Search

JP-2026076761-A - 電気自動車及びプログラム

JP2026076761AJP 2026076761 AJP2026076761 AJP 2026076761AJP-2026076761-A

Abstract

【課題】モードの切り替えの際の誤操作を防止しつつ、ドライバが滑らかな動きによって切り替え操作を行えるようにする。 【解決手段】一つの実施形態によれば、電気自動車は、ドライバからの操作入力に対するモータの出力制御に違いのある複数のモードを有する。複数のモードは、シフトレバー２４の操作によってモータの出力特性を多段階に切り替え可能に構成された手動操作モードを含む。手動操作モードから自動制御モードへ或いは自動制御モードから手動操作モードへのモード切り替えは、プルカラー２０３を引き上げ（ＡＣＴ１）、その状態を維持したままシフトレバー２４を自動制御モードのホームポジション２１１から手動操作モードのホームポジション２２７まで移動させる（ＡＣＴ２Ａ）ことによって達成される。 【選択図】図６

Inventors

  • 今村 達也
  • 勇 陽一郎
  • 茂木 太郎
  • 岡村 由香里

Assignees

  • トヨタ自動車株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (10)

  1. ドライバからの操作入力に対するモータの出力制御に違いのある複数のモードを有する電気自動車であって、 前記複数のモードは、シフトレバーの操作によって前記モータの出力特性を多段階に切り替え可能に構成された手動操作モードを含み、 前記手動操作モードから他のモードへ或いは前記他のモードから前記手動操作モードへのモード切り替えは、前記シフトレバーと一又は複数の他の操作インタフェースを所定の作法で操作することによって達成される ことを特徴とする電気自動車。
  2. 請求項１に記載の電気自動車において、 前記モード切り替えは、前記一又は複数の他の操作インタフェースの操作中に行われる前記シフトレバーの特定の操作によって達成される ことを特徴とする電気自動車。
  3. 請求項２に記載の電気自動車において、 前記一又は複数の他の操作インタフェースの操作によって前記シフトレバーの前記特定の操作に対するロックが解除され、前記シフトレバーの前記特定の操作によって前記モード切り替えが達成される ことを特徴とする電気自動車。
  4. 請求項１に記載の電気自動車において、 前記シフトレバーは第１の位置ではオルタネイト式のレバーとして動作し、第２の位置ではモーメンタリ式のレバーとして動作するように構成され、 前記第１の位置には前記手動操作モードが対応付けられ、前記第２の位置には前記他のモードが対応付けられ、 前記一又は複数の他の操作インタフェースの操作によって前記シフトレバーの前記第１の位置と前記第２の位置と間での移動に対するロックが解除され、 前記第１の位置と前記第２の位置との間での前記シフトレバーの位置の切り替えによって前記モード切り替えが達成される ことを特徴とする電気自動車。
  5. 請求項４に記載の電気自動車において、 前記他のモードはホームポジションからの前記シフトレバーの操作量或いは前記ホームポジションからの前記シフトレバーの操作方向及び操作量によって走行レンジを選択可能に構成されている ことを特徴とする電気自動車。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一つの項に記載の電気自動車において、 前記一又は複数の他の操作インタフェースは前記シフトレバーを操作する手と反対の手をステアリングホイールに添えながら操作可能な操作インタフェースである ことを特徴とする電気自動車。
  7. 請求項１乃至５のいずれか一つの項に記載の電気自動車において、 前記一又は複数の他の操作インタフェースは前記シフトレバーを操作する手と同じ手で、前記シフトレバーを操作しながら操作可能な操作インタフェースである ことを特徴とする電気自動車。
  8. 請求項１乃至５のいずれか一つの項に記載の電気自動車において、 前記シフトレバーと前記一又は複数の他の操作インタフェースの操作順序は切り替えるモード間で共通であることを特徴とする電気自動車。
  9. 請求項１乃至５のいずれか一つの項に記載の電気自動車において、 前記他のモードは前記モータの出力制御に前記シフトレバーの操作を要しないモードである ことを特徴とする電気自動車。
  10. シフトレバーを備える電気自動車に搭載されたコンピュータで実行可能なプログラムであって、 ドライバからの操作入力に対するモータの出力制御に違いのある複数のモードであって、前記シフトレバーの操作によって前記モータの出力特性を多段階に切り替え可能に構成された手動操作モードを含む複数のモードを前記電気自動車において選択可能にすることと、 前記シフトレバーと一又は複数の他の操作インタフェースが所定の作法で操作されたときに、前記手動操作モードから他のモードへ或いは前記他のモードから前記手動操作モードへのモード切り替えを達成することと、を前記コンピュータに実行させるように構成されている ことを特徴とするプログラム。

Description

本開示はドライバの操作入力に対するモータの出力制御に違いのある複数のモードを有する電気自動車に関し、詳しくは、シフトレバーの操作によってモータの出力特性を多段階に切り替え可能に構成された手動操作モードを有する電気自動車に関する。また、本開示は、シフトレバーを備える電気自動車に用いて好適な車載コンピュータで実行可能なプログラムに関する。 特許文献１には、バッテリ電気自動車（ＢＥＶ）にシフトレバー及びクラッチペダルを追加し、それら追加のデバイスからの操作信号によってモータを制御することにより、仮想エンジンと仮想マニュアルトランスミッションを模擬する技術が開示されている。この従来技術では、ドライバによるシフトレバー及びクラッチペダルの操作に応じてモータの出力特性が制御されるモードと、ドライバによるシフトレバー及びクラッチペダルの操作を必要とせずにモータの出力が制御されるモードとをドライバの操作で切り替えることができる。従来技術では、ドライバにより操作されるモードの切り替え装置の具体例として、車両内部のインストルメントパネルに設置される切り替えボタンと、ドライバの認識する音声認識装置が例示されている。 特許第７５０１２２８号公報 図１は本開示に係る電気自動車の構成を示す図である。図２はモータの出力制御に関係する制御装置の構成を示す図である。図３は走行レンジセレクタの構成とその操作方法について説明する図である。図４はシフトポジションセレクタの構成とその操作方法について説明する図である。図５は走行レンジセレクタの操作からシフトポジションセレクタの操作への切り替え方法について説明する図である。図６はシフトポジションセレクタと走行レンジセレクタの切り替えに用いる操作インタフェースの第１実施形態と、第１実施形態の操作インタフェースを用いた走行レンジセレクタからシフトポジションセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図７は第１実施形態の操作インタフェースを用いたシフトポジションセレクタから走行レンジセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図８は自動制御モードと手動操作モードの切り替えを実現するための制御系の構成と切り替え処理の流れを示す図である。図９は自動制御モードと手動操作モードの切り替えを実現するための制御系の構成の別例と切り替え処理の流れを示す図である。図１０はシフトポジションセレクタと走行レンジセレクタの切り替えに用いる操作インタフェースの第２実施形態と、第２実施形態の操作インタフェースを用いた走行レンジセレクタからシフトポジションセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図１１はシフトポジションセレクタと走行レンジセレクタの切り替えに用いる操作インタフェースの第３実施形態と、第３実施形態の操作インタフェースを用いた走行レンジセレクタからシフトポジションセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図１２はシフトポジションセレクタと走行レンジセレクタの切り替えに用いる操作インタフェースの第４実施形態と、第４実施形態の操作インタフェースを用いた走行レンジセレクタからシフトポジションセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図１３はシフトポジションセレクタと走行レンジセレクタの切り替えに用いる操作インタフェースの第５実施形態と、第５実施形態の操作インタフェースを用いた走行レンジセレクタからシフトポジションセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図１４はシフトポジションセレクタと走行レンジセレクタの切り替えに用いる操作インタフェースの第６実施形態と、第６実施形態の操作インタフェースを用いた走行レンジセレクタからシフトポジションセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図１５はシフトポジションセレクタと走行レンジセレクタの切り替えに用いる操作インタフェースの第７実施形態と、第７実施形態の操作インタフェースを用いた走行レンジセレクタからシフトポジションセレクタへの切り替えのための動作について説明する図である。図１６はセレクタの第１別例の構成について説明する図である。図１７は第１別例において自動制御モードと手動操作モードの切り替えを実現するための制御系の構成と切り替え処理の流れを示す図である。図１８はセレクタの第２別例の構成について説明する図である。 １．電気自動車の動力系の構成 図１は本開示の実施形態に係る電気自動車１００の構成を模式的に示す図である。まず、図１を参照して電気自動車１００の動力系の構成について説明する。 電気自動車１００は走行用の動力源としてフロントとリアに２つの電気モータ（Ｍ）４Ｆ、４Ｒを備えている。以下、電気モータを単にモータという。モータ４Ｆ、４Ｒは例えば三相交流モータである。フロントモータ４Ｆは前輪６Ｆを駆動するフロントドライブシャフト５Ｆに接続されている。リアモータ４Ｒは後輪６Ｒを駆動するリアドライブシャフト５Ｒに接続されている。前輪６Ｆは左右が独立した電子制御式のフロントサスペンション７Ｆに懸架されている。後輪６Ｒは左右が独立した電子制御式のリアサスペンション７Ｒに懸架されている。 フロントモータ４Ｆとリアモータ４Ｒにはそれぞれインバータ（ＩＮＶ）３Ｆ、３Ｒが取り付けられている。フロントインバータ３Ｆとリアインバータ３Ｒはそれぞれバッテリ（ＢＡＴＴ）２に接続されている。バッテリ２はモータ４Ｆ、４Ｒを駆動する電気エネルギを蓄える。すなわち、電気自動車１００はバッテリ２に蓄えられた電気エネルギで走行するバッテリ電気自動車（ＢＥＶ）である。インバータ３Ｆ、３Ｒは例えば電圧型インバータであって、ＰＷＭ制御によってモータ４Ｆ、４Ｒのトルクを制御する。 ２．電気自動車の制御系の構成 続けて図１を参照しながら電気自動車１００の制御系の構成について説明する。 電気自動車１００は制御装置１０１を備えている。制御装置１０１は、電気自動車１００に搭載されたセンサや制御対象の機器と車載ネットワークによって接続されている。制御装置１０１は少なくともプロセッサ（処理回路）１０２とメモリ１０３とを備えている。メモリ１０３は、データを一時的に記録するＲＡＭと、プロセッサ１０２で実行可能なプログラム１０４やプログラムに関連する種々のデータ１０５を保存するＲＯＭとを含む。プログラム１０４は複数のインストラクションで構成されている。プロセッサ１０２はプログラム１０４やデータ１０５をメモリ１０３から読み出して実行し、センサから取得した信号に基づいて制御信号を生成する。制御装置１０１が備えるプロセッサ１０２及びメモリ１０３の数は一つでもよいし複数でもよい。 制御装置１０１は、電気自動車１００における各種の制御を行う。一又は複数のプログラム１０４がメモリ１０３から読み出されてプロセッサ１０２により実行されることで、制御装置１０１による電気自動車１００の制御が実現される。 制御装置１０１による電気自動車１００の制御には、モータ４Ｆ、４Ｒの出力を制御するモータ出力制御が含まれる。モータ出力制御において、制御装置１０１は、複数のモードでモータ４Ｆ、４Ｒを制御することができる。制御装置１０１で選択可能なモードは、自動制御モード及び手動操作モードを含む。自動制御モードは、ドライバからの出力要求に応じてモータ４Ｆ、４Ｒを通常の出力特性で制御するモードである。手動操作モードは、電気自動車１００をマニュアルトランスミッション車両（ＭＴ車両）のように動作させるためのモードである。手動操作モードでは、後述するシフトレバー２４の操作によってモータ４Ｆ、４Ｒの出力特性を多段階に切り替えることができる。 電気自動車１００は車速センサ１１を備えている。左右の前輪６Ｆと左右の後輪６Ｒそれぞれに設けられた図示しない車輪速センサの少なくとも一つが車速センサ１１として用いられる。 電気自動車１００はアクセルペダルストロークセンサ１２を備えている。アクセルペダルストロークセンサ１２はアクセルペダル２２に設けられ、アクセルペダル２２の踏み込み量、すなわち、アクセル開度を示す信号を出力する。 電気自動車１００はブレーキペダルストロークセンサ１３を備えている。ブレーキペダルストロークセンサ１３はブレーキペダル２３に設けられ、ブレーキペダル２３の踏み込み量、すなわち、ブレーキ開度を示す信号を出力する。 また、電気自動車１００はシフトレバー２４を備えている。シフトレバー２４はセンターコンソールに設けられたセレクタ２００に結合されている。セレクタ２００は、自動制御モードで機能する走行レンジセレクタ２１０と、手動操作モードで機能するシフトポジションセレクタ２２０とからなる。シフトレバー２４は走行レンジセレクタ２１０とシフトポジションセレクタ２２０とで共用されている。 走行レンジセレクタ２１０では、シフトレバー２４は走行レンジを選択するための操作インタフェースとして用いられる。走行レンジセレクタ２１０はシフトレバー２４によって選択された走行レンジを示す信号を出力する。走行レンジセレクタ２１０の詳細な構成とシフトレバー２４を用いた操作方法については後述する。 シフトポジションセレクタ２２０では、シフトレバー２４はドライバが仮想のマニュアルトランスミッションのシフトポジションを選択するための操作インタフェースとして用いられる。シフトポジションセレクタ２２０はシフトレバー２４によって選択されたシフトポジションを示す信号を出力する。シフトポジションセレクタ２２０の詳細な構成とシフトレバー２４を用いた操作方法については後述する。 さらに、電気自動車１００は疑似クラッチペダル２５を備える。疑似クラッチペダル２５は従来の手動変速式エンジン車が備えるクラッチペダルに似せた構造を有している。例えば、疑似クラッチペダル２５はドライバによる踏み込みに対して反力を生じさせる反力機構を備えている。踏力を加えられていないときの位置が疑似クラッチペダル２５の始端位置であり、最も奥まで踏み込まれたときの位置が疑似クラッチペダル２５の終端位置である。ドライバは始端位置から終端位置まで反力機構からの反力に抗して疑似クラッチペダル２５を操作することができる。 車両１００はクラッチペダルストロークセンサ１５を備える。クラッチペダルストロークセンサ１５は疑似クラッチペダル２５に設けられ、疑似クラッチペダル２５の操作量に応じた信号を出力するセンサである。疑似クラッチペダル２５の操作量とは、ドライバによる疑似クラッチペダル２５の踏み込み量、すなわち、クラッチペダルストロークを意味する。 ３．モータの出力制御 図２はモータ４Ｆ、４Ｒの出力制御に関係する制御装置１０１の構成を示す図である。詳制御装置１０１はモード切り替え部１１０、自動制御モード出力制御部１２０、及び手動操作モード出力制御部１３０としての機能を有する。これらの機能は、メモリ１０３に記憶された一又は複数のモータ制御用のプログラム１０４がプロセッサ１０２により実行されることで実現される。 モード切り替え部１１０はドライバからの操作入力に対するモータ４Ｆ、４Ｒの出力制御のモードを切り替える。モード切り替え部１１０によって切り替え可能なモードは、前述の自動制御モードと手動操作モードである。モード切り替え部１１０によるモードの切り替えは、後述するシフトレバー２４の特定の操作に連動して行われる。 モード切り替え部１１０によってモードが自動制御モードに切り替えられたとき、制御装置１０１は自動制御モード出力制御部１２０として機能する。自動制御モード出力制御部１２０は、走行レンジセレクタ２１０で選択された走行レンジに応じた出力制御を行う。例えば選択された走行レンジがＤレンジの場合、自動制御モード出力制御部１２０は、車速センサ１１の信号から車速を取得し、アクセルペダルストロークセ