JP7294272B2 - 電気自動車 - Google Patents

Description

本発明は、電気モータを走行用の動力装置として用いる電気自動車に関する。

電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）において走行用の動力装置として用いられる電気モータは、従来車両において走行用の動力装置として用いられてきた内燃機関に対して、トルク特性が大きく異なっている。動力装置のトルク特性の違いにより、従来車両は変速機が必須であるのに対し、一般にＥＶは変速機を備えていない。もちろん、ＥＶは、運転者の手動操作により変速比を切り替えるマニュアルトランスミッション（ＭＴ：Manual Transmission）は備えていない。このため、ＭＴ付きの従来車両（以下「ＭＴ車両」とも称する。）の運転とＥＶの運転とでは、運転感覚に大きな違いがある。

一方で電気モータは、印加する電圧や界磁を制御することで比較的容易にトルクを制御することができる。従って電気モータでは、適当な制御を実施することにより、電気モータの動作範囲内で所望のトルク特性を得ることが可能である。この特徴を活かして、ＥＶ車両のトルクを制御してＭＴ車両特有のトルク特性を模擬する技術がこれまで提案されている。

特許文献１には、駆動モータにより車輪にトルクを伝達する車両において、疑似的なシフトチェンジを演出する技術が開示されている。この車両では、車速、アクセル開度、アクセル開速度、又はブレーキ踏み込み量により規定される所定の契機で、駆動モータのトルクを設定変動量だけ減少させた後、所定時間でトルクを再度増加させるトルク変動制御が行われる。これにより、有段変速機を備える車両に慣れた運転者に対して与える違和感が抑制されるとしている。

特開２０１８－１６６３８６号公報

しかしながら、上記の技術では、変速動作を模擬したトルク変動制御のタイミングを運転者自身の操作によって主体的に決めることはできない。特に、ＭＴ車両の運転に慣れた運転者にとっては、運転者自身による手動変速動作を介在しない疑似的な変速動作は、ＭＴを操る楽しさを求める運転者の運転感覚に違和感を与える虞がある。

このような事情を考慮し、本出願に係る発明者らは、ＥＶでＭＴ車両の運転感覚を得ることができるように、ＥＶに疑似シフト装置と疑似クラッチペダルを設けることを検討している。もちろん、単にこれらの疑似装置をＥＶに取り付けるのではない。本出願に係る発明者らは、疑似シフト装置と疑似クラッチペダルの操作によって、ＭＴ車両のトルク特性と同様のトルク特性が得られるように電気モータを制御できるようにすることを検討している。

ただし、疑似シフト装置と疑似クラッチペダルの操作が常に必要となると、ＥＶの特徴の一つである運転の容易さ、そして、従来車両に対して優位な加速性能が損なわれてしまう。運転者としては、例えば走行環境や自身の気分により、ＭＴ車両のように運転したいし、通常のＥＶとしても運転したい。このような要望を実現する方法としては、電気モータの制御モードとして、ＭＴ車両を模擬した制御モード（以下「ＭＴモード」とも称する。）と、ＥＶとしての通常の制御モード（以下「ＥＶモード」とも称する。）とを用意し、それらを切り替え可能にすることが考えられる。

ＭＴモードは、運転感覚がＥＶとしての通常の制御モードとは異なるため、運転者による意図的な操作によって切り替えが行われることが求められる。またＭＴモードへの切り替えは、走行環境の違いや運転者の気分、運転者が変わる場合等、多様な状況において比較的頻繁に行われることが想定される。このため、ＭＴモードへ切り替えるための運転者による操作が煩雑になると、運転者に煩わしさを与える虞がある。

本発明は、上述の課題を鑑みてなされたもので、通常のＥＶとしての運転とＭＴ車両のような運転の両方を楽しむことができ、ＭＴ車両のような運転への切り替えが運転者により容易に行うことができる電気自動車を提供することを目的とする。

本発明に係る電気自動車は、電気モータを走行用の動力装置として用いる電気自動車であって、加速用ペダルと、制動用ペダルと、疑似クラッチペダルと、疑似シフト装置と、モード切替装置と、制御装置とを備える。制御装置は、第１モードと第２モードの２つのモードを含む制御モードに従い電気モータが出力するモータトルクを制御する装置である。モード切替装置は、手動で操作することにより制御モードを第１モードに切り替える装置である。

制御装置は、メモリと、プロセッサとを備える。メモリは、ＭＴ車両モデルと、モータトルク指令マップとを記憶する。ＭＴ車両モデルは、ＭＴ車両における駆動輪トルクのトルク特性を模擬したモデルである。ここでいうＭＴ車両とは、ガスペダルの操作によってトルクを制御される内燃機関と、クラッチペダルの操作とシフト装置の操作とによってギア段が切り替えられるマニュアルトランスミッションとを有する車両である。ＭＴ車両モデルは、第１モードで使用される。モータトルク指令マップは、加速用ペダルの操作量と電気モータの回転速度に対するモータトルクの関係を規定したマップである。モータトルク指令マップは、第２モードで使用される。

プロセッサは、第１モードで電気モータを制御する場合、以下の第１乃至第５の処理を実行する。第１の処理は、加速用ペダルの操作量を、ＭＴ車両モデルに対するガスペダルの操作量の入力として受け付ける処理である。第２の処理は、疑似クラッチペダルの操作量を、ＭＴ車両モデルに対するクラッチペダルの操作量の入力として受け付ける処理である。第３の処理は、疑似シフト装置のシフト位置を、ＭＴ車両モデルに対するシフト装置の入力として受け付ける処理である。第４の処理は、加速用ペダルの操作量と、疑似クラッチペダルの操作量と、疑似シフト装置のシフト位置とで定まる駆動輪トルクを、ＭＴ車両モデルを用いて計算する処理である。そして、第５の処理は、駆動輪トルクを自車両の駆動輪に与えるためのモータトルクを演算する処理である。

プロセッサは、第２モードで電気モータを制御する場合、以下の第６及び第７の処理を実行する。第６の処理は、疑似クラッチペダルの操作と疑似シフト装置の操作とを無効にする処理である。第７の処理は、加速用ペダルの操作量と電気モータの回転速度とに基づき、モータトルク指令マップを用いてモータトルクを演算する処理である。

本発明に係る電気自動車によれば、第１モードで電気モータを制御する場合、疑似クラッチペダルの操作と疑似シフト装置の操作とがＭＴ車両モデルを用いたモータトルクの計算に反映されるので、運転者は、ＭＴ車両のようにクラッチ操作とシフト操作を楽しむことができる。また第２モードで電気モータを制御する場合は、本来の性能で電気自動車を運転することができ、電気自動車の特徴の一つである運転の容易さや加速性能を楽しむことができる。さらに運転者は本発明に係る電気自動車に備えるモード切替装置を操作することにより、容易に制御モードを第１モードに切り替えることができる。

制御モードが第１モードではない場合に、プロセッサは、以下の第８及び第９の処理を実行しても良い。第８の処理は、自車両が停止状態であり、制動用ペダルが操作されており、疑似クラッチペダルが操作されておらず、かつ疑似シフト装置のシフト位置がニュートラルポジションであるかどうかの判定を実施する処理である。ニュートラルポジションとは、実際のＭＴ車両におけるクラッチがマニュアルトランスミッションと接続されないニュートラルの状態でのトルク特性をＭＴ車両モデルにより模擬するように指定する疑似シフト装置のシフト位置である。第９の処理は、第８の処理が否定である間、モード切替装置により制御モードを第１モードにする切り替えを拒絶する処理である。

プロセッサが第８及び第９の処理を実行することにより、誤った操作によりＭＴモードへの切り替えが行われることを低減し、自車両が意図せずにＭＴモードの動作となることを防止することができる。

以上述べたように、本発明によれば、通常のＥＶとしての運転とＭＴ車両のような運転の両方を楽しむことができ、ＭＴ車両のような運転への切り替えが運転者により容易に行うことができる電気自動車を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る電気自動車の動力系の構成を模式的に示す図である。 図１に示す電気自動車が自律走行制御を実行する場合の自律走行制御システムの構成例を示す図である。 図１に示す電気自動車の制御システムの構成を示すブロック図である。 図１に示す電気自動車の制御装置の機能を示すブロック図である。 図３に示す制御装置が備えるモータトルク指令マップの一例を示す図である。 図３に示す制御装置が備えるＭＴ車両モデルの一例を示すブロック図である。 図５に示すＭＴ車両モデルを構成するエンジンモデルの一例を示す図である。 図５に示すＭＴ車両モデルを構成するクラッチモデルの一例を示す図である。 図５に示すＭＴ車両モデルを構成するＭＴモデルの一例を示す図である。 ＭＴ走行モードで実現される電気モータのトルク特性を、ＥＶ走行モードで実現される電気モータのトルク特性と比較して示す図である。 変形例を採用した図１に示す電気自動車の制御装置の機能を示すブロック図である。 図１１に示す制御装置の走行モード判定部でプロセッサが実行する処理の概要を説明するための図である。 図１１に示す制御装置の走行モード判定部でプロセッサが実行する処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

１．電気自動車の構成
図１は、本実施の形態に係る電気自動車１０の動力系の構成を模式的に示す図である。図１に示すように、電気自動車１０は、動力源として電気モータ２を備えている。電気モータ２は、例えばブラシレスＤＣモータや三相交流同期モータである。電気モータ２には、その回転速度を検出するための回転速度センサ４０が設けられている。電気モータ２の出力軸３は、ギア機構４を介してプロペラシャフト５の一端に接続されている。プロペラシャフト５の他端は、デファレンシャルギア６を介して、車両前方のドライブシャフト７に接続されている。

電気自動車１０は、前車輪である駆動輪８と、後車輪である従動輪１２とを備えている。駆動輪８は、ドライブシャフト７の両端にそれぞれ設けられている。各車輪８，１２には、車輪速センサ３０が設けられている。図１では、代表して右後輪の車輪速センサ３０のみが描かれている。車輪速センサ３０は、電気自動車１０の車速を検出するための車速センサとしても用いられる。車輪速センサ３０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークによって後述する制御装置５０に接続されている。

電気自動車１０は、バッテリ１４と、インバータ１６とを備えている。バッテリ１４は、電気モータ２を駆動する電気エネルギを蓄える。インバータ１６は、バッテリ１４から入力される直流電力を電気モータ２の駆動電力に変換する。インバータ１６による電力変換は、制御装置５０によるＰＷＭ（Pulse Wave Modulation）制御によって行われる。インバータ１６は、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

電気自動車１０は、運転者が電気自動車１０に対する動作要求を入力するための動作要求入力装置として、加速要求を入力するためのアクセルペダル（加速用ペダル）２２と、制動要求を入力するためのブレーキペダル（制動用ペダル）２４とを備えている。アクセルペダル２２には、アクセルペダル２２の操作量であるアクセル開度Ｐａｐ［％］を検出するためのアクセルポジションセンサ３２が設けられている。またブレーキペダル２４には、ブレーキペダル２４の操作量であるブレーキペダル踏み込み量Ｐｂ［％］を検出するためのブレーキポジションセンサ３４が設けられている。アクセルポジションセンサ３２及びブレーキポジションセンサ３４、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

電気自動車１０は、動作入力装置として、さらに疑似シフトレバー（疑似シフト装置）２６と、疑似クラッチペダル２８とを備えている。シフトレバー（シフト装置）とクラッチペダルはマニュアルトランスミッション（ＭＴ）を操作する装置であるが、当然ながら電気自動車１０はＭＴを備えていない。疑似シフトレバー２６と疑似クラッチペダル２８は、あくまでも、本来のシフトレバーやクラッチペダルとは異なるダミーである。

疑似シフトレバー２６は、ＭＴ車両が備えるシフトレバーを模擬した構造を有している。疑似シフトレバー２６の配置及び操作感は、実際のＭＴ車両と同等である。疑似シフトレバー２６には、例えば１速、２速、３速、４速、５速、６速、後退、及びニュートラルの各ギア段に対応するポジションが設けられている。疑似シフトレバー２６には、疑似シフトレバー２６がどの位置にあるかを示すシフト位置Ｓｐを検出するシフトポジションセンサ３６が設けられている。それぞれのシフト位置Ｓｐは、後述するＭＴ車両モデルのギア段に一対一で対応しており、シフト位置Ｓｐの変更によりシフト位置Ｓｐが対応するギア段に応じてモータトルクが変化することになる。例えば、シフト位置Ｓｐがニュートラルの位置（ニュートラルポジション）となる場合、実際のＭＴ車両におけるクラッチがマニュアルトランスミッションと接続されていないニュートラルの状態でのトルク特性をＭＴ車両モデルにより模擬する。シフトポジションセンサ３６は、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

疑似クラッチペダル２８は、ＭＴ車両が備えるクラッチペダルを模擬した構造を有している。疑似クラッチペダル２８の配置及び操作感は、実際のＭＴ車両と同等である。運転者は、疑似シフトレバー２６によりギア段の設定変更をしたい場合に疑似クラッチペダル２８を踏み込み、ギア段の設定変更が終わると踏み込みをやめて疑似クラッチペダル２８を元に戻す。疑似クラッチペダル２８には、疑似クラッチペダル２８のクラッチペダル踏込量Ｐｃ［％］を検出するためのクラッチポジションセンサ３８が設けられている。クラッチポジションセンサ３８は、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

電気自動車１０は、疑似エンジン回転速度メーター４４を備えている。エンジン回転速度メーターは、運転者に対して内燃機関（エンジン）の回転速度を表示する装置であるが、当然ながら電気自動車１０はエンジンを備えていない。疑似エンジン回転速度メーター４４は、あくまでも、本来のエンジン回転速度メーターとは異なるダミーである。疑似エンジン回転速度メーター４４は、従来車両が備えるエンジン回転速度メーターを模擬した構造を有している。疑似エンジン回転速度メーター４４は、機械式でもよいし液晶表示式でもよい。あるいは、ヘッドアップディスプレイによる投影表示式でもよい。液晶表示式や投影表示式の場合、レブリミットを任意に設定できるようにしてもよい。疑似エンジン回転速度メーター４４は、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

電気自動車１０は、モード切替スイッチ（モード切替装置）４２を備えている。モード切替スイッチ４２は、電気自動車１０の走行モードを切り替えるスイッチである。電気自動車１０の走行モードには、ＭＴモードとＥＶモードとがある。モード切替スイッチ４２は、ＭＴモードとＥＶモードのいずれか一方を手動で選択できるように構成されている。詳細は後述するが、ＭＴモードが選択されると、電気自動車１０をＭＴ車両のように運転するための制御モード（第１モード）で電気モータ２の制御が行われる。ＥＶモードが選択されると、一般的な電気自動車のための通常の制御モード（第２モード）で電気モータ２の制御が行われる。なお、モード切替スイッチ４２は、走行モードを手動で選択するモード選択装置であるが、ＥＶモードへの移行は自動で行われても良い。この場合に、モード切替スイッチ４２は、ＭＴモードのみが選択できるように構成されていても良い。ＥＶモードへの移行が自動で行われる場合は、例えば、カメラやＬＩＤＡＲ（Light Detection And Ranging）などの外部センサで取得した車両の周辺情報や、ナビゲーション装置で取得可能な地図上の位置情報に基づいて行われるように構成される。モード切替スイッチ４２は、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

電気自動車１０は、制御装置５０を備えている。制御装置５０は、インバータ１６を介して電気モータ２が出力するモータトルクを制御する装置である。また、ＭＴ車両を模擬した仮想的なエンジンにおけるエンジン回転速度（仮想エンジン回転速度）を算出し、疑似エンジン回転速度メーター４４に情報を表示させる信号を出力する。制御装置５０は、典型的には、電気自動車１０に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。制御装置５０は、複数のＥＣＵの組み合わせであってもよい。あるいは、制御装置５０は、電気自動車１０の外部の情報処理装置であってもよい。制御装置５０は、インターフェース５２と、メモリ５４と、プロセッサ５６とを備えている。インターフェース５２には車載ネットワークが接続されている。メモリ５４は、データを一時的に記録するＲＡＭ（Random Access Memory）と、プロセッサ５６で実行可能な制御プログラムや制御プログラムに関連する種々のデータを保存するＲＯＭ（Read Only Memory）とを含んでいる。プロセッサ５６は、制御プログラムやデータをメモリ５４から読み出して実行し、各センサから取得する情報に基づいて制御信号を生成する。

本実施の形態に係る電気自動車１０は、車両の走行を自動的に制御する自律走行制御を行うことができるように構成されていても良い。自律走行制御は、図１に図示されない自律走行制御装置７０により実行される。自律走行制御は、目的地までの走行計画を設定し、走行計画に基づいて生成した目標走行経路に沿って車両が自動的に走行するように車両制御を行う。車両制御は、加速制御と、制動制御と、操舵制御と、を含んでいる。車両制御は、後述するように、自車両の運転環境情報を取得し、運転環境情報に基づいて加速、制動、及び操舵を司る各ＥＣＵに対する自律走行制御信号を生成し自律走行制御信号を各ＥＣＵに対して出力することにより行われる。

図２は、本実施の形態に係る電気自動車１０が自律走行制御を行う場合の自律走行制御システムの構成例を示す図である。電気自動車１０は、自車両周囲の運転環境情報を検出するための外部センサとして、カメラ６０と、レーダー６２と、ＬＩＤＡＲ６４とを備えている。カメラ６０及びレーダー６２は、少なくとも自車両前方の物体情報、道路情報、及び交通情報を検出することができるように取り付けられている。ＬＩＤＡＲ６４は、例えば車両の屋根に取り付けられ、自車両周囲の運転環境情報を検出する。また、電気自動車１０は、地図情報とＧＰＳ情報とに基づいて、地図上での自車両の現在位置を推定するナビゲーション装置６６を備えている。外部センサ６０，６２，６４とナビゲーション装置６６は、車載ネットワークによって自律走行制御装置７０に接続されている。

自律走行制御を行う場合、電気自動車１０は、自律走行制御装置７０を備えている。自律走行制御装置７０は、ＥＣＵの１つであり、その構成は制御装置５０と同等である。すなわち、インターフェースと、メモリと、プロセッサとを備えている。インターフェースには車載ネットワークが接続されている。メモリはＲＡＭとＲＯＭとを含んでいる。プロセッサは、制御プログラムやデータをメモリから読み出して実行し、取得する情報に基づいて自律走行制御信号を生成する。

自律走行制御装置７０は、車載ネットワークを介して自車両に備える各センサ及び各ＥＣＵから自車両の運転環境情報を取得する。ここで各センサには、図２に図示する自車両の周囲の運転環境情報を検出する外部センサ６０，６２，６４及びナビゲーション装置６６のほかに、図２に図示しない車載ネットワークに接続される自車両の運転に関する操作量を検出するセンサ（例えば、アクセルポジションセンサ３２やブレーキポジションセンサ３４）も含まれる。各ＥＣＵから取得される情報は、各ＥＣＵにより算出される制御量の情報等である。

自律走行制御装置７０は、前述するように取得する運転環境情報に基づいて、加速制御量算出処理７００、制動制御量算出処理７２０、及び操舵制御量算出処理７４０を実行する。詳しくは、自律走行制御装置７０のメモリに記憶されたこれらの処理を実行するためのプログラムが、自律走行制御装置７０のプロセッサにより読み出されて、自律走行制御装置７０のプロセッサがこれらの処理を実行する。

自律走行制御装置７０は、加速制御量算出処理７００、制動制御量算出処理７２０、及び操舵制御量算出処理７４０を実行することにより得られるそれぞれの制御量を与える自律走行制御信号を生成し、加速，制動，操舵を司る各ＥＣＵを含むＥＣＵ群８０に対して自筒走行制御信号を出力する。

ＥＣＵ群８０は、車載ネットワークを介して自律走行制御装置７０に接続されている。ＥＣＵ群８０は、自律走行制御装置７０から前述する自律走行制御信号を取得し、自律走行制御信号に従って各ＥＣＵに接続するアクチュエータを制御することで車両制御（加速制御、制動制御、及び操舵制御）を実行する。

ＥＣＵ群８０には、制御装置５０が含まれている。制御装置５０は、自律走行制御装置７０から前述する自律走行制御制御信号を取得し、自律走行制御制御信号に従って、電気モータ２が出力するモータトルクの制御を実行する。つまり、制御装置５０は、加速を司るＥＣＵの１つである。また電気モータ２の回生を利用した回生ブレーキを行う場合には、制動を司るＥＣＵとしても機能する。

その他のＥＣＵ群８０に含まれるＥＣＵの例としては次のようなものがある。制動を司るＥＣＵの例として、ＡＢＳ（Antilock Brake System）やＥＢＤ（Electronic Brake force Distribution）に関する処理を実行するブレーキ制御ＥＣＵが挙げられる。操舵を司るＥＣＵとして、パワーステアリングシステムやステアバイワイヤ操舵システムに関する処理を実行する操舵制御ＥＣＵが挙げられる。

なお、前述するＭＴモード及びＥＶモードの走行モードは、自律走行制御が実行中でない（手動走行）場合において機能する。自律走行制御実行中は、電気モータ２の制御は、前述するように、自律走行制御装置７０から出力するモータトルクの要求値に従って行われる。この場合にモータトルクの要求値の算出は、通常の電気モータ２のモータトルク制御によるトルク特性に準拠して行われる。つまり自動走行制御実行中の運転感覚は、通常の電気自動車の運転感覚となる。

手動走行から自律走行制御への切り替えは、運転者により意図的に行うことができるように構成される。例えば、電気自動車１０に図１に図示されない物理的又は電子的なスイッチが備えられ、そのスイッチを運転者が押下することで手動走行から自律相走行制御への切り替えが行われるように構成される。あるいは、このようなスイッチがモード切替スイッチ４２に含まれるように構成されていても良い。

自律走行制御から手動走行への切り替えは、自動で又は運転者により意図的に行われるように構成される。運転者により意図的に手動走行への切り替えが行われる場合は、前述する手動走行から自律制御への切り替えと同様に、例えば電気自動車１０に備える物理的又は電子的なスイッチにより行われる。自動で手動走行への切り替えが行われる場合は、自律走行制御装置７０が、運転環境情報に基づいて自律走行制御を維持できないと判断される場合である。これは、例えば、運転環境情報を取得する各センサの一部が故障した場合や自律走行制御を行うことが禁止されている区域を走行する場合などである。自動で手動走行への切り替えを行う場合は、安全性の観点から、一般に音声及び表示により運転者に事前に通知する。

図３は、本実施の形態に係る電気自動車１０の制御システムの構成を示すブロック図である。制御装置５０には、少なくとも車輪速センサ３０、アクセルポジションセンサ３２、ブレーキポジションセンサ３４、シフトポジションセンサ３６、クラッチポジションセンサ３８、回転速度センサ４０、及びモード切替スイッチ４２から信号が入力される。また自律走行制御を行う場合は、さらに自律走行制御装置７０から信号が入力される。これらの装置と制御装置５０との間の通信には車載ネットワークが用いられている。図示は省略するが、これらの他にも様々な装置が電気自動車１０に搭載され、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

また、制御装置５０からは、少なくともインバータ１６と疑似エンジン回転速度メーター４４へ信号が出力されている。これらの機器と制御装置５０との間の通信には車載ネットワークが用いられている。図示は省略するが、これらの他にも制御装置５０の制御対象となる様々なアクチュエータや表示器が電気自動車１０に搭載され、車載ネットワークによって制御装置５０に接続されている。

制御装置５０は、走行モード判定部５００としての機能と、制御信号算出部５２０としての機能を備える。詳しくはメモリ５４（図１参照）に記憶されたプログラムがプロセッサ５６（図１参照）により読み出されて実行されることで、プロセッサ５６は、少なくとも走行モード判定部５００と、制御信号算出部５２０として機能する。走行モード判定とは、ＭＴモードとＥＶモードのどちらの走行モードで電気自動車１０を走行させるかを判定する機能である。制御信号算出とは、制御装置５０の制御対象となるアクチュエータや機器に対する制御信号を算出する機能である。制御信号には、少なくとも、インバータ１６を介して電気モータ２が出力するモータトルクを制御するための信号と、疑似エンジン回転速度メーター４４に情報を表示させるための信号とが含まれている。以下、制御装置５０が有するこれらの機能について説明する。

２．制御装置の機能
２－１．モータトルク算出機能
図４は、本実施の形態に係る制御装置５０の機能、特に、電気モータ２に対するモータトルク指令値の算出に係る機能を示すブロック図である。制御装置５０は、このブロック図に示された機能によりモータトルク指令値を計算し、モータトルク指令値に基づいてインバータ１６を介して電気モータ２のトルク制御を行う制御信号を生成する。

図４に示すように、制御信号算出部５２０は、ＭＴ車両モデル５３０、要求モータトルク計算部５４０、モータトルク指令マップ５５０、及び切替スイッチ５６０を備えている。制御信号算出部５２０には、車輪速センサ３０、アクセルポジションセンサ３２、シフトポジションセンサ３６、クラッチポジションセンサ３８、回転速度センサ４０からの信号が入力される。制御信号算出部５２０は、これらのセンサからの信号を処理し、電気モータ２に出力させるモータトルクを算出する。

制御信号算出部５２０によるモータトルクの計算は、ＭＴ車両モデル５３０と要求モータトルク計算部５４０とを用いた計算と、モータトルク指令マップ５５０を用いた計算の２通りがある。前者は、電気自動車１０をＭＴモードで走行させる場合のモータトルクの計算に用いられる。後者は、電気自動車１０をＥＶモードで走行させる場合のモータトルクの計算に用いられる。どちらのモータトルクを用いるかは、切替スイッチ５６０によって決まる。切替スイッチ５６０による切り替えは、走行モード判定部５００による判定結果に基づいて行われる。ただし、自律走行制御を実行中は、これらのモータトルクは用いられず、自律走行制御装置７０から出力されるモータトルクの要求値が用いられる。この場合においても、切替スイッチ５６０により切り替えの判断が行われる。

２－２．ＭＴモードでのモータトルクの計算
ＭＴ車両における駆動輪トルクは、エンジンに対する燃料供給を制御するガスペダルの操作と、ＭＴのギア段を切り替えるシフトレバー（シフト装置）の操作と、エンジンとＭＴとの間のクラッチを動作させるクラッチペダルの操作とによって決定付けられる。ＭＴ車両モデル５３０は、アクセルペダル２２、疑似クラッチペダル２８、及び疑似シフトレバー２６の操作によって得られる駆動輪トルクを計算するモデルである。以下、ＭＴモードにおいて、ＭＴ車両モデル５３０により仮想的に実現されるエンジン、クラッチ、及びＭＴを仮想エンジン、仮想クラッチ、仮想ＭＴと称する。

ＭＴ車両モデル５３０には、仮想エンジンのガスペダルの操作量として、アクセルポジションセンサ３２の信号が入力される。仮想ＭＴのシフトレバーのシフト位置として、シフトポジションセンサ３６の信号が入力される。さらに、仮想クラッチのクラッチペダルの操作量として、クラッチポジションセンサ３８の信号が入力される。また、ＭＴ車両モデル５３０には、車両の負荷状態を示す信号として車輪速センサ３０の信号も入力される。ＭＴ車両モデル５３０は、ＭＴ車両における駆動輪トルクのトルク特性を模擬したモデルである。ＭＴ車両モデル５３０は、運転者によるアクセルペダル２２、疑似シフトレバー２６、及び疑似クラッチペダル２８の操作が駆動輪トルクの値に反映されるように作成されている。ＭＴ車両モデル５３０の詳細については後述する。

要求モータトルク計算部５４０は、ＭＴ車両モデル５３０で算出された駆動トルクを要求モータトルクに変換する。要求モータトルクは、ＭＴ車両モデル５３０で算出された駆動トルクの実現に必要なモータトルクである。駆動トルクの要求モータトルクへの変換には、電気モータ２の出力軸３から駆動輪８までの減速比が用いられる。

２－３．ＥＶモードでのモータトルクの計算
図５は、ＥＶモードでのモータトルクの計算に用いられるモータトルク指令マップ５５０の一例を示す図である。モータトルク指令マップ５５０は、アクセル開度とＰａｐと電気モータ２の回転速度とをパラメータとしてモータトルクを決定するマップである。モータトルク指令マップ５５０の各パラメータには、アクセルポジションセンサ３２の信号と、回転速度センサ４０の信号とが入力される。モータトルク指令マップ５５０からは、これらの信号に対応するモータトルクが出力される。

２－４．モータトルクの切り替え
モータトルク指令マップ５５０を用いて計算されたモータトルクをＴｅｖと表記し、ＭＴ車両モデル５３０及び要求モータトルク計算部５４０を用いて計算されたモータトルクをＴｍｔと表記する。さらに、自律走行制御装置７０から出力されるモータトルクの要求値をＴａｔと表記する。これらのモータトルクＴｅｖ，Ｔｍｔ，Ｔａｔのうち切替スイッチ５６０により選択されたモータトルクが、電気モータ２に対してモータトルク指令値として与えられる。

手動走行中の場合、第１モードとは、切替スイッチ５６０によりモータトルクＴｅｖがモータトルク指令値として与えられている場合に対応し、第２モードとは、切替スイッチ５６０によりモータトルクＴｍｔがモータトルク指令値として与えられている場合に対応している。

ＥＶモードでは、運転者が疑似シフトレバー２６や疑似クラッチペダル２８を操作しても、その操作は電気自動車１０の運転には反映されない。つまり、ＥＶモードでは、疑似シフトレバー２６の操作と疑似クラッチペダル２８の操作は無効化される。ただし、モータトルクＴｅｖがモータトルク指令値として与えられている間も、ＭＴ車両モデル５３０を用いたモータトルクＴｍｔの計算は継続されている。逆に、モータトルクＴｍｔがモータトルク指令値として与えられている間も、モータトルクＴｅｖの計算は継続されている。同様に、自動走行制御実行中で、モータトルクＴａｔがモータトルク指令値として与えられている間も、モータトルクＴｍｔ及びモータトルクＴｅｖの計算は継続されている。つまり、切替スイッチ５６０には、モータトルクＴｅｖとモータトルクＴｍｔの両方が継続的に入力されている。

切替スイッチ５６０によって、モータトルク指令値は、モータトルクＴｅｖからモータトルクＴｍｔ又はモータトルクＴａｔ、モータトルクＴｍｔからモータトルクＴｅｖ又はモータトルクＴａｔ、あるいはモータトルクＴａｔからモータトルクＴｍｔ又はモータトルクＴｅｖへ切り替えられる。このとき、切り替え前のモータトルクと切り替え後のモータトルクとの間にずれがある場合、切り替えに伴ってトルク段差が発生してしまう。このため、切り替え後暫くの間は、トルクの急激な変化が生じないように、モータトルク指令値に対して徐変処理が実行される。例えば、手動走行中に走行モードをＥＶモードからＭＴモードへ切り替える場合、モータトルク指令値を直ぐにモータトルクＴｅｖからモータトルクＴｍｔに切り替えるのではなく、所定の変化率でモータトルクＴｍｔへ向けて徐々に変化させる。走行モードをＭＴモードからＥＶモードへ切り替える場合でも同様の処理が行われる。

切替スイッチ５６０は、走行モード判定部５００、及び自律走行制御装置７０からの信号によって動作する。走行モード判定部５００には、モード切替スイッチ４２からの信号が入力されている。走行モード判定部５００は、モード切替スイッチ４２で選択される走行モードに基づいて、切替スイッチ５６０に通知する走行モードを判定する。ここで、前述するようにＥＶモードへの移行が自動で行われる場合を考慮して、外部センサ６０，６２，６４及びナビゲーション装置６６や、車輪速センサ３０，アクセルポジションセンサ３２，ブレーキポジションセンサ３４といった各センサの信号が走行モード判定部５００に入力され、取得する運転環境情報に基づいてＥＶモードと判定するように構成されても良い。

ＭＴモードの判定は、モード切替スイッチ４２が運転者により操作されＭＴモードが選択されたことを契機として行われる。ここで走行モード判定部５００は、各センサの信号を入力とし、取得する運転環境情報に基づいて、ＭＴモードが選択されることを拒絶するように構成されていても良い。ＥＶモードの判定は、モード切替スイッチ４２が運転者により操作されＥＶモードが選択されたことを契機として行われる。あるいは、前述するように取得する運転環境情報に基づいてＥＶモードと判定しても良い。

手動走行中の場合、切替スイッチ５６０は、走行モード判定部５００により通知される走行モードに従って、モータトルク指令値を与える。つまりＭＴモードの判定が通知される場合は、モータトルクＴｍｔをモータトルク指令値として与え、ＥＶモードの判定が通知される場合は、モータトルクＴｅｖをモータトルク指令値として与える。

自律走行制御中の場合、切替スイッチ５６０は、自律走行制御装置７０から出力されるモータトルクＴａｔをモータトルク指令値として与える。自律走行制御中であるか否かの判断は、自律走行制御装置７０から出力される自律走行制御信号に基づいて行われる。例えば、モータトルクＴａｔが０より大きいことにより判断する。あるいは、自律走行制御信号は自律走行制御中であるか否かを示す信号を含み、この信号により判断しても良い。

２－５．ＭＴ車両モデル
２－５－１．概要
次に、ＭＴ車両モデル５３０について説明する。図６は、ＭＴ車両モデル５３０の一例を示すブロック図である。ＭＴ車両モデル５３０は、エンジンモデル５３１と、クラッチモデル５３２と、ＭＴモデル５３３と、車軸・駆動輪モデル５３４とから構成されている。エンジンモデル５３１では、仮想エンジンがモデル化されている。クラッチモデル５３２では、仮想クラッチがモデル化されている。ＭＴモデル５３３は、仮想ＭＴがモデル化されている。車軸・駆動輪モデル５３４では、車軸から駆動輪までの仮想のトルク伝達系がモデル化されている。各モデルは計算式で表されてもよいしマップで表されてもよい。

各モデル間では計算結果の入出力が行われる。また、エンジンモデル５３１にはアクセルポジションセンサ３２で検出されたアクセル開度Ｐａｐが入力される。クラッチモデル５３２には、クラッチポジションセンサ３８で検出されたクラッチペダル踏込量Ｐｃが入力される。ＭＴモデル５３３には、シフトポジションセンサで検出されたシフト位置Ｓｐが入力される。さらに、ＭＴ車両モデル５３０では、車輪速センサ３０で検出された車速Ｖｗ（或いは車輪速）が複数のモデルにおいて使用される。ＭＴ車両モデル５３０では、これらの入力信号に基づき、駆動輪トルクＴｗと仮想エンジン回転速度Ｎｅとが算出される。

２－５－２．エンジンモデル
エンジンモデル５３１は、仮想エンジン回転速度Ｎｅと仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔを算出する。エンジンモデル５３１は、仮想エンジン回転速度Ｎｅを計算するモデルと仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔを計算するモデルから構成される。仮想エンジン回転速度Ｎｅの計算には、例えば、次式（１）で表されるモデルが用いられる。次式（１）では、車輪８の回転速度Ｎｗ、総合減速比Ｒ、及びクラッチ機構のスリップ率ｓｌｉｐから仮想エンジン回転速度Ｎｅが算出される。

式（１）において、車輪８の回転速度Ｎｗは車輪速センサ３０で検出された車輪速から算出される。総合減速比Ｒは、後述するＭＴモデル５３３で計算されるギア比（変速比）ｒと、車軸・駆動輪モデル５３４で規定されている減速比とから算出される。スリップ率ｓｌｉｐは、後述するクラッチモデル５３２で算出される。仮想エンジン回転速度Ｎｅは、ＭＴモードの選択時、疑似エンジン回転速度メーター４４に表示される。

ただし、式（１）は、仮想クラッチによって仮想エンジンと仮想ＭＴとが接続されている状態での仮想エンジン回転速度Ｎｅの計算式である。仮想クラッチが切られている場合には、仮想エンジンで発生する仮想エンジントルクＴｅは、仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔに慣性モーメントによるトルクを加えたトルクである。仮想クラッチが切られている場合、仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔはゼロである。ゆえに、エンジンモデル５３１は、仮想クラッチが切られている場合、仮想エンジントルクＴｅと仮想エンジンの慣性モーメントＪとを用いて次式（２）により仮想エンジン回転速度Ｎｅを算出する。仮想エンジントルクＴｅの計算には、アクセル開度Ｐａｐをパラメータとするマップが用いられる。

なお、ＭＴ車両のアイドリング中は、エンジン回転速度を一定回転速度に維持するアイドルスピードコントロール制御（ＩＳＣ制御）が行われる。そこで、エンジンモデル５３１は、仮想クラッチが切られ、車速が０であり、かつアクセル開度Ｐａｐが０％である場合、仮想エンジン回転速度Ｎｅを所定のアイドリング回転速度（例えば１０００ｒｐｍ）として算出する。運転者が、停車中にアクセルペダル２２を踏み込んで空吹かしを行う場合、式（２）で計算される仮想エンジン回転速度Ｎｅの初期値としてアイドリング回転速度が用いられる。

エンジンモデル５３１は、仮想エンジン回転速度Ｎｅ及びアクセル開度Ｐａｐから仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔを算出する。仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔの計算には、例えば、図７に示すような２次元マップが用いられる。この２次元マップでは、アクセル開度Ｐａｐ毎に仮想エンジン回転速度Ｎｅに対する仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔが与えられる。図7に示すトルク特性は、ガソリンエンジンを想定した特性に設定することもできるし、ディーゼルエンジンを想定した特性に設定することもできる。また、自然吸気エンジンを想定した特性に設定することもできるし、過給エンジンを想定した特性に設定することもできる。ＭＴモードでの仮想エンジンを切り替えるスイッチを設けて、運転者が好みの設定に切り替えられるようにしてもよい。エンジンモデル５３１で算出された仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔは、クラッチモデル５３２に出力される。

２－５－３．クラッチモデル
クラッチモデル５３２は、トルク伝達ゲインｋを算出する。トルク伝達ゲインｋは、疑似クラッチペダル２８の踏み込み量に応じた仮想クラッチのトルク伝達度合いを算出するためのゲインである。クラッチモデル５３２は、例えば、図８に示すようなマップを有する。このマップでは、クラッチペダル踏み込み量Ｐｃに対してトルク伝達ゲインｋが与えられる。図８でトルク伝達ゲインｋは、クラッチペダル踏み込み量ＰｃがＰｃ０からＰｃ１の範囲で１となり、クラッチペダル踏み込み量ＰｃがＰｃ１からＰｃ２の範囲で０まで一定の傾きで単調減少し、クラッチペダル踏み込み量ＰｃがＰｃ２からＰｃ３の範囲で０となるように与えられる。ここで、Ｐｃ０はクラッチペダル踏み込み量Ｐｃが０％に対応し、Ｐｃ１はクラッチペダル踏み込み時の遊び限界に対応し、Ｐｃ３はクラッチペダル踏み込み量Ｐｃが１００％対応し、Ｐｃ２はＰｃ３からクラッチペダルを戻す際の遊び限界に対応している。

図８に示すマップは一例であり、クラッチペダル踏み込み量Ｐｃの増加に対するトルク伝達ゲインｋの変化は、０に向かう広義単調減少であればその変化曲線に限定はない。例えば、Ｐｃ１からＰｃ２におけるトルク伝達ゲインｋの変化は、上に凸となる単調減少曲線でも良いし、下に凸となる単調減少でも良い。

クラッチモデル５３２は、トルク伝達ゲインｋを用いてクラッチ出力トルクＴｃｏｕｔを算出する。クラッチ出力トルクＴｃｏｕｔは、仮想クラッチから出力されるトルクである。クラッチモデル５３２は、例えば、次式（３）により、仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔ、及びトルク伝達ゲインｋからクラッチ出力トルクＴｃｏｕｔを算出する。クラッチモデル５３２で算出されたクラッチ出力トルクＴｃｏｕｔは、ＭＴモデル５３３に出力される。

また、クラッチモデル５３２は、スリップ率ｓｌｉｐを算出する。スリップ率ｓｌｉｐは、エンジンモデル５３１での仮想エンジン回転速度Ｎｅの計算に用いられる。スリップ率ｓｌｉｐの算出には、トルク伝達ゲインｋと同様に、クラッチペダル踏み込み量Ｐｃに対してスリップ率ｓｌｉｐとトルク伝達ゲインとの関係を表す次式（４）によって、トルク伝達ゲインｋからスリップ率ｓｌｉｐを算出してもよい。

２－５－４．ＭＴモデル
ＭＴモデル５３３は、ギア比（変速比）ｒを算出する。ギア比ｒは、仮想ＭＴにおいて疑似シフトレバー２６のシフト位置Ｓｐにより決まるギア比である。疑似シフトレバー２６のシフト位置Ｓｐと仮想ＭＴのギア段とは一対一の関係にある。ＭＴモデル５３３は、例えば、図９に示すようなマップを有する。このマップでは、ギア段に対してギア比ｒが与えられる。図９に示すように、ギア段が大きいほどギア比ｒは小さくなる。

ＭＴモデル５３３は、ギア比ｒを用いて変速機出力トルクＴｇｏｕｔを算出する。変速機出力トルクＴｇｏｕｔは、仮想変速機から出力されるトルクである。ＭＴモデル５３３は、例えば、次式（５）により、クラッチ出力トルクＴｃｏｕｔ、及びギア比ｒから変速機出力トルクＴｇｏｕｔを算出する。ＭＴモデル５３３で算出された変速機出力トルクＴｇｏｕｔは、車軸・駆動輪モデル５３４に出力される。

２－５－５．車軸・駆動輪モデル
車軸・駆動輪モデル５３４は、所定の減速比ｒｒを用いて駆動輪トルクＴｗを算出する。減速比ｒｒは、仮想ＭＴから駆動輪８までの機械的な構造により決まる固定値である。減速比ｒｒにギア比ｒを乗じて得られる値が前述の総合減速比Ｒである。車軸・駆動輪モデル５３４は、例えば、次式（５）により、変速機出力トルクＴｇｏｕｔ、及び減速比ｒｒから駆動輪トルクＴｗを算出する。車軸・駆動輪モデル５３４算出された駆動輪トルクＴｗは、要求モータトルク計算部５４０に出力される。

２－６．ＭＴモードで実現される電気モータのトルク特性
要求モータトルク計算部５４０は、ＭＴ車両モデル５３０で算出された駆動輪トルクＴｗをモータトルクに変換する。図１０は、ＭＴモードで実現される電気モータ２のトルク特性、詳しくは、モータ回転速度に対するモータトルクの特性を、ＥＶモードで実現される電気モータ２のトルク特性と比較して示す図である。ＭＴモードの場合、図１０に示されるように、疑似シフトレバー２６により設定されるギア段に応じてＭＴ車両のトルク特性を模擬するようなトルク特性（図中実線）を実現することができる。

３．効果
以上説明したように、本実施の形態に係る電気自動車１０によれば、走行モードがＭＴモードとなる場合、ＭＴ車両のように電気自動車を運転することができる。また、走行モードがＥＶモードとなる場合、本来の性能で電気自動車を運転することができる。これにより、運転者はＭＴ車両のような運転と通常のＥＶとしての運転の両方を楽しむことができる。

さらに、本実施の形態に係る電気自動車１０は、運転者が手動で操作することによりＭＴモードを選択することができるモード切替スイッチ４２を備えている。これにより、運転者は容易に走行モードをＭＴモードに切り替えることができる。

４．その他
本実施の形態に係る電気自動車１０は、１つの電気モータ２で前輪を駆動するＦＦ車である。しかし、電気モータを前と後ろに２基配置し、前輪と後輪のそれぞれを駆動する電気自動車にも本発明は適用可能である。また、本発明は各車輪にインホイールモータを備える電気自動車にも適用可能である。これらの場合のＭＴ車両モデルには、ＭＴ付き全輪駆動車をモデル化したものを用いることができる。

本実施の形態に係る電気自動車１０は、変速機を備えていない。しかし、有段又は無段の自動変速機を備えた電気自動車にも本発明は適用可能である。この場合、ＭＴ車両モデルで計算されたモータトルクを出力させるように、電気モータ及び自動変速機からなるパワートレインを制御すれば良い。

５．本実施の形態に係る電気自動車の変形例
本実施の形態に係る電気自動車１０は、以下のように変形した態様を採用しても良い。

走行モード判定部５００において、プロセッサ５６は、次の条件Ｃ１乃至Ｃ４のうちいずれか１つが満たされない場合に、モード切替スイッチ４２によりＭＴモードが選択されることを拒絶するように構成されていても良い。つまりこの場合、制御モードが第１モードに切り替わることが拒絶される。
Ｃ１：自車両が停止状態である。
Ｃ２：ブレーキペダル２４が操作されている。
Ｃ３：疑似クラッチペダル２８が操作されていない。
Ｃ４：疑似シフトレバー２６のシフト位置がニュートラルポジションである。

走行モード判定部５００においてプロセッサ５６が、これらの条件Ｃ１乃至Ｃ４が満たされているか否かを判定する判定処理を実行する為に、走行モード判定部５００は対応する各センサの信号を入力する必要がある。図１１は、この変形例を採用する場合の本実施の形態に係る電気自動車１０の機能を示すブロック図である。図１１に示すように、変形例を採用する場合、走行モード判定部５００には、モード切替スイッチ４２からの信号に加え、車輪速センサ３０、ブレーキポジションセンサ３４、シフトポジションセンサ３６、及びクラッチポジションセンサ３８からも信号が入力されている。車輪速センサ３０により、自車両の車速が取得される。ブレーキポジションセンサ３４により、ブレーキペダル踏み込み量Ｐｂ［％］が取得される。シフトポジションセンサ３６により、シフト位置Ｓｐが取得される。クラッチポジションセンサ３８により、クラッチペダル踏込量Ｐｃ［％］が取得される。その他、図１１に示すそれぞれのブロックの意味及び機能は、図４と同等である。

図１２は、変形例を採用した本実施の形態に係る電気自動車１０において、走行モード判定部５００でプロセッサ５６が実行する処理の概要を説明するための図である。図１２に示される各グラフのそれぞれの横軸は、横軸方向の距離が同一の場合同時刻を意味する時間軸である。

図１２は、ある特定の時間の間において、モード切替スイッチ４２のＭＴモードを選択するスイッチ（以下単に「モード切替スイッチ４２」とも称する。）の押下状態、自車両の車速、ブレーキペダル踏込量Ｐｂ［％］、及びクラッチペダル踏込量Ｐｃ［％］と、走行モード判定部５００により判定される走行モードをそれぞれのグラフにより示している。図１２に示される時間の開始時点において、走行モード判定部５００は走行モードをＥＶモードと判定している。なお図１２においては、モード切替スイッチ４２のスイッチの押下状態が立ち下がる時点でスイッチが押されたと判断することとしているが、押下状態が立ち上がる時点でスイッチが押されたと判断するようにしても良い。

図１２に示される時間の間に、モード切替スイッチ４２は４度押されている。それぞれの押されたタイミングを時間が早い順に、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と称する。

タイミングＴ１においては、自車両は停止状態ではなく、シフト位置Ｓｐがニュートラルポジションではない（条件Ｃ１及びＣ４を満たさない）。従って、走行モードはＥＶモードと判定されたままとなる。

タイミングＴ２においては、自車両は停止状態であり、ブレーキペダル２４が操作されており、疑似クラッチペダル２８は操作されていないが、疑似シフトレバー２６のシフト位置Ｓｐがニュートラルポジションではない（条件Ｃ４のみ満たさない）。従って、走行モードはＥＶモードと判定されたままとなる。

タイミングＴ３においては、自車両は停止状態であり、ブレーキペダル２４が操作されており、疑似クラッチペダル２８は操作されておらず、疑似シフトレバー２６のシフト位置Ｓｐはニュートラルポジションとなっている（条件Ｃ１乃至Ｃ４を満たす）。従って、走行モードはＭＴモードと判定される。

タイミングＴ４においては、自車両は停止状態ではなく、ブレーキペダル２４が操作されておらず、疑似シフトレバー２６のシフト位置Ｓｐがニュートラルポジションではない（条件Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４を満たさない）が、すでにＭＴモードと判定されているため、走行モードはＭＴモードと判定されたままとなる。

なお図示はしていないが、モード切替スイッチ４２のＥＶモードを選択するスイッチが押される場合、あるいは自動でＥＶモードへ移行する場合は、条件Ｃ１乃至Ｃ４を満たしているか否かは関係なく走行モードはＥＶモードと判定される。

このように本実施の形態に係る電気自動車１０が変形した態様を採用することで、誤った操作によりＭＴモードへの切り替えが行われることを低減し、自車両が意図せずにＭＴモードの動作となることを防止することができる。

図１３は、変形例を採用した本実施の形態に係る電気自動車１０において、走行モード判定部５００でプロセッサ５６が実行する処理を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、制御装置５０の所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップＳ５００において、プロセッサ５６は、モード切替スイッチ４２のＭＴモードを選択するスイッチが押されたか否かを判定する。一つ前の制御周期で押下されている状態であり、現在の制御周期で押下されていない状態となる（押下状態が立ち下がる）場合に、スイッチが押されたと判定する。あるいは、一つ前の制御周期で押下されていない状態であり、現在の制御周期で押下されている状態となる（押下状態が立ち上がる）場合に、スイッチが押されたと判定しても良い。スイッチが押されたと判定される場合（ステップＳ５００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５０１に進む。スイッチが押されていないと判定される場合（ステップＳ５００；Ｎｏ）、処理を終了する。

ステップＳ５０１において、プロセッサ５６は、現在判定されている走行モードがＥＶモードであるかＭＴモードであるかを判定する。現在判定されている走行モードがＥＶモードである場合（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５０２に進む。現在判定されている走行モードがＭＴモードである場合（ステップＳ５０１；Ｎｏ）、処理を終了する。なお処理を終了する場合、運転者はモード切替スイッチ４２を操作したにもかかわらず走行モードの変更が行われないことになる。このことは、運転者に不安を抱かせる虞がある。このため、処理を終了する前に、音声又は表示により走行モードの変更を行わないことを通知する処理を実行しても良い。これにより、運転者の不安を低減することができる。

ステップＳ５０２において、プロセッサ５６は、条件Ｃ１乃至Ｃ４を満たすか否かを判定する判定処理を実行する。条件Ｃ１乃至Ｃ４を満たす場合（ステップＳ５０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５０３に進み、走行モードをＭＴモードと判定する。条件Ｃ１乃至Ｃ４を満たさない場合（ステップＳ５０２；Ｎｏ）、処理を終了する。処理を終了する前に、運転者の不安低減を目的として、音声又は表示により走行モードの変更を行わないことを通知する処理を実行してもよい。この場合に、音声又は表示によりいずれの条件が満たされていないかを通知しても良い。

２ 電気モータ
１０ 電気自動車
１４ バッテリ
１６ インバータ
２２ アクセルペダル
２４ ブレーキペダル
２６ 疑似シフトレバー
２８ 疑似クラッチペダル
３０ 車輪速センサ
３２ アクセルポジションセンサ
３４ ブレーキポジションセンサ
３６ シフトポジションセンサ
３８ クラッチポジションセンサ
４０ 回転速度センサ
４２ モード切替スイッチ
５０ 制御装置
５２ インターフェース
５４ メモリ
５６ プロセッサ
７０ 自律走行制御装置
５００ 走行モード判定部
５２０ 制御信号算出部
５３０ ＭＴ車両モデル
５３１ エンジンモデル
５３２ クラッチモデル
５３３ ＭＴモデル
５３４ 車軸・駆動輪モデル
５４０ 要求モータトルク計算部
５５０ モータトルク指令マップ
５６０ 切替スイッチ

Claims (2)

1. 電気モータを走行用の動力装置として用いる電気自動車であって、
   加速用ペダルと、
   疑似クラッチペダルと、
   疑似シフト装置と、
   第１モードと第２モードの２つのモードを含む制御モードに従い前記電気モータが出力するモータトルクを制御する制御装置と、
   手動で操作することにより前記制御モードを前記第１モードに切り替えるモード切替装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   メモリと、
   プロセッサと、を備え、
   前記メモリは、
   ガスペダルの操作によりトルクを制御する内燃機関とクラッチペダルの操作及びシフト装置の操作によりギア段が切り替えられるマニュアルトランスミッションとを有するＭＴ車両における駆動輪トルクのトルク特性を模擬したＭＴ車両モデルと、
   前記加速用ペダルの操作量と前記電気モータの回転速度に対する前記モータトルクの関係を規定したモータトルク指令マップと、を記憶し、
   前記プロセッサは、
   前記第１モードで前記電気モータを制御する場合は、
   前記加速用ペダルの操作量を、前記ＭＴ車両モデルに対する前記ガスペダルの操作量の入力として受け付ける処理と、
   前記疑似クラッチペダルの操作量を、前記ＭＴ車両モデルに対する前記クラッチペダルの操作量の入力として受け付ける処理と、
   前記疑似シフト装置のシフト位置を、前記ＭＴ車両モデルに対する前記シフト装置の入力として受け付ける処理と、
   前記加速用ペダルの操作量と、前記疑似クラッチペダルの操作量と、前記疑似シフト装置のシフト位置とで定まる前記駆動輪トルクを、前記ＭＴ車両モデルを用いて計算する処理と、
   前記駆動輪トルクを自車両の駆動輪に与えるための前記モータトルクを演算する処理と、を実行し
   前記第２モードで前記電気モータを制御する場合は、
   前記疑似クラッチペダルの操作と前記疑似シフト装置の操作とを無効にする処理と、
   前記加速用ペダルの操作量と前記電気モータの回転速度とに基づき、前記モータトルク指令マップを用いて前記モータトルクを演算する処理と、を実行する
   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であって、
   制動用ペダルを備え、
   前記疑似シフト装置の前記シフト位置は、
   前記ＭＴ車両におけるクラッチが前記マニュアルトランスミッションと接続されないニュートラルの状態での前記トルク特性を前記ＭＴ車両モデルにより模擬するように指定するニュートラルポジションを含み、
   前記プロセッサは、
   前記制御モードが前記第１モードではない場合に、
   前記自車両が停止状態であり、前記制動用ペダルが操作されており、前記疑似クラッチペダルが操作されておらず、かつ前記疑似シフト装置のシフト位置が前記ニュートラルポジションであるかどうかの判定を実施する判定処理と、
   前記判定処理の結果が否定である間、前記モード切替装置により前記制御モードを前記第１モードにする切り替えを拒絶する処理を実行する
   ことを特徴とする電気自動車。

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