JP2019201512A - Vehicle control device and vehicle control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置および車両制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle control device and a vehicle control method.
従来、HEV(Hybrid Electric Vehicle)やEV(Electric Vehicle)等のように、車載の電池を利用して走行する電動車両が知られている。また、電池から車両の各種アクチュエータへの電力供給を制御する車両制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle that travels using an on-vehicle battery, such as a HEV (Hybrid Electric Vehicle) and an EV (Electric Vehicle), is known. Further, a vehicle control device that controls power supply from a battery to various actuators of the vehicle is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年、電動車両では、車輪を駆動するモータ以外にも、電力により動作するアクチュエータが増えつつある。そして、モータを含めた複数のアクチュエータが並行して動作する場合、電池が供給可能な電力量を超えるおそれがある。このため、電池が供給可能な電力量を超えないようにアクチュエータを適切に制御することが望まれる。 Incidentally, in recent years, in electric vehicles, in addition to motors that drive wheels, actuators that operate with electric power are increasing. When a plurality of actuators including a motor operate in parallel, the amount of power that can be supplied by the battery may be exceeded. For this reason, it is desirable to appropriately control the actuator so as not to exceed the amount of power that can be supplied by the battery.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アクチュエータを適切に制御することができる車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a vehicle control device and a vehicle control method capable of appropriately controlling an actuator.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、第1算出部と、第2算出部と、動作制御部とを備える。前記第1算出部は、電池の蓄電状態に基づき、一定時間で車両のアクチュエータへ供給可能な電力量である供給量を算出する。前記第2算出部は、前記車両の現在の走行状態が前記一定時間維持された場合に必要となる前記アクチュエータの予測電力量に対応する必要量を算出する。前記動作制御部は、前記第1算出部によって算出された前記供給量および前記第2算出部によって算出された前記必要量に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle control device according to the present invention includes a first calculation unit, a second calculation unit, and an operation control unit. The first calculation unit calculates a supply amount that is an amount of electric power that can be supplied to the actuator of the vehicle in a predetermined time based on the storage state of the battery. The second calculation unit calculates a necessary amount corresponding to the predicted electric power amount of the actuator that is required when the current traveling state of the vehicle is maintained for the predetermined time. The operation control unit controls the operation of the actuator based on the supply amount calculated by the first calculation unit and the necessary amount calculated by the second calculation unit.
本発明によれば、アクチュエータを適切に制御することができる。 According to the present invention, the actuator can be appropriately controlled.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する車両制御装置および車両制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下では、車両制御装置および車両制御方法の対象である車両の一例として、モータによって駆動輪を回転させる電気自動車を例に挙げて説明するが、車両は、動力源が電気およびガソリンであるハイブリッド自動車であってもよい。 Hereinafter, embodiments of a vehicle control device and a vehicle control method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In the following description, an example of a vehicle that is a target of the vehicle control device and the vehicle control method will be described by taking an electric vehicle that rotates driving wheels by a motor as an example, but the power source of the vehicle is electricity and gasoline. It may be a hybrid vehicle.
まず、図1Aおよび図1Bを用いて、実施形態に係る車両制御方法の概要について説明する。図1Aは、実施形態に係る車両の構成を示す図である。図1Bは、実施形態に係る車両制御方法の概要を示す図である。 First, the outline | summary of the vehicle control method which concerns on embodiment is demonstrated using FIG. 1A and FIG. 1B. FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration of a vehicle according to the embodiment. FIG. 1B is a diagram illustrating an overview of the vehicle control method according to the embodiment.
図1Aに示すように、車両Cは、例えば、車両前方に配置された2つの前輪FWと、車両後方に配置された1つの後輪RWとを有する一人乗り用の三輪型モビリティである。 As shown in FIG. 1A, the vehicle C is, for example, a three-wheeled mobility for one-seater having two front wheels FW arranged in front of the vehicle and one rear wheel RW arranged in the rear of the vehicle.
なお、車両Cは、例えば、前輪FWが1つ、後輪RWが2つの三輪型であってもよく、あるいは、前輪FWが2つ、後輪RWが2つの四輪型の車両であってもよい。また、図1Aでは、前輪FWを駆動輪(IWM103a)、後輪RWを従動輪とした場合を示したが、例えば、前輪FWを従動輪、後輪RWを駆動輪としてもよく、前輪FWおよび後輪RW共に駆動輪(いわゆる四輪駆動車)としてもよい。また、後輪RWを転舵輪としたが、前輪FWを転舵輪としてもよい。 The vehicle C may be, for example, a three-wheeled vehicle having one front wheel FW and two rear wheels RW, or a four-wheeled vehicle having two front wheels FW and two rear wheels RW. Also good. 1A shows the case where the front wheel FW is a driving wheel (IWM 103a) and the rear wheel RW is a driven wheel. For example, the front wheel FW may be a driven wheel and the rear wheel RW may be a driving wheel. Both the rear wheels RW may be drive wheels (so-called four-wheel drive vehicles). Further, although the rear wheel RW is a steered wheel, the front wheel FW may be a steered wheel.
図1Aに示すように、実施形態に係る車両Cは、車両制御装置1と、リーンアクチュエータ(ACT)101aと、ステアリングACT102aと、2つのインホイールモータ(IWM)103aと、電池104aとを備える。
As shown in FIG. 1A, a vehicle C according to the embodiment includes a vehicle control device 1, a lean actuator (ACT) 101a, a
リーンACT101aは、車両Cを車幅方向である左右方向へ傾かせるアクチュエータである。例えば、リーンACT101aは、車両Cの旋回時に駆動することで、車体を傾かせつつ旋回する。
The
ステアリングACT102aは、車両Cの運転者によるステアリング操作に応じた操舵信号に基づいて転舵輪(後輪)が転舵させるアクチュエータ、いわゆるステアバイワイヤ(以下、SBW)機構である。なお、ステアリング操作は、例えば、リング状のハンドルを回転させる操作であってもよく、あるいはスティック型と呼ばれる棒状の部材への傾倒操作であってもよく、あるいはトラックボール型と呼ばれる球体の部材への回転操作であってもよい。
The
IWM103aは、2つの前輪FWそれぞれに内蔵されるモータであり、2つの前輪FWそれぞれを回転させる。また、2つの前輪FWは、ドライブシャフトのようなハード的機構で結合していないため、それぞれのIWM103aが独立して駆動することで車両Cの加速・減速を行う。 The IWM 103a is a motor built in each of the two front wheels FW, and rotates each of the two front wheels FW. Further, since the two front wheels FW are not coupled by a hardware mechanism such as a drive shaft, each IWM 103a is independently driven to accelerate and decelerate the vehicle C.
電池104aは、例えば、リチウムイオン電池等の蓄電池である。電池104aは、蓄電した電力をリーンACT101aや、ステアリングACT102a、IWM103a等の制御装置へ供給する。
The
車両制御装置1は、リーンACT101a、ステアリングACT102a、IWM103aおよび電池104aを統合的に制御する制御装置である。なお、リーンACT101a、ステアリングACT102aおよびIWM103aは、アクチュエータの一例であるが、電力により動作する他のアクチュエータであってもよい。
The vehicle control device 1 is a control device that integrally controls the
このように、車両Cでは、IWM103a以外にも、電力により動作するアクチュエータが増えつつある。そして、例えば、車両Cの走行時にリーンACT101aが一時的に動作した場合、IWM103aとリーンACT101aとが一時的に並行して動作するため、一時的に必要な電力量が増大し、電池104aが供給可能な電力量を超えるおそれがある。このため、電池104aが供給可能な電力量を超えないようにアクチュエータを適切に制御することが望まれる。
Thus, in the vehicle C, the number of actuators that are operated by electric power is increasing in addition to the IWM 103a. For example, when the lean ACT 101a temporarily operates when the vehicle C is traveling, the IWM 103a and the
そこで、実施形態に係る車両制御装置1は、アクチュエータで必要となる電力量を算出する場合に、車両Cにおける現在の走行状態で必要となる予測電力量に対応する必要量を算出することとした。 Therefore, the vehicle control apparatus 1 according to the embodiment calculates the necessary amount corresponding to the predicted electric energy required in the current traveling state of the vehicle C when calculating the electric energy required by the actuator. .
具体的には、実施形態に係る車両制御装置1は、まず、電池104aの蓄電状態(SOC:State of Charge)に基づき、一定時間で車両Cのアクチュエータへ供給可能な電力量(以下、供給量)を算出する。また、実施形態に係る車両制御装置1は、車両Cの現在の走行状態が一定時間維持された場合に必要となるアクチュエータの予測電力量に所定の余裕量を加えた電力量(以下、必要量)を算出する。そして、実施形態に係る車両制御装置1は、算出した必要量および供給量に基づいてアクチュエータの動作を制御する。なお、必要量は、予測電力量に所定の余裕量を加えた値としたが、これに限定されず、例えば、予測電力量に所定の余裕係数(例えば、1を超える値)を乗じた値を必要量としてもよい。 Specifically, first, the vehicle control apparatus 1 according to the embodiment first determines the amount of electric power (hereinafter referred to as supply amount) that can be supplied to the actuator of the vehicle C in a certain time based on the state of charge (SOC) of the battery 104a. ) Is calculated. In addition, the vehicle control device 1 according to the embodiment includes a power amount obtained by adding a predetermined margin amount to the predicted power amount of the actuator that is required when the current traveling state of the vehicle C is maintained for a certain time (hereinafter referred to as a required amount). ) Is calculated. Then, the vehicle control device 1 according to the embodiment controls the operation of the actuator based on the calculated necessary amount and supply amount. The required amount is a value obtained by adding a predetermined margin amount to the predicted power amount, but is not limited to this. For example, a value obtained by multiplying the predicted power amount by a predetermined margin coefficient (for example, a value exceeding 1). May be the required amount.
図1Bに示すグラフは、供給量および必要量の関係を示している。なお、図1Bに示すグラフでは、縦軸に電力量、横軸に時間を示している。 The graph shown in FIG. 1B shows the relationship between the supply amount and the necessary amount. In the graph shown in FIG. 1B, the vertical axis indicates the amount of power and the horizontal axis indicates time.
図1Bに示す例では、実施形態に係る車両制御装置1は、予測電力量に固定値である所定の余裕量を加えて必要量を算出する。つまり、実施形態に係る車両制御方法では、リーンACT101a等のような一時的に動作するアクチュエータの電力量を余裕量として加味して必要量を算出する。
In the example illustrated in FIG. 1B, the vehicle control device 1 according to the embodiment calculates a necessary amount by adding a predetermined margin amount that is a fixed value to the predicted power amount. That is, in the vehicle control method according to the embodiment, the required amount is calculated by taking into account the amount of electric power of an actuator that temporarily operates, such as the
そして、例えば、実施形態に係る車両制御装置1は、上記のように算出した必要量が供給量を超えた場合に、アクチュエータの動作を制限する。つまり、アクチュエータが実際に必要とする電力量よりも余裕量の分だけ多めに見積もって必要量を算出することで、アクチュエータが実際に必要とする電力量が供給量を超える前にアクチュエータの動作を制限できる。すなわち、実施形態に係る車両制御方法によれば、電池104aが供給可能な電力量を超えないようにアクチュエータを適切に制御することができる。
For example, the vehicle control device 1 according to the embodiment limits the operation of the actuator when the necessary amount calculated as described above exceeds the supply amount. In other words, by calculating the required amount by estimating the amount more than the amount of power actually required by the actuator, the actuator can be operated before the amount of power actually required by the actuator exceeds the supply amount. Can be limited. That is, according to the vehicle control method according to the embodiment, the actuator can be appropriately controlled so as not to exceed the amount of power that can be supplied by the
さらに、実施形態に係る車両制御方法によれば、必要量が供給量を超えた場合に、アクチュエータの動作を制限するため、電池104aが供給可能な電力量を超える前にアクチュエータの動作が制限されて、必要とする電力量を下げることができる。このため、電池104aが供給可能な電力量を超えることによる電池104aの劣化を防止できる。
Furthermore, according to the vehicle control method according to the embodiment, when the required amount exceeds the supply amount, the operation of the actuator is limited. Therefore, the operation of the actuator is limited before the amount of power that can be supplied by the
なお、図1Bでは、余裕量は、固定値である場合を示したが、例えば、車両Cの現在の走行速度に基づいて余裕量を逐次算出してもよいが、かかる点については図4で後述する。 1B shows a case where the margin amount is a fixed value. For example, the margin amount may be calculated sequentially based on the current traveling speed of the vehicle C. It will be described later.
また、実施形態に係る車両制御方法では、アクチュエータの動作を制限する方法として、車両Cを退避走行させるまたは車両Cを停止させるが、かかる点についても後述する。 In the vehicle control method according to the embodiment, as a method for restricting the operation of the actuator, the vehicle C is retracted or the vehicle C is stopped, which will be described later.
次に、実施形態に係る車両制御システムSについて説明する。図2は、実施形態に係る車両制御システムSの構成を示すブロック図である。なお、図2では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。 Next, the vehicle control system S according to the embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the vehicle control system S according to the embodiment. In FIG. 2, only components necessary for explaining the features of the present embodiment are represented by functional blocks, and descriptions of general components are omitted.
図2に示すように、車両制御システムSは、車両制御装置1と、電源ECU(Electronic Control Unit)100と、リーンECU101と、ステアリングECU102(以下、ステアECU102)と、IWMECU103と、電池ECU104とを備える。
As shown in FIG. 2, the vehicle control system S includes a vehicle control device 1, a power supply ECU (Electronic Control Unit) 100, a
車両制御装置1は、各ECUにCAN(Controller Area Network)などの車載ネットワークを通じて相互通信可能に接続されている。電源ECU100は、車両制御装置1、リーンECU101、ステアECU102、IWMECU103および電池ECU104の電源を制御する。
The vehicle control device 1 is connected to each ECU through an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network) so as to be able to communicate with each other. The
リーンECU101は、リーンアクチュエータ(リーンACT)101aを制御することで、車両C(図1A参照)の旋回を容易にするために、旋回加速度に応じて車体を車幅方向である左右方向に傾倒させるとともに、車両Cが倒れないように車体の左右方向の傾倒状態を適切に保持する。旋回加速度は、旋回時の横加速度のことであり、車両の走行速度またはステアリング操作量が大きくなるにつれて増大する。
The
ステアECU102は、運転者のステアリング操作に応じて車両Cが走行するように、ステアアクチュエータ(ステアACT)102aを制御する。
The
IWMECU103は、運転者のアクセル操作またはブレーキ操作に応じて車両Cが加速または制動されるように、車両Cの左前輪FWに設けられたインホイールモータ(IWM)103aを制御する。電池ECU104は、電池104aの劣化を監視する。
The
リーンACT101aは、リーンECU101からの指示、すなわち指示信号に基づいて車体を左右方向に傾倒させて、例えば、車両Cの旋回時に車体の姿勢を変更する。また、リーンACT101aは、走行路面の凹凸や、傾斜に応じて車体の姿勢を変更する。ステアACT102aは、ステアECU102からの指示(指示信号)に基づいて後輪RWの転舵角を変更する。
The
IWM103aは、IWMECU103からの指示(指示信号)に基づいて左前輪FWを回転させ、左前輪FWの回転数を制御する。電池104aは、蓄電池であり、例えば、リチウムイオン電池である。
The
なお、車両制御システムSは、車両制御装置1と、電源ECU(Electronic Control Unit)100と、リーンECU101と、ステアリングECU102(以下、ステアECU102)と、IWMECU103と、電池ECU104と、リーンACT101aと、ステアACT102aと、IWM103aと、電池104aとを1系統とした場合に、複数系統備えてもよい。
The vehicle control system S includes a vehicle control device 1, a power supply ECU (Electronic Control Unit) 100, a
つまり、車両制御システムSは、例えば、フォールトトレラント設計に基づいて、2系統により二重化し、例えば、フォールトトレラント設計に基づいて車両Cの電子制御を50%ずつで分け合ってもよい。 That is, for example, the vehicle control system S may be duplexed by two systems based on the fault-tolerant design, and for example, the electronic control of the vehicle C may be divided by 50% based on the fault-tolerant design.
具体的には、例えば、リーンECU101は、各系統のリーンACT101aの出力を50%ずつ受け持ち、両系統で出力が100%となるように、リーンACT101aを制御する。
Specifically, for example, the
次に、図3を用いて、車両制御装置1の構成について説明する。図3は、実施形態に係る車両制御装置1の構成を示すブロック図である。 Next, the configuration of the vehicle control device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the vehicle control device 1 according to the embodiment.
図3に示すように、実施形態に係る車両制御装置1は、温度センサ10と、SOC推定装置11と、走行状態検出装置12と、リーンECU101と、ステアECU102と、IWMECU103とに接続される。
As shown in FIG. 3, the vehicle control device 1 according to the embodiment is connected to a temperature sensor 10, an
温度センサ10は、電池104aの温度を検出する。具体的には、温度センサ10は、電池104aに含まれる複数の電池セルそれぞれのセル温度を測定するセンサである。
The temperature sensor 10 detects the temperature of the
SOC推定装置11は、電池104aの蓄電状態を推定する。蓄電状態は、例えば、満充電量100%とした場合の蓄電残量の比率で表すことができる。なお、SOC推定装置11は、例えば、クーロンカウント法等の既知のSOC推定手法を採用可能である。
The
走行状態検出装置12は、車両Cの現在の走行状態を検出する各種センサで構成される。例えば、走行状態検出装置12は、車両Cの現在の走行速度や、車両Cの旋回状態(旋回半径や、旋回角度)、車両Cの傾倒状態(車両Cの前後左右への傾倒角度)等を検出する。 The traveling state detection device 12 includes various sensors that detect the current traveling state of the vehicle C. For example, the traveling state detection device 12 indicates the current traveling speed of the vehicle C, the turning state of the vehicle C (turning radius and turning angle), the tilting state of the vehicle C (tilting angle of the vehicle C to the front, rear, left and right). To detect.
なお、図3では、温度センサ10、SOC推定装置11および走行状態検出装置12が車両制御装置1の構成に含まれない場合を示したが、温度センサ10、SOC推定装置11および走行状態検出装置12が車両制御装置1の構成に含まれてもよい。
3 shows a case where the temperature sensor 10, the
実施形態に係る車両制御装置1は、制御部2と、記憶部3とを備える。制御部2は、検出部21と、第1算出部22と、第2算出部23と、動作制御部24とを備える。
The vehicle control device 1 according to the embodiment includes a
ここで、車両制御装置1は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、データフラッシュ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。 Here, the vehicle control apparatus 1 is, for example, a computer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a hard disk drive (HDD), a data flash, an input / output port, and the like. Includes various circuits.
コンピュータのCPUは、たとえば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部2の検出部21、第1算出部22、第2算出部23および動作制御部24として機能する。
The CPU of the computer functions as the
また、制御部2の検出部21、第1算出部22、第2算出部23および動作制御部24の少なくともいずれか一つまたは全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
In addition, at least one or all of the
また、記憶部3は、たとえば、RAMやHDD、データフラッシュに対応する。RAMやHDD、データフラッシュは、モード情報31や、車両制御方法を実行する各種プログラムの情報等を記憶することができる。なお、車両制御装置1は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。 The storage unit 3 corresponds to, for example, a RAM, an HDD, or a data flash. The RAM, HDD, and data flash can store mode information 31, information on various programs that execute the vehicle control method, and the like. The vehicle control device 1 may acquire the above-described program and various types of information via another computer or a portable recording medium connected via a wired or wireless network.
制御部2は、上記した供給量および必要量を算出するとともに、算出した供給量および必要量に基づいてアクチュエータの動作を制御する。
The
検出部21は、電池104aの温度を検出する。具体的には、検出部21は、温度センサ10のセンサ値に基づいて電池104aに含まれる複数の電池セルそれぞれのセル温度を検出する。
The
第1算出部22は、電池104aの蓄電状態に基づき、一定時間で車両Cのアクチュエータへ供給可能な電力量である供給量を算出する。なお、一定時間は、例えば、数秒や、数分、数時間等の比較的短い時間である。
The first calculation unit 22 calculates a supply amount that is the amount of power that can be supplied to the actuator of the vehicle C in a certain time based on the storage state of the
例えば、第1算出部22は、SOC推定装置11によって推定された蓄電状態により一定時間あたりに給電可能な供給量を算出する。なお、供給量は、放電容量と言い換えることもできる。
For example, the first calculation unit 22 calculates the supply amount that can be fed per certain time according to the power storage state estimated by the
さらに、第1算出部22は、検出部21によって検出されたセル温度を加味して供給量を算出してもよい。具体的には、第1算出部22は、セル温度と、蓄電状態とに基づいて供給量を算出する。これにより、第1算出部22は、より正確な供給量を算出することができる。
Further, the first calculation unit 22 may calculate the supply amount in consideration of the cell temperature detected by the
例えば、第1算出部22は、検出部21によって検出されたセル温度のうち、最低温度のセル温度に基づいて供給量を算出する。つまり、第1算出部22は、蓄電状態が最も低い場合の供給量を算出する。これにより、算出される供給量が実際の供給量よりも低くなることが防ぐことができる。
For example, the first calculator 22 calculates the supply amount based on the lowest cell temperature among the cell temperatures detected by the
なお、第1算出部22は、複数のセル温度のうち、最低温度のセル温度に基づいて供給量を算出したが、これに限らず、例えば、複数のセル温度の平均値等に基づいて供給量を算出してもよい。 In addition, although the 1st calculation part 22 calculated supply amount based on the cell temperature of the lowest temperature among several cell temperature, it supplies based on the average value of several cell temperature etc., for example not only this The amount may be calculated.
第2算出部23は、車両Cの現在の走行状態が一定時間維持された場合に必要となるアクチュエータの予測電力量に所定の余裕量を加えた必要量を算出する。例えば、第2算出部23は、例えば、現在の走行状態に基づいて、各アクチュエータ(リーンACT101a、ステアACT102aおよびIWM103a)の予測電力量を算出し、かかる予測電力量の合計値を最終的な予測電力量として算出する。
The
具体的には、IWM103aの予測電力量は、現在の走行速度を維持するためのトルク値に基づいて算出し、リーンACT101aの予測電力量は、現在の傾斜角を維持するためのトルク値に基づいて算出し、ステアACT102aの予測電力量は、現在の旋回角度を維持するためのトルク値に基づいて算出する。
Specifically, the predicted power amount of the
また、所定の余裕量は、予め定められた固定値であってもよく、あるいは、車両Cの走行状態に応じて動的に変動する値であってもよい。ここで、図4を用いて、余裕量を動的に変動させる場合について説明する。 Further, the predetermined margin amount may be a predetermined fixed value, or may be a value that varies dynamically according to the traveling state of the vehicle C. Here, a case where the margin is dynamically changed will be described with reference to FIG.
図4は、車両Cの走行速度および余裕量の関係を示す図である。図4に示すグラフでは、縦軸に余裕量、横軸に走行速度を示す。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the running speed of vehicle C and the margin. In the graph shown in FIG. 4, the vertical axis indicates the margin and the horizontal axis indicates the traveling speed.
図4に示すように、第2算出部23は、例えば、車両Cの走行速度に応じた余裕量を加えて必要量を算出する。具体的には、走行速度が速いほど、余裕量を多くする。この図4に示すグラフは、車両Cを所定の傾斜角まで傾けた場合にリーンACT101aで必要となる電力量と近似する。
As shown in FIG. 4, for example, the
つまり、第2算出部23は、現在の走行速度で所定の傾斜角まで車両Cを傾かせた場合に予測されるリーンACT101aの電力量を余裕量として加えた必要量を算出する。これにより、現在の傾斜角からさらに所定の傾斜角まで車両Cを傾けた場合を想定して必要量を算出するため、実際にアクチュエータが必要とする電力量が供給量を超えることを防止できる。
That is, the
なお、上記した所定の傾斜角は、最大傾斜角と最小傾斜角(すなわち、0度)との中間値であってもよく、あるいは、最大傾斜角であってもよい。 The predetermined inclination angle described above may be an intermediate value between the maximum inclination angle and the minimum inclination angle (that is, 0 degree), or may be the maximum inclination angle.
図3に戻って、動作制御部24について説明する。動作制御部24は、第1算出部22によって算出された供給量および第2算出部23によって算出された必要量に基づいてアクチュエータの動作を制御する。
Returning to FIG. 3, the
例えば、動作制御部24は、記憶部3に記憶されたモード情報31に従って各ECUに対してアクチュエータの動作を制御する指示を行う。ここで、図5を用いて、モード情報31について説明する。
For example, the
図5は、モード情報31の説明図である。図5に示すように、モード情報31には、2つの制御モードが含まれる。具体的には、モード情報31には、通常モードmd1と、制限モードmd2とが含まれる。動作制御部24は、2つの制御モードのうち、いずれか一方を選択して各アクチュエータの動作を制御する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the mode information 31. As shown in FIG. 5, the mode information 31 includes two control modes. Specifically, the mode information 31 includes a normal mode md1 and a restriction mode md2. The
通常モードmd1は、各アクチュエータの動作を制限しない制御モードである。通常モードmd1の場合には、車両Cは、走行状態を制限される通常走行が可能となる。 The normal mode md1 is a control mode that does not limit the operation of each actuator. In the case of the normal mode md1, the vehicle C can perform normal travel in which the travel state is limited.
制限モードmd2は、各アクチュエータの動作を制限する制御モードである。制限モードmd2の場合には、車両Cは、退避走行または停止が行われる。退避走行とは、走行中の車両Cを安全な場所まで走行させるために、アクチュエータの動作が必要最小限に抑えられた状態を指す。具体的には、退避走行では、最高走行速度の制限や、リーンACT101aによる最大傾斜角の制限が行われる。
The restriction mode md2 is a control mode that restricts the operation of each actuator. In the restriction mode md2, the vehicle C is evacuated or stopped. The retreat traveling refers to a state where the operation of the actuator is suppressed to the minimum necessary for traveling the traveling vehicle C to a safe place. Specifically, in the retreat travel, the maximum travel speed is limited and the maximum inclination angle is limited by the
つまり、動作制御部24は、制限モードmd2によりアクチュエータの動作を制限する場合に、アクチュエータの動作を制限しない通常走行と比べて、必要となる電力量が少ない退避走行または車両Cの停止を行わせる。
That is, when the
このように、動作制御部24は、アクチュエータの動作を制限して、車両Cを退避走行または停止させることができるため、電池104aの劣化を抑制でき、かつ、車両Cの安全性を高めることができる。
As described above, the
次に、図6を用いて、モード情報31における制御モードの切替タイミングについて説明する。図6は、動作制御部24による制御モードの切替タイミングを示す図である。図6では、時刻t1で、必要量が供給量を超えた場合を示す。
Next, the switching timing of the control mode in the mode information 31 will be described using FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating control mode switching timing by the
図6に示すように、動作制御部24は、必要量が供給量を超える時間が所定時間D1継続した場合に、アクチュエータの動作を制限する。具体的には、動作制御部24は、時刻t1で必要量が供給量を超えた状態が所定時間D1後である時刻t2まで継続した場合に、通常モードmd1から制限モードmd2へ切り替える。所定時間D1は、例えば、車両Cの設計段階で予め設定される。
As shown in FIG. 6, the
なお、動作制御部24は、時刻t1から時刻t2の間で、必要量が供給量を下回った場合には、所定時間D1をリセットする。このように、必要量が供給量を超えた時刻t1で即座に制御モードを切り替えるのではなく、時刻t1から所定時間経過後に切り替えることで、例えば、ノイズ成分等により瞬間的に必要量が供給量を超えた場合等に誤って制限モードmd2へ切り替わることを防止できる。
Note that the
なお、上記では、動作制御部24は、車両Cの走行時において、制御モードを切り替える場合について説明したが、例えば、車両Cの起動時において、制御モードの切替を行ってもよい。
In the above description, the
かかる場合、第2算出部23は、車両Cの起動時においてシステム起動で必要となる電力量に所定の余裕量を加えた必要量を算出する。これにより、車両Cの起動時に制限モードmd2に切り替えて、即座に車両Cを停止させることができるため、運転者の安全性を高めることができる。
In such a case, the
次に、図7を用いて、実施形態に係る車両制御装置1が実行する処理の処理手順について説明する。図7は、実施形態に係る車両制御装置1が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。 Next, a processing procedure of processing executed by the vehicle control device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure of processing executed by the vehicle control device 1 according to the embodiment.
図7に示すように、まず、検出部21は、電池104aに含まれる電池セルそれぞれのセル温度を検出する(ステップS101)。つづいて、第1算出部22は、SOC推定装置11から電池104aの蓄電状態(SOC)を取得する(ステップS102)。
As shown in FIG. 7, first, the
つづいて、第1算出部22は、蓄電状態およびセル温度に基づき、一定時間で車両Cのアクチュエータへ供給可能な電力量である供給量を算出する(ステップS103)。つづいて、第2算出部23は、車両Cの現在の走行状態が維持された場合に必要となるアクチュエータの予測電力量に所定の余裕量を加えた必要量を算出する(ステップS104)。
Subsequently, the first calculation unit 22 calculates a supply amount that is the amount of power that can be supplied to the actuator of the vehicle C in a predetermined time based on the storage state and the cell temperature (step S103). Subsequently, the
つづいて、動作制御部24は、第2算出部23によって算出された必要量が第1算出部22によって算出された供給量を超えたか否かを判定する(ステップS105)。動作制御部24は、必要量が供給量を超えた場合(ステップS105,Yes)、必要量が供給量を超える時間が所定時間D1継続した否かを判定する(ステップS106)。
Subsequently, the
そして、動作制御部24は、必要量が供給量を超える時間が所定時間D1継続した場合(ステップS106,Yes)、制御モードを制限モードmd2へ切り替え(ステップS107)、処理を終了する。
Then, when the time during which the required amount exceeds the supply amount continues for the predetermined time D1 (step S106, Yes), the
一方、ステップS105において、動作制御部24は、必要量が供給量を下回った場合(ステップS105,No)、必要量が供給量を超える時間である計測時間をリセットし(ステップS108)、処理をステップS101へ移行する。
On the other hand, in step S105, when the required amount falls below the supply amount (No in step S105), the
また、ステップS106において、動作制御部24は、必要量が供給量を超える時間が所定時間D1継続していない場合(ステップS106,No)、処理をステップS101へ移行する。
In Step S106,
上述してきたように、実施形態に係る車両制御装置1は、第1算出部22と、第2算出部23と、動作制御部24とを備える。第1算出部22は、電池104aの蓄電状態に基づき、一定時間で車両Cのアクチュエータへ供給可能な電力量である供給量を算出する。第2算出部23は、車両Cの現在の走行状態が一定時間維持された場合に必要となるアクチュエータの予測電力量に対応する必要量を算出する。動作制御部24は、第2算出部23によって算出された必要量および第1算出部22によって算出された供給量に基づいてアクチュエータの動作を制御する。これにより、アクチュエータを適切に制御することができる。
As described above, the vehicle control device 1 according to the embodiment includes the first calculation unit 22, the
なお、上述した実施形態では、動作制御部24は、必要量が供給量を超えた後、必要量が供給量を下回った場合に、計測時間をリセットしたが、例えば、必要量が供給量を下回った時間が所定時間未満であれば、計測時間をリセットしないようにしてもよい。かかる点について、図8を用いて説明する。
In the above-described embodiment, the
図8は、変形例に係る動作制御部24の処理内容を示す図である。図8では、時刻t1から時刻t2の間において、所定時間D2だけ一時的に、必要量が供給量を下回ったとする。
FIG. 8 is a diagram illustrating processing contents of the
かかる場合、動作制御部24は、所定時間D2が所定の閾値未満であった場合、計測時間をリセットしないようにする。そして、動作制御部24は、時刻t2において、制御モードを制限モードmd2へ切り替える。
In such a case, the
これにより、例えば、ノイズ成分等により瞬間的に必要量が供給量を下回った場合等に誤って計測時間がリセットされることで、制限モードmd2への切り替わりが遅れることを防止できる。なお、所定時間D2は、車両Cの設計段階で予め設定される。 Accordingly, for example, when the required amount is instantaneously less than the supply amount due to a noise component or the like, the switching to the limit mode md2 can be prevented from being delayed by erroneously resetting the measurement time. The predetermined time D2 is set in advance at the design stage of the vehicle C.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 車両制御装置
2 制御部
3 記憶部
10 温度センサ
11 SOC推定装置
12 走行状態検出装置
21 検出部
22 第1算出部
23 第2算出部
24 動作制御部
31 モード情報
100 電源ECU
101 リーンECU
101a リーンACT
102 ステアECU
102a ステアACT
103 IWMECU
103a IWM
104 電池ECU
104a 電池
C 車両
S 車両制御システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
101 lean ECU
101a Lean ACT
102 Steer ECU
102a Steer ACT
103 IWMUCU
103a IWM
104 Battery ECU
104a Battery C Vehicle S Vehicle control system
Claims (9)
前記車両の現在の走行状態が前記一定時間維持された場合に必要となる前記アクチュエータの予測電力量に対応する必要量を算出する第2算出部と、
前記第1算出部によって算出された前記供給量および前記第2算出部によって算出された前記必要量に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する動作制御部と
を備えることを特徴とする車両制御装置。 A first calculation unit that calculates a supply amount that is an amount of electric power that can be supplied to the actuator of the vehicle in a predetermined time based on a storage state of the battery;
A second calculation unit that calculates a necessary amount corresponding to the predicted power amount of the actuator that is required when the current traveling state of the vehicle is maintained for the predetermined time;
A vehicle control device comprising: an operation control unit configured to control an operation of the actuator based on the supply amount calculated by the first calculation unit and the necessary amount calculated by the second calculation unit.
前記予測電力量に所定の余裕量を加えた前記必要量を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 The second calculator is
The vehicle control device according to claim 1, wherein the required amount obtained by adding a predetermined margin amount to the predicted power amount is calculated.
前記車両の走行速度に応じた傾斜角で当該車両を車幅方向へ傾かせるリーンアクチュエータを含み、
前記第2算出部は、
現在の走行速度で前記車両を傾かせた場合に予測される前記リーンアクチュエータの電力量を前記余裕量として加えた前記必要量を算出すること
を特徴とする請求項2に記載の車両制御装置。 The actuator is
A lean actuator for tilting the vehicle in the vehicle width direction at an inclination angle corresponding to the traveling speed of the vehicle,
The second calculator is
The vehicle control device according to claim 2, wherein the necessary amount is calculated by adding the amount of electric power of the lean actuator that is predicted when the vehicle is tilted at a current traveling speed as the margin amount.
前記必要量が前記供給量を超えた場合に、前記アクチュエータの動作を制限すること
を特徴とする請求項2または3に記載の車両制御装置。 The operation controller is
The vehicle control device according to claim 2 or 3, wherein when the required amount exceeds the supply amount, the operation of the actuator is limited.
前記アクチュエータの動作を制限する場合に、前記アクチュエータの動作を制限しない通常走行と比べて、必要となる電力量が少ない退避走行または前記車両の停止を行わせること
を特徴とする請求項4に記載の車両制御装置。 The operation controller is
5. When the operation of the actuator is restricted, the retreat travel or the vehicle is stopped, which requires a smaller amount of electric power than the normal travel that does not restrict the operation of the actuator. Vehicle control device.
前記必要量が前記供給量を超える時間が所定時間継続した場合に、前記アクチュエータの動作を制限すること
を特徴とする請求項4または5に記載の車両制御装置。 The operation controller is
6. The vehicle control device according to claim 4, wherein the operation of the actuator is limited when a time in which the required amount exceeds the supply amount continues for a predetermined time.
前記第1算出部は、
前記検出部によって検出された前記セル温度と前記蓄電状態とに基づいて前記供給量を算出すること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の車両制御装置。 A detector that detects a cell temperature of each of the plurality of battery cells included in the battery;
The first calculation unit includes:
The vehicle control device according to claim 1, wherein the supply amount is calculated based on the cell temperature detected by the detection unit and the storage state.
前記検出部によって検出された前記セル温度のうち、最低温度の前記セル温度に基づいて前記供給量を算出すること
を特徴とする請求項7に記載の車両制御装置。 The first calculation unit includes:
The vehicle control device according to claim 7, wherein the supply amount is calculated based on the lowest cell temperature among the cell temperatures detected by the detection unit.
前記車両の現在の走行状態が前記一定時間維持された場合に必要となる前記アクチュエータの予測電力量に対応する必要量を算出する第2算出工程と、
前記第1算出工程によって算出された前記供給量および前記第2算出工程によって算出された前記必要量に基づいて前記アクチュエータの動作を制御する動作制御工程と
を含むことを特徴とする車両制御方法。 A first calculation step of calculating a supply amount that is an amount of electric power that can be supplied to the actuator of the vehicle in a predetermined time based on a storage state of the battery;
A second calculation step of calculating a necessary amount corresponding to the predicted electric energy of the actuator that is required when the current traveling state of the vehicle is maintained for the predetermined time;
A vehicle control method comprising: an operation control step of controlling an operation of the actuator based on the supply amount calculated by the first calculation step and the necessary amount calculated by the second calculation step.
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