JPH04347536A - 車両用電気的負荷制限装置 - Google Patents

車両用電気的負荷制限装置

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JPH04347536A
JPH04347536A JP3117699A JP11769991A JPH04347536A JP H04347536 A JPH04347536 A JP H04347536A JP 3117699 A JP3117699 A JP 3117699A JP 11769991 A JP11769991 A JP 11769991A JP H04347536 A JPH04347536 A JP H04347536A
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electrical load
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Masafumi Kitagawa
雅史 北川
Kenichiro Kimura
木村　顕一郎
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、残容量が時間の経過と
共に低下するバッテリーや別の駆動エネルギーを必要と
する発電機などの電源を搭載した車両、特に走行用の動
力源として内燃機関を使用しない電気自動車或はハイブ
リッド電気自動車に使用される電気的負荷の駆動を必要
に応じて制限する車両用電気的負荷制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電動機を動力源とする電気自動
車においては、電動機を駆動するための電源であるバッ
テリーの残容量によって走行距離が左右されるので、電
気自動車用として要求される条件下で可能な限り多くの
容量を持つバッテリーが要望されている。しかし、一度
の充電で従来のエンジン自動車に劣らない電気自動車の
走行速度と走行距離を可能にするバッテリーは実用化さ
れていないのが現状である。また、発電機を搭載する場
合でも、これを安定して所定時間以上駆動するためのエ
ネルギーの確保が重要である。
【０００３】そこで、容量が限られているバッテリー等
の電源に対して走行可能な距離を少しでも延ばすために
、自動車に搭載された電気的負荷すなわち電源から供給
される電気エネルギーによって動作する各種電装品の使
用を、電源の状況に応じて制限する技術が考えられてい
る。
【０００４】例えば、車載バッテリーの残容量が少なく
なってきたとき、電気自動車等が目的地或はバッテリー
充電や交換ができる場所に到達できなくなることを避け
るため、当該自動車（或はその運転者）にとって重要性
の少ない電装品の駆動を制限する技術が知られている（
実開昭６３−４０１３５号、同６３−６１３６０号など
）。それによると、車載電装品（電気的負荷）をその重
要性に従って分類し、各分類毎に制限する順位を決めて
おき、車載電源の残容量の値により、制限する電装品の
分類を決めるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、電源の残容量の値に対応して、分類という定
量的な制限規則による電装品の駆動制限を行うので、電
源の残容量の値がわずかに変化しても、制限される電装
品の分類が変わってしまい、必要以上の制限になる等、
実際に適合しない結果になりやすい。実際に適合した負
荷制御を行うためには、電源の残容量がどの位になった
ら電装品の駆動をどの程度制限するかという判断と、そ
れに基づくきめ細かな駆動制限が必要であるが、従来の
技術では、そのような判断も駆動制限も考えられていな
いという問題点があった。
【０００６】従って、本発明の目的は、電源の残容量が
どの位になったら電気的負荷の駆動をどの程度制限する
かを判断し、それに基づいてきめ細かな駆動制限ができ
る車両用電気的負荷制限装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両に搭載さ
れた電気的負荷の駆動をその重要性に従って制限する順
位を決めておき、車載電源の残容量に基づいて電気的負
荷の駆動制限量を求め、それによって電気的負荷の駆動
を制限する装置において、電気的負荷の状態について設
定した基準値と現在の負荷状態を示す現在値との偏差と
、車載電源の残容量とにそれぞれ対応したメンバシップ
関数を設定し、該メンバシップ関数を用いてファジィ推
論を実行し、その推論結果から電気的負荷の駆動制限量
を得る演算装置を備えたことを特徴とする。
【０００８】前記演算装置は、前記の基準値を当該車両
の置かれている環境状態に応じて自動演算するように構
成できる。
【０００９】
【作用】演算装置では、電気的負荷の状態について設定
した基準値と現在の負荷状態を示す現在値との偏差と、
車載電源の残容量とにそれぞれ対応したメンバシップ関
数が設定され、それらのメンバシップ関数を用いてファ
ジィ推論が行われる。そして、その推論により電気的負
荷の駆動制限量が得られる。一方、車両に搭載された電
気的負荷は、その重要性により、駆動を制限する順位が
決められているので、演算装置で求められた制限量に応
じた電気的負荷の駆動を制限することができる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【００１１】実施例の装置は、電気自動車に搭載された
各種電装品による電気的負荷１の状態を検出する負荷状
態検出装置２からの検出信号Ｗ、及び、電気自動車のバ
ッテリーから成る電源３の残容量を検出する残容量検出
装置４からの検出信号Ｅに応じて、電気的負荷の制限量
Ｐを演算する演算装置５と、その演算出力（駆動制限量
）Ｐに応じて各電装品の負荷駆動を制御する負荷制御装
置６とを含む。
【００１２】演算装置５には、後述のように、車両の使
用環境（例えば、自動車の場合、道路上など周囲の明る
さ、気温、湿度等）を考慮して電気的負荷の基準値を決
める際に用いられる使用環境センサ７からの検出信号も
入力される。このようなセンサとしては、照度センサ、
雨滴センサ、温度センサ、速度センサ等が用いられる。
【００１３】また、電装品（電気的負荷）の駆動制限状
況を運転者等に知らせるために、負荷制御装置６から出
力される負荷制御信号に応じて動作する表示装置８も設
けられる。このような表示装置としては、例えばＬＥＤ
等の表示素子でどの電装品が制限されているかを示すよ
うにしたものが用いられる。
【００１４】電気的負荷１を構成する各種の電装品につ
いては、当該車両における各電装品の重要性に応じて各
々の駆動を制限する順位が予め定められ、演算装置５に
格納される。
【００１５】例えば、電気自動車に搭載される電装品は
、その重要性により、次の４グループに分けることがで
きる。 Ａグループ（制限不可） ハザード、ハイマウントストップランプ、パワーブレー
キ、ストップライト、テールライト、パワーステアリン
グ、ターンライト、ポジションライト、モーターコント
ローラ、バックライト、アンチロックブレーキ、回生エ
ネルギーシステム、ライセンスライト、エアバッグ、ホ
ーン、サイドマーカー、メータ類、リバースチャイム、
トランスミッションコントローラ、ヒータユニット、ウ
ォッシャー液、パワーウィンドウ、ラジオ、クーリング
ファン、時計、モードモータ。 Ｂグループ（性能制限） ブロアモータ、ヒータ熱線、コンデンサファン、エアコ
ン。
【００１６】Ｃグループ（負荷節約） ヘッドライト（Ｈ／Ｌ）、ＦＲワイパー（Ｈ／Ｌ）、リ
アデフロスタ、フォグライト。 Ｄグループ（制限可能） インテリアライト、リモコンミラー、オートアンテナ、
マップライト、ヒーテッドミラー、パッシブベルト、カ
ーテシーライト、パワードアロック、トランクライト、
パワーシート、キーライト、サンルーフ、バニティミラ
ー、イルミオーディオ、グローブボックスライト、シガ
ーライター。 上記の分類において、Ａグループは、安全上、法規上、
等の理由から負荷制限の対象にできないグループである
。
【００１７】Ｂグループは、負荷制限の対象となるグル
ープで、制限量が調整できるものである。
【００１８】Ｃグループは、残容量や負荷状態のみなら
ず、車の使用環境（天候、昼夜、速度等）に応じて、不
必要な時に当該負荷を使わないように節約するグループ
であり、例えば、トンネル後のライト消し忘れ自動消灯
や信号待ち時のワイパー間欠作動等の対象となる。
【００１９】Ｄグループは、負荷制限の対象となるグル
ープで、制限量が調整できないものを対象としており、
ここでは更に、優先度（重要性）の高い順にＤ■とＤ■
の２つのグループに分けられる。
【００２０】次に、演算装置５においてファジィ推論に
より実行される負荷制御アルゴリズムの例を説明する。
【００２１】まず、図１の構成において負荷状態検出装
置２からの検出信号Ｗ、残容量検出装置４から出力され
る電源の残容量Ｅ、電気的負荷の制限量Ｐ、その他演算
のための値は次のようなものである。
【００２２】 電気的負荷の基準値：　　　　　　ＷＢ　　　　　［Ｗ
］電気的負荷の現在値：　　　　　　Ｗ　　　　　　［
Ｗ］電気的負荷の偏差　　：　　ｅ＝ＷＢ　−Ｗ［Ｗ］
電源の残容量　　　　　　：　　　　　　Ｅ　　　　　
　［Ｗｈ］電気的負荷の制限量：　　　　　　Ｐ　　　
　　　［Ｗ］ここで、電気的負荷の基準値ＷＢ　は、平
均的な負荷量を設定してもよいが、使用環境センサ７か
らの検出信号により使用環境を判断し、その判断結果に
応じて、所定のアルゴリズムに基づく自動演算を行って
求めることができる。その場合ＷＢ　は、例えば次式で
計算される。
【００２３】
【数１】 ＷＢ　＝ＷＯ　＋ｋ１　ＷＡＣ＋ｋ２ＷＨＬ＋ｋ３　Ｗ
ＷＰ　　　　　　　　　　（１） この式において、 ＷＢ　：最終基準負荷値 ＷＯ　：走行に必要な一般的電気負荷の平均値ＷＡＣ：
ヒータ・エアコンの電気負荷 ＷＨＬ：ヘッドライトによる電気負荷 ＷＷＰ：ワイパー駆動負荷 ｋ１　，ｋ２　，ｋ３　：各負荷の係数上記のＷＯ　と
しては、使用する電気負荷の年間平均値、昼間で晴天か
つ気候が穏やかな季節の電気負荷平均値、或は図２に示
すように季節によって変化する値［ｋＷ］が用いられる
。
【００２４】ＷＡＣとしては、図３に示すように温度に
よって変化する値が用いられる。温度は、車体に設置し
た温度センサで検出される。或は、寒暖をエアコンのＯ
Ｎ／ＯＦＦスイッチの状態で判定するようにしてもよい
。
【００２５】ＷＨＬとしては、図４に示すように明暗に
よって２段階に変化する値が用いられる。明暗は、車体
に設置した照度センサで検出される。或は、明暗をヘッ
ドライトのＯＮ／ＯＦＦスイッチの状態で判定するよう
にしてもよい。
【００２６】ＷＷＰとしては、図５に示すように天候に
よって階段状に変化する値が用いられる。天候（晴れか
ら雨降りまで）は、車体に設置した雨滴センサの出力電
圧［ｍＶ］で検出される。或は、天候をワイパー作動セ
ンサの出力で判定するようにしてもよい。
【００２７】本発明によれば、制御ルールは、例えば次
の表１に示すように、負荷の偏差ｅ及び残容量Ｅがどの
位であるかを前件部とし、制限量Ｐがどの位になるかを
後件部とするものであり、複数（この例の場合４９個）
のルールが予め作られる。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１のファジィラベルは、次の通りである
。
【００３０】 ＰＢ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｂｉｇ）　　　　：正方向に
大きいＰＭ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｍｅｄｉｕｍ）　　：
正方向に中ＰＳ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ）　　
　：正方向に小ＺＯ（Ｚｅｒｏ）　　　　　　　　　　
　　：大体ゼロＮＳ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ）
　　　：負方向に小さいＮＭ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｍｅ
ｄｉｕｍ）　　：負方向に中ＮＢ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　
Ｂｉｇ）　　　　　：負方向に大また、表中の（　）　
内の数字はルールの番号を示す。
【００３１】電気的負荷の偏差ｅ、電源の残容量Ｅ及び
制限量Ｐは、上記のラベルによって次のようなファジィ
領域に分割される。
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】上記の電気的負荷の偏差ｅ、電源の残容量
Ｅ、制限量Ｐに対応したメンバシップ関数は、それぞれ
図６〜図８に示すように定義される。
【００３６】従って、現在の制御状態（ｅ０　，Ｅ０　
）に対する操作量Ｈ０　は、図９及び図１０に示すよう
に、複数個のルールの各々について　ｍｉｎ演算を行い
、それらの合成（ｍａｘ）　演算を行って得られる。す
なわち、次の式に基づいて演算される。
【００３７】
【数２】 Ｈ０　＝　ｍａｘ｛ｆｉ（ｅ０）　∧ｇｉ（Ｅ０）　∧
Ｐｉ（Ｐ）　｝　　　　　　（２）ｉ ｉ＝１，２，３，・・・・・・，４９（ルールの番号）
例えば、偏差ｅ及び残容量Ｅがそれぞれ図示の値ｅ０　
及びＥ０であるとき、偏差ｅについての適合度（メンバ
シップ値）は、ＮＢ＝　０、ＮＭ＝　０．３、ＮＳ＝１
．０　、ＺＯ＝　０．３、ＰＳ＝ＰＭ＝ＰＢ＝　０とな
り、残容量Ｅについての適合度は、ＮＢ＝　０．１、Ｎ
Ｍ＝　０．９、ＮＳ＝　０．５、ＺＯ＝ＰＳ＝ＰＭ＝Ｐ
Ｂ＝　０となるから、各ルールについて得られる制限量
Ｐは、図９及び図１０に示す斜線部（ファジィ集合）で
表わされる。そして、式（２）　によって求められるＨ
０　は、図１０（ｅ）に示すように合成されたメンバシ
ップ関数で表わされるファジィ量であるので、ここでは
重心法により、次の式（３）　で重心Ｇを求めて確定値
Ｐ０　とする。
【００３８】
【数３】 こうして求めた確定値（制御量）Ｐ０　に応じて、上記
のように各グループに分類された電気的負荷（電装品）
の駆動を制限することができる。
【００３９】また、上記のｅ、Ｅの値に対するＰのファ
ジィ関連は、例えば図１１のような３次元座標に表現す
ることができる。ファジィ関連をこのようなテーブルと
して表現してコンピュータに格納することにより、ファ
ジィ推論を迅速に実行することができる。
【００４０】なお、電気的負荷の駆動を一定値にて制限
すると、ハンチングを生ずる可能性がある。しかしなが
ら、本発明では、上記のように電気的負荷の基準値ＷＢ
　に対する偏差ｅと電源の残容量Ｅとの２つの変数で制
限量を決定しているので、ハンチングは起こりにくくな
っている。本質的にハンチングをなくすには、不感帯を
設ければよい。
【００４１】上記の実施例は、電気自動車に用いるもの
として説明したが、本発明は電気自動車に限らず、バッ
テリーのような電源を搭載したハイブリッド電気自動車
やエンジン自動車等の車両に搭載された電気的負荷の制
御装置としても用いることができる。
【００４２】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、車両に
搭載した電気的負荷について設定した基準値と現在使用
されている負荷の値との偏差と、電源の残容量とにそれ
ぞれ設定したメンバシップ関数を用いてファジィ推論を
実行し、その推論結果から電気的負荷の駆動制限量を得
るようにしたので、電源の残容量の程度に応じて電気的
負荷の駆動をどの程度制限するかを自動的に算定するこ
とができる。
【００４３】更に、電気的負荷の基準値を現在の車両使
用環境に応じて自動的に算出し、その値と現在の値との
偏差と電源の残容量との２つの値に基づいて、電気的負
荷の駆動制限量を判断することにより、一層適切できめ
細かな駆動制限を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成図。
【図２】本発明の実施例で基準負荷量の設定に用いられ
る一般的な電気負荷の平均値の例を示すグラフ。
【図３】本発明の実施例で基準負荷量の設定に用いられ
るヒータ・エアコンの電気負荷の値の例を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例で基準負荷量の設定に用いられ
るヘッドライトによる電気負荷の値の例を示すグラフ。
【図５】本発明の実施例で基準負荷量の設定に用いられ
るワイパー駆動負荷の値の例を示すグラフ。
【図６】本発明の実施例のファジィ推論で用いられる偏
差についてのメンバシップ関数を示す図。
【図７】本発明の実施例のファジィ推論で用いられる残
容量についてのメンバシップ関数を示す図。
【図８】本発明の実施例のファジィ推論で用いられる制
限量についてのメンバシップ関数を示す図。
【図９】各ファジィ制御ルールについての推論結果を示
す図。
【図１０】図５に続いて各ファジィ制御ルールについて
の推論結果を示す図。
【図１１】偏差と残容量に対する制限量のファジィ関係
を３次元座標のテーブルとして表わした例を示す図。
【符号の説明】
１…電気的負荷、２…負荷状態検出装置、３…電源、４
…残容量検出装置、５…演算装置、６…負荷制御装置、
７…使用環境センサ、８…表示装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両に搭載された電気的負荷の駆動をその
    重要性に従って制限する順位を決めておき、車載電源の
    残容量に基づいて前記電気的負荷の駆動制限量を求め、
    それによって前記電気的負荷の駆動を制限する装置にお
    いて、前記電気的負荷の状態について設定した基準値と
    現在の負荷状態を示す現在値との偏差と、前記車載電源
    の残容量とにそれぞれ対応したメンバシップ関数を設定
    し、該メンバシップ関数を用いてファジィ推論を実行し
    、その推論結果から前記電気的負荷の駆動制限量を得る
    演算装置を備えたことを特徴とする車両用電気的負荷制
    限装置。
  2. 【請求項２】前記演算装置は当該車両の置かれている環
    境状態に応じて前記基準値を自動演算することを特徴と
    する請求項１記載の車両用電気的負荷制限装置。
JP3117699A 1991-05-22 1991-05-22 車両用電気的負荷制限装置 Pending JPH04347536A (ja)

Priority Applications (2)

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JP3117699A JPH04347536A (ja) 1991-05-22 1991-05-22 車両用電気的負荷制限装置
US07/884,525 US5416702A (en) 1991-05-22 1992-05-15 Vehicle electrical-load limiting apparatus

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3117699A JPH04347536A (ja) 1991-05-22 1991-05-22 車両用電気的負荷制限装置

Publications (1)

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JP (1) JPH04347536A (ja)

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