JP2000006683A - 車両用走行速度制御システム - Google Patents
車両用走行速度制御システムInfo
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Abstract
合には、目標速度を下げて定速走行を継続し、航続距離
を向上させる。 【解決手段】 電気自動車の走行用のモータ1が過熱し
た場合、モータ温度検知部11で温度が検知され、トル
ク制限部8からトルク制限値が出力される。バッテリ残
容量検知部10で検知された、バッテリの残容量が少な
い場合にも、出力制限部7からトルク制限値が出力され
る。出力トルク切換部9は定速走行制御部6から出力さ
れたトルク指令値とトルク制限値の小さい方の値をモー
タコントローラ3へ出力する。定速走行制御部6は、出
力トルク切換部9で出力トルクが制限され、かつ走行車
速が所定以上低下した場合には、目標速度を下げて定速
走行を継続するので、過熱を抑制できる走行車速で、あ
るいはバッテリ残容量を効率よく使用することができる
走行車速で定速走行が行われる。
Description
度で定速走行させる定速走行制御が可能な車両用走行速
度制御システムに関する。
自動的に定速走行させる定速走行制御が可能な走行速度
制御システムを搭載した車両が多くなっている。また車
両制御部の電子制御化に伴い、車両コントローラに搭載
された演算処理手段に走行速度制御システムの制御部が
内蔵されるものも開発が進められている。上記走行速度
制御システムとしては、例えば、ガソリンエンジン車で
は、車速センサで計測した車速と運転者が設定した設定
速度を比較し、エンジンのスロットル弁開度を制御し
て、定速走行を行えるようにしたものが知られている。
また、電気自動車では、設定速度を一定に保つために、
走行用モータの出力トルクを制御している。
踏み続ける必要がないため、特に高速道路を使用して長
距離走行を行う場合などには、運転者の負担が軽減され
る。一般には、定速走行スイッチを押圧した時点での車
速が設定速度として記憶されて、定速走行が行われ、定
速走行スイッチがオフされたときや、ブレーキペダルが
踏まれた場合には、定速走行は解除される。また、これ
らの走行速度制御システムでは、車速が一時的に低下し
た場合でも、設定速度よりも所定速度低いアンダーカッ
ト車速所定速度以内であれば、定速走行状態が保持さ
れ、設定速度での走行を行うように制御される。
ば、電気自動車では、バッテリを保護するために、バッ
テリ残容量が少なくなると、バッテリ出力の出力制限を
実施する。また走行用モータの温度が所定温度以上に上
昇した場合等には、モータ保護のため、出力トルクを制
限する。このため、定速走行を行っているときに、出力
制限やトルク制限がかかった場合には、設定速度を保つ
ために必要な出力トルクの出力が不可能になり、車速が
低下する。車速が、アンダーカット車速以下に低下した
場合には、定速走行が解除される。
し、出力トルクが足りる車速で走行すれば、定速走行が
可能である場合でも、定速走行は解除されてしまう。特
に、バッテリ残容量が低下してバッテリ出力の出力制限
が実施された場合には、バッテリの残容量を効率良く使
用するためには、走行可能な設定速度で定速走行を継続
させることが望ましい。
が所定以上低下した場合でも、定速走行を解除せずに、
走行車速を新たな定速走行させる速度として設定し直
し、定速走行状態を持続させ、航続距離を向上させるこ
とのできる車両用走行速度制御システムを提供すること
を目的とする。
車両の走行車速を検知する車速センサと、手動操作によ
り定速走行させる速度を設定する手動設定部と、設定さ
れた定速走行速度で車両を定速走行させる定速走行制御
部とを有し、定速走行制御部は、車速センサで検知した
走行車速が手動設定部により設定された手動設定速度よ
り所定以上遅く、かつ定速走行制御部に設定されている
定速走行速度より遅い場合には、走行車速を新たな定速
走行速度として再設定する定速走行速度変更手段を備
え、上記定速走行速度の初期値は手動設定速度とした。
手動操作により定速走行させる速度を設定する手動設定
部と、設定された定速走行速度で定速走行を行うため
に、走行用モータの出力トルクを制御するトルク指令値
を出力する定速走行制御部と、車両状態を検知する車両
状態検知部と、車両状態検知部で検知した車両状態に基
づいて、出力トルク上限値を制限する出力トルク制御部
とを有し、定速走行制御部は、出力トルク制御部で出力
トルクが制限され、かつ車速センサで検知した走行車速
が手動設定部により設定された手動設定速度より所定以
上遅く、さらに、定速走行制御部に設定されている定速
走行速度より遅い場合には、走行車速を新たな定速走行
速度として再設定する定速走行速度変更手段を備え、上
記定速走行速度の初期値は手動設定速度とすることもで
きる。
度を検知するモータ温度検知部を有することが好まし
い。また、車両状態検知部は、走行用モータの駆動回路
の温度を検知する駆動回路温度検知部を有することもで
きる。車両状態検知部は、バッテリの温度を検知するバ
ッテリ温度検知部を有することもできる。
供給するバッテリの容量を検知するバッテリ残容量検知
部を有し、出力トルク制御部は、バッテリ残容量検知部
の検知結果と車速センサで検知した走行車速に基づい
て、出力トルクを制御するものでもよい。
に、定速走行速度変更手段を設けることにより、走行車
速が定速走行中に走行車速が手動設定された手動設定速
度での定速走行状態に復帰する下限速度であるアンダー
カット車速を超えて低下した場合でも、走行車速を新た
な定速走行させる速度として自動的に設定し直し、最初
に手動設定した速度とは異なるが、定速走行を持続す
る。この自動設定を繰り返す間は、走行車速が定速走行
させる速度として現在設定されている定速走行速度より
遅い場合に、再設定を行うことにより、走行車速がアン
ダーカット車速以下に低下した後の最も遅い走行車速が
定速走行させる車速として設定され、固定される。
ータや、モータ駆動回路や、走行用モータの電源である
バッテリの温度が所定以上上昇すると、安全のため出力
トルクが制限される。またバッテリの残容量が所定量以
下に低下した場合には、バッテリの出力が制限される。
定速走行状態であっても、これらの制限のために、走行
車速が低下してアンダーカット車速以下に低下した場合
には、走行車速がアンダーカット車速以下に低下した後
の最も遅い走行車速を定速走行する車速として設定し直
す。したがって、モータ等の温度上昇を抑制しながら定
速走行が可能な走行車速か、あるいは、少ないバッテリ
の残容量でも定速走行が維持できる車速が、定速走行車
速として再設定され、定速走行が行われる。
り説明する。図1は実施例の構成を示すブロック図であ
る。モータ1は電気自動車に搭載される走行用のモータ
であり、交流誘導電動機である。モータ1には図示しな
いトランスアクスルが連接され、このトランスアクスル
からの駆動力が、左右の前輪軸を介して、図示しない両
前輪に伝達されるようになっている。モータ1はインシ
ュレイテッド ゲート バイポーラ トランジスタ(以
下IGBTと記載)2およびモータコントローラ3を介
して走行速度制御部4に接続されている。またモータ1
は、IGBT2を介して、走行駆動用の主電源であるバ
ッテリ5と接続されている。
にトルク指令値を算出する定速走行制御部6と、車両の
状態に応じてトルク制限値を算出する出力制限部7とト
ルク制限部8と、トルク指令値またはトルク制限値をモ
ータコントローラ3へ出力する出力トルク切換部9から
から構成されている。出力制限部7には、バッテリの残
容量を検知するバッテリ残容量検知部10とモータ1で
駆動される車輪の回転から走行車速を検知する車速セン
サ15が接続されている。トルク制限部8には、モータ
1の近傍に配置されモータ1の温度を検知するモータ温
度検知部11と、IGBT2の温度を検知するIGBT
温度検知部12とバッテリの温度を検知するバッテリ温
度検知部13が接続されている。
シフトレバーのポジションから走行レンジを検知するシ
フト位置検知部16、運転席近傍に設けられた定速走行
用の定速走行スイッチ17、およびブレーキスイッチ1
8が接続されている。ブレーキスイッチ18は図示しな
いブレーキペダルに付設され、ブレーキペダルの踏み始
めの微少ストロークでオンとなるスイッチである。な
お、出力制限部7、トルク制限部8および出力トルク切
換部9は発明の出力トルク制御部を構成する。定速走行
スイッチ17は発明の手動設定部を構成し、IGBT温
度検知部12は駆動回路温度検知部を構成する。
まず運転者は定速走行を実際に行う前にシフトレバーを
操作して、ドライブレンジに設定する。車速が所望の値
となったところで、定速走行スイッチ17をオンとす
る。定速走行制御部6は、定速走行スイッチ17がオン
されると、まずシフト位置検知部16で検知されたシフ
トポジションがドライブレンジであり、車速センサ15
で検知した走行車速が40km/h〜110km/hの
範囲内であり、かつブレーキスイッチ18がオフ状態で
あるか否かを判定し、これらの条件を満たしていれば、
定速走行状態へ移行する。
ッチ17がオンされたときの走行車速を定速走行速度と
して設定し、96ms毎に、新たに車速センサ15から
入力された走行車速と設定された定速走行速度を比較し
て、定速走行速度で走行するために必要なトルク指令値
を算出し、出力トルク切換部9へ出力する。なお、走行
車速が40km/h以下に低下した場合には、定速走行
状態を解除する。また、定速走行制御部6では、上記の
トルク指令値算出と平行して、運転者が定速走行を選択
しているにも係らず、出力トルクが制限され、車速が低
下した場合に、設定速度を変更する機能を有している。
この機能に関しての詳細は後述する。
残容量を常時監視し、検知結果を出力制限部7へ出力す
る。出力制限部7は、まずバッテリ残容量が所定量以下
になると、バッテリの残容量を有効に使用するための出
力制限値を算出する。次に、車速センサ15で検知した
走行車速から、モータ回転数N(rpm)を求め、次式
からトルク制限値を算出する。なお出力P(kW)、ト
ルクT(kgf・m)、定数Aとした。 P=T・N/A 得られたトルク制限値を出力トルク切換部9へ出力す
る。
温度検知部12およびバッテリ温度検知部13でも同様
に、常時温度を監視し、検知結果をトルク制限部8へ出
力する。トルク制限部8は、検知部で検知した温度が所
定温度を超えると、温度上昇を抑制するために必要なト
ルク制限値を算出し、出力トルク切換部9へ出力する。
よびトルク制限部8からの出力を監視し、制限が行われ
ていない場合には、定速走行制御部6から出力されたト
ルク指令値をモータコントローラ3へそのまま出力す
る。出力制限部7またはトルク制限部8から制限値が入
力されている場合には、入力されたトルク制限値とトル
ク指令値とを比較し、最も小さい値をモータコントロー
ラ3へ出力する。また、トルク制限が行われた場合に
は、トルク制限値を定速走行制御部6へも出力する。従
って、運転者により定速走行が選択されていても、バッ
テリ5の残容量が少ない場合や、モータ1等の温度が上
昇している場合には、定速走行制御部6で算出されたト
ルク指令値ではなく、トルク制限値が出力されるため、
車速は低下する。
た場合の定速走行制御部6で行われる設定速度の変更の
ための動作を図2に示すフローチャートを用いて説明す
る。ステップ101では、まず定速走行中であるか否か
を判定し、定速走行中であれば、ステップ102へ進
み、定速走行中でなければ、ステップエンドへ進む。こ
のステップは所定時間間隔で実行される。ステップ10
2では、トルク制限がかかり、出力制限部7またはトル
ク制限部8からトルク制限値が入力されているか否かを
判定する。トルク制限値が入力されていなければ、ステ
ップエンドに進む。入力されていれば、ステップ103
へ進む。
値がトルク制限値より大きいか否かを判定する。トルク
指令値がトルク制限値より大きくなければ、ステップエ
ンドへ進む。トルク制限値より大きければ、ステップ1
04へ進む。ステップ104では、定速走行スイッチ1
7で定速走行させる速度として手動設定された手動設定
速度より10km/h遅いアンダーカット車速と、車速
センサ15で検知された走行車速とを比較し、走行車速
がアンダーカット車速より遅い場合には、ステップ10
5へ進む。遅くない場合には、ステップエンドへ進む。
走行制御部6に設定されている定速走行車速より遅いか
否かを判定する。走行車速が定速走行車速より遅い場合
には、ステップ106へ進む。遅くない場合には、ステ
ップエンドへ進む。上記定速走行車速は、定速走行スイ
ッチ17をオンさせた当初は、手動設定速度である。そ
の後、トルク制限がかかり、本フローチャートに記載さ
れている動作がステップ106まで実施され、再設定さ
れた場合には、次のフローでは、当該設定された速度値
となる。ステップ106では、走行車速を定速走行速度
として設定する。
かり走行車速がアンダーカット車速より低下した場合に
は、定速走行速度が自動的に変更される。なお、上記ア
ンダーカット車速は最初に定速走行スイッチにより設定
された手動設定速度に対応して設定され、固定される。
また、図2に示すフローチャートのステップ101から
ステップ106は発明の定速走行速度変更手段を構成す
る。
が過熱してトルク制限がかかった時の、動作例を説明す
る。図3の(a)はトルク制限値と出力トルク切換部出
力の関係を示し、(b)は定速走行させる速度として設
定される設定速度と走行車速の関係を示す。時刻a1に
モータ1が過熱し、モータ温度検知部11で温度上昇が
検知され、トルク制限部8からトルク制限値が出力され
る。トルク制限値がトルク指令値より大きい、時刻a1
から時刻a2の間は、通常の定速走行状態と同様に、出
力トルク切換部9からトルク指令値がモータコントロー
ラ3へ出力され、走行車速は定速走行スイッチ17で手
動設定された70km/hを保つ。
に上昇し、トルク制限値が下がり、トルク指令値より小
さくなる。出力トルク切換部9からの出力はトルク制限
値に切り換わり、走行車速は低下する。しかし走行車速
がアンダーカット車速である60km/hまで低下しな
いうちに、モータ1の温度が下がり、時刻a3には、ト
ルク制限値が上昇を始めたため、図2に示すフローチャ
ートのステップ104からステップ105へ進むことは
なく、定速走行速度は、最初に運転者により手動設定さ
れた手動設定速度のまま維持される。時刻a4にはトル
ク制限値がトルク指令値より大きくなったため、出力ト
ルク切換部6の出力も通常の定速走行を行う際のトルク
指令値に戻り、走行車速も手動設定速度まで上昇したの
ち、維持される。
変更する場合の動作を説明する。図3と同様に、(a)
はトルク制限値と出力トルク切換部出力の関係を示し、
(b)は設定速度と走行車速の関係を示す。時刻b1に
トルク制限がかかり、時刻b2には、トルク制限値がト
ルク指令値より小さくなり、出力トルク切換部9の出力
はトルク制限値となり、走行車速も低下する。時刻b3
で走行車速がアンダーカット車速である60km/h以
下になると、フローチャートのステップ104からステ
ップ105へ進み、ステップ105では、走行車速が定
速走行速度よりちいさいので、ステップ106へ進み、
走行車速を定速走行速度として設定する。時刻b3から
時刻b4の間では、トルク制限値が減少を続けているの
で、ステップ101からステップ106までを繰り返
し、定速走行速度も低下を続け、時刻b4には、55k
m/hまで低下している。
結果、モータ1の温度が低下して、トルク制限が緩和さ
れ、トルク制限値は上昇する。定速走行速度は55km
/hに設定されている。このため、フローチャートのス
テップ103からステップエンドへ進み、設定速度が変
更されることはなくなる。設定速度は時刻b4の時の走
行車速55km/hに固定され、定速走行制御部6から
は、55km/h定速走行を行うためのトルク指令値が
出力され、定速走行が維持される。
ータ1、IGBT2あるいはバッテリ5が過熱し、トル
ク制御部8からトルク制限値が出力され、またはバッテ
リ残容量が少なくなり、出力制限部7からトルク制限値
が出力され、出力トルク切換部9で出力トルクが制限さ
れ、走行車速がアンダーカット車速以下に低下した場合
でも、定速走行が自動解除されることはなく、走行車速
がアンダーカット車速以下に低下した後の最も遅い走行
車速を定速走行車速として設定し直す。
り出力制限が行われ、走行車速が低下した場合には、目
標車速を下げて定速走行を継続するので、バッテリの残
容量を効率よく使用でき、航続距離を向上させることが
できる。また、モータ等の温度上昇のためトルク制限が
行われたために、走行車速が低下した場合にも同様に、
目標車速を下げて定速走行を継続するので、温度上昇を
抑制しながら走行可能な車速で定速走行を継続でき、車
両状態が完全に良好な状態でなくとも、定速走行を行う
ことができ、長距離ドライブを行う際等の利便性が向上
する。また、運転者は、定速走行する速度の低下幅か
ら、例えばモータの過熱状態が軽微なものなのか、重態
なものなのか等の車両状態を把握することができ、車両
走行の安全性が向上する。
る速度から10km/h低下した速度をアンダーカット
車速としたがこれに限られるものではなく、運転者が車
速の低下を顕著に感じることがない低下幅であればよ
く、一定幅、または車速に応じた一定割合、例えば10
%であれば、時速90km/hのときには、アンダーカ
ット車速を81km/hとし、時速60km/hのとき
には、アンダーカット車速を54km/hとすることも
できる。
用定速走行制御システムでは、通常の定速走行を行うた
めの定速走行制御部に、定速走行速度変更手段を設ける
ことにより、走行車速が所定以上低下した場合でも、定
速走行を解除せず、走行車速を新たな定速走行速度とし
て自動的に設定し直すので、最初に設定した速度とは異
なるが、定速走行が持続され、長距離ドライブを行う際
等の利便性が向上する。なお、この自動的に再設定を繰
り返す間、走行車速が定速制御部に設定されている定速
走行速度より遅い場合に、再設定を行なう。したがっ
て、走行車速が所定以上低下した後の最も遅い走行車速
が定速走行車速として設定されて、定速走行が持続され
るので、安定した定速走行状態が得られる。
の残容量が少なくなりバッテリの出力が制限されたため
に、走行車速が所定以上低下した場合には、目標速度を
下げて定速走行を継続するので、バッテリの残容量を効
率よく使用でき、航続距離が向上する。また、モータ等
の温度上昇のためトルク制限が行われ、走行車速が低下
した場合にも同様に、目標車速を下げて定速走行を継続
するため、温度上昇を抑制しながら走行可能な車速で定
速走行を継続できるので、車両状態が完全に良好な状態
でなくとも、定速走行を行うことができ、長距離ドライ
ブを行う際等の利便性が良くなる。また、運転者は、定
速走行する速度の低下幅から、車両状態を把握すること
ができ、車両走行の安全性が向上する。
る。
である。
である。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】車両の走行車速を検知する車速センサと、
手動操作により定速走行させる速度を設定する手動設定
部と、設定された定速走行速度で車両を定速走行させる
定速走行制御部とを有し、該定速走行制御部は、車速セ
ンサで検知した走行車速が前記手動設定部により設定さ
れた手動設定速度より所定以上遅く、かつ定速走行制御
部に設定されている定速走行速度より遅い場合には、走
行車速を新たな定速走行速度として再設定する定速走行
速度変更手段を備え、前記定速走行速度の初期値は前記
手動設定速度であることを特徴とする車両用走行速度制
御システム。 - 【請求項2】車両の走行車速を検知する車速センサと、
手動操作により定速走行させる速度を設定する手動設定
部と、設定された定速走行速度で定速走行を行うため
に、走行用モータの出力トルクを制御するトルク指令値
を出力する定速走行制御部と、車両状態を検知する車両
状態検知部と、前記車両状態検知部で検知した車両状態
に基づいて、出力トルク上限値を制限する出力トルク制
御部とを有し、前記定速走行制御部は、前記出力トルク
制御部で出力トルクが制限され、かつ車速センサで検知
した走行車速が前記手動設定部により設定された手動設
定速度より所定以上遅く、さらに、定速走行制御部に設
定されている定速走行速度より遅い場合には、走行車速
を新たな定速走行速度として再設定する定速走行速度変
更手段を備え、前記定速走行速度の初期値は前記手動設
定速度であることを特徴とする車両用走行速度制御シス
テム。 - 【請求項3】前記車両状態検知部は、走行用モータの温
度を検知するモータ温度検知部を有することを特徴とす
る請求項2記載の車両用走行速度制御システム。 - 【請求項4】前記車両状態検知部は、走行用モータの駆
動回路の温度を検知する駆動回路温度検知部を有するこ
とを特徴とする請求項2または3記載の車両用走行速度
制御システム。 - 【請求項5】前記車両状態検知部は、バッテリの温度を
検知するバッテリ温度検知部を有することを特徴とする
請求項2、3または4記載の車両用走行速度制御システ
ム。 - 【請求項6】 前記車両状態検知部は、走行用モータに
電力を供給するバッテリの容量を検知するバッテリ残容
量検知部を有し、前記出力トルク制御部は、バッテリ残
容量検知部の検知結果と車速センサで検知した走行車速
に基づいて、出力トルクを制御することを特徴とする請
求項2、3、4または5記載の車両用走行速度制御シス
テム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17038698A JP4000670B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 車両用走行速度制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17038698A JP4000670B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 車両用走行速度制御システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000006683A true JP2000006683A (ja) | 2000-01-11 |
JP4000670B2 JP4000670B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=15903981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17038698A Expired - Fee Related JP4000670B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 車両用走行速度制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4000670B2 (ja) |
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