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目標変動と可変感度特性を利用した無意識な燃費最適運転への誘導装置設計

研究課題

研究課題/領域番号 16K06193
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京電機大学

研究代表者

日高 浩一  東京電機大学, 工学部, 教授 (10321407)

研究協力者 高橋 優太  
矢萩 北斗  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードハイブリット電気自動車 / モデル予測制御 / 線形時変システム / 充電率(SOC) / 駆動部制御 / LPVシステム / 燃費最適化 / ドライバー予測 / HEV駆動部モデル / MPC / モデル化誤差 / 人間機械システム / 可変トルク制御装置 / 燃費最適アルゴリズム
研究成果の概要

ハイブリット電気自動車(HEV)の燃費向上を行うためには、運転者の要求速度に対してエンジンとモータの力配分が重要である。自動車の運転の場合、高効率な燃費走行はエンジン制御と共に運転者の技能や運転特性に依存してしまう。そこで今回は運転者の技能にできるだけ依存しないで燃費性能の向上を目指すための制御方法に関する研究を進めてきた。この目的を達成するために、本研究では運転者の速度予測を組み込むことを想定し、電池残量を考慮しながら要求速度に対して最適なエンジンとモータ各トルク配分を発生するアルゴリズムにモデル予測制御法(MPC)を応用する方法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではハイブリット電気自動車(HEV)の駆動部の制御方法にモデル予測制御法(MPC)を応用することで、運転者の要求する速度に対して燃料消費の効率がよいエンジン回転数領域では要求速度が出せない場合でもモーター補助を加えることで走行可能となる駆動方法を提案した。この方法の特徴としては、エンジン回転数と効率を表すマップデータを利用し運転者の要求速度が予測できたと仮定した時、電池残量を考慮しながらモータアシストを加えて効率的なエンジン回転数を決定する点である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 燃費に基づく極値探索法と出力準最適ゲインを併用するハイブリット車の燃費性能向上とそのデータ解析2017

    • 著者名/発表者名
      日高浩一
    • 雑誌名

      データに基づく性能指向型制御システム調査専門委員会技術報告書

      巻: 印刷中 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy Management for Hybrid Electric Vehicles Using Linear Parameter-Varying MPC2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Takahashi, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      5th IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control(SAMCON)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] モデル予測制御によるHEVの燃費最適な参照軌道の検討2019

    • 著者名/発表者名
      矢萩北斗, 日高浩一
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第6回制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Model Predictive Control for Hybrid Electric Vehicles with Linear Parameter-Varying Model2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Takahashi, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      18th International Conf. Control, Automation and Systems (ICCAS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HEV燃費最適運転のためのモデル予測制御と目標軌道設計2018

    • 著者名/発表者名
      髙橋優太, 日高浩一
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fuel Efficiency Strategy for the Hybrid Electric Vehicle using Model Predictive Control2017

    • 著者名/発表者名
      Daichi Ishida, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      3th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control (SAMCON2017)
    • 発表場所
      Nagaoka University of Technology, Nagaoka,Japan
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル予測制御を利用したHEV駆動部制御設計と燃費性能評価の検討2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋 優太,日高 浩一
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第4回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学, 岡山
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] HEV駆動部のモデリングおよびモデル予測制御を用いた制御設計2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋優太, 日高浩一
    • 学会等名
      第60回 自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fuel Efficiency Strategy for the Hybrid Electric Vehicle using Model Predictive Control2017

    • 著者名/発表者名
      Daichi Ishida, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      3th IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Driver's Head Orientation using a Stereo Camera2017

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Arai, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      3th IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Avoidance Control for Moving Object Based on Feature Point via Optical Flow and Image Space Observer2017

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Sori, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Sensor-based Exploration Algorithm for Autonomous Map Generation on Mobile Robot using Kinect2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kameyama, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      The 2017 Asian Control Conference (ASCC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モデル予測制御を用いたHEV駆動制御による燃費最適化2016

    • 著者名/発表者名
      石田 大地, 日高 浩一
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル予測制御を用いたHEV駆動制御による燃費最適化2016

    • 著者名/発表者名
      石田 大地, 日高 浩一
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      神戸大学, 兵庫
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] On-Line Controller for Fuel Consumption on Spilt-Type Hybrid Electric Vehicle2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Koguchi, Koichi Hidaka
    • 学会等名
      8th IFAC Symposium Advances in Automotive Control (AAC 2016)
    • 発表場所
      Linkkoping Universitet, Sweden
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] データ駆動型制御法と準最適出力ゲインを併用したハイブリット自動車(HEV)の駆動部制御法2016

    • 著者名/発表者名
      日高浩一
    • 学会等名
      第60回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ, 京都
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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