CN105636850A

CN105636850A - 移动支持设备、移动支持方法和驱动支持系统

Info

Publication number: CN105636850A
Application number: CN201480056638.5A
Authority: CN
Inventors: 小川友希
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2034-10-13
Also published as: JP5920309B2; US20160257301A1; KR20160058881A; KR101769723B1; EP3060445A1; CN105636850B; JP2015080961A; WO2015059536A1; US10118606B2

Abstract

一种设备包括如下单元，在设置了针对从当前位置至目的地的路线所划分的每个分段中运行的负载时，所述单元规划了将马达用作驱动源的EV模式和针对每个分段至少将引擎用作驱动源的HV模式中的任何驱动模式。设立单元使用如下方面来规划模式，在所述方面中，在电池的剩余量低于电池的剩余量阈值并且根据运行负载信息所获得的再生能量高于或等于测定电池的剩余量的恢复的值时，优选地针对包括具有当前位置的当前分段和当前分段之后的分段中的至少一个的分段来规划所述HV模式。

Description

移动支持设备、移动支持方法和驱动支持系统

技术领域

本发明涉及移动支持设备、移动支持方法和包括移动支持功能的驱动支持系统。

背景技术

已知混合动力车辆作为具有多个驱动模式的车辆，其并行地使用内燃机和马达作为驱动源。混合动力车辆具有第一模式(HV模式)和第二模式(EV模式)作为多个驱动模式，其中，第一模式中仅使用内燃机或者同时使用内燃机和马达，第二模式中停止内燃机而仅使用马达。包括安装在混合动力车辆中的导航系统的移动支持设备基于地图信息或道路交通信息等来计算从当前位置至目的地的行驶路线，并且执行对选择以下驱动模式的支持，在行驶路线被划分成的分段中应用所述驱动模式。例如，日本专利申请公开第2009-12605号(JP2009-12605A)描述了具有移动支持功能的车辆的控制器的示例。

然而，在JP2009-12605A中描述的车辆的控制器中，考虑到在整个行驶路线期间的能耗平衡来设定行驶路线的每个分段的驱动模式，以使得在目的地处作为二次电池的电池的充电状态接近下限。然而，在整个行驶路线的能量平衡中，包括在向下斜坡中收集再生能量。出于此原因，当期望通过收集再生能量而使电池的剩余量增加并且设置以EV模式行进时，电池的剩余量直到能够收集再生能量的分段之前的分段可能达到下限值，并且因此难以在随后的分段中以EV模式行进。

该问题在具有不同能量平衡的多个驱动模式的车辆中分配驱动模式的设备或者方法中是常见的。

发明内容

本发明提供针对每个分段分配合适的驱动模式的移动支持设备、移动支持方法和具有移动支持功能的驱动支持系统。

本发明的第一方面涉及移动支持设备，其支持具有内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地。该移动支持设备包括设立单元，当设置了在从当前位置至目的地的行驶路线被划分而成的每个分段中运行的运行负载时，该设立单元针对每个分段设立以下模式中的任何驱动模式：EV模式，在所述EV模式中，使用电池的马达用作驱动源；以及HV模式，在所述HV模式中，至少内燃机用作驱动源，所述设立单元使用如下方面来设立驱动模式，在所述方面中，当电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对包括具有当前位置的当前分段和当前分段之后的分段中的至少任何一个的分段来优先设立HV模式，其中，所述剩余量阈值是电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是用于从电池的剩余量的恢复的确定值。

本发明的第二方面涉及移动支持方法，其支持包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地。该移动支持方法包括：针对每个分段设立以下模式中的任何一个驱动模式：EV模式，其包括将使用电池的马达作为驱动源；以及HV模式，其包括至少将内燃机作为驱动源，同时在采用EV模式作为驱动模式的分段中的每一个中行进时设置运行负载；以及使用如下方面来设立驱动模式，在所述方面中，当电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对包括具有当前位置的当前分段和当前分段之后的分段中的至少任何一个的分段优先设立HV模式，其中，所述剩余量阈值是电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是电池的剩余量的恢复的确定值。

在移动支持设备中，设立单元可以在到目的地的距离长于或等于预定距离的条件下执行驱动模式的设立。在移动支持方法中，可以在到目的地的距离长于或等于预定距离的条件下设立驱动模式。

在移动支持设备中，设立单元可以将来自行驶路线上更靠近当前位置的分段中的每一个的能耗依次加起来，在总能耗高于预定阈值的分段中设置比分段中的每一个的运行负载更高的虚拟运行负载，可以针对在行驶路线上的分段中的每一个之中包括虚拟运行负载的运行负载比较低的分段的驱动模式来设立EV模式，并且可以针对其它分段的驱动模式来设立HV模式。

在移动支持设备中，设立单元可以从行驶路线上更靠近当前位置的分段将虚拟运行负载依次设定为低。

本发明的第三方面涉及移动支持设备，其支持包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地。移动支持设备包括设立单元，在从当前位置至目的地的行驶路线被划分而成的分段中的每一个中，该设立单元针对每个分段设立以下模式中的任何一个驱动模式：EV模式，其包括将使用电池的马达作为驱动源；以及HV模式，其包括至少将内燃机作为驱动源，同时在采用EV模式作为驱动模式的分段中的每一个中行进时设置运行负载。设立单元使用如下方面来设立驱动模式，在所述方面中，当电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对获得再生能量的分段之前的分段优先设立HV模式，其中，所述剩余量阈值是电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是电池的剩余量的恢复的确定值。

本发明的第四方面涉及移动支持方法，其支持包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地。移动支持方法包括：在从当前位置至目的地的行驶路线被划分而成的分段中的每一个中，针对每个分段设立以下模式中的任何一个驱动模式：EV模式，其包括将使用电池的马达作为驱动源；以及HV模式，其包括至少将内燃机作为驱动源，同时在采用EV模式作为驱动模式的分段中的每一个中行进时设置运行负载；以及使用如下方面来设立驱动模式，在所述方面中，当电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对获得再生能量的分段之前的分段优先设立HV模式，其中，所述剩余量阈值是电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是电池的剩余量的恢复的确定值。

本发明的第五方面涉及驱动支持系统，其基于选自多个不同的驱动模式中的一个驱动模式来支持车辆的驱动，针对包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置至目的地的行车路线被划分而成的每个分段来设立所述多个不同的驱动模式。驱动支持系统包括移动支持设备，其针对在行驶路线上的分段中的每一个来设立从所述多个驱动模式中所选择的一个驱动模式。移动支持设备包括设立单元，当设置了针对在从当前位置至目的地的行驶路线被划分而成的每一个分段中运行的运行负载时，该设立单元针对每个分段设立以下模式中的任何驱动模式：EV模式，在所述EV模式中，使用电池的马达用作驱动源；以及HV模式，在所述HV模式中，至少内燃机用作驱动源，设立单元使用如下方面来设立驱动模式，在所述方面中，当电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对包括具有当前位置的当前分段和当前分段之后的分段中的至少任何一个的分段优先设立HV模式，其中，所述剩余量阈值是电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是电池的剩余量的恢复的确定值。

根据上述方面，即使在相对于包括多个驱动模式的车辆期望在行驶路线中收集再生能量时，也可以当针对分段中的每一个分配合适的驱动模式时支持车辆的驱动。

附图说明

以下将参考附图来描述本发明的示例性实施方式的特点、优点和技术以及工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元素，并且在附图中：

图1是图示了根据实施方式的移动支持设备的示意性配置的方框图；

图2A和图2B是图示了根据实施方式相对于通过移动支持设备的驱动模式的设置过程的处理程序的流程图；

图3是图示了在其中由根据实施方式的移动支持设备来设置驱动模式行驶路线的示意图；

图4是图示了采用EV模式在行驶路线上每个分段的能耗的示例的示意图；

图5是图示了将行驶路线上分段中的每个以运行负载从最低至最高的次序进行排序的示意图；

图6是图示了在改变驱动模式的方案之前通过从具有最低运行负载的分段将能耗依次加起来所获得的值的示意图；

图7是图示了在改变驱动模式的方案之前分段中的每一个的驱动模式的示例的示意图；

图8是图示了在改变驱动模式的方案之后通过从具有最低运行负载的分段将能耗依次加起来所获得的值的示意图；以及

图9是图示了在改变驱动模式的规划之后分段中的每个的驱动模式、能耗和电池的剩余量的示意图。

具体实施方式

以下，将参考图1至图9来描述根据本发明的实施方式的移动支持设备、移动支持方法和驱动支持系统。根据本实施方式的移动支持设备、移动支持方法和驱动支持系统应用于具有电动马达和内燃机作为驱动源的混合动力车辆，电动马达使用电池(诸如二次电池)作为驱动源，内燃机使用汽油或者其它燃料作为驱动源。

如图1所示，车辆100例如设置有全球定位系统(GPS)101、车载照相机102、毫米波雷达103、加速传感器104和车速传感器105作为用于检测车辆100的运行状态的装置。GPS101、车载照相机102、毫米波雷达103、加速传感器104和车速传感器105连接在车载控制器120上，车载控制器120经由车载网络(诸如控制器局域网络(CAN))来控制车辆的各种功能。车载控制器120是所谓的电子控制单元(ECU)，并且包括具有计算装置和存储装置的微型计算机。车载控制器120可以通过使计算装置对存储在存储装置中的程序或参数进行计算来执行各种控制。

GPS101接收来自GPS卫星的信号，并且基于从GPS卫星接收的信号来检测车辆100的位置例如作为纬度和经度。GPS101将指示车辆100的检测位置(纬度和经度)的位置信息输出至车载控制器120。车载照相机102捕获车辆100的周边环境的图像，并且将捕获到的图像数据输出至车载控制器120。毫米波雷达103使用毫米波段的雷达波来检测车辆100周围出现的物体，并且将对应于检测结果的信号输出至车载控制器120。

加速传感器104检测车辆100的加速，并且将对应于检测到的加速的信号输出至车载控制器120。车速传感器105检测车辆100的车轮的旋转速度，并且将对应于检测到的旋转速度的信号输出至车载控制器120。

加速器传感器106检测驾驶员操作加速器踏板的程度，并且将对应于检测到的加速器踏板的操作程度的信号输出至车载控制器120。制动传感器107检测驾驶员操作制动踏板的程度，并且将对应于检测到的制动踏板的操作程度的信号输出至车载控制器120。

车辆100设置有用于控制内燃机的操作状态的加速器执行器115和用于控制制动器的制动执行器116。加速器执行器115和制动执行器116电连接至车载控制器120。加速器执行器115基于内燃机的控制量来控制内燃机，基于加速器传感器106的检测到的值、通过车载控制器120来计算所述内燃机的控制量。制动执行器116基于制动器的控制量来控制制动器，基于制动传感器107的检测到的值、通过车载控制器120来计算所述制动器的控制量。

车辆100设置有作为电动马达的驱动源的电池110和用于控制电池110的充电和放电的电池执行器109。电池执行器109电连接至车载控制器120。电池执行器109管理电池110的充电和放电。电池执行器109通过控制电池110的放电来驱动电动马达，或者通过电动马达的再生来对电池110充电。

车辆100设置有混合动力控制器108，其控制内燃机和电动马达的操作状态。混合动力控制器108电连接至车载控制器120。即，混合动力控制器108经由车载控制器120而电连接至电池执行器109、加速器执行器115和制动执行器116。混合动力控制器108也是所谓的ECU，并且包括具有计算装置和存储装置的微型计算机。混合动力控制器108可以通过使计算装置对存储在存储装置中的程序或参数进行计算来执行各种控制。

混合动力控制器108例如基于从车载控制器120输入的加速传感器104、车速传感器105和加速器传感器106的检测结果来确定内燃机与电动马达的驱动功率分配比率(输出比率)。特别地，混合动力控制器108可以通过改变内燃机与电动马达的驱动功率分配比率(输出比率)来调节电池110的荷电状态，电池110的荷电是电池110的剩余能量。

混合动力控制器108生成用于电池执行器109的与电池110的放电相关的控制命令，或者生成与内燃机的基于驱动功率分配比率由车载控制器120计算的控制量有关的信息。混合动力控制器108例如基于从车载控制器120输入的加速传感器104、车速传感器105和制动传感器107的检测结果来确定制动器和电动马达的制动力分配比率。混合动力控制器108生成用于电池执行器109的与电池110的充电相关的控制命令，或者生成与制动器的基于制动力分配比率由车载控制器120计算的控制量有关的信息。即，混合动力控制器108通过将所生成的控制命令输出至电池执行器109来控制电池110的充电和放电。因此，通过电池110的放电来驱动使用电池110作为驱动源(电源)的电动马达，或者通过电动马达的再生来对电池110充电。车载控制器120可以监视混合动力控制器的性能状态或者电池110的充电状态。

车辆100包括EV模式和HV模式，在EV模式中车辆100使用将电池110用作驱动源的电动马达作为驱动源来运行，在HV模式中车辆100仅使用内燃机作为驱动源或者并行地使用电动马达和内燃机作为驱动源来运行。混合动力控制器108取决于车辆100中驾驶员的选择结果来执行将驱动模式切换至EV模式和HV模式的控制。混合动力控制器108具有将驱动模式自动切换至EV模式和HV模式的功能，并且基于针对车辆100的从车载控制器120输入的行车路线的分段中运行所需的运行负载的信息来执行将驱动模式切换至EV模式和HV模式的控制。运行负载是分段中每单位距离的负载，并且是针对在分段中运行所需的平均负载。另一方面，将运行负载的针对在分段中充分运行(fullyrunning)所需的累积值定义为能耗。

然而，车辆100包括地图信息数据库111，在该地图信息数据库111中记录有地图数据。地图数据是关于地理(例如道路)的数据。在地图数据中，关于位置(例如纬度和经度)的信息与能够显示地理的数据一起记录。在地图数据中，可以记录诸如交叉路名称、道路名称、方向名称、方向导引和设施信息之类的信息。

地图信息数据库111包括：节点数据，其是节点上指示道路上的位置的信息；以及链路数据，其是关于两个节点之间的分段的链路的信息。节点被设定为具体交通元素(例如交叉路、交通信号和转弯)的位置、车道数目变化的点等。节点数据包括道路上的节点的位置信息、该位置的道路信息等。链路被设定为两个节点之间的分段并且由两个节点限定。链路数据包括两个节点的信息、链路的分段的道路信息等。可以根据包括在链路数据中的运行负载信息来获得或者计算运行负载。链路的分段的道路信息包括诸如起点位置、终点位置、距离、路线和起伏之类的信息。链路数据可以包括多种数据，例如，包括链路的分段的运行负载的费用数据、包括道路类型的道路数据、指示具体位置的标识数据、指示交叉路信息的交叉路数据和指示设施信息的设施数据。

具体地，节点数据可以例如包括作为节点的识别号码的节点ID、节点坐标、连接至节点的所有链路的链路ID以及指示交叉路或并流点的类型的节点类型。节点数据可以包括指示节点特性的数据，例如作为图像的指示节点的识别号码的图像ID。

链路数据可以例如包括作为链路的识别号码的链路ID、链路长度和连接至起点和终点的节点的节点ID。链路数据可以包括以下数据的必要信息，所述数据指示道路类型(例如，高速公路、收费公路、一般公路、城市道路/郊区道路和山路)、道路宽度、车道数目、链路运行时间、法定速度限制和道路坡度。链路数据可以包括指示移动时间、移动速度、燃料消耗和功耗的平均值、最大值、最小值等的数据作为运行负载信息，其是车辆100在每个链路中的必要输出。功耗是在车辆100以EV模式运行时由电动马达消耗的功率的量。基于运行负载信息来获得或者计算链路(分段)的运行负载。运行负载是链路(分段)中的平均值，并且具有单位[kW]。可以根据运行负载和链路长度(分段长度)来计算作为运行负载的针对每个链路(分段)中充分运行所需的累积值的能耗。

车辆100设置有用于执行路线指引等的导航系统112。导航系统112从车载控制器120(GPS101的检测结果输入至车载控制器120)获得车辆100的当前点(纬度和经度)。当目标点由驾驶员设定时，导航系统112指定目标点(纬度和经度)。然后，导航系统112参考地图信息数据库111(例如通过使用迪杰斯特拉(Dijkstra)方法)来搜寻从车辆100的当前点至目的地的行驶路线。导航系统112对在搜寻到的行驶路线中的例如运行负载、移动时间、移动速度、燃料消耗和功耗进行计算。导航系统112将指示搜寻到的行驶路线、计算出的运行负载、移动时间、移动速度、燃料消耗和功耗的信息输出至车载控制器120，并且将该信息经由车载控制器120输出至由布置在车辆内部的液晶显示器所组成的显示设备113。

车辆100设置有仪表控制器114，其对显示在仪表板中布置的仪表盘上的仪表的显示状态进行控制。仪表控制器114从车载控制器120获取例如指示电池110的充电和放电状态的数据，并且基于所获取的数据来可视地显示例如车辆100中的能量流动。能量流动是在车辆100中由电池110的充电和放电、电动马达的驱动功率/再生等所造成的能量流动。能量流动可以包括车辆100中由内燃机的驱动功率所造成的能量流动。

当输入行驶路线时，车载控制器120将驱动模式分配至行驶路线的分段。车载控制器120包括驱动支持单元124，其支持基于行驶路线的驱动模式的分配。驱动支持单元124获取来自导航系统112的行驶路线至由驾驶员设定的目标点的信息。驱动支持单元124包括模式设立单元124a，其对将要被分配于所获取的行驶路线的分段的驱动模式进行设置。模式设立单元124a组成了移动支持设备，并且通过使车载控制器120执行程序等来执行其功能。模式设立单元124a具有如下功能，取决于行驶路线的分段的运行负载来设置每个分段的驱动模式。

通常，使用电动马达的运行被应用于具有较小运行负载的分段往往是有效的，而使用内燃机的运行被应用于具有较大运行负载的分段往往是有效的。因此，车载控制器120将EV模式分配于具有较小运行负载的分段，而将HV模式分配于具有较大运行负载的分段。

模式设立单元124a将多个目标分段的运行负载进行比较，并且接下来将EV模式分配于具有较低运行负载的分段。模式设立单元124a将分配了EV模式的分段的能耗进行整合，并且从电池110的充电状态减去所整合的能耗。然后，模式设立单元124a继续将EV模式分配于行驶路线的分段，以使得所整合的能耗不大于电池110的充电状态。因此，模式设立单元124a将EV模式分配于行驶路线的分段中的具有相对低的运行负载的分段。模式设立单元124a将HV模式分配于未分配有EV模式的分段。

然后，如上所述，在从运行负载较低的分段依次分配EV模式时，当获得再生能量的分段存在于行驶路线上时，电池110的剩余量可能在分段获得再生能量之前就用尽了。因此，当获得再生能量的分段存在于当前位置之后的分段中时，模式设立单元124a优选地针对以下分段来设置HV模式，所述分段从包括当前位置的当前分段至获得再生能量的分段之前的分段。即，模式设立单元124a通过将行驶路线上的各个分段的运行负载相互比较来从运行负载较低的分段依次分配EV模式，并且因此将从当前位置至获得再生能量的分段之前的分段的运行负载改变成比通常运行负载更高的虚拟运行负载。因此，从当前位置至获得再生能量的分段之前的分段，模式设立单元124a没有将EV模式分配作为驱动模式，而是将HV模式分配作为驱动模式。

模式设立单元124a包括能量阈值，其为用于与能耗进行比较的预定阈值，其中，对更靠近当前位置的分段的能耗依次加起来。当总能耗高于能量阈值时，模式设立单元124a设定虚拟运行负载。总能耗通常在被加起来时增大，而在获得再生能量的分段中减小，并且因此可以低于能量阈值。此外，模式设立单元124a将虚拟运行负载从更靠近当前位置的分段依次设定成较低。

模式设立单元124a根据预定条件来改变运行负载。预定条件是以下条件的结合，当前位置之后的分段中的再生能量高于或等于再生阈值的条件、到目的地位置的距离长于或等于预定距离的条件、电池110的剩余量低于作为电池110的剩余量的确定值的剩余量阈值的条件等。

如上所述，模式设立单元124a将针对行驶路线的分段而设置的驱动模式输出至显示设备113，并且在显示设备113上显示针对车辆正在运行的分段而设置的驱动模式。

混合动力控制器108通过适当地从车载控制器120获取车辆当前正在运行的位置信息来指定车辆当前正在运行的当前分段，并且使车辆100以针对所指定的分段而设置的驱动模式来运行。即，每当车辆100的行驶路线被改变时，混合动力控制器108就将车辆100的驱动模式切换至分配给对应的分段的EV模式或HV模式。因此，车辆100以针对车辆当前正在运行的分段(当前分段)而设置的驱动模式来运行。

接下来，将参考图2A和图2B来描述通过驱动支持单元124的模式设立单元124a来设置驱动模式的设置过程。每当从导航系统112传输行驶路线时，驱动支持单元124相对于行驶路线上的分段中的每一个来执行驱动模式的设置。此外，模式设立单元124a针对统一周期中的每一个再次执行驱动模式的设置。该周期定义为设置周期。

如图2A和图2B所示，当由导航系统112设定目标点时，驱动支持单元124获取行驶路线的所有分段的路线信息(步骤S11)。然后，驱动支持单元124基于所获取的所有分段上的信息来计算总能耗(步骤S12)，并且确定所有分段的总能耗是否大于电池110的充电状态(步骤S13)。即，模式设立单元124a确定车辆能否在所有分段中以EV模式运行。当确定了所有分段的总能耗不大于电池110的充电状态时(步骤S13中的否)，驱动支持单元124将EV模式分配给所有分段，并且终止驱动模式设置过程。

另一方面，当确定所有分段的能耗的总和高于电池110的剩余量时(步骤S13：是)，驱动支持单元124确定当前位置之后的分段中的再生能量是否高于或等于再生阈值(步骤S14)。即，模式设立单元124a确定是否获得了要在驱动模式的设置中考虑的再生能量的量。当驱动支持单元124确定当前位置之后的分段中的再生能量低于再生阈值时(步骤S14：否)，过程进行到步骤S19。

另一方面，当确定当前位置之后的分段中的再生能量高于或等于再生阈值时(步骤S14：是)，驱动支持单元124确定到目的地位置的距离是否长于或等于预定距离(步骤S15)。即，当到目的地位置的距离不是很长时，优选的是在较早的点处以EV模式来用尽电池110，并且因此模式设立单元124a确定到目的地位置的距离是否不近。当驱动支持单元124确定到目的地位置的距离短于预定距离时(步骤S15：否)，过程进行至步骤S19。

另一方面，当确定到目的地位置的距离长于或等于预定距离时(步骤S15：是)，驱动支持单元124确定电池110的剩余量是否低于剩余量阈值(步骤S16)。即，当剩余量充足时，不必考虑电池110的剩余量，并且因此模式设立单元124a确定电池110的剩余量是否较小。当驱动支持单元124确定电池110的剩余量高于或等于剩余量阈值时(步骤S16：否)，过程进行至步骤S19。

另一方面，当确定电池110的剩余量低于剩余量阈值时(步骤S16：是)，驱动支持单元124将作为包括当前位置的当前分段的i分段设定成i＝0，并且将能耗之和E设定成E＝E0(步骤S17)。

然后，驱动支持单元124确定至i分段的能耗之和E是否低于能量阈值(步骤S18)。即，模式设立单元124a确定：由于在i分段之前获得再生能量，能耗之和是否低于能量阈值。然后，当确定至i分段的能耗之和E不低于能量阈值时(步骤S18：否)，驱动支持单元124将i分段的运行负载设定为虚拟运行负载(β–c*i)(步骤S22)。即，模式设立单元124a在第一分段k1中设定虚拟运行负载(β–c*0＝β)。此处，β是虚拟运行负载的初始值，而c是预定量。此外，当随后分段中设定虚拟运行负载时，将被减少预定量c的值设定为虚拟运行负载。

为了确定至预定分段之后的分段的能耗的总和，驱动支持单元124设定i＝i+1，并且E＝E+Ei(步骤S23)。然后，驱动支持单元124再次确定至i分段的能耗之和E低于能量阈值(步骤S18)。

另一方面，当确定至i分段的能耗之和E低于能量阈值(步骤S18：是)时，驱动支持单元124在所有分段之中将作为EV模式的分配候选的分段指定为候选分段(步骤S19)。驱动支持单元124针对指定的候选分段分配EV模式，并且针对其余分段分配HV模式(步骤S20)。

接下来，驱动支持单元124确定电池110的剩余量是否低于被设定为EV模式的分段的总能耗(步骤S21)。当驱动支持单元124确定电池110的剩余量高于或等于被设定为EV模式的分段的总能耗时(步骤S21：否)，过程进行至步骤S19。即，当电池110的剩余量不足时，模式设立单元124a再次针对EV模式指定候选分段。

另一方面，不确定电池110的剩余量低于被设定为EV模式的分段的总能耗时(步骤S21：是)，驱动支持单元124终止设置驱动模式。

此外，由于驱动支持单元124在每个设置周期相对于行驶路线执行驱动模式的设置，所以由于对电池110充电而导致电池110的剩余量高于或等于剩余量阈值时，执行驱动模式的设置而不设定虚拟运行负载。因此，当已经由虚拟运行负载改变了驱动模式时，设置改变之前的驱动模式。

以下，将参考图3至图9来描述根据以此方式来配置的该实施方式的移动支持设备(驱动支持系统)的操作。首先，将参考图3至图5来描述通过驱动支持单元124的模式设立单元124a来将虚拟运行负载设定为行驶路线上的分段的一部分。此外，设定虚拟运行负载指示出，改变了运行负载，并且因此将设定虚拟运行负载之前的状态定义为改变运行负载之前的状态，并且将设定虚拟运行负载之后的状态定义为改变运行负载之后的状态。

如图3所示，在从当前位置Pa到目的地位置Pb的行驶路线上，在由导航系统112搜索的行驶路线中包括了第一分段k1到第五分段k5的分段。第一分段k1对应于包括当前位置Pa的当前分段。第二分段k2对应于关于该当前分段的随后分段。此外，从地图信息数据库111获得第一分段k1至第五分段k5的每个分段中的与运行负载、能耗等有关的信息。此外，图3是图示了当车辆100在行驶路线上行进时运行负载的平均值的图。此外，车辆100中的电池110的剩余量在出发位置处是1000kWh。

如图4所示，设定分段中的每一个的能耗，以使得将第一分段k1设定为1200kWh，将第二分段k2设定为–1000kWh，将第三分段k3设定为800kWh，将第四分段k4设定为1000kWh，并且将第五分段k5设定为200kWh。此外，设定从当前位置Pa至分段中的每一个的能耗之和，以使得将合计至第一分段k1之和设定为1200kWh，将合计至第二分段k2之和设定为200kWh，将合计至第三分段k3之和设定为1000kWh，将合计至第四分段k4之和设定为2000kWh，并且将合计至第五分段k5之和设定为2200kWh。因此，通过模式设立单元124a用于设置过程的步骤S13中的所有分段的能耗总和是2200kWh。此外，通过模式设立单元124a用于设置过程的步骤S18中的至i分段的能耗之和是至上述分段中的每一个的和。例如，i＝0是初始分段，并且i分段是第一分段k1。然后，针对i分段的能耗总和是1200kWh。

如图5所示，在改变运行负载之前，按运行负载从最低至最高的次序对行驶路线上的分段中的每一个进行如下排序。如根据图3的实线所理解的，第一名是第二分段k2，第二名是第五分段k5，第三名是第一分段k1，第四名是第三分段k3，并且第五名是第四分段k4。

此时，当驱动支持单元124根据上述运行负载的升序来分配驱动模式时，车辆在获得再生能量的分段之前以EV模式行进，并且因此可以将电池用尽。

因此，如图3所示，当通过将更靠近当前位置Pa的分段的能耗依次加起来而获得的能耗高于能量阈值时，模式设立单元124a设定虚拟运行负载。即，模式设立单元124a确定在图2B的步骤S18中结果为“否”，并且在步骤S22中设定虚拟运行负载(β–c*1)。然后，第一分段k1的运行负载是比其它分段的运行负载更高的虚拟运行负载β。在第二分段k2的运行负载中，通过将更靠近当前位置Pa的分段的能耗加起来而获得的能耗低于能量阈值，并且因此不设定虚拟运行负载，并且保留了从地图信息数据库111获得的运行负载。即，模式设立单元124a确定在图2B的步骤S18中结果为“是”，并且过程进行至步骤S19，并且因此不设定虚拟运行负载。

因此，如图5所示，设定了改变运行负载之后在行驶路线上的分段中的每一个的运行负载的升序，以使得第一名是第二分段k2，第二名是第五分段k5，第三名是第三分段k3，第四名是第四分段k4，并且第五名是第一分段k1。

接下来，将参考图6至图9来描述由驱动支持单元124的模式设立单元124a关于行驶路线上的分段中的每一个来设定驱动模式。此外，还将描述改变运行负载之前的状态，以便与改变运行负载之后的状态进行比较。

如图6所示，以下是从被改变之前的运行负载较低的分段将能耗依次加起来而获得的值。由于作为第一名的第二分段k2的能耗是–1000kWh，所以作为第一名的该分段的能耗之和是–1000kWh。由于作为第二名的第五分段k5的能耗是200kWh，所以作为第二名的该分段的能耗之和是–1000+200＝–800kWh。由于作为第三名的第一分段k1的能耗是1200kWh，所以作为第三名的该分段的能耗之和是–800+1200＝400kWh。由于作为第四名的第三分段k3的能耗是800kWh，所以作为第四名的该分段的能耗之和是400+800＝1200kWh。由于作为第五名的第四分段k4的能耗是1000kWh，所以作为第五名的该分段的能耗之和是1200+1000＝2200kWh。因此，由于电池110在当前位置的剩余量是1000kWh，所以模式设立单元124a针对第三分段k3的驱动模式并且针对第四分段k4的驱动模式而分配HV模式，在第三分段k3和第四分段k4中，能耗之和高于电池110的剩余量。

如图7所示，当基于被改变之前的分段中的每一个的能耗和运行负载来设置驱动模式时，驱动支持单元124针对第一分段k1至第三分段k3来设置EV模式，并且针对第四分段k4和第五分段k5来设置HV模式。然后，车辆100根据方案首先以EV模式行进，并且第一分段k1的能耗是1200kWh，并且因此在第一分段k1内用尽电池，并且车辆在用尽电池的位置之后以HV模式行进。即，车辆在获得再生能量的第二分段k2中以HV模式行进。

如图8所示，以下是从被改变之后的运行负载较低的分段将能耗依次加起来而获得的值。模式设立单元124a将能耗加起来，以便与图2B的步骤S21中电池110的剩余量进行比较。由于作为第一名的第二分段k2的能耗是–1000kWh，所以作为第一名的该分段的能耗之和是–1000kWh。由于作为第二名的第五分段k5的能耗是200kWh，所以作为第二名的该分段的能耗之和是–1000+200＝–800kWh。由于作为第三名的第三分段k3的能耗是800kWh，所以作为第三名的该分段的能耗之和是–800+800＝0kWh。由于作为第四名的第四分段k4的能耗是1000kWh，所以作为第四名的该分段的能耗之和是0+1000＝1000kWh。由于作为第五名的第一分段k1的能耗是1200kWh，所以作为第五名的该分段的能耗之和是1000+1200＝2200kWh。因此，由于电池110在当前位置Pa的剩余量是1000kWh，所以模式设立单元124a根据图2B的步骤S19至S21针对第一分段k1分配HV模式，在该第一分段k1中，能耗之和高于电池110的剩余量。

如图9所示，当基于被改变之后的分段中的每一个的能耗和运行负载来设置驱动模式时，模式设立单元124a根据图2B的步骤S20针对第一分段k1设置HV模式，并且针对第二分段k2至第五分段k5设置EV模式。然后，当车辆100根据方案行进时，在第五分段k5中行进之后电池110的剩余量为0，并且因此在行驶路线的过程期间，没有用尽电池，并且车辆能够以与方案相同的驱动模式行进。

因此，在本实施方式中，可以提供移动支持设备、移动支持方法和驱动支持系统，所述移动支持设备、移动支持方法和驱动支持系统能够将合适的驱动模式分配于包括再生能量能够被收集的分段的行驶路线上的分段中的每个分段。

如上所述，可以根据本实施方式实现以下技术效果。(1)当行驶路线包括获得高于或等于再生阈值的再生能量的分段并且电池110的剩余量低于剩余量阈值时，通过使用如下方面来设置驱动模式，在所述方面中，针对具有包括当前位置Pa的当前分段(第一分段k1)的分段优选地分配HV模式。出于此原因，抑制了由于车辆行进至在EV模式中获得高于或等于再生阈值的再生能量的分段而用尽电池110的电力，并且因此车辆能够行进至在EV模式中获得再生能量的分段中。此外，在其中获得再生能量的分段之后存在车辆以EV模式行进的分段时，抑制了由于用尽电池而以HV模式而非EV模式行进。即，抑制了由于通过频繁使用EV模式来用尽电池而将能够被设置的驱动模式仅被设定为HV模式。因此，当期望在行驶路线中收集再生能量时，可以针对分段中的每一个分配合适的驱动模式。

(2)当到目的地位置Pb的距离长于或等于预定距离时，通过使用如下方面来设置驱动模式，在所述方面中，针对具有包括当前位置Pa的当前分段(第一分段k1)的分段来优选地分配HV模式。出于此原因，在车辆接近目的地位置Pb之前，优选地设定HV模式，反之，当车辆接近目的地位置Pb时，优选地设定HV模式，并且因此促进了通过使用电池110的保留能量来设定EV模式。因此，电池110的能量被保留，直到车辆接近目的地位置Pb为止，并且在从目的地位置Pb的预定范围内使用电池110的保留能量，并且因此在到达目的地位置Pb处时没有必要保存电池110的能量。因此，有效地使用了电池110的有限的能量。

(3)从行驶路线上更靠近当前位置Pa的分段中的每个分段将能耗依次加起来，并且在总能耗比能量阈值更高的分段中设定虚拟运行负载，并且因此假定对应分段的运行负载相对地高于所有分段的运行负载。然后，根据运行负载的大小关系来分配HV模式和EV模式，并且因此针对将运行负载假定为相对高的分段来设置HV模式。即，在获得再生能量的分段中，总能耗低于能量阈值，并且因此设置EV模式。因此，可以在获得再生能量的分段之前的分段中针对驱动模式来规划HV模式。

(4)当分段在行驶路线上更靠近当前位置Pa时，将虚拟运行负载设定得更高。出于此原因，当分段更靠近当前位置Pa时，设定HV模式，换句话说，能够在分段进一步远离获得再生能量的分段时设定HV模式。

此外，能够通过适当改变实施方式的以下方面来实施上述实施方式。在以上提到的实施方式中，将CAN用作车载网络。本发明并不限于此配置，而是可以将诸如Ethernet(注册商标)、FlexRay(注册商标)和IEEE1394(FireWire(注册商标))之类的其它网络用作车载网络，只要它们可以与连接至其的ECU等进行连接以便通信。可以对包括CAN的网络进行结合。因此，可以在采用移动支持设备的车辆配置中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，将导航系统112和驱动支持单元124设置为不同的配置。本发明并不限于此配置，而是可以将导航系统和驱动支持单元设置为同一单元。因此，可以在移动支持设备的配置中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，将混合动力控制器108和驱动支持单元124设置为不同配置。本发明并不限于此配置，而是可以将混合动力控制器和驱动支持单元设置为同一单元。因此，可以在移动支持设备的配置中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，将单元(例如导航系统112、显示设备113和车载控制器120)合并至车辆100中。本发明并不限于此配置，而是单元(例如导航系统、显示设备和车载控制器)可以采用便携式信息处理器(例如手机或智能手机)作为其全部或部分功能，只要它们可以彼此通信。因此，可以在移动支持设备的设计中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，将驱动支持单元124、导航系统112、地图信息数据库111等合并至车辆100中。本发明并不限于此配置，而是驱动支持单元、导航系统、地图信息数据库等的一些功能可以被布置在车辆之外的信息处理器中，或者可以被布置在便携式信息处理器中。车辆之外的信息处理器的示例是信息处理中心，并且便携式信息处理器的示例包括手机和智能手机。车辆之外的信息处理器仅经由无线电通信线路来发送和接收信息。便携式信息处理器可以连接至车载网络，可以通过短距离通信而连接至车载网络，或者可以经由无线电通信线路来发送和接收信息。因此，可以在移动支持设备的设计中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，根据地图信息数据库中包括的信息来获取或计算行驶路线中的分段的运行负载。本发明并不限于此配置，而是可以根据学习数据库来获取或计算行驶路线中的分段的运行负载。例如，就存储有行驶的路线而言，可以使用针对存储在学习数据库中的路线中的先前运行所需的运行负载。因此，可以在移动支持设备的设计中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，在分段的运行负载中按升序分配EV模式。本发明并不限于此配置，而是可以基于在地图数据(例如道路坡度、法定速度限制和道路类型)中包括的一个或更多个信息块来将EV模式分配于各个分段，只要可以适当地分配EV模式。可以基于内燃机的效率或电池的效率来将EV模式分配于各个分段。因此，可以在移动支持设备的设计中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，通过驱动支持单元124来执行驱动模式的分配。本发明并不限于此配置，而是可以通过混合动力控制器等来执行驱动模式的分配。因此，可以在移动支持设备的设计中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，当车辆100的位置是当前点Pa时，主要执行驱动模式的分配，但是可以在车辆移动至目的地Pb所在的行驶路线的任何点处执行驱动模式的分配。可以在任何点处执行至行驶路线的所有分段的驱动模式的适当分配。因此，可以在移动支持设备的设计中的自由度方面实现改进。

在以上提到的实施方式中，将虚拟运行负载设定成从行驶路线中靠近当前点Pa的分段依次减小。然而，可以设定相同的虚拟运行负载。在以上提到的实施方式中，从行驶路线中靠近当前点Pa的分段将能耗依次加起来，在经加起来的能耗大于能量阈值的分段中设定虚拟运行负载，并且将具有包括虚拟运行负载的相对小的运行负载的分段的驱动模式设置为EV模式。然而，可以针对在获得再生能量的分段之前的分段来设定HV模式。

在上述实施方式中，关于针对包括了包含当前点Pa的当前分段和当前分段之后的分段中的至少任一个的分段优选地设置HV模式的条件，包括了到目的地Pb的距离长于或等于预定距离的情形。然而，当针对包括了包含当前点Pa的当前分段和当前分段之后的分段中的至少任一个的分段优选地设置HV模式而不管到目的地Pb的距离时，可以省略该条件。

在上述实施方式中，针对包括当前分段的分段优选地设置HV模式。然而，可以针对包括当前分段之后的分段的分段优选地设置HV模式。因此，抑制了在所行进的当前分段的过程期间改变驱动模式的次数，并且因此可以防止驾驶员感受到不舒服的感觉。

此外，可以针对包括当前分段和当前分段之后的分段两者的分段优选地设置HV模式。进一步，可以针对获得再生能量的分段之前的分段优选地设置HV模式。

Claims

1.一种移动支持设备，其支持具有内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地，所述设备包括：

设立单元，当设置了在从所述当前位置至所述目的地的行驶路线被划分而成的每个分段中运行的运行负载时，所述设立单元针对每个分段设立以下模式中的任何驱动模式：EV模式，在所述EV模式中，使用电池的所述马达用作驱动源；以及HV模式，在所述HV模式中，至少所述内燃机用作驱动源，所述设立单元使用如下方面来设立驱动模式，在所述方面中，当所述电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据所述运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对包括具有所述当前位置的当前分段和所述当前分段之后的分段中的至少任何一个的分段来优先设立所述HV模式，其中，所述剩余量阈值是所述电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是用于从所述电池的剩余量的恢复的确定值。

2.根据权利要求1所述的移动支持设备，

其中，在到所述目的地的距离长于或等于预定距离的条件下，所述设立单元执行所述驱动模式的设立。

3.根据权利要求1或2所述的移动支持设备，

其中，所述设立单元将来自所述行驶路线上更靠近所述当前位置的分段中的每一个的能耗依次加起来，在总能耗高于所述预定阈值的分段中设置比所述分段中的每一个的运行负载更高的虚拟运行负载，针对其中在所述行驶路线上的分段中的每一个之中包括所述虚拟运行负载的运行负载比较低的分段的驱动模式设立所述EV模式，并且针对其它分段的驱动模式设立所述HV模式。

4.根据权利要求3所述的移动支持设备，

其中，所述设立单元从所述行驶路线上更靠近所述当前位置的分段将所述虚拟运行负载依次设置为低。

5.一种移动支持方法，其支持包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地，所述方法包括：

在从所述当前位置至所述目的地的行驶路线被划分而成的分段中的每一个中，针对每个分段设立以下模式中的任何一个驱动模式：EV模式，其包括将使用电池的所述马达作为驱动源；以及HV模式，其包括至少将所述内燃机作为驱动源，同时在采用EV模式作为驱动模式的分段中的每一个中行进时设置运行负载；以及

使用如下方面来设立所述驱动模式，在所述方面中，当所述电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据所述运行负载的信息获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对包括具有所述当前位置的当前分段和所述当前分段之后的分段中的至少任何一个的分段优先设立所述HV模式，其中，所述剩余量阈值是所述电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是所述电池的剩余量的恢复的确定值。

6.根据权利要求5所述的移动支持方法，

其中，在到所述目的地的距离长于或等于预定距离的条件下，设立所述驱动模式。

7.一种移动支持设备，其支持包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地，所述设备包括：

设立单元，在从所述当前位置至所述目的地的行驶路线被划分而成的分段中的每一个中，所述设立单元针对每个分段设立以下模式中的任何一个驱动模式：EV模式，其包括将使用电池的所述马达作为驱动源；以及HV模式，其包括至少将所述内燃机作为驱动源，同时在采用EV模式作为驱动模式的分段中的每一个中行进时设置运行负载；设立单元使用如下方面来设立所述驱动模式，在所述方面中，当所述电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据所述运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对其中获得再生能量的分段之前的分段优先设立所述HV模式，其中，所述剩余量阈值是所述电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是所述电池的剩余量的恢复的确定值。

8.一种移动支持方法，其支持包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置移动至目的地，所述方法包括：

使用如下方面来设立所述驱动模式，在所述方面中，当所述电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据所述运行负载的信息所获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对其中获得再生能量的分段之前的分段优先设立所述HV模式，其中，所述剩余量阈值是所述电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是所述电池的剩余量的恢复的确定值。

9.一种驱动支持系统，其基于选自多个不同的驱动模式中的一个驱动模式来支持车辆的驱动，针对包括内燃机和马达作为驱动源的车辆从当前位置至目的地的行车路线被划分而成的每个分段来设立所述多个不同的驱动模式，所述系统包括：

移动支持设备，其针对在所述行驶路线上的分段中的每一个来设立选自所述多个驱动模式中的所述一个驱动模式，所述移动支持设备包括设立单元，当设置了在从所述当前位置至所述目的地的行驶路线被划分而成的每个分段中运行的运行负载时，所述设立单元针对每个分段设立以下模式中的任何驱动模式：EV模式，在所述EV模式中，使用电池的所述马达用作驱动源；以及HV模式，在所述HV模式中，至少所述内燃机用作驱动源，所述设立单元使用如下方面来设立所述驱动模式，在所述方面中，当所述电池的剩余量低于剩余量阈值并且根据所述运行负载的信息获得的再生能量高于或等于再生阈值时，针对包括具有所述当前位置的当前分段和所述当前分段之后的分段中的至少任何一个的分段优先设立所述HV模式，其中，所述剩余量阈值是所述电池的剩余量的确定值，所述再生阈值是所述电池的剩余量的恢复的确定值。