DE102015208380A1

DE102015208380A1 - Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015208380A1
Application number: DE102015208380.2A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Yoshikawa; Takanori Matsunaga; Akinobu Sugiyama; Kohei Mori; Masataka SHIROZONO; Nobutaka Nakamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2015-11-19
Also published as: US9758145B2; JP5855163B2; CN105091892B; CN105091892A; US20150329102A1; JP2015214294A

Abstract

Eine Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) beinhaltet: eine Erfassungseinheit (103) für eine Energieverbrauchs-bezogene Information, welche eine Energieverbrauchs-bezogene Information erfasst, die eine Information ist, die sich auf einen Energieverbrauch eines eigenen Fahrzeugs (1) in jedem der Fahrabschnitte bezieht; eine Korrektureinheit (107) für die Energieverbrauchs-bezogene Information, welche die Energieverbrauchs-bezogene Information korrigiert; und eine Steuerplan-Erzeugungseinheit (109), welche einen Steuerplan für Fahrzeuginstrumente (120) auf Grundlage eines geschätzten Werts einer Energieverbrauchsmenge jedes der Fahrzeuginstrumente (120) berechnet, welche unter Verwendung der korrigierten Energieverbrauchs-bezogenen Information berechnet wird. Die Korrektureinheit (107) für die Energieverbrauchs-bezogene Information korrigiert die Energieverbrauchs-bezogene Information auf Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichens eines aktuell gemessenen Werts von Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs in jeder Straßenkategorien und eines statistischen Ergebnisses von Fortbewegungseigenschaften einer Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge (2) in jedem der Fahrabschnitte.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDING
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung, welche eine Mehrzahl von Energiequellen in einem Fahrzeug, wie etwa Kraftstoffenergie und elektrische Energie, handhabt.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei einem Kraftfahrzeug, einem elektrischen Fahrzeug (EV), einem elektrischen Hybridfahrzeug (HEV), einem elektrischen Brennstoffzellenfahrzeug und dergleichen wird eine Energieverbrauchsmenge durch eine sogenannte sequentielle Steuerung von sich ändernden Fahrzeugbetriebsmodi, welche einer Information entsprechen, die einen gegenwärtigen Fahrzeugzustand anzeigt, welcher aus einem fahrzeugeigenen Sensor und dergleichen erhalten wird, niedrig gehalten. Beispielsweise sind als Betriebsmodi des elektrischen Hybridfahrzeugs ein Modus einer Fortbewegung nur durch Energie einer Maschine, ein Modus einer Fortbewegung nur durch Energie eines Motors, ein Modus einer Fortbewegung unter Verwendung von sowohl der Energie der Maschine als auch der Energie des Motors, ein Modus eines Erzeugens von Elektrizität durch die Energie der Maschine, um die erzeugte Elektrizität in einer Batterie zu akkumulieren oder die erzeugte elektrische Energie zum Antreiben des Motors zu verwenden, usw. vorhanden.
Außerdem ist eine Technologie zum Erzeugen eines Steuerplans (ein Schalt-Plan der Betriebsmodi) für das betrachtete Fahrzeug von nicht nur dem gegenwärtigen Fahrzeugzustand, sondern auch einem geschätzten Fahrzeugzustand in der Zukunft in Entwicklung. Beispielsweise wird es in einem Fall, bei dem abgeschätzt wird, dass sich das elektrische Hybridfahrzeug kontinuierlich bergauf und bergab fortbewegt, eine effiziente Steuerung möglich, wie etwa ein ausreichendes Laden einer Batterie vor der Aufwärtsbewegung, was es zulässt, dass sich das Fahrzeug durch die Energie des Motors aufwärts bewegt, um freie Kapazität der Batterie zu erhöhen, und ein Laden der Batterie mit regenerativer elektrischer Energie, die von der nachfolgenden Abwärtsbewegung erhalten wird.
Beispielsweise offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-69605 eine Technologie zum Berechnen von Änderungen einer Höhe einer Fahrroute eines Fahrzeugs (elektrisches Hybridfahrzeug) und Änderungen einer Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Fahrzeit von einer gegenwärtigen Position und einer Fahrroute des Fahrzeugs, einer Information über das Terrain, einem Ausmaß von Stau einer Straße und dergleichen, was einen Plan zum Regulieren oberer und unterer Grenzen eines Ladezustands (SOC) einer Batterie und zum Steuern des Fahrzeugs entlang des Plans erzeugt. Jedoch ist es in der Technologie der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-69605 schwierig, eine Optimum-gesteuerte Variable des Fahrzeugs aus Kartendaten-Informationen hochgenau zu erhalten, welche die Höhe und das Terrain anzeigen. Außerdem sind in bestimmten Fällen derartige Kartendaten- und Verkehrsinformationen nicht ausreichend detailliert, und ferner hängen Fortbewegungseigenschaften (eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Größe einer Beschleunigung davon, eine Häufigkeit einer Beschleunigung/Abbremsung davon, eine Häufigkeit von Stopps davon, und dergleichen) des Fahrzeugs auch von einem Fahrer ab, und dementsprechend ist ein Fehler zwischen einem geschätzten Wert und einem aktuellen Wert des Energieverbrauchs anfällig, groß zu werden.
Das japanische Patent Nr. 4918076 offenbart eine Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs, um dieses Problem zu lösen. In dem japanischen Patent Nr. 4918076 werden Informationen über Fortbewegungseigenschaften erlangt, wenn ein weiteres Fahrzeug auf einer Fahrroute eines eigenen Fahrzeugs in der Vergangenheit fuhr, und ein Steuerplan für das eigene Fahrzeug wird auf Grundlage der Informationen erzeugt.
In einem System des japanischen Patents Nr. 4918076 ist es erforderlich, dass jedes der Fahrzeuge oder ein externer Informations-Server Informationen, wie etwa eine Variation der Fahrzeuggeschwindigkeit und einen mittleren Gradienten einer Straße für jeden Abschnitt auf der Fahrroute hält. Jedoch wird insbesondere eine detaillierte Information der Variation der Fahrzeuggeschwindigkeit hinsichtlich einer Datenmenge beträchtlich, und dementsprechend wird es als schwierig angesehen, dieses System in eine praktische Verwendung zu überführen. Beispielsweise ergeben sich durch einen Aufbau einer Datenbank zum Handhaben derartiger beträchtlicher Datenmengen, durch eine Entwicklung einer Kommunikationseinrichtung zum Verteilen der beträchtlichen Datenmengen und ferner durch Kosten, die für eine Infrastruktur-Verbesserung erforderlich sind, um dies zu realisieren, große Probleme.
Außerdem ist die Technologie des japanischen Patents Nr. 4918076 eine, welche hauptsächlich die Fortbewegung (EV-Fortbewegung) lediglich durch den Motor verwendet, und es wird in Betracht gezogen, dass diese nicht in der Lage ist, eine Energieoptimierung (beispielsweise eine Optimierung einer Maschineneffizienz) entsprechend einem bestimmten Zweck zu implementieren. Ferner ändert sich, da die Fortbewegungseigenschaften des Fahrzeugs auch von dem Fahrer abhängen, eine Energieverbrauchsmenge für jeden Abschnitt auch in Abhängigkeit von dem Fahrer und wird nicht einheitlich bestimmt. Somit unterscheidet sich der Steuerplan zum Verwirklichen der Optimierung des Energieverbrauchs auf der gesamten Fahrroute für jedes einzelne Fahrzeug.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, eine Energiesteuerung entsprechend Fortbewegungseigenschaften jedes einzelnen Fahrzeugs unter Verwendung von Informationen mit einer geringen Datenmenge zu verwirklichen.
Eine Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem Fahrzeug verwendet, welches eine Mehrzahl von Fahrzeuginstrumenten beinhaltet, die von unterschiedlichen Energiequellen getrieben werden. Die Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung beinhaltet eine Fahrrouten-Berechnungseinheit, eine Fahrrouten-Aufteilungseinheit, eine Erfassungseinheit für eine Energieverbrauchs-bezogene Information, Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information, eine Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit, eine Steuerplan-Erzeugungseinheit und eine Fahrzeuginstrument-Steuereinheit, welche untenstehend beschrieben werden.
Die Fahrrouten-Berechnungseinheit berechnet eine Fahrroute des Fahrzeugs. Die Fahrrouten-Aufteilungseinheit teilt die Fahrroute in eine Mehrzahl von Fahrabschnitten auf und setzt für jeden der Fahrabschnitte eine Straßenkategorie, die Straßeneigenschaften jedes der Fahrabschnitte entspricht. Die Erfassungseinheit für eine Energieverbrauchs-bezogene Information erfasst eine Energieverbrauchs-bezogene Information, welche eine Information ist, die sich auf einen Energieverbrauch des Fahrzeugs in jedem der Fahrabschnitte bezieht. Die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information nimmt eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Informationen, welche ein aktuell gemessener Wert von Fortbewegungseigenschaften sind, wenn das Fahrzeug auf einer Straße jeder Straßenkategorie fährt, und allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Informationen auf, welche ein statistisches Ergebnis von Fortbewegungseigenschaften ist, wenn eine Mehrzahl von allgemeinen Fahrzeugen auf einer Straße jeder Straßenkategorie fahren, und korrigiert die Energieverbrauchs-bezogene Information jedes der Fahrabschnitte auf Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs der eigenen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen Information und der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information jedes der Fahrabschnitte. Die Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit berechnet einen geschätzten Wert einer Energieverbrauchsmenge durch jedes der Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente, wenn das Fahrzeug in jedem der Fahrabschnitte fährt, auf Grundlage der korrigierten Energieverbrauchs-bezogenen Information. Die Steuerplan-Erzeugungseinheit erzeugt einen Steuerplan für die Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente für jeden der Fahrabschnitte auf Grundlage des geschätzten Werts der Energieverbrauchsmenge durch jedes der Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente in jedem der Fahrabschnitte. Die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit steuert die Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente gemäß dem Steuerplan.
In der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Energieverbrauchs-bezogene Information jedes der Fahrabschnitte auf Grundlage des Ergebnisses eines Vergleichs der eigenen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen Information und der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information jedes der Fahrabschnitte korrigiert. Daher stimmt die korrigierte Energieverbrauchs-bezogene Information mit aktuellen Fortbewegungseigenschaften des Fahrzeugs (eigenes Fahrzeug) überein, welches die Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung darin angebracht aufweist. Somit wird eine hochgenaue Energiesteuerung, die den Eigenschaften jedes Fahrers des eigenen Fahrzeugs entspricht, möglich. Außerdem ist die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information das statistische Ergebnis, das durch ein statistisches Verarbeiten der Fortbewegungs-charakteristischen Information einer großen Anzahl der allgemeinen Fahrzeuge für jede Straßenkategorie erhalten wird, und eine Datenmenge davon wird niedrig gehalten, damit sie klein ist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen deutlicher ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugenergie-Handhabungssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt;
3 ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt; und
4 eine Ansicht, welche konzeptionell eine Korrekturverarbeitung für eine Energieverbrauchs-bezogene Information zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Gesamtkonfiguration einer Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das System beinhaltet ein Fahrzeug 1 (nachstehend ein „eigenes Fahrzeug 1“), welches eine Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung darin angebracht aufweist, eine nicht spezifizierte, große Anzahl von Fahrzeugen 2 (nachstehend „allgemeine Fahrzeuge 2“); und einen Informations-Server 3. Die vorliegende Erfindung ist breit anwendbar auf eine Betriebssteuerung des eigenen Fahrzeugs 1, welches zwei oder mehrere Energiequellen aufweist, aber hier wird angenommen, dass das eigene Fahrzeug 1 ein elektrisches Hybridfahrzeug ist, welches zwei Arten von Energie, Kraftstoffenergie und elektrische Energie, als Energiequellen verwendet.
Jedes der allgemeinen Fahrzeuge 2 weist eine Funktion auf, zu dem Informations-Server 3 eine Fortbewegungs-charakteristische Information zu übertragen, die ein aktuell gemessener Wert von Fortbewegungseigenschaften (größer einer Geschwindigkeit und Beschleunigung, einer Häufigkeit einer Beschleunigung/Abbremsung, einer Häufigkeit von Stopps und dergleichen) zu einer Zeit einer Fortbewegung auf jeder Straße ist. Der Informations-Server 3 verarbeitet die Fortbewegungs-charakteristische Information, welche von der Mehrzahl der allgemeinen Fahrzeuge 2 empfangen wird, statistisch, während die Fortbewegungs-charakteristische Information für jede Straßenkategorie klassifiziert wird, und erzeugt eine allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information, welche ein Ergebnis (ein statistisches Ergebnis) dieser statistischen Verarbeitung anzeigt. Obwohl Details später beschrieben werden, ist die „Straßenkategorie“, welche hier erwähnt ist, jene, die durch ein Klassifizieren jeder Straße erhalten wird, die Eigenschaften davon entspricht, wie etwa eine „allgemeine Straße“, eine „Straße exklusiv für Autos“ und eine „Schnellstraße“.
Die erzeugte allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information wird in einer Datenbank 31 für Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information für jede Straßenkategorie gespeichert. Die Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information, welche die Datenbank 31 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information speichert, kann aktualisiert werden, wann immer erforderlich. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Fortbewegungs-charakteristische Information des eigenen Fahrzeugs 1 auch als die Information eines der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 zu dem Informations-Server 3 übertragen werden kann.
In dieser bevorzugten Ausführungsform werden ein Mittelwert und ein Dispersionswert als das statistische Ergebnis jedes Teils der Information verwendet. Eine gewichtete mittlere Effizienz, ein Medianwert und dergleichen können anstelle des Mittelwerts verwendet werden. Außerdem kann eine Definitionsformel des Dispersionswerts frei wählbar sein; jedoch wird in dieser bevorzugten Ausführungsform unter der Annahme, dass eine Verteilung jedes Teils der Daten eine Normalverteilung ist, der Dispersionswert durch eine Standardabweichung (σ) dargestellt.
Beispiele der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information sind Vorabinformationen, welche sich auf die Fortbewegungseigenschaften der allgemeinen Fahrzeuge 2 beziehen, und welche bisher nicht in der HEV-Steuerung verwendet worden sind, und beinhalten eine Information (mittlere Fahrzeuggeschwindigkeits-Statistikinformation für allgemeine Fahrzeuge), welche ein statistisches Ergebnis einer mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit für die Mehrzahl der allgemeinen Fahrzeuge anzeigt, eine Information (allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation), welche ein statistisches Ergebnis eines Dispersionswerts einer Beschleunigung für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge anzeigt, und eine Information (allgemeine Fahrzeugstoppzustands-Statistikinformation), welche ein statistisches Ergebnis einer Häufigkeit oder einer Anzahl von Stopps für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge anzeigt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeugs ein Mittelwert einer Fahrzeuggeschwindigkeit einschließlich eines gestoppten Zustands sein kann, oder ein Mittelwert einer Fahrzeuggeschwindigkeit ausschließlich eines gestoppten Zustands sein kann. Außerdem kann der Beschleunigungsdispersionswert eines Fahrzeugs definiert werden, während er für jeden der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche definiert wird, um sich so in Abhängigkeit von den Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichen zu ändern, oder kann definiert werden, ohne für jeden der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche klassifiziert zu werden, um so ein konstanter Wert ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche zu werden. Jedoch sollten die Definitionen der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigungsdispersionswert gemeinsam für das eigene Fahrzeug 1 und die allgemeinen Fahrzeuge 2 ausgeführt werden.
Wie obenstehend beschrieben, wird jeder Teil der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information durch ein statistisches Verarbeiten der Fortbewegungs-charakteristischen Information der Mehrzahl von allgemeinen Fahrzeugen 1 für jede Straßenkategorie erhalten, und wird durch den Mittelwert und den Dispersionswert (Standardabweichung) der Fortbewegungs-charakteristischen Information der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 ausgedrückt.
Die Anzahl von Arten von Straßenkategorien ist weitaus kleiner als die Anzahl von Straßen (oder Abschnitten), die in einem Straßennetz enthalten sind, und dementsprechend wird eine Datenmenge, die in der Datenbank zu speichern ist, in hohem Ausmaß im Vergleich mit jener in einem Verfahren zum Akkumulieren der Ergebnisse von einem statistischen Verarbeiten der Fortbewegungs-charakteristischen Information der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 für jede Straße verringert. Diese bevorzugte Ausführungsform nimmt eine Konfiguration an, bei welcher die Datenbank für allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information in dem Informations-Server 3 außerhalb des eigenen Fahrzeugs 1 angeordnet ist; jedoch ist es gut möglich, einen derartigen Verringerungseffekt der Datenmenge zu nutzen, um innerhalb des eigenen Fahrzeugs 1 eine Speichervorrichtung anzuordnen, welche die Datenbank 31 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information enthält.
Die Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100, die das eigene Fahrzeug 1 beinhaltet, erlangt die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information entsprechend jeder Straße auf einer Fahrroute (geplante Fahrroute) des eigenen Fahrzeugs 1 von der Datenbank 31 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information des Informations-Servers 3 und steuert Fahrzeuginstrumente 120, die das eigene Fahrzeug 1 beinhaltet, wie etwa einen Motor (elektrischen Motor), eine Maschine und einen Generator (elektrischer Generator) in Anbetracht der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information. Der Motor kann als ein elektrischer Generator (regenerative Bremse) arbeiten, welcher elektrische Energie zu einer Zeit erzeugt, wenn das Fahrzeug abgebremst wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 zeigt. Wie in 2 gezeigt, beinhaltet die Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 eine Fahrrouten-Berechnungseinheit 101, eine Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102, eine Erfassungseinheit 103 für eine Energieverbrauchs-bezogene Information, eine Erfassungseinheit 104 für eine eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information, eine Speichereinheit 105 für eine eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information, eine Erfassungseinheit 106 für eine allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information, eine Korrektureinheit 107 für eine Energieverbrauchs-bezogene Information, eine Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit 108, eine Steuerplan-Erzeugungseinheit 109, eine Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 und eine Erfassungseinheit 111 für eine gegenwärtige Position. Außerdem ist die Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 unter Verwendung eines Computers konfiguriert und die oben beschriebenen jeweiligen Elemente sind auf eine derartige Weise verwirklicht, dass der Computer gemäß einem Programm arbeitet.
Die Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 berechnet eine Fahrroute von einem Startpunkt des eigenen Fahrzeugs 1 zu einem Ziel (Ankunftspunkt) davon unter Verwendung von Kartendaten. Die Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 kann auch eine Abfahrtszeit von dem Startpunkt und eine erwartete Ankunftszeit an dem Ziel zusätzlich zu der Fahrroute berechnen. Hier wird angenommen, dass eine Information über die Fahrroute des eigenen Fahrzeugs 1, welche die Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 ausgibt, eine Straßen-charakteristische Information beinhaltet, welche Eigenschaften (Straßeneigenschaften) jeder Straße anzeigt, die in der Fahrroute des eigenen Fahrzeugs 1 enthalten ist. Die Straßeneigenschaften beinhalten beispielsweise einen Straßentyp (eine allgemeine Straße, eine Straße exklusiv für Autos, eine Schnellstraße und dergleichen), Höheninformation (d.h. eine Gradienteninformation), eine Straßenbreite, eine Krümmung einer Kurve, das Vorhandensein eines Verzweigungspunkts und eine Geschwindigkeitsinformation (geschätzte Geschwindigkeitsinformation), was einen erwarteten Fluss (Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich) eines Fahrzeugs auf jeder Straße anzeigt. Der Straßentyp kann weiter unterteilt werden in eine Straße in einem Stadtbezirk, eine Straße in einem Vorstadtbezirk, eine Straße in einem Bergbezirk und dergleichen, entsprechend einer Region, durch welche eine Straße verläuft.
Außerdem kann der Straßentyp einer sein, der sich durch äußere Faktoren, wie Zeit und Wetter, ändert. Beispielsweise können sich die Straßeneigenschaften jeder Straße ändern in „Straße am Morgen“, „Straße bei Tageslicht“, „Straße bei Nacht“ und dergleichen, entsprechend einer Zeitperiode, oder können sich ändern in „Straße bei gutem Wetter“, „verregnete Straße“ und „verschneite Straße“ und dergleichen, entsprechend dem Wetter.
Ferner kann der Straßentyp definiert werden durch eine Energieverbrauchs-bezogene Information und die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information, welche später beschrieben werden wird. Beispielsweise kann eine Information, wie etwa eine „Straße, bei der eine Energieverbrauchsmenge groß ist“, eine „Straße, bei der die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit der allgemeinen Fahrzeuge hoch ist“ und eine „Straße, bei der die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit der allgemeine Fahrzeuge niedrig ist“ als die Straßeneigenschaften definiert werden.
Die Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 kann eine sein, welche die Fahrroute, die Abfahrtszeit, die erwartete Ankunftszeit und dergleichen des eigenen Fahrzeugs 1 selbst nicht berechnet, sondern diese Informationen, die durch eine externe Navigationsvorrichtung berechnet sind, empfängt. In diesem Fall können Kartendaten und Straßen-charakteristische Informationen, welche die Navigationsvorrichtung hält, verwendet werden, und dementsprechend ist es nicht erforderlich, dass die Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 diese Informationen speichert. Ferner können als die Kartendaten und die Straßen-charakteristische Information beispielsweise jene verwendet werden, die von einer Kartendienste-Gesellschaft oder dergleichen verteilt werden.
Die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 teilt die Fahrroute, die von der Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 berechnet ist, in eine Mehrzahl von Abschnitten auf. Als ein Verfahren, in welchem die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 die Fahrroute in eine Mehrzahl von Abschnitten aufteilt, werden beispielsweise ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute für jeden Straßentyp, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute für eine feste Distanz, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute für jede geschätzte Fahrdistanz während einer festen Zeit, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute durch Verzweigungspunkte der Straße, ein Verfahren zum Kombinieren zweier oder mehrerer davon; oder dergleichen in Erwägung gezogen. Außerdem wird auch ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute für jede der breiten Straßeneigenschaften (den Straßentyp und dergleichen) und einem nachfolgend weiteren Aufteilen eines Abschnitts mit einer festen Länge oder mehr in eine Mehrzahl von Abschnitten auf Grundlage einer detaillierten straßencharakteristischen Information in Erwägung gezogen. Beispielsweise ist es zweckmäßig, eine Straße mit einem steilen Anstieg oder Abfall, eine Straße, auf welcher eine Krümmung einer Kurve groß ist, eine Straße, auf welcher eine Fahrzeuggeschwindigkeit hoch oder niedrig ist, und dergleichen, aus den Abschnitten zum Extrahieren, die durch die breite Aufteilung erhalten werden, und die extrahierten in feinere Abschnitte aufzuteilen.
Außerdem kann unter der Annahme, dass sich die Straßeneigenschaften jeder Straße durch die externen Faktoren, wie etwa die Zeit und das Wetter ändern, die Fahrroute auf Grundlage einer Zeitperiode und des Wetters aufgeteilt werden, wenn das eigene Fahrzeug 1 fährt.
Beispielsweise kann die Fahrroute für jeweils eine Zeitperiode aufgeteilt werden, wenn geschätzt wird, dass das eigene Fahrzeug 1 fährt, oder die Fahrroute kann jeweils nach dem abgeschätzten Wetter aufgeteilt werden, wenn das eigene Fahrzeug 1 fährt.
Außerdem kann die Energieverbrauchs-bezogene Information, die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information und dergleichen, welche später beschrieben werden, vor einem Aufteilen der Fahrroute des eigenen Fahrzeugs erfasst werden, und die Fahrroute kann durch Aufnehmen dieser Informationen als Referenzen aufgeteilt werden. Beispielsweise wird in Erwägung gezogen, die Fahrroute in einen Abschnitt, in welchem eine Energieverbrauchsmenge pro Einheitsdistanz groß ist, und einen Abschnitt, in welchem die Energieverbrauchsmenge klein ist, aufzuteilen, die Fahrroute in einen Abschnitt, in welchem die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit der allgemeinen Fahrzeuge höher als ein vorbestimmter Wert ist, und einen Abschnitt, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit der allgemeinen Fahrzeuge niedriger als der vorbestimmte Wert ist, aufzuteilen, usw.
Nachstehend werden die jeweiligen Abschnitte, die auf eine derartige Weise erhalten werden, in der die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 die Fahrroute aufteilt, als „Fahrabschnitte“ bezeichnet.
Die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 setzt ferner für jeden der Fahrabschnitte eine Straßenkategorie, die den Straßeneigenschaften jedes der Fahrabschnitte entspricht. Die Straßenkategorie wird jedem der Fahrabschnitte zugeordnet, wodurch die Mehrzahl der Fahrabschnitte für jede der Straßeneigenschaften davon charakterisiert ist.
Wie obenstehend erwähnt, sind die Straßeneigenschaften definiert durch einen Typ, eine Höhe und einen Gradienten einer Straße, eine Straßenbreite, ein Vorhandensein eines Verzweigungspunkts, eine Krümmung einer Kurve, einen geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, Wetter und eine Zeitperiode während einer Fahrzeit, und dergleichen. Die Art eines Definierens der Straßenkategorie kann beliebig sein, und beispielsweise wird in einem Fall eines Definierens der Straßenkategorie durch den Straßentyp die Straßenkategorie, wie etwa eine „allgemeine Straße“, eine „Straße exklusiv für Autos“ und eine „Schnellstraße“ für jeden der Fahrabschnitte durch die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 gesetzt. Außerdem wird beispielsweise in einem Fall eines Definierens der Straßenkategorie durch den Gradienten (den Höhenunterschied) einer Straße die Straßenkategorie, wie etwa eine „ansteigende“, eine „abfallende“ und eine „flache Straße“ für jeden der Fahrabschnitte gesetzt. Üblicherweise wird die Anzahl der Typen der Straßenkategorien viel kleiner als die Anzahl der Fahrabschnitte; jedoch kann die Straßenkategorie in demselben Ausmaß wie jene der Fahrabschnitte unterteilt werden. In diesem Fall wird eine Informationsmenge, die von dem System gehandhabt wird, erhöht; jedoch können die Eigenschaften jeder Straße als eine detailliertere Information erhalten werden, und dementsprechend wird es möglich, die Energieverbrauchsmenge des Fahrzeugs in jedem der Fahrabschnitte hochgenau abzuschätzen.
Die Erfassungseinheit 103 für eine Energieverbrauchs-bezogene Information erfasst eine Information (eine Energieverbrauchs-bezogene Information), welche den Energieverbrauch des eigenen Fahrzeugs 1 auf der Fahrroute des eigenen Fahrzeugs 1 betrifft, welche von der Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 berechnet ist. Beispielsweise ist die Energieverbrauchs-bezogene Information eine Information, welche die Energieverbrauchsmenge des eigenen Fahrzeugs 1 auf der Fahrroute beeinflussen kann, wie etwa die Straßen-charakteristische Information (Gradienteninformation, ein Straßentyp, eine Straßenbreite, eine Krümmung einer Kurve, eine geschätzte Geschwindigkeitsinformation und dergleichen), die in der Information über die Fahrroute enthalten sind, eine Stauinformation, welche einen Informationsverteilungsdienst, wie etwa VICS (eingetragenes Markenzeichen) (Fahrzeuginformations- und Kommunikationssystem, Vehicle Information and Communication System) vertreibt, und eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation (aktuell gemessene Geschwindigkeitsinformation), welche einen aktuellen Fluss (Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich) eines Fahrzeugs anzeigt, und eine Radarinformation, welche ein fortschrittliches Fahrerassistenzsystem (beispielsweise eine Kollisionsverhinderungs-Sicherheitsvorrichtung), welche als ADAS (Advanced Driver Assistance System) erfasst.
Ferner wird als die Energieverbrauchs-bezogene Information auch eine Wetterinformation (Wetter, eine Temperatur, Feuchtigkeit, Solareinstrahlung und dergleichen), eine Versorgungs- und Anforderungsinformation eines Energienetzes (beispielsweise elektrische Netze (grids) für Wohnsitze, Fabriken, Gebäude und dergleichen) einer Infrastruktur und dergleichen in Erwägung gezogen. Als die Versorgungs- und Anforderungs-Information des Energienetzes der Infrastruktur ist beispielsweise ein Versorgungs- und Anforderungsplan elektrischer Energie vorhanden, welche Energie-Handhabungssysteme (EMS) für die Wohnsitze, die Fabriken, die Gebäude und dergleichen erzeugen. Diese Informationen beeinflussen eine Energiemenge (Energieverbrauchsmengen der Maschine und des Motors), die für die Fortbewegung des Fahrzeugs erforderlich sind, nicht direkt, beeinflussen aber eine Energiemenge, die zum Antreiben der Maschine und des Motors verbraucht werden können.
Die Erfassungseinheit 104 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information misst aktuell die Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs 1, während das eigene Fahrzeug 1 aktuell auf der Straße fährt, und erfasst die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information, die den aktuell gemessenen Wert anzeigt. Beispiele der eigenen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen Informationen sind Vorabinformationen, welche sich auf die Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs 1 beziehen, und die bisher für die HEV nicht verwendet worden sind, und welche eine Information (mittlere Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation für das eigene Fahrzeug), die eine mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 1 anzeigt, eine Information (Beschleunigungs-Dispersions-Information für das eigene Fahrzeug), welche einen Dispersionswert einer Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs 1 anzeigt, und eine Information (Stoppzustandsinformation für das eigene Fahrzeug), welche eine Häufigkeit oder eine Anzahl von Stopps des eigenen Fahrzeugs 1 anzeigt, enthalten.
Die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information, die von der Erfassungseinheit 104 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information erfasst wird, wird in der Speichereinheit 105 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information für jede Straßenkategorie gespeichert. Das heißt, dass die Speichereinheit 105 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information als eine Datenbank für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information fungiert, die von der Erfassungseinheit 104 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information in der Vergangenheit erfasst wurde. Die Speichereinheit 105 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information muss nicht notwendigerweise in die Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 eingebaut werden, solange sie in dem eigenen Fahrzeug 1 angebracht ist. Das heißt, dass die Speichereinheit 105 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information eine Speichervorrichtung sein kann, die extern an der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 angebracht ist.
Außerdem gibt, wenn die Fahrroute des eigenen Fahrzeugs in die Mehrzahl von Fahrabschnitten durch die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 aufgeteilt ist und die Straßenkategorie für jeden der Fahrabschnitte gesetzt ist, die Speichereinheit 105 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information der Straßenkategorie, die für jeden der Fahrabschnitte gesetzt ist, in die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information ein.
Die Erfassungseinheit 106 für allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information ist eine Kommunikationseinrichtung zum Erfassen der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information von dem Informations-Server 3. Wenn die Fahrroute des eigenen Fahrzeugs 1 in eine Mehrzahl von Fahrabschnitten von der Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 aufgeteilt ist und die Straßenkategorie für jede der Fahrabschnitte gesetzt ist, erfasst die Erfassungseinheit 106 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information der Straßenkategorie, die für jeden der Fahrabschnitte gesetzt ist, von dem Informations-Server 3. Die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information, die von dem Erfassungsabschnitt 106 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information erfasst ist, wird in die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information eingegeben.
Die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information vergleicht die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information jeder Straßenkategorie, die von der Speichereinheit 105 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information eingegeben ist, und die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information jeder Straßenkategorie, die von der Erfassungseinheit 106 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information eingegeben ist, und erhält einen Unterschied zwischen den Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs 1 und den Fortbewegungseigenschaften (mittlere Fortbewegungseigenschaften der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2) der allgemeinen Fahrzeuge 2 in jeder Straßenkategorie. Dann korrigiert die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information auf der Grundlage des Unterschieds die Energieverbrauchs-bezogene Information jedes der Fahrabschnitte, welche durch die Erfassungseinheit 103 für die Energieverbrauchs-bezogene Information erfasst ist. Das heißt, dass die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information Inhalte der Energieverbrauchs-bezogenen Information jedes der Fahrabschnitte korrigiert, um so die Inhalte an die Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs 1 in der Straßenkategorie, die für jeden der Fahrabschnitte gesetzt ist, anzunähern. Die korrigierte Energieverbrauchs-bezogene Information wird in die Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit 108 eingegeben.
Beispielsweise korrigiert in einem Fall, bei dem in einer bestimmten Straßenkategorie ein Wert (eine mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 1) der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation des eigenen Fahrzeugs größer als der Mittelwert (der Mittelwert der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2) ist, die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information, um so einen Wert der geschätzten Geschwindigkeitsinformation des Fahrabschnitts zu erhöhen, für welchen die Straßenkategorie gesetzt ist. In einem Fall, bei dem eine Größenbeziehung zwischen dem Wert der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation des eigenen Fahrzeugs und dem Mittelwert, welchen die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeits-statistische Information für das allgemeine Fahrzeug anzeigt, eine zu Obigem inverse Beziehung ist, wird die Energieverbrauchs-bezogene Information korrigiert, um so den Wert der geschätzten Geschwindigkeitsinformation zu verringern.
Außerdem korrigiert beispielsweise in einem Fall, bei dem in einer bestimmten Straßenkategorie die eigene Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersionsinformation (ein Beschleunigungs-Dispersionswert des eigenen Fahrzeugs 1) größer als ein Mittelwert (ein Mittelwert der Beschleunigungs-Dispersionswerte der Mehrzahl der allgemeinen Fahrzeuge 2) ist, welchen die allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation anzeigt, die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information derart, dass der Dispersionswert der Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation des Fahrabschnitts, für welchen die Straßenkategorie gesetzt ist, durch ein Erhöhen eines Absolutwerts eines Gradienten der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation, durch ein Erhöhen einer Frequenz der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation, oder durch ein Erhöhen des Bereichs der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation groß wird. In einem Fall, bei dem die Größenbeziehung zwischen der eigenen Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersionsinformation und dem mittleren Wert, welchen die allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation anzeigt, eine zu Obigem inverse Beziehung ist, wird die Energieverbrauchs-bezogene Information korrigiert, um so den Dispersionswert der Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation zu verringern.
Auf einen Befehl von der Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 hin berechnet die Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit 108 einen Schätzwert der Energieverbrauchsmenge in jedem der Fahrabschnitte, welche in der Fahrroute des eigenen Fahrzeugs 1 enthalten sind, d.h. eine Energiemenge (erforderliche Fahr-Energiemenge), welche erforderlich ist, damit das eigene Fahrzeug 1 vollständig durch jeden der Fahrabschnitte fährt, unter Verwendung der Energieverbrauchs-bezogenen Information, die von der Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information korrigiert ist. Die erforderliche Fahr-Energiemenge kann unter Verwendung einer vorbestimmten numerischen Formel und charakteristischer Daten berechnet werden.
Beispiele einer derartigen numerischen Formel beinhalten eine physikalische Formel zum Berechnen der erforderlichen Fahr-Energiemenge aus einem Straßengradienten und einer geschätzten Geschwindigkeitsinformation jener Straße, die in der Fahrroute enthalten ist, und aus einer Fahrzeug-spezifischen Information (einem Fahrzeuggewicht, einem Rollwiderstandsfaktor und dergleichen) und eine Konversionsformel zum Konvertieren der erforderlichen Fahr-Energiemenge in eine Kraftstoffmenge, welche erforderlich ist, um die Maschine anzutreiben, in eine Menge einer elektrischen Energie, die erforderlich ist, um den Motor anzutreiben, oder in Kraftstoffmenge und elektrischer Energie, die erforderlich sind, wenn sowohl die Maschine als auch der Motor kombiniert sind. Außerdem beinhalten Beispiele charakteristischer Daten eine Datenkarte, welche Eigenschaften, wie etwa ein Drehmoment, einen Maschinenausgang und eine Kraftstoffverbrauchsmenge bezüglich der Anzahl von Umdrehungen der Maschine anzeigen.
Vor und während der Fortbewegung des eigenen Fahrzeugs 1 erzeugt die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 einen Steuerplan für die Fahrzeuginstrument 120 (den Motor, die Maschine, den Generator und dergleichen), derart, dass die Energieverbrauchsmenge (eine Kraftstoffverbrauchsmenge und eine Verbrauchsmenge an elektrischer Energie) des eigenen Fahrzeugs 1 in der gesamten Fahrroute eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Spezifisch weist die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 einen Betriebsmodus des eigenen Fahrzeugs 1 für jeden der Fahrabschnitte derart auf, dass die Energieverbrauchsmenge des eigenen Fahrzeugs in der gesamten Fahrroute die vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Als die Bedingung, die als eine Referenz zum Definieren des Betriebsmodus herangezogen wird, wird beispielsweise eine Bedingung, bei der die Energieverbrauchsmenge in der gesamten Fahrroute am besten an einen spezifischen Zielwert angenähert wird, eine Bedingung zum Halten eines Ladezustands (SOC) einer Batterie bei einer Ankunftszeit an dem Ziel innerhalb eines gewünschten Bereichs, eine Bedingung, bei der die Kraftstoffverbrauchsmenge minimal oder maximal wird, eine Bedingung, bei der eine Erzeugungsmenge von CO₂ minimal wird, und eine Bedingung, bei der Kosten von Kraftstoff und elektrischer Energie (welche Kosten eines Nachtankens und eines Ladens vor der Fortbewegung beinhalten können), minimal werden, in Erwägung gezogen.
Da sich die Energieverbrauchsmenge des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus ändert, berechnet die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 die erforderliche Fahr-Energiemenge für jeden der Fahrabschnitte, wobei die erforderliche Fahr-Energiemenge für jeden der Betriebsmodi klassifiziert wird, unter Verwendung der Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit 108, und wählt eine Kombination der Betriebsmodi jeweiliger Fahrabschnitte aus, derart, dass die Energieverbrauchsmenge des eigenen Fahrzeugs 1 auf der gesamten Fahrroute die vorbestimmte Bedingung erfüllt. Diese Zuordnung des Betriebsmodus für jeden der Fahrabschnitte, bestimmt durch die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109, ist der Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120. Die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 gibt den erzeugten Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 zu der Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 aus.
Die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 steuert die Fahrzeuginstrumente 120 gemäß dem Steuerplan (die Zuordnung des Betriebsmodus jedes der Fahrabschnitte) für die Fahrzeuginstrumente 120, welcher von der Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 eingegeben ist, und führt ein Umschalten zwischen den Betriebsmodi durch. Es sei darauf hingewiesen, dass das Umschalten zwischen den Betriebsmodi üblicherweise durchgeführt wird, wenn das eigene Fahrzeug 1 in einen neuen Fahrabschnitt eintritt; jedoch ist, wie später beschrieben wird, auch ein Fall vorhanden, bei dem der Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 während einer Fahrzeug geändert (neu-geplant) wird, oder ein Fall, bei dem der Fahrer einen Betrieb entgegen der Erwartung ausführt und es somit unmöglich wird, den Betriebsmodus gemäß dem Steuerplan aufrecht zu erhalten, und in einem derartigen Fall wird das Umschalten zwischen den Betriebsmodi auch mitten in dem Fahrabschnitt ausgeführt.
Außerdem weist die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 auch eine Funktion auf, eine Rückkopplungssteuerung zum Vergleichen einer aktuellen Energieverbrauchsmenge (eines aktuell gemessenen Werts der Energieverbrauchsmenge) in jedem der Fahrzeuginstrumente 120, die auf Grundlage des Steuerplans betrieben werden, und einer Energieverbrauchsmenge (eines geschätzten Werts der Energieverbrauchsmenge) jedes der Fahrabschnitte auf, welche berechnet wird, wenn die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 den Steuerplan erzeugt, durchzuführen, und Betriebsmodus-Parameter (ein Ausgangsverhältnis der Maschine und des Motors, eine Intensität einer elektrischen Energie-Generation und dergleichen) zu korrigieren, um so einen Unterschied zwischen den beiden oben beschriebenen Energieverbrauchsmengen zu verringern.
Unterdessen erzeugt die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 den Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 in einem Fall erneut, bei dem eine Größe des Unterschieds oder eine Variation des Unterschieds zwischen dem geschätzten Wert und dem aktuell gemessenen Wert der Energieverbrauchsmenge eine vorbestimmte Schwelle überschreitet, oder in einem Fall, bei dem das eigene Fahrzeug 1 von der geplanten Fahrroute (der Fahrroute, die von der Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 berechnet ist) abweicht, und die Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 ändert die Fahrroute. Ferner erzeugt die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 den Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 auch in einem Fall erneut, bei dem ein Benutzer einen Befehl ausgibt, den Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 zu ändern.
Die Erfassungseinheit 111 für eine gegenwärtige Position berechnet die gegenwärtige Position des eigenen Fahrzeugs 1 aus einer absoluten Position (Breite und Länge) des eigenen Fahrzeugs 1, welche von einem GPS (Global Positioning System) erfasst sind, und aus einer relativen Position, die aus einer Information (Sensorinformation) gefunden wird, die von einem Geschwindigkeitssensor und einem Orientierungssensor des eigenen Fahrzeugs 1 erfasst wird. Die gegenwärtige Position des eigenen Fahrzeugs 1, die von der Erfassungseinheit 111 für die gegenwärtige Position berechnet ist, wird für eine Verarbeitung verwendet, bei welcher die Fahrrouten-Berechnungseinheit 101 die Fahrroute berechnet, für eine Verarbeitung, bei welcher die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 111 einen Fahrabschnitt bestimmt, wo das eigene Fahrzeug 1 vorhanden ist.
Als nächstes werden die Betriebsschritte der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 beschrieben werden. 3 ist ein Flussdiagramm, das die Betriebsschritte der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 zeigt.
Wenn ein Betriebsfluss der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 mit einem Starten eines Fahrzeugs (oder einem fahrzeugeigenen System) startet, sucht die Fahrrouten-Berechnungseinheit 110 zunächst nach der Fahrroute von dem gegenwärtigen Punkt des eigenen Fahrzeugs zu einem gesetzten Ziel (Schritt S1). Der Nutzer des Fahrzeugs kann das Setzen des Ziels unter Verwendung einer Benutzerschnittstelle durchführen, oder die Fahrrouten-Berechnungseinheit 110 kann das Setzen durch ein Schätzen des Ziels von einer vergangenen Fahrhistorie oder dergleichen durchführen.
Wenn die Fahrroute des eigenen Fahrzeugs 1 bestimmt ist, teilt die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 die Fahrroute in eine Mehrzahl von Fahrabschnitten in Anbetracht der Kartendaten und der Straßen-charakteristischen Information auf (Schritt S2). Ferner setzt die Fahrrouten-Aufteilungseinheit 102 für jeden der Fahrabschnitte die Straßenkategorie entsprechend der Straßeneigenschaften jedes der Fahrabschnitte (Schritt S3).
Wenn die Aufteilung der Fahrroute beendet ist, wird eine Verarbeitung der Schritte S4 bis S7, welche untenstehend beschrieben werden, durchgeführt. Die Schritte S4 bis S7 werden unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist eine Ansicht, welche eine Korrekturverarbeitung für die Energieverbrauchs-bezogene Information konzeptionell zeigt.
Wie in 4 gezeigt, speichert der Informations-Server 3 die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information, die durch ein Empfangen der Fortbewegungs-charakteristischen Information der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 und durch ein statistisches Verarbeiten der empfangenen Fortbewegungs-charakteristischen Information für jede Straßenkategorie in der Datenbank 31 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information im Voraus erzeugt ist. Wie in 4 gezeigt, beinhalten Beispiele der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeits-Statistikinformation für das allgemeine Fahrzeug, welches das statistische Ergebnis der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 ist, die allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation, welche das statistische Ergebnis des Dispersionswerts (Standardabweichung) der Beschleunigung für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 ist, und die allgemeine Fahrzeug-Stoppzustands-Statistikinformation, welche das statistische Ergebnis der Häufigkeit der Stopps für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 ist.
Die Schritte S4 bis S6 werden unabhängig voneinander ausgeführt. In dem Schritt S4 erfasst die Erfassungseinheit 103 für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information in jedem der Fahrabschnitte auf der Fahrroute. In 4 ist ein Schätzwert (geschätzte Geschwindigkeitsinformation) eines stündlichen Übergangs der Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Beispiel der Energieverbrauchs-bezogenen Information gezeigt.
In dem Schritt S5 erfasst die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information der Straßenkategorie, die für jeden der Fahrabschnitte gesetzt ist, von der Speichereinheit 105 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information (die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information, die von der Erfassungseinheit 104 für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information im Voraus in der Speichereinheit für die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information für jede Straßenkategorie gespeichert ist). Wie in 4 gezeigt, beinhalten Beispiele der eigenen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen Information die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation des eigenen Fahrzeugs, welche die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 1 anzeigt, die eigene Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersionsinformation, die den Beschleunigungs-Dispersionswert des eigenen Fahrzeugs 1 anzeigt, und die eigene Fahrzeug-Stoppzustands-Information, die die Häufigkeit der Stopps des eigenen Fahrzeugs 1 anzeigt.
In dem Schritt S6 erfasst die Erfassungseinheit 106 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information der Straßenkategorie, die für jeden der Fahrabschnitte gesetzt ist, von der Datenbank 31 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information des Informations-Servers 3. Die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information, die von der Erfassungseinheit 106 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information erfasst ist, wird zu der Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information gesendet.
Wenn die Verarbeitung der Schritte S4 bis S6 beendet ist, vergleicht die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information und die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information jeder Straßenkategorie, erhält einen Unterschied zwischen den Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs 1 und den Fortbewegungseigenschaften (den mittleren Fortbewegungseigenschaften der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2) der allgemeinen Fahrzeuge 2 und korrigiert auf Grundlage des Unterschieds die Energieverbrauchs-bezogene Information jedes der Fahrabschnitte, welche durch die Erfassungseinheit 103 für die Energieverbrauchs-bezogene Information erfasst ist (Schritt S7). Das heißt, dass die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Inhalte der Energieverbrauchs-bezogenen Information jedes der Fahrabschnitte korrigiert, um so die Inhalte an die Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs 1 anzunähern.
Beispielsweise korrigiert in dem Fall, bei dem die eigene Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersionsinformation größer als der mittlere Wert ist, welchen die allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation anzeigt (in dem Fall, wo der Beschleunigungs-Dispersionswert des eigenen Fahrzeugs 1 größer ist als der mittlere Beschleunigungs-Dispersionswert der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2), die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information, um so den Dispersionswert der Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation zu erhöhen, wie in 4 gezeigt. Spezifisch erhöht die Korrektureinheit für die Verbrauchs-bezogene Information den Absolutwert des Gradienten der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation, erhöht die Frequenz der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation oder erhöht die Amplitude der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation.
Im Gegensatz dazu korrigiert in dem Fall, bei dem die eigene Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersionsinformation kleiner als der mittlere Wert ist, welchen die allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation anzeigt (in dem Fall, bei dem der Beschleunigungs-Dispersionswert des eigenen Fahrzeugs 1 kleiner als der mittlere Beschleunigungs-Dispersionswert der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 ist), die Korrektureinheit 107 für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information, um so den Dispersionswert der Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation zu verringern. Spezifisch verringert die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information den Absolutwert des Gradienten der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation, verringert die Frequenz der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation oder verringert die Amplitude der Fahrzeuggeschwindigkeitsvariation.
Außerdem korrigiert in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass die Häufigkeit der Stopps des eigenen Fahrzeugs 1 höher als die mittlere Häufigkeit der Stopps der Mehrzahl der allgemeinen Fahrzeuge 2 als Ergebnis eines Vergleichens der eigenen Fahrzeugzustands-Information und der allgemeinen Fahrzeugstoppzustands-Statistikinformation, die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information, um so die Anzahl von Malen zu erhöhen, für die die Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation 0 wird. Im Gegensatz dazu korrigiert in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass die Häufigkeit der Stopps des eigenen Fahrzeugs 1 niedriger als die mittlere Häufigkeit der Stopps der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 ist, die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information, um so die Anzahl von Malen zu verringern, in welchen die Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation 0 wird.
Außerdem korrigiert in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass di mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 1 höher als die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 als ein Ergebnis eines Vergleichens der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation des eigenen Fahrzeugs und der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeits-Statistikinformation des allgemeinen Fahrzeugs, die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information, um so die Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation zu erhöhen. Im Gegensatz dazu korrigiert in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 1 niedriger als die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 ist, die Korrektureinheit für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information, um so die Fahrzeuggeschwindigkeit in der geschätzten Geschwindigkeitsinformation zu verringern.
Als ein Ergebnis der Korrekturverarbeitung für die Energieverbrauchs-bezogene Information in dem Schritt S7 wird die korrigierte Energieverbrauchs-bezogene Information jedes der Fahrabschnitte angenähert an die aktuellen Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs 1.
Wenn die Korrekturverarbeitung für die Energieverbrauchs-bezogene Information jedes der Fahrabschnitte beendet ist, berechnet die Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit 108 die Energieverbrauchsmenge (erforderliche Fahrenergiemenge), die für das eigene Fahrzeug 1 erforderlich ist, um vollständig durch jeden der Fahrabschnitte zu fahren (Schritt S8). Die erforderliche Fahrenergiemenge jedes der Fahrabschnitte wird aus der korrigierten Energieverbrauchs-bezogenen Information und der Spezifikationsinformation (ein Fahrzeuggewicht, ein Fahrzeugwiderstandskoeffizient und dergleichen) des eigenen Fahrzeugs 1 unter Verwendung der physikalischen Formel, der Konversionsformel, der Kartendaten und dergleichen berechnet.
Darauf bestimmt die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109, in welchem Betriebsmodus das eigene Fahrzeug 1 in jedem der Fahrabschnitte fährt, d.h. welche der Mehrzahl von Energiequellen des eigenen Fahrzeugs 1 in der erforderlichen Fahrenergiemenge in jedem der Fahrabschnitte zu reservieren ist (Schritt S9).
In dieser bevorzugten Ausführungsform werden die folgenden sechs Betriebsmodi als die Betriebsmodi des eigenen Fahrzeugs 1 angenommen: ein „EV-(Electric Vehicle)-Modus“, um durch den Motorantrieb unter Verwendung gespeicherter elektrischer Energie zu fahren; einen „Maschinenmodus“, um nur durch die Maschine unter Verwendung von Kraftstoff als die Energiequelle zu fahren; einen „HEV-(Hybrid Electric Vehicle)-Modus“, um durch sowohl den Motor als auch die Maschine zu fahren; einen „Maschinen-plus-Elektrizitätserzeugungsmodus“, in welchem elektrische Energie, die durch ein Drehen des elektrischen Generators durch die Maschine erhalten wird, gespeichert wird; einen „Regenerations-Modus“, in welchem Elektrizität unter Verwendung kinetischer Energie bei einem Bergabfahren und während einer Abbremsung erzeugt wird; und einen „Leerlauf-Modus“, um durch Trägheit zu fahren.
In dem „EV-Modus“ wird die erforderliche Fahrenergiemenge sämtlich durch elektrische Energie befriedigt, und dementsprechend ist die Kraftstoffverbrauchsmenge 0, und die elektrische Energieverbrauchsmenge kann als ein Wert erhalten werden, der erhalten wird durch ein Teilen der erforderlichen Fahrenergiemenge durch eine Effizienz des Motors oder eines Umrichters. Die Effizienz des Motors oder des Umrichters kann aus der physikalischen Formel erhalten werden, oder kann aus der Datenkarte erhalten werden.
In dem „Maschinenmodus“ wird die erforderliche Fahrenergiemenge sämtlich durch Kraftstoff befriedigt, und dementsprechend ist die elektrische Energieverbrauchsmenge 0, und die Kraftstoffverbrauchsmenge kann unter Verwendung einer als BSFC (Brake Specific Fuel Consumption) bezeichneten Kraftstoffverbrauchs-Ratenkarte berechnet werden, welche eine Beziehung zwischen beispielsweise dem Drehmoment, einer Anzahl von Umdrehungen und einem Ausgang des Motors und der Kraftstoffverbrauchsmenge darstellt.
In dem „HEV-Modus“ wird die erforderliche Fahrenergiemenge durch eine Kombination der elektrischen Energie und des Kraftstoffs befriedigt. Beispielsweise wird der Ausgang der Maschine auf einen Wert gesetzt, bei welchem das Drehmoment und die Anzahl von Umdrehungen der Maschine die höchste Effizienz in dem BSFC erreichen, und der Ausgang des Motors wird eingestellt, die Energiemenge zu befriedigen, welche einen Engpass kompensiert, welcher durch ein ausschließliches Verwenden des Ausgangs der Maschine herbeigeführt wird. In diesem Fall kann die Kraftstoffverbrauchsmenge unter Verwendung des BSFC aus dem Drehmoment, einer Anzahl von Umdrehungen und einem Ausgang der Maschine berechnet werden, eingestellt, wie oben beschrieben. Außerdem kann die elektrische Energieverbrauchsmenge erhalten werden durch ein Subtrahieren der Energieverbrauchsmenge, die von der Maschine auszugeben ist, von der erforderlichen Fahrenergiemenge, und ein Teilen des resultierenden Werts durch die Effizienz des Motors oder des Umrichters.
In dem „Maschinen-plus-Elektrizitätserzeugungsmodus“ wird der Ausgang der Maschine auf einen Wert gesetzt, bei welchem das Drehmoment und die Anzahl von Umdrehungen die höchste Effizienz erreichen, und zusätzlich wird durch einen überschüssigen Maschinenausgang Elektrizität erzeugt. Somit kann die Kraftstoffverbrauchsmenge unter Verwendung des BSFC aus dem Drehmoment, der Anzahl von Umdrehungen und dem Ausgang der Maschine, eingestellt, wie oben beschrieben, berechnet werden. Außerdem kann die elektrische Energieverbrauchsmenge als ein Wert erhalten werden, welcher erhalten wird durch ein Multiplizieren eines negativen Werts, der der elektrischen Energiemenge entspricht, welche durch den überschüssigen Maschinenausgang erzeugt werden kann, mit der Effizienz des elektrischen Generators oder des Umrichters.
In dem „Regenerations-Modus“ ist der Ausgang der Maschine und des Motors 0, und es wird lediglich eine elektrische Energieregeneration durchgeführt. Somit ist die Kraftstoffverbrauchsmenge 0, und die elektrische Energieverbrauchsmenge kann als ein negativer Wert erhalten werden, welcher der Menge an Elektrizität entspricht, die durch das regenerative Bremsen unter Verwendung des Motors erzeugt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Menge an Elektrizität, die durch das regenerative Bremsen erzeugt wird, in dem gleichen Verfahren wie jenem des „EV-Modus“ berechnet werden kann; jedoch sind in diesem Fall positive/negative Werte und Multiplikation/Division mit der/durch die Effizienz entgegengesetzt.
In dem „Leerlauf-Modus“ werden, da der Ausgang der Maschine und des Motors 0 ist und keine elektrische Energieerzeugung durchgeführt wird, die elektrische Energieverbrauchsmenge und die Kraftstoffverbrauchsmenge jeweils 0.
Die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 bestimmt die Zuordnung des Betriebsmodus jedes der Fahrabschnitte derart, dass die Kraftstoffverbrauchsmenge und die elektrische Energieverbrauchsmenge auf der gesamten Fahrroute des eigenen Fahrzeugs eine vorbestimmte Bedingung erfüllen. Jedoch ist es erforderlich, sich an eine Einschränkung für jeweils eine Eigenschaft und einen Betriebsmodus des Fahrzeugs anzupassen (beispielsweise die Kapazität eines Kraftstofftanks, die Kapazität einer Speicherbatterie, ein Nennwert, ein Geschwindigkeitsbereich, in welchem das Fahrzeug in jedem Betriebsmodus fahren kann, und dergleichen), und dementsprechend wird auch ein Fall betrachtet, bei dem es unmöglich ist, einen spezifischen Betriebsmodus in Abhängigkeit von den Fahrabschnitten zuzuordnen. Die Zuordnung der Betriebsmodi wird durchgeführt, um so eine Anpassung an eine derartige Einschränkung durchzuführen und die vorbestimmte Bedingung zu erfüllen.
Ein Verfahren zum Bestimmen der Zuordnung der Betriebsmodi kann ein Verfahren zum Vergleichen der Betriebsmodi, welche den jeweiligen Fahrabschnitten zuordenbar sind, auf eine Reihum-Weise, oder kann ein Verfahren sein, das allgemein bekannt ist als eine Lösung eines sogenannten „Kombinations-Optimierungsproblems“. Die Zuordnung des Betriebsmodus jedes der Fahrabschnitte, die wie obenstehend beschrieben bestimmt ist, wird der Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120.
Wenn das eigene Fahrzeug 1 zu fahren beginnt, nachdem die Erzeugung des Steuerplans für die Fahrzeuginstrumente 120 beendet ist, steuert die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 die Fahrzeuginstrumente 120 auf Grundlage des Steuerplans (Schritt S10). Spezifisch erkennt die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110, in welchem Fahrabschnitt auf der Fahrroute das eigene Fahrzeug 1 lokalisiert ist, auf Grundlage der gegenwärtigen Position des eigenen Fahrzeugs 1, die durch die Erfassungseinheit 111 für die gegenwärtige Position erfasst ist, und betreibt die Fahrzeuginstrumente 120 in dem Betriebsmodus, der diesem Fahrabschnitt zugeordnet ist. Wenn das eigene Fahrzeug 1 in einen neuen Fahrabschnitt eintritt (über eine Grenze zwischen den Fahrabschnitten fährt), schaltet die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 die Betriebsmodi des eigenen Fahrzeugs 1, wie erforderlich um.
In einem Fall, bei dem das eigene Fahrzeug 1 vollständig durch die Fahrroute gefahren ist (JA in einem Schritt S11), beendet die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 den Fluss der 3; jedoch bestätigt in einem Fall, bei dem das eigene Fahrzeug nicht vollständig durch die Fahrroute gefahren ist (NEIN in dem Schritt S11), die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109, ob es erforderlich ist oder nicht, den Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 erneut zu erzeugen (Schritt S12).
Auch wenn das Umschalten zwischen den Betriebsmodi der Fahrzeuginstrumente 120 gemäß dem Steuerplan durchgeführt wird, kann ein Unterschied zwischen dem Energieverbrauchsplan (dem abgeschätzten Wert der Energieverbrauchsmenge), welcher in dem Schritt S8 berechnet ist, und der aktuellen Energieverbrauchsmenge (dem aktuell gemessenen Wert der Energieverbrauchsmenge) während des Fahrens des eigenen Fahrzeugs 1 auftreten. Dies liegt daran, dass beispielsweise ein Fall vorhanden sein kann, bei dem das Fahrzeug nicht bei einer geplanten Geschwindigkeit aufgrund eines unerwarteten Verkehrsstaus fahren kann, oder ein Fall, bei dem der Betriebsmodus gemäß dem Steuerplan nicht aufrechterhalten wird, aufgrund eines Betriebs des Fahrers. Auch in dem Fahrabschnitt in dem „Leerlauf-Modus“ oder dem „Regenerations-Modus“, in welchem angenommen wird, dass ein Ausgang der Maschine und des Motors 0 ist, wird sehr wohl in Erwägung gezogen, dass der Fahrer das Gaspedal oder das Bremspedal des eigenen Fahrzeugs 1 entsprechend einem aktuellen Verkehrszustand betätigt. Außerdem kann ein derartiger Unterschied auch in einem Fall auftreten, bei dem das eigene Fahrzeug 1 von der geplanten Fahrroute abweicht.
Um eine derartige Abweichung von dem Energieverbrauchsplan zu erkennen, berechnet die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109 einen Unterschied zwischen dem geschätzten Wert und dem aktuell gemessenen Wert der Energieverbrauchsmenge. Spezifisch berechnet die Steuerplan-Erzeugungseinheit beispielsweise jeweils einen Unterschied zwischen einer Kraftstoffverbrauchsmenge, die durch einen Controller für die Maschinensteuerung gemessen ist, und einem geschätzten Wert der Kraftstoffverbrauchsmenge, die im Voraus berechnet ist, und einen Unterschied zwischen einer elektrischen Energieverbrauchsmenge, die durch einen Controller für eine Motorsteuerung gemessen ist, und einem geschätzten Wert der elektrischen Energieverbrauchsmenge, die im Voraus berechnet ist.
In einem Fall, bei dem eine Größe oder Variation jedes der Unterschiede eine vorbestimmte Schwelle überschreitet, in einem Fall, bei dem eine Änderung in der Fahrroute vorhanden ist, weil das eigene Fahrzeug 1 von der Fahrroute abweicht, oder in einem Fall, bei dem der Benutzer einen Befehl ausgibt, bestimmt die Steuerplan-Erzeugungseinheit 109, dass es erforderlich ist, den Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 erneut zu erzeugen (JA in einem Schritt S12), und kehrt zu dem Schritt S1 zurück, um den Steuerplan erneut zu erzeugen. In diesem Fall muss nur eine erforderliche Verarbeitung in der Verarbeitung in den Schritten S1 bis S8 durchgeführt werden. Beispielsweise besteht, wenn das eigene Fahrzeug 1 nicht von der Fahrroute abweicht, keine Änderung in der Fahrroute und dementsprechend kann die Suche nach der Fahrroute (Schritt S1) weggelassen werden.
Unterdessen bestimmt in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass es nicht erforderlich ist, den Steuerplan für die Fahrzeuginstrumente 120 erneute zu erzeugen (NEIN in dem Schritt S12), die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110, ob die Rückkopplungssteuerung für die Fahrzeuginstrumente 120 erforderlich ist oder nicht (Schritt S13). Spezifisch wird, wenn ein Unterschied zwischen dem geschätzten Wert und dem aktuell gemessenen Wert der Energieverbrauchsmenge, welche in dem Schritt S8 erhalten wird, einen vorbestimmten Größenbereich überschreitet, bestimmt, dass die Rückkopplungssteuerung erforderlich ist.
In einem Fall eines Bestimmens, dass die Rückkopplungssteuerung für die Fahrzeuginstrumente 120 erforderlich ist (JA in dem Schritt S13), korrigiert die Fahrzeuginstrument-Steuereinheit 110 die Betriebsmodus-Parameter (ein Ausgangsverhältnis der Maschine und des Motors, eine Intensität der elektrischen Energie-Regeneration und dergleichen), um so den Unterschied zwischen dem geschätzten Wert und dem aktuell gemessenen Wert der Energieverbrauchsmenge zu verringern, und führt dadurch die Rückkopplungssteuerung durch (Schritt S14).
Die Betriebsarten in den Schritten S10 bis S14 werden wiederholt ausgeführt, bis das eigene Fahrzeug 1 vollständig durch die Fahrroute gefahren ist.
Wie obenstehend beschrieben, wird in Übereinstimmung mit der Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung 100 gemäß der bevorzugten Ausführungsform die Energieverbrauchs-bezogene Information auf Grundlage des Ergebnisses eines Vergleichens der Fortbewegungs-charakteristischen Information für das eigene Fahrzeug und der Fortbewegungs-charakteristischen statistischen Information für das allgemeine Fahrzeug korrigiert, und dementsprechend stimmt die korrigierte Energieverbrauchs-bezogene Information mit den aktuellen Fortbewegungseigenschaften des eigenen Fahrzeugs überein. Somit wird eine hochgenaue Energiesteuerung entsprechend den Eigenschaften für jeden Fahrer des eigenen Fahrzeugs 1 möglich, und der Unterschied zwischen dem geschätzten Wert und dem aktuell gemessenen Wert der Energieverbrauchsmenge wird klein, und dementsprechend ist es möglich, zu einer weiteren Verringerung der Energieverbrauchsmenge beizutragen.
Außerdem ist die Fortbewegungs-charakteristische statistische Information für das allgemeine Fahrzeug das statistische Ergebnis (der Mittelwert, der Dispersionswert und dergleichen), welches durch ein statistisches Verarbeiten der Fortbewegungs-charakteristischen Information einer großen Anzahl der allgemeinen Fahrzeuge 2 erhalten wird, und die Datenmenge davon ist gering. Deswegen wird im Vergleich zu dem Verfahren eines Akkumulierens der Information, die von der großen Anzahl allgemeiner Fahrzeuge 2 erfasst wird, die Datenmenge erheblich verringert. Somit kann erkannt werden, dass eine Machbarkeit der Verbesserung der Infrastruktur, wie etwa des Informations-Servers 3, welcher die Datenbank 31 für die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information beinhaltet, welche erforderlich ist für das Fahrzeugenergie-Handhabungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung, hoch.
Obwohl die Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben worden ist, ist die voranstehende Beschreibung in sämtlichen Aspekten veranschaulichend und nicht einschränkend. Es ist daher zu erkennen, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen ersonnen werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001-69605 [0004, 0004]
JP 4918076 [0005, 0005, 0006, 0007]

Claims

Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100), welche in einem Fahrzeug verwendet wird, welches eine Mehrzahl von Fahrzeuginstrumenten (120) beinhaltet, die von unterschiedlichen Energiequellen getrieben werden, wobei die Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: eine Fahrrouten-Berechnungseinheit (101), welche eine Fahrroute des Fahrzeugs berechnet; eine Fahrrouten-Aufteilungseinheit (102), welche die Fahrroute in eine Mehrzahl von Fahrabschnitten aufteilt, und welche für jeden der Fahrabschnitte eine Straßenkategorie setzt, die Straßeneigenschaften jedes der Fahrabschnitte entspricht; eine Erfassungseinheit (103) für eine Energieverbrauchs-bezogene Information, welche eine Energieverbrauchs-bezogene Information erfasst, die eine Information ist, die sich auf einen Energieverbrauch des Fahrzeugs in jedem der Fahrabschnitte bezieht; eine Korrektureinheit (107) für die Energieverbrauchs-bezogene Information, welche eine eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information, die ein aktuell gemessener Wert der Fortbewegungseigenschaften ist, wenn das Fahrzeug auf einer Straße jeder Straßenkategorie fährt, und eine allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information erfasst, die ein statistisches Ergebnis von Fortbewegungseigenschaften ist, wenn eine Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge auf der Straße jeder Straßenkategorie fährt, und welche die Energieverbrauchs-bezogene Information jedes der Fahrabschnitte auf Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichens der eigenen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen Information und der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information jedes der Fahrabschnitte korrigiert; eine Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit (108), welche einen geschätzten Wert einer Energieverbrauchsmenge durch jedes der Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente (120), wenn das Fahrzeug in jedem der Fahrabschnitte fährt, auf Grundlage der korrigierten Energieverbrauchs-bezogenen Information berechnet; eine Steuerplan-Erzeugungseinheit (109), welche einen Steuerplan für die Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente (120) für jeden der Fahrabschnitte auf Grundlage des geschätzten Werts der Energieverbrauchsmenge durch jedes der Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente (120) in jedem der Fahrabschnitte erzeugt; und eine Fahrzeuginstrument-Steuereinheit (110), welche die Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente (120) gemäß dem Steuerplan steuert.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information aus einer Speichervorrichtung erlangt wird, die an dem Fahrzeug angebracht ist.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information von einem Informations-Server außerhalb des Fahrzeugs erlangt wird.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Korrektureinheit (107) für die Energieverbrauchs-bezogene Information einen Unterschied zwischen den Fortbewegungseigenschaften des Fahrzeugs und einem Mittelwert oder Medianwert der Fortbewegungseigenschaften der Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge aus der eigenen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen Information und der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information erhält und die Energieverbrauchs-bezogene Information auf Grundlage des Unterschieds korrigiert.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die eigene Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische Information eine oder mehrere der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation des eigenen Fahrzeugs, welche eine mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, der eigenen Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Information, welche einen Dispersionswert einer Beschleunigung des Fahrzeugs anzeigt, und der eigenen Fahrzeugstoppzustands-Information, welche eine Häufigkeit oder eine Anzahl von Stopps des Fahrzeugs anzeigt, beinhaltet, und die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information eine oder mehrere der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeits-Statistikinformation der allgemeinen Fahrzeuge, welche ein statistisches Ergebnis einer mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge anzeigt, der allgemeinen Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation, welche ein statistisches Ergebnis eines Dispersionswerts einer Beschleunigung für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge anzeigt, und der allgemeinen Fahrzeugstoppzustands-Statistikinformation beinhaltet, welche ein statistisches Ergebnis einer Häufigkeit oder einer Anzahl von Stopps für die Mehrzahl allgemeiner Fahrzeuge anzeigt.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die eigene Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersionsinformation und die allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation definiert sind, indem sie für jeden der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche definiert sind.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die eigene Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersionsinformation und die allgemeine Fahrzeugbeschleunigungs-Dispersions-Statistikinformation definiert sind, ohne für jeden der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche definiert zu sein.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit ein Mittelwert einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist, welcher berechnet ist, indem ein Stoppzustand ausgeschlossen ist.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit ein Mittelwert einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist, welcher berechnet ist, indem ein Stoppzustand eingeschlossen ist.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Verfahren, bei welchem die Fahrrouten-Aufteilungseinheit (102) die Fahrroute in die Mehrzahl von Fahrabschnitten aufteilt, eines der folgenden ist: ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute für jede der Straßeneigenschaften, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute jeweils in feste Distanzen, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute in jeweils geschätzte Fahrdistanzen während einer festen Zeit, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute durch Verzweigungspunkte der Straße, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute auf Grundlage der Energieverbrauchs-bezogenen Information auf der Fahrroute, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute auf Grundlage der allgemeinen Fahrzeugfortbewegungs-charakteristischen statistischen Information auf der Fahrroute, ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute für jeweils Zeitperioden, wenn das Fahrzeug fährt, und ein Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute nach Wetter, wenn das Fahrzeug fährt.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach Anspruch 10, wobei bei dem Verfahren zum Aufteilen der Fahrroute für jede der Straßeneigenschaften die Straßeneigenschaften durch eines der folgenden definiert sind: Typ, Höhe und Gradient einer Straße, eine Straßenbreite, eine Krümmung einer Kurve, ein Vorhandensein eines Abzweigungspunkts, ein geschätzter Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, eine Zeitperiode während einer Fahrzeit, Wetter während einer Fahrzeit, die Energieverbrauchs-bezogene Information und die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Straßeneigenschaften als die Straßenkategorie definiert sind durch eines von: einen Typ, eine Höhe und einen Gradienten einer Straße, eine Straßenbreite, eine Krümmung einer Kurve, ein Vorhandensein eines Abzweigungspunkts, einen geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, eine Zeitperiode während einer Fahrzeit, Wetter während einer Fahrzeit, die Energieverbrauchs-bezogene Information und die allgemeine Fahrzeugfortbewegungs-charakteristische statistische Information.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Energieverbrauchs-bezogene Information eines der folgenden beinhaltet: eine Straßen-charakteristische Information, eine Stauinformation, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, welche einen Fluss eines Fahrzeugs anzeigt, eine Wetterinformation und eine Versorgungs- und Anforderungs-Information eines Energienetzes einer Infrastruktur.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Energieverbrauchs-bezogene Information eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation beinhaltet, welche einen Fluss eines Fahrzeugs anzeigt, und die Korrektureinheit (107) für die Energieverbrauchs-bezogene Information die Energieverbrauchs-bezogene Information durch Ändern eines oder mehrerer der folgenden korrigiert: eines Gradienten einer Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation in der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, einer Häufigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Variation, einer Amplitude der Fahrzeuggeschwindigkeits-Variation und einer Häufigkeit von Stopps eines Fahrzeugs.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Mehrzahl von Betriebsmodi definiert ist, wobei jeder eines oder mehrere der Mehrzahl von Fahrzeuginstrumenten (120) verwendet, die Energieverbrauchsmengen-Berechnungseinheit (108) den geschätzten Wert der Energieverbrauchsmenge durch jedes der Mehrzahl von Fahrzeuginstrumenten (120) für jeden der Fahrabschnitte berechnet, wenn das Fahrzeug in jedem der Betriebsmodi fährt, und die Steuerplan-Erzeugungseinheit (109) jeden der Betriebsmodi, welche jeweils den Fahrabschnitten zugeordnet sind, auf Grundlage des geschätzten Werts der Energieverbrauchsmenge durch jedes der Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente (120) für jeden der Fahrabschnitte bestimmt, derart, dass die Energieverbrauchsmenge durch jedes der Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente (120) auf der gesamten Fahrroute eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Fahrzeugenergie-Handhabungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Mehrzahl der Fahrzeuginstrumente (120) eine Maschine, welche Kraftstoff als eine Energiequelle verwendet, einen Motor, welcher elektrische Energie als eine Energiequelle verwendet, und einen elektrischen Generator beinhaltet, welcher Elektrizität unter Verwendung eines Ausgangs der Maschine oder einer kinetischen Energie des Fahrzeugs erzeugt.