DE112014004812B4

DE112014004812B4 - Fahrunterstützungsvorrichtung, Fahrunterstützungsverfahren und Fahrunterstützungssystem

Info

Publication number: DE112014004812B4
Application number: DE112014004812.7T
Authority: DE
Inventors: Yuki Ogawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: DE112014004812T5; JP2015080962A; JP5967051B2; CN105143009A; US9604633B2; WO2015059883A1; CN105143009B; US20160221567A1

Abstract

Fahrunterstützungsvorrichtung, die ein Fahrzeug (100) mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor, der eine Batterie (110) verwendet, als Antriebsquellen zum Bewegen von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel unterstützt, wobeieine Fahrtroute von der gegenwärtigen Position zum Ziel in eine Vielzahl von Sektionen aufgeteilt wird,Fahrtmodi des Fahrzeugs (100) einen EV-Modus, der den Motor als die Antriebsquelle verwendet, und einen HV-Modus, der zumindest die Brennkraftmaschine als die Antriebsquelle verwendet, umfassen, undeine Straßenlast zum Durchfahren jeder Sektion im EV-Modus eingestellt wird,die Fahrunterstützungsvorrichtung aufweist:eine Modusplanungseinrichtung (124a), die für jede Sektion einen Fahrtmodus durch Auswählen des EV-Modus oder des HV-Modus plant; undeine Einstelleinrichtung (108a), wobei, wenn eine geplante Sektion des Fahrtmodus von einer geplanten EV-Modus-Sektion auf eine geplante HV-Modus-Sektion umgeschaltet wird, die Einstelleinrichtung (108a) den Fahrtmodus einstellt, um eine Fahrt im EV-Modus unter der Bedingung fortzusetzen, dass eine verbleibende Ladung der Batterie (110) kleiner ist als ein Schwellenwert,wobei für Sektionen, die auf eine Sektion folgen, in der die Einstelleinrichtung (108a) den Fahrtmodus von dem HV-Modus auf den EV-Modus eingestellt hat, die Einstelleinrichtung (108a) den Fahrtmodus einer Sektion, für die der EV-Modus geplant war, auf den HV-Modus einstellt.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die eine Adaption einer Vielzahl von Fahrtmodi eines Fahrzeugs verwaltet, ein Fahrunterstützungsverfahren und ein Fahrunterstützungssystem mit einer Fahrunterstützungsfunktion.
[Hintergrund]
Herkömmlich ist als ein mit einer Vielzahl von Fahrtmodi, wie vorstehend beschrieben, bereitgestelltes Fahrzeug ein Hybridfahrzeug bekannt, das sowohl eine Brennkraftmaschine als auch einen Motor als dessen Antriebsquellen verwendet. Das Hybridfahrzeug weist eine Vielzahl von Fahrtmodi auf, umfassend einen Modus, der lediglich die Brennkraftmaschine oder sowohl die Brennkraftmaschine als auch den Motor verwendet (HV-Modus), und einen Modus, der nur den Motor zum Fahren durch Stoppen der Brennkraftmaschine verwendet (EV-Modus). Weiterhin berechnet eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die ein Navigationssystem und dergleichen umfasst, das in dem Hybridfahrzeug zu installieren ist, eine Fahrtroute von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel basierend auf Informationen wie etwa Karteninformationen und Straßenverkehrsinformationen aus, und wählt einen für jede der Sektionen, die aufzuteilende Einheiten der Fahrtroute sind, einen anzuwendenden Fahrtmodus aus. Beispielsweise offenbart die JP 2009 – 12 605 A ein Beispiel einer Steuerung eines Fahrzeugs mit einer solchen Fahrunterstützungsfunktion. Ferner zeigt die DE 10 2010 039 653 A1 ein Hybridfahrzeug mit einem Range-Extender, wobei eine Aktivierung des Range-Extenders in Abhängigkeit der voraussichtlich benötigten Energie und unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Leistung oder Energie des Range-Extenders auf vorausliegenden Routenabschnitten der Fahrroute erfolgt. Die US 2013 / 0 096 764 A1 beschreibt eine Steuerung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wobei eine obere Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs variabel eingestellt wird, basierend auf mindestens einem von einem Ladezustand einer Energiespeichervorrichtung und einem Ausgangsstrom der Energiespeichervorrichtung. Außerdem offenbart die DE 699 22 221 T2 eine Steuerung eines Hybridfahrzeugs zum Umschalten zwischen verschiedenen Fahrmodi.
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Nebenbei bemerkt werden bei einer Steuerung eines Fahrzeugs, die in der JP 2009 – 12 605 A beschrieben ist, Fahrtmodi der entsprechenden Sektionen in einer Fahrtroute durch Berücksichtigen der gesamten Energiebilanz der Fahrtroute eingestellt, sodass die verbleibende Ladung der Batterie, die eine Sekundärbatterie ist, bei dem Ziel einen Wert nahe der unteren Grenze einnimmt. Jedoch kann die Vorhersage abhängig von Faktoren, wie etwa Änderungen des Verkehrsflusses und der verbleibenden Ladung der Batterie, die schneller abnimmt als gemäß der Vorhersage, inkorrekt sein. In einem solchen Fall, auch wenn der HV-Modus auf den EV-Modus umgeschaltet wird, kann der Fahrtmodus in der Sektion, für die geplant ist, dass der Fahrtmodus der EV-Modus ist, unmittelbar auf den HV-Modus zurückgeschaltet werden, wenn die verbleibende Ladung der Batterie die untere Grenze erreicht. Aufgrund dessen kann der Fahrer ein Unbehagen verspüren.
Ein solches Problem ist im Allgemeinen ein gängiges Problem bei Vorrichtungen und Verfahren, die Fahrtmodi einem Fahrzeug mit einer Vielzahl von Fahrtmodi mit unterschiedlicher Energiebilanz zuweisen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrunterstützungsvorrichtung und ein Fahrunterstützungsverfahren, die ein Fahren eines Fahrzeugs durch ein sanftes Umschalten zwischen einem EV-Modus und einem HV-Modus unterstützen, sowie ein Fahrunterstützungssystem mit der Fahrunterstützungsfunktion bereitzustellen.
[Lösung des Problems]
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrunterstützungsvorrichtung bereitgestellt, die ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor, der eine Batterie bzw. einen Akkumulator verwendet, als Antriebsquellen unterstützt, um sich von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel zu bewegen. Eine Fahrtroute von der gegenwärtigen Position zum Ziel wird in eine Vielzahl von Sektionen aufgeteilt. Fahrtmodi des Fahrzeugs umfassen einen EV-Modus, der den Motor als die Antriebsquelle verwendet, und einen HV-Modus, der zumindest die Brennkraftmaschine als die Antriebsquelle verwendet. Es wird eine Straßenlast bzw. -belastung zum Durchfahren jeder Sektion im EV-Modus eingestellt. Die Fahrunterstützungsvorrichtung umfasst eine Planungseinrichtung und eine Einstelleinrichtung. Die Planungseinrichtung plant den Fahrtmodus für jede Sektion durch Auswählen des EV-Modus oder des HV-Modus. Wenn eine geplante Sektion des Fahrtmodus von einer geplanten EV-Modus-Sektion auf eine geplante HV-Modus-Sektion umgeschaltet bzw. geändert wird, stellt die Einstelleinrichtung den Fahrtmodus ein, um eine Fahrt im EV-Modus unter der Bedingung fortzusetzen, dass eine verbleibende Ladung der Batterie bzw. des Akkumulators kleiner als ein Schwellenwert ist, wobei für Sektionen, die auf eine Sektion folgen, in der die Einstelleinrichtung den Fahrtmodus von dem HV-Modus auf den EV-Modus eingestellt hat, die Einstelleinrichtung den Fahrtmodus einer Sektion, für die der EV-Modus geplant war, auf den HV-Modus einstellt.
Um die vorstehende Aufgabe zu erlangen, stellt ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Fahrunterstützungsverfahren zum Unterstützen einer Bewegung eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor, der eine Batterie bzw. einen Akkumulator verwendet, als Antriebsquellen von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel bereit. Eine Fahrtroute von der gegenwärtigen Position zum Ziel wird in eine Vielzahl von Sektionen aufgeteilt. Fahrtmodi des Fahrzeugs umfassen einen EV-Modus, der den Motor als die Antriebsquelle verwendet, und einen HV-Modus, der zumindest die Brennkraftmaschine als die Antriebsquelle verwendet. Es wird eine Straßenlast für eine Durchfahrt jeder Sektion im EV-Modus eingestellt. Das Fahrunterstützungsverfahren umfasst: Planen des Fahrtmodus durch Auswählen des EV-Modus oder des HV-Modus; und wenn eine geplante Sektion des Fahrtmodus von einer geplanten EV-Modus-Sektion auf eine geplante HV-Modus-Sektion umgeschaltet wird, Einstellen des Fahrtmodus, um eine Fahrt im EV-Modus unter der Bedingung fortzusetzen, dass eine verbleibende Ladung der Batterie bzw. des Akkumulators kleiner als ein Schwellenwert ist, wobei für Sektionen, die auf eine Sektion folgen, in der der Fahrtmodus von dem HV-Modus auf den EV-Modus eingestellt wurde, der Fahrtmodus einer Sektion, für die der EV-Modus geplant wurde, auf den HV-Modus eingestellt wird.
Um die vorstehende Aufgabe zu erlangen, unterstützt ein Fahrunterstützungssystem ein Fahren eines Fahrzeugs basierend auf einem aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrtmodi ausgewählten Fahrtmodus, wobei der ausgewählte Modus für jede einer Vielzahl von Sektionen, die durch Aufteilen der Fahrtroute von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel des Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor als Antriebsquellen erhalten werden, geplant wurde. Das Fahrunterstützungssystem umfasst die Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Aspekt als eine Fahrunterstützungsvorrichtung zum Planen des aus der Vielzahl von Fahrtmodi ausgewählten Fahrtmodus für jede Sektion der Fahrtroute und Einstellen des Fahrtmodus, wie benötigt.
Figurenliste

1 ist eine Blockdarstellung, die eine schematische Konfiguration einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
2 ist eine Darstellung, die einen Teil einer durch die Fahrunterstützungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zu planenden Fahrtroute veranschaulicht;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das den durch die Fahrunterstützungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführten Fahrtmodusplanungsprozess zeigt;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das den durch die Fahrunterstützungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführten Fahrtmoduseinstellprozess zeigt;
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen durch eine Fahrunterstützungsvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels durchgeführten Fahrtmoduseinstellprozess zeigt; und
6 ist eine Blockdarstellung, die eine schematische Konfiguration einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einer Modifikation zeigt.

[Beschreibung von Ausführungsbeispielen]
Erstes Ausführungsbeispiel
Nachstehend werden eine Fahrunterstützungsvorrichtung, ein Fahrunterstützungsverfahren und ein Fahrunterstützungssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. Die Fahrunterstützungsvorrichtung, das Fahrunterstützungsverfahren und das Fahrunterstützungssystem des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels sind für ein Hybridfahrzeug adaptiert, das einen Elektromotor, der eine aus einer Sekundärbatterie bestehende Batterie als eine Energiequelle verwendet, und eine Brennkraftmaschine, die Benzin oder anderen Kraftstoff als Energiequelle verwendet, als Antriebsquellen verwendet.
Wie in 1 gezeigt ist, weist ein Fahrzeug 100 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs 100, wie beispielsweise ein GPS 101, eine fahrzeugseitige Kamera 102, ein Millimeterwellenradar 103, einen Beschleunigungssensor 104, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 105 und dergleichen auf. Das GPS 101, die fahrzeugseitige Kamera 102, das Millimeterwellenradar 103, der Beschleunigungssensor 104 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 105 sind mit einer fahrzeugseitigen Steuerung 120 verbunden, die verschiedene Fahrzeugsteuerungen und dergleichen über ein fahrzeugseitiges Netzwerk, wie etwa ein „Control Area Network“ (CAN), ausführt. Ferner ist die fahrzeugseitige Steuerung 120 eine elektronische Steuereinheit (ECU) und umfasst einen kleinen Computer mit einer Arithmetikvorrichtung und einer Speichervorrichtung (Speicher). Die fahrzeugseitige Steuerung 120 kann verschiedene Steuerprozesse durch in der Speichervorrichtung gespeicherte Programme und Berechnen von Parametern mit der Arithmetikvorrichtung durchführen.
Das GPS 101 empfängt ein GPS-Satellitensignal zum Erfassen der absoluten Position des Fahrzeugs 100, und erfasst den Längengrad und Breitengrad des Fahrzeugs 100 basierend auf dem empfangenen GPS-Satellitensignal. Das GPS 101 gibt Positionsinformationen, die Informationen sind, die den erfassten Längengrad und Breitengrad des Fahrzeugs 100 angeben, an die fahrzeugseitige Steuerung 120 aus. Die fahrzeugseitige Kamera 102 bildet die Umgebungsumwelt des Fahrzeugs 100 ab, und gibt ein aus den Bilddaten gebildetes Bild an die fahrzeugseitige Steuerung 120 aus. Das Millimeterwellenradar 103 erfasst beispielsweise das Vorhandensein eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs 100 durch Verwenden von Funkwellen im Millimeterwellenband, und gibt ein Signal entsprechend dem Ergebnis dieser Erfassung an die fahrzeugseitige Steuerung 120 aus.
Der Beschleunigungssensor 104 erfasst die Beschleunigung des Fahrzeugs 100, und gibt ein Signal entsprechend der erfassten Beschleunigung an die fahrzeugseitige Steuerung 120 aus. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 105 erfasst die Drehzahl eines Rades des Fahrzeugs 100 und gibt ein Signal entsprechend der erfassten Drehzahl an die fahrzeugseitige Steuerung 120 aus.
Ein Beschleuniger- bzw. Fahrpedalsensor 106 erfasst das Ausmaß der Fahrpedal- bzw. Beschleunigeroperation, die durch eine durch den Fahrer durchgeführte Fahrpedaloperation geändert wird, und gibt ein Signal entsprechend dem Ausmaß der Fahrpedaloperation an die fahrzeugseitige Steuerung 120 aus. Ein Bremssensor 107 erfasst das Ausmaß, um das ein Bremspedal durch den Fahrer herabgedrückt wird, und gibt ein Signal entsprechend diesem erfassten Ausmaß des Herabdrückens an die fahrzeugseitige Steuerung 120 aus.
Das Fahrzeug 100 ist ebenso mit einem Fahrpedalaktor 115, der den Antriebszustand der Maschine steuert, und einem Bremsaktor 116, der die Bremse steuert, ausgestattet. Der Fahrpedalaktor 115 und der Bremsaktor 116 sind elektrisch mit der fahrzeugseitigen Steuerung 120 verbunden. Der Fahrpedalaktor 115 steuert die Maschine basierend auf einem Steuerungsausmaß für die Maschine, das durch die fahrzeugseitige Steuerung 120 berechnet wird, gemäß dem Erfassungswert des Fahrpedalsensors 106. Der Bremsaktor 116 steuert die Bremse basierend auf einem Steuerungsausmaß für die Bremse, das durch die fahrzeugseitige Steuerung 120 berechnet wird, gemäß dem Erfassungswert des Bremssensors 107.
Weiterhin umfasst das Fahrzeug 100 eine Batterie bzw. einen Akkumulator 110, die bzw. der eine Energiequelle eines Elektromotors ist, der als eine Antriebsquelle dient, sowie einen Batterie- bzw. Akkumulatoraktor 109, der ein Laden/Entladen der Batterie bzw. des Akkumulators 110 steuert. Der Batterieaktor 109 ist elektrisch mit der fahrzeugseitigen Steuerung 120 verbunden. Der Batterieaktor 109 verwaltet den Zustand der Batterie 110, wie etwa den Lade-/Entladezustand. Ferner treibt der Batterieaktor 109 den Elektromotor durch Steuern der Entladung der Batterie 110 an, und lädt die Batterie 110 mittels Regeneration des Elektromotors.
Zusätzlich ist das Fahrzeug 100 mit einer Hybridsteuerung 108 ausgestattet, die die entsprechenden Fahrzustände der Antriebsquellen, oder der Maschine und des Motors, steuert. Die Hybridsteuerung 108 ist elektrisch mit der fahrzeugseitigen Steuerung 120 verbunden. Das heißt, dass die Hybridsteuerung 108 elektrisch mit dem Batterieaktor 109, dem Fahrpedalaktor 115 und dem Bremsaktor 116 über die fahrzeugseitige Steuerung 120 verbunden ist. Weiterhin ist die Hybridsteuerung 108 ebenso eine ECU, und umfasst einen kleinen Computer mit einer Arithmetikvorrichtung und einer Speichervorrichtung. Die Hybridsteuerung 108 kann verschiedene Steuerprozesse durch Ausführen von in der Speichervorrichtung gespeicherten Programmen durchführen und Parameter durch die Arithmetikvorrichtung berechnen.
Basierend auf beispielsweise den Erfassungsergebnissen des Beschleunigungssensors 104, des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 105 und des Fahrpedalsensors 106, die von der fahrzeugseitigen Steuerung 120 eingegeben werden, bestimmt die Hybridsteuerung 108 eine Antriebskraftverteilung der Brennkraftmaschine und des Elektromotors, oder ein Ausgabeverhältnis. Insbesondere passt die Hybridsteuerung 108 die verbleibende Ladung der Batterie 110, die eine verbleibende Energieladung der Batterie ist, durch Ändern der Antriebskraftverteilung der Brennkraftmaschine und des Elektromotors an.
Basierend auf der Antriebskraftverteilung erzeugt die Hybridsteuerung 108 eine Steueranweisung für den Batterieaktor 109 bezüglich des Entladens und dergleichen der Batterie 110, sowie Informationen bezüglich eines Steuerausmaßes für die Brennkraftmaschine, das durch die fahrzeugseitige Steuerung 120 zu berechnen ist. Weiterhin bestimmt die Hybridsteuerung 108 eine Verteilung einer Bremskraft der Bremse und des Elektromotors, beispielsweise basierend auf Erfassungsergebnissen des Beschleunigungssensors 104, des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 105 und des Bremssensors 107, die von der fahrzeugseitigen Steuerung 120 eingegeben werden. Die Hybridsteuerung 108 erzeugt eine Steueranweisung für den Batterieaktor 109 bezüglich des Ladens und dergleichen der Batterie 110, sowie Informationen bezüglich eines Steuerausmaßes für die Bremse, das durch die fahrzeugseitige Steuerung 120 basierend auf der Bremskraftverteilung zu berechnen ist. Das heißt, dass die Hybridsteuerung 108 das Laden/Entladen der Batterie 110 durch Ausgeben der erzeugten Steueranweisungen an den Batterieaktor 109 steuert. Aufgrund dessen wird der Elektromotor, der die Batterie 110 als die Energiequelle (elektrische Energiequelle) verwendet, durch das Entladen der Batterie 110 angetrieben, und die Batterie 110 wird durch die Regeneration des Elektromotors geladen. Ferner kann die fahrzeugseitige Steuerung 120 Ausführungszustände einer Hybridsteuerung sowie eine Ladungsrate der Batterie 110 überwachen.
Das Fahrzeug 100 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel weist beispielsweise einen EV-Modus, in dem das Fahrzeug 100 mit dem Motor als eine Antriebsquelle fährt, und einen HV-Modus auf, in dem das Fahrzeug 100 mit einem Motor und einer Maschine als Antriebsquellen fährt. Die Hybridsteuerung 108 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel führt eine Steuerung aus, bei der ein Umschalten zwischen dem EV-Modus und dem HV-Modus gemäß beispielsweise dem Ergebnis einer durch den Fahrer des Fahrzeugs 100 durchgeführten Auswahl ausgeführt wird. Zusätzlich weist die Hybridsteuerung 108 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel beispielsweise eine automatische Umschaltfunktion für den EV-Modus und den HV-Modus auf, und führt eine Steuerung zum Umschalten zwischen dem EV-Modus und dem HV-Modus basierend auf Informationen aus, die die Fahrtroute des Fahrzeugs 100 und/oder für die Fahrtroute benötigte Fahrtkosten angeben, die von der fahrzeugseitigen Steuerung 120 eingegeben werden. Eine Straßenlast ist der Betrag eines Lastbetrags pro Einheitsdistanz in entsprechenden Sektionen, und ist ein mittlerer, zum Durchfahren einer Sektion benötigter Lastbetrag. Ein akkumulierter Wert der zum vollständigen Durchfahren der Sektion benötigten Straßenlast ist als Energieverbrauch definiert.
Das Fahrzeug 100 ist mit einer Karteninformationendatenbank 111 ausgestattet, in der Kartendaten registriert sind. Die Kartendaten sind geographiebezogene Daten, wie etwa Straßen. Informationen bezüglich Positionen wie etwa Längengrad und Breitengrad werden zusammen mit Daten registriert, durch die die Geographie in den Kartendaten angezeigt werden kann. Weiterhin können die Kartendaten Kreuzungsnamen, Straßennamen, Bezirksnamen, Richtungsführungen, Einrichtungsinformationen und/oder dergleichen darin registriert haben.
Weiterhin umfasst die Karteninformationendatenbank 111 Knotendaten, die Informationen bezüglich Knoten sind, die Positionen auf Straßen angeben, sowie Verbindungsdaten, die Informationen bezüglich Verbindungen als Sektionen zwischen Knoten sind. Ein Knoten ist auf der Straße als eine Position eines spezifischen Verkehrselements wie etwa einer Kreuzung, einer Signalanlage, einer Kurve und dergleichen, sowie an einer Position, wo die Anzahl von Spuren geändert wird, eingestellt. Die Knotendaten umfassen Positionsinformationen von Knoten, sowie Straßeninformationen der Positionen. Eine Verbindung ist als eine Sektion zwischen zwei Knoten eingestellt, die durch die beiden Knoten aufgeteilt wird. Die Verbindungsdaten umfassen Informationen der beiden Knoten, sowie Straßeninformationen der Sektion der Verbindung. Die Straßenlast kann aus den in den Verbindungsdaten enthaltenen Straßenlastinformationen bezogen oder berechnet werden. Die Straßeninformationen der Sektion der Verbindung umfassen Informationen wie etwa einen Startpunkt, einen Endpunkt, eine Distanz, eine Route, sowie Unebenheiten. Weiterhin können die Verbindungsdaten verschiedene Datentypen umfassen, wie etwa Kostendaten mit der Straßenlast der Sektion der Verbindung, Straßendaten mit Straßentypen, Markierungsdaten, die eine spezifische Position angeben, Kreuzungsdaten, die Informationen einer Kreuzung angeben, sowie Einrichtungsdaten, die Informationen einer Einrichtung angeben.
Unter diesen bestehen die Knotendaten beispielsweise aus Daten, die angeben: Knoteneigenschaften wie etwa: Knoten-IDs, die Identifizierungsnummern von Knoten sind; Koordinaten von Knoten; Verbindungs-IDs von allen mit den Knoten verbundenen Verbindungen; Knotentypen, die die Typen von Kreuzungen, Abzweigungen und dergleichen angeben; und Bild-IDs, die Identifizierungsnummern von die Knoten darstellenden Bildern sind.
Die Verbindungsdaten bestehen beispielsweise aus Daten, die angeben: Verbindungs-IDs, die Identifizierungsnummern der Verbindungen sind; Verbindungslängen; Knoten-IDs von Knoten, die die Ausgangspunkte und die Endpunkte verbinden; Straßentypen wie etwa Autobahnen, Zollstraßen, gewöhnliche Stra-ßen, städtische/vorstädtische Straßen und Bergstraßen; Straßenbreiten; die Anzahl von Spuren; Fahrzeiten entlang Verbindungen; gesetzliche Fahrgeschwindigkeiten; und Straßengradient. Darüber hinaus können die Verbindungsdaten Daten umfassen, die Mittelwerte, Maximalwerte, Minimalwerte und dergleichen der Bewegungszeit, der Bewegungsgeschwindigkeit, des verbrauchten Kraftstoffs und der verbrauchten Energie und dergleichen als Straßenlastinformationen darstellen, die eine benötigte Ausgabe des Fahrzeugs 100 in jeder Verbindung sind. Die verbrauchte Energiemenge ist eine Energiemenge, die durch den Elektromotor verbraucht wird, wenn das Fahrzeug 100 im EV-Modus fährt. Die Straßenlast der Verbindung (Sektion) wird basierend auf solchen Straßenlastinformationen bezogen oder berechnet. Die Straßenlast ist ein Mittelwert in einer Verbindung (Sektion), und die Einheit der Straßenlast ist [kW]. Weiterhin kann der Energieverbrauch als der akkumulierte Wert der zum vollständigen Durchfahren der Verbindung benötigten Straßenlast aus der Straßenlast und einer Verbindungslänge (Sektionslänge) berechnet werden.
Das Fahrzeug 100 weist ein Navigationssystem 112 auf, das eine Routenführung oder dergleichen bereitstellt. Das Navigationssystem 112 bezieht den gegenwärtigen Positionspunkt (Längengrad und Breitengrad) des Fahrzeugs 100 von der fahrzeugseitigen Steuerung 120, in die ein Erfassungsergebnis des GPS 101 eingegeben wird. Wenn ein Ziel durch den Fahrer eingestellt wird, spezifiziert das Navigationssystem 112 den Längengrad und den Breitengrad dieses Ziels. Das Navigationssystem 112 bezieht die Längengrad- und Breitengradinformationen der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 100 von der fahrzeugseitigen Steuerung 120, in die das Erfassungsergebnis des GPS 101 eingegeben wird. Anschließend sucht das Navigationssystem 112 durch Bezugnahme auf die Karteninformationendatenbank 111 nach einer oder mehreren Fahrtrouten von der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 100 zu dessen Ziel. Das Navigationssystem 112 berechnet ebenso beispielsweise die Straßenlast, die Fahrtzeit, die Fahrtgeschwindigkeit, den Kraftstoffverbrauch und den Elektrizitätsverbrauch für die gesuchte eine oder die mehreren Fahrtrouten. Anschließend gibt das Navigationssystem 112 Informationen, die die gesuchte Fahrtroute/gesuchten Fahrtrouten und die Straßenlast, die Fahrtzeit, die Fahrtgeschwindigkeit, den Kraftstoffverbrauch und den berechneten Elektrizitätsverbrauch angeben, an die in der Passagierkabine bereitgestellte und aus einer Flüssigkristallanzeige und dergleichen gebildete Anzeige 113 aus.
Zusätzlich ist das Fahrzeug 100 mit einer Anzeigeinstrumentensteuerung 114 ausgestattet, die die Anzeigezustände von auf einer auf einem Armaturenbrett bereitgestellten Instrumententafel angezeigten Anzeigeinstrumenten steuert. Die Anzeigeinstrumentensteuerung 114 bezieht Daten, die beispielsweise den Lade- und Entladezustand und dergleichen der Batterie 110 angeben, von der fahrzeugseitigen Steuerung 120, und zeigt visuell beispielsweise einen Energiefluss im Fahrzeug 100 basierend auf den bezogenen Daten an. Der Energiefluss ist ein Fluss von Energie im Fahrzeug 100, der durch das Laden/Entladen der Batterie 110 sowie der Antriebskraft/Generation des Elektromotors erzeugt wird. Der Energiefluss kann einen Fluss von Energie im Fahrzeug 100, der durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine erzeugt wird, umfassen.
Wenn die Fahrtroute eingegeben wird, weist die fahrzeugseitige Steuerung 120 jeder Sektion der Fahrtroute Fahrtmodi zu. Die fahrzeugseitige Steuerung 120 umfasst eine Fahrunterstützungseinrichtung 124, die das Zuweisen der Fahrtmodi entsprechend der Fahrtroute unterstützt. Die Fahrunterstützungseinrichtung 124 bezieht die Fahrtrouteninformationen zum Zielpunkt, der durch den Fahrer eingestellt wird, von dem Navigationssystem 112.
Weiterhin umfasst die Fahrunterstützungseinrichtung 124 eine Modusplanungseinrichtung 124a, die eine Planung des den Sektionen der bezogenen Fahrtroute zuzuweisenden Fahrtmodus ausführt. Die Modusplanungseinrichtung 124a konfiguriert einen Teil bzw. Abschnitt der Fahrunterstützungsvorrichtung, und dessen Funktionen werden durch Ausführen von Prozessen und dergleichen eines Programms in der fahrzeugeigenen Steuerung 120 ausgeführt. Die Modusplanungseinrichtung 124a weist eine Funktion zum Planen der Fahrtmodi der Sektionen entsprechend den Straßenlasten der entsprechenden Sektionen in der Fahrtroute auf.
Im Allgemeinen tendiert die Effizienz dazu, sich durch Anwenden der Fahrt durch den Elektromotor bei einer Sektion mit einer kleinen Straßenlast zu verbessern. Weiterhin tendiert die Effizienz dazu, sich durch Anwenden der Fahrt durch die Brennkraftmaschine bei einer Sektion mit einer großen Straßenlast zu verbessern. Daher weist die fahrzeugeigene Steuerung 120 den EV-Modus einer Sektion mit einer kleinen Straßenlast zu, und weist den HV-Modus einer Sektion mit einer großen Straßenlast zu.
Aus einer Vielzahl von Zielsektionen weist die Modusplanungseinrichtung 124a den EV-Modus Sektionen in ansteigender Reihenfolge der Straßenlast durch Vergleichen der Straßenlasten dieser Sektionen zu. Ferner akkumuliert die Modusplanungseinrichtung 124a den Energieverbrauch der Sektionen, denen der EV-Modus zugewiesen wurde, und subtrahiert diese von der verbleibenden Energie der Batterie 110. Anschließend fährt die Modusplanungseinrichtung 124a damit fort, den EV-Modus jeder Sektion zuzuweisen, sodass der akkumulierte Energieverbrauch nicht die verbleibende Energie der Batterie 110 übersteigt. Aufgrund dessen weist die Modusplanungseinrichtung 124a den EV-Modus jenen Sektionen mit einer relativ niedrigen Straßenlast unter den Sektionen der Fahrtroute zu. Weiterhin weist die Modusplanungseinrichtung 124a den HV-Modus jenen Sektionen zu, denen der EV-Modus nicht zugewiesen wird.
Die Modusplanungseinrichtung 124a gibt die für jede der Sektionen der Fahrtroute geplanten Fahrtmodi wie vorstehend an die Anzeige 113 aus und zeigt den geplanten Fahrtmodus der Fahrtsektion auf der Anzeige 113 an.
Die Hybridsteuerung 108 identifiziert die Sektion, in der das Fahrzeug 100 gegenwärtig fährt, durch geeignetes Beziehen der gegenwärtigen Fahrtpositionsinformationen von der fahrzeugeigenen Steuerung 120, und bewirkt das Fahrzeug 100, in dem für die identifizierte Sektion geplanten Fahrtmodus zu fahren. Das heißt, dass die Hybridsteuerung 108 den Fahrtmodus des Fahrzeugs 100 auf den EV-Modus oder den HV-Modus, der der Sektion zugewiesen ist, jedes Mal dann umschaltet, wenn sich die Fahrtsektion des Fahrzeugs 100 ändert. Aufgrund dessen fährt das Fahrzeug 100 im geplanten Fahrtmodus für die Sektion, in der das Fahrzeug 100 gegenwärtig fährt. Ferner umfasst die Hybridsteuerung 108 eine Moduseinstelleinrichtung 108a, die ein Einstellen des den Sektionen der bezogenen Fahrtroute zugewiesenen Fahrtmodusplans durchführt. Die Moduseinstelleinrichtung 108a konfiguriert einen Abschnitt bzw. Teil der Fahrunterstützungsvorrichtung. Die Funktionen der Moduseinstelleinrichtung 108a werden durch Ausführen von Programmen in der Hybridsteuerung 108 ausgeführt. Die Moduseinstelleinrichtung 108a weist eine Funktion zum Einstellen eines Fahrtmodus jeder Sektion gemäß der verbleibenden Ladung der Batterie 110 auf. Das durch die Moduseinstelleinrichtung 108a durchgeführte „Einstellen“ umfasst ein „Ändern“ des Fahrtmodus, ein „Aktualisieren“ des Fahrtmodus und ein „Zurücksetzen“ des Fahrtmodus.
Wenn die Batterie 110 während des Fahrens im EV-Modus stark verbraucht wird und das Fahrzeug 100 in einem Zustand, in dem die verbleibende Ladung der Batterie 110 knapp ist, in eine Sektion eintritt, in der es geplant ist, im HV-Modus zu sein, und anschließend das Fahrzeug 100 in eine Sektion eintritt, in der es geplant ist, im EV-Modus zu sein, wird der Fahrtmodus umgehend auf den HV-Modus umgeschaltet. Es kann eine sogenannte Pendelung des Fahrtmodus auftreten.
Wenn daher eine geplante Sektion des Fahrtmodus von der geplanten EV-Modus-Sektion auf die geplante HV-Modus-Sektion umgeschaltet wird, stellt die Moduseinstelleinrichtung 108a den Fahrtmodus ein, um eine Fahrt im EV-Modus fortzusetzen, unter der Bedingung, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 knapp ist. Die Moduseinstelleinrichtung 108a führt ein Einstellen des Fahrtmodus gemäß einer vorbestimmten Bedingung aus. Die vorbestimmte Bedingung umfasst, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner als ein Schwellenwert ist, der Fahrtmodus der gegenwärtigen Fahrtsektion der EV-Modus ist und die nächste Fahrtsektion im HV-Modus geplant ist, oder eine Kombination von diesen.
Weiterhin gilt, weil die Batterie bzw. der Akkumulator 110 durch Fortsetzen der Fahrt im EV-Modus aufgebraucht wird, dass das Fahrzeug 100 in den nachfolgenden Sektionen, in denen der EV-Modus geplant ist, nicht im EV-Modus fahren kann. Daher stellt die Moduseinstelleinrichtung 108a den Fahrtmodus jener Sektion, die im EV-Modus geplant ist, auf den HV-Modus ein, für Sektionen, die auf die Sektion folgen, in der der Fahrtmodus von dem HV-Modus auf den EV-Modus umgeschaltet wurde. Die Moduseinstelleinrichtung 108a gibt den Fahrtmodus, der für jede Sektion in der Fahrtroute wie vorstehend eingestellt wurde, auf der Anzeige 113 aus und bewirkt, dass der für die Fahrtsektion eingestellte Fahrtmodus auf der Anzeige 113 anzuzeigen ist.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Planens des Fahrtmodus und der Fahrtroute, die wie vorstehend einzustellen sind, mit Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die durch das Navigationssystem 112 gesuchte Fahrtroute Sektionen, nämlich eine erste Sektion k1 bis zu einer sechsten Sektion k6. Weiterhin wird angenommen, dass Informationen bezüglich Straßenlasten, Energieverbrauch und dergleichen in jeder Sektion der ersten Sektion k1 bis zur sechsten Sektion k6 von der Karteninformationendatenbank 111 bezogen wurden. Die Modusplanungseinrichtung 124a führt ein Planen der Fahrtmodi basierend auf der verbleibenden Ladung der Batterie 110, sowie der Straßenlast und dem Energieverbrauch der ersten Sektion k1 bis zur sechsten Sektion k6 durch. Als eine Folge werden der Fahrtmodus der zweiten Sektion k2 und der Fahrtmodus der fünften Sektion k5 im EV-Modus geplant. Ferner werden der Fahrtmodus der ersten Sektion k1, der Fahrtmodus der dritten Sektion k3, der Fahrtmodus der vierten Sektion k4 und der Fahrtmodus der sechsten Sektion k6, die die verbleibenden Sektion sind, im HV-Modus geplant.
Als Nächstes wird ein Beispiel des Fahrtmodusplanungsverfahrens durch die Fahrunterstützungseinrichtung 124 mit Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die Fahrunterstützungseinrichtung 124 führt eine Planung durch Zuweisen der Fahrtmodi zu den entsprechenden Sektionen in der Fahrtroute jedes Mal dann durch, wenn eine Fahrtroute vom Navigationssystem 112 übertragen wird.
Wie in 3 gezeigt ist, wenn eine Zielposition durch das Navigationssystem 112 eingestellt wird, bezieht die Fahrunterstützungseinrichtung 124 Routeninformationen für jede Sektion in der Fahrtroute (Schritt S11). Ferner berechnet die Fahrunterstützungseinrichtung 124 die Gesamtmenge des Energieverbrauchs basierend auf den bezogenen Informationen jeder Sektion (Schritt S12). Die Fahrunterstützungseinrichtung 124 bestimmt, ob die Gesamtmenge des Energieverbrauchs der Sektionen größer ist als die verbleibende Ladung der Batterie 110 oder nicht (Schritt S13). Das heißt, dass die Modusplanungseinrichtung 124a bestimmt, ob alle der Sektionen im EV-Modus durchfahren werden können oder nicht. Im Fall einer Bestimmung, dass die Gesamtmenge des Energieverbrauchs der Sektionen nicht größer als die verbleibende Ladung der Batterie 110 ist (Schritt S13: NEIN), weist die Fahrunterstützungseinrichtung 124 allen Sektionen den EV-Modus zu (Schritt S17) und beendet die Fahrtmodusplanung.
Im Gegensatz werden in einem Fall des Bestimmens, dass die Gesamtmenge des Energieverbrauchs der Sektionen größer ist als die verbleibende Ladung der Batterie 110 (Schritt S13: JA), Sektionen, die Zuweisungskandidaten des EV-Modus sind, als Kandidatensektionen aus allen Sektionen spezifiziert (Schritt S14). Die Fahrunterstützungseinrichtung 124 weist den spezifizierten Kandidatensektionen den EV-Modus zu, und weist dem Rest der Sektionen den HV-Modus zu (Schritt S15).
Als Nächstes bestimmt die Fahrunterstützungseinrichtung 124, ob die verbleibende Batterieladung kleiner ist als der gesamte Energieverbrauch der im EV-Modus eingestellten Sektionen (Schritt S16). Im Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 größer oder gleich des gesamten Energieverbrauchs der im EV-Modus eingestellten Sektionen ist (Schritt S16: NEIN), fährt die Fahrunterstützungseinrichtung 124 zu Schritt S14 fort. Das heißt, dass die Modusplanungseinrichtung 124a wiederum EV-Modus-Kandidatensektionen in dem Fall spezifiziert, in dem die verbleibende Ladung der Batterie 110 unzureichend ist.
Im Gegensatz gilt in einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Batterieladung kleiner ist als der gesamte Energieverbrauch der im EV-Modus eingestellten Sektionen (Schritt S16: JA), dass die Fahrunterstützungseinrichtung 124 die Fahrtmodusplanung beendet. Die Fahrtmodusplanung für jede Sektion in der in 2 gezeigten Fahrtroute wird durch den vorstehenden Planungsprozess durchgeführt.
Als Nächstes wird durch Bezugnahme auf 4 ein Beispiel eines Fahrtmoduseinstellvorgangs in der Hybridsteuerung 108 beschrieben. Nachdem die Modusplanungseinrichtung 124a der Fahrunterstützungseinrichtung 124 einen Plan aufgestellt hat, führt die Moduseinstelleinrichtung 108a der Hybridsteuerung 108 den durch die Modusplanungseinrichtung 124a geplanten Fahrtmoduseinstellvorgang durch. Ein Einstellzyklus, der ein Zyklus des durch die Moduseinstelleinrichtung 108a durchgeführten Einstellvorgangs ist, ist kürzer als ein Planungszyklus, der ein Zyklus des durch die Modusplanungseinrichtung 124a durchgeführten Planens ist.
Wie in 4 gezeigt ist, wenn ein Fahrtmodus durch die Modusplanungseinrichtung 124a geplant wird, bestimmt die Moduseinstelleinrichtung 108a, ob die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als ein Schwellenwert oder nicht (Schritt S21). Das heißt, dass die Moduseinstelleinrichtung 108a bestimmt, ob die verbleibende Ladung der Batterie 110 knapp ist oder nicht. Anschließend, in einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 größer oder gleich dem Schwellenwert ist (Schritt S21: NEIN), stellt die Moduseinstelleinrichtung 108a für die gegenwärtige Sektion und die darauffolgenden Sektionen den EV-Modus für jene Sektionen ein, die durch die Modusplanungseinrichtung 124a im EV-Modus geplant wurden, und stellt jene Sektionen, die im HV-Modus geplant wurden, auf den HV-Modus ein (Schritt S25). Das heißt, dass die Moduseinstelleinrichtung 108a die Fahrtmodi gemäß den durch die Modusplanungseinrichtung 124a geplanten Fahrtmodi umschaltet.
Im Gegensatz dazu gilt in einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der Schwellenwert (Schritt S21: JA), dass die Moduseinstelleinrichtung 108a bestimmt, ob der Fahrtmodus der gegenwärtigen Fahrtsektion der EV-Modus ist oder nicht (Schritt S22). In einem Fall des Bestimmens, dass der Fahrtmodus der gegenwärtigen Fahrtsektion nicht der EV-Modus ist (Schritt S22: NEIN), fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S25 fort.
Weiterhin gilt in einem Fall des Bestimmens, dass der Fahrtmodus der gegenwärtigen Fahrtsektion der EV-Modus ist (Schritt S22: JA), dass die Moduseinstelleinrichtung 108a bestimmt, ob der für die nächste Sektion geplante Fahrtmodus der HV-Modus ist oder nicht (Schritt S23). Das heißt, dass die Moduseinstelleinrichtung 108a bestimmt, ob der geplante Fahrtmodus von dem EV-Modus auf den HV-Modus umgeschaltet wird, wenn sich die Fahrtsektion ändert, oder nicht. In einem Fall des Bestimmens, dass der für die nächste Sektion geplante Fahrtmodus nicht der HV-Modus ist (Schritt S23: NEIN), fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S25 fort.
Weiterhin gilt in einem Fall des Bestimmens, dass der für die nächste Sektion geplante Fahrtmodus der HV-Modus ist (Schritt S23: JA), dass die Moduseinstelleinrichtung 108a den EV-Modus für die nächste Sektion einstellt (Schritt S24) und den Fahrtmoduseinstellvorgang beendet. In einem Fall, in dem eine Sektion, für die als der Fahrtmodus der EV-Modus geplant ist, in den darauffolgenden Sektionen vorhanden ist, stellt die Moduseinstelleinrichtung 108a den Fahrtmodus der Sektion, für die als der Fahrtmodus der EV-Modus geplant ist, auf den HV-Modus ein.
Nachstehend wird eine Operation bzw. ein Betrieb des Ausführungsbeispiels unter der Annahme beschrieben, dass das Fahrzeug 100 in einem Abschnitt der in 2 gezeigten zweiten Sektion k2 fährt, die unmittelbar vor der dritten Sektion k3 liegt. In diesem Fall wird angenommen, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der Schwellenwert. Die Moduseinstelleinrichtung 108a fährt zu Schritt S22 fort, weil die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner als der Schwellenwert ist. Ferner fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S23 fort, weil die gegenwärtige Fahrtsektion im EV-Modus geplant ist. Darüber hinaus fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S24 fort, weil die nächste Sektion im HV-Modus geplant ist. Daher, wie in 2 gezeigt ist, fährt das Fahrzeug 100 damit fort, im EV-Modus zu fahren, auch wenn es von der zweiten Sektion k2 in die dritte Sektion k3 eintritt. Wenn weiterhin die verbleibende Ladung der Batterie 110 verbraucht ist, kann die Fahrt im EV-Modus nicht durchgeführt werden, sodass das Fahrzeug im HV-Modus fährt. Weiterhin, obwohl der Fahrtmodus der fünften Sektion k5 im EV-Modus geplant war, stellt die Moduseinstelleinrichtung 108a den Fahrtmodus davon auf den HV-Modus ein und stellt ebenso den auf der Anzeige 113 anzuzeigenden Fahrtmodus ein, um der EV-Modus zu sein.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird, wie vorstehend beschrieben, wenn die im EV-Modus geplante Sektion auf eine im HV-Modus geplante Sektion umgeschaltet wird, die Fahrt im EV-Modus unter der Bedingung fortgesetzt, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der Schwellenwert. Aufgrund dessen wird die Batterie 110 aufgebraucht und die Pulsation („Hunting“) der Fahrtmodi wird verhindert. Daher werden die Fahrunterstützungsvorrichtung, das Fahrunterstützungsverfahren sowie ein Fahrunterstützungssystem, das ein Fahrzeug unterstützt, um sich durch sanftes Umschalten zwischen dem EV-Modus und dem HV-Modus zu bewegen, bereitgestellt.
Wie vorstehend beschrieben werden gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile erlangt.

(1) Wenn eine geplante EV-Modus-Sektion auf eine geplante HV-Modus-Sektion umgeschaltet wird, wird der Fahrtmodus derart eingestellt, dass die Fahrt im EV-Modus unter der Bedingung fortgesetzt wird, dass die verbleibende Ladung der Batterie kleiner ist als der Schwellenwert. Es ist daher möglich, eine Pulsation der Fahrtmodi zu vermeiden, bei der beispielsweise die Fahrt im HV-Modus auf die Fahrt im EV-Modus umgeschaltet wird, und wiederum unmittelbar auf die Fahrt im HV-Modus nach dem Umschalten umgeschaltet wird, weil die verbleibende Ladung der Batterie knapp ist. Daher wird kein sanftes Umschalten zwischen dem EV-Modus und dem HV-Modus realisiert.
(2) Die Fahrtmodi der im EV-Modus geplanten Sektionen nach der Sektion, in der die Fahrt im EV-Modus fortgesetzt wurde, werden auf den HV-Modus eingestellt. Aufgrund dessen kann der Fahrtmodus auf den HV-Modus, gemäß der verbleibenden Ladung der Batterie, durch die die Fahrt im EV-Modus nicht durchgeführt werden kann, gesetzt werden.
(3) Der Fahrtmodusumschaltvorgang durch die Moduseinstelleinrichtung 108a wird zu einem kürzeren Zyklus durchgeführt als der Zyklus der Fahrtmodusplanung durch die Modusplanungseinrichtung 124a. Aufgrund dessen, auch wenn sich die verbleibende Ladung der Batterie aufgrund von Faktoren wie etwa dem Verkehrsfluss ändert, kann ein neuer geeigneter Fahrtmodus durch Durchführen des Fahrtmoduseinstellvorgangs zu einem relativ kurzen Zyklus zugewiesen werden.

Zweites Ausführungsbeispiel
Nachstehend werden eine Fahrunterstützungsvorrichtung, ein Fahrunterstützungsverfahren sowie ein Fahrunterstützungssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die Fahrunterstützungsvorrichtung und das Fahrunterstützungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels unterscheiden sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass ein Schwellenwert einer Batterie bzw. eines Akkumulators 110 gemäß der verbleibenden Distanz zu einem Ziel eingestellt wird. Nachstehend wird hauptsächlich die Differenz zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel betrachtet die Moduseinstelleinrichtung 108a den Schwellenwert der Batterie 110 als einen Wert, der Elemente absorbieren kann, die sich aufgrund von Änderungen der Fahrtumgebung des Fahrzeugs 100 ändern, das heißt Einflüssen von Fahrtzuständen und des Verkehrsflusses. Das heißt, wie in 5 gezeigt ist, bevor in Schritt S21 bestimmt wird, ob die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der Schwellenwert oder nicht, dass die Moduseinstelleinrichtung 108a bestimmt, ob die verbleibende Distanz zum Ziel größer oder gleich einer vorbestimmten Distanz ist oder nicht (Schritt S20). Anschließend stellt in einem Fall, in dem die verbleibende Distanz zum Ziel größer oder gleich der vorbestimmten Distanz ist, die Moduseinstelleinrichtung 108a einen ersten Schwellenwert als den Schwellenwert der Batterie 110 ein und stellt einen zweiten Schwellenwert als den Schwellenwert der Batterie 110 in einem Fall ein, in dem die verbleibende Distanz zum Ziel kleiner ist als die vorbestimmte Distanz. Weiterhin ist der erste Schwellenwert ein Wert, der kleiner ist als der zweite Schwellenwert. Ferner ist der erste Schwellenwert ein Wert entsprechend einem Anstieg eines Änderungsumfangs der verbleibenden Ladung der Batterie 110 zum Steuern, um nach einem Umschalten von einem EV-Modus auf einen HV-Modus bei der verbleibenden Ladung zu liegen. Weiterhin ist der zweite Schwellewert ein Wert, bei dem die verbleibende Ladung der Batterie 110 nicht aufgrund von Faktoren wie etwa Schwankungen der Fahrt selbst, Schwankungen des Verkehrsflusses und dergleichen, wenn das Fahrzeug 100 fährt, übermäßig wird.
Gemäß einer solchen Bedingung, wenn ein Fahrtmodus durch die Modusplanungseinrichtung 124a geplant wird, bestimmt die Moduseinstelleinrichtung 108a zunächst, ob die verbleibende Distanz zum Ziel größer oder gleich der vorbestimmten Distanz ist oder nicht (Schritt S20). Im Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Distanz zum Ziel kleiner ist als die vorbestimmte Distanz (Schritt S20: NEIN), stellt die Moduseinstelleinrichtung 108a den zweiten Schwellenwert der Batterie 110 ein und bestimmt, ob die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der zweite Schwellenwert (Schritt S26). Anschließend, in einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist (Schritt S26: NEIN), fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S25 fort. In einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der zweite Schwellenwert (Schritt S26: JA), fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S22 fort.
Im Gegensatz gilt in einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Distanz zum Ziel größer oder gleich der vorbestimmten Distanz ist (Schritt S20: JA), dass die Moduseinstelleinrichtung 108a den ersten Schwellenwert als den Schwellenwert der Batterie 110 einstellt und bestimmt, ob die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der erste Schwellenwert oder nicht (Schritt S21). Anschließend, in einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist (Schritt S21: NEIN), fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S25 fort. In einem Fall des Bestimmens, dass die verbleibende Ladung der Batterie 110 kleiner ist als der erste Schwellenwert (Schritt S21: JA), fährt die Moduseinstelleinrichtung 108a zu Schritt S22 fort.
Wie vorstehend beschrieben können gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (3) des ersten Ausführungsbeispiels erlangt werden.

(4) Wenn die verbleibende Distanz zum Ziel kleiner ist als die vorbestimmte Distanz, das heißt, wenn das Ziel nahe bei der gegenwärtigen Position liegt, wird der Schwellenwert für die verbleibende Ladung der Batterie 110 auf einen relativ großen Wert eingestellt. Aufgrund dessen ist es wahrscheinlicher, dass die Fahrt im EV-Modus fortgesetzt wird und ein sogenannter Batterieüberschuss vermieden wird.
(5) Der Schwellenwert der Batterie 110 ist auf einen Wert eingestellt, der Elemente, die sich aufgrund von Änderungen einer Fahrtumgebung des Fahrzeugs 100 ändern, das heißt Einflüssen der Fahrtzustände und des Verkehrsflusses, absorbieren kann. Aufgrund dessen, auch wenn sich die verbleibende Ladung der Batterie 110 durch die Einflüsse der Fahrtzustände des Fahrzeugs 100 und des Verkehrsflusses ändert, kann mit solchen Änderungen umgegangen werden.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele können gemäß den folgenden Konfigurationen modifiziert werden.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde der Fall beschrieben, in dem das fahrzeugseitige Netzwerk ein CAN ist. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und das fahrzeugseitige Netzwerk kann aus einem beliebigen Netzwerk bestehen, wie etwa einem Ethernet (eingetragene Marke), FlexRay (eingetragene Marke) oder IEEE 1394 (FireWire (eingetragene Marke)), solange diese die Vorrichtungen, wie etwa die ECU, auf eine kommunikationsfähige Weise verbinden kann. Weiterhin kann dieses konfiguriert sein, dass dieses ein CAN umfasst und weitere damit kombinierte Netzwerke aufweist. Dies verbessert die Flexibilität der Konfiguration des Fahrzeugs, in dem die Fahrunterstützungsvorrichtung verwendet wird.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde der Fall beschrieben, in dem das Navigationssystem 112 und die Fahrunterstützungseinrichtung 124 unterschiedliche Konfigurationen aufweisen. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und das Navigationssystem und die Fahrunterstützungssektion können in der gleichen Vorrichtung bereitgestellt sein. Dies verbessert die Flexibilität der Konfiguration der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde der Fall beschrieben, in dem die Hybridsteuerung 108 und die Fahrunterstützungseinrichtung 124 unterschiedliche Konfigurationen sind. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Hybridsteuerung und die Fahrunterstützungssektion können in der gleichen Vorrichtung bereitgestellt sein. Dies verbessert die Flexibilität der Konfiguration der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde der Fall beschrieben, in dem die entsprechenden Vorrichtungen wie etwa das Navigationssystem 112, die Anzeige 113 und die fahrzeugseitige Steuerung 120 integral im Fahrzeug 100 bereitgestellt sind. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und eine tragbare Informationenverarbeitungsvorrichtung und dergleichen, wie etwa ein Mobiltelefon oder ein Smartphone, als Gesamtheit oder ein Teil solcher Funktionen, kann verwendet werden, solange die entsprechenden Vorrichtungen wie etwa das Navigationssystem, die Anzeige und die fahrzeugseitige Steuerung miteinander auf eine kommunikationsfähige Weise verbunden sind. Dies verbessert die Flexibilität der Gestaltung der Fahrunterstützungsvorrichtung.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, in dem die Fahrunterstützungseinrichtung 124, das Navigationssystem 112, die Karteninformationendatenbank 111 und dergleichen in einem Fahrzeug 100 installiert sind. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und ein Teil von Funktionen wie etwa die Fahrunterstützungssektion, das Navigationssystem und die Karteninformationendatenbank kann in einem Informationenprozessor außerhalb des Fahrzeugs, oder in einer tragbaren Informationenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt sein. Als eine Informationenverarbeitungsvorrichtung außerhalb des Fahrzeugs kann ein Informationenverarbeitungscenter genannt werden, und als ein tragbarer Informationenprozessor kann ein Endgerät, wie etwa ein Mobiltelefon oder ein Smartphone, genannt werden. Was den Informationenprozessor außerhalb des Fahrzeugs betrifft, können Informationen über eine drahtlose Kommunikationsleitung empfangen werden. Was den tragbaren Informationenprozessor betrifft, kann sich dieser mit dem fahrzeugseitigen Netzwerk verbinden, kann durch eine Nahbereichskommunikation verbunden werden, oder kann Informationen über die drahtlose Kommunikationsleitung übertragen und empfangen. Dies verbessert die Flexibilität der Gestaltung der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde der Fall beschrieben, in dem die Straßenlasten der Sektionen in der Fahrtroute aus den in der Karteninformationendatenbank enthaltenen Informationen bezogen oder berechnet werden. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Straßenlasten der Sektionen in der Fahrtroute können aus einer lernenden Datenbank bezogen oder berechnet werden. Beispielsweise können für eine Route, die bereits einmal gefahren wurde, die für die in der lernenden Datenbank gespeicherte Route benötigten Straßenlasten verwendet werden. Dies verbessert die Flexibilität der Gestaltung der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurden die Fälle beschriebene, in denen der EV-Modus Sektionen in der Reihenfolge von der niedrigsten Straßenlast zugewiesen wird. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und der EV-Modus kann den entsprechenden Sektionen durch Durchführen von Bestimmungen basierend auf einer oder mehreren in Kartendaten enthaltenen Informationen, wie etwa Straßengradienten, gesetzliche Geschwindigkeitsbeschränkungen, Straßentypen und dergleichen, zugewiesen werden, solange die Zuweisung des EV-Modus geeignet durchgeführt werden kann. Weiterhin kann der EV-Modus den entsprechenden Sektionen basierend auf der Effizienz der Brennkraftmaschine oder der Effizienz der Batterie zugewiesen werden. Dies verbessert die Flexibilität der Gestaltung der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurden die Fälle beschrieben, in denen das Einstellen der geplanten Fahrtmodi durch die Hybridsteuerung 108 (Moduseinstelleinrichtung 108a) durchgeführt wird. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und, wie in 6 gezeigt ist, können die Einstellungen der geplanten Fahrtmodi durch die Fahrunterstützungseinrichtung 124 (Moduseinstelleinrichtung 124b) durchgeführt werden. Dies verbessert die Flexibilität der Gestaltung der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wurden die Fälle beschrieben, in denen die Zuweisung der Fahrtmodi durch die Fahrunterstützungseinrichtung 124 durchgeführt wurde. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und das Zuweisen des Fahrtmodus kann durch die Hybridsteuerung und dergleichen durchgeführt werden. Dies verbessert die Flexibilität der Gestaltung der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurden primär die Fälle beschrieben, in denen die Zuweisung der Fahrtmodi durchgeführt wird, wenn sich die Position des Fahrzeugs 100 bei der gegenwärtigen Position befindet. Jedoch kann die Zuweisung der Fahrtmodi bei jeder beliebigen Position durchgeführt werden, während sich das Fahrzeug in Richtung des Ziels bewegt. Ferner kann die angemessene Zuweisung der Fahrtmodi an allen Sektionen in der Fahrtroute durchgeführt werden, ungeachtet der Position, wo die Zuweisung durchgeführt wird. Dies verbessert die Flexibilität der Gestaltung der Fahrunterstützungsvorrichtung.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen werden hypothetische Straßenlasten mit kleinerem Wert in der Reihenfolge von Sektionen nahe der gegenwärtigen Position der Fahrtroute eingestellt. Jedoch können die hypothetischen Straßenlasten mit dem gleichen Wert eingestellt werden.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wird der Energieverbrauch in der Reihenfolge von den Sektionen nahe bei der gegenwärtigen Position in der Fahrtroute aufaddiert, und eine hypothetische Straßenlast wird für Sektionen eingestellt, für die der aufaddierte Energieverbrauch größer ist als ein Energieschwellenwert. Der Fahrtmodus jener Sektion mit einer relativ niedrigen Straßenlast umfassend die hypothetische Straßenlast wird geplant, um im EV-Modus zu sein. Jedoch können jene Sektionen vor der Sektion, wo Regenerationsenergie erhalten werden kann, auf den HV-Modus eingestellt werden.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wird die Distanz zum Ziel, die größer oder gleich der vorbestimmten Distanz ist, als eine Bedingung zum Planen des HV-Modus mit Priorität für die Sektionen nahe der gegenwärtigen Position verwendet. Jedoch kann diese Bedingung in einem Fall weggelassen werden, bei dem der HV-Modus mit Priorität für Sektionen nahe der gegenwärtigen Position geplant wird, ungeachtet der Distanz zum Ziel.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wird die Anzeige der Fahrtmodi eingestellt, um der HV-Modus für alle der Fahrtsektionen zu sein, nachdem in den Fahrtsektionen, die im HV-Modus geplant waren, kontinuierlich im EV-Modus gefahren wurde. Jedoch kann die Änderung der Anzeige in einem Fall weggelassen werden, in dem die Last des Anzeigeänderungsprozesses groß ist.
In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wird der Einstellungszyklus, der der Zyklus zum Einstellen der geplanten Fahrtmodi ist, eingestellt, um ein kürzerer Zyklus als der Planungszyklus zu sein, der ein Zyklus zum Planen der Fahrtmodi ist. Wenn jeder Planungszyklus ausreichend kurz ist, können der Einstellzyklus und der Planungszyklus gleich sein.

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung, die ein Fahrzeug (100) mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor, der eine Batterie (110) verwendet, als Antriebsquellen zum Bewegen von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel unterstützt, wobei eine Fahrtroute von der gegenwärtigen Position zum Ziel in eine Vielzahl von Sektionen aufgeteilt wird, Fahrtmodi des Fahrzeugs (100) einen EV-Modus, der den Motor als die Antriebsquelle verwendet, und einen HV-Modus, der zumindest die Brennkraftmaschine als die Antriebsquelle verwendet, umfassen, und eine Straßenlast zum Durchfahren jeder Sektion im EV-Modus eingestellt wird, die Fahrunterstützungsvorrichtung aufweist: eine Modusplanungseinrichtung (124a), die für jede Sektion einen Fahrtmodus durch Auswählen des EV-Modus oder des HV-Modus plant; und eine Einstelleinrichtung (108a), wobei, wenn eine geplante Sektion des Fahrtmodus von einer geplanten EV-Modus-Sektion auf eine geplante HV-Modus-Sektion umgeschaltet wird, die Einstelleinrichtung (108a) den Fahrtmodus einstellt, um eine Fahrt im EV-Modus unter der Bedingung fortzusetzen, dass eine verbleibende Ladung der Batterie (110) kleiner ist als ein Schwellenwert, wobei für Sektionen, die auf eine Sektion folgen, in der die Einstelleinrichtung (108a) den Fahrtmodus von dem HV-Modus auf den EV-Modus eingestellt hat, die Einstelleinrichtung (108a) den Fahrtmodus einer Sektion, für die der EV-Modus geplant war, auf den HV-Modus einstellt.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Schwellenwert für die verbleibende Ladung der Batterie (110), wenn eine verbleibende Distanz von der gegenwärtigen Position kleiner ist als eine vorbestimmte Distanz, auf einen größeren Wert eingestellt ist als jener, wenn die verbleibende Distanz größer oder gleich der vorbestimmten Distanz ist.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Schwellenwert für die verbleibende Ladung der Batterie (110) als ein Wert eingestellt ist, der geeignet ist, Änderungen einer Fahrumgebung des Fahrzeugs (100) zu absorbieren.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Fahrtmoduseinstellvorgang durch die Einstelleinrichtung (108a) nach einer Fahrtmodusplanung für das Fahrzeug (100) durch die Modusplanungseinrichtung (124a), sowie zu einem kürzeren Zyklus als der Zyklus der Fahrtmodusplanung durch die Modusplanungseinrichtung (124a), durchgeführt wird.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Fahrunterstützungsvorrichtung ein Teil eines Fahrunterstützungssystems ist, das ein Fahren eines Fahrzeugs (100) basierend auf einem Fahrtmodus unterstützt, der aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrtmodi ausgewählt wird, die für jede einer Vielzahl von Sektionen geplant werden, die durch Aufteilen der Fahrtroute von der gegenwärtigen Position zum Ziel des Fahrzeugs (100) mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor als Antriebsquellen erhalten wird, und die Fahrtunterstützungsvorrichtung einen Fahrtmodus plant, der aus der Vielzahl von Fahrtmodi für jede Sektion in der Fahrtroute ausgewählt ist und den Fahrtmodus wenn nötig einstellt.
Fahrunterstützungsverfahren zum Unterstützen einer Bewegung eines Fahrzeugs (100) mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor, der eine Batterie (110) verwendet, als Antriebsquellen von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel, wobei eine Fahrtroute von der gegenwärtigen Position zum Ziel in eine Vielzahl von Sektionen aufgeteilt wird, Fahrtmodi des Fahrzeugs einen EV-Modus, der den Motor als die Antriebsquelle verwendet, und einen HV-Modus, der zumindest die Brennkraftmaschine als die Antriebsquelle verwendet, umfassen, und eine Straßenlast zum Durchfahren jeder Sektion in dem EV-Modus eingestellt wird, das Fahrunterstützungsverfahren aufweist: Planen des Fahrtmodus durch Auswählen des EV-Modus oder des HV-Modus; und wenn eine geplante Sektion des Fahrtmodus von einer geplanten EV-Modus-Sektion auf eine geplante HV-Modus-Sektion umgeschaltet wird, Einstellen des Fahrtmodus, um eine Fahrt im EV-Modus unter der Bedingung fortzusetzen, dass eine verbleibende Ladung der Batterie (110) kleiner ist als ein Schwellenwert, wobei für Sektionen, die auf eine Sektion folgen, in der der Fahrtmodus von dem HV-Modus auf den EV-Modus eingestellt wurde, der Fahrtmodus einer Sektion, für die der EV-Modus geplant wurde, auf den HV-Modus eingestellt wird.
Fahrunterstützungsverfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Schwellenwert für die verbleibende Ladung der Batterie (110), wenn eine verbleibende Distanz von der gegenwärtigen Position zum Ziel kleiner ist als eine vorbestimmte Distanz, auf einen größeren Wert eingestellt ist als jener, wenn die verbleibende Distanz größer oder gleich der vorbestimmten Distanz ist.
Fahrunterstützungssystem, das ein Fahren eines Fahrzeugs (100) basierend auf einem aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrtmodi ausgewählten Fahrtmodus unterstützt, wobei ein ausgewählter Modus für jede einer Vielzahl von Sektionen, die durch Aufteilen einer Fahrtroute von einer gegenwärtigen Position zu einem Ziel des Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor als Antriebsquellen erhalten werden, geplant wurde, wobei das Fahrunterstützungssystem aufweist: die Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 als eine Fahrunterstützungsvorrichtung zum Planen des aus der Vielzahl von Fahrtmodi für jede Sektion der Fahrtroute ausgewählten Fahrtmodus und zum Einstellen des Fahrtmodus, wenn nötig.