JP2014212649A

JP2014212649A - 航続可能距離算出装置

Info

Publication number: JP2014212649A
Application number: JP2013088501A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　真也; Shinya Sato; 真也佐藤; 直之田代; Naoyuki Tashiro; 健太郎牧; Kentaro Maki; 小林　仁; Hitoshi Kobayashi; 仁小林
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: JP6100595B2

Abstract

【課題】航続可能距離予測値算出の応答性と安定性とのバランスに優れ、使い勝手の良い航続可能距離算出装置を提供する。
【解決手段】航続可能距離算出装置は、エネルギー源から供給されるエネルギーに基づく動力により駆動される車両の航続可能距離を算出する航続可能距離算出装置であって、車両の車速と、車両による単位時間毎のエネルギーの消費量とに基づき、車両によるエネルギーの予測消費率を、エネルギー源のエネルギー残量に応じて算出する予測消費率算出部と、予測消費率算出部によって算出された予測消費率と、エネルギー残量とに基づき、車両の航続可能距離予測値を算出する航続可能距離推定部とを含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、エネルギー源から供給されるエネルギーに基づく動力により駆動される車両の航続可能距離を算出する航続可能距離算出装置に関する。

近年、環境負荷の小さな車両として電気自動車が注目を浴びている。しかしながら、現行の電気自動車はガソリン車に比べ航続距離が短く、現状では充電スタンドの設置数も少ないため、ユーザは自宅もしくは充電スタンドの位置と航続可能距離との関係を常に意識しながら、運行計画を立てる必要がある。

そのため、電気自動車には、バッテリ残量メータの他に、航続可能距離予測値の表示装置が装備されていることが多い。航続可能距離の予測には、エネルギー残量(内燃機関自動車の場合は残存燃料であり、電気自動車の場合はバッテリ蓄電残量)と、エネルギー(燃料、バッテリ蓄電量)を使い切るまでのエネルギーの予測消費率(予測燃費、予測電費)とが必要となる。特許文献１では、車両の走行距離を燃料の噴射量で除算して燃費を演算する技術が開示されている。

国際公開第９９／６３２１５号

ユーザは、自宅もしくはエネルギー供給施設（ガソリンスタンド、充電スタンド）の位置と航続可能距離との関係を常に意識しながら運行計画を立てる必要がある。そのため、瞬間エネルギー消費率の急激な変化があれば、その変化に対して敏感に航続可能距離予測値が追従することによって、自宅もしくはエネルギー供給施設の位置が航続可能距離の範囲内に含まれる状態が保たれるように運行計画を立てられることが好ましい。一方、自宅もしくはエネルギー供給施設の位置が航続可能距離の範囲内に含まれることが確保されている限りにおいては、瞬間エネルギー消費率の急激な変化があっても、その変化に対して敏感に航続可能距離予測値が追従することによって、ユーザが運航計画を頻繁に見直すこととなるのを避けられるのが好ましい。したがって、瞬間エネルギー消費率の変化に対する航続可能距離予測値の敏感性を柔軟に制御可能である必要があるが、特許文献１に開示された技術によると、そのような制御はできないという問題がある。

本発明による航続可能距離算出装置は、エネルギー源から供給されるエネルギーに基づく動力により駆動される車両の航続可能距離を算出する航続可能距離算出装置であって、車両の車速と、車両による単位時間毎のエネルギーの消費量とに基づき、車両によるエネルギーの予測消費率を、エネルギー源のエネルギー残量に応じて算出する予測消費率算出部と、予測消費率算出部によって算出された予測消費率と、エネルギー残量とに基づき、車両の航続可能距離予測値を算出する航続可能距離推定部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、航続可能距離予測値算出の応答性と安定性とのバランスに優れ、使い勝手の良い航続可能距離算出装置を提供することが可能となる。

第1の実施形態における航続可能距離算出部を搭載した電気自動車のシステム構成を示す図である。統合ECUの構成を示す図である。航続可能距離算出部の構成を示す図である。航続可能距離算出における、電費平均処理区間の影響を示す図である。航続可能距離算出に対する、ユーザの要望を説明する図である。航続可能距離算出に用いられる電費平均処理区間とバッテリ蓄電残量との関係を示す図である。航続可能距離算出部による航続可能距離の演算フローを示す図である。第2の実施形態における航続可能距離算出装置での航続可能距離算出に用いられる重みづけ係数を用いた電費平均処理の詳細、およびその重みづけ係数とバッテリ蓄電残量との関係を示す図である。航続可能距離算出部の構成を示す図である。航続可能距離算出部による航続可能距離の演算フローを示す図である。航続可能距離算出部による航続可能距離の演算フローの変形例を示す図である。

−−−第1の実施形態−−−
図1を用いて、本発明を適用した第1の実施形態における航続可能距離算出部を含む統合ECU101を搭載した電気自動車100のシステム構成について説明する。統合ECU101には、アクセル開度信号や車速信号などの信号が入力され、これらの信号を基に、統合ECU101はブレーキ制動指令値やモータ駆動指令値を算出する。統合ECU101は、算出したそれぞれの指令値を、ブレーキECU102やモータECU103に送信する。

ブレーキECU102が、ブレーキペダル操作や統合ECU101からの指令値に従って、ブレーキマスターシリンダ107およびブレーキアクチュエータ108を制御することによって、所望のブレーキ制動力が得られる。

モータECU103は、統合ECU101からのモータ駆動指令値を基に、必要なモータ要求電力をインバータ109に指令することによって、モータ110の駆動を行う。発生したモータ駆動力が、減速ギア111と車軸112とを介して駆動輪113に伝えられることによって、所望の走行制御が実施される。

モータ110を駆動するための電力は、バッテリECU104による制御を介してリチウムイオンバッテリ114から供給される。バッテリECU104は、バッテリ114の充放電の管理や異常診断などを行い、必要なバッテリ情報を統合ECU101に出力する。

統合ECU101は、車両状態やバッテリ状態に応じた室内温調指令(室内温度調節指令)を空調ECU105に送信する。空調ECU105は、統合ECU101によって送信された指令値を基にエアコン115を最適制御する。

統合ECU101は、車速情報や、モータ回転数、バッテリ残量、航続可能距離等、ドライバーに伝えるべき各種車両情報を演算し、演算結果をメータECU106に送信する。メータECU106は、受信した各種車両情報の内容について、インパネ(instrument panel)116の表示板に表示する。

図2に、図1の統合ECU101の構成を示す。統合ECU101は、車両制御の上位に相当する制御を行う統合制御部201を含むとともに、車両運動制御部202、エネルギー管理部203、フェール時対応部204などの制御モジュールを内包している。統合制御部201は、これらの制御モジュールによる演算結果を総合的に判断し、目標ブレーキ制動力演算部205、目標モータ制駆動力演算部206、バッテリ管理部207、室内温調指令部208、本実施形態の航続可能距離演算部209などの下位制御モジュールに対して演算指令を送信する。これらの下位制御モジュールは、統合制御部201からの指令に従って、ブレーキECU102、モータECU103、バッテリECU104、空調ECU105、メータECU106に対する指令値を演算し、演算した指令値をそれぞれのECUに送信する。

航続可能距離演算部209について、図3を用いて説明する。航続可能距離演算部209は、予測電費算出部301と航続可能距離推定部302とを含み、電気回路またはソフトウェア等によって実装される。予測電費算出部301は、異なる2種類の演算ロジックを有しており、予測電費値切り替え判定部311が予測電費値切り替え部312を制御することによって演算ロジックの切替えを行う。具体的には、走行初期には、予測電費値切り替え部312が予測電費初期値算出部310の算出結果を選択し、それ以外の時期には、予測電費値切り替え部312が瞬間電費演算部303、電費平均処理区間演算部305および電費平均処理部304を含むメインの演算パスを通じて算出される瞬間電費の平均処理値を選択するように、予測電費値切り替え判定部311は予測電費値切り替え部312を制御する。

電費平均処理部304は、電費平均処理区間演算部305によって設定される平均処理区間内に瞬間電費演算部303による周期的な演算を通じて得られる複数の瞬間電費の移動平均値を瞬間電費の平均処理値として決定する。航続可能距離推定部302は、予測電費算出部301による予測電費の算出結果とバッテリ蓄電量とを基に、航続可能距離予測値を算出する。

電費平均処理区間演算部305による電費平均処理区間設定の考え方について、図4(a), 4(b), 4(c), 5および6を用いて説明する。図4(a), 4(b)および4(c)は、電費平均処理区間の設定値が航続可能距離予測値に及ぼす影響について示している。図4(a)は、電費平均処理部304が電費平均処理区間内における瞬間電費の移動平均値を算出することによって予測電費を算出する際に用いられる電費平均処理区間の標準的な設定を表す図である。電費平均処理区間は、航続可能距離推定部302が航続可能距離予測値を算出する地点(航続可能距離予測地点)手前の距離的な所定区間または航続可能距離予測値を算出する時点(航続可能距離予測時点)以前の時間的な所定区間である。図4(a)において4個の電費平均処理区間が互いに重なり合うことなく示されているのは、図4(a)を見やすくするためである。予測電費は電費平均処理区間内における瞬間電費の移動平均値を算出することによって得られるので、実際には航続可能距離予測地点毎または航続可能距離予測時点毎に電費平均処理区間が定まる。したがって、隣接する電費平均処理区間同士が重なり合う場合がある。これは図4(b)および4(c)においても同様である。

図4(b)に示すように、瞬間電費の移動平均値を算出する平均処理区間を短く設定した場合、直近の予測電費の精度は向上するが、平均処理区間の短さ故に予測電費が変動し易く、これに連動して航続距離予測値が短い周期で変動する。図4(c)に示すように、瞬間電費の移動平均値を算出する平均処理区間を長く設定した場合、長いスパンにおける電費予測には適しているが、電費が急変した際には、その影響が航続可能距離予測値に反映されるまでに時間がかかる。すなわち、平均処理区間の長さに応じて、航続可能距離予測値表示における安定性および応答性はそれぞれ変化し、両者はトレードオフの関係にある。

電気自動車のユーザにとって、航続可能距離予測値表示における応答性および安定性のいずれの優先度が高いかは、状況によって異なる場合がある。その一例について、図5を用いて説明する。図5において複数の電費平均処理区間が互いに重なり合うことなく示されているのは、図5を見やすくするためである。予測電費は電費平均処理区間内における瞬間電費の移動平均値を算出することによって得られるので、実際には航続可能距離予測地点毎または航続可能距離予測時点毎に電費平均処理区間が定まる。したがって、隣接する電費平均処理区間同士が重なり合う場合がある。これは図6においても同様である。

図5において、例えば、運行の出発地点でバッテリ114がほぼ満充電の状態であるとし、そこから目的地までの運行計画を立てる場合には、多くのユーザが「現在位置から、充電無しでどこまで到達できるかの大まかな距離を知りたい。その際、運行計画の目安とするため、表示が短時間でふらつくのは困る。」ということを望むため、航続可能距離予測値表示の安定性が重視される。このような場合には、電費平均処理区間は長い方が適している。一方、バッテリ114のバッテリ残量が少ない状況下において、最寄りの充電スタンドまで辿り着けるか否かを知りたい場合には、「航続可能距離に関する直近の正確な情報を知りたい。表示がふらついても構わないから、刻々と変化する状況をリアルタイムに反映した正確な航続可能距離推定値が欲しい」との要望が強く、航続可能距離予測値表示の応答性が重視される。このような場合には、電費平均処理区間は短い方が適している。すなわち、使い勝手の良い航続可能距離算出装置をユーザに対して提供するためには、瞬間電費の変化に対する航続可能距離予測値の敏感性を柔軟に制御できるように、バッテリ残量の状況に応じて電費平均処理区間を最適化する必要がある。

そこで、本実施形態における航続可能距離算出装置では、図6に示す様に、バッテリ残量に応じて、電費の平均処理区間を可変とする。具体的には、電費平均処理区間演算部305は、バッテリ残量が少なくない場合には平均処理区間を長く設定し、バッテリ残量が少ない場合には平均処理区間を短く設定する。電気自動車100の走行が中盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量が満充電状態ではないとともに所定量以下の僅少状態でもないとき(0%<バッテリ残量<100%)の平均処理区間Imは、電気自動車100の走行が序盤の頃でバッテリ114がほぼ満充電状態のときの平均処理区間Ifよりも短い。電気自動車100の走行が終盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量が僅少状態のときの平均処理区間Ieは、電気自動車100の走行が中盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量が満充電状態ではないとともに僅少状態でもないとき(0%<バッテリ残量<100%)の平均処理区間Imよりも短い。これらの平均処理区間If, Im, Ie等を基に、電費平均処理部304は平均処理区間If, Im, Ie等のそれぞれの区間内における瞬間電費の移動平均処理を実施する。最終的には、瞬間電費の移動平均処理によって得られた電費平均値と、航続可能距離予測地点または航続可能距離予測時点でのバッテリ残量とを基に、航続可能距離推定部302が航続可能距離予測値を算出する。

この様に電費の平均処理区間をバッテリ残量減少に応じてきめ細かく設定することで、航続可能距離推定値表示の応答性および安定性のバランスに優れ、ユーザの要求にマッチした、使い勝手の良い電気自動車向け航続可能距離算出装置を提供することが可能となる。

本実施形態における航続可能距離算出部209が採用する航続可能距離演算ロジックの詳細について、図7に示す演算フローチャートを用いて説明する。図7において、演算を開始後、演算ステップS401にて、予測電費値切り替え判定部311は、電気自動車100の走行開始からの走行距離または経過時間が所定値以下か否かについて判定を行う。その所定値は、電気自動車100が走行を開始した後、瞬間電費演算部303によって単位走行距離当りの電力消費量である瞬間電費PC[Wh/km]が演算され始めてから最初の平均処理区間を経過するまでの距離または時間に等しい。走行距離がその所定値以下の場合は、電費平均区間が十分に取れないため、予測電費値切り替え部312が予測電費初期値算出部310の算出結果を選択するように、予測電費値切り替え判定部311は予測電費値切り替え部312を制御する。そのため、演算ステップS410において、ECUメモリに格納されている予測電費初期値、すなわち「累積電費値」、「前回平均電費記憶値」および「デフォルト電費値」の何れかが、予測電費値切り替え部312によって予測電費PC_pre[Wh/km]に代入される。その後、処理は後述する演算ステップS411に移行する。

演算ステップS401にて走行開始からの走行距離または経過時間が所定値以上の場合には、予測電費値切り替え部312が、瞬間電費演算部303と電費平均処理区間演算部305と電費平均処理部304とを含むメインの演算パスを通じて算出される瞬間電費PC[Wh/km]の電費平均処理値PC_ave[Wh/km]を選択するように、予測電費値切り替え判定部311は予測電費値切り替え部312を制御する。処理は演算ステップS402に移行する。演算ステップS402では、瞬間電費演算部303が、車速情報とバッテリ消費電力情報とを基に、瞬間電費PC[Wh/km]を周期的に繰り返し演算する。

演算ステップS403において、電費平均処理区間演算部305が、バッテリECU104の出力情報であるバッテリ蓄電量BCH[Wh]を取り込み、バッテリ蓄電量BCHを引数として電費平均処理区間PD_ave[km](または[s])を算出する。このとき、電費平均処理区間演算部305は、例えば、バッテリ蓄電量BCHと電費平均処理区間PD_aveとの関係を定義付けした演算マップや変換式を記憶部313から読み出し、バッテリ蓄電量BCHの減少とともに、電費平均処理区間PD_aveが短くなる様に設定されているその演算マップや変換式に基づいて電費平均処理区間PD_aveを算出する。したがって、電費平均処理区間演算部305は、バッテリ蓄電量BCH[Wh]が少なくない場合には電費平均処理区間PD_aveを長く設定し、バッテリ蓄電量BCH[Wh]が少ない場合には電費平均処理区間PD_aveを短く設定する。

演算ステップS404では、演算ステップS403で電費平均処理区間演算部305が算出した電費平均処理区間PD_ave[km](または[s])の範囲内において、演算ステップS402で瞬間電費演算部303が周期的に繰り返し算出することによって得られた複数の瞬間電費PC[Wh/km]の電費平均処理値PC_ave[Wh/km]を、電費平均処理部304が算出する。上述したように、予測電費値切り替え部312が、瞬間電費演算部303と電費平均処理区間演算部305と電費平均処理部304とを含むメインの演算パスを通じて算出される瞬間電費PC[Wh/km]の電費平均処理値PC_ave[Wh/km]を選択するように制御されている。そのため、演算ステップS405では、演算ステップS404で電費平均処理部304が算出した電費平均処理値PC_ave[Wh/km]が、予測電費値切り替え部312によって下式(1)に代入され、予測電費PC_pre[Wh/km]が得られる。
PC_pre[Wh/km]＝PC_ave[Wh/km] ・・・・・(1)

最後の演算ステップS411では、航続可能距離推定部302が、演算ステップS405または演算ステップS410で算出された予測電費PC_pre[Wh/km]とバッテリ蓄電量BCH[Wh]とを用い、下式(2)に従って、航続可能距離予測値DIS_pre [km]を算出する。
DIS_pre[km]＝BCH[Wh]÷PC_pre[Wh/km] ・・・・・(2)

第1の実施形態における航続可能距離算出部209は、以下の作用効果を奏する。
(1) 航続可能距離算出部209は、予測電費算出部301と航続可能距離推定部302とを有する。予測電費算出部301は、電気自動車100の車速情報と、電気自動車100によるバッテリ消費電力情報とに基づき、電気自動車100の予測電費PC_preを、バッテリ蓄電残量BCHに応じて算出する。航続可能距離推定部302は、予測電費算出部301によって算出された予測電費PC_preと、バッテリ蓄電残量BCHとに基づき、電気自動車100の航続可能距離予測値DIS_preを算出する。したがって、瞬間電費PCの変化に対する航続可能距離予測値DIS_preの敏感性を柔軟に制御できる。

(2) 航続可能距離算出部209において、予測電費算出部301は、瞬間電費演算部303と、電費平均処理部304および電費平均処理区間演算部305と、予測電費値切り替え部312とを有する。瞬間電費演算部303は、電気自動車100の車速情報と、電気自動車100によるバッテリ消費電力情報とに基づき、瞬間電費PCを演算する。バッテリ蓄電量BCHが少なくないとき、電費平均処理区間演算部305は電費平均処理区間PD_aveを長く設定し、電費平均処理部304は長く設定されたその電費平均処理区間PD_ave内における瞬間電費PCの電費平均処理値PC_aveを決定する。バッテリ蓄電量BCHが少ないとき、電費平均処理区間演算部305は電費平均処理区間PD_aveを短く設定し、電費平均処理部304は短く設定されたその電費平均処理区間PD_ave内における瞬間電費PCの電費平均処理値PC_aveを決定する。予測電費値切り替え部312は、電費平均処理値PC_aveを予測電費PC_preとして決定する。したがって、バッテリ蓄電量BCHが少なくないときにおける「現在位置から、充電無しでどこまで到達できるかの大まかな距離を知りたい。その際、運行計画の目安とするため、表示が短時間でふらつくのは困る。」というユーザのニーズと、バッテリ蓄電量BCHが少ないときにおける「航続可能距離に関する直近の正確な情報を知りたい。表示がふらついても構わないから、刻々と変化する状況をリアルタイムに反映した正確な推定値が欲しい」というユーザのニーズとを、それぞれ満たすことができる。

(3) 航続可能距離算出部209において、電費平均処理部304は、バッテリ114がほぼ満充電状態のとき、電費平均処理区間PD_ave=If内における瞬間電費PCの移動平均処理によって得られる電費平均処理値PC_aveを決定する。電費平均処理部304は、バッテリ114のバッテリ残量が満充電状態ではないとともに所定量以下の僅少状態でもないとき(0%<バッテリ残量<100%)、電費平均処理区間PD_ave=Im内における瞬間電費PCの移動平均処理によって得られる電費平均処理値PC_aveを決定する。電費平均処理部304は、バッテリ114のバッテリ残量が僅少状態のときは、電費平均処理区間PD_ave=Imよりも短い電費平均処理区間PD_ave=Ie内における瞬間電費PCの移動平均処理によって得られる電費平均処理値PC_aveを決定する。したがって、航続可能距離予測値算出の応答性と安定性とのバランスに優れ、使い勝手が良い。

(4) 航続可能距離算出部209は、バッテリ114のバッテリ残量と電費平均処理区間PD_aveとの関係を定義付けした演算マップまたは変換式を記憶する記憶部313をさらに有する。電費平均処理区間演算部305は、演算ステップS403において、その演算マップまたは変換式を記憶部313から読み出して電費平均処理区間PD_aveを決定し、電費平均処理部304は、演算ステップS404において、その電費平均処理区間PD_aveに基づいて電費平均処理値PC_aveを決定する。こうすることによって、電費平均処理部304が電費平均処理値PC_aveを決定するためのリアルタイム演算処理負荷を低減することができる。

上述した第1の実施形態において電費平均処理区間演算部305は、演算ステップS403において、その演算マップまたは変換式を記憶部313から読み出すが、記憶部313が記憶するその演算マップまたは変換式は1種類とは限らず、複数種類の演算マップまたは変換式を記憶していてもよい。例えば、充電スタンドの設置密度が低いほど、バッテリ114のバッテリ残量が僅少状態のときに用いられる電費平均処理区間PD_aveがIeよりももっと短い値となるように、充電スタンドの設置密度に応じた複数種類の演算マップまたは変換式が記憶部313によって記憶される。電費平均処理区間演算部305は、電気自動車100の周囲の充電スタンドの設置密度を特定し、特定した設置密度に応じた適切な演算マップまたは変換式を記憶部313から読み出して、図7の演算ステップS403の代わりに設けられた図11の演算ステップS413に示すように、特定した設置密度とバッテリ蓄電量BCHとに応じた電費平均処理区間PD_aveを算出する。このようにすることによって、徐々に充電スタンドの設置が増加している状況に適応して、瞬間電費PCの変化に対する航続可能距離予測値DIS_preの敏感性を、より柔軟に制御することができる。

−−−第2の実施形態−−−
本発明の第2の実施形態における航続可能距離算出部について、図8〜10を用いて説明する。第2の実施形態における航続可能距離算出部を含む統合ECU101を搭載した電気自動車100のシステム構成およびその統合ECU101の構成は、それぞれ図1および2と同様である。第2の実施形態における航続可能距離算出部209の構成について、第1の実施形態との差分を中心に、図8を用いて説明する。

航続可能距離算出部209は、第1の実施形態と同様に、予測電費算出部301と航続可能距離推定部302とを含む。予測電費算出部301は、瞬間電費算出部303と、予め設定された第1電費平均処理区間PD_ave1[km](または[s])に基づいて瞬間電費の第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]を決定する第1の電費平均処理部306と、予め設定された第1電費平均処理区間PD_ave2[km](または[s])に基づいて瞬間電費の第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]を決定する第2の電費平均処理部307と、後述する重み付け係数αを算出する重み付け係数演算部308と、第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を決定する加重平均処理部309と、予測電費初期値算出部310と、予測電費値切り替え判定部311と、予測電費値切り替え部312とを含む。第1の電費平均処理部306と第2の電費平均処理部307とがともに瞬間電費算出部303の後段に接続される。

第2の電費平均処理部307に対応する一定の第2電費平均処理区間PD_ave2は、第1の電費平均処理部306に対応する一定の第1電費平均処理区間PD_ave1よりも短い。第1の電費平均処理部306および第2の電費平均処理部307のそれぞれによる演算結果、すなわち第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]および第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]は、加重平均処理部309に入力される。加重平均処理部309は、重み付け係数演算部308によって算出された重み付け係数αを用い、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]および第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]に対して加重平均処理を行って、最終的な電費平均処理値として、第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を算出する。重み付け係数演算部308によって算出される重み付け係数αは、上述した加重平均処理の際に第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]に乗じる重み付け係数であり、バッテリ蓄電残量に応じて決定される。上述した加重平均処理の際には、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に対して1から重み付け係数αを引いた差(1-α)を乗じる。すなわち、バッテリ残量減少に応じて、第1電費平均処理区間PD_ave1よりも短い第2電費平均処理区間PD_ave2に対応する第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]の加重平均割合(重み付け係数α)を、第1電費平均処理区間PD_ave1に対応する第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]よりも大きく設定する。

第1の実施形態と同様に、予測電費算出部301には予測電費値切り替え判定部311が設置され、走行初期とそれ以外の時期とで予測電費値切り替え部312が演算パスを切り替えるように、予測電費値切り替え判定部311が予測電費値切り替え部312を制御する。最終的には、航続可能距離推定部302が、予測電費算出部301による予測電費の算出結果とバッテリ蓄電量とを基に、航続可能距離予測値を算出する。

第2の実施形態における平均電費算出の考え方について、図9(a), 9(b)および9(c)に示す。上述したように、第1電費平均処理区間PD_ave1に基づいて第1の電費平均処理部306が行う第1の電費平均処理と、第1電費平均処理区間PD_ave1よりも短い第2電費平均処理区間PD_ave2に基づいて第2の電費平均処理部307が行う第2の電費平均処理とを並行して実施し、それぞれの演算結果の加重平均によって、加重平均処理部309が最終的な第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を算出する。その際、加重平均における重み付け係数αをバッテリ蓄電残量の関数とし、バッテリ残量減少に応じて、第1電費平均処理区間PD_ave1よりも短い第2電費平均処理区間PD_ave2に基づく第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]の加重平均割合(重み付け係数α)を大きく設定する。

本実施形態における航続可能距離算出装置では、図9(c)に示す様に、バッテリ残量に応じて、重み付け係数αを可変とする。電気自動車100の走行が中盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量が満充電状態ではないとともに所定量以下の僅少状態でもないとき(0%<バッテリ残量<100%)の重み付け係数αは、重み付け係数演算部308によってバッテリ蓄電残量に応じて決定され、0<α<1を満たす値をとる。重み付け係数演算部308は、バッテリ残量が少なくない場合には重み付け係数αを小さく設定し、バッテリ残量が少ない場合には重み付け係数αを大きく設定する。加重平均処理部309は、第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]に対して重み付け係数αを乗じた値に、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に対して差(1-α)を乗じた値を加えるという、加重平均処理を行うことによって、最終的な電費平均処理値として、第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を算出する。したがって、電気自動車100の走行が中盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量が満充電状態ではないとともに僅少状態でもないとき(0%<バッテリ残量<100%)、第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]は、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]および第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]の両方に基づいて得られる。

電気自動車100の走行が序盤の頃でバッテリ114がほぼ満充電状態のときの重み付け係数αは、重み付け係数演算部308によって0に設定される。このとき、加重平均処理部309は、第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]に対して重み付け係数α、すなわち0を乗じた値に、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に対して差(1-α)、すなわち1を乗じた値を加えるという、加重平均処理を行うことによって、最終的な電費平均処理値として、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に等しい値となる第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を算出する。したがって、電気自動車100の走行が序盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量がほぼ満充電状態のとき、第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]は、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]および第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]の両方のうちの特に第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に基づいて得られる。

電気自動車100の走行が終盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量が所定量以下の僅少状態のときの重み付け係数αは、重み付け係数演算部308によって1に設定される。このとき、加重平均処理部309は、第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]に対して重み付け係数α、すなわち1を乗じた値に、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に対して差(1-α)、すなわち0を乗じた値を加えるという、加重平均処理を行うことによって、最終的な電費平均処理値として、第2電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に等しい値となる第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を算出する。したがって、電気自動車100の走行が終盤の頃でバッテリ114のバッテリ残量が僅少状態のとき、第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]は、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]および第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]の両方のうちの特に第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]に基づいて得られる。

最終的には、瞬間電費の移動平均処理によって得られた電費平均値と、航続可能距離予測地点または航続可能距離予測時点でのバッテリ残量とを基に、航続可能距離推定部302が航続可能距離予測値を算出する。こうしたロジックにより、航続可能距離推定値表示の応答性と安定性とのバランスに関し、第1の実施形態と同様の効果が得られる他、重み付け係数αを用いることにより、応答性と安定性とのバランス調整の自由度が向上するメリットがある。

第2の実施形態における航続可能距離算出部209が採用する航続可能距離演算ロジックの演算フローチャートについて、図10を用いて説明する。図10において、演算を開始後、演算ステップS401にて、予測電費値切り替え判定部311は、電気自動車100の走行開始からの走行距離または経過時間が所定値以下か否かについて判定を行う。その所定値は、電気自動車100が走行を開始した後、瞬間電費演算部303によって単位走行距離当りの電力消費量である瞬間電費PC[Wh/km]が演算され始めてから最初の平均処理区間を経過するまでの距離または時間に等しい。走行距離がその所定値以下の場合は、予測電費値切り替え部312が予測電費初期値算出部310の算出結果を選択するように、予測電費値切り替え判定部311は予測電費値切り替え部312を制御する。演算ステップS410において、ECUメモリに格納されている予測電費初期値、すなわち「累積電費値」、「前回電費平均記憶値」および「デフォルト電費値」の何れかが、予測電費値切り替え部312によって予測電費PC_pre[Wh/km]に代入される。その後、処理は後述する演算ステップS411に移行する。

演算ステップS401にて、走行開始からの走行距離または経過時間が所定値以上の場合には、予測電費値切り替え部312が、瞬間電費演算部303と第1の電費平均処理部306と第2の電費平均処理部307と重み付け係数演算部308と加重平均処理部309とを含むメインの演算パスを通じて算出される瞬間電費PC[Wh/km]の電費平均処理値PC_ave[Wh/km]を選択するように、予測電費値切り替え判定部311は予測電費値切り替え部312を制御する。処理は演算ステップS402に移行する。演算ステップS402では、瞬間電費演算部303が、車速情報（もしくは車速の算出に用いられる情報）とバッテリ消費電力情報とを基に、瞬間電費PC[Wh/km]を周期的に繰り返し演算する。

演算ステップS406において、第1の電費平均処理部306が、予め設定された区間長の長い第1電費平均処理区間PD_ave1の範囲内において、演算ステップS402で瞬間電費演算部303が周期的に繰り返し算出することによって得られた複数の瞬間電費PC[Wh/km]の第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]を算出する。同様に、演算ステップS407では、第2の電費平均処理部307が、予め設定された区間長の短い第2電費平均処理区間PD_ave2の範囲内において、演算ステップS402で瞬間電費演算部303が周期的に繰り返し算出することによって得られた複数の瞬間電費PC[Wh/km]の第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]を算出する。

演算ステップS408において、重み付け係数演算部308が、バッテリECU104の出力情報であるバッテリ蓄電量BCH[Wh]を取り込み、バッテリ蓄電量BCHを引数として第2電費平均処理値に乗じる重み付け係数αを算出する。このとき、重み付け係数演算部308は、例えば、バッテリ蓄電量BCHと重み付け係数αとの関係を定義付けした演算マップや変換式を記憶部313から読み出し、バッテリ蓄電量BCHの減少とともに、第2電費平均処理値に対する重み付け係数αが大きくなる様に設定されているその演算マップや変換式に基づいて重み付け係数αを算出する。

演算ステップS409では、演算ステップS406、S407およびS408のそれぞれで算出された第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]、第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]および重み付け係数αを基に、加重平均処理部309が下式(3)に従って第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を算出する。
PC_ave3 = α×PC_ave1＋ (1−α)×PC_ave2 ・・・・・(3)

上述したように、予測電費値切り替え部312が、瞬間電費演算部303と第1の電費平均処理部306と第2の電費平均処理部307と重み付け係数演算部308と加重平均処理部309とを含むメインの演算パスを通じて算出される瞬間電費PC[Wh/km]の電費平均処理値PC_ave[Wh/km]を選択するように制御されている。そのため、演算ステップS409では、加重平均処理部309によって算出された電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を、予測電費値切り替え部312が上述した下式(1)に代入することによって、予測電費PC_pre[Wh/km]が得られる。
PC_pre[Wh/km]＝PC_ave[Wh/km] ・・・・・(1)

最後の演算ステップS411では、航続可能距離推定部302が、演算ステップS409または演算ステップS410で算出された予測電費PC_pre[Wh/km]とバッテリ蓄電量BCH[kW]とを用い、上述した下式(2)に従って、航続可能距離予測値DIS_pre[km]を算出する。
DIS_pre[km]＝BCH[Wh]÷PC_pre[Wh/km] ・・・・・(2)

第2の実施形態における航続可能距離算出部209は、以下の作用効果を奏する。
(1) 航続可能距離算出部209は、予測電費算出部301と航続可能距離推定部302とを有する。予測電費算出部301は、電気自動車100の車速情報と、電気自動車100によるバッテリ消費電力情報とに基づき、電気自動車100の予測電費PC_preを、バッテリ蓄電残量BCHに応じて算出する。航続可能距離推定部302は、予測電費算出部301によって算出された予測電費PC_preと、バッテリ蓄電残量BCHとに基づき、電気自動車100の航続可能距離予測値DIS_preを算出する。したがって、瞬間電費PCの変化に対する航続可能距離予測値DIS_preの敏感性を柔軟に制御できる。

(2) 航続可能距離算出部209において、予測電費算出部301は、瞬間電費演算部303と、第1の電費平均処理部306と、第2の電費平均処理部307と、重み付け係数演算部308と、加重平均処理部309と、予測電費値切り替え部312とを有する。瞬間電費演算部303は、電気自動車100の車速情報と、電気自動車100によるバッテリ消費電力情報とに基づき、瞬間電費PCを演算する。

第1の電費平均処理部306は、予め長く設定された第1電費平均処理区間PD_ave1内における瞬間電費PCの第1電費平均処理値PC_ave1を決定する。第2の電費平均処理部307は、予め短く設定された第2電費平均処理区間PD_ave2内における瞬間電費PCの第2電費平均処理値PC_ave2を決定する。重み付け係数演算部308によって算出される重み付け係数αは、バッテリ114のバッテリ残量が少ないほど1に近い大きな値をとる。加重平均処理部309は、第2電費平均処理値PC_ave2に重み付け係数αを乗じた結果と、第1電費平均処理値PC_ave1に差(1-α)を乗じた結果とに基づいて、瞬間電費PCの第3電費平均処理値PC_ave3を決定する。バッテリ114がほぼ満充電状態のとき、重み付け係数演算部308によって算出される重み付け係数αは0であるため、加重平均処理部309は、第1電費平均処理値PC_ave1に基づいて第3電費平均処理値PC_ave3を決定する。バッテリ114のバッテリ残量が所定量以下の僅少状態のとき、重み付け係数演算部308によって算出される重み付け係数αは1であるため、加重平均処理部309は、第2電費平均処理値PC_ave2に基づいて第3電費平均処理値PC_ave3を決定する。予測電費値切り替え部312は、第3電費平均処理値PC_ave3を予測電費PC_preとして決定する。

したがって、バッテリ蓄電量BCHが少なくないときにおける「現在位置から、充電無しでどこまで到達できるかの大まかな距離を知りたい。その際、運行計画の目安とするため、表示が短時間でふらつくのは困る。」というユーザのニーズと、バッテリ蓄電量BCHが少ないときにおける「航続可能距離に関する直近の正確な情報を知りたい。表示がふらついても構わないから、刻々と変化する状況をリアルタイムに反映した正確な航続可能距離推定値が欲しい」というユーザのニーズとを、それぞれ満たすことができる。

(3) 航続可能距離算出部209において、バッテリ114がほぼ満充電状態のとき、重み付け係数演算部308によって算出される重み付け係数αは0であるため、加重平均処理部309は、第1電費平均処理値PC_ave1を第3電費平均処理値PC_ave3として決定する。バッテリ114のバッテリ残量が所定量以下の僅少状態のとき、重み付け係数演算部308によって算出される重み付け係数αは1であるため、加重平均処理部309は、第2電費平均処理値PC_ave2を第3電費平均処理値PC_ave3として決定する。バッテリ114のバッテリ残量が満充電状態ではないとともに僅少状態でもないとき(0%<バッテリ残量<100%)、加重平均処理部309は、第2電費平均処理値PC_ave2[Wh/km]に対して重み付け係数αを乗じた値に、第1電費平均処理値PC_ave1[Wh/km]に対して差(1-α)を乗じた値を加えるという、加重平均処理を行うことによって、第3電費平均処理値PC_ave3[Wh/km]を算出する。したがって、航続可能距離推定値表示の応答性と安定性とのバランス調整は重み付け係数αのみに依存することとなり、そのバランス調整の自由度を向上することができる。

(4) 航続可能距離算出部209は、バッテリ114のバッテリ残量と重み付け係数αとの関係を定義付けした演算マップまたは変換式を記憶する記憶部313をさらに有する。重み付け係数演算部308は、演算ステップS408において、その演算マップまたは変換式を記憶部313から読み出して重み付け係数αを決定し、加重平均処理部309は、演算ステップS409において、その重み付け係数αに基づいて第3電費平均処理値PC_ave3を決定する。こうすることによって、電費平均処理部304が電費平均処理値PC_aveを決定するためのリアルタイム演算処理負荷を低減することができる。

上述した第2の実施形態において重み付け係数演算部308は、演算ステップS408において、その演算マップまたは変換式を記憶部313から読み出すが、記憶部313が記憶するその演算マップまたは変換式は1種類とは限らず、複数種類の演算マップまたは変換式を記憶していてもよい。例えば、充電スタンドの設置密度が低いほど、バッテリ114のバッテリ残量が第2の実施形態における僅少状態よりも余裕がある状態であっても重み付け係数αが0となるように、充電スタンドの設置密度に応じた複数種類の演算マップまたは変換式が記憶部313によって記憶される。重み付け係数演算部308は、電気自動車100の周囲の充電スタンドの設置密度を特定し、特定した設置密度に応じた適切な演算マップまたは変換式を記憶部313から読み出して、特定した設置密度とバッテリ蓄電量BCHとに応じた重み付け係数αを算出する。このようにすることによって、徐々に充電スタンドの設置が増加している状況に適応して、瞬間電費PCの変化に対する航続可能距離予測値DIS_preの敏感性を、より柔軟に制御することができる。

上述した第1および第2の実施形態において、電費平均処理区間は、航続可能距離推定部302が航続可能距離予測値を算出する地点(航続可能距離予測地点)手前の距離的な所定区間または航続可能距離予測値を算出する時点(航続可能距離予測時点)以前の時間的な所定区間である。航続可能距離演算部209が電気自動車100の走行距離を取得することによって、電費平均処理区間は電気自動車100の走行距離で表される。航続可能距離演算部209が、航続可能距離演算部209または統合ECU101を構成するＣＰＵのサイクルタイムを取得することによって、電費平均処理区間はそのサイクルタイムの整数倍の時間で表される。このようにすることによって、電費平均処理部304、第1の電費平均処理部306および第2の電費平均処理部307は、簡便に電費平均処理区間を計測し、瞬間電費PCの電費平均処理値PC_ave、第1電費平均処理値PC_ave1、第2電費平均処理値PC_ave2を決定することができる。

上述した第1および第2の実施形態において、図7の演算ステップS403, S404およびS405ならびに図10の演算ステップS408およびS409に示されるように、予測電費算出部301によるバッテリ114のバッテリ残量に応じた予測電費PC_preの算出処理が行われる。室内温調指令部208によってエアコン115を制御するための室内温調指令が生成されると、その室内温調指令の生成を検出した予測電費算出部301によって、バッテリ残量に応じた予測電費PC_preの算出処理が開始されることとしてもよい。一例として、図11を用いて第1の実施形態の変形例を説明する。図11においては、図7における演算ステップS401の前段に演算ステップS400が設けられている。演算ステップS400では、所定の条件を充足したか否かを判定する。所定の条件とは、例えば予測電費算出部301が室内温調指令の生成を検出することである。演算ステップS400において予測電費算出部301が室内温調指令の生成を検出すると、処理は演算ステップS401へ進む。演算ステップS400において予測電費算出部301が室内温調指令の生成を検出していないときは、本処理を終了するが、予測電費算出部301が室内温調指令の生成を検出するまで、演算ステップS400における判定処理を繰り返すこととしてもよい。第2の実施形態に対応する図10における演算ステップS401の前段に演算ステップS400を設けた場合も同様である。このようにすることによって、エアコン115の動作に伴って電費が急変するような状況に適応して、瞬間電費PCの変化に対する航続可能距離予測値DIS_preの敏感性を、より柔軟に制御することができる。

図11の演算ステップS400において、所定の条件とは、例えばユーザーの運転特性、電気自動車100の車両特性、および／または走行予定経路の道路特性等に関する特性で有ってもよい。

以上説明した様に、航続可能距離予測地点または航続可能距離予測時点でのバッテリ残量と過去の電費平均値とを用いた航続可能距離算出装置において、バッテリ残量に応じて、予測電費PC_preの平均処理区間を変更する。このようにすることで、航続可能距離推定値表示の応答性と安定性とのバランスに優れ、ユーザの要求にマッチした、使い勝手の良い電気自動車向け航続可能距離算出装置を提供することが可能となる。

しかし、本発明は、内燃機関自動車に搭載される統合ECUに含まれる内燃機関自動車向け航続可能距離算出装置にも適用できる。本発明が適用される内燃機関自動車向け航続可能距離算出装置は、予測燃費算出部と、航続可能距離推定部とを有する。予測燃費算出部は、内燃機関自動車の車速と、内燃機関自動車の燃費とに基づき、予測燃費を、残存燃料に応じて算出する。航続可能距離推定部は、予測燃費算出部によって算出された予測燃費と、残存燃料とに基づき、内燃機関自動車の航続可能距離予測値を算出する。

上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

100 電動車両
101 統合ECU
102 ブレーキECU
103 モータECU
104 バッテリECU
105 空調ECU
106 メータECU
107 ブレーキマスターシリンダ
108 ブレーキアクチュエータ
109 インバータ
110 モータ
111 減速ギア
112 ドライブシャフト
113 タイヤ
114 バッテリ
115 エアコン
116 インパネ
201 統合制御部
202 車両運動制御部
203 エネルギー管理部
204 フェール時対応部
205 目標ブレーキ制動力演算部
206 目標モータ制駆動力演算部
207 バッテリ管理部
208 室内温調指令部
209 航続可能距離演算部
301 予測電費算出部
302 航続可能距離推定部
303 瞬間電費演算部
304 電費平均処理部
305 電費平均処理区間演算部
306 第1の電費平均処理部
307 第2の電費平均処理部
308 重み付け係数演算部
309 加重平均処理部
310 予測電費初期値算出部
311 予測電費値切り替え判定部
312 予測電費値切り替え部
313 記憶部

Claims

エネルギー源から供給されるエネルギーに基づく動力により駆動される車両の航続可能距離を算出する航続可能距離算出装置であって、
前記車両の車速と、前記車両による単位時間毎の前記エネルギーの消費量とに基づき、前記車両による前記エネルギーの予測消費率を、前記エネルギー源のエネルギー残量に応じて算出する予測消費率算出部と、
前記予測消費率算出部によって算出された前記予測消費率と、前記エネルギー残量とに基づき、前記車両の航続可能距離予測値を算出する航続可能距離推定部とを備えることを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項１に記載の航続可能距離算出装置において、
前記予測消費率算出部は、
前記車速と前記消費量とに基づき前記車両による前記エネルギーの瞬間消費率を演算する瞬間消費率演算部と、
前記エネルギー残量が第１所定量のときは、平均処理区間を第１所定区間として、前記第１所定区間内における前記瞬間消費率の第１平均値に少なくとも基づいて前記瞬間消費率の平均処理値を決定し、前記エネルギー残量が前記第１所定量よりも少ない第２所定量のときは、前記平均処理区間を前記第１所定区間よりも短い第２所定区間として、前記第２所定区間内における前記瞬間消費率の第２平均値に少なくとも基づいて前記平均処理値を決定する平均処理部と、
前記平均処理値を前記エネルギーの予測消費率として決定する予測消費率決定部とを含むことを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項２に記載の航続可能距離算出装置において、
前記平均処理部は、前記エネルギー残量が前記第１所定量のときは前記第１平均値を前記平均処理値として決定し、前記エネルギー残量が前記第２所定量のときは前記第２平均値を前記平均処理値として決定し、前記エネルギー残量が前記第２所定量よりも少ない第３所定量のときは前記第２所定区間よりも短い第３所定区間内における前記瞬間消費率の第３平均値を前記平均処理値として決定することを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項３に記載の航続可能距離算出装置において、
前記エネルギー残量と前記平均処理区間との関係を記憶する記憶部をさらに備え、
前記平均処理部は、前記関係を前記記憶部から読み出し、読み出した前記関係に基づいて前記平均処理値を決定することを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項４に記載の航続可能距離算出装置において、
前記平均処理部は、前記エネルギー源を前記車両に供給可能な複数の供給施設の設置密度に応じた前記関係を前記記憶部から読み出すことを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項２に記載の航続可能距離算出装置において、
前記平均処理部は、前記エネルギー残量が前記第１所定量のときは前記第１平均値を前記平均処理値として決定し、前記エネルギー残量が前記第２所定量のときは前記第２平均値を前記平均処理値として決定し、前記エネルギー残量が前記第１所定量よりも少なくかつ前記第２所定量よりも多い第３所定量のときは、重みづけ係数を用いた前記第１平均値と前記第２平均値との加重平均によって、前記平均処理値を決定することを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項６に記載の航続可能距離算出装置において、
前記エネルギー残量と前記重みづけ係数との関係を記憶する記憶部をさらに備え、
前記平均処理部は、前記関係を前記記憶部から読み出し、読み出した前記関係に基づいて前記平均処理値を決定することを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項７に記載の航続可能距離算出装置において、
前記平均処理部は、前記エネルギー源を前記車両に供給可能な複数の供給施設の設置密度に応じた前記関係を前記記憶部から読み出すことを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項２〜８のいずれか１項に記載の航続可能距離算出装置において、
前記平均処理区間は、前記平均処理部に対応するＣＰＵのサイクルタイムの整数倍の時間で表されることを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項２〜８のいずれか１項に記載の航続可能距離算出装置において、
前記平均処理区間は、前記車両の走行距離で表されることを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項２に記載の航続可能距離算出装置において、
前記車両が走行を開始した後、前記瞬間消費率演算部によって前記瞬間消費率が演算され始めてから最初の前記平均処理区間を経過するまでは、前記予測消費率算出部は前記予測消費率の最初の値として所定値を算出することを特徴とする航続可能距離算出装置。
請求項２に記載の航続可能距離算出装置において、
エアコンを制御するための室内温調指令が生成されると、前記予測消費率算出部による前記エネルギー残量に応じた前記予測消費率の算出処理が開始されることを特徴とする航続可能距離算出装置。