KR101769723B1

KR101769723B1 - 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 구동 지원 시스템

Info

Publication number: KR101769723B1
Application number: KR1020167010064A
Authority: KR
Inventors: 유키 오가와
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2017-08-18
Also published as: JP5920309B2; WO2015059536A1; US20160257301A1; KR20160058881A; US10118606B2; EP3060445B1; CN105636850A; EP3060445A1; JP2015080961A; CN105636850B

Abstract

장치는, 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 구획한 각 구간에서의 운행을 위한 부하를 설정할 때, 각 구간에 대해 모터가 구동원으로서 사용되는 EV 모드 및 적어도 엔진이 구동원으로서 사용되는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 유닛을 포함한다. 계획 유닛은, 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 임계값 미만이고, 운행 부하 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구를 판정하는 값 이상일 때, 현재 위치를 포함하는 현재 구간 및 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획되는 양태를 사용하여 모드를 계획한다.

Description

이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 구동 지원 시스템{MOVEMENT SUPPORT APPARATUS, MOVEMENT SUPPORT METHOD, AND DRIVING SUPPORT SYSTEM}

본 발명은, 이동 지원 장치, 이동 지원 방법 및 이동 지원 기능을 포함하는 구동 지원 시스템에 관한 것이다.

복수의 구동 모드를 갖는 차량으로서, 내연기관 및 모터를 구동원으로서 병용하는 하이브리드 차량이 알려져 있다. 하이브리드 차량은, 복수의 구동 모드로서, 내연기관만이 사용되거나 또는 내연기관과 모터가 동시에 사용되는 제1 모드(HV 모드), 및 내연기관이 정지되고 모터만이 사용되는 제2 모드(EV 모드)를 갖는다. 하이브리드 차량에 탑재되는 내비게이션 시스템을 포함하는 이동 지원 장치는, 지도 정보 또는 도로 교통 정보 등에 기초하여, 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 산출하며, 구동 경로를 구획한 구간에 적용될 구동 모드를 선택하는 지원을 행한다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공보 제2009-12605호(JP 2009-12605 A)는 이동 지원 기능을 갖는 차량의 제어장치의 일례를 기재하고 있다.

그러나, JP 2009-12605 A에 기재된 차량의 제어장치에서는, 목적지에서의 2차 전지인 배터리의 충전 상태가 하한값에 도달하도록, 전체 구동 경로 동안의 균형 에너지 소비를 고려하여 구동 경로의 각 구간의 구동 모드를 설정하고 있다. 그러나, 전체 구동 경로의 에너지 균형에서는, 하향 경사에서의 회생 에너지 회수도 포함된다. 이로 인해, 회생 에너지를 회수함으로써 배터리의 잔량이 증가될 것을 예상하고 EV 모드에서의 주행을 계획하는 경우, 회생 에너지를 회수할 수 있는 구간 앞 구간까지의 배터리의 잔량이 하한값에 도달할 수 있고, 따라서 이후의 구간에서 EV 모드에서 주행하는 것이 어려워진다.

이러한 문제는, 상이한 에너지 균형을 갖는 복수의 구동 모드를 갖는 차량에 있어서 구동 모드를 할당하는 장치 또는 방법에 공통적이다.

본 발명은, 각 구간에 대해 적절한 구동 모드를 할당하는, 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 이동 지원 기능을 갖는 구동 지원 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 양태는, 내연기관 및 모터를 구동원으로서 갖는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 장치에 관한 것이다. 이동 지원 장치는, 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에서의 운행을 위한 운행 부하를 설정할 때, 상기 각 구간에 대해 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 사용하는 EV 모드 및 적어도 내연기관을 구동원으로서 사용하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 계획 유닛을 포함한다. 계획 유닛은, 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량으로부터의 복구를 위한 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 현재 위치를 포함하는 현재 구간 및 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획하는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획한다.

본 발명의 제2 양태는 내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 방법에 관한 것이다. 이동 지원 방법은, 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 있어서, 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 포함하는 EV 모드를 구동 모드로 하여 각 구간에서 주행할 때의 운행 부하를 설정하는 중에, 각 구간에 대해 상기 EV 모드 및 적어도 내연기관을 구동원으로서 포함하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 단계; 및 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 현재 위치를 포함하는 현재 구간 및 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획하는 단계를 포함한다.

이동 지원 장치에 있어서, 계획 유닛은 목적지까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인 조건 하에서 구동 모드의 계획을 실행할 수 있다. 이동 지원 방법에 있어서, 구동 모드는 목적지까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인 조건 하에서 계획될 수 있다.

이동 지원 장치에 있어서, 계획 유닛은 구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 각 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산할 수 있고, 총 에너지 소비가 미리 결정된 임계값보다 높은 구간에서 각 구간의 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하가 설정되고, 가상 운행 부하를 포함하는 운행 부하가 구동 경로의 각 구간 중 상대적으로 낮은 구간의 구동 모드에 대해 EV 모드가 계획될 수 있으며, 다른 구간의 구동 모드에 대해 HV 모드가 계획될 수 있다.

이동 지원 장치에 있어서, 계획 유닛은 구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 구간으로부터 순서대로 낮아지도록 가상 운행 부하를 설정할 수 있다.

본 발명의 제3 양태는, 내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 장치에 관한 것이다. 이동 지원 장치는, 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 있어서, 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 포함하는 EV 모드를 구동 모드로 하여 각 구간에서 주행할 때의 운행 부하를 설정하는 중에, 각 구간에 대해 상기 EV 모드 및 적어도 내연기관을 구동원으로서 포함하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 계획 유닛을 포함한다. 계획 유닛은, 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획하는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획한다.

본 발명의 제4 양태는, 내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 방법에 관한 것이다. 이동 지원 방법은, 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 있어서, 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 포함하는 EV 모드를 구동 모드로 하여 각 구간에서 주행할 때의 운행 부하를 설정하는 중에, 각 구간에 대해 상기 EV 모드 및 적어도 내연기관을 구동원으로서 포함하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 단계; 및 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획하는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제5 양태는, 내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 대해 계획된 복수의 상이한 구동 모드로부터 선택되는 하나의 구동 모드에 기초하여 차량의 구동을 지원하는 구동 지원 시스템에 관한 것이다. 구동 지원 시스템은, 구동 경로의 각 구간에 대해 복수의 구동 모드로부터 선택되는 하나의 구동 모드를 계획하는 이동 지원 장치를 포함한다. 이동 지원 장치는, 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에서의 운행을 위한 운행 부하를 설정할 때, 상기 구간에 대해 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 사용하는 EV 모드 및 적어도 내연기관을 구동원으로서 사용하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 계획 유닛을 포함하고, 계획 유닛은, 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 판정값 이상일 때, 현재 위치를 포함하는 현재 구간 및 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획한다.

위에서 설명된 양태에 따르면, 복수의 구동 모드를 포함하는 차량에 대해 구동 경로에서 회생 에너지가 회수될 것으로 기대되는 경우에도, 각 구간에 대해 적합한 구동 모드를 할당하면서 차량의 구동을 지원할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시형태에 대한 특징, 이점, 및 기술적 및 산업적 중요성을 첨부의 도면을 참고하여 설명할 것이며, 도면에서 유사한 번호는 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은 일 실시형태에 따른 이동 지원 장치의 개략적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 상기 실시형태에 따른 이동 지원 장치에 의한 구동 모드의 계획 처리에 대한 처리 수순을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 상기 실시형태에 따른 이동 지원 장치에 의해 구동 모드가 계획되는 구동 경로를 도시하는 도면이다.
도 4는 상기 구동 경로에 있어서의 각 구간의 EV 모드에서의 에너지 소비의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 상기 구동 경로에 있어서의 각 구간의 운행 부하의 최저로부터 최고까지의 순서의 순위를 도시하는 도면이다.
도 6은 구동 모드의 계획 변경 전에 있어서의 최저 운행 부하를 갖는 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산함으로써 구한 값을 도시하는 도면이다.
도 7은 구동 모드의 계획 변경 전에 있어서의 각 구간의 구동 모드의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 구동 모드의 계획 변경 후에 있어서의 최저 운행 부하를 갖는 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산함으로써 구한 값을 도시하는 도면이다.
도 9는 구동 모드의 계획 변경 후에 있어서의 각 구간의 구동 모드 에너지 소비 및 배터리의 잔량을 도시하는 도면이다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 이동 지원 장치, 이동 지원 방법 및 구동 지원 시스템을 설명한다. 본 실시형태에 따른 이동 지원 장치, 이동 지원 방법 및 구동 지원 시스템은, 이차 전지 등의 배터리를 구동원으로서 사용하는 전동 모터 및 가솔린 또는 다른 연료를 구동원으로서 사용하는 내연기관을 구동원으로서 갖는 하이브리드 차량에 적용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량(100)에는, 차량(100)의 운행 상태를 검출하는 장치로서, 예를 들어 전지구 위치파악 시스템(global positioning system)(GPS)(101), 온보드 카메라(102), 밀리미터파 레이더(103), 가속도 센서(104) 및 차속 센서(105)가 제공된다. GPS(101), 온보드 카메라(102), 밀리미터파 레이더(103), 가속도 센서(104) 및 차속 센서(105)는, 컨트롤러 에어리어 네트워크(controller area network)(CAN)와 같은 온보드 네트워크를 통해 차량의 다양한 기능을 제어하는 온보드 제어장치(120)에 연결되어 있다. 온보드 제어장치(120)는, 소위 전자 제어 유닛(ECU)이며, 연산 장치 및 저장 장치를 갖는 마이크로컴퓨터를 포함한다. 온보드 제어장치(120)는, 저장 장치에 저장된 프로그램 또는 파라미터를 연산 장치에 의해 연산함으로써 다양한 제어를 행할 수 있다.

GPS(101)는, GPS 위성으로부터의 신호를 수신하고, 이 수신한 GPS 위성으로부터의 신호에 기초하여 차량(100)의 위치를, 예를 들어 위도 및 경도로서 검출한다. GPS(101)는, 차량(100)의 검출된 위치(위도 및 경도)를 나타내는 위치 정보를 온보드 제어장치(120)에 출력한다. 온보드 카메라(102)는, 차량(100)의 주변 환경의 화상을 촬상하고, 이 촬상된 화상 데이터를 온보드 제어장치(120)에 출력한다. 밀리미터파 레이더(103)는, 밀리미터파대의 전파를 사용하여 차량(100) 주변에 존재하는 물체를 검출하고, 이 검출 결과에 대응하는 신호를 온보드 제어장치(120)에 출력한다.

가속도 센서(104)는, 차량(100)의 가속도를 검출하고, 검출된 가속도에 대응하는 신호를 온보드 제어장치(120)에 출력한다. 차속 센서(105)은, 차량(100)의 차륜 회전 속도를 검출하고, 검출된 회전 속도에 대응하는 신호를 온보드 제어장치(120)에 출력한다.

액셀러레이터 센서(106)는, 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달의 조작 정도를 검출하고, 검출된 액셀러레이터 페달의 조작 정도에 대응하는 신호를 온보드 제어장치(120)에 출력한다. 브레이크 센서(107)는, 드라이버에 의한 브레이크 페달의 조작 정도를 검출하고, 검출된 브레이크 페달의 조작 정도에 대응하는 신호를 온보드 제어장치(120)에 출력한다.

차량(100)에는, 내연기관의 작동 상태를 제어하는 액셀러레이터 액추에이터(115) 및 브레이크를 제어하는 브레이크 액추에이터(116)가 제공되어 있다. 액셀러레이터 액추에이터(115) 및 브레이크 액추에이터(116)는 온보드 제어장치(120)에 전기적으로 연결되어 있다. 액셀러레이터 액추에이터(115)는, 액셀러레이터 센서(106)의 검출값에 기초하여 온보드 제어장치(120)에 의해 산출된 내연기관의 제어량에 기초하여 내연기관을 제어한다. 브레이크 액추에이터(116)는, 브레이크 센서(107)의 검출값에 기초하여 온보드 제어장치(120)에 의해 산출되는 브레이크의 제어량에 기초하여 브레이크를 제어한다.

차량(100)에는, 전동 모터의 구동원으로서의 배터리(110), 배터리(110)의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 액추에이터(109)가 제공되어 있다. 배터리 액추에이터(109)는 온보드 제어장치(120)에 전기적으로 연결되어 있다. 배터리 액추에이터(109)는 배터리(110)의 충전 및 방전을 관리한다. 배터리 액추에이터(109)는, 배터리(110)의 방전을 제어함으로써 전동 모터를 구동시키거나, 전동 모터의 회생에 의해 배터리(110)를 충전한다.

차량(100)에는, 내연기관 및 전동 모터의 작동 상태를 제어하는 하이브리드 제어장치(108)가 제공되어 있다. 하이브리드 제어장치(108)는 온보드 제어장치(120)에 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 하이브리드 제어장치(108)는, 온보드 제어장치(120)를 통해, 배터리 액추에이터(109), 액셀러레이터 액추에이터(115) 및 브레이크 액추에이터(116)에 전기적으로 연결되어 있다. 하이브리드 제어장치(108)는, 소위 ECU이며, 연산 장치 및 저장 장치를 갖는 마이크로컴퓨터를 포함한다. 하이브리드 제어장치(108)는, 저장 장치에 저장된 프로그램 또는 파라미터를 연산 장치에 의해 연산함으로써 다양한 제어를 행할 수 있다.

하이브리드 제어장치(108)는, 예를 들어 온보드 제어장치(120)로부터 입력되는 가속도 센서(104), 차속 센서(105) 및 액셀러레이터 센서(106)의 검출 결과에 기초하여, 내연기관 및 전동 모터의 구동력 분배비(출력비)를 결정한다. 특히, 하이브리드 제어장치(108)는, 내연기관 및 전동 모터의 구동력 분배비(출력비)를 변경함으로써 배터리(110)의 잔류 에너지인 배터리(110)의 충전 상태를 조정할 수 있다.

하이브리드 제어장치(108)는, 구동력의 분배비에 기초하여, 배터리(110)의 방전에 관한 배터리 액추에이터(109)의 제어 지령, 또는 온보드 제어장치(120)에 의해 산출되는 내연기관의 제어량에 관한 정보를 생성한다. 하이브리드 제어장치(108)는, 예를 들어 온보드 제어장치(120)로부터 입력되는 가속도 센서(104), 차속 센서(105) 및 브레이크 센서(107)의 검출 결과에 기초하여, 브레이크 및 전동 모터의 제동력 분배비를 결정한다. 하이브리드 제어장치(108)는, 제동력의 분배비에 기초하여, 배터리(110)의 충전에 관한 배터리 액추에이터(109)의 제어 지령, 또는 온보드 제어장치(120)에 의해 산출되는 브레이크의 제어량에 관한 정보를 생성한다. 즉, 하이브리드 제어장치(108)는, 생성된 제어 지령을 배터리 액추에이터(109)에 출력함으로써 배터리(110)의 충전 및 방전을 제어한다. 따라서, 배터리(110)의 방전에 의해 배터리(110)를 구동원(전력원)으로서 사용하는 전동 모터가 구동되거나, 전동 모터의 회생에 의해 배터리(110)가 충전된다. 온보드 제어장치(120)는 하이브리드 제어의 실행 상황 또는 배터리(110)의 충전 상태를 감시할 수 있다.

차량(100)은, 배터리(110)를 구동원으로서 사용하는 전동 모터를 구동원으로서 사용하여 차량(100)을 운행시키는 EV 모드, 및 내연기관만을 또는 전동 모터와 내연기관을 구동원으로서 병용하여 사용하여 차량(100)을 운행시키는 HV 모드를 포함한다. 하이브리드 제어장치(108)는, 차량(100)의 드라이버의 선택 결과에 따라 구동 모드를 EV 모드와 HV 모드로 전환하는 제어를 행한다. 하이브리드 제어장치(108)는, 구동 모드를 EV 모드와 HV 모드를 자동으로 전환하는 기능을 갖고 있으며, 온보드 제어장치(120)로부터 입력되는 차량(100)의 구동 경로의 구간들에서의 운행에 필요로 하는 운행 부하에 관한 정보에 기초하여 구동 모드를 EV 모드와 HV 모드로 전환하는 제어를 행한다. 운행 부하는, 그 구간에서의 단위 거리당의 부하이며, 당해 구간의 운행에 필요로 하는 평균적인 부하이다. 한편, 그 구간을 완전히 운행하는데 필요로 하는 운행 부하의 누적값은 에너지 소비로서 규정된다.

그러나, 차량(100)은 지도 데이터가 등록된 지도 정보 데이터베이스(111)를 포함하고 있다. 지도 데이터는 도로 등의 지리에 관한 데이터이다. 지도 데이터에는, 지리를 표시할 수 있는 데이터와 함께, 위도 및 경도 등의 위치에 관한 정보가 등록되어 있다. 지도 데이터에는, 교차로 명칭, 도로 명칭, 방향 명칭, 방향 가이드 및 시설 정보와 같은 정보가 등록될 수 있다.

지도 정보 데이터베이스(111)는, 도로 상의 위치를 나타내는 노드에 관한 정보인 노드 데이터, 및 2개의 노드 사이의 구간으로서의 링크에 관한 정보인 링크 데이터를 포함한다. 노드는, 교차로, 교통 신호, 및 커브와 같은 특정 교통 요소의 위치, 차선의 수가 변경되는 지점 등으로서 설정된다. 노드 데이터는, 도로 상에서의 노드의 위치 정보, 당해 위치의 도로 정보 등을 포함한다. 링크는, 2개의 노드 사이의 그리고 그 2개의 노드에 의해 규정되는 구간으로서 설정된다. 링크 데이터는, 2개의 노드의 정보, 당해 링크의 구간의 도로 정보 등을 포함한다. 운행 부하는 링크 데이터에 포함되는 운행 부하 정보로부터 취득되거나 산출될 수 있다. 링크의 구간의 도로 정보는 시점 위치, 종점 위치, 거리, 경로, 기복과 같은 정보를 포함한다. 링크 데이터는, 링크로서 구간의 운행 부하를 포함하는 비용 데이터, 도로 종류를 포함하는 도로 데이터, 특정한 위치를 나타내는 마크 데이터, 교차로의 정보를 나타내는 교차로 데이터, 및 시설의 정보를 나타내는 시설 데이터와 같은 다양한 데이터를 포함할 수 있다.

상세하게는, 노드 데이터는, 예를 들어 노드의 식별 번호로서의 노드 ID, 노드의 좌표, 노드에 연결되는 모든 링크의 링크 ID, 교차로 또는 합류 지점의 종류를 나타내는 노드 종류를 포함할 수 있다. 노드 데이터는, 노드를 나타내는 화상의 식별 번호인 화상 ID와 같은 노드의 특성을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다.

링크 데이터는, 예를 들어 링크의 식별 번호로서의 링크 ID, 링크 길이, 및 시점 및 종점에 연결되는 노드의 노드 ID를 포함할 수 있다. 링크 데이터는, 고속 도로, 유료 도로, 일반 도로, 시가지/교외 도로, 및 산간 도로와 같은 도로 종류, 도로 폭, 차선 수, 링크 운행 시간, 법정 제한 속도 및 도로의 구배를 나타내는 데이터의 필요한 정보를 포함할 수 있다. 링크 데이터는, 각 링크에 있어서의 차량(100)의 필요 출력인 운행 부하 정보로서의, 이동 시간, 이동 속도, 연료 소비 및 전력 소비의 평균값, 최대값, 최소값 등을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 전력 소비는, 차량(100)이 EV 모드에서 운행할 때에 전동 모터에 의해 소비되는 전력의 양이다. 링크(구간)의 운행 부하는, 이러한 운행 부하 정보에 기초하여 취득 또는 산출된다. 운행 부하는 링크(구간)에 있어서의 평균값이며 [kW]의 단위를 갖는다. 각 링크(구간)에서 완전히 운행하는데 필요한 운행 부하의 누적값으로서의 에너지 소비는 운행 부하 및 링크 길이(구간 길이)로부터 산출할 수 있다.

차량(100)에는 경로 안내 등을 행하는 내비게이션 시스템(112)이 제공되어 있다. 내비게이션 시스템(112)은 차량(100)의 현재 지점(위도 및 경도)을 GPS(101)의 검출 결과가 입력되는 온보드 제어장치(120)로부터 취득한다. 내비게이션 시스템(112)은 드라이버에 의해 목적 지점이 설정될 때 이 목적 지점(위도 및 경도)을 특정한다. 그리고, 내비게이션 시스템(112)은, 차량(100)의 현재 지점으로부터 목적지까지의 구동 경로를, 지도 정보 데이터베이스(111)를 참조하여, 예를 들어 다이크스트라법(Dijkstra method )을 사용하여 탐색한다. 내비게이션 시스템(112)은, 예를 들어 탐색된 구동 경로에 있어서의 운행 부하, 이동 시간, 이동 속도, 연료 소비 및 전력 소비를 산출한다. 내비게이션 시스템(112)은, 탐색된 구동 경로, 산출된 운행 부하, 이동 시간, 이동 속도, 연료 소비 및 전력 소비를 나타내는 정보를 온보드 제어장치(120)에 출력하고, 그 정보를 온보드 제어장치(120)를 통해 차실 내에 배치된 액정 디스플레이에 의해 구성되는 표시 장치(113)에 출력한다.

차량(100)에는, 대시보드에 배치된 인스트루먼트 패널에 표시되는 미터의 표시 상황을 제어하는 미터 제어장치(114)가 제공되어 있다. 미터 제어장치(114)는, 예를 들어 배터리(110)의 충전 및 방전 상태를 나타내는 데이터를 온보드 제어장치(120)로부터 취득하고, 취득된 데이터에 기초하여 예를 들어 차량(100) 내의 에너지 플로우를 가시적으로 표시한다. 에너지 플로우는, 배터리(110)의 충전 및 방전, 전동 모터의 구동력/회생 등에 의해 발생되는 차량(100)에 있어서의 에너지의 흐름이다. 에너지 플로우는, 내연기관의 구동력에 의해 발생되는 차량(100)에 있어서의 에너지의 흐름을 포함할 수 있다.

온보드 제어장치(120)는, 구동 경로가 입력되면, 그 구동 경로의 구간들에 구동 모드를 할당한다. 온보드 제어장치(120)는, 구동 경로에 기초한 구동 모드의 할당을 지원하는 구동 지원 유닛(124)을 포함한다. 구동 지원 유닛(124)은, 내비게이션 시스템(112)으부터 드라이버에 의해 설정된 목적 지점까지의 구동 경로의 정보를 취득한다. 구동 지원 유닛(124)은, 취득된 구동 경로의 구간에 할당되는 구동 모드를 계획하는 모드 계획 유닛(124a)을 포함한다. 모드 계획 유닛(124a)은 이동 지원 장치를 구성하고, 그 기능은 온보드 제어장치(120)가 프로그램 등을 실행하게 함으로써 실행된다. 모드 계획 유닛(124a)은, 구동 경로의 구간들의 운행 부하에 따라 각 구간의 구동 모드를 계획하는 기능을 갖는다.

일반적으로, 전동 모터를 사용한 운행을 작은 운행 부하를 갖는 구간에 적용하는 것이 효율적인 경향이 있으며, 내연기관을 사용한 운행을 큰 운행 부하를 갖는 구간에 적용하는 것이 효율적인 경향이 있다. 따라서, 온보드 제어장치(120)는, 작은 운행 부하를 갖는 구간에는 EV 모드를 할당하고 큰 운행 부하를 갖는 구간에는 HV 모드를 할당한다.

모드 계획 유닛(124a)은, 복수의 대상 구간의 운행 부하를 비교하고, 낮은 운행 부하를 갖는 구간에 순서대로 EV 모드를 할당한다. 모드 계획 유닛(124a)은, EV 모드가 할당되는 구간의 에너지 소비를 적산하고, 배터리(110)의 충전 상태로부터 적산된 에너지 소비를 감산한다. 그리고, 모드 계획 유닛(124a)은, 적산된 에너지 소비가 배터리(110)의 충전 상태보다 크지 않도록, 구동 경로의 구간들에 EV 모드를 지속해서 할당한다. 이에 의해, 모드 계획 유닛(124a)은, 구동 경로의 구간들 중, 상대적으로 낮은 운행 부하를 갖는 구간들에 EV 모드를 할당한다. 모드 계획 유닛(124a)은 EV 모드가 할당되지 않은 구간들에는 HV 모드를 할당한다.

그리고, 위에서 설명된 바와 같이, 운행 부하가 낮은 구간으로부터 순서대로 EV 모드를 할당할 때, 구동 경로에 회생 에너지가 획득되는 구간이 존재하는 경우에, 회생 에너지가 획득되는 구간 전에 배터리(110)의 잔량이 다 사용될 수 있다. 따라서, 모드 계획 유닛(124a)은, 현재 위치 이후의 구간에 회생 에너지가 획득되는 구간이 존재하는 경우에, 현재 위치를 포함하는 현재 구간으로부터 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간까지의 구간에 대해 HV 모드를 우선하여 계획한다. 즉, 모드 계획 유닛(124a)은, 구동 경로의 각 구간의 운행 부하를 서로 비교하여 운행 부하가 낮은 구간으로부터 순서대로 EV 모드를 할당하므로, 현재 위치로부터 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간까지의 운행 부하를 통상 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하로 변경한다. 결과적으로, 모드 계획 유닛(124a)은, 현재 위치로부터 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간까지의 구동 모드로서 EV 모드를 할당하지 않고, HV 모드를 할당한다.

모드 계획 유닛(124a)은, 현재 위치에 더 가까운 구간의 에너지 소비가 순서대로 가산되는 에너지 소비와의 비교를 위한 미리 결정된 임계값인 에너지 임계값을 포함한다. 모드 계획 유닛(124a)은, 총 에너지 소비가 에너지 임계값보다 높은 경우에는 가상 운행 부하를 설정한다. 총 에너지 소비는, 일반적으로 가산될 때 증가하지만, 회생 에너지가 획득되는 구간에서는 감소하며, 따라서 에너지 임계값보다 낮을 수 있다. 또한, 모드 계획 유닛(124a)은 가상 운행 부하를 현재 위치에 더 가까운 구간으로부터 순서대로 작게 설정한다.

모드 계획 유닛(124a)은 미리 결정된 조건에 따라 운행 부하를 변경한다. 미리 결정된 조건은, 현재 위치 이후의 구간에 있어서의 회생 에너지가 회생 임계값 이상인 조건, 목적 위치까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인 조건, 배터리(110)의 잔량이 배터리(110)의 잔량의 판별값인 잔량 임계값 미만인 조건 등의 조합이다.

모드 계획 유닛(124a)은, 상기와 같이 구동 경로의 구간들에 대하여 계획된 구동 모드를 표시 장치(113)에 출력하고, 차량이 운행하고 있는 구간에 대해 계획된 구동 모드를 표시 장치(113)에 표시한다.

하이브리드 제어장치(108)는, 차량이 현재 운행하고 있는 위치 정보를 온보드 제어장치(120)로부터 적절히 취득함으로써 차량이 현재 운행하고 있는 현재 구간을 특정하고, 그 특정된 구간에 대해 계획된 구동 모드에서 차량(100)이 운행하게 한다. 즉, 하이브리드 제어장치(108)는, 차량(100)의 구동 경로가 변경될 때마다, 차량(100)의 구동 모드를 대응하는 구간에 할당된 EV 모드 또는 HV 모드로 전환한다. 이에 의해, 차량(100)은, 차량이 현재 운행하고 있는 구간(현재 구간)에 대해 계획된 구동 모드에서 운행한다.

이어서, 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 구동 지원 유닛(124)의 모드 계획 유닛(124a)에 의해 계획된 구동 모드의 계획 처리에 대해서 설명한다. 구동 지원 유닛(124)은, 내비게이션 시스템(112)으로부터 구동 경로가 전달될 때마다, 그 구동 경로의 구간들의 각각에 대한 구동 모드의 계획을 행한다. 또한, 모드 계획 유닛(124a)은 일정 주기마다 구동 모드의 계획을 다시 행한다. 이 주기를 계획 주기로 정의한다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 구동 지원 유닛(124)은, 내비게이션 시스템(112)에 의해 목적 지점이 설정되면, 구동 경로의 모든 구간의 경로 정보를 취득한다(단계 S11). 그리고, 구동 지원 유닛(124)은, 취득된 모든 구간에 대한 정보에 기초하여 총 에너지 소비를 산출하고(단계 S12), 모든 구간의 총 에너지 소비가 배터리(110)의 충전 상태보다 큰지의 여부를 판단한다(단계 S13). 즉, 모드 계획 유닛(124a)은, 차량이 모든 구간을 EV 모드에서 주행할 수 있는지의 여부를 판단한다. 구동 지원 유닛(124)은, 모든 구간의 총 에너지 소비가 배터리(110)의 충전 상태보다 크지 않다고 판단되는 경우에는(단계 S13에서 아니오), 모든 구간에 EV 모드를 할당하고 구동 모드 계획 처리를 종료한다.

한편, 구동 지원 유닛(124)은, 모든 구간의 에너지 소비의 총합이 배터리(110)의 잔량보다 크다고 판단되는 경우에는(단계 S13: 예), 현재 위치 이후의 구간에 있어서의 회생 에너지가 회생 임계값 이상 인지의 여부를 판단한다(단계 S14). 즉, 모드 계획 유닛(124a)은, 구동 모드의 계획에 있어서 고려해야 할 양의 회생 에너지가 획득될 것인지의 여부를 판단한다. 구동 지원 유닛(124)은, 현재 위치 이후의 구간에 있어서의 회생 에너지가 회생 임계값 미만이라고 판단한 경우에는(단계 S14: 아니오), 처리는 단계 S19로 진행한다.

한편, 구동 지원 유닛(124)은, 현재 위치 이후의 구간에 있어서의 회생 에너지가 회생 임계값 이상이라고 판단한 경우에는(단계 S14: 예), 목적 위치까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인지의 여부를 판단한다(단계 S15). 즉, 목적 위치까지의 거리가 그리 길지 않은 경우에는, EV 모드에서 조기에 배터리(110)를 다 사용해버리는 것이 바람직하므로, 모드 계획 유닛(124a)은 목적 위치까지의 거리가 가깝지 않은지의 여부를 판단한다. 구동 지원 유닛(124)가 목적 위치까지의 거리가 미리 결정된 거리보다 짧다고 판단한 경우에는(단계 S15: 아니오), 처리는 단계 S19로 진행된다.

한편, 목적 위치까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상이라고 판단한 경우에는(단계 S15: 예), 구동 지원 유닛(124)은 배터리(110)의 잔량이 잔량 임계값 미만인지의 여부를 판단한다(단계 S16). 즉, 배터리(110)의 잔량이 충분하면 잔량을 고려할 필요가 없으므로, 모드 계획 유닛(124a)은 배터리(110)의 잔량이 적은지의 여부를 판단한다. 구동 지원 유닛(124)이 배터리(110)의 잔량이 잔량 임계값 이상이라고 판단한 경우에는(단계 S16: 아니오), 처리는 단계 S19로 진행된다.

한편, 배터리(110)의 잔량이 잔량 임계값 미만이라고 판단된 경우에는(단계 S16: 예), 구동 지원 유닛(124)은 현재 위치를 포함하는 현재 구간인 i 구간을 i=0로 설정하고, 에너지 소비의 합 E를 E=E0으로 설정한다(단계 S17).

그리고, 구동 지원 유닛(124)은, i 구간까지의 에너지 소비의 합(E)이 에너지 임계값보다 작은지의 여부를 판단한다(단계 S18). 즉, 모드 계획 유닛(124a)은, i 구간 이전의 회생 에너지의 획득으로 인해 에너지 소비의 합이 에너지 임계값보다 작은지의 여부를 판단한다. 그리고, i 구간까지의 에너지 소비의 합(E)이 에너지 임계값보다 작지 않다고 판단된 경우에는(단계 S18: 아니오), 구동 지원 유닛(124)은 i 구간의 운행 부하를 가상 운행 부하(β-c*i)로 설정한다 (단계 S22). 즉, 모드 계획 유닛(124a)은 제1 구간(k1)에 가상 운행 부하(β-c*0=β)를 설정한다. 여기서, β은 가상 운행 부하의 초기값이며, c는 미리 결정된 양이다. 또한, 이후의 구간에서 가상 운행 부하를 설정하는 경우에는, 미리 결정된 양(c)만큼 감소된 값을 가상 운행 부하로서 설정한다.

구동 지원 유닛(124)은, 판단된 구간의 이후의 구간까지의 에너지 소비의 합을 판단하기 위해서, i=i+1 및 E=E+Ei을 설정한다(단계 S23). 그리고, 구동 지원 유닛(124)은, i 구간까지의 에너지 소비의 합(E)이 에너지 임계값보다 작은지의 여부를 다시 판단한다(단계 S18).

한편, 구동 지원 유닛(124)은, i 구간까지의 에너지 소비의 합(E)이 에너지 임계값보다 작다고 판단한 경우에는(단계 S18: 예), 모든 구간 중에서 EV 모드의 할당 후보가 되는 구간을 후보 구간으로서 특정한다(단계 S19). 구동 지원 유닛(124)은, 특정한 후보 구간에 대하여 EV 모드를 할당하고, 나머지의 구간에 HV 모드를 할당한다(단계 S20).

이어서, 구동 지원 유닛(124)은, 배터리(110)의 잔량이 EV 모드가 설정된 구간의 총 에너지 소비 미만인지의 여부를 판단한다(단계 S21). 구동 지원 유닛(124)은, 배터리(110)의 잔량이 EV 모드가 설정된 구간의 총 에너지 소비 이상이라고 판단한 경우에는(단계 S21: 아니오), 처리는 단계 S19로 진행된다. 즉, 모드 계획 유닛(124a)은, 배터리(110)의 잔량이 충분하지 않은 경우에는, EV 모드의 후보 구간을 다시 특정한다.

한편, 구동 지원 유닛(124)은, 배터리(110)의 잔량이 EV 모드가 설정된 구간의 총 에너지 소비 미만이라고 판단한 경우에는(단계 S21: 예), 구동 모드의 계획을 종료한다.

또한, 구동 지원 유닛(124)은 계획 주기마다 구동 경로에 대한 구동 모드의 계획을 행하므로, 배터리(110)의 충전으로 인해 배터리(110)의 잔량이 잔량 임계값 이상이 되면, 가상 운행 부하를 설정하지 않고 구동 모드의 계획을 행한다. 따라서, 가상 운행 부하에 의해 구동 모드가 변경되었을 때에는, 변경되기 전의 구동 모드가 계획된다.

이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여, 이렇게 구성되는 본 실시형태에 따른 이동 지원 장치(구동 지원 시스템)의 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 도 3 내지 도 5을 참조하여, 구동 지원 유닛(124)의 모드 계획 유닛(124a)에 의한 구동 경로의 구간의 일부에 대한 가상 운행 부하의 설정에 대해서 설명한다. 또한, 가상 운행 부하의 설정은 운행 부하가 변경되는 것을 의미하므로, 가상 운행 부하를 설정하기 전의 상태를 운행 부하를 변경하기 전의 상태로서 정의하고, 가상 운행 부하를 설정한 후의 상태를 운행 부하를 변경한 후의 상태로서 정의한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 현재 위치(Pa)로부터 목적 위치(Pb)까지의 구동 경로에서, 내비게이션 시스템(112)에 의해 탐색된 구동 경로에는, 제1 구간(k1) 내지 제5 구간(k5)의 구간이 포함된다. 제1 구간(k1)은 현재의 위치(Pa)를 포함하는 현재 구간에 대응한다. 제2 구간(k2)은 현재 구간의 다음 구간에 대응한다. 또한, 제1 구간(k1) 내지 제5 구간(k5)의 각 구간에 있어서의 운행 부하, 에너지 소비 등에 관한 정보가 지도 정보 데이터베이스(111)로부터 획득된다. 또한, 도 3은, 차량(100)이 구동 경로를 주행할 때의 운행 부하의 평균값을 나타내는 그래프이다. 또한, 차량(100)의 배터리(110)의 잔량은 출발 위치에 있어서 1000kWh이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각 구간의 에너지 소비는, 제1 구간(k1)이 1200kWh로 설정되고, 제2 구간(k2)이 -1000kWh로 설정되고, 제3 구간(k3)이 800kWh로 설정되고, 제4 구간(k4)이 1000kWh로 설정되며, 제5 구간(k5)이 200kWh로 설정되도록 설정된다. 또한, 현재 위치(Pa)로부터 각 구간까지의 에너지 소비의 합은, 제1 구간(k1)이 1200kWh로 설정되고, 제2 구간(k2)까지의 합이 200kWh로 설정되고, 제3 구간(k3)까지의 합이 1000kWh로 설정되고, 제4 구간(k4)까지의 합이 2000kWh로 설정되며, 제5 구간(k5)까지의 합이 2200kWh로 설정되도록 설정된다. 따라서, 모드 계획 유닛(124a)에 의한 계획 처리의 단계 S13에서 사용되는 모든 구간의 에너지 소비의 합계는 2200kWh다. 또한, 모드 계획 유닛(124a)에 의한 계획 처리의 단계 S18에서 사용되는 i 구간까지의 에너지 소비의 합은 상기 각 구간까지의 합이다. 예를 들어, i=0은 최초의 구간이고, i 구간은 제1 구간(k1)이다. 그리고, i 구간에 대한 에너지 소비의 합은 1200kWh이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 운행 부하를 변경하기 전에 있어서의 구동 경로의 각 구간의 최저로부터 최고까지의 운행 부하의 순위는 다음과 같다. 도 3의 실선으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1위는 제2 구간(k2)이고, 제2위는 제5 구간(k5)이고, 제3위는 제1 구간(k1)이고, 제4위는 제3 구간(k3)이며, 제5위는 제4 구간(k4)이다.

이때, 구동 지원 유닛(124)이 위에서 설명된 운행 부하의 오름 차순에 따라 구동 모드를 할당하면, 차량은 회생 에너지가 획득되는 구간 전에 EV 모드에서 주행하므로, 배터리가 다 사용될 수 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 모드 계획 유닛(124a)은, 현재 위치(Pa)에 더 가까운 구간의 에너지 소비를 순서대로 가산하여 구한 에너지 소비가 에너지 임계값보다 높은 가상 운행 부하를 설정한다. 즉, 모드 계획 유닛(124a)은, 도 2b의 단계 S18에서 결과가 아니오라고 판단하고, 단계 S22에서 가상 운행 부하(β-c*1)를 설정한다. 그리고, 제1 구간(k1)의 운행 부하는, 다른 구간의 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하(β)이다. 제2 구간(k2)의 운행 부하에서, 현재 위치(Pa)에 더 가까운 구간의 에너지 소비를 가산하여 구한 에너지 소비는 에너지 임계값보다 낮으므로, 가상 운행 부하는 설정되지 않고, 지도 정보 데이터베이스(111)로부터 획득된 운행 부하가 유지된다. 즉, 모드 계획 유닛(124a)은, 도 2b의 단계 S18에 있어서 결과가 예라고 판단하고, 처리는 단계 S19로 진행되므로, 가상 운행 부하를 설정하지 않는다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 운행 부하를 변경한 후에 있어서의 구동 경로의 각 구간의 운행 부하의 오름 차순은, 제1위가 제2 구간(k2)이고, 제2위가 제5 구간(k5)이고, 제3위가 제3 구간(k3)이고, 제4위가 제4 구간(k4)이며, 제5위가 제1 구간(k1)이도록 설정된다.

이어서, 도 6 내지 도 9을 참조하여, 구동 지원 유닛(124)의 모드 계획 유닛(124a)에 의한 구동 경로의 각 구간에 대한 구동 모드의 설정에 대해서 설명한다. 또한, 운행 부하를 변경한 후의 상태와 비교하기 위해서 운행 부하를 변경하기 전의 상태를 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 변경 전의 운행 부하가 낮은 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하여 구한 값은 다음과 같다. 제1위인 제2 구간(k2)의 에너지 소비는 -1000kWh이므로, 제1위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 -1000kWh이다. 제2위인 제5 구간(k5)의 에너지 소비는 200kWh이므로, 제2위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 -1000+200=-800kWh이다. 제3위인 제1 구간(k1)의 에너지 소비는 1200kWh이므로, 제3위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 -800+1200=400kWh이다. 제4위인 제3 구간(k3)의 에너지 소비는 800kWh이므로, 제4위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 400+800=1200kWh이다. 제5위인 제4 구간(k4)의 에너지 소비는 1000kWh이므로, 제5위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 1200+1000=2200kWh이다. 따라서, 모드 계획 유닛(124a)은, 현재 위치에 있어서의 배터리(110)의 잔량이 1000kWh이므로, 에너지 소비의 합이 배터리(110)의 잔량보다 높은 제3 구간(k3)의 구동 모드 및 제4 구간(k4)의 구동 모드에 대해 HV 모드를 할당한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 변경 전의 각 구간의 운행 부하와 에너지 소비에 기초하여 구동 모드를 계획하는 경우에는, 구동 지원 유닛(124)은 제1 구간(k1) 내지 제3 구간(k3)에 대해 EV 모드를 계획하고, 제4 구간(k4) 및 제5 구간(k5)에 대해 HV 모드를 계획한다. 그리고, 차량(100)은 상기 계획에 따라 먼저 EV 모드에서 주행하고, 제1 구간(k1)의 에너지 소비가 1200kWh이기 때문에, 제1 구간(k1) 내에서 배터리가 다 사용되고, 배터리가 다 사용되는 위치 이후에는 차량은 HV 모드에서 주행한다. 즉, 차량은 회생 에너지가 획득되는 제2 구간(k2)에서 HV 모드에서 주행한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 변경 후의 운행 부하가 낮은 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하여 구한 값은 다음과 같다. 모드 계획 유닛(124a)은, 도 2b의 단계 S21에 있어서 배터리(110)의 잔량과 비교하기 위해서 에너지 소비를 가산한다. 제1위인 제2 구간(k2)의 에너지 소비는 -1000kWh이므로, 제1위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 -1000kWh이다. 제2위인 제5 구간(k5)의 에너지 소비는 200kWh이므로, 제2위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 -1000+200=-800kWh이다. 제3위인 제3 구간(k3)의 에너지 소비는 800kWh이므로, 제3위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 -800+800=0kWh이다. 제4위인 제4 구간(k4)의 에너지 소비는 1000kWh이므로, 제4위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 0+1000=1000kWh이다. 제5위인 제1 구간(k1)의 에너지 소비는 1200kWh이므로, 제5위인 구간까지의 에너지 소비의 합은 1000+1200=2200kWh이다. 따라서, 모드 계획 유닛(124a)은, 도 2b의 단계 S19 내지 S21에 따라, 현재 위치(Pa)에 있어서의 배터리(110)의 잔량이 1000kWh이므로, 에너지 소비의 합이 배터리(110)의 잔량보다 높은 제1 구간(k1)에 대해 HV 모드를 할당한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 모드 계획 유닛(124a)은, 변경 후의 각 구간의 운행 부하와 에너지 소비에 기초하여 구동 모드를 계획한 경우에는, 도 2b의 단계 S20에 따라 제1 구간(k1)에 대해 HV 모드를 계획하고, 제2 구간(k2) 내지 제5 구간(k5)에 대해 EV 모드를 계획한다. 그리고, 차량(100)이 상기 계획에 따라 주행하면, 제5 구간(k5)에서의 주행 후에 배터리(110)의 잔량이 0이 되므로, 구동 경로의 도중에 배터리가 다 사용되지 않고, 차량은 상기 계획과 같은 구동 모드에서 주행할 수 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 회생 에너지를 회수할 수 있는 구간을 포함하는 구동 경로의 각 구간에 적절한 구동 모드를 할당할 수 있는 이동 지원 장치, 이동 지원 방법, 및 구동 지원 시스템을 제공할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 이하의 효과를 달성할 수 있다. (1) 구동 경로가 회생 임계값 이상인 회생 에너지가 획득되는 구간을 포함하고, 배터리(110)의 잔량이 잔량 임계값 미만인 경우, 현재 위치(Pa)를 포함하는 현재 구간(제1 구간(k1))을 갖는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 할당되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획한다. 이로 인해, 회생 임계값 이상인 회생 에너지가 획득되는 구간까지 차량이 EV 모드에서 주행하는 것에 의해 배터리(110)의 전력이 다 사용되는 것이 억제되어, 차량은 회생 에너지가 획득되는 구간에 있어서 EV 모드에서 주행할 수 있다. 또한, 회생 에너지가 획득되는 구간 후에 차량이 EV 모드에서 주행하는 구간이 있는 경우에, 배터리를 다 사용한 것에 기인한 EV 모드를 대신한 HV 모드에서의 주행이 억제된다. 즉, EV 모드가 자주 사용되어 배터리가 다 사용됨으로써, 계획될 수 있는 구동 모드가 HV 모드만으로 설정되는 것이 억제된다. 따라서, 구동 경로에 있어서 회생 에너지의 회수가 예상되는 경우, 각 구간에 적절한 구동 모드를 할당할 수 있다.

(2) 목적 위치(Pb)까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인 경우, 현재 위치(Pa)를 포함하는 현재 구간(제1 구간(k1))을 갖는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 할당되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획한다. 이로 인해, 차량이 목적 위치(Pb)에 접근하기 전에는 HV 모드가 우선적으로 설정되고, 반대로 차량이 목적 위치(Pb)에 접근하면, HV 모드가 우선적으로 설정되어, 보존된 배터리(110)의 에너지를 이용한 EV 모드의 설정이 촉진된다. 따라서, 차량이 목적 위치(Pb)에 접근할 때까지는 배터리(110)의 에너지가 보존되고, 목적 위치(Pb)로부터 미리 결정된 범위 내에서는 보존된 배터리(110)의 에너지가 사용되므로, 목적 위치(Pb)에의 도착 시점에 있어서의 배터리(110)의 에너지가 불필요하게 유지되지 않는다. 이에 의해, 한정된 배터리(110)의 에너지가 유효하게 사용된다.

(3) 구동 경로의 현재 위치(Pa)에 더 가까운 각 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하고, 총 에너지 소비가 에너지 임계값보다 높은 구간에서 가상 운행 부하를 설정함으로써, 대응하는 구간의 운행 부하가 모든 구간의 운행 부하보다도 상대적으로 높은 것으로 여겨진다. 그리고, 이 운행 부하의 크기 관계에 따라 HV 모드 및 EV 모드가 분배됨으로써, 운행 부하가 상대적으로 높은 것으로 여겨진 구간에 대해 HV 모드가 계획된다. 즉, 회생 에너지가 획득되는 구간에서는, 총 에너지 소비가 에너지 임계값 미만이므로, EV 모드가 계획된다. 따라서, 회생 에너지가 획득되는 구간 전의 구간에서 구동 모드에 대해 HV 모드를 계획할 수 있다.

(4) 구간이 구동 경로의 현재 위치(Pa)에 더 가까울 경우, 가상 운행 부하는 더 높게 설정된다. 이로 인해, 구간이 현재 위치(Pa)에 가까울 때는 HV 모드가 계획되는데, 즉 회생 에너지가 획득되는 구간으로부터 구간이 멀리 있으면 HV 모드가 설정될 수 있다.

또한, 상기 실시형태는, 실시형태가 적절히 변경되는 이하의 양태에 의해 실시될 수 있다. 위에서 언급한 실시형태에서, CAN은 온보드 네트워크로서 사용된다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, 연결되어 있는 ECU 등을 통신 가능하도록 연결시킬 수 있는 한, 이더넷(Ethernet)(등록 상표), 플렉스 레이(FlexRay)(등록 상표), 및 IEEE1394(Fire Wire(등록 상표))와 같은 다른 네트워크가 온보드 네트워크로서 사용될 수 있다. CAN을 포함하는 네트워크가 조합될 수 있다. 따라서, 이동 지원 장치를 채용하는 차량의 구성의 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서, 내비게이션 시스템(112) 및 구동 지원 유닛(124)은 상이한 구성으로서 제공된다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, 내비게이션 시스템 및 구동 지원 유닛이 동일한 유닛으로서 제공될 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 구성 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서, 하이브리드 제어장치(108) 및 구동 지원 유닛(124)은 상이한 구성으로서 제공된다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, 하이브리드 제어장치 및 구동 지원 유닛이 동일한 유닛으로서 제공될 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 구성 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서, 내비게이션 시스템(112), 표시 장치(113), 및 온보드 제어장치(120)와 같은 유닛이 차량(100)에 통합된다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, 내비게이션 시스템, 표시 장치, 및 온보드 제어장치와 같은 유닛이, 서로 통신할 수 있는 한은, 그 기능의 모두 또는 일부로서 휴대 전화 또는 스마트폰과 같은 휴대용 정보 처리기를 채용할 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서, 구동 지원 유닛(124), 내비게이션 시스템(112), 지도 정보 데이터베이스(111) 등이 차량(100)에 통합된다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, 구동 지원 유닛, 내비게이션 시스템, 지도 정보 데이터베이스 등의 일부의 기능이, 차량 외부의 정보 처리기에 배치될 수 있거나 휴대용 정보 처리기에 배치될 수 있다. 차량 외부의 정보 처리의 예는 정보 처리 센터이고, 휴대용 정보 처리기의 예는 휴대 전화 및 스마트폰을 포함한다. 차량 외부의 정보 처리기는 무선 통신 회선을 통해 정보를 송신 및 수신하기만 하면 된다. 휴대용 정보 처리는, 온보드 네트워크에 연결될 수 있거나, 근거리 통신에 의해 거기에 연결될 수 있거나, 무선 통신 회선을 통해 정보를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서는, 구동 경로 중의 구간의 운행 부하가 지도 정보 데이터베이스에 포함되는 정보로부터 취득되거나 산출된다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, 구동 경로의 구간의 운행 부하가 학습 데이터베이스로부터 취득되거나 산출될 수 있다. 예를 들어, 운행이 저장되어 있는 경로라면, 학습 데이터베이스에 저장되어 있는, 그 경로에서의 이전 운행에서 필요했던 운행 부하를 이용할 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서, 구간들의 운행 부하의 오름 차순으로 EV 모드가 할당된다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, EV 모드가 적절하게 할당될 수 있는 한은, 도로의 구배, 법정 제한 속도, 및 도로 종별과 같은 지도 데이터에 포함되는 하나 이상의 정보에 기초하여 구간들에 EV 모드가 할당될 수 있다. 내연기관의 효율 또는 배터리의 효율에 기초하여 구간들에 EV 모드가 할당될 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서는, 구동 모드의 할당이 구동 지원 유닛(124)에 의해 행해진다. 본 발명은 이러한 구성으로 제한되지 않고, 구동 모드의 할당이 하이브리드 제어장치 등에 의해 실행될 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서는, 주로, 구동 모드의 할당이, 차량(100)의 위치가 현재 위치(Pa)일 때 실행되지만, 주행 모드의 할당은, 차량이 목적지(Pb)로 이동하고 있는 구동 경로의 임의의 지점에서 실행될 수 있다. 어느 지점에서도 구동 경로의 모든 구간에 대한 적절한 구동 모드의 할당이 실행될 수 있다. 이에 의해, 이동 지원 장치의 설계 자유도의 향상을 달성할 수 있다.

위에서 언급된 실시형태에서는, 가상 운행 부하를 구동 경로의 현재 위치(Pa)에 가까운 구간으로부터 순서대로 감소하도록 설정한다. 그러나, 동일한 가상 운행 부하를 설정할 수 있다. 위에서 언급된 실시형태에서는, 구동 경로의 현재 위치(Pa)에 가까운 구간으로부터 순서대로 에너지 소비가 가산되고, 가산된 소비 에너지가 에너지 임계값보다 큰 구간에는 가상 운행 부하를 설정하고, 가상 운행 부하를 포함하는 운행 부하가 상대적으로 낮은 구간의 구동 모드를 EV 모드로 계획한다. 그러나, 회생 에너지가 획득되는 구간 전의 구간에 대해 HV 모드를 설정할 수 있다.

위에서 설명된 실시형태에서는, 현재 위치(Pa)를 포함하는 현재 구간과 현재 구간 후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획하는 조건으로서, 목적지(Pb)까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인 경우가 포함된다. 그러나, 목적지(Pb)까지의 거리에 관계없이, 현재 위치(Pa)를 포함하는 현재 구간과 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획하는 경우에는, 이 조건을 생략할 수 있다.

위에서 설명된 실시형태에서는, 현재 구간을 포함하는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획된다. 그러나, 현재 구간 이후의 구간을 포함하는 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획할 수 있다. 이와 같이, 현재 구간을 주행하고 있는 도중에 구동 모드를 변경하는 횟수가 억제되어, 운전자가 위화감을 받는 것을 방지할 수 있다.

또한, 현재 구간과 현재 구간 후의 구간의 양쪽 모두를 포함하는 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획할 수 있다. 또한, 회생 에너지가 획득되는 구간 전의 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획할 수 있다.

Claims

내연기관 및 모터를 구동원으로서 구비하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 장치이며,
현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에서의 운행을 위한 운행 부하를 설정할 때, 각 구간에 대해 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로 사용하는 EV 모드 및 적어도 내연기관을 구동원으로서 사용하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 계획 유닛(124a)을 포함하고, 계획 유닛(124a)은, 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량으로부터의 복구를 위한 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 현재 위치를 포함하는 현재 구간 및 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드를 우선적으로 계획하는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획하고,
계획 유닛(124a)은, 구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 각 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하고, 총 에너지 소비가 미리 결정된 임계값보다 높은 구간에서는 각 구간의 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하가 설정되고, 구동 경로의 각 구간 중에서 가상 운행 부하를 포함하는 운행 부하가 상대적으로 낮은 구간의 구동 모드에 대해 EV 모드를 계획하며, 다른 구간의 구동 모드에 대해 HV 모드를 계획하는, 이동 지원 장치.
제1항에 있어서,
계획 유닛(124a)은, 목적지까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인 조건 하에서 구동 모드의 계획을 행하는, 이동 지원 장치.
삭제
제1항에 있어서,
계획 유닛(124a)은, 가상 운행 부하를 구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 구간으로부터 순서대로 낮아지도록 설정하는, 이동 지원 장치.
내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 방법이며,
현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 있어서, 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 포함하는 EV 모드를 구동 모드로 하여 각 구간을 주행할 때의 운행 부하를 설정하는 중에, 각 구간에 대해 상기 EV 모드와 적어도 내연기관을 구동원으로서 포함하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 단계,
배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 현재 위치를 포함하는 현재 구간과 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획하는 단계, 및
구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 각 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하고, 총 에너지 소비가 미리 결정된 임계값보다 높은 구간에서는 각 구간의 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하가 설정되고, 구동 경로의 각 구간 중에서 가상 운행 부하를 포함하는 운행 부하가 상대적으로 낮은 구간의 구동 모드에 대해 EV 모드를 계획하며, 다른 구간의 구동 모드에 대해 HV 모드를 계획하는 단계를 포함하는, 이동 지원 방법.
제5항에 있어서,
목적지까지의 거리가 미리 결정된 거리 이상인 조건 하에서 구동 모드를 계획하는, 이동 지원 방법.
내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 장치이며,
현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 있어서, 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 포함하는 EV 모드를 구동 모드로 하여 각 구간을 주행할 때의 운행 부하를 설정하는 중에, 각 구간에 대해 상기 EV 모드와 적어도 내연기관을 구동원으로서 포함하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 계획 유닛(124a)을 포함하고, 계획 유닛(124a)은, 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 주행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획하고,
계획 유닛(124a)은, 구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 각 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하고, 총 에너지 소비가 미리 결정된 임계값보다 높은 구간에서는 각 구간의 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하가 설정되고, 구동 경로의 각 구간 중에서 가상 운행 부하를 포함하는 운행 부하가 상대적으로 낮은 구간의 구동 모드에 대해 EV 모드를 계획하며, 다른 구간의 구동 모드에 대해 HV 모드를 계획하는, 이동 지원 장치.
내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 이동을 지원하는 이동 지원 방법이며,
현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 있어서, 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 포함하는 EV 모드를 구동 모드로 하여 각 구간을 주행할 때의 운행 부하를 설정하는 중에, 각 구간에 대해 상기 EV 모드와 적어도 내연기관을 구동원으로서 포함하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 단계,
배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고, 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 회생 에너지가 획득되는 구간 이전의 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획하는 단계, 및
구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 각 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하고, 총 에너지 소비가 미리 결정된 임계값보다 높은 구간에서는 각 구간의 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하가 설정되고, 구동 경로의 각 구간 중에서 가상 운행 부하를 포함하는 운행 부하가 상대적으로 낮은 구간의 구동 모드에 대해 EV 모드를 계획하며, 다른 구간의 구동 모드에 대해 HV 모드를 계획하는 단계를 포함하는, 이동 지원 방법.
내연기관 및 모터를 구동원으로서 포함하는 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에 대해 계획된 복수의 상이한 구동 모드로부터 선택되는 하나의 구동 모드에 기초하여 차량의 구동을 지원하는 구동 지원 시스템이며,
구동 경로의 각 구간에 대해 복수의 구동 모드로부터 선택되는 하나의 구동 모드를 계획하는 이동 지원 장치를 포함하고, 이동 지원 장치는, 현재 위치로부터 목적지까지의 구동 경로를 구획한 각 구간에서의 운행을 위한 운행 부하를 설정할 때, 각 구간에 대해 배터리를 사용하는 모터를 구동원으로서 사용하는 EV 모드 및 적어도 내연기관을 구동원으로서 사용하는 HV 모드 중 어느 하나의 구동 모드를 계획하는 계획 유닛(124a)을 포함하며, 계획 유닛(124a)은, 배터리의 잔량이 배터리의 잔량의 판정값인 잔량 임계값 미만이고 운행 부하의 정보로부터 획득되는 회생 에너지가 배터리의 잔량의 복구의 판정값인 회생 임계값 이상일 때, 현재 위치를 포함하는 현재 구간 및 현재 구간 이후의 구간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구간에 대해 HV 모드가 우선적으로 계획되는 양태를 사용하여 구동 모드를 계획하고,
계획 유닛(124a)은, 구동 경로의 현재 위치에 더 가까운 각 구간으로부터 순서대로 에너지 소비를 가산하고, 총 에너지 소비가 미리 결정된 임계값보다 높은 구간에서는 각 구간의 운행 부하보다 높은 가상 운행 부하가 설정되고, 구동 경로의 각 구간 중에서 가상 운행 부하를 포함하는 운행 부하가 상대적으로 낮은 구간의 구동 모드에 대해 EV 모드를 계획하며, 다른 구간의 구동 모드에 대해 HV 모드를 계획하는, 구동 지원 시스템.