WO2017138225A1 - 充放電支援装置、コンピュータプログラム及び充放電支援方法 - Google Patents

充放電支援装置、コンピュータプログラム及び充放電支援方法 Download PDF

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charging
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光司 荒井
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住友電気工業株式会社
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    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a charge / discharge support apparatus, a computer program, and a charge / discharge support method.
  • a navigation device refers to an eco-index for each link of a plurality of routes connecting the current position of a vehicle and a destination, and sets a route for which the overall evaluation of the eco-index is optimal as a recommended route (patent) Reference 1).
  • a charge / discharge support apparatus is a charge / discharge support apparatus that supports charge / discharge control of a power storage device mounted on a vehicle, and the consumption of fuel and power for each of a plurality of sections on the travel route of the vehicle is small.
  • the acquisition part which acquires the energy index which shows this, and the specific
  • a charge / discharge support method is a charge / discharge support method that supports charge / discharge control of a power storage device mounted on a vehicle, and the amount of fuel and power consumption for each of a plurality of sections on the travel route of the vehicle is small.
  • the acquisition unit acquires an energy index indicating, and the specifying unit specifies a control amount related to charging / discharging of the power storage device for each of the plurality of sections based on the acquired energy index.
  • Patent Document 1 can provide a recommended route that is expected to have low fuel consumption among a plurality of routes, when the vehicle actually travels on the recommended route, how to reduce the fuel consumption of the vehicle. It is not disclosed whether to perform control (for example, battery charge control by power generation and battery discharge control by power generation stop). For this reason, when the travel route to the destination is determined, it is desired to reduce fuel consumption on the travel route.
  • control for example, battery charge control by power generation and battery discharge control by power generation stop.
  • a charge / discharge support apparatus capable of supporting charge / discharge control of a power storage device mounted on a vehicle to reduce fuel consumption, a computer program for realizing the charge / discharge support apparatus, and a charge / discharge support method. For the purpose.
  • the charge / discharge support apparatus is a charge / discharge support apparatus that supports charge / discharge control of a power storage device mounted on a vehicle, and is configured to supply fuel and power for each of a plurality of sections on the travel route of the vehicle.
  • the acquisition part which acquires the energy index which shows the magnitude of consumption, and the specific part which specifies the control amount which concerns on charging / discharging of the said electrical storage device for every said some area based on the energy index acquired by this acquisition part are provided.
  • a computer program is a computer program for causing a computer to support charge / discharge control of a power storage device mounted on a vehicle, and the computer is provided for each of a plurality of sections on the travel route of the vehicle.
  • An acquisition unit that acquires an energy index indicating the level of consumption of fuel and electric power
  • a specifying unit that specifies, for each of the plurality of sections, a control amount related to charging / discharging of the power storage device based on the acquired energy index.
  • a charge / discharge support method is a charge / discharge support method that supports charge / discharge control of an electricity storage device mounted on a vehicle, and includes fuel and electric power for each of a plurality of sections on a travel route of the vehicle.
  • An acquisition part acquires the energy index which shows the magnitude of consumption, and a specific part specifies the control amount which concerns on charging / discharging of the said electrical storage device for every said some area based on the acquired energy index.
  • the energy index is a value indicating how much energy is consumed when the vehicle travels.
  • Ed is an index related to energy required to drive the vehicle
  • Eg is an index related to energy required for power generation and power running by the generator or motor generator (generator / motor)
  • Ea is an air conditioner or compressor Is an index related to the energy required to operate the electrical component
  • El is an index related to the energy required to operate the electrical component
  • Er is an index related to the energy related to road characteristics (eg, gradient, curvature, etc.)
  • Ew is an index related to weather-related energy.
  • the specifying unit specifies a control amount related to charging / discharging of the power storage device for each of a plurality of sections based on the energy index acquired by the acquiring unit.
  • the control amount can be, for example, a charge amount (for example, a charge amount per unit time such as 1 second) and a discharge amount (for example, a discharge amount per unit time such as 1 second) of the power storage device.
  • the power generation is reduced and the charge amount of the power storage device is decreased so as not to increase the fuel consumption by power generation, or the power generation is stopped and the discharge amount of the power storage device is increased, or the motor
  • fuel consumption can be reduced.
  • the smaller the energy index in any section on the travel route the smaller the load for energy consumption, and the lower the consumption of fuel and power. Therefore, since the deterioration of fuel consumption due to power generation is small in sections where the energy index is relatively small, the necessary power generation amount for the entire travel route is maintained by actively generating power and increasing the charge amount of the power storage device. However, fuel consumption can be reduced.
  • control amount can be, for example, the upper limit value of the charging rate (SOC: State : of Charge) of the power storage device.
  • SOC State : of Charge
  • the upper limit value of the charge rate of the power storage device is increased in order to actively generate power. Thereby, fuel consumption can be reduced, maintaining the electric power generation amount required as the whole driving
  • the specifying unit specifies the control amount in the section to be smaller as the energy index in the section is larger.
  • the identifying unit identifies the control amount in the section smaller as the energy index in the section is larger.
  • the control amount for example, to reduce the charge amount of the electricity storage device, to increase the discharge amount (if the charge amount is further reduced and the charge amount becomes negative, it becomes equivalent to the discharge amount), the charge rate It means to reduce the upper limit value.
  • the greater the energy index in any section on the travel route the greater the load for energy consumption and the greater the consumption of fuel and power. Therefore, in the section where the energy index is relatively large, the power generation is reduced and the charge amount (control amount) of the power storage device is reduced so as not to increase the fuel consumption by power generation, or the power generation is stopped and the discharge amount of the power storage device is increased.
  • fuel consumption can be reduced by assisting the motor generator to reduce the engine load.
  • the greater the energy index in any section on the travel route the greater the load for energy consumption, and the greater the consumption of fuel and power. Therefore, in the section where the energy index is relatively large, the power generation is reduced so as not to increase the fuel consumption due to the power generation, or the upper limit value (control amount) of the charge rate of the power storage device is reduced so that the motor generator actively assists. As a result, fuel consumption can be reduced.
  • the determination unit determines the energy index in an arbitrary section of the plurality of sections and the magnitude of the energy index in one or a plurality of destination sections ahead of the arbitrary section.
  • the destination section is a section closer to the destination than an arbitrary section.
  • the destination section may be a section adjacent to an arbitrary section, but may be separated.
  • the specifying unit specifies a control amount in an arbitrary section based on the determination result in the determining unit. By considering not only the energy index in one section but also the energy index in the preceding section, it becomes possible to further reduce fuel consumption.
  • the determination unit determines that the energy index in the preceding section is larger than the energy index in the arbitrary section in the determination section, in the arbitrary section Increase the control amount.
  • the specifying unit increases the control amount in the arbitrary section.
  • the energy index in the earlier section is greater than the energy index in any section, the person who generates power in the section with a smaller energy index and charges the storage device than the power section and charges the storage device in the earlier section
  • fuel consumption can be reduced.
  • the determining unit determines that the energy index in the preceding section is smaller than the energy index in the arbitrary section in the determination section, in the arbitrary section Reduce the control amount.
  • the specifying unit decreases the control amount in the arbitrary section. If the energy index in the earlier section is smaller than the energy index in any section, the person who generates power in the earlier section with a lower energy index and charges the storage device than the power generation and charging the storage device in any section However, fuel consumption can be reduced. Therefore, fuel consumption can be reduced by reducing the charge amount of the electricity storage device in an arbitrary section or switching to discharging.
  • the determination unit determines the magnitude of an energy index in one or more rear sections after the arbitrary section, and the specifying unit is the determination unit.
  • the control amount in the arbitrary section is increased.
  • the determining unit determines the magnitude of the energy index in one or more rear sections after an arbitrary section.
  • the rear section is a section closer to the departure point or the current point than an arbitrary section.
  • the rear section can be a section adjacent to an arbitrary section, but may be separated.
  • the specifying unit increases the control amount in the arbitrary section. If the energy index in the earlier section and the rear section is greater than the energy index in any section, it generates power in any section with a lower energy index than generating power in the preceding section and rear section and charging the storage device. Charging the power storage device can reduce fuel consumption. In addition, since the energy index in the rear section is large, it is considered that the charge amount of the electricity storage device in the rear section is small. Therefore, the charge amount may be further increased in an arbitrary section so that the charge amount of the power storage device does not decrease.
  • the specifying unit decreases the control amount in the arbitrary section. If the energy index in the earlier section and the rear section is smaller than the energy index in any section, it generates power in the earlier section where the energy index is smaller than the power index generated in any section and charges the storage device. Charging can reduce fuel consumption. Therefore, fuel consumption can be reduced by further reducing the amount of charge of the electricity storage device in an arbitrary section or switching to discharging.
  • the specifying unit when the energy index is smaller than a predetermined threshold, specifies the charge amount of the power storage device according to the control amount, and the energy When the index is larger than the threshold, the magnitude of the discharge amount of the electricity storage device is specified according to the magnitude of the control amount.
  • the identifying unit identifies the amount of charge of the power storage device according to the control amount.
  • the specifying unit Specify the amount of discharge.
  • the specifying unit specifies the magnitude of the upper limit value of the charging rate of the electricity storage device according to the magnitude of the control amount.
  • the upper limit value of the charge rate of the electricity storage device is used as the control amount, and when the control amount is reduced, the upper limit value of the charge rate is reduced. Further, when the control amount is increased, the upper limit value of the charging rate is increased.
  • the acquisition unit acquires the energy index in the section at different time points
  • the specifying unit calculates the difference in energy index acquired at the different time points. Is equal to or greater than a predetermined difference threshold, the control amount in the section is specified based on the most recently acquired energy index.
  • the acquisition unit acquires the energy index in the section at different time points.
  • a specific part specifies the control amount in a section based on the energy index acquired most recently, when the difference of the energy index acquired at each different time is more than a predetermined difference threshold.
  • the driving state of the vehicle speed, acceleration, deceleration, etc.
  • the energy index also changes in the same section. Therefore, when the energy index of the section acquired in the past and the energy index of the same section acquired this time change more than the difference threshold, the energy index in the section is replaced. Thereby, even when the energy index fluctuates relatively greatly, the energy index in the latest situation can be used, and the fuel consumption can be accurately reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the charge / discharge support system of the present embodiment.
  • the charging / discharging support system according to the present embodiment includes vehicles 100 and 200 equipped with a communication device 50, a server 300, a roadside device 400, and the like. In the example of FIG. 1, two vehicles are illustrated, but the number of vehicles is not limited to two and may be three or more.
  • a section is a section connecting any two points on the road. For example, a section between adjacent intersections, a section between intersections and a branch point, a section having a gradient, a section having the same speed limit, etc. can do.
  • Each section is assigned a unique section ID.
  • a section is also called a link.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the charge / discharge support apparatus 10 of the present embodiment.
  • the vehicle 100 includes, in addition to the communication device 50, a charge / discharge support device 10, a generator or motor generator (generator / motor) 60, a BMS (Battery Management System) 70, and the like.
  • a battery, an air conditioner, an electrical component, an engine, and the like as an electricity storage device are not shown.
  • the charging / discharging support apparatus 10 includes a control unit 11 that controls the entire apparatus, a specifying unit 12, a determination unit 13, an interface unit 14, a storage unit 15, a navigation unit 16, and the like.
  • the interface unit 14 has an interface function with the communication device 50, the generator or motor generator 60, and the BMS 70.
  • the navigation unit 16 has a GPS function and can identify the current position (current location) of the vehicle 100.
  • the navigation unit 16 determines a travel route between the departure point or the current location and the destination.
  • the travel route can be determined by specifying a route having the shortest travel time among a plurality of routes from the current location (departure location) to the destination, but is not limited thereto.
  • road regulation information can be obtained from, for example, traffic information such as VICS (registered trademark), probe information obtained from a probe vehicle, and the like.
  • the communication device 50 transmits the current position of the vehicle 100, the determined travel route, the destination, and identification information of the vehicle 100 to the server 300 directly or via the roadside device 400. Then, server 300 transmits the energy index of each of a plurality of sections constituting the travel route transmitted by vehicle 100 to vehicle 100 (communication device 50). The server 300 can also transmit an energy index corresponding to the vehicle type of the vehicle 100.
  • the interface unit 14 has a function as an acquisition unit, and acquires an energy index indicating the level of fuel and power consumption for each of a plurality of sections on the travel route from the current location (starting location) of the vehicle 100 to the destination. .
  • the storage unit 15 stores predetermined information such as the energy index acquired by the interface unit 14 and the identification information of the vehicle 100.
  • the specifying unit 12 specifies a control amount related to charging / discharging of a battery (not shown) for each of a plurality of sections based on the energy index acquired by the interface unit 14.
  • Eth is a predetermined threshold value Eth of the energy index. That is, the specifying unit 12 specifies the amount of charge of the battery according to the magnitude of the control amount when the energy index is smaller than the predetermined threshold Eth, and according to the magnitude of the control amount when the energy index is greater than the threshold Eth. Determine the amount of battery discharge.
  • the smaller the energy index in any section on the travel route the smaller the load for energy consumption, and the lower the consumption of fuel and power. Therefore, in the section where the energy index is relatively small, the deterioration of fuel consumption due to power generation is small, so by actively generating power and increasing the amount of charge of the battery, while maintaining the required power generation amount for the entire travel route Fuel consumption can be reduced.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a second example of the control amount specified by the charge / discharge assisting apparatus 10 of the present embodiment.
  • the horizontal axis represents the energy index in an arbitrary section of the travel route
  • the vertical axis represents the upper limit value of the battery charging rate (SOC: State of Charge). That is, as shown in FIG. 4, the control amount can be, for example, the upper limit value of the battery charge rate (SOC).
  • the specifying unit 12 specifies the magnitude of the upper limit value of the battery charging rate according to the magnitude of the control amount.
  • the upper limit value of the charging rate of the battery is used as the control amount, and when the control amount is reduced, the upper limit value of the charging rate is reduced. Further, when the control amount is increased, the upper limit value of the charging rate is increased.
  • the power generation time is reduced by reducing the upper limit value of the battery charging rate in order to reduce the power generation so as not to increase the fuel consumption by the power generation, or the motor generator assists actively. To reduce fuel consumption.
  • the smaller the energy index in any section on the travel route the smaller the load for energy consumption, and the lower the consumption of fuel and power. Therefore, since the deterioration of fuel consumption due to power generation is small in the section where the energy index is relatively small, the upper limit value of the battery charging rate is increased in order to actively generate power. Thereby, fuel consumption can be reduced, maintaining the electric power generation amount required as the whole driving
  • the amount of charge and the amount of discharge of the battery are used as control amounts, but the same applies to the upper limit value of the battery charge rate.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first example of charge / discharge control in the travel route by the charge / discharge support apparatus 10 of the present embodiment.
  • the number of sections is not limited to ten.
  • the upper diagram shows the energy index in each section, and the predetermined threshold is Eth.
  • the lower diagram shows the charge amount and discharge amount of the battery specified by the specifying unit 12.
  • the amount of charge and the amount of discharge are, for example, amounts in units of 1 second, but are not limited to units of 1 second.
  • the specifying unit 12 specifies the control amount in the section smaller as the energy index in the section increases. Decreasing the control amount means, for example, reducing the charge amount of the battery or increasing the discharge amount (when the charge amount is further reduced and the charge amount becomes negative, it becomes equivalent to the discharge amount). In addition, you may make the upper limit of the charging rate in the said area small, so that the energy index in an area is large.
  • the greater the energy index in any section on the travel route the greater the load for energy consumption and the greater the consumption of fuel and power. Therefore, in a section where the energy index is relatively large, the power generation is reduced and the battery charge amount (control amount) is reduced so as not to increase the fuel consumption by the power generation (for example, the section L3 in FIG. 5), or the power generation is stopped.
  • the battery charge amount control amount
  • the fuel consumption can be reduced.
  • the greater the energy index in any section on the travel route the greater the load for energy consumption, and the greater the consumption of fuel and power. Therefore, although not shown in the figure, in a section where the energy index is relatively large, the upper limit value of the battery charge rate (control to reduce power generation so as not to increase fuel consumption by power generation or to actively assist the motor generator) By reducing the amount, the fuel consumption can be reduced.
  • the determination unit 13 determines the energy index in an arbitrary section on the travel route and the magnitude of the energy index in one or more destination sections ahead of the arbitrary section.
  • the destination section is a section closer to the destination than an arbitrary section.
  • the destination section may be a section adjacent to an arbitrary section, but may be separated.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a third example of the charge / discharge control in the travel route by the charge / discharge support apparatus 10 of the present embodiment.
  • the specifying unit 12 decreases the control amount in the arbitrary section.
  • the preceding section can be L3.
  • the battery is charged by generating power in the preceding section L3 having a smaller energy index than charging the battery by generating power in the arbitrary section L2. Doing so can reduce fuel consumption. Therefore, fuel consumption can be reduced by reducing the amount of charge of the battery in any section L2.
  • the preceding sections can be L6 and L7.
  • the energy index in the earlier section L6, L7 is smaller than the energy index in the arbitrary section L5
  • the power is generated in the earlier section L6, L7 having a smaller energy index than generating power in the arbitrary section L5 and charging the battery. Therefore, it is possible to reduce fuel consumption by charging the battery. Therefore, fuel consumption can be reduced by reducing the amount of charge of the battery in an arbitrary section L5.
  • the preceding section can be L8.
  • the energy index in the preceding section L8 is further smaller than the energy index in the arbitrary section L7, it is possible to reduce fuel consumption by generating power in the preceding section L8 having a smaller energy index and charging the battery. Therefore, fuel consumption can be reduced by switching to battery discharge in an arbitrary section L7.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a fourth example of charge / discharge control in the travel route by the charge / discharge support apparatus 10 of the present embodiment.
  • the determination unit 13 determines the magnitude of the energy index in one or more rear sections after an arbitrary section.
  • the rear section is a section closer to the departure point or the current point than an arbitrary section.
  • the rear section can be a section adjacent to an arbitrary section, but may be separated.
  • the specifying unit 12 increases the control amount in the arbitrary section.
  • the preceding section can be L5 (or sections L5 and L6)
  • the rear section can be L3 (or sections L2 and L3). be able to.
  • any section having a smaller energy index than generating power in the front section L5 and the rear section L3 and charging the battery Fuel consumption can be reduced by generating power at L4 and charging the battery. Therefore, fuel consumption can be reduced by increasing the amount of charge in an arbitrary section L4.
  • the charge amount of the battery in the rear section is considered to be small. Therefore, the charge amount may be further increased in an arbitrary section L4 so that the charge amount of the battery does not decrease.
  • the specifying unit 12 decreases the control amount in the arbitrary section.
  • the preceding section can be L8 (or sections L8 and L9) and the rear section can be L6 (or sections L5 and L6). be able to.
  • the interface unit 14 can acquire the energy index in the section at different time points.
  • specification part 12 specifies the control amount in an area based on the energy index acquired most recently, when the difference of the energy index acquired at each different time is more than a predetermined difference threshold value.
  • the driving state of the vehicle changes according to the traffic volume or traffic conditions on the road, and the energy index also changes in the same section. Therefore, when the energy index of the section acquired in the past and the energy index of the same section acquired this time change more than the difference threshold, the energy index in the section is replaced. Thereby, even when the energy index fluctuates relatively greatly, the energy index in the latest situation can be used, and the fuel consumption can be accurately reduced.
  • control unit 11 adjusts the power generation amount of the generator by outputting the control amount specified by the specifying unit 12 to the generator or motor generator 60 and the BMS 70 via the interface unit 14, or the battery The amount of charge and the amount of discharge can also be adjusted.
  • FIG. 5 to FIG. 8 the example of the charge / discharge control has been described separately for the sake of simplicity. However, the respective charge / discharge control methods may be carried out independently, and FIG. 5 to FIG. You may implement combining some of charging / discharging control.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of a processing procedure of charge / discharge control by the charge / discharge support apparatus 10 of the present embodiment.
  • the processing subject will be described as the control unit 11 for convenience.
  • the control unit 11 determines a travel route to the destination (S11), and acquires an energy index for each section of the travel route (S12).
  • the control unit 11 specifies the control amount of the planned travel section (section on the travel route from the current location to the destination) (S13), and determines whether the energy index of the planned travel section has been acquired (S14). When the energy index of the scheduled travel section is acquired (YES in S14), the control unit 11 determines whether or not the difference between the energy index acquired in the past and the energy index acquired this time is equal to or greater than the difference threshold (S15). ).
  • the control unit 11 updates the energy index of the corresponding section with the energy index acquired this time (S16), and continues the processing from step S13.
  • the control unit 11 determines whether or not the destination has been reached (S17).
  • step S17 If the energy index of the scheduled travel section is not acquired (NO in S14), the control unit 11 performs the process of step S17. If it has not arrived at the destination (NO in S17), the control unit 11 performs the process from step S14, and if it has arrived at the destination (YES in S17), the process is terminated.
  • the number of preceding sections and the number of rear sections may not be the same. Further, the preceding section or the rear section may be composed of adjacent sections or may be composed of discrete sections.
  • the energy index threshold Eth can be set to a value that optimizes fuel consumption by switching between charging and discharging of the battery. Further, the battery charge amount and discharge amount may be specified by comparing the average value of the energy index of all sections of the travel route with the energy index of an arbitrary section.

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Abstract

車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援する充放電支援装置であって、車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する取得部と、得部で取得したエネルギー指数に基づいて蓄電デバイスの充放電に係る制御量を複数の区間毎に特定する特定部とを備える。

Description

充放電支援装置、コンピュータプログラム及び充放電支援方法
　本発明は、充放電支援装置、コンピュータプログラム及び充放電支援方法に関する。
　　本出願は、２０１６年２月１０日出願の日本出願第２０１６－０２３８０６号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　地球環境の保全又はエネルギーの有効利用などの観点から、車両の燃費を向上させることは重要な課題となっている。そこで、車両の燃費性能を向上させるだけでなく、実際に車両が道路を走行する場合の作動状態（例えば、加速、減速）に応じて燃費が変動することに注目して燃費向上を図る技術が開発されている。
　例えば、車両の現在位置及び目的地を結ぶ複数のルートそれぞれの各リンクにおけるエコ指数を参照し、エコ指数の総合評価が最適となるルートを推奨ルートとして設定するナビ装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００８－０２０３８２号公報
　本開示の充放電支援装置は、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援する充放電支援装置であって、前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する取得部と、該取得部で取得したエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定する特定部とを備える。
　本開示のコンピュータプログラムは、コンピュータに、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する取得部と、取得したエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定する特定部として機能させる。
　本開示の充放電支援方法は、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援する充放電支援方法であって、前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得部が取得し、取得されたエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定部が特定する。
本実施の形態の充放電支援システムの構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の充放電支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の充放電支援装置が特定する制御量の第１例を示す模式図である。 本実施の形態の充放電支援装置が特定する制御量の第２例を示す模式図である。 本実施の形態の充放電支援装置による走行経路での充放電制御の第１例を示す説明図である。 本実施の形態の充放電支援装置による走行経路での充放電制御の第２例を示す説明図である。 本実施の形態の充放電支援装置による走行経路での充放電制御の第３例を示す説明図である。 本実施の形態の充放電支援装置による走行経路での充放電制御の第４例を示す説明図である。 本実施の形態の充放電支援装置による充放電制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。
［本開示が解決しようとする課題］
　特許文献１の装置は、複数のルートのうち低燃費が見込まれる推奨ルートを提供することはできるものの、実際に車両が推奨ルートを走行する場合に、燃料消費を低減すべく車両をどのように制御（例えば、発電によるバッテリの充電制御及び発電停止によるバッテリの放電制御など）するかは開示されていない。このため、目的地までの走行経路が決定された場合に、当該走行経路上で燃料消費を低減することが望まれる。
　そこで、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援して燃料消費を低減することができる充放電支援装置、該充放電支援装置を実現するためのコンピュータプログラム及び充放電支援方法を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
　本開示によれば、燃料消費を低減することができる。
［本願発明の実施形態の説明］
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援する充放電支援装置であって、前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する取得部と、該取得部で取得したエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定する特定部とを備える。
　本実施の形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する取得部と、取得したエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定する特定部として機能させる。
　本実施の形態に係る充放電支援方法は、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援する充放電支援方法であって、前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得部が取得し、取得されたエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定部が特定する。
　取得部は、車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する。走行経路は、例えば、出発地又は現在地から目的地までの経路とすることができる。区間は、道路上の任意の２地点間を結ぶ区間であり、例えば、隣り合う交差点間の区間、交差点と分岐点との間の区間、勾配のある区間、制限速度が同じである区間等とすることができる。エネルギー指数は、道路網の区間毎に予めサーバ等により算出して記憶してあり、取得部は、当該サーバからエネルギー指数を取得することができる。
　エネルギー指数は、車両が走行した場合に、どれだけのエネルギーを消費するかを示す値である。区間毎のエネルギー指数Ｅは、例えば、Ｅ＝Ｅｄ＋Ｅｇ＋Ｅａ＋Ｅｌ＋Ｅｒ＋Ｅｗ　という式で表すことができる。ここで、Ｅｄは車両を駆動するのに要するエネルギーに係る指数であり、Ｅｇは発電機又はモータジェネレータ（発電機兼電動機）による発電及び力行に要するエネルギーに係る指数であり、Ｅａはエアコン又はコンプレッサを動作するのに要するエネルギーに係る指数であり、Ｅｌは電装品を動作するのに要するエネルギーに係る指数であり、Ｅｒは道路の特性（例えば、勾配、曲率など）に関連するエネルギーに係る指数であり、Ｅｗは天候関連するエネルギーに係る指数である。
　特定部は、取得部で取得したエネルギー指数に基づいて蓄電デバイスの充放電に係る制御量を複数の区間毎に特定する。制御量は、例えば、蓄電デバイスの充電量（例えば、１秒などの単位時間当たりの充電量）及び放電量（例えば、１秒などの単位時間当たりの放電量）とすることができる。走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らし蓄電デバイスの充電量を小さくするか、あるいは発電を停止して蓄電デバイスの放電量を大きくする、もしくはモータジェネレータからアシストしてエンジン負荷を低減することにより、燃料消費を低減することができる。
　また、走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が小さいほど、エネルギー消費のための負荷が小さく、燃料及び電力の消費は小さくなる。そこで、エネルギー指数が比較的小さい区間では、発電による燃料消費の悪化は小さいので、積極的に発電を行い、蓄電デバイスの充電量を大きくすることにより、走行経路全体として必要な発電量を維持しつつ燃料消費を低減することができる。
　また、制御量は、例えば、蓄電デバイスの充電率（ＳＯＣ：State of Charge）の上限値とすることができる。走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らすべく、あるいは積極的にモータジェネレータでアシストを行ってエンジン負荷を減らすべく、蓄電デバイスの充電率の上限値を小さくすることにより、燃料消費を低減することができる。また、走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が小さいほど、エネルギー消費のための負荷が小さく、燃料及び電力の消費は小さくなる。そこで、エネルギー指数が比較的小さい区間では、発電による燃料消費の悪化は小さいので、積極的に発電を行うべく蓄電デバイスの充電率の上限値を大きくする。これにより、走行経路全体として必要な発電量を維持しつつ燃料消費を低減することができる。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記特定部は、前記区間でのエネルギー指数が大きいほど該区間での制御量を小さく特定する。
　特定部は、区間でのエネルギー指数が大きいほど該区間での制御量を小さく特定する。制御量を小さくするとは、例えば、蓄電デバイスの充電量を小さくすること、放電量を大きくすること（充電量をさらに小さくして充電量が負になると放電量と等価になる）、充電率の上限値を小さくすることを意味する。
　走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らし蓄電デバイスの充電量（制御量）を小さくするか、あるいは発電を停止して蓄電デバイスの放電量を大きくする、もしくはモータジェネレータからアシストしてエンジン負荷を低減することにより燃料消費を低減することができる。
　また、走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らす、あるいは積極的にモータジェネレータでアシストを行うべく蓄電デバイスの充電率の上限値（制御量）を小さくすることにより、燃料消費を低減することができる。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記複数の区間の任意の区間でのエネルギー指数及び該任意の区間より先の１又は複数の先方区間でのエネルギー指数の大小を判定する判定部を備え、前記特定部は、前記判定部での判定結果に基づいて前記任意の区間での制御量を特定する。
　判定部は、複数の区間の任意の区間でのエネルギー指数及び該任意の区間より先の１又は複数の先方区間でのエネルギー指数の大小を判定する。先方区間は、任意の区間よりも目的地寄りの区間である。先方区間は、任意の区間に隣接する区間とすることができるが、離れていてもよい。
　特定部は、判定部での判定結果に基づいて任意の区間での制御量を特定する。１つの区間でのエネルギー指数だけでなく、先方区間でのエネルギー指数を考慮することにより、より燃料消費を低減することが可能となる。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記特定部は、前記判定部で前記先方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を大きくする。
　特定部は、判定部で先方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、任意の区間での制御量を大きくする。先方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より大きい場合、先方区間で発電して蓄電デバイスを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい任意の区間で発電して蓄電デバイスを充電する方が、燃料消費を低減することができる。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記特定部は、前記判定部で前記先方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を小さくする。
　特定部は、判定部で先方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、任意の区間での制御量を小さくする。先方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より小さい場合、任意の区間で発電して蓄電デバイスを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい先方区間で発電して蓄電デバイスを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間での蓄電デバイスの充電量を減らし、あるいは放電に切り替えることにより、燃料消費を低減することができる。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記判定部は、前記任意の区間より後の１又は複数の後方区間でのエネルギー指数の大小を判定し、前記特定部は、前記判定部で前記先方区間及び前記後方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を大きくする。
　判定部は、任意の区間より後の１又は複数の後方区間でのエネルギー指数の大小を判定する。後方区間は、任意の区間よりも出発地又は現在地点寄りの区間である。後方区間は、任意の区間に隣接する区間とすることができるが、離れていてもよい。
　特定部は、判定部で先方区間及び後方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、任意の区間での制御量を大きくする。先方区間及び後方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より大きい場合、先方区間及び後方区間で発電して蓄電デバイスを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい任意の区間で発電して蓄電デバイスを充電する方が、燃料消費を低減することができる。なお、後方区間でのエネルギー指数が大きいので、後方区間での蓄電デバイスの充電量は小さいと考えられる。そこで、蓄電デバイスの充電量が低下しないように、任意の区間で充電量をさらに大きくするようにしてもよい。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記特定部は、前記判定部で前記先方区間及び前記後方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を小さくする。
　特定部は、判定部で先方区間及び後方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、任意の区間での制御量を小さくする。先方区間及び後方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より小さい場合、任意の区間で発電して蓄電デバイスを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい先方区間で発電して蓄電デバイスを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間での蓄電デバイスの充電量をさらに減らし、あるいは放電に切り替えることにより、燃料消費を低減することができる。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記特定部は、前記エネルギー指数が所定の閾値より小さい場合、前記制御量の大小に応じて前記蓄電デバイスの充電量の大小を特定し、前記エネルギー指数が前記閾値より大きい場合、前記制御量の大小に応じて前記蓄電デバイスの放電量の小大を特定する。
　特定部は、エネルギー指数が所定の閾値より小さい場合、制御量の大小に応じて蓄電デバイスの充電量の大小を特定し、エネルギー指数が閾値より大きい場合、制御量の大小に応じて蓄電デバイスの放電量の小大を特定する。
　任意の区間でのエネルギー指数が０から所定の閾値までの範囲にある場合、制御量として蓄電デバイスの充電量を用い、制御量を小さくする場合には充電量を小さくする。また、任意の区間でのエネルギー指数が所定の閾値より大きい範囲にある場合、充電量をさらに小さく負の充電量とすると放電量と等価になるので、制御量として蓄電デバイスの放電量を用い、制御量を小さくする場合には放電量を大きくする（充電量を小さくすることと等価）。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記特定部は、前記制御量の大小に応じて前記蓄電デバイスの充電率の上限値の大小を特定する。
　特定部は、制御量の大小に応じて蓄電デバイスの充電率の上限値の大小を特定する。制御量として蓄電デバイスの充電率の上限値を用い、制御量を小さくする場合には充電率の上限値を小さくする。また、制御量を大きくする場合には充電率の上限値を大きくする。
　本実施の形態に係る充放電支援装置は、前記取得部は、異なる時点ぞれぞれで前記区間でのエネルギー指数を取得し、前記特定部は、前記異なる時点それぞれで取得したエネルギー指数の差分が所定の差分閾値以上である場合、直近に取得したエネルギー指数に基づいて前記区間での制御量を特定する。
　取得部は、異なる時点ぞれぞれで区間でのエネルギー指数を取得する。特定部は、異なる時点それぞれで取得したエネルギー指数の差分が所定の差分閾値以上である場合、直近に取得したエネルギー指数に基づいて区間での制御量を特定する。例えば、道路の交通量又は渋滞状況に応じて車両の走行状態（速度、加速、減速など）が変化し、同じ区間でもエネルギー指数が変動する。そこで、過去に取得した区間のエネルギー指数と今回取得した同じ区間のエネルギー指数が差分閾値以上変化した場合、当該区間でのエネルギー指数を置き換える。これにより、エネルギー指数が比較的大きく変動した場合でも、最新の状況でのエネルギー指数を用いることができ、燃料消費の低減を精度よく行うことができる。
［本願発明の実施形態の詳細］
　以下、本発明に係る充放電支援装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせることができる。図１は本実施の形態の充放電支援システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態の充放電支援システムは、通信装置５０を搭載した車両１００、２００、サーバ３００、路側装置４００などを備える。なお、図１の例では、車両は２台例示しているが、車両の台数は２台に限定されるものではなく、３台以上であってもよい。
　車両１００、２００と路側装置４００との間は、路車間通信を行うことができる。また、車両１００、２００とサーバ３００との間、及び路側装置４００とサーバ３００との間は、電話回線による通信又はインターネット通信などを行うことができる。なお、便宜上、以下の説明では、車両１００に後述の充放電支援を搭載しているとする。
　車両１００、２００が走行する道路網は、予め複数の区間に区分してある。区間は、道路上の任意の２地点間を結ぶ区間であり、例えば、隣り合う交差点間の区間、交差点と分岐点との間の区間、勾配のある区間、制限速度が同じである区間等とすることができる。また、各区間には、固有の区間ＩＤが割り当てられている。区間をリンクとも称する。
　車両２００は、自車の識別情報（例えば、車体番号、車種及びグレードなど）、通過した区間ＩＤ、各区間での作動情報（例えば、車両の速度、加速度、減速度、搭載機器の動作状況、搭載しているバッテリの充電率、燃料及び電力の消費量などを時刻と対応付けた情報など）を記憶する。車両２００とサーバ３００又は路側装置４００との間で通信が確立されたときに、通信装置５０は、記憶された前述の識別情報、通過した区間ＩＤ、各区間での作動情報などの情報をサーバ３００又は路側装置４００へ送信する。
　サーバ３００は、車両２００から直接、あるいは路側装置４００を介して前述の識別情報、通過した区間ＩＤ、各区間での作動情報などを受信する。
　サーバ３００は、受信した識別情報、通過した区間ＩＤ、各区間での作動情報などを収集し、所定の周期で、各区間でのエネルギー指数を算出する。なお、エネルギー指数の算出は、車両の車種毎に区分して算出してもよい。
　エネルギー指数は、車両が走行した場合に、どれだけのエネルギーを消費するかを示す値である。区間毎のエネルギー指数Ｅは、例えば、式（１）で算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、Ｅｄは車両を駆動するのに要するエネルギーに係る指数であり、Ｅｇは発電機による発電に要するエネルギーに係る指数であり、Ｅａはエアコン又はコンプレッサを動作するのに要するエネルギーに係る指数であり、Ｅｌは電装品を動作するのに要するエネルギーに係る指数であり、Ｅｒは道路の特性（例えば、勾配、曲率など）に関連するエネルギーに係る指数であり、Ｅｗは天候関連するエネルギーに係る指数である。
　図２は本実施の形態の充放電支援装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、車両１００は、通信装置５０の他に、充放電支援装置１０、発電機又はモータジェネレータ（発電機兼電動機）６０、ＢＭＳ（Battery Management System）７０などを備える。なお、蓄電デバイスとしてのバッテリ、エアコン、電装品、エンジンなどは図示していない。
　充放電支援装置１０は、装置全体を制御する制御部１１、特定部１２、判定部１３、インタフェース部１４、記憶部１５、ナビゲーション部１６などを備える。インタフェース部１４は、通信装置５０、発電機又はモータジェネレータ６０、ＢＭＳ７０との間でのインタフェース機能を有する。
　ナビゲーション部１６は、ＧＰＳ機能を有し、車両１００の現在位置（現在地）を特定することができる。ナビゲーション部１６は、ユーザ（例えば、運転者）が目的地を設定すると、出発地又は現在地と目的地との間の走行経路を決定する。走行経路の決定は、例えば、現在地（出発地）から目的地までの複数の経路のうち、旅行時間が最短となる経路を特定することができるが、これに限定されるものではなく、渋滞情報や道路規制情報などを加味することもできる。旅行時間は、例えば、ＶＩＣＳ（登録商標）等の交通情報、プローブ車両から得られるプローブ情報等により求めることができる。
　制御部１１の制御の下、通信装置５０は、車両１００の現在位置、決定した走行経路、目的地、車両１００の識別情報を直接又は路側装置４００を介してサーバ３００へ送信する。そして、サーバ３００は、車両１００が送信した走行経路を構成する複数の区間それぞれのエネルギー指数を車両１００（通信装置５０）へ送信する。なお、サーバ３００は、車両１００の車種に応じたエネルギー指数を送信することもできる。
　インタフェース部１４は、取得部としての機能を有し、車両１００の現在地（出発地）から目的地までの走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する。
　記憶部１５は、インタフェース部１４で取得したエネルギー指数、車両１００の識別情報などの所定の情報を記憶する。
　特定部１２は、インタフェース部１４で取得したエネルギー指数に基づいてバッテリ（不図示）の充放電に係る制御量を複数の区間毎に特定する。
　図３は本実施の形態の充放電支援装置１０が特定する制御量の第１例を示す模式図である。図３において、横軸は走行経路の任意の区間でのエネルギー指数を示し、縦軸は制御量（正側は充電量、負側は放電量）を示す。すなわち、図３に示すように、制御量は、例えば、バッテリの充電量（例えば、１秒などの単位時間当たりの充電量）及び放電量（例えば、１秒などの単位時間当たりの放電量）とすることができる。
　なお、図３において、Ｅｔｈは、エネルギー指数の所定の閾値Ｅｔｈである。すなわち、特定部１２は、エネルギー指数が所定の閾値Ｅｔｈより小さい場合、制御量の大小に応じてバッテリの充電量の大小を特定し、エネルギー指数が閾値Ｅｔｈより大きい場合、制御量の大小に応じてバッテリの放電量の小大を特定する。
　任意の区間でのエネルギー指数が０から所定の閾値Ｅｔｈまでの範囲にある場合、制御量としてバッテリの充電量を用い、制御量を小さくする場合には充電量を小さくする。また、任意の区間でのエネルギー指数が所定の閾値Ｅｔｈより大きい範囲にある場合、充電量をさらに小さく負の充電量とすると、放電量と等価になるので、制御量としてバッテリの放電量を用い、制御量を小さくする場合には放電量を大きくする（充電量を小さくすることと等価）。
　走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らしバッテリの充電量を小さくするか、あるいは発電を停止してバッテリの放電量を大きくするか、あるいはモータジェネレータでアシストを行ってエンジン負荷を低減することにより、燃料消費を低減することができる。
　また、走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が小さいほど、エネルギー消費のための負荷が小さく、燃料及び電力の消費は小さくなる。そこで、エネルギー指数が比較的小さい区間では、発電による燃料消費の悪化は小さいので、積極的に発電を行い、バッテリの充電量を大きくすることにより、走行経路全体として必要な発電量を維持しつつ燃料消費を低減することができる。
　図４は本実施の形態の充放電支援装置１０が特定する制御量の第２例を示す模式図である。図４において、横軸は走行経路の任意の区間でのエネルギー指数を示し、縦軸はバッテリの充電率（ＳＯＣ：State of Charge）の上限値を示す。すなわち、図４に示すように、制御量は、例えば、バッテリの充電率（ＳＯＣ）の上限値とすることができる。
　特定部１２は、制御量の大小に応じてバッテリの充電率の上限値の大小を特定する。制御量としてバッテリの充電率の上限値を用い、制御量を小さくする場合には充電率の上限値を小さくする。また、制御量を大きくする場合には充電率の上限値を大きくする。
　走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らすべくバッテリの充電率の上限値を小さくすることにより、発電時間を減らす、あるいは積極的にモータジェネレータによるアシストを行い、燃料消費を低減することができる。
　また、走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が小さいほど、エネルギー消費のための負荷が小さく、燃料及び電力の消費は小さくなる。そこで、エネルギー指数が比較的小さい区間では、発電による燃料消費の悪化は小さいので、積極的に発電を行うべくバッテリの充電率の上限値を大きくする。これにより、走行経路全体として必要な発電量を維持しつつ燃料消費を低減することができる。
　なお、以下では、制御量としてバッテリの充電量及び放電量を用いて説明するが、バッテリの充電率の上限値についても同様に適用することができる。
　図５は本実施の形態の充放電支援装置１０による走行経路での充放電制御の第１例を示す説明図である。図５に示すように、現在地から目的地までの走行経路には、１０個の区間（Ｌ１～Ｌ１０）があるとする。なお、区間の数は１０個に限定されない。上段の図は、各区間でのエネルギー指数を表し、所定の閾値をＥｔｈとする。下段の図は、特定部１２が特定するバッテリの充電量及び放電量を表す。なお、充電量及び放電量は、例えば、１秒単位での量であるが、１秒単位に限定されるものではない。
　図５の例では、特定部１２は、区間でのエネルギー指数が大きいほど当該区間での制御量を小さく特定する。制御量を小さくするとは、例えば、バッテリの充電量を小さくすること、放電量を大きくすること（充電量をさらに小さくして充電量が負になると放電量と等価になる）を意味する。なお、区間でのエネルギー指数が大きいほど当該区間での充電率の上限値を小さくしてもよい。
　走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らしバッテリの充電量（制御量）を小さくするか（例えば、図５の区間Ｌ３）、あるいは発電を停止してバッテリの放電量を大きくする（例えば、図５の区間Ｌ７、Ｌ８）ことにより燃料消費を低減することができる。
　また、走行経路上の任意の区間でエネルギー指数が大きいほど、エネルギー消費のための負荷が大きく、燃料及び電力の消費は大きくなる。そこで、図示していないが、エネルギー指数が比較的大きい区間では、発電による燃料消費を増加させないように発電を減らす、あるいは積極的にモータジェネレータによるアシストを行うべくバッテリの充電率の上限値（制御量）を小さくすることにより、燃料消費を低減することができる。
　図５の例では、走行経路上の任意の１つの区間毎のエネルギー指数を考慮するものであったが、これに限定されるものではない。以下、複数の区間のエネルギー指数を考慮する場合について説明する。
　判定部１３は、走行経路上の任意の区間でのエネルギー指数及び当該任意の区間より先の１又は複数の先方区間でのエネルギー指数の大小を判定する。先方区間は、任意の区間よりも目的地寄りの区間である。先方区間は、任意の区間に隣接する区間とすることができるが、離れていてもよい。
　特定部１２は、判定部１３での判定結果に基づいて任意の区間での制御量を特定する。１つの区間でのエネルギー指数だけでなく、先方区間でのエネルギー指数を考慮することにより、より燃料消費を低減することが可能となる。以下、具体的に説明する。
　図６は本実施の形態の充放電支援装置１０による走行経路での充放電制御の第２例を示す説明図である。特定部１２は、判定部１３で先方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、任意の区間での制御量を大きくする。例えば、図６において、任意の区間をＬ２とすると、先行区間はＬ３とすることができる。先方区間Ｌ３でのエネルギー指数が任意の区間Ｌ２でのエネルギー指数より大きい場合、先方区間Ｌ３で発電してバッテリを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい任意の区間Ｌ２で発電してバッテリを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間Ｌ２での充電量を大きくすることにより、燃料消費を低減することができる。
　また、先行区間を複数としてもよい。例えば、図６において、任意の区間をＬ６とすると、先行区間はＬ７、Ｌ８とすることができる。先方区間Ｌ７、Ｌ８でのエネルギー指数が任意の区間Ｌ６でのエネルギー指数より大きい場合、先方区間Ｌ７、Ｌ８で発電してバッテリを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい任意の区間Ｌ６で発電してバッテリを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間Ｌ６での充電量を大きくすることにより、燃料消費を低減することができる。
　図７は本実施の形態の充放電支援装置１０による走行経路での充放電制御の第３例を示す説明図である。特定部１２は、判定部１３で先方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、任意の区間での制御量を小さくする。例えば、図７において、任意の区間をＬ２とすると、先行区間はＬ３とすることができる。先方区間Ｌ３でのエネルギー指数が任意の区間Ｌ２でのエネルギー指数より小さい場合、任意の区間Ｌ２で発電してバッテリを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい先方区間Ｌ３で発電してバッテリを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間Ｌ２でのバッテリの充電量を減らすことにより、燃料消費を低減することができる。
　また、先行区間を複数としてもよい。例えば、図７において、任意の区間をＬ５とすると、先行区間はＬ６、Ｌ７とすることができる。先方区間Ｌ６、Ｌ７でのエネルギー指数が任意の区間Ｌ５でのエネルギー指数より小さい場合、任意の区間Ｌ５で発電してバッテリを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい先方区間Ｌ６、Ｌ７で発電してバッテリを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間Ｌ５でのバッテリの充電量を減らすことにより、燃料消費を低減することができる。
　また、図７において、任意の区間をＬ７とすると、先行区間はＬ８とすることができる。先方区間Ｌ８でのエネルギー指数が任意の区間Ｌ７でのエネルギー指数よりさらに小さい場合、エネルギー指数がより小さい先方区間Ｌ８で発電してバッテリを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間Ｌ７において、バッテリの放電に切り替えることにより、燃料消費を低減することができる。
　図８は本実施の形態の充放電支援装置１０による走行経路での充放電制御の第４例を示す説明図である。判定部１３は、任意の区間より後の１又は複数の後方区間でのエネルギー指数の大小を判定する。後方区間は、任意の区間よりも出発地又は現在地点寄りの区間である。後方区間は、任意の区間に隣接する区間とすることができるが、離れていてもよい。
　特定部１２は、判定部１３で先方区間及び後方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、任意の区間での制御量を大きくする。例えば、図８において、任意の区間をＬ４とすると、先行区間はＬ５（又は区間Ｌ５及びＬ６としてもよい）とすることができ、後方区間はＬ３（又は区間Ｌ２及びＬ３としてもよい）とすることができる。
　先方区間Ｌ５及び後方区間Ｌ３でのエネルギー指数が任意の区間Ｌ４でのエネルギー指数より大きい場合、先方区間Ｌ５及び後方区間Ｌ３で発電してバッテリを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい任意の区間Ｌ４で発電してバッテリを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間Ｌ４での充電量を大きくすることにより、燃料消費を低減することができる。
　なお、後方区間Ｌ３（又は区間Ｌ３及びＬ２でもよい）でのエネルギー指数が大きいので、後方区間でのバッテリの充電量は小さいと考えられる。そこで、バッテリの充電量が低下しないように、任意の区間Ｌ４で充電量をさらに大きくするようにしてもよい。
　また、特定部１２は、判定部１３で先方区間及び後方区間でのエネルギー指数が任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、任意の区間での制御量を小さくする。例えば、図８において、任意の区間をＬ７とすると、先行区間はＬ８（又は区間Ｌ８及びＬ９としてもよい）とすることができ、後方区間はＬ６（又は区間Ｌ５及びＬ６としてもよい）とすることができる。
　先方区間Ｌ８及び後方区間Ｌ６でのエネルギー指数が任意の区間Ｌ７でのエネルギー指数より小さい場合、任意の区間Ｌ７で発電してバッテリを充電するよりも、エネルギー指数がより小さい先方区間Ｌ８で発電してバッテリを充電する方が、燃料消費を低減することができる。そこで、任意の区間Ｌ７でのバッテリの充電量をさらに減らし、あるいは図８の例の如く放電に切り替えることにより、燃料消費を低減することができる。
　また、インタフェース部１４は、異なる時点ぞれぞれで区間でのエネルギー指数を取得することもできる。そして、特定部１２は、異なる時点それぞれで取得したエネルギー指数の差分が所定の差分閾値以上である場合、直近に取得したエネルギー指数に基づいて区間での制御量を特定する。
　例えば、道路の交通量又は渋滞状況に応じて車両の走行状態（速度、加速、減速など）が変化し、同じ区間でもエネルギー指数が変動する。そこで、過去に取得した区間のエネルギー指数と今回取得した同じ区間のエネルギー指数が差分閾値以上変化した場合、当該区間でのエネルギー指数を置き換える。これにより、エネルギー指数が比較的大きく変動した場合でも、最新の状況でのエネルギー指数を用いることができ、燃料消費の低減を精度よく行うことができる。
　また、制御部１１は、特定部１２で特定した制御量を、インタフェース部１４を介して、発電機又はモータジェネレータ６０、ＢＭＳ７０へ出力することにより、発電機の発電量を調整し、あるいはバッテリの充電量及び放電量を調整することもできる。
　前述の図５から図８では、簡便のため、充放電制御の例を分けて説明したが、それぞれの充放電制御の方法を単独で実施してもよく、また、図５から図８までの充放電制御のいくつかを組み合わせて実施してもよい。
　図９は本実施の形態の充放電支援装置１０による充放電制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下では、便宜上処理の主体を制御部１１として説明する。制御部１１は、目的地までの走行経路を決定し（Ｓ１１）、走行経路の各区間のエネルギー指数を取得する（Ｓ１２）。
　制御部１１は、走行予定区間（現在地から目的地までの走行経路上の区間）の制御量を特定し（Ｓ１３）、走行予定区間のエネルギー指数を取得したか否かを判定する（Ｓ１４）。走行予定区間のエネルギー指数を取得した場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部１１は、過去に取得したエネルギー指数と今回取得したエネルギー指数との差分が差分閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１５）。
　差分が差分閾値以上である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、制御部１１は、該当の区間のエネルギー指数を、今回取得したエネルギー指数で更新し（Ｓ１６）、ステップＳ１３以降の処理を続ける。差分が差分閾値以上でない場合（Ｓ１５でＮＯ）、制御部１１は、目的地に到着したか否かを判定する（Ｓ１７）。
　走行予定区間のエネルギー指数を取得しない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１７の処理を行う。目的地に到着していない場合（Ｓ１７でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１４以降の処理を行い、目的地に到着した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、処理を終了する。
　本実施の形態の充放電支援装置１０は、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＡＭなどを備えた汎用コンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、図９に示すような、各処理の手順を定めたコンピュータプログラムをコンピュータに備えられたＲＡＭにロードし、コンピュータプログラムをＣＰＵ（プロセッサ）で実行することにより、コンピュータ上で充放電支援装置１０を実現することができる。
　上述の実施の形態において、先行区間の数と後方区間の数とは同一でなくてもよい。また、先行区間又は後方区間は、隣接する区間で構成してもよく、離散した区間で構成してもよい。また、エネルギー指数の閾値Ｅｔｈは、バッテリの充電と放電とを切り替えることにより、燃料消費が最適となるような値に設定することができる。また、走行経路の全区間のエネルギー指数の平均値と任意の区間のエネルギー指数とを比較して、バッテリの充電量、放電量を特定してもよい。
　開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１０　充放電支援装置
　１１　制御部
　１２　特定部
　１３　判定部
　１４　インタフェース部
　１５　記憶部
　１６　ナビゲーション部
　５０　通信装置
　６０　発電機又はモータジェネレータ
　７０　ＢＭＳ
　１００、２００　車両
　３００　サーバ
　４００　路側装置

Claims (12)

  1. 　車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援する充放電支援装置であって、
    　前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する取得部と、
    　該取得部で取得したエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定する特定部と
    　を備える充放電支援装置。
  2. 　前記特定部は、
    　前記区間でのエネルギー指数が大きいほど該区間での制御量を小さく特定する請求項１に記載の充放電支援装置。
  3. 　前記複数の区間の任意の区間でのエネルギー指数及び該任意の区間より先の１又は複数の先方区間でのエネルギー指数の大小を判定する判定部を備え、
    　前記特定部は、
    　前記判定部での判定結果に基づいて前記任意の区間での制御量を特定する請求項１又は請求項２に記載の充放電支援装置。
  4. 　前記特定部は、
    　前記判定部で前記先方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を大きくする請求項３に記載の充放電支援装置。
  5. 　前記特定部は、
    　前記判定部で前記先方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を小さくする請求項３又は請求項４に記載の充放電支援装置。
  6. 　前記判定部は、
    　前記任意の区間より後の１又は複数の後方区間でのエネルギー指数の大小を判定し、
    　前記特定部は、
    　前記判定部で前記先方区間及び前記後方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より大きいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を大きくする請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の充放電支援装置。
  7. 　前記特定部は、
    　前記判定部で前記先方区間及び前記後方区間でのエネルギー指数が前記任意の区間でのエネルギー指数より小さいと判定した場合、前記任意の区間での制御量を小さくする請求項６に記載の充放電支援装置。
  8. 　前記特定部は、
    　前記エネルギー指数が所定の閾値より小さい場合、前記制御量の大小に応じて前記蓄電デバイスの充電量の大小を特定し、前記エネルギー指数が前記閾値より大きい場合、前記制御量の大小に応じて前記蓄電デバイスの放電量の小大を特定する請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の充放電支援装置。
  9. 　前記特定部は、
    　前記制御量の大小に応じて前記蓄電デバイスの充電率の上限値の大小を特定する請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の充放電支援装置。
  10. 　前記取得部は、
    　異なる時点ぞれぞれで前記区間でのエネルギー指数を取得し、
    　前記特定部は、
    　前記異なる時点それぞれで取得したエネルギー指数の差分が所定の差分閾値以上である場合、直近に取得したエネルギー指数に基づいて前記区間での制御量を特定する請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の充放電支援装置。
  11. 　コンピュータに、車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援させるためのコンピュータプログラムであって、
    　コンピュータを、
    　前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得する取得部と、
    　取得したエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定する特定部と
    　して機能させるコンピュータプログラム。
  12. 　車両に搭載された蓄電デバイスの充放電制御を支援する充放電支援方法であって、
    　前記車両の走行経路上の複数の区間毎の燃料及び電力の消費の大小を示すエネルギー指数を取得部が取得し、
    　取得されたエネルギー指数に基づいて前記蓄電デバイスの充放電に係る制御量を前記複数の区間毎に特定部が特定する充放電支援方法。
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