專利名稱：行駛能量學(xué)習(xí)裝置、方法以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有充電電池的車輛中的行駛能量學(xué)習(xí)裝置、方法以及程序。
背景技術(shù)：
以往，公知有下述技術(shù)在混合動力車輛中，設(shè)定發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的利用計劃，以 使得行駛在到目的地為止的路線的過程中，燃料消耗量最小。在專利文獻(xiàn)l中記載了下述 內(nèi)容根據(jù)駕駛員的駕駛經(jīng)歷、表示路線的道路信息、車輛信息等，計算出在該路線行駛時 所需的輸出值。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-333305號公報 在專利文獻(xiàn)1中，記載了根據(jù)存儲為駕駛經(jīng)歷的行駛速度圖形(用該區(qū)間的平均 車速、平均加速度以及減速度表示)、以及其他信息(滾動阻力、空氣阻力、加速阻力、坡度 阻力等)計算出所需輸出值的內(nèi)容，但是作為計算結(jié)果的所需輸出功率值的可靠性依賴計 算中利用的平均車速、加速度、減速度、空氣密度、路面的摩擦系數(shù)、坡度值等的精度。但是， 難以準(zhǔn)確并高精度地取得計算中利用的這些參數(shù)，并且由于參數(shù)數(shù)量多，因而計算處理復(fù) 雜。另外，對象車輛的搭乘人員的數(shù)量、對象車輛中的電氣元件的驅(qū)動狀態(tài)、天氣等對象車 輛的行駛條件不同時，即使是相同的行駛速度圖形，在道路區(qū)間行駛所需的能量也會不同。 因此，利用現(xiàn)有技術(shù)難以高精度地導(dǎo)出在道路區(qū)間行駛所需的能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題作出的，其目的在于提供用于高精度地導(dǎo)出在道路區(qū)間行 駛所需的能量的技術(shù)。 為了達(dá)成上述目的，在本發(fā)明中，確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間，取得 表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛時的行駛條件的行駛條件信息。并且，根據(jù)從上述對象車輛的驅(qū) 動源向車輪傳遞驅(qū)動力的傳動軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)出表示該傳動軸的功率的信息，根據(jù)表 示上述功率的信息，確定表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息，然后，相對于該表示 能量的信息將道路區(qū)間和行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲。即，本發(fā)明是下述結(jié)構(gòu)直接 從傳動軸取得傳動軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩導(dǎo)出傳動軸的實際功率，從該功率 導(dǎo)出在對應(yīng)的道路區(qū)間行駛所需的能量，并相對于行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)。因此，可針對每 個行駛條件，確定在道路區(qū)間行駛所需的能量，與行駛條件無關(guān)地利用行駛速度圖形、道路 坡度、路面摩擦系數(shù)、車重、空氣阻力等計算出必要輸出功率值的結(jié)構(gòu)相比，能可靠性高地 以簡單的計算導(dǎo)出輸出值(該道路區(qū)間的行駛所需的能量)。 道路區(qū)間確定機(jī)構(gòu)，只要能確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間即可。在這 里，道路區(qū)間是指在后述的能量信息存儲機(jī)構(gòu)中作為計算能量的單位的道路區(qū)間，在實施 本發(fā)明時預(yù)先規(guī)定。例如可以是地圖信息中的以節(jié)點、形狀插補(bǔ)點、或者坡度變化地點等分 割的道路區(qū)間，也可以是針對每任意距離被種類開的道路區(qū)間，或也可以是其組合?？傊?能唯一地指定開始地點和結(jié)束地點以及其間的道路，就可以是適當(dāng)確定的道路區(qū)間。對象
4車輛的當(dāng)前位置，可通過GPS或車輛上搭載的各種傳感器、地圖信息等來確定，通過與規(guī)定
道路區(qū)間的種類的信息進(jìn)行對照，可確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間。 行駛條件信息取得機(jī)構(gòu)，只要能取得表示對對象車輛在道路區(qū)間行駛所需的能量
產(chǎn)生影響的行駛條件的信息作為行駛條件信息即可，可由各種信息構(gòu)成行駛條件信息。例
如可采用將直接或間接表示在道路區(qū)間行駛時的對象車輛的重量、在道路區(qū)間行駛時的對
象車輛中的電氣元件的使用狀態(tài)、對象車輛在道路區(qū)間行駛時的天氣情況中任一或組合的
信息作為行駛條件信息的結(jié)構(gòu)。 S卩，如在道路區(qū)間行駛時的對象車輛的重量不同，則驅(qū)動對象車輛所需的能量不 同，從而通過將該對象車輛的重量與表示在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息建立關(guān)聯(lián)，能 夠更加準(zhǔn)確地確定在道路區(qū)間行駛所需的能量。并且，如在道路區(qū)間行駛時的對象車輛的 電氣元件的使用狀態(tài)不同，則應(yīng)從充電電池向電氣元件供給的電力不同，從而通過將相應(yīng) 的電氣元件的使用狀態(tài)與表示在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息建立關(guān)聯(lián)，能夠更加準(zhǔn)確 地確定在道路區(qū)間行駛所需的能量。并且，如當(dāng)對象車輛在道路區(qū)間行駛時的天氣情況不 同，路面的摩擦系數(shù)不同等驅(qū)動對象車輛所需的能量會發(fā)生變動，從而通過將相應(yīng)的天氣 情況與表示在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息建立關(guān)聯(lián)，能夠更加準(zhǔn)確地確定在道路區(qū)間 行駛所需的能量。 作為直接表示行駛條件的信息的例子，可舉出對象車輛的重量值、電氣元件的耗 電值、雨量等。作為間接表示行駛條件的信息的例子，可舉出表示用于對行駛條件進(jìn)行分類 的種類的信息。更具體而言，采用通過預(yù)先設(shè)定的多個種類對行駛條件進(jìn)行分類的結(jié)構(gòu)，在 該結(jié)構(gòu)中，通過判定行駛條件屬于各種類的哪一個并將行駛條件與種類建立關(guān)聯(lián)，可由表 示種類的信息構(gòu)成行駛條件信息。 例如，可預(yù)先將對象車輛的重量與其大小對應(yīng)而分類為多個種類，取得在道路區(qū) 間行駛時的對象車輛的重量，通過判定該取得的重量屬于哪個種類來確定種類，作為行駛 條件信息。并且也可以是下述結(jié)構(gòu)預(yù)先將電氣元件的消耗電力與該消耗電力的大小對應(yīng) 而分類為多個種類，判定在道路區(qū)間行駛時的電氣元件的使用狀態(tài)的消耗電力屬于哪個種 類。另外也可以是下述結(jié)構(gòu)將天氣情況預(yù)先分類為多個種類，判定對象車輛在道路區(qū)間行 駛時的天氣情況屬于哪個種類。如上所述，如判定種類，并由表示相應(yīng)種類的信息構(gòu)成行駛 條件信息，則能夠簡單地確定可能連續(xù)變化的重量，能夠容易地定義行駛條件信息。
功率信息導(dǎo)出機(jī)構(gòu)，根據(jù)從對象車輛的驅(qū)動源向車輪傳遞驅(qū)動力的傳動軸的轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)出表示該傳動軸的功率的信息。即，將每單位時間的傳動軸的轉(zhuǎn)速與對應(yīng)該時間 的傳送軸的轉(zhuǎn)矩之積計算出為功率。傳動軸，例如在FR車的情況下相當(dāng)于螺旋軸，但只要 能取得轉(zhuǎn)矩，所采用的傳動軸不限于此。在FF車的情況下的驅(qū)動軸相當(dāng)于傳動軸。傳動軸 的轉(zhuǎn)速，例如可通過電磁式轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行檢測。傳動軸的轉(zhuǎn)矩，例如可通過應(yīng)變儀、磁致 伸縮方式、光學(xué)方式、相位差檢測方式等公知的轉(zhuǎn)矩傳感器進(jìn)行檢測。 能量信息存儲機(jī)構(gòu)，只要能根據(jù)表示上述功率的信息，導(dǎo)出表示在該道路區(qū)間行 駛所需的能量的信息，與道路區(qū)間和行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲即可。在這里，表示 在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息，能以不包含從通過道路區(qū)間的開始地點后到通過結(jié)束 地點為止的期間每單位時間計算出的功率導(dǎo)出的能量(在傳動軸輸出的能量)以外的能量 的方式進(jìn)行定義，也能以包含從該功率導(dǎo)出的能量以外的能量的方式進(jìn)行定義。
如作為行駛條件的對象車輛的重量、天氣情況(路面的摩擦系數(shù))發(fā)生變動，則上
述傳動軸的轉(zhuǎn)矩與該重量、天氣情況的變動對應(yīng)地發(fā)生變動。因此，如取得根據(jù)功率在傳動
軸輸出的能量并將其作為在道路區(qū)間行駛所需的能量，則可將作為行駛條件的反映對象車
輛的重量、天氣情況而可變動的能量與行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲。 另一方面，如作為行駛條件的電氣元件的使用狀態(tài)發(fā)生變動，則充電電池的使用
能量與該使用狀態(tài)的變動對應(yīng)地發(fā)生變動。在這種情況下，在與該充電電池的使用能量對
應(yīng)的全部使用能量中，除了在如上所述的傳動軸上輸出的能量以外，還包含用于驅(qū)動電氣
元件的能量。因此，在行駛條件中包含電氣元件的使用狀態(tài)的情況下，作為表示在道路區(qū)間
行駛所需的能量的信息，優(yōu)選采用能夠評價在傳動軸輸出的能量和與電氣元件的消耗電力
對應(yīng)的能量兩者的信息。 S卩，在本發(fā)明中，由于成為通過根據(jù)傳動軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩導(dǎo)出功率而準(zhǔn)確地取得 各道路區(qū)間的使用能量的主要部分的結(jié)構(gòu)，因而作為在道路區(qū)間行駛所需的能量，必須包 含在傳動軸中輸出的能量。但是，由于作為行駛條件電氣元件的使用狀態(tài)發(fā)生變動時，在道 路區(qū)間行駛所需的能量也變動，因而在行駛條件中包含電氣元件的使用狀態(tài)的情況下，由 于考慮與該行駛條件對應(yīng)的能量的變動，因而構(gòu)成為作為表示在道路區(qū)間行駛所需的能量 的信息，還評價與電氣元件的消耗電力對應(yīng)的能量。 如此，作為在行駛條件中包含電氣元件的使用狀態(tài)的情況下，評價在道路區(qū)間行 駛所需的能量時的優(yōu)選結(jié)構(gòu)例子，可采用評價能量效率的結(jié)構(gòu)。例如，可以是導(dǎo)出表示在 傳動軸輸出的能量相對于從充電電池輸出的能量的比例的能量效率的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中， 在從充電電池輸出的能量中，包含在傳動軸輸出的能量和與電氣元件的消耗電力對應(yīng)的能 量。因此，如將在傳動軸輸出的能量和能量效率組合存儲，則能明確地定義在傳動軸輸出的 能量，并且能夠也包含與傳動軸以外的使用能量相當(dāng)?shù)碾姎庠氖褂媚芰康卦u價在道路 區(qū)間行駛所需的能量。 并且，在根據(jù)預(yù)先定義的種類對行駛條件進(jìn)行分類的結(jié)構(gòu)中，也可以構(gòu)成為可動 態(tài)地變更該種類。例如，在屬于不同種類的行駛條件中，在道路區(qū)間行駛所需的能量的差異 在規(guī)定的基準(zhǔn)以下時，視為過度細(xì)分了種類。并且，當(dāng)判斷為過度細(xì)分該種類時，如統(tǒng)一兩 個種類，則即使在學(xué)習(xí)開始時行駛條件被過度分類成很多種類，也能以使其在學(xué)習(xí)過程中 成為有意義的種類數(shù)量的方式調(diào)整種類的數(shù)量。當(dāng)然，也可以是在學(xué)習(xí)過程中增加種類數(shù) 量的結(jié)構(gòu)。例如也可以是下述結(jié)構(gòu)在某個種類上，在道路區(qū)間行駛所需的能量的分布(直 方圖)中出現(xiàn)2個以上的峰值時，將種類分為2個以上地細(xì)分行駛條件。其中，根據(jù)能量的 分布增加種類時，如采用判斷分析等解析方法，則能容易地定義適當(dāng)?shù)姆N類。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)表示對象車輛在道路區(qū)間行駛的過程中導(dǎo)出的功率的信息，確 定表示在該道路區(qū)間行駛所需的能量的信息，將該道路區(qū)間和行駛條件信息管理關(guān)聯(lián)而進(jìn) 行存儲的方案，也能適用為進(jìn)行該處理的程序、方法。并且，這種行駛能量學(xué)習(xí)裝置、方法、 程序，既有作為單獨的裝置實現(xiàn)的情況，又有與設(shè)在車輛上的各部分利用共用的部件實現(xiàn) 的情況，還有與車輛上沒有的各部分聯(lián)合實現(xiàn)的情況，包括各種形態(tài)。并且，還可以適當(dāng)進(jìn) 行變更，例如使一部分為軟件，一部分為硬件等等。并且，即使作為控制行駛能量學(xué)習(xí)裝置 的程序的記錄介質(zhì)，發(fā)明也成立。當(dāng)然，該軟件的記錄介質(zhì)既可以是磁記錄介質(zhì)，又可以是 光磁記錄介質(zhì)，可以認(rèn)為在今后開發(fā)的記錄介質(zhì)中也完全相同。


圖1是表示行駛能量學(xué)習(xí)裝置的框圖。 圖2是用于說明主學(xué)習(xí)列表和最新數(shù)據(jù)列表的圖。 圖3是表示行駛能量學(xué)習(xí)處理的流程圖。 圖4是表示能量學(xué)習(xí)處理的流程圖。 圖(5A)及圖(5B)是用于說明主學(xué)習(xí)列表和最新數(shù)據(jù)列表的更新的圖。
圖6是表示能量效率導(dǎo)出處理的流程圖。
圖7是表示學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理的流程圖。
圖8是用于說明充電余量的推移例的圖表。
標(biāo)號說明 10導(dǎo)航裝置、20控制部、21行駛能量學(xué)習(xí)程序、21a道路區(qū)間確定部、21b行駛條件 信息取得部、21b行駛條件取得部、21c功率信息導(dǎo)出部、21d能量信息存儲部、21dl能量效 率導(dǎo)出部、21e使用能量導(dǎo)出部、21f路線信息取得部、30存儲介質(zhì)、30a地圖信息、30b最新 數(shù)據(jù)列表、30d主學(xué)習(xí)列表、30e能量效率列表、40GPS受信部、41車速傳感器、42陀螺傳感 器、43功率信息收集ECU、44轉(zhuǎn)矩傳感器、45轉(zhuǎn)速傳感器、46燃料箱、47內(nèi)燃機(jī)、48電動機(jī)、 49充電電池、50傳動軸、51驅(qū)動控制ECU、52用戶1/F部、53通信部、54電氣元件、54電氣 元件、55負(fù)荷傳感器
具體實施例方式
在這里，按下述順序?qū)Ρ景l(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
(1)行駛能量學(xué)習(xí)裝置的結(jié)構(gòu) (2)行駛能量學(xué)習(xí)處理 (2-1)能量學(xué)習(xí)處理 (2-2)能量效率導(dǎo)出處理 (2-3)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理(3)其他實施方式 (1)行駛能量學(xué)習(xí)裝置的結(jié)構(gòu) 圖1是表示搭載于車輛上的行駛能量學(xué)習(xí)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式的行駛 能量學(xué)習(xí)裝置通過導(dǎo)航裝置10來實現(xiàn)。導(dǎo)航裝置10包括具有CPU、 RAM、 ROM等的控制部 20和存儲介質(zhì)30，其通過控制部20執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)30和ROM中的程序。在本實施方 式中，作為該程序之一可執(zhí)行行駛能量學(xué)習(xí)程序21。對象車輛設(shè)有下述各部分40 55，以 實現(xiàn)基于行駛能量學(xué)習(xí)程序21的學(xué)習(xí)功能。 GPS受信部40接收來自GPS衛(wèi)星的電波，經(jīng)未圖示的接口輸出用于計算對象車輛 的當(dāng)前位置的信號和表示當(dāng)前時刻的信號?？刂撇?0取得該信號后，取得對象車輛的當(dāng)前 位置及當(dāng)前時刻。車速傳感器41輸出與對象車輛具備的車輪的旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的信號。控 制部20經(jīng)未圖示的接口取得該信號，從而取得對象車輛的車速。陀螺傳感器42檢測有關(guān) 對象車輛在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的角加速度，并輸出與對象車輛的朝向?qū)?yīng)的信號?？刂撇?0經(jīng) 未圖示的接口取得該信號，取得對象車輛的行駛方向。車速傳感器41和陀螺傳感器42被
7用于校正根據(jù)GPS受信部40的輸出信號確定的對象車輛的當(dāng)前位置等。并且，控制部20， 通過將對象車輛的當(dāng)前位置與后述的地圖信息30a核對來進(jìn)行適當(dāng)校正。
本實施方式的車輛是一種混合動力車輛，其作為驅(qū)動源包括將積蓄在燃料箱46 內(nèi)的燃料作為動力源的內(nèi)燃機(jī)47和將充電電池49作為動力源的電動機(jī)48。所述內(nèi)燃機(jī) 47和電動機(jī)48，與包含傳動軸50的未圖示的傳動機(jī)構(gòu)相連接，通過該傳動機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 力轉(zhuǎn)換成車輛的推進(jìn)力，以驅(qū)動車輛。車輛可通過內(nèi)燃機(jī)47和電動機(jī)48中任一方或雙方 來驅(qū)動。并且，構(gòu)成為將通過內(nèi)燃機(jī)47產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的一部分作為再生能量傳遞給電 動機(jī)48，此時由電動機(jī)48發(fā)電的電力蓄積在充電電池49中。 由驅(qū)動控制ECU51控制內(nèi)燃機(jī)47和電動機(jī)48。驅(qū)動控制ECU51可向內(nèi)燃機(jī)47和 電動機(jī)48輸出控制信號，以如下方式進(jìn)行控制，即，向內(nèi)燃機(jī)47和電動機(jī)48輸出控制信號 而使內(nèi)燃機(jī)47和電動機(jī)48中任一方或雙方產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。因此，在本實施方式中，根據(jù) 驅(qū)動控制ECU51輸出的控制信號，選擇內(nèi)燃機(jī)47的驅(qū)動及停止、基于電動機(jī)48的充電、基 于充電電池49的放電的電動機(jī)48的驅(qū)動。并且，驅(qū)動控制ECU51從充電電池49取得充電 余量(％ ) (S0C :State Of Charge,充電狀態(tài))。 傳動軸50是構(gòu)成從驅(qū)動源向未圖示的車輪傳遞驅(qū)動力的傳動機(jī)構(gòu)的一部分的 軸，例如在對象車輛為FR車(前置引擎，后輪驅(qū)動的車輛)的情況下螺旋軸(propeller shaft)相當(dāng)于該傳動軸50。在本實施方式中，具有檢測作用在傳動軸50上的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩 傳感器44和檢測傳動軸50的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器45。轉(zhuǎn)矩傳感器44例如可采用應(yīng)變儀。 應(yīng)變儀，在傳動軸50上隔著薄絕緣體安裝有電阻(金屬箔)，隨著傳動軸50的變形，電阻也 以相同比率變形。通過將基于該變形的電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓值的變化，可測定轉(zhuǎn)矩。另 外例如還可采用磁致伸縮方式、光學(xué)方式、相位差檢測方式等公知方式的轉(zhuǎn)矩傳感器。功率 信息收集ECU43，從該轉(zhuǎn)矩傳感器44取得表示轉(zhuǎn)矩的信號，并從轉(zhuǎn)速傳感器45取得表示轉(zhuǎn) 速的信號，并通知給控制部20。 用戶1/F部52是用于輸入用戶的指示或向用戶提供各種信息的接口部，其具有未 圖示的觸控面板顯示器、開關(guān)、揚聲器等。用戶對該用戶1/F部52進(jìn)行操作，可相對于導(dǎo)航
裝置io設(shè)定目的地。 通信部53由用于與對象車輛外部的信息發(fā)送器進(jìn)行通信的電路構(gòu)成，控制部20 經(jīng)未圖示的接口對通信部53進(jìn)行控制而取得表示天氣情況的信息。電氣元件54是由存儲 在充電電池49中的電力驅(qū)動的設(shè)備，在本實施方式中由空調(diào)器及前照燈構(gòu)成。并且，控制 器20可經(jīng)未圖示的接口控制電氣元件54，能夠確定其使用狀態(tài)。其中，電氣元件54只要是 利用存儲在充電電池49中的電力進(jìn)行驅(qū)動的設(shè)備即可，除了空調(diào)器和前照燈以外，電氣元 件54還可包含各種設(shè)備(作為行駛條件的確定對象)。負(fù)荷傳感器55是計測座椅和貨箱 上的重量的傳感器，控制部20經(jīng)未圖示的接口取得該負(fù)荷傳感器55的輸出信號，通過該輸
出信號可取得對象車輛的重量的增加量(車輛總重量與車輛重量之差)。 控制部20，通過執(zhí)行行駛能量學(xué)習(xí)程序21，進(jìn)行能量學(xué)習(xí)、能量效率的導(dǎo)出以及
使用能量的預(yù)測。行駛能量學(xué)習(xí)程序21包括道路區(qū)間確定部21a、行駛條件信息取得部
21b、功率信息導(dǎo)出部21c、能量信息存儲部21d(包含能量效率導(dǎo)出部21dl)、使用能量導(dǎo)出
部21e以及路線信息取得部21f，在存儲介質(zhì)30中預(yù)先存儲有地圖信息30a。地圖信息30a
包含表示在車輛所行駛的道路上設(shè)定的節(jié)點的節(jié)點數(shù)據(jù)、用于確定節(jié)點之間的道路形狀的形狀插補(bǔ)點數(shù)據(jù)、表示節(jié)點之間的連接關(guān)系的連接數(shù)據(jù)、表示道路的坡度的坡度數(shù)據(jù)、表示 坡度變化的地點的坡度變化地點數(shù)據(jù)、表示存在于道路及其周邊的地物的數(shù)據(jù)等，該地圖 信息30a用于包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間的確定、向目的地的路線搜索以及路線 引導(dǎo)等中。 道路區(qū)間確定部21a是使控制部20實現(xiàn)取得表示對象車輛的當(dāng)前位置的信息并 確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間的功能的模塊。道路區(qū)間是指在后述的能量信息 存儲部21d中作為計算能量的單位的道路區(qū)間，在本實施方式中，地圖信息30a中的以節(jié) 點、形狀插補(bǔ)點、坡度變化地點等分割的區(qū)間相當(dāng)于道路區(qū)間?？刂撇?0，通過道路區(qū)間確 定部21a的處理，取得GPS受信部40、車速傳感器41、陀螺傳感器42的輸出信號，從而取得 表示對象車輛的當(dāng)前位置的信息。然后，參照地圖信息30a，確定與對象車輛的當(dāng)前位置的 軌跡一致的道路區(qū)間。 行駛條件信息取得部21b是使控制部20實現(xiàn)取得表示對象車輛在道路區(qū)間行駛 時的行駛條件的行駛條件信息的功能的模塊。在本實施方式中，分別將對象車輛的重量、電 氣元件(空調(diào)器及前照燈)的使用狀態(tài)、天氣情況分類為預(yù)先分好類的多個種類中任一個， 確定各道路區(qū)間中的行駛條件信息。 S卩，相對于對象車輛的重量，預(yù)先設(shè)定有種類0(m〈M《(m+100))、種類 l((m+100) <M《(m+200))、種類2((m+200) <M《(m+300))、種類3 ((m+300) < M)的共 計4個種類。其中，m是車輛重量(kg)，M是車輛總重量(kg)。在各種類中，以當(dāng)對象車輛 的重量每增加100kg種類就發(fā)生變化的方式設(shè)定種類?？刂撇?0，通過行駛條件信息取得 部21b的處理，根據(jù)負(fù)荷傳感器55的輸出信號取得對象車輛的重量的增加量，根據(jù)該增加 量及車輛重量確定車輛總重量以確定種類，將與對象車輛的重量有關(guān)的行駛條件信息設(shè)定 為與種類對應(yīng)的編號(0至3中任一個)。 并且，相對于電氣元件的使用狀態(tài)，根據(jù)使用電氣元件狀態(tài)下的電力大小預(yù)先設(shè) 定種類。例如關(guān)于空調(diào)器，設(shè)定有種類0(關(guān)閉電源)、種類1(0 <Wa《100)、種類2(100 < Wa《200)、種類3(200 < Wa《300)的共計4個種類。其中，Wa是空調(diào)器的消耗電力 (W)。并且，關(guān)于前照燈，設(shè)定有種類0(關(guān)閉電源)、種類1(打開電源)的共計2個種類。 當(dāng)然，也可將與打開電源狀態(tài)有關(guān)的種類，與前照燈的點燈狀態(tài)對應(yīng)地設(shè)定為多個種類。
控制部20，經(jīng)未圖示的接口接受使用人員的操作，以與該操作對應(yīng)地驅(qū)動電氣元 件的方式向各電氣元件(空調(diào)器及前照燈)輸出控制信號。由此，控制部20能夠確定各電 氣元件的當(dāng)前的使用狀態(tài)，確定與該使用狀態(tài)對應(yīng)的種類，將與電氣元件有關(guān)的行駛條件 信息設(shè)定為與各種類對應(yīng)的編號(關(guān)于空調(diào)器為0至3中任一個，關(guān)于前照燈為0、1中任 一個)。 關(guān)于天氣情況，根據(jù)降雨情況和降雪情況預(yù)先設(shè)定種類，設(shè)定有種類0(沒有降雨 和降雪)、種類1 (有降雨)、種類2 (有降雪)的共計4個種類。其中，在各種類0、1、2中， 由于路面為干燥狀態(tài)、濕潤狀態(tài)、凍結(jié)狀態(tài)，因而如設(shè)i^，則各道路區(qū)間中的路面 的摩擦系數(shù)P分別如下在種類0中ii 2 < ii ，在種類1中ii工< ii《ii 2，在種類2中 P《控制部20，經(jīng)通信部53取得表示當(dāng)前的天氣情況的信息后，確定與該天氣情況 對應(yīng)的種類，將與天氣情況有關(guān)的行駛條件信息設(shè)定為與各種類對應(yīng)的編號(0至2中任一 個)。
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通過這種行駛條件信息取得部21b的處理，控制部20可通過種類編號的列舉確定 行駛條件信息。例如將與對象車輛的重量、空調(diào)器、前照燈、天氣情況有關(guān)的種類的編號如 "0000"、"0001"那樣列舉而作為行駛條件信息。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠簡單地確定對象車輛的 重量等能連續(xù)變化的行駛條件，可簡單地定義行駛條件信息。 功率信息導(dǎo)出部21c是使控制部20實現(xiàn)根據(jù)傳動軸50的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩導(dǎo)出該傳動 軸中的功率的功能的模塊。在本實施方式中，經(jīng)功率信息收集ECU43，取得每單位時間的傳 動軸50的轉(zhuǎn)速和與該時間對應(yīng)的傳動軸50的轉(zhuǎn)矩，計算出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之積而取得為表示 功率的信息(下面稱為功率值)。 能量信息存儲部21d是使控制部20實現(xiàn)將表示在道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的 信息與道路區(qū)間及行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)并存儲到存儲介質(zhì)30功能的模塊。S卩，控制部 20，根據(jù)前述的功率值，確定表示由傳動軸50輸出的能量相對于從充電電池49輸出的能量 的比例的能量效率。并且，取得表示由傳動軸50輸出的能量(下面稱為傳動軸能量值)和 能量效率的信息作為表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息。 將表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息，與道路區(qū)間和行駛條件信息建立 關(guān)聯(lián)而作為能量學(xué)習(xí)DB30c存儲到存儲介質(zhì)30中。其中，在圖1所示的能量學(xué)習(xí)DB30c中， 傳動軸能量值存儲為主學(xué)習(xí)列表30d，表示能量效率的信息存儲為能量效率列表30e。并 且，傳動軸能量值，例如可從在通過道路區(qū)間的開始地點后通過結(jié)束地點為止的期間對應(yīng) 每單位時間計算出的功率值和通過該道路區(qū)間的開始地點后通過結(jié)束地點為止的時間求 出。 在本實施方式中，在存儲介質(zhì)30中與作為能量學(xué)習(xí)的對象的任意的道路區(qū)間建 立關(guān)聯(lián)地確保有主學(xué)習(xí)列表30d和最新數(shù)據(jù)列表30b，該主學(xué)習(xí)列表30d具有存儲N個傳 動軸能量值的數(shù)據(jù)區(qū)域，該最新數(shù)據(jù)列表30b具有相同存儲N個傳動軸能量值的數(shù)據(jù)區(qū)域 (參照圖2)。在主學(xué)習(xí)列表30d，在已存儲N個傳動軸能量值時重新導(dǎo)出能量的情況下，決 定是否存儲與已存儲的N個傳動軸能量值對應(yīng)地重新導(dǎo)出的傳動軸能量值。
具體而言，取得已存儲的N個傳動軸能量值中的中位數(shù)Ef并且，從中位數(shù)E^以
外的N-l個中，選擇與該中位數(shù)Esm之差的絕對值最大的傳動軸能量值Esx。并且，求出重新 導(dǎo)出的傳動軸能量值Es與該中位數(shù)Esm之差的絕對值。然后，比較Esm與Esx之差的絕對值 和Esm與Es之差的絕對值，在前者比后者大的情況下，前者被作廢，重新導(dǎo)出的傳動軸能量 值Es被追加到主學(xué)習(xí)列表中。如前后比后者小，則主學(xué)習(xí)列表30d不被更新。
在后述的使用能量導(dǎo)出部21e中，參照存儲在主學(xué)習(xí)列表30d中的1至N個傳動 軸能量值中的中位數(shù)。即，根據(jù)本實施方式，在即使導(dǎo)出了偶發(fā)的有很大不同的傳動軸能量 值的情況下，也不易受其影響。并且，最新數(shù)據(jù)列表30b，在當(dāng)已存儲N個傳動軸能量值時存 儲重新導(dǎo)出的傳動軸能量值的情況下，廢棄最先存儲的傳動軸能量值，存儲重新導(dǎo)出的傳 動軸能量值，即是所謂的FIFO方式的列表?？刂撇?0，通過能量信息存儲部21d的處理，如 上所述地將蓄積信息的主學(xué)習(xí)列表30d與道路區(qū)間及行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)，將其作為能 量學(xué)習(xí)DB30c的一部分存儲。 能量效率導(dǎo)出部21dl是使控制部20實現(xiàn)對象車輛利用基于電動機(jī)48的驅(qū)動力 行駛時導(dǎo)出表示傳動軸能量值相對于從充電電池49輸出的能量的比例的能量效率的功能 的模塊。在能量效率計算部21dl中，在混合動力汽車的情況下，在沒有基于內(nèi)燃機(jī)47的車
10輛的驅(qū)動的狀態(tài)下，導(dǎo)出能量效率。定期地更新該能量效率。并且，為了降低噪聲的影響， 在本實施方式中，將表示多個(M個)能量效率的值與道路區(qū)間及行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)， 作為能量效率列表30e存儲在存儲介質(zhì)30中。關(guān)于該能量效率，在后述的使用能量導(dǎo)出部 21e中，也采用M個值的中位數(shù)。 本實施方式中的傳動軸能量值及能量效率可根據(jù)行駛條件變化，傳動軸能量值主 要與對象車輛的重量、天氣情況(路面的摩擦系數(shù))對應(yīng)地變化，能量效率與電氣元件的使 用狀態(tài)對應(yīng)地變化。即，如對象車輛的重量變化，天氣情況變化，則即使在以相同的速度特 性曲線行駛在相同的道路區(qū)間的情況下，傳動軸的轉(zhuǎn)矩也可變化。因此，由傳動軸輸出功率 變化，傳動軸能量值可變化。從而通過將行駛條件信息和傳動軸能量值建立關(guān)聯(lián)地存儲到 主學(xué)習(xí)列表30d中，可準(zhǔn)確地確定針對每個行駛條件而不同的傳動軸能量值。
另一方面，當(dāng)電氣元件的使用狀態(tài)變化時，充電電池的使用能量與該使用狀態(tài)的 變動對應(yīng)地變化。因此，即使在以相同的速度特性曲線行駛在相同的道路區(qū)間的情況下， 充電電池的使用能量也變化，從而能量效率可變化。從而通過將行駛條件信息和能量效率 建立關(guān)聯(lián)地存儲到能量效率列表30e中，可準(zhǔn)確地確定針對每個行駛條件而不同的能量效 率。在本實施方式中，因行駛條件不同而可能導(dǎo)致傳動軸能量值和能量效率雙方不同，但由 于通過直接測定傳動軸50的轉(zhuǎn)矩而能夠確定傳動軸能量值，因而可根據(jù)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩準(zhǔn)確 地導(dǎo)出功率。從而能夠準(zhǔn)確地導(dǎo)出各道路區(qū)間內(nèi)的傳動軸能量值。 如上所述，控制部20通過道路區(qū)間確定部21a至能量信息存儲部21d進(jìn)行處理而 可構(gòu)筑能量學(xué)習(xí)DB30c，在本實施方式中的導(dǎo)航裝置10中，還具有利用該能量學(xué)習(xí)DB30c的 功能。即，路線信息取得部21f和使用能量導(dǎo)出部21e使控制部20進(jìn)行用于利用能量學(xué)習(xí) DB30c的處理。 更具體而言，路線信息取得部21f是使控制部20實現(xiàn)取得表示出發(fā)地至目的地為 止的路線的路線信息，推定行駛在該路線時的行駛條件的功能的模塊。在本實施方式中，對 象車輛的當(dāng)前位置相當(dāng)于出發(fā)地。控制部20取得表示用戶從用戶1/F部52輸入的目的地 的信息，搜索從對象車輛的當(dāng)前位置至目的地為止的路線，從而取得表示該路線的路線信 息。并且，根據(jù)負(fù)荷傳感器55的輸出信號，確定對象車輛的當(dāng)前重量，確定電氣元件54當(dāng) 前的使用狀態(tài)，當(dāng)做以該對象車輛的當(dāng)前重量和電氣元件54的當(dāng)前使用狀態(tài)行駛在路線 上而確定行駛條件信息。并且，通過通信部53取得表示天氣情況的信息，取得表示通過路 線上的各道路區(qū)間的預(yù)定時刻的各道路區(qū)間天氣情況的信息后確定行駛條件信息。
使用能量導(dǎo)出部21e是使控制部20實現(xiàn)下述功能的模塊根據(jù)能量學(xué)習(xí)DB30c， 導(dǎo)出假定對象車輛以確定的行駛條件行駛在確定的路線時的充電電池49的使用能量。艮P， 針對通過路線信息取得部21f的處理確定的路線上的各道路區(qū)間，取得行駛條件信息，參 照主學(xué)習(xí)列表30d及能量列表30e，針對各道路區(qū)間取得與該行駛條件信息對應(yīng)的傳動軸 能量值Es及能量效率Erf。 根據(jù)傳動軸能量值Es及能量效率Erf，導(dǎo)出假定對象車輛由基于電動機(jī)48的驅(qū)動 力在該道路區(qū)間行駛時的充電電池49中的使用能量Eb。該使用能量Eb相當(dāng)于假定EV行 駛于作為對象的道路區(qū)間時的充電電池49的使用能量。在以上處理中，通過對應(yīng)每個行駛 條件直接測定傳動軸50中的轉(zhuǎn)矩來推定傳動軸能量值Es。并且，對應(yīng)每個行駛條件取得能 量效率E^。由此，可準(zhǔn)確地預(yù)測各道路區(qū)間中的對應(yīng)每個行駛條件的使用能量。
在由路線信息取得部21f確定的與當(dāng)前的行駛條件信息對應(yīng)的傳動軸能量值及 能量效率沒有存儲在能量學(xué)習(xí)DB30c的情況下，根據(jù)與學(xué)習(xí)完的行駛條件信息對應(yīng)的傳動 軸能量值和能量效率進(jìn)行校正即可。即，電氣元件54的各使用狀態(tài)的消耗電力，可根據(jù)各 電氣元件54的參數(shù)預(yù)先確定。由此，可預(yù)先確定電氣元件54的使用狀態(tài)不同時的使用能 量之差。并且，如對象車輛的重量、天氣情況(路面的摩擦系數(shù))不同引起的使用能量的增 減情況與重量、摩擦系數(shù)成比例，可預(yù)先確定用于抵消對象車輛的重量、天氣情況的差異引 起的使用能量的變動的校正系數(shù)。 從與學(xué)習(xí)完的行駛條件信息對應(yīng)的傳動軸能量值及能量效率，導(dǎo)出與學(xué)習(xí)完的行
駛條件信息對應(yīng)的各道路區(qū)間的充電電池的使用能量。然后，為了抵消由學(xué)習(xí)完的行駛條 件和路線信息取得部21f確定的行駛條件之差引起的使用能量的變動，相對于與學(xué)習(xí)完的
行駛條件對應(yīng)的使用能量加上述差，并且給加算了該差的使用能量乘以上述校正系數(shù)。
例如，學(xué)習(xí)完的行駛條件信息為"1000"，此時的傳動軸能量值為2400J，能量效率 為75%。并且，設(shè)想當(dāng)前的行駛條件信息為"2010"的、即對象車輛的重量變得更重而打開 前照燈的情況。設(shè)表示對象車輛的重量種類從種類1成為種類2而引起的使用能量的增減
的校正系數(shù)為c;，打開前照燈而相比關(guān)閉前照燈的情況所增加的使用能量之差為Ah時，校
正后的使用能量可導(dǎo)出為((2400/0. 75) + Ah)XCw。在以上校正中，參照了與學(xué)習(xí)完的行駛
條件信息對應(yīng)的傳動軸能量值和能量效率，從與該學(xué)習(xí)完的行駛條件信息對應(yīng)的傳動軸能
量值和能量效率導(dǎo)出的使用能量是準(zhǔn)確的預(yù)測。由此，通過利用該準(zhǔn)確的預(yù)測進(jìn)行校正，和
不參照與學(xué)習(xí)完的行駛條件信息對應(yīng)的傳動軸能量值和能量效率的情況相比，能比較準(zhǔn)確
地導(dǎo)出與未學(xué)習(xí)的行駛條件信息對應(yīng)的使用能量。 (2)行駛能量學(xué)習(xí)處理 接著，對在以上結(jié)構(gòu)中導(dǎo)航裝置10所實施的行駛能量學(xué)習(xí)處理進(jìn)行說明。圖3是 表示行駛能量學(xué)習(xí)處理的流程圖。首先，控制部20判斷是否已取得路線信息(步驟SIOO)， 在已取得的情況下，執(zhí)行學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理(步驟S105，圖7)。接著，控制部20待機(jī)，直到 對象車輛開始行駛(步驟S110)，當(dāng)檢測出開始行駛時，在由步驟S130判定為行駛結(jié)束的 期間，對應(yīng)每經(jīng)過規(guī)定時間重復(fù)執(zhí)行步驟S115至步驟S215的處理。即，控制部20在車輛 行駛的期間，執(zhí)行能量學(xué)習(xí)處理(步驟S115，圖4)，判定能量效率更新條件是否成立(步驟 S120)，當(dāng)判定為能量效率更新條件成立時，執(zhí)行能量效率導(dǎo)出處理(步驟S125，圖6)。
在步驟S110、步驟S130中的開始行駛/結(jié)束判定中，例如可使用從車速傳感器41 取得的車速信號、點火器開閉信號等。并且，步驟S120的能量效率更新條件，設(shè)為從上一次 更新起經(jīng)過規(guī)定時間的時序、從路線設(shè)定經(jīng)過規(guī)定分鐘的時序等，且對象車輛處于EV行駛 過程中。 步驟S105的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理，由于是利用通過重復(fù)進(jìn)行步驟S115至步驟S130 的處理而存儲的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的處理，因而在說明能量學(xué)習(xí)處理和能量效率導(dǎo)出處理后進(jìn)行說 明。此后以能量學(xué)習(xí)處理、能量效率導(dǎo)出處理、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理的順序進(jìn)行說明。
(2-1)能量學(xué)習(xí)處理 在步驟S115的能量學(xué)習(xí)處理中，利用圖4的流程圖進(jìn)行說明。首先，控制部20通 過道路區(qū)間確定部21a的處理，取得對象車輛的當(dāng)前位置(步驟S300)，判定對象車輛是否 通過了對象道路區(qū)間Sx的開始地點(步驟S305)，當(dāng)判定為通過了對象道路區(qū)間Sx的開始
12地點時，取得該時點的時刻T。(步驟S310)。具體而言，判定對象車輛是否通過了相當(dāng)于對
象道路區(qū)間Sx的開始地點的節(jié)點、形狀插補(bǔ)點的位置，以取得通過時的時刻T。。 接著，控制部20通過功率信息導(dǎo)出部21c的處理，取得每經(jīng)過規(guī)定時間(例如O. 5
秒)時對應(yīng)該時間的傳動軸50的轉(zhuǎn)速R和轉(zhuǎn)矩T，通過下述式(1)導(dǎo)出在傳動軸50輸出的
功率值P(W)(步驟S315):(數(shù)學(xué)式1) P = RXT...(1) 接著，控制部20通過行駛條件取得部21b的處理，取得行駛條件信息(步驟 S317) 。 S卩，控制部20根據(jù)通信部53和負(fù)荷傳感器55輸出的信號，確定天氣情況和對象車 輛的重量，確定通過控制部20的控制使用的電氣元件54的使用狀態(tài)。
接著，控制部20通過道路區(qū)間確定部21a的處理，判定是否通過了對象道路區(qū)間 的結(jié)束地點(步驟S320)，當(dāng)判定為通過了對象道路區(qū)間的結(jié)束地點時，取得該時點的時刻 1\ (步驟S325)。具體而言，判定對象車輛是否通過了相當(dāng)于在步驟S305中判定為通過了開 始地點的道路區(qū)間的結(jié)束地點的節(jié)點、形狀插補(bǔ)點，取得通過時的時刻1\。接著，控制部20 通過能量信息存儲部21d的處理，利用下述式(2)計算出行駛對象道路區(qū)間S,所需的傳動 軸能量值Es (步驟S330)。在這里，AVG意味著功率值Es的平均值。
(數(shù)學(xué)式2) 五。= 接著，控制部20通過能量信息存儲部21d的處理，確定對象道路區(qū)間Sx的行駛條 件信息(步驟S332)。 S卩，確定在步驟S317取得的對象車輛的重量、電氣元件54的使用狀 態(tài)、天氣情況的種類而取得行駛條件信息。 接著，控制部20通過能量信息存儲部21d的處理，將由數(shù)學(xué)式(2)計算出的傳動 軸能量值Es登記為與對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的最新數(shù)據(jù) 列表30b (步驟S335，參照圖2和圖5A)。接著，控制部20通過能量信息存儲部21d的處理， 從能量學(xué)習(xí)DB30c取得與對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的主學(xué) 習(xí)列表30d(步驟S340)，判定是否與該對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信 息建立關(guān)聯(lián)地已存儲了N個數(shù)據(jù)(步驟S345)。在判定為已在主學(xué)習(xí)列表30d存儲了N個 數(shù)據(jù)的情況下，判定在主學(xué)習(xí)列表30d中是否存在與中位數(shù)之差的絕對值大于能量值Es的 值(步驟S350)。 S卩，取得N個傳動軸能量值，計算出該中位數(shù)E^與其他N-1個傳動軸能 量值之差的絕對值A(chǔ)工 AN—^并且，計算出中位數(shù)Esm與在步驟S330中導(dǎo)出的傳動軸能 量值Es之差的絕對值A(chǔ)s。在A工 AN—工中存在大于As的值的情況下，判斷為在主學(xué)習(xí) 列表30d中存在與中位數(shù)之差的絕對值大于能量值Es的值。 在主學(xué)習(xí)列表30d中存在與中位數(shù)之差的絕對值大于能量值Es的值情況下，從主 學(xué)習(xí)列表30d廢棄該傳動軸能量值Esx，將此次計算出的傳動軸能量值Es登記到與對象道路 區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的主學(xué)習(xí)列表30d(步驟S355)，從而更新 能量學(xué)習(xí)DB30c(參照圖2及圖5A)。其中，在未判定為在主學(xué)習(xí)列表30d中存在與中位數(shù) 之差的絕對值大于能量值Es的值的情況下，此次計算出的傳動軸能量值Es不登記到與對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的主學(xué)習(xí)列表30d，從而不更新能量學(xué)習(xí)DB30c。 接著，控制部20通過能量信息存儲部21d的處理，判定與對象道路區(qū)間S,及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的主學(xué)習(xí)列表30d的中位數(shù)Esm和、與對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的最新數(shù)據(jù)列表30b的中位數(shù)是否背離規(guī)定值以上(步驟S360)，在背離規(guī)定值以上的情況下，用最新數(shù)據(jù)列表30b的值覆蓋主學(xué)習(xí)列表30d(步驟S365)(參照圖5B)。由此，在本實施方式中，由于除了主學(xué)習(xí)列表30d以外，還具有FIF0方式的最新數(shù)據(jù)列表30b，從而還能應(yīng)對非偶發(fā)(噪聲)的道路區(qū)間的特性變化。例如在某一道路區(qū)間施工的情況下，預(yù)想以低于不施工時的低速行駛，但如果在施工過程中對該道路區(qū)間制成主學(xué)習(xí)列表的話，則在施工結(jié)束后行駛在該道路區(qū)間時所導(dǎo)出的傳動軸能量值與已存儲在主學(xué)習(xí)列表中的傳動軸能量值會有很大區(qū)別，因而施工結(jié)束后的該道路區(qū)間的傳動軸能量值始終會被廢棄，主學(xué)習(xí)列表不會被更新。但是，由于具有FIFO方式的最新數(shù)據(jù)列表，在最新數(shù)據(jù)列表的中位數(shù)和主學(xué)習(xí)列表的中位數(shù)明顯背離的情況下，主學(xué)習(xí)列表會被最新數(shù)據(jù)列表的內(nèi)容更新，因而也能存儲施工結(jié)束后的傳動軸能量值。
在最新數(shù)據(jù)列表、主學(xué)習(xí)列表中選擇中位數(shù)的情況下，在已存儲在各列表中的傳動軸能量值的個數(shù)為偶數(shù)的情況下，當(dāng)以升序或降序排列這些傳動軸能量值時，選擇最靠近中間的2個傳動軸能量值，將該2個傳動軸能量值的平均值采用為中位數(shù)。[OOSS] (2-2)能量效率導(dǎo)出處理 接著，利用圖6的流程圖對圖3中的步驟S125的能量效率導(dǎo)出處理進(jìn)行說明。能量效率導(dǎo)出處理是通過控制部20執(zhí)行能量效率導(dǎo)出部21dl的處理而實施的處理，當(dāng)上述的能量效率更新條件成立時，每經(jīng)過規(guī)定時間(例如1秒)而被執(zhí)行。首先，控制部20導(dǎo)出與對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的能量效率Erf(% )(步驟S400) 。 S卩，取得在不利用內(nèi)燃機(jī)而在對象道路區(qū)間Sx行駛的期間從充電電池49輸出的能量值Eb(J)和實際上在傳動軸50輸出的傳動軸能量值Es(J)，利用下述式(3)計算出能量效率Eef(X ):
(數(shù)學(xué)式3)
Eef = (Es/Eb) XIOO... (3) 接著，控制部20通過能量效率導(dǎo)出部21dl的處理，參照能量效率列表30e，判定是否已存儲M個與對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的能量效率Erf的數(shù)據(jù)(步驟S405)。在判定為已在能量效率列表30e中存儲M個數(shù)據(jù)的情況下，判定在能量效率列表30e中是否存在與中位數(shù)之差的絕對值比能量效率Erf大的值(步驟S410)。在能量效率列表30e中存在與中位數(shù)之差的絕對值比能量效率E^大的值的情況下，從能量效率列表30e廢棄該值，將此次計算出的能量效率Erf登記到與對象道路區(qū)間Sx及在步驟S332取得的行駛條件信息對應(yīng)的能量效率列表30e中(步驟S415)。[OO93] (2-3)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理 圖7是表示學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理的流程圖。首先，控制部20通過路線信息取得部21f的處理，取得路線信息(步驟S200)。接著，控制部20通過使用能量導(dǎo)出部21e的處理，針對構(gòu)成路線的多個道路區(qū)間整體，判定是否學(xué)習(xí)完能量學(xué)習(xí)DB30c(步驟S205)。具體而言，判定在與構(gòu)成該路線的道路區(qū)間整體對應(yīng)的主學(xué)習(xí)列表30d中是否已存儲傳動軸能量
14值和能量效率。在與道路區(qū)間對應(yīng)的主學(xué)習(xí)列表30d中不必一定存儲有N個傳動軸能量值 和能量效率，存儲至少一組的傳動軸能量值和能量效率即可。在針對構(gòu)成路線的多個道路 區(qū)間整體沒有學(xué)習(xí)完傳動軸能量和能量效率的情況下，結(jié)束學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)利用處理。
在步驟S205中判定為學(xué)習(xí)完的情況下，控制部20將構(gòu)成路線的多個道路區(qū)間的 一個設(shè)為對象道路區(qū)間，判定是否學(xué)習(xí)完在該對象道路區(qū)間內(nèi)與行駛條件對應(yīng)的能量學(xué)習(xí) DB30c(步驟S210)。 S卩，作為行駛在對象道路區(qū)間的行駛條件，取得表示當(dāng)前的對象車輛的 重量、當(dāng)前的電氣元件54的使用狀態(tài)以及對象道路區(qū)間的天氣情況的信息，確定與各行駛 條件對應(yīng)的種類而確定行駛條件信息。并且，與該行駛條件信息對應(yīng)的傳動軸能量值和能 量效率被存儲為能量學(xué)習(xí)DB30c。 在步驟S210中，當(dāng)判定為學(xué)習(xí)完與對象道路區(qū)間內(nèi)的行駛條件對應(yīng)的能量學(xué)習(xí) DB30c時，控制部20通過使用能量導(dǎo)出部21e的處理，取得與對象道路區(qū)間的行駛條件信息 對應(yīng)的傳動軸能量值Es(步驟S215)，取得與對象道路區(qū)間的行駛條件信息對應(yīng)的能量效率 Erf (步驟S220)。即，從與行駛條件信息對應(yīng)的主學(xué)習(xí)列表30d和能量效率列表30e中存儲 的數(shù)據(jù)中，提取而取得相當(dāng)于中位數(shù)的值。 接著，控制部20通過使用能量導(dǎo)出部21e的處理，導(dǎo)出充電余量的推移(步驟 S225)。具體而言，控制部20從驅(qū)動控制ECU51取得當(dāng)前的SOC，利用能量效率Erf和傳動 軸能量值Es，從式(4)計算出對象道路區(qū)間S,中的使用能量E,。并且，利用使充電電池49 的最大充電量為100%時的每1X的能量E(J)，根據(jù)式(5)將該對象道路區(qū)間Sx內(nèi)的使用 能量Ex轉(zhuǎn)換成對象道路區(qū)間Sx內(nèi)的充電電池49的耗電率Qx(% )。
(數(shù)學(xué)式4)
Ex = Es/Eef... (4)
(數(shù)學(xué)式5)
Qx二E乂E…(5) 并且，關(guān)于構(gòu)成路線的對象道路區(qū)間Sx計算出下述式(6)。
(數(shù)學(xué)式6) 在對象道路區(qū)間Sx行駛結(jié)束時的SOC = 在對象道路區(qū)間Sx—i行駛結(jié)束時的SOC-對象道路區(qū)間Sx的Qx... (6) 其中，"在對象道路區(qū)間Sx行駛結(jié)束時的SOC"意味著在路線的出發(fā)地至對象道路
區(qū)間Sx的結(jié)束地點為止行駛時的充電余量。關(guān)于"在對象道路區(qū)間Sx—工行駛結(jié)束時的SOC"
也相同。 另一方面，在步驟S210中，當(dāng)沒有判定為學(xué)習(xí)完與對象道路區(qū)間Sx內(nèi)的行駛條件 對應(yīng)的能量學(xué)習(xí)DB30c時，控制部20通過使用能量導(dǎo)出部21e的處理，利用與接近于對象 道路區(qū)間Sx的行駛條件信息的學(xué)習(xí)完的行駛條件信息對應(yīng)的能量學(xué)習(xí)DB30c，計算出充電 余量。由此，控制部20取得與最接近對象道路區(qū)間Sx的行駛條件信息的行駛條件信息對 應(yīng)的傳動軸能量值Es及能量效率Erf(步驟S230、 S235)。 根據(jù)用于將對象道路區(qū)間Sx的行駛條件信息中的使用能量校正為最接近該行駛 條件信息的行駛條件信息中的使用能量的校正信息，導(dǎo)出充電余量的推移(步驟S240)。 即，將在步驟S230、步驟S235中取得的傳動軸能量值Es和能量效率Erf代入上述數(shù)學(xué)式 (4)，取得對象道路區(qū)間Sx中的使用能量E,。并且，在最接近對象道路區(qū)間Sx的行駛條件信息的行駛條件信息中，表示存在對象道路區(qū)間Sx的行駛條件信息中沒有使用(或使用)的電氣元件54的情況下，取得因在兩個行駛條件之間電氣元件54的使用狀態(tài)不同而引起的使用能量之差A(yù)h，并在使用能量Ex中相加(或相減)。即，在兩個行駛條件中電氣元件54的使用狀態(tài)不同的情況下，因不使用(或使用)該電氣元件54，使用能量會變得不同。由此，取得根據(jù)各電氣元件54的參數(shù)預(yù)先確定的、對應(yīng)每個使用狀態(tài)的使用能量之差A(yù)h，將其作為起因于行駛條件不同產(chǎn)生的使用能量之差，并在使用能量Ex中相加(或相減)。
并且，在最接近對象道路區(qū)間Sx的行駛條件信息的行駛條件信息中，在對象車輛的重量增減，或天氣情況不同的情況下，取得用于抵消該差異引起的使用能量E,的變動的校正系數(shù)，并乘以使用能量EJ在Ah^O的情況下為E,+ Ah或E^Ah)。以上結(jié)果，由于能校正使用能量，因而控制部20將所得到的結(jié)果代入式(5)后取得耗電率Q,，并且通過校正后的耗電率Qx計算式(6)，導(dǎo)出在對象道路區(qū)間Sx行駛結(jié)束時的SOC。
控制部重復(fù)步驟S210以后的處理，直到判定針對構(gòu)成路線的道路區(qū)間整體已導(dǎo)出SOC推移為止(步驟S245)。其結(jié)果，在步驟S245判定為針對構(gòu)成路線的道路區(qū)間整體已導(dǎo)出S0C推移后，可取得如圖8所示的充電余量S0C(X )的推移。例如如圖8的道路區(qū)間Sb那樣，SOC增加的區(qū)間表示了，由于從功率信息收集ECU43輸出的轉(zhuǎn)矩值為負(fù)值，因而該道路區(qū)間的行駛所需的能量為負(fù)值，即表示在該道路區(qū)間內(nèi)能量被再生。
如以上說明，在本實施方式中，由于是根據(jù)傳動軸50的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)出傳動軸能量值，與行駛條件關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲的結(jié)構(gòu)，因而與例如與行駛條件無關(guān)地利用行駛速度圖形、道路坡度、路面摩擦系數(shù)、車重、空氣阻力等計算出所需輸出功率值的結(jié)構(gòu)相比，可導(dǎo)出可靠性高的輸出值(該道路區(qū)間的行駛所需的能量)。并且，根據(jù)本實施方式，可對應(yīng)每個行駛條件預(yù)測在任意路線進(jìn)行EV行駛時的使用能量的推移。其結(jié)果，例如可對應(yīng)每個行駛條件預(yù)測在直到目的地的路線中僅通過EV行駛能夠行駛的最大距離，并且，可應(yīng)用為例如在圖8的道路區(qū)間Sa，以在所設(shè)定的路線中使用能量多的區(qū)間利用內(nèi)燃機(jī)行駛的方式安排行程的情況，在道路區(qū)間Sb，以在充電余量增加的道路區(qū)間進(jìn)行基于再生能量的充電的方式安排行程的情況等。
(3)其他實施方式 以上的實施方式是用于實施本發(fā)明的一例，只要根據(jù)表示在對象車輛行駛在道路區(qū)間的過程中導(dǎo)出的功率的信息，確定表示在該道路區(qū)間行駛所需的能量的信息，并將其與該道路區(qū)間及行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲，就可采用其他各種實施方式。例如，在上述實施方式中說明了適用于混合動力汽車的例子，但也可以將在對象道路區(qū)間行駛所需的能量的信息與該道路區(qū)間及行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)地存儲的信息適用于電動汽車等中。
并且，作為道路區(qū)間，不限于以地圖信息中的節(jié)點、形狀插補(bǔ)點或坡度變化地點等分割的道路區(qū)間，也可以是對應(yīng)每任意的距離被劃分的道路區(qū)間，也可以是其組合。無論如何，只要能唯一地確定開始地點和結(jié)束地點以及其間的道路，就可以是適當(dāng)確定的道路區(qū)間。 并且，關(guān)于作為計算功率值的對象的傳動軸50，例如在FF汽車的情況下，作為左右的驅(qū)動軸作為計算的對象，從功率信息收集ECU43輸出左右的驅(qū)動軸的功率之和。
并且，在上述實施方式中，由傳動軸能量值和能量效率構(gòu)成表示在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息，表示在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息中，只要至少包含根據(jù)功率導(dǎo)
16出的能量即可。因此，例如可由傳動軸能量值和在電氣元件54實際使用的能量(電量)構(gòu)
成表示在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息。并且，也可由傳動軸能量值和在充電電池49實
際使用的能量構(gòu)成表示在道路區(qū)間行駛所需的能量的信息，可以采用各種結(jié)構(gòu)。 行駛條件不限于上述例子，也可以是將有關(guān)空調(diào)器及前照燈以外的各種電氣元件
的使用狀態(tài)反映到行駛條件的結(jié)構(gòu)。并且，作為天氣情況也不限于降雨、降雪，可將陰天的
狀況反映到行駛條件。另外，還可將時區(qū)、季節(jié)反映到行駛條件。例如，認(rèn)為路面溫度因時
區(qū)、季節(jié)而不同時，因路面的摩擦系數(shù)變動而導(dǎo)致傳動軸能量值變動。 并且，利用能量學(xué)習(xí)DB30c時的行駛條件的確定方法也不限于上述方法。例如也 可以采用根據(jù)使用人員的行駛經(jīng)歷、輸入確定對象車輛的重量的預(yù)期變化，并確定電氣元 件的預(yù)期使用等的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠確定與各道路區(qū)間的行駛條件的預(yù)期變動對應(yīng) 的使用能量。并且，除了根據(jù)種類確定行駛條件的結(jié)構(gòu)以外，可舉出通過對象車輛的重量 值、電氣元件的耗電值、雨量等，直接規(guī)定行駛條件(例如行駛在道路區(qū)間時的對象車輛的 重量、行駛在道路區(qū)間時的對象車輛中的電氣元件的使用狀態(tài)、對象車輛行駛在道路區(qū)間 時的天氣狀態(tài))的結(jié)構(gòu)。 并且，也可動態(tài)地變更上述種類地構(gòu)成。例如，在屬于不同種類的行駛條件中，在 道路區(qū)間行駛所需的能量的差異在規(guī)定基準(zhǔn)以下時，視為過度細(xì)分了種類。并且，當(dāng)判斷為 過度細(xì)分該種類時，如統(tǒng)一兩個種類，則即使學(xué)習(xí)的起初行駛條件被過度分類成很多種類， 也能在學(xué)習(xí)過程中以使其成為有意義的種類數(shù)量的方式調(diào)整種類的數(shù)量。當(dāng)然，也可以是 在學(xué)習(xí)過程中增加種類數(shù)量的結(jié)構(gòu)。例如也可以是下述結(jié)構(gòu)在某個種類上，在道路區(qū)間行 駛所需的能量的分布(直方圖)中出現(xiàn)2個以上的峰值時，將種類分割為2個以上而細(xì)分 行駛條件。其中，根據(jù)能量的分布增加種類時，如采用判斷分析等解析方法，則能容易地定 義適當(dāng)?shù)姆N類。
權(quán)利要求
一種行駛能量學(xué)習(xí)裝置，其特征在于，包括道路區(qū)間確定機(jī)構(gòu)，其確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間；行駛條件信息取得機(jī)構(gòu)，其取得行駛條件信息，該行駛條件信息表示所述對象車輛在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛時的行駛條件；功率信息導(dǎo)出機(jī)構(gòu)，根據(jù)從所述對象車輛的驅(qū)動源向車輪傳遞驅(qū)動力的傳動軸的轉(zhuǎn)速和該傳動軸的轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)出表示該傳動軸的功率的信息；和能量信息存儲機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所述對象車輛在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛的過程中所導(dǎo)出的表示所述功率的信息，導(dǎo)出表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息，與該道路區(qū)間和所述行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)地存儲表示在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的行駛能量學(xué)習(xí)裝置，其特征在于，所述行駛條件信息取得機(jī) 構(gòu)，其判定所述行駛條件屬于預(yù)先設(shè)定的多個種類中哪一個，取得表示該行駛條件所屬的 種類的信息作為所述行駛條件信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的行駛能量學(xué)習(xí)裝置，其特征在于，所述種類是與所述對象車輛中的電氣元件的消耗電力的大小對應(yīng)而預(yù)先設(shè)定的， 所述行駛條件信息取得機(jī)構(gòu)，其取得在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛時的所述對象車輛的電氣元件的使用狀態(tài)，并取得表示該取得的使用狀態(tài)下的消耗電力所屬的所述種類的信息作為所述行駛條件信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的行駛能量學(xué)習(xí)裝置，其特征在于， 所述種類是與所述對象車輛的重量的大小對應(yīng)而預(yù)先設(shè)定的，所述行駛條件信息取得機(jī)構(gòu)，其取得在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛時的所述對象車輛的重 量，并取得表示該取得的重量所屬的所述種類的信息作為所述行駛條件信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的行駛能量學(xué)習(xí)裝置，其特征在于， 所述種類是與天氣情況對應(yīng)而預(yù)先設(shè)定的，所述行駛條件信息取得機(jī)構(gòu)，其取得所述對象車輛在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛時的天氣情 況，并取得表示該取得的天氣情況所屬的種類的信息作為所述行駛條件信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的行駛能量學(xué)習(xí)裝置，其特征在于，所述行駛條件 信息取得機(jī)構(gòu)，在屬于不同的所述種類的行駛條件下，在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量 的差異在規(guī)定的基準(zhǔn)以下時，將兩個種類綜合為一個種類。
7. —種行駛能量學(xué)習(xí)方法，其特征在于，包括 道路區(qū)間確定工序，確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間；行駛條件信息取得工序，取得行駛條件信息，該行駛條件信息表示所述對象車輛在所 述道路區(qū)間內(nèi)行駛時的行駛條件；功率信息導(dǎo)出工序，根據(jù)從所述對象車輛的驅(qū)動源向車輪傳遞驅(qū)動力的傳動軸的轉(zhuǎn)速 和該傳動軸的轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)出表示該傳動軸的功率的信息；禾口能量信息存儲工序，根據(jù)所述對象車輛在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛的過程中所導(dǎo)出的表示 所述功率的信息，導(dǎo)出表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息，與該道路區(qū)間和所述 行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)地存儲表示在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息。
8. —種行駛能量學(xué)習(xí)程序，其通過計算機(jī)來實現(xiàn)，其特征在于，包括 道路區(qū)間確定功能，確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間；行駛條件信息取得功能，取得行駛條件信息，該行駛條件信息表示所述對象車輛在所 述道路區(qū)間內(nèi)行駛時的行駛條件；功率信息導(dǎo)出功能，根據(jù)從所述對象車輛的驅(qū)動源向車輪傳遞驅(qū)動力的傳動軸的轉(zhuǎn)速 和該傳動軸的轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)出表示該傳動軸的功率的信息；禾口能量信息存儲功能，根據(jù)所述對象車輛在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛的過程中所導(dǎo)出的表示 所述功率的信息，導(dǎo)出表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息，與該道路區(qū)間和所述 行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)地存儲表示在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供行駛能量學(xué)習(xí)裝置、方法以及程序。以往難以高精度地導(dǎo)出在道路區(qū)間行駛所需的能量。在本發(fā)明中，確定包含對象車輛的當(dāng)前位置的道路區(qū)間，取得表示所述對象車輛在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛時的行駛條件的行駛條件信息，根據(jù)從所述對象車輛的驅(qū)動源向車輪傳遞驅(qū)動力的傳動軸的轉(zhuǎn)速和該傳動軸的轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)出表示該傳動軸的功率的信息，根據(jù)所述對象車輛在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛的過程中所導(dǎo)出的表示所述功率的信息，導(dǎo)出表示在該道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息，與該道路區(qū)間和所述行駛條件信息建立關(guān)聯(lián)地存儲表示在所述道路區(qū)間內(nèi)行駛所需的能量的信息。
文檔編號B60W40/00GK101734253SQ20091020542
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者加藤一彌, 日高達(dá)也 申請人:愛信艾達(dá)株式會社