JP2018074686A - vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に関する。 The present invention relates to a vehicle.
従来のガス燃料車両の制御装置は、温度センサおよび圧力センサから入力される各検出信号に基づいて、水素タンクに水素が充填されたことを検知し、充填回数を計数する。制御装置は、充填回数を表示部に表示させたり、充填回数が所定の閾充填回数に到達した場合に、適宜の警報を表示部に表示させる。(例えば、特許文献1参照。) A conventional control device for a gas-fueled vehicle detects that a hydrogen tank is filled with hydrogen based on detection signals input from a temperature sensor and a pressure sensor, and counts the number of times of filling. The control device displays the number of fillings on the display unit, or displays an appropriate alarm on the display unit when the number of fillings reaches a predetermined threshold filling number. (For example, refer to Patent Document 1.)
従来のガス燃料車両は、制御装置が故障するなどして交換された場合、水素タンクの充填回数が不明になる。水素タンクの充填回数が不明になると、水素タンクの劣化状況が不明になり、水素タンクの交換時期を逸してしまう虞がある。 When the conventional gas fuel vehicle is replaced due to a malfunction of the control device, the number of times of filling the hydrogen tank becomes unknown. If the number of times of filling the hydrogen tank becomes unknown, the deterioration state of the hydrogen tank becomes unknown, and there is a possibility that the replacement time of the hydrogen tank may be missed.
そこで、本発明は、制御装置が故障するなどして交換された場合であっても、燃料気体を貯蔵する燃料タンクの充填回数を確実に計数し続けることができる車両を提案する。 Therefore, the present invention proposes a vehicle capable of reliably counting the number of times the fuel tank that stores the fuel gas is filled even when the control device is replaced due to failure or the like.
前記の課題を解決するため本発明に係る車両は、高圧の燃料気体を貯蔵する燃料タンクと、前記燃料タンクの充填回数を記憶する記憶領域を有し、互いに異なる制御を行う複数の制御装置と、を備え、前記複数の制御装置は、予め定める開始条件が成立すると、前記充填回数を相互に比較し、複数の前記充填回数のうち選択条件を満たす前記充填回数で前記記憶領域を書き換える。 In order to solve the above-described problems, a vehicle according to the present invention includes a fuel tank that stores high-pressure fuel gas, and a plurality of control devices that have storage areas that store the number of times the fuel tank is filled and perform different controls. When the predetermined start condition is satisfied, the plurality of control devices compare the number of fillings with each other, and rewrite the storage area with the number of fillings satisfying a selection condition among the plurality of filling times.
本発明によれば、制御装置が故障するなどして交換された場合であっても、燃料気体を貯蔵する燃料タンクの充填回数を確実に計数し続けることができる車両を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where it replaces | exchanges because a failure of a control apparatus etc., the vehicle which can continue counting reliably the frequency | count of filling of the fuel tank which stores fuel gas can be provided.
以下、本発明に係る車両の実施の形態について、図1から図6を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
図1は、本発明の実施形態に係る車両の左側面図である。 FIG. 1 is a left side view of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
図2は、本発明の実施形態に係る車両の外装等(カバーやシート)を外した状態の左側面図である。 FIG. 2 is a left side view of the vehicle according to the embodiment of the present invention with a vehicle exterior or the like (cover or seat) removed.
図3は、本発明の実施形態に係る車両の外装等(カバーやシート)を外した状態の斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view of the vehicle according to the embodiment of the present invention with a vehicle exterior or the like (cover or seat) removed.
なお、本実施形態における前後上下左右の表現は、燃料電池車両1の搭乗者を基準にする。図1から図3中の実線矢印Fは燃料電池車両1の前方を表し、実線矢印Rは燃料電池車両1の後方を表している。 In the present embodiment, front / rear, upper / lower / left / right expressions are based on the passenger of the fuel cell vehicle 1. The solid line arrow F in FIGS. 1 to 3 represents the front of the fuel cell vehicle 1, and the solid line arrow R represents the rear of the fuel cell vehicle 1.
図1から図3に示すように、本実施形態に係る燃料電池車両1は、燃料電池2で発電し、この電力でモータ3を駆動させて走行する。また、燃料電池車両1は、スクータ型の自動二輪車である。なお、燃料電池車両1は、三輪車や四輪車であっても良い。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment generates power by the
燃料電池車両1は、前後に延びる車体5と、操舵輪としての前輪6と、前輪6を操舵自在に支えるステアリング機構7と、駆動輪としての後輪8と、後輪8を上下方向へ揺動自在に支えるスイングアーム9と、後輪8の駆動力を発生させるモータ3と、を備えている。
The fuel cell vehicle 1 includes a vehicle body 5 extending in the front-rear direction, a front wheel 6 as a steering wheel, a steering mechanism 7 that supports the front wheel 6 in a steerable manner, a
車体5は、車両の前後に延びるフレーム11と、フレーム11を覆う外装12と、フレーム11後半部の上方に配置されるシート13と、を備えている。
The vehicle body 5 includes a frame 11 that extends in the front-rear direction of the vehicle, an
また、車体5は、燃料電池2と、燃料電池2で発電に使用される燃料としての水素の高圧ガス(燃料気体)を貯蔵する燃料タンク15と、燃料電池2の電力を補助する二次電池16と、燃料電池2の出力電圧の調整と燃料電池2および二次電池16の電力の分配とを制御する電力管理装置17と、電力管理装置17が出力する直流電力を三相交流電力に変換してモータ3へ出力し、モータ3を運転するインバータ18と、これらを統括的に管理する車両コントローラ19と、を備えている。
The vehicle body 5 includes a
燃料電池車両1のパワートレインは、燃料電池2および二次電池16を有し、車両の走行状態、燃料電池2の発電状態、二次電池16の蓄電状態によって各電池の電力を適宜に使うシステムである。また、燃料電池車両1は、減速する際にモータ3で回生電力を発生させる。車両の電源である二次電池16および燃料電池2は、インバータ18に並列に接続されてモータ3へ電力を供給する。二次電池16は、燃料電池車両1が減速する際にモータ3で発生する回生電力および燃料電池2が発電する電力を蓄える。
The power train of the fuel cell vehicle 1 includes a
フレーム11は、複数の鋼鉄製中空管を一体に組み合わせたものである。フレーム11は、前端上部に配置されるヘッドパイプ21と、ヘッドパイプ21の中央部から後ろ下がりに傾斜して延びる上部ダウンフレーム22と、ヘッドパイプ21の下方に配置され、後ろ下がりに傾斜して延びる下部ダウンフレーム23と、左右一対の下部フレーム24と、左右一対の上部フレーム25と、ピボット軸26と、上ブリッジフレーム27と、下ブリッジフレーム28と、ガードフレーム29と、搭載機器保護フレーム30と、を備えている。
The frame 11 is a combination of a plurality of hollow steel tubes. The frame 11 includes a
ヘッドパイプ21は、ステアリング機構7を操舵自在、つまり車両の左右方向へ揺動自在に支持している。
The
左右一対の下部フレーム24は、下部ダウンフレーム23の左右に配置され、ヘッドパイプ21の下部に接続されている。また、左右一対の下部フレーム24は、ヘッドパイプ21との接続部分から下部ダウンフレーム23に沿って略平行に、かつ後ろ下がりに傾斜して延びる前側傾斜部分と、前側傾斜部分の下端で後方に向かって湾曲する前側の湾曲部分と、前側の湾曲部分の後端から略水平に車体5の後方へ向かって車体5の中央部分(車両の前後方向で中央部分)に達するまで直線状に延びる直線部分と、を有している。さらに、左右一対の下部フレーム24は、直線部分の後端部から後上方に向けて湾曲する後ろ側の湾曲部分と、この後ろ側の湾曲部分の上端部から後ろ上がりに傾斜して延びる後側傾斜部分と、後側傾斜部分を上部フレーム25に接続する上下フレーム接合部と、を有している。なお、左右の下部フレーム24の間隔は、左右の上部フレーム25の間隔よりも広い。
The pair of left and right
左右の下部フレーム24の上部の間には、実質的に車両の左右方向へ直線状に延びるヘッドパイプ近傍ブリッジフレーム34が架設されている。また、左右それぞれの下部フレーム24は、フットレストブラケット31aを備えている。フットレストブラケット31aは、下部フレーム24の前側の湾曲部分の外側に配置されるフットボード31を下方から支持している。搭乗者は、フットボード31に足を置くことができる。
Between the upper parts of the left and right
車体5の左側に配置される下部フレーム24は、サイドスタンドブラケット(図示省略)を備えている。サイドスタンドブラケット(図示省略)には、燃料電池車両1を左側へ傾けた状態で自立させるサイドスタンド(図示省略)が設けられている。サイドスタンドは、燃料電池車両1を自立させる起立位置と、走行の妨げとならないよう車体5に添う収納位置との間を揺動する。
The
左右一対の上部フレーム25は、車体5の前半部において下部フレーム24の前側傾斜部分の上下方向の中央部に接続されている。左右一対の上部フレーム25は、下部フレーム24の前側傾斜部分との接続部分から車体5の後方に向かって略水平に延びる水平部分と、左右一対の上部フレーム25の水平部分の後端であって、車体5の後半部、かつ後輪8の上方部分において後ろ上がりに大きく傾斜し、車体5の左右方向内側へ湾曲して後輪8の太さ(幅寸法)程度に接近する後端部と、を有している。
The pair of left and right
ピボット軸26は、車体5の後半部において左右の上部フレーム25間に架設されている。また、ピボット軸26は、上部フレーム25の下側、かつ上部フレーム25と下部フレーム24との合流部分(上下フレーム接合部)よりも後方であって、上部フレーム25の水平部分と下部フレーム24の後側傾斜部分とに接続されるブラケット26aに配置されている。ブラケット26aは、左右に一対ある。
The
上ブリッジフレーム27は、左右の上部フレーム25の前端部に架設されている。上ブリッジフレーム27は、左右の上部フレーム25の間を実質的に車両の左右方向へ直線状に延びて、左右の上部フレーム25を連結している。
The
下ブリッジフレーム28は、左右の下部フレーム24の前側の湾曲部分に架設されている。下ブリッジフレーム28は、左右の下部フレーム24の間を実質的に車両の左右方向へ直線状に延びて、左右の下部フレーム24を連結している。
The
ガードフレーム29は、左右の下部フレーム24の後側の湾曲部分に架設されている。ガードフレーム29は、左右の下部フレーム24との接続部分から後下方に延びるとともに、フレーム11の内部空間を拡大するように後ろ下がりのU字形状に延びている。ガードフレーム29には、燃料電池車両1を直立状態で自立させるセンタースタンド33が設けられている。センタースタンド33は、燃料電池車両1を自立させる起立位置と、走行の妨げとならないよう車体5に添う収納位置との間を揺動する。
The
上部ダウンフレーム22は、ヘッドパイプ21と上ブリッジフレーム27との間に架設されている。
The upper down
下部ダウンフレーム23の上端部は、左右の下部フレーム24に架設されるヘッドパイプ近傍ブリッジフレーム34の車両の左右方向中央部に接続される上端部と、下ブリッジフレーム28の車両の左右方向中央部に接続される下端部と、を有している。
An upper end portion of the lower down
搭載機器保護フレーム30は、上部フレーム25の後半部の上部に設けられている。搭載機器保護フレーム30は、燃料電池2を燃料電池車両1の車体に支持している。また、搭載機器保護フレーム30は、その一部を上部フレーム25に着脱できる。
The mounted
シート13は、フレーム11の後半部上方を覆って前後に延びている。シート13はタンデム式であり、搭乗者を着座させる前半部13aと、同乗者を着座させる後半部13bとを一体的に備えている。また、シート13は、前半部13aと後半部13bとの間に傾斜部13cを備えている。
The
ここで、左右の上部フレーム25および左右の下部フレーム24で囲まれる空間をセンタートンネル領域35と呼び、上部フレーム25の後半部、外装12およびシート13で囲まれる空間を機器搭載領域36と呼び、センタートンネル領域35の後方かつ機器搭載領域36の下方の空間をタイヤハウス領域37と呼ぶ。
Here, a space surrounded by the left and right
センタートンネル領域35は、燃料タンク15を収容している。本実施形態に係るスクータ型の燃料電池車両1では、センタートンネル領域35は、車両の前後方向に沿って搭乗者が足を乗せる左右のフットボード31の間に配置され、フットボード31の足載せ領域を左右に分断するようにフットボード31よりも上方に隆起している。換言すると、センタートンネル領域35の左右には、足載せ領域となるフットボード31が配置され、左右のフットボード31の間に燃料タンク15が配置されている。
The
機器搭載領域36は、車体5の前側から順に二次電池16、電力管理装置17、燃料電池2を収容している。機器搭載領域36の前端部、中央部、後端部、および中央部から後端部に渡る側部は、搭載機器保護フレーム30によって保護されている。
The
搭載機器保護フレーム30は、機器搭載領域36を囲んで機器搭載領域36に搭載される機器を保護している。
The mounted
タイヤハウス領域37には後輪8が配置されている。
A
機器搭載領域36とタイヤハウス領域37との間には、それぞれの領域を分断する隔壁部材としてのリアフェンダ38が設けられている。
Between the
外装12は、車体5の前半部を覆うフロントレッグシールドカバー41と、車体5の中央上部に配置されてセンタートンネル領域35などの上部フレーム25の上方を覆うフロントフレームカバー42と、車体5の後半部に配置されて機器搭載領域36などの車体5の側面のうちシート13の下方部分を覆うフレームカバー43と、を備えている。
The exterior 12 includes a front
フレームカバー43は、シート13とともに機器搭載領域36を囲んでいる。機器搭載領域36は、シート13、フレームカバー43およびリアフェンダ38に囲まれる閉鎖的な空間である。機器搭載領域36は、フレームカバー43、もしくはリアフェンダ38の適宜の箇所に設けられる通気孔(図示省略)によって、燃料電池2への空気の流れを容易、かつ確実に制御し、また冷却が必要な装置へ冷却風としての空気の流れを容易、かつ確実に制御している。なお、機器搭載領域36は、各カバー(フロントフレームカバー42、フレームカバー43など)の継ぎ目などから空気が入り込むことを許容する。
The frame cover 43 surrounds the
ステアリング機構7は、車体5の前方に配置されて、フレーム11のヘッドパイプ21を中心に左右方向へ揺動し前輪6の操舵を可能にする。ステアリング機構7は、頂部に設けられるハンドル45と、ハンドル45と前輪6とを連結し、若干後ろに傾斜して上下に延びる左右一対のフロントフォーク46と、を備えている。左右のフロントフォーク46は、弾性的に伸縮自在なテレスコピック構造を備えている。左右のフロントフォーク46の下端部には、前輪6を回転自在に支持する車軸(図示省略)が架設されている。前輪6の上方には、フロントフェンダ47が配置されている。フロントフェンダ47は、左右のフロントフォーク46の間にあって、フロントフォーク46に固定されている。
The steering mechanism 7 is disposed in front of the vehicle body 5 and swings in the left-right direction around the
前輪6は、左右のフロントフォーク46の下端部に架設されている車軸の周りに回転自在な従動輪である。
The front wheel 6 is a driven wheel that is rotatable around an axle that is installed at the lower ends of the left and right
スイングアーム9は、車体5の左右方向に延びている回転中心としてのピボット軸26の周りに上下方向へ揺動する。スイングアーム9は、車体5の左右で前後方向に延びる一対のアーム部の間に後輪8を回転自在に支持している。フレーム11とスイングアーム9との間には、リアサスペンション48が架設されている。リアサスペンション48の上端部は、上部フレーム25の後端部に揺動自在に支持されている。リアサスペンション48の下端部は、スイングアーム9の後端部に揺動自在に取り付けられている。リアサスペンション48は、スイングアーム9の揺動を緩衝する。
The
またスイングアーム9は、後輪8を回転駆動させるモータ3と、燃料電池2から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ3へ供給するインバータ18と、を収容している。
The
モータ3は、燃料電池2または二次電池16から供給される電力によって後輪8を回転駆動させ、これにより燃料電池車両1を走行させる。モータ3は、スイングアーム9の後部に収容されて、後輪8の車軸と同軸に配置されている。モータ3はスイングアーム9に一体的に組み付けられてユニットスイング式スイングアームを構成している。
The
インバータ18は、スイングアーム9の前部に収容されて、ピボット軸26とモータ3との間に配置されている。インバータ18は、電力管理装置17が出力する直流電力を三相交流電力に変換し、その交流電力の周波数を変更してモータ3の回転数を調整する。
The
後輪8は、モータ3から駆動力が伝達される車軸(図示省略)によって支えられる駆動輪である。
The
燃料電池2は、燃料と酸化剤とを反応させて発電する。燃料電池2は、燃料として高圧ガス、例えば水素ガスを使用し、酸化剤として空気中の酸素を使用して発電し、空気を用いて冷却する空冷式燃料電池システムである。
The
燃料電池2は、機器搭載領域36の後半側に配置されている。さらに具体的には、燃料電池2は、シート13の前半部13aと後半部13bとの間の傾斜部から後半部13bの下方に渡って配置されている。
The
燃料電池2は、車体5の前後方向に延びる長辺を有する直方体形状であって、吸気口2aが配置される正面を前斜め下方へ向け、排気口2bが配置される背面を後ろ斜め上方へ向ける姿勢で機器搭載領域36に配置されている。つまり、燃料電池2は、前方側が後方側よりも下方に位置する前傾姿勢でフレーム11に固定されている。燃料電池2の上部は搭載機器保護フレーム30に固定され、燃料電池2の下部は上部フレーム25に固定されている。
The
燃料電池2の後方には、排気ダクト52が設けられている。燃料電池2は、余剰ガスを排気ダクト52へ排気する。排気ダクト52の前端部は、燃料電池2に気密に接続されている。排気ダクト52は、車体5の後端で後下方に向かって開口される排気口52aと、後上方に向かって開口される排気口52bと、を有している。排気ダクト52は、燃料電池2から吐出される排気(余剰ガス)を、排気口52a、52bへ導いて車体5の後方へ排出する。
An
排気ダクト52の排気口52bは、燃料電池2の排気面(背面)よりも上方であって、望ましくは排気ダクト52の後方上端部に配置されている。換言すると、排気口52bの上縁部は、燃料電池2の排気口2bよりも高い位置に配置されている。排気ダクト52は、燃料電池2の排気面(背面)よりも上方に配置される排気口52bを有することによって、未反応の水素ガスを含む湿潤な余剰ガスを排気口52bに導いて車体5から確実に排気することができる。
The
燃料タンク15は高圧圧縮水素貯蔵システムである。燃料タンク15は、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)製の、あるいはアルミライナ製複合容器である圧力容器55と、燃料充填口56を有する燃料充填用継手57と、燃料充填元弁58と、遮断弁(図示省略)とレギュレータ(図示省略)とを一体的に有する燃料供給元弁59と、二次減圧弁(図示省略)と、を備えている。
The
圧力容器55は、燃料電池2の燃料としての水素ガスを貯蔵するアルミライナ製複合容器である。燃料タンク15は、例えば約70MPaの水素ガスを貯蔵する。圧力容器55は、円筒形状の胴部と、胴部の前後の端面に設けられるドーム状の鏡板と、を有している。圧力容器55は、円筒胴の中心線を車体5の前後方向へ沿わせてセンタートンネル領域35内に配置されている。圧力容器55は、一対の上部フレーム25、一対の下部フレーム24、下ブリッジフレーム28、およびガードフレーム29に周囲を囲まれて、燃料電池車両1の転倒や衝突による負荷に対して堅牢に保護されている。
The
また、圧力容器55は、車体5の一方側の側部に配置される上部フレーム25、例えば車体5の右側に配置される上部フレーム25と、車体5の他方側の側部に配置される下部フレーム24、例えば車体5の左側に配置される下部フレーム24との間に架設されるクランプバンド61によってセンタートンネル領域35に支持されている。
The
燃料充填用継手57は、センタートンネル領域35の外側、詳しくはセンタートンネル領域35の後ろ上方であって、機器搭載領域36の前端部に配置されている。燃料充填用継手57は、二次電池16よりも上方、あるいは真上に配置されている。燃料充填用継手57は、搭載機器保護フレーム30の継手用ブラケット30fに固定されている。燃料充填用継手57は、燃料充填時に設備側の継手を車体の上方、かつ左側から差し込めるよう、車体5の上方、かつやや左側に向かって延びている。燃料充填用継手57は、シート13の前端部に設けられる燃料充填口用リッド62によって覆い隠されている。燃料充填口用リッド62は、ヒンジ機構(図示省略)を介してシート13に支持されており、揺動することで開閉する。燃料充填用継手57は、燃料としての水素の高圧ガスを燃料タンク15に導き入れる入口としての燃料充填口56を有している。
The fuel filling joint 57 is disposed outside the
燃料充填口56は、燃料充填用継手57の頂部に配置されている。また、燃料充填口56は、車体5の左上方を向いている。燃料タンク15に燃料を充填する際、燃料充填口用リッド62を開放した状態において、燃料充填口56の上方は、雰囲気に開放されている。したがって、高圧ガス(燃料、水素ガス)を燃料タンク15に充填する際、仮に高圧ガス(燃料、水素ガス)が漏洩しても、漏洩燃料は滞留することなく燃料電池車両1の上方へ拡散する。
The
燃料充填元弁58および燃料供給元弁59は、一体化されて圧力容器55の後方側の鏡板の頂部に設けられているタンクバルブ63に内蔵されている。タンクバルブ63は、ガードフレーム29で囲まれた空間に配置されている。燃料供給元弁59は、遮断弁(図示省略)および一次減圧弁(図示省略)を備えている。燃料充填元弁58と燃料供給元弁59の遮断弁とは、電磁弁を用いた開閉弁である。燃料供給元弁59の一次減圧弁と二次減圧弁とは、圧力容器55からの高圧ガスの圧力を順次減圧して調整する。
The fuel filling source valve 58 and the fuel supply source valve 59 are integrated into a
二次電池16は、箱状のリチウムイオン電池である。二次電池16は、機器搭載領域36の前端部であって、圧力容器55の後半部、つまり円筒胴の後半部、および後方側の鏡板とシート13の前半部13aとの間に配置されている。
The
なお、燃料電池車両1は、二次電池16の他に、メータ類(図示省略)、ランプ類(図示省略)用の電源として、例えば12V系の電力を供給する第2二次電池(図示省略)を備えている。第2二次電池は、ヘッドパイプ21の周囲、例えば、ヘッドパイプ21の右側の側方に配置されている。
In addition to the
電力管理装置17は、機器搭載領域36内で二次電池16と燃料電池2との間に配置され、フレーム11に固定されている。なお、電力管理装置17は二次電池16と同じ防水ケース内に配置されていても良い。
The
車両コントローラ19は、燃料電池車両1内で比較的に高所となるヘッドパイプ21の周囲、例えば、12V系の電力を供給する第2二次電池の反対側にあたるヘッドパイプ21の左側の側方に配置されている。
The
次いで、燃料タンク15の充填回数記憶承継システムについて詳しく説明する。
Next, the filling number storage succession system of the
図4は、本発明の実施形態に係る車両の充填回数記憶承継システムのブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram of the vehicle filling number storage inheritance system according to the embodiment of the present invention.
図4に示すように、本実施形態に係る燃料電池車両1の充填回数記憶承継システム69は、燃料としての水素の高圧ガスを貯蔵する燃料タンク15と、互いに異なる制御を行う複数の制御装置としての車両コントローラ19、インバータ18、電力管理装置17、二次電池16、および燃料電池2を備えている。
As shown in FIG. 4, the fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment has a filling number
また、充填回数記憶承継システム69は、車両コントローラ19に接続されるメインスイッチ71、蓋開閉検知スイッチ72、および圧力検知部73を備えている。
The filling number
車両コントローラ19、インバータ18、電力管理装置17、二次電池16、および燃料電池2は、CAN(Controller Area Network)を介して双方向通信可能に接続されている。また、車両コントローラ19、インバータ18、電力管理装置17、二次電池16、および燃料電池2は、記憶装置(図示省略)を有している。それぞれの機器の記憶装置は、それぞれの機能を制御するための制御プログラムを記憶している。また、記憶装置には、燃料タンク15の充填回数を記憶する記憶領域が確保されている。記憶装置は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)を含む不揮発性メモリである。
The
メインスイッチ71は、燃料電池車両1の始動と停止とを車両コントローラ19に指示する入力部である。メインスイッチ71は、ハンドル45の中央部、またはフロントフレームカバー42に配置されている。
The
蓋開閉検知スイッチ72は、燃料充填口用リッド62の開閉を検知する。
The lid opening /
圧力検知部73は、燃料タンク15の内圧を検知する。
The
ここで仮に、車両コントローラ19のみが、燃料タンク15の充填回数を記憶し、かつ車両コントローラ19が故障するなどして交換された場合、燃料タンク15の充填回数は不明になる虞がある。
Here, if only the
そこで、少なくとも車両コントローラ19を含み、インバータ18、電力管理装置17、二次電池16、および燃料電池2のうち少なくとも1つの制御装置、つまり都合2つの制御装置は、予め定める開始条件が成立すると、燃料タンク15の充填回数を相互に比較し、複数の充填回数のうち選択条件を満たす充填回数で記憶領域を書き換える。この処理を充填回数承継処理と呼ぶ。
Therefore, at least one of the
開始条件は、メインスイッチ71がオン操作(つまり燃料電池車両1の始動操作)されることである。また、開始条件は、燃料充填口用リッド62が開かれることである。
The start condition is that the
選択条件は、複数の充填回数のうち最も数値の大きい充填回数を選択する条件である。2つの制御装置、例えば車両コントローラ19およびインバータ18が充填回数を記憶していることを前提とする場合、交換された新品の車両コントローラ19が記憶している充填回数が0回であり、インバータ18が記憶している充填回数が101回であれば、大きい方の充填回数101回が選択される。
The selection condition is a condition for selecting the largest number of fillings among a plurality of filling times. When it is assumed that two control devices, for example, the
次いで、充填回数記憶承継システム69の充填回数承継処理について詳しく説明する。
Next, the filling number succession processing of the filling number
なお、説明を簡単にするために、燃料タンク15の充填回数を記憶する記憶領域は、車両コントローラ19、およびインバータ18の2つの制御装置に確保されているとして説明する。また、選択条件は、車両コントローラ19、およびインバータ18が記憶する充填回数のうち大きい数値の充填回数を選択する条件であるとして説明する。
In order to simplify the description, it is assumed that the storage area for storing the number of times the
図5は、本発明の実施形態に係る充填回数記憶承継システムの車両始動時における充填回数承継処理のフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart of the filling number succession process when the vehicle is started in the filling number storage succession system according to the embodiment of the present invention.
図5に示すように、本実施形態に係る燃料電池車両1の充填回数記憶承継システム69は、メインスイッチ71がオン操作されると、車両コントローラ19、およびインバータ18が記憶している燃料タンク15の充填回数を相互に比較し、2つの充填回数のうち選択条件を満たす充填回数で記憶領域を書き換える。
As shown in FIG. 5, in the filling number
具体的には、車両コントローラ19、およびインバータ18は、メインスイッチ71がオン操作されると(ステップS1 Yes)、それぞれの記憶領域から充填回数を読み込む(ステップS2−1、ステップS2−2)。ここで、車両コントローラ19が記憶領域から読み込んだ充填回数を充填回数Naと呼び、インバータ18が記憶領域から読み込んだ充填回数を充填回数Nbと呼ぶ。また、車両コントローラ19の処理を「−1」で表示し、インバータ18の処理を「−2」で表示する。
Specifically, when the
車両コントローラ19、およびインバータ18は、読み込んだ充填回数Na、Nbを双方向に送信し合う(ステップS3−1、ステップS3−2)。そして、車両コントローラ19は、インバータ18から充填回数Nbを受信し、インバータ18は、車両コントローラ19から充填回数Naを受信する(ステップS4−1、ステップS4−2)。
The
車両コントローラ19は、自己が記憶していた充填回数Naとインバータ18から受信した充填回数Nbとを比較し(ステップS5−1)、充填回数Na<充填回数Nbが成立する場合には(ステップS5−1 Yes)、充填回数Naを充填回数Nbに変更し(ステップS6−1)、処理を終える。車両コントローラ19は、充填回数Na<充填回数Nbが不成立の場合には(ステップS5−1 No)、充填回数Naを充填回数Nbで変更することなく、ステップS6−1を迂回して処理を終える。
The
他方、インバータ18は、自己が記憶している充填回数Nbと車両コントローラ19から受信した充填回数Naとを比較し(ステップS5−2)、充填回数Nb<充填回数Naが成立する場合には(ステップS5−2 Yes)、充填回数Nbを充填回数Naで変更し(ステップS6−2)、処理を終える。インバータ18は、充填回数Nb<充填回数Naが不成立の場合には(ステップS5−2 No)、充填回数Nbを充填回数Naで変更することなく、ステップS6−2を迂回して処理を終える。
On the other hand, the
図6は、本発明の実施形態に係る充填回数記憶承継システムの燃料充填口用リッドが開かれた時における充填回数承継処理のフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of the filling number succession process when the fuel filling port lid of the filling number storage succession system according to the embodiment of the present invention is opened.
なお、図6のステップS2−1からステップS6−1、ステップS2−2からステップS6−2の処理は、図5のステップS2−1からステップS6−1、ステップS2−2からステップS6−2の処理と同じであり、繰り返しになるので説明を省略する。 Note that the processing from step S2-1 to step S6-1 and step S2-2 to step S6-2 in FIG. 6 is the same as step S2-1 to step S6-1 and step S2-2 to step S6-2 in FIG. Since this process is the same as that in FIG.
図6に示すように、本実施形態に係る燃料電池車両1の充填回数記憶承継システム69は、燃料充填口用リッド62が開かれると、車両コントローラ19、およびインバータ18が記憶している燃料タンク15の充填回数を相互に比較し、2つの充填回数のうち選択条件を満たす充填回数で記憶領域を書き換える。
As shown in FIG. 6, in the fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment, the filling number
また、車両コントローラ19は、圧力検知部73の検知結果から燃料タンク15に燃料としての水素の高圧ガスが充填されたことを判定して記憶領域の充填回数Naを更新する。車両コントローラ19を除く制御装置、つまりインバータ18は、車両コントローラ19から更新された充填回数Naを受信し、受信した充填回数Naで記憶領域を更新する。
Further, the
具体的には、車両コントローラ19、およびインバータ18は、燃料充填口用リッド62が開かれると(ステップS11 Yes)、先ずステップS2からステップS6−1、ステップS6−2を処理する。
Specifically, when the fuel filling
次いで、車両コントローラ19は、燃料充填口用リッド62が開かれていることを再確認する(ステップS12)。車両コントローラ19は、燃料充填口用リッド62が開かれていいない、つまり閉じていれば(ステップS12 No)、充填回数Nbを充填回数Naで変更することなく、ステップS13からステップS18迂回して処理を終了する。
Next, the
他方、車両コントローラ19は、燃料充填口用リッド62が開かれていれば(ステップS12 Yes)、圧力検知部73の検知結果から燃料タンク15に燃料としての水素の高圧ガスが充填されたか否かを判定する(ステップS13)。例えば、車両コントローラ19は、燃料タンク15の圧力が満充填圧力の2割以上上昇した場合には、燃料タンク15が充填されたと判定し、2割より小さい場合には、燃料タンク15の充填は行われなかったと判断する。車両コントローラ19は、燃料タンク15に燃料としての水素の高圧ガスが充填されたと判定すると(ステップS13 Yes)、車両コントローラ19の記憶領域から充填回数Naを読み込み、これに1値を加算する(充填回数Na=充填回数Na+1)(ステップS14)。この後、車両コントローラ19は、更新後の充填回数Naをインバータ18に送信する(ステップS15)。
On the other hand, if the fuel filling
他方、インバータ18は、車両コントローラ19から充填回数Naを受信すると(ステップS16)、自己が記憶している充填回数Nbと車両コントローラ19から受信した充填回数Naとを比較し(ステップS17)、充填回数Nb<充填回数Naが成立する場合には(ステップS17 Yes)、充填回数Nbを充填回数Naに変更し(ステップS18)、処理を終了する。インバータ18は、充填回数Nb<充填回数Naが不成立の場合には(ステップS17 No)、充填回数Nbを充填回数Naで変更することなく、ステップS17を迂回して処理を終了する。
On the other hand, when the
なお、車両コントローラ19およびインバータ18は、メインスイッチ71がOFF操作される、または燃料充填口用リッド62が閉じられると、充填回数Na、Nbをそれぞれの記憶領域に書き戻す。この充填回数Na、Nbの書き戻し処理は、図5および図6で充填回数Na、Nbが変更される都度、つまりステップS6−1、およびステップS6−2の都度、行われても良い。
Note that when the
なお、選択条件は、複数の充填回数から多数決で選択する条件であっても良い。3つの制御装置、例えば車両コントローラ19、インバータ18、電力管理装置17が充填回数を記憶していることを前提とする場合、交換された新品の車両コントローラ19が記憶している充填回数が0回であり、インバータ18が記憶している充填回数が101回であり、電力管理装置17が記憶している充填回数が101回であれば、多数を占める充填回数101回が選択される。
The selection condition may be a condition for selecting by majority from a plurality of filling times. When it is assumed that three control devices such as the
選択条件が多数決であり、かつ全ての制御装置が異なる充填回数を記憶している場合には、例えば、最も数値の大きい充填回数を選択しても良いし、エラーとして扱い、搭乗者に視覚情報や音声情報で報知しても良い。 When the selection condition is majority decision and all the control devices store different filling times, for example, the largest filling number may be selected, or it may be treated as an error, and visual information will be displayed to the passenger. Or voice information may be used.
また、選択条件が多数決であり、4つ以上の制御装置が充填回数を記憶していることを前提し、かつ多数を占める(多数派の)充填回数が拮抗した場合には、例えば、最も数値の大きい充填回数を選択しても良いし、エラーとして扱い、搭乗者に視覚情報や音声情報で報知しても良い。例えば、4つの制御装置が記憶している充填回数について、交換された新品の2つの制御装置が記憶している充填回数が0回であり、従来から搭載されている2台の制御装置が記憶している充填回数が101回であれば、多数を占める充填回数0回と101回とが拮抗してしまうので、最も数値の大きい充填回数を選択しても良いし、エラーとして扱い、搭乗者に視覚情報や音声情報で報知しても良い。 Further, when the selection condition is majority decision, and it is assumed that four or more control devices store the number of times of filling, and the number of times of filling (majority) occupying the majority antagonizes, for example, the most numerical value May be selected, or may be treated as an error and notified to the passenger by visual information or audio information. For example, with respect to the number of fillings stored in four control devices, the number of fillings stored in two replaced new control devices is 0, and two conventionally installed control devices store If the number of fillings is 101, the filling number 0 and 101 occupying the majority will antagonize, so the largest number of fillings may be selected, treated as an error, and the passenger You may alert | report by visual information and audio | voice information.
多数決による充填回数記憶承継システム69の充填回数承継処理について詳しく説明する。
The filling number succession processing of the filling number
なお、説明を簡単にするために、燃料タンク15の充填回数を記憶する記憶領域は、車両コントローラ19、インバータ18、および電力管理装置17の3つの制御装置に確保されているとして説明する。また、選択条件は、車両コントローラ19、インバータ18、および電力管理装置17が記憶する充填回数から多数決で選択する条件であるとして説明する。
In order to simplify the description, it is assumed that a storage area for storing the number of times the
図7は、本発明の実施形態に係る充填回数記憶承継システムの車両始動時における充填回数承継処理のフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of the filling number succession process when the vehicle is started in the filling number storage succession system according to the embodiment of the present invention.
図7に示すように、本実施形態に係る燃料電池車両1の充填回数記憶承継システム69は、メインスイッチ71がオン操作されると、3つの制御装置(例えば、車両コントローラ19、インバータ18、および電力管理装置17)が記憶している燃料タンク15の充填回数を相互に比較し、3つの充填回数から選択条件を満たす充填回数で記憶領域を書き換える。
As shown in FIG. 7, when the
具体的には、それぞれの制御装置(車両コントローラ19、インバータ18、および電力管理装置17)は、メインスイッチ71がオン操作されると(ステップS21 Yes)、それぞれの記憶領域から充填回数を読み込む(ステップS22)。ここで、制御装置が自己の記憶領域から読み込んだ充填回数を充填回数Nsと呼び、他の制御装置が記憶領域から読み込んだ充填回数を充填回数Noと呼ぶ。
Specifically, each control device (the
それぞれの制御装置は、読み込んだ充填回数Nsを双方向に送信し合う(ステップS23)。そして、それぞれの制御装置は、他の制御装置から充填回数Noを受信する(ステップS24)。 Each control device transmits the read filling frequency Ns in both directions (step S23). Each control device receives the number of fillings No from another control device (step S24).
次いで、それぞれの制御装置、自己が記憶している充填回数Ns、および他の制御装置から受信した充填回数Noから多数決によって多数を占める(多数派の)充填回数Nmを抽出する(ステップS25)。 Subsequently, the filling number Nm occupying a majority (majority) is extracted from the respective control devices, the filling number Ns stored by itself, and the filling number No received from the other control devices by majority (step S25).
それぞれの制御装置は、自己が記憶している充填回数Nsと、多数決によって抽出された(多数派の)充填回数Nmと、を比較する(ステップS26)。そして、それぞれの制御装置は、自己が記憶している充填回数Nsと多数決によって抽出された充填回数Nmとが異なっていれば(ステップS26 No)、自己が記憶している充填回数を多数決によって抽出された充填回数Nmで変更し(ステップS27)、処理を終える。それぞれの制御装置は、自己が記憶している充填回数Nsと多数決によって抽出された充填回数Nmとが同じであれば(ステップS26 Yes)、自己が記憶している充填回数Nsを変更することなく、ステップS27を迂回して処理を終える。 Each control device compares the number of fillings Ns stored by itself with the number of fillings Nm (majority) extracted by the majority decision (step S26). Then, each control device extracts the filling number stored by itself by majority decision if the filling number Ns stored by itself is different from the filling number Nm extracted by majority decision (No in step S26). The number of times of filling Nm is changed (step S27), and the process is terminated. If the number of filling times Ns stored in the control device is the same as the number of filling times Nm extracted by the majority decision (Yes in step S26), each control device does not change the number of filling times Ns stored in itself. Then, the process ends by bypassing step S27.
本実施形態に係る燃料電池車両1は、例えば車両コントローラ19およびインバータ18のような複数の制御装置を備え、予め定める開始条件が成立すると、燃料タンク15の充填回数Na、Nbを相互に比較し、複数の充填回数Na、Nbのうち選択条件を満たす充填回数で記憶領域を書き換えるため、燃料タンク15の充填回数を複数の制御装置で共有し、かつ記憶する。これにより、燃料電池車両1は、車両コントローラ19を含むいずれの制御装置を交換しても、燃料タンク15の充填回数を確実に引き継ぎ、ひいては燃料タンク15の充填回数を確実に計数し続けることができる。このことは、燃料タンク15の寿命管理を確実にし、燃料電池車両1の信頼性を高める。
The fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment includes a plurality of control devices such as a
また、本実施形態に係る燃料電池車両1は、複数の制御装置が記憶する充填回数のうち最も大きい値、または多数を占める値で充填回数を一致させるため、複数の制御装置が記憶する充填回数を極めて正確に真値に一致させておくことができる。 In addition, the fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment matches the number of fillings with the largest value among the number of fillings stored in the plurality of control devices or a value occupying the majority, so the number of fillings stored in the plurality of control devices. Can be matched to the true value very accurately.
さらに、本実施形態に係る燃料電池車両1は、メインスイッチ71の始動操作時、および燃料充填口用リッド62が開かれた時の少なくともいずれかの時点で、複数の制御装置が記憶している充填回数を一致させるため、車両の完成後、または車両の整備後から燃料充填、すなわち燃料タンク15の内圧の上昇までに搭乗者が行い得る動作に連動させて複数の制御装置が記憶している充填回数を確実に一致させることができる。
Further, in the fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment, a plurality of control devices store data at the time of starting operation of the
なお、本実施形態に係る燃料電池車両1は、燃料タンク15に貯蔵した水素ガスと空気中の酸素とを燃料電池2で反応させて発電し、この電力でモータ3を駆動させて走行するが、本発明は、燃料タンク15の充填回数を管理する必要がある車両、例えば燃料タンク15に貯蔵した水素ガスと空気中の酸素とを燃料させて運動エネルギーに変換する内燃機関を備える車両にも適用できる。
The fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment generates power by reacting the hydrogen gas stored in the
したがって、本発明に係る車両によれば、制御装置が故障するなどして交換された場合であっても、燃料気体を貯蔵する燃料タンク15の充填回数を確実に計数し続けることができる。
Therefore, according to the vehicle according to the present invention, the number of times of filling the
1…燃料電池車両、2…燃料電池、2a…吸気口、2b…排気口、3…モータ、5…車体、6…前輪、7…ステアリング機構、8…後輪、9…スイングアーム、11…フレーム、12…外装、13…シート、13a…前方部、13b…後方部、13c…傾斜部、15…燃料タンク、16…二次電池、17…電力管理装置、18…インバータ、19…車両コントローラ、21…ヘッドパイプ、22…上部ダウンフレーム、23…下部ダウンフレーム、24…下部フレーム、25…上部フレーム、26…ピボット軸、26a…ブラケット、27…上ブリッジフレーム、28…下ブリッジフレーム、29…ガードフレーム、30…搭載機器保護フレーム、30f…継手用ブラケット、31…フットボード、31a…フットレストブラケット、33…センタースタンド、34…ヘッドパイプ近傍ブリッジフレーム、35…センタートンネル領域、36…機器搭載領域、37…タイヤハウス領域、38…リアフェンダ、41…フロントレッグシールドカバー、42…フロントフレームカバー、43…フレームカバー、45…ハンドル、46…フロントフォーク、47…フロントフェンダ、48…リアサスペンション、52…排気ダクト、52a、52b…排気口、55…圧力容器、56…燃料充填口、57…燃料充填用継手、58…燃料充填元弁、59…燃料供給元弁、61…クランプバンド、62…燃料充填口用リッド、63…タンクバルブ、65…スイングアーム本体、66…駆動ユニット、67…減速機、68…ピボット部、69…充填回数記憶承継システム、71…メインスイッチ、72…蓋開閉検知スイッチ、73…圧力検知部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell vehicle, 2 ... Fuel cell, 2a ... Intake port, 2b ... Exhaust port, 3 ... Motor, 5 ... Vehicle body, 6 ... Front wheel, 7 ... Steering mechanism, 8 ... Rear wheel, 9 ... Swing arm, 11 ... Frame, 12 ... exterior, 13 ... seat, 13a ... front part, 13b ... rear part, 13c ... inclined part, 15 ... fuel tank, 16 ... secondary battery, 17 ... power management device, 18 ... inverter, 19 ...
Claims (6)
前記燃料タンクの充填回数を記憶する記憶領域を有し、互いに異なる制御を行う複数の制御装置と、を備え、
前記複数の制御装置は、予め定める開始条件が成立すると、前記充填回数を相互に比較し、複数の前記充填回数のうち選択条件を満たす前記充填回数で前記記憶領域を書き換える車両。 A fuel tank for storing high-pressure fuel gas;
A storage area that stores the number of times the fuel tank is filled, and a plurality of control devices that perform different controls, and
The plurality of control devices, when a predetermined start condition is satisfied, compares the number of times of filling with each other, and rewrites the storage area with the number of times of filling satisfying a selection condition among the number of times of filling.
前記開始条件は、前記メインスイッチがオン操作されることである請求項1から3のいずれか1項に記載の車両。 With a main switch,
The vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the start condition is that the main switch is turned on.
前記充填口を覆う蓋と、を備え、
前記開始条件は、前記蓋が開かれることである請求項1から4のいずれか1項に記載の車両。 A filling port connected to the fuel tank;
A lid covering the filling port,
The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the start condition is that the lid is opened.
前記第一制御装置は、前記圧力検知部の検知結果から前記燃料タンクに前記燃料気体が充填されたことを判定して前記記憶領域の前記充填回数を更新し、
前記第一制御装置を除く前記制御装置は、前記第一制御装置から更新された前記充填回数を受信し、受信した前記充填回数で前記記憶領域を更新する請求項1から5のいずれか1項に記載の車両。 A pressure detection unit that detects the pressure of the fuel tank and outputs the pressure to the first control unit among the control units;
The first control device determines that the fuel gas is filled in the fuel tank from the detection result of the pressure detector, and updates the number of times of filling in the storage area,
6. The control device according to claim 1, wherein the control device other than the first control device receives the updated number of times of filling from the first control device, and updates the storage area with the received number of times of filling. Vehicle described in.
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Cited By (1)
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WO2021148091A1 (en) * | 2020-01-20 | 2021-07-29 | Blue World Technologies Holding ApS | Method for indicating exchange of a fuel vapor absorber and a vehicle with an indicator therefore |
-
2016
- 2016-10-26 JP JP2016209768A patent/JP2018074686A/en active Pending
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