JP2019161917A - Fuel cell vehicle and control device for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池車両及びその制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle and a control device thereof.
エンジンで発電した電力を、モータに供給し又は二次電池に充電する、レンジエクステンダ型車両が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、エンジンに代えて、燃料電池による発電系を用いることが示唆されている。
A range extender type vehicle has been proposed in which electric power generated by an engine is supplied to a motor or a secondary battery is charged (see, for example, Patent Document 1).
燃料電池で発電した電力を、モータに供給し又は二次電池に充電する車両は、レンジエクステンダ型燃料電池車両と呼ばれる。かかる車両での走行にかかるコストは、水素よりも電気のほうが低いため、なるべく電気で走行したい(すなわち、燃料電池をなるべく駆動させないで走行したい)というニーズがある。一方、車両全体のコストを低減するには、出力の小さい燃料電池(例えば、小型の燃料電池)を搭載することが望まれる。特にこの場合、二次電池の電欠を防止したり、安価な小さい出力の燃料電池を最高効率の出力で運転したりするためには、その充電率(SOC:State Of Charge)が高いうちに燃料電池を駆動することが好ましい。しかし、上記のような、燃料電池の駆動に関するトレードオフを解決する点について、特許文献1では検討されていなかった。 A vehicle that supplies electric power generated by a fuel cell to a motor or charges a secondary battery is called a range extender type fuel cell vehicle. Since the cost of traveling in such a vehicle is lower than that of hydrogen, there is a need to travel with electricity as much as possible (that is, to travel without driving the fuel cell as much as possible). On the other hand, in order to reduce the cost of the entire vehicle, it is desired to mount a fuel cell with a small output (for example, a small fuel cell). In particular, in this case, in order to prevent shortage of the secondary battery or to operate an inexpensive small output fuel cell at the highest efficiency output, the charge rate (SOC: State Of Charge) is high. It is preferable to drive the fuel cell. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 has not studied the point of solving the trade-off related to driving of the fuel cell as described above.
本発明は、このような事情に鑑み、なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、燃料電池車両及びその制御装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention can drive a vehicle with electricity as much as possible, and can drive the fuel cell at a timing suitable for suppressing the electric shortage of the secondary battery. An object is to provide a vehicle and a control device thereof.
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、燃料電池を駆動させて二次電池を充電可能な燃料電池車両であって、前記燃料電池車両のウインカの操作及び平均車速の各々に基づき、前記燃料電池車両が高速で走行する状況下にあるか否かを検知する検知部と、前記二次電池のSOCが所定の閾値未満のとき、前記燃料電池を前記駆動させるFC駆動部と、を備え、前記FC駆動部は、前記状況下にないと検知されるとき、前記閾値として、所定の基準閾値を用い、前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記基準閾値を超える第1閾値を用い、前記ウインカの操作及び前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記第1閾値を超える第2閾値を用いる、燃料電池車両にある。 A first aspect of the present invention that solves the above problems is a fuel cell vehicle capable of charging a secondary battery by driving a fuel cell, based on the operation of the blinker of the fuel cell vehicle and the average vehicle speed, A detection unit that detects whether or not the fuel cell vehicle is traveling at a high speed; and an FC drive unit that drives the fuel cell when the SOC of the secondary battery is less than a predetermined threshold value. The FC drive unit uses a predetermined reference threshold as the threshold when it is detected that it is not under the situation, and when it is detected that the situation is based on the average vehicle speed, A fuel cell that uses a first threshold value that exceeds the reference threshold value, and uses a second threshold value that exceeds the first threshold value as the threshold value when it is detected based on the operation of the turn signal and the average vehicle speed. On the vehicle That.
第1の態様では、燃料電池車両が高速で走行する状況下、すなわち、二次電池の消費速度が一時的に大きくなる状況下にあるとき、上記第1閾値及び上記第2閾値を用いて、上記基準閾値を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池を駆動させることができる。特に、平均車速が高く、かつ、ウインカによる車線変更を行ったりウインカを多用したりするような場合には上記第2閾値を用いるので、上記第1閾値を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池を駆動させることができる。一方、第1の態様では、上記状況下にないとき、上記基準閾値を用いて、上記第1閾値及び上記第2閾値を用いる場合より遅いタイミングで、燃料電池を駆動させることができる。 In the first aspect, when the fuel cell vehicle is traveling at a high speed, that is, when the consumption speed of the secondary battery is temporarily increased, the first threshold value and the second threshold value are used. The fuel cell can be driven at an earlier timing than when the reference threshold is used. In particular, the second threshold value is used when the average vehicle speed is high and the lane change by the turn signal indicator or the turn signal indicator is frequently used. Therefore, the fuel cell is operated at an earlier timing than when the first threshold value is used. It can be driven. On the other hand, in the first aspect, when not in the above situation, the fuel cell can be driven at a later timing than when the first threshold and the second threshold are used, using the reference threshold.
よって、第1の態様では、なるべく電気で車両を走行させることができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、という要求を満たすことができる。 Therefore, the first aspect satisfies the requirement that the vehicle can be driven with electricity as much as possible, and that the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the battery shortage of the secondary battery. Can do.
なお、第1の態様では、ウインカの操作及び/又は平均車速という、比較的簡易な手法で、上記状況下にあるか否かを検知することができる。しかも、第1の態様では、たとえ小型の燃料電池(安価であり、出力の小さい燃料電池)であっても、最高効率の出力で運転に用いることができるので、使用可能な燃料電池の選択の幅が増え、その結果、車両全体のコストの低下が図りやすくなると期待される。 In the first aspect, it is possible to detect whether or not the vehicle is in the above-described situation by a relatively simple method of operating the blinker and / or average vehicle speed. Moreover, in the first aspect, even a small fuel cell (a fuel cell that is inexpensive and has a small output) can be used for operation with the highest efficiency output. It is expected that the width will increase, and as a result, the cost of the entire vehicle can be easily reduced.
本発明の第2の態様は、第1の態様に記載の燃料電池車両であって、前記検知部は、右ウインカの操作継続時間が所定値以上のとき、前記状況下にあると検知する、燃料電池車両にある。 A second aspect of the present invention is the fuel cell vehicle according to the first aspect, wherein the detection unit detects that the situation is in the state when the operation duration time of the right turn signal is equal to or greater than a predetermined value. It is in a fuel cell vehicle.
第2の態様では、二次電池の消費速度が一時的に大きくなる状況下にあること(例えば、追い越し車線又は高速道路に進入したこと)を捉えやすくなる。よって、上記なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、という要求を満たしやすくなる。 In the second aspect, it becomes easy to catch that the consumption speed of the secondary battery is temporarily increased (for example, entering the overtaking lane or the highway). Therefore, it becomes easy to satisfy the requirement that the vehicle can be driven with electricity as much as possible and that the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the shortage of the secondary battery.
本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に記載の燃料電池車両であって、前記検知部は、右ウインカ及び左ウインカの操作の頻度が所定値以上のとき、前記状況下にあると検知する、燃料電池車両にある。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the fuel cell vehicle according to the first or second aspect, wherein the detection unit is configured to operate under the situation when the frequency of operation of the right turn signal and the left turn signal is equal to or higher than a predetermined value. The fuel cell vehicle detects that it is in
第3の態様では、二次電池の消費速度が一時的に大きくなる状況下にあること(例えば、追い越しを繰り返し行っていること)を捉えやすくなる。よって、なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、という要求を満たしやすくなる。 In the third aspect, it is easy to catch that the consumption speed of the secondary battery is temporarily increased (for example, overtaking is repeatedly performed). Therefore, it becomes easy to satisfy the requirement that the vehicle can be driven with electricity as much as possible and that the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the shortage of the secondary battery.
本発明の第4の態様は、第1から第3の何れか一つの態様に記載の燃料電池車両であって、前記検知部は、左ウインカの操作継続時間が所定値以上のとき、前記状況下にないと検知する、燃料電池車両にある。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fuel cell vehicle according to any one of the first to third aspects, wherein the detection unit is configured to perform the operation when the operation duration time of the left turn signal is equal to or greater than a predetermined value. The fuel cell vehicle detects that it is not below.
第4の態様では、二次電池の消費速度が一時的に大きくなる状況下にないこと(例えば、追い越し車線又は高速道路から離脱したこと)を捉えやすくなる。よって、なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、という要求を満たしやすくなる。 In the fourth aspect, it becomes easy to catch that the consumption speed of the secondary battery is not temporarily increased (for example, the vehicle has left the overtaking lane or the highway). Therefore, it becomes easy to satisfy the requirement that the vehicle can be driven with electricity as much as possible and that the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the shortage of the secondary battery.
本発明の第5の態様は、第1から第4の何れか一つの態様に記載の燃料電池車両であって、前記検知部は、前記燃料電池車両の平均車速が所定値未満のとき、前記状況下にないと検知する、燃料電池車両にある。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fuel cell vehicle according to any one of the first to fourth aspects, wherein the detection unit is configured such that when the average vehicle speed of the fuel cell vehicle is less than a predetermined value, The fuel cell vehicle detects that it is not under the circumstances.
第5の態様では、二次電池の消費速度が一時的に大きくなる状況下にないこと(例えば、走行している車線又は道路に関らず、比較的低速で走行していること)を捉えやすくなる。よって、なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、という要求を満たしやすくなる。 In the fifth aspect, it is understood that the consumption speed of the secondary battery is not temporarily increased (for example, the vehicle is traveling at a relatively low speed regardless of the traveling lane or road). It becomes easy. Therefore, it becomes easy to satisfy the requirement that the vehicle can be driven with electricity as much as possible and that the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the shortage of the secondary battery.
本発明の第6の態様は、第1から第5の何れか一つの態様に記載の燃料電池車両であって、前記FC駆動部は、前記状況下にあると検知されるときでも、前記二次電池の消費速度が所定値未満のとき、前記第1閾値未満の第3閾値を用いる、燃料電池車両にある。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the fuel cell vehicle according to any one of the first to fifth aspects, wherein even when the FC drive unit is detected to be under the situation, the second When the consumption speed of the secondary battery is less than a predetermined value, the fuel cell vehicle uses the third threshold value less than the first threshold value.
第6の態様では、二次電池の消費速度が一時的に大きくなる状況下にあるときでも、その必要性が低いタイミングで燃料電池が駆動してしまうことを防止することができる。よって、なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、という要求を満たしやすくなる。 In the sixth aspect, even when the consumption speed of the secondary battery is temporarily increased, it is possible to prevent the fuel cell from being driven at a timing when the necessity is low. Therefore, it becomes easy to satisfy the requirement that the vehicle can be driven with electricity as much as possible and that the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the shortage of the secondary battery.
上記課題を解決する本発明の別の態様(第7の態様)は、燃料電池を駆動させて二次電池を充電可能な燃料電池車両の制御装置であって、前記燃料電池車両のウインカの操作及び平均車速の各々に基づき、前記燃料電池車両が高速で走行する状況下にあるか否かを検知する検知部と、前記二次電池のSOCが所定の閾値未満のとき、前記燃料電池を前記駆動させるFC駆動部と、を備え、前記FC駆動部は、前記状況下にないと検知されるとき、前記閾値として、所定の基準閾値を用い、前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記基準閾値を超える第1閾値を用い、前記ウインカの操作及び前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記第1閾値を超える第2閾値を用いる、燃料電池車両の制御装置にある。 Another aspect (seventh aspect) of the present invention that solves the above-described problems is a control device for a fuel cell vehicle capable of charging a secondary battery by driving a fuel cell, and operating the winker of the fuel cell vehicle And a detection unit that detects whether or not the fuel cell vehicle is traveling at a high speed based on each of the average vehicle speed, and when the SOC of the secondary battery is less than a predetermined threshold, the fuel cell is An FC drive unit to be driven, and when the FC drive unit is detected not to be in the situation, the FC drive unit is detected to be in the situation based on the average vehicle speed using a predetermined reference threshold as the threshold value. The first threshold value exceeding the reference threshold value is used as the threshold value, and when the situation is detected based on the operation of the turn signal and the average vehicle speed, the first threshold value is exceeded as the threshold value. The second threshold Are, the control apparatus for a fuel cell vehicle.
第7の態様では、燃料電池車両が高速で走行する状況下、すなわち、二次電池の消費速度が一時的に大きくなる状況下にあるとき、上記第1閾値及び上記第2閾値を用いて、上記基準閾値を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池を駆動させることができる。特に、平均車速が高く、かつ、ウインカによる車線変更を行ったりウインカを多用したりするような場合には上記第2閾値を用いるので、上記第1閾値を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池を駆動させることができる。一方、第7の態様では、上記状況下にないとき、上記基準閾値を用いて、上記第1閾値及び上記第2閾値を用いる場合より遅いタイミングで、燃料電池を駆動させることができる。 In the seventh aspect, when the fuel cell vehicle is traveling at a high speed, that is, when the consumption speed of the secondary battery is temporarily increased, the first threshold value and the second threshold value are used. The fuel cell can be driven at an earlier timing than when the reference threshold is used. In particular, the second threshold value is used when the average vehicle speed is high and the lane change by the turn signal indicator or the turn signal indicator is frequently used. Therefore, the fuel cell is operated at an earlier timing than when the first threshold value is used. It can be driven. On the other hand, in the seventh aspect, when not in the above situation, the fuel cell can be driven at a later timing than when the first threshold and the second threshold are used, using the reference threshold.
よって、第7の態様では、なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる、という要求を満たすことができる。 Therefore, the seventh aspect satisfies the requirement that the vehicle can be driven with electricity as much as possible, and that the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the battery shortage of the secondary battery. Can do.
なお、第7の態様では、ウインカの操作及び/又は平均車速という、比較的簡易な手法で、上記状況下にあるか否かを検知することができる。しかも、第7の態様では、たとえ小型の燃料電池(安価であり、出力の小さい燃料電池)であっても、最高効率の出力で運転に用いることができるので、使用可能な燃料電池の選択の幅が増え、その結果、車両全体のコストの低下が図りやすくなると期待される。 Note that in the seventh aspect, it is possible to detect whether or not the vehicle is in the above situation by a relatively simple method of operating the blinker and / or the average vehicle speed. In addition, in the seventh aspect, even a small fuel cell (a fuel cell that is inexpensive and has a small output) can be used for operation with the highest output, so that it is possible to select a usable fuel cell. It is expected that the width will increase, and as a result, the cost of the entire vehicle can be easily reduced.
本発明によれば、なるべく電気で車両を走行することができ、且つ、二次電池の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池を駆動させることができる。 According to the present invention, the vehicle can be driven with electricity as much as possible, and the fuel cell can be driven at a timing suitable for suppressing the shortage of the secondary battery.
以下、本発明の一実施形態について説明する。同一の部材については、同じ符号を付して適宜説明を省略している。各図における各部の縮尺や形状は、各部の構成例を説明する都合上、便宜的に変更している場合がある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. About the same member, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably. The scale and shape of each part in each drawing may be changed for convenience for the sake of convenience in explaining the configuration example of each part.
〈実施形態1〉
図1は、燃料電池車両(車両1)の構成例を示している。車両1は、燃料電池2(図中「FC」と表記)を駆動させて二次電池3を充電可能な、いわゆるレンジエクステンダ型燃料電池車両である。
<
FIG. 1 shows a configuration example of a fuel cell vehicle (vehicle 1). The
車両1は、燃料電池2に水素ガスを供給する水素ガス及びその供給ライン等(図示せず)を備えて構成されている。燃料電池2では、水素及び酸素の化学反応により、発電が行われる。燃料電池2で得られた電力は、例えば、二次電池3に供給される。車両1の走行駆動源は、モータ4であり、このモータ4には、例えば、二次電池3から電力が供給される。このような、燃料電池2の駆動(発電)、二次電池3のSOC、及びモータ4の出力等は、制御装置(ECU10)により制御される。
The
また、車両1には、各種のセンサ類5が設けられている。センサ類5としては、例えば、車速を検出するための車速センサ、車両1に設けられたウインカ6(右ウインカ6a及び左ウインカ6b:図2等参照)の操作を検出するためのセンサ、二次電池3のSOCを検出するためのセンサ等である。これらのセンサ類で得られた情報は、ECU10に送信される
The
図2は、ECU10のうち、本実施形態に係る制御に関する部分の構成例を示している。ECU10は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成され、マイクロコンピュータの制御プログラムによって各部が実現されている。ECU10は、制御プログラム及びデータ情報が予め記憶されたROM、並びに制御期間を計測可能なタイマカウンタ等を備えて構成されている。
FIG. 2 shows a configuration example of a part related to the control according to the present embodiment in the
ECU10は、上記センサ類5で得られた情報が読み込み可能に構成されている。これらの情報に基づき、ECO10において、車両1の平均車速V、右ウインカ6a及び左ウインカ6bの操作、二次電池3のSOC、等が導出される。ECU10は、検知部11と、FC駆動部12と、を備えて構成されている。
The
検知部11は、車両1のウインカ6の操作及び平均車速Vの各々に基づき、車両1が高速で走行する状況下にあるか否かを検知する。例えば、検知部11は、右ウインカ6aの操作継続時間TRが所定値ThR以上のとき、上記状況下にある(例えば、追い越し車線又は高速道路に進入した)と検知する。
The
また、検知部11は、右ウインカ6a及び左ウインカ6bの操作の頻度F(所定時間における、右ウインカ6aの操作回数及び左ウインカ6bの操作回数の合計)が所定値ThF以上のとき、上記状況下にある(例えば、追い越しを繰り返し行っている)と検知する。また、検知部11は、平均車速Vが所定値ThV以上のとき、上記状況下にある(例えば、走行車線や走行道路に関らず、高速で走行している)と検知する。
Further, when the frequency F of the operation of the
一方、検知部11は、左ウインカ6bの操作継続時間TLが所定値ThL以上のとき、上記状況下にない(例えば、追い越し車線又は高速道路から離脱した)と検知する。また、検知部11は、平均車速Vが上記所定値ThV未満のとき、上記状況下にない(例えば、走行車線や走行道路に関らず、低速で走行している)と検知する。
On the other hand, when the operation continuation time TL of the
これらのような検知部11での検知結果は、FC駆動部12に送信される。なお、検知部11は、上記状況下にあることを検知するのみとし、それが検知されるか否かで、上記状況下にあるか否かを判断するように構成されていてもよい。
The detection results of the
上記のような、追い越し車線又は高速道路に対する進入及び/又は離脱等は、高精度なGPS等の装置でも実現可能な場合もある。ただ、この種の装置は、高精度であるがゆえに通信障害や周囲環境の変化等に対して脆弱のため、何時でも確実に利用できるとは言い難い。これに対して、本実施形態は、ウインカ6の操作及び/又は平均車速Vという、比較的簡易な手法で、上記状況下にあるか否かを検知することができる。
The entry and / or departure from the overtaking lane or the highway as described above may be possible even with a highly accurate device such as GPS. However, since this type of device is highly accurate, it is vulnerable to communication failures and changes in the surrounding environment, so it cannot be said that it can be reliably used at any time. On the other hand, this embodiment can detect whether it is in the said situation with the comparatively simple method of operation of the
なお、右ウインカ6aの操作とは、車両1の進行方向右側(すなわち、追い越し車線側)のウインカ6をオン操作することであり、左ウインカ6bの操作とは、車両1の進行方向左側(すなわち、追い越し車線とは反対側)のウインカ6をオン操作することである。本実施形態では、右側車線が追い越し車線である例を想定して説明しているが、左側車線が追い越し車線である場合には、本実施形態の左右の説明は逆になる。
The operation of the
FC駆動部12は、二次電池3のSOCが所定の閾値Th未満のとき、燃料電池2を駆動させる。ここで、FC駆動部12は、検知部11により上記状況下にないと検知されるとき(車両1が低速で走行するとき)は、閾値Thとして、所定の基準閾値Th0を用い、平均車速Vに基づき上記状況下にあると検知されるときは、閾値Thとして、基準閾値Th0を超える第1閾値Th1を用い、ウインカ6の操作に基づき上記状況下にあると検知されるとき、閾値Thとして、第1閾値Th1を超える第2閾値Th2を用いる。
The
これによれば、車両1が高速で走行する状況下、すなわち、二次電池3の消費速度が一時的に大きくなる状況下にあるとき、第1閾値Th1及び第2閾値Th2を用いて、基準閾値Th0を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。特に、平均車速Vが高く、かつ、ウインカ6による車線変更を行ったりウインカ6を多用したりするような場合には第2閾値Th2を用いるので、第1閾値Th1を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。一方、上記状況下にないとき、基準閾値Th0を用いて、第1閾値Th1及び第2閾値Th2を用いる場合より遅いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。
According to this, when the
よって、車両1及びECU10によれば、なるべく電気で車両1を走行することができ、且つ、二次電池3の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池2を駆動させることができる。しかも、車両1及びECU10によれば、たとえ小型の燃料電池2(安価であり、出力の小さい燃料電池2)であっても、最高効率の出力で運転に用いることができるので、使用可能な燃料電池2の選択の幅が増え、その結果、車両1全体のコストの低下が図りやすくなると期待される。
Therefore, according to the
基準閾値Th0、第1閾値Th1及び第2閾値Th2は、実験等により適宜設定可能である。第1閾値Th1や第2閾値Th2が大きければ大きいほど、車両1が高速で走行するような状況下でSOCが最大値に近いにも関らず、燃料電池2を駆動させることができる。
The reference threshold value Th0, the first threshold value Th1, and the second threshold value Th2 can be appropriately set through experiments or the like. The larger the first threshold Th1 and the second threshold Th2, the more the
逆に、第1閾値Th1や第2閾値Th2が小さければ小さいほど、車両1が低速で走行するような状況下でSOCが放電終止電圧に近いにも関らず、燃料電池2を駆動させることができる。従来、いわゆるEV優先モード(EVプライオリティモード)等で、走行車線に関らず用いられていた閾値がある場合には、かかる閾値を、基準閾値Th0として用いることもできる。
Conversely, the smaller the first threshold value Th1 and the second threshold value Th2, the more the SOC is closer to the discharge end voltage in a situation where the
図3は、本実施形態に係る制御のうち、燃料電池2を駆動させる制御の一例を示している。図中、車両1は、左側車線を走行している。
FIG. 3 shows an example of the control for driving the
時点t1で、車両1は、前方車両を追い抜こうと、右側車線(追い越し車線)に進入するため右ウインカ6aを操作する。時点t1以降、車両1は追い越し車線に進入しながら高速で走行する分、SOCの低下速度が、時点t1以前よりも大きくなる。
At time t1, the
追い越し車線への進入中、平均車速Vが所定値ThV以上となり、また、時点t2で、右ウインカ6aの操作継続時間TRが所定値ThR以上になる。このとき、閾値Thとして、基準閾値Th0ではなく第2閾値Th2が選択される。これにより、基準閾値Th0を用いる場合(図中、一点鎖線を参照:時点t4)よりも早いタイミングで二次電池3のSOCが第2閾値Th2未満になり(時点t3)、その結果、燃料電池2を駆動させることができる。その後も予想される急激なSOCの低下に対しても、電欠を好適に防止することができる。
During the approach to the overtaking lane, the average vehicle speed V becomes equal to or greater than the predetermined value ThV, and the operation duration time TR of the
図3は、車両1が追い越し車線に進入する例であるが、例えば、高速道路に進入する場合も同様である。高速道路への進入中、平均車速Vが所定値ThV以上となり、右ウインカ6aの操作継続時間TRが所定値ThR以上になるので、このとき、閾値Thが第2閾値Th2に切り替わる。よって、基準閾値Th0を用いる場合よりも早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。
Although FIG. 3 is an example in which the
なお、図示しないものの、走行している車線又は道路に関らず、車両1が比較的高速で走行していると、平均車速Vが所定値ThV以上になるので、このとき、ウインカ6の操作が上記に該当しなくても、閾値Thが第1閾値Th1に切り替わる。よって、基準閾値Th0を用いる場合よりも早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。
Although not shown, the average vehicle speed V becomes equal to or higher than the predetermined value ThV when the
また、図示しないものの、車両1が他車両の追い越しを繰り返し行っていると、平均車速Vが所定値ThV以上となり、また、右ウインカ6a及び左ウインカ6bの操作の頻度Fが所定値ThF以上になるので、このとき、閾値Thが第2閾値Th2に切り替わる。よって、基準閾値Th0を用いる場合よりも早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。
Although not shown, if the
図4は、本実施形態に係る制御のうち、燃料電池2の駆動を停止させる制御の一例を示している。図中、車両1は、右側車線を走行している。そして、閾値Thとして第2閾値Th2が選択されており、既に燃料電池2が駆動している。
FIG. 4 shows an example of control for stopping the driving of the
時点t1で、前方車両を追い抜かした車両1が左側車線に進入するため左ウインカ6bを操作する(時点t1a)。時点t1a以降、車両1は他車両を追い越すために引き続き高速で走行する。二次電池3の電力が大きく消費されるため、SOCは、燃料電池2が駆動しているにも関らず、徐々に減少している。
At time t1, the
左側車線への進入中、時点t2aで、平均車速Vが所定値ThV未満になるとともに、左ウインカ6bの操作継続時間TLが所定値ThL以上になる。このとき、閾値Thとして、第2閾値Th2ではなく基準閾値Th0が選択される。その結果、二次電池3のSOCが閾値Th以上になり、燃料電池の駆動が停止するので、時点t2a以降、SOCの低下速度が時点t2a以前よりも大きくなる。
While entering the left lane, at the time t2a, the average vehicle speed V becomes less than the predetermined value ThV, and the operation duration time TL of the
しかし、時点t2aから間もない時点t3aで、車両1が左側車線に進入しきり、このため、高速で走行するようになる。この分、SOCの低下速度が、時点t2a〜時点t3aの期間の速度よりも小さくなる。つまり、燃料電池2の駆動を停止しても、好適に走行できる運転環境になり、その後、基準閾値Th0に応じたタイミングで、燃料電池2が駆動するようになる。このように、第2閾値Th2を用いる場合よりも早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。
However, at time t3a shortly after time t2a, the
なお、図示しないものの、走行している車線又は道路に関らず、車両1が比較的低速で走行していると、平均車速Vが上記所定値ThV未満になるので、このときは、閾値Thが基準閾値Th0に切り替わる。
Although not shown, the average vehicle speed V is less than the predetermined value ThV when the
以上説明した、車両1及びECU10では、車両1が高速で走行する状況下、すなわち、二次電池3の消費速度が一時的に大きくなる状況下にあるとき、第1閾値Th1及び第2閾値Th2を用いて、基準閾値Th0を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。特に、平均車速Vが高く、かつ、ウインカ6による車線変更を行ったりウインカ6を多用したりするような場合には第2閾値Th2を用いるので、第1閾値Th1を用いる場合より早いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。一方、車両1及びECU10では、上記状況下にないとき、基準閾値Th0を用いて、第2閾値Th2を用いる場合より遅いタイミングで、燃料電池2を駆動させることができる。
In the
よって、車両1及びECU10では、なるべく電気で車両1を走行することができ、且つ、二次電池3の電欠を抑制するのに好適なタイミングで燃料電池2を駆動させることができる。
Therefore, the
なお、車両1及びECU10では、ウインカ6の操作及び/又は平均車速Vという、比較的簡易な手法で、上記状況下にあるか否かを検知することができる。また、車両1及びECU10では、たとえ小型の燃料電池2(安価であり、出力の小さい燃料電池2)であっても、最高効率の出力で運転に用いることができるので、使用可能な燃料電池2の選択の幅が増え、その結果、車両1全体のコストの低下が図りやすくなると期待される。
Note that the
〈実施形態2〉
図5は、車両1AのECU10Aのうち、本実施形態に係る制御に関する部分の構成例を示している。ECU10Aは、上記センサ類5で得られた情報に基づき、二次電池3の消費速度Veを算出する。ECU10Aは、検知部11と、FC駆動部12Aと、を備えて構成されている。このうち、検知部11は、実施形態1と同様である。
<
FIG. 5 shows a configuration example of a portion related to control according to the present embodiment in the
FC駆動部12Aは、検知部11により上記状況下にあると検知されるとき(車両1Aが高速で走行するとき)でも、二次電池3の消費速度Veが所定値ThVe未満のとき、第1閾値Th1未満の第3閾値Th3を用いる。
Even when the
例えば、自宅近くにおいて、一時的に車両1Aが高速で走行する場合がある。このような場合、燃料電池2をわざわざ駆動させて二次電池3を充電させる必要性は低い。車両1A及びECU10Aによれば、二次電池3の消費速度Veが一時的に大きくなる状況下にあるときでも、その必要性が低いタイミングで燃料電池2が駆動してしまうことを防止することができる。
For example, there is a case where the
なお、第3閾値Th3は、実験等により適宜設定可能である。第3閾値Th3は、基準閾値Th0以上であっても、基準閾値Th0と同一の値であってもよい。 Note that the third threshold Th3 can be set as appropriate through experiments or the like. The third threshold Th3 may be equal to or greater than the reference threshold Th0 or the same value as the reference threshold Th0.
〈他の実施形態〉
以上、本発明の実施形態について説明した。ただし、上記実施形態の各々は、本発明の一態様であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。例えば、上記実施形態1に、実施形態2の一部又は全部を組み合わせることができる。
<Other embodiments>
The embodiment of the present invention has been described above. However, each of the above embodiments is an aspect of the present invention, and additions, omissions, substitutions, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, a part or all of the second embodiment can be combined with the first embodiment.
例えば、充電スタンドに向かう途中において、一時的に車両1が高速で走行する場合がある。このような場合、燃料電池2をわざわざ駆動させて二次電池3を充電させる必要性は低い。そこで、実施形態2のECU10Aは、近隣の充電スタンドと信号をやり取りし、利用可能な充電スタンドが近隣にあることを検出し、このとき、二次電池3の消費速度Veが一時的に大きくなる状況下でも、第3閾値Th3を用いるようにすることができる。これによっても、実施形態2と同様、燃料電池2をわざわざ駆動させて二次電池3を充電させる必要性は低い場面で、燃料電池2が駆動してしまうことを防止することができる。
For example, the
1,1A 燃料電池車両(車両)
2 燃料電池(FC)
3 二次電池
4 モータ
5 センサ類
6 ウインカ
6a 右ウインカ
6b 左ウインカ
10,10A 制御装置(ECU)
11 検知部
12,12A FC駆動部
Th1 第1閾値
Th2 第2閾値
Th3 第3閾値
1,1A Fuel cell vehicle (vehicle)
2 Fuel cell (FC)
3
11
Claims (7)
前記燃料電池車両のウインカの操作及び平均車速の各々に基づき、前記燃料電池車両が高速で走行する状況下にあるか否かを検知する検知部と、
前記二次電池のSOCが所定の閾値未満のとき、前記燃料電池を前記駆動させるFC駆動部と、を備え、前記FC駆動部は、
前記状況下にないと検知されるとき、前記閾値として、所定の基準閾値を用い、
前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記基準閾値を超える第1閾値を用い、
前記ウインカの操作及び前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記第1閾値を超える第2閾値を用いる、
燃料電池車両。 A fuel cell vehicle capable of charging a secondary battery by driving a fuel cell,
A detection unit that detects whether or not the fuel cell vehicle is running at a high speed based on the operation of the turn signal and the average vehicle speed of the fuel cell vehicle,
An FC drive unit that drives the fuel cell when the SOC of the secondary battery is less than a predetermined threshold, the FC drive unit,
When it is detected that it is not under the situation, a predetermined reference threshold is used as the threshold,
When it is detected that the vehicle is under the situation based on the average vehicle speed, a first threshold value exceeding the reference threshold value is used as the threshold value.
When it is detected based on the operation of the turn signal and the average vehicle speed, the second threshold value exceeding the first threshold value is used as the threshold value.
Fuel cell vehicle.
前記検知部は、
右ウインカの操作継続時間が所定値以上のとき、前記状況下にあると検知する、
燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 1,
The detector is
When the operation duration of the right turn signal is equal to or greater than a predetermined value, it is detected that the situation is under
Fuel cell vehicle.
前記検知部は、
右ウインカ及び左ウインカの操作の頻度が所定値以上のとき、前記状況下にあると検知する、
燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 1 or 2, wherein
The detector is
When the frequency of the operation of the right turn signal and the left turn signal is equal to or higher than a predetermined value, it is detected as being in the above situation.
Fuel cell vehicle.
前記検知部は、
左ウインカの操作継続時間が所定値以上のとき、前記状況下にないと検知する、
燃料電池車両。 A fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The detector is
When the operation duration time of the left turn signal is equal to or greater than a predetermined value, it is detected that the situation is not under the above situation.
Fuel cell vehicle.
前記検知部は、
前記燃料電池車両の平均車速が所定値未満のとき、前記状況下にないと検知する、
燃料電池車両。 A fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein
The detector is
When the average vehicle speed of the fuel cell vehicle is less than a predetermined value, it is detected that the fuel cell vehicle is not under the situation.
Fuel cell vehicle.
前記FC駆動部は、
前記状況下にあると検知されるときでも、前記二次電池の消費速度が所定値未満のとき、前記第1閾値未満の第3閾値を用いる、
燃料電池車両。 A fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 5,
The FC drive unit
Even when the consumption rate of the secondary battery is less than a predetermined value even when detected as being in the situation, a third threshold value less than the first threshold value is used.
Fuel cell vehicle.
前記燃料電池車両のウインカの操作及び平均車速の各々に基づき、前記燃料電池車両が高速で走行する状況下にあるか否かを検知する検知部と、
前記二次電池のSOCが所定の閾値未満のとき、前記燃料電池を前記駆動させるFC駆動部と、を備え、前記FC駆動部は、
前記状況下にないと検知されるとき、前記閾値として、所定の基準閾値を用い、前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記基準閾値を超える第1閾値を用い、
前記ウインカの操作及び前記平均車速に基づき前記状況下にあると検知されるとき、前記閾値として、前記第1閾値を超える第2閾値を用いる、
燃料電池車両の制御装置。
A control device for a fuel cell vehicle capable of charging a secondary battery by driving a fuel cell,
A detection unit that detects whether or not the fuel cell vehicle is running at a high speed based on the operation of the turn signal and the average vehicle speed of the fuel cell vehicle,
An FC drive unit that drives the fuel cell when the SOC of the secondary battery is less than a predetermined threshold, the FC drive unit,
When it is detected that the vehicle is not under the situation, a predetermined reference threshold is used as the threshold, and when the vehicle is detected under the situation based on the average vehicle speed, the threshold is a first threshold that exceeds the reference threshold. Use
When it is detected based on the operation of the turn signal and the average vehicle speed, the second threshold value exceeding the first threshold value is used as the threshold value.
A control device for a fuel cell vehicle.
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