JP2021072723A - 車両システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両システム、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2021072723A
JP2021072723A JP2019198784A JP2019198784A JP2021072723A JP 2021072723 A JP2021072723 A JP 2021072723A JP 2019198784 A JP2019198784 A JP 2019198784A JP 2019198784 A JP2019198784 A JP 2019198784A JP 2021072723 A JP2021072723 A JP 2021072723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mileage
power generation
power
fuel
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019198784A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6976300B2 (ja
Inventor
良次 酒井
Ryoji Sakai
良次 酒井
浅雄 上野臺
Asao Uenodai
浅雄 上野臺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2019198784A priority Critical patent/JP6976300B2/ja
Priority to US17/069,928 priority patent/US20210129824A1/en
Priority to CN202011152108.4A priority patent/CN112744127A/zh
Publication of JP2021072723A publication Critical patent/JP2021072723A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6976300B2 publication Critical patent/JP6976300B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/12—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand using control strategies taking into account route information
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/26—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using acoustic output
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/28—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor characterised by the type of the output information, e.g. video entertainment or vehicle dynamics information; characterised by the purpose of the output information, e.g. for attracting the attention of the driver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/16—Type of output information
    • B60K2360/169—Remaining operating distance or charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/52—Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146—Display means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/209—Fuel quantity remaining in tank
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】発電装置の燃料の残量や蓄電装置の充電残量を考慮して、走行可能距離を乗員に通知することができる車両システム、車両制御方法、およびプログラムを提供すること。【解決手段】前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、前記電力制御部は、前記発電装置に発電を継続させ、前記出力制御部は、前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出し、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力させる、車両システム。【選択図】図３

Description

本発明は、車両システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。
従来、システム全体の要求電力を、蓄電装置が担う蓄電装置分担電力と、燃料電池が担う燃料電池分担電力とを割り振る際、蓄電装置から負荷に至るまでの電力供給経路における電力効率を考慮して蓄電装置分担電力を決定し、システム全体の要求電力から蓄電装置分担電力を差し引いた差分の電力を燃料電池分担電力として設定するが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１７−１６２６５２号公報
しかしながら、従来の技術では、発電装置の燃料の残量や蓄電装置の充電残量を考慮して、走行可能距離を乗員に通知することについて十分に検討させていなかった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、発電装置の燃料の残量や蓄電装置の充電残量を考慮して、走行可能距離を乗員に通知することができる車両システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る車両システム、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両システムは、車両に搭載される車両システムであって、発電装置と、前記発電装置の発電制御を行う電力制御部と、前記発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちいずれかに取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出する第１導出部と、前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出する第２導出部と、前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出し、前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力させる出力制御部と、を備え、前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、前記電力制御部は、前記発電装置に発電を継続させ、前記出力制御部は、前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出し、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力させる、ものである。
（２）：上記（１）の態様において、前記電力制御部は、前記導出された燃料の残量が前記第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された走行距離が前記第２閾値よりも小さくなった場合であっても、最大効率となる発電電力での発電を継続させる、ものである。
（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記電力制御部は、前記導出された燃料の残量が前記第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、前記発電装置に供給可能な燃料が無くなるまで前記発電装置による発電を継続させる、ものである。
（４）：上記（１）〜（３）の態様において、前記出力制御部は、前記第２走行距離に関する情報を前記出力部に出力させる場合、前記出力部から出力される情報が、前記第１走行距離に関する情報から前記第２走行距離に関する情報に切り替えられたことを前記出力部から出力させる、ものである。
（５）：上記（１）〜（４）の態様において、前記出力制御部は、前記導出された燃料残量に基づく実走行距離から、前記第１センサの誤差に基づく所定距離を減算した値を、前記第１走行距離として算出する、ものである。
（６）：本発明の態様に係る車両制御方法は、車載コンピュータが、車両に搭載される発電装置の発電を制御し、前記発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちいずれかに取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出し、前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出し、前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出し、前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力し、前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、前記発電装置の発電を継続するよう制御し、前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出し、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力する方法である。
（７）：本発明の態様に係るプログラムは、車載コンピュータに、車両に搭載される発電装置の発電を制御させ、前記発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちいずれかに取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出させ、前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出させ、前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出させ、前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力させ、前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、前記発電装置の発電を継続するよう制御させ、前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出させ、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力させるプログラムである。
（１）〜（７）によれば、発電装置の燃料の残量や蓄電装置の蓄電残量を考慮して、走行可能距離を乗員に通知することができる。
実施形態に係る電動車両１０の構成の一例を示す図である。 実施形態に係るＦＣシステム１００の構成の一例を示す図である。 電力制御装置５０の構成の一例を示す図である。 ＦＣ出力の一例を示すグラフである。 ＦＣ出力の他の例を示すグラフである。 時間経過に伴う走行距離の変化の一例を示す図である。 電力制御装置５０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 電力制御装置５０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照し、本発明の車両システム、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下の説明において、電動車両１０は、発電装置により発電された電力を走行用の電力として用いる燃料電池車両であるものとする。
[電動車両]
図１は、実施形態に係る電動車両１０の構成の一例を示す図である。図１に示すように、電動車両１０は、例えば、モータ（回転電機）１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、変換器３２と、ＢＴＶＣＵ（Battery Voltage Control Unit）３４と、バッテリシステム（蓄電装置）４０と、電力制御装置５０と、出力部６０と、充電口７０と、コンバータ７２と、ＦＣ（Fuel Cell：燃料電池）システム１００とを備える。電力制御装置５０とＦＣシステム１００を合わせたものが、燃料電池システムの一例である。
モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、ＦＣシステム１００により発電された電力とバッテリシステム４０により蓄電された電力とのうち少なくとも一方を用いて、電動車両１０の走行に用いられる駆動力を駆動輪１４に出力する。また、モータ１２は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。
ブレーキ装置１６は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、を備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置１６は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
車両センサ２０は、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として電力制御装置５０に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機と、を備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を導出し、電力制御装置５０及び出力部６０に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として電力制御装置５０に出力する。
変換器３２は、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０が接続されている。変換器３２は、モータ１２により発電された交流電圧を直流電圧に変換して直流リンクＤＬに出力する。
ＢＴＶＣＵ３４は、例えば、昇圧型のＤＣ―ＤＣコンバータである。ＢＴＶＣＵ３４は、バッテリシステム４０から供給される直流電圧を昇圧して直流リンクＤＬに出力する。また、ＢＴＶＣＵ３４は、モータ１２から供給される回生電圧、または、ＦＣシステム１００から供給されるＦＣ電圧をバッテリシステム４０に出力する。
バッテリシステム４０は、例えば、バッテリ４２と、バッテリセンサ４４と、ヒータ４６とを備える。
バッテリ４２は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ４２は、例えば、モータ１２またはＦＣシステム１００において発電された電力を蓄え、電動車両１０の走行のための放電を行う。
バッテリセンサ４４は、例えば、電流センサ、電圧センサ、温度センサを備える。バッテリセンサ４４は、例えば、バッテリ４２の電流値、電圧値、温度を検出する。バッテリセンサ４４は、検出した電流値、電圧値、温度等を電力制御装置５０に出力する。バッテリセンサ４４の温度センサは、「蓄電装置に取り付けられた第２センサ」の一例である。
ヒータ４６は、バッテリ４２に熱が伝わる位置に設けられ、バッテリ４２に蓄電された電力を用いてバッテリ４２を加熱する。ヒータ４６は、例えば、バッテリセンサ４４により検出されたバッテリ４２の温度が所定温度未満である場合に、バッテリ４２を加熱する。
ＦＣシステム１００は、発電装置の一例である。ここでは、上述した通り電動車両１０が燃料電池車両であって、発電装置が燃料電池である例について説明する。ＦＣシステム１００は、例えば、燃料ガスに燃料として含まれる水素と、酸化剤としての空気中の酸素とが反応することによって発電する燃料電池である。ＦＣシステム１００は、発電した電力を、例えば、変換器３２とＢＴＶＣＵ３４との間の直流リンクに出力する。これによって、ＦＣシステム１００の供給する電力は、変換器３２を介してモータ１２に供給されたり、ＢＴＶＣＵ３４を介してバッテリシステム４０に供給され、バッテリ４２に蓄電されたりする。
電力制御装置５０は、電動車両１０の電力関係についての制御を統括的に行う。なお、詳細については、後述する。
出力部６０は、例えば、表示部６２と、音声出力部６４とを備える。表示部６２は、電力制御装置５０の制御に応じた情報を画像で出力する。音声出力部６４は、電力制御装置５０の制御に応じた情報を音声で出力する。例えば、表示部６２は、電動車両１０の走行可能距離（あるいは、走行可能距離に関する情報）を示す画像を表示し、音声出力部６４は、電動車両１０の走行可能距離（あるいは、走行可能距離に関する情報）を示す音声を出力する。また、表示部６２は、車両センサ２０により出力される車速等を示す画像を表示してもよい。
充電口７０は、電動車両１０の車体外部に向けて設けられている。充電口７０は、充電ケーブル２２０を介して充放電装置２００に接続される。充電ケーブル２２０は、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４を備える。第１プラグ２２２は、充放電装置２００に接続され、第２プラグ２２４は、充電口７０に接続される。充放電装置２００から供給される電力は、充電ケーブル２２０を介して充電口７０に供給される。
充電ケーブル２２０は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、電動車両１０と充放電装置２００の間の通信を仲介する。したがって、第１プラグ２２２と第２プラグ２２４のそれぞれには、電力コネクタと信号コネクタが設けられている。
コンバータ７２は、充電口７０とバッテリシステム４０の間に設けられる。コンバータ７２は、充電口７０を介して充放電装置２００から導入される電流、例えば交流電流を直流電流に変換する。コンバータ７２は、変換した直流電流をバッテリシステム４０に対して出力する。
＜ＦＣシステム１００＞
図２は、実施形態に係るＦＣシステム１００の構成の一例を示す図である。
図２に示すように、ＦＣシステム１００は、例えば、ＦＣスタック１１０と、インテイク１１２と、エアポンプ１１４と、封止入口弁１１６と、加湿器１１８と、第１気液分離器１２０と、排気再循環ポンプ１２２と、排水バルブ１２４と、水素タンク１２６と、燃料センサ１２６Ａと、水素供給弁１２８と、水素循環部１３０と、第２気液分離器１３２と、温度センサ１４０と、コンタクタ１４２と、ＦＣＶＣＵ（Fuel Cell Voltage Control Unit）１４４と、ＦＣ制御装置１４６とを備える。
ＦＣスタック１１０は、複数の燃料電池セルが積層された積層体（図示略）と、この積層体を積層方向の両側から挟み込む一対のエンドプレート（図示略）と、を備える。
燃料電池セルは、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）と、この膜電極接合体を接合方向の両側から挟み込む一対のセパレータと、を備える。
膜電極接合体は、アノード触媒およびガス拡散層からなるアノード１１０Ａと、カソード触媒およびガス拡散層からなるカソード１１０Ｂと、アノード１１０Ａおよびカソード１１０Ｂによって厚さ方向の両側から挟み込まれた陽イオン交換膜などからなる固体高分子電解質膜１１０Ｃと、を備える。
アノード１１０Ａには、燃料として水素を含む燃料ガスが水素タンク１２６から供給され、カソード１１０Ｂには、酸化剤として酸素を含む酸化剤ガス（反応ガス）である空気がエアポンプ１１４から供給される。
アノード１１０Ａに供給された水素は、アノード触媒上で触媒反応によりイオン化され、水素イオンは、適度に加湿された固体高分子電解質膜１１０Ｃを介してカソード１１０Ｂへと移動する。水素イオンの移動に伴って発生する電子は直流電流として外部回路（ＦＣＶＣＵ１４４など）に取り出し可能である。
アノード１１０Ａからカソード１１０Ｂのカソード触媒上へと移動した水素イオンは、カソード１１０Ｂに供給された酸素と、カソード触媒上の電子と反応して、水を生成する。
エアポンプ１１４は、ＦＣ制御装置１４６により駆動制御されるモータなどを備え、このモータの駆動力によってインテイク１１２を介して外部から空気を取り込んで圧縮し、圧縮後の空気をカソード１１０Ｂに接続された酸化剤ガス供給路１５０に送り込む。
封止入口弁１１６は、エアポンプ１１４と、ＦＣスタック１１０のカソード１１０Ｂに空気を供給可能なカソード供給口１１０ａとを接続する酸化剤ガス供給路１５０に設けられ、ＦＣ制御装置１４６の制御によって開閉される。
加湿器１１８は、エアポンプ１１４から酸化剤ガス供給路１５０に送り込まれた空気を加湿する。より詳細には、加湿器１１８は、例えば中空糸膜などの水透過膜を備え、エアポンプ１１４からの空気を、水透過膜を介して接触させることで水分を空気に添加する。
第１気液分離器１２０は、カソード１１０Ｂで消費されることなく、酸化剤ガス排出路１５２に排出されたカソード排ガスと液水とを分離する。第１気液分離器１２０により液水から分離されたカソード排ガスは、排気再循環路１５４に流入する。
排気再循環ポンプ１２２は、排気再循環路１５４に設けられ、第１気液分離器１２０から排気再循環路１５４に流入したカソード排ガスを、封止入口弁１１６からカソード供給口１１０ａに向かい酸化剤ガス供給路１５０を流通する空気と混合し、カソード１１０Ｂに再び供給する。
第１気液分離器１２０によりカソード排ガスから分離された液水は、接続路１６２を介して、燃料ガス供給路１５６に設けられた第２気液分離器１３２に排出される。第２気液分離器１３２に排出された液水はドレイン管１６４を介して大気中に排出される。
水素タンク１２６は、水素を圧縮した状態で貯留する。燃料センサ１２６Ａは、例えば、燃料収容部である水素タンク１２６に取り付けられたセンサであって、水素タンク１２６に貯留されている水素の残量を検出する。
これに限られず、燃料センサ１２６Ａは、燃料供給経路である燃料ガス供給路１５６に設けられ、水素タンク１２６からアノード供給口１１０ｃに供給された水素量を検出することで、水素タンク１２６の残量を導出するための情報を検出してもよい。なお、燃料センサ１２６Ａが設置される箇所は、上記箇所に限られず、発電装置であるＦＣシステム１００のどこかで、燃料残量を検出できるところでよい。例えば、燃料センサ１２６Ａは、水素供給弁１２８の開弁している時間や弁が開く角度などを検出することで、水素タンク１２６の残量を導出するための情報を検出してもよい。燃料センサ１２６Ａは、「発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちのいずれかに取り付けられた第１センサ」の一例である。
水素供給弁１２８は、水素タンク１２６と、ＦＣスタック１１０のアノード１１０Ａに水素を供給可能なアノード供給口１１０ｃとを接続する燃料ガス供給路１５６に設けられている。水素供給弁１２８は、ＦＣ制御装置１４６の制御によって開弁した場合に、水素タンク１２６に貯留された水素を燃料ガス供給路１５６に供給する。
水素循環部１３０は、アノード１１０Ａで消費されることなく燃料ガス排出路１５８に排出されたアノード排ガスを、燃料ガス供給路１５６に循環させる。
第２気液分離器１３２は、水素循環部１３０の作用により燃料ガス排出路１５８から燃料ガス供給路１５６に循環するアノード排ガスと液水とを分離する。第２気液分離器１３２は、液水から分離されたアノード排ガスを、ＦＣスタック１１０のアノード供給口１１０ｃに供給する。
温度センサ１４０は、ＦＣスタック１１０のアノード１１０Ａおよびカソード１１０Ｂの温度を検出し、検出信号をＦＣ制御装置１４６に出力する。
コンタクタ１４２は、ＦＣスタック１１０のアノード１１０Ａおよびカソード１１０Ｂと、ＦＣＶＣＵ１４４との間に設けられている。コンタクタ１４２は、ＦＣ制御装置１４６からの制御に基づいて、ＦＣスタック１１０とＦＣＶＣＵ１４４との間を電気的に接続させ、または遮断する。
ＦＣＶＣＵ１４４は、例えば、昇圧型のＤＣ―ＤＣコンバータである。ＦＣＶＣＵ１４４は、コンタクタ１４２を介したＦＣスタック１１０のアノード１１０Ａおよびカソード１１０Ｂと電気負荷との間に配置されている。ＦＣＶＣＵ１４４は、電気負荷側に接続された出力端子１４８の電圧を、ＦＣ制御装置１４６によって決定された目標電圧に昇圧する。ＦＣＶＣＵ１４４は、例えば、ＦＣスタック１１０から出力された電圧を目標電圧に昇圧して出力端子１４８に出力する。
ＦＣ制御装置１４６は、発電装置の発電制御を行う電力制御部の一部に含まれる。例えば、ＦＣ制御装置１４６は、ＦＣシステム１００に要求されるＦＣ要求電力で発電するような発電制御を行う。また、ＦＣ制御装置１４６は、要求される発電量で発電するような発電制御を行う。
ＦＣ制御装置１４６は、ＦＣシステム１００の暖機が必要であり、且つ、ＦＣシステム１００に要求されるＦＣ要求電力が所定以上であると電力制御装置５０により判定された場合、ＦＣシステム１００の暖機制御を行う。電力制御装置５０は、例えば、温度センサ１４０による検出信号をＦＣ制御装置１４６から取得し、温度センサ１４０により検出されたＦＣスタック１１０の温度が閾値未満である場合に、ＦＣシステム１００の暖機が必要であると判定する。また、電力制御装置５０は、ＦＣシステム１００の暖機制御を行っている間、温度センサ１４０による検出信号をＦＣ制御装置１４６から取得し、温度センサ１４０により検出されたＦＣスタック１１０の温度が閾値以上となった場合に、ＦＣシステム１００の暖機制御が完了したと判定する。
＜電力制御装置５０＞
図３は、電力制御装置５０の構成の一例を示す図である。電力制御装置５０は、例えば、処理部５２と、記憶部５４とを含む。処理部５２は、例えば、モータ制御部５２Ａと、ブレーキ制御部５２Ｂと、電力制御部５２Ｃと、燃料導出部（第１導出部）５２Ｄと、ＳＯＣ導出部（第２導出部）５２Ｅと、出力制御部５２Ｆと、切替判定部５２Ｇとを備える。モータ制御部５２Ａ、ブレーキ制御部５２Ｂ、電力制御部５２Ｃ、燃料導出部５２Ｄ、ＳＯＣ導出部５２Ｅ、出力制御部５２Ｆ、及び切替判定部５２Ｇは、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、バッテリＥＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。
処理部５２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性記憶媒体）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体（非一過性記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
モータ制御部５２Ａは、車両センサ２０の出力に基づいて、モータ１２に要求される駆動力を算出し、算出した駆動力を出力させるようにモータ１２を制御する。
ブレーキ制御部５２Ｂは、車両センサ２０の出力に基づいて、ブレーキ装置１６に要求される制動力を算出し、算出した制動力を出力させるようにブレーキ装置１６を制御する。
電力制御部５２Ｃは、車両センサ２０の出力に基づいて、バッテリシステム４０とＦＣシステム１００に要求される総要求電力を算出する。例えば、電力制御部５２Ｃは、アクセル開度と車速に基づいてモータ１２が出力すべきトルクを算出し、トルクとモータ１２の回転数から求められる駆動軸要求電力と、補機などが要求する電力とを合計して総要求電力を算出する。
また、電力制御部５２Ｃは、ＳＯＣ導出部５２Ｅにより導出されたバッテリ４２のＳＯＣに基づいてバッテリ４２の充放電要求電力を算出する。そして、電力制御部５２Ｃは、総要求電力からバッテリ４２の充放電要求電力を減算（放電側を正とする）することで、ＦＣシステム１００に要求されるＦＣ要求電力を算出し、算出したＦＣ要求電力に相当する電力をＦＣシステム１００に発電させる。
燃料導出部５２Ｄは、燃料センサ１２６Ａの検出結果に基づいて、ＦＣシステム１００（発電装置の一例）に供給される燃料の残量を導出する。例えば、燃料導出部５２Ｄは、検出された水素の残量をそのまま燃料の残量として取り扱ってもよい。また、燃料導出部５２Ｄは、検出された供給された水素量等に基づいて、水素タンク１２６の残量を導出してもよい。
ＳＯＣ導出部５２Ｅは、バッテリセンサ４４の出力に基づいて、バッテリ４２のＳＯＣ（State Of Charge；以下「バッテリ充電率」ともいう）を導出する。例えば、ＳＯＣ導出部５２Ｅは、検出された充放電電流の積分値に基づいてＳＯＣを算出する。なお、ＳＯＣ導出部５２Ｅは、ＳＯＣを導出する前に、バッテリ４２の劣化率と満充電容量を推定し、推定結果に基づいてＳＯＣを導出してもよい。ＳＯＣ導出部５２Ｅは、導出したＳＯＣを切替判定部５２Ｇに出力する。
以下、ＳＯＣ導出部５２ＥがＳＯＣを導出する例について説明するが、これに限られない。例えば、ＳＯＣ導出部５２Ｅは、バッテリセンサ４４の出力に基づいて、バッテリ４２の充電量を導出し、導出した充電量を導出結果として切替判定部５２Ｇに出力してもよい。ＳＯＣ導出部５２Ｅは、「第２導出部」の一例である。
出力制御部５２Ｆは、導出された燃料の残量に基づいて、電動車両１０が走行可能な第１走行距離を導出する。例えば、出力制御部５２Ｆは、電動車両１０の燃費に基づいて、第１走行距離を導出する。このとき、出力制御部５２Ｆは、電動車両１０の現在位置に基づき、走行している地形に応じた重みを燃費に乗算すること等により、第１走行距離を導出してもよい。
なお、出力制御部５２Ｆは、導出された燃料残量に基づく実走行距離から、燃料センサ１２６Ａの最大誤差に基づく所定距離を減算した値を、第１走行距離として算出してもよい。燃料センサ１２６Ａの最大誤差は、例えば、２０mileであり、予め決められている。こうすることで、燃料センサ１２６Ａとして、検出精度が低い製品を採用した場合であっても、第１走行距離の信頼性を高めることができる。一方、第１走行距離で走行できない状態であったとしても、実際は燃料が残っており、走行可能な場合があり得る。
出力制御部５２Ｆは、第１走行距離に関する情報を出力部６０に出力させる。例えば、出力制御部５２Ｆは、第１走行距離を表示する画像データを生成し、表示部６２に出力する。出力制御部５２Ｆは、第１走行距離を発話する音声データを生成し、音声出力部６４に出力する。
切替判定部５２Ｇは、切替タイミングに到達したか否かを判定する。切替判定部５２Ｇは、例えば、導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、切替タイミングに到達したと判定する。これに限られず、切替判定部５２Ｇは、燃料の残量に基づいて算出された走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、切替タイミングに到達したと判定してもよい。また、切替判定部５２Ｇは、導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなり、且つ、走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、切替タイミングに到達したと判定してもよい。
切替判定部５２Ｇは、切替タイミングに到達した場合、記憶部５４の切替フラグ５４Ａを、オンに書き換える。この切替フラグ５４Ａがオフの場合、第１走行距離を出力部６０に出力している状態であり、切替フラグ５４Ａがオンの場合、第２走行距離を出力部６０に出力している状態である。なお、水素タンク１２６に燃料の水素が補充された場合、切替判定部５２Ｇは、切替フラグをオフに切り替えてもよい。第１走行距離は、発電装置の燃料の残量に応じた電動車両１０の走行可能距離である。第２走行距離は、バッテリ４２の充電量あるいは充電率等に応じた電動車両１０の走行可能距離である。
出力制御部５２Ｆは、切替タイミングに到達した場合、導出されたＳＯＣ（または充電量）に基づいて電動車両１０が走行可能な第２走行距離を算出し、第１走行距離に替えて、第２走行距離に関する情報を出力部６０に出力させる。こうすることにより、第１走行距離で見ると走行できない状態であったとしても、第２走行距離で見ると走行可能な状態であることを、乗員に伝えることができる。このような場合の一例として、例えば、燃料センサ１２６Ａに基づき導出された燃料残量が「空」であり、電動車両１０が走行できないかのように見える場合であっても、実際には、バッテリ４２の電力を用いて走行可能な場合が含まれる。また、燃料センサ１２６Ａに基づき導出された燃料残量は「空」であっても、実際は燃料が残っており、発電を継続することが可能な場合も含まれる。なお、出力制御部５２Ｆは、バッテリセンサ４４により検出されたバッテリ４２の電圧値に基づいて、第２走行距離を導出してもよい。
なお、出力制御部５２Ｆは、切替フラグ５４Ａを参照して、切替フラグ５４Ａがオフの場合は、第１走行距離を出力部６０に出力させ、切替フラグ５４Ａがオンの場合は、第２走行距離を出力部６０に出力させるようにしてもよい。こうすることで、メーターに表示される走行距離を変更するたびに切替タイミングに到達しているか否かを判定しなくて済む。
出力制御部５２Ｆは、切替タイミングに到達した場合、出力部６０から出力される情報が、第１走行距離に関する情報から第２走行距離に関する情報に切り替えられたことを乗員に通知する。こうすることにより、水素タンク１２６の残量がなくなったため、バッテリシステム４０に充電されている電力だけで走行していることを乗員に認識させることができる。
また、切替タイミングに到達した場合、電力制御部５２Ｃは、発電装置による発電を継続させる。例えば、電力制御部５２Ｃは、切替タイミングに到達した時から所定時間が経過する（あるいは所定距離を走行する）まで、発電装置の発電を継続させるよう、ＦＣ制御装置１４６に指示する。
これに限られず、電力制御部５２Ｃは、切替タイミングに到達したときから、発電装置に供給可能な燃料が無くなるまで、発電装置による発電を継続させてもよい。例えば、電力制御部５２Ｃは、発電装置により発電された電力がバッテリシステム４０や直流リンクＤＬへ出力されなくなった場合や、発電された電力がバッテリシステム４０に来なくなった場合、発電装置に供給可能な燃料が無くなったと判定する。導出された燃料の残量が第１閾値（例えば、第１閾値＝０）よりも小さくなった場合であっても、実際には燃料が残っている場合がある。このような場合に、電力制御部５２Ｃは、実際に燃料が尽きるまで発電を継続するよう、ＦＣ制御装置１４６に指示する。
例えば、電力制御部５２Ｃは、切替タイミングに到達する前から、最大効率となる発電電力で発電するよう、ＦＣ制御装置１４６に指示する。そして、切替タイミングに到達した場合であっても、最大効率となる発電電力での発電を継続するよう、ＦＣ制御装置１４６に指示する。こうすることで、水素タンク１２６の残量がわずかであっても、発電効率を落とすことなく最後まで使いきることができ、余剰分はバッテリ４２に充電することができる。よって、電動車両１０の走行距離を延ばすことができる。
＜ＦＣシステムの出力制御＞
図４は、車両走行時において、ＦＣシステム１００に要求されるＦＣ要求電力が比較的小さい場合のバッテリ４２のＳＯＣおよびＦＣシステム１００から出力される電力（「ＦＣ出力」）の一例を示すグラフである。図４に示す例では、ＦＣシステム１００は、バッテリ４２のＳＯＣの初期値が閾値Ｘ１未満である場合には、バッテリ４２のＳＯＣを上昇させるように、ＦＣシステム１００からバッテリ４２に電力を出力する。この場合、ＦＣシステム１００は、例えば、発電効率が最大となる発電量で発電を行い、発電された電力をバッテリ４２に出力する。
次に、ＦＣシステム１００は、バッテリ４２のＳＯＣが閾値Ｘ１に達した場合、ＦＣシステム１００からバッテリ４２に出力される電力を制限し、バッテリ４２のＳＯＣを減少させる。次に、ＦＣシステム１００は、バッテリ４２のＳＯＣが閾値Ｘ２に達した場合、ＦＣシステム１００からバッテリ４２に出力される電力を制限前の状態に戻し、バッテリ４２のＳＯＣを上昇させる。この結果、バッテリ４２のＳＯＣが閾値Ｘ２から閾値Ｘ１まで上昇する制御と、バッテリ４２のＳＯＣが閾値Ｘ１から閾値Ｘ２まで減少する制御とが繰り返される。
図５は、車両走行時において、ＦＣシステム１００に要求されるＦＣ要求電力が比較的大きい場合のバッテリ４２のＳＯＣおよびＦＣシステム１００から出力される電力の一例を示すグラフである。図５に示す例では、ＦＣシステム１００は、バッテリ４２に蓄電された電力を用いることなく、ＦＣシステム１００において発電された電力を用いて、電動車両１０の走行に用いられる駆動力をモータ１２から駆動輪１４に出力する。この結果、バッテリ４２のＳＯＣが維持され、ＦＣシステム１００に要求されるＦＣ要求電力に応じてＦＣシステム１００において発電が行われ、発電された電力がモータ１２に出力される。
図６は、時間経過に伴う走行距離の変化の一例を示す図である。横軸は時間を、縦軸は走行可能距離等を表す。左側の縦軸には、燃料センサ１２６Ａの燃料残量で走行可能な距離を示す「実残走行距離」が記載されている。右側の縦軸には、「実残走行距離」に燃料センサ１２６Ａの誤差分を減算した「第１走行距離」と、バッテリ４２のＳＯＣに基づく「第２走行距離」が記載されている。ここでは、ＳＯＣ制御中央値での残走行距離が３０mileで、燃料センサ１２６Ａの最大誤差が２０mileであるとする。
時刻Ｔ１は、切替タイミングに到達したときであり、時刻Ｔ２は、水素タンク１２６の水素が終了したときである。要求電力は、時刻Ｔ１まで、固定値であってもよく、変動値であってもよく、任意に設定可能である。一方、要求電力は、時刻Ｔ１以降、最大効率で発電可能な電力量に固定される。切替フラグは、時刻Ｔ１まではオフであり、時刻Ｔ１以降でオンとなる。
時刻Ｔ１までの期間において、電動車両１０は、高低差の地形を、一定の速度で走行している状態であるとする。この時刻Ｔ１までの期間において出力部６０に出力される走行距離は、水素タンク１２６の残量に基づいて導出される第１走行距離である。時刻Ｔ１までの期間において、第１走行距離は、時間の経過に伴い、減少する。
時刻Ｔ１からの期間において出力部６０に出力される走行距離は、バッテリ４２のＳＯＣに基づいて導出される第２走行距離である。時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間において、第２走行距離は、負荷に応じて異なる。
Ｃａｓｅ１は、負荷が発電量よりも大きい場合であり、Ｃａｓｅ２は、負荷が発電量と同一の場合であり、Ｃａｓｅ３は、負荷が発電量よりも小さい場合である。Ｃａｓｅ１において、発電電力だけでなく、バッテリ４２の電力も併用して、電動車両１０が走行している。このため、第２走行距離が時間の経過に伴い減少する。Ｃａｓｅ２において、電動車両１０は、発電された電力だけでは走行している。そのため、バッテリ４２の電力が減少せず、第２走行距離が一定である。Ｃａｓｅ３では、発電された電力は、電動車両１０に出力されるとともに、余剰分がバッテリ４２に蓄電される。そのため、バッテリ４２の電力が増加し、第２走行距離が時間の経過に伴い増加する。
時刻Ｔ２からの期間において、発電は停止されるため、バッテリ４２の電力が徐々に減少し、第２走行距離が時間の経過に伴い減少する。
［車両システムの処理フロー］
以下、第１実施形態に係る車両システム１の制御コンピュータである電力制御装置５０における一連の処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。図７、８は、電力制御装置５０により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、例えば、電動車両１０が走行を開始した場合に実行される。
まず、電力制御装置５０は、通常の発電を実行する（ステップＳ１０１）。例えば、電力制御部５２Ｃは、最大効率となる発電電力で発電するよう、ＦＣ制御装置１４６に指示する。次いで、燃料導出部５２Ｄは、燃料センサ１２６Ａの検出結果に基づいて、発電装置に供給される燃料の残量を導出する（ステップＳ１０３）。
出力制御部５２Ｆは、ステップＳ１０３において導出された燃料の残量に基づいて、電動車両１０が走行可能な第１走行距離を導出し、出力部６０に出力させる（ステップＳ１０５）。そして、切替判定部５２Ｇは、例えば、導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなったかを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、第１閾値は、例えば走行距離３０mileに相当する燃料量である。なお、ステップＳ１０７の処理は、切替タイミングに到達したか否かを判定するものであり、第１走行距離が第２閾値よりも小さくなったか否かを判定する処理であってもよい。ここで、第２閾値は、例えば３０mileである。
導出された燃料の残量が第１閾値以上である場合、電力制御装置５０は、ステップＳ１０１に戻って処理を繰り返す。一方、ステップＳ１０７において、導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、切替判定部５２Ｇは、切替フラグをオンにする（ステップＳ１０９）。そして、図８の処理に移行する。
図８に示すように、電力制御部５２Ｃは、発電量を固定して（例えば、最大効率となる発電量）、発電を継続するようＦＣ制御装置１４６に指示する（ステップＳ１２１）。ＳＯＣ導出部５２Ｅは、バッテリセンサ４４の出力に基づいて、バッテリ４２のＳＯＣを導出する（ステップＳ１２３）。導出されたＳＯＣに基づいて電動車両１０が走行可能な第２走行距離を算出し、第１走行距離に替えて、第２走行距離に関する情報を出力部６０に出力させる（ステップＳ１２５）。
次いで、電力制御部５２Ｃは、発電を終了するか否かを判定する（ステップＳ１２７）。発電を終了しないと判定された場合、電力制御部５２Ｃは、ステップＳ１２１に戻って、処理を繰り返す。一方、切替タイミングに到達した時から所定時間が経過（あるいは所定距離を走行）した場合、あるいは、発電装置に供給可能な燃料が無くなった場合、電力制御部５２Ｃは、発電を終了すると判定する。そして、電力制御部５２Ｃは、発電を終了するようＦＣ制御装置１４６に指示する（ステップＳ１２９）。その後、電動車両１０は、バッテリ４２の電力だけで走行する純ＥＶ走行に移行する（ステップＳ１３１）。
以上説明したように、実施形態に係る車両システムによれば、車両に搭載される車両システムであって、発電装置と、前記発電装置の発電制御を行う電力制御部と、前記発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちいずれかに取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出する第１導出部と、前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出する第２導出部と、前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出し、前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力させる出力制御部と、を備え、前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、前記電力制御部は、前記発電装置に発電を継続させ、前記出力制御部は、前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出し、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力させることにより、発電装置の燃料の残量や蓄電装置の充電残量を考慮して、走行可能距離を乗員に通知することができる。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両に搭載される発電装置の発電を制御し、
前記発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちいずれかに取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出し、
前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出し、
前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出し、
前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力し、
前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、
前記発電装置の発電を継続するよう制御し、
前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出し、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力する、
ように構成されている、車両システム。
なお、上述した切替タイミングは、燃料の残量がわずかになった場合に限られない。例えば、第１閾値や第２閾値は、０より大きい値であってよい。また、切替タイミングは、燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった（あるいは第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった）場合であって、且つ、ＳＯＣが第３閾値よりも小さくなった（あるいは第２走行距離が第４閾値よりも小さくなった）場合であってもよい。こうすることで、例えば、第３閾値をバッテリ４２のＳＯＣ中央値（例えば、５０％）とすることにより、第１走行距離から第２走行距離に切り替えるときに、出力する走行距離がジャンプしないようにすることができる。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、発電装置の一例が、ＦＣシステム１００のような燃料電池である例について説明したが、発電装置はこの例に限られない。例えば、電動車両１０には、走行用バッテリの充電電力に加え、充電電力の不足時にはガソリンエンジンを用いて発電した電力で走行可能な車両（例えば、プラグインハイブリッドカー）も含まれる。この場合、発電装置には、ガソリンエンジンが含まれる。
１０…電動車両、１２…モータ、１４…駆動輪、１６…ブレーキ装置、２０…車両センサ、３２…変換器、３４…ＢＴＶＣＵ、４０…バッテリシステム、４２…バッテリ、４４…バッテリセンサ（第２センサ）、４６…ヒータ、５０…電力制御装置、５２Ａ…モータ制御部、５２Ｂ…ブレーキ制御部、５２Ｃ…電力制御部、５２Ｄ…燃料導出部（第１導出部）、５２Ｅ…ＳＯＣ導出部（第２導出部）、５２Ｆ…出力制御部、５２Ｇ…切替判定部、６０…出力部、６２…表示部、６４…音声出力部、７０…充電口、７２…コンバータ、１００…ＦＣシステム、１２６…水素タンク、１２６Ａ…燃料センサ（第１センサ）、２００…充放電装置、２２０…充電ケーブル、２２２…第１プラグ、２２４…第２プラグ。

Claims (7)

  1. 車両に搭載される車両システムであって、
    発電装置と、
    前記発電装置の発電制御を行う電力制御部と、
    前記発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちのいずれかに取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出する第１導出部と、
    前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置と、
    前記蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出する第２導出部と、
    前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出し、前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力させる出力制御部と、を備え、
    前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、
    前記電力制御部は、前記発電装置に発電を継続させ、
    前記出力制御部は、前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出し、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力させる、
    車両システム。
  2. 前記電力制御部は、
    前記導出された燃料の残量が前記第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された走行距離が前記第２閾値よりも小さくなった場合であっても、最大効率となる発電電力での発電を継続させる、
    請求項１に記載の車両システム。
  3. 前記電力制御部は、
    前記導出された燃料の残量が前記第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、前記発電装置に供給可能な燃料が無くなるまで前記発電装置による発電を継続させる、
    請求項１または２に記載の車両システム。
  4. 前記出力制御部は、
    前記第２走行距離に関する情報を前記出力部に出力させる場合、前記出力部から出力される情報が、前記第１走行距離に関する情報から前記第２走行距離に関する情報に切り替えられたことを前記出力部から出力させる、
    請求項１から３のうちいずれか一項に記載の車両システム。
  5. 前記出力制御部は、
    前記導出された燃料残量に基づく実走行距離から、前記第１センサの誤差に基づく所定距離を減算した値を、前記第１走行距離として算出する、
    請求項１から４のうちいずれか一項に記載の車両システム。
  6. 車載コンピュータが、
    車両に搭載される発電装置の発電を制御し、
    前記発電装置に取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出し、
    前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出し、
    前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出し、
    前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力し、
    前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、
    前記発電装置の発電を継続するよう制御し、
    前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出し、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力する、
    車両制御方法。
  7. 車載コンピュータに、
    車両に搭載される発電装置の発電を制御させ、
    前記発電装置、燃料収容部、および燃料供給経路のうちいずれかに取り付けられた第１センサの検出結果に基づいて、前記発電装置に供給される燃料の残量を導出させ、
    前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置に取り付けられた第２センサの検出結果に基づいて、前記蓄電装置の充電量または充電率を導出させ、
    前記導出された燃料の残量に基づいて前記車両が走行可能な第１走行距離を算出させ、
    前記第１走行距離に関する情報を出力部に出力させ、
    前記導出された燃料の残量が第１閾値よりも小さくなった場合、または前記燃料の残量に基づいて算出された前記第１走行距離が第２閾値よりも小さくなった場合、
    前記発電装置の発電を継続するよう制御させ、
    前記導出された充電量または充電率に基づいて前記車両が走行可能な第２走行距離を算出させ、前記第２走行距離に関する情報を出力部に出力させる、
    プログラム。
JP2019198784A 2019-10-31 2019-10-31 車両システム、車両制御方法、およびプログラム Active JP6976300B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019198784A JP6976300B2 (ja) 2019-10-31 2019-10-31 車両システム、車両制御方法、およびプログラム
US17/069,928 US20210129824A1 (en) 2019-10-31 2020-10-14 Vehicle system, vehicle control method, and storage medium
CN202011152108.4A CN112744127A (zh) 2019-10-31 2020-10-23 车辆系统、车辆控制方法及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019198784A JP6976300B2 (ja) 2019-10-31 2019-10-31 車両システム、車両制御方法、およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021072723A true JP2021072723A (ja) 2021-05-06
JP6976300B2 JP6976300B2 (ja) 2021-12-08

Family

ID=75648726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019198784A Active JP6976300B2 (ja) 2019-10-31 2019-10-31 車両システム、車両制御方法、およびプログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210129824A1 (ja)
JP (1) JP6976300B2 (ja)
CN (1) CN112744127A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114475363A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池行车加热控制方法、装置及电动汽车

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021164266A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 本田技研工業株式会社 制御装置、制御方法及びプログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220803A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Mazda Motor Corp ハイブリッド電気自動車における走行表示装置
JP2010279124A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Toyota Motor Corp 移動体
JP2011255777A (ja) * 2010-06-09 2011-12-22 Yazaki Corp エネルギー残量メータ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050228553A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Williams International Co., L.L.C. Hybrid Electric Vehicle Energy Management System
US10295355B2 (en) * 2014-04-04 2019-05-21 Tesla, Inc. Trip planning with energy constraint

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220803A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Mazda Motor Corp ハイブリッド電気自動車における走行表示装置
JP2010279124A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Toyota Motor Corp 移動体
JP2011255777A (ja) * 2010-06-09 2011-12-22 Yazaki Corp エネルギー残量メータ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114475363A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池行车加热控制方法、装置及电动汽车
CN114475363B (zh) * 2022-01-28 2023-05-23 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池行车加热控制方法、装置及电动汽车

Also Published As

Publication number Publication date
JP6976300B2 (ja) 2021-12-08
CN112744127A (zh) 2021-05-04
US20210129824A1 (en) 2021-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4800050B2 (ja) 燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法
CN102842727B (zh) 燃料电池系统及搭载了该系统的车辆
CN102991368B (zh) 燃料电池车辆
US11670787B2 (en) Power supply control system, power supply control method, and storage medium
JP4379922B2 (ja) 移動体
US11424464B2 (en) Fuel cell system, method of controlling fuel cell system, and storage medium
US11522207B2 (en) Fuel cell system, method of controlling fuel cell system, and storage medium
US20220059855A1 (en) Power supply control system, power supply control method, and storage medium
JP6976300B2 (ja) 車両システム、車両制御方法、およびプログラム
JP2008072795A (ja) 移動体
CN111791712B (zh) 燃料电池车辆
JP2007335151A (ja) 燃料電池車両の電力制御装置
JP4852481B2 (ja) 燃料電池システムおよび発電機システム
JP2022157050A (ja) 燃料電池システム、燃料電池システムの制御方法、およびプログラム
JP2020170628A (ja) 燃料電池システム
JP2007151346A (ja) 移動体
US11380921B2 (en) System, method of controlling system, and storage medium
JP7042309B2 (ja) 給電制御システムおよび給電制御方法
JP7139391B2 (ja) 給電制御システムおよび給電制御方法
JP7155088B2 (ja) 車両システム、車両システムの制御方法、およびプログラム
JP2022142978A (ja) 電力供給システム、電力供給システムの制御方法、およびプログラム
JP2005347087A (ja) 燃料電池システムおよびこれを備える動力出力装置並びに燃料電池車
JP2020174028A (ja) 燃料電池車両
JP2008271655A (ja) 燃料電池システム
JP2020178401A (ja) 燃料電池車両

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6976300

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150