JP2021150164A - 車両の制御方法および車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 容器の追加なしに混合燃料の性状が適正範囲を外れた状態が継続するのを抑制できる車両の制御方法および車両の制御装置を提供する。【解決手段】 統合C/U36は、タンク内EBWの濃度が適正範囲(40〜50%)を外れた場合、EBWの濃度と量との組み合わせのうち、タンク内EBWに加えることでタンク内EBWの濃度を適正範囲（所定濃度45%）に戻し得る１つの組み合わせを選択し、燃料補給時に補給すべきEBWの濃度と量との組み合わせが、選択された組み合わせと合うように、燃料補給前に発電機22を駆動してタンク内EBWを消費させる発電制御を行う。統合C/U36は、発電制御が終了したとき、ユーザに対し、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れていること、および補給すべきEBWの濃度と量との組み合わせを通知する。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の制御方法および車両の制御装置に関する。

混合燃料により走行する車両では、混合燃料の濃度が適正範囲を外れると、走行性能の悪化を招く。従来、混合燃料の濃度を適正範囲に維持する手法としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１には、直接メタノール燃料電池に供給するメタノール水溶液の濃度を所定濃度に保つことを狙いとし、容器に収容したメタノール水溶液の濃度を、別の容器に収容したより高濃度のメタノール水溶液で補正する手法が開示されている。

特開2003-228320号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、濃度補正用のメタノール水溶液を収容する容器を車両に搭載しなければならず、車内空間が犠牲になるおそれがあった。
本発明の目的は、容器の追加なしに混合燃料の濃度が適正範囲を外れた状態が継続するのを抑制できる車両の制御方法および車両の制御装置を提供することにある。

車両のコントローラは、タンク内燃料の濃度が適正範囲を外れた場合、混合燃料の濃度と量との組み合わせのうち、タンク内燃料に加えることでタンク内燃料の濃度を適正範囲に戻し得る１つの組み合わせを選択し、燃料補給時に補給すべき混合燃料の濃度と量との組み合わせが、選択された組み合わせと合うように、燃料補給前に、発電機を駆動してタンク内燃料を消費させる発電制御を行う。

よって、本発明にあっては、容器の追加なしに混合燃料の性状が適正範囲を外れた状態が継続するのを抑制できる。

実施形態１の車両1の構成図である。 実施形態１の通知システムの制御ブロック図である。 通知システムにおいて車両1の統合C/U36で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 通知システムにおいてサーバ200のコントローラ220で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の必要消費量[L]である。 ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の、必要消費量に応じた航続距離[km]である。 ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の、必要消費量に応じた発電電力量[kWh]である。 ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の、バッテリ23へのチャージ時間[min]である。 近距離移動の際、バッテリSOCが最小SOCまで低下するのを待って発電制御を開始した場合のタイムチャートである。 近距離移動の際、バッテリSOCが最小SOCまで低下するのを待たずに発電制御を開始した場合のタイムチャートである。 遠距離移動の際、必要消費量が比較的少ないボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択した場合のタイムチャートである。 遠距離移動の際、必要消費量が比較的多いボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択した場合のタイムチャートである。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の車両1の構成図である。
実施形態１の車両1は、混合燃料としてのエタノール水溶液（アルコール水溶液）から発電した電気で走行する燃料電池車である。以下、エタノール水溶液をEBWと称す。車両1は、前輪11が従動輪、後輪12が駆動輪となる後輪駆動車である。車両1は、駆動力伝達装置2および制御装置3を備える。駆動力伝達装置2は、燃料タンク21、発電機22、バッテリ23、車載充電器24、インバータ25、モータジェネレータ（電動機であり、以下、モータと称す。）26および減速機27を有する。

燃料タンク21は、外部の燃料補給手段101で補給したEBWを蓄える。燃料補給手段101は、例えば、燃料補給所であるガソリンスタンドに設置された燃料ディスペンサである。発電機22は、改質器およびSOFCスタックを有し、改質器により燃料タンク21のEBWから水素を生成し、SOFCスタックにより水素と空気中の酸素とを反応させて発電する。バッテリ23は、発電機22、外部の電力充電手段102、車載充電器24およびインバータ25から供給された直流電力を蓄える。電力充電手段102は、例えばEV充電ステーションに設置された急速充電器や家庭用充電器である。車載充電器24は、電力充電手段102が家庭用充電器である場合、家庭用充電器から供給された交流電力を直流電力に変換する。

インバータ25は、モータ26の力行運転時、バッテリ23の直流電力を交流電力に変換し、モータ26に駆動電流を供給する。また、インバータ25は、モータ26の回生運転時、モータ26により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ23に送る。モータ26は、例えば三相交流モータであって、インバータ25から供給された交流電力に応じて回転駆動する。減速機27は、モータ26の出力回転を減速してディファレンシャル28へ伝達する。減速機27の出力回転は、ディファレンシャル28を介して後輪12と連結されたドライブシャフト29に伝達される。

制御装置3は、燃料タンクコントロールユニット（以下、コントロールユニットをC/Uと称す。）31、発電機C/U32、バッテリC/U33、モータC/U34、ディスプレイC/U35および統合C/U（コントローラ）36を有する。
燃料タンクC/U31は、燃料タンク21から発電機22に供給されるEBWの流量を制御する。また、燃料タンクC/U31は、燃料タンク21の内部に設置された濃度センサ（センサ）37および水位センサ38を介して、EBW中のエタノールの割合（体積濃度[%]）である濃度およびEBWの水位[mm]を常時検出する。発電機C/U32は、発電機22の温度[℃]、電圧[V]および電流[A]を常時検出し、温度や発電量を制御する。バッテリC/U33は、バッテリ23の温度[℃]、電流[A]や電圧[V]等を常時検出し、充電可能電力および放電可能電力を算出する。

モータC/U34は、車両の要求加減速度に応じてモータ26が駆動されるように、インバータ25の各スイッチング素子の動作を制御する。C/U35は、ディスプレイ103の表示を制御する。ディスプレイ103は、例えば、カーナビゲーションシステムのディスプレイである。なお、ディスプレイ103としてユーザが所有するスマートフォンのディスプレイを用いてもよい。統合C/U36は、燃料タンクC/U31、発電機C/U32、バッテリC/U33、モータC/U34およびディスプレイC/U35から各種データの入力を受け、車両の要求加減速目標値、燃料タンク21、発電機22およびバッテリ23の状態に応じて、燃料タンクC/U31、発電機C/U32、バッテリC/U33、モータC/U34およびディスプレイC/U35を制御する。統合C/U36は、車載通信機39を介して燃料補給手段101、電力充電手段102や後述するサーバ200の通信機230との無線通信を行う。

統合C/U36は、バッテリSOC[%]が最小SOC（放電可能下限値であり、例えば30%）を超える場合は、発電機22を停止させ、バッテリ23にチャージされた電力によりモータ26を駆動するEV走行を行う。統合C/U36は、バッテリSOCが最小SOC以下になると、発電機22を駆動し、発電機22により発電された電力によりモータ26を駆動すると共にバッテリ23をチャージする。統合C/U36は、発電機22の駆動中にバッテリSOCが最大SOC（充電可能上限値であり、例えば80%）に達すると、発電機22を停止させ、バッテリ23にチャージされた電力によりモータ26を駆動する。

EBWを燃料とする燃料電池車において、燃料タンク21内のEBW（以下、タンク内EBWと称す。）が長期間消費されずにいると、エタノールが蒸発してEBWの濃度が適正範囲（例えば40〜50%）よりも低下するため、次の走行時、発電機の能力が低下し、航続距離に影響を及ぼす。さらにタンク内EBWの濃度の低下が進むと、水蒸気の影響で燃焼器と改質器の温度が低下して改質器の水素濃度が低くなり、発電機が発電不能となる。そこで、実施形態１では、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れた状態が継続するのを抑制することを狙いとし、図２に示すようなタンク内EBWの濃度が適正範囲を外れると、タンク内EBWの濃度を適正範囲に戻し得るEBWの濃度と量とをユーザに通知する通知システムを有する。

図２は、実施形態１の通知システムの制御ブロック図であり、通知システムは、車両1とサーバ200とを備える。
車両1の統合C/U36は、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れると、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れたことをディスプレイ103に表示し、車載通信機39を介してサーバ200にデータ（車両1の現在位置、目的地、目的地までの走行距離[km]および走行時間[min]、発電が可能か否かの情報、EBWの濃度[%]、補給可能量[L]、バッテリSOC[%]、航続距離[Km]等）を送信する。補給可能量は、燃料タンク21の容量からEBWの残量を除した値、すなわち燃料タンク21に補給可能なEBWの上限量である。航続距離は、発電機22による発電を停止した状態で、現在のバッテリSOC[%]で到達可能な距離である。統合C/U36は、タンク内EBWの濃度が適正範囲を一定以上大きく外れ（例えば、EBWの濃度が37%以下または53%以上）、発電機22が発電不能となった場合、発電機22を停止させると共に、発電機22の非常停止をディスプレイ103に表示する。

サーバ200は、データベース210、コントローラ220および通信機230を有する。データベース210は、道路地図、各燃料補給所（EBWの燃料ディスペンサが設置されているガソリンスタンド、ボトリングされたEBW（以下、ボトルEBWと称す。）を購入可能なコンビニエンスストアやドラッグストア等の店舗）の情報（位置、EBWの濃度および単価）、各EV充電ステーションの位置が記録されている。サーバ200のデータベース管理部221は、道路地図や燃料補給所の情報を更新する。コントローラ220は、通信機230を介して車両1からデータ（EBWの濃度等）を受信すると、タンク内EBWに加えることでタンク内EBWの濃度を所定濃度（例えば適正範囲の中央値である45%）に戻し得るEBWを補給可能な燃料補給所を選出し、通信機230を介して車両1にデータ（選出した燃料補給所の名称や位置、補給すべきEBWの濃度および補給量等）を送信する。
車両1の統合C/U36は、車載通信機39を介してサーバ200からデータを受信すると、ディスプレイ103等を用いて、ユーザに燃料補給所の情報を通知する。

図３は、通知システムにおいて車両1の統合C/U36で実行される処理の流れを示すフローチャートである。統合C/U36は、以下の処理を実行するための構成として、目的地検出部361、走行距離および走行時間演算部362、EBW濃度モニタ部363、補給可能量演算部364、バッテリSOC演算部365、航続距離演算部366および制御部367を有する。
ステップS1では、目的地検出部361において、車両1の目的地を検出する。目的地は、ユーザがカーナビゲーションシステムに入力した目的地であるが、目的地が入力されていない場合には、現在位置および走行履歴等に基づき、目的地を推定する。
ステップS2では、走行距離および走行時間演算部362において、ステップS1で検出した目的地までの走行距離および走行時間を演算する。

ステップS3では、EBW濃度モニタ部363において、濃度センサ37から燃料タンクC/U31に入力されたタンク内EBWの濃度を読み込む。
ステップS4では、制御部367において、ステップS3で読み込んだタンク内EBWの濃度が適正範囲外であるかを判定する。YESの場合はステップS5へ進み、NOの場合はステップS1へ戻る。EBWの濃度の適正範囲は、例えば40〜50%とする。
ステップS5では、制御部367において、発電機22が発電可能であるかを、ステップS3で読み込んだEBWの濃度が発電可能な濃度であるかにより判定する。YESの場合はステップS6へ進み、NOの場合はステップS7へ進む。発電可能な濃度は、例えば37%よりも高く、かつ、53%よりも低い濃度とする。

ステップS6では、制御部367において、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れたことをユーザに通知する。通知方法としては、ディスプレイ103への表示、警告灯の点灯、警告音声の発話の少なくとも一つを用いる。
ステップS7では、制御部367において、発電機C/U32に対し発電機22を停止する指令を出力する。
ステップS8では、制御部367において、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れたこと、および発電機22の非常停止をユーザに通知する。通知方法についてはステップS6と同様である。

ステップS9では、補給可能量演算部364において、水位センサ38から燃料タンクC/U31に入力された水位に基づき、タンク内EBWの残量[L]を演算し、当該残量から、燃料タンク21に補給可能なEBWの量である補給可能量を求める。
ステップS10では、バッテリSOC演算部365において、バッテリC/U33に入力されたバッテリ23の電流値、電圧値等に基づき、バッテリSOCを演算する。
ステップS11では、航続距離演算部366において、ステップS8で演算したバッテリSOCに基づき、発電機22による発電を停止した状態で、現在のバッテリSOC[%]でEV走行可能な航続距離を演算する。

ステップS12では、制御部367において、車両1の現在位置、目的地、目的地までの走行距離および走行時間、タンク内EBWの濃度、発電が可能か否かの情報、補給可能量、バッテリSOCおよび航続距離を車載通信機39から送信する。
ステップS13では、制御部367において、サーバ200からデータを受信したか否かを判定する。YESの場合はステップS14へ進み、NOの場合はステップS1へ戻る。

ステップS14では、ステップS5と同様に、制御部367において、発電機22が発電可能かを判定する。YESの場合はステップS15へ進み、NOの場合はステップS16へ進む。
ステップS15では、制御部367において、サーバ200から受信した燃料補給所の情報（名称、位置、補給すべきEBWの濃度、補給量および補給コスト）をディスプレイ103に表示し、ユーザに通知する。このとき、各燃料補給所のうち補給コストが比較的安価となる燃料補給所の情報を別枠で表示し、ユーザに提示してもよい。

ステップS16では、制御部367において、目的地に到達したときに補給すべきEBWの濃度と量との組み合わせが、目的地または目的地に到達するまでに購入可能なボトルEBWの濃度と量（容量とボトル数）と合う（一致する）ように、目的地に到達する前に、発電機22を駆動してタンク内EBWを消費させる発電制御を行う。発電制御の詳細については後述する。
ステップS17では、制御部367において、目的地に到着したかを判定する。YESの場合はステップS18へ進み、NOの場合はステップS16へ戻る。
ステップS18では、制御部367において、補給すべきボトルEBWの濃度、容量とボトル数をディスプレイ103に表示し、ユーザに通知する。

図４は、通知システムにおいてサーバ200のコントローラ220で実行される処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、車両1の起動時に実行される。コントローラ220は、以下の処理を実行するための構成として、燃料補給所検出部222、補給コスト演算部223、燃料補給所選出部224、ボトルEBW検出部225、必要消費量演算部226、ボトルEBW選出部227および制御部228を有する。
ステップS21では、制御部228において、車両1からデータを受信したかを判定する。YESの場合はステップS22へ進み、NOの場合はステップS21を繰り返す。

ステップS22では、制御部228において、発電機22が発電可能であるかを、ステップS21で発電機22が発電可能であるとの情報を受信したかにより判定する。YESの場合はステップS27へ進み、NOの場合はステップS23へ進む。
ステップS23では、燃料補給所検出部222において、データベース210を参照し、ステップS21で受信した目的地、車両1の現在位置、航続距離、タンク内EBWの濃度および補給可能量から、車両1の現在位置から目的地までの走行経路上または走行経路に近接し、現在のバッテリSOCで到達可能、かつ、補給可能量以下の補給量でもってタンク内EBWの濃度を45%に戻し得るEBWを補給可能な燃料補給所を検出する。具体的には、タンク内EBWの濃度が40%未満である場合には、45%を超える濃度のEBWを補給可能な燃料補給所を検出し、タンク内EBWの濃度が50%超の場合には、45%未満の濃度のEBWまたは水を補給可能な燃料補給所を検出する。

ステップS24では、補給コスト演算部223において、ステップS23で検出した各燃料補給所における補給すべきEBWの濃度および補給量を演算し、当該EBWの単価から、各燃料補給所におけるEBWの補給コストを演算する。
ステップS25では、燃料補給所選出部224において、ステップS24で演算した各燃料補給所の補給コストから、補給コストが最も低い燃料補給所を選出する。なお、当該燃料補給所がガソリンスタンドである場合、当該燃料補給所に加えて、ボトルEBWを購入可能な燃料供給所（コンビニエンスストア等）のうち補給コストが最も低い燃料補給所を選出する。
ステップS26では、制御部228において、ステップS23で検出した各燃料補給所の名称および位置、ステップS24で演算した各燃料補給所における補給すべきEBWの濃度、補給量および補給コスト、ステップS25で選出した補給コストが低い燃料補給所を通信機230から送信する。

ステップS27では、ボトルEBW検出部225において、データベース210を参照し、ステップS21で受信した目的地、車両1の現在位置、航続距離、タンク内EBWの濃度および補給可能量から、車両1の現在位置から目的地までの走行経路上または走行経路に近接する燃料補給所で購入可能なボトルEBWのうち、補給可能量以下の補給量でもってタンク内EBWの濃度を45%に戻し得るボトルEBWの濃度と量（容量およびボトル数）との組み合わせを検出する。
例えば、購入可能なボトルEBWの濃度と容量との組み合わせが、95%-2L、95%-5L、65%-2L、65%-5Lの４種類である場合、ボトルEBWの濃度、容量およびボトル数の組み合わせは、濃度95%の場合、95%-2Lx1、95%-2Lx2、95%-5Lx1、95%-2Lx3、95%-2Lx1+95%-5Lx1、95%-2Lx4、95%-2Lx2+95%-5Lx2、95%-5Lx2(=95%-2Lx5)、…となり、濃度65%の場合、65%-2Lx1、65%-2Lx2、65%-5Lx1、65%-2Lx3、65%-2Lx1+65%-5Lx1、65%-2Lx4、65%-2Lx2+65%-5Lx2、65%-5Lx2(=65%-2Lx5)、…となる。

ステップS28では、必要消費量演算部226において、ステップS27で検出したボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎に、目的地でボトルEBWの全量を補給したとき、タンク内EBWの濃度が45%となるように、発電制御で消費すべきタンク内EBWの消費量である必要消費量を演算する。
例えば、タンク内EBWの濃度が38%、残量が20Lである場合、ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の必要消費量は、図５のように求められる。図５において、必要消費量の符号がマイナスのものは実現不可能な組み合わせであるため、タンク内EBWの濃度を45%に戻し得るボトルEBWの濃度と量との組み合わせは、95%-2Lx1、65%-2Lx1、65%-2Lx2、65%-5Lx1、65%-2Lx3、65%-2Lx1+65%-5Lx1の６種類であることがわかる。

ステップS29では、制御部228において、目的地までの走行距離が航続距離よりも短いかを判定する。YESの場合はステップS30へ進み、NOの場合はステップS31へ進む。
ステップS30では、ボトルEBW選出部227において、各ボトルEBWの濃度と量との組み合わせのうち、ステップS28で演算した必要消費量が相対的に多いボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選出する。好ましくは、必要消費量が最も少ないボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選出する。図５のケース（タンク内EBWの濃度38%、残量20L）では、95%-2Lx1、65%-2Lx1、65%-2Lx2、65%-5Lx1、65%-2Lx3、65%-2Lx1+65%-5Lx1のうち、必要消費量が最小(2.86L)である65%-2Lx3が選出される。

ステップS31では、ボトルEBW選出部227において、各ボトルEBWの濃度と量との組み合わせのうち、ステップS28で演算した必要消費量が相対的に多いボトルEBWの濃度と量との組み合わせであって、バッテリSOCに対応する電力量と必要消費量に対応する電力量の和と、発電機22の停止中に消費される電力量との差が、最大SOCに対応する電力量以下となるようなボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択する。図５のケースにおいて、目的地までの走行距離が100kmである場合、100kmを走行すると、タンク内EBWは12.76Lだけ消費される。図６は、ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の、必要消費量に応じた航続距離[km]であり、ボトルEBWの濃度と量との組み合わせのうち、12.76Lとの差が最小レベルとなる必要消費量14.29L（航続距離111.91km）と8.57L（航続距離67.15km）が候補となる。14.29Lを消費する場合、目的地に到達するための燃料消費量以外に、2.02kWh（1.53L(14.29L-12.76L)燃料での発電量）をバッテリ23にチャージする必要があるが、バッテリSOCが43%（12kWh）の場合、最大SOC80%に対し、2.02kWhをチャージ可能である。一方、8.57Lを消費する場合、発電機22を停止した状態で32.85kmを走行する必要があるが、バッテリSOCが43%の場合、最小SOCを下回ってしまう。よって、14.29Lに対応する65%-2Lx1が選出される。
ステップS32では、制御部228において、ステップS30またはステップS31で選出したボトルEBWの濃度と容量との組み合わせ、および選出したボトルEBWを購入可能な燃料補給所の情報を通信機230から送信する。

次に、発電制御について説明する。
発電制御は、必要消費量が消費されるように発電機22を駆動する制御である。通常の走行時には、バッテリSOCが最小SOC以下のときにのみ発電機22を駆動するのに対し、発電制御では、バッテリSOCが最大SOC以下であれば、最小SOCを超えている場合であっても発電機22が起動される。統合C/U36は、発電制御中に発電機22により発電された電力量が必要消費量に達すると、発電機22を停止する。統合C/U36は、発電制御中にバッテリSOCが最大SOCに達した場合には、発電機22を一旦停止し、バッテリSOCが例えば最小SOCまで低下するのを待ってから発電機22を再起動する。

統合C/U36は、目的地までの走行距離が航続距離よりも短い場合には、バッテリSOCに対応する電力量と必要消費量に対応する電力量との和が、最大SOCに対応する電力量以下である場合には、発電制御を開始する。図５のケースにおいて、タンク内EBW(20L)の濃度を38%から45%まで調整する場合、目的地までの走行距離が航続距離よりも短いときには、ボトルEBWとして、必要消費量が最小(2.86L)となる65%-2Lx3が選出される。図７は、ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の、必要消費量に応じた発電電力量[kWh]であり、2.86Lの濃度38%のEBWは、3.80kWhの電力量を発生し、バッテリ23にチャージされる（E100熱量5.84kWh、発電効率60%）。これにより、バッテリ23の容量が28kWhの場合、バッテリSOCは13.57%高くなる。最大SOCは80%であるから、バッテリSOCが66%以下であるとき発電機22を起動できる。図８は、ボトルEBWの濃度と量との組み合わせ毎の、バッテリ23へのチャージ時間[min]であり、3,80kWhの電力量をバッテリ23にチャージするために必要な時間は、7.61[min]となる。よって、目的地までの走行時間を10[min]とした場合、車両1が目的地に到達する前に発電機22を停止できる。

次に、実施形態１の作用効果を説明する。
実施形態１では、タンク内EBWの濃度が適正範囲(40〜50%)を外れた場合、発電機22が発電可能であるときには、EBWの濃度と量との組み合わせのうち、タンク内EBWに加えることでタンク内EBWの濃度を適正範囲（所定濃度45%）に戻し得る１つの組み合わせを選択し、燃料補給時に補給すべきEBWの濃度と量との組み合わせが、選択された組み合わせと合うように、燃料補給前に発電機22を駆動してタンク内EBWを消費させる発電制御を行う。

従来の車両では、濃度補正用のEBWを収容する容器を車両に搭載していたため、車内空間が犠牲になっていたのに対し、実施形態１の車両1では、燃料補給時、選択された濃度と量との組み合わせのEBWを補給することにより、燃料タンク21内のEBWの濃度を適正範囲に戻せる。このため、濃度補正用の容器を追加することなく、タンク内EBWの濃度が適正範囲から外れた状態が継続するのを抑制できる。この結果、車内空間やコストを犠牲にすることなく、タンク内EBWの濃度が適正範囲から外れたことに起因する発電機22の出力低下、航続距離低下や発電不能状態を解消できる。

燃料タンク21にEBWを補給してタンク内EBWの濃度を補正するにあたり、EBWの濃度が適正範囲となるように、補給するEBWの濃度および量を調整する必要がある。ここで、ガソリンスタンドで燃料ディスペンサを用いてEBWを補給する場合には、EBWの濃度および量を正確に調整できる。一方、ユーザがボトルEBWを購入し、自宅やコンビニエンスストア等の駐車場でEBWを補給する場合には、ボトルEBWから直接燃料タンク21に適正量を補給するのは困難であり、ユーザは容器の移し替えや正確な計量を強いられる。実施形態１では、補給すべきEBWの濃度と量との組み合わせがボトルEBWの濃度および量となるように、予めタンク内EBWの量を調整するため、ユーザがボトルEBWを用いて燃料補給を行う際、ユーザに容器の移し替えや正確な計量を強いるのを抑制でき、ユーザの利便性向上を図れる。
また、実施形態１では、補給可能量以下の補給量でもってタンク内EBWの濃度を適正範囲に戻し得る濃度と量との組み合わせを選択するため、タンク内EBWの一部または全部を廃棄することなく、タンク内EBWの濃度を適正範囲に戻せる。よって、補給コストの抑制を図れる。

実施形態１では、EBWの濃度と量との組み合わせ毎に、全量を補給したときタンク内EBWの濃度が適正範囲となるために発電制御で消費すべきタンク内EBWの必要消費量を求め、車両1の現在位置から目的地までの距離が、バッテリ23の充電量で到達可能な距離よりも短い場合には、必要消費量が最も少ないボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択する。近距離移動の場合、目的地到達後もタンク内EBWの消費量が必要消費量に達するまでは発電制御を継続する必要がある。よって、この場合は必要消費量が最も少ないボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択することにより、発電機22の駆動時間が最短となるため、目的地到達後に発電制御が終了するまでのユーザの待ち時間を短縮でき、ユーザの利便性を向上できる。

また、実施形態１では、バッテリSOCに応じた発電可能電力とタンク内EBWに応じた発電可能電力との和が、最大SOC以下である場合には、バッテリSOCが最小SOCを超えるときでも発電制御を開始する。図９に示すように、バッテリSOCが最小SOC(30%)まで低下するのを待って発電制御を開始した場合、出発時刻におけるバッテリSOCが高いほど、目的地到達後に発電制御が終了するまで（必要消費量が消費されるまで）のユーザの待ち時間が長くなる。これに対し、図１０のようにバッテリSOCが最小SOCまで低下するのを待たずに発電制御を開始することにより、目的地到達後のユーザの待ち時間を無くすまたは短縮できる。なお、バッテリSOCが最大SOCを超える場合は発電制御を開始しないため、バッテリSOCが最大SOCを超えることでバッテリ23の劣化が促進されるのを抑制できる。

実施形態１では、EBWの濃度と量との組み合わせ毎に、全量を補給したときタンク内EBWの濃度が適正範囲となるために発電制御で消費すべきタンク内EBWの必要消費量を求め、車両1の現在位置から目的地までの距離が、バッテリ23の充電量で到達可能な距離よりも長い場合には、必要消費量が比較的多いボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択する。遠距離移動の場合、目的地到達前にタンク内EBWの消費量が必要消費量に達する可能性が高く、タンク内EBWの消費量が必要消費量に達したときには、発電機22を停止する必要がある。このため、必要消費量が比較的少ないボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択した場合、図１１のように必要消費量を消費した後、バッテリ23の充電量で目的地に到達できないときには、ユーザは車両1を止めてバッテリ23を充電しなければならない。よって、遠距離移動の場合は、図１２に示すように、必要消費量が相対的に多いボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択することにより、バッテリ23の充電量をより増やせるため、目的地に到達する前に電欠が発生するのを抑制できる。
また、遠距離移動では、バッテリSOCが最小SOCを超える場合でも発電制御を開始するため、目的地到達後に発電制御が終了するまでのユーザの待ち時間を短縮できる。さらに、バッテリSOCが最大SOCよりも低いときに限り、発電制御を開始するため、バッテリSOCが最大SOCを超えることでバッテリ23の劣化が促進されるのを抑制できる。

実施形態１では、車両1の現在位置から目的地までの距離が、バッテリ23の充電量で到達可能な距離よりも長い場合には、バッテリSOCに対応する電力量と必要消費量に対応する電力量との和と、発電機22の停止中に消費される電力量との差が、最大SOCに対応する電力量以下となるボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択する。すなわち、バッテリSOCに対応する電力量と必要消費量に対応する電力量との和から、目的地に到達するために必要な電力量を除した残りの電力量は、バッテリ23にチャージされるが、このときバッテリSOCが最大SOCを超えないようにボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選択する。これにより、目的地に到達する前に電欠が発生するのを抑制しつつ、バッテリSOCが最大SOCを超えることでバッテリ23の劣化が促進されるのを抑制できる。

実施形態１では、発電制御中にバッテリSOCが最大SOCに達した場合には、発電機22を停止する。これにより、発電制御中にバッテリSOCが最大SOCを超えることでバッテリ23の劣化が促進されるのを抑制できる。
発電制御中に必要消費量を消費した場合には、発電機22を停止する。これにより、補給すべきEBWの濃度および量が、選択されたボトルEBWの濃度と量との組み合わせから外れるのを抑制できる。
統合C/U36は、ユーザに対し、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れたこと、および選択されたボトルEBWの濃度と量との組み合わせを通知する。これにより、ユーザにタンク内EBWの濃度の補正を促せるため、発電機システムの出力低下や劣化を抑制できる。また、ユーザは通知されたボトルEBWの濃度と量との組み合わせに基づきボトルEBWを補給することにより、タンク内EBWの濃度を適正範囲に戻せる。

ボトルEBWの量は、容量とボトル数である。これにより、ユーザは市販されているボトルEBWを直接燃料タンク21に入れることでタンク内EBWの濃度を適正範囲に戻せるため、ユーザの利便性向上を図れる。
統合C/U36は、車両1の現在位置および走行履歴から目的地を予測する。これにより、目的地がナビゲーションシステムに入力されていない場合であっても、目的地までの走行距離を演算できる。この結果、タンク内EBWの濃度を適正範囲に戻し得るボトルEBWの濃度と量との組み合わせを選出できる。
車両1は、外部の電力充電手段102によりバッテリ23を充電可能な外部充電機能を備えるレンジエクステンダー車であるため、EBWの濃度が適正範囲を大きく外れて発電機22が発電不能となった場合であっても、EV充電ステーションや家庭でバッテリ23を充電できるため、EV走行で燃料補給所まで到達できる。

実施形態１では、タンク内EBWの濃度が適正範囲(40〜50%)を外れた場合、発電機22が発電不能であるときには、タンク内EBWに加えることでタンク内EBWの濃度を適正範囲（所定濃度45%）に戻し得るEBWを補給可能な燃料補給所の情報を取得し、ユーザに対し、タンク内EBWの濃度が適正範囲を外れたこと、および燃料補給所の情報を知らせる。これにより、ユーザにタンク内EBWの濃度補正を促せるため、ユーザによりタンク内EBWの濃度が適正範囲に保たれる。よって、濃度補正用の容器を追加することなく、タンク内EBWの濃度が適正範囲から外れた状態が継続するのを抑制できる。

（他の実施形態）
以上、本発明を実施するための形態を、実施形態に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、サーバを利用せず、車両側で混合燃料の濃度と量との組み合わせを選択してもよい。
本発明は、後輪駆動車のみならず、前輪駆動車や四輪駆動車にも適用できる。
通知装置はカーナビゲーションシステムのディスプレイに限らない。例えば、ユーザのスマートフォンでもよい。

1 車両
21 燃料タンク
22 発電機
23 バッテリ
26 モータ（電動機）
36 統合C/U（コントローラ）
37 濃度センサ（センサ）

Claims (15)

1. 燃料タンク内に貯留された混合燃料であるタンク内燃料により発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を貯留するバッテリと、前記バッテリから供給された電力により駆動し車両を走行させる電動機と、を有する車両のコントローラが、
   前記タンク内燃料の濃度が適正範囲を外れた場合、前記混合燃料の濃度と量との組み合わせのうち、前記タンク内燃料に加えることで前記タンク内燃料の濃度を前記適正範囲に戻し得る１つの組み合わせを選択し、
   燃料補給時に補給すべき前記混合燃料の濃度と量との組み合わせが、前記選択された組み合わせと合うように、燃料補給前に前記発電機を駆動して前記タンク内燃料を消費させる発電制御を行う、
   車両の制御方法。
2. 請求項１に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記混合燃料の量が前記燃料タンクに補給可能な混合燃料の上限量以下である前記混合燃料の濃度と量との組み合わせを選択する、
   車両の制御方法。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記混合燃料の濃度と量との組み合わせ毎に、全量を補給したとき前記タンク内燃料の濃度が前記適正範囲となるために前記発電制御で消費すべき前記タンク内燃料の必要消費量を求め、前記車両の現在位置から目的地までの距離が、前記バッテリの充電量で到達可能な距離よりも短い場合には、前記必要消費量が相対的に少ない前記混合燃料の濃度と量との組み合わせを選択する、
   車両の制御方法。
4. 請求項３に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記バッテリの充電状態に対応する電力量と前記必要消費量に対応する電力量との和が、前記バッテリの充電可能上限値に対応する電力量以下である場合には、前記バッテリの充電状態が放電可能下限値を超えるときでも前記発電制御を開始する、
   車両の制御方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記混合燃料の濃度と量との組み合わせ毎に、全量を補給したとき前記タンク内燃料の濃度が前記適正範囲となるために前記発電制御で消費すべき前記タンク内燃料の必要消費量を求め、前記車両の現在位置から目的地までの距離が、前記バッテリの充電量で到達可能な距離よりも長い場合には、前記必要消費量が相対的に多い前記混合燃料の濃度と量との組み合わせを選択する、
   車両の制御方法。
6. 請求項５に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記バッテリの充電状態が放電可能下限値を超えるときでも前記発電制御を開始する、
   車両の制御方法。
7. 請求項６に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記バッテリの充電状態が前記バッテリの充電可能上限値よりも低いとき前記発電制御を開始する、
   車両の制御方法。
8. 請求項５に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記バッテリの充電状態に対応する電力量と前記必要消費量に対応する電力量との和と、前記発電機の停止中に消費される電力量との差が、前記バッテリの充電可能上限値に対応する電力量以下となる前記混合燃料の濃度と量との組み合わせを選択する、
   車両の制御方法。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
   前記コントローラは、前記発電制御中に前記バッテリの充電状態が充電可能上限値に達した場合には、前記発電機を停止する、
   車両の制御方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
    前記コントローラは、前記発電制御中に前記必要消費量を消費した場合には、前記発電機を停止する、
    車両の制御方法。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
    前記コントローラは、ユーザに対し、前記タンク内燃料の濃度が前記適正範囲を外れたこと、および前記選択された前記混合燃料の濃度と量との組み合わせを通知する、
    車両の制御方法。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
    前記混合燃料の量は、容量とボトル数である、
    車両の制御方法。
13. 請求項３ないし８のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
    前記コントローラは、前記車両の現在位置および走行履歴から前記目的地を予測する、
    車両の制御方法。
14. 請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
    前記車両は、外部充電機能を備えるレンジエクステンダー車である車両の制御方法。
15. 燃料タンク内に貯留された混合燃料であるタンク内燃料により発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を貯留するバッテリと、前記バッテリからの電力により前記車両を走行させる電動機と、を有する車両の制御装置であって、
    前記タンク内燃料の濃度を検出するセンサと、
    前記タンク内燃料の濃度が適正範囲を外れた場合、前記混合燃料の濃度と量との組み合わせのうち、前記タンク内燃料に加えることで前記タンク内燃料の濃度を前記適正範囲に戻し得る１つの組み合わせを選択し、燃料補給時に補給すべき前記混合燃料の濃度と量との組み合わせが、前記選択された組み合わせと合うように、燃料補給前に前記発電機を駆動して前記タンク内燃料を消費させる発電制御を行うコントローラと、
    を備える車両の制御装置。

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