JP6427105B2 - 自動車の始動方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に詳しく規定されたタイプの燃料電池システムを備えた自動車の始動方法に関する。

燃料電池システムを備えた自動車を始動させるための装置と方法は、この分野の特許文献１によって既知である。その明細書で記述されているシステムでは、リモートスタート装置を通じて燃料電池システムの始動プロセスが開始されるが、その際、特に無線通信または遠距離通信網またはインターネットが使われることができる。これにより、携帯電話またはインターネット接続を通じて始動が開始されることができ、もしくは始動時間がプログラミングされることができる。この出願の背景にある問題は、燃料電池システムが、始動され得るようになるまでに比較的長い時間を必要とするという当時支配的な事実であった。この問題は上記発明によって大幅に取り除かれた。今日の燃料電池システムにおいては、この問題はほとんどのケースでもはや発生しない。今日の燃料電池システムは、燃料電池内での万一の着氷によって始動が遅延されるということのない温度領域に燃料電池システムが入るや否や、ほぼ即座に始動され得る。

一般的な従来技術に関する、自動車の始動のリモートスタートというテーマに光を当てるこのほかの出願には、例えば特許文献２や特許文献３がある。

欧州特許出願公開第１２１１１２０号明細書 米国特許出願公開第２００６／０１９７６７７号明細書 米国特許出願公開第２０１１／００８６６６８号明細書

本発明の課題は、燃料電池システムを備えた自動車のユーザーがより快適になるように、氷点下条件における、すなわち燃料電池システム内の水が場合によっては凍結している可能性のある温度における燃料電池システムの始動特性を最適化して構成することにある。

本発明によれば、この課題は、請求項１の特徴部にあげた特徴によって解決される。有利な形態と発展形態とは、請求項１に依存する従属請求項に明らかである。
自動車内で電気的駆動力を提供するための燃料電池システムを備えた自動車を始動させるための本発明による方法は、この分野の従来技術と同様に、リモートスタート装置を使用するが、このリモートスタート装置は、始動プロセスを、ユーザーが自動車の直近にいるかどうかとは無関係に、開始させることができる。本発明によれば、リモートスタート装置からの始動信号が存在し、そして同時に、自動車、燃料電池システム、および／または自動車の周辺で検出された温度が、予め決められた温度閾値を下回っている場合にのみ、リモートスタート装置によって始動が行われることが企図されている。すなわち、リモートスタート装置によって開始される始動は、本発明による方法では、氷点下始動条件が生じていて、始動が、燃料電池システム内の液状水が凍結している危険がある燃料電池システムの状態において行われる蓋然性が高い場合にのみ、成立する。この条件下では、燃料電池システムの始動は、今日の燃料電池システムにおいてもなお比較的長い時間がかかる。なぜなら例えば弁装置などが、場合によってはまず温められて解凍されなければならないからである。本発明による方法により、自動車のユーザーにとって感じられる始動時間は相応に短縮される。なぜなら、例えばユーザーが自分の自動車に接近することをもって、すでに燃料電池システムの氷点下始動プロセスが始まり、それにより燃料電池システムは自動車のユーザーにとって、乗車しスタートボタンを押した後、非常に迅速に利用可能だからである。

さらに、本発明による方法の特に有利な形態では、予め決められた温度閾値が約０〜５℃に、好ましくは約２℃に予め決められることが企図されている。理想的にも０℃をわずかに上回るそのような予め決められた値は、測定された温度が、燃料電池システムの中の凍結という観点からして危険な箇所の温度と万一相違しているときでも、原理的に燃料電池システム内の水が凍結しているかもしれない危険がある場合には、リモートスタート装置によって要求された氷点下始動の安全で信頼のおける開始が行われることを確実にする。

さらに、本発明による方法のもう１つの非常に有利な形態では、リモートスタート装置が始動信号を、能動的な操作を経て送信することが企図されている。能動的な操作を経た、始動信号のこのような送信は、自動車ユーザーの能動的な影響力行使を可能にする。それは例えば、自動車の解錠の際と同様に、ユーザーが自動車に接近するとき、集中ドアロックシステムの遠隔操作を通じて始動が能動的に開始され得るということである。

補足的または択一的に、本発明による方法のもう１つの形態では、予め決められた条件が整った場合、特に、リモートスタート装置から自動車までの距離が予め決められた距離を下回った場合、リモートスタート装置が始動信号を自動的に送信することが企図されてもよい。能動的起動と並んで、例えば、リモートスタート装置を携帯した自動車ユーザーが自動車に接近するとき、例えば好ましくは自動車の周囲約１００ｍより近い範囲に入ったときには、常に始動信号の送信を自動的に開始することも可能である。この着想のもう１つの形態は、リモートスタート装置からの始動信号の送信が、予め決められた条件が整っていても、送信が能動的に確認されてから、はじめて行われることを企図している。このことはユーザーにとって、例えばユーザーが自動車を家の前に駐車してから、自動車のそばを通り過ぎて例えば徒歩で買い物に行く場合などにおいて、能動的な影響力を行使することを可能にする。この場合には、比較的エネルギー消費量の大きい始動プロセスの開始は、始動が開始される旨をユーザーがリモートスタート装置からしかるべく報告されることによって、阻止されることができる。ユーザーが始動開始の確認を行わなければ、始動は行われない。

この着想のもう１つの非常に有利な形態では、自動車との間の予め決められた最小距離、特に約２〜５ｍを下回ったときには、始動信号が能動的操作なしに送信されることが企図されてもよい。ユーザーが、予め決められた最小距離を下回るまでに自動車に接近する場合は、ユーザーがその自動車を始動させる意思があることを、高い蓋然性をもって想定することができる。この状況においては、この有利な発展形態により、能動的確認は行わずに済まされること、そして始動信号がいかなる場合でも送信されることが可能である。

本発明による方法の非常に有利な発展形態によれば、リモートスタート装置として移動通信装置が、例えば携帯電話またはタブレット型パソコン統合型携帯電話、特に携帯電話上で実行されるプログラムが、使用されることができる。そのような携帯電話の使用、ないしは携帯電話上でのプログラム、いわゆるアプリケーションソフトの使用は、ほぼすべての携帯電話を用いた適用を可能にするため、追加的な部品がリモートスタート装置として携行される必要がない。こうすれば、携帯電話の無線網ないしはＧＳＭ網またはＵＭＴＳ網またはインターネット接続を通じて、リモートスタート装置からの、この場合には携帯電話からの、始動信号が、自動車に送信されることができる。

携帯電話をリモートスタート装置として使用する場合にも、特にリモートスタート装置ないしは携帯電話と自動車との間の距離が、既述の様式による始動の開始のための条件として利用されることができる。本発明の１つの有利な形態によれば、自動車の駐車時に自動車の駐車位置が携帯電話によって検出され、そして記録され、これにしたがって、携帯電話と記録された駐車位置との間の位置比較を通じて、自動車と携帯電話との間の距離が算出されることが企図され得る。
典型的には今日の携帯電話は、ＧＰＳまたは無線ＬＡＮデータ利用または携帯電話基地局位置情報分析を通じて携帯電話の位置を比較的正確に特定する可能性を有している。この位置特定が、特に自動車の駐車時に行われることができ、その際、この駐車位置が記録される。その後、ユーザーがリモートスタート装置としての自分の携帯電話を持って自動車から離れると、自動車はそれに応じて登録される。後にユーザーが再び自動車に接近すると、携帯電話の位置を連続的に監視し、また先に記録された自動車の駐車位置との比較によって、自動車と携帯電話との間の正確な距離が算出されることができる。この算出された距離が予め決められた値を下回ったときには、始動信号の開始のための既述のプロセスが、例えば全自動で、またはユーザーによるしかるべき確認をもって、または距離に応じたオプションの確認をもってでも、進行可能である。

本発明によるこのほかの有利な諸形態は、残りの従属請求項から明らかであり、以下で図に関連づけて詳述される実施例によって明確になる。

添付された唯一の図は、燃料電池システムを備え、原理的に概略だけが示された自動車と、リモートスタート装置を持ち、自動車から縮尺通りではない異なる３つの距離をおいている自動車ユーザーとを示したものである。

図において、燃料電池システム２を備え、原理的に概略だけが示された自動車１を見ることができる。燃料電池システム２は、それ自体は既知の様式で、例えばＰＥＭ型燃料電池システム２として構成されていてよい。このシステムは相応に複合的であり、当業者にとってはその詳細な構成は既知である。したがって描写の簡略化のため、図２においては燃料電池３のみが原理的に概略だけで示されている。燃料電池３により電力がパワーエレクトロニクス装置４に到達し、パワーエレクトロニクス装置４が例えば概略だけで示された走行用モーター５に、それ自体既知の様式で、電気的駆動力を供給する。そのほかの構成要素としては、水素用圧縮ガス容器６、および空気運搬装置７のみが示されており、空気運搬装置７は燃料電池３への空気供給ないしは酸素供給を確保している。燃料電池システムのさらなる構成要素、例えばケーブル、タービン、弁などの構成要素は、当業者にとっては一般的な従来技術により既知である。それらの構成要素はここでは明確には描写されていないが、もちろん専門分野における通常の形態で燃料電池システム２内に存在している。

燃料電池システム２の始動は、今日の技術において典型的に問題はなく、自動車１のユーザー８が自動車に乗車し、スタートボタンを押した後、非常に迅速に行われることが可能である。温度が非常に低く、そのため燃料電池システム２の領域において水の凍結が予測可能な場合にのみ、始動プロセスに多少時間とエネルギーが集中される。このような特殊な場合に、ユーザー８が、例えば、携帯電話のプログラムというような形式で実現可能な、リモートスタート装置９を携帯することが企図されている。自動車１を駐車する場合、例えばスマートフォンとしての形態がとられ、そして既知の様式で正確な位置の伝達の可能性をもたらすリモートスタート装置９を通し、自動車１の駐車位置が記録される。リモートスタート装置９を携帯したユーザー８が、自動車から離れると、リモートスタート装置９自体がそれ自体の位置を常に把握する。ユーザー８の、自動車１までの距離が比較的大きい限り、ユーザー８が自動車１をただちに使用し、始動させる意思があることが前提とされていない。このことは、自動車まで距離Ａ１上にいる、点線で表されたユーザー８によって示されている。リモートスタート装置９を携帯したユーザー８が、Ａ２と表示された、自動車１まで、例えば約１００ｍの距離に接近する場合、このシステムは、自動車１の始動がまもなく迫っていることを前提としている。リモートスタート装置９は、そのために、始動信号を発し、そして、これを自動車１の制御装置１０に送信することができる。制御装置１０の領域において、さらに温度センサー１１の温度値が分析される。この温度値が、予め決められた限度温度、例えば２℃を下回り、同時に始動信号が制御装置１０の領域内に示されれば、燃料電池システム２の氷点下始動が開始され、そして、構成部品が温められ、場合によっては解凍される間に、燃料電池システム２が、真近に迫っている始動に応じて準備される。閾値温度以下の場合に不必要な始動準備を回避するために、自動車１までの距離Ａ２を下回る場合、リモートスタート装置９が、始動信号を送るようユーザー８に注意を喚起し、ユーザー８が、たとえば暗証番号、パスワード、あるいはまたＯＫキーによる単なる確認の入力によって、これを確認したとき、この信号を送信するだけということが企図されている。

リモートスタート装置９を携帯している、点線で表されているユーザー８が、Ａ３と表示された距離を下回ると、始動信号がリモートスタート装置９によって制御装置１０に送信され、その際、確認の必要がない。というのは、距離が相応に小さく、例えば自動車１までの距離が２ｍを下回り、ユーザー８が自動車を始動するために、自動車１に接近することが前提とされているからである。自動車１に乗車した後、燃料電池システム２は、閾値温度および始動信号によって開始させられる始動準備のため、氷点下始動条件下においても直接的に始動準備態勢にあり、その結果、ユーザー８が遅滞なく燃料電池システム２および自動車１を起動し、そして運転を開始することができる。これによって、氷点下始動の場合、燃料電池自動車１のユーザー８にとって著しい快適性が生み出される。

Claims (6)

1. 自動車（１）内で電気的駆動力を提供するための燃料電池システム（２）を備えた自動車（１）の始動方法であって、ユーザー（８）が、前記自動車（１）の真近にいるかどうかとは無関係に、リモートスタート装置（９）によって前記燃料電池システム（２）の始動プロセスが開始されることができる方法において、
   前記自動車（１）の駐車時に、前記自動車の駐車位置が前記リモートスタート装置（９）によって検出され、かつ記録されること、
   前記リモートスタート装置（９）の位置が前記リモートスタート装置（９）によって連続的に監視され、前記リモートスタート装置（９）と前記記録された前記自動車の駐車位置との位置比較によって、前記自動車（１）と前記リモートスタート装置（９）との間の距離が算出されること、
   予め決められた条件が整った場合、特に前記自動車（１）から前記リモートスタート装置（９）までの距離が、予め決められた距離を下回った場合、前記リモートスタート装置（９）が始動信号を自動的に送信すること、
   前記リモートスタート装置（９）からの前記始動信号が存在し、そして同時に、前記自動車（１）、前記燃料電池システム（２）、および／または前記自動車（１）の周辺で検出された温度が、予め決められた温度閾値を下回っている場合にのみ、前記始動プロセスが、前記リモートスタート装置（９）によって行われること、および
   移動通信装置上で実行されるプログラムが、前記リモートスタート装置（９）として使用されることを特徴とする、方法。
2. 前記予め決められた温度閾値が、約０〜５℃に、好ましくは約２℃に予め決められることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記リモートスタート装置（９）は、ユーザー（８）による能動的確認ののち、前記始動信号を送信することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記条件が、前記リモートスタート装置（９）から前記自動車（１）までの予め決められた距離を含み、前記距離が特に約１００ｍに予め決められることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 前記予め決められた条件が整っていても、前記リモートスタート装置（９）からの前記始動信号の送信は、前記送信がユーザー（８）によって能動的に確認された場合にのみ行われることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 前記距離が、約２〜５ｍのような予め決められた最小距離を下回る場合、前記始動信号が能動的確認なしに送信されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。

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