KR20130045320A - 차량 - Google Patents

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KR20130045320A
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야스히로 고니시
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 연료 탱크와, 연료 탱크로부터 연료가 공급되는 엔진과, 제어 장치를 구비하는 차량이다. 그리고, 제어 장치가, 당해 차량의 사용 이력에 따른 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 차량의 사용 이력에 따라 필요한 급유 지시를 통지하므로, 연료 탱크 내에서 열화될 수 있는 여분의 연료의 급유를 방지할 수 있다.

Description

차량{VEHICLE}
본 발명은 차량에 관한 것이다.
JP2008-302772A에는, 차량의 외부로부터 충전 가능하도록 구성된 하이브리드 자동차에 있어서, 연료 탱크 내의 연료의 열화를 검출하면, 연료가 열화된 취지를 탑승원에게 통지하는 기술이 개시되어 있다. JP2008-302772A에 개시된 기술에 의하면, 연료 성상의 악화를 탑승원에게 통지함으로써, 탑승원에게 연료의 교환을 재촉할 수 있다.
그러나, JP2008-302772A에 개시된 기술에서는, 연료 탱크 내에서 열화된 연료를 버릴 필요가 있기 때문에, 연료가 낭비된다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 연료 탱크 내에서 열화될 수 있는 여분의 연료의 급유를 방지할 수 있는 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 연료 탱크와, 연료 탱크로부터 연료가 공급되는 엔진과, 제어 장치를 구비하는 차량에 있어서, 제어 장치가, 당해 차량의 사용 이력에 따른 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 형태, 본 발명의 이점에 대해서는, 첨부된 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량을 도시하는 전체 시스템도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량에 있어서 EV 주행 시의 전비(電費)나 HEV 주행 시의 연비를 산출하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량에 있어서 연료를 급유해야 한다는 취지를 탑승원에게 통지하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 급유 후의 경과 일수와 연료의 열화 정도의 관계를 도시하는 도면이다.
도 5는 급유 후의 경과 일수와 연료의 잔량의 관계를 도시하는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량에 있어서 연산된 연료 급유량을 통지하는 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량에 있어서 연산된 연료 급유량을 통지하는 화면의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 최적 급유량을 연산하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 관한 평균 연료 소비량의 연산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 관한 추정 연료 소비량을 연산하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량(100)을 도시하는 전체 시스템도이다. 도 1에서는, 전동 차량(100)의 일례로서, 시리즈 방식의 플러그인·하이브리드 차량을 도시하고 있다. 또한, 엔진과 모터를 갖고, 적어도 모터를 구동원으로 하는 차량이면, 시리즈 방식의 플러그인·하이브리드 차량에 제한하지는 않는다. 예를 들어, 패러렐 방식의 플러그인·하이브리드 차량 등이어도 좋다.
도 1에 도시하는 전동 차량(100)의 구동계는, 엔진(1)과, 발전 모터(2)(모터)와, 구동 모터(3)와, 강전 배터리(4)와, 감속 차동 기구(5)와, 구동륜(6)과, 발전 모터용 인버터(7)와, 구동 모터용 인버터(8)와, 충전 변환기(9)와, 전환기(10)와, 충전 포트(11)와, 연료 탱크(14)를 구비하고 있다.
이 차량은, 전기 자동차 주행 모드(이하, 「EV 주행 모드」라고 한다)와, 하이브리드 차 주행 모드(이하, 「HEV 주행 모드」라고 한다)를 갖는다. EV 주행 모드란, 강전 배터리(4)에 축적된 전력으로 구동 모터(3)를 구동하여, 구동 모터(3)만을 구동원으로 하여 주행하면서, 엔진(1)은 비가동의 모드이다. 한편, HEV 주행 모드란, 구동 모터(3)를 구동원으로 하여 주행하면서도, 엔진(1)이 충전 등을 위하여 가동하는 모드이다.
엔진(1)은, 발전 요구 시, 발전 모터(2)에 의해 시동되고, 완폭 후, 발전 모터(2)를 구동하여 발전한다. 그리고, 발전 요구 있음으로부터 발전 요구 없음으로 이행하면, 엔진(1)과 발전 모터(2)는 정지한다.
발전 모터(2)는, 엔진(1)에 연결되어, 모터 기능과 발전 기능을 발휘하는 모터 제너레이터이다. 모터 기능은, 엔진(1)이 정지 상태에서 발전 요구가 있었을 때, 강전 배터리(4)의 전력을 소비하여, 엔진(1)의 크랭킹에 이어 점화시킴으로써 엔진(1)을 시동할 때에 발휘된다. 발전 기능은, 엔진(1)이 구동 상태인 경우, 엔진(1)으로부터 회전 구동 파워를 받아, 이것을 삼상 교류의 전력으로 변환하여, 발전 전력을 강전 배터리(4)에 충전할 때에 발휘된다.
구동 모터(3)는, 감속 차동 기구(5)를 통하여 차량의 구동륜(6)에 연결되어, 모터 기능과 발전 기능을 발휘하는 모터 제너레이터이다. 모터 기능은, 발진 가속 시나 정속 주행 시나 중간 가속 시, 강전 배터리(4)의 전력을 소비하여, 차량을 구동할 때에 발휘된다. 발전 기능은, 감속 시나 제동 시 등에 있어서, 구동륜(6)으로부터 회전 구동 파워를 받아, 이것을 삼상 교류의 전력으로 변환하여, 발전 전력을 강전 배터리(4)에 충전하는 회생 발전을 행할 때에 발휘된다.
강전 배터리(4)는, 리튬 이온 이차 전지나 고용량 캐패시터 등이 사용되고, 발전 모터(2)에 의해 발전된 전력이나 구동 모터(3)에 의해 회생 발전된 전력을 축적하는 동시에, 구동 모터(3)나 발전 모터(2)에 축적한 전력을 공급한다.
발전 모터용 인버터(7)는, 발전 모터(2)와 강전 배터리(4) 사이에 배치되고, 삼상 교류와 직류를 서로 변환한다. 삼상 교류는, 발전 모터(2)의 구동·발전에 사용되고, 직류는, 강전 배터리(4)의 충방전에 사용된다.
구동 모터용 인버터(8)는, 구동 모터(3)와 강전 배터리(4) 사이에 배치되고, 삼상 교류와 직류를 서로 변환한다. 삼상 교류는, 구동 모터(3)의 구동·발전에 사용되고, 직류는, 강전 배터리(4)의 충방전에 사용된다.
충전 변환기(9)는, 강전 배터리(4)와 충전 포트(11) 사이에 배치되고, 플러그인 충전 중, 충전 포트(11)로부터 공급되는 교류의 외부 전력을 강전 배터리(4)에 충전 가능한 직류의 전력으로 변환한다.
전환기(10)는, 발전 모터(2)와 발전 모터용 인버터(7)와 충전 포트(11) 사이에 배치되고, 발전 경로·급전 경로를 전환한다. 발전 경로는, 충전 포트(11)를 분리하고, 발전 모터(2)와 발전 모터용 인버터(7)를 접속하는 패턴으로 한다. 급전 경로는, 하기의 3 패턴 중 어느 하나를 전환 선택한다.
·충전 포트(11)를 분리하고, 발전 모터(2)와 발전 모터용 인버터(7)를 접속함으로써, 강전 배터리(4)의 전력을 사용하는 패턴.
·발전 모터(2)와 발전 모터용 인버터(7)와 충전 포트(11)를 접속함으로써, 충전 포트(11)와 강전 배터리(4) 양쪽의 전력을 사용하는 패턴.
·발전 모터용 인버터(7)를 분리하고, 발전 모터(2)과 충전 포트(11)를 접속함으로써, 충전 포트(11)의 전력을 사용하는 패턴.
충전 포트(11)는, 차체의 외주 위치에 설정되고, 외부 충전기(12)의 설정 위치에 차량을 정차하고, 이 정차 상태에서 리드 등을 열어 외부 충전기(12)의 급전 플러그(13)를 삽입하여 접속하면, 충전 변환기(9)를 통하여 강전 배터리(4)에 충전(플러그인 충전)한다. 여기서, 외부 충전기(12)란, 자택에서 심야 전력을 사용하여 저속 충전하기 위한 가정용 충전 시스템이나, 자택에서 떨어진 출장지에서의 급속 충전이 가능한 급속 충전 스탠드 등을 의미한다.
연료 탱크(14)는, 엔진(1)에 공급되는 연료를 축적하기 위한 기기이다. 연료 탱크(14)에 축적된 연료는, 연료 공급 통로, 연료 분사 장치(모두 도 1에서는 도시하지 않음)를 통하여 엔진(1)에 공급된다.
도 1에 도시하는 전동 차량(100)의 제어계는, 엔진 컨트롤러(ECM)(20)와, 제너레이터 컨트롤러(GC)(21)와, 모터 컨트롤러(MC)(22)와, 배터리 컨트롤러(LBC) (23)와, 차량 통합 컨트롤러(VCM)(24)와, 내비게이션 컨트롤러(NAVI/C)(25)와, 이그니션 키 스위치(IGN-SW)(26)와, 연료 탱크 센서(27)와, 다른 센서류(28)와, 스피커(29)를 구비하고 있다. 또한, 각 컨트롤러(20, 21, 22, 23, 24)는, 각종 데이터를 공유화할 수 있도록, 정보 교환이 가능한 CAN 통신선(30)에 의해 접속되어 있다. 또한, 각 컨트롤러(20, 21, 22, 23, 24)는, 프로그램을 실행하는 프로세서와, 프로세서에 의해 실행되는 프로그램을 저장하는 메모리와, 프로세서에 접속된 인터페이스를 구비한다.
엔진 컨트롤러(20)는, 차량 통합 컨트롤러(24)로부터의 제어 명령에 따라, 엔진(1)의 흡입 공기량·점화 시기·연료 분사량을 조작함으로써 출력 토크를 제어한다.
제너레이터 컨트롤러(21)는, 차량 통합 컨트롤러(24)로부터의 제어 명령에 따라, 발전 모터(2)의 입출력 토크를 제어하기 위하여 발전 모터용 인버터(7)를 조작한다.
모터 컨트롤러(22)는, 차량 통합 컨트롤러(24)로부터의 제어 명령에 따라, 구동 모터(3)의 입출력 토크를 제어하기 위하여 구동 모터용 인버터(8)를 조작한다.
배터리 컨트롤러(23)는, 강전 배터리(4)의 충전율(충전 용량)이나 입출력 가능 파워 등의 내부 상태량을 추정하는 동시에, 강전 배터리(4)의 보호 제어를 행한다. 이하, 강전 배터리(4)의 충전율(충전 용량)을, 배터리 SOC(SOC는 「State Of Charge」의 약자)라고 한다.
차량 통합 컨트롤러(24)는, 공유화한 각종 데이터에 기초하여, 복수의 컨트롤러(20, 21, 22, 23)를 협조시키면서, 운전자의 요구에 따라 모터 구동 출력을 제어한다. 또한, 운전성과 연비(경제성) 양쪽을 고려하면서 발전 출력을 제어한다. 이 차량 통합 컨트롤러(24)는, 내비게이션 컨트롤러(25), 이그니션 키 스위치(26), 연료 탱크 센서(27), 다른 센서류(28)로부터의 정보를 입력하고, 운전자를 포함한 탑승원에게 통지해야 할 정보를 내비게이션 컨트롤러(25), 스피커(29)에 출력한다.
내비게이션 컨트롤러(25)는, 위성으로부터의 GPS 신호를 사용하여 자차 위치를 검출하는 동시에, DVD 등에 기억된 지도 데이터에 기초하여, 목적지까지의 경로 탐색이나 유도를 행한다. 내비게이션 컨트롤러(25)에 의해 얻어진 지도 상에서의 자차 위치 정보는, 자택 위치 정보나 충전 스탠드 위치 정보와 함께, 차량 통합 컨트롤러(24)에 대하여 공급된다. 이 내비게이션 컨트롤러(25)는, 탑승원이 각종 정보를 입력하기 위한 입력 장치(입력 수단)를 구비하고 있다. 탑승원은, 입력 장치를 사용하여 목적지나 예정 주행 거리를 입력할 수 있다.
이그니션 키 스위치(26)는, 엔진(1)의 점화 장치의 스위치이다. 이 이그니션 키 스위치(26)는, 스타터 모터(셀 모터)의 스위치도 겸하고 있다. 연료 탱크 센서(27)는, 연료 탱크(14)에 축적된 연료의 잔류 용량을 검지하는 센서이다. 예를 들어, 연료 레벨 게이지이다. 다른 센서류(28)는, 액셀러레이터 개방도 센서나 차륜속 센서 등의 각종 센서이다. 스피커(29)는, 음성을 출력하는 장치이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량(100)에 있어서 EV 주행 시의 전비나 HEV 주행 시의 연비를 산출하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 각 컨트롤러(20, 21, 22, 23, 24)를 총칭하여, 「컨트롤러(31)」라고 한다(제어 장치에 상당).
우선 스텝 S1에 있어서, 컨트롤러(31)는, 이그니션 키 스위치(26)가 온인지 오프인지를 판정한다(S1). 이그니션 키 스위치(26)가 온인 경우(S1에서 "예"), 컨트롤러(31)는, 배터리 잔류 용량(SOC)(현 시점에서의 강전 배터리(4)의 잔류 용량)이 임계값(SOCh)(HEV 주행 모드로 이행하는 SOC 하한값)보다 큰지의 여부를 판정한다(S2). 한편, 이그니션 키 스위치(26)가 오프인 경우(S1에서 "아니오"), 처리를 종료한다.
SOC가 SOCh보다 큰 경우(S2에서 "예"), HEV 주행 모드로 이행할 필요가 없기 때문에, 컨트롤러(31)는, 전동 차량(100)이 EV 주행 모드로 주행하도록 제어한다. 한편, SOC가 SOCh보다 작은 경우(S2에서 "아니오"), HEV 주행 모드로 이행할 필요가 있어, 컨트롤러(31)는, 전동 차량(100)이 HEV 주행 모드로 주행하도록 제어한다.
그 후, 컨트롤러(31)는, 이그니션 키 스위치(26)가 오프인지 온인지를 판정한다(S5). 이그니션 키 스위치(26)가 온인 경우(S5에서 "아니오"), 스텝 S2로 되돌아가 처리를 반복한다. 한편, 이그니션 키 스위치(26)가 오프인 경우(S5에서 "예"), 스텝 S6으로 진행된다.
스텝 S6으로 진행되면, 컨트롤러(31)는, 전회 급유 시(급유를 인식했을 때)로부터의 경과 일수(Td, 단위 「일」), 1트립당 주행 거리(D, 단위 「km」), EV 주행에 사용한 전력 소비량(FCev, 단위 「kWh」), HEV 주행에 사용한 연료 소비량(FChev, 단위 「L」)을 연산하여, 메모리에 저장한다(S6).
또한, 스텝 S6에서는, 컨트롤러(31)는, EV 주행 모드에 의한 주행 시에 강전 배터리(4)로부터 반출한 전력량(kWh)과, EV 주행 모드에 의한 주행 거리(km)에 기초하여, EV 주행 시의 전비(km/kWh)를 산출한다. 한편, HEV 주행 모드에 의한 주행 시의 인젝터로부터의 연료 분사량을 적산함으로써 연료 소비량(L)을 산출하고, 산출된 연료 소비량(L)과, HEV 주행 모드에 의한 주행 거리(km)에 기초하여, HEV 주행 시의 연비(km/L)를 산출한다.
이상에서 나타내는 처리에 의해, 컨트롤러(31)는, 1트립당의 EV 주행 시의 전비나 HEV 주행 시의 연비를 산출하고, 산출된 EV 주행 시의 전비나 HEV 주행 시의 연비 외에, 전회 급유 시로부터의 경과 일수를 기록한다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량(100)에 있어서 연료를 급유해야 한다는 취지를 탑승원에게 통지하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다. 또한, 컨트롤러(31)는 2개의 플래그 a, b를 갖고, 이 플래그 a, b를 사용하여 도 3에 도시된 제어 로직을 실행한다. 이들 플래그 a, b의 값은 1트립마다 0으로 리셋된다.
우선 스텝 S11에 있어서, 컨트롤러(31)는, 플래그 a=1의 조건을 만족하는지의 여부를 판정한다(S11). 플래그 a=1인 경우(S11에서 "예"), 스텝 S13으로 진행된다. 한편, 플래그 a≠1인 경우(S11에서 "아니오"), 컨트롤러(31)는, 전회 급유 시로부터의 경과 일수(Td)가 임계값(Tre)보다 작은지의 여부를 판정한다(S12). 이 스텝 S12에 대하여 도 4를 사용하여 설명한다.
도 4는 급유 후의 경과 일수와 연료의 열화 정도의 관계를 도시하는 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 급유 후의 경과 일수(Td)는, 어느 임계값 일수 Tre(목표로서는, 예를 들어 90일 정도)보다 커지면, 연료의 열화 정도가 높아지는 성질을 갖는다. 연료의 열화란, 연료 탱크(14) 내의 연료가 동일 탱크 내의 산소와 결부되어, 산화 열화되는 것이다.
이러한 연료의 산화 열화는, 본 발명의 실시 형태와 같은 시리즈 방식의 플러그인·하이브리드 차량에 있어서는, 매일 충전을 행하고, 통근의 왕복은 모두 EV 주행 모드로 주행하는 사용 형태인 경우, 평일에 연료가 소비되기 어려워져 발생한다.
또한, 연료의 산화 열화에 대하여 보충 설명하면, 연료는 만탱크 시가 무엇보다 공기층이 적어, 산화 열화가 일어나기 어렵다. 또한, 새롭게 넣은 연료에는 산화 방지제가 들어 있기 때문에, 급유 후는 연료의 열화 정도가 내려가는 경향이 있다. 또한, 연료 탱크(14)로서 밀폐 탱크를 사용함으로써, 연료 탱크(14) 내의 산소 온도는 변화하지 않기 때문에, 더 효과적으로 연료 열화를 방지할 수 있다.
이상으로부터, 임계값 일수 Tre는, 연료 탱크(14) 내의 연료의 열화를 방지하여, 연료의 성능을 보장 가능한 일수라고 표현할 수도 있다. 그로 인해, 전술한 스텝 S12에서는, 전회 급유 시로부터의 경과 일수(Td)와 임계값(Tre)을 비교함으로써, 연료의 열화 정도가 높은지의 여부를 판정하고 있다. 또한, 이 임계값(Tre)은, 연료 열화 개시 일수보다 작은(연료 열화 개시 일수보다 크지 않다) 것이 바람직하다.
도 5는, 급유 후의 경과 일수와 연료의 잔량의 관계를 도시하는 도면이다.
도 5에 도시하는 패턴 1은, 임계값 일수 Tre의 경과 전에 연료 탱크(14) 내의 연료를 소비 가능한 경우이다. 이 경우, 운전자에의 통지는 급유 시에만 한정된다. 이는, 만탱크 급유해도 연료가 열화되지 않는 사용 형태의 케이스이다.
도 5에 도시하는 패턴 2는, 연료 열화가 일어날 수 있는 환경에 있는 경우이다. 이 경우, 운전자에의 통지는, 열화 개시 일수보다 전에 행해지는 것이 바람직하다.
도 5에 도시하는 패턴 3은, 대부분 EV 주행 모드에 의한 주행이기 때문에, 연료 소비가 적어, 가장 연료가 열화되기 쉬운 환경에 있는 경우이다. 이 경우, 운전자에의 통지는, 패턴 2와 마찬가지로, 열화 개시 일수보다 전에 행해지는 것이 바람직하다. 또한, 가능한 한 연료를 많이 넣는 것이 바람직하다.
또한, 도 5에 도시하는 패턴 2, 3은, 예를 들어 15L 연료가 줄어든 단계에서, 탱크에 가득 채움으로써, 공기(산소)가 없어짐으로써 산화가 억제된다. 또한, 새롭게 급유한 15L의 연료 중에 산화 방지제가 들어 있기 때문에, 산화가 억제된다.
도 3의 스텝 S12로 되돌아가, 경과 일수(Td)가 임계값(Tre)보다 작은 경우(S12에서 "예"), 연료는 열화되어 있지 않으므로, 스텝 S13으로 진행된다. 한편, 경과 일수가 임계값(Tre)보다 큰 경우(S12에서 "아니오"), 연료는 열화되어 있으므로, 스텝 S26으로 진행된다.
스텝 S13으로 진행되면, 컨트롤러(31)는, 가솔린 급유의 의도를 검지한다(S13). 가솔린 급유의 의도가 있는 경우란, 내비게이션 컨트롤러(25)에 의해 얻어지는 GPS 정보에 기초하여, 전동 차량(100)이 급유소에 있다고 판정된 경우, 운전자가 급유구 오픈 스위치를 누른 경우 등이다.
가솔린 급유의 의도를 검지한 경우(S13에서 "예"), 컨트롤러(31)는, 연료 탱크(14) 내의 연료의 잔량(FEza, 단위 「L」)을 연산한다(S14). 예를 들어, 연료의 잔량의 연산은, 키 오프마다 실행되지만, 항상 행해지는 것이어도 상관없다. 연료의 잔량의 연산 방법에는, 연료 탱크 센서(27)(연료 레벨 게이지)에 의해 계측되는 연료 탱크(14) 내의 연료의 오일면과, G 센서 정보에 의해 취득되는 현재의 경사에 기초하여 연산하는 방법이나, 급유 종료 후 첫회의 연료 탱크(14) 내의 연료의 오일면을 연료 탱크 센서(27)(연료 레벨 게이지)에 의해 계측하고, 계측되는 연료의 오일면과, HEV 주행 시의 연료 소비량(FChev)의 연산값에 기초하여 연산하는 방법 등이 있다.
그 후, 컨트롤러(31)는, 최적 급유량(FEsa, 단위 「L」)을 연산한다(S15). 최적 급유량이란, 유저의 행동 패턴(과거의 차량의 사용 이력을 포함한다)을 고려하여 결정되는, 연료의 열화를 방지 가능한 급유량의 최적값이다. 최적 급유량의 연산 방법에 대해서는, 도 7을 사용하여 구체적으로 후술한다.
그 후 스텝 S16으로 진행되어, 컨트롤러(31)는, 플래그 b=1의 조건을 만족하는지의 여부를 판정한다(S16). 플래그 b=1인 경우(S16에서 "예"), 스텝 S23으로 진행된다. 한편, 플래그 b≠1인 경우(S16에서 "아니오"), 컨트롤러(31)는, 연료 탱크(14)의 탱크 용량(최대 연료 용량, FEta, 단위 「L」)이, 연료 탱크(14) 내의 연료의 잔량(FEza) 및 스텝 S15에서 연산된 최적 급유량(FEsa)의 합보다도 큰지의 여부, 즉 최적 급유량(FEsa)을 연료 탱크(14)에 급유 가능한지의 여부를 판정한다(S17).
FEta>FEza+FEsa인 경우(S17에서 "예"), 즉 연료 탱크(14) 내에, 최적 급유량(FEsa)을 급유할 만큼의 공간이 있는 경우, 스텝 S18로 진행된다. 한편, FEta≤FEza+FEsa인 경우(S17에서 "아니오"), 즉 연료 탱크(14) 내에, 최적 급유량(FEsa)을 급유할 만큼의 공간이 없는 경우, 컨트롤러(31)는, 유저에게 통지하는 연료 급유량(FE)으로서, FE=FEta-FEza, 즉 만탱크를 설정한다(S23).
스텝 S18로 진행되면, 컨트롤러(31)는, 내비게이션 컨트롤러(25)에 있어서 내비게이션 목적지 정보가 있는지의 여부, 즉 목적지가 설정되어 있는지의 여부를 판정한다(S18). 목적지가 설정되어 있는 경우(S18에서 "예"), 컨트롤러(31)는, 추정 연료 소비량(FEsu, 단위 「L」)을 연산한다(S19). 추정 연료 소비량(FEsu)이란, 그때까지의 주행 거리로부터 추정되는, 목적지까지의 연료 소비량이다. 추정 연료 소비량의 연산 방법에 대해서는, 도 8을 사용하여 구체적으로 후술한다.
그 후, 컨트롤러(31)는, 연료 탱크(14)의 탱크 용량(FEta)이, 연료 탱크(14) 내의 연료의 잔량, 스텝 S15에서 연산된 최적 급유량(FEsa) 및 스텝 S19에서 연산된 추정 연료 소비량(FEsu)의 합보다도 큰지의 여부, 즉 최적 급유량(FEsa) 및 추정 연료 소비량(FEsu)을 연료 탱크(14)에 급유 가능한지의 여부를 판정한다(S20).
FEta>FEsa+FEsu+FEza인 경우(S20에서 "예"), 즉 연료 탱크(14) 내에, 최적 급유량(FEsa) 및 추정 연료 소비량(FEsu)을 급유할 만큼의 공간이 있는 경우, 컨트롤러(31)는, 유저에게 통지하는 연료 급유량(FE, 단위 「L」)으로서, FE=FEsa+FEsu-FEza를 설정한다(S21).
한편, FEta≤FEsa+FEsu+FEza인 경우(S20에서 "아니오"), 즉 연료 탱크(14) 내에, 최적 급유량(FEsa) 및 추정 연료 소비량(FEsu)을 급유할 만큼의 공간이 없는 경우, 컨트롤러(31)는, 유저에게 통지하는 연료 급유량(FE)으로서, FE=FEta-FEza, 즉 만탱크를 설정한다(S23).
또한, 스텝 S18에 있어서, 목적지가 설정되어 있지 않은 경우(S18에서 "아니오"), 컨트롤러(31)는, 유저에게 통지하는 연료 급유량(FE)으로서, FE=FEsa-FEza를 설정한다(S22).
스텝 S21, S22, S23으로부터 스텝 S24로 진행되어, 컨트롤러(31)는, 유저에게 연료 급유량(FE)을 통지한다(S24). 연료 급유량의 통지 방법에는, 스피커(29)를 사용한 내비게이션 음성 가이던스, 내비게이션 컨트롤러(25)를 사용한 내비게이션 화면 상에 표시, 미터 내 인디게이터에 표시, 내비게이션 컨트롤러(25)와 접속된 휴대 전화를 통한 통지 방법 등이 있다.
도 6a는, 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량(100)에 있어서 연산된 연료 급유량을 통지하는 화면의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6b는, 본 발명의 실시 형태에 관한 전동 차량(100)에 있어서 연산된 연료 급유량을 통지하는 화면의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6a의 케이스는, 스텝 S21, S22에서 연료 급유량(FE)이 연산된 경우에, 18L의 연료를 급유해야 한다는 취지를 내비게이션 화면 상에 표시하는 예이다. 도 6b의 케이스는, 스텝 S23에서 연료 급유량(FE)이 연산된 경우에, 만탱크의 연료를 급유해야 한다는 취지를 내비게이션 화면 상에 표시하는 예이다.
도 3의 스텝 S25로 되돌아가, 유저에 의한 급유 후, 컨트롤러(31)는, 연료 탱크(14) 내의 연료의 잔량(FEza)을 연산하여, 메모리에 저장한다(S25).
또한, 스텝 S12에서 "아니오"로부터 스텝 S26으로 진행된 경우, 컨트롤러(31)는 급유하러 가도록 통지한다(S26). 여기에서는 통지 방법은, 전술한 연료 급유량의 통지 방법과 마찬가지이다. 또한, 유저에의 통지 후, 컨트롤러(31)는, 플래그 a, b 각각에 1을 설정한다(S27). 이 스텝 S27의 처리에 의해, 동일한 트립 내에서 도 3에 도시하는 일련의 처리가 다시 실행되면, 반드시 스텝 S11에서 "예"가 되어, 스텝 S26으로 진행되지 않는다. 그로 인해, 스텝 S26의 처리가 반복되는 것에 의한 탑승원의 번거로움을 저감시킬 수 있다. 마찬가지로, 동일한 트립 내에서 도 3에 도시하는 일련의 처리가 다시 실행되면, 반드시 스텝 S16에서 "예"가 되고, 그 후 스텝 S23에 있어서 유저에게 통지하는 연료 급유량(FE)으로서, 만탱크가 설정된다. 그로 인해, 연료가 열화되어 있는 경우에는, 일률적으로 만탱크의 연료를 급유하도록 지시함으로써, 연료의 열화를 억제할 수 있다.
이상에 나타내는 처리에 의해, 컨트롤러(31)는, 전회 급유 시로부터의 경과 일수나, 가솔린 급유의 의도나, 내비게이션 목적지 정보에 따라, 급유해야 할 연료 급유량, 또는, 급유소에 가야 한다는 취지의 급유 지시를 탑승원에게 통지한다.
또한, 스텝 S13의 처리에 의해, 컨트롤러(31)는, 내비게이션 컨트롤러(25)에 의해 얻어지는 GPS 정보에 기초하여, 전동 차량(100)이 급유소에 있다고 판정된 경우에 급유량을 통지하고 있다. 이와 같이, 연료 급유 전이라는 통지가 필요한 타이밍에만 통지함으로써, 탑승원의 번거로움을 저감시킬 수 있다.
또한, 스텝 S21의 처리에 의해, 컨트롤러(31)는, 연료 탱크(14) 내의 급유량이, 최적 급유량(FEsa)과 목적지까지의 추정 연료 소비량(FEsu)의 합으로 되도록 하고 있다. 연료 열화를 고려한 소량의 급유[최적 급유량(FEsa)]에서는, 장거리 주행 시에는, 탑승원의 급유소에 가는 횟수를 증가시켜, 반대로 번거로움을 수반해 버린다. 따라서, 목적지가 설정되어 있는 경우, 목적지까지의 거리에 기초하여 결정되는 추정 연료 소비량(FEsu)을 가미한 급유량을 통지함으로써, 탑승원의 번거로움을 저감시키면서, 연료 탱크(14) 내에서 열화될 수 있는 여분의 연료의 급유를 방지할 수 있다. 또한, 상세하게는 도 9를 사용하여 후술하겠지만, 예정 주행 거리가 입력된 경우, 입력된 예정 주행 거리에 기초하여 결정되는 추정 연료 소비량(FEsu)을 가미한 급유량을 통지해도 좋다.
또한, 스텝 S26의 처리에 의해, 컨트롤러(31)는, 전회 급유 시로부터의 경과 일수가 연료 열화를 고려한 소정의 임계값 일수를 초과한 경우, 운전 중이어도 급유소에 가야 한다는 취지를 통지하고 있다. 이와 같이, 연료 탱크(14) 내에 연료가 남아 있어 급유할 필요가 없는 상태에도 급유를 하도록 통지함으로써, 연료의 열화를 피할 수 있다.
또한, 스텝 S24, S26의 처리에 있어서, 컨트롤러(31)는, 탑승원에게, 급유해야 할 연료 급유량, 또는 급유하러 가야 한다는 취지를 통지하고 있지만, 통지 대상자는 탑승원에 제한하지는 않는다. 통지 대상자는, 급유소의 점원이어도 좋다.
또한, 스텝 S23 및 S24의 처리에 있어서, 컨트롤러(31)는, 급유해야 할 연료 급유량이 만탱크인 취지를 통지하고 있지만, 탱크에 가득 채우기 위한 급유량을 통지해도 좋다.
또한, 스텝 S26의 처리에 있어서, 컨트롤러(31)는, 급유소에 가야 한다는 취지를 통지하는 대신, 급유해야 할 연료 급유량이 만탱크인 취지를 통지해도 좋다. 이와 같이, 만탱크 급유를 하도록 통지함으로써, 연료 탱크(14) 내의 연료를 열화시키는 산소의 양을 저감시킬 수 있는 동시에, 새로운 연료에 포함되는 산화 방지제에 의해, 연료의 산화를 억제할 수 있다.
또한, 스텝 S12, S26의 처리에 있어서, 컨트롤러(31)는, 전회 급유 시로부터의 경과 일수가 연료 열화를 고려한 소정의 임계값 일수를 초과한 경우, 급유소에 가야 한다는 취지를 통지하고 있지만, 이 경우에 제한하지는 않는다. 예를 들어, 종래와 같이 연료 탱크(14) 내의 연료의 잔량이 소정의 임계값(예를 들어 도 5의 파선)보다도 적어진 경우, 급유소에 가야 한다는 취지를 통지해도 좋다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태에 관한 최적 급유량을 연산하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다. 여기에서는, 도 3의 스텝 15에 나타내는 최적 급유량의 연산 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
우선 스텝 S31에 있어서, 컨트롤러(31)는, 전회 급유 시로부터의 경과 일수(Td)를 연산한다(S31). 다음에 스텝 S32에 있어서, 컨트롤러(31)는, 지금까지의 연료 소비량(FChev)을 연산한다(S32). 또한, 전회 급유 시로부터의 경과 일수(Td)와 연료 소비량(FChev)은, 모두 도 2의 스텝 6에 있어서 구해지고 있다.
그 후 스텝 S33에 있어서, 컨트롤러(31)는, 스텝 S32에서 연산된 연료 소비량(FChev)을, 스텝 S31에서 연산된 경과 일수(Td)에 의해 제산함으로써, 1일당 평균 연료 소비량(FEday, 단위 「L/day」)을 연산한다(S43).
도 8은 본 발명의 실시 형태에 관한 평균 연료 소비량의 연산 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서는, 급유 후의 경과 일수(day)와, EV 주행 모드 및 HEV 주행 모드에 의한 주행 거리(km/day)의 관계를 나타내고 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 과거의 사용 이력 중에서, 불규칙한 주행 이력이 존재하는 경우가 있다. 예를 들어, 급유 후의 경과 일수가 21일에 있어서의, HEV 주행 모드에 의한 주행 거리가 월등히 많게 되어 있다. 가령, 이러한 불규칙한 주행 이력을 가미하여, 스텝 S43에 있어서 평균 연료 소비량을 연산하면, 연산된 평균 연료 소비량에 기초하여 산출되는 연료 소비량에 오차가 발생해 버린다.
따라서, 스텝 S33에 있어서 평균 연료 소비량(FEday)을 연산한 경우, 컨트롤러(31)는, 이러한 불규칙한 주행 이력을 제외하고 평균 연료 소비량(FEday)을 연산하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 정확한 평균 연료 소비량을 계산하여, 연료 탱크(14) 내에서 열화될 수 있는 여분의 연료의 급유를 방지할 수 있다. 또한, 도 8의 종축에서는, 1일당 주행 거리를 나타내고 있지만, 1트립당 주행 거리이어도 좋다.
도 7의 스텝 S34로 되돌아가, 컨트롤러(31)는, 스텝 S33에서 연산된 평균 연료 소비량(FEday)과, 전술한 임계값 일수 Tre의 승산에 의해, 최적 급유량(FEsa)으로서 연산한다(S34). 이 최적 급유량(FEsa)은, 연료를 급유하고 나서 임계값 일수 Tre가 경과할 때까지 매일, 평균 연료 소비량(FEday)에 의한 주행을 유지하기 위하여 필요한 연료의 양이다.
이상에서 나타내는 처리에 의해, 컨트롤러(31)는, 최적 급유량(FEsa)을 연산할 수 있다.
또한, 컨트롤러(31)는, 특히 전동 차량(100)의 과거의 사용 이력(과거의 연료 소비량, 도 7 참조)을 기초로, 최적 급유량(FEsa)을 연산하고 있다. 즉, 과거의 차량 사용 이력으로부터 구한 연료 소비량(FChev)을 기초로, 급유하고 나서 연료 열화에 이르기까지의 일수(Tre)를 주행하는 데 필요한 연료를 추정하여, 급유 시에 지나치게 급유하지 않도록 통지한다. 이에 의해, 연료 탱크(14) 내의 연료가 열화되기 시작하기 전에, 통상대로의 연비에 의해 연료를 소비할 수 있다.
또한, 컨트롤러(31)는, 일련의 처리에 의해 구해지는, 연료를 급유하고 나서 연료의 열화가 개시될 때까지의 일수를 주행하는 데 필요한 최적 급유량(FEsa)에 기초하여, 도 3에 도시하는 제어 플로우에 따라 급유해야 할 연료 급유량을 결정하고 있다. 이에 의해, 급유한 연료가 열화되기 시작하는 날 전까지, 연료 탱크(14) 내의 연료를 완전히 사용할 수 있다. 그로 인해, 연료 탱크(14) 내에서 열화될 수 있는 여분의 연료의 급유를 방지할 수 있다.
또한, 컨트롤러(31)는, 전회 급유 시로부터의 경과 일수(Td)와, 그 사이 HEV 주행에 사용한 연료 소비량(FChev)으로부터 구해지는 1일당 평균 연료 소비량(FEday)과, 급유하고 나서 연료의 열화가 개시될 때까지의 임계값 일수(Tre)에 기초하여, 최적 급유량(FEsa)을 산출하고 있다. 이에 의해, 급유한 연료가 열화되기 시작하는 날 전까지, 연료 탱크(14) 내의 연료를 소비할 수 있다. 그로 인해, 연료 탱크(14) 내에서 열화될 수 있는 여분의 연료의 급유를 방지할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태에 관한 추정 연료 소비량을 연산하는 제어 로직을 나타내는 흐름도이다. 여기에서는, 도 3의 스텝 19에 나타내는 추정 연료 소비량의 연산 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
우선 스텝 S41에 있어서, 컨트롤러(31)는, 현 시점에서의 강전 배터리(4)의 잔류 용량(SOC), 목적지까지의 거리, 목적지까지의 도로의 구배, 히터, 에어컨의 온/오프 상태로부터, 강전 배터리(4)가 열화되지 않는 경우의 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리(De, 단위 「km」)를 연산한다(S41).
다음에 스텝 S42에 있어서, 컨트롤러(31)는, 그때까지의 사용 이력으로부터, 강전 배터리(4)의 열화 정도를 나타내는 열화 계수(Kb)를 연산한다(S42). 열화 계수(Kb)란, 강전 배터리(4)가 열화되지 않은 경우의 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리(De)에 대한 감소를 말한다. 또한, 스텝 S42에서 말하는 「지금까지의 사용 이력」이란, 과거의 주행에 있어서의, 강전 배터리(4)로부터의 전력 취출량이나 시간 등으로부터 정해지는 경시 열화의 이력이다.
그 후 스텝 S43에 있어서, 컨트롤러(31)는, 스텝 S41에서 연산된 주행 가능 거리(De)와, 스텝 S42에서 연산된 열화 계수(Kb)의 승산에 의해, 강전 배터리(4)가 열화되는 경우를 고려한 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리(Dev, 단위 「km」)를 산출한다(S43).
그 후 스텝 S44에 있어서, 컨트롤러(31)는, 내비게이션 컨트롤러(25)에 있어서의 목적지의 설정에 기초하여, 목적지까지의 거리(Dmo, 단위 「km」)를 산출한다(S44).
그 후 스텝 S45에 있어서, 컨트롤러(31)는, 스텝 S44에서 산출된 목적지까지의 거리(Dmo)로부터, 스텝 S43에서 산출된 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리(Dev)를 감산함으로써, HEV 주행 모드에 의한 주행 거리(Dhev, 단위 「km」)를 연산한다(S45).
그 후 스텝 S46에 있어서, 컨트롤러(31)는, 스텝 S45에서 연산된 HEV 주행 모드에 의한 주행 거리(Dhev, 단위 「km」)를, 메모리 중에 저장된 HEV 주행 시의 평균 연비(도 2의 스텝 S6의 설명을 참조, 단위 「km/L」)에 의해 제산함으로써, 추정 연료 소비량(FEsu)을 연산한다(S46).
이상에 나타내는 처리에 의해, 컨트롤러(31)는 추정 연료 소비량(FEsu)을 연산할 수 있다.
또한, 컨트롤러(31)는, 일련의 처리에 의해, 강전 배터리(4)의 열화 정도를 나타내는 열화 계수(Kb)를 사용하여 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리(Dev)를 산출하고, 목적지까지의 거리(Dmo)로부터 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리(Dev)를 감한 HEV 주행 모드에 의한 주행 거리(Dhev)에 기초하여, 추정 연료 소비량(FEsu)을 연산하고 있다. 이와 같이, 강전 배터리(4)의 열화 상태를 가미한 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리(Dev)를 사용함으로써, 보다 정확한 HEV 주행 모드에 의한 주행 거리(Dhev)를 추정할 수 있다. 또한, 추정된 주행 거리(Dhev)를 고려하여 추정 연료 소비량(FEsu)을 산출할 수 있다. 그로 인해, 보다 정확하게 급유해야 할 연료 급유량을 통지할 수 있어, 탑승원의 번거로움을 저감시키면서, 연료 탱크(14) 내에서 열화될 수 있는 여분의 연료의 급유를 방지할 수 있다.
또한, 스텝 S44의 처리에 있어서, 컨트롤러(31)는, 내비게이션 컨트롤러(25)에 있어서의 목적지의 설정에 기초하여, 목적지까지의 거리(Dmo)를 산출하고 있지만, 이 경우에 제한하지는 않는다. 예를 들어, 내비게이션 컨트롤러(25)가 구비하는 입력 장치에의 예정 주행 거리의 입력을 탑승원에게 재촉하여, 탑승원에 의해 입력된 예정 주행 거리를 목적지까지의 거리(Dmo)로서 설정해도 좋다. 이 경우, 급유해야 할 연료 급유량을 통지하기 전에, 탑승원에 대하여 예정 주행 거리의 입력을 재촉함으로써, 정확한 예정 주행 거리를 근거로 한 연료 급유량을 통지할 수 있다.
이상, 본 발명을 특정한 실시 형태를 통하여 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 당업자에 있어서는, 본 발명의 기술적 범위에서 상기 실시 형태에 다양한 수정 혹은 변경을 가하는 것이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 전동 차량(100)을 예로 들어 설명했지만, 엔진만을 구동원으로 하는 통상의 차량이어도 좋다. 통상의 차량인 경우, EV 주행 모드는 존재하지 않으므로, 단순하게 목적지까지의 거리(Dmo)와, 엔진의 평균 연비에 기초하여 추정 연료 소비량(FEsu)을 연산하면 된다.
이상의 설명에 관하여 2010년 7월 26일을 출원일로 하는 일본에서의 일본 특허 출원 제2010-166837호의 내용을 여기에 인용에 의해 포함시킨다.

Claims (12)

  1. 연료 탱크와,
    상기 연료 탱크로부터 연료가 공급되는 엔진과,
    제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는, 당해 차량의 사용 이력에 따른 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 구동원으로서 기능하는 모터와,
    외부로부터 충전 가능한 배터리를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 배터리의 충전 용량에 기초하여, 상기 모터에 의해서만 주행하는 EV 주행 모드와, 상기 모터 및 상기 엔진에 의해 주행하는 HEV 주행 모드를 전환하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 장치는 연료를 급유하고 나서 연료의 열화가 개시될 때까지의 소정의 일수를 주행하는 데 필요한 제1 추정 연료 소비량에 기초하여, 급유해야 할 연료량을 산출하고,
    산출된 연료량을 급유해야 한다는 취지의 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어 장치는, 전회 연료를 급유하고 나서 현재에 이르기까지 사이의 상기 HEV 주행 모드에 의한 주행에 관한 1일당 평균 연료 소비량과, 연료를 급유하고 나서 연료의 열화가 개시될 때까지의 소정의 일수에 기초하여, 상기 제1 추정 연료 소비량을 산출하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 HEV 주행 모드에 의한 주행에 관한 1일당 평균 연료 소비량을 산출하는 경우, 1트립당 소정의 주행 거리를 초과하는 주행 이력을 제외한 주행 이력에 기초하여, 상기 1일당 평균 연료 소비량을 산출하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 예정 주행 거리를 입력하기 위한 입력 수단을 더 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 입력 수단에 의해 입력된 예정 주행 거리에 기초하여 산출되는 제2 추정 연료 소비량과, 상기 제1 추정 연료 소비량을 더한 연료량으로부터, 상기 연료 탱크에 축적된 연료의 잔량을 감함으로써, 급유해야 할 연료량을 산출하고,
    산출된 연료량을 급유해야 한다는 취지의 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 급유 지시를 통지하기 전에, 탑승원에게 예정 주행 거리의 입력을 재촉하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  8. 제6항에 있어서, 목적지를 설정 가능한 내비게이션 컨트롤러를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 내비게이션 컨트롤러에 의해 산출된 목적지까지의 주행 거리를, 상기 예정 주행 거리로 하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 내비게이션 컨트롤러에 의해 얻어지는 GPS 정보에 기초하여, 당해 차량이 급유소에 있다고 판정된 경우에, 상기 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치는,
    당해 차량의 주행 이력으로부터 산출되는 상기 배터리의 열화 정도에 기초하여, 상기 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리를 추정하고,
    상기 예정 주행 거리로부터, 추정된 상기 EV 주행 모드에 의한 주행 가능 거리를 감함으로써, 상기 HEV 주행 모드에 의한 주행 거리를 산출하고,
    산출된 상기 HEV 주행 모드에 의한 주행 거리에 기초하여, 상기 제2 추정 연료 소비량을 산출하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 장치는, 전회 연료를 급유하고 나서, 연료의 열화가 개시될 때까지의 상기 소정의 일수가 경과한 경우, 급유소에 가는 취지의 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  12. 제1항, 제2항 또는 제11항에 있어서, 상기 제어 장치는, 전회 연료를 급유하고 나서, 연료의 열화가 개시될 때까지의 상기 소정의 일수가 경과한 경우, 만탱크 급유를 행하는 취지의 급유 지시를 통지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
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