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公開番号2024163575
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079317
出願日2023-05-12
発明の名称車両
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類B60L 58/40 20190101AFI20241115BHJP(車両一般)
要約【課題】燃費の悪化を抑制可能な車両を提供する。
【解決手段】車両は、燃料電池と、燃料電池と電気的に接続されたバッテリと、燃料電池及びバッテリから電力供給を受ける走行用のモータと、燃料電池およびバッテリを制御する制御部と、を備える。制御部は、車両の停車中において、次回の発進加速時に必要なバッテリエネルギを機械学習等に基づいて予測する処理を実行可能である。制御部は、予測したバッテリエネルギに基づいて、バッテリの目標SOCを算出する処理を実行可能である。制御部は、車両の停車中において、目標SOCに到達するまで、燃料電池で発電しバッテリを充電する処理を実行可能である。予測する処理では、少なくとも、次回の発進加速時において予測される予測加速度及び予測到達車速に基づいて、バッテリエネルギが予測される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池と電気的に接続されたバッテリと、
前記燃料電池及び前記バッテリから電力供給を受ける走行用のモータと、
前記燃料電池および前記バッテリを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記車両の停車中において、次回の発進加速時に必要なバッテリエネルギを予測する処理と、
前記予測したバッテリエネルギに基づいて、前記バッテリの目標ＳＯＣを算出する処理と、
前記車両の停車中において、前記目標ＳＯＣに到達するまで、前記燃料電池で発電し前記バッテリを充電する処理と、
を実行可能であり、
前記予測する処理では、少なくとも、次回の発進加速時において予測される予測加速度及び予測到達車速に基づいて、前記バッテリエネルギが予測される、
車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、車両に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池およびバッテリを備えた車両において、バッテリアシスト制御が知られている。この制御では、燃料電池で発電した電力を、予めバッテリに充電しておく。そして、過渡的に大電力が必要とされる状況（例：停車から発進加速する場合）において、燃料電池のみならず、バッテリからも電力供給する。なお、特許文献１には、関連する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平７－２４０２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
停車後の発進加速時に、バッテリの充電量が十分でない場合には、バッテリから電力供給することができない場合がある。この場合、燃料電池から全ての電力を供給するために、燃料電池が高出力動作点で動作する。高出力動作点では、燃料電池の発電効率が低下するため、燃費の悪化を招いてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の構成によると、車両の停車中において、次回の発進加速時に必要なバッテリエネルギを予測することができる。バッテリエネルギの予測は、例えば、機械学習を用いて行ってもよい。そして車両の停車中において、予測したバッテリエネルギに基づいて、バッテリを充電することができる。これにより、次回の発進加速時において、バッテリアシスト制御の原資となる充電量が不足してしまうことを、抑制することができる。発進加速時に、燃料電池が高出力動作点で動作してしまうことを防止できるため、燃費の悪化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
車両１の概略構成図である。
本明細書のバッテリ充電制御の動作の動作フローチャートである。
処理内容の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０００７】
（車両１の構成）
図１に、車両１の概略構成図を示す。車両１は、燃料電池３、バッテリ４、センサ８、第１コンバータ７、電力制御ユニット（ＰＣＵ）１０、モータ６、パワーマネジメントＥＣＵ３０、ナビゲーションＥＣＵ４０、を主に備えている。なお図１では、通信経路を点線で示している。バッテリ４は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ４は、メイン電源配線５を介して、ＰＣＵ１０に接続されている。燃料電池３は、水素とエアとを電気化学的に反応させて電力を取り出す発電装置である。燃料電池３は、第１コンバータ７を介して、バッテリ４およびＰＣＵ１０に電気的に接続されている。第１コンバータ７は、燃料電池３が発電した電力の電圧を、バッテリ４への充電に適した電圧まで昇圧することができる。
【０００８】
ＰＣＵ１０は、燃料電池３およびバッテリ４とモータ６との間に設けられている。ＰＣＵ１０は、第２コンバータ１６およびインバータ１８を備えている。第２コンバータ１６は、燃料電池３やバッテリ４から供給される電力の電圧を、必要に応じてモータ６の駆動に適した電圧まで昇圧する。また、第２コンバータ１６は、モータ６が発電した電力の電圧を、バッテリ４への充電に適した電圧まで降圧することもできる。インバータ１８は、燃料電池３やバッテリ４から供給される直流電力を、モータ６の駆動のための三相交流電力に変換する。また、インバータ１８は、モータ６が発電した三相交流電力を、バッテリ４へ充電するための直流電力に変換することもできる。
【０００９】
パワーマネジメントＥＣＵ３０（以下、ＥＣＵ３０と略記する場合がある）は、燃料電池３、バッテリ４、第１コンバータ７、ＰＣＵ１０、モータ６、などを制御する電子制御回路である。パワーマネジメントＥＣＵ３０は、コンピュータ３１および記憶装置３２を備えている。記憶装置３２は、例えばＥＥＰＲＯＭを備えている。記憶装置３２は、各種のプログラム（例：バッテリ充電制御プログラム）や、各種のデータ（例：関係マップＲＭ）を記憶する。記憶装置３２に格納されたバッテリ充電制御プログラムをコンピュータ３１が実行することで、ＥＣＵ３０は、図２に示すバッテリ充電制御を実行することができる。
【００１０】
また、ＥＣＵ３０は、車両１が必要とする電力である車両パワーＰｖ（ｔ）に対して、燃料電池３とバッテリ４との間での電力供給の割り付けを行う制御を行う。具体的には、車両パワーＰｖ（ｔ）に基づいて、燃料電池３に対して発電指令を行う。そして、車両パワーＰｖ（ｔ）と燃料電池３の発電量との差分電力を、バッテリ４から供給させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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