特開 2024-179466 車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179466

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20241219BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098336

(22)【出願日】2023-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 英嗣

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA01

5H125AC12

5H125BC18

5H125CD03

5H125DD08

5H125EE25

(57)【要約】

【課題】作業者が損傷した車両に対して適切な処置を行うことができるようにする。
【解決手段】車両１は、バッテリ１０が搭載された車両であって、バッテリ１への衝撃を検知する第１センサ（Ｇセンサ６０）と、バッテリ１の短絡または温度上昇を検知する第２センサ（電圧センサ２１、電流センサ２２または温度センサ２３）と、バッテリ１９におけるガスの発生を検知する第３センサ（ガスセンサ２４）と、ＤＣＭ７０とを備える。ＤＣＭ７０は、バッテリ１０への衝撃が検知された場合に、バッテリ１０が発熱する可能性と、バッテリ１０の外部にガスが放出される可能性とを車両１の外部に通知する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリが搭載された車両であって、
前記バッテリへの衝撃を検知する第１センサと、
前記バッテリの短絡または温度上昇を検知する第２センサと、
前記バッテリにおけるガスの発生を検知する第３センサと、
前記バッテリへの衝撃が検知された場合に、前記バッテリが発熱する可能性と、前記バッテリの外部に前記ガスが放出される可能性とを前記車両の外部に通知する通信装置とを備える、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１３－１３６２６６号公報（特許文献１）は、電動車両の消火構造を開示する。この構造は、路上などに電動車両が残されるような種々の状況でも、外部からの消火剤の供給で、バッテリの全体を浸漬可能にすることを目的とするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－１３６２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バッテリが搭載された車両が衝突等により損傷した場合には、消防士、レスキュー隊などの作業者が車両の処置を行う可能性がある。このような処置に際しては、どのような対応が必要かを作業者が判断可能であることが望ましい。

【0005】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的の１つは、作業者が損傷した車両に対して適切な処置を行うことができるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある局面に係る車両は、バッテリが搭載された車両である。車両は、バッテリへの衝撃を検知する第１センサと、バッテリの短絡または温度上昇を検知する第２センサと、バッテリにおけるガスの発生を検知する第３センサと、通信装置とを備える。通信装置は、バッテリへの衝撃が検知された場合に、バッテリが発熱する可能性と、バッテリの外部にガスが放出される可能性とを車両の外部に通知する。

【0007】

上記構成においては、バッテリへの衝撃が検知された場合に、バッテリが発熱する可能性と、バッテリの外部にガスが放出される可能性とが車両の外部に通知される。作業者は、この通知に基づいて車両の状況を把握可能であるため、損傷した車両に対して適切な処置を行うことができる。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、作業者が損傷した車両に対して適切な処置を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施の形態に係る車両の全体構成の一例を示す図である。

【図2】本実施の形態に係る通知処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0011】

［実施の形態］
＜車両構成＞
図１は、本開示の実施の形態に係る車両の全体構成の一例を示す図である。車両１は、この例では電気自動車である。しかし、車両１は、バッテリが搭載された電動車両であれば、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車などであってもよい。

【0012】

車両１は、バッテリ１０と、監視ユニット２０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）３０と、電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）４０と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）５０と、Ｇセンサ６０と、ＤＣＭ（Digital Communication Module）７０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００とを備える。

【0013】

バッテリ１０は、複数のセルを含む組電池である。各セルは、典型的にはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池である。各セルは全固体電池であってもよい。バッテリ１０は、ＭＧ５０を駆動するための電力を蓄え、ＰＣＵ４０を通じてＭＧ５０へ電力を供給する。また、バッテリ１０は、ＭＧ５０の発電時にＰＣＵ４０を通じて発電電力を受けて充電される。

【0014】

監視ユニット２０は、電圧センサ２１と、電流センサ２２と、温度センサ２３と、ガスセンサ２４とを含む。電圧センサ２１は、バッテリ１０（より詳細にはバッテリに含まれる各セル）の電圧Ｖを検出する。電流センサ２２は、バッテリ１０に入出力される電流Ｉを検出する。温度センサ２３は、バッテリ１０（より詳細にはバッテリに含まれる、いずれかのセル）の温度Ｔを検出する。ガスセンサ２４は、バッテリ１０の内部に設けられ、バッテリ１０から発生したガスを検知する。各センサは、その検出値／検知結果をＥＣＵ１００に出力する。なお、電圧センサ２１、電流センサ２２および温度センサ２３のうちの少なくとも１つが本開示に係る「第２センサ」に相当する。ガスセンサ２４が本開示に係る「第３センサ」に相当する。

【0015】

ＳＭＲ３０は、バッテリ１０とＰＣＵ４０とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。ＳＭＲ３０は、ＥＣＵ１００からの制御指令に応答して、バッテリ１０とＰＣＵ４０との間での電力の供給と遮断とを切り替える。

【0016】

ＰＣＵ４０は、ＥＣＵ１００からの制御指令に従って、バッテリ１０とＭＧ５０との間で双方向の電力変換を実行する。ＰＣＵ４０は、たとえば、バッテリ１０の直流電圧を昇圧するコンバータと、そのコンバータからの直流電力を交流電力に変換してＭＧ５０を駆動するインバータ（いずれも図示せず）とを含む。

【0017】

ＭＧ５０は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。ＭＧ５０は、バッテリ１０からの電力を受けて駆動され、ＭＧ５０の駆動力は駆動軸を介して駆動輪に伝達される。一方、車両の制動時または下り斜面での加速度低減時には、ＭＧ５０は、発電機として動作して回生発電を行う。ＭＧ５０により発電された電力は、ＰＣＵ４０を介してバッテリ１０に充電される。

【0018】

Ｇセンサ６０は、車両１（バッテリ１０を含む）への衝撃を検知するように構成された加速度センサである。Ｇセンサ６０は、その検知結果をＥＣＵ１００に出力する。なお、Ｇセンサ６０は、本開示に係る「第１センサ」に相当する。

【0019】

ＤＣＭ７０は、ＥＣＵ１００が車外の機器（他の車両、サーバなど）との双方向通信が可能に構成された通信モジュールである。ＤＣＭ７０は、たとえば、車両緊急通報システム（ｅＣａｌｌ）を利用する機能を有する。なお、ＤＣＭ７０は、本開示に係る「通信装置」に相当する。

【0020】

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit)）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリと、各種信号を入出力するための入出力ポート（いずれも図示せず）とを含む。ＥＣＵ１００は、監視ユニット２０の各センサから受ける信号ならびにメモリに記憶されたプログラムおよびマップに基づいて車両１を制御する。

【0021】

＜車外通知＞
車両１が衝突等により損傷した場合には、消防士、レスキュー隊などの作業者が車両１の処置（移動、収容など）を行う可能性がある。このような処置に際しては、どのような対応が必要かを作業者が判断可能であることが望ましい。

【0022】

そこで、本実施の形態においては、バッテリ１０への衝撃が検知された場合に、バッテリ１０が発熱する可能性と、バッテリ１０の外部にガスが放出される可能性とをＤＣＭ７０経由で車両１の外部に通知する。この通知に基づき、作業者が車両の状況を把握できるため、作業者が適切な対応（事前準備、安全確保など）をとることが可能になる。

【0023】

＜処理フロー＞
図２は、本実施の形態に係る通知処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、予め定められた条件の成立時（たとえば予め定められた周期ごと）に実行される。各ステップは、ＥＣＵ１００によるソフトウェア処理により実現されるが、ＥＣＵ１００内に配置されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。以下、ステップをＳと略す。

【0024】

ＥＣＵ１００は、車両１の異常診断機能として、内部短絡感知ダイアグとガス検知ダイアグとを有する。

【0025】

内部短絡感知ダイアグは、正常時はオフであり、バッテリ１０への衝撃、バッテリ１０の劣化等に起因して生じるバッテリ１０の内部短絡が感知された場合にオンされる。ＥＣＵ１００は、内部短絡が発生しているか否かを、たとえば、電圧センサ２１による電圧Ｖの検出値および／または電流センサ２２による電流Ｉの検出値に基づいて判定する。１０の劣化等に起因して生じるバッテリ１０の内部短絡が感知された場合にオンされる。ＥＣＵ１００は、内部短絡が発生しているか否かを、温度センサ２３による温度Ｔの検出値（すなわちバッテリ１０の温度上昇）に基づいて判定してもよい。

【0026】

ガス検知ダイアグは、正常時はオフであり、バッテリ１０の内部短絡、過放電等に起因してバッテリ１０から発生するガスが検知された場合にオンされる。ＥＣＵ１０ーは、ガスが発生しているか否かを、バッテリ１０の内部に設けられたガスセンサ２４による検知結果に基づいて判定する。

【0027】

Ｓ１において、ＥＣＵ１００は、Ｇセンサ６０によりバッテリ１０の衝撃が検知されたかどうかを判定する。衝撃が検知されていない場合（Ｓ１においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は処理を終了する。衝撃が検知されると（Ｓ１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は処理をＳ２に進める。

【0028】

Ｓ２において、ＥＣＵ１００は、内部短絡感知ダイアグがオンであるかオフであるかを判定する。内部短絡感知ダイアグがオンである場合（Ｓ２においてＯＮ）、ＥＣＵ１００は、バッテリ１０が発熱する可能性があると判定する（Ｓ３）。一方、内部短絡感知ダイアグがオフである場合（Ｓ２においてＯＦＦ）、ＥＣＵ１００は、バッテリ１０が発熱する可能性はないと判定する（Ｓ４）。その後、ＥＣＵ１００は処理をＳ５に進める。

【0029】

Ｓ５において、ＥＣＵ１００は、ガス検知ダイアグがオンであるかオフであるかを判定する。ガス検知ダイアグがオンである場合（Ｓ５においてＯＮ）、ＥＣＵ１００は、バッテリ１０から車外にガスが放出される可能性があると判定する（Ｓ６）。一方、ガス検知ダイアグがオフである場合（Ｓ５においてＯＦＦ）、ＥＣＵ１００は、バッテリ１０から車外にガスが放出される可能性はないと判定する（Ｓ７）。その後、ＥＣＵ１００は処理をＳ８に進める。

【0030】

Ｓ８において、ＥＣＵ１００は、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７の処理による判定結果を車外に通知するように、ＤＣＭ７０を制御する。より具体的には、ＥＣＵ１００は、ｅＣａｌｌを用いて当該通知を実現し得る。これにより、作業者は、たとえば、通知を受けたサーバの表示画面（図示せず）または音声出力から、バッテリ１０が発熱する可能性の有無と、車外にガスが放出される可能性の有無とを確認できる。よって、作業者が車両１に対して適切な処置を行うことが可能になる。

【0031】

以上のように、本実施の形態においては、バッテリ１０への衝撃が検知された場合に、ＤＣＭ７０によるｅＣａｌｌなどの仕組みを用いて、バッテリ１０が発熱する可能性と、バッテリ１０の外部にガスが放出される可能性とが車両１の外部に通知される。作業者は、この通知に基づいて車両１の状況を把握し、それにより、事前準備、安全確保などに関する適切な処理を行うことができる。

【0032】

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0033】

１ 車両、１０ バッテリ、２０ 監視ユニット、２１ 電圧センサ群、２２ 電流センサ、２３ 温度センサ、２４ ガスセンサ、３０ ＳＭＲ、４０ ＰＣＵ、５０ ＭＧ、６０ Ｇセンサ、７０ ＤＣＭ、１００ ＥＣＵ。

【図1】

【図2】