JP2004159447A - 燃料電池車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発進時及び低速走行時の運転性を確保する燃料電池車両の制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両の駆動源としてのモータ3と、このモータに電力を供給する燃料電池1と、燃料電池が発電した電力を回収するとともに、前記モータに電力を供給する蓄電装置2と、車両の制動を制御するブレーキ装置9と、を備えた燃料電池車両において、運転者の要求に応じて目標駆動力を算出する手段11と、目標駆動力となるように駆動力を前記ブレーキ装置9によって制御する手段11と、前記ブレーキ装置の使用状態を検出する手段7、10、11と、前記蓄電装置の蓄電状態を検出する手段8と、前記ブレーキ装置の使用状態と前記蓄電装置の蓄電状態に基づいて前記制動力制御手段による駆動力制御を判定する手段11と、を備える。
【選択図】 図1
【解決手段】車両の駆動源としてのモータ3と、このモータに電力を供給する燃料電池1と、燃料電池が発電した電力を回収するとともに、前記モータに電力を供給する蓄電装置2と、車両の制動を制御するブレーキ装置9と、を備えた燃料電池車両において、運転者の要求に応じて目標駆動力を算出する手段11と、目標駆動力となるように駆動力を前記ブレーキ装置9によって制御する手段11と、前記ブレーキ装置の使用状態を検出する手段7、10、11と、前記蓄電装置の蓄電状態を検出する手段8と、前記ブレーキ装置の使用状態と前記蓄電装置の蓄電状態に基づいて前記制動力制御手段による駆動力制御を判定する手段11と、を備える。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池車両の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
改質型燃料電池は、改質器のバルブを低負荷で高精度に制御することができず、発電直後の電力は目標電力より大きくなり、余剰電量を発生させることになる。そこで、余剰電力を発生する領域での車両の走行を可能とするため、余剰電力を蓄電装置(例えば、バッテリ)に回収して、駆動源への供給電力を目標電力に追従するように制御する。しかしながら、蓄電装置の充電状態(以下、SOCという。)がフル状態であったり、劣化により蓄電不能である場合には余剰電力を回収することができず、車両低速領域での電力制御が困難となる。このため、発進や低速走行等の運転性が悪化する。
【0003】
そこで、余剰電力を蓄電装置としてのバッテリに回収する代わりにフライホイールに貯蔵する技術がある(例えば、特許文献1参照。)。フライホイールに余剰電力を貯蔵することで、通常の鉛バッテリ以上に繰り返し充放電が可能な蓄電装置となる。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−108305号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フライホイールの駆動モータ等の劣化や故障により蓄電不能となり、結果として発進や低速走行等の運転性が悪化することが考えられる。
【0006】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたもので、余剰電力が発生する運転領域でも車両の運転性を損なわない燃料電池車両の制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両の駆動源としてのモータと、このモータに電力を供給する燃料電池と、燃料電池が発電した電力を回収するとともに、前記モータに電力を供給する蓄電装置と、車両の制動を制御するブレーキ装置と、を備えた燃料電池車両において、運転者の要求に応じて目標駆動力を算出する手段と、目標駆動力となるように駆動力を前記ブレーキ装置によって制御する手段と、前記ブレーキ装置の使用状態を検出する手段と、前記蓄電装置の蓄電状態を検出する手段と、前記ブレーキ装置の使用状態と前記蓄電装置の蓄電状態に基づいて前記制動力制御手段による駆動力制御を判定する手段と、を備える。
【0008】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料電池で発電された発電量が要求発電量より過剰であり、かつ蓄電装置にその余剰電力を回収する空容量がない場合に、余剰電力が供給されるモータが目標駆動力より大きい駆動力を発揮し、車両が目標車速より高い車速で走行することになる。このような場合に、ブレーキ装置の制動力により余剰電力分により発揮される駆動力を抑制することで、発進や低速走行時の運転性が悪化することを防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を適用する燃料電池車両システムの構成図であり、車両の駆動系は電力供給源としての改質型燃料電池1と蓄電装置2、電力供給源からの電力に基づき駆動力を生じる駆動源としての駆動モータ3とからなる。蓄電装置2は燃料電池1で発生した電力を回収し、条件に応じて駆動モータ3に電力を供給する。駆動モ−タ3は、その駆動トルクをデファレンシャルギア4を介して車輪5に伝達し、車両を走行させる。
【0010】
改質型燃料電池1は、燃料電池コントローラ6から出力される各種制御信号によって制御され、また駆動モータ3は駆動モータコントローラ7からのトルク制御信号により制御されている。蓄電装置2は、その電圧値と電流値とを蓄電装置コントローラ8に出力し、蓄電装置コントローラ8は、これら入力値に基づいてSOCを演算する。また蓄電装置コントローラ8は蓄電装置2から駆動モータ3に供給される電力を制御する。
【0011】
各車輪5を制動させるブレーキ装置9が備えられ、制動力コントローラ10が制御する油圧により所定の制動力を発生する。
【0012】
そして、燃料電池1の発電量と、蓄電装置2の蓄電状態(SOCと劣化状態)と、駆動モータ3の駆動トルクと、ブレーキ装置9の制動力とを総合的に制御するための統合コントローラ11が設けられる。この統合コントローラ11には蓄電装置コントローラ8から蓄電装置2のSOCと劣化状態、入出力可能電圧に関する情報が入力され、駆動モータコントローラ7から駆動モータ3の回転速度と駆動トルクの情報が入力され、さらに制動力コントローラ10からブレーキ装置9に作動油を供給する油圧回路の油温と油圧の情報が入力される。加えて、アクセルペダルの踏みこみ量(以下、APSという。)を検出するアクセルペダルストローク量検出センサ12からの出力信号が入力される。
【0013】
統合コントローラ11は、これら入力値に基づいて燃料電池コントローラ6には燃料電池1の発電電力指令値を出力し、駆動モータコントローラ7にはモータトルク指令値を出力し、蓄電装置コントローラ8には蓄電電力指令値を出力し、さらに制動力コントローラ10には制動力指令値を出力する。各コントローラ6、7、8、10はこれら指令値に基づき、燃料電池1、蓄電装置2、駆動モータ3及びブレーキ装置9を制御する。
【0014】
このように構成され、燃料電池1で発電された発電量が要求発電量より過剰であり、かつ蓄電装置2にその余剰電力を回収する空容量がない場合に、余剰電力が供給される駆動モータ3により車両が目標車速より高い車速で走行することになる。このような場合に本発明は、ブレーキ装置9の制動力により余剰電力分により発揮される駆動力を抑制することで、発進や低速走行等の運転性が悪化することを防止するものである。以下、添付フローチャートを用いて本発明を説明する。
【0015】
まず、図2のフローチャートを用いて統合コントローラ11が実施する制御内容について説明する。
【0016】
まずステップ1で蓄電装置2の蓄電状態(SOC及び劣化状態)、入出力可能電力を読み込む。
【0017】
ここで、蓄電装置2のSOCを演算する方法としては、電力量の積算値から演算でき、また劣化状態の演算方法としては、蓄電装置2の充放電時の電流値・電圧値を何点かサンプリングし、その結果を電流−電圧のグラフにプロットし、その直線の傾きを内部抵抗として劣化を演算できる。このように蓄電装置2の蓄電状態は、電流と電圧を検出するセンサを設けることで容易に演算することができる。
【0018】
また、入出力可能電力は、前述の電流−電圧のグラフの傾きから内部抵抗を、切片から開放電圧を算出し、これらの算出値を用いて蓄電装置2の上下限電圧まで充放電したときの最大充放電電流値を算出し、上下限電圧値と最大充放電電流値の積から演算できる。このとき、電流または入出力可能電力をSOCの関数としてテーブル化しておいてもよい。さらには、温度センサを蓄電装置2に設置し、蓄電装置2の温度を検出して入出力可能電力をSOCと蓄電装置温度の関数としてマップ化しておけば精度を向上することができる。
【0019】
次にステップ2で、蓄電装置2に蓄電可能かどうかを判定する。判定方法は、SOC、劣化状態、入出力可能電力のいずれかが各しきい値を超えていれば蓄電不可と判定する。
【0020】
蓄電不可能な場合にはステップ3に進み、ブレーキ発熱量演算を行い、蓄電可能な場合にはステップ4に進み、モータトルク指令値を演算する。モータトルク指令値の演算方法としては、予めAPSと車速に対する駆動力を設定し、それをマップとして記憶しておく。そして読み込んだAPSと車速からマップを参照して目標駆動力として求め、求めた目標駆動力をディファレンシャルギアの速度比で除して求めることができる。
【0021】
ステップ2で蓄電不可と判定された場合に進むステップ3では、蓄電不可能の警告(警告灯の点灯など)を発して、運転者等に緊急走行中であることを告知する。
【0022】
また、統合コントローラ11に、制動力コントローラ10から入力された油温と油圧と、駆動モータコントローラ7から入力されたモータ回転速度とでブレーキ発熱量を演算し、ブレーキ発熱量からブレーキ状態を監視する。図3に示すようにブレーキ温度(ブレーキ発熱量)が上昇することで制動トルクは急激に減少するため、ドライバーの要求に応じて制動力を発生させ、車両を安全に停止させるためには、常に制動ブレーキのための制動トルクを確保する必要がある。言い換えると、一定のブレーキ発熱量以下に制御する必要がある。
【0023】
以下に、ブレーキ発熱量の演算方法を図4のフローチャートを用いて説明する。ステップ11で、油圧回路内のブレーキオイルの油温と油圧を図示しないセンサから読み込み、続くステップ12で駆動モータ3の回転速度を図示しない回転速度センサから読み込む。ステップ13では検出したモータ回転速度と油圧と油温とからブレーキ発熱量を演算する。
【0024】
ブレーキ発熱量は、油圧から算出したブレーキトルクと、モータ回転速度とのマップからブレーキ出力(制動力)を算出し、時間で積分して単位時間当たりのブレーキ発熱量を算出し、これを図5のように積算することでブレーキ発熱量を算出する。または、検出した油温とブレーキ発熱量のマップを参照し、ブレーキ発熱量を算出することもできる。
【0025】
前者のブレーキ発熱量の算出法は、ブレーキ装置9の耐フェード性(図3のブレーキトルクと温度の関係)で監視する場合であり、後者の算出法は、ブレーキ装置9のベーパーロック性で監視する場合のブレーキ発熱量の算出する方法である。但し、ブレーキ装置9の状態を監視するためには、同時に双方を監視することが望ましい。これにより、ブレーキ装置9の熱によるフェードとベーパーロックを予測し、常に運転者の意思による制動で安全に車両を停止することができる。
【0026】
図2のフローチャートに戻り、ステップ3に続くステップ5で、ブレーキ発熱量を読み込み、ブレーキ装置9が使用可能か判定する。判定方法としては、ブレーキ発熱量がしきい値を超えた場合には、使用不可と判定する。使用不可と判定された場合にはステップ6に進み、燃料電池1の発電を中止し、使用可と判定された場合にはステップ7に進み、目標駆動力とモータトルクとから制動力指令値を演算する。
【0027】
制動力指令値の演算方法を図7のフローチャートを用いて説明する。
【0028】
まずステップ21で、モータトルクを検出する。ここで、モータトルクとしては、駆動モータコントローラ7が駆動モータ3をモータトルク指令値に追従するようにトルク制御しているのでモータトルク指令値をモータトルクとして使用するか、または、駆動モータ3のオブザーバによる推定値を使用する。後者の値は、統合コントローラ11に駆動モータコントローラ7から送られる値であり、測定ノイズの少ないモータトルク値となるので、制動力制御の精度の点で有利である。
【0029】
続くステップ22で、目標駆動力を演算する。目標駆動力の演算は、図2のステップ4と同様にして演算される。ステップ23では、モータトルク及び目標駆動力から制動力指令値を演算する。制動力指令値は、モータトルクから目標駆動トルクを差し引いた値を制動力指令値とする。このようにして目標駆動力に駆動力を抑制することができ、発信時や低速走行時の運転性悪化を抑制することができる。
【0030】
再び図2のフローチャートのステップ6に戻り、燃料電池1の発電を停止し、更に例えば、燃料電池1の発電停止警報を鳴らし、運転者等に燃料電池の発電中止に対する注意を促すようにしてもよい。このような制御とすることで、システムの異常事態を知らしめ、早急の対処を促すことができる。
【0031】
なお、図2、図4と図6のフローチャートは、統合コントローラ11によって一定間隔、例えば10msec毎に実施され、演算された制動力指令値とモータトルク指令値は、演算終了毎にそれぞれ制動力コントローラ10と駆動モータコントローラ7に出力され、ブレーキ装置9の油圧制御と駆動モータ3のトルク制御に用いられる。
【0032】
したがって、本発明では、燃料電池の発電電力が目標発電電力より多い、余剰発電電力を生じ、かつ蓄電装置が余剰発電電力を回収できない場合に、蓄電装置の状態とブレーキ装置の状態に応じて目標駆動力となるように駆動力をブレーキ装置による制動力で抑制することにより、蓄電装置が余剰電力を回収できない場合でも車両の低速走行や発進時の運転性を確保することができる。
【0033】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料電池車両のシステム構成を示す概要図である。
【図2】統合コントローラが実施する制御内容を説明するフローチャートである。
【図3】ブレーキ力演算部が実施する制御内容を説明するフローチャートである。
【図4】ブレーキ状態監視部が実施する制御内容を説明するフローチャートである。
【図5】ブレーキ発熱量演算部のブレーキ発熱量積算の一例である。
【図6】ブレーキ温度とブレーキトルクの関係を示す図である。
【符号の説明】
1 燃料電池
2 蓄電装置
3 駆動モータ
4 デファレンシャルギア
5 車輪
6 燃料電池コントローラ
7 駆動モータコントローラ
8 蓄電装置コントローラ
9 ブレーキ装置
10 制動力コントローラ
11 統合コントローラ
12 アクセルペダルストローク量検出センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池車両の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
改質型燃料電池は、改質器のバルブを低負荷で高精度に制御することができず、発電直後の電力は目標電力より大きくなり、余剰電量を発生させることになる。そこで、余剰電力を発生する領域での車両の走行を可能とするため、余剰電力を蓄電装置(例えば、バッテリ)に回収して、駆動源への供給電力を目標電力に追従するように制御する。しかしながら、蓄電装置の充電状態(以下、SOCという。)がフル状態であったり、劣化により蓄電不能である場合には余剰電力を回収することができず、車両低速領域での電力制御が困難となる。このため、発進や低速走行等の運転性が悪化する。
【0003】
そこで、余剰電力を蓄電装置としてのバッテリに回収する代わりにフライホイールに貯蔵する技術がある(例えば、特許文献1参照。)。フライホイールに余剰電力を貯蔵することで、通常の鉛バッテリ以上に繰り返し充放電が可能な蓄電装置となる。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−108305号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フライホイールの駆動モータ等の劣化や故障により蓄電不能となり、結果として発進や低速走行等の運転性が悪化することが考えられる。
【0006】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたもので、余剰電力が発生する運転領域でも車両の運転性を損なわない燃料電池車両の制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両の駆動源としてのモータと、このモータに電力を供給する燃料電池と、燃料電池が発電した電力を回収するとともに、前記モータに電力を供給する蓄電装置と、車両の制動を制御するブレーキ装置と、を備えた燃料電池車両において、運転者の要求に応じて目標駆動力を算出する手段と、目標駆動力となるように駆動力を前記ブレーキ装置によって制御する手段と、前記ブレーキ装置の使用状態を検出する手段と、前記蓄電装置の蓄電状態を検出する手段と、前記ブレーキ装置の使用状態と前記蓄電装置の蓄電状態に基づいて前記制動力制御手段による駆動力制御を判定する手段と、を備える。
【0008】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料電池で発電された発電量が要求発電量より過剰であり、かつ蓄電装置にその余剰電力を回収する空容量がない場合に、余剰電力が供給されるモータが目標駆動力より大きい駆動力を発揮し、車両が目標車速より高い車速で走行することになる。このような場合に、ブレーキ装置の制動力により余剰電力分により発揮される駆動力を抑制することで、発進や低速走行時の運転性が悪化することを防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を適用する燃料電池車両システムの構成図であり、車両の駆動系は電力供給源としての改質型燃料電池1と蓄電装置2、電力供給源からの電力に基づき駆動力を生じる駆動源としての駆動モータ3とからなる。蓄電装置2は燃料電池1で発生した電力を回収し、条件に応じて駆動モータ3に電力を供給する。駆動モ−タ3は、その駆動トルクをデファレンシャルギア4を介して車輪5に伝達し、車両を走行させる。
【0010】
改質型燃料電池1は、燃料電池コントローラ6から出力される各種制御信号によって制御され、また駆動モータ3は駆動モータコントローラ7からのトルク制御信号により制御されている。蓄電装置2は、その電圧値と電流値とを蓄電装置コントローラ8に出力し、蓄電装置コントローラ8は、これら入力値に基づいてSOCを演算する。また蓄電装置コントローラ8は蓄電装置2から駆動モータ3に供給される電力を制御する。
【0011】
各車輪5を制動させるブレーキ装置9が備えられ、制動力コントローラ10が制御する油圧により所定の制動力を発生する。
【0012】
そして、燃料電池1の発電量と、蓄電装置2の蓄電状態(SOCと劣化状態)と、駆動モータ3の駆動トルクと、ブレーキ装置9の制動力とを総合的に制御するための統合コントローラ11が設けられる。この統合コントローラ11には蓄電装置コントローラ8から蓄電装置2のSOCと劣化状態、入出力可能電圧に関する情報が入力され、駆動モータコントローラ7から駆動モータ3の回転速度と駆動トルクの情報が入力され、さらに制動力コントローラ10からブレーキ装置9に作動油を供給する油圧回路の油温と油圧の情報が入力される。加えて、アクセルペダルの踏みこみ量(以下、APSという。)を検出するアクセルペダルストローク量検出センサ12からの出力信号が入力される。
【0013】
統合コントローラ11は、これら入力値に基づいて燃料電池コントローラ6には燃料電池1の発電電力指令値を出力し、駆動モータコントローラ7にはモータトルク指令値を出力し、蓄電装置コントローラ8には蓄電電力指令値を出力し、さらに制動力コントローラ10には制動力指令値を出力する。各コントローラ6、7、8、10はこれら指令値に基づき、燃料電池1、蓄電装置2、駆動モータ3及びブレーキ装置9を制御する。
【0014】
このように構成され、燃料電池1で発電された発電量が要求発電量より過剰であり、かつ蓄電装置2にその余剰電力を回収する空容量がない場合に、余剰電力が供給される駆動モータ3により車両が目標車速より高い車速で走行することになる。このような場合に本発明は、ブレーキ装置9の制動力により余剰電力分により発揮される駆動力を抑制することで、発進や低速走行等の運転性が悪化することを防止するものである。以下、添付フローチャートを用いて本発明を説明する。
【0015】
まず、図2のフローチャートを用いて統合コントローラ11が実施する制御内容について説明する。
【0016】
まずステップ1で蓄電装置2の蓄電状態(SOC及び劣化状態)、入出力可能電力を読み込む。
【0017】
ここで、蓄電装置2のSOCを演算する方法としては、電力量の積算値から演算でき、また劣化状態の演算方法としては、蓄電装置2の充放電時の電流値・電圧値を何点かサンプリングし、その結果を電流−電圧のグラフにプロットし、その直線の傾きを内部抵抗として劣化を演算できる。このように蓄電装置2の蓄電状態は、電流と電圧を検出するセンサを設けることで容易に演算することができる。
【0018】
また、入出力可能電力は、前述の電流−電圧のグラフの傾きから内部抵抗を、切片から開放電圧を算出し、これらの算出値を用いて蓄電装置2の上下限電圧まで充放電したときの最大充放電電流値を算出し、上下限電圧値と最大充放電電流値の積から演算できる。このとき、電流または入出力可能電力をSOCの関数としてテーブル化しておいてもよい。さらには、温度センサを蓄電装置2に設置し、蓄電装置2の温度を検出して入出力可能電力をSOCと蓄電装置温度の関数としてマップ化しておけば精度を向上することができる。
【0019】
次にステップ2で、蓄電装置2に蓄電可能かどうかを判定する。判定方法は、SOC、劣化状態、入出力可能電力のいずれかが各しきい値を超えていれば蓄電不可と判定する。
【0020】
蓄電不可能な場合にはステップ3に進み、ブレーキ発熱量演算を行い、蓄電可能な場合にはステップ4に進み、モータトルク指令値を演算する。モータトルク指令値の演算方法としては、予めAPSと車速に対する駆動力を設定し、それをマップとして記憶しておく。そして読み込んだAPSと車速からマップを参照して目標駆動力として求め、求めた目標駆動力をディファレンシャルギアの速度比で除して求めることができる。
【0021】
ステップ2で蓄電不可と判定された場合に進むステップ3では、蓄電不可能の警告(警告灯の点灯など)を発して、運転者等に緊急走行中であることを告知する。
【0022】
また、統合コントローラ11に、制動力コントローラ10から入力された油温と油圧と、駆動モータコントローラ7から入力されたモータ回転速度とでブレーキ発熱量を演算し、ブレーキ発熱量からブレーキ状態を監視する。図3に示すようにブレーキ温度(ブレーキ発熱量)が上昇することで制動トルクは急激に減少するため、ドライバーの要求に応じて制動力を発生させ、車両を安全に停止させるためには、常に制動ブレーキのための制動トルクを確保する必要がある。言い換えると、一定のブレーキ発熱量以下に制御する必要がある。
【0023】
以下に、ブレーキ発熱量の演算方法を図4のフローチャートを用いて説明する。ステップ11で、油圧回路内のブレーキオイルの油温と油圧を図示しないセンサから読み込み、続くステップ12で駆動モータ3の回転速度を図示しない回転速度センサから読み込む。ステップ13では検出したモータ回転速度と油圧と油温とからブレーキ発熱量を演算する。
【0024】
ブレーキ発熱量は、油圧から算出したブレーキトルクと、モータ回転速度とのマップからブレーキ出力(制動力)を算出し、時間で積分して単位時間当たりのブレーキ発熱量を算出し、これを図5のように積算することでブレーキ発熱量を算出する。または、検出した油温とブレーキ発熱量のマップを参照し、ブレーキ発熱量を算出することもできる。
【0025】
前者のブレーキ発熱量の算出法は、ブレーキ装置9の耐フェード性(図3のブレーキトルクと温度の関係)で監視する場合であり、後者の算出法は、ブレーキ装置9のベーパーロック性で監視する場合のブレーキ発熱量の算出する方法である。但し、ブレーキ装置9の状態を監視するためには、同時に双方を監視することが望ましい。これにより、ブレーキ装置9の熱によるフェードとベーパーロックを予測し、常に運転者の意思による制動で安全に車両を停止することができる。
【0026】
図2のフローチャートに戻り、ステップ3に続くステップ5で、ブレーキ発熱量を読み込み、ブレーキ装置9が使用可能か判定する。判定方法としては、ブレーキ発熱量がしきい値を超えた場合には、使用不可と判定する。使用不可と判定された場合にはステップ6に進み、燃料電池1の発電を中止し、使用可と判定された場合にはステップ7に進み、目標駆動力とモータトルクとから制動力指令値を演算する。
【0027】
制動力指令値の演算方法を図7のフローチャートを用いて説明する。
【0028】
まずステップ21で、モータトルクを検出する。ここで、モータトルクとしては、駆動モータコントローラ7が駆動モータ3をモータトルク指令値に追従するようにトルク制御しているのでモータトルク指令値をモータトルクとして使用するか、または、駆動モータ3のオブザーバによる推定値を使用する。後者の値は、統合コントローラ11に駆動モータコントローラ7から送られる値であり、測定ノイズの少ないモータトルク値となるので、制動力制御の精度の点で有利である。
【0029】
続くステップ22で、目標駆動力を演算する。目標駆動力の演算は、図2のステップ4と同様にして演算される。ステップ23では、モータトルク及び目標駆動力から制動力指令値を演算する。制動力指令値は、モータトルクから目標駆動トルクを差し引いた値を制動力指令値とする。このようにして目標駆動力に駆動力を抑制することができ、発信時や低速走行時の運転性悪化を抑制することができる。
【0030】
再び図2のフローチャートのステップ6に戻り、燃料電池1の発電を停止し、更に例えば、燃料電池1の発電停止警報を鳴らし、運転者等に燃料電池の発電中止に対する注意を促すようにしてもよい。このような制御とすることで、システムの異常事態を知らしめ、早急の対処を促すことができる。
【0031】
なお、図2、図4と図6のフローチャートは、統合コントローラ11によって一定間隔、例えば10msec毎に実施され、演算された制動力指令値とモータトルク指令値は、演算終了毎にそれぞれ制動力コントローラ10と駆動モータコントローラ7に出力され、ブレーキ装置9の油圧制御と駆動モータ3のトルク制御に用いられる。
【0032】
したがって、本発明では、燃料電池の発電電力が目標発電電力より多い、余剰発電電力を生じ、かつ蓄電装置が余剰発電電力を回収できない場合に、蓄電装置の状態とブレーキ装置の状態に応じて目標駆動力となるように駆動力をブレーキ装置による制動力で抑制することにより、蓄電装置が余剰電力を回収できない場合でも車両の低速走行や発進時の運転性を確保することができる。
【0033】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料電池車両のシステム構成を示す概要図である。
【図2】統合コントローラが実施する制御内容を説明するフローチャートである。
【図3】ブレーキ力演算部が実施する制御内容を説明するフローチャートである。
【図4】ブレーキ状態監視部が実施する制御内容を説明するフローチャートである。
【図5】ブレーキ発熱量演算部のブレーキ発熱量積算の一例である。
【図6】ブレーキ温度とブレーキトルクの関係を示す図である。
【符号の説明】
1 燃料電池
2 蓄電装置
3 駆動モータ
4 デファレンシャルギア
5 車輪
6 燃料電池コントローラ
7 駆動モータコントローラ
8 蓄電装置コントローラ
9 ブレーキ装置
10 制動力コントローラ
11 統合コントローラ
12 アクセルペダルストローク量検出センサ
Claims (5)
- 車両の駆動源としてのモータと、
このモータに電力を供給する燃料電池と、
燃料電池が発電した電力を回収するとともに、前記モータに電力を供給する蓄電装置と、
車両の制動を制御するブレーキ装置と、
を備えた燃料電池車両において、
運転者の要求に応じて目標駆動力を算出する手段と、
目標駆動力となるように駆動力を前記ブレーキ装置の制動力によって制御する手段と、
前記ブレーキ装置の使用状態を検出する手段と、
前記蓄電装置の蓄電状態を検出する手段と、
前記ブレーキ装置の使用状態と前記蓄電装置の蓄電状態に基づいて前記制動力制御手段による駆動力制御を判定する手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池車両の制御装置。 - 前記蓄電状態検出手段は、前記蓄電装置の充電状態と劣化状態を演算する手段であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両の制御装置。
- 前記ブレーキ装置使用状態検出手段は、前記ブレーキ装置の発熱量を演算する手段であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両の制御装置。
- 前記駆動力制御判定手段は、演算された前記蓄電装置の充電状態と劣化状態の少なくとも一方がそれぞれのしきい値を越え、かつ演算された前記ブレーキ装置の発熱量が発熱量のしきい値以下の場合に前記制動力制御手段による駆動力制御を許可することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両の制御装置。
- 前記駆動力制御判定手段は、演算された前記蓄電装置の充電状態と劣化状態の少なくとも一方がそれぞれのしきい値を越え、かつ演算された前記ブレーキ装置の発熱量が発熱量のしきい値を越えた場合に前記制動力制御手段による駆動力制御を不可能と判定し、前記燃料電池の発電を中止することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002323605A JP2004159447A (ja) | 2002-11-07 | 2002-11-07 | 燃料電池車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002323605A JP2004159447A (ja) | 2002-11-07 | 2002-11-07 | 燃料電池車両の制御装置 |
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JP2004159447A true JP2004159447A (ja) | 2004-06-03 |
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ID=32803430
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004159447A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009231197A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム及び該システムにおける蓄電装置の劣化判定方法 |
JP2016016799A (ja) * | 2014-07-10 | 2016-02-01 | 本田技研工業株式会社 | 車両用走行制御装置 |
WO2023051388A1 (zh) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 未势能源科技有限公司 | 车辆的燃料电池模块的控制方法、装置及车辆 |
-
2002
- 2002-11-07 JP JP2002323605A patent/JP2004159447A/ja active Pending
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