JP3334587B2 - ハイブリッド電気自動車 - Google Patents
ハイブリッド電気自動車Info
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-
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
に電力供給する2次電池が車両停止時に燃料電池システ
ムによって自動(無人)充電されるハイブリッド電気自
動車に関し、特にこの自動充電時における安全性が確保
されたハイブリッド電気自動車に関するものである。
に用いられている燃料電池システムとしては、例えば、
特開平8−91804号公報に開示されたものが知られ
ている。このような燃料電池システムが作動すると、そ
の発電過程で水素等の気体が発生する。このような気体
が不具合によって装置外に漏れ出すと危険であるため、
従来の燃料電池システムでは、気体の漏れが検出される
とシステムの作動を停止して安全対策を講じている。
来の燃料電池システムでは、気体の漏れ量が微量である
場合には不具合を検出できず、システムの作動を停止し
て安全対策を講じることが出来ない場合がある。
が生じても、車両走行中であれば漏れた気体は外気中に
拡散するため、燃料電池システムの作動を継続していて
も問題はない。しかし、車両が停止している場合には、
車両の内部に漏れた気体が溜まって問題が生じる場合も
ある。
を解決するためになされたもので、2次電池と、この2
次電池から電力供給されて回転する車両駆動用モータ
と、2次電池の充電用または車両駆動用モータへの電力
供給用の燃料電池システムと、燃料電池システムを収納
したエンジンルームを冷却するラジエターファンと、2
次電池の充放電および燃料電池システムの作動を制御す
る制御装置とからなるハイブリッド電気自動車におい
て、キー OFFを検出した後に2次電池を自動的に
充電する自動充電手段を備え、この自動充電手段による
自動充電時にラジエターファンをエンジンルーム冷却時
よりも低い回転数で強制的に連続運転して空気の流れを
作り、燃料電池システムに発生する気体をこの空気の流
れに乗せて排気することを特徴とする。
を検出すると2次電池を自動的に充電する自動充電手段
と、この自動充電手段による自動充電時にラジエターフ
ァンをエンジンルーム冷却時よりも低い回転数で強制的
に連続運転して空気の流れを作り、燃料電池システムに
発生する気体をこの空気の流れに乗せて排気する排気手
段と、アクセル操作が検出されると自動充電手段による
自動充電を解除する充電解除手段とを備えたことを特徴
とする。
電気自動車の一実施形態について説明する。
自動車の概略構成を示すブロック図である。
るための主機で、回生時には発電機として機能する。回
生電力は電力変換器5を介して2次電池6に充電されて
貯えられる。このモータ7を駆動するための駆動電力
は、電力変換器5を介して2次電池6から供給される。
この際、2次電池6にとっては放電することになる。ま
た、燃料電池システム1で発電された電力も、同じ電力
変換器5を介してモータ7に供給され、モータ7の駆動
電力になる。燃料電池システム1は、例えば、燃料電池
2と、燃料を改質して水素を発生させる改質器4と、燃
料電池2へ空気を圧送する圧縮機8とから構成されてい
る。
ムコントローラ13とモータコントローラ14と電池コ
ントローラ15とから構成されている。燃料電池システ
ムコントローラ13は、主として、燃料電池システム1
へ発電指令を与えたり、ラジエター10のファン11ヘ
作動信号aを与えたりする。モータコントローラ14
は、電力変換器5への指令を介し、モータ7へ駆動電力
を供給させたり、回生電力を2次電池6に充電させたり
する制御を行う。電池コントローラ15は、主として、
DODセンサ9の信号により2次電池6の状態を検出
し、2次電池6への充放電を電力変換器5に指示する。
また、これと共に、電池コントローラ15は、外部充電
装置17につながるカプラ16からの信号により、外部
充電装置17が車両と接続状態にあるか否かを検出し、
2次電池6への充放電を電力変換器5に指示する。
タコントローラ14および電池コントローラ15は相互
に通信しており、制御装置12としての全体の指示に矛
盾が生じない構成になっている。
F信号,アクセル信号および車速信号が与えられる。ま
た、制御装置12にはこの他に、自動充電解除スイッチ
22,表示パネル23,スピーカ24および自動充電外
部表示ランプ25が接続されている。自動充電解除スイ
ッチ22のON操作により、キーOFF後の自動充電解
除信号が制御装置12に与えられる。また、制御装置1
2はキーOFF後の自動充電時に、自動充電パネル表示
信号を車内の表示パネル23へ出力し、同時に自動充電
音声信号を車内のスピーカ24へ出力し、さらに自動充
電外部表示信号を車外のランプ25へ出力する。表示パ
ネル23はこの信号を受けると自動充電状態を可視表示
し、また、スピーカ24はこの信号を受けると自動充電
状態である旨を音声で発する。また、ランプ25はこの
信号を受けると点灯する。
車による2次電池6の自動充電制御処理を示すフローチ
ャートであり、キーOFFサブルーチンとして示してあ
る。メインルーチンは、走行キーのOFF信号をトリガ
ーとしてキーOFFサブルーチンに入る以外は、通常の
ハイブリッド電気自動車の制御処理と同じであるため、
ここでは省略している。
2次電池6の充電量が所定量より大きいか小さいかが判
断される(図2,ステップ101)。この判断基準の所
定量は、例えば、回生電力の充電余裕を残して満充電に
近い値、例えば満充電の70%に設定される。充電量が
所定量より大きければ判断結果はNoとなり、処理は通
常の燃料電池停止ルーチン(ステップ102)に進めら
れ、その後はメインルーチン(省略)ヘ戻る。なお、こ
の燃料電池停止ルーチンは、本発明には直接関係がない
ので詳述しないが、配管内の水素を窒素で置換するなど
して燃料電池システム1を安全に停止できる状態にし、
かつ停止させるルーチンである。
Yesとなり、制御装置12の制御によってスピーカ2
4から音声信号が出力され、自動充電の開始がドライバ
ーに知らされる(ステップ103)。続いて、パネル表
示信号が制御装置12から表示パネル23へ出力され、
車内の表示パネル23に自動充電の開始が可視表示され
る(ステップ104)。
装置12によって調べられる(ステップ105)。充電
解除スイッチ22がONになっていて充電解除信号が制
御装置12に入力されている場合には、判断結果はYe
sとなり、ドライバーが自動充電を望んでいないものと
判断される。そして、処理は燃料電池停止ルーチン(ス
テップ102)に入り、その後、メイルーチンヘ戻る。
一方、充電解除スイッチ22がOFFになっている場合
には判断結果はNoとなり、次に、カプラ16からの信
号によって外部充電装置17が車両と接続されているか
どうかが判断される(ステップ106)。
となり、この場合には外部充電装置17による2次電池
6の充電が優先させられて、処理は燃料電池停止ルーチ
ン(ステップ102)に入り、メインルーチンヘ戻る。
一方、外部充電装置17が車両に接続されていない場合
には判断結果はNoとなり、次に、燃料流量計(図示せ
ず)からの燃料流量信号をもとに、燃料供給が正常かど
うかが判断される(ステップ107)。この判断は、例
えば、燃料流量が規定値と比較されてその偏差が所定値
以内かどうかで行われる。
には判断結果はNoとなり、処理は燃料電池停止ルーチ
ン(ステップ102)に入ってメインルーチンヘ戻る。
燃料供給が正常な場合には判断結果はYesとなり、次
に、燃料電池システムコントローラ13から燃料電池シ
ステム1へ発電指令が出される(ステップ108)。こ
れと共に、燃料電池システム1で発電された電力を2次
電池6に充電する指令が、電池コントローラ15から電
力変換器5へ出力される。この時の燃料電池システム1
の発電条件は、燃料電池システム1の効率がMAXとな
るように選択される。
させる指令aが、燃料電池システムコントローラ13か
らファン11へ出力される(ステップ109)。燃料電
池2の燃料は水素だったり、改質器4によって他の燃料
を改質して水素を発生するものであったりする。燃料電
池システム1が発電中にファン11をこのように回転さ
せるのは、何らかの異常により、既存の水素探知機では
検知できない微量な水素が漏れてエンジンフードなどの
上面に停留するのを防止するためである。
ため、ファン11はフル回転させる必要はなく、エンジ
ンフードなどの上面に弱い、ただし溜まった水素を押し
流せる程度の空気の流れを発生させる程度の回転で良
い。具体的にどこまで回転数を落とすことができるか
は、エンジンルーム内のレイアウトやエンジンフード形
状にもよるため、実験で定めることになる。ファン11
の回転数をこのように落とすことは、エネルギー消費が
低下する点からも、また、ファン騒音が低下するという
点からも好ましい。
充電表示信号が出力され、ランプ25が点灯し、車外か
らも自動充電中であることが分かるように処理される
(ステップ110)。車外に自動充電中であることを示
す表示装置は、ここでは特定のランプ25として説明し
ているが、充電中と表示するパネルであったりしてもよ
い。次に、キーON/OFF信号の状態が制御装置12
によって調べられ、キーがOFFのままか、またはON
に変更されたか否かが判断される(ステップ111)。
はNoとなり、処理は燃料電池停止ルーチン(ステップ
102)に入ってメインルーチンヘ戻る。一方、キーが
OFFのままの状態である場合には判断結果はYesと
なり、次に、2次電池6の充電量が所定量より大きいか
小さいかが再度判断される(ステップ112)。2次電
池6の充電量が所定量より大きい場合には判断結果はN
oとなり、処理は燃料電池停止ルーチン(ステップ10
2)に入ってメインルーチンへ戻る。一方、充電量が所
定量よりも小さい場合には判断結果はYesとなり、処
理はステップ104に戻って上述した制御処理が繰り返
される。
ド電気自動車による2次電池6の自動充電制御処理につ
いて説明する。
によって車両停止状態が検出されて自動充電が行われて
いた。本実施形態では、走行キーがONの状態であって
も一定時間以上車両停止状態が続いた場合、自動的に充
電モードに入り、車両の始動で充電モードが解除され
る。なお、車両走行中は常に2次電池6の充電状態が監
視されており、充電量が所定量よりも小さくなると、燃
料電池システム1が作動して2次電池6は充電される。
す構成と同じであり、自動充電制御処理は図3のフロー
チャートに示される。
部分の処理は、前述した図2に示すキーOFFサブルー
チンと基本的に同じであるため、その説明は省略する。
ただし、破線内の処理は、ステップ104の後にステッ
プ206の処理が追加されている点だけ、図2に示す処
理と異なっている。このステップ206では、制御装置
12に与えられているアクセル信号(図1参照)の状態
が判断され、アクセル信号がONと判断されると判断結
果はNoとなり、処理は燃料電池充電停止ルーチン(ス
テップ102)へ入ってメインルーチンへ戻る。一方、
アクセル信号がOFFのままであれば判断結果はYes
となり、処理はステップ105へ進められる。すなわ
ち、このステップ206で車両の始動が検出されると、
自動充電モードは解除される。
(図1参照)によって車両停止状態が検出されると、処
理は車両停止サブルーチンヘ入る。このサブルーチンに
入ると、まず、ステップ201で車両停止時間カウント
・フラグが0とされる。次のステップ202ではこのカ
ウント・フラグの値が判断され、カウント・フラグ=1
ならば判断結果はYesとなり、処理はステップ204
へ進められる。カウント・フラグ=1でなければ判断結
果はNoとなり、処理はステップ203に移る。このス
テップ203の処理では、カウント・フラグ=1とされ
る共に、停止時間をカウントするタイマーT(図示せ
ず)がリセットされてスタートされる。
値が所定値より大きいかどうかが判断される。タイマー
Tの値が所定値よりも小さい場合には判断結果はNoと
なり、処理はステップ202へ戻る。一方、タイマーT
の値が所定値よりも大きい場合、つまり、車両が所定時
間停止している状態が検出された場合には、判断結果は
Yesとなり、処理はステップ205へ進められる。
ム1が動作中であるか否かが判断される。動作中でなけ
れば判断結果はNoとなり、処理は破線内のステップ1
01へ進められる。また、燃料電池システム1が動作中
である場合には判断結果はYesとなり、処理は破線内
のステップ109へ進められ、ファン11が回転されて
エンジンフードなどの上面に弱い空気の流れが発生させ
られる。
に停止している場合に2次電池6を自動充電する態様に
ついて説明した。しかし、車両が完全に停止しておら
ず、渋滞路で車両が低速走行しているような状況におい
ても、上記実施形態と同様にしてファン11を回転させ
る構成としてもよい。このような構成によっても上記実
施形態と同様な効果が奏される。
FF検出後の自動充電時、または車両停止時の自動充電
時に、ラジエターのファンを強制的に回転させ、エンジ
ンフード等のエンジンルーム内上面に燃料電池システム
から漏れた水素等の気体が溜まらないように構成した。
このため、キーOFF後の自動充電時のように無人の車
両停止時でも、また、キーONのまま運転者が乗って車
両を停止させている時でも、安全に2次電池の自動充電
が出来、常に最適な状態から車両を始動させられるとい
う効果が得られる。
動車の自動充電システムの構成を示すブロック図であ
る。
流れを示すフローチャートである。
の流れを示すフローチャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 2次電池と、この2次電池から電力供給
されて回転する車両駆動用モータと、前記2次電池の充
電用または前記車両駆動用モータへの電力供給用の燃料
電池システムと、前記燃料電池システムを収納したエン
ジンルームを冷却するラジエターファンと、前記2次電
池の充放電および前記燃料電池システムの作動を制御す
る制御装置とからなるハイブリッド電気自動車におい
て、 キーOFFを検出した後に前記2次電池を自動的に充電
する自動充電手段を備え、この自動充電手段による自動
充電時に前記ラジエターファンを前記エンジンルーム冷
却時よりも低い回転数で強制的に連続運転して空気の流
れを作り、前記燃料電池システムに発生する気体をこの
空気の流れに乗せて排気することを特徴とするハイブリ
ッド電気自動車。 - 【請求項2】 2次電池と、この2次電池から電力供給
されて回転する車両駆動用モータと、前記2次電池の充
電用または前記車両駆動用モータへの電力供給用の燃料
電池システムと、前記燃料電池システムを収納したエン
ジンルームを冷却するラジエターファンと、前記2次電
池の充放電および前記燃料電池システムの作動を制御す
る制御装置とからなるハイブリッド電気自動車におい
て、 所定時間以上連続して車両停止状態を検出すると前記2
次電池を自動的に充電する自動充電手段と、この自動充
電手段による自動充電時に前記ラジエターファンを前記
エンジンルーム冷却時よりも低い回転数で強制的に連続
運転して空気の流れを作り、前記燃料電池システムに発
生する気体をこの空気の流れに乗せて排気する排気手段
と、アクセル操作が検出されると前記自動充電手段によ
る自動充電を解除する充電解除手段とを備えたことを特
徴とするハイブリッド電気自動車。 - 【請求項3】 前記燃料電池システムは、運転条件が効
率MAXになる点で作動することを特徴とする請求項1
または請求項2に記載のハイブリッド電気自動車。 - 【請求項4】 前記自動充電手段によって前記2次電池
が自動充電されている時に、車両内部または車両外部の
少なくとも一方に自動充電中であることを知らせる手段
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記
載のハイブリ ッド電気自動車。 - 【請求項5】 前記燃料電池システム内の燃料電池への
燃料供給に異常を検知すると、前記自動充電手段による
自動充電を解除する充電解除手段を備えたことを特徴と
する請求項1または請求項2に記載のハイブリッド電気
自動車。 - 【請求項6】 外部充電装置に車両が接続されたのを検
出すると、前記自動充電手段による自動充電を解除する
充電解除手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載
のハイブリッド電気自動車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36367297A JP3334587B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | ハイブリッド電気自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36367297A JP3334587B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | ハイブリッド電気自動車 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11178116A JPH11178116A (ja) | 1999-07-02 |
JP3334587B2 true JP3334587B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=18479899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36367297A Expired - Lifetime JP3334587B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | ハイブリッド電気自動車 |
Country Status (1)
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-
1997
- 1997-12-16 JP JP36367297A patent/JP3334587B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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