JP4569350B2 - 電動機システム及び電動機システムの制御方法 - Google Patents
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Description
(基本構成)
図1を参照して、本発明の実施形態の基本構成を説明する。本発明の実施形態の基本構成は、燃料電池及び蓄電装置から供給される電力を用いて駆動力を生成する駆動モータを備える電動機システムであって、アイドル運転にある燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態とするアイドル停止手段と、アイドル停止状態にある燃料電池の起動操作を開始してからアイドル運転に復帰するまでのアイドル復帰時間における燃料電池の状態を示す状態推定値を推定するアイドル復帰時状態推定手段1と、アイドル復帰時状態推定手段1が推定した状態推定値に基づいて、駆動モータの出力応答時間を制御する駆動モータ出力応答制御手段4とを少なくとも備える。
アノード反応:H2→2H++2e−
カソード反応:2H++2e−+(1/2)O2→H2O
アノードに供給する燃料ガスは、水素貯蔵装置から直接供給する方法や水素を含有する燃料を改質して水素含有ガスを供給する方法などが知られている。水素を含有する燃料としては、天然ガス、メタノール、ガソリン等が考えられる。カソードに供給する酸化ガスとしては、一般的に空気が利用されている。
[構成]
図2に示すように、第1の実施の形態に係わる燃料電池システムは、燃料電池スタック11と、燃料電池スタック11へ供給される燃料ガス(水素ガス)及び酸化ガスを加湿する加湿器12と、酸化ガスを圧送する酸化ガス供給装置13と、高圧水素の流量を制御する可変バルブ14と、酸化ガスの圧力、流量を制御するスロットル15と、水素ガスを外部に排出するパージ弁16と、酸化ガス及び水素ガスを加湿するための水(例えば純水)を加湿器12に供給する純水ポンプ17と、燃料電池スタック11から排出される未使用の水素を上流へ還流するためのイジェクタ18と、燃料電池スタック11から出力を取り出す駆動ユニット19と、燃料電池スタック11入口の酸化ガス圧力を検出する酸化ガス圧力センサ20と、燃料電池スタック11入口の水素圧力を検出する水素圧力センサ21と、燃料電池スタック11へ流入する酸化ガス流量を検出する酸化ガス流量センサ22と、燃料電池スタック11へ流入する水素流量を検出する水素流量センサ23と、燃料電池スタック11から単セルあるいは単セル群の電圧を検出するセル電圧検出装置25と、各センサの信号とセル電圧検出装置25の出力を取り込み、内蔵された制御ソフトウェアに基づいて各アクチュエータを駆動するコントローラ24とを備える。
次に第1の実施の形態に係わる電動機システムの作用を説明する。
先ず、図9のフロチャートを参照して、全体の動作を説明する。電動機システムの制御方法の概略は、大気圧センサ46により検出された大気圧から燃料電池スタック11のアイドル復帰時の状態を推定し、アイドル復帰時の状態推定値を考慮して駆動モータ34の上限トルクの変化量を制御するものである。図9の本処理内容は、電動機システムの運転開始時より所定時間毎(例えば10[ms]毎)に実行される。
ここで、図10のフロチャートを用いて図9のS1段階におけるアイドル復帰時の状態を推定する方法について説明する。S11a段階では、大気圧センサ46により大気圧を検出する。そして、S12a段階では、S11a段階で検出した大気圧に基づき、燃料電池システムのアイドル復帰時間を推定して終了する。
ここで、図11のフロチャートを用いてS2段階の駆動モータ供給可能電力の推定方法について説明する。S21段階では、駆動モータ34に対するバッテリ37からのアシスト電力を推定する。S22段階では、燃料電池システムの定格出力(Net)を推定する。S23段階では、S21段階で推定したバッテリアシスト電力と、S22段階で推定した燃料電池システムの定格出力(Net)との和から駆動モータへの供給可能な電力の推定値を演算して終了する。
次に、図12のフロチャートを用いて図9のS3段階における駆動モータ34の上限トルクの変化量を演算する方法について説明する。S31段階では、アイドル復帰時における駆動モータ34の上限トルクの変化量補正係数を演算し、S32段階では、S31段階で演算した上限トルクの変化量補正係数に基づき、上限トルクの変化量を演算して終了する。
以上説明したように、第1の実施の形態に係わる電動機システムにおいて、駆動モータ出力応答制御手段4は、アイドル復帰時間における燃料電池スタック11の状態を示す状態推定値に基づいて、駆動モータ34の出力応答時間を制御する。これにより、アイドル復帰時間における燃料電池スタック11の状態に基づいて、駆動モータ34の出力応答時間を適切に制御することができ、バッテリ37の過放電を起こすことなく、さらにドライバに対する加速フィーリングの違和感を緩和することができる<請求項1、8の効果>。
[構成]
図1乃至図8、図11、図12に関する説明は、第1の実施の形態と同様であるので省略する。
概略の作用は、第1の実施の形態と同様である。
図16のフロチャートを用いて、図9のS1段階においてアイドル復帰時における燃料電池スタックの状態を推定する方法について説明する。S11b段階において、大気圧センサ46により大気圧を検出し、S12b段階において、S11b段階で検出した大気圧に基づき、燃料電池システムのアイドル復帰時間を推定する。そして、S13b段階において、S11b段階で検出した大気圧に基づき、燃料電池システム補機の消費電力を推定して終了する。
以上説明したように、第2の実施の形態に係わる電動機システムにおいて、状態推定値をアイドル復帰時間における燃料電池システムを構成する補機の消費電力であるとすることにより、補機の消費電力が変化した場合においても、バッテリ37の過放電を起こすことなく、駆動モータ34を制御することができる<請求項6の効果>。
上記のように、本発明は、第1及び第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
2…供給可能電力演算手段
3…上限トルク変化量演算手段
4…駆動モータ出力応答制御手段
11…燃料電池スタック
12…加湿器
13…酸化ガス供給装置
14…可変バルブ
15…スロットル
16…パージ弁
17…温度センサ
17…純水ポンプ
18…イジェクタ
19…駆動ユニット
20…酸化ガス圧力センサ
21…水素圧力センサ
22…酸化ガス流量センサ
23…水素流量センサ
24…コントローラ
25…セル電圧検出装置
26…高圧水素タンク
32…直流電圧変換装置
33…駆動モータインバータ
34…駆動モータ
35…バッテリメインリレー
36…バッテリコントローラ
37…バッテリ
40、42、44…電流センサ
41、43、45…電圧センサ
46…大気圧センサ
47…アクセル開度センサ
51…トルク・回転数検出手段
52…上限トルク演算手段
53…損失電力推定手段
54…最大消費電力演算手段
Claims (9)
- 燃料電池及び蓄電装置から供給される電力を用いて駆動力を生成する駆動モータと、
アイドル運転にある前記燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態とするアイドル停止手段と、
前記アイドル停止状態にある前記燃料電池の起動操作を開始してからアイドル運転に復帰するまでのアイドル復帰時間における燃料電池の状態を示す状態推定値を推定するアイドル復帰時状態推定手段と、
前記アイドル復帰時状態推定手段が推定した前記状態推定値に基づいて、前記駆動モータの出力応答時間を制御する駆動モータ出力応答制御手段
とを備えることを特徴とする電動機システム。 - 前記状態推定値に基づいて前記駆動モータに供給可能な電力を演算する供給可能電力演算手段と、
前記状態推定値及び前記供給可能な電力に基づいて、前記駆動モータのトルク変化量の上限を演算する上限トルク変化量演算手段とを更に備え、
前記駆動モータ出力応答制御手段は、前記トルク変化量の上限に基づいて、前記駆動モータのトルクを制御することを特徴とする請求項1記載の電動機システム。 - 前記駆動モータのトルク及び回転数を検出するトルク・回転数検出手段と、
前記回転数に基づいて、前記駆動モータの上限トルクを演算する上限トルク演算手段と、
前記回転数及び前記トルクに基づいて、前記駆動モータの損失電力を推定する損失電力推定手段と、
前記回転数、前記上限トルク及び前記損失電力に基づいて、前記駆動モータの最大消費電力を演算する最大消費電力演算手段とを更に備え、
前記上限トルク変化量演算手段は、前記供給可能な電力と前記最大消費電力に基づいて、前記駆動モータのトルク変化量の上限を演算し、
前記駆動モータ出力応答制御手段は、前記駆動モータの出力が前記供給可能な電力を上回らないように前記トルクを制御することを特徴とする請求項2記載の電動機システム。 - 前記燃料電池の周囲の大気圧を検出する大気圧検出手段を更に備え、
前記アイドル復帰時状態推定手段は、前記大気圧に基づいて前記状態推定値を推定することを特徴とする請求項1記載の電動機システム。 - 前記状態推定値は前記アイドル復帰時間であることを特徴とする請求項4記載の電動機システム。
- 前記状態推定値は前記アイドル復帰時間における燃料電池システムを構成する補機の消費電力であることを特徴とする請求項4記載の電動機システム。
- 前記補機の消費電力に基づいて、前記駆動モータに対する蓄電装置の供給電力を演算する蓄電装置供給電力演算手段を更に備え、
前記供給可能な電力は、前記燃料電池の定格出力と前記蓄電装置供給電力との和であることを特徴とする請求項3又は6記載の電動機システム。 - 燃料電池及び蓄電装置から供給される電力を用いて駆動力を生成する駆動モータを備える電動機システムの制御方法であって、
アイドル運転にある前記燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態とし、
前記アイドル停止状態にある前記燃料電池の起動操作を開始してからアイドル運転に復帰するまでのアイドル復帰時間における燃料電池の状態を示す状態推定値を推定し、
前記状態推定値に基づいて、前記駆動モータの出力応答時間を制御する
ことを特徴とする電動機システムの制御方法。 - 前記状態推定値に基づいて前記駆動モータに供給可能な電力を演算し、
前記状態推定値及び前記供給可能な電力に基づいて、前記駆動モータのトルク変化量の上限を演算し、
前記駆動モータの出力応答時間を制御することは、前記トルク変化量の上限に基づいて、前記駆動モータのトルクを制御することであることを特徴とする請求項8記載の電動機システムの制御方法。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000088376A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-03-31 | Hitachi Ltd | ヒートポンプ装置 |
JP2002095112A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-29 | Tcm Corp | 産業用車両の走行駆動装置 |
JP2002300702A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Aisin Aw Co Ltd | 電動車両用駆動装置及びハイブリッド型車両用駆動装置 |
JP2002369314A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-20 | Aisin Aw Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2003153461A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド電源を搭載した移動体 |
JP2003338303A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-11-28 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
JP2004022464A (ja) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
JP2004129433A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両及びその制御方法 |
JP2004342386A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムの運転制御 |
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2005
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000088376A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-03-31 | Hitachi Ltd | ヒートポンプ装置 |
JP2002095112A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-29 | Tcm Corp | 産業用車両の走行駆動装置 |
JP2002300702A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Aisin Aw Co Ltd | 電動車両用駆動装置及びハイブリッド型車両用駆動装置 |
JP2002369314A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-20 | Aisin Aw Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2003153461A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド電源を搭載した移動体 |
JP2003338303A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-11-28 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
JP2004022464A (ja) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
JP2004129433A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両及びその制御方法 |
JP2004342386A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムの運転制御 |
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