JP2001266917A - Power device and its controlling method - Google Patents

Power device and its controlling method

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JP2001266917A
JP2001266917A JP2000072702A JP2000072702A JP2001266917A JP 2001266917 A JP2001266917 A JP 2001266917A JP 2000072702 A JP2000072702 A JP 2000072702A JP 2000072702 A JP2000072702 A JP 2000072702A JP 2001266917 A JP2001266917 A JP 2001266917A
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JP
Japan
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power
output
fuel cell
secondary battery
drive shaft
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Application number
JP2000072702A
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Japanese (ja)
Inventor
Kinya Yoshii
欣也 吉井
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control an output power when starting based on conditions of a fuel cell and struction by operators. SOLUTION: At the time of conditions that a power generation of the fuel cell is impossible, a drive of a motor is prohibited (S114), a shift lever is locked to a P position (S116). When the fuel cell has come to the conditions in which the power generation is possible, the drive and control of the motor is started after an accelerator aperture is once returned to value 0 (S122, S124). As a result a abruptly large torque outputted from a motor can be prevented. Even in the conditions that a power generation of the fuel cell is impossible, if SOC of the secondary battery is greater or equal to an predetermined value, the drive and control of the motor is made (S130) in a condition that an ignition key has been operated to a START position (S110). As a result, the motor drive can be performed in an emergency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動力装置およびそ
の制御方法に関し、詳しくは、燃料電池と二次電池とこ
の燃料電池または二次電池からの電力を用いて駆動軸に
動力を出力可能な電動機とを有する動力装置およびその
制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power plant and a control method thereof, and more particularly, to a fuel cell, a secondary battery, and a motive power that can be output to a drive shaft using electric power from the fuel cell or the secondary battery. The present invention relates to a power plant having an electric motor and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の動力装置としては、燃料
電池が所定の無負荷出力に至ったときに電動機に電力を
供給して駆動するものが提案されている(例えば、特開
平7−170613号公報など)。この装置では、装置
の始動時に、まず燃料電池の安全性を確認し、その後、
燃料を供給して所定の無負荷出力まで燃料電池を運転す
る。そして、燃料電池が所定の無負荷出力の状態に至る
と、電動機による駆動を許可して動力装置としての始動
を開始する。
2. Description of the Related Art Hitherto, as this type of power unit, there has been proposed a power unit which supplies electric power to an electric motor to drive it when a fuel cell reaches a predetermined no-load output (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1995). No. 170613). With this device, when starting the device, first check the safety of the fuel cell, then
The fuel cell is supplied to operate the fuel cell up to a predetermined no-load output. Then, when the fuel cell reaches a predetermined no-load output state, the driving by the electric motor is permitted and the start as the power unit is started.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た動力装置では、燃料電池が所定の無負荷出力の状態と
なるまで動力を出力することができないから、直ちに動
力を出力したいときに対応できない。
However, such a power plant cannot output power until the fuel cell reaches a predetermined no-load output state, and therefore cannot cope with the case where it is desired to output power immediately.

【0004】この問題に対して動力装置が二次電池を備
え、二次電池からの電力を用いて電動機を駆動すること
も考えられるが、二次電池の容量の大型化を招くと共に
効率的なものとはならない。
To solve this problem, it is conceivable that the power unit is provided with a secondary battery and the electric motor is driven by using the electric power from the secondary battery. However, the capacity of the secondary battery is increased and the efficiency is increased. It does not matter.

【0005】本発明の動力装置およびその制御方法は、
始動直後に動力の出力を可能とすることを目的の一つと
する。また、本発明の動力装置およびその制御方法は、
二次電池の小型化を図ると共に装置全体の小型化を図る
ことを目的の一つとする。さらに、本発明の動力装置お
よびその制御方法は、装置のエネルギ効率を向上させる
ことを目的の一つとする。
[0005] A power plant and a control method thereof according to the present invention include:
One of the objects is to enable output of power immediately after starting. Further, the power plant and the control method thereof according to the present invention include:
Another object is to reduce the size of the secondary battery and the size of the entire device. Further, another object of the present invention is to improve the energy efficiency of the power plant and the control method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力装置およびその制御方法は、上述の目的の少
なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
Means for Solving the Problems and Actions and Effects Thereof The power unit and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above object.

【0007】本発明の動力装置は、燃料電池と、二次電
池と、該燃料電池または該二次電池からの電力を用いて
駆動軸に動力を出力可能な電動機とを有する動力装置で
あって、前記燃料電池の状態を検出する燃料電池状態検
出手段と、前記動力装置の始動時に前記燃料電池状態検
出手段により検出される燃料電池の状態が所定範囲の運
転状態となるまで前記電動機による前記駆動軸への動力
の出力を制限する始動時制御手段とを備えることを要旨
とする。
A power plant according to the present invention is a power plant having a fuel cell, a secondary battery, and an electric motor capable of outputting power to a drive shaft using electric power from the fuel cell or the secondary battery. Fuel cell state detecting means for detecting the state of the fuel cell; and the driving by the electric motor until the state of the fuel cell detected by the fuel cell state detecting means at the time of starting the power unit is in an operating state within a predetermined range. The gist of the invention is to provide a start-up control means for limiting the output of power to the shaft.

【0008】この本発明の動力装置では、始動時制御手
段が、装置の始動時に燃料電池状態検出手段により検出
される燃料電池の状態が所定範囲の運転状態となるまで
電動機による駆動軸への動力の出力を制限する。ここ
で、「制限」には、電動機からの出力を所定値以下とす
る場合を含む他、電動機からの出力を禁止する場合も含
まれる。こうした、本発明の動力装置によれば、二次電
池からの電力により電動機を駆動できるにも拘わらず、
始動時には電動機の駆動を制限するから、二次電池の容
量を小さなものとすることができる。この結果、装置全
体を小型化することができると共に装置のエネルギ効率
を向上させることができる。
In the power plant according to the present invention, the starting control means controls the power to the drive shaft by the electric motor until the state of the fuel cell detected by the fuel cell state detecting means at the start of the apparatus is within a predetermined operating range. Limit the output of Here, "restriction" includes not only a case where the output from the motor is set to a predetermined value or less, but also a case where the output from the motor is prohibited. According to such a power unit of the present invention, although the electric motor can be driven by the electric power from the secondary battery,
Since the driving of the electric motor is restricted at the time of starting, the capacity of the secondary battery can be reduced. As a result, the size of the entire device can be reduced, and the energy efficiency of the device can be improved.

【0009】こうした本発明の動力装置において、前記
駆動軸を直接または間接に固定して該駆動軸の回転を禁
止する駆動軸固定手段を備え、前記始動時制御手段は、
前記駆動軸の回転が禁止されるよう前記駆動軸固定手段
を制御する手段であるものとすることもできる。こうす
れば、より確実に駆動軸の回転、即ち駆動軸からの動力
の出力を制限することができる。
In the power plant according to the present invention, there is provided drive shaft fixing means for directly or indirectly fixing the drive shaft to inhibit rotation of the drive shaft, and the starting control means comprises:
The drive shaft fixing means may be controlled so that the rotation of the drive shaft is prohibited. This makes it possible to more reliably limit the rotation of the drive shaft, that is, the output of power from the drive shaft.

【0010】また、本発明の動力装置において、前記始
動時制御手段は、前記燃料電池状態検出手段により検出
される燃料電池の状態が前記所定範囲の運転状態とな
り、かつ、操作者による所定の操作がなされたとき、前
記制限を解除する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、制限が解除された直後に、予期しない動力
が出力されるのを防止することができる。この態様の本
発明の動力装置において、前記所定の操作は、要求出力
を略値0とする操作であるものとすることもできる。
[0010] In the power plant according to the present invention, the starting control means may include a fuel cell state detected by the fuel cell state detecting means in an operating state within the predetermined range, and a predetermined operation by an operator. When the operation is performed, the restriction may be released.
This can prevent unexpected power from being output immediately after the restriction is released. In the power plant according to the aspect of the present invention, the predetermined operation may be an operation of setting the required output to a substantially zero value.

【0011】さらに、本発明の動力装置において、操作
者により所定の緊急出力操作がなされたとき、前記始動
時制御手段による制御に拘わらず、前記二次電池からの
電力を用いて前記電動機による駆動軸への動力の出力を
許可する緊急出力制御手段を備えるものとすることもで
きる。こうすれば、始動直後に装置から動力を出力する
ことができる。ここで、「所定の緊急出力操作」は、操
作者による如何なる操作であってもよく、始動スイッチ
におけるスイッチ操作であるものとすることもできる。
Further, in the power plant according to the present invention, when a predetermined emergency output operation is performed by the operator, the electric motor is driven by the electric motor using the electric power from the secondary battery regardless of the control by the starting control means. An emergency output control means for permitting output of power to the shaft may be provided. In this case, power can be output from the device immediately after starting. Here, the “predetermined emergency output operation” may be any operation by the operator, and may be a switch operation of a start switch.

【0012】この緊急出力制御手段を備える態様の本発
明の動力装置において、前記二次電池の状態を検出する
二次電池状態検出手段を備え、前記緊急出力制御手段
は、前記二次電池状態検出手段により検出された二次電
池の状態が所定の状態のときに前記緊急出力制御を行な
う手段であるものとすることもできる。こうすれば、始
動直後の動力の出力を二次電池の状態に基づいて行なう
ことができる。
In the power unit of the present invention having the emergency output control means, the power output apparatus further includes a secondary battery state detection means for detecting a state of the secondary battery, and the emergency output control means includes a secondary battery state detection means. The emergency output control may be performed when the state of the secondary battery detected by the means is a predetermined state. In this case, the power output immediately after the start can be performed based on the state of the secondary battery.

【0013】また、緊急出力制御手段を備える態様の本
発明の動力装置において、前記緊急出力制御手段は、前
記所定の緊急出力操作の他に操作者により特定の操作が
なされたときに前記二次電池からの電力を用いて前記電
動機から前記駆動軸へ動力が出力されるよう制御する手
段であるものとすることもできる。こうすれば、始動直
後の動力の出力を操作者の確認の上で行なうことができ
る。ここで、「特定の操作」は、操作者による如何なる
操作であってもよく、要求出力を略値0とする操作であ
るものとすることもできる。特定の操作を要求出力を略
値0とする操作とすれば、始動直後に動力を出力する際
に略値0の動力の出力から行なうことができる。この結
果、急に大きな動力が出力されるのを防止することがで
きる。
Further, in the power unit according to the present invention having an emergency output control means, the emergency output control means is configured to perform the secondary output when a specific operation is performed by an operator in addition to the predetermined emergency output operation. It may be a means for controlling power to be output from the electric motor to the drive shaft using electric power from a battery. In this case, the output of the power immediately after the start can be performed after confirmation by the operator. Here, the “specific operation” may be any operation by the operator, and may be an operation of setting the required output to a substantially zero value. If the specific operation is an operation for setting the required output to a value substantially equal to 0, the output of the power immediately after the start can be performed from the output of the power having a value of approximately 0. As a result, sudden output of large power can be prevented.

【0014】本発明の動力装置の制御方法は、燃料電池
と、二次電池と、該燃料電池または該二次電池からの電
力を用いて駆動軸に動力を出力可能な電動機とを有する
動力装置の制御方法であって、始動時に前記燃料電池の
状態が所定範囲の運転状態となるまで前記電動機による
前記駆動軸への動力の出力を制限することを要旨とす
る。
A method of controlling a power plant according to the present invention is directed to a power plant having a fuel cell, a secondary battery, and an electric motor capable of outputting power to a drive shaft using electric power from the fuel cell or the secondary battery. Wherein the output of power to the drive shaft by the electric motor is limited until the state of the fuel cell attains a predetermined range of operation at startup.

【0015】この本発明の動力装置の制御方法によれ
ば、二次電池からの電力により電動機を駆動できるにも
拘わらず、始動時には電動機の駆動を制限するから、二
次電池の容量を小さなものとすることができる。この結
果、装置全体を小型化することができると共に装置のエ
ネルギ効率を向上させることができる。なお、「制限」
には、電動機からの出力を所定値以下とする場合を含む
他、電動機からの出力を禁止する場合も含まれる。
According to the control method of the power plant of the present invention, although the motor can be driven by the electric power from the secondary battery, the driving of the motor is limited at the time of starting, so that the capacity of the secondary battery can be reduced. It can be. As a result, the size of the entire device can be reduced, and the energy efficiency of the device can be improved. "Limitations"
This includes the case where the output from the motor is set to a predetermined value or less and the case where the output from the motor is prohibited.

【0016】こうした本発明の動力装置の制御方法にお
いて、操作者により所定の緊急出力操作がなされたと
き、前記始動時における制限に拘わらず、前記二次電池
からの電力を用いて前記電動機から前記駆動軸へ動力が
出力されるよう制御するものとすることもできる。こう
すれば、始動直後に装置から動力を出力することができ
る。ここで、「所定の緊急出力操作」は、操作者による
如何なる操作であってもよく、始動スイッチにおけるス
イッチ操作であるものとすることもできる。
In the control method of the power unit according to the present invention, when a predetermined emergency output operation is performed by the operator, the electric motor uses the electric power from the secondary battery to generate the electric power from the electric motor regardless of the restriction at the time of starting. Control may be performed so that power is output to the drive shaft. In this case, power can be output from the device immediately after starting. Here, the “predetermined emergency output operation” may be any operation by the operator, and may be a switch operation of a start switch.

【0017】この態様の本発明の動力装置の制御方法に
おいて、前記所定の緊急出力操作の他に操作者により特
定の操作がなされたときに前記二次電池からの電力を用
いて前記電動機から前記駆動軸へ動力が出力されるよう
制御するものとすることもできる。こうすれば、始動直
後の動力の出力を操作者の確認の上で行なうことができ
る。ここで、「特定の操作」は、操作者による如何なる
操作であってもよく、要求出力を略値0とする操作であ
るものとすることもできる。特定の操作を要求出力を略
値0とする操作とすれば、始動直後に動力を出力する際
に略値0の動力の出力から行なうことができる。この結
果、急に大きな動力が装置から出力されるのを防止する
ことができる。
In the control method of the power plant according to the aspect of the present invention, when a specific operation is performed by an operator in addition to the predetermined emergency output operation, the electric motor uses the electric power from the secondary battery to generate the power from the electric motor. Control may be performed so that power is output to the drive shaft. In this case, the output of the power immediately after the start can be performed after confirmation by the operator. Here, the “specific operation” may be any operation by the operator, and may be an operation of setting the required output to a substantially zero value. If the specific operation is an operation for setting the required output to a value substantially equal to 0, the output of the power immediately after the start can be performed from the output of the power having a value of approximately 0. As a result, it is possible to prevent suddenly large power from being output from the device.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
動力装置20を搭載した自動車の構成の概略を示す構成
図である。実施例の動力装置20は、図示するように、
動力源としての燃料電池32を有する燃料電池システム
30と、充放電可能な二次電池52を有する二次電池シ
ステム50と、燃料電池32からの電力や二次電池52
からの電力により駆動するモータ60と、モータ60の
回転軸61と駆動軸73とに接続されて回転数を変速す
る変速機70と、装置全体をコントロールする電子制御
ユニット80とを備える。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of an automobile equipped with a power unit 20 according to one embodiment of the present invention. The power unit 20 of the embodiment includes, as shown in FIG.
A fuel cell system 30 having a fuel cell 32 as a power source; a secondary battery system 50 having a chargeable / dischargeable secondary battery 52;
And a transmission 70 connected to a rotating shaft 61 and a driving shaft 73 of the motor 60 to change the rotational speed, and an electronic control unit 80 for controlling the entire apparatus.

【0019】燃料電池32は、例えば固体高分子型燃料
電池として構成されており、水素タンク34から供給さ
れる燃料としての水素と、ブロワ36により供給される
酸素を含有する気体としての空気との供給を受けて電気
化学反応により発電する。燃料電池32の運転は、燃料
電池用電子制御ユニット(以下、FCECUという)3
8により制御されている。FCECU38は、図示しな
いが、CPUを中心としたマイクロプロセッサとして構
成されており、処理プログラムを記憶するROMやデー
タを一時的に記憶するRAM,入出力ポートなどを備え
ている。FCECU38には、燃料電池32に取り付け
られた温度センサ39からの燃料電池の温度や燃料電池
32の出力端子間に取り付けられた電圧計40からの端
子間電圧,燃料電池32からの電力ラインに設けられた
電流計42からの出力電流,水素タンク34に設けられ
た圧力センサ48からの水素タンク内の圧力などが入力
ポートを介して入力されている。また、FCECU38
からは、ブロワ36への駆動信号や水素タンク34の供
給口に取り付けられたバルブ44の開度を調節するアク
チュエータ46への駆動信号などが出力ポートを介して
出力されている。なお、図示しないが、FCECU38
には、燃料電池32に取り付けられた他のセンサ、例え
ば、燃料電池32の水素供給流路や空気供給流路への供
給ガス圧や排気ガス圧を検出するガス圧センサや燃料電
池32の冷却系統の冷却媒体の温度を検出する温度セン
サ,冷却媒体の流量を検出する流量センサなどからの信
号も入力されており、また、FCECU38からは冷却
系統のポンプなどの駆動機器に対する駆動信号も出力さ
れている。また、FCECU38は、電子制御ユニット
80に通信ラインにより接続されており、電子制御ユニ
ット80と通信によりデータの授受ができるようになっ
ている。
The fuel cell 32 is constituted, for example, as a polymer electrolyte fuel cell. The fuel cell 32 is composed of hydrogen as a fuel supplied from a hydrogen tank 34 and air as a gas containing oxygen supplied by a blower 36. It receives power and generates electricity by an electrochemical reaction. The operation of the fuel cell 32 is performed by a fuel cell electronic control unit (hereinafter referred to as FC ECU) 3.
8. Although not shown, the FCECU 38 is configured as a microprocessor mainly including a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and the like. The FCECU 38 is provided on a temperature of the fuel cell from a temperature sensor 39 attached to the fuel cell 32, a terminal voltage from a voltmeter 40 attached between output terminals of the fuel cell 32, and a power line from the fuel cell 32. The output current from the ammeter 42 and the pressure in the hydrogen tank from the pressure sensor 48 provided in the hydrogen tank 34 are input via the input port. Also, FC ECU 38
A drive signal to the blower 36 and a drive signal to the actuator 46 for adjusting the opening of the valve 44 attached to the supply port of the hydrogen tank 34 are output from the output port. Although not shown, the FC ECU 38
Other sensors attached to the fuel cell 32, such as a gas pressure sensor for detecting a supply gas pressure and an exhaust gas pressure to a hydrogen supply flow path and an air supply flow path of the fuel cell 32, and cooling of the fuel cell 32 Signals from a temperature sensor for detecting the temperature of the cooling medium in the system, a flow sensor for detecting the flow rate of the cooling medium, and the like are also input. In addition, a drive signal for driving equipment such as a pump in the cooling system is also output from the FCECU 38. ing. Further, the FCECU 38 is connected to the electronic control unit 80 by a communication line, and can exchange data with the electronic control unit 80 by communication.

【0020】二次電池52は、例えば水素リチウム系の
二次電池として構成されており、バッテリ電子制御ユニ
ット(以下、バッテリECUという)54により状態の
管理や充放電が制御されている。バッテリECU54
は、図示しないが、CPUを中心としたマイクロプロセ
ッサとして構成されており、処理プログラムを記憶する
ROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポー
トなどを備えている。バッテリECU54には、二次電
池52の状態を検出するセンサ、例えば二次電池52の
温度を検出する温度センサや二次電池52の残容量を検
出する残容量センサ(以下、SOCセンサという)など
からの検出信号や二次電池52の出力端子に取り付けら
れた電圧計56からの端子間電圧や電流計58からの充
放電電流などが入力ポートを介して入力されている。ま
た、バッテリECU54からは、二次電池52の端子間
電圧を調節して充放電を切り換え可能な充放電調節回路
68への駆動信号などが出力ポートを介して出力されて
いる。また、バッテリECU54は、電子制御ユニット
80に通信ラインにより接続されており、電子制御ユニ
ット80と通信によりデータの授受ができるようになっ
ている。
The secondary battery 52 is configured as, for example, a lithium hydrogen-based secondary battery, and its state management and charge / discharge are controlled by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 54. Battery ECU 54
Although not shown, is configured as a microprocessor centering on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and the like. The battery ECU 54 includes a sensor for detecting the state of the secondary battery 52, for example, a temperature sensor for detecting the temperature of the secondary battery 52, a remaining capacity sensor for detecting the remaining capacity of the secondary battery 52 (hereinafter referred to as an SOC sensor), and the like. , A voltage between terminals from a voltmeter 56 attached to an output terminal of the secondary battery 52, a charge / discharge current from an ammeter 58, and the like are input through an input port. The battery ECU 54 outputs, via an output port, a drive signal and the like to a charge / discharge adjusting circuit 68 capable of switching between charge and discharge by adjusting the voltage between terminals of the secondary battery 52. The battery ECU 54 is connected to the electronic control unit 80 via a communication line, and can exchange data with the electronic control unit 80 by communication.

【0021】モータ60は、例えば発電機として動作可
能な同期電動発電機として構成されており、インバータ
62によるPWM制御により印加される擬似的な三相交
流により駆動する。インバータ62は、燃料電池32か
らの出力を調節する出力調節回路66を介して燃料電池
32の出力端子に接続されると共に充放電調節回路68
を介して二次電池52の出力端子に接続されている。し
たがって、モータ60は、出力調節回路66と充放電調
節回路68との接続状態により、燃料電池32からの出
力だけで駆動するモード、二次電池52からの出力だけ
で駆動するモード、燃料電池32と二次電池52の両方
からの出力で駆動するモードなど種々のモードで駆動で
きるようになっている。なお、この他、モードとして
は、燃料電池32からの出力でモータ60を駆動しなが
らバッテリECU54を充電するモードやモータ60に
より回生された電力により二次電池52を充電するモー
ドなどもある。モータ60の運転、即ちインバータ62
のスイッチング素子のスイッチ制御は、モータ用電子制
御ユニット(以下、モータECUという)64により行
なわれている。モータECU64は、FCECU38や
バッテリECU54と同様に、CPUを中心としたマイ
クロプロセッサとして構成されており、処理プログラム
を記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,
入出力ポートを備える。モータECU64には、インバ
ータ62のu,v,wの各相に設けられた電流センサか
らの印加電流やモータ60の回転軸61に設けられたレ
ゾルバからのレゾルバ信号,モータ60に取り付けられ
た温度センサからのモータ60の温度などが入力ポート
を介して入力されている。また、モータECU64から
は、インバータ62のスイッチング素子のスイッチング
のための制御信号などが出力ポートを介して出力されて
いる。モータECU64も電子制御ユニット80に通信
ラインにより接続されており、電子制御ユニット80と
通信によりデータの授受ができるようになっている。
The motor 60 is configured as, for example, a synchronous motor generator operable as a generator, and is driven by a pseudo three-phase AC applied by PWM control by an inverter 62. The inverter 62 is connected to an output terminal of the fuel cell 32 via an output adjusting circuit 66 for adjusting the output from the fuel cell 32, and is connected to a charge / discharge adjusting circuit 68.
Is connected to the output terminal of the secondary battery 52 via the. Therefore, depending on the connection state between the output control circuit 66 and the charge / discharge control circuit 68, the motor 60 is driven by only the output from the fuel cell 32, is driven by only the output from the secondary battery 52, It can be driven in various modes, such as a mode driven by the output from both the secondary battery 52 and the secondary battery 52. Other modes include a mode in which the battery ECU 54 is charged while the motor 60 is driven by the output from the fuel cell 32, and a mode in which the secondary battery 52 is charged with electric power regenerated by the motor 60. Operation of the motor 60, that is, the inverter 62
Is controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 64. The motor ECU 64 is configured as a microprocessor centered on a CPU, like the FCECU 38 and the battery ECU 54, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data,
It has an input / output port. The motor ECU 64 includes an applied current from a current sensor provided in each of u, v, and w phases of the inverter 62, a resolver signal from a resolver provided on the rotating shaft 61 of the motor 60, and a temperature attached to the motor 60. The temperature of the motor 60 from the sensor and the like are input via the input port. Further, a control signal for switching the switching element of the inverter 62 and the like are output from the motor ECU 64 via an output port. The motor ECU 64 is also connected to the electronic control unit 80 by a communication line, and can exchange data with the electronic control unit 80 by communication.

【0022】変速機70は、例えば複数のプラネタリギ
ヤを用いて多段に変速するギヤ変速機と変速段を切り換
えるクラッチやブレーキのアクチュエータを駆動する油
圧回路を備える油圧装置とを備えるオートマチックトラ
ンスミッションとして構成されており、変速段の切り換
え動作などは変速機用電子制御ユニット(以下、変速機
ECUという)72によって制御されている。変速機E
CU72は、電子制御ユニット80に通信ラインにより
接続されており、電子制御ユニット80と通信によりデ
ータの授受ができるようになっている。なお、変速機7
0の出力軸である駆動軸73は、デファレンシャルギヤ
74を介して駆動輪76,78に接続されており、変速
機70により変速され駆動軸73に出力された動力は、
最終的には駆動輪76,78に出力されるようになって
いる。
The transmission 70 is configured as an automatic transmission including, for example, a gear transmission that shifts in multiple stages using a plurality of planetary gears, and a hydraulic device that includes a hydraulic circuit that drives a clutch or brake actuator that switches the shift speed. The operation of shifting gears is controlled by a transmission electronic control unit (hereinafter referred to as a transmission ECU) 72. Transmission E
The CU 72 is connected to the electronic control unit 80 by a communication line, and can exchange data with the electronic control unit 80 by communication. The transmission 7
A drive shaft 73, which is an output shaft of No. 0, is connected to drive wheels 76, 78 via a differential gear 74, and the power output to the drive shaft 73 after being shifted by the transmission 70 is
Eventually, it is output to the drive wheels 76 and 78.

【0023】電子制御ユニット80は、CPU82を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶するROM84やデータを一時的に
記憶するRAM86,入出力ポート(図示せず)を備え
る。電子制御ユニット80には、イグニッションキース
イッチ(IG)88からのイグニッション信号やアクセ
ルペダル90の踏み込み量を検出するアクセルペダルポ
ジションセンサ92からのアクセルペダルポジション,
シフトレバー94のポジションを検出するシフトレバー
ポジションセンサ96からのシフトレバーポジションな
どが入力ポートを介して入力されている。また、電子制
御ユニット80からは、出力調節回路66への駆動信号
や充放電調節回路68への駆動信号,シフトレバー94
をPポジションにロックするPポジションロック装置9
8への駆動信号などが出力ポートを介して出力されてい
る。この他、電子制御ユニット80は、前述したように
通信ラインによりFCECU38やバッテリECU5
4,モータECU64,変速機ECU72に接続されて
おり、各ECUと制御信号やデータの授受ができるよう
になっている。
The electronic control unit 80 is configured as a microprocessor mainly including a CPU 82, and includes a ROM 84 for storing a processing program, a RAM 86 for temporarily storing data, and an input / output port (not shown). The electronic control unit 80 includes an ignition signal from an ignition key switch (IG) 88 and an accelerator pedal position from an accelerator pedal position sensor 92 for detecting the depression amount of an accelerator pedal 90.
A shift lever position from a shift lever position sensor 96 for detecting the position of the shift lever 94 is input via an input port. A drive signal to the output control circuit 66, a drive signal to the charge / discharge control circuit 68, and a shift lever 94 are sent from the electronic control unit 80.
Position lock device 9 that locks P to the P position
The drive signal to the control unit 8 is output via the output port. In addition, the electronic control unit 80 communicates with the FC ECU 38 and the battery ECU 5 via the communication line as described above.
4, connected to the motor ECU 64 and the transmission ECU 72, so that control signals and data can be exchanged with each ECU.

【0024】次に、こうして構成された実施例の動力装
置20の動作、特に始動時における動作について説明す
る。図2は、実施例の動力装置20の電子制御ユニット
80により実行される始動時処理ルーチンの一例を示す
フローチャートである。このルーチンは、イグニッショ
ンキースイッチ88がオンとされたときに実行される。
Next, the operation of the power unit 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation at the time of starting will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a startup processing routine executed by the electronic control unit 80 of the power plant 20 according to the embodiment. This routine is executed when the ignition key switch 88 is turned on.

【0025】始動時処理ルーチンが実行されると、電子
制御ユニット80のCPU82は、まず、燃料電池32
や二次電池52の状態を入力する処理を実行する(ステ
ップS100)。具体的には、FCECU38との通信
により温度センサ39により検出される燃料電池32の
温度や圧力センサ48により検出される水素タンク34
の圧力,燃料電池32の冷却系統の冷却媒体の温度など
を燃料電池32の状態として入力すると共にバッテリE
CU54との通信により二次電池52の温度や残容量
(SOC)を入力する処理を実行するのである。
When the start-time processing routine is executed, the CPU 82 of the electronic control unit 80 first
And a process of inputting the state of the secondary battery 52 (step S100). Specifically, the temperature of the fuel cell 32 detected by the temperature sensor 39 in communication with the FC ECU 38 and the hydrogen tank 34 detected by the pressure sensor 48
Of the fuel cell 32, the temperature of the cooling medium of the cooling system of the fuel cell 32, etc.
The process of inputting the temperature and the remaining capacity (SOC) of the secondary battery 52 by communicating with the CU 54 is executed.

【0026】燃料電池32や二次電池52の状態を入力
すると、燃料電池32の状態が発電可能な状態にあるか
否かを判定する処理を実行する(ステップS102)。
発電可能か否かは、例えば燃料電池32が運転可能な温
度であるか否かの判断や、水素タンク34に蓄えられて
いる水素の残量に基づく判断により行なうことができ
る。燃料電池32が発電可能な状態であると判断される
と、アクセルペダル90の踏み込み量としてのアクセル
開度θに応じた出力となるよう燃料電池32の運転を制
御し(ステップS104)、過渡応答のために二次電池
52を制御して(ステップS106)、アクセル開度θ
に応じた出力となるようモータ60を駆動制御して(ス
テップS108)、本ルーチンを終了する。燃料電池3
2の制御は、具体的には、FCECU38に制御信号を
通信により出力して、アクセル開度θに応じた出力が燃
料電池32から出力されるように、バルブ44のアクチ
ュエータ46を駆動制御して水素タンク34からの水素
の供給を調節すると共にブロワ36からの空気の供給量
を調節する等により行なわれる。なお、燃料電池32か
らの出力は、アクセル開度θだけでなく二次電池52の
SOCによっても制御される。例えば、図3に例示する
ように、燃料電池32の発電量をアクセル開度θと二次
電池52のSOCの状態に応じて定めるものとしてもよ
い。図3中、「SOC極少」は例えば5%以内であり、
「SOC少」は通常の許容範囲未満の状態のときとして
考えることができる。過渡応答としての二次電池52の
制御は、燃料電池32からの出力がアクセル開度θに応
じたものとなるまでの過渡時の制御であり、燃料電池3
2からの実際の出力とアクセル開度θに応じた出力との
偏差を二次電池52の充放電により調節することにより
行なわれる。具体的には、燃料電池32からの実際の出
力とアクセル開度θに応じた出力との偏差を計算し、そ
の偏差に基づいて充放電調節回路68により二次電池5
2の端子間電圧を調節するよう制御信号をバッテリEC
U54に通信することにより行なうのである。また、モ
ータ60の制御は、アクセル開度θと駆動軸73の回転
数と回転軸61の回転数とから要求トルクを計算し、要
求トルクがモータ60から出力されるようインバータ6
2のスイッチング素子をスイッチングするよう制御信号
をモータECU64に通信することにより行なわれる。
When the state of the fuel cell 32 or the secondary battery 52 is input, a process for determining whether or not the state of the fuel cell 32 is in a state capable of generating power is executed (step S102).
Whether or not the power can be generated can be determined by, for example, determining whether or not the temperature of the fuel cell 32 is operable or determining based on the remaining amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 34. If it is determined that the fuel cell 32 is in a state where power can be generated, the operation of the fuel cell 32 is controlled so as to obtain an output corresponding to the accelerator opening θ as the depression amount of the accelerator pedal 90 (step S104), and the transient response The secondary battery 52 is controlled (step S106), and the accelerator opening θ
The drive of the motor 60 is controlled so as to obtain an output corresponding to the above (Step S108), and this routine ends. Fuel cell 3
Specifically, in the control of 2, the control signal is output to the FCECU 38 through communication, and the drive of the actuator 46 of the valve 44 is controlled so that the output corresponding to the accelerator opening θ is output from the fuel cell 32. The adjustment is performed by adjusting the supply of hydrogen from the hydrogen tank 34 and the amount of air supplied from the blower 36. The output from the fuel cell 32 is controlled not only by the accelerator opening θ, but also by the SOC of the secondary battery 52. For example, as illustrated in FIG. 3, the power generation amount of the fuel cell 32 may be determined according to the accelerator opening θ and the state of the SOC of the secondary battery 52. In FIG. 3, “SOC minimum” is, for example, within 5%,
"Small SOC" can be considered as a state where the state is less than a normal allowable range. The control of the secondary battery 52 as a transient response is a control in a transient state until the output from the fuel cell 32 becomes a value corresponding to the accelerator opening θ, and the fuel cell 3
This is performed by adjusting the deviation between the actual output from the secondary battery 2 and the output according to the accelerator opening θ by charging and discharging the secondary battery 52. Specifically, a deviation between an actual output from the fuel cell 32 and an output according to the accelerator opening θ is calculated, and the charging / discharging control circuit 68 calculates the deviation based on the deviation.
Control signal to adjust the voltage between terminals
This is done by communicating with U54. The motor 60 is controlled by calculating a required torque from the accelerator opening θ, the number of rotations of the drive shaft 73 and the number of rotations of the rotation shaft 61, and controlling the inverter 6 to output the required torque from the motor 60.
The control signal is transmitted to the motor ECU 64 so as to switch the second switching element.

【0027】一方、ステップS102で燃料電池32が
発電不可の状態であると判断されると、二次電池52の
SOCが所定値以上であるか否かを判定すると共にイグ
ニッションキースイッチ88がSTART位置に操作さ
れたか否かを判定する(ステップS110)。ここで、
所定値は、モータ60を所定時間(例えば、10秒や2
0秒など)だけ駆動可能な容量として設定されるもので
あり、二次電池52の性能などにより具体的な数値が求
められる。イグニッションキースイッチ88は、実施例
ではオフ位置とオン位置とSTART位置とを有し、こ
こでのSTART位置への操作は、運転者によるモータ
60の迅速な駆動の意思表示として用いられる。
On the other hand, if it is determined in step S102 that the fuel cell 32 is in a state where power cannot be generated, it is determined whether or not the SOC of the secondary battery 52 is equal to or greater than a predetermined value, and the ignition key switch 88 is moved to the START position. Is determined (step S110). here,
The predetermined value is determined by setting the motor 60 for a predetermined time (for example, 10 seconds or 2 seconds).
(For example, 0 seconds), and a specific numerical value is determined based on the performance of the secondary battery 52 and the like. In the embodiment, the ignition key switch 88 has an OFF position, an ON position, and a START position, and the operation to the START position is used as an indication of a driver's intention to drive the motor 60 quickly.

【0028】二次電池52のSOCが所定値未満のとき
には、運転者によるモータ60の迅速な駆動の意思表示
がなされていても駆動源力が不足していると判断し、S
OCが所定値以上であってもイグニッションキースイッ
チ88がSTART位置に操作されていないときには、
運転者によるモータ60の迅速な駆動の意思表示がない
と判断して、モータ60の駆動を禁止すると共に(ステ
ップS114)、シフトレバー94をPポジションにロ
ックする処理を実行する(ステップS116)。具体的
には、モータECU64にモータ60の駆動禁止の制御
信号を通信してモータ60の駆動を禁止し、Pポジショ
ンロック装置98に駆動信号を出力してシフトレバー9
4をPポジションにロックするのである。そして、燃料
電池32が発電可能な状態になるのを待ち(ステップS
118,S120)、アクセル開度θが一旦値0にされ
たのを確認した後に(ステップS122,S124)、
ステップS104以降の処理を実行する。ここで、アク
セル開度θが一旦値0にされるのを確認するのは、急に
大きなトルクがモータ60から出力されるのを防止する
ためである。図4に二次電池52のSOCが所定値未満
のときやSOCが所定値以上であってもイグニッション
キースイッチ88がSTART位置に操作されていない
ときの状態の一例をタイムチャートとして示す。図示す
るように、イグニッションキースイッチ88がオンとさ
れアクセルペダル90が踏み込まれても、燃料電池32
が発電可能な状態になる時間t1までモータトルクは出
力されない。燃料電池32が発電可能な状態となった時
間t1以降でもアクセル開度θが一旦値0とされる時間
t2までモータトルクは出力されない。時間t2以降は
アクセル開度θに応じたモータトルクが出力される。
When the SOC of the secondary battery 52 is less than the predetermined value, it is determined that the driving source power is insufficient even if the driver indicates that the motor 60 is to be driven promptly.
If the ignition key switch 88 is not operated to the START position even if the OC is equal to or more than the predetermined value,
When it is determined that the driver does not indicate that the driver intends to drive the motor 60 quickly, the driving of the motor 60 is prohibited (step S114), and a process of locking the shift lever 94 to the P position is executed (step S116). Specifically, a control signal for prohibiting driving of the motor 60 is communicated to the motor ECU 64 to prohibit driving of the motor 60, and a driving signal is output to the P position lock device 98 to output the shift lever 9
4 is locked in the P position. Then, it waits for the fuel cell 32 to be in a state capable of generating power (step S
118, S120), after confirming that the accelerator opening θ is once set to the value 0 (steps S122, S124),
The processing after step S104 is executed. Here, the reason why the accelerator opening θ is temporarily set to the value 0 is to prevent suddenly large torque from being output from the motor 60. FIG. 4 is a time chart showing an example of a state when the SOC of the secondary battery 52 is less than a predetermined value or when the ignition key switch 88 is not operated to the START position even when the SOC is equal to or more than the predetermined value. As shown, even if the ignition key switch 88 is turned on and the accelerator pedal 90 is depressed, the fuel cell 32
No motor torque is output until time t1 at which the power generation becomes possible. Even after the time t1 at which the fuel cell 32 becomes capable of generating power, the motor torque is not output until the time t2 when the accelerator opening θ is once set to the value 0. After the time t2, a motor torque corresponding to the accelerator opening θ is output.

【0029】二次電池52のSOCが所定値以上でイグ
ニッションキースイッチ88がSTART位置に操作さ
れたときには、運転者によるモータ60の迅速な駆動の
意思表示がなされたと判断し、アクセル開度θが一旦値
0にされたのを確認した後に(ステップS126,S1
28)、アクセル開度θに応じたモータ60の駆動制御
を実行する(ステップS130)。ここのアクセル開度
θが一旦値0にされる確認も、急に大きなトルクがモー
タ60から出力されるのを防止するためである。そし
て、ステップS118以降の処理、即ち燃料電池32が
発電可能な状態になるのを待つと共にアクセル開度θが
一旦値0にされるのを確認した後にステップS104以
降の処理を行なう。
When the ignition key switch 88 is operated to the START position when the SOC of the secondary battery 52 is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the driver has indicated that the driver intends to quickly drive the motor 60, and the accelerator opening θ is reduced. After confirming that the value is once set to 0 (steps S126, S1
28), the drive control of the motor 60 according to the accelerator opening θ is executed (step S130). The confirmation that the accelerator opening θ is once set to the value 0 is also to prevent a suddenly large torque from being output from the motor 60. Then, the process after step S118, that is, the process waits for the fuel cell 32 to be in a state capable of generating electric power, and after confirming that the accelerator opening θ is once set to the value 0, performs the process after step S104.

【0030】以上説明した実施例の動力装置20によれ
ば、燃料電池32が発電可能な状態にないときには、モ
ータ60からの出力を禁止することができる。しかも、
モータ60からの出力の禁止が解除されても、一旦アク
セル開度θが値0にされるまではモータ60から出力さ
れないから、予期しない大きなトルクがモータ60から
急に出力されるのを防止することができる。また、実施
例の動力装置20によれば、イグニッションキースイッ
チ88をSTART位置に操作することにより、燃料電
池32が発電不可の状態でも二次電池52からの電力を
用いてモータ60を駆動することができる。このとき
も、一旦アクセル開度θが値0にされるまではモータ6
0から出力されないから、予期しない大きなトルクがモ
ータ60から急に出力されるのを防止することができ
る。もとより、燃料電池32が発電可能な状態のときに
は、アクセル開度θに応じた出力を燃料電池32で発電
することができると共に二次電池52により過渡応答を
調節することができ、モータ60からアクセル開度θに
応じたトルクを出力することができる。
According to the power unit 20 of the embodiment described above, the output from the motor 60 can be prohibited when the fuel cell 32 is not in a state capable of generating power. Moreover,
Even if the prohibition of the output from the motor 60 is released, the motor 60 does not output until the accelerator opening θ is once set to the value 0, so that unexpected large torque is prevented from being suddenly output from the motor 60. be able to. Further, according to the power unit 20 of the embodiment, by operating the ignition key switch 88 to the START position, the motor 60 can be driven by using the electric power from the secondary battery 52 even when the fuel cell 32 cannot generate power. Can be. Also at this time, until the accelerator opening θ is once set to the value 0, the motor 6
Since it is not output from 0, unexpected large torque can be prevented from being suddenly output from the motor 60. Of course, when the fuel cell 32 is in a state where power can be generated, an output corresponding to the accelerator opening θ can be generated by the fuel cell 32 and the transient response can be adjusted by the secondary battery 52. It is possible to output a torque corresponding to the opening degree θ.

【0031】実施例の動力装置20では、モータ60か
らの出力の禁止が解除されるときに、一旦アクセル開度
θが値0にされるまではモータ60から出力しないもの
としたが、アクセル開度θが所定の値未満であればモー
タから出力するものとしたり、アクセル開度θによる制
限を行なわないものとしても差し支えない。また、実施
例の動力装置20では、二次電池52のSOCが所定値
以上でイグニッションキースイッチ88がSTART位
置に操作されたときでもアクセル開度θが一旦値0にさ
れるまでモータ60から出力されないものとしたが、イ
グニッションキースイッチ88がSTART位置に操作
されれば、直ちにモータ60からアクセル開度θに応じ
たトルクを出力するものとしてもよい。
In the power unit 20 of the embodiment, when the prohibition of the output from the motor 60 is released, the output from the motor 60 is not output until the accelerator opening θ is once set to the value 0. If the degree θ is less than the predetermined value, the motor may output the signal, or the restriction by the accelerator opening θ may not be performed. Further, in the power unit 20 of the embodiment, even when the SOC of the secondary battery 52 is equal to or more than the predetermined value and the ignition key switch 88 is operated to the START position, the output from the motor 60 is output until the accelerator opening degree θ is once set to the value 0. However, if the ignition key switch 88 is operated to the START position, the motor 60 may immediately output a torque corresponding to the accelerator opening θ.

【0032】実施例の動力装置20では、燃料電池32
へ供給される水素は水素タンク34に蓄えられるものと
したが、水素タンク34に代えてメタノールなどの炭化
水素系の燃料を水を用いて水素リッチガスに改質する改
質器を備えるものとしてもよい。この場合、燃料電池3
2が発電可能であるか否かの判断に改質器の状態を考慮
するものとすることができる。即ち改質器が作動する状
態にあるか否かの判断を燃料電池32が発電可能か否か
の判断の一要因とするのである。
In the power unit 20 of the embodiment, the fuel cell 32
Although the hydrogen supplied to the hydrogen tank is stored in the hydrogen tank 34, the hydrogen tank 34 may be replaced with a reformer for reforming a hydrocarbon fuel such as methanol into a hydrogen-rich gas using water. Good. In this case, the fuel cell 3
The state of the reformer can be considered in determining whether or not the fuel cell 2 can generate power. That is, the determination as to whether or not the reformer is in operation is used as one factor in determining whether or not the fuel cell 32 can generate power.

【0033】実施例の動力装置20では、燃料電池32
が発電不可の状態のときには、モータ60の駆動を禁止
すると共にPポジションロック装置98によりシフトレ
バー94をPポジションにロックするものとしたが、シ
フトレバー94がNポジションのときにはNポジション
にロックするものとしてもよい。
In the power unit 20 of the embodiment, the fuel cell 32
When the power generation is not possible, the driving of the motor 60 is prohibited, and the shift lever 94 is locked at the P position by the P position lock device 98. However, when the shift lever 94 is at the N position, the shift lever 94 is locked at the N position. It may be.

【0034】実施例の動力装置20では、二次電池52
のSOCが所定値以上であり、イグニッションキースイ
ッチ88がSTART位置に操作されたときに、燃料電
池32が発電不可の状態であってもアクセル開度θに応
じた出力となるようモータ60を駆動するものとした
が、イグニッションキースイッチ88の操作以外の如何
なる操作がなされたときにアクセル開度に応じた出力と
なるようモータ60を駆動するものとしてもよい。
In the power unit 20 of the embodiment, the secondary battery 52
When the ignition key switch 88 is operated to the START position when the SOC of the fuel cell 32 is equal to or more than the predetermined value, the motor 60 is driven so that the output is in accordance with the accelerator opening θ even when the fuel cell 32 is in a state where power generation is not possible. However, when any operation other than the operation of the ignition key switch 88 is performed, the motor 60 may be driven so as to output an output corresponding to the accelerator opening.

【0035】実施例の動力装置20では、自動車に搭載
するものとして説明したが、自動車以外の車両や船舶,
航空機など種々の移動体や非移動体に搭載されるものと
してもよい。
Although the power unit 20 of the embodiment has been described as being mounted on an automobile, the power unit 20 may be mounted on a vehicle other than an automobile, a ship, or the like.
It may be mounted on various moving objects and non-moving objects such as aircraft.

【0036】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
The embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments may be made without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be carried out.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例である動力装置20を搭載
した自動車の構成の概略を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an automobile equipped with a power unit 20 according to an embodiment of the present invention.

【図2】 実施例の動力装置20の電子制御ユニット8
0により実行される始動時処理ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。
FIG. 2 is an electronic control unit 8 of the power unit 20 according to the embodiment.
9 is a flowchart illustrating an example of a start-time processing routine executed by a routine 0;

【図3】 燃料電池32の発電量とアクセル開度θと二
次電池52のSOCとの関係を例示する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a relationship among a power generation amount of a fuel cell 32, an accelerator opening θ, and an SOC of a secondary battery 52.

【図4】 二次電池52のSOCが所定値未満のときや
SOCが所定値以上であってもイグニッションキースイ
ッチ88がSTART位置に操作されていないときのタ
イムチャートの一例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a time chart when the SOC of the secondary battery 52 is less than a predetermined value or when the ignition key switch 88 is not operated to the START position even when the SOC is more than the predetermined value. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 動力装置、30 燃料電池システム、32 燃料
電池、34 水素タンク、36 ブロワ、38 FCE
CU、39 温度センサ、40 電圧計、42電流計、
44 バルブ、46 アクチュエータ、48 圧力セン
サ、50 二次電池システム、52 二次電池、54
バッテリECU、56 電圧計、58電流計、60 モ
ータ、62 インバータ、64 モータECU、66
出力調節回路、68 充放電調節回路、70 変速機、
72 変速機ECU、73駆動軸、74 デファレンシ
ャルギヤ、76,78 駆動輪、80 電子制御ユニッ
ト、82 CPU、84 ROM、86 RAM、88
イグニッションキースイッチ、90 アクセルペダ
ル、92 アクセルペダルポジションセンサ、94 シ
フトレバー、96 シフトレバーポジションセンサ、9
8 Pポジションロック装置。
Reference Signs List 20 power unit, 30 fuel cell system, 32 fuel cell, 34 hydrogen tank, 36 blower, 38 FCE
CU, 39 temperature sensor, 40 voltmeter, 42 ammeter,
44 valve, 46 actuator, 48 pressure sensor, 50 secondary battery system, 52 secondary battery, 54
Battery ECU, 56 Voltmeter, 58 Ammeter, 60 Motor, 62 Inverter, 64 Motor ECU, 66
Output control circuit, 68 charge / discharge control circuit, 70 transmission,
72 transmission ECU, 73 drive shaft, 74 differential gear, 76, 78 drive wheels, 80 electronic control unit, 82 CPU, 84 ROM, 86 RAM, 88
Ignition key switch, 90 accelerator pedal, 92 accelerator pedal position sensor, 94 shift lever, 96 shift lever position sensor, 9
8 P position lock device.

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Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料電池と、二次電池と、該燃料電池ま
たは該二次電池からの電力を用いて駆動軸に動力を出力
可能な電動機とを有する動力装置であって、 前記燃料電池の状態を検出する燃料電池状態検出手段
と、 前記動力装置の始動時に前記燃料電池状態検出手段によ
り検出される燃料電池の状態が所定範囲の運転状態とな
るまで前記電動機による前記駆動軸への動力の出力を制
限する始動時制御手段とを備える動力装置。
1. A power plant comprising: a fuel cell; a secondary battery; and an electric motor capable of outputting power to a drive shaft using electric power from the fuel cell or the secondary battery. Fuel cell state detection means for detecting a state; and a power supply to the drive shaft by the electric motor until the state of the fuel cell detected by the fuel cell state detection means at the time of starting the power unit becomes an operation state within a predetermined range. A power plant comprising: start-up control means for limiting output.
【請求項2】 前記制限は、禁止である請求項1記載の
動力装置。
2. The power plant according to claim 1, wherein the restriction is prohibited.
【請求項3】 請求項1または2記載の動力装置であっ
て、 前記駆動軸を直接または間接に固定して該駆動軸の回転
を禁止する駆動軸固定手段を備え、 前記始動時制御手段は、前記駆動軸の回転が禁止される
よう前記駆動軸固定手段を制御する手段である動力装
置。
3. The power plant according to claim 1, further comprising: drive shaft fixing means for directly or indirectly fixing the drive shaft to prohibit rotation of the drive shaft, and wherein the starting control means comprises: And a power unit that controls the drive shaft fixing unit such that rotation of the drive shaft is prohibited.
【請求項4】 前記始動時制御手段は、前記燃料電池状
態検出手段により検出される燃料電池の状態が前記所定
範囲の運転状態となり、かつ、操作者による所定の操作
がなされたとき、前記制限を解除する手段である請求項
1ないし3いずれか記載の動力装置。
4. The start-time control means, when the state of the fuel cell detected by the fuel cell state detection means is in the operating range within the predetermined range, and when a predetermined operation is performed by an operator, the restriction is performed. The power unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the power unit is means for canceling.
【請求項5】 前記所定の操作は、要求出力を略値0と
する操作である請求項4記載の動力装置。
5. The power plant according to claim 4, wherein the predetermined operation is an operation for setting a required output to a substantially zero value.
【請求項6】 操作者により所定の緊急出力操作がなさ
れたとき、前記始動時制御手段による制御に拘わらず、
前記二次電池からの電力を用いて前記電動機による駆動
軸への動力の出力を許可する緊急出力制御手段を備える
請求項1ないし5いずれか記載の動力装置。
6. When a predetermined emergency output operation is performed by an operator, irrespective of the control by the start-time control means,
The power plant according to any one of claims 1 to 5, further comprising emergency output control means for permitting output of power to the drive shaft by the electric motor using electric power from the secondary battery.
【請求項7】 請求項6記載の動力装置であって、 前記二次電池の状態を検出する二次電池状態検出手段を
備え、 前記緊急出力制御手段は、前記二次電池状態検出手段に
より検出された二次電池の状態が所定の状態のときに前
記緊急出力制御を行なう手段である動力装置。
7. The power plant according to claim 6, further comprising: a secondary battery state detection unit that detects a state of the secondary battery, wherein the emergency output control unit detects the secondary battery state by the secondary battery state detection unit. A power unit that performs the emergency output control when the state of the secondary battery is a predetermined state.
【請求項8】 前記所定の緊急出力操作は、始動スイッ
チにおけるスイッチ操作である請求項6または7記載の
動力装置。
8. The power plant according to claim 6, wherein the predetermined emergency output operation is a switch operation of a start switch.
【請求項9】 前記緊急出力制御手段は、前記所定の緊
急出力操作の他に操作者により特定の操作がなされたと
きに前記二次電池からの電力を用いて前記電動機から前
記駆動軸へ動力が出力されるよう制御する手段である請
求項6ないし8いずれか記載の動力装置。
9. The emergency output control means uses a power from the secondary battery to drive power from the electric motor to the drive shaft when a specific operation is performed by an operator in addition to the predetermined emergency output operation. The power plant according to any one of claims 6 to 8, wherein the power unit is a means for controlling output.
【請求項10】 前記特定の操作は、要求出力を略値0
とする操作である請求項9記載の動力装置。
10. The method according to claim 1, wherein the specific operation is performed by setting the required output to a value substantially equal to zero.
The power plant according to claim 9, wherein the operation is:
【請求項11】 燃料電池と、二次電池と、該燃料電池
または該二次電池からの電力を用いて駆動軸に動力を出
力可能な電動機とを有する動力装置の制御方法であっ
て、 始動時に前記燃料電池の状態が所定範囲の運転状態とな
るまで前記電動機による前記駆動軸への動力の出力を制
限する動力装置の制御方法。
11. A method of controlling a power plant including a fuel cell, a secondary battery, and an electric motor capable of outputting power to a drive shaft using electric power from the fuel cell or the secondary battery, comprising: A method of controlling a power plant, wherein the electric motor restricts the output of power to the drive shaft until the state of the fuel cell reaches an operation state within a predetermined range.
【請求項12】 操作者により所定の緊急出力操作がな
されたとき、前記始動時における制限に拘わらず、前記
二次電池からの電力を用いて前記電動機から前記駆動軸
へ動力が出力されるよう制御する請求項11記載の動力
装置の制御方法。
12. When a predetermined emergency output operation is performed by an operator, power is output from the electric motor to the drive shaft using electric power from the secondary battery, regardless of restrictions at the time of starting. The control method for a power plant according to claim 11, wherein the control is performed.
【請求項13】 前記所定の緊急出力操作の他に操作者
により特定の操作がなされたときに前記二次電池からの
電力を用いて前記電動機から前記駆動軸へ動力が出力さ
れるよう制御する請求項12記載の動力装置の制御方
法。
13. A control is performed such that power is output from the electric motor to the drive shaft using electric power from the secondary battery when a specific operation is performed by an operator in addition to the predetermined emergency output operation. The control method for a power plant according to claim 12.
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