JP4718526B2 - Fuel cell vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池車両に関する。詳しくは、燃料電池で発電された電力により駆動する燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle. Specifically, the present invention relates to a fuel cell vehicle driven by electric power generated by the fuel cell.
近年、自動車の新たな動力源として燃料電池が注目されている。燃料電池を搭載した燃料電池車両は、例えば、反応ガスを化学反応させて発電する燃料電池と、反応ガス流路を介して燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給装置と、燃料電池で発電した電力により車輪を駆動するモータと、これらを制御する制御装置とを備える。 In recent years, fuel cells have attracted attention as a new power source for automobiles. A fuel cell vehicle equipped with a fuel cell includes, for example, a fuel cell that generates a power by chemically reacting a reaction gas, a reaction gas supply device that supplies the reaction gas to the fuel cell via a reaction gas flow path, and a power generation by the fuel cell. A motor for driving the wheels with the generated electric power, and a control device for controlling them.
燃料電池は、例えば、数十個から数百個のセルが積層されたスタック構造である。ここで、各セルは、膜電極構造体(MEA)を一対のセパレータで挟持して構成され、膜電極構造体は、アノード電極(陽極)およびカソード電極(陰極)の2つの電極と、これら電極に挟持された固体高分子電解質膜とで構成される。 The fuel cell has, for example, a stack structure in which several tens to several hundreds of cells are stacked. Here, each cell is configured by sandwiching a membrane electrode structure (MEA) between a pair of separators. The membrane electrode structure includes two electrodes, an anode electrode (anode) and a cathode electrode (cathode), and these electrodes. And a solid polymer electrolyte membrane sandwiched between the two.
この燃料電池のアノード電極に反応ガスとしての水素ガスを供給し、カソード電極に反応ガスとしての酸素を含むエアを供給すると、電気化学反応により発電する。この発電時に生成されるのは、基本的に無害な水だけであるため、環境への影響や利用効率の観点から、燃料電池が注目されている。 When hydrogen gas as a reaction gas is supplied to the anode electrode of the fuel cell and air containing oxygen as a reaction gas is supplied to the cathode electrode, power is generated by an electrochemical reaction. Since only harmless water is generated at the time of power generation, fuel cells are attracting attention from the viewpoint of environmental impact and utilization efficiency.
以上の燃料電池車両では、燃料電池で発電した電力により、直接、モータを駆動するとともに、燃料電池で発電した電力をバッテリやコンデンサなどの蓄電装置に蓄電しておき、燃料電池で発電できない場合には、蓄電装置の電力でモータを駆動することも行われる。 In the fuel cell vehicle described above, when the electric power generated by the fuel cell directly drives the motor, and the electric power generated by the fuel cell is stored in a power storage device such as a battery or a capacitor and cannot be generated by the fuel cell. The motor is also driven by the electric power of the power storage device.
ところで、このような燃料電池車両では、イグニッションをオンにすると燃料電池の起動が開始し、この燃料電池の起動が完了した後に燃料電池の発電が開始される。ここで、燃料電池の起動では、例えば、アノード電極側に滞留したガスを新規に供給された水素ガスで置換する所謂OCVチェックが行われるため、起動が完了するまでに時間がかかる場合がある。そこで、燃料電池の起動が完了するまではバッテリからの電力によりモータを駆動して走行し、燃料電池の起動が完了した後は、燃料電池で発電される電力でモータを駆動して走行することとしている。 By the way, in such a fuel cell vehicle, when the ignition is turned on, the fuel cell starts to be started, and after the start of the fuel cell is completed, the power generation of the fuel cell is started. Here, in starting the fuel cell, for example, since a so-called OCV check is performed in which the gas staying on the anode electrode side is replaced with newly supplied hydrogen gas, it may take time to complete the startup. Therefore, drive the motor with electric power from the battery until the start of the fuel cell is completed, and drive the motor with the electric power generated by the fuel cell after the start of the fuel cell is completed. It is said.
ここで、バッテリからの電力によりモータを駆動する際、燃料電池の発電が完了するまで走行が可能となるように、モータの消費電力を制限する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この手法では、バッテリの残容量からバッテリ走行を開始する時期を決定し、バッテリによる走行を許可した後に、予測された燃料電池の起動時間とバッテリの残容量からモータの消費電力の上限を決定している。
しかしながら、上述のような燃料電池車両では、燃料電池の起動にかかる時間が予測された時間を超えてしまうと、燃料電池の起動が完了するまでにバッテリの残容量が尽きてしまい、車両の走行を停止しなければならない場合があった。特に、上述のOCVチェックでは、燃料電池の開放電圧が所定の閾値を上回るまでガスの置換が行われるため、燃料電池の膜電極が劣化すると、起動にかかる時間にばらつきが生じる場合がある。 However, in the fuel cell vehicle as described above, if the time required for starting the fuel cell exceeds the estimated time, the remaining capacity of the battery is exhausted until the start of the fuel cell is completed, and the vehicle travels. There was a case that had to be stopped. In particular, in the above-described OCV check, gas replacement is performed until the open voltage of the fuel cell exceeds a predetermined threshold value. Therefore, if the membrane electrode of the fuel cell deteriorates, the time required for startup may vary.
図13は、従来例に係る燃料電池車両のタイムチャートであり、燃料電池の起動が完了するまでバッテリによる走行を行った場合におけるバッテリの残容量の変化を示すタイムチャートである。より具体的には、図13は、燃料電池の起動完了予測時刻をtcとし、実際の起動完了時刻がtc´であった場合におけるバッテリの残容量の変化を示すタイムチャートである。 FIG. 13 is a time chart of the fuel cell vehicle according to the conventional example, and is a time chart showing a change in the remaining capacity of the battery when traveling by the battery is performed until the start of the fuel cell is completed. More specifically, FIG. 13 is a time chart showing a change in the remaining capacity of the battery when the estimated activation completion time of the fuel cell is tc and the actual activation completion time is tc ′.
時刻t0において、イグニッションがオンにされ、この時刻t0からtc´までの期間では、燃料電池の起動が行われる。この燃料電池起動期間では、バッテリのコンタクタを接続して補機類を動作させ、水素ガスおよびエアを燃料電池に供給する。 At time t0, the ignition is turned on, and the fuel cell is activated during the period from time t0 to tc ′. In this fuel cell start-up period, the contactors of the battery are connected to operate the accessories, and hydrogen gas and air are supplied to the fuel cell.
一方、時刻t0において、バッテリによる走行の準備が行われ、時刻t1において、バッテリによる走行が許可され、この時刻t1以降、バッテリの残容量および起動完了予測時刻tcに応じて設定されたモータの消費電力の上限値の下で、バッテリからモータに電力を供給して走行することが可能となる。また、この時刻t1において、運転者によりアクセルペダルが踏まれて、この時刻t1以降、アクセル開度が最大の状態が継続されるものとする。これにより、時刻t1以降、バッテリの残容量が徐々に減少する。 On the other hand, preparation for traveling by the battery is performed at time t0, and traveling by the battery is permitted at time t1, and the consumption of the motor set according to the remaining capacity of the battery and the estimated start completion time tc after this time t1. Under the upper limit value of electric power, it is possible to travel by supplying electric power from the battery to the motor. In addition, at this time t1, the driver depresses the accelerator pedal, and after this time t1, the state where the accelerator opening is maximum is continued. Thereby, the remaining capacity of the battery gradually decreases after time t1.
時刻t2において、燃料電池を起動させるためにエアポンプが駆動される。これにより、時刻t2以降、エアポンプにおける電力の消費分、バッテリの残容量の減少が著しくなる。 At time t2, the air pump is driven to start the fuel cell. As a result, after time t2, the amount of power consumed by the air pump and the remaining capacity of the battery are significantly reduced.
さらに、時刻tcを越えて、上述のモータの消費電力の上限値の下で走行し続けると、時刻tc´において燃料電池の起動が完了する前の時刻t3において、バッテリの残容量が尽きてしまい、バッテリによる走行が停止される。 Furthermore, if the vehicle continues to travel below the upper limit value of the power consumption of the motor above time tc, the remaining battery capacity is exhausted at time t3 before the start of the fuel cell is completed at time tc ′. The travel by the battery is stopped.
本発明は、燃料電池の起動にかかる時間が予測時間を超えた場合であっても、バッテリからの電力による走行を継続できる燃料電池車両を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a fuel cell vehicle that can continue running with electric power from a battery even when the time required for starting the fuel cell exceeds a predicted time.
本発明の燃料電池車両は、燃料電池(例えば、後述の燃料電池10)と、電力を蓄電するバッテリ(例えば、後述のバッテリ3)と、車輪を駆動するモータ(例えば、後述のモータ4)と、を備え、前記燃料電池および前記バッテリからの電力により前記モータを駆動する燃料電池車両(例えば、後述の燃料電池車両1)であって、前記燃料電池の起動が完了するまでの残起動時間を決定する残起動時間決定手段(例えば、後述の残起動時間推定部23)と、当該決定された残起動時間に亘って前記バッテリによる走行が可能か否かを判断し、走行可能である場合には前記バッテリによる走行を許可するバッテリ走行許可判断手段(例えば、後述のバッテリ走行許可判断部24)と、前記バッテリ走行許可判断手段により前記バッテリによる走行が許可された場合には、前記バッテリからの電力で前記モータを駆動するモータ駆動手段(例えば、後述のモータ駆動部22)と、前記バッテリにより実際に走行した時間をバッテリ走行時間とし、当該バッテリ走行時間を計測するバッテリ走行時間計測手段(例えば、後述のバッテリ走行時間計測部251)と、前記バッテリからの電力により走行する場合、前記モータの消費電力を制限するモータ消費電力制限手段(例えば、後述のモータ消費電力制限部25)と、を備え、前記モータ消費電力制限手段は、前記バッテリ走行時間が前記決定された残起動時間以下である場合には、駆動性能を優先して設定された第1の制限値(例えば、後述の第1のバッテリ走行電力制限値)で前記モータの消費電力を制限し、前記バッテリ走行時間が前記決定された残起動時間を超えた場合には、走行可能な時間を優先して設定された前記第1の制限値より小さい第2の制限値(例えば、後述の第2のバッテリ走行電力制限値)で前記モータの消費電力を制限することを特徴とする。
The fuel cell vehicle of the present invention includes a fuel cell (for example, a
この発明によれば、バッテリ走行時間が決定された残起動時間以下である場合には、駆動性能を優先して設定された第1の制限値によりモータの消費電力が制限され、バッテリ走行時間が決定された残起動時間を超えた場合には、走行可能な時間を優先して設定された第1の制限値よりも小さい第2の制限値でモータの消費電力が制限される。これにより、例えば、燃料電池の起動にかかる時間が決定された残起動時間を超えるような異常時であっても、モータの消費電力を制限することで、バッテリ走行を長く継続して行うことができる。また、このようにバッテリ走行の時間を長くすることにより、バッテリ走行を行っている間に燃料電池の起動を完了することができる。 According to this invention, when the battery running time is equal to or less than the determined remaining startup time, the power consumption of the motor is limited by the first limit value set with priority on the driving performance, and the battery running time is When the determined remaining activation time is exceeded, the power consumption of the motor is limited by a second limit value that is smaller than the first limit value set with priority on the travelable time. Thus, for example, even when an abnormality occurs such that the time required for starting the fuel cell exceeds the determined remaining start time, the battery power can be continuously continued for a long time by limiting the power consumption of the motor. it can. In addition, by increasing the battery running time in this way, the start-up of the fuel cell can be completed while the battery is running.
この場合、前記モータ駆動手段は、前記燃料電池の起動が完了した後、前記燃料電池からの電力で前記モータを駆動し、前記モータ消費電力制限手段は、前記燃料電池からの電力により走行する場合、前記第2の制限値による制限を徐々に解除することが好ましい。 In this case, the motor driving means drives the motor with power from the fuel cell after the start of the fuel cell is completed, and the motor power consumption limiting means travels with power from the fuel cell. It is preferable that the restriction by the second restriction value is gradually released.
この発明によれば、第2の制限値による制限を徐々に解除することにより、バッテリによる走行から燃料電池による走行へ移行する際に、モータ消費電力の制限値が急激に変動することにより、トルクが急激に増加するのを防止できる。これにより、バッテリ走行から燃料電池走行へ移行する際におけるドライバビリティを向上させることができる。 According to the present invention, by gradually releasing the restriction based on the second limit value, the limit value of the motor power consumption fluctuates rapidly when shifting from running on the battery to running on the fuel cell. Can be prevented from increasing rapidly. Thereby, the drivability at the time of shifting from battery running to fuel cell running can be improved.
この場合、前記燃料電池の前回の発電停止時から今回の発電開始時までの時間を発電停止時間とし、当該発電停止時間を検出する発電停止時間検出手段をさらに備え、前記残起動時間決定手段は、前記発電停止時間検出手段により検出された発電停止時間に基づいて、前記残起動時間を推定することが好ましい。 In this case, the fuel cell further includes a power generation stop time detecting means for detecting the power generation stop time by setting the time from the previous power generation stop time to the current power generation start time as the power generation stop time. Preferably, the remaining startup time is estimated based on the power generation stop time detected by the power generation stop time detecting means.
この発明によれば、発電停止時間に基づいて燃料電池の残起動時間を決定することにより、燃料電池の起動時における水素置換に要する時間を精度良く決定し、残起動時間を精度良く算出できる。また、残起動時間を精度良く算出することで、第1の制限値と第2の制限値との切り替えを精度良く行うことができる。 According to the present invention, by determining the remaining start time of the fuel cell based on the power generation stop time, it is possible to accurately determine the time required for hydrogen replacement at the start of the fuel cell, and to calculate the remaining start time with high accuracy. Further, by calculating the remaining activation time with high accuracy, switching between the first limit value and the second limit value can be performed with high accuracy.
この場合、前記バッテリ走行許可判断手段は、前記残起動時間決定手段により決定された残起動時間に亘って、前記第1の制限値の消費電力で前記モータを駆動し続けることが可能である場合には、前記バッテリによる走行が可能であると判断することが好ましい。 In this case, the battery travel permission determination means can continue to drive the motor with the power consumption of the first limit value over the remaining start time determined by the remaining start time determination means. It is preferable to determine that the battery can travel.
この発明によれば、残起動時間に亘って、駆動性能を優先して設定された第1の制限値の範囲内でバッテリ走行を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to run the battery within the range of the first limit value set with priority on the driving performance over the remaining startup time.
本発明によれば、これにより、例えば、燃料電池の起動にかかる時間が決定された残起動時間を超えるような異常時であっても、モータの消費電力を制限することで、バッテリ走行を長く継続して行うことができる。また、このようにバッテリ走行の時間を長くすることにより、バッテリ走行を行っている間に燃料電池の起動を完了することができる。燃料電池の起動にかかる時間が予測時間を超えた場合であっても、バッテリからの電力による走行を継続できる。 According to the present invention, this makes it possible to lengthen the battery running by limiting the power consumption of the motor, for example, even when an abnormality occurs such that the time taken for starting the fuel cell exceeds the determined remaining starting time. It can be done continuously. In addition, by increasing the battery running time in this way, the start-up of the fuel cell can be completed while the battery is running. Even when the time required for starting up the fuel cell exceeds the predicted time, it is possible to continue running with electric power from the battery.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る燃料電池車両1のブロック図である。
燃料電池車両1は、車輪を駆動するモータ4と、反応ガスを反応させて発電し、モータ4に電力を供給する燃料電池10と、この燃料電池10に水素ガスやエア(空気)を供給する供給装置2と、燃料電池10で発電した電力を蓄電し、モータ4に電力を供給するバッテリ3と、これらを制御する制御装置20と、を有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of a
The
燃料電池10は、アノード電極(陽極)側に水素ガスが供給され、カソード電極(陰極)側に酸素を含むエアが供給されると、電気化学反応により発電する。
The
供給装置2は、エアポンプ6と、水素タンク7と、水素供給弁8とを備える。エアポンプ6は、図示しないエア供給管を介して燃料電池10と連結され、燃料電池10のカソード電力側にエアを供給する。水素タンク7は、図示しない水素供給管を介して燃料電池10と連結され、燃料電池10のアノード電極側に水素ガスを供給する。水素供給弁8は、水素供給管を開閉することで、水素ガスの供給を開始したり停止したりする。
The
また、供給装置2は、図示しないが、エアポンプ6により供給されたエアを加湿する加湿器や、水素タンクにより供給された水素ガスを循環させるエゼクタや、燃料電池10を冷却する冷却器などを備える。
Although not shown, the
燃料電池10は、電力分配器5を介して、バッテリ3、PDU11、およびダウンバータ12に接続されている。燃料電池10で発電された電力は、バッテリ3、PDU11、およびダウンバータ12に供給される。電力分配器5は、燃料電池10からの出力を必要に応じて分配して、PDU11、バッテリ3、およびダウンバータ12に供給する。PDU11は、電力分配器5から供給された電力を三相交流電力に変換しモータ4に供給しつつ、制御装置20から入力される電力制限値に応じてモータ4における消費電力を制限する。
The
バッテリ3は、燃料電池10で発電した電力を蓄電しておき、燃料電池10の発電が停止している場合や、燃料電池10の出力電圧が低下した場合には、モータ4、およびダウンバータ12に電力を供給する。ダウンバータ12は、燃料電池10およびバッテリ3の出力電圧を、補機を駆動するための電圧、例えば12Vに降圧する。
The battery 3 stores the electric power generated by the
また、燃料電池10およびバッテリ3は、それぞれ、燃料電池コンタクタ14およびバッテリコンタクタ15を介して電力分配器5に接続されている。
The
上述の燃料電池10、供給装置2、バッテリ3、モータ4、電力分配器5、PDU11、ダウンバータ12、燃料電池コンタクタ14、およびバッテリコンタクタ15は、制御装置20に接続される。
The
制御装置20は、燃料電池起動部21と、モータ駆動手段としてのモータ駆動部22と、残起動時間決定手段としての残起動時間推定部23と、バッテリ走行許可判断手段としてのバッテリ走行許可判断部24と、モータ消費電力制限手段としてのモータ消費電力制限部25と、を備える。
The
燃料電池起動部21は、供給装置2を駆動して、アノード電極側に滞留した窒素などのガスを、新規に供給された水素ガスで置換し、燃料電池10を起動する。具体的には、燃料電池起動部21は、図2に示す制御マップに基づいて決定される水素置換実行時間に亘って水素供給弁8を開き水素置換を行う。
The fuel
図2は、水素置換実行時間とソーク時間との関係を示す図である。ソーク時間は、燃料電池10の前回の発電停止時から今回の発電開始時までの発電停止時間であり、後述の発電停止時間検出部231などにより検出される。図2に示すように、ソーク時間が長くなるに従い、水素置換実行時間は長く設定される。これは、カソード電極とアノード電極との間に差圧があるため、ソーク時間が長くなるに従い、カソード電極側からアノード電極側へ多くの窒素などのガスが浸透するためである。
FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the hydrogen replacement execution time and the soak time. The soak time is a power generation stop time from the previous power generation stop time of the
図1に戻って、燃料電池起動部21は、設定された水素置換実行時間に亘り水素置換を行った後、エアポンプ6を駆動しカソード電極側にエアを供給しつつ、燃料電池10の開放電圧を監視し、この開放電圧が所定の電圧値に達した場合に、燃料電池10の起動を完了する。ここで、例えば、燃料電池10の電極膜が劣化している場合には、開放電圧が所定の電圧値に達するまでに、予定の時間よりもかかる場合がある。このため、燃料電池10の起動が開始されてから完了するまでにかかる時間を起動時間には、ばらつきがある。
Returning to FIG. 1, the fuel
モータ駆動部22は、バッテリ3からの電力でモータ4を駆動し走行(バッテリ走行)するバッテリ走行部221と、燃料電池10からの電力でモータ4を駆動し走行(燃料電池走行)する燃料電池走行部222とを備え、バッテリ走行と燃料電池走行とを切り替えて走行する。
The motor drive unit 22 drives the motor 4 with the electric power from the battery 3 and travels (battery travel), and the fuel cell drives the motor 4 with the electric power from the
バッテリ走行部221は、後述のバッテリ走行許可判断部24により、バッテリ走行の開始が許可された場合に、モータ消費電力制限部25により算出された電力制限値に応じて電力分配器5およびPDU11を制御し、バッテリ3からの電力をモータ4に供給しバッテリ走行を行う。
The
燃料電池走行部222は、上述の燃料電池起動部21による燃料電池10の起動が完了した後、モータ消費電力制限部25により算出された電力制限値に応じて電力分配器5およびPDU11を制御し、燃料電池10からの電力をモータ4に供給し燃料電池走行を行う。
The fuel
残起動時間推定部23は、上述のソーク時間を検出する発電停止時間検出部231を備える。残起動時間推定部23は、この発電停止時間検出部231により検出されたソーク時間に基づいて、上述の燃料電池起動部21により燃料電池10の起動が完了するまでの残り時間を残起動時間として、この残起動時間を推定する。より具体的には、この残起動時間推定部23は、ソーク時間に応じて決定される水素置換実行時間に基づいて、残起動時間を推定する。
The remaining activation
バッテリ走行許可判断部24は、残起動時間推定部23により推定された残起動時間に亘って、バッテリ3による走行が可能か否かを判断し、走行可能である場合にはバッテリ走行部221によるバッテリ走行を許可する。より具体的には、バッテリ走行許可判断部24は、推定された残起動時間に亘って、後述の第1のバッテリ走行電力制限値の消費電力でモータ4を駆動し続けることが可能である場合に、バッテリ3による走行が可能であると判断する。
The battery travel
モータ消費電力制限部25は、バッテリ走行および燃料電池走行する場合に、モータ4の消費電力を制限するための電力制限値を算出する。モータ消費電力制限部25は、バッテリ3により実際に走行した時間をバッテリ走行時間とし、このバッテリ走行時間を計測するバッテリ走行時間計測部251を備える。
The motor
モータ消費電力制限部25は、バッテリ走行する場合、計測されたバッテリ走行時間が残起動時間以下である場合には、駆動性能を優先して設定された第1の制限値としての第1のバッテリ走行電力制限値を電力制限値とすることで、モータ4の消費電力を制限する。この第1のバッテリ走行電力制限値は、より具体的には、例えば、運転者が違和感無く走行できる程度に、モータ4の消費電力を制限する電力制限値である。
When the battery travels, the motor
モータ消費電力制限部25は、バッテリ走行する場合、計測されたバッテリ走行時間が残起動時間を越えた場合には、走行可能な時間を優先して設定された第2の制限値としての第2のバッテリ走行電力制限値を電力制限値とすることで、モータ4の消費電力を制限する。この第2のバッテリ走行電力制限値は、上述の第1のバッテリ走行電力制限値よりも小さく設定され、例えば、市街地を60kmの速度で走行し続けることが可能な程度に、モータ4の消費電力を制限する電力制限値である。
When the battery travels, the motor power
また、モータ消費電力制限部25は、バッテリ走行から燃料電池走行に切り替える際には、電力制限値を、上述の第1のバッテリ走行電力制限値および第2のバッテリ走行電力制限値から徐々に大きな値にすることにより、これら電力制限値による制限を徐々に解除する。
Further, when switching from battery running to fuel cell running, the motor
燃料電池車両1の動作について、図3および図4のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、イグニッションがオンされて、バッテリコンタクタを接続し、ダウンバータを起動する(ST1)。次に、燃料電池の起動を開始する(ST2)。
The operation of the
First, the ignition is turned on, the battery contactor is connected, and the downverter is activated (ST1). Next, the start of the fuel cell is started (ST2).
ST3では、後に図6を参照して説明する走行許可判断処理を行い、ST4に移る。ST4では、バッテリ走行が許可されたか否かを判定し、この判定がYESのときはST5に移り、NOのときはST3に移る。
ST5では、バッテリ走行予定時間を算出する。このバッテリ走行予定時間は、バッテリ走行が開始されたときにおける燃料電池の残起動時間を示す。
In ST3, a travel permission determination process described later with reference to FIG. 6 is performed, and the process proceeds to ST4. In ST4, it is determined whether battery running is permitted. If this determination is YES, the process moves to ST5, and if NO, the process moves to ST3.
In ST5, the estimated battery travel time is calculated. This estimated battery running time indicates the remaining startup time of the fuel cell when battery running is started.
ST6では、図5に示す制御マップを参照し、燃料電池走行電力制限値、第1のバッテリ走行電力制限値、および第2のバッテリ走行電力制限値を算出し、さらにアクセル開度に応じて、モータ出力の目標となる目標トルクを算出する。 In ST6, referring to the control map shown in FIG. 5, the fuel cell travel power limit value, the first battery travel power limit value, and the second battery travel power limit value are calculated, and further according to the accelerator opening, A target torque that is a target of the motor output is calculated.
図5は、電力制限値と時間との関係を示す図である。
燃料電池走行電力制限値、第1のバッテリ走行電力制限値、および第2のバッテリ走行電力制限値は、それぞれ、時間に依存せず略一定の値となっている。また、これら3つの制限値のうち、燃料電池走行電力制限値が最も大きな値であり、第2のバッテリ走行電力制限値が最も小さな値である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the power limit value and time.
The fuel cell travel power limit value, the first battery travel power limit value, and the second battery travel power limit value are respectively substantially constant values independent of time. Of these three limit values, the fuel cell travel power limit value is the largest value, and the second battery travel power limit value is the smallest value.
図3に戻って、ST7では、燃料電池の起動が完了したか否かを判定する。この判定がYESの場合にはST9に移り、NOの場合には、ST8に移る。ST7の判定がNOの場合には、バッテリ走行状態となるので、後に図9を参照して説明するバッテリ走行処理を行い(ST8)、ST5に移る。ST7の判定がYESの場合には、燃料電池走行状態となるので、補正係数KをΔKだけ増加させる(ST9)。 Returning to FIG. 3, in ST7, it is determined whether or not the start of the fuel cell is completed. If this determination is YES, the process moves to ST9, and if it is NO, the process moves to ST8. If the determination in ST7 is NO, the battery running state is set, so the battery running process described later with reference to FIG. 9 is performed (ST8), and the process proceeds to ST5. If the determination in ST7 is YES, the fuel cell running state is set, so the correction coefficient K is increased by ΔK (ST9).
次に、この補正係数Kの値が1以上であるか否かを判定する(ST10)。この判定がYESの場合はST11に移り、NOの場合は図4のST13に移る。ST10の判定がYESの場合には、電力制限値に加えられていた制限が完全に解除されて、電力制限値が、燃料電池走行状態における電力制限の基準値に到達したので、目標電力制限値を、燃料電池走行電力制限値とする(ST11)。その後、トルクリミット処理を行って、燃料電池走行を行う(ST12)。 Next, it is determined whether or not the value of the correction coefficient K is 1 or more (ST10). If this determination is YES, the process moves to ST11, and if it is NO, the process moves to ST13 in FIG. If the determination in ST10 is YES, the limit applied to the power limit value is completely removed, and the power limit value has reached the power limit reference value in the fuel cell running state. Is the fuel cell running power limit value (ST11). Thereafter, a torque limit process is performed, and fuel cell travel is performed (ST12).
ST13では、バッテリ走行時間がバッテリ走行予定時間よりも大きいか否かを判定する。この判定がYESの場合にはST14に移り、NOの場合にはST15に移る。ST13の判定がYESの場合には、バッテリ走行時において電力制限値に加えられていた制限を徐々に解除する(ST14)。具体的には、補正係数Kの値に基づいて、目標電力制限値を、以下の式に従って算出する。 In ST13, it is determined whether or not the battery running time is longer than the battery running scheduled time. If this determination is YES, the process moves to ST14, and if it is NO, the process moves to ST15. If the determination in ST13 is YES, the limit that was added to the power limit value during battery travel is gradually released (ST14). Specifically, the target power limit value is calculated according to the following formula based on the value of the correction coefficient K.
目標電力制限値
=燃料電池走行電力制限値×K+第2のバッテリ走行電力制限値×(1−K)
Target power limit value = Fuel cell travel power limit value × K + second battery travel power limit value × (1−K)
一方、ST13の判定がNOの場合には、補正係数Kの値に基づいて、目標電力制限値を、以下の式に従って算出する(ST15)。 On the other hand, if the determination in ST13 is NO, a target power limit value is calculated according to the following equation based on the value of the correction coefficient K (ST15).
目標電力制限値
=燃料電池走行電力制限値×K+第1のバッテリ走行電力制限値×(1−K)
Target power limit value = Fuel cell travel power limit value × K + first battery travel power limit value × (1−K)
その後、トルクリミット処理を行って、燃料電池走行を行い(ST16)、図3のST5に移る。 Thereafter, torque limit processing is performed, fuel cell running is performed (ST16), and the process proceeds to ST5 in FIG.
図6は、走行許可判断処理の手順を示すフローチャートである。
走行許可判断処理では、まず、燃料電池の残起動時間を算出し、算出された残起動時間に亘ってバッテリがモータに供給し続けることが可能な電力を算出する(ST21)。
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the travel permission determination process.
In the travel permission determination process, first, the remaining start-up time of the fuel cell is calculated, and the electric power that the battery can continue to supply to the motor over the calculated remaining start-up time is calculated (ST21).
図7は、バッテリが供給可能な電力と残起動時間との関係を示す図である。
バッテリ走行を開始するまで、バッテリの残容量が略一定であるとすれば、バッテリが残起動時間に亘って供給し続けることが可能な電力は、残起動時間が短くなるに従い大きくなる。つまり、燃料電池の起動を行っている間、残起動時間が短くなるまでバッテリ走行を開始せずに待機することにより、残起動時間に亘って供給可能な電力は大きくなる。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the power that can be supplied by the battery and the remaining startup time.
If the remaining capacity of the battery is substantially constant until the battery travel is started, the electric power that the battery can continue to supply over the remaining activation time increases as the remaining activation time becomes shorter. In other words, while the fuel cell is being activated, the electric power that can be supplied over the remaining activation time is increased by waiting without starting the battery travel until the remaining activation time is shortened.
図6に戻って、ST22では、バッテリが供給可能な電力が、所定値よりも大きいか否かを判別する。この判別がYESの場合にはST23に移り、NOの場合にはST21に移る。ここで、所定値とは、上述の第1のバッテリ走行電力制限値であり、ドライバビリティを確保するために必要な電力値である。ST23では、バッテリ走行を許可し、走行許可判断処理を終了する。 Returning to FIG. 6, in ST22, it is determined whether or not the power that can be supplied by the battery is greater than a predetermined value. If this determination is YES, the process moves to ST23, and if it is NO, the process moves to ST21. Here, the predetermined value is the first battery running power limit value described above, and is a power value necessary for ensuring drivability. In ST23, battery travel is permitted, and the travel permission determination process is terminated.
図8は、走行許可判断処理のタイムチャートである。
図8において、時刻t0は、走行許可判断処理を開始した時刻であり、時刻tpは、バッテリ走行を許可した時刻であり、時刻tbは、燃料電池の起動が完了した時刻、つまり、バッテリ走行が開始した時刻である。破線は、上述のバッテリがモータに供給可能な電力を示し、点線は、上述のドライバビリティを確保するための所定の電力制限値である。
FIG. 8 is a time chart of the travel permission determination process.
In FIG. 8, a time t0 is a time when the travel permission determination process is started, a time tp is a time when the battery travel is permitted, and a time tb is a time when the activation of the fuel cell is completed, that is, the battery travel is performed. It is the start time. A broken line shows the electric power which the above-mentioned battery can supply to a motor, and a dotted line is a predetermined electric power limit value for ensuring the above-mentioned drivability.
図8に示すように、バッテリ走行は、これら破線と点線との交点における時刻tpにおいて許可される。これにより、残起動時間(tb−tp)に亘って所定の電力制限値の電力を確保しながら、バッテリ走行することができる。
一方、例えば、時刻tpよりも早い時刻tp´においてバッテリ走行を許可したとすると、残起動時間(tb−tp´)に亘って確保できる電力は所定の電力制限値を下回ってしまう。
As shown in FIG. 8, battery travel is permitted at time tp at the intersection of the broken line and the dotted line. Thereby, it is possible to travel on a battery while securing a predetermined power limit value over the remaining startup time (tb-tp).
On the other hand, for example, if battery travel is permitted at time tp ′ earlier than time tp, the power that can be secured over the remaining activation time (tb−tp ′) falls below a predetermined power limit value.
図9は、バッテリ走行処理の手順を示すフローチャートである。
バッテリ走行処理では、まず、バッテリ走行時間を計測する(ST31)。ST32では、計測されたバッテリ走行時間が、バッテリ走行予定時間よりも長いか否かを判定する。この判定がYESの場合はST33に移り、NOの場合はST34に移る。
FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the battery running process.
In the battery running process, first, the battery running time is measured (ST31). In ST32, it is determined whether or not the measured battery travel time is longer than the estimated battery travel time. If this determination is YES, the process moves to ST33, and if it is NO, the process moves to ST34.
ST33では、実際のバッテリ走行時間が、バッテリ走行予定時間を越えたことに応じて、目標電力制限値を、第2のバッテリ走行電力制限値とすることにより、走行時間を優先したバッテリ走行を行う。 In ST33, when the actual battery travel time exceeds the scheduled battery travel time, the target power limit value is set to the second battery travel power limit value, so that the battery travel is performed with priority on the travel time. .
ST34では、実際のバッテリ走行時間が、バッテリ走行予定時間以内であることに応じて、目標電力制限値を、第1のバッテリ走行電力制限値とすることにより、駆動性能を優先したバッテリ走行を行う。 In ST34, in accordance with the fact that the actual battery running time is within the scheduled battery running time, the target power limit value is set to the first battery running power limit value, so that the battery running with priority on the driving performance is performed. .
ST35では、トルクリミット処理を行って、バッテリ走行を行い、バッテリ走行処理を終了する。 In ST35, a torque limit process is performed, battery running is performed, and the battery running process is terminated.
図10は、燃料電池車両1のタイムチャートであり、燃料電池が起動されるまでバッテリ走行を行い、燃料電池が起動された後に燃料電池走行を行った場合を示す図である。より具体的には、図10は、燃料電池の起動完了予測時刻をtcとし、実際の起動完了時刻がtc´であった場合、すなわち、燃料電池の起動時間が延長された場合におけるモータ消費電力、エアポンプ消費電力、およびバッテリ残容量を示すタイムチャートである。
FIG. 10 is a time chart of the
時刻t0において、イグニッションがオンにされ、バッテリコンタクタが接続され、ダウンバータが起動される(図3中、ST1参照)。時刻t1において、水素供給弁が開かれ、燃料電池の起動が開始される(図3中、ST2参照)。時刻t3において、エアの供給が開始され、時刻t4において、燃料電池コンタクタが接続されて、時刻tc´において燃料電池の起動が完了する。 At time t0, the ignition is turned on, the battery contactor is connected, and the downverter is activated (see ST1 in FIG. 3). At time t1, the hydrogen supply valve is opened, and the fuel cell is started (see ST2 in FIG. 3). At time t3, the supply of air is started. At time t4, the fuel cell contactor is connected. At time tc ′, the start of the fuel cell is completed.
一方、時刻t2において、バッテリ走行が許可され(図3中、ST4参照)、期間t2〜tc´では、バッテリ走行が行われる。また、この時刻t2において。運転者によりアクセルペダルが踏まれて、この時刻t2以降、アクセル開度が最大の状態が継続されるものとする。これにより、時刻t2以降、バッテリの残容量が徐々に減少する。 On the other hand, battery travel is permitted at time t2 (see ST4 in FIG. 3), and battery travel is performed in the period t2 to tc ′. At this time t2. It is assumed that the accelerator pedal is depressed by the driver and the state where the accelerator opening is maximum is continued after this time t2. Thereby, the remaining capacity of the battery gradually decreases after time t2.
時刻t3において、エアポンプが駆動され、これにより、時刻t3以降、エアポンプにおける電力の消費分、バッテリの残容量の減少が著しくなる。
また、時刻t2〜tcの間、すなわち、実際のバッテリ走行時間がバッテリ走行予定時間以内の間では、電力制限値は、第1のバッテリ走行電力制限値となる(図9中、ST34参照)。
At time t3, the air pump is driven. As a result, after time t3, the amount of power consumed by the air pump and the remaining battery capacity are significantly reduced.
In addition, during the time t2 to tc, that is, when the actual battery running time is within the estimated battery running time, the power limit value becomes the first battery running power limit value (see ST34 in FIG. 9).
時刻tcにおいて、起動完了予測時刻になると、すなわち、実際のバッテリ走行時間がバッテリ走行予定時間を超えると、電力制限値は、第2のバッテリ走行電力制限値となり(図9中、ST33参照)、バッテリの残容量の減少は、時刻t3〜tcの間と比較して緩やかになる。これにより、時刻tc´までの間に、バッテリの残容量が尽きてしまい、走行不能になるのを防止できる。つまり、時刻tc´において燃料電池の起動が完了するまで、車両の走行を継続することができる。 At the time tc, when the start completion predicted time is reached, that is, when the actual battery running time exceeds the estimated battery running time, the power limit value becomes the second battery running power limit value (see ST33 in FIG. 9). The decrease in the remaining capacity of the battery becomes gradual as compared to the time between t3 and tc. Thereby, it is possible to prevent the remaining capacity of the battery from being exhausted until the time tc ′, and thus making it impossible to travel. That is, the vehicle can continue to travel until the start of the fuel cell is completed at time tc ′.
時刻tc´において、燃料電池の起動が完了すると、バッテリ走行から燃料電池走行に切り替えられる(図3中、ST7参照)。これに伴い、モータの電力制限値は、第2のバッテリ走行電力制限値から燃料電池走行電力制限値へ徐々に緩和され(図4中、ST14参照)、最終的には、燃料電池走行電力制限値となる(図3中、ST11参照)。 When the start of the fuel cell is completed at time tc ′, the battery travel is switched to the fuel cell travel (see ST7 in FIG. 3). Accordingly, the power limit value of the motor is gradually relaxed from the second battery travel power limit value to the fuel cell travel power limit value (see ST14 in FIG. 4), and finally the fuel cell travel power limit Value (see ST11 in FIG. 3).
ここで、起動完了予測時刻から起動完了時刻までにおけるバッテリ残容量について、従来例と比較しながら詳細に説明する。
図11は、起動完了予測時刻tcから起動完了時刻tc´までの間におけるバッテリ残容量の変化を示す図である。破線は、従来例におけるバッテリ残容量の変化を示し、点線は、本実施形態におけるバッテリ残容量の変化を示す。
Here, the remaining battery capacity from the predicted start completion time to the start completion time will be described in detail in comparison with a conventional example.
FIG. 11 is a diagram showing a change in the remaining battery capacity between the predicted startup completion time tc and the startup completion time tc ′. A broken line indicates a change in the remaining battery capacity in the conventional example, and a dotted line indicates a change in the remaining battery capacity in the present embodiment.
破線の従来例では、時刻tcになってもバッテリの電力制限を行わないため、時刻tc´において燃料電池の発電が開始するまで略一定の速度で残容量が減少する。バッテリ残容量は、時刻tc´において残容量L1まで減少し、その後、燃料電池の発電により増加する。ここで、バッテリ残容量L1は、燃料電池の発電を停止する際に、燃料電池の掃気処理を行うために最低限必要な電力量である。 In the conventional example shown by the broken line, the battery power is not limited even at time tc, so that the remaining capacity decreases at a substantially constant speed until power generation of the fuel cell starts at time tc ′. The remaining battery capacity decreases to the remaining capacity L1 at time tc ′, and then increases due to power generation by the fuel cell. Here, the remaining battery capacity L1 is the minimum amount of power required to perform the scavenging process of the fuel cell when stopping the power generation of the fuel cell.
一方、本実施形態では、時刻tcになるとバッテリの電力制限が行われ、時刻tc以降は、時刻tc以前と比較して、残容量の減少が緩やかになる。バッテリ残容量は、時刻tc´において、残容量L2まで減少し、その後、燃料電池の発電により増加する。 On the other hand, in the present embodiment, the battery power limit is performed at time tc, and the decrease in remaining capacity is moderate after time tc compared to before time tc. The remaining battery capacity decreases to the remaining capacity L2 at time tc ′, and then increases due to power generation by the fuel cell.
ここで、時刻tc´におけるバッテリ残容量を比較すると、本実施形態では、バッテリ残容量にL2−L1分の余剰がある。換言すれば、本実施形態の燃料電池車両では、燃料電池の起動時に異常が発生し、起動の完了に遅れが生じた場合であっても、この余剰分の電力を使用することにより、燃料電池の起動を早めることが可能となる。 Here, when the remaining battery capacity at time tc ′ is compared, in the present embodiment, there is a surplus of L2−L1 in the remaining battery capacity. In other words, in the fuel cell vehicle according to the present embodiment, even when an abnormality occurs at the time of starting the fuel cell and a delay occurs in the completion of the starting, the fuel cell is used by using this surplus power. It is possible to speed up the activation of.
本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
(1)バッテリ走行時間が推定された残起動時間以下である場合には、駆動性能を優先して設定された第1のバッテリ走行電力制限値によりモータの消費電力が制限され、バッテリ走行時間が推定された残起動時間を超えた場合には、走行可能な時間を優先して設定された第1のバッテリ走行電力制限値よりも小さい第2のバッテリ走行電力制限値でモータの消費電力が制限される。これにより、例えば、燃料電池の起動にかかる時間が推定された残起動時間を超えるような異常時であっても、モータの消費電力を制限することで、バッテリ走行を長く継続して行うことができる。また、このようにバッテリ走行の時間を長くすることにより、バッテリ走行を行っている間に燃料電池の起動を完了することができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) When the battery running time is equal to or less than the estimated remaining startup time, the power consumption of the motor is limited by the first battery running power limit value set with priority on driving performance, and the battery running time is When the estimated remaining startup time is exceeded, the power consumption of the motor is limited by a second battery travel power limit value that is smaller than the first battery travel power limit value set with priority on the travelable time. Is done. Thus, for example, even when an abnormality occurs such that the time required for starting the fuel cell exceeds the estimated remaining start time, the battery power can be continuously continued for a long time by limiting the power consumption of the motor. it can. In addition, by increasing the battery running time in this way, the start-up of the fuel cell can be completed while the battery is running.
(2)第2のバッテリ走行電力制限値による制限を徐々に解除することにより、バッテリ走行から燃料電池走行へ移行する際に、モータ消費電力の制限値が急激に変動することにより、トルクが急激に増加するのを防止できる。これにより、バッテリ走行から燃料電池走行へ移行する際におけるドライバビリティを向上させることができる。 (2) By gradually releasing the restriction due to the second battery running power limit value, when the transition from the battery running to the fuel cell running is made, the limit value of the motor power consumption fluctuates rapidly, so that the torque suddenly increases. Can be prevented. Thereby, the drivability at the time of shifting from battery running to fuel cell running can be improved.
(3)発電停止時間に基づいて燃料電池の残起動時間を推定することにより、燃料電池の起動時における水素置換に要する時間を精度良く推定し、残起動時間を精度良く算出できる。また、残起動時間を精度良く算出することで、第1のバッテリ走行電力制限値と第2のバッテリ走行電力制限値との切り替えを精度良く行うことができる。 (3) By estimating the remaining start time of the fuel cell based on the power generation stop time, the time required for hydrogen replacement at the start of the fuel cell can be accurately estimated, and the remaining start time can be calculated accurately. Further, by calculating the remaining activation time with high accuracy, switching between the first battery travel power limit value and the second battery travel power limit value can be performed with high accuracy.
(4)残起動時間に亘って、駆動性能を優先して設定された第1のバッテリ走行電力制限値の範囲内でバッテリ走行を行うことができる。 (4) Battery travel can be performed within the range of the first battery travel power limit value set with priority on drive performance over the remaining startup time.
<第2実施形態>
図11を参照して、第2実施形態の燃料電池車両について説明する。
第2実施形態の燃料電池車両は、第1実施形態の燃料電池車両と比較して、走行許可判断処理の手順が異なる。本実施形態の説明において、第1実施形態と同じ構成については、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
A fuel cell vehicle according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
The fuel cell vehicle of the second embodiment differs from the fuel cell vehicle of the first embodiment in the procedure of the travel permission determination process. In the description of this embodiment, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
図11は、本発明の第2実施形態に係る燃料電池車両の走行許可判断処理の手順を示すフローチャートである。
まず、バッテリ走行許容時間を算出し、残起動時間を算出する(ST41)。このバッテリ走行許容時間とは、バッテリ走行が可能な最大の時間であり、バッテリの残容量に基づいて算出される。ST42では、バッテリ走行許容時間が、残起動時間よりも長いか否かを判定する。この判定がYESの場合はST43に移り、NOの場合はST41に移る。ST43では、バッテリ走行を許可し、走行許可判断処理を終了する。
FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the travel permission determination process for the fuel cell vehicle according to the second embodiment of the present invention.
First, the battery running allowable time is calculated, and the remaining activation time is calculated (ST41). This battery travel allowable time is the maximum time during which battery travel is possible, and is calculated based on the remaining battery capacity. In ST42, it is determined whether or not the allowable battery running time is longer than the remaining activation time. If this determination is YES, the process moves to ST43, and if it is NO, the process moves to ST41. In ST43, battery travel is permitted, and the travel permission determination process is terminated.
本実施形態によれば、上記第1実施形態と同じ作用効果がある。 According to the present embodiment, there are the same functions and effects as those of the first embodiment.
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、蓄電装置としてバッテリ3を用いたが、これに限らず、キャパシタを用いてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements and the like within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the present embodiment, the battery 3 is used as the power storage device, but the present invention is not limited thereto, and a capacitor may be used.
また、本実施形態では、残起動時間決定手段として、残起動時間を推定する残起動時間推定部23を設けたが、これに限らない。例えば、実験により発電停止時間や温度等の車両の状態と残起動時間との関係を示す制御マップを作成し、この制御マップに基づいて残起動時間を決定してもよい。また、残起動時間は、実験により予め求められた好適な固定値であってもよい。
Further, in the present embodiment, the remaining activation
また、本実施形態では、モータの消費電力を制限するための電力制限値を算出したが、これに限らず、モータのトルクの上限値を算出してもよい。 In the present embodiment, the power limit value for limiting the power consumption of the motor is calculated. However, the present invention is not limited to this, and the upper limit value of the motor torque may be calculated.
1 燃料電池車両(燃料電池車両)
3 バッテリ(バッテリ)
4 モータ(モータ)
10 燃料電池(燃料電池)
20 制御装置
21 燃料電池起動部
22 モータ駆動部(モータ駆動手段)
23 残起動時間推定部(残起動時間決定手段)
231 発電停止時間検出部(発電停止時間検出手段)
24 バッテリ走行許可判断部(バッテリ走行許可判断手段)
25 モータ消費電力制限部(モータ消費電力制限手段)
251 バッテリ走行時間計測部(バッテリ走行時間計測手段)
1 Fuel cell vehicle (fuel cell vehicle)
3 Battery (battery)
4 Motor (motor)
10 Fuel cell (fuel cell)
20
23. Remaining activation time estimation unit (remaining activation time determining means)
231 Power generation stop time detection unit (power generation stop time detection means)
24 battery travel permission determination unit (battery travel permission determination means)
25 Motor power consumption limiter (Motor power consumption limiter)
251 Battery travel time measurement unit (battery travel time measurement means)
Claims (4)
前記燃料電池および前記バッテリからの電力により前記モータを駆動する燃料電池車両であって、
前記燃料電池の起動が完了するまでの残起動時間を決定する残起動時間決定手段と、
当該決定された残起動時間に亘って前記バッテリによる走行が可能か否かを判断し、走行可能である場合には前記バッテリによる走行を許可するバッテリ走行許可判断手段と、
前記バッテリ走行許可判断手段により前記バッテリによる走行が許可された場合には、前記バッテリからの電力で前記モータを駆動するモータ駆動手段と、
前記バッテリにより実際に走行した時間をバッテリ走行時間とし、当該バッテリ走行時間を計測するバッテリ走行時間計測手段と、
前記バッテリからの電力により走行する場合、前記モータの消費電力を制限するモータ消費電力制限手段と、を備え、
前記モータ消費電力制限手段は、
前記バッテリ走行時間が前記決定された残起動時間以下である場合には、駆動性能を優先して設定された第1の制限値で前記モータの消費電力を制限し、前記バッテリ走行時間が前記決定された残起動時間を超えた場合には、走行可能な時間を優先して設定された前記第1の制限値より小さい第2の制限値で前記モータの消費電力を制限することを特徴とする燃料電池車両。 A fuel cell, a battery for storing electric power, and a motor for driving the wheel,
A fuel cell vehicle that drives the motor by electric power from the fuel cell and the battery,
A remaining activation time determining means for determining a remaining activation time until the activation of the fuel cell is completed;
Battery running permission judging means for judging whether or not traveling by the battery is possible over the determined remaining activation time, and permitting traveling by the battery when traveling is possible;
Motor driving means for driving the motor with electric power from the battery when traveling by the battery is permitted by the battery travel permission determining means;
A battery running time measuring means for measuring the battery running time by setting the battery running time as the actual running time by the battery;
Motor power consumption limiting means for limiting the power consumption of the motor when traveling with power from the battery,
The motor power consumption limiting means is
When the battery running time is equal to or less than the determined remaining startup time, the power consumption of the motor is limited by a first limit value set with priority on driving performance, and the battery running time is determined. When the remaining remaining start time is exceeded, the power consumption of the motor is limited by a second limit value that is smaller than the first limit value that is set with priority on the travelable time. Fuel cell vehicle.
前記モータ消費電力制限手段は、前記燃料電池からの電力により走行する場合、前記第2の制限値による制限を徐々に解除することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池車両。 The motor driving means drives the motor with electric power from the fuel cell after the start of the fuel cell is completed,
2. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the motor power consumption restriction means gradually releases the restriction by the second restriction value when traveling by electric power from the fuel cell.
前記残起動時間決定手段は、前記発電停止時間検出手段により検出された発電停止時間に基づいて、前記残起動時間を推定することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池車両。 The time from the previous power generation stop of the fuel cell to the current power generation start time is defined as a power generation stop time, further comprising a power generation stop time detection means for detecting the power generation stop time,
3. The fuel cell vehicle according to claim 1, wherein the remaining activation time determination unit estimates the remaining activation time based on the power generation stop time detected by the power generation stop time detection unit.
前記残起動時間決定手段により決定された残起動時間に亘って、前記第1の制限値の消費電力で前記モータを駆動し続けることが可能である場合には、前記バッテリによる走行が可能であると判断することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の燃料電池車両。 The battery travel permission judging means is
When it is possible to continue to drive the motor with the power consumption of the first limit value over the remaining start time determined by the remaining start time determining means, the battery can travel. The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel cell vehicle is determined.
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