CN110271432A - 具备发电装置的车辆和车辆搭载发电装置的发电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具备发电装置的车辆以及车辆搭载发电装置的发电控制方法。对发电装置指示请求发电量以控制发电装置,根据请求发电量使用该发电装置进行发电而产生的电力的至少一部分来使驱动车辆的驱动轮的马达运转,并将发电装置的发电电力中产生的剩余电力的至少一部分存储至蓄电装置。检测驱动轮的滑移,并在检测到的滑移的大小大于预先决定的阈值的情况下进行发电量减少处理,上述发电量减少处理是使反映上述驱动马达的驱动用电力量根据上述驱动轮的滑移而减少的量的请求发电量进一步减少的处理。通过这样操作,从而适当地控制在车辆上搭载的发电装置的发电量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年3月15日提交的日本申请P2018-47451的优先权,其内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本公开涉及具备发电装置的车辆中的发电装置的发电控制。
背景技术
已知燃料电池车辆、串联混合动力车辆等具备发电装置的车辆。在这种车辆中,具备发电装置、能够充放电的蓄电池以及行驶用的驱动马达等负载,基于车辆的行驶所请求的动力来运转燃料电池等发电装置,并将该发电电力供给到驱动马达等负载。当发电装置的发电量超过驱动马达等负载消耗的电力量时,剩余的电力用于对蓄电池进行充电。
然而,当车辆中产生滑移时,由于施加到驱动马达的负载变小,所以如日本特开2009-044817号公报所见那样,进行减小供给到驱动马达的电力量的控制。结果是抑制车轮的空转,也抑制不必要的电力消耗。
然而,由于滑移的产生所造成的消耗电力的变动和燃料电池等的发电装置的发电量的变化不一定同步,所以存在即使进行引用文献1的控制,作为车辆的电力平衡也会暂时崩溃这个问题。如果减小供给到驱动马达的电力量,则会产生剩余的电力,此时,若蓄电池的SOC(State Of Charge:剩余电量)接近满充电,则也可能产生不能够充电剩余的电力的情况。另外,即使蓄电池的SOC未接近满充电,蓄电池具有每单位时间的充电量的额定,也有可能存在不能够充电所有剩余的电力的情况。后者的问题特别容易在蓄电池的温度较低的情况下产生。
发明内容
本公开能够作为以下的方式或者应用例来实现。
(1)作为一个方式,提供如下车辆。该车辆具备:发电装置,使用燃料来进行发电;发电控制部,对上述发电装置指示请求发电量以控制上述发电装置;驱动马达,使用由上述发电装置发电产生的电力的至少一部分来进行驱动,驱动该车辆的驱动轮;蓄电装置,存储上述发电装置的发电电力中产生的剩余电力;以及滑移检测部,检测上述驱动轮的滑移的大小。上述发电控制部在上述检测到的滑移的大小大于预先决定的阈值的情况下进行发电量减少处理,上述发电量减少处理是使反映上述驱动马达的驱动用电力量根据上述驱动轮的滑移而减少的量的请求发电量进一步减少的处理。
因此,由于所述的车辆在检测到的滑移的大小大于预先决定的阈值的情况下,使反映驱动马达的驱动用电力量根据驱动轮的滑移而减少的量的请求发电量进一步减少,所以能够抑制由于发电装置对请求发电量的发电存在的响应的延迟而导致实际的发电量变得过度这个问题。将该处理称为发电量减少处理。
(2)在所述的车辆中,也可以,作为上述发电量减少处理,上述发电控制部求出根据上述检测到的滑移的大小而产生的上述驱动马达的驱动所需的电力量的减少量,从上述请求发电量减少超过上述减少量的电力量。这样,能够更可靠地抑制发电量变得过度这个问题。
(3)在该车辆中,也可以,上述发电控制部按照由直到对上述驱动马达的上述电力量的减少量表现为上述驱动马达的实际扭矩为止的传递函数、和直到对上述发电装置的上述请求发电量的减少量表现为上述发电装置的实际发电量为止的传递函数确定的总传递函数,根据上述驱动马达的驱动所需的电力量的减少量来对上述发电装置的上述请求发电量的减少量进行运算。这样,由于按照总传递函数来对发电装置的请求发电量的减少值进行运算,所以能够成为与发电装置的控制的延迟对应的请求发电量。结果能够接近既不太多也不太少的发电量。
(4)在该车辆中,也可以,具备可充电量检测部,上述可充电量检测部求出上述蓄电装置能够接受的可充电量,上述发电控制部在上述可充电量小于预先决定的阈值的情况下,进行上述发电量减少处理。这样,在蓄电装置的可充电量较大的情况下,无需进行发电量减少处理,能够简化处理。当然也可以与蓄电装置的可充电量无关地进行发电量减少处理。或者,也可以为考虑蓄电装置的老化劣化等来决定判断是否大于可充电量的阈值的结构。
(5)在该车辆中,也可以,上述发电控制部在以下的期间中的至少任意一个期间中进行上述发电量减少处理,[1]上述滑移检测器检测到车轮的滑移的期间;[2]上述滑移检测器检测到车轮的滑移之后的预先决定的期间;以及[3]可预计上述滑移检测器检测到车轮的滑移的期间。如此是由于如果是这些期间,则可假定由于滑移的产生而驱动马达所请求的电力量暂时降低。滑移的产生的预测可以根据滑移率等的随时间变化来进行,或可以通过专用的检测轮等测量路面的摩擦系数等来估计。
(6)在该车辆中,也可以,上述滑移检测部具备:车体速度检测部,检测车辆的车体速度;以及旋转速度检测部,检测上述驱动轮的旋转速度,根据与上述检测到的上述车体速度对应的上述驱动轮的旋转速度和上述检测到的驱动轮的旋转速度的差来求出上述滑移的大小。这样,能够准确地检测车辆中的滑移的产生。滑移的产生可以根据滑移率来判断,或也可以根据驱动轮和从动轮的转速的差进行判断。
(7)上述发电装置也可以是燃料电池或者通过燃料的燃烧而被驱动的发电机。假设发电装置为如燃料电池那样使用电化学反应、如由内燃机驱动的发电机那样使用燃烧所产生的能量进行驱动的结构等。如此是由于即使将请求发电量赋予给发电装置,在响应存在规定以上的延迟的情况下,也能够减少该延迟所造成的剩余的电力的产生。
作为其它的方式,也可以实现为对搭载在车辆上的发电装置的发电量进行控制的方法。或者也可以实现为搭载发电装置的车辆的制造方法、发电方法。
附图说明
图1是作为实施方式的车辆的示意结构图。
图2是表示作为第一实施方式的车辆中的发电量控制处理例程的流程图。
图3是例示第一实施方式中的滑移产生时的各部的功率的变迁的曲线图。
图4是例示比较例中的滑移产生时的各部的功率的变迁的曲线图。
图5是表示作为第三实施方式的车辆中的发电量控制处理例程的主要部分的流程图。
图6是表示作为第四实施方式的车辆中的发电量控制处理例程的主要部分的流程图。
具体实施方式
A.实施方式的硬件构成:
图1表示在以下说明的各实施方式中共用的燃料电池车辆(以下,仅称为车辆)10的硬件构成的示意结构图。该车辆10搭载作为发电装置的燃料电池20,使用由燃料电池20进行发电而产生的电力的至少一部分来驱动车辆驱动用的驱动马达40。在车辆10中设置有从动轮51和驱动轮53,驱动马达40的驱动力经由未图示的动力传递机构传递至驱动轮53,用于车辆的行驶。
燃料电池20包括层叠多个发电用单电池而成的燃料电池组12。在该燃料电池组12中设置有燃料电池运转部14,该燃料电池运转部包括供给/排出作为燃料气体的氢气和作为氧化剂气体的空气的气体供给排出机构、对燃料电池组12进行冷却或预热的冷却机构等。由作为发电控制部的ECU50控制燃料电池运转部14。由于燃料电池运转部14的结构是公知的,所以其详细的说明省略。
ECU50指示燃料电池运转部14,使得燃料电池20进行请求发电量的发电,并且进行取出燃料电池20发电产生的电力时的控制。燃料电池20的电力线与燃料电池转换器(也称为FDC)31连接,被升压并输出到驱动驱动马达40的逆变器(也称为INV)32。逆变器32受ECU50的控制,以控制驱动马达40的三相交流的大小。驱动马达40接受来自逆变器32的电力,并将车辆10的加速所需的驱动力赋予给驱动轮53。
在连接燃料电池转换器31和逆变器32的电力线上也连接有蓄电池转换器(也称为BDC)。蓄电池转换器33构成为双向的DC/DC转换器,在作为所连接的蓄电装置的蓄电池35与燃料电池20之间进行电力的交换。具体而言,将燃料电池组12进行发电产生的电力使用于驱动马达40、未图示的辅机(例如燃料电池运转部14中的压缩机等)的运转,如果发电电力产生剩余,则将该剩余电力充电至蓄电池35,另一方面,如果驱动马达40等的运转所需的电力产生暂时的不足,则使蓄电池35放电出该不足的电力。
为了进行那样的电力控制,ECU50与燃料电池运转部14、燃料电池转换器31、逆变器32、蓄电池转换器33等连接,控制每一个的运转状态。为了进行那样的控制,对ECU50输入来自多个传感器的信号。在图1中,为了后述的发电量控制,而仅描绘出检测驱动轮53的旋转速度的第二旋转速度传感器43以及检测伴随车辆10的行驶而旋转的从动轮51的旋转速度的第一旋转速度传感器41,但除此之外也连接有多个传感器。旋转速度是指每分钟的转速(单位rpm)。
基于来自那样的传感器的信号,ECU50控制燃料电池运转部14等。具体而言,ECU50进行以下的控制。
[1]用于将燃料电池20设为响应整个车辆10的电力请求的状态的燃料电池运转部14的控制。
[2]用于从燃料电池20提取所需的电力量的燃料电池转换器31的控制。
[3]用于使驱动马达40输出使车辆10加速或者减速的扭矩的逆变器32的控制。
[4]用于与蓄电池35之间交换剩余或者不足的电力的蓄电池转换器33的控制。
[5]未图示的辅机类的驱动控制。
B.作为第一实施方式发电量控制:
使用以上的硬件构成对ECU50进行的发电量的控制进行说明。如上述那样,ECU50进行控制,使得从燃料电池20的发电到蓄电池35的充放电状态,整个车辆10电力的供需关系平衡。作为那样的控制的之一,以下对车辆10产生滑移的情况下的发电量控制进行说明。
对车辆10的滑移进行说明。如上述那样,驱动轮53接受驱动马达40的驱动力以旋转,使车辆加速。另一方面,从动轮51不接受来自驱动马达40的驱动力,而按照车辆10的行驶旋转。因此,从动轮51的旋转速度为与车体速度(车速)对应的速度。驱动轮53在加速时以比从动轮51高的转速旋转。通过将两者的差控制在适当的范围内,驱动轮53抓紧路面,驱动马达40的驱动扭矩没有浪费地被传递,车辆10加速。当驱动轮53的转速过度高于从动轮51的转速时,驱动轮53空转。在制动的情况下也是同样的,如果实际的车轮的转速相对于与车速对应的车轮的转速的差收敛在一定的范围内,则用于制动的车轮抓紧路面,对车辆10赋予适当的制动力。另一方面,当车轮的旋转速度相对于车速过度地降低时,车轮变成滑移的状态。一般,所谓的车辆10滑移是指不管是加速状态还是减速状态,与车速对应的车轮的旋转速度都偏离的状态。通过驱动马达40的动力进行加速的情况是驱动轮53的转速过度高于从动轮51的转速的状态,通过驱动马达40的再生进行减速的情况是发挥用于再生的制动力的驱动轮53的转速过度低于没有制动的从动轮51的转速的状态。
图2是表示第一实施方式中的发电量控制处理例程的流程图。在车辆10行驶的期间,由ECU50按照规定的间隔反复执行图2所示的处理。该处理中步骤S130以下的处理相当于发电量减少处理。发电量的控制如上述那样,不仅加速时,在减速时也同样地进行,但此处,为了便于理解,假设通过驱动马达40的驱动力使驱动轮53旋转的情况,进行说明。
当开始图2所示的处理例程时,ECU50首先通过读取来自各种传感器的信号来输入车辆的运转状态。该车辆运转状态包括第一旋转速度传感器41检测到的从动轮51的转速,即车速、第二旋转速度传感器43检测到的驱动轮53的转速等。
ECU50接下来根据读入的车辆的运转状态来对燃料电池20所请求的发电量进行运算(步骤S110)。将该发电量称为平常请求发电量Pfc,意味在没有产生滑移的平常时燃料电池20所请求的电力量。
接下来,ECU50对滑移率β进行运算(步骤S120)。滑移率β是指车速(此处为从动轮51的旋转速度Nv)与驱动轮53的旋转速度Nt的差值相对于车速的百分比。如果用式子表现,则能够如以下的式(1)那样表现。
β=100×|Nt-Nv|/Nv…(1)
之所以使用两旋转速度差的绝对值是因为一般减速时的滑移率也求出为正的值。求出滑移率β的ECU50的处理相当于作为滑移检测部的结构。
进行这样求出的滑移率β是否大于预先决定的阈值βo的判断(步骤S130)。如上述那样,滑移率需要落入适当的范围(例如15~30%),以使车辆10适当地加速或减速。因此,阈值βo预先被设定为超过该范围的值。在加速时和减速时,阈值βo可以设为不同的值。此外,步骤S130中的判断也可以不根据滑移率而使用驱动轮53与从动轮51的旋转速度的差来进行。或者,并不是使用从动轮51的旋转速度作为车速,也可以使用由使用了多普勒效应等原理的对地速度传感器检测到的车速。
如果滑移率β大于阈值βo,则接下来进行对驱动马达40的扭矩的减少量进行运算的处理(步骤S140)。该减少量ΔTmg被运算为与使驱动马达40的扭矩降低到如下扭矩相应的减少量,即:与滑移率β大于阈值βo且驱动轮53空转而减少后的扭矩相应的扭矩。此外,在以下的说明中,被视为减少量Δ的量不管是扭矩还是电力,作为符号,都为负的量。
接着,对与求出的马达扭矩的减少量ΔTmg对应的马达的驱动用电力量的减少量ΔPmg进行运算(步骤S150)。该运算是使用驱动马达40的效率ωmg来将扭矩的减少量ΔTmg换算为驱动用电力量的减少量ΔPmg的处理。如果用式子表现,则成为下式(2)。
ΔPmg=ΔTmg×ωmg…(2)
此处求出的电力减少量ΔPmg是由于驱动轮53的空转而导致实际减少的电力量,相当于反映对燃料电池20的请求发电量根据滑移而减少的量的减少量。
基于该电力减少量ΔPmg,接下来,进行求出请求发电量减少量ΔPfc的处理(步骤S160)。在第一实施方式中,如以下那样进行该处理。首先,求出与基于上述的驱动轮53的滑移的电力减少量ΔPmg对应的标准减少量ΔPBfc。这能够简单地作为下式(3)求出。
ΔPBfc=ΔPmg…(3)
接下来,求出因产生滑移而造成的补增减少量ΔPSfc。该补增减少量ΔPSfc是用于使作为标准减少量ΔPBfc求出的减少量进一步补增的量,使用补增率γ(0<γ<1),作为下式(4)来求出。
ΔPSfc=γ×ΔPBfc…(4)
之后,将请求发电量减少量ΔPfc作为下式(5)来求出。
ΔPfc=ΔPBfc+ΔPSfc…(5)
如果使用补增率γ对如上述那样求出的式子进行变形,则成为下式(6),
ΔPfc=(1+γ)×ΔPBfc…(6)
所以应理解γ被设定为补增率。换句话说,步骤S160的运算相当于以如下方式求出请求发电量减少量ΔPfc,即:使向燃料电池20的请求发电量比与因驱动轮53中产生的滑移而减少的应供给到驱动马达40的电力量ΔPmg相应的请求发电量的减少量ΔPBfc进一步减少。
在通过步骤S160求出请求发电量减少量ΔPfc后,进行使用该请求发电量减少量ΔPfc来运算燃料电池20的请求发电量经过减少处理后的减少处理完成请求发电量PPfc的处理(步骤S170)。如果用式子表现,则成为下式(7)。
PPfc=Pfc+ΔPfc…(7)
此处,Pfc是在步骤S110中求出的平常请求发电量Pfc,相当于根据滑移量修正请求发电量前的请求发电量。
在这样求出减少完成请求发电量PPfc后,将基于该减少完成请求发电量PPfc的控制信号输出至燃料电池运转部14、燃料电池转换器31、蓄电池转换器33等(步骤S180)。此外,在步骤S130中,如果判断为滑移率β是阈值βo以下,则将基于已经求出的平常请求发电量Pfc的控制信号同样地输出至燃料电池运转部14等(步骤S190)。在步骤S180或者S190的处理之后,退出“NEXT”,暂时结束本处理例程。
根据以上说明的基于发电量控制处理例程的处理,使用图3、图4对电力量等如何推移进行说明。图3是表示本实施方式中的电力量的控制的样子的曲线图。如最上段所示,当根据路面的状态,在加速状态下驱动轮53的路面抓地力变小,且滑移率β超过阈值βo时,驱动马达40的扭矩降低,所以驱动马达40输出的功率,即应供给到驱动马达40的电力量降低。在图3中,将此表示为马达功率的降低。在图3中,输出到驱动马达40的目标功率MPt减少上述的马达电力减少量ΔPmg。此时,由于存在控制的延迟,所以实际输出到驱动马达40的电力如实线MPr那样与目标功率MPt相比延迟减少。
在本实施方式中,根据该马达功率的减少量,即,马达电力减少量ΔPmg,加上上述的补增减少量ΔPSfc来求出请求发电量减少量ΔPfc,由此,减少向燃料电池20的请求发电量。换句话说,不限于基于驱动马达40的扭矩的标准减少量ΔPBfc,使电力量减少ΔPfc=ΔPBfc+ΔPSfc。基于此,输出到燃料电池运转部14的请求发电量成为减少处理完成请求发电量PPfc。将此表示为图3中的FC功率的曲线图FPt。结果是实际燃料电池20发电的实际发电量如图3中作为曲线图FPr所示出那样推移。由于该实际发电量FPr良好地追随于由于滑移产生而不需要输送到驱动马达40的电力量,所以不太会产生以整个车辆10来看的情况下的剩余电量。因此,即使由于控制的延迟等而产生剩余电力,且蓄电池35接受该剩余电力被进行充电,如图3最下段所示,向蓄电池35的充电功率BCP也仅限于微幅变动,落入蓄电池35可接受的可充电量Win内。
之所以进行那样的电力量的控制是因为在由于驱动轮53的滑移而产生马达电力减少量ΔPmg时,在求出向燃料电池20的请求发电量之际,补增该减少量ΔPmg地求出减少处理完成请求发电量PPfc,并输出减少处理完成请求发电量。
为了比较而在图4中示出没有求出补增减少量ΔPSfc的情况。在图4所示的控制例中,与图3同样地,在滑移率β超过阈值βo时,根据马达功率的减少量来减少燃料电池功率的指令值,但没有求出补增减少量ΔPSfc,仅以减少标准减少量ΔPBfc的大小地求出减少处理完成要求电力量。因此,燃料电池20的目标功率FDt如图4所示,限于与马达功率的减少量对应地减少。结果存在燃料电池运转部14的控制的延迟,燃料电池20的实际的发电量FDr的减少延迟,产生剩余电力BCD,有可能存在超过蓄电池35可接受的可充电量Win的情况。实际上,在超过蓄电池35可充电的可充电量Win的情况下,实际无法进行对蓄电池35的充电,所以以高旋转运转未图示的辅机例如设置在燃料电池运转部14中的空气供给用的压缩机等,消耗不能够充电的剩余的电量。该情况下,由于以高旋转运转压缩机而产生的剩余的空气没有必要供给到燃料电池组12,所以需要打开设置在燃料电池运转部14中的阀而使空气不通过燃料电池组12地排出这个处理。因此,整个车辆10的效率降低。所谓的燃油效率降低。如图3所示,在第一实施方式的车辆中,通过进行上述的处理(图2),从而求出补增减少量ΔPSfc,以减少向燃料电池20的请求发电量,所以能够抑制这样的剩余的电力产生,不会浪费地消耗电力。因此,能够抑制作为车辆10的效率(燃油效率)的降低。
C.作为第二实施方式的发电控制:
对作为第二实施方式的发电控制进行说明。第二实施方式的车辆10具备图1所示的硬件构成,发电量控制处理例程的一部分与第一实施方式不同。在第二实施方式中,通过下式(8)来求出图2的步骤S160中的请求发电量减少量ΔPfc。
ΔPfc=ΔPmg×(τfcs+1)/(τmgs+1)…(8)
此处,τfc是直到对作为发电装置的燃料电池20的请求发电量的减少量表现为燃料电池20的实际发电量为止的传递函数。另外,同样地,τmg是直到对驱动马达40的电力量的减少量表现为驱动马达40的实际扭矩为止的传递函数。“s”拉普拉斯变换的参量。因此,在第二实施方式中,对于请求发电量减少量ΔPfc而言,根据驱动马达40的驱动需要电力量的减少量ΔPmg直接运算燃料电池20的请求发电量的减少量。
在第二实施方式中,起到与第一实施方式相同的效果,除此之外,使用由直到对燃料电池20的请求发电量的减少量表现为燃料电池20的实际发电量为止的传递函数τfc、和直到对驱动马达40的电力量的减少量表现为驱动马达40的实际扭矩为止的传递函数τmg确定的总传递函数(τfc·s+1)/(τmg·s+1),来求出请求发电量减少量ΔPfc,所以能够简化运算。另外,一旦准确地求出各传递函数,则能够容易地求出与响应的延迟对应的减少量。
D.作为第三实施方式的发电控制:
接下来,对作为第三实施方式的发电控制进行说明。第三实施方式的车辆10具备图1所示的硬件构成,发电量控制处理例程的一部分与第一、第二实施方式不同。在第三实施方式中,通过图5所示的处理来求出图2的步骤S160中的请求发电量减少量ΔPfc。步骤S160以外的处理与第一、第二实施方式相同。
在第三实施方式中,在求出马达电力减少量ΔPmg后(步骤S150),如以下那样进行求出请求发电量减少部ΔPfc的处理(步骤S160)。首先,求出标准减少量ΔPBfc(步骤S161)。求出标准减少量ΔPBfc的手法与第一实施方式相同,通过上述的式(3),根据马达电力减少量ΔPmg来求出。
接下来,进行表示能够充电到蓄电池35的电力量的可充电量Win的绝对值是否小于阈值α的判断(步骤S162)。可充电量Win的绝对值小于阈值α表示能够充电到蓄电池35的电力量较小,是不能够接收由于产生滑移而产生的剩余电力量的程度。可充电量Win通过ECU50管理蓄电池35的SOC能够获知。该结构相当于可充电量检测部。因此,在表示能够充电到蓄电池35的电力量的可充电量Win的绝对值小于阈值α的情况下,与第一实施方式同样地进行对补增减少量ΔPSfc进行运算的处理(步骤S163)。补增减少量ΔPSfc能够通过上述的式(4)求出。另一方面,如果可充电量Win为阈值α以上,则不进行求出补增减少量ΔPSfc的处理(步骤S163)。该情况下,补增减少量ΔPSfc被设定为值0。
之后,对请求发电量减少量ΔPfc进行运算(步骤S164)。该运算与第一实施方式同样地通过式(5)来进行。因此,在可充电量Win小于阈值α的情况下,请求发电量减少量ΔPfc的绝对值被设定为比可充电量Win为阈值α以上的情况大补增减少量ΔPSfc的绝对值的大小的值。紧接着步骤S160的处理(步骤S170、S180)与上述的其它实施方式相同。
在所述的第三实施方式的车辆10中,起到与第一实施方式相同的效果,而且由于仅在可充电量Win小于阈值α的情况下求出补增减少量ΔPSfc,所以如果蓄电池35的可充电量有余力,则不会较大地减少对燃料电池20的请求发电量减少量ΔPfc。因此,在滑移结束后,要较大地使车辆10加速的情况下等,燃料电池20的发电量立即变大。因此,在这种情况下,能够充分地确保燃料电池20的响应性。
E.作为第四实施方式的发电控制:
接下来,对作为第四实施方式的发电控制进行说明。第四实施方式的车辆10具备图1所示的硬件构成,发电量控制处理例程的一部分与第一实施方式不同。在第四实施方式中,通过图6所示的处理来求出图2的步骤S160中的请求发电量减少量ΔPfc。步骤S160以外的处理与第一、第二实施方式相同。在第四实施方式中,利用第三实施方式的手法判断是否进行第二实施方式中所说明的利用传递函数的请求发电量减少量ΔPfc的运算,以求出请求发电量减少量ΔPfc。
具体而言,在第四实施方式中,在求出马达电力减少量ΔPmg后(步骤S150),如以下那样进行求出请求发电量减少部ΔPfc的处理(步骤S160)。进行表示能够充电到蓄电池35的电力量的可充电量Win的绝对值是否小于阈值α的判断(步骤S162)。在可充电量Win的绝对值小于阈值α的情况下,进行对请求发电量减少量ΔPfc进行补增运算的处理(步骤S166)。请求发电量减少量ΔPfc的补增运算是指与第二实施方式同样地通过使用了传递函数的式(8)来求出请求发电量减少量ΔPfc的处理。另一方面,如果可充电量Win为阈值α以上,则进行通过标准运算求出请求发电量减少量ΔPfc的处理(步骤S168)。标准运算是指将请求发电量减少量ΔPfc保持原样地求出为马达电力减少量ΔPmg的处理。
因此,在可充电量Win的绝对值小于阈值α的情况下,请求发电量减少量ΔPfc的绝对值被设定为绝对值比可充电量Win的绝对值为阈值α以上的情况大与总传递函数(τfcs+1)/(τmgs+1)对应的量的值。紧接着步骤S160的处理(步骤S170、S180)与上述的其它实施方式相同。
在所述的第四实施方式的车辆10中,起到与第一实施方式相同的效果,而且由于仅在可充电量Win的绝对值小于阈值α的情况下增大请求发电量减少量ΔPfc的绝对值,所以如果蓄电池35的可充电量有余力,则不会较大地减少对燃料电池20的请求发电量减少量ΔPfc的绝对值。因此,在滑移结束后,要较大地使车辆10加速的情况下等,能够在短时间中增大燃料电池20的发电量。因此,能够充分地确保这种情况下的燃料电池20的响应性。
F.其它的实施方式、变形例等:
在上述实施方式中,按照式(4)等求出使请求发电量减少量ΔPfc比与马达电力减少量ΔPmg对应的电力量的减少进一步减少的补增减少量ΔPSfc,但不一定基于马达电力减少量ΔPmg来求出。也可以将补增减少量ΔPSfc求出为预先决定的规定的电力量,或也可以求出为与该时刻的燃料电池20的发电量对应的值。
在上述实施方式中,对于滑移的产生,根据滑移率是否大于阈值来判断,但也可以代替滑移率,而根据从动轮51与驱动轮53的旋转速度的差来判断。另外,发电量减少控制也可以在产生滑移时,或正在产生滑移的期间进行,但也可以在预测为产生滑移时进行。对于滑移的产生,可以预测滑移率的变动等,或也可以通过对地传感器等判定路面的摩擦系数,并基于该摩擦系数来预测。在上述实施方式中,将车轮的一部分设为驱动轮53、将另一部分设为从动轮51来求出滑移率,但如果通过对地速度等检测车速,则也可以为4轮驱动等没有从动轮的结构。此外,也可以实施为二轮车。
作为发电装置,可以是燃料电池、通过燃料的燃烧而被驱动的发电机。作为能够蓄电的蓄电装置,除了蓄电池之外,也可以采用电容器等。或者,也可以由飞轮和电动发电机的组合构成蓄电装置。发电控制部也一并进行燃料电池20的运转控制,但也可以为仅进行燃料电池转换器31等的控制,而燃料电池20的运转控制委托给控制燃料电池运转部14的其它ECU的结构。反之,也可以构成为也具备其它功能例如进行未图示的空调装置、防滑控制等的功能的ECU。驱动马达40为在整个车辆10中设置一个的结构,但在每个车轮具备驱动马达40的结构,或作为车轮马达的结构等中也能够应用。
本公开并不限于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如,与摘要栏中所记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征能够适当地进行调换、组合,以解决上述的课题的一部分或者全部,或以实现上述的效果的一部分或者全部。另外,若这些技术特征不是作为本说明书中必须的技术特征进行说明的,则能够适当地删除。例如,在上述实施方式中通过硬件实现的结构的一部分能够通过软件来实现。另外,通过软件实现的结构的至少一部分也能够通过分立的电路结构来实现。
Claims (8)
1.一种车辆,其中,具备:
发电装置,其使用燃料来进行发电;
发电控制部,其对上述发电装置指示请求发电量而控制上述发电装置;
驱动马达,其使用由上述发电装置发电产生的电力的至少一部分来进行驱动,驱动该车辆的驱动轮;
蓄电装置,其存储上述发电装置的发电电力中产生的剩余电力;以及
滑移检测部,其检测上述驱动轮的滑移的大小,
上述发电控制部在上述检测到的滑移的大小大于预先决定的阈值的情况下进行发电量减少处理,上述发电量减少处理是使反映上述驱动马达的驱动用电力量根据上述驱动轮的滑移而减少的量的请求发电量进一步减少的处理。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,
作为上述发电量减少处理,上述发电控制部求出根据上述检测到的滑移的大小而产生的上述驱动马达的驱动所需的电力量的减少量,并从上述请求发电量减少超过上述减少量的电力量。
3.根据权利要求2所述的车辆,其中,
上述发电控制部按照总传递函数,根据上述驱动马达的驱动所需的电力量的减少量来对上述发电装置的上述请求发电量的减少量进行运算,上述总传递函数由直到对上述驱动马达的上述电力量的减少量表现为上述驱动马达的实际扭矩为止的传递函数、和直到对上述发电装置的上述请求发电量的减少量表现为上述发电装置的实际发电量为止的传递函数确定。
4.根据权利要求1~权利要求3中的任意一项所述的车辆,其中,
具备可充电量检测部,上述可充电量检测部求出上述蓄电装置能够接受的可充电量,
上述发电控制部在上述可充电量小于预先决定的阈值的情况下,进行上述发电量减少处理。
5.根据权利要求1~权利要求4中的任意一项所述的车辆,其中,
上述发电控制部在以下的期间中的至少任意一个期间中进行上述发电量减少处理,
[1]上述滑移检测器检测到车轮的滑移的期间;
[2]上述滑移检测器检测到车轮的滑移之后的预先决定的期间;以及
[3]预计上述滑移检测器将检测到车轮的滑移的期间。
6.根据权利要求1~权利要求5中的任意一项所述的车辆,其中,
上述滑移检测部具备:
车体速度检测部,其检测车辆的车体速度;以及
旋转速度检测部,其检测上述驱动轮的旋转速度,
根据与上述检测到的上述车体速度对应的上述驱动轮的旋转速度和上述检测到的驱动轮的旋转速度的差来求出上述滑移的大小。
7.根据权利要求1~权利要求6中的任意一项所述的车辆,其中,
上述发电装置是燃料电池或者通过燃料的燃烧而被驱动的发电机。
8.一种车辆搭载发电装置的发电量控制方法,是对搭载在车辆上的发电装置的发电量进行控制的方法,其中,
对上述发电装置指示请求发电量而控制上述发电装置;
使用根据请求发电量而由上述发电装置发电产生的电力的至少一部分来使驱动上述车辆的驱动轮的驱动马达运转;
将上述发电装置的发电电力中产生的剩余电力存储至蓄电装置;
检测在上述驱动轮中是否产生预定以上的滑移;
在上述检测到的滑移的大小大于预先决定的阈值的情况下进行发电量减少处理,上述发电量减少处理是使反映上述驱动马达的驱动用电力量根据上述驱动轮的滑移而减少的量的请求发电量进一步减少的处理。
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