CN111791712A - 燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池车辆，燃料电池车辆的制动控制部构成为在根据制动请求而进行燃料电池车辆的制动的期间，(i)在推断出的滞留水的水量小于比第1水量少的预先决定的第2水量的情况下，将由再生动作产生的再生电力的上限限制电力限制为预先决定的第1值以下，(ii)在推断出的所述滞留水的水量为第2水量以上的情况下，执行将上限限制电力设定为比第1值低预先决定的值量的第2值的上限变更处理。

Description

燃料电池车辆
技术领域
本发明涉及燃料电池车辆的技术。
背景技术
以往，公知有一种具备燃料电池和能够进行再生的驱动马达的燃料电池车辆(日本特开2017-157270)。在以往的技术中，当无法将由驱动马达产生的全部电力向二次电池充电时，在有从无法向二次电池充电的多余电力减去了分配给辅机的电力而得到的多余电力差的情况下，进行降低再生控制的效率或者辅机的驱动效率的控制。
在燃料电池车辆中，所产生的电力有由驱动马达的再生控制产生的电力、和由燃料电池的发电产生的电力(发电电力)。存在发电电力因不依赖于用户的操作的突发发电、例如基于扫气处理的发电而产生的情况。这里，在燃料电池车辆中，期望一种在使由再生控制产生的再生制动转矩与由摩擦制动器产生的摩擦制动转矩协调工作来实现来自驾驶员的请求制动转矩的情况下，使由协调工作产生的制动转矩更稳定的技术。
发明内容
本发明能够作为以下的方式来实现。
根据本发明的一个方式，提供一种燃料电池车辆。该燃料电池车辆具备：驱动马达，构成为通过再生动作来生成再生电力，并构成为驱动上述燃料电池车辆；燃料电池，构成为具有阴极和阳极，并向上述驱动马达供给电力；压缩机，构成为向上述阴极送入氧化气体；摩擦制动器，构成为对上述燃料电池车辆进行制动；蓄电装置，构成为向上述驱动马达供给电力，并构成为蓄积上述燃料电池车辆的多余电力；滞留水推断部，构成为推断在上述燃料电池内滞留的滞留水的水量；扫气处理执行部，构成为在推断出的上述滞留水的水量为预先决定的第1水量以上的情况下，执行通过由上述压缩机向上述阴极供给上述氧化气体来使上述滞留水向上述燃料电池外排出的扫气处理；以及制动控制部，构成为以利用上述摩擦制动器和由上述驱动马达的上述再生动作产生的再生制动来满足上述燃料电池车辆的制动请求的方式控制上述摩擦制动器和上述再生动作。上述制动控制部构成为在根据上述制动请求而进行上述燃料电池车辆的制动的期间，(i)在推断出的上述滞留水的水量小于比上述第1水量少的预先决定的第2水量的情况下，将由上述再生动作产生的上述再生电力的上限限制电力限制为预先决定的第1值以下，(ii)在推断出的上述滞留水的水量为上述第2水量以上的情况下，执行将上述上限限制电力设定为比上述第1值低预先决定的值量的第2值的上限变更处理。根据该方式，通过在燃料电池因扫气处理而进行发电之前的阶段，将上限限制电力设定得低预先决定的值量，能够抑制伴随着燃料电池因扫气处理进行发电而再生电力减少这一情况。由此，制动转矩能够更稳定。
在上述方式中，上述上限变更处理可以包括再生减少处理，该再生减少处理是指在需要通过将上述上限限制电力设定为上述第2值而使上述再生电力减少的情况下，控制上述再生动作来使上述再生电力以满足预先决定的条件的方式减少至上述第2值，上述预先决定的条件是由上述再生动作产生的制动转矩即再生制动转矩的变化速度为由上述摩擦制动器产生的制动转矩即摩擦制动转矩的变化速度以下这一条件，上述制动控制部构成为根据由上述再生减少处理产生的上述再生制动转矩的减少量，来执行使上述摩擦制动转矩增加的摩擦增加处理。根据该方式，在需要通过将上限限制电力设定得低预先决定的值量而使再生电力减少至第2值的情况下，能够通过摩擦制动转矩补偿再生制动转矩的变化量。由此，能够使制动转矩更接近请求制动转矩。
在上述方式中，上述预先决定的值可以被设定为在进行上述燃料电池车辆的上述制动的期间执行上述扫气处理时的因上述燃料电池的发电电力的增加引起的上述多余电力的推断增加量以上的值。根据该方式，制动转矩能够进一步稳定。
在上述方式中，上述摩擦增加处理中的上述摩擦制动转矩的增加量可以被设定为与由上述再生减少处理产生的上述再生制动转矩的上述减少量相同的值。根据该方式，由于能够通过摩擦制动转矩补偿再生制动转矩的减少量，所以能够使制动转矩更接近请求制动转矩。
在上述方式中，上述制动控制部可以构成为当在上述上限变更处理开始后推断出的上述滞留水为比第2水量少的第3水量以下、并且制动请求被解除了的情况下，结束上述上限变更处理。根据该方式，通过在制动请求被解除了的情况下结束上限变更处理，从而不进行用于使再生制动转矩的变化速度与摩擦制动转矩的变化速度对应的控制，制动转矩就能够进一步稳定。
本发明能够以各种方式实现，除了上述的燃料电池车辆之外，例如能够以燃料电池车辆的控制方法、实现该控制方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性记录介质等方式来实现。
附图说明
以下参考附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中，
图1是表示实施方式中的燃料电池车辆的简要结构的示意图。
图2是控制装置的功能框图。
图3是用于对再生协调制动时的制动转矩的变化示意性地进行说明的图。
图4是用于对蓄电装置的充电电力进行说明的图。
图5是示意性地表示再生协调制动时的制动转矩的变化的参考图。
图6是包括在制动期间中控制装置执行的上限变更处理的流程图。
图7是扫气处理、上限变更处理、再生电力以及制动请求的第1时间图。
图8是扫气处理、上限变更处理、再生电力以及制动请求的第2时间图。
具体实施方式
A.实施方式：
图1是表示实施方式中的燃料电池车辆20的简要结构的示意图。燃料电池车辆20具备燃料电池系统30、驱动马达40、摩擦制动器50、加速踏板70、制动踏板72、车速检测部60、前轮FW以及后轮RW。燃料电池系统30具备燃料电池100、蓄电装置421以及控制装置80。
燃料电池车辆20根据加速踏板70、制动踏板72的操作进行驱动或者制动。本实施方式的驱动马达40能够生成再生电力。另外，驱动马达40驱动燃料电池车辆20。即，驱动马达40能够以驱动燃料电池车辆20的牵引模式、和对燃料电池车辆20进行制动的再生模式进行动作。牵引模式时的驱动马达40从燃料电池系统30接受电力的供给，使前轮FW与后轮RW的至少一方旋转，由此驱动燃料电池车辆20。再生模式时的驱动马达40将燃料电池车辆20的动能转换为电力，由此对燃料电池车辆20进行制动。将由再生模式时的驱动马达40进行的制动也称为再生制动。本实施方式的燃料电池车辆20通过一并使用了再生制动和摩擦制动器50的再生协调制动而被制动。将由摩擦制动器50产生的制动转矩也称为摩擦制动转矩，将由再生制动产生的制动转矩也称为再生制动转矩，将由再生协调制动产生的制动转矩也称为再生协调制动转矩。
本实施方式的燃料电池系统30在燃料电池100的基础上，还具备氢供排系统200、空气供排系统300以及电力供给系统400。本实施方式的燃料电池100是固体高分子型的燃料电池。燃料电池100通过电化学反应而产生电动势。燃料电池100具有阳极和阴极。在燃料电池100的反应气体中，使用氢气作为燃料气体，使用空气作为氧化气体。燃料电池100具有多个单电池层叠而成的电池组结构，每一个单电池彼此串联连接。每一个单电池具备在电解质膜的两面具有电极催化剂层的膜电极接合体、和夹持膜电极接合体的一对隔板。在阳极侧的膜电极接合体与隔板之间形成有氢气能够流通的阳极流路。在阴极侧的膜电极接合体与隔板之间形成有空气能够流通的阴极流路。燃料电池100能够向驱动马达40供给电力。
氢供排系统200具备氢供给部210、氢循环部220以及氢排出部230。氢供给部210具备氢罐211、氢供给流路212、主截止阀213、减压阀214以及喷射器215。氢罐211以高压的状态储藏有用于向燃料电池100供给的氢气。氢供给流路212是将氢罐211与燃料电池100的阳极流路连接的流路。在氢供给流路212中从上游侧起依次设置有主截止阀213和减压阀214。通过主截止阀213开阀，使得储藏于氢罐211的高压的氢气向氢供给流路212流动。高压的氢气在被减压阀214减压至规定的压力后，根据燃料电池100的发电请求被从喷射器215向燃料电池100供给。
氢循环部220具备氢循环流路221和氢循环泵222。氢循环流路221是将燃料电池100的阳极流路与氢供给流路212中的比喷射器215靠下游侧的位置连接的流路。在氢循环流路221设置有氢循环泵222。从燃料电池100排出的阳极废气所包含的未消耗的氢气通过氢循环泵222而在氢供给流路212中循环。此外，在阳极废气中除了未消耗的氢气之外，还包含伴随着燃料电池100的发电的生成水、氮气。因此，通过氢循环流路221中的设置于燃料电池100与氢循环泵222之间的未图示的气液分离器将未消耗的氢气与生成水、氮气分离。
氢排出部230具备氢排出流路231和排气排水阀232。氢排出流路231是将氢循环流路221中的燃料电池100与氢循环泵222之间和后述的空气排出流路321连接的流路。在氢排出流路231中设置有排气排水阀232。通过使排气排水阀232开阀，从而将阳极废气经由空气排出流路321向大气排出。
空气供排系统300具备空气供给部310和空气排出部320。空气供给部310具备空气导入流路311、空气流量计312、压缩机313、分流阀314、空气供给流路315以及空气旁通流路316。空气导入流路311是与大气连通的流路，通过分流阀314与空气供给流路315和空气旁通流路316连接。在空气导入流路311中从上游侧起依次设置有空气流量计312、压缩机313以及分流阀314。空气流量计312是检测被导入至空气导入流路311的空气的流量的传感器。压缩机313是用于向空气导入流路311导入空气并将导入的空气向燃料电池100送入的压缩机。本实施方式的压缩机313是涡轮压缩机。压缩机313并不局限于涡轮式压缩机，也可以是容积式压缩机。分流阀314能够根据开度来调节向空气供给流路315流动的空气的流量、和向空气旁通流路316流动的空气的流量。空气供给流路315是将分流阀314与燃料电池100的阴极流路连接的流路。空气旁通流路316是将分流阀314与后述的空气排出流路321连接的流路。此外，空气旁通流路316也可以不与空气排出流路321连接而与大气连通。
空气排出部320具备空气排出流路321和调压阀322。空气排出流路321是与燃料电池100的阴极流路连接的与大气连通的流路。在空气排出流路321设置有调压阀322。通过调节调压阀322的开度，来调节燃料电池100的阴极流路内的空气的压力、由压缩机313排出的空气的流量。在空气排出流路321中的比调压阀322靠下游侧的位置从上游侧依次连接有上述的空气旁通流路316和氢排出流路231。从燃料电池100的阴极排出的阴极废气与从空气旁通流路316流入的空气、从氢排出流路231流入的阳极废气一起在空气排出流路321中流动而被向大气排出。
燃料电池系统30还具备用于调节燃料电池100的温度的未图示的制冷剂循环系统。制冷剂循环系统构成为使对燃料电池100进行冷却后的制冷剂经由使制冷剂散热的散热器而向燃料电池100循环。
电力供给系统400具备升压转换器411、逆变器412、蓄电装置421、升降压转换器422、第1配线431以及第2配线432。燃料电池100、升压转换器411以及逆变器412通过第1配线431依次按该顺序电连接。蓄电装置421、升降压转换器422、以及第1配线431中的升压转换器411与逆变器412之间通过第2配线432依次按该顺序电连接。由燃料电池100发出的直流电力在通过升压转换器411被升压后，通过逆变器412被转换为三相交流电力而向驱动马达40供给。由蓄电装置421蓄积的直流电力在通过升降压转换器422被升压后，通过逆变器412被转换为三相交流电力而向驱动马达40供给。升降压转换器422构成为不仅能够使蓄积于蓄电装置421的电力升压，还能够使由燃料电池100发出的电力、由再生模式时的驱动马达40发出的电力降压。逆变器412不仅构成为能够从直流电力转换为交流电力，还构成为能够从交流电力转换为直流电力。
蓄电装置421能够蓄积燃料电池100发出的发电电力、和通过再生模式时的驱动马达40的再生动作而产生的再生电力。在将发电电力与再生电力合计后的电力超过由包括压缩机313和氢循环泵222的燃料电池系统30的辅机等消耗的电力的情况下，将超过的量的电力蓄积于蓄电装置421。蓄电装置421在预先决定的上限值以下的蓄电量的范围内进行蓄电。蓄积于蓄电装置421的电力能够向驱动马达40、燃料电池系统30的辅机供给。作为蓄电装置421，例如能够使用锂离子电池、镍氢电池等。此外，蓄电装置421也可以不是二次电池而是电容器。
摩擦制动器50是用于通过将燃料电池车辆20的动能转换为由摩擦引起的热能来对燃料电池车辆20进行制动的减速装置。本实施方式的摩擦制动器50是由促动器驱动的液压式盘制动器。燃料电池车辆20具有检测作为摩擦制动器50的主缸压力的制动液压的液压传感器52。此外，摩擦制动器50也可以是由促动器驱动的鼓式制动器。
车速检测部60检测燃料电池车辆20的车速。本实施方式的车速检测部60使用由车轮速传感器获得的燃料电池车辆20的各车轮的旋转速度来检测车速。此外，车速检测部60也可以使用由加速度传感器获得的燃料电池车辆20的加速度来检测车速，还可以使用通过GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)获得的位置信息来检测车速。
控制装置80控制燃料电池车辆20的动作。控制装置80例如控制压缩机313的动作来控制氧化气体向阴极的供给流量。
图2是控制装置80的功能框图。控制装置80被构成为具备CPU81、存储部89、以及连接各部件的接口电路的计算机。存储部89由ROM、RAM等构成，存储有用于控制燃料电池车辆20的各种程序、各种数据。CPU81通过执行在存储部89存储的各种程序从而作为发电电力推断部82、滞留水推断部83、扫气处理执行部84、电压维持部86以及制动控制部87发挥功能。
发电电力推断部82对相对于氧化气体向燃料电池100的阴极的供给流量的燃料电池100的发电电力[kW]进行推断。发电电力推断部82例如使用存储于存储部89的表示氧化气体的供给流量与发电电力的关系的映射来推断发电电力。此外，在其他的实施方式中，发电电力推断部82可以使用检测燃料电池100的电压的电压传感器(未图示)、和检测燃料电池100的电流的电流传感器(未图示)来推断为燃料电池100的发电电力。
滞留水推断部83推断滞留在燃料电池100内的滞留水的水量。具体而言，滞留水推断部83推断每单位时间的滞留水的增加量，通过相对于初始值累计推断出的每单位时间的滞留水的增加量，来推断滞留水的水量。初始值例如被设定为零。另外，滞留水推断部83在后述的扫气处理完成了的时刻使滞留水的水量返回至初始值(在本实施方式中为零)。此外，在本实施方式中，在扫气处理执行中视为滞留水的水量是即将进行扫气处理之前的推断滞留水的水量。
滞留水推断部83将每单位时间伴随着燃料电池100的发电而产生的生成水的量、与每单位时间从燃料电池100与阴极废气一起排出的水分的量之差推断为每单位时间的滞留水的增加量。每单位时间伴随着燃料电池100的发电而产生的生成水的量能够使用从燃料电池100输出的电流和水的分子量等来计算。每单位时间从燃料电池100与阴极废气一起排出的水分的量能够使用燃料电池100内的温度下的饱和水蒸气量、和向燃料电池100内供给的空气的流量等来计算。此外，从燃料电池100输出的电流能够使用电流传感器来测定。作为燃料电池100内的温度，能够使用燃料电池100的制冷剂出口附近处的制冷剂的温度。燃料电池100的制冷剂出口附近处的制冷剂的温度能够使用温度传感器来测定。
在滞留水推断部83推断出的滞留水(推断滞留水)的水量为预先决定的第1水量以上的情况下，扫气处理执行部84执行扫气处理。第1水量例如被设定为每个单电池存在0.2g的滞留水的情况下的燃料电池100的滞留水的水量。即，第1水量是0.2g/单电池与燃料电池100的单电池层叠数的积。扫气处理是无论来自燃料电池车辆20的请求电力如何，都通过压缩机313将预先决定的目标流量的氧化气体向阴极供给预先决定的时间，由此使燃料电池100内的滞留水向燃料电池100外排出的处理。此外，在扫气处理的执行中，向燃料电池100的阳极供给预先决定的流量的阳极气体。
在燃料电池100的电压达到了预先决定的上限电压的情况下，电压维持部86调整从燃料电池100引出的电流来使燃料电池100发电，由此将燃料电池100的电压维持在上限电压以下。具体而言，在未图示的燃料电池100的电压传感器的检测值达到了上限电压的情况下，电压维持部86控制升压转换器411，通过从燃料电池100引出电流由此使燃料电池100发电，来将电压维持在上限电压以下。例如，在执行了扫气处理的情况下，由于燃料电池100的电压增加，所以从燃料电池100引出电流而使燃料电池100发电。通过将燃料电池100的电压维持在预先决定的上限电压以下，能够抑制燃料电池100劣化。燃料电池100的劣化会因燃料电池100具有的铂等催化剂溶出而产生。
制动控制部87以利用摩擦制动器50和再生制动来满足燃料电池车辆20的制动请求的方式控制摩擦制动器50和再生动作。具体而言，制动控制部87控制摩擦制动转矩与再生制动转矩的比例。制动控制部87通过控制制动液压来控制摩擦制动转矩。另外，制动控制部87通过控制驱动马达40中的电流值和电流提前角来控制再生制动转矩。再生制动转矩与电流值及电流提前角的关系作为映射被存储于存储部89。
另外，制动控制部87在根据制动请求而进行燃料电池车辆20的制动的期间执行以下的处理。即，在推断出的滞留水的水量小于比第1水量少的预先决定的第2水量的情况下，制动控制部87将由再生动作产生的再生电力的上限限制电力限制在预先决定的第1值以下。另外，在推断出的滞留水的水量为第2水量以上的情况下，制动控制部87执行将上限限制电力设定为比第1值低了预先决定的值量的第2值的上限变更处理。第2水量被设定为例如每个单电池以0.15g以上0.19g以下的范围存在滞留水的情况下的、燃料电池100的滞留水的水量。在本实施方式中，每个单电池的滞留水被设定为0.15g。即，第2水量是0.15g/单电池与燃料电池100的单电池层叠数的积。预先决定的值被设定为在进行燃料电池车辆20的制动的期间中因执行扫气处理时的燃料电池100的发电电力的增加引起的多余电力的推断增加量以上的值。作为多余电力的推断增加量以上的值，例如可以是推断增加量的值，也可以是发电电力推断部82推断出的燃料电池100因扫气处理而发出的扫气推断发电电力。制动控制部87也可以使用发电电力推断部82推断出的发电电力、和由燃料电池100的辅机等消耗的电力来对推断增加量进行推断。另外，制动控制部87也可以将预先决定的恒定值作为推断增加量。通过在开始扫气处理之前的时刻，将上限限制电力设定得低推断增加量以上，能够将因扫气处理产生的燃料电池100的发电电力向蓄电装置421充电。由此，由于能够抑制再生电力伴随着燃料电池100因扫气处理进行发电而减少这一情况，所以制动转矩能够更稳定。
上限变更处理包括再生减少处理，该再生减少处理是指通过将上限限制电力设定为第2值，从而在需要使实际的再生电力减少的情况下，控制再生动作以满足预先决定的条件的方式使再生电力减少至第2值。预先决定的条件是再生制动转矩的变化速度为摩擦制动转矩的变化速度以下这一条件。摩擦制动转矩的变化速度例如可以根据摩擦制动器50的制动液压而变化，也可以为预先决定的恒定速度。由于通过再生减少处理，能够与摩擦制动转矩的响应性对应地使再生制动转矩变化，所以能够通过摩擦制动转矩补偿再生制动转矩的变化量。由此，能够使制动转矩更接近请求制动转矩。
另外，制动控制部87执行根据由再生减少处理产生的再生制动转矩的减少量来使摩擦制动转矩增加的摩擦增加处理。摩擦增加处理是为了不从请求制动转矩大幅脱离而通过摩擦制动转矩来补偿再生制动转矩的减少量的处理。在本实施方式中，摩擦增加处理中的摩擦制动转矩的增加量被设定为与由再生减少处理产生的再生制动转矩的减少量相同的值。由此，由于能够通过摩擦制动转矩补偿再生制动转矩的减少量，所以能够使制动转矩更接近请求制动转矩。
图3是用于对再生协调制动时的制动转矩的变化示意性地进行说明的图。横轴表示从开始基于再生协调制动的制动起到燃料电池车辆20停车为止的时间。纵轴表示再生协调制动转矩。一般，在不能充分获得用于使驱动马达40产生再生电力的来自驱动轮的转矩的低速度区域中，再生制动转矩降低。因此，本实施方式的控制装置80为了确保稳定的再生协调制动转矩，随着燃料电池车辆20变为低速而使再生制动转矩的比例减少。
图4是用于对蓄电装置421的充电电力进行说明的图。蓄电装置421被控制装置80控制为能够在预先决定的上限值Cu以下的范围内蓄电。当在执行再生协调制动的协调制动期间中燃料电池100的发电停止的情况下，能够将更多的再生电力蓄积至蓄电装置421。另一方面，当在协调制动期间执行扫气处理并为了将电压维持在上限电压以下而使燃料电池100发电的情况下，存在产生不被用于燃料电池车辆20的动作的多余的发电电力的情况。因此，由于通过蓄电装置421蓄积多余量的发电电力，所以能够蓄积的再生电力减少。
图5是示意性地表示再生协调制动时的制动转矩的变化的参考图。在图5中，表示了在产生了再生制动转矩的状态下执行扫气处理的情况下的再生协调制动转矩的变化。若执行扫气处理，则由于对因扫气处理而产生的发电电力的多余电力进行蓄电，所以在蓄电装置421中再生电力的蓄电量减少(图4)。由此，在蓄电装置421的充电电力达到了上限值Cu的情况下，再生电力的蓄电或者消耗目的地消失，不再流动来自驱动马达40的电流。因此，在燃料电池系统30中，伴随着燃料电池100的发电电力增加，用于驱动马达40对驱动轮的旋转进行制动的磁力降低，从而再生制动转矩降低。在再生制动转矩降低的情况下，控制为提高摩擦制动器50的摩擦制动转矩来补偿请求制动转矩。
本实施方式的制动控制部87在通过再生协调制动对燃料电池车辆20制动的期间，在执行扫气处理之前执行上限变更处理，该上限变更处理是指将基于再生动作的再生电力的上限限制电力设定得低预先决定的值量，以便能够蓄积因扫气处理引起的燃料电池100的发电电力。以下，对包括燃料电池系统30执行的上限变更处理在内的处理的具体例进行说明。
图6是包括在制动期间中控制装置80执行的上限变更处理的流程图。图7是扫气处理、上限变更处理、再生电力以及制动请求的第1时间图。图8是扫气处理、上限变更处理、再生电力以及制动请求的第2时间图。图6所示的流程图以因制动踏板72被踩踏而产生了制动请求这一情况为触发而开始。即，如图7和图8所示，通过在时刻t0制动请求变为开启(ON)，从而开始图6的流程图。图7是进行步骤S12、S14的处理的情况下的时间图。图8是进行步骤S12、S16的处理的情况下的时间图。另外，在图7和图8中，第1水量L1是用于执行扫气处理的阈值。第2水量L2是用于执行上限变更处理的阈值。第3水量L3被设定为比第2水量少的值，在本实施方式中为零。上限限制电力是蓄积至蓄电装置421的上限的电力，第1值P1是上限变更处理前的值，第2值P2是执行了上限变更处理时的值。
如图6所示，滞留水推断部83判定推断滞留水的水量是否为第2水量L2以上(步骤S10)。在推断滞留水的水量小于第2水量L2的情况下，滞留水推断部83反复执行步骤S10。
另一方面，在推断滞留水的水量为第2水量L2以上的情况下，制动控制部87执行上限变更处理(步骤S12、S14、S16、S18)。首先，在将上限限制电力设定为从第1值P1低预先决定的值△P量的第2值P2的情况下，制动控制部87判定是否需要使当前时刻的再生电力减少(步骤S12)。即，制动控制部87判定通过当前时刻的再生控制产生的再生电力是否比设定得低预先决定的值△P量的第2值P2高。在需要使再生电力减少的情况下(步骤S12：是)，执行再生减少处理和摩擦增加处理(步骤S16)。在再生减少处理中，制动控制部87通过使再生电力缓缓减少至第2值P2，来变更上限限制电力。即，在使上限限制电力从第1值P1减少预先决定的值△P量而变更为第2值P2的情况下，通过以再生制动转矩的减少速度为摩擦制动转矩的变化速度以下的方式使再生制动转矩减少，来使再生电力减少。图8所示的例子是在开始上限变更处理的时刻t1再生电力是作为上限限制电力的第1值P1的情况，在这种情况下，伴随着上限限制电力的减少使再生电力缓缓减少。另外，在摩擦增加处理中，以摩擦制动转矩增加与因再生减少处理引起的再生制动转矩的减少量相同的值的方式控制摩擦制动器50。通过再生减少处理和摩擦增加处理，由于能够利用摩擦制动转矩补偿再生制动转矩的减少量，所以能够使制动转矩更接近请求制动转矩。
在无需使再生电力减少的情况下(步骤S12：否)，通过使上限限制电力减少预先决定的值△P量而设定为第2值P2，由此变更上限限制电力(步骤S14)。在步骤S14中，上限限制电力的变更速度能够取任意的值。在本实施方式中，如图7所示，在开始上限变更处理的时刻t1，通过使上限限制电力减少值P量，由此设定为第2值。
如图6所示，在开始了上限变更处理后，制动控制部87判定是否满足结束条件(步骤S18)。结束条件是推断滞留水为比第2水量L2少的第3水量L3以下并且燃料电池车辆20的制动请求被解除了这一条件。第3水量L3是作为扫气处理结束时的推断滞留水的初始值，在本实施方式中设定为零。另外，通过制动踏板72的踩踏量变为零，来自驾驶员的制动请求被解除。
在不满足结束条件的情况下，反复执行步骤S18。另一方面，在满足结束条件的情况下，制动控制部87通过将上限限制电力变更为减少之前的值、即第1值P1，从而结束上限变更处理(步骤S20)。在图7和图8中，通过在时刻t4满足结束条件而结束上限变更处理。在图7和图8中，通过在时刻t4结束上限变更处理，使得上限限制电力从第2值P2缓缓地变更为第1值P1。
根据上述实施方式，在燃料电池100因扫气处理而进行发电之前的阶段，通过将上限限制电力设定得低预先决定的值△P量，能够抑制伴随着燃料电池100因扫气处理进行发电而再生电力减少。由此，由于制动转矩能够进一步稳定，所以能够抑制燃料电池车辆20的驾驶性能降低。
这里，在推断滞留水变为比第2水量L2少的第3水量L3以下的情况下，当结束了上限变更处理的情况下，根据请求制动转矩，存在再生制动转矩急剧增加的情况。另一方面，由于摩擦制动转矩的减少速度低于再生制动转矩的增加速度，所以可能产生制动转矩发生变动的担忧。根据该方式，在推断滞留水为比第2水量L2少的预先决定的第3水量L3以下并且制动请求被解除了的情况下，结束上限变更处理(图6的步骤S20)。由此，由于在上限变更处理的结束后再生制动转矩不会急剧增加，所以不进行用于使再生制动转矩的变化速度与摩擦制动转矩的变化速度对应的控制，制动转矩就能够进一步稳定。
B.其他实施方式：
根据上述实施方式，摩擦增加处理中的摩擦制动转矩的增加量被设定为与因再生减少处理产生的再生制动转矩的减少量相同的值，但并不限定于此。例如，也可以在制动转矩不从请求制动转矩大幅脱离的范围内将摩擦制动转矩的增加量和再生制动转矩的减少量设定为不同的值。
此外，本发明并不限定于上述的实施方式，包括各种变形例。例如，上述的实施方式为了易于理解地对本发明进行说明而详细进行了说明，并不一定限定于具备说明的所有结构的实施方式。另外，能够将某个实施方式的结构的一部分替换为其他变形方式的结构，另外，也能够在某个实施方式的结构中增加其他变形方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，能够追加、删除、替换其他结构。另外，也可以组合实施方式、变形方式以及变形例。

Claims (5)

1.一种燃料电池车辆，其特征在于，包括：
驱动马达，构成为通过再生动作生成再生电力，并构成为驱动所述燃料电池车辆；
燃料电池，构成为具有阴极和阳极，并向所述驱动马达供给电力；
压缩机，构成为向所述阴极送入氧化气体；
摩擦制动器，构成为对所述燃料电池车辆进行制动；
蓄电装置，构成为向所述驱动马达供给电力，并构成为蓄积所述燃料电池车辆的多余电力；
滞留水推断部，构成为推断在所述燃料电池内滞留的滞留水的水量；
扫气处理执行部，构成为在推断出的所述滞留水的水量为预先决定的第1水量以上的情况下，执行通过由所述压缩机向所述阴极供给所述氧化气体来使所述滞留水向所述燃料电池外排出的扫气处理；以及
制动控制部，构成为以利用所述摩擦制动器和由所述驱动马达的所述再生动作产生的再生制动来满足所述燃料电池车辆的制动请求的方式控制所述摩擦制动器和所述再生动作，
其中，所述制动控制部构成为在根据所述制动请求而进行所述燃料电池车辆的制动的期间，
(i)在推断出的所述滞留水的水量小于比所述第1水量少的预先决定的第2水量的情况下，将由所述再生动作产生的所述再生电力的上限限制电力限制为预先决定的第1值以下，
(ii)在推断出的所述滞留水的水量为所述第2水量以上的情况下，执行将所述上限限制电力设定为比所述第1值低预先决定的值量的第2值的上限变更处理。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其特征在于，
所述上限变更处理包括再生减少处理，该再生减少处理是指在需要通过将所述上限限制电力设定为所述第2值而使所述再生电力减少的情况下，控制所述再生动作来使所述再生电力以满足预先决定的条件的方式减少至所述第2值，
所述预先决定的条件是由所述再生动作产生的制动转矩即再生制动转矩的变化速度为由所述摩擦制动器产生的制动转矩即摩擦制动转矩的变化速度以下这一条件，
所述制动控制部构成为执行根据由所述再生减少处理产生的所述再生制动转矩的减少量来使所述摩擦制动转矩增加的摩擦增加处理。
3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其特征在于，
所述预先决定的值被设定为在进行所述燃料电池车辆的所述制动的期间执行所述扫气处理时的因所述燃料电池的发电电力的增加引起的所述多余电力的推断增加量以上的值。
4.根据权利要求2或3所述的燃料电池车辆，其特征在于，
所述摩擦增加处理中的所述摩擦制动转矩的增加量被设定为与由所述再生减少处理产生的所述再生制动转矩的所述减少量相同的值。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于，
所述制动控制部构成为当在所述上限变更处理的开始后推断出的所述滞留水的水量降低至比所述第2水量少的预先决定的第3水量以下、并且所述制动请求被解除了的情况下，结束所述上限变更处理。
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