CN112238760B - 混合动力车辆以及混合动力车辆的控制方法 - Google Patents

混合动力车辆以及混合动力车辆的控制方法 Download PDF

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Abstract

提供一种混合动力车辆以及混合动力车辆的控制方法。混合动力车辆具备电力产生装置、驱动马达、蓄电装置、电力消耗装置以及控制部。所述控制部构成为执行所述电力消耗装置的驱动控制。所述控制部构成为在所述驱动马达以制动时发电模式进行动作时,在车辆电力收支值高于第1阈值的情况下进行消耗增加控制。

Description

混合动力车辆以及混合动力车辆的控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力车辆以及混合动力车辆的控制方法。
背景技术
在搭载燃料电池的燃料电池车辆中,在制动时驱动马达所产生的电力超过蓄电装置中的可充电电力的情况下,有时会产生无法充到蓄电装置的剩余电力。已知由电力消耗单元消耗这样的剩余电力的构成(例如参照日本特开2013-099081)。
发明内容
然而,由于车辆的行驶状态的变化等,车辆的要求电力可能会变动,另外,蓄电装置的状态也可能会变动。这样的要求电力、蓄电装置的状态的变动可能会影响到燃料电池车辆中的电力收支。因此,期望如下技术:在用电力消耗装置消耗剩余电力的控制时,即使要求电力、蓄电装置的状态变动,也使燃料电池车辆的电力收支稳定。这样的课题不限于是燃料电池车辆的课题,而是在混合动力车辆中也可能会共同地发生的课题,该混合动力车辆具备能量产生装置、蓄电装置以及驱动马达,通过在车辆制动时用驱动马达进行发电来得到制动力,所述能量产生装置产生用于驱动车辆的能量。
本发明可以作为以下的技术方案来实现。
本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆具备电力产生装置、驱动马达、蓄电装置、电力消耗装置以及控制部。所述电力产生装置构成为产生用于驱动所述混合动力车辆的电力。所述驱动马达构成为通过牵引模式和制动时发电模式中的任一模式进行动作,所述牵引模式是用于驱动所述混合动力车辆的模式,所述制动时发电模式是用于作为发电机来进行动作而发电产生制动时产生电力、并且产生所述混合动力车辆的制动力的模式。所述蓄电装置构成为储存所述电力产生装置产生的电力、和所述驱动马达产生的所述制动时产生电力。所述电力消耗装置构成为消耗电力。所述控制部构成为执行所述电力消耗装置的驱动控制。所述控制部构成为在所述驱动马达以所述制动时发电模式进行动作时,在车辆电力收支值高于第1阈值的情况下进行消耗增加控制。所述车辆电力收支值是不包含所述蓄电装置的充放电量的车辆电力收支值,是从车辆产生电力减去在所述混合动力车辆中消耗的车辆消耗电力而得到的车辆电力收支值。所述车辆产生电力是包含所述制动时产生电力的推定值而在所述混合动力车辆中产生的电力。所述消耗增加控制是用于将所述电力消耗装置的消耗电力设定为比所述车辆电力收支值小于第2阈值的情况下的所述电力消耗装置的消耗电力大的控制,所述第2阈值被设定为小于所述第1阈值。所述第1阈值根据容许放电电力来预先设定,所述容许放电电力作为所述蓄电装置放电的电力的上限而根据所述蓄电装置的状态来确定。所述容许放电电力比预先确定的第1基准电力值小时的所述第1阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第1阈值大。所述容许放电电力比所述第1基准电力值小的所述第2阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第2阈值大。所述控制部构成为在开始了所述消耗增加控制之后,在所述车辆电力收支值低于所述第2阈值的情况下,解除所述消耗增加控制的执行。
根据本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆,在车辆制动时进行使电力消耗装置的消耗电力增加的消耗增加控制时,使第2阈值小于第1阈值,所述第1阈值是用于开始消耗增加控制的、车辆电力收支值的基准值,所述第2阈值是用于解除消耗增加控制的、车辆电力收支值的基准值。并且,容许放电电力比第1基准电力值小时的第1阈值以及第2阈值分别比容许放电电力为第1基准电力值以上时的第1阈值以及第2阈值大。因此,在执行消耗增加控制时,即使车辆的要求电力和/或蓄电装置的状态变动,也能够使混合动力车辆的电力收支更稳定。
在本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆中,对于所述容许放电电力比所述第1基准电力值小、且比小于所述第1基准电力值的第2基准电力值大时的所述第1阈值,也可以为所述容许放电电力越小,则该第1阈值被设定为越大。对于所述容许放电电力比所述第1基准电力值小、且比所述第2基准电力值大时的所述第2阈值,也可以为所述容许放电电力越小,则该第2阈值被设定为越大。
根据本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆,能够抑制如下情况:容许放电电力越小,则在到解除消耗增加控制为止的期间越会因消耗增加控制的执行而导致混合动力车辆的电力不足。
在本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆中,所述控制部也可以构成为:在解除了所述消耗增加控制之后,在不开始所述消耗增加控制而经过了预先确定的第1基准时间时,在到下一次开始所述消耗增加控制为止的期间,使所述第1阈值为零。
根据本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆,即使是在若不使第1阈值为零则之后车辆电力收支值成为正值的状态持续的情况下,也能够通过开始基于电力消耗装置的消耗增加控制,抑制电力成为过剩。
在本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆中,所述控制部也可以构成为:在未执行所述消耗增加控制、所述车辆电力收支值为所述第2阈值以上且为所述第1阈值以下的状态持续了预先确定的第2基准时间以上时,在到下一次开始所述消耗增加控制为止的期间,使所述第1阈值为零。
根据本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆,即使是在若不使第1阈值为零则之后车辆电力收支值成为正值的状态持续的情况下,也能够通过开始基于电力消耗装置的消耗增加控制,抑制电力成为过剩。
在本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆中,所述控制部也可以构成为:在开始了所述消耗增加控制之后,在不解除所述消耗增加控制而经过了预先确定的第3基准时间时,在到下一次解除所述消耗增加控制为止的期间,使所述第2阈值为零。
根据本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆,即使是在若不使第2阈值为零则之后车辆电力收支值成为负值的状态持续的情况下,也能够通过解除基于电力消耗装置的消耗增加控制,抑制因电力消耗装置的电力消耗而成为电力不足。
在本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆中,所述控制部也可以构成为:在正执行所述消耗增加控制、所述车辆电力收支值为所述第2阈值以上且为所述第1阈值以下的状态持续了预先确定的第4基准时间以上时,在到下一次解除所述消耗增加控制为止的期间,使所述第2阈值为零。
根据本发明的第1技术方案涉及的混合动力车辆,即使是在若不使第2阈值为零则之后车辆电力收支值成为负值的状态持续的情况下,也能够通过解除基于电力消耗装置的消耗增加控制,抑制因电力消耗装置的电力消耗而成为电力不足。
在本发明的第2技术方案涉及的混合动力车辆的控制方法中,所述混合动力车辆具备电力产生装置、驱动马达、蓄电装置以及电力消耗装置,所述电力产生装置构成为产生用于驱动所述混合动力车辆的电力,所述驱动马达构成为通过牵引模式和制动时发电模式中的任一模式进行动作,所述牵引模式是用于驱动所述混合动力车辆的模式,所述制动时发电模式是用于作为发电机来进行动作而发电产生制动时产生电力、并且产生所述混合动力车辆的制动力的模式,所述蓄电装置构成为储存所述电力产生装置产生的电力、和所述驱动马达产生的所述制动时产生电力,所述电力消耗装置构成为消耗电力。所述混合动力车辆的控制方法包括:在所述驱动马达以所述制动时发电模式进行动作时,在车辆电力收支值高于第1阈值的情况下进行消耗增加控制;在开始了所述消耗增加控制之后,在所述车辆电力收支值低于所述第2阈值的情况下,解除所述消耗增加控制的执行。所述车辆电力收支值是不包含所述蓄电装置的充放电量的车辆电力收支值,是从车辆产生电力减去在所述混合动力车辆中消耗的车辆消耗电力而得到的车辆电力收支值。所述车辆产生电力是包含所述制动时产生电力的推定值而在所述混合动力车辆中产生的电力。所述消耗增加控制是用于将所述电力消耗装置的消耗电力设定为比所述车辆电力收支值小于第2阈值的情况下的所述电力消耗装置的消耗电力大的控制,所述第2阈值被设定为小于所述第1阈值。所述第1阈值根据容许放电电力来预先设定,所述容许放电电力作为所述蓄电装置放电的电力的上限而根据所述蓄电装置的状态来确定。所述容许放电电力比预先确定的第1基准电力值小时的所述第1阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第1阈值大,所述容许放电电力比所述第1基准电力值小的所述第2阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第2阈值大。
附图说明
下文将参照附图说明本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和产业的意义,其中相同的标号表示同样的要素,并且,其中:
图1是示意性地表示燃料电池车辆的概略构成的说明图。
图2是表示电力消耗控制处理例程的流程图。
图3是表示进行电力消耗装置的消耗增加控制的开始以及解除的条件的说明图。
图4是表示进行作为比较例的消耗增加控制的开始以及解除的条件的说明图。
图5是表示阈值变更控制处理例程的流程图。
图6是表示阈值变更控制处理例程的流程图。
图7是表示阈值变更控制处理例程的流程图。
图8是表示阈值变更控制处理例程的流程图。
具体实施方式
A.第1实施方式
(A-1)燃料电池车辆的整体构成
图1是示意性地表示作为本发明的第1实施方式的燃料电池车辆20的概略构成的说明图。燃料电池车辆20具备燃料电池系统30、电力电路600、驱动马达170以及控制部200。燃料电池系统30作为驱动用电源而搭载于燃料电池车辆20,具备燃料电池(电力产生装置)100、燃料气体供给系统120、氧化气体供给系统140、排气系统400以及冷却系统500。
燃料电池100具有层叠有多个单电池单元的堆结构。本实施方式的燃料电池100为固体高分子型燃料电池,但也可以采用固体氧化物型燃料电池等其他种类的燃料电池。在构成燃料电池100的各单电池单元中,在作为电解质膜的一面侧的阳极侧形成有供燃料气体流动的流路(阳极侧流路),在作为电解质膜的另一面侧的阴极侧形成有供氧化气体流动的流路(阴极侧流路)。另外,在燃料电池100的内部形成有供用于对燃料电池100进行冷却的制冷剂流动的制冷剂流路。
燃料气体供给系统120具备燃料气体罐110、氢供给流路121、燃料气体排出流路128、循环流路122、主截止阀124、自动调节器(regulator)125、喷射器126、气液分离器129以及循环泵127。燃料气体罐110是贮存作为燃料气体的氢气的贮存装置,经由氢供给流路121而连接于燃料电池100。在燃料气体供给系统120中,贮存于燃料气体罐110的氢气经过通过主截止阀124进行的氢供给流路121的流路开闭、自动调节器125的减压、从喷射器126的排出,被供给至燃料电池100的阳极侧流路。
燃料气体排出流路128是供从燃料电池100排出的阳极废气(off-gas)流动的流路。循环流路122与燃料气体排出流路128、和氢供给流路121中的比喷射器126靠下游侧的部位连接。在循环流路122中循环的氢的压力由循环泵127进行调节。供给至燃料电池100的燃料气体量能够通过喷射器126和循环泵127的驱动量来进行调节,这些由控制部200来进行控制。
在燃料气体排出流路128与循环流路122的连接部设置有气液分离器129,在气液分离器129中,阳极废气中的水和气体(氢以及氮等)分离。在本实施方式中,经由气液分离器129、和后述的设置在燃料气体排出流路430的清洗阀440,从包括循环流路122的流路内除去包括氮、水蒸气的杂质。
氧化气体供给系统140具备压缩机130、氧化气体供给流路141、分流阀144。本实施方式的燃料电池100使用空气来作为氧化气体。压缩机130由空气压缩机用马达135驱动而对空气进行压缩,经由氧化气体供给流路141而向燃料电池100的阴极侧流路供给空气。分流阀144在氧化气体供给流路141中设置在与连接于氧化气体供给流路141的后述的氧化气体旁通流路450的连接部。
排气系统400具备排气流路410、调压阀420、燃料气体排出流路430、清洗阀440以及氧化气体旁通流路450。排气流路410是从燃料电池100排出阴极废气的流路。调压阀420设置在排气流路410,对燃料电池100中的氧化气体的压力进行调整。燃料气体排出流路430将气液分离器129和排气流路410连接。在燃料气体排出流路430设置有清洗阀440。控制部200在阳极废气中的氮浓度变高时、或者气液分离器129中的水的量变多时,使清洗阀440开阀,从气液分离器129排出水和气体。由此,如已经描述过的那样在流路内循环的燃料气体中的杂质的浓度被降低。燃料气体排出流路430在比调压阀420靠下游侧的部位连接于排气流路410,经由清洗阀440而排出的阳极废气中的氢在释放到大气之前由阴极废气进行稀释。
氧化气体旁通流路450将氧化气体供给流路141和排气流路410连接。在氧化气体旁通流路450与氧化气体供给流路141的连接部设置有已经描述过的分流阀144。
冷却系统500具备制冷剂供给流路510、制冷剂排出流路515、制冷剂泵525以及散热器530。制冷剂供给流路510是用于向燃料电池100供给制冷剂的流路,在制冷剂供给流路510配置有对在流路内流动的制冷剂流量进行调节的制冷剂泵525。制冷剂排出流路515是用于从燃料电池100排出制冷剂的流路。在制冷剂排出流路515的下游部与制冷剂供给流路510的上游部之间设置有用于对制冷剂进行冷却的散热器530。在散热器530设置有散热器扇535。散热器530利用从散热器扇535送来的风和燃料电池车辆20的行驶风,对制冷剂进行冷却。
电力电路600具备也作为燃料电池系统30的一部分的燃料电池100、FC升压转换器605(FDC605)、变换器610、电池转换器630以及蓄电装置650。除了驱动马达170之外,在电力电路600还连接有各种燃料电池辅机以及车辆辅机。在电力电路600设置有对燃料电池100的输出电流以及输出电压进行检测的电流传感器以及电压传感器,成为能够检测燃料电池100的输出电力。
FC升压转换器605是将燃料电池100的输出电压升压为能够由驱动马达170利用的高电压的DC/DC转换器。变换器610将由FC升压转换器605升压后的直流电压变换为交流电压,并供给至驱动马达170。驱动马达170是对车辆的车轮进行驱动的马达,能够在牵引模式和制动时发电模式下进行工作,所述牵引模式是执行对燃料电池车辆20进行驱动的牵引运转的模式,所述制动时发电模式是作为发电机进行动作而发电产生后述的制动时产生电力、并且使得产生燃料电池车辆20的制动力的模式。
电池转换器630将由FC升压转换器605升压后的电压、在车辆的制动时由驱动马达170产生的电压降压并供给至蓄电装置650、或者将蓄电装置650的电压升压并供给至变换器610的双向的DC/DC转换器。蓄电装置650能够储存燃料电池100发电产生的电力、在车辆制动时由驱动马达170产生的制动时产生电力,作为对包括驱动马达170、各种辅机类的负载进行电力供给的电源发挥功能。本实施方式的蓄电装置650是能够充放电的二次电池。作为二次电池,例如可以使用锂离子电池、镍氢电池等。此外,蓄电装置650也可以是二次电池以外的能够充放电的装置,例如可以为电容器。此外,在蓄电装置650设置有用于对蓄电装置650的电压、电流以及剩余容量(SOC)等的工作状态进行检测的电池传感器655。
控制部200由微型计算机构成,具有CPU、ROM、RAM以及输入输出端口。控制部200进行燃料电池系统30的发电控制,并且,进行包括电力电路600的燃料电池车辆20整体的控制。控制部200取得来自设置于燃料电池车辆20的各部的传感器(例如包括设置于燃料电池系统30的各部的传感器、加速器开度传感器、挡位传感器、外部气温传感器以及车速传感器)的输出信号。并且,控制部200向燃料电池车辆20中的发电、行驶等涉及的各部输出驱动信号。此外,实现上述功能的控制部200不需要作为单一控制部来构成。例如,也可以为由涉及燃料电池系统30的动作的控制部、涉及燃料电池车辆20的行驶的控制部、进行与行驶无关的车辆辅机的控制的控制部等多个控制部构成,在这些多个控制部间交换所需的信息。
(A-2)制动中的动作
本实施方式的燃料电池车辆20在制动时所执行的控制中具有特征。以下,首先对车辆制动时的燃料电池车辆20的动作的概略进行说明。
在燃料电池车辆20制动时、具体而言为加速器开度在车辆行驶期间变为了零时,驱动马达170如已经描述过的那样在制动时发电模式下进行动作。此时,驱动马达170通过将燃料电池车辆20的动能变换为电力,从而对燃料电池车辆20进行制动。将在车辆制动时由驱动马达170产生的电力也称为“制动时产生电力”。
另外,在加速器开度在车辆行驶期间变为零的制动时,对于燃料电池100的要求电力变为零。当在燃料电池100内残留有空气的状态下停止燃料电池100的发电时,阴极电位极高,电极催化剂的劣化可能会发展。因此,在本实施方式中,在车辆制动时,通过将燃料电池100的输出电压的上限设定为作为能够容许的电压而预先确定的高电位规避电压VFC,从燃料电池100扫描微小的电流,从而抑制阴极电位的过剩的上升。此时,既可以停止对燃料电池100供给空气,或者也可以对燃料电池100供给与通常发电时相比得到了抑制后的量的空气。将在车辆制动时使高电位规避电压VFC为上限电压的同时、扫描微小的电流的燃料电池100的发电也称为“微小发电”。
如上所述,在燃料电池车辆20制动时,驱动马达170能够进行产生制动时产生电力的发电,燃料电池100能够进行将高电位规避电压VFC作为上限电压的微小发电。在本实施方式中,表示燃料电池车辆20中的电力收支的“车辆电力收支值”可以定义为“是不包含蓄电装置650的充放电量的值、且是从包含制动时产生电力的推定值而在燃料电池车辆20产生的电力即车辆产生电力减去在燃料电池车辆20中消耗的电力而得到的值”。
燃料电池车辆20制动时的车辆电力收支值Wa可以由以下的式(1)来表示。在式(1)中,Wr是作为在加速器关闭(off)时驱动马达170应该产生的制动时产生电力而导出的值。该制动时产生电力Wr不是在当前时间点实际产生的制动时产生电力,而是作为驱动马达170产生的电力的推定值,使用加速器关闭时的车速等在车辆电力收支值Wa的算出之前所导出的。对于制动时产生电力Wr,例如可以通过将包括车速的参数与应该产生的制动时产生电力的关系预先作为映射来进行存储,取得包括车速的参数并参照上述映射,从而求出该制动时产生电力Wr。在式(1)中,Ws表示由燃料电池100的微小发电产生的电力。在式(1)中,We是指燃料电池车辆20搭载的辅机类所消耗的辅机消耗电力。在燃料电池车辆20中,在开始了后述的电力消耗装置的消耗增加控制之后,式(1)中的辅机消耗电力We包含电力消耗装置中的增加了的消耗电力。制动时产生电力Wr和通过微小发电得到的发电电力Ws的合计也称为“车辆产生电力”。辅机消耗电力We也称为制动时的“车辆消耗电力”。此外,关于辅机类中的、小到能够忽略消耗电力的程度的辅机,也可以在下述的式(1)中的辅机消耗电力We的算出时忽略该辅机。
Wa=Wr+Ws-We…(1)
若上述的车辆电力收支值Wa的值为正,则车辆电力收支值Wa、即由燃料电池车辆20产生的电力中的、未由辅机类消耗掉的剩余的电力被充到蓄电装置650。对蓄电装置650确定了容许充电电力Win,若车辆电力收支值Wa为容许充电电力Win以下,则能够将上述剩余的电力无障碍地充到蓄电装置650。容许充电电力Win是指作为蓄电装置650的充电电力的上限而根据蓄电装置650的状态确定的、且表示蓄电装置650的充电性能的值。容许充电电力Win越大,则表示充电性能越高,表示能够充入更多的电力。
若上述的车辆电力收支值Wa的值为负,则车辆电力收支值Wa、即由燃料电池车辆20的辅机类消耗的电力中、在制动时产生电力Wr和通过微小发电获得的发电电力Ws下不足的电力由来自蓄电装置650的输出来补足。对蓄电装置650确定了容许放电电力Wout,若车辆电力收支值Wa的绝对值为容许放电电力Wout以下,则能够从蓄电装置650无障碍地供给上述不足的电力。容许放电电力Wout是指作为蓄电装置650的输出电力的上限而根据蓄电装置650的状态确定的、且表示蓄电装置650的放电性能的值。容许放电电力Wout越大,则表示放电性能越高,表示能够输出更多的电力。
容许充电电力Win和容许放电电力Wout分别是根据蓄电装置650的剩余容量(SOC)和蓄电装置650的温度确定的值。在本实施方式中,按各燃料电池100而预先确定容许充电电力Win与蓄电装置650的剩余容量以及温度的关系、和容许放电电力Wout与蓄电装置650的剩余容量以及温度的关系,表示该关系的映射预先存储于控制部200的存储器。控制部200通过从电池传感器655取得蓄电装置650的剩余容量,并且,从未图示的温度传感器取得蓄电装置650的温度,并参照上述映射,从而取得容许充电电力Win和容许放电电力Wout。
(A-3)电力消耗装置中的消耗增加控制
图2是表示由燃料电池车辆20的控制部200执行的电力消耗控制处理例程的流程图。本例程在被输入了为了使燃料电池车辆20能够行驶而使燃料电池系统30启动的指示时、具体而言为由驾驶员按下了启动开关(未图示)时被启动,并被反复执行直到被输入停止的指示(例如直到启动开关被设为断开)。
图3是表示在燃料电池车辆20中进行电力消耗装置的消耗增加控制的开始以及解除的条件的说明图。以下,使用图2和图3对电力消耗装置的消耗增加控制进行说明。
当图2的电力消耗控制处理例程被启动时,控制部200的CPU判断燃料电池车辆20是否处于制动发电中、即是否为燃料电池车辆20处于制动中、且驱动马达170正产生制动时产生电力(步骤S100)。当判断为不处于制动发电中时(步骤S100:否),控制部200的CPU结束本例程。
当在步骤S100中判断为处于制动发电中时(步骤S100:是),控制部200的CPU算出车辆电力收支值Wa(步骤S110)。可以使用已经描述过的式(1)来算出车辆电力收支值Wa。在式(1)中,制动时产生电力Wr是如已经描述过的那样为作为驱动马达170在制动时应该产生的电力而使用加速器关闭时的车速等来推定出的值,有时与驱动马达170实际产生的电力不一致。如后所述,例如在车辆电力收支值Wa为正的值、产生剩余电力的情况下,驱动马达170在制动时实际产生的电力有时会低于上述制动时产生电力Wr。
当在步骤S110中算出车辆电力收支值Wa后,控制部200的CPU导出蓄电装置650的容许放电电力Wout、第1阈值Th1以及第2阈值Th2(步骤S120)。容许放电电力Wout可以如已经描述过的那样通过对蓄电装置650的剩余容量和温度进行检测来求出。第1阈值Th1是指用于开始电力消耗装置的消耗增加控制的、车辆电力收支值Wa的基准值,第2阈值Th2是指用于在开始了电力消耗装置的消耗增加控制之后解除该消耗增加控制的、车辆电力收支值Wa的基准值。第1阈值Th1和第2阈值Th2是根据容许放电电力Wout确定的值。
电力消耗装置的消耗增加控制是指如下控制:在车辆制动时驱动马达170产生的制动时产生电力Wr过剩,其结果,认为车辆电力收支值Wa会成为过剩时,使燃料电池车辆20搭载的电力消耗装置的消耗电力大于车辆电力收支值Wa小于第2阈值Th2的情况下的电力消耗装置的消耗电力。对于上述电力消耗装置,只要能够在燃料电池车辆20制动时消耗电力即可,例如可以为压缩机130、制冷剂泵525、散热器扇535、循环泵127等的燃料电池辅机、对车辆的供暖用的温水进行加热的电加热器等的车辆辅机。或者,也可以为在燃料电池车辆20搭载用于消耗车辆电力收支值Wa的专用的电力消耗装置。例如,在使用压缩机130来作为上述电力消耗装置、且在车辆制动时的通常控制中使压缩机130停止的情况下,在进行消耗增加控制时,开始压缩机130的驱动,并且,对分流阀144进行切换以使得压缩机130排出的全部量的空气在氧化气体旁通流路450中流动而不流入燃料电池100即可。这样,在进行消耗增加控制时,适当地控制各部以使得伴随着电力消耗装置的消耗电力的增加而燃料电池车辆20所受到的影响得到抑制即可。“使电力消耗装置的消耗电力大于车辆电力收支值Wa为第1阈值Th1以下的情况下的电力消耗装置的消耗电力的消耗增加控制”包括如下控制:在消耗增加控制开始前,在电力消耗装置处于停止中时开始电力消耗装置的驱动。优选在进行消耗增加控制时,进行电力消耗装置的驱动控制,以使得电力消耗装置的消耗电力成为车辆电力收支值Wa、即电力消耗装置消耗从燃料电池车辆20中的车辆产生电力减去车辆消耗电力而得到的电力的过剩量。由此,能够使燃料电池车辆20中的电力收支平衡。
本实施方式的控制部200预先存储图3所示的映射来作为第1阈值Th1以及第2阈值Th2与容许放电电力Wout的关系,在步骤S120中,参照图3的映射,导出与执行步骤S120的时间点的容许放电电力Wout的值对应的第1阈值Th1以及第2阈值Th2。如图3所示,在本实施方式中,第1阈值Th1被设定为比第2阈值Th2大,该第1阈值Th1是用于开始消耗增加控制的车辆电力收支值Wa的基准值,该第2阈值Th2是用于解除所开始了的消耗增加控制的车辆电力收支值Wa的基准值。在本实施方式中,当车辆电力收支值Wa增加而变为大于第1阈值Th1时,电力消耗装置的消耗增加控制开始,在消耗增加控制开始了之后,当车辆电力收支值Wa减少而变为低于第2阈值时,消耗增加控制的执行被解除。如图3所示,通过在第1阈值Th1与第2阈值Th2之间设定迟滞(hysteresis),能够在消耗增加控制的开始以及解除的动作中抑制频繁切换(hunting,猎振)。此外,第1阈值Th1与第2阈值Th2之差不需要在容许放电电力Wout的全部范围中为一定,第1阈值Th1比第2阈值Th2大即可。
在本实施方式中,如图3所示,容许放电电力Wout比预先确定的第1基准电力值即W1小时的第1阈值Th1大于容许放电电力Wout比第1基准电力值W1大时的第1阈值Th1。并且,容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小时的第2阈值Th2大于容许放电电力Wout比第1基准电力值W1大时的第2阈值Th2。特别是,在本实施方式中,对于容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小、且比小于第1基准电力值W1的第2基准电力值W2大时的第1阈值Th1,容许放电电力Wout越小,则该第1阈值Th1越大。并且,对于容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小、且比第2基准电力值W2大时的第2阈值Th2,容许放电电力Wout越小,则该第2阈值Th2越大。
在步骤S120中导出容许放电电力Wout、第1阈值Th1以及第2阈值Th2之后,控制部200的CPU判断在燃料电池车辆20中是否已经进行着消耗增加控制(步骤S130)。在判断为未进行消耗增加控制的情况下(步骤S130:否),控制部200的CPU判断车辆电力收支值Wa是否大于第1阈值Th1(步骤S140)。当判断为车辆电力收支值Wa为第1阈值Th1以下时(步骤S140:否),控制部200的CPU结束本例程。由此,维持不进行消耗增加控制的状态。当判断为车辆电力收支值Wa大于第1阈值Th1时(步骤S140:是),控制部200的CPU在开始了消耗增加控制之后(步骤S150)结束本例程。通过开始消耗增加控制,通过电力消耗装置进行的电力消耗开始,或者,电力消耗装置的电力消耗量与消耗增加控制的开始前相比被增大。
在步骤S130中判断为正在执行消耗增加控制的情况下(步骤S130:是),控制部200的CPU判断车辆电力收支值Wa是否小于第2阈值Th2(步骤S160)。当判断为车辆电力收支值Wa为第2阈值Th2以上时(步骤S160:否),控制部200的CPU结束本例程。由此,维持执行消耗增加控制的状态。当判断为车辆电力收支值Wa小于第2阈值Th2时(步骤S160:是),控制部200的CPU在解除了消耗增加控制的执行之后(步骤S170)结束本例程。通过解除消耗增加控制的执行,通过电力消耗装置进行的电力消耗被停止,或者电力消耗装置的电力消耗量被减少。
根据如上所述那样构成的本实施方式的燃料电池车辆20,在进行消耗增加控制时,使第2阈值Th2比第1阈值Th1小,在两者之间设定迟滞,所述消耗增加控制用于在车辆制动时使电力消耗装置消耗车辆的剩余电力,所述第1阈值Th1是用于开始消耗增加控制的车辆电力收支值Wa的基准值,所述第2阈值Th2是用于解除消耗增加控制的车辆电力收支值Wa的基准值。并且,蓄电装置650的容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小时的第1阈值Th1以及第2阈值Th2分别比容许放电电力Wout为第1基准电力值W1以上时的第1阈值Th1以及第2阈值Th2大。因此,在执行消耗增加控制时,即使车辆所需要的要求电力和/或蓄电装置650的状态发生变动,也能够使燃料电池车辆20的电力收支更稳定。
具体而言,例如在车辆电力收支值Wa为正的值、即在车辆具有剩余电力、正执行电力消耗装置的消耗增加控制、且蓄电装置650的容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小时,即使是在车辆电力收支值Wa减少而变化为负的值的情况下,也能够更快速地解除消耗增加控制。其结果,能够在车辆电力收支值Wa变化为负的值时,抑制燃料电池车辆20的电力成为不足,使电力收支更稳定。
图4是表示作为比较例的、进行消耗增加控制的开始以及解除的条件的说明图。在图4中,第1阈值Th1与容许放电电力Wout的值无关地被设定为零,所述第1阈值Th1是用于开始消耗增加控制的车辆电力收支值Wa的基准值。并且,第2阈值Th2与容许放电电力Wout的值无关地被设定为作为一定的负值的值Wa2,所述第2阈值Th2是用于解除消耗增加控制的车辆电力收支值Wa的基准值。
在容许放电电力Wout比较大时、具体而言为容许放电电力Wout比第1基准电力值W1大时,在图3所示的本实施方式以及图4所示的比较例中,第1阈值Th1都为零,第2阈值Th2都为值Wa2。在这样的情况下,在车辆电力收支值Wa为正的值、在车辆具有剩余电力时,根据车辆电力收支值Wa超过第1阈值Th1,消耗增加控制被开始,能够用电力消耗装置消耗剩余电力。在这样开始了消耗增加控制之后,在车辆电力收支值Wa减少而变为负的值时,在到车辆电力收支值Wa降低到作为第2阈值Th2的值Wa2为止的期间,消耗增加控制不会被解除,因此,燃料电池车辆20的电力变为偏不足。在容许放电电力Wout比第1基准电力值W1大时,容许放电电力Wout比较大,因此,通过从蓄电装置650放电,能够填补与成为负值的车辆电力收支值Wa对应的电力。因此,能够使燃料电池车辆20中的电力收支稳定。
在容许放电电力Wout比较小时、具体而言为容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小时,在本实施方式中,第1阈值Th1大于零,第2阈值Th2成为比值Wa2大的值。因此,在本实施方式的燃料电池车辆20中,在开始了电力消耗装置的消耗增加控制之后,车辆电力收支值Wa减少了时,与图4的比较例的情况相比,车辆电力收支值Wa能够更早地降低为第2阈值Th2而解除消耗增加控制。因此,能够抑制燃料电池车辆20中的电力不足,使电力收支稳定。
另外,在开始了消耗增加控制之后,到解除消耗增加控制为止的期间,车辆电力收支值Wa为负的值时,容许放电电力Wout越小,越可能难以从蓄电装置650供给车辆电力收支值Wa,所述车辆电力收支值Wa是燃料电池车辆20中的电力的不足量。在本实施方式中,在容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小、且比小于第1基准电力值W1的第2基准电力值W2大时,容许放电电力Wout越小,则设定越大的值来作为第2阈值Th2。因此,容许放电电力Wout越小,越能够抑制在到解除消耗增加控制为止的期间因执行消耗增加控制而在燃料电池车辆20中产生的电力的不足,使电力收支稳定。
并且,在容许放电电力Wout变为特别小的第2基准电力值W2以下时,第2阈值Th2成为作为最大值的零。因此,能够在开始了消耗增加控制之后,车辆电力收支值Wa降低为零时,快速地解除消耗增加控制。因此,能够在难以从蓄电装置650放电时,抑制燃料电池车辆20中产生的电力的不足,使电力收支稳定。在本实施方式中,在容许放电电力Wout为第2基准电力值W2以下时,第1阈值Th1成为作为最大值的正的值Wa1。
此外,在本实施方式中,在容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小时,在到车辆电力收支值Wa超过零而增加、达到第1阈值Th1而开始消耗增加控制为止的期间,燃料电池车辆20的电力收支成为偏过剩。此时,对于燃料电池车辆20中的电力的过剩量,若过剩量为蓄电装置650的容许充电电力Win以下,则能够将过剩量充到该蓄电装置650。另外,上述电力的过剩量也可以通过削减车辆电力收支值Wa的控制来进行抑制。具体而言,例如抑制驱动马达170在制动时所产生的电力即可。在抑制驱动马达170产生的电力时,在制动时发电模式下产生的制动力减少到无法容许的程度的情况下,例如通过控制部200进行使通过燃料电池车辆20搭载的未图示的摩擦制动器获得的制动力增加的控制即可。
在图3中,对于第1基准电力值W1、第2基准电力值W2、容许放电电力Wout为第1基准电力值W1时的第2阈值Th2即值Wa2、以及容许放电电力Wout为第2基准电力值W2以下时的第1阈值Th1的最大值即值Wa1,考虑在车辆制动时在燃料电池车辆20中预测的辅机消耗电力We的最大值、驱动马达170在制动时产生的电力的所预测的最大值、蓄电装置650的充放电特性等,适当进行设定即可。
如图3所示,在本实施方式中,在容许放电电力Wout为第2基准电力值W2以下时,第2阈值Th2设为作为最大值的零,但也可以设为如下构成。例如,也可以设定比零大的值来作为第2阈值Th2的最大值。若是这样,则在容许放电电力Wout比较小的状态下,在开始了消耗增加控制之后,车辆电力收支值Wa降低了时,能够容易更快速地解除消耗增加控制,能够提高抑制电力成为不足、使电力收支稳定的效果。
另外,在本实施方式中,对于容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小、且比小于所述第1基准电力值W1的第2基准电力值W2大时的第1阈值Th1以及第2阈值Th2,分别设为了容许放电电力Wout越小、则该第1阈值Th1以及第2阈值Th2越大,但也可以设为不同的构成。不限于容许放电电力Wout越小、则第1阈值Th1、第2阈值Th2越逐渐增大的情况,容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小时的第1阈值Th1以及第2阈值Th2分别比容许放电电力Wout为第1基准电力值W1以上时的第1阈值Th1以及第2阈值Th2大即可。
另外,在本实施方式中,在容许放电电力Wout为第1基准电力值W1以上时,第2阈值Th2设为了作为一定值的Wa2,但也可以为不同的构成。例如,在容许放电电力Wout为第1基准电力值W1以上时,第2阈值Th2也可以设为容许放电电力Wout越大、则该第2阈值Th2越逐渐减小。若容许放电电力Wout大,则即使在执行消耗增加控制期间、车辆电力收支值Wa降低,也能够从蓄电装置650容易地填补电力,另外,通过将迟滞设定为更大,能够提高抑制频繁切换的效果。
B.第2实施方式
图5是表示作为本发明的第2实施方式的燃料电池车辆20的控制部200中执行的阈值变更控制处理例程的流程图。本例程在被输入了为了使燃料电池车辆20能够行驶而使燃料电池系统30启动的指示时被启动,与图2所示的电力消耗控制处理例程并行地反复被执行,直到被输入停止指示。第2实施方式的燃料电池车辆20具备与第1实施方式同样的构成。
当本例程被启动时,控制部200的CPU判断燃料电池车辆20是否处于制动发电中(步骤S200)。步骤S200是进行与图2的步骤S100相同的动作的步骤。在判断为不处于制动发电中时(步骤S200:否),控制部200的CPU结束本例程。
在步骤S200中判断为处于制动发电中时(步骤S200:是),控制部200的CPU判断在燃料电池车辆20中是否已经进行着消耗增加控制(步骤S210)。在判断为正进行消耗增加控制的情况下(步骤S210:是),控制部200的CPU结束本例程。
在步骤S210中判断为未进行消耗增加控制的情况下(步骤S210:否),控制部200的CPU取得从前一次解除消耗增加控制开始的经过时间ta(步骤S220)。本实施方式的控制部200具备计时器,对从解除消耗增加控制开始的经过时间ta进行计测。
当取得经过时间ta后,控制部200的CPU对经过时间ta和预先确定的第1基准时间T1进行比较(步骤S230)。在经过时间ta比第1基准时间T1小时(步骤S230:否),控制部200的CPU结束本例程。
当在步骤S230中判断为经过时间ta为第1基准时间T1以上时(步骤S230:是),控制部200的CPU使第1阈值Th1为零(步骤S240),结束本例程。在与执行步骤S240的时间点的容许放电电力Wout对应的第1阈值Th1为零时(容许放电电力Wout为第1基准电力值W1以上时),在步骤S240中,第1阈值Th1被维持为零。在与执行步骤S240的时间点的容许放电电力Wout对应的第1阈值Th1比零大时(容许放电电力Wout比第1基准电力值W1小时),在步骤S240中,第1阈值Th1被变更为零。当在步骤S240中第1阈值Th1被变更为零时,那以后,在执行图2的电力消耗控制处理例程时,将零用作第1阈值Th1来判断消耗增加控制的开始。
在本实施方式中,当在步骤S240中第1阈值Th1变更为零时,在到下一次开始消耗增加控制为止的期间,每当执行图5的阈值变更控制处理例程时,第1阈值Th1被维持为零。并且,在根据设定为零的第1阈值Th1而执行了消耗增加控制时,第1阈值Th1被复位,然后执行使用了图3所示的映射的通常的控制。
若为这样的构成时,则能够抑制如下情况:没有开始消耗增加控制,车辆电力收支值Wa为正值而在燃料电池车辆20中电力成为过剩的状态持续。具体而言,在没有开始消耗增加控制、车辆电力收支值Wa持续停留在图3中标记了影线的区域中时,能够在经过时间ta达到了第1基准时间T1时使消耗增加控制开始。由此,即使是在若不进行步骤S240中的第1阈值Th1向零的变更、则车辆电力收支值Wa成为正的值的状态在之后也持续的情况下,也能够通过开始基于电力消耗装置的消耗增加控制,抑制电力成为过剩。在此,第1基准时间T1例如根据蓄电装置650中的容许充电电力Win的特性和/或作为第1阈值Th1的最大值的值Wa1等适当地进行设定即可。
C.第3实施方式
图6是表示作为本发明的第3实施方式的燃料电池车辆20的控制部200中执行的阈值变更控制处理例程的流程图。本例程代替第2实施方式的阈值变更控制处理例程而被执行。第3实施方式的燃料电池车辆20具备与第1实施方式同样的构成。
当本例程被启动时,控制部200的CPU判断燃料电池车辆20是否处于制动发电中(步骤S300),当判断为处于制动发电中时(步骤S300:是),判断在燃料电池车辆20中是否已经进行着消耗增加控制(步骤S310)。步骤S300和步骤S310与第2实施方式的步骤S200和步骤S210同样地被执行。
在步骤S310中判断为未进行消耗增加控制的情况下(步骤S310:否),控制部200的CPU取得从式(1)求出的车辆电力收支值Wa(步骤S320)。然后,判断是否车辆电力收支值Wa为第2阈值Th2以上、且为第1阈值Th1以下(步骤S330)。在“Th2≤Wa≤Th1”不成立的情况下(步骤S330:否),控制部200的CPU结束本例程。
在步骤S330中、“Th2≤Wa≤Th1”成立的情况下(步骤S330:是),控制部200的CPU取得在未进行消耗增加控制的状态下从“Th2≤Wa≤Th1”成立开始维持该状态的经过时间tb(步骤S340)。本实施方式的控制部200具备计时器,对从“Th2≤Wa≤Th1”成立开始的经过时间tb进行计测。
当取得经过时间tb后,控制部200的CPU对经过时间tb和预先确定的第2基准时间T2进行比较(步骤S350)。在经过时间tb比第2基准时间T2小时(步骤S350:否),控制部200的CPU结束本例程。
在步骤S350中判断为经过时间tb为第2基准时间T2以上时(步骤S350:是),控制部200的CPU使第1阈值Th1为零(步骤S360),结束本例程。步骤S360是与步骤S240同样的动作。当第1阈值Th1变更为零时,那以后,在执行图2的电力消耗控制处理例程时,将零作用第1阈值Th1来判断消耗增加控制的开始。
在本实施方式中,当在步骤S360中第1阈值Th1变更为零时,在到下一次开始消耗增加控制为止的期间,每当执行图6的阈值变更控制处理例程时,第1阈值Th1被维持为零。并且,在根据设定为零的第1阈值Th1而执行了消耗增加控制时,“Th2≤Wa≤Th1”变为不成立,因此,经过时间tb被复位,并且,第1阈值Th1被复位,然后执行使用了图3所示的映射的通常的控制。
若为这样的构成,则能够得到与第2实施方式同样的效果。在此,第2基准时间T2例如根据蓄电装置650中的容许充电电力Win的特性和/或作为第1阈值Th1的最大值的值Wa1等适当地进行设定即可。
D.第4实施方式
图7是表示作为本发明的第4实施方式的燃料电池车辆20的控制部200中执行的阈值变更控制处理例程的流程图。本例程在被输入了为了使燃料电池车辆20能够行驶而使燃料电池系统30启动的指示时被启动,与图2所示的电力消耗控制处理例程并行地反复被执行,直到被输入停止的指示。第4实施方式的燃料电池车辆20具备与第1实施方式同样的构成。
当本例程被启动时,控制部200的CPU判断燃料电池车辆20是否处于制动发电中(步骤S400),在判断为处于制动发电中时(步骤S400:是),判断在燃料电池车辆20中是否已经进行着消耗增加控制(步骤S410)。步骤S400和步骤S410与第2实施方式的步骤S200和步骤S210同样地被执行。
在步骤S410中判断为未进行消耗增加控制的情况下(步骤S410:否),控制部200的CPU结束本例程。在步骤S410中判断为正进行消耗增加控制的情况下(步骤S410:是),控制部200的CPU取得从前一次开始消耗增加控制起的经过时间tc(步骤S420)。本实施方式的控制部200具备计时器,对从开始消耗增加控制起的经过时间tc进行计测。
当取得经过时间tc后,控制部200的CPU对经过时间tc和预先确定的第3基准时间T3进行比较(步骤S430)。在经过时间tc比第3基准时间T3小时(步骤S430:否),控制部200的CPU结束本例程。
当在步骤S430中判断为经过时间tc为第3基准时间T3以上时(步骤S430:是),控制部200的CPU使第2阈值Th2为零(步骤S440),结束本例程。在与执行步骤S440的时间点的容许放电电力Wout对应的第2阈值Th2为零时(容许放电电力Wout为第2基准电力值W2以下时),在步骤S440中,第2阈值Th2被维持为零。在与执行步骤S440的时间点的容许放电电力Wout对应的第2阈值Th2比零小时(容许放电电力Wout比第2基准电力值W2大时),在步骤S440中,第2阈值Th2被变更为零。当在步骤S440中第2阈值Th2被变更为零时,那以后,在执行图2的电力消耗控制处理例程时,将零用作第2阈值Th2来判断消耗增加控制的解除。
在本实施方式中,当在步骤S440中第2阈值Th2被变更为零时,在到下一次解除消耗增加控制为止的期间,每当执行图7的阈值变更控制处理例程时,第2阈值Th2被维持为零。并且,在根据设定为零的第2阈值Th2而进行了消耗增加控制的解除时,第2阈值Th2被复位,然后执行使用了图3所示的映射的通常的控制。
若为这样的构成,则能够抑制如下情况:没有解除消耗增加控制,车辆电力收支值Wa为负的值而在燃料电池车辆20中电力成为偏不足的状态持续。具体而言,能够在没有解除消耗增加控制、车辆电力收支值Wa为负的状态持续、经过时间tc达到了第3基准时间T3时解除消耗增加控制。由此,即使是在若不进行步骤S440中的第2阈值Th2向零的变更、则车辆电力收支值Wa成为负的值的状态在之后也持续的情况下,也能够通过解除基于电力消耗装置的消耗增加控制,抑制成为由电力消耗装置的电力消耗所引起的电力不足。在此,第3基准时间T3例如根据蓄电装置650中的容许放电电力Wout的特性和/或作为第2阈值Th2的最小值的值Wa2等来适当地进行设定即可。
E.第5实施方式
图8是表示作为本发明的第5实施方式的燃料电池车辆20的控制部200中执行的阈值变更控制处理例程的流程图。本例程代替第4实施方式的阈值变更控制处理例程而被执行。第5实施方式的燃料电池车辆20具备与第1实施方式同样的构成。
当本例程被启动时,控制部200的CPU判断燃料电池车辆20是否处于制动发电中(步骤S500),当判断为处于制动发电中时(步骤S500:是),判断在燃料电池车辆20中是否已经进行着消耗增加控制(步骤S510)。步骤S500和步骤S510与第4实施方式的步骤S400和步骤S410同样地被执行。
在步骤S510中判断为正进行消耗增加控制的情况下(步骤S510:是),控制部200的CPU取得从式(1)求出的车辆电力收支值Wa(步骤S520)。并且,判断是否车辆电力收支值Wa为第2阈值Th2以上、且为第1阈值Th1以下(步骤S530)。在“Th2≤Wa≤Th1”不成立的情况下(步骤S530:否),控制部200的CPU结束本例程。
在步骤S530中、“Th2≤Wa≤Th1”成立的情况下(步骤S530:是),控制部200的CPU取得在开始了消耗增加控制之后从“Th2≤Wa≤Th1”成立开始维持该状态的经过时间td(步骤S540)。本实施方式的控制部200具备计时器,在开始了消耗增加控制之后,对从“Th2≤Wa≤Th1”成立起的经过时间td进行计测。
当取得经过时间td后,控制部200的CPU对经过时间td和预先确定的第4基准时间T4进行比较(步骤S550)。在经过时间td比第4基准时间T4小时(步骤S550:否),控制部200的CPU结束本例程。
当在步骤S550中判断为经过时间td为第4基准时间T4以上时(步骤S550:是),控制部200的CPU使第2阈值Th2为零(步骤S560),结束本例程。步骤S560是与步骤S440同样的动作。当第2阈值Th2被变更为零时,那以后,在执行图2的电力消耗控制处理例程时,将零用作第2阈值Th2来判断消耗增加控制的解除。
在本实施方式中,当在步骤S560中第2阈值Th2被变更为零时,在到下一次解除消耗增加控制为止的期间,每当执行图8的阈值变更控制处理例程时,第2阈值Th2被维持为零。并且,在根据设定为零的第2阈值Th2而进行了消耗增加控制的解除时,“Th2≤Wa≤Th1”不成立,因此,经过时间td被复位,并且,第2阈值Th2被复位,然后,执行使用了图3所示的映射的通常的控制。
若为这样的构成,能够得到与第4实施方式同样的效果。在此,第4基准时间T4例如根据蓄电装置650中的容许放电电力Wout的特性和/或作为第2阈值Th2的最小值的值Wa2等适当地进行设定即可。
F.其他实施方式
(F1)在上述各实施方式中,仅使用容许放电电力Wout来作为表示蓄电装置650的状态的值,进行电力消耗装置的消耗增加控制的开始以及解除的判断,但也可以为不同的构成。例如,也可以还使用容许充电电力Win。具体而言,例如也可以为,在图2的电力消耗控制处理例程的步骤S130中判断为不是正在执行消耗增加控制的情况下(步骤S130:否),对车辆电力收支值Wa和容许充电电力Win进行比较,若容许充电电力Win为车辆电力收支值Wa以上,则结束本例程。并且,也可以为,在容许充电电力Win小于车辆电力收支值Wa时,进行步骤S140的判断,在车辆电力收支值Wa高于第1阈值Th1时,开始消耗增加控制。这是因为,若容许充电电力Win为车辆电力收支值Wa以上,则通过将与车辆电力收支值Wa对应的电力充到蓄电装置650,能够抑制在燃料电池车辆20中电力成为过剩。
(F2)在上述各实施方式中,作为具备产生用于驱动车辆的电力的电力产生装置和蓄电装置来作为车辆的驱动能量源的混合动力车辆的一个例子,说明了燃料电池车辆20中的动作,但也可以在不同种类的混合动力车辆中应用本申请发明。具体而言,也可以是代替燃料电池100而搭载了发动机等内燃机和使用内燃机产生的动力来发电的发电马达来作为产生用于驱动车辆的电力的电力产生装置的混合动力车辆。即使是这样的混合动力车辆,若是在车辆制动时停止通过上述电力产生装置进行的电力产生、并且使驱动马达以制动时发电模式进行动作时,关于使用车辆电力收支值Wa进行的电力消耗装置的消耗增加控制的开始以及解除的判断,进行与各实施方式同样的控制,则也能得到与各实施方式同样的效果。
本发明也可以用装置以外的各种形态来实现。例如,可以用混合动力车辆的控制方法、实现该控制方法的计算机程序、记录了该计算机程序的非瞬时性记录介质等的形态来实现。
本发明并不限于上述的实施方式,能够在不脱离其宗旨的范围中以各种构成来实现。例如,对于与在发明内容栏记载的各技术方案中的技术特征对应的实施方式的技术特征,为了解决上述课题的一部分或者全部、或者为了实现上述效果的一部分或者全部,可以适当地进行替换、组合。另外,若该技术特征在本说明书中不是作为必要技术特征来说明的,则可以适当地删除。

Claims (7)

1.一种混合动力车辆,其特征在于,包括:
电力产生装置,其构成为产生用于驱动所述混合动力车辆的电力;
驱动马达,其构成为通过牵引模式和制动时发电模式中的任一模式进行动作,所述牵引模式是用于驱动所述混合动力车辆的模式,所述制动时发电模式是作为发电机进行动作来发电产生制动时产生电力、并且产生所述混合动力车辆的制动力的模式;
蓄电装置,其构成为储存所述电力产生装置产生的电力、和所述驱动马达产生的所述制动时产生电力;
电力消耗装置,其构成为消耗电力;以及
控制部,其构成为执行所述电力消耗装置的驱动控制,
所述控制部构成为,在所述驱动马达以所述制动时发电模式进行动作时,在车辆电力收支值高于第1阈值的情况下进行消耗增加控制,
所述车辆电力收支值是不包含所述蓄电装置的充放电量的车辆电力收支值,是从车辆产生电力减去在所述混合动力车辆中消耗的车辆消耗电力而得到的车辆电力收支值,
所述车辆产生电力是包含所述制动时产生电力的推定值而在所述混合动力车辆中产生的电力,
所述消耗增加控制是用于将所述电力消耗装置的消耗电力设定为比所述车辆电力收支值小于第2阈值的情况下的所述电力消耗装置的消耗电力大的控制,所述第2阈值是被设定为比所述第1阈值小的阈值,
所述第1阈值根据容许放电电力来预先设定,所述容许放电电力作为所述蓄电装置放电的电力的上限而根据所述蓄电装置的状态来确定,
所述容许放电电力比预先确定的第1基准电力值小时的所述第1阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第1阈值大,
所述容许放电电力比所述第1基准电力值小时的所述第2阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第2阈值大,
所述控制部构成为,在开始了所述消耗增加控制之后,在所述车辆电力收支值低于所述第2阈值的情况下,解除所述消耗增加控制的执行。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其特征在于,
对于所述容许放电电力比所述第1基准电力值小、且比小于所述第1基准电力值的第2基准电力值大时的所述第1阈值,所述容许放电电力越小,则该第1阈值被设定为越大,
对于所述容许放电电力比所述第1基准电力值小、且比所述第2基准电力值大时的所述第2阈值,所述容许放电电力越小,则该第2阈值被设定为越大。
3.根据权利要求1或者2所述的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制部构成为:在解除了所述消耗增加控制之后,在不开始所述消耗增加控制而经过了预先确定的第1基准时间时,在到下一次开始所述消耗增加控制为止的期间,使所述第1阈值为零。
4.根据权利要求1或者2所述的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制部构成为:在未执行所述消耗增加控制、且所述车辆电力收支值为所述第2阈值以上且为所述第1阈值以下的状态持续了预先确定的第2基准时间以上时,在到下一次开始所述消耗增加控制为止的期间,使所述第1阈值为零。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制部构成为:在开始了所述消耗增加控制之后,在不解除所述消耗增加控制而经过了预先确定的第3基准时间时,在到下一次解除所述消耗增加控制为止的期间,使所述第2阈值为零。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的混合动力车辆,其特征在于,
所述控制部构成为:在正执行所述消耗增加控制、且所述车辆电力收支值为所述第2阈值以上且为所述第1阈值以下的状态持续了预先确定的第4基准时间以上时,在到下一次解除所述消耗增加控制为止的期间,使所述第2阈值为零。
7.一种混合动力车辆的控制方法,所述混合动力车辆具备电力产生装置、驱动马达、蓄电装置以及电力消耗装置,所述电力产生装置构成为产生用于驱动所述混合动力车辆的电力,所述驱动马达构成为通过牵引模式和制动时发电模式中的任一模式进行动作,所述牵引模式是用于驱动所述混合动力车辆的模式,所述制动时发电模式是作为发电机进行动作来发电产生制动时产生电力、并且产生所述混合动力车辆的制动力的模式,所述蓄电装置构成为储存所述电力产生装置产生的电力、和所述驱动马达产生的所述制动时产生电力,所述电力消耗装置构成为消耗电力,所述混合动力车辆的控制方法的特征在于,包括:
在所述驱动马达以所述制动时发电模式进行动作时,在车辆电力收支值高于第1阈值的情况下进行消耗增加控制,所述车辆电力收支值是不包含所述蓄电装置的充放电量的车辆电力收支值,是从车辆产生电力减去在所述混合动力车辆中消耗的车辆消耗电力而得到的车辆电力收支值,所述车辆产生电力是包含所述制动时产生电力的推定值而在所述混合动力车辆中产生的电力,所述消耗增加控制是用于将所述电力消耗装置的消耗电力设定为比所述车辆电力收支值小于第2阈值的情况下的所述电力消耗装置的消耗电力大的控制,所述第2阈值是被设定为比所述第1阈值小的阈值,所述第1阈值根据容许放电电力来预先设定,所述容许放电电力作为所述蓄电装置放电的电力的上限而根据所述蓄电装置的状态来确定,所述容许放电电力比预先确定的第1基准电力值小时的所述第1阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第1阈值大,所述容许放电电力比所述第1基准电力值小时的所述第2阈值被设定为比所述容许放电电力为所述第1基准电力值以上时的所述第2阈值大;和
在开始了所述消耗增加控制之后,在所述车辆电力收支值低于所述第2阈值的情况下,解除所述消耗增加控制的执行。
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