DE10021044A1 - Fahrzeug mit daran montiertem Brennstoffzellsystem - Google Patents
Fahrzeug mit daran montiertem BrennstoffzellsystemInfo
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Abstract
Ein Fahrmotor (1) ist an einem Rahmen (6) eines Fahrzeugs durch Lagerungen (3), (4) und (5) angebracht, die Schwingungen absorbieren. Ein Luftverdichter (10) und ein Luftverdichtermotor (11) sind am Fahrmotor (1) angebracht. Die Lagerungen (3), (4) und (5) sind so positioniert, dass sie gemeinsame Lagerungen sind, die Schwingungen des Fahrmotors (1), des Luftverdichters (10) und des Luftverdichtermotors (11) absorbieren.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem daran montierten
Brennstoffzellsystem.
Seit kurzem ist ein elektrisches Fahrzeug als ein durch Elektrizität
angetriebenes Fahrzeug bekannt. Das elektrische Fahrzeug hat einen
Fahrmotor. Das elektrische Fahrzeug braucht Zubehörteile, wie eine
Wasserpumpe, einen Klimaanlagenkompressor, eine Bremsunterdruckpumpe
und Ähnliches, um als Fahrzeug zu funktionieren. Einige herkömmliche
elektrische Fahrzeuge benutzten ein System, bei dem das Zubehör durch den
Fahrmotor angetrieben wird.
Es gibt eine Zeitspanne, in der der Fahrmotor im Leerlauf läuft, zum Beispiel,
wenn das elektrische Fahrzeug angehalten wird. Daher gibt es den Fall, dass
der Fahrmotor in einem ungünstigen Bereich betrieben wird, um das Zubehör
anzutreiben. Beim Start des elektrischen Fahrzeugs wird der Motor stark
belastet und große, an die Last angepasste Kupplungskapazität wird verlangt,
daher ist das System unwirtschaftlich und teuer.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, sind Zubehörteile eines
herkömmlichen elektrischen Fahrzeugs direkt an der Karosserie angebracht.
Für jedes Zubehörteil wird ein Motor vorgesehen, um das Zubehörteil
anzutreiben.
Die Zubehörteile und die Motoren zum Antrieb der Zubehörteile erzeugen
Schwingungen und Lärm (im folgenden als Schwingungen und Ähnliches
bezeichnet), daher besteht die Befürchtung, dass Schwingungen und
Ähnliches vergrößert werden, wenn die Zubehörteile und die Motoren mit der
Karosserie direkt verbunden sind. Allerdings verursachen in einigen Fällen
die Zubehörteile und die Motoren zum Antrieb der Zubehörteile keine
signifikanten Schwingungen und Ähnliches. Daher absorbiert eine
Gummilagerung die Schwingungen und Ähnliches ausreichend, selbst wenn
die Zubehörteile und die Motoren direkt an der Fahrzeugkarosserie
angebracht sind.
In neuerer Zeit gab es große Fortschritte bei der Entwicklung eines
Fahrzeugs mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem, d. h. eines
elektrischen Brennstoffzellenfahrzeuges (FCEV). Ein Brennstoffzellsystem,
das für das elektrische Brennstoffzellenfahrzeug benutzt wird, ist ein System
zur Erzeugung elektrischer Energie mit einer Brennstoffzelle als Herzstück,
die Wasserstoff als Brenngas an eine Anode der Brennstoffzelle und
oxidiertes Gas einschließlich Sauerstoff wie zum Beispiel Luft an eine
Kathode der Brennstoffzelle liefert, um Elektrizität zu erzeugen.
Das Brennstoffzellsystem besitzt einen Luftverdichter, um das oxidierte Gas
zur Brennstoffzelle zu bringen, und braucht einen Antriebsmotor, um den
Luftverdichter anzutreiben.
Allerdings erzeugt der Luftverdichter starke Schwingungen und Ähnliches,
daher sind Schwingungen und Ähnliches zu groß, wenn der Luftverdichter
direkt an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, und ein eigenes
Lagerungselement muss vorgesehen werden, um die Schwingungen und
Ähnliches zu unterdrücken. Wenn das eigene Lagerungselement vorgesehen
wird, gibt es das Problem, dass Gewicht und Kosten steigen um den Beitrag
des eigenen Lagerungselements.
Auf der anderen Seite ist ein herkömmliches elektrisches Fahrzeug mit einem
Motor zum Antrieb jedes Zubehörteils versehen. Daher braucht das
herkömmliche elektrische Fahrzeug mit der Zahl der Zubehörteile mehr
Motoren, und es gibt das Problem, dass die Kosten steigen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Schwingungen und
Ähnliches in einem Fahrzeug mit einem daran montierten
Brennstoffzellsystem zu begrenzen, ohne ein Lagerungselement
ausschließlich für den Luftverdichter zu verwenden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zubehörteil eines
Fahrzeugs mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem zu betreiben,
ohne viele Motoren vorzusehen.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, wird gemäß einem ersten
Aspekt der oben beschriebenen Erfindung ein Fahrzeug mit einem daran
montierten Brennstoffzellsystem vorgesehen, welches dadurch
gekennzeichnet ist, dass
ein Fahrmotor an einem Rahmen eines Fahrzeugs über eine Schwingungen absorbierende Lagerung angebracht ist;
ein Luftverdichter und ein Luftverdichtermotor am Fahrmotor angebracht sind und die Lagerung so positioniert ist, dass sie eine gemeinsame Lagerung ist, die Schwingungen des Fahrmotors, des Luftverdichters und des Luftverdichtermotors absorbiert.
ein Fahrmotor an einem Rahmen eines Fahrzeugs über eine Schwingungen absorbierende Lagerung angebracht ist;
ein Luftverdichter und ein Luftverdichtermotor am Fahrmotor angebracht sind und die Lagerung so positioniert ist, dass sie eine gemeinsame Lagerung ist, die Schwingungen des Fahrmotors, des Luftverdichters und des Luftverdichtermotors absorbiert.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden der
Luftverdichter und der Luftverdichtermotor zum Antrieb des Luftverdichters
am Fahrmotor angebracht. Daher absorbiert die Schwingungen und
Ähnliches des Fahrmotors absorbierende Lagerung auch Schwingungen und
Ähnliches des Luftverdichters und des Luftverdichtermotors und funktioniert
als gemeinsame Lagerung. Entsprechend können Schwingungen und
Ähnliches des Luftverdichters begrenzt werden, ohne ein ausschließlich dafür
verwendetes Lagerungselement zur Verfügung stellen zu müssen.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem daran
montierten Brennstoffzellsystem, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
wenigstens ein Teil von Zubehörteilen des Fahrzeugs mit darauf montiertem
Brennstoffzellsystem am Fahrmotor angebracht ist.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden zusätzlich
zum Luftverdichter weitere Zubehörteile, wie eine Wasserpumpe, ein
Klimaanlagenkompressor, eine Bremsunterdruckpumpe und Ähnliches am
Fahrmotor angebracht. Daher können Schwingungen und Ähnliches, die an
diesen Zubehörteilen entstehen, gleichzeitig durch die gemeinsame Lagerung
absorbiert werden.
Die Bezeichnung "Zubehörteile eines Fahrzeugs mit darauf montiertem
Brennstoffzellsystem", die in der vorliegenden Beschreibung benutzt wird,
steht für Zubehörteile für ein Brennstoffzellsystem, einschließlich
Luftverdichter, außerdem, z. B., Zubehörteile, die für das Fahrzeug selbst
benutzt werden, wie eine Wasserpumpe, einen Klimaanlagenkompressor,
eine Bremsunterdruckpumpe, eine Servolenkungspumpe, eine Pumpe für
Schmieröl und einen Generator, insbesondere einen Drehstromgenerator.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung gemäß dem ersten oder
zweiten Aspekt ist ein Fahrzeug mit einem daran montierten
Brennstoffzellsystem, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer Fläche,
die von allen Zubehörteilen eingenommen wird, die am Fahrmotor angebracht
sind, in Längsrichtung geringer ist als die Breite des Fahrmotors in
Längsrichtung, und dass alle Zubehörteile innerhalb der Breite des
Fahrmotors in Längsrichtung positioniert sind.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die am
Fahrmotor angebrachten Zubehörteile innerhalb der Breite des Motors in
Längsrichtung angebracht. Daher ragen die Zubehörteile in Längsrichtung
nicht über die Breite des Fahrmotors hinaus. Entsprechend wird, z. B. wenn
ein elektrisches Brennstoffzellenfahrzeug einen Unfall mit Zusammenprall
verursacht, ein Problem vermieden, nämlich dass Zubehörteile, die kleiner
sind als der Fahrmotor, über den Fahrmotor hinaus auf einen Sitz zuragen
und dass Zubehörteile ein Hindernis für einen Insassen oder Ähnliches sind.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung gemäß dem zweiten
oder dritten Aspekt ist ein Fahrzeug mit einem daran montierten
Brennstoffzellsystem, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der
Zubehörteile, die am Fahrmotor angebracht sind, durch den
Luftverdichtermotor mit angetrieben werden.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die
Zubehörteile, die am Fahrmotor angebracht sind, vom Luftverdichtermotor mit
angetrieben. Daher wird ein Motor, um jedes einzelne Zubehörteil zu
betreiben, entbehrlich und die Zahl der Motoren kann verringert werden.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung gemäß dem vierten
Aspekt ist ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem,
das eine Steuerungs/Regelungseinheit umfasst, um die Zahl der
Umdrehungen des Luftverdichtermotors zu kontrollieren entsprechend dem
Ausmaß der Last, die verursacht wird durch die Zubehörteile, die vom
Luftverdichtermotor angetrieben werden.
Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vielzahl der
Zubehörteile nur durch den Luftverdichtermotor angetrieben, und gleichzeitig
wird die Zahl der Umdrehungen des Luftverdichtermotors gesteuert/geregelt
unter Berücksichtigung der Last jedes Zubehörteils, d. h. der Strom des
Luftverdichtermotors wird korrigiert. Daher wird der Luftverdichtermotor
geeignet gesteuert/geregelt auf der Basis der Last jedes Zubehörteils.
Die Erfindung wird im Folgenden an bevorzugten Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Antriebsteil eines elektrischen
Brennstoffzellenfahrzeugs der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht im Querschnitt des Antriebsteils des elektrischen
Brennstoffzellenfahrzeugs der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die eine Übersicht über einen vorderen Teil des
elektrischen Brennstoffzellenfahrzeugs der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines anderen Beispiels des für des Antriebsteils
des elektrischen Brennstoffzellenfahrzeugs der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Übersicht, die eine Anordnung der an
einem Fahrmotor angebrachten Zubehörteile des elektrischen
Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt.
Fig. 6A ist eine Seitenansicht einer Übersicht, die ein anderes Beispiel für
eine Anordnung der an einem Fahrmotor angebrachten Zubehörteile des
elektrischen Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt.
Fig. 6B ist eine Seitenansicht einer Übersicht, die ein weiteres Beispiel für
eine Anordnung der an einem Fahrmotor angebrachten Zubehörteile des
elektrischen Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt.
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerungs/Regelungsprozess eines
Luftverdichters zeigt.
Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerungs/Regelungsprozess der
Umdrehungszahl des Luftverdichters zeigt.
Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, das einen anderen
Steuerungs/Regelungsprozess der Umdrehungszahl des Luftverdichters
zeigt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun speziell mit
Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Antriebsteil eines elektrischen
Brennstoffzellenfahrzeugs der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 ist ein
Querschnitt davon und Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die eine Übersicht über
einen vorderen Teil des elektrischen Brennstoffzellenfahrzeugs zeigt.
Wie in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigt, besitzt das elektrische
Brennstoffzellenfahrzeug M mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem
gemäß der vorliegenden Erfindung einen Fahrmotor 1. Der Fahrmotor 1
besitzt ein Reduziergetriebe 2, das die Zahl der Umdrehungen des
Fahrmotors 1 steuert/regelt und Leistung auf eine Antriebswelle (nicht
dargestellt) überträgt. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Fahrmotor 1 mit einem
Karosserierahmen 6 über ein erstes Lagerungselement 3, ein zweites
Lagerungselement 4 und ein drittes Lagerungselement 5 verbunden. Jedes
der Lagerungselemente 3, 4 und 5 besitzt eine Halterung 3A, 4A
beziehungsweise 5A, und eine Gummilagerung 3B, 4B beziehungsweise 5B,
und diese sind verbunden durch ein Befestigungsmittel wie eine Schraube
und eine Mutter (nicht dargestellt). Was die Gummilagerungen angeht, kann
je nach Notwendigkeit eine bekannte Gummilagerung wie eine
flüssigkeitsgefüllte Lagerung verwendet werden.
Wie in Fig. 1 und in Fig. 4 dargestellt, ist die Gummilagerung 3B des ersten
Lagerungselements 3 an einem rechten Rahmen 6A des Karosserierahmens
6 befestigt und die Halterung 3A des ersten Lagerungselements 3 ist am
Fahrmotor 1 befestigt. Die Gummilagerung 4B des zweiten
Lagerungselements 4 ist an einer Querverstrebung 6B des
Karosserierahmens 6 befestigt, und die Halterung 4A des zweiten
Lagerungselements 4 ist am Fahrmotor 1 oder am Reduziergetriebe 2
befestigt. Die Gummilagerung 5B des dritten Lagerungselements 5 ist an
einem linken Rahmen 6C des Karosserierahmens 6 befestigt, und die
Halterung 5A der dritten Lagerung 5 ist am Reduziergetriebe 2 befestigt.
Schwingungen und Ähnliches von Fahrmotor 1 werden von jeder der
Lagerungen 3, 4 und 5 absorbiert.
Wie in Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigt, sind ein Luftverdichter 10 und ein
Luftverdichtermotor 11, die einen Teil eines Brennstoffzellsystems bilden, am
Fahrmotor 1 angebracht. Der Luftverdichter 10 ist Teil des Zubehörs F, das
aus einer Vielzahl von Zubehörteilen der vorliegenden Erfindung besteht. Wie
in Fig. 1 dargestellt, ist der Luftverdichter 10 am Luftverdichtermotor 11
befestigt, und der Luftverdichtermotor 11 ist am Fahrmotor 1 mit einer
Schraube (nicht dargestellt) über ein Verbindungsstück 12 angeschraubt,
angebracht und befestigt. Das Brennstoffzellsystem besitzt einen
Verdampfer, eine Reformierungsvorrichtung, eine Vorrichtung zum Entfernen
von Kohlenmonoxid oder Ähnliches (nicht dargestellt).
Wie oben beschrieben, sind sowohl der Luftverdichter 10 als auch der
Luftverdichtermotor 11 im Wesentlichen am Fahrmotor 1 angebracht und
ohne Kontakt mit dem Karosserierahmen 6 positioniert. Das Ausmaß an
Schwingungen und Ähnlichem, die auf den Karosserierahmen 6 übertragen
werden, ist daher wesentlich reduziert, selbst wenn der Luftverdichter 10 und
der Luftverdichtermotor 11 vergleichsweise starke Schwingungen und
Ähnliches erzeugen, weil diese von den Lagerungselementen 3, 4 und 5
absorbiert werden. Während Schwingungen und Ähnliches, die vom
Luftverdichter 10 und vom Luftverdichtermotor 11 erzeugt werden, wirksam
begrenzt werden, brauchen Lagerungselemente ausschließlich für den
Luftverdichter 10 und den Luftverdichtermotor 11 nicht vorgesehen zu
werden. Genauer gesagt dient jedes der Lagerungselemente 3, 4 und 5 des
Fahrmotors 1 auch als ein Lagerungselement für den Luftverdichter 10 und
den Luftverdichtermotor 11 und funktioniert als gemeinsame Lagerung in der
vorliegenden Erfindung.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Übersicht, die eine Anordnung von
Zubehörteilen F' eines elektrischen Brennstoffzellenfahrzeugs M am
Fahrmotor 1 in der vorliegenden Erfindung zeigt. Die vorliegende
Ausführungsform ist ein Beispiel, bei der die Zubehörteile F' des elektrischen
Brennstoffzellenfahrzeugs M am Fahrmotor 1 angebracht sind.
Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die Zubehörteile F' eines elektrischen
Brennstoffzellenfahrzeugs M in der vorliegenden Erfindung mit einem
Fahrmotor 1 verbunden. Genauer gesagt sind ein Generator 21 und eine
Kühlwasserpumpe 22 links positioniert und mit einem Luftverdichtermotor 11
durch einen ersten Riemen 31 verbunden. Die Spannung des ersten Riemens
31 wird mit einer Spannrolle 23 eingestellt. Auf der anderen Seite sind eine
Unterdruckpumpe 24, ein Klimaanlagenkompressor 25 und eine
Servolenkpumpe 26 auf der Vorderseite rechts positioniert und mit einem
Luftverdichtermotor 11 über einen zweiten Riemen 32 verbunden. Der zweite
Riemen 32 wird durch eine Spannrolle 27 gespannt.
Wie oben beschrieben, sind die Zubehörteile F' an einem Fahrmotor 1
angebracht. Daher können Schwingungen und Ähnliches von anderem
Zubehör zusätzlich zu Schwingungen und Ähnlichem vom Luftverdichter 10
und vom Luftverdichtermotor 11 durch die Lagerungselemente 3, 4 und 5
absorbiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite einer Fläche, die von allen
Zubehörteilen F' in Längsrichtung eingenommen wird, die am Fahrmotor 1
angebracht sind, breiter als die Breite des Fahrmotors 1. Andererseits kann,
wie in Abb. 6A gezeigt wird, die Breite einer Fläche, die von allen
Zubehörteilen F' in Längsrichtung eingenommen wird, geringer sein als die
Breite L des Antriebsmotors 1, und alle Zubehörteile F' können in
Längsrichtung innerhalb der Breite L des Fahrmotors positioniert werden.
Wenn ein elektrisches Brennstoffzellenfahrzeug einen Unfall mit
Zusammenprall verursacht, wird bei dieser Anordnung die Möglichkeit eines
Unfalls verhindert, bei dem irgendein Zubehörteil der Zubehörteile F' auf
einen Sitz (nicht dargestellt) zuragt und einen Insassen oder Ähnliches
berührt oder verletzt.
Wenn der Fahrmotor 1 horizontal angeordnet wird, wie in Fig. 6B gezeigt,
dann ist die Breite L' des Fahrmotors 1 vergleichsweise groß.
Als nächstes wird ein Regelungs/Steuerungsverfahren für den
Luftverdichtermotor 11 des elektrischen Brennstoffzellenfahrzeugs M in der
zweiten Ausführungsform beschrieben, wobei auf die Flussdiagramme in den
Fig. 7 bis 9 Bezug genommen wird.
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerungs/Regelungsprozess eines
Luftverdichters 10 der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 8 ist ein
Flussdiagramm, das einen Steuerungs/Regelungsprozess der
Umdrehungszahl des Luftverdichters 10 zeigt, und Fig. 9 ist ein
Flussdiagramm, das einen anderen Regelungs/Steuerungsprozess der
Umdrehungszahl des Luftverdichters 10 zeigt. Diese
Regelungs/Steuerungsoperationen werden durch eine
Regelungs/Steuerungsvorrichtung (nicht dargestellt) ausgeführt.
Wie in Fig. 7 gezeigt, beginnt die Steuerung/Regelung des Luftverdichters 10
(S1), und ein Fahrer betätigt einen Beschleuniger, zum Beispiel ein
Beschleunigungspedal, und die Umdrehungszahl des Fahrmotors 1 wird
eingegeben (S2). Abhängig von der eingegebenen Umdrehungszahl wird das
Solldrehmoment des Fahrmotors 1 berechnet (S3), und die vom
Brennstoffzellsystem (FC) zu erbringende Leistung wird bestimmt (S4). Um
die verlangte Leistung liefern zu können, werden die Sollumdrehungszahl und
der Solldruck des Luftverdichters 10 ermittelt in einer Tabelle, die die Zahl der
Umdrehungen und den Druck des Luftverdichters enthält (S5). Die ermittelte
Sollumdrehungszahl und der ermittelte Solldruck des Luftverdichters 10
werden ausgegeben (S6), und der Prozess zur Drucksteuerung/regelung wird
ausgeführt (S7). Der Prozess zur Steuerung/Regelung der Umdrehungszahl
des Luftverdichters wird ausgeführt (S8), und die Steuerung/Regelung des
Luftverdichters 10 ist beendet (S9).
Die Steuerung/Regelung der Umdrehungszahl des Luftverdichters 10, die in
Schritt S8 ausgeführt wird, wird jetzt speziell beschrieben.
Wie in Fig. 8 gezeigt, beginnt die Steuerung/Regelung der Umdrehungszahl
des Luftverdichters 10 (S11), die Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10
wird eingegeben (S12), und die Steuerung/Regelung der Ausgangsleistung
des Luftverdichtermotors 11 beginnt (S13). Die aktuelle Umdrehungszahl des
Luftverdichters 10 wird geladen (S14) und es wird bestimmt, ob die
Umdrehungszahl des Luftverdichters 10 mit der Sollumdrehungszahl des
Luftverdichters 10 übereinstimmt (S15). Wenn die Zahl der Umdrehungen des
Luftverdichters 10 nicht der Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10
entspricht, wird das Drehmoment des Luftverdichtermotors 11 korrigiert. In
der vorliegenden Ausführungsform werden bei der Berechnung des
Drehmoments des Luftverdichtermotors 11 Schwankungen der
Umdrehungszahl des Luftverdichtermotors 11, die durch die Last von
Zubehör verursacht werden, korrigiert, d. h. der Strom des
Luftverdichtermotors 11 wird korrigiert.
Die Schwankung der Umdrehungszahl, die durch die Last des Zubehörs
verursacht wird, wird mit Fig. 5 als Beispiel beschrieben. Gemäß dem
vorliegenden Verwendungsmuster des Generators 21 und der
Kühlwasserpumpe 22, die miteinander durch den ersten Riemen 31
verbunden sind, wird die von diesen Komponenten benötigte Last berechnet.
Gemäß dem vorliegenden Verwendungsmuster der Bremsunterdruckpumpe
24, des Klimaanlagenkompressors 25 und der Servolenkpumpe 26, die
miteinander durch den zweiten Riemen 32 verbunden sind, wird die von
diesen Komponenten benötigte Last berechnet.
Die Zahl der Umdrehungen des Luftverdichters 10 wird mit der
Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10 verglichen (S16). Wenn die Zahl
der Umdrehungen des Luftverdichters 10 größer ist als die
Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10, wird ein Befehl an den
Luftverdichtermotor 11 ausgegeben, Drehmoment des Luftverdichtermotors
11 zu reduzieren (S17). Das Ausmaß der Reduzierung des Drehmoments
wird berechnet nach dem Unterschied zwischen der Zahl der Umdrehungen
des Luftverdichters 10 und der Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10.
Wenn die Zahl der Umdrehungen des Luftverdichters 10 kleiner ist als die
Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10, wird ein Befehl an den
Luftverdichtermotor 11 ausgegeben, das Drehmoment des
Luftverdichtermotors 11 zu vergrößern (S18). Das Ausmaß der Erhöhung des
Drehmoments wird berechnet nach dem Unterschied zwischen der Zahl der
Umdrehungen des Luftverdichters 10 und der Sollumdrehungszahl des
Luftverdichters 10, analog zur Verringerung des Drehmoments.
Wenn das Ausmaß der verringerten oder verstärkten Ansteuerung des
Luftverdichtermotors 11 berechnet wird, wird die Schwankung der
Umdrehungszahl, die durch die Last des Zubehörs verursacht wird,
berücksichtigt.
Die Steuerung/Regelung der Ausgangsleistung des Luftverdichtermotors 11
wird entsprechend der Höhe des Signals zur verringerten oder verstärkten
Ansteuerung ausgeführt (S13). Der entsprechende Vorgang wird dann
wiederholt. Die Steuerung/Regelung der Umdrehungszahl des Luftverdichters
10 ist beendet (S19), wenn die Zahl der Umdrehungen des Luftverdichters 10
gleich ist wie die Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10 in Schritt 15.
Die Steuerung/Regelung der Umdrehungszahl des Luftverdichters 10 durch
Regelung ist beschrieben worden. Dennoch wird nun, als weiteres Beispiel,
die Steuerung/Regelung der Umdrehungszahl des Luftverdichters 10 durch
Steuerung beschrieben.
Der Ablauf der Steuerung wird mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben. Zunächst
startet die Umdrehungszahlsteuerung des Luftverdichters 10 (S21), und die
Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10 wird eingegeben (S22). Unter
Berücksichtigung der Drehzahlschwankung des Luftverdichtermotors 11, die
durch die Last der Zubehörteile zusätzlich zur Last des Luftverdichters 10
verursacht wird, wird die Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10, d. h. der
Strom des Luftverdichtermotors 11 korrigiert. Elemente zur Ermittlung der
Last des Zubehörs sind z. B. speziell irgendein Gerät, um den An/Aus-
Zustand der Klimaanlage zu ermitteln, und irgendeine Vorrichtung, um das
Ausmaß der Last des Klimaanlagenkompressors 25 zu ermitteln. Der
Hydraulikdruck der Servolenkungspumpe 26 kann berücksichtigt werden, und
das Ausmaß der Last der Servolenkungspumpe 26 kann durch Ermittlung
eines Lenkradwinkels berechnet werden. Darüber hinaus wird eine vom
Generator 21 erzeugte Elektrizitätsmenge ermittelt und die Last des
Generators 21 kann aus der erzeugten Elektrizitätsmenge berechnet werden.
Die Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10, d. h. der Strom des
Luftverdichtermotors 11 wird auf der Basis der Last der Zubehörteile korrigiert
(S23).
Die Leistung des Luftverdichtermotors 11 wird auf der Basis der berichtigten
Sollumdrehungszahl des Luftverdichters 10 korrigiert (S24), und die
Umdrehungszahlsteuerung des Luftverdichters 10 endet. Die Steuerung der
Leistung wird zu vorher festgelegten Zeiten durchgeführt. Daher kann die
Steuerung der Umdrehungszahl des Luftverdichters 10 durch Steuerung
durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, können entsprechend der vorliegenden Erfindung
Schwingungen und Ähnliches in einem Fahrzeug mit einem darauf
montiertem Brennstoffzellsystem wirksam verringert werden, ohne ein
Lagerungselement ausschließlich für den Luftverdichter zu verwenden.
Außerdem kann ein Zubehörteil eines Fahrzeugs mit darauf montiertem
Brennstoffzellsystem angetrieben werden, ohne viele Motoren vorzusehen.
Ein Fahrmotor 1 ist an einem Rahmen 6 eines Fahrzeugs durch Lagerungen
3, 4 und 5 angebracht, die Schwingungen absorbieren. Ein Luftverdichter 10
und ein Luftverdichtermotor 11 sind am Fahrmotor 1 angebracht. Die
Lagerungen 3, 4 und 5 sind so positioniert, dass sie gemeinsame Lagerungen
sind, die Schwingungen des Fahrmotors 1, des Luftverdichters 10 und des
Luftverdichtermotors 11 absorbieren.
Claims (7)
1. Ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem, dadurch
gekennzeichnet, dass
ein Fahrmotor an einem Rahmen eines Fahrzeugs über eine Schwingungen absorbierende Lagerung angebracht ist;
ein Luftverdichter und ein Luftverdichtermotor am Fahrmotor angebracht sind und die Lagerung so positioniert ist, dass sie eine gemeinsame Lagerung ist, die Schwingungen des Fahrmotors, des Luftverdichters und des Luftverdichtermotors absorbiert.
ein Fahrmotor an einem Rahmen eines Fahrzeugs über eine Schwingungen absorbierende Lagerung angebracht ist;
ein Luftverdichter und ein Luftverdichtermotor am Fahrmotor angebracht sind und die Lagerung so positioniert ist, dass sie eine gemeinsame Lagerung ist, die Schwingungen des Fahrmotors, des Luftverdichters und des Luftverdichtermotors absorbiert.
2. Ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil von
Zubehörteilen des Fahrzeugs mit einem daran montierten
Brennstoffzellsystem am Fahrmotor angebracht ist.
3. Ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer Fläche, die von
allen Zubehörteilen in Längsrichtung eingenommen wird, die am Fahrmotor
angebracht sind, geringer ist als die Breite des Fahrmotors in Längsrichtung,
und dadurch, dass alle Zubehörteile innerhalb der Breite des Fahrmotors in
Längsrichtung positioniert sind.
4. Ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Zubehörteile,
die am Fahrmotor angebracht sind, durch den Luftverdichtermotor mit
angetrieben werden.
5. Ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem nach
Anspruch 4, das eine Steuerungs/Regelungsvorrichtung umfasst, die die Zahl
der Umdrehungen des Luftverdichtermotors steuert/regelt entsprechend
einem Ausmaß an Last, das die Zubehörteile verursachen, die vom
Luftverdichtermotor angetrieben werden.
6. Ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Zubehörteile,
die am Fahrmotor angebracht sind, durch den Luftverdichtermotor mit
angetrieben wird.
7. Ein Fahrzeug mit einem daran montierten Brennstoffzellsystem nach
Anspruch 6, das eine Steuerungs/Regelungsvorrichtung umfasst, die die Zahl
der Umdrehungen des Luftverdichtermotors steuert/regelt entsprechend
einem Ausmaß an Last, das die Zubehörteile verursachen, die vom
Luftverdichtermotor angetrieben werden.
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