DE102020114787A1 - Hybridfahrzeug und Verfahren zum Steuern des Hybridfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Ein Hybridfahrzeug umfasst einen elektrischen Generator (100), einen Antriebsmotor (170), eine Leistungsspeichervorrichtung (650), eine Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127) und einen Controller (200). Der Controller (200) ist derart konfiguriert, dass dieser die Ansteuerung der Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127) steuert. Der Controller (200) ist derart konfiguriert, dass dieser eine Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausführt, wenn ein Fahrzeugleistungsbilanzwert größer als eine erste Schwelle ist, während der Antriebsmotor (170) in einem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus arbeitet.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug und ein Verfahren zum Steuein des Hybridfahrzeugs.
  • Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
  • Bei einem Brennstoffzellenfahrzeug mit einer Brennstoffzelle kann, wenn die von einem Antriebsmotor beim Bremsen erzeugte elektrische Leistung größer ist als eine aufladbare Leistung einer Leistungsspeichervorrichtung, überschüssige elektrische Leistung erzeugt werden, die nicht in der Leistungsspeichervorrichtung gespeichert werden kann. Es ist eine Konfiguration bekannt, bei welcher leistungsverbrauchende Mittel die überschüssige elektrische Leistung verbrauchen (siehe beispielsweise die JP 2013-099081 A ).
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Eine erforderliche Leistung des Fahrzeugs kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Änderung der Fahrbedingungen des Fahrzeugs variieren. Der Zustand der Leistungsspeichervorrichtung kann ebenfalls variieren. Die Schwankungen der erforderlichen Leistung und des Zustands der Leistungsspeichervorrichtung können das elektrische Leistungsgleichgewicht bzw. die elektrische Leistungsbilanz des Brennstoffzellenfahrzeugs beeinflussen. Daher besteht Bedarf an einer Technologie zum Ausgleichen der Erzeugung und des Verbrauchs von elektrischer Leistung in dem Brennstoffzellenfahrzeug, auch wenn die erforderliche Leistung oder der Zustand der Leistungsspeichervorrichtung während der Steuerung variiert, um zu veranlassen, dass die Leistungsverbrauchsvorrichtung die überschüssige elektrische Leistung verbraucht. Eine solche Herausforderung ist nicht auf das Brennstoffzellenfahrzeug beschränkt, sondern kann auch bei Hybridfahrzeugen auftreten, die jeweils einen Energiegenerator, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser Energie zum Antreiben des Fahrzeugs erzeugt, eine Leistungsspeichervorrichtung und einen Antriebsmotor umfassen und jeweils derart konfiguriert sind, dass diese eine Bremskraft erhalten, indem der Antriebsmotor veranlasst wird, während des Bremsens des Fahrzeugs elektrische Leistung zu erzeugen.
  • Die vorliegende Erfindung kann in der folgenden Form ausgeführt sein.
  • Ein Hybridfahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen elektrischen Generator, einen Antriebsmotor, eine Leistungsspeichervorrichtung, eine Leistungsverbrauchsvorrichtung und einen Controller. Der elektrische Generator ist derart konfiguriert, dass dieser elektrische Leistung zum Antreiben des Hybridfahrzeugs erzeugt. Der Antriebsmotor ist derart konfiguriert, dass dieser in irgendeinem Modus aus einem Leistungsfahrmodus, in dem der Antriebsmotor das Hybridfahrzeug antreibt, und einem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus, in dem der Antriebsmotor elektrische Bremszeitspannen-Leistung durch einen Betrieb als ein Generator erzeugt und eine Bremskraft für das Hybridfahrzeug erzeugt, arbeitet. Die Leistungsspeichervorrichtung ist derart konfiguriert, dass diese die von dem elektrischen Generator erzeugte elektrische Leistung und die von dem Antriebsmotor erzeugte elektrische Bremszeitspannen-Leistung speichert. Die Leistungsverbrauchsvorrichtung ist derart konfiguriert, dass diese elektrische Leistung verbraucht. Der Controller ist derart konfiguriert, dass dieser die Ansteuerung der Leistungsverbrauchsvorrichtung steuert. Der Controller ist derart konfiguriert, dass dieser eine Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausführt, wenn ein Fahrzeugleistungsbilanzwert größer als eine erste Schwelle ist, während der Antriebsmotor in dem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus arbeitet. Der Fahrzeugleistungsbilanzwert entspricht einem Fahrzeugleistungsbilanzwert, der keinen Lade- und Entladebetrag der Leistungsspeichervorrichtung umfasst und der durch Subtrahieren einer vom Hybridfahrzeug verbrauchten Fahrzeugverbrauchsleistung von einer Fahrzeugerzeugungsleistung erhalten wird. Die Fahrzeugerzeugungsleistung entspricht einer vom Hybridfahrzeug erzeugten elektrischen Leistung einschließlich eines Schätzwertes der elektrischen Bremszeitspannen-Leistung. Die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht einer Steuerung zum Einstellen eines Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung auf einen größeren Wert als der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung bei dem Fahrzeugleistungsbilanzwert, welcher kleiner als eine zweite Schwelle ist, die kleiner als die erste Schwelle eingestellt ist. Die erste Schwelle ist auf der Grundlage einer zulässigen entladbaren Leistung voreingestellt, die in Abhängigkeit eines Zustands der Leistungsspeichervorrichtung als eine Obergrenze der von der Leistungsspeichervorrichtung zu entladenden elektrischen Leistung bestimmt wird. Die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als ein vorbestimmter erster Referenzleistungswert, ist größer eingestellt als die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist. Die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als der erste Referenzleistungswert, ist größer eingestellt als die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist. Der Controller ist derart konfiguriert, dass dieser die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert nach einem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung kleiner als die zweite Schwelle ist.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei Ausführung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung zur Erhöhung des Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung während des Bremsens des Fahrzeugs die zweite Schwelle, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwerts zum Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht, kleiner eingestellt als die erste Schwelle, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwerts zum Starten der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht. Die erste Schwelle und die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner als der erste Referenzleistungswert ist, sind größer als die erste Schwelle bzw. die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist. Daher können die Erzeugung und der Verbrauch elektrischer Leistung im Hybridfahrzeug auch dann weiter ausgeglichen werden, wenn die erforderliche Leistung des Fahrzeugs oder der Zustand der Leistungsspeichervorrichtung variiert, wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner als der erste Referenzleistungswert und größer als ein zweiter Referenzleistungswert ist, der kleiner als der erste Referenzleistungswert ist, so eingestellt sein, dass diese mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung zunimmt. Die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner als der erste Referenzleistungswert und größer als der zweite Referenzleistungswert ist, kann so eingestellt sein, dass diese mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung zunimmt.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei abnehmender zulässiger entladbarer Leistung ein Mangel bzw. Fehlbetrag an elektrischer Leistung im Hybridfahrzeug aufgrund der Ausführung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unterdrückt werden, bevor die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Controller derart konfiguriert sein, dass nach Ablauf einer vorbestimmten ersten Referenzzeit ohne Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nach einer Beendigung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung die erste Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend gestartet wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann selbst in einem Fall, in dem der Fahrzeugleistungsbilanzwert positiv bleiben kann, sofern die erste Schwelle nicht auf null gesetzt wird, ein übermäßiger Anstieg der elektrischen Leistung unterdrückt werden, indem die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung gestartet wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Controller derart konfiguriert sein, dass, wenn eine vorbestimmte zweite Referenzzeit oder länger verstreicht, während der Fahrzeugleistungsbilanzwert gleich oder größer als die zweite Schwelle und gleich oder kleiner als die erste Schwelle bleibt, ohne dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird, die erste Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend gestartet wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann selbst in einem Fall, in dem der Fahrzeugleistungsbilanzwert positiv bleiben kann, sofern die erste Schwelle nicht auf null gesetzt wird, ein übermäßiger Anstieg der elektrischen Leistung unterdrückt werden, indem die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung gestartet wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Controller derart konfiguriert sein, dass, wenn eine vorbestimmte dritte Referenzzeit ohne Beendigung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nach einem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung verstreicht, die zweite Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend beendet wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann selbst in einem Fall, in dem der Fahrzeugleistungsbilanzwert negativ bleiben kann, sofern die zweite Schwelle nicht auf null gesetzt wird, ein Fehlbetrag an elektrischer Leistung aufgrund des Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung durch Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung unterdrückt werden.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Controller derart konfiguriert sein, dass, wenn eine vorbestimmte vierte Referenzzeit oder länger verstreicht, während der Fahrzeugleistungsbilanzwert unter Ausführung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gleich oder größer als die zweite Schwelle und gleich oder kleiner als die erste Schwelle bleibt, die zweite Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend beendet wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann selbst in einem Fall, in dem der Fahrzeugleistungsbilanzwert negativ bleiben kann, sofern die zweite Schwelle nicht auf null gesetzt wird, ein Fehlbetrag an elektrischer Leistung aufgrund des Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung unterdrückt werden, indem die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung beendet wird.
  • Bei einem Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Hybridfahrzeug einen elektrischen Generator, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Leistung zum Antreiben des Hybridfahrzeugs erzeugt, einen Antriebsmotor, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser in irgendeinem aus einem Leistungsfahrmodus, in dem der Antriebsmotor das Hybridfahrzeug antreibt, und einem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus, in dem der Antriebsmotor elektrische Bremszeitspannen-Leistung durch einen Betrieb als ein Generator erzeugt und eine Bremskraft für das Hybridfahrzeug erzeugt, arbeitet, eine Leistungsspeichervorrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese die von dem elektrischen Generator erzeugte elektrische Leistung und die von dem Antriebsmotor erzeugte elektrische Bremszeitspannen-Leistung speichert, und eine Leistungsverbrauchsvorrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese elektrische Leistung verbraucht. Das Verfahren zum Steuern des Hybridfahrzeugs umfasst das Ausführen einer Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung, wenn ein Fahrzeugleistungsbilanzwert größer als eine erste Schwelle ist, während der Antriebsmotor in dem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus arbeitet, und das Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert nach einem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung kleiner als die zweite Schwelle ist. Der Fahrzeugleistungsbilanzwert entspricht einem Fahrzeugleistungsbilanzwert, der keinen Lade- und Entladebetrag der Leistungsspeichervorrichtung umfasst und der durch Subtrahieren einer vom Hybridfahrzeug verbrauchten Fahrzeugverbrauchsleistung von der Fahrzeugerzeugungsleistung erhalten wird. Die Fahrzeugerzeugungsleistung entspricht einer vom Hybridfahrzeug erzeugten elektrischen Leistung einschließlich eines Schätzwertes der elektrischen Bremszeitspannen-Leistung. Die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht einer Steuerung zum Einstellen eines Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung auf einen größeren Wert als der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung bei dem Fahrzeugleistungsbilanzwert, welcher kleiner als eine zweite Schwelle ist, die kleiner als die erste Schwelle eingestellt ist. Die erste Schwelle ist auf der Grundlage einer zulässigen entladbaren Leistung voreingestellt, die in Abhängigkeit eines Zustands der Leistungsspeichervorrichtung als eine Obergrenze der von der Leistungsspeichervorrichtung zu entladenden elektrischen Leistung bestimmt wird. Die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als ein vorbestimmter erster Referenzleistungswert, ist größer eingestellt als die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist. Die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als der erste Referenzleistungswert, ist größer eingestellt als die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei
    • 1 eine erläuternde Abbildung ist, welche die Gesamtkonfiguration eines Brennstoffzellenfahrzeugs schematisch darstellt;
    • 2 ein Flussdiagramm ist, welches eine Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt;
    • 3 eine erläuternde Abbildung ist, welche Bedingungen für das Starten und Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für eine Leistungsverbrauchsvorrichtung darstellt;
    • 4 eine erläuternde Abbildung ist, welche Bedingungen für das Starten und Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung in einem Vergleichsbeispiel darstellt;
    • 5 ein Flussdiagramm ist, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt;
    • 6 ein Flussdiagramm ist, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt;
    • 7 ein Flussdiagramm ist, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt; und
    • 8 ein Flussdiagramm ist, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • Erste Ausführungsform
  • Gesamtkonfiguration des Brennstoffzellenfahrzeugs
  • 1 ist eine erläuternde Abbildung, welche die Gesamtkonfiguration eines Brennstoffzellenfahrzeugs 20 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Das Brennstoffzellenfahrzeug 20 umfasst ein Brennstoffzellensystem 30, eine Leistungsschaltung 600, einen Antriebsmotor 170 und einen Controller 200. Das Brennstoffzellensystem 30 ist als eine Antriebsleistungszuführung auf dem Brennstoffzellenfahrzeug 20 montiert und umfasst eine Brennstoffzelle (einen elektrischen Generator) 100, ein Brenngaszuführsystem 120, ein Oxidationsgaszuführsystem 140, ein Abgassystem 400 und ein Kühlsystem 500.
  • Die Brennstoffzelle 100 besitzt eine Stapelstruktur mit einer Mehrzahl von gestapelten Einzelzellen. Die Brennstoffzelle 100 dieser Ausführungsform entspricht einer Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle, aber stattdessen kann eine Festoxid-Brennstoffzelle oder andere Arten von Brennstoffzellen eingesetzt werden. In jeder Einzelzelle der Brennstoffzelle 100 ist ein Kanal, in dem Brenngas strömt (Anodenkanal), auf einer Anodenseite ausgebildet, die einer Seite einer Protonenaustauschmembran entspricht, und ein Kanal, in dem Oxidationsgas strömt (Kathodenkanal), ist auf einer Kathodenseite ausgebildet, welche der anderen Seite der Protonenaustauschmembran entspricht. Ferner ist im Inneren der Brennstoffzelle 100 ein Kühlmittelkanal ausgebildet. Durch den Kühlmittelkanal strömt ein Kühlmittel zur Kühlung der Brennstoffzelle 100.
  • Das Brenngaszuführsystem 120 umfasst einen Brenngastank 110, einen Wasserstoffzuführkanal 121, einen Brenngasabführkanal 128, einen Zirkulationskanal 122, ein Hauptabsperrventil 124, einen Regler 125, einen Injektor 126, einen Gas-Flüssigkeits-Separator 129 und eine Zirkulationspumpe 127. Der Brenngastank 110 entspricht einer Speichervorrichtung, die Wasserstoffgas als Brenngas speichert und über den Wasserstoffzuführkanal 121 mit der Brennstoffzelle 100 verbunden ist. In dem Brenngaszuführsystem 120 öffnet oder schließt das Hauptabsperrventil 124 den Wasserstoffzuführkanal 121, der Regler 125 reduziert einen Druck, und der Injektor 126 stößt das Wasserstoffgas aus, so dass das im Brenngastank 110 gespeicherte Wasserstoffgas dem Anodenkanal der Brennstoffzelle 100 zugeführt wird.
  • Ein von der Brennstoffzelle 100 abgegebenes Anodenabgas strömt durch den Brenngasabführkanal 128. Der Zirkulationskanal 122 ist mit dem Brenngasabführkanal 128 und mit einem Teil des Wasserstoffzuführkanals 121 auf einer stromabwärtigen Seite des Injektors 126 verbunden. Die Zirkulationspumpe 127 passt einen Druck von Wasserstoff, der durch den Zirkulationskanal 122 zirkuliert, an. Die der Brennstoffzelle 100 zuzuführende Brenngasmenge ist in Abhängigkeit von Ansteuerbeträgen des Injektors 126 und der Zirkulationspumpe 127 anpassbar. Der Injektor 126 und die Zirkulationspumpe 127 werden durch den Controller 200 gesteuert.
  • Der Gas-Flüssigkeits-Separator 129 ist an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Brenngasabführkanal 128 und dem Zirkulationskanal 122 vorgesehen. Der Gas-Flüssigkeits-Separator 129 trennt Wasser und Gas (einschließlich Wasserstoff und Stickstoff) im Anodenabgas. In dieser Ausführungsform werden Verunreinigungen einschließlich Stickstoff und Wasserdampf aus einem Kanal einschließlich des Zirkulationskanals 122 über den Gas-Flüssigkeits-Separator 129 und ein Spülventil 440, das an einem später beschriebenen Brenngasabführkanal 430 vorgesehen ist, entfernt.
  • Das Oxidationsgaszuführsystem 140 umfasst einen Kompressor 130, einen Oxidationsgaszuführkanal 141 und ein Strömungsteilerventil 144. Die Brennstoffzelle 100 dieser Ausführungsform verwendet Luft als Oxidationsgas. Der Kompressor 130 wird von einem Luftkompressormotor 135 angetrieben, um Luft zu verdichten, und führt die Luft über den Oxidationsgaszuführkanal 141 zu dem Kathodenkanal der Brennstoffzelle 100. Das Strömungsteilerventil 144 ist an dem Oxidationsgaszuführkanal 141 an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Oxidationsgaszuführkanal 141 und einem später beschriebenen Oxidationsgasbypasskanal 450, der mit dem Oxidationsgaszuführkanal 141 verbunden ist, vorgesehen.
  • Das Abgassystem 400 umfasst einen Abgaskanal 410, ein Druckregelventil 420, den Brenngasabführkanal 430, das Spülventil 440 und den Oxidationsgasbypasskanal 450. Kathodenabgas wird von der Brennstoffzelle 100 über den Abgaskanal 410 abgegeben. Das Druckregelventil 420 ist am Abgaskanal 410 vorgesehen und passt einen Druck von Oxidationsgas in der Brennstoffzelle 100 an. Der Brenngasabführkanal 430 verbindet den Gas-Flüssigkeits-Separator 129 und den Abgaskanal 410. Das Spülventil 440 ist am Brenngasabführkanal 430 vorgesehen. Wenn die Stickstoffkonzentration im Anodenabgas zunimmt oder wenn die Wassermenge im Gas-Flüssigkeits-Separator 129 zunimmt, öffnet der Controller 200 das Spülventil 440, um Wasser und Gas von dem Gas-Flüssigkeits-Separator 129 abzuführen. Daher wird die Konzentration von Verunreinigungen in dem Brenngas, das wie vorstehend beschrieben durch den Kanal zirkuliert, verringert. Der Brenngasabführkanal 430 ist mit einem Teil des Abgaskanals 410 auf einer stromabwärtigen Seite des Druckregelventils 420 verbunden. Wasserstoff im Anodenabgas, das über das Spülventil 440 abgeführt werden soll, wird durch das Kathodenabgas verdünnt, bevor dieser in die Atmosphäre abgegeben wird.
  • Der Oxidationsgasbypasskanal 450 verbindet den Oxidationsgaszuführkanal 141 und den Abgaskanal 410. Das Strömungsteilerventil 144 ist an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Oxidationsgasbypasskanal 450 und dem Oxidationsgaszuführkanal 141 vorgesehen.
  • Das Kühlsystem 500 umfasst einen Kühlmittelzuführkanal 510, einen Kühlmittelabführkanal 515, eine Kühlmittelpumpe 525 und einen Kühler 530. Über den Kühlmittelzuführkanal 510 wird der Brennstoffzelle 100 ein Kühlmittel zugeführt. Die Kühlmittelpumpe 525 ist am Kühlmittelzuführkanal 510 angeordnet, um die Strömungsrate des durch den Kanal strömenden Kühlmittels anzupassen. Das Kühlmittel wird durch den Kühlmittelabführkanal 515 von der Brennstoffzelle 100 abgeführt. Der Kühler 530 zum Kühlen des Kühlmittels ist zwischen einem stromabwärtigen Teil des Kühlmittelabführkanals 515 und einem stromaufwärtigen Teil des Kühlmittelzuführkanals 510 vorgesehen. Der Kühler 530 ist mit einem Kühlerlüfter 535 versehen. Der Kühler 530 kühlt das Kühlmittel unter Verwendung von Luft, die von dem Kühlerlüfter 535 geliefert wird, und Luft, die während der Fahrt in das Brennstoffzellenfahrzeug 20 gesaugt wird.
  • Die Leistungsschaltung 600 umfasst die Brennstoffzelle 100, die auch Teil des Brennstoffzellensystems 30 ist, einen Brennstoffzellen (BZ)-Aufwärtswandler 605 (FDC 605), einen Wechselrichter 610, einen Batteriewandler 630 und eine Leistungsspeichervorrichtung 650. Mit der Leistungsschaltung 600 sind neben dem Antriebsmotor 170 verschiedene Brennstoffzellen-Hilfsvorrichtungen und verschiedene Fahrzeug-Hilfsvorrichtungen verbunden. Die Leistungsschaltung 600 ist mit einem Stromsensor und einem Spannungssensor versehen, die derart konfiguriert sind, dass diese einen Ausgangsstrom bzw. eine Ausgangsspannung der Brennstoffzelle 100 erfassen, wodurch diese die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle 100 erfassen kann.
  • Der BZ-Aufwärtswandler 605 entspricht einem Gleichstrom-Zu-Gleichstrom (DC/DC)-Wandler, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser die Ausgangsspannung der Brennstoffzelle 100 auf eine bei dem Antriebsmotor 170 verwendbare Hochspannung erhöht. Der Wechselrichter 610 wandelt die durch den BZ-Aufwärtswandler 605 erhöhte DC-Spannung in eine Wechselstrom (AC)-Spannung um und führt die AC-Spannung zu dem Antriebsmotor 170. Der Antriebsmotor 170 treibt Räder des Fahrzeugs an und kann sowohl in einem Leistungsfahrmodus als auch in einem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus betrieben werden. In dem Leistungsfahrmodus führt der Antriebsmotor 170 einen Leistungsfahrbetrieb zum Antreiben des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 durch. In dem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus erzeugt der Antriebsmotor 170 eine später beschriebene elektrische Bremszeitspannen-Leistung, indem dieser als ein Generator arbeitet, und erzeugt außerdem eine Bremskraft für das Brennstoffzellenfahrzeug 20.
  • Der Batteriewandler 630 entspricht einem bidirektionalen DC/DC-Wandler, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine durch den BZ-Aufwärtswandler 605 erhöhte Spannung oder eine durch den Antriebsmotor 170 während des Bremsens des Fahrzeugs erzeugte Spannung herabsetzt und die Spannung der Leistungsspeichervorrichtung 650 zuführt, oder eine Spannung der Leistungsspeichervorrichtung 650 erhöht und die Spannung dem Wechselrichter 610 zuführt. Die Leistungsspeichervorrichtung 650 kann von der Brennstoffzelle 100 erzeugte elektrische Leistung und die vom Antriebsmotor 170 beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugte elektrische Bremszeitspannen-Leistung speichern und dient als eine Leistungszuführung, welche derart konfiguriert ist, dass diese elektrische Leistung an Lasten einschließlich des Antriebsmotors 170 und verschiedener Hilfsvorrichtungen liefert. Die Leistungsspeichervorrichtung 650 dieser Ausführungsform entspricht einer wiederaufladbaren Sekundärbatterie. Beispiele für die Sekundärbatterie umfassen eine Lithium-Ionen-Batterie und eine Nickel-Metallhydrid-Batterie. Bei der Leistungsspeichervorrichtung 650 kann es sich um irgendeine von der Sekundärbatterie abweichende, wiederaufladbare Vorrichtung handeln, die durch einen Kondensator gekennzeichnet ist. Die Leistungsspeichervorrichtung 650 ist mit einem Batteriesensor 655 versehen, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser Betriebszustände, wie eine Spannung, einen Strom und einen Ladezustand (SOC), der Leistungsspeichervorrichtung 650 erfasst.
  • Der Controller 200 ist ein Mikrocomputer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Nurlesespeicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM) und Ein- /Ausgabeports. Der Controller 200 steuert die Leistungserzeugung des Brennstoffzellensystems 30 und steuert auch das gesamte Brennstoffzellenfahrzeug 20 einschließlich der Leistungsschaltung 600. Der Controller 200 erlangt Ausgangssignale von Sensoren, die in verschiedenen Teilen des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 vorgesehen sind (beispielsweise Sensoren, die in verschiedenen Teilen des Brennstoffzellensystems 30 vorgesehen sind, ein Gaspedalbetätigungsbetragsensor, ein Schaltpositionssensor, ein Außentemperatursensor und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor). Der Controller 200 gibt Ansteuerungssignale an verschiedene Teile aus, die mit der Leistungserzeugung und der Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 zusammenhängen. Der Controller 200, welcher die vorstehend beschriebenen Funktionen durchführt, muss nicht ein einzelner Controller sein. Zum Beispiel kann der Controller 200 aus mehreren Controllern aufgebaut sein, und die Controller können notwendige Informationen austauschen. Beispiele für die Controller umfassen einen Controller, der sich auf den Betrieb des Brennstoffzellensystems 30 bezieht, einen Controller, der sich auf die Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 bezieht, und einen Controller, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser Fahrzeug-Hilfsvorrichtungen steuert, die sich nicht auf die Fahrt beziehen.
  • Betrieb während des Bremsens
  • Das Brennstoffzellenfahrzeug 20 dieser Ausführungsform besitzt ein Merkmal hinsichtlich einer Steuerung, die während des Bremsens ausgeführt werden soll. Im Folgenden wird zunächst ein Überblick über einen Betrieb des Brennstoffzellenfahrzeuges 20 während des Bremsens des Fahrzeuges beschrieben.
  • Wenn das Brennstoffzellenfahrzeug 20 gebremst wird, insbesondere wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag während der Fahrt des Fahrzeugs null ist, arbeitet der Antriebsmotor 170 in dem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus, wie vorstehend beschrieben. Der Antriebsmotor 170 bremst das Brennstoffzellenfahrzeug 20, indem kinetische Energie des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 in elektrische Leistung umgewandelt wird. Die elektrische Leistung, die von dem Antriebsmotor 170 während des Bremsens des Fahrzeugs erzeugt wird, wird auch als „elektrische Bremszeitspannen-Leistung“ bezeichnet.
  • Wenn das Fahrzeug gebremst wird, das heißt, wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag während der Fahrt des Fahrzeugs null ist, ist die erforderliche Leistung der Brennstoffzelle 100 gleich null. Wenn die Leistungserzeugung in der Brennstoffzelle 100 gestoppt wird, während Luft in der Brennstoffzelle 100 verbleibt, steigt ein Kathodenpotential extrem an, und eine Verschlechterung eines Elektrodenkatalysators kann fortschreiten. In dieser Ausführungsform wird bei einer Bremsung des Fahrzeugs ein übermäßiger Anstieg des Kathodenpotentials unterdrückt, indem eine Obergrenze der Ausgangsspannung der Brennstoffzelle 100 auf eine Hochpotentialvermeidungsspannung VFC gesetzt wird, die im Voraus als eine zulässige Spannung bestimmt wird, und ein infinitesimaler Strom von der Brennstoffzelle 100 gesweept wird. Zu dieser Zeit kann die Luftzufuhr zur Brennstoffzelle 100 gestoppt werden, oder der Brennstoffzelle 100 kann Luft in einer im Vergleich zu der Menge während einer normalen Leistungserzeugung reduzierten Menge zugeführt werden. Die Leistungserzeugung in der Brennstoffzelle 100 zum Sweepen des infinitesimalen Stroms während der Einstellung der Hochpotentialvermeidungsspannung VFC als die obere Grenzspannung während des Bremsens des Fahrzeugs wird auch als „infinitesimale Leistungserzeugung“ bezeichnet.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann während des Bremsens des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 der Antriebsmotor 170 die elektrische Bremszeitspannen-Leistung erzeugen, und die Brennstoffzelle 100 kann die infinitesimale Leistungserzeugung mit der als die obere Grenzspannung eingestellten Hochpotentialvermeidungsspannung VFC durchführen. In dieser Ausführungsform kann ein „Fahrzeugleistungsbilanzwert“, der eine elektrische Leistungsbilanz im Brennstoffzellenfahrzeug 20 anzeigt, definiert werden als ein „Wert, der den Lade-/Entladebetrag der Leistungsspeichervorrichtung 650 nicht umfasst und durch Subtrahieren der vom Brennstoffzellenfahrzeug 20 verbrauchten elektrischen Leistung von der Fahrzeugerzeugungsleistung, welche der vom Brennstoffzellenfahrzeug 20 erzeugten elektrischen Leistung entspricht, einschließlich eines Schätzwerts der elektrischen Bremszeitspannen-Leistung, erhalten wird“.
  • Ein Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa während des Bremsens des Brennstoffzellenfahrzeuges 20 kann durch Ausdruck (1) dargestellt werden. In Ausdruck (1) stellt Wr einen Wert dar, der als elektrische Bremszeitspannen-Leistung hergeleitet wird, die vom Antriebsmotor 170 erzeugt werden soll, wenn das Gaspedal AUS ist. Die elektrische Bremszeitspannen-Leistung Wr wird aktuell nicht tatsächlich erzeugt, sondern entspricht einem Schätzwert der vom Antriebsmotor 170 zu erzeugenden elektrischen Leistung, und wird vor der Berechnung des Fahrzeugleistungsbilanzwerts Wa hergeleitet, indem beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird, wenn das Gaspedal AUS ist. Die elektrische Bremszeitspannen-Leistung Wr kann beispielsweise durch Vorspeichern eines Kennfelds, welches Beziehungen zwischen Parametern einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit und der zu erzeugenden elektrischen Bremszeitspannen-Leistung zeigt, und Bezugnahme auf das Kennfeld bei Erlangung der Parameter einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. In Ausdruck (1) stellt Ws elektrische Leistung dar, die durch die infinitesimale Leistungserzeugung in der Brennstoffzelle 100 erzeugt wird. In Ausdruck (1) stellt We einen Hilfsvorrichtungsleistungsverbrauch dar, welcher elektrischer Leistung entspricht, die von den Hilfsvorrichtungen verbraucht wird, welche auf dem Brennstoffzellenfahrzeug 20 montiert sind. Nachdem das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für eine später beschriebene Leistungsverbrauchsvorrichtung startet, umfasst der Hilfsvorrichtungsleistungsverbrauch We in Ausdruck (1) einen erhöhten Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung. Die Summe der elektrischen Bremszeitspannen-Leistung Wr und der elektrischen Leistung Ws, die durch die infinitesimale Leistungserzeugung erzeugt wird, wird auch als „Fahrzeugerzeugungsleistung“ bezeichnet. Der Hilfsvorrichtungsleistungsverbrauch We wird während des Bremsens auch als „Fahrzeugverbrauchsleistung“ bezeichnet. Jede Hilfsvorrichtung, deren Leistungsverbrauch vernachlässigbar ist, kann bei der Berechnung des Hilfsvorrichtungsleistungsverbrauchs We in Ausdruck (1) vernachlässigt werden. Wa = Wr + Ws − We
    Figure DE102020114787A1_0001
  • Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa positiv ist, wird die Leistungsspeichervorrichtung 650 mit dem Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa geladen, das heißt, überschüssiger elektrischer Leistung, die bei der vom Brennstoffzellenfahrzeug 20 erzeugten elektrischen Leistung nicht von den Hilfsvorrichtungen verbraucht wird. Eine zulässige aufladbare Leistung Win ist in der Leistungsspeichervorrichtung 650 eingestellt. Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa gleich oder kleiner als die zulässige aufladbare Leistung Win ist, kann die Leistungsspeichervorrichtung 650 problemlos mit der überschüssigen elektrischen Leistung geladen werden. Die zulässige aufladbare Leistung Win entspricht einem Wert, der in Abhängigkeit von dem Zustand der Leistungsspeichervorrichtung 650 als eine Obergrenze der aufladbaren Leistung der Leistungsspeichervorrichtung 650 bestimmt wird, und gibt eine Ladeleistungsfähigkeit der Leistungsspeichervorrichtung 650 an. Mit zunehmender zulässiger aufladbarer Leistung Win nimmt die Ladeleistungsfähigkeit zu, was bedeutet, dass die Leistungsspeichervorrichtung 650 mit mehr elektrischer Leistung geladen werden kann.
  • Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa negativ ist, wird der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa, das heißt, elektrische Leistung, die von den Hilfsvorrichtungen des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 verbraucht wird, jedoch bei der elektrischen Bremszeitspannen-Leistung Wr und der durch die infinitesimale Leistungserzeugung erzeugten elektrischen Leistung Ws unzureichend ist, durch elektrische Leistung, die von der Leistungsspeichervorrichtung 650 ausgegeben wird, abgedeckt. Eine zulässige entladbare Leistung Wout ist in der Leistungsspeichervorrichtung 650 eingestellt. Wenn der Absolutwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa gleich oder kleiner als die zulässige entladbare Leistung Wout ist, kann eine dem Fehlbetrag entsprechende elektrische Leistung problemlos von der Leistungsspeichervorrichtung 650 zugeführt werden. Die zulässige entladbare Leistung Wout entspricht einem Wert, der in Abhängigkeit des Zustands der Leistungsspeichervorrichtung 650 als eine Obergrenze der Ausgangsleistung der Leistungsspeichervorrichtung 650 bestimmt wird, und gibt eine Entladeleistungsfähigkeit der Leistungsspeichervorrichtung 650 an. Mit zunehmender zulässiger entladbarer Leistung Wout erhöht sich die Entladeleistungsfähigkeit, was bedeutet, dass die Leistungsspeichervorrichtung 650 mehr elektrische Leistung abgeben kann.
  • Sowohl die zulässige aufladbare Leistung Win als auch die zulässige entladbare Leistung Wout entspricht einem Wert, der durch den Ladezustand (SOC) und die Temperatur der Leistungsspeichervorrichtung 650 bestimmt wird. In dieser Ausführungsform werden Beziehungen zwischen der zulässigen aufladbaren Leistung Win und dem Ladezustand und der Temperatur der Leistungsspeichervorrichtung 650 und Beziehungen zwischen der zulässigen entladbaren Leistung Wout und dem Ladezustand und der Temperatur der Leistungsspeichervorrichtung 650 für jede Brennstoffzelle 100 im Voraus bestimmt, und Kennfelder, welche die Beziehungen zeigen, werden im Speicher des Controllers 200 vorgespeichert. Der Controller 200 erlangt die zulässige aufladbare Leistung Win und die zulässige entladbare Leistung Wout, indem der Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung 650 vom Batteriesensor 655 erlangt wird, die Temperatur der Leistungsspeichervorrichtung 650 von einem Temperatursensor (nicht dargestellt) erlangt wird, und auf die Kennfelder Bezug genommen wird.
  • Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für Leistungsverbrauchsvorrichtung
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches eine Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt, die vom Controller 200 des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 auszuführen ist. Diese Routine wird gestartet, wenn eine Anweisung zum Starten des Brennstoffzellensystems 30 eingegeben wird, so dass das Brennstoffzellenfahrzeug 20 fahren kann, insbesondere wenn ein Fahrer einen Startschalter (nicht dargestellt) drückt bzw. betätigt, und wird wiederholt, bis eine Stoppanweisung eingegeben wird (beispielsweise der Fahrer den Startschalter auf AUS schaltet).
  • 3 ist eine erläuternde Abbildung, welche Bedingungen für das Starten und Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung in dem Brennstoffzellenfahrzeug 20 darstellt. Die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
  • Wenn die Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine von 2 gestartet wird, bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 eine Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchführt, das heißt, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 gebremst wird und der Antriebsmotor 170 eine elektrische Bremszeitspannen-Leistung erzeugt (Schritt S100). Wenn bestimmt wird, dass die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung nicht durchgeführt wird (Schritt S100: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn in Schritt S100 bestimmt wird, dass die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchgeführt wird (Schritt S100: JA), berechnet die CPU des Controllers 200 den Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa (Schritt S110). Der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa kann unter Verwendung von Ausdruck (1) berechnet werden. In Ausdruck (1) entspricht die elektrische Bremszeitspannen-Leistung Wr einem Wert, der beispielsweise unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit bei abgeschaltetem Gaspedal als elektrische Leistung geschätzt wird, die vom Antriebsmotor 170 während des Bremsens erzeugt werden soll. Daher kann die elektrische Bremszeitspannen-Leistung Wr ungleich der elektrischen Leistung sein, die tatsächlich vom Antriebsmotor 170 erzeugt wird. Wenn beispielsweise der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa positiv ist und überschüssige elektrische Leistung wie später beschrieben erzeugt wird, kann die vom Antriebsmotor 170 während des Bremsens tatsächlich erzeugte elektrische Leistung geringer sein als die elektrische Bremszeitspannen-Leistung Wr.
  • Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa in Schritt S110 berechnet ist, leitet die CPU des Controllers 200 die zulässige entladbare Leistung Wout der Leistungsspeichervorrichtung 650, eine erste Schwelle Th1 und eine zweite Schwelle Th2 her (Schritt S120). Wie vorstehend beschrieben ist, kann die zulässige entladbare Leistung Wout durch Erfassen des Ladezustands und der Temperatur der Leistungsspeichervorrichtung 650 bestimmt werden. Die erste Schwelle Th1 entspricht einem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Starten der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung. Die zweite Schwelle Th2 entspricht einem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung, nachdem die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gestartet ist. Die erste Schwelle Th1 und die zweite Schwelle Th2 sind Werte, die auf der Grundlage der zulässigen entladbaren Leistung Wout bestimmt sind.
  • Die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung wird so ausgeführt, dass, wenn die vom Antriebsmotor 170 während der Bremsung des Fahrzeugs erzeugte elektrische Bremszeitspannen-Leistung Wr übermäßig groß ist und daher der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa übermäßig groß sein kann, der Leistungsverbrauch der auf dem Brennstoffzellenfahrzeug 20 montierten Leistungsverbrauchsvorrichtung größer ist als der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung bei einem Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa, der kleiner als die zweite Schwelle Th2 ist. Die Leistungsverbrauchsvorrichtung braucht nur während des Bremsens des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 elektrische Leistung zu verbrauchen, und Beispiele für die Leistungsverbrauchsvorrichtung umfassen Brennstoffzellen-Hilfsvorrichtungen, wie der Kompressor 130, die Kühlmittelpumpe 525, der Kühlerlüfter 535 und die Zirkulationspumpe 127, sowie Fahrzeug-Hilfsvorrichtungen, wie einen elektrischen Heizer, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser heißes Wasser zum Aufwärmen des Fahrzeugs erhitzt. Alternativ kann eine dedizierte Leistungsverbrauchsvorrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese den Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa verbraucht, auf dem Brennstoffzellenfahrzeug 20 montiert sein. Wenn beispielsweise der Kompressor 130 als die Leistungsverbrauchsvorrichtung verwendet wird und bei einer normalen Steuerung während des Bremsens des Fahrzeugs gestoppt ist, ist es angebracht, den Antrieb des Kompressors 130 für die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung zu starten und das Strömungsteilerventil 144 so zu schalten, dass die vom Kompressor 130 abgegebene Luft vollständig durch den Oxidationsgas-Bypasskanal 450 strömt, ohne in die Brennstoffzelle 100 zu strömen. Wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird, ist es daher angebracht, dass die entsprechenden Teile gegebenenfalls gesteuert werden, um den Einfluss auf das Brennstoffzellenfahrzeug 20 einhergehend mit einer Erhöhung des Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung zu reduzieren. Die „Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung, die so auszuführen ist, dass der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung größer ist als der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung bei einem Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa gleich oder kleiner als die erste Schwelle Th1“ umfasst eine Steuerung zum Starten der Ansteuerung der Leistungsverbrauchsvorrichtung, wenn die Leistungsverbrauchsvorrichtung vor dem Beginn der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gestoppt ist. Wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird, wird die Ansteuerung der Leistungsverbrauchsvorrichtung gewünscht so gesteuert, dass der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung gleich dem Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa ist, das heißt, die Leistungsverbrauchsvorrichtung überschüssige elektrische Leistung verbraucht, die durch Subtrahieren der Fahrzeugverbrauchsleistung von der Fahrzeugerzeugungsleistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 erhalten wird. Daher können die Erzeugung und der Verbrauch von elektrischer Leistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 ausgeglichen werden.
  • Der Controller 200 dieser Ausführungsform speichert ein in 3 dargestelltes Kennfeld als Beziehungen zwischen der ersten Schwelle Th1 und der zulässigen entladbaren Leistung Wout, und zwischen der zweiten Schwelle Th2 und der zulässigen entladbaren Leistung Wout vorab. In Schritt S120 nimmt der Controller 200 Bezug auf das Kennfeld von 3, um die erste Schwelle Th1 und die zweite Schwelle Th2 in Zusammenhang mit einem Wert der zulässigen entladbaren Leistung Wout zu der Zeit der Ausführung von Schritt S120 herzuleiten. Wie in 3 dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform die erste Schwelle Th1, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Starten der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht, größer eingestellt als die zweite Schwelle Th2, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Beenden der gestarteten Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht. In dieser Ausführungsform wird die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung gestartet, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa über die erste Schwelle Th1 zunimmt, und wird beendet, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unter die zweite Schwelle Th2 absinkt. Wie in 3 dargestellt, ist zwischen der ersten Schwelle Th1 und der zweiten Schwelle Th2 eine Hysterese eingestellt. Daher kann ein Nachlaufen (EN: Hunting) bei dem Betrieb zum Starten und Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unterdrückt werden. Die Differenz zwischen der ersten Schwelle Th1 und der zweiten Schwelle Th2 muss nicht über den gesamten Bereich der zulässigen entladbaren Leistung Wout konstant sein. Es ist nur erforderlich, dass die erste Schwelle Th1 größer als die zweite Schwelle Th2 ist.
  • In dieser Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, ist eine erste Schwelle Th1 bei einer zulässigen entladbaren Leistung Wout, die kleiner als ein vorbestimmter erster Referenzleistungswert W1 ist, größer als eine erste Schwelle Th1 bei einer zulässigen entladbaren Leistung Wout, die größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist. Eine zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout, die kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, ist größer als eine zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout, die größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist. Insbesondere nimmt in dieser Ausführungsform eine erste Schwelle Th1 bei einer zulässigen entladbaren Leistung Wout kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 und größer als ein zweiter Referenzleistungswert W2, der kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung Wout zu. Eine zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout, die kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 und größer als der zweite Referenzleistungswert W2 ist, nimmt mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung Wout zu.
  • Nachdem die zulässige entladbare Leistung Wout, die erste Schwelle Th1 und die zweite Schwelle Th2 in Schritt S120 hergeleitet sind, bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung bereits ausführt (Schritt S130). Wenn bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird (Schritt S130: NEIN), bestimmt die CPU des Controllers 200, ob der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa größer als die erste Schwelle Th1 ist (Schritt S140). Wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa gleich oder kleiner als die erste Schwelle Th1 ist (Schritt S140: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine. Daher bleibt die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa größer als die erste Schwelle Th1 ist (Schritt S140: JA), startet die CPU des Controllers 200 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung (Schritt S150) und beendet dann diese Routine. Durch Starten der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beginnt die Leistungsverbrauchsvorrichtung damit, elektrische Leistung zu verbrauchen, oder der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung ist größer als dieser vor Beginn der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung.
  • Wenn in Schritt S130 bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird (Schritt S130: JA), bestimmt die CPU des Controllers 200, ob der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa kleiner als die zweite Schwelle Th2 ist (Schritt S160). Wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa gleich oder größer als die zweite Schwelle Th2 ist (Schritt S160: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine. Somit bleibt die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa kleiner als die zweite Schwelle Th2 ist (Schritt S160: JA), beendet die CPU des Controllers 200 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung (Schritt S170) und beendet dann diese Routine. Durch das Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung stoppt die Leistungsverbrauchsvorrichtung den Verbrauch von elektrischer Leistung, oder der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung wird reduziert.
  • Gemäß dem Brennstoffzellenfahrzeug 20 dieser Ausführungsform, welches wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, ist beim Ausführen der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung zum Bewirken, dass die Leistungsverbrauchsvorrichtung überschüssige elektrische Leistung des Fahrzeugs während der Bremsung des Fahrzeugs verbraucht, die zweite Schwelle Th2, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht, kleiner eingestellt als die erste Schwelle Th1, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Starten der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht, und die Hysterese ist zwischen der ersten Schwelle Th1 und der zweiten Schwelle Th2 eingestellt. Die erste Schwelle Th1 und die zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout der Leistungsspeichervorrichtung 650, die kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, sind größer als die erste Schwelle Th1 bzw. die zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist. Daher können die Erzeugung und der Verbrauch elektrischer Leistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 auch dann weiter ausgeglichen werden, falls die erforderliche Leistung des Fahrzeugs oder der Zustand der Leistungsspeichervorrichtung 650 variiert, wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird.
  • Insbesondere wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa positiv ist, das heißt, wenn das Fahrzeug überschüssige elektrische Leistung aufweist und die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung ausführt, und wenn die zulässige entladbare Leistung Wout der Leistungsspeichervorrichtung 650 kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, kann die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung im Ansprechen auf eine Abnahme des Fahrzeugleistungsbilanzwerts Wa auf einen negativen Wert schneller beendet werden. Infolgedessen wird ein Fehlbetrag an elektrischer Leistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 unterdrückt, wenn sich der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa auf einen negativen Wert ändert. Daher können die Erzeugung und der Verbrauch von elektrischer Leistung weiter ausgeglichen werden.
  • 4 ist eine erläuternde Abbildung, welche Bedingungen für das Starten und Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung in einem Vergleichsbeispiel dargestellt. In 4 ist die erste Schwelle Th1, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Starten der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht, unabhängig vom Wert der zulässigen entladbaren Leistung Wout auf null gesetzt. Die zweite Schwelle Th2, welche dem Referenzwert des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa zum Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung entspricht, ist unabhängig vom Wert der zulässigen entladbaren Leistung Wout auf einen konstanten negativen Wert Wa2 gesetzt.
  • Wenn die zulässige entladbare Leistung Wout relativ groß ist, insbesondere wenn die zulässige entladbare Leistung Wout größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist, ist die erste Schwelle Th1 gleich null und die zweite Schwelle Th2 entspricht dem Wert Wa2, sowohl in dieser in 3 dargestellten Ausführungsform als auch bei dem in 4 dargestellten Vergleichsbeispiel. Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa positiv ist und das Fahrzeug über überschüssige elektrische Leistung verfügt, wird die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gestartet, da ein Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa größer als die erste Schwelle Th1 wird. Daher kann die Leistungsverbrauchsvorrichtung die überschüssige elektrische Leistung verbrauchen. Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung auf einen negativen Wert sinkt, wird die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht beendet, es sei denn, der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa sinkt auf den Wert Wa2, welcher der zweiten Schwelle Th2 entspricht. Daher ist die elektrische Leistung des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 unzureichend. Wenn die zulässige entladbare Leistung Wout größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist, ist die zulässige entladbare Leistung Wout relativ groß, und daher kann die elektrische Leistung entsprechend dem negativen Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa durch Entladung von der Leistungsspeichervorrichtung 650 zugeführt werden. Daher können die Erzeugung und der Verbrauch von elektrischer Leistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 ausgeglichen werden.
  • Wenn die zulässige entladbare Leistung Wout relativ klein ist, insbesondere wenn die zulässige entladbare Leistung Wout kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, ist die erste Schwelle Th1 größer als null und die zweite Schwelle Th2 größer als der Wert Wa2 in dieser Ausführungsform. Wenn in dem Brennstoffzellenfahrzeug 20 dieser Ausführungsform der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung abnimmt, sinkt der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa schneller auf die zweite Schwelle Th2 als dieser in dem Vergleichsbeispiel von 4. Daher kann die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet werden. Somit kann ein Fehlbetrag an elektrischer Leistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 unterdrückt und die Erzeugung und der Verbrauch von elektrischer Leistung ausgeglichen werden.
  • Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa negativ ist, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet wird, kann es für die Leistungsspeichervorrichtung 650 schwieriger sein, elektrische Leistung entsprechend dem Fehlbetrag im Brennstoffzellenfahrzeug 20 zuzuführen, das heißt, dem Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa, wenn die zulässige entladbare Leistung Wout abnimmt. In dieser Ausführungsform wird, wenn die zulässige entladbare Leistung Wout kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 und größer als der zweite Referenzleistungswert W2, der kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, ist, die zweite Schwelle Th2 auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die zulässige entladbare Leistung Wout abnimmt. Wenn die zulässige entladbare Leistung Wout abnimmt, wird der Fehlbetrag an elektrischer Leistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 aufgrund der Ausführung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unterdrückt, bevor die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet wird. Daher können die Erzeugung und Verbrauch von elektrischer Leistung ausgeglichen werden.
  • Wenn die zulässige entladbare Leistung Wout besonders klein ist, das heißt, gleich oder kleiner als der zweite Referenzleistungswert W2, ist die zweite Schwelle Th2 gleich null, was dem Maximalwert entspricht. Wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung auf null sinkt, kann die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung umgehend beendet werden. Daher wird der Fehlbetrag an elektrischer Leistung im Brennstoffzellenfahrzeug 20 unterdrückt, wenn die Entladung von der Leistungsspeichervorrichtung 650 schwierig ist. Somit können die Erzeugung und Verbrauch von elektrischer Leistung ausgeglichen werden. Wenn in dieser Ausführungsform die zulässige entladbare Leistung Wout gleich oder kleiner als der zweite Referenzleistungswert W2 ist, entspricht die erste Schwelle Th1 einem maximalen positiven Wert Wa1.
  • Wenn in dieser Ausführungsform die zulässige entladbare Leistung Wout kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, ist die elektrische Leistung des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 übermäßig, es sei denn, der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa steigt über null an, um die erste Schwelle Th1 zu erreichen, und die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung wird gestartet. Zu dieser Zeit kann die Leistungsspeichervorrichtung 650 mit dem Überschuss der elektrischen Leistung des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 geladen werden, falls der Überschuss gleich oder kleiner als die zulässige aufladbare Leistung Win der Leistungsspeichervorrichtung 650 ist. Der Überschuss der elektrischen Leistung kann durch eine Steuerung zum Reduzieren des Fahrzeugleistungsbilanzwerts Wa reduziert werden. Insbesondere ist es angebracht, die vom Antriebsmotor 170 während der Bremsung zu erzeugende elektrische Leistung zu reduzieren. Falls die vom Antriebsmotor 170 zu erzeugende elektrische Leistung reduziert wird, die zu erzeugende Bremskraft in dem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus jedoch auf ein unzulässiges Niveau sinkt, ist es beispielsweise angebracht, dass der Controller 200 eine Steuerung zur Erhöhung der Bremskräfte von Reibbremsen (nicht dargestellt), die am Brennstoffzellenfahrzeug 20 montiert sind, durchführt.
  • In 3 können der erste Referenzleistungswert W1, der zweite Referenzleistungswert W2, der Wert Wa2, welcher der zweiten Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout gleich dem ersten Referenzleistungswert W1 entspricht, und der Maximalwert Wa1 der ersten Schwelle Th1 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout gleich oder kleiner als der zweite Referenzleistungswert W2 gegebenenfalls unter Berücksichtigung beispielsweise eines geschätzten Maximalwerts des HilfsvorrichtungsLeistungsverbrauchs We des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 während des Bremsens des Fahrzeugs, eines geschätzten Maximalwerts der vom Antriebsmotor 170 während des Bremsens zu erzeugenden elektrischen Leistung und Lade-/Entladecharakteristika der Leistungsspeichervorrichtung 650 eingestellt werden.
  • Wie in 3 dargestellt, ist in dieser Ausführungsform die zweite Schwelle Th2 gleich null, was dem Maximalwert entspricht, wenn die zulässige entladbare Leistung Wout gleich oder kleiner als der zweite Referenzleistungswert W2 ist, es kann jedoch eine andere Konfiguration eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Wert größer als null als der Maximalwert der zweiten Schwelle Th2 eingestellt sein. Bei dieser Konfiguration wird die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung umgehender beendet, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung abnimmt, während die zulässige entladbare Leistung Wout relativ klein ist. Daher ist es möglich, den Effekt zu verstärken, dass der Fehlbetrag an elektrischer Leistung unterdrückt wird und die Erzeugung und der Verbrauch von elektrischer Leistung ausgeglichen werden.
  • In dieser Ausführungsform steigen die erste Schwelle Th1 und die zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 und größer als der zweite Referenzleistungswert W2, der kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist, mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung Wout an. Es kann jedoch eine andere Konfiguration eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Fall beschränkt, dass die erste Schwelle Th1 und die zweite Schwelle Th2 mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung Wout allmählich ansteigen. Es ist lediglich erforderlich, dass die erste Schwelle Th1 und die zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 größer sind als die erste Schwelle Th1 bzw. die zweite Schwelle Th2 bei der zulässigen entladbaren Leistung Wout gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert W1.
  • In dieser Ausführungsform entspricht die zweite Schwelle Th2 dem konstanten Wert Wa2, wenn die zulässige entladbare Leistung Wout gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist, es kann jedoch eine andere Konfiguration eingesetzt werden. Wenn beispielsweise die zulässige entladbare Leistung Wout gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist, kann die zweite Schwelle Th2 allmählich abnehmen, wenn die zulässige entladbare Leistung Wout zunimmt. Wenn die zulässige entladbare Leistung Wout groß ist, kann aus der Leistungsspeichervorrichtung 650 auf einfache Art und Weise elektrische Leistung zugeführt werden, auch wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa während der Ausführung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung abnimmt. Ferner kann der Effekt, dass das Nachlaufen unterdrückt wird, durch Einstellen einer größeren Hysterese verstärkt werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt, die von einem Controller 200 eines Brennstoffzellenfahrzeugs 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden soll. Diese Routine wird gestartet, wenn eine Anweisung zum Starten eines Brennstoffzellensystems 30 eingegeben wird, so dass das Brennstoffzellenfahrzeug 20 fahren kann, und wird parallel zu der in 2 dargestellten Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine wiederholt, bis eine Stoppanweisung eingegeben wird. Das Brennstoffzellenfahrzeug 20 der zweiten Ausführungsform besitzt eine ähnliche Konfiguration wie diese in der ersten Ausführungsform.
  • Wenn diese Routine gestartet wird, bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchführt (Schritt S200). Schritt S200 beinhaltet den gleichen Betrieb wie diesen in Schritt S100 von 2. Wenn bestimmt wird, dass die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung nicht durchgeführt wird (Schritt S200: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn in Schritt S200 bestimmt wird, dass die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung ausgeführt wird (Schritt S200: JA), bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung bereits ausführt (Schritt S210). Wenn bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird (Schritt S210: JA), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn in Schritt S210 bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird (Schritt S210: NEIN), erlangt die CPU des Controllers 200 eine verstrichene Zeit ta ausgehend von einer vorherigen Beendigung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung (Schritt S220). Der Controller 200 dieser Ausführungsform umfasst einen Timer bzw. Zeitgeber zur Messung der verstrichenen Zeit ta seit der Beendigung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung.
  • Wenn die verstrichene Zeit ta erlangt ist, vergleicht die CPU des Controllers 200 die verstrichene Zeit ta mit einer vorbestimmten ersten Referenzzeit T1 (Schritt S230). Wenn die verstrichene Zeit ta kürzer als die erste Referenzzeit T1 ist (Schritt S230: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn in Schritt S230 bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit ta gleich oder länger als die erste Referenzzeit T1 ist (Schritt S230: JA), setzt die CPU des Controllers 200 die erste Schwelle Th1 auf null (Schritt S240) und beendet dann diese Routine. Wenn die erste Schwelle Th1 in Zusammenhang mit der zulässigen entladbaren Leistung Wout zu der Zeit der Ausführung von Schritt S240 gleich null ist (die zulässige entladbare Leistung Wout gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert W1 ist), wird die erste Schwelle Th1 in Schritt S240 auf null gehalten. Wenn die erste Schwelle Th1 in Zusammenhang mit der zulässigen entladbaren Leistung Wout zu der Zeit der Ausführung von Schritt S240 größer als null ist (die zulässige entladbare Leistung Wout kleiner als der erste Referenzleistungswert W1 ist), wird die erste Schwelle Th1 in Schritt S240 auf null geändert. Wenn die erste Schwelle Th1 in Schritt S240 auf null geändert wird, wird anschließend die Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine von 2 unter Verwendung von null als die erste Schwelle Th1 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gestartet werden soll.
  • In dieser Ausführungsform wird, wenn die erste Schwelle Th1 in Schritt S240 auf null geändert wird, die erste Schwelle Th1 bei jeder Ausführung der Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine von 5 auf null gehalten, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend gestartet wird. Wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unter Verwendung der ersten Schwelle Th1, die auf null gesetzt ist, ausgeführt wird, wird die erste Schwelle Th1 zurückgesetzt, und die normale Steuerung unter Verwendung des in 3 dargestellten Kennfelds wird anschließend ausgeführt.
  • Mit dieser Konfiguration ist es möglich, das Auftreten eines Falles zu reduzieren, in dem die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht gestartet wird und die elektrische Leistung des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 übermäßig bzw. zu hoch bleibt, da der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa positiv ist. Insbesondere wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht gestartet wird und der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa in einem schraffierten Bereich in 3 verbleibt, kann die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung zu einer verstrichenen Zeit ta gestartet werden, welche die erste Referenzzeit T1 erreicht. Somit kann selbst in einem Fall, in dem der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa positiv bleiben kann, es sei denn, die erste Schwelle Th1 wird in Schritt S240 auf null geändert, ein übermäßiger Anstieg der elektrischen Leistung durch Starten der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung unterdrückt werden. Die erste Referenzzeit T1 kann gegebenenfalls beispielsweise auf der Grundlage der Charakteristik der zulässigen aufladbaren Leistung Win der Leistungsspeichervorrichtung 650 oder des Maximalwertes Wa1 der ersten Schwelle Th1 eingestellt sein.
  • Dritte Ausführungsform
  • 6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt, die von einem Controller 200 eines Brennstoffzellenfahrzeugs 20 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden soll. Diese Routine wird anstelle der Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine der zweiten Ausführungsform ausgeführt. Das Brennstoffzellenfahrzeug 20 der dritten Ausführungsform besitzt eine ähnliche Konfiguration wie diese der ersten Ausführungsform.
  • Wenn diese Routine gestartet wird, bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchführt (Schritt S300). Wenn bestimmt wird, dass die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchgeführt wird (Schritt S300: JA), bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung bereits ausführt (Schritt S310). Schritt S300 und Schritt S310 werden ähnlich wie Schritt S200 und Schritt S210 der zweiten Ausführungsform ausgeführt.
  • Wenn in Schritt S310 bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird (Schritt S310: NEIN), erlangt die CPU des Controllers 200 den aus Ausdruck (1) bestimmten Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa (Schritt S320). Die CPU des Controllers 200 bestimmt, ob der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa gleich oder größer als die zweite Schwelle Th2 und gleich oder kleiner als die erste Schwelle Th1 ist (Schritt S330). Wenn „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ nicht erfüllt ist (Schritt S330: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ in Schritt S330 erfüllt ist (Schritt S330: JA), erlangt die CPU des Controllers 200 eine verstrichene Zeit tb, welche die Fortsetzung eines Zustands anzeigt, in dem die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird und „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ erfüllt ist (Schritt S340). Der Controller 200 dieser Ausführungsform umfasst einen Timer zur Messung der verstrichenen Zeit tb ab der Erfüllung von „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“.
  • Wenn die verstrichene Zeit tb erlangt wird, vergleicht die CPU des Controllers 200 die verstrichene Zeit tb mit einer vorbestimmten zweiten Referenzzeit T2 (Schritt S350). Wenn die verstrichene Zeit tb kürzer als die zweite Referenzzeit T2 ist (Schritt S350: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn in Schritt S350 bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit tb gleich oder länger als die zweite Referenzzeit T2 ist (Schritt S350: JA), setzt die CPU des Controllers 200 die erste Schwelle Th1 auf null (Schritt S360) und beendet dann diese Routine. Schritt S360 beinhaltet einen ähnlichen Betrieb wie dieser in Schritt S240. Wenn die erste Schwelle Th1 auf null geändert wird, wird anschließend die Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine von 2 unter Verwendung von null als die erste Schwelle Th1 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gestartet werden soll.
  • Wenn in dieser Ausführungsform die erste Schwelle Th1 in Schritt S360 auf null geändert wird, wird die erste Schwelle Th1 bei jeder Ausführung der Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine von 6 auf null gehalten, bis anschließend die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gestartet wird. Wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unter Verwendung der ersten Schwelle Th1, die auf null gesetzt ist, ausgeführt wird, ist „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ nicht erfüllt. Daher werden die verstrichene Zeit tb und die erste Schwelle Th1 zurückgesetzt, und anschließend wird die normale Steuerung unter Verwendung des in 3 dargestellten Kennfelds ausgeführt.
  • Mit dieser Konfiguration kann ein ähnlicher Effekt wie dieser der zweiten Ausführungsform erreicht werden. Die zweite Referenzzeit T2 kann gegebenenfalls beispielsweise auf der Grundlage der Charakteristik der zulässigen aufladbaren Leistung Win der Leistungsspeichervorrichtung 650 oder des Maximalwertes Wa1 der ersten Schwelle Th1 eingestellt sein.
  • Vierte Ausführungsform
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt, die von einem Controller 200 eines Brennstoffzellenfahrzeugs 20 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen ist. Diese Routine wird gestartet, wenn eine Anweisung zum Starten eines Brennstoffzellensystems 30 eingegeben wird, so dass das Brennstoffzellenfahrzeug 20 fahren kann, und wird parallel zu der in 2 dargestellten Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine wiederholt, bis eine Stoppanweisung eingegeben wird. Das Brennstoffzellenfahrzeug 20 der vierten Ausführungsform besitzt eine ähnliche Konfiguration wie diese in der ersten Ausführungsform.
  • Wenn diese Routine gestartet wird, bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchführt (Schritt S400). Wenn bestimmt wird, dass die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchgeführt wird (Schritt S400: JA), bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung bereits durchführt (Schritt S410). Schritt S400 und Schritt S410 werden ähnlich wie Schritt S200 und Schritt S210 der zweiten Ausführungsform ausgeführt.
  • Wenn in Schritt S410 bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird (Schritt S410: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine. Wenn in Schritt S410 bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird (Schritt S410: JA), erlangt die CPU des Controllers 200 eine verstrichene Zeit tc ausgehend von einem vorherigen Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung (Schritt S420). Der Controller 200 dieser Ausführungsform umfasst einen Timer zur Messung der verstrichenen Zeit tc ausgehend von dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung.
  • Wenn die verstrichene Zeit tc erlangt ist, vergleicht die CPU des Controllers 200 die verstrichene Zeit tc mit einer vorbestimmten dritten Referenzzeit T3 (Schritt S430). Wenn die verstrichene Zeit tc kürzer als die dritte Referenzzeit T3 ist (Schritt S430: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn in Schritt S430 bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit tc gleich oder länger als die dritte Referenzzeit T3 ist (Schritt S430: JA), setzt die CPU des Controllers 200 die zweite Schwelle Th2 auf null (Schritt S440) und beendet dann diese Routine. Wenn die zweite Schwelle Th2 in Zusammenhang mit der zulässigen entladbaren Leistung Wout zu der Zeit der Ausführung von Schritt S440 gleich null ist (die zulässige entladbare Leistung Wout gleich oder kleiner als der zweite Referenzleistungswert W2 ist), wird die zweite Schwelle Th2 in Schritt S440 auf null gehalten. Wenn die zweite Schwelle Th2 in Zusammenhang mit der zulässigen entladbaren Leistung Wout zu der Zeit der Ausführung von Schritt S440 kleiner als null ist (die zulässige entladbare Leistung Wout größer als der zweite Referenzleistungswert W2 ist), wird die zweite Schwelle Th2 in Schritt S440 auf null geändert. Wenn die zweite Schwelle Th2 in Schritt S440 auf null geändert wird, wird die Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine von 2 anschließend unter Verwendung von null als die zweite Schwelle Th2 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet werden soll.
  • Wenn in dieser Ausführungsform die zweite Schwelle Th2 in Schritt S440 auf null geändert wird, wird die zweite Schwelle Th2 bei jeder Ausführung der Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine von 7 auf null gehalten, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend beendet wird. Wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unter Verwendung der auf null gesetzten zweiten Schwelle Th2 beendet wird, wird die zweite Schwelle Th2 zurückgesetzt, und die normale Steuerung unter Verwendung des in 3 dargestellten Kennfelds wird anschließend ausgeführt.
  • Mit dieser Konfiguration ist es möglich, das Auftreten eines Falles zu reduzieren, in dem die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht beendet wird und die elektrische Leistung des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 unzureichend bleibt, da der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa negativ ist. Insbesondere wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht beendet wird und der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa negativ bleibt, kann die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung bei einer verstrichenen Zeit tc beendet werden, welche die dritte Referenzzeit T3 erreicht. Somit kann selbst in einem Fall, in dem der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa negativ bleiben kann, sofern die zweite Schwelle Th2 in Schritt S440 nicht auf null geändert wird, der Fehlbetrag an elektrischer Leistung aufgrund des Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung durch Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung unterdrückt werden. Die dritte Referenzzeit T3 kann gegebenenfalls beispielsweise auf der Grundlage der Charakteristik der zulässigen entladbaren Leistung Wout der Leistungsspeichervorrichtung 650 oder des Minimalwerts Wa2 der zweiten Schwelle Th2 eingestellt sein.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches eine Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine darstellt, die von einem Controller 200 eines Brennstoffzellenfahrzeugs 20 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden soll. Diese Routine wird anstelle der Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine der vierten Ausführungsform ausgeführt. Das Brennstoffzellenfahrzeug 20 der fünften Ausführungsform besitzt eine ähnliche Konfiguration wie diese in der ersten Ausführungsform.
  • Wenn diese Routine gestartet wird, bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchführt (Schritt S500). Wenn bestimmt wird, dass die Bremszeitspannen-Leistungserzeugung durchgeführt wird (Schritt S500: JA), bestimmt die CPU des Controllers 200, ob das Brennstoffzellenfahrzeug 20 die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung bereits ausführt (Schritt S510). Schritt S500 und Schritt S510 werden ähnlich wie Schritt S400 und Schritt S410 der vierten Ausführungsform ausgeführt.
  • Wenn in Schritt S510 bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausgeführt wird (Schritt S510: JA), erlangt die CPU des Controllers 200 den aus Ausdruck (1) bestimmten Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa (Schritt S520). Die CPU des Controllers 200 bestimmt, ob der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa gleich oder größer als die zweite Schwelle Th2 und gleich oder kleiner als die erste Schwelle Th1 ist (Schritt S530). Wenn „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ nicht erfüllt ist (Schritt S530: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ in Schritt S530 erfüllt ist (Schritt S530: JA), erlangt die CPU des Controllers 200 eine verstrichene Zeit td, welche die Fortsetzung eines Zustands anzeigt, in dem „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung erfüllt ist (Schritt S540). Der Controller 200 dieser Ausführungsform umfasst einen Timer zur Messung der verstrichenen Zeit td ab der Erfüllung von „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ nach dem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung.
  • Wenn die verstrichene Zeit td erlangt ist, vergleicht die CPU des Controllers 200 die verstrichene Zeit td mit einer vorbestimmten vierten Referenzzeit T4 (Schritt S550). Wenn die verstrichene Zeit td kürzer als die vierte Referenzzeit T4 ist (Schritt S550: NEIN), beendet die CPU des Controllers 200 diese Routine.
  • Wenn in Schritt S550 bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit td gleich oder länger als die vierte Referenzzeit T4 ist (Schritt S550: JA), setzt die CPU des Controllers 200 die zweite Schwelle Th2 auf null (Schritt S560) und beendet dann diese Routine. Schritt S560 beinhaltet einen ähnlichen Betrieb wie dieser in Schritt S440. Wenn die zweite Schwelle Th2 auf null geändert wird, wird anschließend die Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine von 2 unter Verwendung von null als die zweite Schwelle Th2 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet werden soll.
  • Wenn in dieser Ausführungsform die zweite Schwelle Th2 in Schritt S560 auf null geändert wird, wird die zweite Schwelle Th2 bei jeder Ausführung der Schwellenänderungssteuerungsverarbeitungsroutine von 8 auf null gehalten, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend beendet wird. Wenn die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung unter Verwendung der auf null gesetzten zweiten Schwelle Th2 beendet wird, ist „Th2 ≤ Wa ≤ Th1“ nicht erfüllt. Daher werden die verstrichene Zeit td und die zweite Schwelle Th2 zurückgesetzt, und die normale Steuerung unter Verwendung des in 3 dargestellten Kennfelds wird anschließend ausgeführt.
  • Mit dieser Konfiguration kann ein ähnlicher Effekt wie dieser der vierten Ausführungsform erreicht werden. Die vierte Referenzzeit T4 kann gegebenenfalls beispielsweise auf der Grundlage der Charakteristik der zulässigen entladbaren Leistung Wout der Leistungsspeichervorrichtung 650 oder des Minimalwertes Wa2 der zweiten Schwelle Th2 eingestellt sein.
  • Weitere Ausführungsformen
  • (F1) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird bestimmt, ob die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung zu starten oder zu beenden ist, indem lediglich die zulässige entladbare Leistung Wout als ein Wert verwendet wird, der den Zustand der Leistungsspeichervorrichtung 650 anzeigt. Eine andere Konfiguration kann eingesetzt werden. Beispielsweise kann auch die zulässige aufladbare Leistung Win verwendet werden. Insbesondere wenn in Schritt S130 der Leistungsverbrauchssteuerungsverarbeitungsroutine von 2 bestimmt wird, dass die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird (Schritt S130: NEIN), kann der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa mit der zulässigen aufladbaren Leistung Win verglichen werden. Diese Routine kann beendet werden, wenn die zulässige aufladbare Leistung Win gleich oder größer als der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa ist. Die Bestimmung von Schritt S140 kann erfolgen, wenn die zulässige aufladbare Leistung Win kleiner als der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa ist. Die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung kann gestartet werden, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa größer als die erste Schwelle Th1 ist. Der vorstehend beschriebene Vorgang kann durchgeführt werden, da, wenn die zulässige aufladbare Leistung Win gleich oder größer als der Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa ist, ein übermäßiger Anstieg der elektrischen Leistung des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 unterdrückt werden kann, indem die Leistungsspeichervorrichtung 650 mit elektrischer Leistung entsprechend dem Fahrzeugleistungsbilanzwert Wa geladen wird.
  • (F2) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der Betrieb des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 als ein Beispiel für ein Hybridfahrzeug beschrieben, das eine Leistungsspeichervorrichtung und einen elektrischen Generator umfasst, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs als eine Antriebsleistungsquelle für das Fahrzeug erzeugt. Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Arten von Hybridfahrzeugen angewendet werden. Insbesondere kann das Hybridfahrzeug eine Verbrennungskraftmaschine, wie beispielsweise eine Maschine, und einen leistungserzeugenden Motor, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Leistung erzeugt, indem die von der Verbrennungskraftmaschine erzeugte Antriebsleistung verwendet wird, umfassen, anstelle der Brennstoffzelle 100 als der elektrische Generator, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs erzeugt. Selbst bei diesem Hybridfahrzeug werden ähnliche Effekte wie diese in den jeweiligen Ausführungsformen erreicht, solange eine Steuerung ähnlich wie diese in den Ausführungsformen für die Bestimmung unter Verwendung des Fahrzeugleistungsbilanzwertes Wa ausgeführt wird, um die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung für die Leistungsverbrauchsvorrichtung zu starten oder zu beenden, wenn der elektrische Generator während des Bremsens des Fahrzeugs die Erzeugung von elektrischer Leistung beendet und der Antriebsmotor im Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus arbeitet.
  • Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen anderen Formen als die Vorrichtung ausgeführt sein. Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls in verschiedenen Formen ausgeführt sein, wie beispielsweise einem Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, einem Computerprogramm zum Implementieren des Steuerungsverfahrens und einem nichtflüchtigen Aufzeichnungsmedium zum Speichern des Computerprogramms.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann durch verschiedene Konfigurationen ausgeführt werden, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. So können beispielsweise die technischen Merkmale der Ausführungsformen entsprechend den technischen Merkmalen der jeweiligen im Abschnitt „Kurzfassung der Erfindung“ beschriebenen Aspekte gegebenenfalls ersetzt oder kombiniert werden, um einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen oder einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen Effekte zu erzielen. Jedes technische Merkmal kann gegebenenfalls weggelassen werden, es sei denn, dieses wird hierin als wesentlich beschrieben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013099081 A [0002]

Claims (7)

  1. Hybridfahrzeug, aufweisend: einen elektrischen Generator (100), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Leistung zum Antreiben des Hybridfahrzeugs erzeugt; einen Antriebsmotor (170), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser in einem aus einem Leistungsfahrmodus, in dem der Antriebsmotor (170) das Hybridfahrzeug antreibt, und einem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus, in dem der Antriebsmotor (170) elektrische Bremszeitspannen-Leistung durch einen Betrieb als ein Generator erzeugt und eine Bremskraft für das Hybridfahrzeug erzeugt, arbeitet; eine Leistungsspeichervorrichtung (650), welche derart konfiguriert ist, dass diese die von dem elektrischen Generator (100) erzeugte elektrische Leistung und die von dem Antriebsmotor (170) erzeugte elektrische Bremszeitspannen-Leistung speichert; eine Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127), welche derart konfiguriert ist, dass diese elektrische Leistung verbraucht; und einen Controller (200), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser die Ansteuerung der Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127) steuert, wobei der Controller (200) derart konfiguriert ist, dass dieser eine Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung ausführt, wenn ein Fahrzeugleistungsbilanzwert größer als eine erste Schwelle ist, während der Antriebsmotor (170) in dem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus arbeitet, der Fahrzeugleistungsbilanzwert einem Fahrzeugleistungsbilanzwert entspricht, der keinen Lade- und Entladebetrag der Leistungsspeichervorrichtung (650) umfasst und durch Subtrahieren einer vom Hybridfahrzeug verbrauchten Fahrzeugverbrauchsleistung von einer Fahrzeugerzeugungsleistung erhalten wird, die Fahrzeugerzeugungsleistung einer vom Hybridfahrzeug erzeugten elektrischen Leistung einschließlich eines Schätzwertes der elektrischen Bremszeitspannen-Leistung entspricht, die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung einer Steuerung zum Einstellen eines Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127) auf einen größeren Wert als der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127) bei dem Fahrzeugleistungsbilanzwert, welcher kleiner als eine zweite Schwelle ist, die kleiner als die erste Schwelle eingestellt ist, entspricht, die erste Schwelle auf der Grundlage einer zulässigen entladbaren Leistung voreingestellt ist, die in Abhängigkeit eines Zustands der Leistungsspeichervorrichtung (650) als eine Obergrenze der von der Leistungsspeichervorrichtung (650) zu entladenden elektrischen Leistung bestimmt ist, die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als ein vorbestimmter erster Referenzleistungswert, größer eingestellt ist als die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist, die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als der erste Referenzleistungswert, größer eingestellt ist als die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist, und der Controller (200) derart konfiguriert ist, dass dieser die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung beendet, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert nach einem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung kleiner als die zweite Schwelle ist.
  2. Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als der erste Referenzleistungswert und größer als ein zweiter Referenzleistungswert, der kleiner als der erste Referenzleistungswert ist, so eingestellt ist, dass diese mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung zunimmt, und die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner als der erste Referenzleistungswert und größer als der zweite Referenzleistungswert ist, so eingestellt ist, dass diese mit abnehmender zulässiger entladbarer Leistung zunimmt.
  3. Hybridfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Controller (200) derart konfiguriert ist, dass, wenn eine vorbestimmte erste Referenzzeit verstreicht, ohne die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nach einer Beendigung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung zu starten, die erste Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend gestartet wird.
  4. Hybridfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Controller (200) derart konfiguriert ist, dass, wenn eine vorbestimmte zweite Referenzzeit oder länger verstreicht, während der Fahrzeugleistungsbilanzwert gleich oder größer als die zweite Schwelle und gleich oder kleiner als die erste Schwelle bleibt, ohne die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung auszuführen, die erste Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend gestartet wird.
  5. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Controller (200) derart konfiguriert ist, dass, wenn eine vorbestimmte dritte Referenzzeit verstreicht, ohne die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung nach einem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung zu beenden, die zweite Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend beendet wird.
  6. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Controller (200) derart konfiguriert ist, dass, wenn eine vorbestimmte vierte Referenzzeit oder länger verstreicht, während der Fahrzeugleistungsbilanzwert unter Ausführung der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung gleich oder größer als die zweite Schwelle und gleich oder kleiner als die erste Schwelle bleibt, die zweite Schwelle auf null gesetzt wird, bis die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung anschließend beendet wird.
  7. Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug einen elektrischen Generator (100), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Leistung zum Antreiben des Hybridfahrzeugs erzeugt, einen Antriebsmotor (170), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser in einem aus einem Leistungsfahrmodus, in dem der Antriebsmotor (170) das Hybridfahrzeug antreibt, und einem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus, in dem der Antriebsmotor (170) elektrische Bremszeitspannen-Leistung durch einen Betrieb als ein Generator erzeugt und eine Bremskraft für das Hybridfahrzeug erzeugt, arbeitet, eine Leistungsspeichervorrichtung (650), welche derart konfiguriert ist, dass diese die von dem elektrischen Generator (100) erzeugte elektrische Leistung und die von dem Antriebsmotor (170) erzeugte elektrische Bremszeitspannen-Leistung speichert, und eine Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127), welche derart konfiguriert ist, dass diese elektrische Leistung verbraucht, umfasst, wobei das Verfahren zum Steuern des Hybridfahrzeugs aufweist: Ausführen einer Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung, wenn ein Fahrzeugleistungsbilanzwert größer als eine erste Schwelle ist, während der Antriebsmotor (170) in dem Bremszeitspannen-Leistungserzeugungsmodus arbeitet, wobei der Fahrzeugleistungsbilanzwert einem Fahrzeugleistungsbilanzwert entspricht, der keinen Lade- und Entladebetrag der Leistungsspeichervorrichtung (650) umfasst und der durch Subtrahieren einer vom Hybridfahrzeug verbrauchten Fahrzeugverbrauchsleistung von einer Fahrzeugerzeugungsleistung erhalten wird, wobei die Fahrzeugerzeugungsleistung einer vom Hybridfahrzeug erzeugten elektrischen Leistung einschließlich eines Schätzwertes der elektrischen Bremszeitspannen-Leistung entspricht, wobei die Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung einer Steuerung zum Einstellen eines Leistungsverbrauchs der Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127) auf einen größeren Wert als der Leistungsverbrauch der Leistungsverbrauchsvorrichtung (130; 525; 535; 127) bei dem Fahrzeugleistungsbilanzwert, welcher kleiner als eine zweite Schwelle ist, die kleiner als die erste Schwelle eingestellt ist, entspricht, wobei die erste Schwelle auf der Grundlage einer zulässigen entladbaren Leistung voreingestellt ist, die in Abhängigkeit eines Zustands der Leistungsspeichervorrichtung (650) als eine Obergrenze der von der Leistungsspeichervorrichtung (650) zu entladenden elektrischen Leistung bestimmt wird, wobei die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als ein vorbestimmter erster Referenzleistungswert, größer eingestellt ist als die erste Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist, wobei die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die kleiner ist als der erste Referenzleistungswert, größer eingestellt ist als die zweite Schwelle bei der zulässigen entladbaren Leistung, die gleich oder größer als der erste Referenzleistungswert ist; und Beenden der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung, wenn der Fahrzeugleistungsbilanzwert nach einem Start der Leistungsverbrauchserhöhungssteuerung kleiner als die zweite Schwelle wird.
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