JP2004072895A - 燃料電池車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池車両のロールバック等が発生する場合であっても回生電力を吸収すると共に勾配抵抗を超える駆動力を発生させる。
【解決手段】燃料電池車両が坂道に停車しているときＮレンジからＤレンジに切り換えられたとき、燃料電池スタックを発電させる補機を制御して、燃料電池スタックにて発電した電力によりモータを駆動して車両走行の駆動トルクを発生させるに際して、燃料電池車両の重力方向に対する勾配状態を検出し、モータの駆動トルクに依らない、勾配状態に応じた燃料電池車両の移動可能性を検出すると、補機にて消費する補機消費電力を大きくする。
【選択図】　　　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池スタックにより発電した電力をモータに供給し、モータの駆動力により走行する燃料電池車両を制御する燃料電池車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料電池車両の制御装置では、例えば特開平７−７５２１４号公報に開示されているように、モータ等の駆動ユニットが吸収可能な電力量より大きな電力量を燃料電池スタックにて発電することを防止していた。このとき、燃料電池車両の制御装置では、駆動ユニットに供給する電力量や制御目標値を制御すると共に、燃料電池スタックの発電量を制御している。具体的には、従来の燃料電池車両の制御装置では、燃料電池スタックが発生する出力電圧より大きな出力電圧が駆動ユニットから要求されないように、燃料電池スタックに供給している空気流量に従って駆動ユニットからの出力要求を補正する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、坂道に燃料電池車両が停止している状態から坂道を登る方向に発進する場合に、ドライバーがブレーキからアクセルを操作しようとして、ブレーキを離し始めるとブレーキによる制動力が勾配抵抗より小さくなり坂道を下り始めるロールバックが発生する。そして、ドライバーがアクセルを踏み始め、駆動モータが駆動力（坂道を登る方向の駆動力）を出し始め、駆動力がおよそ勾配抵抗を超えると、燃料電池車両の加速度が前進方向となり、車両速度が後退から前進となる。このように、燃料電池車両が坂道を登る場合の駆動モータの回転方向を正方向とし、正トルクを発生させるとした場合、ロールバックする場合には、駆動モータの回転方向が負方向となり、駆動モータが発電して回生電力を発生させる状態となる。
【０００４】
しかし、従来の燃料電池車両の制御装置では、燃料電池スタックの出力が増加する場合の燃料電池スタックの出力電圧と駆動ユニットの出力要求との関係については考慮されているが、燃料電池車両にロールバックなどが発生した場合に駆動モータが回生電力を発生することについては考慮されていない。
【０００５】
このために、駆動モータの回生電力は、燃料電池車両で使われる補機電力を超えることができない。ここで、回生電力が補機電力を超えてしまった場合には、余剰電力となり燃料電池スタックとインバータとの間の電圧が急上昇し、燃料電池スタックやインバータの素子を劣化させる可能性があるという問題があった。
【０００６】
これに対し、回生電力が補機電力を越えないようにした場合には、駆動モータが出力する駆動力が勾配抵抗を超えることができず、結果として車両が前進できない可能性があるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、燃料電池車両のロールバック等が発生する場合であっても回生電力を吸収すると共に勾配抵抗を超える駆動力を発生させる燃料電池車両の制御装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃料電池スタックを発電させる補機を制御して、燃料電池スタックにて発電した電力によりモータを駆動して車両走行の駆動トルクを発生させる燃料電池車両の制御装置に適用される。
【０００９】
本発明では、移動可能性検出手段によって燃料電池車両の重力方向に対する勾配状態を検出し、上記モータの駆動トルクに依らない、該勾配状態に応じた上記燃料電池車両の移動可能性を検出すると、制御手段によって補機にて消費する補機消費電力を大きくすることで、上述の課題を解決する。
【００１０】
【発明の効果】
本発明に係る燃料電池車両の制御装置によれば、坂道などの勾配を有する道路に燃料電池車両が存在する場合、車両運転者の意図に依らない車両移動が発生する可能性を検出すると、補機での消費電力を大きくするので、勾配の大きな坂道発進時においてモータから回生電力が発生した場合に補機にて回生電力を吸収し、勾配抵抗を超える駆動力を発生させることができる。したがって、この燃料電池車両の制御装置によれば、ロールバック等が発生する状況であっても、短時間でストレス無く坂道発進を行わせることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
［第１実施形態に係る燃料電池車両の構成］
この燃料電池車両は、車両運転者のアクセル操作によって駆動モータ１に駆動トルクを発生させるに際して、燃料電池スタック２を発電させるように補機３を駆動し、燃料電池スタック２にて発電した電力をインバータ４を介して駆動モータ１に供給する。駆動モータ１が駆動して発生した駆動トルクは、駆動輪５に伝達され、駆動輪５によって燃料電池車両を走行させる。
【００１３】
燃料電池スタック２は、水素ガス等の燃料ガスと酸素を有する空気等の酸化剤ガスとを、電解質を介して電気化学的に反応させ、電極間から電力を直接取り出す。
【００１４】
このような燃料電池車両では、燃料電池スタック２を発電させるに際して、コントローラ６に駆動モータ１の駆動トルク発生要求が入力される。このコントローラ６は、駆動トルク発生要求に応じて、車両内に設けられた重力センサ７、及び駆動モータ１と駆動輪５との連結部分に設けられた車速センサ８からのセンサ信号を読み込んで、補機３の動作を制御する。
【００１５】
補機３は、図２に示すように、燃料電池スタック２の酸素極２ａに酸素を供給するためのコンプレッサ１１が空気供給配管を介して燃料電池スタック２と挿通し、酸素極２ａの空気排出側に空気圧力調整弁１２を備えている。また、この補機３は、空気供給配管に空気圧力センサ１３を備えている。この空気圧力センサ１３により検出した空気圧力は、必要に応じてコントローラ６に読み込まれる。
【００１６】
このような補機３は、コントローラ６によりコンプレッサ１１の駆動モータが制御されて酸素極２ａに供給する空気流量が調整され、空気圧力調整弁１２の開度が調整されて空気圧力が調整される。このとき、コントローラ６は、空気圧力センサ１３からのセンサ信号及び要求される燃料電池スタック２の発電電力に応じて、コンプレッサ１１の駆動量及び空気圧力調整弁１２の開度を調整する。
【００１７】
また、補機３は、燃料電池スタック２の水素極２ｂに水素を供給するために、高圧水素ボンベ１４に水素を蓄積しておき、水素圧力調整弁１５によって圧力調整をして水素極２ｂに供給する。ここで、水素供給配管には、エゼクタポンプ１６を設け、水素極２ｂにて使用されずに通過した水素を再度水素極２ｂの水素供給側に循環する。また、水素極２ｂの水素排出側には、パージ弁１７を設け、燃料電池スタック２のパージを行う。
【００１８】
このような補機３は、コントローラ６により水素圧力調整弁１５の開度が調整される。このとき、コントローラ６は、水素供給配管に設けた水素圧力センサ１８により検出した水素圧力及び要求される燃料電池スタック２の発電電力に応じて、水素圧力調整弁１５の開度を調整する。また、コントローラ６は、燃料電池スタック２のセル電圧を安定させるために水素のストイキ比（水素供給流量／水素消費流量）の値を１以上にする。更に、コントローラ６は、通常状態ではパージ弁１７を閉状態にしておき、燃料電池スタック２の水詰まり等によるセル電圧の低下を検出してパージが必要と判定した場合には、パージ弁１７を開状態にして、パージ弁１７から水素と共に水分を排出させる。
【００１９】
コントローラ６は、駆動モータ１にて発生する駆動トルクを制御するに際して、補機３を制御することにより燃料電池スタック２に供給する空気圧力及び空気流量、水素圧力及び水素流量を制御して、燃料電池スタック２の発電量を制御し、燃料電池スタック２から駆動モータ１に印加する出力電圧を制御する。
【００２０】
また、コントローラ６は、補機３を制御して空気圧力及び流量を制御するに際して、目標補機消費電力設定処理をする。このとき、コントローラ６は、レンジスイッチ９からセンサ信号を読み込むことで現在のレンジ状態を識別し、更に重力センサ７からセンサ信号を読み込むことで現在の燃料電池車両に加わっている重力方向及び重力値を勾配状態として識別し、更に車速センサ８からセンサ信号を読み込むことで現在の車両速度を識別する。そして、コントローラ６は、レンジ状態、重力方向及び重力値、車両速度に基づいて、目標とする補機３の消費電力を決定する。なお、この目標補機消費電力設定処理の詳細な内容については後述する。
【００２１】
［コントローラ６による補機制御処理］
つぎに、上述した燃料電池車両において、コントローラ６により補機３を制御する補機制御処理の処理手順を図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２２】
先ず、コントローラ６に外部からの駆動トルク発生要求が入力されると、ステップＳ１の処理を開始し、重力センサ７からセンサ信号を読み込み、更にステップＳ２にて車速センサ８からセンサ信号を読み込み、更に、ステップＳ３にてレンジスイッチ９からセンサ信号を読み込む。これにより、コントローラ６では、燃料電池車両の重力方向（傾き方向）及び重力値、車両速度、レンジ状態を認識する。
【００２３】
次のステップＳ４においては、コントローラ６により、ステップＳ１〜ステップＳ３にて認識した重力方向（傾き方向）及び重力値、車両速度、レンジ状態を用いて、目標補機消費電力設定処理をする。このとき、コントローラ６では、例えば図４示すような重力方向及び重力値、レンジ状態に対する目標補機消費電力の値を記述したマップデータを参照する。
【００２４】
この目標補機消費電力設定処理では、コントローラ６にて車両重量Ｍを予め記憶しておき、重力値と車両重量Ｍとを乗算した値を基本値として目標補機消費電力値とする。そして、図４のマップデータを参照して、レンジ状態が前進レンジであるＤレンジ又はＬレンジである場合であって燃料電池車両が上り坂に存在する重力方向である場合には車両後退方向にロールバックが発生する可能性（移動可能性）があるので、重力値がＧ１以上である場合には、重力値が大きいほど目標補機消費電力値を大きくする。また、レンジ状態が後退レンジであるＲレンジである場合であって燃料電池車両が下り坂に存在する重力方向である場合には車両前進方向にロールバックが発生する可能性があるので、重力値がＧ２以上である場合には、重力値が大きいほど目標補機消費電力値を大きくする。すなわち、コントローラ６では、重力値が大きく道路勾配が大きいほど目標補機消費電力値を大きくする。
【００２５】
次のステップＳ５においては、コントローラ６により、目標とする空気圧力及び空気流量を演算する。このとき、コントローラ６では、図５に示すように、ステップＳ４にて求めた目標補機消費電力値に対する空気圧力及び空気流量を記述したマップデータを参照する。すなわち、コントローラ６では、目標補機消費電力値が大きいほど、空気圧力及び空気流量を大きくする。
【００２６】
次のステップＳ６においては、コントローラ６により、ステップＳ５にて演算した空気圧力とするように空気圧力調整弁１２の開度を制御すると共に、ステップＳ５にて演算した空気流量となるようにコンプレッサ１１の駆動量を制御する。また、コントローラ６では、空気圧力及び空気流量に応じた水素圧力及び水素流量とするように、水素圧力調整弁１５の開度を制御する。
【００２７】
［燃料電池車両の動作］
つぎに、上述した補機制御処理をすることによる燃料電池車両の動作について説明する。
【００２８】
先ず、図６を参照して燃料電池車両が坂道発進するときの燃料電池車両の状態について説明する。図６に示すように道路勾配θの坂道に車両重量Ｍの燃料電池車両が停止している場合、燃料電池車両には、進行方向とは逆に坂道を下る方向に勾配抵抗が働く。この勾配抵抗は、車両重量Ｍ、重力加速度ｇ及びｓｉｎθを乗算した値となる。一方、ドライバーがブレーキを踏むことにより、道路と駆動輪５との間の摩擦力が車両進行方向とは逆方向に勾配抵抗と同じ大きさだけ働くと、燃料電池車両が停止する。
【００２９】
ここで、坂道に燃料電池車両が停止している状態から坂道を登る方向に発進する場合の燃料電池車両の動作について図７を参照して説明する。
【００３０】
先ず、燃料電池車両が坂道道路に停止している第１状態Ｉでは、図７（ａ）に示すようにブレーキ操作がなされており、燃料電池車両に発生しているトルクとしては図７（ｂ）に示すように勾配抵抗Ｍｇｓｉｎθと同値のブレーキ制動トルクが発生している。これにより、図７（ｃ）に示す車両速度は「０」となっている。
【００３１】
このとき、レンジ状態はＮレンジ（非走行レンジ）となっており、コントローラ６は、車両速度（＝０）、勾配状態及びレンジ状態から、図７（ｄ）に示すように補機消費電力Ｐａｕｘ及び燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋを定常値としている。
【００３２】
この状態から、時刻ｔ１にてレンジ状態がＮレンジからＤレンジ（前進レンジ）に切り換わったことをレンジスイッチ９からのセンサ信号からコントローラ６にて検出すると、コントローラ６は、図４のテーブルデータを参照して、目標補機消費電力を増加させる。そして、コントローラ６は、決定した目標補機消費電力となるように補機３を制御することで補機消費電力Ｐａｕｘを上昇させると共に、補機消費電力Ｐａｕｘを賄うべく燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋを上昇させる。これにより、コントローラ６では、燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋを補機消費電力Ｐａｕｘと同じ電力値にして、補機３に対する電力供給と電力消費のバランスを取る。
【００３３】
このように燃料電池車両が停止している状態では、図８に示すように、燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋを、補機３に供給して、補機３にて補機消費電力Ｐａｕｘを消費している状態となる。
【００３４】
次の第２状態ＩＩは、図７（ａ）に示すように、ドライバーがブレーキからアクセルに踏み変えようとして、ブレーキを離し初めた状態である。このように徐々にブレーキの操作を解除していくと、図７（ｂ）に示すようにブレーキ制動トルクが勾配抵抗Ｍｇｓｉｎθより小さくなり、図７（ｃ）に示すように車両速度が車両後退方向となり、燃料電池車両が坂道を下り始める。
【００３５】
次の第３状態ＩＩＩは、図７（ａ）に示すようにブレーキ及びアクセルの双方を操作しない状態であり、図７（ｂ）に示すようにブレーキ制動トルクが０となり、図７（ｃ）に示すように燃料電池車両が車両後退方向に加速される。
【００３６】
次の第４状態ＩＶは、図７（ａ）に示すようにドライバーがアクセルを踏みはじめる状態である。このとき、コントローラ６には、駆動トルク発生要求が入力され、インバータ４を制御して燃料電池スタック２から駆動モータ１に電力供給をする。そして、駆動モータ１が車両進行方向の駆動トルク（坂道を登る方向の力）を出し始め、駆動トルクがおよそ勾配抵抗Ｍｇｓｉｎθを超えると、燃料電池車両の加速度が前進方向となり、第５領域Ｖ以降にて車両速度が後退から前進となる。
【００３７】
これにより、図７（ｄ）に示すように燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋが増加すると共に回生電力Ｐｍｇを駆動モータ１にて吸収し始め、燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋと回生電力Ｐｍｇとが同値になると一旦燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋをさげ、回生電力Ｐｍｇを吸収する。それ以降では、燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋを徐々に増加させ、駆動モータ１が回生状態から電力消費状態に向かう。
【００３８】
ここで、第４状態ＩＶ及び第５状態Ｖでは、図７（ｃ）に示すように駆動モータ１により発電する回生状態となる。また、補機消費電力Ｐａｕｘは変化しないので、駆動モータ１の回生（発電）した電力Ｐｍｇと等しい大きさの電力が、燃料電池スタック２から取り出されなくなり、燃料電池スタック２の発電電力Ｐｓｔａｃｋが回生した電力Ｐｍｇ分だけ減少し、電力の供給と消費のバランスが取れる。
【００３９】
このように燃料電池車両がロールバックしている状態では、図９に示すように、駆動モータ１から燃料電池スタック２及び補機３に向かって回生した電力Ｐｍｇが供給されている状態となり、回生した電力Ｐｍｇ分だけ燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋが少なくなり、回生した電力Ｐｍｇ及び燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋが補機消費電力Ｐａｕｘとなる。
【００４０】
次の第６状態ＶＩでは、図７（ｄ）に示すように駆動モータ１の電力Ｐｍｇが消費となり、図７（ｃ）の車両速度が進行方向となる。
【００４１】
ここで駆動モータから回生した電力Ｐｍｇが補機消費電力Ｐａｕｘを超えることができず、回生した電力Ｐｍｇが補機消費電力Ｐａｕｘを超えてしまった場合には、回生した電力Ｐｍｇと補機消費電力Ｐａｕｘとの差分電力が余剰電力となる。この余剰電力は、燃料電池スタック２とインバータ４との間に印加されることで、燃料電池スタック２とインバータ４との間の電圧が急上昇し、燃料電池スタック２やインバータ４の素子を劣化させる可能性がある。
【００４２】
これに対し、図７にて説明したように、第１状態Ｉ時に補機消費電力Ｐａｕｘを増やしておくことにより、第４状態ＩＶにて回生した電力Ｐｍｇが最大になった時でも、回生した電力Ｐｍｇが補機消費電力Ｐａｕｘを超えることがない。この結果、駆動モータ１は正トルクを出すことが可能となり、燃料電池車両は良好な坂道発進性能を得る。
【００４３】
これに対し、補機消費電力の増加を行わない比較例を図１０に示すように、第４状態ＩＶにてアクセル操作がなされた場合であっても（図１０（ｂ））、回生した電力Ｐｍｇが低下せず、更に補機消費電力Ｐａｕｘが小さいので（図１０（ｄ））、回生した電力Ｐｍｇが補機消費電力Ｐａｕｘを越えないように制限される。その結果、駆動モータ１が出力する駆動トルクが、勾配抵抗Ｍｇｓｉｎθを超えることができず、結果として燃料電池車両が前進できない可能性がある。
【００４４】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第１実施形態に係る燃料電池車両によれば、２次電池などの蓄電手段を持たない場合であっても、道路勾配の大きな坂道発進時においても補機消費電力Ｐａｕｘを増加することで、回生した電力Ｐｍｇを吸収し、勾配抵抗を超える駆動トルクを発生させ、ストレス無く坂道発進を行うことができる。
【００４５】
また、この燃料電池車両によれば、重力センサ７からのセンサ信号から燃料電池車両の傾きを検出し、レンジ状態がＮレンジからＤレンジに変わったときに補機消費電力Ｐａｕｘの大きさを道路勾配に応じて変化させることで、不要な補機消費電力Ｐａｕｘの無駄遣いを必要最小限に抑制することができ、燃費悪化を抑制することができる。
【００４６】
また、この燃料電池車両によれば、補機消費電力Ｐａｕｘを大きくして燃料電池スタック２から多くの発電電力を取り出し可能な状態にすることで、駆動モータ１が回生状態から電力消費状態に転じた際に、急激に駆動モータ１に供給する電力が増加する場合であっても、ストレス無く燃料電池スタック２から電力を駆動モータ１へ供給することができる。
【００４７】
さらに、この燃料電池車両によれば、補機消費電力Ｐａｕｘを大きくする場合を、上り坂である場合は前進レンジ（Ｄレンジ、Ｌレンジ）とし、下り坂であるときは後退レンジ（Ｒレンジ）としたので、不要なときに補機消費電力Ｐａｕｘを大きくすることがなく、不要な補機消費電力Ｐａｕｘの無駄遣いを必要最小限に抑制することができ、燃費悪化を抑制することができる。
【００４８】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る燃料電池車両について説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００４９】
先ず、前提として、燃料電池車両は、図２に示したように、水素系に関しては通常閉鎖系になっていることから、水素極２ｂの水素圧力を一定値に保つために、水素圧力調整弁１５から燃料電池スタック２に供給する水素と、燃料電池スタック２にて消費される水素とが同じ量にならなければならない。
【００５０】
ここで、駆動モータ１にて消費する電力が下降した時には、瞬時に水素圧力調整弁１５の開度を小さくし、必要以上の水素量が燃料電池スタック２に供給されないようにする必要がある。しかし、実際には水素圧力調整弁１５の開閉を瞬時に行うことは事実上不可能であり、水素圧力調整弁１５が開状態から閉状態となるまでの間は燃料電池スタック２に水素が供給され続け、燃料電池スタック２内での水素圧力が上昇してしまう。
【００５１】
このように、燃料電池スタック２の酸素極２ａと水素極２ｂの圧力差が過大となると、高分子膜の機能を低下させる恐れがあるので、水素極２ｂの急激な圧力変動は好ましくない。
【００５２】
これに対し、第２実施形態に係る燃料電池車両では、図１１に示す第４状態ＩＶ及び第５状態Ｖにおいて、駆動モータ１から回生した電力Ｐｍｇが発生すると、燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋを減少させる。このとき、コントローラ６では、駆動モータ１の回生状態が発生したことを検出すると、図１１（ａ）に示すようにパージ弁１７を開状態にし、燃料電池スタック２にて使用されない余剰水素を排出する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、水素極２ｂの圧力上昇を抑制することができる。
【００５３】
これに対し、図１１（ｂ）に示すように、パージ弁の操作を行わないような比較例では、急激に燃料電池スタック２の水素消費量が減るために、水素極２ｂの圧力が上昇してしまう。
【００５４】
このような制御を行うときのコントローラ６の処理手順を図１２に示す。
【００５５】
先ず、コントローラ６では、ステップＳ１１において、重力センサ７からのセンサ信号を読み込んで、燃料電池車両がロールバックしているか否かを判定し、ロールバックしていると判定した場合にステップＳ１２に処理を進める。
【００５６】
ステップＳ１２においては、コントローラ６により、駆動モータ１が回生状態であるか否かの判定を行う。ここで、コントローラ６では、例えば駆動モータ１とインバータ４との間に配設した電圧センサなどからのセンサ信号を検出することで、駆動モータ１が回生状態であるか否かを判定する。
【００５７】
コントローラ６では、ステップＳ１１にて燃料電池車両がロールバックしていると判定し、ステップＳ１２にて駆動モータ１が回生状態であると判定した場合に、ステップＳ１３に処理を進め、パージ弁１７を開状態にするように制御して処理を終了する。
【００５８】
一方、ステップＳ１１にて燃料電池車両がロールバックしていないと判定した場合、又はステップＳ１２にて駆動モータ１が回生状態でないと判定した場合には、ステップＳ１４に処理を進め、パージ弁１７を閉状態にしたままにして処理を終了する。
【００５９】
このような処理をするコントローラ６を備えた燃料電池車両によれば、図１１に示しめしたように駆動モータ１が回生状態になって燃料電池スタック２での水素消費量が急激に低下した場合であっても、水素極２ｂの水素圧力が増大することを抑制することができ、酸素極２ａでの空気圧力と水素極２ｂでの水素圧力との差圧が発生することを防止することができる。
【００６０】
なお、図１２に示した一例では、ロールバックする場合について説明したが、燃料電池車両が下り坂に存在するときにレンジ状態がＲレンジである場合であって良い。
【００６１】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００６２】
すなわち、上述の実施形態では、二次電池などの電力貯蔵手段を有しない燃料電池車両について説明したが、これに限らず、電力貯蔵手段を有する燃料電池車両にも適用可能であることは勿論であり、上述と同様の効果を発揮させることができる。二次電池を有する燃料電池車両であっても、特に、二次電池が満充電時など回生電力を吸収することが不可能な状態の時には、上述したような動作を行うことで、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した燃料電池車両の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した燃料電池車両における補機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用した燃料電池車両において、コントローラにより補機を制御する補機制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】燃料電池車両の重力方向及び重力値、レンジ状態に対する目標補機消費電力の関係を示す図である。
【図５】目標補機消費電力に対する空気流量及び空気圧力の変化を示す図である。
【図６】坂道道路において燃料電池車両がロールバックするときの状況について説明するための図である。
【図７】燃料電池車両が坂道道路を停止した状態から発進するときの燃料電池車両の動作を説明するための図であり、（ａ）は操作状態、（ｂ）はトルク状態、（ｃ）は車両速度、（ｄ）は電力状態を示す。
【図８】燃料電池車両が停止しているときの燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋ及び補機消費電力Ｐａｕｘについて説明するためのブロック図である。
【図９】燃料電池車両がロールバックしたときの燃料電池発電電力Ｐｓｔａｃｋ及び補機消費電力Ｐａｕｘについて説明するためのブロック図である。
【図１０】燃料電池車両が坂道道路を停止した状態から発進するときの比較例を説明するための図であり、（ａ）は操作状態、（ｂ）はトルク状態、（ｃ）は車両速度、（ｄ）は電力状態を示す。
【図１１】第２実施形態において、燃料電池車両が坂道道路を停止した状態から発進するときの燃料電池車両の動作を説明するための図であり、（ａ）はパージ弁の開閉状態、（ｂ）は水素圧力状態、（ｃ）は車両速度、（ｄ）は電力状態を示す。
【図１２】第２実施形態におけるコントローラの制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　駆動モータ
２　燃料電池スタック
２ａ　酸素極
２ｂ　水素極
３　補機
４　インバータ
５　駆動輪
６　コントローラ
７　重力センサ
８　車速センサ
９　レンジスイッチ
１１　コンプレッサ
１２　空気圧力調整弁
１３　空気圧力センサ
１４　高圧水素ボンベ
１５　水素圧力調整弁
１６　エゼクタポンプ
１７　パージ弁
１８　水素圧力センサ

Claims (6)

1. 燃料電池スタックを発電させる補機を制御して、燃料電池スタックにて発電した電力によりモータを駆動して車両走行の駆動トルクを発生させる燃料電池車両の制御装置であって、
   上記燃料電池車両の重力方向に対する勾配状態を検出し、上記モータの駆動トルクに依らない、上記勾配状態に応じた上記燃料電池車両の移動可能性を検出する移動可能性検出手段と、
   上記移動可能性検出手段にて移動可能性があることを検出したこと応じて、上記補機にて消費する補機消費電力を大きくする制御手段と
   を備えることを特徴とする燃料電池車両の制御装置。
2. 上記制御手段は、上記移動可能性検出手段にて検出した上記燃料電池車両の重力方向に対する勾配が大きい程、上記補機消費電力を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両の制御装置。
3. 上記制御手段は、上記燃料電池スタックにて発電して取り出す電力を大きくすることで、上記補機消費電力を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両の制御装置。
4. 上記移動可能性検出手段は、上記燃料電池車両の走行速度を検出する車速センサを有し、該車速センサにて検出した車両速度から上記燃料電池車両が停止状態又は低速状態であって、上記燃料電池車両が勾配していることを検出した場合に、移動可能性があることを検出することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両の制御装置。
5. 上記移動可能性検出手段は、上記燃料電池車両が前進レンジを選択されているか後退レンジを選択されているかのレンジ状態を検出するレンジ状態判定手段を更に有し、上記勾配状態として車両進行方向に対する上り勾配又は下り勾配を検出し、上記勾配状態が上り勾配であって上記レンジ状態が前進レンジである場合、又は、上記勾配状態が下り勾配であって上記レンジ状態が後退レンジである場合に、移動可能性があることを検出することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両の制御装置。
6. 上記燃料電池車両は、上記燃料電池スタックの燃料極の燃料ガス排気側流路に配設された開閉弁を有し、
   上記制御手段は、上記燃料電池車両の移動が発生した場合に、上記開閉弁を開状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の燃料電池車両の制御装置。

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