JP2005039939A - 燃料改質器の制御装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 燃料電池車両の燃費を低下させることなく、車両の加減速に基づく負荷変動に対応する。
【解決手段】 本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離Dを計測するステップ(S101)と、車間距離Dが基準距離D1よりも長いか否かを判断するステップ(S102)と、車間距離Dが基準距離D1よりも長い場合に(S102;YES)、燃料改質器へ投入される原燃料量を燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも増量するステップ(S109)とを実行させる。車間距離Dが基準距離D1よりも長い場合には、車両の加速走行を推定できるため、将来の負荷変動に備えて燃料改質器に投入される原燃料を増量することで、車両の加速フィーリングを向上できる。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離Dを計測するステップ(S101)と、車間距離Dが基準距離D1よりも長いか否かを判断するステップ(S102)と、車間距離Dが基準距離D1よりも長い場合に(S102;YES)、燃料改質器へ投入される原燃料量を燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも増量するステップ(S109)とを実行させる。車間距離Dが基準距離D1よりも長い場合には、車両の加速走行を推定できるため、将来の負荷変動に備えて燃料改質器に投入される原燃料を増量することで、車両の加速フィーリングを向上できる。
【選択図】 図1
Description
本発明は燃料電池車両の加減速による負荷変動を予測して燃料改質器の運転状態を制御するための改良技術に関する。
燃料電池システムをオンボード発電機として搭載する燃料電池車両においては、液体燃料であるメタノール又は炭化水素系の原燃料(改質原料)をタンクに貯蔵し、これを車上で水素リッチな燃料ガスに改質する方式が知られている。液体燃料であれば、車上の搭載性及び可搬性に優れている上に、エネルギー密度の点においても、水素ガスを貯蔵する方式よりも優れている。ところが、液体の原燃料から燃料ガスを生成するには、数十秒のタイムラグが生じる。走行負荷が一定であるときにはこのタイムラグは問題とならないが、通常走行から登坂走行又は高速走行に移行する場合のように走行負荷が急激に増加するときには要求電力に見合うだけの燃料ガスを瞬時に供給できないため、タイムラグが問題となる。
このような問題を解決するための技術として、特開平9−306531号公報(特許文献1)には、ナビゲーションシステムを利用して将来の走行位置における道路勾配を求め、走行負荷の変動による要求電力の一時的変動を推定し、燃料ガスの消費量の変動に備える技術が開示されている。道路勾配の変化による走行負荷の変動を予め検知し、燃料電池に供給する燃料ガスの改質量を制御することで、加速性能を損ねることなく、燃費向上を実現できる。
しかし、ナビゲーションシステムを利用した従来のシステムでは道路勾配の変化による一時的な負荷変動を予測することはできても、車両の加減速による負荷変動を予め予測することはできない。ドライバがアクセルを踏み込んだ場合に備えて、車両の加速フィーリングが損なわれないようにするには、現在の走行速度を維持するための燃料ガスに加えて車両加速を加味した燃料ガスを燃料電池に供給することも考えられるが、必要以上の燃料ガスを生成することになり、燃費は悪化する。さらに、原燃料ガスの改質の際に生成された多量のCO2ガスが車外に排出されることは環境に好ましくない。
そこで、本発明は燃料電池車両の燃費を低下させることなく、車両の加減速に基づく負荷変動に対応できる燃料改質器の制御装置及びコンピュータプログラムを提案することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明の燃料改質器の制御装置は、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するための制御装置であって、前記燃料電池車両の加減速を推定する加減速推定手段と、前記加減速推定手段が推定する前記燃料電池車両の加減速から将来の負荷変動を予測し、前記燃料改質器の運転状態を制御する制御手段を備える。
かかる構成によれば、車両の加減速を推定することにより、将来の負荷変動を予測し、燃料改質器を最適な運転状態で制御することが可能となる。
かかる構成によれば、車両の加減速を推定することにより、将来の負荷変動を予測し、燃料改質器を最適な運転状態で制御することが可能となる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段は、交通の流れから燃料電池車両の加減速を推定するのが好ましい。
車両の加減速は交通の流れに影響されるため、交通の流れから車両の加減速を推定することができる。
車両の加減速は交通の流れに影響されるため、交通の流れから車両の加減速を推定することができる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段は、先行車両との車間距離から前記燃料電池車両の加減速を推定するのが好ましい。
先行車両との車間距離が長い場合にはドライバは加速走行する傾向がある一方で、先行車両との車間距離が短い場合にはドライバは減速走行する傾向があるため、車間距離を計測することで、車両の加減速を推定できる。
先行車両との車間距離が長い場合にはドライバは加速走行する傾向がある一方で、先行車両との車間距離が短い場合にはドライバは減速走行する傾向があるため、車間距離を計測することで、車両の加減速を推定できる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段は、一定時間継続して前記車間距離が所定の範囲内である場合には、前記燃料電池車両は定速走行するものと推定するのが好ましい。
一定時間継続して車間距離が所定の範囲内にあるときには、今後も継続して車間距離が所定の範囲内にある傾向があるため、車両の定速走行を推定できる。
一定時間継続して車間距離が所定の範囲内にあるときには、今後も継続して車間距離が所定の範囲内にある傾向があるため、車両の定速走行を推定できる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段が前記燃料電池車両の定速走行を推定した場合、前記制御手段は前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両が前記定速走行を維持するために必要な量に制御するのが好ましい。
車両の定速走行が推定される場合、将来の負荷変動はないものと予想できるため、燃料改質器に投入する原燃料を車両が定速走行を維持するために必要な量に制御することで、燃費の向上を実現できる。
車両の定速走行が推定される場合、将来の負荷変動はないものと予想できるため、燃料改質器に投入する原燃料を車両が定速走行を維持するために必要な量に制御することで、燃費の向上を実現できる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段は、前記車間距離が第1の基準距離よりも長い場合に、前記燃料電池車両は加速走行するものと推定するのが好ましい。
先行車両との車間距離が第1の基準距離よりも長い場合には、ドライバは加速走行する傾向があるため、車両の加速走行を推定できる。
先行車両との車間距離が第1の基準距離よりも長い場合には、ドライバは加速走行する傾向があるため、車両の加速走行を推定できる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段が前記燃料電池車両の加速走行を推定した場合、前記制御手段は前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも増量するのが好ましい。
車両の加速走行が推定される場合に、燃料改質器に投入される原燃料をアクセルポイントよりも手前で増量することで、燃料ガス生成時のタイムラグを適度に解消し、車両の良好な加速フィーリングを保つことができる。
車両の加速走行が推定される場合に、燃料改質器に投入される原燃料をアクセルポイントよりも手前で増量することで、燃料ガス生成時のタイムラグを適度に解消し、車両の良好な加速フィーリングを保つことができる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段は、前記車間距離が第2の基準距離よりも短い場合に、前記燃料電池車両は減速走行するものと推定するのが好ましい。
先行車両との車間距離が第2の基準距離よりも短い場合には、ドライバは減速走行する傾向があるため、車両の減速走行を推定できる。
先行車両との車間距離が第2の基準距離よりも短い場合には、ドライバは減速走行する傾向があるため、車両の減速走行を推定できる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記加減速推定手段が前記燃料電池車両の減速走行を推定した場合、前記制御手段は前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも減量するのが好ましい。
車両の減速走行が推定される場合に、燃料改質器に投入される原燃料をブレーキポイントよりも手前で減量することで、燃費の向上を実現できる。
車両の減速走行が推定される場合に、燃料改質器に投入される原燃料をブレーキポイントよりも手前で減量することで、燃費の向上を実現できる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記制御手段は、前記車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して前記燃料改質器へ投入する原燃料量を制御するのが好ましい。
先行車両との車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して燃料改質器へ投入する原燃料量を制御することにより、車両の走行状態に対応した燃料改質器の運転制御が可能となる。
先行車両との車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して燃料改質器へ投入する原燃料量を制御することにより、車両の走行状態に対応した燃料改質器の運転制御が可能となる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記制御手段は、前記車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間が長くなるほど、前記燃料改質器へ投入する原燃料量が段階的に減少するように制御するのが好ましい。
先行車両との車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間が長くなるほど、車両が定速走行する確率が増加するため、燃料改質器へ投入する原燃料量を段階的に減少させることで、燃費の向上を図ることができる。
先行車両との車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間が長くなるほど、車両が定速走行する確率が増加するため、燃料改質器へ投入する原燃料量を段階的に減少させることで、燃費の向上を図ることができる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記制御手段は、前記車間距離が所定の範囲内にあり、前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合に、前記燃料改質器をアイドリング状態に保持するのが好ましい。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器をアイドリング状態に保持するとともに、燃料電池車両は二次電池の電力で走行することにより、再始動時の応答性を良好なものにできる。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器をアイドリング状態に保持するとともに、燃料電池車両は二次電池の電力で走行することにより、再始動時の応答性を良好なものにできる。
本発明の燃料改質器の制御装置において、前記制御手段は、前記車間距離が所定の範囲内にあり、前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合に、前記燃料改質器への原燃料の供給を休止する。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器への原燃料の供給を休止することにより、燃費の向上を実現できる。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器への原燃料の供給を休止することにより、燃費の向上を実現できる。
本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、前記燃料電池車両の加減速を推定する推定ステップと、前記推定ステップにおいて推定される前記燃料電池車両の加減速から将来の負荷変動を予測し、前記燃料改質器の運転状態を制御する制御ステップとを実行させるためのものである。
本発明のコンピュータプログラムによれば、車両の加減速を推定することにより、将来の負荷変動を予測し、燃料改質器を最適な運転状態で制御することが可能となる。
本発明のコンピュータプログラムによれば、車両の加減速を推定することにより、将来の負荷変動を予測し、燃料改質器を最適な運転状態で制御することが可能となる。
本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離を計測するステップと、一定時間継続して前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、一定時間継続して前記車間距離が所定の範囲内である場合に、前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両が前記定速走行を維持するために必要な量に制御するステップとを実行させるためのものである。
先行車両との車間距離が一定時間継続して所定の範囲内である場合、車両の定速走行が推定されるため、将来の負荷変動はないものと予想し、燃料改質器に投入する原燃料を車両が定速走行を維持するために必要な量に制御することで燃費の向上を実現できる。
先行車両との車間距離が一定時間継続して所定の範囲内である場合、車両の定速走行が推定されるため、将来の負荷変動はないものと予想し、燃料改質器に投入する原燃料を車両が定速走行を維持するために必要な量に制御することで燃費の向上を実現できる。
本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離を計測するステップと、前記車間距離が第1の基準距離よりも長いか否かを判断するステップと、前記車間距離が前記第1の基準距離よりも長い場合に、前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも増量するステップとを実行させるためのものである。
先行車両との車間距離が第1の基準距離よりも長い場合、車両の加速走行が推定されるため、燃料改質器に投入される原燃料をアクセルポイントよりも手前で増量することで、燃料ガス生成時のタイムラグを適度に解消し、車両の良好な加速フィーリングを保つことができる。
先行車両との車間距離が第1の基準距離よりも長い場合、車両の加速走行が推定されるため、燃料改質器に投入される原燃料をアクセルポイントよりも手前で増量することで、燃料ガス生成時のタイムラグを適度に解消し、車両の良好な加速フィーリングを保つことができる。
本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離を計測するステップと、前記車間距離が第2の基準距離よりも短いか否かを判断するステップと、前記車間距離が前記第2の基準距離よりも短い場合に、前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも減量するステップとを実行させるためのものである。
先行車両との車間距離が第2の基準距離よりも短い場合、車両の減速走行が推定されるため、燃料改質器に投入される原燃料をブレーキポイントよりも手前で減量することで、燃費を向上させることができる。
先行車両との車間距離が第2の基準距離よりも短い場合、車両の減速走行が推定されるため、燃料改質器に投入される原燃料をブレーキポイントよりも手前で減量することで、燃費を向上させることができる。
本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離を計測するステップと、前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、前記車間距離が所定の範囲内である場合に、前記車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して前記燃料改質器へ投入する原燃料量を制御するステップとを実行させるためのものである。
先行車両との車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して燃料改質器へ投入する原燃料量を制御することにより、車両の走行状態に対応した燃料改質器の運転制御が可能となる。
先行車両との車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して燃料改質器へ投入する原燃料量を制御することにより、車両の走行状態に対応した燃料改質器の運転制御が可能となる。
本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離を計測するステップと、前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、前記車間距離が所定の範囲内である場合に、前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速であるか否かを判断するステップと、前記車速が前記基準速度よりも低速である場合に前記燃料改質器をアイドリング状態に保持するステップとを実行させるためのものである。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器をアイドリング状態に保持するとともに、燃料電池車両は二次電池の電力で走行することにより、再始動時の応答性を良好なものにできる。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器をアイドリング状態に保持するとともに、燃料電池車両は二次電池の電力で走行することにより、再始動時の応答性を良好なものにできる。
本発明のコンピュータプログラムは、燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、先行車両との車間距離を計測するステップと、前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、前記車間距離が所定の範囲内である場合に、前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速であるか否かを判断するステップと、前記車速が前記基準速度よりも低速である場合に前記燃料改質器への原燃料の投入を休止するステップとを実行させるためのものである。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器への原燃料の供給を休止することにより、燃費の向上を実現できる。
先行車両との車間距離が所定の範囲内にあり、燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合には、車両の走行負荷は軽く、燃料電池の発電効率が低下するため、燃料改質器への原燃料の供給を休止することにより、燃費の向上を実現できる。
本発明の記録媒体は、上述した本発明のコンピュータプログラム記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。このような記録媒体として、例えば、半導体メモリ素子(ROM、EEPROMなど)、磁気記録媒体(フレキシブルディスク、磁気カード等の磁気的にデータの読み取りが可能な記録媒体)、光記録媒体(CD−RAM、CD−ROM、DVD−RAM、DVD−ROM、DVD−R、PDディスク、MDディスク、MOディスク等の光学的にデータの読み取りが可能な記録媒体)が好適である。これらの記録媒体へのデータの記録形式などは特に限定されるものではない。
本発明によれば、車間距離に基づいて車両の加減速を推定することにより、将来の負荷変動を予測し、燃料改質器を最適な運転状態で制御することが可能となる。
[発明の実施形態1]
以下、各図を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
図2は燃料電池システムを中心とする燃料電池車両のシステム構成図である。同図に示すように、燃料電池車両は燃料電池システムをオンボード発電機として搭載し、モータの推力で走行する電気自動車として構成されている。燃料電池車両は、主に、原燃料を改質して水素リッチな燃料ガスを生成する燃料改質器10と、燃料ガスと酸化ガスの供給を受けて発電を行う燃料電池20と、システム制御処理を行う制御部30を備えている。
以下、各図を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
図2は燃料電池システムを中心とする燃料電池車両のシステム構成図である。同図に示すように、燃料電池車両は燃料電池システムをオンボード発電機として搭載し、モータの推力で走行する電気自動車として構成されている。燃料電池車両は、主に、原燃料を改質して水素リッチな燃料ガスを生成する燃料改質器10と、燃料ガスと酸化ガスの供給を受けて発電を行う燃料電池20と、システム制御処理を行う制御部30を備えている。
燃料改質器10は、原燃料を蒸気化させて原燃料ガスを生成する蒸発部11と、原燃料ガスを水素リッチな燃料ガスに改質する改質部12と、燃料ガス中に含まれているCO濃度を低減するCO低減部13とを備えて構成されている。燃料タンク41に貯蔵されている原燃料と、水タンク42に貯蔵されている水はそれぞれポンプ61,62によって蒸発部11へ圧送され、適度な比率に混合される。ポンプ61,62は、原燃料と水の混合比率が改質部12における触媒改質反応を十分に進行させるために必要な比率となるように駆動制御される。原燃料として、メタン(CH4)、エタン(C2H5)、プロパン(C3H8)、ブタン(C4H10)、ガソリン、軽油、天然ガス、メタノール(CH3OH)、エタノール(C2H5OH)、ジメチルエーテル(CH3OCH3)、アセトン(CH3C(=O)CH3)などを利用できる。
蒸発部11は、原燃料(被加熱媒体)と燃焼ガス(加熱媒体)との間で熱交換を行い、原燃料を蒸気化する熱交換装置である。蒸発部11には原燃料を気化するための加熱媒体である高温燃焼ガスを生成するために、メタノールなどの燃焼燃料と、エアポンプ63の圧送力で加圧された燃焼エアが供給される。燃焼燃料は燃焼エア中に噴霧され、加熱された触媒の作用によって燃焼し、燃焼ガスとなる。燃焼ガスは原燃料との間で熱交換を行い、燃焼排ガスとなって外部に放出される。蒸気化した原燃料は原燃料ガスとなって改質部12に供給される。
改質部12の内部には、銅−亜鉛系触媒(Cu−Zn系触媒)、銅−亜鉛−クロム系触媒(Cu−Zn−Cr系触媒)、銅−亜鉛−アルミニウム系触媒(Cu−Zn−Al系触媒)、亜鉛−クロム系触媒(Zn−Cr系触媒)などの改質触媒が充填されており、運転状態に応じて水蒸気改質、部分酸化改質、又はこれらを併用したオートサーマル改質を適宜使い分けることによって効率よく原燃料ガスを改質する。メタノールを原燃料として水蒸気改質を行うと、下記の(1)式に示すメタノール分解反応と、(2)式に示す一酸化炭素のシフト反応とが同時に進行し、全体として(3)式に示す改質反応が生じる。さらに、改質エア用遮断弁64を開弁して改質用エアを導入すると、(1)式〜(3)式の水蒸気改質反応に加えて(4)式の部分酸化改質反応が進行する。
CH3OH → CO+2H2−90.0kJ/mol …(1)
CO+H2O → CO2+H2+40.5kJ/mol …(2)
CH3OH+H2O → CO2+3H2−49.5kJ/mol …(3)
CH3OH+(1/2)O2 → CO2+2H2+189.5kJ/mol …(4)
CO+H2O → CO2+H2+40.5kJ/mol …(2)
CH3OH+H2O → CO2+3H2−49.5kJ/mol …(3)
CH3OH+(1/2)O2 → CO2+2H2+189.5kJ/mol …(4)
部分酸化改質は発熱反応であるため、システム暖機時には発熱反応を伴う部分酸化改質を中心に行いつつ、暖機完了後には負荷追従性に優れたオートサーマル改質を行うのが望ましい。改質部12の内部温度は電気触媒加熱ヒータなどの加熱作用によって、改質反応に適度な温度範囲に保たれている。メタノール改質を行う場合、水蒸気改質では200℃〜300℃、部分酸化改質では400℃〜600℃、オートサーマル改質では200℃〜600℃の温度範囲が好適である。水素リッチガスに改質された燃料ガスはCO低減部13に供給される。
CO低減部13には一酸化炭素の選択酸化触媒である白金触媒、ルテニウム触媒、パラジウム触媒、金触媒、或いはこれらを第1元素とした合金触媒を担持した担体が充填されている。精製用エア遮断弁65を開弁して精製用エアをCO低減部13内に導入すると、一酸化炭素の選択酸化反応が生じ、CO濃度を低減することができる。燃料電池20における電池反応を良好に促進するには、燃料ガス中のCO濃度は数ppm程度以下が望ましい。
燃料電池20には、燃料ガスをアノード極に導入するための燃料ガス導入管81と、電池反応に供した水素オフガスを排出するための排気管82と、燃料電池20と並列に配管されたバイパス配管83と、カソード極に酸化ガスを供給するための酸化ガス導入管84と、電池反応に供した酸素オフガスを排出するための排気管85とが各々配設されている。システム起動時においては、燃料ガス排気弁68を開弁する一方で、燃料ガス遮断弁67を閉弁した状態に保持し、バイパス配管83を通じて燃料ガスを蒸発部11に還流させ、燃焼燃料とともに燃焼させることでシステムの暖機を行う。システムの暖機が完了すると、燃料ガス排気弁68を閉弁する一方で、燃料ガス遮断弁67を開弁した状態に保持することで、燃料電池20へ燃料ガスを供給する。
燃料電池20には、燃料ガス導入管81を経由して燃料ガスが供給され、アノード極において(5)式の酸化反応が生じるとともに、酸化ガス導入管84を経由してエアコンプレッサ70により加圧された酸化ガスが供給され、カソード極において(6)式の還元反応が生じる。燃料電池20全体としては、(7)式の起電反応が生じる。燃料電池20への燃料ガスと酸化ガスの供給量は改質器圧力調整弁66、水素極圧力調整弁69、酸素極圧力調整弁71の開度を調整することにより行う。
H2 → 2H++2e- …(5)
(1/2)O2+2H++2e- → H2O …(6)
H2+(1/2)O2 → H2O …(7)
(1/2)O2+2H++2e- → H2O …(6)
H2+(1/2)O2 → H2O …(7)
燃料電池20としては、固体高分子電解質型の燃料電池が望ましい。高分子電解質型の燃料電池は、常温で起動できるために起動時間が短い、常温で高い電流密度が得られる、低負荷運転が可能、小型軽量化が可能といったメリットがあり、車両搭載用の燃料電池として優れた特性を備えている。もとより、アルカリ性電解質型燃料電池、酸性電解質型燃料電池、溶融塩電解質型燃料電池、固体電解質型燃料電池、リン酸型燃料電池なども利用できる。
燃料電池20にはDC/DCコンバータ43を介してインバータ44と二次電池45が並列に接続されており、燃料電池20で発電された電力はDC/DCコンバータ43を介して昇圧又は降圧されてインバータ44に供給される他、必要に応じて余剰電力を二次電池45に供給し、蓄電できるよう構成されている。また、車両制動時にモータ46からインバータ44を介して回生された電力を二次電池45に蓄電することも可能である。二次電池45としては、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、リチウム二次電池などが好適であり、その電源容量は燃料電池車両の予想される走行状態や負荷変動などに応じて定められる。
インバータ44はIGBTなどのスイッチング素子を主要回路素子として構成されており、これらの素子のスイッチング動作により直流電圧を三相交流電圧に変換する。三相交流電圧の振幅及び周波数を調整することによって、モータ46の出力トルクの制御が可能となる。モータ46としては、界磁として永久磁石を利用する3相交流同期モータが好適である。モータ46の出力トルクは図示しない減速機を介して駆動輪47に伝達される。
制御部30はマイクロコンピュータを中心としたコンピュータシステムとして構成されており、システム制御に必要な各種のプログラム(後述する燃料改質器制御処理)及び各種データを記憶したROM31と、ROM31に書き込まれているプログラムを読み取ってこれを実行するCPU32と、CPU32のワークメモリとして機能するRAM33と、上述したポンプ61,62、エアポンプ63、改質エア用遮断弁64、精製用エア遮断弁65、改質器圧力調整弁66、燃料ガス遮断弁67、燃料ガス排気弁68、水素極圧力調整弁69、エアコンプレッサ70、酸素極圧力調整弁71、DC/DCコンバータ43、インバータ44を制御するための各種制御信号を出力するとともに、後述するアクセル開度センサ51、車間距離センサ52、車速センサ53からの信号を入力する入出力ポート34を備えて構成されている。
アクセル開度センサ51はドライバによるアクセルペダルの踏み込み量に対応したセンサ信号を制御部30に出力するように構成されている。アクセルペダルの踏み込み量は燃料電池20の要求電力量として処理される。車間距離センサ52は先行車両と自車との車間距離を計測するためのセンサであり、公知のセンサを用いることができる。例えば、前方にレーザ光を照射しつつ、水平方向にスキャンし、先行車両からの反射光が到達するまでの時間から先行車両との車間距離を求めるタイプのセンサが好適である。車速センサ53は車両の走行速度を検出するためのセンサであり、公知のセンサを用いることができる。例えば、永久磁石とピックアップコイルから成るピックアップ部をステアリングナックル等に固定し、複数の歯を切ったロータを駆動輪47の回転に同期して回転するように構成してピックアップコイルに誘起される交流電圧から車輪速度を検出するタイプのセンサなどが好適である。
次に、車両の加減速を推定する手法について説明する。前述したように、ナビゲーションシステムを用いたシステムでは、地形情報を利用することで目的地に至るまでの各種道路情報(一般道路や高速道路などの道路種別、道路勾配、予定走行距離)などから将来予定される負荷変動をある程度まで予測することはできるが、車両の加減速までも推定することは困難である。これは、車両の加減速は刻々と変化する交通量やドライバの意思などによって大きく左右されるためである。そこで、本実施形態においては、先行車両との車間距離に着目し、車両の加減速を推定する。交通環境にもよるが、先行車両との車間距離が大きく離れている場合には、ドライバは経験則上、車間距離を一定距離内に縮めようとして加速走行する傾向がある。どの程度の車間距離に維持するかは交通量や走行速度などによって変わるが、走行速度が速いほど車間距離は長めの距離に維持される。一方、車間距離が短い場合には、ドライバは経験則上、車間距離を一定距離までに広げようとして減速走行する傾向がある。さらに、一定時間継続して車間距離が所定の範囲内に収まっている場合には今後も継続して車間距離が一定の距離内に収まるように定速走行することが推定できる。このように、車間距離は車両の加減速を推定する指標と成りえるものであり、車速と車間距離との関係から車両の加減速をある程度予測することができる。
図3は車間距離に基づいて車両の加減速推定を行う説明図である。同図において、93は車両の走行ラインを示しており、図示左方向に向って車両が走行するものとする。91は上述した車間距離センサ52を搭載した燃料電池車両であり、92は先行車両である。燃料電池車両91は車間距離センサ52によって先行車両91との車間距離Dを計測する。ここで、D1、D2は車両の加減速を推定するための目安となる基準距離であり、車間距離DがD1(第1の基準距離)を越えて長い場合には、車間距離Dを縮めようとして燃料電池車両91が加速走行するものと推定する。D1の好ましい値としては、燃料ガス生成のタイムラグを考慮してアクセルポイントよりも長めの距離に設定する。アクセルポイントにおける車間距離をDX、燃料ガス生成のタイムラグを加味した空走距離をd1とすれば、D1≧DX+d1となる。
一方、車間距離DがD2(第2の基準距離)よりも短い場合には、車間距離Dを広めようとして燃料電池車両91が減速走行するものと推定する。D2の好ましい値としては、ブレーキポイントよりも手前で減速を推定できるように長めの距離に設定する。ブレーキポイントにおける車間距離をDY、減速すると予想される地点から実際にブレーキングするまでの空走距離をd2とすれば、D2≧DY+d2となる。
図4はD1、D2のマップ値を示すものであり、車速に対応してその値が定められている。同図に示すように、車速が速いほど、D1、D2の距離は長くなるように定められている。加減速をできるだけ正確に推定するためには、上述のDX、DYを適切な値に設定する必要があるが、アクセルポイントやブレーキポイントは個人差があるため、予め適切な値に定めることは困難である。従って、DX,DYとして必ずしも厳密な値を採用する必要はなく、車両の加減速をある一定の確率で予測できる程度の概算値を用いればよい。また、d1、d2についても車速に応じてその距離が長くなるように設定されている。
図1は燃料改質器10の制御処理ルーチンを記述したフローチャートである。この制御ルーチンを記述したプログラムは予めROM31に記憶されており、制御部30は主制御プログラム中で予め定められた一定のインターバルで発生するこれらの制御ルーチンのイベント処理を繰り返し実行する。以下の説明においては、説明の便宜上、S101→S102→S103→S104→S105→S106→S101となるループを第1のループ、S101→S102→S103→S104→S109→S101となるループを第2のループ、S101→S102→S103→S104→S105→S106→S107→S101となるループを第3のループ、S101→S102→S108→S109→S101となるループを第4のループと称する。
まず、第1のループについて説明する。制御部30は本制御ルーチンのイベント処理に移行すると、車間距離センサ52が計測した車間距離Dを取得する(ステップS101)。車間距離DがD1よりも短い場合には(ステップS102;NO)、変数Cの値(カウンタ値)を「1」だけインクリメントする(ステップS103)。第1〜第3のループを1回巡回する毎にカウンタ値をインクリメントすることで、車間距離DがD1以下となっている継続時間を計測することができる。変数Cの値が基準値C0を超えている場合には(ステップS104)、一定時間継続して車間距離DがD1以下となっているため、今後もD<D1となる関係が維持されるであろうと推定できる。このような推定の下、車両の加減速に基づく大きな負荷変動の発生はないものと仮定して、燃料改質器10の投入する原燃料量Fを基本投入量FBASEとする(ステップS105)。
基本投入量FBASEとは、現在の車速を維持するために必要な電力を燃料電池20で発電するために必要な原燃料量をいう。制御部30はポンプ61,62を駆動制御して燃料改質器10に投入される原燃料量が基本投入量FBASEとなるように調整するとともに、エアポンプ63のエア流量を調整して基本投入量FBASEを蒸気化する熱量Qを生成する。原燃料(液相)の比熱をCpl,原燃料(気相)の比熱をCp,蒸発潜熱をHvap,原燃料量をF,原燃料の初期温度をT0,原燃料の沸点をTboil,蒸気の目標温度をTegとすれば、熱量Qは、Q={Cpl×(Tboil−T0)+Hvap+Cp×(Teg−Tboil)}×Fとなる。燃料のモル発熱量をHとすれば、Fb=Q/Hより、燃料流量Fbを求めることができる。この燃料流量Fbに空燃比を乗じれば、熱量Qを得るために必要となる燃焼エア流量を求めることができる。
ここで、車速センサ53で計測した車速Vが基準速度V0以上である場合には(ステップS106;NO)、制御部30の処理はステップS101に再帰する。基準速度V0の値としては、交通渋滞などで車両が低速走行しているときの速度(例えば、10km/h)が好ましい。
このように、一定時間継続して車間距離DがD1以下となり、かつ車速が基準速度V0以上である場合には、車両の加減速による負荷変動はないものと推定した上で燃料改質器10に投入する原燃料量Fを基本投入量FBASEに設定することで、従来のように余剰の原燃料を燃料改質器10に投入する必要がなく、燃費向上を図ることができる。
次に、第2のループについて説明する。本ループは、ステップS104において、変数Cの値が基準値C0未満である場合に(ステップS104;NO)、燃料改質器10へ投入される原燃料量Fが基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATEとされる(ステップS109)点において上述の第1のループとは異なる。変数Cの値がC0未満であるときには、今後も継続して車間距離DがD1以下に維持される確率が低いと予想されるため、車両の加減速に基づく負荷変動の発生に備える必要がある。このような推定の下、燃料改質器10に投入する原燃料量Fを基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATEとする。加速増量FACCELERATEとしては、基本投入量FBASEの20%〜30%程度の割合が好ましい。
このように、車間距離DがD1以下となる継続時間が基準値C0未満である場合には、車両の加減速に基づく負荷変動の発生に備えて、基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATEを燃料改質器10に投入することによって、燃料ガス生成時のタイムラグを解消し、快適な車速フィーリングを維持することができる。
次に、第3のループについて説明する。本ループは、ステップS106において、車速Vが基準速度V0未満である場合に(ステップS106;YES)、燃料改質器10へ投入される原燃料量Fが0とされる(ステップS107)点において上述の第1のループとは異なる。車速Vが基準速度V0未満である場合には、燃料電池20での発電効率は低くなるため、燃料改質器10での燃料ガス生成を休止し、二次電池45から供給される電力によってモータ46を駆動する。これにより、燃料電池20は発電効率のよい負荷領域で運転すればよいため、燃費向上を図ることができる。
もとより、燃料改質器20の運転を長時間休止すると、改質触媒などの温度が低下するため、再始動時の応答性が低下する。このような場合に備えて、燃料改質器10をアイドリング状態に維持するように設定すると、良好な応答性を確保できるため、都合がよい。燃料改質器10をアイドリング状態に維持するには、燃料改質器10に少量の原燃料を供給しつつ、燃料ガス排気弁68を開弁する一方で、燃料ガス遮断弁67を閉弁した状態に保持し、バイパス配管83を通じて燃料ガスを蒸発部11に還流させ、これを燃焼させることで燃料改質器10の温度が低下しないように暖機する。
最後に、第4のループについて説明する。本ループは、ステップS102において、車間距離DがD1以上である場合に(ステップS102;YES)、変数Cの値を「0」にリセットし(ステップS108)、燃料改質器10に投入する原燃料量Fを基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATEとする(ステップS109)点において上述の第1のループとは異なる。車間距離DがD1以上である場合には、ドライバはアクセルペダルを踏下して車両を加速することが予想される。このような車両の加減速に基づく負荷変動の発生に備えて、車両がアクセルポイント(車間距離DX)に到達する手前で、燃料改質器10に投入する原燃料量Fを基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATEとすることによって、燃料ガス生成時のタイムラグを解消し、快適な車速フィーリングを維持することができる。
このように、制御部30は、燃料電池車両の加減速を推定する加減速推定手段として機能するとともに、加減速推定手段が推定する燃料電池車両の加減速から将来の負荷変動を予測し、燃料改質器の運転状態を制御する制御手段としても機能する。尚、本明細書における「…手段」とは、必ずしも単一のハードウエアに対応付けられるものではなく、複数のハードウエアによって単一の「…手段」が実現される場合もあれば、単一のハードウエアが複数の「…手段」として機能する場合もある。
[発明の実施形態2]
次に、本発明の第2実施形態ついて説明する。本実施形態における燃料電池車両のシステム構成は上述の第1実施形態と同様であるため、燃料改質器10の制御処理を中心に説明を加える。図7は本実施形態の制御処理ルーチンを記述したフローチャートである。以下の説明においては、説明の便宜上、S201→S202→S203→S204→S205→S201となるループを第1のループ、S201→S202→S206→S207→S205→S201となるループを第2のループと称する。
次に、本発明の第2実施形態ついて説明する。本実施形態における燃料電池車両のシステム構成は上述の第1実施形態と同様であるため、燃料改質器10の制御処理を中心に説明を加える。図7は本実施形態の制御処理ルーチンを記述したフローチャートである。以下の説明においては、説明の便宜上、S201→S202→S203→S204→S205→S201となるループを第1のループ、S201→S202→S206→S207→S205→S201となるループを第2のループと称する。
上述の第1実施形態と共通するステップについては説明を簡略化するものとして、まず、第1のループについて説明する。制御部30は車間距離センサ52が計測した車間距離Dを取得し(ステップS201)、D≦D1である場合には(ステップS202;NO)、変数Cの値を「1」だけインクリメントし(ステップS203)、変数Cの値に対応する燃料制限率αを求める(ステップS204)。燃料制限率αとは、加速増量FACCELERATEに乗じる係数をいい、カウンタ値Cと関数fを用いてα=f(C)と記述できる。関数fとしてある一定の範囲内におけるカウンタ値Cの増加に対応してαが減少するような関数を用いることができる。図5は燃料制限率αとカウンタ値Cとの関係を示すグラフである。同図に示すように、カウンタ値Cの増加に対応して燃料制限率αが単調減少するように設定されている。ここでは、カウンタ値=0の場合にα=1とし、カウンタ値=C0のときにα=0としている。
このように構成することで、第1のループを巡回する毎にカウンタ値が「1」増加し、これに対応して燃料制限率αの値が減少する。これは、車間距離DがD1以下となる継続時間が長くなればなるほど、車両の加減速に基づく負荷変動の発生確率が低くなると予想されるため、かかる推定の下、燃料改質器10に投入する加速増量FACCELERATEの値を段階的に少量ずつ低下させて燃費の向上を図るためである。また、カウンタ値がC0のときには、燃料制限率α=0となるため、燃料改質器10に投入される原燃料量Fは基本投入量FBASEのみとなる。制御部30は基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATE×αを燃料改質器10に投入する(ステップS205)。
次に、第2のループについて説明する。本ループにおいては、ステップS202において、車間距離DがD1以上である場合に(ステップS202:YES)、変数Cの値を「0」にリセットし(ステップS206)、燃料制限率α=1とする(ステップS207)点において第1のループとは異なる。車間距離DがD1以上である場合には、ドライバはアクセルペダルを踏下して車両を加速することが予想される。このような車両の加減速に基づく負荷変動の発生に備えて、基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATEを燃料改質器10に投入することによって、燃料ガス生成時のタイムラグを解消し、快適な車速フィーリングを得ることができる。
[発明の実施形態3]
次に、本発明の第3実施形態ついて説明する。本実施形態における燃料電池車両のシステム構成は上述の第1実施形態と同様であるため、燃料改質器10の制御処理を中心に説明を加える。図8は本実施形態の制御処理ルーチンを記述したフローチャートである。以下の説明においては、説明の便宜上、S301→S302→S303→S304→S305→S306→S301となるループを第1のループ、S301→S302→S307→S308→S305→S306→S301ループを第2のループと称する。
次に、本発明の第3実施形態ついて説明する。本実施形態における燃料電池車両のシステム構成は上述の第1実施形態と同様であるため、燃料改質器10の制御処理を中心に説明を加える。図8は本実施形態の制御処理ルーチンを記述したフローチャートである。以下の説明においては、説明の便宜上、S301→S302→S303→S304→S305→S306→S301となるループを第1のループ、S301→S302→S307→S308→S305→S306→S301ループを第2のループと称する。
上述の第2実施形態と共通するステップについては説明を簡略化するものとして、まず、第1のループについて説明する。制御部30は車間距離センサ52が計測した車間距離Dを取得し(ステップS301)、D≦D1である場合には(ステップS302;NO)、変数Cの値を「1」だけインクリメントし(ステップS303)、変数Cの値に対応する燃料制限率αを求める(ステップS304)。次いで、車速センサ53が計測した車速Vに対応する燃料制限率βを求める(ステップS305)。
燃料制限率βとは、上述の燃料制限率αとともに加速増量FACCELERATEに乗じる係数をいい、車速Vと関数gを用いてβ=g(V)と記述できる。関数gとして車速Vが低速である場合に燃料制限率βの値も小さくなるような任意の関数を用いることができる。図6は燃料制限率βと車速Vとの関係を示すグラフである。同図に示すように、車速V≧V1の場合にβ=1とし、車速V<V1のときに車速Vの減少に対応してβが単調減少するように設定されている。車速が遅い場合には、走行負荷は小さく、加速増量FACCELERATEも少量ですむため、車速Vに対応して加速増量FACCELERATEの量を調整することで、燃費向上を実現できる。制御部30は基本投入量FBASE+加速増量FACCELERATE×α×βを燃料改質器10に投入する(ステップS306)。
次に、第2のループについて説明する。本ループにおいては、ステップS302において、車間距離DがD1以上である場合に(ステップS302:YES)、変数Cの値を「0」にリセットし(ステップS307)、燃料制限率α=1とする(ステップS308)点において第1のループとは異なる。車間距離DがD1以上である場合には、ドライバはアクセルペダルを踏下して車両を加速することが予想される。このような車両の加減速に基づく負荷変動の発生に備えて、α=1とすることによって、燃料ガス生成時のタイムラグを解消し、快適な車速フィーリングを維持することができる。
[発明の実施形態4]
次に、本発明の第4実施形態ついて説明する。本実施形態における燃料電池車両のシステム構成は上述の第1実施形態と同様であるため、燃料改質器10の制御処理を中心に説明を加える。図9は本実施形態の制御処理ルーチンを記述したフローチャートである。以下の説明においては、説明の便宜上、S401→S402→S410→S403→S404→S405→S406→S401となるループを第1のループ、S401→S402→S410→S403→S404→S409→S401となるループを第2のループ、S401→S402→S410→S403→S404→S405→S406→S407→S401となるループを第3のループ、S401→S402→S408→S409→S401となるループを第4のループ、S401→S402→S410→S411→S412→S406→S407→S401となるループを第5のループと称する。
次に、本発明の第4実施形態ついて説明する。本実施形態における燃料電池車両のシステム構成は上述の第1実施形態と同様であるため、燃料改質器10の制御処理を中心に説明を加える。図9は本実施形態の制御処理ルーチンを記述したフローチャートである。以下の説明においては、説明の便宜上、S401→S402→S410→S403→S404→S405→S406→S401となるループを第1のループ、S401→S402→S410→S403→S404→S409→S401となるループを第2のループ、S401→S402→S410→S403→S404→S405→S406→S407→S401となるループを第3のループ、S401→S402→S408→S409→S401となるループを第4のループ、S401→S402→S410→S411→S412→S406→S407→S401となるループを第5のループと称する。
本制御処理ルーチンは、上述の第1実施形態の制御処理ルーチンに対してさらに、ステップS410、S411、S412を追加したものであり、本ルーチンの第1〜第4のループは第1の燃料改質器制御処理の第1〜第4のループに対応している。そこで、第5のループについて説明する。制御部30は車間距離センサ52が計測した車間距離Dを取得する(ステップS401)。D≦D1であり(ステップS402;NO)、さらにD≦D2である場合には(ステップS410;NO)、変数Cの値を「0」にリセットし(ステップS411)、燃料改質器10に投入する原燃料量Fを基本投入量FBASE−減速減量FBRAKEとする(ステップS412)。
このように、本実施形態によれば、車間距離DがD2以下となると、ドライバが減速走行するものと推定し、将来の走行負荷変動に備えて、ブレーキングポイントに差し掛かる手前で燃料改質器10へ投入される原燃料量Fをわずかに減じることにより、燃費の向上を実現できる。
10…燃料改質器 20…燃料電池 30…制御部 51…アクセル開度センサ 52…車間距離センサ 53…車速センサ
Claims (21)
- 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するための制御装置であって、前記燃料電池車両の加減速を推定する加減速推定手段と、前記加減速推定手段が推定する前記燃料電池車両の加減速から将来の負荷変動を予測し、前記燃料改質器の運転状態を制御する制御手段を備える、燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段は、交通の流れによる加減速を推定する請求項1に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段は、先行車両との車間距離から前記燃料電池車両の加減速を推定する、請求項1に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段は、一定時間継続して前記車間距離が所定の範囲内である場合には、前記燃料電池車両は定速走行するものと推定する、請求項3に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段が前記燃料電池車両の定速走行を推定した場合、前記制御手段は前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両が前記定速走行を維持するために必要な量に制御する、請求項4に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段は、前記車間距離が第1の基準距離よりも長い場合に、前記燃料電池車両は加速走行するものと推定する、請求項3に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段が前記燃料電池車両の加速走行を推定した場合、前記制御手段は前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも増量する、請求項6に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段は、前記車間距離が第2の基準距離よりも短い場合に、前記燃料電池車両は減速走行するものと推定する、請求項3に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記加減速推定手段が前記燃料電池車両の減速走行を推定した場合、前記制御手段は前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも減量する、請求項8に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記制御手段は、前記車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して前記燃料改質器へ投入する原燃料量を制御する、請求項3に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記制御手段は、前記車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間が長くなるほど、前記燃料改質器へ投入する原燃料量が段階的に減少するように制御する、請求項3に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記制御手段は、前記車間距離が所定の範囲内にあり、前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合に、前記燃料改質器をアイドリング状態に保持する、請求項3に記載の燃料改質器の制御装置。
- 前記制御手段は、前記車間距離が所定の範囲内にあり、前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速である場合に、前記燃料改質器への原燃料の供給を休止する、請求項3に記載の燃料改質器の制御装置。
- 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、
前記燃料電池車両の加減速を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおいて推定される前記燃料電池車両の加減速から将来の負荷変動を予測し、前記燃料改質器の運転状態を制御する制御ステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、
先行車両との車間距離を計測するステップと、
一定時間継続して前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、
一定時間継続して前記車間距離が所定の範囲内である場合に、
前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両が前記定速走行を維持するために必要な量に制御するステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、
先行車両との車間距離を計測するステップと、
前記車間距離が第1の基準距離よりも長いか否かを判断するステップと、
前記車間距離が前記第1の基準距離よりも長い場合に、
前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも増量するステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、
先行車両との車間距離を計測するステップと、
前記車間距離が第2の基準距離よりも短いか否かを判断するステップと、
前記車間距離が前記第2の基準距離よりも短い場合に、
前記燃料改質器へ投入される原燃料量を前記燃料電池車両の走行負荷に対応する原燃料量よりも減量するステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、
先行車両との車間距離を計測するステップと、
前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、
前記車間距離が所定の範囲内である場合に、
前記車間距離が一定の距離内に収まっている状態が継続する時間に対応して前記燃料改質器へ投入する原燃料量を制御するステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、
先行車両との車間距離を計測するステップと、
前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、
前記車間距離が所定の範囲内である場合に、
前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速であるか否かを判断するステップと、
前記車速が前記基準速度よりも低速である場合に前記燃料改質器をアイドリング状態に保持するステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 燃料電池車両に搭載される燃料改質器の運転状態を制御するコンピュータシステムに、
先行車両との車間距離を計測するステップと、
前記車間距離が所定の範囲内であるか否かを判断するステップと、
前記車間距離が所定の範囲内である場合に、
前記燃料電池車両の車速が所定の基準速度よりも低速であるか否かを判断するステップと、
前記車速が前記基準速度よりも低速である場合に前記燃料改質器への原燃料の投入を休止するステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。 - 請求項14乃至請求項20のうち何れか1項に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2007157505A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Toyota Motor Corp | 燃料電池搭載型移動体及び燃料電池システム |
JP2009165304A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池車両 |
JP2015017542A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | 株式会社デンソー | 車両制御装置 |
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-
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- 2003-07-15 JP JP2003274930A patent/JP2005039939A/ja active Pending
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