JP2020171123A - Fuel cell vehicle and control method therefor - Google Patents

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Abstract

To stabilize the brake force of a regenerative-friction cooperative brake in a fuel cell vehicle.SOLUTION: A fuel cell vehicle includes: a fuel cell; a gas supply part for supplying a fuel cell with reactant gas; a friction brake; a motor-generator capable of operating in a power running mode and a regenerative mode; a battery capable of storing both generated power by the fuel cell and regenerative power; a vehicular speed detection part; a brake control part for determining a ratio between frictional brake force and regenerative brake force in brake force generated in accordance with a brake requirement, and controlling the friction brake and the motor-generator at the time of the regenerative mode on the basis of the determined ratio; and a scavenging-air control part for estimating an amount of retained water in the fuel cell, and executing a scavenging-air process in a case where the amount of the retained water is equal to or more than a predetermined threshold with a predetermined permissible condition met. Here, the permissible condition is that a state of a vehicular speed being equal to or less than a predetermined value continues for a predetermined period or longer.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、燃料電池車両および燃料電池車両の制御方法に関する。 The present disclosure relates to a fuel cell vehicle and a method for controlling a fuel cell vehicle.

特許文献１には、燃料電池が発電した電力や、回生ブレーキによる回生電力を蓄電可能な二次電池を搭載した燃料電池車両が記載されている。この燃料電池車両では、燃料電池内に残留する水分を、燃料電池外へ排出させるための掃気処理が行われる。 Patent Document 1 describes a fuel cell vehicle equipped with a secondary battery capable of storing the electric power generated by the fuel cell and the regenerative electric power by the regenerative brake. In this fuel cell vehicle, a scavenging process is performed to discharge the water remaining in the fuel cell to the outside of the fuel cell.

特開２０１６−０９６０５８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-096058

本願の発明者らは、回生ブレーキと摩擦ブレーキとを併用して制動力を発生させる回生摩擦協調ブレーキが用いられる燃料電池車両では、制動中に掃気処理が行われることによって、回生ブレーキの制動力が一時的に低減する場合があることを見出した。したがって、回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることが望まれている。 The inventors of the present application have described that in a fuel cell vehicle in which a regenerative friction coordinated brake that generates a braking force by using a regenerative brake and a friction brake in combination is used, the braking force of the regenerative brake is performed by performing a scavenging process during braking. Was found to be temporarily reduced. Therefore, it is desired to stabilize the braking force of the regenerative friction coordinated brake.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized in the following forms.

（１）本開示の一形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、燃料電池と、前記燃料電池内に反応ガスを供給するガス供給部と、前記燃料電池車両を制動する摩擦ブレーキと、前記燃料電池車両を駆動する力行モードと、前記燃料電池車両を制動する回生モードとで動作可能な電動発電機と、前記燃料電池によって発電された電力と、前記回生モード時の前記電動発電機によって発電された電力とを蓄電可能な蓄電装置と、前記燃料電池車両の車速を検出する車速検出部と、制動要求に応じて発生させる制動力における、前記摩擦ブレーキによる摩擦制動力と前記回生モード時の前記電動発電機による回生制動力との割合を、少なくとも前記車速に応じて決定し、決定した前記割合に応じて、前記摩擦ブレーキと前記回生モード時の前記電動発電機とを制御する制動制御部と、前記燃料電池内に滞留する滞留水の量を推定し、推定した前記滞留水の量が予め定められた閾値以上であり、かつ、予め定められた許可条件が満たされた場合に、前記ガス供給部から反応ガスを前記燃料電池内に供給することによって前記滞留水を前記燃料電池外へ排出させる掃気処理を実行する掃気制御部と、を備える。前記許可条件は、前記車速が予め定められた第１速度以下である状態が予め定められた第１期間以上継続された、という条件である。
この形態の燃料電池車両によれば、掃気処理を実行するための許可条件として、燃料電池車両の車速が所定の速度以下である状態が、所定期間継続されたという条件を設定できるため、回生制動力が発生しない速度域において掃気処理を実行することができる。そのため、回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることができる。
（２）上記形態の燃料電池車両において、前記制動制御部は、前記車速が第２速度以下である場合には、制動要求に応じて発生させる制動力における、前記回生制動力の割合をゼロとし、前記第１速度は、前記第２速度よりも低くてもよい。
この形態の燃料電池車両によれば、第２速度以下では、回生制動力が発生せず、掃気処理は、第２速度よりも小さい第１速度以下にて実行される。そのため、回生摩擦協調ブレーキの制動力をより確実に安定させることができる。
（３）上記形態の燃料電池車両において、前記掃気制御部は、前記許可条件が満たされて前記掃気処理が実行されている間に、予め定められた中断条件が満たされた場合、前記掃気処理を終了させ、前記滞留水の量の推定値を初期値に戻してもよい。
この形態の燃料電池車両によれば、掃気処理の中断と実行とが繰り返されることが抑制される。そのため、掃気処理が繰り返されて燃料電池内が乾燥することを抑制できる。
（４）上記形態の燃料電池車両において、前記掃気制御部は、前記許可条件が満たされて前記掃気処理が実行されている間に、前記車速が前記第１速度を超えた場合であっても、前記燃料電池車両がアクセルオン状態である場合には、前記掃気処理を終了させずに継続してもよい。
この形態の燃料電池車両によれば、掃気処理が実行されている間に、許可条件が満たされなくなったとしても、回生制動力が発生しないアクセルオン状態である場合には、掃気処理が継続される。そのため、許可条件が満たされなくなった場合に掃気処理が中断される形態に比べて、燃料電池内の滞留水が排出されやすくなり、滞留水が燃料電池内に滞留する期間を短くできる。
（５）上記形態の燃料電池車両において、前記掃気制御部は、前記許可条件が満たされて前記掃気処理が実行されている間に、前記車速が前記第１速度を超えた場合には、前記燃料電池車両がアクセルオフ状態であることを検出したタイミングで前記掃気処理を終了してもよい。
この形態の燃料電池車両によれば、掃気処理を中断するタイミングとアクセルオフ状態とされるタイミングとを一致させることができる。そのため、回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることができる。
本開示は、燃料電池車両以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池車両の制御方法、燃料電池車両に搭載された燃料電池の掃気方法等の形態で実現することができる。 (1) According to one form of the present disclosure, a fuel cell vehicle is provided. The fuel cell vehicle includes a fuel cell, a gas supply unit that supplies a reaction gas into the fuel cell, a friction brake that brakes the fuel cell vehicle, a power running mode that drives the fuel cell vehicle, and the fuel cell. An electric generator capable of operating in a regenerative mode for braking a vehicle, a power storage device capable of storing the electric power generated by the fuel cell and the electric power generated by the electric generator in the regenerative mode, and the above-mentioned The ratio of the friction braking force by the friction brake to the regenerative braking force by the electric generator in the regeneration mode in the braking force generated in response to the braking request and the vehicle speed detection unit that detects the vehicle speed of the fuel cell vehicle. A braking control unit that determines at least according to the vehicle speed and controls the friction brake and the electric generator in the regeneration mode according to the determined ratio, and the amount of accumulated water retained in the fuel cell. When the estimated amount of stagnant water is equal to or higher than a predetermined threshold value and the predetermined permission conditions are satisfied, the reaction gas is supplied from the gas supply unit into the fuel cell. A scavenging control unit for executing a scavenging process for discharging the accumulated water to the outside of the fuel cell is provided. The permission condition is a condition that the state in which the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined first speed is continued for the predetermined first period or more.
According to this type of fuel cell vehicle, as a permission condition for executing the scavenging process, it is possible to set a condition that the vehicle speed of the fuel cell vehicle is equal to or lower than a predetermined speed for a predetermined period of time. The scavenging process can be performed in the speed range where power is not generated. Therefore, the braking force of the regenerative friction coordinated brake can be stabilized.
(2) In the fuel cell vehicle of the above-described embodiment, when the vehicle speed is equal to or lower than the second speed, the braking control unit sets the ratio of the regenerative braking force to the braking force generated in response to the braking request to zero. The first speed may be lower than the second speed.
According to the fuel cell vehicle of this form, the regenerative braking force is not generated at the second speed or lower, and the scavenging process is executed at the first speed or lower, which is smaller than the second speed. Therefore, the braking force of the regenerative friction coordinated brake can be more reliably stabilized.
(3) In the fuel cell vehicle of the above-described embodiment, the scavenging control unit performs the scavenging process when a predetermined interruption condition is satisfied while the permit condition is satisfied and the scavenging process is executed. May be terminated to return the estimated value of the amount of stagnant water to the initial value.
According to this type of fuel cell vehicle, the repetition of interruption and execution of the scavenging process is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the inside of the fuel cell from being dried due to repeated scavenging treatment.
(4) In the fuel cell vehicle of the above embodiment, the scavenging control unit may exceed the first speed even when the vehicle speed exceeds the first speed while the permission condition is satisfied and the scavenging process is being executed. When the fuel cell vehicle is in the accelerator-on state, the scavenging process may be continued without being terminated.
According to this type of fuel cell vehicle, even if the permission condition is not satisfied while the scavenging process is being executed, the scavenging process is continued in the accelerator-on state where the regenerative braking force is not generated. To. Therefore, as compared with the form in which the scavenging process is interrupted when the permission condition is not satisfied, the accumulated water in the fuel cell is more likely to be discharged, and the period in which the accumulated water stays in the fuel cell can be shortened.
(5) In the fuel cell vehicle of the above-described embodiment, when the vehicle speed exceeds the first speed while the scavenging condition is satisfied and the scavenging process is executed, the scavenging control unit may use the scavenging control unit. The scavenging process may be terminated at the timing when it is detected that the fuel cell vehicle is in the accelerator off state.
According to this type of fuel cell vehicle, the timing at which the scavenging process is interrupted and the timing at which the accelerator is turned off can be matched. Therefore, the braking force of the regenerative friction coordinated brake can be stabilized.
The present disclosure can also be realized in various forms other than the fuel cell vehicle. For example, it can be realized in the form of a control method for a fuel cell vehicle, a scavenging method for a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle, or the like.

第１実施形態における燃料電池車両の概略構成を示す説明図。The explanatory view which shows the schematic structure of the fuel cell vehicle in 1st Embodiment. 回生摩擦協調制動力の変化を模式的に示す説明図。An explanatory diagram schematically showing a change in regenerative friction coordinated braking force. 回生摩擦協調制動力の変化を模式的に示す参考図。A reference diagram schematically showing a change in regenerative friction coordinated braking force. 第１実施形態における掃気許可判定処理の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content of the scavenging permission determination processing in 1st Embodiment. 第１実施形態における掃気処理中の加速度変化を示すタイムチャート。The time chart which shows the acceleration change during the scavenging process in 1st Embodiment. 比較例における掃気処理中の加速度変化を示すタイムチャート。A time chart showing a change in acceleration during scavenging processing in a comparative example. 第２実施形態における掃気許可判定処理の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content of the scavenging permission determination processing in 2nd Embodiment. 第３実施形態における掃気許可判定処理の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content of the scavenging permission determination processing in 3rd Embodiment.

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における燃料電池車両２０の概略構成を示す説明図である。燃料電池車両２０は、燃料電池１００と蓄電装置４２１とを含む燃料電池システム３０と、電動発電機４０と、摩擦ブレーキ５０と、アクセルペダル７０と、ブレーキペダル８０と、車速検出部６０と、制御部５００とを備えている。燃料電池車両２０は、アクセルペダル７０やブレーキペダル８０の操作に応じて駆動または制動される。本実施形態の電動発電機４０は、燃料電池車両２０を駆動する力行モードと、燃料電池車両２０を制動する回生モードとで動作可能である。力行モード時の電動発電機４０は、燃料電池システム３０から電力の供給を受けて、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの少なくとも一方を回転させることによって燃料電池車両２０を駆動する。回生モード時の電動発電機４０は、燃料電池車両２０の運動エネルギを電力に変換することによって燃料電池車両２０を制動する。回生モード時の電動発電機４０による制動のことを、回生ブレーキとも呼ぶ。本実施形態の燃料電池車両２０は、回生ブレーキと摩擦ブレーキ５０とを併用した回生摩擦協調ブレーキによって制動される。摩擦ブレーキによる制動力のことを摩擦制動力と呼び、回生ブレーキによる制動力のことを回生制動力と呼び、回生摩擦協調ブレーキによる制動力のことを回生摩擦協調制動力と呼ぶ。 A. First Embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the fuel cell vehicle 20 according to the first embodiment. The fuel cell vehicle 20 controls a fuel cell system 30 including a fuel cell 100 and a power storage device 421, a motor generator 40, a friction brake 50, an accelerator pedal 70, a brake pedal 80, and a vehicle speed detection unit 60. It is provided with a unit 500. The fuel cell vehicle 20 is driven or braked according to the operation of the accelerator pedal 70 and the brake pedal 80. The motor generator 40 of the present embodiment can operate in a power running mode for driving the fuel cell vehicle 20 and a regenerative mode for braking the fuel cell vehicle 20. The motor generator 40 in the power running mode receives electric power from the fuel cell system 30 and drives the fuel cell vehicle 20 by rotating at least one of the front wheel FW and the rear wheel RW. The motor generator 40 in the regenerative mode brakes the fuel cell vehicle 20 by converting the kinetic energy of the fuel cell vehicle 20 into electric power. Braking by the motor generator 40 in the regenerative mode is also called regenerative braking. The fuel cell vehicle 20 of the present embodiment is braked by a regenerative friction coordinated brake in which a regenerative brake and a friction brake 50 are used in combination. The braking force due to the friction brake is called the friction braking force, the braking force due to the regenerative braking is called the regenerative braking force, and the braking force due to the regenerative friction coordinated braking is called the regenerative friction coordination braking force.

本実施形態の燃料電池システム３０は、燃料電池１００と、水素給排系２００と、空気給排系３００と、電力供給系４００とを備えている。本実施形態の燃料電池１００は、固体高分子形の燃料電池１００である。燃料電池１００は、電気化学反応によって起電力を発生させる。燃料電池１００の反応ガスには、燃料ガスとして水素ガスが用いられ、酸化ガスとして空気が用いられる。燃料電池１００は、複数の単セルが積層したスタック構造を有し、それぞれの単セル同士は直列に接続されている。それぞれの単セルは、電解質膜の両面に電極触媒層を有する膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持する一対のセパレータとを備えている。アノード側における膜電極接合体とセパレータとの間には、水素ガスが流通可能なアノード流路が形成されている。カソード側における膜電極接合体とセパレータとの間には、空気が流通可能なカソード流路が形成されている。 The fuel cell system 30 of the present embodiment includes a fuel cell 100, a hydrogen supply / exhaust system 200, an air supply / exhaust system 300, and a power supply system 400. The fuel cell 100 of the present embodiment is a polymer electrolyte fuel cell 100. The fuel cell 100 generates an electromotive force by an electrochemical reaction. As the reaction gas of the fuel cell 100, hydrogen gas is used as the fuel gas, and air is used as the oxidation gas. The fuel cell 100 has a stack structure in which a plurality of single cells are stacked, and each single cell is connected in series. Each single cell includes a membrane electrode assembly having electrode catalyst layers on both sides of the electrolyte membrane, and a pair of separators sandwiching the membrane electrode assembly. An anode flow path through which hydrogen gas can flow is formed between the membrane electrode assembly and the separator on the anode side. A cathode flow path through which air can flow is formed between the membrane electrode assembly and the separator on the cathode side.

水素給排系２００は、水素供給部２１０と、水素循環部２２０と、水素排出部２３０とを備えている。水素供給部２１０は、水素タンク２１１と、水素供給流路２１２と、主止弁２１３と、減圧弁２１４と、インジェクタ２１５とを備えている。水素タンク２１１は、燃料電池１００に供給するための水素ガスを高圧の状態で貯蔵している。水素供給流路２１２は、水素タンク２１１と燃料電池１００のアノード流路とを接続する流路である。水素供給流路２１２には、上流側から順に、主止弁２１３と、減圧弁２１４と、レギュレータとが設けられている。主止弁２１３が開弁されることによって、水素タンク２１１に貯蔵された高圧の水素ガスが、水素供給流路２１２へと流れる。高圧の水素ガスは、減圧弁２１４によって所定の圧力まで減圧された後、燃料電池１００の発電要求に応じてインジェクタ２１５から燃料電池１００へと供給される。 The hydrogen supply / discharge system 200 includes a hydrogen supply unit 210, a hydrogen circulation unit 220, and a hydrogen discharge unit 230. The hydrogen supply unit 210 includes a hydrogen tank 211, a hydrogen supply flow path 212, a main check valve 213, a pressure reducing valve 214, and an injector 215. The hydrogen tank 211 stores hydrogen gas for supplying to the fuel cell 100 in a high pressure state. The hydrogen supply flow path 212 is a flow path that connects the hydrogen tank 211 and the anode flow path of the fuel cell 100. The hydrogen supply flow path 212 is provided with a main stop valve 213, a pressure reducing valve 214, and a regulator in this order from the upstream side. When the main check valve 213 is opened, the high-pressure hydrogen gas stored in the hydrogen tank 211 flows into the hydrogen supply flow path 212. The high-pressure hydrogen gas is depressurized to a predetermined pressure by the pressure reducing valve 214, and then supplied from the injector 215 to the fuel cell 100 in response to the power generation request of the fuel cell 100.

水素循環部２２０は、水素循環流路２２１と、水素循環ポンプ２２２とを備えている。水素循環流路２２１は、燃料電池１００のアノード流路と、水素供給流路２１２におけるインジェクタ２１５よりも下流側とを接続する流路である。水素循環流路２２１には、水素循環ポンプ２２２が設けられている。燃料電池１００から排出されたアノードオフガスに含まれる未消費の水素ガスは、循環ポンプによって、水素供給流路２１２に循環する。尚、アノードオフガスには、未消費の水素ガスの他に、燃料電池１００の発電に伴う生成水や窒素ガスが含まれるため、水素循環流路２２１における燃料電池１００と循環ポンプとの間に設けられた図示しない気液分離器によって、未消費の水素ガスと、生成水や窒素ガスとが分離される。 The hydrogen circulation unit 220 includes a hydrogen circulation flow path 221 and a hydrogen circulation pump 222. The hydrogen circulation flow path 221 is a flow path that connects the anode flow path of the fuel cell 100 and the downstream side of the hydrogen supply flow path 212 with respect to the injector 215. A hydrogen circulation pump 222 is provided in the hydrogen circulation flow path 221. The unconsumed hydrogen gas contained in the anode off gas discharged from the fuel cell 100 is circulated to the hydrogen supply flow path 212 by the circulation pump. Since the anode off gas contains generated water and nitrogen gas generated by the power generation of the fuel cell 100 in addition to the unconsumed hydrogen gas, it is provided between the fuel cell 100 and the circulation pump in the hydrogen circulation flow path 221. Unconsumed hydrogen gas is separated from produced water and nitrogen gas by a gas-liquid separator (not shown).

水素排出部２３０は、水素排出流路２３１と、排気排水弁２３２とを備えている。水素排出流路２３１は、水素循環流路２２１における燃料電池１００と水素循環ポンプ２２２との間と、後述する空気排出流路３２１とを接続する流路である。水素排出流路２３１には、排気排水弁２３２が設けられている。排気排水弁２３２が開弁されることによって、アノードオフガスが、空気排出流路３２１を介して大気へと排出される。 The hydrogen discharge unit 230 includes a hydrogen discharge flow path 231 and an exhaust drain valve 232. The hydrogen discharge flow path 231 is a flow path connecting the fuel cell 100 and the hydrogen circulation pump 222 in the hydrogen circulation flow path 221 and the air discharge flow path 321 described later. An exhaust drain valve 232 is provided in the hydrogen discharge flow path 231. When the exhaust drain valve 232 is opened, the anode off gas is discharged to the atmosphere through the air discharge flow path 321.

空気給排系３００は、空気供給部３１０と、空気排出部３２０とを備えている。空気供給部３１０は、空気導入流路３１１と、エアフローメータ３１２と、エアコンプレッサ３１３と、分流弁３１４と、空気供給流路３１５と、空気バイパス流路３１６とを備えている。空気導入流路３１１は、大気に連通する流路であり、分流弁３１４によって空気供給流路３１５と空気バイパス流路３１６とに接続されている。空気導入流路３１１には、上流側から順に、エアフローメータ３１２と、エアコンプレッサ３１３と、分流弁３１４とが設けられている。エアフローメータ３１２は、空気導入流路３１１に導入された空気の流量を検出するセンサである。エアコンプレッサ３１３は、空気導入流路３１１へと空気を導入して、導入した空気を燃料電池１００へと圧送するための圧縮機である。エアコンプレッサ３１３のことをガス供給部と呼ぶこともある。本実施形態のエアコンプレッサ３１３は、ターボコンプレッサである。エアコンプレッサ３１３は、ターボ式圧縮機に限られず、容積式圧縮機であってもよい。分流弁３１４は、空気供給流へと流れる空気の流量と、空気バイパス流路３１６へと流れる空気の流量とを、開度に応じて調節可能である。空気供給流路３１５は、分流弁３１４と燃料電池１００のカソード流路とを接続する流路である。空気バイパス流路３１６は、分流弁３１４と後述する空気排出流路３２１とを接続する流路である。尚、空気バイパス流路３１６は、空気排出流路３２１に接続されずに、大気に連通してもよい。 The air supply / exhaust system 300 includes an air supply unit 310 and an air discharge unit 320. The air supply unit 310 includes an air introduction flow path 311, an air flow meter 312, an air compressor 313, a flow dividing valve 314, an air supply flow path 315, and an air bypass flow path 316. The air introduction flow path 311 is a flow path communicating with the atmosphere, and is connected to the air supply flow path 315 and the air bypass flow path 316 by a flow dividing valve 314. The air introduction flow path 311 is provided with an air flow meter 312, an air compressor 313, and a flow dividing valve 314 in this order from the upstream side. The air flow meter 312 is a sensor that detects the flow rate of the air introduced into the air introduction flow path 311. The air compressor 313 is a compressor for introducing air into the air introduction flow path 311 and pumping the introduced air to the fuel cell 100. The air compressor 313 may be referred to as a gas supply unit. The air compressor 313 of the present embodiment is a turbo compressor. The air compressor 313 is not limited to the turbo compressor, and may be a positive displacement compressor. The shunt valve 314 can adjust the flow rate of the air flowing into the air supply flow and the flow rate of the air flowing into the air bypass flow path 316 according to the opening degree. The air supply flow path 315 is a flow path that connects the flow dividing valve 314 and the cathode flow path of the fuel cell 100. The air bypass flow path 316 is a flow path that connects the flow dividing valve 314 and the air discharge flow path 321 described later. The air bypass flow path 316 may communicate with the atmosphere without being connected to the air discharge flow path 321.

空気排出部３２０は、空気排出流路３２１と、調圧弁３２２とを備えている。空気排出流路３２１は、燃料電池１００のカソード流路に接続された、大気に連通する流路である。空気排出流路３２１には、調圧弁３２２が設けられている。調圧弁３２２の開度が調節されることによって、燃料電池１００のカソード流路内の空気の圧力や、エアコンプレッサ３１３によって吐出される空気の流量が調節される。空気排出流路３２１における調圧弁３２２よりも下流側には、上流側から順に、上述した空気バイパス流路３１６と、水素排出流路２３１とが接続されている。燃料電池１００から排出されたカソードオフガスは、空気バイパス流路３１６から流入した空気や、水素排出流路２３１から流入したアノードオフガスとともに、空気排出流路３２１を流れて、大気へと排出される。 The air discharge unit 320 includes an air discharge flow path 321 and a pressure regulating valve 322. The air discharge flow path 321 is a flow path that is connected to the cathode flow path of the fuel cell 100 and communicates with the atmosphere. A pressure regulating valve 322 is provided in the air discharge flow path 321. By adjusting the opening degree of the pressure regulating valve 322, the pressure of the air in the cathode flow path of the fuel cell 100 and the flow rate of the air discharged by the air compressor 313 are adjusted. On the downstream side of the pressure regulating valve 322 in the air discharge flow path 321, the above-mentioned air bypass flow path 316 and the hydrogen discharge flow path 231 are connected in order from the upstream side. The cathode off gas discharged from the fuel cell 100 flows through the air discharge flow path 321 together with the air flowing in from the air bypass flow path 316 and the anode off gas flowing in from the hydrogen discharge flow path 231 and is discharged to the atmosphere.

燃料電池システム３０は、図示しない冷媒循環系を備えている。冷媒循環系は、燃料電池１００を冷却した冷媒が、冷媒を放熱させるラジエータを経由して、燃料電池１００に循環するように構成されている。 The fuel cell system 30 includes a refrigerant circulation system (not shown). The refrigerant circulation system is configured such that the refrigerant that has cooled the fuel cell 100 circulates to the fuel cell 100 via a radiator that dissipates the refrigerant.

電力供給系４００は、昇圧コンバータ４１１と、インバータ４１２と、蓄電装置４２１と、昇降圧コンバータ４２２と、第１配線４３１と、第２配線４３２とを備えている。燃料電池１００と、昇圧コンバータ４１１と、インバータ４１２とが第１配線４３１によってこの順に電気的に接続されている。蓄電装置４２１と、昇降圧コンバータ４２２と、第１配線４３１における昇圧コンバータ４１１とインバータ４１２との間とが第２配線４３２によってこの順に電気的に接続されている。燃料電池１００によって発電された直流電力は、昇圧コンバータ４１１によって昇圧された後に、インバータ４１２によって三相交流電力に変換されて、電動発電機４０に供給される。蓄電装置４２１によって蓄電された直流電力は、昇降圧コンバータ４２２によって昇圧された後に、インバータ４１２によって三相交流電力に変換されて、電動発電機４０に供給される。昇降圧コンバータ４２２は、蓄電装置４２１に蓄電された電力を昇圧可能なだけでなく、燃料電池１００によって発電された電力や、回生モード時の電動発電機４０によって発電された電力を降圧可能に構成されている。インバータ４１２は、直流電力から交流電力に変換可能に構成されているだけでなく、交流電力から直流電力に変換可能に構成されている。 The power supply system 400 includes a boost converter 411, an inverter 412, a power storage device 421, a buck-boost converter 422, a first wiring 431, and a second wiring 432. The fuel cell 100, the boost converter 411, and the inverter 412 are electrically connected in this order by the first wiring 431. The power storage device 421, the buck-boost converter 422, and the boost converter 411 and the inverter 412 in the first wiring 431 are electrically connected in this order by the second wiring 432. The DC power generated by the fuel cell 100 is boosted by the boost converter 411, then converted into three-phase AC power by the inverter 412, and supplied to the motor generator 40. The DC power stored by the power storage device 421 is boosted by the buck-boost converter 422, then converted into three-phase AC power by the inverter 412, and supplied to the motor generator 40. The buck-boost converter 422 can not only boost the power stored in the power storage device 421, but also step down the power generated by the fuel cell 100 and the power generated by the electric generator 40 in the regeneration mode. Has been done. The inverter 412 is not only configured to be convertible from DC power to AC power, but is also configured to be convertible from AC power to DC power.

蓄電装置４２１は、燃料電池１００によって発電された電力と、回生モード時の電動発電機４０によって発電された電力とを蓄電可能である。燃料電池１００によって発電された電力のことを発電電力と呼ぶ。回生モード時の電動発電機４０によって発電された電力のことを回生電力と呼ぶ。発電電力と回生電力とを合計した電力が、エアコンプレッサ３１３と水素循環ポンプ２２２とを含む燃料電池システム３０の補機等によって消費される電力を上回る場合、上回った量の電力は、蓄電装置４２１に蓄電される。蓄電装置４２１に蓄電された電力は、電動発電機４０や、燃料電池システム３０の補機を駆動するための電力として消費可能である。本実施形態の蓄電装置４２１は、充放電可能な二次電池である。二次電池として、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等を用いることができる。尚、蓄電装置４２１は、二次電池ではなく、キャパシタであってもよい。 The power storage device 421 can store the electric power generated by the fuel cell 100 and the electric power generated by the motor generator 40 in the regeneration mode. The electric power generated by the fuel cell 100 is called generated electric power. The electric power generated by the motor generator 40 in the regenerative mode is called regenerative electric power. When the total power of the generated power and the regenerated power exceeds the power consumed by the auxiliary equipment of the fuel cell system 30 including the air compressor 313 and the hydrogen circulation pump 222, the excess amount of power is the power storage device 421. Is stored in electricity. The electric power stored in the electric power storage device 421 can be consumed as electric power for driving the motor generator 40 and the auxiliary equipment of the fuel cell system 30. The power storage device 421 of the present embodiment is a rechargeable secondary battery. As the secondary battery, for example, a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, or the like can be used. The power storage device 421 may be a capacitor instead of a secondary battery.

摩擦ブレーキ５０は、燃料電池車両２０の運動エネルギを摩擦による熱エネルギに変換することによって、燃料電池車両２０を制動するための減速装置である。本実施形態の摩擦ブレーキ５０は、アクチュエータによって駆動するディスクブレーキである。尚、摩擦ブレーキ５０は、アクチュエータによって駆動するドラムブレーキであってもよい。 The friction brake 50 is a speed reducing device for braking the fuel cell vehicle 20 by converting the kinetic energy of the fuel cell vehicle 20 into thermal energy due to friction. The friction brake 50 of the present embodiment is a disc brake driven by an actuator. The friction brake 50 may be a drum brake driven by an actuator.

車速検出部６０は、燃料電池車両２０の車速を検出する。本実施形態の車速検出部６０は、車輪速センサによって得られた燃料電池車両２０の各車輪の回転速度を用いて車速を検出する。尚、車速検出部６０は、加速度センサによって得られた燃料電池車両２０の加速度を用いて車速を検出してもよいし、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）によって得られた位置情報を用いて車速を検出してもよい。 The vehicle speed detection unit 60 detects the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20. The vehicle speed detection unit 60 of the present embodiment detects the vehicle speed by using the rotation speed of each wheel of the fuel cell vehicle 20 obtained by the wheel speed sensor. The vehicle speed detection unit 60 may detect the vehicle speed by using the acceleration of the fuel cell vehicle 20 obtained by the acceleration sensor, or may use the position information obtained by GNSS (Global Navigation Satellite System) to determine the vehicle speed. It may be detected.

制御部５００は、ＣＰＵと、メモリと、各部品が接続されるインターフェース回路とを備えたコンピュータとして構成されている。制御部５００は、各種センサから取得した情報に基づいて、燃料電池システム３０の発電を制御し、電動発電機４０を力行モードや回生モードで制御する。本実施形態の制御部５００は、制動制御部５１０と、掃気制御部５２０とを含んでいる。 The control unit 500 is configured as a computer including a CPU, a memory, and an interface circuit to which each component is connected. The control unit 500 controls the power generation of the fuel cell system 30 based on the information acquired from various sensors, and controls the motor generator 40 in the power running mode or the regeneration mode. The control unit 500 of the present embodiment includes a braking control unit 510 and a scavenging control unit 520.

制動制御部５１０は、摩擦ブレーキ５０のアクチュエータと、回生モード時の電動発電機４０とを制御することによって、回生摩擦協調ブレーキを実現する。制動制御部５１０は、ドライバからの制動要求に応じて発生させる回生摩擦協調制動力における、摩擦ブレーキ５０による摩擦制動力と回生モード時の電動発電機４０による回生制動力との割合を、車速検出部６０によって取得した車速に応じて決定する。制動制御部５１０は、決定した摩擦制動力と回生制動力との割合に応じて、摩擦ブレーキ５０と回生モード時の電動発電機４０とを制御する。尚、制動制御部５１０は、車速の他に、例えば、各車輪のスリップ状況に応じて摩擦制動力と回生制動力との割合を決定してもよい。 The braking control unit 510 realizes a regenerative friction coordinated brake by controlling the actuator of the friction brake 50 and the motor generator 40 in the regenerative mode. The braking control unit 510 detects the ratio of the friction braking force by the friction brake 50 to the regenerative braking force by the electric generator 40 in the regeneration mode in the regenerative friction coordinated braking force generated in response to the braking request from the driver. It is determined according to the vehicle speed acquired by the unit 60. The braking control unit 510 controls the friction brake 50 and the motor generator 40 in the regenerative mode according to the determined ratio of the friction braking force to the regenerative braking force. In addition to the vehicle speed, the braking control unit 510 may determine the ratio of the friction braking force to the regenerative braking force according to, for example, the slip condition of each wheel.

掃気制御部５２０は、エアコンプレッサ３１３から燃料電池１００に空気を供給することによって、燃料電池１００内に滞留した滞留水を燃料電池１００外へ排出させる掃気処理を実行可能に構成されている。掃気制御部５２０のＣＰＵは、メモリに記憶された制御プログラムを実行することによって、エアコンプレッサ３１３を制御して、後述する掃気許可判定処理を実行する。 The scavenging control unit 520 is configured to be capable of executing a scavenging process of discharging the stagnant water staying in the fuel cell 100 to the outside of the fuel cell 100 by supplying air from the air compressor 313 to the fuel cell 100. The CPU of the scavenging control unit 520 controls the air compressor 313 by executing the control program stored in the memory, and executes the scavenging permission determination process described later.

図２は、回生摩擦協調制動力の変化を模式的に示す説明図である。横軸は、回生摩擦協調ブレーキによる制動を開始してから燃料電池車両２０が停車するまでの時間を表している。縦軸は、制動力の大きさを表している。上述したように、回生摩擦協調制動力は、摩擦制動力と、回生制動力とを合わせた制動力であり、回生摩擦協調制動力における、摩擦制動力と回生制動力との割合は、制動制御部５１０によって制御される。一般に、電動発電機４０が回生電力を発生させるための駆動輪からのトルクが、十分に得られない低速度域では、回生制動力は低下する。そのため、本実施形態の制動制御部５１０は、安定した回生摩擦協調制動力を確保するために、燃料電池車両２０が低速になるにつれて、回生制動力の割合を減少させる。特に、燃料電池車両２０の車速が後述する第１速度よりも高い第２速度以下である場合には、制動制御部５１０は、ドライバからの制動要求に応じて発生させる回生摩擦協調制動力における回生制動力の割合をゼロとして、摩擦制動力のみによって燃料電池車両２０を制動させる。 FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a change in the regenerative friction coordinated braking force. The horizontal axis represents the time from the start of braking by the regenerative friction cooperative brake until the fuel cell vehicle 20 stops. The vertical axis represents the magnitude of braking force. As described above, the regenerative friction coordinated braking force is a braking force that is a combination of the friction braking force and the regenerative braking force, and the ratio of the friction braking force to the regenerative braking force in the regenerative friction coordinated braking force is braking control. It is controlled by unit 510. Generally, the regenerative braking force is reduced in a low speed range in which the torque from the drive wheels for generating the regenerative power of the motor generator 40 is not sufficiently obtained. Therefore, the braking control unit 510 of the present embodiment reduces the ratio of the regenerative braking force as the fuel cell vehicle 20 becomes slower in order to secure a stable regenerative friction coordinated braking force. In particular, when the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 is equal to or lower than the second speed higher than the first speed described later, the braking control unit 510 regenerates in the regenerative friction coordinated braking force generated in response to the braking request from the driver. The ratio of the braking force is set to zero, and the fuel cell vehicle 20 is braked only by the friction braking force.

図３は、回生摩擦協調制動力の変化を模式的に示す参考図である。図３では、回生制動力が発生した状態で掃気処理が実行された場合における、回生摩擦協調制動力の変化を表している。掃気処理が実行されると、エアコンプレッサ３１３は、燃料電池１００内の滞留水を排出させるために、燃料電池１００内に空気を供給する。そのため、燃料電池１００は、予定よりも多くの電力を発電してしまう可能性がある。回生制動力が発生した状態で、換言すれば、回生電力が発生した状態で掃気処理が実行されることによって、蓄電装置４２１の充電量制限に達した場合、回生電力の蓄電または消費先がなくなって、電動発電機４０からの電流が流れなくなる。そのため、電動発電機４０が駆動輪の回転を制動するための磁力が低下して、回生制動力が低下してしまう。 FIG. 3 is a reference diagram schematically showing a change in the regenerative friction coordinated braking force. FIG. 3 shows a change in the regenerative friction coordinated braking force when the scavenging process is executed in a state where the regenerative braking force is generated. When the scavenging process is executed, the air compressor 313 supplies air into the fuel cell 100 in order to discharge the accumulated water in the fuel cell 100. Therefore, the fuel cell 100 may generate more electric power than planned. In the state where the regenerative braking force is generated, in other words, when the charge amount limit of the power storage device 421 is reached by executing the scavenging process in the state where the regenerative power is generated, there is no storage or consumption destination of the regenerative power. Therefore, the current from the motor generator 40 does not flow. Therefore, the magnetic force for the motor generator 40 to brake the rotation of the drive wheels is reduced, and the regenerative braking force is reduced.

図４は、本実施形態における掃気許可判定処理の処理内容を示すフローチャートである。この処理は、燃料電池システム３０による発電が行われる期間内において、掃気制御部５２０によって繰り返し実行される。まず、掃気制御部５２０は、滞留水の量を推定する（ステップＳ１１０）。本実施形態では、推定される滞留水の量の初期値は、ゼロに設定されている。推定される滞留水の量の初期値は、ゼロでなくてもよく、実際に燃料電池１００内に滞留する滞留水の量により近い値であることが好ましい。 FIG. 4 is a flowchart showing the processing content of the scavenging permission determination process in the present embodiment. This process is repeatedly executed by the scavenging control unit 520 within the period during which the fuel cell system 30 generates electricity. First, the scavenging control unit 520 estimates the amount of retained water (step S110). In this embodiment, the initial value of the estimated amount of retained water is set to zero. The initial value of the estimated amount of stagnant water does not have to be zero, and is preferably a value closer to the amount of stagnant water actually staying in the fuel cell 100.

本実施形態では、掃気制御部５２０は、単位時間当たりの滞留水の増加量を推定し、推定した単位時間当たりの滞留水の増加量を積算することによって、滞留水の量を推定する。単位時間当たりの滞留水の増加量は、単位時間当たりに燃料電池１００の発電に伴って生じる生成水の量と、単位時間当たりに燃料電池１００からカソードオフガスとともに排出される水分の量との差を用いて推定できる。単位時間当たりに燃料電池１００の発電に伴って生じる生成水の量は、燃料電池１００から出力される電流と、水の分子量等を用いて算出できる。単位時間当たりに燃料電池１００からカソードオフガスとともに排出される水分の量は、燃料電池１００内の温度における飽和水蒸気量と、燃料電池１００内に供給される空気の流量等を用いて算出できる。尚、燃料電池１００から出力される電流は、電流計を用いて測定できる。燃料電池１００内の温度として、燃料電池１００の冷媒出口近傍における冷媒の温度を用いることができる。燃料電池１００の冷媒出口近傍における冷媒の温度は、温度センサを用いて測定できる。 In the present embodiment, the scavenging control unit 520 estimates the amount of stagnant water per unit time, and estimates the amount of stagnant water by integrating the estimated increase amount of stagnant water per unit time. The amount of increase in stagnant water per unit time is the difference between the amount of generated water generated by the power generation of the fuel cell 100 per unit time and the amount of water discharged from the fuel cell 100 together with the cathode off gas per unit time. Can be estimated using. The amount of generated water generated by the power generation of the fuel cell 100 per unit time can be calculated by using the current output from the fuel cell 100, the molecular weight of water, and the like. The amount of water discharged from the fuel cell 100 together with the cathode off gas per unit time can be calculated by using the amount of saturated water vapor at the temperature inside the fuel cell 100, the flow rate of air supplied into the fuel cell 100, and the like. The current output from the fuel cell 100 can be measured using an ammeter. As the temperature inside the fuel cell 100, the temperature of the refrigerant in the vicinity of the refrigerant outlet of the fuel cell 100 can be used. The temperature of the refrigerant in the vicinity of the refrigerant outlet of the fuel cell 100 can be measured using a temperature sensor.

次に、掃気制御部５２０は、滞留水の推定量が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。滞留水の推定量が予め定められた閾値以上であると判断されなかった場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、掃気制御部５２０は、処理をステップＳ１１０に戻し、再び、滞留水の量を推定する。一方、滞留水の推定量が予め定められた閾値以上であると判断された場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、掃気制御部５２０は、予め定められた許可条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳ１３０）。 Next, the scavenging control unit 520 determines whether or not the estimated amount of accumulated water is equal to or greater than a predetermined threshold value (step S120). If it is not determined that the estimated amount of stagnant water is equal to or greater than a predetermined threshold value (step S120: NO), the scavenging control unit 520 returns the process to step S110 and estimates the amount of stagnant water again. On the other hand, when it is determined that the estimated amount of accumulated water is equal to or higher than a predetermined threshold value (step S120: YES), the scavenging control unit 520 determines whether or not the predetermined permission condition is satisfied (step S120: YES). S130).

本実施形態では、許可条件として、車速検出部６０によって検出された燃料電池車両２０の車速が予め定められた第１速度以下である状態が予め定められた第１期間以上継続された、という条件が設定されている。本実施形態では、第１速度として、回生制動力が発生しない第２速度よりも低い速度が設定されている。回生制動力が発生した状態で掃気処理が実行されないように、第１速度と第２速度との速度差は、車速検出部６０の測定誤差や、車速検出部６０と掃気制御部５２０との間の通信遅れ等を考慮して設定されることが好ましい。第１速度と第２速度との速度差は、例えば、１〜１０ｋｍ／ｈとすることができる。第１期間は、回生制動力が発生していない状態が比較的安定したと判断できる期間として設定されることが好ましい。第１期間は、例えば、掃気処理の実行のための所要時間の１０〜２０％程度の時間とすることができる。例えば、掃気処理の実行のための所要時間が５〜１０秒間である場合には、第１期間は、０．５〜２秒間とすることができる。 In the present embodiment, as a permission condition, the condition that the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 detected by the vehicle speed detection unit 60 is equal to or lower than the predetermined first speed is continued for a predetermined first period or longer. Is set. In the present embodiment, as the first speed, a speed lower than the second speed at which the regenerative braking force is not generated is set. The speed difference between the first speed and the second speed is the measurement error of the vehicle speed detection unit 60 or between the vehicle speed detection unit 60 and the scavenging control unit 520 so that the scavenging process is not executed in the state where the regenerative braking force is generated. It is preferable that the setting is made in consideration of the communication delay and the like. The speed difference between the first speed and the second speed can be, for example, 1 to 10 km / h. The first period is preferably set as a period in which it can be determined that the state in which the regenerative braking force is not generated is relatively stable. The first period can be, for example, about 10 to 20% of the time required to execute the scavenging process. For example, when the time required for executing the scavenging process is 5 to 10 seconds, the first period can be 0.5 to 2 seconds.

予め定められた許可条件を満たしたと判断されなかった場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、掃気制御部５２０は、処理をステップＳ１１０に戻し、再び、滞留水の量を推定する。一方、予め定められた許可条件を満たしたと判断された場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、掃気制御部５２０は、エアコンプレッサ３１３から燃料電池１００内に空気を供給することによって滞留水を燃料電池１００外へ排出させる掃気処理の実行を開始する（ステップＳ１４０）。つまり、掃気制御部５２０は、燃料電池１００内に滞留する滞留水の量を推定し、推定した滞留水の量が予め定められた閾値以上であり、かつ、予め定められた許可条件を満たす場合に、掃気処理の実行を開始する。 If it is not determined that the predetermined permission condition is satisfied (step S130: NO), the scavenging control unit 520 returns the process to step S110 and estimates the amount of retained water again. On the other hand, when it is determined that the predetermined permission condition is satisfied (step S130: YES), the scavenging control unit 520 supplies air from the air compressor 313 into the fuel cell 100 to remove the accumulated water from the fuel cell 100. The execution of the scavenging process for discharging the fuel to the fuel cell is started (step S140). That is, when the scavenging control unit 520 estimates the amount of stagnant water staying in the fuel cell 100, and the estimated amount of stagnant water is equal to or more than a predetermined threshold value and satisfies a predetermined permission condition. At, the execution of the scavenging process is started.

掃気処理の実行が開始された後、掃気制御部５２０は、掃気処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５０）。本実施形態では、予め定められた単位時間当たりの流量の空気がエアコンプレッサ３１３から燃料電池１００内に供給される状態が、予め定められた期間継続された場合に、掃気制御部５２０は、掃気処理が完了したと判断する。掃気制御部５２０は、単位時間当たりに燃料電池１００内に供給される空気の流量と、エアコンプレッサ３１３の回転数と、分流弁３１４の開度と、調圧弁３２２の開度との関係について表されたマップを参照することによって、予め定められた単位時間当たりの流量の空気がエアコンプレッサ３１３から燃料電池１００内に供給される状態が、予め定められた期間継続されたか否かを判断できる。単位時間当たりに燃料電池１００内に供給される空気の流量と、エアコンプレッサ３１３の回転数と、分流弁３１４の開度と、調圧弁３２２の開度との関係について表されたマップは、予め行われる試験によって設定できる。 After the execution of the scavenging process is started, the scavenging control unit 520 determines whether or not the scavenging process is completed (step S150). In the present embodiment, when the state in which a predetermined flow rate of air per unit time is supplied from the air compressor 313 into the fuel cell 100 is continued for a predetermined period, the scavenging control unit 520 performs scavenging. Judge that the process is completed. The scavenging control unit 520 describes the relationship between the flow rate of air supplied into the fuel cell 100 per unit time, the rotation speed of the air compressor 313, the opening degree of the flow dividing valve 314, and the opening degree of the pressure regulating valve 322. By referring to the map, it can be determined whether or not the state in which the air having a predetermined flow rate per unit time is supplied from the air compressor 313 into the fuel cell 100 is continued for a predetermined period. A map showing the relationship between the flow rate of air supplied into the fuel cell 100 per unit time, the rotation speed of the air compressor 313, the opening degree of the flow dividing valve 314, and the opening degree of the pressure regulating valve 322 is shown in advance. Can be set by the test performed.

掃気処理が完了したと判断されなかった場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、掃気制御部５２０は、掃気処理が完了したと判断されるまで、ステップＳ１５０の処理を繰り返す。一方、掃気処理が完了したと判断された場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、掃気制御部５２０は、滞留水の推定量をリセットし、つまり、滞留水の推定量を初期値に戻し（ステップＳ１６０）、この処理を終了する。掃気制御部５２０は、燃料電池システム３０による発電が行われる期間内において、この処理を繰り返す。 If it is not determined that the scavenging process is completed (step S150: NO), the scavenging control unit 520 repeats the process of step S150 until it is determined that the scavenging process is completed. On the other hand, when it is determined that the scavenging process is completed (step S150: YES), the scavenging control unit 520 resets the estimated amount of stagnant water, that is, returns the estimated amount of stagnant water to the initial value (step S160). , End this process. The scavenging control unit 520 repeats this process within the period during which the fuel cell system 30 generates electricity.

図５は、本実施形態における掃気処理中の加速度の変化を示すタイムチャートの一例である。図５には、上から順に、燃料電池車両２０の車速と、回生制動力と、掃気処理の実行についてのオンオフと、燃料電池１００内に供給される空気の流量と、燃料電池１００の発電電力と、燃料電池車両２０の加速度との関係を表している。図５に示した例では、燃料電池車両２０の車速が、回生摩擦協調制動力における回生制動力の割合がゼロにされる第２速度以下となり、さらに、第２速度よりも低速な第１速度以下である状態が、第１期間以上継続された後に、掃気処理が実行される。掃気処理が実行されることによって、燃料電池１００内に供給される空気の流量が増加して、燃料電池１００の発電電力が増加する。燃料電池１００の発電電力が増加して、蓄電装置４２１の充電量制限に達したとしても、第１速度以下では回生制動力が発生していないため、回生制動力が変動することはない。 FIG. 5 is an example of a time chart showing a change in acceleration during the scavenging process in the present embodiment. In FIG. 5, in order from the top, the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20, the regenerative braking force, the on / off of the execution of the scavenging process, the flow rate of the air supplied into the fuel cell 100, and the generated power of the fuel cell 100. And the acceleration of the fuel cell vehicle 20. In the example shown in FIG. 5, the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 is equal to or lower than the second speed at which the ratio of the regenerative braking force to the regenerative friction coordinated braking force is set to zero, and the first speed is lower than the second speed. The scavenging process is executed after the following states are continued for the first period or more. By executing the scavenging process, the flow rate of air supplied into the fuel cell 100 increases, and the generated power of the fuel cell 100 increases. Even if the generated power of the fuel cell 100 increases and the charge amount limit of the power storage device 421 is reached, the regenerative braking force does not fluctuate because the regenerative braking force is not generated at the first speed or lower.

図６は、比較例における掃気処理中の加速度の変化を示すタイムチャートの一例である。図５に示した例では、回生制動力が発生した状態で、掃気処理は実行されない。これに対して、図６に示した例では、回生制動力が発生した状態で、掃気処理が実行され、蓄電装置４２１の充電量制限に達した場合を表している。この場合、蓄電装置４２１の充電量制限に達したタイミングにて、回生制動力が低下するため、燃料電池車両２０の加速度には、大きな変動が生じる。 FIG. 6 is an example of a time chart showing a change in acceleration during the scavenging process in the comparative example. In the example shown in FIG. 5, the scavenging process is not executed in the state where the regenerative braking force is generated. On the other hand, the example shown in FIG. 6 shows a case where the scavenging process is executed in a state where the regenerative braking force is generated and the charge amount limit of the power storage device 421 is reached. In this case, since the regenerative braking force is reduced at the timing when the charge amount limit of the power storage device 421 is reached, the acceleration of the fuel cell vehicle 20 is greatly changed.

以上で説明した本実施形態の燃料電池車両２０によれば、掃気処理を実行するための許可条件として、燃料電池車両２０の車速が所定の速度以下である状態が、所定期間継続されたという条件を設定できるため、掃気制御部５２０は、回生制動力が発生しない速度域において掃気処理を実行することができる。そのため、掃気処理に起因して回生制動力が変動することが抑制され、回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることができる。特に、本実施形態では、燃料電池車両２０の車速が、回生制動力が発生しない第１速度以下である場合において、掃気制御部５２０は、掃気処理を実行する。そのため、掃気処理の影響を受けることなく、回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることができる。 According to the fuel cell vehicle 20 of the present embodiment described above, the condition that the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 is equal to or lower than a predetermined speed is continued for a predetermined period as a permission condition for executing the scavenging process. Can be set, so that the scavenging control unit 520 can execute the scavenging process in a speed range in which the regenerative braking force is not generated. Therefore, the fluctuation of the regenerative braking force due to the scavenging process is suppressed, and the braking force of the regenerative friction coordinated brake can be stabilized. In particular, in the present embodiment, when the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 is equal to or lower than the first speed at which the regenerative braking force is not generated, the scavenging control unit 520 executes the scavenging process. Therefore, the braking force of the regenerative friction coordinated brake can be stabilized without being affected by the scavenging process.

尚、掃気処理の影響を受けることなく回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させるために、燃料電池車両２０の車速とは無関係に、回生制動力が発生した状態であるか否かを判定し、回生制動力が発生した状態であると判断された場合に、掃気処理の実行を開始しない、または、実行中の掃気処理を終了する、という掃気処理を禁止する条件を設定することによって、回生制動力の変動を抑制する形態が考えられる。しかし、回生制動力が発生した状態であると判断された場合に掃気処理を禁止する形態では、掃気処理の実行と中断とが繰り返される可能性があり、燃料電池１００内の乾燥が促進されて、膜電極接合体の劣化が生じる可能性がある。これに対して、本実施形態によれば、掃気処理の実行機会を過度に制限せずに、回生制動力が発生した状態で、掃気処理が実行される可能性を低減できる。 In addition, in order to stabilize the braking force of the regenerative friction coordinated brake without being affected by the scavenging process, it is determined whether or not the regenerative braking force is generated regardless of the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20. Regenerative braking is achieved by setting a condition that prohibits the scavenging process, such as not starting the execution of the scavenging process or ending the executing scavenging process when it is determined that the regenerative braking force is generated. A form that suppresses fluctuations in power is conceivable. However, in the form in which the scavenging process is prohibited when it is determined that the regenerative braking force is generated, the execution and interruption of the scavenging process may be repeated, and the drying in the fuel cell 100 is promoted. , Deterioration of the membrane electrode assembly may occur. On the other hand, according to the present embodiment, the possibility that the scavenging process is executed in the state where the regenerative braking force is generated can be reduced without excessively limiting the execution opportunity of the scavenging process.

Ｂ．第２実施形態：
図７は、第２実施形態における掃気許可判定処理の処理内容を示すフローチャートである。第２実施形態における燃料電池車両２０の構成は、特に説明しない限り第１実施形態と同じである。 B. Second embodiment:
FIG. 7 is a flowchart showing the processing content of the scavenging permission determination process in the second embodiment. The configuration of the fuel cell vehicle 20 in the second embodiment is the same as that in the first embodiment unless otherwise specified.

本実施形態の掃気許可判定処理において、掃気制御部５２０が滞留水の量を推定してから掃気処理の実行を開始するまでの処理内容は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する（ステップＳ２１０〜ステップＳ２４０）。その後、掃気制御部５２０は、許可条件が満たされて掃気処理が実行されている間に、予め定められた中断条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ２４５）。中断条件として、回生制動力が発生する可能性がある条件を設定することができる。本実施形態では、燃料電池車両２０の車速が第１速度を超えた状態であり、かつ、燃料電池車両２０がアクセルオフ状態であることが、中断条件として設定されている。掃気制御部５２０は、例えば、アクセル開度センサを用いて、アクセルオフ状態であるか否かを判定できる。 In the scavenging permission determination process of the present embodiment, the processing content from the estimation of the amount of retained water by the scavenging control unit 520 to the start of execution of the scavenging process is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted. (Steps S210 to S240). After that, the scavenging control unit 520 determines whether or not the predetermined interruption condition is satisfied while the scavenging condition is satisfied and the scavenging process is being executed (step S245). As the interruption condition, a condition in which regenerative braking force may be generated can be set. In the present embodiment, the interruption condition is set that the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 exceeds the first speed and the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator off state. The scavenging control unit 520 can determine whether or not the accelerator is off by using, for example, an accelerator opening sensor.

予め定められた中断条件が満たされたと判断されなかった場合（ステップＳ２４５：ＮＯ）、掃気制御部５２０は、第１実施形態と同様にして、掃気処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。掃気処理が完了したと判断されなかった場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）、掃気制御部５２０は、処理をステップＳ２４５に戻し、再度、中断条件を満たしたか否かを判定する。一方、掃気処理が完了したと判断された場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、掃気制御部５２０は、滞留水の推定量をリセットし、つまり、滞留水の推定量を初期値に戻し（ステップＳ２６０）、この処理を終了する。掃気制御部５２０は、燃料電池システム３０による発電が行われる期間内において、この処理を繰り返す。 When it is not determined that the predetermined interruption condition is satisfied (step S245: NO), the scavenging control unit 520 determines whether or not the scavenging process is completed in the same manner as in the first embodiment (step). S250). If it is not determined that the scavenging process is completed (step S250: NO), the scavenging control unit 520 returns the process to step S245 and again determines whether or not the interruption condition is satisfied. On the other hand, when it is determined that the scavenging process is completed (step S250: YES), the scavenging control unit 520 resets the estimated amount of stagnant water, that is, returns the estimated amount of stagnant water to the initial value (step S260). , End this process. The scavenging control unit 520 repeats this process within the period during which the fuel cell system 30 generates electricity.

予め定められた中断条件が満たされたと判断された場合（ステップＳ２４５：ＹＥＳ）、掃気制御部５２０は、ステップＳ２５０の処理をスキップして掃気処理を終了させ、滞留水の推定量を初期値に戻し（ステップＳ２６０）、この処理を終了する。掃気制御部５２０は、燃料電池システム３０による発電が行われる期間内において、この処理を繰り返す。 When it is determined that the predetermined interruption condition is satisfied (step S245: YES), the scavenging control unit 520 skips the process of step S250, ends the scavenging process, and sets the estimated amount of accumulated water as the initial value. Return (step S260), and this process is terminated. The scavenging control unit 520 repeats this process within the period during which the fuel cell system 30 generates electricity.

以上で説明した本実施形態の燃料電池車両２０によれば、掃気処理の実行が開始されてから完了されるまでの間に、回生制動力が発生する可能性がある状態となった場合には、掃気制御部５２０によって、掃気処理が中断される。そのため、掃気処理の影響を受けることなく、回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることができる。 According to the fuel cell vehicle 20 of the present embodiment described above, when the regenerative braking force may be generated between the start and the completion of the scavenging process. , The scavenging control unit 520 interrupts the scavenging process. Therefore, the braking force of the regenerative friction coordinated brake can be stabilized without being affected by the scavenging process.

また、本実施形態では、掃気制御部５２０は、掃気処理を中断した場合には、滞留水の推定量を初期値に戻すため、掃気処理の中断と開始とが短期間に繰り返されることが抑制される。そのため、掃気処理の中断と開始とが短期間に繰り返されることによる、燃料電池１００内の乾燥に伴う膜電極接合体の劣化や、騒音・振動の発生、燃費の低下等を抑制できる。 Further, in the present embodiment, the scavenging control unit 520 returns the estimated amount of accumulated water to the initial value when the scavenging process is interrupted, so that the interruption and start of the scavenging process are suppressed from being repeated in a short period of time. Will be done. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the membrane electrode assembly due to drying in the fuel cell 100, generation of noise / vibration, deterioration of fuel consumption, etc. due to repeated interruption and start of the scavenging process in a short period of time.

Ｃ．第３実施形態：
図８は、第３実施形態における掃気許可判定処理の処理内容を示すフローチャートである。第３実施形態における燃料電池車両２０の構成は、特に説明しない限り第１実施形態と同じである。 C. Third Embodiment:
FIG. 8 is a flowchart showing the processing content of the scavenging permission determination process in the third embodiment. The configuration of the fuel cell vehicle 20 in the third embodiment is the same as that in the first embodiment unless otherwise specified.

本実施形態の掃気許可判定処理において、掃気制御部５２０が滞留水の量を推定してから掃気処理の実行を開始するまでの処理内容は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する（ステップＳ３１０〜ステップＳ３４０）。その後、掃気制御部５２０は、許可条件が満たされて掃気処理の実行が開始された後に、燃料電池車両２０の車速が第１速度を超えたか否かを判定する（ステップＳ３４５）。 In the scavenging permission determination process of the present embodiment, the processing content from the estimation of the amount of retained water by the scavenging control unit 520 to the start of execution of the scavenging process is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted. (Steps S310 to S340). After that, the scavenging control unit 520 determines whether or not the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 exceeds the first speed after the permission condition is satisfied and the execution of the scavenging process is started (step S345).

燃料電池車両２０の車速が第１速度を超えたと判断されなかった場合（ステップＳ３４５：ＮＯ）、掃気制御部５２０は、第１実施形態と同様にして、掃気処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ３５０）。掃気処理が完了したと判断されなかった場合（ステップＳ３５０：ＮＯ）、掃気制御部５２０は、ステップＳ３４５に処理を戻し、再度、第１速度を超えたか否かを判定する。掃気処理が完了したと判断された場合（ステップＳ３５０：ＹＥＳ）、掃気制御部５２０は、滞留水の推定量をリセットし、つまり、滞留水の推定量を初期値に戻し（ステップＳ３６０）、この処理を終了する。掃気制御部５２０は、燃料電池システム３０による発電が行われる期間内において、この処理を繰り返す。 When it is not determined that the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 exceeds the first speed (step S345: NO), the scavenging control unit 520 determines whether or not the scavenging process is completed in the same manner as in the first embodiment. (Step S350). If it is not determined that the scavenging process is completed (step S350: NO), the scavenging control unit 520 returns the process to step S345 and again determines whether or not the first speed has been exceeded. When it is determined that the scavenging process is completed (step S350: YES), the scavenging control unit 520 resets the estimated amount of stagnant water, that is, returns the estimated amount of stagnant water to the initial value (step S360). End the process. The scavenging control unit 520 repeats this process within the period during which the fuel cell system 30 generates electricity.

ステップＳ３４５にて、燃料電池車両２０の車速が第１速度を超えたと判断された場合（ステップＳ３４５：ＹＥＳ）、掃気制御部５２０は、燃料電池車両２０がアクセルオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ３４７）。掃気制御部５２０は、例えば、アクセル開度センサを用いて、アクセルオン状態であるか否かを判定できる。燃料電池車両２０がアクセルオン状態であると判断された場合（ステップＳ３４７：ＹＥＳ）、第１速度を超えても回生制動力は発生しない。そのため、掃気制御部５２０は、掃気処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ３５０）、掃気処理が完了したと判断されなかった場合には、ステップＳ３４５に処理を戻し、掃気処理を継続する。一方、燃料電池車両２０がアクセルオン状態であると判断されなかった場合（ステップＳ３４７：ＮＯ）、換言すれば、燃料電池車両２０がアクセルオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ３５０の処理をスキップして、滞留水の推定量を初期値に戻し（ステップＳ３６０）、アクセルオフ状態にされたタイミングと一致するタイミングにて掃気処理を終了する。掃気制御部５２０は、燃料電池システム３０による発電が行われる期間内において、この処理を繰り返す。 When it is determined in step S345 that the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 exceeds the first speed (step S345: YES), the scavenging control unit 520 determines whether or not the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator-on state. (Step S347). The scavenging control unit 520 can determine whether or not the accelerator is on, using, for example, an accelerator opening sensor. When it is determined that the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator-on state (step S347: YES), the regenerative braking force is not generated even if the first speed is exceeded. Therefore, the scavenging control unit 520 determines whether or not the scavenging process is completed (step S350), and if it is not determined that the scavenging process is completed, returns the process to step S345 and continues the scavenging process. .. On the other hand, when it is not determined that the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator-on state (step S347: NO), in other words, when it is determined that the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator-off state, step S350 The process is skipped, the estimated amount of accumulated water is returned to the initial value (step S360), and the scavenging process is terminated at a timing that coincides with the timing when the accelerator is turned off. The scavenging control unit 520 repeats this process within the period during which the fuel cell system 30 generates electricity.

以上で説明した本実施形態の燃料電池車両２０によれば、許可条件が満たされて掃気処理が実行されている間に、車速が第１速度を超えた場合であっても、燃料電池車両２０がアクセルオン状態である場合には、回生制動力が発生しないため、掃気制御部５２０は、掃気処理を終了させずに継続する。そのため、許可条件が満たされなくなった場合に掃気処理が中断される形態に比べて、燃料電池１００内の滞留水が排出されやすくなり、滞留水が燃料電池１００内に滞留する期間を短くできる。 According to the fuel cell vehicle 20 of the present embodiment described above, even if the vehicle speed exceeds the first speed while the permission condition is satisfied and the scavenging process is being executed, the fuel cell vehicle 20 When the accelerator is on, the regenerative braking force is not generated, so that the scavenging control unit 520 continues without terminating the scavenging process. Therefore, as compared with the mode in which the scavenging process is interrupted when the permission condition is not satisfied, the accumulated water in the fuel cell 100 is more likely to be discharged, and the period in which the retained water stays in the fuel cell 100 can be shortened.

また、本実施形態では、許可条件が満たされて掃気処理が実行されている間に、車速が第１速度を超えた場合には、掃気制御部５２０は、燃料電池車両２０がアクセルオフ状態であることを検出したタイミングで掃気処理を終了する。つまり、この場合、掃気制御部５２０は、掃気処理を中断するタイミングとアクセルオフ状態とされるタイミングとを一致させる。そのため、ドライバの意図しないタイミングにて、掃気処理が終了して回生制動力が変動することを抑制でき、回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることができる。 Further, in the present embodiment, if the vehicle speed exceeds the first speed while the permission condition is satisfied and the scavenging process is being executed, the scavenging control unit 520 states that the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator off state. The scavenging process is terminated when it is detected. That is, in this case, the scavenging control unit 520 coincides with the timing at which the scavenging process is interrupted and the timing at which the accelerator is turned off. Therefore, it is possible to suppress the fluctuation of the regenerative braking force after the scavenging process is completed at a timing not intended by the driver, and it is possible to stabilize the braking force of the regenerative friction coordinated brake.

尚、本実施形態において、燃料電池車両２０の車速が第１速度を超えたと判断された場合（ステップＳ３４５：ＹＥＳ）、かつ、燃料電池車両２０がアクセルオン状態であると判断されなかった場合（ステップＳ３４７：ＮＯ）は、第２実施形態における中断条件を満たした場合と捉えることもできる。 In the present embodiment, when it is determined that the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 exceeds the first speed (step S345: YES), and when it is not determined that the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator-on state (step S345: YES). Step S347: NO) can also be regarded as a case where the interruption condition in the second embodiment is satisfied.

Ｄ．他の実施形態
（Ｄ１）上述した各実施形態における燃料電池車両２０では、掃気制御部５２０は、燃料電池１００内のカソード側における滞留水を燃料電池１００外へと排出するために掃気処理を実行する。これに対して、掃気制御部５２０は、燃料電池１００内のアノード側における滞留水を排出するために掃気処理を実行してもよい。掃気制御部５２０は、例えば、水素循環ポンプを２２２駆動することによって、燃料電池１００内に滞留した滞留水を燃料電池１００外へと排出させることができる。この場合、水素循環ポンプ２２２のことをガス供給部と呼ぶこともある。また、水素タンク２１１から燃料電池１００内へと水素ガスを供給することによって、燃料電池１００内に滞留した滞留水を燃料電池１００外へと排出させてもよい。この場合、水素タンク２１１のことをガス供給部と呼ぶこともある。 D. Other Embodiment (D1) In the fuel cell vehicle 20 in each of the above-described embodiments, the scavenging control unit 520 executes a scavenging process in order to discharge the accumulated water on the cathode side in the fuel cell 100 to the outside of the fuel cell 100. To do. On the other hand, the scavenging control unit 520 may execute the scavenging process in order to discharge the accumulated water on the anode side in the fuel cell 100. By driving the hydrogen circulation pump 222, for example, the scavenging control unit 520 can discharge the accumulated water accumulated in the fuel cell 100 to the outside of the fuel cell 100. In this case, the hydrogen circulation pump 222 may be referred to as a gas supply unit. Further, by supplying hydrogen gas from the hydrogen tank 211 into the fuel cell 100, the accumulated water staying in the fuel cell 100 may be discharged to the outside of the fuel cell 100. In this case, the hydrogen tank 211 may be referred to as a gas supply unit.

（Ｄ２）上述した第３実施形態における燃料電池車両２０では、掃気制御部５２０は、許可条件が満たされて掃気処理が実行されている間に、車速が第１速度を超えた場合には、燃料電池車両２０がアクセルオフ状態であることを検出したタイミングで掃気処理を終了する。これに対して、掃気制御部５２０は、燃料電池車両２０がアクセルオフ状態であることを検出したタイミングよりも後のタイミングにて掃気処理を終了してもよい。この場合、滞留水が燃料電池１００内に滞留する期間をより短くできる。 (D2) In the fuel cell vehicle 20 according to the third embodiment described above, if the scavenging control unit 520 exceeds the first speed while the permission condition is satisfied and the scavenging process is being executed, the scavenging control unit 520 may exceed the first speed. The scavenging process ends at the timing when it is detected that the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator off state. On the other hand, the scavenging control unit 520 may end the scavenging process at a timing later than the timing when the fuel cell vehicle 20 is detected to be in the accelerator off state. In this case, the period during which the retained water stays in the fuel cell 100 can be shortened.

（Ｄ３）上述した各実施形態における燃料電池車両２０では、掃気処理の実行を開始するための許可条件として、燃料電池車両２０の車速が予め定められた第１速度以下である状態が予め定められた第１期間以上継続された、という条件が設定されている。これに対して、許可条件として、他の条件がさらに設定されてもよい。例えば、燃料電池車両２０がアクセルオン状態である、という条件を許可条件に含んでもよい。この場合、掃気処理の実行機会を増加させることができ、滞留水が燃料電池内１００に滞留する期間を短くできる。 (D3) In the fuel cell vehicle 20 in each of the above-described embodiments, a state in which the vehicle speed of the fuel cell vehicle 20 is equal to or lower than a predetermined first speed is predetermined as a permission condition for starting the execution of the scavenging process. The condition that it was continued for the first period or more is set. On the other hand, other conditions may be further set as permission conditions. For example, the permission condition may include the condition that the fuel cell vehicle 20 is in the accelerator-on state. In this case, the chance of executing the scavenging process can be increased, and the period during which the accumulated water stays in the fuel cell 100 can be shortened.

（Ｄ４）上述した各実施形態における燃料電池車両２０では、許可条件における第１速度として、第２速度よりも低い速度が設定されている。これに対して、許可条件における第１速度は、第２速度と同じ速度であってもよい。この場合であっても、回生制動力が発生しない速度域において掃気処理を実行することができるため、掃気処理の影響を受けることなく回生摩擦協調ブレーキの制動力を安定させることができる。 (D4) In the fuel cell vehicle 20 in each of the above-described embodiments, a speed lower than the second speed is set as the first speed under the permission conditions. On the other hand, the first speed under the permission condition may be the same speed as the second speed. Even in this case, since the scavenging process can be executed in the speed range in which the regenerative braking force is not generated, the braking force of the regenerative friction coordinated brake can be stabilized without being affected by the scavenging process.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the column of the outline of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve a part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

２０…燃料電池車両、３０…燃料電池システム、４０…電動発電機、５０…摩擦ブレーキ、６０…車速検出部、７０…アクセルペダル、８０…ブレーキペダル、１００…燃料電池、２００…水素給排系、２１０…水素供給部、２１１…水素タンク、２１２…水素供給流路、２１３…主止弁、２１４…減圧弁、２１５…インジェクタ、２２０…水素循環部、２２１…水素循環流路、２２２…水素循環ポンプ、２３０…水素排出部、２３１…水素排出流路、２３２…排気排水弁、３００…空気給排系、３１０…空気供給部、３１１…空気導入流路、３１２…エアフローメータ、３１３…エアコンプレッサ、３１４…分流弁、３１５…空気供給流路、３１６…空気バイパス流路、３２０…空気排出部、３２１…空気排出流路、３２２…調圧弁、４００…電力供給系、４１１…昇圧コンバータ、４１２…インバータ、４２１…蓄電装置、４２２…昇降圧コンバータ、４３１…第１配線、４３２…第２配線、５００…制御部、５１０…制動制御部、５２０…掃気制御部。 20 ... Fuel cell vehicle, 30 ... Fuel cell system, 40 ... Electric generator, 50 ... Friction brake, 60 ... Vehicle speed detector, 70 ... Accelerator pedal, 80 ... Brake pedal, 100 ... Fuel cell, 200 ... Hydrogen supply / exhaust system , 210 ... Hydrogen supply unit, 211 ... Hydrogen tank, 212 ... Hydrogen supply flow path, 213 ... Main stop valve, 214 ... Pressure reducing valve, 215 ... Injector, 220 ... Hydrogen circulation unit, 221 ... Hydrogen circulation flow path, 222 ... Hydrogen Circulation pump, 230 ... Hydrogen discharge unit, 231 ... Hydrogen discharge flow path, 232 ... Exhaust drain valve, 300 ... Air supply / exhaust system, 310 ... Air supply unit, 311 ... Air introduction flow path, 312 ... Air flow meter, 313 ... Air Compressor, 314 ... divergence valve, 315 ... air supply flow path, 316 ... air bypass flow path, 320 ... air discharge section, 321 ... air discharge flow path, 322 ... pressure regulating valve, 400 ... power supply system, 411 ... boost converter, 412 ... Injector, 421 ... Power storage device, 422 ... Buck-boost converter, 431 ... First wiring, 432 ... Second wiring, 500 ... Control unit, 510 ... Braking control unit, 520 ... Sweep control unit.

Claims (6)

燃料電池車両であって、
燃料電池と、
前記燃料電池内に反応ガスを供給するガス供給部と、
前記燃料電池車両を制動する摩擦ブレーキと、
前記燃料電池車両を駆動する力行モードと、前記燃料電池車両を制動する回生モードとで動作可能な電動発電機と、
前記燃料電池によって発電された電力と、前記回生モード時の前記電動発電機によって発電された電力とを蓄電可能な蓄電装置と、
前記燃料電池車両の車速を検出する車速検出部と、
制動要求に応じて発生させる制動力における、前記摩擦ブレーキによる摩擦制動力と前記回生モード時の前記電動発電機による回生制動力との割合を、少なくとも前記車速に応じて決定し、決定した前記割合に応じて、前記摩擦ブレーキと前記回生モード時の前記電動発電機とを制御する制動制御部と、
前記燃料電池内に滞留する滞留水の量を推定し、推定した前記滞留水の量が予め定められた閾値以上であり、かつ、予め定められた許可条件が満たされた場合に、前記ガス供給部から反応ガスを前記燃料電池内に供給することによって前記滞留水を前記燃料電池外へ排出させる掃気処理を実行する掃気制御部と、
を備え、
前記許可条件は、前記車速が予め定められた第１速度以下である状態が予め定められた第１期間以上継続された、という条件である、
燃料電池車両。 It ’s a fuel cell vehicle,
With a fuel cell
A gas supply unit that supplies reaction gas into the fuel cell,
The friction brake that brakes the fuel cell vehicle and
A motor generator capable of operating in a power running mode for driving the fuel cell vehicle and a regenerative mode for braking the fuel cell vehicle.
A power storage device capable of storing the power generated by the fuel cell and the power generated by the motor generator in the regeneration mode.
A vehicle speed detection unit that detects the vehicle speed of the fuel cell vehicle,
The ratio of the frictional braking force due to the friction brake to the regenerative braking force due to the electric generator in the regenerative mode in the braking force generated in response to the braking request is determined at least according to the vehicle speed, and the determined ratio. A braking control unit that controls the friction brake and the electric generator in the regenerative mode according to the above.
The amount of stagnant water staying in the fuel cell is estimated, and when the estimated amount of stagnant water is equal to or more than a predetermined threshold value and the predetermined permission conditions are satisfied, the gas supply is performed. A scavenging control unit that executes a scavenging process that discharges the accumulated water to the outside of the fuel cell by supplying reaction gas into the fuel cell from the unit.
With
The permission condition is a condition that the state in which the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined first speed is continued for the predetermined first period or more.
Fuel cell vehicle. 請求項１に記載の燃料電池車両であって、
前記制動制御部は、前記車速が第２速度以下である場合には、制動要求に応じて発生させる制動力における、前記回生制動力の割合をゼロとし、
前記第１速度は、前記第２速度よりも低い、燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 1.
When the vehicle speed is equal to or lower than the second speed, the braking control unit sets the ratio of the regenerative braking force to the braking force generated in response to the braking request to zero.
A fuel cell vehicle in which the first speed is lower than the second speed. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池車両であって、
前記掃気制御部は、前記許可条件が満たされて前記掃気処理が実行されている間に、予め定められた中断条件が満たされた場合、前記掃気処理を終了させ、前記滞留水の量の推定値を初期値に戻す、燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 1 or 2.
If the predetermined interruption condition is satisfied while the permission condition is satisfied and the scavenging process is being executed, the scavenging control unit terminates the scavenging process and estimates the amount of retained water. A fuel cell vehicle that returns the value to the initial value. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池車両であって、
前記掃気制御部は、前記許可条件が満たされて前記掃気処理が実行されている間に、前記車速が前記第１速度を超えた場合であっても、前記燃料電池車両がアクセルオン状態である場合には、前記掃気処理を終了させずに継続する、燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to claim 1 or 2.
The scavenging control unit keeps the fuel cell vehicle in the accelerator-on state even when the vehicle speed exceeds the first speed while the scavenging condition is satisfied and the scavenging process is being executed. In the case of a fuel cell vehicle, the scavenging process is continued without being terminated. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池車両であって、
前記掃気制御部は、前記許可条件が満たされて前記掃気処理が実行されている間に、前記車速が前記第１速度を超えた場合には、前記燃料電池車両がアクセルオフ状態であることを検出したタイミングで前記掃気処理を終了する、燃料電池車両。 The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 4.
The scavenging control unit determines that the fuel cell vehicle is in the accelerator-off state when the vehicle speed exceeds the first speed while the permission condition is satisfied and the scavenging process is being executed. A fuel cell vehicle that ends the scavenging process at the detected timing. 燃料電池車両の制御方法であって、
前記燃料電池車両は、
燃料電池と、
前記燃料電池内に反応ガスを供給するガス供給部と、
前記燃料電池車両を制動する摩擦ブレーキと、
前記燃料電池車両を駆動する力行モードと、前記燃料電池車両を制動する回生モードとで動作可能な電動発電機と、
前記燃料電池によって発電された電力と、前記回生モード時の前記電動発電機によって発電された電力とを蓄電可能な蓄電装置と、
前記燃料電池車両の車速を検出する車速検出部と、
を備え、
制動要求に応じて発生させる制動力における、前記摩擦ブレーキによる摩擦制動力と前記回生モード時の前記電動発電機による回生制動力との割合を、少なくとも前記車速に応じて決定し、決定した前記割合に応じて、前記摩擦ブレーキと前記回生モード時の前記電動発電機とを制御し、
前記燃料電池内に滞留する滞留水の量を推定し、推定した前記滞留水の量が予め定められた閾値以上であり、かつ、予め定められた許可条件が満たされた場合に、前記ガス供給部から反応ガスを前記燃料電池内に供給することによって前記滞留水を前記燃料電池外へ排出させる掃気処理を実行し、
前記許可条件は、前記車速が予め定められた速度以下である状態が予め定められた期間以上継続された、という条件である、
燃料電池車両の制御方法。 It is a control method for fuel cell vehicles.
The fuel cell vehicle
With a fuel cell
A gas supply unit that supplies reaction gas into the fuel cell,
The friction brake that brakes the fuel cell vehicle and
A motor generator capable of operating in a power running mode for driving the fuel cell vehicle and a regenerative mode for braking the fuel cell vehicle.
A power storage device capable of storing the power generated by the fuel cell and the power generated by the motor generator in the regeneration mode.
A vehicle speed detection unit that detects the vehicle speed of the fuel cell vehicle,
With
The ratio of the frictional braking force due to the friction brake to the regenerative braking force due to the electric generator in the regenerative mode in the braking force generated in response to the braking request is determined at least according to the vehicle speed, and the determined ratio. The friction brake and the electric generator in the regenerative mode are controlled according to the above.
The amount of stagnant water staying in the fuel cell is estimated, and when the estimated amount of stagnant water is equal to or greater than a predetermined threshold value and the predetermined permission conditions are satisfied, the gas supply is performed. By supplying the reaction gas into the fuel cell from the unit, the scavenging process for discharging the accumulated water to the outside of the fuel cell is executed.
The permission condition is a condition that the state in which the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed is continued for a predetermined period or longer.
How to control a fuel cell vehicle.
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