JP4206023B2 - Fuel cell control device and control method - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池の制御装置に係り、特に、発電電力をエネルギー源とする移動体に用いて好適で、燃料電池の電源遮断を解除する燃料電池の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a fuel cell, and more particularly to a control device for a fuel cell that is suitable for use in a moving body that uses generated power as an energy source and that releases the power cutoff of the fuel cell.
従来、燃料電池で発電する電力で走行する電気自動車などの移動体は、燃料タンクを含む燃料電池を制御する燃料電池の制御装置を有する。該燃料電池の制御装置は、2つの状態で動作する。第1は、ガソリンエンジンを搭載した自動車のイグニッションスイッチに相当するスタートスイッチがオンしているとき、すなわち、燃料電池で発電を行う状態にあるときである。第2は、水素などの燃料を充填するため、水素供給装置側のコネクタを自動車側の充填口に接続しているとき、すなわち、燃料電池の燃料タンクへ水素の充填を行う状態にあるときである。水素を充填しながら発電し、その電力により走行しないように前記燃料電池の制御装置が2つの状態管理をする構成が知られている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a moving body such as an electric vehicle that travels using electric power generated by a fuel cell has a fuel cell control device that controls the fuel cell including a fuel tank. The fuel cell control device operates in two states. The first is when the start switch corresponding to the ignition switch of an automobile equipped with a gasoline engine is on, that is, when the fuel cell is in a state of generating power. Second, in order to fill fuel such as hydrogen, the connector on the hydrogen supply device side is connected to the filling port on the automobile side, that is, when the fuel tank of the fuel cell is being filled with hydrogen. is there. There is known a configuration in which the fuel cell control device performs two state managements so as to generate electricity while filling with hydrogen and not run with the electric power (for example, Patent Document 1).
さらに、ガソリンエンジンを搭載した自動車の制御装置においては、誤動作を防止するための監視手段を設け、異常時にはエンジンへ供給する空気量調節装置の電源を切り、空気供給量を絞る構成が知られている。
しかし、前述の如く、動作の状態(モード)が、複数ある燃料電池を使った移動体の場合、燃料補給直後に発進、走行終了直後に燃料補給など、燃料電池の制御装置の電源が切れることなく、次のモードに移行して連続使用することがある。一方、モード終了時に、燃料電池の制御装置の制御用マイコンを監視する監視用マイコンの機能確認をするため、故意に、制御用マイコンに異常動作をさせて、監視用マイコンが、異常時に、前記燃料電池のアクチュエータ電源を遮断できるか確認している。そして、燃料電池の制御装置の電源が切れる前に次のモードに移行した場合には、監視用マイコンの機能確認のために異常動作をさせているので、たとえ制御装置の電源が、投入されていても、アクチュエータ電源が遮断されたままである。よって、監視用マイコンは、異常が発生していると認識しているままであり、電源が遮断された燃料電池では、発電又は燃料充填ができない。また、この状態をリカバーするには、モードを終了させて、所定の時間経過後に、再度、次のモードを入力し直す必要があり、スムーズなモード移行ができない。 However, as described above, in the case of a moving body using a plurality of fuel cells, the power of the fuel cell control device is turned off, such as starting immediately after refueling and refueling immediately after the end of traveling. In some cases, the system shifts to the next mode for continuous use. On the other hand, at the end of the mode, in order to confirm the function of the monitoring microcomputer that monitors the control microcomputer of the fuel cell control device, the control microcomputer is intentionally operated abnormally, and the monitoring microcomputer It has been confirmed that the actuator power supply of the fuel cell can be cut off. If the control mode of the fuel cell shifts to the next mode before the power is turned off, an abnormal operation is performed to confirm the function of the monitoring microcomputer, so that the power supply of the control device is turned on. However, the actuator power supply remains cut off. Therefore, the monitoring microcomputer still recognizes that an abnormality has occurred, and the fuel cell with the power supply cut off cannot generate power or fill with fuel. In order to recover this state, it is necessary to terminate the mode and input the next mode again after a predetermined time has elapsed, and smooth mode transition cannot be performed.
本発明は、上記の如き問題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、電源投入の操作と監視機能の確認の動作が干渉するなどの込み入った状態においてのモード変更時に、燃料電池のアクチュエータの電源を常時確保することにより、迅速かつ的確に、移動体の駆動及び燃料タンクへの燃料充填などのモード移行を可能にすることができる移動体の燃料電池の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to change the mode in a complicated state where the operation of turning on the power and the operation of checking the monitoring function interfere. Provided is a control device for a fuel cell of a mobile body that can quickly and accurately enable mode transition such as driving of the mobile body and fuel filling into a fuel tank by ensuring the power supply of the fuel cell actuator at all times. There is to do.
上述の目的を達成すべく、本発明に係る燃料電池の制御装置は、移動体用の燃料電池を制御する制御装置であって、該燃料電池の制御装置は、前記燃料電池を制御する主制御手段と、該主制御手段を監視する監視手段と、前記移動体の稼動を要求する要求信号及び/又は前記燃料電池の燃料充填を要求する要求信号の出力の論理和を演算し出力する論理和演算手段と、を備え、該論理和演算手段の出力信号に基づき、前記監視手段が初期化されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a control device for a fuel cell according to the present invention is a control device for controlling a fuel cell for a moving body, and the control device for the fuel cell is a main control for controlling the fuel cell. OR for calculating and outputting the logical sum of the means, the monitoring means for monitoring the main control means, and the request signal for requesting the operation of the moving body and / or the request signal for requesting fuel filling of the fuel cell Computing means, and the monitoring means is initialized based on an output signal of the logical sum computing means.
また、本発明に係る燃料電池の制御装置は、電源投入手段を備え、該電源投入手段が、前記論理和演算手段の出力信号により、前記燃料電池の制御装置に電源を投入すると共に、前記論理和演算手段の出力信号が停止してから所定の時間、前記電源を保持することを特徴としている。 The fuel cell control device according to the present invention further includes power-on means, and the power-on means powers on the fuel cell control device according to an output signal of the logical sum calculation means, and The power source is held for a predetermined time after the output signal of the sum calculation means stops.
また、本発明に係る燃料電池の制御装置は、前記監視手段が前記主制御手段の異常信号を検出した時に、前記燃料電池のアクチュエータ電源を遮断する電源遮断手段を備えることを特徴としている。 The fuel cell control device according to the present invention is characterized in that it includes a power shut-off means for shutting off the actuator power supply of the fuel cell when the monitoring means detects an abnormality signal of the main control means.
また、本発明に係る燃料電池の制御装置は、前記所定の時間内で、前記主制御手段が、前記異常信号を出力することにより、前記監視手段の機能確認を行うことを特徴としている。
また、本発明に係る燃料電池の制御装置は、前記監視手段の前記初期化に伴い、前記電源遮断手段が、前記アクチュエータ電源の遮断を解除することを特徴としている。
The fuel cell control device according to the present invention is characterized in that the main control means confirms the function of the monitoring means by outputting the abnormal signal within the predetermined time.
The fuel cell control device according to the present invention is characterized in that the power cutoff means releases the cutoff of the actuator power supply in accordance with the initialization of the monitoring means.
そして、本発明に係る燃料電池の制御方法は、主制御手段と、該主制御手段を監視する監視手段と、を備えた移動体用の前記燃料電池を制御する制御装置を用いて前記燃料電池を制御する制御方法であって、前記移動体の稼動を要求する要求信号及び/又は前記燃料電池の燃料充填を要求する要求信号の出力の論理和を演算し、該演算した出力信号に基づき、前記監視手段を初期化することを特徴としている。 The method for controlling a fuel cell according to the present invention uses the control device for controlling the fuel cell for a moving body comprising main control means and monitoring means for monitoring the main control means. Is a control method for controlling the output of a request signal for requesting operation of the mobile body and / or a request signal for requesting fuel filling of the fuel cell, and based on the calculated output signal, The monitoring means is initialized.
また、本発明に係る燃料電池の制御方法は、前記演算の出力信号に基づき、前記燃料電池の制御装置に電源を投入すると共に、前記演算の出力信号が停止してから所定の時間経過後、前記電源を遮断することを特徴としている。
また、本発明に係る燃料電池の制御方法は、前記監視手段が前記主制御手段の異常信号を検出した時に、前記燃料電池のアクチュエータ電源を遮断することを特徴としている。
Further, the fuel cell control method according to the present invention, based on the output signal of the calculation, powers on the control device of the fuel cell, and after a predetermined time has elapsed since the output signal of the calculation stopped, The power supply is cut off.
The fuel cell control method according to the present invention is characterized in that when the monitoring means detects an abnormality signal of the main control means, the actuator power supply of the fuel cell is shut off.
また、本発明に係る燃料電池の制御方法は、前記所定の時間内で、前記主制御手段が、前記異常信号を出力することにより、前記監視手段の機能確認を行うことを特徴としている。
また、本発明に係る燃料電池の制御方法は、前記監視手段が前記初期化されると、前記アクチュエータ電源の遮断を解除することを特徴としている。
The fuel cell control method according to the present invention is characterized in that the main control means confirms the function of the monitoring means by outputting the abnormal signal within the predetermined time.
The fuel cell control method according to the present invention is characterized in that when the monitoring means is initialized, the actuator power supply is released.
本発明による移動体の燃料電池の制御装置によれば、燃料電池の制御装置の動作モードが複数あり、一つのモード終了時に該燃料電池の制御装置の監視手段の機能確認を行って、前記燃料電池のアクチュエータへの電源を遮断しても、次のモードに移行する時に監視手段による前記燃料電池のアクチュエータへの電源遮断を解除できる。また、このような装置構成により、電源投入の操作と監視機能の確認の動作が干渉するなどの込み入ったモードの変更時に、燃料電池のアクチュエータ電源を常時確保することにより、迅速かつ的確に、移動体の駆動及び燃料タンクへの燃料充填などのモード移行ができる。さらに、論理和演算回路を用いたので、監視手段は、電源を投入するスイッチを複数備えた装置構成にしたとしても、複数のスイッチに合わせて論理和演算回路を加えれば、監視手段に初期化するための端子を増やさなくてもよい。 According to the mobile fuel cell control device of the present invention, there are a plurality of operation modes of the fuel cell control device, and at the end of one mode, the function of the monitoring means of the fuel cell control device is confirmed, and the fuel cell control device Even if the power supply to the battery actuator is cut off, the power supply cut-off to the fuel cell actuator by the monitoring means can be released when the mode is shifted to the next mode. In addition, with such a device configuration, it is possible to move quickly and accurately by ensuring the fuel cell actuator power supply at all times during complicated mode changes such as interference between the power-on operation and the monitoring function confirmation operation. It is possible to change modes such as driving the body and filling the fuel tank. In addition, since the logical sum operation circuit is used, the monitoring means is initialized to the monitoring means by adding a logical sum operation circuit according to the plurality of switches even if the monitoring means has a device configuration including a plurality of switches to turn on the power. There is no need to increase the number of terminals to be used.
以下に添付の図面を参照して本発明の移動体の燃料電池の制御装置の一実施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施形態の燃料電池の制御装置(燃料電池制御装置)1を備えた移動体としての電気自動車100の全体の構成の概略図を示したものである。
Hereinafter, an embodiment of a control device for a fuel cell of a moving body according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of the overall configuration of an
図1において、電気自動車100は、主に、燃料電池制御装置1、燃料電池2、及び駆動装置3を備えている。駆動装置3は、アクセルぺダル31、モータ制御装置32、インバータ33、電動機であるモータ34、及び、モータ34に連結した車輪35を備えている。運転手が踏み込んだアクセルペダル31の踏込み量に合わせて、車輪35が駆動するように、該踏込み量は、モータ制御装置32に取り込まれる。そして、モータ制御装置32は、踏込み量に基づいた発電指令信号を燃料電池制御装置1に送ると共に、トルク指令信号をインバータ33に送る。インバータ33は、トルク指令信号に基づいた燃料電池2からの直流電流を3層交流に変換して、モータ34を駆動させ、車輪35を回転させる。
In FIG. 1, an
次に、燃料電池2は、図示していない燃料電池本体の他に、センサ21とアクチュエータ22とを備えている。このセンサ21は、燃料電池2にある各機器の圧力及び温度などを検出するセンサ21であり、この検出された信号は、燃料電池制御装置1の制御用マイコン11に入力される。また、アクチュエータ22は、燃料電池2にある圧力バルブなどであり、制御用マイコン11の発電要求又燃料補給の指令によって操作され、発電された直流電流は、駆動装置3に送電される。
Next, the
この他にも、燃料電池制御装置1を起動要求し、その状態を維持する起動要求手段と、起動に伴って電源を投入する電源リレーと、を備えている。そして、この起動要求手段は、駆動装置3の駆動要求時(移動体の稼動要求時)に燃料電池制御装置1を起動させるモータ系起動スイッチ4(ガソリンエンジンを搭載した自動車のイグニッションスイッチに相当するスイッチ)と、燃料充填口に設けられ外部から燃料の充填要求時に、燃料電池制御装置1を起動する燃料系起動スイッチ5と、を備えており、電源リレーは、燃料電池制御装置1へ電源を投入する制御装置電源リレー(電源投入手段)6と、燃料電池2へ電源を投入する燃料電池電源リレー(電源遮断手段)7とを備えている。また、これらの起動要求手段及び電源リレーは、燃料電池制御装置1に含めても良い。
In addition to this, an activation request means for requesting activation of the fuel
ここで、これらの機器と燃料電池制御装置1との関係を説明する。まず、燃料電池制御装置1は、制御用マイコン(主制御手段)11、監視用マイコン(監視手段)12、第一の論理和演算回路(論理和演算手段)13、第二の論理和演算回路14、及び論理積演算回路15などを備えている。燃料電池制御装置1と接続されている、モータ系起動スイッチ4又は燃料系起動スイッチ5のスイッチうち、少なくともどちらか一方が要求信号を出力する(スイッチがオンされる)と、要求信号は、第一の論理和演算回路13に入力され、第一の論理和演算回路13は、要求信号の論理和を演算及び出力する。この演算による出力信号によって第二の論理和演算回路14を介して制御装置電源リレー6をオンし、燃料電池制御装置1の電源を投入する。また、自己保持するために、制御用マイコン11は自己保持信号を第二の論理和演算回路14に出力し、制御装置電源リレー6は、該第二の論理和演算回路14を介してオン状態に保持される。このようにして、燃料電池制御装置1に電源が投入されると、駆動装置3からの発電要求信号又は燃料系起動スイッチ5からの要求信号に基づいて、制御用マイコン11は、燃料電池2へ制御信号を出力できる状態になる。
Here, the relationship between these devices and the fuel
一方、制御装置電源リレー6により燃料電池制御装置1に電源が投入されると、制御用マイコン11と、監視用マイコン12とは、互いに監視し、燃料電池制御装置1が正常である時には、燃料電池制御装置1の制御用マイコン11及び監視用マイコン12のどちらからも正常信号を出力し、論理積演算回路15を介して、演算された正常信号が、燃料電池電源リレー7に出力され、燃料電池電源リレー7は、オンされ、燃料電池2に電源が投入される。
On the other hand, when power is supplied to the fuel
また、燃料電池制御装置1の制御用マイコン11又は監視用マイコン12のどちらか一方が異常時には、正常なマイコンからのみ正常信号が出力されるので、論理積演算回路15からは、正常信号が出力されず、燃料電池電源リレー7によって、燃料電池2のアクチュエータ22への電源は遮断される。すなわち、制御用マイコン11及び監視用マイコン12の何れか一方が異常時の停止指示に伴い、制御用マイコン11もしくは監視用マイコン12のいずれかの出力信号を論理積演算回路15に入力し、論理積演算回路15の非出力により、燃料電池電源リレー7を制御することで、燃料電池2へ供給する電力を遮断する。
In addition, when either the control microcomputer 11 or the monitoring microcomputer 12 of the fuel
図2は、本実施形態に係る燃料電池制御装置1のタイミングチャートを示しており、(a)は、モータ系起動スイッチ4のオン・オフ時の燃料電池制御装置1の信号波形を示すものであり、(b)は、(a)の場合において、モータ系起動スイッチ4のオフの直後に、再度、モータ系起動スイッチ4をオンした場合の信号波形を示すものである。図2の(a)及び(b)には、モータ系起動スイッチ4から第一の論理和演算回路13に入力される起動要求信号波形と、燃料電池制御装置1の電源の状態(制御装置電源リレー6の動作状態)と、制御用マイコン11から論理積演算回路15へ出力される制御用マイコン11の出力信号波形と、監視用マイコン12から論理積演算回路15へ出力される監視用マイコン12の出力信号波形と、燃料電池2の電源の状態(燃料電池電源リレー7の動作状態)と、が示されている。
FIG. 2 shows a timing chart of the fuel
図2の(a)に示すように、モータ系起動スイッチ4がオン(要求信号を出力)してからオフするまでの時間をt1とすると、まず、モータ系起動スイッチ4の要求信号の出力と同時に制御装置電源リレー6がオンされ、燃料電池制御装置1に電源が投入される。そして、監視用マイコン12は、起動され、監視用マイコン12から論理積演算回路15へ信号が出力され、その後、制御用マイコン11も、起動され、通信可能となる。このように通信可能状態になると、制御用マイコン11から論理積演算回路15へ信号が出力され、これらの信号がどちらも論理積演算回路15に入力されている時に、燃料電池電源リレー7(時間t3の間)がオンし、燃料電池2に電源が投入される。そして、時間t1後に、モータ系起動スイッチ4をオフしても、自己保持信号が制御用マイコン11から出力されるので、制御装置電源リレー6からの電源は遮断されずに、自己保持時間t2の間、燃料電池制御装置1に電源が投入された状態となる。この時刻t2の間に、制御用マイコン11及び監視用マイコン12は、相互で、故意に異常信号を出力することにより、監視機能の確認を行う。そして、この機能確認が終了すると、制御装置電源リレー6は、燃料電池制御装置1へ電源が遮断するように働く。
As shown in FIG. 2A, when the time from when the motor system start
一方、図2の(b)に示すように、モータ系起動スイッチ4がオンしてからオフするまでの時間をt1、自己保持の時間をt2とし、自己保持中の時間t2の途中で、モータ系起動スイッチ4を再度オンする。モータ系起動スイッチ4がオンしてからオフするまでの時間t1における処理は、図2の(a)の説明と同様である。そして、自己保持の時間t2で、制御用マイコン11及び監視用マイコン12は、相互に向かって、故意に異常信号を出力し、この異常信号出力時には、アクチュエータ22は、遮断されたままの状態である。この状態では、燃料電池2は、作動できないので、モータ系起動スイッチ4が投入されてから時間t4の間に、制御用マイコン11が初期化され、時間t5の間に監視用マイコン12が初期化され、燃料電池2の電源の遮断を解除する。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the time from when the motor system start
従って、燃料電池電源リレー7は、電源を遮断されたまま(図2の(b)の破線の信号波形)ではなく、再度、制御用マイコン11及び監視用マイコン12から論理積演算回路15に信号が出力されるので、制御装置電源リレー6に電源が投入され、燃料電池2のアクチュエータ22のスムーズな操作は可能となる。
Accordingly, the fuel cell
ここでは、モータ系起動スイッチ4の要求信号に関して示したが、例えば、モータ系起動スイッチ4をオフ直後に燃料系起動スイッチ5をオンさせるような操作(自動車停止直後の燃料補給)、燃料系起動スイッチ5をオフ直後にモータ系起動スイッチ4をオンさせるような操作(補給終了直後の自動車の発進)又は、燃料系起動スイッチ5のオン・オフの繰返し操作であっても、同様の結果が得られ、アクチュエータ22の電源は、確保されるため、スムーズに次の動作モードの移行ができる。
Here, the request signal of the motor system start
図3は、図1の前記制御用マイコン11に組込むソフトウェアのフローチャートを示している。本処理は、10ms毎に実行する。ステップ101では、燃料電池2にあるセンサ21が、燃料電池2の温度や圧力などを検出し、センサ21の検出信号を燃料電池制御装置1に入力する。ステップ102では、モータ系起動スイッチ4がオンであるときの要求信号又は燃料系起動スイッチ5がオンであるときの要求信号により、燃料電池制御装置1が起動要求されているかを判定する。
FIG. 3 shows a flowchart of software incorporated in the control microcomputer 11 shown in FIG. This process is executed every 10 ms. In
ステップ102で、スイッチオンにより要求信号が出力されている(真と判定した)場合は、ステップ103へ進み、制御装置電源リレー6をオンしてステップ104に進む。ここでは、両起動スイッチ4、5がオフしても燃料電池制御装置1への電力が所定の時間確保できるよう、制御用マイコン11から第二の論理和演算回路14へ、自己保持信号が、出力される。
If it is determined in
ステップ104では、ステップ102で判定された要求信号が、燃料系起動スイッチ5の要求信号であるかを判定し、該判定条件を満たしている(真と判定した)場合はステップ105へ進む。ステップ105では、燃料補給のためのアクチュエータ22への指令値を設定する。
In
一方、ステップ104で、燃料系起動スイッチ5のスイッチがオフで前記判定条件を満たしていない(偽と判定した)場合は、モータ系起動スイッチ4が入ったことになり、ステップ106に進む。ステップ106では、駆動装置3のモータ制御装置32から発電指令信号を受信し、ステップ107に進む。ステップ107では、指令された発電量を得るためにアクチュエータ22を指令する指令値(制御量)を、制御用マイコン11で演算し、設定する。
On the other hand, when the fuel system start switch 5 is off and the determination condition is not satisfied (determined to be false) in
そして、ステップ105及びステップ107で設定した指令値に従って、ステップ108では、アクチュエータ22を制御する。すなわち、ステップ101からステップ105までの処理を行ってアクチュエータ22を制御した場合は、電気自動車100の燃料電池2へ燃料を補給が可能となり、一方、ステップ101からステップ107までの処理を行ってアクチュエータ22を制御した場合は、電気自動車100の稼動が可能となる。
In
前記ステップ102で、スイッチオンの要求信号が出力されていない(偽と判定した)場合は、ステップ109へ進む。ここでは、スイッチがオフされたとしても、先に示したように、制御用マイコン11から自己保持信号が第二の論理和演算回路14に入力されているので、制御装置電源リレー6はオンされた状態であり、燃料電池制御装置1の電源は、所定の時間入ったままである。そして、燃料電池制御装置1の制御用マイコン11は、アクチュエータ22を停止するための停止信号を出力して、燃料電池2のアクチュエータ22を停止させる。そして、ステップ110では、モータ系起動スイッチ4及び燃料系起動スイッチ5の何れかがオンするまでの間、ステップ111及びステップ112の処理を繰返し、処理が完了した時は、ステップ113へ進む。
If the switch-on request signal is not output (determined to be false) in
すなわち、ステップ111では、制御用マイコン11は、監視用マイコン12に対して故意に異常信号を送信し、一方で、監視用マイコン12からの故意に出力された異常信号を受信する。このように制御用マイコン11は異常動作を行い、燃料電池電源リレー7はオフし、アクチュエータ電源を遮断して、燃料電池2を停止させる。制御用マイコン11が異常信号を検知して燃料電池電源リレー7を遮断する指令を出力するかの機能確認(制御用マイコン11の診断)は、このようなステップ111内で段階を追って進められる。
That is, in
ステップ112では、ステップ111の監視機能の確認が終了しているかを判断する。終了している(真と判定した)場合は、制御装置電源リレー6をオフにし、アクチュエータ電源を遮断して、終了する。ステップ114で、モータ系起動スイッチ4又は前記燃料系起動スイッチ5の何れかがオンしたら、ステップ115に進む。そして、ステップ115では、監視機能確認動作に伴って異常状態となっている制御用マイコン11によって、アクチュエータ電源が遮断されていたとしても、アクチュエータ電源の投入が可能となるように、制御用マイコン11は、初期化処理される。
In
図4は、図1の監視用マイコン12に組込むソフトウェアのフローチャートを示している。本処理は、10ms毎に実行する。 FIG. 4 shows a flowchart of software incorporated in the monitoring microcomputer 12 of FIG. This process is executed every 10 ms.
ステップ201では、モータ系起動スイッチ4がオンであるときの要求信号又は燃料系起動スイッチ5がオンであるときの要求信号のうち少なくともどちらか一方が出力されているか(第一の論理和演算回路13から出力信号が出力されているか)を判定する。
In
ステップ201で、要求信号が出力されている(真と判定した)場合は、ステップ202に進み、監視用マイコン12は、制御用マイコン11の監視を行う。そして、ステップ203で、監視結果、制御用マイコン11が異常であるならば、ステップ204に進み燃料電池電源リレー7をオフにし、燃料電池2のアクチュエータ22への電力を遮断する。一方、正常の場合は、再度、ステップ201に戻り、要求信号が出力されているかの確認を始める。
If the request signal is output (determined to be true) in
前記ステップ201で、要求信号が出力されていない(偽と判定した)場合は、ステップ205へ進み、ステップ205では、モータ系起動スイッチ4及び燃料系起動スイッチ5の少なくともどちらか一方がオンするまで、ステップ206及びステップ207の処理を繰返す。ただし、この繰返し後、ステップ208に到達する時間までは、少なくとも、先に示した自己保持信号が出力されており、燃料電池制御装置1の電源は、遮断されないように、制御用マイコン1で設定されている。
If the request signal is not output (determined to be false) in
すなわち、ステップ206では、監視用マイコン12は、制御用マイコン11に対して故意に異常信号を送信する、一方で、制御用マイコン11からの故意に出力された異常信号を受信する。このように、監視用マイコン12は異常動作を行い、燃料電池電源リレー7はオフして、アクチュエータ電源を遮断し、燃料電池2を停止させる。監視用マイコン12が異常信号を検知して燃料電池電源リレー7を遮断する指令を出力するかの確認(監視用マイコン12の診断)は、このような段階を追って進められる。
That is, in
ステップ207では、ステップ206の監視機能の確認が終了しているかを判断する。終了している(真と判定した)場合は、図3のステップ113に示す、制御装置電源リレー6がオフされるまで待機している。ステップ209では、モータ系起動スイッチ4、あるいは、燃料系起動スイッチ5のどちらかがオンしたら、ステップ210に進む。そして、確認動作に伴って、異常状態となっている監視マイコン12により、燃料電池2の電源が遮断されていたとしても、監視用マイコン12は、初期化処理されることで、再度、論理積演算回路15に正常信号が出力され、燃料電池2に電源を投入する。
In
このように、監視機能確認途中のタイミングで、モータ系起動スイッチ4及び燃料系起動スイッチ5の機能を投入した時は、これまでは、燃料電池電源リレー7は、遮断されたままであったが、投入時の制御用マイコン11及び監視用マイコン12の初期化を実行することで、燃料電池電源リレー7の遮断が解除でき、燃料電池2のアクチュエータ22を操作することができる。
Thus, when the functions of the motor system start
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. Design changes can be made.
本実施形態において、起動スイッチが2つであるが、3つ以上あってもよく、その場合は、さらに論理和演算回路を追加すればよい。また、前記燃料電池の発電電力をインバータへ直接供給しているが、間にキャパシタや二次電池などを設ける構成にしても良い。
さらに、本発明を電気自動車へ適用する構成を例示したが、列車、航空機、又は船舶など、燃料電池の発電電力を利用する移動体に適用する構成にしても良い。
In this embodiment, there are two start switches, but there may be three or more. In that case, a logical sum operation circuit may be further added. Further, although the power generated by the fuel cell is directly supplied to the inverter, a capacitor, a secondary battery, or the like may be provided between them.
Furthermore, although the structure which applies this invention to an electric vehicle was illustrated, you may make it the structure applied to the mobile body using the electric power generated of a fuel cell, such as a train, an aircraft, or a ship.
1 燃料電池制御装置(燃料電池の制御装置)
2 燃料電池
3 駆動装置
4 モータ系起動スイッチ
5 燃料電池起動スイッチ
6 制御装置電源リレー(電源投入手段)
7 燃料電池電源リレー(電源遮断手段)
11 制御用マイコン(主制御手段)
12 監視用マイコン(監視手段)
13 第一の論理和演算回路(論理和演算手段)
14 第二の論理和演算回路
15 論理積演算回路
22 アクチュエータ
34 モータ
1 Fuel cell control device (fuel cell control device)
2
7 Fuel cell power relay (power shut-off means)
11 Control microcomputer (main control means)
12 Monitoring microcomputer (monitoring means)
13 First OR operation circuit (OR operation means)
14 Second
Claims (10)
該燃料電池の制御装置は、前記燃料電池を制御する主制御手段と、該主制御手段を監視する監視手段と、前記移動体の稼動を要求する要求信号及び/又は前記燃料電池の燃料充填を要求する要求信号の出力の論理和を演算し出力する論理和演算手段と、を備え、
該論理和演算手段の出力信号に基づき、前記監視手段が初期化されることを特徴とする燃料電池の制御装置。 A control device for controlling a fuel cell for a moving body,
The fuel cell control device includes: a main control unit that controls the fuel cell; a monitoring unit that monitors the main control unit; a request signal that requests operation of the moving body; and / or fuel filling of the fuel cell. OR operation means for calculating and outputting the logical sum of the output of the request signal to request,
2. A fuel cell control apparatus according to claim 1, wherein said monitoring means is initialized based on an output signal of said OR operation means.
10. The fuel cell control method according to claim 8, wherein when the monitoring unit is initialized, the actuator power supply is released.
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