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JP4613694B2 - Fuel cell vehicle and control method thereof - Google Patents

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JP4613694B2
JP4613694B2 JP2005152230A JP2005152230A JP4613694B2 JP 4613694 B2 JP4613694 B2 JP 4613694B2 JP 2005152230 A JP2005152230 A JP 2005152230A JP 2005152230 A JP2005152230 A JP 2005152230A JP 4613694 B2 JP4613694 B2 JP 4613694B2
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Japan
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fuel cell
electric energy
power
vehicle
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雅裕 繁
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Description

本発明は、燃料電池自動車及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell vehicle and a control method thereof.

従来より、燃料電池を搭載した燃料電池自動車が知られている。この種の燃料電池自動車としては、車輪を回転駆動するモータと、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発生した電気エネルギをモータに供給可能な燃料電池と、充電された電気エネルギを放電してモータに供給可能な蓄電手段とを備えたものが知られている。例えば、特許文献1には、駆動用モータと燃料電池と蓄電手段としてのキャパシタとを搭載し、アイドル停止が可能か否かを要求電力が所定値以下か否かなどにより判定し、アイドル停止が可能なときには燃料電池に酸化ガスとしてのエアを供給するコンプレッサを停止し燃料電池の発電運転を停止すると共に駆動用モータ等への電力供給をキャパシタにより行い、アイドル停止が可能でないときには要求電力を燃料電池が出力するよう制御する燃料電池自動車が開示されている。この特許文献1では、アイドル停止中に要求電力が所定値を超えるなどによりアイドル停止が可能でないと判定されたときには、発電運転停止中の燃料電池を再始動させることになる。
特開2004−56868
Conventionally, a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell is known. This type of fuel cell vehicle includes a motor that rotates the wheel, a fuel cell that can supply the motor with the electric energy generated by the electrochemical reaction between the fuel gas and the oxidizing gas, and the discharged electric energy. And a power storage means that can be supplied to the motor. For example, Patent Document 1 includes a drive motor, a fuel cell, and a capacitor as a power storage unit, and determines whether or not idle stop is possible based on whether or not the required power is a predetermined value or less. When possible, the compressor that supplies air as oxidizing gas to the fuel cell is stopped to stop the power generation operation of the fuel cell, and the power supply to the drive motor is performed by the capacitor. A fuel cell vehicle that controls the output of a battery is disclosed. In Patent Document 1, when it is determined that the required power exceeds a predetermined value during the idle stop, for example, it is determined that the idle stop is not possible, the fuel cell in the power generation stop is restarted.
JP-A-2004-56868

しかしながら、特許文献1では、発電運転停止中の燃料電池を再始動させるためには、要求電力が所定値を超えるなどの条件が成立することが必要となっているものの、このときの所定値は常に一定であるため、例えば燃料電池の発電性能が劣化しているときやキャパシタの充電量が不足しているときには運転者の要求する動力を出力するまでに長時間を要する等といった動力性能の低下現象が生じることがある。   However, in Patent Document 1, in order to restart the fuel cell in the power generation operation stop, it is necessary to satisfy the condition that the required power exceeds a predetermined value, but the predetermined value at this time is Because it is always constant, for example, when the power generation performance of the fuel cell is deteriorated or when the charge amount of the capacitor is insufficient, it takes a long time to output the power required by the driver, etc. A phenomenon may occur.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、燃料電池の停止再始動を行う燃料電池自動車及びその制御方法において、発電運転停止中の燃料電池を再始動したあとの車両の動力性能が低下するのを抑制することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and in a fuel cell vehicle for stopping and restarting a fuel cell and a control method thereof, a vehicle after restarting a fuel cell that has stopped power generation operation. It aims at suppressing that the motive power performance falls.

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。   The present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned object.

本発明の燃料電池自動車は、
車両に搭載される電気エネルギ消費装置と、
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発生した電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給可能な燃料電池と、
充電された電気エネルギを放電して前記電気エネルギ消費装置に供給可能な蓄電手段と、
走行状態に基づいて前記燃料電池及び前記蓄電手段のいずれか一方又は両方の電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給する電気エネルギ供給制御手段と、
所定の停止条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を停止し、該燃料電池の発電運転停止中に車両に要求される電気エネルギが予め定めた閾値を超えたことを含む所定の再始動条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を再始動する停止再始動制御手段と、
前記燃料電池及び前記蓄電手段の少なくとも一方に関連するパラメータに基づいて前記閾値を変更する閾値変更手段と、
を備えたものである。
The fuel cell vehicle of the present invention is
An electric energy consuming device mounted on a vehicle;
A fuel cell capable of supplying electric energy generated by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas to the electric energy consuming device;
Power storage means capable of discharging charged electric energy and supplying the electric energy consuming device;
Electric energy supply control means for supplying electric energy of either one or both of the fuel cell and the power storage means to the electric energy consuming device based on a running state;
A predetermined restart condition including stopping the power generation operation of the fuel cell when a predetermined stop condition is satisfied, and the electric energy required for the vehicle during the stop of the power generation operation of the fuel cell exceeding a predetermined threshold A stop / restart control means for restarting the power generation operation of the fuel cell when
Threshold changing means for changing the threshold based on a parameter related to at least one of the fuel cell and the power storage means;
It is equipped with.

この燃料電池自動車では、走行状態に基づいて燃料電池及び蓄電手段のいずれか一方又は両方の電気エネルギを電気エネルギ消費装置に供給することにより、電気エネルギ消費装置が電気エネルギを消費する。また、所定の停止条件が成立したときには燃料電池の発電運転を停止し、燃料電池の発電運転停止中に車両に要求される電気エネルギが予め定めた閾値を超えたことを含む所定の再始動条件が成立したときには燃料電池の発電運転を再始動する。ここで、再始動条件に含まれる閾値は、燃料電池及び蓄電手段の少なくとも一方に関連するパラメータに基づいて変更される。このため、例えば、燃料電池の状態が良好でない場合や蓄電手段の状態が良好でない場合には、閾値を下げて発電運転停止中の燃料電池を早期に再始動させることにより、燃料電池から電気エネルギ消費装置へ早期に電気エネルギを供給することが可能となる。したがって、発電運転停止中の燃料電池を再始動したあとの車両の動力性能が低下するのを抑制することができる。   In this fuel cell vehicle, the electric energy consuming device consumes the electric energy by supplying the electric energy consuming device with the electric energy of one or both of the fuel cell and the power storage means based on the running state. In addition, when the predetermined stop condition is satisfied, the fuel cell power generation operation is stopped, and the predetermined restart condition includes that the electric energy required for the vehicle during the fuel cell power generation operation stop exceeds a predetermined threshold value. When is established, the power generation operation of the fuel cell is restarted. Here, the threshold value included in the restart condition is changed based on a parameter related to at least one of the fuel cell and the power storage means. For this reason, for example, when the state of the fuel cell is not good or the state of the power storage means is not good, the electric energy from the fuel cell is reduced by lowering the threshold value and restarting the fuel cell in the power generation operation stop early. Electric energy can be supplied to the consuming device at an early stage. Therefore, it is possible to suppress a reduction in the power performance of the vehicle after restarting the fuel cell in which the power generation operation is stopped.

ここで、「電気エネルギ消費装置」は、電気エネルギを消費するものであれば特に限定されるものではないが、例えば車輪を駆動するモータ、燃料電池の補機類(エアコンプレッサや水素循環ポンプ等)、電動ステアリング、電動ブレーキ、エアコンディショナなどのうちの1つ又は2つ以上が挙げられる。   Here, the “electric energy consuming device” is not particularly limited as long as it consumes electric energy. For example, motors for driving wheels, auxiliary devices for fuel cells (air compressors, hydrogen circulation pumps, etc.) ), One or more of electric steering, electric brake, air conditioner and the like.

本発明の燃料電池自動車において、前記閾値変更手段は、前記蓄電手段の放電可能な電気エネルギに基づいて前記閾値を変更してもよい。ここで、前記閾値変更手段は、前記蓄電手段の放電可能な電気エネルギが通常時よりも低いときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更してもよい。こうすれば、蓄電手段の放電可能な電気エネルギが通常時よりも低いときには、発電運転停止中の燃料電池が再始動して電気エネルギ消費装置へ電気エネルギを供給し始める時期が通常時よりも早くなるため、不足する電気エネルギを燃料電池が早期に補充するから、動力性能の低下を抑制することができる。なお、閾値の変更は、蓄電手段の放電可能な電気エネルギに対して段階的に変更してもよいし、連続的に変更してもよい。   In the fuel cell vehicle according to the present invention, the threshold value changing unit may change the threshold value based on electric energy that can be discharged from the power storage unit. Here, the threshold value changing means may change the threshold value to a value lower than the normal time when the dischargeable electric energy of the power storage means is lower than the normal time. In this way, when the electric energy that can be discharged by the power storage means is lower than normal, the fuel cell that has stopped generating power restarts and starts supplying electric energy to the electric energy consuming device earlier than normal. Therefore, since the fuel cell replenishes insufficient electrical energy at an early stage, it is possible to suppress a decrease in power performance. The threshold value may be changed stepwise with respect to the electric energy that can be discharged by the power storage means, or may be changed continuously.

本発明の燃料電池自動車において、前記閾値変更手段は、前記燃料電池の電流−電圧特性に基づいて前記閾値を変更してもよい。ここで、前記閾値変更手段は、前記燃料電池の電流−電圧特性が通常時よりも劣化しているときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更してもよい。こうすれば、燃料電池の電流−電圧特性が通常時よりも劣化しているときには、発電運転停止中の燃料電池が再始動して電気エネルギ消費装置へ電気エネルギを供給し始める時期が通常時よりも早くなるため、燃料電池の劣化した電流−電圧特性を燃料電池自身で補うことができるから、動力性能の低下を抑制することができる。なお、燃料電池の電流と電圧との積が発電電力であるから、燃料電池の電流−電圧特性は燃料電池の発電能力の指標といえる。また、燃料電池の電流−電圧特性は、発電運転を停止する直前の燃料電池の電流値、電圧値を用いて求めるようにしてもよい。なお、閾値の変更は、燃料電池の電流−電圧特性に対して段階的に変更してもよいし、連続的に変更してもよい。   In the fuel cell vehicle according to the present invention, the threshold value changing means may change the threshold value based on a current-voltage characteristic of the fuel cell. Here, the threshold value changing means may change the threshold value to a value lower than the normal time when the current-voltage characteristic of the fuel cell is deteriorated compared to the normal time. In this way, when the current-voltage characteristic of the fuel cell is deteriorated compared to the normal time, the fuel cell in the power generation operation stop is restarted and the timing to start supplying electric energy to the electric energy consuming device is higher than the normal time. Since the fuel cell itself can compensate for the deteriorated current-voltage characteristics of the fuel cell, it is possible to suppress a decrease in power performance. Since the product of the current and voltage of the fuel cell is the generated power, the current-voltage characteristic of the fuel cell can be said to be an indicator of the power generation capability of the fuel cell. The current-voltage characteristic of the fuel cell may be obtained using the current value and voltage value of the fuel cell immediately before stopping the power generation operation. Note that the threshold value may be changed stepwise or continuously with respect to the current-voltage characteristic of the fuel cell.

本発明の燃料電池自動車は、前記蓄電手段と前記電気エネルギ消費装置との間に介在し前記燃料電池の動作点を調整する電圧調整手段と、前記電圧調整手段を通過可能な電気エネルギを該電圧調整手段の状態に基づいて設定する通過エネルギ設定手段と、を備え、前記閾値変更手段は、前記通過エネルギ設定手段によって設定された電気エネルギに基づいて前記閾値を変更してもよい。なお、電圧調整手段を通過可能な電気エネルギは、蓄電手段から電気エネルギ消費装置へ供給される電気エネルギとみることができる。ここで、前記閾値変更手段は、前記電圧調整手段を通過可能な電気エネルギが通常時よりも制限されているときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更してもよい。こうすれば、電圧調整手段を通過可能な電気エネルギが通常時よりも低いときには、発電運転停止中の燃料電池が再始動して電気エネルギ消費装置へ電気エネルギを供給し始める時期が通常時よりも早くなるため、不足する電気エネルギを燃料電池が早期に補充するから、動力性能の低下を抑制することができる。なお、閾値の変更は、電圧調整手段を通過可能な電気エネルギに対して段階的に変更してもよいし、連続的に変更してもよい。   The fuel cell vehicle of the present invention includes a voltage adjusting unit that is interposed between the power storage unit and the electric energy consuming device and adjusts an operating point of the fuel cell, and an electric energy that can pass through the voltage adjusting unit. Passing energy setting means for setting based on the state of the adjusting means, and the threshold value changing means may change the threshold value based on the electrical energy set by the passing energy setting means. The electric energy that can pass through the voltage adjusting means can be regarded as electric energy supplied from the power storage means to the electric energy consuming device. Here, the threshold value changing means may change the threshold value to a value lower than the normal time when the electric energy that can pass through the voltage adjusting means is limited as compared with the normal time. In this way, when the electric energy that can pass through the voltage adjusting means is lower than normal, the time when the fuel cell in the power generation operation stop restarts and starts supplying electric energy to the electric energy consuming device is lower than normal. Since the fuel cell is replenished early because the electrical energy is insufficient, it is possible to suppress a decrease in power performance. The threshold value may be changed stepwise with respect to the electric energy that can pass through the voltage adjusting means, or may be changed continuously.

本発明の燃料電池自動車は、外気を吸入し該外気を前記酸化ガスとして前記燃料電池へ供給する酸化ガス供給手段を備え、前記閾値変更手段は、前記外気の圧力に基づいて前記閾値を変更してもよい。外気の圧力が低いときと高いときとでは、酸化ガス供給手段の吸入動作が同じであっても実質的な酸化ガス供給量は外気圧の圧力が低いときの方が高いときに比べて少ないから、外気の圧力に基づいて発電運転停止中の燃料電池が再始動する時期(ひいては燃料電池から電気エネルギ消費装置へ電気エネルギを供給し始める時期)を変更することに意味がある。ここで、前記閾値変更手段は、前記外気の圧力が通常時よりも低いときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更してもよい。こうすれば、外気の圧力が低く実質的な外気吸入量が少ないときには、発電運転停止中の燃料電池が再始動して電気エネルギ消費装置へ電気エネルギを供給し始める時期が通常時よりも早くなるため、酸化ガス供給量の低下に伴って不足する電気エネルギを燃料電池が早期に補充するから、動力性能の低下を抑制することができる。なお、閾値の変更は、外気の圧力に対して段階的に変更してもよいし、連続的に変更してもよい。   The fuel cell vehicle of the present invention includes an oxidizing gas supply means for sucking outside air and supplying the outside air as the oxidizing gas to the fuel cell, and the threshold value changing means changes the threshold value based on the pressure of the outside air. May be. When the outside air pressure is low and when the outside air pressure is high, even if the suction operation of the oxidizing gas supply means is the same, the substantial amount of oxidizing gas supply is lower when the pressure of the outside air pressure is lower than when it is higher. Therefore, it is meaningful to change the timing at which the fuel cell in which the power generation operation is stopped restarts based on the pressure of the outside air (and thus the timing at which electric energy is started to be supplied from the fuel cell to the electric energy consuming device). Here, the threshold value changing means may change the threshold value to a value lower than normal when the pressure of the outside air is lower than normal. In this way, when the outside air pressure is low and the substantial outside air intake amount is small, the time when the fuel cell in the power generation operation stop is restarted to start supplying electric energy to the electric energy consuming device is earlier than usual. Therefore, since the fuel cell replenishes the electrical energy that is deficient with a decrease in the supply amount of the oxidizing gas at an early stage, it is possible to suppress a decrease in power performance. Note that the threshold value may be changed stepwise or continuously with respect to the pressure of the outside air.

本発明の燃料電池自動車の制御方法は、
車輪を回転駆動する電気エネルギ消費装置と、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発生した電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給可能な燃料電池と、充電された電気エネルギを放電して前記電気エネルギ消費装置に供給可能な蓄電手段とを備えた燃料電池自動車の制御方法であって、
走行時には走行状態に基づいて前記燃料電池及び前記蓄電手段のいずれか一方又は両方の電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給し、所定の燃料電池停止条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を停止し、該燃料電池の発電運転停止中に車両に要求される電気エネルギが予め定めた閾値を超えたことを含む所定の燃料電池再始動条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を再始動し、該再始動前に前記閾値を前記燃料電池及び前記蓄電手段の少なくとも一方に関連するパラメータに基づいて変更するものである。
The fuel cell vehicle control method of the present invention includes:
An electric energy consuming device for rotating the wheel; a fuel cell capable of supplying electric energy generated by an electrochemical reaction between fuel gas and oxidizing gas to the electric energy consuming device; and discharging the charged electric energy to discharge the electric energy A method for controlling a fuel cell vehicle comprising a power storage means capable of being supplied to an electric energy consuming device,
At the time of traveling, the electric energy of either one or both of the fuel cell and the power storage means is supplied to the electric energy consuming device based on the traveling state, and the power generation operation of the fuel cell is performed when a predetermined fuel cell stop condition is satisfied. Stops and restarts the power generation operation of the fuel cell when a predetermined fuel cell restart condition is satisfied, including that the electric energy required for the vehicle exceeds a predetermined threshold while the fuel cell power generation operation is stopped Then, before the restart, the threshold value is changed based on a parameter related to at least one of the fuel cell and the power storage means.

この燃料電池自動車の制御方法では、再始動条件に含まれる閾値は、燃料電池及び蓄電手段の少なくとも一方に関連するパラメータに基づいて変更される。このため、例えば、燃料電池の状態が良好でない場合や蓄電手段の状態が良好でない場合には、閾値を下げて発電運転停止中の燃料電池を早期に再始動させることにより、燃料電池から電気エネルギ消費装置へ早期に電気エネルギを供給することが可能となる。したがって、発電運転停止中の燃料電池を再始動したあとの車両の動力性能が低下するのを抑制することができる。なお、この燃料電池自動車の制御方法に、上述したいずれかの燃料電池自動車が備える各種の手段の機能を実現するようなステップを追加してもよい。   In this fuel cell vehicle control method, the threshold value included in the restart condition is changed based on a parameter related to at least one of the fuel cell and the power storage means. For this reason, for example, when the state of the fuel cell is not good or the state of the power storage means is not good, the electric energy from the fuel cell is reduced by lowering the threshold value and restarting the fuel cell in the power generation operation stop early. Electric energy can be supplied to the consuming device at an early stage. Therefore, it is possible to suppress a reduction in the power performance of the vehicle after restarting the fuel cell in which the power generation operation is stopped. Note that steps for realizing the functions of various means included in any of the fuel cell vehicles described above may be added to the control method of the fuel cell vehicle.

次に、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて以下に説明する。図1は、本発明の一例を表す燃料電池自動車10の構成の概略を示す構成図、図2は燃料電池40の構成の概略を示す断面図、図3はDC/DCコンバータ56の概略を示す回路図である。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a fuel cell vehicle 10 representing an example of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of the configuration of a fuel cell 40, and FIG. It is a circuit diagram.

燃料電池自動車10は、燃料ガスとしての水素と酸化ガスとしてのエア中の酸素との電気化学反応により発電する燃料電池40が複数積層された燃料電池スタック30と、この燃料電池スタック30とインバータ54を介して接続されたモータ52と、インバータ54と燃料電池スタック30とを接続する電力ライン53にDC/DCコンバータ56を介して接続されたバッテリ58と、システム全体をコントロールする電子制御ユニット70とを備えている。なお、駆動軸64は、ディファレンシャルギヤ62を介して駆動輪63,63に接続されており、モータ52から出力された動力は駆動軸64を経て最終的には駆動輪63,63に出力されるようになっている。   The fuel cell vehicle 10 includes a fuel cell stack 30 in which a plurality of fuel cells 40 that generate electricity by an electrochemical reaction between hydrogen as a fuel gas and oxygen in the air as an oxidizing gas are stacked, and the fuel cell stack 30 and an inverter 54. , A battery 58 connected via a DC / DC converter 56 to a power line 53 connecting the inverter 54 and the fuel cell stack 30, and an electronic control unit 70 for controlling the entire system. It has. The drive shaft 64 is connected to the drive wheels 63 and 63 via the differential gear 62, and the power output from the motor 52 is finally output to the drive wheels 63 and 63 via the drive shaft 64. It is like that.

燃料電池スタック30は、固体高分子型の燃料電池40を複数(例えば数百個)積層したものである。図2に示すように、燃料電池40は、フッ素系樹脂などの高分子材料により形成されたプロトン伝導性の膜体である固体電解質膜42と、白金又は白金と他の金属からなる合金の触媒が練り込められたカーボンクロスにより形成され触媒が練り込められた面で固体電解質膜42を挟持してサンドイッチ構造を構成するガス拡散電極としてのアノード43及びカソード44と、このサンドイッチ構造を両側から挟みつつアノード43との間に燃料ガス流路46を形成し、カソード44との間に酸化ガス流路47を形成すると共に、隣接する燃料電池40との隔壁をなす2つのセパレータ45とにより構成されている。そして、燃料ガス流路46を通過する燃料ガスとしての水素は、アノード43でガス拡散され触媒によってプロトンと電子に分かれる。このうちプロトンは湿潤状態の固体電解質膜42を伝導してカソード44に移動し、電子は外部回路を通ってカソード44に移動する。また、酸化ガス流路47を通過する酸化ガスとしてのエアに含まれる酸素は、カソード44でガス拡散され触媒上でプロトンと電子とエア中の酸素とが反応して水が生成する。以上の電気化学反応により各燃料電池40には起電力が生じ電気エネルギが発生する。また、燃料電池スタック30には、電流計31と電圧計33とが取り付けられ、電流計31は燃料電池スタック30から出力される電流を検出し、電圧計33は燃料電池スタック30から出力される電圧を検出するようになっている。   The fuel cell stack 30 is formed by stacking a plurality (for example, several hundreds) of polymer electrolyte fuel cells 40. As shown in FIG. 2, the fuel cell 40 includes a solid electrolyte membrane 42, which is a proton conductive membrane formed of a polymer material such as a fluororesin, and a catalyst of platinum or an alloy made of platinum and other metals. The anode 43 and the cathode 44 as gas diffusion electrodes that sandwich the solid electrolyte membrane 42 on the surface formed by the carbon cloth in which the catalyst is kneaded and sandwich the sandwich structure, and sandwich the sandwich structure from both sides The fuel gas flow path 46 is formed between the anode 43 and the oxidant gas flow path 47 between the cathode 44 and the two separators 45 forming a partition wall with the adjacent fuel cell 40. ing. Then, hydrogen as the fuel gas passing through the fuel gas channel 46 is diffused in the anode 43 and separated into protons and electrons by the catalyst. Among them, protons are transferred to the cathode 44 through the wet solid electrolyte membrane 42, and electrons move to the cathode 44 through an external circuit. Further, oxygen contained in the air as the oxidizing gas that passes through the oxidizing gas channel 47 is diffused by the cathode 44, and protons, electrons, and oxygen in the air react on the catalyst to generate water. Due to the above electrochemical reaction, an electromotive force is generated in each fuel cell 40 to generate electric energy. Further, an ammeter 31 and a voltmeter 33 are attached to the fuel cell stack 30, the ammeter 31 detects a current output from the fuel cell stack 30, and the voltmeter 33 is output from the fuel cell stack 30. The voltage is detected.

燃料電池スタック30には、水素を供給する水素ボンベ12と、外気を吸入して圧送するエアコンプレッサ22が取り付けられている。水素ボンベ12は、数十MPaの高圧水素を蓄えており、レギュレータ14により圧力調整された水素を燃料電池スタック30へ供給するものである。燃料電池スタック30へ供給された水素は、各燃料電池40の燃料ガス流路46(図2参照)を通過したあと燃料ガス排出管32へと導出される。この燃料ガス排出管32には、燃料電池スタック30内の水素濃度を高めるために用いられるアノードパージ弁18が取り付けられている。図2に示す燃料ガス流路46内の水素濃度は酸化ガス流路47内のエア中の窒素がアノード43側に流入することにより低下するため、所定のインターバルごとに所定の開放時間だけアノードパージ弁18を開いて燃料ガス流路46内の窒素を追い出すようにしている。また、水素循環ポンプ20は、燃料ガス排出管32のうち燃料電池スタック30とアノードパージ弁18との間から燃料電池スタック30とレギュレータ14との間へ燃料ガス排出管32内の水素含有ガスを合流させるものであり、その回転数を変動させることで水素供給量を調整することができる。   The fuel cell stack 30 is provided with a hydrogen cylinder 12 for supplying hydrogen and an air compressor 22 for sucking outside air and feeding it. The hydrogen cylinder 12 stores high-pressure hydrogen of several tens of MPa, and supplies hydrogen adjusted in pressure by the regulator 14 to the fuel cell stack 30. The hydrogen supplied to the fuel cell stack 30 passes through the fuel gas passage 46 (see FIG. 2) of each fuel cell 40 and then is led out to the fuel gas discharge pipe 32. An anode purge valve 18 used for increasing the hydrogen concentration in the fuel cell stack 30 is attached to the fuel gas discharge pipe 32. The hydrogen concentration in the fuel gas flow path 46 shown in FIG. 2 decreases as nitrogen in the air in the oxidizing gas flow path 47 flows into the anode 43 side, so that the anode purge is performed for a predetermined open time every predetermined interval. The valve 18 is opened to expel nitrogen in the fuel gas passage 46. The hydrogen circulation pump 20 also supplies the hydrogen-containing gas in the fuel gas discharge pipe 32 from between the fuel cell stack 30 and the anode purge valve 18 in the fuel gas discharge pipe 32 to between the fuel cell stack 30 and the regulator 14. The hydrogen supply amount can be adjusted by changing the rotation speed.

一方、エアコンプレッサ22は、図示しないエアクリーナを介して大気中から吸入したエアを燃料電池スタック30へ圧送するものであり、その回転数を変動させることで酸素供給量を調整することができる。このエアコンプレッサ22と燃料電池スタック30との間には加湿器24が設けられ、この加湿器24はエアコンプレッサ22によって圧送されたエアを加湿して燃料電池スタック30へ供給する。燃料電池スタック30へ供給されたエアは、各燃料電池40の酸化ガス流路47(図2参照)を通過したあと酸化ガス排出管34から排出される。この酸化ガス排出管34には、エア調圧弁26が設けられ、このエア調圧弁26によって酸化ガス流路47内の圧力が調整される。なお、燃料電池スタック30から酸化ガス排出管34へ排出されるエアは電気化学反応によって生じた水により多湿になっているが、加湿器24はこの多湿なエアからエアコンプレッサ22から圧送されるエアへ水蒸気を交換する役割を果たす。   On the other hand, the air compressor 22 pressure-feeds air sucked from the atmosphere through an air cleaner (not shown) to the fuel cell stack 30, and the oxygen supply amount can be adjusted by changing the rotation speed. A humidifier 24 is provided between the air compressor 22 and the fuel cell stack 30, and the humidifier 24 humidifies the air fed by the air compressor 22 and supplies it to the fuel cell stack 30. The air supplied to the fuel cell stack 30 passes through the oxidizing gas passage 47 (see FIG. 2) of each fuel cell 40 and is then discharged from the oxidizing gas discharge pipe 34. An air pressure regulating valve 26 is provided in the oxidizing gas discharge pipe 34, and the pressure in the oxidizing gas flow path 47 is adjusted by the air pressure regulating valve 26. Note that the air discharged from the fuel cell stack 30 to the oxidizing gas discharge pipe 34 is humid due to water generated by the electrochemical reaction, but the humidifier 24 is an air pumped from the air compressor 22 from this humid air. It plays a role in exchanging water vapor.

なお、図1における補機類とは、レギュレータ14、アノードパージ弁18、水素循環ポンプ20、エアコンプレッサ22、加湿器24、エア調圧弁26などであり、これらは燃料電池スタック30又はバッテリ58から電力の供給を受ける。   1 are the regulator 14, the anode purge valve 18, the hydrogen circulation pump 20, the air compressor 22, the humidifier 24, the air pressure regulating valve 26, and the like. These are from the fuel cell stack 30 or the battery 58. Receive power supply.

モータ52は、駆動軸64に接続され、発電機として駆動することができると共に電動機としても駆動することができる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ54を介してバッテリ58や燃料電池スタック30と電力のやり取りを行う。   The motor 52 is connected to a drive shaft 64 and is configured as a well-known synchronous generator motor that can be driven as a generator and can also be driven as an electric motor. A battery 58 and a fuel cell stack are connected via an inverter 54. Exchange power with 30.

バッテリ58は、周知のニッケル水素二次電池として構成されており、DC/DCコンバータ56を介して燃料電池スタック30と並列に接続されている。このバッテリ58は、車両減速時の回生エネルギや燃料電池スタック30で発生した電気エネルギを吸収したり、蓄積した電気エネルギを放電して燃料電池スタック30だけでは不足する電力をモータ52に供給したりする。後者の動作は、燃料電池スタック30だけでは不足する電力をモータ52に供給するものであるから、バッテリ58による燃料電池スタック30のアシストと呼んだり単にバッテリアシストとかパワーアシストと呼んだりする。なお、バッテリ58の代わりにキャパシタを採用してもよい。   The battery 58 is configured as a well-known nickel hydride secondary battery, and is connected in parallel with the fuel cell stack 30 via a DC / DC converter 56. The battery 58 absorbs regenerative energy at the time of deceleration of the vehicle and electric energy generated in the fuel cell stack 30, or discharges the accumulated electric energy to supply the motor 52 with power that is insufficient only by the fuel cell stack 30. To do. The latter operation is to supply the motor 52 with electric power that is insufficient by the fuel cell stack 30 alone, and is therefore referred to as assist of the fuel cell stack 30 by the battery 58, or simply referred to as battery assist or power assist. A capacitor may be employed instead of the battery 58.

DC/DCコンバータ56は、図3に示すように、昇圧IPM56aに収納されたIGBT電力系のトランジスタのスイッチングによってリアクトル56cにエネルギを溜めてはき出すことを繰り返すことにより、バッテリ58の電圧を昇降圧するものである。このDC/DCコンバータ56は、燃料電池スタック30の動作点を調整する役割を果たす。また、DC/DCコンバータ56の昇圧IPM56aやリアクトル56cの温度が過度に上昇したときつまり過熱したときには、電子制御ユニット70によりDC/DCコンバータ56を通過する電力が制限される。昇圧IPM56aの温度及びリアクトル56cの温度は、それぞれIPM温度センサ56b及びリアクトル温度センサ56dにより検出されて電子制御ユニット70へ出力される。   As shown in FIG. 3, the DC / DC converter 56 boosts and lowers the voltage of the battery 58 by repeatedly storing and discharging energy to and from the reactor 56c by switching of the IGBT power system transistor housed in the step-up IPM 56a. It is. The DC / DC converter 56 serves to adjust the operating point of the fuel cell stack 30. Further, when the temperature of the step-up IPM 56a or the reactor 56c of the DC / DC converter 56 rises excessively, that is, when it overheats, the electric power passing through the DC / DC converter 56 is limited by the electronic control unit 70. The temperature of the step-up IPM 56a and the temperature of the reactor 56c are detected by the IPM temperature sensor 56b and the reactor temperature sensor 56d, respectively, and output to the electronic control unit 70.

電子制御ユニット70は、CPU72を中心として構成されたワンチップマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したROM74と、一時的にデータを記憶するRAM76と、入出力ポート(図示せず)とを備えている。この電子制御ユニット70には、電流計31や電圧計33で検出される燃料電池スタック30の出力電流Ifcや出力電圧Vfc、図示しない流量計や温度計からの燃料電池スタック30へ供給される水素及びエアの流量や温度に関する信号、加湿器24やエアコンプレッサ22の運転状態に関する信号、モータ52を制御するために必要な信号(例えばモータ52の回転数Nmやモータ52に印加される相電流など)、バッテリ58を管理するために必要な充放電電流などが入力ポートを介して入力される。また、車速センサ88からの車速V,シフトレバー81の位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,DC/DCコンバータ56のIPM温度センサ56b及びリアクトル温度センサ56dからのIPM温度及びリアクトル温度なども入力ポートを介して入力される。一方、電子制御ユニット70からは、エアコンプレッサ22への駆動信号、加湿器24への制御信号、レギュレータ14やアノードパージ弁18,エア調圧弁26への制御信号、インバータ54への制御信号、DC/DCコンバータ56への制御信号などが出力ポートを介して出力される。   The electronic control unit 70 is configured as a one-chip microprocessor mainly composed of a CPU 72, and includes a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, and an input / output port (not shown). It has. The electronic control unit 70 includes an output current Ifc and output voltage Vfc of the fuel cell stack 30 detected by the ammeter 31 and the voltmeter 33, and hydrogen supplied to the fuel cell stack 30 from a flow meter and a thermometer (not shown). And signals related to the flow rate and temperature of air, signals related to the operating state of the humidifier 24 and the air compressor 22, signals necessary for controlling the motor 52 (for example, the rotational speed Nm of the motor 52 and the phase current applied to the motor 52, etc. ), A charge / discharge current necessary for managing the battery 58 is input via the input port. Further, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the position of the shift lever 81, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83, the brake The brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the pedal 85, the IPM temperature sensor 56b of the DC / DC converter 56, the IPM temperature and the reactor temperature from the reactor temperature sensor 56d, etc. are also input via the input port. Is done. On the other hand, from the electronic control unit 70, a drive signal to the air compressor 22, a control signal to the humidifier 24, a control signal to the regulator 14, the anode purge valve 18 and the air pressure regulating valve 26, a control signal to the inverter 54, DC A control signal to the DC converter 56 is output through the output port.

次に、こうして構成された実施例の燃料電池自動車10の動作について説明する。図4は、燃料電池自動車10の駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。   Next, the operation of the fuel cell vehicle 10 of the embodiment configured as described above will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a drive control routine of the fuel cell vehicle 10.

この駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータ52の回転数Nm,電流計31からの燃料電池スタック30の出力電流Ifc,電圧計33からの燃料電池スタック30の出力電圧Vfc,バッテリ58の充放電電流など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。なお、CPU72は、バッテリ58の充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を計算し、燃料電池スタック30の出力電流Ifc及び出力電圧Vfcに基づいて現在燃料電池スタック30から出力されているパワーすなわち現FC出力パワーPfcを計算する。   When this drive control routine is executed, the CPU 72 of the electronic control unit 70 firstly has the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm of the motor 52, the ammeter 31. A process for inputting data necessary for control, such as the output current Ifc of the fuel cell stack 30 from, the output voltage Vfc of the fuel cell stack 30 from the voltmeter 33, and the charge / discharge current of the battery 58 is executed (step S100). The CPU 72 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current of the battery 58, and is output from the current fuel cell stack 30 based on the output current Ifc and output voltage Vfc of the fuel cell stack 30. Power, that is, the current FC output power Pfc is calculated.

続いて、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63,63に連結された駆動軸64に出力すべき走行要求トルクTdr*を設定し、更にこの走行要求トルクTdr*に基づいて駆動軸64に出力すべき走行要求パワーPdr*を設定する(ステップS110)。走行要求トルクTdr*は、本実施形態では、アクセル開度Accと車速Vと走行要求トルクTdr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する走行要求トルクTdr*を導出して設定するものとした。図5に走行要求トルク設定用マップの一例を示す。また、走行要求パワーPdr*は、設定した走行要求トルクTdr*に駆動軸64の回転数Ndrを乗じた値として計算した。なお、本実施形態ではモータ52の回転軸が駆動軸64と直結されているため駆動軸64の回転数Ndrはモータ52の回転数Nmと一致する。   Subsequently, a travel request torque Tdr * to be output to the drive shaft 64 connected to the drive wheels 63 and 63 is set as a torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Based on the travel request torque Tdr *, a travel request power Pdr * to be output to the drive shaft 64 is set (step S110). In the present embodiment, the required travel torque Tdr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required travel torque Tdr * in the ROM 74 as a required torque setting map. When the vehicle speed V is given, the corresponding travel request torque Tdr * is derived and set from the stored map. FIG. 5 shows an example of the travel request torque setting map. The travel request power Pdr * is calculated as a value obtained by multiplying the set travel request torque Tdr * by the rotational speed Ndr of the drive shaft 64. In this embodiment, since the rotation shaft of the motor 52 is directly connected to the drive shaft 64, the rotation speed Ndr of the drive shaft 64 matches the rotation speed Nm of the motor 52.

続いて、燃料電池自動車10の全体に要求されるシステム要求パワーPsys*を設定する(ステップS120)。システム要求パワーPsys*は、先ほど設定した走行要求パワーPdr*と走行以外に燃料電池自動車10に搭載された電気負荷に要求される負荷要求パワーPx*との和として算出される。ここで、負荷要求パワーPx*は、補機類の運転に必要な補機要求パワーやバッテリ58のSOCが低下しているときに必要な充電要求パワーなどを合算したものである。   Subsequently, the system required power Psys * required for the entire fuel cell vehicle 10 is set (step S120). The system required power Psys * is calculated as the sum of the travel required power Pdr * set previously and the load required power Px * required for the electric load mounted on the fuel cell vehicle 10 other than traveling. Here, the required load power Px * is a sum of required auxiliary power required for operation of auxiliary machinery, required charging power required when the SOC of the battery 58 is reduced, and the like.

続いて、燃料電池スタック30から出力可能な上限パワーであるFC最大出力パワーPfcmaxとバッテリ58から出力可能な上限のパワーであるバッテリ最大出力パワーPbmaxとを算出する(ステップS130)。FC最大出力パワーPfcmaxは、燃料電池スタック30の温度や供給燃料圧力などの変動要因により定期的に補正した電力−電流特性(P−V特性、図6参照)に基づいて算出される。また、バッテリ最大出力パワーPbmaxは、バッテリ58のSOCに基づいて算出される。本実施形態では、このバッテリ最大出力パワーPbmaxを、バッテリ58から放電可能な電気エネルギとする。   Subsequently, the FC maximum output power Pfcmax that is the upper limit power that can be output from the fuel cell stack 30 and the battery maximum output power Pbmax that is the upper limit power that can be output from the battery 58 are calculated (step S130). The FC maximum output power Pfcmax is calculated on the basis of power-current characteristics (PV characteristics, see FIG. 6) periodically corrected by fluctuation factors such as the temperature of the fuel cell stack 30 and the supply fuel pressure. Battery maximum output power Pbmax is calculated based on the SOC of battery 58. In the present embodiment, the battery maximum output power Pbmax is assumed to be electric energy that can be discharged from the battery 58.

続いて、システム要求パワーPsys*を燃料電池スタック30とバッテリ58とにどのように分配するかを決定するためのパワー分配ルーチンを実行する(ステップS140)。このパワー分配ルーチンが実行されることにより、燃料電池スタック30に要求されるFC要求パワーPfc*とバッテリ58に要求される放電要求パワーPb*とが設定されるが、詳しくは後述する。   Subsequently, a power distribution routine for determining how to distribute the system required power Psys * to the fuel cell stack 30 and the battery 58 is executed (step S140). By executing this power distribution routine, the FC required power Pfc * required for the fuel cell stack 30 and the discharge required power Pb * required for the battery 58 are set, which will be described in detail later.

続いて、FC要求パワーPfc*が燃料電池スタック30から出力されるように、燃料電池スタック30の動作点を算出する(ステップS150)。図6は燃料電池スタックの特性を示す説明図であり、(a)はP−I特性、(b)はI−V特性を示す。燃料電池スタック30の動作点の算出は、まず図6(a)に示すP−I特性からそのFC要求パワーPfc*を出力するための目標電流Ifc*を決定し、次に図6(b)に示すI−V特性からその目標電流Ifc*に対応した目標電圧Vfc*を決定する。そして、DC/DCコンバータ56の出力側の電圧が目標電圧Vfc*となるようにPI制御を行うと共に、燃料電池スタック30からFC要求パワーPfc*が出力されるようにエアコンプレッサ22の回転数とエア調圧弁26の開度の制御を行う(ステップS160)。これにより、燃料電池スタック30からFC要求パワーPfc*に見合ったパワーがインバータ54へ出力される。なお、FC要求パワーPc*がゼロのときには、燃料電池スタック30の発電運転を停止する。すなわち、エアコンプレッサ22の回転を停止しエア調圧弁26を閉鎖することにより燃料電池スタック30へのエアの供給を停止すると共に、レギュレータ14やアノードパージ弁18を閉鎖して燃料電池スタック30への水素の供給も停止する。   Subsequently, the operating point of the fuel cell stack 30 is calculated so that the FC required power Pfc * is output from the fuel cell stack 30 (step S150). FIG. 6 is an explanatory diagram showing the characteristics of the fuel cell stack, where (a) shows the PI characteristics and (b) shows the IV characteristics. The operating point of the fuel cell stack 30 is calculated by first determining the target current Ifc * for outputting the FC required power Pfc * from the PI characteristics shown in FIG. 6A, and then FIG. 6B. The target voltage Vfc * corresponding to the target current Ifc * is determined from the IV characteristics shown in FIG. Then, PI control is performed so that the voltage on the output side of the DC / DC converter 56 becomes the target voltage Vfc *, and the rotational speed of the air compressor 22 is set so that the FC required power Pfc * is output from the fuel cell stack 30. The opening degree of the air pressure regulating valve 26 is controlled (step S160). As a result, the power corresponding to the FC required power Pfc * is output from the fuel cell stack 30 to the inverter 54. When the FC required power Pc * is zero, the power generation operation of the fuel cell stack 30 is stopped. That is, by stopping the rotation of the air compressor 22 and closing the air pressure regulating valve 26, the supply of air to the fuel cell stack 30 is stopped, and the regulator 14 and the anode purge valve 18 are closed to supply the fuel cell stack 30. Hydrogen supply is also stopped.

続いて、モータ52のトルク指令Tm*を設定する(ステップS170)。トルク指令Tm*は、燃料電池スタック30とバッテリ58とから走行要求パワーPdr*をモータ52に出力できる場合には走行要求パワーPdr*に見合ったトルク値に設定され、走行要求パワーPdr*をモータ52に出力できない場合には出力可能な範囲内のトルク値に設定される。そして、設定したトルク指令Tm*のトルクがモータ52から出力されるようにインバータ54のスイッチング制御を実行し(ステップS180)、この駆動制御ルーチンを終了する。   Subsequently, a torque command Tm * for the motor 52 is set (step S170). The torque command Tm * is set to a torque value corresponding to the travel request power Pdr * when the travel request power Pdr * can be output from the fuel cell stack 30 and the battery 58 to the motor 52, and the travel request power Pdr * is set to the motor. If the torque cannot be output to 52, the torque value is set within a possible output range. Then, switching control of the inverter 54 is executed so that the torque of the set torque command Tm * is output from the motor 52 (step S180), and this drive control routine is ended.

次に、ステップS140のパワー分配ルーチンについて詳説する。図7はパワー分配ルーチンの一例を示すフローチャートである。このパワー分配ルーチンが開始されると、電子制御ユニット70のCPU72は、まず、バッテリ最大出力パワーPbとFC最大出力パワーPmaxとを超えない範囲内で、システム要求パワーPsys*を燃料電池スタック30への要求パワーであるFC要求パワーPfc*とバッテリへの要求パワーである放電要求パワーPb*とに分配する(ステップS200)。本実施形態では、システム要求パワーPsys*のうち走行要求パワーPdr*については燃料電池スタック30から出力することを基本とし、加速過渡時や高負荷運転時など燃料電池スタック30の出力パワーだけでは不足する場合にはバッテリ58からパワーアシストが行われるように分配される。続いて、加速過渡時フラグFが値1か否かを判定する(ステップS202)。ここで、加速過渡時フラグFは、値1のときには加速過渡時の制御中であることを示し、ゼロのときには加速過渡時の制御中でないことを示すフラグである。加速過渡時の制御とは、大きな走行要求パワーPdr*が設定されたときにはエアコンプレッサ22の追従遅れなどにより燃料電池スタック30から直ちにその走行要求パワーPdr*を出力することができないためバッテリ58からパワーアシストする処理のことをいい、具体的には後述するステップS216以降の処理をいう。   Next, the power distribution routine in step S140 will be described in detail. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the power distribution routine. When this power distribution routine is started, the CPU 72 of the electronic control unit 70 first supplies the system required power Psys * to the fuel cell stack 30 within a range not exceeding the battery maximum output power Pb and the FC maximum output power Pmax. Is distributed to the FC required power Pfc *, which is the required power, and the discharge required power Pb *, which is the required power to the battery (step S200). In the present embodiment, of the system required power Psys *, the travel required power Pdr * is basically output from the fuel cell stack 30, and the output power of the fuel cell stack 30 alone is insufficient during acceleration transients and high load operation. In such a case, the battery 58 is distributed so that power assist is performed. Subsequently, it is determined whether or not the acceleration transient flag F is 1 (step S202). Here, the acceleration transient flag F is a flag indicating that control during acceleration transient is being performed when the value is 1, and indicating that control during acceleration transient is not being performed when the value is zero. The control at the time of acceleration transition means that when a large travel demand power Pdr * is set, the travel demand power Pdr * cannot be immediately output from the fuel cell stack 30 due to a follow-up delay of the air compressor 22 or the like. This refers to assisting processing, and specifically refers to processing after step S216 described later.

さて、ステップS202で加速過渡時フラグFがゼロのときには、燃料電池スタック30の発電運転が停止中であるか否かを判定し(ステップS204)、発電運転中のときには、燃料電池スタック30の停止条件(FC停止条件)が成立しているか否かを判定する(ステップS206)。本実施形態では、FC停止条件は、システム要求パワーPsys*が閾値Pref以下で、バッテリ58が単独でシステム要求パワーPsys*を出力可能である(つまりバッテリ最大出力パワーPbmaxがシステム要求パワーPsys*以上である)ときに成立するものとした。ステップS206でFC停止条件が成立していないときには、そのままこのパワー分配ルーチンを終了する。つまり、加速過渡時でなく燃料電池スタック30の発電運転が行われていてFC停止条件が不成立のときには、ステップS200で設定されたFC要求パワーPfc*と放電要求パワーPb*とが採用される。   When the acceleration transient flag F is zero in step S202, it is determined whether the power generation operation of the fuel cell stack 30 is stopped (step S204). When the power generation operation is in progress, the fuel cell stack 30 is stopped. It is determined whether or not a condition (FC stop condition) is satisfied (step S206). In the present embodiment, the FC stop condition is that the system required power Psys * is equal to or less than the threshold value Pref, and the battery 58 can output the system required power Psys * alone (that is, the battery maximum output power Pbmax is equal to or higher than the system required power Psys *). ). If the FC stop condition is not satisfied in step S206, the power distribution routine is terminated as it is. That is, when the power generation operation of the fuel cell stack 30 is performed and the FC stop condition is not satisfied, not during the acceleration transition, the FC required power Pfc * and the discharge required power Pb * set in step S200 are employed.

一方、ステップS206でFC停止条件が成立しているときには、バッテリ最大出力パワーPbmaxに基づいて閾値Prefを設定する(ステップS208)。閾値Prefは、バッテリ最大出力パワーPbmaxと閾値Prefとの関係を予め定めて閾値設定用マップとしてROM74に記憶しておき、バッテリ最大出力パワーPbmaxが与えられると記憶したマップから対応する閾値Prefを導出して設定するものとした。図8に閾値設定用マップの一例を示す。すなわち、バッテリ最大出力パワーPbmaxがゼロから基準値Pstdまでの範囲にあるときには閾値Prefを値Pref0に設定し、基準値Pstdを超える範囲にあるときには閾値Prefを値Pref1(<Pref0)に設定する。なお、閾値Prefはシステム起動時には値Pref0に設定される。また、基準値Pstdは、バッテリ58のパワーアシストによる加速が十分でないと感じられる値であり、経験的に求めた値である。このようにして閾値Prefを設定したあと、FC要求パワーPfc*にゼロを設定すると共に放電要求パワーPb*にシステム要求パワーPsys*を設定し(ステップS210)、このパワー分配ルーチンを終了する。つまり、FC停止条件が成立したときには、FC要求パワーPfc*はゼロに設定され、放電要求パワーPb*はシステム要求パワーPsys*に設定される。   On the other hand, when the FC stop condition is satisfied in step S206, the threshold value Pref is set based on the battery maximum output power Pbmax (step S208). For the threshold value Pref, the relationship between the battery maximum output power Pbmax and the threshold value Pref is determined in advance and stored in the ROM 74 as a threshold setting map. When the battery maximum output power Pbmax is given, the corresponding threshold value Pref is derived from the stored map. And set it. FIG. 8 shows an example of the threshold setting map. That is, when the battery maximum output power Pbmax is in the range from zero to the reference value Pstd, the threshold value Pref is set to the value Pref0, and when it is in the range exceeding the reference value Pstd, the threshold value Pref is set to the value Pref1 (<Pref0). The threshold value Pref is set to the value Pref0 when the system is started. Further, the reference value Pstd is a value that is felt that acceleration by the power assist of the battery 58 is not sufficient, and is a value obtained empirically. After setting the threshold value Pref in this manner, the FC required power Pfc * is set to zero, the discharge required power Pb * is set to the system required power Psys * (step S210), and this power distribution routine is terminated. That is, when the FC stop condition is satisfied, the FC required power Pfc * is set to zero, and the discharge required power Pb * is set to the system required power Psys *.

一方、ステップS204で燃料電池スタック30の発電運転が停止中だったときには、燃料電池スタック30の再始動条件(FC再始動条件)が成立しているか否かを判定する(ステップS212)。本実施形態では、FC再始動条件は、システム要求パワーPsys*が閾値Prefを超え、バッテリ58が単独でシステム要求パワーPsys*を出力できない(つまりバッテリ最大出力パワーPbmaxがシステム要求パワーPsys*未満である)ときに成立するものとした。そして、ステップS212でFC再始動条件が成立していないときには、ステップS208,S210の処理を実行してこのパワー分配ルーチンを終了する。つまり、燃料電池スタック30の発電運転が停止中のときには、FC要求パワーPfc*はゼロに設定され、放電要求パワーPb*はシステム要求パワーPsys*に設定される。   On the other hand, when the power generation operation of the fuel cell stack 30 is stopped in step S204, it is determined whether or not the restart condition (FC restart condition) of the fuel cell stack 30 is satisfied (step S212). In the present embodiment, the FC restart condition is that the system required power Psys * exceeds the threshold value Pref and the battery 58 cannot output the system required power Psys * alone (that is, the battery maximum output power Pbmax is less than the system required power Psys *). It is assumed that it will be established. If the FC restart condition is not satisfied in step S212, the processing of steps S208 and S210 is executed and the power distribution routine is terminated. That is, when the power generation operation of the fuel cell stack 30 is stopped, the FC required power Pfc * is set to zero, and the discharge required power Pb * is set to the system required power Psys *.

一方、ステップS212でFC再始動条件が成立していたときには、運転者が急加速を要求しているか否かを判定する(ステップS214)。この判定は、例えばアクセル開度Accの時間に対する変化割合(例えば今回のアクセル開度Accから前回のアクセル開度Accを差し引いた差分ΔAcc)が所定の変化割合を超えるか否かにより行う。このときの所定の変化割合は、FC要求パワーPfc*を燃料電池スタック30がそれほど遅れることなく出力することができる上限の値として経験的に設定されている。そして、ステップS214で急加速でないと判定されたときには、そのままこのパワー分配ルーチンを終了する。つまり、発電運転停止中の燃料電池スタック30を再始動するときに急加速が要求されていなければ、ステップS200で設定されたFC要求パワーPfc*と放電要求パワーPb*とが採用される。   On the other hand, when the FC restart condition is satisfied in step S212, it is determined whether or not the driver is requesting rapid acceleration (step S214). This determination is made, for example, based on whether or not the rate of change of the accelerator opening Acc with respect to time (for example, the difference ΔAcc obtained by subtracting the previous accelerator opening Acc from the current accelerator opening Acc) exceeds a predetermined change rate. The predetermined change rate at this time is empirically set as an upper limit value that allows the fuel cell stack 30 to output the FC required power Pfc * without much delay. If it is determined in step S214 that the acceleration is not abrupt, the power distribution routine is terminated as it is. That is, if the rapid acceleration is not required when restarting the fuel cell stack 30 in which the power generation operation is stopped, the FC required power Pfc * and the discharge required power Pb * set in step S200 are employed.

一方、ステップS214で運転者が急加速を要求していると判定されたときには、加速過渡時フラグFに値1をセットし(ステップS216)、バッテリ58のパワーアシストを解除するためのレート処理(後述のステップS228)を実行している最中か否かを判定する(ステップS218)。いま、ステップS214で急加速であると判定された直後を考えると、レート処理を実行していないから、ステップS218で否定的な判定がなされ、FC要求パワーPfc*をステップS200で設定された値のままとし、放電要求パワーPb*をバッテリ最大出力パワーPbmaxに設定する(ステップS220)。燃料電池スタック30がFC要求パワーPfc*を出力するまでにはエアコンプレッサ22の追従遅れなどにより時間がかかるのに対して、バッテリ58は迅速に放電要求パワーPb*を出力することができるため、放電要求パワーPb*をバッテリ最大出力パワーPbmaxとすることで運転者の加速要求に応えるようにしている。その後、燃料電池スタック30の出力電流Ifc,出力電圧Vfcから現FC出力パワーPfcを算出すると共に、この現FC出力パワーPfcとバッテリ最大出力パワーPbmaxとの和をシステム要求パワーPsys*から差し引いた差分ΔPを算出し(ステップS222)、この差分ΔPが実質ゼロになったか否か、つまりシステム要求パワーPsys*が燃料電池スタック30とバッテリ58とから出力されるようになったか否かを判定する(ステップS224)。いま、運転者が急加速を要求した直後を考えているから、ステップS224で否定的な判定がなされ、このパワー分配ルーチンが終了する。その後のパワー分配ルーチンでは、ステップS200のあとのステップS202で加速過渡時フラグFが値1であると判定されるからステップS218に進むが、未だレート処理を実行していないからステップS218で否定的な判定がなされ、ステップS220,S222のあとステップS224で否定的な判定がなされてこのルーチンを終了する、といった処理が繰り返される。つまり、発電運転停止中の燃料電池スタック30を再始動するときに急加速が要求された直後から急加速時のシステム要求パワーPsys*を燃料電池スタック30とバッテリ58とで出力できるようになるまでの間は、FC要求パワーPfc*はステップS200で設定された値が採用され、放電要求パワーPb*はバッテリ最大出力パワーPbmaxが採用される。   On the other hand, when it is determined in step S214 that the driver is requesting rapid acceleration, a value 1 is set to the acceleration transient flag F (step S216), and rate processing for releasing the power assist of the battery 58 (step S216). It is determined whether or not step S228 described later is being executed (step S218). Considering immediately after it is determined that the acceleration is abrupt in step S214, since the rate process is not executed, a negative determination is made in step S218, and the FC required power Pfc * is the value set in step S200. The discharge required power Pb * is set to the battery maximum output power Pbmax (step S220). Since it takes time until the fuel cell stack 30 outputs the FC required power Pfc * due to a delay in the follow-up of the air compressor 22, the battery 58 can quickly output the discharge required power Pb *. The discharge request power Pb * is set to the battery maximum output power Pbmax to meet the driver's acceleration request. Thereafter, the current FC output power Pfc is calculated from the output current Ifc and output voltage Vfc of the fuel cell stack 30, and the difference obtained by subtracting the sum of the current FC output power Pfc and the battery maximum output power Pbmax from the system required power Psys *. ΔP is calculated (step S222), and it is determined whether or not the difference ΔP has become substantially zero, that is, whether or not the system required power Psys * is output from the fuel cell stack 30 and the battery 58 ( Step S224). Now, since the driver is thinking immediately after requesting rapid acceleration, a negative determination is made in step S224, and this power distribution routine ends. In the subsequent power distribution routine, since it is determined in step S202 after step S200 that the acceleration transient flag F is a value 1, the process proceeds to step S218. However, since rate processing has not yet been executed, a negative result is obtained in step S218. A determination is made, and after steps S220 and S222, a negative determination is made in step S224, and this routine is repeated. That is, the system required power Psys * at the time of sudden acceleration can be output from the fuel cell stack 30 and the battery 58 immediately after the sudden acceleration is requested when restarting the fuel cell stack 30 in the power generation operation stop. During this time, the value set in step S200 is adopted as the FC required power Pfc *, and the battery maximum output power Pbmax is adopted as the discharge required power Pb *.

このような処理が繰り返されるうちに差分ΔPが実質ゼロになると、ステップS224で肯定的な判定がなされ、現FC出力パワーPfcがFC要求パワーPfc*と実質的に一致しているか否かを判定する(ステップS226)。そして、ステップS226で現FC出力パワーPfcがFC要求パワーPfc*と一致していないときには、放電要求パワーPb*を前回の値から所定のレートで下げるレート処理を実行し(ステップS228)、このルーチンを終了する。その後のパワー分配ルーチンでは、ステップS200のあとのステップS202で加速過渡時フラグFが値1であると判定されるからステップS218に進み、レート処理中であるため肯定的な判定がなされ、ステップS226で未だ現FC出力パワーPfcがFC要求パワーPfc*と一致していないため否定的な判定がなされ、ステップS228で放電要求パワーPb*を所定のレートで下げたあと、このルーチンを終了する、といった処理が繰り返される。つまり、急加速時のシステム要求パワーPsys*を燃料電池スタック30とバッテリ58とで出力できるようになったあとFC要求パワーPfc*を燃料電池スタック30が出力できるようになるまでの間は、FC要求パワーPfc*にはステップS200で設定された値が採用され、放電要求パワーPb*にはレート処理された値が採用される。   If the difference ΔP becomes substantially zero while such processing is repeated, a positive determination is made in step S224 to determine whether or not the current FC output power Pfc substantially matches the FC required power Pfc *. (Step S226). If the current FC output power Pfc does not coincide with the FC required power Pfc * in step S226, a rate process is performed to lower the required discharge power Pb * from the previous value at a predetermined rate (step S228). Exit. In the subsequent power distribution routine, since it is determined in step S202 after step S200 that the acceleration transient flag F is a value 1, the process proceeds to step S218. Since the rate is being processed, a positive determination is made, and step S226 is performed. In step S228, a negative determination is made because the current FC output power Pfc does not yet match the FC required power Pfc *. After the discharge required power Pb * is reduced at a predetermined rate in step S228, this routine is terminated. The process is repeated. That is, until the fuel cell stack 30 can output the FC required power Pfc * after the system required power Psys * at the time of rapid acceleration can be output by the fuel cell stack 30 and the battery 58, the FC The value set in step S200 is adopted as the required power Pfc *, and the rate-processed value is adopted as the required discharge power Pb *.

このような処理が繰り返されるうちに燃料電池スタック30からの現FC出力パワーPfcがFC要求パワーPfc*と実質的に一致すると、ステップS226で肯定的な判定がなされ、加速過渡時フラグFをゼロにリセットし(ステップS230)、このルーチンを終了する。つまり、加速過渡時の処理が終了したあとは、ステップS200で設定されたFC要求パワーPfc*と放電要求パワーPb*とが採用される。   If the current FC output power Pfc from the fuel cell stack 30 substantially coincides with the FC required power Pfc * while such processing is repeated, a positive determination is made in step S226, and the acceleration transient flag F is set to zero. (Step S230), and this routine is terminated. That is, after the processing during acceleration transition is completed, the FC required power Pfc * and the discharge required power Pb * set in step S200 are employed.

次に、上述した加速過渡時の処理について、図9に基づいて具体例を説明する。図9は加速過渡時の具体例の説明図であり、(a)は時間に対するシステム要求パワーPsys*の推移を表すグラフ、(b)は時間に対する燃料電池スタック30とバッテリ58との総出力パワーの推移を表すグラフ(通常時)、(c)は時間に対する燃料電池スタック30とバッテリ58との総出力パワーの推移を表すグラフ(SOC低下時)である。   Next, a specific example of the above-described processing during acceleration transition will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram of a specific example at the time of acceleration transient. (A) is a graph showing the transition of the system required power Psys * with respect to time, and (b) is the total output power of the fuel cell stack 30 and the battery 58 with respect to time. (C) is a graph showing the transition of the total output power of the fuel cell stack 30 and the battery 58 with respect to time (when the SOC is lowered).

まず、通常時すなわちバッテリ最大出力パワーPbmaxが基準値Pstdを超えている場合について図9(b)を用いて説明する。この場合、閾値Prefは値Pref0に設定されており、運転者がアクセルペダル83を大きく踏み増すとシステム要求パワーPsys*が値Pref0を超えた時点Taで再始動条件が成立する。発電運転停止中の燃料電池スタック30からパワーが出力されるまでには時間がかかるため、時点Taではバッテリ58からバッテリ最大出力パワーPbmaxが出力されるのみであり、この時点Taから遅れ時間Tlagが経過した時点で燃料電池スタック30からパワーが出力され始める。この遅れ時間Tlagが経過するまでは、バッテリ最大出力パワーPbmaxからアクセル踏み増し前のバッテリ出力パワーを差し引いた差分ΔPbがモータトルク変化となり車両の加速に用いられる。また、遅れ時間Tlagを経過したあとは、差分ΔPbとFC出力パワーPfcとの和がモータトルク変化となり車両の加速に用いられる。その後、時点Tcで燃料電池スタック30とバッテリ58との総出力パワーがシステム要求パワーPsys*と一致すると、その時点Tcを起点として放電要求パワーPb*をバッテリ最大出力パワーPbmaxから徐々にレート処理で下げていき、燃料電池スタック30の現FC出力パワーPfcがFC要求出力パワーPfc*と一致した時点でレート処理を終了する。   First, a normal case, that is, a case where the battery maximum output power Pbmax exceeds the reference value Pstd will be described with reference to FIG. 9B. In this case, the threshold value Pref is set to the value Pref0, and when the driver greatly depresses the accelerator pedal 83, the restart condition is satisfied at the time Ta when the system required power Psys * exceeds the value Pref0. Since it takes time until the power is output from the fuel cell stack 30 in the power generation operation stop, only the battery maximum output power Pbmax is output from the battery 58 at the time point Ta, and the delay time Tlag from the time point Ta is When the time has elapsed, power starts to be output from the fuel cell stack 30. Until the delay time Tlag elapses, the difference ΔPb obtained by subtracting the battery output power before the accelerator is depressed from the battery maximum output power Pbmax becomes a motor torque change and is used for acceleration of the vehicle. Further, after the delay time Tlag has elapsed, the sum of the difference ΔPb and the FC output power Pfc becomes a motor torque change and is used for acceleration of the vehicle. Thereafter, when the total output power of the fuel cell stack 30 and the battery 58 coincides with the system required power Psys * at the time Tc, the discharge required power Pb * is gradually rate-processed from the battery maximum output power Pbmax starting from the time Tc. The rate processing is terminated when the current FC output power Pfc of the fuel cell stack 30 coincides with the FC required output power Pfc *.

次に、バッテリSOC低下時すなわちバッテリ最大出力パワーPbmaxが基準値Pstd以下の場合について図9(c)を用いて説明する。この場合、閾値Prefは値Pref1に設定されており、運転者がアクセルペダル83を大きく踏み増すとシステム要求パワーPsys*が値Pref1を超えた時点Tb(<Ta)で再始動条件が成立する。発電運転停止中の燃料電池スタック30からパワーが出力されるまでには時間がかかるため、時点Tbではバッテリ58からバッテリ最大出力パワーPbmaxが出力されるのみであり、この時点Taから遅れ時間Tlagが経過した時点で燃料電池スタック30からパワーが出力され始める。この遅れ時間Tlagが経過するまでは、バッテリ最大出力パワーPbmaxからアクセル踏み増し前のバッテリ出力パワーを差し引いた差分ΔPbがモータトルク変化となり車両の加速に用いられる。また、遅れ時間Tlagを経過したあとは、差分ΔPbとFC出力パワーPfcとの和がモータトルク変化となり車両の加速に用いられる。ここでは、通常時に比べてバッテリ最大出力パワーPbmaxは低い値であるが、再始動条件が成立する時点Tbが通常時より早いため、燃料電池スタック30からパワーが出力され始める時点も通常時より早くなる。その結果、燃料電池スタック30とバッテリ58との総出力パワーがシステム要求パワーPsys*と一致する時点は、通常時と略同じになり、加速時のドライバビリティは通常時とバッテリSOC低下時とで大きな差は生じない。そして、この時点を起点として放電要求パワーPb*をバッテリ最大出力パワーPbmaxから徐々にレート処理で下げていき、燃料電池スタック30の現FC出力パワーPfcがFC要求出力パワーPfc*と一致した時点でレート処理を終了する。   Next, the case where the battery SOC is lowered, that is, the case where the battery maximum output power Pbmax is equal to or less than the reference value Pstd will be described with reference to FIG. In this case, the threshold value Pref is set to the value Pref1, and when the driver greatly depresses the accelerator pedal 83, the restart condition is satisfied at the time Tb (<Ta) when the system required power Psys * exceeds the value Pref1. Since it takes time until the power is output from the fuel cell stack 30 during the power generation operation stop, only the battery maximum output power Pbmax is output from the battery 58 at the time Tb, and the delay time Tlag from the time Ta is When the time has elapsed, power starts to be output from the fuel cell stack 30. Until the delay time Tlag elapses, the difference ΔPb obtained by subtracting the battery output power before the accelerator is depressed from the battery maximum output power Pbmax becomes a motor torque change and is used for acceleration of the vehicle. Further, after the delay time Tlag has elapsed, the sum of the difference ΔPb and the FC output power Pfc becomes a motor torque change and is used for acceleration of the vehicle. Here, the battery maximum output power Pbmax is lower than the normal time, but the time Tb when the restart condition is satisfied is earlier than the normal time, so the time when the power starts to be output from the fuel cell stack 30 is also earlier than the normal time. Become. As a result, the point in time when the total output power of the fuel cell stack 30 and the battery 58 coincides with the system required power Psys * is substantially the same as in normal times, and the drivability during acceleration is normal and when the battery SOC is low. There is no big difference. Then, starting from this point, the required discharge power Pb * is gradually reduced from the battery maximum output power Pbmax by rate processing, and when the current FC output power Pfc of the fuel cell stack 30 matches the FC required output power Pfc *. End rate processing.

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素の対応関係を説明する。本実施形態のバッテリ58が本発明の蓄電手段に相当し、電子制御ユニット70が電気エネルギ供給制御手段、停止再始動制御手段及び閾値変更手段に相当する。なお、本実施形態は燃料電池自動車10の動作を説明することにより該燃料電池自動車10の制御方法の一例も明らかにしている。   Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be described. The battery 58 of this embodiment corresponds to the power storage means of the present invention, and the electronic control unit 70 corresponds to the electric energy supply control means, the stop / restart control means, and the threshold value changing means. The present embodiment also clarifies an example of a control method of the fuel cell vehicle 10 by explaining the operation of the fuel cell vehicle 10.

以上詳述したように、本実施形態の燃料電池自動車10によれば、所定の停止条件が成立したときには燃料電池スタック30の発電運転を停止し、燃料電池スタック30の発電運転停止中にシステム要求パワーPsys*が閾値Prefを超えたことを含む再始動条件が成立したときには燃料電池スタック30の発電運転を再始動するが、閾値Prefをバッテリ最大出力パワーPbmaxの大きさに基づいて変更するようにしているため、発電運転停止中の燃料電池スタック30を再始動したあとの車両動力性能が低下するのを抑制することができる。すなわち、バッテリ最大出力パワーPbmaxが基準値Pstdよりも低いときにはバッテリ58のパワーアシストが弱まるが、閾値Prefを通常時の値Pref0からそれよりも低い値Pref1に変更するため、発電運転停止中の燃料電池スタック30が通常時よりも早期に再始動し、通常時よりも早期に燃料電池スタック30からモータ等へ電力が供給されるようになる。このため、発電運転停止中の燃料電池スタック30を再始動したあとの車両動力性能(特に加速感)が低下するのを抑制することができる。   As described above in detail, according to the fuel cell vehicle 10 of the present embodiment, the power generation operation of the fuel cell stack 30 is stopped when a predetermined stop condition is satisfied, and the system request is made while the power generation operation of the fuel cell stack 30 is stopped. When the restart condition including that the power Psys * exceeds the threshold value Pref is satisfied, the power generation operation of the fuel cell stack 30 is restarted, but the threshold value Pref is changed based on the magnitude of the battery maximum output power Pbmax. Therefore, it is possible to suppress a decrease in vehicle power performance after restarting the fuel cell stack 30 in which the power generation operation is stopped. That is, when the battery maximum output power Pbmax is lower than the reference value Pstd, the power assist of the battery 58 is weakened. However, since the threshold value Pref is changed from the normal value Pref0 to a lower value Pref1, the fuel during power generation operation stop The battery stack 30 restarts earlier than normal, and power is supplied from the fuel cell stack 30 to the motor and the like earlier than normal. For this reason, it can suppress that the vehicle motive power performance (especially feeling of acceleration) after restarting the fuel cell stack 30 in the power generation operation stop is reduced.

ところで、本実施形態の燃料電池自動車10の場合、電気エネルギは車両を駆動するモータ52だけでなく燃料電池スタック30の補機としてのエアコンプレッサ22や水素循環ポンプ20等にも供給され消費される。また、電気エネルギは、電圧変換すれば、図示しない電動ステアリングや電動ブレーキ、エアコンディショナなどにも供給され消費される。つまり、モータ52やエアコンプレッサ22,水素循環ポンプ等が本発明の電気エネルギ消費装置に相当する。そして、各消費装置が要求するトータルの電気エネルギを燃料電池スタック30及びバッテリ58で賄うことになり、各消費装置の要求電気エネルギの状況によっては車両の加速性能(ドラビリ)が悪化することがあるが、本実施形態では上述したパワー分配ルーチンを採用することによりその悪化を抑制することができる。   By the way, in the case of the fuel cell vehicle 10 of the present embodiment, electric energy is supplied and consumed not only to the motor 52 that drives the vehicle but also to the air compressor 22 and the hydrogen circulation pump 20 as auxiliary devices of the fuel cell stack 30. . Further, if the electric energy is converted into voltage, it is also supplied to and consumed by an electric steering, an electric brake, an air conditioner, etc. (not shown). That is, the motor 52, the air compressor 22, the hydrogen circulation pump, and the like correspond to the electric energy consuming apparatus of the present invention. The fuel cell stack 30 and the battery 58 cover the total electric energy required by each consuming device, and the acceleration performance (drivability) of the vehicle may deteriorate depending on the status of the required electric energy of each consuming device. However, in this embodiment, the deterioration can be suppressed by adopting the power distribution routine described above.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、閾値Prefは、バッテリ最大出力パワーPbmaxに対して段階的(ステップ関数的)に変更するようにしたが、図10に示すように連続的に変更するようにしてもよい。このとき、図10のように略リニアに変更するようにしてもよいが、n次曲線的(nは2以上の整数)に変更するようにしてもよい。   For example, in the embodiment described above, the threshold value Pref is changed stepwise (step function) with respect to the battery maximum output power Pbmax, but may be changed continuously as shown in FIG. Good. At this time, it may be changed substantially linearly as shown in FIG. 10, but may be changed to an n-order curve (n is an integer of 2 or more).

また、上述した実施形態では、バッテリ58から出力可能な上限のパワーであるバッテリ最大出力パワーPbmaxをバッテリ58の放電可能な電気エネルギとしたが、バッテリ最大出力パワーPbmaxから所定パワー(例えば緊急時に必要なパワー)を差し引いた値をバッテリ58の放電可能な電気エネルギとしてもよい。   In the above-described embodiment, the battery maximum output power Pbmax, which is the upper limit power that can be output from the battery 58, is set as the electric energy that can be discharged from the battery 58. However, a predetermined power (for example, necessary in an emergency) from the battery maximum output power Pbmax. The value obtained by subtracting the power) may be the electric energy that can be discharged from the battery 58.

更に、上述した実施形態では、システム要求パワーPsys*が閾値Prefを超えることをFC再始動条件の一つとしたが、システム要求パワーPsys*が閾値Prefを超えるときには走行要求パワーPdr*が急増することから、システム要求パワーPsys*が閾値Prefと一致するときの走行要求パワーPdr*を閾値Pdrrefとして定めておき、システム要求パワーPsys*が閾値Prefを超えることの代わりに走行要求パワーPdr*が閾値Pdrrefを超えることを再始動条件の一つとしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, one of the FC restart conditions is that the system required power Psys * exceeds the threshold value Pref. However, when the system required power Psys * exceeds the threshold value Pref, the travel required power Pdr * increases rapidly. Therefore, the travel request power Pdr * when the system request power Psys * matches the threshold value Pref is determined as the threshold value Pdrref, and instead of the system request power Psys * exceeding the threshold value Pref, the travel request power Pdr * is set to the threshold value Pdrref. One of the restart conditions may be exceeded.

更にまた、上述した実施形態において、DC/DCコンバータ56の温度に基づいてDC/DCコンバータ56を通過可能なパワーを通常時よりも制限する制御を行うようにし、この制限されたパワーに基づいて閾値Prefを変更するようにしてもよい。具体的には、図4の駆動制御ルーチンのステップS100で電子制御ユニット70がDC/DCコンバータ56のIPM温度センサ56b及びリアクトル温度センサ56dからそれぞれ昇圧IPM56aの温度及びリアクトル56cの温度を入力するようにしておき、ステップS130でバッテリ最大出力パワーPbmaxを算出する際に昇圧IPM56aの温度及びリアクトル56cの温度のいずれか一方が予め定めた過熱判定基準温度を超えるときには最大許可パワーPbmaxが基準値Pstdを下回るように制限する。ここで、過熱判定基準温度は、DC/DCコンバータ56を通過するパワーの制限をかけないとすると昇圧IPM56aやリアクトル56cの動作保証が困難となる温度であり、経験的に設定されるものである。こうすれば、DC/DCコンバータ56が過熱状態にありバッテリ最大出力パワーPbmaxが制限されているときにはバッテリ58のパワーアシストが弱まるが、図7のパワー分配ルーチンのステップS208で閾値Prefが値Pref1(<Pref0)に設定されるため、総出力パワーは図9(c)と同様に推移する。したがって、発電運転停止中の燃料電池スタック30を再始動したあとの車両の動力性能(特に加速感)が低下するのを抑制することができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, control is performed to limit the power that can pass through the DC / DC converter 56 based on the temperature of the DC / DC converter 56 as compared with the normal time, and based on this limited power. The threshold value Pref may be changed. Specifically, in step S100 of the drive control routine of FIG. 4, the electronic control unit 70 inputs the temperature of the boost IPM 56a and the temperature of the reactor 56c from the IPM temperature sensor 56b and the reactor temperature sensor 56d of the DC / DC converter 56, respectively. When the battery maximum output power Pbmax is calculated in step S130, the maximum allowable power Pbmax is set to the reference value Pstd when either the temperature of the boost IPM 56a or the temperature of the reactor 56c exceeds a predetermined overheat determination reference temperature. Limit to below. Here, the overheat determination reference temperature is a temperature at which it is difficult to guarantee the operation of the step-up IPM 56a and the reactor 56c unless the power passing through the DC / DC converter 56 is limited, and is set empirically. . In this way, when the DC / DC converter 56 is in an overheated state and the battery maximum output power Pbmax is limited, the power assist of the battery 58 is weakened. However, in step S208 of the power distribution routine of FIG. Since it is set to <Pref0), the total output power changes in the same manner as in FIG. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the power performance (particularly acceleration feeling) of the vehicle after restarting the fuel cell stack 30 in which the power generation operation is stopped.

そしてまた、上述した実施形態では、図7のパワー分配ルーチンのステップS208において、バッテリ最大出力パワーPbmaxに基づいて閾値Prefを設定するようにしたが、その代わりに以下の(1),(2)のいずれかのようにして閾値Prefを設定してもよい。   In the above-described embodiment, the threshold value Pref is set based on the battery maximum output power Pbmax in step S208 of the power distribution routine of FIG. 7, but instead, the following (1), (2) The threshold value Pref may be set as described above.

(1)閾値Prefを燃料電池スタック30のI−V特性に基づいて設定してもよい。具体的には、図3の駆動制御ルーチンのステップS100で発電運転中の燃料電池スタック30の出力電流Ifc,出力電圧Vfcを一定期間分保存するようにしておき、図7のパワー分配ルーチンのステップS206でFC停止条件が成立したとき、続くステップS208でバッテリ最大出力パワーPbmaxに基づいて閾値Prefを変更する代わりに、一定期間保存されている出力電流Ifc,出力電圧VfcからFC停止条件が成立する直前の燃料電池スタック30のI−V特性を求め、そのI−V特性に基づいて閾値Prefを設定する。ここでは、閾値Prefは、I−V特性と閾値Prefとの関係を予め定めて閾値設定用テーブルとしてROM74に記憶しておき、I−V特性が与えられると記憶したマップから対応する閾値Prefを導出して設定するものとした。下記表1に閾値設定用テーブルの一例を示す。この表1で許容範囲とは初期特性(工場出荷時の特性)から許容限度である基準特性IVstdまでの範囲をいい、図11に基準特性IVstdと許容範囲との関係を示した。表1のテーブルによれば、I−V特性が初期特性(工場出荷時の特性)から許容限度である基準特性IVstdまでの範囲にあるときつまり許容範囲内のときには閾値Prefを値Pref0に設定され、基準特性IVstdを超える範囲にあるときつまり許容範囲外のときには閾値Prefを値Pref1(<Pref0)に設定される。

Figure 0004613694
(1) The threshold value Pref may be set based on the IV characteristics of the fuel cell stack 30. Specifically, the output current Ifc and output voltage Vfc of the fuel cell stack 30 during the power generation operation in step S100 of the drive control routine of FIG. 3 are stored for a certain period, and the steps of the power distribution routine of FIG. When the FC stop condition is satisfied in S206, the FC stop condition is satisfied from the output current Ifc and the output voltage Vfc stored for a certain period instead of changing the threshold value Pref based on the battery maximum output power Pbmax in the subsequent step S208. The IV characteristic of the immediately preceding fuel cell stack 30 is obtained, and the threshold value Pref is set based on the IV characteristic. Here, the threshold value Pref is stored in the ROM 74 as a threshold setting table by predetermining the relationship between the IV characteristic and the threshold value Pref. When the IV characteristic is given, the corresponding threshold value Pref is obtained from the stored map. Derived and set. Table 1 below shows an example of the threshold setting table. In Table 1, the allowable range refers to a range from the initial characteristic (characteristic at the time of factory shipment) to the reference characteristic IVstd which is an allowable limit, and FIG. 11 shows the relationship between the reference characteristic IVstd and the allowable range. According to the table in Table 1, the threshold value Pref is set to the value Pref0 when the IV characteristic is in the range from the initial characteristic (characteristic at the time of factory shipment) to the reference characteristic IVstd that is the allowable limit, that is, within the allowable range. The threshold value Pref is set to the value Pref1 (<Pref0) when it is in the range exceeding the reference characteristic IVstd, that is, outside the allowable range.
Figure 0004613694

このときの加速過渡時の処理について、図12に基づいて具体例を説明する。図12は加速過渡時の具体例の説明図であり、(a)は時間に対するシステム要求パワーPsys*の推移を表すグラフ、(b)は時間に対する燃料電池スタック30とバッテリ58との総出力パワーの推移を表すグラフ(通常時)、(c)は時間に対する燃料電池スタック30とバッテリ58との総出力パワーの推移を表すグラフ(I−V特性劣化時)である。なお、通常時については上述した実施形態と同様であるため、その説明を省略する。I−V特性が劣化した場合、閾値Prefは値Pref1に設定されており、運転者がアクセルペダル83を大きく踏み増すとシステム要求パワーPsys*が値Pref1を超えた時点Tb(<Ta)で再始動条件が成立する。発電運転停止中の燃料電池スタック30からパワーが出力されるまでには時間がかかるため、時点Tbではバッテリ58からバッテリ最大出力パワーPbmax(ここでは通常時と同じ大きさとする)が出力されるのみであり、この時点Taから遅れ時間Tlagが経過した時点で燃料電池スタック30からパワーが出力され始める。この遅れ時間Tlagが経過するまでは、バッテリ最大出力パワーPbmaxからアクセル踏み増し前のバッテリ出力パワーを差し引いた差分ΔPbがモータトルク変化となり車両の加速に用いられる。また、遅れ時間Tlagを経過したあとは、差分ΔPbとFC出力パワーPfcとの和がモータトルク変化となり車両の加速に用いられる。ここでは、通常時に比べてI−V特性が劣化していることから現FC出力パワーPfcの時間に対する増加割合が小さいが、再始動条件が成立する時点Tbが通常時より早いため、燃料電池スタック30からパワーが出力され始める時点も通常時より早くなる。その結果、燃料電池スタック30とバッテリ58との総出力パワーがシステム要求パワーPsys*と一致する時点は、通常時と略同じになり、加速時のドライバビリティは通常時とI−V特性劣化時とで大きな差は生じない。したがって、上述した実施形態と同様、発電運転停止中の燃料電池スタック30を再始動したあとの車両の動力性能(特に加速感)が低下するのを抑制することができる。   A specific example of the processing during acceleration transition at this time will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of a specific example at the time of acceleration transient, where (a) is a graph showing the transition of the system required power Psys * with respect to time, and (b) is the total output power of the fuel cell stack 30 and the battery 58 with respect to time. (C) is a graph showing the transition of the total output power of the fuel cell stack 30 and the battery 58 with respect to time (when the IV characteristic is deteriorated). In addition, since it is the same as that of embodiment mentioned above about the normal time, the description is abbreviate | omitted. When the IV characteristic is deteriorated, the threshold value Pref is set to the value Pref1, and when the driver greatly depresses the accelerator pedal 83, the threshold value Pref is restarted at the time Tb (<Ta) when the system required power Psys * exceeds the value Pref1. The start condition is met. Since it takes time until the power is output from the fuel cell stack 30 during the power generation operation stop, at the time Tb, the battery 58 only outputs the battery maximum output power Pbmax (here, the same magnitude as in normal time). The power starts to be output from the fuel cell stack 30 when the delay time Tlag has elapsed from this point Ta. Until the delay time Tlag elapses, the difference ΔPb obtained by subtracting the battery output power before the accelerator is depressed from the battery maximum output power Pbmax becomes a motor torque change and is used for acceleration of the vehicle. Further, after the delay time Tlag has elapsed, the sum of the difference ΔPb and the FC output power Pfc becomes a motor torque change and is used for acceleration of the vehicle. Here, since the IV characteristic is deteriorated compared with the normal time, the rate of increase of the current FC output power Pfc with respect to the time is small, but the time Tb when the restart condition is satisfied is earlier than the normal time. The time at which power starts to be output from 30 is also earlier than the normal time. As a result, the time when the total output power of the fuel cell stack 30 and the battery 58 coincides with the system required power Psys * is substantially the same as the normal time, and the drivability during acceleration is normal and when the IV characteristics are deteriorated. There will be no big difference. Therefore, similarly to the above-described embodiment, it is possible to suppress a decrease in the power performance (particularly acceleration feeling) of the vehicle after restarting the fuel cell stack 30 in which the power generation operation is stopped.

(2)エアコンプレッサ22のエア吸入口近傍に外気圧を測定可能な外気圧センサを設置し、電子制御ユニット70がこの外気圧センサから外気圧を入力し該外気圧に基づいて閾値Prefを変更するようにしてもよい。具体的には、図3の駆動制御ルーチンのステップS100で電子制御ユニット70が外気圧センサからの外気圧を入力するようにし、図7のステップS208でバッテリ最大出力パワーPbmaxに基づいて閾値Prefを変更する代わりに、外気圧が通常時よりも低いときには閾値Prefを通常時の値Pref0よりも低い値Pref1に変更する。ここで、外気圧が低いときと高いときとでは、エアコンプレッサ22の吸入動作が同じであっても実質的なエア吸入量は外気圧の圧力が低いときの方が高いときに比べて少ないから、外気圧に基づいて閾値Prefを変更して発電運転停止中の燃料電池スタック30が再始動する時期(つまり燃料電池スタック30からモータ52等へ電気エネルギを供給し始める時期)を変更することに意味がある。こうすれば、高地などのように外気圧が低いときには現FC出力パワーPfcの時間に対する増加割合が小さくなるが、図7のパワー分配ルーチンのステップS208で閾値Prefが値Pref1(<Pref0)に設定されるため、総出力パワーは図12(c)と同様に推移する。したがって、発電運転停止中の燃料電池スタック30を再始動したあとの車両の動力性能(特に加速感)が低下するのを抑制することができる。   (2) An external air pressure sensor capable of measuring the external air pressure is installed near the air intake port of the air compressor 22, and the electronic control unit 70 inputs the external air pressure from the external air pressure sensor and changes the threshold value Pref based on the external air pressure. You may make it do. Specifically, the electronic control unit 70 inputs the external air pressure from the external air pressure sensor in step S100 of the drive control routine of FIG. 3, and the threshold value Pref is set based on the battery maximum output power Pbmax in step S208 of FIG. Instead of changing, the threshold value Pref is changed to a value Pref1 lower than the normal value Pref0 when the external air pressure is lower than normal. Here, when the external air pressure is low and high, even if the suction operation of the air compressor 22 is the same, the substantial air intake amount is smaller when the external air pressure is low than when it is high. By changing the threshold value Pref based on the outside air pressure, the time when the fuel cell stack 30 in the power generation operation stop is restarted (that is, the time when electric energy starts to be supplied from the fuel cell stack 30 to the motor 52, etc.) is changed. There is a meaning. In this way, when the external air pressure is low, such as at high altitudes, the rate of increase of the current FC output power Pfc with respect to time becomes small, but the threshold value Pref is set to the value Pref1 (<Pref0) in step S208 of the power distribution routine of FIG. Therefore, the total output power changes in the same manner as in FIG. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the power performance (particularly acceleration feeling) of the vehicle after restarting the fuel cell stack 30 in which the power generation operation is stopped.

燃料電池自動車の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of a fuel cell vehicle. 燃料電池の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of a fuel cell. DC/DCコンバータの概略を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the outline of a DC / DC converter. 駆動制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a drive control routine. 走行要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the driving | running | working request torque setting map. 燃料電池スタックの特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the characteristic of a fuel cell stack. パワー分配ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a power distribution routine. 閾値設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for threshold value setting. 加速過渡時の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific example at the time of acceleration transition. 閾値設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for threshold value setting. 基準特性IVstdと許容範囲との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between standard characteristic IVstd and tolerance | permissible_range. 加速過渡時の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific example at the time of acceleration transition.

符号の説明Explanation of symbols

10 燃料電池システム、12 水素ボンベ、14 レギュレータ、18 アノードパージ弁、20 水素循環ポンプ、22 エアコンプレッサ、24 加湿器、26 エア調圧弁、30 燃料電池スタック、31 電流計、32 燃料ガス排出管、33 電圧計、34 酸化ガス排出管、40 燃料電池、42 固体電解質膜、43 アノード、44 カソード、45 セパレータ、46 燃料ガス流路、47 酸化ガス流路、52 モータ、53 電力ライン、54 インバータ、56 DC/DCコンバータ、56a 昇圧IPM、56b IPM温度センサ、56c リアクトル、56d リアクトル温度センサ、58 バッテリ、62 ディファレンシャルギヤ、63 駆動輪、64 駆動軸、70 電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell system, 12 Hydrogen cylinder, 14 Regulator, 18 Anode purge valve, 20 Hydrogen circulation pump, 22 Air compressor, 24 Humidifier, 26 Air pressure regulation valve, 30 Fuel cell stack, 31 Ammeter, 32 Fuel gas discharge pipe, 33 Voltmeter, 34 Oxidizing gas discharge pipe, 40 Fuel cell, 42 Solid electrolyte membrane, 43 Anode, 44 Cathode, 45 Separator, 46 Fuel gas channel, 47 Oxidizing gas channel, 52 Motor, 53 Power line, 54 Inverter, 56 DC / DC converter, 56a step-up IPM, 56b IPM temperature sensor, 56c reactor, 56d reactor temperature sensor, 58 battery, 62 differential gear, 63 drive wheel, 64 drive shaft, 70 electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor.

Claims (6)

車両に搭載される電気エネルギ消費装置と、
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発生した電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給可能な燃料電池と、
充電された電気エネルギを放電して前記電気エネルギ消費装置に供給可能な蓄電手段と、
車両状態に基づいて前記燃料電池及び前記蓄電手段のいずれか一方又は両方の電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給する電気エネルギ供給制御手段と、
所定の停止条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を停止し、該燃料電池の発電運転停止中に車両に要求される電気エネルギが予め定めた閾値を超えたことを含む所定の再始動条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を再始動する停止再始動制御手段と、
前記燃料電池の電流−電圧特性が通常時よりも劣化しているときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更する閾値変更手段と、
を備えた燃料電池自動車。
An electric energy consuming device mounted on a vehicle;
A fuel cell capable of supplying electric energy generated by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas to the electric energy consuming device;
Power storage means capable of discharging charged electric energy and supplying the electric energy consuming device;
Electric energy supply control means for supplying electric energy of one or both of the fuel cell and the power storage means to the electric energy consuming device based on a vehicle state;
A predetermined restart condition including stopping the power generation operation of the fuel cell when a predetermined stop condition is satisfied, and the electric energy required for the vehicle during the stop of the power generation operation of the fuel cell exceeding a predetermined threshold A stop / restart control means for restarting the power generation operation of the fuel cell when
Threshold value changing means for changing the threshold value to a value lower than normal when the current-voltage characteristics of the fuel cell are degraded from normal ; and
Fuel cell vehicle equipped with.
車両に搭載される電気エネルギ消費装置と、
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発生した電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給可能な燃料電池と、
外気を吸入し該外気を前記酸化ガスとして前記燃料電池へ供給する酸化ガス供給手段と、
充電された電気エネルギを放電して前記電気エネルギ消費装置に供給可能な蓄電手段と、
車両状態に基づいて前記燃料電池及び前記蓄電手段のいずれか一方又は両方の電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給する電気エネルギ供給制御手段と、
所定の停止条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を停止し、該燃料電池の発電運転停止中に車両に要求される電気エネルギが予め定めた閾値を超えたことを含む所定の再始動条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を再始動する停止再始動制御手段と、
前記外気の圧力が通常時よりも低いときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更する閾値変更手段と、
を備えた燃料電池自動車。
An electric energy consuming device mounted on a vehicle;
A fuel cell capable of supplying electric energy generated by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas to the electric energy consuming device;
Oxidizing gas supply means for sucking outside air and supplying the outside air as the oxidizing gas to the fuel cell;
Power storage means capable of discharging charged electric energy and supplying the electric energy consuming device;
Electric energy supply control means for supplying electric energy of one or both of the fuel cell and the power storage means to the electric energy consuming device based on a vehicle state;
A predetermined restart condition including stopping the power generation operation of the fuel cell when a predetermined stop condition is satisfied, and the electric energy required for the vehicle during the stop of the power generation operation of the fuel cell exceeding a predetermined threshold A stop / restart control means for restarting the power generation operation of the fuel cell when
Threshold changing means for changing the threshold to a value lower than normal when the pressure of the outside air is lower than normal ;
Fuel cell vehicle equipped with.
前記閾値変更手段は、前記蓄電手段の放電可能な電気エネルギが通常時よりも低いときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更する、請求項1又は2に記載の燃料電池自動車。 The threshold value changing means, the dischargeable electric energy storage means is when lower than the normal changes the threshold to the normal value lower than when the fuel cell vehicle according to claim 1 or 2. 請求項1〜のいずれかに記載の燃料電池自動車であって、
前記蓄電手段と前記電気エネルギ消費装置との間に介在し前記燃料電池の動作点を調整する電圧調整手段と、
前記電圧調整手段を通過可能な電気エネルギを該電圧調整手段の状態に基づいて設定する通過エネルギ設定手段と、
を備え、
前記閾値変更手段は、前記通過エネルギ設定手段によって設定された電気エネルギが通常時よりも制限されているときには前記閾値を通常時よりも低い値に変更する、
燃料電池自動車。
The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3 ,
Voltage adjusting means for adjusting an operating point of the fuel cell interposed between the power storage means and the electric energy consuming device;
Passing energy setting means for setting the electrical energy that can pass through the voltage adjusting means based on the state of the voltage adjusting means;
With
The threshold value changing means changes the threshold value to a value lower than normal time when the electric energy set by the passing energy setting means is restricted from normal time.
Fuel cell vehicle.
車両に搭載される電気エネルギ消費装置と、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発生した電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給可能な燃料電池と、充電された電気エネルギを放電して前記電気エネルギ消費装置に供給可能な蓄電手段とを備えた燃料電池自動車の制御方法であって、
走行時には走行状態に基づいて前記燃料電池及び前記蓄電手段のいずれか一方又は両方の電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給し、所定の燃料電池停止条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を停止し、該燃料電池の発電運転停止中に車両に要求される電気エネルギが予め定めた閾値を超えたことを含む所定の燃料電池再始動条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を再始動し、前記燃料電池の電流−電圧特性が通常時よりも劣化しているときには該再始動前に前記閾値を通常時よりも低い値に変更する、
燃料電池自動車の制御方法。
An electric energy consuming device mounted on a vehicle; a fuel cell capable of supplying electric energy generated by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas to the electric energy consuming device; and discharging charged electric energy to A method for controlling a fuel cell vehicle comprising a power storage means capable of being supplied to an electric energy consuming device,
At the time of traveling, the electric energy of either one or both of the fuel cell and the power storage means is supplied to the electric energy consuming device based on the traveling state, and the power generation operation of the fuel cell is performed when a predetermined fuel cell stop condition is satisfied. Stops and restarts the power generation operation of the fuel cell when a predetermined fuel cell restart condition is satisfied, including that the electric energy required for the vehicle exceeds a predetermined threshold while the fuel cell power generation operation is stopped And, when the current-voltage characteristics of the fuel cell are deteriorated than normal, the threshold value is changed to a value lower than normal before the restart.
Control method for fuel cell vehicle.
車両に搭載される電気エネルギ消費装置と、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発生した電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給可能な燃料電池と、外気を吸入し該外気を前記酸化ガスとして前記燃料電池へ供給する酸化ガス供給手段と、充電された電気エネルギを放電して前記電気エネルギ消費装置に供給可能な蓄電手段とを備えた燃料電池自動車の制御方法であって、
走行時には走行状態に基づいて前記燃料電池及び前記蓄電手段のいずれか一方又は両方の電気エネルギを前記電気エネルギ消費装置に供給し、所定の燃料電池停止条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を停止し、該燃料電池の発電運転停止中に車両に要求される電気エネルギが予め定めた閾値を超えたことを含む所定の燃料電池再始動条件が成立したときには前記燃料電池の発電運転を再始動し、前記外気の圧力が通常時よりも低いときには該再始動前に前記閾値を通常時よりも低い値に変更する、
燃料電池自動車の制御方法。
An electric energy consuming device mounted on a vehicle, a fuel cell capable of supplying electric energy generated by an electrochemical reaction between fuel gas and oxidizing gas to the electric energy consuming device, and sucking outside air into the oxidizing gas As a control method for a fuel cell vehicle, comprising: an oxidizing gas supply means for supplying to the fuel cell; and a power storage means capable of discharging charged electric energy and supplying it to the electric energy consuming device,
At the time of traveling, the electric energy of either one or both of the fuel cell and the power storage means is supplied to the electric energy consuming device based on the traveling state, and the power generation operation of the fuel cell is performed when a predetermined fuel cell stop condition is satisfied. Stops and restarts the power generation operation of the fuel cell when a predetermined fuel cell restart condition is satisfied, including that the electric energy required for the vehicle exceeds a predetermined threshold while the fuel cell power generation operation is stopped When the outside air pressure is lower than normal, the threshold is changed to a value lower than normal before the restart.
Control method for fuel cell vehicle.
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