燃料电池车辆控制方法以及燃料电池车辆控制装置制造方法及图纸

技术编号:18179823 阅读:27 留言:0更新日期:2018-06-09 22:05
一种燃料电池车辆控制方法,由燃料电池车辆来执行,该燃料电池车辆具有:燃料电池;空气供给装置,其向该燃料电池供给空气;驱动马达,其利用来自燃料电池的电力来驱动燃料电池车辆;以及变速器,其设置于该驱动马达与驱动轮之间的动力传递路径,该燃料电池车辆控制方法根据燃料电池的要求发电电力来改变输出电流,根据该输出电流的变化来调节所述空气供给装置供给空气的供给流量,其中,在由变速器进行的变速处于升档的惯性阶段的情况下,与燃料电池的要求发电电力的下降相应地使输出电流减少,将空气的供给流量控制为惯性阶段供给流量,该惯性阶段供给流量比与输出电流的减少相应的空气的供给流量大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池车辆控制方法以及燃料电池车辆控制装置
本专利技术涉及一种燃料电池车辆控制方法以及燃料电池车辆控制装置。
技术介绍
在JP2008-154387A中,作为以往的车辆的控制装置而记载了以下的控制装置:具备燃料电池、马达以及变速器,在变速器升档时减小向马达供给的电力量,由此使马达转矩下降到比驾驶员所要求的转矩低。在该控制装置中,根据升档时的马达的要求电力来调节燃料电池的输出。
技术实现思路
在上述以往的车辆的控制装置中,在升档时与燃料电池的输出的下降相应地调节向堆供给的空气量。然而,向燃料电池供给空气的压缩机等空气系统的响应性低,即使与升档时的燃料电池的输出电力目标值的下降相应地使堆供给流量目标值下降,实际上到压缩机的输出下降从而堆供给流量下降为止也会产生延迟。由此,造成变速时间的长时间化。本专利技术是着眼于这种问题而完成的,其目的在于提供一种能够抑制升档时的变速时间的长时间化的燃料电池车辆控制方法以及控制装置。根据本专利技术的某个方式,提供一种由燃料电池车辆执行的燃料电池车辆控制方法,该燃料电池车辆具有:燃料电池;空气供给装置,其向该燃料电池供给空气;驱动马达,其利用来自所述燃料电池的电力来驱动燃料电池车辆;以及变速器,其设置于该驱动马达与驱动轮之间的动力传递路径。另外,在该燃料电池车辆控制方法中,根据燃料电池的要求发电电力来改变输出电流,根据该输出电流的变化来调节空气供给装置供给空气的供给流量。而且,在该燃料电池车辆控制方法中,在由变速器进行的变速处于升档的惯性阶段的情况下,使输出电流与燃料电池的发电电力的下降要求相应地减少,将空气的供给流量控制为惯性阶段供给流量,该惯性阶段供给流量比与输出电流的减少相应的空气的供给流量大。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式所涉及的车辆的概要结构图。图2是说明将变速器的变速级从1速变更为2速的升档变速的时序图。图3是用于示出马达转速与马达转矩之间的关系的图。图4是说明本实施方式所涉及的燃料电池车辆的控制的流程图。图5是说明马达转矩基本值计算处理的详情的流程图。图6是计算要求驱动力的图表。图7是说明可吸收电力计算处理的详情的流程图。图8是说明马达转矩下限值计算处理的详情的流程图。图9是计算马达转矩下限值的图表。图10是说明发电电力的基本目标值计算处理的流程图。图11是说明堆供给流量的基本目标值计算处理的流程图。图12是说明升档要求判定处理的流程图。图13是变速图表。图14是说明非惯性阶段中的输出电力和堆供给流量的控制的流程图。图15是示出了判断在变速时是否使发电电力下降的流程的框图。图16是说明惯性阶段中的输出电力和堆供给流量的控制的流程图。图17是表示车速与发电电力的惯性阶段目标值之间的关系的图表。图18是表示车速与变速前后的马达转速的速度差之间的关系的图。图19是说明惯性阶段中的堆供给流量、输出电流目标值的变化的时序图。图20是说明本专利技术的第二实施方式所涉及的HFR控制的流程图。图21是示出了判断是否对HFR基准目标值进行校正的流程的框图。图22是示出了HFR校正处理的流程的框图。图23是表示本实施方式所涉及的HFR值的变化的一例的时序图。图24是示出了本专利技术的第三实施方式所涉及的HFR校正处理的流程的框图。图25是说明本专利技术的第四实施方式所涉及的转矩阶段输出电力上升处理的流程的流程图。图26是说明计算可容许发电电力上限的方法的框图。图27是表示进行转矩阶段输出电力上升处理的情况下的要求发电电力与HFR值之间的关系的时序图的一例。具体实施方式下面,参照附图等来说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)燃料电池10通过用阳极(anode)电极(燃料极)和阴极(cathode)电极(氧化剂极)将电解质膜夹在中间并向阳极电极供给含氢的阳极气体(燃料气体)、向阴极电极供给含氧的阴极气体(空气)来进行发电。在阳极电极和阴极电极这两个电极处进行的电极反应如下。阳极电极:2H2→4H++4e-…(1)阴极电极:4H++4e-+O2→2H2O…(2)通过该(1)、(2)的电极反应,燃料电池10产生1伏特左右的电动势。在将燃料电池10用作车辆用电力源的情况下,由于要求的电力大,因此作为层叠数百块燃料电池而成的燃料电池堆110来使用。然后,构成向燃料电池堆110供给阳极气体和阴极气体的燃料电池系统100,取出用于驱动车辆的电力。图1是本专利技术的第一实施方式所涉及的车辆1的概要结构图。车辆1具备燃料电池系统100、驱动系统200以及控制器300。燃料电池系统100具备燃料电池堆110、阴极气体供排装置120、阳极气体供排装置130、电流传感器140、电压传感器150、蓄电池160、DC/DC转换器170以及车辆辅机180。燃料电池堆110是层叠多块燃料电池10而成的,接受阳极气体和阴极气体的供给,来发出驱动车辆1所需的电力。燃料电池堆110具备阳极电极侧输出端子11和阴极电极侧输出端子12作为取出电力的端子。阴极气体供排装置120向燃料电池堆110供给阴极气体(空气),并且将从燃料电池堆110排出的阴极排气排出到外部大气。阴极气体供排装置120具备:阴极气体供给通路121、阴极气体排出通路122、过滤器123、压缩机124、水分回收装置(WaterRecoveryDevice;以下也记载为“WRD”)125、阴极压力调节阀126、旁路通路127、旁路阀128、第一气流传感器301、第二气流传感器302以及阴极压力传感器303。阴极气体供给通路121是流通向燃料电池堆110供给的空气的通路。阴极气体供给通路121一端连接于过滤器123,另一端连接于燃料电池堆110的阴极气体入口孔。阴极气体排出通路122是流通从燃料电池堆110排出的阴极排气的通路。阴极气体排出通路122一端连接于燃料电池堆110的阴极气体出口孔,另一端为开口端。阴极排气是电极反应中未被使用的氧、阴极气体中含有的氮以及通过电极反应而产生的水蒸气等的混合气体。过滤器123将取入到阴极气体供给通路121的空气中的异物去除。压缩机124设置于阴极气体供给通路121。压缩机124经由过滤器123将空气取入到阴极气体供给通路121,供给到燃料电池堆110。此外,压缩机124的输出由控制器300来控制。WRD125与阴极气体供给通路121及阴极气体排出通路122分别连接,回收流过阴极气体排出通路122的阴极排气中的水分,利用所回收的该水分来加湿流过阴极气体供给通路121的空气。此外,也能够在压缩机124与WRD125之间的阴极气体供给通路121上设置用于冷却空气的中冷器。阴极压力调节阀126设置于比WRD125更靠下游的阴极气体排出通路122。阴极压力调节阀126由控制器300来控制开闭,将向燃料电池堆110供给的空气的压力调节为期望的压力。此外,也可以不设置阴极压力调节阀126,而设置孔(Orifice)等节流件。旁路通路127是为了能够根据需要将从压缩机124喷出的空气的一部分不经由燃料电池堆110地直接排出到阴极气体排出通路122而设置的通路。旁路通路127一端连接于压缩机124与WRD125之间的阴极气体供给通路121,另一端连接于比阴极压力调节阀126更靠下游的阴极气体排出通路122。旁路阀128设置于旁路通路127。旁路阀12本文档来自技高网...
燃料电池车辆控制方法以及燃料电池车辆控制装置

【技术保护点】
一种燃料电池车辆控制方法,由燃料电池车辆来执行,该燃料电池车辆具有:燃料电池;空气供给装置,其向该燃料电池供给空气;驱动马达,其利用来自所述燃料电池的电力来驱动燃料电池车辆;以及变速器,其设置于该驱动马达与驱动轮之间的动力传递路径,在所述燃料电池车辆控制方法中,根据所述燃料电池的要求发电电力来改变输出电流,根据该输出电流的变化来调节所述空气供给装置供给空气的供给流量,其中,在由所述变速器进行的变速处于升档的惯性阶段的情况下,使输出电流与所述燃料电池的要求发电电力的下降相应地减少,将所述空气的供给流量控制为惯性阶段供给流量,该惯性阶段供给流量比与所述输出电流的减少相应的空气的供给流量大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料电池车辆控制方法,由燃料电池车辆来执行,该燃料电池车辆具有:燃料电池;空气供给装置,其向该燃料电池供给空气;驱动马达,其利用来自所述燃料电池的电力来驱动燃料电池车辆;以及变速器,其设置于该驱动马达与驱动轮之间的动力传递路径,在所述燃料电池车辆控制方法中,根据所述燃料电池的要求发电电力来改变输出电流,根据该输出电流的变化来调节所述空气供给装置供给空气的供给流量,其中,在由所述变速器进行的变速处于升档的惯性阶段的情况下,使输出电流与所述燃料电池的要求发电电力的下降相应地减少,将所述空气的供给流量控制为惯性阶段供给流量,该惯性阶段供给流量比与所述输出电流的减少相应的空气的供给流量大。2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆控制方法,其特征在于,利用与即将转变为所述惯性阶段时的供给空气流量的目标值相同的目标值来控制所述惯性阶段供给流量。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池车辆控制方法,其特征在于,在预测出由所述变速器进行的变速要转变为升档、或者判断为由所述变速器进行的变速处于升档过程中的情况下,进行使所述燃料电池的电解质膜的内部阻抗值即HFR值减少的HFR校正处理。4.根据权利要求3所述的燃料电池车辆控制方法,其特征在于,在所述HFR校正处理中,将所述燃料电池车辆的车速与被决定为车辆变速时的车速的变速车速进行比较,使所述电解质膜的HFR值随着所述燃料电池车辆的车速与所述变速车速之差变小而减少。5.根据权利要求3或4所述的燃料电池车辆控制方法,其特征在于,使所述HFR值随着由所述变速器进行变速时的目标变速时间变长而进一步减...

【专利技术属性】
技术研发人员:濑户口英明熊田光德
申请(专利权)人:日产自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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