燃料电池车辆及其控制方法技术

本发明专利技术提供燃料电池车辆及其控制方法。控制方法包含如下步骤：除了推定路径之外，还使用当前的交通流信息等来推定在推定路径上行驶时会向本车施加的负荷；使用推定出的负荷来判定在推定路径上是否存在过负荷区域；及在判定为存在过负荷区域的情况下，在本车到达过负荷区域之前执行使冷却能力与在通常控制模式下设定的冷却能力相比增大的增大处理。

Fuel cell vehicle and control method thereof

The invention provides a fuel cell vehicle and a control method thereof. The control method includes the following steps: in addition to the presumed path, the current traffic flow information and so on are used to estimate the load imposed on the vehicle when driving on the presumed path; the presumed load is used to determine whether there is an overload area on the presumed path; and in the case of the presence of an overload area, in the case of the presumed path, the overload area is determined. Before reaching the overload area, the vehicle executes an increase in the cooling capacity compared with the cooling capacity set in the normal control mode.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池车辆及其控制方法
本专利技术涉及燃料电池车辆及其控制方法。
技术介绍
燃料电池在由电解质层的性质等确定的特定的温度范围内发挥充分的发电性能，而且具有伴随于发电而发热的性质。因而，通常，通过具备用于使制冷剂向燃料电池内部循环的冷却装置，而以使燃料电池的发电时的温度处于上述特定的温度范围的方式进行控制。在具备这样的燃料电池作为驱动能量源的车辆中高负荷状态持续的情况下，燃料电池的发热量尤其增大。在高负荷状态持续而燃料电池的温度过度上升的情况下，一般来说，进行使冷却装置的冷却能力增大的控制。作为这样的结构的一例，有人提出了如下结构：判断燃料电池是否处于高温高负荷持续状态，在判断为处于高温高负荷持续状态的情况下，使冷却单元(散热器风扇、冷却水泵)的驱动量增大来使冷却能力增大(例如，日本特开2012-209109号公报)。
技术实现思路
在日本特开2012-209109号公报所记载的燃料电池车辆中，检测燃料电池的温度和负荷的计测状态来判断是否处于高温高负荷持续状态。并且，在判断为处于高温高负荷持续状态后，通过散热器风扇的増速、冷却水泵的増速等来使燃料电池的冷却能力增大。但是，搭载于车辆的冷却单元的性能存在极限，因此，在高温高负荷状态持续更长时间的情况下，冷却单元的冷却变得不充分，燃料电池的温度有可能过度上升。因而，期望有一种即使在高负荷状态持续的情况下也能够抑制燃料电池温度的过度上升的技术。用于解决问题的手段本专利技术为了解决上述问题的至少一部分，而能够以以下的形态来实现。(1)根据本专利技术的一个方式，提供一种搭载燃料电池作为驱动能量源的至少一个的燃料电池车辆的控制方法。所述燃料电池车辆具备对所述燃料电池进行冷却的冷却系统和控制所述冷却系统的冷却能力的冷却系统控制部；所述冷却系统控制部具有通常控制模式作为控制所述冷却系统的冷却能力的控制模式，所述通常控制模式是如下模式：在使用所述燃料电池的温度、所述燃料电池的发电量及所述燃料电池车辆的负荷要求中的至少任一个进行判断时判断为所述燃料电池的温度会从预先确定的基准温度范围偏离的情况下，以使所述燃料电池的温度处于所述基准温度范围的方式变更所述冷却系统的冷却能力。这样的燃料电池车辆的控制方法包含如下步骤：除了推定为所述燃料电池车辆即本车会行驶的推定路径之外，还使用所述推定路径的当前的表示交通流的交通流信息、所述推定路径的过去的交通流信息、所述本车的行驶历史及第一参数中的至少一个，来推定在所述推定路径上行驶时会向所述本车施加的负荷，所述第一参数表示所述本车的过去的驾驶时的习惯，且表示与他车不同的驾驶时的倾向即驾驶倾向；使用推定出的所述负荷，判定在所述推定路径上是否存在所述燃料电池的温度会超过合适温度范围的区域即过负荷区域；及在判定为存在所述过负荷区域的情况下，在所述本车到达所述过负荷区域之前执行使所述冷却系统的冷却能力增大的增大处理。所述增大处理是使所述冷却系统的冷却能力与在执行该增大处理的时间点在所述通常控制模式下设定的冷却能力相比增大的处理。根据该方式的燃料电池车辆的控制方法，在推定路径上存在过负荷区域的情况下，在本车到达过负荷区域之前执行使冷却能力与在通常控制模式下设定的冷却能力相比增大的增大处理。因而，能够抑制燃料电池的温度过度上升。(2)在上述方式的燃料电池车辆的控制方法中，推定会向所述本车施加的负荷的步骤可以包含如下步骤：使用所述推定路径的当前的交通流信息、所述推定路径的过去的交通流信息、所述本车的行驶历史及表示所述本车的驾驶倾向的所述第一参数中的至少一个，来推定在所述推定路径上行驶时会向所述本车施加的负荷；及使用表示所述本车的驾驶倾向的第二参数对推定所述负荷得到的结果进行修正。根据该方式的燃料电池车辆的控制方法，能够提高推定会向燃料电池施加的负荷的精度，能够更适当地进行增大处理。(3)在上述方式的燃料电池车辆的控制方法中，可以通过使用当前及过去中的至少任一方的表示交通流的交通流信息将在所述本车的行驶路上分支的分支点处被选择的可能性最高的分支路判断为所述本车会行驶的分支路，来推定所述推定路径。根据该方式的燃料电池车辆的控制方法，即使在没有与本车的目的地相关的输入的情况下，也能够在本车到达过负荷区域之前执行增大处理，提高能够适当地进行抑制燃料电池的过度的温度上升的控制的可能性。(4)在上述方式的燃料电池车辆的控制方法中，在执行所述增大处理的步骤中，可以在所述通常控制模式下所述冷却系统的冷却能力成为最大之前，使所述冷却系统的冷却能力成为最大。根据该方式的燃料电池车辆的控制方法，能够提高抑制燃料电池的温度过度上升的效果。(5)在上述方式的燃料电池车辆的控制方法中，可以是，所述冷却系统包含对所述燃料电池进行冷却的制冷剂和对所述制冷剂进行冷却的散热器；所述控制方法还包含如下步骤：导出因所述燃料电池的发电而所述制冷剂的温度上升的第一温度上升量、由于所述燃料电池的发电以外的原因而所述制冷剂的温度上升的第二温度上升量及所述散热器的放热能力；及使用所述第一温度上升量、所述第二温度上升量及所述放热能力，导出在所述通常控制模式下所述本车在所述推定路径上行驶时所述燃料电池会到达的最高温度即最高到达温度，将所述最高到达温度与作为所述燃料电池的上限温度而预先设定的FC上限温度进行比较，在所述最高到达温度为所述FC上限温度以下的情况下，即使在判定为存在所述过负荷区域的情况下也不进行所述增大处理。根据这样的结构，能够高精度地进行将燃料电池的温度抑制为FC上限温度以下的动作。本专利技术能够以上述以外的各种各样的方式来实现。例如，能够以燃料电池车辆、外部服务器、实现燃料电池车辆的控制方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质等方式来实现。或者，也能够作为具备燃料电池车辆、燃料电池车辆以外的他车及外部服务器的控制系统来实现。附图说明图1是表示控制系统的概略结构的说明图。图2是表示本车的概略结构的说明图。图3是表示预冷却控制处理的概要的说明图。图4是表示控制系统的功能框的说明图。图5是表示本车控制处理例程的流程图。图6是表示外部服务器控制处理例程的流程图。图7是表示过负荷行驶判定处理例程的流程图。图8是概念性地示出过负荷行驶判定部中的动作的说明图。图9是表示驾驶状态算出处理例程的流程图。图10是表示过负荷行驶时水温算出处理例程的流程图。图11是表示预冷却期间算出处理例程的流程图。图12是表示最大冷却开始时间与制冷剂的上升温度的最大值之间的关系的说明图。图13是表示预冷却的效果的说明图。具体实施方式A.第一实施方式：(A-1)控制系统的整体结构：图1是表示作为本专利技术的第一实施方式的控制系统10的概略结构的说明图。本实施方式的控制系统10是与搭载燃料电池作为驱动能量源之一的车辆中的燃料电池的冷却系统相关的控制系统。本实施方式的控制系统10是如下系统：通过与各个行驶车辆自动地通信来收集与各个车辆的行驶状态相关的信息(例如，包含各个车辆的位置、车速、加速度、导航信息的信息)，使用收集到的信息来导出特定的车辆在推定路径上行驶时会向该特定施加的车辆的负荷，变更该特定的车辆中的燃料电池的冷却系统的控制。在控制系统10中，在整个社会或者至少在特定的地域内，自动地收集与行驶车辆的行驶状态相关的信息。控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池车辆的控制方法，所述燃料电池车辆搭载燃料电池作为驱动能量源的至少一个，其中，所述燃料电池车辆具备对所述燃料电池进行冷却的冷却系统和控制所述冷却系统的冷却能力的冷却系统控制部，所述冷却系统控制部具有通常控制模式作为控制所述冷却系统的冷却能力的控制模式，所述通常控制模式是如下模式：在使用所述燃料电池的温度、所述燃料电池的发电量及所述燃料电池车辆的负荷要求中的至少任一个进行判断时判断为所述燃料电池的温度会从预先确定的基准温度范围偏离的情况下，以使所述燃料电池的温度处于所述基准温度范围的方式变更所述冷却系统的冷却能力，所述控制方法包含如下步骤：除了被推定为所述燃料电池车辆即本车会行驶的推定路径之外，还使用所述推定路径的当前的表示交通流的交通流信息、所述推定路径的过去的交通流信息、所述本车的行驶历史及第一参数中的至少一个，来推定在所述在推定路径上行驶时会向所述本车施加的负荷，所述第一参数表示所述本车的过去的驾驶时的习惯，且表示与他车不同的驾驶时的倾向即驾驶倾向；使用推定出的所述负荷，判定在所述推定路径上是否存在所述燃料电池的温度会超过合适温度范围的区域即过负荷区域；及在判定为存在所述过负荷区域的情况下，在所述本车到达所述过负荷区域之前执行使所述冷却系统的冷却能力增大的增大处理，所述增大处理是使所述冷却系统的冷却能力与在执行该增大处理的时间点在所述通常控制模式下设定的冷却能力相比增大的处理。...

【技术特征摘要】
2017.02.22 JP 2017-0308511.一种燃料电池车辆的控制方法，所述燃料电池车辆搭载燃料电池作为驱动能量源的至少一个，其中，所述燃料电池车辆具备对所述燃料电池进行冷却的冷却系统和控制所述冷却系统的冷却能力的冷却系统控制部，所述冷却系统控制部具有通常控制模式作为控制所述冷却系统的冷却能力的控制模式，所述通常控制模式是如下模式：在使用所述燃料电池的温度、所述燃料电池的发电量及所述燃料电池车辆的负荷要求中的至少任一个进行判断时判断为所述燃料电池的温度会从预先确定的基准温度范围偏离的情况下，以使所述燃料电池的温度处于所述基准温度范围的方式变更所述冷却系统的冷却能力，所述控制方法包含如下步骤：除了被推定为所述燃料电池车辆即本车会行驶的推定路径之外，还使用所述推定路径的当前的表示交通流的交通流信息、所述推定路径的过去的交通流信息、所述本车的行驶历史及第一参数中的至少一个，来推定在所述在推定路径上行驶时会向所述本车施加的负荷，所述第一参数表示所述本车的过去的驾驶时的习惯，且表示与他车不同的驾驶时的倾向即驾驶倾向；使用推定出的所述负荷，判定在所述推定路径上是否存在所述燃料电池的温度会超过合适温度范围的区域即过负荷区域；及在判定为存在所述过负荷区域的情况下，在所述本车到达所述过负荷区域之前执行使所述冷却系统的冷却能力增大的增大处理，所述增大处理是使所述冷却系统的冷却能力与在执行该增大处理的时间点在所述通常控制模式下设定的冷却能力相比增大的处理。2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆的控制方法，推定会向所述本车施加的负荷的步骤包含如下步骤：使用所述推定路径的当前的交通流信息、所述推定路径的过去的交通流信息、所述本车的行驶历史及表示所述本车的驾驶倾向的所述第一参数中的至少一个，来推定所述在推定路径上行驶时会向所述本车施加的负荷；及使用表示所述本车的驾驶倾向的第二参数对推定所述负荷得到的结果进行修正。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池车辆的控制方法，通过使用当前及过去中的至少任一方的表示交通流的交通流信息将在所述本车的行驶路上分支的分支点处被选择的可能性最高的分支路判断为所述本车会行驶的分支路，来推定所述推定路径。4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池车辆的控制方法，在执行所述增大处理的步骤中，在所述通常控制模式下所述冷却系统的冷却能力成为最大之前，使所述冷却系统的冷却能力成为最大。5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池车辆的控制方法，所述冷却系统包含对所述燃料电池进行冷却的制冷剂和对所述制冷剂进行冷却的散热器，所述控制方法还包含如下步骤：导出因所述燃料电池的发电而所述制冷剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂大弘幸，水越智彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP