燃料电池车辆和燃料电池车辆的控制方法技术

本发明专利技术涉及燃料电池车辆和燃料电池车辆的控制方法。燃料电池车辆被构造成使得车身的底板的至少一部分被形成为具有通过在所述底板的下方经过的风对所述车身引起下压力的形状，并且排气端口被布置在负压区域中，在所述负压区域中，由引起下压力的所述形状引起负压，来自所述燃料电池的阴极侧通路的排气经由所述排气端口排出。检测或估算由所述形状引起的负压的大小，使得被构造成将空气供给到燃料电池的空气供给器的驱动量根据由此检测到或估算出的负压的大小来控制。

Control Methods of Fuel Cell Vehicles and Fuel Cell Vehicles

The present invention relates to control methods of fuel cell vehicles and fuel cell vehicles. A fuel cell vehicle is constructed such that at least part of the body's bottom plate is formed into a shape having a downward pressure on the body caused by the wind passing under the bottom of the body, and the exhaust port is arranged in a negative pressure area in which the negative pressure is caused by the shape causing the downward pressure and the exhaust gas from the cathode side path of the fuel cell passes through. The exhaust port is discharged. The size of the negative pressure caused by the shape is detected or estimated so that the driving amount of the air supplier constructed to supply air to the fuel cell is controlled according to the size of the negative pressure detected or estimated therefrom.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池车辆和燃料电池车辆的控制方法
本专利技术涉及燃料电池车辆和燃料电池车辆的控制方法。
技术介绍
设置有主要通过燃料电池执行电力生成的燃料电池系统的车辆使用大气(空气)用于各种目的。一个目的在于，空气被用作待与作为燃料气体的氢气反应的氧化剂气体。为了把与待生成的电力的量对应的空气送到燃料电池中，燃料电池系统设置有压缩机。除此以外，在燃料电池系统中，大量的空气也在用于稀释待被排出的氢气的稀释器中使用。例如，在日本未审专利申请特开第2009-170209号(JP2009-170209A)中，通过来自燃料电池的排气引起负压，并且负压被用于吸入用于稀释所需的空气。来自燃料电池的排气是通过燃料电池系统的压缩机送到燃料电池中的空气的残余气体，所述残余气体不用于燃料电池中的化学反应。
技术实现思路
在JP2009-170209A中，使用排气的负压，但是，压缩机的动力被用于引起该负压。最后，使用在燃料电池系统中的空气需要操作压缩机并且消耗电力。其结果是电力被用于燃料电池以生成电力。因此，为了增大燃料电池系统的效率，要求在整个燃料电池车辆中有效地使用能量，包括压缩机的功率消耗。本专利技术可以被实现为以下方面和应用。本专利技术的一个方面涉及一种燃料电池车辆，该燃料电池车辆包括：燃料电池；具有引起下压力的形状的部分，所述部分是车身的底板的至少一部分，并且被构造成通过在底板的下方经过的风将下压力施加到车身；和排气端口，来自燃料电池的阴极侧通路的排气经由所述排气端口排出，其中，所述排气端口被布置在负压区域中，在该负压区域中，通过引起下压力的形状引起负压。在以上方面的燃料电池车辆中，用于排气的排气端口被布置在负压区域中，使得在燃料电池的阴极侧通路中流动的氧化剂气体可以通过负压的使用而被吸入。通过引起下压力的形状来引起负压，所述形状通过在车辆的底板的下方经过的风引起下压力。因此，利用以上方面的燃料电池车辆，不需要提供专用部件或者执行形成专用形状的处理以用于通过负压的使用来在阴极侧上吸入气体。在以上方面中，燃料电池和具有引起下压力的形状的所述部分可以被设置在车身的在行驶方向上的前部中。利用以上方面的燃料电池车辆，由行驶风引起的下压力可以容易地在车身的在行驶方向上的前部中获得。在以上方面中，车身的在行驶方向上的前部可以是燃料电池车辆中设置的后轮之前的部分。在以上方面的燃料电池车辆中，排气端口被设置在负压区域中。利用这样的构造，排气端口的位置也可以被放置在后轮的前方，使得构造就与随后的车辆的关系而言是优选的。在以上方面中，负压区域可以设置在燃料电池车辆中设置的前轮和后轮之间。利用以上方面的燃料电池车辆，可以通过从车辆前后方向上的前侧的行驶风有效地引起下压力，并且排气端口的位置可以被放置在期望的范围内。在以上方面中，引起下压力的形状可以包括：平面部，所述平面部被设置在底板的至少一部分中，并且被以相对于路面±20度内的角度形成；和突出部，所述突出部从所述平面部在朝向路面的方向上突出。利用以上方面的燃料电池车辆，负压区域可以被有效地由平面部和突出部形成。在以上方面中，燃料电池车辆可以进一步包括：空气供给器，所述空气供给器由动力源的驱动力驱动，并且被构造成将空气供给到燃料电池；检测部，所述检测部被构造成检测或估算由引起下压力的形状引起的负压的大小；和控制器，所述控制器被构造成执行控制以根据由检测部检测到或估算出的负压的大小来减小由动力源驱动的空气供给器的驱动量。利用以上方面的燃料电池车辆，空气供给器的驱动量可以减小，并且整个车辆的能量效率可以升高。当空气供给器的驱动量可以减小时，可以使得将设置在车辆中的空气供给器的尺寸和等级较小，使得作为整体，车辆中的能量效率可以提高。在以上方面中，空气供给器可以是被构造成将空气送到燃料电池中的压缩机，所述压缩机被设置通路的上游侧上，空气经由所述通路被供给到燃料电池。利用以上方面的燃料电池车辆，可以减小将空气送到燃料电池中的压缩机的电力。注意，作为空气供给单元，除了压缩机之外，也可以采用在连接到燃料电池的阴极通路的排气侧通路侧上吸入空气的构造。在以上方面中，压缩机可以是涡轮压缩机。在以上方面的燃料电池车辆中，涡轮压缩机在停止时具有比罗茨型压缩机的空气阻力小的空气阻力，并且这有利于通过负压在阴极通路中吸入气体。自然地，在使用通过负压吸气的情形下，可以使用任何压缩机(诸如罗茨型压缩机)。在以上方面中，检测部可以是负压传感器、速度传感器和流速传感器中的至少任一种。负压传感器可以测量负压的大小。速度传感器可以检测燃料电池车辆的速度。流速传感器可以测量排气端口周围的空气的流速。利用以上方面的燃料电池车辆，负压的大小可以被直接检测到并且可以从诸如速度的参数估算出。在以上方面中，控制器可以被构造成，当由检测部检测到或估算出的负压的绝对值大于或等于预定值时，不驱动空气供给器。利用以上方面的燃料电池车辆，如果在阴极侧上的必需气体的吸入可以通过负压区域中的负压来执行，则空气供给器可以停止。本专利技术的另一方面涉及一种用于控制燃料电池车辆的控制方法，所述燃料电池车辆被构造成使得车身底板的至少一部分被形成为具有如下形状，所述形状通过在底板的下方经过的风对车身引起下压力，并且排气端口被布置在负压区域中，其中来自燃料电池的阴极侧通路的排气经由所述排气端口排出，在所述负压区域中，由引起下压力的形状引起负压，所述控制方法包括：检测或估算由引起下压力的形状引起的负压的大小；并且根据所检测到或估算出的负压的大小来控制空气供给器的驱动量，所述空气供给器被构造成将空气供给到燃料电池，其中，空气供给器由动力源的驱动力驱动。利用以上方面的控制方法，阴极侧上的气体的吸入可以使用由引起下压力的形状引起的负压来执行，并且空气供给器的驱动量根据负压的大小来控制。因此，可以控制空气供给器的驱动量，而不提供任何专用部件或执行形成专用形状的处理。这使得能够增大整个车辆的能量效率。除了以上描述的方面外，本专利技术还可以被执行为如下专利技术，诸如燃料电池车辆的设计方法、燃料电池车辆的制造方法、车辆下覆盖件及其制造方法等。附图说明以下将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：图1是示意性图示设置有燃料电池的车辆的基本部分的构造的解释图；图2是图示设置在车辆中的燃料电池系统的示意性构造的解释图；图3是图示主要基于燃料电池系统中的控制器的输入输出关系的解释图；图4是示意性图示燃料电池车辆的底面的解释图；图5是示意性图示与燃料电池的阴极连通的排气端口周围的部分的解释图；图6是图示由控制器执行的出行操作处理例程的流程图；图7是图示省电系数映射的示例的解释图；并且图8是图示在执行省电控制时的空气压缩机电力MP等的转变的图。具体实施方式图1是示意性图示设置有燃料电池的燃料电池车辆10(下文仅称为车辆10)的构造的解释图。在图1中，燃料电池车辆10的外观由虚线指示，并且主要部件由实线指示。除了车身、用于支撑车身的前轮和后轮等之外，车辆10还包括燃料电池100、控制器110(也称为电子控制单元(ECU))和燃料气体罐210，作为燃料的氢气被以高压累积在该燃料气体罐210中。燃料电池100被设置在车辆10的前部中，并且燃料气体罐2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池车辆，其特征在于包括：燃料电池；具有引起下压力的形状的部分，所述部分是车身的底板的至少一部分，并且所述部分被构造成通过在所述底板的下方经过的风将所述下压力施加到所述车身；以及排气端口，来自所述燃料电池的阴极侧通路的排气经由所述排气端口排出，其中，所述排气端口被布置在负压区域中，在所述负压区域中，通过引起所述下压力的所述形状引起负压。

【技术特征摘要】
2017.10.11 JP 2017-1974491.一种燃料电池车辆，其特征在于包括：燃料电池；具有引起下压力的形状的部分，所述部分是车身的底板的至少一部分，并且所述部分被构造成通过在所述底板的下方经过的风将所述下压力施加到所述车身；以及排气端口，来自所述燃料电池的阴极侧通路的排气经由所述排气端口排出，其中，所述排气端口被布置在负压区域中，在所述负压区域中，通过引起所述下压力的所述形状引起负压。2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述燃料电池和具有引起所述下压力的所述形状的所述部分被设置在所述车身的在行驶方向上的前部中。3.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述车身的在所述行驶方向上的所述前部是在所述燃料电池车辆中设置的后轮之前的部分。4.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述负压区域被设置在所述燃料电池车辆中设置的前轮和后轮之间。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于，引起所述下压力的所述形状包括：平面部，所述平面部设置在所述底板的至少一部分中，并且以相对于路面±20度内的角度形成；以及突出部，所述突出部从所述平面部在朝向所述路面的方向上突出。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于进一步包括：空气供给器，所述空气供给器由动力源的驱动力驱动，并且被构造成将空气供给到所述燃料电池；检测部，所述检测部被构造成检测或估算由引起所述下压力的所述形状引起的所述负压的大小；以及控制器，所述控制器被构造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：山森启太郎，
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