Drive unit and vehicle equipped with it

专利摘要:
Eine Antriebseinheit der Erfindung umfasst einen Motor (36), der Antriebskraft an/von eine(r) Antriebswelle abgegeben/aufnehmen kann, eine Steuerschaltung (34), die die Antriebsregelung des Motors (36) durchführt, eine Brennstoffzelle (30), die an die Steuerschaltung (34) ohne Zwischenschaltung eines Spannungswandlers angeschlossen ist, so dass die elektrische Leistung ausgegeben werden kann, eine Lade-/Entladeeinrichtung (32), die an die Brennstoffzelle (30) und an die Steuerschaltung (34) parallel angeschlossen ist, so dass die elektrische Leistung ausgegeben werden kann und mindestens einen Kondensator (32) aufweist, dessen Spannung in einem völlig geladenen Zustand höher als die Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle (30) ist, eine Diode (58), die zwischen der Brennstoffzelle (30) und der Lade-/Entladeeinrichtung (32) so eingebaut ist, dass elektrische Leistung nur in eine Richtung von der Brennstoffzelle (30) zu der Lade-/Entladeeinrichtung (39) ausgegeben werden kann, und die Antriebsregeleinrichtung (70), die die Steuerschaltung (34) regelt, so dass die Antriebsregelung des Motors (36) auf Basis der benötigten Antriebskraft, die auf die Antriebswelle übertragen werden soll, durchgeführt wird. Die Antriebseinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (34) die Antriebsregelung des Motors (36) durch Ausgabe von elektrischer Leistung von der Lade-/Entladeeinrichtung (32) oder die Ausgabe von elektrischer Leistung von der ...A drive unit of the invention includes a motor (36) capable of delivering / receiving drive power to / from a drive shaft, a control circuit (34) that performs drive control of the motor (36), a fuel cell (30) that the control circuit (34) is connected without the interposition of a voltage converter, so that the electrical power can be output, a charging / discharging device (32) which is connected to the fuel cell (30) and to the control circuit (34) in parallel, so that the electrical power can be output and has at least one capacitor (32), the voltage of which in a fully charged state is higher than the voltage between the poles of the fuel cell (30), a diode (58) which is connected between the fuel cell (30) and the charging / discharging device (32) is installed such that electrical power can only be output in one direction from the fuel cell (30) to the charging / discharging device (39), and the drive control device (70) that controls the control circuit (34) so that the drive control of the motor (36) is performed based on the required driving force to be transmitted to the drive shaft. The drive unit is characterized in that the control circuit (34) regulates the drive of the motor (36) by outputting electrical power from the charging / discharging device (32) or outputting electrical power from the ...
公开号:DE102004007179A1
申请号:DE102004007179
申请日:2004-02-13
公开日:2004-09-09
发明作者:Tetsuhiro Toyota Ishikawa；Hitoshi Nagoya Sato；Hiroshi Nagoya Yoshida
申请人:Toyota Motor Corp；
IPC主号:H01M8-00

专利说明:
[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit undein damit ausgestattetes Fahrzeug.The invention relates to a drive unit anda vehicle equipped with it.
[0002] Bisher wurde eine derartige Antriebseinheit vorgeschlagen,bei der eine Brennstoffzelle, eine Sekundärbatterie, ein Kondensatormit großerKapazität undeine Elektrolyseapparatur parallel zu einer Steuerschaltung zumAnsteuern eines Motors ohne Zwischenschaltung eines Spannungswandlers,parallel geschaltet sind, und bei der ein erster Schalter zum Trennender Brennstoffzelle und der Sekundärbatterie von der Steuerschaltungund ein zweiter Schalter zum Ausschalten der Elektrolyseapparaturvorgesehen sind (japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer6-253409 (1 und 2, Seite 4)). Der erste undder zweite Schalter ist jeweils während des Normalbetriebs dieserEinheit ein und aus. Wenn eine Rückgewinnungssteuerungund/oder -regelung, bzw. eine Rückkopplungssteuerungund/oder -regelung des Motors durchgeführt wird, wird der erste Schalterausgeschaltet, um die Brennstoffzelle und die Sekundärbatterievon der Steuerschaltung zu trennen, so dass der Kondensator mitgroßerKapazitätunter Verwendung der Rückgewinnungsenergie bzw.der regenerativen Leistung geladen wird. Wenn eine Zwischenanschlussspannungbzw. eine Spannung zwischen den Platten des Kondensators mit großer Kapazität über eineZwischenanschlussspannung bzw. eine Spannung zwischen den Polender Sekundärbatterieansteigt, dann wird der zweite Schalter angeschaltet, so dass dieElektrolyseapparatur Wasser unter Verwendung von Rückgewinnungsenergieund elektrischer Leistung elektrolysiert, die von dem Kondensatormit großerKapazität erhaltenwird. Der Wasserstoff und der Sauerstoff, die durch die Elektrolysedes Wassers erhalten werden, werden als Brennstoff für die Brennstoffzelle verwendet.So far, such a drive unit has been proposed in which a fuel cell, a secondary battery, a large-capacity capacitor and an electrolysis apparatus are connected in parallel to a control circuit for driving a motor without the interposition of a voltage converter, and in which a first switch for disconnecting the fuel cell and the secondary battery from the control circuit and a second switch for turning off the electrolysis apparatus are provided (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-253409 ( 1 and 2 , Page 4)). The first and second switches are on and off during normal operation of this unit. When recovery control and / or regulation, or feedback control and / or regulation of the engine is performed, the first switch is turned off to separate the fuel cell and the secondary battery from the control circuit, so that the capacitor is used with a large capacity the recovery energy or the regenerative power is loaded. When an inter-terminal voltage or a voltage between the plates of the large-capacity capacitor rises above an inter-terminal voltage or a voltage between the poles of the secondary battery, the second switch is turned on so that the electrolysis apparatus electrolyzes water using recovery energy and electrical power, which is obtained from the large-capacity capacitor. The hydrogen and oxygen obtained by the electrolysis of the water are used as fuel for the fuel cell.
[0003] Bei der so aufgebauten Antriebseinheitmuss allerdings jedes Mal, wenn eine Rückgewinnungssteuerung bzw.eine Rückgewinnungsregelungdes Motors durchgeführtwird, der erste Schalter ausgeschaltet werden, um die Brennstoffzelleund die Sekundärbatterievon der Steuerschaltung zu trennen. Für den Fall, dass die Rückgewinnungsregelungdes Motors häufigdurchgeführtwird, nimmt die auf den ersten Schalter ausgeübte Belastung desto mehr zu, jekomplizierter die Regelung wird.With the drive unit constructed in this wayHowever, every time a recovery control ora recovery schemeof the enginewill, the first switch will be turned off to the fuel celland the secondary batteryseparate from the control circuit. In the event that the recovery schemeof the engine frequentlycarried outthe load exerted on the first switch increases, the morethe regulation becomes more complicated.
[0004] Diese Antriebseinheit ist mit derSekundärbatterieund der Elektrolyseapparatur ausgestattet. Daher wird, wenn dieAntriebseinheit kompliziert wird, sowohl die Sekundärbatterieals auch die Elektrolyseapparatur kompliziert. Zur Verringerungder Größe oderVereinfachung der Antriebseinheit kann die Antriebseinheit auf dieSekundärbatterieund die Elektrolyseapparatur verzichten. In diesem Fall kann allerdings,wenn eine Brennstoffzelle nach dem Trennen durch den ersten Schalterwieder verbunden wird, ein großerStrom zwischen der Brennstoffzelle und dem Kondensator mit großer Kapazität fließen, fallsdie Zwischenanschlussspannung des Kondensators mit großer Kapazität einenbestimmten Wert annimmt. Ein solch großer Strom verursacht Schwierigkeiten,wie z. B. eine Lebenszeitverringerung des Schalters.This drive unit is with thesecondary batteryand the electrolysis apparatus. Therefore, if theDrive unit becomes complicated, both the secondary batteryas well as the electrolysis apparatus complicated. To reducethe size orSimplification of the drive unit, the drive unit can on thesecondary batteryand dispense with the electrolysis equipment. In this case, however,if a fuel cell after disconnecting by the first switchreconnected, a great oneCurrent flows between the fuel cell and the large capacity capacitor ifthe inter-terminal voltage of the large-capacity capacitor oneassumes a certain value. Such a large current causes difficultiessuch as B. a lifetime reduction of the switch.
[0005] Bei einer mit einer Lade-/Entladeeinrichtung ausgestattetenAntriebseinheit, und einer mit einer Steuerschaltung zum Ansteuerneines Motors ohne Zwischenschaltung eines Spannungswandlers parallelgeschalteten Brennstoffzelle, und bei einem mit der Antriebseinheitausgestatteten Fahrzeug, ist es eine Aufgabe der Erfindung, ei nenhohen Wirkungsgrad der Brennstoffzelle selbst dann aufrecht zu erhalten,wenn die Brennstoffzelle währendder Rückgewinnungsregelungder Brennstoffzelle nicht von der Steuerschaltung getrennt wird.In one equipped with a loading / unloading deviceDrive unit, and one with a control circuit for drivingof a motor in parallel without the interposition of a voltage converterswitched fuel cell, and one with the drive unitequipped vehicle, it is an object of the inventionto maintain high efficiency of the fuel cell even thenif the fuel cell duringthe recovery schemethe fuel cell is not separated from the control circuit.
[0006] Diese Aufgabe wird mittels der Gegenstände derunabhängigenPatenansprüche1 und 11 gelöst. VorteilhafteAusgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This task is accomplished by means of the objects of theindependentpatent claims1 and 11 solved. advantageousEmbodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
[0007] Die Antriebseinheit der Erfindungund das damit ausgestattete Fahrzeug bedienen sich folgender Einrichtungen,um obige Aufgabe zu lösen.The drive unit of the inventionand the vehicle equipped with it uses the following facilities,to solve the above task.
[0008] Eine Antriebseinheit gemäß einemAspekt der Erfindung umfasst einen Motor, eine Steuerschaltung,eine Brennstoffzelle, eine Lade-/Entladeeinrichtung, eine Diodeund eine Antriebsregelungseinrichtung. Der Motor kann die Antriebskraftan eine Antriebswelle abgeben und von einer Antriebswelle aufnehmen.Die Steuerschaltung führtdie Antriebsregelung des Motors durch. Die Brennstoffzelle ist andie Steuerschaltung ohne Zwischenschaltung eines Spannungswandlersangeschlossen, so dass elektrische Leistung ausgegeben werden kann.Die Lade-/Entladeeinrichtung ist parallel zu der Brennstoffzelleund der Steuerschaltung geschaltet, so dass elektrische Leistungausgegeben werden kann, und weist mindestens einen Kondensator auf,dessen Spannung im vollständiggeladenen Zustand höher istals eine Spannung zwischen den Polen bzw. eine Spannung zwischenden Polen der Brennstoffzelle. Die Diode ist zwischen der Brennstoffzelleund der Lade-/Entladeeinrichtung eingebaut, so dass die elektrischeLeistung nur in eine Richtung von der Brennstoffzelle an die Lade-/Entladeeinrichtungausgegeben werden kann. Die Antriebsregelungseinrichtung regeltdie Steuerschaltung, so dass die Antriebsregelung des Motors auf Basisder benötigten, aufdie Antriebswelle zu übertragendenAntriebskraft durchgeführtwird. Das Wesentliche dieses Aspekts der Erfindung besteht darin,dass die Steuerschaltung die Antriebsregelung des Motors durch dieAusgabe von elektrischer Leistung von der Lade-/Entladeeinrichtungoder die Ausgabe von elektrischer Leistung von der Lade-/Entladeeinrichtungund der Brennstoffzelle ausführt.A drive unit according to one aspect of the invention comprises an engine, a control circuit, a fuel cell, a charge / discharge device, a diode and a drive control device. The motor can deliver the driving force to a drive shaft and receive it from a drive shaft. The control circuit performs the drive control of the engine. The fuel cell is connected to the control circuit without the interposition of a voltage converter, so that electrical power can be output. The charging / discharging device is connected in parallel to the fuel cell and the control circuit, so that electrical power can be output, and has at least one capacitor whose voltage in the fully charged state is higher than a voltage between the poles or a voltage between the Poles of the fuel cell. The diode is installed between the fuel cell and the charging / discharging device, so that the electrical power can only be output in one direction from the fuel cell to the charging / discharging device. The drive control device controls the control circuit so that the drive control of the motor is carried out on the basis of the required drive force to be transmitted to the drive shaft. The essence of this aspect of the invention is that the control circuit regulates the drive of the motor by outputting electrical power from the charge / discharge deeinrichtung or the output of electrical power from the charging / discharging device and the fuel cell.
[0009] Bei der Antriebseinheit des zuvorerwähnten Aspektswird, wenn die Rückgewinnungsregelung desMotors durchgeführtwird, die Lade-/Entladeeinrichtung mit mindestens einem Kondensator,dessen Betriebsspannung so eingestellt ist, dass seine Spannungin einem vollständiggeladenen Zustand oberhalb einer Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelleliegt, mit der erhaltenen Rückgewinnungsenergiegeladen. Zu diesem Zeitpunkt wird in einigen Fällen die Zwischenanschlussspannungder Lade-/Entladeeinrichtung höherals die Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle. Da allerdingsdie Diode in eine Richtung derart eingebaut und orientiert ist,dass die Brennstoffzelle die Lade-/Entladeeinrichtung laden kann,fließtkein Rückwärtsstromdurch die Brennstoffzelle. Demzufolge besteht kein Bedarf, die Brennstoffzellevon der Steuerschaltung währendder Rückgewinnungsregelung desMotors zu trennen. Bei der Antriebseinheit der Erfindung wird, wenndie Leistungslaufregelung des Motors bzw. die Regelung des Motorsauf Basis der im Fahrzeug gespeicherten Energie nach der oben beschriebenenRückgewinnungsregelungdes Motors durchgeführtwird, der Motor durch eine Ausgabe von der Lade-/Entladeeinrichtungangetrieben, falls die Zwischenanschlussspannung der Lade-/Entladeeinrichtunghöher istals die Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle, und durchAusgaben von der Brennstoffzelle und der Lade-/Entladeeinrichtung,wenn die Zwischenanschlussspannung der Lade-/Entladeeinrichtung aufdie Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle abgefallen ist.Das heißtes kann das Phänomenverhindert werden, dass durch Verbinden der Brennstoffzelle verursacht werdenkann, wenn die Zwischenanschlussspannung der Lade-/Entladeeinrichtungniedriger ist als die Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle,d.h. genauer gesagt das Phänomen,dass ein großerStrom zwischen der Brennstoffzelle und der Lade-/Entladeeinrichtungfließt.With the drive unit of the previousaspect mentionedwill when the recovery scheme of theEngine performedthe charging / discharging device with at least one capacitor,whose operating voltage is set so that its voltagein one completelycharged state above a voltage between the poles of the fuel celllies with the recovery energy obtainedloaded. At this point, in some cases the intermediate connection voltagethe loading / unloading device higherthan the voltage between the poles of the fuel cell. There, howeverthe diode is installed and oriented in one direction,that the fuel cell can charge the charging / discharging device,flowsno reverse currentthrough the fuel cell. As a result, there is no need for the fuel cellfrom the control circuit duringthe recovery scheme of theSeparate motors. In the drive unit of the invention, ifthe engine power control or the engine controlbased on the energy stored in the vehicle according to that described aboveRecovery schemeof the enginethe engine through an output from the loader / unloaderdriven if the intermediate connection voltage of the charging / discharging deviceis higherthan the voltage between the poles of the fuel cell, and throughExpenditure from the fuel cell and the charging / discharging device,if the intermediate connection voltage of the charging / discharging device is upthe voltage between the poles of the fuel cell has dropped.This meansit can be the phenomenonbe prevented from being caused by connecting the fuel cellcan if the intermediate connection voltage of the charging / discharging deviceis lower than the voltage between the poles of the fuel cell,i.e. more specifically the phenomenonthat a big oneElectricity between the fuel cell and the charging / discharging deviceflows.
[0010] Bei der Antriebseinheit des zuvorerwähnten Aspekteskann die Brennstoffzelle so angeschlossen werden, dass die elektrischeLeistung an die Steuerschaltung überdie Lade-/Entladeeinrichtung ausgegeben werden kann.With the drive unit of the previousaspect mentionedthe fuel cell can be connected so that the electricalPower to the control circuit viathe loading / unloading device can be dispensed.
[0011] Zusätzlich kann die Antriebseinheitdes zuvor erwähntenAspektes ferner eine Spannungserfassungseinrichtung umfassen, dieeine Zwischenanschlussspannung der Lade/Entladeeinrichtung erfasst,und die Antriebsregelungseinrichtung kann die Steuerschaltung aufeine solche Weise regeln, dass die durch die Rückgewinnungsregelung des Motors erzeugteRückgewinnungsenergiezunimmt, wenn eine Zwischenanschlussspannung, die von der Spannungserfassungseinrichtungwährendder Rückgewinnungsregelungdes Motors erfasst wird, zwischen einer Spannung zwischen den Polender Brennstoffzelle und einer vorbestimmten Spannung liegt, dieniedriger als die Spannung zwischen den Polen ist. Bei diesem Aufbaukann ein Zustand, bei dem eine Zwischenanschlussspannung der Lade-/Entladeeinrichtungzwischen einer Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle undder vorbestimmten Spannung ist, schnell durchschritten werden. Daherkann fürden Fall, dass eine zu verwendende Brennstoffzelle einen nicht besondershohen Wirkungsgrad aufweist, wenn sie bei einer Spannung zwischender Spannung zwischen den Polen und der vorbestimten Spannung betriebenwird, eine Unterdrückungdes Abfallens des Wirkungsgrädes derBrennstoffzelle, d. h. eine Verbesserung des Wirkungsgrades derBrennstoffzelle erreicht werden. Zusätzlich kann die Antriebseinheitdes zuvor erwähntenAspektes ferner eine Bremskraftausübungseinrichtung umfassen.Die Bremskraftausübungseinrichtung übt einemechanische Bremskraft auf die Antriebswelle aus und wird durchdie Antriebsregelungseinrichtung geregelt. Falls die benötigte Antriebskraft,die auf die Antriebswelle übertragenwerden muss, eine Bremskraft ist, teilt die Antriebsregelungseinrichtungdie benötigteAntriebskraft in eine erste Bremskraft, die durch die Rückgewinnungsregelungdes Motors erzeugt werden muss, und eine zweite Bremskraft, diedurch die Bremskraftausübungseinrichtungerzeugt werden muss, und regelt die Steuerschaltung und die Bremskraftausübungseinrichtungso, dass die erste Bremskraft und die zweite Bremskraft auf dieAntriebswelle ausgeübt werden.Die Antriebsregelungseinrichtung regelt dann die Steuerschaltungund die Bremskraftausübungseinrichtungso, dass die erste Bremskraft zunimmt, wenn eine von der Spannungserfassungseinrichtungerfasste Zwischenanschlussspannung während der Regelung des Motorsinnerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist, der eine Spannung zwischen denPolen der Brennstoffzelle enthält.Bei diesem Aufbau kann die Rückgewinnungsenergieerhöht werden,ohne eine auf die Antriebswelle auszuübende Bremskraft zu ändern.In addition, the drive unitof the aforementionedAspect further comprise a voltage detection device, thedetects an intermediate connection voltage of the charging / discharging device,and the drive control device can open the control circuitregulate such a way that that generated by the recovery control of the engineEnergy recoveryincreases when an intermediate terminal voltage supplied by the voltage detectorwhilethe recovery schemeof the motor is detected between a voltage between the polesof the fuel cell and a predetermined voltage thatis lower than the voltage between the poles. With this setupcan be a state in which an intermediate terminal voltage of the charging / discharging devicebetween a voltage between the poles of the fuel cell andof the predetermined voltage can be passed quickly. Thereforecan forthe case that a fuel cell to be used is not particularly goodhas high efficiency when at a voltage betweenthe voltage between the poles and the predetermined voltage operatedbecomes an oppressionof decreasing the efficiency of theFuel cell, d. H. an improvement in the efficiency of theFuel cell can be achieved. In addition, the drive unitof the aforementionedAspect further include a braking force application device.The braking force exercising device exercises onemechanical braking force on the drive shaft and bythe drive control device regulated. If the required driving force,which are transmitted to the drive shaftmust be a braking force, shares the drive control devicethe neededDriving force into a first braking force by the recovery controlof the engine must be generated, and a second braking force thatby the braking force application devicemust be generated, and controls the control circuit and the braking force application deviceso that the first braking force and the second braking force on theDrive shaft are exercised.The drive control device then controls the control circuitand the braking force application deviceso that the first braking force increases when one of the voltage detection meansdetected intermediate connection voltage during the control of the motoris within a predetermined range which is a voltage between thePoland contains the fuel cell.With this structure, the recovery energyincrease,without changing a braking force to be exerted on the drive shaft.
[0012] Zusätzlich kann die Antriebseinheitdes zuvor erwähntenAspekts eine Abschalteinrichtung umfassen, die die Brennstoffzellevon der Steuerschaltung trennen kann, und die Antriebsregelungseinrichtungkann die Abschalteinrichtung so regeln, dass die Brennstoffzellenicht von der Steuerschaltung getrennt wird, wenn Antriebskraftvon dem Motor auf die Antriebswelle ausgeübt bzw. von der Antriebswelle abgegebenwird. Bei diesem Aufbau kann verhindert werden, dass die Abschalteinrichtungsich auf Grund der Zunahme der darauf ausgeübten Belastung ver schlechtert.Die Antriebsregelungseinrichtung kann ebenso die Abschalteinrichtungso regeln, dass die Brennstoffzelle auch nicht von der Steuerschaltung getrenntwird, wenn die Rückgewinnungsregelung desMotors durchgeführtwird.In addition, the drive unitof the aforementionedAspect include a shutdown device that the fuel cellcan separate from the control circuit, and the drive control devicecan control the shutdown device so that the fuel cellis not disconnected from the control circuit when driving forceexerted by the motor on the drive shaft or emitted by the drive shaftbecomes. With this structure, the shutdown device can be preventeddeteriorates due to the increase in the stress exerted on it.The drive control device can also be the shutdown deviceregulate so that the fuel cell is not separated from the control circuitwill when the recovery scheme of theEngine performedbecomes.
[0013] Ferner kann bei der Antriebseinheitdes zuvor erwähntenAspekts die Lade-/Entladeeinrichtung aus einer Mehrzahl von Kondensatorenbestehen, die parallel geschaltet sind. Die Lade-/Entladeeinrichtungkann einen Verbindungsschalter zum Verbinden oder Trennen mindestenseines der Kondensatoren aufweisen. Bei diesem Aufbau kann nur einer odereinige der Kondensatoren verwendet werden. Zusätzlich kann die Antriebseinheitdes zuvor erwähntenAspekts ferner eine Spannungserfassungseinrichtung umfassen, dieeine Zwischenanschlussspannung der Lade-/Entladeeinrichtung erfasst,und die Antriebsregelungseinrichtung kann den Verbindungsschalterso regeln, dass mindestens ein Kondensator getrennt wird, wenn dieRückgewinnungsregelungdes Motors durchgeführtwird, und so, dass mindestens einer der Kondensatoren, der getrennt wurde,angeschlossen wird, wenn die von der Spannungserfassungseinrichtungerfasste Spannung mit mindestens einem getrennten Kondensator umeinen vorbestimmten Spannung höherwird als eine Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle. Bei diesemAufbau kann ein Zustand, bei dem die Zwischenanschlussspannung derLade-/Entladeeinrichtung zwischen der Spannung zwischen den Polen derBrennstoffzelle und der vorbestimmten Spannung ist, schnell durchschrittenwerden. Daher kann fürden Fall, dass eine zu verwendende Brennstoffzelle einen nicht besondershohen Wirkungsgrad aufweist, wenn sie mit einer Spannung zwischender Spannung zwischen den Polen und der vorbestimmten Spannung betriebenwird, die Unterdrückungeines Abfalls des Wirkungsgrades der Brennstoffzelle, d. h. dieVerbesserung des Wirkungsgrades der Brennstoffzelle erreicht werden.Furthermore, in the drive unit of the aforementioned aspect, the charging / discharging device consist of a plurality of capacitors connected in parallel. The charging / discharging device can have a connection switch for connecting or disconnecting at least one of the capacitors. With this construction, only one or some of the capacitors can be used. In addition, the drive unit of the aforementioned aspect may further include a voltage detection device that detects an intermediate terminal voltage of the charge / discharge device, and the drive control device can regulate the connection switch so that at least one capacitor is disconnected when the regeneration control of the engine is performed, and so on. that at least one of the capacitors that has been disconnected is connected when the voltage detected by the voltage detection device with at least one separated capacitor becomes higher than a voltage between the poles of the fuel cell by a predetermined voltage. With this structure, a state in which the inter-terminal voltage of the charger / discharger is between the voltage between the poles of the fuel cell and the predetermined voltage can be quickly passed. Therefore, in the case that a fuel cell to be used is not particularly high in efficiency when operated with a voltage between the voltage between the poles and the predetermined voltage, suppressing a decrease in the efficiency of the fuel cell, that is, improving the efficiency the fuel cell can be reached.
[0014] Gemäß einem anderen Aspekt derErfindung ist ein Verfahren zum Regeln einer Antriebseinheit miteinem Motor bereit gestellt, der Antriebskraft auf eine Antriebswelleausübenoder von einer Antriebswelle aufnehmen kann, einer Steuerschaltung,die die Antriebsregelung des Motors durchführt, einer Brennstoffzelle,die elektrische Leistung an die Steuerschaltung ausgibt, einer Lade-/Entladeeinrichtung, diezu der Brennstoffzelle parallel geschaltet ist und elektrische Leistungan die Steuerschaltung ausgibt, einer Bremskraftausübungseinrichtung,die eine mechanische Bremskraft auf die Antriebswelle ausübt, undeine Antriebsregelungseinrichtung, die die Steuerschaltung und dieBremskraftausübungseinrichtungso regelt, dass die Antriebsregelung des Motors auf Basis der benötigten Antriebskraftdurchgeführt wird,die auf die Antriebswelle übertragenwerden muss. Das Verfahren umfasst die Schritte des Messens derin die Steuerschaltung eingegebenen elektrischen Leistung, des Bestimmens,ob die benötigte Antriebskraft,die auf die Antriebswelle übertragen werdenmuss, eine Bremskraft ist oder nicht, und des Ausübens einerBremskraft, die durch die Rückgewinnungsregelungdes Motors erzeugt wird, auf die Antriebswelle, als eine Kraft,die größer alseine Bremskraft ist, die durch die Bremskraftausübungseinrichtung erzeugt wird,wenn die benötigteAntriebskraft eine Bremskraft ist, während die elektrische Leistunginnerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist.According to another aspect ofInvention is a method for controlling a drive unit withprovided an engine, the driving force on a drive shaftexerciseor can receive from a drive shaft, a control circuit,which controls the drive of the engine, a fuel cell,outputs the electrical power to the control circuit, a charging / discharging device whichis connected in parallel to the fuel cell and electrical poweroutputs to the control circuit, a braking force application device,which exerts a mechanical braking force on the drive shaft, anda drive control device, the control circuit and theBraking force application meansregulates that the drive control of the engine based on the required driving forceis carried out,which are transmitted to the drive shaftmust become. The procedure includes the steps of measuring theelectrical power input to the control circuit, determining,whether the required driving forcewhich are transmitted to the drive shaftmust be a braking force or not, and exercising oneBraking force by the recovery controlof the engine is generated, on the drive shaft, as a force,the bigger thanis a braking force generated by the braking force application device,if the neededDriving force is a braking force while the electrical poweris within a predetermined range.
[0015] Die Antriebseinheit des zuvor erwähnten Aspektskann nicht nur in einem Fahrzeug mit Achsen montiert werden, wobeizumindest eine dieser mechanisch an die Antriebswelle der Antriebseinheitangeschlossen ist, sondern auch in einem sich bewegenden Objektmontiert werden, das kein Fahrzeug ist, wie z. B. in einem Schiff,in einem Flugzeug oder Ähnlichem.The drive unit of the aforementioned aspectcan not only be mounted in a vehicle with axles, wherebyat least one of these mechanically to the drive shaft of the drive unitis connected, but also in a moving objectbe mounted that is not a vehicle, such as. B. in a ship,in an airplane or the like.
[0016] Die Aufgabe der Erfindung und dievorteilhaften Aspekte und Merkmale der Erfindung werden nachstehendmit Bezug auf folgende Zeichnungen erläutert.The object of the invention and theadvantageous aspects and features of the invention are set out belowexplained with reference to the following drawings.
[0017] 1 istein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau eines Elektrofahrzeugs 10 entsprechend einerersten Ausführungsformder Erfindung zeigt. 1 Fig. 10 is a block diagram showing the overall structure of an electric vehicle 10 according to a first embodiment of the invention.
[0018] 2 istein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Antriebsregelungsroutinezeigt, die von einer elektronischen Steuereinheit 70 derAusführungsformausgeführtwird. 2 FIG. 12 is a flowchart showing an example of a drive control routine performed by an electronic control unit 70 the embodiment is executed.
[0019] 3 isteine illustrative Ansicht, die ein Beispiel einer Übersichtzur Einstellung des benätigten Drehmomentszeigt. 3 FIG. 12 is an illustrative view showing an example of an outline for setting the required torque.
[0020] 4 isteine illustrative Ansicht, die ein Beispiel einer Übersichtzur Motordrehmomenteinstellung zeigt. 4 FIG. 11 is an illustrative view showing an example of an overview of engine torque adjustment.
[0021] 5 isteine illustrative Ansicht, die ein Beispiel einer Strom-Spannungs-Kennlinie(IU-Kennlinie) einer Brennstoffzelle 30 zeigt. 5 11 is an illustrative view showing an example of a current-voltage characteristic (IU characteristic) of a fuel cell 30 shows.
[0022] 6 istein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau einer Kondensatoreinheit 32B zeigt,die in einem Elektrofahrzeug 10B entsprechend einer zweitenAusführungsformder vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. 6 Fig. 3 is a block diagram showing the overall structure of a capacitor unit 32B shows that in an electric vehicle 10B is provided according to a second embodiment of the present invention.
[0023] 7 istein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Antriebsregelungsroutinezeigt, die durch die elektroni sche Steuereinheit 70 derzweiten Ausführungsformausgeführtwird. 7 FIG. 14 is a flowchart showing an example of a drive control routine performed by the electronic control unit 70 of the second embodiment.
[0024] 8 istein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Ladungsmanagementroutinezeigt. 8th Fig. 14 is a flowchart showing an example of a cargo management routine.
[0025] Als Nächstes werden die Modi derUmsetzung der Erfindung mit Bezug auf die Ausführungsformen davon beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm,das den Gesamtaufbau eines Elektrofahrzeugs 10 entsprechendeiner Ausführungsformder Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt,ist das Elektrofahrzeug 10 der Ausführungsform mit einer Brennstoffzelle 30,einem Kondensator 32, einem Wechselrichter 34,einem Fahrmotor 36 und einer elektronischen Steuereinheit 70 ausgestattet.Die Brennstoffzelle 30 erzeugt Elektrizität unterVerwendung von Wasserstoffgas und in der Luft enthaltenem Sauerstoff.Das Wasserstoffgas ist ein von einem Hochdruckwasserstofftank 22 zugeführtes undvon einer Umwälzpumpe 26 zumZirkulieren veranlasstes Brenngas, und der Sauerstoff wird von einemLuftkompressor 28 und einem Druckspeicher 24 über ein Umsteuerventil 50 zugeführt. DerKondensator 32 ist übereinen Leistungsschalter 56 parallel zu der Brennstoffzelle 30 geschaltet.Der Wechselrichter 34 wandelt die von der Brennstoffzelle 30 unddem Kondensator 32 übertrageneGleichstromleistung in eine Drehstromleistung bzw. Dreiphasenwechselstromleistung.Der Fahrmotor 36 wird durch die von dem Wechselrichter 34 durchUmwandlung erzeugte Dreiphasenwechselstromleistung angetrieben undgibt Antriebskraft an die Antriebsräder 12 über einKegelradausgleichsgetriebe 14 aus. Die elektrische Steuereinheit 20 regeltdas Elektrofahrzeug 10 vollständig.Next, the modes of implementing the invention will be described with reference to the embodiments thereof. 1 Fig. 10 is a block diagram showing the overall structure of an electric vehicle 10 according to an embodiment of the invention. As in 1 shown is the electric vehicle 10 the embodiment with a fuel cell 30 , a capacitor 32 , an inverter 34 , a traction motor 36 and an electronic control unit 70 fitted. The fuel cell 30 generates electricity using hydrogen gas and oxygen in the air. The hydrogen gas is one from a high pressure hydrogen tank 22 fed and from a circulation pump 26 caused to circulate Fuel gas, and the oxygen comes from an air compressor 28 and an accumulator 24 via a reversing valve 50 fed. The condenser 32 is via a circuit breaker 56 parallel to the fuel cell 30 connected. The inverter 34 converts that from the fuel cell 30 and the capacitor 32 transferred DC power into a three-phase power or three-phase AC power. The traction motor 36 is through that of the inverter 34 three-phase AC power generated by conversion and provides driving force to the drive wheels 12 via a bevel gear differential 14 out. The electrical control unit 20 regulates the electric vehicle 10 Completely.
[0026] Obwohl nicht dargestellt, ist dieBrennstoffzelle 30 ein Brennstoffzellenstapel, der durchAufeinanderschichten einer Mehrzahl von einzelnen Zellen und Trennelemen tenerhalten wird. Jede dieser einzelnen Zellen besteht aus einer elektrolytischen Membranund einer Anode und einer Kathode, die die elektrolytische Membranzwischen sich einschließen. Jedesder Trennelemente dient als eine Trennwand zwischen angrenzendeneinzelnen Zellen. Die Brennstoffzelle 30 erzeugt Elektrizität durcheine elektrochemische Reaktion von der Kathode zugeführter Luftmit der Anode zugeführtemWasserstoffgas durch jeden der in den Trennelementen ausgebildetenGasströmungskanälen. Obwohlnicht dargestellt, ist ein Zirkulationskanal, durch den ein Kühlmedium(z. B. Kühlwasser)zirkulieren kann, in der Brennstoffzelle 30 ausgebildet.Da das Kühlmedium indem Zirkulationskanal zirkuliert, wird die Temperatur in der Brennstoffzelle 30 aufeiner geeigneten Temperatur gehalten (z. B. 65 bis 85°C).Although not shown, the fuel cell is 30 a fuel cell stack obtained by stacking a plurality of individual cells and separating elements. Each of these individual cells consists of an electrolytic membrane and an anode and a cathode, which enclose the electrolytic membrane between them. Each of the dividing elements serves as a dividing wall between adjacent individual cells. The fuel cell 30 generates electricity by electrochemically reacting air supplied from the cathode with the anode supplied hydrogen gas through each of the gas flow channels formed in the separators. Although not shown, a circulation channel through which a cooling medium (e.g. cooling water) can circulate is in the fuel cell 30 educated. As the cooling medium circulates in the circulation channel, the temperature in the fuel cell 30 kept at a suitable temperature (e.g. 65 to 85 ° C).
[0027] Der Kondensator 32 ist z.B. als ein elektrischer Doppelschichtkondensator (EDLC) aufgebaut. EinMaximalwert der Betriebsspannung des Kondensators 32, derin dem Elektrofahrzeug 10 der Ausführungsform verwendet wird,ist höherals die Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle 30.The condenser 32 is z. B. constructed as an electrical double layer capacitor (EDLC). A maximum value of the operating voltage of the capacitor 32 that in the electric vehicle 10 the embodiment used is higher than the voltage between the poles of the fuel cell 30 ,
[0028] Der Fahrmotor 36 ist z.B. als ein bekannter Synchrongenerator-Motor ausgeführt, dernicht nur als ein Motor, sondern auch als ein Generator funktioniert.Der Fahrmotor 36 wird entweder als Motor oder als Generatorangetrieben, abhängigvon einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Stellung des Gaspedals 83 unddes Bremspedals 85, die von einem Fahrer betätigt werden.Mechanische Bremsen 13, die in der Lage sind eine Bremskraftdurch mechanischen Betrieb einer Scheibenbremse oder ähnlichemauszuüben,sind jeweils an den Antriebsrädern 12 angebracht,die mit dem Fahrmotor überdas Kegelradausgleichsgetriebe 14 verbunden sind.The traction motor 36 is z. B. executed as a known synchronous generator motor that works not only as a motor, but also as a generator. The traction motor 36 is driven either as a motor or as a generator, depending on a vehicle speed V and the position of the accelerator pedal 83 and the brake pedal 85 operated by a driver. Mechanical brakes 13 , which are able to exert a braking force by mechanical operation of a disc brake or the like, are in each case on the drive wheels 12 attached to the traction motor via the bevel gear differential 14 are connected.
[0029] Eine elektrische Versorgungsleitung,die sich von der Brennstoffzelle 30 über den Kondensator 32 erstreckt,ist mit einem Gleichspannungswandler 54 ausgestattet, dereine von der Brennstoffzelle 30 und dem Kondensator 32 zugeführte Hochspannungin eine Niedrigspannung (z. B. 12V) wandelt. Der Gleichspannungswandler 54 versorgteine Sekundärbatterie 60,die eine 12V-Stromquelle darstellt, und eine Hilfsbatterie, diein ein Fahrzeug eingebaut sind, mit elektrischem Strom. Diese elektrischeVersorgungsleitung ist ebenso mit einer Diode 58 ausgestattet,die in eine Richtung orientiert ist, dass die Brennstoffzelle 30 denKondensator 32 laden kann. Somit fließt selbst dann kein Rückstromdurch die Brennstoffzelle 30, wenn auf Seiten des Kondensators 32 eineHochspannung anliegt.An electrical supply line that extends from the fuel cell 30 over the capacitor 32 extends with a DC-DC converter 54 equipped, one of the fuel cell 30 and the capacitor 32 supplied high voltage converts into a low voltage (e.g. 12V). The DC-DC converter 54 powers a secondary battery 60 , which is a 12V power source, and an auxiliary battery installed in a vehicle with electric power. This electrical supply line is also with a diode 58 equipped that is oriented in one direction that the fuel cell 30 the capacitor 32 can load. Even then, no backflow flows through the fuel cell 30 if on the side of the capacitor 32 a high voltage is present.
[0030] Die elektronische Steuereinheit 70 istals ein Mikroprozessor aufgebaut, der im Wesentlichen aus einerCPU 72 besteht. Zusätzlichzu der CPU 72 enthältdie elektronische Steuereinheit 70 einen Nur-Lese-Speicher(ROM) 74, in dem Verarbeitungsprogramme und Ähnlichesgespeichert sind, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 76,in dem Daten temporärgespeichert werden, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (nichtdargestellt). Eine Stromquellenspannung Vp, die von einem Spannungssensor 52 erhaltenwird, der zwischen dem Kondensator 32 und dem Wechselrichter 34 paralleldazu eingebaut ist, eine Drehposition, die von einem Drehpositionserfassungssensor 37 zumErfassen einer Position eines Rotors des Fahrmotors 36 erhaltenwird, eine Schaltposition, die von dem Schaltpositionssensor 82 zumErfassen einer Position eines Schalthebels 81 erhaltenwird, eine Gaspedalstellung AP, die von einem Gaspedalstellungssensor 84 zumErfassen einer Stellung des Gaspedals 83, eine Bremsposition BP,die von einem Bremspedalstellungssensor 56 zum Erfasseneiner Stellung des Bremspedals 85 erhalten wird, eine Fahrzeuggeschwindig keitV, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 zum Erfasseneiner Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erhalten wird und Ähnlicheswird in die elektronische Steuereinheit über die Eingangsanschlüsse eingegeben. EinSteuersignal fürdie mechanischen Bremsen 13, ein Steuersignal für die Umwälzpumpe 26,ein Steuersignal fürden Luftkompressor 28, ein Schaltsignal für den Wechselrichter 34,ein Gleichstromleistungsumwandlungssignal für den Gleichstromwandler 54, einSignal zum Öffnenbzw. Schließenfür denLeistungsschalter 56, ein Umsteuersignal für das Umsteuerventil 50 und Ähnlicheswird von der elektronischen Steuereinheit 70 über dieAusgangsanschlüsseausgegeben.The electronic control unit 70 is constructed as a microprocessor, which essentially consists of a CPU 72 consists. In addition to the CPU 72 contains the electronic control unit 70 a read-only memory (ROM) 74 , in which processing programs and the like are stored, a random access memory (RAM) 76 , in which data is temporarily stored, and input and output connections (not shown). A current source voltage Vp that is generated by a voltage sensor 52 is obtained between the capacitor 32 and the inverter 34 installed in parallel, a rotational position by a rotational position detection sensor 37 for detecting a position of a rotor of the traction motor 36 a shift position is obtained from the shift position sensor 82 for detecting a position of a shift lever 81 an accelerator pedal position AP is obtained from an accelerator pedal position sensor 84 for detecting a position of the accelerator pedal 83 , a brake position BP by a brake pedal position sensor 56 for detecting a position of the brake pedal 85 is obtained, a vehicle speed V by the vehicle speed sensor 88 for detecting a running speed of the vehicle and the like is input to the electronic control unit through the input terminals. A control signal for the mechanical brakes 13 , a control signal for the circulation pump 26 , a control signal for the air compressor 28 , a switching signal for the inverter 34 , a DC power conversion signal for the DC converter 54 , a signal to open or close for the circuit breaker 56 , a changeover signal for the changeover valve 50 and the like is done by the electronic control unit 70 output via the output connections.
[0031] Als Nächstes wird beschrieben, wiedas Elektrofahrzeug 10 der Ausführungsform, das wie oben beschriebenaufgebaut ist, insbesondere beim Bremsen funktioniert. 2 ist ein Flussdiagramm, dasein Beispiel einer Antriebsregelungsroutine zeigt, das von der elektronischenSteuereinheit 70 dieser Ausführungsform ausgeführt wird.Die Routine wird wiederholend mit Intervallen einer vorbestimmten Zeitperiodedurchgeführt(z. B. 8 ms).Next, it will be described how the electric vehicle 10 of the embodiment, which is constructed as described above, works particularly when braking. 2 FIG. 14 is a flowchart showing an example of a drive control routine performed by the electronic control unit 70 this embodiment is executed. The routine is repeated at intervals of a predetermined time period (e.g. 8 ms).
[0032] Wenn die Antriebsregelungsroutineausgeführtwird, führtzunächstdie CPU 72 der elektronischen Steuereinheit 70 eineVerarbeitung des Eingebens einer Gaspedalstellung AP, die von demGaspedalstellungssensor 84 erhalten wird, einer BremspositionBP, die von dem Bremspedalstellungssensor 86 erhalten wird,einer Drehzahl Nm des Fahrmotors 36, einer StromquellenspannungVb, die von dem Spannungssensor 52 erhalten wird, einerFahrzeuggeschwindigkeit V, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 erhaltenwird, und Ähnlichem (SchrittS100). Bei der Ausführungsformwird die Drehzahl Nm des Fahrmotors 36 als ein Wert eingegeben,der auf Basis einer Drehposition des Rotors, die von dem Drehpositionserfassungssensor 37 gemäß einerDrehzahlerfassungsroutine (nicht dar gestellt) erfasst wird. Allerdingskann die Drehzahl Nm des Fahrmotors 36 ebenso als ein Werteingegeben werden, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch Umwandlungerhalten wird, oder als ein Wert, der von einem Sensor erfasst wird,der eingebaut ist, um direkt eine Drehzahl des Fahrmotors 36 zuerfassen.When the drive control routine is executed, the CPU first runs 72 the electronic control unit 70 processing of inputting an accelerator pedal position AP by the accelerator dalstellungssensor 84 a brake position BP obtained from the brake pedal position sensor 86 is obtained, a speed Nm of the drive motor 36 , a power source voltage Vb from the voltage sensor 52 a vehicle speed V obtained from the vehicle speed sensor 88 is obtained, and the like (step S100). In the embodiment, the rotational speed Nm of the traction motor 36 entered as a value based on a rotational position of the rotor by the rotational position detection sensor 37 is detected according to a speed detection routine (not shown). However, the speed Nm of the traction motor 36 can also be input as a value obtained from the vehicle speed V by conversion, or as a value detected by a sensor installed to directly drive an engine speed 36 capture.
[0033] Dann wird ein benötigtes Drehmoment T*, das vondem Fahrzeug benötigtwird, auf Basis der Gaspedalstellung AP, der Bremsposition BP undder Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt, die eingelesen wurden(Schritt S110). Bei der Ausführungsform wirddas benötigteDrehmoment T* wie folgt eingestellt. Eine Einstellübersichtfür dasbenötigteDrehmoment, bei der eine Beziehung zwischen der GaspedalstellungAP, der Bremsposition BP, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dembenötigtenDrehmoment T* zuvor eingestellt ist, wird in den Nur-Lese-Speicher 74 gespeichert.Wenn eine Gaspedalstellung AP, eine Bremsposition BP und eine FahrzeuggeschwindigkeitV gegeben sind, wird ein benötigtesDrehmoment T* entsprechend diesen von der Einstellübersichtfür dasbenötigteDrehmoment abgeleitet und dann eingestellt. 3 zeigt ein Beispiel der Einstellübersichtfür dasbenötigteDrehmoment.Then, a required torque T * required by the vehicle is set based on the accelerator pedal position AP, the braking position BP and the vehicle speed V that have been read in (step S110). In the embodiment, the required torque T * is set as follows. A setting overview for the required torque, in which a relationship between the accelerator pedal position AP, the braking position BP, the vehicle speed V and the required torque T * is previously set, is stored in the read-only memory 74 saved. If an accelerator pedal position AP, a braking position BP and a vehicle speed V are given, a required torque T * is derived in accordance with this from the setting overview for the required torque and then set. 3 shows an example of the setting overview for the required torque.
[0034] Als Nächstes wird ein von dem Fahrmotor 36 auszugebendesDrehmoment Tm* (Motordrehmoment) auf Basis der GaspedalstellungAP, der Bremsposition BP und der Drehzahl Nm des Motors eingestellt(Schritt S120). In der Ausführungsformwir das Motordrehmoment Tm* wie folgt eingestellt. Eine Einstellübersichtfür dasMotordrehmoment, in der eine Beziehung zwischen der GaspedalstellungAP, der Bremsposition BP, der Drehzahl Nm und dem MotordrehmomentTm* zuvor festgesetzt wird, ist in dem Nur-Lese-Speicher 74 gespeichert.Wenn die Gaspedalstellung AP, eine Bremsposition BP und eine DrehzahlNm gegeben sind, wird ein Motordrehmoment Tm* entsprechend diesen vonder Einstellübersichtfür dasMotordrehmoment abgeleitet und wird dann eingestellt. 4 zeigt ein Beispiel derEinstellübersichtfür dasMotordrehmoment. Wie aus dem vergleich zwischen 3 und 4 ersichtlich,wird das Motordrehmoment Tm* als der selbe Wert wie das benötigte DrehmomentT* eingestellt, wenn ein positives Drehmoment eingestellt wird,wohingegen das Motordrehmoment Tm* als ein Wert eingestellt wird,dessen Absolutwert kleiner ist als das benötigte Drehmoment T*, wenn einnegatives Drehmoment eingestellt wird. Das liegt darin begründet, dass,währendder Fahrmotor 36 die einzige Energiequelle ist, die einepositive Beschleunigung auf das Fahrzeug ausübt, die mechanischen Bremsen 13 wieauch der Fahrmotor 36 als Energiequellen dienen, die einenegative Beschleunigung auf das Fahrzeug ausüben. Das heißt, dasMotordrehmoment Tm*, das gleich einem positiven erforderlichen DrehmomentT* ist, wird von dem Fahrmotor 36 ausgegeben, wenn dasFahrzeug mit positiver Beschleunigung angetrieben wird, wohingegensowohl eine Bremskraft, die von dem Fahrmotor 36 erzeugtwird, und Bremskräfte,die von den mechanischen Bremsen 13 erzeugt werden, verwendetwerden, wenn das Fahrzeug mit einer negativen Beschleunigung angetriebenwird, d.h., wenn das Fahrzeug abgebremst wird. Ein auf die mechanischenBremsen 13 ausgeübtesDrehmoment wird späterbeschrieben.Next, one of the traction motor 36 Output torque Tm * (engine torque) is set based on the accelerator pedal position AP, the braking position BP and the engine speed Nm (step S120). In the embodiment, the engine torque Tm * is set as follows. A setting overview for the engine torque, in which a relationship between the accelerator pedal position AP, the braking position BP, the speed Nm and the engine torque Tm * is previously set, is in the read-only memory 74 saved. If the accelerator pedal position AP, a braking position BP and a rotational speed Nm are given, an engine torque Tm * is derived in accordance with these from the setting overview for the engine torque and is then set. 4 shows an example of the setting overview for the motor torque. As from the comparison between 3 and 4 As can be seen, the engine torque Tm * is set as the same value as the required torque T * when a positive torque is set, whereas the engine torque Tm * is set as a value whose absolute value is smaller than the required torque T * when a negative torque is set. This is because while the traction motor 36 the only source of energy that exerts a positive acceleration on the vehicle is the mechanical brakes 13 like the traction motor 36 serve as energy sources that exert a negative acceleration on the vehicle. That is, the engine torque Tm *, which is equal to a positive required torque T *, is from the traction motor 36 output when the vehicle is driven with positive acceleration, whereas both a braking force generated by the traction motor 36 is generated and braking forces by the mechanical brakes 13 generated, used when the vehicle is driven with a negative acceleration, that is, when the vehicle is braked. One on the mechanical brakes 13 Exerted torque will be described later.
[0035] Wenn das Motordrehmoment Tm* somiteingestellt ist, wird bestimmt, ob das Motordrehmoment Tm*, dasso eingestellt ist, negativ ist (Schritt S130). Das ist äquivalentzu einer Verarbeitung zum Bestimmen, ob eine positive oder einenegative Beschleunigung (eine Bremskraft) auf das Fahrzeug ausgeübt wird.Wie oben beschrieben kann, da sowohl Fahrmotor 36 als auchmechanische Bremsen 13 verwendet werden, wenn eine Bremskraftauf das Fahrzeug ausgeübtwird, die Verarbeitung zum Entscheiden, ob das Motordrehmoment Tm*negativ ist, ebenso als eine Ver arbeitung zum Entscheiden, ob Fahrmotor 36 undmechanische Bremsen 13 verwendet werden müssen, erachtetwerden. Wenn das Motordrehmoment Tm* nicht negativ ist, wird einDrehmoment (Bremsdrehmoment) Tb*, das auf die mechanischen Bremsen 13 ausgeübt werdenmuss, auf Null eingestellt (Schritt S140), um zu verhindern, dassdie mechanischen Bremsen 13 betätigt werden. Dann werden derFahrmotor 36 und die mechanischen Bremsen geregelt (SchrittS190) und die vorliegende Routine wird beendet. Genauer gesagt wirdder Fahrmotor 36 durch Umwandeln der Gleichstromleistungder Stromquellenspannung Vb von der Brennstoffzelle 30 unddem Kondensator 32 in eine Pseudo-Dreiphasenwechselstromleistung durchSchaltregelung des Wechselrichters 34 geregelt, so dassdas eingestellte Motordrehmoment Tm* von dem Fahrmotor 36 ausgegebenwird und durch Anlegen der Pseudo-Dreiphasenwechselstromleistungan den Fahrmotor 36. Die mechanischen Bremsen 13 werdendurch Aufheben des Betriebs der Bremsen geregelt.If the engine torque Tm * is thus set, it is determined whether the engine torque Tm * thus set is negative (step S130). This is equivalent to processing for determining whether positive or negative acceleration (braking force) is applied to the vehicle. As described above, there can be both traction motor 36 as well as mechanical brakes 13 are used when braking force is applied to the vehicle, the processing for deciding whether the engine torque Tm * is negative, as well as processing for deciding whether the traction motor 36 and mechanical brakes 13 must be used. If the engine torque Tm * is not negative, a torque (braking torque) Tb * is applied to the mechanical brakes 13 must be applied to zero (step S140) to prevent the mechanical brakes 13 be operated. Then the traction motor 36 and the mechanical brakes are controlled (step S190) and the present routine is ended. More specifically, the traction motor 36 by converting the DC power of the power source voltage Vb from the fuel cell 30 and the capacitor 32 into a pseudo three-phase AC power by switching regulation of the inverter 34 regulated so that the set engine torque Tm * from the traction motor 36 is output and by applying the pseudo three-phase AC power to the traction motor 36 , The mechanical brakes 13 are regulated by disengaging the brakes.
[0036] Wenn andererseits das Motordrehmoment Tm*negativ ist, wird das Bremsdrehmoment Tb* als ein Wert eingestellt,der durch Subtrahieren des Motordrehmoments Tm* von dem benötigten DrehmomentT* erhalten wird (Schritt S150) und es wird bestimmt, ob die StromquellenspannungVb innerhalb eines Bereiches von einem Schwellenwert Vr1 bis zu einerSpannung zwischen den Polen VOCV der Brennstoffzelle 30 ist(Schritt S160). Wenn die Stromquellenspannung Vp innerhalb diesesBereiches ist, wird ein neues Motordrehmoment Tm* als ein Wert eingestellt,der durch Subtrahieren eines Einstellwertes ΔT von dem eingestellten MotordrehmomentTm* erhalten wird (Schritt S170), und das Bremsdrehmoment Tb* wirdals ein Wert zurückgesetzt,der durch Subtrahieren des erneut eingestellten MotordrehmomentsTm* von dem benötigtenDrehmoment T* erhalten wird (Schritt S180). Dann werden der Fahrmotor 36 unddie mechanischen Bremsen 13 geregelt (Schritt S190) unddie vorliegende Routine wird beendet. Das Motordrehmoment Tm* wirddann zurückgesetzt,wenn die Stromquellenspannung Vp innerhalb des Bereiches von demSchwellenwert Vr1 bis zu der Spannung zwischen den Polen VOCV ist,mit dem Ziel die durch den Fahrmotor 36 erzeugte Rückgewinnungsenergiezu erhöhenund schnell die Stromquellenspannung Vp auf über die Spannung zwischen denPolen VOCV anzuheben. Der Grund dafür wird weiter unten beschrieben.On the other hand, if the motor torque Tm * is negative, the braking torque Tb * is set as a value obtained by subtracting the motor torque Tm * from the required torque T * (step S150), and it is determined whether the power source voltage Vb is within a range from a threshold Vr1 to a voltage between the poles VOCV of the fuel cell 30 is (step S160). If the electricity source voltage Vp is within this range, a new engine torque Tm * is set as a value obtained by subtracting a set value ΔT from the set engine torque Tm * (step S170), and the brake torque Tb * is reset as a value by Subtracting the re-adjusted engine torque Tm * from the required torque T * is obtained (step S180). Then the traction motor 36 and the mechanical brakes 13 regulated (step S190) and the present routine is ended. The motor torque Tm * is reset when the power source voltage Vp is within the range from the threshold Vr1 to the voltage between the poles VOCV for the purpose of being driven by the traction motor 36 generated recovery energy and quickly raise the power source voltage Vp above the voltage between the poles VOCV. The reason for this is described below.
[0037] 5 zeigtein Beispiel einer Strom-Spannungs-Kennlinie (IU-Kennlinie) der Brennstoffzelle 30.In 5 stellt Vmax einenMaximalwert einer Betriebsspannung des Kondensators 32 dar,und zwar eine Spannung des Kondensators 32, der vollständig geladenist. Die Spannung Vr2 wird späterbeschrieben. Da die Brennstoffzelle 30 der Ausführungsform alseine Polymerelektrolytbrennstoffzelle ausgeführt ist, ist der Wirkungsgraddavon in einem Bereich um die Spannung zwischen den Polen VOCV niedriger alsin anderen Bereichen, wie das bei Polymerelektrolytbrennstoffzellenim Allgemeinen der Fall ist. Somit wird die Rückgewinnungsenergie, die vondem Fahrmotor 36 erzeugt wird, erhöht, um den Kondensator 32 schnellzu laden und dadurch den Bereich niedrigen Wirkungsgrads schnellzu durchschreiten. Die Brennstoffzelle 30 wird nicht indem Bereich niedrigen Wirkungsgrads betrieben. Im Stand der Technik trenntdaher der Leistungsschalter 56 die Brennstoffzelle 30,wenn die Stromquellenspannung Vp innerhalb des Bereiches mit niedrigemWirkungsgrad ist. Wie zuvor erwähnt,wird im Stand der Technik allerdings der Leistungsschalter 56 jedesMal dann ausgeschaltet, wenn der Fahrer auf das Bremspedal 85 tritt.Daher wird der Leistungsschalter 56 öfter betätigt und fällt daher auch öfter aus.Wenn die Stromquellenspannung Vp unterhalb des Schwellenwerts Vr1fällt wirdauf Grund der Leistungslaufregelung des Fahrmotors 30,die im Anspre chen auf das Niederdrücken des Gaspedals 83 durchgeführt wird,die Brennstoffzelle 30, die von dem Leistungsschalter 56 getrenntwurde, wieder verbunden. Daher fließt in manchen Fällen ein überaus großer Stromstoß von derBrennstoffzelle 30 zu dem Kondensator 32, obwohldie Stromquellenspannung Vp zu dem Zeitpunkt, wenn die Brennstoffzelle 30 verbundenwird, mehr oder weniger relevant für das Auftreten eines solchenStromstoßesist. In solchen Fällenfließtein großerStrom durch den Leistungsschalter 56 und eine Störung wiez. B. das Hängenbleiben des Leistungsschalters 36 oder Ähnliches wird ebenso verursacht.Um solche Störungenzu verhindern, ist die Ausführungsformso ausgelegt, dass der Leistungsschalter 56 die Brennstoffzelle 30 nichttrennt, selbst in dem Bereich des niedrigen Wirkungsgrades, in demdie Stromquellenspannung Vp innerhalb des Bereiches von der SchwellenspannungVr1 bis zu der Spannung zwischen den Polen VOCV ist. Anstatt dessenwird die Rückgewinnungsenergie,die von dem Fahrmotor 36 erzeugt wird, erhöht, um denBereich des niedrigen Wirkungsgrads in kurzer Zeit zu durchlaufen.Wie oben beschrieben, wird die Antriebsregelungsroutine, wie in 2 gezeigt, ebenso verwendet,wenn das Motordrehmoment Tm* positiv ist, und zwar, wenn die Leistungslaufregelungdes Fahrmotors 36 durchgeführt wird. In der Ausführungsformtrennt daher der Leistungsschalter 56 nicht die Brennstoffzelle 30,unabhängigvon der Regelung des Fahrmotors 36 oder der StromquellenspannungVp. Somit wird, obwohl ein Stromstoß erzeugt werden kann und inden Kondensator 32 als Folge der Verbindung der Brennstoffzelle30 im Stand der Technik fließenkann, kein solcher Stromstoß inder Ausführungsformerzeugt. Dem entsprechend dient die oben beschriebene Verarbeitungder Ausführungsformdazu eine Störungwie das Hängen bleibendes Leistungsschalters 56 oder Ähnliches zu verhindern, dasdurch den Durchfluss eines unerwartet hohen Stroms zwischen derBrennstoffzelle 30 und dem Kondensator 32 ver ursachtwird, und um einen hohen Wirkungsgrad der Brennstoffzelle 30 aufrechtzu erhalten. Wenn die Stromquellenspannung Vp auf über dieSpannung zwischen den Polen VOCV ansteigt, wird die StromquellenspannungVp an die Seite des Leistungsschalters 56 angelegt (die Seiteder Brennstoffzelle 30). Da allerdings die Diode 58 indem Elektrofahrzeug 10 der Ausführungsform eingebaut ist, wirddie Stromquellenspannung Vp, die an die Seite der Brennstoffzelle 30 angelegtwird, niemals höherals die Spannung zwischen den Polen VOCV. 5 shows an example of a current-voltage characteristic (IU characteristic) of the fuel cell 30 , In 5 Vmax represents a maximum value of an operating voltage of the capacitor 32 represents a voltage of the capacitor 32 that is fully loaded. The voltage Vr2 will be described later. Because the fuel cell 30 is embodied as a polymer electrolyte fuel cell, the efficiency thereof is lower in a region around the voltage between the poles VOCV than in other regions, as is the case in general with polymer electrolyte fuel cells. Thus, the recovery energy generated by the traction motor 36 is generated, increased to the capacitor 32 to load quickly and thereby quickly to cross the area of low efficiency. The fuel cell 30 is not operated in the low efficiency range. In the prior art, therefore, the circuit breaker disconnects 56 the fuel cell 30 when the power source voltage Vp is within the low efficiency range. As previously mentioned, however, the circuit breaker is used in the prior art 56 turned off every time the driver pressed the brake pedal 85 occurs. Therefore the circuit breaker 56 actuated more often and therefore also fails more often. If the power source voltage Vp falls below the threshold value Vr1 due to the power running control of the traction motor 30 responsive to the depression of the accelerator pedal 83 is carried out the fuel cell 30 by the circuit breaker 56 disconnected, reconnected. In some cases, therefore, an extremely large current surge flows from the fuel cell 30 to the capacitor 32 , although the power source voltage Vp at the time when the fuel cell 30 connected, is more or less relevant to the occurrence of such a surge. In such cases, a large current flows through the circuit breaker 56 and a disorder such as B. stuck the circuit breaker 36 or the like is also caused. To prevent such interference, the embodiment is designed so that the circuit breaker 56 the fuel cell 30 does not disconnect even in the low efficiency area where the power source voltage Vp is within the range from the threshold voltage Vr1 to the voltage between the poles VOCV. Instead, the recovery energy comes from the traction motor 36 is generated to go through the low efficiency range in a short time. As described above, the drive control routine is as described in 2 shown, also used when the engine torque Tm * is positive, namely when the traction motor is running 36 is carried out. In the embodiment, therefore, the circuit breaker disconnects 56 not the fuel cell 30 , regardless of the control of the drive motor 36 or the power source voltage Vp. Thus, although a surge can be generated and into the capacitor 32 As a result of connecting the fuel cell 30 in the prior art, no such surge is generated in the embodiment. Accordingly, the processing of the embodiment described above serves to malfunction such as the circuit breaker getting caught 56 or the like to prevent that by the flow of an unexpectedly high current between the fuel cell 30 and the capacitor 32 is caused, and by a high efficiency of the fuel cell 30 to maintain. When the power source voltage Vp rises above the voltage between the poles VOCV, the power source voltage Vp becomes the side of the circuit breaker 56 created (the side of the fuel cell 30 ). However, since the diode 58 in the electric vehicle 10 of the embodiment, the power source voltage Vp is applied to the side of the fuel cell 30 is never applied higher than the voltage between the poles VOCV.
[0038] Falls bei der Verarbeitung von SchrittS160 bestimmt wird, dass die Stromquellenspannung Vp nicht innerhalbdes Bereichs von dem Schwellenwert Vr1 bis zu der Spannung zwischenden Polen VOCV ist, besteht kein Bedarf die Verarbeitung zum Erhöhen derRückgewinnungsenergiezu erhöhen,die von dem Fahrmotor 36 erzeugt wird. Somit werden derFahrmotor 36 und die mechanischen Bremsen 13 sogeregelt, dass das Motordrehmoment Tm*, das in Schritt S120 eingestelltwird, und das Bremsdrehmoment Tb*, das in Schritt S150 eingestelltwird, jeweils von dem Fahrmotor 36 und den mechanischenBremsen 13 ausgegeben wird (in Schritt S190), und die vorliegendeRoutine wird beendet. Die mechanischen Bremsen 13 werdenso geregelt, dass das eingestellte Bremsdrehmoment Tb* darauf ausgeübt wird,z.B. durch Einstellen einer auf die Bremsklötze der Scheibenbremse auszuübenden Kraft.If it is determined in the processing of step S160 that the power source voltage Vp is not within the range from the threshold value Vr1 to the voltage between the poles VOCV, there is no need to increase the processing to increase the regenerative energy generated by the traction motor 36 is produced. Thus the traction motor 36 and the mechanical brakes 13 is controlled so that the engine torque Tm * set in step S120 and the braking torque Tb * set in step S150 are each from the traction motor 36 and the mechanical brakes 13 is output (in step S190), and the present routine is ended. The mechanical brakes 13 are regulated in such a way that the set braking torque Tb * is exerted thereon, for example by setting a force to be exerted on the brake pads of the disc brake.
[0039] Gemäß dem Elektrofahrzeug 10 derAusführungsform,wie sie bis hierher beschrieben wurde, trennt der Leistungsschalter 56 dieBrennstoffzelle 30 nicht unabhängig von der Regelung des Fahrmotors 36 oderder Stromquellenspannung Vp ab. Daher kann durch Verringerung derFrequenz, mit der der Leistungsschalter 56 betrieben wird,die Frequenz, mit der der Leistungsschalter 56 ausfällt, verringert werden,und Schwierigkeiten, die dadurch verursacht werden können, wenndie Brennstoffzelle 30 angeschlossen ist, z.B. Hängen bleibendes Leistungsschalters 56 oder ähnliches, können verhindert werden. Danebenwird, da die Diode 58 in einer Weise orientiert ist, dassdie Brennstoffzelle 30 den Kondensator 32 ladenkann, die an die Seite der Brennstoffzelle 30 angelegteStromquellenspannung Vp nicht höherwerden als die Spannung zwischen den Polen VOCV der Brennstoffzelle.Wenn die Brennstoffzelle in dem Bereich mit niedrigem Wirkungsgradist, in dem die Stromquellenspannung Vp innerhalb des Bereichs vondem Schwellenwert Vr1 bis zu der Spannung zwischen den Polen VOCVist, wird die Rückgewinnungsenergie,die von dem Fahrmotor 36 erzeugt wird, erhöht, unddas Laden des Kondensators 32 wird unterstützt, umden Bereich niedrigen Wirkungsgrads in kurzer Zeit zu durchschreiten. Demzufolgekann ein hoher Wirkungsgrad der Brennstoffzelle beibehalten werden.According to the electric vehicle 10 the execution The circuit breaker is separated by the form described above 56 the fuel cell 30 not independent of the control of the drive motor 36 or the current source voltage Vp. Therefore, by reducing the frequency at which the circuit breaker 56 is operated, the frequency at which the circuit breaker 56 fails, can be reduced, and difficulties that can be caused when the fuel cell 30 the circuit breaker is stuck, for example 56 or the like can be prevented. Next to it, since the diode 58 is oriented in a way that the fuel cell 30 the capacitor 32 can load that to the side of the fuel cell 30 applied current source voltage Vp does not become higher than the voltage between the poles VOCV of the fuel cell. When the fuel cell is in the low efficiency area where the power source voltage Vp is within the range from the threshold value Vr1 to the voltage between the poles VOCV, the recovery energy is generated by the traction motor 36 is generated, increased, and charging the capacitor 32 is supported to cross the area of low efficiency in a short time. As a result, high efficiency of the fuel cell can be maintained.
[0040] Bei dem Elektrofahrzeug der Ausführungsformist der Kondensator 32 parallel zu der Brennstoffzelle 30 andie elektrische Versorgungsleitung angeschlossen. Allerdings kanneine Vielzahl von Kondensatoren parallel angeschlossen werden und diesekönnennacheinander währendder Rückgewinnungsphasedes Fahrmotors 36 geladen werden. Dieser Fall wird nachstehendunter Bezug auf ein Elektrofahrzeug 100B entsprechend einerzweiten Ausführungsformder Erfindung beschrieben. Das Elektrofahrzeug 10B derzweiten Ausführungsform istim Aufbau identisch mit dem Elektrofahrzeug 10 der erstenAusführungsformmit Ausnahme des Kondensators 32. Dementsprechend wären Beschreibungsteile,die fürden entsprechenden Kondensator 32 nicht relevant sind,redundant. Aus diesem Grund werden alle anderen Teile nicht beschriebenoder in den Zeichnungen gezeigt. In der folgenden Beschreibung desElektrofahrzeugs 10B der zweiten Ausführungsform werden die selbenBezugszeichen wie bei dem Elektrofahrzeug 10 der erstenAusführungsform verwendet.In the electric vehicle of the embodiment, the capacitor is 32 parallel to the fuel cell 30 connected to the electrical supply line. However, a large number of capacitors can be connected in parallel and these can be operated one after the other during the recovery phase of the traction motor 36 Loading. This case is described below with reference to an electric vehicle 100B according to a second embodiment of the invention. The electric vehicle 10B The structure of the second embodiment is identical to that of the electric vehicle 10 the first embodiment except the capacitor 32 , Accordingly, parts of the description would be that for the corresponding capacitor 32 are not relevant, redundant. For this reason, all other parts are not described or shown in the drawings. In the following description of the electric vehicle 10B In the second embodiment, the same reference numerals are used as in the electric vehicle 10 used in the first embodiment.
[0041] 6 istein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau einer Kondensatoreinheit 32B zeigt,das in dem Elektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsformvorgesehen ist. Die Kondensatoreinheit 32B entspricht demKondensator 32 der ersten Ausführungsform. Wie in 6 gezeigt, ist die Kondensatoreinheit 32B derzweiten Ausführungsformso aufgebaut, dass zwei identische Kondensatoren (ein erster Kondensator 132 undein zweiter Kondensator 134) parallel geschaltet sind unddass ein Schaltelement 135 mit dem zweiten Kondensator 134 inSerie geschaltet ist. Die Summe der Kapazitäten des ersten und des zweitenKondensators 132 und 134 ist gleich der Kapazität des Kondensators 32 derersten Ausführungsform.Das Schaltelement 135 ist an den Ausgangsanschluss derelektronischen Steuereinheit 70 über eine Signalleitung angeschlossen.Die elektronische Steuereinheit 70 führt eine Zweipunktregelungdes Schaltelements 135 durch. 6 Fig. 3 is a block diagram showing the overall structure of a capacitor unit 32B shows that in the electric vehicle 10B the second embodiment is provided. The capacitor unit 32B corresponds to the capacitor 32 the first embodiment. As in 6 shown is the capacitor unit 32B of the second embodiment so constructed that two identical capacitors (a first capacitor 132 and a second capacitor 134 ) are connected in parallel and that a switching element 135 with the second capacitor 134 is connected in series. The sum of the capacitances of the first and second capacitors 132 and 134 is equal to the capacitance of the capacitor 32 the first embodiment. The switching element 135 is to the output connector of the electronic control unit 70 connected via a signal line. The electronic control unit 70 performs a two-point control of the switching element 135 by.
[0042] Als nächstes wird beschrieben werden,wie das Elektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsform,das wie oben beschrieben aufgebaut ist, insbesondere beim Bremsenfunktioniert. 7 istein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Antriebsregelungsroutinezeigt, die von der elektronischen Steuereinheit 70 derzweiten Ausführungsformausgeführt wird.Diese Antriebsregelungsroutine wird durch Entfernen der VerarbeitungS160 bis S180 von der in 2 gezeigtenAntriebsregelungsroutine erhalten. D.h. unabhängig vom Wert der StromquellenspannungVp werden der Fahrmotor 36 und die mechanischen Bremsen 13 sogeregelt, dass ein Motordrehmoment Tm* und ein Bremsdrehmoment Tb*,die auf Basis der Gaspedalstellung AP, einer Bremsposition BP, einerFahrzeuggeschwindigkeit V und einer Motordrehzahl Nm eingestelltwerden, jeweils von dem Fahrmotor 36 und den mechanischenBremsen 13 ausgegeben werden. Auch bei dem Elektrofahrzeug 10 derzweiten Ausführungsformtrennt der Leistungsschalter 56 die Brennstoffzelle 30 nichtunabhängigvon der Regelung des Fahrmotors oder der Stromquellenspannung Vp.Next, how the electric vehicle will be described 10B the second embodiment, which is constructed as described above, works particularly when braking. 7 FIG. 14 is a flowchart showing an example of a drive control routine performed by the electronic control unit 70 of the second embodiment. This drive control routine is performed by removing the processing S160 to S180 from the in FIG 2 get the drive control routine shown. That is, the traction motor is independent of the value of the power source voltage Vp 36 and the mechanical brakes 13 regulated so that an engine torque Tm * and a braking torque Tb *, which are set based on the accelerator pedal position AP, a braking position BP, a vehicle speed V and an engine speed Nm, each from the traction motor 36 and the mechanical brakes 13 be issued. Even with the electric vehicle 10 the second embodiment disconnects the circuit breaker 56 the fuel cell 30 not independent of the control of the traction motor or the power source voltage Vp.
[0043] Bei dem Elektrofahrzeug 10 derzweiten Ausführungsformwird eine Ladungsmanagementroutine, wie sie beispielsweise in 8 gezeigt ist, zusätzlich zuder zuvor erwähntenAntriebsregelungsroutine ausgeführt.Die Ladungsmanagementroutine wird ausgeführt, wenn das MotordrehmomentTm* negativ ist, nämlichwenn die Rückgewinnungsregelung desFahrmotors 36 durchgeführtwird. Wenn die Ladungsmanagementroutine ausgeführt wird, liest die CPU 72 derelektronischen Steuereinheit 70 zunächst eine StromquellenspannungVp, die von dem Spannungssensor 52 erhalten wird (SchrittS300) und führteine Verarbeitung des Vergleichens der gemessenen StromquellenspannungVp mit einer Spannung zwischen den Polen VOCV (Schritt S310) aus.Wenn die Stromquellenspannung Vp niedriger ist als die Spannungzwischen den Polen VOCV, wird das Schaltelement 135 ausgeschaltet(Schritt S320).With the electric vehicle 10 The second embodiment uses a charge management routine, such as that shown in FIG 8th is shown, in addition to the aforementioned drive control routine. The charge management routine is executed when the engine torque Tm * is negative, namely, when the traction motor regeneration control 36 is carried out. When the charge management routine is executed, the CPU reads 72 the electronic control unit 70 first a current source voltage Vp from the voltage sensor 52 is obtained (step S300) and executes processing of comparing the measured power source voltage Vp with a voltage between the poles VOCV (step S310). If the power source voltage Vp is lower than the voltage between the poles VOCV, the switching element 135 turned off (step S320).
[0044] Dann wird entschieden, ob die StromquellenspannungVp größer gleicheinem Schwellenwert Vr2 ist oder nicht (Schritt S330). Wenn dieStromquellenspannung Vp größer gleichdem Schwellenwert Vr2 ist, wird das Schaltelement 135 eingeschaltet(Schritt S340) und die aktuelle Routine wird beendet. Der SchwellenwertVr2 wird so eingestellt, dass er höher als die Spannung zwischenden Polen VOCV ist und etwas niedriger als die maximale Betriebsspannung Vmaxder Kondensatoreinheit 32B. Die Spannung Vr2, die in 5 gezeigt ist, ist gleichdem Schwellenwert Vr2.Then, it is decided whether or not the power source voltage Vp is greater than a threshold value Vr2 (step S330). When the power source voltage Vp is greater than or equal to the threshold value Vr2, the switching element becomes 135 is turned on (step S340) and the current routine is ended. The threshold value Vr2 is set so that it is higher than the voltage between the poles VOCV and slightly lower than the maximum operating voltage Vmax of the capacitor unit 32B , The voltage Vr2 that in 5 shown is equal to the smolder len value Vr2.
[0045] Somit wird die Ladungsmanagementroutine durchAusschalten des Schaltelements 135 beendet, wenn die Strom quellenspannungVp niedriger als die Spannung zwischen den Polen VOCV ist, und durch Einschaltendes Schaltelements 135, wenn die Stromquellenspannung Vpgrößer gleichdem Schwellenwert Vr2 ist. D.h., während der Rückgewinnungsphase des Fahrmotors 36 wirddas Schaltelement 135 zunächst ausgeschaltet, so dassnur der erste Kondensator 132 geladen wird. Wenn der Kondensator 132 fastvollständiggeladen ist, wird das Schaltelement 135 eingeschaltet,so dass der zweite Kondensator 134 geladen wird. Dementsprechend wirdbei dem Elektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsform,nachdem der erste Kondensator 132, dessen Kapazität halb sogroß wiedie Kapazitätdes Kondensators 132 des Elektrofahrzeugs 10 derersten Ausführungsformist, geladen wurde, der zweite Kondensator 134 geladen.Daher wird der erste Kondensator 132 rasch geladen. Demzufolgekann der Bereich, in dem die Brennstoffzelle 30 einen niedrigenWirkungsgrad zeigt, und zwar der Bereich, in dem die StromquellenspannungVp innerhalb des Bereichs von dem Schwellenwert Vr1 bis zu der Spannungzwischen den Polen VOCV ist, in kurzer Zeit durchschritten werden.Thus, the charge management routine turns off the switching element 135 ended when the current source voltage Vp is lower than the voltage between the poles VOCV, and by turning on the switching element 135 when the power source voltage Vp is greater than or equal to the threshold value Vr2. That is, during the recovery phase of the traction motor 36 becomes the switching element 135 first turned off, so only the first capacitor 132 is loaded. If the capacitor 132 is almost fully charged, the switching element 135 turned on, so the second capacitor 134 is loaded. Accordingly, the electric vehicle 10B the second embodiment after the first capacitor 132 whose capacitance is half the capacitance of the capacitor 132 of the electric vehicle 10 of the first embodiment, the second capacitor has been charged 134 loaded. Therefore, the first capacitor 132 quickly loaded. Accordingly, the area in which the fuel cell 30 shows a low efficiency, that is, the range in which the current source voltage Vp is within the range from the threshold value Vr1 to the voltage between the poles VOCV can be crossed in a short time.
[0046] Gemäß dem bis hierher beschriebenenElektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsform wird eine Zweipunktregelungdes Schaltelements 135 für den ersten und den zweitenKondensator 132 und 134 durchgeführt, dieparallel geschaltet sind, so dass nur der erste Kondensator 132 während der Rückgewinnungsphasedas Fahrmotors 36 geladen wird, und dass der zweite Kondensator 134 geladen wird,nachdem der erste Kondensator 132 annähernd vollständig geladenwurde. Daher kann der Bereich, in dem die Brennstoffzelle einenniedrigen Wirkungsgrad aufweist, nämlich der Bereich, in dem die StromquellenspannungVp innerhalb des Bereichs von dem Schwellenwert Vr1 bis zu der Spannung zwischenden Polen VOCV ist, in kurzer Zeit durchschritten werden. Demzufolgekann ein hoher Wirkungsgrad der Brennstoffzelle 30 aufrechterhalten werden. Zunächsttrennt auch bei dem Elektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsformder Leistungsschalter 56 die Brennstoffzelle nicht ungeachtet derRegelung des Fahrmotors 36 oder der StromquellenspannungVp. Daher kann durch Verringerung der Frequenz, mit der der Leistungsschalter 56 betriebenwird, die Frequenz, mit der der Leistungsschalter 56 ausfällt, verringertwerden und Schwierigkeiten, die verursacht werden können, wenndie Brennstoffzelle 30 angeschlossen ist, z.B. Hängen bleibendes Leistungsschalters 56 oder ähnliches, können verhindert werden. Danebenwird, weil die Diode 58 in eine Richtung orientiert ist,dass die Brennstoffzelle 30 den Kondensator 32 ladenkann, die Stromquellenspannung Vp, die an die Seite der Brennstoffzelle 30 angelegtist, nicht höherals die Spannung zwischen den Polen VOCV der Brennstoffzelle 30.Bei dem Elektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsformsind die zwei Kondensatoren mit der gleichen Kapazität parallelgeschaltet. Stattdessen könnenallerdings auch zwei Kondensatoren mit verschiedenen Kapazitäten parallelgeschaltet werden. Die Anzahl der Kondensatoren, die parallel geschaltetsind, ist nicht auf zwei begrenzt. D.h., drei oder noch mehr Kondensatorenkönnenparallel geschaltet werden.According to the electric vehicle described so far 10B the second embodiment uses two-point control of the switching element 135 for the first and the second capacitor 132 and 134 performed, which are connected in parallel, so that only the first capacitor 132 the drive motor during the recovery phase 36 is charged and that the second capacitor 134 is charged after the first capacitor 132 was almost completely loaded. Therefore, the range in which the fuel cell has a low efficiency, namely the range in which the power source voltage Vp is within the range from the threshold value Vr1 to the voltage between the poles VOCV, can be passed through in a short time. As a result, the fuel cell can be highly efficient 30 be maintained. First also disconnects with the electric vehicle 10B the second embodiment of the circuit breaker 56 the fuel cell not regardless of the regulation of the driving motor 36 or the power source voltage Vp. Therefore, by reducing the frequency at which the circuit breaker 56 is operated, the frequency at which the circuit breaker 56 fails, are reduced and difficulties that can be caused when the fuel cell 30 the circuit breaker is stuck, for example 56 or the like can be prevented. Next to it is because the diode 58 is oriented in one direction that the fuel cell 30 the capacitor 32 can load the power source voltage Vp that is on the side of the fuel cell 30 is applied, not higher than the voltage between the poles VOCV of the fuel cell 30 , With the electric vehicle 10B In the second embodiment, the two capacitors with the same capacitance are connected in parallel. Instead, two capacitors with different capacities can be connected in parallel. The number of capacitors connected in parallel is not limited to two. This means that three or more capacitors can be connected in parallel.
[0047] Bei dem Elektrofahrzeug 10 derersten Ausführungsformund dem Elektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsformwird eine Polymerelektrolytmembranbrennstoffzelle, die Elektrizität durchvon dem Hochdruckwasserstofftank 22 zugeführten Wasserstofferzeugt, als die Brennstoffzelle 30 eingebaut. Allerdingskann stattdessen eine Polymerelektrolytmembranbrennstoffzelle, diemit einem Reformer, der Kohlenwasserstoffbrennstoff in ein kohlenwasserstoffreichesBrenngas umwandelt, und der die Brennstoffzelle 30 mitdem kohlenwasserstoffreichen Brenngas versorgt, eingebaut werden.Es ist auch möglich,eine Brennstoff zelle einzubauen, die keine Polymerelektrolytmembranbrennstoffzelleist.With the electric vehicle 10 the first embodiment and the electric vehicle 10B In the second embodiment, a polymer electrolyte membrane fuel cell that has electricity through from the high pressure hydrogen tank 22 supplied hydrogen generated as the fuel cell 30 built-in. However, a polymer electrolyte membrane fuel cell that uses a reformer that converts the hydrocarbon fuel to a hydrocarbon-rich fuel gas and that the fuel cell can instead 30 supplied with the hydrocarbon-rich fuel gas. It is also possible to install a fuel cell that is not a polymer electrolyte membrane fuel cell.
[0048] Bei dem Elektrofahrzeug 10 derersten Ausführungsformund dem Elektrofahrzeug 10B der zweiten Ausführungsformwird ein einziger Fahrmotor 36 verwendet. Natürlich können dasElektrofahrzeug 10 und das Elektrofahrzeug 10B ebensoso aufgebaut sein, dass zwei Radmotoren, die in den Antriebsrädern 12 eingebautsind, verwendet werden, oder dass verschiedene Motoren jeweils anverschiedenen Achsen angebracht sind, und zwar einer Vorderradachseund einer Hinterradachse.With the electric vehicle 10 the first embodiment and the electric vehicle 10B the second embodiment uses a single traction motor 36 used. Of course, the electric vehicle can 10 and the electric vehicle 10B also be constructed in such a way that two wheel motors that are in the drive wheels 12 are installed, used, or that different motors are each mounted on different axles, namely a front wheel axle and a rear wheel axle.
[0049] Die Ausführungsformen wurden unter der Annahmebeschrieben, dass die Antriebseinheit der Erfindung in ein Elektrofahrzeugeingebaut ist. Allerdings kann die Antriebseinheit, die oben beschrieben wurde,nicht nur in ein Fahrzeug, sondern auch in irgend ein sich bewegendesObjekt, wie z.B. eine Lokomotive, ein Schiff, ein Flugzeug oder ähnlichem, eingebautwerden. Die Antriebseinheit kann ebenso in eine andere Einrichtungals ein sich bewegendes Objekt eingebaut werden. Z.B. kann die Antriebseinheitverwendet werden, um ein Baugerätanzutreiben.The embodiments have been assumeddescribed that the drive unit of the invention in an electric vehicleis installed. However, the drive unit described above cannot just in a vehicle, but also in any moving oneObject, such as a locomotive, a ship, an airplane or the like, installedbecome. The drive unit can also be in another devicebe installed as a moving object. For example, can the drive unitused to be a construction equipmentdrive.
[0050] Obwohl die Arten der Umsetzung derErfindung mit Bezug auf die Ausführungsformendavon beschrieben wurden, ist völligoffensichtlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformenbegrenzt ist, sondern auf verschiedene Weisen umgesetzt werden kann,ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.Although the types of implementation of theInvention with reference to the embodimentsof which have been described is completeobvious that the invention does not apply to these embodimentsis limited, but can be implemented in different ways,without leaving the idea of the invention.

权利要求:
Claims (11)
[1]
Eine Antriebseinheit, die in der Lage ist, Antriebskraftan/von eine(r) Antriebswelle abzugeben/aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet,dass sie enthält: einenMotor (36), der Antriebskraft an die/von der Antriebswelleabgeben/aufnehmen kann; eine Steuerschaltung (34),die die Antriebsregelung des Motors (36) durchführt; eineBrennstoffzelle (30), die an die Steuerschaltung (34)ohne Zwischenschalten eines Spannungswandlers angeschlossen ist,so dass elektrische Leistung ausgegeben werden kann; eine Lade-/Entladeeinrichtung(32), die parallel zu der Brennstoffzelle (30)und der Steuerschaltung (34) geschaltet ist, so dass elektrischeLeistung ausgegeben werden kann, und die mindestens einen Kondensator(32) aufweist, dessen Spannung in einem vollständig geladenenZustand höherist als die Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle (30); eineDiode (58), die zwischen der Brennstoffzelle (30)und der Lade-/Entladeeinrichtung (32) eingebaut ist, sodass elektrische Leistung nur in eine Richtung von der Brennstoffzelle(30) zu der Lade/Entladeeinrichtung (32) ausgegebenwerden kann; und eine Antriebsregeleinrichtung (70), diedie Steuerschaltung (34) regelt, so dass die Antriebsregelungdes Motors (36) auf Grundlage der benötigten Antriebskraft, die aufdie Antriebswelle übertragenwerden muss, durchgeführtwird, wobei die Steuerschaltung (34) die Antriebsregelungdes Motors (36) durch die Ausgabe der elektrischen Leistungvon der Lade-/Entladeeinrichtung (32) oder die Ausgabe der elektrischenLeistung von der Lade-/Entlade einrichtung (32) und derBrennstoffzelle (30) durchführt.A drive unit capable of delivering / receiving drive power to / from a drive shaft, characterized in that it includes: an engine ( 36 ) that can deliver / receive driving force to / from the drive shaft; a control circuit ( 34 ), which regulates the drive of the motor ( 36 ) carries out; a fuel cell ( 30 ) connected to the control circuit ( 34 ) is connected without interposing a voltage converter, so that electrical power can be output; a loading / unloading device ( 32 ) parallel to the fuel cell ( 30 ) and the control circuit ( 34 ) is switched so that electrical power can be output, and the at least one capacitor ( 32 ) whose voltage in a fully charged state is higher than the voltage between the poles of the fuel cell ( 30 ); a diode ( 58 ) between the fuel cell ( 30 ) and the loading / unloading device ( 32 ) is installed so that electrical power is only in one direction from the fuel cell ( 30 ) to the loading / unloading device ( 32 ) can be spent; and a drive control device ( 70 ) which the control circuit ( 34 ) controls so that the drive control of the motor ( 36 ) is performed based on the required driving force to be transmitted to the drive shaft, with the control circuit ( 34 ) the drive control of the motor ( 36 ) by the output of the electrical power from the charging / discharging device (32) or the output of the electrical power from the charging / discharging device ( 32 ) and the fuel cell ( 30 ).
[2]
Die Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Brennstoffzelle (30) so angeschlossen ist, dassdie elektrische Leistung an die Steuerschaltung (34) über dieLade-/Entladeeinrichtung (32) ausgegeben werden kann.The drive unit according to claim 1, characterized in that the fuel cell ( 30 ) is connected so that the electrical power to the control circuit ( 34 ) via the loading / unloading device ( 32 ) can be output.
[3]
Die Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass sie ferner enthält: eineSpannungserfassungseinrichtung (52), die eine Zwischenanschlussspannungder Lade-/Entladeeinrichtung (32) erfasst, wobei die Antriebsregeleinrichtung(70) die Steuerschaltung (34) auf eine Weise regelt,dass die zurückgewonneneEnergie, die durch die Rückgewinnungsregelungdes Motors (36) erzeugt wird, erhöht wird, wenn eine Zwischenanschlussspannung,die durch die Spannungserfassungseinrichtung (52) während derRückgewinnungsregelungdes Motors (36) erfasst wird, zwischen einer Spannung zwischenden Polen der Brennstoffzelle (30) und einer vorbestimmtenSpannung liegt, die kleiner ist als die Spannung zwischen den Polen.The drive unit according to claim 1, characterized in that it further comprises: a voltage detection device ( 52 ), which detects an intermediate connection voltage of the charging / discharging device (32), the drive control device ( 70 ) the control circuit ( 34 ) in such a way that the energy recovered by the motor's recovery control ( 36 ) is increased when an intermediate terminal voltage generated by the voltage detection device ( 52 ) during engine recovery control ( 36 ) is detected between a voltage between the poles of the fuel cell ( 30 ) and a predetermined voltage that is less than the voltage between the poles.
[4]
Die Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass sie ferner aufweist: eine Bremskraftausübungseinrichtung(13), die eine mechanische Bremskraft auf die Antriebswelleausübt,und deren Antrieb durch die Antriebsregeleinrichtung (70)geregelt wird, wobei, wenn die benötigte Antriebskraft, die aufdie Antriebswelle zu übertragenist, eine Bremskraft ist, die Antriebsregeleinrichtung (70)die benötigteAntriebskraft in eine erste Bremskraft, die durch die Rückgewinnungsregelungdes Motors (36) erzeugt werden muss und eine zweite Bremskraft,die durch die Bremskraftausübungseinrichtung(13) erzeugt werden muss, teilt, und die Steuerschaltung(34) und die Bremskraftausübungseinrichtung (13)so regelt, dass die erste Bremskraft und die zweite Bremskraft auf dieAntriebswelle ausgeübtwerden; und die Antriebsregelungseinrichtung (70)dann die Steuerschaltung und die Bremskraftausübungseinrichtung (13)so regelt, dass die erste Bremskraft zunimmt, wenn eine von derSpannungserfassungseinrichtung (52) während der Rückgewinnungsregelung des Motors(36) erfasste Zwischenanschlussspannung innerhalb einesvorbestimmten Bereichs ist, der eine Spannung zwischen den Polender Brennstoffzelle (30) enthält.The drive unit according to claim 3, characterized in that it further comprises: a braking force application device ( 13 ), which exerts a mechanical braking force on the drive shaft, and its drive by the drive control device ( 70 ) is controlled, wherein if the required driving force to be transmitted to the drive shaft is a braking force, the drive control device ( 70 ) the required driving force into a first braking force, which is determined by the regeneration control of the motor ( 36 ) must be generated and a second braking force which is applied by the braking force exerting device ( 13 ) must be generated, divides, and the control circuit ( 34 ) and the braking force application device ( 13 ) regulates so that the first braking force and the second braking force are exerted on the drive shaft; and the drive control device ( 70 ) then the control circuit and the braking force application device ( 13 ) regulates so that the first braking force increases when one of the voltage detection devices ( 52 ) during engine recovery control ( 36 ) detected intermediate terminal voltage is within a predetermined range, which is a voltage between the poles of the fuel cell ( 30 ) contains.
[5]
Die Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: eine Trenneinrichtung(56), die die Brennstoffzelle (30) von der Steuerschaltung(34) trennen kann, wobei die Antriebsregelungseinrichtung(70) die Trenneinrichtung (56) so regelt, dassdie Brennstoffzelle (30) nicht von der Steuerschaltung(34) getrennt wird, wenn durch den Motor (36)von der Antriebswelle Antriebskraft aufgenommen oder auf die Antriebswelleausgeübtwird.The drive unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises: a separating device ( 56 ) which the fuel cell ( 30 ) from the control circuit ( 34 ) can separate, the drive control device ( 70 ) the separator ( 56 ) regulates so that the fuel cell ( 30 ) not from the control circuit ( 34 ) if the motor ( 36 ) drive force is absorbed by the drive shaft or exerted on the drive shaft.
[6]
Die Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Antriebsregeleinrichtung (70) die Trenneinrichtung(56) so regelt, dass die Brennstoffzelle (30)auch nicht von der Steuerschaltung (34) getrennt wird,wenn die Rückgewinnungsregelungdes Motors (36) durchgeführt wird.The drive unit according to claim 5, characterized in that the drive control device ( 70 ) the separator ( 56 ) regulates so that the fuel cell ( 30 ) also not from the control circuit ( 34 ) is disconnected when the engine's recovery control ( 36 ) is carried out.
[7]
Die Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lade-/Entladeein richtung (32B)aus einer Mehrzahl von Kondensatoren (132, 134)besteht, die zueinander parallel geschaltet sind.The drive unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the loading / unloading device ( 32B ) from a plurality of capacitors ( 132 . 134 ) exists, which are connected in parallel to each other.
[8]
Die Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Lade-/Entladeeinrichtung (32) einen Verbindungsschalter(135) zum Verbinden oder Trennen mindestens einen (134)der Kondensatoren (132, 134) aufweist.The drive unit according to claim 7, characterized in that the loading / unloading device ( 32 ) a connection switch ( 135 ) to connect or disconnect at least one ( 134 ) the capacitors ( 132 . 134 ) having.
[9]
Die Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass sie ferner aufweist: eine Spannungserfassungseinrichtung(52), die eine Zwischenanschlussspannung der Lade-/Entladeeinrichtung(32B) erfasst, wobei die Antriebsregeleinrichtung(70) den Verbindungsschalter (135) so regelt,dass der mindestens eine (134) der Kondensatoren getrenntwird, wenn die Rückgewinnungsregelungdes Motors (36) durchgeführt wird, und dass der mindestenseine (134) der Kondensatoren, der getrennt wurde, wiederangeschlossen wird, wenn eine Zwischenanschlussspannung, die vonder Spannungserfassungseinrichtung (52) erfasst wird, umeine vorbestimmte Spannung höherwird als eine Spannung zwischen den Polen der Brennstoffzelle (30),wobei der mindestens eine (134) der Kondensatoren getrenntwurde.The drive unit according to claim 8, characterized in that it further comprises: a voltage detection device ( 52 ), which has an intermediate connection voltage of the charging / discharging device ( 32B ) detected, the drive control device ( 70 ) the connection switch ( 135 ) so that the at least one ( 134 ) the capacitors are disconnected when the Recovery control of the engine ( 36 ) and that the at least one ( 134 ) the capacitors that have been disconnected are reconnected if an intermediate connection voltage is supplied by the voltage detection device ( 52 ) is detected to be a predetermined voltage higher than a voltage between the poles of the fuel cell ( 30 ), the at least one ( 134 ) the capacitors have been disconnected.
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Ein Fahrzeug mit der Antriebseinheit nach den Ansprüchen 1-9,dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle der Antriebseinheitmechanisch mit mindestens einer Achse des Fahrzeugs (10A, 10B) verbundenist.A vehicle with the drive unit according to claims 1-9, characterized in that the drive shaft of the drive unit mechanically with at least one axis of the vehicle ( 10A . 10B ) connected is.
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Ein Verfahren zum Regeln einer Antriebseinheit miteinem Motor (36), der Antriebskraft an/von eine(r) Antriebswelleabgeben/aufnehmen kann, einer Steuerschaltung (34), diedie Antriebsregelung des Motors (36) durchführt, einerBrennstoffzelle (30), die elektrische Leistung an die Steuerschaltung(34) ausgibt, einer Lade-/Entladeeinrichtung (32), dieparallel an die Brennstoffzelle (30) angeschlossen ist,und die elektrische Leistung an die Steuerschaltung (34)ausgibt, einer Bremskraftausübungseinrichtung(13), die mechanisch Bremskraft auf die Antriebswelle ausübt und einerAntriebsregeleinrichtung (70), die die Steuerschaltung(34) und die Bremskraftausübungseinrichtung (13)so regelt, dass die Antriebsregelung des Motors (36) aufBasis der benötigtenAntriebskraft, die auf die Antriebswelle übertragen werden muss, durchgeführt wird,mit den Schritten: Messen der elektrischen Leistungseingabean die Steuerschaltung (34); Bestimmen, ob die benötigte Antriebskraft,die an die Antriebswelle übertragenwerden soll, eine Bremskraft ist; und Ausüben einer Bremskraft, die durchdie Rückgewinnungsregelungdes Motors (36) erzeugt wurde, auf die Antriebswelle alseine Kraft, die größer istals eine Bremskraft, die durch die Bremskraftausübungseinrichtung (13)erzeugt wird, wenn die benötigteAntriebskraft eine Bremskraft ist, während die elektrische Leistunginnerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist.A method for controlling a drive unit with a motor ( 36 ), which can deliver / receive drive force to / from a drive shaft, a control circuit ( 34 ), which regulates the drive of the motor ( 36 ), a fuel cell ( 30 ), the electrical power to the control circuit ( 34 ) outputs a charging / discharging device (32) which is connected in parallel to the fuel cell ( 30 ) is connected, and the electrical power to the control circuit ( 34 ) issues a braking force application device ( 13 ) that mechanically applies braking force to the drive shaft and a drive control device ( 70 ) which the control circuit ( 34 ) and the braking force application device ( 13 ) controls so that the drive control of the motor ( 36 ) based on the required driving force that has to be transmitted to the drive shaft, with the steps: measuring the electrical power input to the control circuit ( 34 ); Determining whether the required driving force to be transmitted to the drive shaft is a braking force; and exerting a braking force by the regeneration control of the engine ( 36 ) was generated on the drive shaft as a force that is greater than a braking force that is generated by the braking force application device ( 13 ) is generated when the required driving force is a braking force while the electric power is within a predetermined range.

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CN1522888A|2004-08-25|

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JP2004248432A|2004-09-02|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2004-09-09| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|

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2018-04-11| R002| Refusal decision in examination/registration proceedings|

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2018-05-18| R003| Refusal decision now final|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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