JP2003189409A - 電動機搭載車両 - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
- B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機車両における機械式制動装置の負荷
の軽減、減速時におけるドライバビリティの向上。 【解決手段】ＥＣＵ４０は、取得したアクセル開度θac
cおよび車速Ｖｃから車両の制動要求が発生していると
判断すると、第２、第３リレー３２，３３をオンし、第
１リレー３１をオフして、駆動用モータ２１と可変抵抗
器２５とを直列に接続する。駆動用モータ２１は車輪２
４を介して入力される外部動力によって駆動され、発電
ブレーキとして機能する。ＥＣＵ４０は、アクセル開度
θaccおよび車速Ｖｃに基づき、可変抵抗値Ｒｖを設定
する。したがって、駆動用モータ２１にて生成された電
力はインバータ２２を介して適当な抵抗値Ｒｖに設定さ
れた可変抵抗器２５で消費される。
の軽減、減速時におけるドライバビリティの向上。 【解決手段】ＥＣＵ４０は、取得したアクセル開度θac
cおよび車速Ｖｃから車両の制動要求が発生していると
判断すると、第２、第３リレー３２，３３をオンし、第
１リレー３１をオフして、駆動用モータ２１と可変抵抗
器２５とを直列に接続する。駆動用モータ２１は車輪２
４を介して入力される外部動力によって駆動され、発電
ブレーキとして機能する。ＥＣＵ４０は、アクセル開度
θaccおよび車速Ｖｃに基づき、可変抵抗値Ｒｖを設定
する。したがって、駆動用モータ２１にて生成された電
力はインバータ２２を介して適当な抵抗値Ｒｖに設定さ
れた可変抵抗器２５で消費される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機を駆動力源
として備える車両における制動制御に関する。
として備える車両における制動制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、一般的に用いられてきた内燃
機関を駆動力源として備える車両では、アクセルペダル
の踏み込み量を減少させると、内燃機関内部の摩擦損
失、ポンピングロス等に起因する、いわゆる、エンジン
ブレーキの効果が得られるため、車両速度を容易に微調
整することができる。特に、車両速度が比較的高い領域
では、エンジンブレーキによって車両速度を所望の車両
速度まで減速させることができるため、機械的な制動装
置に掛かる負荷を軽減することができる。
機関を駆動力源として備える車両では、アクセルペダル
の踏み込み量を減少させると、内燃機関内部の摩擦損
失、ポンピングロス等に起因する、いわゆる、エンジン
ブレーキの効果が得られるため、車両速度を容易に微調
整することができる。特に、車両速度が比較的高い領域
では、エンジンブレーキによって車両速度を所望の車両
速度まで減速させることができるため、機械的な制動装
置に掛かる負荷を軽減することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、電動機
のみを駆動力源として備える車両では、アクセルペダル
の踏み込み量が減少した場合であっても、内燃機関と比
較して摩擦損失の少ない電動機は慣性によって駆動力を
出力し続けるため、エンジンブレーキのような適当な制
動力を得ることができない。したがって、内燃機関車両
と比較して、アクセルペダルによる車両速度の調整が困
難であり、ドライバビリティの点においても違和感があ
るという問題がある。
のみを駆動力源として備える車両では、アクセルペダル
の踏み込み量が減少した場合であっても、内燃機関と比
較して摩擦損失の少ない電動機は慣性によって駆動力を
出力し続けるため、エンジンブレーキのような適当な制
動力を得ることができない。したがって、内燃機関車両
と比較して、アクセルペダルによる車両速度の調整が困
難であり、ドライバビリティの点においても違和感があ
るという問題がある。
【０００４】さらに、適切な制動力を得るためには、機
械的な制動装置に依存するしかなく、内燃機関車両と比
較して制動装置に掛かる負荷が大きく、制動装置をそれ
なりに強化しなければならないという問題があった。こ
の問題に対して、一部の電動機車両では、回生ブレーキ
を採用して制動力を得るものもあるが、二次電池が満充
電状態となった後は、回生ブレーキを使用することはで
きなくなるため、以前として機械式ブレーキを強化しな
ければならないという問題が残る。
械的な制動装置に依存するしかなく、内燃機関車両と比
較して制動装置に掛かる負荷が大きく、制動装置をそれ
なりに強化しなければならないという問題があった。こ
の問題に対して、一部の電動機車両では、回生ブレーキ
を採用して制動力を得るものもあるが、二次電池が満充
電状態となった後は、回生ブレーキを使用することはで
きなくなるため、以前として機械式ブレーキを強化しな
ければならないという問題が残る。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、電動機車両における機械式制動装置の
負荷を軽減することを目的とする。また、電動機車両に
おいて減速時におけるドライバビリティを向上させるこ
とを目的とする。さらに、燃料電池を電源とする電動機
車両において機械式制動装置の負荷の軽減と、燃料電池
の早期暖機完了とを両立させることを目的とする。
れたものであり、電動機車両における機械式制動装置の
負荷を軽減することを目的とする。また、電動機車両に
おいて減速時におけるドライバビリティを向上させるこ
とを目的とする。さらに、燃料電池を電源とする電動機
車両において機械式制動装置の負荷の軽減と、燃料電池
の早期暖機完了とを両立させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課
題を解決するために本発明の第１の態様は、電動機によ
り車両に要求される車両要求出力を出力する車両を提供
する。本発明の第１の態様に係る車両は、電力を生成す
る燃料電池と、前記燃料電池の温度を検出する温度検出
手段と、電力を消費する電力消費手段と、前記燃料電池
と前記電力消費手段とを接続する第１の接続状態と、前
記電動機と前記電力消費手段とを接続する第２の接続状
態と、前記燃料電池と前記電動機とを接続する第３の接
続状態とに選択的に切り替えられる切替装置と、前記検
出された燃料電池の温度が所定温度以下の場合には、前
記切替装置を第１の接続状態に切り替える切替装置制御
手段とを備えることを特徴とする。
題を解決するために本発明の第１の態様は、電動機によ
り車両に要求される車両要求出力を出力する車両を提供
する。本発明の第１の態様に係る車両は、電力を生成す
る燃料電池と、前記燃料電池の温度を検出する温度検出
手段と、電力を消費する電力消費手段と、前記燃料電池
と前記電力消費手段とを接続する第１の接続状態と、前
記電動機と前記電力消費手段とを接続する第２の接続状
態と、前記燃料電池と前記電動機とを接続する第３の接
続状態とに選択的に切り替えられる切替装置と、前記検
出された燃料電池の温度が所定温度以下の場合には、前
記切替装置を第１の接続状態に切り替える切替装置制御
手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】本発明の第１の態様に係る車両によれば、
電力消費手段は燃料電池および電動機のいずれか一方と
選択的に接続されるので、かかる電力消費手段によって
燃料電池の暖機の促進および車両制動時における発電ブ
レーキの双方を実現することができる。燃料電池の温度
が所定温度以下である場合には、電力消費手段は燃料電
池と接続されるので、燃料電池は高負荷運転によって早
期に暖機される。
電力消費手段は燃料電池および電動機のいずれか一方と
選択的に接続されるので、かかる電力消費手段によって
燃料電池の暖機の促進および車両制動時における発電ブ
レーキの双方を実現することができる。燃料電池の温度
が所定温度以下である場合には、電力消費手段は燃料電
池と接続されるので、燃料電池は高負荷運転によって早
期に暖機される。
【０００８】本発明の第１の態様に係る車両において、
前記電力消費手段は、前記温度検出手段によって検出さ
れた温度が前記所定温度より低くなるにつれて抵抗値が
大きくなる可変抵抗体であっても良い。かかる場合に
は、燃料電池の温度に応じて適切な負荷を燃料電池に付
与することができるので、燃料電池の温度にかかわらず
燃料電池の暖機時間を短縮することができる。
前記電力消費手段は、前記温度検出手段によって検出さ
れた温度が前記所定温度より低くなるにつれて抵抗値が
大きくなる可変抵抗体であっても良い。かかる場合に
は、燃料電池の温度に応じて適切な負荷を燃料電池に付
与することができるので、燃料電池の温度にかかわらず
燃料電池の暖機時間を短縮することができる。
【０００９】本発明の第１の態様に係る車両はさらに、
前記車両要求出力の低減を検出する検出手段と、前記車
両要求出力の低減が検出された場合には、前記電動機を
制動手段として作動させる電動機制御手段とを備え、前
記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検出
された場合には、前記切替装置を第２の接続状態に切り
替えても良い。かかる場合には、電動機を制動手段とし
て作動させることができるので、機械式ブレーキの負荷
を軽減することができる。また、制動手段として作動す
る電動機によって生成された電力は電力消費手段によっ
て消費されるので、回生不能の問題に陥ることなく、必
要に応じて電動機によって車両を制動することができ
る。したがって、電動機車両のドライバビリティを向上
させることができる。
前記車両要求出力の低減を検出する検出手段と、前記車
両要求出力の低減が検出された場合には、前記電動機を
制動手段として作動させる電動機制御手段とを備え、前
記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検出
された場合には、前記切替装置を第２の接続状態に切り
替えても良い。かかる場合には、電動機を制動手段とし
て作動させることができるので、機械式ブレーキの負荷
を軽減することができる。また、制動手段として作動す
る電動機によって生成された電力は電力消費手段によっ
て消費されるので、回生不能の問題に陥ることなく、必
要に応じて電動機によって車両を制動することができ
る。したがって、電動機車両のドライバビリティを向上
させることができる。
【００１０】本発明の第１の態様に係る車両はさらに、
前記車両要求出力を入力するアクセルペダルと、前記車
両の車両速度を検出する車速検出手段とを備え、前記検
出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量が所定値以
下であると共に、前記検出された車両速度が所定値以上
である場合に車両要求出力の低減を検出しても良い。か
かる場合には、車両要求出力の低減をより的確に検出す
ることができる。
前記車両要求出力を入力するアクセルペダルと、前記車
両の車両速度を検出する車速検出手段とを備え、前記検
出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量が所定値以
下であると共に、前記検出された車両速度が所定値以上
である場合に車両要求出力の低減を検出しても良い。か
かる場合には、車両要求出力の低減をより的確に検出す
ることができる。
【００１１】本発明の第１の態様に係る車両において、
前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が前記所定値よりも小さくなるにつれて抵抗値が大きく
なる可変抵抗体であっても良い。かかる場合には、車両
要求出力の低減の程度に応じて適切に電力を消費するこ
とができる。
前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が前記所定値よりも小さくなるにつれて抵抗値が大きく
なる可変抵抗体であっても良い。かかる場合には、車両
要求出力の低減の程度に応じて適切に電力を消費するこ
とができる。
【００１２】本発明の第１の態様に係る車両はさらに、
前記車両要求出力の低減を検出する検出手段を備え、前
記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検出
されないと共に、前記検出された燃料電池の温度が所定
温度よりも高い場合には、前記切替装置を第３の接続状
態に切り替えても良い。かかる場合には、電動機車両を
通常の運転状態にて運転させることができる。
前記車両要求出力の低減を検出する検出手段を備え、前
記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検出
されないと共に、前記検出された燃料電池の温度が所定
温度よりも高い場合には、前記切替装置を第３の接続状
態に切り替えても良い。かかる場合には、電動機車両を
通常の運転状態にて運転させることができる。
【００１３】本発明の第２の態様は、電動機により車両
に要求される車両要求出力を出力する車両を提供する。
本発明の第２の態様に係る車両は、前記電動機に対して
電力を供給する電源と、前記車両要求出力の低減を検出
する低減検出手段と、前記車両要求出力の低減が検出さ
れた場合には、前記電動機を制動手段として作動させる
電動機制御手段と、制動手段として作動する前記電動機
により生成された電力を消費する電力消費手段と、前記
電動機と前記電力消費手段とを接続する第１の接続状態
と、前記電源と前記電動機とを接続する第２の接続状態
とに選択的に切り替えられる切替装置と、前記車両要求
出力の低減が検出された場合には、前記切替装置を第１
の接続状態に切り替える切替装置制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。
に要求される車両要求出力を出力する車両を提供する。
本発明の第２の態様に係る車両は、前記電動機に対して
電力を供給する電源と、前記車両要求出力の低減を検出
する低減検出手段と、前記車両要求出力の低減が検出さ
れた場合には、前記電動機を制動手段として作動させる
電動機制御手段と、制動手段として作動する前記電動機
により生成された電力を消費する電力消費手段と、前記
電動機と前記電力消費手段とを接続する第１の接続状態
と、前記電源と前記電動機とを接続する第２の接続状態
とに選択的に切り替えられる切替装置と、前記車両要求
出力の低減が検出された場合には、前記切替装置を第１
の接続状態に切り替える切替装置制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。
【００１４】本発明の第２の態様に係る車両によれば、
車両要求出力の低減を検出した場合には、電動機を制動
手段として作動させることができるので、機械式ブレー
キの負荷を軽減することができる。また、制動手段とし
て作動する電動機によって生成された電力は電力消費手
段によって消費されるので、回生不能の問題に陥ること
なく、必要に応じて電動機によって車両の制動すること
ができる。したがって、電動機車両のドライバビリティ
を向上させることができる。
車両要求出力の低減を検出した場合には、電動機を制動
手段として作動させることができるので、機械式ブレー
キの負荷を軽減することができる。また、制動手段とし
て作動する電動機によって生成された電力は電力消費手
段によって消費されるので、回生不能の問題に陥ること
なく、必要に応じて電動機によって車両の制動すること
ができる。したがって、電動機車両のドライバビリティ
を向上させることができる。
【００１５】本発明の第２の態様に係る車両はさらに、
前記車両要求出力を入力するアクセルペダルを備え、前
記低減検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量が
減少変化する場合に車両要求出力の低減を検出しても良
い。かかる場合には、アクセルペダルの操作に伴う車両
要求出力の低減を検出することができるので、電動機車
両において内燃機関車両のドライバビリティと同等のド
ライバビリティを実現することができる。
前記車両要求出力を入力するアクセルペダルを備え、前
記低減検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量が
減少変化する場合に車両要求出力の低減を検出しても良
い。かかる場合には、アクセルペダルの操作に伴う車両
要求出力の低減を検出することができるので、電動機車
両において内燃機関車両のドライバビリティと同等のド
ライバビリティを実現することができる。
【００１６】本発明の第２の態様に係る車両において、
前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が減少するにつれて抵抗値が大きくなる可変抵抗体であ
っても良く、あるいは、前記車両要求出力の低減が検出
された場合に駆動される補記駆動用電動機であっても良
い。いずれの場合にも発電機として作動する電動機の負
荷として機能するので、電動機の回転を低下させて、制
動力を得ることができる。
前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が減少するにつれて抵抗値が大きくなる可変抵抗体であ
っても良く、あるいは、前記車両要求出力の低減が検出
された場合に駆動される補記駆動用電動機であっても良
い。いずれの場合にも発電機として作動する電動機の負
荷として機能するので、電動機の回転を低下させて、制
動力を得ることができる。
【００１７】本発明の第２の態様に係る車両はさらに、
前記車両要求出力を入力するアクセルペダルを備え、前
記車両の車両速度を検出する車速検出手段とを備え、前
記低減検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量が
所定値以下であると共に、前記検出された車両速度が所
定値以上である場合に車両要求出力の低減を検出しても
良い。かかる場合には、車両要求出力の低減をより的確
に検出することができる。
前記車両要求出力を入力するアクセルペダルを備え、前
記車両の車両速度を検出する車速検出手段とを備え、前
記低減検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量が
所定値以下であると共に、前記検出された車両速度が所
定値以上である場合に車両要求出力の低減を検出しても
良い。かかる場合には、車両要求出力の低減をより的確
に検出することができる。
【００１８】本発明の第２の態様に係る車両において、
前記電源は燃料電池であっても良く、また、前記電源は
さらに、二次電池を含んでも良い。前者の場合には、燃
料電池のみを電源とする電動機車両となり、後者の場合
には、例えば、燃料電池を主電源、二次電池を補助電源
とする電動機車両となり得る。
前記電源は燃料電池であっても良く、また、前記電源は
さらに、二次電池を含んでも良い。前者の場合には、燃
料電池のみを電源とする電動機車両となり、後者の場合
には、例えば、燃料電池を主電源、二次電池を補助電源
とする電動機車両となり得る。
【００１９】本発明の第２の態様に係る車両は、この他
にも本発明の第１の態様に係る車両と同様にして種々の
態様にて実現され得る。
にも本発明の第１の態様に係る車両と同様にして種々の
態様にて実現され得る。
【００２０】本発明の第３の態様は、電動機により車両
に要求される車両要求出力を出力する車両を提供する。
本発明の第３の態様に係る車両は、電力を充放電する二
次電池と、電力を消費する電力消費手段と、前記電動機
と前記電力消費手段とを接続する第１の接続状態と、前
記二次電池と前記電動機とを接続する第２の接続状態と
に選択的に切り替えられる切替装置と、前記車両要求出
力の低減を検出する低減検出手段と、前記車両要求出力
の低減が検出された場合には、前記電動機を制動手段と
して作動させる電動機制御手段と、前記車両要求出力の
低減が検出されると共に、前記二次電池の充電量が所定
値以上の場合には、前記切替装置を第１の接続状態に切
り替える切替装置制御手段とを備えることを特徴とす
る。
に要求される車両要求出力を出力する車両を提供する。
本発明の第３の態様に係る車両は、電力を充放電する二
次電池と、電力を消費する電力消費手段と、前記電動機
と前記電力消費手段とを接続する第１の接続状態と、前
記二次電池と前記電動機とを接続する第２の接続状態と
に選択的に切り替えられる切替装置と、前記車両要求出
力の低減を検出する低減検出手段と、前記車両要求出力
の低減が検出された場合には、前記電動機を制動手段と
して作動させる電動機制御手段と、前記車両要求出力の
低減が検出されると共に、前記二次電池の充電量が所定
値以上の場合には、前記切替装置を第１の接続状態に切
り替える切替装置制御手段とを備えることを特徴とす
る。
【００２１】本発明の第３の態様に係る車両によれば、
車両要求出力の低減を検出したとき、二次電池の充電量
が所定値以上の場合には、制動手段として作動する電動
機によって生成された電力を電力消費手段によって消費
させるので、回生不能の問題に陥ることなく、必要に応
じて電動機によって車両を制動することができる。した
がって、機械式ブレーキの負荷を軽減することができ
る。また、電力消費手段によって電力が消費されること
によって、電動機の回転を低下させることができるの
で、電動機車両のドライバビリティを向上させることが
できる。
車両要求出力の低減を検出したとき、二次電池の充電量
が所定値以上の場合には、制動手段として作動する電動
機によって生成された電力を電力消費手段によって消費
させるので、回生不能の問題に陥ることなく、必要に応
じて電動機によって車両を制動することができる。した
がって、機械式ブレーキの負荷を軽減することができ
る。また、電力消費手段によって電力が消費されること
によって、電動機の回転を低下させることができるの
で、電動機車両のドライバビリティを向上させることが
できる。
【００２２】本発明の第３の態様に係る車両において、
前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検
出されると共に、前記二次電池の充電量が所定値未満の
場合には、前記切替装置を第２の接続状態に切り替えて
も良い。かかる場合には、電動機によって消費された電
力の一部を回収することができるので、車両全体のエネ
ルギ効率を向上させることができる。
前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検
出されると共に、前記二次電池の充電量が所定値未満の
場合には、前記切替装置を第２の接続状態に切り替えて
も良い。かかる場合には、電動機によって消費された電
力の一部を回収することができるので、車両全体のエネ
ルギ効率を向上させることができる。
【００２３】本発明の第３の態様に係る車両はさらに、
主電源としての燃料電池を備え、前記切替装置は、前記
第１および第２の接続状態と選択的に切り替えられる、
前記燃料電池と前記電動機とを接続する第３の接続状態
を有し、前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の
低減が検出されない場合には、前記切替装置を前記第３
の接続状態に切り替えても良い。かかる場合には、燃料
電池によって電動機を作動させることができると共に、
電動機によって消費された電力の一部を二次電池に蓄電
することができる。
主電源としての燃料電池を備え、前記切替装置は、前記
第１および第２の接続状態と選択的に切り替えられる、
前記燃料電池と前記電動機とを接続する第３の接続状態
を有し、前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の
低減が検出されない場合には、前記切替装置を前記第３
の接続状態に切り替えても良い。かかる場合には、燃料
電池によって電動機を作動させることができると共に、
電動機によって消費された電力の一部を二次電池に蓄電
することができる。
【００２４】本発明の第３の態様に係る車両は、この他
にも本発明の第１の態様に係る車両と同様にして種々の
態様にて実現され得る。
にも本発明の第１の態様に係る車両と同様にして種々の
態様にて実現され得る。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下、図面
を参照しつついくつかの実施例に基づいて説明する。
を参照しつついくつかの実施例に基づいて説明する。
【００２６】・第１の実施例：図１を参照して第１の実
施例に係る電動機車両のシステム構成について説明す
る。図１は、第１の実施例に係る電動機車両システムの
一構成例を示す説明図である。電動機車両１０は、電源
としての燃料電池２０、電源から得た電力を駆動力に変
換して出力する駆動用モータ（電動機）２１、駆動用モ
ータ２１の動作を制御するインバータ２２、車両１０に
対して要求する出力を入力するためのアクセルペダル２
３、駆動用モータ２１によって駆動される車輪２４、抵
抗値を連続的に変更可能な可変抵抗器２５を備えてい
る。
施例に係る電動機車両のシステム構成について説明す
る。図１は、第１の実施例に係る電動機車両システムの
一構成例を示す説明図である。電動機車両１０は、電源
としての燃料電池２０、電源から得た電力を駆動力に変
換して出力する駆動用モータ（電動機）２１、駆動用モ
ータ２１の動作を制御するインバータ２２、車両１０に
対して要求する出力を入力するためのアクセルペダル２
３、駆動用モータ２１によって駆動される車輪２４、抵
抗値を連続的に変更可能な可変抵抗器２５を備えてい
る。
【００２７】燃料電池２０、インバータ２２および可変
抵抗器２５は、選択的に３種類の電気的な閉回路を形成
するよう互いに電力線を介して接続されている。より具
体的には、車両要求出力が減少した場合（制動力が要求
される場合）には、第１リレー３１がオフされ、第２お
よび第３のリレー３２，３３がオンされて、インバータ
２２と可変抵抗器２５とが直列に接続される閉回路が形
成される。通常運転時には、第２リレー３２がオフさ
れ、第１および第３リレー３１，３３がオンされて、燃
料電池２０とインバータ２２とが直列に接続される閉回
路が形成される。燃料電池２０の暖機運転時には、第３
リレー３３がオフされ、第１および第２にリレー３１，
３２がオンされて、燃料電池２０と可変抵抗器２５とが
直列に接続される閉回路が形成される。
抵抗器２５は、選択的に３種類の電気的な閉回路を形成
するよう互いに電力線を介して接続されている。より具
体的には、車両要求出力が減少した場合（制動力が要求
される場合）には、第１リレー３１がオフされ、第２お
よび第３のリレー３２，３３がオンされて、インバータ
２２と可変抵抗器２５とが直列に接続される閉回路が形
成される。通常運転時には、第２リレー３２がオフさ
れ、第１および第３リレー３１，３３がオンされて、燃
料電池２０とインバータ２２とが直列に接続される閉回
路が形成される。燃料電池２０の暖機運転時には、第３
リレー３３がオフされ、第１および第２にリレー３１，
３２がオンされて、燃料電池２０と可変抵抗器２５とが
直列に接続される閉回路が形成される。
【００２８】電動機車両１０は、燃料電池２０および駆
動用モータ２１の運転、第１〜第３リレー３１，３２，
３３のオン・オフ、可変抵抗器２５の抵抗値を制御する
電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０を備えている。ＥＣＵ
４０には、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装
置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等が備えられている。
動用モータ２１の運転、第１〜第３リレー３１，３２，
３３のオン・オフ、可変抵抗器２５の抵抗値を制御する
電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０を備えている。ＥＣＵ
４０には、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装
置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等が備えられている。
【００２９】ＥＣＵ４０には、アクセルペダルの踏み込
み量をアクセル開度θとして出力するアクセル開度セン
サ４１、車輪２４の近傍に配置され車両速度を検出する
車速センサ４２、燃料電池２０の温度を検出する温度セ
ンサ４３といった車両１０の運転状態を検出する各種セ
ンサが信号線を介して接続されている。ＥＣＵ４０には
また、第１〜第３リレー３１，３２，３３、インバータ
２２、可変抵抗器２５が信号線を介して接続されてい
る。
み量をアクセル開度θとして出力するアクセル開度セン
サ４１、車輪２４の近傍に配置され車両速度を検出する
車速センサ４２、燃料電池２０の温度を検出する温度セ
ンサ４３といった車両１０の運転状態を検出する各種セ
ンサが信号線を介して接続されている。ＥＣＵ４０には
また、第１〜第３リレー３１，３２，３３、インバータ
２２、可変抵抗器２５が信号線を介して接続されてい
る。
【００３０】燃料電池２０は、図示しない改質装置によ
って生成された水素を含有する改質ガス、あるいは、水
素ガスを燃料として消費し、電力を発生する電池であ
る。なお、本実施例では、改質ガス、空気等の燃料供給
系については図示を省略した。
って生成された水素を含有する改質ガス、あるいは、水
素ガスを燃料として消費し、電力を発生する電池であ
る。なお、本実施例では、改質ガス、空気等の燃料供給
系については図示を省略した。
【００３１】駆動用モータ２１は、例えば、三相の同期
モータであり、外周面に複数個の永久磁石を有するロー
タと、回転磁界を形成するための三相コイルが巻回され
たステータとを備える。駆動用モータ２１のロータは、
ギヤ機構等を介して車輪２４と接続されている。駆動用
モータ２１は、ロータに備えられた永久磁石による磁界
とステータの三相コイルによって形成される磁界との相
互作用によって回転して必要な駆動力を車輪２４に出力
する。車速の減速要求（制動要求）が発生した場合に
は、ロータを外力によって駆動させることにより、駆動
用モータ２１は、これら磁界の相互作用により三相コイ
ルの両端に起電力を生成させる発電ブレーキとして機能
させられる。
モータであり、外周面に複数個の永久磁石を有するロー
タと、回転磁界を形成するための三相コイルが巻回され
たステータとを備える。駆動用モータ２１のロータは、
ギヤ機構等を介して車輪２４と接続されている。駆動用
モータ２１は、ロータに備えられた永久磁石による磁界
とステータの三相コイルによって形成される磁界との相
互作用によって回転して必要な駆動力を車輪２４に出力
する。車速の減速要求（制動要求）が発生した場合に
は、ロータを外力によって駆動させることにより、駆動
用モータ２１は、これら磁界の相互作用により三相コイ
ルの両端に起電力を生成させる発電ブレーキとして機能
させられる。
【００３２】図２および図３を参照して、第１の実施例
に係る電動機車両１０において実行される燃料電池２０
の暖機運転時処理について説明する。図２は第１の実施
例に係る電動機車両において燃料電池を暖機運転する際
に実行される処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。図３は燃料電池の暖機運転時に、可変抵抗器２５の
抵抗値を設定するために用いられるマップの一例を示す
説明図である。
に係る電動機車両１０において実行される燃料電池２０
の暖機運転時処理について説明する。図２は第１の実施
例に係る電動機車両において燃料電池を暖機運転する際
に実行される処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。図３は燃料電池の暖機運転時に、可変抵抗器２５の
抵抗値を設定するために用いられるマップの一例を示す
説明図である。
【００３３】本処理ルーチンは、例えば、電動機車両１
０の始動要求が発生すると開始される。なお、本処理ル
ーチン開始時には、第１〜第３リレー３１，３２，３３
はオフされている。ＥＣＵ４０は、燃料電池２０の温度
Ｔfcを温度センサ４３を介して取得し（ステップＳ１０
０）、燃料電池２０の温度Ｔfcが所定温度Ｔref以下で
あるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。所定温度
Ｔrefは、例えば、摂氏０度であり、燃料電池２０の運
転に伴い生成された生成水が凍結するおそれがあるか否
かを判断する。ＥＣＵ４０は、燃料電池２０の温度Ｔfc
が所定温度Ｔrefよりも高いと判定した場合には（ステ
ップＳ１１０：Ｎｏ）、生成水が凍結するおそれはない
ので、第１リレー３１および第３リレー３３をオンし、
第２リレー３２をオフした後に本処理ルーチンを終了し
て通常の燃料電池の運転処理を実行する。
０の始動要求が発生すると開始される。なお、本処理ル
ーチン開始時には、第１〜第３リレー３１，３２，３３
はオフされている。ＥＣＵ４０は、燃料電池２０の温度
Ｔfcを温度センサ４３を介して取得し（ステップＳ１０
０）、燃料電池２０の温度Ｔfcが所定温度Ｔref以下で
あるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。所定温度
Ｔrefは、例えば、摂氏０度であり、燃料電池２０の運
転に伴い生成された生成水が凍結するおそれがあるか否
かを判断する。ＥＣＵ４０は、燃料電池２０の温度Ｔfc
が所定温度Ｔrefよりも高いと判定した場合には（ステ
ップＳ１１０：Ｎｏ）、生成水が凍結するおそれはない
ので、第１リレー３１および第３リレー３３をオンし、
第２リレー３２をオフした後に本処理ルーチンを終了し
て通常の燃料電池の運転処理を実行する。
【００３４】ＥＣＵ４０は、燃料電池２０の温度Ｔfcが
所定温度Ｔref以下であると判定した場合には（ステッ
プＳ１１０：Ｙｅｓ）、第１リレー３１および第２リレ
ー３２をオンし、第３リレー３３をオフして、燃料電池
２０と可変抵抗器２５とを直列に接続する（ステップＳ
１２０）。ＥＣＵ４０は図３に示すマップを用いて、取
得した燃料電池２０の温度Ｔfcに基づいて可変抵抗器２
５の可変抵抗値Ｒｖを決定し、可変抵抗器２５の抵抗値
を決定した可変抵抗値Ｒｖに設定して（ステップＳ１３
０）本処理ルーチンを終了する。
所定温度Ｔref以下であると判定した場合には（ステッ
プＳ１１０：Ｙｅｓ）、第１リレー３１および第２リレ
ー３２をオンし、第３リレー３３をオフして、燃料電池
２０と可変抵抗器２５とを直列に接続する（ステップＳ
１２０）。ＥＣＵ４０は図３に示すマップを用いて、取
得した燃料電池２０の温度Ｔfcに基づいて可変抵抗器２
５の可変抵抗値Ｒｖを決定し、可変抵抗器２５の抵抗値
を決定した可変抵抗値Ｒｖに設定して（ステップＳ１３
０）本処理ルーチンを終了する。
【００３５】図３のマップは、横軸に検出された燃料電
池温度Ｔfc、縦軸に可変抵抗値Ｒｖを示す。図３に示す
ように、可変抵抗値Ｒｖは、検出された温度Ｔfcが低く
なるにつれて大きくなり、燃料電池２０は高負荷の下、
運転される。この結果、燃料電池２０内部における反応
が促進され、暖機運転時間を短縮することができる。よ
って、燃料電池２０の低温始動時、運転時に問題となる
燃料電池２０の運転に伴い生成された生成水の凍結を防
止することができる。
池温度Ｔfc、縦軸に可変抵抗値Ｒｖを示す。図３に示す
ように、可変抵抗値Ｒｖは、検出された温度Ｔfcが低く
なるにつれて大きくなり、燃料電池２０は高負荷の下、
運転される。この結果、燃料電池２０内部における反応
が促進され、暖機運転時間を短縮することができる。よ
って、燃料電池２０の低温始動時、運転時に問題となる
燃料電池２０の運転に伴い生成された生成水の凍結を防
止することができる。
【００３６】図４〜図６を参照して、第１の実施例に係
る電動機車両１０において実行される車両制動制御処理
について説明する。図４は第１の実施例に係る電動機車
両において実行される車両制動制御処理ルーチンを示す
フローチャートである。図５は制動処理時に、アクセル
開度θaccから基準抵抗値を求めるために用いられるマ
ップの一例を示す説明図である。図６は制動処理時に、
車速Ｖｃから基準抵抗値に対する補正値を求めるために
用いられるマップの一例を示す説明図である。
る電動機車両１０において実行される車両制動制御処理
について説明する。図４は第１の実施例に係る電動機車
両において実行される車両制動制御処理ルーチンを示す
フローチャートである。図５は制動処理時に、アクセル
開度θaccから基準抵抗値を求めるために用いられるマ
ップの一例を示す説明図である。図６は制動処理時に、
車速Ｖｃから基準抵抗値に対する補正値を求めるために
用いられるマップの一例を示す説明図である。
【００３７】本処理ルーチンは、電動機車両１０におけ
る車両要求出力が減少している場合（車両速度の減速、
制動が要求されている場合）に適切に実行される必要が
あるので、所定時間毎に繰り返し実行される。本処理ル
ーチンが実行されると、ＥＣＵ４０は、アクセル開度セ
ンサ４１からアクセル開度θaccを取得し、速度センサ
４２から車速Ｖｃを取得する（ステップＳ２００）。
る車両要求出力が減少している場合（車両速度の減速、
制動が要求されている場合）に適切に実行される必要が
あるので、所定時間毎に繰り返し実行される。本処理ル
ーチンが実行されると、ＥＣＵ４０は、アクセル開度セ
ンサ４１からアクセル開度θaccを取得し、速度センサ
４２から車速Ｖｃを取得する（ステップＳ２００）。
【００３８】ＥＣＵ４０は、取得したアクセル開度θac
cが所定のアクセル開度θref以下であるか否かを判定し
（ステップＳ２１０）、アクセル開度θaccが所定のア
クセル開度θref以下であると判定した場合には（ステ
ップＳ２１０：Ｙｅｓ）、取得した車速Ｖｃが所定の車
速Ｖref以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２
０）。
cが所定のアクセル開度θref以下であるか否かを判定し
（ステップＳ２１０）、アクセル開度θaccが所定のア
クセル開度θref以下であると判定した場合には（ステ
ップＳ２１０：Ｙｅｓ）、取得した車速Ｖｃが所定の車
速Ｖref以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２
０）。
【００３９】ＥＣＵ４０は、車速Ｖｃが所定の車速Ｖre
f以上であると判定した場合には（ステップＳ２２０：
Ｙｅｓ）、第２リレー３２および第３リレー３３をオン
し、第１リレー３１をオフして（ステップＳ２３０）、
駆動用モータ２１と可変抵抗器２５とを直列に接続す
る、制動時の回路構成を形成する。この結果、電源であ
る燃料電池２０と駆動用モータ２１（インバータ２２）
との電気的な接続が遮断されるため、駆動用モータ２１
は車輪２４を介して入力される外部動力によって駆動さ
れ、発電ブレーキとして機能する。車速Ｖｃがある程度
高い領域で、アクセル開度θaccが小さい場合には、一
般的に、アクセルペダル２３の操作による減速要求（制
動要求）が発生していると考えられるからである。
f以上であると判定した場合には（ステップＳ２２０：
Ｙｅｓ）、第２リレー３２および第３リレー３３をオン
し、第１リレー３１をオフして（ステップＳ２３０）、
駆動用モータ２１と可変抵抗器２５とを直列に接続す
る、制動時の回路構成を形成する。この結果、電源であ
る燃料電池２０と駆動用モータ２１（インバータ２２）
との電気的な接続が遮断されるため、駆動用モータ２１
は車輪２４を介して入力される外部動力によって駆動さ
れ、発電ブレーキとして機能する。車速Ｖｃがある程度
高い領域で、アクセル開度θaccが小さい場合には、一
般的に、アクセルペダル２３の操作による減速要求（制
動要求）が発生していると考えられるからである。
【００４０】ＥＣＵ４０は、図５に示すマップを用いて
取得したアクセル開度θaccに基づき、基準となる可変
抵抗値Ｒｖbを決定し、図６に示すマップを用いて取得
した車速Ｖｃに基づき、基準可変抵抗値Ｒｖbの補正値
を決定する。設定すべき可変抵抗値Ｒｖは、基準可変抵
抗値Ｒｖbに補正値を乗ずることによって求められる
（ステップＳ２４０）。ＥＣＵ４０は、可変抵抗器２５
の抵抗値を、求めた可変抵抗値Ｒｖに設定して本処理ル
ーチンを終了する。
取得したアクセル開度θaccに基づき、基準となる可変
抵抗値Ｒｖbを決定し、図６に示すマップを用いて取得
した車速Ｖｃに基づき、基準可変抵抗値Ｒｖbの補正値
を決定する。設定すべき可変抵抗値Ｒｖは、基準可変抵
抗値Ｒｖbに補正値を乗ずることによって求められる
（ステップＳ２４０）。ＥＣＵ４０は、可変抵抗器２５
の抵抗値を、求めた可変抵抗値Ｒｖに設定して本処理ル
ーチンを終了する。
【００４１】この結果、駆動用モータ２１にて生成され
た電流はインバータ２２を介して可変抵抗器２５を流れ
るので、駆動用モータ２１にて機械エネルギ（駆動力）
から生成された電気エネルギ（電力）は熱エネルギとし
て消費される。したがって、駆動用モータ２１を回生ブ
レーキとして用いる場合に問題となる回生不能状態に陥
ることなく、必要に応じて駆動用モータ２１による車両
制動を実行することができる。
た電流はインバータ２２を介して可変抵抗器２５を流れ
るので、駆動用モータ２１にて機械エネルギ（駆動力）
から生成された電気エネルギ（電力）は熱エネルギとし
て消費される。したがって、駆動用モータ２１を回生ブ
レーキとして用いる場合に問題となる回生不能状態に陥
ることなく、必要に応じて駆動用モータ２１による車両
制動を実行することができる。
【００４２】また、駆動用モータ２１が外部抵抗を介し
て短絡される場合には、電流値の低下によって駆動用モ
ータ２１のロータの回転速度が抑制されるため、駆動用
モータ２１の慣性動作そのものを制動して内燃機関にお
けるエンジンブレーキと同様の制動力をえることができ
る。さらに、図５および図６から理解されるように、可
変抵抗器２５の可変抵抗値Ｒｖは、要求される制動力が
大きくなるにつれて高く設定されるので、駆動用モータ
２１のロータの回転をより効果的に抑制することができ
る。
て短絡される場合には、電流値の低下によって駆動用モ
ータ２１のロータの回転速度が抑制されるため、駆動用
モータ２１の慣性動作そのものを制動して内燃機関にお
けるエンジンブレーキと同様の制動力をえることができ
る。さらに、図５および図６から理解されるように、可
変抵抗器２５の可変抵抗値Ｒｖは、要求される制動力が
大きくなるにつれて高く設定されるので、駆動用モータ
２１のロータの回転をより効果的に抑制することができ
る。
【００４３】ＥＣＵ４０は、アクセル開度θaccが所定
のアクセル開度θrefより大きいと判定した場合（ステ
ップＳ２１０：Ｎｏ）、および、取得した車速Ｖｃが所
定の車速Ｖref未満であると判定した場合（ステップＳ
２２０：Ｎｏ）には、第１リレー３１および第３リレー
３３をオンし、第２リレーをオフして燃料電池２０と駆
動用モータ２１とを接続して（ステップＳ２５０）、本
処理ルーチンを終了する。かかる場合には、駆動用モー
タ２１を用いた制動は不要であるから、各リレー３１，
３２，３３の切替状態を通常の運転状態に対応する切替
状態に切り替えるのである。
のアクセル開度θrefより大きいと判定した場合（ステ
ップＳ２１０：Ｎｏ）、および、取得した車速Ｖｃが所
定の車速Ｖref未満であると判定した場合（ステップＳ
２２０：Ｎｏ）には、第１リレー３１および第３リレー
３３をオンし、第２リレーをオフして燃料電池２０と駆
動用モータ２１とを接続して（ステップＳ２５０）、本
処理ルーチンを終了する。かかる場合には、駆動用モー
タ２１を用いた制動は不要であるから、各リレー３１，
３２，３３の切替状態を通常の運転状態に対応する切替
状態に切り替えるのである。
【００４４】以上説明したように、本発明の第１の実施
例に係る電動機車両１０によれば、１つの可変抵抗器２
５によって燃料電池２０の暖機運転の促進、および電気
式ブレーキによる車両１０の制動を実現することができ
る。可変抵抗器２５を用いることによって、燃料電池２
０の暖機運転を促進し、燃料電池２０の温度Ｔfcが低い
場合に問題となる生成水の凍結を防止することができ
る。
例に係る電動機車両１０によれば、１つの可変抵抗器２
５によって燃料電池２０の暖機運転の促進、および電気
式ブレーキによる車両１０の制動を実現することができ
る。可変抵抗器２５を用いることによって、燃料電池２
０の暖機運転を促進し、燃料電池２０の温度Ｔfcが低い
場合に問題となる生成水の凍結を防止することができ
る。
【００４５】第１の実施例では、減速時および制動時に
駆動用モータ２１にて生成された電力を可変抵抗器２５
によって消費するので、回生不能によって電気式ブレー
キが使用できないといった事態に陥ることなく、必要に
応じて電気式ブレーキによって制動力を得ることができ
る。したがって、機械式ブレーキに掛かる負荷を低減す
ることができるので、機械式ブレーキを強化することな
く、従来の内燃機関車両と同等の制動力を得ることがで
きる。
駆動用モータ２１にて生成された電力を可変抵抗器２５
によって消費するので、回生不能によって電気式ブレー
キが使用できないといった事態に陥ることなく、必要に
応じて電気式ブレーキによって制動力を得ることができ
る。したがって、機械式ブレーキに掛かる負荷を低減す
ることができるので、機械式ブレーキを強化することな
く、従来の内燃機関車両と同等の制動力を得ることがで
きる。
【００４６】さらに、可変抵抗器２５を介して駆動用モ
ータ２１を短絡することによって駆動用モータ２１のロ
ータの回転を制動することができるので、内燃機関車両
におけるエンジンブレーキと同等の制動感を実現するこ
とが可能となり、電動機車両におけるドライバビリティ
を向上させることができる。
ータ２１を短絡することによって駆動用モータ２１のロ
ータの回転を制動することができるので、内燃機関車両
におけるエンジンブレーキと同等の制動感を実現するこ
とが可能となり、電動機車両におけるドライバビリティ
を向上させることができる。
【００４７】・第２の実施例：図７および図８を参照し
て第２の実施例に係る電動機車両について説明する。図
７は、第２の実施例に係る電動機車両システムの一構成
例を示す説明図である。図８は第２の実施例に係る電動
機車両において実行される車両制動制御処理ルーチンを
示すフローチャートである。
て第２の実施例に係る電動機車両について説明する。図
７は、第２の実施例に係る電動機車両システムの一構成
例を示す説明図である。図８は第２の実施例に係る電動
機車両において実行される車両制動制御処理ルーチンを
示すフローチャートである。
【００４８】第２の実施例に係る電動機車両１１は、二
次電池２８、第４リレー３４、二次電池２８の充電状態
を検知するＳＯＣセンサ４５を更に備える他は、基本的
に第１の実施例に係る電動機車両１０と同様の構成要素
を備えている。したがって、第１の実施例に係る電動機
車両１０と同一の構成要素については同一の符号を付し
てその説明を省略する。
次電池２８、第４リレー３４、二次電池２８の充電状態
を検知するＳＯＣセンサ４５を更に備える他は、基本的
に第１の実施例に係る電動機車両１０と同様の構成要素
を備えている。したがって、第１の実施例に係る電動機
車両１０と同一の構成要素については同一の符号を付し
てその説明を省略する。
【００４９】第２の実施例では、燃料電池２０が主電源
として用いられ、二次電池２８は、例えば、燃料電池２
０の運転状態が安定するまでの期間等の燃料電池２０が
十分な電力を供給できない時期に補助電源として機能す
ると共に、ＥＣＵ４０、その他の電装部品に対する補助
電源として用いられる。また、二次電池２８は、駆動用
モータ２１を用いた制動により発生する電力を蓄電し、
回生ブレーキを実現する。なお、燃料電池２０と二次電
池２８の切り替え（電源の切り替え）は、例えば、図示
しないＤＣ／ＤＣコンバータの電圧制御によって判断・
実現される。
として用いられ、二次電池２８は、例えば、燃料電池２
０の運転状態が安定するまでの期間等の燃料電池２０が
十分な電力を供給できない時期に補助電源として機能す
ると共に、ＥＣＵ４０、その他の電装部品に対する補助
電源として用いられる。また、二次電池２８は、駆動用
モータ２１を用いた制動により発生する電力を蓄電し、
回生ブレーキを実現する。なお、燃料電池２０と二次電
池２８の切り替え（電源の切り替え）は、例えば、図示
しないＤＣ／ＤＣコンバータの電圧制御によって判断・
実現される。
【００５０】上記構成を備える電動機車両１１における
車両制動制御処理について図８を参照して説明する。な
お、第２の実施例における車両制動制御処理の実行ステ
ップのうち、第１の実施例における車両制動制御処理の
実行ステップと同一のステップについては同一のステッ
プ番号を付してその説明を省略する。
車両制動制御処理について図８を参照して説明する。な
お、第２の実施例における車両制動制御処理の実行ステ
ップのうち、第１の実施例における車両制動制御処理の
実行ステップと同一のステップについては同一のステッ
プ番号を付してその説明を省略する。
【００５１】本処理ルーチンは、電動機車両１１におけ
る車両要求出力が減少している場合（車両制動が要求さ
れている場合）に適切に実行される必要があるので、所
定時間毎に繰り返し実行される。本処理ルーチンが実行
されると、ＥＣＵ４０は、アクセル開度センサ４１から
アクセル開度θaccを取得し、速度センサ４２から車速
Ｖｃを取得する（ステップＳ２００）。
る車両要求出力が減少している場合（車両制動が要求さ
れている場合）に適切に実行される必要があるので、所
定時間毎に繰り返し実行される。本処理ルーチンが実行
されると、ＥＣＵ４０は、アクセル開度センサ４１から
アクセル開度θaccを取得し、速度センサ４２から車速
Ｖｃを取得する（ステップＳ２００）。
【００５２】ＥＣＵ４０は、ステップ２１０およびステ
ップＳ２２０における判定がいずれもＹｅｓの場合に
は、ＳＯＣセンサ４５によって検知された二次電池２８
の充電量Ｂsが充電可能な所定量Ｂref以上であるか否か
を判定する（ステップＳ２２２）。ＥＣＵ４０は、二次
電池２８の充電量Ｂsが所定量Ｂref未満であると判定し
た場合には（ステップＳ２２２：Ｎｏ）、第３および第
４リレー３３，３４をオンし、第１および第２リレー３
１，３２をオフして、駆動用モータ２１にて生成された
電力を回生可能な状態にして本処理ルーチンを終了す
る。
ップＳ２２０における判定がいずれもＹｅｓの場合に
は、ＳＯＣセンサ４５によって検知された二次電池２８
の充電量Ｂsが充電可能な所定量Ｂref以上であるか否か
を判定する（ステップＳ２２２）。ＥＣＵ４０は、二次
電池２８の充電量Ｂsが所定量Ｂref未満であると判定し
た場合には（ステップＳ２２２：Ｎｏ）、第３および第
４リレー３３，３４をオンし、第１および第２リレー３
１，３２をオフして、駆動用モータ２１にて生成された
電力を回生可能な状態にして本処理ルーチンを終了す
る。
【００５３】一方、ＥＣＵ４０は、二次電池２８の充電
量Ｂsが所定量Ｂref以上であると判定した場合には（ス
テップＳ２２２：Ｙｅｓ）、第２および第３リレー３
２，３３をオンし、第１および第４リレー３１，３４を
オフする（ステップＳ２３０）。続いて可変抵抗値Ｒｖ
を設定して（ステップＳ２３０）、本処理ルーチンを終
了する。この結果、駆動用モータ２１にて生成された電
力は可変抵抗器２５にて消費され、駆動用モータ２１は
発電ブレーキとして機能する。
量Ｂsが所定量Ｂref以上であると判定した場合には（ス
テップＳ２２２：Ｙｅｓ）、第２および第３リレー３
２，３３をオンし、第１および第４リレー３１，３４を
オフする（ステップＳ２３０）。続いて可変抵抗値Ｒｖ
を設定して（ステップＳ２３０）、本処理ルーチンを終
了する。この結果、駆動用モータ２１にて生成された電
力は可変抵抗器２５にて消費され、駆動用モータ２１は
発電ブレーキとして機能する。
【００５４】ＥＣＵ４０は、ステップ２１０およびステ
ップＳ２２０における判定のいずれかがＮｏの場合に
は、ステップＳ２５０を実行して本処理ルーチンを終了
する。
ップＳ２２０における判定のいずれかがＮｏの場合に
は、ステップＳ２５０を実行して本処理ルーチンを終了
する。
【００５５】以上説明したように、第２の実施例に係る
電動機車両１１では、補助電源として二次電池２８を備
えるので、ＳＯＣセンサ４５にて検出された二次電池の
充電量が充電可能な充電量である場合には、駆動用モー
タ２１を回生ブレーキとして機能させることができる。
したがって、制動時、減速時には、駆動用モータ２１に
て消費された電力の一部を回収することが可能となり、
車両１１全体としてのエネルギ効率を向上させることが
できる。
電動機車両１１では、補助電源として二次電池２８を備
えるので、ＳＯＣセンサ４５にて検出された二次電池の
充電量が充電可能な充電量である場合には、駆動用モー
タ２１を回生ブレーキとして機能させることができる。
したがって、制動時、減速時には、駆動用モータ２１に
て消費された電力の一部を回収することが可能となり、
車両１１全体としてのエネルギ効率を向上させることが
できる。
【００５６】一方、ＳＯＣセンサ４５にて検出された二
次電池の充電量が充電不可能な充電量である場合には、
第１の実施例にて説明したように、駆動用モータ２１を
発電ブレーキとして機能させることができるので、機械
式ブレーキに掛かる負荷を軽減することができる。さら
に、駆動用モータ２１を回生ブレーキおよび発電ブレー
キのいずれとして機能させる場合にも、必要に応じて電
気式ブレーキにより制動力を得ることができるので、特
に、減速時、制動時における電動機車両１１のドライバ
ビリティを内燃機関車両のドライバビリティと同様にす
ることができる。
次電池の充電量が充電不可能な充電量である場合には、
第１の実施例にて説明したように、駆動用モータ２１を
発電ブレーキとして機能させることができるので、機械
式ブレーキに掛かる負荷を軽減することができる。さら
に、駆動用モータ２１を回生ブレーキおよび発電ブレー
キのいずれとして機能させる場合にも、必要に応じて電
気式ブレーキにより制動力を得ることができるので、特
に、減速時、制動時における電動機車両１１のドライバ
ビリティを内燃機関車両のドライバビリティと同様にす
ることができる。
【００５７】以上、いくつかの実施例に基づき本発明に
係る電動機車両を説明してきたが、上記した発明の実施
の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであ
り、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣
旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改
良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれるこ
とはもちろんである。
係る電動機車両を説明してきたが、上記した発明の実施
の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであ
り、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣
旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改
良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれるこ
とはもちろんである。
【００５８】上記第１の実施例では、アクセル開度θac
cが所定アクセル開度θref以下であると共に、車速Ｖｃ
が所定車速Ｖref以上である場合に、駆動用モータ２１
による制動処理を実行しているが、この他にも、アクセ
ル開度θaccが０度の時（アクセルペダル２３が開放さ
れた時）、アクセル開度θaccの時間変化を監視してお
き、時間あたりのアクセル開度θaccの減少量が所定値
以上となった場合に、制動処理を実行してもよい。
cが所定アクセル開度θref以下であると共に、車速Ｖｃ
が所定車速Ｖref以上である場合に、駆動用モータ２１
による制動処理を実行しているが、この他にも、アクセ
ル開度θaccが０度の時（アクセルペダル２３が開放さ
れた時）、アクセル開度θaccの時間変化を監視してお
き、時間あたりのアクセル開度θaccの減少量が所定値
以上となった場合に、制動処理を実行してもよい。
【００５９】第２の実施例では、燃料電池２０と二次電
池２８とを備える場合について説明したが、第２の実施
例は、二次電池２８のみを主電源として用いる電動機車
両に対しても適用可能である。かかる場合には、回生ブ
レーキの使用が不可能となった場合であっても、発電ブ
レーキによって継続して電気式ブレーキを用いた制動処
理を実行することが可能となり、機械式ブレーキを強化
することなく所望の制動能力を得ることができる。ま
た、第１の実施例においても燃料電池２０を用いて説明
しているが、燃料電池２０の暖機に関する処理を除け
ば、二次電池２８等を用いる電動機車両に対しても適用
可能である。
池２８とを備える場合について説明したが、第２の実施
例は、二次電池２８のみを主電源として用いる電動機車
両に対しても適用可能である。かかる場合には、回生ブ
レーキの使用が不可能となった場合であっても、発電ブ
レーキによって継続して電気式ブレーキを用いた制動処
理を実行することが可能となり、機械式ブレーキを強化
することなく所望の制動能力を得ることができる。ま
た、第１の実施例においても燃料電池２０を用いて説明
しているが、燃料電池２０の暖機に関する処理を除け
ば、二次電池２８等を用いる電動機車両に対しても適用
可能である。
【００６０】上記各実施例では、主にアクセルペダル２
３の操作に応じて減速、制動処理を実行しているが、ブ
レーキペダルが踏み込まれた場合にも、上記制動処理が
実行され得ることはいうまでもない。
３の操作に応じて減速、制動処理を実行しているが、ブ
レーキペダルが踏み込まれた場合にも、上記制動処理が
実行され得ることはいうまでもない。
【００６１】上記各実施例では、電力消費手段として可
変抵抗器２５を用いているが、抵抗値が一定の抵抗器を
用いても良く、また、抵抗器に替えて、燃料電池２０に
空気を送るエアブロワー、エアコン用コンプレッサとい
った電動補記類を作動させることによって、駆動用モー
タ２１によって生成された電力を消費しても良い。エア
ブロワーによって過剰に供給される空気は、例えば、外
部に逃がすことによって適当な供給量に調整される。ま
た、これら電気的な抵抗の他にも、駆動用モータ２１の
ロータと接続されているドライブシャフトによって機械
的に駆動されるコンプレッサ等を備える場合には、これ
らコンプレッサと駆動用モータ２１とを結合状態とし
て、機械的な摩擦によって制動力を得るようにしても良
い。
変抵抗器２５を用いているが、抵抗値が一定の抵抗器を
用いても良く、また、抵抗器に替えて、燃料電池２０に
空気を送るエアブロワー、エアコン用コンプレッサとい
った電動補記類を作動させることによって、駆動用モー
タ２１によって生成された電力を消費しても良い。エア
ブロワーによって過剰に供給される空気は、例えば、外
部に逃がすことによって適当な供給量に調整される。ま
た、これら電気的な抵抗の他にも、駆動用モータ２１の
ロータと接続されているドライブシャフトによって機械
的に駆動されるコンプレッサ等を備える場合には、これ
らコンプレッサと駆動用モータ２１とを結合状態とし
て、機械的な摩擦によって制動力を得るようにしても良
い。
【００６２】さらに、上記各実施例において用いられる
可変抵抗値Ｒｖを決定するためのマップは例示に過ぎ
ず、例えば、アクセル開度θacc、燃料電池温度Ｔfc等
に対して抵抗値が線形変化しても良く、この他にも種々
の態様を取り得る。
可変抵抗値Ｒｖを決定するためのマップは例示に過ぎ
ず、例えば、アクセル開度θacc、燃料電池温度Ｔfc等
に対して抵抗値が線形変化しても良く、この他にも種々
の態様を取り得る。
【００６３】上記各実施例では、可変抵抗器２５の抵抗
値を検出する手段を備えていないが、抵抗値検出器を備
えて、抵抗値を正確に変更するようにしてもよい。
値を検出する手段を備えていないが、抵抗値検出器を備
えて、抵抗値を正確に変更するようにしてもよい。
【図１】第１の実施例に係る電動機車両システムの一構
成例を示す説明図である。
成例を示す説明図である。
【図２】第１の実施例に係る電動機車両において燃料電
池を暖機運転する際に実行される処理ルーチンを示すフ
ローチャートである。
池を暖機運転する際に実行される処理ルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図３】燃料電池の暖機運転時に、可変抵抗器２５の抵
抗値を設定するために用いられるマップの一例を示す説
明図である。
抗値を設定するために用いられるマップの一例を示す説
明図である。
【図４】第１の実施例に係る電動機車両において実行さ
れる車両制動制御処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。
れる車両制動制御処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図５】制動処理時に、アクセル開度θaccから基準抵
抗値を求めるために用いられるマップの一例を示す説明
図である。
抗値を求めるために用いられるマップの一例を示す説明
図である。
【図６】制動処理時に、車速Ｖｃから基準抵抗値に対す
る補正値を求めるために用いられるマップの一例を示す
説明図である。
る補正値を求めるために用いられるマップの一例を示す
説明図である。
【図７】第２の実施例に係る電動機車両システムの一構
成例を示す説明図である。
成例を示す説明図である。
【図８】第２の実施例に係る電動機車両において実行さ
れる車両制動制御処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。
れる車両制動制御処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。
１０，１１…電動機車両
２０…燃料電池
２１…駆動用モータ
２２…インバータ
２３…アクセルペダル
２４…車輪
２５…可変抵抗器
２８…二次電池
３１…第１リレー
３２…第２リレー
３３…第３リレー
３４…第４リレー
４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４１…アクセル開度センサ
４２…車速センサ
４３…燃料電池温度センサ
４５…ＳＯＣセンサ
Claims (20)
- 【請求項１】 電動機により車両に要求される車両要求
出力を出力する車両であって、 電力を生成する燃料電池と、 前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段と、 電力を消費する電力消費手段と、 前記燃料電池と前記電力消費手段とを接続する第１の接
続状態と、前記電動機と前記電力消費手段とを接続する
第２の接続状態と、前記燃料電池と前記電動機とを接続
する第３の接続状態とに選択的に切り替えられる切替装
置と、 前記検出された燃料電池の温度が所定温度以下の場合に
は、前記切替装置を第１の接続状態に切り替える切替装
置制御手段とを備える車両。 - 【請求項２】 請求項１に記載の車両において、 前記電力消費手段は、前記温度検出手段によって検出さ
れた温度が前記所定温度より低くなるにつれて抵抗値が
大きくなる可変抵抗体である車両。 - 【請求項３】 請求項１に記載の車両はさらに、 前記車両要求出力の低減を検出する検出手段と、 前記車両要求出力の低減が検出された場合には、前記電
動機を制動手段として作動させる電動機制御手段とを備
え、 前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検
出された場合には、前記切替装置を第２の接続状態に切
り替える車両。 - 【請求項４】 請求項３に記載の車両はさらに、 前記車両要求出力を入力するアクセルペダルと、 前記車両の車両速度を検出する車速検出手段とを備え、 前記検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量が所
定値以下であると共に、前記検出された車両速度が所定
値以上である場合に車両要求出力の低減を検出する車
両。 - 【請求項５】 請求項４に記載の車両において、 前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が前記所定値よりも小さくなるにつれて抵抗値が大きく
なる可変抵抗体である車両。 - 【請求項６】 請求項１に記載の車両はさらに、 前記車両要求出力の低減を検出する検出手段を備え、 前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検
出されないと共に、前記検出された燃料電池の温度が所
定温度よりも高い場合には、前記切替装置を第３の接続
状態に切り替える車両。 - 【請求項７】 電動機により車両に要求される車両要求
出力を出力する車両であって、 前記電動機に対して電力を供給する電源と、 前記車両要求出力の低減を検出する低減検出手段と、 前記車両要求出力の低減が検出された場合には、前記電
動機を制動手段として作動させる電動機制御手段と、 制動手段として作動する前記電動機により生成された電
力を消費する電力消費手段と、 前記電動機と前記電力消費手段とを接続する第１の接続
状態と、前記電源と前記電動機とを接続する第２の接続
状態とに選択的に切り替えられる切替装置と、 前記車両要求出力の低減が検出された場合には、前記切
替装置を第１の接続状態に切り替える切替装置制御手段
とを備える車両。 - 【請求項８】 請求項７に記載の車両はさらに、 前記車両要求出力を入力するアクセルペダルを備え、 前記低減検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が減少変化する場合に車両要求出力の低減を検出する車
両。 - 【請求項９】 請求項８に記載の車両において、 前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が減少するにつれて抵抗値が大きくなる可変抵抗体であ
る車両。 - 【請求項１０】 請求項８に記載の車両において、 前記電力消費手段は、前記車両要求出力の低減が検出さ
れた場合に駆動される補記駆動用電動機である車両。 - 【請求項１１】 請求項７に記載の車両はさらに、 前記車両要求出力を入力するアクセルペダルを備え、 前記車両の車両速度を検出する車速検出手段とを備え、 前記低減検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が所定値以下であると共に、前記検出された車両速度が
所定値以上である場合に車両要求出力の低減を検出する
車両。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の車両において、 前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が前記所定値よりも小さくなるにつれて抵抗値が大きく
なる可変抵抗体である車両。 - 【請求項１３】 請求項７に記載の車両において、 前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検
出されない場合には、前記切替装置を第２の接続状態に
切り替える車両。 - 【請求項１４】 請求項７ないし請求項１３のいずれか
に記載の車両において、 前記電源は燃料電池である車両。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の車両において、 前記電源はさらに、二次電池を含む車両。
- 【請求項１６】 電動機により車両に要求される車両要
求出力を出力する車両であって、 電力を充放電する二次電池と、 電力を消費する電力消費手段と、 前記電動機と前記電力消費手段とを接続する第１の接続
状態と、前記二次電池と前記電動機とを接続する第２の
接続状態とに選択的に切り替えられる切替装置と、 前記車両要求出力の低減を検出する低減検出手段と、 前記車両要求出力の低減が検出された場合には、前記電
動機を制動手段として作動させる電動機制御手段と、 前記車両要求出力の低減が検出されると共に、前記二次
電池の充電量が所定値以上の場合には、前記切替装置を
第１の接続状態に切り替える切替装置制御手段とを備え
る車両。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の車両において、 前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検
出されると共に、前記二次電池の充電量が所定値未満の
場合には、前記切替装置を第２の接続状態に切り替える
車両。 - 【請求項１８】 請求項１６または請求項１７に記載の
車両はさらに、主電源としての燃料電池を備え、 前記切替装置は、前記第１および第２の接続状態と選択
的に切り替えられる、前記燃料電池と前記電動機とを接
続する第３の接続状態を有し、 前記切替装置制御手段は、前記車両要求出力の低減が検
出されない場合には、前記切替装置を前記第３の接続状
態に切り替える車両。 - 【請求項１９】 請求項１６ないし請求項１８のいずれ
かに記載の車両はさらに、 前記車両要求出力を入力するアクセルペダルを備え、 前記車両の車両速度を検出する車速検出手段とを備え、 前記低減検出手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が所定値以下であると共に、前記検出された車両速度が
所定値以上である場合に車両要求出力の低減を検出する
車両。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の車両において、 前記電力消費手段は、前記アクセルペダルの踏み込み量
が前記所定値よりも小さくなるにつれて抵抗値が大きく
なる可変抵抗体である車両。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001388851A JP2003189409A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 電動機搭載車両 |
| US10/319,613 US20030116367A1 (en) | 2001-12-21 | 2002-12-16 | Motor-driven vehicle and control method thereof |
| EP02028509A EP1321330A2 (en) | 2001-12-21 | 2002-12-19 | Motor-driven vehicle and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001388851A JP2003189409A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 電動機搭載車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189409A true JP2003189409A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=19188213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001388851A Pending JP2003189409A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 電動機搭載車両 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030116367A1 (ja) |
| EP (1) | EP1321330A2 (ja) |
| JP (1) | JP2003189409A (ja) |
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| JP2015084342A (ja) * | 2015-02-02 | 2015-04-30 | 東芝燃料電池システム株式会社 | 燃料電池発電システムおよび燃料電池発電システムにおける電気ヒータへの電力投入方法 |
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| US7396089B2 (en) * | 2003-02-24 | 2008-07-08 | Bendix Commercial Vehicle Systems, Llc | Electro-pneumatic latching valve system |
| US7237748B2 (en) * | 2003-12-15 | 2007-07-03 | Delos Aerospace, Llc | Landing gear method and apparatus for braking and maneuvering |
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| GB0523069D0 (en) * | 2005-11-11 | 2005-12-21 | Airbus Uk Ltd | Aircraft braking system |
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| CN104192003A (zh) * | 2014-07-28 | 2014-12-10 | 厦门纵横通电动车有限公司 | 一种电动观光车防溜坡装置 |
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| CN117325660B (zh) * | 2023-11-01 | 2025-12-19 | 吉林大学 | 一种轮毂电机和小型emb的协同制动系统和控制方法 |
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| US4564798A (en) * | 1982-10-06 | 1986-01-14 | Escutcheon Associates | Battery performance control |
| JP3608017B2 (ja) * | 1996-07-22 | 2005-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 電源システム |
| JP4049833B2 (ja) * | 1996-07-26 | 2008-02-20 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置および電気自動車 |
| JP4372235B2 (ja) * | 1996-08-29 | 2009-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび電気自動車 |
| DE19810467C1 (de) * | 1998-03-11 | 1999-10-14 | Daimler Chrysler Ag | Hybrid-Antriebskonzept für Brennstoffzellen-Fahrzeuge |
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| JP5140894B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2013-02-13 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池と充放電可能な蓄電部とを利用した電力の供給 |
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-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001388851A patent/JP2003189409A/ja active Pending
-
2002
- 2002-12-16 US US10/319,613 patent/US20030116367A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-19 EP EP02028509A patent/EP1321330A2/en not_active Withdrawn
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