JP2006134600A - Fuel cell vehicle and control method of idle stopping - Google Patents

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大士 五十嵐
Giichi Murakami
義一 村上
Junji Uehara
順司 上原
Kenichiro Ueda
健一郎 上田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent power generation of a fuel cell from getting into an unstable state, and to prevent a fuel cell vehicle from being hindered by the idle of the fuel cell by switching the idle stopping state of the fuel cell according to the operation temperature of the fuel cell. <P>SOLUTION: An ECU 9 prevents idling stop of the fuel cell 3 by outputting an idling stop prohibition direction when the idling stop is required during power generation of the fuel cell 3 and a temperature TWOUT (an operation temperature) detected by an outlet temperature sensor 35 is lower than a prescribed value. Namely, the ECU 9 turns the fuel cell 3 into a power generation state by giving priority to the power generation over an idling stop control of the fuel cell 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車や鉄道等の燃料電池移動体に搭載される燃料電池の発電を停止するアイドル停止制御技術に関するものである。   The present invention relates to an idle stop control technique for stopping power generation of a fuel cell mounted on a fuel cell moving body such as an automobile or a railway.

従来の燃料電池移動体としては、移動停止時に、燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態として燃費を向上させるもの（特許文献１参照）や、燃料電池の電圧（セル電圧）を検出して、セル電圧の不安定な状態を判断し、安定なセル電圧になるまでアイドル停止状態を禁止することで、燃料電池による発電を安定して行わせるものが知られている（特許文献２参照）。
特開２００１−３５９２０４号公報（段落番号００２６〜００３８、図１〜５） 特開２００４−１７３４５０号公報（段落番号００１２，００１３，００３５，００３６、図１，３） As the conventional fuel cell moving body, when the movement is stopped, the fuel cell power generation is stopped and the fuel cell is improved in the idle stop state (see Patent Document 1), or the fuel cell voltage (cell voltage) is detected. In addition, it is known that an unstable state of a cell voltage is determined and an idle stop state is prohibited until a stable cell voltage is reached, thereby stably generating power by a fuel cell (see Patent Document 2). .
JP 2001-359204 A (paragraph numbers 0026 to 0038, FIGS. 1 to 5) JP 2004-173450 A (paragraph numbers 0012, 0013, 0035, 0036, FIGS. 1 and 3)

しかし、特許文献１，２に記載のものは、燃料電池の作動温度が低い状態のときに、アイドルを停止すると、暖機の促進が途中で止まってしまう。そのため、セル電圧が不安定な状態が長く続くことになり、例えば、アイドルから再起動する際の再始動性が悪く、燃料電池移動体の移動に支障をきたしてしまうという不具合がある。また、ドライバビリティの悪い状態が続くことにもなる。その一方で、アイドルストップは、燃費の改善の面からは必要である。   However, in the devices described in Patent Documents 1 and 2, when idling is stopped when the operating temperature of the fuel cell is low, warming-up is stopped halfway. For this reason, the state in which the cell voltage is unstable continues for a long time. For example, the restartability when restarting from an idle state is poor, and there is a problem that the movement of the fuel cell moving body is hindered. In addition, the drivability situation will continue. On the other hand, idling stop is necessary from the viewpoint of improving fuel consumption.

そこで、本発明は、燃料電池の作動温度に従って燃料電池のアイドル停止状態を切り替えて、燃料電池の発電が不安定な状態にならないようにし、燃料電池のアイドルによって燃料電池移動体の移動に支障をきたさないようにすることを課題とし、燃料電池移動体の駆動性能（走行性能）維持やドライバビリティが損なわれないようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention switches the idle stop state of the fuel cell according to the operating temperature of the fuel cell so that the power generation of the fuel cell does not become unstable, and the fuel cell idle disturbs the movement of the fuel cell moving body. It is an object to prevent the failure and to maintain the drive performance (running performance) and drivability of the fuel cell moving body.

本発明は、前記課題を解決して目的を達成するための手段として、燃料ガスおよび酸化剤ガスの反応によって発電を行う燃料電池と、この燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態にするアイドル停止手段とを備え、前記燃料電池の電力で駆動する燃料電池移動体であって、前記燃料電池の作動温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された作動温度と燃料電池の発電が不安定にならない所定温度とに応じて、前記アイドル停止手段によるアイドル停止制御に優先して前記燃料電池を発電状態にする発電優先手段とを備えるようにした。   As means for solving the above-mentioned problems and achieving the object, the present invention provides a fuel cell that generates power by reaction of fuel gas and oxidant gas, and an idle that stops power generation of the fuel cell and puts it in an idle stop state. A fuel cell moving body driven by electric power of the fuel cell, temperature detecting means for detecting an operating temperature of the fuel cell, an operating temperature detected by the temperature detecting means, and a fuel cell According to a predetermined temperature at which power generation does not become unstable, power generation priority means for placing the fuel cell in a power generation state in preference to idle stop control by the idle stop means is provided.

また、本発明は、前記課題を解決して目的を達成するための手段として、燃料ガスおよび酸化剤ガスの反応によって発電を行う燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態にするアイドル停止制御を実行する制御手段を備え、前記燃料電池の電力で駆動する燃料電池移動体のアイドル停止制御方法であって、前記制御手段は、前記燃料電池の作動温度を検出する温度検出手段により検出される作動温度と燃料電池の発電が不安定にならない所定温度とに応じて、アイドル停止制御に優先して前記燃料電池を発電状態にするようにした。   Further, the present invention provides an idling stop control for stopping the power generation of the fuel cell that generates power by the reaction of the fuel gas and the oxidant gas and bringing the engine into an idling stop state as means for solving the above problems and achieving the object. An idle stop control method for a fuel cell moving body, which includes a control means for executing and is driven by electric power of the fuel cell, wherein the control means is an operation detected by a temperature detection means for detecting an operating temperature of the fuel cell. According to the temperature and a predetermined temperature at which the power generation of the fuel cell does not become unstable, the fuel cell is put into a power generation state in preference to the idle stop control.

これによって、燃料電池のアイドル停止時に、燃料電池の作動温度を検出することで、検出した作動温度に応じて、燃料電池の発電が不安定にならないように改善して、燃料電池をアイドル停止状態から優先して発電状態にすることができる。
なお、発電優先手段は、アイドルストップ禁止手段でもある。 By detecting the operating temperature of the fuel cell at the time of idling of the fuel cell, this improves the fuel cell so that the power generation of the fuel cell does not become unstable according to the detected operating temperature. The power generation state can be prioritized.
The power generation priority unit is also an idle stop prohibiting unit.

したがって、本発明によれば、燃料電池の作動温度を検出することで、燃料電池の作動温度に従って燃料電池のアイドル停止状態を切り替えて、燃料電池の発電が不安定な状態にならないようにして安定して行えるという効果が得られる。また、本発明によれば、燃料電池の発電が安定して行えるようになるため、燃料電池のアイドル停止によって燃料電池移動体が支障をきたさずに移動できるという効果が得られる。したがって、本発明によれば、燃料電池が安定して発電を行うことで燃料電池移動体が支障なく移動できるため、燃料電池移動体の駆動性能（走行性能）維持やドライバビリティが損なわれるのを防止できるという効果が得られる。   Therefore, according to the present invention, by detecting the operating temperature of the fuel cell, the idle stop state of the fuel cell is switched according to the operating temperature of the fuel cell, so that the power generation of the fuel cell does not become unstable. The effect that it can be done. Further, according to the present invention, since the power generation of the fuel cell can be performed stably, there is an effect that the fuel cell moving body can move without causing any trouble by the idle stop of the fuel cell. Therefore, according to the present invention, the fuel cell moving body can move without any trouble because the fuel cell stably generates power, so that the drive performance (running performance) maintenance and drivability of the fuel cell moving body are impaired. The effect that it can prevent is acquired.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、燃料電池移動体の一例として、燃料電池自動車の場合を説明するが、鉄道等であっても同様であり、さらに、燃料電池の発電する電力から動力を取り出す据付型の各種機器であっても、同様にアイドリング停止制御を行うことができるため、それらの説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the case of a fuel cell vehicle will be described as an example of a fuel cell moving body. However, the same applies to a railroad or the like, and various types of stationary devices that extract power from the power generated by the fuel cell. Even so, the idling stop control can be performed in the same manner, and the description thereof will be omitted.

[1.燃料電池自動車の構成]
まず、図１に示すブロック図に従って、燃料電池自動車１の構成を説明する。
この燃料電池自動車１は、図示しない車体を走行させるための動力源である負荷２と、この負荷２に電力を供給する燃料電池３と、この燃料電池３に冷却水を供給する冷却水供給システム４と、燃料電池３に水素を供給する水素供給システム５と、燃料電池３に空気（エア）を供給する空気供給システム６とを備えている。
また、この燃料電池自動車１は、燃料電池３の作動温度を検出するための温度検出手段（水素入口温度センサ３２、水素出口温度センサ３３、入口水温センサ３４、出口水温センサ３５および空気出口温度センサ３６）とを備えている。 [1. Configuration of fuel cell vehicle]
First, the configuration of the fuel cell vehicle 1 will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
The fuel cell vehicle 1 includes a load 2 that is a power source for running a vehicle body (not shown), a fuel cell 3 that supplies electric power to the load 2, and a cooling water supply system that supplies cooling water to the fuel cell 3. 4, a hydrogen supply system 5 that supplies hydrogen to the fuel cell 3, and an air supply system 6 that supplies air to the fuel cell 3.
Further, the fuel cell vehicle 1 includes temperature detection means (a hydrogen inlet temperature sensor 32, a hydrogen outlet temperature sensor 33, an inlet water temperature sensor 34, an outlet water temperature sensor 35, and an air outlet temperature sensor) for detecting the operating temperature of the fuel cell 3. 36).

さらに、この燃料電池自動車１は、セルＶ電圧器７とエゼクタ８とを備えている。
また、この燃料電池自動車１は、負荷２と燃料電池３と冷却水供給システム４と水素供給システム５と空気供給システム６とに信号線で接続し、各種データのやりとりを行って全体を制御すると共に特に後記するようにアイドル停止をするか否かの判断を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）９を備えている。以下、各部について説明する。 Furthermore, the fuel cell vehicle 1 includes a cell V voltage device 7 and an ejector 8.
The fuel cell vehicle 1 is connected to the load 2, the fuel cell 3, the cooling water supply system 4, the hydrogen supply system 5, and the air supply system 6 through signal lines, and exchanges various data to control the whole. In addition, as will be described later, an ECU (Electronic Control Unit) 9 for determining whether or not to stop idling is provided. Hereinafter, each part will be described.

[1.1.負荷]
負荷２は、燃料電池３から供給される電力を消費して、燃料電池自動車１を走行させる動力源であり、インバータ２１と走行モータ２２と補機類２３とを備えている。
インバータ２１は、走行モータ２２に電気的に接続し、燃料電池３から供給される電力を直流から交流に変換して走行モータ２２に供給するものである。
走行モータ２２は、インバータ２１から供給される電力で回転して、図示しないトランスミッション等を介して図示しない車輪に駆動力を伝達し、燃料電池自動車１を走行させるものである。
補機類２３は、インバータ２１と並列に燃料電池３に接続し、走行モータ２２以外の電力を消費するものであり、例えば、ヘッドライト等の電気製品やＥＣＵ９を含む電子機器である。 [1.1. Load]
The load 2 is a power source that consumes electric power supplied from the fuel cell 3 and causes the fuel cell vehicle 1 to travel, and includes an inverter 21, a travel motor 22, and auxiliary machinery 23.
The inverter 21 is electrically connected to the traveling motor 22, converts the electric power supplied from the fuel cell 3 from direct current to alternating current, and supplies it to the traveling motor 22.
The travel motor 22 is rotated by the electric power supplied from the inverter 21 and transmits driving force to wheels (not shown) via a transmission (not shown) to drive the fuel cell vehicle 1.
The auxiliary machinery 23 is connected to the fuel cell 3 in parallel with the inverter 21 and consumes electric power other than the traveling motor 22.

[1.2.燃料電池]
燃料電池３は、アノード極３ａと、カソード極３ｂと、アノード極３ａおよびカソード極３ｂの間に配置した固体高分子の電解質膜３ｃとからなる複数のセルを積層したスタックから構成されている。なお、図１は構成を簡略化して示している。この燃料電池３は、アノード極３ａ側に水素供給システム５から供給される水素を流し、カソード極３ｂ側に空気供給システム６から供給される空気を流すようになっている。また、燃料電池３は、冷却水供給システム４から供給される冷却水を通すようになっている。 [1.2. Fuel cell]
The fuel cell 3 is composed of a stack in which a plurality of cells each including an anode electrode 3a, a cathode electrode 3b, and a solid polymer electrolyte membrane 3c disposed between the anode electrode 3a and the cathode electrode 3b are stacked. FIG. 1 shows a simplified configuration. In the fuel cell 3, hydrogen supplied from the hydrogen supply system 5 flows on the anode electrode 3a side, and air supplied from the air supply system 6 flows on the cathode electrode 3b side. Further, the fuel cell 3 is configured to pass cooling water supplied from the cooling water supply system 4.

そして、この燃料電池３では、水素供給システム５から供給される水素と、空気供給システム６から供給される空気（エア）とが反応ガスとして供給されると、アノード極３ａの図示しない反応面で水素がイオン化され、電解質膜３ｃを介してカソード極３ｂの方に移動する。この間に生じた電子が取り出され、直流の電力として負荷２に供給される。   In the fuel cell 3, when hydrogen supplied from the hydrogen supply system 5 and air (air) supplied from the air supply system 6 are supplied as reaction gases, a reaction surface (not shown) of the anode 3 a is used. Hydrogen is ionized and moves toward the cathode electrode 3b through the electrolyte membrane 3c. Electrons generated during this time are taken out and supplied to the load 2 as DC power.

[1.3.温度検出手段]
温度検出手段は、前記したとおり、水素入口温度センサ３２と水素出口温度センサ３３と入口水温センサ３４と出口水温センサ３５と空気出口温度センサ３６とである。各センサの温度検出手段が検出する温度と燃料電池３の作動温度との関係は、あらかじめ実験等で求めておく。そして、後記するとおり、各センサの検出する値と、燃料電池３のアイドル停止を行う作動温度との関係から、ＥＣＵ９によるアイドル停止制御が可能になる。以下、各センサについて説明する。 [1.3. Temperature detection means]
As described above, the temperature detecting means is the hydrogen inlet temperature sensor 32, the hydrogen outlet temperature sensor 33, the inlet water temperature sensor 34, the outlet water temperature sensor 35, and the air outlet temperature sensor 36. The relationship between the temperature detected by the temperature detecting means of each sensor and the operating temperature of the fuel cell 3 is obtained in advance through experiments or the like. Then, as will be described later, the idle stop control by the ECU 9 becomes possible from the relationship between the value detected by each sensor and the operating temperature at which the fuel cell 3 is idled. Hereinafter, each sensor will be described.

[1.3.1.水素入口温度センサ]
水素入口温度センサ３２は、水素供給システム５から供給されて燃料電池３の入口から流入する水素の温度TH2INを検出するものである。燃料電池３の出口から排出された水素の一部は、エゼクタ８を介して再び燃料電池３の入口から流入する。そのため、燃料電池３の作動温度に応じて温度TH2INが可変する。つまり、燃料電池３の暖機が進んでいないときは、水素の温度も低いといえ、水素の入口温度からも燃料電池３の作動温度を特定することができる。したがって、この温度TH2INにより燃料電池３の作動温度を特定することができる。
[1.3.2.水素出口温度センサ]
水素出口温度センサ３３は、燃料電池３の出口から排出される水素の温度TH2OUTを検出するものである。この温度TH2OUTは、燃料電池３の作動温度に応じて可変するため、作動温度を特定できる。 [1.3.1. Hydrogen inlet temperature sensor]
The hydrogen inlet temperature sensor 32 detects the temperature TH2IN of hydrogen supplied from the hydrogen supply system 5 and flowing in from the inlet of the fuel cell 3. Part of the hydrogen discharged from the outlet of the fuel cell 3 flows again from the inlet of the fuel cell 3 through the ejector 8. Therefore, the temperature TH2IN varies depending on the operating temperature of the fuel cell 3. That is, when the warm-up of the fuel cell 3 is not progressing, it can be said that the temperature of hydrogen is low, and the operating temperature of the fuel cell 3 can be specified from the hydrogen inlet temperature. Therefore, the operating temperature of the fuel cell 3 can be specified by this temperature TH2IN.
[1.3.2. Hydrogen outlet temperature sensor]
The hydrogen outlet temperature sensor 33 detects the temperature TH2OUT of hydrogen discharged from the outlet of the fuel cell 3. Since this temperature TH2OUT varies according to the operating temperature of the fuel cell 3, the operating temperature can be specified.

[1.3.3.入口水温センサ]
入口水温センサ３４は、冷却水供給システム４から供給されて燃料電池３の入口から流入する冷却水の温度TWINを検出するものである。燃料電池３の出口から排出された冷却水が、冷却水供給システム４に戻って再度冷却されて、燃料電池３に供給される場合に、冷却水供給システム４の冷却能力を上げることができないときには、燃料電池３の作動温度に応じて温度TWINも可変する。そのため、前記と同様に、燃料電池３の暖機が進んでいないときは、冷却水の温度も低いといえ、冷却水の入口温度からも燃料電池３の作動温度を特定することができる。したがって、この温度TWINにより燃料電池３の作動温度が特定できる。 [1.3.3. Inlet water temperature sensor]
The inlet water temperature sensor 34 detects the temperature TWIN of the cooling water supplied from the cooling water supply system 4 and flowing from the inlet of the fuel cell 3. When the cooling water discharged from the outlet of the fuel cell 3 returns to the cooling water supply system 4 and is cooled again and supplied to the fuel cell 3, the cooling capacity of the cooling water supply system 4 cannot be increased. The temperature TWIN is also variable according to the operating temperature of the fuel cell 3. Therefore, as described above, when the fuel cell 3 is not warmed up, it can be said that the temperature of the cooling water is low, and the operating temperature of the fuel cell 3 can be specified from the inlet temperature of the cooling water. Therefore, the operating temperature of the fuel cell 3 can be specified by this temperature TWIN.

[1.3.4.出口水温センサ]
出口水温センサ３５は、燃料電池３の内部を通って出口から排出される冷却水の温度TWOUTを検出するものである。この温度TWOUTも、燃料電池３の作動温度に応じて可変するため、作動温度を特定できる。
[1.3.5.空気出口温度センサ]
空気出口温度センサ３６は、空気供給システム６から供給されて燃料電池３を通って出口から排出される空気の温度TAOUTを検出するものである。この温度TAOUTも、燃料電池３の作動温度に応じて可変するため、作動温度を特定できる。 [1.3.4. Outlet water temperature sensor]
The outlet water temperature sensor 35 detects the temperature TWOUT of the cooling water discharged from the outlet through the inside of the fuel cell 3. Since this temperature TWOUT also varies according to the operating temperature of the fuel cell 3, the operating temperature can be specified.
[1.3.5. Air outlet temperature sensor]
The air outlet temperature sensor 36 detects the temperature TAOUT of air supplied from the air supply system 6 and discharged from the outlet through the fuel cell 3. Since this temperature TAOUT also varies according to the operating temperature of the fuel cell 3, the operating temperature can be specified.

なお、ここでは、水素入口温度センサ３２、水素出口温度センサ３３、入口水温センサ３４、出口水温センサ３５および空気出口温度センサ３６の５個所の温度検出手段を示してあるが、燃料電池３の作動温度を特定するためには、このうちの少なくとも１箇所の温度を検出すればよい。
そのため、以下の説明では、出口水温センサ３５が検出する冷却水の温度TWOUTにより燃料電池３の作動温度を特定する場合を説明するが、温度TH2IN、温度TH2OUT、温度TWINまたは温度TAOUTであっても同様に作動温度を特定できるため、これらの説明は省略する。
また、ここでは、いずれか１箇所の温度により作動温度を特定するものとして説明するが、少なくとも２箇所の温度が所定値の基準を満たす場合にアイドル停止を行うか否かを判断することも可能である。 Note that, here, five temperature detection means are shown: a hydrogen inlet temperature sensor 32, a hydrogen outlet temperature sensor 33, an inlet water temperature sensor 34, an outlet water temperature sensor 35, and an air outlet temperature sensor 36, but the operation of the fuel cell 3 is shown. In order to specify the temperature, it is only necessary to detect the temperature of at least one of these.
Therefore, in the following description, a case will be described in which the operating temperature of the fuel cell 3 is specified by the cooling water temperature TWOUT detected by the outlet water temperature sensor 35. However, even when the temperature TH2IN, the temperature TH2OUT, the temperature TWIN, or the temperature TAOUT is used. Similarly, since the operating temperature can be specified, description thereof will be omitted.
In addition, here, it is assumed that the operating temperature is specified by any one of the temperatures, but it is also possible to determine whether or not to perform idle stop when the temperatures of at least two locations satisfy a predetermined value criterion. It is.

[1.4.冷却水・水素・空気供給システム]
冷却水供給システム４は、燃料電池３を冷却する冷却水を循環して供給するものである。そのため、冷却水供給システム４は、循環して燃料電池３から戻ってくる冷却水の図示しない冷却手段や冷却ポンプを備えている。なお、冷却水と同じように燃料電池３を冷却する能力がある冷却媒体であれば、冷却水に限らない。 [1.4. Cooling water / hydrogen / air supply system]
The cooling water supply system 4 circulates and supplies cooling water for cooling the fuel cell 3. Therefore, the cooling water supply system 4 includes a cooling means and a cooling pump (not shown) that circulate and return from the fuel cell 3. Note that the cooling medium is not limited to the cooling water as long as it is a cooling medium capable of cooling the fuel cell 3 in the same manner as the cooling water.

水素供給システム５は、燃料電池３のアノード極３ａに水素を供給するものである。そのため、水素供給システム５は、例えば、高圧で水素を保持する図示しない高圧水素タンクを備えている。
なお、燃料電池３から排出された水素のうちでエゼクタ８に戻らない水素は、燃料電池３から排出される空気と共に、図示しない希釈ボックスで混合され、濃度を低減して外気中に排出される。
空気供給システム６は、燃料電池３のカソード極３ｂに酸化剤としての空気（エア（特に酸素））を供給するものである。そのため、空気供給システム６は、図示しないエアコンプレッサを備えている。 The hydrogen supply system 5 supplies hydrogen to the anode 3 a of the fuel cell 3. Therefore, the hydrogen supply system 5 includes a high-pressure hydrogen tank (not shown) that holds hydrogen at a high pressure, for example.
Of the hydrogen discharged from the fuel cell 3, the hydrogen that does not return to the ejector 8 is mixed with the air discharged from the fuel cell 3 in a dilution box (not shown), and the concentration is reduced and discharged into the outside air. .
The air supply system 6 supplies air (air (especially oxygen)) as an oxidant to the cathode 3 b of the fuel cell 3. Therefore, the air supply system 6 includes an air compressor (not shown).

[1.5.セルＶ電圧器（セルＶ）・エゼクタ]
セルＶ電圧器７は、燃料電池３を構成する複数のセルの各電圧を検出する。ここで検出されるセル電圧は、ＥＣＵ９により監視される。
しかし、本発明では、後記するとおり、ＥＣＵ９が、燃料電池３の作動温度に従ってアイドル停止状態を制御するため、セルＶが不安定な状態にならない。そのため、セルＶ電圧器７が検出するセル電圧は、ＥＣＵ９が正常にアイドル停止制御を行っているか否かの判断の基準として用いることができる。なお、ＥＣＵ９は、セル電圧が不安定なときには、アイドル停止を行わない。
エゼクタ８は、燃料電池３で発電により消費されなかった水素を回収するものである。このエゼクタ８は、水素の利用率を高める目的で配置されている。 [1.5. Cell V Voltage (Cell V) / Ejector]
The cell V voltage device 7 detects each voltage of a plurality of cells constituting the fuel cell 3. The cell voltage detected here is monitored by the ECU 9.
However, in the present invention, as described later, since the ECU 9 controls the idle stop state according to the operating temperature of the fuel cell 3, the cell V does not become unstable. Therefore, the cell voltage detected by the cell V voltage device 7 can be used as a reference for determining whether or not the ECU 9 is normally performing idle stop control. The ECU 9 does not stop idling when the cell voltage is unstable.
The ejector 8 collects hydrogen that has not been consumed by the power generation in the fuel cell 3. The ejector 8 is arranged for the purpose of increasing the utilization rate of hydrogen.

[1.6.ＥＣＵ]
ＥＣＵ（制御手段（アイドル停止手段、発電優先手段））９は、前記したとおり、特に、アイドル停止を行うか否かを判断するものであり、以下の各ステップを実行する。
ＥＣＵ９は、セルＶ電圧器７の出力を監視することで、燃料電池３が発電中か否かを判断するステップを実行する。
また、ＥＣＵ９は、アクセルペダル開度ＡＰやイグニッションスイッチＩＧの開閉についての信号を受信して、アイドルストップ要求があるか否かを判断するステップを実行する。
また、ＥＣＵ９は、出口水温センサ３５等の温度検出手段から検出される温度TWOUT等の温度を燃料電池３の作動温度として監視するステップを実行する。
また、ＥＣＵ９は、図示しないメモリから作動温度の閾値（所定値）を読み出す。所定値とは、燃料電池３が安定して発電するのに必要な最小の温度である。ここでは、出口水温センサ３５が検出する温度TWOUTに対応する温度である。 [1.6.ECU]
As described above, the ECU (control means (idle stop means, power generation priority means)) 9 determines whether or not to perform idle stop, and executes the following steps.
The ECU 9 executes the step of determining whether or not the fuel cell 3 is generating power by monitoring the output of the cell V voltage device 7.
Further, the ECU 9 receives a signal about opening / closing of the accelerator pedal opening AP and the ignition switch IG, and executes a step of determining whether or not there is an idle stop request.
Further, the ECU 9 executes a step of monitoring the temperature such as the temperature TWOUT detected by the temperature detecting means such as the outlet water temperature sensor 35 as the operating temperature of the fuel cell 3.
In addition, the ECU 9 reads the operating temperature threshold value (predetermined value) from a memory (not shown). The predetermined value is the minimum temperature necessary for the fuel cell 3 to generate electricity stably. Here, the temperature corresponds to the temperature TWOUT detected by the outlet water temperature sensor 35.

[2.アイドル停止制御]
以下、図２に示すフローチャートに従って、図１を参照しつつＥＣＵ９の行うアイドル停止制御の処理を説明する。
ＥＣＵ９は、セルＶ電圧器７の出力を監視することで、燃料電池３が発電中か否かを判断する（Ｓ１）。ＥＣＵ９は、燃料電池３が発電中である場合（Ｓ１，Ｙｅｓ）には、アイドルストップ要求があるか否かを判断する（Ｓ２）。アイドルストップ要求信号としては、アクセルペダル開度ＡＰとブレーキ信号とを用いることができる。例えば、ＥＣＵ９は、アクセルペダルの踏み込みなしで、車速０ｋｍ／ｈ、かつ、ブレーキスイッチがオンのときにアイドル停止とする。 [2. Idle stop control]
Hereinafter, according to the flowchart shown in FIG. 2, the idle stop control process performed by the ECU 9 will be described with reference to FIG. 1.
The ECU 9 monitors the output of the cell V voltage device 7 to determine whether or not the fuel cell 3 is generating power (S1). When the fuel cell 3 is generating power (S1, Yes), the ECU 9 determines whether there is an idle stop request (S2). As the idle stop request signal, an accelerator pedal opening AP and a brake signal can be used. For example, the ECU 9 stops idling when the vehicle speed is 0 km / h and the brake switch is on without depressing the accelerator pedal.

ＥＣＵ９は、アイドルストップ要求がある場合（Ｓ２，Ｙｅｓ）には、作動温度が所定値以上になっているか否かを判断する（Ｓ３）。ＥＣＵ９は、出口水温センサ３５が検出する温度TWOUT（作動温度）が所定値以上になっている場合（Ｓ３，Ｙｅｓ）には、アイドルストップ許可指令を出して、燃料電池３をアイドル停止状態にする（Ｓ４）。一方、ＥＣＵ９は、出口水温センサ３５が検出する温度TWOUT（作動温度）が所定値よりも低い場合（Ｓ３，Ｎｏ）には、アイドルストップ禁止指令を出し、燃料電池３のアイドル停止を行わせない。つまり、ＥＣＵ９は、燃料電池３のアイドル停止制御に優先して、燃料電池３を発電状態にする。このようにすることで、暖機が促進されて、燃料電池自動車１が移動することとなる。   When there is an idle stop request (S2, Yes), the ECU 9 determines whether or not the operating temperature is equal to or higher than a predetermined value (S3). When the temperature TWOUT (operating temperature) detected by the outlet water temperature sensor 35 is equal to or higher than a predetermined value (S3, Yes), the ECU 9 issues an idle stop permission command to place the fuel cell 3 in the idle stop state. (S4). On the other hand, when the temperature TWOUT (operating temperature) detected by the outlet water temperature sensor 35 is lower than the predetermined value (S3, No), the ECU 9 issues an idle stop prohibition command and does not stop the fuel cell 3 idle. . That is, the ECU 9 places the fuel cell 3 in a power generation state in preference to the idle stop control of the fuel cell 3. By doing in this way, warm-up is promoted and the fuel cell vehicle 1 moves.

なお、ＥＣＵ９は、燃料電池３が発電中でない場合（Ｓ１，Ｎｏ）には、燃料電池３が既にアイドル停止状態にあるため、処理を終了する。また、アイドルストップ要求がない場合（Ｓ２，Ｎｏ）には、燃料電池３が発電中（Ｓ１，Ｙｅｓ）であって、燃料電池自動車１が走行中であるため、処理を終了する。   If the fuel cell 3 is not generating power (S1, No), the ECU 9 ends the process because the fuel cell 3 is already in the idle stop state. When there is no idle stop request (S2, No), the process ends because the fuel cell 3 is generating power (S1, Yes) and the fuel cell vehicle 1 is running.

実施形態に係る燃料電池自動車の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the fuel cell vehicle which concerns on embodiment. 図１に示したＥＣＵの行うアイドル停止制御の処理を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an idle stop control process performed by an ECU shown in FIG. 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料電池自動車（燃料電池移動体）
３ 燃料電池
３ａ アノード極
３ｂ カソード極
３ｃ 電解質膜
４ 冷却水供給システム
５ 水素供給システム
６ 空気供給システム
７ セルＶ電圧器（セルＶ）
８ エゼクタ
９ ＥＣＵ（制御手段（アイドル停止手段、発電優先手段））
３２ 水素入口温度センサ（温度検出手段）
３３ 水素出口温度センサ（温度検出手段）
３４ 入口水温センサ（温度検出手段）
３５ 出口水温センサ（温度検出手段）
３６ 空気出口温度センサ（温度検出手段） 1 Fuel cell vehicle (fuel cell vehicle)
3 Fuel Cell 3a Anode Electrode 3b Cathode Electrode 3c Electrolyte Membrane 4 Cooling Water Supply System 5 Hydrogen Supply System 6 Air Supply System 7 Cell V Voltage Device (Cell V)
8 Ejector 9 ECU (Control means (idle stop means, power generation priority means))
32 Hydrogen inlet temperature sensor (temperature detection means)
33 Hydrogen outlet temperature sensor (temperature detection means)
34 Inlet water temperature sensor (temperature detection means)
35 Outlet water temperature sensor (temperature detection means)
36 Air outlet temperature sensor (temperature detection means)

Claims (2)

燃料ガスおよび酸化剤ガスの反応によって発電を行う燃料電池と、この燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態にするアイドル停止手段とを備え、前記燃料電池の電力で駆動する燃料電池移動体であって、
前記燃料電池の作動温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された作動温度と燃料電池の発電が不安定にならない所定温度とに応じて、前記アイドル停止手段によるアイドル停止制御に優先して前記燃料電池を発電状態にする発電優先手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池移動体。 A fuel cell moving body that includes a fuel cell that generates electric power by a reaction between a fuel gas and an oxidant gas, and idle stop means that stops the power generation of the fuel cell and puts it into an idle stop state, and that is driven by the electric power of the fuel cell. There,
Temperature detecting means for detecting an operating temperature of the fuel cell;
A power generation priority unit that places the fuel cell in a power generation state in preference to the idle stop control by the idle stop unit according to the operating temperature detected by the temperature detection unit and a predetermined temperature at which the power generation of the fuel cell does not become unstable. When,
A fuel cell moving body comprising: 燃料ガスおよび酸化剤ガスの反応によって発電を行う燃料電池の発電を停止してアイドル停止状態にするアイドル停止制御を実行する制御手段を備え、前記燃料電池の電力で駆動する燃料電池移動体のアイドル停止制御方法であって、
前記制御手段は、
前記燃料電池の作動温度を検出する温度検出手段により検出される作動温度と燃料電池の発電が不安定にならない所定温度とに応じて、アイドル停止制御に優先して前記燃料電池を発電状態にすることを特徴とする燃料電池移動体のアイドル停止制御方法。 Idle of a fuel cell moving body driven by the power of the fuel cell, comprising control means for executing idle stop control for stopping the power generation of the fuel cell that generates power by the reaction of the fuel gas and the oxidant gas and bringing the fuel cell into an idle stop state A stop control method,
The control means includes
The fuel cell is set in a power generation state in preference to the idle stop control according to the operating temperature detected by the temperature detecting means for detecting the operating temperature of the fuel cell and a predetermined temperature at which the power generation of the fuel cell does not become unstable. An idle stop control method for a fuel cell moving body.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048486A (en) * 2006-08-11 2008-02-28 Nissan Motor Co Ltd Motor system
JP2008262784A (en) * 2007-04-11 2008-10-30 Toyota Motor Corp Fuel cell system and hybrid vehicle system
JP2012156030A (en) * 2011-01-27 2012-08-16 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system and method for controlling the same
JP2013501324A (en) * 2009-08-05 2013-01-10 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Method of operating a fuel cell system in a vehicle
US10823788B2 (en) 2017-08-04 2020-11-03 Advantest Corporation Magnetic sensor testing device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048486A (en) * 2006-08-11 2008-02-28 Nissan Motor Co Ltd Motor system
JP4501908B2 (en) * 2006-08-11 2010-07-14 日産自動車株式会社 Electric motor system
JP2008262784A (en) * 2007-04-11 2008-10-30 Toyota Motor Corp Fuel cell system and hybrid vehicle system
JP2013501324A (en) * 2009-08-05 2013-01-10 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Method of operating a fuel cell system in a vehicle
US9034529B2 (en) 2009-08-05 2015-05-19 Daimler Ag Method for operation of a fuel cell system in a vehicle
JP2012156030A (en) * 2011-01-27 2012-08-16 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system and method for controlling the same
US10823788B2 (en) 2017-08-04 2020-11-03 Advantest Corporation Magnetic sensor testing device

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