燃料电池系统及其启动方法_3

文档序号:9845765阅读:来源:国知局
的输出、或者成为准备就绪状态后希望产生的输出(准备就绪输出),与该预期输出对应的规定输出指的是即使用户希望或期待的预期输出因每个用户的感觉不同而难以定量地表示,也能够大致满足多数用户的期待度的(换言之,不会感到不适感)程度的输出。另外,这样的直到燃料电池系统I的能够产生用户希望或期待的预期输出为止的达到目标输出所需时间根据状况而多种多样。例如,在使燃料电池40点火开关接通的情况下,直到成为燃料电池产生准备就绪输出的准备就绪状态为止的时间即为达到目标输出所需时间。另外,在成为准备就绪状态后,例如,直到能够产生与用户的该时刻下的油门的开度对应的输出(作为一个例子为WOT输出)为止的时间为达到目标输出所需时间。
[0066]〈通知控制部380〉
[0067]通知控制部380基于来自残留水量比较部284的通知、或者从推定部283输出的扫气所需时间来控制来自显示装置160以及声音输出装置165的输出内容。具体地说,在从残留水量比较部284通知有扫气处理的结束指令的情况下,例如,将扫气结束消息显示于显示装置160,并且将表示结束该扫气处理的声音消息、警告音从声音输出装置165输出。
[0068]另一方面,在从推定部283输出有扫气所需时间的情况下,例如,将表示由推定部283推定出的扫气所需时间(至扫气结束为止的预想时间)的消息显示于显示装置160,并且将表示该预想时间的声音消息从声音输出装置165输出。以下,说明本系统的结束时的动作。
[0069]进而,本实施方式的通知控制部380基于来自达到目标输出所需时间推定部300的输出来控制来自显示装置160以及声音输出装置165的输出内容。具体地说,在从达到目标输出所需时间推定部300输出有达到目标输出所需时间的情况下,将该达到目标输出所需时间显示于显示装置160以及/或者将该达到目标输出所需时间的声音消息从声音输出装置165输出。
[0070]〈达到目标输出所需时间的推定等的说明〉
[0071]图4是表示推定达到目标输出所需时间并将推定结果通知给用户为止的处理的一个例子的流程图,该达到目标输出所需时间是直到冰点下启动后的燃料电池40能够产生用户希望或期待的预期输出或者与该预期输出对应的规定输出为止的时间。
[0072]当点火开关接通(IG0N)时(步骤SPl),达到目标输出所需时间推定部300读入冰点下启动时的燃料电池40的出口温度(启动时的燃料电池电池组的水出口温度)以及前次系统停止时的该燃料电池40的含水量(步骤SP2-1)。启动时FC出口温度能够基于温度传感器52的检测结果来获得。前次系统停止时的该燃料电池40的含水量能够基于至前次系统停止时为止的电池组残留水量运算部281的运算结果来获得。
[0073]接着,达到目标输出所需时间推定部300读取必要时间(所需时间)的映射,输入上述的信息,根据建立对应的表获得结果(达到目标输出所需时间)(步骤SP2-2)。此外,后述映射的具体例、以及用于求出达到目标输出所需时间的模型的具体例(参照图5?图7)。
[0074]然后,达到目标输出所需时间推定部300输出根据上述映射所获得的规定的燃料电池输出(作为一个例子,WOT时的推定输出〇OkW(油门全开时,根据在该时刻下获得的输出,在??中填入根据映射所获得的规定的数值))、以及达到目标输出所需时间Tc(作为一个例子,最大输出达到C[kW]为止所需的等待时间)(步骤SP2-3)。
[0075]接着,达到目标输出所需时间推定部300比较WOT时的推定输出与准备就绪(READYON)允许输出的大小(步骤SP3)。准备就绪允许输出(也简称为准备就绪输出)指的是用于成为准备就绪状态的最低的输出,在此,以B[kW]为例(参照图4),但是具体的数值能够适当地进行设定。
[0076]若该判断的结果为WOT时的推定输出超出准备就绪(READYON)允许输出,则进行输出告知(步骤SP4),作为准备就绪状态(步骤SP8),表示已成为READY ON定时。
[0077]另一方面,若WOT时的推定输出未超出准备就绪(READYON)允许输出,则控制单元80指示开始基于迅速运转的预热处理(例如,通过以高负荷状态进行发电而使燃料电池40发热等)(步骤SP5)。同时,达到目标输出所需时间推定部300输出直到成为准备就绪状态为止的时间(达到目标输出所需时间)T,并实施在显示装置160显示该时间、向声音输出装置165声音输出该时间中的任意一方或两方,从而将达到目标输出所需时间通知给驾驶员等用户(步骤SP6)。这样,通过预先将达到目标输出所需时间通知用户,能够减少乃至消除不知等待到何时才能成为准备就绪状态的用户的不快感。此外,也能够取代面向用户的这些通知单元、或与这些通知单元并用光、声、映像、热、振动这样的体感介质。
[0078]在步骤SP5以及步骤SP6之后,等待预热处理结束(步骤SP7),在暧机处理结束后,作为准备就绪状态(步骤SP8),表示已成为READY ON定时。
[0079]然后,达到目标输出所需时间推定部300基于在步骤SP2-3中输出的达到目标输出所需时间Tc(作为一个例子,达到最大输出C[kW]位置所需的等待时间)来运算在成为准备就绪状态之后直到能够产生该最大输出为止的达到目标输出所需时间Tc并进行输出,实施在显不装置160显不该时间、向声音输出装置165声音输出该时间中的任意一方或两方,从而通知给驾驶员等用户。
[0080]〈达到目标输出所需时间的推定的其它例〉
[0081]也可以将使燃料电池点火开关接通之后直到成为准备就绪状态为止的时间推定为达到目标输出所需时间,并将推定结果通知给用户。该情况的处理以上述为准,因此并未特别图示,但是若举例,能够如下这样地进行。
[0082]g卩,当点火开关接通(IG ON)时,达到目标输出所需时间推定部300读入冰点下启动时的燃料电池40的出口温度(启动时的燃料电池电池组的水出口温度)以及前次系统停止时的该燃料电池40的含水量。接着,达到目标输出所需时间推定部300读取必要时间(所需时间)的映射,输入所述信息,从建立对应的表获得结果(达到目标输出所需时间Tb)。
[0083]然后,达到目标输出所需时间推定部300输出根据上述映射所获得的规定的燃料电池输出(准备就绪输出)以及达到目标输出所需时间Tb(冰点突破为止所需等待时间),实施在显不装置160显不该时间、向声音输出装置165声音输出该时间中的任意一方或两方,从而将达到目标输出所需时间通知给驾驶员等用户。这样,通过预先将达到目标输出所需时间通知给用户,能够减少乃至消除不知等待到何时才能成为准备就绪状态的用户的不快感。
[0084]〈冰点下启动时的输出推移的模型化例〉
[0085]图5是将冰点下启动时的输出推移模型化所得的坐标图的一个例子。使用该图5,说明冰点下启动时的输出推移模型。
[0086]此外,在本说明书中,对于燃料电池温度(作为一个例子,燃料电池电池组的水出口温度),将突破冰点称为冰点突破。如本实施方式这样,冰点突破的定时存在有与成为准备就绪状态的定时非常近似的情况。
[0087]在该输出推移模型的参数(推定对象)中,具有(I)燃料电池的初始输出、(2)输出降低坡度(但为冰点突破前)、(3)至冰点突破为止的时间、以及(4)输出上升坡度(但为冰点突破后)。各参数的设想影响因素如后所述,并且在图5中在各参数的旁边标注括号标记(参照图5)。
[0088](I)点火开关接通后的燃料电池40的初始输出A设想为与启动前的燃料电池温度(例如电池组温度)以及燃料电池40的初始含水量对应地变化。
[0089](2)至冰点突破的(燃料电池温度突破冰点)为止的燃料电池输出的降低坡度设想为与生成水量以及燃料电池温度(例如电池组温度)对应地变化。例如,当在冰点下启动时,生成水在燃料电池的隔膜间的空隙冻结,发电面积减小,因此在该影响下,燃料电池输出逐渐降低。此外,在本实施方式中,将在接近冰点突破时的定时下变得极小的燃料电池的输出设为B。
[0090 ] (3)至冰点突破为止的时间设想为与燃料电池电池组的热容量以及燃料电池电池组的发热量的大小对应地变化。
[0091](4)冰点突破后的燃料电池输出的上升坡度设想为与生成水量以及燃料电池温度(例如电池组温度)对应地变化。
[0092]当考虑到针对所述各参数的设想影响因素时,“生成水量”、“燃料电池电池组温度”、“燃料电池电池组的热容量”、“燃料电池电池组的发热量”的各因素是公知的、或能够通过温度传感器50等各传感器来检测、或能够基于各种信息在控制单元80
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