JP2002142305A - 燃料電池車両 - Google Patents
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
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Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トンネル走行時等のＣＯ等の有害物質の吸引
による燃料電池の性能低下および劣化を防止する。 【解決手段】 燃料電池２００と二次電池２０７とをモ
ータ２０８の動力源として備えたハイブリッド形式の燃
料電池車両において、トンネル１０６等の燃料電池に対
して有害な走行環境を判定して燃料電池停止区間を設定
し、この燃料電池停止区間の走行時に燃料電池を停止さ
せて二次電池によりモータを駆動して車両を走行させ、
有害なＣＯ等の濃度が高い走行環境下での燃料電池の劣
化を防止する。
による燃料電池の性能低下および劣化を防止する。 【解決手段】 燃料電池２００と二次電池２０７とをモ
ータ２０８の動力源として備えたハイブリッド形式の燃
料電池車両において、トンネル１０６等の燃料電池に対
して有害な走行環境を判定して燃料電池停止区間を設定
し、この燃料電池停止区間の走行時に燃料電池を停止さ
せて二次電池によりモータを駆動して車両を走行させ、
有害なＣＯ等の濃度が高い走行環境下での燃料電池の劣
化を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動力源として燃料電
池を搭載した車両の改良に関する。
池を搭載した車両の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池には、使用する電解質の材料の
違いにより、固体酸化物型、溶融炭酸塩型、リン酸型、
固体高分子型、アルカリ型等のいくつかのタイプがあ
る。ふっ素系のイオン交換膜を電解質として使用する固
体高分子型燃料電池は、高性能なイオン交換膜の実現に
伴い従来の何倍もの高い電流密度を取りだせるようにな
り、これにより自動車の限られた搭載スペースの中に、
充分な出力の燃料電池を搭載することが可能になりつつ
ある。一方、米カリフォルニア州におけるＺＥＶ（Zero
Emission Vehicle）規制により、固体高分子型燃料電
池の電気自動車への応用が本格的に検討されるようにな
ったが、現在までのところ市場に投入された燃料電池自
動車はまだ存在せず、実験車が公開されている段階にす
ぎない。
違いにより、固体酸化物型、溶融炭酸塩型、リン酸型、
固体高分子型、アルカリ型等のいくつかのタイプがあ
る。ふっ素系のイオン交換膜を電解質として使用する固
体高分子型燃料電池は、高性能なイオン交換膜の実現に
伴い従来の何倍もの高い電流密度を取りだせるようにな
り、これにより自動車の限られた搭載スペースの中に、
充分な出力の燃料電池を搭載することが可能になりつつ
ある。一方、米カリフォルニア州におけるＺＥＶ（Zero
Emission Vehicle）規制により、固体高分子型燃料電
池の電気自動車への応用が本格的に検討されるようにな
ったが、現在までのところ市場に投入された燃料電池自
動車はまだ存在せず、実験車が公開されている段階にす
ぎない。
【０００３】燃料電池を搭載した電気自動車は、主とし
て水素からなる燃料と空気を用いて発電を行う燃料電池
と、燃料電池に空気を供給する空気供給装置と、燃料電
池に水素を含む燃料ガスを供給する燃料供給装置と、電
力を駆動力に変換するモータ等から構成され、燃料電池
と二次電池とのハイブリッド構成とすることが一般的で
ある。燃料供給系としては、大きく分類すると、水素そ
のものを貯蔵し供給するシステムか、またはメタノール
やガソリンといった燃料を改質装置を用いて水素を含む
改質ガスに変換し供給するシステムが検討されている。
て水素からなる燃料と空気を用いて発電を行う燃料電池
と、燃料電池に空気を供給する空気供給装置と、燃料電
池に水素を含む燃料ガスを供給する燃料供給装置と、電
力を駆動力に変換するモータ等から構成され、燃料電池
と二次電池とのハイブリッド構成とすることが一般的で
ある。燃料供給系としては、大きく分類すると、水素そ
のものを貯蔵し供給するシステムか、またはメタノール
やガソリンといった燃料を改質装置を用いて水素を含む
改質ガスに変換し供給するシステムが検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に固体高分子型燃料電池を移動体の動力源として使用す
る燃料電池自動車がトンネル内を走行する場合、従来の
内燃機関を動力源とする車両（エンジン車）から排出さ
れるＮＯｘやオイル成分といった排出物を、空気供給装
置である圧縮器が吸い込み、燃料電池に供給してしまう
という問題がある。
に固体高分子型燃料電池を移動体の動力源として使用す
る燃料電池自動車がトンネル内を走行する場合、従来の
内燃機関を動力源とする車両（エンジン車）から排出さ
れるＮＯｘやオイル成分といった排出物を、空気供給装
置である圧縮器が吸い込み、燃料電池に供給してしまう
という問題がある。
【０００５】例えば、図１に示したように、トンネル１
０６内はエンジン車１０５の走行により排気ガスが充満
しやすい環境となっている。このようなトンネル内を燃
料電池自動車１０３が走行すると、コンプレッサ１０１
は排気ガスをフィルタ１０２を介して吸入し、燃料電池
１００に供給する。１０４は燃料電池システムの筐体で
ある。エンジン排出物のうち、ＮＯｘは水分で膨潤して
いる燃料電池スタックの高分子膜中に、硝酸や亜硝酸と
して水系に取り込まれ、その酸化性により各種材料なら
びにスタックの高分子膜を劣化させ、したがってスタッ
ク性能を劣化させる。また水系の脱イオンフィルタの交
換時期を早めるために、メンテナンスコストが上昇する
という問題が生じる。また、排気排出物のうち、オイル
分は燃料電池の電極触媒に吸着し、電極触媒性能を劣化
させ、スタック性能を劣化させる。この対策として、エ
アフィルタを高性能化すると製造コストやメンテナンス
コストが上がるだけでなく、エアフィルタの圧損が大き
くなるために圧縮器の運転電力が増加し、燃料電池自動
車の燃費性能が低下してしまう。
０６内はエンジン車１０５の走行により排気ガスが充満
しやすい環境となっている。このようなトンネル内を燃
料電池自動車１０３が走行すると、コンプレッサ１０１
は排気ガスをフィルタ１０２を介して吸入し、燃料電池
１００に供給する。１０４は燃料電池システムの筐体で
ある。エンジン排出物のうち、ＮＯｘは水分で膨潤して
いる燃料電池スタックの高分子膜中に、硝酸や亜硝酸と
して水系に取り込まれ、その酸化性により各種材料なら
びにスタックの高分子膜を劣化させ、したがってスタッ
ク性能を劣化させる。また水系の脱イオンフィルタの交
換時期を早めるために、メンテナンスコストが上昇する
という問題が生じる。また、排気排出物のうち、オイル
分は燃料電池の電極触媒に吸着し、電極触媒性能を劣化
させ、スタック性能を劣化させる。この対策として、エ
アフィルタを高性能化すると製造コストやメンテナンス
コストが上がるだけでなく、エアフィルタの圧損が大き
くなるために圧縮器の運転電力が増加し、燃料電池自動
車の燃費性能が低下してしまう。
【０００６】このような、空気中に含まれる燃料電池に
とって有害な物質による種々の問題に対し、特開平９−
６３６２０号では、吸気中の一酸化炭素（ＣＯ）を酸化
する手段を設ける構成を提案している。この場合、空気
を一度加熱バーナーで加熱するために余分な燃料が必要
であり、また一度加熱した空気を冷やすためにラジエー
タ放熱量が増加するという問題が生じる。燃料電池は低
温で動作するために常温から起動できる優れた特徴を持
つ反面、低温で大気中に放熱しにくい多量の排熱を出す
という特性があり、これに対応するための大容量のラジ
エータの搭載は自動車としての成立性にかかわる重要な
問題である。また、大気中のオイル分を酸化除去するこ
とは困難であり、またＮＯｘは酸化除去することは原理
的に不可能であり、窒素と酸素に分解除去することが必
要となるが、この場合、酸素を多量に含む大気中という
酸化雰囲気下で還元反応である分解反応を進行させるこ
とは非常に困難である。
とって有害な物質による種々の問題に対し、特開平９−
６３６２０号では、吸気中の一酸化炭素（ＣＯ）を酸化
する手段を設ける構成を提案している。この場合、空気
を一度加熱バーナーで加熱するために余分な燃料が必要
であり、また一度加熱した空気を冷やすためにラジエー
タ放熱量が増加するという問題が生じる。燃料電池は低
温で動作するために常温から起動できる優れた特徴を持
つ反面、低温で大気中に放熱しにくい多量の排熱を出す
という特性があり、これに対応するための大容量のラジ
エータの搭載は自動車としての成立性にかかわる重要な
問題である。また、大気中のオイル分を酸化除去するこ
とは困難であり、またＮＯｘは酸化除去することは原理
的に不可能であり、窒素と酸素に分解除去することが必
要となるが、この場合、酸素を多量に含む大気中という
酸化雰囲気下で還元反応である分解反応を進行させるこ
とは非常に困難である。
【０００７】一方、オンサイトの燃料電池発電プラント
においても、有害物質を吸い込んでしまうことによる種
々の問題が同様にあり、このため例えば特開平９−１８
０７４４号では、有害物質を検出する手段を設け、有害
物質の吸入を検出したら発電を停止させる構成を提案し
ている。しかしながら、このような構成では、移動体で
ある燃料電池自動車に適用した場合、状況によっては走
行性能を完全には満足しない状態に陥ってしまうという
商品性上の問題が生じる。
においても、有害物質を吸い込んでしまうことによる種
々の問題が同様にあり、このため例えば特開平９−１８
０７４４号では、有害物質を検出する手段を設け、有害
物質の吸入を検出したら発電を停止させる構成を提案し
ている。しかしながら、このような構成では、移動体で
ある燃料電池自動車に適用した場合、状況によっては走
行性能を完全には満足しない状態に陥ってしまうという
商品性上の問題が生じる。
【０００８】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたもので、車両の走行環境に応じて、二次電池
による駆動力を確保しうる範囲内で燃料電池を停止させ
ることにより燃料電池システムとしての効率および耐久
性を高めるようにした燃料電池車両を提供するものであ
る。
てなされたもので、車両の走行環境に応じて、二次電池
による駆動力を確保しうる範囲内で燃料電池を停止させ
ることにより燃料電池システムとしての効率および耐久
性を高めるようにした燃料電池車両を提供するものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、主として
水素からなる燃料と空気を用いて発電を行う燃料電池
と、該燃料電池に空気を供給する空気供給装置と、前記
燃料電池に前記水素を含む燃料ガスを供給する燃料供給
装置と、前記燃料電池により発電された電力を駆動力に
変換するモータと、前記燃料電池により発電された電力
あるいは前記モータによる回生電力を蓄電し、該電力を
前記モータに供給する二次電池とを備えた燃料電池車両
において、燃料電池に対して有害な走行環境を判定して
燃料電池停止区間を設定する走行環境判定手段と、前記
燃料電池停止区間の走行時に燃料電池を停止させて前記
二次電池によりモータを駆動して車両を走行させる制御
手段とを備えた。
水素からなる燃料と空気を用いて発電を行う燃料電池
と、該燃料電池に空気を供給する空気供給装置と、前記
燃料電池に前記水素を含む燃料ガスを供給する燃料供給
装置と、前記燃料電池により発電された電力を駆動力に
変換するモータと、前記燃料電池により発電された電力
あるいは前記モータによる回生電力を蓄電し、該電力を
前記モータに供給する二次電池とを備えた燃料電池車両
において、燃料電池に対して有害な走行環境を判定して
燃料電池停止区間を設定する走行環境判定手段と、前記
燃料電池停止区間の走行時に燃料電池を停止させて前記
二次電池によりモータを駆動して車両を走行させる制御
手段とを備えた。
【００１０】第２の発明は、前記第１の発明の走行環境
判定手段を、有害走行環境としてトンネル内走行を判定
するように構成した。
判定手段を、有害走行環境としてトンネル内走行を判定
するように構成した。
【００１１】第３の発明は、前記第２の発明において、
走行環境判定手段を、トンネルの地理的情報を含む道路
情報と車両の現在位置情報とからトンネル内走行を判定
するように構成した。
走行環境判定手段を、トンネルの地理的情報を含む道路
情報と車両の現在位置情報とからトンネル内走行を判定
するように構成した。
【００１２】第４の発明は、前記第１の発明の走行環境
判定手段を、車両前方の大気中の燃料電池の性能に影響
を及ぼす有害成分の濃度と該有害成分濃度に対応する道
路位置情報とを取得して燃料電池停止区間を設定するよ
うに構成した。
判定手段を、車両前方の大気中の燃料電池の性能に影響
を及ぼす有害成分の濃度と該有害成分濃度に対応する道
路位置情報とを取得して燃料電池停止区間を設定するよ
うに構成した。
【００１３】第５の発明は、前記第４の発明の走行環境
判定手段を、車両に対して各種交通情報を提供する道路
情報システムからの情報に基づき前記有害成分濃度とそ
の対応する道路位置情報を得るように構成した。
判定手段を、車両に対して各種交通情報を提供する道路
情報システムからの情報に基づき前記有害成分濃度とそ
の対応する道路位置情報を得るように構成した。
【００１４】第６の発明は、前記第４の発明の走行環境
判定手段を、自車の前方を走行する車両から前記有害成
分濃度とその対応する道路位置情報を得るように構成し
た。
判定手段を、自車の前方を走行する車両から前記有害成
分濃度とその対応する道路位置情報を得るように構成し
た。
【００１５】第７の発明は、前記第６の発明の走行環境
判定手段を、前方車両の走行負荷および走行速度を検出
し、この検出結果に基づいて前記有害成分濃度とその対
応する道路位置情報を得るように構成した。
判定手段を、前方車両の走行負荷および走行速度を検出
し、この検出結果に基づいて前記有害成分濃度とその対
応する道路位置情報を得るように構成した。
【００１６】第８の発明は、前記第７の発明の制御手段
を、設定した燃料電池停止区間への進入の際にそのとき
の燃料電池の停止および再運転に要する時間と車速とか
ら、燃料電池の停止または再運転を開始する車両位置も
しくは時刻を予測するように構成した。
を、設定した燃料電池停止区間への進入の際にそのとき
の燃料電池の停止および再運転に要する時間と車速とか
ら、燃料電池の停止または再運転を開始する車両位置も
しくは時刻を予測するように構成した。
【００１７】第９の発明は、前記第８の発明において、
二次電池の残量を検出する二次電池残量検出手段を備え
ると共に、前記燃料電池停止区間での二次電池による走
行およびその後の燃料電池の再運転に必要な電力と検出
した二次電池残量との関係から、該燃料電池停止区間へ
の進入を予測したときに、あらかじめ前記必要電力を確
保可能な程度に燃料電池の出力を高めておくように前記
制御手段を構成した。
二次電池の残量を検出する二次電池残量検出手段を備え
ると共に、前記燃料電池停止区間での二次電池による走
行およびその後の燃料電池の再運転に必要な電力と検出
した二次電池残量との関係から、該燃料電池停止区間へ
の進入を予測したときに、あらかじめ前記必要電力を確
保可能な程度に燃料電池の出力を高めておくように前記
制御手段を構成した。
【００１８】第１０の発明は、前記第９の発明における
必要電力として、燃料電池停止区間通過後の地形および
道路情報に基づき算出した該燃料電池停止区間通過後の
車両走行時の燃料電池の出力不足分を含むものとした。
必要電力として、燃料電池停止区間通過後の地形および
道路情報に基づき算出した該燃料電池停止区間通過後の
車両走行時の燃料電池の出力不足分を含むものとした。
【００１９】第１１の発明は、前記第１０の発明におい
て、必要電力量が二次電池の最大容量よりも大きい場合
には、燃料電池停止区間の走行中であっても前記容量不
足分を補填可能な程度に燃料電池を運転するように前記
制御手段を構成した。
て、必要電力量が二次電池の最大容量よりも大きい場合
には、燃料電池停止区間の走行中であっても前記容量不
足分を補填可能な程度に燃料電池を運転するように前記
制御手段を構成した。
【００２０】
【作用・効果】第１の発明以下の各発明において、車両
は燃料電池または二次電池の何れか一方または双方の電
力に基づいて作動するモータにより走行駆動される。こ
の場合、二次電池の蓄電量が充分であってその電力のみ
によって走行可能であるときには燃料電池の作動を停止
させることができる。すなわち、大気中のＣＯ等の有害
物質による被毒で燃料電池が劣化するおそれのある走行
環境下では燃料電池を停止させて二次電池によるモータ
走行をさせることにより、車両の走行性能を確保しつつ
燃料電池の出力低下や劣化を防止することが可能であ
る。
は燃料電池または二次電池の何れか一方または双方の電
力に基づいて作動するモータにより走行駆動される。こ
の場合、二次電池の蓄電量が充分であってその電力のみ
によって走行可能であるときには燃料電池の作動を停止
させることができる。すなわち、大気中のＣＯ等の有害
物質による被毒で燃料電池が劣化するおそれのある走行
環境下では燃料電池を停止させて二次電池によるモータ
走行をさせることにより、車両の走行性能を確保しつつ
燃料電池の出力低下や劣化を防止することが可能であ
る。
【００２１】燃料電池を停止させる区間としては、例え
ば第２の発明として示したように有害物質が滞留しやす
いトンネル走行区間を設定する。これによりトンネル内
走行時にＣＯ濃度の高い空気を吸引することによる燃料
電池の被毒を防止することができる。このようにトンネ
ルを燃料電池停止区間として設定するには、第３の発明
として示したように、トンネルの地理的情報を含む道路
情報と車両の現在位置情報とから行う。トンネルの経緯
度、方向、長さなどの地理的情報と車両位置は、既存の
いわゆるドライブナビゲーション装置を用いることで知
ることができる。
ば第２の発明として示したように有害物質が滞留しやす
いトンネル走行区間を設定する。これによりトンネル内
走行時にＣＯ濃度の高い空気を吸引することによる燃料
電池の被毒を防止することができる。このようにトンネ
ルを燃料電池停止区間として設定するには、第３の発明
として示したように、トンネルの地理的情報を含む道路
情報と車両の現在位置情報とから行う。トンネルの経緯
度、方向、長さなどの地理的情報と車両位置は、既存の
いわゆるドライブナビゲーション装置を用いることで知
ることができる。
【００２２】また、第４の発明のように、車両前方の大
気中の燃料電池の性能に影響を及ぼす有害成分の濃度と
該有害成分濃度に対応する道路位置情報とを取得して燃
料電池停止区間を設定するものとすれば、時間変化に対
応したより詳細な情報に基づいて燃料電池の運転または
停止を制御できるため、同じトンネル等の燃料電池停止
区間であっても、交通量が少なくまたはエミッションの
低い車両が多く運行していて当該区間の空気が清浄であ
る場合には燃料電池システムの停止をせずに済ませられ
るなど、より効率の高い運用を行うことができる。
気中の燃料電池の性能に影響を及ぼす有害成分の濃度と
該有害成分濃度に対応する道路位置情報とを取得して燃
料電池停止区間を設定するものとすれば、時間変化に対
応したより詳細な情報に基づいて燃料電池の運転または
停止を制御できるため、同じトンネル等の燃料電池停止
区間であっても、交通量が少なくまたはエミッションの
低い車両が多く運行していて当該区間の空気が清浄であ
る場合には燃料電池システムの停止をせずに済ませられ
るなど、より効率の高い運用を行うことができる。
【００２３】なお、前記有害成分濃度とその対応する道
路位置情報は、第５の発明として示したように車両に対
して各種交通情報を提供する道路情報システムからの情
報から、あるいは第６の発明として示したように、走行
中の道路で自車の前方を走行する車両から取得すること
が可能である。前方車両からの情報としては、例えば第
７の発明として示したように、前方車両の走行負荷およ
び走行速度であり、これらの情報に基づいて当該前方車
両が走行している区間の有害物質濃度や当該区間の位置
を事前に察知することが可能となる。走行中の道路前方
の渋滞状況や混雑状況を通信により車両に提供する道路
情報システムはすでに実用化されており、また将来的に
は車両間での通信による情報交換を行うことが検討され
ている。こうしたシステムを用いることにより、燃料電
池車両のために特別な施設を設けることなく被毒回避の
目的を達成することができる。
路位置情報は、第５の発明として示したように車両に対
して各種交通情報を提供する道路情報システムからの情
報から、あるいは第６の発明として示したように、走行
中の道路で自車の前方を走行する車両から取得すること
が可能である。前方車両からの情報としては、例えば第
７の発明として示したように、前方車両の走行負荷およ
び走行速度であり、これらの情報に基づいて当該前方車
両が走行している区間の有害物質濃度や当該区間の位置
を事前に察知することが可能となる。走行中の道路前方
の渋滞状況や混雑状況を通信により車両に提供する道路
情報システムはすでに実用化されており、また将来的に
は車両間での通信による情報交換を行うことが検討され
ている。こうしたシステムを用いることにより、燃料電
池車両のために特別な施設を設けることなく被毒回避の
目的を達成することができる。
【００２４】第８の発明によれば、トンネル等の設定し
た燃料電池停止区間への進入の際にそのときの燃料電池
の停止および再運転に要する時間と車速とから、燃料電
池の停止または再運転を開始する車両位置もしくは時刻
を予測するように構成したことから、燃料電池停止・再
運転位置をより的確に決定でき、したがって燃料電池の
停止時間および二次電池の放電を最小限度に抑えてシス
テムとしての効率低下を抑えることができる。
た燃料電池停止区間への進入の際にそのときの燃料電池
の停止および再運転に要する時間と車速とから、燃料電
池の停止または再運転を開始する車両位置もしくは時刻
を予測するように構成したことから、燃料電池停止・再
運転位置をより的確に決定でき、したがって燃料電池の
停止時間および二次電池の放電を最小限度に抑えてシス
テムとしての効率低下を抑えることができる。
【００２５】また、この場合第９の発明のように、二次
電池の残量を検出する二次電池残量検出手段を備え、燃
料電池停止区間での二次電池による走行およびその後の
燃料電池の再運転に必要な電力と検出した二次電池残量
との関係から前記必要電力を確保するように燃料電池の
出力を高めておくことにより、トンネル等の燃料電池停
止区間の走行途中で二次電池に蓄えられた電力量が不足
するのを防止できると共に、このように事前に必要電力
量を予測することで燃料電池システムをできるだけ効率
の高い運転条件を選択して運転させてることができる。
電池の残量を検出する二次電池残量検出手段を備え、燃
料電池停止区間での二次電池による走行およびその後の
燃料電池の再運転に必要な電力と検出した二次電池残量
との関係から前記必要電力を確保するように燃料電池の
出力を高めておくことにより、トンネル等の燃料電池停
止区間の走行途中で二次電池に蓄えられた電力量が不足
するのを防止できると共に、このように事前に必要電力
量を予測することで燃料電池システムをできるだけ効率
の高い運転条件を選択して運転させてることができる。
【００２６】さらに、第１０の発明のように、必要電力
として、燃料電池停止区間通過後の地形および道路情報
（渋滞状況、流れの速さ、道路勾配など）に基づき算出
した該燃料電池停止区間通過後の車両走行時の燃料電池
の出力不足分を含めることにより、燃料電池停止区間を
終えたのちの二次電池の電力量を適切に確保して良好な
運転性能を維持させることができる。
として、燃料電池停止区間通過後の地形および道路情報
（渋滞状況、流れの速さ、道路勾配など）に基づき算出
した該燃料電池停止区間通過後の車両走行時の燃料電池
の出力不足分を含めることにより、燃料電池停止区間を
終えたのちの二次電池の電力量を適切に確保して良好な
運転性能を維持させることができる。
【００２７】あるいは、第１１の発明のように、必要電
力量が二次電池の最大容量よりも大きい場合には、燃料
電池停止区間の走行中であっても燃料電池を運転させる
ことにより、燃料電池停止区間での燃料電池の被毒を最
小限で済ますことができ、これにより燃料電池の出力低
下量、劣化度合、または出力回復までの時間を最小限に
することができる。
力量が二次電池の最大容量よりも大きい場合には、燃料
電池停止区間の走行中であっても燃料電池を運転させる
ことにより、燃料電池停止区間での燃料電池の被毒を最
小限で済ますことができ、これにより燃料電池の出力低
下量、劣化度合、または出力回復までの時間を最小限に
することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図２以下の各図に沿って説明する。図中の２００は水素
を含む燃料ガスと空気を用いて発電を行う燃料電池、２
０１は燃料（例えば液体燃料であるメタノールあるいは
ガソリン）を改質し水素を含む改質ガスに変換し、燃料
電池２００に供給する改質装置、２０２は燃料電池２０
０に空気を供給する空気供給装置としての圧縮器、２０
５は燃料と必要に応じて燃料改質に必要な水とを供給す
る燃料供給装置、２０８は車両の走行モータ、２０７は
燃料電池２００により発電された電力あるいは走行モー
タ２０８が減速等により逆に外部から駆動されたときに
発生する回生電力を蓄電し、または走行モータ２０８に
走行用の電力を供給するバッテリ（二次電池）、２０９
は燃料電池２００による発電電力とバッテリ２０７の電
力と走行モータの走行用電力や回生電力等の各種電力の
やりとり、ならびに燃料電池２００からの電力取りだし
量を制御する電力制御装置である。前記電力制御装置２
０９は、バッテリ２０７の残量を含むバッテリ状態ＳＯ
Ｃ（State Of Charge）を算出する二次電池残量検出手
段としての機能を備えている。
図２以下の各図に沿って説明する。図中の２００は水素
を含む燃料ガスと空気を用いて発電を行う燃料電池、２
０１は燃料（例えば液体燃料であるメタノールあるいは
ガソリン）を改質し水素を含む改質ガスに変換し、燃料
電池２００に供給する改質装置、２０２は燃料電池２０
０に空気を供給する空気供給装置としての圧縮器、２０
５は燃料と必要に応じて燃料改質に必要な水とを供給す
る燃料供給装置、２０８は車両の走行モータ、２０７は
燃料電池２００により発電された電力あるいは走行モー
タ２０８が減速等により逆に外部から駆動されたときに
発生する回生電力を蓄電し、または走行モータ２０８に
走行用の電力を供給するバッテリ（二次電池）、２０９
は燃料電池２００による発電電力とバッテリ２０７の電
力と走行モータの走行用電力や回生電力等の各種電力の
やりとり、ならびに燃料電池２００からの電力取りだし
量を制御する電力制御装置である。前記電力制御装置２
０９は、バッテリ２０７の残量を含むバッテリ状態ＳＯ
Ｃ（State Of Charge）を算出する二次電池残量検出手
段としての機能を備えている。
【００２９】２５０は、圧縮器２０２の吸気部２５１に
吸気される空気中のＣＯ濃度を検出する有害物質検出手
段としてのＣＯセンサであり、該ＣＯセンサのＣＯ濃度
信号と電力制御装置２０９で算出したバッテリ２０７の
残量信号とに基づいて、制御手段であるコントローラ２
５４が改質装置２０１、圧縮器２０２、燃料供給装置２
０５および燃料電池２００の運転または停止を制御す
る。
吸気される空気中のＣＯ濃度を検出する有害物質検出手
段としてのＣＯセンサであり、該ＣＯセンサのＣＯ濃度
信号と電力制御装置２０９で算出したバッテリ２０７の
残量信号とに基づいて、制御手段であるコントローラ２
５４が改質装置２０１、圧縮器２０２、燃料供給装置２
０５および燃料電池２００の運転または停止を制御す
る。
【００３０】次にコントローラ２５４の動作内容につい
て図３に示した流れ図に従って説明する。なお、図３以
降の各流れ図はコントローラ２５４を構成するマイクロ
コンピュータが周期的に実行する処理ルーチンを表して
おり、図中または以下の説明中で文字「Ｓ」はその処理
ステップを表している。
て図３に示した流れ図に従って説明する。なお、図３以
降の各流れ図はコントローラ２５４を構成するマイクロ
コンピュータが周期的に実行する処理ルーチンを表して
おり、図中または以下の説明中で文字「Ｓ」はその処理
ステップを表している。
【００３１】この制御では、走行地域の道路情報および
自車の現在位置を取得する手段としてドライブナビゲ−
ションシステム（図中では「ナビ」と略称。）を搭載し
た車両において、前記取得情報に基づき、現在位置と走
行中の道路前方にあるトンネルの入口位置と出口位置を
認識したときに、燃料供給装置２０５あるいは改質装置
２０１の作動を停止させることによって、燃料電池シス
テムをトンネル進入の事前に停止させ、トンネルを出た
後に再運転させる。また、トンネル長とトンネル内での
道路勾配、交通渋滞の有無等よりトンネル内走行に必要
な電力量を演算し、これに燃料電池再運転に必要な電力
量を加えた総電力量が、燃料電池停止前にバッテリ２０
７に蓄えられているようにトンネル進入前に燃料電池出
力を高めておく。以下、処理ステップを順を追って説明
する。 Ｓ１：ナビゲーションシステムによりトンネルへの接近
を確認する。 Ｓ２：トンネル接近時にトンネル内走行および燃料電池
再運転に必要な電力量を演算する。 Ｓ３：必要電力量が達成されるように燃料電池出力を高
める。 Ｓ４〜Ｓ５：ナビゲーションシステムにより自車位置を
確認し、トンネルに進入したか否かを判定する。 Ｓ６〜Ｓ７：Ｓ５にてトンネル内走行と判定したときに
は燃料電池が運転状態にあるか否かを判定し、運転中で
あれば停止処理をして今回のルーチンを終了し、停止中
であれが位置判定の処理（Ｓ４）に戻る。 Ｓ８〜Ｓ９：Ｓ５にてトンネルを出たと判定したときに
は燃料電池が運転状態にあるか否かを判定し、停止中で
あれば再運転処理をして今回のルーチンを終了し、運転
中であればそのまま今回のルーチンを終了する。なお、
再運転処理とは、燃料電池システムが停止状態から発電
に必要な空気を取りこむまでの処理であり、この処理の
終了後ただちに発電を開始することができる。
自車の現在位置を取得する手段としてドライブナビゲ−
ションシステム（図中では「ナビ」と略称。）を搭載し
た車両において、前記取得情報に基づき、現在位置と走
行中の道路前方にあるトンネルの入口位置と出口位置を
認識したときに、燃料供給装置２０５あるいは改質装置
２０１の作動を停止させることによって、燃料電池シス
テムをトンネル進入の事前に停止させ、トンネルを出た
後に再運転させる。また、トンネル長とトンネル内での
道路勾配、交通渋滞の有無等よりトンネル内走行に必要
な電力量を演算し、これに燃料電池再運転に必要な電力
量を加えた総電力量が、燃料電池停止前にバッテリ２０
７に蓄えられているようにトンネル進入前に燃料電池出
力を高めておく。以下、処理ステップを順を追って説明
する。 Ｓ１：ナビゲーションシステムによりトンネルへの接近
を確認する。 Ｓ２：トンネル接近時にトンネル内走行および燃料電池
再運転に必要な電力量を演算する。 Ｓ３：必要電力量が達成されるように燃料電池出力を高
める。 Ｓ４〜Ｓ５：ナビゲーションシステムにより自車位置を
確認し、トンネルに進入したか否かを判定する。 Ｓ６〜Ｓ７：Ｓ５にてトンネル内走行と判定したときに
は燃料電池が運転状態にあるか否かを判定し、運転中で
あれば停止処理をして今回のルーチンを終了し、停止中
であれが位置判定の処理（Ｓ４）に戻る。 Ｓ８〜Ｓ９：Ｓ５にてトンネルを出たと判定したときに
は燃料電池が運転状態にあるか否かを判定し、停止中で
あれば再運転処理をして今回のルーチンを終了し、運転
中であればそのまま今回のルーチンを終了する。なお、
再運転処理とは、燃料電池システムが停止状態から発電
に必要な空気を取りこむまでの処理であり、この処理の
終了後ただちに発電を開始することができる。
【００３２】このような制御を行うことにより、燃料電
池車両が従来の内燃機関車両と混合して道路を走行する
ときに、換気の悪いトンネル内等の空気中に存在するＣ
Ｏ、オイル分等で燃料電池が被毒しあるいは汚損されて
出力低下したり劣化したりする不具合を防止することが
できる。また、燃料電池が停止している間はバッテリに
より走行に必要な電力が供給されるため、トンネル内で
出力不足となって運転性を悪化させるおそれがない。ま
た、ナビゲ−ションシステムからの情報で、トンネルの
出入口位置を認識し、燃料電池システムの停止・再運転
位置を決定しているため、燃料電池の停止時間を適切に
管理することができ、バッテリから供給する電力量を抑
えることができる。このようにして燃料電池のシステム
効率を比較的効率の高い運転条件となるよう、計画的に
燃料電池システムを運用できるため、燃料電池システム
の平均効率を向上させることができる。
池車両が従来の内燃機関車両と混合して道路を走行する
ときに、換気の悪いトンネル内等の空気中に存在するＣ
Ｏ、オイル分等で燃料電池が被毒しあるいは汚損されて
出力低下したり劣化したりする不具合を防止することが
できる。また、燃料電池が停止している間はバッテリに
より走行に必要な電力が供給されるため、トンネル内で
出力不足となって運転性を悪化させるおそれがない。ま
た、ナビゲ−ションシステムからの情報で、トンネルの
出入口位置を認識し、燃料電池システムの停止・再運転
位置を決定しているため、燃料電池の停止時間を適切に
管理することができ、バッテリから供給する電力量を抑
えることができる。このようにして燃料電池のシステム
効率を比較的効率の高い運転条件となるよう、計画的に
燃料電池システムを運用できるため、燃料電池システム
の平均効率を向上させることができる。
【００３３】次に、本発明の第２の実施形態につき図４
〜図７を用いて説明する。この実施形態は、トンネル内
で燃料電池を停止させる点においては基本的に前記第１
の実施形態と同様であるが、次の点で異なる。すなわ
ち、この制御では図５にも示したように、ナビゲーショ
ンシステムからの情報に基づき車両１０３がトンネル１
０６へと進入するまでの時間を予め演算し、搭載してい
る燃料電池システムの停止処理を開始してから完了する
までの時間と、前記トンネル進入までの時間が合致する
地点Ａで燃料電池システムの停止処理を開始する。ま
た、ナビゲ−ションシステムからの情報に基づきトンネ
ル１０６から出るまでの時間を演算し、搭載している燃
料電池システムの再運転処理を開始してから完了するま
での時間と前記トンネルから出るまでの時間が合致する
地点Ｂで燃料電池システムの再運転処理を開始する。
〜図７を用いて説明する。この実施形態は、トンネル内
で燃料電池を停止させる点においては基本的に前記第１
の実施形態と同様であるが、次の点で異なる。すなわ
ち、この制御では図５にも示したように、ナビゲーショ
ンシステムからの情報に基づき車両１０３がトンネル１
０６へと進入するまでの時間を予め演算し、搭載してい
る燃料電池システムの停止処理を開始してから完了する
までの時間と、前記トンネル進入までの時間が合致する
地点Ａで燃料電池システムの停止処理を開始する。ま
た、ナビゲ−ションシステムからの情報に基づきトンネ
ル１０６から出るまでの時間を演算し、搭載している燃
料電池システムの再運転処理を開始してから完了するま
での時間と前記トンネルから出るまでの時間が合致する
地点Ｂで燃料電池システムの再運転処理を開始する。
【００３４】図６に示したマップ（マップＡ）は燃料電
池の停止開始地点からトンネル入口までの距離と車速と
の関係を、図７に示したマップ（マップＢ）は燃料電池
の再運転開始地点からトンネル出口までの距離と車速と
の関係をそれぞれ表しており、燃料電池の停止または再
運転に必要な時間は各々略一定とすれば、これらのマッ
プに表されるように、走行時の車速が高いほどトンネル
入口または出口よりも距離の大きな地点からそれぞれの
処理が開始されることになる。すなわち、これらのマッ
プをそのときの車速で参照することで燃料電池の運転停
止または再運転を開始すべき地点が割り出される。図４
はコントローラ２５４がこのような制御を行うときの処
理の流れを示している。これを順に説明すると次の通り
である。 Ｓ１：ナビゲーションシステムによりトンネルの地理的
情報を含む道路情報と自車の現在位置情報とを取得す
る。 Ｓ２：Ｓ１の情報からすでにトンネル内走行に入ってい
るか否かを判定する。 Ｓ３〜Ｓ６：Ｓ２にてトンネル内走行中であると判定さ
れた場合には、次にマップＢ（図７）を参照し、現在の
車速から燃料電池の再運転処理開始地点までの距離を求
める。次いで、ナビゲーションシステムの地理情報から
得られるトンネル出口までの距離と前記マップＢから検
索した距離とを比較し、両者が一致した地点にて、その
とき燃料電池が停止中であれば再運転処理を実行して今
回のルーチンを終了する。 Ｓ７〜Ｓ１０：Ｓ１の情報からトンネルに進入前である
ことが判定された場合には、次にマップＡ（図６）を参
照し、現在の車速から燃料電池の停止処理開始地点まで
の距離を求める。次いで、ナビゲーションシステムの地
理情報から得られるトンネル入口までの距離と前記マッ
プＡから検索した距離とを比較し、両者が一致した地点
にて、そのとき燃料電池が運転中であれば停止処理を実
行して今回のルーチンを終了する。
池の停止開始地点からトンネル入口までの距離と車速と
の関係を、図７に示したマップ（マップＢ）は燃料電池
の再運転開始地点からトンネル出口までの距離と車速と
の関係をそれぞれ表しており、燃料電池の停止または再
運転に必要な時間は各々略一定とすれば、これらのマッ
プに表されるように、走行時の車速が高いほどトンネル
入口または出口よりも距離の大きな地点からそれぞれの
処理が開始されることになる。すなわち、これらのマッ
プをそのときの車速で参照することで燃料電池の運転停
止または再運転を開始すべき地点が割り出される。図４
はコントローラ２５４がこのような制御を行うときの処
理の流れを示している。これを順に説明すると次の通り
である。 Ｓ１：ナビゲーションシステムによりトンネルの地理的
情報を含む道路情報と自車の現在位置情報とを取得す
る。 Ｓ２：Ｓ１の情報からすでにトンネル内走行に入ってい
るか否かを判定する。 Ｓ３〜Ｓ６：Ｓ２にてトンネル内走行中であると判定さ
れた場合には、次にマップＢ（図７）を参照し、現在の
車速から燃料電池の再運転処理開始地点までの距離を求
める。次いで、ナビゲーションシステムの地理情報から
得られるトンネル出口までの距離と前記マップＢから検
索した距離とを比較し、両者が一致した地点にて、その
とき燃料電池が停止中であれば再運転処理を実行して今
回のルーチンを終了する。 Ｓ７〜Ｓ１０：Ｓ１の情報からトンネルに進入前である
ことが判定された場合には、次にマップＡ（図６）を参
照し、現在の車速から燃料電池の停止処理開始地点まで
の距離を求める。次いで、ナビゲーションシステムの地
理情報から得られるトンネル入口までの距離と前記マッ
プＡから検索した距離とを比較し、両者が一致した地点
にて、そのとき燃料電池が運転中であれば停止処理を実
行して今回のルーチンを終了する。
【００３５】このような制御を行うことにより、燃料電
池の停止処理の間にトンネル内の有害物濃度の高い空気
が吸引されるおそれをなくして、燃料電池の被毒防止を
より確実に行うことができる。また、車両がトンネルを
出る前に燃料電池の再運転処理を行うようにしたことか
ら、燃料電池被毒防止を確実に行ったうえで、バッテリ
２０７からの電力供給による走行時間を短くすることが
でき、それだけバッテリの負担（充電量）を軽減して燃
料電池システムの効率を高めることができる。
池の停止処理の間にトンネル内の有害物濃度の高い空気
が吸引されるおそれをなくして、燃料電池の被毒防止を
より確実に行うことができる。また、車両がトンネルを
出る前に燃料電池の再運転処理を行うようにしたことか
ら、燃料電池被毒防止を確実に行ったうえで、バッテリ
２０７からの電力供給による走行時間を短くすることが
でき、それだけバッテリの負担（充電量）を軽減して燃
料電池システムの効率を高めることができる。
【００３６】図８〜図１０に本発明の第３の実施形態を
示す。これは、トンネル内走行および燃料電池の再運転
に必要な出力と、トンネル通過後の道路の地形情報及び
交通情報（道路勾配、渋滞の有無等）に基づき推定され
る必要出力との総和に対して燃料電池出力が不足し、か
つこの不足分を補うべきバッテリ２０７からの必要供給
電力量がバッテリ容量よりも大きい場合に、トンネル内
走行にかかわらず前記容量不足を補いうる限度で燃料電
池を運転する（図８の区間Ｄｃ参照）ようにした点で前
記第２に実施形態と異なる。
示す。これは、トンネル内走行および燃料電池の再運転
に必要な出力と、トンネル通過後の道路の地形情報及び
交通情報（道路勾配、渋滞の有無等）に基づき推定され
る必要出力との総和に対して燃料電池出力が不足し、か
つこの不足分を補うべきバッテリ２０７からの必要供給
電力量がバッテリ容量よりも大きい場合に、トンネル内
走行にかかわらず前記容量不足を補いうる限度で燃料電
池を運転する（図８の区間Ｄｃ参照）ようにした点で前
記第２に実施形態と異なる。
【００３７】このような制御を行うためにこの実施形態
では、図９に示したマップ（マップＣ）により燃料電池
出力と瞬時空気流量の関係を与えると共に、図１０に示
したマップ（マップＤ）により必要出力とバッテリで不
足する分の電力を得るまでのト−タル空気流量の関係を
与え、これらのマップを参照することでト−タル空気流
量がより小さくなる燃料電池出力で運転を行うようにし
ている。すなわち、触媒および燃料電池の性能を低下さ
せる空気中の成分の吸い込み量が、トンネル内において
総量で最も小さくなるように、同じ電力量を得るのに必
要な空気流量の積分値が最小になるような負荷と時間で
燃料電池が運転できるように、トンネル進入後燃料電池
の運転を停止させるまでの時間を遅らしたり、燃料電池
の再運転をトンネル脱出よりも早めに行う。
では、図９に示したマップ（マップＣ）により燃料電池
出力と瞬時空気流量の関係を与えると共に、図１０に示
したマップ（マップＤ）により必要出力とバッテリで不
足する分の電力を得るまでのト−タル空気流量の関係を
与え、これらのマップを参照することでト−タル空気流
量がより小さくなる燃料電池出力で運転を行うようにし
ている。すなわち、触媒および燃料電池の性能を低下さ
せる空気中の成分の吸い込み量が、トンネル内において
総量で最も小さくなるように、同じ電力量を得るのに必
要な空気流量の積分値が最小になるような負荷と時間で
燃料電池が運転できるように、トンネル進入後燃料電池
の運転を停止させるまでの時間を遅らしたり、燃料電池
の再運転をトンネル脱出よりも早めに行う。
【００３８】このような制御を行うことにより、トンネ
ル内での燃料電池被毒および燃料電池システムの出力低
下量を最小にすることができる。また、これにより燃料
電池システムの出力回復までの時間を最小限にすること
ができる。
ル内での燃料電池被毒および燃料電池システムの出力低
下量を最小にすることができる。また、これにより燃料
電池システムの出力回復までの時間を最小限にすること
ができる。
【００３９】図１１に本発明の第４の実施形態を示す。
これは、車両が走行中の道路または道路に添って設置さ
れた道路情報システム１１０から道路前方の交通情報
（交通量、渋滞状況等）ないし大気中の燃料電池システ
ム性能に影響のある有害成分の濃度レベルが高いことを
示す情報と、その位置またはその位置までの距離の情報
を得て、燃料電池システムの停止・再運転を制御するよ
うにしたものである。
これは、車両が走行中の道路または道路に添って設置さ
れた道路情報システム１１０から道路前方の交通情報
（交通量、渋滞状況等）ないし大気中の燃料電池システ
ム性能に影響のある有害成分の濃度レベルが高いことを
示す情報と、その位置またはその位置までの距離の情報
を得て、燃料電池システムの停止・再運転を制御するよ
うにしたものである。
【００４０】このようなシステムによれば、例えば交通
量が多い場合には大気の汚染度が高いトンネルであって
も、交通量が小さく、換気が十分なされていて大気が清
浄な場合には、燃料電池を停止させる必要が無く、こう
した現状の情報を走行中の道路周辺より得られるため、
細かな燃料電池システム運転制御を行うことができて、
燃料電池システムの平均効率を高めることができる。ま
た、トンネルに限らず、換気の悪い場所、例えば地下駐
車場等に燃料電池車両が進入する際に、道路（地図）情
報発信施設管理者が燃料電池停止を指示する様な設定方
法を用意し、またその場合に上述と同様の制御方法に基
づき、燃料電池を保護するということも考えられる。
量が多い場合には大気の汚染度が高いトンネルであって
も、交通量が小さく、換気が十分なされていて大気が清
浄な場合には、燃料電池を停止させる必要が無く、こう
した現状の情報を走行中の道路周辺より得られるため、
細かな燃料電池システム運転制御を行うことができて、
燃料電池システムの平均効率を高めることができる。ま
た、トンネルに限らず、換気の悪い場所、例えば地下駐
車場等に燃料電池車両が進入する際に、道路（地図）情
報発信施設管理者が燃料電池停止を指示する様な設定方
法を用意し、またその場合に上述と同様の制御方法に基
づき、燃料電池を保護するということも考えられる。
【００４１】図１２に本発明の第５の実施形態を示す。
これは、走行中の道路で自車１０３とその前方を走行す
る車両１１３との間で、電波中継施設１１４等を介して
相互の情報を交換するシステムを有する場合に、前方走
行車両１１３からの発信により、大気中の燃料電池シス
テム性能に影響のある有害成分の濃度レベルが高いこと
を示す情報と、その位置またはその位置までの距離の情
報、さらに走行負荷、走行速度の情報を得て、燃料電池
システムの停止・再運転を制御するようにしたものであ
る。
これは、走行中の道路で自車１０３とその前方を走行す
る車両１１３との間で、電波中継施設１１４等を介して
相互の情報を交換するシステムを有する場合に、前方走
行車両１１３からの発信により、大気中の燃料電池シス
テム性能に影響のある有害成分の濃度レベルが高いこと
を示す情報と、その位置またはその位置までの距離の情
報、さらに走行負荷、走行速度の情報を得て、燃料電池
システムの停止・再運転を制御するようにしたものであ
る。
【００４２】このようなシステムによれば、前記各実施
形態により示したような道路情報提供のためのシステム
が利用できない環境下においても、前方道路の大気汚染
度や渋滞状況、道路勾配等の情報を得ることができ、的
確な燃料電池システムの運転制御を行うことができる。
また、実際の走行条件により得られた走行負荷を基に、
バッテリ２０７から供給する電力量を演算できるので、
計算結果の精度が向上し、それだけバッテリ２０７にむ
だな電力を蓄えなくて済む。
形態により示したような道路情報提供のためのシステム
が利用できない環境下においても、前方道路の大気汚染
度や渋滞状況、道路勾配等の情報を得ることができ、的
確な燃料電池システムの運転制御を行うことができる。
また、実際の走行条件により得られた走行負荷を基に、
バッテリ２０７から供給する電力量を演算できるので、
計算結果の精度が向上し、それだけバッテリ２０７にむ
だな電力を蓄えなくて済む。
【図１】燃料電池自動車が従来エンジン車と共に走行す
るときの環境状態の説明図。
るときの環境状態の説明図。
【図２】本発明による燃料電池車両の第１の実施形態の
構成概念を示すブロック図。
構成概念を示すブロック図。
【図３】前記実施形態の制御内容を表す流れ図。
【図４】本発明による燃料電池車両の第２の実施形態の
制御内容を表す流れ図。
制御内容を表す流れ図。
【図５】前記第２の実施形態の作用を車両と道路環境と
の関係で表した説明図。
の関係で表した説明図。
【図６】前記第２の実施形態の制御に用いるマップ（マ
ップＡ）の構成例を示す説明図。
ップＡ）の構成例を示す説明図。
【図７】前記第２の実施形態の制御に用いるマップ（マ
ップＢ）の構成例を示す説明図。
ップＢ）の構成例を示す説明図。
【図８】本発明による燃料電池車両の第３の実施形態の
作用を車両と道路環境との関係で表した説明図。
作用を車両と道路環境との関係で表した説明図。
【図９】前記第３の実施形態の制御に用いるマップ（マ
ップＣ）の構成例を示す説明図。
ップＣ）の構成例を示す説明図。
【図１０】前記第３の実施形態の制御に用いるマップ
（マップＤ）の構成例を示す説明図。
（マップＤ）の構成例を示す説明図。
【図１１】本発明による燃料電池車両の第４の実施形態
の作用を車両と道路環境との関係で表した説明図。
の作用を車両と道路環境との関係で表した説明図。
【図１２】本発明による燃料電池車両の第５の実施形態
の作用を車両と道路環境との関係で表した説明図。
の作用を車両と道路環境との関係で表した説明図。
２００ 燃料電池 ２０１ 改質装置 ２０２ 圧縮器（空気供給装置） ２０５ 燃料供給装置 ２０７ バッテリ（二次電池） ２０８ 走行モータ ２０９ 電力制御装置 ２５０ ＣＯセンサ ２５４ コントローラ（制御手段）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｈ０１Ｍ 8/10 10/44 10/44 Ｚ 10/48 10/48 Ｐ Ｆターム(参考） 3D035 AA00 5H026 AA06 5H027 AA06 BA01 BA08 DD03 KK31 KK52 5H030 AA01 AS08 BB04 BB08 BB22 FF41 FF51 5H115 PA08 PA12 PC06 PG04 PI14 PI16 PI18 PI29 PO02 PO06 PO17 PU01 QE10 QN03 SE04 SE06 SE10 TD01 TD15 TI02 TO07 TO30
Claims (11)
- 【請求項１】主として水素からなる燃料と空気を用いて
発電を行う燃料電池と、該燃料電池に空気を供給する空
気供給装置と、前記燃料電池に前記水素を含む燃料ガス
を供給する燃料供給装置と、前記燃料電池により発電さ
れた電力を駆動力に変換するモータと、前記燃料電池に
より発電された電力あるいは前記モータによる回生電力
を蓄電し、該電力を前記モータに供給する二次電池とを
備えた燃料電池車両において、 燃料電池に対して有害な走行環境を判定して燃料電池停
止区間を設定する走行環境判定手段と、前記燃料電池停
止区間の走行時に燃料電池を停止させて前記二次電池に
よりモータを駆動して車両を走行させる制御手段とを備
えた燃料電池車両。 - 【請求項２】請求項１に記載の燃料電池車両において、
前記走行環境判定手段は、有害走行環境としてトンネル
内走行を判定するように構成した燃料電池車両。 - 【請求項３】請求項２に記載の燃料電池車両において、
前記走行環境判定手段は、トンネルの地理的情報を含む
道路情報と車両の現在位置情報とからトンネル内走行を
判定するように構成されている燃料電池車両。 - 【請求項４】請求項１に記載の燃料電池車両において、
前記走行環境判定手段を、車両前方の大気中の燃料電池
の性能に影響を及ぼす有害成分の濃度と該有害成分濃度
に対応する道路位置情報とを取得して燃料電池停止区間
を設定するように構成した燃料電池車両。 - 【請求項５】請求項４に記載の燃料電池車両において、
前記走行環境判定手段は、車両に対して各種交通情報を
提供する道路情報システムからの情報に基づき前記有害
成分濃度とその対応する道路位置情報を得るように構成
されている燃料電池車両。 - 【請求項６】請求項４に記載の燃料電池車両において、
前記走行環境判定手段は、自車の前方を走行する車両か
ら前記有害成分濃度とその対応する道路位置情報を得る
ように構成されている燃料電池車両。 - 【請求項７】請求項６に記載の燃料電池車両において、
前記走行環境判定手段は、前方車両の走行負荷および走
行速度を検出し、この検出結果に基づいて前記有害成分
濃度とその対応する道路位置情報を得るように構成され
ている燃料電池車両。 - 【請求項８】請求項１から請求項７に記載の燃料電池車
両において、前記制御手段は、設定した燃料電池停止区
間への進入の際にそのときの燃料電池の停止および再運
転に要する時間と車速とから、燃料電池の停止または再
運転を開始する車両位置もしくは時刻を予測するように
構成されている燃料電池車両。 - 【請求項９】請求項８に記載の燃料電池車両において、
前記二次電池の残量を検出する二次電池残量検出手段を
備えると共に、前記燃料電池停止区間での二次電池によ
る走行およびその後の燃料電池の再運転に必要な電力と
検出した二次電池残量との関係から、該燃料電池停止区
間への進入を予測したときに、あらかじめ前記必要電力
を確保可能な程度に燃料電池の出力を高めておくように
前記制御手段を構成した燃料電池車両。 - 【請求項１０】請求項９に記載の燃料電池車両におい
て、前記必要電力として、燃料電池停止区間通過後の地
形および道路情報に基づき算出した該燃料電池停止区間
通過後の車両走行時の燃料電池の出力不足分を含む燃料
電池車両。 - 【請求項１１】請求項９または請求項１０に記載の燃料
電池車両において、前記必要電力量が二次電池の最大容
量よりも大きい場合には、燃料電池停止区間の走行中で
あっても前記容量不足分を補填可能な程度に燃料電池を
運転するように前記制御手段を構成した燃料電池車両。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332940A JP3666380B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 燃料電池車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000332940A JP3666380B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 燃料電池車両 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002142305A true JP2002142305A (ja) | 2002-05-17 |
| JP3666380B2 JP3666380B2 (ja) | 2005-06-29 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332940A Expired - Fee Related JP3666380B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 燃料電池車両 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3666380B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018010A1 (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 移動体 |
| FR2906936A1 (fr) * | 2006-10-09 | 2008-04-11 | Renault Sas | Dispositif et procede de gestion de l'alimentation en courant electrique d'un moteur electrique de vehicule automobile |
| JP2012228005A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Denso Corp | 車両用充電制御装置 |
| KR20130055889A (ko) * | 2011-11-21 | 2013-05-29 | 현대모비스 주식회사 | 연료전지차량의 무부하 출력증강 운영방법 |
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| CN113581017A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-02 | 深圳市氢蓝时代动力科技有限公司 | 燃料电池控制方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113682141A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-23 | 深圳市氢蓝时代动力科技有限公司 | 燃料电池管理方法、装置、设备及存储介质 |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332940A patent/JP3666380B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100903664B1 (ko) | 2005-08-11 | 2009-06-18 | 도요타 지도샤（주） | 이동체 |
| US8014949B2 (en) | 2005-08-11 | 2011-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mobile body |
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| KR101864897B1 (ko) | 2011-11-21 | 2018-06-05 | 현대모비스 주식회사 | 연료전지차량의 무부하 출력증강 운영방법 |
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| CN113581017A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-02 | 深圳市氢蓝时代动力科技有限公司 | 燃料电池控制方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113682141A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-23 | 深圳市氢蓝时代动力科技有限公司 | 燃料电池管理方法、装置、设备及存储介质 |
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|---|---|
| JP3666380B2 (ja) | 2005-06-29 |
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