JP2007043846A - 移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池における発電（オン・オフ）を乗員が意図的に制限できるようにする。
【解決手段】水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池２０と、水素を含む燃料を燃料電池２０に供給する燃料供給手段３と、燃料供給手段３によって供給される燃料の供給量を制限する制限手段Ｈと、乗員を収容する領域を有する筐体と、燃料電池２０からの電力を、筐体を推進させるための推進力に変換する変換手段５と、変換手段５の動作を制御する制御部５０と、筐体に収容された乗員が操作可能な位置に設けられた操作子であって、制御部５０の動作を停止させることなく制限手段Ｈによる制限を指示するための操作子６と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は移動体に関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば燃料電池自動車をはじめとする電気自動車等の移動体における操作系統の改良に関する。

従来、燃料電池自動車、つまり水素と酸素の化学反応により発電する燃料電池を搭載した電気自動車が種々提案されている。

このような電気自動車（燃料電池自動車）においては、燃料電池システムの運転の開始と停止とを操作する必要がある（例えば、特許文献１参照）。例えば従来の電気自動車では、イグニッションスイッチを備え、当該イグニッションスイッチを操作したときにコントローラが動作し、開閉弁の開弁制御を行うようにしたものが一般的である（例えば、特許文献２参照）。

一例を示すと、開閉弁とイグニションスイッチとを、中央処理装置（ＣＰＵ）およびメモリ等を備えたコントローラに接続しておき、さらにこのメモリには、イグニションスイッチからの操作信号に基づいて開閉弁を制御するための制御プログラム等を格納しておくという構成が既知のものとなっている。この場合、イグニッションスイッチを操作して燃料電池システムの運転を開始し、同じイグニッションスイッチを操作して燃料電池システムの運転を停止させるというように、イグニッションスイッチにより操作を行うこととなっている。
特開２００４−３１１２２２号公報 特開２００１−３５１６６７号公報

しかしながら、上述したような電気自動車などの移動体においては、燃料電池システムの運転開始も運転停止もイグニッションスイッチの操作ひとつで行われることになるが、その一方で、システムの構成要素を個別に運転状態にしたり休止状態にしたりといったような操作は行われていない、あるいは行うことができないというのが現状である。

つまり、イグニッションスイッチからの指示のみにより燃料電池システム全体のオン・オフが切り替えられているというのが電気自動車の現状であり、例えば、ドライバーがバッテリーのＳＯＣ（State Of Charge）の状況を考慮して燃料電池による発電状況を意図的にコントロールしたり、ドライバビリティ（ドラビリ）に応じて発電状況を変えたりできるようにしたものは皆無である。

そこで、本発明は、燃料電池における発電を乗員が意図的に制限できるようにした燃料電池自動車等の移動体を提供することを目的とする。

本発明者は従来技術の内容について検討した。たしかに、イグニッションスイッチによる操作が可能であるだけでは発電を意図的に制限することはできず、例えば走行動作から独立して燃料電池システムのオン・オフを指示することは不可能である。

本発明はかかる検討の結果として想到したもので、請求項１に記載の発明である移動体は、水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池と、水素を含む燃料を燃料電池に供給する燃料供給手段と、燃料供給手段によって供給される燃料の供給量を制限する制限手段と、乗員を収容する領域を有する筐体と、燃料電池からの電力を、筐体を推進させるための推進力に変換する変換手段と、変換手段の動作を制御する制御部と、筐体に収容された乗員が操作可能な位置に設けられた操作子であって、制御部の動作を停止させることなく制限手段による制限を指示するための操作子と、を有するものである。

要は、従来の電気自動車等の移動体においては燃料電池システムの運転がイグニッションキーと連動しているのが基本であったのに対し、本発明においては、当該燃料電池システムに対してイグニッションスイッチとは個別に指示することが可能となる。しかも、操作入力手段たる操作子は、乗員が操作可能な位置に設けられているために当該乗員の意思により意図的に操作されることが可能となっている。

この場合の操作子は、他の制御を指示するための操作子とは異なる光学的特性を有するものであることが好ましい。

あるいは、操作子は、他の制御を指示するための操作子とは形状が異なるものであることも好ましい。

さらに、操作子は、他の制御を指示するための操作子とともに共通の操作パネルに設けられていてもよい。

あるいは、操作子は、他の操作子と比較して、もっともイグニッションスイッチの近傍に配置されていることも好ましい。

本発明の移動体は、ガス供給を受けて発電する燃料電池と、前記燃料電池の発電を停止させる発電停止手段と、乗員を収容する領域を有する筐体と、前記燃料電池からの電力を、前記筐体を推進させるための推進力に変換する変換手段と、前記変換手段の動作を制御する制御部と、前記筐体に収容された乗員が操作可能な位置に設けられた操作子であって、前記制御部の動作を停止させることなく前記発電停止手段による発電停止を指示するための操作子と、を有する構成でもよい。

また、本発明の移動体は、ガス供給を受けて発電する燃料電池と、前記燃料電池からの電力出力をオン・オフさせるリレー手段と、乗員を収容する領域を有する筐体と、前記燃料電池からの電力を、前記筐体を推進させるための推進力に変換する変換手段と、前記変換手段の動作を制御する制御部と、前記筐体に収容された乗員が操作可能な位置に設けられた操作子であって、前記制御部の動作を停止させることなく前記リレー手段による電力出力のオン・オフを指示するための操作子と、を有する構成でもよい。

請求項１の移動体においては燃料の供給量を制限することにより、また、請求項６の移動体においては燃料電池の発電をオン・オフさせることにより、また、請求項７の移動体においては燃料電池からの電力出力をオン・オフさせることにより、走行動作とは別個独立して燃料電池システムのオン・オフ等、発電状況を意図的にコントロールすることが可能となる。しかも、この移動体における操作子を使って操作した場合、燃料電池システムにおける制御部の動作を停止させることなく発電状況をコントロールできる。

したがって、ドライバーがバッテリーのＳＯＣの状況を考慮して燃料電池による発電状況を意図的にコントロールすることが可能となるし、ドラビリに応じて発電状況を変えることも可能となるなど、燃料電池システムの状況を乗員の意思に応じて適宜変更することができるようになる。

また、請求項２、請求項３の移動体においては、他の操作子（スイッチ類）とは異なる視覚的・触覚的特徴を備えることによって誤動作が生じることが少なくなり、乗員にとっての操作性も向上することになる。

さらに、請求項４、請求項５の移動体においては、操作子が他の操作子（スイッチ類）と共通の操作パネルに設けられたり、あるいはイグニッションスイッチの近傍に配置されたりすることによって操作性がさらに向上することになる。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

図１〜図３に本発明の一実施形態を示す。本発明にかかる移動体は、燃料電池と、燃料供給手段と、制限手段と、筐体と、変換手段と、制御部と、操作子とを備えるものとして構成されているものである、なお、ここでいう移動体とは、船舶や飛行機といったような輸送機関をも含む概念として用いられているものである。以下では、移動体の一例としての、図２において符号１で示す燃料電池自動車（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）に本発明を適用した場合の実施形態について説明する（図１、図２等参照）。

本実施形態の燃料電池自動車１の筐体（ボデー）２には、乗員を収容するための空間（車室）と、燃料電池システム１０等の各装置・機器を収容するための空間がそれぞれ形成されている（図２参照）。車室には、運転席、助手席、後部席というように各乗員のための席が設けられ、さらに運転席には、ガソリンを燃料とする通常の自動車と同様、ステアリング、アクセルペダル、ブレーキペダル、計器類等、運転に必要な各装置が設けられている（図３参照）。

また、車室以外の空間には、燃料電池スタック２０、燃料ガス供給源３０、トラクションインバータ５１、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３、バッテリー（二次電池）５４、変速装置５７、トラクションモータＭ３等が設けられている（図２参照）。なお、符号５８は燃料となる水素の充填口である。

また、燃料電池自動車１には、当該燃料電池自動車１の推進力を生み出す燃料電池システム１０が搭載されている（図１等参照）。この燃料電池システム１０は、燃料電池セルスタック（以下、「燃料電池スタック」あるいは単に「スタック」ともいう）２０と、燃料供給手段３と、制限手段Ｈと、変換手段５と、制御部５０とを備えたシステムとして構成されている。

また、符号６で示す操作子は、筐体（ボデー）２の中からこの燃料電池システム１０を操作できるように設置されている。まず、以下ではこの燃料電池システム１０の概要について説明することとする。なお、以下においては燃料電池を「ＦＣ」と表現する場合もある。

図１に本実施形態にかかる燃料電池システム１０の概略構成を示す。この燃料電池システム１０に設けられている燃料電池スタック２０は、複数の単セルを直列に積層して成るスタック構造を有するものであり、例えば固体高分子電解質型燃料電池等から構成されている。また、この燃料電池システム１０は、燃料電池スタック２０に対して燃料（例えば水素）を供給する燃料供給手段３と、酸化ガス（例えば酸素）を供給する酸化ガス供給手段４とを備えている（図１参照）。

燃料供給手段３は、水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池スタック２０に対し、水素を含む燃料を供給するための手段である。例えば本実施形態の燃料供給手段３は、燃料ガス供給源３０、燃料ガス供給路３１、燃料ガス循環路３２、およびアノードオフガス流路３３を含んだ構成となっている（図１参照）。

燃料ガス供給源３０は、例えば、高圧水素タンク又は水素貯蔵タンク等の水素貯蔵源によって構成されている。燃料ガス供給路３１は燃料ガス供給源３０から放出される燃料ガスを燃料電池スタック２０のアノード（燃料極）に導くためのガス流路であり、そのガス流路には上流から下流にかけてタンクバルブＨ２０１、高圧レギュレータＨ９、低圧レギュレータＨ１０、水素供給バルブＨ２００、及びＦＣ入口バルブＨ２１が各々配設されている。高圧に圧縮された燃料ガスは高圧レギュレータＨ９にて中圧に減圧され、更に低圧レギュレータＨ１０にて低圧（通常運転圧力）に減圧されるようになっている。

さらに、燃料供給手段３には、供給される燃料の供給量を制限するための制限手段Ｈが設けられている（図１参照）。この制限手段Ｈを用いて、例えば単位時間あたりの流量を増減させて供給量を調整し、あるいはゼロとして供給を停止するといったように制御することができる。例えば本実施形態の場合であれば、上述したタンクバルブＨ２０１や水素供給バルブＨ２００等のシャットバルブ（開閉弁）をこのような制限手段Ｈとして用いることができる。

以下では一例としてタンクバルブ（以下において「主止弁」ともいう）Ｈ２０１を制限手段Ｈとして用いる場合について説明する。

燃料ガス循環路３２は未反応燃料ガスを燃料電池スタック２０に還流させるための帰還ガス流路であり、そのガス流路には上流から下流にかけてＦＣ出口バルブＨ２２、水素ポンプ６３、及び逆止弁Ｈ５２が各々配設されている。燃料電池スタック２０から排出された低圧の未反応燃料ガスは水素ポンプ６３によって適度に加圧され、燃料ガス供給路３１に導かれる。

逆止弁Ｈ５２は燃料ガス供給路３１から燃料ガス循環路３２への燃料ガスの逆流を抑制する。また、この燃料ガス循環路３２の途中で分岐するアノードオフガス流路３３は燃料電池スタック２０から排出された水素オフガスをシステム外に排気するためのガス流路であり、そのガス流路にはパージバルブＨ５１が配設されている。

なお、上述したタンクバルブＨ２０１、水素供給バルブＨ２００、ＦＣ入口バルブＨ２１、ＦＣ出口バルブＨ２２、及びパージバルブＨ５１は各ガス流路３１〜３３又は燃料電池スタック２０へ燃料ガスを供給し、あるいは遮断するためのシャットバルブであり、例えば電磁弁によって構成されている。このような電磁弁としては、例えばオン・オフ弁、或いはＰＷＭ制御で弁開度をリニアに調整できるリニア弁等が好適である。

燃料電池スタック２０の酸化ガス供給系４は、エアコンプレッサ４０、酸化ガス供給路４１、およびカソードオフガス流路４２を含んだ構成となっている（図１参照）。エアコンプレッサ４０はエアフィルタ６１を介して外気から取り込んだ空気を圧縮し、その圧縮エアを酸化ガスとして燃料電池スタック２０のカソード（酸素極）に供給する。燃料電池スタック２０の電池反応に供された後の酸素オフガスはカソードオフガス流路４２を流れてシステム外に排気される。

この酸素オフガスは燃料電池スタック２０での電池反応により生成された水分を含むため高湿潤状態になっている。加湿モジュール６２は酸化ガス供給路４１を流れる低湿潤状態の酸化ガスと、カソードオフガス流路４２を流れる高湿潤状態の酸素オフガスとの間で水分交換を行い、燃料電池スタック２０に供給される酸化ガスを適度に加湿する。燃料電池スタック２０に供給される酸化ガスの背圧は、カソードオフガス流路４２のカソード出口付近に配設された圧力調整弁Ａ４によって調圧される。

また、カソードオフガス流路４２はその下流において希釈器６４に連通している。さらにこの希釈器６４にはアノードオフガス流路３３がその下流において連通しており、水素オフガスを酸素オフガスによって混合希釈した後にシステム外に排気するように構成されている。

また、変換手段５は、燃料電池スタック２０において発電された電力を、燃料電池自動車１を推進させるための推進力に変換するための手段である。例えば本実施形態の場合には以下のような要素によってこの変換手段５が構成されている（図１参照）。すなわち、燃料電池スタック２０で発電された直流電力の一部はＤＣ／ＤＣコンバータ５３によって降圧され、バッテリー（二次電池）５４に充電される。

トラクションインバータ５１及び補機インバータ５２は燃料電池スタック２０とバッテリー５４の双方または何れか一方から供給される直流電力を交流電力に変換してトラクションモータＭ３と補機モータＭ４のそれぞれに交流電力を供給する。ちなみに、補機モータＭ４は水素循環ポンプ６３を駆動するモータＭ２やエアコンプレッサ４０を駆動するモータＭ１等を総称して表現しているものである。

制御部５０はアクセルセンサ５５が検出したアクセル開度、車速センサ５６が検出した車速等に基づいてシステム要求電力（車両走行電力と補機電力との総和）を求め、燃料電池スタック２０が目標電力に一致するようにシステムを制御する。具体的には、制御部５０はエアコンプレッサ４０を駆動するモータＭ１の回転数を調整して酸化ガス供給量を調整するとともに、水素ポンプ６３を駆動するモータＭ２の回転数を調整して燃料ガス供給量を調整する。

また、制御部５０はＤＣ／ＤＣコンバータ５３をはじめとする上述の変換手段５を制御して燃料電池スタック２０の運転ポイント（出力電圧、出力電流）を調整し、燃料電池スタック２０の出力電力が目標電力に一致するように調整する。

高圧部（タンクバルブＨ２０１〜水素供給バルブＨ２００の区間）、低圧部（水素供給バルブＨ２００〜ＦＣ入口バルブＨ２１）、ＦＣ部（スタック入り口バルブＨ２１〜ＦＣ出口バルブＨ２２）、循環部（ＦＣ出口バルブＨ２２〜逆止弁Ｈ５２）の各部には、燃料ガスの圧力を検出する圧力センサＰ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ９，Ｐ６１，Ｐ５，Ｐ１０，Ｐ１１と燃料ガスの温度を検出する温度センサＴ６，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ６１，Ｔ５，Ｔ１０が配設されている。

各圧力センサの役割について詳述すると、圧力センサＰ６は燃料ガス供給源３０の燃料ガス供給圧を検出する。圧力センサＰ７は高圧レギュレータＨ９の二次圧を検出する。圧力センサＰ９は低圧レギュレータＨ１０の二次圧を検出する。圧力センサＰ６１は燃料ガス供給路３１の低圧部の圧力を検出する。圧力センサＰ５はスタック入口の圧力を検出する。圧力センサＰ１０は水素循環ポンプ６３の入力ポート側（上流側）の圧力を検出する。圧力センサＰ１１は水素循環ポンプ６３の出力ポート側（下流側）の圧力を検出する。

また、本実施形態にかかる燃料電池自動車１は、上述の制御部５０の動作を停止させることなく、制限手段Ｈによる制限を指示するための操作子６を備えている。以下、この操作子６について説明する（図１〜図３参照）。

この操作子６は、車室内にいる乗員が操作可能な位置に設けられているスイッチ類のひとつである。本実施形態では、イグニッションスイッチ７（図３参照）とは別に、燃料ガス（水素ガス）供給のオン・オフを指示するためのスイッチとしてこの操作子６を設けることとしている。一般論として、燃料供給の制御系統に関しては、イグニッションスイッチ７をオフにするとこの動作に連動して燃料供給手段３も停止して燃料供給が止まるというように、イグニッションスイッチ７をオフにする動作と連動させていることが通常となっているのに対し、本実施形態ではこれを独立に操作できるようにしている。

つまり、イグニッションスイッチ７をオフとせずとも、この操作子６を操作して燃料供給を減少ないしは停止させれば燃料電池スタック２０への燃料供給を止めることができるようにしている。より具体的には、例えば燃料電池自動車１の走行中であっても、この操作子６を操作して制限手段Ｈ（本実施形態の場合、タンクバルブ（主止弁）Ｈ２０１）に対して動作を指示することにより、燃料供給を減少ないしは停止させた状態とすることが可能である。

したがって、本実施形態のような燃料電池自動車１においては、制御部５０（あるいは内臓されているＥＣＵ）の動作を止めることなく（オフにすることなく）、当該制御部５０に対する指示系統とは独立して燃料供給のみを制限することができる。

なお、付言しておくと、本実施形態におけるイグニッションスイッチ７は、キーを差し込んでから回して操作する差し込み型のものに限らず、キーを差し込まずに回したりボタンを押下したりするいわゆるインテリジェントキー等と呼ばれる差し込み不要型のものを含め、燃料電池システム１０を起動させ、あるいは停止させるための操作が行われる装置のことを意味する。したがって、キー操作を行うかボタン操作を行うかは問題ではない。

ここで、上述のような操作子６の設置態様について説明しておく。上述したように、この操作子６は車室内の乗員が操作可能な位置に設けられているスイッチ類の一種であり、ここでいう車室内の乗員にはドライバー以外の乗員も含まれるが、本実施形態では、当該操作子６を他のスイッチ類と同様に運転席に設けることとしている。

この場合の具体的な設置箇所は特に限定されるものではない。例を挙げて説明すると（図３参照）、例えば符号Ａで示すような比較的手が届きやすく尚かつ見えやすい位置（一例として、フォグランプの点灯用スイッチが設けられているような箇所）に配置してもよいし、あるいは符号Ｂで示すような比較的手が届きにくく尚かつ視認しにくい位置（一例として、ボンネットオープナーが設けられているような箇所）に配置してもよい。

あるいは、符号Ｃで示すようなセンターコンソール上やその周囲に配置してもよい。例えば、当該操作子６が他のスイッチ類と同程度によく使われると考えられる場合には、この操作子６を他のスイッチ類と共通の操作パネル内に配置して同程度の使いやすさを実現してもよく、要は、他のスイッチ類と同様に適宜配置されていればよい。

また、当該操作子６の形状ないしは仕様も特に限定されるということはなく、他のスイッチ類と同様のスイッチ、例えばいわゆるシーソー型のスイッチによって構成されていてもよいし、あるいは押す度に指示が切り替わるようにしたボタン型のスイッチによって構成されていてもよい。あるいは２位置を切り替えるようにしたレバーによって構成されていてもよい。要は、ドライバーが意図したとおりの操作が行いやすく、尚かつ操作をしたことが確認しやすいスイッチによって構成されていることが好ましい。

ただし、本実施形態における操作子６は例えば走行中においても燃料供給を停止しうるスイッチであるだけに、他の制御を指示するためのスイッチ類とは明確に区別しうる態様で設けられていることが好ましい。

また、イグニッションスイッチ７を誤作動させてしまうことを回避する等の観点からすれば、当該イグニッションスイッチ７と明確に区別しうる態様で設けられていることが更に好ましい。この場合における区別のつく態様としては種々のものが考えられるが、例えば、視覚上明確に区別しうるよう、他のスイッチ類とは異なる光学的特性とすることを挙げることができる。このように光学的特性を異ならせる場合の具体例としては、他のスイッチ類と異なる色としたり、操作子６にバックライトを設けたりすることなどがある。

あるいは、触覚上明確に区別しうるよう、他のスイッチ類と異なる形状や輪郭、大きさにしたり、他のスイッチ類とは異なる表面処理を施したりすることもできる。なお、特徴的な形状とすることによって視覚上の特徴も強調するなど、視覚上の特徴と触覚上の特徴の両方を併せ持つ態様ともできることはいうまでもない。

さらには、他のスイッチ類と比較してもっともイグニッションスイッチ７の近傍となる位置に操作子６を配置することも好ましい（例えば、図３中の符号Ｄで示す位置を参照）。上述したように、イグニッションスイッチ７は燃料電池システム１０を起動させあるいは停止させるための操作が行われる装置であるから、同じ燃料電池システム１０に対しての操作が行われる操作子６をイグニッションスイッチ７の近傍に配置すれば操作のしやすさという点で好ましい。

つまり、ドライバーの立場からすれば同系統のスイッチ類がまとまって配置されていれば認識しやすく、燃料供給を制限したい場合にはイグニッションスイッチ７の近傍に配置されている操作子６を操作すればよいために迷わなくて済むという利点がある。

以上説明したように、本実施形態における燃料電池自動車１は、イグニッションスイッチ７とは別に、制限手段Ｈ（本実施形態の場合、タンクバルブＨ２０１）に対して燃料供給の減少ないしは停止を別途指示することが可能な操作子６、言い換えれば、制御部５０のＥＣＵ（電子制御装置（Electric Control Unit））の動作を指示するイグニッションスイッチ７とは独立した指示系統を構成する操作子６を備えていることから、当該操作子６を操作することにより、走行動作とは別個独立に燃料電池システム１０のオン・オフを指示することが可能となっている。

したがって、ハイブリッド自動車のＥＶ走行時（電気による走行時）にエンジン駆動を停止させたりアイドリング状態にしたりするのと同様、例えばバッテリー（二次電池）５４に蓄電された電力を使用しての走行時に燃料供給を制限することによって燃料電池システム１０を強制的に一時的な休止状態ないしはこれに近似した低出力状態とすることができる。

しかも、ハイブリッド自動車のＥＶ走行は基本的に自動制御であるのに対し、本実施形態のごとき燃料電池自動車１においてはドライバーの自由な意思で操作できるという点で特徴的である。例えば、今から坂道を下るという場合にバッテリーＳＯＣをモニターで確認し、燃料供給量をあらかじめ低下させておけば電力回収量が増加して燃費が向上するといった利点がある。加えて、この操作子６を再び操作すれば、燃料供給の一時的な制限を解除して燃料電池システム１０を運転状態へと容易に復帰させることができる。

また、上述のような操作子６は、以下のような利点も有する。すなわち、タンクバルブＨ２０１等のシャットバルブは操作子６によって確実に作動させることができるものであって、尚かつ当該作動によって燃料ガス（水素ガス）の供給および遮断を例えば運転席から操作することができる。加えて、上述したように、本実施形態における主止弁（タンクバルブＨ２０１）は電磁弁によって構成されるシャットバルブであり、仮に作動のための動力源（この場合、電磁による動力）が消失した場合であっても自動的に閉止する構成になっている。

また、このような操作子６の具体的な用途ないし機能としては種々のものが考えられるが、例示すると以下の５つのものを挙げることができる。なお、以下に掲げる５つの用途ないし機能はそれぞれ単独で実現することができるものであるが、これら各用途ないし機能を組み合わせることもできることはいうまでもない。

第一の用途ないし機能は、燃料供給を制限して燃料電池による発電をいったん停止させた後は、再度操作するまでの間は発電を停止させたままの状態としておくというものである。これは、例えば非常時におけるレスキュー隊の判断あるいはドライバー自身の判断により、指示あるまで発電を停止させておくことが可能となることから特に安全面での利点が大きい。

あるいは、所定時間のみ燃料電池の発電を停止させるためのものとして、例えばＳＯＣ（State Of Charge）の条件を考慮しつつ発電を許可することも好ましい。こうした場合、ドライバビリティ（ドラビリ）を考慮して発電を再開させることができる。

あるいは、ＳＯＣの条件に関係なく発電状態へと復帰させることも好ましい。こうした場合、燃料電池（ＦＣ）の発電の再開指示忘れを防止するための手段として有効となる。

第二の用途ないし機能は、車速やシフトポジションによりＦＣ発電を強制的に停止することを許可するための操作子６として用いるというもので、例えば、異常発生後、車両を停車させてから発電停止を指示するための手段として利用することができる。走行中において強制的に発電を停止させると十分な退避走行ができなくなるおそれがあるような場合、十分な退避走行を行ってから燃料電池による発電を停止させることが可能になるといった点で好ましい。

あるいは、燃料電池システム１０の停止後、発電を許可するための手段として利用することもできる。こうした場合、燃料電池システム１０がいったん停止した後においてもバッテリー５４への充電を行うこと等が可能となる。

第三の用途ないし機能は、ＦＣ発電を止めて各種部品の動作チェックをするために用いるというものである。例えばドライバーからの指示に応じて機能部品等を点検するような場合に便宜である。例示すれば、水素検知器に意図的に水素を吹き付けてみて水素漏れを検知できているのかどうかを判定したいような場合に利用することができる。このような用途ないし機能の操作子６によれば、車検中の点検等に要する手間を簡素化することも可能となる。

第四の用途ないし機能は、複数の水素タンクのうちの必要なタンクに対してのみ主止弁を開かせるというものである。図１においては特に詳しく示していないが、複数の水素タンクを順次切り替えて使用する場合に当該操作子６を利用して開閉操作を指示することができる。また、走行に必要な水素量を供給するのに十分な水素タンクのみ使用するべく、対応している主止弁を開閉させるという使い方ができる。

第五の用途ないし機能は、バッテリー５４のＳＯＣが低下した場合にのみ発電を行わせるための手段として用いるというものである。例えば、高効率となるポイントのみで使用するというような使い方も可能である。こうした場合、補機部品の簡素化を図れる等の利点がある。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

例えば本実施形態においては、操作子６によって制限手段Ｈ（上述した実施形態の場合、タンクバルブＨ２０１）を制御するようにした形態について説明したが、これに限られるものではなく、タンクバルブＨ２０１以外のシャットバルブ、具体的には水素供給バルブＨ２００やＦＣ入口バルブＨ２１を制限手段Ｈとして用いることもできる。要は、燃料電池スタック２０への燃料供給を制限できるバルブであればこれを制御して制限手段Ｈとして用いることが可能である。

また、本実施形態ではシャットバルブを利用して燃料供給を制限する形態について説明したが、これ以外の形態について簡単に説明しておくと、例えば、燃料電池スタック２０から電力消費装置への電力出力のオン・オフを制御するリレー手段に対して、操作子６により電力出力のオン・オフを指示すること、あるいは、燃料電池スタック２０自体の発電のオン・オフを制御する発電停止手段に対して、操作子６により発電のオン・オフを指示すること、等も可能である。

また、本実施形態においては燃料電池スタック２０に対して水素を含む燃料を供給する場合について説明したが、ここでいう水素を含む燃料は、純水素はもちろん、ダイレクトメタノールや改質用メタノールなども含むものである。要は、燃料自体の差異にかかわらず、イグニッションスイッチ７とは別の手段にて燃料供給制限の指示を行いうるもの全てに対して本発明を適用することが可能である。

本実施形態の燃料電池自動車に搭載されている燃料電池システムの一例を示すブロック図である。 本発明にかかる移動体の一例としての燃料電池自動車を示す概略図である。 燃料電池自動車の運転席における操作子の配置例を示す斜視図である。

符号の説明

１…燃料電池自動車（移動体）、２…筐体、３…燃料供給手段、５…変換手段、６…操作子、７…イグニッションスイッチ、１０…燃料電池システム、２０…燃料電池スタック、５０…制御部

Claims (7)

1. 水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池と、
   水素を含む燃料を前記燃料電池に供給する燃料供給手段と、
   前記燃料供給手段によって供給される前記燃料の供給量を制限する制限手段と、
   乗員を収容する領域を有する筐体と、
   前記燃料電池からの電力を、前記筐体を推進させるための推進力に変換する変換手段と、
   前記変換手段の動作を制御する制御部と、
   前記筐体に収容された乗員が操作可能な位置に設けられた操作子であって、前記制御部の動作を停止させることなく前記制限手段による制限を指示するための操作子と、
   を有する移動体。
2. 前記操作子は、他の制御を指示するための操作子とは異なる光学的特性を有するものである請求項１に記載の移動体。
3. 前記操作子は、他の制御を指示するための操作子とは形状が異なるものである請求項１または２に記載の移動体。
4. 前記操作子は、他の制御を指示するための操作子とともに共通の操作パネルに設けられている請求項１から３のいずれかに記載の移動体。
5. 前記操作子は、他の操作子と比較して、もっともイグニッションスイッチの近傍に配置されている請求項１から４のいずれかに記載の移動体。
6. ガス供給を受けて発電する燃料電池と、
   前記燃料電池の発電を停止させる発電停止手段と、
   乗員を収容する領域を有する筐体と、
   前記燃料電池からの電力を、前記筐体を推進させるための推進力に変換する変換手段と、
   前記変換手段の動作を制御する制御部と、
   前記筐体に収容された乗員が操作可能な位置に設けられた操作子であって、前記制御部の動作を停止させることなく前記発電停止手段による発電停止を指示するための操作子と、
   を有する移動体。
7. ガス供給を受けて発電する燃料電池と、
   前記燃料電池からの電力出力をオン・オフさせるリレー手段と、
   乗員を収容する領域を有する筐体と、
   前記燃料電池からの電力を、前記筐体を推進させるための推進力に変換する変換手段と、
   前記変換手段の動作を制御する制御部と、
   前記筐体に収容された乗員が操作可能な位置に設けられた操作子であって、前記制御部の動作を停止させることなく前記リレー手段による電力出力のオン・オフを指示するための操作子と、
   を有する移動体。
   
   
   

Images