JP2008029051A - 燃料電池を搭載した車両 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コンプレッサから燃料電池への酸化ガスの供給遅れをカバーし、車両の運転状態に応じた優れた供給応答性を確保し得る燃料電池を搭載した車両を実現することを目的としている。
【解決手段】このため、水素ガスと酸化ガスとを供給することにより発電する燃料電池を搭載した車両において、酸化ガスを燃料電池に圧送するコンプレッサと、コンプレッサと燃料電池とを連絡する酸化ガス供給路とを備え、コンプレッサにより圧縮された酸化ガスを蓄積するタンクを備え、酸化ガス供給路とタンクとを連絡するタンク連絡路を備え、車両の運転状態に応じて、酸化ガスをタンクに蓄積できるように制御し、あるいはタンクに蓄積された酸化ガスを燃料電池へと放出できるように制御する制御手段を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は燃料電池を搭載した車両に係り、特に駆動用バッテリ等を持たない直接駆動方式とした燃料電池システムにおける加速・燃費・始動性能・静粛性等の向上を図る燃料電池を搭載した車両に関するものである。

燃料電池を搭載した車両の燃料電池システムにおいては、固体高分子電解質膜を挟んでアノード側電極（「水素極」ともいう。）とカソード側電極（「空気極」ともいう。）とを対向して配置した燃料電池セルを複数個組み合わせて構成された燃料電池スタック（以下、単に「燃料電池」という。）を設け、アノード側電極に水素循環ポンプ（「燃料ポンプ」ともいう。）によって水素ガス（「アノードガス」ともいう。）を供給するとともに、カソード側電極にコンプレッサによって酸化ガス（「空気ガス」ともいう。）を供給している。
そして、燃料電池では、この供給された水素ガスと酸化ガスとにより発電するとともに、燃料電池システムの停止の際に、この発電に使用された水素ガス（「水素オフガス」ともいう。）と酸素ガス（「酸素オフガス」ともいう。）とを排出している。

特開２００５−１２９２４６号公報 特開２００５−３３９８４７号公報

ところで、従来の燃料電池を搭載した車両において、駆動用バッテリやキャパシタ等の高電圧電力ストレージを持たない直接駆動方式の燃料電池システムは、例えば、高圧水素タンクからの水素ガスとコンプレッサにより加圧された酸化ガスとを、ドライバからの加速要求に応じて反応量を変化させて発電電力すなわち駆動力としている。
つまり、車両に搭載される燃料電池システム１０１には、図９に示す如く、アノード側電極（「水素極」ともいう。）とカソード側電極（「空気極」ともいう。）とと固体高分子電解質膜とからなる燃料電池セル（図示せず）を複数個組み合わせて構成した燃料電池１０２が設けられている。
この燃料電池１０２は、水素ガスと酸化ガスとを供給することにより発電するとともに、この発電に使用された水素ガス（「水素オフガス」ともいう。）と酸素ガス（「酸素オフガス」ともいう。）とを排出するものである。
このため、燃料電池システム１０１には、燃料電池１０２と、水素ガスを蓄積する高圧水素タンク１０３と、燃料電池１０２と高圧水素タンク１０３とを連絡する水素ガス供給路１０４と、燃料電池１０２に酸化ガスを圧送するコンプレッサ１０５と、このコンプレッサ１０５と燃料電池１０２とを連絡する酸化ガス供給路１０６と、車両を駆動する電動機１０７とが設けられている。
また、前記水素ガス供給路１０４において、高圧水素タンク１０３近傍にガス圧レギュレータ１０８が設けられているとともに、水素ガス供給路１０４の途中には、水素ガス側制御弁１０９が設けられている。

従って、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで、図１０（ａ）に示す如く、アクセルペダル入力が行われた後は、前記燃料電池１０２に高圧水素タンク１０３から水素ガス側制御弁１０９により供給される水素ガスの供給応答性（図１０（ｂ）の水素ガス流量参照）に対して、コンプレッサ１０５の機械的や流体的な供給応答性（図１０（ｃ）の空気ガス流量参照）が比較的低く、ドライバがアクセルペダルを踏んでから車体が加速するまでに必要となる時間（図１０（ｄ）の駆動力参照）は酸化ガスの供給応答性によって決定される。

対処方策としては、車両のアイドル状態でもコンプレッサ１０５の回転数を少し高めに維持しておき、加速までの遅延時間を短縮させる方策がある。
しかし、不アイドル状態での消費電力が大きくなるため、燃費コストが嵩み、経済的に不利であるとともに、加速性とのバランス調整に注意を払う必要があるという不都合がある。

この発明の目的は、コンプレッサから燃料電池への酸化ガスの供給遅れをカバーし、車両の運転状態に応じた優れた供給応答性を確保し得る燃料電池を搭載した車両を実現するにある。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、水素ガスと酸化ガスとを供給することにより発電する燃料電池を搭載した車両において、酸化ガスを燃料電池に圧送するコンプレッサと、このコンプレッサと燃料電池とを連絡する酸化ガス供給路とを備え、前記コンプレッサにより圧縮された酸化ガスを蓄積するタンクを備え、前記酸化ガス供給路とタンクとを連絡するタンク連絡路を備え、前記車両の運転状態に応じて、酸化ガスを前記タンクに蓄積できるように制御し、あるいは前記タンクに蓄積された酸化ガスを前記燃料電池へと放出できるように制御する制御手段を備えていることを特徴とする。

以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、水素ガスと酸化ガスとを供給することにより発電する燃料電池を搭載した車両において、酸化ガスを燃料電池に圧送するコンプレッサと、コンプレッサと燃料電池とを連絡する酸化ガス供給路とを備え、コンプレッサにより圧縮された酸化ガスを蓄積するタンクを備え、酸化ガス供給路とタンクとを連絡するタンク連絡路を備え、車両の運転状態に応じて、酸化ガスを前記タンクに蓄積できるように制御し、あるいはタンクに蓄積された酸化ガスを燃料電池へと放出できるように制御する制御手段を備えている。
これにより、酸化ガスを蓄積することが可能なタンクを設けることによって、コンプレッサから燃料電池への酸化ガスの供給遅れをカバーすることが可能である。
従って、車両の運転状態に応じた優れた供給応答性を備えた燃料電池システムを実現することが可能である。

上述の如く発明したことにより、制御手段によって、車両の運転状態に応じて酸化ガスをタンクに蓄積できるように制御し、あるいはタンクに蓄積された酸化ガスを燃料電池へと放出できるように制御し、酸化ガスを蓄積することが可能なタンクによってコンプレッサから燃料電池への酸化ガスの供給遅れをカバーし、車両の運転状態に応じた優れた供給応答性を確保している。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図７はこの発明の第１実施例を示すものである。
図１において、１は燃料電池を搭載した車両の燃料電池システムである。
この燃料電池システム１は、アノード側電極（「水素極」ともいう。）とカソード側電極（「空気極」ともいう。）とと固体高分子電解質膜とからなる燃料電池セル（図示せず）を複数個組み合わせて構成した燃料電池２が設けられている。
この燃料電池２は、水素ガスと酸化ガスとを供給することにより発電するとともに、この発電に使用された水素ガス（「水素オフガス」ともいう。）と酸素ガス（「酸素オフガス」ともいう。）とを排出するものである。
このため、燃料電池システム１には、図１に示す如く、燃料電池２と、水素ガスを蓄積する高圧水素タンク３と、燃料電池２と高圧水素タンク３とを連絡する水素ガス供給路４と、燃料電池２に酸化ガスを圧送するコンプレッサ（「空気圧縮機」ともいう。）５と、このコンプレッサ５と燃料電池２とを連絡する酸化ガス供給路６と、車両を駆動する電動機７とが設けられている。

また、前記水素ガス供給路４において、高圧水素タンク３近傍にガス圧レギュレータ８が設けられているとともに、水素ガス供給路４の途中、つまり前記燃料電池２とガス圧レギュレータ８間の水素ガス供給路４には、水素ガス側制御弁９が設けられている。

更に、前記酸化ガス供給路６においては、前記コンプレッサ５側から燃料電池２に向かって、逆止弁１０と空気圧レギュレータ１１と酸化ガス側制御弁１２とが順次配設されている。

そして、前記コンプレッサ５により圧縮された酸化ガスを蓄積するタンク（「空気タンク」ともいう。）１３を備え、前記酸化ガス供給路６とタンク１３とを連絡するタンク連絡路１４を備え、前記車両の運転状態に応じて、酸化ガスを前記タンク１３に蓄積できるように制御し、あるいは前記タンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出できるように制御する制御手段（「演算制御部」ともいう。）１５を備える構成とする。
詳述すれば、前記タンク連絡路１４によって前記酸化ガス供給路６とタンク１３とを連絡する際には、図１に示す如く、前記逆止弁１０と空気圧レギュレータ１１間の酸化ガス供給路６に前記タンク連絡路１４を連絡させている。
また、このタンク連絡路１４の途中にはタンク側制御弁１６が配設されている。

前記燃料電池システム１は、車両の始動時を検出する始動時検出手段１７を備えているとともに、車両の加速状態を検出する加速状態検出手段１８を備え、車両の減速時を検出する減速時検出手段１９を備えている。
そして、前記制御手段１５の入力側に、始動時検出手段１７と加速状態検出手段１８と減速時検出手段１９とを接続して設けている。
また、前記制御手段１５の出力側には、前記水素ガス側制御弁９と前記酸化ガス側制御弁１２と前記タンク側制御弁１６と異常表示手段２０とを接続して設けている。
この異常表示手段２０は、コンプレッサ５が故障した場合に、前記制御手段１５からの出力信号を入力してコンプレッサ５の異常状態を表示するものである。

前記制御手段１５は、前記車両の運転状態に応じて、酸化ガスを前記タンク１３に蓄積できるように制御する。
つまり、前記制御手段１５は、減速時、すなわち減速時検出手段１９により減速時であると判定された場合に、電動機７から発電される電力を動力として利用し、タンク１３に酸化ガスが蓄積できるように制御する。

そして、前記制御手段１５は、始動時において、タンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出できるように制御する。
つまり、始動時には、前記制御手段１５によって、タンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出し、始動時におけるコンプレッサ５からの酸化ガスの供給遅れをカバーし、前記燃料電池システム１の早期始動を可能とするものである。

また、前記制御手段１５は、加速状態検出手段１８により加速状態であると判定された場合に、直ちにタンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出できるように制御する。
つまり、加速状態であるときに、前記制御手段１５によって、タンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと直ちに放出し、加速状態の際のコンプレッサ５からの酸化ガスの供給遅れをカバーし、加速性能を向上させるものである。

更に、前記制御手段１５は、コンプレッサ５が故障した場合に、コンプレッサ５の異常状態を表示し、かつタンク１３に蓄積された酸化ガスを放出制御する。
つまり、前記コンプレッサ５が故障した場合に、前記制御手段１５によって、前記異常表示手段２０に異常表示信号を出力し、異常表示手段２０にコンプレッサ５の異常状態を表示して告知するとともに、タンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出できるように制御してコンプレッサ５が故障しても車両が直ちに停止することを回避するものである。

追記すれば、この実施例においては、前記タンク１３の容量・圧力は、例えば速度「０（ゼロ）」から最高速までの最高加速に必要となる容量と圧力を基準に設定し、加速補助を主目的としてできるだけ小型のタンク１３とすることで、前記燃料電池システム１の大型化を避けることができるものである。
また、前記コンプレッサ５の供給応答性に対する要求仕様を低く変更することが可能であるため、コンプレッサ５の小型化や消費電力の低下を図ることもできる。
更に、前記コンプレッサ５の故障といった緊急事態の場合には、短距離であれば避難場所までの走行が可能となり、路上で車両停止する事態を回避することが可能である。

そして、高電圧電力ストレージを有しない直接駆動方式の前記燃料電池システム１を搭載する車両の場合に、ブレーキ時の回生電力、つまり駆動モータを発電機７として機能させ、回転力から発電される電力のエネルギを貯蔵する方策が従来のものにはなかったが、回生電力で前記コンプレッサ５を駆動してタンク１３内を加圧することで、ブレーキ時に捨てていたエネルギを回収し、燃費向上を図ることができるものである。
また、従来の高電圧電力ストレージを有しない直接駆動方式の前記燃料電池システムを搭載する車両の場合に、燃料電池システムの始動には昇圧した１２Ｖバッテリからの電圧により高電圧系のコンプレッサ等の部品を短時間駆動することで燃料電池システムへ酸化ガスを供給して始動させている。
これに対して、この実施例においては、前記タンク１３内に貯蔵された酸化ガスと高圧水素タンク３に貯蔵された水素ガスとを用いることで、燃料電池システム１の始動後に高電圧部品を始動させることが可能となり、始動時間の短縮や確実な燃料電池システム１の始動を実現することができる。
従って、例えば信号の待ち時間中は燃料電池システム１を停止することも可能となる。
また、山の上等の空気密度の薄い環境で走行する場合においては、空気濃度の上下にかかわらず、車両の加速性を維持することが可能である。

次に、図３の前記燃料電池システム１の始動用フローチャートに沿って作用を説明する。

前記燃料電池システム１の始動用プログラムは、始動時検出手段１７が車両の始動時を検出した際、例えばイグニションキーのオン状態を検出した際に、スタート（Ａ０１）する。
そして、前記燃料電池システム１の始動用プログラムがスタート（Ａ０１）すると、燃料電池２内部の膜を破損しないように突入圧力や水素側に留意しながら、タンク側制御弁１６、酸化ガス側制御弁１２を開く処理（Ａ０２）に移行する。
このタンク側制御弁１６、酸化ガス側制御弁１２を開く処理（Ａ０２）によって、燃料電池システム１の始動処理（Ａ０３）が行われるとともに、高電圧部品の始動処理（Ａ０４）が行われる。
そして、高電圧部品の始動処理（Ａ０４）の後には、前記コンプレッサ５からの圧縮された酸化ガスにより、燃料電池システム１をアイドル発電する処理（Ａ０５）に移行する。
この燃料電池システム１をアイドル発電する処理（Ａ０５）に移行した際には、コンプレッサ５の回転数を上げ、タンク１３内へ圧縮空気である酸化ガスを送る処理（Ａ０６）に移行するとともに、タンク側制御弁１６を閉じる処理（Ａ０７）に移行し、燃料電池システム１によるアイドル発電処理（Ａ０８）を実施する。

また、図４の前記燃料電池システム１の停止用フローチャートに沿って作用を説明する。

前記燃料電池システム１の停止用プログラムは、イグニションキーのオフ状態を検出した際にスタート（Ｂ０１）する。
そして、燃料電池システム１の停止用プログラムがスタート（Ｂ０１）すると、タンク１３の圧力が減少しているか否かの判断（Ｂ０２）に移行する。
この判断（Ｂ０２）がＹＥＳの場合には、前記コンプレッサ５の回転数を上げ、タンク１３内へ圧縮空気である酸化ガスを送る処理（Ｂ０３）を行った後に、タンク側制御弁１６を閉じる処理（Ｂ０４）に移行する。
また、判断（Ｂ０２）がＮＯの場合には、そのままタンク側制御弁１６を閉じる処理（Ｂ０４）に移行する。
このタンク側制御弁１６を閉じる処理（Ｂ０４）に移行した後には、高電圧部品を停止する処理（Ｂ０５）に移行し、燃料電池システム１を停止する処理（Ｂ０６）に移行する。
そして、前記酸化ガス側制御弁１２を閉じる処理（Ｂ０７）移行し、燃料電池システム１の停止処理（Ｂ０８）を実施する。

更に、図５の車両の加速用フローチャートに沿って作用を説明する。

車両の加速用プログラムは、前記燃料電池システム１によるアイドル発電が実施された際に、スタート（Ｃ０１）する。
そして、車両の加速用プログラムがスタート（Ｃ０１）すると、アクセルペダルが踏み込まれてＰｕｓｈ状態、つまり前記加速状態検出手段１８が加速状態を検出した際に（Ｃ０２）、前記タンク側制御弁１６を開ける処理（Ｃ０３）に移行するとともに、タンク１３の圧縮された酸化ガスにより加速を行う処理（Ｃ０４）に移行する。
このタンク１３の圧縮された酸化ガスにより加速を行う処理（Ｃ０４）の後に、コンプレッサ５の回転数を上げ、燃料電池システム１への圧力を上昇させる処理（Ｃ０５）に移行する。
その後は、アクセルペダルを開放する処理（Ｃ０６）に移行し、加速終了（Ｃ０７）に移行する。

更にまた、図６の車両の減速用フローチャートに沿って作用を説明する。

車両の減速用プログラムがスタート、つまり減速開始（Ｄ０１）すると、ブレーキペダルが踏み込まれてＰｕｓｈ状態、つまり前記減速時検出手段１９が減速時を検出した際に（Ｄ０２）、前記発電機７による回生処理（Ｄ０３）に移行する。
そして、前記コンプレッサ５の回転数を上げ、タンク１３内に圧縮空気である酸化ガスを送る処理（Ｄ０４）移行する。
また、前記コンプレッサ５の回転数を上げ、タンク１３内に圧縮空気である酸化ガスを送る処理（Ｄ０４）の後に、回生電力が下がり始めたら、タンク側制御弁１６を閉じる処理（Ｄ０５）に移行する。
その後は、ブレーキペダルを開放する処理（Ｄ０６）に移行し、タンク１３内が圧力不足であるか否かの判断（Ｄ０７）に移行する。
この判断（Ｄ０７）がＮＯの場合には、後述する減速終了（Ｄ１１）に移行する。
また、判断（Ｄ０７）がＹＥＳの場合には、タンク側制御弁１６を開ける処理（Ｄ０８）に移行するとともに、コンプレッサ５の回転数を上げ、タンク１３内へ不足分の圧縮空気である酸化ガスを送る処理（Ｄ０９）に移行する。
そして、コンプレッサ５の回転数を上げ、タンク１３内へ不足分の圧縮空気である酸化ガスを送る処理（Ｄ０９）の後には、タンク側制御弁１６を閉じる処理（Ｄ１０）に移行し、その後に減速終了（Ｄ１１）に移行する。

また、図７のコンプレッサ異常でのフローチャートに沿って作用を説明する。

前記コンプレッサ５の異常検出用プログラムがスタート（Ｅ０１）すると、前記制御手段１５から異常表示手段２０に制御信号が出力され、コンプレッサ５の異常警告を表示する処理（Ｅ０２）に移行する。
このコンプレッサ５の異常警告を表示する処理（Ｅ０２）の後に、コンプレッサ５の停止処理（Ｅ０３）に移行する。
そして、アクセルペダルが踏み込まれてＰｕｓｈ状態、つまり前記加速状態検出手段１８が加速状態を検出した際に（Ｅ０４）、タンク側制御弁１６を開ける処理（Ｅ０５）に移行し、タンク１３の圧縮された酸化ガスにより移動する処理（Ｅ０６）に移行し、車両停止処理（Ｅ０７）に移行する。
また、前記タンク１３の残量により、残りの走行量目安を表示または警告する（Ｅ０８）を行った後に、イグニションキーのオフ状態を検出（Ｅ０９）した際には、高電圧部品の停止処理（Ｅ１０）に移行し、前記燃料電池システム１の停止処理（Ｅ１１）に移行する。
そして、タンク側制御弁１６を閉じる処理（Ｅ１２）に移行するとともに、酸化ガス側制御弁１２を閉じる処理（Ｅ１３）に移行し、その後に燃料電池システム１の停止処理（Ｅ１４）を実施する。

これにより、前記制御手段１５は、前記車両の運転状態に応じて、タンク１３に酸化ガスが蓄積できるように制御するとともに、タンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出できるように制御するため、酸化ガスを蓄積することが可能なタンク１３を設けることによって、コンプレッサ５からの酸化ガスの供給遅れをカバーすることが可能である。
従って、車両の運転状態に応じた優れた供給応答性を備えた燃料電池システム１を実現することが可能である。

また、前記制御手段１５は、始動時において、タンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出できるように制御することにより、始動時におけるコンプレッサ５からの酸化ガスの供給遅れをカバーし、前記燃料電池システム１の早期始動が可能である。

更に、前記制御手段１５は、加速状態検出手段１８により加速状態であると判定された場合に、直ちにタンク１３に蓄積された酸化ガスを前記燃料電池２へと放出できるように制御することにより、加速状態が検出された場合、直ちにタンク１３に蓄積された酸化ガスが燃料電池２へと供給されることとなり、運転者の要求する加速性能を満たすことが可能である。

更にまた、前記制御手段１５は、減速時、すなわち減速時検出手段１９により減速時であると判定された場合に、電動機７から発電される電力を動力として利用し、タンク１３に酸化ガスが蓄積できるように制御することにより、減速時に捨てていた回生電力を有効に利用することができる。
これにより、タンク１３に酸化ガスを蓄積するための動力に燃料電池２のエネルギや、補機駆動用電池のエネルギを使用する必要がないものである。

また、前記制御手段１５は、コンプレッサ５が故障した場合に、コンプレッサ５の異常状態を表示し、かつタンク１３に蓄積された酸化ガスを放出制御することにより、コンプレッサ５が故障した場合においても、タンク１３に蓄積された酸化ガスにより、タンク１３に蓄積された酸化ガスを利用して、一定量の走行が可能である。
これにより、コンプレッサ５が故障しても車両が直ちに停止することはなく、使い勝手を向上し得るものである。

図８はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。

この第２実施例の特徴とするところは、車載のコンプレッサを排除し、代わりにタンク１３への酸化ガス充填を水素用充填所にて行う構成とした点にある。

すなわち、図８に示す如く、破線にて区画し、下部を車両側、つまり車両に搭載される燃料電池システム２１側とするとともに、上部を水素用充填所側とする。
そして、下部の燃料電池システム２１側において、図８の下部に示す如く、この燃料電池システム２１に燃料電池２が設けられている。
そして、燃料電池システム２１は、図８に示す如く、燃料電池２と、水素ガスを蓄積する高圧水素タンク３と、燃料電池２と高圧水素タンク３とを連絡する水素ガス供給路４と、圧縮された酸化ガスを蓄積するタンク（「空気タンク」ともいう。）２２と、このタンク２２と燃料電池２とを連絡する酸化ガス供給路２３とを有する。

また、前記水素ガス供給路４において、高圧水素タンク３近傍にガス圧レギュレータ８が設けられているとともに、水素ガス供給路４の途中、つまり前記燃料電池２とガス圧レギュレータ８間の水素ガス供給路４には、水素ガス側制御弁９が設けられている。

更に、前記酸化ガス供給路２３においては、前記タンク２２近傍に酸化ガス圧（「空気圧」ともいう。）レギュレータ２４が設けられているとともに、酸化ガス供給路２３の途中、つまり前記燃料電池２と酸化ガス圧レギュレータ２４間の酸化ガス供給路２３には、タンク側制御弁２５が設けられている。
そして、前記高圧水素タンク３に水素ガス充填路２６の一端が接続して設けられるとともに、この水素ガス充填路２６の他端には燃料充填ノズル２７が設けられる。
この燃料充填ノズル２７には、前記タンク２２に連絡する酸化ガス充填路２８も接続して設けられる。

また、前記水素用充填所側においては、図８の上部に示す如く、下部の燃料電池システム２１側の燃料充填ノズル２７に接続する充填アダプタ２９を設けている。
そして、この充填アダプタ２９には、水素ガス充填用の水素ガス外部充填路３０と酸化ガス充填用の酸化ガス外部充填路３１とが接続して設けられる。
このとき、水素ガス外部充填路３０には、例えば水素ガス用コンプレッサ３２や水素タンク３３が接続される。
また、前記酸化ガス外部充填路３１には、例えば酸化ガス用コンプレッサ３４や外部タンク３５が接続される。

なお、制御手段（「演算制御部」ともいう。）においては、上述した第１実施例の制御内容と同様な制御を行うため、説明は省略する。

さすれば、前記タンク３の容量や圧力を前記高圧水素タンク３と同等（例えばモル比で半分Ｈ２：Ｏ２＝２：１）まで増加させることによって、車載のコンプレッサを排除し、代わりにタンク１３への酸化ガス充填を水素用充填所にて行うことが可能となる。
このとき、車載の前記タンク３が大きくなるが、排除したコンプレッサの車載スペースを使用できるため、コンプレッサの振動や騒音が発生することがなく、静粛性の高い走行車両を構成することが可能である。
また、スクータ等の小型の車両の場合には、充填済みの酸化ガス用タンクや高圧水素タンクをカートリッジ式等とすれば、空カートリッジと交換することで走行可能なり、使い勝手の向上に寄与し得るものである。

この発明の第１実施例を示す燃料電池を搭載した車両の燃料電池システムの概略構成図である。 タイムチャートを示し、（ａ）は空気タンク流量のタイムチャート、（ｂ）は空気圧縮機流量のタイムチャート、（ｃ）は空気流量のタイムチャートである。 燃料電池システムの始動用フローチャートである。 燃料電池システムの停止用フローチャートである。 車両の加速用フローチャートである。 車両の減速用フローチャートである。 コンプレッサ異常でのフローチャートである。 この発明の第２実施例を示す燃料電池を搭載した車両の燃料電池システムの概略構成図である。 この発明の従来技術を示す燃料電池を搭載した車両の燃料電池システムの概略構成図である。 タイムチャートを示し、（ａ）はアクセルペダル入力のタイムチャート、（ｂ）は水素ガス流量のタイムチャート、（ｃ）は空気ガス流量のタイムチャート、（ｄ）は駆動力のタイムチャートである。

符号の説明

１ 燃料電池を搭載した車両の燃料電池システム
２ 燃料電池
３ 高圧水素タンク
４ 水素ガス供給路
５ コンプレッサ（「空気圧縮機」ともいう。）
６ 酸化ガス供給路
７ 電動機
８ ガス圧レギュレータ
９ 水素ガス側制御弁
１０ 逆止弁
１１ 空気圧レギュレータ
１２ 酸化ガス側制御弁
１３ 蓄積するタンク
１４ タンク連絡路
１５ 制御手段（「演算制御部」ともいう。）
１６ タンク側制御弁
１７ 始動時検出手段
１８ 加速状態検出手段
１９ 減速時検出手段
２０ 異常表示手段

Claims (5)

1. 水素ガスと酸化ガスとを供給することにより発電する燃料電池を搭載した車両において、酸化ガスを燃料電池に圧送するコンプレッサと、このコンプレッサと燃料電池とを連絡する酸化ガス供給路とを備え、前記コンプレッサにより圧縮された酸化ガスを蓄積するタンクを備え、前記酸化ガス供給路とタンクとを連絡するタンク連絡路を備え、前記車両の運転状態に応じて、酸化ガスを前記タンクに蓄積できるように制御し、あるいは前記タンクに蓄積された酸化ガスを前記燃料電池へと放出できるように制御する制御手段を備えていることを特徴とする燃料電池を搭載した車両。
2. 前記制御手段は、始動時において、タンクに蓄積された酸化ガスを放出することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池を搭載した車両。
3. 車両の加速状態を検出する加速状態検出手段を備え、前記制御手段は、加速状態検出手段により加速状態であると判定された場合には、直ちにタンクに蓄積された酸化ガスを放出制御していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池を搭載した車両。
4. 車両を駆動する電動機を備え、前記制御手段は、減速時において電動機から発電される電力を動力として利用し、タンクに酸化ガスが蓄積できるように制御していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池を搭載した車両。
5. 車両の加速状態を検出する加速状態検出手段を備え、前記制御手段は、コンプレッサが故障した場合には、コンプレッサの異常状態を表示し、かつタンクに蓄積された酸化ガスを放出制御していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池を搭載した車両。

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