JP2020149778A - 車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料電池の温度を適切に制御することを可能とする。【解決手段】車両１において、燃料電池１０と、空調装置用コンデンサ２０と、電気系用ラジエータ３０と、燃料電池１０の冷却に用いられる冷媒を冷却する燃料電池用ラジエータ４０と、外気を吸入するコンプレッサ６０と、熱交換器７０と、を備える。コンプレッサ６０は、燃料電池１０へ供給される空気の通風路５０に設けられる。熱交換器７０は、通風路５０のコンプレッサ６０より下流側に設けられ、空調装置用コンデンサ２０又は電気系用ラジエータ３０の少なくともいずれかは、通風路５０のコンプレッサ６０より上流側に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に関する。
近年、燃料電池を搭載した車両が開発されている。このような車両は、空調装置用コンデンサと、電気系用ラジエータと、燃料電池の冷却に用いられる冷媒を冷却する燃料電池用ラジエータとを備える（例えば、特許文献１を参照）。ここで、電気系用ラジエータが冷却する対象は、例えば、車両の駆動輪を駆動するモータ、バッテリ、又はＤＣ／ＤＣコンバータ等である。
特開２０１８−１３７９００号公報
ところで、燃料電池の発電効率は、燃料電池の温度によって変化する。したがって、燃料電池の発電効率を高めるためには、燃料電池の発電効率が高くなるように燃料電池の温度を適切に制御することが望ましい。しかし、燃料電池の温度を適切に制御することが困難となる場合がある。
例えば、空調装置用コンデンサ、電気系用ラジエータ及び燃料電池用ラジエータがフロントグリルの内側に重なって配置されている車両では、燃料電池用ラジエータの周囲の通風抵抗が大きくなりやすい。また、このような車両では、空調装置用コンデンサや電気系用ラジエータの排熱の影響を燃料電池用ラジエータが受けることがある。このような場合、燃料電池の温度を十分に下げることが困難となる場合がある。
また、例えば、空調装置用コンデンサ、電気系用ラジエータ及び燃料電池用ラジエータがフロントグリルの内側に重なって配置されている車両において、空調装置用コンデンサ、電気系用ラジエータ及び燃料電池用ラジエータに風を供給するための共通のファンが設けられることがある。このような場合、燃料電池用ラジエータに風を供給する必要がないときにファンが駆動され、燃料電池の温度が過度に低下することがある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、燃料電池の温度を適切に制御することが可能な、新規かつ改良された車両を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、燃料電池と、空調装置用コンデンサと、電気系用ラジエータと、前記燃料電池の冷却に用いられる冷媒を冷却する燃料電池用ラジエータと、外気を吸入するコンプレッサと、熱交換器と、を備え、前記コンプレッサは、前記燃料電池へ供給される空気の通風路に設けられ、前記熱交換器は、前記通風路の前記コンプレッサより下流側に設けられ、前記空調装置用コンデンサ又は前記電気系用ラジエータの少なくともいずれかは、前記通風路の前記コンプレッサより上流側に配置される、車両が提供される。
前記コンプレッサの動作を制御する制御装置をさらに備え、前記コンプレッサは、エアベアリングを有し、前記制御装置は、前記燃料電池が発電中であるか否かに関わらず前記コンプレッサを駆動させてもよい。
前記燃料電池の発電中に前記コンプレッサを駆動させる制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記燃料電池における発電の停止時であっても、前記空調装置用コンデンサ及び前記電気系用ラジエータのうち前記通風路に配置されたものである冷却対象に対して冷却要求があった場合、前記コンプレッサを駆動させてもよい。
前記制御装置は、前記冷却対象の現在の温度と、前記冷却対象の目標温度との差の大きさに応じて前記コンプレッサの動作を制御してもよい。
前記燃料電池用ラジエータに接続される冷媒流路を流通する前記冷媒と、前記熱交換器を流通する前記空気との間で熱交換が行われ、前記冷媒流路には前記冷媒を送出するポンプが設けられ、前記制御装置は、前記燃料電池における発電の停止中、かつ、前記コンプレッサの駆動中に前記ポンプを駆動させてもよい。
前記燃料電池用ラジエータに風を供給するファンをさらに備え、前記制御装置は、前記燃料電池における発電の停止中、かつ、前記コンプレッサの駆動中に前記燃料電池に流入する前記空気の温度と相関関係を有する指標値が基準値以下となるように前記ファンの動作を制御してもよい。
前記空調装置用コンデンサ及び前記電気系用ラジエータのうち、少なくとも前記空調装置用コンデンサが前記通風路の前記コンプレッサより上流側に配置されてもよい。
以上説明したように本発明によれば、燃料電池の温度を適切に制御することが可能となる。
本発明の第１の実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る車両１について説明する。
（１−１．車両の構成）
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る車両１の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１の概略構成を示す模式図である。
図１に示されるように、車両１は、燃料電池１０と、空調装置用コンデンサ２０と、電気系用ラジエータ３０と、燃料電池用ラジエータ４０と、コンプレッサ６０と、熱交換器７０とを備える。コンプレッサ６０は、燃料電池１０へ供給される空気の通風路５０に設けられている。また、熱交換器７０は、通風路５０のコンプレッサ６０より下流側に設けられている。また、空調装置用コンデンサ２０又は電気系用ラジエータ３０の少なくともいずれかは、通風路５０のコンプレッサ６０より上流側に配置されている。さらに、車両１は、ポンプ４２と、ファン８０と、温度センサ７２と、制御装置１００とを備える。
本実施形態では、通風路５０のコンプレッサ６０より上流側に配置される対象は、空調装置用コンデンサ２０である。したがって、図１に白抜きの矢印で示されるように、通風路５０に吸入された空気は、上流側から順に、空調装置用コンデンサ２０、コンプレッサ６０及び熱交換器７０を経由し、燃料電池１０へ供給される。
燃料電池１０は、燃料ガスとしての水素ガス及び酸化ガスとしての空気を反応させて発電を行う。燃料電池１０は、具体的には、燃料極と、空気極と、燃料極及び空気極により挟まれる電解質膜とを備える。燃料極に水素ガスが供給され、空気極に空気が供給されることにより、各電極において反応が進行する。それにより、燃料電池１０における発電が実現される。燃料電池１０により発電された電力は、例えば、車両１の駆動輪を駆動するモータ等の車両１に搭載される各装置へ供給される。
燃料電池１０には、燃料電池１０へ供給される空気の通路である通風路５０が接続されている。通風路５０には外気吸入口５０ａが設けられている。燃料電池１０へ供給される空気は、外気吸入口５０ａから取り込まれる。具体的には、外気吸入口５０ａには、異物を取り除くフィルターが設けられている。
空調装置用コンデンサ２０は、車両１の空調装置に用いられる冷媒を冷却する装置である。空調装置用コンデンサ２０は、上記の冷媒が循環する冷媒循環路上に設けられる。このような冷媒循環路上には、空調装置用コンプレッサ、膨張弁及びエバポレータがさらに設けられ、周知の空調処理が行われる。すなわち、空調装置用コンプレッサにより圧縮された冷媒が空調装置用コンデンサ２０において外気と熱交換して冷却され、当該冷却された冷媒が膨張弁により膨張された後にエバポレータにおいて気化してエバポレータ周辺の空気を冷却し、当該冷却された空気が車両１の車室に送出されることで車両１の空調が実現される。空調装置用コンデンサ２０における冷媒の冷却は、コンプレッサ６０により通風路５０に吸入された外気が空調装置用コンデンサ２０の近傍を通過することにより効果的に行われる。
コンプレッサ６０は、通風路５０に外気を吸入し、吸入した外気を圧縮して通風路５０の下流側へ吐出する。コンプレッサ６０は、例えば、電動モータを備え、当該電動モータにより駆動される。コンプレッサ６０は、具体的には、エアベアリング６２と、エアベアリング６２により支持される羽根車６４とを有する。ここで、通風路５０には、通風路５０を流れる空気の一部をエアベアリング６２へ還流させるための還流路５２が設けられている。還流路５２は、通風路５０の熱交換器７０より下流側と、エアベアリング６２とを接続する。通風路５０を流れる空気の一部が還流路５２を介してエアベアリング６２へ供給されることにより、エアベアリング６２と羽根車６４との間に空気膜が発生する。それにより、エアベアリング６２による羽根車６４の回転支持及び羽根車６４の高速回転が可能となる。なお、エアベアリング６２へ空気が供給されない場合、エアベアリング６２と羽根車６４とが接触する。エアベアリング６２と羽根車６４とが接触する回数が増えると、コンプレッサ６０の寿命が縮まるおそれがある。したがって、エアベアリング６２を有するコンプレッサ６０を備える車両１では、後述するように、燃料電池１０が発電中であるか否かに関わらずコンプレッサ６０を駆動させる処理が行われる。
熱交換器７０は、コンプレッサ６０から吐出された空気を冷却する装置である。後述する冷媒流路４４ｂを流通する冷媒と、熱交換器７０を流通する空気との間で熱交換が行われる。上記の熱交換が行われることにより、コンプレッサ６０で圧縮されることにより温度が上昇した空気が冷却される。このように熱交換器７０で冷却された空気は、燃料電池１０へ送られる。
電気系用ラジエータ３０は、車両１に搭載される機器であって、電気による発熱を伴う機器（例えば、車両１の駆動輪を駆動するモータ、バッテリ、又はＤＣ／ＤＣコンバータ等）の冷却に用いられる冷媒を冷却する装置である。電気系用ラジエータ３０は、上記の冷媒が循環する冷媒循環路上に設けられる。このような冷媒循環路上には、ポンプがさらに設けられる。電気系用ラジエータ３０において外気と熱交換して冷却された冷媒がポンプにより送出され、当該冷媒と上記の機器との間で熱交換が行われることにより、上記の機器の冷却が実現される。
燃料電池用ラジエータ４０は、燃料電池１０の冷却に用いられる冷媒を冷却する装置である。燃料電池用ラジエータ４０には、燃料電池１０の冷却に用いられる冷媒が流通する冷媒流路４４が接続される。冷媒流路４４は、燃料電池１０の近傍を通る冷媒流路４４ａと、熱交換器７０の近傍を通る冷媒流路４４ｂとを含む。冷媒流路４４には、冷媒流路４４を流通する冷媒を送出するポンプ４２が設けられる。ポンプ４２は、例えば、電動モータを備え、当該電動モータにより駆動される。燃料電池用ラジエータ４０において外気と熱交換して冷却された冷媒は、ポンプ４２により送出される。冷媒流路４４ａを流通する冷媒と燃料電池１０との間で熱交換が行われることにより、燃料電池１０の冷却が実現される。また、上述したように、冷媒流路４４ｂを流通する冷媒と、熱交換器７０を流通する空気との間で熱交換が行われることにより、コンプレッサ６０で圧縮されることにより温度が上昇した空気が冷却される。
電気系用ラジエータ３０及び燃料電池用ラジエータ４０は、フロントグリルの内側に車両１の進行方向に沿って配置されている。電気系用ラジエータ３０及び燃料電池用ラジエータ４０には、車両１の走行時に車外から流入する走行風が当たる。ここで、車両１には、電気系用ラジエータ３０及び燃料電池用ラジエータ４０に風を供給するファン８０が設けられている。ファン８０は、例えば、電動モータを備え、当該電動モータにより駆動される。ファン８０により供給される風が電気系用ラジエータ３０及び燃料電池用ラジエータ４０の近傍を通過することにより、電気系用ラジエータ３０及び燃料電池用ラジエータ４０における冷媒の冷却が効果的に行われる。
温度センサ７２は、燃料電池１０に流入する空気の温度を検出し、検出結果を制御装置１００へ出力する。
制御装置１００は、ポンプ４２、コンプレッサ６０及びファン８０に対して動作指令を出力し、ポンプ４２、コンプレッサ６０及びファン８０の動作を制御する。このような制御装置１００による制御については詳細に後述する。
制御装置１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
また、制御装置１００は、車両１に搭載される各装置と通信を行う。制御装置１００と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。例えば、制御装置１００は、ポンプ４２、コンプレッサ６０、ファン８０及び温度センサ７２と通信を行う。制御装置１００が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。また、制御装置１００は、下記で説明する以外の他の機能を追加的に有していてもよい。
上記のように、本実施形態に係る車両１では、空調装置用コンデンサ２０が通風路５０に配置されている。したがって、例えば、空調装置用コンデンサ２０、電気系用ラジエータ３０及び燃料電池用ラジエータ４０がフロントグリルの内側にまとめて配置される場合に比べて、燃料電池用ラジエータ４０の周囲の通風抵抗を減少させることができる。また、空調装置用コンデンサ２０の排熱による燃料電池用ラジエータ４０への影響を抑制することができる。それにより、燃料電池用ラジエータ４０の冷却性能の低下を抑制することができる。
また、本実施形態に係る車両１では、空調装置用コンデンサ２０が通風路５０に配置されるため、空調装置用コンデンサ２０を冷却するためにファン８０を駆動させことが必要となる状況がなくなる。したがって、燃料電池用ラジエータ４０を冷却する必要がないときにファン８０が駆動され、燃料電池用ラジエータ４０が過度に冷却されることを抑制することができる。
（１−２．車両の動作）
続いて、図２を参照しながら、車両１の動作について説明する。図２は、本実施形態に係る車両１の制御装置１００が行う処理の流れを示すフローチャートである。図２に示される制御フローは、繰り返される。
図２に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ１０１において、制御装置１００は、燃料電池１０を発電させるか否かを判定する。燃料電池１０を発電させると判定された場合（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、ステップＳ１０１の判定処理が繰り返される。一方、燃料電池１０を発電させないと判定された場合（ステップＳ１０１／ＮＯ）、ステップＳ１０３へ進む。
例えば、制御装置１００は、車両１の駆動輪を駆動するモータへ供給する電力の要求値等に基づいて、燃料電池１０を発電させるか否かを判定する。上記の要求値は、例えば、アクセル開度等の各パラメータを用いて計算される。
制御装置１００は、燃料電池１０を発電させる場合、燃料電池１０へ酸化ガスとしての空気を供給するためにコンプレッサ６０を駆動させる。また、制御装置１００は、燃料電池１０へ燃料ガスとしての水素ガスを供給させる。それにより、燃料電池１０における発電が実現される。また、制御装置１００は、燃料電池１０における発電を停止させる場合、燃料電池１０に対する燃料ガスとしての水素ガスの供給を基本的には停止させる。それにより、燃料電池１０における発電が停止される。なお、制御装置１００は、燃料電池１０における発電を停止させる場合、燃料電池１０へ微量の水素ガスを供給することにより燃料電池１０をアイドリングさせてもよい。また、制御装置１００は、燃料電池１０の発電中には、燃料電池１０を冷却するためにポンプ４２及びファン８０を燃料電池１０の温度に応じて駆動させる。
ここで、制御装置１００は、燃料電池１０が発電中であるか否かに関わらずコンプレッサ６０を駆動させる。それにより、還流路５２を介してエアベアリング６２に空気が供給され、エアベアリング６２と羽根車６４との間に空気膜が発生する。したがって、燃料電池１０が発電中であるか否かに関わらずエアベアリング６２と羽根車６４とが接触し、エアベアリング６２の寿命が縮まるおそれを低減することができる。
コンプレッサ６０が駆動されることにより、通風路５０には外気が吸入される。したがって、燃料電池１０が発電中であるか否かに関わらず空調装置用コンデンサ２０の近傍を空気が通過し、車両１の空調装置に用いられる冷媒が効果的に冷却される。
また、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止中であっても、ポンプ４２を駆動させる。ポンプ４２が駆動されることにより、燃料電池用ラジエータ４０で冷却された冷媒が冷媒流路４４内を循環し、冷媒流路４４ｂを流通する冷媒と、熱交換器７０を流通する空気との間で熱交換が行われる。したがって、コンプレッサ６０が駆動されている燃料電池１０における発電の停止中であっても、燃料電池１０に流入する空気の温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。
ステップＳ１０３において、制御装置１００は、燃料電池１０に流入する空気の温度が基準値より高いか否かを判定する。燃料電池１０に流入する空気の温度が基準値より高いと判定された場合（ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、ステップＳ１０５へ進む。一方、燃料電池１０に流入する空気の温度が基準値より高くないと判定された場合（ステップＳ１０３／ＮＯ）、ステップＳ１０７へ進む。
上記の基準値は、具体的には、燃料電池１０に流入する空気の温度が熱による燃料電池１０の損耗が生じ得る程度に高いか否かを判断し得る値に設定される。
なお、ステップＳ１０３における燃料電池１０に流入する空気の温度は、本発明に係る燃料電池１０に流入する空気の温度と相関関係を有する指標値の一例に相当する。ただし、燃料電池１０に流入する空気の温度と相関関係を有する指標値は、このような例に特に限定されない。例えば、燃料電池１０に流入する空気の温度と相関関係を有する指標値は、熱交換器７０の温度であってもよい。
ステップＳ１０５において、制御装置１００は、ファン８０を駆動させる。ファン８０が駆動されることにより、燃料電池用ラジエータ４０を流通する冷媒の冷却が促進される。それにより、指標値を基準値以下にすることができる。
一方、ステップＳ１０７において、制御装置１００は、ファン８０を停止させる。それにより、ファン８０が不必要に駆動されることを抑制することができる。
このように、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止中、かつ、コンプレッサ６０の駆動中に燃料電池１０に流入する空気の温度と相関関係を有する指標値が基準値以下となるようにファン８０の動作を制御する。それにより、燃料電池１０に流入する空気の温度が高くなり過ぎることをより適切に抑制することができる。
ステップＳ１０５又はステップＳ１０７の後、図２に示される制御フローは終了する。
（１−３．車両の効果）
続いて、本実施形態に係る車両１の効果について説明する。
本実施形態に係る車両１は、燃料電池１０と、空調装置用コンデンサ２０と、電気系用ラジエータ３０と、燃料電池用ラジエータ４０とを備え、空調装置用コンデンサ２０又は電気系用ラジエータ３０の少なくともいずれか（例えば、空調装置用コンデンサ２０）は、通風路５０のコンプレッサ６０より上流側に配置される。それにより、燃料電池用ラジエータ４０の周囲の通風抵抗を減少させることができる。また、空調装置用コンデンサ２０や電気系用ラジエータ３０の排熱による燃料電池用ラジエータ４０への影響を抑制することができる。また、燃料電池用ラジエータ４０に風を供給する必要がないときにファン８０が駆動され、燃料電池１０の温度が過度に低下することを抑制することができる。したがって、燃料電池１０の温度を適切に制御することができる。具体的には、燃料電池１０の発電効率が高くなるように燃料電池１０の温度を制御することができる。
なお、本実施形態に係る車両１では、コンプレッサ６０が駆動されることにより、通風路５０には外気が吸入される。それにより、空調装置用コンデンサ２０及び電気系用ラジエータ３０のうち通風路５０に配置されたもの（例えば、空調装置用コンデンサ２０）を通風路５０に吸入された外気によって適切に冷却することができる。
好ましくは、車両１では、コンプレッサ６０は、エアベアリング６２を有し、制御装置１００は、燃料電池１０が発電中であるか否かに関わらずコンプレッサ６０を駆動させる。それにより、燃料電池１０が発電中でない場合であっても、エアベアリング６２と羽根車６４とが接触し、エアベアリング６２の寿命が縮まるおそれを低減することができる。また、燃料電池１０が発電中であるか否かに関わらず駆動しているコンプレッサ６０を有効に利用して、空調装置用コンデンサ２０及び電気系用ラジエータ３０のうち通風路５０に配置されたもの（例えば、空調装置用コンデンサ２０）を適切に冷却することができる。
好ましくは、車両１では、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止中、かつ、コンプレッサ６０の駆動中にポンプ４２を駆動させる。それにより、燃料電池１０における発電の停止中、かつ、コンプレッサ６０の駆動中に燃料電池１０に流入する空気の温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。
好ましくは、車両１では、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止中、かつ、コンプレッサ６０の駆動中に燃料電池１０に流入する空気の温度と相関関係を有する指標値が基準値以下となるようにファン８０の動作を制御する。それにより、燃料電池１０における発電の停止中、かつ、コンプレッサ６０の駆動中に、燃料電池１０に流入する空気の温度が高くなり過ぎることをより適切に抑制することができる。
好ましくは、車両１では、空調装置用コンデンサ２０及び電気系用ラジエータ３０のうち、少なくとも空調装置用コンデンサ２０が通風路５０のコンプレッサ６９より上流側に配置される。一般的に、空調装置用コンデンサ２０に強制的に風を供給することが要求される頻度は、電気系用ラジエータ３０に強制的に風を供給することが要求される頻度よりも高い。したがって、空調装置用コンデンサ２０が通風路５０のコンプレッサ６０より上流側に配置されることにより、燃料電池用ラジエータ４０に風を供給する必要がないときにファン８０が駆動され、燃料電池１０の温度が過度に低下することを抑制することができる。したがって、燃料電池の温度をより適切に制御することができる。
＜２．第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両２について説明する。以下では、基本的に、第１の実施形態の説明と重複する内容は省略し、第１の実施形態との差分について説明する。
（２−１．車両の構成）
まず、図３を参照しながら、本実施形態に係る車両２の概略構成について説明する。図３は、本実施形態に係る車両２の概略構成を示す模式図である。本実施形態に係る車両２では、上述した車両１と比較して、コンプレッサの構成について異なる。
図３に示されるように、車両２は、車両１のコンプレッサ６０に代えて、コンプレッサ６９を備える。ここで、コンプレッサ６９は、上述したコンプレッサ６０と異なり、通風路５０を流れる空気の一部を還流させることなく羽根車を支持可能なベアリング（例えば、転がり軸受等）を有する。したがって、車両２では、車両１と異なり通風路５０を流れる空気の一部をエアベアリングへ還流させるための還流路が省略されている。なお、コンプレッサ６９におけるベアリング以外の部分の構成については、上述したコンプレッサ６０と同様であるので、ここでの詳細な説明を省略する。
（２−２．車両の動作）
続いて、図４を参照しながら、車両２の動作について説明する。図４は、本実施形態に係る車両２の制御装置１００が行う処理の流れを示すフローチャートである。図４に示される制御フローは、繰り返される。
図４に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ１０１において、制御装置１００は、燃料電池１０を発電させるか否かを判定する。燃料電池１０を発電させると判定された場合（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、ステップＳ１０１の判定処理が繰り返される。一方、燃料電池１０を発電させないと判定された場合（ステップＳ１０１／ＮＯ）、ステップＳ２０１へ進む。
制御装置１００は、第１の実施形態と同様に、燃料電池１０を発電させる場合、燃料電池１０へ酸化ガスとしての空気を供給するためにコンプレッサ６９を駆動させる。また、制御装置１００は、燃料電池１０へ燃料ガスとしての水素ガスを供給させる。それにより、燃料電池１０における発電が実現される。また、制御装置１００は、燃料電池１０における発電を停止させる場合、燃料電池１０に対する燃料ガスとしての水素ガスの供給を基本的には停止させる。それにより、燃料電池１０における発電が停止される。なお、制御装置１００は、燃料電池１０における発電を停止させる場合、燃料電池１０へ微量の水素ガスを供給することにより燃料電池１０をアイドリングさせてもよい。また、制御装置１００は、燃料電池１０の発電中には、燃料電池１０を冷却するためにポンプ４２及びファン８０を燃料電池１０の温度に応じて駆動させる。
ここで、制御装置１００は、第１の実施形態と異なり、燃料電池１０における発電の停止時に、後述する空調装置用コンデンサ２０に対する冷却要求の有無に応じてコンプレッサ６９及びポンプ４２を制御する。
ステップＳ２０１において、制御装置１００は、空調装置用コンデンサ２０に対して冷却要求があるか否かを判定する。空調装置用コンデンサ２０に対して冷却要求があると判定された場合（ステップＳ２０１／ＹＥＳ）、ステップＳ２０３へ進む。一方、空調装置用コンデンサ２０に対して冷却要求がないと判定された場合（ステップＳ２０１／ＮＯ）、ステップＳ２０５へ進む。
例えば、制御装置１００は、空調装置の動作を制御する空調制御装置（空調ＥＣＵ）から出力される情報に基づいて、空調装置用コンデンサ２０に対して冷却要求があるか否かを判定する。例えば、制御装置１００は、空調装置の冷媒循環路上に設けられた空調装置用コンプレッサを駆動させる旨の情報を空調ＥＣＵから取得した場合、空調装置用コンデンサ２０に対する冷却要求があると判定する。
ステップＳ２０３において、制御装置１００は、コンプレッサ６９及びポンプ４２を駆動させる。コンプレッサ６９が駆動されることにより、通風路５０に外気が吸入される。通風路５０に外気が吸入されることにより、通風路５０に配置された空調装置用コンデンサ２０の近傍を空気が通過する。したがって、燃料電池１０における発電の停止時であっても、空調装置用コンデンサ２０に対して冷却要求がある場合、車両１の空調装置に用いられる冷媒が効果的に冷却される。
ここで、制御装置１００は、空調装置用コンデンサ２０の現在の温度と、空調装置用コンデンサ２０の目標温度との差の大きさに応じてコンプレッサ６９の動作を制御することが好ましい。空調装置用コンデンサ２０の目標温度とは、空調装置用コンデンサ２０がその温度になった状態で空調装置が動作した場合に、車両２の車室がドライバの要求する温度になる温度である。制御装置１００は、空調装置用コンデンサ２０の現在の温度と、空調装置用コンデンサ２０の目標温度との差の大きさが大きいほどコンプレッサ６９の出力を増加させる。それにより、通風路５０に吸入される外気の量を空調装置用コンデンサ２０の現在の温度と、空調装置用コンデンサ２０の目標温度との差の大きさに見合った量にすることができる。
図４に示される制御フローでは、ステップＳ２０３の後、ステップＳ１０３へ進む。
ステップＳ１０３において、制御装置１００は、燃料電池１０に流入する空気の温度が基準値より高いか否かを判定する。燃料電池１０に流入する空気の温度が基準値より高いと判定された場合（ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、ステップＳ１０５へ進む。一方、燃料電池１０に流入する空気の温度が基準値より高くないと判定された場合（ステップＳ１０３／ＮＯ）、ステップＳ１０７へ進む。
ステップＳ１０５において、制御装置１００は、ファン８０を駆動させる。
ステップＳ１０７において、制御装置１００は、ファン８０を停止させる。
ステップＳ２０５において、制御装置１００は、コンプレッサ６９、ポンプ４２及びファン８０の駆動を停止させる。
ステップＳ１０５、ステップＳ１０７又はステップＳ２０５の後、図４に示される制御フローは終了する。
上記では、空調装置用コンデンサ２０が通風路５０のコンプレッサ６９より上流側に配置される場合について、制御装置１００が行う処理の流れを説明した。ここで、電気系用ラジエータ３０が通風路５０のコンプレッサ６９より上流側に配置される場合には、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止時に、電気系用ラジエータ３０に対して冷却要求があった場合にコンプレッサ６９を駆動させる。このような場合、制御装置１００は、電気系用ラジエータ３０の現在の温度と、電気系用ラジエータ３０の目標温度との差の大きさに応じてコンプレッサ６９の動作を制御することが好ましい。電気系用ラジエータ３０の目標温度とは、電気系用ラジエータ３０がその温度になった状態で、電気系用ラジエータ３０が設けられた冷媒循環路を冷媒が循環したときに、当該冷媒により冷却される機器が適切に冷却される温度である。また、空調装置用コンデンサ２０及び電気系用ラジエータ３０が通風路５０のコンプレッサ６９より上流側に配置される場合には、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止時に、空調装置用コンデンサ２０及び電気系用ラジエータ３０のうちいずれかに対して冷却要求があった場合にコンプレッサ６９を駆動させる。つまり、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止時であっても、空調装置用コンデンサ２０及び電気系用ラジエータ３０のうち通風路５０に配置されたものである冷却対象に対して冷却要求があった場合、コンプレッサ６９を駆動させる。また、制御装置１００は、上記の冷却対象の現在の温度と、冷却対象の目標温度との差の大きさに応じてコンプレッサ６９の動作を制御することが好ましい。
（２−３．車両の効果）
続いて、本実施形態に係る車両２の効果について説明する。
本実施形態に係る車両２では、制御装置１００は、燃料電池１０における発電の停止時であっても、空調装置用コンデンサ２０及び電気系用ラジエータ３０のうち通風路５０に配置されたものである冷却対象（例えば、空調装置用コンデンサ２０）に対して冷却要求があった場合、コンプレッサ６９を駆動させる。コンプレッサ６９が駆動されることにより、通風路５０には外気が吸入される。それにより、冷却対象（例えば、空調装置用コンデンサ２０）の近傍を空気が通過する。したがって、車両２においても車両１と同様に、燃料電池１０における発電の停止時に、冷却対象（例えば、空調装置用コンデンサ２０）を適切に冷却することができる。
好ましくは、車両２では、制御装置１００は、冷却対象（例えば、空調装置用コンデンサ２０）の現在の温度と、当該冷却対象の目標温度との差の大きさに応じてコンプレッサ６９の動作を制御する。それにより、通風路５０に吸入される外気の量を冷却対象の現在の温度と、冷却対象の目標温度との差の大きさに見合った量にすることができる。
＜３．むすび＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、熱交換器７０の近傍に冷媒流路４４ｂが設けられ、冷媒流路４４ｂを流通する冷媒と、熱交換器７０を流通する空気との間で熱交換が行われる例について説明したが、熱交換器７０の近傍に冷媒流路が設けられず、熱交換器７０の周囲の外気と、熱交換器７０を流通する空気との間で熱交換が行われてもよい。
１ 車両
１０ 燃料電池
２０ 空調装置用コンデンサ
３０ 電気系用ラジエータ
４０ 燃料電池用ラジエータ
４２ ポンプ
５０ 通風路
６０，６９ コンプレッサ
７０ 熱交換器
７２ 温度センサ
８０ ファン
１００ 制御装置

Claims (7)

  1. 燃料電池と、
    空調装置用コンデンサと、
    電気系用ラジエータと、
    前記燃料電池の冷却に用いられる冷媒を冷却する燃料電池用ラジエータと、
    外気を吸入するコンプレッサと、
    熱交換器と、
    を備え、
    前記コンプレッサは、前記燃料電池へ供給される空気の通風路に設けられ、
    前記熱交換器は、前記通風路の前記コンプレッサより下流側に設けられ、
    前記空調装置用コンデンサ又は前記電気系用ラジエータの少なくともいずれかは、前記通風路の前記コンプレッサより上流側に配置される、
    車両。
  2. 前記コンプレッサの動作を制御する制御装置をさらに備え、
    前記コンプレッサは、エアベアリングを有し、
    前記制御装置は、前記燃料電池が発電中であるか否かに関わらず前記コンプレッサを駆動させる、請求項１に記載の車両。
  3. 前記燃料電池の発電中に前記コンプレッサを駆動させる制御装置をさらに備え、
    前記制御装置は、前記燃料電池における発電の停止時であっても、前記空調装置用コンデンサ及び前記電気系用ラジエータのうち前記通風路に配置されたものである冷却対象に対して冷却要求があった場合、前記コンプレッサを駆動させる、請求項１に記載の車両。
  4. 前記制御装置は、前記冷却対象の現在の温度と、前記冷却対象の目標温度との差の大きさに応じて前記コンプレッサの動作を制御する、請求項３に記載の車両。
  5. 前記燃料電池用ラジエータに接続される冷媒流路を流通する前記冷媒と、前記熱交換器を流通する前記空気との間で熱交換が行われ、
    前記冷媒流路には前記冷媒を送出するポンプが設けられ、
    前記制御装置は、前記燃料電池における発電の停止中、かつ、前記コンプレッサの駆動中に前記ポンプを駆動させる、請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両。
  6. 前記燃料電池用ラジエータに風を供給するファンをさらに備え、
    前記制御装置は、前記燃料電池における発電の停止中、かつ、前記コンプレッサの駆動中に前記燃料電池に流入する前記空気の温度と相関関係を有する指標値が基準値以下となるように前記ファンの動作を制御する、請求項５に記載の車両。
  7. 前記空調装置用コンデンサ及び前記電気系用ラジエータのうち、少なくとも前記空調装置用コンデンサが前記通風路の前記コンプレッサより上流側に配置される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両。
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