JP5948095B2 - 産業用車両 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池を搭載した産業用車両に関する。

水素と空気中の酸素とを反応させて発電する燃料電池を用いる場合には、燃料電池で発電された電気を蓄電装置に蓄電できる構成が一般的に採用される。このような構成では、燃料電池がＯＣＶ（オープン・サーキット・ボルテージ）状態になることによって燃料電池の性能が劣化する。これは、燃料電池に用いられている触媒（白金）が高い電圧によって溶出するためである。なお、ＯＣＶ状態とは、電気的な無負荷状態であって、燃料電池の電位が最も高い状態である。

また、燃料電池の性能劣化は、発電及び発電停止の繰り返しによっても生じる。触媒（白金）が溶出する高い電圧よりも低い領域では触媒（白金）が酸化し、酸化による保護膜ができる。この保護膜は、触媒（白金）の溶出を抑えて燃料電池の性能劣化を防止するが、さらに低い電圧領域では触媒（白金）が還元し、酸化による保護膜が無くなる。このため、発電及び発電停止の繰り返しは、還元領域（保護膜がない状態）からＯＣＶ状態への移行を伴うことによって、燃料電池の性能劣化を招く。

そして、特許文献１には、上記のような燃料電池の性能劣化を抑制する手段が開示されている。特許文献１では、電気的な無負荷時（換言すると車両の無負荷状態の時）においても、蓄電装置よりも僅かに高い電圧で連続して発電させて燃料電池の性能劣化を抑制する方法が開示されている。

特開昭６１−２４８３６７号公報

ところで、フォークリフトなどの産業用車両は、一旦車両を始動させるとその状態が長時間に亘って維持されている訳ではなく、作業途中で、車両キースイッチのＯＮ／ＯＦＦが何度も繰り返されることがある。このため、このような使用状況の車両に燃料電池を搭載した場合は、燃料電池の発電及び発電停止が繰り返されることになるので、燃料電池の性能劣化を抑制する必要がある。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、燃料電池の性能劣化を抑制することができる産業用車両を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、燃料電池で発電した電力を車両の駆動力とする産業用車両であって、車両キースイッチがＯＮからＯＦＦとなった車両停止状態において、乗員の近接を検知する近接検知部と、前記近接検知部が前記乗員の近接を検知した場合に、前記燃料電池のセル電圧を保持する電圧保持制御を一定時間継続させた後、終了させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記近接検知部が前記乗員の近接を検知しなくなってから、前記一定時間よりも短い所定時間を上限として前記電圧保持制御を実行するとともに、前記所定時間が経過する前に前記一定時間が経過する場合に、前記所定時間が経過するのを待たずに前記一定時間の経過とともに前記電圧保持制御を終了させることを要旨とする。

産業用車両の乗員が降車して作業を行う際は、車両キースイッチをＯＦＦとして車両停止状態とする場合が多い。そして、車両停止状態とした後に乗員が産業用車両の近くにいる場合は、その作業後に再び車両キースイッチをＯＮさせる可能性が高い。このため、本発明では、乗員の近接を検知すると、燃料電池のセル電圧を保持する電圧保持制御を実行させる。これにより、燃料電池の発電及び発電停止の繰り返しが抑制されるので、その結果として燃料電池の性能劣化を抑制できる。
また、電圧保持制御の終了条件を時間管理とすることで、乗員が長時間に亘って降車作業を行うような場合において当該制御に伴う電力を無駄に消費してしまうことを抑制できる。また、電圧保持制御を車両側の判断で終了させるので、乗員に過度な負担を強いることがない。その結果、簡便なシステムを提供することができる。
また、乗員の近接を検知しなくなった場合は一定時間よりも短い所定時間を上限として電圧保持制御を実行するので、当該制御に伴う電力を無駄に消費してしまうことを抑制できる。つまり、乗員が近接していない場合は、近接している場合に比して再び車両キースイッチがＯＮされる可能性は低い。このため、再び車両キースイッチがＯＮされる可能性を考慮して電圧保持制御を実行させるが、再始動しない可能性が高いことも考慮して短い時間の間、電圧保持制御を実行させるので、当該制御に伴う消費電力を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の産業用車両において、前記近接検知部は、発信器が発信する自車両に対応する車両信号を検知することを要旨とする。
これによれば、近接検知部が自車両に対応する車両信号を検知して電圧保持制御を実行させるので、他の車両に対応する車両信号を検知して無意味に電圧保持制御を実行させてしまうことがない。すなわち、電圧保持制御を必要なときに確実に実行させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の産業用車両において、前記発信器は、前記乗員の着用具に取り付けられていることを要旨とする。
これによれば、乗員は、電圧保持制御を実行させることなどを意識する必要がなく、通常と同じように作業を行えば良い。すなわち、乗員は、車両停止状態とする場合に電圧保持制御を実行させるための設定を敢えて行う必要がない。したがって、乗員に過度な負担を強いることなく、燃料電池の性能劣化を抑制できる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の産業用車両において、前記発信器は、電子キーに内蔵されていることを要旨とする。これによれば、請求項３に記載の発明と同様な作用効果を得ることができる。

本発明によれば、燃料電池の性能劣化を抑制することができる。

フォークリフトを示す正面図。 電気ブロック図。 燃料電池を示す概略図。 燃料電池を構成するセルの電圧変化を説明するグラフ。 電圧保持制御を実行するための実行判定処理のフローチャート。 フォークリフトにおける受信器の受信範囲を模式的に示す模式図。 （ａ）〜（ｃ）は、電圧保持制御の実行期間を説明する説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１に示すように、フォークリフト１１の車体フレーム１２の前部にはマスト１３が立設されている。マスト１３は、車体フレーム１２に対して前後に傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１３１と、これにスライドして昇降するインナマスト１３２とからなる。各アウタマスト１３１の後部には油圧式のリフトシリンダ１４が配設されている。リフトシリンダ１４のピストンロッド１４１の先端は、インナマスト１３２の上部に連結されている。インナマスト１３２の上部に支承されたチェーンホイール１５にはチェーン１７が巻き掛けられている。チェーン１７の一端は、リフトシリンダ１４のボディ又はアウタマスト１３１の上部に一端を固定されており、チェーン１７の他端は、リフトブラケット１６に連結されている。フォーク１８は、リフトシリンダ１４の伸縮によりチェーン１７に吊り下げられたリフトブラケット１６と共に昇降する。

マスト１３は、油圧式の左右一対のティルトシリンダ１９を介して車体フレーム１２に対して傾動可能に連結支持されている。ティルトシリンダ１９は、その基端側が車体フレーム１２に対して回動可能に連結されているとともに、ピストンロッド１９１の先端でアウタマスト１３１に回動可能に連結されている。マスト１３は、ティルトシリンダ１９が伸縮駆動されることで前後に傾動する。リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９は、荷役用モータ３０から駆動力を得る。

運転室２０には運転座席２０１が設けられており、運転座席２０１の前方にはステアリングホイール２１、リフトレバー２２及びティルトレバー２３が装備されている。また、運転座席２０１の前側且つ下方にはアクセルペダル２８が設けられている。ステアリングホイール２１は、操舵輪２４（後輪）の舵角を変更するためのものである。リフトレバー２２は、フォーク１８を昇降させるときに操作するものである。ティルトレバー２３は、マスト１３を傾動させるときに操作するものである。アクセルペダル２８は、フォークリフト１１を走行させるものである。

リフトレバー２２の操作が行われると、この操作に応じた操作信号が車両コントローラ２７へ送られ、車両コントローラ２７は、該操作信号の入力に基づいて、フォーク１８の昇降を制御する。ティルトレバー２３の操作が行われると、この操作に応じた操作信号が車両コントローラ２７へ送られ、車両コントローラ２７は、該操作信号の入力に基づいて、マスト１３の傾動を制御する。

駆動輪２５（前輪）は、走行用モータ２６によって回転駆動される。走行用モータ２６は、車両コントローラ２７の制御を受ける。また、アクセルペダル２８の踏み込み操作が行われると、この操作に応じた操作信号が車両コントローラ２７へ送られる。車両コントローラ２７は、アクセルペダル２８からの操作信号の入力に基づいて、走行用モータ２６の回転速度を制御する。これにより、フォークリフト１１は、アクセルペダル２８の踏み込み操作量に応じた速度で走行する。

運転室２０のフロアの下側には収納室３１が備えられている。収納室３１には燃料電池システムＦＵが搭載されている。収納室３１にはコネクタＫ（図２に示す）が設けられている。

図２に示すように、コネクタＫは、燃料電池システムＦＵ側の配線３２と、フォークリフト１１側の電力回路を構成する配線３３とを電気的に接続している。車両側の配線３３には走行用インバータ３４、荷役用インバータ３５及び電圧計３６が接続されている。走行用インバータ３４は、コネクタＫを介して燃料電池システムＦＵから供給される直流を交流に変換する。走行用モータ２６及び荷役用モータ３０は、走行用インバータ３４により変換された交流により駆動される。

電圧計３６、走行用インバータ３４及び荷役用インバータ３５は、車両コントローラ２７に電気的に接続されている。車両コントローラ２７は、走行用インバータ３４の動作を制御して走行用モータ２６に供給される交流の電圧を調節することによって走行用モータ２６の回転数を制御する。同様に、車両コントローラ２７は、荷役用インバータ３５の動作を制御して荷役用モータ３０に供給される交流の電圧を調節することによって荷役用モータ３０の回転数を制御する。

車両コントローラ２７には車両キースイッチ２９が電気的に接続されている。車両キースイッチ２９は、フォークリフト１１の電源をＯＦＦする停止位置と、電源をＯＮする始動位置との間で操作可能に構成されている。そして、車両キースイッチ２９は、停止位置（ＯＦＦ）から始動位置（ＯＮ）へ操作されると、車両キースイッチ２９の操作位置が始動位置にあることを示す車両始動信号を車両コントローラ２７に出力する。車両コントローラ２７は、車両キースイッチ２９が始動位置に操作されると、走行用インバータ３４及び荷役用インバータ３５の制御を開始して走行用モータ２６及び荷役用モータ３０への電力供給の制御を開始する。なお、車両キースイッチ２９が始動位置（ＯＮ）から停止位置（ＯＦＦ）へ操作されると、車両キースイッチ２９からは車両始動信号の出力が停止する。このため、車両コントローラ２７は、車両キースイッチ２９からの車両始動信号を入力することにより、フォークリフト１１の電源がＯＮされているか、又はＯＦＦされているかを認識する。フォークリフト１１は、車両キースイッチ２９をＯＦＦの状態とすると、車両停止状態となる。

次に、収納室３１に搭載された燃料電池システムＦＵについて説明する。
図２に示すように、燃料電池システムＦＵは、燃料電池ユニット３７を備えている。燃料電池ユニット３７は、燃料電池ＦＣ、水素を貯蔵するとともに燃料電池ＦＣに対して水素を供給する水素タンク３８、及び燃料電池ＦＣに対して空気を供給するコンプレッサ３９を備えている。

本実施形態の燃料電池ＦＣは、固体高分子型燃料電池であり、高分子電解質膜で区画された燃料極及び空気極からなる複数のセルを内蔵する。燃料電池ＦＣでは、燃料極に供給される水素と、空気極に供給される空気中の酸素との電解質膜を介した起電反応により発電が行われる。

図３に示すように、燃料電池ＦＣを構成する各セル５０は、一対のリブ付きのセパレータ５１と、両セパレータ５１間に挟まれる一対の電極５２，５３と、両電極５２，５３間に挟まれる電解質膜５４とを有する。一対の電極５２，５３は、多孔質支持層にアノード触媒層が形成されたアノード電極５２、多孔質支持層にカソード触媒層が形成されたカソード電極５３とからなる。燃料（水素）はセパレータ５１のアノード電極側面上の溝を通って一方向へ流れ、空気はセパレータ５１のカソード電極側面上の溝を通って燃料の流れ経路と直交する方向へ流れる。アノード側が燃料極となり、カソード側が空気極となる。また、各電極５２，５３の触媒層には、白金又は白金を含む合金が用いられる。

燃料電池ユニット３７は、燃料電池システムＦＵ側の配線３２に電気的に接続されている。配線３２には電気二重層キャパシタ４０（以下、キャパシタ４０と示す）が燃料電池ＦＣに対して並列となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ４１を介して電気的に接続されている。蓄電装置としてのキャパシタ４０は、燃料電池ユニット３７からＤＣ／ＤＣコンバータ４１を介して電力供給を受けて充電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４１は、燃料電池ユニット３７で発電された所定の電圧（例えば１００ボルト）の電力を所定の電圧（例えば４８ボルト）に変換する。配線３２には電圧計４２（ユニット用電圧計）がキャパシタ４０に対して並列となるように接続されている。電圧計４２は、キャパシタ４０の電圧を検出する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４１、電圧計４２及び燃料電池ユニット３７は、燃料電池システムコントローラ４４に電気的に接続されている。燃料電池システムコントローラ４４は、燃料電池ユニット３７による発電の開始及び停止や、その発電量を制御する。燃料電池システムコントローラ４４は、燃料電池ユニット３７が発電する電力の電圧をキャパシタ４０の充電に適した所定の電圧に変換するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１を制御する。

燃料電池システムコントローラ４４は、車両コントローラ２７と電気的に接続されている。車両キースイッチ２９がＯＮに操作されると、車両コントローラ２７は、燃料電池システムコントローラ４４へユニット起動信号を出力する。燃料電池システムコントローラ４４は、ユニット起動信号の入力に基づいて、燃料電池ユニット３７における発電の制御を開始する。

本実施形態のフォークリフト１１の運転室２０には、非常停止ボタンＢＴが設けられている。非常停止ボタンＢＴは、図２に示している。非常停止ボタンＢＴは、車両コントローラ２７に電気的に接続されている。車両コントローラ２７は、非常停止ボタンＢＴが押下操作されると、その押下操作信号を入力する。図２に示すように、水素タンク３８と燃料電池ＦＣは、配管接続されており、その配管６０には当該配管６０を開閉させる電気式のバルブ６１が設けられている。そして、車両コントローラ２７は、非常停止ボタンＢＴから押下操作信号を入力すると、バルブ６１を閉状態に動作させて水素タンク３８と燃料電池ＦＣの間の配管６０を閉じる。すなわち、車両コントローラ２７は、バルブ６１を閉状態とすることにより、燃料電池ＦＣに対して水素を供給不能な状態とする。

燃料電池ＦＣのセル電圧は、図４に示すように変遷する。
なお、図４における電圧［Ｖ１（おおよそ１Ｖ）］は、燃料電池ＦＣを構成する一組のセル５０で得られる電圧の最大値を示し、電圧［Ｖ２（おおよそ０．７５Ｖ］、［Ｖ３（おおよそ０．６５Ｖ）］は、電圧［Ｖ１］よりも低い電圧とされている。そして、これらの電圧［Ｖ１］〜［Ｖ３］は、セル５０を構成する触媒（白金）に化学的変化が起こり、燃料電池ＦＣの性能劣化に影響を及ぼす電圧でもある。

燃料電池ＦＣのセル電圧は、車両キースイッチ２９がＯＦＦの状態となる車両停止状態において［０Ｖ］とされる。そして、燃料電池システムコントローラ４４は、車両キースイッチ２９がＯＦＦからＯＮに操作されると燃料電池ＦＣに水素と空気を投入する。これにより、燃料電池ＦＣは、発電を開始する。すると、燃料電池ＦＣのセル電圧は、図中に実線で示すように時間の経過とともに上昇する。そして、燃料電池システムコントローラ４４は、車両キースイッチ２９がＯＮの状態を維持している間、セル電圧が、電圧［Ｖ１］〜［Ｖ２］の領域内を維持するように、燃料電池ＦＣの発電量を制御する。

一方、燃料電池ＦＣのセル電圧は、車両キースイッチ２９がＯＮからＯＦＦに操作されて車両停止状態になることによって発電を停止してしまうと、図中に二点鎖線で示すように［０Ｖ］に向かって降下する。このため、車両キースイッチ２９のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、それに伴って発電及び発電停止を繰り返し行った場合、セル電圧は、触媒に化学的変化が生じ得る電圧［Ｖ２］，［Ｖ３］の値を繰り返し取り得ることになる。その結果、燃料電池ＦＣの性能劣化を招くことになる。

そこで、本実施形態のフォークリフト１１では、車両キースイッチ２９がＯＦＦに操作された場合であっても、セル電圧を大きく変動させないための電圧保持制御を実行する。この電圧保持制御は、車両キースイッチ２９がＯＦＦに操作された車両停止状態において、乗員がフォークリフト１１に近接する場合に一定時間の間、継続して実行する。乗員がフォークリフト１１に近接するとは、乗員がフォークリフト１１の近くに滞在していることである。フォークリフト１１が車両停止状態とされてからも、乗員がフォークリフト１１の近くに滞在する場合は、短時間の間にフォークリフト１１を再始動（車両キースイッチ２９をＯＮ操作）させる可能性が高い。このため、本実施形態では、乗員がフォークリフト１１に近接する場合、燃料電池ＦＣの発電を継続させてセル電圧の維持を図る。

上記電圧保持制御を実行するために本実施形態のフォークリフト１１には、図１に示すように、運転室２０の上部に乗員の近接を検知する近接検知部としての受信器Ｄが搭載されている。受信器Ｄは、フォークリフト１１を中心として予め定めた範囲（半径１０ｍ程度の範囲）内の信号を受信する。受信器Ｄで受信可能な信号は、そのフォークリフト１１の固有信号、すなわち自車両に対応する車両信号である。この信号は、フォークリフト１１の乗員が携帯する発信器Ｈから発信される。発信器Ｈは、乗員の着用具に取り付けられている。着用具は、作業着、ヘルメット（頭部保護具）や安全靴（足部保護具）である。そして、フォークリフト１１は、発信器Ｈを携帯する乗員が受信器Ｄの受信範囲に存在する場合、乗員の近接を検知する。

以下、電圧保持制御の具体的に制御内容について、図５にしたがって説明する。
車両コントローラ２７は、図５に示す実行判定処理を、所定の制御周期毎（例えば、数ミリ秒毎）に実行する。実行判定処理において車両コントローラ２７は、車両キースイッチ２９からの車両始動信号をもとに、車両キースイッチ２９がＯＦＦに操作されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定結果が否定の場合、すなわち車両キースイッチ２９がＯＮの場合、車両コントローラ２７は実行判定処理を終了し、次の制御周期の到来に伴って再び実行判定処理のステップＳ１０からの処理を行う。

一方、ステップＳ１０の判定結果が肯定の場合、車両コントローラ２７は、乗員が携帯する発信器Ｈからの信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１）。受信器Ｄは、乗員の発信器Ｈが発信する発信信号を受信すると、受信信号を車両コントローラ２７に送信する。そして、車両コントローラ２７は、受信器Ｄからの受信信号を受信するとステップＳ１１を肯定判定し、受信信号を受信しないとステップＳ１１を否定判定する。本実施形態において受信器Ｄは、乗員の近接を検知する近接検知部として機能する。

ステップＳ１１の判定結果が肯定の場合、すなわち乗員の近接を検知した場合、車両コントローラ２７は、電圧保持制御を実行させる（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において車両コントローラ２７は、燃料電池システムコントローラ４４に電圧保持制御を実行させるための開始信号を送信する。そして、開始信号を受信した燃料電池システムコントローラ４４は、電圧保持制御を実行する。本実施形態では、車両コントローラ２７及び燃料電池システムコントローラ４４が、電圧保持制御を実行する制御部として機能する。

本実施形態の電圧保持制御では、燃料電池ＦＣの発電量を微小発電量として、セル電圧を電圧［Ｖ１］〜［Ｖ２］の領域内に維持させる。電圧保持制御における燃料電池ＦＣの発電量は、車両キースイッチ２９がＯＮのときよりも少なく設定される。この電圧保持制御により、燃料電池ＦＣのセル電圧は、図４に示すように、時間Ｔ１の時点で車両キースイッチ２９がＯＦＦに操作されたとしても、発電が継続されることによって［０Ｖ］に向かって降下せずに、所定の値を維持する。このため、電圧保持制御の実行中に車両キースイッチ２９が再びＯＮに操作された場合、燃料電池ＦＣのセル電圧が［０Ｖ］から立ち上がることなく、電圧［Ｖ２］、［Ｖ３］を取り得ることが抑制される。

また、ステップＳ１２において車両コントローラ２７は、電圧保持制御を開始させた場合、第１タイマＴＡのカウントを開始する。第１タイマＴＡのカウント値は、車両コントローラ２７が記憶保持する。第１タイマＴＡは、車両キースイッチ２９がＯＮからＯＦＦに操作された後、乗員の近接を検知したことを契機にカウントが開始される。

次に、車両コントローラ２７は、第１タイマＴＡのカウント値と予め定めた時間Ｘを比較し、第１タイマＴＡのカウント値が時間Ｘを越えたか否かを判定する（ステップＳ１３）。時間Ｘは、ステップＳ１０，Ｓ１１を肯定判定したことによってステップＳ１２で開始させた電圧保持制御の継続実行時間として規定される。より詳しく言えば、時間Ｘは、乗員の近接を検知してから電圧保持制御を継続実行させる場合の最長時間となる。

なお、時間Ｘを定めている理由は、乗員の近接が検知された場合であっても、必ず、車両キースイッチ２９がＯＮに操作、すなわちフォークリフト１１が再始動されるとは限らない。そして、燃料電池ＦＣで発電するためには、燃料電池ユニット３７を動作させなければならないので、キャパシタ４０に蓄電されている電力を使用することになる。このため、短時間の間に車両キースイッチ２９がＯＮに操作される可能性が高いと推定できる状況であっても、期間を設定せずに電圧保持制御を継続させることはキャパシタ４０に蓄電されている電力を無駄に消費することに繋がる。したがって、本実施形態では、電圧保持制御を時間Ｘの間、実行させるように構成している。時間Ｘは、例えば５〜１０分の時間とされる。時間Ｘの経過後、車両コントローラ２７及び燃料電池システムコントローラ４４は、待機状態となる。なお、時間Ｘの間は燃料電池システムコントローラ４４による発電の制御が行われており、例えば、アクセルペダル２８やリフトレバー２２などが操作されても、車両コントローラ２７は走行や荷役に関する制御を行わない。これらの走行や荷役に関する制御は、車両キースイッチ２９がＯＮのときに行われる。

図５の説明に戻り、ステップＳ１３の判定結果が否定の場合、すなわち時間Ｘを経過していない場合、車両コントローラ２７は、ステップＳ１１からの処理を再び行う。車両コントローラ２７は、ステップＳ１１を肯定判定した場合、ステップＳ１２において既に電圧保持制御を開始させている場合、電圧保持制御を継続させる。つまり、車両コントローラ２７は、既に電圧保持制御を開始させている場合、開始信号を出力することなくステップＳ１３に移行する。

一方、ステップＳ１３の判定結果が肯定の場合、すなわち時間Ｘを経過した場合、車両コントローラ２７は、電圧保持制御を終了させる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において車両コントローラ２７は、電圧保持制御を終了させるための終了信号を送信する。そして、終了信号を受信した燃料電池システムコントローラ４４は、電圧保持制御を終了する。これにより、燃料電池ＦＣのセル電圧は、時間の経過とともに［０Ｖ］に向かって降下する。また、ステップＳ１４において車両コントローラ２７は、各タイマを零にリセットしてカウントを終了する。

一方、ステップＳ１１の判定結果が否定の場合、すなわち乗員の近接を検知していない場合、車両コントローラ２７は、電圧保持制御を実行させる（ステップＳ１６）。このとき、車両コントローラ２７は、既に電圧保持制御を開始させている場合、電圧保持制御を継続させる。つまり、車両コントローラ２７は、既に電圧保持制御を開始させている場合、開始信号を出力することなくステップＳ１７に移行する。また、車両コントローラ２７は、ステップＳ１１を初めて否定判定した場合に第２タイマＴＢのカウントを開始する。第２タイマＴＢのカウント値は、車両コントローラ２７が記憶保持する。第２タイマＴＢは、車両キースイッチ２９がＯＮからＯＦＦに操作された後、乗員の近接を検知しなくなったことを契機にカウントが開始される。なお、ステップＳ１１を初めて否定判定した場合、第２タイマＴＢのカウント値は零である。

次に、車両コントローラ２７は、第２タイマＴＢのカウント値と予め定めた時間Ｙを比較し、第２タイマＴＢのカウント値が時間Ｙを越えたか否かを判定する（ステップＳ１７）。時間Ｙは、時間Ｘと同様に、電圧保持制御の継続実行時間として規定される。より詳しく言えば、時間Ｙは、乗員の近接を検知しなくなってから電圧保持制御を実行させる場合の最長時間となる。そして、時間Ｙは、時間Ｘよりも短い時間に設定されている。本実施形態では、乗員の近接が検知されていない場合、すなわち乗員がフォークリフト１１の近くに存在しない場合であっても、短時間の間にフォークリフト１１が再始動する可能性が少なからず存在することを考慮して電圧保持制御を実行させる。しかし、乗員がフォークリフト１１の近くに存在している場合に比してその可能性は低いので、電圧保持制御を実行させる時間を短くすることで、当該制御に伴う消費電力を抑制させている。時間Ｙは、例えば１〜２分の時間とされる。時間Ｙの間も燃料電池システムコントローラ４４による発電の制御が行われており、車両コントローラ２７による走行や荷役に関する制御は行われない。本実施形態においてステップＳ１１を否定判定すると、その後は、第１タイマＴＡと第２タイマＴＢの両タイマのカウントが行われている。

そして、車両コントローラ２７は、ステップＳ１７の判定結果が肯定の場合、すなわち、時間Ｙを経過した場合、ステップＳ１４に移行して電圧保持制御を終了させる。また、ステップＳ１４において車両コントローラ２７は、各タイマを零にリセットしてカウントを終了する。

一方、車両コントローラ２７は、ステップＳ１７の判定結果が否定の場合、すなわち時間Ｙを経過していない場合、第１タイマＴＡのカウント値と予め定めた時間Ｘを比較し、第１タイマＴＡのカウント値が時間Ｘを越えたか否かを判定する（ステップＳ１８）。この判定結果が肯定の場合、すなわち時間Ｘを経過した場合、車両コントローラ２７は、ステップＳ１４に移行して電圧保持制御を終了させる。また、ステップＳ１４において車両コントローラ２７は、各タイマを零にリセットしてカウントを終了する。一方、ステップＳ１８の判定結果が否定の場合、車両コントローラ２７は、ステップＳ１１からの処理を再び行う。

以下、本実施形態のフォークリフト１１の作用を説明する。
フォークリフト１１は、車両キースイッチ２９がＯＮの場合、燃料電池ＦＣで発電した電力を駆動力として走行用モータ２６及び荷役用モータ３０を動作させる。これにより、フォークリフト１１は、走行用モータ２６によって所望速度で走行する。また、フォーク１８及びマスト１３は、荷役用モータ３０によってリフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９への作動油の給排が制御されて昇降動作、及び傾動動作を行う。

一方、フォークリフト１１は、車両キースイッチ２９がＯＮからＯＦＦへ操作されると、車両停止状態となる。そして、本実施形態では、乗員の近接を検知することで、燃料電池ＦＣを微小発電させてセル電圧を保持する電圧保持制御を実行する。これにより、フォークリフト１１は、車両停止状態においても、セル電圧が保持されている。

本実施形態のフォークリフト１１では、図６に示すように、フォークリフト１１を中心とした所定の距離範囲を、受信器Ｄが発信器Ｈの発信信号を受信可能な領域Ｗ１と定めている。つまり、領域Ｗ１内に発信器Ｈを携帯する乗員が存在する場合を、フォークリフト１１に乗員が近接していると判断する。一方、領域Ｗ１から外れる領域Ｗ２を、受信器Ｄが発信器Ｈの発信信号を受信不能な領域としている。そして、領域Ｗ１内に発信器Ｈを携帯する乗員が存在しない場合、すなわち乗員が領域Ｗ２内に存在する場合を、フォークリフト１１に乗員が近接していないと判断する。

フォークリフト１１では、乗員が車両キースイッチ２９をＯＮからＯＦＦに操作して降車すると、受信器Ｄによって発信器Ｈの発信信号を検知する。つまり、降車した直後の乗員は、図６に示す領域Ｗ１、すなわち受信器Ｄの受信範囲内に必ず存在することになる。このため、フォークリフト１１は、図５の実行判定処理によってステップＳ１１が肯定判定されることにより、電圧保持制御を開始する。そして、乗員が領域Ｗ１内に存在し、時間Ｘが経過する迄の間は、実行判定処理のステップＳ１３を否定判定して電圧保持制御が継続する。その後、乗員が領域Ｗ１内に存在しているまま時間Ｘが経過すると、実行判定処理のステップＳ１３を肯定判定して電圧保持制御が終了する。すなわち、図７（ａ）に示すように、乗員が領域Ｗ１内に時間Ｘの間、滞在していた場合は、時間Ｘの経過とともに電圧保持制御が終了する。

一方、乗員が領域Ｗ１から領域Ｗ２、すなわち受信器Ｄの受信範囲外に移動した場合は、実行判定処理によって時間Ｘ及び時間Ｙの何れか早い方の時間が経過する迄の間、電圧保持制御が実行される。すなわち、乗員が領域Ｗ１から領域Ｗ２へ移動すると、実行判定処理のステップＳ１１が否定判定される。そして、実行判定処理のステップＳ１７及びステップＳ１８の処理により、時間Ｘが経過したか、又は時間Ｙが経過したかの判定が行われる。このとき、図７（ｂ）に示すように、時間Ｘの経過前に時間Ｙが経過した場合は、時間Ｙの経過とともに電圧保持制御が終了する。また、図７（ｃ）に示すように、時間Ｙの経過前に時間Ｘが経過した場合は、時間Ｘの経過とともに電圧保持制御が終了する。これにより、本実施形態のフォークリフト１１において電圧保持制御は、時間Ｘを最大の継続時間として実行される。

このように電圧保持制御を実行すれば、車両停止状態から短時間の間にフォークリフト１１が再始動した場合であっても、セル電圧が大きく変動することがない。つまり、車両キースイッチ２９のＯＮ／ＯＦＦが頻繁に繰り返されるフォークリフト１１において、燃料電池ＦＣが発電及び発電停止を頻繁に繰り返すことが抑制される。その結果、燃料電池ＦＣの性能劣化が抑制される。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）フォークリフト１１の乗員が降車して作業を行う際は、車両キースイッチをＯＦＦとして車両停止状態とする場合が多い。このため、車両停止状態とした後に乗員がフォークリフト１１の近くにいる場合は、その作業後に再び車両キースイッチをＯＮさせる可能性が高い。このため、本実施形態では、乗員の近接を検知すると、燃料電池ＦＣのセル電圧を保持する電圧保持制御を実行させる。これにより、燃料電池ＦＣの発電及び発電停止の繰り返しが抑制されるので、その結果として燃料電池ＦＣの性能劣化を抑制できる。

（２）また、車両コントローラ２７は、フォークリフト１１の固有信号、すなわち自車両に対応する車両信号を受信器Ｄが受信することにより、乗員の近接を検知する。このため、他の車両の固有信号（車両信号）を検知して無意味に電圧保持制御を実行させてしまうことがない。すなわち、電圧保持制御を必要なときに確実に実行させることができる。

（３）工場内には、多数のフォークリフト１１が利用されている場合がある。そして、これらのフォークリフト１１は、近い位置で車両停止状態となっている可能性もある。したがって、自車両に対応する車両信号によって電圧保持制御を実行させることで、当該制御を必要なときに確実に実行させることができる。

（４）発信器Ｈを、乗員の着用具に取り付けている。このため、乗員は、電圧保持制御を実行させることなどを意識する必要がなく、通常と同じように作業を行えば良い。すなわち、乗員は、車両停止状態とする場合に電圧保持制御を実行させるための設定を敢えて行う必要がない。したがって、乗員に過度な負担を強いることなく、燃料電池ＦＣの性能劣化を抑制できる。また、簡便なシステムを提供することができる。

（５）電圧保持制御の終了条件を時間管理とする。このため、乗員が長時間に亘って降車して作業を行うような場合において当該制御に伴う電力を無駄に消費してしまうことを抑制できる。また、電圧保持制御を車両側の判断で終了させるので、乗員に過度な負担を強いることがない。その結果、簡便なシステムを提供することができる。

（６）本実施形態の電圧保持制御では、燃料電池ＦＣに微小発電を行わせる。燃料電池ＦＣに発電させるためには水素を必要とする。このため、電圧保持制御を時間管理とすることで、燃料電池ＦＣの燃料、すなわち水素の消費を抑制できる。

（７）乗員の近接を検知しなくなった場合は一定時間（時間Ｘ）よりも短い所定時間（時間Ｙ）を上限として電圧保持制御を実行する。このため、電圧保持制御に伴う電力を無駄に消費してしまうことを抑制できる。つまり、乗員が近接していない場合は、近接している場合に比してフォークリフト１１が再始動する可能性は低い。このため、フォークリフト１１が再始動する可能性を考慮して電圧保持制御を実行させるが、再始動しない可能性が高いことも考慮して電圧保持制御の時間を短くするので、当該制御に伴う消費電力を抑制することができる。

（８）上記（５）〜（７）の効果で記載したように、消費電力を抑制したり、水素の消費を抑制したりすることにより、フォークリフト１１の走行性能（燃費など）への影響を抑えることもできる。

（９）停止ボタンＢＴを設けている。これにより、車両停止状態後、電圧保持制御のために水素を継続して供給する場合であっても、乗員の判断によって水素の供給を停止させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 発信器Ｈを、電子キーに内蔵しても良い。すなわち、受信器Ｄに電子キーに内蔵される発信器Ｈが発信する信号を受信させ、乗員が近接しているか判断しても良い。電子キーは、キーを携帯した乗員が車両に近づくとドアロックを解除し、車両から離れるとドアロックする。このような電子キーシステムをフォークリフト１１などの産業用車両に搭載している場合は、電子キーからの情報をもとに乗員の近接を検知しても良い。

○ 発信器Ｈは、乗員の着用具に取り付けられていなくても、乗員が携帯できるものであれば良い。
○ 電圧保持制御は、乗員の近接が検知されている場合に行い、乗員の近接が検知されなくなった時点で終了させても良い。乗員の近接が検知されている場合の電圧保持制御は、実施形態のように時間Ｘを上限として行っても良いし、近接を検知している間、継続して行わせても良い。

○ 受信器Ｄによる検知範囲は任意に変更しても良い。そして、検知範囲は、固定値であっても良いし、任意に設定可能な変動値としても良い。すなわち、この検知範囲は、フォークリフト１１の使用環境などによって任意に変動させても良い。また、受信器Ｄの配置（取り付け位置）を変更しても良い。

○ 乗員の近接を検知しなくなった時点での時間Ｘの残り時間と時間Ｙを比較し、早く終了する方の時間のみをカウントするようにしても良い。
○ 車両停止状態後に乗員の近接を検知してから時間Ｘの経過のみによって電圧保持制御を終了させても良い。この場合は、時間Ｙをカウントしない。

○ 電圧保持制御は、微小発電制御に代えて他の制御を行っても良い。例えば、キャパシタ４０に蓄電されている電力を燃料電池ＦＣに供給することによってセル５０に電圧を印加し、セル電圧を保持させても良い。この場合、燃料電池ＦＣは、発電停止状態とされている。また、他の方法として、セル電圧を計測又は推定し、その電圧値が所定値に到達したら燃料電池ＦＣに発電を行わせて良い。この場合は、実施形態で説明した微小発電とは異なり、燃料電池ＦＣの発電が間欠的に行われる。

○ 実施形態の微小発電制御では、電圧［Ｖ１］〜［Ｖ２］の領域内を維持するように制御しているが、当該制御時のセル電圧を検出して、その検出結果に応じて制御を行っても良い。例えば、検出したセル電圧が電圧［Ｖ２］〜［Ｖ３］の領域に存在する場合には、セル電圧を電圧［Ｖ２］〜［Ｖ３］の領域内を維持するように微小発電制御を行っても良い。

○ 産業用車両として、燃料電池を搭載した他の産業用車両に具体化しても良い。例えば、牽引車に具体化しても良い。
○ 非常停止ボタンＢＴを、燃料電池システムコントローラ４４に電気的に接続しても良い。燃料電池システムコントローラ４４は、非常停止ボタンＢＴが押下操作されると、バルブ６１を閉状態とする。

○ 図５の実行判定処理を、燃料電池システムコントローラ４４で行っても良い。この場合、受信器Ｄの検知結果を、車両コントローラ２７が燃料電池システムコントローラ４４に送信しても良いし、検知結果を直接、燃料電池システムコントローラ４４に送信するようにしても良い。

１１…フォークリフト、２７…車両コントローラ、２９…車両キースイッチ、４４…燃料電池システムコントローラ、５０…セル、Ｄ…受信器、Ｈ…発信器、ＦＣ…燃料電池、Ｘ，Ｙ…時間。

Claims (4)

1. 燃料電池で発電した電力を車両の駆動力とする産業用車両であって、
   車両キースイッチがＯＮからＯＦＦとなった車両停止状態において、乗員の近接を検知する近接検知部と、
   前記近接検知部が前記乗員の近接を検知した場合に、前記燃料電池のセル電圧を保持する電圧保持制御を一定時間継続させた後、終了させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記近接検知部が前記乗員の近接を検知しなくなってから、前記一定時間よりも短い所定時間を上限として前記電圧保持制御を実行するとともに、前記所定時間が経過する前に前記一定時間が経過する場合に、前記所定時間が経過するのを待たずに前記一定時間の経過とともに前記電圧保持制御を終了させることを特徴とする産業用車両。
2. 前記近接検知部は、発信器が発信する自車両に対応する車両信号を検知することを特徴とする請求項１に記載の産業用車両。
3. 前記発信器は、前記乗員の着用具に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の産業用車両。
4. 前記発信器は、電子キーに内蔵されていることを特徴とする請求項２に記載の産業用車両。