JP7103151B2 - 燃料電池車両および燃料電池車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池車両および燃料電池車両の制御方法に関する。

燃料電池車両の始動時には、一般に、燃料電池の発電開始に際して、種々の処理が実行される。例えば、低温条件下での始動時に、燃料電池システムが備える各部の弁によってガスが流れる経路を制御しつつガスの供給を開始して、凍結を抑えながら燃料電池の発電を開始する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１６８３６９号公報

しかしながら、燃料電池が発電を開始する前に、燃料電池車両において何らかの処理を実行する場合には、燃料電池が発電している電力を用いることができず、また、車両走行に伴って発生する回生電力を利用することもできない。したがって、燃料電池が発電を開始する前の処理のためには、二次電池から供給される電力を使用する必要がある。そのため、こうした二次電池の充電に用いる電力の供給の効率を高め、燃料電池車両としての燃費を向上させることが求められていた。

本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］燃料電池車両であって、燃料電池と燃料電池補機とを備える燃料電池システムと、前記燃料電池車両を駆動する駆動モータと、前記燃料電池が発電した電力と、前記駆動モータで生じる回生電力と、を用いて充電されると共に、前記駆動モータに供給するための電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電装置における残存容量を検出する残存容量モニタと、前記蓄電装置の温度を検出する温度センサと、前記蓄電装置の残存容量を、予め定めた下限値以上に制御しつつ、前記燃料電池システムの駆動状態を制御する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、少なくとも前記回生電力による前記蓄電装置の充電が可能な期間において、前記温度センサが検出した前記蓄電装置の温度が、予め定めた第１温度よりも低い第２温度の場合には、前記第１温度において設定される前記下限値より高い値に前記下限値を設定して、前記残存容量の制御を行ない、前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときには、前記蓄電装置の前記残存容量を増加させる残存容量増加処理を行ない、前記電力制御部は、前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときに、前記残存容量モニタが検出した前記残存容量が、予め設定した基準値未満の場合には、前記燃料電池による前記蓄電装置の充電を行なわせ、前記停止指示の入力時に前記残存容量が前記基準値以上の場合には、前記蓄電装置の充電を行なうことなく、前記燃料電池補機の駆動を伴って前記燃料電池システムの停止時に実行される終了処理を行なわせ、前記下限値は、前記基準値と等しい値である燃料電池車両。

（１）本発明の一形態によれば、燃料電池車両が提供される。この燃料電池車両は、燃料電池と燃料電池補機とを備える燃料電池システムと、前記燃料電池車両を駆動する駆動モータと、前記燃料電池が発電した電力と、前記駆動モータで生じる回生電力と、を用いて充電されると共に、前記駆動モータに供給するための電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電装置における残存容量を検出する残存容量モニタと、前記蓄電装置の温度を検出する温度センサと、前記蓄電装置の残存容量を、予め定めた下限値以上に制御しつつ、前記燃料電池システムの駆動状態を制御する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、少なくとも前記回生電力による前記蓄電装置の充電が可能な期間において、前記温度センサが検出した前記蓄電装置の温度が、予め定めた第１温度よりも低い第２温度の場合には、前記第１温度において設定される前記下限値より高い値に前記下限値を設定して、前記残存容量の制御を行ない、前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときには、前記蓄電装置の前記残存容量を増加させる残存容量増加処理を行なう。
この形態の燃料電池車両によれば、より多くの回生電力を蓄電装置に蓄えることができ、停止指示が入力されたときには、蓄電装置における残存容量を増加させることができると共に、燃料電池を用いた蓄電装置の充電量を抑えることができる。そのため、蓄電装置の充電に用いる電力供給の効率を高め、燃料電池車両としての燃費を向上させることができる。
（２）上記形態の燃料電池車両において、前記電力制御部は、前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときに、前記残存容量モニタが検出した前記残存容量が、予め設定した基準値未満の場合には、前記燃料電池による前記蓄電装置の充電を行なわせ、前記停止指示の入力時に前記残存容量が前記基準値以上の場合には、前記蓄電装置の充電を行なうことなく、前記燃料電池補機の駆動を伴って前記燃料電池システムの停止時に実行される終了処理を行なわせることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、停止指示の入力時に蓄電装置の残存容量が基準値以上の場合には、燃料電池による蓄電装置の充電を行なわないため、燃料電池による蓄電装置の充電に起因する燃費の低下を抑えることができる。
（３）上記形態の燃料電池車両において、前記基準値は、前記停止指示の入力後、前記燃料電池システムを始動させるための次回の始動指示が氷点下において入力されて、前記燃料電池の発電が開始されるまでの間に、前記燃料電池システムで実行される処理のために前記燃料電池システムが要する電力を、前記蓄電装置が供給するために必要な残存容量以上の値であることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、次回の燃料電池システムの始動が氷点下で行なわれる場合であっても、燃料電池システムの始動に必要な電力を、燃料電池システムの停止時に確保することができる。
（４）上記形態の燃料電池車両において、前記電力制御部は、前記燃料電池システムの始動指示入力されたときから、該始動指示の後に前記燃料電池システムの停止指示が入力されるまでの間に、前記温度センサが検出した前記蓄電装置の温度が、予め定めた第１温度よりも低い第２温度の場合には、前記第１温度において設定される前記下限値より高い値に前記下限値を設定して、前記残存容量の制御を行なうこととしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、回生電力の利用が可能か否かにかかわらず、燃料電池システムの始動指示が入力されてから停止指示が入力されるまでの間、蓄電装置の温度が第１温度よりも低い第２温度のときには、残存容量をより多く確保することが可能になる。
（５）上記形態の燃料電池車両において、前記下限値は、前記基準値以上の値であることとしてもよい。この形態の燃料電池車両によれば、駆動モータが発生する回生電力をより多く用いて、蓄電装置の残存容量を確保することができる。そのため、燃料電池システムの停止時に蓄電装置の充電量を削減することができ、燃料電池車両における燃費向上の効果を高めることができる。
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池車両の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

燃料電池車両の概略構成を表わす説明図である。 燃料電池車両で実行され得る処理の概要を表わす説明図である。 駐車時掃気処理ルーチンを表わすフローチャートである。 停止時処理ルーチンを表わすフローチャートである。 二次電池の温度と残存容量の下限値との関係を示す説明図である。 二次電池の温度と充電許容電力Ｗｉｎとの関係を示す説明図である。 二次電池の温度と残存容量の下限値との関係を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
（Ａ－１）燃料電池車両の全体構成：
図１は、本発明に係る第１実施形態としての燃料電池車両２０の概略構成を表わすブロック図である。燃料電池車両２０は、車体２２に、車両の駆動力を発生する駆動モータ１７０と、燃料電池１００を備える燃料電池システム３０と、燃料電池車両２０を駆動するための電力を供給可能な二次電池１７２と、制御部２００と、を搭載する。燃料電池車両２０では、燃料電池１００および二次電池１７２の各々が単独で、あるいは、燃料電池１００および二次電池１７２の双方から同時に、駆動モータ１７０を含む負荷に対して電力を供給可能となっている。燃料電池１００と、駆動モータ１７０を含む負荷との間は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４および配線１７８を介して接続されており、二次電池１７２と、駆動モータ１７０を含む負荷との間は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７４および配線１７８を介して接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４とＤＣ／ＤＣコンバータ１７４とは、配線１７８に対して並列に接続されている。

燃料電池システム３０は、燃料電池１００に加えて、水素タンク１１０を含む水素ガス供給部１２０と、コンプレッサ１３０を含む空気供給部１４０と、を備える。また、燃料電池システム３０は、燃料電池１００の温度を所定範囲に保つための冷媒を燃料電池１００内に流通させる図示しない冷媒循環部を、さらに備えている。水素ガス供給部１２０、空気供給部１４０、および冷媒循環部に備えられ、燃料電池１００の発電に伴って駆動される各部は、燃料電池補機とも呼ぶ。

燃料電池１００は、単セルが複数積層されたスタック構成を有している。本実施形態の燃料電池１００は、固体高分子形燃料電池であるが、他種の燃料電池を用いてもよい。燃料電池１００を構成する各単セルでは、電解質膜を間に介して、アノード側に燃料ガスである水素が流れる流路（以後、アノード側流路とも呼ぶ）が形成され、カソード側に酸化ガスである空気が流れる流路（以後、カソード側流路とも呼ぶ）が形成されている。燃料電池１００とＤＣ／ＤＣコンバータ１０４とを接続する配線１７８には、燃料電池１００の出力電圧を検出する電圧センサ１０２と、燃料電池１００の出力電流を検出する電流センサ１０３と、が設けられている。

燃料電池１００には、燃料電池１００の温度を測定可能な温度センサ１０５が設けられている。温度センサ１０５は、例えば、既述した冷媒の流路に設けられて、燃料電池１００内を循環した後に燃料電池１００から排出される冷媒の温度を検出する温度センサとすることができる。あるいは、温度センサ１０５として、燃料電池１００の内部温度を直接検出するセンサを用いてもよい。

水素ガス供給部１２０が備える水素タンク１１０は、水素を含有する燃料ガスを貯蔵する装置である。具体的には、例えば、高圧の水素ガスを貯蔵するタンク、あるいは、水素吸蔵合金を内部に備えて水素吸蔵合金に水素を吸蔵させることによって水素を貯蔵するタンクとすることができる。水素ガス供給部１２０は、水素タンク１１０から燃料電池１００に到る水素供給流路１２１と、未消費の水素ガス（アノードオフガス）を水素供給流路１２１に循環させる循環流路１２２と、アノードオフガスを大気放出するための水素放出流路１２３と、を備える。水素ガス供給部１２０において、水素タンク１１０に貯蔵された水素ガスは、水素供給流路１２１の開閉バルブ１２４の流路開閉と、減圧バルブ１２５での減圧を経て、減圧バルブ１２５の下流に設けられたインジェクタ１２６から、燃料電池１００のアノード側流路に供給される。循環流路１２２を循環する水素の圧力は、循環ポンプ１２７によって調節される。インジェクタ１２６および循環ポンプ１２７の駆動量は、燃料電池１００が出力すべき目標電力に応じて、制御部２００によって調節される。

なお、循環流路１２２を流れる水素ガスの一部は、循環流路１２２から分岐した水素放出流路１２３の開閉バルブ１２９の開閉調整を経て、所定のタイミングで大気放出される。これにより、循環流路１２２内を循環する水素ガス中の水素以外の不純物（水蒸気や窒素など）を流路外に排出することができ、燃料電池１００に供給される水素ガス中の不純物濃度の上昇を抑制することができる。なお、循環流路１２２から水素放出流路１２３が分岐する部位には、循環流路１２２内を循環する水素ガスから水分を除去するための図示しない気液分離器が設けられている。上記した開閉バルブ１２４の開閉のタイミングは、制御部２００によって調節される。

空気供給部１４０は、酸素を含有する酸化ガス（本実施形態では空気）を燃料電池１００に供給する。空気供給部１４０は、コンプレッサ１３０の他に、第１の空気流路１４１、第２の空気流路１４５、第３の空気流路１４６、分流弁１４４、空気放出流路１４２、および調圧弁１４３を備える。第１の空気流路１４１は、コンプレッサ１３０が取り込んだ空気の全量が流れる流路である。第２の空気流路１４５および第３の空気流路１４６は、第１の空気流路１４１から分岐して設けられている。分流弁１４４は、第１の空気流路１４１が第２の空気流路１４５および第３の空気流路１４６に分岐する部位に設けられており、この分流弁１４４の開弁状態を変更することにより、第１の空気流路１４１から第２の空気流路１４５または第３の空気流路１４６へと流れる空気の分配割合を変更可能となっている。第２の空気流路１４５の一部は、燃料電池１００内においてカソード側流路を形成している。第３の空気流路１４６は、燃料電池１００を経由することなく空気を導くバイパス流路である。第２の空気流路１４５と第３の空気流路１４６とは合流して、空気放出流路１４２となる。調圧弁１４３は、第２の空気流路１４５において、カソード側流路よりも下流側であって、第３の空気流路１４６との合流箇所より上流側に設けられた絞り弁である。調圧弁１４３の開度を調節することにより、燃料電池１００におけるカソード側流路の背圧を変更することができる。空気放出流路１４２は、第３の空気流路１４６を通過した空気と共に、第２の空気流路１４５を通過した空気（カソードオフガス）を大気放出するための流路である。空気放出流路１４２には、既述した水素放出流路１２３が接続されており、水素放出流路１２３を介して放出される水素は、大気放出に先立って、空気放出流路１４２を流れる空気によって希釈される。コンプレッサ１３０の駆動量、調圧弁１４３の開度、および分流弁１４４の開弁状態は、制御部２００によって調節される。

二次電池１７２は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池で構成することができる。二次電池１７２は、充放電可能な蓄電装置であればよい。このような蓄電装置は、二次電池により構成する他、たとえば、コンデンサとすることもできる。二次電池１７２には、残存容量モニタ１７３および温度センサ１７５が設けられている。残存容量モニタ１７３は、二次電池１７２の残存容量等の動作状態を検出する。二次電池１７２の残存容量は、二次電池１７２がどの程度充電されているかを示す指標である。残存容量モニタ１７３は、例えば、二次電池１７２における充電および放電の電流値と時間とを積算することにより、残存容量を推定することとすればよい。あるいは、二次電池１７２の電圧を用いて残存容量を導出することとしてもよい。残存容量モニタ１７３は、残存容量を示す信号を制御部２００に出力する。温度センサ１７５は、二次電池１７２の温度を検出し、検出信号を制御部２００に出力する。なお、温度センサ１７５は、二次電池１７２の温度を直接検出する他、例えば、外気温と、二次電池１７２における充放電量に基づく発熱量とから、二次電池１７２の温度を推定することとしてもよい。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、制御部２００の制御信号を受けて、燃料電池１００の出力状態を変更する機能を有している。具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、燃料電池１００から上記負荷に向けて電流および電圧を取り出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４におけるスイッチング制御によって、燃料電池１００から取り出す電流および電圧を制御する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、燃料電池１００が発電した電力を駆動モータ１７０等の負荷に供給する際に、燃料電池１００の出力電圧を、上記負荷で利用可能な電圧に昇圧する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１７４は、二次電池１７２の充放電を制御する充放電制御機能を有しており、制御部２００の制御信号を受けて二次電池１７２の充放電を制御する。この他、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７４は、出力側の目標電圧を制御部２００の制御下で設定することにより、二次電池１７２の蓄電電力の引出と駆動モータ１７０への電圧印加とを行い、電力引出状態と駆動モータ１７０にかかる電圧レベルを可変に調整する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７４は、二次電池１７２において充放電を行なう必要のないときには、二次電池１７２と配線１７８との接続を切断する。

制御部２００は、論理演算を実行するＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたいわゆるマイクロコンピュータで構成される。制御部２００は、水素ガス供給部１２０や空気供給部１４０が備える既述したセンサの他、アクセル開度センサ１８０、シフトポジションセンサ、車速センサ、および外気温センサ等、種々のセンサから検出信号を取得して、燃料電池車両２０に係る種々の制御を行なう。例えば、制御部２００は、アクセル開度センサ１８０の検出信号等に基づいて、駆動モータ１７０に要求される要求出力の大きさを求め、要求出力に応じた電力が燃料電池１００と二次電池１７２との少なくとも一方から得られるように、各部に駆動信号を出力する。具体的には、燃料電池１００から電力を得る場合には、所望の電力が燃料電池１００から得られるように、水素ガス供給部１２０や空気供給部１４０からのガス供給量を制御する。また、制御部２００は、燃料電池１００と二次電池１７２のうちの少なくとも一方から駆動モータ１７０等の負荷に対して所望の電力が供給されるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４、１７４を制御する。制御部２００は、電力制御部とも呼ぶ。なお、図１では、制御部２００が実行する機能の一部を表わす機能ブロックを示している。具体的には、制御部２００は、機能ブロックとして、少なくとも燃料電池制御部２１０および残存容量制御部２２０を備える。これらの機能ブロックの動作は、後に詳しく説明する。

図１では、制御部２００によって、燃料電池車両２０全体を制御することとなっているが、異なる構成としてもよい。例えば、制御部２００は、燃料電池システム３０の動作に係る制御部や、燃料電池車両２０の走行に係る制御部や、走行に関わらない車両補機の制御を行なう制御部など、複数の制御部によって構成し、これら複数の制御部間で、必要な情報をやり取りすることとしても良い。

（Ａ－２）燃料電池車両で実行され得る処理：
図２は、燃料電池車両２０で実行され得る処理の概要を表わす説明図である。燃料電池車両２０には、燃料電池システム３０の始動および停止に係る指示を使用者が行なうための、図示しない起動スイッチが設けられている。図２では、起動スイッチにおいて燃料電池システム３０を始動させるための始動指示が入力されたタイミングを、「ＯＮ」と表わし、燃料電池システム３０を停止させるための停止指示が入力されたタイミングを、「ＯＦＦ」と表わしている。以下では、図２に基づいて、燃料電池車両２０で実行され得る各処理の内容を順次説明する。

起動スイッチから始動指示が入力されると、燃料電池システム３０の制御部２００は、「始動処理」を実行する。図２では、「始動処理」が実行される期間を（ａ）として示している。「始動処理」は、始動指示の入力から、燃料電池１００において発電が開始されるまでの間に実行される処理である。後述するように、燃料電池システム３０の停止中には、アノード側流路内の水素濃度は次第に低下する。そのため、「始動処理」は、燃料電池１００におけるアノード側流路内の水素濃度を高めるための処理（以下、「水素濃度上昇処理」とも呼ぶ）と、燃料電池１００の発電を開始するための処理（以下、「発電開始処理」とも呼ぶ）と、を含む。

燃料電池システム３０において始動指示が入力されると、制御部２００は、「水素濃度上昇処理」として、開閉バルブ１２４を開弁し、循環ポンプ１２７を駆動し、インジェクタ１２６および開閉バルブ１２９を所定のタイミングで開弁する。これにより、水素タンク１１０からアノード側流路へと高濃度の水素ガスが供給され、アノード側流路内のガスの少なくとも一部が高濃度の水素ガスに置き換えられて、アノード側流路内の水素濃度が高められる。また、「水素濃度上昇処理」において、制御部２００は、コンプレッサ１３０を駆動すると共に、分流弁１４４を切り替えて、第１の空気流路１４１を流れる空気の全量を、第３の空気流路１４６に流す。これにより、水素放出流路１２３を介して燃料電池システム３０から排出される水素が、空気によって希釈される。

上記「水素濃度上昇処理」は、特に氷点下のような低温始動時において、燃料電池１００の始動を確保するための処理である。燃料電池１００の発電開始時には、アノード側流路内に液水が滞留している場合が考えられる。あるいは、燃料電池１００の発電を開始して、発電に伴い液水が生じると、このような液水がアノード側流路に移動して滞留する可能性がある。氷点下始動時には、このような液水がアノード側流路内で凍結する可能性がある。燃料電池１００において発電反応が十分に進行している場合には、上記凍結が生じても、発電に伴い生じる熱により凍結した水が直ちに溶かされて凍結状態から回復することが可能である。しかしながら、例えば水素濃度が不十分であることにより発電反応が不十分となって熱の発生が不足すると、凍結状態から回復することができず、アノード側流路における水素の流れが妨げられて、水素が不足する単セル（以下、水素欠乏セルと呼ぶ）が発生する可能性がある。水素欠乏セルが発生すると、燃料電池１００全体の始動に支障を来たす可能性がある。本実施形態では、「水素濃度上昇処理」を行なってアノード側流路内の水素濃度を高めることにより、燃料電池システム３０の始動時において、凍結が起こり始めても水素不足となることを抑え、水素欠乏セルの発生を抑えている。「水素濃度上昇処理」は、始動指示の入力が氷点下の温度条件でなされた場合のみに行なってもよい。このようにすれば、凍結が起こらない温度条件下では、「水素濃度上昇処理」に伴う水素消費を抑えることができる。また、燃料電池システム３０において、燃料電池システム３０を停止してからその後に始動指示が入力されるまでの経過時間を測定して、経過時間が予め定めた基準時間を超えた場合に、「水素濃度上昇処理」を行なうこととしてもよい。このようにすれば、アノード側流路内の水素濃度が十分に高いときには、「水素濃度上昇処理」のための水素消費を抑えることができる。

「水素濃度上昇処理」が終了すると、制御部２００は、「発電開始処理」により燃料電池１００の発電を開始し、「始動処理」を終了する。「発電開始処理」では、「水素濃度上昇処理」に引き続き、アノード側流路への水素の供給が行なわれる。また、制御部２００は、分流弁１４４を切り替えて、カソード側流路への空気の供給を開始する。また、「発電開始処理」では、燃料電池１００と、駆動モータ１７０等の負荷とを接続して、各負荷への電力供給を可能にする。

上記「始動処理」は、燃料電池１００が発電を開始するまでに実行される処理であるため、二次電池１７２に蓄えられた電力を消費する処理である。「水素濃度上昇処理」および「発電開始処理」における燃料電池補機の駆動量や駆動時間は、予め設定されている。そのため、「水素濃度上昇処理」および「発電開始処理」に要する電力は、予め算出することができる。したがって、「始動処理」を実行するために必要な電力は、予め算出することが可能である。

「始動処理」が終了して、燃料電池システム３０において燃料電池１００の発電が開始されると、燃料電池車両２０は走行可能な状態になる。図２では、燃料電池車両２０が走行可能となる走行可能期間を、（ｂ）として示している。この走行可能期間においては、既述したように、燃料電池１００と二次電池１７２とのうちの少なくとも一方を駆動用電源として用いた走行が行なわれる。このとき、燃料電池車両２０の制御部２００では、二次電池１７２の残存容量が、予め定めた下限値以上になるように、燃料電池システム３０および駆動モータ１７０の駆動状態が制御される。このような、走行可能期間における二次電池１７２の残存容量の制御は、制御部２００における残存容量制御部２２０が実行する（図１参照）。走行可能期間における二次電池１７２の残存容量の制御については、後に詳しく説明する。

その後、起動スイッチにおいて燃料電池システム３０を停止させるための停止指示が入力されると、燃料電池システム３０の制御部２００は、必要に応じて、燃料電池１００によって二次電池１７２を充電する「充電処理」を実行する。図２では、「充電処理」が実行される期間を（ｃ）として示している。この「充電処理」は、停止指示が入力されてから、当該停止指示の後に始動指示が再び入力されて燃料電池１００の発電が開始されるまでの間に、燃料電池システム３０で実行される種々の処理を実行するために必要な電力を、二次電池１７２において確保するための処理である。上記停止指示が入力されたときに、二次電池１７２の残存容量が、二次電池１７２によって上記必要な電力を賄うには不十分である場合には、制御部２００は上記種々の処理の実行に先立って「充電処理」を実行し、上記必要な電力を確保する。「充電処理」は、「残存容量増加処理」とも呼ぶ。「充電処理」に係る具体的な動作については、後に詳しく説明する。

「充電処理」が終了すると、燃料電池システム３０の制御部２００は、「終了処理」を実行する。図２では、「終了処理」が実行される期間を（ｄ）として示している。「終了処理」は、「停止時掃気処理」と「システム停止処理」とを含む。「停止時掃気処理」は、燃料電池１００の発電停止時に、アノード側流路とカソード側流路の双方を、各々の反応ガス（燃料ガスまたは酸化ガス）で掃気して、流路内の水分を除去するための処理である。「システム停止処理」は、燃料電池システム３０を停止する処理である。既述した「充電処理」と「終了処理」とは、燃料電池システム３０の駆動状態を制御する燃料電池制御部２１０が実行する（図１参照）。

「停止時掃気処理」において制御部２００は、アノード側流路については、開閉バルブ１２４およびインジェクタ１２６を開弁すると共に、循環ポンプ１２７を駆動し、さらに、開閉バルブ１２９を所定のタイミングで開弁する。また、カソード側流路については、カソード側流路に空気が供給されるように分流弁１４４の切り替え状態を維持しつつ、コンプレッサ１３０を駆動する。これにより、アノード側流路を、燃料ガスである水素で掃気すると共に、カソード側流路を、酸化ガスである空気で掃気することができる。燃料電池１００の発電停止時には、燃料電池１００の温度は比較的高温（例えば６０℃程度）となっているため、上記のように反応ガスを用いて掃気することにより、燃料ガスの流路内の水分および酸化ガスの流路内の水分を除去することができる。「停止時掃気処理」における掃気の時間を長くするほど、ガス流路からの水分除去の程度を高めることができる。反応ガスの流路から水分を除去することにより、燃料電池システム３０の停止中に反応ガス流路内で液水が滞留すること、および、滞留した液水が凍結することを抑えることができる。発電停止後の反応ガス流路内での液水の滞留および凍結を抑えるために、「停止時掃気処理」は、外気温が低いほど、より長く行なうこととしてもよい。なお、「停止時掃気処理」では、アノード側流路に水素が供給され、カソード側流路に空気が供給されるため、燃料電池１００では発電が行なわれる。しかしながら、「停止時掃気処理」に伴って燃料電池補機等で消費される電力の方が発電量を上回るため、「停止時掃気処理」は、二次電池１７２に蓄えられた電力を消費する処理である。

「停止時掃気処理」の後に実行される「システム停止処理」では、制御部２００は、水素供給流路１２１の開閉バルブ１２４、インジェクタ１２６が備える開閉弁、および、水素放出流路１２３の開閉バルブ１２９を閉弁する。これにより、アノード側流路を含むインジェクタ１２６から開閉バルブ１２９までの流路（以下では、このような流路全体も、アノード側流路と呼ぶ場合がある）が封止されて、水素ガスが封入された状態となる。また、制御部２００は、コンプレッサ１３０を停止すると共に、調圧弁１４３を閉弁する。これにより、カソード側流路を含むコンプレッサ１３０から調圧弁１４３までの流路（以下では、このような流路全体も、カソード側流路と呼ぶ場合がある）が封止されて、空気が封入された状態になる。上記のように流路の封止が行なわれると、燃料電池１００では、アノード側流路に封入された水素と、カソード側流路に封入された空気中の酸素と、を用いて発電が行なわれる。アノード側流路に封入される水素は、カソード側流路に封入される空気中の酸素に対して過剰であるため、カソード側流路内の酸素が消費されると、燃料電池１００の発電は停止する。その結果、カソード側流路内に封入されるガスの大部分は窒素となる。電圧センサ１０２の検出値により上記発電の停止を検知すると、制御部２００は、燃料電池１００と、二次電池１７２や燃料電池補機等の負荷との間の接続を遮断して、燃料電池システム３０を停止する。「システム停止処理」における発電量は微小であるため、「システム停止処理」は、二次電池１７２に蓄えられた電力を消費する処理である。

「停止時掃気処理」および「システム停止処理」における燃料電池補機の駆動量や駆動時間は、予め設定されている。そのため、「停止時掃気処理」および「システム停止処理」に要する電力は、予め算出することができる。したがって、「終了処理」を実行するために必要な電力は、予め算出することが可能である。

燃料電池１００の発電が停止されて、燃料電池システム３０が停止されると、燃料電池１００では、アノード側流路とカソード側流路との間で、電解質膜を介してガスがクロスリークする。これにより、アノード側流路内のガスとカソード側流路内のガスの組成が次第に近づき、アノード側流路内の水素濃度が次第に低下する。

燃料電池システム３０の停止中に、制御部２００は、「駐車時掃気処理」を実行する場合がある。図２では、「駐車時掃気処理」が実行される期間を（ｅ）として示している。「駐車時掃気処理」は、燃料電池システム３０の停止時に、アノード側流路内で液水が凍結することを抑えるために実行される。本実施形態の燃料電池システム３０では、システム停止時に全ての機能が完全に停止するのではなく、制御部２００の一部の機能等が働き続けて、燃料電池１００の温度の監視を行なっており、必要に応じて、「駐車時掃気処理」として、アノード側流路の掃気を行なう。

図３は、本実施形態の制御部２００で実行される駐車時掃気処理ルーチンを表わすフローチャートである。本ルーチンは、「終了処理」が完了して、燃料電池システム３０が停止された後に、制御部２００において実行される。

本ルーチンが起動されると、制御部２００は、温度センサ１０５から燃料電池１００の温度を取得する(ステップＳ１００）。そして、制御部２００は、取得した燃料電池１００の温度が、予め定めた基準となる燃料電池温度（以下、基準ＦＣ温度と呼ぶ）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。基準ＦＣ温度とは、氷点に近いが氷点よりも高い低温状態であることを示す温度として、予め設定された温度である。基準ＦＣ温度は、例えば、５～１０℃に設定することができる。制御部２００は、燃料電池１００の温度が基準ＦＣ温度以下であると判断されるまで、ステップＳ１００およびステップＳ１１０の処理を繰り返し実行する。ステップＳ１１０において燃料電池１００の温度が基準ＦＣ温度以下であると判断されると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、制御部２００は、「駐車時掃気処理」を実行して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。

「駐車時掃気処理」において、制御部２００は、燃料電池システム３０を一時的に起動して、水素タンク１１０内の水素を用いたアノード側流路の掃気を行なう。具体的には制御部２００は、開閉バルブ１２４およびインジェクタ１２６を開弁し、循環ポンプ１２７を駆動し、開閉バルブ１２９を所定のタイミングで開弁することにより、水素タンク１１０内の水素を用いてアノード側流路を掃気する。このとき、制御部２００は、コンプレッサ１３０を駆動し、分流弁１４４を切り替えて、第１の空気流路１４１を流れる空気の全量を第３の空気流路１４６に流す。これにより、水素放出流路１２３を介して燃料電池システム３０から排出される水素が希釈される。

燃料電池１００の温度が低下するにしたがって、燃料電池１００内の流路に封止されるガス中の水蒸気が凝縮して液水になる場合がある。「駐車時掃気処理」を実行することにより、アノード側流路内で液水が凝縮する場合であっても、この液水が凍結する温度に降温する前にアノード側流路から液水を除去し、アノード側流路内における凍結の発生を抑えることができる。「駐車時掃気処理」における燃料電池補機の駆動量や駆動時間は、予め設定されている。そのため、「駐車時掃気処理」に要する電力は、予め算出することができる。

燃料電池システム３０において、その後、起動スイッチから始動指示が入力されると、再び「始動処理」が実行される。

（Ａ－３）システム停止時の動作：
以下では、起動スイッチから停止指示が入力されたときの動作について、さらに詳しく説明する。

図４は、本実施形態の制御部２００で実行される停止時処理ルーチンを表わすフローチャートである。本ルーチンは、燃料電池システム３０の稼働中に、制御部２００において実行される。本ルーチンが起動されると、制御部２００は、起動スイッチから停止指示が入力されたか否かを判断する（ステップＳ２００）。制御部２００は、起動スイッチから停止指示が入力されるまで、ステップＳ２００の判断を繰り返す。

ステップＳ２００において停止指示が入力されたと判断すると（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、制御部２００は、残存容量モニタ１７３から、二次電池１７２の残存容量（ＳＯＣ）を取得する（ステップＳ２１０）。そして、取得したＳＯＣを、予め定めた基準値と比較する（ステップＳ２２０）。

ステップＳ２２０で用いる基準値とは、停止指示が入力されてから、この停止指示の後に始動指示が入力されて燃料電池１００の発電が開始されるまでの間に、燃料電池システム３０で実行される処理のために必要な電力を、二次電池１７２が供給可能となる残存容量として定められている。上記必要な電力とは、具体的には、既述した「終了処理」と「駐車時掃気処理」と「始動処理」と、を実行するために必要な電力である。

既述したように、「終了処理」「駐車時掃気処理」および「始動処理」を実行する際の条件を予め定めることにより、上記の３つの処理を実行するために必要な電力を知ることができ、この電力を賄うための基準値を、予め定めることができる。「駐車時掃気処理」は、燃料電池システム３０の停止中に燃料電池１００が所定の低温状態にならなければ実行されないが、システム停止時にシステム停止中の温度を予想することは通常は困難である。そのため、上記基準値は、「駐車時掃気処理」を実行する場合の値として定められている。また、「始動処理」における「水素濃度上昇処理」は、始動指示の入力が氷点下の温度条件でなされた場合のみに行なうこととしてもよいが、次回にシステムを始動する際の温度を予想することは通常は困難である。そのため、上記基準値は、「始動処理」において「水素濃度上昇処理」を実行する場合の値として定められている。すなわち、上記基準値は、停止指示が入力されてから、この停止指示の後に始動指示が入力されて燃料電池１００の発電が開始されるまでの間に要する電力であって、少なくとも始動指示の入力時に氷点以下の温度条件となる場合に要する電力を、二次電池１７２が供給可能となる残存容量以上の値として定められている。

ステップＳ２２０において、取得したＳＯＣが基準値未満であると判断すると（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、制御部２００は、既述した「充電処理」を実行する（ステップＳ２３０）。そして、ステップＳ２２０でＳＯＣが基準値以上であると判断されるまで、ステップＳ２１０からステップＳ２３０までの処理を繰り返し、燃料電池１００を用いて二次電池１７２を充電する。

ステップＳ２２０において、取得したＳＯＣが基準値以上であると判断すると（ステップＳ２２０：ＮＯ）、制御部２００は、既述した「終了処理」を実行して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。

（Ａ－４）車両走行時の残存容量の制御：
本実施形態の燃料電池車両２０では、既述したように、走行可能期間（図２の（ｂ））において、制御部２００によって、二次電池１７２の残存容量（ＳＯＣ）が、予め定めた下限値以上になるように制御される。例えば、燃料電池車両２０における負荷要求が大きく、燃料電池１００と二次電池１７２の双方が駆動電力源として用いられる場合には、二次電池１７２のＳＯＣは次第に低下する。このような場合に、二次電池１７２のＳＯＣが、予め定めた下限値に低下すると、制御部２００は、燃料電池車両２０の出力を制限して二次電池１７２の利用を停止すると共に、燃料電池１００を用いた二次電池１７２の充電を行なって、ＳＯＣの回復を図る。あるいは、低負荷時など、二次電池１７２のみを電源として用いているときに、二次電池１７２のＳＯＣが上記下限値に低下すると、燃料電池１００の発電を開始して燃料電池１００から負荷へと電力供給すると共に、燃料電池１００を用いて二次電池１７２の充電を行なう。このようにして、走行可能期間においては、二次電池１７２のＳＯＣを上記下限値以上に維持している。

二次電池１７２は、一般に、ＳＯＣが過度に減少すると二次電池１７２において望ましくない劣化が引き起こされるため、二次電池１７２の保護のためのＳＯＣの最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）が定められている。既述した下限値を、この最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）以上に設定することで、二次電池１７２における望ましくない劣化を抑えることができる。本実施形態では、下限値は、上記最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）よりも大きな範囲で、二次電池１７２の温度に応じて設定される。

図５は、本実施形態の燃料電池車両２０における二次電池１７２の温度と、走行可能期間において二次電池１７２に関して設定されるＳＯＣの下限値と、の関係を示す説明図である。図５では、横軸に二次電池１７２の温度を示し、縦軸に二次電池１７２のＳＯＣの下限値を示す。図５に示すように、二次電池１７２の温度が温度ｔ１以上のときには、ＳＯＣの下限値は、最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）に設定される。この温度ｔ１は、第１温度とも呼ぶ。また、二次電池１７２の温度が温度ｔ２以下のときには、ＳＯＣの下限値は、最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）よりも大きな値である値αに設定される。この温度ｔ２は、第２温度とも呼ぶ。そして、二次電池１７２の温度がｔ２からｔ１の間である場合には、ＳＯＣの下限値は、値αから最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）へと、二次電池１７２の温度が高いほど小さくなるように設定される。このように、本実施形態では、二次電池１７２の温度が、第１温度ｔ１よりも低い第２温度ｔ２の場合には、第１温度ｔ１において設定される下限値より高い値に下限値を設定して、残存容量の制御が行なわれる。本実施形態の制御部２００は、制御部２００が備える記憶部内に、図５に示す関係をマップとして記憶している。そして、制御部２００は、このマップを参照して、走行可能期間においては、二次電池１７２の温度に応じて、二次電池１７２のＳＯＣが図５に示す下限値以上になるように燃料電池システム３０の運転状態を制御する。

図５では、「充電処理」の要否判断に用いる既述した基準値の大きさも示している。また、図５では、基準値と最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）との差を、ΔＳＯＣとして示している。上記したように、走行可能期間においては、二次電池１７２の温度に応じて、二次電池１７２のＳＯＣが図５に示す下限値以上になるように制御される。そして、その後に停止指示が入力されて実行される「充電処理」では、二次電池１７２のＳＯＣが基準値以上になるまで二次電池１７２の充電が行なわれる。そのため、走行可能期間における二次電池１７２の温度が低いほど、その後の「充電処理」における二次電池１７２の充電量の最大値が小さくなる。

図６は、二次電池１７２の温度と、二次電池１７２の充電許容電力Ｗｉｎとの関係を示す説明図である。充電許容電力Ｗｉｎは、二次電池１７２の充電電力の上限であって、二次電池１７２の充電性能を示す値である。充電許容電力Ｗｉｎが大きいほど、充電性能が高いことを示し、より速い充電が可能になる。図６に示すように、充電許容電力Ｗｉｎは、二次電池１７２の温度の影響を強く受ける。図６に示すグラフは一例であり、充電許容電力Ｗｉｎにおける二次電池１７２の温度の影響は、二次電池１７２がリチウムイオン電池である場合に特に顕著になる。ただし、他種の二次電池であっても、同様の傾向を示す。

本実施形態では、二次電池１７２の温度上昇に伴う充電許容電力Ｗｉｎの上昇の程度が比較的小さく充電許容電力Ｗｉｎが相対的に小さい温度範囲（図６の範囲（Ｉ））と、二次電池１７２の温度上昇に伴う充電許容電力Ｗｉｎの上昇の程度が大きい温度範囲（図６の範囲（ＩＩ））との境界の温度を、既述した第２温度ｔ２としている。また、二次電池１７２の温度上昇に伴う充電許容電力Ｗｉｎの上昇の程度が大きい温度範囲（ＩＩ）であって、充電許容電力Ｗｉｎの大きさが最大に達する温度よりもやや低い温度を、既述した第１温度ｔ１としている。そして、図５に示したように、二次電池１７２の温度がｔ２以下では、ＳＯＣの下限値を最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）よりも大きな値である値αに設定し、二次電池１７２の温度がｔ１以上では、ＳＯＣの下限値を最低値（ＳＯＣ_ｍｉｎ）に設定し、ｔ１からｔ２の温度範囲では、ＳＯＣの下限値を、二次電池１７２の温度が高いほど小さくなるように設定する。これにより、二次電池１７２の温度が比較的低く、二次電池１７２の充電性能が低いときには、停止指示の入力後における燃料電池１００を用いた二次電池１７２の充電量を抑えることができる。

以上のように構成された本実施形態の燃料電池車両２０によれば、燃料電池システム３０において燃料電池１００の発電が開始される前に実行される処理に要する電力を、システム停止時に二次電池１７２において用意することが可能となる。そして、始動指示が入力された時から停止指示が入力されるまでの間に、二次電池１７２の温度が比較的低いときには、より多くの回生電力を二次電池１７２に蓄えることができ、停止指示の入力後に燃料電池１００を用いて二次電池１７２を充電する充電量を抑えることができる。そのため、二次電池１７２の充電に用いる電力供給の効率を高め、燃料電池車両２０全体の燃費（単位水素量当たりの走行距離）を向上させることができる。

本実施形態の燃料電池車両２０では、低温始動を支障無く実行するために、停止指示の入力後、氷点下で次回の始動指示が入力されて燃料電池の発電が開始されるまでの間に、燃料電池システム３０で実行される処理のために要する電力を二次電池１７２が供給可能となるように、二次電池１７２を充電する。そして、走行可能期間においては、二次電池１７２の温度が第１温度（例えば温度ｔ１）よりも低い第２温度（例えば温度ｔ２）の場合には、第１温度ｔ１において設定される下限値より高い値に下限値を設定して、前記残存容量の制御を行なう。そのため、停止指示の後に「充電処理」を行なう場合には、二次電池１７２の温度がより低いことにより充電許容電力Ｗｉｎがより小さく「充電処理」に比較的長い時間を要する場合に、充電すべき最大量を小さく抑えることができる。燃料電池車両２０の走行時に二次電池１７２を充電する場合には、回生電力を利用することにより燃費を向上させることができる。これに対して「充電処理」において二次電池１７２を充電する場合には、燃料電池１００によって二次電池１７２を充電するため燃費が低下する。上記のように、二次電池１７２の温度がより低く充電許容電力Ｗｉｎがより小さいときに、「充電処理」で充電すべき量を抑えることで、燃料電池１００を用いて二次電池１７２を充電することによる燃費の低下を抑えることができる。二次電池１７２の温度がより高く、充電許容電力Ｗｉｎがより大きいときには、より速く二次電池１７２を充電することができるため、燃料電池１００を用いた二次電池１７２の充電に起因する燃費の低下を抑えることができる。

本実施形態によれば、上記のように、二次電池１７２の温度がより低い場合（例えば、温度ｔ２未満である場合）に、停止指示の入力後の燃料電池１００の発電量を抑えることができる。そのため、停止指示の入力後に、燃料電池１００の発電に伴って燃料電池１００の空気放出流路１４２を介して排出される水の量を低減することができる。その結果、停止指示を行なったにもかかわらず発電に起因する生成水が放出されることにより使用者が受ける違和感を、抑えることができる。

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の燃料電池車両２０は、第１実施形態の燃料電池車両２０と同様の構成を有しており、図２に示したように、第１実施例と同様に、始動処理、走行可能期間におけるＳＯＣ制御、充電処理、終了処理、および駐車時掃気処理を行なう。第２実施例の燃料電池車両２０は、走行可能期間にＳＯＣ制御を行なう際におけるＳＯＣの下限値の設定の態様が、第１実施形態と異なっている。

図７は、第２実施形態の燃料電池車両２０における二次電池１７２の温度と、走行可能期間に二次電池１７２のＳＯＣ制御を行なう際に設定されるＳＯＣの下限値と、の関係を、図５と同様にして示す説明図である。図７に示すように、第２実施形態では、二次電池１７２の温度が第２温度ｔ２未満の場合には、ＳＯＣの下限値を、システム停止時に充電処理の要否の判断に用いる既述した基準値に設定している。そのため、二次電池１７２の温度が第２温度ｔ２未満の場合には、より多くの回生電力を二次電池１７２に蓄えることができる。そして、燃料電池システム３０の停止時には「充電処理」を実行する必要がなく、二次電池１７２の充電に比較的長時間を要する低温条件下において、二次電池１７２の充電のために燃料電池１００を用いる必要がない。そのため、燃料電池車両２０全体の燃費を向上させる効果を、さらに高めることができる。第２実施形態では、図７に示すようにＳＯＣの下限値を上記基準値に設定したが、異なる構成としてもよく、ＳＯＣの下限値が上記基準値以上の値であれば、同様の効果が得られる。

なお、第２実施形態では、二次電池１７２の温度が第２温度ｔ２未満の場合には、走行可能期間にＳＯＣ制御を行なう際に、ＳＯＣの下限値を、第１実施形態よりも高い値に設定している。そのため、車両の走行中には、駆動モータ１７０で発生した回生電力を用いた二次電池１７２の充電量が、より少なくなる。回生電力の利用が少なくなることは、燃料電池車両２０全体の燃費の低下につながる可能性がある。しかしながら、二次電池１７２の温度が第２温度ｔ２未満となる低温条件下では、二次電池１７２の充電許容電力Ｗｉｎが小さいことにより、二次電池１７２を充電する際の充電速度が遅くなる。そのため、回生電力を用いて二次電池１７２を充電する場合であっても、回生電力の利用効率が抑えられた状態になる。そのため、走行可能期間におけるＳＯＣの下限値をより高く設定することにより、回生電力の利用が減少する影響は小さいと考えられる。

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上記各実施形態では、燃料電池システム３０の停止中に燃料電池１００の温度が基準ＦＣ温度以下になると「駐車時掃気処理」を実行することとしたが、異なる構成としてもよい。例えば、「終了処理」の「停止時掃気処理」をより長く行ない、システム停止時に燃料電池１００内の反応ガスの流路内の水分を、より十分に除去する場合には、燃料電池システム３０の停止中に燃料電池１００の温度が低下しても「駐車時掃気処理」を行なわないこととしてもよい。この場合には、システム停止時の「充電処理」において確保すべき基準値は、「駐車時掃気処理」に要する電力を含めることなく設定すればよい。

（Ｃ２）上記各実施形態では、走行可能期間全体で、二次電池１７２のＳＯＣの下限値を、二次電池１７２の温度に応じて図５あるいは図７に示すように制御することとしたが、異なる構成としてもよい。二次電池１７２の充電に用いる電力の供給の効率を高める効果は、二次電池１７２の充電に回生電力を用いることによって得られる。そのため、少なくとも回生電力による二次電池１７２の充電が可能な期間において、既述した二次電池１７２の温度に基づくＳＯＣの下限値の制御を行なうこととすればよい。

（Ｃ３）上記各実施形態では、停止指示が入力されたときに、二次電池１７２のＳＯＣが基準値未満の場合には二次電池１７２の充電を行ない、ＳＯＣが基準値以上の場合には二次電池１７２を充電することなく「終了処理」を行なうが、異なる構成としてもよい。例えば、停止指示が入力されたときには、二次電池１７２のＳＯＣが基準値以上であっても、少量の充電を行なうこととしてもよい。停止指示が入力されたときに、少なくとも二次電池１７２のＳＯＣが基準値未満の場合に既述した「充電処理」を行なうことで、実施例と同様の効果が得られる。

（Ｃ４）上記各実施形態では、システム停止時に充電処理の要否の判断に用いる二次電池１７２のＳＯＣの基準値を、システム停止からその後の低温始動時までに実行される処理のために要する電力のすべてを、二次電池１７２が賄うことができる値として設定したが、異なる構成としてもよい。例えば、燃料電池車両２０が、太陽光発電装置等の他の電力供給装置を搭載するならば、上記ＳＯＣの基準値をより小さく設定しても、システム停止後に低温始動するまでに必要な電力を確保することができる。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

２０…燃料電池車両、２２…車体、３０…燃料電池システム、１００…燃料電池、１０２…電圧センサ、１０３…電流センサ、１０４…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０５…温度センサ、１１０…水素タンク、１２０…水素ガス供給部、１２１…水素供給流路、１２２…循環流路、１２３…水素放出流路、１２４…開閉バルブ、１２５…減圧バルブ、１２６…インジェクタ、１２７…循環ポンプ、１２９…開閉バルブ、１３０…コンプレッサ、１４０…空気供給部、１４１…第１の空気流路、１４２…空気放出流路、１４３…調圧弁、１４４…分流弁、１４５…第２の空気流路、１４６…第３の空気流路、１７０…駆動モータ、１７２…二次電池、１７３…残存容量モニタ、１７４…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１７５…温度センサ、１７８…配線、１８０…アクセル開度センサ、２００…制御部、２１０…燃料電池制御部、２２０…残存容量制御部

Claims (4)

1. 燃料電池車両であって、
   燃料電池と燃料電池補機とを備える燃料電池システムと、
   前記燃料電池車両を駆動する駆動モータと、
   前記燃料電池が発電した電力と、前記駆動モータで生じる回生電力と、を用いて充電されると共に、前記駆動モータに供給するための電力を蓄える蓄電装置と、
   前記蓄電装置における残存容量を検出する残存容量モニタと、
   前記蓄電装置の温度を検出する温度センサと、
   前記蓄電装置の残存容量を、予め定めた下限値以上に制御しつつ、前記燃料電池システムの駆動状態を制御する電力制御部と、
   を備え、
   前記電力制御部は、
   少なくとも前記回生電力による前記蓄電装置の充電が可能な期間において、前記温度センサが検出した前記蓄電装置の温度が、予め定めた第１温度よりも低い第２温度の場合には、前記第１温度において設定される前記下限値より高い値に前記下限値を設定して、前記残存容量の制御を行ない、
   前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときには、前記蓄電装置の前記残存容量を増加させる残存容量増加処理を行ない、
   前記電力制御部は、
   前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときに、前記残存容量モニタが検出した前記残存容量が、予め設定した基準値未満の場合には、前記燃料電池による前記蓄電装置の充電を行なわせ、
   前記停止指示の入力時に前記残存容量が前記基準値以上の場合には、前記蓄電装置の充電を行なうことなく、前記燃料電池補機の駆動を伴って前記燃料電池システムの停止時に実行される終了処理を行なわせ、
   前記下限値は、前記基準値と等しい値である
   燃料電池車両。
2. 請求項１に記載の燃料電池車両であって、
   前記電力制御部は、前記燃料電池システムの始動指示入力されたときから、該始動指示の後に前記燃料電池システムの停止指示が入力されるまでの間に、前記温度センサが検出した前記蓄電装置の温度が、前記第１温度よりも低い前記第２温度の場合には、前記第１温度において設定される前記下限値より高い値に前記下限値を設定して、前記残存容量の制御を行なう
   燃料電池車両。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料電池車両であって、
   前記基準値は、前記停止指示の入力後、前記燃料電池システムを始動させるための次回の始動指示が氷点下において入力されて、前記燃料電池の発電が開始されるまでの間に、前記燃料電池システムで実行される処理のために前記燃料電池システムが要する電力を、前記蓄電装置が供給するために必要な残存容量以上の値である
   燃料電池車両。
4. 燃料電池車両の制御方法であって、
   前記燃料電池車両は、
   燃料電池と燃料電池補機とを備える燃料電池システムと、
   前記燃料電池車両を駆動する駆動モータと、
   前記燃料電池が発電した電力と、前記駆動モータで生じる回生電力と、を用いて充電されると共に、前記駆動モータに供給するための電力を蓄える蓄電装置と、
   前記蓄電装置における残存容量を検出する残存容量モニタと、
   前記蓄電装置の温度を検出する温度センサと、
   を備え、
   （ａ）少なくとも前記回生電力による前記蓄電装置の充電が可能な期間において、前記蓄電装置の残存容量を、予め定めた下限値以上となるように制御する際に、前記温度センサが検出した前記蓄電装置の温度が、予め定めた第１温度よりも低い第２温度の場合には、前記第１温度において設定される前記下限値より高い値に前記下限値を設定して、前記残存容量の制御を行なう工程と、
   （ｂ）前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときには、前記蓄電装置の前記残存容量を増加させる残存容量増加処理を行なう工程と、
   を備え、
   前記工程（ｂ）は、
   （ｂ１）前記燃料電池システムの停止指示が入力されたときに、前記残存容量モニタが検出した前記残存容量が、予め設定した基準値未満の場合には、前記燃料電池による前記蓄電装置の充電を行なわせる工程と、
   （ｂ２）前記停止指示の入力時に前記残存容量が前記基準値以上の場合には、前記蓄電装置の充電を行なうことなく、前記燃料電池補機の駆動を伴って前記燃料電池システムの停止時に実行される終了処理を行なわせる工程と、
   を含み、
   前記下限値は、前記基準値と等しい値である
   燃料電池車両の制御方法。

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