(57)【要約】【課題】他の物体との衝突の虞のある場合には、他の物体との衝突を回避するための加速に必要な電力をモータに供給することで、他の物体との衝突を回避することのできる制御装置を提供する。【解決手段】第一のガスと第二のガスの電気化学反応で発電する燃料電池６からの発電電力でモータ８を駆動して車両を走行させる制御装置９３であって、車両周辺の物体を検知する周辺状態検知部１００からの物体検知情報と、車両の走行状態を検知する走行状態検知部２００からの走行情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された物体検知情報及び走行情報に基づいて、車両と物体との衝突が予測される場合に、衝突回避のためにモータ８に供給すべき目標電力を算出し、当該目標電力が得られるように燃料電池６への第一のガス及び第二のガスの供給量を増やすように制御する制御部とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のガスと第二のガスの電気化学反応で発電する燃料電池からの発電電力でモータを駆動して車両を走行させる制御装置であって、
車両周辺の物体を検知する周辺状態検知部からの物体検知情報と、車両の走行状態を検知する走行状態検知部からの走行情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された物体検知情報及び走行情報に基づいて、車両と物体との衝突が予測される場合に、衝突回避のためにモータに供給すべき目標電力を算出し、当該目標電力が得られるように前記燃料電池への第一のガス及び第二のガスの供給量を増やすように制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記燃料電池に第二のガスを供給する経路に非常用酸素ガスボンベからの第二のガスを供給するように制御することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記燃料電池に第一のガスを循環供給する経路の循環ガスを排気し、燃料ガスボンベから新たな第一のガスを供給するように制御することを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記燃料電池からモータに供給される電力が前記目標電力に満たない場合に、二次電池から所定の許容電力以上の電力を供給するように制御することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の制御装置。
【請求項５】
前記二次電池が定常時に使用しないバックアップ用の二次電池であることを特徴とする請求項４記載の制御装置。
【請求項６】
前記物体検知情報が車両の側方または後方の物体に対する情報であり、前記目標電力が後方衝突または側方衝突を回避するために車両の加速に必要な電力であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の制御装置。
【請求項７】
前記物体検知情報に車両の前方の物体に対する情報が含まれ、前記目標電力の供給により前方衝突が予測される場合に、前方衝突を回避するために前記目標電力を減少補正することを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
走行情報にイグニッションスイッチ情報が含まれ、前記制御部は車両と物体との衝突が予測される場合に、イグニッションスイッチがオフされていると、前記イグニッションスイッチをオンに切り替え、衝突回避のためにモータに供給すべき目標電力を算出し、当該目標電力が得られるように二次電池からモータに給電するように制御することを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記イグニッションスイッチをオンに切り替える場合に、報知部を介して車両の発進を報知するように制御することを特徴とする請求項８記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一のガスと第二のガスの電気化学反応で発電する燃料電池からの発電電力でモータを駆動して車両を走行させる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、他の車両や障害物等との衝突を回避するための機能を有するものがある。つまり、図１のフローチャートに示すように、ミリ波レーダやセンサ等を用いて他の車両や障害物等との衝突の可能性を判定し、衝突の可能性があると判定した場合には（ＳＡ１）、衝突を回避するように（ＳＡ２）、ブレーキやステアリング等を作動させる（ＳＡ３）。
【０００３】
即ち、ブレーキを作動させて自車両を減速させることで、或いは、ステアリングを作動させて自車両の進行方向を変えることで、自車両が他の車両等へ接近することによる衝突を防止する。
【０００４】
他の車両を検知する技術として、例えば、特許文献１には、自動車等の移動体の後部中央に取り付けられたミリ波レーダからの信号に基づいて後続車までの距離を演算する後続車距離演算器を備え、当該後続車との距離等に応じて、燃料電池からの生成水を放出する箇所と放出する量とを設定する移動体が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１５３８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、他の車両等と衝突する状況としては、自車両が他の車両等に接近している場合だけではなく、自車両に対して側方や後方等から他車両等が接近してくる場合もある。
【０００６】
前者の場合は、車両の減速や方向転換で衝突を回避できるが、後者の場合は、車両を加速させて他車両等との衝突を回避する必要があり、車両を加速させないと図２（ａ）、（ｂ）に示すように、他車両と衝突する虞がある。
【０００７】
この場合、自車両は、自車両に接近してくる他車両等との衝突を回避するために、当該他車両等以上に加速する必要がある。
【０００８】
しかし、他車両等の加速度が高い場合には、自車両が他車両等以上の加速を行うことができず、衝突を避けることができない虞がある。
【０００９】
よって、車両は、他車両等との衝突の虞がある場合といった緊急時に、他車両等との衝突の虞がない通常時よりも、高加速度で走行できることは極めて重要である。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、他の物体との衝突の虞のある場合には、他の物体との衝突を回避するための加速に必要な電力をモータに供給することで、他の物体との衝突を回避することのできる制御装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による制御装置の特徴構成は、第一のガスと第二のガスの電気化学反応で発電する燃料電池からの発電電力でモータを駆動して車両を走行させる制御装置であって、車両周辺の物体を検知する周辺状態検知部からの物体検知情報と、車両の走行状態を検知する走行状態検知部からの走行情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された物体検知情報及び走行情報に基づいて、車両と物体との衝突が予測される場合に、衝突回避のためにモータに供給すべき目標電力を算出し、当該目標電力が得られるように前記燃料電池への第一のガス及び第二のガスの供給量を増やすように制御する制御部とを備えている点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、制御部は、物体との衝突を回避するための加速に必要な電力を目標電力として算出し、当該目標電力が得られるように燃料電池への第一のガス及び第二のガスの供給量を増やすように制御する。その結果、燃料電池の発電電力が増加して、モータのトルクが増加するため、車両は物体との衝突を回避するために十分な加速を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明した通り、本発明によれば、他の物体との衝突の虞のある場合には、他の物体との衝突を回避するための加速に必要な電力をモータに供給することで、他の物体との衝突を回避することのできる制御装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明による制御装置について説明する。本発明による制御装置を搭載した車両は、例えば、図３に示すように、燃料ガスボンベ１、燃料供給弁２、調圧弁３、エアフィルタ４、空気供給機構５、燃料電池６、排出弁７、モータ８、二次電池６００、コンバータ６２０、及び複数の電子制御装置９等を備えて構成されている。
【００１５】
電子制御装置９は車両に複数備えられており、例えば、燃料電池６の発電制御を行なう電子制御装置（以下、ＦＣ−ＥＣＵと記す。）９１や、車両の動力を統括制御する電子制御装置であって本発明による制御装置としてのハイブリッドビークルＥＣＵ（以下、ＨＶ−ＥＣＵと記す。）９３等が備えられている。尚、複数の電子制御装置９は相互に通信可能に接続されている。
【００１６】
燃料ガスボンベ１は、燃料電池６の燃料として、第一のガスとしての水素を含む燃料ガスを貯蔵している。燃料ガスは、例えば、水素そのものである加圧水素や水素の原燃料であるメタノール等で貯蔵されている。燃料ガスボンベ１は、燃料ガス供給路Ｐ１を介して燃料電池６と連結されている。尚、燃料ガスがメタノールで貯蔵されている場合、燃料供給弁２と調圧弁３の間にメタノールから水素を取り出すための改質器が備えられる。
【００１７】
燃料供給弁２は、燃料ガスボンベ１から燃料ガス供給路Ｐ１へ燃料ガスを供給する電磁弁で構成されており、ＦＣ−ＥＣＵ９１によってソレノイドが駆動制御されることにより開閉駆動される。
【００１８】
調圧弁３は、例えば、ＦＣ−ＥＣＵ９１の制御で弁の開度が調整されることにより、燃料ガスボンベ１から燃料電池６へ供給される燃料ガスの圧力を調整するように構成されている。圧力が高い程、単位時間毎に燃料電池６へ供給される燃料ガスの量は多くなる。尚、調圧弁３は、ＦＣ−ＥＣＵ９１によって燃料ガスの燃料電池６への噴射量を制御されるインジェクタであってもよい。
【００１９】
エアフィルタ４は、外部から車両へ吸入される空気中に含まれる砂や小さなゴミ等のダストを除去するように構成されている。
【００２０】
空気供給機構５は、例えばエアコンプレッサで構成されている。エアコンプレッサは、外部からエアフィルタ４を介して吸入されてきた空気を圧縮し、その空気圧を利用して燃料電池６に空気を噴射する。つまり、空気供給機構５は、燃料電池６に第二のガスとしての酸素ガスを供給する。尚、空気供給機構５は、ＦＣ−ＥＣＵ９１によって制御される。
【００２１】
尚、エアフィルタ４と空気供給機構５、及び、空気供給機構５と燃料電池６は、空気供給路Ｐ３を介して連結されている。
【００２２】
燃料電池６は、燃料ガスと酸素ガスの電気化学反応で発電する。以下に詳述する。燃料電池６は、図４（ａ）に示すように、膜・電極接合体（Membrane Electrode Assembly、以下、ＭＥＡと記す。）６１と燃料ガス及び酸素ガスの供給経路としてのセパレータ６２とを交互に積層した構成である。
【００２３】
ＭＥＡ６１は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、高分子電解質膜６１３の両側に、燃料極６１１と空気極６１２を形成して一体化されている。燃料極６１１及び空気極６１２は、例えば、白金で構成されている。また、燃料極６１１及び空気極６１２は、触媒層６１１Ａ、６１２Ａと、触媒層６１１Ａ、６１２Ａの外側（セパレータ６２側）に位置しカーボンペーパー等で構成される集電材としての多孔質支持層６１１Ｂ、６１２Ｂで構成されている。
【００２４】
セパレータ６２には、表裏に多数の溝が設けられており、図４（ａ）に示すように、表裏のうちの一方の溝に燃料ガスが流入することで燃料極６１１に燃料ガスが供給され、他方の溝に酸素ガスが流入することで空気極６１２に酸素ガスが供給される。その結果、燃料電池６において発電が行なわれ、その発電電力が走行用モータ８等の負荷に供給される。
【００２５】
尚、図４では、ＭＥＡ６１及びセパレータ６２は夫々二枚ずつしか積層されていないが、実際には夫々二枚に限らず各一枚のみの積層や更に多数の積層が可能である。また、図４では、セパレータ６２に設けられた溝は直線であるが、溝は直線に限らず、後述する図５に示すように、蛇行していてもよい。
【００２６】
燃料ガスは、図３に示すように、燃料電池６に設けられた燃料ガス吸入口６Ａから吸入され、燃料ガス排出口６Ｂから排出される。また、酸素ガスは、燃料電池６に設けられた酸素ガス吸入口６Ｃから吸入され、酸素ガス排出口６Ｄから排出される。
【００２７】
以下に詳述する。図５に示すように、ＭＥＡ６１及びセパレータ６２には、燃料ガスを各セパレータ６２に流入させるための燃料ガス流路（図５に破線矢印で示す。）と、酸素ガスを各セパレータ６２に流入させるための酸素ガス流路（図５に一点鎖線矢印で示す。）と、冷却水を燃料電池６内に循環させるための冷却水流路（図５に直線矢印で示す。）とが備えられている。
【００２８】
そして、燃料ガス及び酸素ガスの夫々は、燃料ガス吸入口６Ａ及び酸素ガス吸入口６Ｃより燃料電池６へ供給され、燃料ガス流路及び酸素ガス流路に沿って流れながら流路途中に存在する各セパレータ６２の燃料ガス用の溝及び酸素ガス用の溝へ流入し、最終的には燃料ガス排出口６Ｂ及び酸素ガス排出口６Ｄから排出される。また、冷却水は、冷却水入口６Ｅより燃料電池６へ供給され、図５に直線矢印で示す流路に沿って流れ、最終的には冷却水出口６Ｆから排出される。
【００２９】
尚、図４では、セパレータ６２の表裏を一体に表示しているが、図５では、セパレータ６２の表裏を別々に表示している。
【００３０】
図３に示すように、燃料ガス排出口６Ｂから排出された燃料ガスは、循環ポンプ６５によって、発電に利用されなかった燃料ガスを燃料電池６に再供給する循環経路Ｐ４（図３で斜線領域として示す。）内を循環させられ、再び燃料ガス吸入口６Ａから燃料電池６に供給され再使用される。尚、循環ポンプ６５は、ＦＣ−ＥＣＵ９１によって駆動制御される。
【００３１】
排気弁７は、燃料供給弁２と同様に電磁弁で構成されており、ＦＣ−ＥＣＵ９１によってソレノイドが駆動制御されることにより開閉駆動され、循環経路Ｐ４と燃料電池６から排出されたガスの排気経路Ｐ２とを開閉自在に接続する。
【００３２】
つまり、排気弁７が開かれている場合、燃料ガス排出口６Ｂから排出された燃料ガスは、排気弁７を介して排気経路Ｐ２へ流れ、酸素ガス排出口６Ｄから排出された酸素ガスと共に、マフラーＭを介して車外へ排出される。
【００３３】
走行用モータ８は、ＨＶ−ＥＣＵ９３によって制御され、燃料電池６及び二次電池６００の発電電力で駆動される。走行用モータ８は、インバータ８３において直流電力から変換された交流電力で駆動される。走行用モータ８の駆動力はギヤ機構８１を介して駆動輪ＴＲへ伝達される。
【００３４】
走行用モータ８への電力供給は、運転者によるスタータースイッチのオン操作等で実行される車両の始動時及び車両の走行時に、ＦＣ−ＥＣＵ９１によってリレー８２がオンに制御されること、及び、リレー６１０及びコンバータ６２０がオンに制御されることで実行される。
【００３５】
以下に詳述する。車両の定常走行時、ＦＣ−ＥＣＵ９１は、リレー８２をオンに制御することで、燃料電池６から走行用モータ８に電力供給する。車両の急加速時、ＦＣ−ＥＣＵ９１は、リレー８２及びリレー６１０をオンに制御し、コンバータ６２０を制御することで、燃料電池６及び二次電池６００から走行用モータ８に電力供給する。車両の減速時、ＦＣ−ＥＣＵ９１は、リレー６１０をオンに制御しコンバータ６２０を制御することで、走行用モータ８を発電機として作動させて、その発電電力を二次電池６００に吸収させる所謂回生制動を行なう。
【００３６】
二次電池６００は、複数の電池セルが一体化されたモジュールを複数直列に接続したリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の組電池、鉛蓄電池といった所謂二次電池、或はキャパシタ等で構成されている。
【００３７】
コンバータ６２０は、ＤＣＤＣコンバータで構成されており、二次電池６００の電圧を燃料電池６の電圧に昇圧または降圧する。尚、コンバータ６２０はＦＣ−ＥＣＵ９１によって制御される。
【００３８】
各電子制御装置９は、図６に示すように、ＣＰＵ９０１、ＣＰＵ９０１で実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ９０２、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ９０３、及び入出力回路等を備えており、各電子制御装置９の各機能（例えば、ＨＶ−ＥＣＵ９３の制御部の機能）は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現される。尚、図６では、電子制御装置９として、ＨＶ−ＥＣＵ９３及びＦＣ−ＥＣＵ９１を記し、ＨＶ−ＥＣＵ９３のみにＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、及びＲＡＭ９０３が示されているが、ＦＣ−ＥＣＵ９１もＨＶ−ＥＣＵ９３と同様の構成である。
【００３９】
ＦＣ−ＥＣＵ９１は、上述したように、燃料供給弁２、調圧弁３、空気供給機構５、循環ポンプ６５、排気弁７、リレー８２、リレー６１０及びコンバータ６２０等を制御することで、燃料電池６の発電を制御するように構成されている。
【００４０】
ＨＶ−ＥＣＵ９３は、アクセルポジションセンサから得られたアクセル開度や、運転者のブレーキペダル操作による油圧変動等に基づき、ＦＣ−ＥＣＵ９１を制御して燃料電池６を発電させ、モータ８を駆動する。つまり、ＨＶ−ＥＣＵ９３は、燃料電池６からの発電電力でモータ８を駆動して車両を走行させる。
【００４１】
また、ＨＶ−ＥＣＵ９３は、車両周辺の物体を検知する周辺状態検知部１００からの物体検知情報と、車両の走行状態を検知する走行状態検知部２００からの走行情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された物体検知情報及び走行情報に基づいて、車両と物体との衝突が予測される場合に、衝突回避のためにモータに供給すべき目標電力を算出し、当該目標電力が得られるように燃料電池６への燃料ガス及び酸素ガスの供給量を増やすように制御する制御部とを備えている。
【００４２】
記憶部は、例えば、上述したＲＡＭ９０３で構成されている。また、以下で説明する制御部によって実行される制御装置９の各機能は、上述したように、ＣＰＵ９０１が制御プログラムを実行することで実現される。
【００４３】
周辺状態検知部１００は、例えば、ミリ波を送信して後方車両等の対象物から反射してきた電波を受信し、送信から受信までの時間やドップラー効果によって生じる周波数差等に基づいて、自車両から対象物までの距離や自車両と対象物との相対速度を測定する所謂ミリ波レーダと、ミリ波レーダからのミリ波の入力及びミリ波レーダへの出力等を制御する電子制御装置であるレーダＥＣＵとで構成されている。
【００４４】
ミリ波レーダは、本実施形態では、図７に例示すように、車両の前部中央に設けられ車両前方の物体を検知する前方レーダ１０１と、車両の後部中央に設けられ車両後方の物体を検知する後方レーダ１０２と、車両の前部両端及び後部両端に設けられ車両側方の物体を検知する側方レーダ１０３とで構成されている。つまり、レーダＥＣＵは、これら複数のミリ波レーダとの入出力を制御する。尚、車両の前部は、例えばフロントバンパーであり、車両の後部は、例えばリアバンパーである。また、図７で、各レーダから伸びている一点鎖線を両端とした範囲は、各レーダの検知範囲を示している。
【００４５】
物体検知情報は、例えば、周辺状態検知部１００によって測定された対象物との距離や相対速度である。本実施形態では、物体検知情報が車両の側方または後方の物体に対する情報、つまり自車両の側方または後方の物体の自車両に対する距離や相対速度である。よって、物体検知情報は、後方レーダ及び側方レーダによって測定される。
【００４６】
走行状態検知部２００は、車速に比例した周期のパルス信号を出力する車速センサ、ステアリングホイールの操舵角を検出するための舵角センサ、二次電池６００の出力電圧、出力電流及び温度に基づいて二次電池６００の残存容量（以下、「ＳＯＣ（State of Charge）」と記す。）を演算する電子制御装置としてのバッテリＥＣＵ等である。
【００４７】
走行情報は、車速センサによって出力されるパルス信号としての車速情報、舵角センサによって検出される操舵角としての進行方向情報、及びバッテリＥＣＵによって演算されるＳＯＣ等である。
【００４８】
制御部は、物体検知情報と走行情報に基づいて、自車両が現在速度を維持した場合の、時間の経過（例えば、一定インタバルの時間経過）に応じた、車両と周辺状態検知部１００によって検知された物体との距離を算出する。そして、制御部は、何れかの経過時間で、両者の距離が所定距離より小さくなる場合に、車両と物体の衝突が予測されると判断する。
【００４９】
尚、制御部は、物体検知情報と走行情報に基づいて、自車両が減速した場合の、時間の経過に応じた車両と物体の距離を算出してもよい。例えば、制御部は、異なる値の複数種類の減速度で減速した場合について、時間の経過に応じた車両と物体の距離を求める。そして、少なくとも何れかの減速度の何れかの経過時間で、両者の距離が所定距離より小さくなる場合に、車両と物体との衝突が予測されると判断する。
【００５０】
また、制御部は、物体検知情報と走行情報に基づいて、自車両と物体との距離を経過時間にかかわらず所定距離以上に維持するために必要な加速度を、衝突回避のために必要な加速度として算出する。例えば、制御部は、異なる値の複数種類の加速度で加速した場合について、時間の経過に応じた車両と物体の距離を求める。そして、時間の経過にかかわらず、両者の距離が所定距離以上となる加速度のうちの最小の加速度を、衝突回避のために必要な加速度とする。
【００５１】
また、制御部は、算出した加速度を車両が出すためにモータ８に供給すべき電力を、衝突回避のためにモータ８に供給すべき電力として算出する。
【００５２】
例えば、加速度の各値に対応してモータ８へ要求するトルクの値が設定されているデータマップを予めＲＯＭ９０２に記憶しておき、制御部は、算出した加速度と当該データマップに基づいてトルクを決定する。そして、制御部は、決定したトルクとモータ８の回転数を乗算することにより、モータ８に供給すべき電力を算出する。
【００５３】
ここで、本実施形態では、物体検知情報が車両の側方または後方の物体に対する情報であるため、目標電力は後方衝突または側方衝突を回避するために車両の加速に必要な電力である。
【００５４】
自車両に対して他車両が接近することによって、自車両と他車両が衝突する場合に多いのは、他車両が自車両の側方や後方から接近する場合であるが、上述の構成によれば、物体検知情報と目標電力を前述のような情報及び電力とすることにより、側方や後方からの他車両の接近に対して、衝突を回避するための加速を速やかに行なうことができる。
【００５５】
また、制御部は、ＦＣ−ＥＣＵ９１に対して制御信号を出力し、ＦＣ−ＥＣＵ９１に燃料電池６からモータ８へ目標電力を供給させる。
【００５６】
車両を加速させる場合、モータ８へ供給させる電力は、現状の電力よりも加速分だけ増加する。よって、現状の電力に加えて増加分の電力をモータ８へ供給する必要がある場合、制御部は、以下のようにＦＣ−ＥＣＵ９１を制御する。
【００５７】
つまり、制御部による制御によってＦＣ−ＥＣＵ９１は、調圧弁３の圧力を高くするよう制御し、循環ポンプ６５等を制御することで、燃料電池６へ供給される燃料ガスを増やし、空気供給機構５等を制御することで、燃料電池６へ供給される酸素ガスを増やす。
【００５８】
また、制御部は、燃料電池６に酸素ガスを供給する経路、つまり空気供給路Ｐ３に非常用酸素ガスボンベからの酸素ガスを供給するように制御してもよい。尚、非常用酸素ガスボンベは、純酸素ガスを貯蔵している非常用純酸素ガスボンベであることが好ましく、以下では、非常用酸素ガスボンベは非常用純酸素ガスボンベである場合について説明する。
【００５９】
以下に詳述する。図３に破線で示すように、空気供給路Ｐ３に、エアフィルタ４から空気供給機構５を介して燃料電池６へ酸素ガスを供給する経路とは別に、純酸素ガスを貯蔵している非常用純酸素ガスボンベ１１から燃料電池６へ純酸素ガスを供給する経路を設ける。
【００６０】
また、非常用純酸素ガスボンベ１１に貯蔵している純酸素の燃料電池６への供給の有無を切り替える純酸素供給弁２１（燃料供給弁２と同様の構成である。）と、非常用純酸素ガスボンベ１から燃料電池６へ供給される純酸素ガスの圧力を調整する調圧弁３１（調圧弁３と同様の構成である。）も設けておく。純酸素供給弁２１と調圧弁３１は、ＦＣ−ＥＣＵ９１によって制御される。
【００６１】
そして、制御部は、燃料電池６からモータ８に供給される電力が目標電力に満たない場合に、ＦＣ−ＥＣＵ９１を以下のように制御する。つまり、制御部による制御によってＦＣ−ＥＣＵ９１は、燃料供給弁２１を開放するとともに調圧弁３１を制御して、燃料電池６へ純酸素ガスを供給する。
【００６２】
エアフィルタ４から空気供給機構５を介して燃料電池６へ酸素ガスを供給する場合、車両外部からエアフィルタ４を介して取り込んだ空気に含まれる酸素ガスが燃料電池６へ供給されている。つまり、空気に含まれる酸素以外のガス（例えば窒素ガス）も酸素ガスと共に燃料電池６へ供給されている。しかし、上述の構成によれば、非常用純酸素ガスボンベ１１から燃料電池６へは酸素ガスのみが供給されるため、同量の空気が燃料電池６へ供給される場合と比べて発電量を多くすることができる。
【００６３】
また、制御部は、燃料電池６に燃料ガスを循環供給する経路、つまり循環経路Ｐ４の循環ガスを排気し、燃料ガスボンベ１から新たな燃料ガスを供給するように制御してもよい。
【００６４】
詳述すると、制御部は、燃料電池６からモータ８に供給される電力が目標電力に満たない場合に、排気弁７を開放して循環経路Ｐ４に蓄積された不純物ガスを排気経路Ｐ２へパージし、その後、燃料供給弁２を開放するとともに調圧弁３を制御して、燃料ガスボンベ１から燃料電池６へ燃料ガスを供給する。
【００６５】
燃料電池６では、高分子電解質膜６１３の破損や経年劣化等によって、空気極６１２に供給された空気に含まれる窒素等の不純物が高分子電解質膜６１３を透過して燃料極６１１にリークすること等によって、燃料ガスと酸素ガスとの交差混合が生じる所謂クロスリークが発生することがある。
【００６６】
しかし、上述の構成によれば、制御部は、燃料電池６からモータ８に供給される電力が目標電力に満たない場合に、ＦＣ−ＥＣＵ９１を制御して、その原因がクロスリーク等による循環経路Ｐ４内の不純物ガス濃度の上昇であると判断して、上述の処理を行なうことにより、循環経路Ｐ４の不純物ガス濃度を低下させるとともに、燃料電池６へ再供給される燃料ガスの濃度を上昇させる。その結果、燃料電池６の発電効率を上昇させることができる。
【００６７】
また、制御部は、燃料電池６からモータ８に供給される電力が目標電力に満たない場合に、二次電池から所定の許容電力以上の電力を供給するように制御してもよい。
【００６８】
この場合、二次電池は、図３の二次電池６００である。また、所定の許容電力は、例えば、二次電池６００の放電許可電力Ｗｏｕｔである。この場合について以下に詳述する。通常、ＨＶ−ＥＣＵ９３は、二次電池６００について規定されている入出力許容電力範囲、つまり充電許可電力Ｗｉｎと放電許可電力Ｗｏｕｔの範囲から逸脱しないような電力が二次電池６００から給電されるように、モータ８を制御する。しかし、制御部は、燃料電池６からモータ８に供給される電力が目標電力に満たない場合に、当該目標電力が二次電池６００の放電許可電力Ｗｏｕｔより大きい電力であっても、当該目標電力が二次電池６００から放電されるように、つまり入出力許容電力範囲を逸脱するようにコンバータ６２０を制御してもよい。
【００６９】
上述の構成によれば、制御部は、放電許可電力Ｗｏｕｔより大きい電力が二次電池６００から放電されるようにコンバータ６２０を制御することで、目標電力に対して不足している電力を補うことができる。
【００７０】
上述の説明で、二次電池が定常時に使用しないバックアップ用の二次電池６３０であってもよい。
【００７１】
この場合、図８に示すように、二次電池６３０は、二次電池６００とは別の経路でリレー６４０を介してコンバータ６２０と接続されている。
【００７２】
そして、制御部は、燃料電池６からモータ８に供給される電力が目標電力に満たない場合に、リレー６４０をオンに制御することで、二次電池６００の代わりに、または、二次電池６００に加えて、二次電池６３０からモータ８へ給電する。
【００７３】
放電許可電力Ｗｏｕｔより大きい電力を二次電池６００から放電させた場合、当該二次電池は寿命低下や破損等を生じる虞があるが、上述の構成によれば、二次電池６３０は、物体との衝突が予測されるような非常時の使用によって寿命低下や破損等を生じたとしても、定常時に使用されないため、車両の通常の走行に影響を及ぼしてしまう虞がない。
【００７４】
以上の説明では、物体検知情報が車両の側方または後方の物体に対する情報である場合について説明したが、物体検知情報に車両の前方の物体に対する情報が含まれ、目標電力の供給により前方衝突が予測される場合に、前方衝突を回避するために目標電力を減少補正してもよい。当該減少補正は、例えば、制御部によって実行される。
【００７５】
以下に詳述する。目標電力の減少補正を実行可能な構成の場合、物体検知情報は、後方レーダ及び側方レーダによって測定される車両の側方または後方の物体に対する情報に加えて、前方レーダによって測定される車両の前方物体に対する情報、つまり自車両の前方物体の自車両に対する距離や相対速度も含む。
【００７６】
制御部は、物体検知情報と走行情報に基づいて、自車両が目標電力に対応した加速度（以下、現状加速度と記す。）で加速した場合の、時間の経過に応じた車両と前方物体の距離及び相対速度を算出する。そして、制御部は、何れかの経過時間で、両者の距離が所定距離より小さくなる場合に、車両と前方物体との衝突が予測されると判断する。
【００７７】
車両と前方物体との衝突が予測されると判断された場合、制御部は、現状加速度より所定値だけ少ない加速度を出すためにモータ８に供給すべき電力、つまり現状の目標電力より少ない電力を新たな目標電力として算出する。
【００７８】
そして、制御部は、新たな目標電力に対応した加速度で加速した場合に、車両と前方物体との衝突が予測されるか否かを上述と同様にして判断する。衝突が予測される場合には、目標電力は再び減少補正される。
【００７９】
制御部は、以上の処理を、車両と前方物体との衝突が予測されないと判断されるまで繰り返す。
【００８０】
上述の構成によれば、後方物体や側方物体との衝突回避のための加速によって前方物体との衝突が予測される場合であっても、制御部が、目標電力を減少補正することで、車両と前方物体との衝突を回避しつつ、減少補正した目標電力に対応した加速を実行して、車両と後方物体（または側方物体）との衝突を緩和して、衝突による衝撃を低減することができる。
【００８１】
以下、本発明による制御装置の処理について、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８２】
制御部は、物体検知情報と走行情報に基づく演算の結果、車両と後方や側方等から接近する物体との衝突が予測されると判断すると（ＳＢ１）、自車両の停止によって衝突を回避することが可能か否かを判断する（ＳＢ２）。
【００８３】
その結果、自車両停止による衝突回避が可能であると判断した場合には、衝突を回避するようにブレーキ３００やステアリング等を作動させる（ＳＢ３）。
【００８４】
一方、自車両停止による衝突回避が不可能であると判断した場合には、衝突回避のために必要な加速度を算出する（ＳＢ４）。
【００８５】
次に、制御部は、ステップＳＢ４で算出された加速度を出すためにモータ８に供給すべき目標電力を算出して、算出した目標電力をモータ８へ実際に供給できるか否かを判断する（ＳＢ５）。
【００８６】
当該判断は、例えば、目標電力を発生させるために必要な量の燃料ガスを調圧弁３の圧力調整によって燃料電池６へ供給できるか、燃料ガスボンベ１に十分な量の燃料ガスが蓄えられているか、目標電力を発生させるために必要な量の酸素ガスを空気供給機構５の制御または調圧弁３１の圧力調整によって燃料電池６へ供給できるか、非常用純酸素ガスボンベ１１に十分な量の純酸素ガスが蓄えられているか、及び二次電池から放電可能な最大電力（放電許可電力Ｗｉｎより大きい電力）が目標電力より大きいか等によって行なう。もちろん、これらを組み合わせて判断してもよい。
【００８７】
ステップＳＢ５の判断の結果、目標電力をモータ８へ供給して必要な加速が不可能であると判断した場合、制御部は、衝突回避が不可能であることを車両の運転者等に通知しながら、可能なだけの加速または減速を実行して、衝突による衝撃をやわらげる（ＳＢ７）。尚、通知は、例えば、インストゥルメンタルパネル上に設けた警告灯の表示、スピーカーからの音声メッセージ、及びナビゲーション装置の液晶パネル等へのメッセージ表示等によって行なう。
【００８８】
一方、ステップＳＢ５の判断の結果、目標電力をモータ８へ供給して必要な加速が可能であると判断した場合、当該加速により前方に存在する物体との衝突が予測されるか否か判断する（ＳＢ８）。
【００８９】
その結果、当該加速により前方の障害物等の物体との衝突が予測されると判断すると、衝突を回避するために目標電力を減少補正する（ＳＢ９）。一方、当該加速により前方の障害物等の物体との衝突が予測されないと判断すると、目標電力をモータ８へ供給することによる加速処理を実行する（ＳＢ１０）。
【００９０】
ステップＳＢ８からＳＢ１０までの処理（前方物体との衝突回避に関する処理）は、後方や側方等から接近する物体との衝突回避が完了したと判断されるまで、つまり物体検知情報及び走行情報に基づいて車両と物体との衝突が予測されないと判断されるまで繰り返される（ＳＢ１１）。
【００９１】
制御部は、車両と物体との衝突が予測されないと判断されると、加速処理を終了する（ＳＢ１２）。
【００９２】
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、走行情報は、車速情報、進行方向情報及びＳＯＣ等である場合について説明したが、走行情報にイグニッションスイッチ情報が含まれていてもよい。
【００９３】
ここで、イグニッションスイッチ情報は、車両の電源スイッチであるイグニッションスイッチの状態（オン状態またはオフ状態）を示す情報である。また、イグニッションスイッチは、車両を走行させるためのシステムを起動させる始動冶具としてのスタータースイッチのことである。
【００９４】
走行情報にイグニッションスイッチ情報が含まれている場合、制御部は車両と物体との衝突が予測される場合に、イグニッションスイッチがオフされていると、イグニッションスイッチをオンに切り替え、衝突回避のためにモータ８に供給すべき目標電力を算出し、当該目標電力が得られるように二次電池６００からモータ８に給電するように制御する。
【００９５】
以下に詳述する。周辺状態検知部１００は、車両のイグニッションスイッチがオン状態である場合のみならずオフ状態であってもバッテリ（例えば二次電池６００）から給電可能な第一給電系統から給電される。また、本発明による制御装置としてのＨＶ−ＥＣＵ９３は、通常は、車両のイグニッションスイッチがオン状態の場合のみにバッテリから給電可能な第二給電系統から給電されるが、以下で説明する処理を実行するために第一給電系統からも給電される。尚、ＨＶ−ＥＣＵ９３は、イグニッションスイッチがオフ状態の場合、第一給電系統から給電されているが、以下で説明するウェイクアップに必要な給電しかされていない所謂待機状態である。
【００９６】
周辺状態検知部１００は、他の物体を検知すると、ＨＶ−ＥＣＵ９３にウェイクアップ信号を出力すること等によってＨＶ−ＥＣＵ９３を待機状態からウェイクアップさせ、その後、ＨＶ−ＥＣＵ９３に対して物体検知情報を出力する。尚、この状態では、ＨＶ−ＥＣＵ９３は、第一給電系統から給電されており、その機能の一部（以下で説明する衝突予測判定処理）のみが実行可能である。
【００９７】
物体検知情報を受け取ったＨＶ−ＥＣＵ９３の制御部は、上述の実施形態で説明した方法によって、車両と物体との衝突が予測されるか否か判定する。
【００９８】
車両と物体との衝突が予測される場合、制御部は、イグニッションスイッチをオンに切り替える。イグニッションスイッチの切替によって、ＨＶ−ＥＣＵ９３は、第二給電系統から給電されるようになり、その機能の全てが実行可能となる。
【００９９】
そして、制御部は、上述の実施形態で説明したように、加速度及び目標電力を算出し、当該目標電力を二次電池６００からモータ８へ供給することで、車両を当該加速度で加速させる。ここで、二次電池６００からモータ８へ給電している理由は、現状の燃料電池６では、車両のシステム停止状態からの急速発電が困難であるからである。
【０１００】
上述の構成によれば、車両が走行している場合のみならず、車両が停止している場合であっても、他の物体の接近に起因する衝突を回避することができる。また、上述の構成によれば、物体との衝突が予測される場合に、制御部が自動的にイグニッションスイッチをオンに切り替えて衝突を回避することから、運転者が車両に搭乗していなくても、他の物体の接近に起因する衝突を回避することができる。
【０１０１】
また、上述の構成の場合であって、制御部は、イグニッションスイッチをオンに切り替える場合に、報知部を介して車両の発進を報知するように制御してもよい。
【０１０２】
詳述すると、報知部は、例えば、クラクション、フロントライト及びバックライト等で構成されており、制御部は、イグニッションスイッチをオンに切り替える場合に、クラクションを鳴らすことや、各ライトを点灯することで、車両が発進する旨を報知する。
【０１０３】
制御部が、衝突回避のために、搭乗者のいない車両を自動的に発進させると、当該車両の周辺にいる人は当該車両の急な発進を予測し難いため、当該車両にひかれてしまう虞があり危険である。しかし、上述の構成によれば、制御部が報知部を介して車両の発進を報知するので、上述の危険を低減することができる。
【０１０４】
上述の実施形態では、周辺状態検知部１００がミリ波レーダである構成について説明したが、ミリ波レーダに限るものではない。例えば、周辺状態検知部１００は、ミリ波ではなく、超音波、光、またはレーザ等を出射するレーダであってもよい。
【０１０５】
また、周辺状態検知部１００はレーダに限るものでもなく、例えば、カメラによって撮影された画像に基づいて周辺の物体を検知する構成であってもよい。
【０１０６】
詳述すると、本発明による制御装置を備えた車両は、その頂上部等に配置された全方位カメラを備え、制御部は、全方位カメラにより撮影された画像に基づいて人物を検出する画像処理部を備えて構成されており、画像処理部は、全方位カメラより所定間隔で送られてくる画像データのうち、前回送られてきた画像データと今回送られてきた画像データを比較して、位置が所定値以上に変化している物体を、動いている物体として検出し、検出した物体の速度や自車両との距離を計算するように構成されている。
【０１０７】
尚、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】従来の衝突回避処理について説明するためのフローチャート
【図２】（ａ）は自車両と後方から接近する車両との衝突の説明図、（ｂ）は自車両と側方から接近する車両との衝突の説明図
【図３】本発明による制御装置を搭載した車両の機能ブロック構成図
【図４】（ａ）は燃料電池の構造を示す説明図、（ｂ）は膜・電極接合体（ＭＥＡ）の基本構造を示す説明図
【図５】燃料電池の構造並びにガス及び冷却水の経路を示す説明図
【図６】本発明による制御装置の機能ブロック構成図
【図７】車両に搭載されたミリ波レーダを示す説明図
【図８】バックアップ用の二次電池を設けた車両の機能ブロック構成図
【図９】制御装置の処理について説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【０１０９】
１：燃料ガスボンベ
６：燃料電池
８：モータ
１１：非常用純酸素ガスボンベ
９３：制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）
１００：周辺状態検知部
２００：走行状態検知部
６００：二次電池
６３０：バックアップ用の二次電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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