(57)【要約】【課題】簡単且つ経済的に、燃料電池スタックの傾斜状態を検出することができ、安定した発電を良好に行うことを可能にする。【解決手段】燃料電池電気自動車１０の運転方法は、衛星測位システムの位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて車両傾斜状態を判定する工程と、判定された前記車両傾斜状態から、燃料電池スタック１４内の反応ガスの流れが、水平方向から上方向に傾斜する上向き流れ部位が存在するか否かを判定する工程と、前記上向き流れ部位が存在すると判定された際、該上向き流れ部位に対し、通常停止時の排水処理よりも排水効果の高い排水処理を行う工程とを有している。【選択図】図１
2014123521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックを搭載した燃料電池車両の運転方法であって、
衛星測位システムの位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて前記燃料電池車両の傾斜状態を判定する工程と、
判定された前記燃料電池車両の傾斜状態から、前記燃料電池スタック内の前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスの少なくとも一方である反応ガスの流れが、水平方向から上方向に傾斜する上向き流れ部位が存在するか否かを判定する工程と、
前記上向き流れ部位が存在すると判定された際、該上向き流れ部位に対し、排水処理を行う工程と、
を有することを特徴とする燃料電池車両の運転方法。
【請求項２】
請求項１記載の運転方法において、前記排水処理が終了した後、前記燃料電池車両の運転を停止する工程を有することを特徴とする燃料電池車両の運転方法。
【請求項３】
請求項１記載の運転方法において、前記燃料電池スタックは、複数の前記燃料電池が車幅方向に積層されるとともに、
前記燃料ガスを水平方向に流通させる燃料ガス流路と、
前記酸化剤ガスを前記燃料ガスと対向流を構成して前記水平方向に流通させる酸化剤ガス流路と、
を有し、
前記燃料ガス流路又は前記酸化剤ガス流路は、前記燃料電池車両の傾斜状態により前記上向き流れ部位である判定されることを特徴とする燃料電池車両の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックを搭載した燃料電池車両の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面にアノード電極を配設し、且つ、前記電解質膜の他方の面にカソード電極を配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池車両（例えば、燃料電池電気自動車）に搭載されている。
【０００３】
燃料電池車両では、坂道や地下駐車場等の傾斜地で停止する場合がある。その際、車体の傾斜に伴って燃料電池が傾斜し、前記燃料電池内で生成水が滞留してガス流通路が閉塞される、所謂、フラッディングが発生するおそれがある。
【０００４】
このため、例えば、特許文献１に開示されている車両用燃料電池システムが知られている。この車両用燃料電池システムでは、車両に搭載される燃料電池の傾き又は車両の傾きを検出する傾斜センサと、前記燃料電池のガス流量を推定する推定手段と、前記傾斜センサの検出結果と、前記推定手段の推定結果とに基づき、予め定めた判定条件に従って、前記燃料電池のフラッディングの状況を判断する判断手段と、を備えている。従って、登坂路等の車両の走行状態において、燃料電池のフラッディングの状態を判断できる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１２６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の車両用燃料電池システムでは、専用の傾斜センサを備えており、経済的ではないという問題がある。さらに、燃料電池のフラッディングの状態を検出するための制御が、煩雑化するという問題がある。
【０００７】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単且つ経済的に、燃料電池スタックの傾斜状態を検出することができ、安定した発電を良好に行うことが可能な燃料電池車両の運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を備え、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックを搭載した燃料電池車両の運転方法に関するものである。
【０００９】
この運転方法は、衛星測位システムの位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて燃料電池車両の傾斜状態を判定する工程と、判定された前記燃料電池車両の傾斜状態から、燃料電池スタック内の燃料ガス又は酸化剤ガスの少なくとも一方である反応ガスの流れが、水平方向から上方向に傾斜する上向き流れ部位が存在するか否かを判定する工程と、前記上向き流れ部位が存在すると判定された際、該上向き流れ部位に対し、排水処理を行う工程と、を有している。
【００１０】
また、この運転方法では、排水処理が終了した後、燃料電池車両の運転を停止する工程を有することが好ましい。
【００１１】
さらに、この運転方法では、燃料電池スタックは、複数の燃料電池が車幅方向に積層されるとともに、燃料ガスを水平方向に流通させる燃料ガス流路と、酸化剤ガスを前記燃料ガスと対向流を構成して前記水平方向に流通させる酸化剤ガス流路と、を有し、前記燃料ガス流路又は前記酸化剤ガス流路は、燃料電池車両の傾斜状態により上向き流れ部位であると判定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、衛星測位システムの位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて燃料電池車両の傾斜状態を判定している。このため、傾斜センサ等の専用のセンサが不要になり、簡単且つ経済的に、燃料電池スタックの傾斜状態を正確に検出することができる。従って、燃料電池スタック内の上向き流れ部位に対し、排水処理を行うことにより、滞留水を確実に排水することができ、安定した発電を良好に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る運転方法が適用される燃料電池電気自動車の概略平面説明図である。
【図２】前記燃料電池電気自動車に搭載される燃料電池スタックを構成する燃料電池の要部分解斜視説明図である。
【図３】前記燃料電池電気自動車に搭載される車両傾斜検出システムの概略説明図である。
【図４】前記運転方法を説明するフローチャートである。
【図５】前記燃料電池スタックが前傾姿勢の際の説明図である。
【図６】前記運転方法が適用される別の燃料電池電気自動車の概略平面説明図である。
【図７】前記燃料電池電気自動車に搭載される燃料電池スタックが前傾姿勢の際の説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る運転方法が適用される燃料電池電気自動車の概略平面説明図である。
【図９】前記燃料電池電気自動車に搭載される車両傾斜検出システムの概略説明図である。
【図１０】前記運転方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る運転方法が適用される燃料電池電気自動車（燃料電池車両）１０は、フロントボックス（所謂、モータルーム）１２に燃料電池スタック１４を収容する。燃料電池スタック１４は、複数の燃料電池１６が立位姿勢で燃料電池電気自動車１０の車長方向（前後進方向）（矢印Ａ方向）に交差する車幅方向（矢印Ｂ方向）に積層される。
【００１５】
燃料電池スタック１４は、積層方向両端にエンドプレート１８ａ、１８ｂを配設する。エンドプレート１８ａ、１８ｂ間には、積層方向に締め付け荷重が付与される。
【００１６】
図２に示すように、燃料電池１６は、電解質膜・電極構造体２０と、前記電解質膜・電極構造体２０を挟持する第１金属セパレータ２２及び第２金属セパレータ２４とを備える。
【００１７】
第１金属セパレータ２２及び第２金属セパレータ２４は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板により構成される。第１金属セパレータ２２及び第２金属セパレータ２４は、平面が矩形状を有するとともに、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。なお、第１金属セパレータ２２及び第２金属セパレータ２４に代えて、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。
【００１８】
第１金属セパレータ２２及び第２金属セパレータ２４は、横長形状を有するとともに、長辺が水平方向（矢印Ａ方向）に延在し且つ短辺が重力方向（矢印Ｃ方向）に延在するように構成される。なお、短辺が水平方向に延在し且つ長辺が重力方向に延在するように構成してもよい。
【００１９】
燃料電池１６の長辺方向（矢印Ａ方向）の一端縁部には、すなわち、車長方向後方（矢印Ａｂ方向）側には、矢印Ｂ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔２６ａと、燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔２８ｂとが設けられる。
【００２０】
燃料電池１６の長辺方向の他端縁部には、すなわち、車長方向前方（矢印Ａｆ方向）側には、矢印Ｂ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔２８ａと、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔２６ｂとが設けられる。
【００２１】
燃料電池１６の短辺方向（矢印Ｃ方向）の両端縁部一方側には、すなわち、酸化剤ガス供給連通孔２６ａ及び燃料ガス排出連通孔２８ｂ側には、矢印Ｂ方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するための２つの冷却媒体供給連通孔３０ａが、対向する辺に設けられる。燃料電池１６の短辺方向の両端縁部他方側には、すなわち、燃料ガス供給連通孔２８ａ及び酸化剤ガス排出連通孔２６ｂ側には、矢印Ｂ方向に互いに連通して、冷却媒体を排出するための２つの冷却媒体排出連通孔３０ｂが、対向する辺に設けられる。
【００２２】
電解質膜・電極構造体２０は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜３２と、前記固体高分子電解質膜３２を挟持するカソード電極３４及びアノード電極３６とを備える。
【００２３】
カソード電極３４及びアノード電極３６は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜３２の両面に形成される。
【００２４】
第１金属セパレータ２２の電解質膜・電極構造体２０に向かう面２２ａには、酸化剤ガス供給連通孔２６ａと酸化剤ガス排出連通孔２６ｂとを連通する酸化剤ガス流路３８が形成される。酸化剤ガス流路３８は、水平方向（矢印Ａ方向）に延在する複数本の波状流路溝（直線状流路溝でもよい）により形成される。
【００２５】
第２金属セパレータ２４の電解質膜・電極構造体２０に向かう面２４ａには、燃料ガス供給連通孔２８ａと燃料ガス排出連通孔２８ｂとを連通する燃料ガス流路４０が形成される。燃料ガス流路４０は、水平方向（矢印Ａ方向）に延在する複数本の波状流路溝（直線状流路溝でもよい）により形成される。酸化剤ガス流路３８と燃料ガス流路４０とは、互いに逆方向に酸化剤ガスと燃料ガスとを流通させる対向流を構成する。
【００２６】
第２金属セパレータ２４の面２４ｂと隣接する第１金属セパレータ２２の面２２ｂとの間には、冷却媒体供給連通孔３０ａ、３０ａと冷却媒体排出連通孔３０ｂ、３０ｂとに連通する冷却媒体流路４２が形成される。この冷却媒体流路４２は、電解質膜・電極構造体２０の電極範囲にわたって冷却媒体を流通させる。
【００２７】
第１金属セパレータ２２の面２２ａ、２２ｂには、この第１金属セパレータ２２の外周端縁部を周回して第１シール部材４４が一体成形される。第２金属セパレータ２４の面２４ａ、２４ｂには、この第２金属セパレータ２４の外周端縁部を周回して第２シール部材４６が一体成形される。
【００２８】
第１シール部材４４及び第２シール部材４６としては、例えば、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材等の弾性を有するシール部材が用いられる。
【００２９】
図１に示すように、燃料電池電気自動車１０には、衛星測位システムにより前記燃料電池電気自動車１０の傾斜を検知する車両傾斜検出システム５０が搭載される。第１の実施形態では、衛星測位システムとして、例えば、ＧＰＳを利用する。車両傾斜検出システム５０は、カーナビゲーション（以下、単に、カーナビという）５２と、燃料電池電気自動車１０の車長方向両端側に配置される測位用受信機である前方受信部５４ｆ及び後方受信部５４ｂとを備える。
【００３０】
カーナビ５２は、車両用ＥＣＵ５６に接続されるとともに、前方受信部５４ｆ及び後方受信部５４ｂは、前記カーナビ５２に接続される。図３に示すように、前方受信部５４ｆ及び後方受信部５４ｂは、それぞれ少なくとも３基のＧＰＳ衛星５８ａ、５８ｂ及び５８ｃを同時に観測し、これらからの情報（衛星の現在位置、原子時計の時刻等）を受信する。
【００３１】
カーナビ５２は、前方受信部５４ｆ及び後方受信部５４ｂから位置情報が入力される位置推定処理部６０を備える。位置推定処理部６０には、地図情報記憶部６２から地図情報が入力される。
【００３２】
このように構成される燃料電池電気自動車１０の動作について、第１の実施形態に係る運転方法との関連で、図４に示すフローチャートに沿って、以下に説明する。
【００３３】
先ず、燃料電池電気自動車１０の運転時には、図２に示すように、酸化剤ガス供給連通孔２６ａに酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス供給連通孔２８ａに水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、一対の冷却媒体供給連通孔３０ａには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。
【００３４】
このため、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給連通孔２６ａから第１金属セパレータ２２の酸化剤ガス流路３８に導入される。酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路３８に沿って矢印Ａｆ方向に移動し、電解質膜・電極構造体２０のカソード電極３４に供給される。
【００３５】
一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔２８ａから第２金属セパレータ２４の燃料ガス流路４０に供給される。燃料ガスは、燃料ガス流路４０に沿って矢印Ａｂ方向に移動し、電解質膜・電極構造体２０のアノード電極３６に供給される。
【００３６】
従って、電解質膜・電極構造体２０では、カソード電極３４に供給される酸化剤ガスと、アノード電極３６に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる（ステップＳ１）。
【００３７】
次いで、電解質膜・電極構造体２０のカソード電極３４に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出連通孔２６ｂに沿って矢印Ｂ方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体２０のアノード電極３６に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔２８ｂに沿って矢印Ｂ方向に排出される。
【００３８】
また、一対の冷却媒体供給連通孔３０ａに供給された冷却媒体は、第１金属セパレータ２２及び第２金属セパレータ２４間の冷却媒体流路４２に導入される。冷却媒体は、一旦矢印Ｃ方向内方に沿って流動した後、矢印Ａｆ方向に移動して電解質膜・電極構造体２０を冷却する。この冷却媒体は、矢印Ｃ方向外方に移動した後、一対の冷却媒体排出連通孔３０ｂに沿って矢印Ｂ方向に排出される。
【００３９】
そこで、燃料電池電気自動車１０の走行が停止された（車速＝０である）と判断されると（ステップＳ２中、ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。このステップＳ３では、図３に示すように、車両傾斜検出システム５０を構成する前方受信部５４ｆがＧＰＳ衛星５８ａ〜５８ｃを同時に観測して、これらからの情報を受信する。
【００４０】
前方受信部５４ｆは、受信した情報をカーナビ５２の位置推定処理部６０に入力する。位置推定処理部６０では、入力された情報から緯度及び経度を算出し、地図情報記憶部６２に予め記憶されている地図を検索し、算出された緯度及び経度に対応する地点の高さ情報（標高）を算出する。
【００４１】
さらに、ステップＳ４に進んで、後方受信部５４ｂにより、ＧＰＳ衛星５８ａ〜５８ｃを同時に観測し、これらからの情報を位置推定処理部６０に入力する。位置推定処理部６０では、上記と同様に、入力された情報から緯度及び経度を算出し、地図情報記憶部６２の地図を検索し、前記緯度及び経度に対応する地点の高さ情報（標高）を算出する。
【００４２】
カーナビ５２は、前方受信部５４ｆ及び後方受信部５４ｂの各標高をＥＣＵ５６に送信し、前記ＥＣＵ５６では、前記前方受信部５４ｆの標高と前記後方受信部５４ｂの標高とを比較する（ステップＳ５）。そして、後方受信部５４ｂの標高が前方受信部５４ｆの標高よりも高いと判断されると（ステップＳ５中、ＹＥＳ）、ステップＳ６に進んで、燃料電池電気自動車１０が前傾姿勢であると判断される。すなわち、燃料電池スタック１４は、前傾姿勢であると判断される。
【００４３】
図５に示すように、各燃料電池１６では、矢印Ａｆ方向先端側が下方に傾斜するため、酸化剤ガス流路３８の流れ方向は、水平方向から下方向に傾斜する一方、燃料ガス流路４０の燃料ガスの流れ方向は、水平方向から上方向に傾斜し、上向き流れ部位を構成している。従って、燃料ガス流路４０では、燃料ガスが上方に流通するため、前記燃料ガス流路４０内の滞留水を排出することが困難になり易い。
【００４４】
そこで、ステップＳ７に進んで、燃料電池スタック１４のドライ運転制御が行われる。具体的には、冷却媒体流路４２に供給される冷却媒体流量を減少させることにより、燃料電池スタック１４を高温にし、発電面内の含水率を低下させる処置が行われる。
【００４５】
さらに、ステップＳ８に進んで、アノードストイキを増加させる処理が行われる。すなわち、燃料ガス流路４０に供給される燃料ガス流量を、規定流量（通常停止時の排水処理に供給される燃料ガス流量、すなわち、パージガス流量）よりも増量させる。これにより、燃料ガス流路４０には、通常停止時よりも排水効果の高い排水処理が行われ、前記燃料ガス流路４０に滞留し易い生成水を強制的に排水させることができる。なお、通常停止時とは、次回の起動を円滑に行うことができる程度の水分が燃料電池スタック１４内に残っている状態をいう。
【００４６】
燃料ガス流路４０に滞留水が存在すると、フラッディング等により燃料電池１６の出力電圧（セルＶ）が低下し易くなる。従って、セルＶを検出してこのセルＶが安定していると判定される際に（ステップＳ９中、ＹＥＳ）、良好な排水処理が終了したと判断し、燃料電池電気自動車１０の運転が停止される。セルＶが安定しているか否かの判定は、例えば、電圧のばらつき（分散値）や最大値と最小値との差に基づいて行われる。
【００４７】
一方、ステップＳ５において、後方受信部５４ｂの標高が、前方受信部５４ｆの標高と同等以下であると判断されると（ステップＳ５中、ＮＯ）、ステップＳ１０に進む。このため、ステップＳ１０では、燃料電池電気自動車１０は、水平姿勢から後部側が下がった後傾姿勢（登り坂道）であると判断される。
【００４８】
このため、燃料電池スタック１４では、図５の状態とは逆に、燃料ガス流路４０の燃料ガスの流れ方向が、水平方向から下方向に傾斜する一方、酸化剤ガス流路３８の酸化剤ガスの流れ方向が、水平方向から上方向に傾斜し、上向き流れ部位を構成している。従って、酸化剤ガス流路３８では、排水性が低下し、セルＶが不安定になるおそれがある。
【００４９】
そして、ステップＳ１１に進んで、燃料電池スタック１４のドライ運転制御が行われた後、ステップＳ１２に進む。このステップＳ１２では、カソードストイキを増加させる処理、すなわち、酸化剤ガス流路３８に供給される酸化剤ガス流量を、通常停止時に供給される酸化剤ガス流量よりも増加させる処理が行われる。これにより、排水効果が高くなって酸化剤ガス流路３８に滞留し易い水が強制的に排水される。そして、ステップＳ９に進んで、セルＶが安定することにより、燃料電池電気自動車１０の運転が停止される。
【００５０】
この場合、第１の実施形態では、衛星測位システム、例えば、ＧＰＳを利用して、車両傾斜検出システム５０により燃料電池電気自動車１０の傾斜状態を判定している。具体的には、燃料電池電気自動車１０の車長方向両端側に配置される前方受信部５４ｆ及び後方受信部５４ｂにより、前記燃料電池電気自動車１０の２つの位置の標高を算出し、それぞれの標高差から前記燃料電池電気自動車１０の傾斜状態が検出されている。
【００５１】
このため、車両傾斜検出システム５０は、傾斜センサ等の専用のセンサが不要になり、実質的に３基のＧＰＳ衛星５８ａ〜５８ｃと、カーナビ５２に内蔵された地図情報を用いるだけでよい。従って、簡単且つ経済的に、燃料電池スタック１４の傾斜を正確に検出することができ、燃料ガス又は酸化剤ガスの上向き流れ部位に、通常停止時よりも排水効果の高い排水処理を行うことにより、安定した発電が良好に遂行されるという効果が得られる。
【００５２】
第１の実施形態では、燃料電池電気自動車１０の走行が停止された（車速＝０である）と判断された後、ステップＳ３以降の処理が行われているが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池電気自動車１０が走行している際に、ステップＳ３以降の処理を行うことができる。これにより、燃料電池電気自動車１０は、走行中に通常運転時（取り出し電流に基づいて、必要とされるストイキの酸化剤ガス及び燃料ガスを供給しながら運転する状態）よりも排水効果（酸化剤ガス又は燃料ガスのストイキを上げたり、冷却媒体流量を低下させたり）の高い排水処理が遂行され、安定した発電が遂行可能になるという効果が得られる。
【００５３】
なお、第１の実施形態では、燃料電池電気自動車１０の車長方向両端側に対応して前方受信部５４ｆ及び後方受信部５４ｂを備えているが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池電気自動車１０の四隅近傍、例えば、各前輪の前方、各後輪の後方に、合計４つの受信部を配置してもよい。そして、各受信部の標高を算出することにより、燃料電池電気自動車１０の前後の傾き及び左右の傾きを含めた種々の傾きを検出することが可能になる。
【００５４】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る運転方法が適用される他の燃料電池電気自動車７０の概略平面説明図である。なお、上記の燃料電池電気自動車１０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
燃料電池電気自動車７０は、例えば、センターコンソール７２内に収容される燃料電池スタック７４を備える。燃料電池スタック７４は、複数の燃料電池７６が立位姿勢で燃料電池電気自動車７０の車長方向（矢印Ａ方向）に積層される。
【００５６】
燃料電池スタック７４では、図７に示すように、車体前傾姿勢において、酸化剤ガス供給連通孔２６ａ及び燃料ガス供給連通孔２８ａでの酸化剤ガス及び燃料ガスの流れが、水平方向から上方向に傾斜する。一方、酸化剤ガス排出連通孔２６ｂ及び燃料ガス排出連通孔２８ｂにおける酸化剤ガス及び燃料ガスの流れは、水平方向から下方向に傾斜し、下向き流れ部位を構成している。
【００５７】
従って、車両傾斜検出システム５０により、燃料電池電気自動車７０が前傾姿勢であると判断された際、酸化剤ガス及び燃料ガスの供給量を増量させる。これにより、酸化剤ガス排出連通孔２６ｂ及び燃料ガス排出連通孔２８ｂに滞留する水を強制的に排出させる。
【００５８】
一方、燃料電池電気自動車７０が後傾姿勢であると判断されると、酸化剤ガス供給連通孔２６ａ及び燃料ガス供給連通孔２８ａが下向き流れ部位を構成すると判断される。このため、上記と同様に、酸化剤ガス及び燃料ガスの供給量を増量させて強制的な排水処理を行えばよい。
【００５９】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る運転方法が適用される燃料電池電気自動車（燃料電池車両）８０の概略平面説明図である。なお、燃料電池電気自動車１０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
燃料電池電気自動車８０には、図８及び図９に示すように、衛星測位システムにより前記燃料電池電気自動車８０の傾斜を検知する車両傾斜検出システム８２が搭載される。車両傾斜検出システム８２は、単一の受信部５４を備え、前記受信部５４は、燃料電池電気自動車８０の任意の位置に配置される。
【００６１】
このように構成される燃料電池電気自動車８０の動作について、第２の実施形態に係る運転方法との関連で、図１０に示すフローチャートに沿って、以下に説明する。なお、第１の実施形態に係る運転方法と同一の工程の説明は、省略する。
【００６２】
燃料電池スタック１４の発電が開始されると（ステップＳ１０１）、燃料電池電気自動車８０が走行される。車両傾斜検出システム８２では、所定の時刻ｔAのとき、受信部５４がＧＰＳ衛星５８ａ〜５８ｃを同時に観測して、これらからの情報を受信する。このため、時刻ｔAにおける受信部５４の標高ｈAが算出される（ステップＳ１０２）。
【００６３】
さらに、ステップＳ１０３に進んで、所定の時刻ｔBのとき、受信部５４がＧＰＳ衛星５８ａ〜５８ｃを同時に観測して、これらからの情報を受信する。従って、時刻ｔBにおける受信部５４の標高ｈBが算出される。
【００６４】
次いで、ステップＳ１０４に進み、燃料電池電気自動車８０の移動距離、すなわち、受信部５４の移動距離Ｌが算出される。この移動距離Ｌは、ＧＰＳ衛星５８ａ〜５８ｃからの情報から直接算出してもよく、又は、燃料電池電気自動車８０の車速と時間から算出してもよい。
【００６５】
上記のように得られた時刻ｔAにおける受信部５４の標高ｈA、時刻ｔBにおける前記受信部５４の標高ｈB及び時刻ｔAの位置と時刻ｔBの位置との距離（移動距離Ｌ）を用いて、燃料電池電気自動車８０の傾斜角度αが算出される。傾斜角度αが負であれば、前傾姿勢である一方、傾斜角度αが正であれば、後傾姿勢である。
【００６６】
さらに、ステップＳ１０６に進んで、傾斜角度αの絶対値が所定角度を超えるか否かが判断される。所定角度とは、各燃料電池１６内で燃料ガス流路４０の滞留水や酸化剤ガス流路３８の滞留水が排水困難となる角度をいう。傾斜角度αの絶対値が、所定角度を超えると判断されると（ステップＳ１０６中、ＹＥＳ）、ステップＳ１０７に進む。
【００６７】
ステップＳ１０７では、傾斜角度αが０以下であると判断されると（ステップＳ１０７中、ＹＥＳ）、ステップＳ１０８に進んで、燃料電池電気自動車８０が前傾姿勢であると判断される。そして、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１１の処理が、ステップＳ７〜ステップＳ９と同様に行われる。
【００６８】
一方、ステップＳ１０７では、傾斜角度αが０を超えると判断されると（ステップＳ１０７中、ＮＯ）、ステップＳ１１２に進んで、燃料電池電気自動車８０が後傾姿勢であると判断される。さらに、ステップＳ１１３及びステップＳ１１４以降の処理が、ステップＳ１１及びステップＳ１２以降と同様に行われる。
【００６９】
このように、第２の実施形態では、単一の受信部５４とカーナビ５２を用いるだけで、燃料電池電気自動車８０の走行時に、前記燃料電池電気自動車８０の傾斜を検出することができる。従って、燃料ガス又は酸化剤ガスの上向き流れ部位に、通常運転時よりも排水効果の高い排水処理を行うことにより、安定した発電が良好に遂行されるという効果が得られる。なお、燃料電池電気自動車８０は、走行中であり、一定時間に亘って前傾姿勢又は後傾姿勢が検出された際に、上記の排水処理を行ってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０、７０、８０…燃料電池電気自動車
１４、７４…燃料電池スタック        １６、７６…燃料電池                
２０…電解質膜・電極構造体          ２２、２４…金属セパレータ          
２６ａ…酸化剤ガス供給連通孔        ２６ｂ…酸化剤ガス排出連通孔        
２８ａ…燃料ガス供給連通孔          ２８ｂ…燃料ガス排出連通孔          
３０ａ…冷却媒体供給連通孔          ３０ｂ…冷却媒体排出連通孔          
３２…固体高分子電解質膜            ３４…カソード電極                  
３６…アノード電極                  ３８…酸化剤ガス流路                
４０…燃料ガス流路                  ４２…冷却媒体流路                  
５０、８２…車両傾斜検出システム    ５２…カーナビ                      
５４、５４ｂ、５４ｆ…受信部        ５６…ＥＣＵ                        
５８ａ〜５８ｃ…ＧＰＳ衛星          ６０…位置推定処理部                
６２…地図情報記憶部
【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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【図１０】
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