(57)【要約】【課題】  急加速時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することが可能な車両用燃料電池システムを提供する。【解決手段】  車両用燃料電池システム１は、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかにする。このため、急加速時において速やかに必要量のガスを燃料電池スタック１０に供給することができると共に減速時においては燃料電池スタック１０内の水分を排除することができる。また、車両用燃料電池システム１は、運転状況及び温度状況の少なくとも一方に応じてガス供給量の変化率を異ならせる。このため、燃料電池スタック１０の水量が多くなるに従って減速時のガス供給量を多くし、適切に水分を排除することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の駆動動力源として用いられる燃料電池システムであって、
燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させることにより発電を行う燃料電池スタックと、
負荷側によって要求される目標電流量に応じて、前記燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給量及び酸化剤ガス供給量を決定し、その決定したガス供給量のガスを前記燃料電池スタックに供給できるように制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかにすると共に、運転状況及び温度状況の少なくとも一方に応じてガス供給量の変化率を異ならせる
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前と目標電流量が減少した直後との運転負荷の変化量が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の前記燃料電池スタックの温度が高くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の外気温度が低くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の前記燃料電池スタックの温度が外気温度よりも高い場合、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタックの温度と外気温度との差が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御手段は、負荷の減少速度合いが大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
各種の駆動動力源として用いられる燃料電池システムであって、
燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させることにより発電を行う燃料電池スタックと、
負荷側によって要求される目標電流量に応じて、前記燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給量及び酸化剤ガス供給量を決定し、その決定したガス供給量のガスを前記燃料電池に供給できるように制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときには、所定時間だけガス供給量を変化させず、所定時間経過後にガス供給量を変化させると共に、運転状況及び温度状況の少なくとも一方に応じて前記所定時間を異ならせる
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項９】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従って前記所定時間を長くすることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前と目標電流量が減少した直後との運転負荷の変化量が大きくなるに従って前記所定時間を長くすることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の前記燃料電池スタックの温度が高くなるに従って前記所定時間を長くすることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の外気温度が低くなるに従って前記所定時間を長くすることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記制御手段は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタックの温度が外気温度よりも高い場合、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタックの温度と外気温度との差が大きくなるに従って前記所定時間を長くすることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
前記制御手段は、負荷の減少速度合いが大きくなるに従って前記所定時間を長くすることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池の出力電圧と燃料電池のインピーダンスとに基づいて、電極の濡れ具合を検出し、電極濡れ状態が検出されると燃料電池に供給するガスの流量を一時的に増加させる燃料電池システムが知られている。このシステムによれば、ガス流量を増加させることによって水分を吹き飛ばして電極の濡れ状態を解消することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、負荷側からの要求電流量の急減時にガス流量の減少度合いを緩やかにした燃料電池システムが知られている。一般的な燃料電池システムでは、負荷側からの要求電流量の急減時にあわせて供給するガスの流量を急減させるため、一時的なガス不足（アンダーシュート）が生じてしまう。ところが、このシステムによれば、ガス流量の減少度合いを緩やかにするため、ガス流量を急減させ過ぎず、ガス不足が生じしてしまうことを防止することができる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−２３５３２４号公報
【特許文献２】特開平９−２７０２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、濡れ状態自体の発生を防止する手段を講じているわけでなく、ひとたび濡れ状態が発生してしまうと濡れ状態の解消までは満足な出力を得難いという問題点がある。特に、特許文献１に記載の燃料電池システムが濡れ状態で急激に負荷上昇されたときなどには、より一層満足な出力を得にくくなる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の燃料電池システムでは、ガス不足を解消し燃料電池を劣化させることなく満足な出力を得ることができるものであるが、濡れ状態を解消することができない。特に、燃料電池スタック内で生成され濡れ状態の原因となる生成水は、運転状況や温度状況によって異なってくるものであるが、特許文献２に記載の燃料電池システムでは、運転状況や温度状況に応じた濡れ状態の解消などは全く行うことができず、適切な濡れ状態の解消を望むことはできない。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、負荷急増時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することが可能な燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の燃料電池システムは、各種の動力源として用いられるものであって燃料電池スタックと、制御手段とを備えている。燃料電池スタックは、燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させることにより発電を行うものであり、制御手段は、負荷側によって要求される目標電流量に応じて、燃料電池スタックに供給する燃料ガス供給量及び酸化剤ガス供給量を決定し、その決定したガス供給量のガスを燃料電池に供給できるように制御するものである。また、制御手段は、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかにすると共に、運転状況及び温度状況の少なくとも一方に応じてガス供給量の変化率を異ならせるようになっている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかにするので、目標電流量の減少段階ではガスの供給量が必要量よりも多い状態となる。すなわち、必要以上のガスを供給することにより燃料電池スタックにて生成される生成水を排除（吹き飛ばし及び汽水での持ち出し量増大）して濡れ状態を防止することができる。特に、運転状況によって生成水の量は変動するが、運転状況によってガス供給量の変化率を異ならせるため、生成水の量に応じた適切な排除が可能となる。
【０００９】
また、上記の如く、生成水を適切に排除するため、次回の負荷上昇時などにおいてフラッディングによる不具合がなく、充分なガスが供給されているにも関わらず、出力が不充分となってしまう事態を防止することができる。
【００１０】
従って、負荷急増時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、燃料電池システムとして、車両用のものを例に説明するが、本発明は車両用に限られるものではない。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用燃料電池システムの構成図である。車両用燃料電池システム１は、図１に示すように車両の駆動動力源として用いられるものであって、燃料電池スタック１０と、燃料ガス供給系２０と、燃料ガス排出系３０と、ガス循環系４０と、酸化剤ガス供給系５０と、酸化剤ガス排出系６０とを備えている。
【００１３】
燃料電池スタック１０は、燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させることにより発電を行うものであって、燃料ガスである水素が供給される燃料極と酸化剤ガスである空気が供給される酸化剤極とが電解質を挟んで重ね合わされて発電セルが構成されると共に、複数の発電セルが多段積層されたスタック構造を有しており、水素と空気中の酸素とを基にした電気化学反応により化学エネルギを電気エネルギに変換するものである。
【００１４】
この燃料電池スタック１０の各発電セルでは、燃料極に供給された水素が水素イオンと電子とに分離される反応が起き、水素イオンは電解質を通り、電子は外部回路を通って電力を発生させ、酸化剤極にそれぞれ移動する。酸化剤極では、供給された空気中の酸素と電解質を通って移動した水素イオン及び電子が反応して水が生成され、外部に排出される。
【００１５】
燃料電池スタック１０の電解質としては、高エネルギ密度化、低コスト化、軽量化等を考慮して、例えば固体高分子電解質膜が用いられる。固体高分子電解質膜は、例えばフッ素樹脂系イオン交換膜等、イオン（プロトン）伝導性の高分子膜からなるものであり、飽和含水することによりイオン伝導性電解質として機能する。
【００１６】
次に、燃料ガス供給系２０、燃料ガス排出系３０、及びガス循環系４０について説明する。
【００１７】
燃料ガス供給系２０は、水素タンク２１と、水素ガス導入配管２２と、第１圧力調整弁２３とからなっている。水素タンク２１は、燃料電池スタック１０の燃料極に供給する水素ガスを蓄えておくものである。水素ガス導入配管２２は水素タンク２１と燃料電池スタック１０の燃料極とを接続し、水素タンク２１からの水素ガスを燃料電池スタック１０の燃料極まで導くものである。第１圧力調整弁２３は、水素ガス導入配管２２に設けられ、水素タンク２１から燃料電池スタック１０の燃料極に供給される水素の供給量を制御できるようになっている。
【００１８】
燃料ガス排出系３０は、水素ガス排出配管３１と、パージ弁３２とを備えている。水素ガス排出配管３１は、燃料電池スタック１０の燃料極と外部とを接続し、燃料極から排出されたオフガスを外部に導くものである。パージ弁３２は、水素ガス排出配管３１に設けられ、開閉動作することにより流路を遮断したり開放したりしてオフガスの排出を制御するものである。
【００１９】
ガス循環系４０は、発電に寄与することなく排出された水素ガスを再利用するためのものであって、循環配管４１と水素循環ポンプ４２とを備えている。循環配管４１は、一端が燃料電池スタック１０とパージ弁３２との間の水素ガス排出配管３１に接続され、他端が第１圧力調整弁２３と燃料電池スタック１０の燃料極との間の水素ガス導入配管２２に接続されており、燃料極から排出されたオフガスを燃料極の下流から上流に循環させるための流路となるものである。水素循環ポンプ４２は、循環配管４１上に設けられており、燃料電池スタック１０の燃料極から排出されたオフガスを循環させて再度燃料極に送り込むための循環動力源となるものである。
【００２０】
このように構成されるため、第１圧力調整弁２３が開放されると、水素タンク２１内の水素は、水素ガス導入配管２２を通って燃料電池スタック１０の燃料極に至り、燃料電池スタック１０内で発電に利用される。ここで、水素ガスはすべて発電に利用されるわけでなく、一部が燃料極からのオフガスとして排出されてしまう。そこで、これを利用すべく車両用燃料電池システム１は、パージ弁３２を閉じておき水素循環ポンプ４２を駆動することで、オフガスを燃料極の下流から上流に循環させる。
【００２１】
また、水素を循環させて使用する場合、水素の循環に伴って系内に窒素等の不純物質が蓄積されてしまう。そして、不純物質が過度に蓄積されると水素分圧が低下して燃料電池スタック１０の効率が低下すると共に、循環ガスの平均質量が増加することとなり、水素循環ポンプ４２での水素循環流量が低下することとなる。そこで、車両用燃料電池システム１は、パージ弁３２を開放して系内のガスをパージすることで、水素と共に不純物質を外部に排出する。
【００２２】
次に、酸化剤ガス供給系５０及び酸化剤ガス排出系６０について説明する。
【００２３】
酸化剤ガス供給系５０は、コンプレッサ５１と、空気供給配管５２と、フィルタ５３と、加湿器５４とからなっている。コンプレッサ５１は、空気を圧縮して燃料電池スタック１０に送り込むものである。空気供給配管５２は、コンプレッサ５１と燃料電池スタック１０の酸化剤極とを接続するものであり、コンプレッサ５１により圧送される空気を燃料電池スタック１０の酸化剤極に導くものである。フィルタ５３は、コンプレッサ５１と燃料電池スタック１０の酸化剤極との間の空気供給配管５２に設けられ、コンプレッサ５１から圧送される空気に混ざるマイクロダスト、硫黄分、及びコンプレッサ５１のオイル等を取り除くものである。加湿器５４は、フィルタ５３と燃料電池スタック１０の酸化剤極との間の空気供給配管５２に設けられ、燃料電池スタック１０の電解質膜を湿潤に保つべく、燃料電池スタック１０に供給する空気を加湿するものである。
【００２４】
酸化剤ガス排出系６０は、空気排出配管６１と、第２圧力調整弁６２と、凝縮器６３とを備えている。空気排出配管６１は、燃料電池スタック１０の酸化剤極と外部とを接続し、酸化剤極からのオフガスを外部に導くものである。第２圧力調整弁６２は、空気排出配管６１に設けられ、酸化剤極の圧力を制御するものである。また、凝縮器６３は、酸化剤極からのオフガスに含まれる水分を凝縮して回収するものであり、凝縮して取り出した水分を不図示のタンク及びポンプ等を介して加湿器５４に送るようになっている。
【００２５】
このように構成されるため、コンプレッサ５１が運転を開始すると、フィルタ５３を通して不純物が取り除かれた外気（空気）が加湿器５４に流入し、加湿器５４において加湿されて、燃料電池スタック１０の酸化剤極に至る。そして、空気に含まれる酸素が燃料電池スタック１０内で発電に利用され、オフガスが凝縮器６３に至り、水分が取り除かれた後に、外部に排出されることとなる。
【００２６】
また、車両用燃料電池システム１は、上記構成に加えて、セル電圧センサ７１、温度センサ７２、燃料極側圧力センサ７３、酸化剤極側圧力センサ７４、水素濃度センサ７５、外気温センサ７６、コントロールユニット（制御手段）８０及びランプ８１を備えている。
【００２７】
セル電圧センサ７１は燃料電池スタック１０の各発電セルの電圧を検出するものであり、温度センサ７２は燃料電池スタック１０の温度を検出するものである。また、燃料極側圧力センサ７３は、燃料電池スタック１０近傍の水素ガス導入配管２２内に設けられ、燃料電池スタック１０の燃料極のガス圧力を検出するようになっている。酸化剤極側圧力センサ７４は、燃料電池スタック１０近傍の空気供給配管５２内に設けられ、燃料電池スタック１０の空気極のガス圧力を検出するようになっている。水素濃度センサ７５は第２圧力調整弁６２の下流側の空気排出配管６１に設けられ、酸化剤極のオフガスに含まれる水素の濃度を検出するようになっている。外気温センサ７６は、外気の温度を検出するものである。また、これらセンサ７１〜７６により検出された信号はコントロールユニット８０に供給されるようになっている。
【００２８】
コントロールユニット８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び周辺インターフェイスなどを有するマイクロコンピュータとして構成されている。また、コントロールユニット８０は、車両の負荷側（例えば車両の駆動源となる駆動モータ）によって要求される目標電流量に応じて、燃料電池スタック１０に供給する水素ガス及び空気の供給量を決定するようになっている。さらに、コントロールユニット８０は、決定したガス供給量のガスを燃料電池スタック１０に供給できるように、第１圧力調整弁２３の開度、パージ弁３２の開閉、水素循環ポンプ４２の回転数、コンプレッサ５１の回転数、第２圧力調整弁６２の開度などを制御するようになっている。また、ランプ８１は、車両用燃料電池システム１の異常状態などを、車両乗員に対して警告するものである。
【００２９】
なお、車両用燃料電池システム１は、上記構成の他に、燃料電池スタック１０の温度が上昇し過ぎないようにする冷却機構を有しており、コントロールユニット８０が冷却機構を制御することで、燃料電池スタック１０の温度を所定範囲に保つようになっている。
【００３０】
次に、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１の運転時の動作について説明する。まず、車両用燃料電池システム１は、運転者のアクセル操作に応じた出力を得られるように、出力に応じた水素ガスと空気とを燃料電池スタック１０に供給する。このとき、コントロールユニット８０は、第１圧力調整弁２３を制御して適切な量の水素を供給すると共に、コンプレッサ５１の回転数を制御して適切な量の空気を供給する。そして、空気は、加湿器５４によって加湿された状態で燃料電池スタック１０の酸化剤極へと導かれる。
【００３１】
また、コントロールユニット８０は、図２に示す相関関係に基づいて、燃料電池スタック１０の運転圧力を調整する。図２は、運転負荷と運転圧力との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、コントロールユニット８０は、運転負荷の大きさに比例させて運転圧力を大きくしていく。ここで、コントロールユニット８０は、第１圧力調整弁２３とパージ弁３２とを制御することで燃料極側の運転圧力を調整し、コンプレッサ５１の回転数と第２圧力調整弁６２を制御することで酸化剤極側の運転圧力を調整する。
【００３２】
また、燃料極側では時間経過に伴って酸化剤極側の窒素等が固体高分子電解質膜を通して蓄積していき窒素等の不純物の濃度が次第に増加する。また、運転に伴って生じる生成水量が過剰となると、電極の濡れなどによりセル電圧低下を引き起こす。このため、コントロールユニット８０は、セル電圧センサ７１からの信号によってセル電圧を監視し、あるセルの電圧が、セル電圧の平均値に対して所定値（例えば０．２Ｖ）以上電圧が低下した場合、又は平均セル電圧が所定幅（例えば０．１Ｖ）以上低下した場合に、パージ弁３２を開弁させる。これにより、窒素等の不純物及び生成水などが外部に排出され、セル電圧が回復する。
【００３３】
ここで、コントロールユニット８０による平均セル電圧の低下の検出方法と説明する。図３は、運転負荷と平均セル電圧との相関関係を示す説明図である。なお、図３にあっては、燃料電池スタック１０との温度との関係についても示してある。
【００３４】
図３に示すように、運転負荷が高い場合（すなわち要求電流値が高い場合）、平均セル電圧は低下する傾向にある。また、平均セル電圧は燃料電池スタック１０の温度によっても変動を生じる。コントロールユニット８０は、図３に示す相関関係に基づいて、本来的に得られると予測される平均セル電圧を求め、これと計測した平均セル電圧とを比較することで、平均セル電圧の低下を検出する。
【００３５】
なお、平均セル電圧は、燃料電池スタック１０の長期使用による経時劣化によっても変動を生じるため、ある程度の使用する毎に平均セル電圧を学習して図３に示す相関関係を補正するようにしてもよい。
【００３６】
以上が、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１の基本動作である。次に、車両減速時など、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときの動作について説明する。
【００３７】
第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１において、アクセルが緩められた場合などには、負荷側によって要求される目標電流量が減少する。このとき、一般的な燃料電池システムであれば、目標電流量の減少に合致するように水素ガス及び空気の供給量を減少させる。すなわち、一般的な燃料電池システムであれば、目標電流量が急減した場合、同様にガス供給量も急減することとなる。ところが、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１では、目標電流量が減少したからと言って目標電流量の減少に合致するように水素ガス及び空気の供給量を減少させない。
【００３８】
具体的にコントロールユニット８０は、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかに制御する。このため、ガスの供給量が緩やかに減少して、発電に必要なガス供給量よりも多くのガスが燃料電池スタック１０に供給されることとなる。このため、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１では、必要以上のガスを供給することにより燃料電池スタック１０にて生成される生成水を排除して濡れ状態を防止することができるようになっている。
【００３９】
さらに、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１ではガス供給量の変化率を緩やかに制御するだけでなく、その変化率を運転状況に応じて異ならせるようにしている。具体的にコントロールユニット８０は、図４に示す相関関係に基づいて、ガス供給量の変化率を異ならせる。
【００４０】
図４は、目標電流量の減少直前の運転負荷とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、コントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従って、ガス供給量の変化率を小さくする。詳細にコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が最大の場合、目標電流量が増加するときの変化率よりも、ガス供給量の変化率を１０分の１とする。
【００４１】
ここで、運転負荷が大きい場合、燃料電池スタック１０にて生成される生成水の量が多くなる。また、ガス供給量の変化率を小さくすることで、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。すなわち、コントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることで、生成水の量が多くなるときに多量の水分を排除するようにガスを供給することとなり、適切な水の排除を行うようにしている。
【００４２】
また、上記の如く、生成水を適切に排除するため、次回の負荷上昇時などにおいてフラッディングによる不具合がなく、充分なガスが供給されているにも関わらず、出力が不充分となってしまう事態を防止することができる。故に、車両用燃料電池システム１は、満足な出力を得ることができるようになっている。
【００４３】
なお、コントロールユニット８０は、水素ガス及び空気の双方についてガス供給量の変化率を制御してもよいし、いずれか一方についてガス供給量の変化率を制御してもよい。
【００４４】
次に、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１の詳細動作を説明する。図５は、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１の詳細動作を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、コントロールユニット８０は、各種センサからの信号を読み込む（ＳＴ１）。次に、コントロールユニット８０は、読み込んだセンサ信号に基づいて自車両が減速状態にあるか、すなわち目標電流量が減少状態にあるか否かを判断する（ＳＴ２）。例えば、コントロールユニット８０は、アクセル開度のセンサ（不図示）からの信号を読み込んで目標電流量が減少状態にあるか否かを判断する。
【００４５】
そして、目標電流量が減少状態にないと判断した場合（ＳＴ２：ＮＯ）、処理はステップＳＴ１に戻る。一方、目標電流量が減少状態にあると判断した場合（ＳＴ２：ＹＥＳ）、コントロールユニット８０は、目標電流量の減少直前の運転負荷に応じて、図４に示す相関関係から、ガス供給量の変化率を決定し、その変化率でガス供給量を減少させていく（ＳＴ３）。
【００４６】
その後、図５に示す処理は終了する。なお、図５に示す処理は例えば車両が停止してイグニッションスイッチがオフされるまで繰り返されることとなる。
【００４７】
図６は、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は目標電流量（運転負荷）の推移を示し、（ｂ）は図５に示したＳＴ２の判断結果を示し、（ｃ）はガス供給量の推移を示している。
【００４８】
まず、直前の運転負荷が高い場合を例に説明する。図６（ａ）の破線に示すように、車両が加速などして運転負荷が高くなり、その後車両減速により運転負荷が減少したとする（時刻ｔ１）。このとき、車両の減速に伴って目標電流量は減少していく（時刻ｔ１〜ｔ３）。この時刻ｔ１〜ｔ３の期間では、図５に示したＳＴ２において「ＹＥＳ」と判断され（図６（ｂ））、処理は図５のステップＳＴ３に移行することとなる。そして、コントロールユニット８０は、図４の相関関係に基づいてガス供給量の変化率を小さくし、その変化率でガス供給量を減少させていく（図６（ｃ））。
【００４９】
次に、直前の運転負荷がそれほど高くないを説明する。図６（ａ）の実線に示すように、運転負荷がそれほど高くない状態から運転負荷が減少し（時刻ｔ１）、目標電流量は減少していく（時刻ｔ１〜ｔ２）。この時刻ｔ１〜ｔ２の期間では、図５に示したＳＴ２において「ＹＥＳ」と判断され（図６（ｂ））、処理は図５のステップＳＴ３に移行することとなる。そして、直前の運転負荷がそれほど高くないことから、コントロールユニット８０は、図４の相関関係に基づいてガス供給量の変化率はやや大きくし、その変化率でガス供給量を減少させていく（図６（ｃ））。
【００５０】
このようにして、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１によれば、目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかにするので、目標電流量の減少段階ではガスの供給量が必要量よりも多い状態となる。すなわち、必要以上のガスを供給することにより燃料電池スタック１０にて生成される生成水を排除して濡れ状態を防止することができる。特に、運転状況によって生成水の量は変動するが、運転状況によってガス供給量の変化率を異ならせるため、生成水の量に応じた適切な排除が可能となる。
【００５１】
また、上記の如く、生成水を適切に排除するため、次回の負荷上昇時などにおいてフラッディングによる不具合がなく、充分なガスが供給されているにも関わらず、出力が不充分となってしまう事態を防止することができる。
【００５２】
従って、負荷急増時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【００５３】
また、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしているので、燃料電池スタック１０にて生成される生成水の量が多くなるに従って、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。従って、適切に水分の排除を行うことができる。
【００５４】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る車両用燃料電池システムは、第１実施形態のものと同様であるが、処理内容が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。
【００５５】
まず、第１実施形態においてコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷の変化量が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることしていた。これに対し、第２実施形態のコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前と目標電流量が減少した直後との運転負荷の差（変化量）が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしている。
【００５６】
図７は、運転負荷の変化量とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、コントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷と目標電流量が減少した直後との運転負荷の変化量が大きくなるに従って、ガス供給量の変化率を小さくする。
【００５７】
ここで、一般の燃料電池システムでは、運転負荷の変化量が大きい場合、生成水を一層排除し難くなる。すなわち、運転負荷が高い期間では燃料電池スタック１０にて多くの生成水が生成されるが、その後目標電流量が急激に低下すると、ガスの供給量も急激に低下することとなり、生成水が多く存在するにも関わらずガス供給量が小さいという事態が生じてしまう。このため、一般の燃料電池システムでは、運転負荷の変化量が大きい場合、生成水が燃料電池スタック１０に残存しやすくなってしまう。
【００５８】
ところが、第２実施形態に係る車両用燃料電池システム２では、運転負荷の変化量が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくするため、生成水が燃料電池スタック１０に残存し易くなる状況下において、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。よって、車両用燃料電池システム２は、適切に水分の排除を行うことができるようになっている。
【００５９】
次に、第２実施形態に係る車両用燃料電池システム２の詳細動作を説明する。図８は、第２実施形態に係る車両用燃料電池システム２の詳細動作を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、コントロールユニット８０は、第１実施形態と同様に、各種センサからの信号を読み込み（ＳＴ１１）、読み込んだセンサ信号に基づいて自車両が減速状態にあるか否かを判断する（ＳＴ１２）。そして、コントロールユニット８０は、自車両が減速状態にないと判断した場合（ＳＴ１２：ＮＯ）、処理をステップＳＴ１１に戻す。一方、自車両が減速状態にあると判断した場合（ＳＴ１２：ＹＥＳ）、コントロールユニット８０は、運転負荷の変化量に応じて、図７に示す相関関係から、ガス供給量の変化率を決定し、その変化率でガス供給量を減少させていく（ＳＴ１３）。
【００６０】
その後、図８に示す処理は終了する。なお、図８に示す処理は例えば車両が停止してイグニッションスイッチがオフされるまで繰り返されることとなる。
【００６１】
図９は、第２実施形態に係る車両用燃料電池システム２の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は目標電流量（運転負荷）の推移を示し、（ｂ）は図８に示したＳＴ２の判断結果を示し、（ｃ）はガス供給量の推移を示している。
【００６２】
まず、運転負荷の変化量が大きい場合を例に説明する。図９（ａ）の破線に示すように、運転負荷が高い場合に車両減速等が行われて運転負荷が小さくなったときには（時刻ｔ１１〜ｔ１３）、運転負荷の変化量は大きくなる。この変化の過程、すなわち時刻ｔ１１〜ｔ１３の期間では、図８に示したＳＴ１２において「ＹＥＳ」と判断され（図８（ｂ））、処理は図８のステップＳＴ１３に移行することとなる。そして、コントロールユニット８０は、運転負荷の変化量が大きいことから、図７の相関関係に基づいてガス供給量の変化率を小さくし、その変化率でガス供給量を減少させていく（図９（ｃ））。
【００６３】
次に、運転負荷の変化量がそれほど大きくないを説明する。図９（ａ）の実線に示すように、運転負荷がそれほど高くない状態から減少していったときには（時刻ｔ１１〜ｔ１２）、運転負荷の変化量がそれほど大きくないと言える。この変化の過程、すなわち時刻ｔ１１〜ｔ１２の期間では、図８に示したＳＴ１２において「ＹＥＳ」と判断され（図９（ｂ））、処理は図８のステップＳＴ１３に移行することとなる。
【００６４】
そして、運転負荷の変化量がそれほど大きくないことから、コントロールユニット８０は、運転負荷の変化量がそれほど大きくないことから、図７の相関関係に基づいてガス供給量の変化率を（時刻ｔ１２以降）やや大きくし、その変化率でガス供給量を減少させていく（図９（ｃ））。
【００６５】
なお、図９に示すように、厳密にコントロールユニット８０は、運転負荷の変化量が求まるまでの間（時刻ｔ１１〜ｔ１２）、運転負荷の変化量が最大であると仮定してガス供給量を変化させ、運転負荷の変化量が求まった後にガス供給量の変化率をやや大きくさせている。
【００６６】
このようにして、第２実施形態に係る車両用燃料電池システム２によれば、第１実施形態と同様に、急加速時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【００６７】
さらに、第２実施形態によれば、目標電流量が減少する直前と目標電流量が減少した直後との運転負荷の変化量が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしているので、多く生成された生成水を排除し難くなるという状況下において、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。従って、適切に水分の排除を行うことができる。
【００６８】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る車両用燃料電池システムは、第１実施形態のものと同様であるが、処理内容が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。
【００６９】
まず、第１実施形態においてコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷の変化量が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることしていた。これに対し、第３実施形態のコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が高くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしている。なお、燃料電池スタック１０の温度は、燃料電池スタック１０に直接設けられた温度センサ７２によって検出されるが、これに限らず、例えば、燃料電池スタック１０の近傍（例えば燃料電池スタック１０に接続される配管内）に設けられた温度センサによって検出されてもよいし、他の温度センサの検出温度から推測されてもよい。
【００７０】
図１０は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、ガス供給量の変化率は燃料電池スタック１０の温度が上昇するに従い小さくなっている。コントロールユニット８０は、この相関関係をもとに、目標電流量が減少したときに、燃料電池スタック１０の温度が高くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくする。
【００７１】
ここで、燃料電池スタック１０の温度が高い場合、ガス内に水分が多く含まれることとなるため、温度低下によって水分が多く発生することとなる。このため、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が高くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることで、多くの液水が生じる状況において、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなり、適切に水分の排除を行うことができることとなる。
【００７２】
なお、フローチャート及びタイミングチャートは第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７３】
このようにして、第３実施形態に係る車両用燃料電池システム３によれば、目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかにするので、目標電流量の減少段階ではガスの供給量が必要量よりも多い状態となる。すなわち、必要以上のガスを供給することにより燃料電池スタック１０にて生成される生成水を排除して濡れ状態を防止することができる。特に、温度状況によって生成水の量は変動するが、温度状況によってガス供給量の変化率を異ならせるため、生成水の量に応じた適切な排除が可能となる。
【００７４】
また、上記の如く、生成水を適切に排除するため、次回の負荷上昇時などにおいてフラッディングによる不具合がなく、充分なガスが供給されているにも関わらず、出力が不充分となってしまう事態を防止することができる。
【００７５】
従って、負荷急増時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【００７６】
さらに、第３実施形態によれば、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が高くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしているので、凝縮による液水の量が多くなるに従って、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。従って、適切に水分の排除を行うことができる。
【００７７】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態に係る車両用燃料電池システムは、第３実施形態のものと同様であるが、処理内容が一部異なっている。以下、第３実施形態との相違点を説明する。
【００７８】
まず、第３実施形態においてコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が高くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることしていた。これに対し、第４実施形態のコントロールユニット８０は、外気温度が低くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしている。なお、外気の温度は、外気温センサ７６によって検出されるが、これに限らず、例えば地域の気温情報などを情報センタから受信するようにしてもよいし、他の温度センサの検出温度から推測されてもよい。
【００７９】
図１１は、目標電流量が減少する直前の外気温度とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、ガス供給量の変化率は外気温度に比例して大きくなっており、コントロールユニット８０は、この相関関係をもとに、目標電流量が減少したときに、外気温度が低くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくする。
【００８０】
ここで、外気温度が低い場合、燃料電池スタック１０にて暖められて且つ水分を含んだガスは、温度低下し易くなり、凝縮による液水が多く生じることとなる。このため、目標電流量が減少する直前の外気温度が低くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることで、多くの液水が生じる状況においてできるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなり、適切に水分の排除を行うことができる。
【００８１】
なお、フローチャート及びタイミングチャートは第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８２】
このようにして、第４実施形態に係る車両用燃料電池システム４によれば、第３実施形態と同様に、急加速時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【００８３】
さらに、第４実施形態によれば、目標電流量が減少する直前の外気温度が低くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしているので、凝縮による液水の量が多くなるに従って、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。従って、適切に水分の排除を行うことができる。
【００８４】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。第５実施形態に係る車両用燃料電池システムは、第３実施形態のものと同様であるが、処理内容が一部異なっている。以下、第３実施形態との相違点を説明する。
【００８５】
まず、第３実施形態においてコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が高くなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることしていた。これに対し、第５実施形態のコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が外気温度よりも高い場合、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度と外気温度との差が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしている。
【００８６】
図１２は、燃料電池スタック１０の温度及び外気温度の差と、ガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、ガス供給量の変化率は両温度の差が大きい程小さくなっており、コントロールユニット８０は、この相関関係をもとに、目標電流量が減少したときに、両温度の差が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくする。
【００８７】
ここで、燃料電池スタック１０の温度が外気温度よりも高い場合、燃料電池スタック１０において暖められたガスは外気によって冷やされて、凝縮による液水が多く生じることとなる。このため、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が外気温度よりも高い場合に、両温度の差が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることで、多くの液水が生じる状況においてできるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなり、適切に水分の排除を行うことができる。
【００８８】
なお、フローチャート及びタイミングチャートは第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
このようにして、第５実施形態に係る車両用燃料電池システム５によれば、第３実施形態と同様に、急加速時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【００９０】
さらに、第５実施形態によれば、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が外気温度よりも高い場合、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度と外気温度との差が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくする。このため、凝縮による液水の量が多くなるに従って、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。従って、適切に水分の排除を行うことができる。
【００９１】
次に、本発明の第６実施形態を説明する。第６実施形態に係る車両用燃料電池システムは、第１実施形態のものと同様であるが、処理内容が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。
【００９２】
まず、第１実施形態においてコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることしていた。これに対し、第６実施形態のコントロールユニット８０は、負荷の減少度合いが大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることとしている。
【００９３】
図１３は、負荷の減少速度とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、ガス供給量の変化率は負荷の減少速度が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくなっており、負荷の減少速度が最大のガス供給量の変化率は加速時のガス供給量の変化率の２０分の１になっている。コントロールユニット８０は、この相関関係に基づいて、負荷の減少速度が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくする。
【００９４】
ここで、一般的な燃料電池システムでは、負荷の減少度合いが大きい場合、ガス供給量が大きく低下するため、水分の排除を行い難くなる。このため、負荷の減少度合いが大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることで、水分の排除を行い難くなる状況下においてできるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなり、適切に水分の排除を行うことができる。
【００９５】
図１４は、第６実施形態に係る車両用燃料電池システム６の詳細動作を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、コントロールユニット８０は、第１実施形態と同様に、各種センサからの信号を読み込み（ＳＴ２１）、読み込んだセンサ信号に基づいて減速度を計算する（ＳＴ２２）。そして、コントロールユニット８０は、減速度に応じて図１３に示す相関関係から、ガス供給量の変化率を決定し、その変化率でガス供給量を減少させていく（ＳＴ２３）。
【００９６】
その後、図１４に示す処理は終了する。なお、図１４に示す処理は例えば車両が停止してイグニッションスイッチがオフされるまで繰り返されることとなる。
【００９７】
このようにして、第６実施形態に係る車両用燃料電池システム６によれば、第１実施形態と同様に、急加速時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【００９８】
さらに、第６実施形態によれば、負荷の減少度合いが大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくするので、水分の排除を行い難くなる状況下においてできるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。従って、適切に水分の排除を行うことができる。
【００９９】
次に、本発明の第７実施形態を説明する。第７実施形態に係る車両用燃料電池システムは、第１実施形態のものと同様であるが、処理内容が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。
【０１００】
まず、第１実施形態においてコントロールユニット８０は、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときには目標電流量が増加するときよりもガス供給量の変化率を緩やかにすると共に、運転状況及び温度状況の少なくとも一方に応じてガス供給量の変化率を異ならせていた。
【０１０１】
これに対し、第７実施形態のコントロールユニット８０は、負荷側によって要求される目標電流量が減少したときには、所定時間だけガス供給量を変化させず、所定時間経過後にガス供給量を変化させると共に、運転状況及び温度状況の少なくとも一方に応じて所定時間を異ならせることとしている。なお、この所定時間を以下保持時間と称する。
【０１０２】
さらに、第１実施形態においてコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷の変化量が大きくなるに従ってガス供給量の変化率を小さくすることしていた。これに対し、第７実施形態のコントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従って保持時間を長くすることとしている。
【０１０３】
図１５は、目標電流量の減少直前の運転負荷と保持時間との相関関係を示す説明図である。同図に示すように、保持時間は目標電流量が減少する直前の運転負荷に比例して長くなっている。コントロールユニット８０は、この相関関係をもとに、目標電流量が減少したときに、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従って、保持時間を長くする。
【０１０４】
ここで、運転負荷が大きい場合、燃料電池スタック１０にて生成される生成水の量が多くなる。このため、コントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従って保持時間を長くすることで、生成水の量が多くなるときに多量の水分を排除するようにガスを供給することとなり、適切な水分の排除を行うようにしている。
【０１０５】
なお、第７実施実施形態に係る車両用燃料電池システム７のフローチャートは、図５に示したものと同様であるため、説明を省略する。
【０１０６】
図１６は、第７実施形態に係る車両用燃料電池システム７の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は目標電流量（運転負荷）の推移を示し、（ｂ）は減少状態か否かの判断結果を示し、（ｃ）はガス供給量の推移を示している。
【０１０７】
まず、直前の運転負荷が高い場合を例に説明する。図１６（ａ）の破線に示すように、運転負荷が高い状態から車両減速により運転負荷が減少したとする（時刻ｔ２１）。このとき、車両の減速に伴って目標電流量は減少していく（時刻ｔ２１〜ｔ２４）。この時刻ｔ２１〜ｔ２４の期間では、目標電流量の減少状態であると判断され（図１６（ｂ））、図１５の相関関係に応じた保持時間が設定される。このとき、コントロールユニット８０は、直前の運転負荷が高いことから、図１５の相関関係に基づいて保持時間を長くし（時刻ｔ２１〜ｔ２５）、保持時間の経過後にガス供給量を減少させていく（図１６（ｃ））。
【０１０８】
次に、直前の運転負荷がそれほど高くない場合を説明する。図１６（ａ）の実線に示すように、運転負荷がそれほど高くない状態から運転負荷が減少して、目標電流量は減少していく（時刻ｔ２１〜ｔ２３）。この時刻ｔ２１〜ｔ２３の期間では、目標電流量の減少状態であると判断され（図１６（ｂ））、図１５の相関関係に応じた保持時間が設定される。このとき、コントロールユニット８０は、直前の運転負荷がそれほど高くないことから、図１５の相関関係に基づいて保持時間を短くし（時刻ｔ２１〜ｔ２２）、保持時間の経過後にガス供給量を減少させていく（図１６（ｃ））。
【０１０９】
このようにして、第７実施形態に係る車両用燃料電池システム７によれば、保持時間だけガス供給量を変化させず保持時間経過後にガス供給量を変化させるので、保持時間中ではガスの供給量が必要量よりも多い状態となる。すなわち、必要以上のガスを供給することにより燃料電池スタック１０にて生成される生成水を排除して濡れ状態を防止することができる。特に、運転状況によって生成水の量は変動するが、運転状況によってガス供給量の変化率を異ならせるため、生成水の量に応じた適切な水分の排除が可能となる。
【０１１０】
また、上記の如く、生成水を適切に排除するため、次回の負荷上昇時などにおいてフラッディングによる不具合がなく、充分なガスが供給されているにも関わらず、出力が不充分となってしまう事態を防止することができる。
【０１１１】
従って、負荷急増時において満足な出力を得ることができ、且つ、濡れ状態を適切に解消することができる。
【０１１２】
また、目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従って保持時間を長くすることとしているので、燃料電池スタック１０にて生成される生成水の量が多くなるに従って、できるだけ長い期間に亘り生成水を排除すべくガスを供給することとなる。従って、適切に水分の排除を行うことができる。
【０１１３】
なお、第７実施形態では目標電流量が減少する直前の運転負荷が大きくなるに従って保持時間を長くすることとしているが、これに限らず、以下のようにしてもよい。例えば、コントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前と目標電流量が減少した直後との運転負荷の変化量が大きくなるに従って保持時間を長くするようにしてもよい。また、コントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタックの温度が高くなるに従って保持時間を長くするようにしてもよいし、目標電流量が減少する直前の外気温度が低くなるに従って保持時間を長くするようにしてもよい。
【０１１４】
さらに、コントロールユニット８０は、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度が外気温度よりも高い場合、目標電流量が減少する直前の燃料電池スタック１０の温度と外気温度との差が大きくなるに従って保持時間を長くするようにしてもよい。さらには、コントロールユニット８０は、運転負荷の減少度合いが大きくなるに従って保持時間を長くするようにしてもよい。
【０１１５】
これらによっても、第２〜第６実施形態において説明したのと同様の理由で、適切に水分の排除を行うことができる。
【０１１６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよし、各実施形態を組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用燃料電池システムの構成図である。
【図２】運転負荷と運転圧力との相関関係を示す説明図である。
【図３】運転負荷と平均セル電圧との相関関係を示す説明図である。
【図４】目標電流量の減少直前の運転負荷とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。
【図５】第１実施形態に係る車両用燃料電池システムの詳細動作を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る車両用燃料電池システムの動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は目標電流量（運転負荷）の推移を示し、（ｂ）は図５に示したＳＴ２の判断結果を示し、（ｃ）はガス供給量の推移を示している。
【図７】運転負荷の変化量とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。
【図８】第２実施形態に係る車両用燃料電池システムの詳細動作を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る車両用燃料電池システムの動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は目標電流量（運転負荷）の推移を示し、（ｂ）は図８に示したＳＴ２の判断結果を示し、（ｃ）はガス供給量の推移を示している。
【図１０】目標電流量が減少する直前の燃料電池スタックの温度とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。
【図１１】目標電流量が減少する直前の外気温度とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。
【図１２】燃料電池スタックの温度及び外気温度の差と、ガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。
【図１３】負荷の減少速度とガス供給量の変化率との相関関係を示す説明図である。
【図１４】第６実施形態に係る車両用燃料電池システムの詳細動作を示すフローチャートである。
【図１５】目標電流量の減少直前の運転負荷と保持時間との相関関係を示す説明図である。
【図１６】第７実施形態に係る車両用燃料電池システムの動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は目標電流量（運転負荷）の推移を示し、（ｂ）は減少状態か否かの判断結果を示し、（ｃ）はガス供給量の推移を示している。
【符号の説明】
【０１１８】
１〜７…車両用燃料電池システム
１０…燃料電池スタック
２０…燃料ガス供給系
２１…水素タンク
２２…水素ガス導入配管
２３…第１圧力調整弁
３０…燃料ガス排出系
３１…水素ガス排出配管
３２…パージ弁
４０…ガス循環系
４１…循環配管
４２…水素循環ポンプ
５０…酸化剤ガス供給系
５１…コンプレッサ
５２…空気供給配管
５３…フィルタ
５４…加湿器
６０…酸化剤ガス排出系
６１…空気排出配管
６２…第２圧力調整弁
６３…凝縮器
７１…セル電圧センサ
７２…温度センサ
７３…燃料極側圧力センサ
７４…酸化剤極側圧力センサ
７５…水素濃度センサ
７６…外気温センサ
８０…コントロールユニット（制御手段）
８１…ランプ
【図１】
2006339072.tif 000003
【図２】
2006339072.tif 000004
【図３】
2006339072.tif 000005
【図４】
2006339072.tif 000006
【図５】
2006339072.tif 000007
【図６】
2006339072.tif 000008
【図７】
2006339072.tif 000009
【図８】
2006339072.tif 000010
【図９】
2006339072.tif 000011
【図１０】
2006339072.tif 000012
【図１１】
2006339072.tif 000013
【図１２】
2006339072.tif 000014
【図１３】
2006339072.tif 000015
【図１４】
2006339072.tif 000016
【図１５】
2006339072.tif 000017
【図１６】
2006339072.tif 000018