(57)【要約】【課題】温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の空気極に必要な空気とともに混入する、硫黄成分や塩分などの不純物などを効果的に排出することができる燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムを提供することを目的とする。【解決手段】車両の前部に設けられたグリルシャッタ２４と、二次電池２０と、燃料電池１４と、を備えた燃料電池車両１２の運転制御システム１０であって、燃料電池に流入する空気とともに混入する不純物による燃料電池の性能低下を判定する性能低下判定部３９と、性能低下判定部の判定結果を基に性能低下が生じていると判定した場合にグリルシャッタを開制御して燃料電池を冷却して過加湿運転状態にして性能低下を回復させる回復運転制御部４１と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部に設けられたグリルシャッタと、
車両の走行用モータを駆動する主電源となる二次電池と、
前記二次電池を充電する副電源を構成する燃料電池と、を備えた燃料電池車両の運転制御方法であって、
燃料電池に流入する空気とともに混入する不純物による燃料電池の性能低下を判定する性能低下判定ステップと、
該性能低下判定ステップの結果に基づいて、性能低下が生じていると判定した場合に、前記グリルシャッタを開制御して前記燃料電池を冷却して過加湿運転状態にして前記性能低下を回復させる回復ステップと、を備えることを特徴とする燃料電池車両の運転制御方法。
【請求項２】
車両の前部に設けられたグリルシャッタと、
車両の走行用モータを駆動する主電源となる二次電池と、
前記二次電池を充電する副電源を構成する燃料電池と、を備えた燃料電池車両の運転制御システムであって、
前記燃料電池に流入する空気とともに混入する不純物による燃料電池の性能低下を判定する性能低下判定部と、
該性能低下判定部の判定結果を基に性能低下が生じていると判定した場合に、前記グリルシャッタを開制御して前記燃料電池を冷却して過加湿運転状態にして前記性能低下を回復させる回復運転制御部と、を備えたことを特徴とする燃料電池車両の運転制御システム。
【請求項３】
前記燃料電池車両は、燃料電池を冷却する冷却水が流れるラジエータを備えた冷却水流路を備え、
前記回復運転制御部は、
前記グリルシャッタを開くとともに、前記冷却水流路を流れる冷却水が、前記ラジエータを経由して流れるように制御することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池車両の運転制御システム。
【請求項４】
前記ラジエータは、前記グリルシャッタの車両後方に位置して設けられたことを特徴とする請求項３記載の燃料電池車両の運転制御システム。
【請求項５】
前記回復運転制御部は、前記二次電池の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えることが検知された際に、前記グリルシャッタを開くように制御することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の燃料電池車両の運転制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、燃料電池自動車などの燃料電池車両（Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ(ＦＣＶ））（以下、単に、「燃料電池車両」と言う）の運転制御方法及び運転制御システムに関する。
【０００２】
より詳細には、燃料電池車両を、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の空気極に必要な空気とともに混入する、硫黄成分や塩分などの不純物などによる燃料電池の性能劣化を抑制するために、例えば、車両の走行用モータを駆動する主電源となる二次電池の充電状態を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）（以下、単に「ＳＯＣ」と言う）に応じて、これらの不純物を効果的に排出することができる燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、例えば、ハイブリッドカーなどの二次電池と内燃機関（エンジン）が搭載された電動車両に代えて、二次電池と燃料電池を搭載した燃料電池車両が開発され、注目されている。
【０００４】
このような燃料電池として、固体高分子型燃料電池が使用され、燃料電池スタックから構成されている。
すなわち、燃料電池スタックは、固体高分子電解質膜を挟んで、空気極（カソード）と、水素極である燃料極（アノード）とが、対設した構造を有する発電セルを、セパレータで挟持して、これを複数積層することによって構成されている。
【０００５】
そして、燃料ガス供給源である水素タンクから、燃料ガスである水素ガスが、燃料極に供給されるとともに、酸化剤ガスである空気が、コンプレッサを介して、空気極に供給されるように構成されている。
【０００６】
そして、下記に示すような反応が生じて、これらの電極間に発生する起電力により、電気エネルギを取り出すように構成されている。
燃料極（アノード）：Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-
空気極（カソード）：１／２Ｏ２＋２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ
【０００７】
そして、燃料電池車両には、燃料電池で発生される電力が充電され、主電源となる二次電池が備えられており、二次電池に蓄電された電力によって、車両の走行用モータを駆動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５８０７２０７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１０２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来の燃料電池車両では、燃料電池車両を、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の空気極に必要な空気とともに、硫黄成分や塩分などの不純物などが混入することがある。
【００１０】
このため、これらの硫黄成分や塩分などの不純物などによって、燃料電池の空気極触媒、水素極触媒の性能低下（被毒による性能低下）を生じることになり、その結果、燃料電池車両の運転性能が低下することになる。
【００１１】
このため、特許文献１（特許第５８０７２０７号公報）には、停止中の燃料電池内に存在、または、発現した硫黄系物質が、燃料電池の起動時に電極を被毒する可能性について考慮して、燃料電池の起動時に、酸化剤ガスよりも高加湿にした燃料ガスと、燃料ガスの体積に対して１％〜５％の酸素ガスを、燃料極へ供給する燃料電池システムの運転方法が開示されている。
これにより、燃料極を酸化剤極よりも高加湿な状態とすることにより、起動時における硫黄系物質による電極の被毒を防止することが提案されている。
【００１２】
また、特許文献２（特開２０１６−１０２２１号公報）には、蓄電装置と、グリルシャッタを備える車両において、グリルシャッタを用いて蓄電装置のＳＯＣを適切に管理することが開示されている。
【００１３】
すなわち、ＳＯＣが所定値を上回る場合には、ＳＯＣが所定値を下回る場合に比べて、グリルシャッタが開放される頻度、または、グリルシャッタの開度が増加するように、グリルシャッタを制御する車両の制御方法が開示されている。
【００１４】
しかしながら、特許文献１の燃料電池システムの運転方法では、燃料電池の起動時に、燃料ガスと酸素ガスの成分の調整方法が開示されているのみで、上記のような、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の被毒による性能低下を防止するものではない。
【００１５】
また、特許文献２は、グリルシャッタが開放される頻度、グリルシャッタの開度を調整することによって、エネルギ効率を変化させて、ＳＯＣを適切に管理するものであって、上記のような、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の被毒による性能低下を防止するものではない。
【００１６】
このような現状に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の空気極に必要な空気とともに混入する、硫黄成分や塩分などの不純物などを効果的に排出することができる燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システム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】
【００１７】
前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の少なくとも一つの実施形態は、車両の前部に設けられたグリルシャッタと、車両の走行用モータを駆動する主電源となる二次電池と、前記二次電池を充電する副電源を構成する燃料電池と、を備えた燃料電池車両の運転制御方法であって、燃料電池に流入する空気とともに混入する不純物による燃料電池の性能低下を判定する性能低下判定ステップと、該性能低下判定ステップの結果に基づいて、性能低下が生じていると判定した場合に、前記グリルシャッタを開制御して前記燃料電池を冷却して過加湿運転状態にして前記性能低下を回復させる回復ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、幾つかの実施形態では、車両の前部に設けられたグリルシャッタと、車両の走行用モータを駆動する主電源となる二次電池と、前記二次電池を充電する副電源を構成する燃料電池と、を備えた燃料電池車両の運転制御システムであって、前記燃料電池に流入する空気とともに混入する不純物による燃料電池の性能低下を判定する性能低下判定部と、該性能低下判定部の判定結果を基に性能低下が生じていると判定した場合に、前記グリルシャッタを開制御して前記燃料電池を冷却して過加湿運転状態にして前記性能低下を回復させる回復運転制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
このように構成することによって、グリルシャッタを開くとともに、燃料電池を始動（発電）することによって、グリルシャッタを介して、車両の前部から導入される空気により、燃料電池が露点以下に冷却されて、燃料電池を過加湿運転状態にすることができる。
【００２０】
その結果、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の空気極に必要な空気とともに、硫黄成分や塩分などの不純物などが混入することがあるが、露点以下に冷却された空気に含まれる水分により、硫黄成分や塩分などの不純物などを燃料電池から排出することができる。
【００２１】
また、幾つかの実施形態では、前記燃料電池車両は、燃料電池を冷却する冷却水が流れるラジエータを備えた冷却水流路を備え、前記回復運転制御部は、前記グリルシャッタを開くとともに、前記冷却水流路を流れる冷却水が、前記ラジエータを経由して流れるように制御することを特徴とする。
【００２２】
このように、グリルシャッタを開くとともに、冷却水流路を流れる冷却水が、ラジエータを経由して冷却水流路内を流れるように制御しているので、グリルシャッタを開くことによって、グリルシャッタを介して、車両の前部から導入される空気により、燃料電池が露点以下に冷却されて、燃料電池を過加湿運転状態にすることができる。
【００２３】
しかも、冷却水流路を流れる冷却水が、ラジエータを経由して冷却水流路内を流れるので、ラジエータにより、冷却水がより冷却されて、燃料電池が露点以下により冷却されて、燃料電池を過加湿運転状態にすることができる。すなわち、燃料電池は空冷に加えて冷却水による水冷をも加味されることで、より効果的に燃料電池を過加湿運転状態にすることができる。
これにより、硫黄成分や塩分などの不純物などによる燃料電池の性能劣化を効果的に抑制することができる。
【００２４】
また、幾つかの実施形態では、前記ラジエータは、前記グリルシャッタの車両後方に位置して設けられたことを特徴とする。
これにより、グリルシャッタの開制御によって車両の前部から導入される空気による冷却効果が効果的得られる。
【００２５】
また、幾つかの実施形態では、前記運転制御部は、前記二次電池の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えることが検知された際に、前記グリルシャッタを開くように制御することを特徴とする。
【００２６】
このように構成することによって、二次電池の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えることが検知された際に、グリルシャッタを開くことによって、グリルシャッタを介して車両の前部から導入される空気により、燃料電池が露点以下に冷却されて、燃料電池を過加湿運転状態にすることができる。
【００２７】
燃料電池は冷却されると、燃料電池の発電能力が低下するため、二次電池への充電が十分に行われない恐れがあり、二次電池が電欠状態に陥る危険性がある。このため、所定のＳＯＣを超えたときに燃料電池の冷却を実行するようにしている。これによって、燃料電池の性能回復を二次電池の充電状態を悪化させることなく達成することができる。
その結果、硫黄成分や塩分などの不純物などによる燃料電池の性能劣化を抑制することができるとともに、二次電池の充電状態の悪化を防止してアクセルレスポンスを維持することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の空気極に必要な空気とともに混入する、硫黄成分や塩分などの不純物などを効果的に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムの概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムの概略を示すフローチャートである。
【図３】本発明の燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムの概略を示す図１のブロック図の部分拡大図である。
【図４】本発明の燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムの概略を示す図１のブロック図の部分拡大図である。
【図５】本発明の燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムの概略を示すフローチャートである。
【図６】本発明の燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムの別の実施形態２の概略を示す図１のブロック図の部分拡大図である。
【図７】本発明の燃料電池車両の運転制御方法及び運転制御システムの別の実施形態２の概略を示す図１のブロック図の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。
ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれらに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３１】
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３２】
（実施形態１）
図１には、本発明の燃料電池車両の運転制御システム１０を搭載した燃料電池車両１２を示している。
本発明の燃料電池車両の運転制御システム１０は、環境への配慮から、ハイブリッドカーなどの二次電池と内燃機関（エンジン）が搭載された電動車両の内燃機関に代えて、燃料電池１４を搭載した燃料電池車両１２に適用されるものである。
【００３３】
図１に示したように、燃料電池車両１２は、水素と酸素の供給を受けて、発電を行う燃料電池１４を備えている。そして、燃料電池１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６を介して、電圧が調整されて、燃料電池車両１２の走行用モータ１８を駆動する主電源となる二次電池２０に電力を供給して、二次電池２０を充電するように構成されている。
【００３４】
また、二次電池２０は、三相出力のインバータ２２を介して、燃料電池車両の走行用モータ１８に接続されることによって、走行用モータ１８を駆動する主電源を構成している。
このような燃料電池１４としては、例えば、固体高分子型燃料電池が使用され、燃料電池スタックから構成されている。
【００３５】
すなわち、燃料電池スタックは、固体高分子電解質膜を挟んで、空気極（カソード）と、水素極である燃料極（アノード）とが、対設した構造を有する発電セルを、セパレータで挟持して、これを複数積層することによって構成されている。
【００３６】
そして、燃料ガス供給源である図示しない水素タンクから、燃料ガスである水素ガスが、燃料極に供給されるとともに、酸化剤ガスである空気が、外部（大気）から取り入れられて、図示しない、フィルタ、コンプレッサを介して、空気極に供給されるように構成されている。
【００３７】
下記に示すような反応が生じて、これらの電極間に発生する起電力により、電気エネルギを取り出すように構成されている。
燃料極（アノード）：Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-
空気極（カソード）：１／２Ｏ２＋２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ
【００３８】
そして、燃料電池車両１２には、燃料電池１４で発生される電力が充電され、主電源となる二次電池２０が備えられており、二次電池２０に蓄電された電力によって、燃料電池車両１２の走行用モータ１８を駆動するように構成されている。
【００３９】
また、燃料電池１４の空気極と燃料極にそれぞれ供給された空気、水素ガスは、それぞれ一部が消費され、未使用の空気、水素ガスは、図示しない空気排出管、水素排出管を介して、外部（大気）に排出されるようになっている。
【００４０】
図１に示したように、燃料電池車両１２の前部（前方）には、開閉可能なグリルシャッタ２４が設けられている。
そして、グリルシャッタ２４を開閉することによって、グリルシャッタ２４の後方に設けられた、燃料電池車両１２の駆動部２６に、外部の空気が取り入れられ、後述するように、燃料電池１４、ラジエータ２８を流れる冷却水などが冷却されるようになっている。
【００４１】
また、図１に示したように、燃料電池車両１２には、燃料電池１４を冷却する冷却水が流れるラジエータ２８を備えた冷却水流路３０を備えており、冷却水ポンプ３２により、冷却水が冷却水流路３０内を循環するように構成されている。
【００４２】
また、冷却水流路３０には、ラジエータ２８を経由しない、バイパス流路３４が設けられている。そして、冷却水流路３０には、切り替え弁３６が設けられており、切り替え弁３６によって、ラジエータ２８を経由する流路と、ラジエータ２８を経由しないバイパス流路３４とが、切り替えられるように構成されている。
【００４３】
なお、図１は、冷却水ポンプ３２が停止しているとともに、切り替え弁３６が閉止しており、ラジエータ２８を経由する流路と、ラジエータ２８を経由しないバイパス流路３４とが、閉止している状態を示している。
【００４４】
図１に示したように、燃料電池車両の運転制御システム１０は、制御部４０を備えており、制御部４０には、燃料電池車両１２の走行状態などを制御するための車両ＥＣＵ４２を備えている。
【００４５】
すなわち、車両ＥＣＵ４２は、ＦＣ−ＥＣＵ３８と、モータＥＣＵ４４と、バッテリＥＣＵ４６とに接続されている。
ＦＣ−ＥＣＵ３８は、燃料電池１４の始動（発電）、停止を制御する以外に、燃料電池に流入する空気とともに混入する不純物による燃料電池１４の性能低下を判定する性能低下判定部３９を有している。
さらに、性能低下判定部３９の判定を基に冷却水ポンプ３２の始動、停止、切り替え弁３６の切り換え制御、グリルシャッタ２４の開閉などを制御して性能回復を行う回復運転制御部４１を有している。なお、回復運転制御部４１は、ＦＣ−ＥＣＵ３８とは別に設けられてもよい。
【００４６】
さらに、回復運転制御部４１は、冷却水ポンプ３２の始動、停止、切り替え弁３６の切り換え制御を行う冷却水制御部４７と、グリルシャッタ２４の開閉制御を行うグリルシャッタ制御部４３とを有している。
【００４７】
また、モータＥＣＵ４４は、インバータ２２に接続されており、インバータ２２を制御することによって、燃料電池車両１２の走行用モータ１８の駆動を制御するように構成されている。
【００４８】
さらに、バッテリＥＣＵ４６は、二次電池２０の充電などを制御するように構成されている。また、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣがＳＯＣ検出手段４５によって検出され、その情報がバッテリＥＣＵ４６に入力され、さらに車両ＥＣＵ４２に入力されるようになっている。
【００４９】
ところで、このような燃料電池車両１２では、燃料電池車両１２を、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池１４の空気極に必要な空気とともに、硫黄成分や塩分などの不純物などが混入することがある。
【００５０】
このため、これらの硫黄成分や塩分などの不純物などによって、燃料電池１４の空気極触媒、水素極触媒の性能低下（被毒による性能低下）を生じることになり、その結果、燃料電池車両１２の運転性能が低下することになる。
【００５１】
このため、本発明の燃料電池車両１２では、運転制御システム１０は、以下のように作動されるようになっている。
【００５２】
すなわち、図２のフローチャートに示したように、ステップＳ１において、運転制御システム１０が始動される。
そして、ステップＳ２において、ＳＯＣ検出手段４５で検出されたＳＯＣ値が参照される。
【００５３】
次に、ステップＳ３において、検出された二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えるか否か（ＳＯＣ＞所定値）が判断される。
なお、この場合、ＳＯＣ値の所定値は、車種、走行用モータ１８の性能、環境温度などの条件により決定されるものであって、特に限定されるものではなく、例えば、２０〜４０％の範囲である。
【００５４】
そして、ステップＳ３において、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超える（ＳＯＣ＞所定値）と判断された場合には、ステップＳ４に進み、燃料電池１４の被毒状態を回復することが、必要か否かが判断される。被毒回復の要否判定は図１に示すように、ＦＣ−ＥＣＵ３８の性能低下判定部３９で行われる。
【００５５】
この回復必要かの判定は、同一条件下（空気量、空気温度、水素ガス量、水素温度等の燃料電池の発電条件の同一条件下）で、燃料電池１４において、演算周期における前回の発電電圧と、今回の発電電圧とが、等しいか否か（前回の電圧≒今回の電圧）が判断される。
【００５６】
また、所定時間における電圧偏差をあらかじめ設定した判定閾値と比較して回復要否を判定してもよい。さらに、車載のナビゲーションシステムを利用して、温泉地域や海岸地域を所定時間以上走行したか否かを基に判定するようにしてもよい。
【００５７】
さらに、例えば、硫黄成分や塩分などの不純物などを検出する不純物センサを配置して、この不純物センサの検出結果（不純物の濃度）によって回復が必要かを判定してもよい。
【００５８】
ステップＳ４において、燃料電池１４の被毒状態を回復することが、必要と判断された場合には、ステップＳ５に進み、ステップＳ５において、図３に示したように、グリルシャッタ２４が開かれる。そして燃料電池が始動して発電を開始する。
【００５９】
次に、ステップＳ６に進み、グリルシャッタ２４を介して燃料電池車両１２の前部から導入される空気により、始動（発電）を開始した燃料電池１４が冷却される。燃料電池内部で発生する水蒸気成分が結露して水となりやすいようにするため露点以下に冷却する。このようにして燃料電池１４を過加湿運転状態にする「ＦＣ低温制御」運転が開始される。
【００６０】
次に、ステップＳ７に進み、回復要否判定が再度行われる。すなわち、ステップＳ７において、同一条件下で、燃料電池１４において、前回の電圧と、今回の電圧とが、等しいか否か（前回の電圧≒今回の電圧）が判断される。
【００６１】
そして、ステップＳ７において、燃料電池１４において、前回の電圧と、今回の電圧とが等しい（前回の電圧≒今回の電圧）と判断された場合には、ステップＳ８に進み、「回復必要ＯＦＦ」となり、ステップＳ９において、リターンされてステップＳ１から繰り返される。
【００６２】
一方、ステップＳ７において、燃料電池１４において、前回の電圧と、今回の電圧とが等しくないと判断された場合には、ステップＳ１０において、「回復必要ＯＮ」となり、再び、ステップＳ９において、リターンされてステップＳ１から繰り返される。
【００６３】
一方、ステップＳ３において、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えない（ＳＯＣ値が、所定値以下）と判断された場合には、ステップＳ１１に進み、図３、図４に示したように、グリルシャッタ２４の開閉制御によって温度調整が行われる通常制御が行われる（ＦＣ温度一定制御）。
【００６４】
すなわち、ＳＯＣが所定値以下の場合には、ステップＳ４、Ｓ５のようにＦＣ低温制御を行うと、燃料電池１４の発電能力が低下するため、二次電池２０への充電が十分に行われない恐れがあり、二次電池２０が電欠状態に陥る危険性があるため、所定のＳＯＣ以下ではＦＣ低温制御は実行しないようにしている。
【００６５】
次に、ステップＳ１１の後、ステップＳ７に進み、上記と同様に、回復要否判定が行われる。すなわち、ステップＳ７において、同一条件下で、燃料電池１４において、前回の電圧と、今回の電圧とが、等しいか否か（前回の電圧≒今回の電圧）が判断される。
【００６６】
また、ステップＳ４において、燃料電池１４の被毒を回復することが、不要と判断された場合には、ステップＳ１１に進み、グリルシャッタ２４を閉じた状態で、通常制御が行われる（ＦＣ温度一定制御）。
【００６７】
このように構成することによって、例えば、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、グリルシャッタ２４開いてＦＣ低温制御を実行しても二次電池２０の性能に影響がないと判定した場合に、燃料電池１４を始動（発電）するとともに、グリルシャッタ２４を介して、燃料電池車両１２の前部から導入される空気により、燃料電池１４を露点以下に冷却して、燃料電池１４を過加湿運転状態にする。
【００６８】
その結果、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池１４の空気極に必要な空気とともに、硫黄成分や塩分などの不純物などが混入することがあるが、露点以下に冷却された空気に含まれる水分により、硫黄成分や塩分などの不純物などを燃料電池１４から排出することができる。すなわち、生成水によって不純部が洗い流されて排出される。
【００６９】
これにより、硫黄成分や塩分などの不純物などによる燃料電池１４の性能劣化を抑制することができるとともに、二次電池２０の性能低下、つまり充電率の低下によるアクセルレスポンスの低下を抑制しつつ、これらの不純物を効果的に排出することができる。
【００７０】
また、例えば、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値以下になった場合に、グリルシャッタ２４を閉じるとともに、燃料電池１４を始動（発電）することによって、グリルシャッタ２４を介して、燃料電池車両１２の前部から空気が導入されるのを抑制でき、燃料電池１４が露点以下に冷却されることなく、燃料電池１４を過加湿運転状態にすることなく、通常の運転状態を維持するができる。
【００７１】
従って、ＦＣ低温制御を行うと、燃料電池１４の発電能力が低下するため、二次電池２０への充電が十分に行われない恐れがあり、二次電池２０が電欠状態に陥る危険性があるため、所定のＳＯＣを超えたときにＦＣ低温制御は実行するようにしている。これによって、燃料電池１４の被毒回復を二次電池２０の充電状態を悪化させることなく達成することができる。
【００７２】
（実施形態２）
図５は、本実施形態を示すフローチャート、図６〜図７は、本実施形態２の概略を示す図１のブロック図の部分拡大図である。
この実施形態２の燃料電池車両の運転制御システム１１は、図１〜図４に示した実施形態１の運転制御システム１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
図５のフローチャートに示したように、ステップＳ２１において、運転制御システム１１が始動される。
そして、ステップＳ２２において、ＳＯＣ検出手段４５で検出されたＳＯＣ値が参照される。次に、ステップＳ２３において、冷却水流路３０内を流れる冷却水の温度が、が参照される。
【００７４】
そして、ステップＳ２４において、冷却水流路３０内を流れる冷却水の温度が、所定値（所定温度）を下回るか否か（冷却水温度＜所定値）が、判断される。
【００７５】
この冷却水の温度の所定値（所定温度）は、車種、走行用モータ１８の性能、環境温度などの条件により決定されるものであって、特に限定されるものではなく、例えば、−３０℃〜１２０℃の範囲である。
【００７６】
そして、ステップＳ２４において、冷却水流路３０内を流れる冷却水の温度が、所定値（所定温度）を下回る（冷却水温度＜所定値）と判断された場合には、ステップＳ２５に進む。
【００７７】
ステップＳ２５において、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えるか否か（ＳＯＣ＞所定値）が判断される。
なお、この場合、ＳＯＣ値の所定値は、車種、走行用モータ１８の性能、環境温度などの条件により決定されるものであって、特に限定されるものではなく、例えば、２０〜４０％の範囲である。
【００７８】
そして、ステップＳ２５において、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超える（ＳＯＣ＞所定値）と判断された場合には、ステップＳ２６に進み、二次電池２０の充電状態を回復することが、必要か否かが判断される。
【００７９】
ステップＳ２６において、燃料電池１４の被毒を回復することが、必要と判断された場合には、ステップＳ２７に進む。そして、ステップＳ２７では、冷却水流路を流れる冷却水が、図６の矢印で示したように、切り替え弁３６を切り替えるとともに、冷却水ポンプ３２を作動させることによって、ラジエータ２８を経由して、冷却水流路３０内を流れるように制御される。
【００８０】
次に、ステップＳ２８に進み、ステップＳ２８において、図６に示したように、グリルシャッタ２４が開かれる。そして燃料電池が始動して発電を開始する。
そして、ステップＳ３０に進み、図２のステップＳ６と同様に、グリルシャッタ２４を介して燃料電池車両１２の前部から導入される空気により、始動（発電）を開始した燃料電池１４が冷却され、「ＦＣ低温制御」運転が開始される。
【００８１】
次に、ステップＳ３２に進み、回復要否判定が行われる。すなわち、ステップＳ３２において、同一条件下で、二次電池２０において、前回の電圧と、今回の電圧とが、等しいか否か（前回の電圧≒今回の電圧）が判断される。
【００８２】
そして、ステップＳ３２において、二次電池２０において、前回の電圧と、今回の電圧とが等しい（前回の電圧≒今回の電圧）と判断された場合には、ステップＳ３４に進み、「回復必要ＯＦＦ」となり、ステップＳ３５において、リターンされてステップＳ２１から繰り返される。
【００８３】
一方、ステップＳ３２において、燃料電池１４において、前回の電圧と、今回の電圧とが等しくないと判断された場合には、ステップＳ３６において、「回復必要ＯＮ」となり、再び、ステップＳ９において、リターンされてステップＳ２１から繰り返される。
【００８４】
一方、ステップＳ２４において、冷却水流路３０内を流れる冷却水の温度が、所定値（所定温度）以上であると判断された場合には、ステップＳ３７に進む。
そして、ステップＳ３７において図６、図７に示したように、グリルシャッタ２４の開閉、ラジエータ２８の経由／非経由、冷却水ポンプ３２の作動／非作動の組合せによる制御によって温度調整が行われる通常制御が行われる（ＦＣ温度一定制御）。
【００８５】
一方、ステップＳ２５において、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えない（ＳＯＣ値が、所定値以下）と判断された場合にも、ステップＳ３７に進み、前述のステップＳ２４の場合と同様にグリルシャッタ２４の開閉、ラジエータ２８の経由／非経由、冷却水ポンプ３２の作動／非作動の組合せによる制御によって温度調整が行われる通常制御が行われる（ＦＣ温度一定制御）。
【００８６】
次に、ステップＳ３７の後、ステップＳ３２に進み、上記と同様に、回復要否判定が行われる。すなわち、ステップＳ３２において、同一条件下で、燃料電池１４において、前回の電圧と、今回の電圧とが、等しいか否か（前回の電圧≒今回の電圧）が判断される。
【００８７】
また、ステップＳ２６において、燃料電池１４を回復することが、不要と判断された場合にも、ステップＳ３７に進み、前述のステップＳ２４、Ｓ２５の場合と同様にグリルシャッタ２４の開閉、ラジエータ２８の経由／非経由、冷却水ポンプ３２の作動／非作動の組合せによる制御によって温度調整が行われる通常制御が行われる（ＦＣ温度一定制御）。
【００８８】
このように構成することによって、例えば、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が所定値を超える場合には、燃料電池１４が冷却されることで発電能力が低下して二次電池２０への充電が十分得られなくても二次電池２０が電欠状態になるおそれは少ないので、燃料電池１４を始動（発電）するとともに、グリルシャッタ２４を開くとともに、冷却水流路３０を流れる冷却水が、ラジエータ２８を経由して冷却水流路３０内を流れるようにして、燃料電池１４を露点以下に冷却して、燃料電池１４を過加湿運転状態にする。
【００８９】
その結果、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池１４の空気極に必要な空気とともに、硫黄成分や塩分などの不純物などが混入することがあるが、露点以下に冷却された空気に含まれる水分により、硫黄成分や塩分などの不純物などを燃料電池１４から排出することができる。すなわち、生成水によって不純部が洗い流されて排出される。
【００９０】
これにより、硫黄成分や塩分などの不純物などによる燃料電池１４の性能劣化を抑制することができるとともに、二次電池２０の性能低下、つまり充電率の低下によるアクセルレスポンスの低下を抑制しつつ、これらの不純物を効果的に排出することができる。
【００９１】
また、例えば、二次電池２０の充電状態を示すＳＯＣ値が、所定値を超えない（ＳＯＣ値が、所定値以下）と判断された場合には、グリルシャッタ２４の開閉、ラジエータ２８の経由／非経由、冷却水ポンプ３２の作動／非作動の組合せによる制御によって温度調整が行われる通常制御が行われるので燃料電池１４を過加湿運転状態にすることなく、通常の運転状態を維持するができる。
【００９２】
また、既に説明したように、ＦＣ低温制御を行うと、燃料電池１４の発電能力が低下するため、二次電池２０への充電が十分に行われない恐れがあり、二次電池２０が電欠状態に陥る危険性があるため、所定のＳＯＣを超えたときにＦＣ低温制御は実行するようにしている。これによって、燃料電池１４の被毒を二次電池２０の充電状態を悪化させることなく達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、例えば、温泉地周辺、海岸部周辺などにおいて運転する際に、燃料電池の空気極に必要な空気とともに混入する、硫黄成分や塩分などの不純物などを効果的に排出することができるので、燃料電池車両への適用に適している。
【符号の説明】
【００９４】
１０、１１  運転制御システム
１２  燃料電池車両
１４  燃料電池
１６  コンバータ
１８  走行用モータ
２０  二次電池
２２  インバータ
２４  グリルシャッタ
２６  駆動部
２８  ラジエータ
３０  冷却水流路
３２  冷却水ポンプ
３４  バイパス流路
３６  切り替え弁
３８  ＦＣ−ＥＣＵ
３９  性能低下判定部
４０  制御部
４１  回復運転制御部
４２  車両ＥＣＵ
４３  グリルシャッタ制御部
４４  モータＥＣＵ
４５  ＳＯＣ検出手段
４６  バッテリＥＣＵ
４７  冷却水制御部
【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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