(57)【要約】【課題】低温環境下で起動させても、コンプレッサの消費電力の増大を抑制することができる燃料電池システムの制御方法の提供。【解決手段】燃料電池システム（１００）は、コンプレッサ（３２）を駆動させるモータ（３２ａ）を備える。常温より低い低温環境下において燃料電池システム（１００）を始動させたとき、モータ（３２ａ）は、モータ進角値θを最適進角値θｘから変化量Δθずらして、コンプレッサ（３２）を駆動させる。変化量Δθは、−９０°≦Δθ≦９０°を満たす。【選択図】図２
2018045768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサを駆動させるモータを備える燃料電池システムであって、
常温より低い低温環境下において燃料電池システムを始動させたとき、
前記モータは、モータ進角値θを最適進角値θｘから変化量Δθずらして、前記コンプレッサを駆動させ、
前記変化量Δθは、
−９０°≦Δθ≦９０°
を満たす、
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し、特に、コンプレッサを備える燃料電池システムである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される燃料電池システムでは、エアコンプレッサを駆動させるモータの進角を制御することによって、モータ部の発熱量を増大させて、空調装置に暖房運転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、低温環境下においてコンプレッサを急速に昇温させることのできる燃料電池システムが要求されている。低温環境下においてコンプレッサを急速に昇温させると、コンプレッサの消費電力の増大を抑制することができて好ましい。
【０００５】
本発明に係る燃料電池システムは、低温環境下で起動させても、コンプレッサの消費電力の増大を抑制するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料電池システムは、
コンプレッサを駆動させるモータを備える燃料電池システムであって、
常温より低い低温環境下において燃料電池システムを始動させたとき、
前記モータは、モータ進角値θを最適進角値θｘから変化量Δθずらして、前記コンプレッサを駆動させ、
前記変化量Δθは、
−９０°≦Δθ≦９０°
を満たす。
このような構成によれば、モータ進角値θが進角値θｘ＋Δθである場合における電流値ｌＸは、モータ進角値θが最適進角値θXである場合における電流値ｌ０と比較して、高い。したがって、モータ進角値θが進角値θｘ＋Δθである場合におけるモータ消費電力は、モータ進角値θが最適進角値θXである場合におけるモータ消費電力と比較して高い。同様に、モータ進角値θが進角値θｘ＋Δθである場合における発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θXである場合における発熱量と比較して高い。したがって、潤滑オイルが昇温しやすい。潤滑オイルが昇温することにより、コンプレッサが潤滑オイルから熱を伝達されて、素早く昇温する。したがって、コンプレッサの消費電力の増大を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る燃料電池システムは、低温環境下で起動させても、コンプレッサの消費電力の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る燃料電池システムの一具体例の構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例１を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例２を示すフローチャートである。
【図４】ＡＣＰ回転数Ｒに対するモータステータ温度Ｔｍを示すグラフである。
【図５】実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例３を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例４を示すフローチャートである。
【図７】ＡＣＰ回転数Ｒに対するＡＣＰ消費電力Ｐを示すグラフである。
【図８】実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例５を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例６を示すフローチャートである。
【図１０】ＡＣＰ回転数Ｒに対する潤滑オイル温度Ｔを示すグラフである。
【図１１】実施の形態１に係る燃料電池システムの一具体例の要部の構成を示すブロック図である。
【図１２】進角値に対する回転数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、図１及び図１１を参照して実施の形態１に係る燃料電池システムの一具体例の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る燃料電池システムの一具体例の構成を示す概略図である。図１１は、実施の形態１に係る燃料電池システムの一具体例の要部の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、燃料電池システム１００は、ＦＣ（燃料電池）スタック１０と、アノードガス流路２０と、カソードガス流路３０と、冷却媒体流路４０とを含む。燃料電池システム１００は、水素漏れを検知するために、水素を検出する水素検出器５１、５２を備えるとよく、水素検出器５１は、例えば、アノードガス流路２０の近傍に配置され、水素検出器５２は、例えば、冷却媒体流路４０の近傍に配置される。
【００１２】
ＦＣスタック１０は、セルモニタ１１と、アノード流路１２と、カソード流路１３と、冷却媒体流路１４とを含む。ＦＣスタック１０の一具体例は、複数枚のセル（図示略）を積層した積層体（図示略）であり、当該セルの一枚は、アソード電極（図示略）と、カソード電極（図示略）と、これらアソード電極とカソード電極との間に挟み込まれた電解質膜（図示略）とを含む。電解質膜は、プロトンを伝導させる性質を有する。セルモニタ１１は、各セル又は複数のセル群毎の電圧や温度など各種情報を得るための測定装置である。アノード流路１２のアノード流路入口１２ａには、アノードガスとして、例えば、水素（Ｈ２）ガスが供給され、アノード電極に到達して、水素イオンが発生する。発生した水素イオンが、電解質膜を透過し、カソード電極に到達する。一方、カソード流路１３のカソード流路入口１３ａには、カソードガスとして、例えば、酸素、又は、大気などの酸素を含むガスが供給され、カソード電極に到達する。カソード電極に到達した水素イオン及び酸素が電気化学反応を起こし、水が発生しつつ発電する。冷却媒体流路１４には、冷却媒体として、例えば、水が供給される。冷却媒体が冷却媒体流路１４の冷却媒体流路入口１４ａからＦＣスタック１０内側に流入し、ＦＣスタック１０内部から熱を奪った後に、冷却媒体流路出口１４ｂからＦＣスタック１０外側に流出する。冷却媒体は、ＦＣスタック１０を冷却する。但し、ＦＣスタック１０の起動時には、ＦＣスタック１０内部へ熱を与え、ＦＣスタック１０を加熱することになる。
【００１３】
アノードガス流路２０は、アノードガス供給路２０ａと、アノードオフガス排出路２０ｂとを備える。ＦＣスタック１０のアノード流路１２のアノード流路入口１２ａには、アノードガス供給路２０ａが接続されている。アノード流路１２のアノード流路出口１２ｂには、アノードオフガス排出路２０ｂが接続されている。
【００１４】
アノードガス供給路２０ａにおいて、その先端からアノード流路入口１２ａ側の端まで、充填口２１、ガスタンク２２、メインバルブユニット２３、レギュレータユニット２４、及びインジェクタ２５がこの順に設けられている。
【００１５】
アノードガス供給路２０ａの先端には、充填口２１が設けられている。充填口２１は、アノードガスとしての水素ガスを燃料電池システム１００の外部からその内部に導き入れる。ガスタンク２２は、充填口２１が導き入れたアノードガスを通じて充填し、蓄積する。ガスタンク２２には、溶栓弁２２ａと、ガスタンク２２の内側の温度を計測する温度センサ２２ｂと、ガスタンク２２の内側の圧力を計測する圧力センサ２２ｃとが設けられている。
【００１６】
メインバルブユニット２３は、手動弁２３ａと、逆止弁２３ｂと、手動弁２３ｃと、逆止弁２３ｄと、電磁弁２３ｅと、手動弁２３ｆとを含む。メインバルブユニット２３は、手動弁２３ａ等の各弁を閉塞したり、開放したりすることによって、アノードガスをガスタンク２２へ蓄積させたり、アノードガスをガスタンク２２からＦＣスタック１０へ供給させたりすることができる。アノードガス供給路２０ａにおけるメインバルブユニット２３の下流側に、アノードガス供給路２０ａ内の圧力を計測する気圧センサ２０ｃが設けられている。
【００１７】
レギュレータユニット２４は、減圧弁２４ａと、中立リリーフ弁２４ｂとを含み、各弁の開閉度合いを変化させることによって、アノードガス供給路２０ａ内におけるアノードガスの圧力を変化させて、所望の圧力値にすることができる。これによって、レギュレータユニット２４は、ガスタンク２２からＦＣスタック１０へ供給されるアノードガスの供給量を変化させる。
【００１８】
インジェクタ２５は、アノードガスの圧力や流量が、ＦＣスタック１０へ流入するのに好適な大きさとなるように、アノードガスをＦＣスタック１０へ噴射する。アノードガス供給路２０ａにおけるインジェクタ２５の上流側に、アノードガス供給路２０ａ内の圧力を計測する気圧センサ２５ａが設けられている。アノードガス供給路２０ａにおけるインジェクタ２５の下流側に、リリーフ弁２５ｂと、アノードガス供給路２０ａ内の圧力を計測する気圧センサ２５ｃとが設けられている。
【００１９】
アノードオフガス排出路２０ｂは、アノード流路１２のアノード流路出口１２ｂから延びて、カソードガス流路３０のカソードオフガス排出路３０ｂに設けられた水素希釈器３７に合流している。アノードオフガス排出路２０ｂにおいて、排気排水弁２６が設けられている。排気排水弁２６は、閉塞することによりアノード流路出口１２ｂから排出された水やガスを保持し、開放することによって水やガスを水素希釈器３７に排出する。
【００２０】
カソードガス流路３０は、カソードガス供給路３０ａと、カソードオフガス排出路３０ｂとを含む。ＦＣスタック１０のカソード流路１３のカソード流路入口１３ａには、カソードガス供給路３０ａが接続されている。カソード流路１３のカソード流路出口１３ｂには、カソードオフガス排出路３０ｂが接続されている。
【００２１】
カソードガス供給路３０ａの先端は、カソードガス、例えば、酸素を含むガス、大気等を取り込む。カソードガス供給路３０ａにおいて、その先端からカソード流路入口１３ａ側の端まで、エアクリーナ３１、コンプレッサ３２、インタークーラ３３、及び封止弁３４が、この順に設けられている。
【００２２】
エアクリーナ３１は、カソードガス供給路３０ａの先端から取り込まれたカソードガスを通過させ、カソードガス供給路３０ａの下流側のコンプレッサ３２等へ流入することを必要としない、又は好ましくない不純物等を当該カソードガスから除去する。エアクリーナ３１の上流側には、大気圧センサ３１ａが設けられている一方、この下流側には、エアーフローメータ３１ｃが設けられている。また、エアクリーナ３１には、温度センサ３１ｂが設けられている。
【００２３】
図１及び図１１に示すように、コンプレッサ（ＡＣＰ：Air Compressor）３２は、モータ３２ａと、圧縮系３２ｂと、潤滑オイル供給系３２ｅとを含む。モータ３２ａは、ステータ（図示略）と、このステータに対して回転可能に支持されるロータ（図示略）とを備える。モータ３２ａは、所定の進角値θを有し、使用開始時において進角値θ［°］は、最適進角値θｘ［°］である。モータ３２ａは、使用中において進角値θの大きさを変更することができる。進角値θと最適進角値θｘ［°］との差分を変化量Δθ［°］とすると、変化量θ［°］は、θｘ−Δθ以上、θｘ＋Δθ以下の範囲内において変更することができる。変化量Δθ［°］は、
−９０°≦Δθ≦９０°
を満たす。圧縮系３２ｂは、ハウジング（図示略）と、このハウジングの内側に配置されたインペラ３２ｃとを含む。インペラ３２ｃの本体は、軸受部３２ｄを介して、回転可能に支持されている。軸受部３２ｄは、潤滑オイル供給系３２ｅから潤滑オイルを供給される。潤滑オイル供給系３２ｅは、必要に応じて、潤滑オイルをコンプレッサ３２の各構成要素、例えば、軸受部３２ｄに供給し、各構成要素の間に生じる摩擦力を低減させる。潤滑オイル供給系３２ｅの一具体例は、潤滑オイルを送り出すポンプ（図示略）と、潤滑オイルをポンプから軸受部３２ｄへ導く流路（図示略）等から構成される系である。モータ３２ａがインペラ３２ｃに駆動力を与えて、インペラ３２ｃが回転する。すると、エアクリーナ３１を通過したカソードガスが、インペラ３２ｃの回転により、ハウジング内で圧縮する。また、コンプレッサ３２は、必要に応じて、モータ温度測定部３２ｆ、潤滑オイル温度測定部３２ｇ、コンプレッサ消費電力測定部３２ｈ、及びコンプレッサハウジング温度測定部３２ｉの少なくとも一つを備える。モータ温度測定部３２ｆは、モータ３２ａの温度、具体的には、モータ３２ａのステータ（固定子）の温度Ｔｍを測定するものであればよく、例えば、モータ３２ａのステータに設けられた温度センサである。潤滑オイル温度測定部３２ｇは、潤滑オイルの温度Ｔを測定するものであればよく、例えば、潤滑オイル供給系３２ｅの流路内に設けられる温度センサである。コンプレッサ消費電力測定部３２ｈは、コンプレッサの消費電力を時々刻々と測定する。コンプレッサハウジング温度測定部３２ｉは、コンプレッサ３２のハウジングの温度を測定する。
【００２４】
コンプレッサ３２は、オイル流路６０に接続されており、オイル流路６０から冷却オイルを供給されている。オイル流路６０は、ＦＤＣ（昇圧コンバータ）６２に接続されている。オイル流路６０の中途には、ラジエータ６１が設けられている。ラジエータ６１は、オイル流路６０を流れるオイルを冷却する。モータ３２ａは、冷却媒体流路４０から冷却媒体分岐路４０ｂ、冷却媒体合流路４０ｃを通じて、冷却媒体を供給されて、冷却される。
【００２５】
インタークーラ３３は、コンプレッサ３２によって圧縮されたカソードガスを冷却する。インタークーラ３３の下流側には、カソードガスの温度を計測する温度センサ３３ａと、カソードガスの圧力を計測する圧力センサ３３ｂとが設けられている。
【００２６】
封止弁３４は、開放することによってカソードガスをカソード流路１３へ流入させたり、閉塞することによってカソードガスのカソード流路１３への流入を停止させたりする。封止弁３４は、その開度を変化させることで、カソードガスのカソード流路１３へ流入する量を変化させることができる。
【００２７】
カソードオフガス排出路３０ｂは、カソード流路１３のカソード流路出口１３ｂから延びる。カソードオフガス排出路３０ｂにおいてカソード流路出口１３ｂ側からその先端に向って、背圧弁３６と、水素希釈器３７と、マフラ３８とがこの順に設けられている。
【００２８】
背圧弁３６は、開放することにより、ガスをカソード流路１３のカソード流路出口１３ｂから排出された水等のカソードオフガスを、水素希釈器３７へ流入させる。また、背圧弁３６は、閉塞することにより、カソード流路出口１３ｂから排出された水等のカソードオフガスを水素希釈器３７へ流入させることを抑制させる、又は停止させる。背圧弁３６は、その開度を変化させることで、カソードオフガスの水素希釈器３７へ流入する量を変化させることができる。
【００２９】
カソードガス供給路３０ａにおける封止弁３４の上流側と、カソードオフガス排出路３０ｂにおける背圧弁３６の下流側とを、バイパス流路３０ｃが結ぶ。バイパス流路３０ｃの中途には、バイパス弁３５が設けられている。バイパス弁３５は開くと、カソードガスの少なくとも一部が、カソード流路１３を経由することなく、カソードガス供給路３０ａからカソードオフガス排出路３０ｂへ流入することができる。
【００３０】
水素希釈器３７は、アノードオフガスとカソードオフガスとを受けて、これらを混合することによって、希釈する。マフラ３８は、水素希釈器３７から希釈されたガスを受けて、消音させる。希釈されたガスは、マフラ３８を通過した後で、燃料電池システム１００の外部へ排出される。
【００３１】
冷却媒体流路４０は、ＦＣスタック１０内の冷却媒体流路１４の冷却媒体流路出口１４ｂから延びて、冷却媒体流路入口１４ａに接続する。すなわち、冷却媒体流路４０と冷却媒体流路１４とが循環回路を形成する。冷却媒体は、冷却媒体流路４０と冷却媒体流路１４とを通じて、一定の方向に流れて、循環する。以下の説明では、便宜的に、冷却媒体流路４０において、冷却媒体の流れの源、すなわち、流れが発生する側を上流側とし、冷却媒体が流れていく先を下流側とした。
【００３２】
冷却媒体流路４０の中途には、メインラジエータ４１が設けられている。冷却媒体流路４０においてメインラジエータ４１の上流側と下流側とを結ぶ冷却媒体流路４０ａがある。冷却媒体流路４０ａの中途には、サブラジエータ４５が設けられている。メインラジエータ４１とサブラジエータ４５とは、いずれも通過する冷却媒体を冷却させる。
【００３３】
メインラジエータ４１とサブラジエータ４５との下流側から冷却媒体流路入口１４ａまでの間には、温度センサ４１ａ、ウォーターポンプ４２が、この順に設けられている。温度センサ４１ａは、冷却媒体の温度を計測する。ウォーターポンプ４２は、モータ４２ａを備え、モータ４２ａによる駆動力を用いて、必要に応じて冷却媒体を下流側に送り出す。冷却媒体流路４０におけるウォーターポンプ４２の下流側において、冷却媒体分岐路４０ｂが分岐している。冷却媒体分岐路４０ｂはモータ３２ａに接続し、冷却媒体合流路４０ｃがモータ３２ａから、冷却媒体流路４０における温度センサ４３（後述）の下流側に合流する。冷却媒体の少なくとも一部が、冷却媒体分岐路４０ｂを通じてモータ３２ａを到達し、冷却した後で、冷却媒体合流路４０ｃを通じて冷却媒体流路４０に合流する。
【００３４】
冷却媒体流路４０において、ＦＣスタック１０内の冷却媒体流路１４の冷却媒体流路出口１４ｂからメインラジエータ４１までの間には、温度センサ４３、切替弁４４が、この順に設けられている。
【００３５】
温度センサ４３は、冷却媒体流路出口１４ｂから排出された冷却媒体の温度を計測する。冷却媒体流路４０における、冷却媒体合流路４０ｃと冷却媒体流路４０との合流箇所４０ｄの下流側において分岐して、空調ヒータ５３に接続する冷却媒体分岐路４０ｅが有る。空調ヒータ５３から、冷却媒体分岐路４０ｅの分岐点から下流側に接続する冷却媒体合流路４０ｆが有る。冷却媒体の少なくとも一部が、冷却媒体分岐路４０ｅを通じて空調ヒータ５３を到達し、冷却した後で、冷却媒体合流路４０ｆを通じて、冷却媒体流路４０に合流する。
【００３６】
冷却媒体流路４０における冷却媒体合流路４０ｆの下流側に、切替弁４４が設けられている。冷却媒体分岐路４０ｇが、切替弁４４から分岐し、冷却媒体流路４０ａにおける温度センサ４１ａとウォーターポンプ４２との間に合流する。冷却媒体分岐路４０ｇから分岐して合流する冷却媒体流路４０ｈがある。切替弁４４は、開閉することによって、冷却媒体流路４０又は、冷却媒体分岐路４０ｇに、冷却媒体の流入又はその停止、流入を調整することができる。冷却媒体流路４０ｈの中途には、イオン交換器４６が設けられている。イオン交換器４６は、それ自体を通過する冷却媒体から、不純物を除去する。
【００３７】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０は、ハードウェア構成として、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算回路と、プログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する記憶装置等からなるマイクロコンピュータを主に備える。ＥＣＵ７０は、燃料電池システム１００の各センサ、例えば、気圧センサ、エアーフローメータ、温度センサ、圧力センサ、温度測定部、消費電力測定部等が測定した測定結果を示す信号を受けて、この測定結果に基づいて、燃料電池システム１００の各構成要素の動作の制御信号を生成する。また、ＥＣＵ７０は、必要に応じて、燃料電池システム１００の各構成要素に制御信号を送り、各構成要素の動作を制御する。ＥＣＵ７０は、ＦＣ  ＰＣＵ（Fuel Cell Power Control Unit）７１を含み、ＦＣ  ＰＣＵ７１は、コンプレッサ３２のモータ３２ａに制御信号を送り、モータ３２ａの回転数（ＡＣＰ回転数Ｒ）を制御してもよい。具体的には、ＦＣ  ＰＣＵ７１は、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて、ＡＣＰ回転数Ｒを制御することができる。
【００３８】
燃料電池システム１００は、車両、ロボット等の移動体に搭載してもよいし、一定の場所に固定して利用してもよい。
【００３９】
（実施の形態１の制御方法）
次に、燃料電池システム１００の制御方法について説明する。
【００４０】
燃料電池システム１００（図１参照）を低温環境下において起動させる。低温環境下は、燃料電池システム１００の温度が常温よりも低い環境下であり、具体的には、氷点下となる状態である。起動時では、モータ進角値θは最適進角値θｘである。モータ進角値θを最適進角値θｘから変化量Δθずらして、モータ３２ａを始動させる（モータ始動ステップＳＴ１）。
【００４１】
ところで、図１２に示すように、モータの進角値θが最適進角値θ０、進角値θａ、進角値θｂであり、進角値θｂと最適進角値θ０との差分の絶対値は、進角値θａと最適進角値θ０との差分の絶対値と比較して大きいとする。図１２に示す進角値θａ、θｂの一具体例は、最適進角値θ０よりも小さい。モータの回転数がＲ０と一定であるとき、進角値θが最適進角値θ０、進角値θａ、進角値θｂならば、電流値ｌはそれぞれ電流値ｌ０、電流値ｌ１、電流値１２であり、この順に小さい。モータ３２ａの消費電力は、ｌ２（電流値ｌの２乗）に比例するため、電流の増加に伴って増加する。モータ３２ａの消費電力は、発熱量でもある。そのため、電流値ｌ２が、電流値ｌ１と比較して、モータ３２ａの消費電力が高く、発熱量が高い。電流値ｌ１が、電流値ｌ０と比較して、モータ３２ａの消費電力が高く、発熱量が高い。
【００４２】
モータ進角値θが進角値θｘ＋Δθである場合における電流値ｌＸは、モータ進角値θが最適進角値θXである場合における電流値ｌ０と比較して、高い。したがって、モータ進角値θが進角値θｘ＋Δθである場合におけるモータ消費電力は、モータ進角値θが最適進角値θXである場合におけるモータ消費電力と比較して高い。同様に、モータ進角値θが進角値θｘ＋Δθである場合における発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θXである場合における発熱量と比較して高い。したがって、潤滑オイルが昇温しやすい。潤滑オイルが昇温することにより、コンプレッサ３２が潤滑オイルから熱を伝達されて、素早く昇温する。したがって、コンプレッサ３２の消費電力の増大を抑制することができる。
【００４３】
（実施の形態１の制御方法の一具体例１）
次に、図２を参照して、燃料電池システムの制御方法の一具体例１について説明する。図２は、実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例１を示すフローチャートである。燃料電池システムの制御方法の一具体例１では、氷点下始動時における制御において、コンプレッサ３２（図１参照）のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。
【００４４】
まず、通常状態における制御を開始する（通常制御ステップＳＴ１１）。具体的には、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１によって、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて制御されてもよい。また、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θは最適進角値θxである。通常制御ステップＳＴ１１におけるモータ３２ａにかかる電流は、電流値ｌｘである。
【００４５】
続いて、燃料電池システム１００が氷点下において始動しているか否かを判断する（氷点下始動判断ステップＳＴ１２）。燃料電池システム１００が氷点下において始動していると判断した場合（ＹＥＳ：氷点下始動判断ステップＳＴ１２）、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θを最適進角値θxから＋θ１ずらして、θx＋θ１とする（第１の進角値変更ステップＳＴ１３）。モータ３２ａを所定のＡＣＰ回転数Ｒ１で駆動させる（ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４）。このＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４からリターンステップＳＴ２０（後述）まで、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。モータ進角値θが最適進角値θｘであるとき、モータ３２ａにかかる電流は電流値ｌｘであるとする。ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きく、ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００４６】
続いて、モータ３２ａのステータの温度Ｔｍ（以下、モータステータ温度Ｔｍ）がＴ０以上であるか否かを確認する（ステータ温度確認ステップＳＴ１５）。モータステータ温度ＴｍがＴ０以上である場合（ＹＥＳ：ステータ温度確認ステップＳＴ１５）、モータ３２ａのモータ進角値θを最適進角値θxから＋θ２ずらして、θx＋θ２とする（第２の進角値変更ステップＳＴ１６）。モータ進角値の変化量＋θ２が＋θ１よりも小さく、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。本ステップＳＴ１６におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きく、ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００４７】
続いて、モータステータ温度ＴｍがＴ１以上であるか否かを確認する（ステータ温度確認ステップＳＴ１７）。モータステータ温度ＴｍがＴ１以上である場合（ＹＥＳ：ステータ温度確認ステップＳＴ１７）、モータ３２ａのモータ進角値を最適進角値θxから＋θ３ずらして、θx＋θ３とする（第３の進角値変更ステップＳＴ１８）。モータ進角値の変化量＋θ３は、＋θ２よりも小さく、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。本ステップＳＴ１８におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きい。また、本ステップＳＴ１８におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００４８】
続いて、モータステータ温度ＴｍがＴ２以上であるか否かを確認する（ステータ温度確認ステップＳＴ１９）。モータステータ温度ＴｍがＴ２以上である場合（ＹＥＳ：ステータ温度確認ステップＳＴ１９）、通常制御ステップＳＴ１１に戻る（リターンステップＳＴ２０）。温度Ｔ２は、Ｔ１よりも大きい。
【００４９】
以上より、低温環境下において、ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４からリターンステップＳＴ２０までコンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温するため、コンプレッサ３２を素早く昇温することができる。したがって、コンプレッサ３２の消費電力の増大を抑制することができる。
また、回転数Ｒ１と一定なので、所定のＴ０、Ｔ１、Ｔ２を予め規定することができる。また、モータステータ温度Ｔｍ、すなわち、モータ３２ａのステータ（固定子）の温度Ｔｍが、所定のＴ０、Ｔ１、Ｔ２による定められるいずれかの範囲であるかに基づいて、
低温環境下においてモータ進角値θを、θｘ、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３と４段階に制御することができる。言い換えると、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１と一定のまま、モータ進角値θを、θｘから、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３とずらすことができる。そのため、電流値が段階的に変化するため、モータ３２ａの発熱量も段階的に変化し得る。そのため、潤滑オイルを氷点下始動時において強く加熱し、氷点下始動時における制御から通常制御に戻る時点に近づくにつれて、加熱の強さを徐々に弱めることができる。すなわち、潤滑オイルをスムーズに昇温し得る。
【００５０】
（実施の形態１の制御方法の一具体例２）
次に、図３及び図４を参照して、燃料電池システムの制御方法の一具体例２について説明する。図３は、実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例２を示すフローチャートである。図４は、ＡＣＰ回転数Ｒに対するモータステータ温度Ｔｍを示すグラフである。燃料電池システムの制御方法の一具体例２では、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１の制御命令により決定され、時々刻々と変動し得る。
【００５１】
まず、通常状態における制御を開始する（通常制御ステップＳＴ２１）。コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１によって、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて制御される。また、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θは最適進角値θｘである。通常制御ステップＳＴ２１におけるモータ３２ａにかかる電流は、電流値ｌｘである。
【００５２】
続いて、燃料電池システム１００が氷点下において始動しているか否かを判断する（氷点下始動判断ステップＳＴ２２）。燃料電池システム１００が氷点下において始動していると判断した場合（ＹＥＳ：氷点下始動判断ステップＳＴ２２）、コンプレッサ３２のモータ３２ａの回転を開始させる（ＡＣＰ回転開始ステップＳＴ２３）。具体的には、ＦＣ  ＰＣＵ７１の制御命令によって、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒを制御する。より具体的には、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒを時々刻々と変化させてもよい。
【００５３】
続いて、モータステータ温度Ｔｍの大きさを判定し（モータステータ温度Ｔｍ判定ステップＳＴ２４）、モータステータ温度Ｔｍに基づいてモータの進角値θを決定する。モータステータ温度Ｔｍの閾値は、Ｔｘ、Ｔｙ及びＴｚであり、この順に大きい。図４に示すように、Ｔｘ、Ｔｙ及びＴｚは、ＡＣＰ回転数Ｒに基づいて、変化する。モータステータ温度Ｔｍ及びＡＣＰ回転数Ｒが大きいと、モータ進角値の変化量が小さくなる傾向にあり、具体的には＋θ１、＋θ２、＋θ３と、この順に小さくなる。
【００５４】
モータステータ温度ＴｍがＴｘ以下である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ２４１）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ１である。また、モータステータ温度ＴｍがＴｘよりも大きく、Ｔｙ以下である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ２４２）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ２である。また、モータステータ温度ＴｍがＴｙよりも大きく、Ｔｚ以下である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ２４３）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ３である。モータ進角値の変化量Δθが決定した後、ＡＣＰ回転開始ステップＳＴ２３に戻る。これらのモータ進角値変化量決定ステップＳＴ２４１、２４２、２４３におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きい。また、これらのモータ進角値変化量決定ステップＳＴ２４１、２４２、２４３におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００５５】
一方、モータステータ温度ＴｍがＴｚよりも大きい場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ２４４）、通常制御ステップＳＴ２１に戻り、モータ進角値の変化量Δθは０（ゼロ）となり、モータ３２ａの進角値θは、最適進角値θｘである。
【００５６】
以上より、モータ進角値変化量決定ステップＳＴ２４１、２４２、２４３では、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温するため、コンプレッサ３２を素早く昇温することができる。したがって、コンプレッサ３２の消費電力の増大を抑制することができる。
また、ＡＣＰ回転数Ｒは変動し得るので、ＡＣＰ回転数Ｒに応じて、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚを規定することができる。また、モータステータ温度Ｔｍ、すなわち、モータ３２ａのステータ（固定子）の温度Ｔｍが、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚによって定められるいずれかの範囲であるかに基づいて、低温環境下においてモータ進角値θを、θｘ、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３と４段階に制御することができる。言い換えると、ＡＣＰ回転数ＲをＦＣ  ＣＰＵ７１によって制御させたまま、モータ進角値θを、θｘから、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３とずらすことができる。そのため、電流値が段階的に変化するため、モータ３２ａの発熱量も段階的に変化し得る。そのため、潤滑オイルを氷点下始動時において強く加熱し、氷点下始動時における制御から通常制御に戻る時点に近づくにつれて、加熱の強さを徐々に弱めることができる。すなわち、潤滑オイルをスムーズに昇温し得る。
【００５７】
（実施の形態１の制御方法の一具体例３）
次に、図５を参照して、燃料電池システムの制御方法の一具体例３について説明する。図５は、実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例３を示すフローチャートである。燃料電池システムの制御方法の一具体例３では、氷点下始動時における制御において、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、コンプレッサ３２の運転中において、所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。
【００５８】
まず、通常状態における制御を開始する（通常制御ステップＳＴ３１）。具体的には、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１によって、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて制御されてもよい。また、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θは最適進角値θxである。通常制御ステップＳＴ１１におけるモータ３２ａにかかる電流は、電流値ｌｘである。
【００５９】
続いて、燃料電池システム１００が氷点下において始動しているか否かを判断する（氷点下始動判断ステップＳＴ３２）。燃料電池システム１００が氷点下において始動していると判断した場合（ＹＥＳ：氷点下始動判断ステップＳＴ３２）、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θを最適進角値θxから＋θ１ずらして、θx＋θ１とする（第１の進角値変更ステップＳＴ３３）。モータ３２ａを所定のＡＣＰ回転数Ｒ１で駆動させる（ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ３４）。このＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ３４からリターンステップＳＴ４０（後述）まで、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。モータ進角値θが最適進角値θｘであるとき、モータ３２ａにかかる電流は電流値ｌｘであるとする。ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きく、ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ１４におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００６０】
続いて、コンプレッサ３２の消費電力Ｐ（ＡＣＰ消費電力Ｐ）がＰ０以下であるか否かを確認する（モータ消費電力確認ステップＳＴ３５）。コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰ０以下である場合（ＹＥＳ：モータ消費電力確認ステップＳＴ３５）、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θを最適進角値θxから＋θ２ずらして、θx＋θ２とする（第２の進角値変更ステップＳＴ３６）。モータ進角値の変化量＋θ２が＋θ１よりも小さく、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。本ステップＳＴ３６におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きく、本ステップＳＴ３６におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００６１】
続いて、コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰ１以下であるか否かを確認する（モータ消費電力確認ステップＳＴ３７）。コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰ１以下である場合（ＹＥＳ：モータ消費電力確認ステップＳＴ３７）、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値を最適進角値θxから＋θ３ずらして、θx＋θ３とする（第３の進角値変更ステップＳＴ３８）。モータ進角値の変化量＋θ３は、＋θ２よりも小さく、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。本ステップＳＴ３８におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きい。また、本ステップＳＴ３８におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００６２】
続いて、コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰ２以下であるか否かを確認する（モータ消費電力確認ステップＳＴ３９）。コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰ２以下である場合（ＹＥＳ：モータ消費電力確認ステップＳＴ３９）、通常制御ステップＳＴ３１に戻る（リターンステップＳＴ４０）。消費電力Ｐ２は、消費電力Ｐ１よりも小さい。なお、消費電力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と、標準消費電力Ｐｓｔｄとの関係の一具体例は、以下の式１〜式３を用いて表現することができる。標準消費電力Ｐｓｔｄは、予め定められた値であり、例えば、常温下におけるコンプレッサ３２の平均的な消費電力の値を利用することができる。
Ｐ１＝２.０×Ｐｓｔｄ      …（式１）
Ｐ２＝１.５×Ｐｓｔｄ      …（式２）
Ｐ３＝１.２×Ｐｓｔｄ      …（式３）
【００６３】
以上より、低温環境下において、ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ３４からリターンステップＳＴ４０までコンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温するため、コンプレッサ３２を素早く昇温することができる。したがって、コンプレッサ３２の消費電力の増大を抑制することができる。
また、回転数Ｒ１と一定なので、所定のＰ１、Ｐ２、Ｐ３を予め規定することができる。また、消費電力Ｐ、すなわち、モータ３２ａの消費電力Ｐが、所定のＰ１、Ｐ２、Ｐ３による定められるいずれかの範囲であるかに基づいて、低温環境下においてモータ進角値θを、θｘ、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３と４段階に制御することができる。言い換えると、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１と一定のまま、モータ進角値θを、θｘから、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３とずらすことができる。そのため、電流値が段階的に変化するため、モータ３２ａの発熱量も段階的に変化し得る。そのため、潤滑オイルを氷点下始動時において強く加熱し、氷点下始動時における制御から通常制御に戻る時点に近づくにつれて、加熱の強さを徐々に弱めることができる。すなわち、潤滑オイルをスムーズに昇温し得る。
【００６４】
（実施の形態１の制御方法の一具体例４）
次に、図６及び図７を参照して、燃料電池システムの制御方法の一具体例４について説明する。図６は、実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例４を示すフローチャートである。図７は、ＡＣＰ回転数Ｒに対するＡＣＰ消費電力Ｐを示すグラフである。燃料電池システムの制御方法の一具体例４では、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１の制御命令により決定され、時々刻々と変動し得る。
【００６５】
まず、通常状態における制御を開始する（通常制御ステップＳＴ４１）。コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１によって、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて制御される。また、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θは最適進角値θxである。通常制御ステップＳＴ１１におけるモータ３２ａにかかる電流は、電流値ｌｘである。
【００６６】
続いて、燃料電池システム１００が氷点下において始動しているか否かを判断する（氷点下始動判断ステップＳＴ４２）。燃料電池システム１００が氷点下において始動していると判断した場合（ＹＥＳ：氷点下始動判断ステップＳＴ４２）、コンプレッサ３２のモータ３２ａの回転を開始させる（ＡＣＰ回転開始ステップＳＴ４３）。具体的には、ＦＣ  ＰＣＵ７１の制御命令によって、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒを制御する。より具体的には、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒを時々刻々と変化させてもよい。
【００６７】
続いて、コンプレッサ３２の消費電力Ｐの大きさを判定し（コンプレッサ消費電力Ｐ判定ステップＳＴ４４）、コンプレッサ３２の消費電力Ｐに基づいてモータ進角値θを決定する。コンプレッサ３２の消費電力Ｐの閾値は、Ｐｘ、Ｐｙ及びＰｚであり、この順に大きい。図７に示すように、Ｐｘ、Ｐｙ及びＰｚは、ＡＣＰ回転数Ｒに基づいて、変化する。コンプレッサ３２の消費電力Ｐが小さく、且つ、ＡＣＰ回転数Ｒが大きいと、モータ進角値の変化量が小さくなる傾向にあり、具体的には＋θ１、＋θ２、＋θ３と、この順に小さくなる。
【００６８】
コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰｘ以上である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ４４１）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ１である。また、コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰｙ以上、Ｐｘ未満である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ４４２）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ２である。また、コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰｚ以上、Ｐｙ未満である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ４４３）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ３である。モータ進角値の変化量Δθが決定した後、ＡＣＰ回転開始ステップＳＴ４３に戻る。これらのモータ進角値変化量決定ステップＳＴ４４１、４４２、４４３におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きい。また、これらのモータ進角値変化量決定ステップＳＴ４４１、４４２、４４３におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００６９】
一方、コンプレッサ３２の消費電力ＰがＰｚ未満である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ４４４）、通常制御ステップＳＴ４１に戻り、モータ進角値の変化量Δθは０（ゼロ）となり、モータ３２ａの進角値θは、最適進角値θｘである。
【００７０】
以上より、モータ進角値変化量決定ステップＳＴ４４１、４４２、４４３では、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温するため、コンプレッサ３２を素早く昇温することができる。したがって、コンプレッサ３２の消費電力の増大を抑制することができる。
また、ＡＣＰ回転数Ｒは変動し得るので、ＡＣＰ回転数Ｒに応じて、Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚを規定することができる。また、ＡＣＰ消費電力Ｐ、すなわち、モータ３２ａの消費電力Ｐが、Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚによる定められるいずれかの範囲であるかに基づいて、低温環境下においてモータ進角値θを、θｘ、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３と４段階に制御することができる。言い換えると、ＡＣＰ回転数ＲをＦＣ  ＣＰＵ７１によって制御させたまま、モータ進角値θを、θｘから、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３とずらすことができる。そのため、電流値が段階的に変化するため、モータ３２ａの発熱量も段階的に変化し得る。そのため、潤滑オイルを氷点下始動時において強く加熱し、氷点下始動時における制御から通常制御に戻る時点に近づくにつれて、加熱の強さを徐々に弱めることができる。すなわち、潤滑オイルをスムーズに昇温し得る。
【００７１】
（実施の形態１の制御方法の一具体例５）
次に、図８を参照して、燃料電池システムの制御方法の一具体例５について説明する。図８は、実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例５を示すフローチャートである。燃料電池システムの制御方法の一具体例５では、氷点下始動時における制御において、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、コンプレッサ３２の運転中において、所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。
【００７２】
まず、通常状態における制御を開始する（通常制御ステップＳＴ５１）。具体的には、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１によって、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて制御されてもよい。また、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θは最適進角値θxである。通常制御ステップＳＴ５１におけるモータ３２ａにかかる電流は、電流値ｌｘである。
【００７３】
続いて、燃料電池システム１００が氷点下において始動しているか否かを判断する（氷点下始動判断ステップＳＴ５２）。燃料電池システム１００が氷点下において始動していると判断した場合（ＹＥＳ：氷点下始動判断ステップＳＴ５２）、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θを最適進角値θxから＋θ１ずらして、θx＋θ１とする（第１の進角値変更ステップＳＴ５３）。コンプレッサ３２のモータ３２ａを所定のＡＣＰ回転数Ｒ１で駆動させる（ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ５４）。このＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ５４からリターンステップＳＴ６０（後述）まで、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。モータ進角値θが最適進角値θｘであるとき、モータ３２ａにかかる電流は電流値ｌｘであるとする。本ステップＳＴ５４におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きく、本ステップＳＴ５４におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００７４】
続いて、潤滑オイルの温度ＴがＴ０以上であるか否かを確認する（潤滑オイル温度確認ステップＳＴ５５）。潤滑オイルの温度がＴ０以上である場合（ＹＥＳ：潤滑オイル温度確認ステップＳＴ５５）、モータ３２ａのモータ進角値θを最適進角値θｘから＋θ２ずらして、θｘ＋θ２とする（第２の進角値変更ステップＳＴ５６）。モータ進角値の変化量＋θ２が＋θ１よりも小さく、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。本ステップＳＴ５６におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きく、本ステップＳＴ５６におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００７５】
続いて、潤滑オイルの温度ＴがＴ１以上であるか否かを確認する（潤滑オイル温度確認ステップＳＴ５７）。潤滑オイルの温度がＴ１以上である場合（ＹＥＳ：潤滑オイル温度確認ステップＳＴ５７）、モータ３２ａのモータ進角値θを最適進角値θｘから＋θ３ずらして、θｘ＋θ３とする（第３の進角値変更ステップＳＴ５８）。モータ進角値の変化量＋θ３が＋θ２よりも小さく、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１であり、殆ど一定である。本ステップＳＴ５８におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きく、本ステップＳＴ５８におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。潤滑オイルの温度Ｔ１は、Ｔ０よりも大きい。
【００７６】
続いて、潤滑オイルの温度ＴがＴ２以上であるか否かを確認する（潤滑オイル温度確認ステップＳＴ５９）。潤滑オイルの温度ＴがＴ２以上である場合（ＹＥＳ：潤滑オイル温度確認ステップＳＴ５９）、通常制御ステップＳＴ５１に戻る（リターンステップＳＴ６０）。潤滑オイルの温度Ｔ２は、Ｔ１よりも大きい。
【００７７】
以上より、低温環境下において、ＡＣＰ回転数制御ステップＳＴ５４からリターンステップＳＴ６０までコンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温するため、コンプレッサ３２を素早く昇温することができる。したがって、コンプレッサ３２の消費電力の増大を抑制することができる。
また、回転数Ｒ１と一定なので、所定のＴ０、Ｔ１、Ｔ２を予め規定することができる。また、潤滑オイル温度Ｔ、すなわち、モータ３２ａの潤滑オイル温度Ｔが、所定のＴ１、Ｔ２、Ｔ３による定められるいずれかの範囲であるかに基づいて、低温環境下においてモータ進角値θを、θｘ、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３と４段階に制御することができる。言い換えると、ＡＣＰ回転数Ｒが所定のＡＣＰ回転数Ｒ１と一定のまま、モータ進角値θを、θｘから、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３とずらすことができる。そのため、電流値が段階的に変化するため、モータ３２ａの発熱量も段階的に変化し得る。そのため、潤滑オイルを氷点下始動時において強く加熱し、氷点下始動時における制御から通常制御に戻る時点に近づくにつれて、加熱の強さを徐々に弱めることができる。すなわち、潤滑オイルをスムーズに昇温し得る。
【００７８】
（実施の形態１の制御方法の一具体例６）
次に、図９及び図１０を参照して、燃料電池システムの制御方法の一具体例６について説明する。図９は、実施の形態１に係る燃料電池システムの制御方法の一具体例６を示すフローチャートである。図１０は、ＡＣＰ回転数Ｒに対する潤滑オイル温度Ｔを示すグラフである。燃料電池システムの制御方法の一具体例６では、コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１の制御命令により決定され、時々刻々と変動し得る。
【００７９】
まず、通常状態における制御を開始する（通常制御ステップＳＴ６１）。コンプレッサ３２のモータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒは、ＦＣ  ＰＣＵ７１によって、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて制御される。また、コンプレッサ３２のモータ３２ａのモータ進角値θは最適進角値θｘである。通常制御ステップＳＴ１１におけるモータ３２ａにかかる電流は、電流値ｌｘである。
【００８０】
続いて、燃料電池システム１００が氷点下において始動しているか否かを判断する（氷点下始動判断ステップＳＴ６２）。燃料電池システム１００が氷点下において始動していると判断した場合（ＹＥＳ：氷点下始動判断ステップＳＴ６２）、コンプレッサ３２のモータ３２ａの回転を開始させる（ＡＣＰ回転開始ステップＳＴ６３）。具体的には、ＦＣ  ＰＣＵ７１の制御命令によって、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒを制御する。より具体的には、燃料電池システム１００の各センサが測定した測定結果に基づいて、モータ３２ａのＡＣＰ回転数Ｒを時々刻々と変化させてもよい。
【００８１】
続いて、潤滑オイル温度Ｔの大きさを判定し（潤滑オイル温度Ｔ判定ステップＳＴ６４）、潤滑オイル温度Ｔに基づいてモータ進角値θの値を決定する。潤滑オイル温度Ｔの閾値は、Ｔｘ、Ｔｙ及びＴｚであり、この順に大きい。図１０に示すように、Ｔｘ、Ｔｙ及びＴｚは、ＡＣＰ回転数Ｒに基づいて、変化する。潤滑オイル温度Ｔ及びＡＣＰ回転数Ｒが大きいと、モータ進角値の変化量が小さくなる傾向にあり、具体的には＋θ１、＋θ２、＋θ３と、この順に小さくなる。
【００８２】
潤滑オイル温度ＴがＴｘ以下である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ６４１）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ１である。また、潤滑オイル温度ＴがＴｘよりも大きく、Ｔｙ以下である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ６４２）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ２である。また、潤滑オイル温度ＴがＴｙよりも大きく、Ｔｚ以下である場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ６４３）、モータ進角値の変化量Δθは、＋θ３である。モータ進角値の変化量Δθが決定した後、ＡＣＰ回転開始ステップＳＴ６３に戻る。これらのモータ進角値変化量決定ステップＳＴ６４１、６４２、６４３におけるモータ３２ａの電流値は、モータ３２ａの電流値ｌｘと比較して大きい。また、これらのモータ進角値変化量決定ステップＳＴ６４１、６４２、６４３におけるモータ消費電力及び発熱量は、モータ進角値θが最適進角値θｘである場合と比較して大きい傾向にある。したがって、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温する。
【００８３】
一方、潤滑オイル温度ＴがＴｚよりも大きい場合（モータ進角値変化量決定ステップＳＴ６４４）、通常制御ステップＳＴ６１に戻り、モータ進角値の変化量Δθは０（ゼロ）となり、モータ３２ａの進角値θは、最適進角値θｘである。
【００８４】
以上より、モータ進角値変化量決定ステップＳＴ６４１、６４２、６４３では、コンプレッサ３２の潤滑オイルが素早く昇温するため、コンプレッサ３２を素早く昇温することができる。したがって、コンプレッサ３２の消費電力の増大を抑制することができる。
また、ＡＣＰ回転数Ｒは変動し得るので、ＡＣＰ回転数Ｒに応じて、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚを規定することができる。また、潤滑オイルの温度Ｔ、すなわち、モータ３２ａの潤滑オイルの温度Ｔが、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚによる定められるいずれかの範囲であるかに基づいて、低温環境下においてモータ進角値θを、θｘ、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３と４段階に制御することができる。言い換えると、ＡＣＰ回転数ＲをＦＣ  ＣＰＵ７１によって制御させたまま、モータ進角値θを、θｘから、θｘ＋θ１、θｘ＋θ２、θｘ＋θ３とずらすことができる。そのため、電流値が段階的に変化するため、モータ３２ａの発熱量も段階的に変化し得る。そのため、潤滑オイルを氷点下始動時において強く加熱し、氷点下始動時における制御から通常制御に戻る時点に近づくにつれて、加熱の強さを徐々に弱めることができる。すなわち、潤滑オイルをスムーズに昇温し得る。
【００８５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１００  燃料電池システム
３２  コンプレッサ                          ３２ａ  モータ
Δθ  変化量                                θｘ  最適進角値
【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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【図１１】
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【図１２】
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