(57)【要約】【課題】燃料電池を冷却する為の冷却装置に散布される水の不足を抑制し、燃料電池の出力低下を防止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、ラジエータ２１に散布ノズル３７から水を散布してラジエータ２１の冷却性能を向上させて燃料電池１０を冷却し、燃料電池１０の出力を制御する。予測発熱量特定部４０ａは、ナビゲーション装置５０からの外部情報を用いて、目的地までの走行期間中における予測発熱量Ｈを特定する。必要水量特定部４０ｂは外部情報を用いて、走行期間中における散布必要水量Ｑｒを特定する。散布可能水量特定部４０ｃは、貯留量センサ４２等を用いて走行期間中における散布可能水量Ｑｓを特定する。散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きい場合、節水散布モードを設定し、散布量調整部４０ｄで定めた節水散布量Ｗｃでラジエータ２１に水を散布する。【選択図】図３
2019079650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（Ｃ）の走行用動力源として配置され、酸素と水素とを電気化学反応させて電気エネルギを発生させる燃料電池（１０）と、
車両の走行負荷に応じて発熱する前記燃料電池を、熱媒体と熱交換させて冷却する冷却装置（２１）と、
前記燃料電池における電気化学反応により生じた水を回収する水分回収部（３０）と、
前記水分回収部で回収した水を貯留する貯留部（３１）と、
前記貯留部に貯留された水を前記冷却装置に対して散布する散布部（３６、３７）と、
前記熱媒体の温度に影響を与える外部情報を提供する外部情報提供部（５０）と、
前記外部情報提供部によって提供された前記外部情報を用いて、車両の走行期間中における前記燃料電池の発熱量を予測した予測発熱量（Ｈ）を特定する予測発熱量特定部（４０ａ）と、
前記予測発熱量で発熱する前記燃料電池を前記冷却装置で冷却する為に、前記散布部での散布に必要な水の必要水量（Ｑｒ）を、前記外部情報提供部にて提供された前記外部情報を用いて特定する必要水量特定部（４０ｂ）と、
前記車両の走行期間中に前記燃料電池にて生じる水の水量と、前記貯留部に貯留されている水の水量とを含む散布可能水量（Ｑｓ）を特定する散布可能水量特定部（４０ｃ）と、
前記必要水量が前記散布可能水量よりも大きい場合に、前記散布部から散布される水の散布量を、前記必要水量が散布可能水量よりも大きくない場合の標準散布量（Ｗｓ）よりも少なくなるように調整する散布量調整部（４０ｄ）と、を有する車両用燃料電池システム。
【請求項２】
前記散布量調整部は、
前記必要水量が前記散布可能水量よりも大きい場合に、前記外部情報によって定められる走行期間中にて、前記散布可能水量の範囲内で前記散布部による水の散布を継続するように、前記散布量を調整する請求項１に記載の車両用燃料電池システム。
【請求項３】
前記散布量調整部は、
前記予測発熱量特定部にて特定された前記燃料電池の予測発熱量が大きい程、前記散布部から散布される水の散布量を、前記標準散布量に対する差が小さくなるように調整する請求項１又は２に記載の車両用燃料電池システム。
【請求項４】
車両の走行速度を取得する走行速度取得部（４４）を有し、
前記散布量調整部は、
前記走行速度取得部にて取得された前記走行速度と、予め定められた基準速度との偏差（Ｖｄ）が大きい程、前記散布部から散布される水の散布量を、前記標準散布量に対する差が小さくなるように調整する請求項１又は２に記載の車両用燃料電池システム。
【請求項５】
前記必要水量が前記散布可能水量よりも大きい場合に、車両の走行期間中における水の散布に必要な水量が不足している旨を報知する報知部（４５）を有する請求項１ないし４の何れか１つに記載の車両用燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両用燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に適用される燃料電池システムに関する発明として、特許文献１に記載された発明が知られている。特許文献１に記載された発明では、燃料電池は、車両の走行用動力源として用いられており、燃料電池の電気化学反応で発生した水を気液分離器によって回収して、回収した水をポンプでラジエータに散布することで、水の蒸発潜熱を用いてラジエータの冷却性能を向上させている。
【０００３】
そして、特許文献１に記載された発明では、外部情報提供手段にて提供された外部情報からラジエータを通過する冷却水の温度（即ち、熱媒体の温度）を予測し、予測した冷却水の温度が高いほど、ラジエータに散布される水の量を増加させている。外部情報から予測される冷却水の温度は、車両の走行に伴う負荷及び燃料電池における発熱量に強い相関を有している。この為、特許文献１に記載された発明では、車両の走行負荷が増大する程に、ラジエータの冷却性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４３３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明の場合、車両の走行負荷が増大して燃料電池が高温となった状態が継続すると、ラジエータに散布される水の量が増加する為、ラジエータに散布する為の水が不足する場合が想定される。
【０００６】
ラジエータに散布する水がなくなった場合、ラジエータによる冷却能力が不足してしまう為、燃料電池の温度が急激に上昇し、燃料電池の大幅な出力低下を起こしてしまう。そして、燃料電池の出力低下が生じた場合、車両の走行速度の急変等が生じることが想定される。
【０００７】
本発明は、これらの点に鑑みてなされており、燃料電池を冷却する為の冷却装置に散布される水の不足を抑制し、燃料電池の出力低下を防止可能な車両用燃料電池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】
【０００８】
車両（Ｃ）の走行用動力源として配置され、酸素と水素とを電気化学反応させて電気エネルギを発生させる燃料電池（１０）と、
車両の走行負荷に応じて発熱する燃料電池を、熱媒体と熱交換させて冷却する冷却装置（２１）と、
燃料電池における電気化学反応により生じた水を回収する水分回収部（３０）と、
水分回収部で回収した水を貯留する貯留部（３１）と、
貯留部に貯留された水を前記冷却装置に対して散布する散布部（３６、３７）と、
熱媒体の温度に影響を与える外部情報を提供する外部情報提供部（５０）と、
外部情報提供部によって提供された外部情報を用いて、車両の走行期間中における前記燃料電池の発熱量を予測した予測発熱量（Ｈ）を特定する予測発熱量特定部（４０ａ）と、
予測発熱量で発熱する燃料電池を冷却装置で冷却する為に、散布部での散布に必要な水の必要水量（Ｑｒ）を、外部情報提供部にて提供された外部情報を用いて特定する必要水量特定部（４０ｂ）と、
車両の走行期間中に燃料電池にて生じる水の水量と、貯留部に貯留されている水の水量とを含む散布可能水量（Ｑｓ）を特定する散布可能水量特定部（４０ｃ）と、
必要水量が散布可能水量よりも大きい場合に、散布部から散布される水の散布量を、前記必要水量が散布可能水量よりも大きくない場合の標準散布量（Ｗｓ）よりも少なくなるように調整する散布量調整部（４０ｄ）と、を有する。
【０００９】
当該車両用燃料電池システムによれば、必要水量特定部で特定された必要水量が散布可能水量特定部により特定された散布可能水量よりも大きい場合には、散布量調整部によって、標準散布量よりも少ない水量に調整して、散布部による冷却装置に対する水の散布を行うことができる。
【００１０】
即ち、当該車両用燃料電池システムによれば、燃料電池について若干の出力低下を許容することで、散布可能水量分の水を有効に活用して水の散布期間を長期化でき、燃料電池の出力低下の幅を小さくすることができる。
【００１１】
又、当該車両用燃料電池システムによれば、電気化学反応による熱に起因する燃料電池の急激な出力低下を防止することができるので、当該燃料電池にて作動する機器及び装置の作動状態の急変を防止し、車両の利便性の向上に貢献することができる。
【００１２】
尚、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る車両用燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る車両用燃料電池システムのブロック図である。
【図３】制御装置が実行する制御処理のフローチャートである。
【図４】第１実施形態にて流量調整係数を決定する際に参照される制御マップの説明図である。
【図５】第１実施形態における節水散布モードと比較例における電池出力等の時間変化を示す説明図である。
【図６】第２実施形態にて流量調整係数を決定する際に参照される制御マップの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の実施形態において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１５】
（第１実施形態）
先ず、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照しつつ説明する。第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１は、燃料電池１０を走行用動力源として搭載した燃料電池車両Ｃに適用されており、走行用電動モータやバッテリ等の電気機器（図示せず）に対し、燃料電池１０で発電された電力を供給するように構成されている。
【００１６】
又、当該燃料電池車両Ｃには、図１に示すように、ナビゲーション装置５０が搭載されている。当該ナビゲーション装置５０は、ナビゲーション制御部、ＧＰＳ受信機等を備えた位置検出部、地図データを入力する地図データ入力部、地図データ等を表示する表示部等を有している。
【００１７】
そして、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１は、水素と酸素との化学反応を利用して電力を発生する燃料電池１０（ＦＣスタック）を有している。当該燃料電池１０は、固体高分子電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ）であり、多数のセルを組み合わせて構成されている。各セルは、電解質膜を一対の電極で挟み込んで形成されている。
【００１８】
燃料電池１０には、空気通路１１を介して、酸素を含む空気が供給される。この空気通路１１には、図示しないエアポンプが配置されており、エアポンプの作動によって空気を圧送して、燃料電池１０に供給することができる。又、燃料電池１０には、水素通路１２を介して水素が供給される。
【００１９】
そして、燃料電池１０では、以下の水素と酸素の電気化学反応が起こり、電気エネルギが発生する。従って、当該燃料電池１０は、本発明における燃料電池として機能する。
（負極側）Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
（正極側）２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
この電気化学反応に用いられなかった未反応の酸素及び水素は、排気ガス及び排気水素として燃料電池１０から排出される。水素通路１２における燃料電池１０の下流側には、排出弁１３が配置されている。当該排出弁１３は、燃料電池１０の電解質膜を透過した水素系の窒素や水を排出する際に開弁される。
【００２０】
そして、当該燃料電池１０における電気化学反応の為には、燃料電池１０内の電解質膜は、水分を含んだ湿潤状態となっている必要がある。この為、当該車両用燃料電池システム１は、詳細な説明は省略するが、空気及び水素を加湿して燃料電池１０に供給することで、燃料電池１０内の電解質膜を加湿するように構成されている。
【００２１】
又、燃料電池１０では、発電の際の電気化学反応により熱及び水分が発生する。当該燃料電池１０の発電効率を考慮すると、燃料電池１０は、車両用燃料電池システム１が作動している間、一定温度（例えば８０℃程度）に維持されている必要がある。又、燃料電池１０内部の電解質膜は、所定の許容上限温度を超えると、高温により破壊されてしまう。この為、燃料電池１０の温度が許容温度以下となるようにしておく必要がある。
【００２２】
図１に示すように、車両用燃料電池システム１には、冷却水回路が配置されており、熱媒体としての冷却水を用いて、燃料電池１０を冷却して当該燃料電池１０の温度を制御している。この熱媒体である冷却水としては、低温時における凍結を防止する為に、例えば、エチレングリコールと水の混合溶液を用いることができる。
【００２３】
当該冷却水回路は、冷却水流路２０と、ラジエータ２１と、ウォータポンプ２２と、送風ファン２５とを有して構成されており、燃料電池１０とラジエータ２１の間で冷却水を循環させることで、燃料電池１０で発生した熱を系外へ放出するように構成されている。
【００２４】
ラジエータ２１は、燃料電池１０で発生した熱を系外に放熱するように構成された熱交換器である。当該車両用燃料電池システム１においては、冷却水回路の冷却水は、燃料電池１０を流れる過程で、電気化学反応で発生した熱を吸熱して流出し、冷却水流路２０を介して、ラジエータ２１へ流入する。
【００２５】
ラジエータ２１では、冷却水と空気との熱交換が行われ、冷却水の熱が空気に放熱される。その後、冷却水は、ラジエータ２１から燃料電池１０へ向かって流れ、冷却水回路の冷却水流路２０を循環する。
【００２６】
即ち、ラジエータ２１は、熱媒体としての冷却水との熱交換によって、燃料電池１０の電気化学反応で生じた熱を放熱して、燃料電池１０を冷却している。従って、当該ラジエータ２１は、本発明における冷却装置として機能する。
【００２７】
又、当該ラジエータ２１の車両後方側には、送風ファン２５が配置されている。送風ファン２５は、ラジエータ２１における熱交換対象である空気をラジエータ２１に送風することで、ラジエータ２１における冷却水の熱交換を補助している。
【００２８】
ウォータポンプ２２は、燃料電池１０とラジエータ２１を含む循環径路としての冷却水流路２０に配置されており、冷却水を圧送することで、冷却水流路２０内において冷却水を循環させている。
【００２９】
そして、冷却水回路には、流路切替弁２３及びバイパス流路２４が配置されている。当該バイパス流路２４は、ラジエータ２１をバイパスさせて循環させる為の流路であり、冷却水流路２０にてラジエータ２１に並列に接続されている。
【００３０】
流路切替弁２３は、燃料電池１０の流出側における冷却水流路２０にて、バイパス流路２４への分岐部分に配置されており、三方弁によって構成されている。当該流路切替弁２３は、その作動によって、冷却水回路における冷却水の流れをラジエータ２１側又はバイパス流路２４側に切り替えることができる。
【００３１】
尚、当該車両用燃料電池システム１では、冷却水回路における冷却水の温度制御は、ウォータポンプ２２による流量制御、ラジエータ２１とバイパス流路２４への流量配分制御、送風ファン２５の送風量制御によって行われる。
【００３２】
当該車両用燃料電池システム１において、燃料電池１０による発電の際に発生した水分は、燃料電池１０から空気通路１１を介して、空気に含まれた状態で排出される。この為、空気通路１１における燃料電池１０の下流側には、気液分離器３０が配置されている。
【００３３】
当該気液分離器３０は、燃料電池１０での発電の際に発生した水分を、空気通路１１から排出された空気と共に回収し、水蒸気と水に分離する。そして、気液分離器３０で分離された水蒸気は、車両用燃料電池システム１の外部に排出される。
【００３４】
一方、気液分離器３０で分離された水は、凝縮により温度が下げられた状態で気液分離器３０の内部に形成された貯留部３１に一旦貯留される。即ち、気液分離器３０は、本発明における水分回収部として機能し、貯留部３１は、本発明における貯留部として機能する。
【００３５】
尚、図示は省略するが、当該気液分離器３０には、貯留部３１に対して水を補給する為の補給用流路が接続されている。従って、燃料電池車両Ｃの乗員は、燃料電池車両Ｃの外部から当該補給用流路を介して、貯留部３１に水を補給することも可能である。
【００３６】
当該車両用燃料電池システム１において、気液分離器３０の貯留部３１に貯留された水は、後述するようにラジエータ２１の冷却に用いられる。気液分離器３０における貯留部３１の下部には、散布用流路３５が接続されている。図１に示すように、当該散布用流路３５は、貯留部３１に貯留された水が流れる流路であり、貯留部３１の下部からラジエータ２１の送風方向上流側（即ち、車両前方側）まで伸びている。
【００３７】
ラジエータ２１の送風方向上流側に位置する散布用流路３５の端部には、散布ノズル３７が接続されている。散布用流路３５を流れた水は、当該散布ノズル３７からラジエータ２１の表面に対して霧状に散布（噴射）される。
【００３８】
そして、散布用流路３５における貯留部３１と散布ノズル３７の間には、散布用ポンプ３６が配置されている。散布用ポンプ３６は、貯留部３１の内部の水を散布ノズル３７へ圧送するウォータポンプである。
【００３９】
従って、当該車両用燃料電池システム１においては、散布用ポンプ３６を作動させることによって、気液分離器３０の貯留部３１に貯留されている水を散布ノズル３７へ圧送することができ、散布ノズル３７からラジエータ２１の表面に散布することができる。従って、散布用ポンプ３６、散布ノズル３７は、本発明における散布部として機能する。
【００４０】
図１、図２に示すように、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１は、制御装置４０を有している。当該制御装置４０は、車両用燃料電池システム１を構成する各制御対象機器の作動を制御する制御部である。当該制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。
【００４１】
制御装置４０の入力側には、図２に示すように、水温センサ４１と、貯留量センサ４２と、外気温センサ４３と、車速センサ４４とが接続されている。水温センサ４１は、冷却水流路２０における燃料電池１０の出口側に配置されており、燃料電池１０の出口側から流出する冷却水温度を検出する。
【００４２】
貯留量センサ４２は、気液分離器３０における貯留部３１の内部に配置されており、気液分離器３０の貯留部３１内に貯留された水の水位に従って、貯留部３１内における水の貯留量を検出する。
【００４３】
又、外気温センサ４３は、燃料電池車両Ｃに対する外気温を検出する為の外気温検出部である。そして、車速センサ４４は、燃料電池車両Ｃの走行速度を検出する走行速度検出部である。当該車速センサ４４は、本発明における走行速度取得部として機能する。従って、制御装置４０は、燃料電池１０の出口側における冷却水温度、貯留部３１内の水の貯留量、燃料電池車両Ｃにおける外気温や走行速度を取得することができる。
【００４４】
尚、図示は省略するが、制御装置４０の入力側には、操作パネルが接続されている。操作パネルは、燃料電池車両Ｃの車室内前部の計器盤付近に配置されており、複数の操作スイッチを有している。従って、制御装置４０には、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
【００４５】
そして、制御装置４０の出力側には、車両用燃料電池システム１における各制御対象機器が接続されている。この制御対象機器には、ラジエータ２１と、流路切替弁２３と、送風ファン２５と、散布用ポンプ３６と、ディスプレイ４５等が含まれている。
【００４６】
制御対象機器であるディスプレイ４５は、車室内前部の計器盤付近に配置されており、いわゆる液晶ディスプレイによって構成されている。当該ディスプレイ４５は、制御装置４０による制御信号に従って種々の情報を表示する。従って、ディスプレイ４５は、本発明における報知部として機能する。
【００４７】
従って、制御装置４０は、当該制御装置４０のＲＯＭに記憶されている制御プログラムに基づいて、車両用燃料電池システム１の作動を制御することができる。そして、制御装置４０のＲＯＭには、図３に示すラジエータ２１に対する水の散布に関する制御プログラムや、図４に示す流量調整係数Ａに関する制御マップも記憶されている。この制御プログラム等の内容については後述する。
【００４８】
図２に示すように、制御装置４０の入力側には、ナビゲーション装置５０が接続されている。上述したように、ナビゲーション装置５０によれば、地図データから目的地に至るまでの地形情報（距離、標高、高速道路の有無等）を得ることができる。地形情報に含まれる距離と標高は、道路勾配に関する情報を構成し、これらから目的地に至るまでの道路勾配を求めることができる。
【００４９】
これらの情報は、燃料電池１０を冷却するための冷却水の温度に影響を与える要因として用いられる。具体的には、燃料電池車両Ｃでは、道路勾配が急な場合や高速走行の場合に高負荷運転となって燃料電池１０の発熱量が増大し、冷却水温度が上昇する。従って、当該ナビゲーション装置５０は、冷却水温度に影響を与える各種外部情報を提供する外部情報提供部として機能する。
【００５０】
尚、当該制御装置４０では、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されているが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェア及びソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
【００５１】
例えば、制御装置４０のうち、ナビゲーション装置５０から提供された外部情報や各種センサの検出結果等に基づいて、後述する予測発熱量Ｈを特定する為の構成は予測発熱量特定部４０ａであり、後述する散布必要水量Ｑｒを特定するための構成は必要水量特定部４０ｂである。
【００５２】
そして、制御装置４０のうち、後述する散布可能水量Ｑｓを特定する為の構成は散布可能水量特定部４０ｃであり、後述する節水散布量Ｗｃを特定する為の構成は散布量調整部４０ｄである。
【００５３】
続いて、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、ラジエータ２１に対する水の散布に関する制御処理の内容について、図面を参照しつつ説明する。車両用燃料電池システム１の作動が開始されると、制御装置４０は、図３に示す制御プログラムをＲＯＭから読み出して、ＣＰＵによって実行する。
【００５４】
尚、この制御処理に関する説明において、当該制御プログラムの実行に先んじて、ナビゲーション装置５０における目的地（行き先）の設定や、当該目的地までの走行経路の選択等の処理は完了しているものとする。この目的地までの走行経路を燃料電池車両Ｃが走行する期間は、本発明における走行期間に相当する。
【００５５】
そして、車両用燃料電池システム１の作動が開始されると、先ず、燃料電池１０が図示しない加熱手段によって発電可能温度まで加熱される。燃料電池１０が発電可能温度になると、空気通路１１を介して、燃料電池１０に酸素を含む空気の供給が開始される。同時に、水素通路１２を介して。燃料電池１０に対する水素の供給が開始される。これにより、燃料電池１０における発電が開始される。
【００５６】
この発電時における電気化学反応によって燃料電池１０では水分と熱が発生する。水分は空気通路１１を介して空気に含まれた状態で燃料電池１０から排出された後、気液分離器３０で水蒸気と水に分離される。水蒸気は気液分離器３０から車両用燃料電池システム１の外部に排出され、回収された水は気液分離器３０の貯留部３１内部に貯留される。燃料電池１０で発生した熱は、冷却水流路２０内の冷却水を介して、ラジエータ２１から空気中に放出される。
【００５７】
図３に示すように、ステップＳ１では、外部情報がナビゲーション装置５０から提供される。ナビゲーション装置５０から提供される外部情報には、設定されている目的及び走行経路に加えて、走行経路に関する地理情報も含まれている。
【００５８】
ステップＳ２に移行すると、水温センサ４１によって検出された冷却水温度と、外気温センサ４３によって検出された外気温が制御装置４０に入力される。
【００５９】
そして、ステップＳ３では、ナビゲーション装置５０から提供された外部情報として提供された走行経路の地理情報に基づいて、目的地までの走行経路における道路の勾配、高速道路の有無等が特定される。特定された内容に従って、目的地までの走行経路を走行する際の燃料電池車両Ｃの走行負荷が算出される
続くステップＳ４においては、ステップＳ３で算出された走行負荷に基づいて、当該走行経路を走行した場合における燃料電池１０の予測発熱量Ｈが算出され、当該予測発熱量Ｈが走行期間中の予測発熱量として特定される。
【００６０】
走行負荷が大きい程、燃料電池１０による発電が必要となる為、予測発熱量Ｈは、走行負荷の増大に伴って増大する。このステップＳ４を実行する際の制御装置４０は、予測発熱量特定部４０ａとして機能しており、本発明における予測発熱量特定部に相当する。
【００６１】
ステップＳ５に移行すると、ステップＳ４までに取得した各種情報から、散布必要水量Ｑｒが算出される。散布必要水量Ｑｒは、燃料電池車両Ｃの走行期間中に、燃料電池１０の温度を所定範囲内に維持する為に、ラジエータ２１に散布される水の必要量を示す。具体的には、散布必要水量Ｑｒは、ラジエータ２１による放熱可能量と予測発熱量Ｈとの差から算出される。
【００６２】
ラジエータ２１による放熱可能量は、予測発熱量Ｈから算出される燃料電池１０の冷却に必要な冷却水の循環流量、走行経路における車速予測値から算出されるラジエータ２１を通過する風速、ステップＳ２で取得した外気温、冷却水温から算出される。散布必要水量Ｑｒは、ラジエータ２１による放熱可能量と予測発熱量Ｈとの差によって特定される。従って、このステップＳ５を実行する際の制御装置４０は、必要水量特定部４０ｂとして機能しており、本発明における必要水量特定部に相当する。
【００６３】
続くステップＳ６では、散布可能水量Ｑｓが算出される。散布可能水量Ｑｓは燃料電池車両Ｃの走行期間中において、貯留部３１からラジエータ２１に散布可能な水の量を意味する。当該散布可能水量Ｑｓは、貯留部３１における残水量と生成水量の和によって算出される。
【００６４】
具体的には、残水量は、貯留量センサ４２の検出結果によって特定される。そして、生成水量は、電気化学反応で生成される生成水の量である為、予測発熱量Ｈに対応する燃料電池１０の発電量から特定される。散布可能水量Ｑｓは、残水量と走行期間中の生成水量によって特定される。従って、ステップＳ６を実行する際の制御装置４０は、散布可能水量特定部４０ｃとして機能しており、本発明における散布可能水量特定部に相当する。
【００６５】
ステップＳ７に移行すると、ステップＳ５で特定された散布必要水量ＱｒがステップＳ６で特定された散布可能水量Ｑｓより大きいか否かの判断が行われる。即ち、燃料電池車両Ｃの走行期間の間、燃料電池１０の出力を低下させることなく、ラジエータ２１に対する水の散布を継続できるか否かが判断されている。
【００６６】
散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓ以下であると判断された場合には、燃料電池車両Ｃの走行期間の間、燃料電池１０の出力を低下させることなく、ラジエータ２１に対する水の散布を継続できるので、ステップＳ８に移行する。
【００６７】
一方、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓより大きい場合には、燃料電池車両Ｃの走行期間の間、燃料電池１０の出力を低下させることなく、ラジエータ２１に対する水の散布を継続できない為、ステップＳ９に移行する。
【００６８】
ステップＳ８においては、今回の走行期間におけるラジエータ２１への水の散布モードを標準散布モードに設定する。標準散布モードでは、予め定められた標準散布量Ｗｓで、散布ノズル３７からラジエータ２１に対して水を散布するモードである。
【００６９】
標準散布量Ｗｓは、散布必要水量Ｑｒに従って定められた水量であり、燃料電池１０の出力低下を起こすことなく、走行期間中において、水をラジエータ２１の表面に対して継続して散布可能な水量である。
【００７０】
一方、ステップＳ９では、ディスプレイ４５にて注意喚起表示が行われる。この注意喚起表示は、燃料電池車両Ｃの走行期間の間、燃料電池１０の出力を低下させることなく、ラジエータ２１に対する水の散布を継続できない為、燃料電池１０の出力が低下することを示唆する表示である。
【００７１】
尚、第１実施形態における注意喚起表示には、後述する節水散布モードで、ラジエータ２１に対する水の散布が行われている旨のメッセージ、節水散布モードにより燃料電池１０の出力が低下する旨のメッセージ、ラジエータ２１に散布する為の水の補給を要請するメッセージ等が含まれている。このステップＳ９におけるディスプレイ４５は、本発明における報知部として機能する。
【００７２】
続くステップＳ１０においては、走行期間中における散布可能水量Ｑｓの水を有効に活用する為に、流量調整係数Ａを特定して、ラジエータ２１に対して散布する水の量を調整する。当該流量調整係数Ａは、所定の数値範囲（即ち、０＜Ａ＜１）内の値を示す為、この流量調整係数Ａを乗算することで、ラジエータ２１に散布される水が少なくなるように調整できる。
【００７３】
具体的に説明すると、流量調整係数Ａは、燃料電池車両Ｃの走行期間中に散布可能水量Ｑｓの水を使い切ることがないように、走行期間中における水の総散布量が散布可能水量Ｑｓと等しくなるように定められる。換言すると、流量調整係数Ａは、燃料電池車両Ｃの走行期間中において、ラジエータ２１に対する水の散布を継続して実行できるように定められる。
【００７４】
当該流量調整係数Ａの特定は、ステップＳ４で特定した予測発熱量Ｈと、ＲＯＭに記憶されている流量調整係数Ａに係る制御マップを参照して行われる。図４に示すように、流量調整係数Ａに係る制御マップは、流量調整係数Ａに対して予測発熱量Ｈを対応付けて構成されている。
【００７５】
そして、流量調整係数Ａに係る制御マップでは、予測発熱量Ｈが小さいほど、流量調整係数Ａが小さな値を示し、予測発熱量Ｈが大きい程、流量調整係数Ａが大きな値を示す（即ち、１に近づく）ように関連付けられている。
【００７６】
ここで、燃料電池１０においては、燃料電池１０における発熱量が小さいときは、当該燃料電池１０の温度が高くなった場合であっても、燃料電池１０における発電効率に与える影響は小さいことが知られている。
【００７７】
従って、流量調整係数Ａに係る制御マップにて、図４に示すように予測発熱量Ｈと流量調整係数Ａを対応付けることで、燃料電池１０における発電効率の影響を小さく抑えると同時に、散布可能水量Ｑｓの水を有効に活用可能な流量調整係数Ａを特定することができる。
【００７８】
ステップＳ１１に移行すると、今回の走行期間におけるラジエータ２１への水の散布モードを節水散布モードに設定する。節水散布モードでは、上述した標準散布モードよりも少ない水の量で、ラジエータ２１に対する水の散布が行われる。
【００７９】
節水散布モードでは、節水散布量Ｗｃで、散布ノズル３７からラジエータ２１に対する水の散布が行われる。この節水散布量Ｗｃは、標準散布量Ｗｓに対して、ステップＳ１０で特定された流量調整係数Ａを乗算して定められる。当該流量調整係数Ａは必ず１よりも小さな値を示す為、節水散布量Ｗｃは必ず標準散布量Ｗｓよりも小さくなる。
【００８０】
図４に示すように、流量調整係数Ａは、予測発熱量Ｈが小さいほど１よりも小さく、予測発熱量Ｈが高いほど１に近づくように定められている。従って、節水散布量Ｗｃは、予測発熱量Ｈが高いほど、標準散布量Ｗｓに対する差が小さくなるように調整される。
【００８１】
従って、節水散布モードでは、ラジエータ２１に散布する水の量を節約し、散布可能水量Ｑｓの水を有効に活用して走行期間の間、ラジエータ２１に対する散布を継続することができる。上述したステップＳ１０、ステップＳ１１を実行する際の制御装置４０は、散布量調整部４０ｄとして機能しており、本発明における散布量調整部に相当する。
【００８２】
そして、ステップＳ１２に移行すると、水温センサ４１で取得された冷却水温度が予め定められた基準水温以上であるか否かが判断される。この基準水温は、燃料電池１０における発電に伴って燃料電池１０が高温状態となっている場合の冷却水温度を示しており、例えば、９０℃である。
【００８３】
つまり、ステップＳ１２では、水温センサ４１からの冷却水温度を介して、燃料電池１０の温度状態を判定している。冷却水温度が基準水温以上である場合はステップＳ１３に進み、冷却水温度が基準水温以上でない場合はステップＳ１４に移行する。
【００８４】
ステップＳ１３では、ステップＳ８又はステップＳ１１で設定された散布モードに従って、散布用ポンプ３６を作動させる。これにより、気液分離器３０内の貯留部３１に貯留された水が、設定された散布モードに対応する量でラジエータ２１に対して散布される。
【００８５】
具体的には、標準散布モードが設定されている場合には、標準散布量Ｗｓでラジエータ２１に水を散布するように、散布用ポンプ３６の作動が制御される。一方、節水散布モードが設定されている場合は、標準散布量Ｗｓよりも少ない節水散布量Ｗｃでラジエータ２１に水を散布するように、散布用ポンプ３６の作動が制御される。
【００８６】
一方、ステップＳ１４においては、冷却水温度が基準水温以上でなく、燃料電池１０が高温状態ではない為、散布用ポンプ３６の作動を停止する。これにより、散布ノズル３７からラジエータ２１に対する水の散布は停止される。尚、この場合、車両用燃料電池システム１が作動していれば、燃料電池１０における電気化学反応が行われる為、生成水が貯留部３１の内部に貯留されていく。
【００８７】
そして、ステップＳ１５においては、車両用燃料電池システム１の作動を停止するか否かが判断される。この判断処理は、例えば、車両用燃料電池システム１の作動停止に関する操作が行われたか否かに基づいて判断される。作動停止に関する操作には、例えば、電気自動車（燃料電池車両）に対するキーオフ操作が含まれる。
【００８８】
車両用燃料電池システム１の作動を停止させる場合には、この制御プログラムの実行を終了する。一方、車両用燃料電池システム１の作動を停止させない場合には、ステップＳ２に戻り、上述した各ステップを実行する。
【００８９】
当該車両用燃料電池システム１によれば、図３に示す制御プログラムによる制御処理を実行することで、燃料電池１０が高温状態である場合には、散布ノズル３７からラジエータ２１に対して、貯留部３１内の水を散布することができる。
【００９０】
これにより、ラジエータ２１に散布された水の蒸発潜熱（吸熱）によって、ラジエータ２１の冷却性能を向上させることができるので、効果的に冷却水流路２０を循環する冷却水の温度を低下させることができる。
【００９１】
図１に示すように、冷却水流路２０は、燃料電池１０とラジエータ２１を循環するように構成されている為、冷却水の温度を低下させることで、燃料電池１０を冷却して燃料電池１０の温度を適切に調整することができる。
【００９２】
そして、燃料電池１０の温度は、電解質膜の状況や電気化学反応の反応速度等に影響を及ぼすので、燃料電池１０の出力に影響を与える。つまり、当該車両用燃料電池システム１は、散布可能水量Ｑｓの状況に応じてラジエータ２１に対する水の散布量を制御することで、燃料電池１０の温度を適切に調整できる。これにより、当該車両用燃料電池システム１は、当該燃料電池１０の出力を状況に応じて適切に制御することができる。
【００９３】
具体的には、標準散布モードでは、ラジエータ２１に対する水の散布が標準散布量Ｗｓとなるように行われる為、このラジエータ２１の冷却性能を充分に発揮させることができる。
【００９４】
これにより、冷却水を介して燃料電池１０が十分に冷却されることになる為、当該車両用燃料電池システム１は、燃料電池１０の出力を確実に確保することができ、例えば、燃料電池車両Ｃの走行速度を確保することができる。
【００９５】
散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも多い場合に行われる節水散布モードにおいては、ラジエータ２１に対する水の散布が節水散布量Ｗｃとなるように行われる。節水散布量Ｗｃは、標準散布量Ｗｓに対して流量調整係数Ａ（０＜Ａ＜１）を乗算して求められる為、標準散布量Ｗｓよりも少なく、目的地までの走行期間中に散布を継続可能な量になる。
【００９６】
従って、節水散布モードでは、散布可能水量Ｑｓの水を有効に活用して、ラジエータ２１に対する水の散布期間を、走行期間のあいだ水を散布することができるように長期化することができる。
【００９７】
又、節水散布量Ｗｃは、散布可能水量Ｑｓ、予測発熱量Ｈの大きさに対応する流量調整係数Ａに従って調整されている為、当該節水散布モードでは、散布可能水量Ｑｓ、散布必要水量Ｑｒや予測発熱量Ｈの状況に応じて、ラジエータ２１の冷却性能を適切に制限し、燃料電池１０の出力を制限することができる。
【００９８】
即ち、当該車両用燃料電池システム１は、節水散布モードで水の散布を行うことで、散布可能水量Ｑｓや予測発熱量Ｈの状況に応じて、燃料電池１０の出力を適切に制限することで、目的地までの走行期間中における急激な出力低下を防止することができる。これらの点については、後に詳細に説明する。
【００９９】
続いて、第１実施形態に係る車両用燃料電池システム１における節水散布モードの効果について、図５を参照しつつ比較例との差を用いて説明する。図５は、節水散布モード及び比較例における散布量等の或る時間ｔ０からの時間変化を示している。
【０１００】
具体的には、図５は、ラジエータ２１に対する水の散布量、水温センサ４１で検知される冷却水温、燃料電池１０の電池出力、燃料電池車両Ｃの走行速度に関する時間変化を示している。図５における実線は、節水散布モードにおける各要素の時間変化を示し、破線は比較例における各要素の時間変化を示している。
【０１０１】
尚、図５における比較例について説明する。当該比較例では、車両用燃料電池システム１において、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きいにもかかわらず、予め定められている標準散布量Ｗｓで水を散布する場合である。この為、この場合の冷却水温も基準水温よりも高い状態にある。
【０１０２】
先ず、比較例における各要素の時間変化について説明する。時間ｔ０においては、燃料電池１０における電気化学反応が行われている為、燃料電池１０では熱が生じている。図５において破線で示すように、当該比較例の場合、時間ｔ０から標準散布量Ｗｓでラジエータ２１に対する水の散布が行われる。散布された水の蒸発潜熱によって、ラジエータ２１の冷却性能が向上する。
【０１０３】
従って、冷却水流路２０を流れる冷却水温は、時間ｔ０からの時間経過に伴って、燃料電池１０の電気化学反応による熱量と、標準散布量Ｗｓで水が散布されたラジエータ２１の冷却性能が釣り合う冷却水温Ｔｗｓを示す。
【０１０４】
又、比較例においては、標準散布量Ｗｓでラジエータ２１に水が散布されている間、燃料電池１０の電池出力は電池出力Ｏｓを示す。そして、当該燃料電池１０の出力によって駆動する燃料電池車両Ｃの走行速度は、時間ｔ０から時間が経過するに伴って上昇していき、走行速度Ｖｓとなる。
【０１０５】
その後、当該比較例においては、ラジエータ２１に対して標準散布量Ｗｓで水が散布されている場合には、冷却水温Ｔｗｓ、電池出力Ｏｓ、走行速度Ｖｓで安定した状態が維持される。
【０１０６】
ここで、当該比較例では、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きい状態にある為、目的地への走行期間中（即ち、目的地への走行経路の途中）に、貯留部３１内部の水が０になってしまう。貯留部３１内部の水を使い切った時間を時間ｔｅとする。これにより、比較例におけるラジエータ２１に対する水の散布量は、時間ｔｅにて、標準散布量Ｗｓから０となり、以後、０のままを示す。
【０１０７】
時間ｔｅにて、ラジエータ２１に対する水の散布量が０になると、水の蒸発潜熱を利用できなくなる為、ラジエータ２１の冷却性能が低下する。これにより、冷却水流路２０における冷却水温は、時間ｔｅからの時間経過に伴って上昇していき、冷却水温Ｔｗｓよりも高い冷却水温Ｔｗｈになってしまう。
【０１０８】
この冷却水温が冷却水温Ｔｗｈに上昇することで、燃料電池１０が十分に冷却されず、燃料電池１０の温度も上昇する。これにより、燃料電池１０における発電効率が低下する為、燃料電池１０の電池出力は、時間ｔｅからの時間の経過に伴って低下していき、電池出力Ｏｓよりも低い電池出力Ｏｈになってしまう。
【０１０９】
上述したように、燃料電池車両Ｃは、燃料電池１０を駆動源として走行する為、時間ｔｅからの時間経過により、燃料電池１０の出力が電池出力Ｏｈまで低下すると、燃料電池車両Ｃの走行速度も走行速度Ｖｈまで低下する。
【０１１０】
図５に示すように、時間ｔｅの前後にて、燃料電池車両Ｃの走行速度は、走行速度Ｖｓから走行速度Ｖｈへと急激に大きく低下してしまう。これにより、当該比較例では、ラジエータ２１に散布する水がなくなってしまった場合に、燃料電池１０の電池出力の急激な低下が生じ、燃料電池車両Ｃの動作や状態の急変を招いてしまう。
【０１１１】
次に、節水散布モードにおける各要素の時間変化について説明する。図３等を参照して説明したように、散布可能水量Ｑｓが散布必要水量Ｑｒよりも少ない為、節水散布モードが設定される。そして、冷却水温が基準水温よりも高い場合には、節水散布モードにて、ラジエータ２１に対して節水散布量Ｗｃの水が散布される。
【０１１２】
節水散布量Ｗｃは、標準散布量Ｗｓに対して流量調整係数Ａを乗算して算出され、当該流量調整係数Ａは、目的地までの走行期間の間、ラジエータ２１に対する水の散布を継続することができ、且つ、予測発熱量Ｈに対応するように定められている。この為、節水散布量Ｗｃは、走行期間の間、水の散布を継続可能で、予測発熱量Ｈの大きさに対応して定められ、標準散布量Ｗｓより少ない量を示す。
【０１１３】
時間ｔ０においては、燃料電池１０における電気化学反応が行われている為、上述した比較例の場合と同様に、燃料電池１０では熱が生じている。そして、節水散布モードにおいては、図５において実線で示すように、時間ｔ０から節水散布量Ｗｃでラジエータ２１に対する水の散布が行われる。
【０１１４】
この結果、散布された水の蒸発潜熱によって、ラジエータ２１の冷却性能が向上する。従って、冷却水流路２０を流れる冷却水温は、時間ｔ０からの時間経過に伴って、燃料電池１０の電気化学反応による熱量と、節水散布量Ｗｃで水が散布されたラジエータ２１の冷却性能が釣り合う冷却水温Ｔｗｃを示す。
【０１１５】
ここで、節水散布量Ｗｃは、標準散布量Ｗｓよりも少ない為、ラジエータ２１の冷却性能の向上度合は、比較例の場合よりも小さくなる。従って、節水散布モードにおける冷却水温は、冷却水温Ｔｗｃで安定する。図５に示すように、冷却水温Ｔｗｃは、比較例にて標準散布量Ｗｓで水を散布している場合の冷却水温Ｔｗｓよりも高い。
【０１１６】
そして、節水散布モードにおいては、節水散布量Ｗｃでラジエータ２１に対して水が散布されており、冷却水流路２０の冷却水温も冷却水温Ｔｗｃを示す為、燃料電池１０の温度も比較例より高い状態となる。
【０１１７】
この為、節水散布モードでは、冷却水温が冷却水温Ｔｗｃになると共に、燃料電池１０の電池出力は、電池出力Ｏｓから電池出力Ｏｃに低下する。そして、当該燃料電池１０の出力によって駆動する燃料電池車両Ｃの走行速度は、時間ｔ０から時間が経過するに伴って上昇していくが、電池出力が電池出力Ｏｃで安定することに伴って、比較例における走行速度Ｖｓよりも低速な走行速度Ｖｃで安定する。
【０１１８】
節水散布モードにおいては、ラジエータ２１に対する水の散布量が節水散布量Ｗｃに調整されている為、時間ｔｅを経過した場合であっても、節水散布量Ｗｃでの水の散布を継続することができる。
【０１１９】
この為、節水散布モードにおいては、時間ｔｅの前後で、ラジエータ２１の冷却性能が変化することはなく、冷却水流路２０の冷却水温も冷却水温Ｔｗｃを維持している。つまり、冷却水流路２０における冷却水温は、冷却水温Ｔｗｃのままであり、比較例のように冷却水温Ｔｗｈに上昇することはない。
【０１２０】
これにより、節水散布モードにおける燃料電池１０の電池出力は、電池出力Ｏｈよりも高い電池出力Ｏｃを維持しており、比較例のように電池出力Ｏｈまで急激に低下することはない。従って、燃料電池１０を駆動源として走行する燃料電池車両Ｃの走行速度は、時間ｔｅを経過しても走行速度Ｖｃを維持し、比較例のように走行速度Ｖｈまで急激に低下することはない。
【０１２１】
図５に示すように、比較例における燃料電池１０の電池出力の変化量は、電池出力Ｏｓから電池出力Ｏｈであり、節水散布モードにおける燃料電池１０の電池出力の変化量は、電池出力Ｏｓから電池出力Ｏｃである。即ち、節水散布モードを採用することによって、散布可能水量Ｑｓが散布必要水量Ｑｒよりも少ない場合に生じる燃料電池１０の出力低下量を小さく抑えることができる。
【０１２２】
燃料電池車両Ｃにおいては、燃料電池１０の出力は、燃料電池車両Ｃの走行用駆動源として利用されている為、燃料電池車両Ｃの車両運動性能や安全性に対して重要な役割を果たす。従って、燃料電池１０の電池出力の変化に伴って、燃料電池車両Ｃにおける走行速度も変化する。
【０１２３】
具体的には、比較例における燃料電池車両Ｃの走行速度の変化量は、走行速度Ｖｓから走行速度Ｖｈであり、節水散布モードにおける燃料電池車両Ｃの走行速度は、走行速度Ｖｃを維持する。
【０１２４】
即ち、車両用燃料電池システム１によれば、節水散布モードにて燃料電池１０の出力低下を小さく抑えることで、燃料電池車両Ｃの車両運動性能や安全性の変化（例えば、走行速度の変化）を小さくすることができる。
【０１２５】
又、図３〜図５に示すように、節水散布量Ｗｃは、燃料電池車両Ｃの走行期間においてラジエータ２１に対する水の散布を継続して実行するように定められている為、図５に示す比較例のように、散布可能水量Ｑｓの水を使い切ることはない。従って、当該車両用燃料電池システム１によれば、少なくとも目的地までの走行期間の間は、燃料電池１０の急激な出力低下を防止することができる。
【０１２６】
以上説明したように、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、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きい場合には、散布量調整部４０ｄによって、標準散布量Ｗｓよりも少ない節水散布量Ｗｃに調整して、散布ノズル３７からラジエータ２１に対する水の散布を行うことができる。
【０１２７】
即ち、当該車両用燃料電池システム１によれば、燃料電池１０が高温状態であり、且つ、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きい場合には、図５に示すように、燃料電池１０について若干の出力低下を許容することで、散布可能水量Ｑｓ分の水を有効に活用して水の散布期間を長期化することができ、燃料電池１０の出力低下の幅を小さくすることができる。
【０１２８】
又、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きい場合に、散布する為の水を使い切ってしまうと、燃料電池１０を冷却することができず、電気化学反応による熱に起因して、燃料電池の急激な出力低下が生じることが想定される。
【０１２９】
この点、当該車両用燃料電池システム１によれば、節水散布量Ｗｃでの水の散布を行うことで、燃料電池１０の出力低下の変化量を小さく抑えると同時に、急激な変化を抑制することができるので、当該燃料電池１０にて作動する機器及び装置の作動状態の急変を防止し、燃料電池車両Ｃの安全性や利便性の向上に貢献することができる。
【０１３０】
又、ステップＳ１０にて、節水散布モードにおける流量調整係数Ａを特定する際に、流量調整係数Ａは、ナビゲーション装置５０からの外部情報により特定される目的地までの走行期間中にて、散布可能水量Ｑｓの範囲内でラジエータ２１に対する水の散布を継続するように定められる。
【０１３１】
これにより、当該車両用燃料電池システム１によれば、走行期間中にてラジエータ２１に散布する為の水を使い切り、燃料電池１０の急激な出力低下を起こすことはない。当該車両用燃料電池システム１は、目的地までの走行期間の間、燃料電池１０の出力を適切に制御することで、燃料電池車両Ｃによる快適な走行を実現することができる。
【０１３２】
図４に示すように、節水散布モードにおける流量調整係数Ａは、予測発熱量Ｈが大きいほど大きくなり、１に近づくように定められている。これにより、節水散布量Ｗｃは、予測発熱量Ｈが大きい程、標準散布量Ｗｓとの差が小さくなるように定められる。
【０１３３】
ここで、燃料電池１０においては、燃料電池１０における発熱量が小さいときは、当該燃料電池１０の温度が高くなった場合であっても、燃料電池１０における発電効率に与える影響は小さいことが知られている。
【０１３４】
従って、図４に示すように、予測発熱量Ｈと流量調整係数Ａを対応付けることで、燃料電池１０における発電効率の影響を小さく抑えると同時に、散布可能水量Ｑｓの水を有効に活用可能な流量調整係数Ａを定めることができる。
【０１３５】
そして、当該車両用燃料電池システム１では、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きい場合には、ステップＳ９において、ディスプレイ４５に注意喚起表示が行われる。
【０１３６】
この注意喚起表示によって、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓより大きいことが放置される為、乗員は、ラジエータ２１に対して散布される水が不足していることを把握することができる。この為、乗員は、目的地に到着した後や目的地までの中間地点における水の補給等の適切な措置を講じることができる。又、節水散布モードによる燃料電池１０の出力低下が生じることを把握することができるので、燃料電池車両Ｃの走行に関する乗員の違和感を払拭することができる。
【０１３７】
（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図６を参照しつつ説明する。
【０１３８】
第２実施形態に係る車両用燃料電池システム１は、第１実施形態と同様に、ナビゲーション装置５０が搭載された燃料電池車両Ｃに適用されている。第２実施形態に係る車両用燃料電池システム１の基本的な構成は、第１実施形態と同様である。従って、これらに関する説明は省略する。
【０１３９】
第２実施形態に係る車両用燃料電池システム１の制御処理の内容について説明する。第２実施形態に係る車両用燃料電池システム１の制御処理については、ステップＳ１０で用いる制御マップの内容を除いて、第１実施形態と同様である。従って、以下の説明では、第２実施形態におけるステップＳ１０の処理内容について説明する。
【０１４０】
第２実施形態においても、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きい場合に、ステップＳ９にて、注意喚起表示がディスプレイ４５に表示される。その後、節水散布量Ｗｃを定める為の流量調整係数Ａが特定される。
【０１４１】
第２実施形態に係る流量調整係数Ａは、第１実施形態と同様に、燃料電池車両Ｃの走行期間中に散布可能水量Ｑｓの水を使い切ることがないように、走行期間中における水の総散布量が散布可能水量Ｑｓと等しくなるように定められる。換言すると、流量調整係数Ａは、燃料電池車両Ｃの走行期間中において、ラジエータ２１に対する水の散布を継続して実行できるように定められる。
【０１４２】
又、第２実施形態に係る流量調整係数Ａの特定は、燃料電池車両Ｃの走行速度と、ＲＯＭに記憶されている流量調整係数Ａに係る制御マップを参照して行われる。図６に示すように、第２実施形態における流量調整係数Ａに係る制御マップは、流量調整係数Ａに対して当該燃料電池車両Ｃの車速偏差Ｖｄを対応付けて構成されている。
【０１４３】
当該車速偏差Ｖｄは、予め定められた基準速度と、車速センサ４４により取得される燃料電池車両Ｃの走行速度との偏差を意味する。図６に示すように、当該流量調整係数Ａに係る制御マップでは、車速偏差Ｖｄが小さいほど、流量調整係数Ａが小さな値を示し、車速偏差Ｖｄが大きい程、流量調整係数Ａが大きな値を示す（即ち、１に近づく）ように関連付けられている。
【０１４４】
車速偏差Ｖｄが大きい場合、燃料電池１０に対する負荷が大きいことを意味する為、燃料電池１０の発熱量は大きい。一方、車速偏差Ｖｄが小さい場合は、燃料電池１０に対する負荷が小さい為、燃料電池１０の発熱量も小さくなる。
【０１４５】
上述したように、燃料電池１０においては、燃料電池１０における発熱量が小さいときは、当該燃料電池１０の温度が高くなった場合であっても、燃料電池１０における発電効率に与える影響は小さい。
【０１４６】
従って、流量調整係数Ａに係る制御マップにて、図６に示すように車速偏差Ｖｄと流量調整係数Ａを対応付けることで、燃料電池１０における発電効率の影響を小さく抑えると同時に、散布可能水量Ｑｓの水を有効に活用可能な流量調整係数Ａを特定することができる。こうして、図６に示す制御マップを用いて流量調整係数Ａを特定した後、ステップＳ１１に処理を移行する。
【０１４７】
以上説明したように、第２実施形態に係る流量調整係数Ａは、図６に示すように、車速センサ４４で検出される走行速度を用いて特定される車速偏差Ｖｄが大きいほど大きくなり、１に近づくように定められている。これにより、節水散布量Ｗｃは、車速偏差Ｖｄが大きい程、標準散布量Ｗｓとの差が小さくなるように定められる。
【０１４８】
ここで、車速偏差Ｖｄが大きい場合とは、燃料電池１０に対する負荷が大きく、燃料電池１０の発熱量が大きい状況を示す。換言すると、車速偏差Ｖｄが小さい場合、燃料電池１０に対する負荷が小さく、燃料電池１０の発熱量が小さい場合に相当する。
【０１４９】
上述したように、燃料電池１０において、燃料電池１０の発熱量が小さいときは、当該燃料電池１０の温度が高くなった場合であっても、燃料電池１０における発電効率に与える影響は小さいことが知られている。
【０１５０】
従って、図６に示すように、車速偏差Ｖｄと流量調整係数Ａを対応付けることで、燃料電池１０における発電効率の影響を小さく抑えると同時に、散布可能水量Ｑｓの水を有効に活用可能な流量調整係数Ａを定めることができる。
【０１５１】
（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
【０１５２】
（１）上述した実施形態においては、ナビゲーション装置５０を、本発明における外部情報提供部として用いていたが、この態様に限定されるものではない。熱媒体温度に影響を与える外部情報を提供可能であれば、他の情報源を更に用いることも可能である。
【０１５３】
例えば、ＶＩＣＳ（登録商標）等を利用して、外部情報として、目的地に至るまでの渋滞情報、天気、湿度、外気温等の各種交通情報、気象情報を得ることができるように構成してもよい。例えば、交通渋滞や気温が高い場合には、ラジエータ２１による冷却に不利な条件となることが考えられる。これらの情報を複合的に用いることで、予測発熱量Ｈをより精度よく算出することができる。
【０１５４】
（２）又、上述した実施形態においては、散布必要水量Ｑｒ及び散布可能水量Ｑｓを、それぞれ、ステップＳ５、ステップＳ６にて算出して特定していたが、外部情報等に基づいて散布必要水量Ｑｒ、散布可能水量Ｑｓを特定することができればよい。例えば、各外部情報が関連付けられたデータベースを用いて、該当する散布必要水量Ｑｒ、散布可能水量Ｑｓを特定してもよい。
【０１５５】
（３）そして、上述した実施形態においては、流量調整係数Ａは、図４や図６に示すような制御マップを用いて決定していたが、この態様に限定されるものではない。予測発熱量Ｈや車速偏差Ｖｄを用いて、流量調整係数Ａを算出する構成としても良い。この流量調整係数Ａの特定に関しても、他の外部情報を考慮するように構成することも可能である。
【０１５６】
（４）又、上述した実施形態では、貯留部３１を気液分離器３０の一部として構成していたが、この構成に限定されるものではない。例えば、別体に形成された貯留部を気液分離器３０の下方に配置し、気液分離器３０の下面から貯留部へ生成水を導く接続流路を取り付けた構成とすることも可能である。
【０１５７】
貯留部３１を気液分離器３０と別体とすることによって、貯留部３１に対する水の補給を容易に行うことができる。又、貯留部３１の配置を工夫することで、貯留部３１内の水に対する燃料電池１０等による熱の影響を抑えることも可能となる。
【０１５８】
（５）そして、上述した実施形態においては、節水散布モード時における流量調整係数Ａの特定に際して、目的地までの走行期間中に、散布必要水量Ｑｒの範囲内でラジエータ２１に対する水の散布を継続できるように、流量調整係数Ａを定めるように構成していたが、節水散布量Ｗｃを標準散布量Ｗｓより少なくすることができれば、この態様に限定されるものではない。
【０１５９】
例えば、目的地までの走行期間中に水の散布を継続するように流量調整係数Ａを定めた結果、節水散布量Ｗｃが標準散布量Ｗｓよりも極端に少なくなるような場合（例えば、標準散布量Ｗｓの３０％以下）には、節水散布量Ｗｃが標準散布量Ｗｓに対して所定の割合となるように流量調整係数Ａを定めても良い。又、目的地までの走行期間から、目的地までの走行経路上における所定のランドマークまでの走行期間に変更するように構成してもよい。
【０１６０】
（６）又、上述した実施形態においては、ステップＳ９にて、ディスプレイ４５に注意喚起表示を行うように構成していたが、散布必要水量Ｑｒが散布可能水量Ｑｓよりも大きく、ラジエータ２１に散布する水が不足することに係る注意喚起を行うことができれば、種々の態様を採用することができる。例えば、カーオーディオ等を用いて音声による注意喚起を行っても良いし、計器盤等に配置された表示灯の点灯によって、注意喚起を行っても良い。
【０１６１】
（７）そして、ステップＳ１０における注意喚起表示の内容としては、種々の態様を採用することができる。例えば、散布用の水の補給時期の目安（例えば、走行経路上におけるランドマーク等）を報知しても良い。又、節水散布モード時における燃料電池１０の出力低下の度合を報知してもよい。
【０１６２】
（８）又、上述した実施形態においては、燃料電池車両Ｃの走行経路が、ナビゲーション装置５０にて予め設定された走行経路から外れた場合、或いは目的地が変更された場合には、最適な制御パターンを再度算出し直すことも可能である。
【符号の説明】
【０１６３】
１      車両用燃料電池システム
１０    燃料電池
２１    ラジエータ
３０    気液分離器
３７    散布ノズル
４０ａ  予測発熱量特定部
４０ｂ  必要水量特定部
４０ｃ  散布可能水量特定部
４０ｄ  散布量調整部
５０    ナビゲーション装置
【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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