(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池によって発電された電力または前記二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、
前記燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、
前記燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して前記貯水タンク内の前記反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、
前記生成水供給機構の作動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
運転者からの直接的な指示に基づいて前記生成水供給機構の作動を制御して前記ＦＣＶ構成部品に前記反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を冷却または加熱することを特徴とする燃料電池車。
【請求項２】
燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池によって発電された電力または前記二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、
前記燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、
前記燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して前記貯水タンク内の前記反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、
前記生成水供給機構の作動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
運転者からの直接的な指示、運転者の運転操作および前記燃料電池車の走行状況のうちの少なくとも１つに基づいて前記生成水供給機構の作動を制御して前記ＦＣＶ構成部品に前記反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を加熱することを特徴とする燃料電池車。
【請求項３】
燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池によって発電された電力または前記二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、
前記燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、
前記燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して前記貯水タンク内の前記反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、
前記生成水供給機構の作動を制御する制御装置とを備え、
前記ＦＣＶ構成部品は、前記燃料電池車の車輪を制動するブレーキ装置であり、
前記制御装置は、
運転者からの直接的な指示、運転者の運転操作および前記燃料電池車の走行状況のうちの少なくとも１つに基づいて前記生成水供給機構の作動を制御して前記ＦＣＶ構成部品に前記反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を冷却または加熱するとともに、さらに、前記二次電池の充電量を検出して同二次電池が充電容量の８０％以上の高充電状態であると判定したとき、前記生成水供給機構を作動させて前記貯水タンク内の前記反応生成水を前記ブレーキ装置に噴射させて同ブレーキ装置を冷却することを特徴とする燃料電池車。
【請求項４】
燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池によって発電された電力または前記二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、
前記燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、
前記燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して前記貯水タンク内の前記反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、
前記生成水供給機構の作動を制御する制御装置と、
前記制御装置に作動制御されて前記貯水タンク内の前記反応生成水を温水または熱水まで加熱する加熱器とを備え、
前記制御装置は、
運転者からの直接的な指示、運転者の運転操作および前記燃料電池車の走行状況のうちの少なくとも１つに基づいて前記生成水供給機構の作動を制御して前記ＦＣＶ構成部品に前記反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を冷却または加熱することを特徴とする燃料電池車。
【請求項５】
燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池によって発電された電力または前記二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、
前記燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、
前記燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して前記貯水タンク内の前記反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、
前記生成水供給機構の作動を制御する制御装置と、
前記制御装置に作動制御されて前記貯水タンク内の前記反応生成水を加熱する加熱器とを備え、
前記制御装置は、
運転者からの直接的な指示、運転者の運転操作および前記燃料電池車の走行状況のうちの少なくとも１つに基づいて前記生成水供給機構の作動を制御して前記ＦＣＶ構成部品に前記反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を冷却または加熱するとともに、さらに、前記二次電池の充電量を検出して同二次電池が充電容量の８０％以上の高充電状態であると判定したとき、前記二次電池で前記加熱器を作動させて前記貯水タンク内の前記反応生成水を加熱することを特徴とする燃料電池車。
【請求項６】
燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池によって発電された電力または前記二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、
前記燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、
前記燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して前記貯水タンク内の前記反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、
前記二次電池に蓄えられている電気エネルギを主として熱エネルギに変換して消費する電熱器または放電抵抗器で構成された消費発熱体と、
前記生成水供給機構の作動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
運転者からの直接的な指示、運転者の運転操作および前記燃料電池車の走行状況のうちの少なくとも１つに基づいて前記生成水供給機構の作動を制御して前記ＦＣＶ構成部品に前記反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を冷却または加熱するとともに、さらに、前記生成水供給機構の作動を制御して前記消費発熱体に前記反応生成水を噴射させて同消費発熱体を冷却することを特徴とする燃料電池車。
【請求項７】
燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、
前記燃料電池によって発電された電力または前記二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、
前記燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、
前記燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して前記貯水タンク内の前記反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、
前記生成水供給機構の作動を制御する制御装置と、
外気温を検出して同外気温を表す外気温検出信号を前記制御装置に出力する外気温検出器とを備え、
前記制御装置は、
運転者からの直接的な指示、運転者の運転操作および前記燃料電池車の走行状況のうちの少なくとも１つに基づいて前記生成水供給機構の作動を制御して前記ＦＣＶ構成部品に前記反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を冷却または加熱するとともに、さらに、前記外気温検出信号に基づいて前記生成水供給機構による前記反応生成水の前記ＦＣＶ構成部品への供給を行うまたは行わないことを特徴とする燃料電池車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を電源として電動モータを駆動させて自走する燃料電池車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水素と酸素とを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池を電源として電動モータを駆動させて自走する燃料電池車においては、燃料電池が発電する際に生じる反応生成水を溜めておく貯水タンクを備えている。例えば、下記特許文献１には、燃料電池が発電する際に生じた反応生成水を溜める純粋タンクの下流側にバッファタンクを設けることで純粋タンクの水位の上昇を防止する燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４７２３３号公報
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された燃料電池システムにおいては、燃料電池の発電によって生じた反応生成水は最終的には車外に排出されるため反応生成水の有効な利活用が図られていないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、燃料電池の発電によって生じた反応生成水の有効な利活用を図ることができる燃料電池車を提供することにある。
【発明の概要】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池と、燃料電池によって発電された電気を充放電可能な二次電池と、燃料電池によって発電された電力または二次電池から放電された電力によって駆動する電動モータとを備えた燃料電池車において、燃料電池が発電を行う際に生成される反応生成水を貯留する貯水タンクと、燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に対して貯水タンク内の反応生成水を導いて噴射する生成水供給機構と、生成水供給機構の作動を制御する制御装置とを備え、制御装置は、運転者からの直接的な指示、運転者の運転操作および燃料電池車の走行状況のうちの少なくとも１つに基づいて生成水供給機構の作動を制御してＦＣＶ構成部品に反応生成水を噴射させて同ＦＣＶ構成部品を冷却または加熱することにある。
【０００７】
このように構成した本発明の特徴によれば、燃料電池車は、燃料電池の発電によって生じた反応生成水を燃料電池車を構成するＦＣＶ構成部品に噴射してＦＣＶ構成部品を冷却または加熱することができ、燃料電池の発電によって生じた反応生成水の有効な利活用を図ることができる。
【０００８】
この場合、運転者からの直接的な指示は、運転者の手または足による操作を電気的に受け付ける操作子を介して行なわれるものであり、例えば、ジョイスティック、トグルスイッチ、押下ボタン、タッチパネル、足踏み式ボタンおよびダイヤルなどの各種操作子に対する操作がある。また、運転者の運転操作とは、運転者が燃料電池車を運転するために運転操作用操作子を操縦操作する行為であり、例えば、シフトポジション（セレクトレバーともいう）の操作、アクセルペダルを介した加速操作またはブレーキペダルを介した減速操作がある。また、車両の走行状況とは、燃料電池車が備える機器の状態（例えば、二次電池の充電量の状態など）、燃料電池車の姿勢（例えば、前輪側が後輪側よりも下方に傾いている状態）、燃料電池車の位置（例えば、下り坂の走行）または燃料電池車の走行状態（例えば、加速状態または減速状態）であり、これらの状態を電気的に検出する走行状況検出器を用いて検出される。
【０００９】
また、燃料電池車のＦＣＶ構成部品としては、ブレーキ装置、トランスミッション、燃料電池車を駆動させる電動モータ、空調設備、各種ウインド（フロント、リア、サイド、天井など）、ホイールハウス、フロントまたはリアのライト、タイヤ、ホイール、ワイパー、サイドミラー、電熱線などの電気的発熱機器および各種配管（ウォッシャー液など）がある。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、ＦＣＶ構成部品は、燃料電池車を起動または走行させることで発熱する発熱対象物であり、制御装置は、生成水供給機構の作動を制御して発熱対象物に反応生成水を噴射させて同発熱対象物を冷却することにある。
【００１１】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、燃料電池車を起動または走行させることで発熱する発熱対象物に反応生成水を冷却水として噴射することで発熱対象物を外部から冷却することができる。これにより、燃料電池車は、発熱対象物を反応生成水の蒸発潜熱によって直接冷却することができ、クーラント液およびラジエータを用いた間接的な冷却方式よりも効率的かつ簡易な構成で冷却することができる。また、反応生成水は、燃料電池による発電過程で必ず生成されるため貯水タンクへの水の補充作業は必要でないとともに純水に近い水であるため反応生成水に含まれる含有物の貯水タンク、配管および噴射対象物への付着または堆積を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、発熱対象物は、燃料電池車の車輪を制動するブレーキ装置、トランスミッション、電動モータおよび燃料電池車に搭載された空調設備におけるコンデンサのうちの少なくとも１つであることにある。
【００１３】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、発熱対象物であるブレーキ装置、トランスミッション、前記電動モータおよび燃料電池車に搭載された空調設備におけるコンデンサを効果的に冷却して各機器の性能を良好に維持することができる。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、ＦＣＶ構成部品は、燃料電池車の車輪を制動するブレーキ装置であり、制御装置は、二次電池の充電量を検出して同二次電池が充電容量の８０％以上の高充電状態であると判定したとき、生成水供給機構を作動させて貯水タンク内の反応生成水をブレーキ装置に噴射させて同ブレーキ装置を冷却することにある。
【００１５】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、二次電池が充電容量の８０％以上の高充電状態である場合にブレーキ装置に冷却水を噴射して冷却するため、満充電状態で回生ブレーキによる制動が期待できない場合におけるブレーキ装置の過熱による制動性能の低下を抑制することができる。なお、この二次電池の高充電状態は、二次電池の充電容量の少なくとも５０％以上であればよく、例えば、６０％以上、７０％以上または９０％以上でもよい。この場合、二次電池の充電状態は、１００％または１００％に近い値、例えば９０％以上かつ１００％以下、または９５％以上かつ１００％以下を満充電状態として生成水供給機構を作動させてもよい。また、制御装置は、二次電池の充電量を検出して同二次電池が充電容量の８０％以上の高充電状態であると判定したとき、生成水供給機構を二次電池またはこの二次電池以外の他の二次電池または燃料電池で作動させてもよい。
【００１６】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、さらに、ＦＣＶ構成部品の温度を検出して同温度を表す温度検出信号を制御装置に出力する温度検出器を備え、制御装置は、温度検出信号に応じて生成水供給機構の作動を制御することにある。
【００１７】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、制御装置が温度検出信号に応じて生成水供給機構の作動を制御するため、ＦＣＶ構成部品に対してタイムリーに冷却水または加熱水を噴射させて冷却または加熱をすることができる。
【００１８】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、さらに、制御装置に作動制御されて貯水タンク内の反応生成水を加熱する加熱器を備えることにある。
【００１９】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、貯水タンク内の反応生成水を加熱する加熱器を備えているため、ＦＣＶ構成部品に対して適した温度の反応生成水を噴射することができる。例えば、燃料電池車は、過熱したＦＣＶ構成部品に対して加熱した加熱水を冷却水として噴射して急激な冷却を防止できる。また、燃料電池車は、例えば、ＦＣＶ構成部品に付着した氷雪に加熱水を噴射することで迅速に氷雪を融解することができる。
【００２０】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、制御装置は、二次電池の充電量を検出して同二次電池が充電容量の８０％以上の高充電状態であると判定したとき、二次電池で加熱器を作動させて貯水タンク内の反応生成水を加熱することにある。
【００２１】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、二次電池が充電容量の８０％以上の高充電状態である場合にこの二次電池で加熱器を作動させて貯水タンク内の反応生成水を加熱するため二次電池が満充電状態が長く維持されることおよび過充電状態（適正な充電状態を超えた異常な充電状態）となることを防止することができる。なお、この二次電池の高充電状態は、二次電池の充電容量の少なくとも５０％以上であればよく、例えば、６０％以上、７０％以上または９０％以上でもよい。この場合、二次電池の充電状態は、１００％または１００％に近い値、例えば９０％以上かつ１００％以下、または９５％以上かつ１００％以下を満充電状態として加熱器を作動させてもよい。
【００２２】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、さらに、二次電池に蓄えられている電気エネルギを主として熱エネルギに変換して消費する消費発熱体を備え、制御装置は、生成水供給機構の作動を制御して消費発熱体に反応生成水を噴射させて同消費発熱体を冷却することにある。
【００２３】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、制御装置が生成水供給機構の作動を制御して消費発熱体に反応生成水を噴射させて同消費発熱体を冷却するため、発熱状態にある消費発熱体を早期に冷却して二次電池の満充電状態を早期に解消することができる。すなわち、燃料電池車は、二次電池が満充電状態で回生ブレーキによる制動が期待できない場合におけるブレーキ装置の過熱による制動性能の低下を抑制することができる。なお、消費発熱体は、蓄電されている電気を熱に変換して消費する放電抵抗器のほか、貯水タンク内の反応生成水を加熱する加熱器などがある。
【００２４】
また、本発明の他の特徴は、前記燃料電池車において、さらに、外気温を検出して同外気温を表す外気温検出信号を制御装置に出力する外気温検出器を備え、制御装置は、外気温検出信号に応じて生成水供給機構の作動を制御することにある。
【００２５】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、燃料電池車は、制御装置が外気温検出信号に応じて生成水供給機構の作動を制御することができる。例えば、制御装置は、外気温が所定の温度以下の低温環境であることを検出した場合には、ＦＣＶ構成部品への反応生成水の供給を行なわない、または反応生成水を加熱した温水または熱水で供給することができる。また、制御装置は、外気温が所定の温度以上の高温環境であることを検出した場合には、ＦＣＶ構成部品に直ちに反応生成水の供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池車の主要部の構成の概略を模式的に示した平面図である。
【図２】図１に示した燃料電池車の作動を制御するための制御システムのブロック図である。
【図３】図１に示す制御装置によって実行される生成水供給プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る燃料電池車の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池車１００の主要部の構成を模式的に示す平面図である。また、図２は、図１に示した燃料電池車１００の作動を制御するための制御システムのブロック図である。
【００２８】
なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。また、各図においては、本発明に直接関わらない部分は適宜省略して表わしている。また、図２においては、制御装置１３０に対して本発明に直接関わる構成のみを示している。この燃料電池車１００は、水素と酸素とを化学反応させることで電気を発生させる燃料電池１１３を電源として電動モータ１１０を駆動させて自走する車両であり、普通乗用車のほかバス、トラックまたはダンプカーなどが相当する。
【００２９】
燃料電池車１００は、人や荷物を載せて自力で走行する車両であり、車台１０１を備えている。車台１０１は、燃料電池車１００の車体を支える骨格となる部品であり、鋼材などの金属またはエンジニアプラスチックや繊維強化プラスチックなどの樹脂材を枠状に形成して構成されている。図１においては、車台１０１は便宜上燃料電池車１００の進行方向（図示上側）に沿って延びる長方形形状に示している。この車台１０１には、前輪車軸１０２ａ、１０２ｂ、後輪車軸１０３ａ，１０３ｂ、トランスミッション１０７、電動モータ１１０、二次電池１１１、燃料電池１１３、貯水タンク１１６、生成水供給機構１２０および制御装置１３０がそれぞれ搭載されている。
【００３０】
前輪車軸１０２ａ，１０２ｂおよび後輪車軸１０３ａ，１０３ｂは、２つの前輪である車輪１０４ａ，１０４ｂおよび２つの後輪である車輪１０４ｃ，１０４ｄをそれぞれ保持して車台１０１を支持するための部品であり、車台１０１の車幅方向に延びる金属製の棒状体でそれぞれ構成されている。この場合、前輪車軸１０２ａと前輪車軸１０２ｂとの間には、図示しない差動装置を備えたトランスミッション１０７が設けられている。
【００３１】
また、後輪車軸１０３ａ，１０３ｂは、車輪１０４ｃ，１０４ｄをそれぞれ保持する各１つずつの棒状体で構成されている。これらの前輪車軸１０２ａ，１０２ｂおよび後輪車軸１０３ａ，１０３ｂは、図示しないサスペンション機構を介して車台１０１にそれぞれ取り付けられている。
【００３２】
車輪１０４ａ〜１０４ｄは、車台１０１を前方または後方に移動させるために路面上を転動する左右一対の部品であり、金属製のホイールの外側にゴム製のタイヤが取り付けられて構成されている。この場合、前輪である車輪１０４ａ，１０４ｂには、図示しないステアリング機構を介して運転者が操作するハンドルに連結されている。そして、これらの車輪１０４ａ〜１０４ｄには、それぞれブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄが設けられている。
【００３３】
ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄは、運転者によるブレーキペダル（図示せず）の操作によって車輪１０４ａ〜１０４ｄの各回転の減速または停止させるための機械装置であり、ディスクブレーキやドラムブレーキなどの摩擦ブレーキによってそれぞれ構成されている。これらの各ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｂには、各ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｂの温度に対応する電気信号からなる温度検出信号を制御装置１３０に出力するブレーキ温度センサ１０６ａ〜１０６ｄがそれぞれ設けられている。
【００３４】
なお、これらのブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄは、摩擦ブレーキなどの機械的ブレーキに代えてまたは加えて電気エネルギを回収する電気的な回生ブレーキを備えて構成してもよいことは当然である。また、これらのブレーキ温度センサ１０６ａ〜１０６ｄが、本発明に係る温度検出器に相当する。また、これらのブレーキ温度センサ１０６ａ〜１０６ｄは、図１では図示を省略している。
【００３５】
トランスミッション１０７は、電動モータ１１０の回転を減速して前輪車軸１０２ａ，１０２ｂに伝達するための機械装置であり、鋼材やアルミニウム材などの金属またはエンジニアプラスチックや繊維強化プラスチックなどの樹脂材からなるケース内に図示しない減速ギアおよび差動装置などをそれぞれ備えて構成されている。このトランスミッション１０７には、リターダ１０８が設けられている。
【００３６】
リターダ１０８は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄを補助する制動装置であり、電磁力による電気的抵抗または流体の抵抗を制動トルクとしてトランスミッション１０７内の回転駆動軸１１０ａの回転駆動力を制動する。このリターダ１０８は、運転者によるスイッチ操作を介して制御装置１３０によって作動が制御される。より具体的には、リターダ１０８は、回転駆動軸１１０ａに接続または分離するリターダクラッチ１０８ａを備えており、このリターダクラッチ１０８ａが制御装置１３０によって作動制御されることで回転駆動軸１１０ａに対して制動力が作用する。
【００３７】
また、このリターダ１０８には、前記ブレーキ温度センサ１０６ａ〜１０６ｄと同様に、リターダ１０８の温度に対応する電気信号からなる温度検出信号を制御装置１３０に出力するブレーキ温度センサ１０９が設けられている。なお、このリターダ１０８は、前記ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄとともに本発明に係るブレーキ装置を構成する。また、ブレーキ温度センサ１０９が、本発明に係る温度検出器に相当する。また、ブレーキ温度センサ１０９は、図１では図示を省略している。また、トランスミッション１０７は、車輪１０４ａ，１０４ｂを電動モータ１１０が直接駆動する場合には不要である。
【００３８】
電動モータ１１０は、前輪である車輪１０４ａ，１０４ｂをそれぞれ回転駆動させる原動機であるとともに燃料電池車１００のバックトルクで発電する発電装置であり、制御装置１３０によって作動が制御される。本実施形態においては、電動モータ１１０は、埋込磁石モータによって構成されているが、他のモータ、例えば、誘導モータ、表面磁石同期モータ、同期リラクタンスモータ、スイッチトリラクタンスモータまたは直流モータで構成することもできる。この電動モータ１１０は、回転駆動軸１１０ａがトランスミッション１０７を介して前輪車軸１０２ａ，１０２ｂに連結されているとともにリターダ１０８に連結されている。
【００３９】
なお、本実施形態においては、電動モータ１１０は、前輪である車輪１０４ａ，１０４ｂを回転駆動させるように構成したが、車輪１０４ａ，１０４ｂに代えて後輪である車輪１０４ｃ，１０４ｄを回転駆動するように構成してもよいし、車輪１０４ａ，１０４ｂに加えて共通の電動モータ１１０でまたは別の電動モータ１１０で回転駆動するように構成してもよい。また、電動モータ１１０は、各車輪１０４ａ〜１０４ｄの各ホイール内に設けた所謂インホイールモータで構成することもできる。
【００４０】
二次電池１１１は、電動モータ１１０のほか、燃料電池車１００が備える各種電気機器にそれぞれ電力を供給するとともに、電動モータ１１０による回生電気エネルギおよび燃料電池１１３が生成する電気エネルギを蓄える電池である。この二次電池１１１は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの充放電可能な電池で構成される。本実施形態においては、二次電池１１１は、リチウムイオン電池で構成されており、図示しない外部電源（例えば、家庭用１００Ｖ電源または２００Ｖ電源など）から電力の供給を受けて蓄電することもできる。
【００４１】
この二次電池１１１には、燃料電池１１３が電気的に接続されているとともにインバータ１１２を介して電動モータ１１０に電気的に接続されている。また、二次電池１１１は、制御装置１３０に接続されており、充電量を含む作動状況がモニタリングされながら作動が制御される。
【００４２】
インバータ１１２は、二次電池１１１からの直流を燃料電池車１００のアクセルペダル（図示せず）の開度に応じて適切な周波数の交流に変換して電動モータ１１０に流す電気回路である。また、インバータ１１２は、燃料電池車１００の減速時に電動モータ１１０で発電した交流を直流に変換して二次電池１１１に返して充電する電気回路でもある。
【００４３】
燃料電池１１３は、燃料ガス（例えば、水素）と酸化ガス（例えば、酸素）との化学反応によって電気を発生させる装置であり、図示しない筐体内に複数のセルが積層されて構成されている。この場合、燃料電池１１３は、前記複数のセルにおけるアノード極（負極）に燃料ガスタンク１１４に貯留されている燃焼ガスが図示しないポンプを介して供給されるとともに、同複数のセルにおけるカソード極（正極）に空気ブロア１１５を介して供給される。
【００４４】
これにより、燃料電池１１３におけるアノード電極では、燃焼ガスがプロトンと電子とに分解されてプロトンが電解質膜を介してカソード電極に移動するとともに電子が導線を介してカソード電極に移動する。一方、燃料電池１１３におけるアノード電極では、プロトンと電子とが酸化ガスに含まれる酸素と反応して水が反応生成水として生成される。
【００４５】
この燃料電池１１３は、インバータ１１２を介して電動モータ１１０に電気的に接続されているとともに電気的に二次電池１１１に接続されており、発電した電気を電動モータ１１０または二次電池１１１に供給するように構成されている。また、燃料電池１１３は、制御装置１３０が接続されておりこの制御装置１３０によって発電量などの作動が制御させる。また、燃料電池１１３には、貯水タンク１１６が接続されている。
【００４６】
燃料ガスタンク１１４は、燃料電池１１３に供給する燃料ガス（例えば、水素）を気密的に貯留する金属製の容器である。この燃料ガスタンク１１４は、燃料電池車１００の外部から燃料ガスを導入するための開閉自在な図示しない導入口が設けられている。
【００４７】
空気ブロア１１５は、燃料電池１１３に供給する酸化ガス（例えば、酸素）を供給するための器具であり、燃料電池車１００の外部の空気、すなわち外気を吸引するファンによって構成されている。この空気ブロア１１５は、制御装置１３０によって作動が制御される。
【００４８】
貯水タンク１１６は、燃料電池１１３の発電過程で生成される反応生成水を貯留するための容器であり、金属材料を箱状に形成して構成されている。この場合、貯水タンク１１６は、収容する反応生成水の温度低下を防止するために断熱材で覆った断熱構造で構成されている。この貯水タンク１１６には、貯水タンク１１６内の反応生成水の量および温度にそれぞれ応じた検出信号を制御装置１３０に出力する水量センサ１１６ａおよび水温センサ１１６ｂがそれぞれ設けられている。また、貯水タンク１１６には、貯水タンク１１６の内部に加熱器１１７が設けられているとともに、貯水タンク１１６の外部に排水装置１１８および生成水供給機構１２０がそれぞれ設けられている。なお、水量センサ１１６ａおよび水温センサ１１６ｂは、図１においては図示を省略している。
【００４９】
加熱器１１７は、貯水タンク１１６内に貯留されている反応生成水を加熱するための器具であり、電熱器で構成されている。本実施形態においては、加熱器１１７は、反応生成水中で加熱することができるように金属管内に電熱線が設けられて構成されている。この加熱器１１７は、制御装置１３０によって作動が制御される。本実施形態においては、加熱器１１７は、貯水タンク１１６内に貯留されている反応生成水を２０℃以上かつ８０℃以下の温度に加熱することができる。なお、加熱器１１７は、貯水タンク１１６内に貯留されている反応生成水を２０℃以上かつ８０℃以下の温度以外の範囲で加熱することができるように構成してもよいことは当然である。
【００５０】
排水装置１１８は、貯水タンク１１６内に貯留されている反応生成水を燃料電池車１００の外に排出するための機械装置であり、図示しない電磁弁またはポンプで構成されている。この場合、排水装置１１８は、貯水タンク１１６内の反応生成水の量に応じた制御装置１３０による作動制御、または運転者によるスイッチ操作を介した制御装置１３０による作動制御によって反応生成水が排水される。
【００５１】
生成水供給機構１２０は、貯水タンク１１６内に貯留されている反応生成水をブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８にそれぞれ導いて噴射する機械装置であり、主として、配水管１２１、ポンプ１２２、噴射ノズル１２３および電磁弁１２４を備えて構成されている。
【００５２】
配水管１２１は、貯水タンク１１６内に貯留されている反応生成水をブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８にそれぞれ導くための部品であり、金属製の細管で構成されている。具体的には、配水管１２１は、貯水タンク１１６を基端としてブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に向かってそれぞれ分岐しながら延びて形成されている。
【００５３】
ポンプ１２２は、貯水タンク１１６内に貯留されている反応生成水を吸引して配水管１２１内に導いてブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に送水する機械装置である。このポンプ１２２は、制御装置１３０によって作動が制御される。
【００５４】
噴射ノズル１２３は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の各近傍にまで延びる配水管１２１の各先端部にそれぞれ設けられてポンプ１２２によって供給された反応生成水を霧状に噴射する器具である。これらの各噴射ノズル１２３は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８における各冷却位置に対向する向きで設けられている。
【００５５】
ここで、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄにおける冷却位置は、キャリパおよび／またはディスクである。また、リターダ１０８における冷却位置は、リターダ１０８を収容する外筐である。なお、噴射ノズル１２３は、反応生成水を霧状以外の形態、例えば、シャワー状、放射状、水柱状または滝状のほか、反応生成水に空気を混合して噴射するように構成すること、さらにはこれらの形態、流量、滴の大きさまたは流速を自由に変化させまたは調整できるように構成することもできる。
【００５６】
電磁弁１２４は、前記各噴射ノズル１２３から反応生成水の噴射または噴射の停止を制御するための弁であり、配水管１２１上における各噴射ノズル１２３の上流側に設けられている。これらの各電磁弁１２４は、制御装置１３０によって作動が制御される。
【００５７】
制御装置１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、電動モータ１１０、二次電池１１１、燃料電池１１３、空気ブロア１１５、加熱器１１７、排水装置１１８および生成水供給機構１２０の各作動を含む燃料電池車１００の全体の作動を総合的に制御する。また、制御装置１３０は、ＲＯＭなどの記憶装置に予め記憶された生成水供給プログラムを実行することによって生成水供給機構１２０の作動を制御してブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８への反応生成水の噴射処理を実行する。この場合、制御装置１３０は、ブレーキ温度センサ１０６ａ〜１０６ｄ，１０９、二次電池１１１、水量センサ１１６ａ、水温センサ１１６ｂからの各種検出信号を用いてブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８への反応生成水の噴射処理を実行する。
【００５８】
また、制御装置１３０は、操作子１３１からの指示に基づいてまたは生成水供給機構１２０の作動を制御してブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８への反応生成水の噴射処理を実行する。操作子１３１は、運転者が制御装置１３０に対して生成水供給機構１２０の作動開始または作動停止を指示するための入力装置であり、運転者が手操作または足操作するジョイスティック、トグルスイッチ、押下ボタン、ダイヤル、フットスイッチまたは足踏みペダルなどで構成されている。本実施形態においては、操作子１３１は、押下スイッチで構成されている。
【００５９】
また、この燃料電池車１００は、燃料電池車１００の外筐を構成するとともに室内空間を構成するボディ、運転者が着座するシート、運転者が車輪１０４ａ，１０４ｂを操舵するハンドル、運転者が踏み込むことで電動モータ１１０を作動させて燃料電池車１００を加速させるアクセルペダルおよび運転者が踏み込むことでブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄを作動させて燃料電池車１００を制動するブレーキペダルなどをそれぞれ備えているが本発明に直接関わらないため、それらの説明については省略する。また、この燃料電池車１００の運転席における図示しないメータパネルには、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の温度、二次電池１１１の充電量および貯水タンク１１６内の反応生成水の量および温度がそれぞれ表示されるようになっている。
【００６０】
（燃料電池車１００の作動）
次に、このように構成した燃料電池車１００の作動について説明する。この燃料電池車１００は、運転者が制御装置１３０を起動（レシプロエンジン自動車におけるエンジン始動に相当する）させることで図３に示す生成水供給プログラムの実行が開始されて反応生成水の噴射処理が実行される。
【００６１】
具体的には、制御装置１３０は、起動した直後に生成水供給プログラムの実行をステップＳ１００にて開始して、ステップＳ１０２にて貯水タンク１１６内における反応生成水の貯水量の判定処理を実行する。具体的には、制御装置１３０は、水量センサ１１６ａの検出信号を用いて貯水タンク１１６内における反応生成水の貯水量を検出して貯水量が所定量未満である場合には「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０４に進む。
【００６２】
そして、制御装置１３０は、ステップＳ１０４にて、反応生成水の貯水量が所定量に満たない旨のアラートを運転者に対して表示させて再びステップＳ１０２に戻る。すなわち、制御装置１３０は、貯水タンク１１６内に反応生成水が所定量以上溜まるまで反応生成水の貯水量の確認処理およびアラートの表示処理を繰り返し実行する。この場合、制御装置１３０は、二次電池１１１の充電量が充電容量の９０％以上の満充電状態でない場合において燃料電池１１３の作動を制御して発電させることよって反応生成水を生成させる。
【００６３】
ここで、貯水タンク１１６内における反応生成水の所定の貯水量とは、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に対して少なくとも１回の反応生成水の噴射に必要な量である。一方、制御装置１３０は、ステップＳ１０２にて貯水タンク１１６内における貯水量が所定量以上である場合には「Ｙｅｓ」と判定しステップＳ１０６に進む。
【００６４】
次に、制御装置１３０は、ステップＳ１０６にて、ブレーキ装置の温度判定処理を実行する。具体的には、制御装置１３０は、ブレーキ温度センサ１０６ａ〜１０６ｂ，１０９の各検出信号を用いてブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の各温度をそれぞれ検出してこれらの各温度の少なくとも一つが所定の温度以上の場合には「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０８に進む。一方、制御装置１３０は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の各温度のすべてが所定の温度未満の場合には「Ｎｏ」と判定してステップＳ１１０に進む。
【００６５】
ここで、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８における各所定の温度とは、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の通常の使用状態における温度以上であり、例えば、燃料電池車１００が下り坂などでブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８を通常の使用頻度よりも多用した際における温度である。この場合、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８における所定の温度は、互いに同一である場合もあるが互いに異なる場合もある。
【００６６】
次に、制御装置１３０は、ステップＳ１０８にて、反応生成水の噴射処理を実行する。具体的には、制御装置１３０は、前記ステップＳ１０６におけるブレーキ装置の温度判定処理において所定の温度以上であると判定されたブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８について反応生成水の噴射が行なわれる。より具体的には、制御装置１３０は、ポンプ１２２を作動させるとともに反応生成水の噴射対象となるブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８に対応する所定の時間だけ電磁弁１２４を開くことで反応生成水を噴射することができる。
【００６７】
ここで、電磁弁１２４を開く所定の時間とは、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８の現状の温度を低下させるために必要な供給量を確保できる時間（例えば、数秒〜数十秒）である。この場合、制御装置１３０は、常に一定量の反応生成水を噴射させるようにしてもよいが、前記ステップＳ１０６におけるブレーキ装置の温度判定処理における所定の温度と検出した実際の温度との差が大きいほど噴射量を多くすることもできる。
【００６８】
このステップＳ１０８による反応生成水の噴射処理の実行によって反応生成水が噴射されたブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８は冷却される。これにより、反応生成水が噴射されたブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８は、制動力を維持または回復させることができる。
【００６９】
次に、制御装置１３０は、ステップＳ１１０にて、所定時間が経過したか否かを判定する。この場合、所定時間とは、次のステップＳ１０２による貯水タンク１１６内における反応生成水の貯水量の判定処理を実行するまでの時間であり、概ね数秒〜数分である。この所定時間は、燃料電池車１００の仕様に応じて自由に設定することができるが本発明者の実験によれば、３０秒〜５分が好適である。本実施形態においては、所定時間を１分３０秒に設定している。
【００７０】
したがって、制御装置１３０は、ステップＳ１１０にて１分３０秒経過するまでの間、このステップＳ１１０による判定処理にて「Ｎｏ」と判定し続ける。一方、制御装置１３０は、ステップＳ１１０にて１分３０秒経過した場合には、このステップＳ１１０による判定処理にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０２に戻って再びステップＳ１０２による貯水タンク１１６内における反応生成水の貯水量の判定処理を実行する。
【００７１】
この生成水供給プログラムは、制御装置１３０が起動している間、繰り返し実行される。すなわち、この生成水供給プログラムは、燃料電池車１００の停止状態または走行状態に拘らず実行される。そして、この生成水供給プログラムが実行されている間、制御装置１３０は、図示しない別の制御プログラムを実行することにより、運転者による操作子１３１の操作によって反応生成水の供給が指示された場合には、生成水供給機構１２０の作動を制御して指示されたブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８に対して反応生成水の噴射処理を行う。
【００７２】
また、制御装置１３０は、図示しない別の制御プログラムを実行することにより、貯水タンク１１６内の反応生成水の水温が所定の温度以下になったことを検出した場合には、加熱器１１７を起動させて反応生成水の水温を上昇させる。例えば、制御装置１３０は、冬季における制御装置１３０の起動時において貯水タンク１１６内の反応生成水の水温が所定の温度（例えば、５℃）以下の場合には、加熱器１１７を起動させて反応生成水の水温を２０℃程度まで上昇させる。また、制御装置１３０は、図示しない別の制御プログラムを実行することにより、貯水タンク１１６内の反応生成水の水量が所定量（例えば、貯水容量の９０％）以上になったことを検出した場合には、排水装置１１８を起動させて貯水タンク１１６内の反応生成水の一部を車外に排出する。
【００７３】
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、燃料電池車１００は、燃料電池１１３の発電によって生じた反応生成水を燃料電池車１００を構成するＦＣＶ構成部品としてのブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に噴射してこれらのＦＣＶ構成部品を冷却することができ、燃料電池１１３の発電によって生じた反応生成水の有効な利活用を図ることができる。また、燃料電池車１００は、発熱対象物であるＦＣＶ構成部品を反応生成水の蒸発潜熱によって直接冷却することができ、クーラント液およびラジエータを用いた間接的な冷却方式よりも効率的かつ簡易な構成で冷却することができる。また、反応生成水は、燃料電池１１３による発電過程で必ず生成されるため貯水タンク１１６への水の補充作業は必要でないとともに純水に近い水であるため反応生成水に含まれる含有物の貯水タンク１１６、生成水供給機構１２０およびＦＣＶ構成部品への付着または堆積を防止することができる。
【００７４】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７５】
例えば、上記実施形態においては、燃料電池車１００は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に反応生成水を噴射するように構成した。しかし、反応生成水を噴射する対象は、燃料電池車１００を構成するＦＣＶ構成部品であって燃料電池車１００の起動または走行によって発熱する発熱対象物であれば広く採用することができる。この場合、発熱対象物としては、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄ（リターダ１０８を含む）、トランスミッション１０７、電動モータ１１０および燃料電池車１００に搭載された空調設備におけるコンデンサ（図示せず）などがある。ここで、空調設備は、燃料電池車１００の車内の温度を制御する所謂エアコンのほか、燃料電池車１００が荷室を備える場合には荷室内の空調設備または荷室内に積載される冷蔵または冷凍設備のコンデンサも含まれる。
【００７６】
また、上記実施形態においては、制御装置１３０は、二次電池１１１の充電状態に拘らずブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に反応生成水を噴射するように構成した。しかし、制御装置１３０は、二次電池１１１の充電状態に応じてブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に反応生成水を噴射するように構成することもできる。具体的には、制御装置１３０は、二次電池１１１の充電状態が二次電池１１１の充電容量の所定値以上（例えば、９０％以上）の満充電状態である場合にブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に反応生成水を噴射する。
【００７７】
この場合、制御装置１３０は、例えば、図３の破線に示すように、生成水供給プログラムにおけるステップＳ１０１にて二次電池１１１の充電状態の判定処理を実行する。このステップＳ１０１における二次電池１１１の充電状態の判定処理において制御装置１３０は、二次電池１１１の充電量を検出してこの充電量が満充電に達している場合には「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０２に進む。一方、制御装置１３０は、二次電池１１１の充電量が満充電に達していない場合には「Ｎｏ」と判定して再度ステップＳ１０１を実行する。
【００７８】
これにより、燃料電池車１００は、二次電池１１１が満充電状態で回生ブレーキによる制動が期待できない場合におけるブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８の過熱による制動性能の低下を抑制することができる。この場合、制御装置１３０は、二次電池の充電量を検出して同二次電池が満充電状態であると判定したとき、ポンプ１２２を二次電池１１１またはこの二次電池以外の他の二次電池（図示せず）または燃料電池１１３によって作動させることができる。
【００７９】
なお、制御装置１３０は、二次電池１１１の温度を検出する温度検出器または二次電池１１１の出力電圧を検出する電圧検出器などの充電検出器１１１ａを用いて取得することで二次電池１１１の充電量を算出して把握することができる。また、二次電池１１１における満充填状態は、二次電池１１１の充電量の９０％に限定されるものではなく、１００％または１００％に近い値であればよく、例えば９０％以上かつ１００％以下、または９５％以上かつ１００％以下がある。また、二次電池１１１の充電状態が二次電池１１１の充電容量の所定値以上とは、前記満充電状態のみに限定されるものではなく、二次電池１１１の充電状態が満充電状態に近い所定値以上（例えば、８０％以上かつ９０％未満）の高充電状態、またはそれ未満の充電状態（例えば、５０％以上、６０％以上、７０％以上）であってもよい。
【００８０】
また、制御装置１３０は、二次電池１１１の満充電状態を検出した場合には、貯水タンク１１６内の加熱器１１７を作動さて反応生成水を加熱することで二次電池１１１の満充電状態を解消して電動モータ１１０による回生ブレーキの作動が可能な状態に戻すことができる。なお、この場合、貯水タンク１１６内の反応生成水は、加熱器１１７の作動によって加熱されるが、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の温度が高いため冷却水としての機能は確保されている。また、制御装置１３０は、二次電池１１１の充電状態が満充電状態に近い所定値以上（例えば、８０％以上かつ９０％以下）の高充電状態である場合に加熱器１１７を作動させて反応生成水を加熱することで二次電池１１１が満充電状態となることを回避することができる。
【００８１】
また、上記実施形態においては、リターダ１０８は、運転者による操作子１３１の操作によって作動されるように構成されている。しかし、リターダ１０８は、制御装置１３０が二次電池１１１の満充電状態を検出した場合にリターダクラッチ１０８ａの作動を制御して回転駆動軸１１０ａにリターダ１０８を接続してリターダ１０８を単独でまたはブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄと併用して制動力を発揮させることができる。これにより、燃料電池車１００は、二次電池１１１が満充電状態で回生ブレーキによる制動が期待できない場合におけるブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄの過熱による制動性能の低下を抑制することができる。
【００８２】
また、上記実施形態においては、制御装置１３０は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の各温度を検出してこれらの各温度が所定温度以上の場合に反応生成水を噴射するように構成した。しかし、制御装置１３０は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８などのＦＣＶ構成部品の温度による判定に代えてまたは加えてＦＣＶ構成部品の使用時間が所定時間以上となった場合に反応生成水を噴射するように構成することもできる。したがって、制御装置１３０は、例えば、燃料電池車１００の起動後におけるブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８が制動を行った時間の合計値を計数してこの合計値が所定の時間量に達した際に反応生成水を噴射するように構成することもできる。
【００８３】
また、制御装置１３０は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８などのＦＣＶ構成部品の温度による判定に代えてまたは加えて運転者によるシフトポジション（セレクトレバーともいう）の操作、アクセルペダルを介した加速操作またはブレーキペダルを介した減速操作に起因して反応生成水を噴射するように構成することもできる。また、制御装置１３０は、燃料電池車１００の走行状況、例えば、燃料電池車１００の姿勢（例えば、車輪１０４ａ，１０４ｂ側が車輪１０４ｃ，１０４ｄ側よりも下方に傾いている状態）、燃料電池車１００の位置（例えば、下り坂の走行）または燃料電池車１００の走行状態（例えば、加速状態または減速状態）に起因して反応生成水を噴射するように構成することもできる。この場合、燃料電池車１００の姿勢、位置および走行状態は、ジャイロセンサまたはＧＰＳ（Global Positioning System）などの電気的に検出する走行状況検出器を用いて検出することができる。
【００８４】
また、上記実施形態においては、燃料電池車１００は、貯水タンク１１６内に加熱器１１７を備えて反応生成水を加熱できるように構成した。しかし、燃料電池車１００は、貯水タンク１１６内の反応生成水を加熱する必要がない場合には加熱器１１７を省略して構成することができる。
【００８５】
また、上記実施形態においては、生成水供給機構１２０は、貯水タンク１１６内の反応生成水を噴射ノズル１２３に送水するポンプ１２２を備えて構成した。しかし、生成水供給機構１２０は、貯水タンク１１６内の反応生成水をＦＣＶ構成部品に導いて噴射するように構成されていればよい。したがって、生成水供給機構１２０は、例えば、ポンプ１２２に代えて貯水タンク１１６内の圧力を高めるコンプレッサを備えて構成することができる。
【００８６】
また、上記実施形態においては、燃料電池車１００は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に反応生成水を噴射してこれらを冷却するように構成した。しかし、燃料電池車１００を構成するＦＣＶ構成部品に反応生成水を噴射してこれらを加熱することもできる。すなわち、燃料電池１１３によって生成される反応生成水は、生成時においては約８０℃〜１００℃の温度で生成されるため、この温水（または熱水）からなる反応生成水を燃料電池車１００を構成するＦＣＶ構成部品に噴射することでＦＣＶ構成部品を加熱することができる。この場合、燃料電池車１００は、上記実施形態のように、貯水タンク１１６内に反応生成水を加熱する加熱器１１７を備えておくことで反応生成水を温水または熱水に維持または加熱することもきる。この場合、温水は温かいまたは温い温度の水であって概ね１５℃以上かつ３０℃以下の水であり、熱水は温水の温度以上の水である。
【００８７】
ここで、ＦＣＶ構成部品としては、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄ（リターダ１０８を含む）、トランスミッション１０７、電動モータ１１０、空調設備（図示せず）、各種ウインド（フロント、リア、サイド、天井など）（図示せず）、ホイールハウス（図示せず）、フロントまたはリアのライト（図示せず）、タイヤ（図示せず）、ホイール（図示せず）、ワイパー（図示せず）、サイドミラー（図示せず）および各種配管（ウォッシャー液など）（図示せず）がある。
【００８８】
そして、燃料電池車１００は、例えば、ＦＣＶ構成部品の温度を測定して測定した温度に対応する検出信号を制御装置１３０に出力する温度検出器を備えるようにする。具体的には、制御装置１３０は、温度検出器によって検出される温度が所定の温度（例えば、０℃または５℃の低温状態）以下であると判定した場合にＦＣＶ構成部品に温水（または熱水）からなる反応生成水を噴射することができる。これにより、燃料電池車１００は、ＦＣＶ構成部品が円滑な作動を行なえる温度に加温することができる。
【００８９】
また、燃料電池車１００は、図１の破線に示すように、外気温を測定して測定した温度に対応する外気温検出信号を制御装置１３０に出力する外気温検出器１４０を備えるようにする。そして、制御装置１３０は、外気温検出器１４０によって検出される外気温が所定の温度（例えば、０℃または５℃）以下の低温環境であると判定した場合にＦＣＶ構成部品に温水（または熱水）からなる反応生成水を噴射することができる。この場合、制御装置１３０は、外気温検出器１４０によって検出される外気温が低温環境であると判定した場合であっても反応生成水が所定の温度に満たない場合にはＦＣＶ構成部品への反応生成水の供給を行なわないようにすることもできる。なお、制御装置１３０は、外気温が所定の温度以上の高温環境であることを検出した場合には、ＦＣＶ構成部品に直ちに反応生成水の供給を行うこともできる。
【００９０】
また、燃料電池車１００は、貯水タンク１１６内に反応生成水を加熱する加熱器１１７を備えることで寒冷期における燃料電池車１００の起動時において直ちに加熱器１１７を作動させることによって早期に貯水タンク１１６内の反応生成水を温水（または熱水）にしてＦＣＶ構成部品に噴射することでＦＣＶ構成部品を温めて円滑に作動する状態にすることができるとともにＦＣＶ構成部品に付着した氷雪も除去することもできる。なお、加熱器１１７は、貯水タンク１１６の内部に代えてまたは加えて貯水タンク１１６の外部に設けて貯水タンク１１６の外部から反応生成水を加熱することもできる。
【００９１】
また、上記実施形態においては、燃料電池車１００は、加熱器１１７を備えることで二次電池１１１の電力を消費するように構成した。これにより、燃料電池車１００は、二次電池１１１の満充電状態となることを抑えて二次電池１１１が満充電状態で回生ブレーキによる制動が期待できない場合におけるブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよび／またはリターダ１０８の過熱による制動性能の低下を抑制することができる。
【００９２】
しかし、燃料電池車１００は、図２の破線に示すように、加熱器１１７に代えてまたは加えて二次電池１１１に蓄えられている電気エネルギを主として熱エネルギに変換して消費する消費発熱体１４１を備えるとともに、制御装置１３０は生成水供給機構１２０の作動を制御して消費発熱体１４１に反応生成水を噴射させて冷却するように構成することができる。この場合、消費発熱体１４１は、電気エネルギが熱エネルギに変換される割合が他のエネルギ（例えば、運動エネルギ）よりも多い電気機器であり、例えば、電熱器、放電抵抗器または貯水タンク１１６の外部に設けられた加熱器１１７などがある。また、この場合、消費発熱体１４１は、制御装置１３０によって作動が制御される。
【００９３】
そして、制御装置１３０は、二次電池１１１の充電状態が満充電状態に近い所定値以上（例えば、８０％以上かつ９０％以下）の高充電状態である場合に消費発熱体１４１を作動させて二次電池１１１の電気エネルギを消費して二次電池１１１が満充電状態となることを回避することができる。これにより、燃料電池車１００は、二次電池１１１が満充電状態で回生ブレーキによる制動が期待できない場合におけるブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄの過熱による制動性能の低下を抑制することができる。
【００９４】
一方、制御装置１３０は、消費発熱体１４１が発熱した場合には、生成水供給機構１２０の作動を制御して消費発熱体１４１に反応生成水を噴射させて冷却する。これにより、燃料電池車１００は、発熱状態にある消費発熱体１４１を早期に冷却して二次電池の満充電状態を早期に解消することができる。
【００９５】
また、上記実施形態においては、燃料電池車１００は、１つの貯水タンク１１６を備えて構成した。しかし、燃料電池車１００は、２つ以上の貯水タンク１１６を備えて構成することができる。これによれば、燃料電池車１００は、複数のＦＣＶ構成部品に反応生成水を噴射することができるとともに、２つ目以上の貯水タンク１１６を予備タンクとして使用することもできる。この場合、燃料電池車１００は、２つ以上の貯水タンク１１６を車台１０１内における前方側と後方側とに向に分けて配置してもよいし、車台１０１の中央部に隣接して配置してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１００…燃料電池車、
１０１…車台、１０２ａ，１０２ｂ…前輪車軸、１０３ａ，１０３ｂ…後輪車軸、１０４ａ〜１０４ｄ…車輪、１０５ａ〜１０５ｄ…ブレーキ装置、１０６ａ〜１０６ｄ…ブレーキ温度センサ、１０７…トランスミッション、１０８…リターダ、１０８ａ…リターダクラッチ、１０９…ブレーキ温度センサ、
１１０…電動モータ、１１０ａ…回転駆動軸、１１１…二次電池、１１１ａ…充電検出器、１１２…インバータ、１１３…燃料電池、１１４…燃料ガスタンク、１１５…空気ブロア、１１６…貯水タンク、１１６ａ…水量センサ、１１６ｂ…水温センサ、１１７…加熱器、１１８…排水装置、
１２０…生成水供給機構、１２１…配水管、１２２…ポンプ、１２３…噴射ノズル、１２４…電磁弁、
１３０…制御装置、１３１…操作子、
１４０…外気温検出器、１４１…消費発熱体。
【要約】
【課題】燃料電池の発電によって生じた反応生成水の有効な利活用を図ることができる燃料電池車を提供する。
【解決手段】燃料電池車１００は、電動モータ１１０、二次電池１１１、燃料電池１１３、貯水タンク１１６、生成水供給機構１２０および制御装置１３０を備える。電動モータ１１０は、燃料電池車１００を駆動する。二次電池１１１は、燃料電池１１３によって発電された電気を充放電する。貯水タンク１１６は、燃料電池１１３の発電時に生成された反応生成水を貯留する。生成水供給機構１２０は、貯水タンク１１６内の反応生成水をブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に導いて噴射する。制御装置１３０は、ブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８の温度が所定の温度以上である場合に生成水供給機構１２０の作動を制御してブレーキ装置１０５ａ〜１０５ｄおよびリターダ１０８に反応生成水を噴射して冷却する。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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