(57)【要約】【課題】燃料電池の発電量を増加させる運転操作を行わない場合に、酸化剤ガス供給装置の運転音変化を抑制する。【解決手段】酸化剤ガス密度算出部５５は、推定手段吸入ガス温度検出手段５１と大気圧検出手段５３の出力に基づき、酸化剤ガス密度を推定する。酸化剤ガス体積流量算出部５９は、発電要求量に基づいて、基本要求酸化剤ガス流量を算出する。補正係数算出部５７は、酸化剤ガス密度の推定に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量の補正値を算出する。要求酸化剤ガス流量算出部６１は、基本要求酸化剤ガス体積流量と要求酸化剤ガス体積流量補正値から酸化剤ガス供給手段６５が燃料電池に供給すべき要求酸化剤ガス体積流量を算出し、要求酸化剤ガス流量変化率制限部６３は、要求酸化剤ガス体積流量の単位時間当たり変化率を制限する。【選択図】      図１
2004349124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記酸化剤ガス供給手段の吸入酸化剤ガス温度を検出する吸入酸化剤ガス温度検出手段と、
前記酸化剤ガス供給手段が吸入する酸化剤ガス圧力を検出する酸化剤ガス圧力検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス温度検出手段と酸化剤ガス圧力検出手段の出力に基づき、酸化剤ガス密度を推定する酸化剤ガス密度推定手段と、
該酸化剤ガス密度推定手段の出力に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量の補正値を算出する要求酸化剤ガス体積流量補正値算出手段と、
前記基本要求酸化剤ガス体積流量と前記要求酸化剤ガス体積流量補正値から前記酸化剤ガス供給装置が燃料電池に供給すべき要求酸化剤ガス体積流量を算出する要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記要求酸化剤ガス体積流量の単位時間当たり変化率を制限する要求酸化剤ガス流量変化率制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項２】
燃料電池を搭載した車両の速度を検出する車速検出手段を備え、
前記要求酸化剤ガス流量変化率制限手段は、該車速検出手段が検出した車速が低ければ低いほど、前記変化率をより小さい値に制限することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システムの制御装置。
【請求項３】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記酸化剤ガス供給手段の吸入酸化剤ガス温度を検出する吸入酸化剤ガス温度検出手段と、
前記酸化剤ガス供給手段が吸入する酸化剤ガス圧力を検出する酸化剤ガス圧力検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス温度検出手段と酸化剤ガス圧力検出手段の出力に基づき、酸化剤ガス密度を推定する酸化剤ガス密度推定手段と、
該酸化剤ガス密度推定手段の出力に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量の補正値を算出する要求酸化剤ガス体積流量補正値算出手段と、
前記基本要求酸化剤ガス体積流量と前記要求酸化剤ガス体積流量補正値から前記酸化剤ガス供給装置が燃料電池に供給すべき要求酸化剤ガス体積流量を算出する要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記要求酸化剤ガス体積流量補正値の単位時間当たり変化量を制限する要求酸化剤ガス流量変化量制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項４】
燃料電池を搭載した車両の速度を検出する車速検出手段を備え、
前記要求酸化剤ガス流量変化量制限手段は、該車速検出手段が検出した車速が低いほど、前記変化量をより小さい値に制限することを特徴とする請求項３記載の燃料電池システムの制御装置。
【請求項５】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
該酸化剤ガス供給手段の吸入酸化剤ガス温度を検出する吸入酸化剤ガス温度検出手段と、
車両の減速度を検出する減速度検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス温度と前記減速度から吸入酸化剤ガス温度を予測する吸入酸化剤ガス温度予測手段と、
前記酸化剤ガス供給手段が吸入する酸化剤ガス圧力を検出する酸化剤ガス圧力検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス温度予測値と大気圧から酸化剤ガス密度を予測する酸化剤ガス密度予測手段と、
前記酸化剤ガス密度予測手段が予測した酸化剤ガス密度に基づいて前記基本要求酸化剤ガス体積流量の減少量を制限する要求酸化剤ガス流量変化量制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項６】
前記要求酸化剤ガス体積流量変化量制限手段は、前記減速度に応じて基本要求酸化剤ガス体積流量の減少量を制限することを特徴とする請求項５記載の燃料電池システムの制御装置。
【請求項７】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
燃料電池を搭載した車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記車両の駆動力要求を検出する駆動力要求検出手段と、
少なくとも燃料電池の発電電力で充電されるとともに燃料電池の発電電力不足時に放電する蓄電池と、
該蓄電池の充電量を検出する充電量検出手段と、
前記充電量に基づいて燃料電池に要求する発電量を算出する蓄電池要求発電量算出手段と、
該蓄電池要求発電量に基づいて酸化剤ガス体積流量を算出する蓄電池要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記車速が所定値以下であり、なおかつ前記車両の駆動力要求が所定値以下である場合、前記蓄電池要求酸化剤ガス体積流量の単位時間当たり変化率を制限する蓄電池要求酸化剤ガス流量変化率制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項８】
前記蓄電池の充電量が大きい程、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量の単位時間当たり変化率をより小さい値に制限することを特徴とする請求項７記載の燃料電池システムの制御装置。
【請求項９】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記酸化剤ガス供給手段の吸入酸化剤ガス温度を検出する吸入酸化剤ガス温度検出手段と、
前記酸化剤ガス供給手段が吸入する酸化剤ガス圧力を検出する酸化剤ガス圧力検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス温度検出手段及び前記酸化剤ガス圧力検出手段の出力に基づいて、酸化剤ガス密度を推定する酸化剤ガス密度推定手段と、
該酸化剤ガス密度推定手段の出力に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量の補正値を算出する要求酸化剤ガス体積流量補正値算出手段と、
前記基本要求酸化剤ガス体積流量と前記要求酸化剤ガス体積流量補正値から要求酸化剤ガス体積流量を算出する要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
該要求酸化剤ガス体積流量算出手段の出力に基づいて、前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数を算出する駆動回転数算出手段と、
前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数の単位時間当たり変化率を制限する駆動回転数変化率制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項１０】
燃料電池を搭載した車両の速度を検出する車速検出手段を備え、
前記駆動回転数変化率制限手段は、前記車速が低いほど、前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数の単位時間当たり変化率をより小さい値に制限することを特徴とする請求項９記載の燃料電池システムの制御装置。
【請求項１１】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記酸化剤ガス供給手段の吸入酸化剤ガス温度を検出する吸入酸化剤ガス温度検出手段と、
車両の減速度を検出する減速度検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス温度及び前記減速度に基づいて、吸入酸化剤ガス温度を予測する吸入酸化剤ガス温度予測手段と、
前記酸化剤ガス供給手段が吸入する酸化剤ガス圧力を検出する酸化剤ガス圧力検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス温度予測値と大気圧から酸化剤ガス密度を予測する酸化剤ガス密度予測手段と、
前記基本要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数を算出する駆動回転数算出手段と、
前記酸化剤ガス密度予測値に基づいて前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数の減少量を制限する駆動回転数変化量制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項１２】
前記駆動回転数変化量制限手段は、前記減速度に応じて酸化剤ガス供給装置の駆動回転数の減少量を制限することを特徴とする請求項１１記載の燃料電池システムの制御装置。
【請求項１３】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
燃料電池を搭載した車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記車両の駆動力要求を検出する駆動力要求検出手段と、
少なくとも燃料電池の発電電力で充電されるとともに燃料電池の発電電力不足時に放電する蓄電池と、
該蓄電池の充電量を検出する充電量検出手段と、
前記充電量に基づいて燃料電池に要求する発電量を算出する蓄電池要求発電量算出手段と、
該蓄電池要求発電量に基づいて要求酸化剤ガス体積流量を算出する蓄電池要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
該蓄電池要求酸化剤ガス体積流量と基本要求酸化剤ガス体積流量から、前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数を算出する駆動回転数算出手段と、
前記車速が所定値以下であり、なおかつ車両の駆動要求が所定値以下である場合、前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数の単位時間当たり変化率を制限する駆動回転数変化率制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項１４】
前記蓄電池の充電量が大きいほど、前記酸化剤ガス供給装置の駆動回転数の単位時間当たり変化率をより小さい値に制限することを特徴とする請求項１３記載の燃料電池システムの制御装置。
【請求項１５】
燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、
燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記酸化剤ガス供給装置が吸入する酸化剤ガスの質量流量を検出する吸入酸化剤ガス質量流量検出手段と、
前記吸入酸化剤ガス質量流量から要求酸化剤ガス体積流量の補正値を算出する要求酸化剤ガス体積流量補正値算出手段と、
前記基本要求酸化剤ガス体積流量と前記要求酸化剤ガス体積流量補正値から前記酸化剤ガス供給装置が燃料電池に供給すべき要求酸化剤ガス体積流量を算出する要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、
前記要求酸化剤ガス体積流量の単位時間当たり変化率を制限する要求酸化剤ガス流量変化率制限手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システムの制御装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５項の何れか１項に記載の燃料電池システムの制御装置を備えたことを特徴とする燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池に対する要求発電量に応じて酸化剤ガス供給量を制御する燃料電池システムの制御装置及びこれら燃料電池システムの制御装置を備えた燃料電池車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、水素ガスなどの燃料ガスと酸素を有する酸化剤ガスとを電解質を介して電気化学的に反応させ、電解質両面に設けた電極間から電気エネルギを直接取り出すものである。特に固体高分子電解質を用いた固体高分子型燃料電池は、動作温度が低く、取り扱いが容易なことから電動車両用の電源として注目されている。すなわち、燃料電池車両は、高圧水素タンク、液体水素タンク、水素吸蔵合金タンクなどの水素貯蔵装置を車両に搭載し、そこから供給される水素と、酸化剤として酸素を含む空気とを燃料電池に送り込んで反応させ、燃料電池から取り出した電気エネルギで駆動輪につながるモータを駆動するものであり、排出物質は水だけであるという究極のクリーン車両である。
【０００３】
従来の燃料電池において酸化剤ガスとして空気等を用いる場合、設置場所や気象条件に拘わらず適正な条件で運転するために、外気温および外気圧を計測し、外気温・外気圧から空気の密度を算出し、供給空気の体積流量を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１，２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４８８３８号公報（第３頁、図２）
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−４８８３９号公報（第３頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら燃料電池を主動力源とする燃料電池車両においては、極低速時もしくは停止時において以下のような問題点があった。
【０００７】
車速低下もしくは停止後において、走行風の減少によってエンジンルームの温度が上昇するなどして吸入空気温度が上昇する場合がある。この温度上昇に従って空気密度が低下し、それに応じて所望の酸化剤ガスの質量流量を確保するため、供給空気体積流量を増加させることがあった。このとき車両が極低速時もしくは停止時であり、燃料電池システム全体が一定の静寂な状態であり、ドライバーも吸気量を増量するような運転操作をしていないにもかかわらず、空気圧縮機などの空気供給装置の作動音が変化し、音量が増加することになり運転者に違和感を与えるという問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するため、燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段を制御する燃料電池システムの制御装置において、燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、前記酸化剤ガス供給手段の吸入酸化剤ガス温度を検出する吸入酸化剤ガス温度検出手段と、前記酸化剤ガス供給手段が吸入する酸化剤ガス圧力を検出する酸化剤ガス圧力検出手段と、前記吸入酸化剤ガス温度検出手段と酸化剤ガス圧力検出手段の出力に基づき、酸化剤ガス密度を推定する酸化剤ガス密度推定手段と、該酸化剤ガス密度推定手段の出力に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量の補正値を算出する要求酸化剤ガス体積流量補正値算出手段と、前記基本要求酸化剤ガス体積流量と前記要求酸化剤ガス体積流量補正値から前記酸化剤ガス供給装置が燃料電池に供給すべき要求酸化剤ガス体積流量を算出する要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、前記要求酸化剤ガス体積流量の単位時間当たり変化率を制限する要求酸化剤ガス流量変化率制限手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００９】
また本発明は、上記問題点を解決するため、燃料電池の要求発電量に基づいて基本要求酸化剤ガス体積流量を算出する基本要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、前記酸化剤ガス供給手段の吸入酸化剤ガス温度を検出する吸入酸化剤ガス温度検出手段と、前記酸化剤ガス供給手段が吸入する酸化剤ガス圧力を検出する酸化剤ガス圧力検出手段と、前記吸入酸化剤ガス温度検出手段と酸化剤ガス圧力検出手段の出力に基づき、酸化剤ガス密度を推定する酸化剤ガス密度推定手段と、該酸化剤ガス密度推定手段の出力に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量の補正値を算出する要求酸化剤ガス体積流量補正値算出手段と、前記基本要求酸化剤ガス体積流量と前記要求酸化剤ガス体積流量補正値から前記酸化剤ガス供給装置が燃料電池に供給すべき要求酸化剤ガス体積流量を算出する要求酸化剤ガス体積流量算出手段と、前記要求酸化剤ガス体積流量の単位時間当たり変化率を制限する要求酸化剤ガス流量変化率制限手段と、を備えた燃料電池システムの制御装置を備えたことを特徴とする燃料電池車両である。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、吸入酸化剤ガス温度と酸化剤ガス圧力とから酸化剤ガスの密度を算出することにより、燃料電池が必要とする酸化剤ガス体積流量を外部環境に応じて補正することができるとともに、酸化剤ガスの流量変化率を制限することで、送風機や圧縮機などの酸化剤ガス供給装置の急激な作動変化を抑制し、酸化剤ガス供給装置の作動音の変化が低減し運転者に与える違和感を低減できるという効果がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る燃料電池システムの制御装置が適用される燃料電池システムの第１実施形態の構成を例示する概略構成図である。本実施形態は、燃料電池車両に適用した場合の例である。
【００１２】
図１において、燃料電池システムは、燃料電池本体である燃料電池スタック（以下、単に燃料電池ともよぶ）１と、燃料電池スタック１の状態検出及び制御を行う燃料電池スタックコントロールユニット２と、燃料電池システムの制御を行う燃料電池制御コンピュータ３と、燃料電池へ燃料供給を行うための燃料供給径路４と、燃料電池へ酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス供給経路５と、燃料電池から燃料を排出するための燃料排出経路６と、燃料電池から酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出径路７と、吸入酸化剤ガス温度センサ８と、吸入酸化剤ガス圧力センサとしての大気圧センサ９、酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２と、コンプレッサモータ駆動ハーネス１３と、車両駆動用モータ（Ｍｔ）１４と、車両駆動モータ駆動回路１５と、車両駆動モータ駆動ハーネス１６と、燃料電池スタック電力出力ハーネス１７と、制御用ハーネス１８とを備えている。
【００１３】
本実施形態においては、酸化剤ガスとして空気を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば、窒素ガスと酸素ガスとに対して透過性の異なる分子篩等を利用した酸素濃縮装置を用いて、空気から酸素を濃縮したガスを酸化剤ガスとして用いることもできる。
【００１４】
燃料電池制御コンピュータ３は、酸化剤ガス吸入温度検出手段８から吸入酸化剤ガス温度、酸化剤ガス吸入圧力検出手段９から酸化剤ガス吸入圧力、燃料電池スタックコントロールユニット２から発電要求量が入力され、要求酸化剤ガス量を演算し、それを実現するように酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０を制御し、燃料電池スタック１へ酸化剤ガス供給経路５を通して酸化剤ガスを供給する。
【００１５】
尚、図示しないが燃料電池制御コンピュータ３は、燃料供給経路４から燃料電池スタック１に供給される燃料ガス（水素ガス）の圧力及び流量を要求発電量に応じて制御しているが、本発明の要点ではないので、詳細な説明を省略する。
【００１６】
図２は、本実施形態における燃料電池制御コンピュータ３の制御構成を説明する制御ブロック図である。同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、吸気温度を検出する吸入ガス温度検出手段５１（図１の酸化剤吸入温度検出手段８に相当）と、大気圧を検出する大気圧検出手段５３（図１の酸化剤吸入圧力検出手段９に相当）とが接続されるとともに、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【００１７】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、吸気温度及び大気圧に基づいて酸化剤ガスの密度を算出する酸化剤ガス密度算出部５５と、酸化剤ガス密度に基づいて要求酸化剤ガス流量補正値を算出する補正係数算出部５７と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて標準状態（０〔℃〕、１〔ａｔｍ〕）における要求酸化剤ガス体積流量である基本要求酸化剤ガス流量を算出する酸化剤ガス体積流量算出部５９と、基本要求酸化剤ガス流量を要求酸化剤ガス流量補正値で補正した要求酸化剤ガス流量を算出する要求酸化剤ガス流量算出部６１と、要求酸化剤ガス流量の変化率を制限した要求酸化剤ガス流量制御出力値を算出する要求酸化剤ガス流量変化率制限部６３と、を備えている。
【００１８】
要求酸化剤ガス流量変化率制限部６３が出力する要求酸化剤ガス流量制御出力値は、酸化剤ガス供給手段６５が燃料電池スタック１へ供給する酸化剤ガス流量の制御目標値となる。
【００１９】
本実施形態においては、燃料電池制御コンピュータ３は、制御プログラム及び各種定数を記憶するＲＯＭと、ＣＰＵと、作業用ＲＡＭと、Ｉ／Ｏインタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。
【００２０】
図３は、本実施形態の燃料電池制御コンピュータ３で実行される制御のフローチャートであり、図３（ａ）がメインフローチャート、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）が詳細フローチャートである。尚、図３（ａ）のメインフローチャートは、所定時間毎（例えば、１０［ｍｓｅｃ］毎）に実行される。
【００２１】
図３（ａ）において、まずステップ（以下、ステップをＳと略す）１１０で酸化剤ガスの密度ρ１  を算出する（詳細を後述する）。次いで、Ｓ１２０で基本要求酸化剤ガス体積流量Ｑ０  を算出する（詳細を後述する）。Ｓ１３０で、Ｓ１２０で算出した酸化剤ガスの密度ρ１  に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量補正値Ｋを式（１）を用いて算出する。
【００２２】
【数１】
Ｋ＝ρ１  ／ρｓｔｄ                  …（１）
ここで、Ｋは要求酸化剤ガス体積流量補正値、ρ１  はＳ１１０で算出した前記酸化剤ガスの密度、ρｓｔｄ  は標準状態での酸化剤ガスの密度を示す。
【００２３】
次いで、Ｓ１４０で、Ｓ１２０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量Ｑ０  およびＳ１３０で算出した要求酸化剤ガス体積流量補正値Ｋに基づいて、要求酸化剤ガス体積流量Ｑ１  を式（２）を用いて算出する。
【００２４】
【数２】
Ｑ１  ＝（１＋Ｋ）Ｑ０              …（２）
ここで、Ｑ１  は要求酸化剤ガス体積流量、Ｑ０  はＳ１２０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量を示す。
【００２５】
次いで、Ｓ１５０で要求酸化剤ガス体積流量変化率を制限する（詳細を後述する）。
【００２６】
図３（ｂ）は、Ｓ１１０における酸化剤ガス密度算出処理を示した詳細フローチャートである。
【００２７】
まず、Ｓ１１１で吸入ガス温度検出手段５１の出力に基づいて吸入酸化剤ガス温度Ｔを検出し、また大気圧検出手段５３の出力に基づいて大気圧Ｐを検出する。
【００２８】
Ｓ１１２で、Ｓ１１１で検出した吸入酸化剤ガス温度ＴとＳ１１１で検出した大気圧Ｐに基づいて、式（３）を用いて酸化剤ガスの密度を算出する。
【００２９】
【数３】
ρ１  ＝ρｓｔｄ×（Ｐ／Ｔ）×（Ｔｓｔｄ／Ｐｓｔｄ）  …（３）
ここでＰはＳ１１１で検出した前記大気圧、ＴはＳ１１１で検出した前記吸入酸化剤ガス温度、Ｐｓｔｄ  は標準状態の大気圧、Ｔｓｔｄ  は標準状態の吸入酸化剤ガス温度を示す。
【００３０】
図３（ｃ）は、Ｓ１２０における基本要求酸化剤ガス流量算出処理を示したフローチャートである。
【００３１】
Ｓ１２１で要求発電量を算出する。本実施形態では、車両のアクセル操作量に基づいて、図１４に示したテーブルデータを用いて燃料電池の取り出し電流を算出する。
【００３２】
Ｓ１２２で、Ｓ１２１で検出した前記燃料電池の取り出し電流に基づいて、式（４）を用いて基本要求酸化剤ガス体積流量（標準状態での体積流量）［ｌ／ｓｅｃ  ］を算出する。
【００３３】
【数４】
Ｑ０  ＝（Ｉ／（４Ｆ））×ｎ×２２．４×（１００／２１）×ＳＲ    …（４）
ここで、ＩはＳ１２１で検出した燃料電池の取り出し電流［Ａ］、４は酸素一分子当たりの燃料電池における発電電子数、Ｆはファラデー定数、ｎは燃料電池スタック１のセル数、２２．４は標準状態におけるガス１ｍｏｌの体積［ｌ］  、（１００／２１）は乾燥空気中の酸素の体積比率の逆数、ＳＲは酸化剤ガスのストイキ比（過剰供給率）を示す。
【００３４】
図３（ｄ）は、Ｓ１５０における要求酸化剤ガス流量変化率制限処理を示したフローチャートである。
【００３５】
まず、Ｓ１５１で、Ｓ１４０で算出した要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、式（５）を用いて要求酸化剤ガス体積流量の変化率を算出する。
【００３６】
【数５】
ΔＱ１  ＝｛Ｑ１  −Ｑ２（ｏｌｄ）｝／Ｔｓａｍｐｌｅ    …（５）
ここでΔＱ１  は要求酸化剤ガス体積流量の変化率、Ｔｓａｍｐｌｅは演算周期（本実施形態では１０［ｍｓｅｃ］）、Ｑ２（ｏｌｄ）は後述するＳ１５４あるいはＳ１５６あるいはＳ１５７で算出する要求酸化剤ガス体積流量制御出力値の前回値を示す。
【００３７】
Ｓ１５２で車両に備えた車速センサの出力に基づいて車速を検出する。Ｓ１５３で車速が所定値２（例えば５［ｋｍ／ｈ］）未満か否かを判断する。車速が所定値２未満と判断されたときはＳ１５４へ処理を移行する。Ｓ１５４で、以下のように酸化剤ガス体積流量変化率に対して制限を行う。
【００３８】
酸化剤ガス体積流量変化率制限の第１の実施方法として、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて式（６）を用いて要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２  を算出する。
【００３９】
【数６】
Ｑ２  ＝Ｑ２（ｏｌｄ）＋ΔＱ１  ×ｋｑ×Ｔｓａｍｐｌｅ    …（６）
ここでＱ２  は、要求酸化剤ガス体積流量制御出力値
であり、ｋｑは図１５に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用い、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を最も大と（厳しく）し、酸化剤ガス体積流量変化率の絶対値を最も小さく制限する。
【００４０】
また酸化剤ガス体積流量変化率制限の第２の実施方法として、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて式（７）を用いて要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２を算出する。
【００４１】
【数７】
2004349124.tif 000003
ここで、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）  はＡとＢとの最小値をとる関数、ｍａｘ（Ａ，Ｂ）  はＡとＢとの最大値をとる関数、ΔＱ１ｍａｘは、図１６に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を最も大と（厳しく）し、酸化剤ガス体積流量変化率の絶対値を最も小さく制限する。
【００４２】
一方、Ｓ１５３で車速が所定値２以上と判断されたときは、Ｓ１５５へ処理を移行する。Ｓ１５５で車速が所定値２より大きい所定値１（例えば、２０［ｋｍ／ｈ］）未満か否かを判断し、所定値１未満と判断されたときはＳ１５６へ処理を移行する。
【００４３】
Ｓ１５６で、以下のように酸化剤ガス体積流量変化率に対して制限を行う。
【００４４】
酸化剤ガス体積流量変化率制限の第一の実施方法として、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて式（６）を用いて要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２  を算出する。ここでＱ２  は要求酸化剤ガス体積流量制御出力値であり、ｋｑは図１５に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用い、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を中とする。
【００４５】
また酸化剤ガス体積流量変化率制限の第２の実施方法として、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて式（７）を用いて要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２を算出する。ここでΔＱ１ｍａｘは図１６に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を中とする。
【００４６】
Ｓ１５５で車速が所定値１以上と判断されたときは、Ｓ１５７へ処理を移行する。Ｓ１５７では以下のように酸化剤ガス体積流量変化率に対して制限を行う。
【００４７】
酸化剤ガス体積流量変化率制限の第一の実施方法として、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて式（６）を用いて要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２  を算出する。ここでＱ２  は要求酸化剤ガス体積流量制御出力値であり、ｋｑは図１５に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用い、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を最も緩くする。
【００４８】
また酸化剤ガス体積流量変化率制限の第２の実施方法として、Ｓ１２１で算出したΔＱ１  の値に基づいて式（７）を用いて要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２を算出する。
【００４９】
ここでΔＱ１ｍａｘは図１６に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を最も緩くする。
【００５０】
ところでＳ１５３〜Ｓ１５７の酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限としては、式（６）を用いて要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２  を算出する際に、ｋｑは図１７に示したテーブルデータを用い、Ｓ１５２で算出した車速に基づいてテーブルデータから直接算出した係数を用いて酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を与える方法もある。すなわち車速に応じた制限を与える。
【００５１】
本実施形態における車両走行状態から停止に至る場合の車速、吸気温、供給酸化剤ガス体積流量、についての関係を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。図４（ａ）に示すように、車速が減少していくことによって、図４（ｂ）のように吸気ガス温度が上昇する。これは、車速の減少によって走行風が少なくなくなり、車両の燃料電池搭載コンパートメントの温度が燃料電池本体やラジエータ等の影響を受けて上昇するためである。吸気ガス温度上昇により酸化剤ガス密度が減少するため、図４（ｃ）に示すように供給酸化剤ガス体積流量が一度減少した後に増加していく。ここで供給酸化剤ガス体積流量の変化率を制限することによって、図４（ｃ）の破線に示すように供給酸化剤ガス体積流量の変化が滑らかになり酸化剤ガス供給装置の作動音の変化を低減し、運転者に与える違和感を低減することができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、図３のＳ１５３，Ｓ１５４に示したように、車速が低ければ低いほど、要求酸化剤ガスの流量変化率をより小さい値に制限することができるので、極低速時や停車時等の車両走行騒音が極めて小さいか静寂な状況において、送風機や空気圧縮機などの酸化剤ガス供給装置の急激な作動変化の制限を厳しくすることで、酸化剤ガス供給装置の作動音の変化が低減し運転者に与える違和感を低減することができるという効果がある。
【００５３】
〔第２実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第２実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第１実施形態の図１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５４】
図５は、第２実施形態における燃料電池制御コンピュータ３内部のブロック構成を示す制御ブロック図である。同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、吸気温度を検出する吸入ガス温度検出手段５１（図１の酸化剤吸入温度検出手段８に相当）と、大気圧を検出する大気圧検出手段５３（図１の酸化剤吸入圧力検出手段９に相当）とが接続されるとともに、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【００５５】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、吸気温度及び大気圧に基づいて酸化剤ガスの密度を算出する酸化剤ガス密度算出部５５と、酸化剤ガス密度に基づいて要求酸化剤ガス流量補正値を算出する補正係数算出部５７と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて標準状態における要求酸化剤ガス体積流量である基本要求酸化剤ガス流量を算出する酸化剤ガス体積流量算出部５９と、基本要求酸化剤ガス流量を要求酸化剤ガス流量補正値で補正した要求酸化剤ガス流量の変化量を算出する要求酸化剤ガス流量変化量算出部６７と、要求酸化剤ガス流量の変化量を制限した要求酸化剤ガス流量変化量制限値を算出する要求酸化剤ガス流量変化量制限部６９と、基本要求酸化剤ガス流量に要求酸化剤ガス流量変化量制限値を加算して要求酸化剤ガス流量制御出力値を算出する加算器７１とを備えている。
【００５６】
加算器７１が出力する要求酸化剤ガス流量制御出力値は、酸化剤ガス供給手段６５が燃料電池スタック１へ供給する酸化剤ガス流量の制御目標値となる。
【００５７】
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、燃料電池制御コンピュータ３は、制御プログラム及び各種定数を記憶するＲＯＭと、ＣＰＵと、作業用ＲＡＭと、Ｉ／Ｏインタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。
【００５８】
図６は、本実施形態の燃料電池制御コンピュータ３で実行される制御のフローチャートであり、図６（ａ）がメインフローチャート、図６（ｂ）が詳細フローチャートである。尚、図６（ａ）のメインフローチャートは、所定時間毎（例えば、１０［ｍｓｅｃ］毎）に実行される。
【００５９】
まず、Ｓ２１０では第１実施形態のＳ１１０と同様に酸化剤ガスの密度算出処理を行う。Ｓ２２０では第１実施形態のＳ１２０と同様に基本要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ２３０では第１実施形態のＳ１３０と同様に要求酸化剤ガス流量補正値の算出処理を行う。
【００６０】
次いで、Ｓ２４０で、Ｓ２２０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量Ｑ０  およびＳ２３０で算出した要求酸化剤ガス体積流量補正値（補正係数）Ｋに基づいて、要求酸化剤ガス体積流量変化量を式（８）を用いて算出する。
【００６１】
【数８】
Ｑ３  ＝Ｋ×Ｑ０          …（８）
ここで、Ｑ３  は要求酸化剤ガス体積流量変化量、Ｑ０  はＳ２２０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量を示す。
【００６２】
Ｓ２５０で要求酸化剤ガス体積流量変化量の変化率を制限する。図６（ｄ）は、Ｓ２５０の処理を示したフローチャートである。
【００６３】
Ｓ２５１で、Ｓ２４０で算出した要求酸化剤ガス体積流量変化量に基づいて、式（９）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量の変化率を算出する。
【００６４】
【数９】
ΔＱ３  ＝｛Ｑ３  −Ｑ４（ｏｌｄ）｝／Ｔｓａｍｐｌｅ      …（９）
ここでΔＱ３  は要求酸化剤ガス体積流量変化量の変化率、Ｔｓａｍｐｌｅは演算周期（本実施形態では１０［ｍｓｅｃ］）、Ｑ４（ｏｌｄ）は後述するＳ２５４あるいは２５６あるいは２５７で算出する要求酸化剤ガス体積流量変化量制限値の前回値を示す。
【００６５】
Ｓ２５２で車両に備えた車速センサの出力に基づいて車速を検出する。Ｓ２５３で車速が所定値２（例えば５［ｋｍ／ｈ］）未満か否かを判断し、車速が所定値２未満と判断されたときはＳ２５４へ処理を移行する。Ｓ２５４で、以下のように酸化剤ガス体積流量変化量に対して制限を行う。
【００６６】
酸化剤ガス体積流量変化量の制限の第１の実施方法として、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて式（１０）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値Ｑ４を算出する。
【００６７】
【数１０】
Ｑ４  ＝Ｑ４（ｏｌｄ）＋ΔＱ３×ｋｑ２×Ｔｓａｍｐｌｅ    …（１０）
ここでＱ４  は要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値であり、ｋｑ２  は図１８に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用い、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化量に対する制限を最も大と（厳しく）し、酸化剤ガス体積流量変化率の絶対値を最も小さく制限する。
【００６８】
また酸化剤ガス体積流量変化量の制限の第２の実施方法として、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて式（１１）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値Ｑ４  を算出する。
【００６９】
【数１１】
2004349124.tif 000004
ここでΔＱ３ｍａｘは図１９に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用いて算出した制限値である。
【００７０】
すなわち、酸化剤ガス体積流量変化量に対する制限を最も大と（厳しく）する。
【００７１】
一方、Ｓ２５３で車速が所定値２以上と判断されたときはＳ２５５へ処理を移行する。Ｓ２５５で車速が所定値２より大きい所定値１（例えば１５［ｋｍ／ｈ］）未満か否かを判断する。車速が所定値１未満と判断されたときはＳ２５６へ処理を移行する。Ｓ２５６で、以下のように酸化剤ガス体積流量変化量に対して制限を行う。
【００７２】
制限の第一の実施方法として、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて式（１０）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値Ｑ４  を算出する。ここでＱ４は要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値であり、ｋｑ２  は図１８に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用い、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化量に対する制限を中とする。
【００７３】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて式（１０）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値Ｑ４を算出する。ここでΔＱ３ｍａｘは図１９に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化量に対する制限を中とする。
【００７４】
Ｓ２５５で車速が所定値１以上と判断されたときはＳ２５７へ処理を移行する。Ｓ２５７では以下のように酸化剤ガス体積流量変化量に対して制限を行う。制限の第一の実施方法として、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて式（１０）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値Ｑ４  を算出する。ここでＱ４は要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値であり、ｋｑ２  は図１８に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用い、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化量に対する制限を小とする。
【００７５】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ２５１で算出したΔＱ３  の値に基づいて式（１０）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値Ｑ４  を算出する。ここでΔＱ３ｍａｘは図１９に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、酸化剤ガス体積流量変化量に対する制限を小とする。
【００７６】
ところでＳ２５３〜Ｓ２５７の酸化剤ガス体積流量変化量に対する制限としては、式（１０）を用いて要求酸化剤ガス体積流量変化量制限値Ｑ４  を算出する際に、ｋｑ２  は図２０に示したテーブルデータを用い、Ｓ２５２で算出した車速に基づいてテーブルデータから直接算出した係数を用いて酸化剤ガス体積流量に対する制限を与える方法もある。すなわち車速に応じた制限を与える。
【００７７】
Ｓ２５８で、Ｓ２２０で算出した前記基本要求酸化剤ガス体積流量およびＳ２５４、２５６および２５７で算出した前記酸化剤ガス体積流量変化量に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量制御出力値を式（１２）を用いて算出する。
【００７８】
【数１２】
Ｑ２  ＝Ｑ０＋Ｑ４          …（１２）
ここでＱ２  は要求酸化剤ガス体積流量制御出力値であり、Ｑ０  はＳ２２０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量であり、Ｑ４  はＳ２５０で算出した要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値である。
【００７９】
本実施形態を用いた場合の車速、吸気温、供給酸化剤ガス体積流量、についての関係は第１実施形態同様に図４で示される。第１実施形態にて図４の説明を行っているのでここでは省略する．
本実施形態によれば、酸化剤ガスの流量変化量を制限することにより、送風機や酸化剤ガス圧縮機などの酸化剤ガス供給装置の急激な作動変化を低減し、酸化剤ガス供給装置の作動音の変化が低減し運転者に与える違和感を低減できる。
【００８０】
〔第３実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第３実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第１実施形態の図１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８１】
図７は、第３実施形態における燃料電池制御コンピュータ３内部のブロック構成を示す制御ブロック図である。同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、吸気温度を検出する吸入ガス温度検出手段５１（図１の酸化剤吸入温度検出手段８に相当）と、大気圧を検出する大気圧検出手段５３（図１の酸化剤吸入圧力検出手段９に相当）と、車両の速度を検出する車速検出手段７３が接続されるとともに、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【００８２】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、車速検出手段７３が検出した車速に基づいて車両の減速度を算出する減速度算出部７５と、前記減速度と吸入ガス温度検出手段５１が検出した吸気温度とに基づいて吸入酸化剤ガス温度を予測する吸入ガス温度予測部７７と、大気圧と吸入ガス温度予測値に基づいて酸化剤ガス密度を予測する酸化剤ガス密度予測部７９と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて標準状態における要求酸化剤ガス体積流量である基本要求酸化剤ガス流量を算出する酸化剤ガス体積流量算出部５９と、基本要求酸化剤ガス流量を酸化剤ガス密度予測値で制限した要求酸化剤ガス流量制御出力値を出力する要求酸化剤ガス流量制限部８１とを備えている。
【００８３】
要求酸化剤ガス流量制限部８１が出力する要求酸化剤ガス流量制御出力値は、酸化剤ガス供給手段６５が燃料電池スタック１へ供給する酸化剤ガス流量の制御目標値となる。
【００８４】
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、燃料電池制御コンピュータ３は、制御プログラム及び各種定数を記憶するＲＯＭと、ＣＰＵと、作業用ＲＡＭと、Ｉ／Ｏインタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。
【００８５】
尚、燃料電池制御コンピュータ３は、車速検出手段３が検出した車速に基づいて、減速度算出部７５が減速度を算出しているが、減速度検出手段として、直接車両の加速度（減速度）を検出する半導体加速度センサ等から加速度信号を入力してもよい。
【００８６】
図８は、本実施形態の燃料電池制御コンピュータ３で実行される制御のフローチャートであり、図８（ａ）がメインフローチャート、図８（ｂ）、（ｃ）が詳細フローチャートである。尚、図８（ａ）のメインフローチャートは、所定時間毎（例えば、１０［ｍｓｅｃ］毎）に実行される。
【００８７】
まず、Ｓ３１０で吸入酸化剤ガス温度予測値を算出する（詳細を後述する）。Ｓ３２０で酸化剤ガス密度予測値を算出する（詳細を後述する）。
【００８８】
Ｓ３３０では第１実施形態のＳ１２０と同様の基本要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ３４０で、後述するＳ３２３で算出する酸化剤ガス密度予測値とＳ３３０で算出された基本要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量制御出力値を式（１３）を用いて算出する。
【００８９】
【数１３】
Ｑ２  ＝Ｋｐｒｅ  ×Ｑｓｔｄ      …（１３）
ここで、Ｑ２  は要求酸化剤ガス体積流量制御出力値、Ｋｐｒｅ  は図２６に示したテーブルデータを用いて算出した係数、Ｑｓｔｄ  は所定の車速・吸気温条件での酸化剤ガス体積流量である。
【００９０】
図８（ｂ）は、Ｓ３１０の吸入ガス温度予測値算出処理を示した詳細フローチャートである。まず、Ｓ３１１で、車両に備えた車速検出手段７３の出力に基づいて車速を検出する。次いで、Ｓ３１２で、前記車速に基づいて、式（１４）を用いて減速度を算出する。
【００９１】
【数１４】
ΔＶＳＰ＝｛ＶＳＰ−ＶＳＰ（ｏｌｄ）｝／Ｔｓａｍｐｌｅ  …（１４）
ここでΔＶＳＰは減速度、ＶＳＰはＳ３１１で検出した車速、ＶＳＰ（ｏｌｄ）  は車速の前回値、Ｔｓａｍｐｌｅは演算周期（本実施形態では１０［ｍｓｅｃ］）を示す。
【００９２】
Ｓ３１３で、吸入ガス温度検出手段５１の出力に基づいて吸入酸化剤ガス温度を検出する。
【００９３】
Ｓ３１４で、Ｓ３１２で算出した減速度およびＳ３１３で検出した吸入酸化剤ガス温度に基づいて図２１に示したテーブルデータを用いて吸入酸化剤ガス温度予測値を算出する。
【００９４】
図８（ｃ）は、Ｓ３２０の酸化剤ガス密度予測値算出処理を示した詳細フローチャートである。まず、Ｓ３２１で、Ｓ３１４で算出した吸入酸化剤ガス温度予測値を読み込む。次いで、Ｓ３２２で、大気圧センサ９の出力に基づいて大気圧を検出する。Ｓ３２３で、Ｓ３２１で読み込んだ吸入酸化剤ガス温度予測値およびＳ３２２で検出した大気圧に基づいて、式（１５）を用いて酸化剤ガス密度予測値を算出する。
【００９５】
【数１５】
ρｐｒｅ  ＝ρｓｔｄ×（Ｐ／Ｔｐｒｅ）×（Ｔｓｔｄ／Ｐｓｔｄ）    …（１５）
ここでρｐｒｅ  は酸化剤ガス密度予測値、ρｓｔｄ  は標準状態での酸化剤ガスの密度、ＰはＳ３２２で検出した大気圧、Ｔｐｒｅ  はＳ３２１で読み込んだ吸入酸化剤ガス温度予測値、Ｐｓｔｄ  は標準状態の大気圧、Ｔｓｔｄ  は標準状態の吸入酸化剤ガス温度を示す。
【００９６】
本実施形態における車速、供給酸化剤ガス体積流量、吸気温についての関係を図９（ａ）〜図９（ｃ）に示す。図９（ａ）に示すように車速が減少していくことによって、図９（ｃ）に示すようにその後吸気ガス温度の上昇が予測される。吸気ガス温度上昇により酸化剤ガス密度が減少するため、供給酸化剤ガス体積流量が一度減少した後に増加していくことが予測される（図９（ｂ））。ここで供給酸化剤ガス体積流量の最小値を与えることことによって図９（ｂ）の破線に示すように、吸気ガス温度が上昇したときでも供給酸化剤ガス体積流量の変化が滑らかになり酸化剤ガス供給装置の作動音の変化を低減することができる。
【００９７】
〔第４実施形態〕
図１０は、本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第４実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図である。図１０において、本実施形態が適用される燃料電池システムは、図１の燃料電池システムに蓄電池１９と蓄電池コントロールユニット２０が追加されている。蓄電池１９は、燃料電池スタック電力出力ハーネス１７に接続されている。この蓄電池１９の充電状態を検出する蓄電池コントロールユニット２０は、充電状態信号を制御用ハーネス１８を介して燃料電池制御コンピュータ３へ出力している。その他の構成要素は、図１に示した第１実施形態と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号を付与して、重複する説明を省略する。
【００９８】
図１１は、第４実施形態における燃料電池制御コンピュータ３内部のブロック構成を示す制御ブロック図である。
【００９９】
同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、蓄電池充電量検出手段８３（図１０の蓄電池コントロールユニット２０に相当）が接続されるとともに、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１０の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【０１００】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、蓄電池充電量検出手段８３が検出した蓄電池充電量に基づいて蓄電池に充電するための燃料電池発電電力である蓄電池要求発電量を算出する蓄電池要求発電量算出部８５と、蓄電池要求発電量に基づいて蓄電池充電分の相当する蓄電池要求酸化剤ガス流量を算出する蓄電池要求酸化剤ガス流量算出部８７と、蓄電池要求酸化剤ガス流量の変化率を制限した蓄電池要求酸化剤ガス流量最終値を算出する蓄電池要求酸化剤ガス流量変化率制限部８９と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて標準状態における要求酸化剤ガス体積流量である基本要求酸化剤ガス流量を算出する酸化剤ガス体積流量算出部５９と、基本要求酸化剤ガス流量に蓄電池要求酸化剤ガス流量最終値を加算して要求酸化剤ガス流量制御出力値を算出する加算器９１とを備えている。
【０１０１】
蓄電池充電量検出手段８３は、蓄電池１９の充放電電流の積分値や蓄電池１９の所定電流の放電時における端子電圧等に基づいて蓄電池１９の充電量を検出するものである。
【０１０２】
本実施形態において燃料電池制御コンピュータ３で行われる制御のメインフローチャートを図１２（ａ）に示す。尚、このフローチャートは所定時間ごと（例えば、１０［ｍｓｅｃ］ごと）に、燃料電池制御コンピュータ３において実行される。
【０１０３】
まず、Ｓ４１０で、蓄電池充電量検出手段８３が検出した蓄電池充電量に基づいて、図２２に示したテーブルデータを用いて蓄電池要求発電量を算出する。
【０１０４】
次いで、Ｓ４２０で、後述するＳ４１２で算出する蓄電池要求発電量に基づいて、式（１６）を用いて基本要求酸化剤ガス体積流量（標準状態での体積流量）を算出する。
【０１０５】
【数１６】
Ｑ５  ＝（Ｉ／（４Ｆ））×ｎ×２２．４×（１００／２１）×ＳＲ    …（１６）
ここでＱ５  は蓄電池要求酸化剤ガス体積流量、ＩはＳ４１０で算出した蓄電池要求発電量（蓄電池要求による燃料電池の取り出し電流）、Ｆはファラデー定数、ｎは燃料電池スタック１のセル数、２２．４は標準状態におけるガス１ｍｏｌの体積［ｌ］  、（１００／２１）は乾燥空気中の酸素の体積比率の逆数、ＳＲは酸化剤ガスのストイキ比（過剰供給率）を示す。
【０１０６】
Ｓ４３０ではＳ１２０と同様の基本要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ４４０で蓄電池要求酸化剤ガス体積流量の変化率を制限する。
【０１０７】
図１２（ｂ）は、Ｓ４４０の蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率の制限処理を示した詳細フローチャートである。
【０１０８】
Ｓ４４１で、Ｓ４２０で算出した蓄電池要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、式（１７）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量の変化率を算出する。
【０１０９】
【数１７】
ΔＱ５  ＝｛Ｑ５−Ｑ６（ｏｌｄ）｝／Ｔｓａｍｐｌｅ    …（１７）
ここでΔＱ５  は蓄電池要求酸化剤ガス体積流量の変化率、Ｔｓａｍｐｌｅは演算周期（本実施形態では１０［ｍｓｅｃ］）、Ｑ６  （ｏｌｄ）は後述するＳ４４４あるいはＳ４４６あるいはＳ４４７で算出する蓄電池要求酸化剤ガス体積流量制限値の前回値を示す。
【０１１０】
Ｓ４４２でＳ４１０で検出した蓄電池充電量を読み込む。Ｓ４４３で蓄電池充電量が所定値２（例えば、満充電量の２０％）未満か否かを判断する。Ｓ４４３で蓄電池充電量が所定値２未満と判断されたときはＳ４４４へ処理を移行する。
【０１１１】
Ｓ４４４で、以下のように蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対して制限を行う。
【０１１２】
制限の第１の実施方法として、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて式（１８）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値Ｑ６  を算出する。
【０１１３】
【数１８】
Ｑ６  ＝Ｑ６（ｏｌｄ）＋ΔＱ５×ｋｑ３×Ｔｓａｍｐｌｅ  …（１８）
ここでＱ６  は蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値であり、ｋｑ３  は図２３に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用い、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて算出した係数である。
【０１１４】
すなわち、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を最も大と（厳しく）し、酸化剤ガス体積流量変化率の絶対値を最も小さく制限する。
【０１１５】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて式（１９）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値Ｑ６  を算出する。
【０１１６】
【数１９】
2004349124.tif 000005
ここでΔＱ５ｍａｘは図２４に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用いて算出した制限値である。
【０１１７】
すなわち、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を最も大と（厳しく）し、酸化剤ガス体積流量変化率の絶対値を最も小さく制限する。
【０１１８】
一方、Ｓ４４３で蓄電池充電量が所定値２以上と判断されたときはＳ４４５へ処理を移行する。Ｓ４４５で蓄電池充電量が所定値１（例えば満充電の４０％）未満か否かを判断する。Ｓ４４５で所定値１未満と判断されたときはＳ４４６へ処理を移行する。Ｓ４４６で、以下のように蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対して制限を行う。
【０１１９】
制限の第一の実施方法として、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて式（１８）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値Ｑ６  を算出する。ここでＱ６  は蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値であり、ｋｑ３  は図２３に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用い、Ｓ４４１で算出したΔＱ５の値に基づいて算出した係数である。すなわち、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を中とする。
【０１２０】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて式（１８）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値Ｑ６  を算出する。
【０１２１】
ここでΔＱ５ｍａｘは図２４に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を中とする。
【０１２２】
Ｓ４４５で蓄電池充電量が所定値１以上と判断されたときはＳ４４７へ処理を移行する。Ｓ４４７では以下のように蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対して制限を行う。
【０１２３】
制限の第一の実施方法として、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて式（１８）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値Ｑ６  を算出する。ここでＱ６は蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値であり、ｋｑ３  は図２３に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用い、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を小（最も緩く）とする。
【０１２４】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ４４１で算出したΔＱ５  の値に基づいて式（１８）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値Ｑ６  を算出する。
【０１２５】
ここでΔＱ５ｍａｘは図２４に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を小とする。
【０１２６】
ところで、Ｓ４４３〜Ｓ４４７の蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限としては、式（１８）を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値Ｑ６  を算出する際に、ｋｑ３  は図２５に示したテーブルデータを用い、Ｓ４１０で検出した蓄電池充電量に基づいてテーブルデータから直接算出した係数を用いて蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率に対する制限を与える方法もある。すなわち蓄電池充電量に応じた制限を与え、蓄電池充電量が小さい場合には充電のために酸化剤ガスの供給を優先、即ち燃料電池の発電量制限を少なくすることができる。
【０１２７】
Ｓ４４８で、Ｓ４３０で算出した前記基本要求酸化剤ガス体積流量およびＳ４４４、Ｓ４４６およびＳ４４７で算出した前記蓄電池要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量制御出力値を式（２０）を用いて算出する。
【０１２８】
【数２０】
Ｑ２  ＝Ｑ０  ＋Ｑ６          …（２０）
ここでＱ２  は要求酸化剤ガス体積流量制御出力値であり、Ｑ０  はＳ４３０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量であり、Ｑ６  はＳ４４０で算出した蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値である。
【０１２９】
本実施形態における蓄電池要求酸化剤ガス体積流量、及び基本要求酸化剤ガス体積流量についての関係を図１３（ａ）、（ｂ）に示す。図１３（ａ）に示すように蓄電池要求酸化剤ガス流量が増加した場合、従来例では、図１３（ｂ）の実線で示すように、酸化剤ガス供給装置から供給する酸化剤ガス流量が増加していた。しかし本実施形態によれば、蓄電池要求酸化剤ガス体積流量の変化率を制限しているため、図１３（ｂ）の破線で示すような酸化剤ガス流量の時間変化となり、蓄電池要求酸化剤ガス流量が増加した場合にも、供給酸化剤ガス体積流量の変化が滑らかになり酸化剤ガス供給装置の作動音の変化を低減することができる。
【０１３０】
〔第５実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第５実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第１実施形態の図１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１３１】
図２７は、第５実施形態における燃料電池制御コンピュータ３内部のブロック構成を示す制御ブロック図である。同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、吸気温度を検出する吸入ガス温度検出手段５１（図１の酸化剤吸入温度検出手段８に相当）と、大気圧を検出する大気圧検出手段５３（図１の酸化剤吸入圧力検出手段９に相当）と、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【０１３２】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、吸気温度及び大気圧に基づいて酸化剤ガスの密度を算出する酸化剤ガス密度算出部５５と、酸化剤ガス密度に基づいて要求酸化剤ガス流量補正値を算出する補正係数算出部５７と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて標準状態における要求酸化剤ガス体積流量である基本要求酸化剤ガス流量を算出する酸化剤ガス体積流量算出部５９と、基本要求酸化剤ガス流量を要求酸化剤ガス流量補正値で補正した要求酸化剤ガス流量を算出する要求酸化剤ガス流量算出部９３と、要求酸化剤ガス流量を酸化剤ガス供給手段６５から燃料電池スタック１へ供給するための酸化剤ガス供給手段６５の駆動源であるモータ等の駆動回転数変化率を制限した駆動回転数制御出力値を算出する駆動回転数変化率制限部９５と、を備えている。
【０１３３】
本実施形態においては、燃料電池制御コンピュータ３は、制御プログラム及び各種定数を記憶するＲＯＭと、ＣＰＵと、作業用ＲＡＭと、Ｉ／Ｏインタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。
【０１３４】
本実施形態において燃料電池制御コンピュータ３で行われる制御のメインフローチャートを図３０（ａ）に示す。尚、このフローチャートは所定時間ごと（例えば、１０［ｍｓｅｃ］ごと）に、燃料電池制御コンピュータ３において実行される。
【０１３５】
まず、Ｓ５１０ではＳ１１０と同様の酸化剤ガス密度の算出処理を行う。Ｓ５２０ではＳ１２０と同様の基本要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ５３０ではＳ１３０と同様の要求酸化剤ガス流量補正値の算出処理を行う。Ｓ５４０ではＳ１４０と同様の要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ５５０では、酸化剤ガス供給手段６５の駆動回転数変化率の制限処理を行う。
【０１３６】
図３０（ｂ）は、Ｓ５５０における駆動回転数変化率制限処理を示した詳細フローチャートである。まず、Ｓ５５１でＳ４４０で算出した要求酸化剤ガス体積流量を読み込む。次いでＳ５５２で、Ｓ５５１で読み込んだ要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、図３１に示したテーブルデータを用いて酸化剤ガス供給手段の駆動回転数（以下、駆動回転数と表記する）を算出し、算出された駆動回転数に基づいて、式（２１）を用いて酸化剤ガス供給手段駆動回転数の変化率を算出する。
【０１３７】
【数２１】
ΔＮ１  ＝｛Ｎ１−Ｎ２（ｏｌｄ）｝／Ｔｓａｍｐｌｅ  …（２１）
ここでΔＮ１  は駆動回転数の変化率、Ｎ１  は前記駆動回転数、Ｔｓａｍｐｌｅは演算周期（本実施形態では１０［ｍｓｅｃ］）、Ｎ２  （ｏｌｄ）  は、後述するＳ５５５、Ｓ５５７あるいはＳ５５８で算出する駆動回転数制御出力値の前回値を示す。
【０１３８】
Ｓ５５３で車両に備えた車速センサの出力に基づいて車速を検出する。Ｓ５５４で車速が所定値２（例えば５［ｋｍ／ｈ］）未満か否かを判断する。車速が所定値２未満と判断されたときはＳ５５５へ処理を移行する。Ｓ５５５で、以下のように駆動回転数変化率に対して制限を行う。
【０１３９】
制限の第１の実施方法として、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて式（２２）を用いて駆動回転数制御出力値Ｎ２を算出する。
【０１４０】
【数２２】
Ｎ２  ＝Ｎ２（ｏｌｄ）＋ΔＮ１×ｋｎ×Ｔｓａｍｐｌｅ  …（２２）
ここでＮ２  は駆動回転数制御出力値であり、ｋｎは図３２に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用い、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、駆動回転数変化率に対する制限を最も大と（厳しく）し、駆動回転数変化率の絶対値を最も小さく制限する。
【０１４１】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて式（２３）を用いて駆動回転数制御出力値Ｎ２  を算出する。
【０１４２】
【数２３】
2004349124.tif 000006
ここでΔＮ１ｍａｘは図３３に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、駆動回転数変化率に対する制限を最も大と（厳しく）し、駆動回転数変化率の絶対値を最も小さく制限する。
【０１４３】
一方、Ｓ５５４で車速が所定値２以上と判断されたときはＳ５５６へ処理を移行する。Ｓ５５６で車速が所定値１（例えば１５［ｋｍ／ｈ］）未満か否かを判断する。車速が所定値１未満と判断されたときはＳ５５７へ処理を移行する。Ｓ５５７で、以下のように駆動回転数変化率に対して制限を行う。
【０１４４】
制限の第一の実施方法として、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて式（２２）を用いて駆動回転数制御出力値Ｎ２  を算出する。ここでＮ２  は駆動回転数制御出力値であり、ｋｎは図３２に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用い、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、駆動回転数変化率に対する制限を中とする。
【０１４５】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて式（２３）を用いて駆動回転数制御出力値Ｎ２を算出する。
【０１４６】
ここでΔＮ１ｍａｘは図３４に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、駆動回転数変化率に対する制限を中とする。
【０１４７】
Ｓ５５６の判断で車速が所定値１以上と判断されたときはＳ５５８へ処理を移行する。Ｓ５５８では以下のように駆動回転数変化率に対して制限を行う。
【０１４８】
制限の第一の実施方法として、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて式（２２）を用いて駆動回転数制御出力値Ｎ２  を算出する。ここでＮ２  は駆動回転数制御出力値であり、ｋｎは図３２に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用い、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、駆動回転数変化率に対する制限を小とする。
【０１４９】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ５５２で算出したΔＮ１  の値に基づいて式（２３）を用いて駆動回転数制御出力値Ｎ２  を算出する。
【０１５０】
ここでΔＮ１ｍａｘは図３４に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、駆動回転数変化率に対する制限を小とする。
【０１５１】
ところでＳ５５４〜Ｓ５５８の駆動回転数変化率に対する制限としては、式（２２）を用いて駆動回転数制御出力値Ｎ２を算出する際に、ｋｎに代えて図３４に示したテーブルデータｋｎ１  を用い、Ｓ５５３で算出した車速に基づいてテーブルデータから直接算出した係数を用いて駆動回転数変化率に対する制限を与える方法もある。すなわち車速に応じた制限を与える。
【０１５２】
〔第６実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第６実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第１実施形態の図１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１５３】
図２８は、第６実施形態における燃料電池制御コンピュータ３内部のブロック構成を示す制御ブロック図である。同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、吸気温度を検出する吸入ガス温度検出手段５１（図１の酸化剤吸入温度検出手段８に相当）と、大気圧を検出する大気圧検出手段５３（図１の酸化剤吸入圧力検出手段９に相当）と、車両の速度を検出する車速検出手段７３が接続されるとともに、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【０１５４】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、車速検出手段７３が検出した車速に基づいて車両の減速度を算出する減速度算出部７５と、前記減速度と吸入ガス温度検出手段５１が検出した吸気温度とに基づいて吸入酸化剤ガス温度を予測する吸入ガス温度予測部７７と、大気圧と吸入ガス温度予測値に基づいて酸化剤ガス密度を予測する酸化剤ガス密度予測部７９と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて標準状態における要求酸化剤ガス体積流量である基本要求酸化剤ガス流量を算出する酸化剤ガス体積流量算出部５９と、基本要求酸化剤ガス流量に対応する酸化剤ガス供給手段６５の駆動回転数を酸化剤ガス密度予測値で制限した駆動回転数制御出力値を出力する駆動回転数制限部９７とを備えている。
【０１５５】
駆動回転数制限部９７が出力する駆動回転数制御出力値は、燃料電池スタック１へ酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段６５の駆動回転数の制御目標値となる。
【０１５６】
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、燃料電池制御コンピュータ３は、制御プログラム及び各種定数を記憶するＲＯＭと、ＣＰＵと、作業用ＲＡＭと、Ｉ／Ｏインタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。
【０１５７】
本実施形態において燃料電池制御コンピュータ３で行われる制御のメインフローチャートを図３５（ａ）に示す。尚、このフローチャートは所定時間ごと（例えば、１０［ｍｓｅｃ］ごと）に、燃料電池制御コンピュータ３において実行される。
【０１５８】
まず、Ｓ６１０では図８のＳ３１０と同様の吸入ガス温度予測値の算出処理を行う。Ｓ６２０ではＳ３２０と同様の酸化剤ガス密度予測値の算出処理を行う。Ｓ６３０ではＳ３３０と同様の基本要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ６４０では、酸化剤ガス供給手段の駆動回転数の制限処理を行う。
【０１５９】
図３５（ｂ）は、Ｓ６４０の駆動回転数制限処理を示した詳細フローチャートである。まず、Ｓ６４１で、Ｓ６２０で算出した酸化剤ガス密度予測値を読み込む。次いで、Ｓ６４２で、Ｓ６３０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量を読み込む。Ｓ６４３で、Ｓ６４２で読み込んだ基本要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、図３１に示したテーブルデータを用いて駆動回転数を算出する。
【０１６０】
Ｓ６４４で、Ｓ６４１で読み込んだ酸化剤ガス密度予測値とＳ６４３で算出した駆動回転数に基づいて、駆動回転数制御出力値を式（２４）を用いて算出する。
【０１６１】
【数２４】
Ｎ２  ＝Ｋｎｐｒｅ×Ｎ０          …（２４）
ここで、Ｎ２  は駆動回転数制御出力値、Ｋｎｐｒｅは図３６に示したテーブルデータを用い、Ｓ６４１で読み込んだ酸化剤ガス密度予測値に基づいて算出した係数、Ｎ０  はＳ６４３で算出した駆動回転数である。
【０１６２】
〔第７実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第７実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第４実施形態の図１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１６３】
図２９は、第７実施形態における燃料電池制御コンピュータ３内部のブロック構成を示す制御ブロック図である。
【０１６４】
同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、蓄電池充電量検出手段８３（図１０の蓄電池コントロールユニット２０に相当）が接続されるとともに、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１０の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【０１６５】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、蓄電池充電量検出手段８３が検出した蓄電池充電量に基づいて蓄電池に充電するための燃料電池発電電力である蓄電池要求発電量を算出する蓄電池要求発電量算出部８５と、蓄電池要求発電量に基づいて蓄電池充電分の相当する蓄電池要求酸化剤ガス流量を算出する蓄電池要求酸化剤ガス流量算出部８７と、蓄電池要求酸化剤ガス流量に相当する酸化剤ガス供給手段の回転数の変化率を制限した蓄電池要求駆動回転数最終値を算出する蓄電池要求駆動回転数変化率制限部１０１と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて酸化剤ガス供給手段６５の基本要求駆動回転数を算出する基本要求駆動回転数算出部１０３と、基本要求駆動回転数に蓄電池要求駆動回転数最終値を加算して駆動回転数制御出力値を算出する加算器１０５とを備えている。
【０１６６】
蓄電池充電量検出手段８３は、蓄電池１９の充放電電流の積分値や蓄電池１９の所定電流の放電時における端子電圧等に基づいて蓄電池１９の充電量を検出するものである。
【０１６７】
本実施形態において燃料電池制御コンピュータ３で行われる制御のメインフローチャートを図３８（ａ）に示す。尚、このフローチャートは所定時間ごと（例えば、１０［ｍｓｅｃ］ごと）に、燃料電池制御コンピュータ３において実行される。
【０１６８】
まず、Ｓ７１０では図１２のＳ４１０と同様の蓄電池要求発電量の算出処理を行う。Ｓ７２０ではＳ４２０と同様の蓄電池要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ７３０では、酸化剤ガス供給手段の基本要求駆動回転数の算出処理を行う（詳細後述）。Ｓ７４０では、蓄電池要求駆動回転数変化率の制限処理を行う（詳細後述）。
【０１６９】
図３８（ｂ）は、Ｓ７３０の基本要求駆動回転数の算出処理を示した詳細フローチャートである。まず、Ｓ７３１では図３のＳ１２１と同様の要求発電量の検出処理を行う。Ｓ７３２ではＳ１２２と同様の基本要求酸化剤ガス体積流量の算出処理を行う。Ｓ７３３では、Ｓ７３２で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、図３１に示したテーブルデータを用いて酸化剤ガス供給手段６５の駆動回転数を算出し、この値を基本要求駆動回転数とする。
【０１７０】
図３８（ｃ）は、Ｓ７４０の蓄電池要求駆動回転数変化率制限処理を示した詳細フローチャートである。まず、Ｓ７４１で、Ｓ７２０で算出した蓄電池要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、図３１に示したテーブルデータを用いて駆動回転数を算出し、この値を蓄電池要求要求駆動回転数とする。算出した前記蓄電池要求駆動回転数に基づいて、式（２５）を用いて蓄電池要求駆動回転数変化率を算出する。
【０１７１】
【数２５】
ΔＮ５  ＝｛Ｎ５−Ｎ６  （ｏｌｄ）｝／Ｔｓａｍｐｌｅ    …（２５）
ここでΔＮ５  は蓄電池要求駆動回転数の変化率、Ｔｓａｍｐｌｅは演算周期（本実施形態では１０［ｍｓｅｃ］）、Ｎ６  （ｏｌｄ）は、後述するＳ７４４あるいはＳ７４６あるいはＳ７４７で算出する蓄電池要求駆動回転数制限値の前回値を示す。
【０１７２】
Ｓ７４２でＳ７１０で検出した蓄電池充電量を読み込む。Ｓ７４３で蓄電池充電量が所定値２（例えば、満充電量の２０％）未満か否かを判断し、未満と判断されたときはＳ７４４へ処理を移行する。
【０１７３】
Ｓ７４４で、以下のように蓄電池要求駆動回転数変化率に対して制限を行う。制限の第１の実施方法として、Ｓ７４１で算出したΔＮ５  の値に基づいて式（２６）を用いて蓄電池要求駆動回転数最終値Ｎ６  を算出する。
【０１７４】
【数２６】
Ｎ６  ＝Ｎ６（ｏｌｄ）＋ΔＮ５×ｋｎ３×Ｔｓａｍｐｌｅ  …（２６）
ここでＮ６  は蓄電池要求駆動回転数最終値であり、ｋｎ３  は図３９に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用い、Ｓ７４１で算出したΔＮ５  の値に基づいて算出した係数である。すなわち、蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限を小（最も緩く）とする。
【０１７５】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ７４１で算出したΔＮ５  の値に基づいて式（２７）を用いて蓄電池要求駆動回転数最終値Ｎ６を算出する。
【０１７６】
【数２７】
2004349124.tif 000007
ここでΔＮ５ｍａｘは、図４０に示したテーブルデータにおいてＣのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限を小とする。
【０１７７】
一方、Ｓ７４３で車速が所定値２以上と判断されたときは、Ｓ７４５へ処理を移行する。Ｓ７４５で車速が所定値１（例えば満充電量の４０％）未満か否かを判断し、未満と判断されたときはＳ７４６へ処理を移行する。Ｓ７４６で、以下のように蓄電池要求駆動回転数変化率に対して制限を行う。
【０１７８】
制限の第一の実施方法として、Ｓ７４１で算出したΔＮ５  の値に基づいて式（２６）を用いて蓄電池要求駆動回転数最終値Ｎ６を算出する。ここでＮ６  は蓄電池要求駆動回転数最終値であり、ｋｎ３  は、図３９に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用い、Ｓ７４１で算出したΔＮ５の値に基づいて算出した係数である。すなわち、蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限を中とする。
【０１７９】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ７４１で算出したΔＮ５  の値に基づいて式（２６）を用いて蓄電池要求駆動回転数最終値Ｎ６  を算出する。
【０１８０】
ここでΔＮ５ｍａｘは図４０に示したテーブルデータにおいてＢのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限を中とする。
【０１８１】
Ｓ７４５で蓄電池充電量が所定値１以上と判断されたときは、比較的十分に蓄電池の充電量があり、充電の緊急性は高くないと判断できるので、Ｓ７４７へ処理を移行する。Ｓ７４７では以下のように蓄電池要求駆動回転数変化率に対して制限を行う。制限の第一の実施方法として、Ｓ７４１で算出したΔＮ５  の値に基づいて式（２６）を用いて蓄電池要求駆動回転数最終値Ｎ６  を算出する。ここでＮ６  は蓄電池要求駆動回転数最終値であり、ｋｎ３  は図３９に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用い、Ｓ７４１で算出したΔＮ５の値に基づいて算出した係数である。すなわち、蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限を大（最も厳しく）とする。
【０１８２】
また制限の第２の実施方法として、Ｓ７４１で算出したΔＮ５  の値に基づいて式（２６）を用いて蓄電池要求駆動回転数最終値Ｎ６  を算出する。
【０１８３】
ここでΔＮ５ｍａｘ  は、図４０に示したテーブルデータにおいてＡのデータを用いて算出した制限値である。すなわち、蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限を大（最も厳しく）とする。
【０１８４】
ところでＳ７４３〜Ｓ７４７の蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限としては、式（２６）を用いて蓄電池要求駆動回転数最終値Ｎ６  を算出する際に、ｋｎ３  は、図４１に示したテーブルデータを用い、Ｓ７１０で算出した蓄電池充電量に基づいてテーブルデータから直接算出した係数を用いて蓄電池要求駆動回転数変化率に対する制限を与える方法もある。すなわち蓄電池充電量に応じた制限を与え、蓄電池充電量が小さい場合には充電のために酸化剤ガスの供給を優先して、駆動回転数制限を緩くすることができる。
【０１８５】
Ｓ７４８で、Ｓ４３０で算出した前記基本要求酸化剤ガス体積流量およびＳ７４４、７４６および７４７で算出した前記蓄電池要求駆動回転数に基づいて、駆動回転数制御出力値を式（２８）を用いて算出する。
【０１８６】
【数２８】
Ｎ２  ＝Ｎ０＋Ｎ６          …（２８）
ここでＮ２  は駆動回転数制御出力値であり、Ｎ０  はＳ７３３で算出した基本要求駆動回転数であり、Ｎ６  はＳ７４０で算出した蓄電池要求駆動回転数最終値である。
【０１８７】
本実施形態によれば、車両が極低速時もしくは停止時において蓄電池からの発電要求による送風機や酸化剤ガス圧縮機などの酸化剤ガス供給装置の急激な作動変化を低減し、酸化剤ガス供給装置の作動音の変化が低減し運転者に与える違和感を低減できる。
【０１８８】
また、蓄電池の充電量に応じて要求酸化剤ガス供給装置の駆動回転数の変化率に制限を設けているので、蓄電池の充電量が所定値より低い場合には所定充電量を確保することができる。
【０１８９】
〔第８実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第８実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第１実施形態の図１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１９０】
図４２は、本実施形態における燃料電池制御コンピュータ３の制御構成を説明する制御ブロック図である。同図において、燃料電池制御コンピュータ３には、入力装置として、酸化剤ガス供給手段６５が吸入するガスの質量を検出する吸入ガス質量検出手段１０７が接続されるとともに、出力装置として、酸化剤ガス供給手段（図１の酸化剤ガス供給用コンプレッサ１０と、コンプレッサ駆動用モータ（Ｍｃ）１１と、コンプレッサモータ駆動回路１２とに相当）６５が接続されている。
【０１９１】
燃料電池制御コンピュータ３は、制御ブロックとして、吸入ガス質量検出手段１０７が吸入した吸入ガス質量に基づいて要求酸化剤ガス流量補正値を算出する補正係数算出部１０９と、燃料電池スタックコントロールユニット２から入力される発電要求量（要求発電量）に基づいて標準状態における要求酸化剤ガス体積流量である基本要求酸化剤ガス流量を算出する酸化剤ガス体積流量算出部５９と、基本要求酸化剤ガス流量を要求酸化剤ガス流量補正値で補正した要求酸化剤ガス流量を算出する要求酸化剤ガス流量算出部６１と、要求酸化剤ガス流量の変化率を制限した要求酸化剤ガス流量制御出力値を算出する要求酸化剤ガス流量変化率制限部６３と、を備えている。
【０１９２】
要求酸化剤ガス流量変化率制限部６３が出力する要求酸化剤ガス流量制御出力値は、酸化剤ガス供給手段６５が燃料電池スタック１へ供給する酸化剤ガス流量の制御目標値となる。
【０１９３】
本実施形態においては、燃料電池制御コンピュータ３は、制御プログラム及び各種定数を記憶するＲＯＭと、ＣＰＵと、作業用ＲＡＭと、Ｉ／Ｏインタフェースとを備えたマイクロプロセッサで構成されている。
【０１９４】
図４３は、本実施形態の燃料電池制御コンピュータ３で実行される制御のフローチャートであり、図４３（ａ）がメインフローチャート、図４３（ｂ）が詳細フローチャートである。尚、図４３（ａ）のメインフローチャートは、所定時間毎（例えば、１０［ｍｓｅｃ］毎）に実行される。
【０１９５】
まず、Ｓ８１０では図３のＳ１２０と同様の基本要求酸化剤ガス体積流量の算出処理を行う。Ｓ８２０で要求酸化剤ガス体積流量補正値を算出する（詳細を後述する）。Ｓ８３０では図３のＳ１４０と同様の要求酸化剤ガス流量の算出処理を行う。Ｓ８４０では図３のＳ１５０と同様の要求酸化剤ガス流量変化率の制限処理を行う。
【０１９６】
図４３（ｂ）は、Ｓ８２０における要求酸化剤ガス体積流量補正値の算出処理を示した詳細フローチャートである。
【０１９７】
まず、Ｓ８２１で吸入ガス質量検出手段１０７からの出力に基づいて、吸入ガス質量を検出する。Ｓ８２２で、Ｓ８２１で検出した吸入ガス質量に基づいて、式（２９）を用いて要求酸化剤ガス体積流量補正値を算出する。
【０１９８】
【数２９】
Ｋ＝Ｑｍ１／Ｑｍｓｔｄ        …（２９）
ここで、Ｋは要求酸化剤ガス体積流量補正値、Ｑｍ１はＳ８２１で検出した吸入ガス質量流量、Ｑｍｓｔｄは標準状態での酸化剤ガスの質量流量を示す。
【０１９９】
なおＳ８４０では図３のＳ１５０と同様の要求酸化剤ガス流量変化率の制限処理を行う替わりに、図３０のＳ５５０と同様の駆動回転数変化率の制限処理を行ってもよい。
【０２００】
〔第９実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第９実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第４実施形態の図１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２０１】
図４４は、本実施形態における燃料電池制御コンピュータ３が行う制御内容の概略を説明するタイムチャートであり、図１０の酸化剤供給用コンプレッサ１０から燃料電池スタック１へ供給する酸化剤ガスの体積流量を時間変化を示している。
【０２０２】
図１０に示したように燃料電池スタック１が発電した余剰電力を蓄電池１９に貯蔵できる構成において、蓄電池の充電量が満充電に達するまでに余裕が有る場合、酸化剤ガス流量に下限値Ｑ２を設ける。
【０２０３】
そして、燃料電池制御コンピュータ３は、蓄電池コントロールユニット２０から伝えられる蓄電池充電状態が所定値（例えば、満充電量の９５％）以下で、満充電まで余裕がある場合、酸化剤ガス流量が下限値Ｑ２を下回らないように制御する。これにより、従来、図４４の実線で示すような酸化剤ガス供給流量Ｑ０であったものが、ｔ１の期間、流量の下限値Ｑ２に制限される。これにより、余分に発電された電力は、蓄電池１９に充電される。
【０２０４】
これにより、ｔ１の期間の酸化剤ガス供給用コンプレッサの作動音は、従来低下した後再び上昇していたものが、一定の作動音が継続することになり、酸化剤ガス供給装置の作動音の変化を低減することができる。
【０２０５】
〔第１０実施形態〕
本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第１０実施形態が適用される燃料電池システムの概略構成図は、第４実施形態の図１０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２０６】
本実施形態において燃料電池制御コンピュータ３で行われる制御の一例として第２実施形態と第４実施形態を組み合わせた制御を示す。
【０２０７】
図６のＳ２２０で算出した前記基本要求酸化剤ガス体積流量、図６のＳ２５４、Ｓ２５６およびＳ２５７で算出した前記酸化剤ガス体積流量変化量、および図１２のＳ４４４、Ｓ４４６およびＳ４４７で算出した前記蓄電池要求酸化剤ガス体積流量に基づいて、要求酸化剤ガス体積流量制御出力値を式（３０）を用いて算出する。
【０２０８】
【数３０】
Ｑ２  ＝Ｑ０＋Ｑ４＋Ｑ６      …（３０）
ここでＱ２  は要求酸化剤ガス体積流量制御出力値であり、Ｑ０  はＳ２２０で算出した基本要求酸化剤ガス体積流量であり、Ｑ４  はＳ２５０で算出した要求酸化剤ガス体積流量変化量最終値であり、Ｑ６  はＳ４４０で算出した蓄電池要求酸化剤ガス体積流量最終値である。
【０２０９】
そして、この要求酸化剤ガス体積流量制御出力値Ｑ２  を酸化剤ガス供給手段６５、すなわち図１０のコンプレッサモータ駆動回路１２へ出力して酸化剤供給用コンプレッサ１０を駆動する。
【０２１０】
これにより、第２実施形態の効果と第４実施形態の効果を同時に得ることができる。尚、実施形態の組み合わせは、第２実施形態と第４実施形態に限らず、制御上の矛盾を生じない限り、上記複数の実施形態を任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第１〜３，５，６，８実施形態が適用される燃料電池システムの構成を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図３】第１実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図４】第１実施形態における制御内容を説明するタイムチャートである。
【図５】第２実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図６】第２実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図７】第３実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図８】第３実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図９】第３実施形態における制御内容を説明するタイムチャートである。
【図１０】本発明に係る燃料電池システムの制御装置の第４，７，９実施形態が適用される燃料電池システムの構成を示す概略構成図である。
【図１１】第４実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図１２】第４実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図１３】第４実施形態における制御内容を説明するタイムチャートである。
【図１４】車両のアクセル操作量から燃料電池の取り出し電流を算出するテーブルデータの例を示す図である。
【図１５】酸化剤ガスの流量変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図１６】要求酸化剤ガス体積流量の変化率を制限するテーブルデータの例を示す図である。
【図１７】車速に応じて酸化剤ガスの流量変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図１８】酸化剤ガスの流量変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図１９】要求酸化剤ガス体積流量の変化率を制限するテーブルデータの例を示す図である。
【図２０】車速に応じて酸化剤ガスの流量変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図２１】車両の減速度と測定した吸気ガス温度とに基づいて吸気ガス温度予測値を算出するテーブルデータの例を示す図である。
【図２２】蓄電池充電量に基づいて蓄電池要求発電量を算出するテーブルデータの例を示す図である。
【図２３】蓄電池要求酸化剤ガス体積流量変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図２４】蓄電池要求酸化剤ガス体積流量の変化率を制限するテーブルデータの例を示す図である。
【図２５】蓄電池充電量に応じて酸化剤ガスの流量変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図２６】酸化剤ガス密度予測値に基づいて要求酸化剤ガス体積流量を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図２７】第５実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図２８】第６実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図２９】第７実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図３０】第５実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図３１】要求酸化剤ガス流量から酸化剤ガス供給手段の駆動回転数を求めるテーブルデータ例を示す図である。
【図３２】酸化剤ガス供給手段の駆動回転数変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図３３】酸化剤ガス供給手段の駆動回転数変化率を制限するテーブルデータ例を示す図である。
【図３４】車速に基づいて酸化剤ガス供給手段の駆動回転数変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図３５】第６実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図３６】酸化剤ガス密度予測値に基づいて酸化剤ガス供給手段の駆動回転数変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図３７】車両の減速度と測定した吸気ガス温度とに基づいて吸気ガス温度予測値を算出するテーブルデータの例を示す図である。
【図３８】第７実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図３９】蓄電池要求駆動回転数変化率を制限する係数のテーブルデータ例を示す図である。
【図４０】蓄電池要求駆動回転数変化率を制限するテーブルデータ例を示す図である。
【図４１】蓄電池充電量に基づいて蓄電池要求駆動回転数変化率を制限するテーブルデータ例を示す図である。
【図４２】第８実施形態における燃料電池システムの制御装置に構成を説明する制御ブロック図である。
【図４３】第８実施形態の制御装置の動作を説明する制御フローチャートである。
【図４４】第９実施形態の制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１…燃料電池スタック、２…燃料電池スタックコントロールユニット、３…燃料電池制御コンピュータ、４…燃料供給経路、５…酸化剤供給経路、６…燃料排出経路、７…酸化剤排出経路、８…酸化剤吸入温度検出手段、９…酸化剤吸入圧力検出手段、１０…酸化剤供給用コンプレッサ、１１…コンプレッサ駆動用モータ、１２…コンプレッサモータ駆動回路、１３…コンプレッサモータ駆動ハーネス、１４…車両駆動用モータ、１５…車両駆動モータ駆動回路、１６…車両駆動モータ駆動ハーネス、１７…燃料電池スタック電力出力ハーネス、１８…制御用ハーネス、１９…蓄電池、２０…蓄電池コントロールユニット
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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