(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発するモータと、前記モータへ電力を供給する鉛バッテリと、前記鉛バッテリの電圧を計測する鉛バッテリ用電圧計と、車両の動作を制御するとともに前記鉛バッテリ用電圧計により計測した電圧が所定の閾値電圧に達していない場合に前記車両の動作を規制する車両制御手段と、を備えた産業車両の前記鉛バッテリと置き換えて搭載することにより、前記モータへ供給する電力を燃料電池システムで発電した電力とする燃料電池ユニットを搭載した燃料電池型産業車両において、
前記燃料電池ユニットは、
前記燃料電池システムで発電した電力を充電可能であって、前記モータを含む電力供給先に対して前記電力を供給可能に接続されるキャパシタと、
前記燃料電池ユニットを起動させるための起動信号を入力する信号入力部と、
前記燃料電池ユニットの起動により、前記キャパシタの電圧を検出するユニット用電圧計と、
前記キャパシタの電圧が前記所定の閾値電圧に達しているか否かを判定する電圧判定手段と、
前記電圧判定手段により前記キャパシタの電圧が前記所定の閾値電圧に達していると判定されると、前記車両制御手段による前記車両の制御を開始させる制御開始手段と、を備えたことを特徴とする燃料電池型産業車両。
【請求項２】
前記燃料電池システム及び前記キャパシタは、前記電力供給先に対して常時電力を供給可能な状態で給電経路に接続されており、
前記制御開始手段は、前記車両制御手段に制御の開始を指示する制御開始信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池型産業車両。
【請求項３】
前記燃料電池ユニットは、前記産業車両に設けられた車両始動部材と前記信号入力部とを接続する入力側接続部と、前記制御開始手段と前記車両制御手段とを接続する出力側接続部と、を備え、
前記信号入力部には、前記車両始動部材が始動操作されて出力する車両始動信号が前記起動信号として入力され、前記車両始動信号の入力を契機に前記燃料電池ユニットが起動されることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池型産業車両。
【請求項４】
前記燃料電池ユニットの前記燃料電池システム及び前記キャパシタと、前記電力供給先とを接続する給電経路には、該給電経路を、電力の供給が可能な電力供給状態と、電力の供給が遮断された電力非供給状態とに切替える切替手段が設けられており、
前記制御開始手段は、前記切替手段を前記電力非供給状態から、前記電力供給状態へ切替えることで、電力の供給を開始して前記車両制御手段による前記車両の制御を開始させることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池型産業車両。
【請求項５】
前記信号入力部には、前記産業車両に設けられ始動操作に基づく車両始動信号を前記車両制御手段に対し出力可能に構成された車両始動部材とは別に前記燃料電池ユニットに設けられたユニット起動操作部材が接続されており、
前記信号入力部には、前記ユニット起動操作部材が始動操作されて出力するユニット起動信号が前記起動信号として入力され、前記ユニット起動信号の入力を契機に前記燃料電池ユニットが起動されることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池型産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両に搭載されモータに対して電力を供給する鉛バッテリと置き換えて燃料電池ユニットを搭載した燃料電池型産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業車両をはじめとする車両用の駆動源等として、クリーンでエネルギ効率に優れた燃料電池が注目されている。燃料電池を駆動源等とした産業車両として、燃料電池システムと並列にキャパシタを接続し、該キャパシタの検出電圧を制御部により監視しつつ燃料電池システムの発電を制御することで、燃料電池システム全体の効率を向上させることが提案されている（例えば、特許文献１）。また、直列に接続された複数のキャパシタの各電圧を監視し、複数のキャパシタ間の電圧の分布を均等化することが提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−１８７８１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２７８２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、燃料電池を搭載した燃料電池式フォークリフトとして、図６に示すように、鉛バッテリＢを駆動源として走行及び荷役動作するバッテリ式のフォークリフト５１の鉛バッテリＢを、燃料電池ユニットＦＵに置き換えてバッテリ室５２に搭載したものが知られている（所謂「バッテリリプレイスメントタイプ」）。燃料電池ユニットＦＵは、図示しない燃料電池システムや二次電池から主に構成されている。一般に、燃料電池ユニットＦＵの二次電池には、鉛バッテリや電気二重層キャパシタが用いられている。図７（ａ）に示すように、二次電池として鉛バッテリＢを用いた場合、放電量と電圧の関係は、略一定の電圧を保ったのち所定の放電量に達してから急激に電圧が低下する特性を示す。また、図７（ｂ）に示すように、二次電池として電気二重層キャパシタを使用した場合には、放電量に略比例して電圧が低下する特性を示すことが知られている。
【０００４】
一方、フォークリフト５１には、鉛バッテリＢの電圧を計測して放電量を計測する鉛バッテリ用の容量計（電圧計）が搭載されており、該容量計により鉛バッテリＢの放電量を確認できるようになっている。そして、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、フォークリフト５１は、容量計が計測した電圧が所定の閾値電圧Ｖｋ未満の場合、すなわち放電量が予め定めた放電量より多い場合には、所定の警告（報知）を行ったり、フォークリフト５１の動作に制限を設けたりして、充電を促すようになっている。ここで閾値電圧Ｖｋは、鉛バッテリＢの許容限界放電量を基準として予め定められる値であり、閾値電圧Ｖｋ未満となるまで放電すると鉛バッテリＢに悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
バッテリリプレイスメントタイプの燃料電池式フォークリフトでは、鉛バッテリＢを搭載することを前提とした容量計や制御装置をそのまま利用し、燃料電池ユニットＦＵに対応するように部品の交換や大掛かりな改修を加えることなく燃料電池ユニットＦＵに置き換えることが行われている。フォークリフト５１に対して、鉛バッテリＢと置き換えて燃料電池ユニットＦＵを搭載することで、既に普及しているバッテリ式フォークリフトをそのまま燃料電池式フォークリフトに転用することが出来るという利点がある一方、次の様な問題点があった。すなわち、二次電池として電気二重層キャパシタを使用した燃料電池ユニットＦＵを搭載した場合、自然放電などにより充電量が少なくなると電気二重層キャパシタの特性から低い電圧になりやすい。そして、フォークリフト５１は、該フォークリフト５１に鉛バッテリＢを搭載することを前提とした容量計により計測された電圧が、同じく鉛バッテリＢを前提として設定された閾値電圧Ｖｋ未満となることにより「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判断して、前述の警告や動作の制限を実行してしまうことがあった。なお、これらの警告や動作の制限は、鉛バッテリＢに悪影響を及ぼすことを回避するためのものである。このため、これら警告（報知）や動作の制限は、燃料電池ユニットＦＵにより電力が供給されてキャパシタの電圧が閾値電圧Ｖｋ以上となっても再起動しない限り解除されないようになっている。このため、一度警告や動作の制限が実行されると、復帰に時間がかかるという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、鉛バッテリと置き換えて燃料電池ユニットを搭載した燃料電池型産業車両において、低電圧による動作の規制が実行されることを回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動力を発するモータと、前記モータへ電力を供給する鉛バッテリと、前記鉛バッテリの電圧を計測する鉛バッテリ用電圧計と、車両の動作を制御するとともに前記鉛バッテリ用電圧計により計測した電圧が所定の閾値電圧に達していない場合に前記車両の動作を規制する車両制御手段と、を備えた産業車両の前記鉛バッテリと置き換えて搭載することにより、前記モータへ供給する電力を燃料電池システムで発電した電力とする燃料電池ユニットを搭載した燃料電池型産業車両において、前記燃料電池ユニットは、前記燃料電池システムで発電した電力を充電可能であって、前記モータを含む電力供給先に対して前記電力を供給可能に接続されるキャパシタと、前記燃料電池ユニットを起動させるための起動信号を入力する信号入力部と、前記燃料電池ユニットの起動により、前記キャパシタの電圧を検出するユニット用電圧計と、前記キャパシタの電圧が前記所定の閾値電圧に達しているか否かを判定する電圧判定手段と、前記電圧判定手段により前記キャパシタの電圧が前記所定の閾値電圧に達していると判定されると、前記車両制御手段による前記車両の制御を開始させる制御開始手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
これによれば、燃料電池ユニットに備えられた制御開始手段は、ユニット用電圧計が検出するキャパシタの電圧が所定の閾値電圧に達していると電圧判定手段が判定してから、車両制御手段による車両の制御を開始させるようにした。このため、キャパシタの電圧が所定の閾値電圧に達していない状態で車両制御手段による車両の制御が開始され、燃料電池型産業車両の動作が規制されることを回避することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料電池型産業車両において、前記燃料電池システム及び前記キャパシタは、前記電力供給先に対して常時電力を供給可能な状態で給電経路に接続されており、前記制御開始手段は、前記車両制御手段に制御の開始を指示する制御開始信号を出力することを要旨とする。
【００１０】
これによれば、車両制御手段は、制御開始手段が出力する制御開始信号を入力して車両の制御を開始する。このため、燃料電池ユニットに備えられたキャパシタの電圧が閾値電圧に達しない状態のまま車両制御手段による車両の制御が開始されることを確実に回避することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の燃料電池型産業車両において、前記燃料電池ユニットは、前記産業車両に設けられた車両始動部材と前記信号入力部とを接続する入力側接続部と、前記制御開始手段と前記車両制御手段とを接続する出力側接続部と、を備え、前記信号入力部には、前記車両始動部材が始動操作されて出力する車両始動信号が前記起動信号として入力され、前記車両始動信号の入力を契機に前記燃料電池ユニットが起動されることを要旨とする。
【００１２】
これによれば、車両始動部材の操作によって燃料電池ユニットが起動され、さらにキャパシタの電圧が閾値電圧に達すると制御開始手段が車両制御手段に車両の制御を開始させる。したがって、単一の操作によって燃料電池ユニットを起動し、且つ車両制御手段の動作を開始させることができ、産業車両全体の起動操作が簡便となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の燃料電池型産業車両において、前記燃料電池ユニットの前記燃料電池システム及び前記キャパシタと、前記電力供給先とを接続する給電経路には、該給電経路を、電力の供給が可能な電力供給状態と、電力の供給が遮断された電力非供給状態とに切替える切替手段が設けられており、前記制御開始手段は、前記切替手段を前記電力非供給状態から、前記電力供給状態へ切替えることで、電力の供給を開始して前記車両制御手段による前記車両の制御を開始させることを要旨とする。
【００１４】
これによれば、制御開始手段は、キャパシタの電圧が閾値電圧に達してから電力供給先への電力供給を開始し、車両制御手段に車両の制御を開始させる。このため、燃料電池ユニットに備えられたキャパシタの電圧が閾値電圧に達しない状態で車両制御手段の動作が開始されることを確実に回避することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の燃料電池型産業車両において、前記信号入力部には、前記産業車両に設けられ始動操作に基づく車両始動信号を前記車両制御手段に対し出力可能に構成された車両始動部材とは別に前記燃料電池ユニットに設けられたユニット起動操作部材が接続されており、前記信号入力部には、前記ユニット起動操作部材が始動操作されて出力するユニット起動信号が前記起動信号として入力され、前記ユニット起動信号の入力を契機に前記燃料電池ユニットが起動されることを要旨とする。
【００１６】
これによれば、燃料電池ユニットは、ユニット起動操作部材が始動操作されることで起動する。このため、産業車両に燃料電池ユニットを搭載する際に、制御用の配線を別途行う必要がなく、鉛バッテリとの置き換え作業が簡便となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、鉛バッテリと置き換えて燃料電池ユニットを搭載した燃料電池型産業車両において、低電圧による動作の規制が実行されることを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図３にしたがって説明する。以下の説明において、「前」「後」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「上」「下」を示すものとする。
【００１９】
図１に示すように、燃料電池型産業車両としてのバッテリ置き換え燃料電池式のフォークリフト１１には、車体１２の前部にマスト１５とフォーク１６とを有する荷役装置１４が設けられている。車体１２の前側下部には、駆動輪（前輪）１３ａが設けられ、車体１２の後側下部には操舵輪（後輪）１３ｂが設けられている。駆動輪１３ａは、車体１２に搭載された走行用モータ１３ｃにより駆動される。なお、荷役装置１４を駆動するための荷役系油圧回路の作動油を供給する荷役ポンプは図示しない荷役用モータにより駆動される。
【００２０】
また、車体１２の中央には、運転室１９が設けられている。運転室１９の前側には、ハンドル２０、荷役装置１４の操作を行う操作レバー２１、及びフォークリフト１１を起動する車両キースイッチ（車両始動部材）２２が装備されている。車両キースイッチ２２には、フォークリフト１１を電源ＯＦＦする停止位置と、電源ＯＮする始動位置との間で操作可能に構成されている。そして、車両キースイッチ２２は、始動位置へ操作されると、車両キースイッチ２２の操作位置が始動位置にあることを示す「車両キースイッチＯＮ信号（起動信号，車両始動信号）」を出力可能に構成されている。また、運転室１９には、バッテリ容量や走行速度等を表示するための表示装置Ｄと、音声や効果音等により所定の報知を行う音声装置Ｓが備えられている（図２に示す）。
【００２１】
車体１２のうち、運転室１９のフロア１９ａの下側には、バッテリ室２３が備えられている。バッテリ室２３は、本来鉛バッテリＢを搭載するために形成されているが、本実施形態では鉛バッテリＢに置き換えて燃料電池ユニットＦＵが搭載されている。バッテリ室２３には、バッテリ室２３に搭載された燃料電池ユニットＦＵの配線（給電経路）１７と、フォークリフト１１側の電力回路を構成する配線１８とを電気的に接続して、フォークリフト１１側に電力を供給可能とするコネクタＫが設けられている（図２に示す）。図２に示すように、フォークリフト１１の配線１８には、コネクタＫを介して燃料電池ユニットＦＵから供給される直流を交流に変換するインバータ３４が接続されており、該インバータ３４により変換された交流により走行用モータ１３ｃなどの各モータが駆動されるようになっている。また、フォークリフト１１の配線１８には、コネクタＫと接続された燃料電池ユニットＦＵ（鉛バッテリＢを搭載した場合は、鉛バッテリＢ）の電圧を検出（計測）する電圧センサ３３（鉛バッテリ用容量計）が接続されている。電圧センサ３３は、燃料電池ユニットＦＵから供給される電力の電圧を検出するとともに、検出した電圧に応じた検出信号を出力可能に構成されている。なお、電圧センサ３３は、バッテリ室２３に鉛バッテリＢが搭載されることを前提とした電圧計である。また、電圧センサ３３は、コネクタＫを介して接続された電源装置が、燃料電池ユニットＦＵであるか鉛バッテリＢであるかを判断することなく、電圧を検出するようになっている。本実施形態では、配線１８を含む走行用モータ１３ｃや荷役用モータ等が、燃料電池ユニットＦＵからの電力供給先（負荷）となる。
【００２２】
図１及び図２に示すように、車体１２には、フォークリフト１１の走行及び荷役動作を制御する車両コントローラ（車両制御手段）２６が搭載されている。本実施形態では、車両コントローラ２６は、電力供給先（負荷）の１つとなる。車両コントローラ２６には、表示装置Ｄ及び音声装置Ｓが接続されており、所定の表示や音声出力が可能に構成されている。また、車両コントローラ２６には、インバータ３４が電気的に接続されており、該インバータ３４の動作を制御して走行用モータ１３ｃに供給する交流の電圧を調節し、走行用モータ１３ｃの回転数を制御可能に構成されている。同様に、車両コントローラ２６には、図示しない荷役用インバータが電気的に接続されており、荷役用モータの回転数を制御可能となっている。
【００２３】
また、図２に示すように、車両コントローラ２６には、電圧センサ３３が電気的に接続されており、電圧センサ３３が出力する検出信号を入力可能に構成されている。そして、本実施形態の車両コントローラ２６は、電圧センサ３３が検出する電圧が閾値電圧Ｖｋ未満の場合（閾値電圧Ｖｋに達していない場合）には、所定の報知及びフォークリフト１１の動作を規制するように構成されている。ここで閾値電圧Ｖｋは、鉛バッテリＢの許容限界放電量を基準として予め定められる値であり、閾値電圧Ｖｋ未満となるまで放電すると鉛バッテリＢに悪影響を及ぼすおそれがある。すなわち、閾値電圧Ｖｋは、バッテリ室２３に鉛バッテリＢが搭載されることを前提として設定される判定値となっている。具体的には、車両コントローラ２６は、運転室１９に設けられた表示装置Ｄを制御して「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」旨を表示させたり、音声装置Ｓを制御して「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」旨を音声により出力させたりして、警告（報知）を実行する。また、車両コントローラ２６は、インバータ３４や図示しない荷役用インバータの動作を制御して走行用モータ１３ｃ等の各モータへの電力供給を制限し、フォークリフトの走行及び荷役動作を規制する。なお、車両コントローラ２６が実行する警告（報知）及び動作の規制は、燃料電池ユニットＦＵを一旦取り外して再起動しない限り解除できないようになっている。また、鉛バッテリＢを搭載している場合であれば鉛バッテリＢの充電を行うことで、警告及び動作の規制を解除することができる。
【００２４】
次に、フォークリフト１１のバッテリ室２３に搭載される燃料電池ユニットＦＵについて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料電池ユニットＦＵは、鉛バッテリＢと置き換えてフォークリフト１１のバッテリ室２３に搭載可能な形状及び大きさに形成されている。そして、図１及び図２に示すように、燃料電池ユニットＦＵは、バッテリ室２３に搭載されるとともに、コネクタＫで配線１８と接続されることで、フォークリフト１１の走行用モータ１３ｃ等に対して電力を供給可能となっている。なお、フォークリフト１１に備えられた電圧センサ３３及び車両コントローラ２６は、鉛バッテリＢと置き換えて燃料電池ユニットＦＵを搭載する際、所定の配線を除いて燃料電池ユニットＦＵ用に部品交換したり、改修したりしないでそのまま利用される。
【００２５】
図２に示すように、燃料電池ユニットＦＵには、水素及び酸素を使用して発電する燃料電池システム２７が搭載されている。燃料電池システム２７には、水素及び酸素により発電する燃料電池ＦＣ、水素を貯蔵するとともに燃料電池ＦＣに対して水素を供給する水素タンク２８、及び燃料電池ＦＣに対して酸素（圧縮空気）を供給するエアコンプレッサ２９が備えられている。燃料電池ユニットＦＵの配線１７には、燃料電池システム２７が接続されているとともに、該燃料電池システム２７に対して並列に電気二重層キャパシタ（以下、「キャパシタ」と示す）３１がＤＣ／ＤＣコンバータ３０を介して接続されている。キャパシタ３１は、コネクタＫを介して接続されたフォークリフト１１側に、コンバータ等の電圧変換装置等を介することなく直接電力を供給可能に接続されている。そして、キャパシタ３１は、燃料電池システム２７からの電力供給を受けて充電可能とされている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、燃料電池システム２７で発電された所定の電圧（例えば、１２０［Ｖ］）の電力を、フォークリフト１１で使用可能な所定の電圧（例えば、８０［Ｖ］）を目標電圧として変換する。
【００２６】
また、燃料電池ユニットＦＵの配線１７には、キャパシタ３１の電圧（以下、「キャパシタ電圧」と示す）Ｖｃを検出する電圧センサ（ユニット用電圧計）３２がキャパシタ３１に対して並列に接続されている。電圧センサ３２は、キャパシタ電圧Ｖｃを検出するとともに、検出したキャパシタ電圧Ｖｃに応じた「電圧検出信号」を出力可能に構成されている。
【００２７】
そして、燃料電池ユニットＦＵには、燃料電池ユニットＦＵの動作を制御する燃料電池ユニットコントローラ（以下、「ユニットコントローラ」と示す）２５が搭載されている。ユニットコントローラ２５には、予め定められた制御プログラムに従って所定の演算などを実行するＣＰＵ、該ＣＰＵで各種演算処理を実行するために必要な制御プログラムや制御データ等が予め記憶されたＲＯＭ、前記ＣＰＵで演算処理を実行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ、及び各種の信号を入出力する入出力ポート等が備えられており、燃料電池システム２７を含む燃料電池ユニットＦＵの制御を実行可能に構成されている。なお、前記入出力ポートを備えたユニットコントローラ２５が、信号入力部、入力側接続部、及び出力側接続部を構成している。
【００２８】
そして、ユニットコントローラ２５は、燃料電池システム２７と電気的に接続されており、燃料電池システム２７による発電の開始及び停止やその発電量を制御している。ユニットコントローラ２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０と電気的に接続されており、燃料電池システム２７の供給電圧をフォークリフト１１で使用可能な所定の電圧（例えば、８０［Ｖ］）に変換するように制御している。また、ユニットコントローラ２５は、電圧センサ３２と電気的に接続されており、電圧センサ３２が出力する「電圧検出信号」を入力可能に構成されている。また、ユニットコントローラ２５は、車両キースイッチ２２と電気的に接続されており、車両キースイッチ２２が出力する「車両キースイッチＯＮ信号」を入力可能に構成されている。そして、ユニットコントローラ２５は、「車両キースイッチＯＮ信号」を入力して各種演算処理を開始するようになっている。なお、ユニットコントローラ２５が各種演算処理を開始し、燃料電池システム２７が発電を開始した状態が、燃料電池ユニットＦＵが起動した状態である。
【００２９】
また、ユニットコントローラ２５は、車両コントローラ２６と電気的に接続されており、該車両コントローラ２６に対して車両制御の開始を指示する「制御開始信号」を出力可能に構成されている。なお、鉛バッテリＢと置き換えて燃料電池ユニットＦＵをフォークリフト１１に搭載する際には、車両キースイッチ２２と車両コントローラ２６とを接続していた信号線をユニットコントローラ２５に接続して、車両キースイッチ２２とユニットコントローラ２５とを電気的に接続する。同時に、ユニットコントローラ２５と車両コントローラ２６とを新たな信号線を用いて電気的に接続する。
【００３０】
次に、上記燃料電池ユニットＦＵを搭載したフォークリフト１１において、ユニットコントローラ２５が実行する制御について図３に従って説明する。なお、以下に説明する制御を実行するユニットコントローラ２５が電圧判定手段、及び制御開始手段を構成している。
【００３１】
ユニットコントローラ２５は、「車両キースイッチＯＮ信号」を入力する（ステップＳ１１）と各種演算処理を開始し、燃料電池システム２７を制御して発電を開始させる（ステップＳ１２）。すなわち、ユニットコントローラ２５は、「車両キースイッチＯＮ信号」を入力すると、燃料電池ユニットＦＵを起動させる。次に、ユニットコントローラ２５は、電圧センサ３２から入力した「電圧検出信号」に示されたキャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上であるか否か（閾値電圧Ｖｋに達しているか否か）を判定する（ステップＳ１３）。ユニットコントローラ２５は、ステップＳ１３における判定結果が否定である場合には、該判定結果が肯定となるまで待機する。一方、ユニットコントローラ２５は、ステップＳ１３における判定結果が肯定である場合には、車両コントローラ２６に車両制御を開始させる「制御開始信号」を生成するとともに車両コントローラ２６に対して出力する（ステップＳ１４）。つまり、ユニットコントローラ２５は、燃料電池システム２７の発電によって、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上となるまで、「制御開始信号」を出力せずに待機することになる。換言すれば、ユニットコントローラ２５は、キャパシタ電圧Ｖｃが、車両コントローラ２６により「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定されない電圧に達してから、車両コントローラ２６に対して「制御開始信号」を出力する。
【００３２】
以上の制御を実行するユニットコントローラ２５は、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上となるまで、車両コントローラ２６に車両制御を開始させるタイミングを遅延させる遅延手段としてや、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上となるまでの間、車両コントローラ２６による車両制御の開始を規制する規制手段として把握することもできる。
【００３３】
「制御開始信号」を入力した車両コントローラ２６は、入力した「制御開始信号」に基づき車両制御を開始するとともに、電圧センサ３３が検出する電圧の監視や、インバータ３４等の制御を実行する。そして、「制御開始信号」を入力して車両コントローラ２６が車両制御を開始した時点では、キャパシタ電圧Ｖｃは既に閾値電圧Ｖｋ以上となっていることから、車両コントローラ２６は、「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定することがない。したがって、車両コントローラ２６は、所定の警告（報知）やフォークリフト１１の動作の規制を実行することがない。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）燃料電池ユニットＦＵの起動時において、ユニットコントローラ２５は、電圧センサ３２が検出するキャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上と判定される状態となってから、車両コントローラ２６に対して該車両コントローラ２６に制御を開始させる「制御開始信号」を出力するようにした。このため、車両コントローラ２６は、キャパシタ電圧Ｖｃが車両コントローラ２６により「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定される低電圧状態のまま制御を開始することがない。したがって、車両コントローラ２６により、所定の警告（報知）やフォークリフト１１の動作の規制が実行されることを回避することができる。すなわち、鉛バッテリＢを前提とした電圧センサ３３や車両コントローラ２６をそのまま利用し、鉛バッテリＢと置き換えて燃料電池ユニットＦＵを搭載した燃料電池式のフォークリフト１１であっても、車両コントローラ２６により、フォークリフト１１の動作の規制が実行されることを回避することができる。
【００３５】
（２）車両コントローラ２６は、ユニットコントローラ２５が出力する「制御開始信号」を入力することを条件として、車両の制御を開始するようにした。このため、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ未満の状態のまま車両コントローラ２６が制御を開始することを確実に回避することができる。
【００３６】
（３）車両キースイッチ２２が出力する「車両キースイッチＯＮ信号」をユニットコントローラ２５に入力するとともに、該ユニットコントローラ２５から車両コントローラ２６に対して「制御開始信号」を出力するようにした。このため、車両キースイッチ２２を操作するだけで、すなわち単一の操作によって燃料電池ユニットＦＵ及び車両コントローラ２６を起動させることができ、燃料電池ユニットＦＵを搭載したフォークリフト１１全体の起動操作が簡便となる。
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図４及び図５にしたがって説明する。以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成及び同一制御内容について同一の符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００３７】
図４に示すように、本実施形態のフォークリフト１１に搭載される燃料電池ユニットＦＵには、燃料電池ユニットＦＵを起動するためのユニット起動スイッチ（ユニット起動操作部材）４１が設けられている。ユニット起動スイッチ４１は、ＯＮ操作されると「ユニット起動スイッチＯＮ信号（起動信号，ユニット起動信号）」を出力可能に構成されている。
【００３８】
また、本実施形態の燃料電池ユニットＦＵの配線１７には、各コネクタＫとキャパシタ３１との間にリレースイッチ（切替手段）４２がそれぞれ設けられている。リレースイッチ４２は、所定の制御信号を入力して、燃料電池システム２７及びキャパシタ３１からフォークリフト１１側に電力供給が可能に通電したＯＮ状態（電力供給状態）と、燃料電池システム２７及びキャパシタ３１からフォークリフト１１側に電力供給を非通電に遮断されたＯＦＦ状態（電力非供給状態）とに切替え動作可能に構成されている。
【００３９】
本実施形態において、ユニットコントローラ２５は、ユニット起動スイッチ４１と電気的に接続されており、ユニット起動スイッチ４１が出力する「ユニット起動スイッチＯＮ信号」を前記入出力ポートから入力可能に構成されている。本実施形態では、前記入出力ポートを備えるユニットコントローラ２５が、信号入力部を構成する。また、ユニットコントローラ２５は、各リレースイッチ４２と電気的に接続されており、所定の制御信号を出力してリレースイッチ４２のＯＦＦ状態とＯＮ状態とを切替え可能に構成されている。なお、本実施形態のユニットコントローラ２５は、リレースイッチ４２を常にはＯＦＦ状態に制御している。
【００４０】
フォークリフト１１の車両コントローラ２６には、車両キースイッチ２２が電気的に接続されており、車両キースイッチ２２が出力する「車両キースイッチＯＮ信号」を入力可能に構成されている。車両コントローラ２６は、「車両キースイッチＯＮ信号」を入力して車両制御を開始可能な状態とされ、この状態で燃料電池ユニットＦＵからの電力供給が開始されることで車両制御を開始し、電圧センサ３３が検出する電圧の監視や、インバータ３４等の制御を実行する。すなわち、車両コントローラ２６は、燃料電池ユニットＦＵから電力供給されていない場合には駆動源が無いため車両制御を開始できない。
【００４１】
次に、本実施形態のユニットコントローラ２５が実行する制御について図５に従って説明する。なお、以下に説明する制御を実行するユニットコントローラ２５が電圧判定手段、及び制御開始手段を構成している。
【００４２】
ユニットコントローラ２５は、「ユニット起動スイッチＯＮ信号」を入力する（ステップＳ２１）と各種演算処理を開始し、燃料電池システム２７を制御して発電を開始させる（ステップＳ２２）。すなわち、ユニットコントローラ２５は、「ユニット起動スイッチＯＮ信号」を入力すると、燃料電池ユニットＦＵを起動させる。次に、ユニットコントローラ２５は、電圧センサ３２から入力した「電圧検出信号」に示されたキャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ユニットコントローラ２５は、ステップＳ２３における判定結果が否定である場合には、該判定結果が肯定となるまで待機する。一方、ユニットコントローラ２５は、ステップＳ２３における判定結果が肯定である場合には、ＯＦＦ状態の各リレースイッチ４２に対してＯＮ状態に切替える制御信号を出力する（ステップＳ２４）。すなわち、ユニットコントローラ２５は、燃料電池システム２７の発電によって、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上となるまで、各リレースイッチ４２をＯＦＦ状態に制御したまま待機することになる。換言すれば、ユニットコントローラ２５は、キャパシタ電圧Ｖｃが、車両コントローラ２６により「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定されない電圧に達してから、各リレースイッチ４２をＯＮ状態に制御してフォークリフト１１側へ電力供給を開始させるようになっている。
【００４３】
第１の実施形態と同様に、本実施形態のユニットコントローラ２５は、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上となるまで、車両コントローラ２６に車両制御を開始させるタイミングを遅延させる遅延手段としてや、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上となるまでの間、車両コントローラ２６による車両制御の開始を規制する規制手段として把握することもできる。
【００４４】
燃料電池ユニットＦＵからフォークリフト１１側への電力供給が開始されると、車両コントローラ２６は、車両キースイッチ２２から「車両キースイッチＯＮ信号」を入力している場合には、燃料電池ユニットＦＵから電力の供給を受けて車両制御を開始し、電圧センサ３３が検出する電圧の監視や、インバータ３４等の制御を実行する。この状態では、キャパシタ電圧Ｖｃは既に閾値電圧Ｖｋ以上となっていることから、車両コントローラ２６が「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定することがない。なお、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ未満である場合には、各リレースイッチ４２はＯＦＦ状態に制御されていることから、フォークリフト１１側への電力供給が遮断されている。このため、電力の供給を受けられない車両コントローラ２６は、「車両キースイッチＯＮ信号」を入力していても車両制御を開始することがない。つまり、車両コントローラ２６は、所定の警告（報知）やフォークリフト１１の動作の規制を実行することがない。
【００４５】
したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１），（２）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（４）燃料電池ユニットＦＵの起動時において、ユニットコントローラ２５は、電圧センサ３２が検出するキャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上と判定される状態となってから、各リレースイッチ４２をＯＮ状態に制御してフォークリフト１１側へ電力供給を開始させるようにした。このため、車両コントローラ２６は、キャパシタ電圧Ｖｃが車両コントローラ２６により「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定される低電圧状態のまま、電力供給が開始されて車両制御を開始してしまうことがない。したがって、鉛バッテリＢに置き換えて燃料電池ユニットＦＵを搭載しても、車両コントローラ２６により、所定の警告（報知）やフォークリフト１１の動作の規制が実行されることを回避することができる。
【００４６】
（５）ユニットコントローラ２５は、「車両キースイッチＯＮ信号」を入力していることを前提とし、燃料電池ユニットＦＵから電力の供給を受けることで車両制御を開始させる。このため、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋに達しない状態で車両コントローラ２６による車両制御が開始されることを確実に回避することができる。
【００４７】
（６）燃料電池ユニットＦＵは、燃料電池ユニットＦＵに備えられたユニット起動スイッチ４１をＯＮ操作することにより起動されるようにした。このため、鉛バッテリＢを燃料電池ユニットＦＵへ置き換える際に、燃料電池ユニットＦＵをバッテリ室２３に収納するとともにコネクタＫと接続するだけでよく、燃料電池ユニットＦＵを起動させる制御用の配線を別途行う必要がない。したがって、燃料電池ユニットＦＵへの置き換え作業が簡便となる。
【００４８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  各実施形態において、車両コントローラ２６は、該車両コントローラ２６が「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定した場合に、表示装置Ｄの表示による警告、及び音声装置Ｓからの音声出力による警告のうちいずれか一方のみを実行させるように構成してもよい。また、車両コントローラ２６は、表示装置Ｄの表示による警告、及び音声装置Ｓからの音声出力による警告を実行させないようにして構成してもよい。
【００４９】
○  各実施形態において、電圧センサ３２は、キャパシタ電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｋ以上となると、電圧検出信号を出力するようにしてもよい。そして、ユニットコントローラ２５は、電圧検出信号を入力すると車両コントローラ２６に車両制御を開始させるように制御する。このように構成しても、キャパシタ電圧Ｖｃが車両コントローラ２６により「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定される低電圧状態のまま、車両コントローラ２６が車両制御を開始してしまうことがない。
【００５０】
○  各実施形態において、車両コントローラ２６は、該車両コントローラ２６が「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定した場合に、フォークリフト１１の走行及び荷役動作を不能にするように構成してもよい。また、車両コントローラ２６は、電圧センサ３３が検出する電圧に応じて、段階的にフォークリフト１１の動作を規制するように構成してもよい。
【００５１】
○  各実施形態において、燃料電池ユニットＦＵには、メタノールや天然ガスなど水素以外の燃料を用いて発電する燃料電池システムを搭載してもよい。
○  各実施形態において、フォークリフト１１に具体化したが、他種の車両（産業車両）に具体化してもよい。
【００５２】
○  各実施形態において、ユニットコントローラ２５が車両コントローラ２６に対し「制御開始信号」を出力するか否か、又は各リレースイッチ４２をＯＮ状態に切替え制御するか否かを判定するための閾値電圧は、車両コントローラ２６が「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定する閾値電圧Ｖｋと同一値としたが、閾値電圧Ｖｋ以上の電圧を設定してもよい。このような閾値電圧を設定しても、ユニットコントローラ２５は、車両コントローラ２６が「搭載された鉛バッテリの放電量が大きい（電圧が低い）」と判定する閾値電圧Ｖｋよりも高い電圧となった状態で車両コントローラ２６に車両制御を開始させることから、車両コントローラ２６により所定の警告や動作の規制が実行されることがない。
【００５３】
○  第２の実記形態において、ユニットコントローラ２５と車両キースイッチ２２とを電気的に接続し、車両キースイッチ２２から「車両キースイッチＯＮ信号」を入力したユニットコントローラ２５が、燃料電池ユニットＦＵを起動するようにしてもよい。このように構成すれば、車両キースイッチ２２を操作するだけで、燃料電池ユニットＦＵ及び車両コントローラ２６を起動させることができ、フォークリフト１１全体の起動操作が簡便となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】フォークリフトを示す正面図。
【図２】第１の実施形態におけるフォークリフト及び燃料電池ユニットの電気的構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態の燃料電池ユニットコントローラの制御手順を示すフローチャート。
【図４】第２の実施形態におけるフォークリフト及び燃料電池ユニットの電気的構成を示すブロック図。
【図５】第２の実施形態の燃料電池ユニットコントローラの制御手順を示すフローチャート。
【図６】バッテリ置き換え燃料電池式のフォークリフトの模式正面図。
【図７】（ａ）は鉛バッテリの特性を説明する説明図、（ｂ）は電気二重層キャパシタの特性を説明する説明図。
【符号の説明】
【００５５】
１１…フォークリフト、１３ｃ…走行用モータ、１７…配線、２２…車両キースイッチ、２５…燃料電池ユニットコントローラ、２６…車両コントローラ、２７…燃料電池システム、３１…キャパシタ、３２…電圧センサ、３３…電圧センサ、４１…ユニット起動スイッチ、４２…リレースイッチ、Ｂ…鉛バッテリ、ＦＣ…燃料電池、ＦＵ…燃料電池ユニット。
【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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