(57)【要約】【課題】車両の室内空間を広くすることができ、燃料電池スタックの設計上の制約を小さくすることができ、車両の出力を大きくすることができるようにする。【解決手段】車両本体６０と、車両本体６０によって回転自在に支持された車輪２１と、車輪２１のホイール内に配設された燃料電池スタックと、車両本体６０に搭載され、燃料電池スタックに供給するための燃料を貯蔵する燃料タンク４１と、連結条件が成立したかどうかを判断する連結条件成立判定処理手段と、連結条件が成立したときに、燃料電池スタックと燃料タンク４１とを連結する連結処理手段とを有する。車両の室内空間を広くすることができ、燃料電池スタックの設計上の制約を小さくすることができる。また、燃料電池スタックの寸法が制限されることがないので、車両の出力を大きくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体と、該車両本体によって回転自在に支持された車輪と、該車輪のホイール内に配設された燃料電池スタックと、前記車両本体に搭載され、前記燃料電池スタックに供給するための燃料を貯蔵する燃料タンクと、連結条件が成立したかどうかを判断する連結条件成立判定処理手段と、前記連結条件が成立したときに、前記燃料電池スタックと燃料タンクとを連結する連結処理手段とを有することを特徴とする燃料電池搭載車両。
【請求項２】
前記連結条件成立判定処理手段は、燃料電池搭載車両が停止している場合に連結条件が成立したと判断する請求項１に記載の燃料電池搭載車両。
【請求項３】
車両本体側と車輪側との間において燃料供給路を断続するための断続機構部を有するとともに、該断続機構部は、車両本体側に配設された第１の弁、車輪側に配設された第２の弁、及び前記第１、第２の弁間に配設され、管路を接離させるための連結装置を備える請求項１に記載の燃料電池搭載車両。
【請求項４】
前記ホイール内において、車軸上に駆動モータが配設される請求項１に記載の燃料電池搭載車両。
【請求項５】
車両本体、該車両本体によって回転自在に支持された車輪、該車輪のホイール内に配設された燃料電池スタック、及び前記車両本体に搭載され、前記燃料電池スタックに供給するための燃料を貯蔵する燃料タンクを有する燃料電池搭載車両の燃料供給方法において、連結条件が成立したかどうかを判断し、該連結条件が成立したときに、前記燃料電池スタックと燃料タンクとを連結することを特徴とする燃料電池搭載車両の燃料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池搭載車両及びその燃料供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池搭載車両、すなわち、燃料電池を搭載した車両においては、積層型の燃料電池によって発生させられた電力を電流として駆動モータに供給し、該駆動モータを駆動することによってトルクが発生させられるようになっている。
【０００３】
そのために、前記車両に車載燃料電池システムが配設され、該車載燃料電池システムは、高圧水素ガス又は液体水素が貯蔵された燃料タンク、該燃料タンクから水素ガスが供給されるとともに空気が供給され、前記燃料電池を構成する燃料電池スタック、該燃料電池スタックから排出された空気、蒸気及び水から成る混合流中の蒸気を凝縮させる凝縮器等を備える。
【０００４】
ところで、前記車載燃料電池システムは、車両の本体、すなわち、車両本体に配設されるようになっているので、車両の室内空間がその分狭くなってしまう。
【０００５】
そこで、車両の下部における車軸の中央に燃料電池スタックを配設するようにした車載燃料電池システムが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１０２０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の車両においては、燃料電池スタックが車両の下部に配設されるので、燃料電池スタックの設計上の制約が大きい。
【０００７】
そこで、ホイール内に燃料電池スタック及び燃料タンクを配設することが考えられるが、その場合、燃料電池スタック及び燃料タンクの寸法が制限されてしまうので、車両の出力を大きくすることができない。
【０００８】
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、車両の室内空間を広くすることができ、燃料電池スタックの設計上の制約を小さくすることができ、車両の出力を大きくすることができる燃料電池搭載車両及びその燃料供給方法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】
【０００９】
そのために、本発明の燃料電池搭載車両においては、車両本体と、該車両本体によって回転自在に支持された車輪と、該車輪のホイール内に配設された燃料電池スタックと、前記車両本体に搭載され、前記燃料電池スタックに供給するための燃料を貯蔵する燃料タンクと、連結条件が成立したかどうかを判断する連結条件成立判定処理手段と、前記連結条件が成立したときに、前記燃料電池スタックと燃料タンクとを連結する連結処理手段とを有する。
【００１０】
本発明の他の燃料電池搭載車両においては、さらに、前記連結条件成立判定処理手段は、燃料電池搭載車両が停止している場合に連結条件が成立したと判断する。
【００１１】
本発明の更に他の燃料電池搭載車両においては、さらに、車両本体側と車輪側との間において燃料供給路を断続するための断続機構部を有する。
【００１２】
そして、該断続機構部は、車両本体側に配設された第１の弁、車輪側に配設された第２の弁、及び前記第１、第２の弁間に配設され、管路を接離させるための連結装置を備える。
【００１３】
本発明の更に他の燃料電池搭載車両においては、さらに、前記ホイール内において、車軸上に駆動モータが配設される。
【００１４】
本発明の燃料電池搭載車両の燃料供給方法においては、車両本体、該車両本体によって回転自在に支持された車輪、該車輪のホイール内に配設された燃料電池スタック、及び前記車両本体に搭載され、前記燃料電池スタックに供給するための燃料を貯蔵する燃料タンクを有する燃料電池搭載車両に適用されるようになっている。
【００１５】
そして、連結条件が成立したかどうかを判断し、該連結条件が成立したときに、前記燃料電池スタックと燃料タンクとを連結する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃料電池搭載車両においては、車両本体と、該車両本体によって回転自在に支持された車輪と、該車輪のホイール内に配設された燃料電池スタックと、前記車両本体に搭載され、前記燃料電池スタックに供給するための燃料を貯蔵する燃料タンクと、連結条件が成立したかどうかを判断する連結条件成立判定処理手段と、前記連結条件が成立したときに、前記燃料電池スタックと燃料タンクとを連結する連結処理手段とを有する。
【００１７】
この場合、車輪のホイール内に、燃料電池スタックが配設され、燃料タンクを配設する必要がないので、車両の室内空間を広くすることができ、燃料電池スタックの設計上の制約を小さくすることができる。また、燃料電池スタックの寸法が制限されることがない。したがって、車両の出力を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態における車載燃料電池システムを示す図である。
【００２０】
図において、１１は積層型の燃料電池、本実施の形態においては、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）を構成する燃料電池スタックであり、該燃料電池スタック１１は、乗用車、バス、トラック、乗用カート、荷物用カート等の車両の車輪のうちの所定の車輪、本実施の形態においては、すべての車輪にエネルギー供給源として搭載される。この場合、燃料電池スタック１１によって発生させられた電力を電流として、図示されない駆動モータに供給し、該駆動モータを駆動することによってトルクが発生させられ、各車輪が回転させられるようになっている。
【００２１】
また、１４は前記燃料電池スタック１１に燃料としての水素ガスを供給するための燃料供給系としての水素ガス供給系、２２は、前記燃料電池スタック１１に媒体としての、かつ、酸化剤としての空気を供給したり、前記燃料電池スタック１１から、空気、蒸気及び水から成る混合流を排出したりするためのマニホルドである。前記燃料電池スタック１１、水素ガス供給系１４及びマニホルド２２によって車載燃料電池システムが構成される。
【００２２】
本実施の形態においては、前記燃料電池スタック１１に使用される燃料電池として固体高分子型燃料電池が使用されるようになっているが、該固体高分子型燃料電池に代えて、リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）、ヒドラジン型燃料電池、直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）等を使用することができる。
【００２３】
前記燃料電池スタック１１は、図示されない複数のモジュール、絶縁材料によって形成され、前記各モジュールを挟んで配設されたインシュレータ等を備え、該インシュレータは、燃料電池スタック１１の端子を構成する一対の図示されないターミナルを備える。
【００２４】
ところで、前記各モジュールにおいて、前記水素ガス供給系１４によって供給された水素ガスの水素と、前記マニホルド２２を介して供給された空気に含まれる酸素とが反応させられて水が生成されるとともに、反応に伴って電流が発生させられる。そのために、前記モジュールは、燃料電池スタック１１の要素を構成する複数の薄い膜状の単位セルを積層し、互いに電気的に直列に接続することによって構成された集合体から成る。
【００２５】
前記各単位セルは、固体高分子から成り、イオン、本実施の形態においては、水素イオンを透過する固体電解質としての電解質膜を挟んで、拡散層から成る空気極、及び反応層から成る燃料極（水素極）を配設することによって形成されたメンブレン・エレクトロード・アッセンブリ、並びに隣接する単位セルのメンブレン・エレクトロード・アッセンブリ間を分離させ、前記空気極に臨ませて空気流路を、前記燃料極に臨ませて燃料流路を形成するセパレータを備え、前記空気流路とマニホルド２２とが連通させられる。
【００２６】
前記空気極及び燃料極における電解質膜と接触する面には、水素と酸素との反応を促進するために、カーボンに、白金系触媒及び固体高分子を混合してペースト状とした物質がある程度の厚さで均一に分散させられ、触媒層が形成される。なお、前記空気極に代えて酸素極を使用し、媒体としての、かつ、酸化剤としての純酸素を燃料電池スタック１１に供給することもできる。
【００２７】
また、前記セパレータにおける燃料極と面する側は、全周が、隣接するメンブレン・エレクトロード・アッセンブリに対して接着剤によって接着され、シールされる。したがって、シールされた部分の内側には、マトリックス状に突出させて複数の突起が形成され、各突起間に、燃料極に水素ガスを供給するための複数の水平な前記燃料流路が形成される。なお、７１は燃料電池スタック１１の起電圧を検出する複数の電圧検出部としての電圧センサ（Ｖ）である。
【００２８】
前記水素ガス供給系１４は、高圧水素ガス又は液体水素が貯蔵された燃料供給装置としての燃料タンク４１、該燃料タンク４１に接続され、燃料タンク４１内から排出された水素ガスを燃料電池スタック１１に供給するための第１の燃料供給路５１、該第１の燃料供給路５１と前記燃料電池スタック１１との間を接続する第２の燃料供給路５２、該第２の燃料供給路５２と並列に形成され、第１の燃料供給路５１と前記燃料電池スタック１１との間を接続し、水素ガスを帰還させる燃料帰還路５３、該燃料帰還路５３に接続され、水素ガスを排出する燃料排出路５４等を備える。前記燃料タンク４１は、車両の本体、すなわち、車両本体の所定の箇所、例えば、車両の下部に配設される。なお、高圧水素ガスを燃料タンク４１内に貯蔵する場合、燃料タンク４１内の圧力は１０気圧程度に、液体水素を燃料タンク４１内に貯蔵する場合、燃料タンク４１内の圧力は１気圧程度にされる。
【００２９】
そして、前記第１の燃料供給路５１に、燃料タンク４１側から燃料電池スタック１１側にかけて、第１の燃料供給路５１に排出された水素ガスの圧力（一次圧力）を検出する第１の圧力検出器としての水素ガス圧センサ（Ｐ）４２、前記第１の燃料供給路５１に排出された水素ガスの圧力を調整する第１の燃料供給圧調整部としての調圧弁４３Ａ、燃料電池スタック１１への水素ガスの供給量を調整する第１の燃料供給量調整部としての開閉弁４４Ａ、前記調圧弁４３Ａによって調整された水素ガスの圧力を更に調整する第２の燃料供給圧調整部としての調圧弁４３Ｂ、前記開閉弁４４Ａによって調整された水素ガスの供給量を更に調整する第２の燃料供給量調整部としての開閉弁４４Ｂ、該開閉弁４４Ｂによって調整され、燃料電池スタック１１に供給される直前の水素ガスの圧力（二次圧力）を検出する第２の圧力検出器としての水素ガス圧センサ（Ｐ）４５が配設される。
【００３０】
前記開閉弁４４Ａ、４４Ｂは、水素ガスの供給量を調整するだけでなく、燃料電池スタック１１への水素ガスの供給を行ったり、遮断したりする。なお、前記調圧弁４３Ａ、４３Ｂは、水素ガスの圧力を段階的に低くするために配設されるが、調圧弁を必要に応じて三つ以上配設することができる。
【００３１】
そして、前記第１の燃料供給路５１における水素ガス圧センサ４５より下流側には、車両本体側と車輪側との間において第１の燃料供給路５１を断続するための断続機構部３０が配設される。該断続機構部３０は、車両本体側に配設された第１の弁としての開閉弁３３、車輪側に配設された第２の弁としての開閉弁３４、及び開閉弁３３、３４間に配設され、管路を接離させるための連結装置３５を備える。
【００３２】
また、燃料帰還路５３には、燃料電池スタック１１側から燃料タンク４１側にかけて、燃料濃度検出部としての水素濃度センサ（Ｃ）４６、吸引ポンプ４７及び逆止弁４８が配設され、該逆止弁４８と前記第１の燃料供給路５１とが接続される。前記逆止弁４８は、吸引ポンプ４７側から水素ガス圧センサ４５側に水素ガスが流れるのを許容し、水素ガス圧センサ４５側から吸引ポンプ４７側に水素ガスが流れるのを阻止する。
【００３３】
そして、前記燃料帰還路５３における吸引ポンプ４７と逆止弁４８との間に前記燃料排出路５４が接続され、該燃料排出路５４に、燃料帰還路５３側から順に、逆止弁５５及び排出電磁弁５６が配設される。前記逆止弁５５は、吸引ポンプ４７側から排出電磁弁５６側に水素ガスが流れるのを許容し、排出電磁弁５６側から吸引ポンプ４７側に水素ガスが流れるのを阻止する。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、燃料供給装置として前記燃料タンク４１が使用されるようになっているが、該燃料タンク４１に代えて、水素ガスが充填（てん）された水素吸蔵合金を収容する水素吸蔵合金タンクを使用することができる。その場合、前記水素吸蔵合金は、常温下で水素ガスを放出し、低温下で水素ガスを吸蔵する性質を有するので、調圧弁４３Ａ、４３Ｂの開度を変えるだけで水素ガスの圧力を調整することができる。なお、寒冷地においては、車両が極めて低温の環境下に置かれることになるので、水素吸蔵合金は水素ガスを放出しなくなる。そこで、外気の温度が設定値より低くなると、加熱部としての図示されないヒータが通電され、水素吸蔵合金が加熱される。
【００３５】
また、改質装置によってメタノール、ガソリン等を改質して水素ガスを生成し、供給することもできるが、車両の高負荷運転時にも安定して十分な量の水素ガスを供給することができるようにするためには、前記燃料タンク４１を使用するのが好ましい。
【００３６】
次に、前記燃料電池スタック１１の搭載状態について説明する。
【００３７】
図３は本発明の実施の形態における燃料電池スタックの搭載状態を示す斜視図である。
【００３８】
図において、１１は回転自在に配設された燃料電池スタックであり、該燃料電池スタック１１は、前記燃料電池スタック１１の円周方向において、放射状に、かつ、等ピッチ角で配設され、矩（く）形の形状を有する単位セルを径方向に積層することによって直方体の形状に形成された複数のスタック部Ｓｔｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）を備え、該各スタック部Ｓｔｉ間には、断面が「Ｖ」字状の形状を有する隙（すき）間３１が形成される。なお、各スタック部Ｓｔｉによって、車両本体に対して回転自在に支持された車輪２１のスポーク部分が構成される。
【００３９】
また、２３は、車両本体に対して回転自在に配設され、図示されない車軸に取り付けられた環状体から成るホイールであり、該ホイール２３は、車輪２１を径方向における内側及び外側に分割し、前記ホイール２３の内側に前記燃料電池スタック１１、マニホルド２２（図２）、第２の燃料供給路５２、燃料帰還路５３、燃料排出路５４、電動機械としての駆動モータ６５等が収容され、ホイール２３の外側にタイヤ２４が取り付けられる。前記駆動モータ６５は、各ホイール２３の車軸上に配設され、燃料電池スタック１１から供給された電流を受けて駆動され、回転を発生させ、ホイールに伝達する。なお、前記タイヤ２４より径方向内方の外側には、前記燃料電池スタック１１を包囲して図示されないホイールキャップが取り付けられ、該ホイールキャップは、燃料電池スタック１１及び駆動モータ６５が損傷を受けることがないように保護する。
【００４０】
本実施の形態において、前記各スタック部Ｓｔｉの外側の端面Ｓｆが給排口としての空気取入口及びマニホルド２２として機能し、前記端面Ｓｆの全体から空気を取り込むことができる。また、前記各スタック部Ｓｔｉの他方の端面Ｓｒが混合流の排出口として機能し、前記端面Ｓｒの全体から混合流を排出することができる。
【００４１】
ところで、前記各スタック部Ｓｔｉの各単位セルにおいて、径方向の内側に空気極を、外側に燃料極を形成するのが好ましい。前記車載燃料電池システムを使用して電流を発生させる場合、通常、水素イオンが電解質膜を透過するのに伴って、水が燃料極側から空気極側に移動し、燃料極側は乾燥しやすい状態に置かれる。
【００４２】
ところが、本実施の形態においては、車輪２１の回転に伴って、電解質膜中の水に遠心力が加わり、空気極側から燃料極側に移動する。したがって、燃料極側が乾燥するのを防止することができ、燃料電池スタック１１の効率を高くすることができる。
【００４３】
また、前記燃料電池スタック１１の外側の端面の中心部に、駆動モータ６５を包囲して、電気導電性の高い材料から成る環状体としての集電リング３２が配設される。該集電リング３２は、燃料電池スタック１１を側面から押さえる押えとして機能するほかに、集電装置として機能する。なお、前記集電リング３２は、正の極性側になり、ホイール２３が負の極性側になって燃料電池スタック１１が発生した電流を取り込むことができる。
【００４４】
このように、ホイール２３内に、燃料電池スタック１１が配設され、燃料タンク４１を配設する必要がないので、車両の室内空間を広くすることができ、燃料電池スタック１１の設計上の制約を小さくすることができる。また、燃料電池スタック１１の寸法が制限されることがない。したがって、車両の出力を大きくすることができる。
【００４５】
さらに、燃料タンク４１を車両本体における１箇所に配設することができるので、燃料タンク４１に水素ガスを補給するのが容易になる。また、ホイール２３の寸法に関係なく、燃料タンク４１を設計することができるので、燃料タンク４１の容量を大きくし、航続距離を長くすることができる。
【００４６】
次に、燃料タンク４１の搭載状態及び水素ガスの供給方法について説明する。
【００４７】
図１は本発明の実施の形態における車両の第１の状態を示す概念図、図４は本発明の実施の形態における車両の要部を示す斜視図、図５は本発明の実施の形態における車両の第２の状態を示す概念図、図６は本発明の実施の形態における車両の制御ブロック図、図７は本発明の実施の形態における連結装置の連結解除状態を示す図、図８は本発明の実施の形態における連結装置の連結状態を示す図、図９は本発明の実施の形態における連結装置の連結解除状態への移行時の状態を示す図である。
【００４８】
図において、２１は車輪、６０は車両本体、６１は車両本体６０に配設され、各車輪２１を支持する車輪支持体、６３はアッパアーム、６４は第１のロワアーム、６６は第２のロワアーム、６７はトーコントロールアーム、７２は付勢部材としてのスプリング、７３は衝撃吸収体としてのショックアブソーバである。
【００４９】
また、３５は車両本体６０と各車輪２１との管を選択的に連結する電磁式の連結装置、４１は燃料タンク、７５は開閉弁３３（図２）を収容する弁収容部、７６は、前記開閉弁３３から各車輪２１に向けて延在させられ、水素ガスを燃料電池スタック１１に供給する燃料供給管であり、該燃料供給管７６は先端に蛇腹によって伸縮自在に形成された伸縮部７７を備える。燃料タンク４１からの水素ガスは、燃料供給管７６を通って車輪２１内に進入し、燃料電池スタック１１に供給される。
【００５０】
ところで、車両が走行している間は、車両本体６０に対して各車輪２１が回転するので、燃料タンク４１から各燃料電池スタック１１に水素ガスを供給しようとすると、回転に伴って摺（しゅう）動する回転摺動部において、水素ガスが漏れる可能性がある。
【００５１】
そこで、本実施の形態においては、車両が停止している場合にだけ、各燃料タンク４１から各燃料電池スタック１１に水素ガスを供給し、車両が走行している場合には、各燃料タンク４１から各燃料電池スタック１１に水素ガスを供給しないようにしている。
【００５２】
そのために、図６に示されるように、制御部８１が配設され、該制御部８１に、前記開閉弁３３を開閉するためのソレノイドＳＬ１、開閉弁３４を開閉するためのソレノイドＳＬ２、連結装置３５において、移動部材としての係脱子８４を移動させるためのソレノイドＳＬ３、駆動モータ（Ｍ）６５、車速検出部としての車速センサ８２等が接続される。
【００５３】
また、図７に示されるように、第１の連結要素としての、かつ、雄側要素としての筒状の管部材１０１が車輪支持体６１から車両本体６０側に向けて突出させて形成され、前記管部材１０１と燃料電池スタック１１の各スタック部Ｓｔｉ（図３）とが開閉弁３４を介して連通させられる。前記管部材１０１の外周面には、第１の係合部としての環状の突起１０２が形成される。
【００５４】
また、前記伸縮部７７の先端には、第２の連結要素としての、かつ、雌側要素としての筒状の管ユニット１０３が取り付けられる。該管ユニット１０３には、管部材１０５、及び該管部材１０５内における伸縮部７７側の端部に配設された第１、第２のシール部材としてのＯリング１０６、１０７が取り付けられ、前記管部材１０５内の先端部に、可撓（とう）性の材料で形成された締結部材としての環状の締結リング１１１が軸方向に移動自在に配設される。
【００５５】
前記締結リング１１１は、筒状部１１３、及び該筒状部１１３の車輪２１側の端部において径方向外方に向けて突出させて形成されたフランジ部１１４を備え、前記筒状部１１３における伸縮部７７側の端部に、前記突起１０２と係合自在に、第２の係合部としての環状の膨出部１１５が形成される。
【００５６】
そして、前記管部材１０１及び管ユニット１０３の径方向外方には、前記係脱子８４が移動自在に配設される。該係脱子８４は、軸方向に延在させて配設された移動子１２１、及び該移動子１２１における管部材１０１側の端部において、管部材１０１に向けて突出させて形成された連結解除部１２２、及び移動子１２１における管ユニット１０３側の端部において、管ユニット１０３に向けて突出させて形成された連結部１２３を備える。
【００５７】
そして、前記制御部８１の図示されない連結条件成立判定処理手段は、連結条件成立判定処理を行い、車両が停止しているかどうかによって連結条件が成立しているかどうかを判断する。そのために、連結条件成立判定処理手段は、車速センサ８２によって検出された車速を読み込み、車速が所定の閾（しきい）値より低いかどうかを判断し、車速が閾値より低い場合、車両は停止していて、連結条件が成立していると判断し、車速が閾値以上である場合、車両は走行していて、連結条件が成立していないと判断する。そして、連結条件が成立している場合、制御部８１の図示されない連結処理手段は、連結処理を行い、ソレノイドＳＬ３を駆動し、係脱子８４を車輪２１側に向けて移動させる。これに伴って、連結部１２３が管部材１０５の所定の箇所、本実施の形態においては、伸縮部７７側の端部に係止され、伸縮部７７を伸長させながら、管部材１０５を車輪２１側に向けて移動させる。
【００５８】
そして、図８に示されるように、管部材１０５内に管部材１０１が進入し、突起１０２が筒状部１１３の膨出部１１５を径方向外方に向けて押し広げ、膨出部１１５を乗り越えて移動し、管部材１０１の先端がＯリング１０７に当接すると、係脱子８４は停止させられる。このとき、管部材１０１の外周面はＯリング１０６によって、管部材１０１の先端はＯリング１０７によってシールされる。
【００５９】
このようにして、連結装置３５を連結状態に置くことができ、図５に示されるように、燃料タンク４１と車輪２１とは連結される。
【００６０】
次に、前記制御部８１の図示されない燃料供給処理手段は、燃料供給処理を行い、ソレノイドＳＬ１、ＳＬ２を駆動して、開閉弁３３、３４を開放する。したがって、燃料タンク４１から供給された水素ガスが燃料電池スタック１１に送られる。
【００６１】
この状態において、運転者が図示されないアクセルペダルを踏み込むと、駆動モータ６５が駆動され、車両が発進させられ、走行させられる。これに伴って、車速が所定の閾値以上になると、前記連結条件成立判定処理手段は、車両が走行していて、連結条件が成立していないと判断する。そして、前記燃料供給処理手段は、ソレノイドＳＬ１、ＳＬ２の駆動を停止させて、開閉弁３３、３４を閉鎖する。したがって、水素ガスの燃料電池スタック１１への供給が遮断される。
【００６２】
続いて、制御部８１の図示されない連結解除処理手段は、連結解除処理を行い、ソレノイドＳＬ３を駆動し、係脱子８４を伸縮部７７側に向けて移動させる。これに伴って、連結部１２３が管部材１０５の所定の箇所、本実施の形態においては、車輪２１側の端部に係止され、伸縮部７７を収縮させながら、管部材１０５を伸縮部７７側に向けて移動させる。
【００６３】
そして、図９に示されるように、管部材１０５内から管部材１０１が退出し、突起１０２が筒状部１１３の膨出部１１５を径方向外方に向けて押し広げ、膨出部１１５を乗り越えて移動し、図７に示されるように、管部材１０１の先端が管ユニット１０３から離れると、係脱子８４は停止させられる。
【００６４】
このようにして、連結装置３５を連結解除状態に置くことができ、図１に示されるように、燃料タンク４１と車輪２１との連結が解除される。
【００６５】
このように、車両の走行時において、燃料タンク４１と車輪２１との連結が解除されるので、車輪２１の回転が燃料供給管７６によって妨げられることはない。また、車両の走行時には、燃料タンク４１の水素ガスは燃料電池スタック１１に供給されないので、水素ガスが漏れることがない。
【００６６】
そして、車両を停止させている間に、燃料供給管７６と車輪２１とが連結されるので、連結を強固に行うことができる。したがって、水素ガスの圧力が高くても、水素ガスが漏れることがない。
【００６７】
本実施の形態においては、ソレノイドＳＬ３を駆動することによって作動させられる連結装置３５が使用されるようになっているが、該連結装置３５に代えて、ねじ込み式の連結装置、機械式カップリング等を使用することができる。
【００６８】
また、本実施の形態においては、車両が停止しているかどうかによって連結条件が成立しているかどうかを判断するようになっているが、車両が旋回していないかどうかによって連結条件が成立しているかどうかを判断することができる。その場合、連結条件成立判定処理手段は、舵角検出部としての舵角センサによって検出された舵角を読み込み、舵角が閾値より小さいかどうかを判断し、舵角が閾値より小さい場合、車両が旋回していないと判断し、連結条件が成立すると判断する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態における車両の第１の状態を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態における車載燃料電池システムを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における燃料電池スタックの搭載状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における車両の要部を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態における車両の第２の状態を示す概念図である。
【図６】本発明の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態における連結装置の連結解除状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における連結装置の連結状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における連結装置の連結解除状態への移行時の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１１    燃料電池スタック
２１    車輪
２３    ホイール
３０    断続機構部
３３、３４    開閉弁
３５    連結装置
４１    燃料タンク
５１    第１の燃料供給路
６０    車両本体
６５    駆動モータ
８１    制御部
【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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