(57)【要約】【課題】トランスミッション等の駆動系を昇温させることで、トランスミッションオイル粘度の硬化を抑制し、トランスミッション損失の抑制を図る。【解決手段】燃料電池搭載車両は、水素と酸素との反応により発電する燃料電池と、燃料電池に接続され、燃料電池から排出される冷却液を燃料電池に供給することにより冷却液を循環させる冷却液流路と、冷却液流路に接続され、冷却液流路を流れる冷却液を車両の駆動系を経由して冷却液流路に流入させる駆動系流路と、を備える。【選択図】図１
2009170220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素と酸素との反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池に接続され、前記燃料電池から排出される冷却液を前記燃料電池に供給することにより冷却液を循環させる冷却液流路と、
前記冷却液流路に接続され、前記冷却液流路を流れる冷却液を車両の駆動系を経由して前記冷却液流路に流入させる駆動系流路と、を備える燃料電池搭載車両。
【請求項２】
前記燃料電池から排出される冷却液の温度を検出する温度センサと、
前記燃料電池から排出される冷却液の温度が第１所定値以下の場合、前記燃料電池に酸素を供給する酸素供給手段を制御し、前記燃料電池の発熱量を増加させる制御手段と、を更に備える請求項１に記載の燃料電池搭載車両。
【請求項３】
前記冷却液流路と前記駆動系流路とを連通可能に閉塞する閉塞手段を更に備え、
前記制御手段は、前記燃料電池から排出される冷却液の温度が第２所定値より高い場合、前記冷却液流路と前記駆動系流路とを連通させるように前記閉塞手段を制御する請求項２に記載の燃料電池搭載車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記燃料電池に供給する酸素の流量または圧力の少なくとも一方を制御する請求項２または３に記載の燃料電池搭載車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学反応にて電力を発電する燃料電池を搭載する車両に関し、燃料電池から排出される冷却液を車両の駆動系を経由させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転効率および環境性に優れる電源として燃料電池が注目されている。例えば、固体高分子電解質膜型の燃料電池は、アノード電極に燃料ガスとして水素を供給し、カソード電極に酸化剤ガスとして酸素又は空気を供給することにより、電気化学反応にて電力を発電する。燃料電池は様々な環境状況にて使用され、氷点下雰囲気においては、燃料電池本体やガス供給流路の凍結を抑制するため、燃料電池本体を昇温させることが行われている。そして、燃料電池の発電効率を制御して、燃料電池本体を昇温させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、燃料電池本体の昇温時間が短縮され、ガス供給流路が凍結する前に燃料電池本体の昇温を行う。また、車両に搭載されるエンジンの排気熱を暖機に利用する技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１３３８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２７０４８７号公報
【特許文献３】特開２００１−２３３０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
燃料電池本体を昇温させることで、氷点下雰囲気においても燃料電池を使用することが可能となる。しかし、昇温されるのは燃料電池のみで、周辺部品の多く、特にトランスミッション等の駆動系は昇温されない。トランスミッションの損失は、トランスミッションオイル粘度に大きく左右されるが、トランスミッションオイル粘度は、その温度低下に比例して硬くなる。トランスミッションの温度が低下した状態では、車軸ネット出力は低下する。そのため、燃料電池の低温始動時の動力性能は大きく低下することになる。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、トランスミッション等の駆動系を昇温させることで、トランスミッションオイル粘度の硬化を抑制し、トランスミッション損失の抑制を図る燃料電池を搭載した車両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】
【０００５】
本発明においては、上述した課題を解決するために、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、水素と酸素との反応により発電する燃料電池と、前記燃料電池に接続され、前記燃料電池から排出される冷却液を前記燃料電池に供給することにより冷却液を循環させる冷却液流路と、前記冷却液流路に接続され、前記冷却液流路を流れる冷却液を車両の駆動系を経由して前記冷却液流路に流入させる駆動系流路と、を備える燃料電池搭載車両である。
【０００６】
上記燃料電池搭載車両は、冷却液流路に駆動系流路が接続され、冷却液流路を流れる冷却液は駆動系流路に流入する。駆動系流路に流入する冷却液は、車両の駆動系を経由して冷却液流路に流入するため、車両の駆動系は冷却液によって降温または昇温される。駆動系流路を流れる冷却液の温度が車両の駆動系の温度より高い場合は、駆動系流路を流れる冷却液により車両の駆動系は昇温されることになる。燃料電池が発電している場合、冷却液流路を流れる冷却液は、燃料電池との熱交換により昇温されているため、昇温後の冷却液が駆動系流路に流入する。したがって、昇温後の冷却液が駆動系流路に流入することにより、車両の駆動系を昇温させることが可能となる。
【０００７】
また、上記燃料電池搭載車両において、前記燃料電池から排出される冷却液の温度を検出する温度センサと、前記燃料電池から排出される冷却液の温度が第１所定値以下の場合、前記燃料電池に酸素を供給する酸素供給手段を制御し、前記燃料電池の発熱量を増加させる制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。燃料電池の発熱量を増加させると、燃料電池の発熱量を増加させる前と比べて燃料電池から排出される冷却液の温度上昇が早くなる。燃料電池の発熱量を増加させることで、燃料電池から排出される冷却液の温度を早期に上昇させ、車両の駆動系を早期に昇温させることが可能となる。また、燃料電池の発熱量を増加させると、燃料電池の発熱量を増加させる前と比べて燃料電池から排出される冷却液の温度はより高くなる。燃料電池の発熱量を増加させることで、燃料電池から排出される冷却液の温度を所望の温度まで上昇させることが可能となる。そして、燃料電池搭載車両の使用環境を考慮して第１所定値を設定することで、燃料電池の発熱量を増加させるタイミングを適切に制御することができる。例えば、第１所定値を低温度に設定した場合、燃料電池の低温始動時における燃料電池から排出される冷却液の温度上昇を速やかに行うことができる。そして、車両の駆動系を早期に昇温させることで、駆動系の動力性能の低下を抑制することが可能となる。
【０００８】
また、上記燃料電池搭載車両において、前記冷却液流路と前記駆動系流路とを連通可能に閉塞する閉塞手段を更に備え、前記制御手段は、前記燃料電池から排出される冷却液の温度が第２所定値より高い場合、前記冷却液流路と前記駆動系流路とを連通させるように前記閉塞手段を制御するようにしてもよい。上記燃料電池搭載車両は、冷却液流路と駆動系流路とを連通可能に閉塞する閉塞手段を備えることで、駆動系流路への冷却液の流入を制御可能である。冷却液流路と駆動系流路とを連通させるか否かを燃料電池から排出される冷却液の温度によって判断することで、適切な温度まで昇温された冷却液を駆動系流路に流入させることが可能となる。したがって、適切な温度まで昇温された冷却液により車両の駆動系を昇温させることが可能となる。
【０００９】
上記燃料電池搭載車両において、前記制御手段は、前記燃料電池に供給する酸素の流量または圧力の少なくとも一方を制御するようにしてもよい。燃料電池に供給する酸素の流量を減少させた場合、燃料電池の発電効率が低下し、燃料電池の発熱量は増加する。また、燃料電池に供給する酸素の圧力を減少させた場合、燃料電池の発電効率が低下し、燃料電池の発熱量は増加する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る燃料電池搭載車両によれば、トランスミッション等の駆動系を昇温させることで、トランスミッションオイル粘度の硬化を抑制し、トランスミッション損失の抑制を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本実施形態に係る燃料電池搭載車両について図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る燃料電池搭載車両に搭載する燃料電池システムは、船舶やロボット等の燃料電池搭載車両以外の移動体や、移動は行わないが電力の供給を受ける必要がある物に対しても適用が可能である。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本実施形態に係る燃料電池システムを搭載する車両１の概略構成を示す図である。車両１は、駆動モータ（以下、単に「モータ」という。）２からのトルクをトランスミッション３が所定のトルクに変換して車軸４に伝達し、駆動輪５が駆動されることで自走し、移動可能となる。モータ２は、いわゆる三相交流モータであり、インバータ６から交流電力の供給を受ける。更に、インバータ６へは、車両１に搭載する燃料電池システム
のメイン電力源である燃料電池（以下、「ＦＣ」ともいう。）スタック７と、二次電池であるバッテリ１１から直流電力が供給され、それがインバータ６で交流へ変換されている。
【００１３】
燃料電池スタック７は、水素タンク８に貯蔵されている水素ガスとコンプレッサ９によって圧送されてくる空気中の酸素との電気化学反応にて発電を行う。水素タンク８が備える不図示の流量調整バルブは、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」ともいう）１０と電気的に接続されている。電子制御ユニット１０は、水素タンク８の流量調整バルブを制御することにより、燃料電池スタック７に供給する水素ガスの流量及び圧力を調整する。また、コンプレッサ９は、電子制御ユニット１０と電気的に接続されている。電子制御ユニット１０は、コンプレッサ９を制御することにより、燃料電池スタック７に供給する空気の流量及び圧力を調整する。バッテリ１１は、充放電が可能な蓄電装置であり、バッテリ１１とインバータ６との間には、コンバータ１２が電気的に接続されている。これにより、バッテリ１１からの出力電圧は、コンバータ１２によって制御可能な範囲で任意の電圧に昇降圧され、インバータ６に印加される。電流センサ１３は、燃料電池スタック７の出力電流を計測し、電圧センサ１４は、燃料電池スタック７の出力電圧を計測する。
【００１４】
燃料電池スタック７の内部には、燃料電池スタック７の発電に伴って生じる熱を吸収し、燃料電池スタック７を冷却するための冷却液が貫流する内部流路が設けられている。この内部流路は、燃料電池スタック７に接続される冷却液流路２０と連通している。冷却液流路２０には、冷却ファンを備えたラジエター２２及び冷却液ポンプ２３が設けられており、冷却液ポンプ２３を駆動させることにより、冷却液が燃料電池スタック７の内部流路、冷却液流路２０及びラジエター２２を循環する。冷却液ポンプ２３の駆動は、冷却液ポンプ２３と電気的に接続された電子制御ユニット１０からの制御信号により制御される。電子制御ユニット１０は、内部にＣＰＵやＲＯＭ等を備えており、ＣＰＵはＲＯＭに記録される制御プログラムに従って各種の処理を実行する。
【００１５】
冷却液は、燃料電池スタック７の内部流路を流れる際に熱交換によって昇温する。ラジエター２２は、冷却液流路２０を介して供給された冷却液を降温させる。ラジエター２２は、冷却液が流れる流路を内部に備え、外気が通過可能となっており、通過する外気とラジエター２２内の流路を流れる冷却液との間で熱交換可能となっている。ラジエター２２が備える冷却ファンを駆動することによって生じる冷却風は、ラジエター２２内の流路を流れる冷却液を冷却する。
【００１６】
ラジエター２２を経由せずに冷却液を循環させるバイパス流路３０が冷却液流路２０に接続されている。冷却液流路２０とバイパス流路３０とが接続されている箇所には、三方弁２１が設けられている。三方弁２１を切り替え制御することにより、冷却液がラジエター２２を経由して循環する経路と、冷却液がラジエター２２を経由せずに循環する経路とを切り替えることができる。すなわち、三方弁２１を切り替え制御することにより、冷却液流路２０とバイパス流路３０とを連通させたり、バイパス流路３０を閉塞させたりすることができる。
【００１７】
なお、三方弁２１の開度を調整することにより、ラジエター２２を経由する冷却液の流量及びラジエター２２を経由しない冷却液の流量を制御することもできる。すなわち、三方弁２１の開度を調整することにより、冷却液がラジエター２２を経由する経路及び冷却液がラジエター２２を経由しない経路によって冷却液を循環させることができる。この三方弁２１の切り替え及び開度は、車両１に備えられ、三方弁２１と電気的に接続された電子制御ユニット１０からの制御信号により制御される。
【００１８】
トランスミッション３を経由して冷却液を循環させる駆動系流路４０がバイパス流路３
０に接続されている。トランスミッション３の内部には、冷却液が貫流する内部流路が設けられており、この内部流路は駆動系流路４０と連通している。バイパス流路３０と駆動系流路４０とが接続されている箇所には、三方弁３１が設けられている。三方弁３１を切り替え制御することにより、冷却液がトランスミッション３を経由して循環する経路と、冷却液がトランスミッション３を経由せずに循環する経路とを切り替えることができる。すなわち、三方弁３１を切り替え制御することにより、冷却液流路３０と駆動系流路４０とを連通させたり、駆動系流路４０を閉塞させたりすることができる。
【００１９】
なお、三方弁３１の開度を調整することにより、トランスミッション３を経由する冷却液の流量及びトランスミッション３を経由しない冷却液の流量を制御することもできる。すなわち、三方弁３１の開度を調整することにより、冷却液がトランスミッション３を経由する経路及び冷却液がトランスミッション３を経由しない経路によって冷却液を循環させることができる。この三方弁３１の切り替え及び開度は、三方弁３１と電気的に接続された電子制御ユニット１０からの制御信号により制御される。
【００２０】
駆動系流路４０から流入し、トランスミッション３の内部流路を流れる冷却液はトランスミッション３を昇温又は降温させる。すなわち、トランスミッション３の内部流路を流れる冷却液の温度がトランスミッション３の温度より高い場合には、トランスミッション３の内部流路を流れる冷却液によってトランスミッション３は昇温される。一方、トランスミッション３の内部流路を流れる冷却液の温度がトランスミッション３の温度より低い場合には、トランスミッション３の内部流路を流れる冷却液によってトランスミッション３は降温される。
【００２１】
上述したように、冷却液流路２０には、冷却液流路２０を流れる冷却液の温度を検出する温度センサ２４が設けられている。すなわち、燃料電池スタック７と三方弁２１との間における冷却液流路２０に、温度センサ２４は設けられている。温度センサ２４は、燃料電池スタック７の内部流路出口から排出され、冷却液流路２０に流入した冷却液の温度を検出する。温度センサ２４の検出信号は、温度センサ２４と電気的に接続された電子制御ユニット１０に入力される。また、駆動系流路４０には、駆動系流路４０を流れる冷却液の温度を検出する温度センサ４４が設けられている。温度センサ４４は、トランスミッション３の内部流路出口から排出され、駆動系流路４０に流入した冷却液の温度を検出する。温度センサ４４の検出信号は、温度センサ４４と電気的に接続された電子制御ユニット１０に入力される。
【００２２】
燃料電池スタック７から排出される冷却液は、冷却液流路２０に流入する。ここで、冷却液がラジエター２２を経由して循環するように三方弁２１が切り替え制御されている場合について説明する。この三方弁２１の切り替え制御により、冷却液はラジエター２２を経由して燃料電池スタック７に再び流入する。燃料電池スタック７によって冷却液が昇温されている場合、昇温後の冷却液はラジエター２２により降温される。したがって、冷却液がラジエター２２を経由して循環する場合、冷却液は一定温度を維持しつつ燃料電池システム内を循環する。
【００２３】
次に、冷却液がラジエター２２を経由せずに循環するように三方弁２１が切り替え制御され、かつ、冷却液がトランスミッション３を経由せずに循環するように三方弁３１が切り替え制御されている場合について説明する。この三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御により、冷却液は冷却液流路２０からバイパス流路３０に流入し、ラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに燃料電池スタック７に再び流入する。燃料電池スタック７によって冷却液が昇温されている場合、昇温後の冷却液はラジエター２２によっては降温されずに再び燃料電池スタック７に流入する。したがって、冷却液の温度は上昇しながら、燃料電池システム内を冷却液は循環する。
【００２４】
次に、冷却液がラジエター２２を経由せずに循環するように三方弁２１が切り替え制御され、かつ、冷却液がトランスミッション３を経由して循環するように三方弁３１が切り替え制御されている場合について説明する。この三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御により、冷却液は冷却液流路２０からバイパス流路３０に流入し、トランスミッション３を経由するが、ラジエター２２を経由せずに燃料電池スタック７に再び流入する。トランスミッション３の内部流路を流れる冷却液の温度がトランスミッション３の温度より高い場合、トランスミッション３は昇温されることとなる。
【００２５】
トランスミッション３が昇温された場合、トランスミッション３やトランスミッションオイル等を含む駆動系が昇温されることとなり、トランスミッションオイル粘度の硬化を抑制することができる。その結果、トランスミッション３やトランスミッションオイル等を含む駆動系のフリクションを低減させることができ、車両１の駆動効率を向上させることができる。また、車軸ネット出力の低下を抑制することで、燃料電池の低温始動時の動力性能の低下を抑制することができる。
【００２６】
ここで、燃料電池スタック７を速やかに暖機させ、かつ、トランスミッション３に流入させる冷却液の温度を所定温度以上に昇温させるための制御である燃料電池スタック７の高発熱運転について説明する。燃料電池スタック７の高発熱運転とは、燃料電池スタック７の発電効率を通常運転時よりも低下させ、燃料電池スタック７の発熱量が通常運転時よりも増加するようにすることである。例えば、燃料電池スタック７の発電効率を通常運転時よりも低下させるため、燃料電池スタック７に供給する水素ガスの流量を減少させる。また、燃料電池スタック７の発電効率を通常運転時よりも低下させるため、燃料電池スタック７に供給する水素ガスの圧力を減少させてもよい。
【００２７】
燃料電池スタック７を高発熱運転させた場合、燃料電池スタック７の発熱量が通常運転時よりも増加することになり、燃料電池スタック７から排出される冷却液の温度が通常運転時よりも高くなる。したがって、燃料電池スタック７を高発熱運転させた場合には、トランスミッション３に流入させる冷却液の温度を通常運転時よりも速やかに昇温させることができる。また、燃料電池スタック７を高発熱運転させた場合には、トランスミッション３に流入させる冷却液の温度を通常運転時よりも高くすることができる。そして、燃料電池スタック７の高発熱運転を持続させることにより、トランスミッション３に流入させる冷却液の温度を所定温度以上に昇温させることができる。
【００２８】
次に、図２を参照して、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理について説明する。図２は、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。燃料電池スタック７の起動要求が行われたことを契機として、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理が開始される。
【００２９】
まず、電子制御ユニット１０は、温度センサ２４が検出した冷却液の温度のデータを取得し、温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ１（本発明の第１所定値に相当する）以下であるか否かを判定する（Ｓ０１）。すなわち、燃料電池スタック７の内部流路出口から排出され、冷却液流路２０に流入した冷却液の温度の値が所定値Ｔ１以下であるか否かが判定される。この所定値Ｔ１は、燃料電池スタック７の高発熱運転を開始するための判断基準となる値であり、電子制御ユニット１０に予め設定させておけばよい。例えば、所定値Ｔ１を低温度に設定することで、燃料電池スタック１の低温始動時におけるトランスミッション３やトランスミッションオイル等を含む駆動系の動力性能の低下を抑制することができる。また、例えば、トランスミッション３やトランスミッションオイル等を含む駆動系の凍結を抑止する場合、０℃を所定値Ｔ１として電子制御ユニット１０に設定してもよい。
【００３０】
温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ１以下でない場合（Ｓ０１の処理でＮＯ）、電子制御ユニット１０は、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理を終了する。この場合、電子制御ユニット１０は、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理を終了せずに、所定時間経過後にＳ０１の処理を再び行うようにしてもよい。ここで、所定時間は、工場出荷時に設定される値、車両を販売する販売店にて設定される値、あるいは、ユーザ設定値等である。
【００３１】
一方、温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ１以下である場合（Ｓ０１の処理でＹＥＳ）、電子制御ユニット１０は、燃料電池スタック７の高発熱運転を開始する（Ｓ０２）。具体的には、電子制御ユニット１０は、水素タンク８のバルブを制御することにより、燃料電池スタック７に供給する水素ガスの流量又は圧力を減少させる。この場合、電子制御ユニット１０は、燃料電池スタック７の高発熱運転開始前における燃料電池スタック７に供給する水素ガスの流量及び圧力の値を記憶しておく。そして、電子制御ユニット１０は、冷却液がラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに循環するように三方弁２１及び三方弁３１を切り替え制御する。これにより、冷却液が冷却液流路２０からバイパス流路３０に流入し、ラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに燃料電池スタック７に再び流入する。
【００３２】
次に、電子制御ユニット１０は、温度センサ２４が検出した冷却液の温度のデータを取得し、温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ２（本発明の第２所定値に相当する）より高いか否かを判定する（Ｓ０３）。すなわち、燃料電池スタック７の内部流路出口から排出され、冷却液流路２０に流入した冷却液の温度の値が所定値Ｔ２より高いか否かが判定される。この所定値Ｔ２は、トランスミッション３の暖機を開始するための判断基準となる値であり、電子制御ユニット１０に予め設定させておけばよい。例えば、トランスミッション３の暖機するために適切な温度（例えば、常温である２０℃）を所定値Ｔ２として電子制御ユニット１０に設定してもよい。
【００３３】
温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ２より高い場合（Ｓ０３の処理でＹＥＳ）、電子制御ユニット１０は、冷却液がトランスミッション３を経由して循環するように三方弁３１を切り替え制御する（Ｓ０４）。これにより、冷却液流路２０からバイパス流路３０に流入した冷却液が、バイパス流路３０から駆動系流路４０に流入し、トランスミッション３を経由するがラジエター２２を経由せずに燃料電池スタック７に再び流入する。Ｓ０４の処理が終了するとＳ０５の処理に進む。
【００３４】
一方、温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ２より低い場合（Ｓ０３の処理でＮＯ）、電子制御ユニット１０は、所定時間経過後にＳ０３の処理を再び行う。ここで、所定時間は、工場出荷時に設定される値、車両を販売する販売店にて設定される値、あるいは、ユーザ設定値等である。
【００３５】
次に、電子制御ユニット１０は、温度センサ４４が検出した冷却液の温度のデータを取得し、温度センサ４４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ３より高いか否かを判定する（Ｓ０５）。すなわち、トランスミッション３の内部流路出口から排出され、駆動系流路４０に流入した冷却液の温度が所定値Ｔ３より高いか否かが判定される。この所定値Ｔ３は、トランスミッション３の暖機が十分に行われたかの判断基準となる値であり、電子制御ユニット１０に予め設定させておけばよい。例えば、トランスミッション３の暖機が十分に行われた温度（例えば、常温よりも高い２５℃）を所定値Ｔ３として電子制御ユニット１０に設定してもよい。
【００３６】
温度センサ４４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ３より高い場合（Ｓ０
５の処理でＹＥＳ）、電子制御ユニット１０は、温度センサ２４が検出した冷却液の温度のデータを取得し、温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ４より高いか否かを判定する（Ｓ０６）。すなわち、燃料電池スタック７の内部流路出口から排出され、冷却液流路２０に流入した冷却液の温度の値が所定値Ｔ４より高いか否かが判定される。この所定値Ｔ４は、トランスミッション３の暖機を終了するための判断基準となる値であり、電子制御ユニット１０に予め設定させておけばよい。例えば、所定値Ｔ４として７０℃を電子制御ユニット１０に設定する。
【００３７】
一方、温度センサ４４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ３より低い場合（Ｓ０５の処理でＮＯ）、電子制御ユニット１０は、所定時間経過後にＳ０５の処理を再び行う。ここで、所定時間は、工場出荷時に設定される値、車両を販売する販売店にて設定される値、あるいは、ユーザ設定値等である。
【００３８】
温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ４より高い場合（Ｓ０６の処理でＹＥＳ）、電子制御ユニット１０は、燃料電池スタック７の高発熱運転を終了する（Ｓ０７）。具体的には、電子制御ユニット１０は、水素タンク８のバルブを制御することにより、燃料電池スタック７に供給する水素ガスの流量及び圧力を、燃料電池スタック７の高発熱運転開始前の状態に戻す。Ｓ０７の処理が終了した場合、電子制御ユニット１０は、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理を終了する。
【００３９】
また、Ｓ０７の処理が終了した場合、電子制御ユニット１０は、冷却液がトランスミッション３を経由しないで循環するように三方弁３１を切り替え制御してもよい。さらに、Ｓ０７の処理が終了した場合、電子制御ユニット１０は、冷却液がラジエター２２を経由して循環するように三方弁２１を切り替え制御してもよい。そして、電子制御ユニット１０は、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理を終了せずに、所定時間経過後にＳ０１の処理を再び行うようにしてもよい。ここで、所定時間は、工場出荷時に設定される値、車両を販売する販売店にて設定される値、あるいは、ユーザ設定値等である。
【００４０】
一方、温度センサ２４によって検出された冷却液の温度の値が所定値Ｔ４より低い場合（Ｓ０６の処理でＮＯ）、電子制御ユニット１０は、所定時間経過後にＳ０６の処理を再び行う。ここで、所定時間は、工場出荷時に設定される値、車両を販売する販売店にて設定される値、あるいは、ユーザ設定値等である。なお、三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理において、Ｓ０５及びＳ０６の処理の双方が必須ということではなく、いずれか一方だけの判定に従って、電子制御ユニット１０は、燃料電池スタック７の高発熱運転を終了するようにしてもよい。
【実施例２】
【００４１】
本実施形態に係る燃料電池システムを搭載する車両１の第二の実施例について説明する。図３は、本実施形態に係る燃料電池システムを搭載する車両１の第二の実施例の概略構成を示す図である。第二の実施例に係る車両１は、第一の実施例に係る車両１を示す図１の場合と比較して、三方弁２１及び三方弁３１を設けずに、四方弁５０が設けられている。すなわち、冷却液流路２０とバイパス流路３０とが接続されている箇所及び冷却液流路２０と駆動系流路４０とが接続されている箇所に四方弁５０が設けられている。他の構成及び作用は、第一の実施例の場合と同様である。そこで、同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
第二の実施例においては、四方弁５０を切り替え制御することにより、冷却液がラジエター２２を経由して循環する経路と、冷却液がトランスミッション３を経由して循環する経路と、冷却液がラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに循環する経路とを切り替えることができる。冷却液がラジエター２２を経由して循環するように四方弁５
０が切り替え制御されている場合、燃料電池スタック７から冷却液流路２０に流入した冷却液は、バイパス流路３０及び駆動系流路４０には流入せずに、ラジエター２２を経由して燃料電池スタック７に再び流入する。
【００４３】
また、冷却液がトランスミッション３を経由して循環するように四方弁５０が切り替え制御されている場合、燃料電池スタック７から冷却液流路２０に流入した冷却液は、駆動系流路４０に流入する。そして、冷却液は、トランスミッション３を経由してバイパス流路３０に流入し、燃料電池スタック７に再び流入する。また、冷却液がラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに循環するように四方弁５０が切り替え制御されている場合、燃料電池スタック７から冷却液流路２０に流入した冷却液は、バイパス流路３０に流入する。そして、冷却液は、ラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに燃料電池スタック７に再び流入する。
【００４４】
ここで、第二の実施例に係る四方弁５０の切り替え制御処理について、第一の実施例に係る三方弁２１及び三方弁３１の切り替え制御処理と異なる点について説明する。第二の実施例に係る四方弁５０の切り替え制御処理では、図２のＳ０２の処理において、電子制御ユニット１０は、冷却液がラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに循環するように四方弁５０を切り替え制御する点が異なる。これにより、冷却液が冷却液流路２０からバイパス流路３０に流入し、ラジエター２２及びトランスミッション３を経由せずに燃料電池スタック７に再び流入する。
【００４５】
また、第二の実施例に係る四方弁５０の切り替え制御処理では、図２のＳ０４の処理において、電子制御ユニット１０は、冷却液がトランスミッション３を経由して循環するように四方弁５０を切り替え制御する点が異なる。これにより、冷却液は、冷却液流路２０から駆動系流路４０に流入し、トランスミッション３を経由するがラジエター２２を経由せずに燃料電池スタック７に再び流入する。
【００４６】
なお、第二の実施例に係る四方弁５０の切り替え制御処理では、図２のＳ０７の処理が終了した場合、電子制御ユニット１０は、冷却液がトランスミッション３を経由しないで循環するように四方弁５０を切り替え制御してもよい。さらに、第二の実施例に係る四方弁５０の切り替え制御処理では、図２のＳ０７の処理が終了した場合、電子制御ユニット１０は、冷却液がラジエター２２を経由して循環するように四方弁５０を切り替え制御してもよい。そして、電子制御ユニット１０は、四方弁５０の切り替え制御処理を終了せずに、所定時間経過後にＳ０１の処理を再び行うようにしてもよい。ここで、所定時間は、工場出荷時に設定される値、車両を販売する販売店にて設定される値、あるいは、ユーザ設定値等である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】燃料電池システムを搭載する車両の概略構成を示す図である。
【図２】三方弁の切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】燃料電池システムを搭載する車両の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・・車両
２・・・・モータ
３・・・・トランスミッション
７・・・・燃料電池（ＦＣ）スタック
８・・・・水素タンク
９・・・・コンプレッサ
１０・・・・電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２０・・・・冷却液流路
２１、３１・・・・三方弁
２２・・・・ラジエター
２４、４４・・・・温度センサ
３０・・・・バイパス流路
４０・・・・駆動系流路
５０・・・・四方弁
【図１】
2009170220.tif 000003
【図２】
2009170220.tif 000004
【図３】
2009170220.tif 000005