(57)【要約】【課題】車両の衝突等が発生する虞のある場合に、燃料ガスタンクと燃料電池の間の配管内の残留燃料ガスを希釈することで、燃料ガスの漏洩及び前記漏洩に伴う二次災害を防止することのできる車両の電子制御装置を提供する。【解決手段】燃料電池６において水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化ガスとを化学反応させて、走行モータ８を駆動させるための電力を発電制御する車両の制御装置９１であって、車両の周辺情報を受信する受信部からの情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている情報に基づいて、車両が周辺物体と衝突する危険性があると判断する場合に、燃料ガスが貯蓄されている燃料ガスタンク１から燃料電池６への燃料ガス供給路Ｐ１内の燃料ガスの濃度を希釈化制御する制御部を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池において水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化ガスとを化学反応させて、走行モータを駆動させるための電力を発電制御する車両の制御装置であって、
車両の周辺情報を受信する受信部からの情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている情報に基づいて、車両が周辺物体と衝突する危険性があると判断する場合に、燃料ガスが貯蓄されている燃料ガスタンクから前記燃料電池への燃料ガス供給路内の燃料ガスの濃度を希釈化制御する制御部を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記燃料ガスタンクから燃料ガス供給路へ燃料ガスを供給する燃料供給弁を閉塞制御するとともに、前記燃料ガス供給路と前記燃料電池で発生する反応ガスの排気経路とを開閉自在に接続する排気弁を開放制御することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記燃料電池に酸化ガスを供給する空気供給機構による空気供給量を増加制御することを特徴とする請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記燃料電池に接続された電気負荷を駆動して発電電力を消費させることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記走行モータの熱損失が増加するようにモータの電流位相を制御することを特徴とする請求項４記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、蓄電器に燃料電池の発電電力を吸収させることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、周辺物体検知部から入力された車両と周辺物体との相対運動情報が、予め設定された衝突危険判定閾値を超えた場合に、前記希釈化制御を実行することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の制御装置。
【請求項８】
前記相対運動情報が前記衝突危険判定閾値を超えた場合に、前記燃料電池から前記走行モータへ給電する給電経路を、蓄電器から前記走行モータへ給電する給電経路に切り替えるとともに、前記衝突危険判定閾値よりも衝突の危険性が高いと判定するための衝突予測判定値を超えた場合に、前記蓄電器から前記走行モータへ給電する給電経路を遮断する給電制御部を備えていることを特徴とする請求項７記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記希釈化制御を実行した後に、前記相対運動情報が前記衝突危険判定閾値を下回ると、前記希釈化制御を解除することを特徴とする請求項７または８記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化ガスとを化学反応させることにより発電する燃料電池を発電制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池による発電電力で駆動モータを駆動して動力を得る車両が実用化されつつある。
【０００３】
燃料電池の発電原理について説明する。図１に示すように、燃料電池は、燃料極１００と、空気極２００と、燃料極１００と空気極２００に挟まれた高分子電解質膜３００等を備えて構成されている。燃料ガスタンクから燃料極１００に供給された水素ガスは、燃料極１００で水素イオンと電子に分かれる。
【０００４】
電子は、負荷の駆動のための電力として使用された後、空気極２００に達する。また、水素イオンは、高分子電解質膜３００中を移動して空気極２００に達する。空気極２００では、空気極２００に供給された空気に含まれる酸素、水素イオン、及び電子が反応して水が生成される。
【０００５】
燃料ガスとして、水素以外にメタノール等が使用され、改質器によって取り出された水素が燃料電池に供給される。何れの場合でも、非常に可燃性の高い燃料が用いられる。そのため、燃料電池を搭載する車両が衝突等の事故を起こすと、燃料ガスタンクと燃料電池の間の配管の破断等により、燃料ガスタンクから燃料電池へ供給される燃料ガスが車両周辺に漏洩する虞がある。燃料ガスの漏洩が発生すると、爆発等の二次災害を招く虞があり危険である。
【０００６】
そこで、燃料ガスの漏洩及び漏洩による二次災害を防止するために、特許文献１には、Ｇセンサ等の衝撃検知センサの検知結果に基づいて、燃料ガスタンクと燃料電池の間に設けられた遮断弁を遮断して、燃料ガスタンクから燃料電池への燃料ガスとしての水素の供給を遮断する燃料電池自動車が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２及び特許文献３には、車両の衝突発生時に、衝撃センサ等からの検知信号に基づいて、メタノールタンクと水素エンジンの間に設けられた電磁弁を強制的に閉弁して、燃料ガスとしての水素の輸送通路を閉鎖する車両搭載用水素利用システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１５１１３０号公報
【特許文献２】特開２００７−９７３９６号公報
【特許文献３】特開２００１−１１９８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、燃料ガスタンクと燃料電池の間の電磁弁等を遮断して、燃料ガスタンクから燃料電池への燃料ガス供給を停止しても、燃料ガスタンクと燃料電池の間の配管内には燃料ガスが残留している。そのため、車両の衝突等で配管の断裂や破損が発生すると、配管内に残留している燃料ガスが車両周辺に漏洩して、二次災害を招く虞がある。
【０００９】
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、車両の衝突等が発生する虞のある場合に、燃料ガスタンクと燃料電池の間の配管内の残留燃料ガスを希釈することで、燃料ガスの漏洩及び前記漏洩に伴う二次災害を防止することのできる車両の電子制御装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明による車両の電子制御装置の特徴構成は、燃料電池において水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化ガスとを化学反応させて、走行モータを駆動させるための電力を発電制御する車両の制御装置であって、
車両の周辺情報を受信する受信部からの情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている情報に基づいて、車両が周辺物体と衝突する危険性があると判断する場合に、燃料ガスが貯蓄されている燃料ガスタンクから前記燃料電池への燃料ガス供給路内の燃料ガスの濃度を希釈化制御する制御部を備えた点にある。
【００１１】
上述の構成によれば、制御部は、車両が周辺物体と衝突する危険性があると判断されると、燃料ガスタンクから燃料電池への燃料ガス供給路内の燃料ガスを、空気と混合させて車両外部に排出するので、車両内部及び車両周辺の燃料ガスの濃度は低減される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明した通り、本発明によれば、車両の衝突等が発生する虞のある場合に、燃料ガスタンクと燃料電池の間の配管内の残留燃料ガスを希釈することで、燃料ガスの漏洩及び前記漏洩に伴う二次災害を防止することのできる車両の電子制御装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による車両の制御装置について説明する。図２に示すように、車両は、燃料ガスタンク１、燃料供給弁２、調圧弁３、エアフィルタ４、空気供給機構５、燃料電池６、排気弁７、走行モータ８、蓄電器６００、コンバータ６２０、及び電子制御装置９等を備えて構成されている。
【００１４】
電子制御装置９は車両に複数備えられており、例えば、燃料電池６の発電制御を行なう本発明による制御装置としての電子制御装置（以下、ＦＣ−ＥＣＵと記す。）９１や、走行モータ８を制御するモータＥＣＵやハイブリッド制御ＥＣＵ等の電子制御装置（本実施形態では、モータＥＣＵとする。）９２等が備えられている。尚、複数の電子制御装置９は相互に通信可能に接続されている。
【００１５】
燃料ガスタンク１は、燃料電池６の燃料として、水素を含む燃料ガスを貯蔵している。燃料ガスは、例えば、水素そのものである加圧水素や水素の原燃料であるメタノール等で貯蔵されている。燃料ガスタンク１は、燃料ガス供給路Ｐ１（図２において破線で示す。）を介して燃料電池６と連結されている。尚、燃料ガスがメタノールで貯蔵されている場合、燃料供給弁２と調圧弁３の間にメタノールから水素を取り出すための改質器が備えられる。
【００１６】
燃料供給弁２は、燃料ガスタンク１から燃料ガス供給路Ｐ１へ燃料ガスを供給する電磁弁で構成されており、ＦＣ−ＥＣＵ９１によってソレノイドが駆動制御されることにより開閉駆動される。
【００１７】
調圧弁３は、例えば、ＦＣ−ＥＣＵ９１の制御で弁の開度が調整されることにより、燃料ガスタンク１から燃料電池６へ供給される燃料ガスの圧力を調整するように構成されている。圧力が高い程、単位時間毎に燃料電池６へ供給される燃料ガスの量は多くなる。尚、調圧弁３は、ＦＣ−ＥＣＵ９１によって燃料ガスの燃料電池６への噴射量を制御されるインジェクタであってもよい。
【００１８】
エアフィルタ４は、外部から車両へ吸入される空気中に含まれる砂や小さなゴミ等のダストを除去するように構成されている。
【００１９】
空気供給機構５は、例えばエアコンプレッサで構成されている。エアコンプレッサは、外部からエアフィルタ４を介して吸入されてきた空気を圧縮し、その空気圧を利用して燃料電池６に空気を噴射する。つまり、空気供給機構５は、燃料電池６に酸素を含む酸化ガスを供給する。
【００２０】
尚、エアフィルタ７と空気供給機構５、及び、空気供給機構５と燃料電池６は、空気供給路Ｐ３（図２において二点鎖線で示す。）を介して連結されている。
【００２１】
燃料電池６は、水素を含む燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させることにより発電する。以下に詳述する。燃料電池６は、図３（ａ）に示すように、膜・電極接合体（Membrane Electrode Assembly、以下、ＭＥＡと記す。）６１と燃料ガス及び酸化ガスの供給経路としてのセパレータ６２とを交互に積層したスタックで構成されている。
【００２２】
ＭＥＡ６１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、高分子電解質膜６１３の両側に、燃料極６１１と空気極６１２を形成して一体化されている。また、燃料極６１１及び空気極６１２は、触媒層６１１Ａ、６１２Ａと、触媒層６１１Ａ、６１２Ａの外側（セパレータ６２側）に位置しカーボンペーパー等で構成される集電材としての多孔質支持層６１１Ｂ、６１２Ｂで構成されている。
【００２３】
セパレータ６２には、表裏に多数の溝が設けられており、図３（ａ）に示すように、表裏のうちの一方の溝に燃料ガスが流入することで燃料極６１１に燃料ガスが供給され、他方の溝に酸化ガスが流入することで空気極６１２に酸化ガスが供給される。その結果、燃料電池６において発電が行なわれ、その発電電力が走行モータ８等の負荷に供給される。
【００２４】
図２において、燃料ガスは、燃料電池６に設けられた燃料ガス吸入口６Ａから吸入され、燃料ガス排出口６Ｂから排出される。また、酸化ガスは、燃料電池６に設けられた酸化ガス吸入口６Ｃから吸入され、反応ガス排出口６Ｄから排出される。
【００２５】
燃料ガス排出口６Ｂから排出された燃料ガスは、循環ポンプ６５によって、燃料ガス供給路Ｐ１内を循環させられ、再び燃料ガス吸入口６Ａから燃料電池６に供給され再使用される。尚、循環ポンプ６５は、ＦＣ−ＥＣＵ９１によって駆動制御される。
【００２６】
排気弁７は、燃料供給弁２と同様に電磁弁で構成されており、ＦＣ−ＥＣＵ９１によってソレノイドが駆動制御されることにより開閉駆動され、燃料ガス供給路Ｐ１と燃料電池６で発生する反応ガスの排気経路Ｐ２（図２において一点鎖線で示す。）とを開閉自在に接続する。
【００２７】
つまり、排気弁７が開かれている場合、燃料ガス排出口６Ｂから排出された燃料ガスは、排気弁７を介して排気経路Ｐ２へ流れ、反応ガス排出口６Ｄから排出された反応ガスと共に、マフラーＭを介して車外へ排出される。
【００２８】
走行モータ８は、燃料電池６及び蓄電器６００の発電電力で駆動される。走行モータ８は、インバータ８３において直流電力から変換された交流電力で駆動される。走行モータ８の駆動力はギヤ機構８１を介して駆動輪ＴＲへ伝達される。
【００２９】
走行モータ８への電力供給は、運転者によるスタータスイッチのオン操作等で実行される車両の始動時及び車両の走行時に、ＦＣ−ＥＣＵ９１によってリレー８２がオンに制御されること、及び、リレー６１０及びコンバータ６２０がオンに制御されることで実行される。
【００３０】
以下に詳述する。車両の定常走行時、ＦＣ−ＥＣＵ９１は、リレー８２をオンに制御することで、燃料電池６から走行モータ８に電力供給する。車両の急加速時、ＦＣ−ＥＣＵ９１は、リレー８２、リレー６１０、及びコンバータ６２０をオンに制御することで、燃料電池６及び蓄電器６００から走行モータ８に電力供給する。車両の減速時、ＦＣ−ＥＣＵ９１は、リレー６１０及びコンバータ６２０をオンに制御することで、走行モータ８を発電機として作動させて、その発電電力を蓄電器６００に吸収させる所謂回生制動を行なう。
【００３１】
蓄電器６００は、複数の電池セルが一体化されたモジュールを複数直列に接続したリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の組電池、鉛蓄電池といった所謂二次電池、或はキャパシタ等で構成されている。
【００３２】
コンバータ６２０は、ＤＣＤＣコンバータで構成されており、蓄電器６００の電圧を燃料電池６の電圧に昇圧または降圧する。尚、コンバータ６２０はＦＣ−ＥＣＵ９１によって制御される。
【００３３】
電子制御装置９は、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータ、ＣＰＵで実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭ、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ、及び入出力回路等を備えており、以下で説明する電子制御装置９の各機能（例えば、制御部の機能）は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現される。
【００３４】
モータＥＣＵ９２は、アクセルポジションセンサから得られたアクセル開度や、運転者のブレーキペダル操作による油圧変動等に基づき、燃料電池６の発電電力で走行モータ８を駆動するように構成されている。
【００３５】
ＦＣ−ＥＣＵ９１は、燃料電池６において燃料ガスと酸化ガスとを化学反応させて、走行モータ８を駆動させるための電力を発電制御するように構成されており、車両の周辺情報を受信する受信部からの情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている情報に基づいて、車両が周辺物体と衝突する危険性があると判断する場合に、燃料ガスが貯蓄されている燃料ガスタンク１から燃料電池６への燃料ガス供給路Ｐ１内の燃料ガスの濃度を希釈化制御する制御部を備えている。
【００３６】
記憶部は、上述したＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＲＡＭで構成されている。受信部は、例えば図２に示す周辺物体検知部５００のことであり、車両の周辺情報は、周辺物体検知部５００から入力された相対距離や相対速度等の情報のことであるが、これらについては後述する。
【００３７】
制御部は、上述したように、燃料供給弁２を閉塞制御するとともに、排気弁７を開放制御するように構成されている。このような制御を行なうことで、燃料ガス供給路Ｐ１内の燃料ガスの濃度が、反応ガスにより希釈化される。
【００３８】
以下に詳述する。燃料供給弁２が閉塞されることで、燃料ガスタンク１からの燃料ガスの新たな供給が停止する。排気弁７が開放されることで、燃料ガス供給路Ｐ１内に残留している燃料ガスが、排気経路Ｐ２へ流れる。
【００３９】
燃料ガス供給路Ｐ１の圧力は、燃料ガスを燃料電池６へ供給するために、調圧弁３によって排気経路Ｐ２の圧力よりも高圧に調整されているので、エゼクタ効果により吸い込み側に相当する排気経路Ｐ２側に燃料ガス供給路Ｐ１に対する負圧が生成される。よって、燃料ガス排出口６Ｂから排出された燃料ガスは、燃料ガス供給路Ｐ１を循環することなく、より圧力の低い排気経路Ｐ２へ流れることとなる。
【００４０】
排気経路Ｐ２へ流れた燃料ガスは、反応ガス排出口６Ｄから排出されてきた反応ガスと混合することで、その濃度が低下する。
【００４１】
尚、燃料ガス供給路Ｐ１内の燃料ガスの残量が少なくなるに従って、燃料ガス供給路Ｐ１内の圧力は低下していき、やがて排気経路Ｐ２の圧力と同じになる。
【００４２】
そこで、燃料ガス供給路Ｐ１と排気経路Ｐ２の夫々に圧力センサを設けておき、両圧力センサの検出値の差分が予め設定された所定値よりも小さくなった場合に、制御部は、燃料ガス供給路Ｐ１内の燃料ガスの残量が十分に少なくなったと判断、つまり燃料ガス供給路Ｐ１内の燃料ガスの希釈化が完了したと判断し、排出弁７を閉塞制御するように構成されている。また、制御部は、燃料ガス供給経路Ｐ１に設けられた圧力センサが予め設定された排気完了判定圧力以下である場合に、燃料ガス供給路Ｐ１内の燃料ガスの希釈化が完了したと判断する構成であってもよい。
【００４３】
制御部は、空気供給機構５による空気供給量を増加制御するように構成されている。
【００４４】
詳述すると、制御部は、空気供給機構５を構成するエアコンプレッサの空気吐出圧力を増加させるように空気供給機構５を制御する、つまりエアコンプレッサに搭載されているモータの回転数を大きく制御することで、空気供給機構５から酸化ガス供給口６Ｃへ供給される単位時間毎の空気量を増加させる。これによって、単位時間毎に反応ガス排出口６Ｄから排出される反応ガスの量が多くなるので、反応ガスと混合する燃料ガスの濃度を、更に低下させることができる。
【００４５】
制御部は、燃料電池６に接続された電気負荷を駆動して発電電力を消費させるように構成されている。
【００４６】
電気負荷としては、例えば、空気供給機構５を構成するエアコンプレッサや、循環ポンプ６５等がある。
【００４７】
図２には示されていないが、エアコンプレッサや循環ポンプ６５等の電気負荷は、燃料電池６からの電力供給で駆動している。よって、これら電気負荷を駆動して消費電力を増加させることで、燃料ガス供給路Ｐ１に残留している燃料ガスを、燃料電池６にて積極的に発電消費することができる。
【００４８】
また、エアコンプレッサを駆動することで、より多くの酸化ガスが燃料電池６に供給されるので、燃料ガスの希釈化をより効率的に実行でき、循環ポンプ６５を駆動することで、燃料ガスの循環が活発に実行される、つまり燃料ガスの燃料電池６への吸入及び燃料電池６からの排出が活発に実行されるので、燃料ガスの希釈化をより効率的に実行できる。
【００４９】
電気負荷は、エアコンプレッサや循環ポンプ６５に限らず、例えば、走行モータ８であってもよい。上述したように、走行モータ８は、燃料電池６からの電力供給で駆動している。よって、走行モータ８を駆動して消費電力を増加させることで、燃料ガス供給路Ｐ１に残留している燃料ガスを、燃料電池６にて積極的に発電消費することができる。しかし、単に、走行モータ８を駆動するだけでは、車両が加速してしまう虞がある。
【００５０】
そこで、制御部は、走行モータ８の熱損失が増加するようにモータの電流位相を制御するように構成されている。
【００５１】
以下に詳述する。本実施形態では、走行モータ８は、永久磁石同期モータで構成されている。永久磁石同期モータでは、図４（ａ）に示すように、発生トルクが一定であっても電流位相βに対する電流Ｉａの値は異なる特性を示す。
【００５２】
ここで、図４（ｂ）は、永久磁石同期モータの定常運転時の電流ベクトル図を示している。そして、電流位相βは、図４（ｂ）に示すように、電機子電流のｄ軸成分である電流ｉｄと電機子電流のｑ軸成分である電流ｉｑの位相差である。また、電流Ｉａは、図４（ｂ）に示すように、電流ｉｄと電流ｉｑの合成ベクトルである電流ベクトルｉａの大きさを示しており、以下の数１で示される。
【数１】
2009238634.tif 000003
【００５３】
そして、通常、モータＥＣＵ９２は、同一の発生トルクに対して、電流Ｉａが最小となるような電流位相βに電機子電流ｉｄ，ｉｑを制御することで、効率のよい制御を実行している。
【００５４】
しかし、制御部は、同一の発生トルクに対して、敢えて電流Ｉａの値が大きくなるような電流位相に電機子電流ｉｄ，ｉｑを制御するよう、モータＥＣＵ９２に指示を出すことで、発生トルクを同一に維持しつつ、走行モータ８の消費電力を増加させるように制御するのである。例えば、図４（ａ）では、電流Ｉａが最小となる電流位相βは約３０度であるが、制御部は、電流Ｉａがより大きくなる電流位相（例えば、７５度）に電機子電流ｉｄ，ｉｑを制御するよう、モータＥＣＵ９２に指示を出すのである。
【００５５】
走行モータ８の消費電力の増加分は、駆動力ではなく熱として消費される。つまり、上述の構成によれば、走行モータ８の目標制御トルクを維持しながら走行モータ８の熱損失で残留水素を積極的に発電消費できるのである。
【００５６】
制御部は、蓄電器６００に燃料電池６の発電電力を吸収させるように構成されている。つまり、制御部は、リレー８２、リレー６１０、及びコンバータ６２０をオンに制御することにより、燃料電池６の発電電力で蓄電器６００を充電するように制御するのである。上述の構成によれば、蓄電器６００で燃料電池６の発電電力を回収する事で残留水素の消費を促すことができる。
【００５７】
制御部は、周辺物体検知部５００から入力された車両と周辺物体との相対運動情報が、予め設定された衝突危険判定閾値を超えた場合に、以上説明した希釈化制御を実行するように構成されている。
【００５８】
以下に詳述する。周辺物体検知部５００は、ミリ波を送信して他車両や壁等の対象物から反射してきた電波を受信し、送信から受信までの時間やドップラー効果によって生じる周波数差等に基づいて、自車両から対象物までの相対運動情報としての相対距離や自車両と対象物との相対速度等を測定する所謂ミリ波レーダで構成されている。
【００５９】
衝突危険判定閾値は、相対距離や相対速度等の各々について、ＦＣ−ＥＣＵ９１のＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ、つまり記憶部に予め記憶しておく。制御部は、周辺物体検知部５００から入力された相対距離及び相対速度を、ＦＣ−ＥＣＵ９１のＲＡＭ、つまり記憶部に記憶すると共に、各々対応する衝突危険判定閾値と比較して、相対距離が衝突判定閾値より小さい場合、及び／または、相対速度が衝突判定閾値より大きい場合、つまり自車両と対象物とが急激に近づいていると判断される場合に、衝突の虞があると判定して、以上説明した燃料ガス希釈化制御を実行する。
【００６０】
以上の説明では、周辺物体検知部５００がミリ波レーダである構成について説明したが、ミリ波レーダに限るものではない。例えば、周辺物体検知部５００は、ミリ波ではなく、超音波、光、またはレーザ等を出射するレーダであってもよい。
【００６１】
また、周辺物体検知部５００は、車載カメラ等で取り込んだ車両周辺の画像に基づいて相対距離や相対速度を算出する画像処理装置であってもよい。この場合、周辺物体検知部５００は、所定時間毎に取り込まれる車両周辺の同一アングル画像から他車両や壁等の対象物を認識し、当該対象物の相対位置に基づいて当該対象物と自車両との相対距離や相対速度を算出する。
【００６２】
更に、周辺物体検知部５００は、路側に設けた発信機と車両に搭載された受信機との間で通信を行なう路車間通信システムの受信機である構成や、各車両に搭載された送受信機相互間で通信を行なう車々間通信システムの送受信機である構成や、センターとの無線通信を行なうシステムの受信機である構成であってもよい。この場合、周辺物体検知部５００は、周辺情報として、所定時間毎に、他車両の速度情報や路側の位置情報等を受信し、受信した情報に基づいて他車両や路側と自車両との相対距離や相対速度を算出する。
【００６３】
尚、以上の説明では、衝突の虞の有無を判定するのは、制御部であるとして説明したが、当該判定は制御部以外（例えば、他の電子制御装置９や周辺物体検知部５００）で行なわれる構成であってもよい。この場合、周辺物体検知部５００等での判定結果がＦＣ−ＥＣＵ９１へ出力され、制御部は、入力された当該判定結果が周辺物体との衝突の危険性のあることを示す情報である場合に、希釈化制御を実行する。
【００６４】
上述の構成によれば、周辺物体検知部５００によって車両の衝突等が発生する虞のあることが検出された場合に、制御部が燃料ガス希釈化制御を実行するので、車両の衝突等に伴う燃料ガスの漏洩及び前記漏洩に伴う二次災害を防止することができる。
【００６５】
制御部は、希釈化制御を実行した後に、相対運動情報が衝突危険判定閾値を下回ると、希釈化制御を解除するように構成されている。
【００６６】
制御部は、相対運動情報が衝突危険判定閾値を下回ると、以下の制御を実行する。つまり、燃料供給弁２を開放制御するとともに、排気弁７を閉塞制御する。空気供給機構５による空気供給量を増加制御から通常制御へ切り替える。燃料電池６の発電電力消費のために駆動していた電気負荷を停止する。走行モータ８の電流位相の制御を、電流Ｉａの値が大きくなるような制御から小さくなるような制御に切り替える。
【００６７】
以下、ＦＣ−ＥＣＵ９１の処理について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００６８】
制御部は、相対運動情報が衝突危険判定閾値を超えると（ＳＡ１）、ＦＣ−ＥＣＵ９１のＲＡＭやＣＰＵのキャッシュメモリ等に設定された衝突予測フラグをオンとし（ＳＡ２）、相対運動情報が衝突危険判定閾値を下回ると（ＳＡ３）、衝突予測フラグをオフとする（ＳＡ４）。
【００６９】
制御部は、衝突予測フラグがオンである場合（ＳＡ５）、燃料ガス希釈化制御を実行する（ＳＡ６）。
【００７０】
制御部は、燃料ガス供給経路Ｐ１に設けられた圧力センサが予め設定された排気完了判定圧力以下である場合、または、当該圧力センサと排気経路Ｐ２に設けられた圧力センサとの検出値の差分が予め設定された所定値よりも小さくなった場合（ＳＡ７）、排気弁７を閉塞制御して燃料電池６に接続された電気負荷を駆動しての発電電力の消費を実行する（ＳＡ８）。尚、電気負荷を駆動しての発電電力の消費は、ステップＳＡ６においても実行するようにしてもよい。
【００７１】
制御部は、ステップＳＡ４で衝突予測フラグがオンからオフに切り替えられた場合（ＳＡ９）、燃料ガス希釈化制御を解除する（ＳＡ１０）。
【００７２】
以下、別実施形態について説明する。ＦＣ−ＥＣＵ９１は、相対運動情報が衝突危険判定閾値を超えた場合に、燃料電池６から走行モータ８へ給電する給電経路を、蓄電器から走行モータ８へ給電する給電経路に切り替えるとともに、衝突危険判定閾値よりも衝突の危険性が高いと判定するための衝突予測判定値を超えた場合に、蓄電器から走行モータ８へ給電する給電経路を遮断する給電制御部を備えた構成であってもよい。
【００７３】
給電制御部は、他車両や周辺物体等の対象物との相対距離や相対速度が衝突危険判定閾値を超えた場合に、リレー８２をオフに制御する。これによって、走行モータ８への給電源を蓄電器６００に切り替える。
【００７４】
制御部は、対象物との相対距離や相対速度が衝突危険判定閾値を超えると、対象物との衝突の危険があるとして、燃料ガス希釈化制御を実行するので、燃料電池６から走行モータ８への電力供給ができなくなる。しかし、蓄電器６００から走行モータ８への給電は維持されているので、車両の運転者は、走行モータ８の駆動によって衝突回避行動をとることができる。
【００７５】
また、対象物との相対距離や相対速度が衝突危険判定閾値を超えても、蓄電器６００から走行モータ８への給電は維持されているので、車両が衝突回避に成功した場合に、燃料電池６からの電力供給を再開するまでの時間を短縮することができる。
【００７６】
以下に詳述する。給電制御部が蓄電器６００による電力供給への切替を行なわない構成の場合、車両が衝突回避に成功した場合に、燃料電池６からの電力供給を再開させるには、以下の五段階の手順が必要となる。つまり、第一段階としてリレー６１０のオン制御及び位置Ｖ１の電圧上昇待ち、第二段階としてコンバータ６２０のオン制御及び位置Ｖ２の電圧上昇待ち、第三段階として燃料供給弁２の開放制御、第四段階として調圧弁３の圧力調整、第五段階としてリレー８２のオン制御である。
【００７７】
しかし、給電制御部が蓄電器６００による電力供給への切替を行なう構成の場合、車両が衝突回避に成功した時点で、上述した第一段階及び第二段階の処理が完了している状態であるので、燃料電池６からの電力供給を再開させるに当たり、第一段階及び第二段階の実施は必要ないのである。
【００７８】
更に、車両が周辺物体と衝突する危険性がある場合であっても、蓄電器６００による電力供給を行なうことにより、通常は駆動力として用いる走行モータ８を発電機として作動させて、その発電電力を蓄電器６００に回収させる所謂回生制動を、車両走行において実行できる。その結果、ブレーキのみでの制動に比べて、より大きな制動力を得ることが可能となり、車両の衝突回避を容易とすることができる。
【００７９】
給電制御部は、対象物との相対距離や相対速度が衝突予測判定値を超えた場合に、リレー６１０及びコンバータ６２０をオフに制御して、蓄電器６００から走行モータ８への給電経路を遮断する。
【００８０】
衝突予測判定値は、衝突危険判定閾値と同様に、相対距離や相対速度等の各々について、ＦＣ−ＥＣＵ９１のＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ、つまり記憶部に予め記憶しておくが、相対距離に対応する衝突予測判定値は衝突危険判定閾値よりも小さく設定されており、相対速度に対応する衝突予測判定値は衝突危険判定閾値よりも大きく設定されている。つまり、衝突危険判定閾値は、対象物との衝突の可能性の有無を判断する値であるのに対して、衝突予測判定値は、対象物の衝突の確定の有無を判断する値である。
【００８１】
上述の構成によれば、給電制御部は、もはや衝突が避けられない状況であると判断した場合に、全ての電力供給を停止するので、二次災害の可能性を低減することができる。
【００８２】
以下、別実施形態によるＦＣ−ＥＣＵ９１の処理について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、以下の説明では、図５で説明した内容（図６で破線で示すステップ）と重複しない内容（図６で実線で示すステップ）について説明する。
【００８３】
制御部は、相対運動情報が衝突予測判定閾値を超えると（ＳＢ３）、ＦＣ−ＥＣＵ９１のＲＡＭやＣＰＵのキャッシュメモリ等に設定された衝突確定フラグをオンとする（ＳＢ４）。
【００８４】
制御部は、相対運動情報が衝突危険判定閾値を下回ると（ＳＢ５）、衝突予測フラグ及び衝突確定フラグをオフとする（ＳＢ６）。
【００８５】
衝突予測フラグがオンである場合（ＳＢ７）、制御部は、燃料ガス希釈化制御を実行し、給電制御部は、リレー８２をオフに制御することで、燃料電池６から走行モータ８への給電経路を遮断する（ＳＢ８）。
【００８６】
給電制御部は、衝突確定フラグがオンである場合（ＳＢ１３）、リレー６１０及びコンバータ６２０をオフに制御することで、蓄電器６００から走行モータ８への給電経路を遮断する（ＳＢ１４）。
【００８７】
給電制御部は、ステップＳＢ６で衝突確定フラグがオンからオフに切り替えられた場合（ＳＢ１５）、通常始動時制御、つまり電力供給が行なわれていない状態から燃料電池６からの電力供給に切り替える処理である上述した五段階の手順を実行する（ＳＢ１６）。
【００８８】
尚、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】燃料電池の発電原理についての説明図
【図２】本発明による制御装置を搭載した車両の機能ブロック構成図
【図３】（ａ）は燃料電池の基本構造を示す説明図、（ｂ）は膜・電極接合体（ＭＥＡ）の基本構造を示す説明図
【図４】（ａ）は発生トルク一定の場合の永久磁石同期モータの電流位相に対する電流の特性図、（ｂ）は永久磁石同期モータの定常運転時の電流ベクトルを示す説明図
【図５】本発明による制御装置の処理について説明するためのフローチャート
【図６】別実施形態の制御装置の処理について説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００９０】
１：燃料ガスタンク
２：燃料供給弁
５：空気供給機構
６：燃料電池
８：走行モータ
９：電子制御装置
５００：周辺物体検知部
６００：蓄電器
Ｐ１：燃料ガス供給路
Ｐ２：排気経路
【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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