JP2004022460A

JP2004022460A - 燃料電池車両の起動制御装置

Info

Publication number: JP2004022460A
Application number: JP2002178952A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Okura; 大蔵　一真
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】燃料電池システムの停止時間中に生じる凝縮水の影響を考慮した最適な起動方法を実現する。
【解決手段】起動制御装置でもある燃料電池システム制御装置１３は、低負荷時に燃料電池システムの発電を停止させる自動停止手段２３と、負荷が高くなったときに自動的に再起動させる自動再起動手段２５と、起動前の停止時間を計測する停止時間計測手段２７と、停止時間に応じて起動時の運転方法を変更する運転方法変更手段２９とを備える。さらに運転方法変更手段２９は、起動時の空気量を停止時間に応じて増加させることにより空気極の凝結水を排出させる空気量増加手段３１と、起動時の燃料量を停止時間に応じて増加させることにより燃料極の凝結水を排出燃料量増加手段３３とを備える。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池システムを電源とするモータで駆動される燃料電池車両の起動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体高分子型燃料電池は、運転温度が室温〜１００℃程度と低く、起動時間が短く、高出力密度で小型軽量であることから電動車両の電源として鋭意研究開発されている。
【０００３】
固体高分子型燃料電池の動作原理は以下の通りである。燃料（水素）ガスは、燃料極（アノード）で触媒による酸化反応によって水素イオン（Ｈ^＋、プロトン）と電子に分かれる。水素イオンは、水和状態（Ｈ^＋・ｘＨ_２Ｏ）で周囲に数個の水分子を伴って高分子電解質中を燃料極から酸化剤極（カソード）へ移動する。一方、電子は電子導電性の電極を移動して外部の負荷回路（モータなど）を経てカソードへと移動する。外部回路を移動してきた電子と、高分子電解質中を移動してきた水素イオンは、外部から供給される空気中の酸素によってカソードで還元反応して水を生成する。
【０００４】
固体高分子型燃料電池で使用する固体高分子電解質は、湿潤状態でなければ良好な水素イオン伝導性を発揮しない。またアノードで解離した水素イオンは、水和状態で電解質中をカソードへ移動するため、電解質膜のアノード表面付近では、水が不足する状態となり、連続して発電を維持するためには水を補給する必要がある。通常、この水の補給は、アノードに供給する水素ガスを加湿することで行われている。また、カソードへ供給する空気を加湿する場合もある。
【０００５】
上記燃料電池を電源とする電気モータで駆動される燃料電池車両としては、特開２００１−３０７７５８号公報記載の燃料電池システム及び電気自動車が公知である。
【０００６】
この従来技術によれば、燃料電池と２次電池とを電源として備え、低負荷時には燃料電池の発電運転を停止させて、２次電池から電力を供給し、再度高負荷になったら燃料電池の発電運転を再開することにより、燃料電池システムの発電効率が低下する低負荷域での発電運転を回避している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、燃料電池システムの発電運転を停止した場合、燃料電池の温度が低下するため、燃料電池内部にある加湿ガスの温度も低下し、燃料電池システム内部で水蒸気が凝縮し水滴が生じることになる。燃料電池内部の水分量が多くなりすぎる場合、燃料電池の電極が過度に濡れ、水素や酸素の拡散が阻害されてしまう。したがって、燃料電池システムの起動時には、この停止時間中に生じる凝縮水の影響を考慮した起動方法が必要になる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料電池システムの停止時間中に生じる凝縮水の影響を考慮した最適な起動方法を実現することができる燃料電池車両の起動制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、燃料電池を電源とするモータで駆動される燃料電池車両の起動制御装置において、燃料電池システムの起動前の停止時間を計測する停止時間計測手段と、該停止時間計測手段が計測した前記停止時間に応じて起動時の前記燃料電池システムの運転方法を変更する運転方法変更手段と、を備えたことを要旨とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項１記載の燃料電池車両の起動制御装置において、要求負荷が低負荷の場合に、自動的に燃料電池の発電および発電のための補機の運転を停止させる自動停止手段と、要求負荷が増加した場合に、自動的に燃料電池システムを再起動する自動再起動手段と、を備え、前記停止時間は、前記自動停止から前記自動再起動までの時間であることを要旨とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項１または請求項２記載の燃料電池車両の起動制御装置において、前記運転方法変更手段は、前記燃料電池へ供給する空気量を前記停止時間に応じて所定期間増加させる空気量増加手段を備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の燃料電池車両の起動制御装置において、前記運転方法変更手段は、前記燃料電池へ供給する燃料量を前記停止時間に応じて所定期間増加させる燃料量増加手段を備えたことを要旨とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項３または請求項４記載の燃料電池車両の起動制御装置において、前記空気量増加手段または前記燃料量増加手段は、前記燃料電池へ供給する空気量または燃料量を前記停止時間に応じて増加させる時間を、前記停止時間に応じて長くすることを要旨とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、上記目的を達成するために、請求項２記載の燃料電池車両の起動制御装置において、前記自動再起動手段は、前記自動停止状態の継続時間が所定時間を超えたときには、要求負荷に関わらず燃料電池システムを自動的に再起動させることを要旨とする。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料電池システムの起動前の停止時間に応じて起動時の運転方法を変更する構成としたため、停止中に発生する凝縮水の影響を考慮した最適な燃料電池システムの起動が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に係る起動制御装置が適用される燃料電池車両の全体構成を説明する概略構成図である。同図において、燃料電池車両１は、水素ガスなどの燃料ガスと酸素を有する酸化ガスとを電解質を介して電気化学的に反応させ、電極間から電気エネルギを直接取り出す燃料電池システム３と、燃料電池システム３または２次電池１１の直流を交流に変換してモータ７へ供給する一方モータ７の回生電力を直流に変換して２次電池を充電するコンバータ５と、駆動輪９を回転させる一方回生ブレーキ時に回生電力を発電するモータ７と、モータ７により回転され車両を駆動する駆動輪９と、燃料電池システム３に起動用電力を供給する２次電池１１と、車両の各種状態を入力して燃料電池システムの発電を制御する燃料電池システム制御装置１３と、キーＳＷ１５と、アクセル踏み込み量を検出するアクセルセンサ１７と、車速センサ１９と、従動輪２１とを備えている。
【００１８】
燃料電池システム制御装置１３は、２次電池１１からその充電状態（ＳＯＣ）、キーＳＷ１５からキーＳＷのＯＮ／ＯＦＦ状態、アクセルセンサ１７からアクセル踏み込み量、車速センサ１９から車両速度、をそれぞれ入力して、燃料電池に対する負荷を判断し、燃料電池システム３の起動／停止制御、運転状態制御を行うものである。
【００１９】
上記燃料電池車両１では、燃料電池システム３の発電量は、基本的にドライバが要求する駆動力に応じて決定される。駆動力はアクセルや車速等によって時々刻々演算されるので、燃料電池の発電量もそれに応じて変化する。燃料電池は前述のように、燃料ガスと酸化ガスとを反応させて電気エネルギを取り出すものであるので、燃料電池へのガス供給量を発電量にしたがって変化させるのが効率的である。
【００２０】
図２は、燃料電池システム３の詳細な構成を説明する構成図である。同図において、燃料電池システム３は、空気極１１１および水素極１１２により発電する燃料電池１１０と、空気及び水素を加湿して燃料電池１１０へ供給する加湿器１２０と、空気を加圧して加湿器１２０へ送り込むコンプレッサ１３０と、水素を貯蔵する高圧水素ボンベ１４０と、高圧水素ボンベ１４０からの水素ガス圧力を調整する水素調圧弁１５０と、水素極１１２からの排気と水素調圧弁１５０からの水素を混合するエゼクタ１６０と、空気極１１１の出口から未使用の空気を大気へ放出する空気調圧弁１７０と、水素極１１２の出口から水素を外部へ放出する水素パージ弁１８０と、空気極１１１の入口圧力を検出する空気圧力センサ３１０と、水素極１１２の入口圧力を検出する水素圧力センサ３２０と、を備えている。
【００２１】
また、燃料電池システム制御装置１３は、要求負荷が低負荷の場合に自動的に燃料電池の発電および発電のための補機の運転を停止させる自動停止手段２３と、要求負荷が増加した場合に自動的に燃料電池システムを再起動する自動再起動手段２５と、燃料電池システムの起動前の停止時間を計測する停止時間計測手段２７と、停止時間計測手段２７が計測した停止時間に応じて起動時の燃料電池システム１３の運転方法を変更する運転方法変更手段２９とを備えている。
【００２２】
さらに、運転方法変更手段２９は、燃料電池１１０へ供給する空気量を停止時間計測手段２７が計測した停止時間に応じて所定期間増加させる空気量増加手段３１と、燃料電池１１０へ供給する燃料量を停止時間計測手段２７が計測した停止時間に応じて所定期間増加させる燃料量増加手段３３とを備えている。
【００２３】
燃料電池システム制御装置１３は、本実施形態では、マイクロコンピュータであり、自動停止手段２３と、自動再起動手段２５と、停止時間計測手段２７と、運転方法変更手段２９と、空気量増加手段３１と、燃料量増加手段３３とは、このマイクロコンピュータのプログラムにより実現されている。
【００２４】
空気は、大気からコンプレッサ１３０で加圧され、空気加湿器１２１で図示しない純水で加湿された後、燃料電池１１０の空気極１１１へ供給され、燃料電池１１０で未使用の空気は、空気調圧弁１７０により大気へ排出される。
【００２５】
燃料電池１１０の空気極１１１へ供給される空気の流量と圧力は、コンプレッサ１３０の回転数および空気調圧弁１７０の開度により制御される。
【００２６】
コンプレッサ１３０はモータ１３１により駆動され、燃料電池システム制御装置１３はモータ回転センサ３３０を参照して、モータ１３１が目標の回転数となるように制御する。
【００２７】
また、燃料電池システム制御装置１３は空気圧力センサ３１０を参照し、燃料電池１１０の空気極１１１へ供給される空気の圧力が目標の圧力となるように空気調圧弁１７０を制御する。
【００２８】
一方燃料ガスである水素は、高圧水素ボンベ１４０から水素調圧弁１５０、エゼクタ１６０を経由して、水素加湿器１２２で図示しない純水で加湿された後、燃料電池１１０の水素極１１２へ供給され、燃料電池１１０で未使用の水素は、エゼクタ１６０によって燃料電池１１０の水素極１１２へ循環される。燃料電池１１０の水素極１１２へ供給される水素の圧力は、水素調圧弁１５０の開度で制御される。燃料電池システム制御装置１３は水素圧力センサ３２０を参照し、燃料電池１１０の水素極１１２へ供給される水素の圧力が目標の圧力となるように水素調圧弁１５０を制御する。
【００２９】
水素パージ弁１８０は、燃料電池１１０の状態に応じて開閉することにより、燃料電池１１０の内部の水つまりや、空気極１１１から水素極１１２への空気のリークによる出力低下および効率低下を防止するために使用するものである。
【００３０】
また、燃料電池システム制御装置１３は本発明の起動制御装置としても機能するものである。
【００３１】
本発明の第１の実施形態における燃料電池車両の起動制御装置について、図３，図４を用いて説明する。図３は、図２における燃料電池システム制御装置１３の演算に用いられる起動時の目標空気量テーブルである。
【００３２】
この目標空気量テーブルは、燃料電池１１０の発電電流に対する燃料電池１１０へ供給するべき空気量（空気流量）を表している。テーブルに示すとおり、起動前の停止時間が長くなれば目標空気量が増加している。この目標空気量が得られるようにコンプレッサ１３０の回転数を制御する。
【００３３】
すなわちこれらが、本発明の“停止時間に応じて起動時の燃料電池システムの運転方法を変更する運転方法変更手段”であり、請求項３の“燃料電池へ供給する空気量を停止時間に応じて所定期間増加させる空気量増加手段”に相当する。
【００３４】
空気量を増大させれば、燃料電池１１０の空気極１１１に凝縮した凝縮水を速やかに排出することができる。
【００３５】
なお、図３におけるＡ点は、燃料電池１１０の運転時に最低確保しなければならない電流値を示す。すなわち、燃料電池システムを起動中は発電を停止することはできず、発電を継続しなければならない。
【００３６】
図４は、第１実施形態における空気量制御を説明するフローチャートである。図４において、まずステップ（以下、ステップをＳと略す）１０１０において、アクセルセンサ１７からのアクセル踏み込み量、車速センサ１９からの車両速度などから目標発電電流を決定する。
【００３７】
次いで、Ｓ１０２０で起動からの経過時間が設定時間以内であるかを判定し、設定時間以内であれば、Ｓ１０３０へ移り起動前の停止時間を判定する。具体的には停止時に停止時間タイマを起動させておく、あるいは停止時刻をメモリに記憶しておき、現在時刻との差を算出して停止時間を求める、といった方法がある。
【００３８】
次いで、Ｓ１０４０において、判定した起動前停止時間に応じた目標空気量を図３のマップから読み出して目標空気量を設定してＳ１０５０へ移る。Ｓ１０５０では、設定された目標空気量に基づいてコンプレッサ１３０のモータ１３１を制御する。
【００３９】
Ｓ１０２０の判定で起動から設定時間を超えていれば、通常の運転状態であるので、Ｓ１０６０へ移り、通常運転用の目標空気量を図３のマップから読み出して目標空気量を設定して、Ｓ１０５０へ移る。
【００４０】
同様に停止時間に応じた目標水素量の制御も行うことが可能である。ただし、図２のような水素循環系の場合、水素量増加は水素パージ弁１８０を開放することにより達成される。水素パージ弁１８０を開放すれば、遮断しているときに比較して、燃料電池１１０の水素極１１２を通過する水素量が増大する。水素量を増大させれば、燃料電池１１０の水素極１１２に凝縮した凝縮水を速やかに排出することができる。
【００４１】
図５は、図２における燃料電池システム制御装置１３の演算に用いられる起動時の目標パージ弁開度テーブルである。
【００４２】
図５のテーブルに示すとおり、起動前の停止時間が長くなれば目標パージ弁開度が増加している。この目標パージ弁開度が得られるように水素パージ弁１８０を制御する。
【００４３】
すなわちこれらが、請求項４の“燃料電池へ供給する燃料量を停止時間に応じて所定期間増加させる燃料量増加手段”に相当する。
【００４４】
図６は、第１実施形態における燃料量制御を説明するフローチャートである。図６において、まずＳ１０１０において、アクセルセンサ１７からのアクセル踏み込み量、車速センサ１９からの車両速度などから目標発電電流を決定する。
【００４５】
次いで、Ｓ１０２０で起動からの経過時間が設定時間以内であるかを判定し、設定時間以内であれば、Ｓ１０３０へ移り起動前の停止時間を判定する。具体的には停止時にタイマを起動させておく、あるいは停止時刻をメモリしておく、といった方法がある。
【００４６】
次いで、Ｓ１０４２において、判定した起動前停止時間に応じた目標パージ弁開度を図５のマップから読み出して目標パージ弁開度を設定してＳ１０５２へ移る。Ｓ１０５２では、設定された目標パージ弁開度に基づいて水素パージ弁１８０の開度を制御する。
【００４７】
Ｓ１０２０の判定で起動から設定時間を超えていれば、通常の運転状態であるので、Ｓ１０６２へ移り、通常運転用の目標パージ弁開度を図５のマップから読み出して目標パージ弁開度を設定して、Ｓ１０５２へ移る。
【００４８】
なお、水素パージ弁１８０がＯＮ／ＯＦＦ弁の場合、オリフィスが目標水素流量を流すことができる径を確保していれば、もちろん十分であり、その場合には開とする時間を調整することが同様の効果を得られる。
【００４９】
また、Ｓ１０２０の設定時間は３分程度の定数としてもよいが、図７に示すように起動前の停止時間が長いほど長くすると、停止中に燃料電池１１０内で凝縮した凝縮水の影響を排除するための流量アップ制御を不必要に継続することがなくなるため、コンプレッサ１３０で消費する電力量や水素パージ弁１８０から排出される水素量を節約することが可能となる（請求項５に相当）。
【００５０】
以上本実施形態によれば、起動前の停止時間に応じて起動時の運転方法を変更する構成としたため、停止中に発生する凝縮水の影響を考慮した燃料電池システムの起動が可能となる。
【００５１】
特に、停止時間に応じて燃料電池に供給する空気量を増加させる構成としたため、燃料電池システムの起動時における燃料電池のカソード極の凝縮水を排出することができ、速やかな起動が可能となる。
【００５２】
さらに、停止時間に応じて燃料電池に供給する燃料量（水素量）を増加させる構成としたため、燃料電池システムの起動時における燃料電池のアノード極の凝縮水も排出することができ、速やかな起動が可能となる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、起動時に燃料電池に供給する空気量あるいは水素量を増加する時間を停止時間に応じて変化させる構成としたため、凝縮水の排出に要する電力や水素を最小限にすることが可能となる。
【００５４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る燃料電池車両の起動制御装置の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、要求負荷が低負荷の場合には、車両のキーＳＷ（イグニッションスイッチ）１５がオンのままであっても自動的に発電および、発電のための補機（コンプレッサ１３０）の運転を停止し、要求負荷が増加した場合に自動的に再起動するアイドルストップ機能を有するものである。第２実施形態の構成は、図２に示した燃料電池システムの構成と同様である。
【００５５】
図８は、図２における燃料電池システム制御装置１３のアイドルストップ機能に関するフローチャートである。図８において、まずＳ１０１では、アクセルセンサ１７からのアクセルペダルの踏み込み量、車速センサ１９からの車両速度などから駆動力要求あり／なしを判定する。すなわち要求負荷が低負荷であるか否かを判定する。駆動力要求なしの場合、Ｓ１０７へ移行し、駆動力要求ありの場合１０２へ移行する。このとき目標発電電流も設定しておく。
【００５６】
Ｓ１０２では、アイドルストップ中か否かを判定する。アイドルストップ中でない場合Ｓ１０６へ、アイドルストップ中の場合Ｓ１０３へ移行する。
【００５７】
Ｓ１０３では、アイドルストップを中止して、燃料電池システムの再起動を行う。このとき停止時間（アイドルストップ継続時間）を判定しておく。具体的には後述のＳ１０９でカウントを開始したタイマで判定する。
【００５８】
Ｓ１０４では、図３により停止時間に応じて流量アップされる目標空気量を設定する。
【００５９】
Ｓ１０５では、Ｓ１０４，Ｓ１０４Ａで設定された目標空気量に基づきコンプレッサ１３０を駆動するモータ１３１を制御する。
【００６０】
Ｓ１０６では、再起動からの経過時間（空気量アップ時間）が設定時間経過したか否かを判定する。経過していない場合はＳ１０４へ移行し空気量アップ制御を継続し、経過した場合はＳ１０４Ａへ移行し、空気量アップ制御を終了し通常運転時用の目標空気量を設定する（図３）。
【００６１】
なおこの設定時間は第１実施形態と同様、定数でもよいが、図７のように停止時間が長いほど長く設定するとなおよい。
【００６２】
Ｓ１０７では、燃料電池システムが発電中か否かを判定する。発電中でない、すなわちアイドルストップ中である場合はそのまま処理ルーチンを抜ける。発電中である、すなわちアイドルストップ中でない場合はＳ１０８へ移行する。
【００６３】
Ｓ１０８では、アイドルストップ処理、すなわち燃料電池システムの停止処理を行う。Ｓ１０９では、停止時間の計測を開始する。
【００６４】
つまり、アイドルストップで燃料電池システムを停止していた時間に応じて起動時に空気量増加制御を行う。
【００６５】
同様に、Ｓ１０４，Ｓ１０４Ａ，Ｓ１０５を第１実施形態のＳ１０４２，Ｓ１０６２，Ｓ１０５２のように変更することで、水素量増加制御とすることも出来るが、このステップの詳細は第１実施形態に説明したものと同様であるので説明は省略する。
【００６６】
また、空気量増加制御、または燃料量増加制御を継続する時間も上記停止時間に応じて変更することにより、停止中に燃料電池１１０内で凝縮した凝縮水の影響を排除するための流量アップ制御を不必要に継続することがなくなるため、コンプレッサ１３０を駆動するモータ１３１で消費する電力量や水素パージ弁１８０から排出される水素量を節約することが可能となる。
【００６７】
第１実施形態では図３に示したとおり、燃料電池システム運転中は最小電流Ａを出力する発電を継続しなければならなかったが、本実施形態では駆動力要求が無い場合、燃料電池システムを停止（アイドルストップ）することで燃料消費量を節約できる。
【００６８】
ところでアイドルストップを行う本実施形態の場合、燃料電池システムの停止時間が短く、しかも毎回停止時間の長さが異なるため、凝縮水のたまる量が毎回異なる。これに対して、運転者がキーＯＦＦすることによる通常の停止の場合、停止時間がある程度以上になれば凝縮水のたまる量は停止時間にあまり依存せずほぼ一定になる。
【００６９】
運転者がキーＯＮすることによる通常の起動の場合、状況としては駐車状態で発生するものなので起動時間がある程度長くても運転者へ与える違和感は少ないが、アイドルストップする運転状況は、通常運転中の一時停止や降坂時の回生ブレーキ動作中に発生するものなので、アイドルストップから通常運転への移行は、なるべく短時間にしたいという要求がある。
【００７０】
本実施形態ではアイドルストップの継続時間に応じて起動方法を変更する構成としたため、アイドルストップ中に発生する凝縮水の影響を最小限の時間で排除し、通常運転に移行することが可能となる。
【００７１】
〔第３実施形態〕
次に、本発明に係る燃料電池車両の起動制御装置の第３実施形態を説明する。第３実施形態は、自動停止状態の継続時間が所定時間を超えたときには、要求負荷に関わらず自動的に燃料電池システムを再起動させる自動再起動手段を備えている（請求項６に相当）。即ち、アイドリングストップ状態の継続時間が所定時間を超えたときには、要求負荷に関わらずアイドリングストップを中断して、燃料電池システムを再起動するようにして、凝縮水による再起動への影響を少なくしている。その他の点は、第２実施形態と同様である。
【００７２】
本実施形態における燃料電池車両の起動制御装置の動作について、図９のフローチャートを用いて説明する。図９は基本的には図８と同一なので異なる部分の周辺のみを示す。
【００７３】
図９において、Ｓ１０７で、燃料電池システムが発電中でない、すなわちアイドルストップ中である場合はＳ１０７へ移行する。Ｓ１０８では、アイドルストップ処理、すなわち燃料電池システムの停止処理を行う。
【００７４】
Ｓ１１０では、アイドルストップ継続時間、すなわち燃料電池システムの停止時間が所定時間を経過したかを判定する。経過していない場合はそのまま処理ルーチンを抜け、経過した場合はＳ１０３へ移行する。ここで、所定時間は、停止中に燃料電池１１０内に凝縮した凝縮水の影響が起動に影響を起こさないよう、言い換えれば、凝縮水排除のための流量アップ時間が長くなりすぎないように、例えば５〜１０分程度に設定する。ただし最適な時間は燃料電池の大きさにより異なる。
【００７５】
つまり、凝縮水が再起動に大きな影響を及ぼす前にアイドルストップを中止し、燃料電池システムを再起動させるのである。これにより、第２実施形態で述べた流量アップ制御を行う時間が過大になることなく再起動が可能となる。流量アップ制御は、燃料電池１１０へ供給する空気流量を増加させるためにコンプレッサ回転を上昇させる必要があり、騒音の問題がある。アイドルストップ中は、車両が停止している場合がほとんどであり、燃料電池システムの運転の騒音は非常に目立ってしまう。この制御を行うことにより、この問題が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の起動制御装置が適用される燃料電池車両の全体構成を説明する構成図である。
【図２】燃料電池システムの詳細な構成を説明する構成図である。
【図３】発電電流に対する目標空気量を示すマップの例である。
【図４】第１実施形態における空気量制御を説明するフローチャートである。
【図５】起動前停止時間に対するパージ弁開度の目標値を示すマップの例である。
【図６】第１実施形態におけるパージ弁制御を説明するフローチャートである。
【図７】起動前停止時間に対する設定時間の例を説明するマップの例である。
【図８】第２実施形態におけるアイドルストップ機能を説明するフローチャートである。
【図９】第３実施形態におけるアイドルストップ機能を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１３…燃料電池システム制御装置（起動制御装置）
２３…自動停止手段
２５…自動再起動手段
２７…停止時間計測手段
２９…運転方法変更手段
３１…空気量増加手段
３３…燃料量増加手段

Claims

燃料電池を電源とするモータで駆動される燃料電池車両の起動制御装置において、
燃料電池システムの起動前の停止時間を計測する停止時間計測手段と、
該停止時間計測手段が計測した前記停止時間に応じて起動時の前記燃料電池システムの運転方法を変更する運転方法変更手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池車両の起動制御装置。
要求負荷が低負荷の場合に、自動的に燃料電池の発電および発電のための補機の運転を停止させる自動停止手段と、
要求負荷が増加した場合に、自動的に燃料電池システムを再起動する自動再起動手段と、を備え、
前記停止時間は、前記自動停止から前記自動再起動までの時間であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池車両の起動制御装置。
前記運転方法変更手段は、
前記燃料電池へ供給する空気量を前記停止時間に応じて所定期間増加させる空気量増加手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料電池車両の起動制御装置。
前記運転方法変更手段は、
前記燃料電池へ供給する燃料量を前記停止時間に応じて所定期間増加させる燃料量増加手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の燃料電池車両の起動制御装置。
前記空気量増加手段または前記燃料量増加手段は、
前記燃料電池へ供給する空気量または燃料量を前記停止時間に応じて増加させる時間を、前記停止時間に応じて長くすることを特徴とする請求項３または請求項４記載の燃料電池車両の起動制御装置。
前記自動再起動手段は、
前記自動停止状態の継続時間が所定時間を超えたときには、要求負荷に関わらず燃料電池システムを自動的に再起動させることを特徴とする請求項２記載の燃料電池車両の起動制御装置。