特開 2022-187910 燃料電池車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022187910

(43)【公開日】2022-12-20

(54)【発明の名称】燃料電池車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/40 20190101AFI20221213BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

B60L58/40

H01M10/48 301

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096143

(22)【出願日】2021-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】小野 大輔

【テーマコード（参考）】

5H030

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H030AA10

5H030AS08

5H030FF27

5H030FF31

5H030FF41

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H030FF52

5H125AA13

5H125AC07

5H125AC14

5H125BC08

5H125BD01

5H125DD18

5H125DD19

5H125EE56

5H125EE64

5H125EE65

(57)【要約】

【課題】ナビゲーション装置のような部品を用いることなく、坂道走行を考慮した蓄電装置の充電状態にすることができる燃料電池車両を提供する。
【解決手段】走行モータを含む車両負荷４２に電気的に接続された燃料電池スタック３１と、車両負荷４２と並列に燃料電池スタック３１に電気的に接続されたキャパシタ３９と、気圧を検出する大気圧センサ４５と、燃料電池システム側ＥＣＵ３７を備える。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、大気圧センサ４５により検出した気圧に基づいて車両の高度を算出する。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、車両の現在位置での車両の高度に基づいて坂道走行を考慮したキャパシタ３９の充電状態を算出する。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、燃料電池スタック３１の発電量を制御してキャパシタ３９を、算出した充電状態にする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行モータを含む負荷に電気的に接続された燃料電池スタックと、
前記負荷と並列に前記燃料電池スタックに電気的に接続された蓄電装置と、
気圧を検出する大気圧センサと、
前記大気圧センサにより検出した気圧に基づいて車両の高度を算出する車両高度算出部と、
車両の現在位置での前記車両高度算出部により算出した車両の高度に基づいて坂道走行を考慮した前記蓄電装置の充電状態を算出する充電状態算出部と、
前記燃料電池スタックの発電量を制御して前記蓄電装置を前記充電状態算出部により算出した充電状態にする制御部と、
を備えることを特徴とする燃料電池車両。

【請求項2】

車両走行中における前記車両高度算出部により算出した車両の高度の平均値を算出する車両高度平均値算出部を更に備え、
前記充電状態算出部は、車両の現在位置での前記車両高度算出部により算出した車両の高度と前記車両高度平均値算出部により算出した車両の高度の平均値とから坂道走行を考慮した前記蓄電装置の充電状態を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池車両。

【請求項3】

前記車両高度算出部は、今回の駆動開始時の車両の高度が前回の駆動終了時の車両の高度と等しくなるよう補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池車両。

【請求項4】

気温を検出する温度センサを更に備え、
前記車両高度算出部は、前記大気圧センサにより検出した気圧、及び、前記温度センサにより検出した気温から車両の高度を算出する
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の燃料電池車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示の燃料電池車両においては、燃料電池車両の位置情報および地図情報に基づいて、設定された区間において燃料電池車両が登坂路を走行しないことが予測されるとき、二次電池の充電率が４５～６０％で維持されるよう充電させる。また、登坂路を走行することが予測されるとき、二次電池の充電率が５５～６０％で維持されるよう充電させるとともに、燃料電池車両が登坂路を走行する際に駆動モータに供給される電力のうち少なくとも一部を二次電池から供給させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１３７８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、地図情報に基づき登坂路、降坂路を予測するためにはナビゲーション装置等が必要である。そこで、ナビゲーション装置のような部品を用いることなく、坂道走行を考慮した蓄電装置の充電状態にすることが求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための燃料電池車両は、走行モータを含む負荷に電気的に接続された燃料電池スタックと、前記負荷と並列に前記燃料電池スタックに電気的に接続された蓄電装置と、気圧を検出する大気圧センサと、前記大気圧センサにより検出した気圧に基づいて車両の高度を算出する車両高度算出部と、車両の現在位置での前記車両高度算出部により算出した車両の高度に基づいて坂道走行を考慮した前記蓄電装置の充電状態を算出する充電状態算出部と、前記燃料電池スタックの発電量を制御して前記蓄電装置を前記充電状態算出部により算出した充電状態にする制御部と、を備えることを要旨とする。

【0006】

これによれば、大気圧センサにより気圧が検出され、車両高度算出部において、大気圧センサにより検出した気圧に基づいて車両の高度が算出される。充電状態算出部において、車両の現在位置での車両高度算出部により算出した車両の高度に基づいて坂道走行を考慮した蓄電装置の充電状態が算出される。制御部において、燃料電池スタックが制御されて蓄電装置が充電状態算出部により算出した充電状態にされる。よって、ナビゲーション装置のような部品を用いることなく、坂道走行を考慮した蓄電装置の充電状態にすることができる。

【0007】

また、燃料電池車両において、車両走行中における前記車両高度算出部により算出した車両の高度の平均値を算出する車両高度平均値算出部を更に備え、前記充電状態算出部は、車両の現在位置での前記車両高度算出部により算出した車両の高度と前記車両高度平均値算出部により算出した車両の高度の平均値とから坂道走行を考慮した前記蓄電装置の充電状態を算出するとよい。

【0008】

また、燃料電池車両において、前記車両高度算出部は、今回の駆動開始時の車両の高度が前回の駆動終了時の車両の高度と等しくなるよう補正するとよい。
また、燃料電池車両において、気温を検出する温度センサを更に備え、前記車両高度算出部は、前記大気圧センサにより検出した気圧、及び、前記温度センサにより検出した気温から車両の高度を算出するとよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ナビゲーション装置のような部品を用いることなく、坂道走行を考慮した蓄電装置の充電状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態における燃料電池フォークリフトの概略側面図。

【図2】燃料電池フォークリフトにおける燃料電池システム及び車両システムの概略構成図。

【図3】作用を説明するためのフローチャート。

【図4】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）はキースイッチのオン／オフ状態の推移、車両の高度の推移、気圧の推移、気温の推移、キャパシタのＳＯＣ補正量の推移を示すタイムチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を燃料電池フォークリフトに具体化した一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、燃料電池フォークリフト１０の車体１１の前側下部には駆動輪（前輪）１２ａが設けられ、車体１１の後側下部には操舵輪（後輪）１２ｂが設けられている。マスト１３が車体１１の前部に立設されている。マスト１３は車体１１に対して前後に傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１３ａと、これにスライドして昇降するインナマスト１３ｂとからなる。各アウタマスト１３ａの後部にはリフトシリンダ１４が配設されている。インナマスト１３ｂの内側にはフォーク１５を備えたリフトブラケット１６が昇降可能に支持されている。そして、リフトシリンダ１４の伸縮作動によりフォーク１５がリフトブラケット１６とともに昇降される。

【0012】

左右一対のティルトシリンダ１７は、その基端側が車体１１に対して回動可能に連結されるとともに、先端側がアウタマスト１３ａの側面に回動可能に連結されている。マスト１３はティルトシリンダ１７が伸縮駆動されることで前後に傾動する。

【0013】

運転室１８の前側にリフトレバー１９及びティルトレバー２０が装備されている。リフトレバー１９はフォーク１５を昇降させるためのレバーであり、ティルトレバー２０はマスト１３を前後方向に傾動させるためのレバーである。運転室１８の下部にはアクセルペダル２１が設けられ、アクセルペダル２１の操作量に応じた車速にされる。

【0014】

燃料電池フォークリフト１０は燃料電池システム２２を備える。車体１１には燃料電池システム２２、走行モータ２３及び荷役モータ２４が搭載されている。燃料電池システム２２により走行モータ２３を駆動させ、駆動輪１２ａが駆動されるようになっている。詳しくは、走行モータ２３の出力軸が駆動輪１２ａの回転軸と減速機（図示略）を介して連結されており、走行モータ２３の駆動により出力軸が回転するとその回転に伴って駆動輪１２ａの回転軸が回転して駆動輪１２ａが駆動される。

【0015】

また、燃料電池システム２２により荷役モータ２４が駆動され、この荷役モータ２４の駆動により荷役ポンプ（図示略）が駆動される。この荷役ポンプの駆動に基づいてリフトシリンダ１４やティルトシリンダ１７を伸縮動作してフォーク１５の上下動やティルト動作を行うことができるようになっている。

【0016】

このように、燃料電池システム２２は、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１７の油圧源となる荷役モータ２４及び走行モータ２３の電源として使用される。
次に、図２を用いて燃料電池システム２２と車両システム３０について説明する。

【0017】

図２に示すように、燃料電池システム２２は、燃料電池スタック３１と水素タンク３２とコンプレッサ３３と電磁弁３４とインジェクタ３５とリレーコンタクト３６を備える。燃料電池システム２２は、電子制御ユニット（以下、燃料電池システム側ＥＣＵという）３７とＤＣ／ＤＣコンバータ３８と蓄電装置としてのキャパシタ３９と端子電圧検出器４０と充放電電流検出器４１を備える。車両システム３０は、車両負荷４２（走行モータ２３、荷役モータ２４等）と、電子制御ユニット（以下、車両側ＥＣＵという）４３と、キースイッチ４４等を有する。燃料電池スタック３１は、車両負荷４２に電気的に接続される。

【0018】

燃料電池システム２２における燃料電池スタック３１は、複数のセルを積層して構成されており、各セルは電気的に直列接続されている。水素タンク３２は、電磁弁３４及びインジェクタ３５を介して燃料電池スタック３１に水素ガスを供給可能である。コンプレッサ３３は燃料電池スタック３１に酸素を含む空気を供給可能である。そして、水素タンク３２から供給される水素とコンプレッサ３３から供給される空気中の酸素とが燃料電池スタック３１内で化学反応を起こすことによって、電気エネルギーが生成される。

【0019】

燃料電池スタック３１と水素タンク３２を繋ぐ配管に電磁弁３４が設けられている。電磁弁３４により燃料電池スタック３１に供給される水素ガス量が調整される。電磁弁３４及びコンプレッサ３３は燃料電池システム側ＥＣＵ３７によって制御される。

【0020】

燃料電池スタック３１の正極出力端子にはリレーコンタクト３６を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３８が接続されている。リレーコンタクト３６を閉じた状態で燃料電池スタック３１の正極出力端子には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３８を介してキャパシタ３９が接続されている。キャパシタ３９には車両負荷４２が接続されている。つまり、燃料電池スタック３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３８、キャパシタ３９を介して車両負荷４２に電気的に接続されている。そして、燃料電池スタック３１で発電された直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３８によって所定の電圧まで降圧された後、キャパシタ３９を介して車両負荷４２に出力される。また、燃料電池スタック３１は下流のＤＣ／ＤＣコンバータ３８によりキャパシタ電圧に電圧変換されると同時に、燃料電池スタック３１の出力電流を決定している。キャパシタ３９はＤＣ／ＤＣコンバータ３８の出力と並列に取り付けられ、車両システム３０へ電力供給している。

【0021】

キャパシタ３９として、リチウムイオンキャパシタ、電気二重キャパシタを用いることができる。
車両負荷４２は、操作部材としてのアクセルペダル２１、リフトレバー１９及びティルトレバー２０の操作に基づいて駆動する走行モータ２３及び荷役モータ２４を含んでいる。即ち、車両負荷４２は、荷役モータ２４や車軸を駆動するための走行モータ２３等であり、燃料電池システム２２から供給される電力によって荷役モータ２４や走行モータ２３が駆動されることによって、車両の荷役動作や走行動作が行われる。

【0022】

キャパシタ３９は、車両負荷４２（走行モータ２３、荷役モータ２４等）と並列に燃料電池スタック３１に電気的に接続されている。キャパシタ３９においては、燃料電池スタック３１の発電電力が車両負荷４２（走行モータ２３、荷役モータ２４等）の要求電力を上回る場合には、余剰の電力がキャパシタ３９に充電される。一方、発電電力が要求電力を下回る場合には、不足分の電力がキャパシタ３９から放電される。また、キャパシタ３９には、端子電圧検出器４０が取り付けられている。端子電圧検出器４０により、キャパシタ３９の端子電圧を検出することができる。キャパシタ３９の充放電ラインには充放電電流検出器４１が設けられている。充放電電流検出器４１により、キャパシタ３９の充放電電流を検出することができる。

【0023】

燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、マイクロコンピュータを中心に構成されている。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、端子電圧検出器４０により検出したキャパシタ３９の端子電圧、及び、充放電電流検出器４１により検出したキャパシタ３９の充放電電流に基づいてキャパシタ３９の充電状態としての充電率（ＳＯＣ：State of charge）を推定することができる。

【0024】

車両システム３０における車両側ＥＣＵ４３は、マイクロコンピュータを中心に構成され、走行モータ２３や荷役モータ２４等の車両システム３０全体を制御している。キースイッチ４４は、オペレータ（乗員）によって操作される。

【0025】

燃料電池システム側ＥＣＵ３７と車両側ＥＣＵ４３とは接続されている。詳しくは、燃料電池システム側ＥＣＵ３７と車両側ＥＣＵ４３とはシリアル通信やＣＡＮ通信等の通信手段により通信できるようになっている。

【0026】

車両側ＥＣＵ４３とキースイッチ４４とが接続されている。キースイッチ４４の操作に基づきオン／オフ信号が車両側ＥＣＵ４３を介して燃料電池システム側ＥＣＵ３７に送られる。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、キースイッチ４４のオンに伴いリレーコンタクト３６を閉じるとともにキースイッチ４４のオフに伴いリレーコンタクト３６を開く。

【0027】

燃料電池スタック３１における水素供給経路の入口には水素圧力検出センサ４７が設けられている。水素圧力検出センサ４７は、水素タンク３２から電磁弁３４及びインジェクタ３５を介して燃料電池スタック３１に水素が供給される際の燃料電池スタック３１での入口水素圧力を検出する。この入口水素圧力は絶対圧力である。水素圧力検出センサ４７の検出信号は燃料電池システム側ＥＣＵ３７に送られる。

【0028】

燃料電池フォークリフト１０は、大気圧センサ４５を備える。大気圧センサ４５は、燃料電池システム側ＥＣＵ３７を搭載した基板上にＩＣチップ化されて実装されている。大気圧センサ４５は、気圧を検出する。大気圧センサ４５の検出信号は燃料電池システム側ＥＣＵ３７に送られる。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、水素圧力検出センサ４７による燃料電池スタック３１での入口水素絶対圧力と大気圧センサ４５による大気圧により燃料電池スタック３１での入口水素相対圧力（ゲージ圧力）を検知している。

【0029】

車両の高度と気圧の関係として、高いところほど気圧が低いことを考慮して、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、大気圧センサ４５により検出した気圧に基づいて車両の高度を算出することができるようになっている。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、車両走行中における車両の高度の平均値を算出することができるようになっている。

【0030】

燃料電池フォークリフト１０は、温度センサ４６を備える。温度センサ４６は、気温を検出する。温度センサ４６の検出信号は燃料電池システム側ＥＣＵ３７に送られる。
＜作用＞
次に、このように構成した燃料電池フォークリフト１０の作用について説明する。

【0031】

図３には、燃料電池システム側ＥＣＵ３７が実行する処理を示す。
図４（ａ）には、キースイッチ４４のオンオフ状態の推移を示す。図４（ｂ）には、車両の高度の推移を示す。

【0032】

図４（ａ）、図４（ｂ）において、燃料電池フォークリフト１０が工場等において８時～１２時まで使用される。燃料電池フォークリフト１０が工場等において１３時～１７時まで使用される。

【0033】

詳しくは、前日の１７時のタイミングｔ１においてキースイッチ４４がオフ状態にされる。車両は移動されることなく翌日の８時のタイミングｔ１０においてキースイッチ４４がオン状態にされ、１２時のタイミングｔ１８においてキースイッチ４４がオフ状態にされる。さらに、１３時のタイミングｔ１９においてキースイッチ４４がオン状態にされ、１７時のタイミングｔ２７においてキースイッチ４４がオフ状態にされる。

【0034】

図４（ａ）においてｔ１０のキースイッチ４４がオン状態にされるタイミングが初回起動されるタイミングである。初回起動は、タイマ機能が日付を認識し日付が変わった後において実際に燃料電池フォークリフト１０を使用し始めるタイミングである。なお、ここで述べる初回起動とは、燃料電池システムが組み立てられた後に起動することではなく、前回の燃料電池システムの稼働が終了してから所定時間以上充分に経過した時や、タイマ機能が日付を認識し日付が変わった後であったりした時に、初めて起動をすることを意図している。

【0035】

この初回起動時（ｔ１０のタイミング）において、その時の車両高度と、ｔ１のタイミングで示す前日の駆動終了時の車両の高度に基づいて車両の高度の補正係数が算出されることになる。この補正係数は、例えば、ｔ１０のタイミング以降において当日の車両高度の算出の際に、今回の駆動開始時の車両の高度が前回の駆動終了時の車両の高度と等しくなるよう補正するためのものである。

【0036】

図４（ｂ）に示すように、ｔ１０～ｔ１１の期間に停車または水平面を走行し、ｔ１１～ｔ１２の期間に登坂路を走行し、ｔ１２～ｔ１３の期間に停車または水平面を走行し、ｔ１３～ｔ１４の期間に登坂路を走行する。その後、ｔ１４～ｔ１５の期間に停車または水平面を走行し、ｔ１５～ｔ１６の期間に降坂路を走行し、ｔ１６～ｔ１７の期間に停車または水平面を走行し、ｔ１７～ｔ１８の期間に降坂路を走行する。また、ｔ１９～ｔ２０の期間に停車または水平面を走行し、ｔ２０～ｔ２１で降坂路を走行し、ｔ２１～ｔ２２の期間に停車または水平面を走行し、ｔ２２～ｔ２３で降坂路を走行する。その後、ｔ２３～ｔ２４の期間に停車または水平面を走行し、ｔ２４～ｔ２５で登坂路を走行し、ｔ２５～ｔ２６の期間に停車または水平面を走行し、ｔ２６～ｔ２７で登坂路を走行する。

【0037】

図４（ｃ）には、気圧の推移を示す。気圧は、車両の高度が高いと低くなり、逆に、車両の高度が低いと高くなる。
図４（ｄ）には、気温の推移を示す。気温は例えば１４時頃がピークとなる。

【0038】

図４（ｅ）には、キャパシタ３９のＳＯＣ補正量の推移を示す。ＳＯＣ補正量は、車両の高度（気圧）に応じて調整される。
図３に示すように、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１０でキースイッチ４４がオン操作されたか否か判定する。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１０でキースイッチ４４がオン操作されると、ステップＳ１１に移行して実際に燃料電池フォークリフト１０を使用し始める初回起動か否か判定する。

【0039】

燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１１で初回起動であると、ステップＳ１２に移行して大気圧センサ４５により検出した気圧と温度センサ４６により検出した気温から仮の車両の高度を算出する。このとき、気温と気圧の関係として、気温が高いほど気圧も高くなるので、気温を考慮して仮の車両の高度を算出する。このようにして算出した仮の車両の高度が、今回の駆動開始時の車両の高度となる。そして、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１３で前回の駆動終了時の車両の高度と温度センサ４６により検出した気温から車両の高度の補正係数を算出する。この補正係数を用いて、今回の駆動開始時の車両の高度が前回の駆動終了時の車両の高度と等しくなるよう補正が行われることになる。

【0040】

図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｄ）を用いて補正係数の算出について説明する。
ｔ１０のタイミングでのキースイッチ４４のオン時において次のようになる。図４（ｂ）のｔ１のタイミングでの車両の高度Ｈ１と、ｔ１０のタイミングでの車両の高度Ｈ１０と、図４（ｄ）のｔ１のタイミングでの気温Ｔ１と、ｔ１０のタイミングでの気温Ｔ１０に基づいて補正係数が求められる。

【0041】

燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、初回起動時に図３のステップＳ１３の処理を行って補正係数を算出した後において、ステップＳ１４において次のようにする。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、気圧と気温から車両の高度を算出するとともに、車両の高度を補正係数で補正する。詳しくは、大気圧センサ４５により検出した気圧と温度センサ４６により検出した気温から車両の高度を算出する。このとき、気温と気圧の関係として、気温が高いほど気圧も高くなるので、気温を考慮して車両の高度を算出する。また、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、補正係数を用いて今回の駆動開始時の車両の高度が前回の駆動終了時の車両の高度と等しくなるよう補正する。補正係数はステップＳ１３で算出したものである。つまり、補正係数を用いてキースイッチ４４のオフ状態では車両は移動されないことを考慮して車両高度を補正する。

【0042】

燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１４の処理を実行した後、ステップＳ１５に移行して車両が稼働している時の車両走行中における車両の高度の平均値を算出する。例えば、最大値（最高高度）と最小値（最低高度）とをホールドしておき、直近の最大値（最高高度）と直近の最小値（最低高度）の平均値（図４（ｂ）参照）を求める。

【0043】

燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１５の処理を実行した後、ステップＳ１６に移行する。燃料電池システム側ＥＣＵ３７はステップＳ１６において車両の現在位置での車両の高度と車両の高度の平均値とから、坂道走行を考慮したキャパシタ３９の充電状態とするためのＳＯＣ目標値の補正量を算出する。広義には、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、車両の現在位置での車両の高度に基づいて坂道走行を考慮したキャパシタ３９の充電状態を算出する。

【0044】

つまり、現在の車両の高度が平均高度よりも低いと、今後、車両が登り坂を上る可能性が高いのでＳＯＣを上げる様なＳＯＣ補正量を設定する。一方、現在の車両の高度が平均高度よりも高いと、今後、車両が降り坂を下る可能性が高いのでＳＯＣを下げる様なＳＯＣ補正量を設定する。

【0045】

詳しくは、図４（ａ）～（ｅ）に示すように、ＳＯＣ補正量は、例えば標準的な高度（例えば高度の平均値）において０である。ＳＯＣ補正量は、ｔ１１～ｔ１２での登坂路走行時にはマイナス側に徐々に大きくされる。ＳＯＣ補正量は、ｔ１３～ｔ１４での登坂路走行時には更にマイナス側に徐々に大きくされる。ＳＯＣ補正量は、ｔ１５～ｔ１６での降坂路走行時には０に向かって徐々に小さくされる。ＳＯＣ補正量は、ｔ１７～ｔ１８での降坂路走行時には更に０に向かって徐々に小さくされる。ＳＯＣ補正量は、ｔ２０～ｔ２１での降坂路走行時にはプラス側に徐々に大きくされる。ＳＯＣ補正量は、ｔ２２～ｔ２３での降坂路走行時には更にプラス側に徐々に大きくされる。ＳＯＣ補正量は、ｔ２４～ｔ２５での登坂路走行時には０に向かって徐々に小さくされる。ＳＯＣ補正量は、ｔ２６～ｔ２７での登坂路走行時には更に０に向かって徐々に小さくされる。

【0046】

登坂路走行時にはキャパシタ３９が放電される。また、降坂路走行時にはキャパシタ３９が回生電力により充電される。
図３のステップＳ１６の処理を実行した後、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１７に移行する。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１７においてＳＯＣ補正量に基づく燃料電池スタック３１の発電量を制御する。広義には、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、燃料電池スタック３１の発電量を制御してキャパシタ３９を、算出した充電状態にする。

【0047】

例えば、発電制御の際に、例えば標準的な高度（例えば高度の平均値）においてＳＯＣが８０％となるように制御し、標準的な高度よりも高い場所では例えばＳＯＣが７５％となるように制御する。一方、標準的な高度よりも低い場所では例えばＳＯＣが８５％になるように制御する。

【0048】

ステップＳ１７の処理を実行した後、燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１８でキースイッチ４４がオフ操作されたか否か判定する。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１８でキースイッチ４４がオフ操作されないと、ステップＳ１４に戻る。

【0049】

燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、ステップＳ１８でキースイッチ４４がオフ操作されると、ステップＳ１９に移行して車両の高度を保存する。この保存した車両の高度が、例えば初回起動における次回の駆動開始時の車両の高度に対応する前回の駆動終了時の車両の高度となる。

【0050】

特許文献１に開示の燃料電池車両においては、地図情報に基づき、登坂路／降坂路を予測している。
本実施形態においては、燃料電池システム側ＥＣＵ３７に搭載されている大気圧センサ４５を使って車両の高度の推定を行う。そのため、部品追加なしに坂道走行を考慮したキャパシタの充電状態を最適状態にする機能を実装できる。また、天気などによる気圧変化は前回キースイッチ４４のオフ時の車両の高度情報や気温情報から補正をする。

【0051】

特に、フォークリフトは稼働範囲が限られた車両であり、大気圧センサ４５による気圧に基づいて車両の現在の高度を算出し、車両の高度の平均値と現在の高度から最適なＳＯＣになるようにすべく燃料電池スタック３１の発電量を決定する。例えば車両が平均より低い場所にいると気圧が高いので、ＳＯＣが高くなるように発電する。また、車両が平均より高い場所にいると気圧が低いので、ＳＯＣが低くなるように発電する。

【0052】

＜実施形態の効果＞
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）燃料電池車両としての燃料電池フォークリフト１０の構成として、走行モータ２３を含む負荷としての車両負荷４２に電気的に接続された燃料電池スタック３１を備える。燃料電池フォークリフト１０は、車両負荷４２と並列に燃料電池スタック３１に電気的に接続された蓄電装置としてのキャパシタ３９を備える。燃料電池フォークリフト１０は、気圧を検出する大気圧センサ４５と、燃料電池システム側ＥＣＵ３７を備える。車両高度算出部としての燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、図３のステップＳ１４で大気圧センサ４５により検出した気圧に基づいて車両の高度を算出する。充電状態算出部としての燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、図３のステップＳ１６で車両の現在位置での車両高度算出部により算出した車両の高度に基づいて坂道走行を考慮したキャパシタ３９の充電状態を算出する。制御部としての燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、図３のステップＳ１７で燃料電池スタック３１の発電量を制御してキャパシタ３９を充電状態算出部により算出した充電状態にする。

【0053】

よって、ナビゲーション装置のような部品を用いることなく、坂道走行を考慮したキャパシタの充電状態にすることができる。また、車両の高度が高い場所ではＳＯＣが小さくされるので、降坂路走行時においてキャパシタ３９に回生電力を効率よく回収でき、燃費の向上に貢献することができる。また、大気圧センサは燃料電池車両に既存のセンサのため、部品の追加によるコストアップを抑制できる。

【0054】

（２）燃料電池システム側ＥＣＵ３７で構成される車両高度平均値算出部を更に備える。車両高度平均値算出部としての燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、図３のステップＳ１５で車両走行中における車両高度算出部により算出した車両の高度の平均値を算出する。充電状態算出部としての燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、図３のステップＳ１６で次のようにする。燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、車両の現在位置での車両高度算出部により算出した車両の高度と車両高度平均値算出部により算出した車両の高度の平均値とから坂道走行を考慮したキャパシタ３９の充電状態を算出する。よって、車両走行中における車両の高度の平均値に基づいて坂道走行を考慮したキャパシタ３９の充電状態を算出することができる。

【0055】

（３）車両高度算出部としての燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、図３のステップＳ１３，Ｓ１４で今回の駆動開始時の車両の高度が前回の駆動終了時の車両の高度と等しくなるよう補正する。よって、天気の変化を考慮して車両の高度を高精度に算出することができる。

【0056】

（４）気温を検出する温度センサ４６を更に備え、車両高度算出部としての燃料電池システム側ＥＣＵ３７は、図３のステップＳ１４で大気圧センサ４５により検出した気圧、及び、温度センサ４６により検出した気温から車両の高度を算出する。よって、気温を考慮して車両の高度を高精度に算出することができる。

【0057】

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
〇蓄電装置としてキャパシタを用いたが、キャパシタ以外の蓄電装置、例えばリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池等であってもよい。

【0058】

○燃料電池車両は燃料電池フォークリフトであったが、フォークリフト以外の産業車両、例えば無人搬送車等であってもよい。また、燃料電池車両は、産業車両以外の車両、例えば乗用車、バス、トラック等であってもよい。

【符号の説明】

【0059】

１０…燃料電池フォークリフト、２３…走行モータ、３１…燃料電池スタック、３７…燃料電池システム側ＥＣＵ、３９…キャパシタ、４２…車両負荷、４５…大気圧センサ、４６…温度センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】