燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法
【課題】燃料電池車両の燃費に係る情報を適切に乗員に報知する。
【解決手段】制御装置２２は、相対的に長い所定の第１時間区間での燃料電池１３の水素消費量（区間水素消費量）と燃料電池車両１０の走行に寄与したエネルギー（区間走行エネルギー）とに基づく区間車両効率を算出し、相対的に短い所定の第２時間区間で燃料電池車両１０の走行に寄与したエネルギー（瞬時走行エネルギー）を区間車両効率によって除算することで第２時間区間での燃料電池１３の水素消費量（瞬時水素消費量）を算出する。制御装置２２は、第２時間区間における走行距離（瞬時走行距離）を瞬時水素消費量により除算して瞬時燃費を算出し、理想的な燃費である理想燃費に対する瞬時燃費の比率である瞬時燃費割合の大きさに応じた所定画像を、燃料電池車両１０の走行時に表示装置２３の表示画面に表示させる。
【解決手段】制御装置２２は、相対的に長い所定の第１時間区間での燃料電池１３の水素消費量（区間水素消費量）と燃料電池車両１０の走行に寄与したエネルギー（区間走行エネルギー）とに基づく区間車両効率を算出し、相対的に短い所定の第２時間区間で燃料電池車両１０の走行に寄与したエネルギー（瞬時走行エネルギー）を区間車両効率によって除算することで第２時間区間での燃料電池１３の水素消費量（瞬時水素消費量）を算出する。制御装置２２は、第２時間区間における走行距離（瞬時走行距離）を瞬時水素消費量により除算して瞬時燃費を算出し、理想的な燃費である理想燃費に対する瞬時燃費の比率である瞬時燃費割合の大きさに応じた所定画像を、燃料電池車両１０の走行時に表示装置２３の表示画面に表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両の車速が所定のしきい値を超えた状態での走行距離および燃料消費量に応じた燃料消費状況を表示することで、車両走行時の燃費の情報を乗員に報知する車両用燃料計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−４５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両の動力源としてのモータを備え、このモータの電源をなす燃料電池システムとして、反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池と、蓄電装置とを備える燃料電池車両では、車両の走行状態や燃料電池の発電状態や蓄電装置の蓄電状態等に応じて、モータと蓄電装置との間で電気エネルギーの授受が行われると共に、燃料電池の発電電力はモータまたは蓄電装置に供給されることになる。
このため、上記従来技術に係る車両用燃料計を燃料電池車両に搭載した場合に、単に、車両の車速が所定のしきい値を超えた状態での走行距離および燃料消費量に応じた燃料消費状況を表示するだけでは、蓄電装置の充放電を伴う燃料電池車両の燃費を適切に乗員に報知することが困難となる虞がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃料電池車両の燃費に係る情報を適切に乗員に報知することが可能な燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置は、車両の動力源としてのモータ（例えば、実施の形態でのモータ１６）と、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段（例えば、実施の形態でのＰＤＵ１５）と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段（例えば、実施の形態での空気供給装置１８、水素タンク１９ａおよび水素供給弁１９ｂ）により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池（例えば、実施の形態での燃料電池１３）と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される蓄電装置（例えば、実施の形態での蓄電装置１１）とを備える燃料電池車両の燃費表示装置であって、所定の第１時間区間での消費燃料量（例えば、実施の形態での区間水素消費量）に対して発生した走行エネルギー（例えば、実施の形態での区間走行エネルギー）の割合である第１区間車両効率（例えば、実施の形態での区間車両効率）を取得する第１区間車両効率取得手段（例えば、実施の形態での区間車両効率算出部５５）と、前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギー（例えば、実施の形態での瞬時走行エネルギー）を取得する第２区間走行エネルギー取得手段（例えば、実施の形態での瞬時走行エネルギー算出部５２）と、少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費（例えば、実施の形態での瞬時燃費）を取得する第２区間燃費取得手段（例えば、実施の形態での瞬時燃費算出部５７）とを備えることを特徴としている。
【０００６】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率、つまり相対的に長い時間区間である第１時間区間において燃料電池の発電で消費された燃料から発生した発電エネルギー（例えば、燃料電池からモータおよび蓄電装置に供給される電気エネルギー等）に対する実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーの割合である車両効率を取得することにより、例えば相対的に短い時間における燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、適切な燃費を表示することができる。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置では、前記第１区間車両効率取得手段は、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量（例えば、実施の形態でのパージ量）に基づいて前記消費燃料量を算出することを特徴としている。
【０００８】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、燃料電池での発電に寄与せずに外部に排出された排出燃料量を把握することにより、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置は、前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた所定の理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得手段（例えば、実施の形態でのクルーズ燃費算出部５８）と、前記第２区間燃費取得手段により取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得手段により取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異（例えば、実施の形態での瞬時燃費割合）を算出する第２区間燃費差異算出手段（例えば、実施の形態での瞬時燃費割合算出部５９）と、前記第２区間燃費差異を表示する表示手段（例えば、実施の形態での表示装置２３）とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、第２区間燃費と理想燃費との差異（例えば、第２区間燃費と理想燃費と差分や、理想燃費に対する第２区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置は、少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離（例えば、実施の形態での区間走行距離）に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費（例えば、実施の形態での区間燃費）を取得する第１区間燃費取得手段（例えば、実施の形態での区間燃費算出部６１）と、前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得手段（例えば、実施の形態での基準燃費記憶部６２）と、前記第１区間燃費取得手段により取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得手段により取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異（例えば、実施の形態での区間燃費割合）を算出する第１区間燃費差異算出手段（例えば、実施の形態での区間燃費割合算出部６３）とを備え、前記表示手段は、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴としている。
【００１２】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、車両の走行停止状態においては、相対的に長い時間区間である第１時間区間での第１区間燃費と基準燃費との差異（例えば、第１区間燃費と理想燃費と差分や、基準燃費に対する第１区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
【００１３】
さらに、請求項５に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置では、前記表示手段は、前記差異に応じた大きさを有する画像（例えば、実施の形態での球形画像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を表示することを特徴としている。
【００１４】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、車両の走行状態においては第２区間燃費と理想燃費との差異を、また、車両の走行停止状態においては第１区間燃費と基準燃費との差異を、画像の大きさによって視覚的に表示することにより、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれの大きさを運転者に容易に認識させることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法では、車両の電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段（例えば、実施の形態での空気供給装置１８、水素タンク１９ａおよび水素供給弁１９ｂ）により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池（例えば、実施の形態での燃料電池１３）と、蓄電装置（例えば、実施の形態での蓄電装置１１）とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、所定の第１時間区間での消費燃料量（例えば、実施の形態での区間水素消費量）に対して発生した走行エネルギー（例えば、実施の形態での区間走行エネルギー）の割合である第１区間車両効率（例えば、実施の形態での区間車両効率）を取得する第１区間車両効率取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０６）と、前記第１区間車両効率に基づいて燃費（例えば、実施の形態での瞬時燃費）を取得する燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０８）とを含むことを特徴としている。
【００１６】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率、つまり燃料電池で消費された燃料から発生した各種のエネルギー（例えば、燃料電池からモータおよび蓄電装置に供給される電気エネルギー等）のうち、実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーに基づく車両効率を取得することにより、例えば燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や、燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、適切な燃費を表示することができる。
【００１７】
さらに、請求項７に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法は、車両の動力源としてのモータ（例えば、実施の形態でのモータ１６）と、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段（例えば、実施の形態でのＰＤＵ１５）と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、前記燃料電池と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される前記蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギー（例えば、実施の形態での瞬時走行エネルギー）を取得する第２区間走行エネルギー取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０２）と、少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費（例えば、実施の形態での瞬時燃費）を取得する第２区間燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０８）とを備えることを特徴としている。
【００１８】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、第１区間車両効率および第２区間走行エネルギーに基づいて、相対的に短い時間区間である第２時間区間での第２区間燃費を取得することにより、運転者による各種の運転操作毎に対応した、いわば瞬間的な燃費を表示することができ、各運転操作毎の良否を運転者に容易に認識させることができる。
【００１９】
さらに、請求項８に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法では、前記第１区間車両効率取得ステップは、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量（例えば、実施の形態でのパージ量）に基づいて前記消費燃料量を算出することを特徴としている。
【００２０】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、燃料電池での発電に寄与せずに外部に排出された排出燃料量を把握することにより、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
【００２１】
さらに、請求項９に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法は、前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０９）と、前記第２区間燃費取得ステップにより取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得ステップにより取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異（例えば、実施の形態での瞬時燃費割合）を算出する第２区間燃費差異算出ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１０）と、前記第２区間燃費差異を表示する表示ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１７）とを含むことを特徴としている。
【００２２】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、第２区間燃費と理想燃費との差異（例えば、第２区間燃費と理想燃費と差分や、理想燃費に対する第２区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００２３】
さらに、請求１０に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法は、少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離（例えば、実施の形態での区間走行距離）に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費（例えば、実施の形態での区間燃費）を取得する第１区間燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１１）と、前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１２）と、前記第１区間燃費取得ステップにより取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得ステップにより取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異（例えば、実施の形態での区間燃費割合）を算出する第１区間燃費差異算出ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１３）とを備え、前記表示ステップは、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴としている。
【００２４】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、車両の走行停止状態においては、相対的に長い時間区間である第１時間区間での第１区間燃費と基準燃費との差異（例えば、第１区間燃費と理想燃費と差分や、基準燃費に対する第１区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
【００２５】
さらに、請求項１１に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法では、前記表示ステップは、前記差異に応じた大きさを有する画像（例えば、実施の形態での球形画像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を表示することを特徴としている。
【００２６】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、車両の走行状態においては第２区間燃費と理想燃費との差異を、また、車両の走行停止状態においては第１区間燃費と基準燃費との差異を、画像の大きさによって視覚的に表示することにより、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれを運転者に容易に認識させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や、燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーに基づく適切な燃費を表示することができる。
【００２８】
さらに、請求項２に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００２９】
さらに、請求項４に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、車両の走行停止状態においては、運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれを表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
さらに、請求項５に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれを運転者に容易に視覚的に認識させることができる。
【００３０】
また、請求項６に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や、燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーに基づく適切な燃費を表示することができる。
【００３１】
さらに、請求項７に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、第１区間車両効率および第２区間走行エネルギーに基づいて、相対的に短い時間区間である第２時間区間での第２区間燃費を取得することにより、運転者による各種の運転操作毎に対応した、いわば瞬間的な燃費を表示することができ、各運転操作毎の良否を運転者に容易に認識させることができる。
【００３２】
さらに、請求項８に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
さらに、請求項９に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００３３】
さらに、請求項１０に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、車両の走行停止状態においては、運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に運転操作の良否を的確に認識させることができる。
さらに、請求項１１に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれの大きさを運転者に容易に視認させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態に係る燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による燃費表示装置１を搭載する燃料電池車両１０は、例えば図１に示すように、蓄電装置１１と、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と、燃料電池１３と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４と、ＰＤＵ（パワードライブユニット）１５と、モータ１６と、出力制御器１７と、空気供給装置（Ａ／Ｐ）１８と、水素タンク１９ａおよび水素供給弁１９ｂと、背圧弁２０と、パージ弁２１と、制御装置２２と、表示装置２３と、システム電圧センサ３１と、第１電圧センサ３２と、第１電流センサ３３と、第２電圧センサ３４と、第２電流センサ３５と、パージ流量センサ３６と、モータ回転数センサ３７と、モータトルクセンサ３８と、車輪速センサ３９と、アクセル開度センサ４０とを備えて構成されている。
【００３５】
蓄電装置１１は、例えば電気二重層コンデンサや電解コンデンサ等からなるキャパシタあるいはバッテリ等であって、双方向の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を介して第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４およびＰＤＵ１５に対して並列に接続されている。
【００３６】
第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、例えば、蓄電装置１１の端子電圧ＶＥに対する昇圧動作およびシステム電圧ＶＳに対する降圧動作可能な双方向のチョッパ型電力変換回路を備えて構成され、負荷に印加する電圧および負荷に通電する電流を断続するチョッピング動作、つまりチョッパ型電力変換回路に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作（スイッチング動作）によって、蓄電装置１１から取り出される出力電流ＩＥの電流値を制御しており、このスイッチング動作は制御装置２２から入力される制御パルスのデューティ、つまりオン／オフの比率に応じて制御されている。
つまり、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、燃料電池１３の発電あるいはモータ１６の回生動作に係るシステム電圧ＶＳを降圧して蓄電装置１１を充電可能であると共に蓄電装置１１の端子電圧ＶＥを昇圧してＰＤＵ１５に印加可能である。
【００３７】
また、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて蓄電装置１１から出力電流ＩＥの取り出しを禁止する。この場合において、例えば制御装置２２から第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に入力される制御パルスのデューティが０％に設定されると、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に具備されるスイッチング素子がオフ状態に固定され、蓄電装置１１とＰＤＵ１５とが電気的に遮断される。また、この場合において、例えば制御パルスのデューティが０％〜１００％の間の適宜値に設定されると、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力電力がゼロとなるようにして、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作が制御される。
このため、蓄電装置１１の端子電圧ＶＥを検出する第１電圧センサ３２および蓄電装置１１の充電電流および放電電流を検出する第１電流センサ３３から出力される各検出信号は制御装置２２に入力されている。
【００３８】
燃料電池１３は、陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を、アノード触媒およびガス拡散層からなる燃料極（アノード）と、カソード触媒およびガス拡散層からなる酸素極（カソード）とで挟持してなる電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルを多数組積層して構成され、燃料電池セルの積層体は一対のエンドプレートによって積層方向の両側から挟み込まれている。
【００３９】
燃料電池１３のカソードには、酸素を含む酸化剤ガス（反応ガス）である空気がエアーコンプレッサー等を具備する空気供給装置１８から供給され、アノードには、水素を含む燃料ガス（反応ガス）が、例えば高圧の水素タンク１９ａから水素供給弁１９ｂを介して供給されている。
そして、アノードのアノード触媒上で触媒反応によりイオン化された水素は、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動し、この移動に伴って発生する電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギーとして利用される。このときカソードにおいては、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。
【００４０】
なお、水素供給弁１９ｂは、例えば空気式の比例圧力制御弁であって、空気供給装置１８から供給される空気の圧力を信号圧として、水素供給弁１９ｂを通過した水素が水素供給弁１９ｂの出口で有する圧力が信号圧に応じた所定範囲の圧力となるように設定されている。
また、エアーコンプレッサー等を具備する空気供給装置１８は、例えば車両の外部から空気を取り込んで圧縮し、この空気を反応ガスとして燃料電池１３のカソードに供給する。また、空気供給装置１８を駆動するモータ（図示略）の回転数は、制御装置２２から入力される制御指令に基づき、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを具備する出力制御器１７により制御されている。
【００４１】
そして、燃料電池１３の水素排出口１３ａから排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２により開閉制御される排出制御弁（図示略）を介して希釈ボックス（図示略）へ導入され、希釈ボックスにより水素濃度が所定濃度以下に低減されてから、パージ弁２１を介して外部（大気中等）へ排出される。
【００４２】
なお、燃料電池１３の水素排出口１３ａから排出された未反応の排出ガスの一部は、例えば循環ポンプ（図示略）およびエゼクタ（図示略）等を備える循環流路（図示略）へと導入されており、水素タンク１９ａから供給された水素と、燃料電池１３から排出された排出ガスとが混合されて燃料電池１３に再び供給されている。
そして、燃料電池１３の空気排出口１３ｂから排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２により弁開度が制御される背圧弁２０を介して外部（大気中等）へ排出される。
【００４３】
第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、例えば、燃料電池１３の出力電圧ＶＦに対する昇圧動作および降圧動作可能な双方向のチョッパ型電力変換回路を備えて構成され、負荷に印加する電圧および負荷に通電する電流を断続するチョッピング動作、つまりチョッパ型電力変換回路に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作（スイッチング動作）によって、燃料電池１３から取り出される出力電流ＩＦの電流値を制御しており、このスイッチング動作は制御装置２２から入力される制御パルスのデューティ、つまりオン／オフの比率に応じて制御されている。
【００４４】
例えば、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて燃料電池１３の出力電圧ＶＦに対する昇圧動作を実行する。この場合、制御パルスのデューティが０％〜１００％の間の適宜値に設定され、１次側電流とされる燃料電池１３の出力電流ＩＦを制御パルスのデューティに応じて適宜に制限し、制限して得た電流を２次側電流として出力する。
また、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて燃料電池１３とＰＤＵ１５とを直結状態に設定する。この場合において、制御パルスのデューティが１００％とされ、スイッチング素子がオン状態に固定されると、燃料電池１３の出力電圧ＶＦと、ＰＤＵ１５の入力電圧であるシステム電圧ＶＳとが同等の値となる。
そして、燃料電池１３の出力電圧ＶＦを検出する第２電圧センサ３４および燃料電池１３の出力電流ＩＦを検出する第２電流センサ３５から出力される各検出信号は制御装置２２に入力されている。
そして、燃料電池システムを構成する燃料電池１３および蓄電装置１１は、モータ１６の電源とされている。
【００４５】
ＰＤＵ１５は、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを備えており、制御装置２２から出力される制御指令に応じてモータ１６の駆動および回生動作を制御する。このＰＷＭインバータは、例えばトランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備し、例えばモータ１６の駆動時には、制御装置２２から入力されるパルス幅変調信号に基づき、第１および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータ１６へ供給する。一方、モータ１６の回生時には、モータ１６から出力される３相交流電力を直流電力に変換して第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を介して蓄電装置１１へ供給し、蓄電装置１１を充電する。
なお、モータ１６は、例えば界磁として永久磁石を利用する永久磁石式の３相交流同期モータとされており、ＰＤＵ１５から供給される３相交流電力により駆動制御されると共に、車両の減速時において駆動輪Ｗ側からモータ１６側に駆動力が伝達されると、モータ１６は発電機として機能して、いわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【００４６】
制御装置２２は、例えば、車両の運転状態や、燃料電池１３のアノードに供給される反応ガスに含まれる水素の濃度や、燃料電池１３のアノードから排出される排出ガスに含まれる水素の濃度や、燃料電池１３の発電状態、例えば各複数の燃料電池セルの端子間電圧や、燃料電池１３の出力電圧ＶＦや、燃料電池１３から取り出される出力電流ＩＦや、燃料電池１３の内部温度等に基づき、燃料電池１３に対する発電指令として、空気供給装置１８から燃料電池１３へ供給される反応ガスの圧力および流量に対する指令値および背圧弁２０の弁開度に対する指令値を出力し、燃料電池１３の発電状態を制御する。
【００４７】
また、制御装置２２は、ＰＤＵ１５に具備されるＰＷＭインバータの電力変換動作を制御しており、例えばモータ１６の駆動時においては、運転者のアクセル操作量に係るアクセル開度ＡＣを検出するアクセル開度センサ３７から出力される検出信号と、モータ回転数センサ３６から出力される検出信号とに基づき、例えば予め設定されたアクセル開度ＡＣと回転数ＮＭとトルク指令との所定の対応関係を示すトルク指令マップ等を参照して、モータ１６から出力されるトルクに対する指令値であるトルク指令を算出する。そして、このトルク指令に応じたトルクをモータ１６から出力させるために必要となる目標モータ出力を算出し、この目標モータ出力に応じて、ＰＭＷインバータの各スイッチング素子をパルス幅変調（ＰＷＭ）によりオン／オフ駆動させる各パルスからなるスイッチング指令（つまり、パルス幅変調信号）を設定する。
【００４８】
そして、制御装置２２からＰＤＵ１５にスイッチング指令が入力されると、モータ１６の各相のステータ巻線（図示略）への通電が順次転流させられることで各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の印加電圧の大きさ（つまり振幅）および位相が制御され、トルク指令に応じた各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の相電流がモータ１６の各相へと通電される。
このため、制御装置２２には、例えばＰＤＵ１５に対する入力電圧とされるシステム電圧ＶＳを検出するシステム電圧センサ３１から出力される検出信号と、モータ１６の回転数（モータ回転数）ＮＭを検出するモータ回転数センサ３７から出力される検出信号と、モータ１６のトルク（モータトルク）ＴＭを検出するモータ回転数センサ３８から出力される検出信号と、運転者のアクセル操作量に係るアクセル開度ＡＣを検出するアクセル開度センサ４０から出力される検出信号とが入力されている。
【００４９】
また、制御装置２２は、例えば蓄電装置１１の充電電流および放電電流を所定期間毎に積算して積算充電量および積算放電量を算出し、これらの積算充電量および積算放電量を初期状態あるいは充放電開始直前の残容量に加算あるいは減算することで蓄電装置１１の残容量ＳＯＣを算出する。
【００５０】
そして、制御装置２２は、目標モータ出力および蓄電装置１１の残容量ＳＯＣに応じて第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の電力変換動作を制御する制御パルスを出力し、燃料電池１３から取り出される出力電流ＩＦの電流値を制御すると共に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の電力変換動作を制御する制御パルスを出力し、蓄電装置１１の充電および放電を制御する。
このため、制御装置２２には、蓄電装置１１の端子電圧ＶＥを検出する第１電圧センサ３２および蓄電装置１１の充電電流および放電電流を検出する第１電流センサ３３から出力される各検出信号が入力されている。
【００５１】
そして、制御装置２２は、例えば図２に示すように、瞬時走行距離算出部５１と、瞬時走行エネルギー算出部５２と、区間走行エネルギー算出部５３と、区間水素消費量算出部５４と、区間車両効率算出部５５と、瞬時水素消費量算出部５６と、瞬時燃費算出部５７と、クルーズ燃費算出部５８と、瞬時燃費割合算出部５９と、区間走行距離算出部６０と、区間燃費算出部６１と、基準燃費記憶部６２と、区間燃費割合算出部６３と、燃費割合選択部６４と、フィルタ処理部６５とを備えて構成され、表示装置２３における燃料電池車両１０の燃費の表示を制御する。
【００５２】
瞬時走行距離算出部５１は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖとに基づき、相対的に短い時間区間であって、現在時刻に対する瞬間的な時間区間である所定の第２時間区間での燃料電池車両１０の走行距離である瞬時走行距離を算出する。
【００５３】
瞬時走行エネルギー算出部５２は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖと、例えばモータトルクセンサ３８から出力されるモータトルクＴＭの検出信号とに基づき、第２時間区間において発生した燃料電池車両１０の走行エネルギーである瞬時走行エネルギーを算出する。
【００５４】
区間走行エネルギー算出部５３は、例えば現在時刻から過去に遡る相対的に長い時間区間である所定の第１時間区間に亘って瞬時走行エネルギー算出部５２により算出された瞬時走行エネルギーの履歴を積算することによって、この第１時間区間において発生した燃料電池車両１０の走行エネルギーである区間走行エネルギーを算出する。
【００５５】
区間水素消費量算出部５４は、例えば第２電流センサ３５から出力される燃料電池１３の出力電流ＩＦの検出信号と、例えばパージ流量センサ３６から出力されるパージ量、つまり燃料電池車両１０の外部に排出される未反応の水素の排出量の検出信号とに基づき、所定の第１時間区間に亘って燃料電池１３の発電に消費された水素消費量である区間水素消費量を算出する。
【００５６】
区間車両効率算出部５５は、区間走行エネルギー算出部５３により算出された区間走行エネルギーと、区間水素消費量算出部５４により算出された区間水素消費量とに基づき、例えば区間走行エネルギーを区間水素消費量により除算することによって、所定の第１時間区間での平均的なエネルギー効率である区間車両効率を算出する。
【００５７】
瞬時水素消費量算出部５６は、区間車両効率算出部５５により算出された区間車両効率と、瞬時走行エネルギー算出部５２により算出された瞬時走行エネルギーとに基づき、例えば瞬時走行エネルギーを区間車両効率により除算することによって、所定の第２時間区間において燃料電池車両１０の走行エネルギーを発生させるために消費された平均的な水素消費量である瞬時水素消費量を算出する。
【００５８】
瞬時燃費算出部５７は、瞬時水素消費量算出部５６により算出された瞬時水素消費量と、瞬時走行距離算出部５１により算出された瞬時走行距離とに基づき、例えば瞬時走行距離を瞬時水素消費量により除算することによって、所定の第２時間区間における燃料電池車両１０の平均的な燃費である瞬時燃費を算出する。
【００５９】
クルーズ燃費算出部５８は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖとに基づき、所定の第２時間区間における理想的な燃費である理想燃費を算出する。この理想燃費は、例えば燃料電池車両１０の車速Ｖが適宜の車速を維持するクルーズ走行状態であると仮定されて算出され、さらに、例えば走行路の状態（例えば、傾斜や路面状態等）や外界の状態（例えば、風速等の気象状態）や燃料電池１３の発電状態等に応じた所定の算出幅を有するように設定される。
【００６０】
瞬時燃費割合算出部５９は、瞬時燃費算出部５７により算出された瞬時燃費と、クルーズ燃費算出部５８により算出された理想燃費とに基づき、例えば瞬時燃費を理想燃費により除算することによって、所定の第２時間区間における理想燃費に対する運転者の運転操作に応じた瞬時燃費の比率である瞬時燃費割合を算出する。
【００６１】
区間走行距離算出部６０は、例えば所定の第１時間区間に亘って瞬時走行距離算出部５１により算出された瞬時走行距離の履歴を積算することによって、この第１時間区間での走行距離である区間走行距離を算出する。
【００６２】
区間燃費算出部６１は、区間水素消費量算出部５４により算出された区間水素消費量と、区間走行距離算出部６０により算出された区間走行距離とに基づき、例えば区間走行距離を区間水素消費量により除算することによって、所定の第１時間区間における燃料電池車両１０の平均的な燃費である区間燃費を算出する。
【００６３】
基準燃費記憶部６２は、例えば所定の第１時間区間において燃料電池車両１０が走行する適宜の区域毎に対応して、燃料電池車両１０の複数の実際の走行状態に基づく標準的な燃費である基準燃費の情報を予め記憶しており、燃料電池車両１０に搭載されたナビゲーション装置（図示略）等から出力される位置情報に対応する基準燃費の情報を検索して出力する。
【００６４】
区間燃費割合算出部６３は、区間燃費算出部６１により算出された区間燃費と、基準燃費記憶部６２から出力された基準燃費とに基づき、例えば区間燃費を基準燃費により除算することによって、所定の第１時間区間における基準燃費に対する運転者の運転操作に応じた区間燃費の比率である区間燃費割合を算出する。
【００６５】
燃費割合選択部６４は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖとに基づき、燃料電池車両１０は走行状態であるか否か、あるいは、走行停止状態であるか否かを判定し、走行状態であると判定した場合には、瞬時燃費割合算出部５９により算出された瞬時燃費割合を選択し、走行停止状態であると判定した場合には、区間燃費割合算出部６３により算出された区間燃費割合を選択して、燃費割合として出力する。
【００６６】
そして、フィルタ処理部６５は、燃費割合選択部６４から出力された燃費割合に対して、急激な変動を抑制するための一次遅れのフィルタ処理を実行する。
【００６７】
表示装置２３は、例えば燃費表示用の表示画面を運転操作中の運転者の視野範囲内に含まれるインストルメントパネルの上部に備え、制御装置２２のフィルタ処理部６５を介して燃費割合選択部６４から入力される燃費割合の大きさに応じて、例えば形状および色等が変化する所定画像を表示画面上に表示する。
例えば図３（ａ）および図４の時刻ｔ０から時刻ｔ１に示すように、燃料電池車両１０の車速Ｖが適宜の車速を維持するクルーズ状態においては、瞬時燃費算出部５７により算出される瞬時燃費は、クルーズ燃費算出部５８により算出される理想燃費とほぼ同等になり、瞬時燃費割合はほぼ１００％の値となる。このとき、表示装置２３は、所定画像として、例えば所定の最小半径を有する所定の色（例えば、青色等）の球形画像Ｐａを表示画面上に表示する。
【００６８】
そして、例えば図３（ｂ）および図４の時刻ｔ３から時刻ｔ４に示すように、燃料電池車両１０の加速状態においては、瞬時燃費算出部５７により算出される瞬時燃費は、クルーズ燃費算出部５８により算出される理想燃費に比べて、より小さくなることから、瞬時燃費割合は１００％未満の値となる。このとき、表示装置２３は、所定画像として、例えば瞬時燃費割合の減少に伴い、所定の最大半径に向かい増大傾向に変化する半径を有する所定の色（例えば、赤色等）の球形画像Ｐｂを表示画面上に表示する。
【００６９】
そして、例えば図３（ｃ）および図４の時刻ｔ２から時刻ｔ３に示すように、燃料電池車両１０の走行停止状態においては、この走行停止状態に到る以前の燃料電池車両１０の走行状態での所定の第１時間区間の区間燃費割合に対し、この区間燃費割合の減少に伴い、所定の最小半径から所定の最大半径の間で増大傾向に変化する半径を有する所定の色（例えば、黄色等）の球形画像Ｐｃを表示画面上に表示する。
【００７０】
本発明の実施形態による燃料電池車両１０の燃費表示装置１は上記構成を備えており、次に、この燃費表示装置１の動作、つまり燃費表示方法について添付図面を参照しながら説明する。
【００７１】
先ず、例えば図５に示すステップＳ０１においては、モータ回転数ＮＭおよび車速ＶおよびモータトルクＴＭ等の車両状態量を取得する。
そして、ステップＳ０２においては、取得した車両状態量に基づき、相対的に短い時間区間であって、現在時刻に対する瞬間的な時間区間である所定の第２時間区間での瞬時走行距離および瞬時走行エネルギーを算出する。
そして、ステップＳ０３においては、現在時刻から過去に遡る相対的に長い時間区間である所定の第１時間区間に亘って、各瞬時走行距離および瞬時走行エネルギーを積算して、区間走行距離および区間走行エネルギーを算出する。
【００７２】
そして、ステップＳ０４においては、燃料電池１３の出力電流ＩＦおよび外部に排出される未反応の水素のパージ量等の燃料電池１３の状態量を取得する。
そして、ステップＳ０５においては、取得した燃料電池１３の状態量に基づき、所定の第１時間区間に亘って燃料電池１３の発電に消費された区間水素消費量を算出する
【００７３】
そして、ステップＳ０６においては、区間走行エネルギーを区間水素消費量により除算することによって、区間車両効率を算出する。
そして、ステップＳ０７においては、瞬時走行エネルギーを区間車両効率により除算することによって、瞬時水素消費量を算出する。
そして、ステップＳ０８においては、瞬時走行距離を瞬時水素消費量により除算することによって、瞬時燃費を算出する。
【００７４】
そして、ステップＳ０９においては、取得した車両状態量に基づき、所定の第２時間区間における理想的な燃費である理想燃費を算出する。
そして、ステップＳ１０においては、瞬時燃費を理想燃費により除算することによって、瞬時燃費割合を算出する。
【００７５】
また、ステップＳ１１においては、区間走行距離を区間水素消費量により除算することによって、区間燃費を算出する。
そして、ステップＳ１２おいては、所定の第１時間区間において燃料電池車両１０が走行した区域に対して予め記憶されている標準的な燃費である基準燃費を取得する。
そして、ステップＳ１３においては、区間燃費を基準燃費により除算することによって、区間燃費割合を算出する。
【００７６】
そして、ステップＳ１４においては、取得した車両状態量に基づき、燃料電池車両１０は走行停止状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１５に進み、このステップＳ１５においては、燃費割合に瞬時燃費割合を設定して、ステップＳ１７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進み、このステップＳ１６においては、燃費割合に区間燃費割合を設定して、ステップＳ１７に進む。
そして、ステップＳ１７においては、燃費割合の大きさに応じて、例えば大きさおよび色等が変化する所定の画像を表示画面上に表示し、一連の処理を終了する。
【００７７】
上述したように、本発明の実施形態による燃料電池車両１０の燃費表示装置１および燃料電池車両１０の燃費表示方法によれば、燃料電池車両１０の走行状態において表示装置２３に表示される燃費の情報として、瞬時走行エネルギーおよび区間車両効率に基づく瞬時燃費を算出することにより、例えば燃料電池１３の出力に対する蓄電装置１１による出力補助の有無や、燃料電池１３およびモータ１６からの蓄電装置１１に対する充電の有無等に拘わらずに、適切な燃費の情報を表示することができる。
【００７８】
つまり、単に、相対的に短い時間区間である第２時間区間において、燃料電池１３の出力電流ＩＦおよびパージ量等から直接的に（つまり、区間車両効率を介さずに）算出される燃料電池１３の水素消費量と、燃料電池車両１０の走行距離とに基づき燃費を算出する場合には、蓄電装置１１の放電電力による燃料電池１３の出力に対する出力補助（アシスト）に加えて、例えば蓄電装置１１とモータ１６との間の電気エネルギーの授受や燃料電池１３の発電電力による蓄電装置１１の充電等の燃料電池システムの各動作が統括的に考慮されていないことから、燃費の算出結果に対する信頼性が低下することになる。例えば車両の加速状態において、蓄電装置１１によるアシスト量が増大することに伴い、燃料電池１３での水素消費量の増大が抑制されると、車両全体としてのエネルギー消費が増大することにも拘わらずに、燃費の算出結果が過剰に良好な値となってしまうという問題が生じる。
【００７９】
このような問題に対して、本発明の実施形態では、先ず、相対的に長い時間区間である所定の第１時間区間での燃料電池１３の水素消費量（つまり区間水素消費量）と燃料電池車両１０の走行に寄与した走行エネルギーとに基づく区間車両効率を算出することにより、蓄電装置１１によるアシストに加えて、蓄電装置１１とモータ１６との間の電気エネルギーの授受や燃料電池１３の発電電力による蓄電装置１１の充電等の燃料電池システムの各動作が統括的に考慮された車両のエネルギー効率を取得する。
そして、この区間車両効率によって瞬時走行エネルギーを除算することにより、相対的に短い時間区間である第２時間区間であっても、蓄電装置１１によるアシストに加えて、蓄電装置１１とモータ１６との間の電気エネルギーの授受や燃料電池１３の発電電力による蓄電装置１１の充電等の燃料電池システムの各動作が統括的に考慮された水素消費量、つまり瞬時水素消費量を算出する。
【００８０】
しかも、本発明の実施形態によれば、第１時間区間の時間幅を適宜に変更することによって、瞬時水素消費量に反映される燃料電池システムの各動作や燃料電池車両１０の走行履歴等を変更することができる。これにより、例えばモータ１６の出力が適宜の出力を維持する状態であっても、例えば頻繁に加速および減速を交互に繰り返す走行状態では瞬時燃費が低下し、例えば加速および減速の実行が抑制される走行状態では瞬時燃費が増大するように、容易に設定することができる。
【００８１】
また、本発明の実施形態では、燃料電池車両１０の走行状態においては、瞬時燃費の理想燃費に対する割合、つまり運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを視覚的に表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
また、燃料電池車両１０の走行停止状態においては、区間燃費の基準燃費に対する割合、つまり走行停止状態に到る以前の燃料電池車両１０の走行状態での運転者の運転操作に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを視覚的に表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
しかも、表示装置２３の表示画面は運転中の運転者の視野範囲内に配置され、この表示画面上には、運転者の運転操作に応じた燃費の理想燃費または基準燃費からのずれの大きさに応じて、大きさや色等が変化する所定の画像が表示されることから、燃料電池車両１０の走行時等において、たとえ運転者が表示画面を注視していない状態であっても、ずれの大きさを運転者に容易に視認させることができる。
【００８２】
なお、上述した実施の形態においては、各センサ３１，…，４０の検出信号を制御装置２２に入力するとしたが、これに限定されず、制御装置２２において各検出値を推定してもよい。
また、区間水素消費量算出部５４は、燃料電池１３の出力電流ＩＦおよび外部に排出される未反応の水素の排出量に基づき区間水素消費量を算出するとしたが、これに限定されず、例えば水素タンク１９ａの内部圧力および温度等に基づき区間水素消費量を算出してもよい。
【００８３】
なお、上述した実施の形態においては、理想燃費に対する瞬時燃費の比率、または、基準燃費に対する区間燃費の比率に応じた所定画像を表示装置２３の表示画面上に表示するとしたが、これに限定されず、理想燃費と瞬時燃費との差異に係る状態量として、例えば理想燃費と瞬時燃費との差分、または、基準燃費と区間燃費との差異に係る状態量として、例えば基準燃費と区間燃費との差分に応じた所定画像を表示装置２３の表示画面上に表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池車両の構成図である。
【図２】図１に示す制御装置の構成図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【図４】燃料電池車両の車速と燃費割合の時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図５】図１に示す燃費表示装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１ 燃費表示装置
１０ 燃料電池車両
１１ 蓄電装置
１３ 燃料電池
１５ ＰＤＵ（モータ制御手段）
１６ モータ
１７ 出力制御器（出力制御手段）
１８ 空気供給装置（反応ガス供給手段）
１９ａ 水素タンク（反応ガス供給手段）
１９ｂ 水素供給弁（反応ガス供給手段）
２３ 表示装置（表示手段）
５２ 瞬時走行エネルギー算出部（第２区間走行エネルギー取得手段）
５５ 区間車両効率算出部（第１区間車両効率取得手段）
５７ 瞬時燃費算出部（第２区間燃費取得手段）
５８ クルーズ燃費算出部（理想燃費取得手段）
５９ 瞬時燃費割合算出部（第２区間燃費差異算出手段）
６１ 区間燃費算出部（第１区間燃費取得手段）
６２ 基準燃費記憶部（基準燃費取得手段）
６３ 区間燃費割合算出部（第１区間燃費差異算出手段）
ステップＳ０２ 第２区間走行エネルギー取得ステップ
ステップＳ０６ 第１区間車両効率取得ステップ
ステップＳ０８ 燃費取得ステップ、第２区間燃費取得ステップ
ステップＳ０９ 理想燃費取得ステップ
ステップＳ１０ 第２区間燃費差異算出ステップ
ステップＳ１１ 第１区間燃費取得ステップ
ステップＳ１２ 基準燃費取得ステップ
ステップＳ１３ 第１区間燃費差異算出ステップ
ステップＳ１７ 表示ステップ
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両の車速が所定のしきい値を超えた状態での走行距離および燃料消費量に応じた燃料消費状況を表示することで、車両走行時の燃費の情報を乗員に報知する車両用燃料計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−４５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両の動力源としてのモータを備え、このモータの電源をなす燃料電池システムとして、反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池と、蓄電装置とを備える燃料電池車両では、車両の走行状態や燃料電池の発電状態や蓄電装置の蓄電状態等に応じて、モータと蓄電装置との間で電気エネルギーの授受が行われると共に、燃料電池の発電電力はモータまたは蓄電装置に供給されることになる。
このため、上記従来技術に係る車両用燃料計を燃料電池車両に搭載した場合に、単に、車両の車速が所定のしきい値を超えた状態での走行距離および燃料消費量に応じた燃料消費状況を表示するだけでは、蓄電装置の充放電を伴う燃料電池車両の燃費を適切に乗員に報知することが困難となる虞がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃料電池車両の燃費に係る情報を適切に乗員に報知することが可能な燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置は、車両の動力源としてのモータ（例えば、実施の形態でのモータ１６）と、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段（例えば、実施の形態でのＰＤＵ１５）と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段（例えば、実施の形態での空気供給装置１８、水素タンク１９ａおよび水素供給弁１９ｂ）により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池（例えば、実施の形態での燃料電池１３）と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される蓄電装置（例えば、実施の形態での蓄電装置１１）とを備える燃料電池車両の燃費表示装置であって、所定の第１時間区間での消費燃料量（例えば、実施の形態での区間水素消費量）に対して発生した走行エネルギー（例えば、実施の形態での区間走行エネルギー）の割合である第１区間車両効率（例えば、実施の形態での区間車両効率）を取得する第１区間車両効率取得手段（例えば、実施の形態での区間車両効率算出部５５）と、前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギー（例えば、実施の形態での瞬時走行エネルギー）を取得する第２区間走行エネルギー取得手段（例えば、実施の形態での瞬時走行エネルギー算出部５２）と、少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費（例えば、実施の形態での瞬時燃費）を取得する第２区間燃費取得手段（例えば、実施の形態での瞬時燃費算出部５７）とを備えることを特徴としている。
【０００６】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率、つまり相対的に長い時間区間である第１時間区間において燃料電池の発電で消費された燃料から発生した発電エネルギー（例えば、燃料電池からモータおよび蓄電装置に供給される電気エネルギー等）に対する実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーの割合である車両効率を取得することにより、例えば相対的に短い時間における燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、適切な燃費を表示することができる。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置では、前記第１区間車両効率取得手段は、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量（例えば、実施の形態でのパージ量）に基づいて前記消費燃料量を算出することを特徴としている。
【０００８】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、燃料電池での発電に寄与せずに外部に排出された排出燃料量を把握することにより、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置は、前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた所定の理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得手段（例えば、実施の形態でのクルーズ燃費算出部５８）と、前記第２区間燃費取得手段により取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得手段により取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異（例えば、実施の形態での瞬時燃費割合）を算出する第２区間燃費差異算出手段（例えば、実施の形態での瞬時燃費割合算出部５９）と、前記第２区間燃費差異を表示する表示手段（例えば、実施の形態での表示装置２３）とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、第２区間燃費と理想燃費との差異（例えば、第２区間燃費と理想燃費と差分や、理想燃費に対する第２区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置は、少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離（例えば、実施の形態での区間走行距離）に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費（例えば、実施の形態での区間燃費）を取得する第１区間燃費取得手段（例えば、実施の形態での区間燃費算出部６１）と、前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得手段（例えば、実施の形態での基準燃費記憶部６２）と、前記第１区間燃費取得手段により取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得手段により取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異（例えば、実施の形態での区間燃費割合）を算出する第１区間燃費差異算出手段（例えば、実施の形態での区間燃費割合算出部６３）とを備え、前記表示手段は、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴としている。
【００１２】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、車両の走行停止状態においては、相対的に長い時間区間である第１時間区間での第１区間燃費と基準燃費との差異（例えば、第１区間燃費と理想燃費と差分や、基準燃費に対する第１区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
【００１３】
さらに、請求項５に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置では、前記表示手段は、前記差異に応じた大きさを有する画像（例えば、実施の形態での球形画像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を表示することを特徴としている。
【００１４】
上記の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、車両の走行状態においては第２区間燃費と理想燃費との差異を、また、車両の走行停止状態においては第１区間燃費と基準燃費との差異を、画像の大きさによって視覚的に表示することにより、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれの大きさを運転者に容易に認識させることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法では、車両の電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段（例えば、実施の形態での空気供給装置１８、水素タンク１９ａおよび水素供給弁１９ｂ）により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池（例えば、実施の形態での燃料電池１３）と、蓄電装置（例えば、実施の形態での蓄電装置１１）とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、所定の第１時間区間での消費燃料量（例えば、実施の形態での区間水素消費量）に対して発生した走行エネルギー（例えば、実施の形態での区間走行エネルギー）の割合である第１区間車両効率（例えば、実施の形態での区間車両効率）を取得する第１区間車両効率取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０６）と、前記第１区間車両効率に基づいて燃費（例えば、実施の形態での瞬時燃費）を取得する燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０８）とを含むことを特徴としている。
【００１６】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率、つまり燃料電池で消費された燃料から発生した各種のエネルギー（例えば、燃料電池からモータおよび蓄電装置に供給される電気エネルギー等）のうち、実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーに基づく車両効率を取得することにより、例えば燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や、燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、適切な燃費を表示することができる。
【００１７】
さらに、請求項７に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法は、車両の動力源としてのモータ（例えば、実施の形態でのモータ１６）と、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段（例えば、実施の形態でのＰＤＵ１５）と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、前記燃料電池と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される前記蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギー（例えば、実施の形態での瞬時走行エネルギー）を取得する第２区間走行エネルギー取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０２）と、少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費（例えば、実施の形態での瞬時燃費）を取得する第２区間燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０８）とを備えることを特徴としている。
【００１８】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、第１区間車両効率および第２区間走行エネルギーに基づいて、相対的に短い時間区間である第２時間区間での第２区間燃費を取得することにより、運転者による各種の運転操作毎に対応した、いわば瞬間的な燃費を表示することができ、各運転操作毎の良否を運転者に容易に認識させることができる。
【００１９】
さらに、請求項８に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法では、前記第１区間車両効率取得ステップは、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量（例えば、実施の形態でのパージ量）に基づいて前記消費燃料量を算出することを特徴としている。
【００２０】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、燃料電池での発電に寄与せずに外部に排出された排出燃料量を把握することにより、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
【００２１】
さらに、請求項９に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法は、前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ０９）と、前記第２区間燃費取得ステップにより取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得ステップにより取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異（例えば、実施の形態での瞬時燃費割合）を算出する第２区間燃費差異算出ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１０）と、前記第２区間燃費差異を表示する表示ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１７）とを含むことを特徴としている。
【００２２】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、第２区間燃費と理想燃費との差異（例えば、第２区間燃費と理想燃費と差分や、理想燃費に対する第２区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００２３】
さらに、請求１０に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法は、少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離（例えば、実施の形態での区間走行距離）に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費（例えば、実施の形態での区間燃費）を取得する第１区間燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１１）と、前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１２）と、前記第１区間燃費取得ステップにより取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得ステップにより取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異（例えば、実施の形態での区間燃費割合）を算出する第１区間燃費差異算出ステップ（例えば、実施の形態でのステップＳ１３）とを備え、前記表示ステップは、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴としている。
【００２４】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、車両の走行停止状態においては、相対的に長い時間区間である第１時間区間での第１区間燃費と基準燃費との差異（例えば、第１区間燃費と理想燃費と差分や、基準燃費に対する第１区間燃費の比率等）、つまり運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
【００２５】
さらに、請求項１１に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法では、前記表示ステップは、前記差異に応じた大きさを有する画像（例えば、実施の形態での球形画像Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を表示することを特徴としている。
【００２６】
上記の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、車両の走行状態においては第２区間燃費と理想燃費との差異を、また、車両の走行停止状態においては第１区間燃費と基準燃費との差異を、画像の大きさによって視覚的に表示することにより、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれを運転者に容易に認識させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や、燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーに基づく適切な燃費を表示することができる。
【００２８】
さらに、請求項２に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００２９】
さらに、請求項４に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、車両の走行停止状態においては、運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれを表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
さらに、請求項５に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示装置によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれを運転者に容易に視覚的に認識させることができる。
【００３０】
また、請求項６に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池の出力に対する蓄電装置による出力補助の有無や、燃料電池およびモータからの蓄電装置に対する充電の有無等に拘わらずに、実際に車両の走行に寄与した走行エネルギーに基づく適切な燃費を表示することができる。
【００３１】
さらに、請求項７に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、第１区間車両効率および第２区間走行エネルギーに基づいて、相対的に短い時間区間である第２時間区間での第２区間燃費を取得することにより、運転者による各種の運転操作毎に対応した、いわば瞬間的な燃費を表示することができ、各運転操作毎の良否を運転者に容易に認識させることができる。
【００３２】
さらに、請求項８に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、燃料電池システムにおいて消費された燃料のうち、各種のエネルギーの発生に寄与した消費燃料量を精度良く算出することができる。
さらに、請求項９に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００３３】
さらに、請求項１０に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、車両の走行停止状態においては、運転者の運転操作の履歴に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを表示することにより、運転者に運転操作の良否を的確に認識させることができる。
さらに、請求項１１に記載の本発明の燃料電池車両の燃費表示方法によれば、運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費および標準的な燃費からのずれの大きさを運転者に容易に視認させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態に係る燃料電池車両の燃費表示装置および燃料電池車両の燃費表示方法について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による燃費表示装置１を搭載する燃料電池車両１０は、例えば図１に示すように、蓄電装置１１と、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と、燃料電池１３と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４と、ＰＤＵ（パワードライブユニット）１５と、モータ１６と、出力制御器１７と、空気供給装置（Ａ／Ｐ）１８と、水素タンク１９ａおよび水素供給弁１９ｂと、背圧弁２０と、パージ弁２１と、制御装置２２と、表示装置２３と、システム電圧センサ３１と、第１電圧センサ３２と、第１電流センサ３３と、第２電圧センサ３４と、第２電流センサ３５と、パージ流量センサ３６と、モータ回転数センサ３７と、モータトルクセンサ３８と、車輪速センサ３９と、アクセル開度センサ４０とを備えて構成されている。
【００３５】
蓄電装置１１は、例えば電気二重層コンデンサや電解コンデンサ等からなるキャパシタあるいはバッテリ等であって、双方向の第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を介して第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４およびＰＤＵ１５に対して並列に接続されている。
【００３６】
第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、例えば、蓄電装置１１の端子電圧ＶＥに対する昇圧動作およびシステム電圧ＶＳに対する降圧動作可能な双方向のチョッパ型電力変換回路を備えて構成され、負荷に印加する電圧および負荷に通電する電流を断続するチョッピング動作、つまりチョッパ型電力変換回路に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作（スイッチング動作）によって、蓄電装置１１から取り出される出力電流ＩＥの電流値を制御しており、このスイッチング動作は制御装置２２から入力される制御パルスのデューティ、つまりオン／オフの比率に応じて制御されている。
つまり、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、燃料電池１３の発電あるいはモータ１６の回生動作に係るシステム電圧ＶＳを降圧して蓄電装置１１を充電可能であると共に蓄電装置１１の端子電圧ＶＥを昇圧してＰＤＵ１５に印加可能である。
【００３７】
また、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて蓄電装置１１から出力電流ＩＥの取り出しを禁止する。この場合において、例えば制御装置２２から第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に入力される制御パルスのデューティが０％に設定されると、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に具備されるスイッチング素子がオフ状態に固定され、蓄電装置１１とＰＤＵ１５とが電気的に遮断される。また、この場合において、例えば制御パルスのデューティが０％〜１００％の間の適宜値に設定されると、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力電力がゼロとなるようにして、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作が制御される。
このため、蓄電装置１１の端子電圧ＶＥを検出する第１電圧センサ３２および蓄電装置１１の充電電流および放電電流を検出する第１電流センサ３３から出力される各検出信号は制御装置２２に入力されている。
【００３８】
燃料電池１３は、陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を、アノード触媒およびガス拡散層からなる燃料極（アノード）と、カソード触媒およびガス拡散層からなる酸素極（カソード）とで挟持してなる電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルを多数組積層して構成され、燃料電池セルの積層体は一対のエンドプレートによって積層方向の両側から挟み込まれている。
【００３９】
燃料電池１３のカソードには、酸素を含む酸化剤ガス（反応ガス）である空気がエアーコンプレッサー等を具備する空気供給装置１８から供給され、アノードには、水素を含む燃料ガス（反応ガス）が、例えば高圧の水素タンク１９ａから水素供給弁１９ｂを介して供給されている。
そして、アノードのアノード触媒上で触媒反応によりイオン化された水素は、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動し、この移動に伴って発生する電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギーとして利用される。このときカソードにおいては、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。
【００４０】
なお、水素供給弁１９ｂは、例えば空気式の比例圧力制御弁であって、空気供給装置１８から供給される空気の圧力を信号圧として、水素供給弁１９ｂを通過した水素が水素供給弁１９ｂの出口で有する圧力が信号圧に応じた所定範囲の圧力となるように設定されている。
また、エアーコンプレッサー等を具備する空気供給装置１８は、例えば車両の外部から空気を取り込んで圧縮し、この空気を反応ガスとして燃料電池１３のカソードに供給する。また、空気供給装置１８を駆動するモータ（図示略）の回転数は、制御装置２２から入力される制御指令に基づき、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを具備する出力制御器１７により制御されている。
【００４１】
そして、燃料電池１３の水素排出口１３ａから排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２により開閉制御される排出制御弁（図示略）を介して希釈ボックス（図示略）へ導入され、希釈ボックスにより水素濃度が所定濃度以下に低減されてから、パージ弁２１を介して外部（大気中等）へ排出される。
【００４２】
なお、燃料電池１３の水素排出口１３ａから排出された未反応の排出ガスの一部は、例えば循環ポンプ（図示略）およびエゼクタ（図示略）等を備える循環流路（図示略）へと導入されており、水素タンク１９ａから供給された水素と、燃料電池１３から排出された排出ガスとが混合されて燃料電池１３に再び供給されている。
そして、燃料電池１３の空気排出口１３ｂから排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２により弁開度が制御される背圧弁２０を介して外部（大気中等）へ排出される。
【００４３】
第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、例えば、燃料電池１３の出力電圧ＶＦに対する昇圧動作および降圧動作可能な双方向のチョッパ型電力変換回路を備えて構成され、負荷に印加する電圧および負荷に通電する電流を断続するチョッピング動作、つまりチョッパ型電力変換回路に具備されるスイッチング素子のオン／オフ動作（スイッチング動作）によって、燃料電池１３から取り出される出力電流ＩＦの電流値を制御しており、このスイッチング動作は制御装置２２から入力される制御パルスのデューティ、つまりオン／オフの比率に応じて制御されている。
【００４４】
例えば、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて燃料電池１３の出力電圧ＶＦに対する昇圧動作を実行する。この場合、制御パルスのデューティが０％〜１００％の間の適宜値に設定され、１次側電流とされる燃料電池１３の出力電流ＩＦを制御パルスのデューティに応じて適宜に制限し、制限して得た電流を２次側電流として出力する。
また、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、燃料電池車両１０の運転状態に応じて燃料電池１３とＰＤＵ１５とを直結状態に設定する。この場合において、制御パルスのデューティが１００％とされ、スイッチング素子がオン状態に固定されると、燃料電池１３の出力電圧ＶＦと、ＰＤＵ１５の入力電圧であるシステム電圧ＶＳとが同等の値となる。
そして、燃料電池１３の出力電圧ＶＦを検出する第２電圧センサ３４および燃料電池１３の出力電流ＩＦを検出する第２電流センサ３５から出力される各検出信号は制御装置２２に入力されている。
そして、燃料電池システムを構成する燃料電池１３および蓄電装置１１は、モータ１６の電源とされている。
【００４５】
ＰＤＵ１５は、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを備えており、制御装置２２から出力される制御指令に応じてモータ１６の駆動および回生動作を制御する。このＰＷＭインバータは、例えばトランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備し、例えばモータ１６の駆動時には、制御装置２２から入力されるパルス幅変調信号に基づき、第１および第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータ１６へ供給する。一方、モータ１６の回生時には、モータ１６から出力される３相交流電力を直流電力に変換して第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を介して蓄電装置１１へ供給し、蓄電装置１１を充電する。
なお、モータ１６は、例えば界磁として永久磁石を利用する永久磁石式の３相交流同期モータとされており、ＰＤＵ１５から供給される３相交流電力により駆動制御されると共に、車両の減速時において駆動輪Ｗ側からモータ１６側に駆動力が伝達されると、モータ１６は発電機として機能して、いわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【００４６】
制御装置２２は、例えば、車両の運転状態や、燃料電池１３のアノードに供給される反応ガスに含まれる水素の濃度や、燃料電池１３のアノードから排出される排出ガスに含まれる水素の濃度や、燃料電池１３の発電状態、例えば各複数の燃料電池セルの端子間電圧や、燃料電池１３の出力電圧ＶＦや、燃料電池１３から取り出される出力電流ＩＦや、燃料電池１３の内部温度等に基づき、燃料電池１３に対する発電指令として、空気供給装置１８から燃料電池１３へ供給される反応ガスの圧力および流量に対する指令値および背圧弁２０の弁開度に対する指令値を出力し、燃料電池１３の発電状態を制御する。
【００４７】
また、制御装置２２は、ＰＤＵ１５に具備されるＰＷＭインバータの電力変換動作を制御しており、例えばモータ１６の駆動時においては、運転者のアクセル操作量に係るアクセル開度ＡＣを検出するアクセル開度センサ３７から出力される検出信号と、モータ回転数センサ３６から出力される検出信号とに基づき、例えば予め設定されたアクセル開度ＡＣと回転数ＮＭとトルク指令との所定の対応関係を示すトルク指令マップ等を参照して、モータ１６から出力されるトルクに対する指令値であるトルク指令を算出する。そして、このトルク指令に応じたトルクをモータ１６から出力させるために必要となる目標モータ出力を算出し、この目標モータ出力に応じて、ＰＭＷインバータの各スイッチング素子をパルス幅変調（ＰＷＭ）によりオン／オフ駆動させる各パルスからなるスイッチング指令（つまり、パルス幅変調信号）を設定する。
【００４８】
そして、制御装置２２からＰＤＵ１５にスイッチング指令が入力されると、モータ１６の各相のステータ巻線（図示略）への通電が順次転流させられることで各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の印加電圧の大きさ（つまり振幅）および位相が制御され、トルク指令に応じた各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の相電流がモータ１６の各相へと通電される。
このため、制御装置２２には、例えばＰＤＵ１５に対する入力電圧とされるシステム電圧ＶＳを検出するシステム電圧センサ３１から出力される検出信号と、モータ１６の回転数（モータ回転数）ＮＭを検出するモータ回転数センサ３７から出力される検出信号と、モータ１６のトルク（モータトルク）ＴＭを検出するモータ回転数センサ３８から出力される検出信号と、運転者のアクセル操作量に係るアクセル開度ＡＣを検出するアクセル開度センサ４０から出力される検出信号とが入力されている。
【００４９】
また、制御装置２２は、例えば蓄電装置１１の充電電流および放電電流を所定期間毎に積算して積算充電量および積算放電量を算出し、これらの積算充電量および積算放電量を初期状態あるいは充放電開始直前の残容量に加算あるいは減算することで蓄電装置１１の残容量ＳＯＣを算出する。
【００５０】
そして、制御装置２２は、目標モータ出力および蓄電装置１１の残容量ＳＯＣに応じて第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の電力変換動作を制御する制御パルスを出力し、燃料電池１３から取り出される出力電流ＩＦの電流値を制御すると共に、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の電力変換動作を制御する制御パルスを出力し、蓄電装置１１の充電および放電を制御する。
このため、制御装置２２には、蓄電装置１１の端子電圧ＶＥを検出する第１電圧センサ３２および蓄電装置１１の充電電流および放電電流を検出する第１電流センサ３３から出力される各検出信号が入力されている。
【００５１】
そして、制御装置２２は、例えば図２に示すように、瞬時走行距離算出部５１と、瞬時走行エネルギー算出部５２と、区間走行エネルギー算出部５３と、区間水素消費量算出部５４と、区間車両効率算出部５５と、瞬時水素消費量算出部５６と、瞬時燃費算出部５７と、クルーズ燃費算出部５８と、瞬時燃費割合算出部５９と、区間走行距離算出部６０と、区間燃費算出部６１と、基準燃費記憶部６２と、区間燃費割合算出部６３と、燃費割合選択部６４と、フィルタ処理部６５とを備えて構成され、表示装置２３における燃料電池車両１０の燃費の表示を制御する。
【００５２】
瞬時走行距離算出部５１は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖとに基づき、相対的に短い時間区間であって、現在時刻に対する瞬間的な時間区間である所定の第２時間区間での燃料電池車両１０の走行距離である瞬時走行距離を算出する。
【００５３】
瞬時走行エネルギー算出部５２は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖと、例えばモータトルクセンサ３８から出力されるモータトルクＴＭの検出信号とに基づき、第２時間区間において発生した燃料電池車両１０の走行エネルギーである瞬時走行エネルギーを算出する。
【００５４】
区間走行エネルギー算出部５３は、例えば現在時刻から過去に遡る相対的に長い時間区間である所定の第１時間区間に亘って瞬時走行エネルギー算出部５２により算出された瞬時走行エネルギーの履歴を積算することによって、この第１時間区間において発生した燃料電池車両１０の走行エネルギーである区間走行エネルギーを算出する。
【００５５】
区間水素消費量算出部５４は、例えば第２電流センサ３５から出力される燃料電池１３の出力電流ＩＦの検出信号と、例えばパージ流量センサ３６から出力されるパージ量、つまり燃料電池車両１０の外部に排出される未反応の水素の排出量の検出信号とに基づき、所定の第１時間区間に亘って燃料電池１３の発電に消費された水素消費量である区間水素消費量を算出する。
【００５６】
区間車両効率算出部５５は、区間走行エネルギー算出部５３により算出された区間走行エネルギーと、区間水素消費量算出部５４により算出された区間水素消費量とに基づき、例えば区間走行エネルギーを区間水素消費量により除算することによって、所定の第１時間区間での平均的なエネルギー効率である区間車両効率を算出する。
【００５７】
瞬時水素消費量算出部５６は、区間車両効率算出部５５により算出された区間車両効率と、瞬時走行エネルギー算出部５２により算出された瞬時走行エネルギーとに基づき、例えば瞬時走行エネルギーを区間車両効率により除算することによって、所定の第２時間区間において燃料電池車両１０の走行エネルギーを発生させるために消費された平均的な水素消費量である瞬時水素消費量を算出する。
【００５８】
瞬時燃費算出部５７は、瞬時水素消費量算出部５６により算出された瞬時水素消費量と、瞬時走行距離算出部５１により算出された瞬時走行距離とに基づき、例えば瞬時走行距離を瞬時水素消費量により除算することによって、所定の第２時間区間における燃料電池車両１０の平均的な燃費である瞬時燃費を算出する。
【００５９】
クルーズ燃費算出部５８は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖとに基づき、所定の第２時間区間における理想的な燃費である理想燃費を算出する。この理想燃費は、例えば燃料電池車両１０の車速Ｖが適宜の車速を維持するクルーズ走行状態であると仮定されて算出され、さらに、例えば走行路の状態（例えば、傾斜や路面状態等）や外界の状態（例えば、風速等の気象状態）や燃料電池１３の発電状態等に応じた所定の算出幅を有するように設定される。
【００６０】
瞬時燃費割合算出部５９は、瞬時燃費算出部５７により算出された瞬時燃費と、クルーズ燃費算出部５８により算出された理想燃費とに基づき、例えば瞬時燃費を理想燃費により除算することによって、所定の第２時間区間における理想燃費に対する運転者の運転操作に応じた瞬時燃費の比率である瞬時燃費割合を算出する。
【００６１】
区間走行距離算出部６０は、例えば所定の第１時間区間に亘って瞬時走行距離算出部５１により算出された瞬時走行距離の履歴を積算することによって、この第１時間区間での走行距離である区間走行距離を算出する。
【００６２】
区間燃費算出部６１は、区間水素消費量算出部５４により算出された区間水素消費量と、区間走行距離算出部６０により算出された区間走行距離とに基づき、例えば区間走行距離を区間水素消費量により除算することによって、所定の第１時間区間における燃料電池車両１０の平均的な燃費である区間燃費を算出する。
【００６３】
基準燃費記憶部６２は、例えば所定の第１時間区間において燃料電池車両１０が走行する適宜の区域毎に対応して、燃料電池車両１０の複数の実際の走行状態に基づく標準的な燃費である基準燃費の情報を予め記憶しており、燃料電池車両１０に搭載されたナビゲーション装置（図示略）等から出力される位置情報に対応する基準燃費の情報を検索して出力する。
【００６４】
区間燃費割合算出部６３は、区間燃費算出部６１により算出された区間燃費と、基準燃費記憶部６２から出力された基準燃費とに基づき、例えば区間燃費を基準燃費により除算することによって、所定の第１時間区間における基準燃費に対する運転者の運転操作に応じた区間燃費の比率である区間燃費割合を算出する。
【００６５】
燃費割合選択部６４は、例えばモータ回転数センサ３７から出力されるモータ回転数ＮＭの検出信号と、例えば車輪速センサ３９から出力される車輪速ＮＷの検出信号等に基づき算出される燃料電池車両１０の車速Ｖとに基づき、燃料電池車両１０は走行状態であるか否か、あるいは、走行停止状態であるか否かを判定し、走行状態であると判定した場合には、瞬時燃費割合算出部５９により算出された瞬時燃費割合を選択し、走行停止状態であると判定した場合には、区間燃費割合算出部６３により算出された区間燃費割合を選択して、燃費割合として出力する。
【００６６】
そして、フィルタ処理部６５は、燃費割合選択部６４から出力された燃費割合に対して、急激な変動を抑制するための一次遅れのフィルタ処理を実行する。
【００６７】
表示装置２３は、例えば燃費表示用の表示画面を運転操作中の運転者の視野範囲内に含まれるインストルメントパネルの上部に備え、制御装置２２のフィルタ処理部６５を介して燃費割合選択部６４から入力される燃費割合の大きさに応じて、例えば形状および色等が変化する所定画像を表示画面上に表示する。
例えば図３（ａ）および図４の時刻ｔ０から時刻ｔ１に示すように、燃料電池車両１０の車速Ｖが適宜の車速を維持するクルーズ状態においては、瞬時燃費算出部５７により算出される瞬時燃費は、クルーズ燃費算出部５８により算出される理想燃費とほぼ同等になり、瞬時燃費割合はほぼ１００％の値となる。このとき、表示装置２３は、所定画像として、例えば所定の最小半径を有する所定の色（例えば、青色等）の球形画像Ｐａを表示画面上に表示する。
【００６８】
そして、例えば図３（ｂ）および図４の時刻ｔ３から時刻ｔ４に示すように、燃料電池車両１０の加速状態においては、瞬時燃費算出部５７により算出される瞬時燃費は、クルーズ燃費算出部５８により算出される理想燃費に比べて、より小さくなることから、瞬時燃費割合は１００％未満の値となる。このとき、表示装置２３は、所定画像として、例えば瞬時燃費割合の減少に伴い、所定の最大半径に向かい増大傾向に変化する半径を有する所定の色（例えば、赤色等）の球形画像Ｐｂを表示画面上に表示する。
【００６９】
そして、例えば図３（ｃ）および図４の時刻ｔ２から時刻ｔ３に示すように、燃料電池車両１０の走行停止状態においては、この走行停止状態に到る以前の燃料電池車両１０の走行状態での所定の第１時間区間の区間燃費割合に対し、この区間燃費割合の減少に伴い、所定の最小半径から所定の最大半径の間で増大傾向に変化する半径を有する所定の色（例えば、黄色等）の球形画像Ｐｃを表示画面上に表示する。
【００７０】
本発明の実施形態による燃料電池車両１０の燃費表示装置１は上記構成を備えており、次に、この燃費表示装置１の動作、つまり燃費表示方法について添付図面を参照しながら説明する。
【００７１】
先ず、例えば図５に示すステップＳ０１においては、モータ回転数ＮＭおよび車速ＶおよびモータトルクＴＭ等の車両状態量を取得する。
そして、ステップＳ０２においては、取得した車両状態量に基づき、相対的に短い時間区間であって、現在時刻に対する瞬間的な時間区間である所定の第２時間区間での瞬時走行距離および瞬時走行エネルギーを算出する。
そして、ステップＳ０３においては、現在時刻から過去に遡る相対的に長い時間区間である所定の第１時間区間に亘って、各瞬時走行距離および瞬時走行エネルギーを積算して、区間走行距離および区間走行エネルギーを算出する。
【００７２】
そして、ステップＳ０４においては、燃料電池１３の出力電流ＩＦおよび外部に排出される未反応の水素のパージ量等の燃料電池１３の状態量を取得する。
そして、ステップＳ０５においては、取得した燃料電池１３の状態量に基づき、所定の第１時間区間に亘って燃料電池１３の発電に消費された区間水素消費量を算出する
【００７３】
そして、ステップＳ０６においては、区間走行エネルギーを区間水素消費量により除算することによって、区間車両効率を算出する。
そして、ステップＳ０７においては、瞬時走行エネルギーを区間車両効率により除算することによって、瞬時水素消費量を算出する。
そして、ステップＳ０８においては、瞬時走行距離を瞬時水素消費量により除算することによって、瞬時燃費を算出する。
【００７４】
そして、ステップＳ０９においては、取得した車両状態量に基づき、所定の第２時間区間における理想的な燃費である理想燃費を算出する。
そして、ステップＳ１０においては、瞬時燃費を理想燃費により除算することによって、瞬時燃費割合を算出する。
【００７５】
また、ステップＳ１１においては、区間走行距離を区間水素消費量により除算することによって、区間燃費を算出する。
そして、ステップＳ１２おいては、所定の第１時間区間において燃料電池車両１０が走行した区域に対して予め記憶されている標準的な燃費である基準燃費を取得する。
そして、ステップＳ１３においては、区間燃費を基準燃費により除算することによって、区間燃費割合を算出する。
【００７６】
そして、ステップＳ１４においては、取得した車両状態量に基づき、燃料電池車両１０は走行停止状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１５に進み、このステップＳ１５においては、燃費割合に瞬時燃費割合を設定して、ステップＳ１７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進み、このステップＳ１６においては、燃費割合に区間燃費割合を設定して、ステップＳ１７に進む。
そして、ステップＳ１７においては、燃費割合の大きさに応じて、例えば大きさおよび色等が変化する所定の画像を表示画面上に表示し、一連の処理を終了する。
【００７７】
上述したように、本発明の実施形態による燃料電池車両１０の燃費表示装置１および燃料電池車両１０の燃費表示方法によれば、燃料電池車両１０の走行状態において表示装置２３に表示される燃費の情報として、瞬時走行エネルギーおよび区間車両効率に基づく瞬時燃費を算出することにより、例えば燃料電池１３の出力に対する蓄電装置１１による出力補助の有無や、燃料電池１３およびモータ１６からの蓄電装置１１に対する充電の有無等に拘わらずに、適切な燃費の情報を表示することができる。
【００７８】
つまり、単に、相対的に短い時間区間である第２時間区間において、燃料電池１３の出力電流ＩＦおよびパージ量等から直接的に（つまり、区間車両効率を介さずに）算出される燃料電池１３の水素消費量と、燃料電池車両１０の走行距離とに基づき燃費を算出する場合には、蓄電装置１１の放電電力による燃料電池１３の出力に対する出力補助（アシスト）に加えて、例えば蓄電装置１１とモータ１６との間の電気エネルギーの授受や燃料電池１３の発電電力による蓄電装置１１の充電等の燃料電池システムの各動作が統括的に考慮されていないことから、燃費の算出結果に対する信頼性が低下することになる。例えば車両の加速状態において、蓄電装置１１によるアシスト量が増大することに伴い、燃料電池１３での水素消費量の増大が抑制されると、車両全体としてのエネルギー消費が増大することにも拘わらずに、燃費の算出結果が過剰に良好な値となってしまうという問題が生じる。
【００７９】
このような問題に対して、本発明の実施形態では、先ず、相対的に長い時間区間である所定の第１時間区間での燃料電池１３の水素消費量（つまり区間水素消費量）と燃料電池車両１０の走行に寄与した走行エネルギーとに基づく区間車両効率を算出することにより、蓄電装置１１によるアシストに加えて、蓄電装置１１とモータ１６との間の電気エネルギーの授受や燃料電池１３の発電電力による蓄電装置１１の充電等の燃料電池システムの各動作が統括的に考慮された車両のエネルギー効率を取得する。
そして、この区間車両効率によって瞬時走行エネルギーを除算することにより、相対的に短い時間区間である第２時間区間であっても、蓄電装置１１によるアシストに加えて、蓄電装置１１とモータ１６との間の電気エネルギーの授受や燃料電池１３の発電電力による蓄電装置１１の充電等の燃料電池システムの各動作が統括的に考慮された水素消費量、つまり瞬時水素消費量を算出する。
【００８０】
しかも、本発明の実施形態によれば、第１時間区間の時間幅を適宜に変更することによって、瞬時水素消費量に反映される燃料電池システムの各動作や燃料電池車両１０の走行履歴等を変更することができる。これにより、例えばモータ１６の出力が適宜の出力を維持する状態であっても、例えば頻繁に加速および減速を交互に繰り返す走行状態では瞬時燃費が低下し、例えば加速および減速の実行が抑制される走行状態では瞬時燃費が増大するように、容易に設定することができる。
【００８１】
また、本発明の実施形態では、燃料電池車両１０の走行状態においては、瞬時燃費の理想燃費に対する割合、つまり運転者の運転操作に応じた燃費の理想的な燃費からのずれの大きさを視覚的に表示することにより、運転者に理想的な燃費に対する追従動作の実行を促すことができ、車両の燃費を向上させることができる。
また、燃料電池車両１０の走行停止状態においては、区間燃費の基準燃費に対する割合、つまり走行停止状態に到る以前の燃料電池車両１０の走行状態での運転者の運転操作に応じた燃費の標準的な燃費からのずれの大きさを視覚的に表示することにより、運転者に運転操作の履歴の良否を的確に認識させることができる。
しかも、表示装置２３の表示画面は運転中の運転者の視野範囲内に配置され、この表示画面上には、運転者の運転操作に応じた燃費の理想燃費または基準燃費からのずれの大きさに応じて、大きさや色等が変化する所定の画像が表示されることから、燃料電池車両１０の走行時等において、たとえ運転者が表示画面を注視していない状態であっても、ずれの大きさを運転者に容易に視認させることができる。
【００８２】
なお、上述した実施の形態においては、各センサ３１，…，４０の検出信号を制御装置２２に入力するとしたが、これに限定されず、制御装置２２において各検出値を推定してもよい。
また、区間水素消費量算出部５４は、燃料電池１３の出力電流ＩＦおよび外部に排出される未反応の水素の排出量に基づき区間水素消費量を算出するとしたが、これに限定されず、例えば水素タンク１９ａの内部圧力および温度等に基づき区間水素消費量を算出してもよい。
【００８３】
なお、上述した実施の形態においては、理想燃費に対する瞬時燃費の比率、または、基準燃費に対する区間燃費の比率に応じた所定画像を表示装置２３の表示画面上に表示するとしたが、これに限定されず、理想燃費と瞬時燃費との差異に係る状態量として、例えば理想燃費と瞬時燃費との差分、または、基準燃費と区間燃費との差異に係る状態量として、例えば基準燃費と区間燃費との差分に応じた所定画像を表示装置２３の表示画面上に表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池車両の構成図である。
【図２】図１に示す制御装置の構成図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【図４】燃料電池車両の車速と燃費割合の時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図５】図１に示す燃費表示装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１ 燃費表示装置
１０ 燃料電池車両
１１ 蓄電装置
１３ 燃料電池
１５ ＰＤＵ（モータ制御手段）
１６ モータ
１７ 出力制御器（出力制御手段）
１８ 空気供給装置（反応ガス供給手段）
１９ａ 水素タンク（反応ガス供給手段）
１９ｂ 水素供給弁（反応ガス供給手段）
２３ 表示装置（表示手段）
５２ 瞬時走行エネルギー算出部（第２区間走行エネルギー取得手段）
５５ 区間車両効率算出部（第１区間車両効率取得手段）
５７ 瞬時燃費算出部（第２区間燃費取得手段）
５８ クルーズ燃費算出部（理想燃費取得手段）
５９ 瞬時燃費割合算出部（第２区間燃費差異算出手段）
６１ 区間燃費算出部（第１区間燃費取得手段）
６２ 基準燃費記憶部（基準燃費取得手段）
６３ 区間燃費割合算出部（第１区間燃費差異算出手段）
ステップＳ０２ 第２区間走行エネルギー取得ステップ
ステップＳ０６ 第１区間車両効率取得ステップ
ステップＳ０８ 燃費取得ステップ、第２区間燃費取得ステップ
ステップＳ０９ 理想燃費取得ステップ
ステップＳ１０ 第２区間燃費差異算出ステップ
ステップＳ１１ 第１区間燃費取得ステップ
ステップＳ１２ 基準燃費取得ステップ
ステップＳ１３ 第１区間燃費差異算出ステップ
ステップＳ１７ 表示ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源としてのモータと、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示装置であって、
所定の第１時間区間での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率を取得する第１区間車両効率取得手段と、
前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギーを取得する第２区間走行エネルギー取得手段と、
少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費を取得する第２区間燃費取得手段と
を備えることを特徴とする燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項２】
前記第１区間車両効率取得手段は、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量に基づいて前記消費燃料量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の燃費表示装置。
【請求項３】
前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた所定の理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得手段と、
前記第２区間燃費取得手段により取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得手段により取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異を算出する第２区間燃費差異算出手段と、
前記第２区間燃費差異を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費を取得する第１区間燃費取得手段と、
前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得手段と、
前記第１区間燃費取得手段により取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得手段により取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異を算出する第１区間燃費差異算出手段とを備え、
前記表示手段は、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記差異に応じた大きさを有する画像を表示することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項６】
車両の電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池と、蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、
所定の第１時間区間での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率を取得する第１区間車両効率取得ステップと、
前記第１区間車両効率に基づいて燃費を取得する燃費取得ステップと
を含むことを特徴とする燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項７】
車両の動力源としてのモータと、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、前記燃料電池と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される前記蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、
前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギーを取得する第２区間走行エネルギー取得ステップと、
少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費を取得する第２区間燃費取得ステップと
を備えることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項８】
前記第１区間車両効率取得ステップは、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量に基づいて前記消費燃料量を算出することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項９】
前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得ステップと、
前記第２区間燃費取得ステップにより取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得ステップにより取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異を算出する第２区間燃費差異算出ステップと、
前記第２区間燃費差異を表示する表示ステップと
を含むことを特徴とする請求項７に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項１０】
少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費を取得する第１区間燃費取得ステップと、
前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得ステップと、
前記第１区間燃費取得ステップにより取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得ステップにより取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異を算出する第１区間燃費差異算出ステップとを備え、
前記表示ステップは、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴とする請求項９に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項１１】
前記表示ステップは、前記差異に応じた大きさを有する画像を表示することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項１】
車両の動力源としてのモータと、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示装置であって、
所定の第１時間区間での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率を取得する第１区間車両効率取得手段と、
前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギーを取得する第２区間走行エネルギー取得手段と、
少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費を取得する第２区間燃費取得手段と
を備えることを特徴とする燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項２】
前記第１区間車両効率取得手段は、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量に基づいて前記消費燃料量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の燃費表示装置。
【請求項３】
前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた所定の理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得手段と、
前記第２区間燃費取得手段により取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得手段により取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異を算出する第２区間燃費差異算出手段と、
前記第２区間燃費差異を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費を取得する第１区間燃費取得手段と、
前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得手段と、
前記第１区間燃費取得手段により取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得手段により取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異を算出する第１区間燃費差異算出手段とを備え、
前記表示手段は、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記差異に応じた大きさを有する画像を表示することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の燃料電池車両の燃費表示装置。
【請求項６】
車両の電源をなす燃料電池システムとして、反応ガス供給手段により反応ガスが供給されて電気化学反応により発電する燃料電池と、蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、
所定の第１時間区間での消費燃料量に対して発生した走行エネルギーの割合である第１区間車両効率を取得する第１区間車両効率取得ステップと、
前記第１区間車両効率に基づいて燃費を取得する燃費取得ステップと
を含むことを特徴とする燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項７】
車両の動力源としてのモータと、該モータの作動状態を制御するモータ制御手段と、前記モータの電源をなす燃料電池システムとして、前記燃料電池と、該燃料電池の発電電力および前記モータの回生電力により充電される前記蓄電装置とを備える燃料電池車両の燃費表示方法であって、
前記第１時間区間よりも短い所定の第２時間区間において発生した走行エネルギーである第２区間走行エネルギーを取得する第２区間走行エネルギー取得ステップと、
少なくとも前記第１区間車両効率および前記第２区間走行エネルギーに基づいて前記第２時間区間での燃費である第２区間燃費を取得する第２区間燃費取得ステップと
を備えることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項８】
前記第１区間車両効率取得ステップは、前記燃料電池システムの外部に排出される排出燃料量に基づいて前記消費燃料量を算出することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項９】
前記第２時間区間での前記燃料電池車両の状態に応じた理想的な燃費である理想燃費を取得する理想燃費取得ステップと、
前記第２区間燃費取得ステップにより取得された前記第２区間燃費と、前記理想燃費取得ステップにより取得された前記理想燃費との差異に係る状態量である第２区間燃費差異を算出する第２区間燃費差異算出ステップと、
前記第２区間燃費差異を表示する表示ステップと
を含むことを特徴とする請求項７に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項１０】
少なくとも前記第１時間区間での前記消費燃料量および走行距離に基づいて前記第１時間区間での燃費である第１区間燃費を取得する第１区間燃費取得ステップと、
前記第１時間区間での所定の標準的な燃費である基準燃費を取得する基準燃費取得ステップと、
前記第１区間燃費取得ステップにより取得された前記第１区間燃費と、前記基準燃費取得ステップにより取得された前記基準燃費との差異に係る状態量である第１区間燃費差異を算出する第１区間燃費差異算出ステップとを備え、
前記表示ステップは、前記燃料電池車両の走行停止状態において前記第１区間燃費差異を表示することを特徴とする請求項９に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【請求項１１】
前記表示ステップは、前記差異に応じた大きさを有する画像を表示することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の燃料電池車両の燃費表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２０９０６３（Ｐ２００７−２０９０６３Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２０６０（Ｐ２００６−２２０６０）
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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