JP2011146139A - Fuel battery system and method for operating fuel battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique that fully reflects variations of injection characteristics of an injector for controlling the injector. <P>SOLUTION: A battery system 10 is equipped with: an injector 314 that injects fuel gas flowing from a fuel gas supply source 302 toward a fuel battery 20; a pressure rising instruction part 914 that boosting anode pressure Pf by instructing the injector 314 to continuously inject while power generation by the fuel battery is being stopped; a correction calculation part 916 that calculates a correction value Rm to correct a reference characteristics value Fs of the injector 314 based on pressure variations ▵Pf of the anode pressure by the instruction of the pressure rising instruction part and a learning injection time TL of the injector 314. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガス供給源から燃料ガスの供給を受けて発電する燃料電池に関する。   The present invention relates to a fuel cell that generates power by receiving supply of fuel gas from a gas supply source.

燃料電池を運転する燃料電池システムは、燃料電池における燃料ガスの圧力を調整するためにインジェクタを備える。燃料電池システムのインジェクタは、ガス供給源から燃料電池へと燃料ガスを流す流路に設けられ、ガス供給源側から流れる燃料ガスを燃料電池側に噴射するガス噴射装置である。燃料電池システムは、このインジェクタによる噴射を制御することによって、燃料電池における燃料ガスの圧力を調整することが可能である。インジェクタの噴射特性には個体差や経時変化に起因してバラツキが生じるため、このバラツキをインジェクタの制御に反映させる必要がある。   A fuel cell system for operating a fuel cell includes an injector for adjusting the pressure of fuel gas in the fuel cell. An injector of a fuel cell system is a gas injection device that is provided in a flow path for flowing fuel gas from a gas supply source to a fuel cell and injects fuel gas flowing from the gas supply source side to the fuel cell side. The fuel cell system can adjust the pressure of the fuel gas in the fuel cell by controlling the injection by the injector. Injector injection characteristics vary due to individual differences and changes over time, and it is necessary to reflect these variations in the control of the injector.

従来、発電中の燃料電池における燃料ガスの圧力を調整する際に、目標圧力と測定圧力とのズレ量に基づいてインジェクタの噴射特性のバラツキを学習し、その学習結果をインジェクタの制御に反映させる技術が提案されていた(例えば、次の特許文献1,2)。   Conventionally, when adjusting the pressure of fuel gas in a fuel cell during power generation, the variation in the injection characteristics of the injector is learned based on the amount of deviation between the target pressure and the measured pressure, and the learning result is reflected in the control of the injector. Techniques have been proposed (for example, the following patent documents 1 and 2).

特開2007−165183号公報JP 2007-165183 A 特開2009−135029号公報JP 2009-135029 A

しかしながら、発電中の燃料電池における燃料ガスの消費量は、一定ではなく状況に応じて変動し、燃料ガスの目標圧力と測定圧力とのズレ量に影響を与えるため、このようなズレ量に基づく学習ではインジェクタの噴射特性のバラツキをインジェクタの制御に十分に反映させることができないという問題があった。   However, the amount of fuel gas consumed in a fuel cell during power generation is not constant and varies depending on the situation, and affects the amount of deviation between the target pressure of fuel gas and the measured pressure. In the learning, there is a problem that the variation in the injection characteristics of the injector cannot be sufficiently reflected in the control of the injector.

本発明は、上記した課題を踏まえ、インジェクタの噴射特性のバラツキをインジェクタの制御に十分に反映させることができる技術を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a technique that can sufficiently reflect the variation in the injection characteristics of the injector in the control of the injector.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1] 適用例1の燃料電池システムは、ガス供給源から燃料ガスの供給を受けて発電する燃料電池を運転する燃料電池システムであって、前記ガス供給源から前記燃料電池へと燃料ガスを流す流路に設けられ、前記ガス供給源側から流れる燃料ガスを前記燃料電池側に噴射するインジェクタと、前記燃料電池による発電を実施する際、前記インジェクタの噴射特性を示す基準特性値を補正値で補正した学習特性値を用いて、前記インジェクタによって噴射される燃料ガスの流量を制御することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を調整する調圧制御部と、前記燃料電池による発電を停止した状態で、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させる昇圧指示部と、前記昇圧指示部の指示による前記燃料電池における燃料ガスの圧力変化量、および前記昇圧指示部の指示による前記インジェクタの噴射時間に基づいて、前記補正値を算出する補正算出部とを備えることを特徴とする。適用例1の燃料電池システムによれば、燃料電池の停止中におけるインジェクタの噴射による燃料ガスの圧力変化量およびその噴射時間に基づいて補正値を算出するため、燃料ガスの消費による影響を排除することができる。その結果、インジェクタの噴射特性のバラツキをインジェクタの制御に十分に反映させることができる。 Application Example 1 A fuel cell system according to Application Example 1 is a fuel cell system that operates a fuel cell that generates power by receiving supply of fuel gas from a gas supply source, and fuel is supplied from the gas supply source to the fuel cell. An injector for injecting fuel gas flowing from the gas supply source side to the fuel cell side, and a reference characteristic value indicating an injection characteristic of the injector when performing power generation by the fuel cell; Using the learning characteristic value corrected by the correction value, the pressure control unit for adjusting the pressure of the fuel gas in the fuel cell by controlling the flow rate of the fuel gas injected by the injector, and the power generation by the fuel cell Command to increase the pressure of the fuel gas in the fuel cell by instructing the injector to perform continuous injection And a correction calculation unit that calculates the correction value based on the pressure change amount of the fuel gas in the fuel cell according to the instruction from the boost command unit and the injection time of the injector according to the command from the boost command unit. It is characterized by. According to the fuel cell system of Application Example 1, since the correction value is calculated based on the pressure change amount of the fuel gas due to the injection of the injector and the injection time while the fuel cell is stopped, the influence due to the consumption of the fuel gas is eliminated. be able to. As a result, the variation in the injection characteristics of the injector can be sufficiently reflected in the control of the injector.

[適用例2] 適用例1の燃料電池システムにおいて、前記昇圧指示部は、前記燃料電池による発電を停止した状態で、前記調圧制御部によって発電中に制御される一回の噴射よりも長い時間の連続的な噴射を前記インジェクタに指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させても良い。適用例2の燃料電池システムによれば、インジェクタの噴射による燃料ガスの圧力変化量を発電中よりも大きく変化させて、計測誤差や燃料ガスの脈動などの影響を相対的に小さくすることができる。 Application Example 2 In the fuel cell system according to Application Example 1, the boost instruction unit is longer than one injection controlled during power generation by the pressure regulation control unit in a state where power generation by the fuel cell is stopped. The fuel gas pressure in the fuel cell may be increased by instructing the injector to continuously inject time. According to the fuel cell system of Application Example 2, the amount of change in the pressure of the fuel gas caused by the injector injection can be changed more than during power generation, so that the influence of measurement errors, fuel gas pulsation, and the like can be made relatively small. .

[適用例3] 適用例1または適用例2の燃料電池システムにおいて、前記昇圧指示部は、前記燃料電池による発電を停止した状態であると共に、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を発電中の圧力よりも低下させた状態で、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させても良い。適用例3の燃料電池システムによれば、インジェクタの噴射による燃料ガスの圧力変化量を発電中よりも大きく変化させて、計測誤差や燃料ガスの脈動などの影響を相対的に小さくすることができる。 Application Example 3 In the fuel cell system according to Application Example 1 or Application Example 2, the pressure increase instruction unit is in a state in which power generation by the fuel cell is stopped, and the pressure of the fuel gas in the fuel cell is a pressure during power generation. The pressure of the fuel gas in the fuel cell may be increased by instructing the injector to perform continuous injection in a state where the fuel gas is lowered. According to the fuel cell system of Application Example 3, the amount of change in the pressure of the fuel gas due to the injection of the injector can be changed more greatly than during power generation, and the influence of measurement errors, fuel gas pulsation, and the like can be made relatively small. .

[適用例4] 適用例1ないし適用例3のいずれかの燃料電池システムにおいて、前記昇圧指示部は、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を発電中の圧力よりも上昇させても良い。適用例4の燃料電池システムによれば、インジェクタの噴射による燃料ガスの圧力変化量を発電中よりも大きく変化させて、計測誤差や燃料ガスの脈動などの影響を相対的に小さくすることができる。 Application Example 4 In the fuel cell system according to any one of Application Example 1 to Application Example 3, the pressure increase instruction unit generates the pressure of the fuel gas in the fuel cell by instructing the injector to perform continuous injection. You may raise rather than the inside pressure. According to the fuel cell system of Application Example 4, the amount of change in the pressure of the fuel gas caused by the injection of the injector can be changed more greatly than during power generation, and the influence of measurement errors, fuel gas pulsation, and the like can be relatively reduced. .

[適用例5] 適用例5の方法は、ガス供給源から燃料ガスの供給を受けて発電する燃料電池を運転する方法であって、前記ガス供給源から前記燃料電池へと燃料ガスを流す流路に、前記ガス供給源側から流れる燃料ガスを前記燃料電池側に噴射するインジェクタを設け、前記燃料電池による発電を実施する際、前記インジェクタの噴射特性を示す基準特性値を補正値で補正した学習特性値を用いて、前記インジェクタによって噴射される燃料ガスの流量を制御することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を調整し、前記燃料電池による発電を停止した状態で、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させ、前記噴射の指示による前記燃料電池における燃料ガスの圧力変化量、および前記噴射の指示による前記インジェクタの噴射時間に基づいて、前記補正値を算出することを特徴とする。適用例5の方法によれば、燃料電池の停止中におけるインジェクタの噴射による燃料ガスの圧力変化量およびその噴射時間に基づいて補正値を算出するため、燃料ガスの消費による影響を排除することができる。その結果、インジェクタの噴射特性のバラツキをインジェクタの制御に十分に反映させることができる。 Application Example 5 The method of Application Example 5 is a method of operating a fuel cell that generates power by receiving supply of fuel gas from a gas supply source, and the flow of fuel gas from the gas supply source to the fuel cell An injector for injecting fuel gas flowing from the gas supply source side to the fuel cell side is provided on the road, and when performing power generation by the fuel cell, the reference characteristic value indicating the injection characteristic of the injector is corrected with a correction value By controlling the flow rate of the fuel gas injected by the injector using the learning characteristic value, the pressure of the fuel gas in the fuel cell is adjusted, and the power generation by the fuel cell is stopped and the fuel cell is continuously connected to the injector. By instructing effective injection, the pressure of the fuel gas in the fuel cell is increased, and the fuel gas in the fuel cell is instructed by the injection instruction. Force variation, and on the basis of the injection time of the injector according to the instructions of the injection, and calculates the correction value. According to the method of Application Example 5, since the correction value is calculated based on the pressure change amount of the fuel gas due to the injection of the injector and the injection time during the stop of the fuel cell, it is possible to eliminate the influence due to the consumption of the fuel gas. it can. As a result, the variation in the injection characteristics of the injector can be sufficiently reflected in the control of the injector.

本発明の形態は、燃料電池システムや燃料電池の運転方法に限るものではなく、例えば、燃料電池を備える車両、燃料電池を運転するプログラムなどの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。   The form of the present invention is not limited to the fuel cell system and the fuel cell operation method, and can be applied to various forms such as a vehicle equipped with a fuel cell and a program for operating the fuel cell. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.

燃料電池システムの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a fuel cell system. インジェクタの噴射特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the injection characteristic of an injector. 制御装置の運転制御部が実行する調圧制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pressure regulation control process which the operation control part of a control apparatus performs. 制御装置の運転制御部が実行する噴射学習処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the injection learning process which the operation control part of a control apparatus performs. 噴射学習処理におけるアノード圧力の時間変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time change of the anode pressure in an injection learning process. 第2実施例における制御装置の運転制御部が実行する噴射学習処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the injection learning process which the operation control part of the control apparatus in 2nd Example performs.

以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した燃料電池システムについて説明する。   In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a fuel cell system to which the present invention is applied will be described below.

A.第1実施例:
図1は、燃料電池システム10の構成を示す説明図である。燃料電池システム10は、反応ガスの電気化学反応によって発電する燃料電池20を備え、電力負荷部70に電力を供給するために燃料電池20を運転する。燃料電池システム10は、燃料電池20の他、燃料ガス給排部30と、酸化ガス給排部50と、分配部60と、二次電池80と、制御装置90とを備える。本実施例では、燃料電池システム10は、車輪を駆動するモータを電力負荷部70として備える車両に搭載されるシステムであるが、他の実施形態として、住宅や施設の電源として設置されるシステムに適用しても良いし、電気で作動する電気機械機器に電源として搭載されるシステムに適用しても良い。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the fuel cell system 10. The fuel cell system 10 includes a fuel cell 20 that generates power by an electrochemical reaction of a reaction gas, and operates the fuel cell 20 to supply power to the power load unit 70. In addition to the fuel cell 20, the fuel cell system 10 includes a fuel gas supply / discharge unit 30, an oxidizing gas supply / discharge unit 50, a distribution unit 60, a secondary battery 80, and a control device 90. In the present embodiment, the fuel cell system 10 is a system that is mounted on a vehicle that includes a motor for driving wheels as a power load unit 70. However, as another embodiment, the fuel cell system 10 is installed in a system installed as a power source for a house or facility. The present invention may be applied, or may be applied to a system that is mounted as a power source in an electromechanical device that operates by electricity.

燃料電池システム10の燃料電池20は、反応ガスの供給を受けて発電する固体高分子型燃料電池である。燃料電池20は、燃料ガスから直接的に電気エネルギを取り出す基本構造を構成する複数の単セル21を備え、これら複数の単セル21は電気的に直列に積層されている。本実施例では、燃料電池20に供給される反応ガスは、水素を含有する燃料ガスと、酸素を含有する酸化ガスとを含む。燃料電池20に供給された燃料ガスは、酸素との電気化学反応の進行に伴って水素濃度が低下し、アノードオフガスとして燃料電池20から排出される。本実施例では、燃料電池20に用いられる燃料ガスは、水素タンクや水素吸蔵合金に貯蔵した水素ガスであるが、炭化水素系燃料を改質して得られる水素ガスであっても良い。本実施例では、燃料電池システム10は、燃料ガスを循環して再利用する循環方式のシステムであり、アノードオフガスは、燃料ガスとして再利用される。燃料電池20に供給された酸化ガスは、水素との電気化学反応の進行に伴って酸素濃度が低下し、カソードオフガスとして燃料電池20から排出される。本実施例では、燃料電池20に用いられる酸化ガスは、大気中から取り込まれた空気である。   The fuel cell 20 of the fuel cell system 10 is a polymer electrolyte fuel cell that generates electric power upon receiving a reaction gas. The fuel cell 20 includes a plurality of single cells 21 constituting a basic structure for directly extracting electric energy from fuel gas, and the plurality of single cells 21 are electrically stacked in series. In the present embodiment, the reaction gas supplied to the fuel cell 20 includes a fuel gas containing hydrogen and an oxidizing gas containing oxygen. The fuel gas supplied to the fuel cell 20 decreases in hydrogen concentration as the electrochemical reaction with oxygen proceeds, and is discharged from the fuel cell 20 as an anode off-gas. In this embodiment, the fuel gas used in the fuel cell 20 is a hydrogen gas stored in a hydrogen tank or a hydrogen storage alloy, but may be a hydrogen gas obtained by reforming a hydrocarbon fuel. In the present embodiment, the fuel cell system 10 is a circulation system that circulates and reuses fuel gas, and the anode off-gas is reused as fuel gas. The oxidizing gas supplied to the fuel cell 20 decreases in oxygen concentration as the electrochemical reaction with hydrogen proceeds, and is discharged from the fuel cell 20 as a cathode off-gas. In this embodiment, the oxidizing gas used in the fuel cell 20 is air taken from the atmosphere.

燃料電池システム10の燃料ガス給排部30は、燃料電池20に燃料ガスを供給すると共に、燃料電池20から排出されるアノードオフガスを処理する。燃料ガス給排部30は、燃料ガス供給源302と、アノード供給路310と、アノード排出路320と、アノード循環路330とを備える。   The fuel gas supply / discharge unit 30 of the fuel cell system 10 supplies the fuel gas to the fuel cell 20 and processes the anode off-gas discharged from the fuel cell 20. The fuel gas supply / discharge unit 30 includes a fuel gas supply source 302, an anode supply path 310, an anode discharge path 320, and an anode circulation path 330.

燃料ガス給排部30の燃料ガス供給源302は、本実施例では、水素を圧縮して貯蔵するタンクから水素を供給する装置である。他の実施形態において、燃料ガス供給源302は、水素を吸蔵する水素吸蔵合金から水素を供給する装置であっても良いし、天然ガス、メタノール、ガソリンなどの炭化水素系燃料を改質して水素を取り出す改質器から水素を供給する装置であっても良い。   In this embodiment, the fuel gas supply source 302 of the fuel gas supply / exhaust unit 30 is a device that supplies hydrogen from a tank that compresses and stores hydrogen. In another embodiment, the fuel gas supply source 302 may be a device that supplies hydrogen from a hydrogen storage alloy that stores hydrogen, or reforms a hydrocarbon-based fuel such as natural gas, methanol, or gasoline. An apparatus that supplies hydrogen from a reformer that extracts hydrogen may be used.

燃料ガス給排部30のアノード供給路310は、燃料ガス供給源302から燃料電池20に燃料ガスを流す流路を形成する。アノード供給路310には、燃料ガス供給源302側から流れる燃料ガスを燃料電池20側に噴射するインジェクタ314が設けられている。燃料電池システム10は、インジェクタ314による噴射を制御することによって、燃料電池20のアノードに蓄積されている燃料ガスの圧力であるアノード圧力Pfを調整することが可能である。本実施例では、インジェクタ314は、制御装置90に電気的に接続され、制御装置90からの制御信号に基づいて、電磁駆動力で弁体を移動させて弁座に形成された噴射孔を開閉し、この噴射孔から燃料ガスを噴射するガス噴射装置である。   The anode supply path 310 of the fuel gas supply / discharge section 30 forms a flow path for flowing fuel gas from the fuel gas supply source 302 to the fuel cell 20. The anode supply path 310 is provided with an injector 314 that injects fuel gas flowing from the fuel gas supply source 302 side to the fuel cell 20 side. The fuel cell system 10 can adjust the anode pressure Pf that is the pressure of the fuel gas accumulated in the anode of the fuel cell 20 by controlling the injection by the injector 314. In the present embodiment, the injector 314 is electrically connected to the control device 90 and opens and closes the injection hole formed in the valve seat by moving the valve body with electromagnetic driving force based on a control signal from the control device 90. And it is a gas injection device which injects fuel gas from this injection hole.

図2は、インジェクタ314の噴射特性を示す説明図である。図2では、横軸にインジェクタ314の噴射時間Tを示し、縦軸に燃料ガスの流量Qを示すことによって、インジェクタ314の設計上の噴射特性を表す。図2に示すように、インジェクタ314の噴射開始から燃料ガスの流量Qが増加しない無効噴射時間Tiを経た後、燃料ガスの流量Qは噴射時間Tに比例して増加する。燃料ガスの流量Qと噴射時間Tとの関係は、次の関係式1で表される。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing the injection characteristics of the injector 314. In FIG. 2, the injection time T of the injector 314 is shown on the horizontal axis and the flow rate Q of the fuel gas is shown on the vertical axis, so that the designed injection characteristics of the injector 314 are expressed. As shown in FIG. 2, the fuel gas flow rate Q increases in proportion to the injection time T after an invalid injection time Ti in which the fuel gas flow rate Q does not increase from the start of injection of the injector 314. The relationship between the flow rate Q of the fuel gas and the injection time T is expressed by the following relational expression 1.

Q=Fs・(T−Ti) …(1)   Q = Fs · (T−Ti) (1)

「Fs」は、インジェクタ314の設計上の噴射特性を示す基準特性値である。インジェクタ314の噴射特性には個体差や経時変化に起因して基準特性値Fsに対してバラツキが生じるため、本実施例では、燃料電池20による発電を停止した状態でインジェクタ314の噴射特性のバラツキを学習して、その学習結果がインジェクタ314の制御に反映される。インジェクタ314の制御についての詳細は後述する。   “Fs” is a reference characteristic value indicating a design injection characteristic of the injector 314. Since the injection characteristics of the injector 314 vary with respect to the reference characteristic value Fs due to individual differences and changes over time, in this embodiment, the injection characteristics of the injector 314 vary with the power generation by the fuel cell 20 stopped. And the learning result is reflected in the control of the injector 314. Details of the control of the injector 314 will be described later.

図1の説明に戻り、アノード供給路310におけるインジェクタ314よりも燃料ガス供給源302側には、燃料ガス供給源302側における燃料ガスの圧力である一次圧力を検知する圧力センサ312が設けられている。アノード供給路310におけるインジェクタ314よりも燃料電池20側には、燃料電池20側における燃料ガスの圧力を検知する圧力センサ316が設けられている。圧力センサ312,316の各々は、制御装置90に電気的に接続され、検知した燃料ガスの圧力を示す電気信号を制御装置90に出力する。   Returning to the description of FIG. 1, a pressure sensor 312 for detecting a primary pressure, which is the pressure of the fuel gas on the fuel gas supply source 302 side, is provided on the fuel gas supply source 302 side of the anode supply path 310 from the injector 314. Yes. A pressure sensor 316 for detecting the pressure of fuel gas on the fuel cell 20 side is provided on the fuel cell 20 side of the injector 314 in the anode supply path 310. Each of the pressure sensors 312 and 316 is electrically connected to the control device 90 and outputs an electrical signal indicating the detected pressure of the fuel gas to the control device 90.

燃料ガス給排部30のアノード排出路320は、燃料電池20から排出されるアノードオフガスを流す流路を形成する。アノード排出路320には、アノード排出バルブ322が設けられ、アノード排出バルブ322は、制御装置90に電気的に接続され、制御装置90からの制御信号に基づいて、燃料電池20から排出されるアノードオフガスの排出量を調整する。   The anode discharge path 320 of the fuel gas supply / discharge unit 30 forms a flow path for flowing the anode off-gas discharged from the fuel cell 20. The anode discharge path 320 is provided with an anode discharge valve 322, and the anode discharge valve 322 is electrically connected to the control device 90 and is discharged from the fuel cell 20 based on a control signal from the control device 90. Adjust off-gas emissions.

燃料ガス給排部30のアノード循環路330は、アノード排出路320からアノード供給路310へとアノードオフガスを流す流路を形成する。アノード循環路330には、アノード排出路320側から順に、循環入口バルブ332と、循環ポンプ334と、循環出口バルブ336とが設けられている。アノード循環路330の循環入口バルブ332および循環出口バルブ336は、制御装置90に電気的に接続され、制御装置90からの制御信号に基づいて、アノード排出路320からアノード供給路310へと循環するアノードオフガスの循環量を調整する。アノード循環路330の循環ポンプ334は、制御装置90に電気的に接続され、制御装置90からの制御信号に基づいて、アノード排出路320からアノード供給路310へとアノードオフガスを送出する。   The anode circulation path 330 of the fuel gas supply / discharge section 30 forms a flow path for flowing the anode off gas from the anode discharge path 320 to the anode supply path 310. In the anode circulation path 330, a circulation inlet valve 332, a circulation pump 334, and a circulation outlet valve 336 are provided in this order from the anode discharge path 320 side. The circulation inlet valve 332 and the circulation outlet valve 336 of the anode circulation path 330 are electrically connected to the control device 90 and circulate from the anode discharge path 320 to the anode supply path 310 based on a control signal from the control device 90. Adjust the circulation rate of anode off gas. The circulation pump 334 of the anode circulation path 330 is electrically connected to the control device 90, and sends an anode off gas from the anode discharge path 320 to the anode supply path 310 based on a control signal from the control device 90.

燃料電池システム10の酸化ガス給排部50は、燃料電池20に酸化ガスを供給すると共に、燃料電池20から排出されるカソードオフガスを処理する。酸化ガス給排部50は、酸化ガス供給源502と、カソード供給路510と、カソード排出路520とを備える。酸化ガス給排部50の酸化ガス供給源502は、制御装置90の制御信号に基づいて、酸化ガスである空気を燃料電池20に供給する。本実施例では、酸化ガス供給源502は、ポンプで大気中から取り込んだ空気を供給する装置である。酸化ガス給排部50のカソード供給路510は、酸化ガス供給源502から燃料電池20に酸化ガスを流す流路を形成し、酸化ガス給排部50のカソード排出路520は、燃料電池20から排出されるカソードオフガスを流す流路を形成する。カソード排出路520には、カソード排出バルブ522が設けられ、カソード排出バルブ522は、制御装置90に電気的に接続され、制御装置90からの制御信号に基づいて、燃料電池20から排出されるカソードオフガスの排出量を調整する。   The oxidizing gas supply / discharge unit 50 of the fuel cell system 10 supplies the oxidizing gas to the fuel cell 20 and processes the cathode off-gas discharged from the fuel cell 20. The oxidizing gas supply / discharge unit 50 includes an oxidizing gas supply source 502, a cathode supply path 510, and a cathode discharge path 520. The oxidizing gas supply source 502 of the oxidizing gas supply / discharge unit 50 supplies air, which is an oxidizing gas, to the fuel cell 20 based on the control signal of the control device 90. In this embodiment, the oxidizing gas supply source 502 is a device that supplies air taken in from the atmosphere by a pump. The cathode supply path 510 of the oxidizing gas supply / discharge section 50 forms a flow path for flowing oxidizing gas from the oxidizing gas supply source 502 to the fuel cell 20, and the cathode discharge path 520 of the oxidizing gas supply / discharge section 50 connects from the fuel cell 20. A flow path for flowing the discharged cathode off gas is formed. The cathode discharge path 520 is provided with a cathode discharge valve 522, and the cathode discharge valve 522 is electrically connected to the control device 90 and is discharged from the fuel cell 20 based on a control signal from the control device 90. Adjust off-gas emissions.

燃料電池システム10の分配部60は、燃料電池20で発電された電力を、制御装置90からの制御信号に基づいて電力負荷部70および二次電池80に分配する。燃料電池システム10の二次電池80は、燃料電池20で発電された電力や、電力負荷部70で回生された電力を蓄え、二次電池80に蓄えられた電力は、必要に応じて電力負荷部70に供給される。本実施例では、二次電池80は、リチウムイオン蓄電池であるが、他の実施形態において、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池など他の二次電池であっても良い。   The distribution unit 60 of the fuel cell system 10 distributes the electric power generated by the fuel cell 20 to the power load unit 70 and the secondary battery 80 based on a control signal from the control device 90. The secondary battery 80 of the fuel cell system 10 stores the power generated by the fuel cell 20 and the power regenerated by the power load unit 70, and the power stored in the secondary battery 80 is a power load as required. Supplied to the unit 70. In the present embodiment, the secondary battery 80 is a lithium ion storage battery, but in other embodiments, other secondary batteries such as a nickel hydride storage battery and a lead storage battery may be used.

燃料電池システム10の制御装置90は、燃料ガス給排部30、酸化ガス給排部50、分配部60、二次電池80の各々に電気的に接続され、燃料電池システム10の各部を制御する。制御装置90は、燃料電池20を運転する制御を行う運転制御部910と、各種のデータを記憶する記憶部920と、燃料電池システム10の各部との間を電気的に接続するインタフェース930とを備える。   The control device 90 of the fuel cell system 10 is electrically connected to each of the fuel gas supply / exhaust unit 30, the oxidizing gas supply / exhaust unit 50, the distribution unit 60, and the secondary battery 80, and controls each unit of the fuel cell system 10. . The control device 90 includes an operation control unit 910 that performs control for operating the fuel cell 20, a storage unit 920 that stores various data, and an interface 930 that electrically connects each unit of the fuel cell system 10. Prepare.

制御装置90の運転制御部910は、調圧制御部912と、昇圧指示部914と、補正算出部916とを備える。本実施例では、運転制御部910が備える各部の機能は、運転制御部910が備えるセントラルプロセッシングユニット(Central Processing Unit、CPU)がプログラムに基づいて動作することによって実現されるが、他の実施形態において、運転制御部910の少なくとも一部の機能は、運転制御部910が備える電子回路がその物理的な回路構成に基づいて動作することによって実現されても良い。   The operation control unit 910 of the control device 90 includes a pressure adjustment control unit 912, a pressure increase instruction unit 914, and a correction calculation unit 916. In the present embodiment, the functions of the units included in the operation control unit 910 are realized by a central processing unit (CPU) included in the operation control unit 910 operating based on a program. At least a part of the function of the operation control unit 910 may be realized by an electronic circuit included in the operation control unit 910 operating based on the physical circuit configuration.

運転制御部910の調圧制御部912は、燃料電池20による発電を実施する際、インジェクタ314で噴射される燃料ガスの流量をインジェクタ314の基準特性値Fsに応じて制御することによって、燃料電池20における燃料ガスの圧力を調整する。本実施例では、基準特性値Fsは、インジェクタ314が時間あたりに燃料ガスを噴射する流量の設計値である。本実施例では、制御装置90の記憶部920には、基準特性値Fsを示す基準特性データ922が予め記憶されている。調圧制御部912の動作についての詳細は後述する。   The pressure adjustment control unit 912 of the operation control unit 910 controls the flow rate of the fuel gas injected by the injector 314 according to the reference characteristic value Fs of the injector 314 when power generation by the fuel cell 20 is performed. The fuel gas pressure at 20 is adjusted. In this embodiment, the reference characteristic value Fs is a design value of the flow rate at which the injector 314 injects fuel gas per time. In the present embodiment, reference characteristic data 922 indicating the reference characteristic value Fs is stored in advance in the storage unit 920 of the control device 90. Details of the operation of the pressure adjustment control unit 912 will be described later.

運転制御部910の昇圧指示部914は、燃料電池20による発電を停止した状態で、インジェクタ314に連続的な噴射を指示することによって、燃料電池20のアノード圧力Pfを上昇させる。運転制御部910の補正算出部916は、昇圧指示部914の指示によるアノード圧力Pfの圧力変化量、および昇圧指示部914の指示によるインジェクタ314の噴射時間に基づいて補正値Rmを算出する。補正算出部916によって算出される補正値Rmは、インジェクタ314の個体差や経時変化に起因する基準特性値Fsに対する噴射特性のバラツキを補正する値であり、調圧制御部912によるアノード圧力Pfの圧力調整に利用される。本実施例では、制御装置90の記憶部920には、補正値Rmを示す補正データ924が記憶部920に保存され、補正算出部916によって補正値Rmが算出される毎に、補正データ924が示す補正値Rmは更新される。本実施例では、補正値Rmは、基準特性値Fsに対する実際の噴射特性の倍率を示す値である。昇圧指示部914および補正算出部916の動作についての詳細は後述する。   The pressure increase instruction unit 914 of the operation control unit 910 increases the anode pressure Pf of the fuel cell 20 by instructing the injector 314 to perform continuous injection while power generation by the fuel cell 20 is stopped. The correction calculation unit 916 of the operation control unit 910 calculates the correction value Rm based on the pressure change amount of the anode pressure Pf according to the instruction from the pressure increase instruction unit 914 and the injection time of the injector 314 according to the instruction from the pressure increase instruction unit 914. The correction value Rm calculated by the correction calculation unit 916 is a value for correcting variations in the injection characteristic with respect to the reference characteristic value Fs caused by individual differences of the injectors 314 and changes with time, and the anode pressure Pf by the pressure adjustment control unit 912 is corrected. Used for pressure regulation. In the present embodiment, correction data 924 indicating the correction value Rm is stored in the storage unit 920 in the storage unit 920 of the control device 90, and each time the correction value Rm is calculated by the correction calculation unit 916, the correction data 924 is stored in the storage unit 920. The correction value Rm shown is updated. In the present embodiment, the correction value Rm is a value indicating the magnification of the actual injection characteristic with respect to the reference characteristic value Fs. Details of operations of the boost instruction unit 914 and the correction calculation unit 916 will be described later.

図3は、制御装置90の運転制御部910が実行する調圧制御処理(ステップS100)を示すフローチャートである。調圧制御処理(ステップS100)は、燃料電池システム10を操作するユーザから要求される要求電流を燃料電池20から出力させるために燃料電池20のアノード圧力Pfを調整する処理であり、運転制御部910が調圧制御部912として動作することによって実現される。本実施例では、運転制御部910は、インジェクタ314よりも燃料電池20側のアノード供給路310における燃料ガスの圧力、すなわち、圧力センサ316が設けられたアノード供給路310における燃料ガスの圧力を、燃料電池20のアノード圧力Pfとみなして調圧制御処理(ステップS100)を実行する。本実施例では、運転制御部910は、燃料電池20による発電の始動時から実行中にわたって調圧制御処理(ステップS100)を定期的に実行するが、他の実施形態において、所定の条件を満たす場合に調圧制御処理(ステップS100)を実行しても良い。   FIG. 3 is a flowchart showing the pressure adjustment control process (step S100) executed by the operation control unit 910 of the control device 90. The pressure adjustment control process (step S100) is a process for adjusting the anode pressure Pf of the fuel cell 20 in order to cause the fuel cell 20 to output the required current requested by the user who operates the fuel cell system 10, and the operation control unit This is realized by operating 910 as the pressure adjustment control unit 912. In the present embodiment, the operation control unit 910 determines the pressure of the fuel gas in the anode supply path 310 closer to the fuel cell 20 than the injector 314, that is, the pressure of the fuel gas in the anode supply path 310 provided with the pressure sensor 316, The pressure regulation control process (step S100) is executed by regarding the anode pressure Pf of the fuel cell 20. In the present embodiment, the operation control unit 910 periodically executes the pressure adjustment control process (step S100) from the start of power generation by the fuel cell 20 to during execution. However, in other embodiments, a predetermined condition is satisfied. In this case, the pressure adjustment control process (step S100) may be executed.

調圧制御処理(ステップS100)を開始すると、制御装置90の運転制御部910は、インジェクタ314が燃料ガスの噴射を実施中であるか否かを判断する(ステップS105)。インジェクタ314が燃料ガスの噴射を実施中である場合(ステップS105:「NO」)、運転制御部910は、調圧制御処理(ステップS100)を終了する。   When the pressure adjustment control process (step S100) is started, the operation control unit 910 of the control device 90 determines whether or not the injector 314 is injecting fuel gas (step S105). When the injector 314 is injecting fuel gas (step S105: “NO”), the operation control unit 910 ends the pressure regulation control process (step S100).

インジェクタ314が燃料ガスの噴射を実施中でない場合(ステップS105:「YES」)、運転制御部910は、目標圧力設定処理(ステップS110)を実行する。目標圧力設定処理(ステップS110)において、運転制御部910は、現状の燃料電池20から出力されている出力電流と、燃料電池システム10を操作するユーザから要求される要求電流との関係から、要求電流の実現に必要とされるアノード圧力である目標圧力Ptを設定する。   When the injector 314 is not injecting fuel gas (step S105: “YES”), the operation control unit 910 performs a target pressure setting process (step S110). In the target pressure setting process (step S110), the operation control unit 910 calculates the request from the relationship between the current output current output from the fuel cell 20 and the request current requested by the user operating the fuel cell system 10. A target pressure Pt, which is an anode pressure required for realizing the current, is set.

目標圧力設定処理(ステップS110)の後、運転制御部910は、記憶部920に記憶されている基準特性データ922および補正データ924を読み出す(ステップS120)。前述したように、基準特性データ922は、インジェクタ314が時間あたりに燃料ガスを噴射する流量の設計値である基準特性値Fsを示し、補正データ924は、インジェクタ314の個体差や経時変化に起因する基準特性値Fsに対する噴射特性のバラツキを補正する補正値Rmを示す。   After the target pressure setting process (step S110), the operation control unit 910 reads the reference characteristic data 922 and the correction data 924 stored in the storage unit 920 (step S120). As described above, the reference characteristic data 922 indicates the reference characteristic value Fs that is a design value of the flow rate at which the injector 314 injects fuel gas per hour, and the correction data 924 is caused by individual differences or changes with time of the injector 314. The correction value Rm for correcting the variation in the injection characteristic with respect to the reference characteristic value Fs to be performed is shown.

記憶部920から基準特性データ922および補正データ924を読み出した後(ステップS120)、運転制御部910は、これら基準特性データ922および補正データ924の各々に示される基準特性値Fsおよび補正値Rmに基づいて、実施噴射時間Teを設定する(ステップS130)。この実施噴射時間Teは、現在のアノード圧力Pfである現在圧Poの状態から、目標圧力設定処理(ステップS110)で設定された目標圧力Ptを実現するために、インジェクタ314で燃料ガスを噴射させる時間であり、次の関係式2で表される。   After reading the reference characteristic data 922 and the correction data 924 from the storage unit 920 (step S120), the operation control unit 910 sets the reference characteristic value Fs and the correction value Rm indicated in the reference characteristic data 922 and the correction data 924, respectively. Based on this, an effective injection time Te is set (step S130). In this implementation injection time Te, the fuel gas is injected by the injector 314 in order to realize the target pressure Pt set in the target pressure setting process (step S110) from the current pressure Po which is the current anode pressure Pf. It is time and is represented by the following relational expression 2.

Te=Ti+[(Pt−Po)/{Fs+(Rm−1)・Fs}] …(2)   Te = Ti + [(Pt−Po) / {Fs + (Rm−1) · Fs}] (2)

実施噴射時間Teを設定した後(ステップS130)、運転制御部910は、インジェクタ314に制御信号を出力することによって、実施噴射時間Teで連続的な噴射をインジェクタ314に指示する(ステップS140)。インジェクタ314は、運転制御部910から指示を受けると、実施噴射時間Teの間、燃料ガス供給源302側から燃料電池20側へと燃料ガスを連続的に噴射する。インジェクタ314に噴射を指示した後(ステップS130)、運転制御部910は、調圧制御部(ステップS100)を終了する。   After setting the effective injection time Te (step S130), the operation control unit 910 instructs the injector 314 to perform continuous injection at the effective injection time Te by outputting a control signal to the injector 314 (step S140). Upon receiving an instruction from the operation control unit 910, the injector 314 continuously injects fuel gas from the fuel gas supply source 302 side to the fuel cell 20 side during the execution injection time Te. After instructing the injector 314 to inject (step S130), the operation control unit 910 ends the pressure adjustment control unit (step S100).

図4は、制御装置90の運転制御部910が実行する噴射学習処理(ステップS200)を示すフローチャートである。噴射学習処理(ステップS200)は、インジェクタ314の基準特性値Fsを補正する補正値Rmを学習する処理である。本実施例では、運転制御部910は、インジェクタ314よりも燃料電池20側のアノード供給路310における燃料ガスの圧力、すなわち、圧力センサ316が設けられたアノード供給路310における燃料ガスの圧力を、燃料電池20のアノード圧力Pfとみなして噴射学習処理(ステップS200)を実行する。本実施例では、運転制御部910は、噴射学習処理(ステップS200)を定期的に実行するが、他の実施形態において、所定の条件を満たす場合に噴射学習処理(ステップS200)を実行しても良い。   FIG. 4 is a flowchart showing the injection learning process (step S200) executed by the operation control unit 910 of the control device 90. The injection learning process (step S200) is a process of learning a correction value Rm for correcting the reference characteristic value Fs of the injector 314. In the present embodiment, the operation control unit 910 determines the pressure of the fuel gas in the anode supply path 310 closer to the fuel cell 20 than the injector 314, that is, the pressure of the fuel gas in the anode supply path 310 provided with the pressure sensor 316, The injection learning process (step S200) is executed considering the anode pressure Pf of the fuel cell 20. In this embodiment, the operation control unit 910 periodically executes the injection learning process (step S200). However, in other embodiments, the operation control unit 910 executes the injection learning process (step S200) when a predetermined condition is satisfied. Also good.

図5は、噴射学習処理(ステップS200)におけるアノード圧力Pfの時間変化を示す説明図である。図5では、横軸に経過時間を示し、縦軸にアノード圧力Pfを示すことによって、噴射学習処理(ステップS200)におけるアノード圧力Pfの時間変化の一例を表す。図5にハッチングが施された部分は、燃料電池20による発電中に維持されるアノード圧力Pfの範囲を示し、その下限値は下限発電圧力PsLであり、その上限値は上限発電圧力PsHである。下限発電圧力PsLは、安全率を考慮したアノード圧力Pfの下限圧力Pminよりも大きく、上限発電圧力PsHは、安全率を考慮したアノード圧力Pfの上限圧力Pmaxよりも十分に小さい。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the change over time of the anode pressure Pf in the injection learning process (step S200). In FIG. 5, the elapsed time is shown on the horizontal axis, and the anode pressure Pf is shown on the vertical axis, so that an example of the time change of the anode pressure Pf in the injection learning process (step S200) is shown. The hatched portion in FIG. 5 indicates the range of the anode pressure Pf maintained during power generation by the fuel cell 20, the lower limit value is the lower limit power generation pressure PsL, and the upper limit value is the upper limit power generation pressure PsH. . The lower limit power generation pressure PsL is larger than the lower limit pressure Pmin of the anode pressure Pf considering the safety factor, and the upper limit power generation pressure PsH is sufficiently smaller than the upper limit pressure Pmax of the anode pressure Pf considering the safety factor.

図4に示すように、噴射学習処理(ステップS200)を開始すると、制御装置90の運転制御部910は、燃料電池20の発電を停止可能であるか否かを判断する(ステップS205)。燃料電池20の発電を停止できない場合(ステップS205:「NO」)、運転制御部910は、噴射学習処理(ステップS200)を終了する。   As shown in FIG. 4, when the injection learning process (step S200) is started, the operation control unit 910 of the control device 90 determines whether the power generation of the fuel cell 20 can be stopped (step S205). When the power generation of the fuel cell 20 cannot be stopped (step S205: “NO”), the operation control unit 910 ends the injection learning process (step S200).

燃料電池20の発電を停止可能である場合(ステップS205:「YES」、図5のタイミングt1)、運転制御部910は、アノード減圧処理(ステップS210)を実行する。本実施例では、アノード減圧処理(ステップS210)において、運転制御部910は、アノード圧力Pfを下限圧力Pminよりも大きく下限発電圧力PsLよりも小さい値に低下させるが、他の実施形態において、下限発電圧力PsL以上であっても良い。本実施例では、運転制御部910は、アノード減圧処理(ステップS210)として、燃料電池20に対する燃料ガスの供給を停止した状態で、二次電池80を充電しながら燃料電池20による発電を実施し、燃料電池20に蓄積されている燃料ガスを消費することによって、アノード圧力Pfを低下させる。他の実施形態において、運転制御部910は、アノード減圧処理(ステップS210)として、アノード排出路320のアノード排出バルブ322を開放することによって、アノード圧力Pfを低下させても良い。また、噴射学習処理(ステップS200)の開始時から既にアノード圧力Pfが下限発電圧力PsLよりも低下している場合、運転制御部910は、アノード減圧処理(ステップS210)を省略しても良い。   When the power generation of the fuel cell 20 can be stopped (step S205: “YES”, timing t1 in FIG. 5), the operation control unit 910 performs an anode pressure reduction process (step S210). In this embodiment, in the anode pressure reduction process (step S210), the operation control unit 910 reduces the anode pressure Pf to a value larger than the lower limit pressure Pmin and smaller than the lower limit power generation pressure PsL. It may be equal to or higher than the power generation pressure PsL. In the present embodiment, the operation control unit 910 performs power generation by the fuel cell 20 while charging the secondary battery 80 in a state where the supply of the fuel gas to the fuel cell 20 is stopped as the anode pressure reduction process (step S210). The anode pressure Pf is decreased by consuming the fuel gas accumulated in the fuel cell 20. In another embodiment, the operation control unit 910 may decrease the anode pressure Pf by opening the anode discharge valve 322 of the anode discharge path 320 as the anode pressure reduction process (Step S210). Further, when the anode pressure Pf is already lower than the lower limit power generation pressure PsL from the start of the injection learning process (step S200), the operation control unit 910 may omit the anode pressure reduction process (step S210).

アノード減圧処理(ステップS210)によってアノード圧力Pfが下限発電圧力PsLよりも低下した場合(ステップS218:「YES」、図5のタイミングt2)、運転制御部910は、発電停止処理(ステップS220)を実行する。発電停止処理(ステップS220)において、運転制御部910は、燃料電池20による発電を停止させる。   When the anode pressure Pf is lower than the lower limit power generation pressure PsL by the anode pressure reduction process (step S210) (step S218: “YES”, timing t2 in FIG. 5), the operation control unit 910 performs the power generation stop process (step S220). Execute. In the power generation stop process (step S220), the operation control unit 910 stops the power generation by the fuel cell 20.

発電停止処理(ステップS220)の後、運転制御部910は、圧力センサ316から出力される出力信号に基づくアノード圧力Pfを学習開始圧力Pf1として測定する(ステップS230)。   After the power generation stop process (step S220), the operation control unit 910 measures the anode pressure Pf based on the output signal output from the pressure sensor 316 as the learning start pressure Pf1 (step S230).

学習開始圧力Pf1を測定した後(ステップS230)、運転制御部910は、補正値Rmを学習するためにインジェクタ314による連続的な噴射を実施する時間である学習噴射時間TLを設定する(ステップS240)。本実施例では、噴射学習処理(ステップS200)における学習噴射時間TLは、調圧制御処理(ステップS110)における実施噴射時間Teよりも長い期間であるが、他の実施形態において、同程度の期間であっても良い。本実施例では、調圧制御処理(ステップS110)における実施噴射時間Teは5〜40ms(ミリ秒)程度に設定され、これに対して、噴射学習処理(ステップS200)における学習噴射時間TLは400msに設定される。他の実施形態において、学習噴射時間TLは、400msよりも長くても短くても良い。   After measuring the learning start pressure Pf1 (step S230), the operation control unit 910 sets a learning injection time TL that is a time for performing continuous injection by the injector 314 in order to learn the correction value Rm (step S240). ). In the present embodiment, the learning injection time TL in the injection learning process (step S200) is a period longer than the execution injection time Te in the pressure adjustment control process (step S110), but in other embodiments, a similar period It may be. In the present embodiment, the execution injection time Te in the pressure control process (step S110) is set to about 5 to 40 ms (milliseconds), whereas the learning injection time TL in the injection learning process (step S200) is 400 ms. Set to In other embodiments, the learning injection time TL may be longer or shorter than 400 ms.

学習噴射時間TLを設定した後(ステップS240)、運転制御部910は、昇圧指示部914として動作することによって昇圧指示処理(ステップS250)を実行する(図5のタイミングt3)。昇圧指示処理(ステップS250)において、運転制御部910は、インジェクタ314に制御信号を出力することによって、学習噴射時間TLで連続的な噴射をインジェクタ314に指示する。インジェクタ314は、運転制御部910から指示を受けると、学習噴射時間TLの間、燃料ガス供給源302側から燃料電池20側へと燃料ガスを連続的に噴射する。   After setting the learning injection time TL (step S240), the operation control unit 910 operates as the pressure increase instruction unit 914 to execute the pressure increase instruction process (step S250) (timing t3 in FIG. 5). In the pressure increase instruction process (step S250), the operation control unit 910 instructs the injector 314 to perform continuous injection at the learning injection time TL by outputting a control signal to the injector 314. Upon receiving an instruction from the operation control unit 910, the injector 314 continuously injects fuel gas from the fuel gas supply source 302 side to the fuel cell 20 side during the learning injection time TL.

昇圧指示処理(ステップS250)に基づくインジェクタ314による学習噴射時間TLの噴射が完了した後(ステップS258:「YES」、図5のタイミングt4)、運転制御部910は、圧力センサ316から出力される出力信号に基づくアノード圧力Pfを学習終了圧力Pf2として測定する(ステップS260)。   After the injection of the learning injection time TL by the injector 314 based on the pressure increase instruction process (step S250) is completed (step S258: “YES”, timing t4 in FIG. 5), the operation control unit 910 is output from the pressure sensor 316. The anode pressure Pf based on the output signal is measured as the learning end pressure Pf2 (step S260).

学習終了圧力Pf2を測定した後(ステップS260)、運転制御部910は、補正算出部916として動作することによって補正算出処理(ステップS270)を実行する。補正算出処理(ステップS270)において、運転制御部910は、次の関係式3,4に基づいて、基準特性値Fsに対する噴射特性のバラツキを補正する補正値Rmを算出する(ステップS270)。   After measuring the learning end pressure Pf <b> 2 (step S <b> 260), the operation control unit 910 operates as the correction calculation unit 916 to execute the correction calculation process (step S <b> 270). In the correction calculation process (step S270), the operation control unit 910 calculates a correction value Rm for correcting the variation in the injection characteristic with respect to the reference characteristic value Fs based on the following relational expressions 3 and 4 (step S270).

Rm=FL/Fs …(3)
FL=(Pf2−Pf1)/TL …(4)
Rm = FL / Fs (3)
FL = (Pf2-Pf1) / TL (4)

「FL」は、今回の噴射学習処理(ステップS200)で判明したインジェクタ314の実際の噴射特性を示す学習特性値である。関係式4における(Pf2−Pf1)は、昇圧指示処理(ステップS250)に基づくアノード圧力Pfの圧力変化量ΔPfを示す。   “FL” is a learning characteristic value indicating the actual injection characteristic of the injector 314 found in the current injection learning process (step S200). (Pf2−Pf1) in the relational expression 4 indicates the pressure change amount ΔPf of the anode pressure Pf based on the pressure increase instruction process (step S250).

関係式3から分かるように、基準特性値Fsに補正値Rmを掛け合わせた値は、実際の噴射特性値(学習特性値FL)を示す。調圧制御処理(ステップS100)における関係式2は、学習特性値FLを用いて次の関係式5に変換することができる。   As can be seen from the relational expression 3, the value obtained by multiplying the reference characteristic value Fs by the correction value Rm indicates the actual injection characteristic value (learning characteristic value FL). Relational expression 2 in the pressure adjustment control process (step S100) can be converted into the following relational expression 5 using the learning characteristic value FL.

Te=Ti+(Pt/FL) …(5)   Te = Ti + (Pt / FL) (5)

関係式5から分かるように、調圧制御処理(ステップS100)において、運転制御部910は、基準特性値Fsを補正値Rmで補正した学習特性値FLを用いて実施噴射時間Teを設定していることになる。   As can be seen from the relational expression 5, in the pressure adjustment control process (step S100), the operation control unit 910 sets the execution injection time Te using the learning characteristic value FL obtained by correcting the reference characteristic value Fs with the correction value Rm. Will be.

補正値Rmは、その値が1以上である場合、インジェクタ314の実際の噴射特性値が基準特性値Fs以上であることを示し、その値が1よりも小さい場合、インジェクタ314の実際の噴射特性値が基準特性値Fsよりも小さいことを示す。   When the correction value Rm is 1 or more, the correction value Rm indicates that the actual injection characteristic value of the injector 314 is greater than or equal to the reference characteristic value Fs, and when the value is less than 1, the actual injection characteristic of the injector 314. It indicates that the value is smaller than the reference characteristic value Fs.

例えば、基準特性値Fsが「0.500kPa/ms(キロパスカル/ミリ秒)」であるインジェクタ314に対して、「150kPa(キロパスカル)」の学習開始圧力Pf1から「400ms」の学習噴射時間TLで昇圧指示処理(ステップS250)を実施した結果、学習終了圧力Pf2が「340kPa」であった場合、関係式4から学習特性値FLは「0.475kPa/ms」となり、関係式3から補正値Rmは「0.95」となる。このことは、インジェクタ314の実際の噴射特性値は、基準特性値Fsよりも小さいことを意味する。   For example, for an injector 314 having a reference characteristic value Fs of “0.500 kPa / ms (kilopascal / millisecond)”, a learning injection time TL from “150 kPa (kilopascal)” to a learning start pressure Pf1 of “400 ms” is obtained. When the learning end pressure Pf2 is “340 kPa” as a result of performing the pressure increase instruction process (Step S250) in FIG. 5, the learning characteristic value FL is “0.475 kPa / ms” from the relational expression 4, and the correction value is obtained from the relational expression 3. Rm is “0.95”. This means that the actual injection characteristic value of the injector 314 is smaller than the reference characteristic value Fs.

補正算出処理(ステップS270)の後、運転制御部910は、補正算出処理(ステップS270)で算出された補正値Rmを補正データ924として記憶部920に保存する(ステップS280)。本実施例では、運転制御部910は、補正値Rmを記憶部920に保存する際に、新たに算出された補正値Rmで補正データ924を更新するが、他の実施形態において、従前の補正値Rmと新たな補正値Rmとの平均値で補正データ924を更新しても良い。また、他の実施形態において、一回の噴射学習処理(ステップS200)毎に補正値Rmを更新するのではなく、複数回の噴射学習処理(ステップS200)を実施した後に、これらの処理で得られた結果を補正値Rmとして更新しても良いし、一回または複数回の噴射学習処理(ステップS200)を実施した後に、所定の更新タイミングで補正値Rmを更新しても良い。補正値Rmを保存した後(ステップS280)、運転制御部910は、噴射学習処理(ステップS200)を終了する。   After the correction calculation process (step S270), the operation control unit 910 stores the correction value Rm calculated in the correction calculation process (step S270) in the storage unit 920 as the correction data 924 (step S280). In this embodiment, the operation control unit 910 updates the correction data 924 with the newly calculated correction value Rm when the correction value Rm is stored in the storage unit 920. The correction data 924 may be updated with an average value of the value Rm and the new correction value Rm. In another embodiment, the correction value Rm is not updated for each injection learning process (step S200), but is obtained by performing these injection learning processes (step S200) after performing a plurality of injection learning processes (step S200). The obtained result may be updated as the correction value Rm, or the correction value Rm may be updated at a predetermined update timing after performing one or more injection learning processes (step S200). After storing the correction value Rm (step S280), the operation control unit 910 ends the injection learning process (step S200).

以上説明した燃料電池システム10によれば、燃料電池20の停止中におけるインジェクタ314の噴射による燃料ガスの圧力変化量ΔPfおよびその学習噴射時間TLに基づいて補正値Rmを算出するため(ステップS270)、燃料ガスの消費による影響を排除することができる。その結果、インジェクタ314の噴射特性のバラツキをインジェクタ314の制御に十分に反映させることができる(ステップS100)。   According to the fuel cell system 10 described above, the correction value Rm is calculated based on the pressure change amount ΔPf of the fuel gas caused by the injection of the injector 314 while the fuel cell 20 is stopped and the learning injection time TL (step S270). In addition, the influence of the consumption of fuel gas can be eliminated. As a result, the variation in the injection characteristics of the injector 314 can be sufficiently reflected in the control of the injector 314 (step S100).

また、燃料電池20による発電を停止した状態で、調圧制御処理(ステップS100)によって発電中に制御される一回の噴射よりも長い時間の連続的な噴射をインジェクタ314に指示することによって燃料電池20のアノード圧力Pfを上昇させるため(ステップS220,S240,S250)、インジェクタ314の噴射による燃料ガスの圧力変化量ΔPfを発電中よりも大きく変化させて、計測誤差や燃料ガスの脈動などの影響を相対的に小さくすることができる。   Further, in a state where power generation by the fuel cell 20 is stopped, the fuel is controlled by instructing the injector 314 to perform continuous injection for a longer time than one injection controlled during power generation by the pressure adjustment control process (step S100). In order to increase the anode pressure Pf of the battery 20 (steps S220, S240, S250), the fuel gas pressure change amount ΔPf caused by the injection of the injector 314 is changed more greatly than during power generation, thereby causing a measurement error, fuel gas pulsation, etc. The influence can be made relatively small.

また、燃料電池20による発電を停止した状態であると共に、燃料電池20のアノード圧力Pfを発電中の下限発電圧力PsLよりも低下させた状態で、インジェクタ314に連続的な噴射を指示することによって燃料電池20のアノード圧力Pfを上昇させるため(ステップS210,S220,S250)、インジェクタ314の噴射による燃料ガスの圧力変化量ΔPfを発電中よりも大きく変化させて、計測誤差や燃料ガスの脈動などの影響を相対的に小さくすることができる。   Further, by instructing the injector 314 to perform continuous injection in a state where power generation by the fuel cell 20 is stopped and the anode pressure Pf of the fuel cell 20 is lower than the lower limit power generation pressure PsL during power generation. In order to increase the anode pressure Pf of the fuel cell 20 (steps S210, S220, and S250), the fuel gas pressure change ΔPf caused by the injection of the injector 314 is changed more greatly than during power generation, thereby causing measurement errors, fuel gas pulsation, etc. The influence of can be made relatively small.

また、インジェクタ314に連続的な噴射を指示することによって、燃料電池20のアノード圧力Pfを上限発電圧力PsHよりも上昇させるため(ステップS220,S240,S250)、インジェクタ314の噴射による燃料ガスの圧力変化量ΔPfを発電中よりも大きく変化させて、計測誤差や燃料ガスの脈動などの影響を相対的に小さくすることができる。   In addition, by instructing the injector 314 to perform continuous injection, the anode pressure Pf of the fuel cell 20 is raised above the upper limit power generation pressure PsH (steps S220, S240, S250), so that the pressure of the fuel gas generated by the injection of the injector 314 It is possible to relatively reduce the influence of measurement error, fuel gas pulsation, and the like by changing the change amount ΔPf larger than that during power generation.

B.第2実施例:
第2実施例における燃料電池システム10は、インジェクタ314の噴射特性を学習する際に、学習噴射時間TLを予め設定してインジェクタ314に噴射を指示するのではなく、学習終了圧力Pf2を予め設定してインジェクタ314に噴射を指示する点を除き、第1実施例と同様である。
B. Second embodiment:
When the fuel cell system 10 in the second embodiment learns the injection characteristics of the injector 314, the fuel cell system 10 does not set the learning injection time TL in advance and instruct the injector 314 to inject, but sets the learning end pressure Pf2 in advance. This is the same as the first embodiment except that the injector 314 is instructed to inject.

図6は、第2実施例における制御装置90の運転制御部910が実行する噴射学習処理(ステップS300)を示すフローチャートである。第2実施例の運転制御部910は、第1実施例の噴射学習処理(ステップS200)に代えて、図6の噴射学習処理(ステップS300)を実行する。噴射学習処理(ステップS300)における処理開始からの工程は、第1実施例の噴射学習処理(ステップS200)における処理開始から学習開始圧力Pf1の測定までの工程(ステップS205〜S230)と同様である。   FIG. 6 is a flowchart showing an injection learning process (step S300) executed by the operation control unit 910 of the control device 90 in the second embodiment. The operation control unit 910 of the second embodiment executes the injection learning process (step S300) of FIG. 6 instead of the injection learning process (step S200) of the first embodiment. The process from the process start in the injection learning process (step S300) is the same as the process (steps S205 to S230) from the process start to the measurement of the learning start pressure Pf1 in the injection learning process (step S200) of the first embodiment. .

第2実施例における運転制御部910は、学習開始圧力Pf1を測定した後(ステップS230)、補正値Rmを学習するためにインジェクタ314による連続的な噴射を実施してアノード圧力Pfを上昇させる学習終了圧力Pf2を設定する(ステップS340)。本実施例では、噴射学習処理(ステップS300)における学習終了圧力Pf2は、上限発電圧力PsHよりも大きく上限圧力Pmaxよりも小さい値であるが、他の実施形態において、上限発電圧力PsH以下であっても良い。   The operation control unit 910 in the second embodiment performs learning to increase the anode pressure Pf by measuring the learning start pressure Pf1 (step S230) and then performing continuous injection by the injector 314 to learn the correction value Rm. An end pressure Pf2 is set (step S340). In the present embodiment, the learning end pressure Pf2 in the injection learning process (step S300) is a value that is larger than the upper limit power generation pressure PsH and smaller than the upper limit pressure Pmax, but in other embodiments, is less than or equal to the upper limit power generation pressure PsH. May be.

学習終了圧力Pf2を設定した後(ステップS340)、運転制御部910は、昇圧指示部914として動作することによって昇圧指示処理(ステップS350)を実行する(図5のタイミングt3)。昇圧指示処理(ステップS350)において、運転制御部910は、インジェクタ314に制御信号を出力することによって、アノード圧力Pfが学習終了圧力Pf2になるまで、インジェクタ314に連続的な噴射を指示する。インジェクタ314は、運転制御部910から指示を受けると、アノード圧力Pfが学習終了圧力Pf2になるまで、燃料ガス供給源302側から燃料電池20側へと燃料ガスを連続的に噴射する。   After the learning end pressure Pf2 is set (step S340), the operation control unit 910 operates as the pressure increase instruction unit 914 to execute the pressure increase instruction process (step S350) (timing t3 in FIG. 5). In the pressure increase instruction process (step S350), the operation control unit 910 outputs a control signal to the injector 314 to instruct the injector 314 to perform continuous injection until the anode pressure Pf reaches the learning end pressure Pf2. Upon receiving an instruction from the operation control unit 910, the injector 314 continuously injects fuel gas from the fuel gas supply source 302 side to the fuel cell 20 side until the anode pressure Pf reaches the learning end pressure Pf2.

昇圧指示処理(ステップS350)に基づくインジェクタ314による学習終了圧力Pf2までの噴射が完了した後(ステップS358:「YES」、図5のタイミングt4)、運転制御部910は、学習噴射時間TLを確認する(ステップS360)。第2実施例における学習噴射時間TLは、昇圧指示処理(ステップS350)においてアノード圧力Pfが学習開始圧力Pf1から学習終了圧力Pf2になるまでインジェクタ314が燃料ガスを連続的に噴射した経過時間である。   After the injection up to the learning end pressure Pf2 by the injector 314 based on the pressure increase instruction processing (step S350) is completed (step S358: “YES”, timing t4 in FIG. 5), the operation control unit 910 confirms the learning injection time TL. (Step S360). The learning injection time TL in the second embodiment is an elapsed time during which the injector 314 continuously injects fuel gas until the anode pressure Pf changes from the learning start pressure Pf1 to the learning end pressure Pf2 in the pressure increase instruction process (step S350). .

第2実施例の噴射学習処理(ステップS300)では、学習噴射時間TLの確認(ステップS360)に続く工程は、第1実施例の噴射学習処理(ステップS200)における補正値Rmの算出から処理終了までの工程(ステップS270〜S280)と同様である。   In the injection learning process (step S300) of the second embodiment, the process following the confirmation of the learning injection time TL (step S360) ends from the calculation of the correction value Rm in the injection learning process (step S200) of the first embodiment. This is the same as the above steps (steps S270 to S280).

以上説明した第2実施例の燃料電池システム10によれば、第1実施例と同様に、燃料電池20の停止中におけるインジェクタ314の噴射による燃料ガスの圧力変化量ΔPfおよびその学習噴射時間TLに基づいて補正値Rmを算出するため(ステップS270)、燃料ガスの消費による影響を排除することができる。その結果、インジェクタ314の噴射特性のバラツキをインジェクタ314の制御に十分に反映させることができる(ステップS100)。   According to the fuel cell system 10 of the second embodiment described above, similarly to the first embodiment, the fuel gas pressure change amount ΔPf due to the injection of the injector 314 and the learning injection time TL during the stop of the fuel cell 20 are determined. Since the correction value Rm is calculated based on this (step S270), the influence due to the consumption of the fuel gas can be eliminated. As a result, the variation in the injection characteristics of the injector 314 can be sufficiently reflected in the control of the injector 314 (step S100).

C.他の実施形態:
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施例では、いわゆる循環方式の燃料電池について説明したが、他の実施形態において、燃料電池に一旦供給された燃料ガスを使い切るいわゆるデッドエンド方式の燃料電池に本発明を適用しても良い。
C. Other embodiments:
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, it can implement with various forms within the range which does not deviate from the meaning of this invention. is there. For example, in the present embodiment, a so-called circulation type fuel cell has been described. However, in another embodiment, the present invention may be applied to a so-called dead end type fuel cell that uses up the fuel gas once supplied to the fuel cell. good.

また、インジェクタ314よりも燃料ガス供給源302側の燃料ガスの圧力である一次圧力を圧力センサ312で検知し、この一次圧力を考慮して補正値Rmを算出しても良い。また、インジェクタ314の無効噴射時間Tiのバラツキを考慮して補正値Rmを算出しても良い。また、基準特性値Fsおよび補正値Rmを用いて関係式2から実施噴射時間Teを算出するのではなく、学習特性値FLを直接的に用いて関係式5から実施噴射時間Teを算出しても良い。   Alternatively, the primary pressure, which is the pressure of the fuel gas closer to the fuel gas supply source 302 than the injector 314, may be detected by the pressure sensor 312, and the correction value Rm may be calculated in consideration of this primary pressure. Further, the correction value Rm may be calculated in consideration of variations in the invalid injection time Ti of the injector 314. Further, instead of calculating the actual injection time Te from the relational expression 2 using the reference characteristic value Fs and the correction value Rm, the actual injection time Te is calculated from the relational expression 5 using the learning characteristic value FL directly. Also good.

10…燃料電池システム
20…燃料電池
21…単セル
30…燃料ガス給排部
50…酸化ガス給排部
60…分配部
70…電力負荷部
80…二次電池
90…制御装置
302…燃料ガス供給源
310…アノード供給路
312…圧力センサ
314…インジェクタ
316…圧力センサ
320…アノード排出路
322…アノード排出バルブ
330…アノード循環路
332…循環入口バルブ
334…循環ポンプ
336…循環出口バルブ
502…酸化ガス供給源
510…カソード供給路
520…カソード排出路
522…カソード排出バルブ
910…運転制御部
912…調圧制御部
914…昇圧指示部
916…補正算出部
920…記憶部
922…基準特性データ
924…補正データ
930…インタフェース
Fs…基準特性値
FL…学習特性値
Rm…補正値
T…噴射時間
Ti…無効噴射時間
Te…実施噴射時間
TL…学習噴射時間
Q…流量
Pf…アノード圧力
Pt…目標圧力
Pmax…上限圧力
Pmin…下限圧力
PsH…上限発電圧力
PsL…下限発電圧力
Pf1…学習開始圧力
Pf2…学習終了圧力
ΔPf…圧力変化量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell system 20 ... Fuel cell 21 ... Single cell 30 ... Fuel gas supply / exhaust part 50 ... Oxidation gas supply / exhaust part 60 ... Distribution part 70 ... Electric power load part 80 ... Secondary battery 90 ... Control apparatus 302 ... Fuel gas supply Source 310 ... Anode supply path 312 ... Pressure sensor 314 ... Injector 316 ... Pressure sensor 320 ... Anode discharge path 322 ... Anode discharge valve 330 ... Anode circulation path 332 ... Circulation inlet valve 334 ... Circulation pump 336 ... Circulation outlet valve 502 ... Oxidation gas Supply source 510 ... Cathode supply path 520 ... Cathode discharge path 522 ... Cathode discharge valve 910 ... Operation control section 912 ... Pressure regulation control section 914 ... Boost instruction section 916 ... Correction calculation section 920 ... Storage section 922 ... Reference characteristic data 924 ... Correction Data 930 ... Interface Fs ... Reference characteristic value FL ... Learning characteristics Value Rm ... Correction value T ... Injection time Ti ... Invalid injection time Te ... Implementation injection time TL ... Learning injection time Q ... Flow rate Pf ... Anode pressure Pt ... Target pressure Pmax ... Upper limit pressure Pmin ... Lower limit pressure PsH ... Upper limit generation pressure PsL ... Lower limit power generation pressure Pf1 ... Learning start pressure Pf2 ... Learning end pressure ΔPf ... Pressure change amount

Claims (5)

ガス供給源から燃料ガスの供給を受けて発電する燃料電池を運転する燃料電池システムであって、
前記ガス供給源から前記燃料電池へと燃料ガスを流す流路に設けられ、前記ガス供給源側から流れる燃料ガスを前記燃料電池側に噴射するインジェクタと、
前記燃料電池による発電を実施する際、前記インジェクタの噴射特性を示す基準特性値を補正値で補正した学習特性値を用いて、前記インジェクタによって噴射される燃料ガスの流量を制御することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を調整する調圧制御部と、
前記燃料電池による発電を停止した状態で、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させる昇圧指示部と、
前記昇圧指示部の指示による前記燃料電池における燃料ガスの圧力変化量、および前記昇圧指示部の指示による前記インジェクタの噴射時間に基づいて、前記補正値を算出する補正算出部と
を備える燃料電池システム。
A fuel cell system that operates a fuel cell that generates power by receiving supply of fuel gas from a gas supply source,
An injector that is provided in a flow path for flowing fuel gas from the gas supply source to the fuel cell, and injects the fuel gas flowing from the gas supply source side to the fuel cell side;
When performing power generation by the fuel cell, by using a learning characteristic value obtained by correcting a reference characteristic value indicating an injection characteristic of the injector with a correction value, the flow rate of the fuel gas injected by the injector is controlled. A pressure control unit for adjusting the pressure of the fuel gas in the fuel cell;
In a state where power generation by the fuel cell is stopped, a pressure increase instructing unit that increases the pressure of fuel gas in the fuel cell by instructing continuous injection to the injector;
A fuel cell system comprising: a correction calculation unit that calculates the correction value based on a pressure change amount of the fuel gas in the fuel cell according to an instruction from the boost command unit and an injection time of the injector according to a command from the boost command unit .
前記昇圧指示部は、前記燃料電池による発電を停止した状態で、前記調圧制御部によって発電中に制御される一回の噴射よりも長い時間の連続的な噴射を前記インジェクタに指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させる、請求項1に記載の燃料電池システム。   The boosting instruction unit instructs the injector to perform continuous injection for a longer time than a single injection controlled during power generation by the pressure adjustment control unit in a state where power generation by the fuel cell is stopped. The fuel cell system according to claim 1, wherein the pressure of the fuel gas in the fuel cell is increased. 前記昇圧指示部は、前記燃料電池による発電を停止した状態であると共に、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を発電中の圧力よりも低下させた状態で、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させる、請求項1または請求項2に記載の燃料電池システム。   The boosting instruction unit instructs the injector to perform continuous injection in a state where power generation by the fuel cell is stopped and in a state where the pressure of the fuel gas in the fuel cell is lower than the pressure during power generation. The fuel cell system according to claim 1, wherein the pressure of the fuel gas in the fuel cell is increased. 前記昇圧指示部は、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を発電中の圧力よりも上昇させる、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の燃料電池システム。   The said pressure | voltage rise instruction | indication part raises the pressure of the fuel gas in the said fuel cell rather than the pressure under electric power generation by instruct | indicating the continuous injection to the said injector, The Claim 1 thru | or 3 WHEREIN: The fuel cell system described. ガス供給源から燃料ガスの供給を受けて発電する燃料電池を運転する方法であって、
前記ガス供給源から前記燃料電池へと燃料ガスを流す流路に、前記ガス供給源側から流れる燃料ガスを前記燃料電池側に噴射するインジェクタを設け、
前記燃料電池による発電を実施する際、前記インジェクタの噴射特性を示す基準特性値を補正値で補正した学習特性値を用いて、前記インジェクタによって噴射される燃料ガスの流量を制御することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を調整し、
前記燃料電池による発電を停止した状態で、前記インジェクタに連続的な噴射を指示することによって、前記燃料電池における燃料ガスの圧力を上昇させ、
前記噴射の指示による前記燃料電池における燃料ガスの圧力変化量、および前記噴射の指示による前記インジェクタの噴射時間に基づいて、前記補正値を算出する、方法。
A method of operating a fuel cell that generates power by receiving supply of fuel gas from a gas supply source,
An injector for injecting fuel gas flowing from the gas supply source side to the fuel cell side in a flow path for flowing fuel gas from the gas supply source to the fuel cell;
When performing power generation by the fuel cell, by using a learning characteristic value obtained by correcting a reference characteristic value indicating an injection characteristic of the injector with a correction value, the flow rate of the fuel gas injected by the injector is controlled. Adjust the fuel gas pressure in the fuel cell,
In a state where power generation by the fuel cell is stopped, by instructing the injector to perform continuous injection, the pressure of the fuel gas in the fuel cell is increased,
A method of calculating the correction value based on a pressure change amount of fuel gas in the fuel cell according to the injection instruction and an injection time of the injector according to the injection instruction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013196889A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Toyota Motor Corp Fuel cell system
CN105609816A (en) * 2014-11-13 2016-05-25 丰田自动车株式会社 Valve control apparatus and valve control method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013196889A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Toyota Motor Corp Fuel cell system
CN105609816A (en) * 2014-11-13 2016-05-25 丰田自动车株式会社 Valve control apparatus and valve control method
JP2016095622A (en) * 2014-11-13 2016-05-26 トヨタ自動車株式会社 Valve control device and valve control method

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