JP2014149065A

JP2014149065A - Filling rate control system

Info

Publication number: JP2014149065A
Application number: JP2013019364A
Authority: JP
Inventors: Taketsugu Komiya; 健嗣小宮
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: JP5998967B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily determine whether a drift occurs in a pressure sensor and a temperature sensor, even in an environment where temperature and pressure in a tank fluctuate with time.SOLUTION: A filling rate control system for controlling a filling rate of gas in a tank includes a pressure sensor for detecting pressure in the tank, a temperature sensor for detecting temperature in the tank, and a control unit for calculating the filling rate of gas in the tank by using the detected pressure and temperature in the tank. The control unit determines whether a drift occurs in the pressure sensor and/or the temperature sensor on the basis of variation of the calculated filling rate per unit time.

Description

本発明は、タンク内のガスの充填率を制御するための充填率制御システムに関する。 The present invention relates to a filling rate control system for controlling the filling rate of gas in a tank.

従来から、車両等に搭載される燃料電池システムとして、燃料電池と、燃料電池に供給するための燃料ガスを貯蔵するタンクと、タンク内の圧力を検出する圧力センサと、タンク内の温度を検出する温度センサと、を備える燃料電池システムが知られている。この燃料電池システムにおいて、検出されたタンク内の圧力や温度からタンク内の燃料ガスの充填率（ＳＯＣ：State Of Charge）を推定する技術が知られている（特許文献１）。 Conventionally, as a fuel cell system mounted on a vehicle or the like, a fuel cell, a tank for storing fuel gas to be supplied to the fuel cell, a pressure sensor for detecting the pressure in the tank, and a temperature in the tank are detected. There is known a fuel cell system including a temperature sensor that performs the above-described operation. In this fuel cell system, a technique for estimating the state of charge (SOC) of the fuel gas in the tank from the detected pressure and temperature in the tank is known (Patent Document 1).

特開２００６−２２６５１１号公報JP 2006-226511 A 特許第４８７７４３４号公報Japanese Patent No. 4877434 特開２０１１−１４９５３３号公報JP 2011-149533 A 特開２０１２−０４１９９７号公報JP 2012-041997 A

しかしながら、圧力センサや温度センサなどのセンサは、時間の経過とともに、ゼロ点が自己変動（ドリフト）する問題があった。燃料電池システムにおいて、タンクの圧力や温度を検出するセンサにドリフトが発生すると、算出されるタンクの充填率が実際のタンクの充填率とは異なる状態となる。例えば、算出される充填率が実際のタンクの充填率よりも大きい状態になると、実際にはタンク内に燃料ガスがほとんどないにもかかわらず、算出された充填率に基づいて、運転者に対して燃料ガス不足の通知をおこなわないことになるため、車両の走行時に、不意にガス欠が生じる問題があった。また、例えば、タンクを保護するためにタンク内の温度と圧力とを所定の状態に維持するように構成されている燃料電池システムにおいて、タンクを十分に保護することができなくなる問題があった。センサのドリフトを検出する方法の一つとして、例えば、センサがゼロを表示すべき環境下において、センサがゼロを示さない場合にドリフトを検出することができる。しかし、車両の運転時のように、タンク内の温度や圧力が時間とともに変動する環境下において、センサにドリフトが生じているか否かを判定することは容易ではなかった。 However, a sensor such as a pressure sensor or a temperature sensor has a problem that the zero point self-variates (drifts) as time passes. In the fuel cell system, when a drift occurs in a sensor that detects the pressure or temperature of the tank, the calculated tank filling rate is different from the actual tank filling rate. For example, if the calculated filling rate is greater than the actual tank filling rate, the driver is informed based on the calculated filling rate even though there is actually little fuel gas in the tank. As a result, there is no problem that the fuel gas shortage is not noticed. Further, for example, in a fuel cell system configured to maintain the temperature and pressure in the tank in a predetermined state in order to protect the tank, there is a problem that the tank cannot be sufficiently protected. As one method of detecting the drift of the sensor, for example, in an environment where the sensor should display zero, the drift can be detected when the sensor does not indicate zero. However, it is not easy to determine whether or not the sensor has drifted in an environment in which the temperature and pressure in the tank fluctuate with time, such as during vehicle operation.

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本願発明は、以下の形態として実現することが可能である。 In order to solve at least a part of the above problems, the present invention can be realized as the following forms.

（１）本発明の一形態によれば、タンク内のガスの充填率を制御するための充填率制御システムが提供される。この充填率制御システムは、前記タンク内の圧力を検出するための圧力センサと、前記タンク内の温度を検出するための温度センサと、検出された前記タンク内の圧力と温度とを用いて、前記タンク内のガスの充填率を算出する制御部と、を備え、前記制御部は、算出した前記充填率の単位時間あたりの変化量から、前記圧力センサまたは／および前記温度センサにドリフトが発生しているか否かを判定する。
この構成によれば、圧力センサと温度センサをセンサがゼロを表示すべき環境下におかなくても、圧力センサと温度センサにドリフトが発生しているか否かを容易に判定することができる。そのため、例えば、車両の運転時のように、タンク内の温度や圧力が時間とともに変動する環境下であっても、圧力センサと温度センサにドリフトが発生したか否かを容易に判定することができる。 (1) According to one form of this invention, the filling rate control system for controlling the filling rate of the gas in a tank is provided. The filling rate control system uses a pressure sensor for detecting the pressure in the tank, a temperature sensor for detecting the temperature in the tank, and the detected pressure and temperature in the tank, A control unit that calculates a filling rate of the gas in the tank, and the control unit drifts in the pressure sensor and / or the temperature sensor based on a change amount of the calculated filling rate per unit time. It is determined whether or not.
According to this configuration, even if the pressure sensor and the temperature sensor are not in an environment where the sensor should display zero, it is possible to easily determine whether or not a drift has occurred in the pressure sensor and the temperature sensor. Therefore, for example, even when the temperature and pressure in the tank fluctuate with time, such as when driving a vehicle, it is possible to easily determine whether or not a drift has occurred in the pressure sensor and the temperature sensor. it can.

（２）上記形態の充填率制御システムにおいて、前記制御部は、前記タンクがガスの充填中か否かを判定し、前記タンクがガスの充填中ではない状態において、算出した前記充填率の単位時間あたりの変化量が正の値になったときに、前記圧力センサにドリフトが発生していると判定してもよい。この構成によれば、車両の運転時のように、タンク内の圧力が時間とともに変動する環境下であっても、圧力センサにドリフトが発生したか否かを容易に判定することができる。 (2) In the filling rate control system of the above aspect, the control unit determines whether or not the tank is being filled with gas, and the unit of the filling rate calculated in a state where the tank is not being filled with gas. When the amount of change per time becomes a positive value, it may be determined that a drift has occurred in the pressure sensor. According to this configuration, it is possible to easily determine whether or not a drift has occurred in the pressure sensor even in an environment where the pressure in the tank fluctuates with time, such as during driving of the vehicle.

（３）上記形態の充填率制御システムにおいて、前記充填率制御システムは、車両に搭載された燃料電池システムの一部として構成され、前記タンクには、燃料電池に供給される燃料ガスが貯蔵されており、前記制御部は、算出した前記充填率の単位時間あたりの減少量が、前記車両において燃料ガスの消費量が最も多い走行モードにおける前記充填率の単位時間あたりの減少量として予め設定されている減少量よりも大きいときに、前記温度センサにドリフトが発生していると判定してもよい。この構成によれば、車両の運転時であっても、温度センサにドリフトが発生したか否かを容易に判定することができる。 (3) In the filling rate control system of the above aspect, the filling rate control system is configured as a part of a fuel cell system mounted on a vehicle, and fuel gas supplied to the fuel cell is stored in the tank. The control unit presets the calculated reduction rate per unit time of the filling rate as a reduction amount per unit time of the filling rate in the travel mode in which the fuel gas consumption is the largest in the vehicle. When the amount of decrease is larger than the amount of decrease, it may be determined that the temperature sensor has drifted. According to this configuration, it is possible to easily determine whether or not a drift has occurred in the temperature sensor even during driving of the vehicle.

（４）上記形態の充填率制御システムにおいて、前記制御部は、算出した前記充填率と、前記充填率の過去の変化量とに基づいて、前記圧力センサおよび前記温度センサにドリフトが発生していない状態における前記充填率の予測値を算出し、前記圧力センサまたは／および前記温度センサにドリフトが発生していると判定すると、前記ドリフトが発生したセンサの検出値から算出した充填率と、前記予測値との差分を用いて前記ドリフト量を算出してもよい。この構成によれば、算出したドリフト量を用いて、算出する充填率Ｒｆの補正や、車両を制御するための制御マップの補正することができる。 (4) In the filling rate control system according to the above aspect, the control unit causes drift in the pressure sensor and the temperature sensor based on the calculated filling rate and a past change amount of the filling rate. Calculating the predicted value of the filling rate in a state where there is no drift, and determining that a drift has occurred in the pressure sensor or / and the temperature sensor, the filling rate calculated from the detection value of the sensor in which the drift has occurred, The drift amount may be calculated using a difference from the predicted value. According to this configuration, the calculated filling rate Rf and the control map for controlling the vehicle can be corrected using the calculated drift amount.

（５）上記形態の充填率制御システムにおいて、前記制御部は、前記タンク内の温度と、前記温度に対応する前記タンク内の圧力の範囲とが示された制御マップに応じて、前記タンク内の圧力を制御し、前記圧力センサまたは／および前記温度センサにドリフトが発生していると判定すると、ドリフト量に応じて前記マップの前記温度に対応する前記タンク内の圧力の範囲を補正してもよい。この構成によれば、車両の運転時に、圧力センサや温度センサにドリフトが発生した場合であっても、タンクを保護するためのタンク内の温度と圧力の範囲が示された制御マップを補正することができる。制御マップを補正することによって、タンク強度の低下の発生を抑制することができる。 (5) In the filling rate control system according to the above aspect, the control unit is configured to control the inside of the tank according to a control map in which the temperature in the tank and the range of the pressure in the tank corresponding to the temperature are indicated. If the pressure of the pressure sensor or / and the temperature sensor is determined to have drifted, the pressure range in the tank corresponding to the temperature of the map is corrected according to the drift amount. Also good. According to this configuration, even when a drift occurs in the pressure sensor or the temperature sensor during driving of the vehicle, the control map indicating the temperature and pressure ranges in the tank for protecting the tank is corrected. be able to. By correcting the control map, the occurrence of a decrease in tank strength can be suppressed.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、充填率制御システムを含んで構成される燃料電池システム、その燃料電池システムを含んで構成される車両、センサのドリフト判定方法、このドリフト判定方法を実行するためのコンピュータなどの形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various modes. For example, a fuel cell system including a filling rate control system, a vehicle including the fuel cell system, and sensor drift determination This method can be realized in the form of a method, a computer for executing this drift determination method, and the like.

第１実施形態に係る充填率制御システムを含んで構成される燃料電池システムの概略構成を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated schematic structure of the fuel cell system comprised including the filling rate control system which concerns on 1st Embodiment. ドリフト判定処理の流れを例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the flow of the drift determination process. 圧力センサにドリフトが発生したときの充填率Ｒｆの変化を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the change of the filling rate Rf when a drift generate | occur | produces in a pressure sensor. 制御マップの内容を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the content of the control map. 圧力センサのドリフトを検出したときの制御マップの補正の内容を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the content of correction | amendment of the control map when the drift of a pressure sensor is detected. 温度センサにドリフトが発生したときの充填率Ｒｆの変化を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the change of the filling rate Rf when a drift generate | occur | produces in a temperature sensor. 温度センサのドリフトを検出したときの制御マップの補正の内容を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the content of correction | amendment of the control map when the drift of a temperature sensor is detected.

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態に係る充填率制御システム２０を含んで構成される燃料電池システム１０の概略構成を例示した説明図である。燃料電池システム１０は、車両３０に搭載され、車両３０を駆動するための駆動用モータ（図示しない）に発電した電力を供給する。燃料電池システム１０は、燃料電池１００と、第１のタンク１１０と、第２のタンク１２０と、充填率制御システム２０とを含んで構成されている。 A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a fuel cell system 10 including the filling rate control system 20 according to the first embodiment. The fuel cell system 10 is mounted on a vehicle 30 and supplies generated electric power to a drive motor (not shown) for driving the vehicle 30. The fuel cell system 10 includes a fuel cell 100, a first tank 110, a second tank 120, and a filling rate control system 20.

燃料電池１００は、電解質膜の両側にアノードとカソードの両電極を接合させた膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly／ＭＥＡ）を備える発電モジュールを積層して構成されている。燃料電池１００は、水素供給用配管１３１から供給される燃料ガスとしての水素と空気供給用配管（図示しない）から供給される酸化ガスとしての酸素との電気化学反応によって発電する。 The fuel cell 100 is configured by stacking a power generation module including a membrane electrode assembly (MEA) in which both electrodes of an anode and a cathode are bonded to both sides of an electrolyte membrane. The fuel cell 100 generates electric power by an electrochemical reaction between hydrogen as a fuel gas supplied from a hydrogen supply pipe 131 and oxygen as an oxidizing gas supplied from an air supply pipe (not shown).

タンク１１０、１２０は、圧縮された状態の水素ガスを貯蔵するためのガスボンベであり、略円筒形の外径を備えている。タンク１１０、１２０の満充填時の圧力としては、例えば、８７．５ＭＰａ程度を例示することができる。タンク１１０、１２０は、樹脂製ライナーの外周に熱硬化性樹脂含有の繊維を巻回した繊維強化層を有している。タンク１１０、１２０は、端部に設けられた図示しない口金にそれぞれバルブアセンブリ（第１のバルブアセンブリ１１１、第２のバルブアセンブリ１２１）が取り付けられている。タンク１１０、１２０は、バルブアセンブリ１１１、１２１を介して、水素供給用配管１３１と水素充填用配管１４１にそれぞれ接続されている。なお、燃料電池システム１０は、タンクを３つ以上備えていてもよいし、１つのみ備えていてもよい。 The tanks 110 and 120 are gas cylinders for storing compressed hydrogen gas, and have a substantially cylindrical outer diameter. As a pressure when the tanks 110 and 120 are fully filled, for example, about 87.5 MPa can be exemplified. The tanks 110 and 120 have a fiber reinforced layer in which a thermosetting resin-containing fiber is wound around the outer periphery of a resin liner. In the tanks 110 and 120, valve assemblies (first valve assembly 111 and second valve assembly 121) are respectively attached to caps (not shown) provided at end portions. The tanks 110 and 120 are connected to a hydrogen supply pipe 131 and a hydrogen filling pipe 141 via valve assemblies 111 and 121, respectively. The fuel cell system 10 may include three or more tanks or only one tank.

水素供給経路１３０は、タンク１１０、１２０に充填されている水素を燃料電池１００に供給するための経路であり、水素供給用配管１３１と、供給側マニホールド１３２と、を含んで構成されている。タンク１１０、１２０に充填されている水素は、供給側マニホールド１３２から減圧弁（図示しない）を経由し、減圧弁において減圧された後、燃料電池１００に供給される。以後の説明では、タンク１１０、１２０に充填されている水素を燃料電池１００に供給している状態を「水素供給中」または「水素供給時」と呼ぶ。 The hydrogen supply path 130 is a path for supplying hydrogen filled in the tanks 110 and 120 to the fuel cell 100, and includes a hydrogen supply pipe 131 and a supply side manifold 132. The hydrogen filled in the tanks 110 and 120 is supplied from the supply side manifold 132 to the fuel cell 100 after being reduced in pressure by the pressure reducing valve (not shown). In the following description, the state in which the hydrogen filled in the tanks 110 and 120 is supplied to the fuel cell 100 will be referred to as “hydrogen supply in progress” or “at the time of hydrogen supply”.

水素充填経路１４０は、水素ステーションの水素供給装置から供給される水素をタンク１１０、１２０に充填するための経路であり、水素充填用配管１４１と、充填側マニホールド１４２と、レセプタクル１４３とを含んで構成されている。レセプタクル１４３は、タンク１１０に水素を充填する際に、水素ステーションの水素供給装置から延びるノズル（図示しない）に接続される。水素ステーションの水素供給装置から供給される水素は、レセプタクル１４３から充填側マニホールド１４２を介して各タンク１１０、１２０に充填される。以後の説明では、水素ステーションから供給される水素をタンク１１０、１２０に充填している状態を「水素充填中」または「水素充填時」と呼ぶ。 The hydrogen filling path 140 is a path for filling the tanks 110 and 120 with hydrogen supplied from the hydrogen supply device of the hydrogen station, and includes a hydrogen filling pipe 141, a filling side manifold 142, and a receptacle 143. It is configured. When the tank 110 is filled with hydrogen, the receptacle 143 is connected to a nozzle (not shown) extending from the hydrogen supply device of the hydrogen station. Hydrogen supplied from the hydrogen supply device of the hydrogen station is filled into the tanks 110 and 120 from the receptacle 143 via the filling manifold 142. In the following description, the state in which the tanks 110 and 120 are filled with hydrogen supplied from the hydrogen station is referred to as “during hydrogen filling” or “during hydrogen filling”.

充填率制御システム２０は、各タンク１１０、１２０に充填されている水素の充填率（ＳＯＣ：State Of Charge）を制御するための装置であり、制御部２１０と、通信部２２０と、第１の圧力センサ２３０と、第２の圧力センサ２４０と、第１の温度センサ２５０と、第２の温度センサ２６０、とを含んで構成されている。 The filling rate control system 20 is a device for controlling the filling rate (SOC: State Of Charge) of the hydrogen filled in each of the tanks 110 and 120. The control unit 210, the communication unit 220, and the first The pressure sensor 230, the second pressure sensor 240, the first temperature sensor 250, and the second temperature sensor 260 are configured.

制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）と主記憶装置とを備えるマイクロコンピュータであり、ここでは、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）として構成されている。制御部２１０は、通信部２２０、各センサ２３０〜２６０に電気的に接続され、これらとの間で信号のやりとりをおこなう。通信部２２０は、レセプタクル１４３の近傍に配置され、レセプタクル１４３に水素ステーション側のノズルが接続されたときに、ノズル付近に設けられたステーション側の通信部（図示しない）との間で赤外線通信をおこなう。例えば、制御部２１０は、各センサ２３０〜２６０からの取得値などを水素ステーション側に送信することができる。これにより、水素ステーションの水素供給装置は、例えば、水素充填時に、タンク内の温度が温度８５℃以下、充填率１００％以下、タンク内圧力８７．５ＭＰａ以下とならないように、ＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）規格に応じた昇圧速度で充填をおこなうことができる。 The control unit 210 is a microcomputer that includes a central processing unit (CPU) and a main storage device, and is here configured as an electronic control unit (ECU). The control unit 210 is electrically connected to the communication unit 220 and the sensors 230 to 260, and exchanges signals with them. The communication unit 220 is disposed in the vicinity of the receptacle 143. When the hydrogen station side nozzle is connected to the receptacle 143, the communication unit 220 performs infrared communication with a station side communication unit (not shown) provided in the vicinity of the nozzle. Do it. For example, the control unit 210 can transmit acquired values from the sensors 230 to 260 to the hydrogen station side. As a result, the hydrogen supply device of the hydrogen station, for example, has a SAE (Society of Automotive) so that the temperature in the tank does not become 85 ° C. or less, the filling rate is 100% or less, and the tank internal pressure is 87.5 MPa or less. Filling can be performed at a pressure increase speed according to the Engineers standard.

第１の圧力センサ２３０は、充填側マニホールド１４２内の圧力Ｐ１を検出する。圧力Ｐ１は、水素充填時におけるタンク１１０、１２０内の圧力にほぼ相当する。第２の圧力センサ２４０は、供給側マニホールド１３２内の圧力Ｐ２を検出する。圧力Ｐ２は、水素供給時におけるタンク１１０、１２０内の圧力にほぼ相当する。第１の温度センサ２５０は、第１のバルブアセンブリ１１１に取り付けられ、第１のタンク１１０内の温度Ｔ１を検出する。第２の温度センサ２６０は、第２のバルブアセンブリ１２１に取り付けられ、第２のタンク１２０内の温度Ｔ２を検出する。 The first pressure sensor 230 detects the pressure P1 in the filling side manifold 142. The pressure P1 substantially corresponds to the pressure in the tanks 110 and 120 at the time of hydrogen filling. The second pressure sensor 240 detects the pressure P2 in the supply side manifold 132. The pressure P2 substantially corresponds to the pressure in the tanks 110 and 120 when supplying hydrogen. The first temperature sensor 250 is attached to the first valve assembly 111 and detects the temperature T1 in the first tank 110. The second temperature sensor 260 is attached to the second valve assembly 121 and detects the temperature T2 in the second tank 120.

制御部２１０は、タンク１１０、１２０内の温度Ｔ１、Ｔ２および圧力Ｐ１、Ｐ２から、タンク１１０、１２０内の水素の充填率Ｒｆ［％］を算出する。制御部２１０は、所定のタイミングにおいて充填率Ｒｆ［％］を算出することでタンク内の水素の残量を監視している。充填率Ｒｆ［％］は、以下の式（１）によって算出することができる。
Ｒｆ＝{（Ｚ₀・Ｔ₀・Ｐ_A）／（Ｚ_A・Ｔ_A・Ｐ₀）・・１００・・・（１）
上記の式（１）において、Ｚは圧縮係数、Ｔは温度、Ｐは圧力を示し、添え字「０」は基準値、添え字「Ａ」は水素充填時または水素供給時における各センサ２３０〜２６０からの取得値を示す。なお、基準値としては、Ｚ₀＝Ｚ₁＝０．９９、Ｔ₀＝１５℃、Ｐ₀＝７０ＭＰａを例示することができる。 The controller 210 calculates the hydrogen filling rate Rf [%] in the tanks 110 and 120 from the temperatures T1 and T2 in the tanks 110 and 120 and the pressures P1 and P2. The controller 210 monitors the remaining amount of hydrogen in the tank by calculating the filling rate Rf [%] at a predetermined timing. The filling rate Rf [%] can be calculated by the following equation (1).
Rf = {(Z ₀ · T ₀ · P _A ) / (Z _A · T _A · P ₀ ) ··· 100 (1)
In the above formula (1), Z represents a compression coefficient, T represents temperature, P represents pressure, a subscript “0” represents a reference value, a subscript “A” represents each sensor 230 to when hydrogen is charged or hydrogen is supplied. The acquired value from 260 is shown. Examples of the reference values include Z ₀ = Z ₁ = 0.99, T ₀ = 15 ° C., and P ₀ = 70 MPa.

式（１）を用いて、第１のタンク１１０の充填率Ｒｆ（以後、「充填率Ｒｆ１」とも呼ぶ）を算出する場合には、取得値Ｔ_Aに第１の温度センサ２５０が検出した温度Ｔ１を用いる。第２のタンク１２０の充填率Ｒｆ（以後、「充填率Ｒｆ２」とも呼ぶ）を算出する場合には、取得値Ｔ_Aに第２の温度センサ２６０が検出した温度Ｔ２を用いる。また、水素充填時における各タンク１１０、１２０の充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２を算出する場合には、取得値Ｐ_Aに第１の圧力センサ２３０が検出した圧力Ｐ１を用いる。また、水素供給時における各タンク１１０、１２０の充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２を算出する場合には、取得値Ｐ_Aに第２の圧力センサ２４０が検出した圧力Ｐ２を用いる。なお、取得値Ｐ_Aに適用する値は、圧力Ｐ１や圧力Ｐ２から圧損分等を調整した値としてもよい。 Using Equation (1), filling factor Rf (hereinafter, also referred to as "filling rate Rf1 ') of the first tank 110 when calculating the a first temperature at which the temperature sensor 250 detects the acquisition value T _A T1 is used. Filling factor of the second tank 120 Rf (hereinafter, also referred to as "filling rate Rf2") when calculating the uses temperature T2 of the second temperature sensor 260 detects the acquisition value T _A. Also, when calculating the filling factor Rf1, Rf2 of the tanks 110 and 120 at the time of hydrogen filling, using a pressure P1 detected first pressure sensor 230 to obtain value P _A. Also, when calculating the filling factor Rf1, Rf2 of the tanks 110 and 120 at the time of the hydrogen supply is used to obtain value P _A in the pressure P2 of the second pressure sensor 240 detects. The value applied to the acquired value P _A may be a value obtained by adjusting the pressure loss or the like from the pressure P1 or the pressure P2.

制御部２１０は、第２の圧力センサ２４０、第１の温度センサ２５０、第２の温度センサ２６０が時間の経過と共にゼロ点が自己変動（ドリフト）している状態か否かを判定するためのドリフト判定処理をおこなう。ドリフト判定処理の詳細は、図２を用いて後述する。なお、燃料電池システム１０は、上述した構成のほかに、水素供給経路１３０に開閉弁や逆止弁、インジェクターなどを含んでいてもよい。また、燃料電池システム１０は、燃料電池１００の電気化学反応によって生じたガスや、生成水などを外部に排水するための排気排水用配管や、燃料電池１００を冷却するためのラジエータ、冷媒が流通するための配管等を備えていてもよい。 The control unit 210 determines whether the second pressure sensor 240, the first temperature sensor 250, and the second temperature sensor 260 are in a state where the zero point is self-varying (drifting) as time passes. Perform drift judgment processing. Details of the drift determination processing will be described later with reference to FIG. In addition to the configuration described above, the fuel cell system 10 may include an on-off valve, a check valve, an injector, and the like in the hydrogen supply path 130. Further, in the fuel cell system 10, an exhaust / drain pipe for draining gas generated by an electrochemical reaction of the fuel cell 100, generated water and the like, a radiator for cooling the fuel cell 100, and a refrigerant flow. You may provide the piping for doing.

図２は、ドリフト判定処理の流れを例示したフローチャートである。ここでは、制御部２１０は、各タンク１１０、１２０の水素の残量を監視するため、所定のタイミング（例えば０．１秒ごと）で各タンク１１０、１２０の水素の充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２を算出する。ここでは、制御部２１０は、水素充填時には、式（１）の取得値Ｐ_Aに、第１の圧力センサ２３０の圧力Ｐ１を用いて充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２を算出し、水素供給時を含む水素充填時以外のときには、式（１）の取得値Ｐ_Aに、第２の圧力センサ２４０の圧力Ｐ２を用いて充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２を算出するものとして説明する。 FIG. 2 is a flowchart illustrating the flow of the drift determination process. Here, the controller 210 calculates the hydrogen filling rates Rf1 and Rf2 of the tanks 110 and 120 at a predetermined timing (for example, every 0.1 second) in order to monitor the remaining amount of hydrogen in the tanks 110 and 120. To do. Here, at the time of hydrogen filling, the control unit 210 calculates filling rates Rf1 and Rf2 using the pressure P1 of the first pressure sensor 230 as the acquired value P _A of the formula (1), and includes hydrogen at the time of hydrogen supply. Description will be made assuming that the filling rates Rf1 and Rf2 are calculated by using the pressure P2 of the second pressure sensor 240 as the acquired value P _A of the equation (1) at times other than the time of filling.

制御部２１０は、ドリフト判定処理を開始すると、まず、車両３０が水素充填中であるか否かの判定をおこなう（ステップＳ１１０）。車両３０が水素充填中か否かは、例えば、車両３０のリッド（フュエルリッド）が開状態か否かを検出することによって判定することができる。また、制御部２１０は、リッドの開状態を検出し、かつ、タンク内の温度上昇率が所定以上の場合に、水素充填中であると判定してもよい。このようにすることによって、水素充填中ではないにも関わらず、車両３０のリッドが誤って開状態となっているときの誤判定を防止することができる。この他に、レセプタクル１４３が水素ステーション側のノズルに接続されているか否かや、通信部２２０が水素ステーション側の通信部と通信可能な状態か否かを検出することによっても水素充填中か否かを判定することができる。制御部２１０は、車両３０が水素充填中のとき、充填が終了するまでステップＳ１１０を繰り返す（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。 When the drift determination process is started, the controller 210 first determines whether or not the vehicle 30 is being charged with hydrogen (step S110). Whether or not the vehicle 30 is being filled with hydrogen can be determined, for example, by detecting whether or not the lid (fuel lid) of the vehicle 30 is open. Further, the control unit 210 may detect that the lid is being filled when the open state of the lid is detected and the temperature increase rate in the tank is equal to or higher than a predetermined value. By doing so, it is possible to prevent erroneous determination when the lid of the vehicle 30 is erroneously opened even though the hydrogen is not being charged. In addition to this, whether the receptacle 143 is connected to the nozzle on the hydrogen station side or whether the communication unit 220 can communicate with the communication unit on the hydrogen station side is also in the process of hydrogen filling. Can be determined. When the vehicle 30 is being filled with hydrogen, the controller 210 repeats step S110 until the filling is completed (step S110: YES).

制御部２１０は、車両３０が水素充填中では無いと判定すると（ステップＳ１１０：ＮＯ）、所定のタイミングで算出している充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２の少なくとも一方が上昇しているか否かの判定をおこなう（ステップＳ１２０）。充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２が上昇したか否かの判定は、単位時間あたりの充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２の変化量ΔＲｆ１、ΔＲｆ２（充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２の傾き）が正の値となっているか否かによって判定することができる。単位時間としては、任意の時間（例えば、１秒）を設定することができる。制御部２１０は、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２のいずれも上昇していないとき（ステップＳ１２０：ＮＯ）、後述するステップＳ１３０、Ｓ１４０をスキップする。 When control unit 210 determines that vehicle 30 is not being charged with hydrogen (step S110: NO), control unit 210 determines whether at least one of charging rates Rf1 and Rf2 calculated at a predetermined timing is increasing. (Step S120). The determination of whether or not the filling rates Rf1 and Rf2 have increased depends on whether or not the change amounts ΔRf1 and ΔRf2 of the filling rates Rf1 and Rf2 per unit time (inclinations of the filling rates Rf1 and Rf2) are positive values. Can be determined. Arbitrary time (for example, 1 second) can be set as the unit time. When neither of the filling rates Rf1 and Rf2 is increased (step S120: NO), the controller 210 skips steps S130 and S140 described later.

制御部２１０は、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２の少なくとも一方が上昇しているとき（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、第２の圧力センサ２４０にドリフトが発生していると判定する（ステップＳ１３０）。具体的には、第２の圧力センサ２４０のゼロ点がプラス側に自己変動し、検出値が実際のタンク内の圧力よりも高い値となるドリフト（上ドリフト）が発生していると判定する。ここでは、制御部２１０は、変化量ΔＲｆ１、ΔＲｆ２の少なくとも一方が正の値となったときに、第２の圧力センサ２４０にドリフトが発生していると判定しているが、変化量ΔＲｆ１、ΔＲｆ２の両方が正の値となったとき第２の圧力センサ２４０にドリフトが発生していると判定する構成としてもよい。 When at least one of filling rates Rf1 and Rf2 is increasing (step S120: YES), control unit 210 determines that drift has occurred in second pressure sensor 240 (step S130). Specifically, it is determined that a drift (upper drift) in which the zero point of the second pressure sensor 240 fluctuates to the plus side and the detected value is higher than the actual pressure in the tank has occurred. . Here, the control unit 210 determines that drift has occurred in the second pressure sensor 240 when at least one of the change amounts ΔRf1 and ΔRf2 has a positive value, but the change amount ΔRf1, A configuration may be adopted in which it is determined that a drift has occurred in the second pressure sensor 240 when both ΔRf2 are positive values.

図３は、第２の圧力センサ２４０にドリフトが発生したときの充填率Ｒｆの変化を例示した説明図である。図３の縦軸は、タンク１１０、１２０の充填率Ｒｆ［％］を示しており、横軸は、時間［sec］を示している。充填率Ｒｆは、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２のいずれであってもよい。図３の実線は、車両３０の走行時において、第２の圧力センサ２４０と温度センサ２５０、２６０が正常に機能している時の充填率Ｒｆの変化を示している。図３の破線は、車両３０の走行時において、第２の圧力センサ２４０にドリフトが発生したときの充填率Ｒｆの変化を示している。図３の破線では、単位時間あたりの充填率Ｒｆの変化量ΔＲｆが正の値となっている部分（図３のＸ部分）が存在する。この部分において、第２の圧力センサ２４０にドリフトが発生したと考えられる。車両３０は、走行時にタンク１１０、１２０内の水素を消費するため、水素充填時以外に充填率Ｒｆが上昇することはない。そのため、水素充填時以外において充填率Ｒｆが上昇している場合、第２の圧力センサ２４０のゼロ点が自己変動（ドリフト）し、検出値が実際のタンク内の圧力よりも高い値となり、算出された充填率Ｒｆが上昇したと考えられる。制御部２１０は、第２の圧力センサ２４０のドリフトを検出すると、タンク内の温度に応じてタンク内の圧力を制御するための制御マップの補正をおこなう（ステップＳ１４０）。 FIG. 3 is an explanatory view exemplifying a change in the filling rate Rf when a drift occurs in the second pressure sensor 240. The vertical axis in FIG. 3 indicates the filling rate Rf [%] of the tanks 110 and 120, and the horizontal axis indicates time [sec]. The filling rate Rf may be any of the filling rates Rf1 and Rf2. The solid line in FIG. 3 shows the change in the filling rate Rf when the second pressure sensor 240 and the temperature sensors 250 and 260 are functioning normally when the vehicle 30 is traveling. A broken line in FIG. 3 indicates a change in the filling rate Rf when the drift occurs in the second pressure sensor 240 when the vehicle 30 is traveling. In the broken line in FIG. 3, there is a portion (X portion in FIG. 3) where the amount of change ΔRf of the filling rate Rf per unit time is a positive value. It is considered that drift has occurred in the second pressure sensor 240 in this portion. Since the vehicle 30 consumes hydrogen in the tanks 110 and 120 during traveling, the filling rate Rf does not increase except during hydrogen filling. For this reason, when the filling rate Rf is increasing at times other than hydrogen filling, the zero point of the second pressure sensor 240 self-variates (drifts), and the detected value becomes a value higher than the actual pressure in the tank. It is considered that the filled ratio Rf increased. When detecting the drift of the second pressure sensor 240, the control unit 210 corrects the control map for controlling the pressure in the tank according to the temperature in the tank (step S140).

図４は、制御マップの内容を説明するための説明図である。制御マップとは、タンクを保護するために、タンク内の温度に対応して許容されるタンク内の圧力の範囲が示された、タンク内の温度と圧力との対応関係情報である。制御マップは、各タンクごとに設定され、制御部２１０の図示しない記憶部に記憶されている。タンク１１０、１２０のように、ライナーの外周に繊維強化樹脂層が形成されたタンクでは、タンク内の温度の低下によってライナーが熱収縮すると、ライナーと繊維強化樹脂層との間に空隙が形成され、タンクの強度の低下が生じる。そのため、タンク内の温度（ライナーの収縮量）に応じてタンク内の圧力（ライナーを繊維強化樹脂層に押しつける力）を所定以上に維持することによって、ライナーと繊維強化樹脂層との間の空隙の形成を抑制することができる。制御部２１０は、タンク内の圧力と温度が図４のハッチ領域に含まれるようにタンク内の圧力の制御をおこなう。例えば、制御部２１０は、車両３０の走行時にタンク内の圧力と温度がハッチ領域の境界ライン付近に近づくと、車両３０の速度制限をおこない、タンク１１０、１２０から燃料電池１００への水素の供給速度を規制する。これにより、タンク内の圧力の減少速度が低減し、タンク内の圧力と温度が図４のハッチ領域から外れにくくなる。なお、図４の境界ラインにおいて、Ｐｏ１とＰｏ２との間、および、Ｐｏ３とＰ０４との間は、タンク内の温度によらず圧力が一定となっている。この温度範囲においては、ライナーの膨張や収縮がほとんど生じないためである。一方、Ｐｏ２とＰｏ３との間は、温度が低下するにつれて圧力が高くなるようになっている。この温度範囲において、ライナーの膨張や収縮が生じるためである。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the contents of the control map. The control map is information on the relationship between the temperature and pressure in the tank that indicates the range of pressure in the tank that is allowed in correspondence to the temperature in the tank in order to protect the tank. The control map is set for each tank and stored in a storage unit (not shown) of the control unit 210. In a tank in which a fiber reinforced resin layer is formed on the outer periphery of the liner, such as tanks 110 and 120, when the liner is thermally contracted due to a decrease in temperature in the tank, a gap is formed between the liner and the fiber reinforced resin layer. The strength of the tank is reduced. Therefore, the gap between the liner and the fiber reinforced resin layer is maintained by maintaining the pressure in the tank (force to press the liner against the fiber reinforced resin layer) at a predetermined level or more according to the temperature in the tank (shrinkage amount of the liner). The formation of can be suppressed. The control unit 210 controls the pressure in the tank so that the pressure and temperature in the tank are included in the hatched region of FIG. For example, when the pressure and temperature in the tank approaches the boundary line of the hatch area when the vehicle 30 is traveling, the control unit 210 limits the speed of the vehicle 30 and supplies hydrogen from the tanks 110 and 120 to the fuel cell 100. Regulate the speed. As a result, the rate of decrease in the pressure in the tank is reduced, and the pressure and temperature in the tank are less likely to deviate from the hatched region of FIG. In the boundary line of FIG. 4, the pressure is constant between Po1 and Po2 and between Po3 and P04 regardless of the temperature in the tank. This is because the expansion and contraction of the liner hardly occur in this temperature range. On the other hand, the pressure increases between Po2 and Po3 as the temperature decreases. This is because the liner expands and contracts in this temperature range.

図５は、圧力センサのドリフトを検出したときの制御マップの補正の内容を説明するための説明図である。図５（ａ）は、補正前の制御マップを示しており、図５（ｂ）は、補正後の制御マップを示している。図５（ａ）のハッチ領域は、図４のハッチ領域と同じである。第２の圧力センサ２４０にドリフトが生じていると、第２の圧力センサ２４０が検出した圧力Ｐ２は、実際のタンク内の圧力よりもドリフト量ＰＡだけ高い値となる。そのため、タンク内の実際の圧力と温度が、図５（ａ）の斜線領域に含まれる状態であっても、制御部２１０は、第２の圧力センサ２４０の検出値に基づいて、タンク内の圧力と温度が図５（ａ）のハッチ領域に含まれていると判定してしまう。図５（ａ）の斜線領域とは、実線で示された境界ラインと、境界ラインをドリフト量ＰＡだけ左側にシフトさせた破線ラインとの間の領域であり、境界ライン上のタンク内の温度、圧力に対して、タンク内の温度が同じ場合にタンク内の圧力が最大でＰＡだけ少ない状態が含まれている。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the correction contents of the control map when the drift of the pressure sensor is detected. FIG. 5A shows a control map before correction, and FIG. 5B shows a control map after correction. The hatched area in FIG. 5A is the same as the hatched area in FIG. When drift occurs in the second pressure sensor 240, the pressure P2 detected by the second pressure sensor 240 is higher than the actual pressure in the tank by the drift amount PA. Therefore, even if the actual pressure and temperature in the tank are included in the shaded area in FIG. 5A, the control unit 210 is based on the detection value of the second pressure sensor 240. It is determined that the pressure and temperature are included in the hatched area of FIG. The hatched region in FIG. 5A is a region between the boundary line indicated by the solid line and the broken line obtained by shifting the boundary line to the left side by the drift amount PA, and the temperature in the tank on the boundary line. When the temperature in the tank is the same with respect to the pressure, a state in which the pressure in the tank is maximum and is reduced by PA is included.

制御マップの補正は、図５（ｂ）に示すように、境界ラインを右側にシフトさせることによっておこなわれる。ここでは、境界ラインのシフト量は、ドリフト量ＰＡと等しい。これにより、制御マップの補正後の斜線領域は、補正前のハッチ領域に含まれることになる。すなわち、補正後の制御マップによれば、ドリフトが生じている第２の圧力センサ２４０の検出値に基づいて、制御部２１０がタンク内の圧力と温度が図５（ｂ）のハッチ領域に含まれていると判定したときに、タンク内の実際の圧力と温度が補正前のハッチ領域（図５（ａ））に含まれることになる。 As shown in FIG. 5B, the control map is corrected by shifting the boundary line to the right side. Here, the shift amount of the boundary line is equal to the drift amount PA. Thereby, the hatched area after correction of the control map is included in the hatch area before correction. That is, according to the corrected control map, the control unit 210 includes the pressure and temperature in the tank in the hatched region of FIG. When it is determined that the actual pressure and temperature in the tank are included, the hatched area before correction (FIG. 5A) is included.

なお、ドリフト量ＰＡの特定方法としては、任意の方法を採用することができる。例えば、制御部２１０が図３の実線に示すような充填率Ｒｆの予測値を算出するように構成されていれば、ドリフトが発生した第２の圧力センサ２４０の実際の検出値から得られる充填率Ｒｆと、充填率Ｒｆの予測値との差分に式（１）を適用することによって、ドリフト量ＰＡを算出することができる。充填率Ｒｆの予測値は、例えば、算出した特定の時点の充填率Ｒｆに、特定の時点よりも過去の単位時間あたりの変化量ΔＲｆの平均値を加えることによって算出することができる。例えば、ドリフトの発生直前の充填率Ｒｆに、ドリフトの発生以前の単位時間あたりの変化量ΔＲｆの平均値を加えることによって、ドリフト発生時点において仮にドリフトが発生していなかった場合の充填率Ｒｆの予測値を算出することができる。また、充填率Ｒｆの予測値は、ドリフトを検出する直前の充填率Ｒｆに、車両３０の走行モードに応じて予め設定されている充填率Ｒｆの単位時間あたりの変化量ΔＲｆ（＜０）を加えることによっても算出することができる。ドリフト量ＰＡを特定するための他の方法としては、例えば、ドリフトを判定したときの単位時間あたりの充填率Ｒｆの変化量ΔＲｆに式（１）を適用してドリフト量ＰＡを算出してもよいし、車両３０の走行時であれば、ドリフトを判定したときの変化量ΔＲｆに、走行による充填率Ｒｆの減少量（＞０）の予測値を加えた値に式（１）を適用してもよい。また、ドリフトを判定したときの第２の圧力センサ２４０の検出値の変化量ΔＰ２をそのままドリフト量ＰＡとしてもよい。また、水素供給経路１３０に第２の圧力センサ２４０以外の第３圧力センサ（図示しない）が配置されていれば、第２の圧力センサ２４０にドリフトが発生したときの第２の圧力センサ２４０の検出値と第３の圧力センサの検出値との差分をドリフト量ＰＡとしてもよい。 An arbitrary method can be adopted as a method for specifying the drift amount PA. For example, if the control unit 210 is configured to calculate the predicted value of the filling rate Rf as shown by the solid line in FIG. 3, the filling obtained from the actual detection value of the second pressure sensor 240 in which the drift has occurred. The drift amount PA can be calculated by applying the equation (1) to the difference between the rate Rf and the predicted value of the filling rate Rf. The predicted value of the filling rate Rf can be calculated, for example, by adding the average value of the change amount ΔRf per unit time in the past from the specific time to the calculated filling rate Rf at the specific time. For example, by adding the average value of the change amount ΔRf per unit time before the occurrence of the drift to the filling rate Rf immediately before the occurrence of the drift, the filling rate Rf in the case where no drift has occurred at the time of the occurrence of the drift. A predicted value can be calculated. Further, the predicted value of the filling rate Rf is obtained by adding a change amount ΔRf (<0) per unit time of the filling rate Rf set in advance according to the traveling mode of the vehicle 30 to the filling rate Rf immediately before detecting the drift. It can also be calculated by adding. As another method for specifying the drift amount PA, for example, the drift amount PA is calculated by applying the equation (1) to the change amount ΔRf of the filling rate Rf per unit time when the drift is determined. If the vehicle 30 is traveling, the formula (1) is applied to a value obtained by adding the predicted value of the reduction amount (> 0) of the filling rate Rf due to traveling to the amount of change ΔRf when the drift is determined. May be. Further, the change amount ΔP2 of the detection value of the second pressure sensor 240 when the drift is determined may be used as it is as the drift amount PA. In addition, if a third pressure sensor (not shown) other than the second pressure sensor 240 is arranged in the hydrogen supply path 130, the second pressure sensor 240 when the second pressure sensor 240 drifts is used. The difference between the detected value and the detected value of the third pressure sensor may be used as the drift amount PA.

本実施形態の制御部２１０は、充填率Ｒｆが所定値（閾値Ｔｈ）以下になったときに、運転者に対してガス不足を通知するように構成されている。この場合、制御部２１０は、ステップＳ１４０の制御マップの補正にあわせて、閾値Ｔｈをドリフト量ＰＡに応じて上昇させるように構成されていてもよい。このようにすることによって、第２の圧力センサ２４０のドリフトによって充填率Ｒｆが実際よりも大きく算出された場合であっても、適切なタイミングで運転者に対して水素不足の通知をおこなうことができる。これにより、充填率Ｒｆが実際よりも大きく算出されたことに起因する不意のガス欠の発生を抑制することができる。 The control unit 210 of the present embodiment is configured to notify the driver of a gas shortage when the filling rate Rf becomes equal to or less than a predetermined value (threshold value Th). In this case, the control unit 210 may be configured to increase the threshold Th according to the drift amount PA in accordance with the correction of the control map in step S140. By doing so, even if the filling rate Rf is calculated to be larger than the actual value due to the drift of the second pressure sensor 240, the driver may be notified of hydrogen shortage at an appropriate timing. it can. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of unexpected gas shortage due to the fact that the filling rate Rf is calculated to be larger than the actual one.

図２に戻り、続いて、制御部２１０は、充填率Ｒｆ１、充填率Ｒｆ２の少なくとも一方が減少しているときに、単位時間あたりの減少量が予め設定された減少量よりも大きくなったか否かの判定をおこなう（ステップＳ１５０）。具体的には、制御部２１０は、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２の少なくとも一方が減少しているときに、減少している充填率Ｒｆの単位時間あたりの減少量が、車両３０において、水素の消費量が最も多い走行モードにおける充填率Ｒｆの単位時間あたりの減少量として予め設定されている減少量よりも大きいか否かを判定する。ここで、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２の少なくとも一方が減少しているときとは、変化量ΔＲｆ１＜０、または／および、変化量ΔＲｆ２＜０のときである。また、充填率Ｒｆの単位時間あたりの減少量とは、変化量ΔＲｆ（＜０）の絶対値｜ΔＲｆ｜である。水素の消費量が最も多い走行モードにおける充填率Ｒｆの単位時間あたりの減少量として予め設定されている減少量を以後、「走行モード最大減少量」（＞０）とも呼ぶ。なお、充填率Ｒｆ１の単位時間あたりの減少量を評価するための走行モード最大減少量と、充填率Ｒｆ２の単位時間あたりの減少量を評価するための走行モード最大減少量とは、値が異なっていてもよいし、同じ値であってもよい。制御部２１０は、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２のいずれも単位時間あたりの減少量が走行モード最大減少量よりも小さいとき（ステップＳ１５０：ＮＯ）、処理をステップＳ１１０に戻す。 Returning to FIG. 2, subsequently, the control unit 210 determines whether or not the reduction amount per unit time is larger than the preset reduction amount when at least one of the filling rate Rf1 and the filling rate Rf2 is decreasing. Is determined (step S150). Specifically, when at least one of the filling rates Rf1 and Rf2 is decreasing, the control unit 210 determines that the decreasing amount per unit time of the decreasing filling rate Rf is the hydrogen consumption amount in the vehicle 30. It is determined whether or not the filling rate Rf in the travel mode with the largest number is larger than a reduction amount set in advance as a reduction amount per unit time. Here, the time when at least one of the filling rates Rf1 and Rf2 decreases is when the amount of change ΔRf1 <0 or / and the amount of change ΔRf2 <0. Further, the amount of decrease in the filling rate Rf per unit time is the absolute value | ΔRf | of the amount of change ΔRf (<0). Hereinafter, a reduction amount preset as a reduction amount per unit time of the filling rate Rf in the travel mode in which the hydrogen consumption is the largest is also referred to as “travel mode maximum decrease amount” (> 0). The travel mode maximum reduction amount for evaluating the reduction amount per unit time of the filling rate Rf1 is different from the travel mode maximum reduction amount for evaluating the reduction amount per unit time of the filling rate Rf2. It may be the same value. When both the filling rates Rf1 and Rf2 have a decrease amount per unit time smaller than the travel mode maximum decrease amount (step S150: NO), the control unit 210 returns the process to step S110.

制御部２１０は、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２の少なくとも一方の単位時間あたりの減少量が走行モード最大減少量よりも大きいとき（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、単位時間あたりの減少量が走行モード最大減少量よりも大きくなった側のタンクに取り付けられている温度センサにドリフトが発生していると判定する（ステップＳ１６０）。具体的には、制御部２１０は、充填率Ｒｆ１の単位時間あたりの減少量が走行モード最大減少量よりも大きいとき、第１の温度センサ２５０のゼロ点がプラス側に自己変動し、検出値が実際の第１のタンク１１０内の温度よりも高い値となるドリフト（上ドリフト）が発生していると判定する。一方、制御部２１０は、充填率Ｒｆ２の単位時間あたりの減少量が走行モード最大減少量よりも大きいとき、第２の温度センサ２６０にドリフト（上ドリフト）が発生していると判定する。 When the decrease amount per unit time of at least one of the filling rates Rf1 and Rf2 is larger than the travel mode maximum decrease amount (step S150: YES), the control unit 210 determines that the decrease amount per unit time is greater than the travel mode maximum decrease amount. It is determined that drift has occurred in the temperature sensor attached to the larger tank (step S160). Specifically, when the reduction amount per unit time of the filling rate Rf1 is larger than the travel mode maximum reduction amount, the control unit 210 self-variates the zero point of the first temperature sensor 250 to the plus side, and the detected value It is determined that a drift (upper drift) having a value higher than the actual temperature in the first tank 110 has occurred. On the other hand, the control unit 210 determines that the drift (upper drift) has occurred in the second temperature sensor 260 when the amount of decrease in the filling rate Rf2 per unit time is larger than the maximum decrease in travel mode.

図６は、温度センサ２５０、２６０にドリフトが発生したときの充填率Ｒｆの変化を例示した説明図である。図３と同様に、図６の縦軸は、タンク１１０、１２０の充填率Ｒｆ［％］を示しており、横軸は、時間［sec］を示している。充填率Ｒｆは、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２のいずれであってもよい。図６の実線は、車両３０の走行時において、第２の圧力センサ２４０と、対応する温度センサ２５０、２６０とが正常に機能している時の充填率Ｒｆの変化を示している。「対応する温度センサ」とは、図６の充填率Ｒｆが第１のタンク１１０の充填率Ｒｆ１を示す場合には「第１の温度センサ２５０」のことであり、図６の充填率Ｒｆが第２のタンク１２０の充填率Ｒｆ２を示す場合には「第２の温度センサ２６０」のことである。図６の破線は、車両３０の走行時において、対応する温度センサ２５０、２６０にドリフトが発生したときの充填率Ｒｆの変化を示している。図６の破線では、単位時間あたりの充填率Ｒｆの減少量｜ΔＲｆ｜が走行モード最大減少量より大きくなっている部分（図６のＹ部分）が存在する。この部分において、対応する温度センサ２５０、２６０にドリフトが発生したと考えられる。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the change in the filling rate Rf when drift occurs in the temperature sensors 250 and 260. Similar to FIG. 3, the vertical axis of FIG. 6 indicates the filling rate Rf [%] of the tanks 110 and 120, and the horizontal axis indicates time [sec]. The filling rate Rf may be any of the filling rates Rf1 and Rf2. A solid line in FIG. 6 indicates a change in the filling rate Rf when the second pressure sensor 240 and the corresponding temperature sensors 250 and 260 are functioning normally when the vehicle 30 is traveling. The “corresponding temperature sensor” means “first temperature sensor 250” when the filling rate Rf in FIG. 6 indicates the filling rate Rf1 of the first tank 110, and the filling rate Rf in FIG. In the case where the filling rate Rf2 of the second tank 120 is indicated, it means “second temperature sensor 260”. A broken line in FIG. 6 indicates a change in the filling rate Rf when drift occurs in the corresponding temperature sensors 250 and 260 when the vehicle 30 is traveling. In the broken line in FIG. 6, there is a portion (Y portion in FIG. 6) where the decrease amount | ΔRf | of the filling rate Rf per unit time is larger than the travel mode maximum decrease amount. In this part, it is considered that drift occurred in the corresponding temperature sensors 250 and 260.

車両３０の走行時には、タンク１１０、１２０内の水素が消費されるため、走行時に充填率Ｒｆの低下を検出しただけでは、その原因が燃料電池１００の水素の消費によるものか、対応する温度センサ２５０、２６０のドラフトの発生によるものか判別することはできない。しかし、車両３０の走行時における充填率Ｒｆの減少量が、車両３０において、水素の消費量が最も多い走行モードにおける充填率Ｒｆの単位時間あたりの減少量よりも大きい場合には、充填率Ｒｆの低下の原因が、走行による水素の消費だけではないと考えられる。すなわち、この場合には、対応する温度センサ２５０、２６０のゼロ点が自己変動（ドリフト）し、検出値が実際のタンク内の温度よりも高い値となり、算出される充填率Ｒｆが低下したと考えられる。対応する温度センサ２５０、２６０のドリフトを検出すると、制御部２１０は、制御マップの補正をおこなう（ステップＳ１７０）。 When the vehicle 30 travels, the hydrogen in the tanks 110 and 120 is consumed. Therefore, if only a decrease in the filling rate Rf is detected during travel, whether the cause is due to the consumption of hydrogen in the fuel cell 100 or a corresponding temperature sensor. It cannot be determined whether the drafts 250 and 260 are generated. However, if the reduction amount of the filling rate Rf during traveling of the vehicle 30 is larger than the reduction amount per unit time of the filling rate Rf in the traveling mode in which the consumption amount of hydrogen is the largest in the vehicle 30, the filling rate Rf. It is thought that the cause of the decrease is not only the consumption of hydrogen by running. That is, in this case, the zero points of the corresponding temperature sensors 250 and 260 self-variate (drift), the detected value becomes higher than the actual temperature in the tank, and the calculated filling rate Rf decreases. Conceivable. When detecting the drift of the corresponding temperature sensors 250 and 260, the control unit 210 corrects the control map (step S170).

図７は、温度センサのドリフトを検出したときの制御マップの補正の内容を説明するための説明図である。図７（ａ）は、補正前の制御マップを示しており、図７（ｂ）は、補正後の制御マップを示している。図７（ａ）のハッチ領域は、図４のハッチ領域と同じである。対応する温度センサ２５０、２６０にドリフトが生じていると、温度センサ２５０、２６０が検出した温度Ｔ１、Ｔ２は、実際のタンク内の温度よりもドリフト量ＰＯだけ高い値となる。そのため、タンク内の実際の圧力と温度が、図７（ａ）の斜線領域に含まれる状態であっても、制御部２１０は、対応する温度センサ２５０、２６０の検出値に基づいて、タンク内の圧力と温度が図７（ａ）のハッチ領域に含まれていると判定してしまう。図７（ａ）の斜線領域とは、実線で示された境界ラインと、境界ラインをドリフト量ＰＯだけ下側にシフトさせた破線ラインとの間の領域であり、境界ライン上のタンク内の温度、圧力に対して、タンク内の圧力が同じ場合にタンク内の温度が最大でＰＯだけ少ない状態が含まれている。 FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the correction contents of the control map when the drift of the temperature sensor is detected. FIG. 7A shows a control map before correction, and FIG. 7B shows a control map after correction. The hatched area in FIG. 7A is the same as the hatched area in FIG. When drift occurs in the corresponding temperature sensors 250, 260, the temperatures T1, T2 detected by the temperature sensors 250, 260 are higher than the actual temperature in the tank by the drift amount PO. Therefore, even if the actual pressure and temperature in the tank are included in the shaded area in FIG. 7A, the control unit 210 determines whether or not the inside of the tank is based on the detection values of the corresponding temperature sensors 250 and 260. It is determined that the pressure and temperature are included in the hatched region of FIG. The hatched area in FIG. 7A is an area between the boundary line indicated by the solid line and the broken line obtained by shifting the boundary line downward by the drift amount PO. When the pressure in the tank is the same as the temperature and the pressure, the state in which the temperature in the tank is maximum and less by PO is included.

制御マップの補正は、図７（ｂ）に示すように、境界ラインを上側にシフトさせることによっておこなわれる。ここでは、境界ラインのシフト量は、ドリフト量ＰＯと等しい。これにより、制御マップの補正後の斜線領域は、補正前のハッチ領域に含まれることになる。すなわち、補正後の制御マップによれば、ドリフトが生じた対応する温度センサ２５０、２６０の検出値に基づいて、制御部２１０がタンク内の圧力と温度が図７（ｂ）のハッチ領域に含まれていると判定したときに、タンク内の実際の圧力と温度が補正前のハッチ領域（図７（ａ））に含まれることになる。 As shown in FIG. 7B, the control map is corrected by shifting the boundary line upward. Here, the shift amount of the boundary line is equal to the drift amount PO. Thereby, the hatched area after correction of the control map is included in the hatch area before correction. That is, according to the corrected control map, the control unit 210 includes the pressure and temperature in the tank in the hatched region of FIG. 7B based on the detection values of the corresponding temperature sensors 250 and 260 in which the drift has occurred. When it is determined that the actual pressure and temperature in the tank are included, the hatched area before correction (FIG. 7A) is included.

なお、ドリフト量ＰＯの特定方法としては、任意の方法を採用することができる。例えば、上述したように、制御部２１０が図６の実線に示すような充填率Ｒｆの予測値を算出するように構成されていれば、温度センサ２５０、２６０にドリフトが発生したときのセンサの実際の検出値から得られる充填率Ｒｆと、充填率Ｒｆの予測値との差分からドリフト量ＰＯを算出することができる。他の方法としては、温度センサ２５０、２６０の一方にドリフトが発生したときには、他方の温度センサと圧力センサは正常であると考えられる。そのため、ドリフトが発生した一方の温度センサの検出値と、他方の正常の温度センサの検出値との差分からドリフト量ＰＯを特定することができる。 An arbitrary method can be adopted as a method for specifying the drift amount PO. For example, as described above, if the control unit 210 is configured to calculate the predicted value of the filling rate Rf as shown by the solid line in FIG. 6, the sensor when the drift occurs in the temperature sensors 250 and 260. The drift amount PO can be calculated from the difference between the filling rate Rf obtained from the actual detection value and the predicted value of the filling rate Rf. As another method, when drift occurs in one of the temperature sensors 250 and 260, it is considered that the other temperature sensor and the pressure sensor are normal. Therefore, the drift amount PO can be specified from the difference between the detection value of one temperature sensor in which the drift has occurred and the detection value of the other normal temperature sensor.

制御部２１０は、充填率Ｒｆが所定値（閾値Ｔｈ）以下になったときに、運転者に対してガス不足を通知するように構成されていれば、ステップＳ１７０の制御マップの補正にあわせて、閾値Ｔｈをドリフト量ＰＯに応じて下降させるようにしてもよい。または、制御部２１０は、温度センサ２５０、２６０のどちらかのドリフトを検出すると、充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２のうち、温度センサにドリフトが発生していない側の充填率Ｒｆのみに基づいて、充填率Ｒｆが閾値Ｔｈ以下になったか否かを判定する構成としてもよい。このようにすることによって、温度センサにドリフトが発生しても、車両３０が水素不足の状態か否かを正確に運転者に通知することができる。 If the control unit 210 is configured to notify the driver of gas shortage when the filling rate Rf becomes equal to or less than a predetermined value (threshold value Th), the control unit 210 adjusts to the correction of the control map in step S170. The threshold value Th may be lowered according to the drift amount PO. Alternatively, when the controller 210 detects the drift of one of the temperature sensors 250 and 260, the filling rate is based on only the filling rate Rf on the side where the drift does not occur in the temperature sensor among the filling rates Rf1 and Rf2. It is good also as a structure which determines whether Rf became below threshold value Th. By doing in this way, even if a drift occurs in the temperature sensor, it is possible to accurately notify the driver whether or not the vehicle 30 is in a hydrogen-deficient state.

以上説明した、第１実施形態の充填率制御システム２０によれば、車両３０の運転時のように、タンク１１０、１２０内の温度や圧力が時間とともに変動する環境下であっても、圧力センサ２４０と温度センサ２５０、２６０にドリフトが発生したか否かを容易に判定することができる。これにより、例えば、タンク内の水素が不足しているか否かを判定するための閾値を補正することができるため、算出される充填率Ｒｆが実際の充填率Ｒｆと異なっていても、不意のガス欠の発生を抑制することができる。また、タンクを保護するためのタンク内の温度と圧力の許容範囲が示された制御マップを補正することができるため、算出される充填率が実際の充填率と異なっていても、タンクを十分に保護することができる。 According to the filling rate control system 20 of the first embodiment described above, even in an environment in which the temperature and pressure in the tanks 110 and 120 fluctuate with time, such as during operation of the vehicle 30, the pressure sensor It can be easily determined whether or not a drift has occurred in 240 and the temperature sensors 250 and 260. Thereby, for example, the threshold value for determining whether or not hydrogen in the tank is insufficient can be corrected, so even if the calculated filling rate Rf is different from the actual filling rate Rf, it is unexpected. Occurrence of out of gas can be suppressed. In addition, the control map showing the allowable temperature and pressure ranges in the tank to protect the tank can be corrected, so that even if the calculated filling rate is different from the actual filling rate, Can be protected.

Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 B. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

Ｂ−１．変形例１：
本実施形態の制御部２１０は、各タンク１１０、１２０の充填率Ｒｆをそれぞれ算出するものとして説明した。しかし、制御部２１０は、タンク１１０、１２０のうちのいずれか一方のタンクの充填率Ｒｆのみを算出する構成であってもよい。この場合であっても、第２の圧力センサ２４０や温度センサ２５０、２６０のうちの少なくとも一方についてのドリフトを検出することができる。また、本実施形態の制御部２１０は、水素充填時には、第１の圧力センサ２３０の圧力Ｐ１を用いて充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２を算出し、水素供給時を含む水素充填時以外のときには、第２の圧力センサ２４０の圧力Ｐ２を用いて充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２を算出するものとして説明した。しかし、制御部２１０は、水素充填時とそれ以外と時とを区別せず、第１の圧力センサ２３０の圧力Ｐ１を用いた充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２と、第２の圧力センサ２４０の圧力Ｐ２を用いた充填率Ｒｆ１、Ｒｆ２とをそれぞれ算出する構成であってもよい。 B-1. Modification 1:
The control part 210 of this embodiment demonstrated as what calculates the filling rate Rf of each tank 110,120, respectively. However, the control unit 210 may be configured to calculate only the filling rate Rf of one of the tanks 110 and 120. Even in this case, the drift of at least one of the second pressure sensor 240 and the temperature sensors 250 and 260 can be detected. In addition, the control unit 210 of the present embodiment calculates the filling rates Rf1 and Rf2 using the pressure P1 of the first pressure sensor 230 at the time of hydrogen filling, and the second time at times other than the time of hydrogen filling including the time of hydrogen supply. In the above description, the filling rates Rf1 and Rf2 are calculated using the pressure P2 of the pressure sensor 240. However, the control unit 210 does not distinguish between the time of hydrogen filling and the other time, and the filling rates Rf1 and Rf2 using the pressure P1 of the first pressure sensor 230 and the pressure P2 of the second pressure sensor 240 are determined. The configuration may be such that the used filling rates Rf1 and Rf2 are respectively calculated.

Ｂ−２．変形例２：
本実施形態のタンク１１０は、制御マップを補正するときのシフト量は、算出したドリフト量と等しいものとして説明した。しかし、シフト量はドリフト量と異なっていてもよい。例えば、シフト量は予め設定された値であってもよい。この場合であっても、センサのドリフトの発生による、タンクの保護性能の低下を抑制することができる。 B-2. Modification 2:
The tank 110 of the present embodiment has been described assuming that the shift amount when correcting the control map is equal to the calculated drift amount. However, the shift amount may be different from the drift amount. For example, the shift amount may be a preset value. Even in this case, it is possible to suppress a decrease in the protection performance of the tank due to the occurrence of drift of the sensor.

Ｂ−３．変形例３：
本実施形態の制御部２１０は、充填率Ｒｆの状態のみによってセンサにドリフトが発生しているか否かを判定するものとして説明した。しかし、制御部２１０は、充填率Ｒｆの状態のほか、Ｐ２＝αＴ１、Ｐ２＝βＴ２としたときの、α、βの状態に応じて、センサにドリフトが発生したか否かを判定してもよい。ここで、Ｐ２は、第２の圧力センサ２４０が検出した圧力であり、Ｔ１、Ｔ２は、温度センサ２５０、２６０が検出した温度である。具体的には、制御部２１０は、充填率Ｒｆが上昇したとき、または、充填率Ｒｆの減少量が所定量より大きくなった場合であっても、そのときのαの変化量が所定以下の場合には、第２の圧力センサ２４０や第１の温度センサ２５０のドリフトを判定せず、また、βの変化量が所定以下の場合には、第２の圧力センサ２４０や第２の温度センサ２６０のドリフトを判定しないように構成してもよい。各センサ２４０、２５０、２６０は、複数同時にドリフトが発生することはまれであるため、１つのセンサにドリフトが発生した時には、αやβの変化量が所定以上になる。充填率Ｒｆの変化量がドリフト発生の条件を満たしていても、αやβの変化量が小さい場合には、センサのドリフトではなく、水素充填中において充填中を検出するセンサが故障している場合や、タンクや水素供給経路１３０において、水素が漏れている場合などセンサ以外の部分において不具合が生じている可能性が高いと考えられる。 B-3. Modification 3:
The control part 210 of this embodiment demonstrated as what determines whether the drift has generate | occur | produced in the sensor only by the state of the filling rate Rf. However, the control unit 210 may determine whether or not the sensor has drifted according to the state of α and β when P2 = αT1 and P2 = βT2 in addition to the state of the filling rate Rf. Good. Here, P2 is a pressure detected by the second pressure sensor 240, and T1 and T2 are temperatures detected by the temperature sensors 250 and 260. Specifically, the control unit 210 determines that the amount of change in α is less than or equal to a predetermined amount even when the filling rate Rf increases or even when the decreasing amount of the filling rate Rf is greater than a predetermined amount. In this case, the drift of the second pressure sensor 240 or the first temperature sensor 250 is not determined, and if the amount of change in β is equal to or less than a predetermined value, the second pressure sensor 240 or the second temperature sensor You may comprise so that the drift of 260 may not be determined. Since it is rare for a plurality of sensors 240, 250, and 260 to simultaneously generate a drift, when a drift occurs in one sensor, the amount of change in α and β becomes equal to or greater than a predetermined value. Even if the amount of change in the filling rate Rf satisfies the conditions for the occurrence of drift, if the amount of change in α and β is small, the sensor that detects that charging is in progress during hydrogen filling, rather than drifting in the sensor, has failed. It is considered that there is a high possibility that a problem has occurred in a portion other than the sensor, such as when hydrogen leaks in the tank or the hydrogen supply path 130.

１０…燃料電池システム
２０…充填率制御システム
３０…車両
１００…燃料電池
１１０…第１のタンク
１１１…第１のバルブアセンブリ
１２０…第２のタンク
１２１…第２のバルブアセンブリ
１３０…水素供給経路
１３１…水素供給用配管
１３２…供給側マニホールド
１４０…水素充填経路
１４１…水素充填用配管
１４２…充填側マニホールド
１４３…レセプタクル
２１０…制御部
２２０…通信部
２３０…第１の圧力センサ
２４０…第２の圧力センサ
２５０…第１の温度センサ
２６０…第２の温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell system 20 ... Filling rate control system 30 ... Vehicle 100 ... Fuel cell 110 ... 1st tank 111 ... 1st valve assembly 120 ... 2nd tank 121 ... 2nd valve assembly 130 ... Hydrogen supply path 131 ... Hydraulic supply pipe 132 ... Supply side manifold 140 ... Hydrogen filling path 141 ... Hydrogen filling pipe 142 ... Filling side manifold 143 ... Receptacle 210 ... Control part 220 ... Communication part 230 ... First pressure sensor 240 ... Second pressure Sensor 250 ... first temperature sensor 260 ... second temperature sensor

Claims

A filling rate control system for controlling a filling rate of gas in a tank,
A pressure sensor for detecting the pressure in the tank;
A temperature sensor for detecting the temperature in the tank;
A controller that calculates the filling rate of the gas in the tank using the detected pressure and temperature in the tank, and
The said control part is a filling rate control system which determines whether drift has generate | occur | produced in the said pressure sensor or / and the said temperature sensor from the variation | change_quantity per unit time of the calculated said filling rate.

The filling rate control system according to claim 1,
The control unit determines whether or not the tank is being filled with gas, and when the tank is not being filled with gas, the calculated amount of change per unit time of the filling rate becomes a positive value. Sometimes, the filling rate control system determines that a drift has occurred in the pressure sensor.

In the filling rate control system according to claim 1 or 2,
The filling rate control system is configured as a part of a fuel cell system mounted on a vehicle, and the tank stores fuel gas supplied to the fuel cell,
The controller is configured such that the calculated reduction rate of the filling rate per unit time is preset as a reduction amount of the filling rate per unit time in the travel mode in which the fuel gas consumption is the largest in the vehicle. A filling rate control system that determines that a drift has occurred in the temperature sensor when larger than an amount.

In the filling rate control system according to any one of claims 1 to 3,
The controller is
Based on the calculated filling rate and a past change amount of the filling rate, a predicted value of the filling rate in a state where no drift occurs in the pressure sensor and the temperature sensor,
When it is determined that a drift has occurred in the pressure sensor or / and the temperature sensor, the drift amount is calculated using a difference between the filling rate calculated from the detection value of the sensor in which the drift has occurred and the predicted value. The filling rate control system.

In the filling rate control system according to claim 4,
The controller is
In accordance with a control map in which the temperature in the tank and the allowable range of pressure in the tank corresponding to the temperature are indicated, the pressure in the tank is controlled,
When it is determined that a drift occurs in the pressure sensor or / and the temperature sensor, a filling rate control system that corrects an allowable range of pressure in the tank corresponding to the temperature of the map according to the drift amount. .