JP2017096342A - Valve control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水素を貯蔵するタンクに関わるバルブの開閉を制御するバルブ制御装置に関するものである。 The present invention relates to a valve control device that controls opening and closing of a valve related to a tank that stores hydrogen.
従来、複数個のタンクから1つの共通通路を介して発電システムに水素を供給する構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。発電システムは、供給された水素を用いて発電する。また、この構成では、共通通路と複数個のタンクの内部との間にそれぞれ複数個のバルブが介在する。この複数個のバルブの開閉により、共通通路と複数個のタンクの内部との連通、遮断が変化する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration in which hydrogen is supplied from a plurality of tanks to a power generation system via one common passage is known (see, for example, Patent Document 1). The power generation system generates power using the supplied hydrogen. In this configuration, a plurality of valves are interposed between the common passage and the inside of the plurality of tanks. By opening and closing the plurality of valves, the communication between the common passage and the inside of the plurality of tanks is changed.
上記のような構成においては、バルブが閉じているときにバルブのタンク側と共通通路側の圧力差が大き過ぎるとバルブに過度の負荷がかってしまう。タンク側と共通通路側の圧力差が増大する場合としては、例えば、あるタンクに対応するバルブをずっと開け続け、他のタンクに対応するバルブをずっと閉じ続けた場合がある。このような場合、他のタンクの内部の圧力に比べて共通通路の圧力が大きく低下してしまうので、他のタンクに対応するバルブにおいては、タンク側と共通通路側の圧力差が大きくなる。 In the configuration as described above, if the pressure difference between the tank side and the common passage side of the valve is too large when the valve is closed, an excessive load is applied to the valve. As a case where the pressure difference between the tank side and the common passage side increases, for example, there is a case where a valve corresponding to a certain tank is kept open while a valve corresponding to another tank is kept closed. In such a case, the pressure in the common passage is greatly reduced as compared with the pressure in the other tanks. Therefore, in the valves corresponding to the other tanks, the pressure difference between the tank side and the common passage side becomes large.
この問題への対策として、上記複数個のバルブのすべてを同時に開閉することが考えられる。このようにすれば、上記複数個のタンクの各々の内部の圧力が均等になるので、各バルブのタンク側と共通通路側の圧力差は大きくなり難い。 As a countermeasure to this problem, it is conceivable to open and close all of the plurality of valves simultaneously. By doing so, the internal pressure of each of the plurality of tanks becomes uniform, so that the pressure difference between the tank side and the common passage side of each valve is unlikely to increase.
しかし、発明者の検討によれば、バルブの開動作のために大きな電流が必要なので、これら複数のバルブを同時に開く場合、一時的な電力消費量が過大になってしまうおそれがある。 However, according to the inventor's study, a large current is required for the opening operation of the valve. Therefore, when these valves are opened at the same time, the temporary power consumption may be excessive.
本発明は上記点に鑑み、複数個のタンクから1つの共通通路を介して発電システムに水素を供給し、共通通路と複数個のタンクの内部との間にそれぞれ複数個のバルブが介在する構成において、バルブのタンク側と共通通路側の圧力差を抑えると共に、一時的な消費電力量の増大を緩和することを目的とする。 In view of the above, the present invention supplies hydrogen from a plurality of tanks to a power generation system via a common passage, and a plurality of valves are interposed between the common passage and the inside of the plurality of tanks. In the present invention, the pressure difference between the tank side and the common passage side of the valve is suppressed, and the temporary increase in power consumption is alleviated.
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、
水素を用いて発電する発電システム(2)に水素を送る1つの共通通路(6a)と、前記共通通路を通じて前記発電システムに供給するための水素を貯蔵する複数個のタンク(3a、3b、3c、3d)の内部と、の間にそれぞれ介在するノーマルクローズ型の複数個のバルブ(5a、5b、5c、5d)の開閉を制御するバルブ制御装置であって、
前記複数個のタンクの内部の圧力をそれぞれ検出する検出手段(115)と、
前記複数個のタンクのうち、前記検出手段の検出結果によれば内部の圧力が最も高い最高圧タンクを含む一部のタンクを選択する選択手段(125〜170)と、
前記複数個のバルブのうち、前記選択手段が選択した前記一部のタンク以外のタンクに対応するバルブを閉じた状態にしたまま、前記複数個のバルブのうち前記一部のタンクに対応するバルブを開いた状態にすることで、前記一部のタンクの内部と前記共通通路とを連通させる開制御手段(175)と、を備えたバルブ制御装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in
One common passage (6a) for sending hydrogen to the power generation system (2) that generates power using hydrogen, and a plurality of tanks (3a, 3b, 3c) for storing hydrogen to be supplied to the power generation system through the
Detecting means (115) for detecting the pressure inside each of the plurality of tanks;
A selection means (125-170) for selecting a part of tanks including the highest pressure tank having the highest internal pressure according to the detection result of the detection means among the plurality of tanks;
Among the plurality of valves, valves corresponding to the some tanks among the plurality of valves are kept closed while valves corresponding to the tanks other than the some tanks selected by the selection unit are closed. Is an open control means (175) for communicating the inside of the part of the tanks and the common passage by opening them.
このように、バルブ制御装置は、検出結果によれば内部の圧力が最も高い最高圧タンクを含む一部のタンク以外のタンクに対応するバルブを閉じた状態にしたまま、当該一部のタンクに対応するバルブを開いた状態にする。このようにすることで、すべてのバルブを同時に開いた状態にさせる場合に比べ、タンクから共通通路への水素供給時の消費電力量の増大が緩和される。また、内部の圧力が最も高いタンクと共通通路が連通するので、タンクの開動作がある度に、複数のタンク間の内部の圧力のばらつきが緩和されるので、バルブのタンク側と共通通路側の圧力差を抑えることもできる。 As described above, according to the detection result, the valve control device keeps the valves corresponding to the tanks other than some tanks including the highest pressure tank having the highest internal pressure in a state where the valves are closed. Open the corresponding valve. By doing so, an increase in power consumption when supplying hydrogen from the tank to the common passage is alleviated as compared with a case where all the valves are opened simultaneously. In addition, since the tank with the highest internal pressure communicates with the common passage, the variation in internal pressure among multiple tanks is alleviated each time the tank is opened. It is also possible to suppress the pressure difference.
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis in the said and the claim shows the correspondence of the term described in the claim, and the concrete thing etc. which illustrate the said term described in embodiment mentioned later. .
以下、本発明の一実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る車載システムは、車両に搭載され、バルブECU1、発電システム2、第1タンク3a、第2タンク3b、第3タンク3c、第4タンク3d、第1圧力センサ4a、第2圧力センサ4b、第3圧力センサ4c、第4圧力センサ4d、第1シャットバルブ5a、第2シャットバルブ5b、第3シャットバルブ5c、第4シャットバルブ5d、および1つの流路形成部6を有している。流路形成部6の内部には共通通路6aが形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the in-vehicle system according to the present embodiment is mounted on a vehicle, and includes a
バルブECU1は、CPU11、RAM12、ROM13、フラッシュメモリ14等を有している。CPU11は、ROM13またはフラッシュメモリ14に記録されている所定のプログラムを実行することで、後述するバルブ開閉処理を実行し、その実行の際に、RAM12を作業領域として使用する。バルブECU1は、バルブ制御装置に対応する。
The
発電システム2は、水素を用いて発電するシステムである。具体的には、発電システム2は、燃料電池および当該燃料電池の作動を制御する発電制御部を含んでいる。
The
燃料電池は、二次電池、車両駆動用モータ等の電気負荷に供給される電気エネルギを発生させる装置であり、固体高分子電解質型燃料電池を採用している。車両駆動用モータは、車両の走行用動力を発生させる電動モータである。 The fuel cell is a device that generates electric energy supplied to an electric load such as a secondary battery or a vehicle drive motor, and employs a solid polymer electrolyte fuel cell. The vehicle driving motor is an electric motor that generates driving power for the vehicle.
より詳しくは、燃料電池は、基本単位となる燃料電池セルが複数積層され、電気的に直列に接続されて構成された燃料電池スタックである。各燃料電池セルでは、以下に示すように、共通通路6aを通じて発電システム2に供給された水素(すなわち燃料ガス)と空気(すなわち酸化剤ガス)の電気化学反応により電気エネルギが出力される。
More specifically, the fuel cell is a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells serving as basic units are stacked and electrically connected in series. In each fuel cell, electric energy is output by an electrochemical reaction between hydrogen (that is, fuel gas) and air (that is, oxidant gas) supplied to the
(負極側)H2→2H++2e−
(正極側)2H++1/2O2+2e−→H2O
燃料電池から出力された電力は上述の電気負荷に供給される。なお、発電システム2は、共通通路6aと燃料電池との間に水素調圧バルブを有していてもよい。水素調圧バルブは、共通通路6aから燃料電池に供給される水素の圧力を所定の圧力に調整可能なバルブである。また、発電システム2は、共通通路6aと燃料電池との間に配置された開閉弁を有していてもよい。
(Negative electrode side) H 2 → 2H + + 2e −
(Positive electrode side) 2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O
The electric power output from the fuel cell is supplied to the electric load described above. The
複数個のタンク3a、3b、3c、3dは、それぞれ、発電システムに供給するための水素を内部に貯蔵するためのタンクである。タンク3a、3b、3c、3dは、互いに分離して配置されている。タンク3a、3b、3c、3dの各々の内部に水素が充填された状態では、当該タンクの内部の圧力(すなわち水素の気圧)は、例えば数百MPaとなる。
The plurality of
複数個の圧力センサ4a、4b、4c、4dは、それぞれ、タンク3a、3b、3c、3dの内部に貯蔵される水素の圧力を検出するセンサであり、検出した圧力に応じた検出信号がバルブECU1に入力される。
The plurality of
複数個のシャットバルブ5a、5b、5c、5dは、いずれも、ノーマルクローズ型の電磁弁であり、通電された状態では開き、通電されていない状態では閉じる。このシャットバルブ5a、5b、5c、5dへの通電、非通電は、互いに独立に、バルブECU1によって制御される。
The plurality of
第1タンク3aと第1シャットバルブ5aが対応し、第2タンク3bと第2シャットバルブ5bが対応し、第3タンク3cと第3シャットバルブ5cが対応し、第4タンク3dと第4シャットバルブ5dが対応する。タンク3a、3b、3c、3dの各々と共通通路6aとの間に介在するバルブは、当該タンクに対応するバルブのみである。したがって、シャットバルブ5a、5b、5c、5dの各々においては、一方側が対応するタンクの内部であり、他方側が共通通路6aである。
The first tank 3a and the
第1シャットバルブ5aは、共通通路6aと第1タンク3aの内部との間に介在する。第1シャットバルブ5aが開いた状態では、共通通路6aと第1タンク3aが連通し、第1シャットバルブ5aが閉じた状態では、共通通路6aと第1タンク3aが遮断される。
The
第2シャットバルブ5bは、共通通路6aと第2タンク3bの内部との間に介在する。第2シャットバルブ5bが開いた状態では、共通通路6aと第2タンク3bが連通し、第2シャットバルブ5bが閉じた状態では、共通通路6aと第2タンク3bが遮断される。
The second
第3シャットバルブ5cは、共通通路6aと第3タンク3cの内部との間に介在する。第3シャットバルブ5cが開いた状態では、共通通路6aと第3タンク3cが連通し、第3シャットバルブ5cが閉じた状態では、共通通路6aと第3タンク3cが遮断される。
The
第4シャットバルブ5dは、共通通路6aと第4タンク3dの内部との間に介在する。第4シャットバルブ5dが開いた状態では、共通通路6aと第4タンク3dが連通し、第4シャットバルブ5dが閉じた状態では、共通通路6aと第4タンク3dが遮断される。
The
流路形成部6は、タンク3a、3b、3c、3dの内部の水素を気体の状態で発電システム2に送るための配管である。流路形成部6は、タンク3a、3b、3c、3dから出て発電システム2に送られる水素が通る共通通路6aを内部に形成する。
The flow path forming unit 6 is a pipe for sending hydrogen inside the
タンク3a、3b、3c、3dを出た水素は、それぞれ、シャットバルブ5a、5b、5c、5dを通って共通の共通通路6aに流入し、共通通路6aを通って発電システム2内に入る。したがって、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのうち複数個が開いている状態では、それら開いている複数個のシャットバルブに対応するタンクの内部から出た水素は、共通通路6aに流入して互いに合流する。
The hydrogen exiting the
上記のような構成においては、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのいずれにおいても、当該バルブが閉じているときに当該バルブの対応するタンク側と共通通路6a側の圧力差が大き過ぎると、当該バルブに過度の負荷がかってしまう。当該タンク側と共通通路6a側の圧力差が増大する場合としては、例えば、当該タンク(以下、タンクAという)とは別のタンク(以下、タンクBという)に対応するバルブをずっと開け続け、タンクAに対応するバルブをずっと閉じ続けた場合がある。このような場合、タンクAの内部の圧力に比べて共通通路6aの圧力が大きく低下してしまうので、タンクAに対応するバルブにおいては、対応するタンク側と共通通路6a側の圧力差が大きくなる。
In the above configuration, in any of the
この問題への対策として、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてを同時に開閉することが考えられる。このようにすれば、タンク3a、3b、3c、3dの各々の内部の圧力が均等になるので、シャットバルブ5a、5b、5c、5dの各々において、対応するタンク側と共通通路6a側の圧力差は大きくなり難い。
As a countermeasure against this problem, it is conceivable to simultaneously open and close all the
しかし、発明者の検討によれば、シャットバルブ5a、5b、5c、5dは高圧に耐える必要があるため、シャットバルブ5a、5b、5c、5dの開動作を実現するためには、シャットバルブ5a、5b、5c、5dに大きな電力を供給する必要がある。したがって、シャットバルブ5a、5b、5c、5dを同時に開く場合、一時的な電力消費量が過大になってしまうおそれがある。特に、車載のバッテリからシャットバルブ5a、5b、5c、5dへの電力供給ライン上に他の補機(例えば、ヘッドライト、ナビゲーション装置、オーディオ装置)への電力供給線が接続されている場合には、これら補機の作動が不安定になるおそれがある。
However, according to the inventor's study, the
そこで、本実施形態では、バルブECU1のCPU11は、図2に示すバルブ開閉処理を実行するようになっている。CPU11は、常時この処理を実行するようになっている。CPU11は、このバルブ開閉処理において、まずステップ105で、イグニッションがオンであるか否かを判定する。イグニッションがオンの状態とは、車両の補機(ヘッドライト、ナビゲーション装置、オーディオ装置、メータ等)に電力が供給され、かつ、所定のアクセル操作で車両駆動用モータが作動して車両が移動する状態である。イグニッションがオンであるか否かは、車両におけるイグニッション線の電圧に基づいて判定する。
Therefore, in the present embodiment, the
イグニッションがオンでない場合(すなわち、イグニッションがオフである場合)は、再度ステップ105を実行する。イグニッションがオンである場合は、ステップ110に進む。
If the ignition is not on (that is, if the ignition is off),
以下は、1つの事例を時系列的に説明しながら、バルブ開閉処理の内容について説明する。この事例における各種量の時間変化を、図3に示す。この事例では、常にイグニッションがオンとなっている。 Hereinafter, the contents of the valve opening / closing process will be described while explaining one case in time series. FIG. 3 shows temporal changes of various amounts in this case. In this case, the ignition is always on.
ステップ110では、バルブ開要求を受信したか否かを判定する。CPU11は、発電システム2とバルブECU1を繋ぐ信号線21の電圧に基づいて、バルブ開要求を受信したか否かを判定する。
In
発電システム2の発電制御部は、共通通路6aからの水素供給が必要となる所定の要求条件が満たされている間中、上記信号線21の電圧値をハイレベルに設定する。また発電制御部は、当該要求条件が満たされていない間中、上記信号線21の電圧値をローレベルに設定する。上記要求条件は、例えば、車両駆動用モータが作動している場合に満たされ、作動していないように満たされないようになっていてもよい。
The power generation control unit of the
ステップ110でCPU11は、現時点の信号線21の電圧がハイレベルならバルブ開要求を受信したと判定し、現時点の信号線21の電圧がローレベルならバルブ開要求を受信していないと判定する。
In
図3の事例では、時点t1よりも前においては、信号線21の電圧が常にローレベルなので、実線31に示すように、CPU11はバルブ開要求を受信していないと判定し、ステップ115に進む。
In the case of FIG. 3, since the voltage of the
ステップ115では、現時点において圧力センサ4a、4b、4c、4dから入力されている検出信号に基づいて、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力を特定する。そして、特定したタンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力を、それぞれ、RAM12中の変数P1、P2、P3、P4に代入する。
In
続いてステップ120では、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてへの通電を行わないことで、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じられた状態とする。このようにすることで、バルブ開要求を受信していないときは、タンク3a、3b、3c、3dのすべてが、共通通路6aから遮断される。ステップ120の後、ステップ105に戻る。
Subsequently, in
図3の事例では、時点t1が到来するまでは、上述の通り、ステップ105、110、115、120がこの順に繰り返される。この繰り返しは、例えば、100ミリ秒程度の周期で行われる。このようになっているので、時点t1が到来するまでは、シャットバルブ5a、5b、5c、5dは、実線33a、33b、33c、33dに示すように、すべて閉じられたままである。また、時点t1以前は、実線32a、32b、32c、32dに示すように、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力は、この順に高い。
In the example of FIG. 3,
図3の事例において時点t1になると、発電システム2において上記要求条件が満たされ、信号線21の電圧がハイレベルになる。この結果、CPU11は、ステップ110でバルブ開要求を受信したと判定し、ステップ125に進む。ステップ125では、最高圧タンク、次高圧タンク、最高圧、次高圧というRAM12中の4つの変数に、値を代入する。
In the case of FIG. 3, when the time t1 is reached, the above requirement is satisfied in the
具体的には、最高圧タンクの値として、第1タンク3aの識別記号を代入する。また、次高圧タンクの値として、第2タンク3bの識別記号を代入する。また、最高圧の値として、変数P1の値を代入する。また、次高圧の値として、変数P2の値を代入する。この時点における変数P1、P2、P3、P4の値は、それぞれ、最後にステップ115を実行したときの、すなわち、時点t1直前の、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力に相当する。したがって、変数P1、P2、P3、P4の関係は、P1>P2>P3>P4となる。
Specifically, the identification symbol of the first tank 3a is substituted as the value of the highest pressure tank. Further, the identification symbol of the
続いてステップ130では、最高圧と次高圧を比較し、前者が後者以上であるか否かを判定する。図3の事例の時点t1では、最高圧が次高圧よりも高いので、最高圧が次高圧以上であると判定し、ステップ140に進む。ステップ140では、RAM12中の変数iの値に3を代入する。
Subsequently, in
続いてステップ145では、変数iの値がタンク3a、3b、3c、3dの総数(本実施形態では4)より大きいか否かを判定する。図3の事例においてステップ140の後に最初にステップ145を実行した場合は、変数iの値が3なので、変数iの値がタンクの総数よりも大きくないと判定し、ステップ150に進む。
Subsequently, in
ステップ150では、変数Pi(ただしiは変数iの値。以下同じ。)が最高圧よりも高いか否かを判定する。本事例のこの時点では、変数Piは変数P3であり、最高圧はP1となっており、また、P1>P2>P3>P4なので、変数Piは最高圧よりも高くないと判定してステップ160に進む。
In
ステップ160では、変数Piが次高圧よりも高いか否かを判定する。本事例のこの時点では、変数Piは変数P3であり、次高圧はP2となっており、また、P1>P2>P3>P4なので、変数Piは次高圧よりも高くないと判定してステップ170に進む。ステップ170では、変数iの値を1だけ増大させる。本事例のこの時点では、変数iの値が4になる。
In
ステップ170の後、ステップ145に戻る。そしてステップ145では、変数iの値が総数より大きいか否かを判定する。本事例のこの時点では変数iの値が4なので、変数iの値がタンクの総数よりも大きくないと判定し、ステップ150に進む。
After
ステップ150では、変数Piが最高圧よりも高いか否かを判定する。本事例のこの時点では、変数Piは変数P4であり、最高圧はP1となっており、また、P1>P2>P3>P4なので、変数Piは最高圧よりも高くないと判定してステップ160に進む。
In
ステップ160では、変数Piが次高圧よりも高いか否かを判定する。本事例のこの時点では、変数Piは変数P4であり、次高圧はP2となっており、また、P1>P2>P3>P4なので、変数Piは次高圧よりも高くないと判定してステップステップ170に進む。ステップ170では、変数iの値を1だけ増大させる。本事例のこの時点では、変数iの値が5になる。
In
ステップ170の後、ステップ145に戻る。そしてステップ145では、変数iの値が総数より大きいか否かを判定する。本事例のこの時点では変数iの値が5なので、変数iの値がタンクの総数よりも大きいと判定し、ステップ175に進む。
After
なお、ステップ175を実行する時点では、ステップ125〜170の処理により、現在の変数P1、P2、P3、P4によれば内部の圧力が最も高い第1タンク3aの識別情報が最高圧タンクの値になっている。また、現在の変数P1、P2、P3、P4によれば内部の圧力が2番目に高い第2タンク3bの識別情報が次高圧タンクの値になっている。また、現在の変数P1、P2、P3、P4のうち最も大きい値を有する変数P1が最高圧になっており、2番目に大きい値を有する変数P2が次高圧になっている。
At the time of executing
ステップ175では、最高圧タンクの変数に含まれている識別記号に対応するタンクに対応するバルブ、および、次高圧タンクの変数に含まれている識別記号に対応するタンクに対応するバルブに、同時に通電する。
In
本事例の現時点(時点t1)では、最高圧タンク、次高圧タンクの変数に含まれている識別記号に対応するタンクは、それぞれ、第1タンク3a、第2タンク3bである。したがって、CPU11は、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bに通電する。第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bへの通電の開始時期は、同時であってもよいし、少しずれていてもよい。
At the present time (time t1) in this example, the tanks corresponding to the identification symbols included in the variables of the highest pressure tank and the next high pressure tank are the first tank 3a and the
これにより、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bは、開動作することで、閉状態から開状態に変化する。この結果、第1タンク3aの内部と共通通路6aが連通し、それと同時に、第2タンク3bの内部と共通通路6aが連通する。これにより、車載のバッテリには、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bを開状態にするための負荷がかかる。
Accordingly, the
ただし、CPU11は、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bに通電するとき、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dへの通電は禁止する。これにより、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dは開動作せず、閉じたままとなる。この結果、第3タンク3cの内部も第4タンク3dの内部も、共通通路6aとは連通しない。ステップ175の後、ステップ105に戻る。
However, when the
時点t1の後、時点t2の直前までの期間は、発電システム2において上記要求条件が満たされ続ける。その結果、この期間中、信号線21の電圧がハイレベルであり続ける。したがって、この期間中、CPU11は、ステップ110でバルブ開要求を受信したと判定し、ステップ125に進む。
During the period from time t1 to immediately before time t2, the above-mentioned requirement is continuously satisfied in the
この期間中、ステップ125以降の処理内容は、時点t1における処理内容と全く同じである。これは、この期間中はステップ115が実行されないので、変数P1、P2、P3、P4の値が更新されず全く変化しないからである。
During this period, the processing content after
したがって、この期間中は、CPU11は、ステップ175を繰り返すことで、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bに通電し続ける。したがって、この期間中、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bは開状態を維持する。この結果、この期間中、第1タンク3aの内部と共通通路6aが連通し、それと同時に、第2タンク3bの内部と共通通路6aが連通する。これにより、この期間中、車載のバッテリには、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bを開状態にするための負荷がかかる。そして、この期間中、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dへの通電は禁止する。これにより、この期間中、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dは開動作せず、閉じたままとなり、第3タンク3cの内部も第4タンク3dの内部も、共通通路6aとは連通せず遮断されたままである。
Therefore, during this period, the
これにより、この期間中、図3に示すように、第3タンク3c、第4タンク3dの内部の圧力は一定に保たれたまま、第1タンク3a、第2タンク3bの内部の圧力は低下し続ける。
As a result, during this period, as shown in FIG. 3, the internal pressures of the first tank 3a and the
その結果、本事例では、この期間中、第2タンク3bの内部の圧力が第3タンク3cの内部の圧力よりも低くなる時点、および、第2タンク3bの内部の圧力が第4タンク3dの内部の圧力よりも低くなる時点が発生する。またこの期間中、第1タンク3aの内部の圧力が第3タンク3cの内部の圧力よりも低くなる時点、および、第1タンク3aの内部の圧力が第4タンク3dの内部の圧力よりも低くなる時点が発生する。
As a result, in this example, during this period, the pressure inside the
しかし、そのようになったとしても、この期間中は、上述の通り、変数P1、P2、P3、P4が、上記の圧力変化を反映せず、一定値に保たれるので、CPU11の処理内容は全く変化せず、その結果、開いているバルブと閉じているバルブもそのままの状態が維持される。したがって、この期間中、通電されているバルブは第1シャットバルブ5a、第2シャットバルブ5bのみなので、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてに通電される場合に比べ、車載のバッテリにかかる負荷が低減される。なお、本事例では、この期間中、第1タンク3aと第2タンク3bの内部の圧力が逆転することはない。
However, even if this happens, during this period, as described above, the variables P1, P2, P3, and P4 do not reflect the pressure change described above and are maintained at a constant value. Does not change at all, so that the open and closed valves remain intact. Therefore, during this period, the only valves that are energized are the
図3の事例において時点t2になると、発電システム2において上記要求条件が満たされなくなり、信号線21の電圧がローレベルになる。この結果、CPU11は、ステップ110でバルブ開要求を受信していないと判定し、ステップ115に進む。ステップ115では、既に説明した通り、現時点において特定したタンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力を、それぞれ、RAM12中の変数P1、P2、P3、P4に代入する。続いてステップ120では、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてへの通電を行わないことで、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じられた状態とする。ステップ120の後、ステップ105に戻る。
In the case of FIG. 3, when the time t2 is reached, the required condition is not satisfied in the
図3の事例では、時点t2の後かつ時点t3の直前までの期間は、上述の通り、ステップ105、110、115、120がこの順に繰り返される。したがって、この期間中は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dは、すべて閉じられたままである。また、この期間中は、実線32a、32b、32c、32dに示すように、タンク3c、3d、3a、3bの順に内部の圧力が高い。
In the case of FIG. 3,
図3の事例において時点t3になると、発電システム2において上記要求条件が満たされ、信号線21の電圧がハイレベルになる。この結果、CPU11は、ステップ110でバルブ開要求を受信したと判定し、ステップ125に進む。ステップ125では、既に説明した通り、最高圧タンク、次高圧タンク、最高圧、次高圧の4つの変数に、それぞれ、第1タンク3aの識別記号、第2タンク3bの識別記号、変数P1、変数P2の値を代入する。
In time point t3 in the example of FIG. 3, the above-mentioned requirement is satisfied in the
この時点における変数P1、P2、P3、P4の値は、それぞれ、最後にステップ115を実行したときの、すなわち、時点t3直前の、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力に相当する。したがって、変数P1、P2、P3、P4の関係は、P3>P4>P1>P2となる。
The values of the variables P1, P2, P3, and P4 at this time correspond to the pressures in the
続いてステップ130では、既に説明した通り、最高圧が次高圧以上であるか否かを判定する。時点t3では、最高圧(=P1)が次高圧(=P2)よりも高いので、最高圧が次高圧以上であると判定し、ステップ140に進む。ステップ140では、RAM12中の変数iの値に3を代入する。
Subsequently, at
続いてステップ145では、変数iの値がタンク3a、3b、3c、3dの総数より大きいか否かを判定する。本事例のこの時点においては変数iの値が3なので、変数iの値がタンクの総数よりも大きくないと判定し、ステップ150に進む。
Subsequently, in
ステップ150では、変数Piが最高圧よりも高いか否かを判定する。本事例のこの時点では、変数Piは変数P3であり、最高圧はP1となっており、また、P3>P4>P1>P2なので、変数Piは最高圧よりも高いと判定してステップ155に進む。
In
ステップ155では、最高圧タンク、次高圧タンク、最高圧、次高圧の4つの変数に、値を代入する。具体的には、まず、次高圧タンクの値として、最高圧タンクの値を代入する。次に、次高圧の値として、最高圧の値を代入する。次に、最高圧タンクの値として、第iタンク(本事例のこの時点では第3タンク3c)の識別記号を代入する。次に、最高圧の値として、変数Pi((本事例のこの時点ではP3)の値を代入する。
In
続いてステップ170では、変数iの値を1だけ増大させる。本事例のこの時点では、変数iの値が4になる。ステップ170の後、ステップ145に戻る。そしてステップ145では、変数iの値が総数より大きいか否かを判定する。本事例のこの時点では変数iの値が4なので、変数iの値がタンクの総数よりも大きくないと判定し、ステップ150に進む。
Subsequently, at
ステップ150では、変数Piが最高圧よりも高いか否かを判定する。本事例のこの時点では、変数Piは変数P4であり、最高圧はP3となっており、また、P3>P4>P1>P2なので、変数Piは最高圧よりも高くないと判定してステップ160に進む。
In
ステップ160では、変数Piが次高圧よりも高いか否かを判定する。本事例のこの時点では、変数Piは変数P4であり、次高圧はP1となっており、また、P3>P4>P1>P2なので、変数Piは次高圧よりも高いと判定してステップステップ165に進む。
In
ステップ155では、次高圧タンク、次高圧の2つの変数に、値を代入する。具体的には、まず、次高圧タンクの値として、第iタンク(本事例のこの時点では第4タンク3d)の識別記号を代入する。次に、次高圧の値として、変数Pi((本事例のこの時点ではP4)の値を代入する。
In
続いてステップ170では、変数iの値を1だけ増大させる。本事例のこの時点では、変数iの値が5になる。ステップ170の後、ステップ145に戻る。そしてステップ145では、変数iの値が総数より大きいか否かを判定する。本事例のこの時点では変数iの値が5なので、変数iの値がタンクの総数よりも大きいと判定し、ステップ175に進む。
Subsequently, at
なお、ステップ175を実行する時点では、ステップ125〜170の処理により、現在の変数P1、P2、P3、P4によれば内部の圧力が最も高い第3タンク3cの識別情報が最高圧タンクの値になっている。また、現在の変数P1、P2、P3、P4によれば内部の圧力が2番目に高い第4タンク3dの識別情報が次高圧タンクの値になっている。また、現在の変数P1、P2、P3、P4のうち最も大きい値を有する変数P3が最高圧になっており、2番目に大きい値を有する変数P4が次高圧になっている。
At the time when
ステップ175では、最高圧タンクの変数に含まれている識別記号に対応するタンクに対応するバルブ、および、次高圧タンクの変数に含まれている識別記号に対応するタンクに対応するバルブに、同時に通電する。
In
本事例の現時点(時点t3)では、最高圧タンク、次高圧タンクの変数に含まれている識別記号に対応するタンクは、それぞれ、第3タンク3c、第4タンク3dである。したがって、CPU11は、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dに通電する。第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dへの通電の開始時期は、同時であってもよいし、少しずれていてもよい。
At the present time (time point t3) of this example, the tanks corresponding to the identification symbols included in the variables of the highest pressure tank and the next high pressure tank are the
これにより、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dは、開動作することで、閉状態から開状態に変化する。この結果、第3タンク3cの内部と共通通路6aが連通し、それと同時に、第4タンク3dの内部と共通通路6aが連通する。これにより、車載のバッテリには、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dを開状態にするための負荷がかかる。
Thereby, the
ただし、CPU11は、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dに通電するとき、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bへの通電は禁止する。これにより、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bは開動作せず、閉じたままとなる。この結果、第1タンク3aの内部も第2タンク3bの内部も、共通通路6aとは連通しない。ステップ175の後、ステップ105に戻る。
However, when the
時点t3の後、時点t4の直前までの期間は、発電システム2において上記要求条件が満たされ続ける。その結果、この期間中、信号線21の電圧がハイレベルであり続ける。したがって、この期間中、CPU11は、ステップ110でバルブ開要求を受信したと判定し、ステップ125に進む。
During the period from time t3 to just before time t4, the
この期間中、ステップ125以降の処理内容は、時点t3における処理内容と全く同じである。これは、この期間中はステップ115が実行されないので、変数P1、P2、P3、P4の値が更新されず全く変化しないからである。
During this period, the processing content after
したがって、この期間中は、CPU11は、ステップ175を繰り返すことで、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dに通電し続ける。したがって、この期間中、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dは開状態を維持する。この結果、この期間中、第3タンク3cの内部と共通通路6aが連通し、それと同時に、第4タンク3dの内部と共通通路6aが連通する。これにより、この期間中、車載のバッテリには、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dを開状態にするための負荷がかかる。そして、この期間中、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bへの通電は禁止する。これにより、この期間中、第1シャットバルブ5aおよび第3シャットバルブ5cは開動作せず、閉じたままとなり、第1タンク3aの内部も第2タンク3bの内部も、共通通路6aとは連通せず遮断されたままである。
Therefore, during this period, the
これにより、この期間中、図3に示すように、第1タンク3a、第2タンク3bの内部の圧力は一定に保たれたまま、第3タンク3c、第4タンク3dの内部の圧力は低下し続ける。
As a result, during this period, as shown in FIG. 3, the internal pressures of the
本事例では、この期間中、第3タンク3c、第4タンク3dとも、内部の圧力が第1タンク3aよりも小さくなることはない。また、第3タンク3cと第4タンク3dの内部の圧力が逆転することもない。
In this example, the internal pressure of the
図3の事例において時点t4になると、発電システム2において上記要求条件が満たされなくなり、信号線21の電圧がローレベルになる。時点t4の後かつ時点t5の直前までの期間のCPU11の処理内容は、時点t2の後かつ時点t3の直前までの期間におけるCPU11の処理内容と同じである。これは、時点t4の後かつ時点t5の直前までの期間における変数P1、P2、P3、P4の大小関係が、時点t2の後かつ時点t3の直前までの期間と同じだからである。したがって、この期間中は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dは、すべて閉じられたままである。
In the case of FIG. 3, when the time t4 is reached, the required condition is not satisfied in the
図3の事例において時点t5になると、発電システム2において上記要求条件が満たされ、信号線21の電圧がハイレベルになる。時点t5から時点t6直前までの期間のCPU11の処理内容は、時点t3から時点t5直前までのCPU11の処理内容と同じである。これは、時点t5における変数P1、P2、P3、P4の大小関係が、時点t3と同じだからである。
In time point t5 in the example of FIG. 3, the above-mentioned requirement is satisfied in the
したがって、この期間中は、CPU11は、ステップ175を繰り返すことで、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dに通電し続ける。したがって、この期間中、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dは開状態を維持する。この結果、この期間中、第3タンク3cの内部と共通通路6aが連通し、それと同時に、第4タンク3dの内部と共通通路6aが連通する。これにより、この期間中、車載のバッテリには、第3シャットバルブ5cおよび第4シャットバルブ5dを開状態にするための負荷がかかる。そして、この期間中、第1シャットバルブ5aおよび第2シャットバルブ5bへの通電は禁止する。これにより、この期間中、第1シャットバルブ5aおよび第3シャットバルブ5cは開動作せず、閉じたままとなり、第1タンク3aの内部も第2タンク3bの内部も、共通通路6aとは連通せず遮断されたままである。
Therefore, during this period, the
これにより、この期間中、図3に示すように、第1タンク3a、第2タンク3bの内部の圧力は一定に保たれたまま、第3タンク3c、第4タンク3dの内部の圧力は低下し続ける。
As a result, during this period, as shown in FIG. 3, the internal pressures of the
本事例では、この期間中、第4タンク3dの内部の圧力が第1タンク3aの内部の圧力よりも低くなる時点、および、第4タンク3dの内部の圧力が第2タンク3bの内部の圧力よりも低くなる時点が発生する。またこの期間中、第3タンク3cの内部の圧力が第1タンク3aの内部の圧力よりも低くなる時点、および、第3タンク3cの内部の圧力が第2タンク3bの内部の圧力よりも低くなる時点が発生する。
In this example, during this period, the pressure inside the
しかし、そのようになったとしても、この期間中は、上述の通り、変数P1、P2、P3、P4が、上記の圧力変化を反映せず、一定値に保たれるので、CPU11の処理内容は全く変化せず、その結果、開いているバルブと閉じているバルブもそのままの状態が維持される。したがって、この期間中、通電されているバルブは第3シャットバルブ5c、第4シャットバルブ5dのみなので、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてに通電される場合に比べ、車載のバッテリにかかる負荷が低減される。なお、本事例では、この期間中、第3タンク3cと第4タンク3dの内部の圧力が逆転することはない。
However, even if this happens, during this period, as described above, the variables P1, P2, P3, and P4 do not reflect the pressure change described above and are maintained at a constant value. Does not change at all, so that the open and closed valves remain intact. Therefore, during this period, since the only valves that are energized are the
図3の事例において時点t6になると、発電システム2において上記要求条件が満たされなくなり、信号線21の電圧がローレベルになる。この結果、CPU11は、ステップ110でバルブ開要求を受信していないと判定し、ステップ115に進む。ステップ115では、既に説明した通り、現時点において特定したタンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力を、それぞれ、RAM12中の変数P1、P2、P3、P4に代入する。続いてステップ120では、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてへの通電を行わないことで、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じられた状態とする。ステップ120の後、ステップ105に戻る。
In the case of FIG. 3, when the time t6 is reached, the required condition is not satisfied in the
図3の事例では、時点t6の後の期間は、上述の通り、ステップ105、110、115、120がこの順に繰り返される。したがって、この期間中は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dは、すべて閉じられたままである。また、この期間中は、実線32a、32b、32c、32dに示すように、タンク3a、3b、3c、3dの順に内部の圧力が高い。
In the case of FIG. 3,
なお、図3の事例とは異なるが、例えば、時点t1、t3、t5のいずれか1つまたは2つ以上の時点において、CPU11がステップ125を実行した際、変数P1よりも変数P2の方が大きい場合があり得る。
Although different from the example of FIG. 3, for example, when the
このような場合、CPU11は、続くステップ130で、最高圧が次高圧よりも小さいので、最高圧が次高圧以上でないと判定し、ステップ135に進む。ステップ135では、最高圧タンクと次高圧タンクの変数値を入れ替えると共に、最高圧と次高圧の変数値を入れ替える。
In such a case, the
このようなステップ125、130、135の処理と、既に説明したステップ140〜170の処理によって、最高圧タンク、次高圧タンク、最高圧、次高圧の値は、ステップ115で最後に検出された内部の圧力を反映したものになる。具体的には、最高圧タンクの値は、ステップ115で最後に検出された内部の圧力が最も高いタンクの識別情報となる。また、次高圧タンクの値は、ステップ115で最後に検出された内部の圧力が2番目に高いタンクの識別情報となる。また、最高圧および次高圧は、それぞれ、ステップ115で最後に検出された最も高い圧力および2番目に高い圧力になる。
The values of the highest pressure tank, the next high pressure tank, the highest pressure, and the next high pressure are the values of the internal detected last in
以上説明した通り、CPU11は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dの開閉を制御する(ステップ120、175参照)。具体的には、CPU11は、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力をそれぞれ検出する(ステップ115)。
As described above, the
また、CPU11は、タンク3a、3b、3c、3dのうち、ステップ115の検出結果である変数P1、P2、P3、P4によれば内部の圧力が最も高い最高圧タンクと次に高い次高圧タンクの組(一部のタンクに対応する)を選択する(ステップ125〜ステップ170)。
Further, the
そしてCPU11は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのうち、ステップ125〜ステップ170で選択したタンクの組以外のタンクに対応するバルブを閉じた状態にしたまま、ステップ125〜ステップ170で選択したタンクの組に対応するバルブを開いた状態にする(ステップ175)。これにより、CPU11は、ステップ125〜ステップ170で選択したタンクの各々の内部と共通通路6aとを連通させる。
Then, the
このようにすることで、すべてのバルブを同時に開いた状態にさせる場合に比べ、タンクから共通通路6aへの水素供給時の消費電力量の増大が緩和される。また、内部の圧力が最も高いタンクと共通通路6aが連通するので、タンクの開動作がある度に、複数のタンク間の内部の圧力のばらつきが緩和されるので、バルブのタンク側と共通通路側の圧力差を抑えることもできる。
By doing so, an increase in power consumption when supplying hydrogen from the tank to the
また、CPU11は、バルブ開要求を受信している状態(所定の状態に対応する)からしていない状態に変化したことに基づいて、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じられた状態にする(ステップ120)。ここで、バルブ開要求の受信の有無が、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力以外の状態に対応する。
Further, the
そしてCPU11は、バルブ開要求を受信している期間中は、タンク3a、3b、3c、3dのうち対応するバルブが閉じている特定のタンクの内部の圧力が最も高くなった場合でも、2番目に高くなった場合でも、開いているバルブについて開いた状態を維持し、かつ、上記特定のタンクに対応するバルブを閉じた状態に維持する。
During the period when the valve opening request is received, the
ここで、特定のバルブとしては、時点t1と時点t2の間の時点において内部の圧力が第2タンク3bよりも高くなった第3タンク3cに対応する第3シャットバルブ5cが該当する。また、特定のバルブとしては、時点t1と時点t2の間の時点において内部の圧力が第1タンク3aよりも高くなった第3タンク3cに対応する第3シャットバルブ5cが該当する。また、特定のバルブとしては、時点t1と時点t2の間の時点において内部の圧力が第1タンク3aよりも高くなった第4タンク3dに対応する第4シャットバルブ5dが該当する。
Here, the specific valve corresponds to the
また、特定のバルブとしては、時点t5と時点t6の間の時点において内部の圧力が第4タンク3dよりも高くなった第1タンク3aに対応する第1シャットバルブ5aが該当する。また、特定のバルブとしては、時点t5と時点t6の間の時点において内部の圧力が第3タンク3cよりも高くなった第1タンク3aに対応する第1シャットバルブ5aが該当する。また、特定のバルブとしては、時点t5と時点t6の間の時点において内部の圧力が第3タンク3cよりも高くなった第2タンク3bに対応する第2シャットバルブ5bが該当する。
Further, the specific valve corresponds to the
このようにすることで、バルブが閉じている特定のタンクの内部の圧力が最も高くなったとき、および、2番目に高くなったとき、すなわち、内部の圧力が高い上位2つのタンクに入れ替えが発生した場合に、開状態にするバルブをすぐに入れ替える場合に比べて、バルブの開動作頻度の過度な増大を抑えることができる。バルブの開動作時には大きな音が発生するので、上記のようにすることで、大きな音の発生頻度を抑えることができる。 In this way, when the pressure inside the specific tank with the valve closed becomes the highest and when it becomes the second highest, that is, the upper two tanks with the highest internal pressure are replaced. When this occurs, it is possible to suppress an excessive increase in the opening operation frequency of the valve as compared with the case where the valve to be opened is immediately replaced. Since a loud sound is generated when the valve is opened, the frequency of loud sound can be suppressed by performing the above.
また、CPU11は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じているとき、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力をそれぞれ検出して変数P1、P2、P3、P4に反映する。シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じているときとは、具体的には、時点t1よりも前、時点t2以降かつ時点t3よりも前、時点t4以降かつ時点t5よりも前、時点t6以降である。
Further, when all of the
そしてCPU11は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じているときにおけるステップ120の検出結果によれば内部の圧力が最も高い最高圧タンクを含む1個以上のタンクを、ステップ175で対応するバルブを開状態にする1部のタンクとして選択する。
Then, the
また、CPU11は、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じているときに、バルブ開要求を受信していない状態からしている状態(所定の状態に対応する)に変化したことに基づいて(時点t1、t3、t5参照)、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのうち上記一部のタンク以外のタンクに対応するバルブの開動作を禁止した状態で、上記一部のタンクに対応するバルブを開動作させることで、上記一部のタンクの内部と共通通路6aとを連通させる。
In addition, when all of the
なお、本実施形態において、CPU11は、ステップ115を実行することで、検出手段の一例に対応し、ステップ125〜170を実行することで、選択手段の一例に対応し、ステップ175を実行することで、開制御手段の一例に対応し、ステップ120を実行することで、閉制御手段の一例に対応する。
In the present embodiment, the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち明らかに矛盾する組み合わせを除く任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. Further, in the above-described embodiment, elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where it is considered to be clearly essential in principle. Further, in the above embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to a specific number except for cases. In particular, when a plurality of values are exemplified for a certain amount, it is also possible to adopt a value between the plurality of values unless specifically stated otherwise and in principle impossible. . In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, the shape, position, etc., unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to relationships. The present invention also allows the following modifications to the above embodiment. In addition, the following modifications can select application and non-application to the said embodiment each independently. That is, any combination of the following modified examples excluding combinations that are clearly contradictory can be applied to the embodiment.
(変形例1)
上記実施形態では、タンク3a、3b、3c、3dの総数は4つであったが、タンクの数は2でも3でも5以上でもよい。
(Modification 1)
In the above embodiment, the total number of
(変形例2)
車載システムは、発電システム2、タンク3a、3b、3c、3d、圧力センサ4a、4b、4c、4d、シャットバルブ5a、5b、5c、5d、流路形成部6を含むサブシステムを複数個有していてもよい。その場合、それら複数のサブシステムのうち1つのみで上記実施形態のような制御が実現してもよいし、2つ以上のサブシステムで上記実施形態のような制御が実現してもよい。
(Modification 2)
The in-vehicle system has a plurality of subsystems including a
(変形例3)
上記実施形態では、CPU11は、タンク3a、3b、3c、3dのうち、検出された内部の圧力が最も高いタンクと次に高いタンクの2つのみについて、対応するバルブを同時期に開いている。しかし、CPU11は、検出された内部の圧力が最も高いタンクと3番目に高いタンクの2つのみについて、対応するバルブを同時期に開いてもよい。あるいは、CPU11は、検出された内部の圧力が最も高い上位3個のタンクのみについて、対応するバルブを同時期に開いてもよい。あるいは、CPU11は、検出された内部の圧力が最も高いタンクのみについて、対応するバルブを同時期に開いてもよい。これらの他の例では、CPU11は、タンク3a、3b、3c、3dのうち、検出された内部の圧力が最も高いタンクを含み、かつ、検出された内部の圧力が最も低いタンクを含まない一部のタンクを選択し、選択した一部のタンクを同時期に開いている。これらの例のいずれにおいても、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力のばらつきは、バルブの開動作の度に軽減される。
(Modification 3)
In the above embodiment, the
また、CPU11は、検出された内部の圧力が最も高いタンクと最も低いタンクの2つのみについて、対応するバルブを同時期に開いてもよい。これらの例のいずれにおいても、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力のばらつきは、バルブの開動作の度に軽減される。この場合でも、検出された内部の圧力が最も低いタンクのみについて、対応するバルブを同時期に開く場合に比べれば、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力のばらつきは、バルブの開動作の度に軽減される。
Further, the
(変形例4)
また、上記実施形態において、共通通路6aには追加のバルブが形成されており、当該追加のバルブを開閉することで、共通通路6aと水素充電口とが連通するようになっていてもよい。水素充電口は、タンク3a、3b、3c、3dに充填するための水素が車両の外部から供給される開口部である。このようにすることで、水素充填時には、この追加のバルブと、タンク3a、3b、3c、3dを開き、共通通路6aと燃料電池との間に配置された開閉弁を閉じれば、水素充電口および共通通路6aを介して、タンク3a、3b、3c、3dに水素を充填することができる。
(Modification 4)
Moreover, in the said embodiment, the additional valve | bulb is formed in the common channel |
(変形例5)
上記実施形態では、CPU11は、バルブ開要求を受けている期間中は、その期間中にタンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力の大小関係にどのような変化が生じても、開くバルブを維持して切り替えないようにしている。
(Modification 5)
In the above embodiment, during the period when the valve opening request is received, the
しかし、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、CPU11は、バルブ開要求を受けている期間中でも、内部の圧力が上位2位に入るタンクに変化があれば、その時点で、新たに上位2位になったタンクに対応するバルブを開き、新たに上位2位から外れたタンクに対応するバルブを閉じるようになっていてもよい。
However, this is not always necessary. For example, if there is a change in the tank in which the internal pressure is in the second highest rank even during the period when the valve opening request is received, the
(変形例6)
また、CPU11は、バルブ開要求を受信している状態(所定の状態に対応する)からしていない状態に変化したことに基づいて、シャットバルブ5a、5b、5c、5dのすべてが閉じられた状態にする。ここで、バルブ開要求の受信の有無が、タンク3a、3b、3c、3dの内部の圧力以外の状態に対応する。
(Modification 6)
Further, the
(変形例7)
上記実施形態では、ステップ125〜170で選択されたタンク(すなわち、ステップ175の時点における最高圧タンクおよび次高圧タンク)と、それ以外のタンクが同時に開いた状態になる場面は存在しなかった。しかし、必ずしもそのようになっておらずともよい。例えば、ステップ125〜170で選択されたタンクとそれ以外のタンクが短期的に同時に開くようになっていてもよい。少なくとも一部の期間において、ステップ125〜170で選択された一部のタンク以外のタンクに対応するバルブを閉じた状態にしたまま、当該一部のタンクに対応するバルブを開いた状態にするようになっていれば、電力低減の効果は発揮される。
(Modification 7)
In the above embodiment, there is no scene in which the tank selected in
1 バルブECU
2 発電システム
3a、3b、3c、3d タンク
4a、4b、4c、4d 圧力センサ
5a、5b、5c、5d シャットバルブ
6a 共通通路
1 Valve ECU
2
Claims (4)
前記複数個のタンクの内部の圧力をそれぞれ検出する検出手段(115)と、
前記複数個のタンクのうち、前記検出手段の検出結果によれば内部の圧力が最も高い最高圧タンクを含む一部のタンクを選択する選択手段(125〜170)と、
前記複数個のバルブのうち、前記選択手段が選択した前記一部のタンク以外のタンクに対応するバルブを閉じた状態にしたまま、前記複数個のバルブのうち前記一部のタンクに対応するバルブを開いた状態にすることで、前記一部のタンクの内部と前記共通通路とを連通させる開制御手段(175)と、を備えたバルブ制御装置。 One common passage (6a) for sending hydrogen to the power generation system (2) that generates power using hydrogen, and a plurality of tanks (3a, 3b, 3c) for storing hydrogen to be supplied to the power generation system through the common passage 3d), and a valve control device for controlling the opening and closing of a plurality of normally closed type valves (5a, 5b, 5c, 5d) respectively interposed between
Detecting means (115) for detecting the pressure inside each of the plurality of tanks;
A selection means (125-170) for selecting a part of tanks including the highest pressure tank having the highest internal pressure according to the detection result of the detection means among the plurality of tanks;
Among the plurality of valves, valves corresponding to the some tanks among the plurality of valves are kept closed while valves corresponding to the tanks other than the some tanks selected by the selection unit are closed. Opening control means (175) which makes the inside of the above-mentioned partial tank and the above-mentioned common passage communicate with each other by making the state open.
前記開制御手段は、前記圧力以外の状態が前記所定の状態であり続ける期間中は、前記複数のタンクのうち対応するバルブが閉じている特定のタンクの内部の圧力が最も高くなった場合でも、前記複数のバルブのうちが開いているバルブについて開いた状態を維持し、かつ、前記特定のタンクに対応するバルブを閉じた状態に維持することを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 A closing control means (120) for bringing all of the plurality of valves into a closed state on the basis of a change in a state other than the pressure inside the plurality of tanks from a predetermined state;
The open control means is configured so that, even when the pressure inside a specific tank among the plurality of tanks, in which a corresponding valve is closed, is highest during a period in which the state other than the pressure is the predetermined state. 2. The valve control according to claim 1, wherein an open state of the plurality of valves is maintained and a valve corresponding to the specific tank is maintained in a closed state. apparatus.
前記選択手段は、前記複数のバルブのすべてが閉じているときにおける前記検出手段の検出結果によれば内部の圧力が最も高い最高圧タンクを含む1個以上のタンクを、前記1部のタンクとして選択することを特徴とする請求項2に記載のバルブ制御装置。 The detection means detects the pressure inside each of the plurality of tanks when all of the plurality of valves are closed,
According to the detection result of the detection means when all of the plurality of valves are closed, the selection means includes one or more tanks including the highest pressure tank having the highest internal pressure as the one part tank. The valve control device according to claim 2, wherein the valve control device is selected.
The open control means may be configured to change the state other than the pressure inside the plurality of tanks to a predetermined state when all of the plurality of valves are closed. By opening the valves corresponding to the some tanks in a state where the opening operations of the valves corresponding to the tanks other than the some tanks are prohibited, the inside of the some tanks and the common passage are The valve control device according to claim 2, wherein the valve control device is communicated.
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