JP2018185920A - 燃料電池システムを搭載した車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。【解決手段】燃料電池システムを搭載した車両であって、燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池の発電に用いられる燃料ガスを貯蔵し、燃料ガスの供給の実行と停止とを切り替える開閉弁を有する複数のタンクと、複数のタンクにおける開閉弁と接続し、複数のタンクから供給される燃料ガスを送る複数の供給流路と、複数の供給流路を合流させて、燃料ガスを燃料電池に送る合流流路と、開閉弁の開閉を制御する制御部と、を備え、合流流路は、車両の車体に締結され、制御部は、燃料電池システムが始動する場合、複数のタンクにおける開閉弁のうち合流流路が車体に締結されている締結位置から開閉弁までに存在する合流流路および供給流路の合計長さが最も長い開閉弁を開弁させる。【選択図】図6

Description

本発明は、燃料電池システムを搭載した車両に関する。
燃料電池システムには、燃料電池と、燃料電池の発電に用いられる燃料ガスを貯蔵し、燃料ガスの供給の実行と停止とを切り替える開閉弁を有する複数のタンクと、その開閉弁と接続して燃料ガスを送る複数の供給流路と、複数の供給流路を合流させて燃料ガスを燃料電池に送る合流流路と、を備えたものがある(特許文献1参照)。
特開2006−120363号公報
しかし、特許文献1の燃料電池システムを搭載した車両において、合流流路が車体に締結されている場合、タンクの開閉弁を開く際に、タンク内に圧縮されていた燃料ガスの放出による振動が合流流路を介して車体へと伝達されて、車両の搭乗者に音として認識されるといった課題がある。この音を搭乗者が認識することによって、搭乗者の車両に対する心象が悪くなる虞がある。このような課題を解決するために、タンク内に圧縮されていた燃料ガスの放出による振動で生じる音が、車両の搭乗者に認識されることを抑制できる技術が望まれている。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本発明の一形態によれば、燃料電池システムを搭載した車両が提供される。この車両は、燃料電池システムを搭載した車両であって、前記燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池の発電に用いられる燃料ガスを貯蔵し、前記燃料ガスの供給の実行と停止とを切り替える開閉弁を有する複数のタンクと、前記複数のタンクにおける前記開閉弁と接続し、前記複数のタンクから供給される前記燃料ガスを送る複数の供給流路と、前記複数の供給流路を合流させて、前記燃料ガスを前記燃料電池に送る合流流路と、前記開閉弁の開閉を制御する制御部と、を備え、前記合流流路は、前記車両の車体に締結され、前記制御部は、前記燃料電池システムが始動する場合、前記複数のタンクにおける前記開閉弁のうち前記合流流路が前記車体に締結されている締結位置から前記開閉弁までに存在する前記合流流路および前記供給流路の合計長さが最も長い開閉弁を開弁させる。このような形態とすれば、燃料電池システムが始動する場合、締結位置から開閉弁までに存在する合流流路および供給流路の合計長さが最も長い開閉弁が開弁させられることから、複数のタンクのうち締結位置までの圧力損失が最も大きいタンクから燃料ガスが放出される。このため、合計長さが最も長い開閉弁は開弁されず他の開閉弁が開弁される形態と比べて、タンクから締結位置に至るまでの間に燃料ガスの圧力を大きく低減でき、燃料ガスの放出による振動で生じる音を抑制できる。したがって、燃料ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
(2)上記形態において、前記制御部は、前記燃料電池システムが始動し、かつ、前記始動が前記複数のタンクに前記燃料ガスが最後に充填されてから初回の始動である場合、前記複数のタンクにおける前記開閉弁をすべて開弁させ、前記燃料電池システムが始動し、かつ、前記始動が前記複数のタンクに前記燃料ガスが最後に充填されてから2回目以降の始動である場合、前記合計長さが最も長い開閉弁を開弁させてもよい。このような形態とすれば、開閉弁の破損を抑制できる。以下、詳細に説明する。複数のタンクに燃料ガスが最後に充填されてからの燃料電池システムの始動が初回である場合、複数のタンクは燃料ガスが充填されたことにより高圧状態となっている蓋然性が高い。このような状態において、複数のタンクのうち一部のタンクにおける開閉弁のみを開弁することによって、高圧状態のタンク内から放出された燃料ガスと閉弁しているタンク内に充填されている高圧の燃料ガスとの間に、閉弁している開閉弁が挟まれて破損することがある。したがって、初回の始動時には開閉弁をすべて開弁させることによって、そのような開閉弁の破損を抑制できる。
(3)上記形態において、前記制御部は、前記合計長さが最も長い開閉弁を開弁させた後、開弁されていない前記開閉弁のうち前記合計長さが最も長い開閉弁との前記合計長さの差が予め設定された範囲内である前記開閉弁を開弁させてもよい。このような形態とすれば、合計長さが最も長い開閉弁との合計長さの差が予め設定された範囲内である開閉弁、すなわち、最も圧力損失が大きいタンクと同程度に圧力損失が大きいタンクの開閉弁を開弁できる。このため、最も圧力損失が大きいタンクと同様に、燃料ガスの放出による振動で生じる音が抑制されるため、燃料ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
(4)上記形態において、前記燃料電池システムは、さらに、前記燃料電池の発電に用いられる補機を備え、前記制御部は、前記車両が走行可能な状態であり、かつ、前記開閉弁が開弁されていない前記タンク内の圧力が予め設定された値以上であり、かつ、前記燃料電池の発電する電力が予め設定された第1の電力以上である場合、前記開閉弁が開弁されていない前記タンクの該開閉弁を開弁させてもよい。このような形態とすれば、予め設定された第1の電力以上の電力を燃料電池に発電させるために比較的大きな作動音を発生しつつ作動する補機の該作動音に紛らわせて、開閉弁を開弁できるため、タンク内に圧縮されていた燃料ガスの放出による振動で生じる音が、車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
(5)上記形態において、前記制御部は、前記車両が走行可能な状態であり、かつ、前記開閉弁が開弁されていない前記タンク内の圧力が予め設定された値以上であり、かつ、前記車両の車速が予め設定された第1の車速以上である場合、前記開閉弁が開弁されていない前記タンクの該開閉弁を開弁させてもよい。このような形態とすれば、予め設定された第1の車速以上の車速によって発生するロードノイズや風切り音に紛らわせて、開閉弁を開弁できるため、タンク内に圧縮されていた燃料ガスの放出による振動で生じる音が、車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
本発明は、燃料電池システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、車両に搭載される燃料電池システムにおける燃料電池への燃料ガスの供給方法、この供給方法を実行する制御装置、この供給方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、燃料電池システムを搭載した移動体などの形態で実現することができる。
燃料電池システムの構成を示したブロック図である。 制御部が実行する選択的開弁処理を示すフローである。 制御部が実行する選択的開弁処理を示すフローである。 制御部が実行する選択的開弁処理を示すフローである。 制御部が実行する充填判定処理を示すフローである。 制御部が実行する始動時開弁選択処理を示すフローである。 制御部が実行する走行時開弁選択処理を示すフローである。
A.第1実施形態:
図1は、本発明の第1実施形態における燃料電池システム10の構成を示したブロック図である。燃料電池システム10は、モータで駆動する車両の電源として車両に搭載されている。燃料電池システム10は、燃料電池スタック100と、タンク200a、200b、200cと、供給流路220a、220b、220cと、合流流路230と、締結部240と、制御部300とを備える。尚、以降の説明では、3つのタンクを総称する場合には符号「200」を、3つの供給流路を総称する場合には符号「220」を、使用する。
燃料電池スタック100は、単セルを複数積層させたスタック構造を有している。各単セルは、プロトン伝導性を有する電解質膜の両面に、それぞれアノードおよびカソードを接合してなる膜電極接合体を、セパレータによって挟持することにより構成されている。燃料電池スタック100は、水素ガスおよび空気の供給を受けて、水素と酸素との電気化学反応によって発電する。
タンク200aは、燃料電池スタック100の発電に用いられる燃料ガスとして水素ガスを貯蔵する。タンク200aは、開閉弁210aを有する。開閉弁210aは、タンク200aからの水素ガスの供給について、実行と停止とを切り替える。タンク200bおよびタンク200cは、タンク200aと同様の構成であり、それぞれに対応する開閉弁210bおよび開閉弁210cを有する。尚、以降の説明では、3つの開閉弁を総称する場合には符号「210」を使用する。
供給流路220aは、開閉弁210aと接続し、タンク200aから供給される水素ガスを合流流路230に向けて送る。供給流路220aには、圧力センサ225aが設けられている。圧力センサ225aは、供給流路220a内の圧力を測定する。開閉弁210aが開弁している時において圧力センサ225aが測定する供給流路220a内の圧力は、タンク200a内の水素ガスの圧力とみなすことができる。供給流路220bおよび供給流路220cは、それぞれ開閉弁210bおよび開閉弁210cと接続し、タンク200bおよびタンク200cから供給される水素ガスを合流流路230に向けて送る。供給流路220bおよび供給流路220cには、それぞれに対応する圧力センサ225bおよび圧力センサ225cが設けられている。尚、以降の説明では、3つの圧力センサを総称する場合には符号「225」を使用する。
合流流路230は、供給流路220aと、供給流路220bと、供給流路220cとを合流させた流路である。合流流路230は、供給流路220a、供給流路220bおよび供給流路220cを介して供給される水素ガスを燃料電池スタック100に送る。
締結部240は、燃料電池システム10が搭載された車両の車体に合流流路230を締結する。締結部240としては、例えば、ブラケットおよびボルトから成り、合流流路230を保持したブラケットをボルトにより車体に締結することで、合流流路230を車体に締結してもよい。
制御部300は、燃料電池システム10に備えられた図示しない各種センサから出力される信号を受信するとともに、燃料電池システム10の各部の動作を制御する。制御部300は、例えば、圧力センサ225が測定した測定値を表す信号を圧力センサ225より受信する。また、制御部300は、例えば、開閉弁210a、開閉弁210bおよび開閉弁210cの開閉を制御する。制御部300は、ECU(Electronic Control Unit)により構成されていてもよい。
図2、図3および図4は、制御部300が実行する選択的開弁処理を示すフローである。選択的開弁処理は、燃料電池システム10の始動とともに開始され、燃料電池システム10が稼動している際、繰り返し実行される。燃料電池システム10は、燃料電池システム10が搭載された車両に備えられたイグニッションスイッチがオンにされた場合に始動される。尚、燃料電池システム10が停止している状態では、開閉弁210a、開閉弁210bおよび開閉弁210cは閉弁されている。
図2に示すように、制御部300は、燃料電池システム10に備えられた各種センサが測定するセンサ値および信号の読み込みを行う(ステップS110)。ステップS110において読み込まれるセンサ値および信号には、現在のタンク200内の圧力を示す値、燃料電池スタック100によって発電される電力を示す値、燃料電池システム10が搭載された車両の車速を示す値、燃料電池システム10が搭載された車両のドアロック状態を示す信号、燃料電池システム10が搭載された車両が備える二次電池が充電中であるか否かを示す信号等が含まれる。尚、ここでいう現在のタンク200内の圧力を示す値とは、開閉弁210が開弁しているタンク200においては、圧力センサ225が測定している値のことである。開閉弁210が閉弁しているタンク200においては、開閉弁210が閉弁している間に、通信充填により水素ガスの充填があったか否かによって、値が異なる。ここでいう通信充填とは、制御部300と水素ステーションとの間で赤外線通信を行いながらタンク200へ水素が充填される充填方法のことである。開閉弁210が閉弁している間に水素ガスの充填があったタンク200においては、通信充填時に制御部300が取得したタンク200内の圧力を示す値のことである。開閉弁210が閉弁している間に水素ガスの充填がなかったタンク200においては、開閉弁210が最後に開弁していたときにおいて圧力センサ225が測定した値を、温度、熱膨張率、水素の圧縮係数および圧力センサ225のセンサ精度などの条件に基づいて補正した値のことである。
センサ値の読み込みが行われた後(ステップS110の後)、制御部300は、制御部300に格納されている記憶データ値の読み込みを行う(ステップS120)。ステップS120において読み込まれる記憶データ値には、燃料電池システム10の始動履歴、水素ガスの充填履歴、タンク200内の圧力値の履歴、開閉弁210の開弁回数を示す履歴等が含まれる。
記憶データ値の読み込みが行われた後(ステップS120の後)、制御部300は、燃料電池システム10が始動時であるか否かを判定する(ステップS130)。本実施形態では、燃料電池スタック100が予め設定された電力を供給可能な状態でない場合に、制御部300は、燃料電池システム10が始動時であると判定する(ステップS130:YES)。本実施形態では、燃料電池スタック100が予め設定された電力を供給可能な状態である場合、制御部300は、燃料電池システム10が始動時ではないと判定する。尚、燃料電池システム10が始動時の状態(ステップS130:YES)では、開閉弁210a、開閉弁210bおよび開閉弁210cはいずれも閉弁されている。
燃料電池システム10が始動時であると判定された場合(ステップS130:YES)、制御部300は、充填判定処理を行う(ステップS140)。充填判定処理では、燃料電池システム10が停止している状態の間に、タンク200に対して水素ガスの充填があったか否かを判定する。本実施形態では、燃料電池システム10が始動時であると判定された場合(ステップS130:YES)、制御部300は、燃料電池システム10の始動履歴を更新する。
図5は、制御部300が実行する充填判定処理を示すフローである。制御部300は、燃料電池システム10が最後に停止したときにおけるタンク200内の圧力の値を示す水素充填基準圧力PRを演算する(ステップS141)。水素充填基準圧力PRとは、開閉弁210が最後に開弁していたときにおいて圧力センサ225が測定した値を、温度、熱膨張率、水素の圧縮係数および圧力センサ225のセンサ精度などの条件に基づいて補正した値のことである。
水素充填基準圧力PRの演算が行われた後(ステップS141の後)、制御部300は、現在のタンク200内の圧力が水素充填基準圧力PRより大きいか否かを判定する(ステップS142)。ここでいう現在のタンク200内の圧力とは、ステップS110において読み込まれたタンク200内の圧力を示す値のことである。本実施形態では、水素充填基準圧力PRと比較されるタンク200の圧力は、タンク200のうち、タンク200aの圧力である。なお、タンク200aの圧力に代えて、または、タンク200aの圧力に加えて、タンク200bおよびタンク200cの圧力のうち少なくとも一方を、水素充填基準圧力PRと比較されて判定に用いられるタンク200としてもよい。
現在のタンク200内の圧力が水素充填基準圧力PRより大きくないと判定された場合(ステップS142:NO)、制御部300は、燃料電池システム10が搭載された車両に備えられたフューエルリッド(図示しない)が開かれた履歴があるか否か判定する(ステップS143)。現在のタンク200内の圧力が水素充填基準圧力PRより大きくないと判定される場合には、例えば、以下の場合がある。すなわち、現在のタンク200内の圧力が、開閉弁210が閉弁しているタンク200であって開閉弁210が閉弁している間に水素ガスの充填がなかったタンク200における値であるとき、現在のタンク200内の圧力と水素充填基準圧力PRとが等しくなる場合である。
フューエルリッドが開かれた履歴がないと判定された場合(ステップS143:NO)、制御部300は、通信充填の履歴があるか否か判定する(ステップS144)。通信充填の履歴がないと判定された場合(ステップS144:NO)、制御部300は、タンク200に対して水素ガスの充填がなかったと判定する(ステップS145)。その後、制御部300は、充填判定処理を終了する。
現在のタンク200内の圧力が水素充填基準圧力PRより大きいと判定された場合(ステップS142:YES)と、フューエルリッドが開かれた履歴があると判定された場合(ステップS143:YES)と、通信充填の履歴があると判定された場合(ステップS144:YES)と、のうちいずれかである場合、制御部300は、タンク200に対して水素ガスの充填があったと判定する(ステップS146)。このとき、制御部300は、水素ガスの充填履歴を更新する。その後、制御部300は、充填判定処理を終了する。
図2に戻り、充填判定処理が行われた後(ステップS140の後)、制御部300は、ステップS120において読み込まれた開閉弁210の開弁回数を示す履歴に基づいて、水素ガスの充填があったと最後に判定されてからの開閉弁210の開弁回数を判定するタンク開弁履歴判定を行う(ステップS150)。
タンク開弁履歴判定が行われた後(ステップS150の後)、制御部300は、燃料電池システム10の始動履歴および水素ガスの充填履歴に基づいて、燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから初回の始動であるか判定する(ステップS160)。
燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから初回の始動であると判定された場合(ステップS160:YES)、制御部300は、燃料電池システム10におけるすべての開閉弁を開弁させる(ステップS170)。本実施形態では、開閉弁210a、開閉弁210bおよび開閉弁210cをいずれも開弁する。その後、制御部300は、選択的開弁処理を終了する。このようにすることで、開閉弁の破損を抑制できる。以下、詳細に説明する。燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから初回の始動である場合、タンク200は水素ガスが充填されたことにより高圧状態となっている蓋然性が高い。このような状態において、タンク200のうち一部のタンク200における開閉弁210のみを開弁することによって、高圧状態のタンク200内から放出された水素ガスと閉弁しているタンク200内に充填されている高圧の水素ガスとの間に、閉弁している開閉弁210が挟まれて破損することがある。したがって、初回の始動時には開閉弁210をすべて開弁させることによって、そのような開閉弁210の破損を抑制できる。
燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから初回の始動ではないと判定された場合(ステップS160:NO)、制御部300は、始動時開弁選択処理を行う(ステップS180)。
図6は、制御部300が実行する始動時開弁選択処理を示すフローである。制御部300は、締結部240から開閉弁210までに存在する合流流路230および供給流路220の合計長さを演算する(ステップS181)。合計長さとは、言い換えれば、締結部240と開閉弁210とを接続する合流流路230と供給流路220との合計の長さのことである。図1に示すように、本実施形態では、合計長さは、開閉弁210aが最も長く、開閉弁210bが2番目に長く、開閉弁210cが3番目に長い。本実施形態では、3つの開閉弁210における各合計長さの値は、予め制御部300に格納されている。
合計長さを演算した後(ステップS181の後)、制御部300は、合計長さが最も長い開閉弁を開弁させる(ステップS182)。
合計長さが最も長い開閉弁210を開弁させた後(ステップS182の後)、制御部300は、開弁されていない開閉弁210のうち合計長さが最も長い開閉弁210との合計長さの差が100mm以内である開閉弁210(以下、「候補開閉弁」と呼ぶ)が存在するか否か判定する(ステップS183)。
候補開閉弁が存在する場合(ステップS183:YES)、制御部300は、候補開閉弁を開弁させる。ステップS183において、候補開閉弁が複数ある場合、開弁回数が少ない候補開閉弁が開弁される(ステップS184)。開弁回数の判断は、ステップS150において判定された水素ガスの充填があったと最後に判定されてからの候補開閉弁の開弁回数に基づいて行われる。候補開閉弁の開弁回数が同じである場合には、候補開閉弁間において予め設定された順に基づいて開弁される。例えば、候補開閉弁のうち合計長さがより長い候補開閉弁から開弁される。
候補開閉弁が存在しない場合(ステップS183:NO)、もしくは、候補開閉弁を開弁させた後(ステップS184の後)、制御部300は、開弁されていない開閉弁210を有するタンク200のうちすべてのタンク200内の圧力が予め設定された圧力値P4より小さいか否か判定する(ステップS185)。ここで、予め設定された圧力値P4とは、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音が燃料電池システム10を搭載した車両の搭乗者に認識されないタンク200内圧力の上限を示す値である。ステップS185において用いられるタンク200内の圧力とは、ステップS110において読み込まれた現在のタンク200内の圧力を示す値を意味する。
開弁されていない開閉弁210を有するタンク200のうちすべてのタンク200内の圧力が予め設定された圧力値P4より小さいと判定された場合(ステップS185:YES)、制御部300は、開弁されていないすべての開閉弁210を開弁する(ステップS186)。このようにすることで、タンク200間における圧力差を低減することができる。その後、制御部300は、始動時開弁選択処理を終了する。
開弁されていない開閉弁210を有するタンク200のうち少なくとも1つ以上のタンク200内の圧力が予め設定された圧力値P4より小さくないと判定された場合(ステップS185:NO)、制御部300は、始動時開弁選択処理を終了する。
図2に戻り、始動時開弁選択処理が行われた後(ステップS180の後)、制御部300は、選択的開弁処理を終了する。
図3は、燃料電池システム10が始動時ではないと判定された場合(図2のステップS130:NO)に、制御部300が実行する処理を示したフローである。燃料電池システム10が始動時ではないと判定された場合(ステップS130:NO)、制御部300は、燃料電池システム10が停止時であるか否かを判定する(ステップS210)。本実施形態では、燃料電池システム10が搭載された車両に備えられたイグニッションスイッチがオフにされた場合に、制御部300は、燃料電池システム10が停止時であると判定する(ステップS210:YES)。
燃料電池システム10が停止時であると判定された場合(ステップS210:YES)、制御部300は、各種履歴のクリアを行う(ステップS220)。ステップS220においてクリアされる履歴には、フューエルリッドが開かれた否かを示すフューエルリッド開閉履歴、水素ガスの通信充填の履歴があるか否かを示す水素通信充填履歴が含まれる。
各種履歴のクリアが行われた後(ステップS220の後)、制御部300は、燃料電池システム10が停止した時におけるタンク200内の圧力を記憶する(ステップS230)。ステップS230において、制御部300は、タンク200内の圧力値の履歴を更新して記憶する。
タンク200内の圧力を記憶した後(ステップS230の後)、制御部300は、開閉弁210の開弁回数を示す履歴を記憶する(ステップS240)。ステップS240において、制御部300は、燃料電池システム10が始動してから停止するまでに開弁された開閉弁210の開弁回数を用いて、開閉弁210の開弁回数を示す履歴を更新して記憶する。
開閉弁210の開弁回数を示す履歴を記憶した後(ステップS240の後)、制御部300は、開弁されているすべての開閉弁210を閉弁させる(ステップS250)。すべての開閉弁210を閉弁させた後、制御部300は、選択的開弁処理を終了する。
図4は、燃料電池システム10が停止時ではないと判定された場合(図3のステップS210:NO)に、制御部300が実行する処理を示したフローである。燃料電池システム10が停止時ではないと判定された場合(ステップS210:NO)、制御部300は、燃料電池システム10が搭載された車両が走行可能時であるか否かを判定する(ステップS310)。本実施形態では、制御部300は、燃料電池スタック100が予め設定された電力を供給可能な状態である場合に、制御部300は、燃料電池システム10が搭載された車両が走行可能時であると判定する。
燃料電池システム10が搭載された車両が走行可能時ではないと判定された場合(ステップS310:NO)、制御部300は、選択的開弁処理を終了する。このとき、燃料電池システム10の状態は、保守点検をしている状態である。
燃料電池システム10が搭載された車両が走行可能時であると判定された場合(ステップS310:YES)、制御部300は、走行時開弁選択処理を行う(ステップS320)。
図7は、制御部300が実行する走行時開弁選択処理を示すフローである。制御部300は、燃料電池システム10が搭載された車両の要求電力を演算する(ステップS321)。車両の要求電力には、例えば、図示しない駆動用モータへの供給電力、補機への供給電力および空調用ヒータへの供給電力などが該当する。
車両から要求される電力を演算した後(ステップS321の後)、制御部300は、車両の要求電力に基づいて、燃料電池スタック100が発電する電力を演算する(ステップS322)。
燃料電池スタック100が発電する電力を演算した後(ステップS322の後)、制御部300は、燃料電池スタック100が発電する電力が予め設定された電力値W1以上であるか否か判定する(ステップS323)。ここで、予め設定された電力値W1とは、タンク200内の圧力が圧力値P4以上であるタンク200から放出される水素ガスによる振動で生じる音を紛らわすことができる音を補機に発生させる電力値の下限を示す値である。かかる電力値W1は、予め実験により求められて設定されている。ここでいう補機は、燃料電池スタック100に発電させるために作動するもののことであり、エアコンプレッサ等が含まれる。燃料電池スタック100が発電する電力を大きくするためには、例えばエアコンプレッサの場合には回転数を大きくする必要があることから、エアコンプレッサの作動音が大きくなる。
燃料電池スタック100が発電する電力が予め設定された電力値W1以上である場合(ステップS323:YES)、制御部300は、開弁されていないすべての開閉弁210を開弁する(ステップS330)。その後、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。ステップS330において、補機の作動音に合わせて開閉弁210を開弁させることによって、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音を紛らわせることができる。このため、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
燃料電池スタック100が発電する電力が予め設定された電力値W1以上でない場合(ステップS323:NO)、制御部300は、燃料電池スタック100が搭載された車両の車速が予め設定された車速値V1以上であるか否か判定する(ステップS324)。ここで、予め設定された車速値V1とは、タンク200内の圧力が圧力値P4以上であるタンク200から放出される水素ガスによる振動で生じる音を紛らわすことができる音をロードノイズや風切り音によって発生させる車速値の下限を示す値である。ここでいうロードノイズは、燃料電池システム10が搭載された車両におけるタイヤと路面とが摩擦することで生じる音のことである。かかる車速値V1は、予め実験により求められて設定されている。
燃料電池スタック100が搭載された車両の車速が予め設定された車速値V1以上である場合(ステップS324:YES)、上述のステップS330が実行される。その後、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。車速値V1により発生するロードノイズや風切り音に合わせて開閉弁210を開弁させることによって、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音を紛らわせることができる。このため、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
燃料電池スタック100が搭載された車両の車速が予め設定された車速値V1以上でない場合(ステップS324:NO)、制御部300は、燃料電池スタック100が発電する電力が予め設定された電力値W2以上であるとともに、燃料電池スタック100が搭載された車両の車速が予め設定された車速値V2以上であるか否か判定する(ステップS325)。ここで、予め設定された電力値W2および車速値V2は、タンク200内の圧力が圧力値P4以上であるタンク200から放出される水素ガスによる振動で生じる音を紛らわすことができる音を、補機の作動音、ロードノイズおよび風切り音を合わせることによって発生させる電力値および車速値の組み合わせにおける電力値および車速値の下限を示す値である。かかる電力値W2および車速値V2は、予め実験により求められて設定されている。
燃料電池スタック100が発電する電力が予め設定された電力値W2以上であるとともに、燃料電池スタック100が搭載された車両の車速が予め設定された車速値V2以上である場合(ステップS325:YES)、上述のステップS330が実行される。その後、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。電力値W2により作動する補機の作動音および車速値V2により発生するロードノイズや風切り音に合わせて開閉弁210を開弁させることによって、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音を紛らわせることができる。このため、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
燃料電池スタック100が発電する電力が予め設定された電力値W2以上であるとともに、燃料電池スタック100が搭載された車両の車速が予め設定された車速値V2以上でない場合(ステップS325:NO)、制御部300は、車速と連動して自動でドアロックする車速感応式ドアロックがオンされるか否か判定する(ステップS326)。車速感応式ドアロックがオンされるとは、予め設定された車速を燃料電池システム10が搭載された車両が超えたことによって、ドアロックされることをいう。本実施形態では、予め設定された車速は、時速15km/hである。
車速感応式ドアロックがオンされる場合(ステップS326:YES)、上述のステップS330が実行される。その後、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。車速感応式ドアロックがオンされる際に生じる音に合わせて開閉弁210を開弁させることによって、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音を紛らわせることができる。このため、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
車速感応式ドアロックがオンされない場合(ステップS326:NO)、制御部300は、ドアロックがオンされるか否か判定する(ステップS327)。ここでいうドアロックがオンされるとは、燃料電池システム10が搭載された車両の搭乗者のドアロック操作によりドアロックされることをいう。
ドアロックがオンされる場合(ステップS327:YES)、上述のステップS330が実行される。その後、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。上述した車両感応式ドアロックがオンされる場合と同様に、車両の搭乗者がドアロックをオンする際に生じる音に合わせて開閉弁210を開弁させることによって、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音を紛らわせることができる。このため、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
ドアロックがオンされない場合(ステップS327:NO)、制御部300は、開弁されている開閉弁210を有するタンク200と開弁されていない開閉弁210を有するタンク200との間におけるタンク200内の圧力差が予め設定された圧力値P1以上であるか否か判定する(ステップS328)。ここで、予め設定された圧力値P1とは、開弁されていない開閉弁210を有するタンク200が開弁されたときに、既に開弁されている開閉弁210を有するタンク200との圧力差による衝撃で音が生じる虞のある圧力差の下限を示す値である。
圧力差が予め設定された圧力値P1以上である場合(ステップS328:YES)、上述のステップS330が実行される。その後、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。圧力差が圧力値P1を超える場合、開弁されていない開閉弁210を有するタンク200が開弁されたことによる衝撃で音が生じる虞がある。このため、開弁されていないすべての開閉弁210を開弁することによって、衝撃による音が車両の搭乗者に認識される程度に大きくなる前に圧力差を減少させることができる。
圧力差が予め設定された圧力値P1以上でない場合(ステップS328:NO)、制御部300は、燃料電池システム10が搭載された車両における二次電池が充電中であるか否か判定する(ステップS329)。
燃料電池システム10が搭載された車両における二次電池が充電中である場合(ステップS329:YES)、上述のステップS330が実行される。その後、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。二次電池に充電させるために作動する補機の作動音に合わせて開閉弁210を開弁させることによって、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音を紛らわせることができる。このため、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
燃料電池システム10が搭載された車両における二次電池が充電中でない場合(ステップS329:NO)、制御部300は、走行時開弁選択処理を終了する。
図4に戻り、走行時開弁選択処理が行われた後(ステップS320の後)、制御部300は、選択的開弁処理を終了する。
以上説明した第1実施形態によれば、燃料電池システム10が始動する場合、締結部240から開閉弁210までに存在する合流流路230および供給流路220の合計長さが最も長い開閉弁210が開弁させられることから、タンク200のうち締結部240までの圧力損失が最も大きいタンク200から水素ガスが放出される。このため、合計長さが最も長い開閉弁210は開弁されず他の開閉弁210が開弁される形態と比べて、タンク200から締結部240に至るまでの間に水素ガスの圧力を大きく低減でき、水素ガスの放出による振動で生じる音を抑制できる。したがって、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
また、第1実施形態では、燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから初回の始動である場合、開閉弁210をすべて開弁させ、燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから2回目以降の始動である場合、合計長さが最も長い開閉弁210を開弁させる。このため、開閉弁210の破損を抑制できる。以下、詳細に説明する。タンク200に水素ガスが最後に充填されてからの燃料電池システム10の始動が初回である場合、タンク200は水素ガスが充填されたことにより高圧状態となっている蓋然性が高い。このような状態において、タンク200のうち一部のタンク200における開閉弁210のみを開弁することによって、高圧状態のタンク200内から放出された水素ガスと閉弁しているタンク200内に充填されている高圧の水素ガスとの間に、閉弁している開閉弁210が挟まれて破損することがある。したがって、初回の始動時には開閉弁210をすべて開弁させることによって、そのような開閉弁210の破損を抑制できる。
また、第1実施形態では、制御部300は、合計長さが最も長い開閉弁210を開弁させるとき、開弁されていない開閉弁210のうち合計長さが最も長い開閉弁210との合計長さの差が100mm以内である開閉弁210が存在する場合、合計長さの差が100mm以内である開閉弁210を開弁させる。このため、合計長さが最も長い開閉弁210との合計長さの差が予め設定された範囲内である開閉弁210、すなわち、最も圧力損失が大きいタンク200と同程度に圧力損失が大きいタンク200の開閉弁210を開弁できる。このため、最も圧力損失が大きいタンク200と同様に、水素ガスの放出による振動で生じる音が抑制されるため、水素ガスの放出による振動で生じる音が車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
また、第1実施形態では、制御部300は、燃料電池システム10が搭載された車両が走行可能な状態であり、かつ、開閉弁210が開弁されていないタンク200内のうち少なくとも1つ以上のタンク200内の圧力が圧力値P4以上であり、かつ、燃料電池スタック100の発電する電力が電力値W1以上である場合、開閉弁210が開弁されていないタンク200の開閉弁210を開弁させる。このため、電力値W1以上の電力を燃料電池スタック100に発電させるために比較的大きな作動音を発生しつつ作動する補機の該作動音に紛らわせて、開閉弁210を開弁できるため、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音が、車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
また、第1実施形態では、制御部300は、燃料電池システム10が搭載された車両が走行可能な状態であり、かつ、開閉弁210が開弁されていないタンク200内のうち少なくとも1つ以上のタンク200内の圧力が圧力値P4以上であり、かつ、車両の車速が車速値V1以上である場合、開閉弁210が開弁されていないタンク200の開閉弁210をすべて開弁させる。このため、車速値V1以上の車速によって発生するロードノイズや風切り音に紛らわせて、開閉弁210を開弁できるため、タンク200内に圧縮されていた水素ガスの放出による振動で生じる音が、車両の搭乗者に認識されることを抑制できる。
B.変形例:
B1.変形例1:
第1実施形態における燃料電池システム10では、燃料電池スタック100が予め設定された電力を供給可能な状態であるか否かに基づいて、燃料電池システム10が始動時であるか否かが判定されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、燃料電池システム10では、燃料電池システム10が搭載された車両に備えられたイグニッションスイッチがオンにされてから、予め設定された時間を経過しているか否かに基づいて、燃料電池システム10が始動時であるか否かが判定されてもよい。
B2.変形例2:
第1実施形態における燃料電池システム10では、燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから初回の始動である場合、開閉弁210をすべて開弁させていたが、本発明はこれに限られない。例えば、燃料電池システム10は、燃料電池システム10の始動がタンク200に水素ガスが最後に充填されてから初回の始動である場合、開閉弁210をすべて開弁させることなく、合計長さが最も長い開閉弁210のみを開弁させてもよい。
B3.変形例3:
第1実施形態における燃料電池システム10では、合計長さが最も長い開閉弁210を開弁させるとき、候補開閉弁を開弁させていたが、本発明はこれに限られない。例えば、燃料電池システム10は、合計長さが最も長い開閉弁210を開弁させるとき、候補開閉弁が存在していても、候補開閉弁を開弁させなくてもよい。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10…燃料電池システム
100…燃料電池スタック
200…タンク
200a,200b,200c…タンク
210…開閉弁
210a,210b,210c…開閉弁
220…供給流路
220a,220b,220c…供給流路
225…圧力センサ
225a,225b,225c…圧力センサ
230…合流流路
240…締結部
300…制御部

Claims (6)

  1. 燃料電池システムを搭載した車両であって、
    前記燃料電池システムは、
    燃料電池と、
    前記燃料電池の発電に用いられる燃料ガスを貯蔵し、前記燃料ガスの供給の実行と停止とを切り替える開閉弁を有する複数のタンクと、
    前記複数のタンクにおける前記開閉弁と接続し、前記複数のタンクから供給される前記燃料ガスを送る複数の供給流路と、
    前記複数の供給流路を合流させて、前記燃料ガスを前記燃料電池に送る合流流路と、
    前記開閉弁の開閉を制御する制御部と、
    を備え、
    前記合流流路は、前記車両の車体に締結され、
    前記制御部は、前記燃料電池システムが始動する場合、前記複数のタンクにおける前記開閉弁のうち前記合流流路が前記車体に締結されている締結位置から前記開閉弁までに存在する前記合流流路および前記供給流路の合計長さが最も長い開閉弁を開弁させる、車両。
  2. 請求項1に記載の車両であって、
    前記制御部は、
    前記燃料電池システムが始動し、かつ、前記始動が前記複数のタンクに前記燃料ガスが最後に充填されてから初回の始動である場合、前記複数のタンクにおける前記開閉弁をすべて開弁させ、
    前記燃料電池システムが始動し、かつ、前記始動が前記複数のタンクに前記燃料ガスが最後に充填されてから2回目以降の始動である場合、前記合計長さが最も長い開閉弁を開弁させる、車両。
  3. 請求項1または請求項2に記載の車両であって、
    前記制御部は、前記合計長さが最も長い開閉弁を開弁させた後、開弁されていない前記開閉弁のうち前記合計長さが最も長い開閉弁との前記合計長さの差が予め設定された範囲内である前記開閉弁を開弁させる、車両。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の車両であって、
    前記燃料電池システムは、さらに、
    前記燃料電池の発電に用いられる補機を備え、
    前記制御部は、前記車両が走行可能な状態であり、かつ、前記開閉弁が開弁されていない前記タンク内の圧力が予め設定された値以上であり、かつ、前記燃料電池の発電する電力が予め設定された第1の電力以上である場合、前記開閉弁が開弁されていない前記タンクの該開閉弁を開弁させる、車両。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の車両であって、
    前記制御部は、前記車両が走行可能な状態であり、かつ、前記開閉弁が開弁されていない前記タンク内の圧力が予め設定された値以上であり、かつ、前記車両の車速が予め設定された第1の車速以上である場合、前記開閉弁が開弁されていない前記タンクの該開閉弁を開弁させる、車両。
  6. 燃料電池と、前記燃料電池の発電に用いられる燃料ガスを貯蔵し、前記燃料ガスの供給の実行と停止とを切り替える開閉弁を有する複数のタンクと、を含み、車両に搭載される燃料電池システムにおける前記燃料電池への燃料ガスの供給方法であって、
    前記複数のタンクにおける前記開閉弁と接続された複数の供給流路を合流させる合流流路であって前記車両の車体に締結された合流流路を用いて、前記タンクから供給される前記燃料ガスを前記燃料電池へと送る燃料ガス供給工程を備え、
    前記燃料ガス供給工程は、前記燃料電池システムが始動する場合、前記複数のタンクにおける前記開閉弁のうち前記合流流路が前記車体に締結されている締結位置から前記開閉弁までに存在する前記合流流路および前記供給流路の合計長さが最も長い開閉弁を開弁させる工程を含む、燃料ガスの供給方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021050788A (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 トヨタ自動車株式会社 ガス供給システム、ガス供給システムの制御方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110010930A (zh) * 2019-04-01 2019-07-12 浙江晨阳新材料有限公司 一种氢燃料电池系统
JP7197453B2 (ja) * 2019-10-02 2022-12-27 トヨタ自動車株式会社 牽引自動車、トレーラ、およびトラクタ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006120363A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2007194189A (ja) * 2005-12-19 2007-08-02 Toyota Motor Corp 燃料電池システムとその運転方法
JP2008223784A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Toyota Motor Corp 燃料供給装置及び車両
JP2009152068A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2010015845A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Suzuki Motor Corp 燃料電池システムの排気装置
JP2014213817A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 トヨタ自動車株式会社 ガスタンク搭載車両
JP2015069910A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 日産自動車株式会社 燃料電池システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0922711A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池および燃料電池の故障診断方法
JP2006087206A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Toyota Motor Corp 燃料電池車両および車両
JP5099474B2 (ja) * 2006-11-24 2012-12-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび燃料電池車両
JP5939131B2 (ja) * 2012-11-02 2016-06-22 トヨタ自動車株式会社 燃料ガス供給装置と車両

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006120363A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2007194189A (ja) * 2005-12-19 2007-08-02 Toyota Motor Corp 燃料電池システムとその運転方法
JP2008223784A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Toyota Motor Corp 燃料供給装置及び車両
JP2009152068A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2010015845A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Suzuki Motor Corp 燃料電池システムの排気装置
JP2014213817A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 トヨタ自動車株式会社 ガスタンク搭載車両
JP2015069910A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 日産自動車株式会社 燃料電池システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021050788A (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 トヨタ自動車株式会社 ガス供給システム、ガス供給システムの制御方法

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