JP2021150007A

JP2021150007A - Fuel cell vehicle

Info

Publication number: JP2021150007A
Application number: JP2020044881A
Authority: JP
Inventors: 博志保坂; Hiroshi Hosaka; 育夫金子; Ikuo Kaneko
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2021-09-27

Abstract

To provide a fuel cell vehicle capable of enhancing dilution property of an exhaust hydrogen while suppressing deterioration of mountability.SOLUTION: A fuel cell vehicle 1 comprises: a fuel battery 2 that generates power by a chemical reaction between hydrogen and oxygen; an exhaust passage 12 that exhausts an exhaust hydrogen exhausted from the fuel battery 2 to an external part; a tank 3B housing a compression are; and a dilution passage 5 that is communicated with the tank 3B and the exhaust passage 12, supplies the compression air to the exhaust passage 12 to dilute the exhaust hydrogen. By using the compression air in the tank 3B mounted on the fuel cell vehicle 1 for dilution of the exhaust hydrogen as above, deterioration of mountability can be suppressed and dilution property of the exhaust hydrogen can be improved.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池を備えた燃料電池車両に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle including a fuel cell that generates electricity by a chemical reaction between hydrogen and oxygen.

一般に、燃料電池では、水素と酸素との化学反応により水が生成されるとともに、未反応の酸素及び水素がそれぞれ排出される。このような燃料電池を備えた燃料電池車両では、燃料電池から排出された未反応の水素を含む気体（以下、排気水素という）を外部へ放出する際に、意図しない燃焼を防止する観点から、排気水素を十分に希釈する（濃度を下げる）ことが求められる。 Generally, in a fuel cell, water is generated by a chemical reaction between hydrogen and oxygen, and unreacted oxygen and hydrogen are discharged, respectively. In a fuel cell vehicle equipped with such a fuel cell, from the viewpoint of preventing unintended combustion when releasing a gas containing unreacted hydrogen (hereinafter referred to as exhaust hydrogen) discharged from the fuel cell to the outside, from the viewpoint of preventing unintended combustion. It is required to sufficiently dilute (reduce the concentration) the exhaust hydrogen.

従来、排気水素を希釈する手法として、水素オフガス（排気水素）が流通する通路上に複数の希釈器を直列に配置するとともに、燃料電池から排出された酸素オフガスの一部を各々の希釈器に希釈エアとして供給することが提案されている（特許文献１参照）。このような構成によれば、水素オフガスが希釈器を順次連続して通過することで、水素オフガスの濃度を十分に低減できるとされている。 Conventionally, as a method of diluting exhaust hydrogen, a plurality of diluters are arranged in series on a passage through which hydrogen off-gas (exhaust hydrogen) flows, and a part of oxygen off-gas discharged from a fuel cell is used for each diluter. It has been proposed to supply as diluted air (see Patent Document 1). According to such a configuration, it is said that the concentration of the hydrogen off-gas can be sufficiently reduced by sequentially and continuously passing the hydrogen off-gas through the diluter.

特開２００５−１５８５２３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-158523

ところで、燃料電池車両は、トラックやバスといった大型車両である場合に、乗用車である場合と比べて、搭載される燃料電池が大容量化するため、排出される排気水素も多量になる。多量の排気水素を適切に希釈するためには、例えば、上記のように直列配置する希釈器の個数を増やしたり、個々の希釈器を大型化したりする必要が生じうる。このような希釈器の追加や大型化は、車両への搭載性の低下を招くとともに、コスト及び重量の増加に繋がる虞もある。 By the way, when a fuel cell vehicle is a large vehicle such as a truck or a bus, the capacity of the fuel cell mounted on the fuel cell vehicle is larger than that of a passenger car, so that a large amount of exhaust hydrogen is discharged. In order to appropriately dilute a large amount of exhaust hydrogen, for example, it may be necessary to increase the number of diluters arranged in series as described above or to increase the size of each diluter. Such addition of a diluter or an increase in size may lead to a decrease in mountability on a vehicle and an increase in cost and weight.

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、燃料電池車両において、搭載性の低下を抑えつつ、排気水素の希釈性を高めることを目的の一つとする。 This case was devised in view of the above-mentioned problems, and one of the purposes is to improve the dilutability of exhaust hydrogen while suppressing the deterioration of the mountability in the fuel cell vehicle.

本件は上記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、以下の態様又は適用例として実現できる。
（１）本適用例に係る燃料電池車両は、水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池と、前記燃料電池から排出された排気水素を外部に排出する排気通路と、圧縮エアを収容したタンクと、前記タンクと前記排気通路とを連通し、前記圧縮エアを前記排気通路に供給して前記排気水素を希釈する希釈通路と、を備えている。
いわゆるエアタンクであるタンクは、車両への搭載が容易であるとともに十分な希釈をするための気体の収容が容易である。このため、車両に搭載されたタンク内の圧縮エアを排気水素の希釈に用いることで、搭載性の低下が抑えられるとともに、排気水素の希釈性が向上する。 This case was made to solve at least a part of the above problems, and can be realized as the following aspects or application examples.
(1) The fuel cell vehicle according to this application example accommodates a fuel cell that generates power by a chemical reaction between hydrogen and oxygen, an exhaust passage that discharges exhaust hydrogen discharged from the fuel cell to the outside, and compressed air. It includes a tank, a diluting passage that connects the tank and the exhaust passage, and supplies the compressed air to the exhaust passage to dilute the exhaust hydrogen.
A tank, which is a so-called air tank, can be easily mounted on a vehicle and can easily contain gas for sufficient dilution. Therefore, by using the compressed air in the tank mounted on the vehicle for diluting the exhaust hydrogen, the deterioration of the mountability is suppressed and the dilutability of the exhaust hydrogen is improved.

（２）本適用例に係る燃料電池車両は、前記タンクから前記圧縮エアが供給されることで作動するエア装置を備えてもよい。
このように、タンク内の圧縮エアを排気水素の希釈とエア装置の駆動との双方で兼用すれば、排気水素の希釈とエア装置の駆動との各々のために専用のエアタンクを設ける場合と比べて、搭載性が向上するとともに、コスト増や重量増が抑制される。 (2) The fuel cell vehicle according to the present application example may include an air device that operates by supplying the compressed air from the tank.
In this way, if the compressed air in the tank is used for both the dilution of the exhaust hydrogen and the drive of the air device, compared with the case where a dedicated air tank is provided for each of the dilution of the exhaust hydrogen and the drive of the air device. As a result, the mountability is improved, and the cost increase and the weight increase are suppressed.

（３）本適用例に係る燃料電池車両において、前記エア装置は、車輪に設けられたブレーキ装置とは異なる補機であってもよい。
このように、排気水素の希釈に用いる圧縮エアを、ブレーキ装置とは異なる補機の駆動に適用すれば、ブレーキ装置のシステムを変更することなく、排気水素の希釈性を高めることが可能となる。よって、ブレーキ装置の信頼性が維持される。 (3) In the fuel cell vehicle according to the present application example, the air device may be an auxiliary device different from the brake device provided on the wheel.
In this way, if the compressed air used for diluting the exhaust hydrogen is applied to drive an auxiliary machine different from the braking device, it is possible to improve the dilutability of the exhaust hydrogen without changing the system of the braking device. .. Therefore, the reliability of the braking device is maintained.

（４）本適用例に係る燃料電池車両は、前記希釈通路に設けられ、前記タンクから前記排気通路に供給される前記圧縮エアの量を変更する制御弁と、前記制御弁の開閉状態を制御する制御装置と、を備えてもよい。
このように、希釈通路に設けられた制御弁の開閉状態を制御すれば、タンクから排気通路への圧縮エアの供給量を調整可能となる。このため、排気水素の適切な希釈が実現されるとともに、圧縮エアの無駄な消費が抑えられる。 (4) The fuel cell vehicle according to the present application example is provided in the dilution passage and controls a control valve for changing the amount of the compressed air supplied from the tank to the exhaust passage and an open / closed state of the control valve. It may be provided with a control device for the operation.
By controlling the open / closed state of the control valve provided in the dilution passage in this way, the amount of compressed air supplied from the tank to the exhaust passage can be adjusted. Therefore, appropriate dilution of exhaust hydrogen is realized, and wasteful consumption of compressed air is suppressed.

（５）本適用例に係る燃料電池車両は、前記排気通路において前記希釈通路の接続部よりも上流側を流れる前記排気水素の濃度を取得する濃度取得部を備えてもよい。また、前記制御装置は、前記濃度取得部で取得された前記濃度が所定値以下である場合に前記制御弁を閉じ、前記濃度取得部で取得された前記濃度が前記所定値よりも大きい場合に前記制御弁を開けてもよい。
このように、濃度取得部で取得された排気水素の濃度に応じて制御弁の開閉状態を切り替えれば、排気水素のより適切な希釈が実現されるとともに、圧縮エアの無駄な消費がより抑えられる。 (5) The fuel cell vehicle according to the present application example may include a concentration acquisition unit that acquires the concentration of the exhaust hydrogen flowing upstream of the connection portion of the dilution passage in the exhaust passage. Further, the control device closes the control valve when the concentration acquired by the concentration acquisition unit is equal to or less than a predetermined value, and when the concentration acquired by the concentration acquisition unit is larger than the predetermined value. The control valve may be opened.
In this way, by switching the open / closed state of the control valve according to the concentration of exhaust hydrogen acquired by the concentration acquisition unit, more appropriate dilution of exhaust hydrogen can be realized and wasteful consumption of compressed air can be further suppressed. ..

（６）本適用例に係る燃料電池車両は、前記排気通路において前記希釈通路の接続部よりも上流側を流れる前記排気水素の流量を取得する流量取得部を備えてもよい。また、前記制御装置は、前記制御弁を開ける場合に、前記濃度取得部で取得された前記濃度と前記流量取得部で取得された前記流量とに基づいて前記制御弁の開度を制御してもよい。
このように、制御弁を開ける場合の開度を、濃度取得部で取得された濃度と流量取得部で取得された流量とに基づいて制御すれば、排気通路への圧縮エアの供給量を更に適切に調整可能となる。よって、排気水素の更に適切な希釈が実現されるとともに、圧縮エアの無駄な消費が更に抑えられる。 (6) The fuel cell vehicle according to the present application example may include a flow rate acquisition unit that acquires the flow rate of the exhaust hydrogen flowing upstream of the connection portion of the dilution passage in the exhaust passage. Further, when the control valve is opened, the control device controls the opening degree of the control valve based on the concentration acquired by the concentration acquisition unit and the flow rate acquired by the flow rate acquisition unit. May be good.
In this way, if the opening degree when the control valve is opened is controlled based on the concentration acquired by the concentration acquisition unit and the flow rate acquired by the flow rate acquisition unit, the amount of compressed air supplied to the exhaust passage can be further increased. It can be adjusted appropriately. Therefore, more appropriate dilution of exhaust hydrogen is realized, and wasteful consumption of compressed air is further suppressed.

（７）本適用例に係る燃料電池車両は、前記排気通路において前記希釈通路の接続部よりも上流側に設けられた前段室と、前記排気通路において前記前段室よりも下流側に設けられ、前記排気水素が前記前段室を通過してから所定時間経過後に到達する後段室とを有する希釈部を備えてもよい。また、前記濃度取得部は、前記前段室を流れる前記排気水素の前記濃度を取得してもよく、前記希釈通路は、前記後段室に接続され、前記後段室に前記圧縮エアを供給してもよい。
このように、前段室を流れる排気水素を濃度取得部による濃度の取得対象とし、希釈通路からの圧縮エアの供給先を後段室とすれば、濃度取得部による濃度の取得から、取得された濃度に基づく排気通路への圧縮エアの供給までの間に、所定時間の猶予時間が確保される。このため、取得部で取得された濃度である排気水素に対する圧縮エアの供給遅れが抑制される。したがって、排気水素のより適切な希釈が実現されるとともに、圧縮エアの無駄な消費がより抑えられる。 (7) The fuel cell vehicle according to the present application example is provided in the exhaust passage on the upstream side of the connection portion of the dilution passage and in the exhaust passage on the downstream side of the front chamber. It may be provided with a diluting portion having a rear stage chamber in which the exhaust hydrogen reaches after a lapse of a predetermined time after passing through the front stage chamber. Further, the concentration acquisition unit may acquire the concentration of the exhaust hydrogen flowing through the front chamber, or the dilution passage may be connected to the rear chamber to supply the compressed air to the rear chamber. good.
In this way, if the exhaust hydrogen flowing through the front chamber is targeted for acquisition of the concentration by the concentration acquisition unit and the destination of the compressed air from the dilution passage is the rear chamber, the concentration acquired from the concentration acquisition by the concentration acquisition unit. A predetermined grace period is secured before the compressed air is supplied to the exhaust passage based on the above. Therefore, the delay in the supply of compressed air with respect to the exhaust hydrogen, which is the concentration acquired by the acquisition unit, is suppressed. Therefore, more appropriate dilution of exhaust hydrogen is realized, and wasteful consumption of compressed air is further suppressed.

（８）本適用例に係る燃料電池車両において、前記希釈部は、前記排気水素が前記前段室を通過してから前記後段室に到達するまでの時間を延長する遅延部を有してもよい。
このように、希釈部に遅延部を設けて所定時間を延長すれば、取得部で取得された濃度である排気水素に対する圧縮エアの供給遅れがより確実に回避される。したがって、排気水素の更に適切な希釈が実現されるとともに、圧縮エアの無駄な消費が更に抑えられる。 (8) In the fuel cell vehicle according to the present application example, the diluting portion may have a delay portion for extending the time from when the exhaust hydrogen passes through the front chamber to when it reaches the rear chamber. ..
In this way, if a delay portion is provided in the diluting portion to extend the predetermined time, the delay in the supply of compressed air with respect to the exhaust hydrogen having the concentration acquired by the acquisition portion can be more reliably avoided. Therefore, more appropriate dilution of exhaust hydrogen is realized, and wasteful consumption of compressed air is further suppressed.

本件によれば、燃料電池車両において、搭載性の低下を抑えつつ、排気水素の希釈性を高められる。 According to this case, in a fuel cell vehicle, it is possible to improve the dilutability of exhaust hydrogen while suppressing a decrease in mountability.

実施形態に係る燃料電池車両の模式的な構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel cell vehicle which concerns on embodiment. 図１の燃料電池車両に適用された希釈部の模式図である。It is a schematic diagram of the dilution part applied to the fuel cell vehicle of FIG. 図１の燃料電池車両の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the fuel cell vehicle of FIG. 図１の燃料電池車両で実施される希釈制御の手順を例示したフローチャートである。It is a flowchart which exemplifies the procedure of dilution control carried out in the fuel cell vehicle of FIG. 変形例に係る燃料電池車両の模式的な構成図（図１に対応する図）である。It is a schematic block diagram (the figure corresponding to FIG. 1) of the fuel cell vehicle which concerns on a modification.

図面を参照して、実施形態としての燃料電池車両について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせられる。 A fuel cell vehicle as an embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiments shown below are merely examples, and there is no intention of excluding the application of various modifications and techniques not specified in the following embodiments. Each configuration of the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof. In addition, it can be selected as needed or combined as appropriate.

［１．燃料電池車両］
図１に示すように、本実施形態に係る燃料電池車両１（以下、単に「車両１」という）は、水素と酸素との化学反応により発電する燃料電池２を備え、燃料電池２で発生させた電力を用いて図示しない走行用モータを駆動することにより走行する。ここでは、車両１がトラックやバスといった大型車両であるものとする。
車両１は、圧縮エアを収容した複数のタンク３と、タンク３から供給される圧縮エアで作動する様々なエア装置４とを備えている。車両１には、タンク３及びエア装置４を含んで構成されたエアシステム３０が設けられている。 [1. Fuel cell vehicle]
As shown in FIG. 1, the fuel cell vehicle 1 according to the present embodiment (hereinafter, simply referred to as “vehicle 1”) includes a fuel cell 2 that generates electricity by a chemical reaction between hydrogen and oxygen, and is generated by the fuel cell 2. It travels by driving a traveling motor (not shown) using the generated electric power. Here, it is assumed that the vehicle 1 is a large vehicle such as a truck or a bus.
The vehicle 1 includes a plurality of tanks 3 accommodating compressed air and various air devices 4 operated by compressed air supplied from the tank 3. The vehicle 1 is provided with an air system 30 including a tank 3 and an air device 4.

エアシステム３０には、車両１の外部から取り込まれたエア（外気）の不純物を取り除くフィルタ３１と、フィルタ３１を通過したエアを圧縮するコンプレッサ３２と、コンプレッサ３２で圧縮されたエア（圧縮エア）を乾燥させるドライヤ３３とが含まれる。エアシステム３０におけるエアの流れ方向を基準にすると、複数のタンク３は、ドライヤ３３の下流に並列に配置されている。各々のタンク３には、コンプレッサ３２で加圧された圧縮エアが、ドライヤ３３によって低湿潤化されたうえで収容される。 The air system 30 includes a filter 31 that removes impurities in the air (outside air) taken in from the outside of the vehicle 1, a compressor 32 that compresses the air that has passed through the filter 31, and air (compressed air) that is compressed by the compressor 32. 33 is included. Based on the air flow direction in the air system 30, the plurality of tanks 3 are arranged in parallel downstream of the dryer 33. In each tank 3, the compressed air pressurized by the compressor 32 is stored after being dehumidified by the dryer 33.

本実施形態では、エア装置４として、車両１の車輪１６に設けられて車輪を制動するブレーキ装置４Ａと、ブレーキ装置４Ａとは異なる補機４Ｂとを例示する。補機４Ｂの具体例としては、エアサスペンション装置，変速装置，PTO（Power Take-off）装置などが挙げられる。また、本実施形態では、タンク３として、ブレーキ装置４Ａに圧縮エアを供給するブレーキタンク３Ａと、補機４Ｂに圧縮エアを供給する補機タンク３Ｂとを例示する。 In the present embodiment, as the air device 4, a brake device 4A provided on the wheel 16 of the vehicle 1 to brake the wheel and an auxiliary device 4B different from the brake device 4A are exemplified. Specific examples of the auxiliary machine 4B include an air suspension device, a transmission, a PTO (Power Take-off) device, and the like. Further, in the present embodiment, as the tank 3, a brake tank 3A that supplies compressed air to the brake device 4A and an auxiliary tank 3B that supplies compressed air to the auxiliary machine 4B are exemplified.

ブレーキタンク３Ａは、ブレーキ装置４Ａに専用のエアタンクである。ブレーキタンク３Ａは、車両１の運転席に設けられたブレーキペダル３４の操作状態に応じて、ブレーキ装置４Ａに圧縮エアを供給する。そして、ブレーキ装置４Ａは、ブレーキタンク３Ａから供給される圧縮エアにより作動し、車両１を制動する。なお、図１にはブレーキタンク３Ａ及びブレーキ装置４Ａを一つずつ示すが、車両１に設けられるブレーキタンク３Ａ及びブレーキ装置４Ａの個数はこれに限定されない。 The brake tank 3A is an air tank dedicated to the brake device 4A. The brake tank 3A supplies compressed air to the brake device 4A according to the operating state of the brake pedal 34 provided in the driver's seat of the vehicle 1. Then, the brake device 4A operates by the compressed air supplied from the brake tank 3A to brake the vehicle 1. Although FIG. 1 shows one brake tank 3A and one brake device 4A, the number of the brake tank 3A and the brake device 4A provided in the vehicle 1 is not limited to this.

補機タンク３Ｂは、補機４Ｂとなりうる様々な装置で兼用されるエアタンクである。補機タンク３Ｂは、必要に応じて補機４Ｂに圧縮エアを供給する。そして、補機４Ｂは、補機タンク３Ｂから供給される圧縮エアにより作動する。
本実施形態の補機タンク３Ｂは、燃料電池２から排出される後述の排気水素の希釈にも用いられる。補機タンク３Ｂには、内部のエア圧（圧縮エアの圧力）Ｐを検出する圧力センサ３５が設けられている。圧力センサ３５で検出されたエア圧Ｐは、車両１に搭載された制御装置９に伝達される。 The auxiliary machine tank 3B is an air tank that is also used in various devices that can serve as the auxiliary machine 4B. The auxiliary machine tank 3B supplies compressed air to the auxiliary machine 4B as needed. Then, the auxiliary machine 4B is operated by the compressed air supplied from the auxiliary machine tank 3B.
The auxiliary tank 3B of the present embodiment is also used for diluting the exhaust hydrogen discharged from the fuel cell 2 which will be described later. The auxiliary tank 3B is provided with a pressure sensor 35 that detects the internal air pressure (pressure of compressed air) P. The air pressure P detected by the pressure sensor 35 is transmitted to the control device 9 mounted on the vehicle 1.

車両１には、燃料電池２を含んで構成された燃料電池システム２０が設けられている。燃料電池システム２０には、車両１の外部から取り込まれたエア（外気）の不純物を取り除くフィルタ２１と、フィルタ２１を通過したエアを圧縮するコンプレッサ２２と、水素（H₂）を収容した水素タンク２３と、水素タンク２３から燃料電池２への水素の供給圧を調節する調圧弁２４とが含まれる。 The vehicle 1 is provided with a fuel cell system 20 including a fuel cell 2. The fuel cell system 20 includes a filter 21 for removing impurities in air (outside air) taken in from the outside of the vehicle 1, a compressor 22 for compressing air that has passed through the filter 21, and a hydrogen tank containing _{hydrogen (H 2).} 23 and a pressure regulating valve 24 for adjusting the supply pressure of hydrogen from the hydrogen tank 23 to the fuel cell 2 are included.

本実施形態の燃料電池２は、コンプレッサ２２で圧縮されたエアに含まれる酸素（O₂）と、水素タンク２３から供給される水素とを化学反応させることで発電する。本実施形態の燃料電池２で発生した電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５で昇圧させられたうえでバッテリパック２６に蓄えられる。なお、燃料電池２は発電に伴って発熱することから、燃料電池システム２０には、燃料電池２を冷却する図示しない冷却回路も設けられる。 _{The fuel cell 2 of the present embodiment generates electricity by chemically reacting oxygen (O 2} ) contained in the air compressed by the compressor 22 with hydrogen supplied from the hydrogen tank 23. The electric power generated by the fuel cell 2 of the present embodiment is boosted by the DC-DC converter 25 and then stored in the battery pack 26. Since the fuel cell 2 generates heat as it generates electricity, the fuel cell system 20 is also provided with a cooling circuit (not shown) for cooling the fuel cell 2.

燃料電池２では、上記の化学反応により水（H₂O）が生成される。燃料電池２は、このように生成された水と、上記の化学反応に用いられなかった未反応の水素を含む気体（以下、「排気水素」ともいう）と、上記の化学反応に用いられなかった未反応の酸素を含む気体（以下、「排気空気」ともいう）とを排出する。 In the fuel cell 2, water (H ₂ O) is produced by the above chemical reaction. The fuel cell 2 is not used in the above-mentioned chemical reaction with the water generated in this way, a gas containing unreacted hydrogen that was not used in the above-mentioned chemical reaction (hereinafter, also referred to as "exhaust hydrogen"). It discharges unreacted gas containing oxygen (hereinafter, also referred to as "exhaust air").

本実施形態の燃料電池システム２０には、燃料電池２から排出された水を車両１の外部に排出する排水通路１１と、排気水素を車両１の外部に排出する排気通路１２と、排気空気を排気通路１２に導く導入通路１３と、排気水素を燃料電池２に再循環させる循環通路１４とが含まれる。各々の通路１１〜１４は、例えば管状の部材で形成される。以下、これらの通路１１〜１４を流れる水や排気水素や排気空気の流れ方向を基準にして、これらの通路１１〜１４における上流及び下流を定める。 In the fuel cell system 20 of the present embodiment, a drainage passage 11 for discharging the water discharged from the fuel cell 2 to the outside of the vehicle 1, an exhaust passage 12 for discharging the exhaust hydrogen to the outside of the vehicle 1, and exhaust air are provided. An introduction passage 13 leading to the exhaust passage 12 and a circulation passage 14 for recirculating the exhaust hydrogen to the fuel cell 2 are included. Each passage 11-14 is formed of, for example, a tubular member. Hereinafter, upstream and downstream in these passages 11 to 14 are defined with reference to the flow directions of water, exhaust hydrogen, and exhaust air flowing through these passages 11 to 14.

排水通路１１及び排気通路１２の各々は、上流端が燃料電池２に接続されるとともに、下流端が車両１の外部（大気）に向けて開放される。一方、導入通路１３は、上流端が燃料電池２に接続されるとともに、下流端が排気通路１２に接続される。導入通路１３は、排気空気を排気通路１２に導入することで、排気通路１２において排気水素を希釈する（排気水素の濃度Ｃを下げる）機能をもつ。循環通路１４は、排気通路１２から分岐しており、上流端が排気通路１２に接続されるとともに、下流端が調圧弁２４から燃料電池２へ向かう水素の通路（調圧弁２４の下流側）に接続されている。 The upstream end of each of the drainage passage 11 and the exhaust passage 12 is connected to the fuel cell 2, and the downstream end is opened toward the outside (atmosphere) of the vehicle 1. On the other hand, in the introduction passage 13, the upstream end is connected to the fuel cell 2 and the downstream end is connected to the exhaust passage 12. The introduction passage 13 has a function of diluting the exhaust hydrogen (lowering the concentration C of the exhaust hydrogen) in the exhaust passage 12 by introducing the exhaust air into the exhaust passage 12. The circulation passage 14 branches from the exhaust passage 12, and the upstream end is connected to the exhaust passage 12, and the downstream end is a hydrogen passage (downstream side of the pressure regulating valve 24) from the pressure regulating valve 24 to the fuel cell 2. It is connected.

排気通路１２のうち循環通路１４の分岐部よりも下流側には、車両１の外部への排気水素の排出（パージ）を制御するパージバルブ１５が設けられている。パージバルブ１５は、排気水素を車両１の外部に排出する場合に開状態に制御され、それ以外の場合に閉状態に制御される。パージバルブ１５の開閉状態は、例えば制御装置９で制御される。 A purge valve 15 for controlling the discharge (purge) of exhaust hydrogen to the outside of the vehicle 1 is provided on the downstream side of the exhaust passage 12 with respect to the branch portion of the circulation passage 14. The purge valve 15 is controlled to an open state when exhaust hydrogen is discharged to the outside of the vehicle 1, and is controlled to a closed state in other cases. The open / closed state of the purge valve 15 is controlled by, for example, the control device 9.

車両１には、排気通路１２において排気水素を希釈するための希釈システム１０が設けられている。希釈システム１０は、燃料電池システム２０とエアシステム３０とに跨って設けられる。本実施形態の希釈システム１０には、補助タンク３Ｂと排気通路１２とを連通する希釈通路５と、希釈通路５の中途に設けられた制御弁６と、排気通路１２の中途に設けられた希釈器７（希釈部）と、排気水素の濃度Ｃを検出（取得）する濃度センサ８（濃度取得部）と、制御弁６の開閉状態を制御する制御装置９と、が含まれる。 The vehicle 1 is provided with a dilution system 10 for diluting exhaust hydrogen in the exhaust passage 12. The dilution system 10 is provided so as to straddle the fuel cell system 20 and the air system 30. The dilution system 10 of the present embodiment includes a dilution passage 5 that connects the auxiliary tank 3B and the exhaust passage 12, a control valve 6 provided in the middle of the dilution passage 5, and a dilution provided in the middle of the exhaust passage 12. A device 7 (dilution unit), a concentration sensor 8 (concentration acquisition unit) that detects (acquires) the concentration C of exhaust hydrogen, and a control device 9 that controls the open / closed state of the control valve 6 are included.

希釈通路５は、例えば管状の部材で形成され、補助タンク３Ｂから排気通路１２への圧縮エアの供給路をなす。希釈通路５における圧縮エアの流れ方向を基準にして上流及び下流を定めると、希釈通路５は、上流端が補助タンク３Ｂに接続されるとともに、下流端が排気通路１２に接続される。なお、希釈通路５の下流端は、排気通路１２のうちパージバルブ１５よりも下流側に接続される。 The dilution passage 5 is formed of, for example, a tubular member, and forms a supply path for compressed air from the auxiliary tank 3B to the exhaust passage 12. When the upstream and downstream are determined with reference to the flow direction of the compressed air in the dilution passage 5, the upstream end of the dilution passage 5 is connected to the auxiliary tank 3B and the downstream end is connected to the exhaust passage 12. The downstream end of the dilution passage 5 is connected to the downstream side of the exhaust passage 12 with respect to the purge valve 15.

希釈通路５は、補助タンク３Ｂに収容された圧縮エアを排気通路１２に供給することで排気水素を希釈する。したがって、希釈通路５から排気通路１２に供給される圧縮エアは、排気水素を希釈する希釈ガスであるともいえる。以下、このように希釈通路５から排気通路１２に供給される圧縮エアによる排気水素の希釈を「強制希釈」ともいう。 The dilution passage 5 dilutes the exhaust hydrogen by supplying the compressed air contained in the auxiliary tank 3B to the exhaust passage 12. Therefore, it can be said that the compressed air supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 is a dilution gas that dilutes the exhaust hydrogen. Hereinafter, the dilution of exhaust hydrogen by the compressed air supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 in this way is also referred to as “forced dilution”.

制御弁６は、その開閉状態に応じて、希釈通路５から排気通路１２に供給される圧縮エアの量（供給量）を変更する。制御弁６が開状態である場合の開度は、目標とする圧縮エアの供給量（目標供給量）に応じて、制御装置９により制御される。
制御弁６が開状態である場合は、希釈通路５から排気通路１２に圧縮エアが供給される。したがって、この場合には、強制希釈が実行される。 The control valve 6 changes the amount (supply amount) of compressed air supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 according to its open / closed state. The opening degree when the control valve 6 is in the open state is controlled by the control device 9 according to the target supply amount of compressed air (target supply amount).
When the control valve 6 is in the open state, compressed air is supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12. Therefore, in this case, forced dilution is performed.

これに対し、制御弁６が閉状態である場合は、希釈通路５から排気通路１２に圧縮エアが供給されない。したがって、この場合には、強制希釈が実行されず、排気水素は導入通路１３から排気通路１２に導入される排気空気でのみ希釈される。以下、このような排気空気のみによる（強制希釈によらない）排気水素の希釈を「通常希釈」ともいう。このような強制希釈と通常希釈とは、制御弁６の開閉状態に応じて切り替わる。 On the other hand, when the control valve 6 is in the closed state, compressed air is not supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12. Therefore, in this case, forced dilution is not performed and the exhaust hydrogen is diluted only with the exhaust air introduced from the introduction passage 13 into the exhaust passage 12. Hereinafter, such dilution of exhaust hydrogen only by exhaust air (not by forced dilution) is also referred to as "normal dilution". Such forced dilution and normal dilution are switched according to the open / closed state of the control valve 6.

希釈器７は、排気通路１２のうちパージバルブ１５よりも下流側に設けられる。希釈器７では、排気水素の濃度Ｃに応じて強制希釈が実行される。ここで、排気水素の濃度Ｃが取得されてから、取得された濃度Ｃに応じて強制希釈が実行されるまでの間には、タイムラグが存在する。希釈器７は、このタイムラグによって生じうる強制希釈の遅れを抑制する機能をもつ。 The diluter 7 is provided on the downstream side of the exhaust passage 12 with respect to the purge valve 15. In the diluter 7, forced dilution is performed according to the concentration C of exhaust hydrogen. Here, there is a time lag between the acquisition of the exhaust hydrogen concentration C and the execution of forced dilution according to the acquired concentration C. The diluter 7 has a function of suppressing a delay in forced dilution that may occur due to this time lag.

以下、排気通路１２のうち、希釈器７よりも上流側の部分を「上流排気通路１２Ａ」ともいい、希釈器７よりも下流側の部分を「下流排気通路１２Ｂ」ともいう。本実施形態の排気通路１２は、上流排気通路１２Ａと希釈器７と下流排気通路１２Ｂとが排気水素の流れ方向に沿ってこの順に並んで構成されている。
図２に示すように、希釈器７は、排気水素の流れ方向に並設された前段室７Ａ及び後段室７Ｂを有する。 Hereinafter, the portion of the exhaust passage 12 on the upstream side of the diluent 7 is also referred to as an "upstream exhaust passage 12A", and the portion on the downstream side of the diluent 7 is also referred to as a "downstream exhaust passage 12B". The exhaust passage 12 of the present embodiment is configured such that the upstream exhaust passage 12A, the diluter 7, and the downstream exhaust passage 12B are arranged in this order along the flow direction of the exhaust hydrogen.
As shown in FIG. 2, the diluter 7 has a front chamber 7A and a rear chamber 7B arranged side by side in the flow direction of exhaust hydrogen.

前段室７Ａは、排気通路１２において、希釈通路５の接続部よりも上流側に設けられる。本実施形態の前段室７Ａには、上流排気通路１２Ａの下流端と導入通路１３の下流端とが接続されている。前段室７Ａには、上流排気通路１２Ａから排気水素が流入するとともに、導入通路１３から排気空気が導入される。これにより、前段室７Ａでは、排気水素が排気空気によって希釈される。 The front chamber 7A is provided in the exhaust passage 12 on the upstream side of the connection portion of the dilution passage 5. The downstream end of the upstream exhaust passage 12A and the downstream end of the introduction passage 13 are connected to the front chamber 7A of the present embodiment. Exhaust hydrogen flows into the front chamber 7A from the upstream exhaust passage 12A, and exhaust air is introduced from the introduction passage 13. As a result, in the front chamber 7A, the exhaust hydrogen is diluted by the exhaust air.

後段室７Ｂは、排気通路１２において前段室７Ａよりも下流側に設けられる。本実施形態の後段室７Ｂには、希釈通路５の下流端が接続されている。後段室７Ｂには、希釈通路５から圧縮エアが供給される。言い換えると、希釈通路５は、後段室７Ｂに接続されており、後段室７Ｂに圧縮エアを供給する。これにより、後段室７Ｂでは、排気水素が圧縮エアで希釈される。なお、後段室７Ｂを流れた排気水素は、下流排気通路１２Ｂを通じて車両１の外部に排出される。 The rear chamber 7B is provided in the exhaust passage 12 on the downstream side of the front chamber 7A. The downstream end of the dilution passage 5 is connected to the rear chamber 7B of the present embodiment. Compressed air is supplied to the rear chamber 7B from the dilution passage 5. In other words, the dilution passage 5 is connected to the rear chamber 7B and supplies compressed air to the rear chamber 7B. As a result, the exhaust hydrogen is diluted with compressed air in the rear chamber 7B. The exhaust hydrogen that has flowed through the rear chamber 7B is discharged to the outside of the vehicle 1 through the downstream exhaust passage 12B.

上記のとおり、前段室７Ａよりも下流側に位置する後段室７Ｂには、排気水素が前段室７Ａを通過してから所定時間経過後に到達する。このように、後段室７Ｂに到達する圧縮エアは、それよりも所定時間だけ前に前段室７Ａを通過した圧縮エアである。この所定時間は、前段室７Ａと後段室７Ｂとの間の構造により調整可能である。所定時間は、例えば、実験やシミュレーションから得られた上記のタイムラグの長さとなるように適宜調整される。 As described above, the exhaust hydrogen reaches the rear chamber 7B located on the downstream side of the front chamber 7A after a lapse of a predetermined time from the passage of the exhaust hydrogen through the front chamber 7A. As described above, the compressed air that reaches the rear chamber 7B is the compressed air that has passed through the front chamber 7A a predetermined time before that. This predetermined time can be adjusted by the structure between the front chamber 7A and the rear chamber 7B. The predetermined time is appropriately adjusted so as to be the length of the above time lag obtained from, for example, an experiment or a simulation.

本実施形態の希釈部７は、排気水素が前段室７Ａを通過してから後段室７Ｂに到達するまでの時間を延長する遅延部７Ｃを有する。ここでは、前段室７Ａと後段室７Ｂとの間でラビリンス構造をなす遅延部７Ｃを例示する。
したがって、本実施形態の遅延部７Ｃが設けられる場合は、遅延部７Ｃが設けられない場合と比べて、前段室７Ａから後段室７Ｂまでの排気水素の流路長が延びることで、排気水素の後段室７Ｂへの到達時間が遅くなる。これにより、上記のタイムラグが生じていても、強制希釈の遅れ（取得された濃度Ｃである排気水素に対する後段室７Ｂでの圧縮エアの供給遅れ）が抑制される。 The diluting section 7 of the present embodiment has a delay section 7C that extends the time from when the exhaust hydrogen passes through the front chamber 7A to when it reaches the rear chamber 7B. Here, a delay portion 7C forming a labyrinth structure between the front chamber 7A and the rear chamber 7B is illustrated.
Therefore, when the delay portion 7C of the present embodiment is provided, the flow path length of the exhaust hydrogen from the front chamber 7A to the rear chamber 7B is extended as compared with the case where the delay portion 7C is not provided. The time to reach the rear chamber 7B is delayed. As a result, even if the above time lag occurs, the delay in forced dilution (delay in the supply of compressed air in the post-stage chamber 7B with respect to the obtained exhaust hydrogen having the concentration C) is suppressed.

濃度センサ８は、排気通路１２において希釈通路５の接続部（本実施形態では後段室７Ｂ）よりも上流側を流れる排気水素の濃度Ｃを検出する。本実施形態の濃度センサ８は、希釈器７の前段室７Ａに設けられており、前段室７Ａを流れる排気水素の濃度Ｃを検出する。濃度センサ８で検出された濃度Ｃは、制御装置９に伝達される。 The concentration sensor 8 detects the concentration C of exhaust hydrogen flowing upstream of the connection portion of the dilution passage 5 (in the present embodiment, the rear chamber 7B) in the exhaust passage 12. The concentration sensor 8 of the present embodiment is provided in the front chamber 7A of the diluter 7 and detects the concentration C of exhaust hydrogen flowing through the front chamber 7A. The concentration C detected by the concentration sensor 8 is transmitted to the control device 9.

なお、排気水素の濃度Ｃは、導入通路１３から排気通路１２に導入される排気空気の量（導入量）が多いほど低下する。これに対し、本実施形態の濃度センサ８は、排気通路１２のうち導入通路１３の接続部よりも下流側に設けられており、導入通路１３からの排気空気で希釈された後の排気水素の濃度Ｃを検出する。したがって、濃度センサ８で検出される濃度Ｃは、排気空気の導入量に応じて低下した後の濃度Ｃである。このため、濃度センサ８で検出される濃度Ｃには、排気通路１２への排気空気の導入量が反映されている。 The concentration C of exhaust hydrogen decreases as the amount of exhaust air (introduction amount) introduced from the introduction passage 13 to the exhaust passage 12 increases. On the other hand, the concentration sensor 8 of the present embodiment is provided in the exhaust passage 12 on the downstream side of the connection portion of the introduction passage 13, and the exhaust hydrogen after being diluted with the exhaust air from the introduction passage 13 is provided. Concentration C is detected. Therefore, the concentration C detected by the concentration sensor 8 is the concentration C after decreasing according to the amount of exhaust air introduced. Therefore, the concentration C detected by the concentration sensor 8 reflects the amount of exhaust air introduced into the exhaust passage 12.

制御装置９は、車両１に搭載される各種装置を統合制御する電子制御装置（ECU）であって、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両１に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。本実施形態の制御装置９は、公知の手法で燃料電池２の作動状態を制御するとともに、必要に応じて強制希釈を実行する希釈制御を実施する。 The control device 9 is an electronic control unit (ECU) that integrally controls various devices mounted on the vehicle 1, and is configured as, for example, an LSI device or an embedded electronic device in which a microprocessor, ROM, RAM, etc. are integrated. It is connected to the communication line of the in-vehicle network provided in. The control device 9 of the present embodiment controls the operating state of the fuel cell 2 by a known method, and implements dilution control for executing forced dilution as needed.

［２．制御装置］
ここでは、制御装置９で実施される希釈制御について詳述する。希釈制御は、燃料電池２から排気水素及び排気空気が排出されている場合に実施される。希釈制御では、圧力センサ３５及び濃度センサ８から伝達された情報に基づいて制御弁６が制御される。 [2. Control device]
Here, the dilution control carried out by the control device 9 will be described in detail. Dilution control is performed when exhaust hydrogen and exhaust air are discharged from the fuel cell 2. In the dilution control, the control valve 6 is controlled based on the information transmitted from the pressure sensor 35 and the concentration sensor 8.

図３に示すように、本実施形態の制御装置９は、希釈制御を実施するための要素として、強制希釈を実行するか否かを判定する判定部９Ａと、排気通路１２における排気水素の流量Ｑを推定（取得）する推定部９Ｂ（流量取得部）と、制御弁６の制御量を決定する決定部９Ｃと、制御弁６に制御信号を出力する出力部９Ｄとを有する。ここでは、制御装置９の各部９Ａ〜９Ｄがソフトウェアで実現されるものとする。ただし、制御装置９の各部９Ａ〜９Ｄは、ハードウェア（電子回路）で実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとが併用されて実現されてもよい。 As shown in FIG. 3, the control device 9 of the present embodiment has a determination unit 9A for determining whether or not to execute forced dilution as an element for performing dilution control, and a flow rate of exhaust hydrogen in the exhaust passage 12. It has an estimation unit 9B (flow rate acquisition unit) that estimates (acquires) Q, a determination unit 9C that determines the control amount of the control valve 6, and an output unit 9D that outputs a control signal to the control valve 6. Here, it is assumed that each part 9A to 9D of the control device 9 is realized by software. However, each part 9A to 9D of the control device 9 may be realized by hardware (electronic circuit), or may be realized by using software and hardware in combination.

判定部９Ａは、強制希釈の実行条件である下記の条件Ｉの成否を判定する。
条件Ｉ：排気水素の濃度Ｃが所定値Ｃoよりも大きい（Ｃ＞Ｃo）
本実施形態の判定部９Ａは、濃度センサ８で検出された濃度Ｃを所定値Ｃoと比較することで条件Ｉの成否を判定する。そして、判定部９Ａは、条件Ｉが成立する場合に「強制希釈を実行する」と判定し、条件Ｉが成立しない場合に「強制希釈を実行しない」と判定する。なお、所定値Ｃoは、例えば、排気水素が車両１の外部に排出された際に意図しない燃焼が防止される濃度Ｃの上限値（又は、この上限値にマージンを加えた値）として予め設定される。 The determination unit 9A determines the success or failure of the following condition I, which is the execution condition for forced dilution.
Condition I: The concentration C of exhaust hydrogen is larger than the predetermined value Co (C> Co).
The determination unit 9A of the present embodiment determines the success or failure of the condition I by comparing the concentration C detected by the concentration sensor 8 with the predetermined value Co. Then, the determination unit 9A determines that "forced dilution is executed" when the condition I is satisfied, and determines that "forced dilution is not executed" when the condition I is not satisfied. The predetermined value Co is preset as, for example, an upper limit value of the concentration C (or a value obtained by adding a margin to this upper limit value) to prevent unintended combustion when the exhaust hydrogen is discharged to the outside of the vehicle 1. Will be done.

推定部９Ｂは、パージバルブ１５が開いた時間や回数などに基づき、排気通路１２においてパージバルブ１５を通過した排気水素の流量Ｑを推定する。具体的に言えば、推定部９Ｂは、希釈器７に流入する（排気通路１２において希釈通路５の接続部よりも上流側を流れる）排気水素の流量Ｑを推定する。 The estimation unit 9B estimates the flow rate Q of the exhaust hydrogen that has passed through the purge valve 15 in the exhaust passage 12 based on the time and the number of times the purge valve 15 is opened. Specifically, the estimation unit 9B estimates the flow rate Q of the exhaust hydrogen flowing into the diluter 7 (flowing on the upstream side of the connection portion of the dilution passage 5 in the exhaust passage 12).

決定部９Ｃは、判定部９Ａで「強制希釈を実行する」と判定された場合に、所定値Ｃoを超えている濃度Ｃが所定値Ｃo以下まで下がるように制御弁６の制御量を決定する。
本実施形態の決定部９Ｃは、まず、濃度センサ８から伝達された濃度Ｃと、推定部９Ｂで推定された流量Ｑとに基づいて、強制希釈で排気通路１２に供給する圧縮エアの目標供給量を算出する。この目標供給量は、現時点で所定値Ｃoを超えている濃度Ｃを所定値Ｃo以下まで下げる（すなわち、成立中の条件Ｉを不成立に切り替える）ために必要な圧縮エアの供給量として算出される。 When the determination unit 9A determines that "forced dilution is to be performed", the determination unit 9C determines the control amount of the control valve 6 so that the concentration C exceeding the predetermined value Co drops to the predetermined value Co or less. ..
First, the determination unit 9C of the present embodiment targets supply of compressed air to be supplied to the exhaust passage 12 by forced dilution based on the concentration C transmitted from the concentration sensor 8 and the flow rate Q estimated by the estimation unit 9B. Calculate the amount. This target supply amount is calculated as the supply amount of compressed air required to reduce the concentration C that currently exceeds the predetermined value Co to the predetermined value Co or less (that is, switch the condition I that is being satisfied to non-satisfaction). ..

次いで、決定部９Ｃは、算出した目標供給量が達成されるように、制御弁６の制御量（具体的には、開度及び開時間）を決定する。このように、本実施形態の決定部９Ｃは、推定部９Ｂで推定された流量Ｑと、濃度センサ８から伝達された濃度Ｃとに基づいて、制御弁８の開度及び開時間を決定する。
なお、希釈通路５から排気通路１２に実際に供給される圧縮エアの量（実供給量）は、制御弁６の制御量だけでなく、補助タンク３Ｂのエア圧Ｐによっても変動する。このため、本実施形態の決定部９Ｃは、制御弁６の制御量を決定するに際し、圧力センサ３５から伝達されたエア圧Ｐも参照する。 Next, the determination unit 9C determines the control amount (specifically, the opening degree and the opening time) of the control valve 6 so that the calculated target supply amount is achieved. As described above, the determination unit 9C of the present embodiment determines the opening degree and the opening time of the control valve 8 based on the flow rate Q estimated by the estimation unit 9B and the concentration C transmitted from the concentration sensor 8. ..
The amount of compressed air actually supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 (actual supply amount) varies not only with the control amount of the control valve 6 but also with the air pressure P of the auxiliary tank 3B. Therefore, the determination unit 9C of the present embodiment also refers to the air pressure P transmitted from the pressure sensor 35 when determining the control amount of the control valve 6.

出力部９Ｄは、制御弁６に制御信号を出力することで制御弁６の開閉状態を制御する。出力部９Ｄは、詳細には、判定部９Ａで「強制希釈を実行する」と判定された（Ｃ＞Ｃoである）場合に制御弁６を開け、判定部９Ａで「強制希釈を実行しない」と判定された（Ｃ≦Ｃoである）場合に制御弁６を閉じる。なお、出力部９Ｄが制御弁６を閉じた場合には、通常希釈が実施される。 The output unit 9D controls the open / closed state of the control valve 6 by outputting a control signal to the control valve 6. In detail, the output unit 9D opens the control valve 6 when the determination unit 9A determines that "forced dilution is executed" (C> Co), and the determination unit 9A "does not execute forced dilution". When it is determined (C ≦ Co), the control valve 6 is closed. When the output unit 9D closes the control valve 6, dilution is normally performed.

本実施形態の出力部９Ｄは、制御弁６を開ける場合に、決定部９Ｃで決定された制御量に応じて制御弁６を制御する。具体的に言えば、強制希釈において出力部９Ｄは、決定部９Ｃにより決定された開度で、決定部９Ｃにより決定された開時間だけ制御弁６が開状態となるように、制御弁６を制御する。このように、出力部９Ｄは、制御弁６を開ける場合には、濃度センサ８で検出された濃度Ｃと推定部９Ｂで推定された流量Ｑとに基づいて決定された開度及び開時間となるように、制御弁６を制御する。 When the control valve 6 is opened, the output unit 9D of the present embodiment controls the control valve 6 according to the control amount determined by the determination unit 9C. Specifically, in the forced dilution, the output unit 9D sets the control valve 6 so that the control valve 6 is opened for the opening time determined by the determination unit 9C at the opening degree determined by the determination unit 9C. Control. As described above, when the control valve 6 is opened, the output unit 9D has an opening degree and an opening time determined based on the concentration C detected by the concentration sensor 8 and the flow rate Q estimated by the estimation unit 9B. The control valve 6 is controlled so as to be.

なお、推定部９Ｂ及び決定部９Ｃの各処理は、強制希釈を実行しない（条件Ｉが不成立である）場合には不要であるため、強制希釈を実行する（条件Ｉが成立した）場合に限って実施されてもよい。言い換えると、推定部９Ｂ及び決定部９Ｃの各処理は、強制希釈を実行しない（条件Ｉが不成立である）場合には省略されてもよい。 Since each process of the estimation unit 9B and the determination unit 9C is unnecessary when the forced dilution is not executed (condition I is not satisfied), only when the forced dilution is executed (condition I is satisfied). May be carried out. In other words, each process of the estimation unit 9B and the determination unit 9C may be omitted if the forced dilution is not executed (condition I is not satisfied).

［３．フローチャート］
図４は、制御装置９で実施される希釈制御の手順を例示したフローチャートである。このフローは、排気水素及び排気空気が燃料電池２から排出されている場合に繰り返し実施される。なお、排気水素及び排気空気が燃料電池２から排出されているか否かは、例えば燃料電池２の作動状態に応じて判定可能である。また、このフローの実施中は、圧力センサ３５や濃度センサ８等で取得された情報が制御装置９に随時伝達されているものとする。 [3. flowchart]
FIG. 4 is a flowchart illustrating the procedure of dilution control carried out by the control device 9. This flow is repeated when the exhaust hydrogen and the exhaust air are discharged from the fuel cell 2. Whether or not the exhaust hydrogen and the exhaust air are discharged from the fuel cell 2 can be determined according to, for example, the operating state of the fuel cell 2. Further, during the execution of this flow, it is assumed that the information acquired by the pressure sensor 35, the concentration sensor 8 and the like is transmitted to the control device 9 at any time.

ステップＳ１では、判定部９Ａにより条件Ｉ（Ｃ＞Ｃo）の成否が判定される。ここで条件Ｉが成立しない場合は、「強制希釈を実行しない」と判定されるため、ステップＳ５において通常希釈が実行される。ステップＳ５の通常希釈では、出力部９Ｄにより制御弁６が閉状態に制御される。これにより、希釈通路５から排気通路１２への圧縮エアの供給が遮断される。 In step S1, the determination unit 9A determines the success or failure of the condition I (C> Co). If the condition I is not satisfied here, it is determined that "forced dilution is not executed", so that normal dilution is executed in step S5. In the normal dilution of step S5, the control valve 6 is controlled to the closed state by the output unit 9D. As a result, the supply of compressed air from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 is cut off.

通常希釈では、排気通路１２を流れる排気水素が、導入通路１３から導入される排気空気のみによって希釈されたうえで、車両１の外部に排出される。このように、条件Ｉが成立しない場合は、排気水素が排気空気のみでも適切に希釈されることから、強制希釈を実行しないことで、補助タンク３Ｂ内の圧縮エアの消費が抑えられる。 In the normal dilution, the exhaust hydrogen flowing through the exhaust passage 12 is diluted only with the exhaust air introduced from the introduction passage 13 and then discharged to the outside of the vehicle 1. As described above, when the condition I is not satisfied, the exhaust hydrogen is appropriately diluted only with the exhaust air. Therefore, by not executing the forced dilution, the consumption of the compressed air in the auxiliary tank 3B can be suppressed.

一方、ステップＳ１で条件Ｉが成立する場合は、「強制希釈を実行する」と判定されるため、続くステップＳ２で推定部９Ｂにより流量Ｑが推定され、ステップＳ３で決定部９Ｃにより制御弁６の制御量が決定される。次に、ステップＳ４において強制希釈が実行される。ステップＳ４の強制希釈では、出力部９Ｄにより制御弁６が開状態に制御される。これにより、排気通路１２には、補助タンク３Ｂ内の圧縮エアが希釈通路５を通じて供給される。 On the other hand, if the condition I is satisfied in step S1, it is determined that "forced dilution is executed". Therefore, the flow rate Q is estimated by the estimation unit 9B in the subsequent step S2, and the control valve 6 is estimated by the determination unit 9C in step S3. Control amount is determined. Next, forced dilution is performed in step S4. In the forced dilution in step S4, the control valve 6 is controlled to be in the open state by the output unit 9D. As a result, the compressed air in the auxiliary tank 3B is supplied to the exhaust passage 12 through the dilution passage 5.

強制希釈では、排気通路１２を流れる排気水素が、導入通路１３から導入される排気空気によって希釈されるとともに、希釈通路５から供給される圧縮エアによっても希釈される。このように、条件Ｉが成立する場合は、補助タンク３Ｂ内の圧縮エアを排気水素の希釈ガスとして用いることで、排気水素が適切に希釈される。 In the forced dilution, the exhaust hydrogen flowing through the exhaust passage 12 is diluted by the exhaust air introduced from the introduction passage 13 and also by the compressed air supplied from the dilution passage 5. As described above, when the condition I is satisfied, the exhaust hydrogen is appropriately diluted by using the compressed air in the auxiliary tank 3B as a diluting gas for the exhaust hydrogen.

本実施形態のステップＳ４では、出力部９Ｄにより、制御弁６の開度及び開時間がステップＳ３で決定された制御量となるように制御される。この結果、排気通路１２を流れる排気水素は、補助タンク３Ｂから希釈通路５を通じて供給される圧縮エアにより、所定値Ｃo以下の濃度Ｃとなるように希釈されたうえで、車両１の外部に排出される。 In step S4 of the present embodiment, the output unit 9D controls the opening degree and opening time of the control valve 6 so as to be the control amounts determined in step S3. As a result, the exhaust hydrogen flowing through the exhaust passage 12 is diluted by the compressed air supplied from the auxiliary tank 3B through the dilution passage 5 so as to have a concentration C of a predetermined value Co or less, and then discharged to the outside of the vehicle 1. Will be done.

このように、本実施形態の強制希釈では、排気水素の濃度Ｃ及び流量Ｑに基づいて制御弁６が制御されることで、希釈通路５から排気通路１２に供給される圧縮エアが、この圧縮エアで希釈される排気水素の濃度Ｃ及び流量Ｑに適合した量となる。このため、排気水素が適切に希釈されつつも、補助タンク３Ｂ内の圧縮エアの無駄な消費が抑えられる。 As described above, in the forced dilution of the present embodiment, the control valve 6 is controlled based on the concentration C of the exhaust hydrogen and the flow rate Q, so that the compressed air supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 is compressed. The amount is suitable for the concentration C and the flow rate Q of the exhaust hydrogen diluted with air. Therefore, wasteful consumption of compressed air in the auxiliary tank 3B can be suppressed while the exhaust hydrogen is appropriately diluted.

［４．作用及び効果］
（１）車両１によれば、圧縮エアを収容したタンク３（本実施形態では補助タンク３Ｂ）と排気水素を車両１の外部に排出する排気通路１２とを連通する希釈通路５が、排気通路１２に圧縮エアを供給して排気水素を希釈する。いわゆるエアタンクであるタンク３は、車両１への搭載が容易であるとともに十分な希釈をするための気体の収容が容易であるため、タンク３内の圧縮エアを排気水素の希釈に用いることで、搭載性の低下を抑えつつ、排気水素の希釈性を高められる。 [4. Action and effect]
(1) According to the vehicle 1, the dilution passage 5 that communicates the tank 3 containing the compressed air (auxiliary tank 3B in the present embodiment) and the exhaust passage 12 that discharges the exhaust hydrogen to the outside of the vehicle 1 is the exhaust passage. Compressed air is supplied to 12 to dilute the exhaust hydrogen. The tank 3, which is a so-called air tank, can be easily mounted on the vehicle 1 and can easily contain a gas for sufficient dilution. Therefore, by using the compressed air in the tank 3 for diluting the exhaust hydrogen, Dilutability of exhaust hydrogen can be improved while suppressing deterioration of mountability.

特に、トラックやバスといった大型車両では、エアタンクが標準装備されることから、既存のエアタンク内の圧縮エアを排気水素の希釈に用いることで、搭載性を低下させることなく、排気水素の希釈性を高められる。よって、車両１によれば、コスト増や重量増を抑制しながら、排気水素の適切な希釈を実現できる。 In particular, large vehicles such as trucks and buses are equipped with an air tank as standard equipment, so by using the compressed air in the existing air tank to dilute the exhaust hydrogen, the dilutability of the exhaust hydrogen can be improved without degrading the mountability. Can be enhanced. Therefore, according to the vehicle 1, it is possible to realize an appropriate dilution of exhaust hydrogen while suppressing an increase in cost and weight.

（２）車両１には、タンク３から圧縮エアが供給されることで作動するエア装置４が設けられるため、タンク３（本実施形態では補助タンク３Ｂ）内の圧縮エアを、排気水素の希釈とエア装置４（本実施形態では補機４Ｂ）の駆動との双方で兼用できる。したがって、排気水素の希釈とエア装置４の駆動との各々のために専用のエアタンクを設ける場合と比べて、搭載性を高められるとともに、コスト増や重量増を抑制できる。なお、タンク３がエア装置４の駆動用として車両１に予め搭載されている場合には、この既存のタンク３内の圧縮エアを排気水素の希釈で兼用することにより、搭載性を低下させることなく、排気水素の希釈性を高められる。 (2) Since the vehicle 1 is provided with an air device 4 that operates by supplying compressed air from the tank 3, the compressed air in the tank 3 (auxiliary tank 3B in this embodiment) is diluted with exhaust hydrogen. Can be used for both driving the air device 4 (auxiliary machine 4B in this embodiment) and the air device 4. Therefore, as compared with the case where a dedicated air tank is provided for each of the dilution of the exhaust hydrogen and the driving of the air device 4, the mountability can be improved, and the cost increase and the weight increase can be suppressed. When the tank 3 is pre-mounted on the vehicle 1 for driving the air device 4, the compressed air in the existing tank 3 is also used for diluting the exhaust hydrogen to reduce the mountability. The dilutability of exhaust hydrogen can be improved.

（３）排気水素の希釈にも用いられる圧縮エアで作動するエア装置４が、ブレーキ装置４Ａとは異なる補機４Ｂであるため、ブレーキ装置４Ａのシステムを変更することなく、補助タンク３Ｂ内の圧縮エアを排気水素の希釈と補機４Ｂの駆動との双方で兼用できる。よって、ブレーキ装置４Ａの信頼性を維持しながら、排気水素の希釈性を高められる。 (3) Since the air device 4 operated by compressed air, which is also used for diluting exhaust hydrogen, is an auxiliary machine 4B different from the brake device 4A, the system of the brake device 4A is not changed and the inside of the auxiliary tank 3B is used. Compressed air can be used for both diluting exhaust hydrogen and driving auxiliary equipment 4B. Therefore, the dilutability of exhaust hydrogen can be improved while maintaining the reliability of the brake device 4A.

（４）タンク３（本実施形態では補助タンク３Ｂ）から排気通路１２への圧縮エアの供給量を変更する制御弁６と、制御弁６の開閉状態を制御する制御装置９とが設けられるため、制御装置９で制御弁６の開閉状態を制御することにより、排気通路１２への圧縮エアの供給量を調整できる。したがって、排気水素が適切に希釈されるように圧縮エアの供給量を調整することで、排気水素の適切な希釈を実現しながら、圧縮エアの無駄な消費を抑えられる。 (4) Since a control valve 6 for changing the amount of compressed air supplied from the tank 3 (auxiliary tank 3B in the present embodiment) to the exhaust passage 12 and a control device 9 for controlling the open / closed state of the control valve 6 are provided. By controlling the open / closed state of the control valve 6 with the control device 9, the amount of compressed air supplied to the exhaust passage 12 can be adjusted. Therefore, by adjusting the supply amount of the compressed air so that the exhaust hydrogen is appropriately diluted, it is possible to suppress wasteful consumption of the compressed air while realizing an appropriate dilution of the exhaust hydrogen.

（５）排気通路１２において希釈通路５の接続部よりも上流側を流れる排気水素の濃度Ｃが所定値Ｃo以下（Ｃ≦Ｃo）である場合には、制御装置９が制御弁６を閉じるため、排気水素の希釈が不要な状況下では、希釈通路５から排気通路１２への圧縮エアの供給を遮断できる。一方、上記の濃度Ｃが所定値Ｃoよりも大きい（Ｃ＞Ｃoである）場合には、制御装置９が制御弁６を開けるため、排気水素の希釈が求められる状況下では、希釈通路５から排気通路１２に圧縮エアを供給できる。このように、上記の濃度Ｃに応じて制御弁６の開閉状態を切り替えることで、排気水素のより適切な希釈を実現しながら、圧縮エアの無駄な消費をより抑えられる。 (5) When the concentration C of exhaust hydrogen flowing upstream of the connection portion of the dilution passage 5 in the exhaust passage 12 is equal to or less than a predetermined value Co (C ≦ Co), the control device 9 closes the control valve 6. In a situation where dilution of exhaust hydrogen is not required, the supply of compressed air from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 can be cut off. On the other hand, when the above concentration C is larger than the predetermined value Co (C> Co), the control device 9 opens the control valve 6, so that in a situation where dilution of exhaust hydrogen is required, the dilution passage 5 is used. Compressed air can be supplied to the exhaust passage 12. In this way, by switching the open / closed state of the control valve 6 according to the above concentration C, wasteful consumption of compressed air can be further suppressed while realizing more appropriate dilution of exhaust hydrogen.

（６）制御装置９が、制御弁６を開ける場合に、排気通路１２において希釈通路５の接続部よりも上流側を流れる排気水素の濃度Ｃ及び流量Ｑに基づいて制御弁６の開度を制御するため、希釈通路５から排気通路１２への圧縮エアの供給量を更に適切に調整できる。よって、排気水素の更に適切な希釈を確実に実現しながら、圧縮エアの無駄な消費を更に抑えられる。 (6) When the control device 9 opens the control valve 6, the opening degree of the control valve 6 is adjusted based on the concentration C and the flow rate Q of the exhaust hydrogen flowing upstream of the connection portion of the dilution passage 5 in the exhaust passage 12. For control, the amount of compressed air supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 can be adjusted more appropriately. Therefore, wasteful consumption of compressed air can be further suppressed while ensuring more appropriate dilution of exhaust hydrogen.

（７）上記のように排気水素の濃度Ｃに基づいて制御弁６の開閉状態が制御される場合は、濃度Ｃが取得された時点から、取得された濃度Ｃに基づいて制御弁６が制御されることで排気通路１２への圧縮エアの供給状態が変更される時点までの間に、タイムラグが存在する。このタイムラグと排気通路１２における排気水素の流れ方とによっては、排気通路１２への圧縮エアの供給状態が、排気通路１２において希釈通路５の接続部を流れる排気水素の濃度Ｃに対応しなくなる虞がある。 (7) When the open / closed state of the control valve 6 is controlled based on the exhaust hydrogen concentration C as described above, the control valve 6 is controlled based on the acquired concentration C from the time when the concentration C is acquired. Therefore, there is a time lag until the time when the supply state of the compressed air to the exhaust passage 12 is changed. Depending on this time lag and the flow of exhaust hydrogen in the exhaust passage 12, the supply state of the compressed air to the exhaust passage 12 may not correspond to the concentration C of the exhaust hydrogen flowing through the connection portion of the dilution passage 5 in the exhaust passage 12. There is.

これに対し、排気通路１２に設けられた希釈器７では、排気水素が前段室７Ａを通過してから所定時間経過後に後段室７Ｂに到達する。このため、前段室７Ａを流れる排気水素から濃度Ｃを取得し、希釈通路５からの圧縮エアを後段室７Ｂに供給することで、所定時間未満のタイムラグによる影響を回避できる。より具体的に言えば、排気水素が前段室７Ａで濃度Ｃを取得されてから必要に応じて後段室７Ｂで圧縮エアにより希釈されるまでの間に、所定時間の猶予時間が確保されるため、この猶予時間の分だけ上記のタイムラグによる影響を低減できる。 On the other hand, in the diluter 7 provided in the exhaust passage 12, the exhaust hydrogen reaches the rear chamber 7B after a lapse of a predetermined time after passing through the front chamber 7A. Therefore, by acquiring the concentration C from the exhaust hydrogen flowing through the front chamber 7A and supplying the compressed air from the dilution passage 5 to the rear chamber 7B, the influence of a time lag of less than a predetermined time can be avoided. More specifically, since the grace period of a predetermined time is secured between the time when the exhaust hydrogen obtains the concentration C in the front chamber 7A and the time when it is diluted with compressed air in the rear chamber 7B as needed. , The influence of the above time lag can be reduced by the amount of this grace time.

したがって、希釈通路５から後段室７Ｂへの圧縮エアの供給状態を、後段室７Ｂを流れる排気水素の濃度Ｃに対応させることができる。これにより、後段室７Ｂにおいて、希釈通路５からの圧縮エアの供給状態を、排気水素の濃度Ｃに精度よく適合させられる。このため、取得された濃度Ｃである排気水素への圧縮エアの供給遅れを回避できる。よって、排気水素のより適切な希釈を実現しながら、圧縮エアの無駄な消費をより抑えられる。 Therefore, the state of supply of compressed air from the dilution passage 5 to the rear chamber 7B can correspond to the concentration C of the exhaust hydrogen flowing through the rear chamber 7B. As a result, in the rear chamber 7B, the supply state of the compressed air from the dilution passage 5 can be accurately matched to the concentration C of the exhaust hydrogen. Therefore, it is possible to avoid a delay in the supply of compressed air to the exhaust hydrogen having the acquired concentration C. Therefore, wasteful consumption of compressed air can be further suppressed while achieving more appropriate dilution of exhaust hydrogen.

（８）希釈器７には、排気水素が前段室７Ａを通過してから後段室７Ｂに到達するまでの時間を延長する遅延部７Ｃが設けられるため、遅延部７Ｃが設けられない場合と比べて、上記の所定時間を延長できる。これにより、上記のタイムラグによる影響をより確実に回避できる。すなわち、取得された濃度Ｃである排気水素への圧縮エアの供給遅れをより確実に回避できる。よって、排気水素の更に適切な希釈を実現しながら、圧縮エアの無駄な消費を更に抑えられる。 (8) Since the diluter 7 is provided with a delay portion 7C for extending the time from when the exhaust hydrogen passes through the front chamber 7A to when it reaches the rear chamber 7B, it is compared with the case where the delay portion 7C is not provided. Therefore, the above predetermined time can be extended. As a result, the influence of the above time lag can be more reliably avoided. That is, it is possible to more reliably avoid the delay in supplying compressed air to the exhaust hydrogen having the acquired concentration C. Therefore, wasteful consumption of compressed air can be further suppressed while realizing more appropriate dilution of exhaust hydrogen.

［５．変形例］
希釈通路５から排気通路１２に供給される希釈ガスは、車両１に搭載されるタンクに収容された圧縮エアであればよく、上記の補助タンク３Ｂ内の圧縮エアに代えて、ブレーキタンク３Ａ内の圧縮エアが適用されてもよい。この場合には、ブレーキタンク３Ａ内の圧縮エアを、排気水素の希釈とブレーキ装置４Ａの駆動との双方で兼用できる。このため、上記の実施形態と同様に、搭載性の低下を抑えつつ、排気水素の希釈性を高められる。また、既存のブレーキタンク３Ａ内の圧縮エアを排気水素の希釈で兼用する場合には、搭載性を低下させることなく、排気水素の希釈性を高められる。 [5. Modification example]
The dilution gas supplied from the dilution passage 5 to the exhaust passage 12 may be any compressed air contained in the tank mounted on the vehicle 1, and instead of the compressed air in the auxiliary tank 3B described above, the inside of the brake tank 3A. Compressed air may be applied. In this case, the compressed air in the brake tank 3A can be used for both the dilution of the exhaust hydrogen and the driving of the brake device 4A. Therefore, as in the above embodiment, the dilutability of the exhaust hydrogen can be improved while suppressing the deterioration of the mountability. Further, when the compressed air in the existing brake tank 3A is also used for diluting the exhaust hydrogen, the dilutability of the exhaust hydrogen can be improved without lowering the mountability.

あるいは図５に示すように、上記のブレーキタンク３Ａや補助タンク３Ｂとは別に、圧縮エアを収容したタンク３′を車両１に設けて、このタンク３′と排気通路１２とを希釈通路５で連通してもよい。このように、排気水素の希釈に専用のタンク３′を車両１に搭載した場合には、ブレーキ装置４Ａや補機４Ｂのシステムを変更することなく、タンク３′から希釈通路５を通じて排気通路１２に圧縮エアを供給できる。このため、既存のエア装置４の信頼性を維持しながら、搭載性の低下を抑えつつ、排気水素の希釈性を高められる。なお、図５では、上記の実施形態で説明した要素と同一又は対応する要素に同一の符号を付している。 Alternatively, as shown in FIG. 5, apart from the brake tank 3A and the auxiliary tank 3B, a tank 3'containing compressed air is provided in the vehicle 1, and the tank 3'and the exhaust passage 12 are provided in the dilution passage 5. You may communicate. In this way, when the tank 3'dedicated for diluting the exhaust hydrogen is mounted on the vehicle 1, the exhaust passage 12 is passed from the tank 3'through the dilution passage 5 without changing the system of the brake device 4A and the auxiliary machine 4B. Can supply compressed air. Therefore, it is possible to improve the dilutability of exhaust hydrogen while maintaining the reliability of the existing air device 4 and suppressing the deterioration of the mountability. In FIG. 5, the same or corresponding elements as those described in the above embodiment are designated by the same reference numerals.

上記の燃料電池システム２０及びエアシステム３０の各構成は一例である。車両１には、油圧式のブレーキ装置が適用されてもよい。また、上記の導入通路１３に代えて、排気空気を排気通路１２に導入せずに外部に排出する通路が設けられてもよい。
上記の希釈システム１０の構成も一例である。制御弁６は、排気水素の濃度Ｃや流量Ｑ以外のパラメータに基づいて制御されてもよいし、単に開状態と閉状態とが切り替えられる（開度の制御が省略された）構成であってもよい。 Each configuration of the fuel cell system 20 and the air system 30 described above is an example. A hydraulic braking device may be applied to the vehicle 1. Further, instead of the introduction passage 13 described above, a passage for exhausting the exhaust air to the outside without introducing the exhaust air into the exhaust passage 12 may be provided.
The configuration of the dilution system 10 described above is also an example. The control valve 6 may be controlled based on parameters other than the exhaust hydrogen concentration C and the flow rate Q, or has a configuration in which the open state and the closed state can be simply switched (the opening control is omitted). May be good.

上記の濃度センサ８に代えて、排気水素の濃度Ｃを演算により推定（取得）する推定部が濃度取得部として設けられてもよい。また、上記の推定部９Ｂに代えて、排気水素の流量Ｑを検出（取得）するフローセンサが流量取得部として設けられてもよい。
上記の希釈器７の構成は一例である。遅延部７Ｃは、ラビリンス構造に限らず、例えば、前段室７Ａと後段室７Ｂとの間で排気水素の流路断面を拡大することにより、前段室７Ａから後段室７Ｂへ向かう排気水素の流速を低下させる構造であってもよい。なお、希釈器７は排気通路１２から省略されてもよい。 Instead of the above-mentioned concentration sensor 8, an estimation unit that estimates (acquires) the concentration C of exhaust hydrogen by calculation may be provided as the concentration acquisition unit. Further, instead of the estimation unit 9B described above, a flow sensor for detecting (acquiring) the flow rate Q of exhaust hydrogen may be provided as the flow rate acquisition unit.
The configuration of the diluter 7 described above is an example. The delay portion 7C is not limited to the labyrinth structure, and for example, by expanding the cross section of the exhaust hydrogen flow path between the front chamber 7A and the rear chamber 7B, the flow velocity of the exhaust hydrogen from the front chamber 7A to the rear chamber 7B can be increased. The structure may be lowered. The diluter 7 may be omitted from the exhaust passage 12.

１車両（燃料電池車両）
２燃料電池
３，３′ タンク
３Ａブレーキタンク
３Ｂ補機タンク
４エア装置
４Ａブレーキ装置
４Ｂ補機
５希釈通路
６制御弁
７希釈器（希釈部）
７Ａ前段室
７Ｂ後段室
７Ｃ遅延部
８濃度センサ（濃度取得部）
９制御装置
９Ａ判定部
９Ｂ推定部（流量取得部）
９Ｃ決定部
９Ｄ出力部
１０希釈システム
１１排水通路
１２排気通路
１２Ａ上流排気通路
１２Ｂ下流排気通路
１３導入通路
１４循環通路
１５パージバルブ
１６車輪
２０燃料電池システム
２１フィルタ
２２コンプレッサ
２３水素タンク
２４調圧弁
２５ＤＣ−ＤＣコンバータ
２６バッテリパック
３０エアシステム
３１フィルタ
３２コンプレッサ
３３ドライヤ
３４ブレーキペダル
３５圧力センサ
Ｃ濃度
Ｃo 所定値
Ｐエア圧
Ｑ流量 1 Vehicle (fuel cell vehicle)
2 Fuel cell 3,3'tank 3A Brake tank 3B Auxiliary tank 4 Air device 4A Brake device 4B Auxiliary 5 Dilution passage 6 Control valve 7 Diluter (diluter)
7A Front chamber 7B Rear chamber 7C Delay part 8 Concentration sensor (concentration acquisition part)
9 Control device 9A Judgment unit 9B Estimator unit (Flow rate acquisition unit)
9C decision unit 9D output unit 10 dilution system 11 drainage passage 12 exhaust passage 12A upstream exhaust passage 12B downstream exhaust passage 13 introduction passage 14 circulation passage 15 purge valve 16 wheels 20 fuel cell system 21 filter 22 compressor 23 hydrogen tank 24 pressure regulating valve 25 DC- DC converter 26 Battery pack 30 Air system 31 Filter 32 Compressor 33 Dryer 34 Brake pedal 35 Pressure sensor C Concentration Co Predetermined value P Air pressure Q Flow rate

Claims

A fuel cell that generates electricity through a chemical reaction between hydrogen and oxygen,
An exhaust passage that discharges the exhaust hydrogen discharged from the fuel cell to the outside,
A tank containing compressed air and
A fuel cell vehicle comprising a diluting passage that communicates the tank with the exhaust passage and supplies the compressed air to the exhaust passage to dilute the exhaust hydrogen.

The fuel cell vehicle according to claim 1, further comprising an air device that operates by supplying the compressed air from the tank.

The fuel cell vehicle according to claim 2, wherein the air device is an auxiliary device different from the brake device provided on the wheel.

A control valve provided in the dilution passage and changing the amount of the compressed air supplied from the tank to the exhaust passage.
The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, further comprising a control device for controlling an open / closed state of the control valve.

A concentration acquisition unit for acquiring the concentration of the exhaust hydrogen flowing upstream of the connection portion of the dilution passage in the exhaust passage is provided.
The control device closes the control valve when the concentration acquired by the concentration acquisition unit is equal to or less than a predetermined value, and when the concentration acquired by the concentration acquisition unit is larger than the predetermined value, the control device closes. The fuel cell vehicle according to claim 4, wherein the control valve is opened.

A flow rate acquisition unit for acquiring the flow rate of the exhaust hydrogen flowing upstream of the connection portion of the dilution passage in the exhaust passage is provided.
The control device is characterized in that when the control valve is opened, the opening degree of the control valve is controlled based on the concentration acquired by the concentration acquisition unit and the flow rate acquired by the flow rate acquisition unit. The fuel cell vehicle according to claim 5.

A front chamber provided on the upstream side of the connection portion of the dilution passage in the exhaust passage and a predetermined chamber provided on the downstream side of the front chamber in the exhaust passage after the exhaust hydrogen passes through the front chamber. Provided with a diluting section having a post-chamber that reaches after a lapse of time
The concentration acquisition unit acquires the concentration of the exhaust hydrogen flowing through the front chamber, and obtains the concentration.
The fuel cell vehicle according to claim 5 or 6, wherein the dilution passage is connected to the rear chamber and supplies the compressed air to the rear chamber.

The fuel cell vehicle according to claim 7, wherein the diluting section has a delay section for extending the time from when the exhaust hydrogen passes through the front chamber to when it reaches the rear chamber.