JP4697442B2 - Vehicle with gas tank - Google Patents
Vehicle with gas tank Download PDFInfo
- Publication number
- JP4697442B2 JP4697442B2 JP2006106043A JP2006106043A JP4697442B2 JP 4697442 B2 JP4697442 B2 JP 4697442B2 JP 2006106043 A JP2006106043 A JP 2006106043A JP 2006106043 A JP2006106043 A JP 2006106043A JP 4697442 B2 JP4697442 B2 JP 4697442B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel gas
- overflow prevention
- tanks
- gas tank
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 194
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 99
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 42
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 29
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Description
本発明は、燃料ガスタンクから供給される燃料ガスで発電し又は直接駆動力を得るガスタンク搭載車両に関する。 The present invention relates to a gas tank-equipped vehicle that generates power using fuel gas supplied from a fuel gas tank or obtains a direct driving force.
ガスタンク搭載車両には、例えば、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応によって発電する燃料電池の発電電力で走行用モータを駆動する燃料電池自動車や、天然ガス(CNG)を内燃機関で燃焼させて走行用の駆動力を直接得る天然ガス自動車等がある。 Gas tank-equipped vehicles include, for example, a fuel cell vehicle that drives a traveling motor with power generated by a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, or natural gas (CNG) burned by an internal combustion engine. There are natural gas vehicles that directly obtain driving force for traveling.
このようなガスタンク搭載車両は、通常複数の燃料ガスタンクを備えているが、燃料ガスの過流を防止するため、各燃料ガスタンクのそれぞれの吐出流路に、燃料ガスの過流を自動的に防止する過流防止装置を設けたり、各燃料ガスタンクのそれぞれの吐出流路に圧力センサを設け、その検出に基づいて過流を検出した時に電磁式の遮断装置を閉じたりするものがある(例えば特許文献1参照)。
上記のように、自動的に過流を防止する過流防止装置を設けた場合には、例えば、起動時や下流側でのガス消費量が急激に増大した場合等、正常ではあるが過渡的に過流の状態を生じた場合に、不必要に過流防止装置が作動してしまい、車両停止を招く可能性があった。 As described above, when an overflow prevention device that automatically prevents overflow is provided, it is normal but transient, for example, when the gas consumption on the downstream side suddenly increases during startup or the like. When an overflow condition occurs in the vehicle, the overflow prevention device may be operated unnecessarily, leading to a vehicle stoppage.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、過渡的な過流状態の発生時においても車両停止を抑制できるガスタンク搭載車両を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the gas tank mounting vehicle which can suppress a vehicle stop also at the time of generation | occurrence | production of a transient overflow state.
前記目的を達成するため、本発明に係るガスタンク搭載車両は、燃料ガスを走行用駆動力に変換する駆動手段と、該駆動手段へ燃料ガスを供給する複数の燃料ガスタンクとを搭載したガスタンク搭載車両であって、前記複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクに対しては過流防止装置を備えず、前記複数の燃料ガスタンクのうちの残りの燃料ガスタンクに対しては過流防止装置を備えている。 In order to achieve the above object, a vehicle equipped with a gas tank according to the present invention is equipped with a drive means for converting fuel gas into driving force for driving and a plurality of fuel gas tanks for supplying fuel gas to the drive means. An overflow prevention device is not provided for any one of the plurality of fuel gas tanks, and an overflow prevention device is provided for the remaining fuel gas tanks of the plurality of fuel gas tanks. I have.
この構成によれば、例えば、起動時等、正常であっても過渡的に過流の状態が生じる条件下では、複数の燃料ガスタンクのうちの少なくとも過流防止装置と対応しない燃料ガスタンクから駆動手段へ燃料ガスを供給することが可能となる。 According to this configuration, for example, under a condition that a transient overflow condition occurs even when normal, such as at the time of startup, the driving means from the fuel gas tank that does not correspond to at least the overflow prevention device among the plurality of fuel gas tanks It becomes possible to supply fuel gas.
また、本発明に係るガスタンク搭載車両は、燃料ガスを走行用駆動力に変換する駆動手段と、該駆動手段へ燃料ガスを供給する複数の燃料ガスタンクとを搭載したガスタンク搭載車両であって、前記複数の燃料ガスタンクのすべてに対して過流防止装置を備えており、前記複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクは吐出流路断面積が残りの燃料ガスタンクの吐出流路断面積よりも小さい。 A gas tank equipped vehicle according to the present invention is a gas tank equipped vehicle equipped with a driving means for converting fuel gas into driving force for driving and a plurality of fuel gas tanks for supplying fuel gas to the driving means. An overflow prevention device is provided for all of the plurality of fuel gas tanks, and the fuel gas tank of any one of the plurality of fuel gas tanks has a discharge channel cross-sectional area larger than the discharge channel cross-sectional area of the remaining fuel gas tanks small.
この構成によれば、例えば、起動時等、正常であっても過渡的に過流の状態が生じる条件下では、複数の燃料ガスタンクのうちのいずれか吐出流路断面積が他よりも小さい燃料ガスタンクから駆動手段へ燃料ガスを供給することで、過流防止装置に供給される燃料ガス流量の異常上昇が抑制されることになり、不必要な過流防止装置の作動を抑制することが可能となる。 According to this configuration, for example, a fuel having a smaller discharge flow path cross-sectional area than any other of the plurality of fuel gas tanks under a condition where a transient overflow condition occurs even when normal, such as at the time of startup. By supplying the fuel gas from the gas tank to the driving means, an abnormal increase in the flow rate of the fuel gas supplied to the overflow prevention device can be suppressed, and unnecessary operation of the overflow prevention device can be suppressed. It becomes.
さらに、本発明に係るガスタンク搭載車両は、燃料ガスを走行用駆動力に変換する駆動手段と、該駆動手段へ燃料ガスを供給する複数の燃料ガスタンクとを搭載したガスタンク搭載車両であって、前記複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクに対しては第1の過流防止装置を備え、前記複数の燃料ガスタンクのうちの残りの燃料ガスタンクに対しては前記第1の過流防止装置とは異なる第2の過流防止装置を備えている。 Further, the gas tank-equipped vehicle according to the present invention is a gas tank-equipped vehicle equipped with a driving means for converting fuel gas into driving force for driving and a plurality of fuel gas tanks for supplying fuel gas to the driving means, A first overflow prevention device is provided for any one of the plurality of fuel gas tanks, and the first overflow prevention device is provided for the remaining fuel gas tanks of the plurality of fuel gas tanks. Different from the second overflow prevention device.
この構成によれば、例えば第1の過流防止装置と第2の過流防止装置とで誤作動防止機能の有無あるいは作動条件等を異ならせておけば、起動時等、正常であっても過渡的に過流の状態が生じる条件下では、誤作動防止機能を有する又は作動条件の厳しい第1の過流防止装置と対応する燃料ガスタンクから駆動手段へ燃料ガスを供給することが可能となる。 According to this configuration, for example, if the first overflow prevention device and the second overflow prevention device have different malfunction-preventing function or different operating conditions, even if it is normal at the time of startup, etc. Under conditions where a transient overflow condition occurs, fuel gas can be supplied from the fuel gas tank corresponding to the first overflow prevention device having a malfunction prevention function or severe operation conditions to the drive means. .
また、正常であって過流の状態が生じない条件下では、誤作動防止機能を有しない又は作動条件の緩い第2の過流防止装置と対応する燃料ガスタンクから駆動手段へ燃料ガスを供給することが可能となり、複数の燃料ガスタンクに対応して設けられる全ての過流防止装置の仕様(例えば、誤作動防止機能を備える等)を統一することによるデメリット(例えば、冗長性)を軽減することが可能となる。 Also, under normal conditions where no overflow condition occurs, the fuel gas is supplied from the fuel gas tank corresponding to the second overflow prevention device having no malfunction prevention function or a loose operation condition to the driving means. To reduce the demerits (for example, redundancy) by unifying the specifications (for example, having a malfunction prevention function) of all the overflow prevention devices provided corresponding to a plurality of fuel gas tanks. Is possible.
以上のように、前記第1の過流防止装置は、一時的な過流に対する誤作動防止機能を備えていてもよい。 As described above, the first overflow prevention device may have a malfunction prevention function against temporary overflow.
前記過流防止装置は、前記燃料ガスが流通する流路を開閉する弁体と、該弁体を弁座から離間させた開状態に保持する保持部と、を備え、前記弁体に供給される流量が所定以上となる過流時に前記弁体が前記保持部からの抗力に抗して弁座を押圧して該弁体が閉状態となる構成であってもよい。 The overflow prevention device includes a valve body that opens and closes a flow path through which the fuel gas flows, and a holding portion that holds the valve body in an open state separated from a valve seat, and is supplied to the valve body. The valve body may be configured to be in a closed state by pressing the valve seat against a drag force from the holding portion when the flow rate exceeds a predetermined value.
本発明によれば、過流防止装置の不必要な作動に起因する車両停止を抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle stop resulting from the unnecessary operation | movement of an overflow prevention apparatus can be suppressed.
次に、本発明に係るガスタンク搭載車両の第1実施形態を図1及び図2を参照しつつ説明する。 Next, a first embodiment of a gas tank vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、第1実施形態のガスタンク搭載車両1は、具体的には車体2に四つの走行車輪3を有する四輪自動車であり、反応ガス(酸化ガス及び燃料ガス)の供給を受けて電力を発生する燃料電池システム(駆動手段)10と、この燃料電池システム10の発電電力により例えば前側の車輪3を駆動する走行モータ(駆動手段)11とを車体2に搭載して構成されている。
As shown in FIG. 1, the gas tank-equipped
つまり、これら燃料電池システム10と走行モータ11とで燃料ガスを走行用駆動力に変換する。なお、図1において車両1の前方を矢印Frで車両1の後方を矢印Rrで示している。
That is, the
燃料電池システム10は、反応ガス(酸化ガス及び燃料ガス)の供給を受けて電力を発生する燃料電池スタック12を車体2の前部に備えるとともに、この燃料電池スタック12への酸化ガスとしての空気のガス供給を調整する酸化ガス配管系13と、燃料ガスとしての水素ガスのガス供給を調整する燃料ガス配管系14とを備えている。
The
燃料ガス配管系14は、高圧(例えば35〜70MPa)の燃料ガスをそれぞれ貯留可能な複数、具体的には4本の燃料ガスタンク20a〜20dを備えている。これら燃料ガスタンク20a〜20dは車体2の後部に搭載されており、それぞれの長さ方向を車幅方向に沿わせた状態で車両1の前後方向に並設されている。
The fuel
上記のように車載されたすべての燃料ガスタンク20a〜20dは、燃料ガスを吐出させる吐出口を車幅方向同側に並べており、これらの吐出口には燃料ガスタンク20a〜20d内の燃料ガスを吐出させる個別の吐出流路(燃料ガスが流通する流路)22a〜22dが接続されている。これらの吐出流路22a〜22dは、共通の供給流路23に接続され、この供給流路23を介して燃料電池スタック12に連通している。
As described above, all the
なお、本実施形態において、すべての燃料ガスタンク20a〜20dは同じ吐出流路断面積とされている。
In the present embodiment, all the
すべての燃料ガスタンク20a〜20dには、制御装置15で制御されて吐出流路22a〜22dのうち接続されたものへの燃料ガスの供給及び供給停止を切り替える主止弁24a〜24dが内部に設けられている。また、供給流路23にはすべての燃料ガスタンク20a〜20dよりも下流となる位置に圧力センサ25が設けられており、この圧力センサ25よりも下流側に減圧弁26が設けられている。
All the
制御装置15には、図示は略すが運転者によって操作されるアクセルペダルの開度を検出するペダルセンサを含む種々のセンサが接続されており、ペダルセンサにより検出されるペダル開度及び圧力センサ25により検出される供給圧力を含む複数のセンサの検出信号等に基づいて主止弁24a〜24dを制御する。
Although not shown, the
そして、第1実施形態においては、すべての燃料ガスタンク20a〜20dのうち最も車体中央側に搭載された一本の燃料ガスタンク20aを除く残りの三本の燃料ガスタンク20b〜20d用の吐出流路22b〜22dのそれぞれに、一次側(上流側つまり燃料ガスタンク側)の圧力と二次側(下流側つまり燃料電池スタック側)の圧力との差圧等に応じて機械的に開閉する過流防止装置としての過流防止弁(EFV:Excess flow valve)27b〜27dが設けられている。
In the first embodiment, among the
過流防止弁27b〜27dは、例えば、燃料ガスが流通する流路を開閉する弁体と、該弁体を弁座から離間させた開状態に保持する保持部と、を備えると共に、前記弁体に供給される前記燃料ガスの流量が所定以上となる過流時に前記弁体が前記保持部からの抗力に抗して弁座を押圧して該弁体が閉状態となる公知の構成からなる。
The
これらの過流防止弁27b〜27dは、同じ仕様のもの(同種つまり同様の条件で開閉するもの)で、具体的には図2に示すように一次側の圧力が高くなると緩やかに流量(質量流量。以下同。)が大きくなる作動境界線Xを有する特性を持っており、この作動境界線Xよりも下側の領域が、作動せずに流路を連通させる不作動領域、この作動境界線Xを含む上側の領域が、作動して流路を遮断する作動領域となる。この特性から分かるように、過流防止弁27b〜27dでは、同じ流量が流れる場合でも、一次側の圧力が低くなったときに、不必要な閉作動を生じる可能性が高くなっている。
These
上記に対して、最も車体中央側に搭載された燃料ガスタンク20a用の吐出流路22aには、過流防止弁は設けられていない。このため、上記のような不必要な閉作動を生じることがない。なお、過流防止弁を設ける燃料ガスタンク及び設けない燃料ガスタンクの数は上記に限らず適宜の変更が可能である。
In contrast, the
つまり、複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクは過流防止弁を備えず、複数の燃料ガスタンクのうちの残りの燃料ガスタンクが過流防止弁を備えていれば良い。ただし、後述するように過流防止弁を設けない燃料ガスタンクを使用する条件は限られていることから、最小限の一つだけ設けるのが好ましい。 That is, any one of the plurality of fuel gas tanks does not include the overflow prevention valve, and the remaining fuel gas tanks of the plurality of fuel gas tanks only need to include the overflow prevention valve. However, as will be described later, since the conditions for using the fuel gas tank without the overflow prevention valve are limited, it is preferable to provide only the minimum one.
以上の第1実施形態において、制御装置15は、図示略のイグニッションスイッチがオフからオンになる車両起動時には、供給流路23の燃料ガスの圧力が低いため、燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dは閉状態とし、燃料ガスタンク20aの主止弁24aのみを開状態としてこの燃料ガスタンク20aからのみ燃料ガスを供給流路23及び燃料電池スタック12に供給する。
In the first embodiment described above, the
そして、この燃料ガスタンク20aからの燃料ガスの供給で供給流路23の圧力センサ25の検出値が上昇し、他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dを開いても過流防止弁27b〜27dが作動することがない圧力値になると、制御装置15は、燃料ガスタンク20aの主止弁24aを閉じ、且つ他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dのうちの少なくともいずれか一つを開いて燃料ガスタンク20b〜20dのうちの少なくともいずれか一本から燃料電池スタック12に燃料ガスを供給することになる。このときは、供給流路23側つまり下流側が十分加圧されているため、過流防止弁27b〜27dが作動することはない。
And even if the detected value of the
また、制御装置15は、図示略のアクセル開度センサにより検出されたアクセル開度が所定値を超え要求負荷が大きくなると(いわゆるWOT(Wide open throttle)時)、燃料電池スタック12による燃料ガスの消費量が大きくなり、一時的に供給流路23の圧力が下がることになるため、燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dを閉状態とし、燃料ガスタンク20aの主止弁24aのみを開状態としてこの燃料ガスタンク20aからのみ燃料ガスを供給流路23及び燃料電池スタック12に供給する。
In addition, when the accelerator opening detected by an accelerator opening sensor (not shown) exceeds a predetermined value and the required load increases (so-called WOT (Wide open throttle)), the
このときも、この燃料ガスタンク20aからの燃料ガスの供給で下流側の圧力センサ25の検出値が上昇し、他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dを開いても過流防止弁27b〜27dが作動することがない上記と同様の圧力値になると、制御装置15は、燃料ガスタンク20aの主止弁24aを閉じ、且つ他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dのうちの少なくともいずれか一つを開いて燃料ガスタンク20b〜20dのうちの少なくともいずれか一本から燃料電池スタック12に燃料ガスを供給することになる。このときも、供給流路23側つまり下流側が十分加圧されているため、過流防止弁27b〜27dが作動することはない。
Also at this time, even if the detected value of the
以上に述べた第1実施形態によれば、正常であっても過渡的に過流の状態が生じる条件下(車両起動時及び要求負荷大時等)では、複数の燃料ガスタンク20a〜20dのうちの過流防止弁を備えていない燃料ガスタンク20aから燃料ガスを供給することで、不必要に過流防止弁27b〜27dが作動してしまうことを抑制する一方、正常であって過流の状態が生じない条件下では、複数の燃料ガスタンク20a〜20dのうちの残りの過流防止弁27b〜27dを備えている燃料ガスタンク20b〜20dから燃料ガスを供給することで、異常時の過流を抑制する。
According to the first embodiment described above, of the plurality of
したがって、不必要に過流防止弁27b〜27dが作動して燃料ガスが燃料電池スタック12に送られなくなってしまうことを抑制できるため、車両1が過流防止弁27b〜27dの不必要な作動に起因して停止してしまうことを抑制できる。
Therefore, since it is possible to suppress the excessive
また、過流防止弁が設けられていない燃料ガスタンク20aを後部搭載時の前端位置、つまり車体2の中央側に搭載しているため、衝突時に受ける影響を抑制でき、過流防止弁を設けなくても影響が小さくて済む。なお、複数の燃料ガスタンクが車幅方向に並設されている場合には、過流防止弁が設けられていない燃料ガスタンクを車幅方向の中央側に搭載するのが良い。
Further, since the
ここで、過流防止弁が設けられていない燃料ガスタンク20aは、車両起動時及び要求負荷大時等にその使用が限られるため、その容量は小さくても済み、よって燃料ガスタンク20aの容量を、過流防止弁27b〜27dが設けられた他の燃料ガスタンク20b〜20dの容量より小さくしても良い。
Here, since the use of the
次に、本発明に係るガスタンク搭載車両の第2実施形態を図3を参照しつつ第1実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。 Next, a second embodiment of the gas tank-equipped vehicle according to the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
第2実施形態においては、上記第1実施形態とは異なり、車載されたすべての燃料ガスタンク20a〜20dが、同じ仕様の(同種つまり同様の条件で開閉する)過流防止弁27a〜27dを備えている。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, all the
そして、すべての燃料ガスタンク20a〜20dのうち最も車体中央側に搭載された一本の燃料ガスタンク20aを除く他の燃料ガスタンク20b〜20d用の主止弁24b〜24dの流路断面積(つまり燃料ガスタンク20b〜20dの吐出流路断面積)は、いずれも同じ所定の第1の流路断面積とされており、これに対して、最も車体中央側に搭載された燃料ガスタンク20a用の主止弁24aの流路断面積(つまり燃料ガスタンク20aの吐出流路断面積)は、上記した第1の流路断面積よりも小さい所定の第2の流路断面積とされている。
Then, the flow path cross-sectional areas of the
この第2の流路断面積は、吐出流路22aに設けられた過流防止弁27aが決して不必要に作動しない程度に十分に小さく設定されている。なお、吐出流路断面積が他よりも小さくされる燃料ガスタンクの数は上記に限らず適宜の変更が可能である。つまり、複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクの吐出流路断面積が残りの燃料ガスタンクの吐出流路断面積よりも小さくされていれば良い。ただし、後述するように吐出流路断面積が狭い燃料ガスタンクを使用する条件は限られているため、一つのみ設けるのが好ましい。
The second flow path cross-sectional area is set to be sufficiently small so that the
このような第2実施形態において、制御装置15は、例えば、図示略のイグニッションスイッチがオフからオンになる車両起動時と、図示略のアクセル開度センサにより検出されたアクセル開度が所定値を超え要求負荷が大きくなった場合とについて、燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dを閉状態とし、燃料ガスタンク20aの主止弁24aのみを開状態として、この燃料ガスタンク20aからのみ燃料ガスを供給流路23及び燃料電池スタック12に供給する。
In the second embodiment, for example, the
そして、この燃料ガスタンク20aからの燃料ガスの供給で下流側の圧力センサ25の検出値が上昇し、他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dを開いても過流防止弁27b〜27dが作動することがない上記と同様の圧力値になると、制御装置15は、燃料ガスタンク20aの主止弁24aを閉じ、且つ他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dのうちの少なくともいずれか一つを開いて燃料ガスタンク20b〜20dのうちの少なくともいずれか一本から燃料電池スタック12に燃料ガスを供給することになる。
The detection value of the
ここで、上記した燃料ガスタンク20aからのみ燃料ガスを供給流路23及び燃料電池スタック12に供給する際には、主止弁24aの吐出流路断面積が十分に小さくされているため、過渡的に過流状態が発生するような起動時等の条件下においても、過流防止弁27aに供給される燃料ガス流量の異常上昇が抑制されることになり、過流防止弁27aが不必要に作動することはない。
Here, when the fuel gas is supplied only from the
以上に述べた第2実施形態によれば、正常であっても過渡的に過流の状態が生じる条件下(車両起動時及び要求負荷大時等)では、複数の燃料ガスタンク20a〜20dのうちの吐出流路断面積が狭い燃料ガスタンク20aから燃料ガスを供給することで、不必要に過流防止弁27a〜27dが作動してしまうことを抑制する一方、正常であって過流の状態が生じない条件下では、複数の燃料ガスタンク20a〜20dのうちの残りの吐出流路断面積が広い燃料ガスタンク20b〜20dから燃料ガスを供給することで、異常時の過流を抑制する。
According to the above-described second embodiment, even under normal conditions, a transient overflow condition occurs (when the vehicle is started, when the required load is large, etc.), among the plurality of
したがって、不必要に過流防止弁27a〜27dが作動して燃料ガスが燃料電池スタック12に送られなくなってしまうことを抑制できるため、車両1が過流防止弁27a〜27dの不必要な作動に起因して停止してしまうことを抑制できる。
Therefore, since it is possible to suppress the excessive
次に、本発明に係るガスタンク搭載車両の第3実施形態を図4を参照しつつ第1実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。 Next, a third embodiment of the gas tank-equipped vehicle according to the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
第3実施形態においては、第1実施形態と同様に、車載されたすべての燃料ガスタンク20a〜20dが同じ吐出流路断面積とされているが、すべての燃料ガスタンク20a〜20dのうち最も車体中央側に搭載された一本の燃料ガスタンク20aを除く他の燃料ガスタンク20b〜20d用の吐出流路22b〜22dのそれぞれに、第1実施形態と同様、同じ仕様の(同種つまり同様の条件で開閉する)過流防止弁27b〜27dが設けられている。
In the third embodiment, as in the first embodiment, all the
上記に対して、最も車体中央側に搭載された燃料ガスタンク20a用の吐出流路22aには、誤作動防止機能を備えた過流防止装置30が設けられている。なお、これら吐出流路20a〜20dに設けられる過流防止装置の種類は上記に限らず適宜の変更が可能である。つまり、複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクは、一時的な過流に対する誤作動防止機能を有する第1の過流防止装置を備え、複数の燃料ガスタンクのうちの残りの燃料ガスタンクは第1の過流防止装置とは異なる第2の過流防止装置を備えるようにすれば良い。
In contrast, the
ここで、一時的な過流に対する誤作動防止機能を備えた過流防止装置30としては、例えば過流防止弁の開閉する弁及び弁座のうちの少なくともいずれか一方に閉状態でも上流と下流とを連通させる常時連通流路を設けた均圧ノズル式のもの、正常であっても過渡的に過流の状態が生じる条件下(車両起動時及び要求負荷大時等)のみ過流防止弁のない別の流路に切り替えるもの、誤作動による閉弁時に手動で開弁可能なもの、過流防止弁の上流側に減圧弁を設けるもの等がある。
Here, as the
このような第3実施形態において、制御装置15は、例えば、図示略のイグニッションスイッチがオフからオンになる車両起動時と、図示略のアクセル開度センサにより検出されたアクセル開度が所定値を超え要求負荷が大きくなった場合とに、燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dを閉状態とし、燃料ガスタンク20aの主止弁24aのみを開状態として、この燃料ガスタンク20aからのみ燃料ガスを供給流路23及び燃料電池スタック12に供給する。
In the third embodiment, for example, the
そして、この燃料ガスタンク20aからの燃料ガスの供給で下流側の圧力センサ25の検出値が上昇し、他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dを開いても過流防止弁27b〜27dが作動することがない上記と同様の圧力値になると、制御装置15は、燃料ガスタンク20aの主止弁24aを閉じ、且つ他の燃料ガスタンク20b〜20dの主止弁24b〜24dのうちの少なくともいずれか一つを開いて燃料ガスタンク20b〜20dのうちの少なくともいずれか一本から燃料電池スタック12に燃料ガスを供給することになる。
The detection value of the
ここで、上記した燃料ガスタンク20aからのみ燃料ガスを供給流路23及び燃料電池スタック12に供給する際には、一時的な過流に対する誤作動防止機能を有する過流防止装置30が設けられた吐出流路22aで燃料ガスを流すため、この過流防止装置20は不必要に作動することがない。
Here, when supplying the fuel gas only from the above-described
以上に述べた第3実施形態によれば、正常であっても過渡的に過流の状態が生じる条件下(車両起動時及び要求負荷大時等)では、一時的な過流に対する誤作動防止機能を備えている過流防止装置30を備えた燃料ガスタンク20aから燃料ガスを供給することで不必要に過流防止装置30及び過流防止弁27b〜27dが作動してしまうことを抑制する一方、正常であって過流の状態が生じない条件下では、誤作動防止機能を備えない過流防止弁27b〜27dを有する燃料ガスタンク20b〜20dから燃料ガスを供給することで、四本の燃料ガスタンク20a〜20dの全てに対して過流防止装置30を設ける場合と比較して、冗長性を軽減することができる。
According to the third embodiment described above, malfunction prevention against temporary overflow occurs under conditions that cause a transient overflow condition even when normal (when the vehicle is started and the required load is large, etc.). While the fuel gas is supplied from the
なお、以上に述べた第1〜第3実施形態以外に、以下のようにしても不必要に過流防止弁が作動してしまうことを抑制することができる。例えば、燃料ガスタンクの本数を多数に増やし、車載されたすべての燃料ガスタンクを同じ吐出流路断面積として、すべての吐出流路に誤作動防止機能を持たない同じ仕様の(同種つまり同様の条件で開閉する)過流防止弁を設ける。 In addition to the first to third embodiments described above, it is possible to prevent the overflow prevention valve from operating unnecessarily as follows. For example, the number of fuel gas tanks is increased to a large number, and all the fuel gas tanks mounted on the vehicle have the same discharge flow path cross-sectional area. Provide an overflow prevention valve that opens and closes.
つまり、過流防止弁は、図5に示すように、一次側の圧力が大きくなると緩やかに流量が大きくなる作動境界線Xを持ち、この作動境界線Xよりも下側の領域が、作動せず流路を連通させる不作動領域、この作動境界線Xを含む上側の領域が、作動して流路を遮断する作動領域となる特性を有している。このとき、上記のように燃料ガスタンクの本数を多数に増やすと、燃料ガスタンク一本当たりの流量を小さくすることができ、例えば要求負荷大時の流量を図5に二点鎖線で示す状態から図5に実線で示す状態へと下げることができるため、図5にAで示す誤作動に対する余裕を、図5にA’で示すように大きくでき、その結果、不必要に過流防止弁が作動してしまうことを防止することができる。 That is, as shown in FIG. 5, the overflow prevention valve has an operating boundary line X in which the flow rate gradually increases as the primary pressure increases, and the region below the operating boundary line X is not operated. The non-operating area where the flow path is communicated, and the upper area including the operating boundary line X has a characteristic of becoming an operating area where the flow path is actuated. At this time, if the number of fuel gas tanks is increased to a large number as described above, the flow rate per fuel gas tank can be reduced. For example, the flow rate when the required load is large is shown from the state shown by the two-dot chain line in FIG. 5 can be reduced to the state indicated by the solid line, so that the margin for malfunction shown in FIG. 5A can be increased as shown by A ′ in FIG. 5, and as a result, the overflow prevention valve is activated unnecessarily. Can be prevented.
なお、以上においては、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応によって発電する燃料電池システム10を備え、その電力で走行用モータ11を駆動する燃料電池自動車を例にとり説明したが、天然ガス(CNG)を内燃機関で燃焼させて走行用の駆動力を直接得る天然ガス自動車等の種々の燃料ガスタンク搭載車両にも適用可能である。
In the above description, the
1…ガスタンク搭載車両、10…燃料電池システム(駆動手段)、11…走行モータ(駆動手段)、20a〜20d…燃料ガスタンク、22a〜22d…吐出流路(燃料ガスが流通する流路)、27a…過流防止弁(過流防止装置)、27b〜27d…過流防止弁(過流防止装置,第2の過流防止装置)、30…過流防止装置(第1の過流防止装置)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクに対しては過流防止装置を備えず、前記複数の燃料ガスタンクのうちの残りの燃料ガスタンクに対しては過流防止装置を備えているガスタンク搭載車両。 A gas tank-equipped vehicle equipped with a drive means for converting fuel gas into driving force for driving and a plurality of fuel gas tanks for supplying fuel gas to the drive means,
A gas tank having no overflow prevention device for any one of the plurality of fuel gas tanks and having an overflow prevention device for the remaining fuel gas tanks of the plurality of fuel gas tanks. Installed vehicle.
前記複数の燃料ガスタンクのすべてに対して過流防止装置を備えており、前記複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクは吐出流路断面積が残りの燃料ガスタンクの吐出流路断面積よりも小さいガスタンク搭載車両。 A gas tank-equipped vehicle equipped with a drive means for converting fuel gas into driving force for driving and a plurality of fuel gas tanks for supplying fuel gas to the drive means,
An overflow prevention device is provided for all of the plurality of fuel gas tanks, and the fuel gas tank of any one of the plurality of fuel gas tanks has a discharge channel cross-sectional area that is greater than that of the remaining fuel gas tank. Even a vehicle with a small gas tank.
前記複数の燃料ガスタンクのうちのいずれかの燃料ガスタンクに対しては第1の過流防止装置を備え、前記複数の燃料ガスタンクのうちの残りの燃料ガスタンクに対しては前記第1の過流防止装置とは異なる第2の過流防止装置を備えているガスタンク搭載車両。 A gas tank-equipped vehicle equipped with a drive means for converting fuel gas into driving force for driving and a plurality of fuel gas tanks for supplying fuel gas to the drive means,
A first overflow prevention device is provided for any one of the plurality of fuel gas tanks, and the first overflow prevention is provided for the remaining fuel gas tanks of the plurality of fuel gas tanks. A gas tank-equipped vehicle comprising a second overflow prevention device different from the device.
前記第1の過流防止装置は、一時的な過流に対する誤作動防止機能を備えているガスタンク搭載車両。 The vehicle equipped with a gas tank according to claim 3,
The first overflow prevention device is a gas tank vehicle equipped with a malfunction prevention function against temporary overflow.
前記過流防止装置は、前記燃料ガスが流通する流路を開閉する弁体と、該弁体を弁座から離間させた開状態に保持する保持部と、を備え、前記弁体に供給される前記燃料ガスの流量が所定以上となる過流時に前記弁体が前記保持部からの抗力に抗して弁座を押圧して該弁体が閉状態となるガスタンク搭載車両。 The vehicle equipped with a gas tank according to any one of claims 1 to 4,
The overflow prevention device includes a valve body that opens and closes a flow path through which the fuel gas flows, and a holding portion that holds the valve body in an open state separated from a valve seat, and is supplied to the valve body. A gas tank-equipped vehicle in which the valve body presses the valve seat against a drag force from the holding portion when the flow rate of the fuel gas exceeds a predetermined value and the valve body is closed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006106043A JP4697442B2 (en) | 2006-04-07 | 2006-04-07 | Vehicle with gas tank |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006106043A JP4697442B2 (en) | 2006-04-07 | 2006-04-07 | Vehicle with gas tank |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007276651A JP2007276651A (en) | 2007-10-25 |
JP4697442B2 true JP4697442B2 (en) | 2011-06-08 |
Family
ID=38678567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006106043A Expired - Fee Related JP4697442B2 (en) | 2006-04-07 | 2006-04-07 | Vehicle with gas tank |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4697442B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100951978B1 (en) * | 2008-04-30 | 2010-04-08 | 현대자동차주식회사 | Hydrogen storage apparatus for vehicle |
JP7243140B2 (en) * | 2018-11-13 | 2023-03-22 | スズキ株式会社 | Hydrogen fuel storage system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0494443A (en) * | 1990-08-10 | 1992-03-26 | Katakura Chitsukarin Kk | Fuel supply device for lpg vehicle |
JPH08135512A (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Tokyo Gas Co Ltd | Fuel supply device for gas fuel engine |
JPH10281009A (en) * | 1997-04-08 | 1998-10-20 | Hino Motors Ltd | Fuel piping device of compressed natural gas automobile |
JP2001239846A (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | Fuel gas cylinder mounting structure of vehicle |
-
2006
- 2006-04-07 JP JP2006106043A patent/JP4697442B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0494443A (en) * | 1990-08-10 | 1992-03-26 | Katakura Chitsukarin Kk | Fuel supply device for lpg vehicle |
JPH08135512A (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Tokyo Gas Co Ltd | Fuel supply device for gas fuel engine |
JPH10281009A (en) * | 1997-04-08 | 1998-10-20 | Hino Motors Ltd | Fuel piping device of compressed natural gas automobile |
JP2001239846A (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | Fuel gas cylinder mounting structure of vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007276651A (en) | 2007-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7426935B2 (en) | Method of discharging high pressure storage vessels | |
CN101507036B (en) | Fuel cell system and method of diagnosing on-off valve | |
KR101602981B1 (en) | Piloted fuel tank vapor isolation valve | |
US20120111307A1 (en) | Tank venting device for a fuel tank of a motor vehicle | |
US8333175B2 (en) | Fuel supply systems | |
CN101611511B (en) | Fuel cell system | |
CN101536232B (en) | Fuel cell system | |
KR102496178B1 (en) | The method for controlling of hydrogen cut-off valve | |
JP4697442B2 (en) | Vehicle with gas tank | |
JP2006322345A (en) | Pressure fluctuation suppressing device and pressure fluctuation suppressing method | |
US8945787B2 (en) | Fuel-using system comprising electromagnetic force adjusting unit | |
JP2003205838A (en) | Hydraulic brake system | |
JP5389485B2 (en) | Control method of fuel cell system | |
JP2005121173A (en) | Tank device formed of two or more tanks | |
JP2009513408A (en) | Brake device for rail vehicles | |
JP5215125B2 (en) | Fuel cell system and method for controlling the system | |
JP7194714B2 (en) | FUEL CELL SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING FUEL CELL SYSTEM | |
JP4835574B2 (en) | VEHICLE CONTROL DEVICE HAVING HYDROGEN GENERATION SYSTEM | |
US11411239B2 (en) | Fuel cell system | |
JP4300308B2 (en) | Fuel pressure rise prevention device for LPG injection type engine | |
IT201800009743A1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE PRESSURE OF A GASEOUS FUEL AND DUAL FUEL SUPPLY SYSTEM WITH DIRECT INJECTION | |
JP2007247737A (en) | Overflow preventing valve | |
CN102338012A (en) | High-pressure ejection system for fuel internal combustion engine | |
CN113830169B (en) | Safe hydraulic steering system and control method thereof | |
JP2007207743A (en) | Fuel cell system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080716 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110215 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4697442 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |