JP5939131B2 - Fuel gas supply device and vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、燃料ガス供給装置とこれを搭載した車両に関する。   The present invention relates to a fuel gas supply device and a vehicle equipped with the same.

ガス消費機器に燃料ガスを供給する際には、継続したガス供給を図るべく、複数の燃料ガスタンクが用いられており、ガス消費機器の一例である燃料電池へのガス供給も同様である。そして、タンク間においては、ガス圧のバラツキが起き得ることから、ガスの逆流防止を図りつつ、複数の燃料ガスタンクから燃料電池にガス供給を図る手法が提案されている(例えば、特許文献1)。この手法によれば、車両前後方向のタンク搭載位置の関係により車両停止時にタンク間で温度差が生じ、この停止時の温度差により次回起動時のタンク圧に高低が起きるとし、こうした状況下での起動時のガスの逆流防止を図っている。   When fuel gas is supplied to the gas consuming device, a plurality of fuel gas tanks are used in order to continuously supply gas, and the same applies to gas supply to a fuel cell which is an example of the gas consuming device. And since gas pressure variation may occur between tanks, a method for supplying gas from a plurality of fuel gas tanks to a fuel cell while preventing gas backflow has been proposed (for example, Patent Document 1). . According to this method, there is a temperature difference between the tanks when the vehicle is stopped due to the relationship between the tank mounting positions in the vehicle longitudinal direction, and the tank pressure at the next startup occurs due to the temperature difference when the vehicle is stopped. This is intended to prevent the backflow of gas when starting up.

特開2008−223784号公報JP 2008-223784 A

しかしながら、次のような問題点が指摘されるに到った。仮に、複数のタンクが車両前後方向で等価な位置、例えば、車両幅方向に複数のタンクを横置き搭載した場合には、車両停止時にタンク間で車両前後方向のタンク搭載位置関係に起因した温度差は生じないので、次回起動時のタンク圧に高低が起きるとは言えない。このため、タンクごとに圧力センサーを設けて、当該センサーにてタンクごとの圧力を測定せざるを得ない。これに伴い、タンクごとの圧力センサーの設置が不可欠であり、コストアップの要因となり得る。   However, the following problems have been pointed out. If a plurality of tanks are mounted in the vehicle front-rear direction equivalent position, for example, a plurality of tanks horizontally mounted in the vehicle width direction, the temperature caused by the tank mounting position relationship in the vehicle front-rear direction between the tanks when the vehicle is stopped. Since there is no difference, it cannot be said that the tank pressure at the next startup will be high or low. For this reason, a pressure sensor must be provided for each tank, and the pressure for each tank must be measured by the sensor. Along with this, it is indispensable to install a pressure sensor for each tank, which may increase the cost.

また、上記した手法では、タンクごとに設けた温度センサーにて、停止時と次回起動時のタンク温度を求め、両タンク温度で次回起動時のタンクごとの圧力を推定することもなされている。ところが、車両停止時にタンク間で車両前後方向のタンク搭載位置関係に起因した温度差は生じないタンク横置き搭載の場合には、上記の両タンク温度はタンクごとにほぼ等価となり、温度センサーの検出温度に基づいてタンク圧力の高低を判別できないことになる。このため、起動時におけるタンク選定には、タンクごとに圧力センサーを設けて、当該センサーにてタンクごとの圧力を測定せざるを得ないのが実情である。この場合、タンクごとの温度センサーは、ガス充填時の温度上昇の測定に不可欠であることから、温度センサーと圧力センサーをタンクごとに設けざるを得ないことになる。こうしたことから、タンク搭載の自由度を高めること、或いは、起動時のタンクごとの圧力高低の判定精度を、タンクごとの圧力センサーを用いないで高めることが要請されるに到った。また、圧力高低の判定を簡便に行うことや、コストアップを招かないことも要請されている。   In the above-described method, the temperature sensor provided for each tank is used to obtain the tank temperature at the time of stopping and the next activation, and the pressure for each tank at the next activation is estimated from both tank temperatures. However, when the tank is mounted horizontally, the temperature difference caused by the tank mounting position relationship between the tanks in the vehicle longitudinal direction does not occur between the tanks when the vehicle is stopped. The level of the tank pressure cannot be determined based on the temperature. For this reason, when selecting a tank at the time of startup, a pressure sensor must be provided for each tank, and the pressure for each tank must be measured by the sensor. In this case, since the temperature sensor for each tank is indispensable for measuring the temperature rise during gas filling, a temperature sensor and a pressure sensor must be provided for each tank. For this reason, it has been requested to increase the degree of freedom for mounting the tank, or to increase the accuracy of determination of the pressure level for each tank at the time of startup without using the pressure sensor for each tank. There is also a demand for simple determination of pressure level and for not causing an increase in cost.

上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。   In order to achieve at least a part of the above object, the present invention can be implemented as the following modes.

(1)本発明の一形態によれば、ガス消費機器に燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置が提供される。この燃料ガス供給装置は、前記ガス消費機器に対して並列に接続された複数の燃料ガスタンクと、該燃料ガスタンクごとに設けられ、前記ガス消費機器へのタンク内ガスの放出と遮蔽を図る開閉バルブと、前記ガス消費機器の起動運転の開始前に、前記複数の燃料ガスタンクごとの前記開閉バルブを一旦開弁するプレバルブ制御を行って、前記複数の燃料ガスタンクからの前記タンク内ガスのガス放出を図るプレバルブ制御部と、前記起動運転を図る上で前記ガス消費機器に燃料ガスを供給する起動時供給タンクを、前記ガス放出の状況に基づいて前記複数の燃料ガスタンクから決定する起動時タンク決定部と、前記決定した前記起動時供給タンクについての前記開閉バルブの開弁制御を実行した上で、前記ガス消費機器に到るガス供給経路のガス供給機器を駆動制御して、前記ガス消費機器の起動運転を開始する起動制御部とを備える。プレバルブ制御に伴う複数の燃料ガスタンクからのタンク内ガスのガス放出は、燃料ガスタンクの設置箇所の影響をほぼ受けることなく、複数の燃料ガスタンクにおけるタンク圧の高低の影響が反映される。このため、プレバルブ制御に伴うガス放出により、複数の燃料ガスタンクにおけるタンク圧の高低を高い精度で判定でき、これに伴い低ガス圧の燃料ガスタンクの選定も、燃料ガスタンクの設置箇所の影響を受けることなく可能となる。しかも、プレバルブ制御に伴うガス放出を、ガス流路のガス供給機器の駆動制御を経たガス消費機器の起動運転の開始前に行うことから、ガス消費機器の起動運転については、これを、ガス放出の状況に基づいて決定した起動時供給タンクからのガス供給により開始できる。これらの結果、本発明の上記形態の燃料ガス供給装置によれば、複数の燃料ガスタンクの設置位置について、例えば車両であれば車両前後方向に制約されないので、タンク設置やタンク搭載の自由度を高めることが可能となる。また、ガス消費機器の起動運転の開始前という限られた時間において、プレバルブ制御により燃料ガスタンクごとの開閉バルブを一旦開弁するに過ぎないことから、ガス消費機器の起動運転をガス流路のガス供給機器の駆動制御を経て開始するに際して、特段の支障を及ぼさないようにできる。   (1) According to one form of this invention, the fuel gas supply apparatus which supplies fuel gas to gas consumption apparatus is provided. The fuel gas supply device includes a plurality of fuel gas tanks connected in parallel to the gas consuming device, and an open / close valve provided for each of the fuel gas tanks for releasing and shielding the gas in the tank to the gas consuming device. And before starting the start-up operation of the gas consuming device, pre-valve control for once opening the opening / closing valve for each of the plurality of fuel gas tanks is performed to release the gas in the tank from the plurality of fuel gas tanks. A pre-valve control unit for starting, and a start-up tank determining unit for determining a start-up supply tank for supplying fuel gas to the gas consuming device for the start-up operation from the plurality of fuel gas tanks based on the state of gas release And a gas supply path to the gas consuming device after executing the opening control of the open / close valve for the determined supply tank at startup The gas supply device controls and drives, and a start control section to start the starting operation of the gas consumers. The gas release of the gas in the tank from the plurality of fuel gas tanks accompanying the pre-valve control is almost unaffected by the location where the fuel gas tank is installed, and the effect of the tank pressure in the plurality of fuel gas tanks is reflected. For this reason, it is possible to determine the level of tank pressure in multiple fuel gas tanks with high accuracy due to gas discharge accompanying pre-valve control, and the selection of fuel gas tanks with low gas pressure is also affected by the location of the fuel gas tank. It will be possible. Moreover, since the gas discharge accompanying the pre-valve control is performed before the start-up operation of the gas consuming device through the drive control of the gas supply device in the gas flow path, this is performed for the start-up operation of the gas consuming device. It can be started by supplying gas from the start-up supply tank determined on the basis of the situation. As a result, according to the fuel gas supply apparatus of the above aspect of the present invention, the installation positions of the plurality of fuel gas tanks are not restricted in the longitudinal direction of the vehicle, for example, so that the degree of freedom of tank installation and tank mounting is increased. It becomes possible. In addition, since the opening / closing valve for each fuel gas tank is only opened once by the pre-valve control in a limited time before the start of the start-up operation of the gas consuming device, the start-up operation of the gas consuming device can be When starting through the drive control of the supply device, it is possible to prevent any particular trouble.

(2)上記形態の燃料ガス供給装置において、前記起動時タンク決定部は、前記ガス放出の状況に基づいて、前記複数の燃料ガスタンクの内の低ガス圧の燃料ガスタンクを選定し、該選定した燃料ガスタンクを前記起動時供給タンクに決定するようにできる。こうすれば、低ガス圧の燃料ガスタンクの開閉バルブの開弁制御を経て、当該タンクからの燃料ガス供給により起動運転を開始できる。よって、上記形態のガス供給装置によれば、低ガス圧の燃料ガスタンクより高いガス圧の燃料ガスタンクからのガス供給を起こさないので、タンク設置やタンク搭載の自由度を高めた上で、起動運転におけるガスの逆流を抑制できる。なお、低ガス圧の燃料ガスタンクの選定に当たっては、最高ガス圧の燃料ガスタンクを対象外とし、それ以外の燃料ガスタンクを選定したり、最低ガス圧の燃料ガスタンクを選定したりできる。   (2) In the fuel gas supply apparatus according to the above aspect, the start-up tank determination unit selects a low-pressure fuel gas tank among the plurality of fuel gas tanks based on the gas release state, and selects the selected fuel gas tank. The fuel gas tank may be determined as the start-up supply tank. If it carries out like this, a starting operation can be started by the fuel gas supply from the said tank through valve opening control of the opening / closing valve of a low gas pressure fuel gas tank. Therefore, according to the gas supply device of the above embodiment, since the gas supply from the fuel gas tank having a gas pressure higher than that of the low gas pressure fuel gas tank is not caused, the start-up operation is performed after increasing the degree of freedom of tank installation and tank mounting. It is possible to suppress the back flow of gas. In selecting a fuel gas tank having a low gas pressure, the fuel gas tank having the highest gas pressure can be excluded, and other fuel gas tanks can be selected, or a fuel gas tank having the lowest gas pressure can be selected.

(3)上記形態の燃料ガス供給装置において、前記複数の燃料ガスタンクごとに、タンク内温度を検出する温度センサーを備え、前記起動時タンク決定部は、前記プレバルブ制御によりタンク内温度の上昇を起こした燃料ガスタンクを前記温度センサーの検出温度から選定し、該選定した燃料ガスタンクを前記低ガス圧の燃料ガスタンクとして前記起動時供給タンクに決定するようにできる。プレバルブ制御に伴うタンク内温度の上昇は、複数の燃料ガスタンクからのガス放出により起きたタンク内への燃料ガスの流入、即ちタンクガス圧が高い燃料ガスタンクからタンクガス圧が低い燃料ガスタンクへの燃料ガス流入に伴うものとなり、燃料ガスタンクの設置箇所の影響を受けない。そして、タンク内温度の上昇を起こした燃料ガスタンクは、低ガス圧の燃料ガスタンクとなるので、低ガス圧の燃料ガスタンクをより確実に起動時供給タンクとできると共に、当該タンクの開閉バルブの開弁制御を経た燃料ガス供給により起動運転を開始できる。よって、上記形態のガス供給装置によれば、低ガス圧の燃料ガスタンクより高いガス圧の燃料ガスタンクからのガス供給を、起動運転時において、より確実に起きないようにできるので、タンク設置やタンク搭載の自由度を高めた上で、起動運転におけるガスの逆流をより確実に抑制できる。しかも、低ガス圧の燃料ガスタンクの選定に際して、燃料ガスタンクごとの温度センサーを用いるに過ぎないので、燃料ガスタンクごとの圧力高低の判定精度を、燃料ガスタンクごとの圧力センサーを用いないで高めることが可能となる。加えて、燃料ガスタンクごとの圧力センサーが不要となることから、コスト削減を図ることもできる。   (3) In the fuel gas supply apparatus of the above aspect, each of the plurality of fuel gas tanks is provided with a temperature sensor that detects a temperature in the tank, and the start-up tank determination unit raises the temperature in the tank by the pre-valve control. The selected fuel gas tank is selected from the detected temperature of the temperature sensor, and the selected fuel gas tank is determined as the low-pressure fuel gas tank as the supply tank at the time of start-up. The increase in the temperature in the tank due to the pre-valve control is caused by the inflow of fuel gas into the tank caused by the gas release from the plurality of fuel gas tanks, that is, the fuel from the fuel gas tank having a high tank gas pressure to the fuel gas tank having a low tank gas pressure. It is accompanied by gas inflow and is not affected by the location of the fuel gas tank. The fuel gas tank that has risen in the temperature inside the tank becomes a low gas pressure fuel gas tank, so that the low gas pressure fuel gas tank can be more reliably used as a start-up supply tank, and the open / close valve of the tank can be opened. The start-up operation can be started by supplying the fuel gas after the control. Therefore, according to the gas supply apparatus of the above aspect, the gas supply from the fuel gas tank having a gas pressure higher than that of the fuel gas tank having a low gas pressure can be prevented more reliably during start-up operation. In addition to increasing the degree of freedom of mounting, it is possible to more reliably suppress the backflow of gas during startup operation. In addition, when selecting a fuel gas tank with a low gas pressure, only the temperature sensor for each fuel gas tank is used, so the accuracy of judgment of the pressure level for each fuel gas tank can be increased without using the pressure sensor for each fuel gas tank. It becomes. In addition, since a pressure sensor for each fuel gas tank is not required, costs can be reduced.

(4)上記形態の燃料ガス供給装置において、前記起動時タンク決定部は、前記タンク内温度の上昇が予め定めた上昇程度を越えると、該上昇程度を越える温度上昇を起こした燃料ガスタンクを前記起動時供給タンクに決定し、前記タンク内温度の上昇が前記上昇程度の範囲内であれば、前記複数の燃料ガスタンクを全て前記起動時供給タンクに決定するようにできる。こうすれば、既述したタンク設置やタンク搭載の自由度の向上や、燃料ガスタンクごとの圧力センサーを用いないで燃料ガスタンクごとの圧力高低の判定精度を高めることに加え、次の利点がある。つまり、タンク内温度の上昇が予め定めた上昇程度を越えた燃料ガスタンクは、他の燃料ガスタンクに比べて大きくガス圧が低下しているので、この燃料ガスタンクを起動時供給タンクに決定することで、ガス圧が高い他の燃料ガスタンクからのガス供給を、起動運転時において、より確実に起きないようにして、起動運転におけるガスの逆流抑制の実効性をより高めることが可能となる。また、タンク内温度の上昇に伴う燃料ガスタンクごとのガス圧の差が小さければ、起動運転を、逆流を抑制した上で、全ての燃料ガスタンクから支障なく開始できる。   (4) In the fuel gas supply apparatus according to the above aspect, when the tank temperature rise exceeds a predetermined increase level, the start-up tank determination unit determines the fuel gas tank that has caused a temperature increase exceeding the increase level. When the start-up supply tank is determined and the increase in the tank internal temperature is within the range of the increase, all of the plurality of fuel gas tanks can be determined as the start-up supply tank. In this way, in addition to improving the degree of freedom of tank installation and tank mounting as described above, and improving the accuracy of determination of the pressure level for each fuel gas tank without using the pressure sensor for each fuel gas tank, there are the following advantages. In other words, the fuel gas tank in which the rise in the tank temperature exceeds a predetermined rise degree has a large drop in gas pressure compared to other fuel gas tanks. Therefore, by determining this fuel gas tank as the start-up supply tank, The gas supply from another fuel gas tank having a high gas pressure does not occur more reliably during the start-up operation, and the effectiveness of suppressing the backflow of gas during the start-up operation can be further enhanced. Further, if the difference in gas pressure between the fuel gas tanks accompanying the increase in the tank internal temperature is small, the start-up operation can be started from all the fuel gas tanks without any trouble while suppressing the backflow.

(5)上記形態の燃料ガス供給装置において、前記プレバルブ制御部は、前記複数の燃料ガスタンクごとの前記開閉バルブを、順次、一旦開弁することで、前記複数の燃料ガスタンクからの前記ガス放出を順次実行し、前記起動時タンク決定部は、燃料ガスタンクごとのタンクガス圧を前記ガス供給経路に設けた圧力センサーにて把握し、該把握したタンクガス圧の内の低ガス圧の燃料ガスタンクを前記起動時供給タンクに決定するようにできる。こうすれば、燃料ガスタンクごとのタンクガス圧の把握や低ガス圧の燃料ガスタンクの決定に際して、ガス供給経路に設けた圧力センサーを用いるに過ぎないので、燃料ガスタンクごとの圧力高低の判定精度を、燃料ガスタンクごとの圧力センサーを用いないで高めることが可能となる。加えて、燃料ガスタンクごとの圧力センサーが不要となることから、コスト削減を図ることもできる。また、ガス圧が高い燃料ガスタンクからのガス供給を、起動運転時において、より確実に起きないようにして、起動運転におけるガスの逆流抑制の実効性をより高めることが可能となる。   (5) In the fuel gas supply apparatus according to the above aspect, the pre-valve control unit sequentially opens the open / close valves for the plurality of fuel gas tanks in order to release the gas from the plurality of fuel gas tanks. The start-up tank determination unit grasps the tank gas pressure for each fuel gas tank with a pressure sensor provided in the gas supply path, and selects a fuel gas tank with a low gas pressure within the grasped tank gas pressure. The start-up supply tank can be determined. In this way, when the tank gas pressure for each fuel gas tank is grasped and the fuel gas tank of low gas pressure is determined, only the pressure sensor provided in the gas supply path is used. It is possible to increase without using a pressure sensor for each fuel gas tank. In addition, since a pressure sensor for each fuel gas tank is not required, costs can be reduced. Further, the gas supply from the fuel gas tank having a high gas pressure does not occur more reliably during the start-up operation, and the effectiveness of suppressing the backflow of gas during the start-up operation can be further enhanced.

(6)上記形態の燃料ガス供給装置において、前記起動時タンク決定部は、前記把握した燃料ガスタンクごとの前記タンクガス圧の差圧が予め定めた圧力範囲内であれば、前記複数の燃料ガスタンクを全て前記起動時供給タンクに決定するようにできる。こうすれば、起動運転を、逆流を抑制した上で、全ての燃料ガスタンクから支障なく開始できる。   (6) In the fuel gas supply apparatus according to the above aspect, the start-up tank determination unit may be configured such that the differential pressure difference between the tank gas pressures of the fuel gas tanks is within a predetermined pressure range. Can be determined as the supply tank at the start-up. In this way, the start-up operation can be started without any trouble from all the fuel gas tanks while suppressing the backflow.

(7)上記したいずれかの形態の燃料ガス供給装置において、前記ガス消費機器を燃料電池とできる。こうすれば、燃料電池の起動運転を開始するに当たり、上記した効果を奏することができる。   (7) In the fuel gas supply apparatus of any of the above forms, the gas consuming device can be a fuel cell. By so doing, the above-described effects can be achieved when starting the start-up operation of the fuel cell.

(8)本発明の他の形態によれば、燃料電池を搭載した車両が提供される。この車両は、ガス消費機器としての前記燃料電池に燃料ガスを供給する上記のいずれかの形態の燃料ガス供給装置を搭載する。よって、この形態の車両によれば、タンク搭載の自由度を高めた上での起動運転におけるガスの逆流抑制に加え、燃料ガスタンクごとの圧力センサーによらない燃料ガスタンクごとの圧力高低の判定精度の向上やコスト削減等の上記効果を奏することができる。また、車両に搭載した燃料電池の起動運転の際には、車両は停止状態にあることから、種々の異音が発生すると、これがノイズとして車室内の運転者に感知され、違和感を抱かせる。ところが、本発明の一形態の車両では、車両停止時の燃料電池起動運転に際して、既述したガスの逆流抑制により、逆流に伴う気流音についてもこれを抑制するので、車室の静寂性を向上できるほか、運転者に違和感を及ぼさないようにできる。   (8) According to another aspect of the present invention, a vehicle equipped with a fuel cell is provided. This vehicle is equipped with the fuel gas supply device of any one of the above-described forms for supplying fuel gas to the fuel cell as a gas consuming device. Therefore, according to the vehicle of this embodiment, in addition to suppressing the backflow of gas in the start-up operation with an increased degree of freedom of tank mounting, it is possible to determine the accuracy of the pressure level for each fuel gas tank without using the pressure sensor for each fuel gas tank. The above effects such as improvement and cost reduction can be achieved. In addition, when the fuel cell mounted on the vehicle is activated, the vehicle is in a stopped state. Therefore, when various abnormal sounds are generated, this is detected as noise by the driver in the vehicle interior, which makes the driver feel uncomfortable. However, in the vehicle according to one aspect of the present invention, when the fuel cell is started when the vehicle is stopped, the gas flow caused by the backflow is also suppressed by suppressing the backflow of the gas, so that the quietness of the passenger compartment is improved. In addition, it can prevent the driver from feeling uncomfortable.

本発明は、ガス消費機器に燃料ガスを供給する燃料ガス供給方法や、燃料電池に複数の燃料ガスタンクから燃料ガスを供給して電力を得る燃料電池システム或いは発電システムとしても適用できる。   The present invention can also be applied to a fuel gas supply method for supplying fuel gas to gas consuming equipment, a fuel cell system for generating power by supplying fuel gas from a plurality of fuel gas tanks to a fuel cell, or a power generation system.

本発明の第1実施形態としての燃料電池システム10を概略的に示す説明図である。1 is an explanatory diagram schematically showing a fuel cell system 10 as a first embodiment of the present invention. FIG. 起動関連制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows starting related control. 図1のタンク回りの管路構成とバルブ構成を再現したテストシステムTSの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of test system TS which reproduced the pipe line structure and valve | bulb structure around the tank of FIG. テストシステムにおいて実測したタンク温度推移とタンクガス圧推移とを示すグラフである。It is a graph which shows the tank temperature transition and tank gas pressure transition which were measured in the test system. 第2実施形態としての燃料電池システム10Aを概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly 10 A of fuel cell systems as 2nd Embodiment. この第2実施形態における起動関連制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the starting relevant control in this 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図1は本発明の第1実施形態としての燃料電池システム10を概略的に示す説明図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a fuel cell system 10 as a first embodiment of the present invention.

図示するように、この燃料電池システム10は、燃料電池搭載車両20に、燃料電池100と、水素ガス供給系120と、モータ駆動のコンプレッサ150を含む空気供給系160と、図示しない冷却系と、制御装置200とを備える。燃料電池100は、電解質膜の両側にアノードとカソードの両電極を接合させた図示しない膜電極接合体(Membrane Electrode Assembly/MEA)を備える発電モジュールを積層して構成され、前輪FWと後輪RWの間において車両床下に位置する。そして、この燃料電池100は、後述の水素ガス供給系120と空気供給系160から供給された水素ガス中の水素と空気中の酸素との電気化学反応を起こして発電し、その発電電力にて前後輪の図示しない駆動用モータ等の負荷を駆動する。   As shown in the figure, the fuel cell system 10 includes a fuel cell vehicle 20, a fuel cell 100, a hydrogen gas supply system 120, an air supply system 160 including a motor-driven compressor 150, a cooling system (not shown), And a control device 200. The fuel cell 100 is configured by laminating a power generation module having a membrane electrode assembly (MEA) (not shown) in which both electrodes of an anode and a cathode are joined to both sides of an electrolyte membrane, and includes a front wheel FW and a rear wheel RW. Is located under the vehicle floor. The fuel cell 100 generates an electric power by causing an electrochemical reaction between hydrogen in hydrogen gas supplied from a hydrogen gas supply system 120 and an air supply system 160 described later and oxygen in the air. A load such as a driving motor (not shown) for the front and rear wheels is driven.

水素ガス供給系120は、燃料電池100に供給する燃料ガスとしての水素ガスを高圧貯留する二つの水素ガスタンク110fおよび水素ガスタンク110rと、燃料電池100に到る燃料ガス供給管路120Fと、当該流路末端の供給側マニホールド121と、レセプタクル122から充填側マニホールド123に到る水素充填管路120Rと、未消費の水素ガス(アノードオフガス)を大気放出する放出管路124とを備える他、燃料ガス供給管路120Fには、燃料電池100の側からインジェクター125と減圧バルブ126を備え、放出管路124には排出流量調整バルブ127を備える。減圧バルブ126は、後述の制御装置200の制御を受けて駆動し、減圧後の水素ガスをインジェクター125に流す。インジェクター125は、後述の制御装置200の制御を受けて駆動し、水素ガスの流量を調整した上で、燃料電池100に水素ガスを噴出供給する。   The hydrogen gas supply system 120 includes two hydrogen gas tanks 110f and a hydrogen gas tank 110r that store hydrogen gas as a fuel gas supplied to the fuel cell 100 at a high pressure, a fuel gas supply line 120F that reaches the fuel cell 100, and the flow In addition to a supply end manifold 121 at the end of the road, a hydrogen filling line 120R from the receptacle 122 to the filling side manifold 123, and a discharge line 124 for releasing unconsumed hydrogen gas (anode offgas) to the atmosphere, fuel gas The supply line 120F is provided with an injector 125 and a pressure reducing valve 126 from the fuel cell 100 side, and the discharge line 124 is provided with a discharge flow rate adjusting valve 127. The decompression valve 126 is driven under the control of the control device 200 described later, and causes the hydrogen gas after decompression to flow into the injector 125. The injector 125 is driven under the control of the control device 200 to be described later, adjusts the flow rate of hydrogen gas, and then jets and supplies hydrogen gas to the fuel cell 100.

水素ガスタンク110fおよび水素ガスタンク110rは、樹脂製ライナーの外周に熱硬化性樹脂含有の繊維を巻回した繊維強化層を有する樹脂製タンクである。そして、水素ガスタンク110fおよび水素ガスタンク110rは、この順に車両前後に燃料電池搭載車両20に搭載されて、図示しない水素ガスステーションから高圧で充填供給された水素ガスをそれぞれ貯留する。また、水素ガスタンク110fおよび水素ガスタンク110rは、タンクごとにタンク口金111f、111rを備え、それぞれのタンク口金に、メインバルブ112f、112rと、開閉バルブ113f、113rと、逆止弁114f、114rと、タンク内温度を検出する温度センサー115f、115rを備え、上記の開閉バルブと逆止弁をメインバルブに分岐して内蔵する。   The hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are resin tanks having a fiber reinforced layer in which fibers containing a thermosetting resin are wound around the outer periphery of a resin liner. The hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are mounted on the fuel cell-equipped vehicle 20 before and after the vehicle in this order, and store hydrogen gas charged and supplied at a high pressure from a hydrogen gas station (not shown). Further, the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are provided with tank caps 111f and 111r for each tank, respectively. Main valves 112f and 112r, opening and closing valves 113f and 113r, check valves 114f and 114r, Temperature sensors 115f and 115r for detecting the tank internal temperature are provided, and the above open / close valve and check valve are branched into the main valve.

メインバルブ112f、112rは、車両搭載前の状態において流路開放側に手動操作され、流路開放を維持する。開閉バルブ113f、113rは、後述の制御装置200の制御下で開閉駆動し、供給側タンク管路116f、116rにて、供給側マニホールド121に接続される。逆止弁114f、114rは、充填側タンク配管117f、117rにて、充填側マニホールド123と接続され、ガス通過を充填側マニホールド123の側からのみに規制する。こうした管路構成により、水素ガスタンク110fおよび水素ガスタンク110rは、燃料ガス供給管路120Fの供給側マニホールド121から分岐した供給側タンク管路116f、116rを介して燃料電池100に接続され、この燃料電池100に対して並列に接続されることになる。この場合、供給側および充填側の上記の各タンク管路は、タンク交換に際して、供給側マニホールド121、充填側マニホールド123の側、或いはタンク口金111f、111rの側において着脱される。温度センサー115f、115rは、タンク交換に際して、図示しない信号線にて後述の制御装置200と接続され、タンク搭載後には、検出したタンク内温度を制御装置200に出力する。開閉バルブ113f、113rにあっても、タンク交換に際して、図示しない信号線にて後述の制御装置200と接続され、タンク搭載後には、制御装置200の制御下で開閉駆動する。   The main valves 112f and 112r are manually operated to the channel opening side before the vehicle is mounted, and maintain the channel opening. The on-off valves 113f and 113r are opened and closed under the control of the control device 200, which will be described later, and are connected to the supply-side manifold 121 through supply-side tank pipelines 116f and 116r. The check valves 114f and 114r are connected to the filling side manifold 123 at the filling side tank pipes 117f and 117r, and restrict gas passage only from the filling side manifold 123 side. With this pipe line configuration, the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are connected to the fuel cell 100 via supply side tank lines 116f and 116r branched from the supply side manifold 121 of the fuel gas supply line 120F. 100 is connected in parallel. In this case, the tank lines on the supply side and the filling side are attached and detached on the supply side manifold 121, the filling side manifold 123 side, or the tank caps 111f and 111r side when the tank is replaced. The temperature sensors 115f and 115r are connected to a control device 200 (described later) via a signal line (not shown) when replacing the tank, and output the detected tank temperature to the control device 200 after the tank is mounted. Even in the open / close valves 113f and 113r, when the tank is replaced, it is connected to a control device 200 (described later) via a signal line (not shown), and is opened and closed under the control of the control device 200 after mounting the tank.

上記管路構成を備える水素ガス供給系120は、後述の制御装置200にて供給タンクとして選択された水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rのいずれか、もしくは両者の水素ガスタンクからの水素ガスを、制御装置200の制御下でなされるインジェクター125での流量調整と減圧バルブ126での減圧(調圧)とを経た上で、燃料電池100のアノードに供給しつつ、放出管路124の排出流量調整バルブ127で調整された流量で、アノードオフガスを後述の放出管路162から大気放出する。インジェクター125は、ガス流量を流量ゼロから調整可能であり、流量ゼロとすることで燃料ガス供給管路120Fの閉塞を図る。なお、インジェクター125の上流側に、流量調整バルブを設けることもでき、インジェクター125を水素ガスの噴出供給用とすることもできる。   The hydrogen gas supply system 120 having the above-described pipe configuration is configured to control the hydrogen gas from either the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r selected as a supply tank by the control device 200 described later, or from both hydrogen gas tanks. After the flow rate adjustment at the injector 125 and the pressure reduction (pressure adjustment) at the pressure reduction valve 126 performed under the control of 200, the discharge flow rate adjustment valve 127 of the discharge pipe 124 is supplied to the anode of the fuel cell 100. The anode off-gas is discharged into the atmosphere from a discharge pipe 162, which will be described later, at the flow rate adjusted in step (1). The injector 125 can adjust the gas flow rate from zero, and the fuel gas supply line 120F is blocked by setting the flow rate to zero. It should be noted that a flow rate adjusting valve can be provided upstream of the injector 125, and the injector 125 can be used for hydrogen gas supply.

また、水素ガス供給系120におけるレセプタクル122は、既存のガソリン車両における車両側方の燃料給油箇所に相当するガス充填箇所に位置し、車両外装側カバーで覆われている。そして、図示しない水素ガスステーションでの水素ガス充填に際しては、レセプタクル122は、当該ステーションのガス充填ノズルGsに装着され、高圧で充填供給された水素ガスを、充填側マニホールド123および充填側タンク配管117f、117rを経て、水素ガスタンク110f、110rに導く。こうしたガス充填に際して、水素ガスタンク110f、110rごとの温度センサー115f、115rは、タンク内温度を制御装置200およびステーション内制御装置に出力し、充填ガス量や充填圧の確認に用いられ、各タンクに不可欠である。   Moreover, the receptacle 122 in the hydrogen gas supply system 120 is located at a gas filling location corresponding to a fuel supply location on the side of the vehicle in an existing gasoline vehicle, and is covered with a vehicle exterior side cover. When filling hydrogen gas in a hydrogen gas station (not shown), the receptacle 122 is attached to the gas filling nozzle Gs of the station, and the hydrogen gas charged and supplied at high pressure is supplied to the filling side manifold 123 and the filling side tank piping 117f. 117r through the hydrogen gas tanks 110f and 110r. During such gas filling, the temperature sensors 115f and 115r for the hydrogen gas tanks 110f and 110r output the tank temperature to the controller 200 and the station controller, and are used to check the amount of filling gas and the filling pressure. It is essential.

空気供給系160は、コンプレッサ150を経て燃料電池100に到る酸素供給管路161と、未消費の空気(カソードオフガス)を大気放出する放出管路162と、当該管路の排出流量調整バルブ163とを備える。この空気供給系160は、酸素供給管路161の開口端から取り込んだ空気を、コンプレッサ150にて流量調整した上で燃料電池100のカソードに供給しつつ、放出管路162の排出流量調整バルブ163で調整された流量でカソードオフガスを放出管路162を経て大気放出する。   The air supply system 160 includes an oxygen supply pipe 161 that reaches the fuel cell 100 through the compressor 150, a discharge pipe 162 that discharges unconsumed air (cathode offgas) to the atmosphere, and a discharge flow rate adjustment valve 163 of the pipe. With. The air supply system 160 adjusts the flow rate of air taken from the open end of the oxygen supply line 161 by the compressor 150 and supplies the air to the cathode of the fuel cell 100, while discharging the flow rate adjustment valve 163 of the discharge line 162. The cathode off-gas is discharged to the atmosphere through the discharge pipe 162 at the flow rate adjusted in step (1).

制御装置200は、論理演算を実行するCPUやROM、RAM等を備えたいわゆるマイクロコンピュータで構成され、アクセル等のセンサー入力やガス充填に伴うセンサー入力、温度センサー115f、115rのセンサー入力等を受けて、インジェクター125や上記の各種のバルブの開閉制御を含む燃料電池100の種々の制御を司る。   The control device 200 is constituted by a so-called microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM and the like for executing a logical operation, and receives sensor inputs such as accelerators, sensor inputs accompanying gas filling, sensor inputs of temperature sensors 115f and 115r, and the like. Thus, it controls various controls of the fuel cell 100 including opening / closing control of the injector 125 and the various valves described above.

次に、本実施形態の燃料電池システム10にてなされる起動関連制御について説明する。図2は起動関連制御を示すフローチャートである。なお、以下の説明に際しては、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rを、便宜上、タンク1、タンク2と、適宜称することとし、図1との関連等でタンクの区別称呼が必要な場合には、両タンクを水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rに区別して記すこととする。   Next, start-up related control performed in the fuel cell system 10 of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the activation-related control. In the following description, the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r will be appropriately referred to as tank 1 and tank 2 for convenience, and both tanks need to be distinguished from each other in the context of FIG. The tanks are described separately as a hydrogen gas tank 110f and a hydrogen gas tank 110r.

図2の起動関連制御は、燃料電池搭載車両20における図示しないイグニッションスイッチが操作される度に制御装置200にて実行され、ステップS105〜S180までの一連のプレ起動処理(ステップS100)とこれに続く起動運転処理(ステップS200)を実行する。制御装置200は、まず、ステップS100のプレ起動処理において、ガス充填報知フラグFgjのセット状態を判定する(ステップS105)。このガス充填報知フラグFgjは、プレ起動処理における後述のステップS150、170でセット・リセットされて、制御装置200の不揮発的な記憶領域にそのセット状態が記憶される。   The start-related control in FIG. 2 is executed by the control device 200 every time an ignition switch (not shown) in the fuel cell vehicle 20 is operated, and a series of pre-start processing (step S100) from step S105 to S180 is performed. Subsequent startup operation processing (step S200) is executed. First, the control device 200 determines the set state of the gas filling notification flag Fgj in the pre-start-up process in step S100 (step S105). The gas filling notification flag Fgj is set / reset in later-described steps S150 and 170 in the pre-startup process, and the set state is stored in the nonvolatile storage area of the control device 200.

ガス充填報知フラグFgjは、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rのいずれかが他方に比して所定範囲を超えて低ガス圧である場合に、後述のステップS170にてセットされる。また、このガス充填報知フラグFgjは、タンクへの水素ガス充填を行うよう燃料電池搭載車両20の運転者に促す旨の報知を伴う。このガス充填報知は、燃料電池搭載車両20のインストルメントパネルにおける燃料残量報知ランプの点灯もしくは点滅報知とできるほか、タンクガス圧に高低差があるために速やかなガス充填を促す旨の音声報知とすることもできる。こうした報知を受けて、本起動関連制御の後に、水素ガスステーションでのレセプタクル122(図1参照)を介したガス充填が行われると、制御装置200は、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rのタンクガス圧の高低が是正されて、両タンクのタンクガス圧はほぼ均等のガス圧になったとして、ガス充填報知フラグFgjに値0を与えてリセットする。これにより、ガス充填後の少なくとも最初の本起動関連制御では、ステップS105にて否定判定され、タンクガス圧の高低判定を伴うステップS110以降の処理に進む。その一方、ガス充填がなされなければ、ガス充填報知フラグFgjはその値が1のセット状態のままであるので、ガス充填がないままの次回以降の起動関連制御では、ステップS105にて肯定判定され、起動運転処理に用いるタンクに制限を課した後述のステップS180に進む。なお、ガス充填後のこうした処理については、該当する上記ステップの説明と合わせて後述する。   The gas filling notification flag Fgj is set in step S170 described later when one of the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r exceeds the predetermined range and has a low gas pressure. Further, the gas filling notification flag Fgj is accompanied by a notification that prompts the driver of the fuel cell vehicle 20 to fill the tank with hydrogen gas. This gas filling notification can be performed by turning on or blinking the remaining fuel amount notification lamp on the instrument panel of the fuel cell-equipped vehicle 20, and a voice notification that prompts gas filling promptly due to the difference in tank gas pressure. It can also be. Upon receiving such notification, after the activation-related control, when the gas filling is performed via the receptacle 122 (see FIG. 1) at the hydrogen gas station, the control device 200 causes the tank gas of the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r to be filled. Assuming that the pressure level has been corrected and the tank gas pressures in both tanks have become substantially equal, reset the gas filling notification flag Fgj by giving a value of 0. As a result, in at least the first main activation-related control after gas filling, a negative determination is made in step S105, and the process proceeds to step S110 and subsequent steps involving determination of the level of the tank gas pressure. On the other hand, if gas filling is not performed, the gas filling notification flag Fgj remains in the set state with a value of 1. Therefore, in the start-up related control after the next without gas filling, an affirmative determination is made in step S105. Then, the process proceeds to step S180, which will be described later, in which a limit is imposed on the tank used for the startup operation process. Note that such processing after gas filling will be described later together with the description of the corresponding steps.

制御装置200は、ステップS105での否定判定に続き、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110r、即ちタンク1とタンク2の両タンクごとの開閉バルブ113f、113rを一旦開弁制御(プレバルブ制御)する(ステップS110)。この場合、燃料電池100の手前のインジェクター125は、駆動していないことから、燃料ガス供給管路120Fは、インジェクター125にて閉鎖されていることになる。こうした管路状況と上記した開閉バルブの開閉制御により、タンク1とタンク2の両タンクからは、タンク内の水素ガスが、そのタンクガス圧に基づいて供給側マニホールド121の側に放出される。制御装置200は、タンク1とタンク2の両タンク内において温度センサー115f、115rのセンサー信号を時系列的に連続して読み込み(ステップS120)、各センサーのセンサー信号により、タンク1についてのタンク内温度T1とタンク2についてのタンク内温度T2を温度推移を把握する(ステップS130〜140)。   Following the negative determination in step S105, the control device 200 once opens (pre-valve control) the open / close valves 113f and 113r for the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r, that is, both the tank 1 and the tank 2 (step pre-valve control). S110). In this case, since the injector 125 in front of the fuel cell 100 is not driven, the fuel gas supply line 120F is closed by the injector 125. Due to such pipe line conditions and the above-described opening / closing control of the opening / closing valve, the hydrogen gas in the tank is released from the tanks 1 and 2 to the supply-side manifold 121 side based on the tank gas pressure. The control device 200 reads the sensor signals of the temperature sensors 115f and 115r continuously in time series in both the tank 1 and the tank 2 (step S120), and in the tank for the tank 1 based on the sensor signal of each sensor. The temperature transition of the temperature T1 and the temperature T2 in the tank 2 is grasped (steps S130 to S140).

次いで、制御装置200は、タンク内温度T1とタンク内温度T2のいずれかに温度の上昇推移が起きたか否かの判定と、その温度上昇推移代(上昇程度)が1℃以上であたったか否かの判定とを行う(ステップS145)。今、タンク1とタンク2において、タンクガス圧に高低の差があるとすると、ステップS110での両タンクについての開閉バルブの開弁制御により、高ガス圧のタンクから、そのタンク内ガス(水素ガス)が供給側マニホールド121および供給側タンク管路116f、116rを経て低ガス圧のタンクに流入する。こうしてガスの流入を受けたタンクでは、自身のタンクガス圧より高い圧力でのガス流入に伴い、タンク内温度の上昇を起こし、その温度上昇は、タンクガス圧の差圧の大きさに依存する。つまり、タンク1とタンク2の両タンクにおいて、タンクガス圧に高低の差がない、もしくはその差圧が小さければ、自身より高圧のガス流入に伴うタンク内温度の上昇、即ちタンク内温度T1とタンク内温度T2のいずれかに温度の上昇推移は起きない、もしくはその程度は小さく、温度上昇推移代(上昇程度)は1℃を下回ることになる。よって、制御装置200は、両タンクのタンクガス圧に高低の差がない、もしくはその差圧が小さいと、ステップS145にて否定判定を下す。その一方、タンク1とタンク2のタンクガス圧の差圧が大きいと、低ガス圧のタンクについてのタンク内温度(タンク内温度T1とタンク内温度T2のいずれかの温度)は大きく上昇推移し、その温度上昇推移代(上昇程度)は所定の経過時間において1℃以上となるので、制御装置200は、ステップS145にて肯定判定を下す。本実施例では、図1に示す水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rのタンク容量、定常充填圧等を考慮して、両タンクに5MPa以上の差圧が生じていると、上記したタンク内温度の上昇推移が起きることから、ステップS145にて肯定判定することになる。なお、温度上昇推移代を判定する際の経過時間については、後述する。   Next, the control device 200 determines whether or not a temperature increase transition has occurred in either the tank internal temperature T1 or the tank internal temperature T2, and whether or not the temperature increase transition range (degree of increase) is 1 ° C. or higher. Is determined (step S145). Assuming that there is a difference in tank gas pressure between tank 1 and tank 2, the opening / closing valve opening control for both tanks in step S110 causes the gas in the tank (hydrogen Gas) flows into the low gas pressure tank through the supply side manifold 121 and the supply side tank lines 116f and 116r. In the tank that has received the gas inflow in this way, the temperature in the tank rises with the gas inflow at a pressure higher than its own tank gas pressure, and the temperature rise depends on the magnitude of the differential pressure of the tank gas pressure. . That is, if there is no difference in tank gas pressure between both tanks 1 and 2, or if the pressure difference is small, the increase in the tank internal temperature accompanying the inflow of gas higher than itself, that is, the tank internal temperature T1 The rise in temperature does not occur at any of the tank internal temperatures T2, or the degree thereof is small, and the temperature rise transition (rise degree) is lower than 1 ° C. Therefore, if there is no difference in level between the tank gas pressures of both tanks or the difference pressure is small, the control device 200 makes a negative determination in step S145. On the other hand, when the pressure difference between the tank gas pressures of the tank 1 and the tank 2 is large, the tank temperature (the temperature in either the tank temperature T1 or the tank temperature T2) for the low gas pressure tank greatly increases. Since the temperature rise transition amount (degree of increase) is 1 ° C. or more in a predetermined elapsed time, the control device 200 makes an affirmative determination in step S145. In the present embodiment, in consideration of the tank capacities of the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r shown in FIG. 1, the steady filling pressure, and the like, if a differential pressure of 5 MPa or more is generated in both tanks, the temperature inside the tank increases as described above. Since the transition occurs, an affirmative determination is made in step S145. The elapsed time when determining the temperature rise transition allowance will be described later.

ここで、上記したタンクガス圧の差圧に伴うタンク温度推移について、その実証結果を用いて説明する。図3は図1のタンク回りの管路構成とバルブ構成を再現したテストシステムTSの概略構成を示す説明図、図4はテストシステムにおいて実測したタンク温度推移とタンクガス圧推移とを示すグラフである。   Here, the tank temperature transition accompanying the above-mentioned differential pressure of the tank gas pressure will be described using the verification results. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the test system TS that reproduces the pipe configuration and valve configuration around the tank in FIG. 1, and FIG. 4 is a graph showing the tank temperature transition and the tank gas pressure transition measured in the test system. is there.

図3に示すテストシステムTSは、燃料ガス供給管路120Fに図1の燃料電池100に代わる供給先設備機器Meを備え、水素充填管路120Rにはレセプタクル122に代わる閉塞設備機器Msを備える。供給先設備機器Meは、インジェクター125の噴出した水素ガスを、燃料電池100と等価に受け取る。閉塞設備機器Msは、ガス充填時以外には管路を閉塞するレセプタクル122と等価となるよう、テスト状態において水素充填管路120Rを閉塞状態とする。この他、テストシステムTSは、燃料ガス供給管路120Fにおけるガス圧検出のための供給ガス圧センサー121Pと、燃料電池搭載車両20においては用いないタンクガス圧センサーSpl、Sphを、ガス放出の際のタンクガス圧測定のために備え、タンク口金111f、111rには、予めタンクガス圧を調整済みの高圧調整タンクHPT(21MPa)と、低圧調整タンクLPT(1MPa)を装着する。或いは、タンク口金の装着済みの高圧調整タンクHPTと低圧調整タンクLPTを、供給側マニホールド121と充填側マニホールド123に、供給側タンク管路116f、116r、充填側タンク配管117f、117rにて接続する。   The test system TS shown in FIG. 3 includes a supply destination equipment Me that replaces the fuel cell 100 of FIG. 1 in the fuel gas supply pipe 120F, and a closed equipment Ms that replaces the receptacle 122 in the hydrogen filling pipe 120R. The supply destination equipment Me receives the hydrogen gas ejected from the injector 125 equivalently to the fuel cell 100. The block facility equipment Ms closes the hydrogen-filled pipeline 120R in the test state so as to be equivalent to the receptacle 122 that blocks the pipeline other than during gas filling. In addition, the test system TS uses a supply gas pressure sensor 121P for detecting the gas pressure in the fuel gas supply line 120F and tank gas pressure sensors Spl and Sph that are not used in the fuel cell vehicle 20 when gas is released. In order to measure the tank gas pressure, a high pressure adjustment tank HPT (21 MPa) and a low pressure adjustment tank LPT (1 MPa), which have been adjusted in advance, are attached to the tank caps 111f and 111r. Alternatively, the high-pressure adjustment tank HPT and the low-pressure adjustment tank LPT with the attached tank caps are connected to the supply-side manifold 121 and the filling-side manifold 123 through supply-side tank lines 116f and 116r and filling-side tank pipes 117f and 117r. .

上記したテストシステムTSについて、図2に示した起動関連制御のステップS110を実行し、これに続くステップS120〜140にて、高圧調整タンクHPTおよび低圧調整タンクLPTについてのタンク内温度とタンクガス圧を、温度センサー115f、115rおよびタンクガス圧センサーSpl、Sphにて経時的に測定し、図4のグラフを得た。既述したように、高圧調整タンクHPTと低圧調整タンクLPTとの間には、タンクガス圧に20(=21−1)MPaの差圧があることから、ステップS110におけるバルブ制御より、高圧調整タンクHPTからの放出ガスは低圧調整タンクLPTに流入する。こうしたガス放出の状況に基づいて、低圧調整タンクLPTでは、図4に示すように、タンク内温度は、上昇推移し、ステップS110の実行タイミングから1秒経過後には4℃ほど上昇する。本実施形態では、既述したステップS145での温度上昇推移代の判定経過時間を、上記の低圧調整タンクLPTにおける温度上昇推移の挙動から、1秒と定めた。高圧調整タンクHPTでは、そのタンク内温度は低下するものの、低下推移は低圧調整タンクLPTほど顕著とはならない。なお、当然ではあるものの、タンク内ガス圧は、低圧調整タンクLPTで上昇し、高圧調整タンクHPTで降下し、燃料ガス供給管路120Fにおける供給ガス圧は、ステップS110の実行タイミングから急上昇し、その後、収束する。   For the test system TS described above, step S110 of the activation-related control shown in FIG. 2 is executed, and in subsequent steps S120 to S140, the tank internal temperature and the tank gas pressure for the high pressure adjustment tank HPT and the low pressure adjustment tank LPT. Was measured over time with the temperature sensors 115f and 115r and the tank gas pressure sensors Spl and Sph, and the graph of FIG. 4 was obtained. As described above, since the tank gas pressure has a differential pressure of 20 (= 21-1) MPa between the high pressure adjustment tank HPT and the low pressure adjustment tank LPT, the high pressure adjustment is performed by the valve control in step S110. The gas released from the tank HPT flows into the low pressure adjustment tank LPT. On the basis of such a gas release situation, in the low pressure adjusting tank LPT, as shown in FIG. 4, the temperature in the tank rises and rises by about 4 ° C. after 1 second from the execution timing of step S110. In the present embodiment, the elapsed time for determining the temperature rise transition in step S145 described above is set to 1 second from the behavior of the temperature rise transition in the low-pressure adjustment tank LPT. In the high-pressure adjustment tank HPT, the temperature in the tank decreases, but the decrease is not as significant as in the low-pressure adjustment tank LPT. Of course, the gas pressure in the tank rises in the low pressure adjustment tank LPT, falls in the high pressure adjustment tank HPT, and the supply gas pressure in the fuel gas supply line 120F rises rapidly from the execution timing of step S110, Then converge.

図2に戻り、起動関連制御について説明する。制御装置200は、ステップS145にて否定判定すると、タンク1とタンク2の両タンク(図1:水素ガスタンク110f、110r)において、タンクガス圧に高低の差がない、もしくはその差圧は小さいとして、ガス充填報知フラグFgjに値0を与えてリセットする(ステップS150)。次いで、制御装置200は、タンク1とタンク2の両タンクについての開閉バルブ113f、113rの開弁を継続して(ステップS160)、ステップS100のプレ起動処理を抜け、ステップS200の起動運転処理に移行する。つまり、ステップS160では、続くステップS200での起動運転処理を実行する上で燃料電池100に水素ガスを供給するタンクを、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rの両タンク、即ち燃料電池システム10が備える全てのタンクと決定することになる。そして、ステップS200では、制御装置200は、タンクガス圧に高低の差がない、もしくはその差圧が小さい水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rの両タンクから供給される水素ガスを燃料電池100に供給すべく、インジェクター125や空気供給系160のコンプレッサ150等を駆動制御して、燃料電池100を起動運転させる。制御装置200は、ステップS200の起動運転の開始後には、車両運転者のアクセル操作やギヤシフトを検知することで、起動運転に続く負荷対応制御を実行する。   Returning to FIG. 2, the activation-related control will be described. If the control device 200 makes a negative determination in step S145, it is assumed that there is no difference in the tank gas pressure between the tanks 1 and 2 (FIG. 1: hydrogen gas tanks 110f and 110r), or that the differential pressure is small. Then, the gas filling notification flag Fgj is reset by giving a value 0 (step S150). Next, the control device 200 continues to open the on-off valves 113f and 113r for both the tank 1 and the tank 2 (step S160), exits the pre-start process of step S100, and starts the start operation process of step S200. Transition. That is, in step S160, all of the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r, that is, the fuel cell system 10 includes all the tanks that supply the hydrogen gas to the fuel cell 100 in executing the startup operation process in the subsequent step S200. Will be determined as the tank. In step S200, the control device 200 supplies the fuel cell 100 with hydrogen gas supplied from both the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r that have no difference in level or low pressure in the tank gas pressure. Therefore, the fuel cell 100 is started up by controlling the injector 125 and the compressor 150 of the air supply system 160. After starting the start-up operation in step S200, the control device 200 detects the accelerator operation or gear shift of the vehicle driver, and executes load response control following the start-up operation.

その一方、制御装置200は、ステップS145にて肯定判定すると、タンク1とタンク2の両タンク(図1:水素ガスタンク110f、110r)において、タンクガス圧の差圧が大きいとして、ガス充填報知フラグFgjに値1を与えてセットする(ステップS170)。制御装置200は、ガス充填報知フラグFgjのセットを受けて、燃料電池搭載車両20のインストルメントパネルにおける燃料残量報知ランプの点灯もしくは点滅、或いはタンクガス圧に高低差があるために速やかなガス充填を促す旨の音声等により、タンクへの水素ガス充填を行うよう燃料電池搭載車両20の運転者に促す旨の報知を行う。   On the other hand, if the control device 200 makes an affirmative determination in step S145, it is determined that the tank gas pressure differential pressure is large in both the tank 1 and the tank 2 (FIG. 1: hydrogen gas tanks 110f and 110r). A value 1 is given to Fgj and set (step S170). Upon receipt of the gas filling notification flag Fgj, the control device 200 turns on or blinks the remaining fuel amount notification lamp on the instrument panel of the fuel cell vehicle 20 or changes the tank gas pressure quickly. A notification of prompting the driver of the fuel cell-equipped vehicle 20 to fill the tank with hydrogen gas is given by a voice or the like that prompts filling.

次いで、制御装置200は、タンク1とタンク2の両タンクのうちのタンク内温度が低下した側のタンク、例えば水素ガスタンク110fについてのみ、開閉バルブ113fを閉弁制御して(ステップS180)、ステップS100のプレ起動処理を抜け、ステップS200の起動運転処理に移行する。つまり、ステップS180では、タンク内温度が低下した側の水素ガスタンク110fについては、その開閉バルブ113fを閉弁制御して、タンク内温度が低下しないで上昇推移した低ガス圧の水素ガスタンク110rについては、当該タンクの開閉バルブ113rの開弁を継続するので、続くステップS200での起動運転処理を実行する上で燃料電池100に水素ガスを供給するタンクを、タンク内温度が上昇推移した低ガス圧の水素ガスタンク110rと決定することになる。そして、ステップS200では、制御装置200は、低ガス圧の水素ガスタンク110rから供給される水素ガスを燃料電池100に供給すべく、インジェクター125や空気供給系160のコンプレッサ150等を駆動制御して、燃料電池100を起動運転させる。制御装置200は、ステップS200の起動運転の開始後には、車両運転者のアクセル操作やギヤシフトを検知することで、起動運転に続く負荷対応制御を実行する。なお、アクセル操作等に基づく負荷対応制御では、低ガス圧の水素ガスタンク110rから供給される水素ガスだけでは足りないことが有り得る。よって、負荷対応制御では、起動運転処理ではガス供給に用いられなかった高ガス圧の水素ガスタンク110fについても、これをガス供給に併用する。負荷対応制御では、燃料電池搭載車両20は走行中であることから、高ガス圧の水素ガスタンク110fの併用によりタンク間でガスの逆流が起きても、これに伴う異音は、運転者に認知されがたくなる。   Next, the control device 200 controls the on-off valve 113f to close only the tank in which the temperature in the tank has decreased, for example, the hydrogen gas tank 110f, of both the tank 1 and the tank 2 (step S180), and the step The pre-start process of S100 is exited, and the process proceeds to the start operation process of step S200. That is, in step S180, for the hydrogen gas tank 110f on the side where the tank internal temperature has decreased, the on-off valve 113f is closed to control the low gas pressure hydrogen gas tank 110r that has increased without decreasing the internal tank temperature. Since the opening / closing valve 113r of the tank is continuously opened, the tank that supplies the hydrogen gas to the fuel cell 100 in performing the start-up operation process in the subsequent step S200 is set to a low gas pressure in which the tank temperature has increased. The hydrogen gas tank 110r is determined. In step S200, the control device 200 drives and controls the injector 125, the compressor 150 of the air supply system 160, and the like to supply the fuel cell 100 with the hydrogen gas supplied from the low gas pressure hydrogen gas tank 110r. The fuel cell 100 is activated. After starting the start-up operation in step S200, the control device 200 detects the accelerator operation or gear shift of the vehicle driver, and executes load response control following the start-up operation. In the load corresponding control based on the accelerator operation or the like, the hydrogen gas supplied from the low gas pressure hydrogen gas tank 110r may not be sufficient. Therefore, in the load corresponding control, the hydrogen gas tank 110f having a high gas pressure that was not used for gas supply in the startup operation process is also used for gas supply. In the load control, since the fuel cell-equipped vehicle 20 is running, even if a reverse gas flow occurs between the tanks due to the combined use of the hydrogen gas tank 110f with a high gas pressure, the abnormal noise associated with this is recognized by the driver. It is hard to be done.

以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム10では、インジェクター125の駆動を伴う起動運転処理(ステップS200)に先立って、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rの両タンクごとの開閉バルブ113f、113rを一旦開弁制御(プレバルブ制御:ステップS110)し、このプレバルブ制御に伴う上記の両タンクのタンク内温度T1、T2の推移を把握する(ステップS120〜140)。そして、タンク内温度T1とタンク内温度T2のいずれかに温度の上昇推移が起き、その温度上昇推移代(上昇程度)が1℃以上であると(ステップS145:肯定判定)、こうした温度上昇推移を起こした低ガス圧のタンク、例えば水素ガスタンク110rを、起動運転処理を実行する上で燃料電池100に水素ガスを供給するタンクに決定する(ステップS180)。   As described above, in the fuel cell system 10 of the present embodiment, prior to the start-up operation process (step S200) that involves driving the injector 125, the open / close valves 113f and 113r for both the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are provided. Is once opened (pre-valve control: step S110), and the transition of the tank internal temperatures T1 and T2 of the two tanks accompanying the pre-valve control is grasped (steps S120 to 140). Then, if a temperature increase transition occurs in either the tank internal temperature T1 or the tank internal temperature T2, and the temperature increase transition allowance (degree of increase) is 1 ° C. or more (step S145: affirmative determination), such a temperature increase transition For example, the hydrogen gas tank 110r having the low gas pressure is determined as a tank that supplies hydrogen gas to the fuel cell 100 in performing the start-up operation process (step S180).

こうしたタンク決定を下す際の上記したタンク内温度の上昇は、高タンクガス圧の水素ガスタンク110fからのガス放出および当該ガスの低タンクガス圧の水素ガスタンク110rへのガス流入に伴うものとなり、上記の両ガスタンクの設置箇所の影響、具体的には車両前後方向位置の影響を受けない。つまり、本実施形態の燃料電池搭載車両20では、図1の概略構成に示すようにタンクを車両前後方向に搭載しているが、車両幅方向にタンク搭載を図っても、高タンクガス圧の水素ガスタンク110fからのガス放出および当該ガスの低タンクガス圧の水素ガスタンク110rへのガス流入は起き、これに伴って、低タンクガス圧の水素ガスタンク110rではタンク内温度が上昇する。このため、本実施形態の燃料電池システム10、延いては燃料電池搭載車両20によれば、タンク内温度の上昇を起こした低ガス圧の水素ガスタンク110rを、確実に、しかも、水素ガスタンクの設置箇所の影響を受けることなく起動運転処理用のタンクに選定できる。   The increase in the temperature in the tank when making such a tank determination is accompanied by the gas release from the hydrogen gas tank 110f having a high tank gas pressure and the gas flowing into the hydrogen gas tank 110r having a low tank gas pressure. This is not affected by the location of the gas tanks, specifically the position in the vehicle longitudinal direction. That is, in the fuel cell-equipped vehicle 20 of the present embodiment, the tank is mounted in the vehicle front-rear direction as shown in the schematic configuration of FIG. 1, but even if the tank is mounted in the vehicle width direction, the high tank gas pressure Gas discharge from the hydrogen gas tank 110f and inflow of the gas into the hydrogen gas tank 110r having a low tank gas pressure occur, and accordingly, the temperature in the tank increases in the hydrogen gas tank 110r having a low tank gas pressure. For this reason, according to the fuel cell system 10 of the present embodiment, and hence the fuel cell-equipped vehicle 20, the hydrogen gas tank 110r having a low gas pressure that has caused an increase in the temperature in the tank can be reliably installed. It can be selected as a tank for startup operation processing without being affected by the location.

これに加え、低ガス圧の水素ガスタンク110rの開閉バルブ113rの開弁継続制御(ステップS180)を経た水素ガス供給により起動運転処理(ステップS200)を開始できるので、高ガス圧の燃料ガスタンク(例えば、水素ガスタンク110f)からの水素ガス供給を起動運転処理に際して確実に起こさないようにできる。この結果、本実施形態の燃料電池システム10、延いては燃料電池搭載車両20によれば、タンク搭載の自由度を高めた上で、起動運転におけるガスの逆流をより確実に抑制できる。しかも、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rから低ガス圧の水素ガスタンクを選定するに際して、水素ガスタンクごとの温度センサー115f、115rを用いるに過ぎない。よって、本実施形態の燃料電池システム10、延いては燃料電池搭載車両20によれば、水素ガスタンクごとの圧力高低の判定精度を、タンクごとの圧力センサーを用いないで高めることができると共に、タンクごとの圧力センサーの省略に伴うコスト削減を図ることもできる。   In addition, since the start-up operation process (step S200) can be started by supplying hydrogen gas through the valve opening continuation control (step S180) of the open / close valve 113r of the low gas pressure hydrogen gas tank 110r, a high gas pressure fuel gas tank (for example, The hydrogen gas supply from the hydrogen gas tank 110f) can be reliably prevented from occurring during the startup operation process. As a result, according to the fuel cell system 10 of the present embodiment, and hence the fuel cell vehicle 20, the backflow of gas in the start-up operation can be more reliably suppressed while increasing the degree of freedom of tank mounting. In addition, when selecting a low gas pressure hydrogen gas tank from the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r, only the temperature sensors 115f and 115r for each hydrogen gas tank are used. Therefore, according to the fuel cell system 10 of this embodiment, and thus the fuel cell-equipped vehicle 20, the determination accuracy of the pressure level for each hydrogen gas tank can be increased without using a pressure sensor for each tank, and the tank It is also possible to reduce the cost due to the omission of the pressure sensor.

また、本実施形態の燃料電池システム10では、低ガス圧のタンク選定に際して、所定時間内(例えば、1秒)での温度上昇推移代をも考慮するので(ステップS145)、低ガス圧のタンクを水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rのうちからより確実に選定する。このため、本実施形態の燃料電池システム10、延いては燃料電池搭載車両20によれば、選定した低ガス圧の水素ガスタンクを起動運転処理(ステップS200)に用い、この起動運転処理には、ガス圧が高い他の水素ガスタンクからのガス供給をより確実に行わないようにするので、起動運転におけるガスの逆流抑制の実効性をより高めることができる。   Further, in the fuel cell system 10 of the present embodiment, when selecting a low gas pressure tank, since a temperature rise transition within a predetermined time (for example, 1 second) is also taken into consideration (step S145), the low gas pressure tank Are more reliably selected from the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r. For this reason, according to the fuel cell system 10 of the present embodiment, and hence the fuel cell-equipped vehicle 20, the selected low gas pressure hydrogen gas tank is used for the start-up operation process (step S200). Since the gas supply from the other hydrogen gas tank with a high gas pressure is not performed more reliably, the effectiveness of suppressing the backflow of gas in the start-up operation can be further increased.

また、本実施形態の燃料電池システム10では、タンク内温度の上昇が起きてもその上昇代が小さければ(ステップS145:否定判定)、タンクガス圧の相違は小さいとして、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rの両タンクを起動運転処理(ステップS200)に用いる。よって、本実施形態の燃料電池システム10、延いては燃料電池搭載車両20によれば、逆流を抑制した上で、全ての水素ガスタンクからの水素ガス供給により、起動運転処理(ステップS200)を支障なく開始できる。   In the fuel cell system 10 of the present embodiment, even if the temperature in the tank rises, if the allowance is small (step S145: negative determination), the difference in tank gas pressure is assumed to be small, and the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank Both tanks of 110r are used for the start-up operation process (step S200). Therefore, according to the fuel cell system 10 of the present embodiment, and thus the fuel cell-equipped vehicle 20, the start-up operation process (step S200) is hindered by supplying the hydrogen gas from all the hydrogen gas tanks while suppressing the backflow. You can start without.

また、本実施形態の燃料電池システム10では、起動運転処理(ステップS200)に用いるタンクを選定するに当たり、ステップS145での温度上昇推移代の考慮を1秒という短時間で行うに過ぎない。よって、その後の起動運転処理(ステップS200)を速やかに行うことができ、燃料電池搭載車両20の運転者に違和感を与えないようにできる。これに加え、本実施形態の燃料電池搭載車両20によれば、次の利点がある。ステップS100のプレ起動処理とステップS200の起動運転処理は、燃料電池搭載車両20の停止時に行われる。ところが、起動運転処理に先立つプレ起動処理における既述したガスの逆流抑制により、ガスの逆流に伴う気流音も抑制できるので、本実施形態の燃料電池搭載車両20によれば、車室の静寂性を向上できるほか、運転者に違和感を及ぼさないようにできる。   Further, in the fuel cell system 10 of the present embodiment, when selecting a tank to be used for the start-up operation process (step S200), the temperature rise transition allowance in step S145 is only considered in a short time of 1 second. Therefore, the subsequent start-up driving process (step S200) can be performed quickly, and the driver of the fuel cell vehicle 20 can be prevented from feeling uncomfortable. In addition to this, the fuel cell-equipped vehicle 20 of the present embodiment has the following advantages. The pre-startup process in step S100 and the start-up operation process in step S200 are performed when the fuel cell vehicle 20 is stopped. However, since the gas flow noise accompanying the gas backflow can be suppressed by the gas backflow suppression described above in the pre-startup process prior to the start-up operation process, according to the fuel cell-equipped vehicle 20 of the present embodiment, the quietness of the passenger compartment. In addition, the driver can be prevented from feeling uncomfortable.

ここで、起動運転に続く負荷対応制御と、上記したガス充填報知を受けた後のガス充填、並びに、図2のプレ起動処理におけるステップS105との関係について説明する。通常、車両運転手は、ガス充填の報知を受けると、早期のうちに水素ガスステーションにてガス充填を行う。しかしながら、車両走行地域や走行状況によっては、上記の報知後において、ガス充填を行う前に、車両の停止とその後の起動が行われることが有り得る。この場合には、車両停止前の図2の起動関連制御におけるステップS170にてガス充填報知フラグFgjが既にセット済みである。よって、ガス充填実行前における車両の停止を経た起動の際には、図2のステップS105にて肯定判定されてステップS180に進み、低ガス圧の水素ガスタンク110rからの水素ガスにて、ステップS200の起動運転処理が支障なくなされる。   Here, the relationship between the load handling control following the start-up operation, the gas filling after receiving the above-described gas filling notification, and step S105 in the pre-start-up process of FIG. 2 will be described. Normally, when a vehicle driver receives a gas filling notification, the vehicle driver fills the gas at a hydrogen gas station at an early stage. However, depending on the vehicle travel region and travel conditions, after the above notification, the vehicle may be stopped and then started before gas filling. In this case, the gas filling notification flag Fgj has already been set in step S170 in the start-related control in FIG. 2 before the vehicle stops. Therefore, at the time of start-up after stopping the vehicle before execution of gas filling, an affirmative determination is made in step S105 in FIG. 2 and the process proceeds to step S180, where hydrogen gas from the low gas pressure hydrogen gas tank 110r is used in step S200. The start-up operation process is made without any trouble.

ところで、上記の報知後においてガス充填がないまま負荷対応制御が継続されて車両走行距離が延びると、この負荷対応制御では高ガス圧の水素ガスタンク110fを併用したとしても、ガス消費は増えるので、低ガス圧の水素ガスタンク110rのガス残量がゼロに近くなり得る。その上で、ガス充填を行う前に、車両の停止とその後の起動が行われることになると、低ガス残量の水素ガスタンク110rが既述したようにステップS200の起動運転処理に用いられることが起き得る。こうした事態を回避するには、次のようにすればよい。まず、図2の起動関連制御におけるステップS170にてガス充填報知フラグFgjが既にセット済みの状態で、ガス充填がないまま負荷対応制御に基づく車両走行距離が所定の走行距離(例えば50km程度)を超えると、負荷対応制御においてもガス充填報知フラグFgjをリセットする。その上で、ガス充填を行う前に、車両の停止とその後の起動が行われた場合には、図2のステップS105の否定判定に続いて、ガス充填がないまま負荷対応制御に基づく車両走行距離が所定の走行距離(例えば50km程度)を超えたか否かを判定し、肯定判定すれば、高ガス圧であった水素ガスタンク110fを、緊急避難的にステップS200の起動運転処理に用いる。こうすれば、ガス充填を行う前の車両走行によって低ガス残量となった水素ガスタンク110rに代えて、高ガス圧であった水素ガスタンク110fを起動運転処理に用いることができる。   By the way, if the load correspondence control is continued without gas filling after the above notification and the vehicle travel distance is extended, even if the hydrogen gas tank 110f with a high gas pressure is used in combination with this load correspondence control, the gas consumption increases. The remaining gas amount in the low gas pressure hydrogen gas tank 110r may be close to zero. In addition, if the vehicle is stopped and then started before gas filling, the low-gas remaining hydrogen gas tank 110r may be used for the startup operation processing in step S200 as described above. I can get up. To avoid this situation, you can do the following. First, in step S170 in the start-related control of FIG. 2, the vehicle travel distance based on the load corresponding control is set to a predetermined travel distance (for example, about 50 km) with the gas filling notification flag Fgj already set in step S170. If exceeded, the gas filling notification flag Fgj is also reset in the load corresponding control. In addition, if the vehicle is stopped and then started before gas filling, following the negative determination in step S105 of FIG. 2, the vehicle travels based on load corresponding control without gas filling. If it is determined whether or not the distance has exceeded a predetermined travel distance (for example, about 50 km) and an affirmative determination is made, the hydrogen gas tank 110f having a high gas pressure is used for the start-up operation process in step S200 as an emergency evacuation. In this way, the hydrogen gas tank 110f having a high gas pressure can be used for the start-up operation process instead of the hydrogen gas tank 110r having a low gas remaining amount due to vehicle travel before gas filling.

また、上記したガス充填報知を受けた後にガス充填がなされた場合には、このガス充填に伴いガス充填報知フラグFgjは既述したようにリセットされる。そして、ガス充填後にあっては、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rは、ほぼ同圧のタンクガス圧の状態となる。よって、ガス充填後の最初の図2に示す起動関連制御では、ステップS105での否定判定に続いて、ステップS160に移行したガス供給を行うようにすることもできる。こうすることで、ガス充填後の最初の起動関連制御では、ステップS110〜145をスキップすることができる。この場合、ガス充填後の最初の起動関連制御の他、ガス充填後の車両走行が上記両タンクにタンクガス圧の高低差がさほど生じない範囲における起動関連制御についても、ガス充填後の最初の起動関連制御と同様に、ステップS105での否定判定に続いて、ステップS160に移行して、ステップS110〜145をスキップするようにしてもよい。   Further, when the gas filling is performed after receiving the above gas filling notice, the gas filling notice flag Fgj is reset with the gas filling as described above. Then, after gas filling, the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are in a state of substantially the same tank gas pressure. Therefore, in the start-up related control shown in FIG. 2 after the gas filling, the gas supply shifted to step S160 can be performed following the negative determination in step S105. By carrying out like this, step S110-145 can be skipped in the first starting related control after gas filling. In this case, in addition to the first start-up related control after gas filling, the start-up related control in the range where the vehicle travel after gas filling does not cause much difference in the tank gas pressure in the two tanks also applies to the first start-up related control after gas filling. Similar to the activation-related control, following the negative determination in step S105, the process may move to step S160 and skip steps S110 to 145.

次に、他の実施形態について説明する。図5は第2実施形態としての燃料電池システム10Aを概略的に示す説明図、図6はこの第2実施形態における起動関連制御を示すフローチャートである。   Next, another embodiment will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a fuel cell system 10A as the second embodiment, and FIG. 6 is a flowchart showing start-up related control in the second embodiment.

図5に示す燃料電池システム10Aは、燃料ガス供給管路120Fにおけるガス圧検出のための供給ガス圧センサー130を備える点でのみ、機器構成が相違する。そして、燃料電池システム10Aの起動関連制御は、図6に示すように、一連のプレ起動処理(ステップS100)とこれに続く起動運転処理(ステップS200)を実行する点で同じであり、制御装置200は、まず、ステップS100のプレ起動処理において、ガス充填報知フラグFgjのセット状態を判定する(ステップS105)。ここで、肯定判定すると、後述のステップS410に移行する。   The fuel cell system 10A shown in FIG. 5 is different in device configuration only in that it includes a supply gas pressure sensor 130 for detecting gas pressure in the fuel gas supply line 120F. The start-up related control of the fuel cell system 10A is the same as shown in FIG. 6 in that a series of pre-start processing (step S100) and subsequent start operation processing (step S200) are executed. 200 first determines the set state of the gas filling notification flag Fgj in the pre-start-up process in step S100 (step S105). Here, if a positive determination is made, the process proceeds to step S410 described later.

制御装置200は、ステップS105で否定判定すると、既述したようにインジェクター125の非駆動状況下で、タンク1(例えば、水素ガスタンク110f)の開閉バルブ113fを開弁制御し(ステップS300)、水素ガスタンク110fから、タンク内の水素ガスを、そのタンクガス圧に基づいて供給側マニホールド121の側に放出する。制御装置200は、このガス放出に伴う燃料ガス供給管路120Fの供給ガス圧、即ち水素ガスタンク110fのタンクガス圧P1を、供給ガス圧センサー130のセンサー信号に基づき算出する(ステップS310)。次いで、制御装置200は、水素ガスタンク110fの開閉バルブ113fを閉弁制御した上で(ステップS320)、インジェクター125を一時的に噴出駆動する(ステップS330)。これにより、水素ガスタンク110fから放出された水素ガスは、水素ガスタンク110rに流入することなく燃料電池100に供給されて、燃料ガス供給管路120Fにはほぼ残らない。なお、ステップS310〜320までの開閉バルブ113fの開弁時間は、燃料ガス供給管路120Fを水素ガスにて満たすだけの短時間であるため、ステップS330でインジェクター125から燃料電池100に噴出される水素ガス量は微量に過ぎず、燃料電池100の運転、具体的にはその後のステップS200の起動運転処理には影響を及ぼさない。   If the control device 200 makes a negative determination in step S105, as described above, the open / close valve 113f of the tank 1 (for example, the hydrogen gas tank 110f) is controlled to open (step S300) under the non-drive state of the injector 125 (step S300). The hydrogen gas in the tank is released from the gas tank 110f to the supply side manifold 121 side based on the tank gas pressure. The control device 200 calculates the supply gas pressure of the fuel gas supply line 120F accompanying this gas release, that is, the tank gas pressure P1 of the hydrogen gas tank 110f based on the sensor signal of the supply gas pressure sensor 130 (step S310). Next, the control device 200 controls to close the open / close valve 113f of the hydrogen gas tank 110f (step S320), and then temporarily ejects the injector 125 (step S330). As a result, the hydrogen gas released from the hydrogen gas tank 110f is supplied to the fuel cell 100 without flowing into the hydrogen gas tank 110r, and hardly remains in the fuel gas supply line 120F. In addition, since the opening time of the on-off valve 113f from step S310 to step S320 is a short time required to fill the fuel gas supply line 120F with hydrogen gas, it is ejected from the injector 125 to the fuel cell 100 in step S330. The amount of hydrogen gas is only a small amount, and does not affect the operation of the fuel cell 100, specifically, the subsequent startup operation processing in step S200.

次いで、制御装置200は、タンク2(水素ガスタンク110r)についての開閉バルブ113rの開弁制御(ステップS340)、供給ガス圧センサー130からセンサー信号に基づいた水素ガスタンク110rのタンクガス圧P2の算出(ステップS350)、開閉バルブ113rの閉弁制御(ステップS360)を順次行う。こうしたタンクガス圧算出に続き、制御装置200は、タンクガス圧P1とタンクガス圧P2の差分の絶対値を予め定めた定数Aと比較する(ステップS370)。このステップS370は、既述した実施形態のステップS145と技術的に等価であり、制御装置200は、ステップS370にて、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rとのタンクガス圧の大小を判定する。つまり、この実施形態では、上記の両水素ガスタンクごとの開閉バルブ113f、113rを、順次、一旦開弁することで、それぞれの水素ガスタンクからのガス放出を順次図り、その上で、タンクごとのタンクガス圧を供給ガス圧センサー130にて算出して比較する(ステップS300〜370)。本実施形態における上記の定数Aは、既述した実施形態と同様、5MPa程度に規定されている。   Next, the control device 200 controls the opening / closing of the on-off valve 113r for the tank 2 (hydrogen gas tank 110r) (step S340), and calculates the tank gas pressure P2 of the hydrogen gas tank 110r based on the sensor signal from the supply gas pressure sensor 130 ( Step S350) and valve closing control of the opening / closing valve 113r (Step S360) are sequentially performed. Following such tank gas pressure calculation, control device 200 compares the absolute value of the difference between tank gas pressure P1 and tank gas pressure P2 with a predetermined constant A (step S370). This step S370 is technically equivalent to step S145 of the above-described embodiment, and the control device 200 determines whether the tank gas pressures in the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are large or small in step S370. In other words, in this embodiment, the open / close valves 113f and 113r for the both hydrogen gas tanks are once opened in order to release the gas from the hydrogen gas tanks in sequence, and then the tanks for the respective tanks. The gas pressure is calculated and compared by the supply gas pressure sensor 130 (steps S300 to S370). The constant A in the present embodiment is defined to be about 5 MPa as in the above-described embodiment.

制御装置200は、ステップS370にて肯定判定すると、タンク1とタンク2の両タンク(図1:水素ガスタンク110f、110r)において、タンクガス圧に高低の差がない、もしくはその差圧は小さいとして、ガス充填報知フラグFgjに値0を与えてリセットする(ステップS380)。次いで、制御装置200は、タンク1とタンク2の両タンクについての開閉バルブ113f、113rを改めて開弁してその開弁を継続して(ステップS390)、ステップS100のプレ起動処理を抜け、ステップS200の起動運転処理に移行する。つまり、ステップS390では、続くステップS200での起動運転処理を実行する上で燃料電池100に水素ガスを供給するタンクを、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rの両タンク、即ち燃料電池システム10が備える全てのタンクと決定することになる。そして、ステップS200では、制御装置200は、タンクガス圧に高低の差がない、もしくはその差圧が小さい水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rの両タンクから供給される水素ガスを燃料電池100に供給すべく、インジェクター125や空気供給系160のコンプレッサ150等を駆動制御して、燃料電池100を起動運転させる。制御装置200は、ステップS200の起動運転の開始後には、車両運転者のアクセル操作やギヤシフトを検知することで、起動運転に続く負荷対応制御を実行する。   If the control device 200 makes an affirmative determination in step S370, it is assumed that there is no difference in tank gas pressure between the tanks 1 and 2 (FIG. 1: hydrogen gas tanks 110f and 110r), or that the differential pressure is small. Then, the gas filling notification flag Fgj is reset by giving a value 0 (step S380). Next, the control device 200 opens the opening / closing valves 113f and 113r for both the tank 1 and the tank 2 again and continues to open them (step S390), and exits the pre-start-up process of step S100. The process proceeds to the startup operation process of S200. That is, in step S390, both the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r, that is, the fuel cell system 10 are all equipped with tanks for supplying hydrogen gas to the fuel cell 100 for executing the startup operation processing in the subsequent step S200. Will be determined as the tank. In step S200, the control device 200 supplies the fuel cell 100 with hydrogen gas supplied from both the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r that have no difference in level or low pressure in the tank gas pressure. Therefore, the fuel cell 100 is started up by controlling the injector 125 and the compressor 150 of the air supply system 160. After starting the start-up operation in step S200, the control device 200 detects the accelerator operation or gear shift of the vehicle driver, and executes load response control following the start-up operation.

その一方、制御装置200は、ステップS370にて否定判定すると、タンク1とタンク2の両タンク(図1:水素ガスタンク110f、110r)において、タンクガス圧の差圧が大きいとして、ガス充填報知フラグFgjに値1を与えてセットする(ステップS400)。制御装置200は、ガス充填報知フラグFgjのセットを受けて、既述したようにタンクへの水素ガス充填を行うよう燃料電池搭載車両20の運転者に促す旨の報知を行う。   On the other hand, if the control device 200 makes a negative determination in step S370, it is determined that the tank gas pressure differential pressure is large in both tanks 1 and 2 (FIG. 1: hydrogen gas tanks 110f and 110r), and the gas filling notification flag is set. A value 1 is given to Fgj and set (step S400). The control device 200 receives the set of the gas filling notification flag Fgj, and notifies the driver of the fuel cell vehicle 20 to urge the tank to fill the tank with hydrogen gas as described above.

次いで、制御装置200は、タンク1とタンク2の両タンクのうちの低ガス圧の側のタンク、例えば水素ガスタンク110fについてのみ、開閉バルブ113fを改めて開弁してその開弁を継続して(ステップS410)、ステップS100のプレ起動処理を抜け、ステップS200の起動運転処理に移行する。つまり、ステップS410では、ステップS370にて低ガス圧と選定済みの水素ガスタンク110fを、続くステップS200での起動運転処理を実行する上で燃料電池100に水素ガスを供給するタンクに決定することになる。そして、ステップS200では、制御装置200は、低ガス圧の水素ガスタンク110fから供給される水素ガスを燃料電池100に供給すべく、インジェクター125や空気供給系160のコンプレッサ150等を駆動制御して、燃料電池100を起動運転させる。制御装置200は、ステップS200の起動運転の開始後には、車両運転者のアクセル操作やギヤシフトを検知することで、起動運転に続く負荷対応制御を実行する。   Next, the control device 200 opens the opening / closing valve 113f for only the low gas pressure side tank, for example, the hydrogen gas tank 110f, of both the tank 1 and the tank 2, and continues the opening ( Step S410), the pre-start process of step S100 is exited, and the process proceeds to the start operation process of step S200. That is, in step S410, the hydrogen gas tank 110f that has been selected in step S370 as the low gas pressure is determined to be a tank that supplies hydrogen gas to the fuel cell 100 in executing the startup operation process in step S200. Become. In step S200, the control device 200 drives and controls the injector 125, the compressor 150 of the air supply system 160, and the like to supply the fuel cell 100 with hydrogen gas supplied from the low gas pressure hydrogen gas tank 110f. The fuel cell 100 is activated. After starting the start-up operation in step S200, the control device 200 detects the accelerator operation or gear shift of the vehicle driver, and executes load response control following the start-up operation.

以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム10Aでは、インジェクター125の駆動を伴う起動運転処理(ステップS200)に先立つプレ起動処理において、水素ガスタンク110f、110rの両水素ガスタンクごとの開閉バルブ113f、113rを、順次、一旦開弁することで、それぞれの水素ガスタンクからのガス放出を順次図り、その上で、タンクごとに供給ガス圧センサー130にて算出したタンクガス圧にて、低ガス圧の水素ガスタンク(例えば、水素ガスタンク110f)を起動運転処理を実行する上で燃料電池100に水素ガスを供給するタンクに決定する。従って、本実施形態の燃料電池システム10A、延いては燃料電池搭載車両20によれば、タンクごとのタンクガス圧算出や低ガス圧のタンクの決定に際して、燃料ガス供給管路120Fに設けた供給ガス圧センサー130を用いるに過ぎないので、水素ガスタンク110f、110rの両水素ガスタンクごとの圧力高低の判定精度を、タンクごとの圧力センサーを用いないで高めることができると共に、タンクごとの圧力センサーの省略に伴うコスト削減を図ることもできる。また、ガス圧が高い水素ガスタンクからのガス供給をより確実に起きないようにして、起動運転におけるガスの逆流を高い実効性で抑制できる。   As described above, in the fuel cell system 10A of the present embodiment, the open / close valve 113f for each of the hydrogen gas tanks 110f and 110r in the pre-start-up process prior to the start-up operation process (step S200) involving driving of the injector 125 is performed. , 113r are sequentially opened once to sequentially release the gas from the respective hydrogen gas tanks, and then the low gas pressure is calculated by the tank gas pressure calculated by the supply gas pressure sensor 130 for each tank. The hydrogen gas tank (for example, the hydrogen gas tank 110f) is determined as a tank that supplies hydrogen gas to the fuel cell 100 in performing the startup operation process. Therefore, according to the fuel cell system 10A of the present embodiment, and hence the fuel cell-equipped vehicle 20, the supply provided in the fuel gas supply line 120F when calculating the tank gas pressure for each tank or determining the tank with a low gas pressure. Since only the gas pressure sensor 130 is used, the determination accuracy of the pressure level for each of the hydrogen gas tanks 110f and 110r can be increased without using the pressure sensor for each tank, and the pressure sensor for each tank can be improved. Cost reduction associated with omission can also be achieved. Further, the gas supply from the hydrogen gas tank having a high gas pressure is prevented from occurring more reliably, and the back flow of the gas in the start-up operation can be suppressed with high effectiveness.

また、本実施形態の燃料電池システム10Aでは、水素ガスタンク110f、110rの両水素ガスタンクのタンクガス圧が予め定めた圧力範囲内であれば(ステップS370:肯定判定)、タンクガス圧の相違は小さいとして、水素ガスタンク110fと水素ガスタンク110rの両タンクを起動運転処理(ステップS200)に用いる。よって、本実施形態の燃料電池システム10A、延いては燃料電池搭載車両20によっても、逆流を抑制した上で、全ての水素ガスタンクからの水素ガス供給により、起動運転処理(ステップS200)を支障なく開始できる。   In the fuel cell system 10A of the present embodiment, if the tank gas pressures of both the hydrogen gas tanks 110f and 110r are within a predetermined pressure range (step S370: affirmative determination), the difference in tank gas pressure is small. As described above, both the hydrogen gas tank 110f and the hydrogen gas tank 110r are used for the start-up operation process (step S200). Therefore, the fuel cell system 10A of the present embodiment, and hence the fuel cell vehicle 20 can suppress the backflow and supply the hydrogen gas from all the hydrogen gas tanks, so that the start-up operation process (step S200) is not hindered. You can start.

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are intended to solve part or all of the above-described problems, or part of the above-described effects. Or, in order to achieve the whole, it is possible to replace or combine as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

また、上記の実施形態では、二つの水素ガスタンクを車両前後方向に搭載したが、これらタンクを車両幅方向に搭載することもできる。これに加え、三つ以上の水素ガスタンクを搭載した形態とすることもできる。   In the above embodiment, two hydrogen gas tanks are mounted in the vehicle front-rear direction, but these tanks can also be mounted in the vehicle width direction. In addition to this, it is possible to adopt a form in which three or more hydrogen gas tanks are mounted.

この他、燃料電池100への水素ガス供給を図る燃料電池システム10として説明したが、天然ガスの燃焼エネルギーにて駆動する内燃機関への天然ガス供給を図るガス供給装置や供給システム、或いはいわゆる天然ガス車両等にも適用できる。また、燃料電池100を施設内に定置して発電を図る発電システムとしても適用できる。   In addition, the fuel cell system 10 that supplies hydrogen gas to the fuel cell 100 has been described. However, a gas supply device or supply system that supplies natural gas to an internal combustion engine driven by the combustion energy of natural gas, or a so-called natural gas supply system. It can also be applied to gas vehicles. Further, the present invention can also be applied as a power generation system in which the fuel cell 100 is placed in the facility to generate power.

10…燃料電池システム
10A…燃料電池システム
20…燃料電池搭載車両
100…燃料電池
110f、110r…水素ガスタンク
111f、111r…タンク口金
112f、112r…メインバルブ
113f、113r…開閉バルブ
114f、114r…逆止弁
115f、115r…温度センサー
116f、116r…供給側タンク管路
117f、117r…充填側タンク配管
120…水素ガス供給系
120F…燃料ガス供給管路
120R…水素充填管路
121…供給側マニホールド
121P…供給ガス圧センサー
122…レセプタクル
123…充填側マニホールド
124…放出管路
125…インジェクター
126…減圧バルブ
127…排出流量調整バルブ
130…供給ガス圧センサー
150…コンプレッサ
160…空気供給系
161…酸素供給管路
162…放出管路
163…排出流量調整バルブ
200…制御装置
TS…テストシステム
RW…後輪
Me…供給先設備機器
Ms…閉塞設備機器
Gs…ガス充填ノズル
HPT…高圧調整タンク
LPT…低圧調整タンク
Sph、Spl…タンクガス圧センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell system 10A ... Fuel cell system 20 ... Fuel cell mounted vehicle 100 ... Fuel cell 110f, 110r ... Hydrogen gas tank 111f, 111r ... Tank cap 112f, 112r ... Main valve 113f, 113r ... Open / close valve 114f, 114r ... Check Valves 115f, 115r ... Temperature sensors 116f, 116r ... Supply side tank lines 117f, 117r ... Filling side tank lines 120 ... Hydrogen gas supply system 120F ... Fuel gas supply lines 120R ... Hydrogen filling lines 121 ... Supply side manifolds 121P ... Supply gas pressure sensor 122 ... Receptacle 123 ... Filling side manifold 124 ... Discharge pipe 125 ... Injector 126 ... Pressure reducing valve 127 ... Discharge flow rate adjustment valve 130 ... Supply gas pressure sensor 150 ... Compressor 160 ... Air Supply system 161 ... Oxygen supply line 162 ... Release line 163 ... Discharge flow rate adjustment valve 200 ... Control device TS ... Test system RW ... Rear wheel Me ... Destination equipment Ms ... Blocking equipment Gs ... Gas filling nozzle HPT ... High pressure Adjustment tank LPT ... Low pressure adjustment tank Sph, Spl ... Tank gas pressure sensor

Claims (5)

ガス消費機器に燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置であって、
前記ガス消費機器に対して並列に接続された複数の燃料ガスタンクと、
該燃料ガスタンクごとに設けられ、前記ガス消費機器へのタンク内ガスの放出と遮蔽を図る開閉バルブと、
前記ガス消費機器の起動運転の開始前に、前記複数の燃料ガスタンクごとの前記開閉バルブを一旦開弁するプレバルブ制御を行って、前記複数の燃料ガスタンクからの前記タンク内ガスのガス放出を図るプレバルブ制御部と、
前記起動運転を図る上で前記ガス消費機器に燃料ガスを供給する起動時供給タンクを、前記ガス放出の状況に基づいて前記複数の燃料ガスタンクから決定する起動時タンク決定部と、
前記決定した前記起動時供給タンクについての前記開閉バルブの開弁制御を実行した上で、前記ガス消費機器に到るガス供給経路のガス供給機器を駆動制御して、前記ガス消費機器の起動運転を開始する起動制御部と、
前記複数の燃料ガスタンクごとに、タンク内温度を検出する温度センサーとを備え、
前記起動時タンク決定部は、
前記プレバルブ制御によりタンク内温度の上昇を起こした燃料ガスタンクを前記温度センサーの検出温度から選定し、該選定した燃料ガスタンクを低ガス圧の燃料ガスタンクとして前記起動時供給タンクに決定するに当たり、
前記タンク内温度の上昇が予め定めた上昇程度を越えると、該上昇程度を越える温度上昇を起こした燃料ガスタンクを前記起動時供給タンクに決定し、前記タンク内温度の上昇が前記上昇程度の範囲内であれば、前記複数の燃料ガスタンクを全て前記起動時供給タンクに決定する
燃料ガス供給装置。
A fuel gas supply device for supplying fuel gas to a gas consuming device,
A plurality of fuel gas tanks connected in parallel to the gas consuming device;
An open / close valve provided for each fuel gas tank to release and shield the gas in the tank to the gas consuming device;
A pre-valve for releasing the gas in the tank from the plurality of fuel gas tanks by performing pre-valve control for once opening the opening / closing valve for each of the plurality of fuel gas tanks before starting the starting operation of the gas consuming device. A control unit;
A start-up tank determination unit that determines a start-up supply tank that supplies fuel gas to the gas consuming device in order to perform the start-up operation from the plurality of fuel gas tanks based on the state of gas release;
After performing the opening control of the opening / closing valve for the determined supply tank at the time of starting, the gas supply device of the gas supply path to the gas consumption device is driven and controlled, and the gas consumption device is started up. and start-up control unit to start,
A temperature sensor for detecting the temperature in the tank for each of the plurality of fuel gas tanks;
The startup tank determination unit
In selecting the fuel gas tank in which the temperature in the tank has been raised by the pre-valve control from the detected temperature of the temperature sensor, and determining the selected fuel gas tank as a low gas pressure fuel gas tank to be the start-up supply tank,
When the rise in the tank temperature exceeds a predetermined rise, the fuel gas tank that has caused the temperature rise exceeding the rise is determined as the supply tank at start-up, and the rise in the tank temperature is within the range of the rise. If inside, the fuel gas supply apparatus which determines all the said fuel gas tanks as the said supply tank at the time of starting .
ガス消費機器に燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置であって、
前記ガス消費機器に対して並列に接続された複数の燃料ガスタンクと、
該燃料ガスタンクごとに設けられ、前記ガス消費機器へのタンク内ガスの放出と遮蔽を図る開閉バルブと、
前記ガス消費機器の起動運転の開始前に、前記複数の燃料ガスタンクごとの前記開閉バルブを一旦開弁するプレバルブ制御を行って、前記複数の燃料ガスタンクからの前記タンク内ガスのガス放出を図るプレバルブ制御部と、
前記起動運転を図る上で前記ガス消費機器に燃料ガスを供給する起動時供給タンクを、前記ガス放出の状況に基づいて前記複数の燃料ガスタンクから決定する起動時タンク決定部と、
前記決定した前記起動時供給タンクについての前記開閉バルブの開弁制御を実行した上で、前記ガス消費機器に到るガス供給経路のガス供給機器を駆動制御して、前記ガス消費機器の起動運転を開始する起動制御部とを備え、
前記プレバルブ制御部は、前記複数の燃料ガスタンクごとの前記開閉バルブを、順次、一旦開弁することで、前記複数の燃料ガスタンクからの前記ガス放出を前記複数の燃料ガスタンクごとに順次実行し、
前記起動時タンク決定部は、前記ガス放出の状況に基づいて、前記複数の燃料ガスタンクの内の低ガス圧の燃料ガスタンクを選定し、該選定した燃料ガスタンクを前記起動時供給タンクに決定するに当たり、燃料ガスタンクごとのタンクガス圧を前記ガス供給経路に設けた圧力センサーにて把握し、該把握したタンクガス圧の内の低ガス圧の燃料ガスタンクを前記起動時供給タンクに決定する
燃料ガス供給装置。
A fuel gas supply device for supplying fuel gas to a gas consuming device,
A plurality of fuel gas tanks connected in parallel to the gas consuming device;
An open / close valve provided for each fuel gas tank to release and shield the gas in the tank to the gas consuming device;
A pre-valve for releasing the gas in the tank from the plurality of fuel gas tanks by performing pre-valve control for once opening the opening / closing valve for each of the plurality of fuel gas tanks before starting the starting operation of the gas consuming device. A control unit;
A start-up tank determination unit that determines a start-up supply tank that supplies fuel gas to the gas consuming device in order to perform the start-up operation from the plurality of fuel gas tanks based on the state of gas release;
After performing the opening control of the opening / closing valve for the determined supply tank at the time of starting, the gas supply device of the gas supply path to the gas consumption device is driven and controlled, and the gas consumption device is started up. And a start control unit for starting
The Purebarubu controller, the opening and closing valve for each of the plurality of fuel gas tanks, sequentially, once by opening, perform sequential said gas discharge from the plurality of fuel gas tanks for each of the plurality of fuel gas tank,
The start-up tank determination unit selects a low-gas pressure fuel gas tank from the plurality of fuel gas tanks based on the state of gas release, and determines the selected fuel gas tank as the start-up supply tank. the tank gas pressure for each fuel tank grasped by a pressure sensor provided in the gas supply path, the fuel gas supply to determine the start time of the feed tank fuel gas tank of a low gas pressure of the grasped tank gas pressure apparatus.
前記起動時タンク決定部は、前記把握した燃料ガスタンクごとの前記タンクガス圧の差圧が予め定めた圧力範囲内であれば、前記複数の燃料ガスタンクを全て前記起動時供給タンクに決定する請求項2に記載の燃料ガス供給装置。 Claim wherein the startup tank determination unit for determining the if the pressure range differential pressure predetermined tank gas pressure, all of the plurality of fuel gas tanks the startup supply tank for each fuel tank described above grasped 2. The fuel gas supply device according to 2. 前記ガス消費機器は、燃料電池である請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の燃料ガス供給装置。 The fuel gas supply device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the gas consuming device is a fuel cell. 燃料電池を搭載した車両であって、
ガス消費機器としての前記燃料電池に燃料ガスを供給する請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の燃料ガス供給装置を搭載する
車両。
A vehicle equipped with a fuel cell,
A vehicle equipped with the fuel gas supply device according to any one of claims 1 to 4 , wherein fuel gas is supplied to the fuel cell as a gas consuming device.
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