JP6558118B2 - 燃料電池の燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクに蓄えられた燃料を燃料電池へ供給する燃料供給装置に関する。

近年、水素と酸素との反応により発電する燃料電池を搭載し、燃料電池から得られる電力によりモータを駆動して走行する燃料電池車両の開発が進められている（特許文献１を参照）。

燃料電池車両には、燃料電池へ燃料（水素）を供給する燃料供給装置が搭載される。燃料供給装置は、燃料を蓄える燃料タンクと、燃料タンクと燃料電池との間を接続する燃料供給経路と、燃料供給経路を介する燃料タンクから燃料電池へ燃料の供給を制御する燃料供給弁とを備えている。

さらに、燃料供給装置は、燃料補給施設（例えば水素ステーション）から燃料を燃料タンクへ充填するための構成を備えている。燃料を充填する構成として、具体的には、燃料供給装置は、燃料充填口を有し、燃料補給施設に設けられた燃料充填器具（例えばノズル）を接続する充填器具接続部と、充填器具接続部と燃料タンクとの間を接続する燃料充填経路と、燃料充填経路に設けられ、燃料充填時に燃料が燃料タンクから充填口側へ逆流するのを防止する逆止弁とを備えている。

特開２０１５−７７９１０号公報

ところで、自動二輪車等の鞍乗型の燃料電池車両においては、燃料タンクが小型である。このため、例えば、誤って、大型の燃料タンクに燃料を充填するのに適した流量設定で鞍乗型の燃料電池車両に燃料を充填すると、燃料の燃料タンクへの流入量が過大であるため、燃料タンク内の圧力や温度が過度に上昇することがある。このような燃料の燃料タンクへの流入量が過大となることを阻止するために、燃料供給装置の燃料充填経路に充填遮断弁を設けることが望ましい。

充填遮断弁は、燃料充填時に燃料の充填を行うために開弁し、燃料充填終了時には閉弁する。さらに、充填遮断弁は、燃料充填時に燃料タンク内へ流入する燃料の流入量が所定の上限値を超えたときに閉弁する。これにより、燃料の燃料タンクへの流入量が過大となることを阻止することができ、燃料タンク内の圧力や温度が過度に上昇することを防止することができる。

また、車両の製造コストの低減および小型化が要求される鞍乗型の燃料電池車両においては、充填遮断弁として、安価であり、かつ小型である直動式の電磁弁が望ましく、また、充填遮断弁は開弁している時間よりも閉弁している時間の方が大幅に長いため、ノーマルクローズタイプの電磁弁が望ましい。

しかしながら、充填遮断弁を燃料供給装置に設けることにより、次のような問題が生じる。すなわち、燃料は気体の水素であり、燃料タンクは高圧タンクであり、燃料は燃料タンクに圧縮された状態で蓄えられる。このため、燃料充填器具が充填器具接続部に接続されて燃料充填器具から燃料充填経路を介して燃料タンクへ燃料が充填されるときには、燃料タンク内の圧力と同等に燃料充填経路内が高圧になる。また、燃料供給装置の燃料充填経路において、充填器具接続部（充填口）の下流側であって充填器具接続部に接近した位置に逆止弁が設けられている。充填遮断弁は、燃料充填経路において、この逆止弁と燃料タンクとの間に設けられる。燃料の充填が終了し、充填遮断弁が閉弁されると、燃料充填経路は、充填遮断弁の上流側、すなわち逆止弁から充填遮断弁までの領域と、充填遮断弁の下流側、すなわち充填遮断弁から燃料タンクまでの領域とに分断される。

燃料充填終了直後は、充填遮断弁の上流側の圧力と下流側の圧力とは互いに等しく、いずれも高圧である。一方、燃料充填終了後、燃料電池車両の走行により燃料タンク内の燃料が消費されると、燃料タンク内の圧力が低下するのに伴い、充填遮断弁の下流側の圧力も低下する。ところが、充填遮断弁の上流側の圧力は燃料充填終了直後の高圧な状態が維持される。この結果、充填遮断弁の上流側と下流側との間に圧力差が生じる。極端な場合、充填遮断弁の上流側の圧力が燃料充填終了直後（例えば満充填時）の圧力のままであり、充填遮断弁の下流側の圧力が０になることが考えられる。この場合には、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差は、燃料を燃料タンクへ充填する際の最大充填圧力に等しくなる。

充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなると、充填遮断弁を開弁させるべく、充填遮断弁の弁体を移動させるために大きな力が必要になる。この結果、充填遮断弁がノーマルクローズタイプの直動式の電磁弁である場合には、開弁に大きな電力を要し、充填遮断弁の消費電力が増加するという問題がある。

さらに、燃料充填時の燃料の流量をその上限値を超えない限度でできる限り増やし、燃料充填時間の短縮化を図るためには、充填遮断弁として開口部の大きな弁を採用することが望まれるが、開口部の大きな弁を採用した場合には、上述した圧力差により、充填遮断弁を開弁させるために一層大きな電力が必要になり、消費電力がさらに増加してしまう。

一方、上流側と下流側との圧力差を利用して弁体を動かす構造を有するパイロット式の電磁弁を充填遮断弁として採用することが考えられる。しかし、パイロット式の電磁弁は、直動式の電磁弁と比較して高価であり、または大型であるため、採用し難い。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、充填遮断弁として高価または大型な電磁弁を用いることなく、充填遮断弁の消費電力を低減することができる燃料電池の燃料供給装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、燃料電池へ燃料を供給する燃料電池の燃料供給装置であって、前記燃料を蓄える燃料タンクと、前記燃料タンクと前記燃料電池との間を接続する燃料供給経路と、前記燃料供給経路を介する前記燃料の前記燃料電池への供給を制御する燃料供給弁と、前記燃料を前記燃料タンクへ充填する充填器具を接続する充填器具接続部と、前記充填器具接続部と前記燃料タンクとの間を接続する燃料充填経路と、前記燃料充填経路に設けられ、燃料が前記燃料充填経路を前記燃料タンクから前記充填器具接続部に向けて流れるのを阻止する逆止弁と、前記燃料充填経路において前記逆止弁と前記燃料タンクとの間に設けられ、開弁することにより前記燃料充填経路を接続し、閉弁することにより前記燃料充填経路を遮断する充填遮断弁と、燃料充填時に前記燃料の充填を行うために前記充填遮断弁を開弁させ、燃料充填時に前記燃料の前記燃料タンクへの流入量が所定の上限値を超えたときに前記充填遮断弁を閉弁させ、燃料充填終了時に前記充填遮断弁を閉弁させる弁制御部とを備え、前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記充填遮断弁を一時的に開弁させることを特徴とする。

本発明のこの態様によれば、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。すなわち、燃料充填時でない間において、燃料タンクに蓄えられた燃料の消費に伴い、閉弁している充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。しかしながら、燃料充填時でない間に充填遮断弁を一時的に開弁させることにより、この圧力差をなくすことができる。これにより、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができ、それゆえ、充填遮断弁の弁体を動作させるのに要する力を小さくすることができる。したがって、充填遮断弁として安価で小型な直動式の電磁弁を用い、かつ充填遮断弁の消費電力を低減することができる。

また、上述した本発明の燃料供給装置において、前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記充填遮断弁の閉弁状態が所定の閉弁設定時間経過した後に前記充填遮断弁を開弁させ、その後、前記充填遮断弁の開弁状態が所定の開弁設定時間経過した後に前記充填遮断弁を閉弁させることが望ましい。

燃料充填時でない間においては燃料電池により発電が行われ、これに伴って燃料タンクに蓄えられた燃料が消費される。そして、燃料の消費に伴い、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。すなわち、燃料充填時でない間においては、時間の経過に伴って充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。本発明のこの態様によれば、燃料充填時でない間において、充填遮断弁の閉弁状態が所定時間経過したときに、充填遮断弁を一時的に開弁させることで、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。また、充填遮断弁の開閉を時間に基づいて行うため、充填遮断弁の開閉を簡単な制御により行うことができる。

また、上述した本発明の燃料供給装置において、前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記燃料電池により発電された電力の消費量が所定量を超えたときに前記充填遮断弁を一時的に開弁させる構成としてもよい。

燃料充填時でない間においては、燃料タンクに蓄えられた燃料が燃料電池における発電のために消費され、そして、燃料電池により発電された電力が電動の装置（例えばモータ）等により消費される。一方、燃料タンクに蓄えられた燃料の消費に伴い、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。すなわち、燃料充填時でない間においては、燃料電池により発電された電力の消費量の増加に伴い、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。本発明のこの態様によれば、燃料充填時でない間において、燃料電池により発電された電力の消費量が所定量を超えたときに、充填遮断弁を一時的に開弁させることで、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。

また、上述した本発明の燃料供給装置において、前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記燃料タンクに蓄えられた燃料の消費量が所定量を超えたときに前記充填遮断弁を一時的に開弁させる構成としてもよい。

燃料充填時でない間においては、燃料タンクに蓄えられた燃料の消費に伴い、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。本発明のこの態様によれば、燃料充填時でない間において、燃料タンクに蓄えられた燃料の消費量が所定量を超えたときに、充填遮断弁を一時的に開弁させることで、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。

また、上述した本発明の燃料供給装置において、前記弁制御部は、燃料充填時でない間であって、前記燃料電池の発電を終了するときに前記充填遮断弁を一時的に開弁させることが望ましい。

本発明のこの態様によれば、燃料電池の発電終了時に充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差をなくすことができる。この結果、次回、燃料電池の発電を再開するときには、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が０の状態となる。これにより、上述したように、燃料充填時でない間において、（ａ）充填遮断弁の閉弁状態が所定時間経過したときに充填遮断弁を一時的に開弁させる制御、（ｂ）燃料電池により発電された電力の消費量が所定量を超えたときに充填遮断弁を一時的に開弁させる制御、または（ｃ）燃料タンクに蓄えられた燃料の消費量が所定量を超えたときに充填遮断弁を一時的に開弁させる制御に加え、本発明のこの態様による制御、すなわち、燃料電池の発電の終了時に充填遮断弁を一時的に開弁させる制御を行うことにより、燃料電池の発電再開と共に、上記（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の制御を再開するに当たり、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が０の状態で上記制御を再開することができる。したがって、上記（ａ）、（ｂ）または（ｃ）の制御を正常に行うことができ、充填遮断弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを確実に防止することができる。

本発明によれば、燃料電池の燃料供給装置において、充填遮断弁として高価または大型な電磁弁を用いることなく、充填遮断弁の消費電力を低減することができる。

本発明の第１の実施形態による燃料供給装置が搭載された鞍乗型の燃料電池車両を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による燃料供給装置を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態による燃料供給装置において充填遮断弁の動作および充填遮断弁の上流側および下流側の圧力を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による燃料供給装置における充填遮断弁の開閉制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による燃料供給装置における充填遮断弁の開閉制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態による燃料供給装置における充填遮断弁の開閉制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態による燃料供給装置における充填遮断弁の開閉制御処理を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による燃料供給装置が搭載された鞍乗型の燃料電池車両を示している。図２は、本発明の第１の実施形態による燃料供給装置の構成を示している。図１において、燃料電池車両１は例えば自動二輪車である。燃料電池車両１は、水素と酸素との反応により発電する燃料電池２と、燃料電池２から得られる電力により駆動するモータ３と、モータ３の駆動により回転する駆動輪としての後輪４とを備えている。

また、燃料電池車両１は、燃料電池２へ燃料としての水素を供給する燃料供給装置５を備えている。図２に示すように、燃料供給装置５は燃料タンク１１および燃料供給経路１２を備えている。燃料タンク１１は、気体の水素を圧縮した状態で蓄えることができる高圧タンクである。燃料供給経路１２は、燃料タンク１１と燃料電池２との間を接続する経路であり、配管等により形成されている。

また、燃料供給経路１２には、過流防止弁１３、燃料供給弁１４および減圧弁１５が設けられている。過流防止弁１３は、燃料供給経路１２において上流側、すなわち燃料タンク１１に近い側に配置されている。過流防止弁１３は、例えば燃料供給経路１２を形成する配管の損傷や減圧弁１５の故障等により、燃料タンク１１から流出する燃料の流量が過大となり、所定の流出量上限値を超えたときに、燃料供給経路１２を遮断する弁である。燃料供給弁１４は、燃料供給経路１２において過流防止弁１３の下流側に配置されている。燃料供給弁１４は、燃料供給経路１２を介する燃料の燃料電池２への供給を制御する弁であり、燃料タンク１１から燃料電池２への燃料の供給、停止を切り換える弁である。減圧弁１５は、燃料供給経路１２において燃料供給弁１４の下流側に配置されている。減圧弁１５は、燃料電池２へ流れる燃料の圧力を所定の圧力に保持する弁である。

図１に示すように、燃料タンク１１は、燃料電池車両１の前後方向中間部の下部に配置され、燃料電池車両１の車体フレームに取り付けられている。また、過流防止弁１３、燃料供給弁１４および減圧弁１５は、燃料タンク１１の後ろ側に設けられたバルブユニット７に組み込まれている。

また、燃料供給装置５は、図２に示すように、充填器具接続部としてのノズル接続部１６および燃料充填経路１７を備えている。ノズル接続部１６は、燃料補給施設に設けられた燃料充填用のノズル（燃料充填器具）を接続する部分であり、燃料充填経路１７の入口となる充填口１８を有している。燃料充填経路１７は、ノズル接続部１６と燃料タンク１１との間を接続する経路であり、配管等により形成されている。

また、燃料充填経路１７には、上流側逆止弁１９、充填遮断弁２０および下流側逆止弁２１が設けられている。上流側逆止弁１９は、燃料充填経路１７において上流側、すなわちノズル接続部１６に近い側に配置されている。上流側逆止弁１９は、燃料が燃料充填経路１７を燃料タンク１１からノズル接続部１６に向けて逆流するのを阻止する弁である。下流側逆止弁２１は、燃料充填経路１７の下流側に配置され、燃料が燃料タンク１１から燃料充填経路１７へ逆方向に流れるのを阻止する弁である。

充填遮断弁２０は、燃料充填経路１７において上流側逆止弁１９と下流側逆止弁２１との間に設けられている。充填遮断弁２０は、燃料充填時に燃料の燃料タンク１１への流入量が過大となることを阻止する弁である。また、充填遮断弁２０として、ノーマルクローズタイプの直動式の電磁弁が用いられている。充填遮断弁２０は、後述するコントロールユニット２５により制御される。具体的には、充填遮断弁２０は、コントロールユニット２５から充填遮断弁２０に電気信号が出力されている間に開弁し、燃料充填経路１７を接続する。また、充填遮断弁２０は、コントロールユニット２５から充填遮断弁２０へ電気信号が出力されていない間には閉弁し、燃料充填経路１７を遮断する。

また、燃料充填経路１７には、充填遮断弁２０を迂回して充填遮断弁２０の上流側と下流側とを接続するバイパス経路が形成され、このバイパス経路には手動の補助弁２２が設けられている。この補助弁２２は、例えば燃料電池車両１の電装系の故障や修理時等において、充填遮断弁２０を電気制御により開弁することができないときに、充填遮断弁２０の上流側と下流側とを手動で接続するための弁である。

また、燃料供給装置５は、燃料タンク１１内の圧力を測定する圧力センサ２３を備えている。圧力センサ２３は、燃料タンク１１内の燃料残量、燃料充填時における燃料タンク１１への燃料充填量、および燃料充填時における燃料の燃料タンク１１への流入量等の測定に用いられる。

図１に示すように、ノズル接続部１６、充填口１８および上流側逆止弁１９は、燃料電池車両１においてハンドル８とシート９との間であって燃料タンク１１の上側に配置されている。また、充填遮断弁２０、下流側逆止弁２１および圧力センサ２３は、燃料タンク１１の後ろ側に配置されたバルブユニット７に組み込まれている。また、燃料充填経路１７を形成する配管の一部は、バルブユニット７から、燃料タンク１１の左側を通過し、燃料タンク１１の上側に配置された上流側逆止弁１９へ伸長している。

また、燃料供給装置５はコントロールユニット２５を備えている。コントロールユニット２５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ（記憶装置）等を備え、燃料電池車両１の走行制御、燃料電池２および二次電池１０の制御、燃料供給装置５の制御、電装系の制御等、各種制御を行う。コントロールユニット２５は燃料電池車両１において例えばシート９の下側、またはハンドル８の前側に設けられた計器類の近傍等に設けられている。

本実施形態において、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０の開閉制御を行う。具体的には、コントロールユニット２５は、燃料充填時に燃料の充填を行うために充填遮断弁２０を開弁させ、燃料充填終了時に充填遮断弁２０を閉弁させる制御を行う。また、コントロールユニット２５は、燃料充填時に燃料の燃料タンク１１への流入量が過大となることを阻止するために、燃料充填時に燃料の燃料タンク１１への流入量が所定の流入量上限値を超えたときに充填遮断弁２０を閉弁させる制御を行う。また、コントロールユニット２５は、後述するように、燃料充填時でない間において充填遮断弁２０を一時的に開弁させる制御を行う。

図３は、燃料供給装置５において充填遮断弁２０の開閉動作、および充填遮断弁２０の上流側および下流側の圧力を示している。すなわち、図３中の下部に示すグラフが充填遮断弁２０の開閉動作を示し、図３中の上部に示すグラフ中の実線の特性線が燃料充填経路１７における充填遮断弁２０の上流側の圧力を示し、図３中の上部に示すグラフ中の二点鎖線の特性線が燃料充填経路１７における充填遮断弁２０の下流側の圧力を示している。

図３中の時点ｔ１において、燃料補給施設に設けられた燃料充填用のノズルをノズル接続部１６に接続し、充填遮断弁２０を開弁させ、ノズルから燃料を噴射し、燃料の燃料タンク１１への充填を開始する。これにより、燃料タンク１１内の圧力が上昇し、これと等しく、燃料充填経路１７の圧力（すなわち燃料充填経路１７を形成する配管等の内部の圧力）が上昇する。

図３中の時点ｔ２において、例えば燃料タンク１１内の圧力が所定の満充填圧力値に達したとき、ノズルの燃料噴射を停止し、充填遮断弁２０を閉弁させ、燃料充填を終了する。充填遮断弁２０を閉弁することにより、燃料充填経路１７が充填遮断弁２０の上流側、すなわち上流側逆止弁１９から充填遮断弁２０までの領域と、充填遮断弁２０の下流側、すなわち充填遮断弁２０から燃料タンク１１までの領域に分断される。燃料充填終了直後においては、燃料充填経路１７において、充填遮断弁２０の上流側の圧力と下流側の圧力とは互いに等しい。

続いて、図３中の時点ｔ３から時点ｔ４までの間、燃料電池車両１が走行を行ったとする。燃料充填終了後の時点ｔ３から燃料電池車両１が走行を開始し、燃料電池２により発電が行われると、燃料タンク１１に蓄えられた燃料が燃料電池２の発電のために消費されるので、燃料タンク１１に蓄えられた燃料が徐々に減り、燃料タンク１１内の圧力が徐々に低下する。これに伴い、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の下流側の圧力も徐々に低下する。一方、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側の圧力はほぼ変化せず、燃料充填終了直後の圧力が維持される。この結果、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。

燃料供給装置５は、燃料充填時でない間、すなわち、燃料充填を行っていない間、例えば、図３において燃料の充填が終了した時点ｔ２から、次の燃料充填が開始される時点ｔ５の直前までの間、充填遮断弁２０を一時的に開弁させる。具体的には、燃料供給装置５は、燃料充填時でない間、充填遮断弁２０の閉弁状態が所定の閉弁設定時間Ｔｃ経過した後に充填遮断弁２０を開弁させ、その後、充填遮断弁２０の開弁状態が所定の開弁設定時間Ｔｏ経過した後に充填遮断弁２０を閉弁させる。すなわち、燃料供給装置５は、充填遮断弁２０を閉弁させてから充填遮断弁２０が開弁することなく閉弁設定時間Ｔｃを経過したとき充填遮断弁２０を開弁させ、そして、充填遮断弁２０を開弁させてから充填遮断弁２０が閉弁することなく開弁設定時間Ｔｏを経過したとき充填遮断弁２０を閉弁させる。そして、本実施形態における燃料供給装置５は、充填遮断弁２０の閉弁状態が閉弁設定時間Ｔｃ経過した後に充填遮断弁２０を開弁させ、その後、充填遮断弁２０の開弁状態が開弁設定時間Ｔｏ経過した後に充填遮断弁２０を閉弁させる動作を繰り返し行う。以上の動作は、燃料電池車両１の稼働スイッチ（パワースイッチ）がオンにされ、燃料電池車両１が稼働している間、継続する。

燃料充填時でない間に充填遮断弁２０が開弁することにより、燃料充填経路１７における充填遮断弁２０の上流側の圧力が下流側の圧力と一致し、両者の圧力差がなくなる。図３を見るとわかる通り、充填遮断弁２０が開弁する度に、充填遮断弁２０の上流側の圧力が瞬時に下流側の圧力まで下がっている。このため、充填遮断弁として開口部の大きな弁を採用した場合でも、充填遮断弁を開弁させるために高価または大型な電磁弁を用いる必要が無くなり、充填遮断弁の消費電力を低減することができる。

閉弁設定時間Ｔｃは、充填遮断弁２０の消費電力が少なくなるように設定する。例えば、閉弁設定時間Ｔｃがあまりに短い場合には、充填遮断弁２０を開弁させる頻度が高まるため、消費電力が増加する。一方、閉弁設定時間Ｔｃがあまりに長い場合には、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなり、充填遮断弁２０の弁体を作動させるのに要する電力が増加する。このような点を考慮し、充填遮断弁２０の消費電力が少なくなるように閉弁設定時間Ｔｃを設定することが望ましい。例えば、閉弁設定時間Ｔｃは３分ないし２０分程度がよいが、これに限定されない。また、それぞれの閉弁設定時間Ｔｃは等しく、一定の時間でよい。一方、開弁設定時間Ｔｏは、充填遮断弁２０を開弁し、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側の燃料を充填遮断弁２０の下流側に移動させ、充填遮断弁２０の上流側と下流側との圧力差を０にすることができる時間であることが望ましい。それゆえ、開弁設定時間Ｔｏは極めて短い時間でよく、例えば０．５秒ないし１秒程度でよい。開弁設定時間Ｔｏが短い方が、充填遮断弁２０の消費電力が少なくなる。

図４は、燃料供給装置５のコントロールユニット２５による充填遮断弁２０の開閉制御処理の具体的な流れを示している。図４において、ステップＳ３ないしＳ８が燃料充填時における充填遮断弁２０の開閉制御処理であり、ステップＳ９ないしＳ１１が燃料充填時でない間における充填遮断弁２０の開閉制御処理である。

図４において、燃料電池車両１の稼働スイッチ（パワースイッチ）がオンにされ、燃料電池車両１が稼働を開始したとき、コントロールユニット２５は初期化処理を行う（ステップＳ１）。具体的には、コントロールユニット２５はタイマ機能を有し、初期化処理において、充填遮断弁２０の閉弁状態の継続時間を計測するためのタイマの値ａを０にする。なお、このとき、充填遮断弁２０は閉弁している。続いて、コントロールユニット２５は、タイマによる時間の計測を開始する（ステップＳ２）。

続いて、コントロールユニット２５は、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断する（ステップＳ３）。例えば、燃料電池車両１は、燃料補給施設のノズルがノズル接続部１６に接続されたことを検出する機能を有し、コントロールユニット２５は、この検出結果に基づいて、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断する。なお、ノズル接続部１６や充填口１８を収納する収納部に、収納部の開口を塞ぎノズル接続部１６や充填口１８を覆い隠すリッドを設け、コントロールユニット２５は、リッドの開閉状態の検出結果に基づいて、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断してもよい。

燃料の燃料タンク１１への充填を開始する場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０を開弁させる（ステップＳ４）。その後、ノズルから燃料が噴射され、燃料が燃料充填経路１７を介して燃料タンク１１へ充填される。

続いて、コントロールユニット２５は、ノズルから噴射され、燃料充填経路を通って燃料タンク１１内へ流入する燃料の流入量が流入量上限値を超えたか否かを判断する（ステップＳ５）。具体的には、コントロールユニット２５は、圧力センサ２３から得られる燃料タンク１１内の圧力値を用いて演算を行い、燃料タンク１１内の所定時間当たりの圧力変化に基づいて燃料の燃料タンク１１内への流入量を算出し、この算出した流入量と流入量上限値とを比較することにより、燃料の燃料タンク１１内への流入量が流入量上限値を超えたか否かを判断する。また、流入量上限値は、燃料の燃料タンク１１への流入量が過大となることを阻止するための適切な値に設定されている。

燃料の燃料タンク１１内への流入量が流入量上限値を超えた場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０を閉弁させ、燃料充填経路１７を遮断する（ステップＳ７）。これにより、燃料の燃料タンク１１内への流入量が過大となることが阻止させる。

一方、燃料の燃料タンク１１内への流入量が流入量上限値を超えていない場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、続いて、コントロールユニット２５は、燃料の燃料タンク１１への充填が終わったか否かを判断する（ステップＳ６）。燃料の充填が終わる場合としては、燃料タンク１１内の圧力が満充填圧力値に達した場合、ノズルからの燃料の噴射が停止した場合等がある。

燃料の燃料タンク１１への充填が終わっていない場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、コントロールユニット２５は、処理をステップＳ５に戻し、そして、燃料の燃料タンク１１内への流入量が流入量上限値を超えない限り、燃料の燃料タンク１１への充填が終わるまで、ステップＳ５およびＳ６の処理を繰り返す。

一方、燃料の燃料タンク１１への充填が終わった場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ノズルからの燃料の噴射が停止した後、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０を閉弁させ、燃料充填経路１７を遮断する（ステップＳ７）。

また、コントロールユニット２５は、上述した燃料の流入量超過または燃料の充填終了に基づいて充填遮断弁２０を閉弁させた直後、タイマの値ａを０にする（ステップＳ８）。この瞬間、タイマによる時間の計測が０から再開される。そして、コントロールユニット２５は処理をステップＳ９へ移行させる。

一方、ステップＳ３において、コントロールユニット２５が、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断した結果、燃料の燃料タンク１１への充填を開始しない場合には（ステップＳ３：ＮＯ）、コントロールユニット２５は処理をステップＳ３からステップＳ９へ移行させる。

続いて、ステップＳ９において、コントロールユニット２５は、充填遮断弁２０の閉弁状態が閉弁設定時間Ｔｃ経過したか否かを判断する。具体的には、コントロールユニット２５は、タイマの値ａが、閉弁設定時間Ｔｃを示す値を超えたか否かを判断する。

充填遮断弁２０の閉弁状態が閉弁設定時間Ｔｃ経過していない場合には（ステップＳ９：ＮＯ）、コントロールユニット２５は処理をステップＳ３に戻す。そして、コントロールユニット２５は、燃料の充填が行われることがない限り、閉弁設定時間Ｔｃが経過するまで、充填遮断弁２０の閉弁状態を維持する（ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ９：ＮＯ）。

一方、充填遮断弁２０の閉弁状態が閉弁設定時間Ｔｃ経過した場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０を開弁させ、その時点から開弁設定時間Ｔｏ（例えば０．５秒ないし１秒程度の極めて短い時間）経過した後、充填遮断弁２０を閉弁させる（ステップＳ１０）。これにより、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０になる。

続いて、コントロールユニット２５は、タイマの値ａを０にする（ステップＳ１１）。この瞬間、タイマによる時間の計測が０から再開される。そして、コントロールユニット２５は処理をステップＳ３へ移行させる。

コントロールユニット２５は、ステップＳ３ないしＳ１１の処理を、例えば燃料電池車両１の稼働スイッチがオフにされるまで繰り返し実行する。この結果、燃料電池車両１の稼働スイッチがオンであり、かつ燃料充填時でない間は、閉弁設定時間Ｔｃ経過するごとに充填遮断弁２０が開弁設定時間Ｔｏ開弁し、充填遮断弁２０が開弁する度に、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０になる。

以上説明した通り、本発明の第１の実施形態による燃料供給装置５によれば、燃料充填時でない間に充填遮断弁２０を一時的に開弁することにより、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。これにより、燃料充填時に充填遮断弁２０を開弁するとき、充填遮断弁２０の弁体を動作させるのに要する力を小さくすることができ、それゆえ、充填遮断弁２０を作動させるのに用いる電力を小さくすることができる。したがって、充填遮断弁２０として安価で小型な直動式の電磁弁を採用することが可能になり、かつ充填遮断弁２０の消費電力を低減することができる。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態による燃料供給装置５における充填遮断弁２０の開閉制御処理の具体的な流れを示している。上述した図１および図２に示す燃料電池車両１およびそれに搭載された燃料供給装置５において、図４に示す本発明の第１の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理に代え、図５に示す本発明の第２の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理を採用することができる。

図５に示す本発明の第２の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理において、コントロールユニット２５は、燃料充填時でない間において、燃料電池２により発電された電力の消費量が所定の電力消費基準量を超えたときに、充填遮断弁２０を一時的に開弁させる。すなわち、燃料充填時でない間においては、燃料タンク１１に蓄えられた燃料が燃料電池２における発電のために消費され、そして、燃料電池２により発電された電力がモータ３等により消費される。一方、燃料タンク１１に蓄えられた燃料の消費に伴い、燃料タンク１１内の圧力が低下し、その結果、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。すなわち、燃料充填時でない間においては、燃料電池２により発電された電力の消費量の増加に伴い、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。本発明の第２の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御では、燃料充填時でない間において、燃料電池２により発電された電力の消費量が電力消費基準量を超えたときに、充填遮断弁２０を一時的に開弁させる。これにより、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。

また、電力消費基準量は、例えば、満充填時において燃料タンク１１に蓄えられた燃料の量の５％ないし２５％程度の量の燃料を用いて燃料電池２が発電することができる電力量に設定されている。なお、電力消費基準量の設定値はこれに限定されない。

また、コントロールユニット２５は、燃料電池２の電流積算値または電力積算値に基づいて燃料電池２により発電された電力の消費量を演算する機能を備えている。なお、燃料電池２の発電量の指標である電流積算値または電力積算値から燃料の消費量を推定して、制御に用いることもできる。

本発明の第２の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理の具体的な流れは次の通りである。すなわち、図５において、燃料電池車両１の稼働スイッチがオンにされ、燃料電池車両１が稼働を開始したとき、コントロールユニット２５は初期化処理を行う（ステップＳ２１）。初期化処理において、コントロールユニット２５は、燃料電池２により発電された電力の現在の消費量を示す電力消費量現在値ｂ（ステップＳ２１の実行時点における電力消費量現在値ｂ）を、電力消費量前回値ｃとしてコントロールユニット２５のメモリに記憶する。

続いて、コントロールユニット２５は、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断し、燃料の燃料タンク１１への充填を開始する場合には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、燃料充填時における充填遮断弁２０の開閉制御処理を行う（ステップＳ２３ないしステップＳ２６）。本発明の第２の実施形態において、燃料の充填を開始するか否かの判断方法（ステップＳ２２）、および燃料充填時における充填遮断弁２０の開閉制御処理（ステップＳ２３ないしＳ２６）は、本発明の第１の実施形態における、燃料の充填を開始するか否かの判断方法（図４中のステップＳ３）、および燃料充填時における充填遮断弁２０の開閉制御処理（ステップＳ４ないしＳ７）と同じである。

また、コントロールユニット２５は、ステップＳ２６で充填遮断弁２０を閉弁させた直後、電力消費量前回値ｃを更新する（ステップＳ２７）。具体的には、コントロールユニット２５は、ステップＳ２７の実行時点における電力消費量現在値ｂを電力消費量前回値ｃとしてコントロールユニット２５のメモリに記憶（上書き）する。その後、コントロールユニット２５は処理をステップＳ２８へ移行させる。

一方、ステップＳ２２において、コントロールユニット２５が、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断した結果、燃料の燃料タンク１１への充填を開始しない場合には（ステップＳ２２：ＮＯ）、コントロールユニット２５は処理をステップＳ２２からステップＳ２８へ移行させる。

続いて、ステップＳ２８において、コントロールユニット２５は、ステップＳ２８の実行時点における電力消費量現在値ｂから、ステップＳ２８の実行時点においてメモリに記憶されている電力消費量前回値ｃを引算し、それにより得られた値が電力消費基準量Ｄを超えたか否かを判断する。

電力消費量現在値ｂから電力消費量前回値ｃを引算して得られた値が電力消費基準量Ｄを超えていない場合には（ステップＳ２８：ＮＯ）、コントロールユニット２５は処理をステップＳ２２に戻す。そして、コントロールユニット２５は、燃料の充填が行われず、かつ、電力消費量現在値ｂから電力消費量前回値ｃを引算して得られた値が電力消費基準量Ｄを超えない限り、充填遮断弁２０の閉弁状態を維持する（ステップＳ２２：ＮＯ、ステップＳ２８：ＮＯ）。

一方、電力消費量現在値ｂから電力消費量前回値ｃを引算して得られた値が電力消費基準量Ｄを超えた場合には（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０を一時的に開弁させる（ステップＳ２９）。具体的には、コントロールユニット２５は、充填遮断弁２０を開弁させ、その時点から開弁設定時間（例えば０．５秒ないし１秒程度の極めて短い時間）経過した後、充填遮断弁２０を閉弁させる。これにより、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０になる。

続いて、コントロールユニット２５は電力消費量前回値ｃを更新する（ステップＳ３０）。具体的には、コントロールユニット２５は、ステップＳ３０の実行時点における電力消費量現在値ｂを電力消費量前回値ｃとしてコントロールユニット２５のメモリに記憶（上書き）する。そして、コントロールユニット２５は処理をステップＳ２２へ移行させる。

コントロールユニット２５は、ステップＳ２２ないしＳ３０の処理を、例えば燃料電池車両１の稼働スイッチがオフにされるまで繰り返し実行する。この結果、燃料電池車両１の稼働スイッチがオンであり、かつ燃料充填時でない間は、燃料電池２により発電された電力の消費量が電力消費基準量Ｄを超える度に、充填遮断弁２０が一時的に開弁し、充填遮断弁２０が開弁する度に、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０になる。

このような本発明の第２の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理によっても、本発明の第１の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理と同様に、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態による燃料供給装置５における充填遮断弁２０の開閉制御処理の具体的な流れを示している。上述した図１および図２に示す燃料電池車両１およびそれに搭載された燃料供給装置５において、図４に示す本発明の第１の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理に代え、図６に示す本発明の第３の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理を採用することができる。

図６に示す本発明の第３の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理において、コントロールユニット２５は、燃料充填時でない間において、燃料タンク１１に蓄えられた燃料の消費量が所定の燃料消費基準量を超えたときに、充填遮断弁２０を一時的に開弁させる。すなわち、燃料充填時でない間においては、燃料タンク１１に蓄えられた燃料が燃料電池２における発電のために消費され、これに伴い、燃料タンク１１内の圧力が低下し、この結果、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が増加していく。本発明の第３の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理では、燃料充填時でない間において、燃料タンク１１に蓄えられた燃料の消費量が燃料消費基準量を超えたときに、充填遮断弁２０を一時的に開弁させる。これにより、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。

また、燃料消費基準量は、例えば、満充填時において燃料タンク１１内に蓄えられた燃料の量の５％ないし２５％程度の量に設定されている。なお、燃料消費基準量の設定値はこれに限定されない。

また、コントロールユニット２５は、燃料タンク１１に設けられた圧力センサ２３から得られる測定値、すなわち、燃料タンク１１内の圧力値に基づいて、燃料タンク１１に蓄えられた燃料の消費量を算出する機能を備えている。

本発明の第３の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理の具体的な流れは次の通りである。すなわち、図６において、燃料電池車両１の稼働スイッチがオンにされ、燃料電池車両１が稼働を開始したとき、コントロールユニット２５は初期化処理を行う（ステップＳ４１）。初期化処理において、コントロールユニット２５は、燃料タンク１１に蓄えられた燃料の現在の消費量を示す燃料消費量現在値ｅ（ステップＳ４１の実行時点における燃料消費量現在値ｅ）を、燃料消費量前回値ｆとしてコントロールユニット２５のメモリに記憶する。

続いて、コントロールユニット２５は、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断し、燃料の燃料タンク１１への充填を開始する場合には（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、燃料充填時における充填遮断弁２０の開閉制御処理を行う（ステップＳ４３ないしステップＳ４６）。本発明の第３の実施形態において、燃料の充填を開始するか否かの判断方法（ステップＳ４２）、および燃料充填時における充填遮断弁２０の開閉制御処理（ステップＳ４３ないしＳ４６）は、本発明の第１の実施形態における、燃料の充填を開始するか否かの判断方法（図４中のステップＳ３）、および燃料充填時における充填遮断弁２０の開閉制御処理（ステップＳ４ないしＳ７）と同じである。

また、コントロールユニット２５は、ステップＳ４６で充填遮断弁２０を閉弁させた直後、燃料消費量前回値ｆを更新する（ステップＳ４７）。具体的には、コントロールユニット２５は、ステップＳ４７の実行時点における燃料消費量現在値ｅを燃料消費量前回値ｆとしてコントロールユニット２５のメモリに記憶（上書き）する。その後、コントロールユニット２５は処理をステップＳ４８へ移行させる。

一方、ステップＳ４２において、コントロールユニット２５が、燃料の燃料タンク１１への充填を開始するか否かを判断した結果、燃料の燃料タンク１１への充填を開始しない場合には（ステップＳ４２：ＮＯ）、コントロールユニット２５は処理をステップＳ４２からステップＳ４８へ移行させる。

続いて、ステップＳ４８において、コントロールユニット２５は、ステップＳ４８の実行時点における燃料消費量現在値ｅから、ステップＳ４８の実行時点においてメモリに記憶されている燃料消費量前回値ｆを引算し、それにより得られた値が燃料消費基準量Ｇを超えたか否かを判断する。

燃料消費量現在値ｅから燃料消費量前回値ｆを引算して得られた値が燃料消費基準量Ｇを超えていない場合には（ステップＳ４８：ＮＯ）、コントロールユニット２５は処理をステップＳ４２に戻す。そして、コントロールユニット２５は、燃料の充填が行われず、かつ、燃料消費量現在値ｅから燃料消費量前回値ｆを引算して得られた値が燃料消費基準量Ｇを超えない限り、充填遮断弁２０の閉弁状態を維持する（ステップＳ４２：ＮＯ、ステップＳ４８：ＮＯ）。

一方、燃料消費量現在値ｅから燃料消費量前回値ｆを引算して得られた値が燃料消費基準量Ｇを超えた場合には（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０を一時的に開弁させる（ステップＳ４９）。具体的には、コントロールユニット２５は、充填遮断弁２０を開弁させ、その時点から開弁設定時間（例えば０．５秒ないし１秒程度の極めて短い時間）経過した後、充填遮断弁２０を閉弁させる。これにより、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０になる。

続いて、コントロールユニット２５は燃料消費量前回値ｆを更新する（ステップＳ５０）。具体的には、コントロールユニット２５は、ステップＳ５０の実行時点における燃料消費量現在値ｅを燃料消費量前回値ｆとしてコントロールユニット２５のメモリに記憶（上書き）する。そして、コントロールユニット２５は処理をステップＳ４２へ移行させる。

コントロールユニット２５は、ステップＳ４２ないしＳ５０の処理を、例えば燃料電池車両１の稼働スイッチがオフにされるまで繰り返し実行する。この結果、燃料電池車両１の稼働スイッチがオンであり、かつ燃料充填時でない間は、燃料タンク１１に蓄えられた燃料の消費量が燃料消費基準量Ｇを超える度に、充填遮断弁２０が一時的に開弁し、充填遮断弁２０が開弁する度に、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０になる。

このような本発明の第３の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理によっても、本発明の第１の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理と同様に、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを防止することができる。

（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態による燃料供給装置５における充填遮断弁２０の開閉制御処理の具体的な流れを示している。本発明の第４の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理では、燃料充填時でない間において、燃料電池車両１の稼働スイッチをオフにする操作がされ、これに応じ、燃料電池２が発電を停止し、燃料電池車両１が稼働を停止するときに、充填遮断弁２０を一時的に開弁させる。

図７に示す本発明の第４の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理において、ステップＳ７１ないしＳ８１は、図４に示す本発明の第１の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理のステップＳ１ないしＳ１１と同じである。

図７中のステップＳ８２において、コントロールユニット２５は、燃料電池車両１の稼働スイッチをオフにする操作がされたか否かを判断する。

燃料電池車両１の稼働スイッチをオフにする操作がされていないときには（ステップＳ８２：ＮＯ）、コントロールユニット２５は処理をステップＳ７３に戻す。

一方、燃料電池車両１の稼働スイッチをオフにする操作がされたときには（ステップＳ８２：ＹＥＳ）、コントロールユニット２５は充填遮断弁２０を一時的に開弁させる。具体的には、コントロールユニット２５は、充填遮断弁２０を開弁させ、その時点から開弁設定時間Ｔｏ（例えば０．５秒ないし１秒程度の極めて短い時間）経過した後、充填遮断弁２０を閉弁させる（ステップＳ８３）。これにより、燃料充填経路１７において充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０になる。

このように、燃料電池車両１の稼働スイッチをオフにする操作がされ、これに応じ、燃料電池２が発電を停止し、燃料電池車両１が稼働を停止するときに、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差をなくすことにより、次回、燃料電池車両１を稼働するときに、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０の状態で、充填遮断弁２０の開閉制御処理を再開することができる。これにより、充填遮断弁２０の開閉制御処理を正常に行うことができ、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が大きくなることを確実に防止することができる。すなわち、図７に示す充填遮断弁２０の開閉制御処理では、燃料電池車両１の稼働スイッチがオンにされて燃料電池車両１が稼働したときに、タイマの値ａを０にして計時を開始するが（ステップＳ７１およびＳ７２）、この処理は、燃料電池車両１が稼働したときに、充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差が０であることを前提としている。したがって、前回の燃料電池車両１の稼働停止時に充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差を０にし、これにより、燃料電池車両１の稼働再開時に充填遮断弁２０の上流側と下流側との間の圧力差を０にすることで、充填遮断弁２０の開閉制御処理を正常に開始することができる。

なお、上述した本発明の第４の実施形態として、本発明の第１の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理に、燃料電池車両１が稼働を停止したとき充填遮断弁２０を一時的に開弁させる制御処理を追加する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。本発明の第２または第３の実施形態における充填遮断弁２０の開閉制御処理に、燃料電池車両１が稼働を停止したとき充填遮断弁２０を一時的に開弁させる制御処理を追加してもよい。

また、上述した本発明の第４の実施形態では、燃料電池車両１が稼働を停止したときに充填遮断弁２０を一時的に開弁させる場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。燃料電池車両１の稼働中に燃料電池が発電を停止したときに充填遮断弁２０を一時的に開弁させてもよい。例えば、燃料電池車両１の稼働中に、燃料電池２において加湿処理を行う場合には、燃料電池２が発電を停止し、燃料供給装置５による燃料の燃料電池２への供給が停止される。このように燃料電池車両１の稼働中に燃料電池２が停止したときに、充填遮断弁２０を一時的に開弁させてもよい。

また、上述した各実施形態における燃料供給装置５において、燃料タンク１１から燃料電池２への燃料の供給を制御する具体的な構成は一例にすぎず、他の種々の構成を採用することができる。また、燃料充填経路１７に下流側逆止弁２１を設けることは必須ではない。また、燃料電池車両１において、燃料タンク１１、ノズル接続部１６、上流側逆止弁１９、または充填遮断弁２０等を設ける位置は、一例にすぎない。

また、本発明の燃料供給装置５は、鞍乗型の燃料電池車両に限らず、燃料電池を利用した他の装置にも適用することができる。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う燃料電池の燃料供給装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１ 燃料電池車両
２ 燃料電池
３ モータ
５ 燃料供給装置
１１ 燃料タンク
１２ 燃料供給経路
１３ 過流防止弁
１４ 燃料供給弁
１５ 減圧弁
１６ ノズル接続部（充填器具接続部）
１７ 燃料充填経路
１８ 充填口
１９ 上流側逆止弁（逆止弁）
２０ 充填遮断弁
２１ 下流側逆止弁
２３ 圧力センサ
２５ コントロールユニット（弁制御部）

Claims (5)

1. 燃料電池へ燃料を供給する燃料電池の燃料供給装置であって、
   前記燃料を蓄える燃料タンクと、
   前記燃料タンクと前記燃料電池との間を接続する燃料供給経路と、
   前記燃料供給経路を介する前記燃料の前記燃料電池への供給を制御する燃料供給弁と、
   前記燃料を前記燃料タンクへ充填する充填器具を接続する充填器具接続部と、
   前記充填器具接続部と前記燃料タンクとの間を接続する燃料充填経路と、
   前記燃料充填経路に設けられ、燃料が前記燃料充填経路を前記燃料タンクから前記充填器具接続部に向けて流れるのを阻止する逆止弁と、
   前記燃料充填経路において前記逆止弁と前記燃料タンクとの間に設けられ、開弁することにより前記燃料充填経路を接続し、閉弁することにより前記燃料充填経路を遮断する充填遮断弁と、
   燃料充填時に前記燃料の充填を行うために前記充填遮断弁を開弁させ、燃料充填時に前記燃料の前記燃料タンクへの流入量が所定の上限値を超えたときに前記充填遮断弁を閉弁させ、燃料充填終了時に前記充填遮断弁を閉弁させる弁制御部とを備え、
   前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記充填遮断弁を一時的に開弁させることを特徴とする燃料電池の燃料供給装置。
2. 前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記充填遮断弁の閉弁状態が所定の閉弁設定時間経過した後に前記充填遮断弁を開弁させ、その後、前記充填遮断弁の開弁状態が所定の開弁設定時間経過した後に前記充填遮断弁を閉弁させることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の燃料供給装置。
3. 前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記燃料電池により発電された電力の消費量が所定量を超えたときに前記充填遮断弁を一時的に開弁させることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の燃料供給装置。
4. 前記弁制御部は、燃料充填時でない間において、前記燃料タンクに蓄えられた燃料の消費量が所定量を超えたときに前記充填遮断弁を一時的に開弁させることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の燃料供給装置。
5. 前記弁制御部は、燃料充填時でない間であって、前記燃料電池の発電を終了するときに前記充填遮断弁を一時的に開弁させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池の燃料供給装置。

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