JP7013906B2 - 燃料電池システム - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。

水素を利用する固体高分子形燃料電池を用いる燃料電池システムは、水素タンクと燃料電池スタックとを接続しインジェクタを備える供給流路と、排出弁を備え燃料電池スタックから水素を排出する排出流路とを備えている。特許文献１には、供給流路のうちインジェクタの上流側および下流側に圧力センサを備え、この圧力センサによって検出された圧力の値に基づいてインジェクタの開閉の異常の有無を判定する燃料電池システムが示されている。

特開２０１７－０６２９２７号公報

しかし、このような燃料電池システムでは、排出弁の開閉の異常を判定することができない。また、水素ガスの供給流路は、燃料電池スタックを介して排出流路と接続されている。そのため、インジェクタよりも燃料電池スタック側（すなわち下流側）の供給流路では、排出弁に異常がある場合や排出弁の開閉が実行される場合には内部の圧力が変化することがある。すなわち、このような燃料電池システムでは、圧力センサによってインジェクタの異常を判定するための期間は、排出弁の異常がないという条件下や排出弁の開閉が指示されていない期間に限られることになる。従って、インジェクタおよび排出弁の開閉の異常の有無について、それぞれ独立して判定できる燃料電池システムの提供が望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池スタックと；ガスタンクと；前記燃料電池スタックと前記ガスタンクとを接続する供給流路と；前記供給流路に設けられ、前記ガスタンクから供給されたガスの供給量を調整して前記燃料電池スタックに前記ガスを供給するインジェクタと；前記インジェクタよりも前記ガスタンク側の前記供給流路に設けられる第一圧力センサと；前記インジェクタよりも前記燃料電池スタック側の前記供給流路に設けられる第二圧力センサと；前記燃料電池スタックから前記ガスを外部へ排出する排出流路と；前記排出流路に設けられた排出弁と；前記インジェクタの開閉と前記排出弁の開閉とを制御する制御部と、を備える。前記制御部は：前記インジェクタを開弁する制御を指示した場合であって、前記第一圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第一閾値より大きい場合は、前記インジェクタに閉異常があると判定し、第一閾値より小さい場合は、前記インジェクタに閉異常がないと判定し；前記インジェクタを閉弁する制御を指示した場合であって、前記第一圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第二閾値より小さい場合は、前記インジェクタに開異常があると判定し、第二閾値より大きい場合は、前記インジェクタに開異常がないと判定し；前記インジェクタに前記閉異常がないと判定された場合のうち：前記インジェクタを開弁する制御と前記排出弁を閉弁する制御とを指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第三範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し；前記インジェクタおよび前記排出弁を閉弁する制御を指示している期間内に、前記インジェクタに前記開異常がないと判定され、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第四範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し；前記インジェクタおよび前記排出弁を開弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第五閾値より大きい場合は、前記排出弁に閉異常があると判定し；前記インジェクタを閉弁する制御と前記排出弁を開弁する制御とを指示している期間内に、前記インジェクタに前記開異常がないと判定され、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第六閾値より大きい場合は、前記排出弁に閉異常があると判定し；前記インジェクタに前記閉異常があると判定された場合のうち：前記インジェクタを開弁する制御と前記排出弁を閉弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第七閾値より小さい場合は、前記排出弁に開異常があると判定し；前記インジェクタおよび前記排出弁を開弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第八範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し；前記インジェクタに前記開異常があると判定された場合のうち：前記インジェクタおよび前記排出弁を閉弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第九範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し；前記インジェクタを閉弁する制御と前記排出弁を開弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第十閾値より大きい場合は、前記排出弁に閉異常があると判定する。
この形態の燃料電池システムによれば、制御部によって指示されたインジェクタの開閉の制御の状態と、インジェクタの上流側の第一圧力センサが検出した圧力変化量とによって、制御部はインジェクタの開閉の異常を判定できる。制御部は、このインジェクタの異常の判定結果と、制御部によって指示された排出弁の開閉の制御の状態と、インジェクタの下流側の第二圧力センサが検出した圧力変化量とによって、インジェクタの動作期間内に排出弁の開閉の異常を判定できる。したがって、この形態の燃料電池システムによれば、インジェクタおよび排出弁の異常の有無についてそれぞれ独立して判定することができる。

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部または全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部または全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。

燃料電池システム１００の概略構成を示す図である。 予め定められた期間におけるインジェクタ５５の開閉の制御と第一圧力センサ９６の圧力値との関係を模式的に表す説明図である。 インジェクタ５５の開閉の制御と排出弁６０の開閉の制御と第二圧力センサ９７の圧力値との関係を模式的に表す説明図である。 インジェクタ５５の開閉の制御と排出弁６０の開閉の制御と第二圧力センサ９７の圧力値との関係を模式的に表す説明図である。 燃料電池システム１００を起動し、インジェクタ５５の開弁制御を実行している期間において燃料電池システム１００が実行する制御のフローである。 インジェクタ５５の閉弁制御を指示している期間において燃料電池システム１００が実行する制御のフローである。

Ａ．実施形態：
第１実施形態
図１は、燃料電池システム１００の概略構成を示す図である。燃料電池システム１００は、車両１に搭載され、運転者からの要求に応じて車両１の動力となる電力を出力する。

燃料電池システム１００は、燃料電池スタック１０と、制御部２０と、カソードガス供給排出機構３０と、アノードガス供給排出機構５０と、を備える。燃料電池システム１００は、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０と、パワーコントロールユニット９１（以下、「ＰＣＵ９１」とも呼ぶ）と、２次電池９２と、負荷９３と、を備える。

燃料電池スタック１０は、複数のセル１１が積層されて構成されている。各セル１１は、電解質膜の両面に電極を配置した膜電極接合体と、膜電極接合体を挟持する１組のセパレータとを有し、反応ガスとしてアノードガス（例えば、水素）とカソードガス（例えば、空気）との供給を受けて発電する。

カソードガス供給排出機構３０は、カソード供給流路３１と、カソードガスコンプレッサ３２と、開閉弁３３と、カソード排出流路４１と、カソードレギュレータ４２と、バイパス流路３４と、バイパス弁３５と、を備える。

カソード供給流路３１は、外部と燃料電池スタック１０とを接続するカソードガスの流路である。カソード供給流路３１は、カソードガスコンプレッサ３２と、開閉弁３３とを有する。

カソードガスコンプレッサ３２は、外部から取り入れた空気を圧縮し、カソードガスとして燃料電池スタック１０側の流路に送出する。開閉弁３３は、燃料電池スタック１０へのカソードガスの供給の開始と停止を行う。開閉弁３３は、カソードガスコンプレッサ３２よりも燃料電池スタック１０側の流路に設けられている。カソードガスコンプレッサ３２と開閉弁３３は、制御部２０によって制御される。

カソード排出流路４１は、燃料電池スタック１０から排出されたカソードオフガスと、バイパス流路３４から流入されたカソードガスとを、燃料電池システム１００の外部へ排出する流路である。カソードレギュレータ４２は、制御部２０の制御によって、燃料電池スタック１０のカソードガス出口の圧力を調整する。

バイパス流路３４は、カソードガスコンプレッサ３２と開閉弁３３との間のカソード供給流路３１と、後述する排出流路６６との接続位置よりも燃料電池スタック１０に近い側のカソード排出流路４１と、を接続するカソードガスの流路である。バイパス弁３５は、バイパス流路３４に設けられ、制御部２０の制御によってカソード供給流路３１からカソード排出流路４１へ流れるカソードガスの流量を調整する。

アノードガス供給排出機構５０は、アノード供給流路５１と、アノードガスを内部に充填したガスタンク５２と、主止弁５３と、レギュレータ５４と、インジェクタ５５と、排出弁６０と、アノード排出流路６１と、循環流路６３と、アノードガスポンプ６４と、気液分離器７０と、を備える。アノード供給流路５１と、燃料電池スタック１０と、アノード排出流路６１と、気液分離器７０と、循環流路６３と、で構成されるアノードガスの流路を「アノードガス流路」とも呼ぶ。

アノード供給流路５１は、燃料電池スタック１０にアノードガスを供給するための流路である。アノード供給流路５１は、燃料電池スタック１０のアノードガス供給口（マニホールド孔）と、ガスタンク５２とを接続している。アノード供給流路５１は、主止弁５３と、レギュレータ５４と、インジェクタ５５とを、ガスタンク５２に近い側からこの順に備えている。

主止弁５３は、制御部２０からの制御信号に応じて開閉し、ガスタンク５２から燃料電池スタック１０へのアノードガスの供給の開始と停止を行う。燃料電池システム１００の停止時には主止弁５３は閉じられる。レギュレータ５４は、制御部２０によって制御されて、インジェクタ５５よりもガスタンク側（すなわち、上流側）における流路内のアノードガスの圧力を調整する。

インジェクタ５５は、制御部２０によって設定された駆動周期や開弁時間に応じて、電磁的に駆動する開閉弁である。インジェクタ５５は、燃料電池スタック１０に供給するアノードガスの供給量を調整する。

アノード供給流路５１には、流路内の圧力を計測する２つの圧力センサ（第一圧力センサ９６、第二圧力センサ９７）が設けられている。第一圧力センサ９６は、レギュレータ５４とインジェクタ５５との間の流路に備えられている。第二圧力センサ９７は、アノード供給流路５１のインジェクタ５５よりも燃料電池スタック１０側（すなわち、下流側）であって、循環流路６３との接続箇所よりも上流側に備えられている。第一圧力センサ９６と第二圧力センサ９７とによる圧力の計測結果は、制御部２０に送信される。

制御部２０は、第一圧力センサ９６と第二圧力センサ９７の計測値（圧力値）を用いて、インジェクタ５５によるアノードガスの供給量を調整するアノードガス供給制御を実行する。具体的には、制御部２０は、インジェクタ５５の下流側の圧力値が目標圧力値を下回らないように、インジェクタ５５の駆動周期や開弁時間を制御し、燃料電池スタック１０へのアノードガス供給量を制御する。目標圧力値は、燃料電池スタック１０への要求電力に応じて定められる。例えば、目標圧力値が１５０ｋＰａであり、第二圧力センサ９７の圧力値が１３０ｋＰａである場合には、制御部２０は、第二圧力センサ９７の圧力値が１５０ｋＰａに上昇するようにインジェクタ５５を制御する。

アノード排出流路６１は、燃料電池スタック１０からアノードオフガスを排出するための流路である。アノード排出流路６１は、燃料電池スタック１０のアノードオフガス排出口（マニホールド孔）と気液分離器７０とを接続する。アノード排出流路６１は、発電反応に用いられることのなかったアノードガス、水および窒素ガスを含むアノードオフガスを気液分離器７０へと流通させる。

気液分離器７０は、アノード排出流路６１と循環流路６３との間に接続されている。気液分離器７０は、アノード排出流路６１内のアノードオフガスから、水を分離して貯水する。

排出弁６０は、気液分離器７０に接続された開閉弁であり、排出流路６６と接続されている。排出弁６０は、燃料電池スタック１０からアノード排出流路６１を介して排出された水及びアノードオフガスを燃料電池システム１００の外部へ排出する。本実施形態において、排出弁６０を開弁したときのアノードオフガスの排出量は予め定められた一定の流量である。排出弁６０から排出された水及びアノードオフガスは、排出流路６６を介してカソード排出流路４１に流入し、排出されるカソードオフガスの勢いによって、燃料電池システム１００の外部へ排出される。排出弁６０から排出されたアノードオフガスは、カソードオフガスによりその濃度が低減されて外部へと排出される。

制御部２０は、予め定められた開弁条件が成立した場合に排出弁６０を開き、予め定められた閉弁条件が成立した場合に排出弁６０を閉じる。開弁条件は、気液分離器７０に貯水された水が規定値に達したことや、インジェクタ５５下流側の窒素濃度が規定値に達したことである。閉弁条件は、排出弁６０が開かれてから予め定められた時間が経過したことや、貯留水が規定値未満になったことや、窒素濃度が規定値未満になったことである。なお、排出弁６０が一度開弁されてから閉弁されるまでの期間は、インジェクタ５５が一度開弁されてから閉弁されるまでの期間よりも長い。

制御部２０は、燃料電池スタック１０の発電量から、燃料電池スタック１０の発電によって生成される水の量を推定して、気液分離器７０に貯水された水が規定値に達したか否かを判定してもよい。また、気液分離器７０に設けられた水位計の計測結果から、気液分離器７０に貯水された水が規定値に達したことや、規定値未満になったことを制御部２０が判定してもよい。また、インジェクタ５５下流のアノードガス流路に設けられた窒素濃度計の計測結果から、窒素濃度が規定値に達したことや、規定値未満になったことを制御部２０が判定してもよい。

循環流路６３は、気液分離器７０と、アノード供給流路５１のインジェクタ５５より下流側とを接続する流路である。循環流路６３には、制御部２０からの制御信号に応じて駆動されるアノードガスポンプ６４が設けられている。気液分離器７０によって水を分離されたアノードオフガスは、アノードガスポンプ６４によって、循環流路６３を通じてアノード供給流路５１へと送り出される。この燃料電池システム１００では、アノードガスを含むアノードオフガスを循環させて、再び燃料電池スタック１０に供給することにより、アノードガスの利用効率を向上させている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ９０は、制御部２０の制御に応じて燃料電池スタック１０から出力された電圧を昇圧してＰＣＵ９１に電力を供給する。ＰＣＵ９１は、インバータを内蔵し、制御部２０からの制御信号に応じてインバータを介して負荷９３を制御する。２次電池９２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０とＰＣＵ９１とを介して、燃料電池スタック１０によって発電された電力が蓄電される。燃料電池スタック１０及び２次電池９２の電力は、ＰＣＵ９１を含む電源回路を介して、車輪（図示しない）を駆動するためのトラクションモータ（図示しない）等の負荷９３や、カソードガスコンプレッサ３２、アノードガスポンプ６４および各種弁に供給される。また、ＰＣＵ９１は、制御部２０の制御に応じて燃料電池スタック１０の電流を制限する。

制御部２０は、ＣＰＵとメモリと、上述した各部品が接続されるインタフェース回路とを備えたコンピュータとして構成されている。制御部２０は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することにより、インジェクタ５５下流側のアノードガス流路の圧力値が目標圧力値を下回らないように、インジェクタ５５によるアノードガスの供給量を調整して燃料電池スタック１０の出力を制御する。

制御部２０は、上述した制御のほかに、第一圧力センサ９６と第二圧力センサ９７の計測値（圧力値）を用いて、インジェクタ５５および排出弁６０における異常の有無について判定を行う。制御部２０による具体的な判定方法については後述する。

図２は、予め定められた期間におけるインジェクタ５５の開閉の制御と第一圧力センサ９６の圧力値との関係を模式的に表す説明図である。図２の上段には、第一圧力センサ９６が検出した圧力と時間との関係を表すグラフが示されている。図２の下段には、インジェクタ５５の開閉の制御と時間との関係が表されている。なお、図２の上段に示される横軸の方向における時間と対応させて図２の下段に示されるインジェクタ５５の制御の時間を示す。本明細書において、インジェクタ５５および後述する排出弁６０の制御における「開」とは、制御部２０によってインジェクタ５５もしくは排出弁６０を開弁する制御が指示された状態を示す。インジェクタ５５および排出弁６０の制御における「閉」とは、制御部２０によってインジェクタ５５もしくは排出弁６０を閉弁する制御が指示された状態を示す。

制御部２０によってインジェクタ５５の開弁制御が実行された場合（Ｐ１）、アノードガスはインジェクタ５５を介して燃料電池スタック１０に供給される。これにより、インジェクタ５５よりもガスタンク５２側（すなわち、上流側）の圧力は低下する。制御部２０によってインジェクタ５５の閉弁制御が実行された場合（Ｐ２）、アノードガスの供給が停止され、インジェクタ５５の上流側の圧力は上昇する。すなわち、図２の上段には、制御部２０によってインジェクタ５５が正常に開弁および閉弁された場合における第一圧力センサ９６が検出した圧力と時間との関係が例示されている。

制御部２０は、第一圧力センサ９６によって検出される圧力値から圧力変化量ΔＰＡを算出する。制御部２０は、インジェクタ５５を開弁する制御を指示してから閉弁するまでの期間において、単位時間あたりの圧力変化量ΔＰＡ１を算出する。制御部２０は、インジェクタ５５を開弁する制御を指示した場合であって、第一圧力センサ９６によって検出された圧力変化量ΔＰＡ１が、第一閾値ΔＡ１より大きい場合、インジェクタ５５に閉異常があると判定する。一方、制御部２０は、圧力変化量ΔＰＡ１が第一閾値ΔＡ１より小さい場合、インジェクタ５５に閉異常がないと判定する。第一閾値ΔＡ１は、例えば、インジェクタ５５が正常に閉弁されている場合の圧力変化量ΔＰＡの実績値に基づいて定めることができる。なお、本明細書において、「閉異常」とは、制御部２０がインジェクタ５５もしくは排出弁６０を開弁する制御を指示しても実際には開弁されず、インジェクタ５５もしくは排出弁６０の閉弁された状態が維持される不具合を示す。

制御部２０は、インジェクタ５５を閉弁する制御を指示してから予め定められた期間において単位時間あたりの圧力変化量ΔＰＡ２を算出する。制御部２０は、インジェクタ５５を閉弁する制御を指示した場合であって、圧力変化量ΔＰＡ２が、第二閾値ΔＡ２より小さい場合、インジェクタ５５に開異常があると判定する。一方、制御部２０は、圧力変化量ΔＰＡ１が第二閾値ΔＡ２より大きい場合、インジェクタ５５に開異常がないと判定する。第二閾値ΔＡ２は、例えば、インジェクタ５５が正常に開弁されている場合の圧力変化量ΔＰＡの実績値に基づいて定めることができる。なお、本明細書において、「開異常」とは、制御部２０がインジェクタ５５もしくは排出弁６０を閉弁する制御を指示しても実際には閉弁されず、インジェクタ５５もしくは排出弁６０の開弁された状態が維持される不具合を示す。

図３は、インジェクタ５５の開閉の制御と排出弁６０の開閉の制御と第二圧力センサ９７の圧力値との関係を模式的に表す説明図である。図３の上段には、第二圧力センサ９７が検出した圧力値と時間との関係を表すグラフが示されている。図３の下段には、インジェクタ５５の開閉の制御と時間との関係と、排出弁６０の開閉の制御と時間との関係と、が表されている。

なお、図３の最上段に示される横軸の方向における時間と対応させて図３の下段に示されるインジェクタ５５の制御の時間と、排出弁６０の制御の時間とを示す（図４において同じ）。図３では、インジェクタ５５が一度正常に開弁されてから閉弁されるまでの期間、排出弁６０が正常に閉弁されている場合の圧力の変化が例示されている。

時刻ｔ７において、インジェクタ５５が制御部２０によって正常に開弁されると（Ｐ７）、ガスタンク５２内のアノードガスが、インジェクタ５５を介して、インジェクタ５５よりも下流側のアノード供給流路５１に流入する。燃料電池スタック１０によるアノードガスの単位時間当たりの消費量に比べて、ガスタンク５２からのアノードガスの単位時間当たりの供給量が多いため、インジェクタ５５の下流側の流路の圧力は上昇する。時刻ｔ９において、インジェクタ５５が制御部２０によって正常に閉弁されると（Ｐ９）、ガスタンク５２からのアノードガスの供給は停止される。一方、燃料電池スタック１０によるアノードガスの消費は継続されるため、インジェクタ５５の下流側の流路の圧力は低下する。

インジェクタ５５によるアノードガスの供給と、排出弁６０からのアノードガスの排出と、燃料電池スタック１０によるアノードガスの消費とが実行されたとき、以下の式（１）が成立する。なお、インジェクタ５５よりも下流側のアノード供給流路５１における各部の温度は一定であると仮定する。
ΔＰＢ（１）＝Ｃ（Ｖａ－Ｖｂ－Ｖｃ） ・・・（１）
ΔＰＢ（１）：インジェクタ５５よりも下流側のアノード供給流路５１の予め定められた期間における圧力変化量
Ｖａ：標準状態でのインジェクタ５５によるアノードガスの供給量
Ｖｂ：標準状態での排出弁６０によるアノードガスの排出量
Ｖｃ：標準状態での燃料電池スタック１０の発電によるアノードガスの消費量
Ｃ：気体定数Ｒと、インジェクタ５５よりも下流側のアノード供給流路５１の各部の温度によって決まる定数
本明細書において、標準状態（standard-state）では、基準の温度を０℃とし、標準大気圧（１ａｔｍ＝１０１．３２５ｋＰａ）が用いられる。

図３には、制御部２０によってインジェクタ５５が正常に開弁されてから予め定められた期間を経過した時刻ｔ３における圧力値Ｐ３が例示されている。すなわち、圧力値Ｐ３は、制御部２０がインジェクタ５５を開弁する制御と排出弁６０を閉弁する制御を指示している期間内に、インジェクタ５５に閉異常がないと判定された場合の圧力値の例である。また、時刻ｔ３における異常判定に使用される第三範囲の上限ΔＢ３２および下限ΔＢ３１が破線によって示されている。第二圧力センサ９７によって検出されたＰ３から予め定められた期間内の圧力変化量をΔＰＢ３としたとき、ΔＰＢ３が第三範囲の上限ΔＢ３２より小さく下限ΔＢ３１よりも大きい場合（すなわち、ΔＰＢ３が第三範囲の範囲内にある場合）、制御部２０は、排出弁６０に開異常があると判定する。

時刻ｔ３においては、インジェクタ５５は「開」であり、排出弁６０は「閉」であることから、Ｖａ≠０かつＶｂ＝０である。一方、燃料電池スタック１０におけるアノードガスの消費は、ある程度生じていると考えられる（Ｖｃ≠０）。よって、排出弁６０が正常に閉弁されている場合の圧力変化量ΔＰＢ（２）は、上記の式（１）に、Ｖｂ＝０を代入することによって算出できる。
ΔＰＢ（２）＝Ｃ（Ｖａ－Ｖｃ） ・・・（２）
時刻ｔ３における判断基準である第三範囲の上限ΔＢ３２は、上記の式（２）によって算出されたΔＰＢ（２）によって設定されることができる。一方、時刻ｔ３における第三範囲の下限ΔＢ３１は、例えば、上記の式（１）（Ｖａ≠０，Ｖｂ＝０，Ｖｃ≠０）から得られるΔＰＢ（１）を使用して、決定することができる。

図３には、制御部２０によってインジェクタ５５が正常に閉弁されてから予め定められた期間を経過した時刻ｔ４における圧力値Ｐ４が図示されている。すなわち、圧力値Ｐ４は、制御部２０がインジェクタ５５および排出弁６０を閉弁する制御を指示している期間内に、インジェクタ５５に開異常がないと判定された場合の圧力値の例である。また、図３には、時刻ｔ４における異常判定に使用される第四範囲の上限ΔＢ４２と下限ΔＢ４１とが破線によって示されている。第二圧力センサ９７によって検出されたＰ４から予め定められた期間内での圧力変化量をΔＰＢ４としたとき、ΔＰＢ４が第四範囲の上限ΔＢ４２より小さく第四範囲の下限ΔＢ４１よりも大きい場合（すなわち、ΔＰＢ４が第四範囲の範囲内にある場合）、制御部２０は、排出弁６０に開異常があると判定する。

時刻ｔ４においては、インジェクタ５５は「閉」であり、排出弁６０は「閉」であることから、Ｖａ＝０かつＶｂ＝０である。一方、燃料電池スタック１０におけるアノードガスの消費は、ある程度生じていると考えられる（Ｖｃ≠０）。よって、インジェクタ５５および排出弁６０が正常に閉弁されている場合の圧力変化量ΔＰＢ（３）は、以下の式（３）によって算出できる。
ΔＰＢ（３）＝Ｃ（－Ｖｃ） ・・・（３）
第四範囲の上限ΔＢ４２は、上記の式（１）に、Ｖａ＝０（インジェクタ５５が正常に閉弁），Ｖｂ＝０（排出弁６０が正常に開弁），Ｖｃ≠０を代入した式（３）によって得られるΔＰＢ（３）に基づいて定めることができる。一方、第四範囲の下限ΔＢ４１は、上記の式（１）に、Ｖａ＝０（インジェクタ５５が正常に閉弁），Ｖｂ≠０（排出弁６０が閉弁異常），Ｖｃ≠０を代入した以下の式（４）に基づいて定めることができる。
ΔＰＢ（４）＝Ｃ（－Ｖｂ－Ｖｃ） ・・・（４）

図３には、制御部２０がインジェクタ５５を開弁する制御を実行した時刻ｔ７での圧力値Ｐ７が例示されている。また、図３には、時刻ｔ７における異常判定に使用される第七閾値ΔＢ７が破線によって例示されている。なお、Ｐ７においてインジェクタ５５を開弁したとき、上述したインジェクタ５５の閉異常の有無の判定が並行して実行される（図２参照）。制御部２０は、インジェクタ５５に閉異常があると判定し、第二圧力センサ９７によって検出されたＰ７から予め定められた期間内の圧力変化量ΔＰＢ７が第七閾値ΔＢ７より小さい場合、制御部２０は排出弁６０に開異常があると判定する。

Ｐ７において、インジェクタ５５に閉弁異常があり（Ｖａ＝０）、排出弁６０が正常に閉弁されている（Ｖｂ＝０）場合の圧力変化量は、式（３）によって算出される。したがって、第七閾値ΔＢ７は、上記の式（３）によって算出されたΔＰＢ（３）を設定することができる。

図３には、制御部２０がインジェクタ５５を閉弁する制御を実行した時刻ｔ９での圧力値Ｐ９が示されている。また、図３には、時刻ｔ９における異常判定に使用される第九範囲の上限ΔＢ９２および下限ΔＢ９１が破線によって示されている。なお、Ｐ９においてインジェクタ５５を閉弁したとき、制御部２０は、上述したインジェクタ５５の開異常の判定を並行して実行する（図２参照）。制御部２０は、インジェクタ５５に開異常があると判定し、第二圧力センサ９７によって検出されたＰ９から予め定められた期間内の圧力変化量ΔＰＢ９が、第九範囲の上限ΔＢ９２より小さく、下限ΔＢ９１より大きい場合（すなわち、第九範囲の範囲内にある場合）、排出弁６０に開異常があると判定する。

インジェクタ５５および排出弁６０が開弁されている場合（Ｖａ≠０，Ｖｂ≠０）の圧力変化量は、式（１）を用いて算出できる。したがって、第九範囲の下限ΔＢ９１は、上記の式（１）によって算出されたΔＰＢ（１）を設定することができる。一方、第九範囲の上限ΔＢ９２は、排出弁６０が開異常（Ｖｂ＝０）と仮定し、式（２）を用いて算出されるΔＰＢ（２）を設定することができる。

図４は、インジェクタ５５の開閉の制御と排出弁６０の開閉の制御と第二圧力センサ９７の圧力値との関係を模式的に表す説明図である。図４の上段には、第二圧力センサ９７が検出した圧力値と時間との関係を表すグラフが示されている。図４の下段には、インジェクタ５５の開閉の制御と時間との関係と、排出弁６０の開閉の制御と時間との関係と、が表されている。図４では、インジェクタ５５が一度正常に開弁されてから閉弁されるまでの期間、排出弁６０が正常に開弁されている場合での圧力の変化が例示されている。

図４には、制御部２０によってインジェクタ５５が正常に開弁されてから予め定められた期間を経過した時刻ｔ５における圧力値Ｐ５が例示されている。すなわち、圧力値Ｐ５は、制御部２０がインジェクタ５５および排出弁６０を開弁する制御を指示している期間内に、インジェクタ５５に閉異常がないと判定された場合の圧力値の例である。また、時刻ｔ５における異常判定に使用される第五閾値ΔＢ５が破線によって示されている。第二圧力センサ９７によって検出されたＰ５から予め定められた期間内の圧力変化量をΔＰＢ５としたとき、圧力変化量ΔＰＢ５が第五閾値ΔＢ５よりも大きい場合、制御部２０は、排出弁６０に閉異常があると判定する。

インジェクタ５５および排出弁６０が開弁されている場合（Ｖａ＝０，Ｖｂ＝０）、圧力変化量は、上記の式（１）によって算出できる。したがって、第五閾値ΔＢ５は、上記式（１）によって算出されたΔＰＢ（１）に基づいて定めることができる。

図４には、制御部２０によってインジェクタ５５が正常に閉弁されてから予め定められた期間を経過した時刻ｔ６における圧力値Ｐ６が図示されている。すなわち、圧力値Ｐ６は、制御部２０がインジェクタ５５を閉弁する制御と排出弁６０を開弁する制御とを指示している期間内に、インジェクタ５５に開異常がないと判定された場合の圧力値の例である。また、図４には、時刻ｔ６における異常判定に使用される第六閾値ΔＢ６が破線によって示されている。第二圧力センサ９７によって検出されたＰ６から予め定められた期間内の圧力変化量をΔＰＢ６としたとき、圧力変化量ΔＰＢ６が第六閾値ΔＢ６よりも大きい場合、制御部２０は、排出弁６０に閉異常があると判定する。第六閾値ΔＢ６は、上記の式（３）を用いて算出したΔＰＢ（３）に基づいて定めることができる。

図４には、制御部２０がインジェクタ５５を開弁する制御を実行した時刻ｔ８での圧力値Ｐ８が示されている。また、図４には、時刻ｔ８における異常判定に使用される第八範囲の下限であるΔＢ８１と第八範囲の上限であるΔＢ８２とが破線によって示されている。制御部２０は、インジェクタ５５に閉異常があると判定し、第二圧力センサ９７によって検出されたＰ８から予め定められた期間内の圧力変化量ΔＰＢ８が、第八範囲の上限ΔＢ８２より小さく下限ΔＢ８１よりも大きい場合（すなわち、第八範囲の範囲内にある場合）、排出弁６０に閉異常があると判定する。第八範囲の上限ΔＢ８２は、上記の式（３）から算出されるΔＰＢ（３）に基づいて定めることができる。下限ΔＢ８１は式（４）から算出されるΔＰＢ（４）に基づいて定めることができる。

図４には、制御部２０がインジェクタ５５を閉弁する制御を実行した時刻ｔ１０での圧力値Ｐ１０が示されている。また、図４には、時刻ｔ１０における異常判定に使用される第十閾値ΔＢ１０が破線によって示されている。制御部２０は、インジェクタ５５に開異常があると判定し、第二圧力センサ９７によって検出されたＰ１０から予め定められた期間内の圧力変化量ΔＰＢ１０が第十閾値ΔＢ１０より大きい場合、排出弁６０に閉異常があると判定する。第十閾値ΔＢ１０は、式（３）を用いて算出されるΔＰＢ（３）を用いて設定されることができる。

図５は、燃料電池システム１００を起動し、インジェクタ５５の開弁制御を実行している期間において燃料電池システム１００が実行する制御のフローである。燃料電池システム１００は、例えば、車両１のイグニションキーをＯＮにすることによって起動し、制御を開始する。

燃料電池システム１００が起動されると、制御部２０の起動とともに、第一圧力センサ９６および第二圧力センサ９７が起動される（ステップＳ１００）。第一圧力センサ９６と第二圧力センサ９７とによる圧力の計測結果は、制御部２０に送信される。制御部２０は、第一圧力センサ９６と第二圧力センサ９７によって検出される圧力値から圧力変化量ΔＰＡおよびΔＰＢの算出を開始する（ステップＳ１０２）。制御部２０は、例えば、燃料電池スタック１０による発電量を増加させる要求に応じて、インジェクタ５５を開弁する制御を実行する（ステップＳ１０４）。

制御部２０は、インジェクタ５５を閉弁する指示を実行してから予め定められた期間において圧力変化量ΔＰＡ１と第一閾値ΔＡ１とを比較して、インジェクタ５５に閉異常があるか否かを判定する（ステップＳ２００）。制御部２０は、圧力変化量ΔＰＡ１が、第一閾値ΔＡ１より大きいである場合において、インジェクタ５５に閉異常があると判定する。

インジェクタ５５に閉異常がある場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、制御部２０は、排出弁６０を開弁する制御がされているか否かを確認する（ステップＳ２０２）。排出弁６０を開弁する制御がされていない（すなわち、排出弁６０を閉弁する制御が指示されている）場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、制御部２０は、排出弁６０に開異常があるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。具体的には、制御部２０は、インジェクタ５５に閉異常があると判定し、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ７が第七閾値ΔＢ７より小さい場合、排出弁６０に開異常があると判定する（図３参照）。インジェクタ５５の閉異常および排出弁６０に開異常がある場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、制御部２０は、例えば、主止弁５３を閉弁して燃料電池スタック１０による発電を停止し、２次電池９２によるバッテリー走行に切り替える非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ２０８）。一方、排出弁６０に開異常がない場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、制御部２０は、例えば、２次電池９２によるバッテリー走行に切り替える非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ２１０）。

制御部２０が排出弁６０を開弁する制御を指示している場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、制御部２０は、排出弁６０に閉異常があるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。具体的には、制御部２０は、インジェクタ５５に閉異常があると判定し、かつ、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ８が第八範囲の上限ΔＢ８２より小さく下限ΔＢ８１よりも大きい場合、排出弁６０に閉異常があると判定する。排出弁６０に閉異常があると判定した場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、制御部２０は、主止弁５３を閉弁して燃料電池スタック１０による発電を停止し、２次電池９２によるバッテリー走行に切り替える非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ２１２）。一方、排出弁６０に閉異常がない場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、制御部２０は上述の非常措置（ステップＳ２１０）を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する。

インジェクタ５５に閉異常が無いと判定した場合（Ｓ２００：ＮＯ）、制御部２０は、排出弁６０を開弁する制御の指示がされているか否かを確認する（ステップＳ２５２）。排出弁６０を開弁する制御が指示されていない（すなわち、排出弁６０を閉弁する制御が指示されている）場合（Ｓ２５２：ＮＯ）、制御部２０は、排出弁６０に開異常があるか否かを判定する（ステップＳ２５４）。具体的には、制御部２０は、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ３が第三範囲の上限ΔＢ３２より小さく下限ΔＢ３１よりも大きい場合、排出弁６０に開異常があると判定する（図３参照）。インジェクタ５５に閉異常がなく排出弁６０に開異常がある場合（Ｓ２５４：ＹＥＳ）、制御部２０は、例えば、アノードガスの供給量を低減して燃料電池スタック１０による発電量を制限する非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ２５８）。一方、排出弁６０に開異常がない場合（Ｓ２５４：ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ３００においてインジェクタ５５を閉弁するか否かの判定を行う（図６参照）。

制御部２０が排出弁６０を開弁する制御を指示している場合（Ｓ２５２：ＹＥＳ）、制御部２０は、排出弁６０に閉異常があるか否かを判定する（ステップＳ２５６）。具体的には、制御部２０は、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ５が第五閾値ΔＢ５よりも大きい場合、排出弁６０に閉異常があると判定する。排出弁６０に閉異常があると判定した場合（Ｓ２５６：ＹＥＳ）、制御部２０は、例えば、アノードガスの供給量を低減して燃料電池スタック１０による発電量を制限した後に、主止弁５３を閉弁して燃料電池スタック１０による発電を停止する非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ２６０）。一方、排出弁６０に閉異常がない場合（Ｓ２５６：ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ３００においてインジェクタ５５を閉弁するか否かの判定を行う（図６参照）。

図６は、インジェクタ５５の閉弁制御を指示している期間において燃料電池システム１００が実行する制御のフローである。制御部２０は、インジェクタ５５に閉異常がなく、排出弁６０に開異常がない場合（Ｓ２５４：ＮＯ）および排出弁６０に閉異常がない場合（Ｓ２５６：ＮＯ）、インジェクタ５５を開弁するか否かの判定を行う（ステップＳ３００）。インジェクタ５５を閉弁しない場合（Ｓ３００：ＮＯ）、制御部２０は、インジェクタ５５に閉異常があるか否かについて判定する（ステップＳ２００）（図５参照）。インジェクタ５５を閉弁する場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、制御部２０は、インジェクタ５５を閉弁する制御を指示する（ステップＳ３０２）。

制御部２０は、インジェクタ５５を閉弁する指示を実行すると、インジェクタ５５に開異常があるか否かについて判定する（ステップＳ４００）。具体的には、制御部２０は、第一圧力センサ９６によって取得した圧力値から、インジェクタ５５が開弁されてから予め定められた期間における単位時間あたりの圧力変化量ΔＰＡ２を算出する。制御部２０は、圧力変化量ΔＰＡ２が、第二閾値ΔＡ２より小さいである場合において、インジェクタ５５に開異常があると判定する。

インジェクタ５５に開異常がある場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、制御部２０は、排出弁６０を開弁する制御が指示されているか否かを確認する（ステップＳ４０２）。排出弁６０を開弁する制御が指示されていない（すなわち、排出弁６０を閉弁する制御が指示されている）場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、制御部２０は、排出弁６０に開異常があるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。具体的には、制御部２０は、インジェクタ５５に開異常があると判定し、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ９が、第九範囲の上限ΔＢ９２より小さく、下限ΔＢ９１より大きい場合、排出弁６０に開異常があると判定する（図３参照）。インジェクタ５５および排出弁６０に開異常がある場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、制御部２０は、例えば、主止弁５３を閉弁して燃料電池スタック１０による発電を停止し、２次電池９２によるバッテリー走行に切り替える非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ４０８）。一方、排出弁６０に開異常がない場合（Ｓ４０４：ＮＯ）、制御部２０は、例えば、２次電池９２によるバッテリー走行に切り替える非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ４１０）。

制御部２０が排出弁６０を開弁する制御を指示している場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、制御部２０は、排出弁６０に閉異常があるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。具体的には、制御部２０は、インジェクタ５５に開異常があると判定し、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ１０が第十閾値ΔＢ１０より大きい場合、排出弁６０に閉異常があると判定する（図４参照）。排出弁６０に閉異常があると判定した場合（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、制御部２０は、主止弁５３を閉弁して燃料電池スタック１０による発電を停止し、２次電池９２によるバッテリー走行に切り替える非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ４１２）。一方、排出弁６０に閉異常がない場合（Ｓ４０６：ＮＯ）、制御部２０は上述の非常措置（ステップＳ４１０）を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する。

インジェクタ５５に開異常が無いと判定した場合（Ｓ４００：ＮＯ）、制御部２０は、排出弁６０を開弁する制御が指示されているか否かを確認する（ステップＳ４５２）。排出弁６０を開弁する制御が指示されていない（すなわち、排出弁６０を閉弁する制御が指示されている）場合（Ｓ４５２：ＮＯ）、制御部２０は、排出弁６０に開異常があるか否かを判定する（ステップＳ４５４）。具体的には、制御部２０は、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ４が第四範囲の上限ΔＢ４２より小さく第四範囲の下限ΔＢ４１よりも大きい場合、排出弁６０に開異常があると判定する（図３参照）。インジェクタ５５に開異常がなく排出弁６０に開異常がある場合（Ｓ４５４：ＹＥＳ）、制御部２０は、例えば、アノードガスの供給量を低減して燃料電池スタック１０による発電量を制限する非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ４５８）。排出弁６０に開異常がない場合（Ｓ４５４：ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ５００において燃料電池システム１００の制御を終了するか否かの判定を行う。

一方、制御部２０が排出弁６０を開弁する制御を指示している場合（Ｓ４５２：ＹＥＳ）、制御部２０は、排出弁６０に閉異常があるか否かを判定する（ステップＳ４５６）。具体的には、制御部２０は、第二圧力センサ９７によって検出された圧力変化量ΔＰＢ６が第六閾値ΔＢ６よりも大きい場合、排出弁６０に閉異常があると判定する（図４参照）。排出弁６０に閉異常があると判定した場合（Ｓ４５６：ＹＥＳ）、制御部２０は、例えば、アノードガスの供給量を低減して燃料電池スタック１０による発電量を制限した後に、主止弁５３を閉弁して燃料電池スタック１０による発電を停止する非常措置を実行して燃料電池システム１００の制御を終了する（ステップＳ４６０）。一方、排出弁６０に閉異常がない場合（Ｓ４５６：ＮＯ）、制御部２０は、ステップＳ５００において燃料電池システム１００の制御を終了するか否かの判定を行う。燃料電池システム１００の制御を終了する場合とは、例えば専門家が手動による制御の停止を実行した場合である（Ｓ５００：ＹＥＳ）。燃料電池システム１００の制御を終了しない場合（Ｓ５００：ＮＯ）、制御部２０は、インジェクタ５５を開弁する制御を指示するか否かについて判定する（ステップＳ５０２）。インジェクタ５５を開弁する制御を指示しない場合（Ｓ５０２：ＮＯ）、制御部２０は、インジェクタ５５の開異常があるか否かについて判定する（ステップＳ４００）。インジェクタ５５を開弁する制御を指示する場合（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、制御部２０は、インジェクタ５５を開弁する制御を指示し（ステップＳ１０４）、上述のステップＳ２００以降の制御を実行する。

以上のように、本実施形態の燃料電池システム１００によれば、制御部２０によって指示されたインジェクタ５５の開閉の制御の状態と、インジェクタ５５の上流側の第一圧力センサ９６が検出した圧力変化量ΔＰＡとによって、制御部２０はインジェクタ５５の開閉の異常を判定できる。制御部は、このインジェクタ５５の異常の判定結果と、制御部２０によって指示された排出弁６０の開閉の制御の状態と、インジェクタ５５の下流側の第二圧力センサ９７が検出した圧力変化量ΔＰＢとによって、インジェクタ５５の動作期間内に排出弁６０の開閉の異常を判定できる。したがって、本実施形態の燃料電池システム１００によれば、インジェクタ５５および排出弁６０の異常の有無についてそれぞれ独立して判定することができる。

本開示は、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中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、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。

１…車両
１０…燃料電池スタック
１１…セル
２０…制御部
３０…カソードガス供給排出機構
３１…カソード供給流路
３２…カソードガスコンプレッサ
３３…開閉弁
３４…バイパス流路
３５…バイパス弁
４１…カソード排出流路
４２…カソードレギュレータ
５０…アノードガス供給排出機構
５１…アノード供給流路
５２…ガスタンク
５３…主止弁
５４…レギュレータ
５５…インジェクタ
６０…排出弁
６１…アノード排出流路
６３…循環流路
６４…アノードガスポンプ
６６…排出流路
７０…気液分離器
９０…ＤＣ／ＤＣコンバータ
９１…ＰＣＵ
９２…２次電池
９３…負荷
９６…第一圧力センサ
９７…第二圧力センサ
１００…燃料電池システム

Claims (1)

1. 燃料電池システムであって、
   燃料電池スタックと、
   ガスタンクと、
   前記燃料電池スタックと前記ガスタンクとを接続する供給流路と、
   前記供給流路に設けられ、前記ガスタンクから供給されたガスの供給量を調整して前記燃料電池スタックに前記ガスを供給するインジェクタと、
   前記インジェクタよりも前記ガスタンク側の前記供給流路に設けられる第一圧力センサと、
   前記インジェクタよりも前記燃料電池スタック側の前記供給流路に設けられる第二圧力センサと、
   前記燃料電池スタックから前記ガスを外部へ排出する排出流路と、
   前記排出流路に設けられた排出弁と、
   前記インジェクタの開閉と前記排出弁の開閉とを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記インジェクタを開弁する制御を指示した場合であって、前記第一圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第一閾値より大きい場合は、前記インジェクタに閉異常があると判定し、第一閾値より小さい場合は、前記インジェクタに前記閉異常がないと判定し、
   前記インジェクタを閉弁する制御を指示した場合であって、前記第一圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第二閾値より小さい場合は、前記インジェクタに開異常があると判定し、第二閾値より大きい場合は、前記インジェクタに前記開異常がないと判定し、
   前記インジェクタに前記閉異常がないと判定された場合のうち、
   前記インジェクタを開弁する制御と前記排出弁を閉弁する制御とを指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第三範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し、
   前記インジェクタおよび前記排出弁を閉弁する制御を指示している期間内に、前記インジェクタに前記開異常がないと判定され、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第四範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し、
   前記インジェクタおよび前記排出弁を開弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第五閾値より大きい場合は、前記排出弁に閉異常があると判定し、
   前記インジェクタを閉弁する制御と前記排出弁を開弁する制御とを指示している期間内に、前記インジェクタに前記開異常がないと判定され、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第六閾値より大きい場合は、前記排出弁に閉異常があると判定し、
   前記インジェクタに前記閉異常があると判定された場合のうち、
   前記インジェクタを開弁する制御と前記排出弁を閉弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第七閾値より小さい場合は、前記排出弁に開異常があると判定し、
   前記インジェクタおよび前記排出弁を開弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第八範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し、
   前記インジェクタに前記開異常があると判定された場合のうち、
   前記インジェクタおよび前記排出弁を閉弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第九範囲の範囲内にある場合は、前記排出弁に開異常があると判定し、
   前記インジェクタを閉弁する制御と前記排出弁を開弁する制御を指示している期間内に、前記第二圧力センサによって検出された予め定められた期間内の圧力変化量が第十閾値より大きい場合は、前記排出弁に閉異常があると判定する、燃料電池システム。

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