KR102144728B1 - 연료 전지 시스템을 탑재한 차량 - Google Patents

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Abstract

연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
연료 전지 시스템을 탑재한 차량이며, 연료 전지 시스템은, 연료 전지와, 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하고, 연료 가스의 공급 실행과 정지를 전환하는 개폐 밸브를 갖는 복수의 탱크와, 복수의 탱크에 있어서의 개폐 밸브와 접속하고, 복수의 탱크로부터 공급되는 연료 가스를 이송하는 복수의 공급 유로와, 복수의 공급 유로를 합류시켜, 연료 가스를 연료 전지에 이송하는 합류 유로와, 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 구비하고, 합류 유로는, 차량의 차체에 체결되고, 제어부는, 연료 전지 시스템이 시동되는 경우, 복수의 탱크에 있어서의 개폐 밸브 중 합류 유로가 차체에 체결되어 있는 체결 위치부터 개폐 밸브까지 존재하는 합류 유로 및 공급 유로의 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시킨다.

Description

연료 전지 시스템을 탑재한 차량{VEHICLE WITH FUEL CELL SYSTEM MOUNTED THEREON}
<관련 출원의 상호 참조>
본원은, 2017년 4월 25일에 출원된 출원 번호 제2017-085956호의 일본 특허 출원에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 개시 모두가 참조에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 연료 전지 시스템을 탑재한 차량에 관한 것이다.
연료 전지 시스템에는, 연료 전지와, 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하고, 연료 가스의 공급 실행과 정지를 전환하는 개폐 밸브를 갖는 복수의 탱크와, 그 개폐 밸브와 접속하여 연료 가스를 이송하는 복수의 공급 유로와, 복수의 공급 유로를 합류시켜 연료 가스를 연료 전지에 이송하는 합류 유로를 구비한 것이 있다(일본 특허 공개 제2006-120363호 공보).
그러나, 일본 특허 공개 제2006-120363호 공보의 연료 전지 시스템을 탑재한 차량에 있어서, 합류 유로가 차체에 체결되어 있는 경우, 탱크의 개폐 밸브를 개방할 때에, 탱크 내에 압축되어 있던 연료 가스의 방출에 의한 진동이 합류 유로를 통하여 차체로 전달되어, 차량의 탑승자에 소리로서 인식된다는 과제가 있다. 이 소리를 탑승자가 인식함으로써, 탑승자의 차량에 대한 심상이 나빠질 우려가 있다. 이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 탱크 내에 압축되어 있던 연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가, 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있는 기술이 요망되고 있다.
본 발명은 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
(1) 본 발명의 일 형태에 의하면, 연료 전지 시스템을 탑재한 차량이 제공된다. 이 차량은, 연료 전지 시스템을 탑재한 차량이며, 상기 연료 전지 시스템은, 연료 전지와, 상기 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하고, 상기 연료 가스의 공급 실행과 정지를 전환하는 개폐 밸브를 갖는 복수의 탱크와, 상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브와 접속하고, 상기 복수의 탱크로부터 공급되는 상기 연료 가스를 이송하는 복수의 공급 유로와, 상기 복수의 공급 유로를 합류시켜, 상기 연료 가스를 상기 연료 전지에 이송하는 합류 유로와, 상기 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 합류 유로는, 상기 차량의 차체에 체결되고, 상기 제어부는, 상기 연료 전지 시스템이 시동되는 경우, 상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브 중 상기 합류 유로가 상기 차체에 체결되어 있는 체결 위치부터 상기 개폐 밸브까지 존재하는 상기 합류 유로 및 상기 공급 유로의 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시킨다. 이러한 형태로 하면, 연료 전지 시스템이 시동되는 경우, 체결 위치부터 개폐 밸브까지 존재하는 합류 유로 및 공급 유로의 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시킬 수 있는 점에서, 복수의 탱크 중 체결 위치까지의 압력 손실이 가장 큰 탱크로부터 연료 가스가 방출된다. 이로 인해, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브는 밸브 개방되지 않고 다른 개폐 밸브가 밸브 개방되는 형태에 비하여, 탱크부터 체결 위치에 이르기까지의 사이에 연료 가스의 압력을 크게 저감할 수 있고, 연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 억제할 수 있다. 따라서, 연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
(2) 상기 형태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 연료 전지 시스템이 시동되며, 또한, 상기 시동이 상기 복수의 탱크에 상기 연료 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동인 경우, 상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브를 모두 밸브 개방시키고, 상기 연료 전지 시스템이 시동되며, 또한, 상기 시동이 상기 복수의 탱크에 상기 연료 가스가 마지막으로 충전되고 나서 2회째 이후의 시동인 경우, 상기 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시켜도 된다. 이러한 형태로 하면, 개폐 밸브의 파손을 억제할 수 있다. 이하, 상세하게 설명한다. 복수의 탱크에 연료 가스가 마지막으로 충전되고 나서의 연료 전지 시스템의 시동이 첫회인 경우, 복수의 탱크는 연료 가스가 충전됨으로써 고압 상태로 되어 있을 개연성이 높다. 이러한 상태에 있어서, 복수의 탱크 중 일부의 탱크에 있어서의 개폐 밸브만을 밸브 개방함으로써, 고압 상태의 탱크 내로부터 방출된 연료 가스와 밸브 폐쇄되어 있는 탱크 내에 충전되어 있는 고압의 연료 가스 사이에, 밸브 폐쇄되어 있는 개폐 밸브가 개재되어 파손되는 경우가 있다. 따라서, 첫회의 시동 시에는 개폐 밸브를 모두 밸브 개방시킴으로써 그러한 개폐 밸브의 파손을 억제할 수 있다.
(3) 상기 형태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시킨 후, 밸브 개방되어 있지 않은 상기 개폐 밸브 중 상기 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브와의 상기 합계 길이의 차가 미리 설정된 범위 내인 상기 개폐 밸브를 밸브 개방시켜도 된다. 이러한 형태로 하면, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브의 합계 길이의 차가 미리 설정된 범위 내인 개폐 밸브, 즉, 가장 압력 손실이 큰 탱크와 동일 정도로 압력 손실이 큰 탱크의 개폐 밸브를 밸브 개방할 수 있다. 이로 인해, 가장 압력 손실이 큰 탱크와 마찬가지로, 연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 억제되기 때문에, 연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
(4) 상기 형태에 있어서, 상기 연료 전지 시스템은, 상기 연료 전지의 발전에 사용되는 보조 기기를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 차량이 주행 가능한 상태이며, 또한, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크 내의 압력이 미리 설정된 값 이상이며, 또한, 상기 연료 전지의 발전하는 전력이 미리 설정된 제1 전력 이상인 경우, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크의 해당 개폐 밸브를 밸브 개방시켜도 된다. 이러한 형태로 하면, 미리 설정된 제1 전력 이상의 전력을 연료 전지에 발전시키기 위하여 비교적 큰 작동음을 발생하면서 작동하는 보조 기기의 해당 작동음에 묻히게 하여, 개폐 밸브를 밸브 개방할 수 있기 때문에, 탱크 내에 압축되어 있던 연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가, 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
(5) 상기 형태에 있어서, 상기 제어부는, 상기 차량이 주행 가능한 상태이며, 또한, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크 내의 압력이 미리 설정된 값 이상이며, 또한, 상기 차량의 차속이 미리 설정된 제1 차속 이상인 경우, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크의 해당 개폐 밸브를 밸브 개방시켜도 된다. 이러한 형태로 하면, 미리 설정된 제1 차속 이상의 차속에 의해 발생하는 로드 노이즈나 바람 가르는 소리에 묻히게 하여, 개폐 밸브를 밸브 개방할 수 있기 때문에, 탱크 내에 압축되어 있던 연료 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가, 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명은 연료 전지 시스템 이외의 다양한 형태로 실현하는 것도 가능하다. 예를 들어, 차량에 탑재되는 연료 전지 시스템에 있어서의 연료 전지로의 연료 가스의 공급 방법, 이 공급 방법을 실행하는 제어 장치, 이 공급 방법을 실현하는 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체, 연료 전지 시스템을 탑재한 이동체 등의 형태로 실현할 수 있다.
도 1은 연료 전지 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 제어부가 실행하는 선택적 밸브 개방 처리를 도시하는 플로우이다.
도 3은 제어부가 실행하는 선택적 밸브 개방 처리를 도시하는 플로우이다.
도 4는 제어부가 실행하는 선택적 밸브 개방 처리를 도시하는 플로우이다.
도 5는 제어부가 실행하는 충전 판정 처리를 도시하는 플로우이다.
도 6은 제어부가 실행하는 시동 시 밸브 개방 선택 처리를 도시하는 플로우이다.
도 7은 제어부가 실행하는 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 도시하는 플로우이다.
A. 제1 실시 형태:
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템(10)의 구성을 도시한 블록도이다. 연료 전지 시스템(10)은, 모터로 구동하는 차량의 전원으로서 차량에 탑재되어 있다. 연료 전지 시스템(10)은, 연료 전지 스택(100)과, 탱크(200a, 200b, 200c)와, 공급 유로(220a, 220b, 220c)와, 합류 유로(230)와, 체결부(240)와, 제어부(300)를 구비한다. 또한, 이후의 설명에서는, 3개의 탱크를 총칭하는 경우에는 부호 「200」을, 3개의 공급 유로를 총칭하는 경우에는 부호 「220」을, 사용한다.
연료 전지 스택(100)은, 단셀을 복수 적층시킨 스택 구조를 갖고 있다. 각 단셀은, 프로톤 전도성을 갖는 전해질막의 양면에, 각각 애노드 및 캐소드를 접합하여 이루어지는 막 전극 접합체를, 세퍼레이터에 의해 끼움 지지함으로써 구성되어 있다. 연료 전지 스택(100)은, 수소 가스 및 공기의 공급을 받아, 수소와 산소의 전기 화학 반응에 의해 발전한다.
탱크(200a)는, 연료 전지 스택(100)의 발전에 사용되는 연료 가스로서 수소 가스를 저장한다. 탱크(200a)는, 개폐 밸브(210a)를 갖는다. 개폐 밸브(210a)는, 탱크(200a)로부터의 수소 가스의 공급에 대하여, 실행과 정지를 전환한다. 탱크(200b) 및 탱크(200c)는, 탱크(200a)와 마찬가지의 구성이며, 각각에 대응하는 개폐 밸브(210b) 및 개폐 밸브(210c)를 갖는다. 또한, 이후의 설명에서는, 3개의 개폐 밸브를 총칭하는 경우에는 부호 「210」을 사용한다.
공급 유로(220a)는, 개폐 밸브(210a)와 접속하고, 탱크(200a)로부터 공급되는 수소 가스를 합류 유로(230)를 향하여 이송한다. 공급 유로(220a)에는, 압력 센서(225a)가 설치되어 있다. 압력 센서(225a)는, 공급 유로(220a) 내의 압력을 측정한다. 개폐 밸브(210a)가 밸브 개방되어 있을 때에 있어서 압력 센서(225a)가 측정하는 공급 유로(220a) 내의 압력은, 탱크(200a) 내의 수소 가스의 압력으로 간주할 수 있다. 공급 유로(220b) 및 공급 유로(220c)는, 각각 개폐 밸브(210b) 및 개폐 밸브(210c)와 접속하고, 탱크(200b) 및 탱크(200c)로부터 공급되는 수소 가스를 합류 유로(230)를 향하여 이송한다. 공급 유로(220b) 및 공급 유로(220c)에는, 각각에 대응하는 압력 센서(225b) 및 압력 센서(225c)가 설치되어 있다. 또한, 이후의 설명에서는, 3개의 압력 센서를 총칭하는 경우에는 부호 「225」를 사용한다.
합류 유로(230)는, 공급 유로(220a)와, 공급 유로(220b)와, 공급 유로(220c)를 합류시킨 유로이다. 합류 유로(230)는, 공급 유로(220a), 공급 유로(220b) 및 공급 유로(220c)를 통하여 공급되는 수소 가스를 연료 전지 스택(100)에 이송한다.
체결부(240)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량의 차체에 합류 유로(230)를 체결한다. 체결부(240)로서는, 예를 들어 브래킷 및 볼트로 이루어지고, 합류 유로(230)를 보유 지지한 브래킷을 볼트에 의해 차체에 체결함으로써, 합류 유로(230)를 차체에 체결해도 된다.
제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)에 구비된 도시하지 않은 각종 센서로부터 출력되는 신호를 수신함과 함께, 연료 전지 시스템(10)의 각 부의 동작을 제어한다. 제어부(300)는, 예를 들어 압력 센서(225)가 측정한 측정값을 나타내는 신호를 압력 센서(225)로부터 수신한다. 또한, 제어부(300)는, 예를 들어 개폐 밸브(210a), 개폐 밸브(210b) 및 개폐 밸브(210c)의 개폐를 제어한다. 제어부(300)는, ECU(Electronic Control Unit)에 의해 구성되어 있어도 된다.
도 2, 도 3 및 도 4는, 제어부(300)가 실행하는 선택적 밸브 개방 처리를 도시하는 플로우이다. 선택적 밸브 개방 처리는, 연료 전지 시스템(10)의 시동과 함께 개시되고, 연료 전지 시스템(10)이 가동되고 있을 때, 반복 실행된다. 연료 전지 시스템(10)은, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 구비된 이그니션 스위치가 온이 된 경우에 시동된다. 또한, 연료 전지 시스템(10)이 정지하고 있는 상태에서는, 개폐 밸브(210a), 개폐 밸브(210b) 및 개폐 밸브(210c)는 밸브 폐쇄되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)에 구비된 각종 센서가 측정하는 센서값 및 신호의 판독을 행한다(스텝 S110). 스텝 S110에 있어서 판독되는 센서값 및 신호에는, 현재의 탱크(200) 내의 압력을 나타내는 값, 연료 전지 스택(100)에 의해 발전되는 전력을 나타내는 값, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량의 차속을 나타내는 값, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량의 도어록 상태를 나타내는 신호, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 구비하는 이차 전지가 충전 중인지 여부를 나타내는 신호 등이 포함된다. 또한, 여기서 말하는 현재의 탱크(200) 내의 압력을 나타내는 값이란, 개폐 밸브(210)가 밸브 개방되어 있는 탱크(200)에 있어서는, 압력 센서(225)가 측정하고 있는 값이다. 개폐 밸브(210)가 밸브 폐쇄되어 있는 탱크(200)에 있어서는, 개폐 밸브(210)가 밸브 폐쇄되어 있는 동안에, 통신 충전에 의해 수소 가스의 충전이 있었는지 여부에 따라, 값이 상이하다. 여기에서 말하는 통신 충전이란, 제어부(300)와 수소 스테이션 사이에서 적외선 통신을 행하면서 탱크(200)에 수소가 충전되는 충전 방법이다. 개폐 밸브(210)가 밸브 폐쇄되어 있는 동안에 수소 가스의 충전이 있던 탱크(200)에 있어서는, 통신 충전 시에 제어부(300)가 취득한 탱크(200) 내의 압력을 나타내는 값이다. 개폐 밸브(210)가 밸브 폐쇄되어 있는 동안에 수소 가스의 충전이 없었던 탱크(200)에 있어서는, 개폐 밸브(210)가 마지막으로 밸브 개방되어 있었을 때에 있어서 압력 센서(225)가 측정한 값을, 온도, 열 팽창률, 수소의 압축 계수 및 압력 센서(225)의 센서 정밀도 등의 조건에 기초하여 보정한 값을 의미한다.
센서값의 판독이 행하여진 후(스텝 S110 후), 제어부(300)는, 제어부(300)에 저장되어 있는 기억 데이터값의 판독을 행한다(스텝 S120). 스텝 S120에 있어서 판독되는 기억 데이터값에는, 연료 전지 시스템(10)의 시동 이력, 수소 가스의 충전 이력, 탱크(200) 내의 압력값의 이력, 개폐 밸브(210)의 밸브 개방 횟수를 나타내는 이력 등이 포함된다.
기억 데이터값의 판독이 행하여진 후(스텝 S120 후), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 시동 시인지 여부를 판정한다(스텝 S130). 본 실시 형태에서는, 연료 전지 스택(100)이 미리 설정된 전력을 공급 가능한 상태가 아닌 경우에, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 시동 시라고 판정한다(스텝 S130: "예"). 본 실시 형태에서는, 연료 전지 스택(100)이 미리 설정된 전력을 공급 가능한 상태인 경우, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 시동 시가 아니라고 판정한다. 또한, 연료 전지 시스템(10)이 시동 시인 상태(스텝 S130: "예")에서는, 개폐 밸브(210a), 개폐 밸브(210b) 및 개폐 밸브(210c)는 모두 밸브 폐쇄되어 있다.
연료 전지 시스템(10)이 시동 시라고 판정된 경우(스텝 S130: "예"), 제어부(300)는, 충전 판정 처리를 행한다(스텝 S140). 충전 판정 처리에서는, 연료 전지 시스템(10)이 정지하고 있는 상태인 동안에, 탱크(200)에 대하여 수소 가스의 충전이 있었는지 여부를 판정한다. 본 실시 형태에서는, 연료 전지 시스템(10)이 시동 시라고 판정된 경우(스텝 S130: "예"), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)의 시동 이력을 갱신한다.
도 5는 제어부(300)가 실행하는 충전 판정 처리를 도시하는 플로우이다. 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 마지막으로 정지했을 때에 있어서의 탱크(200) 내의 압력의 값을 나타내는 수소 충전 기준 압력 PR을 연산한다(스텝 S141). 수소 충전 기준 압력 PR이란, 개폐 밸브(210)가 마지막으로 밸브 개방되어 있었을 때에 있어서 압력 센서(225)가 측정한 값을, 온도, 열 팽창률, 수소의 압축 계수 및 압력 센서(225)의 센서 정밀도 등의 조건에 기초하여 보정한 값을 의미한다.
수소 충전 기준 압력 PR의 연산이 행하여진 후(스텝 S141 후), 제어부(300)는, 현재의 탱크(200) 내의 압력이 수소 충전 기준 압력 PR보다 큰지 여부를 판정한다(스텝 S142). 여기에서 말하는 현재의 탱크(200) 내의 압력이란, 스텝 S110에 있어서 판독된 탱크(200) 내의 압력을 나타내는 값을 의미한다. 본 실시 형태에서는, 수소 충전 기준 압력 PR과 비교되는 탱크(200)의 압력은, 탱크(200) 중 탱크(200a)의 압력이다. 또한, 탱크(200a)의 압력 대신에 또는 탱크(200a)의 압력 외에도, 탱크(200b) 및 탱크(200c)의 압력 중 적어도 한쪽을, 수소 충전 기준 압력 PR과 비교하여 판정에 사용되는 탱크(200)로 해도 된다.
현재의 탱크(200) 내의 압력이 수소 충전 기준 압력 PR보다 크지 않다고 판정된 경우(스텝 S142: "아니오"), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 구비된 퓨엘 리드(도시 생략)가 개방된 이력이 있는지 여부를 판정한다(스텝 S143). 현재의 탱크(200) 내의 압력이 수소 충전 기준 압력 PR보다 크지 않다고 판정되는 경우에는, 예를 들어 이하의 경우가 있다. 즉, 현재의 탱크(200) 내의 압력이, 개폐 밸브(210)가 밸브 폐쇄되어 있는 탱크(200)이며 개폐 밸브(210)가 밸브 폐쇄되어 있는 동안에 수소 가스의 충전이 없던 탱크(200)에 있어서의 값일 때, 현재의 탱크(200) 내의 압력과 수소 충전 기준 압력 PR이 동등해지는 경우이다.
퓨엘 리드가 개방된 이력이 없다고 판정된 경우(스텝 S143: "아니오"), 제어부(300)는, 통신 충전의 이력이 있는지 여부를 판정한다(스텝 S144). 통신 충전의 이력이 없다고 판정된 경우(스텝 S144: "아니오"), 제어부(300)는, 탱크(200)에 대하여 수소 가스의 충전이 없었다고 판정한다(스텝 S145). 그 후, 제어부(300)는, 충전 판정 처리를 종료한다.
현재의 탱크(200) 내의 압력이 수소 충전 기준 압력 PR보다 크다고 판정된 경우(스텝 S142: "예")와, 퓨엘 리드가 개방된 이력이 있다고 판정된 경우(스텝 S143: "예")와, 통신 충전의 이력이 있다고 판정된 경우(스텝 S144: "예") 중 어느 것인 경우, 제어부(300)는, 탱크(200)에 대하여 수소 가스의 충전이 있었다고 판정한다(스텝 S146). 이때, 제어부(300)는, 수소 가스의 충전 이력을 갱신한다. 그 후, 제어부(300)는, 충전 판정 처리를 종료한다.
도 2로 되돌아가, 충전 판정 처리가 행하여진 후(스텝 S140 후), 제어부(300)는, 스텝 S120에 있어서 판독된 개폐 밸브(210)의 밸브 개방 횟수를 나타내는 이력에 기초하여, 수소 가스의 충전이 있었다고 마지막으로 판정되고 나서의 개폐 밸브(210)의 밸브 개방 횟수를 판정하는 탱크 밸브 개방 이력 판정을 행한다(스텝 S150).
탱크 밸브 개방 이력 판정이 행하여진 후(스텝 S150 후), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)의 시동 이력 및 수소 가스의 충전 이력에 기초하여, 연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동인지 판정한다(스텝 S160).
연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동이라고 판정된 경우(스텝 S160: "예"), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)에 있어서의 모든 개폐 밸브를 밸브 개방시킨다(스텝 S170). 본 실시 형태에서는, 개폐 밸브(210a), 개폐 밸브(210b) 및 개폐 밸브(210c)를 모두 밸브 개방한다. 그 후, 제어부(300)는, 선택적 밸브 개방 처리를 종료한다. 이렇게 함으로써, 개폐 밸브의 파손을 억제할 수 있다. 이하, 상세하게 설명한다. 연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동인 경우, 탱크(200)는 수소 가스가 충전됨으로써 고압 상태로 되어 있을 개연성이 높다. 이러한 상태에 있어서, 탱크(200) 중 일부의 탱크(200)에 있어서의 개폐 밸브(210)만을 밸브 개방함으로써, 고압 상태의 탱크(200) 내로부터 방출된 수소 가스와 밸브 폐쇄되어 있는 탱크(200) 내에 충전되어 있는 고압의 수소 가스 사이에, 밸브 폐쇄되어 있는 개폐 밸브(210)가 개재되어 파손되는 경우가 있다. 따라서, 첫회의 시동 시에는 개폐 밸브(210)를 모두 밸브 개방시킴으로써 그러한 개폐 밸브(210)의 파손을 억제할 수 있다.
연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동이 아니라고 판정된 경우(스텝 S160: "아니오"), 제어부(300)는, 시동 시 밸브 개방 선택 처리를 행한다(스텝 S180).
도 6은 제어부(300)가 실행하는 시동 시 밸브 개방 선택 처리를 도시하는 플로우이다. 제어부(300)는, 체결부(240)부터 개폐 밸브(210)까지 존재하는 합류 유로(230) 및 공급 유로(220)의 합계 길이를 연산한다(스텝 S181). 합계 길이란, 환언하면, 체결부(240)와 개폐 밸브(210)를 접속하는 합류 유로(230)와 공급 유로(220)의 합계의 길이를 의미한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 합계 길이는, 개폐 밸브(210a)가 가장 길고, 개폐 밸브(210b)가 2번째로 길고, 개폐 밸브(210c)가 3번째로 길다. 본 실시 형태에서는, 3개의 개폐 밸브(210)에 있어서의 각 합계 길이의 값은, 미리 제어부(300)에 저장되어 있다.
합계 길이를 연산한 후(스텝 S181 후), 제어부(300)는, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시킨다(스텝 S182).
합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킨 후(스텝 S182 후), 제어부(300)는, 밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210) 중 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)의 합계 길이의 차가 100㎜ 이내인 개폐 밸브(210)(이하, 「후보 개폐 밸브」라고 칭한다)가 존재하는지 여부를 판정한다(스텝 S183).
후보 개폐 밸브가 존재하는 경우(스텝 S183: "예"), 제어부(300)는, 후보 개폐 밸브를 밸브 개방시킨다. 스텝 S183에 있어서, 후보 개폐 밸브가 복수인 경우, 밸브 개방 횟수가 적은 후보 개폐 밸브가 밸브 개방된다(스텝 S184). 밸브 개방 횟수의 판단은, 스텝 S150에 있어서 판정된 수소 가스의 충전이 있었다고 마지막으로 판정되고 나서의 후보 개폐 밸브의 밸브 개방 횟수에 기초하여 행하여진다. 후보 개폐 밸브의 밸브 개방 횟수가 동일한 경우에는, 후보 개폐 밸브 사이에 있어서 미리 설정된 순서에 기초하여 밸브 개방된다. 예를 들어, 후보 개폐 밸브 중 합계 길이가 보다 긴 후보 개폐 밸브부터 밸브 개방된다.
후보 개폐 밸브가 존재하지 않는 경우(스텝 S183: "아니오"), 혹은, 후보 개폐 밸브를 밸브 개방시킨 후(스텝 S184의 후), 제어부(300)는, 밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200) 중 모든 탱크(200) 내의 압력이 미리 설정된 압력값 P4보다 작은지 여부를 판정한다(스텝 S185). 여기서, 미리 설정된 압력값 P4란, 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 연료 전지 시스템(10)을 탑재한 차량의 탑승자에 인식되지 않는 탱크(200) 내 압력의 상한을 나타내는 값이다. 스텝 S185에 있어서 사용되는 탱크(200) 내의 압력이란, 스텝 S110에 있어서 판독된 현재의 탱크(200) 내의 압력을 나타내는 값을 의미한다.
밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200) 중 모든 탱크(200) 내의 압력이 미리 설정된 압력값 P4보다 작다고 판정된 경우(스텝 S185: "예"), 제어부(300)는, 밸브 개방되어 있지 않은 모든 개폐 밸브(210)를 밸브 개방한다(스텝 S186). 이렇게 함으로써, 탱크(200) 사이에 있어서의 압력차를 저감시킬 수 있다. 그 후, 제어부(300)는, 시동 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다.
밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200) 중 적어도 하나이상의 탱크(200) 내의 압력이 미리 설정된 압력값 P4보다 작지 않다고 판정된 경우(스텝 S185: "아니오"), 제어부(300)는, 시동 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다.
도 2로 되돌아가, 시동 시 밸브 개방 선택 처리가 행하여진 후(스텝 S180 후), 제어부(300)는, 선택적 밸브 개방 처리를 종료한다.
도 3은 연료 전지 시스템(10)이 시동 시가 아니라고 판정된 경우(도 2의 스텝 S130: "아니오")에, 제어부(300)가 실행하는 처리를 나타낸 플로우이다. 연료 전지 시스템(10)이 시동 시가 아니라고 판정된 경우(스텝 S130: "아니오"), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 정지 시인지 여부를 판정한다(스텝 S210). 본 실시 형태에서는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 구비된 이그니션 스위치가 오프된 경우에, 제어부(300)는 연료 전지 시스템(10)이 정지 시라고 판정한다(스텝 S210: "예").
연료 전지 시스템(10)이 정지 시라고 판정된 경우(스텝 S210: "예"), 제어부(300)는, 각종 이력의 클리어를 행한다(스텝 S220). 스텝 S220에 있어서 클리어되는 이력에는, 퓨엘 리드가 개방되었는지 여부를 나타내는 퓨엘 리드 개폐 이력, 수소 가스의 통신 충전의 이력이 있는지 여부를 나타내는 수소 통신 충전 이력이 포함된다.
각종 이력의 클리어가 행하여진 후(스텝 S220 후), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 정지했을 때에 있어서의 탱크(200) 내의 압력을 기억한다(스텝 S230). 스텝 S230에 있어서, 제어부(300)는, 탱크(200) 내의 압력값의 이력을 갱신하여 기억한다.
탱크(200) 내의 압력을 기억한 후(스텝 S230 후), 제어부(300)는, 개폐 밸브(210)의 밸브 개방 횟수를 나타내는 이력을 기억한다(스텝 S240). 스텝 S240에 있어서, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 시동되고 나서 정지할 때까지 밸브 개방된 개폐 밸브(210)의 밸브 개방 횟수를 사용하여, 개폐 밸브(210)의 밸브 개방 횟수를 나타내는 이력을 갱신하여 기억한다.
개폐 밸브(210)의 밸브 개방 횟수를 나타내는 이력을 기억한 후(스텝 S240 후), 제어부(300)는, 밸브 개방되어 있는 모든 개폐 밸브(210)를 밸브 폐쇄시킨다(스텝 S250). 모든 개폐 밸브(210)를 밸브 폐쇄시킨 후, 제어부(300)는, 선택적 밸브 개방 처리를 종료한다.
도 4는 연료 전지 시스템(10)이 정지 시가 아니라고 판정된 경우(도 3의 스텝 S210: "아니오")에, 제어부(300)가 실행하는 처리를 나타낸 플로우이다. 연료 전지 시스템(10)이 정지 시가 아니라고 판정된 경우(스텝 S210: "아니오"), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 주행 가능 시인지 여부를 판정한다(스텝 S310). 본 실시 형태에서는, 제어부(300)는, 연료 전지 스택(100)이 미리 설정된 전력을 공급 가능한 상태인 경우에, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 주행 가능 시라고 판정한다.
연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 주행 가능 시가 아니라고 판정된 경우(스텝 S310: "아니오"), 제어부(300)는, 선택적 밸브 개방 처리를 종료한다. 이때, 연료 전지 시스템(10)의 상태는, 보수 점검을 하고 있는 상태이다.
연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 주행 가능 시라고 판정된 경우(스텝 S310: "예"), 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 행한다(스텝 S320).
도 7은 제어부(300)가 실행하는 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 도시하는 플로우이다. 제어부(300)는 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량의 요구 전력을 연산한다(스텝 S321). 차량의 요구 전력에는, 예를 들어 도시하지 않은 구동용 모터에 대한 공급 전력, 보조 기기에 대한 공급 전력 및 공조용 히터에 대한 공급 전력 등이 해당한다.
차량으로부터 요구되는 전력을 연산한 후(스텝 S321 후), 제어부(300)는, 차량의 요구 전력에 기초하여, 연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력을 연산한다(스텝 S322).
연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력을 연산한 후(스텝 S322 후), 제어부(300)는, 연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력이 미리 설정된 전력값 W1 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S323). 여기서, 미리 설정된 전력값 W1이란, 탱크(200) 내의 압력이 압력값 P4 이상인 탱크(200)로부터 방출되는 수소 가스에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있는 소리를 보조 기기에 발생시키는 전력값의 하한을 나타내는 값이다. 이러한 전력값 W1은, 미리 실험에 의해 구해져 설정되어 있다. 여기에서 말하는 보조 기기는, 연료 전지 스택(100)에 발전시키기 위하여 작동하는 것을 의미하고, 공기 압축기 등이 포함된다. 연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력을 크게 하기 위해서는, 예를 들어 공기 압축기의 경우에는 회전수를 크게 할 필요가 있는 점에서, 공기 압축기의 작동음이 커진다.
연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력이 미리 설정된 전력값 W1 이상인 경우(스텝 S323: "예"), 제어부(300)는, 밸브 개방되어 있지 않은 모든 개폐 밸브(210)를 밸브 개방한다(스텝 S330). 그 후, 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다. 스텝 S330에 있어서, 보조 기기의 작동음에 합쳐서 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킴으로써 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있다. 이로 인해, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력이 미리 설정된 전력값 W1 이상이 아닌 경우(스텝 S323: "아니오"), 제어부(300)는, 연료 전지 스택(100)이 탑재된 차량의 차속이 미리 설정된 차속값 V1 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S324). 여기서, 미리 설정된 차속값 V1이란, 탱크(200) 내의 압력이 압력값 P4 이상인 탱크(200)로부터 방출되는 수소 가스에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있는 소리를 로드 노이즈나 바람 가르는 소리에 의해 발생시키는 차속값의 하한을 나타내는 값이다. 여기에서 말하는 로드 노이즈는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 있어서의 타이어와 노면이 마찰함으로써 발생하는 소리이다. 이러한 차속값 V1은, 미리 실험에 의해 구해져 설정되어 있다.
연료 전지 스택(100)이 탑재된 차량의 차속이 미리 설정된 차속값 V1 이상인 경우(스텝 S324: "예"), 상술한 스텝 S330이 실행된다. 그 후, 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다. 차속값 V1에 의해 발생하는 로드 노이즈나 바람 가르는 소리에 합쳐서 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킴으로써 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있다. 이로 인해, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
연료 전지 스택(100)이 탑재된 차량의 차속이 미리 설정된 차속값 V1 이상이 아닌 경우(스텝 S324: "아니오"), 제어부(300)는, 연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력이 미리 설정된 전력값 W2 이상임과 함께, 연료 전지 스택(100)이 탑재된 차량의 차속이 미리 설정된 차속값 V2 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S325). 여기서, 미리 설정된 전력값 W2 및 차속값 V2는, 탱크(200) 내의 압력이 압력값 P4 이상인 탱크(200)로부터 방출되는 수소 가스에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있는 소리를, 보조 기기의 작동음, 로드 노이즈 및 바람 가르는 소리를 합침으로써 발생시키는 전력값 및 차속값의 조합에 있어서의 전력값 및 차속값의 하한을 나타내는 값이다. 이러한 전력값 W2 및 차속값 V2는, 미리 실험에 의해 구해져 설정되어 있다.
연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력이 미리 설정된 전력값 W2 이상임과 함께, 연료 전지 스택(100)이 탑재된 차량의 차속이 미리 설정된 차속값 V2 이상인 경우(스텝 S325: "예"), 상술한 스텝 S330이 실행된다. 그 후, 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다. 전력값 W2에 의해 작동하는 보조 기기의 작동음 및 차속값 V2에 의해 발생하는 로드 노이즈나 바람 가르는 소리에 합쳐서 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킴으로써 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있다. 이로 인해, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
연료 전지 스택(100)이 발전하는 전력이 미리 설정된 전력값 W2 이상임과 함께, 연료 전지 스택(100)이 탑재된 차량의 차속이 미리 설정된 차속값 V2 이상이 아닌 경우(스텝 S325: "아니오"), 제어부(300)는, 차속과 연동하여 자동으로 도어록하는 차속 감응식 도어록이 온되는지 여부를 판정한다(스텝 S326). 차속 감응식 도어록이 온된다는 것은, 미리 설정된 차속을 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 초과함으로써, 도어록되는 것을 의미한다. 본 실시 형태에서는, 미리 설정된 차속은 시속 15㎞/h이다.
차속 감응식 도어록이 온되는 경우(스텝 S326: "예"), 상술한 스텝 S330이 실행된다. 그 후, 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다. 차속 감응식 도어록이 온될 때에 발생하는 소리에 합쳐서 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킴으로써 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있다. 이로 인해, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
차속 감응식 도어록이 온되지 않는 경우(스텝 S326: "아니오"), 제어부(300)는, 도어록이 온되는지 여부를 판정한다(스텝 S327). 여기에서 말하는 도어록이 온된다는 것은, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량의 탑승자의 도어록 조작에 의해 도어록되는 것을 의미한다.
도어록이 온되는 경우(스텝 S327: "예"), 상술한 스텝 S330이 실행된다. 그 후, 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다. 상술한 차량 감응식 도어록이 온되는 경우와 마찬가지로, 차량의 탑승자가 도어록을 온할 때에 발생하는 소리에 합쳐서 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킴으로써 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있다. 이로 인해, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
도어록이 온되지 않는 경우(스텝 S327: "아니오"), 제어부(300)는, 밸브 개방되어 있는 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200)와 밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200) 사이에 있어서의 탱크(200) 내의 압력차가 미리 설정된 압력값 P1 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S328). 여기서, 미리 설정된 압력값 P1이란, 밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200)가 밸브 개방되었을 때에, 이미 밸브 개방되어 있는 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200)와의 압력차에 의한 충격으로 소리가 발생할 우려가 있는 압력차의 하한을 나타내는 값이다.
압력차가 미리 설정된 압력값 P1 이상인 경우(스텝 S328: "예"), 상술한 스텝 S330이 실행된다. 그 후, 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다. 압력차가 압력값 P1을 초과하는 경우, 밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210)를 갖는 탱크(200)가 밸브 개방된 것에 의한 충격으로 소리가 발생할 우려가 있다. 이로 인해, 밸브 개방되어 있지 않은 모든 개폐 밸브(210)를 밸브 개방함으로써, 충격에 의한 소리가 차량의 탑승자에 인식될 정도로 커지기 전에 압력차를 감소시킬 수 있다.
압력차가 미리 설정된 압력값 P1 이상이 아닌 경우(스텝 S328: "아니오"), 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 있어서의 이차 전지가 충전 중인지 여부를 판정한다(스텝 S329).
연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 있어서의 이차 전지가 충전 중인 경우(스텝 S329: "예"), 상술한 스텝 S330이 실행된다. 그 후, 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다. 이차 전지에 충전시키기 위하여 작동하는 보조 기기의 작동음에 합쳐서 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킴으로써 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 묻히게 할 수 있다. 이로 인해, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 있어서의 이차 전지가 충전 중이 아닌 경우(스텝 S329: "아니오"), 제어부(300)는, 주행 시 밸브 개방 선택 처리를 종료한다.
도 4로 되돌아가, 주행 시 밸브 개방 선택 처리가 행하여진 후(스텝 S320 후), 제어부(300)는, 선택적 밸브 개방 처리를 종료한다.
이상 설명한 제1 실시 형태에 의하면, 연료 전지 시스템(10)이 시동되는 경우, 체결부(240)부터 개폐 밸브(210)까지 존재하는 합류 유로(230) 및 공급 유로(220)의 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킬 수 있는 점에서, 탱크(200) 중 체결부(240)까지의 압력 손실이 가장 큰 탱크(200)로부터 수소 가스가 방출된다. 이로 인해, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)는 밸브 개방되지 않고 다른 개폐 밸브(210)가 밸브 개방되는 형태에 비하여, 탱크(200)로부터 체결부(240)에 이르기까지 동안에 수소 가스의 압력을 크게 저감할 수 있고, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리를 억제할 수 있다. 따라서, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동인 경우, 개폐 밸브(210)를 모두 밸브 개방시키고, 연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 2회째 이후의 시동인 경우, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킨다. 이로 인해, 개폐 밸브(210)의 파손을 억제할 수 있다. 이하, 상세하게 설명한다. 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서의 연료 전지 시스템(10)의 시동이 첫회인 경우, 탱크(200)는 수소 가스가 충전됨으로써 고압 상태로 되어 있을 개연성이 높다. 이러한 상태에 있어서, 탱크(200) 중 일부의 탱크(200)에 있어서의 개폐 밸브(210)만을 밸브 개방함으로써, 고압 상태의 탱크(200) 내로부터 방출된 수소 가스와 밸브 폐쇄되어 있는 탱크(200) 내에 충전되어 있는 고압의 수소 가스 사이에, 밸브 폐쇄되어 있는 개폐 밸브(210)가 개재되어 파손되는 경우가 있다. 따라서, 첫회의 시동 시에는 개폐 밸브(210)를 모두 밸브 개방시킴으로써 그러한 개폐 밸브(210)의 파손을 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 제어부(300)는, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킬 때, 밸브 개방되어 있지 않은 개폐 밸브(210) 중 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)의 합계 길이의 차가 100㎜ 이내인 개폐 밸브(210)가 존재하는 경우, 합계 길이의 차가 100㎜ 이내인 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킨다. 이로 인해, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)와의 합계 길이의 차가 미리 설정된 범위 내인 개폐 밸브(210), 즉, 가장 압력 손실이 큰 탱크(200)와 동일 정도로 압력 손실이 큰 탱크(200)의 개폐 밸브(210)를 밸브 개방할 수 있다. 이로 인해, 가장 압력 손실이 큰 탱크(200)와 마찬가지로, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 억제되기 때문에, 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 주행 가능한 상태이며, 또한, 개폐 밸브(210)가 밸브 개방되어 있지 않은 탱크(200) 내 중 적어도 하나 이상의 탱크(200) 내의 압력이 압력값 P4 이상이며, 또한, 연료 전지 스택(100)의 발전하는 전력이 전력값 W1 이상인 경우, 개폐 밸브(210)가 밸브 개방되어 있지 않은 탱크(200)의 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킨다. 이로 인해, 전력값 W1 이상의 전력을 연료 전지 스택(100)에 발전시키기 위하여 비교적 큰 작동음을 발생하면서 작동하는 보조 기기의 해당 작동음에 묻혀, 개폐 밸브(210)를 밸브 개방할 수 있기 때문에, 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가, 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 제어부(300)는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량이 주행 가능한 상태이며, 또한, 개폐 밸브(210)가 밸브 개방되어 있지 않은 탱크(200) 내 중 적어도 하나 이상의 탱크(200) 내의 압력이 압력값 P4 이상이며, 또한, 차량의 차속이 차속값 V1 이상인 경우, 개폐 밸브(210)가 밸브 개방되어 있지 않은 탱크(200)의 개폐 밸브(210)를 모두 밸브 개방시킨다. 이로 인해, 차속값 V1 이상의 차속에 의해 발생하는 로드 노이즈나 바람 가르는 소리에 묻히게 하여, 개폐 밸브(210)를 밸브 개방할 수 있기 때문에, 탱크(200) 내에 압축되어 있던 수소 가스의 방출에 의한 진동으로 발생하는 소리가, 차량의 탑승자에 인식되는 것을 억제할 수 있다.
B. 변형예:
B1. 변형예 1:
제1 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템(10)에서는, 연료 전지 스택(100)이 미리 설정된 전력을 공급 가능한 상태인지 여부에 기초하여, 연료 전지 시스템(10)이 시동 시인지 여부가 판정되었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 연료 전지 시스템(10)에서는, 연료 전지 시스템(10)이 탑재된 차량에 구비된 이그니션 스위치가 온되고 나서, 미리 설정된 시간이 경과하고 있는지 여부에 기초하여, 연료 전지 시스템(10)이 시동 시인지 여부가 판정되어도 된다.
B2. 변형예 2:
제1 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템(10)에서는, 연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동인 경우, 개폐 밸브(210)를 모두 밸브 개방시키고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 연료 전지 시스템(10)은, 연료 전지 시스템(10)의 시동이 탱크(200)에 수소 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동인 경우, 개폐 밸브(210)를 모두 밸브 개방시키지 않고, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)만을 밸브 개방시켜도 된다.
B3. 변형예 3:
제1 실시 형태에 있어서의 연료 전지 시스템(10)에서는, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킬 때, 후보 개폐 밸브를 밸브 개방시키고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 연료 전지 시스템(10)은, 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브(210)를 밸브 개방시킬 때, 후보 개폐 밸브가 존재하고 있어도, 후보 개폐 밸브를 밸브 개방시키지 않아도 된다.
본 발명은 상술한 실시 형태나 실시예, 변형예에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 구성으로 실현할 수 있다. 예를 들어, [발명의 내용]의 란에 기재한 각 형태 중의 기술적 특징에 대응하는 실시 형태, 실시예, 변형예 중의 기술적 특징은, 상술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위하여, 혹은, 상술한 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위하여, 적절히 바꾸거나, 조합을 행하는 것이 가능하다. 또한, 그 기술적 특징이 본 명세서 중에 필수적인 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절히 삭제하는 것이 가능하다.
10: 연료 전지 시스템
100: 연료 전지 스택
200: 탱크
200a, 200b, 200c: 탱크
210: 개폐 밸브
210a, 210b, 210c: 개폐 밸브
220: 공급 유로
220a, 220b, 220c: 공급 유로
225: 압력 센서
225a, 225b, 225c: 압력 센서
230: 합류 유로
240: 체결부
300: 제어부

Claims (6)

  1. 연료 전지 시스템을 탑재한 차량이며,
    상기 연료 전지 시스템은,
    연료 전지와,
    상기 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하고, 상기 연료 가스의 공급의 실행과 정지를 전환하는 개폐 밸브를 갖는 복수의 탱크와,
    상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브와 접속하고, 상기 복수의 탱크로부터 공급되는 상기 연료 가스를 이송하는 복수의 공급 유로와,
    상기 복수의 공급 유로를 합류시켜, 상기 연료 가스를 상기 연료 전지에 이송하는 합류 유로와,
    상기 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 합류 유로는, 상기 차량의 차체에 체결되고,
    상기 제어부는, 상기 연료 전지 시스템이 시동되는 경우, 상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브 중 상기 합류 유로가 상기 차체에 체결되어 있는 체결 위치부터 상기 개폐 밸브까지 존재하는 상기 합류 유로 및 상기 공급 유로의 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시키는, 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 연료 전지 시스템이 시동되며, 또한, 상기 시동이 상기 복수의 탱크에 상기 연료 가스가 마지막으로 충전되고 나서 첫회의 시동인 경우, 상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브를 모두 밸브 개방시키고,
    상기 연료 전지 시스템이 시동되며, 또한, 상기 시동이 상기 복수의 탱크에 상기 연료 가스가 마지막으로 충전되고 나서 2회째 이후의 시동인 경우, 상기 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시키는, 차량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시킨 후, 밸브 개방되어 있지 않은 상기 개폐 밸브 중 상기 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브와의 상기 합계 길이의 차가 미리 설정된 범위 내인 상기 개폐 밸브를 밸브 개방시키는, 차량.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연료 전지 시스템은, 또한,
    상기 연료 전지의 발전에 사용되는 보조 기기를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 차량이 주행 가능한 상태이며, 또한, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크 내의 압력이 미리 설정된 값 이상이며, 또한, 상기 연료 전지의 발전하는 전력이 미리 설정된 제1 전력 이상인 경우, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크의 해당 개폐 밸브를 밸브 개방시키는, 차량.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량이 주행 가능한 상태이며, 또한, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크 내의 압력이 미리 설정된 값 이상이며, 또한, 상기 차량의 차속이 미리 설정된 제1 차속 이상인 경우, 상기 개폐 밸브가 밸브 개방되어 있지 않은 상기 탱크의 해당 개폐 밸브를 밸브 개방시키는, 차량.
  6. 연료 전지와, 상기 연료 전지의 발전에 사용되는 연료 가스를 저장하고, 상기 연료 가스의 공급 실행과 정지를 전환하는 개폐 밸브를 갖는 복수의 탱크를 포함하고, 차량에 탑재되는 연료 전지 시스템에 있어서의 상기 연료 전지로의 연료 가스의 공급 방법이며,
    상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브와 접속된 복수의 공급 유로를 합류시키는 합류 유로이며 상기 차량의 차체에 체결된 합류 유로를 사용하여, 상기 탱크로부터 공급되는 상기 연료 가스를 상기 연료 전지에 이송하는 연료 가스 공급 공정을 마련하고,
    상기 연료 가스 공급 공정은, 상기 연료 전지 시스템이 시동되는 경우, 상기 복수의 탱크에 있어서의 상기 개폐 밸브 중 상기 합류 유로가 상기 차체에 체결되어 있는 체결 위치부터 상기 개폐 밸브까지 존재하는 상기 합류 유로 및 상기 공급 유로의 합계 길이가 가장 긴 개폐 밸브를 밸브 개방시키는 공정을 포함하는, 연료 가스의 공급 방법.
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