圧力測定装置およびこれを備える車両
【課題】深い穴が形成された金属部材を有する圧力センサによって水素の圧力を測定する際に、圧力センサから出力される圧力値を的確に補正する。
【解決手段】圧力測定装置１００は、水素消費装置に供給する水素が貯えられる水素貯留部１２と、一端が開口し他端に底を有する穴部であって前記水素貯留部から供給された水素の少なくとも一部が導入される穴部７２を備えた金属部材６２と、この金属部材６２の外面の、前記穴部７２の底面に対向する位置に設けられた圧力検出素子７８と、この圧力検出素子７８によって得られた電気信号を、前記水素の圧力を示す圧力値として出力する出力部と、を備える圧力センサ６０とを備える。圧力測定装置１００は、更に、圧力センサ６０から出力された圧力値が所定値以上の場合に、この圧力値の補正を行う補正部１３０を備える。
【解決手段】圧力測定装置１００は、水素消費装置に供給する水素が貯えられる水素貯留部１２と、一端が開口し他端に底を有する穴部であって前記水素貯留部から供給された水素の少なくとも一部が導入される穴部７２を備えた金属部材６２と、この金属部材６２の外面の、前記穴部７２の底面に対向する位置に設けられた圧力検出素子７８と、この圧力検出素子７８によって得られた電気信号を、前記水素の圧力を示す圧力値として出力する出力部と、を備える圧力センサ６０とを備える。圧力測定装置１００は、更に、圧力センサ６０から出力された圧力値が所定値以上の場合に、この圧力値の補正を行う補正部１３０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素の圧力を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧な気体の圧力を検出する圧力センサとして、例えば、特許文献１に開示された圧力センサがある。特許文献１に記載の圧力センサは、４２アロイ等の低熱膨張金属からなる金属部材に深い穴が形成された構造を有している。この圧力センサでは、前述した穴に、測定対象となる高圧な気体を導入し、その穴の底部の変形を歪みゲージで検出することで、気体の圧力を測定している。特許文献１に記載の圧力センサは、このような構造の金属部材を採用することにより、高圧な気体に対する耐圧強度を高めている。
【０００３】
しかし、このような圧力センサによって、高圧な水素ガスの圧力を測定しようとすると、金属部材の内部を水素が透過する現象が生じる場合があった。特に、透過した水素が、金属部材と歪みゲージとの間に滞留すると、滞留した水素の圧力によって、歪みゲージの出力が変動し、圧力センサからの出力値に誤差が生じるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９６１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、深い穴が形成された金属部材を有する圧力センサによって水素の圧力を測定する際に、圧力センサから出力される圧力値を的確に補正することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部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。
【０００７】
［適用例１］水素の圧力を測定する圧力測定装置であって、水素消費装置に供給する水素が貯えられる水素貯留部と、一端が開口し他端に底を有する穴部であって前記水素貯留部から供給された水素の少なくとも一部が導入される穴部を備えた金属部材と、前記金属部材の外面の、前記穴部の底面に対向する位置に設けられた圧力検出素子と、前記圧力検出素子によって得られた電気信号を、前記水素の圧力を示す圧力値として出力する出力部と、を備える圧力センサと、前記圧力センサから出力された圧力値が所定値以上の場合に、該圧力値を補正する補正部とを備える圧力測定装置。
【０００８】
このような態様の圧力測定装置であれば、圧力センサによって検出された水素の圧力値が所定値以上の場合に限ってその圧力値を補正する。そのため、圧力センサの測定誤差に影響を与える圧力値の下限値を所定値として設定すれば、圧力センサの測定誤差に影響を与えないような低い圧力値に対してまで補正を行うことがないので、的確に圧力値を補正することが可能になる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の圧力測定装置であって、更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部を備え、前記圧力補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填された時点から前記水素の圧力値が前記所定値未満となった時点までの時間を前記充填の度に積算し、該積算された時間に応じて前記水素の圧力値を補正する、圧力測定装置。
【００１０】
このような態様の圧力測定装置であれば、圧力センサを、所定値以上の圧力値において使用した時間に応じて圧力値を補正することができる。そのため、圧力センサから出力される圧力値に経年変化が生じていたとしても、その圧力値を的確に補正することが可能になる。
【００１１】
［適用例３］適用例１に記載の圧力測定装置であって、該圧力測定装置は、車両に備えられており、更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部と、前記充填された水素の圧力値と、単位圧力当たりに走行可能な距離を示す所定の燃費とに基づいて、前記水素の圧力が前記所定値に達するまでに前記車両が走行可能な距離である推定走行距離を求める推定走行距離算出部とを備え、前記圧力補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填されてからの走行距離が、前記推定走行距離に達するまでの時間を積算し、該積算された時間に応じて前記水素の圧力値を補正する、圧力測定装置。
【００１２】
このような態様の圧力測定装置であれば、誤差の含まれ得る圧力センサからの圧力値ではなく、車両の走行距離に応じて圧力センサの使用時間を積算することができる。そのため、圧力センサから出力される圧力値に経年変化が生じていたとしても、その圧力値を的確に補正することが可能になる。
【００１３】
［適用例４］適用例２または適用例３に記載の圧力測定装置であって、前記充填検出部は、前記圧力センサから出力された前記水素の圧力値の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。このような態様の圧力測定装置であれば、水素貯留部から供給される水素の圧力変動に基づいて、水素が充填されたかを検出することが可能になる。
【００１４】
［適用例５］適用例２または適用例３に記載の圧力測定装置であって、更に、前記水素貯留部に貯えられる水素の温度を検出する温度センサを備え、前記充填検出部は、前記温度センサによって検出された温度の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。このような態様の圧力測定装置であれば、水素貯留部に水素を充填する際に生じる水素の温度変化に基づいて、水素が充填されたかを検出することが可能になる。
【００１５】
［適用例６］適用例２または適用例３に記載の圧力測定装置であって、更に、前記水素貯留部に水素を充填する水素充填装置と通信を行う通信部を備え、前記充填検出部は、前記通信に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。このような態様の圧力測定装置であれば、水素貯留部に水素を充填する水素充填装置との通信に基づいて、水素が充填されたかを検出することが可能になる。
【００１６】
［適用例７］適用例１ないし適用例６のいずれか一項に記載の圧力測定装置であって、前記補正部は、前記積算された時間に加えて、前記水素の温度に基づいて、前記補正を行う、圧力測定装置。
【００１７】
このような態様の圧力測定装置であれば、圧力センサが使用された時間だけではなく、水素の温度をも加味して圧力値を補正するので、より的確に水素の圧力値を補正することが可能になる。
【００１８】
［適用例８］適用例１ないし適用例７のいずれか一項に記載の圧力測定装置と、前記水素消費装置としての燃料電池と、前記燃料電池によって発電された電力によって駆動されるモータと、前記圧力測定装置から出力された補正後の圧力値に基づいて、前記水素貯留部内の水素の残量を算出する残量算出部とを備える車両。
【００１９】
このような態様の車両であれば、燃料電池に供給する水素の圧力を的確に補正することができるので、水素貯留部内の水素の残量を精度良く算出することが可能になる。
【００２０】
なお、本発明は、上述した圧力測定装置や車両としての構成のほか、圧力測定装置を備える燃料電池システムや、圧力測定方法としても構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例としての圧力測定装置１００を備える電気自動車１０の概略構成を示す説明図である。
【図２】圧力センサ６０の概略構成を示す断面図である。
【図３】圧力センサ６０の出力特性を示すグラフである。
【図４】第１実施例における圧力測定処理のフローチャートである。
【図５】第１実施例における圧力測定処理のフローチャートである。
【図６】水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力変化を示す図である。
【図７】補正マップ１４０の一例を示す説明図である。
【図８】第２実施例における圧力測定処理のフローチャートである。
【図９】第３実施例における電気自動車１０ｃの構成を示す図である。
【図１０】水素タンク１２に水素ガスが充填される際の水素ガスの温度変化と圧力変化とを示すグラフである。
【図１１】第３実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。
【図１２】第３実施例において実行される圧力測定処理のフローチャートである。
【図１３】第４実施例における電気自動車１０ｄの構成を示す図である。
【図１４】第４実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。
【図１５】第５実施例において温度係数Ｋ２を決定するためのマップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．電気自動車の概略構成：
Ａ−２．圧力センサの構成：
Ａ−３．圧力測定処理：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．第５実施例：
【００２３】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．電気自動車の概略構成：
図１は、本発明の実施例としての圧力測定装置１００を備える電気自動車１０の概略構成を示す説明図である。電気自動車１０は、圧力測定装置１００のほか、水素貯留部としての水素タンク１２や、エアコンプレッサ１４、水素消費装置としての燃料電池１６、二次電池１８、モータ２０、インバータ２２、制御装置５０などを備えている。
【００２４】
水素タンク１２には、充填口２６が接続されている。水素タンク１２には、この充填口２６を通じて、水素ステーション等に設置されている水素ディスペンサ（図示せず）から約７０ＭＰａの水素ガスが充填される。水素タンク１２から遮断弁１３を通じて出力された水素ガスは、圧力調整弁３０によって１．５ＭＰａ程度まで減圧され、燃料電池１６に供給される。遮断弁１３の近傍には、水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力を検出する圧力センサ６０が取り付けられている。以下の説明において、「水素ガスの圧力」という場合には、圧力調整弁３０によって減圧される前の水素ガスの圧力のことをいう。なお、図１には、水素タンク１２を１つだけ示したが、その数は特に限定されない。
【００２５】
燃料電池１６は、水素タンク１２から供給された水素ガスと、エアコンプレッサ１４から供給された空気中の酸素との電気化学反応によって発電を行う。燃料電池１６としては、固体高分子型燃料電池や固体酸化物型燃料電池など、種々のものを適用可能である。燃料電池１６によって発電された電力は、モータ２０の駆動に利用されると共に、二次電池１８の充電に利用される。二次電池１８は、燃料電池１６とともにモータ２０を駆動する電力源として用いられる。
【００２６】
インバータ２２は、燃料電池１６や二次電池１８が出力する直流電流を、三相交流に変換し、モータ２０に供給する。モータ２０は、インバータ２２を介して電力の供給を受けると、図示していない車輪を回転させて電気自動車１０を走行させる。
【００２７】
制御装置５０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭを備える論理回路によって構成されている。制御装置５０には、イグニッションスイッチ３１や、アクセルポジションセンサ３２、車速センサ３４、インバータ２２、インストルメントパネル３６、圧力測定装置１００が接続されている。制御装置５０は、電気自動車１０の動作全般を制御する装置であり、例えば、アクセルポジションセンサ３２によって検出されたアクセルの踏み込み量に応じて、インバータ２２を制御し、モータ２０の駆動力を調整する。なお、イグニッションスイッチ３１からの信号は、制御装置５０を通じて、圧力測定装置１００にも伝達される。
【００２８】
制御装置５０は、上述した論理回路によって実現される機能ブロックとして、残量算出部５２と走行距離算出部５４とを備えている。
【００２９】
残量算出部５２は、圧力測定装置１００から水素の圧力値を受信し、この圧力値に応じて、水素タンク１２内の水素の残量を算出する。算出した水素ガスの残量は、インストルメントパネル３６に表示する。残量算出部５２は、例えば、圧力測定装置１００から入力した圧力値が７０ＭＰａの場合に、水素の残量を１００％と算出し、圧力値が７０ＭＰａから低くなるほど残量が１００％から０％に近づく所定の関数やマップを用いて、水素ガスの残量を算出する。
【００３０】
走行距離算出部５４は、車速センサ３４から受信したパルス信号に応じて、電気自動車１０の走行距離を算出する。そして、この走行距離を、水素ガスの残量と同様に、インストルメントパネル３６に表示する。走行距離算出部５４は、算出した走行距離を、後述する圧力測定処理の実行のために圧力測定装置１００に伝達する。また、走行距離算出部５４は、イグニッションスイッチがオフにされた場合に、算出した走行距離を、自身が備えるＥＥＰＲＯＭに記録する。
【００３１】
圧力測定装置１００は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備える論理回路によって構成されている。圧力測定装置１００は、圧力センサ６０から出力された水素ガスの圧力値の誤差を補正する機能を備えている。圧力測定装置１００は、この機能を実現するために、前述した論理回路によって実現される機能ブロックとして、充填検出部１１０と、推定走行距離算出部１２０と、圧力補正部１３０とを備えている。また、圧力測定装置１００が備えるＲＯＭには、圧力センサ６０から出力された圧力値を補正するために用いる補正マップ１４０が記憶されている。なお、圧力測定装置１００が備えるＥＥＰＲＯＭには、例えば、イグニッションスイッチ３１がオフにされる直前に検出された水素の圧力値などが書き込まれる（詳細は後述）。
【００３２】
充填検出部１１０は、水素タンク１２に水素ガスが充填されたか否かを検出する。本実施例では、後述のように、圧力センサ６０によって検出した水素ガスの圧力の変動に基づいて、水素ガスが充填されたかを検出する。
【００３３】
推定走行距離算出部１２０は、充填された水素の圧力値と、単位圧力当たりに電気自動車１０が走行可能な距離を示す所定の燃費とに基づいて、水素の圧力が所定の閾値Ｐｔに達するまでに走行可能な距離（以下、「推定走行距離Ｄｍ」という）を算出する。
【００３４】
圧力補正部１３０は、圧力センサ６０から受信した水素の圧力値が、所定の閾値Ｐｔ以上の場合に、この圧力値を、圧力センサ６０の使用時間と補正マップ１４０とに基づいて補正する。本実施例において、圧力センサ６０の使用時間とは、圧力センサ６０が、前述した閾値Ｐｔ以上の圧力で使用された時間のことをいう。閾値Ｐｔは、圧力センサ６０の特性上、その出力値に誤差が含まれ得る圧力を実験的に求め、こうして求められた圧力に基づいて設定されている。
【００３５】
圧力測定装置１００は、圧力補正部１３０によって補正した水素ガスの圧力値を、制御装置５０に送信する。制御装置５０はこうして送信された補正後の圧力値に基づいて、残量算出部５２によって、水素タンク１２内の水素の残量を算出する。もちろん、残量算出部５２は、圧力補正部１３０によって水素ガスの圧力値が補正されなかった場合には、補正されていない圧力値に基づいて水素の残量を算出する。
【００３６】
なお、上述した充填検出部１１０や、推定走行距離算出部１２０、圧力補正部１３０、補正マップ１４０の詳細な機能や働きについては、後述する「圧力測定処理」の説明で詳しく述べる。
【００３７】
Ａ−２．圧力センサの構成：
図２は、圧力センサ６０の概略構成を示す断面図である。圧力センサ６０は、４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金や、コバール、ＳＵＳ等の低熱膨張金属により形成された金属ステム６２を備えている。圧力センサ６０は、更に、水素ガスが流れる配管への取り付けに用いられるハウジング６４や、金属ステム６２をハウジング６４の内部に固定するネジ部材６６、圧力測定装置１００が電気的に接続される金属端子６８などから構成される。
【００３８】
金属ステム６２は、下端が開口し、上端に底を有する穴部７２を備えた略円筒状の部材である。この穴部７２には、ハウジング６４の下部に設けられた孔７４を通じて、水素タンク１２から出力された水素ガスが導入される。穴部７２の内径は、約２．５ｍｍであり、その底部は、０．２〜１．０ｍｍの薄肉状に形成されている。以下では、薄肉状の底部のことを、ダイアフラム７６と呼ぶ。
【００３９】
ダイアフラム７６の上面には、圧力検出素子として歪みゲージ７８が実装されたセンサ基板８０が低融点ガラスによって接着されている。歪みゲージ７８から出力された電気信号は、金属端子６８を通じて、圧力測定装置１００に入力される。
【００４０】
以上のように構成された圧力センサ６０には、上述したように、最大７０ＭＰａの水素ガスが導入される。すると、この水素ガスの圧力によってダイアフラム７６が変形する。ダイアフラム７６が変形すると、その上面に接着されたセンサ基板８０に実装されている歪みゲージ７８も変形する。すると、歪みゲージ７８からは、その変形度合いに応じた電気信号が圧力値として出力され、その圧力値が圧力測定装置１００に伝達される。
【００４１】
図３は、圧力センサ６０の出力特性を示すグラフである。このグラフには、７０ＭＰａの水素ガスの圧力を測定した場合の圧力センサ６０の出力誤差を「％ＦＳ（フルスケール）」によって示している。このグラフによれば、圧力センサ６０への水素ガスの供給を開始してから、その使用時間が経過するにつれて、圧力センサ６０の出力値が本来の出力値よりも大きい値を示すようになることがわかる。図３によれば、例えば、５年以上、圧力センサ６０を使用すると、＋４．０％ＦＳ前後の出力誤差が生じることになる。これは、高圧の水素ガスを圧力センサ６０に導入すると、水素ガスが金属ステム６２中を透過して、ダイアフラム７６と歪みゲージ７８との間の低融点ガラス内に滞留する現象が生じ、これにより、歪みゲージ７８の出力が、本来の圧力値よりも高い圧力値を示すからである。そこで、本実施例では、以下に説明する圧力測定処理において、この圧力センサ６０の出力誤差の補正を行う。
【００４２】
Ａ−３．圧力測定処理：
図４および図５は、第１実施例における圧力測定処理のフローチャートである。この圧力測定処理は、イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合に、圧力測定装置１００によって実行される。以下、この圧力測定処理について、水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力変化を示す図６を参照しながら説明する。
【００４３】
この圧力測定処理が実行されると、まず、圧力測定装置１００の充填検出部１１０は、前回、イグニッションスイッチ３１がオフにされる直前に圧力センサ６０によって検出された圧力値を、圧力測定装置１００が備えるＥＥＰＲＯＭから読み込む。ここで読み込まれる圧力値は、前回、当該圧力測定処理が実行されたことによって補正された補正後の圧力値Ｐｃである。そして、充填検出部１１０は、この圧力値Ｐｃが、所定の閾値Ｐｔ未満であるかを判断する（ステップＳ１００）。この閾値Ｐｔは、圧力センサ６０の出力に影響を与える水素の圧力値に基づいて予め定められており、図６に示すように、例えば、３５ＭＰａとすることができる。
【００４４】
ＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値Ｐｃが閾値Ｐｔ未満である場合には、充填検出部１１０は、圧力センサ６０から、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する。そして、取得した現在の圧力値Ｐｎが、前述した閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ１０２）。現在の圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、水素タンク１２に水素ガスが充填されたと判断する。水素タンク１２に水素ガスが充填されると、例えば、図６のタイミングｔ０やタイミングｔ２に示すように、水素ガスの圧力は、７０ＭＰａまで上昇する。充填検出部１１０によって、水素ガスが充填されたことが判断されると、続いて、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０が、圧力センサ６０のこれまでの使用時間Ｔｔと補正マップ１４０とに基づき、圧力値Ｐｎを補正するための補正係数Ｋを決定する（ステップＳ１０４）。つまり、本実施例では、圧力測定装置１００は、水素タンク１２に水素が充填される毎に、補正係数Ｋの決定を行っている。
【００４５】
図７は、補正マップ１４０の一例を示す説明図である。この図の横軸は、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔを示し、縦軸は補正係数Ｋを示している。この図に示すように、本実施例では、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔが長いほど、補正係数Ｋが低くなるよう設定されている。この補正マップ１４０は、丁度、図３に示した圧力センサ６０の出力変動を打ち消すように、補正係数Ｋが、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔに応じて設定されている。使用時間Ｔｔの詳細な計算方法については後述する。
【００４６】
上述のように補正係数Ｋの決定を行うと、圧力測定装置１００は、制御装置５０の走行距離算出部５４に所定のリセット信号を送信し、電気自動車１０の走行距離Ｄｎを「０」にリセットさせる（ステップＳ１０６）。圧力測定装置１００は、こうして走行距離Ｄｎをリセットさせると、続いて、推定走行距離算出部１２０によって、水素ガスの圧力値が閾値Ｐｔに達するまでに電気自動車１０が走行可能な距離（推定走行距離Ｄｍ）を下記式（１），（２）に基づき算出する（ステップＳ１０８）。
【００４７】
Ｐｃ＝Ｋ・Ｐｎ ・・・（１）
Ｄｍ＝（Ｐｃ−Ｐｔ）・Ｆｃ ・・・（２）
【００４８】
これらの式では、圧力測定装置１００は、圧力センサ６０から取得した現在の水素ガスの圧力値Ｐｎに対して、ステップＳ１０４で決定した補正係数Ｋを乗じて、補正後の圧力値Ｐｃを求める。そして、この補正後の圧力値Ｐｃから前述した閾値Ｐｔを差し引き、この差し引かれた値に対して、予め定められた電気自動車１０の燃費Ｆｃ（単位圧力当たりの走行距離）を乗算する。このような演算を行うことで、圧力測定装置１００は、推定走行距離Ｄｍを算出することができる。
【００４９】
なお、上述したステップＳ１００においてＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値が閾値Ｐｔ以上である場合には、今回のイグニッションスイッチのオフ時には、水素ガスは充填されていないことになる。この場合、水素ガスの充填直後に実行された前回以前の当該圧力測定処理によって、補正係数Ｋや推定走行距離Ｄｍは既に決定されている。そのため、この場合には、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理をスキップする。
【００５０】
以上で説明した一連の処理は、イグニッションスイッチ３１がオンになる度に、その直後に１回だけ実行される処理である。以下では、イグニッションスイッチ３１がオフにされるまで、電気自動車１０の運転中に常時実行される処理について説明する。
【００５１】
上述した処理によって、補正係数Ｋや推定走行距離Ｄｍが決定されると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、圧力センサ６０から現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する（ステップＳ１１０）。圧力値Ｐｎを取得すると、圧力補正部１３０は、取得された圧力値Ｐｎに、上記ステップＳ１０４で決定された補正係数Ｋを乗じて補正を行う。そして、補正された圧力値Ｐｃを制御装置５０に出力する（ステップＳ１１２）。こうすることで、制御装置５０の残量算出部５２は、水素タンク１２内の水素の残量を正確に算出することができる。
【００５２】
補正した圧力値Ｐｃを出力すると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、制御装置５０の走行距離算出部５４から現在の走行距離Ｄｎを取得する（ステップＳ１１４）。そして、取得された現在の走行距離Ｄｎが、ステップＳ１０８で算出された推定走行距離Ｄｍ以下であるかを判断する（ステップＳ１１６）。走行距離Ｄｎが、推定走行距離Ｄｍ以下であれば、圧力補正部１３０は、下記式（３）に基づいて、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔを積算する（ステップＳ１１８）。一方、走行距離Ｄｎが、推定走行距離Ｄｍを超えていれば、圧力補正部１３０は、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔの積算を中断する（ステップＳ１２０）。
【００５３】
Ｔｔ’＝Ｔｔ＋Δｔ ・・・（３）
なお、Ｔｔ’は、積算後の新たな使用時間を表し、Δｔは、ステップＳ１１８の処理が前回実行されてから今回実行されるまでに経過した時間を表す。
【００５４】
本実施例では、上述のように、走行距離Ｄｎと推定走行距離Ｄｍとを対比することで、水素ガスが充填された時点から、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔに達する時点までの圧力センサ６０の使用時間Ｔｔを積算することができる。なお、使用時間Ｔｔは、圧力センサ６０が、閾値Ｐｔ以上の圧力の水素ガスに晒されている限り積算される値である。そのため、この使用時間Ｔｔは、電気自動車１０が停車している場合も積算される。例えば、図６のタイミングｔ０で、水素ガスが水素タンク１２に充填されると、電気自動車１０が走行しているか停車しているかに拘わらず、圧力値が閾値Ｐｔに達するタイミングｔ１まで使用時間Ｔｔは積算される。そして、その後、また、水素ガスが充填されると、その充填のタイミングｔ２以降、引き続き、使用時間Ｔｔは積算されていく。
【００５５】
続いて、圧力測定装置１００は、イグニッションスイッチ３１がオフにされたかを判断する（ステップＳ１２２）。イグニッションスイッチ３１がオフにされれば、圧力測定装置１００は、補正した圧力値Ｐｃと、推定走行距離Ｄｍと、使用時間ＴｔとをＥＥＰＲＯＭに記録して（ステップＳ１２４）、当該圧力測定処理を終了する。このとき、走行距離Ｄｎについては、制御装置５０によって記録が行われる。一方、イグニッションスイッチ３１がオフにされなければ、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ１１０〜Ｓ１２２の処理を繰り返し実行する。
【００５６】
なお、上述したステップＳ１１０〜Ｓ１２４の処理は、ステップＳ１０２において、現在の圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上と判断された場合に実行される処理である。これに対して、ステップＳ１０２において、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であると判断されれば、水素ガスの充填が行われていないか、もしくは、水素ガスが充填されても、その圧力が閾値Ｐｔ未満に留まったことになり、圧力センサ６０から出力される圧力値には誤差が含まれないか、もしくは、含まれていても無視し得る程度となる。そこで、この場合には、補正係数Ｋを決定することなく、図５に示す処理を電気自動車１０の運転中、常時実行する。すなわち、圧力センサ６０から水素ガスの圧力値Ｐｎを取得し（ステップＳ１４０）、取得された圧力値Ｐｎをそのまま制御装置５０に出力する（ステップＳ１４２）。そして、このステップＳ１４０とステップＳ１４２の処理を、イグニッションスイッチ３１がオフにされるまで、常時実行する（ステップＳ１４４）。
【００５７】
以上で説明した本実施例の圧力測定装置１００は、水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力値Ｐｎが所定の閾値Ｐｔ以上の場合に限り、圧力センサ６０によって検出した水素ガスの圧力値Ｐｎを補正する。そのため、圧力センサ６０の特性上、その出力に誤差が含まれないような圧力に対してまで補正を行うことがないので、水素ガスの圧力を的確に補正することが可能になる。
【００５８】
また、本実施例の圧力測定装置１００は、高圧の水素ガスの充填によって圧力センサ６０から出力される圧力値Ｐｎに誤差が含まれたとしても、その誤差を、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔに応じて決定される補正係数Ｋによって補正することができる。そのため、圧力センサ６０から出力される圧力値に含まれる誤差が経年変化したとしても、的確にその補正を行うことが可能になる。
【００５９】
また、本実施例の圧力測定装置１００は、充填後の水素ガスが閾値Ｐｔに達するまでに走行することのできる距離（推定走行距離Ｄｍ）を、電気自動車１０の燃費に基づいて求める。そして、この推定走行距離Ｄｍと現在の走行距離Ｄｎとを対比することで、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断する。そのため、誤差が含まれ得る圧力センサ６０からの出力値を用いることなく、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断することができる。
【００６０】
Ｂ．第２実施例：
続いて、本発明の第２実施例について説明する。上述した第１実施例では、使用時間Ｔｔを積算する際に、予め算出した推定走行距離Ｄｍと現在の走行距離Ｄｎとを対比することで水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断した。これに対して、第２実施例では、圧力センサ６０によって検出した圧力値Ｐｎをそのまま用いて、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断する。なお、第２実施例の圧力測定装置１００は、その構成から推定走行距離算出部１２０（図１参照）を省略することができる。
【００６１】
図８は、第２実施例における圧力測定処理のフローチャートである。第２実施例の圧力測定処理は、第１実施例と同様に、イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合に、圧力測定装置１００によって実行される。この圧力測定処理が実行されると、まず、圧力測定装置１００の充填検出部１１０は、前回、イグニッションスイッチ３１がオフにされる直前に圧力センサ６０によって検出された圧力値を、圧力測定装置１００が備えるＥＥＰＲＯＭから読み込む。そして、充填検出部１１０は、この圧力値Ｐｃが、所定の閾値Ｐｔ未満であるかを判断する（ステップＳ２００）。
【００６２】
ＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値Ｐｃが閾値Ｐｔ未満である場合には、充填検出部１１０は、圧力センサ６０から、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する。そして、取得した現在の圧力値Ｐｎが、前述した閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ２０２）。現在の圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、水素タンク１２に水素ガスが充填されたと判断する。充填検出部１１０によって、水素ガスが充填されたと判断されると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０が、圧力センサ６０のこれまでの使用時間Ｔｔと補正マップ１４０とに基づき、圧力値Ｐｎを補正するための補正係数Ｋを決定する（ステップＳ２０４）。
【００６３】
なお、上述したステップＳ２００においてＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値が閾値Ｐｔ以上である場合には、水素ガスの充填直後に実行された前回以前の当該圧力測定処理によって、補正係数Ｋが既に決定されていることになる。そのため、この場合には、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ２０２〜Ｓ２０４の処理をスキップする。
【００６４】
上述した処理によって、補正係数Ｋが決定されると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、圧力センサ６０から現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する（ステップＳ２１０）。圧力値Ｐｎを取得すると、圧力補正部１３０は、取得された圧力値Ｐｎに、上記ステップＳ２０４で決定された補正係数Ｋを乗じて補正を行う。そして、補正された圧力値Ｐｃを制御装置５０に出力する（ステップＳ２１２）。
【００６５】
補正した圧力値Ｐｃを出力すると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、ステップＳ２１０で取得した現在の圧力値Ｐｎが、閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ２１６）。圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、圧力補正部１３０は、使用時間Ｔｔの積算を行う（ステップＳ２１８）。一方、圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であれば、圧力補正部１３０は、使用時間Ｔｔの積算を中断する（ステップＳ２２０）。
【００６６】
続いて、圧力測定装置１００は、イグニッションスイッチ３１がオフにされたかを判断する（ステップＳ２２２）。イグニッションスイッチ３１がオフにされれば、圧力測定装置１００は、補正した圧力値Ｐｃと、使用時間ＴｔとをＥＥＰＲＯＭに記録して（ステップＳ２２４）、当該圧力測定処理を終了する。一方、イグニッションスイッチ３１がオフにされなければ、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ２１０〜Ｓ２２２の処理を繰り返し実行する。
【００６７】
なお、ステップＳ１０２において、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であると判断されれば、水素ガスの充填が全く行われていないか、もしくは、水素ガスが充填されても、その圧力が閾値Ｐｔ未満に留まったことになり、圧力センサ６０からの出力される圧力値には誤差が含まれないか、もしくは、含まれていても無視し得る程度となる。そこで、この場合には、第１実施例と同様に、補正係数Ｋを決定することなく、図５に示す処理を電気自動車１０の運転中、常時実行する。
【００６８】
以上で説明した第２実施例では、圧力センサ６０によって検出した圧力値Ｐｎをそのまま用いて水素ガスの圧力が閾値Ｐｔまで低下したかを判断している。そのため、推定走行距離Ｄｍの算出を省略することができるので、処理内容を簡略化することが可能になる。図３に示したように、圧力センサ６０から出力される圧力値の経年変化は、年単位の長期間に亘って現れるものである。これに対して、水素タンク１２に充填された水素ガスが閾値Ｐｔにまで低下するのは、長くて１〜２ヶ月という期間である。そのため、本実施例のように圧力センサ６０によって検出した圧力値Ｐｎをそのまま用いて水素ガスの圧力が閾値Ｐｔに達したかを判断しても、使用時間Ｔｔの積算を行う上で、実用上、問題となることはない。
【００６９】
Ｃ．第３実施例：
続いて本発明の第３実施例について説明する。上述した第１実施例や第２実施例では、イグニッションスイッチ３１がオンにされた直後に、水素ガスの圧力変化を検出することで、水素タンク１２に水素ガスが充填されたか否かを判断した。これに対して、第３実施例では、水素タンク１２に充填される水素ガスの温度変化に基づいて、水素ガスが充填されたかを判断する。
【００７０】
図９は、第３実施例における電気自動車１０ｃの構成を示す図である。図９に示すように、本実施例の水素タンク１２には温度センサ６１が内蔵されており、この温度センサ６１は圧力測定装置１００ｃに接続されている。その他の構成は、圧力測定装置１００ｃが推定走行距離算出部１２０を備えていない点を除いて第１実施例と同様である。
【００７１】
図１０は、水素タンク１２に水素ガスが充填される際の水素ガスの温度変化と圧力変化とを示すグラフである。一般的に、水素タンク１２に対して水素ガスを充填するのに要する時間は、１０分程度である。水素タンク１２には、この１０分の間に、外部の水素ディスペンサから水素ガスが断熱圧縮されて供給される。そのため、この断熱圧縮によって、水素タンク１２内の水素の温度は急激に上昇し、充填開始から数分の間に、その温度は、８０〜８５度程度まで上昇することになる。水素ガスの充填が完了すると、この温度は、徐々に低下し、周囲の外気温と同等になる。そこで、本実施例では、この水素ガスの温度変化を検出することで、水素タンク１２に水素が充填されたかを判断する。
【００７２】
図１１は、第３実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。この充填検出処理は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、圧力測定装置１００ｃによって繰り返し実行される。つまり、本実施例では、イグニッションスイッチ３１がオフにされている場合にも、圧力測定装置１００ｃには二次電池１８から電源が供給される。
【００７３】
この充填検出処理が実行されると、圧力測定装置１００ｃの充填検出部１１０は、温度センサ６１によって、水素タンク１２内の水素ガスの温度Ｔを検出する（ステップＳ３００）。そして、検出された温度Ｔが７０℃以上であるかを判断する（ステップＳ３０２）。検出された温度Ｔが７０℃以上であれば、充填検出部１１０は、水素タンク１２に水素が充填されたと判断し、水素ガスの充填がなされた旨を示すフラグ（以下、「充填フラグ」という）をオンにして、そのフラグの状態をＥＥＰＲＯＭに記録する（ステップ３０４）。一方、検出された温度Ｔが７０℃未満であれば、ステップＳ３０４の処理をスキップする。続いて、充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオンにされたかを判断する（ステップＳ３０６）。イグニッションスイッチ３１がオンにされれば、充填検出部１１０は、当該充填検出処理を終了する。一方、イグニッションスイッチ３１がオフのままであれば、充填検出部１１０は、上述したステップＳ３００〜Ｓ３０６の処理を繰り返し実行する。以上で説明した充填検出処理によれば、圧力測定装置１００ｃは、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを監視することができる。
【００７４】
図１２は、第３実施例において実行される圧力測定処理のフローチャートである。この圧力検出処理は、イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合に、圧力測定装置１００によって実行される処理である。つまり、本実施例では、図１１に示した充填検出処理が終了すると、引き続き、当該圧力測定処理が実行されることになる。なお、第３実施例の圧力測定処理は、第１実施例の圧力測定処理（図４）に対して、ステップＳ１００とステップＳ１０２とステップＳ１２４との処理が異なるだけである。そのため、図１２には、図４に示した処理内容と同じ処理内容について、図４と同じステップ番号を付している。
【００７５】
この圧力測定処理が実行されると、圧力測定装置１００ｃは、まず、圧力センサ６０から水素ガスの圧力値Ｐｎを取得し、この圧力値Ｐｎが、閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ１００ｂ）。圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であれば、圧力値Ｐｎを補正する必要がないので、図５に示した処理を実行する。一方、圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、圧力測定装置１００ｃは、ＥＥＰＲＯＭに記録された充填フラグの状態がオンであるかを判断する（ステップＳ１０２ｂ）。充填フラグがオンであれば、イグニッションスイッチ３１がオフの間に水素タンク１２に水素ガスが充填されたことになる。そこで、圧力測定装置１００ｃは、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８において、補正係数Ｋの決定などの処理を行う。一方、充填フラグがオフであれば、前回以前の当該圧力測定処理によって、すでに、補正係数Ｋ等が決定されていることになるので、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理をスキップする。以下、本実施例では、第１実施例の圧力測定処理のステップＳ１１０〜Ｓ１２２と同様の処理が実行される。最後にイグニッションスイッチ３１がオフにされると（ステップＳ１２２）、本実施例では、圧力測定装置１００は、補正後の圧力値Ｐｃと推定走行距離Ｄｍと使用時間ＴｔとをＥＥＰＲＯＭに記録するとともに、充填フラグをオフにして、そのフラグの状態をＥＥＰＲＯＭに書き込む（ステップＳ１２４ｂ）。
【００７６】
以上で説明した第３実施例の圧力測定装置１００ｃによれば、水素タンク１２内の水素ガスの温度変化に基づいて、水素タンク１２に水素が充填されたかを判断することが可能になる。なお、本実施例の圧力測定処理では、図１２に示したステップＳ１００ｂ、Ｓ１０２ｂおよびＳ１２４ｂ以外の処理は、第１実施例の圧力測定処理と同様の処理を実行することとしたが、第２実施例の処理（具体的には、ステップＳ２０４〜Ｓ２２２）と同様の処理を実行することとしてもよい。つまり、水素ガスの温度変化に基づいて水素ガスの充填を判断する手法は、第１実施例に対しても第２実施例に対しても同様に適用可能である。
【００７７】
なお、本実施例では、水素ガスの充填時に、水素タンク１２内の水素の温度が８０〜８５度程度まで上昇する場合について説明したが、この上昇温度は、水素タンク１２の種類や、水素ガスの温度上昇を抑制するために水素ステーション側に設置されているプレクーラーの冷却能力に応じて異なる。そのため、図１１に示した充填検出処理のステップＳ３０２の比較対象となる温度（本実施例では７０℃）は、水素タンク１２の種類やプレクーラーの冷却能力に応じて、適宜、他の値とすることが可能である。
【００７８】
また、本実施例では、水素タンク１２内の水素ガスの温度が所定の温度まで上昇した場合に、水素が充填されたと判断したが、かかる判断は他の方法によっても実現可能である。例えば、単位時間（例えば、１秒〜１分）当たりに上昇した水素ガスの温度が、所定値（例えば、５〜２０度の間の温度）以上である場合に、水素ガスが充填されたと判断することも可能である。
【００７９】
Ｄ．第４実施例：
上述した第３実施例では、水素ガスの温度変化に基づいて、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを判断した。これに対して、第４実施例では、水素ステーション等に設置されている水素ディスペンサ９０と直接的に通信を行うことで、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを判断する。
【００８０】
図１３は、第４実施例における電気自動車１０ｄの構成を示す図である。本実施例では、水素ディスペンサ９０が接続される充填口２６に、赤外線送信機２７が内蔵されている。圧力測定装置１００ｄは、この赤外線送信機２７を介して、水素ディスペンサ９０側に設けられた赤外線受信機９１と直接的に通信することができる。なお、本実施例では、水素タンク１２は、第３実施例と同様に、温度センサ６１を内蔵している。
【００８１】
図１４は、第４実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。この充填検出処理は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、圧力測定装置１００ｃによって実行される。つまり、本実施例では、イグニッションスイッチ３１がオフにされている場合にも、圧力測定装置１００ｃには二次電池１８から電源が供給される。
【００８２】
この充填検出処理が実行されると、圧力測定装置１００ｄの充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオフであるかを判断する（ステップＳ４００）。イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合には、圧力測定装置１００ｄは、当該充填検出処理を終了する。これに対して、イグニッションスイッチ３１がオフの場合には、充填検出部１１０は、充填口２６に備えられた赤外線送信機２７を用いて、水素ディスペンサ９０側の赤外線受信機９１との通信を試み、充填口２６に水素ディスペンサ９０が接続されたかを判断する（ステップＳ４０２）。水素ディスペンサ９０が接続されていなければ、圧力測定装置１００ｄは、処理をステップＳ４００に戻す。
【００８３】
充填口２６に水素ディスペンサ９０が接続されると、圧力測定装置１００ｄは、水素充填処理を実行する（ステップＳ４０４）。この水素充填処理は、「ＳＡＥ Ｊ２７９９」の規格に基づいて、圧力測定装置１００ｄと水素ディスペンサ９０とが、相互に通信を行いながら水素ガスの充填を行う処理である。具体的には、圧力測定装置１００ｄは、水素ディスペンサ９０に対して、水素タンク１２内に流入した水素ガスの温度と圧力とを示す情報を逐次送信する。水素ディスペンサ９０は、この情報を受信すると、水素ガスの温度が８５℃以上に上昇しないように、水素ガスの供給スピード（圧力）を調整して、水素タンク１２に水素ガスを供給する。圧力測定装置１００ｄと水素ディスペンサ９０とは、このように、相互に通信を行うことで、水素ガスの温度上昇を抑制しながら、水素ガスの充填を迅速に行うことができる。
【００８４】
充填検出部１１０は、ステップＳ４０４において実行された水素充填処理により、水素ガスの充填が完了したかを判断する（ステップＳ４０６）。水素ガスの充填が完了すれば、充填検出部１１０は、充填フラグをオンにして（ステップＳ４０８）、そのフラグの状態をＥＥＰＲＯＭに書き込み、当該充填検出処理を終了する。水素ガスの充填が完了していなければ、充填検出部１１０は、処理をステップＳ４０４に戻して、水素充填処理を続行する。
【００８５】
本実施例では、以上で説明した充填検出処理が終了すると、第３実施例において説明した圧力測定処理と同様の処理が実行される。つまり、ＥＥＰＲＯＭに記録された充填フラグの状態に基づいて、補正係数Ｋ等を決定するか否かが判断される。以上で説明した本実施例の圧力測定装置１００ｄによれば、水素ディスペンサ９０と直接的に通信を行うことで、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを判断するので、正確に、水素ガスが充填されたかを判断することが可能になる。
【００８６】
Ｅ．第５実施例：
上述した各実施例では、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔに応じて、圧力値を補正するための補正係数Ｋを決定した。これに対して、本実施例では、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔだけではなく、水素ガスの温度Ｔをも考慮して、補正係数Ｋを決定する。
【００８７】
具体的には、例えば、第１実施例の圧力測定処理（図４）のステップＳ１１８において、使用時間Ｔｔの積算を行うのに先立ち、圧力測定装置１００は、まず、温度センサ６１を用いて水素ガスの温度を測定する。そして、この水素ガスの温度に応じた温度係数Ｋ２を所定のマップに基づいて決定し、上述した式（３）に替えて下記式（４）に基づいて、使用時間Ｔｔを求める。この式では、Δｔに対して、温度係数Ｋ２を乗算している。
【００８８】
Ｔｔ’＝Ｔｔ＋Ｋ２・Δｔ ・・・（４）
【００８９】
図１５は、温度係数Ｋ２を決定するためのマップの一例を示す図である。この図に示すように、温度係数Ｋ２は、水素ガスの温度が高いほど、大きな値を示すように設定されている。
【００９０】
以上のようにして、ステップＳ１１８において、温度係数Ｋ２を用いた使用時間Ｔｔの算出が行われると、この使用時間Ｔｔは、水素ガスの温度が高いほど、本来の使用時間よりも長い時間を示すことになる。また、逆に、水素ガスの温度が低ければ、本来の使用時間よりも短い時間を示すことになる。そのため、図４の圧力測定処理のステップＳ１０４では、水素ガスの温度と圧力センサ６０の使用時間とに応じて、補正係数Ｋが決定されることになる。
【００９１】
以上で説明した第５実施例によれば、圧力センサ６０の使用時間だけではなく、圧力センサ６０の使用時間と、水素ガスの温度とに応じて、圧力センサ６０から出力される圧力値を補正することが可能になる。圧力センサ６０はその特性上、導入される水素ガスの温度が高いほど、その出力値の経年変化も早く進行することが判明している。そのため、本実施例によれば、より正確に、圧力センサ６０の出力値を補正することが可能になる。
【００９２】
なお、本実施例では、第１実施例の圧力測定処理を例に挙げて、水素ガスの温度を圧力センサ６０の出力値に反映させる方法を説明した。しかし、水素ガスの温度を圧力センサ６０の出力値に反映させるのは、第１実施例に限らず、他のすべての実施例に対しても適用可能である。
【００９３】
また、本実施例では、使用時間Ｔｔを温度係数Ｋ２によって調整することで、水素ガスの温度を圧力センサの出力値の補正に反映させた。しかし、このほかにも、例えば、使用時間Ｔｔと水素ガスの温度との２つの要因に応じて補正係数Ｋが定まるマップや関数によって補正係数Ｋを求めてもよい。
【００９４】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。
【００９５】
例えば、上述した各実施例では、補正係数Ｋを、１回の水素ガスの充填につき１回だけ決定している。これに対して、例えば、イグニッションスイッチ３１がオンにされる度に、補正係数Ｋを決定することとしてもよい。また、電気自動車１０の走行中に逐次積算される使用時間Ｔｔに応じて、リアルタイムに補正係数Ｋを決定することとしてもよい。
【００９６】
また、上述した各実施例では、本発明を、車載用の燃料電池１６に供給される水素ガスの圧力値を補正する場合に適用した。しかし、本発明は、車載用の燃料電池１６に限らず、据置型の燃料電池や、他の水素消費装置に供給される水素ガスの圧力値を補正する場合についても、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１０，１０ｃ，１０ｄ…電気自動車
１２…水素タンク
１３…遮断弁
１４…エアコンプレッサ
１６…燃料電池
１８…二次電池
２０…モータ
２２…インバータ
２６…充填口
２７…赤外線送信機（車両側）
３０…圧力調整弁
３１…イグニッションスイッチ
３２…アクセルポジションセンサ
３４…車速センサ
３６…インストルメントパネル
５０…制御装置
５２…残量算出部
５４…走行距離算出部
６０…圧力センサ
６１…温度センサ
６２…金属ステム
６４…ハウジング
６６…ネジ部材
６８…金属端子
７２…穴部
７６…ダイアフラム
７８…歪ゲージ
８０…センサ基板
９０…水素ディスペンサ
９１…赤外線受信機（水素ディスペンサ側）
１００，１００ｃ，１００ｄ…圧力測定装置
１１０…充填検出部
１２０…推定走行距離算出部
１３０…圧力補正部
１４０…補正マップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素の圧力を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧な気体の圧力を検出する圧力センサとして、例えば、特許文献１に開示された圧力センサがある。特許文献１に記載の圧力センサは、４２アロイ等の低熱膨張金属からなる金属部材に深い穴が形成された構造を有している。この圧力センサでは、前述した穴に、測定対象となる高圧な気体を導入し、その穴の底部の変形を歪みゲージで検出することで、気体の圧力を測定している。特許文献１に記載の圧力センサは、このような構造の金属部材を採用することにより、高圧な気体に対する耐圧強度を高めている。
【０００３】
しかし、このような圧力センサによって、高圧な水素ガスの圧力を測定しようとすると、金属部材の内部を水素が透過する現象が生じる場合があった。特に、透過した水素が、金属部材と歪みゲージとの間に滞留すると、滞留した水素の圧力によって、歪みゲージの出力が変動し、圧力センサからの出力値に誤差が生じるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９６１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、深い穴が形成された金属部材を有する圧力センサによって水素の圧力を測定する際に、圧力センサから出力される圧力値を的確に補正することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部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。
【０００７】
［適用例１］水素の圧力を測定する圧力測定装置であって、水素消費装置に供給する水素が貯えられる水素貯留部と、一端が開口し他端に底を有する穴部であって前記水素貯留部から供給された水素の少なくとも一部が導入される穴部を備えた金属部材と、前記金属部材の外面の、前記穴部の底面に対向する位置に設けられた圧力検出素子と、前記圧力検出素子によって得られた電気信号を、前記水素の圧力を示す圧力値として出力する出力部と、を備える圧力センサと、前記圧力センサから出力された圧力値が所定値以上の場合に、該圧力値を補正する補正部とを備える圧力測定装置。
【０００８】
このような態様の圧力測定装置であれば、圧力センサによって検出された水素の圧力値が所定値以上の場合に限ってその圧力値を補正する。そのため、圧力センサの測定誤差に影響を与える圧力値の下限値を所定値として設定すれば、圧力センサの測定誤差に影響を与えないような低い圧力値に対してまで補正を行うことがないので、的確に圧力値を補正することが可能になる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の圧力測定装置であって、更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部を備え、前記圧力補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填された時点から前記水素の圧力値が前記所定値未満となった時点までの時間を前記充填の度に積算し、該積算された時間に応じて前記水素の圧力値を補正する、圧力測定装置。
【００１０】
このような態様の圧力測定装置であれば、圧力センサを、所定値以上の圧力値において使用した時間に応じて圧力値を補正することができる。そのため、圧力センサから出力される圧力値に経年変化が生じていたとしても、その圧力値を的確に補正することが可能になる。
【００１１】
［適用例３］適用例１に記載の圧力測定装置であって、該圧力測定装置は、車両に備えられており、更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部と、前記充填された水素の圧力値と、単位圧力当たりに走行可能な距離を示す所定の燃費とに基づいて、前記水素の圧力が前記所定値に達するまでに前記車両が走行可能な距離である推定走行距離を求める推定走行距離算出部とを備え、前記圧力補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填されてからの走行距離が、前記推定走行距離に達するまでの時間を積算し、該積算された時間に応じて前記水素の圧力値を補正する、圧力測定装置。
【００１２】
このような態様の圧力測定装置であれば、誤差の含まれ得る圧力センサからの圧力値ではなく、車両の走行距離に応じて圧力センサの使用時間を積算することができる。そのため、圧力センサから出力される圧力値に経年変化が生じていたとしても、その圧力値を的確に補正することが可能になる。
【００１３】
［適用例４］適用例２または適用例３に記載の圧力測定装置であって、前記充填検出部は、前記圧力センサから出力された前記水素の圧力値の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。このような態様の圧力測定装置であれば、水素貯留部から供給される水素の圧力変動に基づいて、水素が充填されたかを検出することが可能になる。
【００１４】
［適用例５］適用例２または適用例３に記載の圧力測定装置であって、更に、前記水素貯留部に貯えられる水素の温度を検出する温度センサを備え、前記充填検出部は、前記温度センサによって検出された温度の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。このような態様の圧力測定装置であれば、水素貯留部に水素を充填する際に生じる水素の温度変化に基づいて、水素が充填されたかを検出することが可能になる。
【００１５】
［適用例６］適用例２または適用例３に記載の圧力測定装置であって、更に、前記水素貯留部に水素を充填する水素充填装置と通信を行う通信部を備え、前記充填検出部は、前記通信に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。このような態様の圧力測定装置であれば、水素貯留部に水素を充填する水素充填装置との通信に基づいて、水素が充填されたかを検出することが可能になる。
【００１６】
［適用例７］適用例１ないし適用例６のいずれか一項に記載の圧力測定装置であって、前記補正部は、前記積算された時間に加えて、前記水素の温度に基づいて、前記補正を行う、圧力測定装置。
【００１７】
このような態様の圧力測定装置であれば、圧力センサが使用された時間だけではなく、水素の温度をも加味して圧力値を補正するので、より的確に水素の圧力値を補正することが可能になる。
【００１８】
［適用例８］適用例１ないし適用例７のいずれか一項に記載の圧力測定装置と、前記水素消費装置としての燃料電池と、前記燃料電池によって発電された電力によって駆動されるモータと、前記圧力測定装置から出力された補正後の圧力値に基づいて、前記水素貯留部内の水素の残量を算出する残量算出部とを備える車両。
【００１９】
このような態様の車両であれば、燃料電池に供給する水素の圧力を的確に補正することができるので、水素貯留部内の水素の残量を精度良く算出することが可能になる。
【００２０】
なお、本発明は、上述した圧力測定装置や車両としての構成のほか、圧力測定装置を備える燃料電池システムや、圧力測定方法としても構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例としての圧力測定装置１００を備える電気自動車１０の概略構成を示す説明図である。
【図２】圧力センサ６０の概略構成を示す断面図である。
【図３】圧力センサ６０の出力特性を示すグラフである。
【図４】第１実施例における圧力測定処理のフローチャートである。
【図５】第１実施例における圧力測定処理のフローチャートである。
【図６】水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力変化を示す図である。
【図７】補正マップ１４０の一例を示す説明図である。
【図８】第２実施例における圧力測定処理のフローチャートである。
【図９】第３実施例における電気自動車１０ｃの構成を示す図である。
【図１０】水素タンク１２に水素ガスが充填される際の水素ガスの温度変化と圧力変化とを示すグラフである。
【図１１】第３実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。
【図１２】第３実施例において実行される圧力測定処理のフローチャートである。
【図１３】第４実施例における電気自動車１０ｄの構成を示す図である。
【図１４】第４実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。
【図１５】第５実施例において温度係数Ｋ２を決定するためのマップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．電気自動車の概略構成：
Ａ−２．圧力センサの構成：
Ａ−３．圧力測定処理：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．第５実施例：
【００２３】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．電気自動車の概略構成：
図１は、本発明の実施例としての圧力測定装置１００を備える電気自動車１０の概略構成を示す説明図である。電気自動車１０は、圧力測定装置１００のほか、水素貯留部としての水素タンク１２や、エアコンプレッサ１４、水素消費装置としての燃料電池１６、二次電池１８、モータ２０、インバータ２２、制御装置５０などを備えている。
【００２４】
水素タンク１２には、充填口２６が接続されている。水素タンク１２には、この充填口２６を通じて、水素ステーション等に設置されている水素ディスペンサ（図示せず）から約７０ＭＰａの水素ガスが充填される。水素タンク１２から遮断弁１３を通じて出力された水素ガスは、圧力調整弁３０によって１．５ＭＰａ程度まで減圧され、燃料電池１６に供給される。遮断弁１３の近傍には、水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力を検出する圧力センサ６０が取り付けられている。以下の説明において、「水素ガスの圧力」という場合には、圧力調整弁３０によって減圧される前の水素ガスの圧力のことをいう。なお、図１には、水素タンク１２を１つだけ示したが、その数は特に限定されない。
【００２５】
燃料電池１６は、水素タンク１２から供給された水素ガスと、エアコンプレッサ１４から供給された空気中の酸素との電気化学反応によって発電を行う。燃料電池１６としては、固体高分子型燃料電池や固体酸化物型燃料電池など、種々のものを適用可能である。燃料電池１６によって発電された電力は、モータ２０の駆動に利用されると共に、二次電池１８の充電に利用される。二次電池１８は、燃料電池１６とともにモータ２０を駆動する電力源として用いられる。
【００２６】
インバータ２２は、燃料電池１６や二次電池１８が出力する直流電流を、三相交流に変換し、モータ２０に供給する。モータ２０は、インバータ２２を介して電力の供給を受けると、図示していない車輪を回転させて電気自動車１０を走行させる。
【００２７】
制御装置５０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭを備える論理回路によって構成されている。制御装置５０には、イグニッションスイッチ３１や、アクセルポジションセンサ３２、車速センサ３４、インバータ２２、インストルメントパネル３６、圧力測定装置１００が接続されている。制御装置５０は、電気自動車１０の動作全般を制御する装置であり、例えば、アクセルポジションセンサ３２によって検出されたアクセルの踏み込み量に応じて、インバータ２２を制御し、モータ２０の駆動力を調整する。なお、イグニッションスイッチ３１からの信号は、制御装置５０を通じて、圧力測定装置１００にも伝達される。
【００２８】
制御装置５０は、上述した論理回路によって実現される機能ブロックとして、残量算出部５２と走行距離算出部５４とを備えている。
【００２９】
残量算出部５２は、圧力測定装置１００から水素の圧力値を受信し、この圧力値に応じて、水素タンク１２内の水素の残量を算出する。算出した水素ガスの残量は、インストルメントパネル３６に表示する。残量算出部５２は、例えば、圧力測定装置１００から入力した圧力値が７０ＭＰａの場合に、水素の残量を１００％と算出し、圧力値が７０ＭＰａから低くなるほど残量が１００％から０％に近づく所定の関数やマップを用いて、水素ガスの残量を算出する。
【００３０】
走行距離算出部５４は、車速センサ３４から受信したパルス信号に応じて、電気自動車１０の走行距離を算出する。そして、この走行距離を、水素ガスの残量と同様に、インストルメントパネル３６に表示する。走行距離算出部５４は、算出した走行距離を、後述する圧力測定処理の実行のために圧力測定装置１００に伝達する。また、走行距離算出部５４は、イグニッションスイッチがオフにされた場合に、算出した走行距離を、自身が備えるＥＥＰＲＯＭに記録する。
【００３１】
圧力測定装置１００は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備える論理回路によって構成されている。圧力測定装置１００は、圧力センサ６０から出力された水素ガスの圧力値の誤差を補正する機能を備えている。圧力測定装置１００は、この機能を実現するために、前述した論理回路によって実現される機能ブロックとして、充填検出部１１０と、推定走行距離算出部１２０と、圧力補正部１３０とを備えている。また、圧力測定装置１００が備えるＲＯＭには、圧力センサ６０から出力された圧力値を補正するために用いる補正マップ１４０が記憶されている。なお、圧力測定装置１００が備えるＥＥＰＲＯＭには、例えば、イグニッションスイッチ３１がオフにされる直前に検出された水素の圧力値などが書き込まれる（詳細は後述）。
【００３２】
充填検出部１１０は、水素タンク１２に水素ガスが充填されたか否かを検出する。本実施例では、後述のように、圧力センサ６０によって検出した水素ガスの圧力の変動に基づいて、水素ガスが充填されたかを検出する。
【００３３】
推定走行距離算出部１２０は、充填された水素の圧力値と、単位圧力当たりに電気自動車１０が走行可能な距離を示す所定の燃費とに基づいて、水素の圧力が所定の閾値Ｐｔに達するまでに走行可能な距離（以下、「推定走行距離Ｄｍ」という）を算出する。
【００３４】
圧力補正部１３０は、圧力センサ６０から受信した水素の圧力値が、所定の閾値Ｐｔ以上の場合に、この圧力値を、圧力センサ６０の使用時間と補正マップ１４０とに基づいて補正する。本実施例において、圧力センサ６０の使用時間とは、圧力センサ６０が、前述した閾値Ｐｔ以上の圧力で使用された時間のことをいう。閾値Ｐｔは、圧力センサ６０の特性上、その出力値に誤差が含まれ得る圧力を実験的に求め、こうして求められた圧力に基づいて設定されている。
【００３５】
圧力測定装置１００は、圧力補正部１３０によって補正した水素ガスの圧力値を、制御装置５０に送信する。制御装置５０はこうして送信された補正後の圧力値に基づいて、残量算出部５２によって、水素タンク１２内の水素の残量を算出する。もちろん、残量算出部５２は、圧力補正部１３０によって水素ガスの圧力値が補正されなかった場合には、補正されていない圧力値に基づいて水素の残量を算出する。
【００３６】
なお、上述した充填検出部１１０や、推定走行距離算出部１２０、圧力補正部１３０、補正マップ１４０の詳細な機能や働きについては、後述する「圧力測定処理」の説明で詳しく述べる。
【００３７】
Ａ−２．圧力センサの構成：
図２は、圧力センサ６０の概略構成を示す断面図である。圧力センサ６０は、４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金や、コバール、ＳＵＳ等の低熱膨張金属により形成された金属ステム６２を備えている。圧力センサ６０は、更に、水素ガスが流れる配管への取り付けに用いられるハウジング６４や、金属ステム６２をハウジング６４の内部に固定するネジ部材６６、圧力測定装置１００が電気的に接続される金属端子６８などから構成される。
【００３８】
金属ステム６２は、下端が開口し、上端に底を有する穴部７２を備えた略円筒状の部材である。この穴部７２には、ハウジング６４の下部に設けられた孔７４を通じて、水素タンク１２から出力された水素ガスが導入される。穴部７２の内径は、約２．５ｍｍであり、その底部は、０．２〜１．０ｍｍの薄肉状に形成されている。以下では、薄肉状の底部のことを、ダイアフラム７６と呼ぶ。
【００３９】
ダイアフラム７６の上面には、圧力検出素子として歪みゲージ７８が実装されたセンサ基板８０が低融点ガラスによって接着されている。歪みゲージ７８から出力された電気信号は、金属端子６８を通じて、圧力測定装置１００に入力される。
【００４０】
以上のように構成された圧力センサ６０には、上述したように、最大７０ＭＰａの水素ガスが導入される。すると、この水素ガスの圧力によってダイアフラム７６が変形する。ダイアフラム７６が変形すると、その上面に接着されたセンサ基板８０に実装されている歪みゲージ７８も変形する。すると、歪みゲージ７８からは、その変形度合いに応じた電気信号が圧力値として出力され、その圧力値が圧力測定装置１００に伝達される。
【００４１】
図３は、圧力センサ６０の出力特性を示すグラフである。このグラフには、７０ＭＰａの水素ガスの圧力を測定した場合の圧力センサ６０の出力誤差を「％ＦＳ（フルスケール）」によって示している。このグラフによれば、圧力センサ６０への水素ガスの供給を開始してから、その使用時間が経過するにつれて、圧力センサ６０の出力値が本来の出力値よりも大きい値を示すようになることがわかる。図３によれば、例えば、５年以上、圧力センサ６０を使用すると、＋４．０％ＦＳ前後の出力誤差が生じることになる。これは、高圧の水素ガスを圧力センサ６０に導入すると、水素ガスが金属ステム６２中を透過して、ダイアフラム７６と歪みゲージ７８との間の低融点ガラス内に滞留する現象が生じ、これにより、歪みゲージ７８の出力が、本来の圧力値よりも高い圧力値を示すからである。そこで、本実施例では、以下に説明する圧力測定処理において、この圧力センサ６０の出力誤差の補正を行う。
【００４２】
Ａ−３．圧力測定処理：
図４および図５は、第１実施例における圧力測定処理のフローチャートである。この圧力測定処理は、イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合に、圧力測定装置１００によって実行される。以下、この圧力測定処理について、水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力変化を示す図６を参照しながら説明する。
【００４３】
この圧力測定処理が実行されると、まず、圧力測定装置１００の充填検出部１１０は、前回、イグニッションスイッチ３１がオフにされる直前に圧力センサ６０によって検出された圧力値を、圧力測定装置１００が備えるＥＥＰＲＯＭから読み込む。ここで読み込まれる圧力値は、前回、当該圧力測定処理が実行されたことによって補正された補正後の圧力値Ｐｃである。そして、充填検出部１１０は、この圧力値Ｐｃが、所定の閾値Ｐｔ未満であるかを判断する（ステップＳ１００）。この閾値Ｐｔは、圧力センサ６０の出力に影響を与える水素の圧力値に基づいて予め定められており、図６に示すように、例えば、３５ＭＰａとすることができる。
【００４４】
ＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値Ｐｃが閾値Ｐｔ未満である場合には、充填検出部１１０は、圧力センサ６０から、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する。そして、取得した現在の圧力値Ｐｎが、前述した閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ１０２）。現在の圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、水素タンク１２に水素ガスが充填されたと判断する。水素タンク１２に水素ガスが充填されると、例えば、図６のタイミングｔ０やタイミングｔ２に示すように、水素ガスの圧力は、７０ＭＰａまで上昇する。充填検出部１１０によって、水素ガスが充填されたことが判断されると、続いて、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０が、圧力センサ６０のこれまでの使用時間Ｔｔと補正マップ１４０とに基づき、圧力値Ｐｎを補正するための補正係数Ｋを決定する（ステップＳ１０４）。つまり、本実施例では、圧力測定装置１００は、水素タンク１２に水素が充填される毎に、補正係数Ｋの決定を行っている。
【００４５】
図７は、補正マップ１４０の一例を示す説明図である。この図の横軸は、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔを示し、縦軸は補正係数Ｋを示している。この図に示すように、本実施例では、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔが長いほど、補正係数Ｋが低くなるよう設定されている。この補正マップ１４０は、丁度、図３に示した圧力センサ６０の出力変動を打ち消すように、補正係数Ｋが、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔに応じて設定されている。使用時間Ｔｔの詳細な計算方法については後述する。
【００４６】
上述のように補正係数Ｋの決定を行うと、圧力測定装置１００は、制御装置５０の走行距離算出部５４に所定のリセット信号を送信し、電気自動車１０の走行距離Ｄｎを「０」にリセットさせる（ステップＳ１０６）。圧力測定装置１００は、こうして走行距離Ｄｎをリセットさせると、続いて、推定走行距離算出部１２０によって、水素ガスの圧力値が閾値Ｐｔに達するまでに電気自動車１０が走行可能な距離（推定走行距離Ｄｍ）を下記式（１），（２）に基づき算出する（ステップＳ１０８）。
【００４７】
Ｐｃ＝Ｋ・Ｐｎ ・・・（１）
Ｄｍ＝（Ｐｃ−Ｐｔ）・Ｆｃ ・・・（２）
【００４８】
これらの式では、圧力測定装置１００は、圧力センサ６０から取得した現在の水素ガスの圧力値Ｐｎに対して、ステップＳ１０４で決定した補正係数Ｋを乗じて、補正後の圧力値Ｐｃを求める。そして、この補正後の圧力値Ｐｃから前述した閾値Ｐｔを差し引き、この差し引かれた値に対して、予め定められた電気自動車１０の燃費Ｆｃ（単位圧力当たりの走行距離）を乗算する。このような演算を行うことで、圧力測定装置１００は、推定走行距離Ｄｍを算出することができる。
【００４９】
なお、上述したステップＳ１００においてＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値が閾値Ｐｔ以上である場合には、今回のイグニッションスイッチのオフ時には、水素ガスは充填されていないことになる。この場合、水素ガスの充填直後に実行された前回以前の当該圧力測定処理によって、補正係数Ｋや推定走行距離Ｄｍは既に決定されている。そのため、この場合には、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理をスキップする。
【００５０】
以上で説明した一連の処理は、イグニッションスイッチ３１がオンになる度に、その直後に１回だけ実行される処理である。以下では、イグニッションスイッチ３１がオフにされるまで、電気自動車１０の運転中に常時実行される処理について説明する。
【００５１】
上述した処理によって、補正係数Ｋや推定走行距離Ｄｍが決定されると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、圧力センサ６０から現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する（ステップＳ１１０）。圧力値Ｐｎを取得すると、圧力補正部１３０は、取得された圧力値Ｐｎに、上記ステップＳ１０４で決定された補正係数Ｋを乗じて補正を行う。そして、補正された圧力値Ｐｃを制御装置５０に出力する（ステップＳ１１２）。こうすることで、制御装置５０の残量算出部５２は、水素タンク１２内の水素の残量を正確に算出することができる。
【００５２】
補正した圧力値Ｐｃを出力すると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、制御装置５０の走行距離算出部５４から現在の走行距離Ｄｎを取得する（ステップＳ１１４）。そして、取得された現在の走行距離Ｄｎが、ステップＳ１０８で算出された推定走行距離Ｄｍ以下であるかを判断する（ステップＳ１１６）。走行距離Ｄｎが、推定走行距離Ｄｍ以下であれば、圧力補正部１３０は、下記式（３）に基づいて、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔを積算する（ステップＳ１１８）。一方、走行距離Ｄｎが、推定走行距離Ｄｍを超えていれば、圧力補正部１３０は、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔの積算を中断する（ステップＳ１２０）。
【００５３】
Ｔｔ’＝Ｔｔ＋Δｔ ・・・（３）
なお、Ｔｔ’は、積算後の新たな使用時間を表し、Δｔは、ステップＳ１１８の処理が前回実行されてから今回実行されるまでに経過した時間を表す。
【００５４】
本実施例では、上述のように、走行距離Ｄｎと推定走行距離Ｄｍとを対比することで、水素ガスが充填された時点から、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔに達する時点までの圧力センサ６０の使用時間Ｔｔを積算することができる。なお、使用時間Ｔｔは、圧力センサ６０が、閾値Ｐｔ以上の圧力の水素ガスに晒されている限り積算される値である。そのため、この使用時間Ｔｔは、電気自動車１０が停車している場合も積算される。例えば、図６のタイミングｔ０で、水素ガスが水素タンク１２に充填されると、電気自動車１０が走行しているか停車しているかに拘わらず、圧力値が閾値Ｐｔに達するタイミングｔ１まで使用時間Ｔｔは積算される。そして、その後、また、水素ガスが充填されると、その充填のタイミングｔ２以降、引き続き、使用時間Ｔｔは積算されていく。
【００５５】
続いて、圧力測定装置１００は、イグニッションスイッチ３１がオフにされたかを判断する（ステップＳ１２２）。イグニッションスイッチ３１がオフにされれば、圧力測定装置１００は、補正した圧力値Ｐｃと、推定走行距離Ｄｍと、使用時間ＴｔとをＥＥＰＲＯＭに記録して（ステップＳ１２４）、当該圧力測定処理を終了する。このとき、走行距離Ｄｎについては、制御装置５０によって記録が行われる。一方、イグニッションスイッチ３１がオフにされなければ、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ１１０〜Ｓ１２２の処理を繰り返し実行する。
【００５６】
なお、上述したステップＳ１１０〜Ｓ１２４の処理は、ステップＳ１０２において、現在の圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上と判断された場合に実行される処理である。これに対して、ステップＳ１０２において、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であると判断されれば、水素ガスの充填が行われていないか、もしくは、水素ガスが充填されても、その圧力が閾値Ｐｔ未満に留まったことになり、圧力センサ６０から出力される圧力値には誤差が含まれないか、もしくは、含まれていても無視し得る程度となる。そこで、この場合には、補正係数Ｋを決定することなく、図５に示す処理を電気自動車１０の運転中、常時実行する。すなわち、圧力センサ６０から水素ガスの圧力値Ｐｎを取得し（ステップＳ１４０）、取得された圧力値Ｐｎをそのまま制御装置５０に出力する（ステップＳ１４２）。そして、このステップＳ１４０とステップＳ１４２の処理を、イグニッションスイッチ３１がオフにされるまで、常時実行する（ステップＳ１４４）。
【００５７】
以上で説明した本実施例の圧力測定装置１００は、水素タンク１２から出力される水素ガスの圧力値Ｐｎが所定の閾値Ｐｔ以上の場合に限り、圧力センサ６０によって検出した水素ガスの圧力値Ｐｎを補正する。そのため、圧力センサ６０の特性上、その出力に誤差が含まれないような圧力に対してまで補正を行うことがないので、水素ガスの圧力を的確に補正することが可能になる。
【００５８】
また、本実施例の圧力測定装置１００は、高圧の水素ガスの充填によって圧力センサ６０から出力される圧力値Ｐｎに誤差が含まれたとしても、その誤差を、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔに応じて決定される補正係数Ｋによって補正することができる。そのため、圧力センサ６０から出力される圧力値に含まれる誤差が経年変化したとしても、的確にその補正を行うことが可能になる。
【００５９】
また、本実施例の圧力測定装置１００は、充填後の水素ガスが閾値Ｐｔに達するまでに走行することのできる距離（推定走行距離Ｄｍ）を、電気自動車１０の燃費に基づいて求める。そして、この推定走行距離Ｄｍと現在の走行距離Ｄｎとを対比することで、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断する。そのため、誤差が含まれ得る圧力センサ６０からの出力値を用いることなく、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断することができる。
【００６０】
Ｂ．第２実施例：
続いて、本発明の第２実施例について説明する。上述した第１実施例では、使用時間Ｔｔを積算する際に、予め算出した推定走行距離Ｄｍと現在の走行距離Ｄｎとを対比することで水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断した。これに対して、第２実施例では、圧力センサ６０によって検出した圧力値Ｐｎをそのまま用いて、水素ガスの圧力が閾値Ｐｔにまで低下したかを判断する。なお、第２実施例の圧力測定装置１００は、その構成から推定走行距離算出部１２０（図１参照）を省略することができる。
【００６１】
図８は、第２実施例における圧力測定処理のフローチャートである。第２実施例の圧力測定処理は、第１実施例と同様に、イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合に、圧力測定装置１００によって実行される。この圧力測定処理が実行されると、まず、圧力測定装置１００の充填検出部１１０は、前回、イグニッションスイッチ３１がオフにされる直前に圧力センサ６０によって検出された圧力値を、圧力測定装置１００が備えるＥＥＰＲＯＭから読み込む。そして、充填検出部１１０は、この圧力値Ｐｃが、所定の閾値Ｐｔ未満であるかを判断する（ステップＳ２００）。
【００６２】
ＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値Ｐｃが閾値Ｐｔ未満である場合には、充填検出部１１０は、圧力センサ６０から、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する。そして、取得した現在の圧力値Ｐｎが、前述した閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ２０２）。現在の圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、水素タンク１２に水素ガスが充填されたと判断する。充填検出部１１０によって、水素ガスが充填されたと判断されると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０が、圧力センサ６０のこれまでの使用時間Ｔｔと補正マップ１４０とに基づき、圧力値Ｐｎを補正するための補正係数Ｋを決定する（ステップＳ２０４）。
【００６３】
なお、上述したステップＳ２００においてＥＥＰＲＯＭから読み込んだ圧力値が閾値Ｐｔ以上である場合には、水素ガスの充填直後に実行された前回以前の当該圧力測定処理によって、補正係数Ｋが既に決定されていることになる。そのため、この場合には、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ２０２〜Ｓ２０４の処理をスキップする。
【００６４】
上述した処理によって、補正係数Ｋが決定されると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、圧力センサ６０から現在の水素ガスの圧力値Ｐｎを取得する（ステップＳ２１０）。圧力値Ｐｎを取得すると、圧力補正部１３０は、取得された圧力値Ｐｎに、上記ステップＳ２０４で決定された補正係数Ｋを乗じて補正を行う。そして、補正された圧力値Ｐｃを制御装置５０に出力する（ステップＳ２１２）。
【００６５】
補正した圧力値Ｐｃを出力すると、圧力測定装置１００の圧力補正部１３０は、ステップＳ２１０で取得した現在の圧力値Ｐｎが、閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ２１６）。圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、圧力補正部１３０は、使用時間Ｔｔの積算を行う（ステップＳ２１８）。一方、圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であれば、圧力補正部１３０は、使用時間Ｔｔの積算を中断する（ステップＳ２２０）。
【００６６】
続いて、圧力測定装置１００は、イグニッションスイッチ３１がオフにされたかを判断する（ステップＳ２２２）。イグニッションスイッチ３１がオフにされれば、圧力測定装置１００は、補正した圧力値Ｐｃと、使用時間ＴｔとをＥＥＰＲＯＭに記録して（ステップＳ２２４）、当該圧力測定処理を終了する。一方、イグニッションスイッチ３１がオフにされなければ、圧力測定装置１００は、上述したステップＳ２１０〜Ｓ２２２の処理を繰り返し実行する。
【００６７】
なお、ステップＳ１０２において、現在の水素ガスの圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であると判断されれば、水素ガスの充填が全く行われていないか、もしくは、水素ガスが充填されても、その圧力が閾値Ｐｔ未満に留まったことになり、圧力センサ６０からの出力される圧力値には誤差が含まれないか、もしくは、含まれていても無視し得る程度となる。そこで、この場合には、第１実施例と同様に、補正係数Ｋを決定することなく、図５に示す処理を電気自動車１０の運転中、常時実行する。
【００６８】
以上で説明した第２実施例では、圧力センサ６０によって検出した圧力値Ｐｎをそのまま用いて水素ガスの圧力が閾値Ｐｔまで低下したかを判断している。そのため、推定走行距離Ｄｍの算出を省略することができるので、処理内容を簡略化することが可能になる。図３に示したように、圧力センサ６０から出力される圧力値の経年変化は、年単位の長期間に亘って現れるものである。これに対して、水素タンク１２に充填された水素ガスが閾値Ｐｔにまで低下するのは、長くて１〜２ヶ月という期間である。そのため、本実施例のように圧力センサ６０によって検出した圧力値Ｐｎをそのまま用いて水素ガスの圧力が閾値Ｐｔに達したかを判断しても、使用時間Ｔｔの積算を行う上で、実用上、問題となることはない。
【００６９】
Ｃ．第３実施例：
続いて本発明の第３実施例について説明する。上述した第１実施例や第２実施例では、イグニッションスイッチ３１がオンにされた直後に、水素ガスの圧力変化を検出することで、水素タンク１２に水素ガスが充填されたか否かを判断した。これに対して、第３実施例では、水素タンク１２に充填される水素ガスの温度変化に基づいて、水素ガスが充填されたかを判断する。
【００７０】
図９は、第３実施例における電気自動車１０ｃの構成を示す図である。図９に示すように、本実施例の水素タンク１２には温度センサ６１が内蔵されており、この温度センサ６１は圧力測定装置１００ｃに接続されている。その他の構成は、圧力測定装置１００ｃが推定走行距離算出部１２０を備えていない点を除いて第１実施例と同様である。
【００７１】
図１０は、水素タンク１２に水素ガスが充填される際の水素ガスの温度変化と圧力変化とを示すグラフである。一般的に、水素タンク１２に対して水素ガスを充填するのに要する時間は、１０分程度である。水素タンク１２には、この１０分の間に、外部の水素ディスペンサから水素ガスが断熱圧縮されて供給される。そのため、この断熱圧縮によって、水素タンク１２内の水素の温度は急激に上昇し、充填開始から数分の間に、その温度は、８０〜８５度程度まで上昇することになる。水素ガスの充填が完了すると、この温度は、徐々に低下し、周囲の外気温と同等になる。そこで、本実施例では、この水素ガスの温度変化を検出することで、水素タンク１２に水素が充填されたかを判断する。
【００７２】
図１１は、第３実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。この充填検出処理は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、圧力測定装置１００ｃによって繰り返し実行される。つまり、本実施例では、イグニッションスイッチ３１がオフにされている場合にも、圧力測定装置１００ｃには二次電池１８から電源が供給される。
【００７３】
この充填検出処理が実行されると、圧力測定装置１００ｃの充填検出部１１０は、温度センサ６１によって、水素タンク１２内の水素ガスの温度Ｔを検出する（ステップＳ３００）。そして、検出された温度Ｔが７０℃以上であるかを判断する（ステップＳ３０２）。検出された温度Ｔが７０℃以上であれば、充填検出部１１０は、水素タンク１２に水素が充填されたと判断し、水素ガスの充填がなされた旨を示すフラグ（以下、「充填フラグ」という）をオンにして、そのフラグの状態をＥＥＰＲＯＭに記録する（ステップ３０４）。一方、検出された温度Ｔが７０℃未満であれば、ステップＳ３０４の処理をスキップする。続いて、充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオンにされたかを判断する（ステップＳ３０６）。イグニッションスイッチ３１がオンにされれば、充填検出部１１０は、当該充填検出処理を終了する。一方、イグニッションスイッチ３１がオフのままであれば、充填検出部１１０は、上述したステップＳ３００〜Ｓ３０６の処理を繰り返し実行する。以上で説明した充填検出処理によれば、圧力測定装置１００ｃは、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを監視することができる。
【００７４】
図１２は、第３実施例において実行される圧力測定処理のフローチャートである。この圧力検出処理は、イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合に、圧力測定装置１００によって実行される処理である。つまり、本実施例では、図１１に示した充填検出処理が終了すると、引き続き、当該圧力測定処理が実行されることになる。なお、第３実施例の圧力測定処理は、第１実施例の圧力測定処理（図４）に対して、ステップＳ１００とステップＳ１０２とステップＳ１２４との処理が異なるだけである。そのため、図１２には、図４に示した処理内容と同じ処理内容について、図４と同じステップ番号を付している。
【００７５】
この圧力測定処理が実行されると、圧力測定装置１００ｃは、まず、圧力センサ６０から水素ガスの圧力値Ｐｎを取得し、この圧力値Ｐｎが、閾値Ｐｔ以上であるかを判断する（ステップＳ１００ｂ）。圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ未満であれば、圧力値Ｐｎを補正する必要がないので、図５に示した処理を実行する。一方、圧力値Ｐｎが閾値Ｐｔ以上であれば、圧力測定装置１００ｃは、ＥＥＰＲＯＭに記録された充填フラグの状態がオンであるかを判断する（ステップＳ１０２ｂ）。充填フラグがオンであれば、イグニッションスイッチ３１がオフの間に水素タンク１２に水素ガスが充填されたことになる。そこで、圧力測定装置１００ｃは、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８において、補正係数Ｋの決定などの処理を行う。一方、充填フラグがオフであれば、前回以前の当該圧力測定処理によって、すでに、補正係数Ｋ等が決定されていることになるので、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理をスキップする。以下、本実施例では、第１実施例の圧力測定処理のステップＳ１１０〜Ｓ１２２と同様の処理が実行される。最後にイグニッションスイッチ３１がオフにされると（ステップＳ１２２）、本実施例では、圧力測定装置１００は、補正後の圧力値Ｐｃと推定走行距離Ｄｍと使用時間ＴｔとをＥＥＰＲＯＭに記録するとともに、充填フラグをオフにして、そのフラグの状態をＥＥＰＲＯＭに書き込む（ステップＳ１２４ｂ）。
【００７６】
以上で説明した第３実施例の圧力測定装置１００ｃによれば、水素タンク１２内の水素ガスの温度変化に基づいて、水素タンク１２に水素が充填されたかを判断することが可能になる。なお、本実施例の圧力測定処理では、図１２に示したステップＳ１００ｂ、Ｓ１０２ｂおよびＳ１２４ｂ以外の処理は、第１実施例の圧力測定処理と同様の処理を実行することとしたが、第２実施例の処理（具体的には、ステップＳ２０４〜Ｓ２２２）と同様の処理を実行することとしてもよい。つまり、水素ガスの温度変化に基づいて水素ガスの充填を判断する手法は、第１実施例に対しても第２実施例に対しても同様に適用可能である。
【００７７】
なお、本実施例では、水素ガスの充填時に、水素タンク１２内の水素の温度が８０〜８５度程度まで上昇する場合について説明したが、この上昇温度は、水素タンク１２の種類や、水素ガスの温度上昇を抑制するために水素ステーション側に設置されているプレクーラーの冷却能力に応じて異なる。そのため、図１１に示した充填検出処理のステップＳ３０２の比較対象となる温度（本実施例では７０℃）は、水素タンク１２の種類やプレクーラーの冷却能力に応じて、適宜、他の値とすることが可能である。
【００７８】
また、本実施例では、水素タンク１２内の水素ガスの温度が所定の温度まで上昇した場合に、水素が充填されたと判断したが、かかる判断は他の方法によっても実現可能である。例えば、単位時間（例えば、１秒〜１分）当たりに上昇した水素ガスの温度が、所定値（例えば、５〜２０度の間の温度）以上である場合に、水素ガスが充填されたと判断することも可能である。
【００７９】
Ｄ．第４実施例：
上述した第３実施例では、水素ガスの温度変化に基づいて、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを判断した。これに対して、第４実施例では、水素ステーション等に設置されている水素ディスペンサ９０と直接的に通信を行うことで、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを判断する。
【００８０】
図１３は、第４実施例における電気自動車１０ｄの構成を示す図である。本実施例では、水素ディスペンサ９０が接続される充填口２６に、赤外線送信機２７が内蔵されている。圧力測定装置１００ｄは、この赤外線送信機２７を介して、水素ディスペンサ９０側に設けられた赤外線受信機９１と直接的に通信することができる。なお、本実施例では、水素タンク１２は、第３実施例と同様に、温度センサ６１を内蔵している。
【００８１】
図１４は、第４実施例において実行される充填検出処理のフローチャートである。この充填検出処理は、イグニッションスイッチ３１がオフにされている間に、圧力測定装置１００ｃによって実行される。つまり、本実施例では、イグニッションスイッチ３１がオフにされている場合にも、圧力測定装置１００ｃには二次電池１８から電源が供給される。
【００８２】
この充填検出処理が実行されると、圧力測定装置１００ｄの充填検出部１１０は、イグニッションスイッチ３１がオフであるかを判断する（ステップＳ４００）。イグニッションスイッチ３１がオンにされた場合には、圧力測定装置１００ｄは、当該充填検出処理を終了する。これに対して、イグニッションスイッチ３１がオフの場合には、充填検出部１１０は、充填口２６に備えられた赤外線送信機２７を用いて、水素ディスペンサ９０側の赤外線受信機９１との通信を試み、充填口２６に水素ディスペンサ９０が接続されたかを判断する（ステップＳ４０２）。水素ディスペンサ９０が接続されていなければ、圧力測定装置１００ｄは、処理をステップＳ４００に戻す。
【００８３】
充填口２６に水素ディスペンサ９０が接続されると、圧力測定装置１００ｄは、水素充填処理を実行する（ステップＳ４０４）。この水素充填処理は、「ＳＡＥ Ｊ２７９９」の規格に基づいて、圧力測定装置１００ｄと水素ディスペンサ９０とが、相互に通信を行いながら水素ガスの充填を行う処理である。具体的には、圧力測定装置１００ｄは、水素ディスペンサ９０に対して、水素タンク１２内に流入した水素ガスの温度と圧力とを示す情報を逐次送信する。水素ディスペンサ９０は、この情報を受信すると、水素ガスの温度が８５℃以上に上昇しないように、水素ガスの供給スピード（圧力）を調整して、水素タンク１２に水素ガスを供給する。圧力測定装置１００ｄと水素ディスペンサ９０とは、このように、相互に通信を行うことで、水素ガスの温度上昇を抑制しながら、水素ガスの充填を迅速に行うことができる。
【００８４】
充填検出部１１０は、ステップＳ４０４において実行された水素充填処理により、水素ガスの充填が完了したかを判断する（ステップＳ４０６）。水素ガスの充填が完了すれば、充填検出部１１０は、充填フラグをオンにして（ステップＳ４０８）、そのフラグの状態をＥＥＰＲＯＭに書き込み、当該充填検出処理を終了する。水素ガスの充填が完了していなければ、充填検出部１１０は、処理をステップＳ４０４に戻して、水素充填処理を続行する。
【００８５】
本実施例では、以上で説明した充填検出処理が終了すると、第３実施例において説明した圧力測定処理と同様の処理が実行される。つまり、ＥＥＰＲＯＭに記録された充填フラグの状態に基づいて、補正係数Ｋ等を決定するか否かが判断される。以上で説明した本実施例の圧力測定装置１００ｄによれば、水素ディスペンサ９０と直接的に通信を行うことで、水素タンク１２に水素ガスが充填されたかを判断するので、正確に、水素ガスが充填されたかを判断することが可能になる。
【００８６】
Ｅ．第５実施例：
上述した各実施例では、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔに応じて、圧力値を補正するための補正係数Ｋを決定した。これに対して、本実施例では、圧力センサ６０の使用時間Ｔｔだけではなく、水素ガスの温度Ｔをも考慮して、補正係数Ｋを決定する。
【００８７】
具体的には、例えば、第１実施例の圧力測定処理（図４）のステップＳ１１８において、使用時間Ｔｔの積算を行うのに先立ち、圧力測定装置１００は、まず、温度センサ６１を用いて水素ガスの温度を測定する。そして、この水素ガスの温度に応じた温度係数Ｋ２を所定のマップに基づいて決定し、上述した式（３）に替えて下記式（４）に基づいて、使用時間Ｔｔを求める。この式では、Δｔに対して、温度係数Ｋ２を乗算している。
【００８８】
Ｔｔ’＝Ｔｔ＋Ｋ２・Δｔ ・・・（４）
【００８９】
図１５は、温度係数Ｋ２を決定するためのマップの一例を示す図である。この図に示すように、温度係数Ｋ２は、水素ガスの温度が高いほど、大きな値を示すように設定されている。
【００９０】
以上のようにして、ステップＳ１１８において、温度係数Ｋ２を用いた使用時間Ｔｔの算出が行われると、この使用時間Ｔｔは、水素ガスの温度が高いほど、本来の使用時間よりも長い時間を示すことになる。また、逆に、水素ガスの温度が低ければ、本来の使用時間よりも短い時間を示すことになる。そのため、図４の圧力測定処理のステップＳ１０４では、水素ガスの温度と圧力センサ６０の使用時間とに応じて、補正係数Ｋが決定されることになる。
【００９１】
以上で説明した第５実施例によれば、圧力センサ６０の使用時間だけではなく、圧力センサ６０の使用時間と、水素ガスの温度とに応じて、圧力センサ６０から出力される圧力値を補正することが可能になる。圧力センサ６０はその特性上、導入される水素ガスの温度が高いほど、その出力値の経年変化も早く進行することが判明している。そのため、本実施例によれば、より正確に、圧力センサ６０の出力値を補正することが可能になる。
【００９２】
なお、本実施例では、第１実施例の圧力測定処理を例に挙げて、水素ガスの温度を圧力センサ６０の出力値に反映させる方法を説明した。しかし、水素ガスの温度を圧力センサ６０の出力値に反映させるのは、第１実施例に限らず、他のすべての実施例に対しても適用可能である。
【００９３】
また、本実施例では、使用時間Ｔｔを温度係数Ｋ２によって調整することで、水素ガスの温度を圧力センサの出力値の補正に反映させた。しかし、このほかにも、例えば、使用時間Ｔｔと水素ガスの温度との２つの要因に応じて補正係数Ｋが定まるマップや関数によって補正係数Ｋを求めてもよい。
【００９４】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。
【００９５】
例えば、上述した各実施例では、補正係数Ｋを、１回の水素ガスの充填につき１回だけ決定している。これに対して、例えば、イグニッションスイッチ３１がオンにされる度に、補正係数Ｋを決定することとしてもよい。また、電気自動車１０の走行中に逐次積算される使用時間Ｔｔに応じて、リアルタイムに補正係数Ｋを決定することとしてもよい。
【００９６】
また、上述した各実施例では、本発明を、車載用の燃料電池１６に供給される水素ガスの圧力値を補正する場合に適用した。しかし、本発明は、車載用の燃料電池１６に限らず、据置型の燃料電池や、他の水素消費装置に供給される水素ガスの圧力値を補正する場合についても、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１０，１０ｃ，１０ｄ…電気自動車
１２…水素タンク
１３…遮断弁
１４…エアコンプレッサ
１６…燃料電池
１８…二次電池
２０…モータ
２２…インバータ
２６…充填口
２７…赤外線送信機（車両側）
３０…圧力調整弁
３１…イグニッションスイッチ
３２…アクセルポジションセンサ
３４…車速センサ
３６…インストルメントパネル
５０…制御装置
５２…残量算出部
５４…走行距離算出部
６０…圧力センサ
６１…温度センサ
６２…金属ステム
６４…ハウジング
６６…ネジ部材
６８…金属端子
７２…穴部
７６…ダイアフラム
７８…歪ゲージ
８０…センサ基板
９０…水素ディスペンサ
９１…赤外線受信機（水素ディスペンサ側）
１００，１００ｃ，１００ｄ…圧力測定装置
１１０…充填検出部
１２０…推定走行距離算出部
１３０…圧力補正部
１４０…補正マップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素の圧力を測定する圧力測定装置であって、
水素消費装置に供給する水素が貯えられる水素貯留部と、
一端が開口し他端に底を有する穴部であって前記水素貯留部から供給された水素の少なくとも一部が導入される穴部を備えた金属部材と、前記金属部材の外面の、前記穴部の底面に対向する位置に設けられた圧力検出素子と、前記圧力検出素子によって得られた電気信号を、前記水素の圧力を示す圧力値として出力する出力部と、を備える圧力センサと、
前記圧力センサから出力された圧力値が所定値以上の場合に、該圧力値を補正する補正部と
を備える圧力測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力測定装置であって、
更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部を備え、
前記補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことが検出された時点から前記水素の圧力値が前記所定値にまで低下する時点までの時間を積算し、該積算された時間に応じて前記圧力値を補正する、圧力測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の圧力測定装置であって、
該圧力測定装置は、車両に備えられており、
更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部と、
前記水素貯留部に前記水素が充填されたことが検出された際の前記水素の圧力値と、単位圧力当たりに前記車両が走行可能な距離を示す所定の燃費とに基づいて、前記水素の圧力値が前記所定値に達するまでに前記車両が走行可能な距離である推定走行距離を求める推定走行距離算出部とを備え、
前記補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことが検出された時点からの前記車両の走行距離が、前記推定走行距離に達するまでの時間を積算し、該積算された時間に応じて前記圧力値を補正する、圧力測定装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の圧力測定装置であって、
前記充填検出部は、前記圧力センサから出力された前記圧力値の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の圧力測定装置であって、
更に、前記水素貯留部に貯えられる水素の温度を検出する温度センサを備え、
前記充填検出部は、前記温度センサによって検出された温度の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載の圧力測定装置であって、
更に、前記水素貯留部に水素を充填する水素充填装置と通信を行う通信部を備え、
前記充填検出部は、前記通信に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の圧力測定装置であって、
前記補正部は、前記積算された時間に加えて、前記水素の温度に基づいて、前記補正を行う、圧力測定装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の圧力測定装置と、
前記水素消費装置としての燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電力によって駆動されるモータと、
前記圧力測定装置から出力された補正後の圧力値に基づいて、前記水素貯留部内の水素の残量を算出する残量算出部と
を備える車両。
【請求項１】
水素の圧力を測定する圧力測定装置であって、
水素消費装置に供給する水素が貯えられる水素貯留部と、
一端が開口し他端に底を有する穴部であって前記水素貯留部から供給された水素の少なくとも一部が導入される穴部を備えた金属部材と、前記金属部材の外面の、前記穴部の底面に対向する位置に設けられた圧力検出素子と、前記圧力検出素子によって得られた電気信号を、前記水素の圧力を示す圧力値として出力する出力部と、を備える圧力センサと、
前記圧力センサから出力された圧力値が所定値以上の場合に、該圧力値を補正する補正部と
を備える圧力測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力測定装置であって、
更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部を備え、
前記補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことが検出された時点から前記水素の圧力値が前記所定値にまで低下する時点までの時間を積算し、該積算された時間に応じて前記圧力値を補正する、圧力測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の圧力測定装置であって、
該圧力測定装置は、車両に備えられており、
更に、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことを検出する充填検出部と、
前記水素貯留部に前記水素が充填されたことが検出された際の前記水素の圧力値と、単位圧力当たりに前記車両が走行可能な距離を示す所定の燃費とに基づいて、前記水素の圧力値が前記所定値に達するまでに前記車両が走行可能な距離である推定走行距離を求める推定走行距離算出部とを備え、
前記補正部は、前記水素貯留部に前記水素が充填されたことが検出された時点からの前記車両の走行距離が、前記推定走行距離に達するまでの時間を積算し、該積算された時間に応じて前記圧力値を補正する、圧力測定装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の圧力測定装置であって、
前記充填検出部は、前記圧力センサから出力された前記圧力値の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の圧力測定装置であって、
更に、前記水素貯留部に貯えられる水素の温度を検出する温度センサを備え、
前記充填検出部は、前記温度センサによって検出された温度の変動に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載の圧力測定装置であって、
更に、前記水素貯留部に水素を充填する水素充填装置と通信を行う通信部を備え、
前記充填検出部は、前記通信に基づいて、前記水素貯留部に前記水素が充填されたか否かを検出する、圧力測定装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の圧力測定装置であって、
前記補正部は、前記積算された時間に加えて、前記水素の温度に基づいて、前記補正を行う、圧力測定装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の圧力測定装置と、
前記水素消費装置としての燃料電池と、
前記燃料電池によって発電された電力によって駆動されるモータと、
前記圧力測定装置から出力された補正後の圧力値に基づいて、前記水素貯留部内の水素の残量を算出する残量算出部と
を備える車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２１９７２（Ｐ２０１１−２１９７２Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６６６２８（Ｐ２００９−１６６６２８）
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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