(57)【要約】【課題】高圧タンクにおけるガス残存量を少量側において高精度で検出する。【解決手段】燃料電池システム５は、高圧タンク３０から延びる上流側供給配管７１の上流側圧力センサー５０から水素ガス圧p_tnk_snsを微分演算に処して、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを算出する。そして、高圧タンク３０の水素ガスの残存量を規定する水素残量指標p_tnkを、ガス圧降下率dp_tnk_snsを利用して求める。【選択図】図３
2014134259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを常圧より高圧で圧縮貯留した高圧タンクから、前記燃料ガスをガス消費機器に供給するガス供給システムであって、
前記ガス消費機器に到るガス流路に前記高圧タンクから排出される前記燃料ガスのガス圧に基づいたガス圧降下率を演算し、前記高圧タンクに残存する前記燃料ガスの残存量を、前記演算したガス圧降下率を利用して検出する検出部を備える
ガス供給システム。
【請求項２】
前記検出部は、前記高圧タンクに残存する前記燃料ガスの残存量が少なくなるほど前記ガス圧降下率が増大する前記ガス圧降下率と前記燃料ガスの残存量との関係に基づいて、前記演算したガス圧降下率に対応する前記燃料ガスの残存量を検出する請求項１に記載のガス供給システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のガス供給システムであって、
前記ガス消費機器のガス消費量を前記ガス消費機器の駆動状況から求める消費量算出部を備え、
前記検出部は、前記消費量算出部の求めた前記ガス消費量が予め定めたガス消費量に達するまでは、前記ガス圧降下率を利用した前記燃料ガスの残存量の検出を行わない
ガス供給システム。
【請求項４】
前記ガス消費機器は燃料電池である請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のガス供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料ガスを消費するガス消費機器であり、供給を受けた燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応によって発電する。ガス消費機器の一形態である燃料電池は、例えば車両の動力発生源として、或いは発電プラントの基幹機器として利用され、燃料ガスはタンクに貯留される。燃料ガス貯留に当たっては、車両走行距離を延ばすべく、或いは、発電継続時間の長期化を図るべく、燃料ガスは、常圧（大気圧）より高圧で圧縮を受けて高圧タンクに圧縮貯留される。高圧タンク内の燃料ガスは、燃料電池の発電に伴い消費されるので、燃料ガスの残存量の検出手法が種々提案されている（例えば、特許文献１）。この検出手法では、ガス流路に設けた燃料遮断機構を駆動してガス流通を図った後の所定時間内において、燃料遮断機構より下流側の圧力センサーにて単位時間当たりの圧力変化を検出し、その圧力変化の値が予め定めた圧力変化の値以下であると、ガス残存量が予め定めた残存量以下であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高圧タンクでのガス貯留状態は、満充填の状態から残存量が少ない状態に亘る広範囲なことから、高圧タンクからガス流路に排出されるガス圧も広範囲となる。そして、燃料遮断機構の駆動を介したガス流通は、高圧範囲のガス圧から低圧範囲のガス圧までの種々のガス圧状況下でなされるので、圧力変化を検出する圧力センサーにあっても、広範囲に亘って高い検出精度が必要とされる。このため、上記のように、ガス残存量が予め定めた残存量以下であるか否かの判断を下すに過ぎないにも拘わらず、広範囲に亘って高い検出精度の高価な高圧センサーが必要となり、燃料電池システムのコストアップが指摘されるに到った。また、広範囲に亘って高い検出精度の高圧センサーを用いたとしても、ガス残存量が予め定めた残存量以下であるか否かの判断を下しているに過ぎず、ガス残存量を少量側において検出することがなされていないのが、実情である。また、上記の予め定めた残存量を、タンクへのガス充填を促すべき残存量（以下、充填喚起残存量）として規定すれば、車両操作者にガス充填の必要性を認知でき、有益である。しかしながら、ガス残存量を少量側において検出していない故、上記の予め定めた残存量をある程度の余裕を持った充填残存量として規定して、早めにガス充填を喚起せざるを得ないのが実情である。こうしたことから、高圧タンクのガス残存量を少量側におい高精度に検出することが要請されている。また、燃料電池システムにおいて、発電性能の向上や、耐久性の向上、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等が望まれている。なお、ガス残存量の上記した検出等は、燃料電池に特有のものではない、種々のガス消費機器について共通する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、ガス供給システムが提供される。このガス供給システムは、燃料ガスを常圧より高圧で圧縮貯留した高圧タンクから、前記燃料ガスをガス消費機器に供給するガス供給システムであって、前記ガス消費機器に到るガス流路に前記高圧タンクから排出される前記燃料ガスのガス圧に基づいたガス圧降下率を演算し、前記高圧タンクに残存する前記燃料ガスの残存量を、前記演算したガス圧降下率を利用して検出する検出部とを備える。上記形態のガス供給システムでは、高圧タンクの燃料ガスの残存量を検出するに当たり、高圧タンクからガス流路に排出される燃料ガスのガス圧に基づいたガス圧降下率ガスを利用する。このガス圧降下率は、高圧タンクから排出される燃料ガスのガス圧であるタンク内ガス圧とタンク内の燃料ガスの残存量とがタンク内ガスの消費に伴って低下する事象を反映したものであり、高圧タンクに常圧より高圧で圧縮貯留された圧縮性流体である燃料ガスが有する基本物性となる。このため、高圧タンクに燃料ガスを満充填して貯留した際の高圧領域から残存量が少なくなって低圧となった低圧領域に亘って、ガス圧降下率を予め正確に捉えることができ、少量側の残存量であっても、このガス圧降下率は、高い精度で高圧タンクの燃料ガスの残存量と対応する。従って、上記形態のガス供給システムによれば、ガス圧降下率を利用して高圧タンクの燃料ガスの残存量を検出することで、ガス残存量を少量側において高精度で検出できる。なお、ガス圧降下率の演算は、ガス圧検出センサーの検出値を用いれば簡便である。
【０００７】
（２）上記した形態のガス供給システムにおいて、前記検出部は、前記高圧タンクに残存する前記燃料ガスの残存量が少なくなるほど前記ガス圧降下率が増大する前記ガス圧降下率と前記燃料ガスの残存量との関係に基づいて、前記演算したガス圧降下率に対応する前記燃料ガスの残存量を検出するようにできる。ガス圧降下率は、高圧タンクに残存する燃料ガスの残存量に対して、この残存量が少なくなるほど増大する関係にある。よって、上記の形態の燃料電池システムにすれば、演算したガス圧降下率に対応する燃料ガスの残存量を、少量側の残存量であっても、高圧タンクの残存量とガス圧降下率との関係を用いて、容易且つ高精度に算出できる。この場合、燃料ガスの残存量をより精度良く検出するには、実機に基づく実験をもとに構築した高圧タンクの残存量とガス圧降下率との関係を表すマップや演算式などのプログラムを燃料電池システムに記憶させておき、このプログラムを用いて燃料ガスの残存量を算出することが望ましい。
【０００８】
（３）上記した形態のガス供給システムにおいて、前記ガス消費機器のガス消費量を前記ガス消費機器の駆動状況から求める消費量算出部を備え、前記検出部は、前記消費量算出部の求めた前記ガス消費量が予め定めたガス消費量に達するまでは、前記ガス圧降下率を利用した前記燃料ガスの残存量の検出を行わないようにできる。こうすれば、ガス消費機器でのガス消費が進んで高圧タンクの燃料ガスの残存量とタンクのガス圧が低下してから、ガス圧降下率を利用した燃料ガスの残存量の検出がなされる。よって、圧力検出センサーを用いるに当たっては、低圧の測定レンジを有する故に安価なセンサーとできるので、低コスト化を図った上で、ガス残存量を少量側において高精度に検出できる。
【０００９】
（４）上記した形態のガス供給システムにおいて、前記ガス消費機器を燃料電池とできる。こうすれば、燃料電池と燃料ガスを常圧より高圧で圧縮貯留して該燃料電池に供給する高圧タンクとを有する燃料電池システムにおいて、ガス残存量を少量側において高精度で検出できる。
【００１０】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池と燃料ガスを常圧より高圧で圧縮貯留して該燃料電池に供給する高圧タンクとを有する燃料電池システムの制御方法、制御方法を実行するためのプログラム、或いは、燃料電池システムの搭載車両や発電プラント、およびこれらの制御方法等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態としての燃料電池システム５の概略構成を示す説明図である。
【図２】高圧タンク３０へのガス充填に伴うガス圧検出処理を示すフローチャートである。
【図３】高圧タンク３０のガス残存量の検出処理を示すフローチャートである。
【図４】傾きｋの一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpの算出の様子を説明するための説明図である。
【図５】１０００Ａに相当するガス消費を行った際のガス圧降下率dp_tnk_snsと高圧タンク３０の水素残量指標p_tnkとの関係を示すグラフである。
【図６】高圧タンク３０における水素ガスの貯留圧力と水素密度との関係をガス温度ごとに示すグラフである。
【図７】他の実施形態における高圧タンク３０のガス残存量の第１検出処理を示すフローチャートである。
【図８】他の実施形態における高圧タンク３０のガス残存量の第２検出処理の前半を示すフローチャートである。
【図９】ガス残存量の第２検出処理の後半を示すフローチャートである。
【図１０】水素ガス消費量が所定燃料消費量となる場合における圧力降下量と基準圧力値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図１は本発明の実施形態としての燃料電池システム５の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム５は、燃料電池車両の車載発電システムや、船舶、航空機、電車、歩行ロボットなどの移動体用の発電システムに用いることができる。また、燃料電池システム５は、移動体用に限らず、建物（住宅、ビルなど）用の発電プラントの定置式の発電システムにも用いることができる。以下では、燃料電池システム５が車両に搭載される例を用いて実施形態を説明する。
【００１３】
燃料電池システム５は、燃料電池１０と、燃料ガス給排系３２と、酸化剤ガス給排系８５と、制御部９０と、電流センサー２０とを備える。燃料電池１０は、反応ガス（燃料ガスおよび酸化剤ガス）の供給を受けて発電する単電池を複数積層したスタック構造を有している。燃料電池１０により発生した電力は、車両の動力として使用される。本実施形態では、燃料電池１０は固体高分子型燃料電池である。燃料電池１０の発電電流値は、電流センサー２０によって検出され、その検出電流値は９０に出力される。
【００１４】
燃料ガス給排系３２は、燃料ガスとしての水素ガスを燃料電池１０に供給すると共に、燃料電池１０から排出される余剰の水素ガスをアノードオフガスとして外部に排出する。燃料ガス給排系３２は、高圧タンク３０と、ガス流路としての燃料ガス供給配管７０と、燃料ガス排出配管７５と、を主に備える。高圧タンク３０は、燃料ガスとしての水素を圧縮貯留する。高圧タンク３０から燃料電池１０に水素の供給が開始される前の初期状態では、高圧タンク３０には常圧よりも高い圧力（例えば、５０〜１００ＭＰａ_ａｂｓ）で水素ガスが圧縮貯留されている。燃料ガス供給配管７０は、高圧タンク３０から燃料電池１０に到るガス流路を形成し、高圧タンク３０から排出された水素ガスは、燃料ガス供給配管７０を経て燃料電池１０に供給される。高圧タンク３０は、口金３０ｋを備え、当該口金に図示しないタンク内温度センサーとガス充填時の管路開閉と切り替えを行う口金内バルブ流路とを備える。また、高圧タンク３０は、口金３０ｋから延びるガス充填用管路３０ｊとその先端のレセプタクル３０ｒを備え、ガス充填用管路３０ｊを口金内バルブ流路と繋いでいる。そして、レセプタクル３０ｒは、図示しない水素ガスステーションでの水素ガス充填に際しては、当該ステーションのガス充填ノズルＧｎに装着され、高圧で充填供給された水素ガスを、ガス充填用管路３０ｊと口金内バルブ流路を経て、高圧タンク３０に導く。こうしたガス充填に際して、高圧タンク３０のタンク内温度センサーは、タンク内温度を後述の制御部９０およびステーション内制御装置に出力し、充填ガス量や充填圧の確認に用いられる。
【００１５】
燃料ガス供給配管７０には、燃料電池１０の側から、下流側圧力センサー４０と、上流側圧力センサー５０と、圧力制御弁としての減圧弁６０とが配置されている。減圧弁６０は、高圧タンク３０が配置されている上流側圧力（一次圧）を、予め定めた所定範囲の圧力に調整する。ここで、燃料ガス供給配管７０のうち、減圧弁６０よりも下流側である燃料電池１０側に位置する部分を下流側供給配管７２と呼び、減圧弁６０よりも上流側である高圧タンク３０側に位置する部分を上流側供給配管７１と呼ぶ。
【００１６】
下流側圧力センサー４０は、下流側供給配管７２に配置されている。上流側圧力センサー５０は、高圧タンク３０の口金３０ｋから延びる上流側供給配管７１に配置されている。下流側圧力センサー４０は、上流側圧力センサー５０よりも相対的に低圧の測定レンジを有する。すなわち、上流側圧力センサー５０は、下流側圧力センサー４０よりも高い圧力を測定できる。下流側圧力センサー４０の測定レンジは、例えば０．１ＭＰａ〜３ＭＰａである。上流側圧力センサー５０の測定レンジは、例えば１〜１００ＭＰａである。本実施形態では、上流側圧力センサー５０は、上流側供給配管７１に高圧タンク３０から排出される水素ガスのガス圧を、高圧タンク３０の下流で検出し、その検出ガス圧を、制御部９０に出力する。出力された上流側圧力センサー５０の検出ガス圧は、後述のガス残存量算出に用いられる。下流側圧力センサー４０は、減圧弁６０にて減圧調整済みのガス圧を下流側供給配管７２にて検出し、その検出ガス圧を、制御部９０に出力する。下流側圧力センサー４０の検出ガス圧は、燃料電池１０の制御や他の機器制御に用いられる。なお、本実施形態においては、下流側圧力センサー４０を省略してもよい。
【００１７】
燃料ガス排出配管７５は、燃料電池１０に供給された水素ガスのうち発電に利用されなかった余剰の水素ガスを外部にアノードオフガスとして排出する。なお、燃料ガス排出配管７５を燃料ガス供給配管７０と連通させてアノードオフガスを再び燃料電池１０に循環供給してもよい。
【００１８】
酸化剤ガス給排系８５は、酸化剤ガスとしての空気を燃料電池１０に供給すると共に、燃料電池１０から排出される空気をカソードオフガスとして外部に排出する。酸化剤ガス給排系８５は、酸化剤ガス供給配管８０と、酸化剤ガス排出配管８２とを備える。酸化剤ガス供給配管８０にはエアコンプレッサ８４が配置されている。エアコンプレッサ８４を動作させることで酸化剤ガス供給配管８０を介して空気が燃料電池１０に供給される。酸化剤ガス排出配管８２は、燃料電池１０に供給された空気のうち反応に利用されなかった空気を外部にカソードオフガスとして排出する。
【００１９】
ここで、燃料電池システム５は、燃料電池１０の温度調節を行うための冷媒給排系を備えてもよい。冷媒給排系は、冷媒としての冷却水を燃料電池１０に供給すると共に、燃料電池１０から排出される冷却水をラジエータによって冷却して再び燃料電池１０に循環供給する。
【００２０】
制御部９０は、論理演算を実行するＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭを備えたコンピューターとして構成され、燃料電池システム５の運転を制御する。制御部９０には、下流側圧力センサー４０、上流側圧力センサー５０、減圧弁６０、電流センサー２０、エアコンプレッサ８４などの各種機器が電気的に接続されている。制御部９０は、記憶部９２を備える。記憶部９２には、燃料電池システム５の運転を制御するために用いられる後述の各種データが記憶されている。
【００２１】
次に、本実施形態の燃料電池システム５にて行うタンクガス残存量の演算算出について説明する。図２は高圧タンク３０へのガス充填に伴うガス圧検出処理を示すフローチャート、図３は高圧タンク３０のガス残存量の検出処理を示すフローチャートである。両処理とも、制御部９０にてなされ、図２のガス検出処理は、車両が備える図示しないイグニッションスイッチがオンされた後、例えば５００ｍｓごとに繰り返し実行される。このガス検出処理では、まず、制御部９０は、高圧タンク３０への水素ガス充填がなされた直後か否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部９０は、既述したガス充填に伴うガス充填ノズルＧｎへのレセプタクル３０ｒの装着の有無を、レセプタクル３０ｒからの信号により検知し、その結果により、ステップＳ１０１の判定を下す。或いは、制御部９０は、水素ガスステーション側の制御装置からの充填完了信号の送信を受けて、ステップＳ１０１の判定を下す。ここで、水素ガス充填直後ではないと否定判定すると、制御部９０は何の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０１にて水素ガス充填直後であると肯定判定すると、制御部９０は、上流側圧力センサー５０のガス検出値に基づいて高圧タンク３０の水素ガス圧p_tnk_snsを計測し、その値を満充填圧p_tnk_sns_maxとして記憶部９２に記憶し（ステップＳ１０２）、本ルーチンを終了する。この充填圧p_tnk_sns_maxは、水素ガスの充填状況によって定まり、満充填であれば、高圧タンク３０に許容される最高ガス圧となり、満充填でなければ、最高ガス圧より低い圧力であってガス充填程度により定まる圧力となる。
【００２２】
図３のガス残存量検出処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、例えば５０ｍｓごとに繰り返し実行され、図２のガス検出処理と実行タイミングが合致した際には、優先して処理される。このガス残存量検出処理では、まず、制御部９０は、上流側圧力センサー５０のガス検出値に基づいて高圧タンク３０の水素ガス圧p_tnk_snsを計測し（ステップＳ２０１）、この水素ガス圧p_tnk_snsを、ガス充填後にある程度のガス消費がなされた状況下での閾値水素ガス圧と対比する（ステップＳ２０２）。この閾値水素ガス圧は、例えば、ガス充填がなされた場合にその充填状況によって図２のステップＳ１０２にて定まる満充填圧p_tnk_sns_maxが５Ｍｐａの低減程度だけ低下した圧力とされている。この場合、圧力の低減程度（５ＭＰａ）は、記憶部９２に記憶されているが、この５ＭＰａを満充填圧p_tnk_sns_maxが低いほど小さくするようにしてもよい。
【００２３】
制御部９０は、ステップＳ２０２にて否定判定すると、ガス充填後からの水素ガス消費が大きく進んでいないので、上流側圧力センサー５０のガス検出値に基づいた水素ガス圧p_tnk_snsそのものを、水素ガス残存量を演算する際のガス圧指標である水素残量指標p_tnkに設定し（ステップＳ２０３）、本ルーチンを終了する。つまり、ガス充填後からあまりガス圧が低下せずタンク圧力が高圧の状況下では、水素ガス圧p_tnk_snsの後述の微分演算を経たガス圧降下率を考慮した残存量演算は必要ないとして、水素ガス圧p_tnk_snsを水素残量指標p_tnkに設定する。ステップＳ２０２の否定判定後に水素ガス圧p_tnk_snsを水素残量指標p_tnkに設定することで、ガス充填後からあまりガス圧が低下せずタンク圧力が高圧の状況下では、水素ガス圧p_tnk_snsの後述の微分演算等を行わないよう、制御部９０のＣＰＵの演算負荷を軽減できる。また、ガス充填後からあまりガス圧が低下せずタンク圧力が高圧の状況下では、高圧であるが故にガス圧変化が著しくなり、上流側供給配管７１に現れる現実の水素残量指標と、水素ガス圧p_tnk_snsの後述の微分演算や積分演算等を経て設定した水素残量指標p_tnkとに、積分等の演算処理の遅れによる乖離が生じ得る。よって、ガス充填後からあまりガス圧が低下せずタンク圧力が高圧の状況下では、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsを水素残量指標p_tnkに設定し、ステップＳ２０２にてガス圧低下が起きたと肯定判定した以降にて、水素ガス圧p_tnk_snsの後述の微分演算や積分演算等を経て水素残量指標p_tnkを設定することで、上記の乖離を縮減できる。
【００２４】
そして、制御部９０は、ステップＳ２０２にてガス圧低下が起きたと肯定判定した以降において、最終的には、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素残量指標p_tnkの設定を行うべく、まず、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsを微分演算に処して、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを算出する（ステップＳ３０１）。次いで、制御部９０は、ガス圧降下率dp_tnk_snsの積分演算と（ステップＳ３０２）、電流センサー２０からの発電電流検出値に基づいた発電電流i_fcの計測と（ステップＳ３０３）、この発電電流i_fcの積分演算と（ステップＳ３０４）を順次行う。このガス圧降下率dp_tnk_snsの積分演算（ステップＳ３０２）により、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下量Σdp_tnk_snsが得られる。また、発電電流i_fcの積分演算（ステップＳ３０４）により、電流センサー２０から得た発電電流検出値に基づいた水素ガス消費量Σi_fcが得られる。
【００２５】
制御部９０は、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素残量指標p_tnkの設定に先立つ補正処理を、ステップＳ３０４に続くステップＳ３０５〜３０６にて行う。この補正処理の説明に先立ち、上流側圧力センサー５０におけるガス圧（水素ガス圧p_tnk_sns）の検出特性について、上記の補正処理と関連付けて説明する。
【００２６】
上流側圧力センサー５０は、そのセンシングデバイスにて感知した圧力（ガス圧）に対応した検出値（水素ガス圧p_tnk_sns）をセンサー内蔵の信号変換回路や変換機器にてセンサー出力する。そして、センシングデバイスおよび信号変換回路や変換機器に固有のセンサー特性を備えることから、上流側圧力センサー５０から得られた水素ガス圧p_tnk_snsは、一般に、下記の数式（１）にて表される。
【００２７】
水素ガス圧p_tnk_sns＝傾きｋ ｘ 検出対象タンク圧力p_tnk ＋ オフセット値ofs      …  数式（１）
【００２８】
この式において、傾きｋとオフセット値ofsがセンサー特性に起因してセンサーごとに定まる。よって、センサー出荷に際しては、予め規定した基準圧力を検出した際に、その検出値とこの基準圧力との誤差を定量的に実験的に把握する。その上で、この誤差が検出精度保証範囲となるよう、傾きｋとオフセット値ofsとを、出力較正値としてセンサーの信号増幅出力回路の記憶域に記憶させ、上流側圧力センサー５０は、この傾きｋとオフセット値ofsとを加味して、水素ガス圧p_tnk_snsを検出値として数式（１）に則り出力する。
【００２９】
こうした特性により上流側圧力センサー５０から得られた水素ガス圧p_tnk_snsを用いるに当たり、ステップＳ３０１での水素ガス圧p_tnk_snsの微分演算により、数式（１）に則った出力に含まれるオフセット値ofsをキャンセルする。通常、このオフセット値ofsは、センサー構成上、検出誤差を生じる主因となることから、水素ガス圧p_tnk_snsの微分演算を経て得られたガス圧降下率dp_tnk_snsは、検出誤差を生じる主因であるオフセット値ofsを排除したパラメータとなる。
【００３０】
数式（１）に含まれる傾きｋは、オフセット値ofsに比べれば小さいものの、検出誤差を生じる可能性があり、水素ガス圧p_tnk_snsの微分演算を経て得られたガス圧降下率dp_tnk_snsに影響を与え得る。こうした知見に立ち、制御部９０は、ステップＳ３０４に続くステップＳ３０５にて、傾きｋの一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpを次のように算出する。図４は傾きｋの一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpの算出の様子を説明するための説明図である。この図４に相当するマップは記憶部９２に記憶され、一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpの算出に用いられる。図４は、発電電流i_fcの積分演算で得られた水素ガス消費量Σi_fcを正規化した正規化済み水素ガス消費量Σi_fc*mを横軸とし、縦軸を高圧タンク３０の実水素ガス圧p_tnkおよび上流側圧力センサー５０の設計基準検出値p_stdとし、正規化済み水素ガス消費量Σi_fc*mと、実水素ガス圧p_tnkおよび設計基準検出値p_stdとの対応関係を表す。横軸の正規化済み水素ガス消費量Σi_fc*mは、次のように求めた。
【００３１】
図４の縦軸の最高圧力１００ＭＰａで水素ガスを圧縮貯留した高圧タンク３０から、圧力ゼロＭＰａとなるまで水素ガスを燃料電池１０に供給して発電する。この際に得られた総発電電流、例えば８００００Ａの単位時間当たりの発電電流を積分して得た水素ガス消費量、即ち、ステップＳ３０４にて発電電流i_fcの積分演算で得られた水素ガス消費量Σi_fcを値１に正規化し、これを正規化済み水素ガス消費量Σi_fc*mとして、その値１と値０を、高圧タンク３０の最高圧力１００ＭＰａと圧力ゼロＭＰａに対応付けた。そして、図４に示す直線軌跡は、数式（１）に含まれる傾きｋが設計値のままである場合の傾きｋの軌跡となる。
【００３２】
今、ステップＳ３０４にて発電電流i_fcの積分演算で得られた水素ガス消費量Σi_fcが、図示するように、横軸の正規化済み水素ガス消費量Σi_fc*mにおける水素ガス消費量Σi_fc*m-1であるとする。そうすると、縦軸の実水素ガス圧p_tnkおよび設計基準検出値p_stdは、図４に示す直線軌跡に対応したΔp_std-1だけ低下する。ところが、ステップＳ３０２にてガス圧降下率dp_tnk_snsの積分演算で得られたガス圧降下量Σdp_tnk_snsが図示するΔp_std-1と相違すれば、その相違量だけ傾きｋにズレΔｋが起きていることになる。よって、このズレΔｋを補正すべく、制御部９０は、ステップＳ３０４にて得られた水素ガス消費量Σi_fcが対応する低下ガス圧Δp_std-1を、ステップＳ３０２にて得られたガス圧降下量Σdp_tnk_snsで除算して、傾きｋの一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpを算出する（ステップＳ３０５）。
【００３３】
ところで、ステップＳ３０５は、上流側圧力センサー５０のガス検出値に基づいた水素ガス圧p_tnk_snsが満充填圧p_tnk_sns_maxより低い場合の処理であることから、ステップＳ３０５の実行時には、既にガス消費が進んでいる。よって、ステップＳ３０４にて得られた水素ガス消費量Σi_fcは、図４において縦軸の１００ＭＰａを始点としたガス消費量ではない。よって、この場合には、図４において点線で示すように、水素ガス消費量Σi_fc*m-1の低減始点、およびガス圧降下量Σdp_tnk_snsとΔp_std-1の低減始点を、ずらせばよい。こうしても、上記と同じ結果が得られる。
【００３４】
次に、制御部９０は、重み係数ｊを用いて、傾きｋの補正係数k_corを算出する（ステップＳ３０６）。この重み係数ｊは、その値が大きいほど、補正が緩慢となるよう下記の数式（２）に用いられ、既定の補正係数値k_corとステップＳ３０５で求めた一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpとから、傾きｋの補正係数k_corを算出する。この場合、重み係数ｊは適宜決定でき、本実施形態では、補正が緩慢となるよう値１０２８程度とした。
【００３５】
k_cor＝｛（Ｊ−１）／Ｊ｝×k_cor＋（１／Ｊ）×k_cor_tmp      …  数式（２）
【００３６】
次に、制御部９０は、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素残量指標p_tnkの設定可否を判断すべく、ステップＳ３０４で得られた水素ガス消費量Σi_fcを、所定の閾値水素ガス消費量と対比する（ステップＳ３０７）。この閾値水素ガス消費量は、満充填の高圧タンク３０に貯留済みの水素ガスにて発電できる総発電電流の例えば０．０５〜１％程度の発電電流、例えば１０００Ａに対応するガス消費量とされている。この場合、閾値水素ガス消費量（１０００Ａに対応するガス消費量）は、記憶部９２に記憶されているが、この閾値水素ガス消費量をステップＳ２０１で得た水素ガス圧p_tnk_snsが低いほど小さくするようにしてもよい。
【００３７】
水素ガス消費量Σi_fcが上記の閾値水素ガス消費量より小さければ、制御部９０は、ステップＳ３０７で否定判定する。この場合には、水素ガス消費が進んでいないことになるので、制御部９０は、何の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。一方、水素ガス消費量Σi_fcが上記の閾値水素ガス消費量に達していれば、制御部９０は、ステップＳ３０７で肯定判定する。この場合には、水素ガス消費が進んでいることから、高圧タンク３０の水素ガス残留量の指標である水素残量指標p_tnkを水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを利用して設定する。こうした設定に当たり、制御部９０は、ステップＳ３０８にて、一時的水素残量指標p_tnk_tmpを、マップを参照して算出する。この際参照されるマップは、以下のものである。図５は１０００Ａに相当するガス消費を行った際のガス圧降下率dp_tnk_snsと高圧タンク３０の水素残量指標p_tnkとの関係を示すグラフである。この図５は、予め実験的にガス圧降下率dp_tnk_snsと水素残量指標p_tnkとの関係を求めてグラフ化され、この図５に相当するマップＧ１は、記憶部９２に記憶され、水素残量指標p_tnkの算出に用いられる。よって、制御部９０は、図５に相当するマップＧ１を参照して、ステップＳ３０１で得たガス圧降下率dp_tnk_snsに対応する水素残量指標p_tnkを求め、この水素残量指標p_tnkを実験的に求めた変換式を用いて一時的水素残量指標p_tnk_tmpに変換する。
【００３８】
次に、制御部９０は、上記の一時的水素残量指標p_tnk_tmpと、ステップＳ３０６で求めた傾きｋの補正係数k_corとから、水素残量指標p_tnkを算出する（ステップＳ３０９）。一時的水素残量指標p_tnk_tmpは、水素ガス圧p_tnk_snsの微分演算を経て得られたガス圧降下率dp_tnk_snsが反映した指標である。よって、ステップＳ３０９で得られた水素残量指標p_tnkについても、水素ガス圧p_tnk_snsの微分演算を経て得られたガス圧降下率dp_tnk_snsが反映している。しかも、センサー出力に影響を及ぼす傾きｋにあっても、水素残量指標p_tnkの算出に用いた補正係数k_corにより補正されていることになる。よって、ステップＳ３０９で求めた水素残量指標p_tnkは、高精度に高圧タンク３０の水素ガスの残存量に対応する。
【００３９】
次に、制御部９０は、得られた水素残量指標p_tnkに基づいて、高圧タンク３０における水素ガスの残存量を算出して、これを記憶部９２に記憶する（ステップＳ３１０）。図６は高圧タンク３０における水素ガスの貯留圧力と水素密度との関係をガス温度ごとに示すグラフである。図６の縦軸は、水素ガスの密度であることから、タンク容量が判明すれば、この縦軸は、水素ガスの残存量を表すことになる。なお、この図６は、ＮＥＤＯ（独立法人  新エネルギー・産業技術総合開発機構）の発行した技術資料に基づき作成したものである。
【００４０】
本実施形態において、高圧タンク３０に貯留する水素ガスは、圧縮性流体であって、常圧より高い圧力で高圧タンク３０に圧縮貯留されており、タンク内における密度は、貯留圧力が高いほど増大する。仮に内容積が１ｍ3の高圧タンクと仮定すれば、この高圧タンクにおける水素ガスの残存量は、縦軸で表され、水素ガスの貯留圧力が低下するほど低減する。そして、水素ガスの貯留圧力が高圧側領域において６０ＭＰａから５０ＭＰａに低減する場合と、水素ガスの貯留圧力が低圧側領域において３０ＭＰａから２０ＭＰａに低減する場合とでは、水素ガスの残存量の低減程度は相違する。例えば、高圧側領域において６０ＭＰａから５０ＭＰａに低減する場合の水素ガスの残存量の低減程度は、水素ガスの貯留圧力が低圧側領域において３０ＭＰａから２０ＭＰａに低減する場合の水素ガスの残存量の低減程度より少ない。つまり、上記した１０ＭＰａの圧力降下であっても、高圧側領域と低圧側領域とでは、水素ガスの残存量の低減程度に差が生じ、低圧側ほど水素ガスの残存量の低減が増すと言える。この現象は、各温度について同じように現れる。
【００４１】
また、各温度についてみると、低圧側であれば、温度の影響が殆ど見られず、各温度とも、水素ガスの残存量の低減に差が生じない。このことは、高圧タンク３０の水素ガスの残存量を低圧側、即ちガス消費が進んだ側において検出するに当たり、タンク温度もしくは環境温度の影響を排除して、水素ガスの残存量を検出できることを意味する。
【００４２】
こうした知見に立ち、本実施形態では、図６の横軸をステップＳ３０９で求めた水素残量指標p_tnkに置換したマップＧ２を記憶部９２に記憶し、制御部９０は、上記のマップＧ２を参照して、ステップＳ３０９で得た水素残量指標p_tnkに対応する水素ガスの残存量を算出し、これを記憶部９２に記憶する（ステップＳ３１０）。なお、既述したステップＳ２０３で求めた水素残量指標p_tnkについても、マップＧ２を参照して水素ガスの残存量を算出するようにしてもよい。こうして水素残量指標p_tnkに対応する水素ガスの残存量を算出すると、制御部９０は、次回のガス残存量の検出処理ルーチンの実行に備えて、ステップＳ３０２のガス圧降下量Σdp_tnk_snsとステップＳ３０４の水素ガス消費量Σi_fcとをクリアして（ステップＳ３１１）、本ルーチンを終了する。この場合、制御部９０は、ステップＳ３１０で得られた水素ガスの残存量を種々の制御に用いる。例えば、この算出残存量が、高圧タンク３０のガス充填を喚起する必要のある充填喚起残存量と一致すれば、車両のインスルーメントパネルのガス充填警告灯を点灯制御する。また、算出残存量が充填喚起残存量を下回れば、ガス充填警告灯を点滅点灯する等制御を行い、より強く、ガス充填を車両操作者に喚起する。この他、制御部９０は、水素ガスの残存量が少ない故に、車両操作者の加速要求アクセル操作があっても加速程度を抑えてガス消費を抑制するような種々の制御を行う。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム５では、高圧タンク３０における水素ガス残存量を演算する際のガス圧指標である水素残量指標p_tnkを求めるに当たり、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsを微分演算に処して、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを算出する（ステップＳ３０１）。これにより、ガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素残量指標p_tnkの算出、およびこの水素残量指標p_tnkからの水素ガス残存量の算出において、上流側圧力センサー５０の構成上、検出誤差を生じる主因となるオフセット値ofs（数式（１）参照）を排除する。これにより、本実施形態の燃料電池システム５によれば、水素残量指標p_tnkから高い精度で水素ガス残存量を算出できる。しかも、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsを微分演算に処して得たガス圧降下率dp_tnk_snsは、高圧タンク３０に水素ガスを満充填して貯留した際の高圧領域から残存量が少なくなって低圧となった低圧領域に亘って、予め正確に捉えられる。また、このガス圧降下率dp_tnk_snsは水素残量指標p_tnkに反映され、この水素残量指標p_tnkは、圧縮性流体たる水素ガスが有する基本物性、具体的には図６に示すガス密度（ガス残存量）と貯留圧力との関係にリンクされる。これらの結果、本実施形態の燃料電池システム５によれば、少量側の残存量であっても、高い精度で高圧タンク３０の水素ガスの残存量と対応するガス圧降下率dp_tnk_snsを利用することで、高圧タンク３０の水素ガス残存量を高精度で検出できる。
【００４４】
本実施形態の燃料電池システム５では、図６に示すように、低圧側ほど水素ガスの残存量の低減が増すガス密度（ガス残存量）と貯留圧力との関係に、ガス圧降下率dp_tnk_snsが反映した水素残量指標p_tnkをリンクさせる。しかも、低圧側であれば、タンク内の水素ガス温度の影響が殆ど受けないで、各温度とも水素ガスの残存量の低減に差が生じないと共に、低圧側での水素ガスの残存量は、高圧側より低減する関係を用いている。このため、本実施形態の燃料電池システム５によれば、高圧タンク３０の水素ガスの残存量を、ガス消費が進んだ低圧側において検出するに当たり、タンク温度（水素ガス温度）もしくは環境温度の影響を排除して、水素ガスの残存量をより高い精度で容易に検出できる。
【００４５】
本実施形態の燃料電池システム５では、燃料電池１０の水素ガス消費量を、電流センサー２０からの発電電流検出値に基づいた発電電流i_fcの積分演算を経て水素ガス消費量Σi_fcとして求め、この水素ガス消費量Σi_fcが予め定めた閾値水素ガス消費量（１０００Ａに対応するガス消費量）に達するまでは、ガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素ガスの残存量の検出（ステップＳ３０８〜３１１）を行わない。よって、燃料電池１０での水素ガス消費が進んで高圧タンク３０のガス圧が低下してから、ガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素ガスの残存量を検出すればよい。このため、本実施形態の燃料電池システム５によれば、上流側圧力センサー５０については、広範囲な測定レンジを有するセンサーとする必要がなく、低圧の測定レンジを有する故に安価なセンサーとできるので、低コスト化を図った上で、ガス残存量を少量側において高精度に検出できる。
【００４６】
本実施形態の燃料電池システム５では、センサー構成上、検出誤差を生じる可能性のある数式（１）の傾きｋを、図４を用いて説明したように、一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpおよびこの一時的ｋ値補正係数k_cor_tmpを用いて補正した補正係数k_corにて補正した。このため、本実施形態の燃料電池システム５によれば、検出誤差を生じる可能性のある数式（１）の傾きｋの影響についても、水素残量指標p_tnkから排除できるので、ガス残存量の検出精度をより高めることができる。
【００４７】
本実施形態の燃料電池システム５では、ステップＳ３１０で得られた水素ガスの残存量を、高圧タンク３０へのガス充填を喚起する制御に用いることで、車両操作者にガス充填の必要性を認知でき、有益である。しかも、本実施形態の燃料電池システム５では、ガス残存量を少量側においても正確に検出できることから、既述した充填喚起残存量に不用意な余裕を持たせる必要性が低い。このため、しかも、本実施形態の燃料電池システム５によれば、必要以上に早期のうちの充填喚起を行わないようにできるので、１回の水素ガス充填当たりの車両走行距離を延ばした上でのガス充填喚起が可能となり、より有益である。
【００４８】
次に、他の実施形態について説明する。図７は他の実施形態における高圧タンク３０のガス残存量の第１検出処理を示すフローチャート、図８は他の実施形態における高圧タンク３０のガス残存量の第２検出処理の前半を示すフローチャート、図９はガス残存量の第２検出処理の後半を示すフローチャートである。この実施形態では、上流側圧力センサー５０から得た高圧タンク３０の水素ガス圧p_tnk_snsの微分演算の実行要否と係数ｋの補正要否をフラグにて判定する点に特徴がある。図７と図８に示す処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、それぞれ例えば５０ｍｓごとに繰り返し実行され、その実行タイミングが合致した際には、いずれかが優先処理される。
【００４９】
図７の第１検出処理では、まず、制御部９０は、上流側圧力センサー５０のガス検出値に基づいて高圧タンク３０の水素ガス圧p_tnk_snsを計測し（ステップＳ４０１）、この水素ガス圧p_tnk_snsの補正許可フラグｆ１がオンか否かを判定する（ステップＳ４０２）。この補正許可フラグｆ１は、ガス消費に伴うガス圧降下が進んで既に補正が実行済みである旨を表す。そして、この補正許可フラグｆ１は、高圧タンク３０に水素ガスが充填された際にオフに設定され、後述の図８における第２検出処理にてセットされる。よって、高圧タンク３０の充填後においては、制御部９０は、ステップＳ４０２にて否定判定して、後述のステップＳ４０に移行する。なお、補正許可フラグｆ１は、高圧タンク３０の満充填に限らず、定量のガス充填がなされた際にリセットされる。
【００５０】
制御部９０は、ステップＳ４０２にて肯定判定すると、補正許可フラグｆ１を受けて既に補正が実行済みであることから、後述の図８の第２検出処理で前回処理以前にて補正算出済みの水素残量指標p_tnkを、今回の水素残量指標p_tnkに設定し（ステップ４０３）、本ルーチンを終了する。この際、設定した水素残量指標p_tnkに基づいて、上記の実施形態のように、高圧タンク３０における水素ガスの残存量を算出するようにしてもよい。
【００５１】
一方、ステップＳ４０２にて否定判定すると、補正許可フラグｆ１をリセットしたガス充填時点から水素ガス消費が進んでいることになるので、ガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素残量指標p_tnkの設定を進めるべく、制御部９０は、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsを微分演算に処して、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを算出する（ステップＳ４０４）。次いで、制御部９０は、ガス圧降下率dp_tnk_snsを積分演算に処して、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下量Σdp_tnk_snsを算出する（ステップＳ４０５）。
【００５２】
制御部９０は、ステップＳ４０５で得られたガス圧降下量Σdp_tnk_snsを、所定の降圧閾値と対比する（ステップＳ４０６）。この降圧閾値は、例えば高圧タンク３０の満充填圧力に応じて、適宜設定することができ、本実施形態では、１１ＭＰａとした。この場合、降圧閾値（１１ＭＰａ）は、記憶部９２に記憶されているが、この１１ＭＰａを満充填圧が低いほど小さくするようにしてもよい。そして、制御部９０は、このステップＳ４０６で否定判定（Σdt_tnk_sns＜１１ＭＰａ）すると、ガス消費に伴うガス圧降下が進んでいないので、上記の実施形態と同様、上流側圧力センサー５０のガス検出値に基づいた水素ガス圧p_tnk_snsそのものを、水素ガス残存量を演算する際のガス圧指標である水素残量指標p_tnkに設定し（ステップＳ４０７）、本ルーチンを終了する。この際、水素ガス圧p_tnk_snsそのものである水素残量指標p_tnkに基づいて、高圧タンク３０における水素ガスの残存量を算出するようにしてもよい。
【００５３】
一方、制御部９０は、ステップＳ４０６で肯定判定（Σdt_tnk_sns≧１１ＭＰａ）すると、１１ＭＰａを超えるガス圧降下が進んでいるので、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素残量指標p_tnkの設定を更に進めるべく、電流センサー２０からの発電電流検出値に基づいた発電電流i_fcを計測し（ステップＳ４０８）、その発電電流i_fcを積分演算に処して、電流センサー２０から得た発電電流検出値に基づいた水素ガス消費量Σi_fcを算出する（ステップＳ４０９）。
【００５４】
次いで、制御部９０は、ステップＳ４０９で得た水素ガス消費量Σi_fcを用いて傾きｋのｋ値補正係数k_corを算出する（ステップＳ４１０）。制御部９０は、その記憶部９２に、上記の降圧閾値（１１ＭＰａ）までガス消費が進んだ場合に基準となる規定水素ガス消費量Σi_fc_stdを記憶しているので、ステップＳ４０８で得た水素ガス消費量Σi_fcを規定水素ガス消費量Σi_fc_stdで除算して、ｋ値補正係数k_corを算出する。この処理は、上記の実施形態において図４を用いて傾きｋの補正を行う処理（ステップＳ３０５〜３０６）と等価である。こうしてｋ値補正係数k_corを算出すると、制御部９０は、その算出したｋ値補正係数k_corが、上流側圧力センサー５０の定常の使用状況下で想定される傾きｋの推移範囲に対応しているか否かを判定する（ステップＳ４１１）。ここで否定判定すると、制御部９０は、何らかの原因で、算出済みｋ値補正係数k_corが傾きｋの推移範囲を逸脱しているので、傾きｋの補正は無用であるとして、何の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。こうした事態は、ｋ値補正係数k_corを求めるために用いた水素ガス消費量Σi_fcを得るための電流センサー２０の発電電流検出異常により起きると想定され、この場合には、制御部９０にて、センサー不具合等を報知してもよい。その一方、ステップＳ４１１で肯定判定すると、制御部９０は、傾きｋをｋ値補正係数k_corにて補正すべき旨のｋ値補正許可フラグｆ２をオンにセットし（ステップＳ４１２）、本ルーチンを終了する。なお、このｋ値補正許可フラグｆ２は、オフが初期状態とされ、高圧タンク３０に水素ガスが充填された際にも、オフに設定される。
【００５５】
図８〜図９に示すガス残存量の第２検出処理では、まず、制御部９０は、ｋ値補正許可フラグｆ２がオンか否かを判定する（ステップＳ５０１）。このｋ値補正許可フラグｆ２は、図７で説明したように、ガス圧降下量Σdp_tnk_snsが所定の降圧閾値（１１ＭＰａ）を超えるようガス圧降下が進んでいる状況下でセットされることから、ステップＳ５０１での否定判定は、ガス圧降下量Σdp_tnk_snsが降圧閾値（１１ＭＰａ）を超えるまで継続され、制御部９０は、ステップＳ５０１での肯定判定に続く処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。その一方、制御部９０は、ステップＳ５０１で肯定判定すると、水素ガス圧p_tnk_snsに基づいたガス圧降下率dp_tnk_snsを利用した水素残量指標p_tnkの設定を図るべく、上流側圧力センサー５０から計測した水素ガス圧p_tnk_snsに、図７のステップＳ４１０で求めた傾きｋのｋ値補正係数k_corを反映させ、傾きｋの補正後の補正後水素ガス圧p_sns_kcorを算出する（ステップＳ５０２）。このｋ値補正係数k_corの反映に当たっては、上記した数式（１）におけるオフセット値ofsが排除できるようにした。つまり、傾きｋに関するものについての補正反映を行った。その後、制御部９０は、この補正後水素ガス圧p_sns_kcorを微分演算に処して、水素ガス圧p_tnk_snsを補正した補正後水素ガス圧p_sns_kcorに基づいた補正後ガス圧降下率dp_sns_kcorを算出する（ステップＳ５０３）。次いで、制御部９０は、補正後ガス圧降下率dp_sns_kcorを積分演算に処して、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsを補正した補正後水素ガス圧p_sns_kcorに基づいた補正後ガス圧降下量Σdp_sns_kcorを算出する（ステップＳ５０４）。
【００５６】
制御部９０は、電流センサー２０からの発電電流検出値に基づいた発電電流i_fcの計測と（ステップＳ５０５）、この発電電流i_fcの積分演算と（ステップＳ５０６）を順次行い、既述したように、電流センサー２０から得た発電電流検出値に基づいた水素ガス消費量Σi_fcを算出する。次いで、制御部９０は、水素ガス消費量Σi_fcを既述した閾値水素ガス消費量（例えば１０００Ａに対応するガス消費量）と対比し（ステップＳ５０７）、水素ガス消費が進んでいないとして否定判定すれば、何の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。一方、水素ガス消費量Σi_fcが上記の閾値水素ガス消費量に達していれば、制御部９０は、ステップＳ５０７での肯定判定に続いて、図９の処理に移行する。なお、上記の閾値水素ガス消費量は、１０００Ａに対応するガス消費量に限られず、これより大きな電流、例えば１００００Ａに対応するガス消費量としてもよく、こうすれば、ステップＳ５０７での肯定判定がなされるまでの期間が長くなるので、ランダムに発生する外乱の影響を抑制できる。
【００５７】
図９に示すステップＳ５０８では、制御部９０は、水素ガス消費量が所定燃料消費量（例えば上記の閾値水素ガス消費量（１０００Ａ））に達するまでのガス圧基準降下量を、補正後ガス圧降下量Σdp_sns_kcorから算出する。その後、制御部９０は、上流側圧力センサー５０の基準圧力値p_tnk_stdをマップを参照して取得する（ステップＳ５０９）。図１０は水素ガス消費量が所定燃料消費量となる場合における圧力降下量と基準圧力値との関係を示すグラフである。この図１０は、横軸を、例えば上記の閾値水素ガス消費量（１０００Ａ）に達するまでの補正後ガス圧降下量Σdp_sns_kcorとし、縦軸を、上流側圧力センサー５０の基準圧力値p_tnk_stdとして、実験的に求めたものであり、制御部９０は、この図１０に相当するマップを記憶部９２に記憶する。そして、制御部９０は、ステップＳ５０６にて補正後ガス圧降下量Σdp_sns_kcorから算出したガス圧基準降下量を、図１０における横軸に当て嵌め、基準圧力値p_tnk_stdを算出する。図１０の横軸は、補正後ガス圧降下量Σdp_sns_kcorは、上流側圧力センサー５０から得た水素ガス圧p_tnk_snsにｋ値補正係数k_corを反映させた補正後の補正後水素ガス圧p_sns_kcorの微分演算（補正後ガス圧降下率dp_sns_kcor）とこれに続く積分演算を受けたものである。よって、算出された基準圧力値p_tnk_stdには、補正後ガス圧降下率dp_sns_kcorが反映することになる。
【００５８】
次いで、制御部９０は、求めた基準圧力値p_tnk_stdと、ｋ値補正係数k_corが反映済みの補正後水素ガス圧p_sns_kcorとから、上記した数式（１）におけるオフセット値ofsの補正値ofs_corを求める（ステップＳ５１０）。この求めた補正値ofs_corにあっても、補正後ガス圧降下率dp_sns_kcorが反映した基準圧力値p_tnk_stdをその算出演算に用いることで、補正後ガス圧降下率dp_sns_kcorが反映することになる。そして、制御部９０は、上記した数式（１）に倣って、上流側圧力センサー５０の最終的な補正出力を、ｋ値補正係数k_corが反映済みの補正後水素ガス圧p_sns_kcorとオフセット値ofsの補正値ofs_corとから求め、これを補正算出済みの水素残量指標p_tnkに設定する（ステップＳ５１１）。その後、制御部９０は、水素ガス圧p_tnk_snsの補正許可フラグｆ１をオンに設定して（ステップＳ５１２）、本ルーチンを終了する。この際、ステップＳ５１１で設定した水素残量指標p_tnkに基づいて、上記の実施形態のように、高圧タンク３０における水素ガスの残存量を算出するようにしてもよい。
【００５９】
以上説明した図７〜図９の第１、第２の検出処理による実施形態によっても、水素残量指標p_tnkを求めるに当たって補正後ガス圧降下率dp_sns_kcorを用いることで、上記の実施形態と同様の効果を奏することができる。しかも、第１、第２の検出処理による実施形態では、検出誤差を生じる主因となるオフセット値ofsについて、補正後ガス圧降下率dp_sns_kcorに基づいて補正しているので、より正確に水素残量指標p_tnkを求めて、より正確な水素ガスの残存量の検出を行うことができる。
【００６０】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００６１】
上記の実施形態では、燃料電池１０に高圧タンク３０から水素ガスを供給する燃料電池システム５について説明したが、天然ガス等の燃料ガスを燃焼させる内燃機関を有するシステムや、この内燃機関を搭載した車両にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
５…燃料電池システム
１０…燃料電池
２０…電流センサー
３０…高圧タンク
３０ｊ…ガス充填用管路
３０ｋ…口金
３０ｒ…レセプタクル
３２…燃料ガス給排系
４０…下流側圧力センサー
５０…上流側圧力センサー
６０…減圧弁
７０…燃料ガス供給配管
７１…上流側供給配管
７２…下流側供給配管
７５…燃料ガス排出配管
８０…酸化剤ガス供給配管
８２…酸化剤ガス排出配管
８４…エアコンプレッサ
８５…酸化剤ガス給排系
９０…制御部
９２…記憶部
【図１】
2014134259.tif 000003
【図２】
2014134259.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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