(57)【要約】【課題】燃料ガスタンク内の燃料ガス残量の誤差を低減する。【解決手段】  燃料ガス残量算出装置７は、燃料ガスタンクから燃料ガスの供給を受けて動作する燃料ガス供給先の前回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の燃料ガス残量である前回動作開始時燃料ガス残量（ｂ）と、前記燃料ガス供給先の前回動作中の燃料ガス消費量（ａ）とを取得する取得手段７２と、前記燃料ガス供給先の今回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の暫定的な燃料ガス残量である暫定的燃料ガス残量（ｂ´）を算出する第１算出手段７３と、前記前回動作開始時燃料ガス残量（ｂ）及び前記燃料ガス消費量（ａ）と、前記暫定的燃料ガス残量（ｂ´）とを用いて、前記燃料ガス供給先の今回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の、暫定的燃料ガス残量（ｂ´）に比べて誤差の小さい燃料ガス残量である確定的燃料ガス残量を算出する第２算出手段７４とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスタンクから燃料ガスの供給を受けて動作する燃料ガス供給先の前回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の燃料ガス残量である前回動作開始時燃料ガス残量（ｂ）と、前記燃料ガス供給先の前回動作中の燃料ガス消費量（ａ）とを取得する取得手段と、
前記燃料ガス供給先の今回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の暫定的な燃料ガス残量である暫定的燃料ガス残量（ｂ´）を、前記燃料ガスタンクの容量と前記燃料ガスタンク内の圧力及び温度とに基づいて算出する第１算出手段と、
前記取得手段により取得された前記前回動作開始時燃料ガス残量（ｂ）及び前記燃料ガス消費量（ａ）と、前記第１算出手段により算出された前記暫定的燃料ガス残量（ｂ´）とを用いて、前記燃料ガス供給先の今回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の、前記暫定的燃料ガス残量（ｂ´）に比べて誤差の小さい燃料ガス残量である確定的燃料ガス残量を算出する第２算出手段と
を備えた燃料ガス残量算出装置。
【請求項２】
前記第２算出手段は、前記燃料ガス消費量（ａ）を、前記前回動作開始時燃料ガス残量（ｂ）から前記暫定的燃料ガス残量（ｂ´）を引いた値で除することにより得られる値と、前記暫定的燃料ガス残量（ｂ´）との積を前記確定的燃料ガス残量として算出するものである、請求項１に記載の燃料ガス残量算出装置。
【請求項３】
前記燃料ガスタンクに前記燃料ガスが充填されたことを検出する検出手段をさらに備え、
前記燃料ガス供給先の前回動作開始から今回動作開始までの間に前記燃料ガスタンクに前記燃料ガスが充填されたことを前記検出手段が検出していない場合に、前記第２算出手段は前記確定的燃料ガス残量を算出するものである、請求項１又は２に記載の燃料ガス残量算出装置。
【請求項４】
前記燃料ガス供給先の前回動作停止からの経過時間を計測する計測手段をさらに備え、
前記計測手段により計測された前記経過時間が所定時間以上である場合に、前記第２算出手段は前記確定的燃料ガス残量を算出するものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料ガス残量算出装置。
【請求項５】
前記取得手段により取得された前記燃料ガス消費量（ａ）が所定消費量以上である場合に、前記第２算出手段は前記確定的燃料ガス残量を算出するものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料ガス残量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料ガス残量算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の燃料電池車両は、燃料電池の燃料の残量を検出する残燃料量検出手段と、燃料電池の発電に寄与する燃料の消費率である第１の予想燃料消費率を予想する第１の予想燃料消費率算出手段と、燃料電池の発電に寄与しない燃料の消費率である第２の予想燃料消費率を予想する第２の予想燃料消費率算出手段と、前記残燃料量と第１の予想燃料消費率と第２の予想燃料消費率とに基づいて、車両の航続可能な距離を算出する航続可能距離算出手段と、前記航続可能距離を表示する航続可能距離表示装置とを備えている。第２の予想燃料消費率算出手段は、電流センサが検出したスタック電流と、タンク出口水素流量センサが検出したタンク出口水素流量とに基づいて、燃料電池スタックでの発電に寄与しない水素の予想消費率（第２の予想燃料消費率）を算出し、航続可能距離算出手段へ出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６３２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の発明者は、燃料ガスタンクの圧力及び温度の測定誤差と、燃料ガスタンクの寸法公差によるタンク容量のばらつきとにより、燃料ガスタンクの圧力及び温度とタンク容量とに基づいて計算される燃料ガス残量に誤差が生じることを見いだした。
【０００５】
本発明は、燃料ガスタンク内の燃料ガス残量の誤差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る燃料ガス残量算出装置は、燃料ガスタンクから燃料ガスの供給を受けて動作する燃料ガス供給先の前回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の燃料ガス残量である前回動作開始時燃料ガス残量（ｂ）と、前記燃料ガス供給先の前回動作中の燃料ガス消費量（ａ）とを取得する取得手段と、前記燃料ガス供給先の今回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の暫定的な燃料ガス残量である暫定的燃料ガス残量（ｂ´）を、前記燃料ガスタンクの容量と前記燃料ガスタンク内の圧力及び温度とに基づいて算出する第１算出手段と、前記取得手段により取得された前記前回動作開始時燃料ガス残量（ｂ）及び前記燃料ガス消費量（ａ）と、前記第１算出手段により算出された前記暫定的燃料ガス残量（ｂ´）とを用いて、前記燃料ガス供給先の今回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の、前記暫定的燃料ガス残量（ｂ´）に比べて誤差の小さい燃料ガス残量である確定的燃料ガス残量を算出する第２算出手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃料ガスタンク内の燃料ガス残量の誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】燃料ガス供給システムの説明図である。
【図２】燃料ガス残量算出装置の説明図である。
【図３】燃料ガス残量算出装置により行われる処理のフローチャートである。
【図４】燃料ガス残量算出装置により行われる処理のフローチャートである。
【図５】燃料ガス総消費量ａと前回動作開始時燃料ガス残量ｂと暫定的燃料ガス残量ｂ´とを示す説明図である。
【図６】補正結果を示す説明図である。
【図７】タンクと熱源との位置関係を示す説明図である。
【図８】Ａ／Ｄコンバータの分解能を示す説明図である。
【図９】Ａ／Ｄコンバータの分解能を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。
【００１０】
図１に示すように、燃料ガス供給システム１は、燃料ガスタンク２と、燃料電池スタック３と、電流センサ４と、圧力センサ５と、温度センサ６と、燃料ガス残量算出装置７とを備えている。燃料ガス残量算出装置７は、第１Ａ／Ｄコンバータ７１０と、第２Ａ／Ｄコンバータ７２０と、第３Ａ／Ｄコンバータ７３０と、プロセッサ７４０と、メモリ７５０とを備えている。
【００１１】
燃料電池スタック３は、燃料ガスタンク２から燃料ガスの供給を受けて動作する。燃料電池スタック３を燃料ガス供給先とも呼ぶ。電流センサ４は、燃料電池スタック３から出力された電流を検出し、検出された電流を表す第１アナログ信号を第１Ａ／Ｄコンバータ７１０へ送る。圧力センサ５は、燃料ガスタンク２の圧力を検出し、検出された圧力を表す第２アナログ信号を第２Ａ／Ｄコンバータ７２０へ送る。温度センサ６は、燃料ガスタンク２の温度を検出し、検出された温度を表す第３アナログ信号を第３Ａ／Ｄコンバータ７３０へ送る。
【００１２】
第１Ａ／Ｄコンバータ７１０は、第１アナログ信号を第１デジタル信号に変換し、その第１デジタル信号をプロセッサ７４０へ送る。第２Ａ／Ｄコンバータ７２０は、第２アナログ信号を第２デジタル信号に変換し、その第２デジタル信号をプロセッサ７４０へ送る。第３Ａ／Ｄコンバータ７３０は、第３アナログ信号を第３デジタル信号に変換し、その第３デジタル信号をプロセッサ７４０へ送る。
【００１３】
プロセッサ７４０は、第１デジタル信号と第２デジタル信号と第３デジタル信号とを受けて、燃料ガス残量算出を行う。その結果はメモリ７５０に保存される。
【００１４】
図２に示すように、燃料ガスタンク内の燃料ガス残量を算出する燃料ガス残量算出装置７は、判断手段７１と、取得手段７２と、第１算出手段７３と、第２算出手段７４と、検出手段７５と、計測手段７６とを備えている。また、燃料ガス残量算出装置７は、そのハードウェア構成として、図１に示したように、各手段の機能を実行するように動作可能なプログラム及びデータを格納するメモリ７５０と、演算処理を行うプロセッサ７４０とを備えている。燃料ガス残量算出装置７は、他の装置とのインタフェース（不図示）をも備えている。
【００１５】
図３は、燃料ガス残量算出装置７が行う処理のフローチャートである。
燃料ガスタンクから燃料ガスの供給を受けて動作する燃料ガス供給先が動作（「今回動作」とも呼ぶ）を開始すると、ステップＳ１−１にて判断手段７１は補正値計算実行条件の判断を行う。本ステップは、図４に示すステップＳ２−１〜Ｓ２−９を含む。なお、本実施形態では、燃料ガスが水素であり、燃料ガス供給先が燃料電池である。
【００１６】
ステップＳ２−１にて、判断手段７１は、燃料ガス供給先の動作開始が初めてであるかどうかを判断する。この判断結果が正である場合はステップＳ２−２が行われ、さもなければステップＳ２−３が行われる。
【００１７】
ステップＳ２−２にて、判断手段７１は、以下に示す条件テーブル内のレコードＡを選択する。この条件テーブルは上記メモリに記憶されている。
【表１】
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【００１８】
レコードＡは、後述するステップＳ１−４の判断結果を正とし、ステップＳ１−７の判断結果を否とし、ステップＳ１−１１における燃料ガス残量補正値として初期値を選択し、ステップＳ１−１４の燃料ガス総消費量初期値を０とすることを定めたものである。
【００１９】
ステップＳ２−３にて、燃料ガス供給先の前回動作開始から今回動作開始までの間に燃料ガスタンクに燃料ガスが充填されたことを検出手段７５が検出しているかどうかを判断手段７１が判断する。この判断結果が正である場合はステップＳ２−４が行われ、さもなければステップＳ２−５が行われる。
【００２０】
ステップＳ２−４にて判断手段７１は、上記条件テーブル内のレコードＢを選択する。レコードＢは、後述するステップＳ１−４の判断結果を正とし、ステップＳ１−７の判断結果を否とし、ステップＳ１−１１における燃料ガス残量補正値として前回計算値を選択し、ステップＳ１−１４の燃料ガス総消費量初期値を０とすることを定めたものである。
【００２１】
ステップＳ２−５にて、判断手段７１は、燃料ガス供給先の前回動作停止からの経過時間を計測する計測手段７６により計測された経過時間を取得し、前回動作停止から一定時間以上が経過しているかを判断する。この判断結果が否である場合はステップＳ２−６が行われ、さもなければステップＳ２−７が行われる。
【００２２】
ステップＳ２−６にて判断手段７１は、上記条件テーブル内のレコードＣを選択する。レコードＣは、後述するステップＳ１−４の判断結果を否とし、ステップＳ１−７の判断結果を否とし、ステップＳ１−１１における燃料ガス残量補正値として前回計算値を選択し、ステップＳ１−１４の燃料ガス総消費量初期値を前回積算値とすることを定めたものである。
【００２３】
ステップＳ２−７にて、判断手段７１は、燃料ガス供給先の前回動作中の燃料ガス総消費量が一定量以上であるかどうかを判断する。この燃料ガス総消費量は、図３の処理の前回実行時におけるステップＳ１−１７（後述）で計算され、上記メモリに保存されている。この判断結果が否である場合はステップＳ２−８が行われ、さもなければステップＳ２−９が行われる。
【００２４】
ステップＳ２−８にて判断手段７１は、上記条件テーブル内のレコードＣを選択する。
【００２５】
ステップＳ２−９にて判断手段７１は、条件テーブル内のレコードＤを選択する。レコードＤは、後述するステップＳ１−４の判断結果を正とし、ステップＳ１−７の判断結果を正とし、ステップＳ１−１４の燃料ガス総消費量初期値を０とすることを定めたものである。なお、後述するように、ステップＳ１−７の判断結果が正である場合、ステップＳ１−１１は行われない。
【００２６】
以上のようなステップＳ２−１〜Ｓ２−９を含むステップＳ１−１により、上記条件テーブルのレコードＡ〜Ｄのいずれかのレコードが選択される。選択されたレコードに基づいて、ステップＳ１−２以降が行われる。
【００２７】
ステップＳ１−２にて、第１算出手段７３は、前記燃料ガス供給先の今回動作開始時における燃料ガスタンク内の暫定的な燃料ガス残量である暫定的燃料ガス残量ｂ´を算出する。この暫定的燃料ガス残量ｂ´は、燃料ガスタンクの容量と燃料ガスタンク内の圧力及び温度とに基づいて算出される。あるいは、燃料ガスタンク内の圧力及び温度を入力とし、暫定的燃料ガス残量を出力とするマップを用いて、暫定的燃料ガス残量を得ることも可能である。
【００２８】
なお、燃料ガスタンクの寸法公差により燃料ガスタンクの容量には誤差がある。燃料ガスタンク内の圧力及び温度をそれぞれ計測する圧力センサ及び温度センサにも計測誤差がある。そのため、暫定的燃料ガス残量ｂ´にも誤差が含まれる。
【００２９】
ステップＳ１−３にて、判断手段７１は、暫定的燃料ガス残量ｂ´を上記メモリに書き込むかどうかを判断する。この判断は、ステップＳ１−１にて選択された条件テーブル内のレコードに基づいてなされる。
【００３０】
ステップＳ１−４にて、書き込みが必要と判断された場合はステップＳ１−５が行われ、さもなければステップＳ１−６が行われる。
【００３１】
ステップＳ１−５にて、判断手段７１は、暫定的燃料ガス残量ｂ´を上記メモリに書き込む。
【００３２】
ステップＳ１−６にて、判断手段７１は、補正値計算の可否判断を行う。この判断は、ステップＳ１−１にて選択された条件テーブル内のレコードに基づいてなされる。
【００３３】
ステップＳ１−７にて、補正値計算が可能と判断された場合はステップＳ１−８が行われ、さもなければステップＳ１−１１が行われる。
【００３４】
ステップＳ１−８にて、取得手段７２は、燃料ガス供給先の前回動作開始時における前記燃料ガスタンク内の燃料ガス残量である前回動作開始時燃料ガス残量ｂを上記メモリから取得する（図３の処理の前回実行時におけるステップＳ１−２で計算された暫定的燃料ガス残量ｂ´が、今回実行時の前回動作開始時燃料ガス残量ｂとして取得される）。さらに、第２算出手段７４は、前回動作開始時燃料ガス残量ｂから暫定的燃料ガス残量ｂ´を引いた値を燃料ガス残量差として算出する。
【００３５】
ステップＳ１−９にて、取得手段７２は、燃料ガス供給先の前回動作中の燃料ガス総消費量ａを取得する。この前回動作中の燃料ガス総消費量ａは、図３の処理の前回実行時におけるステップＳ１−１９（後述）にて上記メモリに書き込まれている。さらに、第２算出手段７４は、燃料ガス総消費量ａを、燃料ガス残量差ｂ−ｂ´で除することにより得られる値を補正値として算出する。すなわち、以下の通りである。
（補正値）＝ａ／（ｂ−ｂ´）
【００３６】
第２算出手段７４は、算出された補正値を上記メモリに書き込む。
【００３７】
ステップＳ１−１１にて、判断手段７１は補正値の選択を行う。この判断は、ステップＳ１−１にて選択された条件テーブル内のレコードに基づいてなされる。補正値として前回計算値が選択された場合にはステップ１−１２が行われ、初期値が選択された場合にはステップ１−１３が行われる。
【００３８】
ステップＳ１−１２にて、取得手段７２は、上記メモリに記憶されている補正値（前回計算値）を読み出す。この補正値は、図３の処理の前回実行時におけるステップＳ１−９で計算されたものである。
【００３９】
ステップＳ１−１３にて、取得手段７２は、上記メモリに予め記憶されている補正値の初期値を読み出す。補正値の初期値は、例えば１．０００とすることができる。あるいは、燃料ガスタンクの製造ばらつき（公差）が明らかである場合は、それを考慮して初期値を設定することが可能である。
【００４０】
このように、補正値は、ステップＳ１−９で計算されるか、又はステップＳ１−１２若しくはステップＳ１−１３で読み出される。第２算出手段７４は、この補正値を暫定的燃料ガス残量ｂ´に乗ずることにより、確定的燃料ガス残量を算出することができる（不図示）。すなわち以下の通りである。
（確定的燃料ガス残量）＝ｂ´×（補正値）＝ｂ´×ａ／（ｂ−ｂ´）
このようにして確定的燃料ガス残量を計算することを、暫定的燃料ガス残量ｂ´の補正とも呼ぶ。
「確定的燃料ガス残量」は、暫定的燃料ガス残量ｂ´に比べて誤差の小さい燃料ガス残量を意味する用語である。この用語は、誤差のない真の燃料ガス残量を必ずしも意味するわけではない。
【００４１】
確定的燃料ガス残量を用いて、燃料ガス供給先である燃料電池を電源とした電動機を駆動力源として備えた燃料電池車両の航続可能距離を算出することができる（不図示）。この航続可能距離の算出は、燃料ガス残量として暫定的燃料ガス残量ではなく確定的燃料ガス残量を用いる点を除けば、一般に用いられる方法により行うことができる。
【００４２】
ステップＳ１−１０及びＳ１−１４にて、取得手段７２は、燃料ガス総消費量の初期値を選択する。この選択は、ステップＳ１−１にて選択された条件テーブル内のレコードに基づいてなされる。燃料ガス総消費量の初期値として０が選択された場合にはステップＳ１−１５が行われ、前回積算値が選択された場合にはステップＳ１−１６が行われる。
【００４３】
ステップＳ１−１５にて取得手段７２は、燃料ガス総消費量の初期値を０に設定する。
【００４４】
ステップＳ１−１６にて取得手段７２は、上記メモリに記憶されている前回積算値を燃料ガス総消費量の初期値に設定する。この前回積算値は、図３の処理の前回実行時におけるステップＳ１−１７（後述）にて計算されたものである。
【００４５】
ステップＳ１−１７にて第２算出手段７４は、燃料ガス供給先の動作中の燃料ガス総消費量の計算を行う。この燃料ガス総消費量は、燃料ガス供給先である燃料電池の発電による燃料ガス消費量と、パージによる燃料ガス消費量との和である。
【００４６】
燃料電池の発電による燃料ガス消費量は、燃料電池の出力電流と、燃料ガス分子（水素分子）のモル質量及び電子数と、ファラデー定数と、燃料電池のスタック数及びセル数とを用いて積算することができる。この積算にあたって、ステップＳ−１５又はＳ１−１６にて設定された初期値を用いる。あるいは、燃料電池の出力電流を入力とし、発電による燃料ガス消費量を出力とするマップを用いて、燃料電池の発電による燃料ガス消費量を得ることも可能である。
【００４７】
パージによる燃料ガス消費量は、パージ一回当たりの水素放出量を用いて求めることができる。パージ一回当たりの水素放出量は、予め実験等で求めておいた上で上記メモリに記憶することができる。あるいは、パージによる燃料ガス消費量は、パージバルブの開放時間と水素供給圧力とを用いて計算することもできる。
【００４８】
なお、パージとは、燃料電池内の燃料ガス流路に燃料ガスを流すことで、発電により生成された燃料ガス流路内の水分等の不純物を燃料ガスとともに外部に排出する処理である。
【００４９】
ステップＳ１−１８にて判断手段７１は、燃料ガス供給先の動作停止処理が行われたかどうかを判断する。この判断結果が正である場合にはステップＳ１−１９が行われ、さもなければステップＳ１−１７が再び行われる。
【００５０】
ステップＳ１−１９にて第２算出手段７４は、ステップＳ１−１７にて計算された燃料ガス総消費量と現在時刻とを上記メモリに書き込む。この燃料ガス総消費量は、次回の図３の処理実行時のステップＳ１−９にて、燃料ガス総消費量ａとして取得される。
【００５１】
以上が燃料ガス残量算出装置７により行われる処理である。
【００５２】
［補足１］
ステップＳ１−１７にて計算される燃料ガス総消費量ａは、燃料電池の出力電流等から計算されるため、誤差が比較的小さい。しかし、燃料電池の出力電流等から燃料ガス残量を計算することはできない。
【００５３】
その一方で、ステップＳ１−２にて計算される暫定的燃料ガス残量ｂ´は誤差が比較的大きい。そのため、この暫定的燃料ガス残量ｂ´を用いて航続可能距離を計算した場合、得られる値にも誤差がある。
【００５４】
図５に、燃料ガス総消費量ａと、前回動作開始時燃料ガス残量ｂと、暫定的燃料ガス残量ｂ´とを示す。理論上は、ａ＝（ｂ−ｂ´）となるはずである。しかし、暫定的燃料ガス残量ｂ´は誤差が比較的大きいため、ａ＝（ｂ−ｂ´）が成立しないことが多い。
【００５５】
そこで、本実施形態においては、ステップＳ１−９にて暫定的燃料ガス残量ｂ´の補正が行われる。この補正は、先に述べたように、燃料ガス総消費量ａを、燃料ガス残量差ｂ−ｂ´で除することにより得られる補正値を前記暫定的燃料ガス残量ｂ´に乗ずることによりなされる。
【００５６】
例えば、燃料ガス総消費量ａが燃料ガス残量差ｂ−ｂ´よりも大きい場合、確定的燃料ガス残量が暫定的燃料ガス残量ｂ´よりも大きくなるように、補正がなされる。これを図６（ａ）に示す。まず、燃料電池の発電による燃料ガス消費量が９９．５ｇであり、パージによる燃料ガス消費量が１．５ｇであるとすると、燃料ガス総消費量ａは１０１．０ｇである。そして、燃料ガス残量差ｂ−ｂ´が１００．０ｇであるとする。暫定的燃料ガス残量ｂ´も１００．０ｇであるとすると、確定的燃料ガス残量ｂ´×ａ／（ｂ−ｂ´）は１０１．０ｇとなる。
【００５７】
燃料ガス総消費量ａと燃料ガス残量差ｂ−ｂ´が等しい場合を図６（ｂ）に示す。まず、燃料電池の発電による燃料ガス消費量が９８．６ｇであり、パージによる燃料ガス消費量が１．４ｇであるとすると、燃料ガス総消費量ａは１００．０ｇである。そして、燃料ガス残量差ｂ−ｂ´が１００．０ｇであるとする。暫定的燃料ガス残量ｂ´も１００．０ｇであるとすると、確定的燃料ガス残量ｂ´×ａ／（ｂ−ｂ´）は１００．０ｇとなる。
【００５８】
燃料ガス総消費量ａが燃料ガス残量差ｂ−ｂ´よりも小さい場合、確定的燃料ガス残量が暫定的燃料ガス残量ｂ´よりも小さくなるように、補正がなされる。これを図６（ｃ）に示す。まず、燃料電池の発電による燃料ガス消費量が９７．７ｇであり、パージによる燃料ガス消費量が１．３ｇであるとすると、燃料ガス総消費量ａは９９．０ｇである。そして、燃料ガス残量差ｂ−ｂ´が１００．０ｇであるとする。暫定的燃料ガス残量ｂ´も１００．０ｇであるとすると、確定的燃料ガス残量ｂ´×ａ／（ｂ−ｂ´）は９９．０ｇとなる。
【００５９】
先に述べたように、燃料電池の出力電流等から計算される燃料ガス総消費量ａと、燃料ガスタンクの圧力等から計算される燃料ガス残量差ｂ−ｂ´とは、本来、等しくなるはずである。しかし、実際には、後者である燃料ガス残量差ｂ−ｂ´の誤差が特に大きくなるため、両者に差が生じる。前者である燃料ガス総消費量ａも全く誤差が無いというわけではないが、相対的に後者よりも誤差が小さい。相対的に誤差の小さい前者を一応、正として、後者の値を補正する計算式を導出した結果がｂ´×ａ／（ｂ−ｂ´）という式である。
【００６０】
実際の動作においては、以下のようにこの補正式を利用して航続距離計算を行うための確定的燃料ガス残量を計算する。
（現在の確定的燃料ガス残量）＝（現在の暫定的燃料ガス残量ｂ´）×｛補正値ａ／（ｂ−ｂ´）｝
（補正値）＝（前回起動時に計算した総水素消費量ａ）／｛（前回起動時に計算した暫定的燃料ガス残量ｂ）−（今回起動時に計算した暫定的燃料ガス残量ｂ´）｝
【００６１】
［補足２］
以下に、実データによる補正値計算結果の例を示す。前提として、燃料ガス供給先である燃料電池の動作の開始及び停止を４９回行った。そのうち、水素が充填されていない回数は３０回であった。また、ステップＳ２−５の一定時間を３０分とし、ステップＳ２−７の燃料ガス総消費量の一定量を２０ｇとした。そして、図４と表１に基づく補正値計算実行条件を適用した場合の結果を以下の表に示す。
【表２】
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【００６２】
補正値計算の実行回数は４９回中９回であった。補正値のばらつきは非常に小さい。タンク圧力と温度、タンク容量から求められた水素残量（暫定的燃料ガス残量）に補正値として１．０１３を乗ずることで、燃料ガス残量の誤差を低減することができ、ひいては航続可能距離の計算精度向上が見込まれる。
【００６３】
これに対し、前回の車両起動時に燃料ガスが充填された場合を除いて、全て計算を実行した結果を以下の表に示す。
【表３】
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【００６４】
補正値計算の実行回数は４９回中２４回であった。特に総水素消費量が小さい場合、補正値のばらつきが大きくなった。正確な補正が難しいと考えられる。
【００６５】
図４と表１に基づく補正値計算実行条件を適用することにより補正値を精度良く計算できることが、表２及び表３からわかる。
【００６６】
［補足３］
燃料ガス残量の補正値の計算は、以下の条件を満たした場合に行われる。これは図３及び図４に示した通りである。
（１）燃料ガス供給先の動作開始直後、又は車両の充填動作開始直後
（２）燃料ガス供給先の動作開始が初回ではない場合
（３）燃料ガス供給先の前回動作中に燃料ガスが充填されていない場合（燃料ガスが充填されると、燃料ガス総消費量ａと燃料ガス残量差ｂ−ｂ´との差が、充填されていない場合に比べて大きくなるため）
（４）燃料ガス供給先の前回の動作停止から一定時間以上経過した場合
（５）燃料ガス供給先の前回動作中の燃料ガス消費量が一定量以上の場合
【００６７】
上記（１）については、車両の充填動作開始直後も燃料ガスタンクの温度及び圧力が監視される。前回の走行データから補正値の計算が可能なため、車両の充填動作開始直後も、燃料ガス残量の補正値の計算が行われる。
【００６８】
上記（４）の一定時間は、燃料ガスタンク内の温度がほぼ平衡状態となる時間とする。燃料ガスタンク内に温度にむらがある場合、温度センサはタンク内のある一点の温度を検出するため、この温度を用いて計算された燃料ガス残量に誤差が生まれる要因となる。
【００６９】
図７に、ＤＣ／ＤＣコンバータなどの熱源となる装置８に近接して位置する燃料ガスタンク２を示す。この場合、熱源からの熱により、燃料ガスタンク内の温度にむらが生じる場合がある。ところが、燃料ガス残量の計算に用いられる温度は、ある一点の温度（燃料ガスタンク２の燃料ガス出入口２ａ付近にある温度センサ６により得られた温度）であるため、この温度を用いて計算された燃料ガス残量に誤差が生まれる要因となる。
【００７０】
上記（５）の条件を設ける目的は、燃料ガス消費量が少ないと、主に燃料ガスタンク圧力センサの誤差やＡ／Ｄコンバータの分解能による影響が相対的に大きくなるためである。Ａ／Ｄコンバータの分解能による影響を図８及び図９に示す。
【００７１】
Ａ／Ｄコンバータ（符号７１０、７２０及び７３０）は有限の分解能でアナログ電圧を離散化する。そのため、図８において、離散化された水素タンク圧力及び水素タンク温度はいずれも、階段状の波形となっている。例えば、Ａ／Ｄコンバータが０〜５Ｖの電圧を１０ビット（＝２１０＝１０２４段階）で離散化する場合は、電圧の分解能は５／１０２４＝４．９ｍＶとなる。さらに、圧力センサ５が０〜９０ＭＰａの検出圧力、０．５〜４．５Ｖの範囲でアナログ電圧出力する場合は、圧力の分解能は９０×０．４９／（４．５−０．５）＝０．１１ＭＰａとなる。温度センサ６についても同様である。結果として、水素タンク圧力と水素タンク温度を用いて算出される水素残量も、図９のように階段状に変化する。
【００７２】
上記（５）の条件を設けている理由について、例えば図９の２段階分に相当する水素消費量しかない場合、実際の水素消費量は１段階分＋αである可能性もあれば、３段階分−αである可能性もある。そのため、計算された補正値には３倍近いばらつきが生じる可能性がある。これを防止するには、水素消費量に対して「ｘ−１段階分＋α」と「ｘ＋１段階分−α」の差が十分に小さくなるように、水素消費量が一定量以上の場合にのみ補正値を計算すれば良い。ｘ＝１００とすれば、ばらつきは２％以内に抑えることができる。
【００７３】
上記（４）が満たされない場合及び上記（５）が満たされない場合は、図４に示したように上記条件テーブルのレコードＣが選択される。具体的には、ステップＳ１−１２にて、上記メモリに書き込まれた、前回計算された補正値がそのまま用いられる。また、ステップＳ１−１７における燃料ガス総消費量の積算は、前回のステップＳ１−１９の処理で記憶された燃料ガス総消費量をステップＳ１−１６の処理でメモリから読み出し、これを初期値として行われる。つまり、次回の補正値計算において、前回と今回の燃料ガス総消費量が合算される。
【００７４】
なお、ステップＳ１−５は行われないことから、暫定的燃料ガス残量は上記メモリに書き込まれない。次回の補正値計算において、前々回の燃料ガス供給先の動作開始時の暫定的燃料ガス残量が計算に使用され、前々回と前回の燃料ガス残量差が合算される。
【００７５】
［効果］
以上のように、上記条件テーブルのレコードＤが選択された場合、暫定的燃料ガス残量に含まれる誤差と、前回動作中のパージによる燃料ガス消費量とを考慮した確定的燃料ガス残量を算出することができる。この確定的燃料ガス残量に含まれる誤差は、暫定的燃料ガス残量に含まれる誤差よりも小さい。また、確定的燃料ガス残量を用いて、航続可能距離を精度良く計算することができる。その結果、燃料ガスステーションが少ない現状において、ユーザが燃料ガスを充填するタイミングを正確に把握できる。
【００７６】
前述した燃料ガス残量算出装置の機能的構成及び物理的構成は、前述の態様に限られるものではなく、例えば、各機能や物理資源を統合して実装したり、逆に、さらに分散して実装したりすることも可能である。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
７      燃料ガス残量算出装置
７１    判断手段
７２    取得手段
７３    第１算出手段
７４    第２算出手段
７５    検出手段
７６    計測手段
【図１】
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【図２】
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【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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