(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段と、を備えた燃料電池システムであって、
前記制御手段は、燃料電池を作動させるために必要な補機装置あるいは該補機装置に付帯する装置のうちそれら装置の駆動に伴い放射音を発生するものの当該放射音によって、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように、当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更する燃料電池システム。
【請求項２】
前記補機装置が前記燃料電池に流体を供給するポンプである請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記ポンプが前記燃料電池に酸化ガスを圧送するエアコンプレッサである請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段とを備えてなる、移動体に搭載される燃料電池システムであって、
前記制御手段は、前記移動体の乗員室内の空調装置の作動音や送風音に応じて、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更する燃料電池システム。
【請求項５】
ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段とを備えてなる、移動体に搭載される燃料電池システムであって、
前記制御手段は、前記燃料電池やモータの冷却に使用されるファン、又は乗員室内の空調装置の送風に使用されるブロアの作動音や送風音に応じて、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更する燃料電池システム。
【請求項６】
ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段とを備えてなる、移動体に搭載される燃料電池システムであって、
前記制御手段は、前記移動体の移動速度や加速状態に応じて、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更する燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記燃料電池を作動させるために必要な補機装置あるいは該補機装置に付帯する装置のうちそれら装置の駆動に伴い放射音を発生する装置からの放射音の周波数に応じて、前記インジェクタの駆動周波数を制御する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段とを備えた燃料電池システムであって、
前記制御手段は、燃料電池を作動させるために必要な補機装置あるいは該補機装置に付帯する装置のうちそれら装置の駆動に伴い放射音を発生するものの当該放射音に応じて、前記インジェクタの調圧目標精度を変更するものであり、
前記調圧目標精度の変更は、前記インジェクタの二次側圧力の検出値と制御目標値との偏差に基づき当該インジェクタの開閉動作をフィードバック制御する第１の制御状態から、前記フィードバック制御の実行を禁止して、前記インジェクタの二次側圧力が所定の下限圧まで低下したときに所定の目標圧まで上昇させる第２の制御状態に変更するものである燃料電池システム。
【請求項９】
ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段とを備えた燃料電池システムであって、
前記制御手段は、燃料電池を作動させるために必要な補機装置あるいは該補機装置に付帯する装置のうちそれら装置の駆動に伴い放射音を発生するものの当該放射音に応じて、前記インジェクタの調圧目標精度を変更するものであり、
前記調圧目標精度の変更は、前記インジェクタの二次側圧力の検出値と制御目標値との偏差が所定値未満の場合には当該偏差を「０」と見なす一方で前記偏差が所定値以上の場合には当該偏差に基づき前記インジェクタの開閉動作をフィードバック制御する第１の制御状態から、前記第１の制御状態と比べて前記所定値を大きくする第２の状態に変更するものである燃料電池システム。
【請求項１０】
移動体に搭載されるものであって、
前記制御手段は、前記移動体のアイドル運転時にのみ、前記インジェクタの調圧目標精度を変更する請求項８又は９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記放射音が所定値以下の場合には、前記インジェクタの二次側圧力が所定の下限圧に低下するまで、当該インジェクタの作動を禁止し、前記インジェクタの二次側圧力が前記下限圧に低下したら、当該インジェクタの作動を許可して前記二次側圧力を所定圧に上昇させる請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記インジェクタは、その上流側と下流側とを連通する内部流路と、該内部流路内に移動可能に配設されその移動位置に応じて前記内部流路の開口面積を変更可能な弁体と、電磁駆動力により前記弁体を駆動する弁体駆動部と、を備えてなる請求項１から１１のいずれかに記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池のガス供給流路にインジェクタが設けられた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、反応ガス（燃料ガス及び酸化ガス）の供給を受けて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが提案され、実用化されている。かかる燃料電池システムには、水素タンク等の燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池へと流すための燃料供給流路が設けられている。
【０００３】
そして、一般的には、燃料供給源からの燃料ガスの供給圧力がきわめて高い場合に、この供給圧力を一定の値まで低減させる調圧弁（レギュレータ）が燃料供給流路に設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３４２３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１に記載されているような調圧弁では、その構造上、燃料ガスの供給圧が固定されるため、運転状況に応じて燃料ガスの供給圧力を迅速に変化させることが困難である（すなわち応答性が低い）上に、目標圧力を多段階にわたって変化させるような高精度な調圧が不可能であった。
【０００５】
また、燃料電池システムは、運転状況下にあってもシステム全体の騒音レベルが比較的低いため、各作動機器に作動音が生じると、その音が場合によっては耳障りな騒音になってしまう可能性があった。このため、燃料電池の運転状態に応じて燃料ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、しかも、騒音の感得を抑制できるシステムが要求されている。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、燃料電池の運転状態に応じて燃料ガスの供給圧力を適切に変化させることが可能な応答性が高いシステムであって、しかも作動音が操作者に気になり難い燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明に係る燃料電池システムは、ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段とを備えた燃料電池システムであって、前記制御手段は、当該燃料電池システムを含む関連装置の駆動状態に応じて前記インジェクタの作動を制御するものである。
【０００８】
かかる構成によれば、燃料電池の運転状態（燃料電池の発電量（電力、電流、電圧）、燃料電池の温度、燃料電池システムの異常状態、燃料電池本体の異常状態等）に応じてインジェクタの作動状態（インジェクタの弁体の開度（ガスの通過面積）、インジェクタの弁体の開放時間（ガスの噴射時間）等）を設定することができる。従って、燃料電池の運転状態に応じて燃料ガスのガス状態（供給圧力）を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。
【０００９】
なお、「ガス状態」とは、ガスの状態（流量、圧力、温度、モル濃度等）を意味し、特にガス流量及びガス圧力の少なくとも一方を含む。
【００１０】
また、制御手段は、燃料電池システムを含む関連装置の駆動状態に応じてインジェクタの作動を制御するため、例えばインジェクタの作動音が耳障りとなり難い状態下でインジェクタを作動させることができ、インジェクタの作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【００１１】
燃料電池システムを含む関連装置とは、例えば当該燃料電池システムを含む周囲の電子機器が該当し、この場合の電子機器とは、ポンプ，モータ，ファンであったり、当該燃料電池システムを移動体に搭載した場合には、トラクションモータ，インバータ，コンバータ等の電力機器と解釈することもできる。
【００１２】
インジェクタの作動を制御するとは、例えばインジェクタの作動を許可または制限（禁止）することや、インジェクタの駆動周期を変更すること等をいう。例えば、関連装置（例えば、ポンプ）の脈動による騒音周波数とインジェクタの駆動周波数を一致させる、関連装置からの放射音のピーク時のみインジェクタを作動させる、関連装置からの放射音が所定値以下の場合にはインジェクタの作動を制限（禁止）する等である。
【００１３】
前記燃料電池システムにおいて、前記制御手段は、前記関連装置の駆動に伴って発生する放射音に応じて前記インジェクタの作動を制御してもよい。
【００１４】
かかる構成を採用すると、例えばインジェクタの作動音を関連装置からの放射音と重ね合わせれば、インジェクタの作動音を関連装置からの放射音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタの作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
以上をまとめると、本発明は、ガス供給を受けて発電する燃料電池と、該燃料電池のガス供給流路に設けられてその上流側のガス状態を調整して下流側に供給するインジェクタと、該インジェクタを駆動制御する制御手段と、を備えた燃料電池システムであって、
前記制御手段は、燃料電池を作動させるために必要な補機装置あるいは該補機装置に付帯する装置のうちそれら装置の駆動に伴い放射音を発生するものの当該放射音によって、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように、当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更するものである。
【００１５】
前記補機装置としては、例えば前記燃料電池に流体を供給するポンプを適用できる。また、前記ポンプとしては、前記燃料電池に酸化ガスを圧送するエアコンプレッサを適用できる。
【００１６】
燃料電池システムが移動体に搭載される場合には、前記制御手段は、前記移動体の乗員室内の空調装置の作動音や送風音に応じて、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更してもよい。
また、前記制御手段は、前記燃料電池やモータの冷却に使用されるファン、又は乗員室内の空調装置の送風に使用されるブロアの作動音や送風音に応じて、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更してもよい。
【００１７】
かかる構成を採用すると、例えばインジェクタの作動音をこれらファンからの放射音と重ね合わせれば、インジェクタの作動音をこれらからの放射音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタの作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【００１８】
燃料電池システムが移動体に搭載される場合には、前記制御手段は、前記移動体の移動速度や加速状態に応じて、操作者に対して前記インジェクタの作動音を隠す又は目立たなくさせるように当該インジェクタの作動を許容、禁止、または駆動周期を変更してもよい。
【００１９】
かかる構成を採用すると、例えば移動速度が速いときにインジェクタを作動させることで、移動体の走行音（例えば、タイヤのロードノイズや風切り音）でインジェクタの作動音を隠す又は目立たなくすることができ、この作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【００２０】
また、加速状態、すなわち、移動体の移動（加速）に伴って発生する風切り音、制動時の騒音などの発生が気になり難い加速時の環境下でインジェクタを作動させることで、この作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。なお、移動体の加速状態は、燃料電池の発電電流、燃料電池に接続された電気負荷（例えば、モータ）からの要求負荷（要求発電量）、あるいはアクセル開度とも相関があるため、これらのうち少なくとも１つに応じてインジェクタの作動を制御してもよい。
【００２１】
前記制御手段は、前記燃料電池を作動させるために必要な補機装置あるいは該補機装置に付帯する装置（以下、これらを総称して「関連装置」という場合がある。）のうちそれら装置の駆動に伴い放射音を発生する装置からの放射音の周波数に応じて、前記インジェクタの駆動周波数を制御しても良い。
【００２２】
かかる構成を採用すると、例えばインジェクタの駆動周波数を関連装置からの放射音の周波数と一致させ、または、インジェクタの駆動周波数の整数倍に関連装置からの放射音の周波数がなるようにすれば、インジェクタの作動音を関連装置からの放射音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタの作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【００２３】
また、例えばインジェクタの駆動周波数の位相を関連装置からの放射音の位相に対し適宜ずらすこと、つまり、騒音の発生が気になり難い環境下でインジェクタを作動させることで、インジェクタの作動音が気にならなくなり、インジェクタの作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【００２４】
前記燃料電池システムにおいて、前記制御手段は、前記放射音を発生する装置からの放射音に応じて、前記インジェクタの調圧目標精度を変更しても良い。
【００２５】
前記調圧目標精度の変更は、例えば、前記インジェクタの二次側圧力の検出値と制御目標値との偏差に基づき当該インジェクタの開閉動作をフィードバック制御する第１の制御状態から、前記フィードバック制御の実行を禁止して、前記インジェクタの二次側圧力が所定の下限圧まで低下したときに所定の目標圧まで上昇させる第２の制御状態に変更するものでもよい。
【００２６】
また、前記調圧目標精度の変更は、前記インジェクタの二次側圧力の検出値と制御目標値との偏差が所定値未満の場合には当該偏差を「０」と見なす一方で前記偏差が所定値以上の場合には当該偏差に基づき前記インジェクタの開閉動作をフィードバック制御する第１の制御状態から、前記第１の制御状態と比べて前記所定値を大きくする第２の状態に変更するものでもよい。
【００２７】
以上のごとく調圧目標精度を変更した場合には、インジェクタの作動回数が減る結果、耳障りな作動音の発生を抑制することができる。
【００２８】
さらに、前記燃料電池システムが移動体に搭載されるものである場合において、前記制御手段は、前記移動体のアイドル運転時にのみ、前記インジェクタの調圧目標精度を変更してもよい。
【００２９】
かかる構成を採用すると、他の運転状態と比較して静粛性の高いアイドル運転中におけるインジェクタの作動回数を減らすことができる。
【００３０】
前記制御手段は、前記放射音が所定値以下の場合には、前記インジェクタの二次側圧力が所定の下限圧に低下するまで、当該インジェクタの作動を禁止してもよい。
【００３１】
かかる構成を採用すると、より高い静粛性を要求された状況下におけるインジェクタの作動回数を減らすことができる。
【００３２】
また、前記制御手段は、前記インジェクタの二次側圧力が前記下限圧に低下したら、当該インジェクタの作動を許可して前記二次側圧力を所定圧に上昇させてもよい。
【００３３】
かかる構成を採用すると、インジェクタの二次側圧力が当該所定圧に上昇してから次に当該下限圧にまで低下するまでの時間を稼ぐことができる結果、インジェクタの作動回数を減らすことができる。
【００３５】
また、前記インジェクタは、その上流側と下流側とを連通する内部流路と、該内部流路内に移動可能に配設されその移動位置に応じて前記内部流路の開口面積を変更可能な弁体と、電磁駆動力により前記弁体を駆動する弁体駆動部と、を備えてなるものでもよい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、燃料電池の運転状態に応じて燃料ガスの供給圧力を適切に変化させることが可能な応答性が高いシステムであって、しかもインジェクタの作動音が操作者に気になり難い燃料電池システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１について説明する。本実施形態においては、本発明を燃料電池車両（移動体）の車載発電システムに適用した例について説明することとする。
【００４０】
まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１の構成について説明する。
【００４１】
本実施形態に係る燃料電池システム１は、図１に示すように、反応ガス（酸化ガス及び燃料ガス）の供給を受けて電力を発生する燃料電池１０を備えるとともに、燃料電池１０に酸化ガスとしての空気を供給する酸化ガス配管系２、燃料電池１０に燃料ガスとしての水素ガスを供給する水素ガス配管系３、システム全体を統合制御する制御装置（制御手段）４等を備えている。
【００４２】
燃料電池１０は、反応ガスの供給を受けて発電する単電池を所要数積層して構成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、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１に供給される。ＰＣＵ１１は、燃料電池１０とトラクションモータ１２との間に配置されるインバータやＤＣ‐ＤＣコンバータ等を備えている。また、燃料電池１０には、発電中の電流を検出する電流センサ１３が取り付けられている。
【００４３】
酸化ガス配管系２は、加湿器２０により加湿された酸化ガス（空気）を燃料電池１０に供給する空気供給流路２１と、燃料電池１０から排出された酸化オフガスを加湿器２０に導く空気排出流路２２と、加湿器２０から外部に酸化オフガスを導くための排気流路２３と、を備えている。空気供給流路２１には、大気中の酸化ガスを取り込んで加湿器２０に圧送するエアコンプレッサ２４が設けられている。
【００４４】
水素ガス配管系３は、高圧（例えば７０ＭＰａ）の水素ガスを貯留した燃料供給源としての水素タンク３０と、水素タンク３０の水素ガスを燃料電池１０に供給するための燃料供給流路としての水素供給流路３１と、燃料電池１０から排出された水素オフガスを水素供給流路３１に戻すための循環流路３２と、を備えている。水素ガス配管系３は、本発明における燃料供給系の一実施形態である。
【００４５】
なお、水素タンク３０に代えて、炭化水素系の燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、この改質器で生成した改質ガスを高圧状態にして蓄圧する高圧ガスタンクと、を燃料供給源として採用することもできる。また、水素吸蔵合金を有するタンクを燃料供給源として採用してもよい。
【００４６】
水素供給流路３１には、水素タンク３０からの水素ガスの供給を遮断又は許容する遮断弁３３と、水素ガスの圧力を調整するレギュレータ３４と、インジェクタ３５と、が設けられている。また、インジェクタ３５の上流側には、水素供給流路３１内の水素ガスの圧力及び温度を検出する一次側圧力センサ４１及び温度センサ４２が設けられている。また、インジェクタ３５の下流側であって水素供給流路３１と循環流路３２との合流部の上流側には、水素供給流路３１内の水素ガスの圧力を検出する二次側圧力センサ４３が設けられている。
【００４７】
レギュレータ３４は、その上流側圧力（一次圧）を、予め設定した二次圧に調圧する装置である。本実施形態においては、一次圧を減圧する機械式の減圧弁をレギュレータ３４として採用している。機械式の減圧弁の構成としては、背圧室と調圧室とがダイアフラムを隔てて形成された筺体を有し、背圧室内の背圧により調圧室内で一次圧を所定の圧力に減圧して二次圧とする公知の構成を採用することができる。
【００４８】
本実施形態においては、図１に示すように、インジェクタ３５の上流側にレギュレータ３４を２個配置することにより、インジェクタ３５の上流側圧力を効果的に低減させることができる。このため、インジェクタ３５の機械的構造（弁体、筺体、流路、駆動装置等）の設計自由度を高めることができる。
【００４９】
また、インジェクタ３５の上流側圧力を低減させることができるので、インジェクタ３５の上流側圧力と下流側圧力との差圧の増大に起因してインジェクタ３５の弁体が移動し難くなることを抑制することができる。従って、インジェクタ３５の下流側圧力の可変調圧幅を広げることができるとともに、インジェクタ３５の応答性の低下を抑制することができる。
【００５０】
インジェクタ３５は、弁体を電磁駆動力で直接的に所定の駆動周期で駆動して弁座から離隔させることによりガス流量やガス圧等のガス状態を調整することが可能な電磁駆動式の開閉弁である。インジェクタ３５は、水素ガス等の気体燃料を噴射する噴射孔を有する弁座を備えるとともに、その気体燃料を噴射孔まで供給案内するノズルボディと、このノズルボディに対して軸線方向（気体流れ方向）に移動可能に収容保持され噴射孔を開閉する弁体と、を備えている。
【００５１】
本実施形態においては、インジェクタ３５の弁体は電磁駆動装置であるソレノイドにより駆動され、このソレノイドに給電されるパルス状励磁電流のオン・オフにより、噴射孔の開口面積を２段階、多段階、連続的（無段階）、又はリニアに切り替えることができるようになっている。
【００５２】
制御装置４から出力される制御信号によってインジェクタ３５のガス噴射時間及びガス噴射時期が制御されることにより、水素ガスの流量及び圧力が高精度に制御される。インジェクタ３５は、弁（弁体及び弁座）を電磁駆動力で直接開閉駆動するものであり、その駆動周期が高応答の領域まで制御可能であるため、高い応答性を有する。
【００５３】
インジェクタ３５は、その下流に要求されるガス流量を供給するために、インジェクタ３５のガス流路に設けられた弁体の開口面積（開度）及び開放時間の少なくとも一方を変更することにより、下流側（燃料電池１０側）に供給されるガス流量（又は水素モル濃度）を調整する。
【００５４】
なお、インジェクタ３５の弁体の開閉によりガス流量が調整されるとともに、インジェクタ３５下流に供給されるガス圧力がインジェクタ３５上流のガス圧力より減圧されるため、インジェクタ３５を調圧弁（減圧弁、レギュレータ）と解釈することもできる。また、本実施形態では、ガス要求に応じて所定の圧力範囲の中で要求圧力に一致するようにインジェクタ３５の上流ガス圧の調圧量（減圧量）を変化させることが可能な可変調圧弁と解釈することもできる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、図１に示すように、水素供給流路３１と循環流路３２との合流部Ａ１より上流側にインジェクタ３５を配置している。また、図１に破線で示すように、燃料供給源として複数の水素タンク３０を採用する場合には、各水素タンク３０から供給される水素ガスが合流する部分（水素ガス合流部Ａ２）よりも下流側にインジェクタ３５を配置するようにする。
【００５６】
循環流路３２には、気液分離器３６及び排気排水弁３７を介して、排出流路３８が接続されている。気液分離器３６は、水素オフガスから水分を回収するものである。排気排水弁３７は、制御装置４からの指令によって作動することにより、気液分離器３６で回収した水分と、循環流路３２内の不純物を含む水素オフガスと、を外部に排出（パージ）するものである。
【００５７】
また、循環流路３２には、循環流路３２内の水素オフガスを加圧して水素供給流路３１側へ送り出す水素ポンプ３９が設けられている。なお、排出流路３８内のガスは、希釈器４０によって希釈されて排気流路２３内のガスと合流するようになっている。なお、排気排水弁３７及び排出流路３８を介して排出される水素オフガスは、希釈器４０によって希釈されて排気流路２３内の酸化オフガスと合流するようになっている。
【００５８】
制御装置４は、車両に設けられた加速操作装置（アクセル等）の操作量を検出し、加速要求値（例えばトラクションモータ１２等の負荷装置からの要求発電量）等の制御情報を受けて、システム内の各種機器の動作を制御する。
【００５９】
なお、負荷装置とは、トラクションモータ１２のほかに、燃料電池１０を作動させるために必要な補機装置（例えばコンプレッサ２４、水素ポンプ３９、冷却ポンプのモータ等）、車両の走行に関与する各種装置（変速機、車輪制御装置、操舵装置、懸架装置等）で使用されるアクチュエータ、乗員空間の空調装置（エアコン）、照明、オーディオ等を含む電力消費装置を総称したものである。
【００６０】
これら装置あるいはそれに付帯する装置のうち、駆動に伴い放射音を発生するものが、本発明の関連装置に該当するが、例示したものに限定されるものではない。
【００６１】
制御装置４は、図示していないコンピュータシステムによって構成されている。かかるコンピュータシステムは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、入出力インタフェース及びディスプレイ等を備えるものであり、ＲＯＭに記録された各種制御プログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより、各種制御動作が実現されるようになっている。
【００６２】
具体的には、制御装置４は、図２に示すように、燃料電池１０の運転状態（電流センサ１３で検出した燃料電池１０の発電時の電流値）に基づいて、燃料電池１０で消費される水素ガスの量（以下「水素消費量」という）を算出する（燃料消費量算出機能：Ｂ１）。本実施形態においては、燃料電池１０の電流値と水素消費量との関係を表す特定の演算式を用いて、制御装置４の演算周期毎に水素消費量を算出して更新することとしている。
【００６３】
また、制御装置４は、燃料電池１０の運転状態（電流センサ１３で検出した燃料電池１０の発電時の電流値）に基づいて、インジェクタ３５下流位置における水素ガスの目標圧力値（燃料電池１０への目標ガス供給圧）を算出する（目標圧力値算出機能：Ｂ２）。本実施形態においては、燃料電池１０の電流値と目標圧力値との関係を表す特定のマップを用いて、制御装置４の演算周期毎に、二次側圧力センサ４３が配置された位置（圧力調整が要求される位置である圧力調整位置）における目標圧力値を算出して更新することとしている。
【００６４】
また、制御装置４は、算出した目標圧力値と、二次側圧力センサ４３で検出したインジェクタ３５下流位置（圧力調整位置）の検出圧力値と、の偏差に基づいてフィードバック補正流量を算出する（フィードバック補正流量算出機能：Ｂ３）。フィードバック補正流量は、目標圧力値と検出圧力値との偏差を低減させるために水素消費量に加算される水素ガス流量（圧力差低減補正流量）である。本実施形態においては、ＰＩ制御等の目標追従型制御則を用いて、制御装置４の演算周期毎にフィードバック補正流量を算出して更新することとしている。
【００６５】
また、制御装置４は、前回算出した目標圧力値と、今回算出した目標圧力値と、の偏差に対応するフィードフォワード補正流量を算出する（フィードフォワード補正流量算出機能：Ｂ４）。フィードフォワード補正流量は、目標圧力値の変動に起因する水素ガス流量の変動分（圧力差対応補正流量）である。本実施形態においては、目標圧力値の偏差とフィードフォワード補正流量との関係を表す特定の演算式を用いて、制御装置４の演算周期毎にフィードフォワード補正流量を算出して更新することとしている。
【００６６】
また、制御装置４は、インジェクタ３５の上流のガス状態（一次側圧力センサ４１で検出した水素ガスの圧力及び温度センサ４２で検出した水素ガスの温度）に基づいてインジェクタ３５の上流の静的流量を算出する（静的流量算出機能：Ｂ５）。本実施形態においては、インジェクタ３５の上流側の水素ガスの圧力及び温度と静的流量との関係を表す特定の演算式を用いて、制御装置４の演算周期毎に静的流量を算出して更新することとしている。
【００６７】
また、制御装置４は、インジェクタ３５の上流のガス状態（水素ガスの圧力及び温度）及び印加電圧に基づいてインジェクタ３５の無効噴射時間を算出する（無効噴射時間算出機能：Ｂ６）。ここで無効噴射時間とは、インジェクタ３５が制御装置４から制御信号を受けてから実際に噴射を開始するまでに要する時間を意味する。本実施形態においては、インジェクタ３５の上流側の水素ガスの圧力及び温度と印加電圧と無効噴射時間との関係を表す特定のマップを用いて、制御装置４の演算周期毎に無効噴射時間を算出して更新することとしている。
【００６８】
また、制御装置４は、水素消費量と、フィードバック補正流量と、フィードフォワード補正流量と、を加算することにより、インジェクタ３５の噴射流量を算出する（噴射流量算出機能：Ｂ７）。そして、制御装置４は、インジェクタ３５の噴射流量を静的流量で除した値にインジェクタ３５の駆動周期を乗じることにより、インジェクタ３５の基本噴射時間を算出するとともに、この基本噴射時間と無効噴射時間とを加算してインジェクタ３５の総噴射時間を算出する（総噴射時間算出機能：Ｂ８）。ここで、駆動周期とは、インジェクタ３５の噴射孔の開閉状態を表す段状（オン・オフ）波形の周期を意味する。本実施形態においては、制御装置４により駆動周期を一定の値に設定している。
【００６９】
そして、制御装置４は、以上の手順を経て算出したインジェクタ３５の総噴射時間を実現させるための制御信号を出力することにより、インジェクタ３５のガス噴射時間及びガス噴射時期を制御して、燃料電池１０に供給される水素ガスの流量及び圧力を調整する。
【００７０】
燃料電池システム１の通常運転時においては、水素タンク３０から水素ガスが水素供給流路３１を介して燃料電池１０の燃料極に供給されるとともに、加湿調整された空気が空気供給流路２１を介して燃料電池１０の酸化極に供給されることにより、発電が行われる。この際、燃料電池１０から引き出すべき電力（要求電力）が制御装置４で演算され、その発電量に応じた量の水素ガス及び空気が燃料電池１０内に供給されるようになっている。本実施形態においては、このような通常運転時において燃料電池１０に供給される水素ガスの圧力を高精度に制御する。
【００７１】
上記したインジェクタ３５は、図３に示す構造をなしており、水素供給流路（ガス供給流路）３１の一部を構成するとともに、一方の口部５１において水素供給流路３１の水素タンク３０側に配置され他方の口部５２において水素供給流路３１の燃料電池１０側に配置される内部流路５３が形成された金属製のシリンダ５４を有しており、このシリンダ５４には、口部５１に繋がる第１通路部５６と、この第１通路部５６の口部５１とは反対側に繋がる、第１通路部５６よりも大径の第２通路部５７と、この第２通路部５７の第１通路部５６とは反対側に繋がる、第２通路部５７よりも大径の第３通路部５８と、この第３通路部５８の第２通路部５７とは反対側に繋がる、第２通路部５７および第３通路部５８よりも小径の第４通路部５９とが形成されており、これらで内部流路５３が構成されている。
【００７２】
また、インジェクタ３５は、第４通路部５９の第３通路部５８側の開口部を囲むように設けられたシール性部材からなる弁座６１と、第２通路部５７に移動可能に挿入される円筒部６２および第３通路部５８内に配置される第２通路部５７よりも大径の傘部６３を有し傘部６３に斜めに連通穴６４が形成された金属製の弁体６５と、弁体６５の円筒部６２に一端側が挿入されると共に他端側が第１通路部５６内に形成されたストッパ６６に係止されることで弁体６５を弁座６１へ当接させて内部流路５３を遮断するスプリング６７と、弁体６５をスプリング６７の付勢力に抗して第３通路部５８の第２通路部５７側の段部６８に当接するまで移動させることで弁体６５を弁座６１から離間させて連通穴６４で内部流路５３を連通させるソレノイド（電磁駆動装置、弁体駆動部）６９と、を有している。
【００７３】
このように、インジェクタ３５は、内部流路５３を連通させる駆動時に金属製の弁体６５が金属製のシリンダ５４内で移動しシリンダ５４の段部６８に当接するため、作動音が発生する。このような作動音が場合によっては運転者や乗員等の操作者にとって耳障りになってしまう。特に、本実施形態のインジェクタ３５は、高周波で駆動する電磁駆動方式のガス状態可変供給装置であるため、その作動音が騒音として顕著となる。
【００７４】
そこで、本実施形態においては、制御装置４が、上述する制御条件を満足しつつ、関連装置の駆動状態に応じてインジェクタ３５の駆動制御を以下のように行う。例えば、前記補機装置の一つであるエアコンプレッサ（関連装置、ポンプ）２４の作動状態に応じてインジェクタ３５の駆動制御を行う。つまり、エアコンプレッサ２４は、吸入および吐出の脈動を生じ、脈動に応じた作動音（放射音）を発生させる。
【００７５】
具体的には、ルーツ型のエアコンプレッサの場合には回転４次あるいは回転８次の作動音が、１６００回転での回転時には４０Ｈｚの周波数で、１２００回転での回転時には８０Ｈｚの周波数で、１８００回転での回転時には１２０Ｈｚの周波数で生じ、スクロール型のエアコンプレッサの場合には、回転１次の作動音が、１６００回転での回転時には１０Ｈｚの周波数で、１２００回転での回転時には２０Ｈｚの周波数で、１８００回転での回転時には３０Ｈｚの周波数で生じ、４葉あるいは６葉のスクリュー型のエアコンプレッサの場合には、回転６次の作動音が、１６００回転での回転時には６０Ｈｚの周波数で、１２００回転での回転時には１２０Ｈｚの周波数で、１８００回転での回転時には１８０Ｈｚの周波数で生じることになるため、このようなエアコンプレッサ２４の作動音の周波数に応じてインジェクタ３５を、例えば１００Ｈｚ以下程度の周波数で駆動するのである。
【００７６】
エアコンプレッサ２４の作動状態を示すエアコンプレッサ２４の脈動に伴う作動音の周波数に応じてインジェクタ３５の駆動周波数を制御する場合に、例えば、エアコンプレッサ２４の作動音の周波数（ポンプ脈動による騒音周波数）とインジェクタ３５の駆動周波数とを位相を含めて一致させる。
【００７７】
つまり、図４（ａ）に示すような周波数でエアコンプレッサ２４の作動音が発生する場合に、図４（ｂ）に示すように、エアコンプレッサ２４の作動音のピーク時に、エアコンプレッサ２４の作動音の立ち上がりのタイミングｔ１でインジェクタ３５を駆動し、エアコンプレッサ２４の騒音の下降よりも前のタイミングｔ２でインジェクタ３５の駆動を停止する。
【００７８】
つまり、インジェクタ３５の駆動周波数をエアコンプレッサ２４の作動音の周波数と一致させることで、エアコンプレッサ２４の音が出ている間にインジェクタ３５の開弁を行うことができ、より大きな作動音を出すエアコンプレッサ２４の作動音にかき消されてインジェクタ３５の作動音を乗員に聞こえないようにできる。ここで、エアコンプレッサ２４の作動音の立ち上がりのタイミングでインジェクタ３５を駆動すると、インジェクタ３５の最も音が大きい駆動時の騒音を、より効果的にかき消すことができる。
【００７９】
また、エアコンプレッサ２４の作動音の周波数に応じてインジェクタ３５の駆動周波数を制御する場合に、例えば、インジェクタ３５の駆動周波数に対しエアコンプレッサ２４の作動音の周波数を整数倍の関係とし、かつ位相を合わせる。
【００８０】
つまり、図４（ｃ）に示すように、エアコンプレッサ２４の作動音のピーク時に、エアコンプレッサ２４の作動音の立ち上がりのタイミングｔ１でインジェクタ３５を駆動し、エアコンプレッサ２４の作動音の下降のタイミングｔ３でインジェクタ３５の駆動を停止する制御を、エアコンプレッサ２４の作動音の発生の一回おきに行う。このとき、エアコンプレッサ２４の音が出ている間はインジェクタ３５の開弁を維持することで噴射量を多くする。
【００８１】
これにより、例えば、インジェクタ３５の駆動周波数の整数倍（図４（ｃ）においては二倍）にエアコンプレッサ２４の作動音の周波数がなるようにインジェクタ３５を駆動することができ、上記と同様にインジェクタ３５の作動音をエアコンプレッサ２４の作動音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。しかも、インジェクタ３５の駆動回数を減らすことができて、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことをさらに抑制できる。
【００８２】
さらに、エアコンプレッサ２４の作動音の周波数に応じてインジェクタ３５の駆動周波数を制御する場合に、例えば、エアコンプレッサ２４の作動音の周波数とインジェクタ３５の駆動周波数とを同じとして位相を適宜ずらす。例えば、図４（ｄ）に示すように、例えばインジェクタ３５の駆動周波数の位相をエアコンプレッサ２４の作動音の位相に対し、エアコンプレッサ２４の作動音のピーク発生間隔の中間（ｔ４〜ｔ５）に作動音が発生するようにずらす。
【００８３】
このように、エアコンプレッサ２４の作動音とで周期的に安定して作動音が発生するようにインジェクタ３５を作動させる、つまり、騒音の発生が気になり難い環境下でインジェクタ３５を作動させることができ、インジェクタ３５の作動音が気にならなくなり、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【００８４】
なお、エアコンプレッサ２４の作動音の発生間隔の中央に作動音が発生するようにインジェクタ３５を駆動するのが良いが、エアコンプレッサ２４の作動音が消えた後であればほぼ中央であっても良い。
【００８５】
また、エアコンプレッサ２４の作動音が小さいとき、例えばアイドル運転中のように、車速が所定値未満及び／又は燃料電池１０の発電電流が所定値未満であるときは、燃料電池１０への負荷要求（発電要求）が小さい状態であり、水素ガスおよび空気の圧力が多少変化しても発電安定性に影響がないことから、このようなエアコンプレッサ２４の駆動状態下では、インジェクタ３５の作動を禁止（制限）することも可能である。
【００８６】
つまり、エアコンプレッサ２４の作動音が所定値以下の場合には、インジェクタ３５の噴射を禁止する一方、エアコンプレッサ２４の作動音が所定値を超えている場合にインジェクタを通常通り駆動するようにすれば、エアコンプレッサ２４の作動音でインジェクタ３５の作動音をかき消すことができる。このような騒音対策は、アイドル運転中のように、他の運転状態と比較して相対的に静粛性が高い状況下において、特に有効である。
【００８７】
ただし、インジェクタ３５の噴射の禁止を維持し続けることはできないので、エアコンプレッサ２４の作動音が所定値以下の場合には、水素供給流路３１内の水素ガスの圧力を検出する二次側圧力センサ４３を監視し、二次側圧力センサ４３で検出される水素供給流路３１内の水素ガスの圧力が所定の圧力以下になった場合、インジェクタ３５を駆動する制御において、二次側圧力センサ４３で検出される水素供給流路３１内の水素ガスの調圧目標精度を可能な限り大きくするように緩める。
【００８８】
この調圧目標精度を大きくするように緩める例としては、まず第１に、通常制御時のように二次側圧力センサ４３による二次側検出圧力の現在値（検出値）と目標値（制御目標値）との圧力偏差に基づきインジェクタ３５の開閉動作をフィードバック制御する第１の制御状態から、そのようなフィードバック制御の実行を敢えて禁止すると共に、インジェクタ３５の二次側圧力が所定の下限圧まで低下したときに当該二次側圧力を所定の目標圧まで上昇させる第２の制御状態に変更する場合がある。
【００８９】
また第２の例として、インジェクタ３５の二次側検出圧力の現在値（検出値）と目標値（制御目標値）との圧力偏差が所定値未満の場合には当該偏差を「０」と見なす一方で前記偏差が所定値以上の場合には当該偏差に基づきインジェクタ３５の開閉動作をフィードバック制御する第１の制御状態から、この第１の制御状態と比べて前記所定値を大きく、言い換えれば、当該圧力偏差を強制的に「０」と見なす不感帯域を広げる第２の状態に変更する場合がある。
【００９０】
さらに第３の例として、インジェクタ３５の駆動周期（基本周期）が一定となるようにインジェクタ３５の開閉動作を制御する第１の制御状態から、この第１の制御状態と比べて一駆動周期当たりのインジェクタ３５の噴射量を強制的に増やす（あるいは、噴射時間を長くする）第２の制御状態に変更する場合がある。
【００９１】
そして第４の例として、インジェクタ３５の一駆動周期（一基本周期）当たりの噴射量あるいは噴射時間が一定となるようにインジェクタ３５の開閉動作が制御される第１の制御状態から、この第１の制御状態と比べて一駆動周期（基本周期）を強制的に長くする第２の制御状態に変更する場合がある。
【００９２】
次に、例えば第１の例について具体的に説明すると、図５（ａ）に示す通常制御時においては、上記現在値と目標値との圧力偏差に基づいて、時間ｔ１１〜ｔ１２の間でインジェクタ３５を駆動（噴射）することになり、この駆動に伴い、水素供給流路３１内の水素ガス圧力が同図に示すように上昇するのに対し、図５（ｂ）に示す当該第１の例では、水素供給流路３１内の水素ガス圧力が所定の下限値ＰLにまで低下する時間ｔ１３までは、上記圧力偏差に基づくフィードバック制御の結果としてインジェクタ３５を駆動することはないが、当該水素ガス圧力が下限値ＰLにまで低下すると、時間ｔ１３〜時間ｔ１４の間でインジェクタ３５を駆動する。
【００９３】
そして、この駆動時（ｔ１３〜ｔ１４）における水素供給流路３１内の水素ガスの圧力を可能な限り上昇（例えば、所定の上限値（所定の目標圧）ＰHまで上昇）させておけば、次に所定の下限値ＰLにまで圧力が低下してインジェクタ３５の駆動を再開するまでの時間ｔ１５を稼ぐことができるので、インジェクタ３５の作動音の噴射回数を減らすことができ、その作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【００９４】
この場合も、エアコンプレッサ２４の作動音が所定値を超えている場合にインジェクタ３５を通常通り駆動するようにすれば、エアコンプレッサ２４の作動音でインジェクタ３５の作動音をかき消すことができる。
【００９５】
このように、エアコンプレッサ２４の作動音が小さいとき、つまり図６に示すように、エアコンプレッサ２４の作動音が下限の所定値より小さい場合に（ステップＳ１）、調圧目標精度を可能な限り大きくするように緩めて（ステップＳ２）、インジェクタ３５の駆動回数を少なくした場合において、単位時間当たりのアクセル開度が上限の所定値を超えて増加したときは（ステップＳ３：ＹＥＳ）、調圧目標精度を通常の設定に戻し（ステップＳ４）、インジェクタ３５の噴射を通常通りに行うようにしても良い。
【００９６】
つまり、アクセル開度に応じて調圧目標精度を大に設定するステップＳ２の制御を解除するようにしても良い。このようにすれば、車両加速時におけるガス圧力の落ち込みを防ぎ、加速応答性ひいては商品性を高めることができる。勿論、エアコンプレッサ２４の作動音が小さいときに、インジェクタ３５の駆動を禁止した場合にも、アクセル開度で禁止を解除することも可能である。
【００９７】
なお、通常の制御では、上記のとおり、インジェクタ３５の二次側検出圧力の「現在値−目標値」で求められる圧力偏差に応じてフィードバック制御し、制御目標値を変更しつつ目標値に可能な限り近づけようとするが、上記のようにエアコンプレッサ２４の作動音が小さいときは、燃料電池１０の負荷要求（発電要求）が小さい状態であり、水素ガスおよび空気の圧力が多少変化しても発電安定性に影響がないという前提が成り立つ場合がある。そこで、かかる場合には、制御状態を第１の制御状態である通常制御時から、当該通常制御時よりも圧力制御範囲を広げた第２の制御状態に移行させてもよい。
【００９８】
例えば、圧力偏差の絶対値が、調圧目標幅を最大値とする所定値以下の場合には、当該圧力偏差を「０」とみなす不感帯域を大きくし、通常制御時よりも圧力制御範囲を広くすることで、上記と同様の効果を得ることもできる。この例は、上記調圧目標精度を大きくするように緩める第２の例に該当する。
【００９９】
さらに、エアコンプレッサ２４の作動音の大きさは、車速と概略比例関係にあるため、エアコンプレッサ２４の作動音にかえて車速を適用し、この車速に応じてインジェクタ３５の作動を制御することも可能である。つまり、車速が小さいと、エアコンプレッサ２４の作動音も小さく、走行音も小さいため、車速が所定値以下の場合には、インジェクタ３５の噴射を禁止したり、調圧目標精度を可能な限り大きくするように緩めてインジェクタ３５の噴射回数を減らしたりするのである。
【０１００】
他方、車速が大きくなると、エアコンプレッサ２４の作動音の大きさが増大するとともに、タイヤのロードノイズや風切り音等の走行音が増大することになるため、車速が所定値を超えている場合にインジェクタ３５を通常通り駆動するようにしても、エアコンプレッサ２４の作動音や走行音でインジェクタ３５の作動音をかき消すことができる。よって、この作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１０１】
車速は、インジェクタ３５の噴射回数およびエアコンプレッサ２４の回転数と概略比例関係にあるため、協調制御がしやすいメリットがある。なお、走行音およびエアコンプレッサ２４の作動音のいずれが大きいかは車両によって異なるため、車両に応じて走行音およびエアコンプレッサ２４の作動音のいずれを主体としてインジェクタ３５の作動音を消すかを選択することも可能である。
【０１０２】
また、車両補機の中でインジェクタ３５の駆動音をかき消すことができる程度の比較的大きな作動音を発生させるものとして、エアコンプレッサ２４の他にも、車室内でエアコンディショナ（空調装置）の風を吹き出すブロアや、車室外で燃料電池１０用の冷却水を冷やすラジエータファン等があるため、上記したエアコンプレッサ２４にかえて、これらの作動状態、つまり、エアコンディショナのブロアの作動音（送風音）やラジエータファンの作動音に応じてインジェクタ３５の作動を上記と同様に制御するようにしても良い。ただし、通常は、エアコンプレッサ２４の作動音が最も大きいため、エアコンプレッサ２４の作動状況で制御するのが良い。
【０１０３】
さらに、エアコンプレッサ２４の作動音の大きさは、燃料電池１０の発電電流と概略比例関係にあり、またモータの要求負荷つまりアクセル開度（加減速状態）とも概略比例関係にあることから、エアコンプレッサ２４の作動音にかえてアクセル開度を適用し、このアクセル開度に応じてインジェクタ３５の作動を制御することも可能である。
【０１０４】
つまり、アクセル開度が小さいと、エアコンプレッサ２４の作動音も小さいため、アクセル開度が所定値以下の場合には、インジェクタ３５の噴射を禁止したり、調圧目標精度を可能な限り大きくするように緩めてインジェクタ３５の噴射回数を減らしたりするのである。
【０１０５】
他方、アクセル開度が大きくなると、エアコンプレッサ２４の作動音の大きさが増大することになるため、アクセル開度が所定値を超えている場合にインジェクタ３５を通常通り駆動するようにしても、エアコンプレッサ２４の作動音でインジェクタ３５の作動音をかき消すことができる。
【０１０６】
よって、この作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。アクセル開度は、インジェクタ３５の噴射回数およびエアコンプレッサ２４の回転数と概略比例関係にあるため、協調制御がしやすいメリットがある。
【０１０７】
なお、燃料電池１０とバッテリの２電源のハイブリッドシステムの場合、燃料電池１０の発電電流とモータの要求負荷つまりアクセル開度とが比例関係にない場合もあるが、この場合でも、アクセル開度が大きいとき、つまり騒音の発生が気になり難い加速時の環境下でインジェクタ３５を作動させることで、この作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１０８】
なお、以上に述べた制御は、燃料電池１０が暖機完了後（出力制限解除後）に行うことになる。これは、暖機前は圧力に対する発電ロバスト性が燃料電池１０にはなく、適用が困難なためである。
【０１０９】
以上説明した実施形態に係る燃料電池システム１においては、燃料電池１０の運転状態（発電時の電流値）に応じてインジェクタ３５の作動状態（噴射時間）を設定することができる。従って、燃料電池１０の運転状態に応じて水素ガスの供給圧力を適切に変化させることができ、応答性を向上させることが可能となる。また、水素ガスの流量調整弁及び可変調圧弁としてインジェクタ３５を採用しているため、高精度な調圧（燃料電池１０への水素ガスの供給圧力の調整）が可能となる。
【０１１０】
すなわち、インジェクタ３５は、燃料電池１０の運転状態に応じた制御装置４からの制御信号を受けて、水素ガスの噴射時間や噴射時期を調整することができるため、従来の機械式の可変調圧弁よりも迅速かつ精確に圧力調整を行うことができる。また、インジェクタ３５は、従来の機械式の可変調圧弁と比較すると小型・軽量であり低廉でもあるため、システム全体の小型化及び低廉化を実現させることができる。
【０１１１】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム１においては、制御装置４が、関連装置の駆動状態に応じてインジェクタ３５の作動を制御するため、例えばインジェクタ３５の作動音が耳障りとなり難い状態でインジェクタ３５を作動させることができ、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１２】
つまり、制御装置４がエアコンプレッサ２４の作動状態に応じてインジェクタ３５の作動を制御することにより、例えばインジェクタ３５の作動音をエアコンプレッサ２４の作動音と重ね合わせればインジェクタ３５の作動音をエアコンプレッサ２４の作動音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタ２４の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１３】
制御装置４がエアコンディショナの作動状態に応じてインジェクタ３５の作動を制御してもよく、この場合は、例えばインジェクタ３５の作動音をエアコンディショナの作動音と重ね合わせればインジェクタ３５の作動音をエアコンディショナの作動音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１４】
また、制御装置４がラジエータファンの作動状態に応じてインジェクタ３５の作動を制御してもよく、この場合は、例えばインジェクタ３５の作動音をラジエータファンの作動音と重ね合わせればインジェクタ３５の作動音をラジエータファンの作動音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１５】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム１においては、移動体に搭載される場合に、制御装置４が車速に応じてインジェクタ３５の作動を制御することも可能であるため、例えば車速が高いときにインジェクタ３５を作動させることで、移動体の走行音でインジェクタ３５の作動音を隠す又は目立たなくすることができ、この作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１６】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム１においては、移動体に搭載される場合に、制御装置４がアクセル開度（加減速状態）に応じてインジェクタ３５の作動を制御することも可能であるため、例えばアクセル開度が大きいとき、つまり騒音の発生が気になり難い加速時の環境下でインジェクタ３５を作動させることで、この作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１７】
また、以上説明した実施形態に係る燃料電池システム１においては、制御装置４が補機であるエアコンプレッサ２４の作動音の周波数に応じてインジェクタ２４の駆動周波数を制御することも可能であるため、例えばインジェクタ３５の駆動周波数をエアコンプレッサ２４の作動音の周波数と一致させ、またはインジェクタ３５の駆動周波数の整数倍にエアコンプレッサ２４の作動音の周波数がなるようにすればインジェクタ３５の作動音をエアコンプレッサ２４の作動音で隠す又は目立たなくすることができ、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１８】
また、例えばインジェクタ３５の駆動周波数の位相をエアコンプレッサ２４の作動音の位相に対し適宜ずらすこと、つまり騒音の発生が気になり難い環境下でインジェクタ３５を作動させることで、インジェクタ３５の作動音が気にならなくなり、インジェクタ３５の作動音が耳障りとなってしまうことを抑制できる。
【０１１９】
なお、以上の実施形態において、インジェクタは、燃料電池システムにおいて水素供給流路３１に設けられるインジェクタを例にとり説明したが、燃料電池システムのガス供給流路に設けられるインジェクタであれば、他の種々のインジェクタに適用可能である。
【０１２０】
例えば、図７に示すように、酸化ガス（空気）を燃料電池１０に供給する空気供給流路２１に上記した加湿器２０にかえて設けられる加湿水供給インジェクタ７１や、図８に示すように、水素ガスを燃料電池１０に供給するための水素供給流路３１にインジェクタにかえて空圧式レギュレータ７２を設けた場合に、この空圧式レギュレータ７２の水素圧をエア圧で制御するカソードエア供給インジェクタ７３等に適用可能である。
【０１２１】
また、以上の各実施形態においては、本発明に係る燃料電池システムを燃料電池車両に搭載した例を示したが、燃料電池車両以外の各種移動体（ロボット、船舶、航空機等）に本発明に係る燃料電池システムを搭載することもできる。また、本発明に係る燃料電池システムを、建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図２】図１に示した燃料電池システムの制御装置の制御態様を説明するための制御ブロック図である。
【図３】図１に示した燃料電池システムのインジェクタの断面図である。
【図４】図１に示した燃料電池システムの制御装置の制御態様を説明するためのタイムチャートである。
【図５】図１に示した燃料電池システムの制御装置の制御態様を説明するためのタイムチャートである。
【図６】図１に示した燃料電池システムの運転方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１に示した燃料電池システムの変形例を示す構成図である。
【図８】図１に示した燃料電池システムの変形例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１…燃料電池システム、４…制御装置（制御手段）、１０…燃料電池、２４…エアコンプレッサ（関連装置、ポンプ）、３１…水素供給流路（ガス供給流路）、３５…インジェクタ
【図１】
0005206918.tif 000002
【図２】
0005206918.tif 000003
【図３】
0005206918.tif 000004
【図４】
0005206918.tif 000005
【図５】
0005206918.tif 000006
【図６】
0005206918.tif 000007
【図７】
0005206918.tif 000008
【図８】
0005206918.tif 000009