JP7420598B2 - ガス制御システム及びガス制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、高圧タンクから放出する流体の流量を制御するガス制御システム及びガス制御方法に関する。

例えば、燃料電池システムは、水素ガス等の燃料ガスを燃料電池スタックに供給するために高圧タンクを備える。この種の高圧タンクは、軽量化を図るために、水素が充填される樹脂製のライナと、ライナの外表面を覆う補強層（例えば、繊維強化樹脂：ＣＦＲＰ）と、を有する。

ところで、樹脂製のライナは、ライナ内の水素がライナを透過することで、ライナと補強層との間に透過水素を溜めてしまう。特に、水素の放出に伴いライナ内の水素の圧力が低くなり、ライナと補強層との間に透過した透過水素の圧力がライナ内の水素の圧力より高くなることで、ライナが径方向内側に向かって変形する（所謂、バックリング）が発生する可能性がある。

このバックリングを抑制するために、例えば特許文献１には、空間部の水素の圧力がライナと補強層との間に介在する透過水素の圧力以下に低下した際に、高圧タンクから放出される水素の流量を制限する制御（流量上限値を最大値よりも小さな値に下げる制御）を行うシステムが開示されている。

特開２０１３－１２７２９５号公報

さて、ライナを透過する透過水素の透過量（及び透過量に相関する補強層内の水素濃度）は、ライナ内の温度が低い場合には少ない一方で、ライナ内の温度が高くなるに連れて多くなる。そして、ライナ内の温度は高圧タンク周辺の環境温度に依存する。従来のシステムは、バックリングを抑制するために、高圧タンク周辺の環境温度が高い（換言するとライナ内の温度が高い）場合を想定して上記の制限制御を行う設定としている。

しかしながら、このような設定は、ライナ内の温度が低く、透過水素の透過量が少ないことでバックリングが発生し難い状況でも、同様の制限制御を行うことになる。水素の制限制御を行うと、燃料電池スタックの発電量が低下して、要求される出力が得られない可能性が高まる。

また、ライナ内の温度は、車両が一定期間停止している状態では、ライナや補強層を通じて高圧タンク周辺の環境温度に対して略同等となる。一方、車両の運転開始した状態では、高圧タンクの外部に水素が放出されて断熱膨張が起こることで、ライナ内の温度は変化してしまう。このためライナ内の温度を検出しても、補強層の水素濃度を充分に監視できるとは言えない。むしろ断熱膨張の影響を受け難く、運転開始後に時間が経過しても周辺の環境温度に近似している樹脂製の補強層の温度（又は環境温度自体）を測定するほうが、補強層内からライナと補強層の間に移動する透過水素の量を、より正確に推測できると言える。

本発明は、上記の実情を鑑みたものであり、高圧タンクからの流体の放出を補強層（又は高圧タンク周辺の環境温度）の温度に応じて制限することで、ライナの変形を抑制しつつ、高圧タンク周辺の環境温度が低い場合には、高い場合と比較して、燃料電池スタックを高出力での運転を継続させることができるガス制御システム及びガス制御方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、高圧の流体が充填される樹脂製のライナと、前記ライナの外表面を覆う補強層と、前記ライナから前記流体を放出する放出孔と、を有する高圧タンクと、前記補強層の温度又は前記高圧タンクの外側周辺の温度を検出する温度センサと、前記ライナの内部の圧力を検出する圧力センサと、前記放出孔から放出される前記流体の流量を調整する流量調整部と、前記流量調整部の動作を制御する制御部とを備えるガス制御システムであって、前記制御部は、前記温度センサが検出した温度情報及び前記圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、前記流体の放出を制限する制限制御を開始する。

また前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様は、高圧の流体が充填される樹脂製のライナと、前記ライナの外表面を覆う補強層と、前記ライナからに前記流体を放出する放出孔と、を有する高圧タンクにおいて、当該高圧タンクから放出する前記流体の流量を制御するガス制御方法であって、温度センサにより前記補強層の温度又は前記高圧タンクの外側周辺の温度を検出する温度取得工程と、圧力センサにより前記ライナの内部の圧力を検出する圧力取得工程と、制御部により前記ライナから放出する前記流体の流量を調整する流量調整部の動作を制御する流量制御工程とを有し、前記流量制御工程では、前記温度センサが検出した温度情報及び前記圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、前記流体の放出を制限する制限制御を開始する。

上記のガス制御システム及びガス制御方法は、補強層（又は高圧タンク周辺の環境温度）の温度に応じて高圧タンクからの流体の放出を制限することで、ライナの変形を抑制しつつ高圧タンク周辺の環境温度が低い場合には、高い場合と比較して、燃料電池スタックを高出力での運転を継続させることができる。

本発明の第１実施形態に係るガス制御システムの全体構成を示す説明図である。 高圧タンクの一部断面を示す図である。 図３Ａは、高圧タンクの内圧が高圧である場合のライナと補強層を示す断面図である。図３Ｂは、高圧タンクの内圧が低圧である場合のライナと補強層を示す断面図である。 補強層の温度と補強層内に拡散する水素ガス量の関係を示すグラフである。 ガス制御ＥＣＵの機能を示すブロック図である。 図６Ａは、開始マップ情報の一例を示す図である。図６Ｂは、制限マップ情報の一例を示す図である。 補強層の温度と水素消費速度の関係を示すグラフである。 図８Ａは、通常制御から制限制御を開始する際の処理を示すフローチャートである。図８Ｂは、制限制御の処理を示すフローチャートである。 高圧タンクの内圧の変化及び水素ガスの流量の制限を時間変化で示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るガス制御システムの全体構成を示す説明図である。 第２実施形態のガス制御方法において、通常制御から制限制御を開始する際の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係るガス制御システム１０は、燃料電池システム１２において高圧タンク１４から燃料電池スタック１６に、流体である水素ガス（燃料ガス、アノードガス）を供給する水素ガス供給系を構成している。燃料電池スタック１６は、高圧タンク１４から供給される水素ガスと、別経路から供給されるエア等の酸素含有ガス（酸化剤ガス、カソードガス）との電気化学反応により発電を行う。すなわち、燃料電池スタック１６は、高圧タンク１４の水素ガスを消費するガス消費物に相当する。

燃料電池システム１２は、例えば、図示しない燃料電池車両に搭載され、燃料電池車両の電装品（モータ、バッテリ、各種のＥＣＵ等）に、燃料電池スタック１６の発電電力を供給する。なお、燃料電池システム１２（ガス制御システム１０）は、燃料電池車両への適用に限定されず、例えば定置型に構成されてもよい。

ガス制御システム１０は、上記の高圧タンク１４と、この高圧タンク１４及び燃料電池スタック１６間において水素ガスを流通可能に接続するガス流通部１８と、ガス流通部１８（又は高圧タンク１４）に設けられるセンサ群２０とを備える。また、ガス制御システム１０は、ガス流通部１８においてガスの流通状態を調整する各種の構成を制御するガス制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２２（制御部）を有する。ガス制御ＥＣＵ２２は、燃料電池システム１２全体の発電制御ＥＣＵ２４（図５参照）との間で通信を行なってガス制御システム１０を制御するものでもよく、発電制御ＥＣＵ２４に併設されてもよい。

図２に示すように、ガス制御システム１０の高圧タンク１４は、水素ガスの空間部２６を内側に有するライナ２８と、ライナ２８の外表面を覆う補強層３０を備える。また高圧タンク１４は、空間部２６に連通する放出孔３４を内側に有し、燃料電池スタック１６に水素ガスを放出可能な口金３２を備える。

ライナ２８は、高圧タンク１４の内層を構成し、紡錘形状の本体部３６と、本体部３６の一端において内側に陥没した陥没部３８と、陥没部３８に連なると共に口金３２を固定する固定筒部４０とを有する。本体部３６、陥没部３８及び固定筒部４０は、所定の樹脂材料（ポリアミド系樹脂等）によって一体に成形されている。

本体部３６の内側には空間部２６が形成される。一方、本体部３６の外表面には補強層３０が直接積層される。陥没部３８は、本体部３６の径方向内側且つ長手方向中央に向かって緩やかに傾斜したテーパ状に形成され、口金３２を装着する部分を構成している。固定筒部４０は、陥没部３８の中心位置から軸方向外側に向かって突出し、また空間部２６に連通する連通孔４０ａを有する。

補強層３０は、ライナ２８の本体部３６全体と、ライナ２８に取り付けられた口金３２の所定部分とを覆うことで高圧タンク１４の外層を構成する。補強層３０には、例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）が適用される。この補強層３０は、強化繊維（炭素繊維）を送出しつつ母材樹脂（エポキシ系樹脂等）を含浸することで繊維強化樹脂を生成し、この繊維強化樹脂をライナ２８及び口金３２に巻き付けるフィラメントワインディングを行うことで形成される。

高圧タンク１４は、ライナ２８と補強層３０の多層構造に構成されることで、ライナ２８と補強層３０の間に境界部２９を有する。なお図２中では、境界部２９において水素ガスが蓄積されることにより生じる後記の空間５０を図示しているが、高圧タンク１４が高圧の場合にはこの空間５０がないことは勿論である（図３Ａも参照）。

高圧タンク１４の口金３２は、水素ガスのポート部を構成し、ライナ２８（陥没部３８、固定筒部４０）の外側に配置される。口金３２は、固定筒部４０に螺合されると共に水素ガスの放出可能な放出孔３４が貫通形成された口金本体３２ａと、口金本体３２ａの端部において径方向外側に突出するフランジ部３２ｂとを有する。高圧タンク１４は、ライナ２８の固定筒部４０に装着された口金本体３２ａの一部分を補強層３０から露出（突出）させている。

また、口金３２は、フランジ部３２ｂにおいてライナ２８と補強層３０の間の境界部２９に連通可能な溝部４２と、溝部４２に連通するバッファ部４４と、バッファ部４４から延在し放出孔３４を構成する口金３２の内面に連通する孔部４６とを有する。溝部４２、バッファ部４４及び孔部４６は、ライナ２８と補強層３０の間の境界部２９に溜まる水素ガスを放出孔３４に排出する排出流路４８を構成する。

すなわち、高圧タンク１４は、空間部２６に貯留された水素ガスが樹脂製のライナ２８を透過する現象が生じる。以下、本発明の理解の容易化のため、ライナ２８を透過した水素ガスの挙動について説明する。図３Ａに示すように、ライナ２８を透過した水素ガスは、補強層３０（ＣＦＲＰ）の内部に移動する。補強層３０は、ライナ２８と比較して径方向厚みが厚い。補強層３０の内部には、ライナ２８よりも多く水素ガスが分布（拡散）している。

高圧タンク１４の空間部２６が高圧の場合、ライナ２８を透過する水素ガスは、補強層３０に拡散するとしても、透過水素の一部（または微量の透過水素）は、そのまま高圧タンク１４の外部（大気圧側）に抜け出る。すなわち水素ガスは、ライナ２８の内側から補強層３０の外側に向かって移動する。従って補強層３０内における水素濃度分布は、補強層３０の外側に向かうに連れて低くなる。

その一方で、高圧タンク１４の放出孔３４から水素が放出されて空間部２６が低圧になっていき、図３Ｂに示すように、ライナ２８の径方向外側への押圧力が緩和されて所定の圧力以下になると、ライナ２８と補強層３０の境界部２９に空間５０が生じる。その際、ライナ２８を透過して補強層３０内に拡散していた水素は、空間部２６の減圧に伴い空間５０（補強層３０よりも内側）に向かうように作用（移動）する。

高圧タンク１４は、境界部２９に空間５０が形成された際に、排出流路４８と空間５０が連通し、排出流路４８を介して空間５０の水素ガスを排出することが可能である。ただし、放出孔３４からの水素放出による空間部２６の減圧速度が、空間５０からの透過水素排出による空間５０による減圧速度を超えることにより、空間５０の圧力が増加して限界以上になると、ライナ２８の一部が内側に向かって凹むバックリングが生じる。

また図４のグラフに示すように、補強層３０内に拡散する水素ガス量（水素濃度）は、ライナ２８の内部の温度が高くなるに連れて上昇する。既述したように、車両が一定期間停止している状態では、補強層３０、ライナ２８、ライナ２８の内部の温度が高圧タンク１４周辺の環境温度と略同等になっている。このため、補強層３０の温度（高圧タンク１４周辺の環境温度）が高くなるに連れて補強層３０に拡散する水素ガス量（水素濃度）も上昇するとみなすことができる。

車両の運転を開始すると、ライナ２８の内部の水素が高圧タンク１４の外部に放出され、空間部２６が低圧になっていく。空間部２６が所定の圧力以下になると、ライナ２８と補強層３０の境界部２９に空間５０が生じる。この時、ライナ２８の内部の水素の断熱膨張により、ライナ２８の内部の温度が変化してしまう。その一方で、補強層３０は、水素の断熱膨張の影響を受け難い。つまり、ライナ２８の内部の温度が変化しても、補強層３０の温度は、補強層３０に拡散した水素ガス量を反映するパラメータとして良好に利用することができる。

従って、空間部２６が所定の圧力以下になり、ライナ２８と補強層３０の境界部２９に空間５０が生じる際、空間５０に移動する水素ガス量は、補強層３０の温度、又は高圧タンク１４の周辺の環境温度に相関して変化する。換言すれば、補強層３０内に拡散した水素が境界部２９に移動する量（空間５０の圧力）は、補強層３０の温度、又は高圧タンク１４周辺の環境温度が高いほど多くなり、高圧タンク１４の内圧が高い段階でライナ２８のバックリングが発生し易くなる。

本実施形態に係るガス制御システム１０は、このバックリングを抑制するために、高圧タンク１４の空間部２６の圧力（内圧）が低圧になる過程で、燃料電池スタック１６（ガス流通部１８）に放出する水素ガスの流量を制限する制限制御を行う。以下、ガス制御システム１０において制限制御を行うための構成について説明する。

図１に戻り、ガス流通部１８は、ガス制御ＥＣＵ２２の制御下に、高圧タンク１４から燃料電池スタック１６に放出する水素ガスの流通経路を構成する。このガス流通部１８は、高圧タンク１４と燃料電池スタック１６の間を延在して水素ガスを流通させるガス供給管５２を有する。またガス流通部１８は、ガス供給管５２（高圧タンク１４を含む）の適宜の位置に、主止弁５４、減圧弁５６及びインジェクタ５８を備える。

主止弁５４は、高圧タンク１４の口金３２又はガス供給管５２に設けられ、ガス制御ＥＣＵ２２から出力される制御信号に応じて開閉しガス供給管５２の流通経路を開放又は遮断する。減圧弁５６は、主止弁５４の下流側に設けられ、ガス供給管５２から燃料電池スタック１６に向かう水素ガスを減圧する。

インジェクタ５８は、減圧弁５６の下流側に１以上設けられ、インジェクタ５８よりも上流側（高圧タンク１４側）の水素ガスが所定の圧力となるように開閉動作して、下流側（燃料電池スタック１６）に水素ガスを噴出する。このインジェクタ５８は、ガス制御ＥＣＵ２２の制御信号を受けたインジェクタ駆動部５９によって駆動する。すなわちインジェクタ５８は、高圧タンク１４から燃料電池スタック１６への水素ガスの供給量（流量）を調整する流量調整部に相当する。

ガス制御システム１０のセンサ群２０は、水素ガス供給系における水素ガスの状態を監視するものであり、このセンサ群２０としては、温度センサ６０、圧力センサ６２及び流量センサ６４があげられる。

本実施形態に係る温度センサ６０は、補強層３０自体の温度を検出する検出器である。例えば、この種の温度センサ６０としては、補強層３０の放射温度を検出する放射温度センサ６０ａを適用することができる。なお、温度センサ６０は補強層３０に検出子が直接取り付けられる構成でもよい。また図１中の点線で示すように、温度センサ６０は、高圧タンク１４の外側周辺の外気温（環境温度）を検出する外気温センサ６０ｂを適用することが可能である。外気温センサ６０ｂは、車両の走行時の走行風等の影響を受けにくい箇所に設けられるとよい。車両が一定期間停止している状態では、高圧タンク１４の外層を構成する補強層３０は、外気温の影響を直接受けるために、補強層３０自体の温度と補強層３０周辺の外気温は相関している（実質的に差がない）。また補強層３０は、車両の運転開始後でもライナ２８の内部における水素の断熱膨張の影響を受け難く、補強層３０の温度は、補強層３０から空間５０に移動する透過水素の量に良好に表すと言える。

特に、本実施形態において補強層３０は、繊維樹脂により構成され、さらに補強層３０の径方向の厚みが、ライナ２８の径方向の厚みに対して厚く形成されている。このため補強層３０は、水素の断熱膨張の影響をより受け難く、補強層３０に拡散する水素ガス量、及び拡散した水素ガスが補強層３０から空間５０に移動する量は、高圧タンク１４周辺の環境温度に一層相関し易くなっている。

なお、温度センサ６０は、放射温度センサ６０ａ、外気温センサ６０ｂのいずれか一方を用いればよいが、２つのセンサを用いて２つの温度情報を適宜処理して（平均値をとる、温度が高い方を採用する、一方により他方を補正する等して）、処理用の温度情報を得てもよい。また得られた温度情報を適宜更新してもよい。具体的には、放射温度センサ６０ａ又は外気温センサ６０ｂで得られた温度情報が高く更新された場合には、その温度情報を採用してもよい。

圧力センサ６２は、ライナ２８内の空間部２６の圧力（高圧タンク１４の内圧）を検出する。なお、本実施形態において圧力センサ６２は、主止弁５４と減圧弁５６の間のガス供給管５２を流通する水素ガスの圧力を検出する構成である。圧力センサ６２は、ライナ２８内の圧力を直接検出してもよく、主止弁５４の上流側のガス供給管５２を流通する水素ガスの圧力を検出してもよい。

さらに、流量センサ６４は、高圧タンク１４の排出流路４８の流量を検出する。なお、センサ群２０は、上記の圧力センサ６２、温度センサ６０、流量センサ６４に限定されず、他の種類のセンサを含んでもよい。

また、ガス制御システム１０は、燃料電池スタック１６から出力される発電電流を調整する電流調整部６６を含んでもよい。電流調整部６６は、燃料電池スタック１６の発電電流を制限する制限制御を実施することが可能である。電流調整部６６は、ガス制御ＥＣＵ２２の制御下に発電電流の制限制御を行うことで、燃料電池スタック１６において消費する水素ガスの消費量を抑える。これにより高圧タンク１４から出力される水素ガスの流量が低下して、高圧タンク１４の減圧速度が低下する。すなわち、電流調整部６６は、本発明において水素ガスの流量を調整する流量調整部となり得る。

そして、ガス制御システム１０のガス制御ＥＣＵ２２は、温度センサ６０が検出する温度情報及び圧力センサ６２が検出する圧力情報を用いて、上記した制限制御の開始タイミングと、制限制御時の水素ガスの流量とを設定する。ガス制御ＥＣＵ２２は、入出力インターフェース７０、プロセッサ７２及びメモリ７４を有するコンピュータであり、入出力インターフェース７０を介してインジェクタ５８や主止弁５４、及びセンサ群２０の各センサが接続されている。

プロセッサ７２は、メモリ７４に記憶されているプログラム（不図示）を実行することにより、水素ガスの流量を調整する機能部を構築する。図５に示すように、ガス制御ＥＣＵ２２内には、温度取得部７６、圧力取得部７８、流量取得部８０、通常動作制御部８２、判定処理部８４、制限動作制御部８６、インジェクタ動作指令部８８が構築される。

温度取得部７６は、温度センサ６０が検出した温度情報を取得してメモリ７４に一時的に記憶し、また判定処理部８４及び制限動作制御部８６に温度情報を出力する。同様に、圧力取得部７８は、圧力センサ６２が検出した圧力情報を取得してメモリ７４に一時的に記憶し、また判定処理部８４及び制限動作制御部８６に圧力情報を出力する。さらに流量取得部８０は、流量センサ６４が検出した流量情報を取得してメモリ７４に一時的に記憶し、また制限動作制御部８６に出力する。

通常動作制御部８２は、高圧タンク１４の空間部２６の圧力（内圧）が高い状態における通常制御を行う機能部である。例えば、通常動作制御部８２は、発電制御ＥＣＵ２４等の指令に基づきインジェクタ５８の動作内容（インジェクタ５８内の図示しない弁体の開閉期間であるデューティ比）を設定する。この際、通常動作制御部８２は、ガス流通部１８の能力に応じた水素ガスの通常時流量上限値Ｌｃ（図９参照）を設定し、通常制御において水素ガスの流量が通常時流量上限値Ｌｃを越えないように、インジェクタ５８の動作内容を設定する。そして、通常動作制御部８２は、設定したインジェクタ５８の動作内容をインジェクタ動作指令部８８に出力する。

判定処理部８４は、温度情報及び圧力情報に基づき、通常動作制御部８２の動作（高圧タンク１４の高圧時の通常制御）と、制限動作制御部８６の動作（高圧タンク１４の低圧時の制限制御）とを切り替える。ここで、ライナ２８のバックリングは、上記したように水素ガスの放出により高圧タンク１４の空間部２６の圧力（内圧）が低くなった際に発生する。このため、通常制御から制限制御への切り替え（すなわち制限制御の開始タイミングの判定）は、圧力情報を監視して内圧が所定以下となることを条件としている。

また、補強層３０に移動する水素ガス量は、車両が一定期間停止した際に、高圧タンク１４周辺の環境温度が高いことで、補強層３０、ライナ２８、ライナ２８の内部の温度が高くなるほど多くなる。すなわち、温度センサ６０が検出する補強層３０又は高圧タンク１４周辺の外気温が高くなるほど、ライナ２８と補強層３０の間の境界部２９に移動する水素ガスが増加する。そのため、制限制御は、補強層３０の温度が高くなるほど開始タイミングを早めることが好ましい。その一方で、制限制御は、高圧タンク１４から放出される水素ガスの流量を制限するので、燃料電池スタック１６の発電において要求される出力を得られない可能性が高まる。従って低温環境等の影響により補強層３０の温度が低く境界部２９に移動する水素ガスが少ない状況では、制限制御の開始タイミングが遅くなることが好ましい。

以上のことから、判定処理部８４は、開始閾値Ｔｓを設定する制限開始条件設定部９０と、設定された開始閾値Ｔｓを用いて制限制御の開始タイミングを判定する開始判定部９２とを備える。制限開始条件設定部９０は、補強層３０の温度情報に基づき高圧タンク１４の内圧と比較するための圧力閾値Ｔｐ（開始閾値Ｔｓ）を設定する。例えば図６Ａに示すように、制限開始条件設定部９０は、補強層３０の温度変化に応じて値が設定された開始閾値Ｔｓの開始マップ情報９０ａをメモリ７４に予め記憶しており、読み出した開始マップ情報９０ａから温度情報に基づく開始閾値Ｔｓを抽出する。

開始マップ情報９０ａは、複数の温度範囲（第１温度範囲、第２温度範囲、…）毎に開始閾値Ｔｓ（圧力閾値Ｔｐ１、Ｔｐ２、…）が設定されている。この開始マップ情報９０ａにおいて、各温度範囲は第１温度範囲＜第２温度範囲＜第３温度範囲＜第４温度範囲＜第５温度範囲＜…のように順次高くなっている。各温度範囲の温度幅は、補強層３０の温度と水素ガスの移動に応じて適切に設定されるとよく、互いに同じ温度幅（例えば、１０℃毎等）でもよく、温度幅が異なっていてもよい。

また開始マップ情報９０ａにおいて、開始閾値Ｔｓ（圧力閾値Ｔｐ）も温度範囲が高くなるに連れて順次高く設定されている。すなわち第１温度範囲の圧力閾値Ｔｐ１＜第２温度範囲の圧力閾値Ｔｐ２＜第３温度範囲の圧力閾値Ｔｐ３＜第４温度範囲の圧力閾値Ｔｐ４＜第５温度範囲の圧力閾値Ｔｐ５＜…となっている。これにより制限開始条件設定部９０は、補強層３０の温度が高くなるほど高い圧力閾値Ｔｐを設定することができる。なお、制限開始条件設定部９０は、開始マップ情報９０ａに代えて温度情報と開始閾値Ｔｓの関係を示す適宜の関数を有し、この関数を用いて開始閾値Ｔｓを設定してもよい。

開始判定部９２は、制限開始条件設定部９０により設定された開始閾値Ｔｓ（圧力閾値Ｔｐ）と、圧力情報（高圧タンク１４の内圧）とを比較する。開始判定部９２は、高圧タンク１４の内圧が圧力閾値Ｔｐよりも大きい場合に通常制御の継続を判定する一方で、高圧タンク１４の内圧が圧力閾値Ｔｐ以下となった場合に、制限制御の開始を判定する。そして判定処理部８４は、制限制御の開始が判定された際に、通常動作制御部８２の動作から制限動作制御部８６の動作への切り替えを指示する。

制限動作制御部８６は、通常動作制御部８２にて設定する水素ガスの通常時流量上限値Ｌｃ（図９も参照：流量上限値Ｌ）よりも低い制限時流量上限値Ｌｌ（図９も参照：流量上限値Ｌ）を設定することで、高圧タンク１４から放出する水素ガスの流量を制限する制限制御を行う。この制限制御において、制限動作制御部８６は、温度情報及び圧力情報に基づき制限時流量上限値Ｌｌを設定するための制限動作設定部９４を有する。制限動作設定部９４は、制限マップ情報９４ａをメモリ７４に予め記憶しており、読み出した制限マップ情報９４ａから適宜の制限時流量上限値Ｌｌを抽出する。

制限マップ情報９４ａは、高圧タンク１４の内圧と補強層３０の温度に対して制限時流量上限値Ｌｌを対応付けた情報である。例えば図６Ｂ中の制限マップ情報９４ａは、複数の圧力範囲（第１圧力範囲～第６圧力範囲）と複数の温度範囲（第１温度範囲～第４温度範囲）に対して、４つの流量上限値Ｌ（Ｌｌｘ、Ｌｌ１～Ｌｌ３）を対応付けている。

複数の圧力範囲は、高圧タンク１４の内部圧力Ｐの上限値から下限値までの範囲を分割したものであり、第１圧力範囲、第２圧力範囲、第３圧力範囲、第４圧力範囲、第５圧力範囲、第６圧力範囲の順に大きくなっている。複数の温度範囲は、最低温度から所定温度まで補強層３０の温度範囲を複数分割したものであり、第４温度範囲、第３温度範囲、第２温度範囲、第１温度範囲の順に大きくなっている。そして、制限動作設定部９４は、この制限マップ情報９４ａを参照して４段階（Ｌｌ３＜Ｌｌ２＜Ｌｌ１＜Ｌｌｘ）からなる制限時流量上限値Ｌｌを抽出する。

また、制限動作制御部８６は、燃料電池スタック１６に出力する水素ガスの流量を調整するためにインジェクタ５８の動作内容を設定する動作内容処理部９６を有する。動作内容処理部９６は、基本的には発電制御ＥＣＵ２４等の指令に基づきインジェクタ５８の動作内容（インジェクタ５８のデューティ比）を設定する。この際、動作内容処理部９６は、制限動作設定部９４により設定された制限時流量上限値Ｌｌを上限として、インジェクタ５８による水素ガスの流量を適宜制限する。なお、動作内容処理部９６は、制限マップ情報９４ａに代えて温度情報、圧力情報、流量上限値Ｌの関係を示す適宜の関数を有し、この関数を用いて流量上限値Ｌを設定してもよい。

以上のように構成されたガス制御システム１０は、図７に示すように、制限制御の実施において、補強層３０の温度に応じて水素ガスの流量を適切に変化させることができる。なお、図７中では、横軸を補強層３０の温度とし、縦軸を燃料電池スタック１６の水素消費速度として示している。燃料電池スタック１６の水素消費速度は、燃料ガス供給系が燃料電池スタック１６に流入させる（高圧タンク１４から放出する）水素ガスの流量と略同一となる。

すなわち、制限制御では、制限時流量上限値Ｌｌを適切に設定することにより、補強層３０の温度が高いほど水素ガスの流量（水素消費速度）を低くし、補強層３０の温度が低いほど水素ガスの流量を高くする。例えば、図７中において補強層３０の温度が１０℃の場合の水素消費速度のほうが、補強層３０の温度が４０℃の場合の水素消費速度よりも高くなっている。

図５に戻り、制限動作制御部８６は、流量センサ６４が検出した流量情報（排出流路４８の水素ガスの流量）を加味してインジェクタ５８の動作内容を調整する。例えば、排出流路４８から水素ガスが少ない量で流出する場合には、目標発電量に対応した水素ガスの流量（放出量）を低くすることで、高圧タンク１４の内圧の低下速度を抑える。これにより高圧タンク１４のバックリングをより確実に抑制することができる。なお、排出流路４８の流量監視を行う構成はなくてもよい。

また、インジェクタ動作指令部８８は、通常動作制御部８２や制限動作制御部８６から出力された動作内容に基づき、インジェクタ駆動部５９を駆動する駆動信号（例えば、パルス信号）を出力する。これにより、インジェクタ５８は、ガス制御ＥＣＵ２２の制御下に弁体を開閉して、ガス供給管５２内の水素ガスの流量を調整する。すなわち、高圧タンク１４から放出される水素ガスの流量が制御される。

本実施形態に係るガス制御システム１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その動作について説明する。

燃料電池システム１２の発電時に、ガス制御システム１０を動作させて、高圧タンク１４からガス流通部１８を介して燃料電池スタック１６に水素ガスを供給する。燃料電池スタック１６は、水素ガスとエアとの電気化学反応により発電を行う。水素ガスの供給において、ガス制御ＥＣＵ２２は、ガス流通部１８（インジェクタ５８）の動作を制御して高圧タンク１４から放出する水素ガスの流量を調整する。

具体的には図８Ａに示すように、通常動作制御部８２は、高圧タンク１４の高圧状態で、発電制御ＥＣＵ２４の指令に基づきインジェクタ５８を動作させて、水素ガスの流量を調整する通常制御を行う（ステップＳ１）。この際、通常動作制御部８２は、ガス流通部１８の供給能力に応じた通常時流量上限値Ｌｃを設定して、水素ガスの流量が通常時流量上限値Ｌｃを越えないようにインジェクタ５８を動作させる。

ガス制御ＥＣＵ２２は、通常制御の実施中に、温度センサ６０が検出した補強層３０の温度情報を温度取得部７６により取得し（ステップＳ２）、圧力センサ６２が検出した圧力情報（高圧タンク１４の内圧）を圧力取得部７８により取得する（ステップＳ３）。

そしてガス制御ＥＣＵ２２は、制限制御の実施を行うための流量制御工程を行う。具体的に、判定処理部８４の制限開始条件設定部９０は、図６Ａに示すようなメモリ７４の開始マップ情報９０ａを参照して、取得した温度情報に応じた開始閾値Ｔｓ（圧力閾値Ｔｐ）を設定する（ステップＳ４）。

その後、判定処理部８４の開始判定部９２は、設定された圧力閾値Ｔｐと圧力情報を比較し、高圧タンク１４の内圧が圧力閾値Ｔｐ以下となったか否かを判定する（ステップＳ５）。つまり判定処理部８４は制限制御の開始タイミングを判定する。高圧タンク１４の内圧が圧力閾値Ｔｐより高い場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、ステップＳ２に戻り以下同様のフローを繰り返す。また高圧タンク１４の内圧が圧力閾値Ｔｐ以下となった場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、ステップＳ６に進む。

高圧タンク１４の内圧が圧力閾値Ｔｐ以下になった場合とは、高圧タンク１４の水素ガスが減少して内圧が低下した状態（減圧状態）になったことになる。このためステップＳ６において、ガス制御ＥＣＵ２２は、判定処理部８４により通常動作制御部８２の動作から制限動作制御部８６の動作に切り替えることで、制限制御を実施する。

なお、ガス制御方法は、上記の処理フローに限定されないことは勿論である。例えば、温度センサ６０の温度情報に基づき圧力閾値Ｔｐを設定する処理（ステップＳ２及びＳ４）は、車両の運転開始前（通常制御（ステップＳ１）の実施前）であってよい。補強層３０に移動した透過水素の量（水素濃度）は、車両が一定期間停止した際の高圧タンク１４周辺の環境温度に相関しているからである。

図８Ｂに示すように、ガス制御ＥＣＵ２２は、制限制御において、通常制御と同様に、温度センサ６０が検出した補強層３０の温度情報を温度取得部７６により取得する（ステップＳ６－１）。また、ガス制御ＥＣＵ２２は、圧力センサ６２が検出した圧力情報（高圧タンク１４の内圧）を圧力取得部７８により取得する（ステップＳ６－２）。

そして、制限動作制御部８６の制限動作設定部９４は、制限マップ情報９４ａを参照して温度情報及び圧力情報に対応した水素ガスの流量上限値Ｌ（制限時流量上限値Ｌｌ）を設定する（ステップＳ６－３）。これにより動作内容処理部９６は、設定された制限時流量上限値Ｌｌに基づき、発電制御ＥＣＵ２４の指令下に水素ガスの流量を調整するためのインジェクタ５８の動作内容（デューティ比）を設定する（ステップＳ６－４）。すなわち、水素ガスの流量が制限時流量上限値Ｌｌを越えないようにインジェクタ５８の動作内容が設定される。

ガス制御ＥＣＵ２２のインジェクタ動作指令部８８は、動作内容処理部９６が設定したインジェクタ５８の動作内容に基づき、インジェクタ５８を動作させる制御信号を出力する（ステップＳ６－５）。これにより、高圧タンク１４から放出される水素ガスが適宜制限され、高圧タンク１４の内圧の減少が抑えられる（減圧速度が遅くなる）。その結果、ライナ２８のバックリングが良好に抑制される。

次に図９のグラフを参照して、通常制御と制限制御における高圧タンク１４の内圧の変化及び水素ガスの流量の制限の関係について説明する。図９中の上側のグラフは、横軸を時間とし、縦軸を高圧タンク１４の内圧とすることで、時間経過に伴う高圧タンク１４の内圧の変化を例示している。一方図９中の下側のグラフは、横軸を時間とし、縦軸を水素ガスの流量値（放出量）とすることで、時間経過に伴う水素ガスの流量の変化を例示している。

上記したように、ガス制御ＥＣＵ２２は、補強層３０の温度（温度情報）に基づき開始閾値Ｔｓ（圧力閾値Ｔｐ）を設定している。このためガス制御ＥＣＵ２２は、補強層３０の温度が高い場合に、圧力が高い開始閾値Ｔｓ（第１開始閾値Ｔｓ１）をセットして、高圧タンク１４の内圧（圧力情報）と第１開始閾値Ｔｓ１を比較する。第１開始閾値Ｔｓ１は、例えば図６Ａ中の開始マップ情報９０ａのＴｐ５が適用される。そして、高圧タンク１４の内圧が第１開始閾値Ｔｓ１以下になると、制限制御を開始する。

すなわち、ガス制御ＥＣＵ２２は、通常制御において設定していた通常時流量上限値Ｌｃよりも低い制限時流量上限値Ｌｌを設定し、水素ガスの流量が制限時流量上限値Ｌｌを越えないように水素ガスの流量を調整する。なお上記したように、制限時流量上限値Ｌｌは、温度情報及び圧力情報に基づき適宜の値に設定される。これにより制限制御において、高圧タンク１４の内圧が緩やかに低下することなり、ライナ２８のバックリングが抑制される。

また、ガス制御ＥＣＵ２２は、補強層３０の温度が低い場合に、第１開始閾値Ｔｓ１よりも圧力が低い開始閾値Ｔｓ（第２開始閾値Ｔｓ２）をセットして、高圧タンク１４の内圧（圧力情報）と第２開始閾値Ｔｓ２を比較する。第２開始閾値Ｔｓ２は、例えば図６Ａ中の開始マップ情報９０ａのＴｐ１が適用される。

これにより、第１開始閾値Ｔｓ１を使用した際の制限制御の開始タイミングよりも、第２開始閾値Ｔｓ２を使用した際の制限制御の開始タイミングが遅くなる。従って、制限時流量上限値Ｌｌを低くする時間が遅くなり、目標発電量に応じた燃料電池スタック１６の発電を長く実施することが可能となる。つまり燃料電池システム１２の商品性が一層高まる。

そして、このように制限制御の開始タイミングが遅くなっても、補強層３０の温度が低いことで、ライナ２８と補強層３０の間の境界部２９に蓄積される水素ガスの量が少ない。よって、ライナ２８のバックリングが良好に抑制される。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、ガス制御システム１０は、燃料電池システム１２の水素ガス供給系への適用に限定されず、高圧タンク１４の空間部２６に貯留したガスの放出を行う種々の装置に適用し得る。

〔第２実施形態〕
図１０に示す第２実施形態に係るガス制御システム１０Ａは、高圧タンク１４内（水素ガスの空間部２６）の温度を検出するタンク内温度センサ１００を備える点で、上記のガス制御システム１０と異なる。このガス制御ＥＣＵ２２Ａは、タンク内温度センサ１００が検出した内部温度情報を取得し、内部温度情報と圧力情報（高圧タンク１４の内圧）に基づき、ライナ２８と補強層３０の間の境界部２９に生じた水素ガスの空間５０の体積を推定する構成となっている。

ここで、空間５０の体積は、高圧タンク１４の内圧が所定圧力より大きい場合に略一定である一方で、高圧タンク１４の内圧が所定圧力以下である場合に一定の温度の下で空間５０の圧力に反比例する。そして、空間５０の体積の膨張が過大であると、バックリングが発生する。すなわち、ガス制御ＥＣＵ２２Ａは、空間５０の体積を推定することにより、バックリングの発生可能性を精度よく監視することができる。

例えば、空間５０の体積は、メモリ７４に予め記憶された相関関係情報（不図示）に基づいて推定する。相関関係情報は、高圧タンク１４内の温度（内部温度情報）及び高圧タンク１４の内圧（圧力情報）から空間５０の体積を導くことが可能なマップ情報又は関数によって構成される。

またガス制御ＥＣＵ２２Ａの判定処理部８４は、推定された空間５０の体積と比較するために、開始閾値Ｔｓとして空間５０の体積閾値Ｔｃを設定する。体積閾値Ｔｃは、補強層３０の温度（複数の温度範囲）に応じて異なる値に設定された開始マップ情報９０ｂから抽出される。すなわち、判定処理部８４は、補強層３０の温度情報に応じた体積閾値Ｔｃを設定して、推定された空間５０の体積と体積閾値Ｔｃを比較することで、通常制御から制限制御への切り替え（開始）を判定する。

以上の第２実施形態に係るガス制御システム１０は、図１１に示すフローチャートのように処理を行うことで制限制御を実施する。図１１中においてステップＳ１１～Ｓ１３は、図８Ａ中のステップＳ１～Ｓ３と同一である。ステップＳ１４において、ガス制御ＥＣＵ２２Ａは、高圧タンク１４内の温度を検出するタンク内温度センサ１００から内部温度情報を取得する。

そして、ガス制御ＥＣＵ２２Ａの判定処理部８４は、内部温度情報と圧力情報に基づきライナ２８と補強層３０の間の境界部２９に生じる空間５０の体積を推定する（ステップＳ１５）。さらに、判定処理部８４の制限開始条件設定部９０は、メモリ７４の開始マップ情報９０ｂを参照して、取得した温度情報に応じた開始閾値Ｔｓ（体積閾値Ｔｃ）を設定する（ステップＳ１６）。

その後、判定処理部８４の開始判定部９２は、設定された体積閾値Ｔｃと推定された空間５０の体積とを比較し、空間５０の体積が体積閾値Ｔｃ以上となったか否かを判定する（ステップＳ１７）。空間５０の体積が体積閾値Ｔｃより低い場合（ステップＳ１７：ＮＯ）には、ステップＳ２に戻り以下同様のフローを繰り返す。また空間５０の体積が体積閾値Ｔｃ以上となった場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）には、ステップＳ１８に進む。

空間５０の体積が体積閾値Ｔｃ以上になった場合とは、空間５０に蓄積される水素ガスが膨張していることになる。このためステップＳ１８において、ガス制御ＥＣＵ２２Ａは、判定処理部８４により通常動作制御部８２の動作から制限動作制御部８６の動作に切り替えることで、制限制御を実施する。この場合の制限制御は、第１実施形態に係るガス制御システム１０の制限制御と同じである。なお、ガス制御システム１０Ａは、制限制御において、推定した空間５０の体積に基づき水素ガスの流量を調整する構成でもよい。

上記の実施形態から把握し得る技術的思想及び効果について、以下に記載する。

本発明の第１の態様は、高圧の流体（水素ガス）が充填される樹脂製のライナ２８と、ライナ２８の外表面を覆う補強層３０と、ライナ２８から流体を放出する放出孔３４と、を有する高圧タンク１４と、補強層３０の温度又は高圧タンク１４の外側周辺の温度を検出する温度センサ６０と、ライナ２８の内部の圧力を検出する圧力センサ６２と、放出孔３４から放出される流体の流量を調整する流量調整部（インジェクタ５８、電流調整部６６）と、流量調整部の動作を制御する制御部（ガス制御ＥＣＵ２２、２２Ａ）とを備えるガス制御システム１０、１０Ａであって、制御部は、温度センサ６０が検出した温度情報及び圧力センサ６２が検出した圧力情報に基づいて、流体の放出を制限する制限制御を開始する。

上記によれば、ガス制御システム１０、１０Ａは、補強層３０の温度又は高圧タンク１４の外側周辺の温度に応じて流体の放出を制限する制限制御を適切に開始することができる。すなわち、ライナ２８の内部の温度（補強層３０の温度）が高い場合には、ライナ２８の内部からライナ２８を透過して補強層３０に移動する流体の透過量が多い。そのため、ガス制御システム１０、１０Ａは、制限制御を早く開始することで、高圧タンク１４内の減圧を遅くしライナ２８の変形（バックリング）を抑制することができる。一方、低温環境等の影響でライナ２８の内部の温度（補強層３０の温度）が低い場合には、ライナ２８の内部からライナ２８を透過して補強層３０に移動する流体の透過量が少ない。よって、ガス制御システム１０、１０Ａは、制限制御を遅く開始することで、長い期間において高圧タンク１４から通常通り流体を放出することが可能となる。そのため、ガス制御システム１０、１０Ａは、高圧タンク１４から継続的且つ安定的に流体を供給することができ、ガス制御システム１０、１０Ａの商品性を高めることができる。

また、制御部（ガス制御ＥＣＵ２２）は、温度情報に基づきライナ２８の内部の圧力に関わる圧力閾値Ｔｐを設定し、設定された圧力閾値Ｔｐと取得された圧力情報とを比較し、圧力情報が圧力閾値Ｔｐ以下となった場合に制限制御を開始する。このように温度情報に応じた圧力閾値Ｔｐを設定することで、ガス制御システム１０は、圧力閾値Ｔｐに基づき高圧タンク１４の内圧を監視して制限制御の開始を良好に判定することができる。

また、圧力閾値Ｔｐは、温度センサ６０の温度が高くなるほど高い圧力値に設定される。これにより、ガス制御システム１０は、温度センサ６０の温度が低ければ圧力閾値Ｔｐが低くなり、高圧タンク１４の内圧がある程度下がった段階で制限制御を開始することができる。

また、ガス制御システム１０Ａは、高圧タンク１４内の温度を検出するタンク内温度センサ１００を備え、制御部（ガス制御ＥＣＵ２２Ａ）は、タンク内温度センサ１００が検出した内部温度情報に基づき、透過した流体の蓄積によりライナ２８と補強層３０との間の境界部２９に生じる空間５０の体積を推定し、且つ温度情報に基づき空間５０の体積に関わる体積閾値Ｔｃを設定し、設定された体積閾値Ｔｃと推定された空間５０の体積とを比較し、空間５０の体積が体積閾値Ｔｃ以上となった場合に制限制御を開始する。このように空間５０の体積を監視することにより、ガス制御システム１０Ａは、制限制御の開始を一層良好に判定することができる。

また、制御部（ガス制御ＥＣＵ２２、２２Ａ）は、制限制御の実施時に、少なくとも温度情報に基づき流体の流量の流量上限値Ｌを設定し、当該流量上限値Ｌを越えないように流量調整部（インジェクタ５８、電流調整部６６）の動作を制御する。これにより、ガス制御システム１０、１０Ａは、制限制御においてガスの流量上限値Ｌを適切に設定して、高圧タンク１４から放出されるガスの速度を調整することができる。

また、制御部（ガス制御ＥＣＵ２２、２２Ａ）は、温度センサ６０の温度と圧力センサ６２の圧力に対応する複数の流量上限値Ｌを有する制限マップ情報９４ａを予め記憶しており、制限制御の実施時に、制限マップ情報９４ａを参照して温度情報及び圧力情報に基づく流量上限値Ｌを抽出する。これにより、ガス制御システム１０、１０Ａは、ガスの流量上限値Ｌを一層精度よく設定することができる。

また、高圧タンク１４には、透過した流体の蓄積によりライナ２８と補強層３０との間の境界部２９に生じる空間５０と連通し、空間５０から高圧タンク１４の外部に流体を排出可能な排出流路４８が設けられ、排出流路４８から排出される流体の排出量を検出する流量センサ６４を備え、制御部は、流量センサ６４が検出した排出量情報に応じて、高圧タンク１４から放出される流体の流量を調整する。これにより、ガス制御システム１０、１０Ａは、排出流路４８から排出される流体の流量に基づき、高圧タンク１４から放出する流体の流量を良好に制御することができる。

また、本発明の第２の態様は、高圧の流体が充填される樹脂製のライナ２８と、及びライナ２８の外表面を覆う補強層３０と、ライナ２８から流体を放出する放出孔３４とを有する高圧タンク１４において、当該高圧タンク１４から放出する流体の流量を制御するガス制御方法であって、温度センサ６０により補強層３０の温度又は高圧タンク１４の外側周辺の温度を検出する温度取得工程と、圧力センサ６２によりライナ２８の内部の圧力を検出する圧力取得工程と、制御部（ガス制御ＥＣＵ２２、２２Ａ）によりライナ２８から放出する流体の流量を調整する流量調整部（インジェクタ５８、電流調整部６６）の動作を制御する流量制御工程とを有し、流量制御工程では、温度センサ６０が検出した温度情報及び圧力センサ６２が検出した圧力情報に基づいて、前記流体の放出を制限する制限制御を開始する。これにより、ガス制御方法は、高圧タンク１４からの流体の放出を温度に応じて適切に制限することで、ライナ２８の変形を抑制しつつ高圧タンク周辺の環境温度が低い場合には、高い場合と比較して、燃料電池スタック１６を高出力での運転を継続させることができる。

また、流量制御工程では、温度情報に基づきライナ２８の内部の圧力に関わる圧力閾値Ｔｐを設定し、設定された圧力閾値Ｔｐと取得された圧力情報とを比較し、圧力情報が圧力閾値Ｔｐ以下となった場合に制限制御を開始する。これによりガス制御方法は、制限制御の開始を良好に判定することができる。

また、タンク内温度センサ１００により高圧タンク１４内の温度を検出する内部温度取得工程を備え、流量制御工程は、タンク内温度センサ１００が検出した内部温度情報に基づき、透過した流体の蓄積によりライナ２８と補強層３０との間の境界部２９に生じる空間５０の体積を推定し、且つ温度情報に基づき空間５０の体積に関わる体積閾値Ｔｃを設定し、設定された体積閾値Ｔｃと推定された空間５０の体積とを比較し、空間５０の体積が体積閾値Ｔｃ以上となった場合に制限制御を開始する。これにより、ガス制御方法は、制限制御の開始を一層良好に判定することができる。

１０、１０Ａ…ガス制御システム １４…高圧タンク
１６…燃料電池スタック ２２、２２Ａ…ガス制御ＥＣＵ
２６…空間部 ２８…ライナ
２９…境界部 ３０…補強層
４８…排出流路 ５０…空間
５８…インジェクタ ６０…温度センサ
６２…圧力センサ ６４…流量センサ
６６…電流調整部 ９０ａ、９０ｂ…開始マップ情報
９４ａ…制限マップ情報 １００…タンク内温度センサ
Ｌ…流量上限値 Ｌｃ…通常時流量上限値
Ｌｌ…制限時流量上限値 Ｔｃ…体積閾値
Ｔｐ…圧力閾値 Ｔｓ…開始閾値

Claims (5)

1. 高圧の流体が充填される樹脂製のライナと、前記ライナの外表面を覆う補強層と、前記ライナから前記流体を放出する放出孔と、を有する高圧タンクと、
   前記高圧タンク内の温度を検出するタンク内温度センサと、
   前記補強層の温度又は前記高圧タンクの外側周辺の温度を検出する温度センサと、
   前記ライナの内部の圧力を検出する圧力センサと、
   前記放出孔から放出される前記流体の流量を調整する流量調整部と、
   前記流量調整部の動作を制御する制御部とを備えるガス制御システムであって、
   前記制御部は、
   前記タンク内温度センサが検出した内部温度情報に基づき、透過した前記流体の蓄積により前記ライナと前記補強層との間の境界部に生じる空間の体積を推定し、
   前記温度センサが検出した温度情報に基づき前記空間の体積に関わる体積閾値を設定し、
   設定された前記体積閾値と推定された前記空間の体積とを比較し、前記空間の体積が前記体積閾値以上となった場合に、前記温度情報及び前記圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、前記流体の放出を制限する制限制御を開始する
   ガス制御システム。
2. 請求項１記載のガス制御システムにおいて、
   前記制御部は、前記制限制御の実施時に、少なくとも前記温度情報に基づき前記流体の流量の流量上限値を設定し、当該流量上限値を越えないように前記流量調整部の動作を制御する
   ガス制御システム。
3. 請求項２記載のガス制御システムにおいて、
   前記制御部は、前記温度センサの温度と前記圧力センサの圧力に対応する複数の前記流量上限値を有する制限マップ情報を予め記憶しており、
   前記制限制御の実施時に、前記制限マップ情報を参照して前記温度情報及び前記圧力情報に基づく前記流量上限値を抽出する
   ガス制御システム。
4. 請求項２又は３記載のガス制御システムにおいて、
   前記高圧タンクには、前記空間と連通し、前記空間から前記高圧タンクの外部に前記流体を排出可能な排出流路が設けられ、
   前記排出流路から排出される前記流体の排出量を検出する流量センサを備え、
   前記制御部は、前記流量センサが検出した排出量情報に応じて、前記高圧タンクから放出される前記流体の流量を調整する
   ガス制御システム。
5. 高圧の流体が充填される樹脂製のライナと、前記ライナの外表面を覆う補強層と、前記ライナから前記流体を放出する放出孔と、を有する高圧タンクにおいて、当該高圧タンクから放出する前記流体の流量を制御するガス制御方法であって、
   温度センサにより前記補強層の温度又は前記高圧タンクの外側周辺の温度を検出する温度取得工程と、
   タンク内温度センサにより前記高圧タンク内の温度を検出する内部温度取得工程と、
   圧力センサにより前記ライナの内部の圧力を検出する圧力取得工程と、
   制御部により前記ライナから放出する前記流体の流量を調整する流量調整部の動作を制御する流量制御工程とを有し、
   前記流量制御工程では、
   前記タンク内温度センサが検出した内部温度情報に基づき、透過した前記流体の蓄積により前記ライナと前記補強層との間の境界部に生じる空間の体積を推定し、
   前記温度センサが検出した温度情報に基づき前記空間の体積に関わる体積閾値を設定し、
   設定された前記体積閾値と推定された前記空間の体積とを比較し、前記空間の体積が前記体積閾値以上となった場合に、前記温度情報及び前記圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、前記流体の放出を制限する制限制御を開始する
   ガス制御方法。

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