CN114323631A - 阀异常判定装置及阀异常判定方法 - Google Patents

Abstract

一种阀异常判定装置及阀异常判定方法，通过设置于相对于作为第一阀的罐阀形成在下游侧的封闭空间的传感器检测封闭空间的压力，通过填充至罐的气体的压力提高封闭空间的压力，并且将第一阀闭阀而形成第一状态，从第一状态将第二阀暂时开阀，由此将封闭空间的气体向外部放出，使封闭空间的压力相比第一状态的压力降低，并将第二阀闭阀，以此形成第二状态。然后，在向第二状态的减压量不足预先决定好的阈值的情况下，以预先决定好的第一判断方法进行第一阀的闭阀异常的有无的判定，在第二状态的压力为阈值以上的情况下，以精度比第一判断方法高的第二判断方法进行第一阀的闭阀异常的有无的判定。

Description

阀异常判定装置及阀异常判定方法

技术领域

本公开涉及判定设置于填充气体的罐的阀的闭阀异常的技术。

背景技术

在燃料电池车辆等中搭载的燃料气体罐的出口设置有被实施电气开闭阀的电磁阀等罐阀。在不使用燃料气体的情况下，根据电信号将该罐阀闭阀，阻止气体的放出。在这样的罐阀中，要求穿过变为了闭阀状态的阀的气体(以下，称为闭阀时通过气体)为允许值以下。当在闭阀时通过气体大于允许值的情况下，作为在罐阀发生了异常，通常将该情况显示于仪表板等来报告。

在下述国际公开WO2005/088756A1中公开有检测这样的阀的闭阀时通过气体的方法。具体而言，控制设置于从填充了燃料气体的罐经由罐阀直至燃料电池的流路的各种电磁阀，制成封闭空间，使气体从该封闭空间放出来暂时降低其内部的压力。以后，再次使其变为封闭空间，并测量该状态下的封闭空间的压力变动，由此测定罐阀的闭阀时通过气体量。

该国际公开WO2005/088756A1所记载的技术是在大范围内高精度地检测闭阀时通过气体量的优异的技术，但在测定时，放出封闭空间的气体来降低内部的压力，因此若为了闭阀时通过气体量的测定而增大减压量，则导致向外部放出的气体量增加。另一方面，若抑制气体的放出量，则不能将封闭空间的压力充分地降低至例如能够进行多次测定的压力。上述的问题处于权衡的关系，并不局限于燃料电池车辆，在当设置于气体罐的出口的罐阀的闭阀时通过气体量变为了允许值以上的情况下判定为在罐阀存在闭阀异常的结构中是共通存在的。

发明内容

本公开能够作为以下的方式或者应用例来实现。

(1)本公开的第一形态是作为阀异常判定装置的形态。该阀异常判定装置具备：罐，以比外部空气高的压力填充有气体；第一阀，设置于上述罐的出口，根据来自外部的指示来开闭气体流路；第二阀，设置于相对于上述第一阀靠下游侧的流路，通过闭阀而在与上述第一阀之间形成封闭空间，并通过开阀而将上述封闭空间的气体向外部放出；传感器，检测上述封闭空间的压力；以及控制部，控制上述第一、第二阀的开闭，从上述封闭空间因填充至上述罐的气体的压力而提高了压力并且将上述第一阀闭阀的第一状态将上述第二阀暂时开阀，由此将上述封闭空间内的气体向外部放出，使上述封闭空间成为相比上述第一状态的压力低的压力并且将上述第二阀闭阀，以此形成第二状态；以及异常判定部，伴随着上述第一阀和上述第二阀的动作，根据由上述传感器检测到的上述封闭空间的压力的变化，评价上述第一阀的闭阀时通过气体量，以此判定上述第一阀的闭阀异常的有无。这里，上述异常判定部构成为：在从上述第一状态向上述第二状态的减压量不足预先决定好的阈值的情况下，以根据在上述第二阀的上述闭阀后由上述传感器检测到的压力的变化判定上述第一阀的闭阀异常的方法中的预先决定好的第一判断方法来进行上述第一阀的闭阀异常的有无的判定，在向上述第二状态的上述减压量为上述阈值以上的情况下，以精度比上述第一判断方法高的第二判断方法来进行上述闭阀异常的有无的判定。

这样，在从第一状态向第二状态的减压量为上述阈值以上的情况下，以精度比上述第一判断方法高的第二判断方法进行上述闭阀异常的有无的判定，因此在第一阀的异常判定中，能够减少误判定的可能性。并且，能够抑制气体从封闭空间的放出量的增加。

(2)也可以构成为：在这样的阀异常判定装置的基础上，上述第二判断方法是与上述第一判断方法相比基于上述压力的变化的上述判断的次数较多的方法。这样，第二判断方法的判断次数较多，因此能够减少误判定的可能性。

(3)也可以构成为，在这样的阀异常判定装置的基础上，上述第二判断方法构成为：在进行一次根据在上述第二阀的上述闭阀后由上述传感器检测到的压力的变化判断上述第一阀的闭阀异常的处理后，在上述封闭空间的压力相对于上述第一状态的压力进入至规定的压力范围时，判定为在上述第一阀存在闭阀异常。这样，即使在封闭空间的压力为闭阀时通过气体量较多并且通过一次异常判断的处理封闭空间的压力接近第一状态那样的情况下，也能够避免第一阀的异常的误判定。

(4)也可以构成为：在这样的阀异常判定装置的基础上，上述第二判断方法是与上述第一判断方法相比用于检测上述压力的变化的时间较长的方法。这样，第二判断方法容易维持判断次数，因此能够减少误判定的可能性。

(5)也可以构成为：在这样的阀异常判定装置的基础上，上述罐是填充有向燃料电池供给的燃料气体的气体罐，上述第二阀是将上述燃料气体向燃料电池供给的喷射器。这样，能够利用现有的装置，容易地判定设置于向燃料电池供给燃料气体的罐的阀的闭阀异常。

(6)本公开的第二形态是作为阀的异常判定方法的形态。该阀的异常判定方法构成为：通过设置于相对于上述罐阀靠下游侧的流路并设置于在比上述罐阀靠下游侧的位置形成的封闭空间的传感器，检测上述封闭空间的压力，通过填充至上述罐的气体的压力提高上述封闭空间的压力，并且将上述罐阀闭阀，以此形成第一状态，从上述第一状态将设置于上述流路的放出阀暂时开阀，由此将上述封闭空间的上述气体向外部放出，将上述封闭空间的压力相比上述第一状态的压力减压，并且将上述放出阀闭阀，以此形成第二状态，在从上述第一状态向上述第二状态的减压量不足预先决定好的阈值的情况下，以根据在上述放出阀的上述闭阀后由上述传感器检测到的压力的变化判定上述罐阀的闭阀异常的方法中的预先决定好的第一判断方法来进行上述罐阀的闭阀异常的有无的判定，在向上述第二状态的上述减压量为上述阈值以上的情况下，以精度比上述第一判断方法高的第二判断方法来进行上述闭阀异常的有无的判定。

根据该异常判定方法，在从上述第一状态向上述第二状态的减压量为上述阈值以上的情况下，以精度比上述第一判断方法高的第二判断方法来进行上述闭阀异常的有无的判定，因此能够在罐阀的异常判定中减少误判定的可能性。并且，能够抑制气体从封闭空间的放出量的增加。

以下参考附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件

附图说明

图1是实施方式的阀异常判定装置的简要结构图。

图2是表示第一实施方式中的罐阀异常判定处理的流程图。

图3是表示在第一实施方式中能够充分地降低封闭空间的压力的情况下的判定的状况的说明图。

图4是表示在第一实施方式中封闭空间的压力的降低不充分的情况下的判定的状况的说明图。

图5是表示第二实施方式中的罐阀异常判定处理的流程图。

图6是表示第三实施方式中的罐阀异常判定处理的流程图。

图7是表示第三实施方式中的判定的状况的说明图。

具体实施方式

第一实施方式：

(1)硬件结构：

在图1中示出燃料电池系统中的阀异常判定装置20的简要结构。如图所示，相当于第一阀的罐阀53设置于用于燃料电池系统的气体罐(以下，仅称为罐)51。首先，对燃料电池系统的简要结构简单地进行说明。燃料电池系统设置有燃料电池30、供给并排出含有氧的大气的空气供气排气系统40、供给并排出氢的氢供气排气系统50、以及未图示的冷却水循环系统。

燃料电池30是用于使燃料气体和氧化气体电化学地反应并取出电力的发电装置，具有层叠多个单电池而成的堆叠结构。本实施方式的燃料电池30是固体高分子型燃料电池，但也可以使用其他种类的燃料电池。在构成燃料电池30的各单电池中，在之间隔着电解质膜，在阳极侧形成有供作为燃料气体的氢流动的流路(以后，也称为阳极侧流路)，在阴极侧形成有供作为氧化气体的空气流动的流路(以后，也称为阴极侧流路)。

空气供气排气系统40具备将由未图示的压缩机供给的空气向燃料电池30内的阴极侧流路引导的空气供给管41、和将在燃料电池30中消耗氧的一部分后的空气排出的空气排气管43。空气排气管43与稀释器67连接。

氢供气排气系统50用于将储藏于罐51的氢向燃料电池30的阳极侧流路供给，在从罐51到燃料电池30的阳极侧流路入口的管路52，从罐51依次朝向下游侧设置有罐阀53、调压阀55、相当于第二阀(放出阀)的喷射器57。另外，在燃料电池30的阳极侧流路出口，经由气液分离器65，设置将阳极排气体与阳极侧流路入口连接的循环管路64，并在此设置有氢循环泵63。在稀释器67中通过空气将在气液分离机65中分离水分后的阳极排气体稀释，并将其向系统的外部放出。

在氢供气排气系统50的管路52设置有高压用、中压用、低压用的压力计。在罐阀53与调压阀55之间设置有第一压力计71，在调压阀55与喷射器57之间设置有第二压力计72，在喷射器57的下游设置有第三压力计73。另外，在罐51的接头设置有检测从罐51取出的气体的温度T的温度传感器75。

阀异常判定装置20包括有燃料电池控制用ECU80。该燃料电池控制用ECU80内置公知的CPU、ROM、RAM等，通过执行在ROM存储的程序来进行燃料电池30的运转的控制和罐阀53的异常判定。在附图中，仅示出了燃料电池控制用ECU80的内部中的、与罐阀53的异常判定有关的部分、即异常判定部81、控制部82、输出部83。另外，燃料电池控制用ECU80与已经说明的各种传感器、致动器连接，进行用于进行罐阀53的异常的判定的检测信号的输入、控制信号的输出等。向燃料电池控制用ECU80输入的关于异常判定的信号是来自第一压力计71的压力检测信号P1、来自第二压力计72的压力检测信号P2、来自第三压力计73的压力检测信号P3、来自温度传感器75的温度检测信号T等。另外，燃料电池控制用ECU80输出的关于异常判定的控制信号是指示作为第一阀的罐阀53的开闭的控制信号S1、驱动作为第二阀的喷射器57的控制信号S2等。燃料电池控制用ECU80在燃料电池30的运转时对氢循环泵63输出控制信号等也对其他的部件输出信号，或者输入信号，但对于这些信号，并不与罐阀53的异常判定直接相关，因此省略了图示和说明。

(2)罐阀的闭阀异常的判定方法：

阀异常判定装置20判定罐阀53的闭阀异常，具体如下。在燃料电池30的运转时将罐阀53开阀。在该情况下，若喷射器57关闭，则从罐阀53到喷射器57的管路52的内部与罐51内的压力相等。将该状态称为第一状态。若从该状态将罐阀53闭阀，则氢不从自罐阀53到喷射器57的管路52中流出，因此该空间为封闭空间60。该封闭空间60的压力能够由第一压力计71或者第二压力计72检测到。在以下的说明中，作为使用第一压力计71来进行说明。

接下来，若将喷射器57暂时开阀，即开阀规定时间，则由于封闭空间60内的压力高于燃料电池30的阳极侧流路的压力，因此封闭空间60的氢从喷射器57喷出，封闭空间60的压力与其对应地降低。将其称为减压量ΔP。若喷射器57在指定时间后闭阀，则封闭空间60的压力的降低停止，从而维持封闭空间60的压力。将该状态称为第二状态。此时，若存在从罐51侧通过闭阀的罐阀53的闭阀时通过气体，则封闭空间60的压力上升。若检测到该上升时的压力的变化，则能够判定是罐阀53的闭阀时通过气体的流量为允许值以下的正常的状态、还是闭阀时通过气体的流量超过允许值并且罐阀53为闭阀异常。这是因为，在封闭空间60的体积V、封闭空间60的压力P、封闭空间60内的气体的温度T、封闭空间60内的气体的质量(摩尔数)n之间，使用气体常量R，以下的状态方程式成立。

P＝nRT/V

因此若气体从罐51侧经由闭阀的罐阀53流入，则封闭空间60内的气体的质量增加，结果是封闭空间60的压力P也上升。

封闭空间60的压力的上升由闭阀的罐阀53的闭阀时通过气体的流量产生，因此压力的变化与罐阀53的闭阀时通过气体的流量成比例。为了高精度地检测该变化，需要一定程度的时间，因此能够根据喷射器57闭阀紧后的封闭空间60的压力、与此后经过检测时间Tpp的时间点的封闭空间60的压力之差求出罐阀53的闭阀时通过气体的流量Q。评价该闭阀时通过气体的流量，若流量超过允许值，则判定为罐阀53发生了闭阀异常。

基于以上说明的判定原理，参照图2的流程图和图3的说明图对阀异常判定装置20进行的罐阀异常判定处理进行说明。图3表示封闭空间60的压力的时间的变化。在停止燃料气体等向燃料电池30的供给并结束燃料电池30的运转时执行图2所示的处理。燃料电池控制用ECU80停止燃料电池30的运转，并且开始图2所示的异常判定处理。由于结束燃料电池30的运转，因此在该处理的开始前罐阀53已经闭阀。此外，在开始该处理时，将表示是第几次异常判断的变量N初始化，并设定为值1。

若开始罐阀异常判定处理，则首先进行减压处理(步骤S100)。通过将喷射器57开阀规定时间来进行减压处理。若打开喷射器57，则将封闭空间60内的高压的气体朝向燃料电池30放出，从而封闭空间60的压力降低。在图3中示出了该状况。如图所示，若喷射器57开阀从时刻t1到t2的时间，在该期间，封闭空间60的压力从作为第一状态的压力PP1降低至作为第二状态的压力PP2。通过在规定的取样时间读取第一压力计71或者第二压力计72的输出，能够检测到这些压力。

因此，接下来运算减压量ΔP(步骤S110)。减压量ΔP能够通过下式求出。

ΔP＝PP1-PP2

若求出减压量ΔP，则进行该减压量ΔP是否小于预先决定好的减压阈值TDp的判断(步骤S120)。该减压阈值TDp是判断是否进行了其后进行的两次异常判断所需的减压的阈值。若减压量ΔP小于减压阈值TDp(步骤S120：“是”)，则将值1代入于表示进行异常判断的次数的设定值M(步骤S130)，若减压量ΔP为减压阈值TDp以上(步骤S130：“否”)，则将值2代入于设定值M(步骤S135)。

其后，等待至经过预先设定好的时间Tpp，并检测闭阀时通过气体量Q(N)。这里，闭阀时通过气体量Q(N)是指单位时间的流量。通过在时间Tpp期间产生的压力差P(N)上乘以根据封闭空间60的体积V和温度T求出的系数k，能够检测闭阀时通过气体量Q(N)。算式如下所示。

(N)＝k·P(N)/Tpp

即，在第一次异常判断时，使用由在时间Tpp期间产生的压力的上升产生的压力差P(1)，以如下方式求出闭阀时通过气体量Q(1)。

Q(1)＝k·P(1)/Tpp＝k·(PP3-PP2)/Tpp

接下来，判断这样求出的第一次异常判断的闭阀时通过流量Q(N)是否超过了预先决定好的允许值TQ(步骤S150)。若闭阀时通过流量Q(N)超过了允许值TQ(步骤S150：“是”)，则作为存在在罐阀53产生了闭阀异常的可能性，将值1设定于标志F(N)(步骤S160)，若闭阀时通过流量Q(N)没有超过允许值TQ(步骤S150：“否”)，则作为在罐阀53没有确认到闭阀异常，而将值0设定于标志F(N)(步骤S165)。接着，将表示第几次异常判断的变量N加上值1(步骤S170)，并判定变量N是否大于在步骤S130或者S135中设定的设定值M(步骤S180)。若将设定值M设定为值1，则表示异常判断的处理次数的变量N通过在步骤S170中加上了1而超过设定值M，因此步骤S180中的判断为“是”，在进行了1次从上述的步骤S140到S165的处理后，移至步骤S200的异常判断。另一方面，若将设定值M设定为值2，则步骤S170中的判断为“否”，返回至上述步骤S140，并进行第二次异常判断的处理。

图3所示的例子表示通过减压处理(步骤S100)封闭空间60的压力PP能够充分地降低(ΔP≥TDp)从而即使取两次异常判断的时间Tpp也能够正确地进行异常判断的情况。在图3中，虚线B1表示罐阀53的闭阀时通过气体的流量Q为允许值的情况，实线J1表示闭阀时通过气体的流量Q大于允许值的情况。由图示可见，流量Q(1)是在第一次异常判断中检测到的流量，根据由第一压力计71检测到的压力PP3与压力PP2的差压P(1)而求出。同样，流量Q(2)是在第二次异常判断中检测到的流量，根据由第一压力计71检测到的压力PP4与压力PP3的差压P(2)而求出。

在设定值M为值2的情况下，在进行第二次异常判断时，步骤S180的判断变为“是”，移至异常判定(步骤S200)。在异常判定(步骤S200)中，根据表TB1，进行异常判定。即，在组合第一次异常判断和第二次异常判断的结果而进行了两次判断的情况下，若有某一次值0被设定于标志F(N)，即只要有一次判断为在罐阀53没有闭阀异常，则判定为“正常”。当在两次异常判断中将标志F(1)和F(2)都设定为值1的情况下，判定为“异常”。另一方面，在由于减压量ΔP小于减压阈值TDp而仅进行了一次异常判断的情况下，根据这一次异常判断的结果，判定为“正常”或者“异常”。在表TB1中，将仅进行了一次异常判断的情况表示为F(2)“N/A”。

另一方面，当在步骤S120中判断为减压量ΔP不足减压阈值TDp的情况下，将设定值M设定为值1，因此仅进行一次异常判断(步骤S140、S150)。在图4中示出了该状况。与图3相同，虚线B2表示罐阀53的闭阀时通过气体的流量Q为允许值的情况，实线J2表示闭阀时通过气体的流量Q大于允许值的情况。在该例子中，减压量ΔP不足减压阈值TDp，因此在经过两次检测时间Tpp×2前，封闭空间60的压力存在返回至减压前的压力的可能性。在存在这样的可能性的情况下，不进行第二次判断，因此误将罐阀53的闭阀时通过气体量Q(N)判断为允许值以下，从而不会将标志F(N)设定为值0。

在以上说明的本实施方式中，在用于进行罐阀53的闭阀异常的检测的减压处理(步骤S100)中，根据减压量ΔP是否小于减压阈值变更异常判断的次数，由此兼顾异常判断的精度的确保和气体放出量的抑制。即，在减压量ΔP不足减压阈值TDp的情况下，作为第一判断方法，仅进行一次异常判断，在减压量ΔP为减压阈值TDp以上的情况下，作为第二判断方法，进行两次异常判断，从而提高了后者中的异常判断的精度。这样，通过根据减压量ΔP使异常判断的精度不同，从而无需预估必须进行两次异常判断的较大的余量来降低压力。由于减压终究要将确保于封闭空间60的燃料气体、这里为氢向外部放出，因此能够抑制这样的放出量。特别是在具备调压阀55并具有从罐阀53到调压阀55的高压部和从调压阀55到喷射器57的中压部的燃料电池系统中，封闭空间60的体积容易变大。在这样的情况下，能够抑制为了确保充分的减压量ΔP而容易增加的放出气体量的效果较大。

在上述实施方式中，若减压量ΔP大于减压阈值TDp，则进行两次异常判断，只要有某一次的闭阀时通过气体量Q(N)为允许值以下，则判定为罐阀53“正常”，但若在第一次判断中判断为允许值以下，则也可以不进行第二次判断。或者若两次都不为允许值以下，则也可以判定为“异常”。另外，在上述实施方式中，将判断的最大次数设为两次，但也可以设为3次以上。

第二实施方式：

接着对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，使用与第一实施方式相同的硬件结构，区别在于罐阀异常判定处理不同。在图5中示出第二实施方式中的异常判定处理的流程图。注意对与第一实施方式相同的处理标注相同的步骤编号，并省略或者简化说明。

在第二实施方式中，与减压量ΔP和减压阈值TDp的大小无关地将异常判断的次数设为两次，并变更检测时间Tpp。即，检测由减压处理(步骤S100)产生的减压量ΔP(步骤S110)，并判定减压量ΔP与减压阈值TDp的大小关系(步骤S120)。若减压量ΔP不足减压阈值TDp，则将检测时间Tpp从基准时间Td缩短时间t0(步骤S130A)。另一方面，若减压量ΔP为减压阈值TDp以上，则将检测时间Tpp设定为基准时间Td(步骤S135A)。

其后的处理(步骤S140～S170)与第一实施方式相同。其后，判断表示异常判断的次数的变量N是否大于值2(步骤S180A)，在进行两次异常判断以前，反复进行上述的处理。若进行两次异常判断(步骤S180A：“是”)，则进行异常判定(步骤S200A)。在第二实施方式中，进行两次异常判断，因此根据两次异常判断的组合判定罐阀53的闭阀异常。将该判定的一个例子表示为表TB2。与第一实施方式相同，对于表TB2所示的判定而言，若两次异常判断中有一次罐阀53的闭阀时通过气体量Q(N)为允许值以下，则判定为罐阀53“正常”，但若两次都不为允许值以下，则也可以判断为“异常”。

在第二实施方式中，在由减压处理产生的减压量ΔP不足减压阈值TDp的情况下，作为第一判断方法，将检测时间Tpp设定得比基准时间Td短。这样缩短了检测时间，因此即使在减压量ΔP小于减压阈值TDp的情况下，也能够进行两次异常判断。并且，在由减压处理产生的减压量ΔP为减压阈值TDp以上的情况下，作为第二判断方法，将检测时间Tpp作为基准时间Td，因此该情况下的异常判断的精度比由减压处理产生的减压量ΔP不足减压阈值TDp的情况高。此外，在变更检测时间Tpp的情况下，将闭阀时通过气体量Q(N)是否超过允许值TQ的判定(步骤S150)中的允许值TQ与检测时间Tpp成比例地减少。另外，在上述实施方式中，在减压量ΔP不足减压阈值TDp的情况下使检测时间Tpp比基准时间Td短的时间t0为固定值，但例如也可以根据减压量ΔP而为成反比的值。这样，减压量ΔP越小，则检测时间越短，能够在封闭空间60的压力返回至减压前的压力前完成两次异常判断的可能性越高。

第三实施方式：

接下来，对第三实施方式进行说明。第三实施方式也使用与第一、第二实施方式相同的硬件结构，区别在于罐阀异常判定处理不同。在图6中示出第三实施方式中的异常判定处理的一个例子。另外，在图7中示出该情况下的封闭空间60的压力的变化的状况。在图6中，对与第一、第二实施方式相同的处理标注相同的步骤编号，并省略或者简化说明。

在第三实施方式中，检测由减压处理(步骤S100)产生的减压量ΔP(步骤S110)，并判定减压量ΔP与减压阈值TDp的大小关系(步骤S120)。然后，根据减压量ΔP与减压阈值TDp的大小，将异常判断的次数设为两次或者一次，在两次的情况下，进行后述的初压判定的处理(步骤S218)。在图6中，将第一次异常判断表示为步骤S210，并将第二次异常判断表示为步骤S220。在第三实施方式中，也变更异常判断的次数，与作为第一判断方法将异常判断的次数设为一次的情况相比，作为第二判断方法将异常判断的次数设为两次的情况的判定的精度较高。

在减压量ΔP不足减压阈值TDp的情况下，将值1设定于表示判断次数的标志FFN(步骤S190)，在减压量ΔP为减压阈值TDp以上的情况下，将值2设定于表示判断次数的标志FFN(步骤S195)。而且，开始第一次异常判断的处理(步骤S210)。

在第一次异常判断中，通过第一压力计71检测经过预先决定好的时间Tpp后的封闭空间60的压力PP3(步骤S212)。根据检测到的压力PP3求出检测时间Tpp期间的压力差P(1)，根据该压力差P(1)能够求出罐阀53的闭阀时通过气体量Q(1)，因此判断该闭阀时通过气体量Q(1)是否为允许值TQ以下(步骤S214)。若闭阀时通过气体量Q(1)为允许值TQ以下(步骤S214：“是”)，则判定为罐阀53“正常”(步骤S270)。在图7中示出了该状况。如图所示，根据经过了第一次检测时间Tpp的时间点的封闭空间60的压力PP3求出的压力差P(1)比闭阀时通过气体量为允许值的情况下(虚线B3)的压力变化小，则在该时间点判定为罐阀53“正常”，进入至“结束”，并结束本处理例行程序。

另一方面，在第一次异常判断(步骤S210)中，若根据经过了第一次检测时间Tpp的时间点的封闭空间60的压力PP3求出的压力差P(1)为闭阀时通过气体量是允许值的情况下(虚线B3)的压力变化以上，则如实线J3所示，判断为罐阀53的闭阀时通过气体量Q(1)大于允许值TQ(步骤S214：“否”)，在该时间点不能判定为罐阀53“正常”。因此，在这种情况下，进入至步骤S216，对在步骤S190或者S195中设定的标志FFN的值进行判别。

若标志FFN为值1(步骤S216)，则判断为减压量ΔP不足减压阈值TDp，没有能够再次进行异常判断的程度的压力差，因此根据步骤S214的结果(Q(1)＞TQ)，判定为罐阀53闭阀异常(步骤S280)。

另一方面，若标志FFN是值2(步骤S216)，则判断为减压量ΔP为减压阈值TDp以上，存在能够再次进行异常判断的程度的压力差，因此进行第二次异常判断(步骤S220)，但在此之前进行初压判定的处理(步骤S218)。该初压判定的处理是经过了第一次检测时间Tpp的时间点的封闭空间60的压力PP3是否大于预先决定好的阈值压力TFP的判断。

如在图7中例示的那样，若罐阀53的闭阀时通过气体量较大，则减压量ΔP大于减压阈值TDp，尽管如此，如虚线D1所示，在经过检测时间Tpp后封闭空间60的压力大幅度地降低，可能也高于阈值压力TFP。在该情况下，若进行第二次异常判断，则经过第二次检测时间Tpp后的压力返回至减压处理(步骤S100)前的压力，从而存在压力差P(2)变为较小的值的情况。

因此，当在步骤S218中判断为经过了第一次检测时间Tpp的时间点的封闭空间60的压力PP3大于预先决定好的阈值压力TFP的情况下，不进行第二次异常判断，而移至步骤S80，并判断为在罐阀53存在闭阀异常。另一方面，当在步骤S218中判断为经过了第一次检测时间Tpp的时间点的封闭空间60的压力PP3为预先决定好的阈值压力TFP以下，则判断为残留有能够再次进行异常判断的处理的减压量，并进行第二次异常判断(步骤S220)。

在第二次异常判断中，与第一次异常判断相同，检测经过检测时间Tpp后的封闭空间60的压力PP4(步骤S222)。根据检测到的压力PP4求出检测时间Tpp的间的压力差P(2)，根据该压力差P(2)能够求出罐阀53的闭阀时通过气体量Q(2)，因此判断该闭阀时通过气体量Q(2)是否为允许值TQ以下(步骤S224)。若闭阀时通过气体量Q(2)为允许值TQ以下(步骤S224：“是”)，则判定为罐阀53“正常”(步骤S270)。

另一方面，在第二次异常判断(步骤S220)中，若根据经过了第二次检测时间Tpp的时间点的封闭空间60的压力PP4求出的压力差P(2)为闭阀时通过气体量是允许值的情况下(虚线B3)的压力变化以上，则判断为罐阀53的闭阀时通过气体量Q(2)大于允许值TQ(步骤S224：“否”)，在该时间点不能判定为罐阀53“正常”。因此，在这种情况下，在第一次异常判断和第二次异常判断中都不能判断为“正常”，因此判定为在罐阀53存在闭阀异常(步骤S280)。在这些正常判定(步骤S270)、或者异常判定(步骤S280)的处理之后，来到“结束”，并结束本处理例行程序。

在以上说明的第三实施方式中，根据减压量ΔP的大小，将异常判断的次数设定为一次或者两次，从而起到与第一实施方式相同的作用效果，并且在进行两次异常判断的情况下，在罐阀53的闭阀时通过气体量大到设想值以上并且封闭空间60的压力变化较大而返回或者接近至减压处理前的压力的情况下，不进行第二次异常判断(步骤S218：“是”)，因此不会在第二次异常判断中发生误判断。因此，能够抑制尽管设定为在进行两次异常判断的情况下只要有一次闭阀时通过气体量Q(N)为允许值TQ以下就判定为罐阀53“正常”，却也出现误判定的可能性。

在第三实施方式中，检测时间Tpp为固定的，但如第二实施方式所示，也可以依赖于减压量ΔP而可变。在这种情况下，形成为尝试两次异常判断，但若在第一次异常判断后封闭空间60的压力与减压前的压力一致或者返回至其附近，则不进行第二次异常判断，判定为罐阀闭阀异常即可。

其他的形态：

在以上说明的第一～第三实施方式中，将从第一状态向第二状态的减压量与预先决定好的阈值比较，但例如当在比罐阀53靠罐侧的位置存在调压阀并将封闭空间60的压力保持于规定值的情况下，通过将第二状态的压力直接与阈值比较，也能够进行相同的判断。或者若基于第一状态的压力规定阈值，则通过将第二状态的压力与阈值比较，能够进行相同的判断。

在上述实施方式中，求出闭阀时通过气体量Q(N)来进行罐阀53的闭阀异常的判断，但也可以不计算通过气体量(流量)而通过压力变化P(1)、P(2)进行气体量的评价。这是因为，若检测时间Tpp是已知的，则能够根据压力变化评价气体流量。

作为第一阀的罐阀53、作为第二阀的喷射器57都使用了电驱动的电动阀，但也可以是通过液压、空气压力等驱动的类型的阀。在这些阀中，通过指示液压阀、空气压力阀的开闭，从而结果上通过阀将流路开闭。

在上述实施方式中，在完成了“异常”的判定的情况下，输出部83使仪表板的灯点亮等来将该判定结果向燃料电池系统的用户报告。当然，也可以过构成为：包括“正常”的情况在内，将结果向诊断计算机报告，并存储判定结果。此外，即使在罐阀53的闭阀时通过气体量Q(N)不是值0那样的情况下，由于将喷射器57闭阀，因此封闭空间60的气体(氢)也不会向燃料电池30侧漏出。

在上述的实施方式中，封闭空间60是管路52的一部分，且为从罐阀53到喷射器57的管路，但即使当在从罐阀53到喷射器57之间连接有氢气的循环路的情况下等，只要在循环路设置循环路开闭阀并能够截断管路，就可以形成包含到该循环路开闭阀的封闭空间60。并不局限于氢气的循环路，设置有其他的流路等的情况也相同，若设置截断阀并能够成为封闭空间60，也可以是任意的结构。

以上对本公开的若干实施方式进行了说明，但即使在燃料电池系统以外的装置，本公开的阀异常判定装置20也能够实施。另外，在用于燃料电池系统的情况下，并不局限于车载的系统，例如也能够用于设置于设置型的燃料电池系统的罐的阀的闭阀异常的判定。在这样的情况下，作为对象的燃料电池并不局限于固体高分子型，即使是磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)、固体氧化物型燃料电池(SOFC)等，也能够应用。第一电动阀并不局限于电磁阀，也可以是使用马达来驱动阀体的类型。另外，也可以是使用了旋转螺线管的类型、使用了压电元件的类型。另外，开阀、闭阀也并不局限于电动的结构，例如闭阀也能够采用通过弹簧、磁力等来实现并在开阀时等需要电信号的结构、或者其相反的结构等。

本公开只要是设置于以比外部空气高的压力填充气体的罐的出口并开闭气体流路的阀，就不局限于燃料电池用的氢罐的阀，并能够进行异常判定。例如，能够用于设置于丙烷气、氮气等的罐的阀的闭阀异常的判定。当然，如在上述的各实施方式中说明的那样，作为阀的异常判定方法，也能够实施。

在上述各实施方式中，也可以将由硬件实现的结构的一部分置换为软件。由软件实现的结构的至少一部分也能够由分立的电路结构实现。另外，在本公开的功能的一部分或者全部由软件实现的情况下，该软件(计算机程序)能够以储存于计算机可读取的记录介质的形式来提供。“计算机可读取的记录介质”并不局限于软盘、CD-ROM那样的便携式的记录介质，也包括各种RAM、ROM等计算机内的内部存储装置、硬盘等固定于计算机的外部存储装置。即，“计算机可读取的记录介质”具有包括能够非暂时地固定数据包的任意的记录介质在内的广泛的含义。

本公开并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够以各种结构实现。例如，为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者为了实现上述的效果的一部分或者全部，与在发明的概要栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施方式中的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，只要未说明为其技术特征在本说明书中是必须的，就能够适当地删除。

Claims (6)

1.一种阀异常判定装置，其中，

所述阀异常判定装置具备：

罐，以比外部空气高的压力填充有气体；

第一阀，设置于所述罐的出口，根据来自外部的指示来开闭气体流路；

第二阀，设置于相对于所述第一阀靠下游侧的流路，通过闭阀而在与所述第一阀之间形成封闭空间，并通过开阀而将所述封闭空间的气体向外部放出；

传感器，检测所述封闭空间的压力；

控制部，控制所述第一阀和所述第二阀的开闭，控制部从所述封闭空间因填充至所述罐的气体的压力而提高了压力并且将所述第一阀闭阀的第一状态将所述第二阀暂时开阀，由此将所述封闭空间内的气体向外部放出，使所述封闭空间成为相比所述第一状态的压力减压的压力并且将所述第二阀闭阀，以此形成第二状态；以及

异常判定部，伴随着所述第一阀和所述第二阀的动作，根据由所述传感器检测到的所述封闭空间的压力的变化，评价所述第一阀的闭阀时通过气体量，以此判定所述第一阀的闭阀异常的有无，

所述异常判定部构成为：

在从所述第一状态向所述第二状态的减压量不足预先决定好的阈值的情况下，以根据在所述第二阀的所述闭阀后由所述传感器检测到的压力的变化判断所述第一阀的闭阀异常的方法中的预先决定好的第一判断方法来进行所述第一阀的闭阀异常的有无的判定，

在向所述第二状态的所述减压量为所述阈值以上的情况下，以精度比所述第一判断方法高的第二判断方法来进行所述闭阀异常的有无的判定。

2.根据权利要求1所述的阀异常判定装置，其中，

所述第二判断方法是与所述第一判断方法相比基于所述压力的变化的所述判断的次数较多的方法。

3.根据权利要求2所述的阀异常判定装置，其中，

所述第二判断方法构成为：在进行一次根据在所述第二阀的所述闭阀后由所述传感器检测到的压力的变化判断所述第一阀的闭阀异常的处理后，在所述封闭空间的压力相对于所述第一状态的压力进入至规定的压力范围时，判定为在所述第一阀存在闭阀异常。

4.根据权利要求1所述的阀异常判定装置，其中，

所述第二判断方法是与所述第一判断方法相比用于检测所述压力的变化的时间较长的方法。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的阀异常判定装置，其中，

所述罐是填充有向燃料电池供给的燃料气体的气体罐，

所述第二阀是将所述燃料气体向燃料电池供给的喷射器。

6.一种阀异常判定方法，是判定设置于填充有比外部空气高的压力的气体的罐的出口并开闭气体流路的罐阀的异常的方法，其中，

所述阀异常判定方法构成为：

通过设置于相对于所述罐阀靠下游侧的流路并设置于在比所述罐阀靠下游侧的位置形成的封闭空间的传感器，检测所述封闭空间的压力，

通过填充至所述罐的气体的压力提高所述封闭空间的压力，并且将所述罐阀闭阀，以此形成第一状态，

从所述第一状态将设置于所述流路的放出阀暂时开阀，由此将所述封闭空间的所述气体向外部放出，将所述封闭空间的压力相比所述第一状态的压力减压，并且将所述放出阀闭阀，以此形成第二状态，

在从所述第一状态向所述第二状态的减压量不足预先决定好的阈值的情况下，以根据在所述放出阀的所述闭阀后由所述传感器检测到的压力的变化判定所述罐阀的闭阀异常的方法中的预先决定好的第一判断方法来进行所述罐阀的闭阀异常的有无的判定，

在向所述第二状态的所述减压量为所述阈值以上的情况下，以精度比所述第一判断方法高的第二判断方法来进行所述闭阀异常的有无的判定。

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