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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur Gaserfassung.
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Technischer Hintergrund
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In
einem mit einem Brennstoffzellensystem ausgestatteten Fahrzeug dient
ein Wasserstoffdetektor im Allgemeinen dazu, das Auftreten eines
Austritts von Wasserstoff zu erfassen, der den Brennstoffzellen
als ein Brenngas zugeführt wird. Eine ECU (elektronische
Steuerungseinheit) bestimmt z. B., ob eine Wasserstoffkonzentration,
die durch den Wasserstoffdetektor erfasst wird, einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet.
In Reaktion auf die erfasste Wasserstoffkonzentration, die den voreingestellten
Schwellenwert überschritten hat, kann eine Alarmleuchte
aufleuchten, um den Benutzer über das Auftreten eines Wasserstoffaustritts
zu benachrichtigen. Bei einem Vorschlag für eine entsprechende Technik
wird ein Testgas auf den im Fahrzeug vorgesehen Wasserstoffdetektor
gesprüht, um den Zustand des Wasserstoffdetektors zu prüfen
(siehe z. B. die
japanischen
Patentoffenlegungsschriften 2006-329786 und
2004-93204 ).
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Das
auf den Wasserstoffdetektor gesprühte Testgas zum Prüfen
des Zustands des Wasserstoffdetektors weist typischerweise eine
höhere Konzentration als der voreingestellte Schwellenwert
auf. Durch Aufleuchten der Alarmleuchte wird der Benutzer benachrichtigt,
dass der Wasserstoffdetektor normal funktioniert.
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Wenn
mehrere Wasserstoffdetektoren in das Fahrzeug eingebaut sind, können
die jeweiligen Wasserstoffdetektoren als Kriterium zum Bestimmen der
normalen Funktionsweise oder der Anomalität unterschiedliche
Schwellenwerte aufweisen. Zum Beispiel kann der eine Wasserstoffdetektor
in ein Brennstoffzellengehäuse, das zum Aufnehmen von Brennstoffzellen
dient, eingebaut sein, während ein anderer Wasserstoffdetektor
in der Nähe eines Wasserstofftanks eingebaut sein kann.
Das Brennstoffzellengehäuse ist räumlich begrenzt
und dementsprechend selbst bei einer sehr geringen Wasserstoffkonzentration
einem hohen Entzündungsrisiko ausgesetzt. Es sollte daher
als der Schwellenwert für den Wasserstoffdetektor, der
in das Brennstoffzellengehäuse eingebaut ist, ein relativ
geringer Wert eingestellt werden. Der in der Nähe des Wasserstofftanks
eingebaute Wasserstoffdetektor befindet sich in der Nähe
des Wasserstofftanks und tendiert somit natürlicherweise
dazu, eine hohe Wasserstoffkonzentration zu erfassen. Dementsprechend
sollte als Schwellenwert für den Wasserstoffdetektor, der
in der Nähe des Wasserstofftanks eingebaut ist, ein relativ
hoher Wert eingestellt werden. Auf diese Weise könnten
mehrere unterschiedliche Schwellenwerte in Abhängigkeit
von den Einbauorten der jeweiligen Wasserstoffdetektoren eingestellt
werden, indem dabei die Abmessungen des Raums und der Abstand von
einem Ort mit einem möglichen Wasserstoffaustritt berücksichtigt
werden.
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Um
den Zustand der mehreren Wasserstoffdetektoren prüfen zu
können, sind den Einbauorten der jeweiligen Wasserstoffdetektoren
entsprechend mehrere Testgase mit unterschiedlichen Gaskonzentrationen
vorzusehen. Dadurch gestaltet sich die Überprüfung
der Wasserstoffdetektoren leider sehr kompliziert. Überdies
weist das für die Überprüfung verwendete
Testgas typischerweise eine feste Gaskonzentration auf. Das Bereitstellen
von verschiedenen Testgasen mit unterschiedlichen Gaskonzentrationen,
die den mehreren unterschiedlichen Schwellenwerten entsprechen,
ist jedoch leider meist zeit- und kostenaufwendig.
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Dieses
Problem ist für Wasserstoffdetektoren, die in einem Fahrzeug
eingebaut sind, nicht typisch, ist aber bei Wasserstoffdetektoren,
die an einem beliebigen von verschiedenen anderen Orten, wie z.
B. in einer Garage oder einem Gebäude, eingebaut sind,
häufig anzutreffen. Das Problem ist außerdem auch
nicht typisch für Wasserstoffdetektoren, sondern ist auch
bei anderen Gasdetektoren, die für das Erfassen unterschiedlicher
Gase ausgelegt sind, z. B. Benzin, Methanol, Kohlenmonoxid und Propangas,
häufig anzutreffen.
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Offenbarung der Erfindung
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Zur
Lösung eines derart gestalteten Problems des Stands der
Technik, wie es vorstehend erläutert worden ist, müsste
es möglich sein, den Vorgang des Überprüfens
von Gasdetektoren einfacher und bequemer ausführen zu können.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Gaserfassungssystem geschaffen, das
so konfiguriert ist, dass ein spezifisches Gas, das in einem bestimmten
Raum vorhanden ist, erfasst werden kann, wobei das Gaserfassungssystem
aufweist:
einen Gaskonzentrationsdetektor, der so angeordnet ist,
dass er eine Konzentration des spezifischen Gases als eine Gaskonzentration
erfasst; und
ein Bestimmungsmodul, das so konfiguriert ist,
dass es bestimmen kann, ob die durch den Gaskonzentrationsdetektor
erfasste Gaskonzentration einen eingestellten Schwellenwert überschreitet,
wobei
in Reaktion auf eine Eingabe einer Prüfanweisung zum Überprüfen
des Gaskonzentrationsdetektors in das Bestimmungsmodul, das Bestimmungsmodul,
anstelle des eingestellten Schwellwerts bzw. Schwellenwerts, einen
zu Überprüfungszwecken dienenden Schwellenwert
heranzieht.
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In
Reaktion auf die Eingabe einer Prüfanweisung zum Überprüfen
des Gaskonzentrationsdetektors verwendet das Gaserfassungssystem
gemäß diesem Aspekt der Erfindung also anstelle
des eingestellten Schwellenwerts, der im Allgemeinen zur Erfassung
eines Gasaustritts verwendet wird, den zu Überprüfungszwecken
dienenden Schwellenwert. Wenn zur Überprüfung
des Gaskonzentrationsdetektors kein Allzweck-Testgas verwendet werden
kann, z. B. wenn der eingestellte Schwellwert bzw. Schwellenwert
höher ist als die Konzentration des Allzweck-Testgases,
kann, in dem ein Wert als der zu Überprüfungszwecken
dienende Schwellenwert eingestellt wird, der niedriger ist als die
Konzentration des Allzweck-Testgases, das Allzweck-Testgas zu Überprüfungszwecken
des Gaskonzentrationsdetektors verwendet werden. Durch diese Vorkehrung
werden sowohl Zeit- als auch Kostenaufwand in Bezug auf eine individuell
in Auftrag gegebene Zubereitung bzw. Erstellung des Testgases in
Entsprechung zu dem eingestellten Schwellenwert verringert, wodurch der
Vorgang des Überprüfens des Gaskonzentrationsdetektors
vereinfacht werden kann.
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Das
Gaserfassungssystem kann mehrere Gaskonzentrationsdetektoren aufweisen,
wobei das Bestimmungsmodul bestimmt, ob die Gaskonzentration, die
durch jeden der mehreren Gaskonzentrationsdetektoren erfasst wird,
einen Schwellenwert überschreitet, der entsprechend einem
jeweiligen der mehreren Gaskonzentrationsdetektoren eingestellt ist,
und in Reaktion auf die Eingabe einer Prüfanweisung zum Überprüfen
der jeweiligen Gaskonzentrationsdetektoren in das Bestimmungsmodul,
das Bestimmungsmodul einen allgemeinen Schwellenwert verwendet,
der für die mehreren Gaskonzentrationsdetektoren allgemein
als der zu Überprüfungszwecken dienende Schwellenwert
eingestellt wird, der anstelle des eingestellten Schwellenwerts
verwendet werden soll.
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In
dem Gaserfassungssystem dieser Ausführungsform ist lediglich
ein Testgas mit einer stets gleichen Konzentration ausreichend,
um die mehreren Gaskonzentrationsdetektoren zu überprüfen,
die mehrere unterschiedliche Schwellenwerte aufweisen können,
die in Entsprechung zu denselben eingestellt sind. Durch diese Vorkehrung
wird der Vorgang des Überprüfens der mehreren
Gaskonzentrationsdetektoren auf effektive Weise vereinfacht.
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Das
Gaserfassungssystem kann ferner beinhalten:
eine Benachrichtigungseinheit,
die konfiguriert ist, dass sie einen Benutzer über eine
vorbestimmte Information, basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung
durch das Bestimmungsmodul, benachrichtigt.
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Bei
einer Anwendung des an einem Fahrzeug montierten Gaserfassungssystems
kann die Benachrichtigungseinheit einen Fahrzeuglenker über das
Auftreten eines Gasaustritts benachrichtigen. Während der Überprüfung
wird die selbe Benachrichtigungseinheit hingegen dazu verwendet,
ein mit der Überprüfung betrautes Personal über
ein Überprüfungsergebnis zu benachrichtigen.
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In
der Beschreibung der vorliegenden Erfindung kann der Begriff „Benutzer” auch
für einen beliebigen von verschiedenen Benutzern des Gaserfassungssystems
oder für ein mit der Überprüfung des Gaskonzentrationsdetektors
betrautes Personal stehen. Bei einer Anwendung des an einem Fahrzeug montierten
Gaserfassungssystems kann der Benutzer des Gaserfassungssystems
beispielsweise der Fahrzeuglenker sein. Bei einer anderen Anwendung des
Gaserfassungssystems, das in eine Garage eingebaut ist, kann der
Benutzer des Gaserfassungssystems z. B. ein Eigentümer
oder ein Benutzer der Garage sein.
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Das
Gaserfassungssystem kann ferner beinhalten:
eine erste Benachrichtigungseinheit,
die so konfiguriert ist, dass ein Benutzer über eine vorbestimmte
Information, basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung mit dem
eingestellten Schwellenwert durch das Bestimmungsmodul, benachrichtigt
wird; und
eine zweite Benachrichtigungseinheit, die so konfiguriert
ist, dass der Benutzer über eine weitere vorbestimmte Information,
basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung mit dem zu Überprüfungszwecken dienenden
Schwellenwert durch das Bestimmungsmodul, benachrichtigt wird.
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Bei
einer Anwendung des an einem Fahrzeug montierten Gaserfassungssystems
kann z. B. die erste Benachrichtigungseinheit eine in dem Fahrzeug
angeordnete Alarmvorrichtung sein, während die zweite Benachrichtigungseinheit
ein Prüfinstrument sein kann. Der Benutzer wird über
die Ergebnisse der Bestimmungsvorgänge durch diese beiden Benachrichtigungseinheiten
benachrichtigt.
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Bei
dem Gaserfassungssystem kann der zu Überprüfungszwecken
dienende Schwellenwert auf einen niedrigeren Wert als der eingestellte
Schwellenwert eingestellt werden.
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Durch
diese Vorkehrung kann ein eine niedrige Konzentration aufweisendes
Gas als das Testgas verwendet werden.
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Die
Technik bzw. Verfahrensweise der vorliegenden Erfindung kann durch
viele verschiedene Anwendungen realisiert werden, die ein Gaserfassungssystem,
ein Fahrzeug, das mit dem Gaserfassungssystem ausgestattet ist,
und ein Gaserfassungsverfahren beinhalten.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist
eine erläuternde Ansicht, die den schematischen Aufbau
eines Wasserstofferfassungssystems 100 in einer ersten
Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Funktionen einer ECU 20 zeigt;
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine Wasserstofferfassungssystem-Steuerroutine
darstellt, die durch die ECU 20 ausgeführt wird;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das eine Wasserstofferfassungssystem-Steuerroutine
darstellt, die durch die ECU 20 in einem Wasserstofferfassungssystem
einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird;
und
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5 ist
ein Flussdiagramm, das eine Wasserstofferfassungssystem-Steuerroutine
darstellt, die durch die ECU 20 in einem Wasserstofferfassungssystem
einer dritten Ausführungsform ausgeführt wird.
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Beste Art und Weise zum Ausführen
der Erfindung
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Nachstehend
werden einige Arten und Weisen zum Ausführen der Erfindung
in der unten angeführten Reihenfolge und unter Bezugnahme
auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
- A. Erste Ausführungsform
- B. Zweite Ausführungsform
- C. Dritte Ausführungsform
- D. Weitere Aspekte
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A. Erste Ausführungsform
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1 ist
eine erläuternde Ansicht, die den schematischen Aufbau
eines Wasserstofferfassungssystems 100 in einer ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
In dieser Ausführungsform ist das Wasserstofferfassungssystem 100 an
einem mit einem Brennstoffzellensystem ausgestatteten Brennstoffzellenfahrzeug 200 montiert.
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Die
Funktion des Wasserstofferfassungssystems 100 gemäß dieser
Ausführungsform ist es, einen Wasserstoffaustritt aus einem
Brennstoffzellenstapel 212 oder aus einem Wasserstofftank 216,
basierend auf einem Erfassungswert (Wasserstoffkonzentration) zu
erfassen, der von einem beliebigen der Wasserstoffsensoren gesendet
wird, die in das Brennstoffzellenfahrzeug 200 eingebaut
sind, und einen Fahrzeuglenker oder ein mit der Prüfung
betrautes Personal über das Auftreten eines Wasserstoffaustritts
zu benachrichtigen. Wenn der Erfassungswert eines Wasserstoffsensors
einen voreingestellten Schwellenwert (ersten Schwellenwert V1),
der entsprechend der Einbauposition des Wasserstoffsensors individuell
eingestellt ist, überschreitet, leuchtet eine Alarmleuchte 40 auf,
um den Fahrzeuglenker über das Auftreten eines Wasserstoffaustritts zu
benachrichtigen. Während die jeweiligen Wasserstoffsensoren
einer Überprüfung unterzogen werden, verwendet
das Wasserstofferfassungssystem 100 für den Prüfvorgang
einen zweiten Schwellenwert V2, anstelle des für die Erfassung
eines Wasserstoffaustritts individuell eingestellten ersten Schwellenwerts V1,
und bestimmt, ob der Erfassungswert eines jeweiligen Wasserstoffsensors
den zweiten Schwellenwert V2 überschreitet. Auf den Aufbau
und die Arbeitsweise des Wasserstofferfassungssystems 100 wird
in der nachstehenden Beschreibung ausführlicher eingegangen.
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A.1 Aufbau eines Brennstoffzellenfahrzeugs
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Das
Brennstoffzellenfahrzeug 200 beinhaltet in der Hauptsache
das Brennstoffzellensystem, das Wasserstofferfassungssystem 100,
eine Sekundärbatterie (nicht gezeigt), einen Elektromotor
(nicht gezeigt) und eine PCU (eine Leistungssteuerungseinheit bzw.
ein Leistungsgerät) (nicht gezeigt). Das Brennstoffzellenfahrzeug 200 aktiviert
den Elektromotor mit der von dem Brennstoffzellenstapel 212 und
der Sekundärbatterie als Leistungsquellen zugeführten
Leistung und wird mit der Antriebsleistung des Elektromotors angetrieben.
Insbesondere dient der Brennstoffzellenstapel 212 als eine
Hauptleistungsquelle, während die Sekundärbatterie
als eine Hilfsleistungsquelle dient. Die PCU steuert die Leistungszuführung
von dem Brennstoffzellenstapel 212 und der Sekundärbatterie
an den Elektromotor. Eine Drehwelle des Elektromotors ist über
eine Welle und andere entsprechende Bauteile (nicht gezeigt) mit den
Rädern 220 gekoppelt. Durch den Elektromotor soll
dem Brennstoffzellenfahrzeug 200 eine Antriebsleistung
zugeführt werden. In 1 ist lediglich
die für den Schutzumfang der Erfindung bezüglich
des Aufbaus des Brennstoffzellenfahrzeugs 200 relevante
Struktur dargestellt, wobei von einer Darstellung der restlichen
Struktur in der Figur abgesehen wurde.
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Das
Brennstoffzellensystem beinhaltet hauptsächlich den Brennstoffzellenstapel 212,
ein Wasserstoffzuführsystem, das so ausgeführt
ist, dass es den als Brenngas dienenden Wasserstoff zuführt,
ein Luftzuführsystem, das so ausgeführt ist, dass
es die als Oxidationsgas dienende Luft zuführt, und ein
Kühlwasserzirkulationssystem, das so ausgeführt
ist, dass es den Brennstoffzellenstapel 212 abkühlt.
In dieser Ausführungsform stellt der Brennstoffzellenstapel 212 einen
Stapel aus Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen dar, die in einem
Brennstoffzellengehäuse 214 angeordnet sind. Wie
in 1 gezeigt ist, ist der Brennstoffzellenstapel 212 in
einen Motorraum 240 eingebaut, bei dem es sich bei einem herkömmlichen
Kraftfahrzeug um einen Raum handelt, wo der Verbrennungsmotor eingebaut
ist, und der sich in einem vorderen Abschnitt des Brennstoffzellenfahrzeugs 200 befindet.
Der Motorraum 240 ist in 1 durch
eine schraffierte Umrandung gekennzeichnet. In dem Wasserstoffzuführsystem
wird Wasserstoff aus dem als ein Speichergefäß für
Hochdruckwasserstoff dienenden Wasserstofftank 216 den
Anoden der einzelnen Brennstoffzellen zugeführt. In dem
Luftzuführsystem wird die durch einen Kompressor (nicht
gezeigt) komprimierte Luft, den Kathoden der einzelnen Brennstoffzellen
zugeführt. Wie 1 zeigt, ist Wasserstofftank 216 unter
einem Bodenblech 224 in der Nähe der Hinterräder
angeordnet.
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A2. Aufbau des Wasserstofferfassungssystems
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Das
Wasserstofferfassungssystem 100 beinhaltet in der Hauptsache
Wasserstoffsensoren 12, 14, 16 und 18,
eine ECU 20, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 30 und
die Alarmleuchte 40. Wie in 1 gezeigt
ist, sind der Wasserstoffsensor 12, der Wasserstoffsensor 14,
der Wasserstoffsensor 16 und der Wasserstoffsensor 18 jeweils
in das Brennstoffzellengehäuse 214, in den Motorraum 240,
in eine Fahrgastzelle 260 und in der Nähe des
Wasserstofftanks 216 eingebaut. Die Fahrgastzelle 260 ist
in 1 durch eine schraffierte Umrandung gekennzeichnet. Wenngleich
die ECU 20 tatsächlich innerhalb eines Armaturenbretts 222 angeordnet
ist, ist die ECU 20 in 1 der bessern Übersichtlichkeit
halber in der Mitte der Fahrgastzelle 260 gezeigt.
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Die
Wasserstoffkonzentration wird durch die jeweiligen Wasserstoffsensoren 12, 14, 16 und 18 erfasst
und das Ergebnis der Erfassung an die ECU 20 gesendet.
Die ECU 20 ist als eine micro-computerbasierte logische
Schaltung ausgeführt, die verschiedenen Steuerungsabläufe
(auf die hierin später eingegangen wird) steuert, die mit
dem Betrieb des Wasserstofferfassungssystems 100 in Verbindung
stehen. Die Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 30 sind
innerhalb des Armaturenbretts 222 angeordnet und so ausgeführt,
dass sie mit einem Prüfinstrument 50 verbunden
werden können. Zwischen der ECU 20 und dem Prüfinstrument 50 werden über
die Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 30 Signale übertragen.
Das Prüfinstrument 50 kann z. B. eine Fehlerdiagnosevorrichtung
sein, die bei Automobilhändlern zu Prüf- und Wartungszwecken
verwendet wird. Entsprechend dem Aufbau dieser Ausführungsform
weist das Prüfinstrument 50 eine Anzeigeinheit 52 auf,
die das Prüfergebnis (den Diagnosecode) eines jeweiligen
Wasserstoffsensors anzeigen soll. Die Alarmleuchte 40 ist
auf dem Armaturenbrett 222 angeordnet und leuchtet in Reaktion
auf eine Anweisung von der ECU 20 auf.
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Die
ECU 20, die Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 30 und
die Alarmleuchte 40 können ausschließlich
für das Wasserstofferfassungssystem 100 konzipiert
sein oder alternativ so konzipiert sein, dass sie zusätzliche
Funktionen aufweisen. Die PCU, die wie vorstehend erwähnt
das Brennstoffzellensystem steuert, kann so konstruiert sein, dass
sie die Funktionen der ECU 20 innehat. In einem weiteren
Beispiel können die Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 30 so
konzipiert sein, dass sie mit einem weiteren Instrument verbunden
werden können, z. B. mit einem Prüfinstrument
zum Überprüfen der Sekundärbatterie oder einem
Prüfinstrument zum Überprüfen des Brennstoffzellenstapels 212.
Die Alarmleuchte 40 kann so konzipiert sein, dass sie in
Reaktion auf eine Erfassung von einem beliebigen von verschiedenen
Defekten oder Anomalitäten aufleuchtet, z. B. einem in der
Sekundärbatterie erfassten Defekt oder einem in dem Brennstoffzellenstapel 212 erfassten
Defekt, sowie in Reaktion auf die Erfassung eines Wasserstoffaustritts.
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Die
Wasserstoffsensoren 12, 14, 16 und 18 gemäß dieser
Ausführungsform entsprechen in den Ansprüchen
der Erfindung jeweils den Gaskonzentrationsdetektoren. Die Alarmleuchte 40 und
das Prüfinstrument 50 gemäß dieser
Ausführungsform entsprechen in den Ansprüchen
der Erfindung jeweils der ersten Benachrichtigungseinheit und der
zweiten Benachrichtigungseinheit.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Funktionen der ECU 20 zeigt.
Gemäß der Darstellung beinhaltet die ECU 20 als
ein funktionsfähiges Modul ein Bestimmungsmodul 22.
Das Bestimmungsmodul 22 speichert darin vier Werte a1,
a2, a3 und a4 als die ersten Schwellenwerte V1 und einen Wert b,
der als der zweite Schwellenwert V2 eingestellt ist. Das Bestimmungsmodul 22 erfasst
einen Wasserstoffaustritt, basierend auf einem der ersten Schwellenwerte V1.
In Reaktion auf das Vorhandensein einer Prüfanweisung zum Überprüfen
der jeweiligen Wasserstoffsensoren verwendet das Bestimmungsmodul 22 den zweiten
Schwellenwert V2 und bestimmt, ob die jeweiligen Wasserstoffsensoren
normal oder anomal arbeiten, d. h., ob die jeweiligen Wasserstoffsensoren
normal funktionieren oder anomal oder fehlerhaft arbeiten. Insbesondere
verwendet das Bestimmungsmodul 22 als den ersten Schwellenwert
den Wert a1, um, basierend auf dem Erfassungswert des Wasserstoffsensors 12,
einen Wasserstoffaustritt zu erfassen, während der Wert
a2 als der erste Schwellenwert verwendet wird, um, basierend auf
dem Erfassungswert des Wasserstoffsensors 14, einen Wasserstoffaustritt
zu erfassen. Gleichermaßen verwendet das Bestimmungsmodul 22 den
Wert a3 für den Wasserstoffsensor 16, während
der Wert a4 für den Wasserstoffsensor 18 verwendet
wird. Während der Überprüfung verwendet
das Bestimmungsmodul 22 den Wert b als den zweiten Schwellenwert
V2 für alle Wasserstoffsensoren 12 bis 18 und
bestimmt, ob die jeweiligen Wasserstoffsensoren 12 bis 18 normal funktionieren
oder anomal oder fehlerhaft arbeiten.
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Die
vier Werte, die als die ersten Schwellenwerte V1 eingestellt sind,
erfüllen eine Größenbeziehung von a1 < a2 < a3 < a4. Der Wert b,
der als der zweite Schwellenwert V2 eingestellt ist, ist kleiner
als der kleinste erste Schwellenwert a1. Genauer gesagt ist der
Wert b, der als der zweite Schwellenwert V2 eingestellt ist, kleiner
als all die vier Werte, die als die ersten Schwellenwerte V1 eingestellt
sind.
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Die
Verbindung des Prüfinstruments 50 mit den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 bewirkt,
dass das Bestimmungsmodul 22 das Vorliegen einer Prüfanweisung
erkennt. Nachdem eine solche Erkennung erfolgt ist, verwendet das
Bestimmungsmodul 22 den zweiten Schwellenwert V2 anstelle
eines jeweiligen der vier Schwellenwerte V1, die für die
entsprechenden Wasserstoffsensoren 12 bis 18 individuell
eingestellt sind, und bestimmt, ob der Erfassungswert (Wasserstoffkonzentration)
eines jeweiligen Wasserstoffsensors den zweiten Schwellenwert V2 überschreitet.
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Im
Verlauf der Bestimmung unter Verwendung von einem der ersten Schwellenwerte
V1, um einen Wasserstoffaustritt zu erfassen, gibt das Bestimmungsmodul 22,
basierend auf dem Erfassungsergebnis des Wasserstoffsensors, das
den ersten Schwellenwert V1 überschreitet, eine Anweisung zum
Aufleuchten der Alarmleuchte 40 aus. Im Verlauf der Bestimmung
unter Verwendung des zweiten Schwellenwerts V2, der für
die Überprüfung eines jeweiligen der Wasserstoffsensoren
dienen soll, gibt das Bestimmungsmodul 22 hingegen, basierend
auf dem Erfassungswert des Wasserstoffsensors, der den zweiten Schwellenwert
V2 überschreitet, einen Diagnosecode aus, der dem Prüfinstrument 50 den Normalzustand
des Wasserstoffsensors anzeigt.
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A3. Arbeitsweise des Wasserstofferfassungssystems
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3 ist
ein Flussdiagramm, das eine Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
zeigt, die durch die ECU 20 ausgeführt wird. Die
Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine wird in voreingestellten
Zeitabständen wiederholt ausgeführt. Der Verarbeitungsfluss
führt die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
aus, wobei das zu verarbeitende Objekt der Reihe nach vom Wasserstoffsensor 12 bis
zum Wasserstoffsensor 18 wechselt. Ein Satz aus diesen
Zyklen der Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine wird als eine
Ausführungseinheit definiert, die in voreingestellten Zeitabständen
wiederholt wird.
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In
dieser Ausführungsform verbindet das mit der Überprüfung
betraute Personal während der Überprüfung
der jeweiligen Wasserstoffsensoren das Prüfinstrument 50 mit
den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 über
ein Verbindungskabel, aktiviert das Prüfinstrument 50 während
des Zustands, in dem das Wasserstofferfassungssystem 100 mit
Leistung versorgt wird und welcher durch die EIN-Betätigung eines
Zündschalters (nicht gezeigt) des Brennstoffzellenfahrzeugs 200 ausgelöst
wird, und sprüht nacheinander ein zu Überprüfungszwecken
verwendetes Testwasserstoffgas auf einen jeden der Wasserstoffsensoren 12 bis 18.
Bei dem mit der Überprüfung betrauten Personal
kann es sich um einen Kundendienstberater, der bei einem Automobilhändler
für die Überprüfung und Wartung zuständig
ist, oder einen normalen Benutzer handeln. Wenn das Prüfinstrument 50 mit
den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 über
das Verbindungskabel verbunden und eingeschaltet bzw. aktiviert
wird, erkennt das Bestimmungsmodul 22 das Vorliegen einer Überprüfungsanweisung.
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Der
reguläre Wasserstoffaustritts-Erfassungsvorgang, der in
dem Zustand ausgeführt wird, in dem das Prüfinstrument 50 nicht
mit den Eingabe- /Ausgabeanschlüssen 30 verbunden
ist, wird zunächst unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 3 erläutert.
Das Bestimmungsmodul 22 bestimmt zunächst, ob
die Wasserstoffkonzentration, die durch den Wasserstoffsensor 12 erfasst
wird, größer als der Wert a1 ist, der als der
entsprechende erste Schwellenwert V1 eingestellt ist (Schritt S102). Nach
einer Bestimmung, dass die erfasste Wasserstoffkonzentration geringer
als der erste Schwellenwert V1 ist (Schritt S102: Nein), erkennt
das Bestimmungsmodul 22 anschließend das Vorliegen
oder Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
von dem Prüfinstrument 50 (Schritt S106).
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Da
das Prüfinstrument 50, wie vorstehend erwähnt,
in diesem Moment nicht mit den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 verbunden
ist, erkennt das Bestimmungsmodul 22 das Nichtvorliegen
einer Prüfanweisung (Schritt S106: Nein) und versetzt die Routine
zurück zu Schritt S102. Im nächsten Zyklus dieser
Routine verwendet das Bestimmungsmodul 22 den Wert a2 als
den ersten Schwellenwert V1, um bei Schritt S102 zu bestimmen, ob
der Erfassungswert (Wasserstoffkonzentration) des Wasserstoffsensors 14 größer
ist als der erste Schwellenwert a1. Gleichermaßen verwendet
das Bestimmungsmodul 22 den Wert a3 als den ersten Schwellenwert
V1, um zu bestimmen, ob der Erfassungswert des Wasserstoffsensors 16 größer
als der erste Schwellenwert a3 ist, und verwendet den Wert a4 als
den ersten Schwellenwert V1, um zu bestimmen, ob der Erfassungswert
des Wasserstoffsensors 18 größer als
der erste Schwellenwert a4 ist. Wenn eine bestimmte Zeitspanne seit
der Beendung der auf den jeweiligen Erfassungswerten aller Wasserstoffsensoren 12 bis 18 basierenden
Bestimmungen verstrichen ist, wird die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
erneut aktiviert, um den Bestimmungsvorgang basierend auf dem Erfassungswert
des Wasserstoffsensors 12 zu starten. Genauer gesagt wird
die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine während
der Leistungszufuhr zu dem Wasserstofferfassungssystem 100 nochmals
ausgeführt. Entsprechend dem Aufbau dieser Ausführungsform
wird dabei die Leistungszufuhr zu dem Wasserstofferfassungssystem 100 durch
eine EIN-Betätigung des Zündschalters (nicht gezeigt)
des Brennstoffzellenfahrzeugs 200 ausgelöst.
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Während
der wiederholten Ausführung der Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine sendet
das Bestimmungsmodul 22, nachdem bei Schritt S102 bestimmt
worden ist, dass die Wasserstoffkonzentration, die durch einen der
Wasserstoffsensoren 12 bis 18 erfasst worden ist,
den entsprechenden ersten Schwellenwert V1 überschritten
hat, einen Beleuchtungsanweisung für die Alarmleuchte 40 an
die Alarmleuchte 40, um die Alarmleuchte 40 zu
beleuchten (Schritt S104). Durch die Beleuchtung der Alarmleuchte 40 wird
das mit der Überprüfung betraute Personal über
das Auftreten eines Wasserstoffaustritts benachrichtigt. Neben dieser
mittels Beleuchtung erfolgenden Benachrichtigung kann eine Stoppbefehl
gesendet werden, um das im Fahrbetrieb befindliche Brennstoffzellenfahrzeug 200 anzuhalten.
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Auf
den Wasserstoffsensor-Überprüfungsvorgang, der
in dem Zustand ausgeführt wird, in dem das Prüfinstrument 50 mit
den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 verbunden ist,
wird in der nachstehenden Beschreibung eingegangen. In dieser Ausführungsform
ist die Wasserstoffkonzentration des zu Überprüfungszwecken
verwendeten Testwasserstoffgases so eingestellt, dass sie weniger
beträgt als die Gesamtheit der ersten Schwellenwerte V1
(a1, a2, a3 und a4). Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen,
dass es in dem Brennstoffzellenfahrzeug 200 zu keinem Wasserstoffaustritt
gekommen ist.
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Das
mit der Überprüfung betraute Personal sprüht
das Testgas auf den Wasserstoffsensor 12, um den Zustand
des Wasserstoffsensors 12 zu überprüfen.
Das Bestimmungsmodul 22 bestimmt, ob die durch den Wasserstoffsensor 12 erfasste
Wasserstoffkonzentration größer als der Wert a1
ist, der als der entsprechende erste Schwellenwert V1 eingestellt
ist (Schritt S102). Da die Wasserstoffkonzentration des Testwasserstoffgases
geringer als der erste Schwellenwert V1 (der Wert a1) ist, wird
bestimmt, dass der Erfassungswert (Wasserstoffkonzentration) des
Wasserstoffsensors 12 geringer als der erste Schwellenwert
V1 ist (Schritt S102: Nein).
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Das
Bestimmungsmodul 22 erkennt anschließend das Vorliegen
oder Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
(Schritt S106). Da das Prüfinstrument 50 mit den
Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 verbunden und aktiviert
worden ist, erkennt das Bestimmungsmodul 22 das Vorliegen
einer Überprüfungsanweisung (Schritt S106: Ja)
und bestimmt anschließend, ob der Erfassungswert (Wasserstoffkonzentration)
des Wasserstoffsensors 12 größer als
der zweite Schwellenwert V2 (der Wert b) ist (Schritt S108). Da
die Wasserstoffkonzentration des Testwasserstoffgases größer
als der zweite Schwellenwert V2 ist, bestimmt das Bestimmungsmodul 22,
dass der Erfassungswert größer als der zweite
Schwellenwert V2 ist (Schritt S108: Ja), und gibt einen zu Wartungszwecken
in Bezug auf den Wasserstoffsensor 12 dienende Diagnosecode
an das Prüfinstrument 50 aus (Schritt S110). Das
Prüfinstrument 50 empfängt den zu Wartungszwecken
dienenden Diagnosecode und zeigt den empfangenen und zu Wartungszwecken
dienenden Diagnosecode auf der Anzeigeeinheit 52 an.
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Der
zu Wartungszwecken in Bezug auf den Wasserstoffsensor 12 dienende
Diagnosecode, der auf der Anzeigeeinheit 52 des Prüfinstruments 50 angezeigt
wird, benachrichtigt das mit der Überprüfung betraute
Personal über die normale Funktionsfähigkeit des
Wasserstoffsensors 12.
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Das
Bestimmungsmodul 22 führt die in Bezug auf die
Wasserstoffsensoren 14, 16 und 18 vorgenommenen
Bestimmungen in der gleichen Weise aus wie die in Bezug auf den
Wasserstoffsensor 12 vorgenommene Bestimmung, die oben
erläutert wurde. Das Testwasserstoffgas ist jedoch nicht
auf jeden der Wasserstoffsensoren 14, 16 und 18 gesprüht worden,
so dass der zu Wartungszwecken dienende Diagnosecode nicht in Bezug
auf jeden der Sensoren 14, 16 und 18 auf
der Anzeigeeinheit 52 des Prüfinstruments 50 angezeigt
wird.
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Das
mit der Überprüfung betraute Personal sprüht
das Testwasserstoffgas auf den Wasserstoffsensor 14, um
den Zustand des Wasserstoffsensors 14 zu überprüfen.
Wie bereits oben erwähnt wurde, wird die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
wiederholt bzw. immer wieder ausgeführt. Nachdem das mit
der Überprüfung betraute Personal das Testwasserstoffgas
auf den Wasserstoffsensor 14 gesprüht hat, bestimmt
das Bestimmungsmodul 22, ob der Erfassungswert des Wasserstoffsensors 14 größer
als der zweite Schwellenwert V2 ist (Schritt S108). Nachdem bestimmt
worden ist, dass der Erfassungswert des Wasserstoffsensors 14 den
zweiten Schwellenwert V2 überschritten hat (Schritt S108:
JA), gibt das Bestimmungsmodul 22 einen zu Wartungszwecken
in Bezug auf den Wasserstoffsensor 14 dienenden Diagnosecode
an das Prüfinstrument 50 aus (Schritt S110). Im
Fall eines Defekts oder einer Anomalität, zu dem bzw. der
es in dem Wasserstoffsensor 14 gekommen ist, wird hingegen bestimmt,
dass der Erfassungswert des Wasserstoffsensors 14 geringer
ist als der zweite Schwellenwert V2 (Schritt S108: Nein). In diesem
Fall gibt das Bestimmungsmodul 22 den zu Wartungszwecken
im Hinblick auf den Wasserstoffsensor 14 dienenden Diagnosecode
nicht an das Prüfinstrument 50 aus, sondern versetzt
die Routine zurück zu Schritt S102, um die Bestimmung basierend
auf dem Erfassungswert des Wasserstoffsensors 16 auszuführen.
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Auf
diese Weise sprüht das mit der Überprüfung
betraute Personal den Testwasserstoff der Reihe nach auf die jeweiligen
Wasserstoffsensoren. Die Anzeige des im Hinblick auf einen Wasserstoffsensor erstellten
Diagnosecodes auf der Anzeigeeinheit 52 des Prüfinstruments 50 benachrichtigt
das mit der Überprüfung betraute Personal über
die normale Funktionsfähigkeit des Wasserstoffsensors.
Wird im Hinblick auf den Wasserstoffsensor kein Diagnosecode angezeigt,
wird das mit der Überprüfung betraute Personal
hingegen über das Vorliegen eines Defekts oder einer Anomalität
im Wasserstoffsensor benachrichtigt.
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Bei
Vorliegen einer Überprüfungsanweisung führt
das Bestimmungsmodul 22 die Bestimmung anhand eines Vergleichs
zwischen dem Erfassungswert eines jeweiligen Wasserstoffsensors
und dem zweiten Schwellenwert V2 aus. Nachdem das mit der Überprüfung
betraute Personal das Testwasserstoffgas nacheinander auf die jeweiligen
Wasserstoffsensoren gesprüht hat, um den Zustand der Wasserstoffsensoren
zu überprüfen, werden die im Hinblick auf die
Wasserstoffsensoren erstellten Diagnosecodes mit den Erfassungswerten,
die größer als der zweite Schwellenwert V2 sind,
auf der Anzeigeeinheit 52 des Prüfinstruments 50 angezeigt.
Wenn z. B. nur der Wasserstoffsensor 14 defekt ist und
alle anderen Wasserstoffsensoren 12, 16 und 18 normal
funktionieren, werden die in Bezug auf die Wasserstoffsensoren 12, 16 und 18 erstellten
Diagnosecodes angezeigt. Über das Vorliegen eines Defekts
im Wasserstoffsensor 14 wird mit der Überprüfung
betraute Personal dementsprechend basierend auf der Anzeige der
Diagnosecodes über die Anzeigeinheit 52 benachrichtig.
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A4. Wirkungen der Ausführungsform
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Wie
vorstehend beschrieben, wird in dem Wasserstofferfassungssystem 100 gemäß der
Ausführungsform bei Vorliegen einer Überprüfungsanweisung,
die in Reaktion auf die Verbindung des Prüfinstruments 50 mit
den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 ausgegeben
worden ist, durch das Bestimmungsmodul 22 die Bestimmung
anhand eines Vergleichs zwischen einem Erfassungswert der jeweiligen
Wasserstoffsensoren und dem zweiten Schwellenwert V2 ausgeführt,
der anstelle eines jeweils entsprechenden ersten Schwellenwerts
V1 verwendet wird. In einem Wasserstofferfassungssystem, das wie
in der Ausführungsform mehrere Wasserstoffsensoren beinhaltet,
während für die individuellen Wasserstoffsensoren
zum Erfassen eines Wasserstoffsaustritts unterschiedliche Werte
für die ersten Schwellenwerte V1 eingestellt werden, wird
als der zweite Schwellenwert V2 ein allgemeiner Wert eingestellt,
um den Zustand der jeweiligen Wasserstoffsensoren zu überprüfen.
Genauer gesagt ist lediglich ein Testwasserstoffgas mit einer stets
gleichen Wasserstoffkonzentration ausreichend, um den Zustand der
jeweiligen Wasserstoffsensoren zu überprüfen. Dementsprechend
besteht keine Notwendigkeit, vier Testwasserstoffgase mit unterschiedlichen
Wasserstoffkonzentrationen entsprechend den unterschiedlichen Werten
a1 bis a4, die als die ersten Schwellenwerte V1 für die
jeweiligen Wasserstoffsensoren eingestellt werden, vorzusehen. Dadurch
wird der mit der Überprüfung der mehreren Wasserstoffsensoren verbundene
Kostenaufwand wünschenswerteweise reduziert und der mit
der Überprüfung der jeweiligen Wasserstoffsensoren
entstehende Arbeitsaufwand nicht mehr erforderlich.
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B. Zweite Ausführungsform
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4 ist
ein Flussdiagramm, das eine Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
zeigt, die durch die ECU 20 in einem Wasserstofferfassungssystem
gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgeführt
wird. Das Wasserstofferfassungssystem gemäß der
zweiten Ausführungsform weist im Wesentlichen den gleichen
Aufbau wie das Wasserstofferfassungssystem 100 der oben
erläuterten ersten Ausführungsform auf, wobei
es sich aber in Bezug auf die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
unterscheidet, die durch die ECU 20 in dem Wasserstofferfassungssystem 100 gemäß ersten Ausführungsform
ausgeführt wird. Der Aufbau des Wasserstofferfassungssystems
gemäß der zweiten Ausführungsform wird
somit hierin nicht im Einzelnen erläutert, sondern es wird
unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 4 lediglich
auf die Arbeitsweise des Wasserstofferfassungssystems gemäß der
zweiten Ausführungsform eingegangen. Der zweite Schwellenwert
V2, der in der zweiten Ausführungsform verwendet wird,
ist identisch zu dem zweiten Schwellenwert V2 (dem Wert b), der
in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
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B1. Arbeitsweise der Ausführungsform
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Der
gewöhnliche Wasserstoffaustritts-Erfassungsvorgang gemäß dieser
Ausführungsform, der in dem Zustand ausgeführt
wird, in dem keine Verbindung des Prüfinstruments 50 mit
den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 vorliegt, ist
mit dem der ersten Ausführungsform identisch und wird daher
hierin nicht im Einzelnen beschrieben. Beim Start des Wasserstoffsensor-Überprüfungsvorgangs,
der in dem Zustand ausgeführt wird, in dem eine Verbindung
des Prüfinstruments 50 mit den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 vorliegt,
sprüht das mit der Überprüfung betraute
Personal das Testwasserstoffgas auf den Wasserstoffsensor 12,
um den Zustand des Wasserstoffsensors 12 zu überprüfen.
Das Bestimmungsmodul 22 bestimmt, ob die durch den Wasserstoffsensor 12 erfasste
Wasserstoffkonzentration größer als der Wert a1
ist, der als der entsprechende erste Schwellenwert V1 eingestellt
ist (Schritt S102). Da die Wasserstoffkonzentration des Testwasserstoffgases
geringer als der Wert a1 ist, wird bestimmt, dass der Erfassungswert
(Wasserstoffkonzentration) des Wasserstoffsensors 12 geringer
als der erste Schwellenwert V1 ist (Schritt S102: Nein) Das Bestimmungsmodul 11 erkennt
anschließend das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
(Schritt S106). Da das Prüfinstrument 50 mit den
Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 verbunden und aktiviert worden
ist, erkennt das Bestimmungsmodul 22 das Vorliegen einer Überprüfungsanweisung
(Schritt S106: Ja) und bestimmt anschließend, ob der Erfassungswert
(Wasserstoffkonzentration) des Wasserstoffsensors 12 größer
als der zweite Schwellenwert V2 ist (Schritt S108). Da die Wasserstoffkonzentration
des Testwasserstoffgases größer als der Wert b ist,
der als der zweite Schwellenwert V2 eingestellt ist, bestimmt das
Bestimmungsmodul 22, dass der Erfassungswert größer
als der zweite Schwellenwert V2 ist (Schritt S108: Ja) und sendet
eine Beleuchtungsanweisung für die Alarmleuchte an die
Alarmleuchte 40, um die Alarmleuchte 40 zu beleuchten (Schritt
S104).
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Im
Gegensatz zur ersten Ausführungsform wird bei der Vorgehensweise
gemäß der zweiten Ausführungsform die
Alarmleuchte 40 basierend auf dem Erfassungsergebnis eines
Wasserstoffsensors beleuchtet, das den zweiten Schwellenwert V2
während der Überprüfung des Wasserstoffsensors überschreitet.
Durch die Beleuchtung der Alarmleuchte 40 wird das mit
der Überprüfung betraute Personal über
die normale Funktionsfähigkeit des Wasserstoffsensors 12 benachrichtigt.
Bevor der Zustand des Wasserstoffsensors 14 überprüft
wird, sollte das mit der Überprüfung betraute
Personal die Alarmleuchte 40 abschalten. Das mit der Überprüfung
betraute Personal sprüht dann das Testwasserstoffgas auf den
Wasserstoffsensor 14, um den Zustand des Wasserstoffsensors 14 zu überprüfen.
Die Alarmleuchte 40 gemäß dieser Ausführungsform
entspricht in den Ansprüchen der Erfindung der Benachrichtigungseinheit.
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B2. Wirkungen der Ausführungsform
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Wie
vorstehend erläutert, wird in dem Wasserstofferfassungssystem
der zweiten Ausführungsform das mit der Überprüfung
betraute Personal während der Überprüfung
der jeweiligen Wasserstoffsensoren 12 bis 18 über
einen Defekt oder eine Anomalität in einem beliebigen der
Wasserstoffsensoren 12 bis 18 basierend auf einer
Beleuchtung oder nicht erfolgenden Beleuchtung der Alarmleuchte 40 benachrichtigt.
Die Technik gemäß der zweiten Ausführungsform
ist insbesondere für die Überprüfung
des Zustands der Wasserstoffsensoren mit einem Prüfinstrument
geeignet, das einen einfacheren Aufbau und keine Anzeigeeinheit 52 aufweist.
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C. Dritte Ausführungsform
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5 ist
ein Flussdiagramm, das eine Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
veranschaulicht, die durch die ECU 20 in einem Wasserstofferfassungssystem
gemäß einer dritten Ausführungsform ausgeführt
wird. Das Wasserstofferfassungssystem gemäß der
dritten Ausführungsform weist im Wesentlichen den gleichen
Aufbau wie das vorstehend erläuterte Wasserstofferfassungssystems 100 der
ersten Ausführungsform auf, wobei es sich aber in Bezug
auf die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine unterscheidet,
die durch die ECU 20 in dem Wasserstofferfassungssystem 100 gemäß ersten
Ausführungsform ausgeführt wird. Der Aufbau des
Wasserstofferfassungssystems der dritten Ausführungsform
wird somit hierin nicht im Einzelnen beschrieben, sondern es wird
unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 lediglich
die Arbeitsweise des Wasserstofferfassungssystems gemäß der
dritten Ausführungsform beschrieben.
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C1. Arbeitsweise der Ausführungsform
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Zunächst
wird der gewöhnliche Wasserstoffaustritts-Erfassungsvorgang
erläutert, der in dem Zustand ausgeführt wird,
in dem keine Verbindung des Prüfinstruments 50 mit
den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 vorliegt. Das
Bestimmungsmodul 22 erkennt zunächst das Vorliegen
oder Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
(Schritt U102). Da in diesem Moment das Prüfinstrument 50 nicht
mit den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 verbunden
ist, erkennt das Bestimmungsmodul 22 das Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
(Schritt U102: Nein) und bestimmt, ob der Erfassungswert des Wasserstoffsensors 12 größer
als der Wert a1 ist, der als der entsprechende erste Schwellenwert
V1 eingestellt ist (Schritt U108). Wenn bestimmt wird, dass der
Erfassungswert kleiner als der erste Schwellenwert V1 ist (Schritt
U108: Nein), versetzt das Bestimmungsmodul 22 die Routine
zurück zu Schritt U102 und erfasst das Auftreten eines
Wasserstoffaustritts mit den Werten a2, a3 und a4, die als die ersten
Schwellenwerte V1 für die anderen Wasserstoffsensoren 14, 16 und 18 individuell
eingestellt sind (Schritt U108).
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Entsprechend
der Vorgehensweise gemäß der ersten Ausführungsform
wird, wenn eine bestimmte Zeitspanne seit der Beendung der auf den jeweiligen
Erfassungswerten aller Wasserstoffsensoren 12 bis 18 basierenden
Bestimmungen verstrichen ist, die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
erneut aktiviert, um die Bestimmung bzw. den Bestimmungsvorgang
basierend auf dem Erfassungswert des Wasserstoffsensors 12 zu
starten. Genauer gesagt wird die Wasserstofferfassungssystem-Steuerungsroutine
wiederholt bzw. erneut ausgeführt, wenn dem Wasserstofferfassungssystem 100 Leistung
zugeführt wird. Wie in der ersten Ausführungsform
wird durch das Bestimmungsmodul 22 eine Beleuchtungsanweisung
für die Alarmleuchte an die Alarmleuchte 40 gesendet,
um die Alarmleuchte 40 zu beleuchten (Schritt U106), wenn
bei Schritt U108 bestimmt wird, dass die Wasserstoffkonzentration
größer als der erste Schwellenwert V1 ist.
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Auf
den Wasserstoffsensor-Überprüfungsvorgang, der
in dem Zustand ausgeführt wird, in dem eine Verbindung
des Prüfinstruments 50 mit den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 vorliegt,
wird nachstehend in der Beschreibung eingegangen. Zu Beginn des Überprüfungsvorgangs
sprüht das mit der Überprüfung betraute
Personal das Testwasserstoffgas auf den Wasserstoffsensor 12,
um den Zustand des Wasserstoffsensors 12 zu überprüfen.
Das Bestimmungsmodul 22 erkennt zunächst das Vorliegen oder
Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung (Schritt
U102). Da das Prüfinstrument 50 mit den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 verbunden
und aktiviert worden ist, erkennt das Bestimmungsmodul 22 das
Vorliegen einer Überprüfungsanweisung (Schritt U102:
Ja) und bestimmt anschließend, ob der Erfassungswert (Wasserstoffkonzentration)
des Wasserstoffsensors 12 größer als
der zweite Schwellenwert V2 (der Wert b) ist (Schritt U104). Da
die Wasserstoffkonzentration des Testwasserstoffgases größer
als der Wert b ist, bestimmt das Bestimmungsmodul 22, dass
der Erfassungswert größer als der zweite Schwellenwert
V2 ist (Schritt U104: Ja). Das Bestimmungsmodul 22 sendet
dann eine Beleuchtungsanweisung für die Alarmleuchte an
die Alarmleuchte 40, um die Alarmleuchte 40 zu
beleuchten (Schritt U106).
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Im
Gegensatz zur ersten Ausführungsform wird in der Vorgehensweise
gemäß der dritten Ausführungsform durch
das Bestimmungsmodul 22 zunächst das Vorliegen
oder das Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
erkannt. Bei Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
wird der Erfassungswert eines Wasserstoffsensors mit dem ersten Schwellenwert
V1 verglichen. Beim Vorliegen einer Überprüfungsanweisung
wird demgegenüber der Erfassungswert eines Wasserstoffsensors
mit dem zweiten Schwellenwert V2 verglichen. Dabei leuchtet genauso
wie in der Vorgehensweise gemäß der zweiten Ausführungsform
während der Überprüfung des Wasserstoffsensors
die Alarmleuchte 40 auf, wenn der Erfassungswert des Wasserstoffsensors
größer als der zweite Schwellenwert V2 ist. Durch
das Aufleuchten der Alarmleuchte 40 wird das mit der Überprüfung
betraute Personal benachrichtigt, dass der Wasserstoffsensor 12 normal
funktioniert.
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C2. Wirkungen der Ausführungsform
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Das
Wasserstofferfassungssystem gemäß der dritten
Ausführungsform weist ähnliche Wirkungen wie jene
der vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungsformen
auf. Davon abgesehen wird in der Vorgehensweise gemäß der Ausführungsform
zunächst das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Überprüfungsanweisung
erkannt. Der zweite Schwellenwert V2 kann dementsprechend so eingestellt
werden, dass er größer als der erste Schwellenwert
V1 ist, und auch so eingestellt werden, dass er kleiner als der
erste Schwellenwert V1 ist. Genauer gesagt kann der zweite Schwellenwert
V2 entsprechend der Konzentration eines im Handel erhältlichen
Testwasserstoffgases, das zu Überprüfungszwecken
verwendet wird, willkürlich eingestellt werden.
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D. Weitere Aspekte
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Die
vorstehend erläuterten Ausführungsformen und deren
Anwendungen sind in all ihren Aspekten als veranschaulichend und
nicht als einschränkend zu verstehen. Es können
zudem viele Modifizierungen, Änderungen und Abänderungen
vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich oder Wesen der Haupteigenschaften
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispiele für eine
mögliche Modifizierung sind nachstehend angeführt.
- (1) In der vorstehend erläuterten
Ausführungsform weist das Wasserstofferfassungssystem 100 vier
Wasserstoffsensoren auf. Die Anzahl und die Einbauorte der Wasserstoffsensoren
sind jedoch nicht auf jene gemäß dem Aufbau der
Ausführungsform beschränkt. Durch die Anwendung
eines Schwellenwerts, der zu Überprüfungszwecken
eingestellt wird, können ungeachtet der Anzahl und der
Einbauorte der Wasserstoffsensoren ähnliche Effekte wie
jene gemäß den vorstehend erläuterten
Ausführungsformen erreicht werden.
- (2) Das Wasserstofferfassungssystem 100 ist in der
vorstehend erläuterten Ausführungsform am Brennstoffzellenfahrzeug 200 montiert.
Das Wasserstofferfassungssystem kann in einer beliebigen von verschiedenen
Räumlichkeiten eingebaut werden, z. B. in einer Garage,
die zum Parken eines Brennstoffzellenfahrzeugs dient, oder in einem
Raum mit einer darin eingebauten Maschine zur Erzeugung von Wasserstoffgas.
- (3) Die vorstehende Ausführungsform beschreibt das
Wasserstofferfassungssystem, das Wasserstoffsensoren beinhaltet,
die zum Erfassen der Wasserstoffkonzentration verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Technik ist im Allgemeinen
auf einen Gaskonzentrationsdetektor anwendbar, der zum Erfassen
einer Konzentration eines beliebigen von verschiedenen anderen Gasen
verwendet wird, wie z. B. Benzin, Methanol, Kohlenmonoxid oder Propangas.
Bei jedem Gaserfassungssystem, das zum Erfassen von einem dieser
Gase dient, ermöglicht die Anwendung eines Schwellenwerts,
der zu Überprüfungszwecken eingestellt wird, dass ähnliche
Effekte wie jene der vorstehend erläuterten Ausführungsformen
erreicht werden können.
- (4) Durch die Vorgehensweise der Ausführungsform leuchtet
die Alarmleuchte auf, wenn der Erfassungswert (Wasserstoffkonzentration)
eines Wasserstoffsensors den ersten Schwellenwert V1 überschreitet,
um den Benutzer oder das mit der Überprüfung betraute
Personal über das Auftreten eines Wasserstoffgasaustritts
zu benachrichtigen. Das Benachrichtigungsverfahren ist jedoch nicht
auf die Alarmleuchte beschränkt. Bei einer anderen Benachrichtigungstechnik
kann eine Warnmitteilung wie „Achtung! Wasserstoff tritt aus!” auf
einer Anzeige des Brennstoffzellenfahrzeugs 20 ausgegeben
werden. Bei einer noch anderen Benachrichtigungstechnik kann eine
akustische Warnung ausgegeben werden. Für den Zweck der
Benachrichtigung können beliebige dieser Techniken miteinander
kombiniert werden.
- (5) Wenn in der Konfiguration gemäß der Ausführungsform
das Prüfinstrument 50 mit den Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 30 verbunden
und aktiviert wird, erkennt das Bestimmungsmodul 22 das Vorliegen
einer Überprüfungsanweisung. Die Erfindung ist
jedoch nicht darauf beschränkt, und das Vorliegen einer Überprüfungsanweisung kann
auch aus anderen Gründen erkannt werden. In einer modifizierten
Vorgehensweise kann das Vorliegen einer Überprüfungsanweisung
erkannt werden, wenn ein Überprüfungsbefehl von
dem Prüfinstrument 50 über die Eingabe-Ausgabeanschlüsse 30 eingegeben
wird. In einer weiteren Modifizierung kann eine Überprüfungstaste
verwendet werden, die dazu vorgesehen ist, einen Überprüfungsbefehl
auszugeben. In Reaktion auf die Betätigung der Überprüfungstaste durch
das mit der Überprüfung betraute Personal kann
das Bestimmungsmodul 22 das Vorliegen einer Überprüfungsanweisung
erkennen. Während der Überprüfung der
Wasserstoffsensoren wird bei einer jeden dieser modifizierten Vorgehensweisen ein
zu Überprüfungszwecken dienender Schwellenwert
(zweiter Schwellenwert) anstelle eines für das gewöhnliche
Austreten von Wasserstoff eingestellten Schwellenwerts (erster Schwellenwert) verwendet,
der mit dem Erfassungswert eines Wasserstoffsensors verglichen wird,
wodurch ähnliche Wirkungen wie in den vorstehend erläuterten
Ausführungsformen erreicht werden können.
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Zusammenfassung
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Gaserfassungssystem, Fahrzeug und Überprüfungsverfahren
für das Gaserfassungssystem
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Ein
Gaserfassungssystem dient dazu, ein spezifisches Gas zu erfassen,
das in einem bestimmten Raum vorhanden ist. Das Gaserfassungssystem beinhaltet
einen Gaskonzentrationsdetektor, der so ausgeführt ist,
dass er eine Konzentration des spezifischen Gases als eine Gaskonzentration
erfasst. Das Gaserfassungssystem weist zudem ein Bestimmungsmodul
auf, das ausgeführt ist, dass es bestimmt, ob die Gaskonzentration,
die durch den Gaskonzentrationsdetektor erfasst wird, einen eingestellten
Schwellenwert überschreitet. In Reaktion auf eine Eingabe
einer Überprüfungsanweisung zum Überprüfen
des Gaskonzentrationsdetektors in das Bestimmungsmodul, verwendet
das Bestimmungsmodul anstelle des eingestellten Schwellenwerts einen zu Überprüfungszwecken
dienenden Schwellenwert. Durch diese Vorkehrungen wird die Benutzerfreundlichkeit
während des Vorgangs des Überprüfens
des Gaskonzentrationsdetektors auf effektive Weise verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-329786 [0002]
- - JP 2004-93204 [0002]