JP2015206686A - 検出装置及び検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、第1の実施形態に係るガス供給システムについて詳しく説明する。
図1は、第1の実施形態に係るガス供給システムの全体構成を示す図である。ガス供給システム1は、CNG等の気体燃料により動力を得て走行する車両に搭載される。
検出装置10は、ガス供給システム1を搭載する車両のECU(Engine Control Unit)によって実現される。検出装置10は、圧力センサ21を介して、タンク20内に充填されたガス(気体燃料)の圧力(以下、単に「ガス圧」と記載する。)を取得する。検出装置10は、取得したガス圧が所定の条件を満たした場合には、ガスリークが発生したと判断して、その旨を通知するための信号(リーク検出信号)を出力する。別途搭載された安全装置(図示せず)がリーク検出信号を受け付けることで、当該安全装置が起動する。検出装置10は、予め用意されたプログラムが読み込まれて実行されることにより、リーク判定部11、充填判定部12として動作する。
タンク20は、充填口から充填された気体燃料を蓄積する燃料タンクである。タンク20内の気体燃料は、車両の駆動に応じて、配管を経由して図示しないエンジン機構へ送出される。
圧力センサ21は、タンク20内のガス圧を検出する検出器である。圧力センサ21は、エンジン機構へ輸送される配管に設置される。圧力センサ21は、検出したガス圧を電気信号に変換してECUである検出装置10に出力する。
検出装置10は、リーク判定部11と、充填判定部12と、充填判定用テーブル13と、を有している。
リーク判定部11は、タンク20内のガス圧の変動量ΔPが所定のリーク判定閾値ΔPLを下回った場合に、ガスリークの発生を通知するための信号(リーク検出信号)を出力する。このリーク検出信号が所定の安全装置に出力されると直ちにガス流の遮断等の安全動作が実行される。
充填判定部12は、充填口を介して気体燃料の充填が開始された場合に、そのことを検出する。具体的には、タンク20内のガス圧の変動量ΔPが所定の充填判定閾値ΔPiを上回った場合に、タンク20へのガスの充填中であることを通知するための信号(充填検出信号)を出力する。充填判定部12は、この充填検出信号をリーク判定部11に出力する。
充填判定用テーブル13は、充填判定部12が、上記充填の判定を行うために用いる記憶テーブルである。この充填判定用テーブル13は、別途に行われた事前実験等の結果に従って予め規定されている。この充填判定用テーブル13には、タンク20内のガス圧別に採用される充填判定閾値ΔPiの値が規定されている。充填判定用テーブル13は、予め図示しない記憶部に格納されており、ECUである検出装置10は、起動の際に、当該記憶部に格納された充填判定用テーブル13を読み込んで保持する。
図2に示すグラフでは、縦軸にタンク20内のガス圧Pを、横軸に時刻tを示している。また、図2では、時刻t0に気体燃料の充填(注入)が開始された場合におけるガス圧Pの変化が示されている。
エンジンを動作させたまま気体燃料の充填を開始した場合、図2に示すように、タンク20内のガス圧Pは、脈動しながら上昇する。そして、充填開始時刻t0から経過するにしたがって、その脈動幅は次第に減少していき、所定の時間Δt(例えば、Δt=120sec)経過後の時刻t1に脈動がなくなってガス圧Pが安定する。
したがって、本実施形態に係る検出装置10は、気体燃料の充填に応じてガス圧Pの上昇を検出したときは、それ以降の所定時間Δt(例えば、Δt=120sec)は、リーク発生の通知処理(リーク検出信号の出力)を行わないようにする。以下、その具体的な方法を説明する。
図3(a)は、検出装置10における充填判定部12の処理フローを示すフローチャート図であり、図3(b)は、検出装置10におけるリーク判定部11の処理フローを示すフローチャート図である。図3(a)、(b)に示す処理フローは、ともに、検出装置10に電力が供給され、ECUとしての動作を開始した段階から開始される。
図3(a)に示すように、充填判定部12は、圧力センサ21を通じて、現時点におけるタンク20内のガス圧Pを取得する(ステップS01)。次に、充填判定部12は、充填判定用テーブル13を参照して、現時点におけるガス圧Pに応じた所定の充填判定閾値ΔPiを設定する(ステップS02)。次に、充填判定部12は、再度ガス圧Pを取得して、2回目に取得したガス圧Pと1回目に取得したガス圧Pとの差分である変動量ΔPを取得する(ステップS03)。
図3(b)に示すように、リーク判定部11は、圧力センサ21を通じて、現時点におけるタンク20内のガス圧Pを取得する(ステップS11)。次に、リーク判定部11は、再度ガス圧Pを取得して、2回目に取得したガス圧Pと1回目に取得したガス圧Pとの差分である変動量ΔPを取得する(ステップS12)。
次に、リーク判定部11は、変動量ΔPがリーク判定閾値ΔPL(<0)を下回っているか否かを判定する(ステップS13)。変動量ΔPがリーク判定閾値ΔPL以上の場合には(ステップS13:NO)、リーク判定部11は、特別な処理をすることなく処理を終了する。一方、変動量ΔPがリーク判定閾値ΔPL(<0)を下回っている場合には(ステップS13:YES)、リーク判定部11は、続いて、充填検出信号の入力があるか否かを判定する(ステップS14)。ここで、ステップS05(図4(a))の処理により充填判定部12から充填検出信号の入力が有る場合(ステップS14:YES)には、特別な処理をすることなく処理を終了する。一方、充填判定部12から充填検出信号の入力が無い場合(ステップS14:NO)には、ガスリークが発生しているものとして、リーク判定部11は、リーク検出信号を出力する(ステップS15)。これにより、リーク検出信号の入力を受け付けた安全装置が作動し、ガスリークのガス流の遮断等の処理が行われる。
例えば、図2に示す例によれば、充填判定部12は、時刻t0から気体燃料の充填が開始された直後、ガス圧Pの上昇(上昇量ΔP1>ΔPi)を検出した時点で充填検出信号をリーク判定部11に向けて所定時間Δt(Δt=120sec)出力する。そうすると、リーク判定部11は、脈動によりその直後に発生するガス圧Pの低下(低下量ΔP2<ΔPL)を検出した場合であっても、リーク検出信号を出力しない。
このように、検出装置10は、充填中であってガス圧Pの脈動が発生している間に、リーク判定閾値ΔPLを下回るガス圧の変動量ΔPが検出された場合であっても、リークの発生を通知しない。したがって、充填中に発生するガス圧Pの脈動に起因するガスリークの誤検出の発生を抑制することができる。
上述したように、検出装置10(充填判定部12)は、充填判定閾値ΔPiを上回るガス圧の変動量ΔPが検出された場合は、充填が開始されたものと判断する。したがって、この充填判定閾値ΔPiは、気体燃料の充填が成されていない状況において「充填中」と誤検出されることを防止するために、当該充填中以外の状況で想定されるガス圧の変動量を上回る値に設定される必要がある。また、充填判定部12は、充填が開始された時には常に「充填中」と検出するべきであるので、充填判定閾値ΔPiは、充填開始時に想定されるガス圧Pの上昇量ΔP以下に設定される必要がある。
充填判定用テーブル13は、図4に示す直線αによって規定される相関関係に基づいて、充填判定閾値ΔPiと元ガス圧Pとを関連付けて記憶している。この直線αは、充填判定閾値ΔPiと元ガス圧Pとの比例係数aに基づく比例関係を示す直線α’(ΔPi=a×P。ここで比例係数aは、例えばa=1/20)に、所定のオフセット圧ΔPq(例えば、ΔPq=10kPa)を加えて得る直線である。即ち、充填判定用テーブル13には、ΔPi=a×P+ΔPq・・・式(1)に基づく充填判定閾値ΔPiと元ガス圧Pとの相関関係が規定されている。
また、検出装置10の各機能構成が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。
10 検出装置(ECU)
11 リーク判定部
12 充填判定部
13 充填判定用テーブル
20 タンク
21 圧力センサ
Claims (4)
- タンク内に充填されたガスの圧力の変動量が所定のリーク判定閾値を下回った場合に、ガスリークの発生を通知するリーク判定部と、
前記タンク内に充填されたガスの圧力の変動量が所定の充填判定閾値を上回った場合に、前記タンクへのガスの充填中であることを通知する充填判定部と、
を備え、
前記リーク判定部は、前記充填判定部から、前記タンクへのガスの充填中であることの通知を受けた場合には、前記圧力の変動量が所定のリーク判定閾値を下回った場合であっても、ガスリークの発生を通知しない
ことを特徴とする検出装置。 - 前記充填判定部は、前記タンク内に充填されたガスの圧力が高いほど、前記充填判定閾値を大きい値に設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の検出装置。 - 前記リーク判定部は、前記タンクへのガスの充填中であることの通知を受け付けた時刻から所定の期間を経過した後は、前記圧力の変動量が所定のリーク判定閾値を下回った場合に、ガスリークの発生を通知する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の検出装置。 - タンク内に充填されたガスの圧力の変動量が所定の充填判定閾値を上回った場合に、前記タンクへのガスの充填中であることを通知し、
前記タンクへのガスの充填中であることの通知を受けていない場合には、前記圧力の変動量が所定のリーク判定閾値を下回った場合に、ガスリークの発生を通知し、
前記タンクへのガスの充填中であることの通知を受けた場合には、前記圧力の変動量が前記リーク判定閾値を下回った場合であっても、ガスリークの発生を通知しない
ことを特徴とする検出方法。
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