JP2017173117A - ガス検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
電子制御装置は、濃度取得部と、補正部とを備える。
本発明が適用された実施形態のガス検出システム400は、図1に示すように、燃料電池自動車300に搭載された可燃性ガス検出装置1a,1bと電子制御装置200を備える。
燃料電池自動車300は、前輪301付近に形成されたモータルーム302の内部に設置される燃料電池303と、後輪304付近に形成されたタンクルーム305の内部に設置される複数の水素タンク306とを備える。燃料電池303と水素タンク306とは、図示しないガス供給管で接続されており、ガス供給管を介して水素タンク306から燃料電池303へ水素ガスが供給される。
可燃性ガス検出装置1は、熱伝導式のガス検出器であり、被検出雰囲気内(例えば、燃料電池自動車のモータールーム)に設置されて、水素の漏れを検出する目的等に用いられる。なお、被検出雰囲気とは、可燃性ガス検出装置1の検出対象となるガス雰囲気をいう。
ガス検出素子2は、水素ガスの濃度を検出する。制御部3は、ガス検出素子2の動作を制御する。演算部4は、ガス検出素子2からの出力信号に基づいて水素ガス濃度を算出する処理を実行する。直流電源5は、制御部3と演算部4と通信部6に電力を供給する。通信部6は、信号線210(220)を介してECU200との間でデータ通信を行う。
基部11は、ガス検出素子2の本体を構成するものであり、主にシリコンを材料として矩形板状に形成された部材である。基部11は、縦横ともに数mm程度の大きさ(本実施形態では、3mm×3mm程度の大きさ)に形成されている。
通電制御回路31は、発熱抵抗体12の温度を一定に保つ回路であり、ブリッジ回路41と増幅回路42と電流調整回路43とを備える。
発熱抵抗体12は、一端が固定抵抗52に接続され、他端が固定抵抗51に接続されている。以下、発熱抵抗体12と固定抵抗52との接続点を接続点P1+という。また、発熱抵抗体12と固定抵抗51との接続点を接続点PGという。接続点PGは接地される。
固定抵抗52は、発熱抵抗体12に接続されていない側の端部が、固定抵抗53において固定抵抗51に接続されていない側の端部と接続される。以下、固定抵抗52と固定抵抗53との接続点を接続点PVという。
増幅回路42は、差動増幅回路であって、演算増幅器81と、固定抵抗82,83,84と、コンデンサ85とを備える。
次に温度検出回路32は、ブリッジ回路91と増幅回路92とを備える。
測温抵抗体17は、一端が固定抵抗103に接続され、他端が接地される。以下、測温抵抗体17と固定抵抗103との接続点を接続点P2−という。
固定抵抗102は、固定抵抗101に接続されていない側の端部が、直流電源Vccを供給する電源ラインに接続される。
増幅回路92は、差動増幅回路であって、演算増幅器111と、固定抵抗112,113,114と、コンデンサ115とを備える。
演算部4は、CPU131、ROM132、RAM133および信号入出力部134等を有する周知のマイコンを備えている。
次に、濃度演算処理の手順を説明する。
そしてS20にて、通電制御回路31から発熱抵抗体電圧Vhを取得し、温度検出回路32から測温抵抗体電圧Vtを取得する。その後S30にて、S20で取得した測温抵抗体電圧Vtと、基準電圧換算データ141とに基づいて、測温抵抗体電圧Vtに対応する基準電圧Vh0を算出する。
またECU200は、濃度補正処理を実行する。ここで、濃度補正処理の手順を説明する。この濃度補正処理は、ECU200のマイコンが起動した直後に、その処理を開始する。
図7に示すように、第1状態は、水素漏れも外乱もない状態である。第2状態は、水素漏れがなく且つ外乱がある状態である。第3状態は、燃料電池303で水素漏れがあり且つ外乱がない状態である。第4状態は、燃料電池303で水素漏れがあり且つ外乱がある状態である。第5状態は、水素タンク306で水素漏れがあり且つ外乱がない状態である。第6状態は、水素タンク306で水素漏れがあり且つ外乱がある状態である。
また、可燃性ガス検出装置1a,1bはそれぞれ、可燃性ガス検出装置1が水素ガスの漏れを検出する対象となる漏れ検出箇所として、互いに異なるモータルーム302とタンクルーム305に設置される。
また、水素ガスは本発明における検出対象ガス、発熱抵抗体12の抵抗値は本発明における電気的特性、発熱抵抗体電圧Vhは本発明における濃度出力値、モータルーム302とタンクルーム305は本発明における漏れ検出箇所である。
例えば上記実施形態では、有線でガス濃度情報を送信するものを示したが、無線で送信するようにしてもよい。
Claims (3)
- 被検出雰囲気内における検出対象ガスの濃度に応じて電気的特性が変化するガス検出素子と、前記ガス検出素子における前記検出対象ガスの濃度に応じた電気的特性の変化に基づいて前記検出対象ガスの濃度を示す濃度出力値を出力する検出回路と、前記濃度出力値に基づいて前記検出対象ガスの濃度を算出する濃度算出部とを有する複数のガス検出装置と、電子制御装置とを備えるガス検出システムであって、
複数の前記ガス検出装置はそれぞれ、互いに同一の前記ガス検出素子と、互いに同一の前記検出回路とを有し、
前記ガス検出装置が前記検出対象ガスの漏れを検出する対象となる箇所を漏れ検出箇所として、複数の前記ガス検出装置はそれぞれ、互いに異なる前記漏れ検出箇所に設置され、
前記電子制御装置は、
複数の前記ガス検出装置のそれぞれから、前記濃度算出部が算出した前記検出対象ガスの濃度を示すガス濃度情報を取得する濃度取得部と、
前記濃度取得部により取得された複数の前記ガス濃度情報を用いて、複数の前記ガス検出装置のそれぞれについて前記濃度算出部により算出された前記検出対象ガスの濃度を補正する補正部とを備え、
前記補正部は、前記濃度取得部により取得された複数の前記ガス濃度情報が示す濃度の中で、最も小さい濃度を基準濃度として算出し、複数の前記ガス検出装置のそれぞれについて、前記濃度算出部により算出された前記検出対象ガスの濃度から、前記基準濃度が減算された減算値が、前記検出対象ガスの濃度の補正値となるように前記検出対象ガスの濃度を補正するガス検出システム。 - 請求項1に記載のガス検出システムであって、
前記補正部は、
算出された前記基準濃度が予め設定された異常判定値以上であるか否かを判断する異常判断部と、
前記基準濃度が算出される毎に前記基準濃度を更新する更新部と、
前記基準濃度が前記異常判定値以上であると前記異常判断部が判断した場合に、前記更新部が前記基準濃度を更新するのを禁止する禁止部とを備えるガス検出システム。 - 請求項2に記載のガス検出システムであって、
前記補正部は、
前記基準濃度が前記異常判定値以上であると前記異常判断部が判断した場合に、前記基準濃度を予め設定された異常時設定値に設定する基準設定部を備えるガス検出システム。
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