JP2020187942A - ガス漏れ検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、ガス計測器が正常であるか否かの点検を容易にする仕掛を備えたガス漏れ検知システムを提供する。【解決手段】本明細書が開示するガス漏れ検知システムは、ガス濃度を計測するガス計測器と、ガス計測器が計測したガス濃度が所定の閾値を超えた場合にガス漏れ発生を外部に通知するコントローラを備えている。コントローラは、外部からの指令により通常モードと検査モードが切替可能である。コントローラは、ガス計測器が計測したガス濃度が閾値を超えた場合、通常モードと検査モードで異なるデバイスを使ってガス漏れ検知を外部に通知する。例えば、通常モードのときにはインストルメントパネルの警告灯を点灯させ、検査モードのときにはハザードランプを点灯させる。【選択図】図３

Description

本明細書が開示する技術は、ガス計測器が正常であるか否かの点検を容易にする仕掛を備えたガス漏れ検知システムに関する。

燃料電池車は、燃料電池スタックや水素タンクを収容する部位のガス濃度を測定するガス計測器を備えている。特許文献１には、ガス計測器（特許文献１では、水素ディテクタと称している）が測定したガス濃度を、ＥＣＵを介して外部に接続する専用のチェックツールに出力することで、点検者がガス漏れの有無を点検することができるガス検出システムが開示されている。

特開２００９−０９９３９９号公報

ガス計測器が正しくガス濃度を計測できないと、ガス漏れを正しく検知することができない。本明細書は、ガス計測器が正常であるか否かの点検を容易にする仕掛を備えたガス漏れ検知システムを提供する。本明細書が開示する検査装置は、燃料電池車に搭載されている水素ガス計測器のみならず様々なガス計測器に適用可能であるが、本明細書は、自動車に好適なガス漏れ検知システムも提供する。

本明細書が開示するガス漏れ検知システムは、ガス濃度を計測するガス計測器と、ガス計測器が計測したガス濃度が所定の閾値を超えた場合にガス漏れ発生を外部に通知するコントローラを備えている。コントローラは、外部からの指令により通常モードと検査モードが切替可能である。コントローラは、ガス計測器が計測したガス濃度が閾値を超えた場合、通常モードと検査モードで異なるデバイスを使ってガス漏れ検知を外部に通知する。

通常モードのときには、ガス漏れが発生した場合、ガス漏れ対策を講じるべき別のコントローラへガス漏れ発生を通知する。この場合にガス漏れ検知を外部に通知するデバイスは、典型的には、別のコントローラと通信するための通信器でよい。ガス漏れ発生箇所がガスタンクの近くの場合には、別のコントローラはガスタンクの主栓を閉じる。一方、検査モードのときには、閾値を超えているガスをガス計測器に吹き付けたときにガス計測器がガス濃度を正しく計測できた否かを検査者が知ることができればよい。そこで、検査モードのときには、コントローラは、例えばランプを点灯させる。この場合、ガス漏れ発生を外部に通知するデバイスはランプである。このように、検査モードにおいては、通常モードのときとは異なるデバイスを使ってガス漏れ検知を通知することで、ガス計測器の点検が容易になる。

本明細書が開示するガス漏れ検知システムを車両に適用する場合には、コントローラは次の特徴を備えているとよい。コントローラは、通常モードのときにガス濃度が閾値を超えた場合にはインストルメントパネルの警告灯を点灯させる。一方、検査モードのときにガス濃度が閾値を超えた場合には、コントローラは、ハザードランプを点灯させる、あるいは、ワイヤレスキーに応答するアンサーバックブザーを鳴らす。通常モードのときは、インストルメントパネルのランプ（警告灯）が点灯することで運転者がガス漏れ発生に気づくことができる。一方、検査モードの際には、点検者が閾値を超えるガス濃度のガスをガス計測器に吹き付ける。その場合には、点検者は、ハザードランプの点灯あるいはアンサ−バックブザーの音により、車両近傍のどこにいても、ガス計測器が正常に機能していることを知ることができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例のガス漏れ検知システムを搭載する燃料電池車の側面図である。 実施例のガス漏れ検知システムと各デバイスの関係を示すブロック図である。 実施例のガス漏れ検知システムのコントローラが行う処理のフローチャートである。

図面を参照して実施例のガス漏れ検知システム１について説明する。ガス漏れ検知システム１は、燃料電池車１００に搭載されている。図１に、実施例のガス漏れ検知システム１を搭載する燃料電池車１００の側面図を示す。図１に示すように、燃料電池車１００は、ガス漏れ検知システム１のほか、車両前側に配置されている燃料電池スタック２と、車両後方に配置されている２本の水素タンク４ａ、４ｂと、アクセル開度センサ１２と、シフトレバー１４と、イグニッションスイッチ１５と、インストルメントパネル２３を備えている。水素タンク４ａ、４ｂに貯留されている水素は、配管６を介して燃料電池スタック２に供給される。燃料電池スタック２は、水素タンク４ａ、４ｂから供給された水素と、空気中の酸素を利用して発電する。燃料電池車１００は、燃料電池スタック２が発電した電気で不図示の走行用モータを駆動する。燃料電池スタック２の発電の詳細については、ここでは説明を省略する。

ガス漏れ検知システム１は３個のガス計測器８ａ−８ｃと、コントローラ１０を含んでいる。ガス漏れ検知システム１のコントローラ１０は、燃料電池車１００のコントローラを兼ねている。コントローラ１０は、燃料電池車１００に関する種々の情報を取得し、取得した情報を利用して、不図示のシステムメインリレーの開閉や、インバータ及びＤＣＤＣコンバータ等の動力デバイスの制御を行う。コントローラ１０が取得する情報には、アクセル開度センサ１２によるアクセルペダルの開度情報、イグニションスイッチ１５のＯＮ／ＯＦＦ情報、シフトレバー１４のポジション情報、車速情報等がある。また、コントローラ１０は、車両の状態をインストルメントパネル２３に表示させる。

先に述べたように、ガス漏れ検知システム１は、３個のガス計測器８ａ−８ｃを備えている。ガス計測器８ａは、燃料電池スタック２の上部に配置されている。ガス計測器８ｂ、８ｃはそれぞれ、水素タンク４ａ、４ｂの上方に配置されている。図１の破線矢印で示すように、ガス計測器８ａ−８ｃのそれぞれは、コントローラ１０に接続されている。

水素は空気より軽いため、ガス漏れが発生した場合には、水素は上方に移動する。上方に移動した水素の濃度を測定するため、ガス計測器８ａ−８ｃのそれぞれは、燃料電池スタック２、水素タンク４ａ、４ｂのそれぞれの上方に配置されている。ガス計測器８ａ−８ｃのそれぞれは、一定時間ごとにガス濃度（すなわち、水素濃度）を計測し、コントローラ１０に計測したガス濃度を送信する。コントローラ１０は、ガス計測器８ａ−８ｃのいずれかから受信したガス濃度が所定の閾値濃度を超えている場合には、ガス漏れ発生を通知してユーザや点検スタッフに注意喚起する。

燃料電池車１００のコントローラ１０は、通常モードと検査モードが切替可能である。通常モードとは、ユーザが燃料電池車１００を使っているときに動作するプログラムであり、検査モードとは、専門の点検スタッフが燃料電池車１００を点検するときに動作するプログラムである。点検スタッフが、イグニッションスイッチ１５やアクセルペダル、シフトレバー１４などを特定の手順で操作すると、コントローラ１０は、動作させるプログラムを通常モードから検査モードへ切り替える。すなわち、イグニッションスイッチ１５やアクセルペダル、シフトレバー１４などの特定の手順が、通常モードから検査モードへ切り替えるためのコントローラ１０への指令に相当する。なお、イグニッションスイッチ１５などの操作に代えて、検査装置をコントローラ１０に接続し、通常モードから検査モードへ切り替えるための指令を検査装置からコントローラ１０へ送ってもよい。コントローラ１０は、コントローラ外部からの指令により、通常モードと検査モードを切り替えることができる。

コントローラ１０は、通常モードでは、ガス計測器８ａ−８ｃのいずれかの計測データ（計測したガス濃度）が閾値を超えている場合（すなわちガス漏れが検知された場合）、インストルメントパネル２３の警告灯（ガス漏れ発生を示す警告灯）を点灯させる。ガス計測器８ａ−８ｃに不具合が発生し、ガス濃度を正確に計測できない場合には、コントローラ１０はガス漏れを正確に検知できない。そこで、専門の点検スタッフが定期的にガス計測器８ａ−８ｃを点検する。ガス漏れ検知システム１は、点検スタッフによるガス計測器８ａ−８ｃの点検を容易にする仕掛けを備えている。具体的には、コントローラ１０は、検査モードのときにガス計測器８ａ−８ｃのいずれかが計測したガス濃度が所定の閾値を超えている場合には、インストルメントパネル２３ではなく、ハザードランプを点灯させる、あるいは、ワイヤレスキー（遠隔で燃料電池車のドアを開錠／施錠するリモコンキー）に応答するアンサーバックブザーを鳴らす。通常モード時には、インストルメントパネル２３を使ってガス漏れ発生を通知することで、ガス漏れ発生を運転者に知らせることができる。一方、点検時には、点検スタッフは運転席ではなく、車両の周囲に位置する。点検スタッフは、ガス計測器８ａ−８ｃが正常に動作しているか点検するため、閾値を超える濃度の水素ガスをガス計測器８ａ−８ｃに順次に散布する。ガス計測器８ａ−８ｃがガス濃度を正確に計測できていれば、コントローラ１０は、ハザードランプあるいはアンサーバックブザーを使ってガス漏れ発生を通知する。ハザードランプあるいはアンサーバックブザーを用いることで、車両周辺に位置する点検スタッフは、ガス計測器が正常であることを知ることができる。すなわち、点検スタッフは、ガス計測器８ａ−８ｃが正常に動作していることを容易に確認することができる。

図２を参照して、実施例のガス漏れ検知システム１が各デバイスと送受信する情報について説明する。図２は、コントローラ１０と各デバイスとの関係を示すブロック図である。理解を助けるため、図２では、コントローラ１０を、外部（コントローラ１０の外部）からの指令を解析、実行する指令実行部１１ａと、ガス計測器８ａ−８ｃによるガス濃度計測結果を閾値と比較する判定部１１ｂに分けて説明する。指令実行部１１ａは、イグニッションスイッチ１５、アクセルセンサ１２、シフトレバー１４からのデータを受け、それらのデータ（操作手順を示すデータ）に基づいて自身が実行するプログラムを通常モードから検査モードで切り替える。

通常モードから検査モードへの切替指令に相当する操作手順の一例は次の通りである。イグニッションスイッチ１５をオフからオンに切り替える。その後の６０秒以内に次の操作を行う。（１）シフトレバー１４をパーキングポジションからニュートラルポジションに切り替え、アクセルペダルを一度強く踏み込んでから離す。（２）シフトレバー１４を再びパーキングポジションに戻す。なお、通常モードから検査モードに切り替える指令は、上記の手順に限定されない。また、検査モードから通常モードに切り替える別の手順も用意されている。

判定部１１ｂは、ガス計測器８ａ−８ｃが計測したガス濃度を所定の閾値を比較し、計測されたガス濃度が閾値を超えていた場合、所定のデバイスを通じてガス漏れ発生を通知する。ガス漏れ発生の通知に用いるデバイスは、ハザードランプ２０、アンサーバックブザー２２、インストルメントパネル２３（警告灯）のいずれかである。判定部１１ｂは、通常モードと検査モードで異なるデバイスを使ってガス漏れ発生を通知する。先に述べたように、アンサーバックブザー２２は、燃料電池車１００のドアを開錠／施錠するワイヤレスキーからの信号に応答して音を発するデバイスである。

図３を参照して、コントローラ１０が実行する処理（ガス漏れ検知処理）について説明する。コントローラ１０は、燃料電池車１００（図１参照）のイグニッションスイッチ１５がオンの状態にて、図３に示す処理を定期的に実行する。

コントローラ１０は、ガス計測器８ａ−８ｃの計測データ（すなわち、ガス濃度）を取得する（ステップＳ２）。コントローラ１０は、取得したそれぞれのガス濃度を閾値と比較する（ステップＳ３）。全てのガス濃度が閾値を下回っていれば、コントローラ１０は処理を終了する（ステップＳ３：ＮＯ）。

いずれかのガス濃度が閾値を超えている場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、現在のモードが通常モードであれば、インストルメントパネル２３の警告灯を点灯させる（ステップＳ４：ＹＥＳ、Ｓ５）。一方、いずれかのガス濃度が閾値を超えており（ステップＳ３：ＹＥＳ）、現在のモードが検査モードであれば、コントローラ１０は、ハザードランプ２０を一定時間点灯させる（ステップＳ４：ＮＯ、Ｓ６）。あるいは、コントローラ１０は、ハザードランプ２０を一定時間点灯させるかわりに、アンサーバックブザー２２を一定時間鳴らせてもよい。

以上説明したように、実施例のガス漏れ検知システム１は、コントローラ１０が検査モードのときにガス漏れを検知した場合には、ハザードランプ２０あるいはアンサーバックブザー２２を動作させる。この処理により、車両の周囲による点検スタッフにガス計測器８ａ−８ｃが正常であることを通知することができる。なお、点検スタッフは、コントローラ１０を検査モードに切り替えた後、ガス計測器８ａ−８ｃに順次に閾値を超えるガス濃度の水素ガスを吹き付ける。水素ガスを吹き付ける毎にハザードランプが点灯すれば（あるいはアンサーバックブザーが鳴れば）、水素ガスを吹き付けたガス計測器が正常であることを容易に知ることができる。

通常モードのときには、ガス漏れが検知されればインストルメントパネル２３にその旨を示す警告灯が点灯される。この処理により、運転者はガス漏れを知ることができる。

本実施例の留意点を以下に述べる。コントローラ１０が通常モードから検査モードに切り替わるための指令は、アクセルペダル等の特定の操作に限らず、例えばコントローラ１０に接続された検査装置から通信で送られる指令であってもよい。

検査モードのとき、コントローラ１０は、ハザードランプ２０を点灯させるとともに、アンサーバックブザー２２を鳴らしてもよい。

検査モード時にガス漏れが検知された場合に起動するデバイスは、ハザードランプとアンサーバックブザーに限らず、車両の周囲に位置するスタッフに注意喚起することができるデバイスであればよい。

実施例のガス漏れ検知システムは、燃料電池車１００に搭載されている。本明細書が開示する技術は、燃料電池車に限られず、様々なガス漏れ検知システムに適用することができる。通常モードのときには、コントローラは、ガス漏れ対策を実施する別のコントローラにガス漏れ発生を通知する通信器を駆動する。検査モードのときには、コントローラは、ガス計測器を試験する点検者が知覚できるデバイス（ランプ、あるいはブザー）を駆動する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：燃料電池スタック ４ａ、４ｂ：水素タンク ６：水素管 ８ａ〜８ｃ：ガス計測器 １０：コントローラ １２：アクセル開度センサ １４：シフトレバー １５：イグニッションスイッチ ２０：ハザードランプ ２２： アンサーバックブザー ２３：インストルメントパネル

Claims (2)

1. ガス濃度を計測するガス計測器と、
   前記ガス計測器が計測したガス濃度が所定の閾値を超えた場合にガス漏れ発生を外部に通知するコントローラと、
   を備えており、
   前記コントローラは、
   外部からの指令により通常モードと検査モードが切替可能であり、
   前記ガス計測器が計測したガス濃度が前記閾値を超えた場合、前記通常モードと前記検査モードで異なるデバイスを使ってガス漏れ検知を外部に通知する、ガス漏れ検知システム。
2. 前記ガス漏れ検知システムは車両に搭載されており、
   前記コントローラは、
   通常モードのときに前記ガス濃度が前記閾値を超えた場合にはインストルメントパネルの警告灯を点灯させ、
   検査モードのときに前記ガス濃度が前記閾値を超えた場合にはハザードランプを点灯させる、あるいは、ワイヤレスキーに対するアンサーバックブザーを鳴らす、請求項１に記載のガス漏れ検知システム。

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