JP3853703B2

JP3853703B2 - Vehicle start control system

Info

Publication number: JP3853703B2
Application number: JP2002174626A
Authority: JP
Inventors: 博町田; 強江口; 孝佐々木; 泰児島
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: JP2004023873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用始動制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば固体高分子膜型燃料電池は、固体高分子電解質膜を燃料極と酸素極とで両側から挟み込んで形成されたセルに対し、複数のセルを積層して構成されたスタック（以下において燃料電池と呼ぶ）を備えており、燃料極に燃料として水素が供給され、酸素極に酸化剤として空気が供給されて、燃料極で触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過して酸素極まで移動して、酸素極で酸素と電気化学反応を起こして発電するようになっている。
【０００３】
このような固体高分子膜型燃料電池等の燃料電池を搭載した車両において、従来、例えば特開平７−１７０６１３号公報に開示された燃料電池車両及びその始動方法のように、車両の発進および燃料電池の起動に先立って、安全性照会、例えば燃料電池の燃料極側に供給される水素が漏洩していないことの検知等を実行する技術が知られている。
ここで、水素を検知する水素センサとしては、例えば白金等の触媒からなるガス検出素子と温度補償素子とを一対備え、水素が白金等の触媒に接触した際の燃焼により発生する熱によってガス検出素子が相対的に高温の状態になったときに、例えば雰囲気温度下等の相対的に低温の状態の温度補償素子との間に生じる電気抵抗の差異に応じて、水素の濃度を検出するガス接触燃焼式の水素センサが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例に係る燃料電池車両においては、停止状態の車両を発進させるための動作、例えば車両扉の開放等が実行された後に、水素センサによる検出が開始されるようになっている。しかしながら、車両の運転者が車両扉を開放して車両に乗車し、例えばイグニッションスイッチ等の車両を走行可能状態へと移行させるスイッチをオン状態に操作する時点において、水素センサによる検出、及び、この検出結果に基づく安全性の確認処理等が終了していないと、例えば燃料電池の起動処理等の開始が遅延されてしまい、車両の速やかな始動が困難になるという問題が生じる。このため、車両の始動時おいて、より早期に水素センサによる検出、及び、この検出結果に基づく安全性の確認処理等を開始することが望まれる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、停止状態の車両の始動に先立って車両状態の検査を行う場合であっても、車両を速やかに始動させることが可能な車両用始動制御システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両用始動制御システムは、停止状態の車両を走行可能状態へと移行させる起動スイッチ（例えば、実施の形態でのイグニッションスイッチ２５）のオン／オフ操作とは無関係に車両の所定電気機器へ電力供給を行う電源（例えば、実施の形態での電流制御装置１１及び蓄電装置１２）と、前記電源からの電力供給により被検出ガスを検出する車載ガスセンサ（例えば、実施の形態での水素センサ２３）と、前記車載ガスセンサの検出結果に基づく安全の確認処理を完了した後に始動する車両において、車両に搭載され、呼出信号を発信する車載無線装置（例えば、実施の形態での送受信制御装置１３及び通信装置１４）と、前記車両の運転者が携帯可能であって、前記車載無線装置から発信される前記呼出信号を受信した場合に応答信号を返信する携帯無線装置（例えば、実施の形態での携帯端末３）と、前記携帯無線装置からの前記応答信号を前記車載無線装置が受信したとき、前記運転者が前記車両に接近したか否かを判断し、接近したと判断したときに前記車載ガスセンサによる前記被検出ガスの検出を開始する検出制御手段（例えば、実施の形態での検出制御装置１９）とを備えることを特徴としている。
【０００６】
上記構成の車両用始動制御システムによれば、車両の停止状態であっても、例えばイグニッションスイッチ等からなる起動スイッチのオン／オフ操作とは無関係に電力供給を行う電源により、例えば水素センサ等ならなる車載ガスセンサが作動可能とされている。この状態にて、例えばキーレスエントリーシステム等のように、車両を含む所定範囲内において車載無線装置から発信される呼出信号を受信した携帯無線機は応答信号を返信し、この応答信号を車載無線装置が受信すると、検出制御手段は車載ガスセンサによる被検出ガスの検出を開始する。
すなわち、運転者が携帯無線機を携帯して車両に接近した時点で車載ガスセンサが作動を開始するため、例えば運転者がイグニッションスイッチ等をオン状態に操作して車両を始動させるまでの間に、車載ガスセンサによる被検出ガスの検出、及び、この検出結果に基づく安全性の確認処理等を完了することができ、運転者の動作や意志を妨げること無しに円滑に車両を始動させることができる。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の本発明の車両用始動制御システムは、前記携帯無線装置からの前記応答信号を受信したか否かに応じて車両ドアの解錠および施錠を制御する解施錠制御手段（例えば、実施の形態での解施錠制御装置１７）と、前記車載ガスセンサにより検出される前記被検出ガスの濃度が所定濃度を超える場合に前記解施錠制御手段による前記車両ドアの解錠を禁止する解錠禁止手段（例えば、実施の形態でのステップＳ２２及びステップＳ２６）とを備えることを特徴としている。
【０００８】
上記構成の車両用始動制御システムによれば、車両ドアが施錠された停止状態の車両において、車載ガスセンサにより所定濃度を超える被検出ガスが検出された場合には、携帯無線機を携帯する運転者が車両に接近したときであっても車両ドアの解錠を禁止することで、運転者による車両の始動に係る一連の動作が、車両に発生した異常状態を認識すること無しに実行されることを防止することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の本発明の車両用始動制御システムは、前記電源からの電力供給により車両の所定箇所を換気する換気手段（例えば、実施の形態での換気装置２２）と、前記車載ガスセンサにより検出される前記被検出ガスの濃度が所定濃度を超える場合に前記換気手段を作動させる作動手段（例えば、実施の形態での警報／換気制御装置２０）とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記構成の車両用始動制御システムによれば、例えば車室内等のように密閉されていて、被検出ガスが滞留する箇所においては、例えば車両窓の開放や、送風機の作動等によって換気を行うことで、異常状態の進行を停止させたり、異常の程度を緩和することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用始動制御システムについて添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る車両用始動制御システム１は、例えば図１に示すように、車両側制御装置２と、無線通信により車両側制御装置２と通信接続可能とされた携帯端末３とを備えて構成されている。さらに、車両側制御装置２は、例えば、動力源として燃料電池６を備える電気自動車等の車両１０に搭載されており、例えば、電流制御装置１１と、蓄電装置１２と、送受信制御装置１３と、通信装置１４と、記憶装置１５と、アンテナ１６と、解施錠制御装置１７と、ドアロックアクチュエータ１８と、検出制御装置１９と、警報／換気制御装置２０と、警報装置２１と、換気装置２２と、複数の水素センサ２３，…，２３とを備えて構成されている。
【００１２】
燃料電池６は、例えば電気自動車等の車両の動力源として搭載されており、例えば固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を燃料極と酸素極で挟持した電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セル（図示略）を多数組積層して構成されている。
例えば図２に示す水素タンク２４等の燃料ガス供給部から供給され、燃料極に入口側配管から供給された水素などの燃料ガスは、触媒電極上で水素がイオン化され、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介して酸素極へと移動する、その間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギとして利用される。酸素極には、例えば、酸素などの酸化剤ガスを含む空気がエアーコンプレッサー（図示略）から入口側配管を介して供給されているために、この酸素極において、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。そして、燃料極側、酸素極側共に出口側配管から反応済みのいわゆるオフガスが系外に排出される。
【００１３】
燃料電池６から取り出される発電電流は、例えばＤＣ−ＤＣチョッパ等を備えた電流制御装置１１に入力されており、この電流制御装置１１には蓄電装置１２が接続されている。
電流制御装置１１は、燃料電池６に対する発電指令に基づいて、燃料電池６から取り出される発電電流の電流値を制御すると共に、車両の状態に応じて蓄電装置１２から取り出される電流の電流値を制御する。
そして、電流制御装置１１には、停止状態の車両を走行可能状態へと移行させる起動スイッチ、例えばイグニッションスイッチ２５等のオン状態に連動して電力が供給されるＩＧＳＷ連動電源系と、起動スイッチのオン／オフ状態に関わらず電力が供給される非連動電源系とが接続されている。例えば、ＩＧＳＷ連動電源系には、走行用モータやエアーコンプレッサ等からなるＩＧＳＷ連動デバイス２６が備えられている。
【００１４】
非連動電源系に備えられた送受信制御装置１３は、通信装置１４及びアンテナ１６を介して、例えば車両１０を含む所定範囲内に対して所定周期毎に呼出信号を発信すると共に、この呼出信号に応じて携帯端末３から返信される応答信号を受信する。そして、例えば受信した応答信号の強度等に基づいて、携帯端末３が車両１０に向かい接近中であるか否かを判定すると共に、受信した応答信号に含まれる端末側識別情報と、予め記憶装置１５に格納した車両側識別情報とが一致するか否かを判定し、これらの判定結果に基づいて解施錠制御装置１７の動作を指示する指令信号を出力する。
解施錠制御装置１７は、車両ドアの施錠および解錠を行うドアロックアクチュエータ１８を駆動制御するものであって、車両ドアの施錠又は解錠状態と、送受信制御装置１３及び後述する検出制御装置１９から出力される指令信号とに基づき、ドアロックアクチュエータ１８へ制御信号を出力する。さらに、後述する検出制御装置１９に対しては、車両ドアの施錠又は解錠状態に関する情報を出力する。
【００１５】
非連動電源系に備えられた検出制御装置１９は、解施錠制御装置１７から出力される車両ドアの施錠又は解錠状態に関する情報と車両の状態に応じて水素センサ２３を作動させ、水素センサ２３から出力される検出信号に基づき、検出された水素の濃度が所定濃度を超えているか否かを判定する。そして、この判定結果の信号や、判定結果に応じて解施錠制御装置１７及び警報／換気制御装置２０の動作を指示する指令信号等を出力する。
例えば、検出制御装置１９は、イグニッションスイッチ２５のオフ状態（車両の停止状態）であって、車両ドアが施錠されているときに、送受信制御装置１３にて車両側識別情報と一致する端末側識別情報を返信する携帯端末３が車両１０に向かい接近中であると判定されると、解施錠制御装置１７による車両ドアの解錠に先立って、蓄電装置１２から電流制御装置１１を介して供給される電力によって水素センサ２３を作動させ、水素センサ２３から出力される検出信号に基づき、検出された水素の濃度が所定濃度を超えているか否かを判定する。そして、例えば検出された水素の濃度が所定濃度未満の場合には、車両ドアの解錠を指示する指令信号を解施錠制御装置１７へ出力する。一方、例えば検出された水素の濃度が所定濃度を超える場合には、警報装置２１及び換気装置２２の作動を指示する指令信号を警報／換気制御装置２０へ出力する。
【００１６】
警報／換気制御装置２０は、検出制御装置１９での判定結果の信号や、この判定結果に応じた指令信号等を受信し、例えば所定濃度を超える水素が検出されている場合等には、例えば警報音や音声メッセージ等を出力するスピーカや、例えば警報表示等を行うディスプレイや、点灯するランプ等からなる警報装置２１を作動させる。さらに、警報／換気制御装置２０は、例えば所定濃度を超える水素が検出されている箇所に対して換気を行う換気装置２２を作動させる。例えば車室内に対しては、車両窓を開放したり、空調装置を作動させる。
【００１７】
複数の水素センサ２３，…，２３（例えば、第１〜第３水素センサ２３ａ，…，２３ｃ）は、例えば図２に示すように、順次、酸素極側の出口側配管３３の鉛直方向上部と、水素タンク２４の鉛直方向上方に配置された床の床下３４と、車室内のルーフ３５とに配置されている。
第１水素センサ２３ａは、燃料電池６の酸素極側から排出されるオフガス中に含まれる水素の濃度を検出する。
第２水素センサ２３ｂは、水素タンク２４近傍の雰囲気に含まれる水素の濃度を検出する。
第３水素センサ２３ｃは、車室内の雰囲気に含まれる水素の濃度を検出する。
【００１８】
各水素センサ２３は、例えばガス接触燃焼式の水素センサとされ、例えば図３および図４に示すように、直方形状のケース４１を備えている。ケース４１は、例えばポリフェニレンサルファイド製であって、長手方向両端部にフランジ部４２を備えている。フランジ部４２にはカラー４３を取り付けてあり、例えば図４に示すように、このカラー４３内にボルト４４を挿入して、酸素極側の出口側配管３３や床下３４やルーフ３５等に設けられた各取付座４５に締め付け固定されるようになっている。
【００１９】
例えば図４に示すように、ケース４１の下面には筒状部４６が形成されている。ケース４１内には図示しない回路基板が設けられ、この回路基板に後述する検出素子４７と温度補償素子４８が接続されている。筒状部４６の内部はガス検出室４９として形成され、筒状部４６の端部がガス導入部５０として開口形成されている。
【００２０】
また、例えば酸素極側の出口側配管３３に取り付けられる水素センサ２３（第１水素センサ２３ａ）においては、筒状部４６の外周面にシール材が取り付けられ、出口側配管３３の貫通孔の内周壁に密接して気密性を確保している。
そして、この筒状部４６の内部に検出素子４７と温度補償素子４８とが装着されている。
検出素子４７と温度補償素子４８は回路基板に接続されガス検出室４９内で同一高さで所定間隔を隔てて一対設けられたものである。
検出素子４７は周知の素子であって、被検出ガスである水素が白金等の触媒に接触した際に燃焼する熱を利用し、水素の燃焼により高温となった検出素子４７と雰囲気温度下の温度補償素子４８との間に電気抵抗の差が生ずることを利用し、水素ガス濃度を検出するガス接触燃焼式のガスセンサである。
【００２１】
携帯端末３は、端末側送受信装置６１と、端末側記憶装置６２と、端末側アンテナ６３とを備え、端末側送受信装置６１は、車両側制御装置２から発信される呼出信号を受信した場合に、予め端末側記憶装置６２に格納されている端末側識別情報を含む応答信号を端末側アンテナ６３を介して返信する。
【００２２】
本実施の形態による車両用始動制御システム１は上記構成を備えており、次に、この車両用始動制御システム１の動作について添付図面を参照しながら説明する。
先ず、図５に示すステップＳ０１において、車両側制御装置２は、例えば車両１０を含む所定範囲内に対して呼出信号を発信する。
次に、ステップＳ０２において、車両側制御装置２は、呼出信号に対して携帯端末３から返信される応答信号を受信したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進む。
ステップＳ０３においては、受信した応答信号に含まれる端末側識別情報と、予め記憶装置１５に格納した車両側識別情報とが一致するか否かを判定する。
ステップＳ０３での判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進む。
【００２３】
ステップＳ０４においては、例えば受信した応答信号の強度等に基づいて、記憶装置１５に格納した車両側識別情報と同一の端末側識別情報を有する携帯端末３が車両１０に向かい接近しているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０７に進む。一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
ステップＳ０５においては、車両ドアが解錠状態であるか否かを判定する。
ステップＳ０５での判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ０５での判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進み、ドアロックアクチュエータ１８を駆動制御して車両ドアを施錠して、一連の処理を終了する。
【００２４】
一方、ステップＳ０７においては、車両ドアが施錠状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０８に進み、後述するガス検出処理を実行する。
そして、ステップＳ０９においては、後述するガス検出処理にて設定される始動許可フラグＦ＿ＳＴのフラグ値が「１」か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、車両ドアを解錠して、一連の処理を終了する。
【００２５】
以下に、上述したステップＳ０８でのガス検出処理について説明する。
先ず、ステップＳ２１においては、水素センサ２３から出力される検出信号に基づき水素の濃度検出値を取得する。
次に、ステップＳ２２においては、取得した濃度検出値が所定濃度値を越えているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ２４に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２３に進み、運転者が車両ドアを開けて車室内に乗り込み、イグニッションスイッチ２５をオン状態へと操作して車両を始動させる一連の動作を許可する始動許可フラグＦ＿ＳＴのフラグ値に「１」を設定して、一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ２４においては、例えば警報音や音声メッセージ等を出力するスピーカや、例えば警報表示等を行うディスプレイや、点灯するランプ等からなる警報装置２１を作動させる。
そして、ステップＳ２５においては、例えば所定濃度を超える水素が検出されている箇所に対して換気を行う換気装置２２を作動させる。
そして、ステップＳ２６においては、始動許可フラグＦ＿ＳＴのフラグ値に「０」を設定して、一連の処理を終了する。
【００２６】
上述したように、本実施の形態による車両用始動制御システム１によれば、運転者が携帯端末３を携帯して車両１０に接近した時点で水素センサ２３が作動を開始するため、例えば運転者がイグニッションスイッチ２５等をオン状態に操作して車両１０を始動させるまでの間に、水素センサ２３による水素の検出、及び、この検出結果に基づく安全性の確認処理等を完了することができ、運転者の動作や意志を妨げること無しに円滑に車両１０を始動させることができる。
しかも、水素センサ２３により所定濃度を超える水素が検出された場合には、携帯端末３を携帯する運転者が車両１０に接近したときであっても車両ドアの解錠を禁止することで、運転者による車両１０の始動に係る一連の動作が、車両１０に発生した異常状態を認識すること無しに実行されることを防止することができる。
【００２７】
なお、上述した本実施の形態において、複数の水素センサ２３，…，２３は、検出制御装置１９により電力が供給されるとしたが、これに限定されず、例えば図７に示す本実施形態の第１変形例に係る車両用始動制御システム１の車両側制御装置２のように、検出制御装置１９を省略してもよい。この場合、水素センサ２３は電流制御装置１１により常時通電されており、検出信号に加えて、検出された水素の濃度が所定濃度を超えているか否かの判定結果の信号を、例えば解施錠制御装置１７や警報／換気制御装置２０や警報装置２１や換気装置２２へと出力する。
また、上述した本実施の形態において、検出制御装置１９は電流制御装置１１を介して電力が供給されるとしたが、これに限定されず、例えば図８に示す本実施形態の第２変形例に係る車両用始動制御システム１の車両側制御装置２のように、電流制御装置１１からスイッチ１９ａを介して電力が供給されてもよい。この場合、スイッチ１９ａのオン／オフは解施錠制御装置１７により制御され、例えば、単に、イグニッションスイッチ２５のオフ状態（車両の停止状態）であって、車両ドアが施錠されているときには、スイッチ１９ａはオフ状態とされ、車両側識別情報と一致する端末側識別情報を返信する携帯端末３が車両１０に向かい接近中であると判定された時点で、スイッチ１９ａはオン状態とされ、水素センサ２３が作動開始可能に設定される。
【００２８】
なお、上述した本実施の形態においては、水素センサ２３をガス接触燃焼式のガスセンサとしたが、これに限定されず、その他の水素センサ、例えば被検出ガスの熱伝導率の差異を利用して水素ガスを検知する気体熱伝導式水素センサや、例えば超音波式ガスセンサ等であってもよい。
また、上述した本実施の形態においては、車両１０に搭載されるガスセンサを水素センサ２３としたが、これに限定されず、その他の被検出ガスを検出するガスセンサであってもよい。
また、上述した本実施の形態において、警報／換気制御装置２０は警報装置２１及び換気装置２２を作動させるとしたが、これに限定されず、さらに、例えば水素センサ２３の検出信号や、検出制御装置１９での判定結果の信号や、車両１０を識別するための識別情報や、車両１０の現在位置情報や、車両１０の状態に関する情報等からなる警報情報を作成し、車両外部の警報情報センタ（図示略）等へ発信するようにしてもよい。この場合、警報情報を受信した警報情報センタにより、車両に発生した異常状態に対応した適宜の処理や作業が実行されることで、迅速に異常状態の進行を停止させたり、異常の程度を緩和することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用始動制御システムによれば、運転者が携帯無線機を携帯して車両に接近した時点で車載ガスセンサが作動を開始するため、運転者の動作や意志を妨げること無しに、車載ガスセンサによる被検出ガスの検出、及び、この検出結果に基づく安全性の確認処理等を完了することができ、円滑に車両を始動させることができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両用始動制御システムによれば、運転者による車両の始動に係る一連の動作が、車両に発生した異常状態を認識すること無しに実行されることを防止することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明の車両用始動制御システムによれば、換気手段により換気を行うことで、被検出ガスの濃度増大に係る異常状態の進行を停止させたり、異常の程度を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用始動制御システムの構成図である。
【図２】複数の水素センサの車両における配置位置を示す図である。
【図３】図１に示す水素センサの平面図である。
【図４】図３に示すＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両用始動制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６に示すガス検出処理を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態の第１変形例に係る車両用始動制御システムの車両側制御装置の構成図である。
【図８】本実施形態の第２変形例に係る車両用始動制御システムの車両側制御装置の構成図である。
【符号の説明】
１車両用始動制御システム
３携帯端末
６燃料電池
１０車両
１１電流制御装置（電源）
１２蓄電装置（電源）
１３送受信制御装置（車載無線装置）
１４通信装置（車載無線装置）
１７解施錠制御装置（解施錠制御手段）
１９検出制御装置（検出制御手段）
２０警報／換気制御装置（作動手段）
２２換気装置（換気手段）
２３水素センサ（車載ガスセンサ）
２５イグニッションスイッチ（起動スイッチ）
ステップＳ２２、ステップＳ２６解錠禁止手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle start control system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a polymer electrolyte fuel cell is a stack formed by laminating a plurality of cells to a cell formed by sandwiching a polymer electrolyte membrane between a fuel electrode and an oxygen electrode from both sides (hereinafter referred to as a stack). (Referred to as a fuel cell), hydrogen is supplied to the fuel electrode as fuel, air is supplied to the oxygen electrode as oxidant, and hydrogen ions generated by a catalytic reaction at the fuel electrode are converted into a solid polymer electrolyte membrane. It passes through to the oxygen electrode and generates electricity by causing an electrochemical reaction with oxygen at the oxygen electrode.
[0003]
In a vehicle equipped with such a fuel cell such as a solid polymer membrane fuel cell, conventionally, for example, as in a fuel cell vehicle disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-170613 and a starting method thereof, vehicle start-up and fuel Prior to the start of the battery, a technique for performing a safety inquiry, for example, detecting that hydrogen supplied to the fuel electrode side of the fuel cell is not leaking is known.
Here, as a hydrogen sensor for detecting hydrogen, for example, a gas detection element made of a catalyst such as platinum and a temperature compensation element are provided, and gas detection is performed by heat generated by combustion when hydrogen contacts the catalyst such as platinum. A gas that detects the concentration of hydrogen according to the difference in electrical resistance generated between the element and a temperature compensation element in a relatively low temperature state, such as at ambient temperature, when the element is in a relatively high temperature state. A catalytic combustion type hydrogen sensor is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the fuel cell vehicle according to an example of the above-described prior art, the detection by the hydrogen sensor is started after the operation for starting the stopped vehicle, for example, the opening of the vehicle door or the like is executed. Yes. However, when the driver of the vehicle opens the vehicle door and gets into the vehicle, for example, when the switch for shifting the vehicle to a travelable state, such as an ignition switch, is turned on, detection by the hydrogen sensor, and this If the safety confirmation process or the like based on the detection result is not completed, for example, the start of the fuel cell startup process or the like is delayed, which causes a problem that it is difficult to start the vehicle quickly. For this reason, at the time of starting the vehicle, it is desirable to start detection by a hydrogen sensor and safety confirmation processing based on the detection result earlier.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vehicle start control system capable of quickly starting a vehicle even when a vehicle state is inspected prior to starting a stopped vehicle. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle start control system according to a first aspect of the present invention is a start switch (for example, an embodiment) that shifts a stopped vehicle to a travelable state. A power source (for example, the current control device 11 and the power storage device 12 in the embodiment) that supplies power to a predetermined electrical device of the vehicle regardless of the on / off operation of the ignition switch 25) in the vehicle, and power from the power source In-vehicle gas sensor (for example, hydrogen sensor 23 in the embodiment) that detects a gas to be detected by supply , and a vehicle that starts after completing a safety confirmation process based on the detection result of the in-vehicle gas sensor, is mounted on the vehicle, vehicle wireless unit originating a call signal (for example, transmission and reception control unit 13 and the communication device 14 in the embodiment), the driver of the vehicle is a portable, A portable wireless device (for example, the portable terminal 3 in the embodiment) that returns a response signal when the call signal transmitted from the vehicle-mounted wireless device is received, and the response signal from the portable wireless device is transmitted to the vehicle-mounted device. When the wireless device receives, it is determined whether or not the driver has approached the vehicle, and when it is determined that the driver has approached, detection control means for starting detection of the detected gas by the in-vehicle gas sensor (for example, implementation) And a detection control device 19).
[0006]
According to the vehicle start control system having the above-described configuration, even when the vehicle is in a stopped state, for example, a hydrogen sensor or the like can be used by a power source that supplies power regardless of an on / off operation of a start switch such as an ignition switch. The vehicle-mounted gas sensor becomes operable. In this state, for example, a keyless entry system or the like, the portable wireless device that has received the calling signal transmitted from the in-vehicle wireless device within a predetermined range including the vehicle returns a response signal, and this response signal is transmitted to the in-vehicle wireless device. Is received, the detection control means starts detection of the gas to be detected by the in-vehicle gas sensor.
That is, when the driver carries the portable wireless device and approaches the vehicle, the in-vehicle gas sensor starts to operate, for example, until the driver operates the ignition switch or the like to start the vehicle, The detection of the gas to be detected by the in-vehicle gas sensor, the safety confirmation process based on the detection result, and the like can be completed, and the vehicle can be started smoothly without hindering the operation and will of the driver.
[0007]
Furthermore, the vehicle start control system according to the second aspect of the present invention is an unlocking control means for controlling unlocking and locking of the vehicle door according to whether or not the response signal is received from the portable wireless device. (For example, when the concentration of the detected gas detected by the in-vehicle gas sensor exceeds a predetermined concentration), the unlocking control means prohibits the unlocking of the vehicle door. Unlocking prohibiting means (for example, step S22 and step S26 in the embodiment).
[0008]
According to the vehicle start control system having the above-described configuration, when a detected gas exceeding a predetermined concentration is detected by an in-vehicle gas sensor in a stopped vehicle in which a vehicle door is locked, a driver carrying a portable radio device. Even when the vehicle approaches the vehicle, by prohibiting the unlocking of the vehicle door, a series of operations related to the start of the vehicle by the driver can be executed without recognizing the abnormal state occurring in the vehicle. Can be prevented.
[0009]
Furthermore, the vehicle start control system according to the third aspect of the present invention includes a ventilating unit (for example, the ventilator 22 in the embodiment) for ventilating a predetermined portion of the vehicle by supplying power from the power source, and the in-vehicle system. It has an operation means (for example, alarm / ventilation control device 20 in an embodiment) which operates the ventilation means when the concentration of the detected gas detected by the gas sensor exceeds a predetermined concentration.
[0010]
According to the start control system for a vehicle having the above-described configuration, ventilation is performed, for example, by opening a vehicle window, operating a blower, or the like in a place where the gas to be detected is sealed, for example, in a passenger compartment. Thus, the progress of the abnormal state can be stopped or the degree of abnormality can be reduced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a vehicle start control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, for example, the vehicle start control system 1 according to the present embodiment includes a vehicle-side control device 2 and a portable terminal 3 that can be connected to the vehicle-side control device 2 through wireless communication. It is configured. Furthermore, the vehicle-side control device 2 is mounted on a vehicle 10 such as an electric vehicle including a fuel cell 6 as a power source, for example, and includes, for example, a current control device 11, a power storage device 12, a transmission / reception control device 13, Communication device 14, storage device 15, antenna 16, unlocking control device 17, door lock actuator 18, detection control device 19, alarm / ventilation control device 20, alarm device 21, and ventilation device 22 The plurality of hydrogen sensors 23,...
[0012]
The fuel cell 6 is mounted as a power source of a vehicle such as an electric vehicle, for example, and further includes an electrolyte electrode structure in which a solid polymer electrolyte membrane made of, for example, a solid polymer ion exchange membrane is sandwiched between a fuel electrode and an oxygen electrode. A large number of fuel battery cells (not shown) sandwiched between a pair of separators are stacked.
For example, the fuel gas such as hydrogen supplied from the fuel gas supply unit such as the hydrogen tank 24 shown in FIG. 2 and supplied from the inlet side pipe to the fuel electrode is a solid in which hydrogen is ionized and moderately humidified on the catalyst electrode. Electrons generated during the movement to the oxygen electrode through the polymer electrolyte membrane are taken out to an external circuit and used as direct current electric energy. For example, since air containing an oxidant gas such as oxygen is supplied to the oxygen electrode from an air compressor (not shown) via the inlet side pipe, hydrogen ions, electrons, and oxygen react at the oxygen electrode. As a result, water is generated. Then, the so-called off-gas that has reacted is discharged from the outlet side piping on both the fuel electrode side and the oxygen electrode side.
[0013]
The generated current extracted from the fuel cell 6 is input to a current control device 11 including, for example, a DC-DC chopper or the like, and a power storage device 12 is connected to the current control device 11.
The current control device 11 controls the current value of the generated current extracted from the fuel cell 6 based on the power generation command for the fuel cell 6 and also controls the current value of the current extracted from the power storage device 12 according to the state of the vehicle. To do.
The current control device 11 includes an activation switch that shifts the vehicle in a stopped state to a travelable state, for example, an IGSW interlocking power supply system to which power is supplied in conjunction with the on state of the ignition switch 25, and the activation switch. A non-interlocking power supply system to which power is supplied regardless of the on / off state is connected. For example, the IGSW interlocking power supply system includes an IGSW interlocking device 26 that includes a traveling motor, an air compressor, and the like.
[0014]
The transmission / reception control device 13 provided in the non-interlocking power supply system transmits a calling signal at predetermined intervals to a predetermined range including the vehicle 10 via the communication device 14 and the antenna 16, for example. In response, a response signal returned from the portable terminal 3 is received. Then, for example, based on the strength of the received response signal or the like, it is determined whether or not the mobile terminal 3 is approaching the vehicle 10, and the terminal-side identification information included in the received response signal is stored in advance. 15 determines whether or not the vehicle-side identification information stored in 15 matches, and outputs a command signal instructing the operation of the unlocking control device 17 based on these determination results.
The unlocking control device 17 drives and controls a door lock actuator 18 that locks and unlocks the vehicle door. The unlocking and unlocking state of the vehicle door, the transmission / reception control device 13, and a detection control device 19 described later. A control signal is output to the door lock actuator 18 on the basis of the command signal output from. Furthermore, the information regarding the locked or unlocked state of the vehicle door is output to the detection control device 19 described later.
[0015]
The detection control device 19 provided in the non-interlocking power supply system operates the hydrogen sensor 23 in accordance with information on the locking or unlocking state of the vehicle door output from the unlocking control device 17 and the state of the vehicle. It is determined whether or not the detected hydrogen concentration exceeds a predetermined concentration based on the detection signal output from. And the signal of this determination result, the command signal etc. which instruct | indicate operation | movement of the unlocking control apparatus 17 and the alarm / ventilation control apparatus 20 according to a determination result are output.
For example, the detection control device 19 is the terminal-side identification that matches the vehicle-side identification information in the transmission / reception control device 13 when the ignition switch 25 is in the off state (the vehicle is stopped) and the vehicle door is locked. When it is determined that the mobile terminal 3 that returns information is approaching the vehicle 10, the information is supplied from the power storage device 12 via the current control device 11 prior to the unlocking control device 17 unlocking the vehicle door. The hydrogen sensor 23 is operated by the generated electric power, and based on the detection signal output from the hydrogen sensor 23, it is determined whether or not the detected hydrogen concentration exceeds a predetermined concentration. For example, when the detected hydrogen concentration is less than a predetermined concentration, a command signal instructing unlocking of the vehicle door is output to the unlocking control device 17. On the other hand, for example, when the detected hydrogen concentration exceeds a predetermined concentration, a command signal instructing the operation of the alarm device 21 and the ventilation device 22 is output to the alarm / ventilation control device 20.
[0016]
The alarm / ventilation control device 20 receives a signal of the determination result from the detection control device 19, a command signal corresponding to the determination result, and when hydrogen exceeding a predetermined concentration is detected, for example, The alarm device 21 including a speaker that outputs an alarm sound or a voice message, a display that displays an alarm display, a lamp that is lit, and the like is operated. Further, the alarm / ventilation control device 20 activates a ventilation device 22 that ventilates, for example, a location where hydrogen exceeding a predetermined concentration is detected. For example, the vehicle window is opened or the air conditioner is activated for the passenger compartment.
[0017]
The plurality of hydrogen sensors 23,..., 23 (for example, the first to third hydrogen sensors 23a,..., 23c) are sequentially connected to the upper part in the vertical direction of the outlet side pipe 33 on the oxygen electrode side, as shown in FIG. The floor 34 is disposed below the hydrogen tank 24 in the vertical direction, and the roof 35 is disposed in the passenger compartment.
The first hydrogen sensor 23 a detects the concentration of hydrogen contained in the offgas discharged from the oxygen electrode side of the fuel cell 6.
The second hydrogen sensor 23 b detects the concentration of hydrogen contained in the atmosphere near the hydrogen tank 24.
The third hydrogen sensor 23c detects the concentration of hydrogen contained in the vehicle interior atmosphere.
[0018]
Each hydrogen sensor 23 is, for example, a gas contact combustion type hydrogen sensor, and includes a rectangular case 41 as shown in FIGS. 3 and 4, for example. The case 41 is made of, for example, polyphenylene sulfide, and includes flange portions 42 at both ends in the longitudinal direction. A collar 43 is attached to the flange portion 42. For example, as shown in FIG. 4, a bolt 44 is inserted into the collar 43 and provided on the outlet side pipe 33, the underfloor 34, the roof 35, etc. on the oxygen electrode side. Each mounting seat 45 is fastened and fixed.
[0019]
For example, as shown in FIG. 4, a cylindrical portion 46 is formed on the lower surface of the case 41. A circuit board (not shown) is provided in the case 41, and a detection element 47 and a temperature compensation element 48 described later are connected to the circuit board. The inside of the cylindrical part 46 is formed as a gas detection chamber 49, and an end part of the cylindrical part 46 is formed as an opening as a gas introduction part 50.
[0020]
For example, in the hydrogen sensor 23 (first hydrogen sensor 23 a) attached to the outlet side pipe 33 on the oxygen electrode side, a sealing material is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 46, and the inside of the through hole of the outlet side pipe 33 is Airtightness is secured in close contact with the surrounding wall.
A detection element 47 and a temperature compensation element 48 are mounted inside the cylindrical portion 46.
The detection element 47 and the temperature compensation element 48 are connected to the circuit board and are provided in pairs in the gas detection chamber 49 at the same height and at a predetermined interval.
The detection element 47 is a well-known element, and utilizes the heat that is burned when hydrogen, which is the gas to be detected, contacts a catalyst such as platinum, and the detection element 47 that has reached a high temperature due to the combustion of hydrogen. This is a gas contact combustion type gas sensor that detects the hydrogen gas concentration by utilizing the difference in electric resistance between the temperature compensation element 48 and the temperature compensation element 48.
[0021]
The mobile terminal 3 includes a terminal-side transmission / reception device 61, a terminal-side storage device 62, and a terminal-side antenna 63. When the terminal-side transmission / reception device 61 receives a call signal transmitted from the vehicle-side control device 2, Then, a response signal including the terminal-side identification information stored in advance in the terminal-side storage device 62 is returned via the terminal-side antenna 63.
[0022]
The vehicle start control system 1 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the vehicle start control system 1 will be described with reference to the accompanying drawings.
First, in step S <b> 01 shown in FIG. 5, the vehicle-side control device 2 transmits a calling signal within a predetermined range including the vehicle 10, for example.
Next, in step S02, the vehicle side control device 2 determines whether or not a response signal returned from the portable terminal 3 with respect to the calling signal has been received.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 01 described above.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S03.
In step S03, it is determined whether or not the terminal side identification information included in the received response signal matches the vehicle side identification information stored in advance in storage device 15.
If the determination result in step S03 is “NO”, the process returns to step S01 described above.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 04.
[0023]
In step S04, whether or not the portable terminal 3 having the same terminal side identification information as the vehicle side identification information stored in the storage device 15 is approaching the vehicle 10 based on the strength of the received response signal, for example. Determine.
If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 07 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 05.
In step S05, it is determined whether or not the vehicle door is unlocked.
If the determination result in step S05 is “NO”, the series of processing ends.
On the other hand, if the determination result in step S05 is “YES”, the process proceeds to step S06, the door lock actuator 18 is driven and controlled to lock the vehicle door, and the series of processes is terminated.
[0024]
On the other hand, in step S07, it is determined whether or not the vehicle door is locked.
When the determination result is “NO”, the series of processes is terminated. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S08, and a gas detection process described later is executed.
In step S09, it is determined whether or not a flag value of a start permission flag F_ST set in a gas detection process described later is “1”.
When the determination result is “NO”, the series of processes is terminated.
On the other hand, when the determination result is “YES”, the vehicle door is unlocked, and the series of processes is terminated.
[0025]
Below, the gas detection process in step S08 mentioned above is demonstrated.
First, in step S <b> 21, a hydrogen concentration detection value is acquired based on the detection signal output from the hydrogen sensor 23.
Next, in step S22, it is determined whether or not the acquired density detection value exceeds a predetermined density value.
If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 24 described later.
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S23, in which the driver opens the vehicle door, gets into the vehicle interior, and turns on the ignition switch 25 to start the vehicle. Is set to “1” in the flag value of the start permission flag F_ST for permitting the operation, and the series of processes is terminated.
On the other hand, in step S24, the alarm device 21 including, for example, a speaker that outputs an alarm sound, a voice message, or the like, a display that displays an alarm display, or a lamp that is lit, for example, is activated.
And in step S25, the ventilator 22 which ventilates with respect to the location where hydrogen exceeding predetermined concentration is detected, for example is operated.
In step S26, “0” is set to the flag value of the start permission flag F_ST, and the series of processes is terminated.
[0026]
As described above, according to the vehicle start control system 1 according to the present embodiment, the hydrogen sensor 23 starts operating when the driver carries the mobile terminal 3 and approaches the vehicle 10. Until the vehicle 10 is started by operating the ignition switch 25 or the like to the on state, the hydrogen detection by the hydrogen sensor 23 and the safety confirmation process based on the detection result can be completed. The vehicle 10 can be started smoothly without hindering the driver's operation and will.
In addition, when hydrogen exceeding a predetermined concentration is detected by the hydrogen sensor 23, the vehicle door is prohibited from being unlocked even when the driver carrying the mobile terminal 3 approaches the vehicle 10. It is possible to prevent a series of operations related to starting the vehicle 10 by a person from being performed without recognizing an abnormal state occurring in the vehicle 10.
[0027]
In the above-described embodiment, power is supplied to the plurality of hydrogen sensors 23,..., 23 by the detection control device 19. However, the present invention is not limited to this, and for example, the embodiment shown in FIG. Like the vehicle-side control device 2 of the vehicle start control system 1 according to the first modification, the detection control device 19 may be omitted. In this case, the hydrogen sensor 23 is always energized by the current control device 11, and in addition to the detection signal, a signal indicating a determination result as to whether or not the detected hydrogen concentration exceeds a predetermined concentration, for example, unlocking control. Output to the device 17, the alarm / ventilation control device 20, the alarm device 21, and the ventilation device 22.
In the present embodiment described above, the detection control device 19 is supplied with power via the current control device 11, but the present invention is not limited to this. For example, the second modification of the present embodiment shown in FIG. Like the vehicle-side control device 2 of the vehicle start control system 1 according to the above, electric power may be supplied from the current control device 11 via the switch 19a. In this case, on / off of the switch 19a is controlled by the unlocking control device 17, and for example, when the ignition switch 25 is simply in the off state (the vehicle is stopped) and the vehicle door is locked, the switch 19a Is turned off, and when it is determined that the mobile terminal 3 returning the terminal side identification information that matches the vehicle side identification information is approaching the vehicle 10, the switch 19a is turned on and the hydrogen sensor 23 is turned on. Is set to start operation.
[0028]
In the above-described embodiment, the hydrogen sensor 23 is a gas contact combustion type gas sensor. However, the present invention is not limited to this, and other hydrogen sensors such as a difference in thermal conductivity of the gas to be detected are used. A gas heat conduction type hydrogen sensor for detecting hydrogen gas, an ultrasonic gas sensor, or the like may be used.
In the present embodiment described above, the gas sensor mounted on the vehicle 10 is the hydrogen sensor 23. However, the present invention is not limited to this, and may be a gas sensor that detects other gas to be detected.
In the present embodiment described above, the alarm / ventilation control device 20 operates the alarm device 21 and the ventilation device 22, but is not limited to this. For example, the detection signal of the hydrogen sensor 23, the detection control, and the like. Alarm information including a signal of a determination result in the device 19, identification information for identifying the vehicle 10, current position information of the vehicle 10, information on the state of the vehicle 10, and the like is generated, and an alarm information center outside the vehicle You may make it transmit to (not shown) etc. In this case, the alarm information center that has received the alarm information performs appropriate processing and work corresponding to the abnormal condition that has occurred in the vehicle, thereby quickly stopping the progress of the abnormal condition or mitigating the degree of abnormality. can do.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the vehicle start control system of the present invention, since the in-vehicle gas sensor starts operating when the driver carries the portable wireless device and approaches the vehicle, the operation and will of the driver are reduced. Without hindering, detection of the gas to be detected by the in-vehicle gas sensor and safety confirmation processing based on the detection result can be completed, and the vehicle can be started smoothly.
Further, according to the vehicle start control system of the present invention as set forth in claim 2, a series of operations related to the start of the vehicle by the driver is executed without recognizing an abnormal state occurring in the vehicle. Can be prevented.
Furthermore, according to the vehicle start control system of the present invention described in claim 3, by performing ventilation with the ventilation means, the progress of the abnormal state related to the increase in the concentration of the gas to be detected is stopped, or the degree of abnormality is reduced. Can be relaxed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle start control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the arrangement positions of a plurality of hydrogen sensors in a vehicle.
FIG. 3 is a plan view of the hydrogen sensor shown in FIG.
4 is a schematic cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the vehicle start control system according to the embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a gas detection process shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram of a vehicle-side control device of a vehicle start control system according to a first modification of the present embodiment.
FIG. 8 is a configuration diagram of a vehicle-side control device of a vehicle start control system according to a second modification of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Start control system for vehicles 3 Portable terminal 6 Fuel cell 10 Vehicle 11 Current control device (power supply)
12 Power storage device (power supply)
13 Transmission / reception control device (in-vehicle wireless device)
14 Communication device (on-vehicle wireless device)
17 Unlocking control device (Unlocking control means)
19 Detection control device (detection control means)
20 Alarm / ventilation control device (operation means)
22 Ventilator (ventilation means)
23 Hydrogen sensor (Automotive gas sensor)
25 Ignition switch (start switch)
Step S22, Step S26 Unlocking prohibition means

Claims

A power source for supplying power to a predetermined electrical device of the vehicle irrespective of an on / off operation of a start switch that shifts the stopped vehicle to a travelable state;
An in-vehicle gas sensor that detects a gas to be detected by supplying power from the power source;
In the vehicle that starts after completing the safety confirmation process based on the detection result of the in-vehicle gas sensor,
Mounted on a vehicle, the vehicle wireless unit originating a call signal,
A portable wireless device that is portable by the driver of the vehicle and that returns a response signal when the call signal transmitted from the in-vehicle wireless device is received;
When the vehicle-mounted wireless device receives the response signal from the portable wireless device, it determines whether or not the driver has approached the vehicle, and when it determines that the driver has approached, the gas to be detected by the vehicle-mounted gas sensor A vehicle start control system, comprising: a detection control means for starting detection of the vehicle.

Unlocking control means for controlling unlocking and locking of the vehicle door according to whether or not the response signal is received from the portable wireless device;
2. An unlocking prohibiting means for prohibiting unlocking of the vehicle door by the unlocking control means when the concentration of the detected gas detected by the in-vehicle gas sensor exceeds a predetermined concentration. The vehicle start control system described in 1.

Ventilation means for ventilating a predetermined part of the vehicle by supplying power from the power source;
3. The vehicle according to claim 1, further comprising an operating unit that operates the ventilation unit when the concentration of the detected gas detected by the in-vehicle gas sensor exceeds a predetermined concentration. Start control system.