JP5578359B2 - 圧力センサの異常診断システム - Google Patents

Description

本発明は、圧力センサの異常診断システムに関する。

圧力センサの異常診断システムとして、従来、ステーション側の圧力変化量と車両側の圧力変化量とをチェックすることで異常を検知するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−２１４５１２号公報

しかしながら、上記のごとき異常診断システムは、ステーション側の圧力変化量と車両側の圧力変化量とをチェックするが、変化量のみのチェックであるため、ステーション側センサ検出値と車両側センサ検出値との相対的なズレを検知できず、センサ異常を検知できない。

本発明は、ステーション側センサ検出値と車両側センサ検出値との相対的なズレを検知でき、センサ異常を検知可能な圧力センサの異常診断システムを提供することを目的とする。

かかる課題を解決するべく、本発明は、ガス貯蔵装置の圧力センサの異常を診断する異常診断システムにおいて、ガス供給ステーション側の圧力センサを利用し、ガス供給ステーション側圧力と車両側圧力との差圧が所定値を上回る場合に、車両側の圧力センサに異常が生じていると判定する。

本発明によれば、ステーション側センサ検出値と車両側センサ検出値との相対的なズレを検知でき、センサ異常を検知可能である。

本発明の一実施形態を示すガス供給ステーションと車両側のガス貯蔵装置の概略図である。 車両側圧力センサの異常診断処理例を示すフローチャートである。 充填の各段階におけるガス充填流量、弁動作等を示す表である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

図１〜図３に圧力センサの異常診断システムの一形態を示す。本実施形態では、燃料電池車等の車両（以下、単に車両という）２に搭載されたガス貯蔵装置の圧力センサ２１，２２の異常を診断するシステムに本発明を適用した場合を例示して説明する。

車両２と通信しながらガス（例えば水素ガス）を充填する通信充填対応のガス供給ステーション１は、ガスステーションディスペンサ１ａ、ステーション側圧力センサ１０、充填ノズル１１を備えている（図１参照）。充填ノズル１１は車両２のレセプタクル２３に接続される。圧力センサは、ガス充填時のディスペンサ１ａ側圧力Ｐ０を検出する。

車両２は、１個以上、一例として２個のガス貯蔵タンク（図１で３１ａ，３１ｂというようにａ，ｂの添字を付して示す。２個ある他の部材も同じ）、該ガス貯蔵タンク３１ａ，３１ｂにガスを充填し、充填されたガスを車両搭載の動力機関（例えば燃料電池）に供給するためのレセプタクル２３、充填系マニホールド２４、供給系マニホールド２６等からなるガス貯蔵装置を備えている。

ガス貯蔵タンク３１ａ，３１ｂのバルブ２７ａ，２７ｂには、充填系の逆流防止弁となる逆子弁２８ａ，２８ｂと、ガスを下流（図示しない減圧弁のある側）へ供給するための主止弁２９ａ，２９ｂとが設けられている。主止弁２９ａ，２９ｂは、システムの起動・停止に併せてオン・オフする。また、ガス貯蔵タンク３１ａ，３１ｂの内部には、タンク内温度を測定する温度センサ３０ａ，３０ｂが設けられている。

レセプタクル２３から充填されたガスは、充填系マニホールド２４を介し、バルブ２７ａ，２７ｂ内の逆止弁２８ａ，２８ｂを通ってガス貯蔵タンク３１ａ，３１ｂ内へ充填される。充填系圧力センサ２１は、充填時のガス圧（Ｐ１圧）を検出する。

ガス貯蔵タンク３１ａ，３１ｂに充填されたガスは、主止弁２９ａ，２９ｂを開くことにより、供給系マニホールド２６を介して、車両２の減圧弁へと送り込まれ、減圧後、動力機関に供給される。供給系圧力センサ２２は、供給時のガス圧（Ｐ２圧）を検出する。

圧力センサ２１，２２による検出データ、および、ガス貯蔵タンク３１ａ，３１ｂ内の温度センサ３０ａ，３０ｂによる測定データは、ＥＣＵ（電子制御装置）２５へ送信される。また、ＥＣＵ２５は、各ガス貯蔵タンク３１ａ，３１ｂの主止弁２９ａ，２９ｂに対して開閉信号（オン・オフ信号）を送信する。さらに、ＥＣＵ２５は、車両２へのガス充填時、ガスステーションディスペンサ１ａと通信する。

本実施形態における圧力センサ２１，２２の異常診断システムは、以下のようにして診断をする（図２、図３参照）。

１）車両側 充填系圧力センサ２１の異常検出
通信充填時、充填系のガス圧データ（Ｐ１圧）は車両２側のＥＣＵ２５を経由してガスステーションディスペンサ１ａ側へ送信されて監視されている。満充填終了直前、ガス流量が予め設定した値に到達したら、異常判定を行う（図２のステップＳＰ１）。また、このとき、充填系圧力センサ２１によるＰ１圧は、ＥＣＵ２５にメモリされる（ステップＳＰ７）。

異常判定は、ディスペンサ側の圧力であるＰ０圧と車両２側のＰ１圧との差圧は、通常であればほとんど無くなるという前提で行う。すなわち、ある程度の誤差αを考慮しておき、｜Ｐ０−Ｐ１｜の値が誤差αを上回っていれば充填系圧力センサ２１に異常があると判定し（ステップＳＰ３）、誤差αを上回っていなければ正常であると判定し（ステップＳＰ４）、充填を終了する（ステップＳＰ８）。異常があると判定した場合には、この場合、ディスペンサ１ａ側にて画面表示や音声などで異常を知らせ、当該圧力センサ２１の交換を促し（ステップＳＰ５）、充填を終了する。なお、本実施形態では、充填系圧力センサ２１に異常があると判定した場合には、後述する供給系圧力センサ２２の異常検出（図２に示すフローの右側）は行わない。

２）車両側 供給系圧力センサ２２の異常検出
充填終了直前のＰ１圧とタンク内温度Ｔ１をＥＣＵに記憶しておく（ステップＳＰ７）。充填終了後の最初の車両起動（なお、このとき主止弁２８ａ，２８ｂは開）をしたら（ステップＳＰ９）、ＥＣＵ２５にて記憶しているＰ１圧を温度（充填時温度Ｔ１、起動時の温度Ｔ２）により補正する（ステップＳＰ１０）。その後、｜Ｐ１補正値−Ｐ２｜の値が、予め設定しておいた誤差βを上回っていれば供給系圧力センサ２２に異常があると判定し（ステップＳＰ１２）、ダイアグノーシス（自己診断機能）により異常を知らせ、当該圧力センサ２２の交換を促す（ステップＳＰ１３）。一方、｜Ｐ１補正値−Ｐ２｜の値が、予め設定しておいた誤差βを上回っていなければ異常検出処理を終了する。

なお、供給系圧力センサ２２の異常検出処理は、充填側圧力センサ２１が正常な場合に限る。したがって、充填側圧力センサ２１に異常があると判定した場合には、上述したように供給系圧力センサ２２の異常検出処理は行わない。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

本発明は、ガス貯蔵装置の圧力センサの異常を診断する異常診断システムに適用して好適である。

１…ガス供給ステーション、２…車両、１０…ステーション側圧力センサ、２１…充填系圧力センサ（車両側の圧力センサ）、２２…供給系圧力センサ（車両側の圧力センサ）

Claims (2)

1. 燃料電池車に搭載されたガス貯蔵装置の圧力センサの異常を診断する異常診断システムにおいて、
   車載燃料電池に供給されるガスが貯蔵されるガス貯蔵タンクへのガス充填時、充填系におけるガス圧を検出する充填系圧力センサと、
   前記ガス貯蔵タンクから前記車載燃料電池へのガス供給時に供給系におけるガス圧を検出する供給系圧力センサと、
   を備えており、
   ガス供給ステーション側の圧力センサを利用して前記充填系圧力センサの異常の有無を判定し、該充填系圧力センサに異常がない場合に前記供給系圧力センサの異常を判定する際、前記ガス供給ステーション側圧力と前記充填系圧力との差圧が所定値αを上回る場合に、前記充填系圧力センサに異常が生じていると判定し、
   ガス充填終了直前の前記充填系圧力センサによる検出圧力Ｐ１と、前記ガス貯蔵タンク内の温度Ｔ１とを制御装置に記憶しておき、
   前記ガス充填終了後における最初の前記燃料電池車の起動後、前記制御装置に記憶されている圧力Ｐ１を充填時温度Ｔ１、起動時温度Ｔ２により補正してＰ１補正値を得、
   さらに、前記ガス貯蔵タンクからのガス供給時のガス圧を検出する供給系圧力センサによる検出圧力Ｐ２を得、
   その後、前記充填系圧力センサに異常が生じていない場合には、｜Ｐ１補正値−Ｐ２｜の値が所定値βを上回る場合に、前記供給系圧力センサに異常が生じていると判定する、圧力センサの異常診断システム。
2. 前記圧力センサに異常が生じていると判定した場合には、前記ガス供給ステーション側にて画面表示あるいは音声で異常を知らせ、当該圧力センサの交換を促す、請求項１に記載の圧力センサの異常診断システム。
   

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