JP6180990B2 - ガス監視システム及びガス監視方法 - Google Patents

Description

この発明は、複数のガスセンサ（例えば水素センサ）を用いたガス監視システムに関し、燃料電池車両等に適用して好適なガス監視システム及びガス監視方法に関する。

近時、ＣＯ₂排出低減等の観点等からグリーンウェイブ活動が提唱され、環境性能に優れた燃料電池車両が注目を集めている。

特許文献１には、燃料電池システムを搭載する燃料電池車両において、車両内部の複数の位置での水素濃度（ガス濃度）の検出必要性が述べられている。

この特許文献１に開示された燃料電池車両では、各ガス検出位置に、先端が開口した各ガス流路の下端側を配置し、各前記ガス流路の上端側をロータリバルブ等の流路切替装置の入力口まで配管し、前記流路切替装置の出力口を１つの水素センサ及び吸引ポンプが配置された検出流路に配管する構成が開示されている（特許文献１の［００２３］、図１）。

そして、前記流路切替装置の入力口を制御装置により順次出力口に切り替え、前記吸引ポンプで吸引しながら１つの水素センサにより各前記ガス流路の水素濃度を検出するように構成している（特許文献１の［００２９］）。

特許文献２には、燃料電池車両内の各ガス検出位置に、水素センサを配置し、各水素センサの信号出力を送出する各電線を制御ユニットまで配線したガス漏れ検出装置が開示されている（特許文献２の［００１８］、［００１９］、図１）。

特開２００６−７１４１３号公報 特開２００３−１４９０７１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、車両内にガス漏れ検出用の多数のガス流路が複雑に配管されるために、その組み付け工数やメンテナンスに費用がかかるという課題がある。また、特許文献１に開示された技術では、１つの水素センサを切り替えて複数の検出位置の水素濃度を検知しているので、前記ロータリバルブ等の流路切替装置の切替間隔を制限として水素濃度を常時検出することができないという課題がある。

一方で、特許文献２のように、複数個所に水素センサを設けるように構成すると、各個所の水素濃度を常時検出することが可能であるが、上述したように、それぞれの水素センサと制御装置とを各電線で接続しなければならず、車両内配線が多岐複雑になり、配線工数がかかる、メンテナンス費用がかかる等の問題がある。

ここで、車両内配線を簡素化する場合には、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスやＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バス等のバスシステムを利用したシリアル通信化が好ましい。

しかしながら、シリアル通信のバス線（ハーネス）に電気的に接続される、上述した水素センサ等の複数の同機能のガスセンサを必要とするガス監視システムにおいて、部品コストの低減、及び部品管理コストの低減の観点から、単一仕様（同一外観構造、同一内部構造）のガスセンサを標準部品（汎用部品）として用いることが望ましいが、シリアル通信の前記バス線に接続される複数のガスセンサを識別する技術が明らかになっていない。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、１つの幹線に接続される複数の単一仕様（同一仕様）のガスセンサを識別することを可能とするガス監視システム及びガス監視方法を提供することを目的とする。

この発明に係るガス監視システムは、１つの幹線に接続される複数のガスセンサを用いたガス監視システムであって、コネクタを有し、複数の個別ＩＤ設定が可能に構成されるガスセンサと、前記幹線側に設けられ、前記ガスセンサのコネクタが嵌合される幹線側コネクタと、前記幹線に接続され、各前記ガスセンサを制御する制御装置と、を含み、前記幹線側コネクタは、該幹線側コネクタが配置される位置情報を識別可能な識別構成を有し、前記ガスセンサは、前記ガスセンサのコネクタが前記幹線側コネクタに嵌合されているとき、前記幹線側コネクタの前記識別構成に基づいて、自身の個別ＩＤを設定するＩＤ設定部を有し、前記制御装置は、各前記ガスセンサの各前記個別ＩＤに基づいて、各前記ガスセンサの位置情報を結び付けて記憶するガスセンサ識別記憶部を有する。

この発明に係るガス監視方法は、制御装置が接続される１つの幹線の複数の位置に配置された個別の位置対応個別ＩＤ付き幹線側コネクタに嵌合可能な単一仕様のコネクタ付きガスセンサを用いたガス監視方法であって、位置対応個別ＩＤ付き前記幹線側コネクタに、前記コネクタ付きガスセンサのコネクタが嵌合されたとき、嵌合された該コネクタ付きガスセンサに前記幹線側コネクタの位置対応個別ＩＤに対応する個別ＩＤを設定するＩＤ設定過程と、前記コネクタ付きガスセンサに設定された前記個別ＩＤを、前記幹線を介して前記制御装置に送信する個別ＩＤ送信過程と、前記制御装置で受信された前記コネクタ付きガスセンサに設定された前記個別ＩＤと、前記制御装置が、前記幹線の位置に対応して記憶している位置情報に対応した前記位置対応個別ＩＤとを照合するＩＤ照合過程と、を有する。

この発明に係るガス監視システム及び方法によれば、１つの幹線に対して接続される複数のガスセンサを識別して、各ガスセンサの位置情報を簡便に把握することができる。単一仕様（同一仕様）のガスセンサを用いることができるので、部品管理が簡便になり、部品コスト、部品管理コストを低減できると同時に誤組等の発生を防止することができる。

また、複数のガスセンサが、各位置情報を識別可能な状態で１つの幹線で接続されているので、完成検査時の検査を簡便に行うことができる。

この場合、前記制御装置は、各前記ガスセンサの検出値が異常判定閾値以上となった場合に警告信号を生成するものであり、前記異常判定閾値が、各前記ガスセンサの位置情報に基づいて異なる値に設定されているようにしてもよい。ガスセンサの位置に応じて異常判定閾値を異ならせることで、ガスセンサの位置に応じた的確な警告信号を生成することができる。

ここで、前記異常判定閾値は、前記ガスセンサと、該ガスセンサに最も近い位置に配置されている漏れ検知対象部と、の間の距離が遠い程、低く設定されるようにしてもよい。各ガスセンサの取り付け位置に応じた異常判定閾値を設けることで、精度よく異常判定ができる。異常を無駄に検知したり、異常の検知が遅れたりすることを防止できる。

前記ガス監視システムは、燃料電池システムを搭載した燃料電池車両に搭載され、前記燃料電池車両は、少なくとも２つの燃料タンクを備え、前記ガスセンサは、各前記燃料タンク上部にそれぞれ配置されるものであり、前記制御装置は、各前記燃料タンク上部に配置されたいずれかのガスセンサが異常を検知した場合に、異常を検知していないガスセンサ下に配置されている前記燃料タンクのみを用いて燃料電池への燃料供給を継続する燃料供給継続器をさらに有するようにしてもよい。このように、異常の検知されていない燃料タンクを用いて、燃料電池システムの運転を継続できるので、商品性が向上する。

この発明によれば、１つの幹線に接続される複数の単一仕様（同一仕様）のガスセンサの位置情報を簡便に識別（区別）して把握することができる。単一仕様のガスセンサを用いることができるので、部品管理が簡便になり、誤組等の発生を未然に防止することができる。また、複数のガスセンサが、各位置情報を識別可能な状態で１つの幹線で接続されているので、完成検査時の検査を簡便に行うことができる。

図１Ａは、この実施形態に係るガス監視方法を実施するガス監視システムが搭載された燃料電池車両の概略構成側面図である。図１Ｂは、燃料電池車両の概略構成上面図である。 ガス監視システムの回路ブロック図である。 幹線と枝線アセンブリからなる車両ハーネスと、車両ＥＣＵ及び水素センサの模式的実体配線図である。 ＬＩＮバス時に採用する５極のコネクタの同一識別構成の結線例示図である。 ８極のコネクタのピン間短絡線（極間短絡線）の両端のピン位置（極位置）を変更して、１５個の異なるＩＤを有する枝線アセンブリの接続構成図である。 ８極のコネクタのピン間短絡線（極間短絡線）の両端のピン位置（極位置）を変更して、１５個の異なるＩＤを有する枝線アセンブリの他の接続構成図である。 ８極のコネクタのピン間短絡線（極間短絡線）の両端のピン位置（極位置）を変更して、１５個の異なるＩＤを有する枝線アセンブリのさらに他の接続構成図である。 ８極のコネクタのピン間短絡線（極間短絡線）の両端のピン位置（極位置）を変更して、１５個の異なるＩＤを有する枝線アセンブリのさらに他の接続構成図である。 ５極のコネクタのピン間短絡線（極間短絡線）の両端のピン位置（極位置）を変更して、４個の異なるＩＤを有する枝線アセンブリの接続構成図である。 燃料電池車両の生産工程中、ガス監視システムの車両ハーネス取付工程から完成ライン検査工程までの概略的な工程図である。 車両ＥＣＵの記憶部に記憶されている異常判定閾値表図である。 検査設備が接続されたガス監視システムの回路ブロック図である。

以下、この発明に係るガス監視システムについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１Ａは、この実施形態に係るガス監視方法を実施するガス監視システム１０が搭載された燃料電池車両１２の概略構成側面図である。図１Ｂは、燃料電池車両１２の概略構成上面図である。図２は、ガス監視システム１０の回路ブロック図である。

図１Ａ及び図１Ｂにおいて、燃料電池車両１２は、基台フレーム１４を有し、この基台フレーム１４上に、直接的にあるいは構造体を介して、前輪ＷＦ、後輪ＷＲ、前記前輪ＷＦを駆動する駆動モータ１６、燃料電池スタック１８、水素タンク２０ａ、２０ｂ、配管２１、バッテリ１９（高圧バッテリ）等が支持されている。なお、図１Ａ、図１Ｂに示す矢印の方向にしたがって、前後、左右、上下の方向を説明する。

燃料電池車両１２の構成は公知であるので、簡単に説明すると、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜をカソード電極とアノード電極とで挟持した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を備える燃料電池スタック１８と、この燃料電池スタック１８に一方の反応ガスである水素を供給する水素タンク２０ａ、２０ｂと、他方の反応ガスである酸素含有ガス（空気）を供給するエアポンプ（不図示）と、からなる燃料電池システムと、前記燃料電池スタック１８の電気化学反応により生成された電気を蓄積するバッテリ１９と、このバッテリ１９のエネルギにより駆動される走行駆動源としての駆動モータ１６と、から構成される。

燃料電池車両１２は、フロントフード２２、フロントウインド２４、ルーフ２６、リヤゲート２８、床板３０、荷室板３２、ダッシュパネル３４、前席４２、及び後席４４等を備えている。ダッシュパネル３４の上部のダッシュボード上には、マルチインフォメーションディスプレイ等の表示装置３５が取り付けられている。

さらに、燃料電池車両１２のガス監視システム１０を管理制御すると共に、燃料電池車両１２全体を管理制御する車両ＥＣＵ３６（車両制御ＥＣＵ）が、燃料電池スタック１８及び駆動モータ１６と共に、フロントフード２２下のフロント機関室３８内に配置されている。

一方、後席４４下の荷室板３２と基台フレーム１４との間にバッテリ１９が配置され、荷室４６下の荷室板３２と基台フレーム１４との間に水素タンク２０ａ、２０ｂが前後方向に配置されている。水素タンク２０ａ、２０ｂと燃料電池スタック１８とは床板３０下を通る配管（水素流路）２１（図１Ａ参照）により相互に連通されている。

さらに、ガスセンサである水素センサ５１〜５４が、燃料電池車両１２内の４箇所に取り付けられている。第１に、燃料電池スタック１８の上部のフロントフード２２下の位置Ｐ１に燃料電池スタック１８をガス漏れ検知対象部（漏れ検知対象部）とする水素センサ５１が取り付けられている。第２及び第３に、水素タンク２０ａ、２０ｂの遮断弁近傍の上部であって、荷室板３２下の位置Ｐ２、Ｐ３に、水素タンク２０ａ、２０ｂをそれぞれガス漏れ検知対象部とする水素センサ５２、５３が取り付けられている。第４に、車室５５のルーフ２６中央下の位置Ｐ４に床板３０下に這わされた配管２１を主なガス漏れ検知対象部とする水素センサ５４が取り付けられている。

水素は、空気より軽い気体であるので、ガス漏れ検知対象部としての燃料電池スタック１８、配管２１、水素タンク２０ａ、２０ｂが、万一ガス漏洩した場合には、その上方の凹部に停留するので、概ね下方に向かって凹部となる位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に水素センサ５１、５２、５３、５４が取り付けられている。水素センサ５１〜５４は、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に、それぞれ下方に凹部となる水素溜まりを設け、下側を向いている、その凹部の頂点に取り付けることが好ましい。

車両ＥＣＵ３６及び水素センサ５１〜５４は、それぞれ、マイクロコンピュータを含む計算機を有している。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。

この実施形態において、図２に示すように、車両ＥＣＵ３６は、ＩＤ照合部３６ｖ等を機能部として有し、水素センサ５１〜５４は、ＩＤ設定部５１ｓ、５２ｓ、５３ｓ、５４ｓ等を機能部として有している。

車両ＥＣＵ３６及び水素センサ５１〜５４は、それぞれ、書き換え可能な記憶部３６ｍ、５１ｍ、５２ｍ、５３ｍ、５４ｍを備えている。記憶部３６ｍ、５１ｍ〜５４ｍは、不揮発性メモリであることが好ましいが、揮発性メモリであってもよい。

これら車両ＥＣＵ３６及び水素センサ５１〜５４は、車両ハーネス６０に相互に接続されている。

図３に示すように、車両ハーネス６０は、ＣＡＮバス（通信バス）としての幹線６２と、この幹線６２上の位置Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４（幹線６２が燃料電池車両１２に配線されたときには、幹線６２上の位置Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は、燃料電池車両１２上の前記位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に概ね一致するように配される。）から延びる４本の枝線アセンブリ（枝線組立体）７１、７２、７３、７４と、から構成されている。

幹線６２は、ＣＡＮバスに限らず、ＬＩＮバス、その他ＦｌｅｘＲａｙバス等の他の通信バスに代替することができる。

図３は、幹線６２と枝線アセンブリ７１〜７４（枝線組立体）からなる車両ハーネス６０と、車両ＥＣＵ３６、低圧バッテリ３７及び水素センサ５１〜５４の模式的実体配線図を示している。

幹線６２は、フロント機関室３８内に配置されている低圧バッテリ３７（図１Ａ、図１Ｂには不図示）からの電源線及びＧＮＤ線と、車両ＥＣＵ３６からのＣＡＮ−Ｈ線及びＣＡＮ−Ｌ線と、から構成されており、位置Ｑ１〜Ｑ４に、それぞれリード付きコネクタからなる枝線アセンブリ７１〜７４が取り付けられている。

幹線６２は、燃料電池車両１２内に配線される際、低圧バッテリ３７及び車両ＥＣＵ３６を始端（始点）として、その車両ＥＣＵ３６の位置から、まず水素センサ５１の取り付け位置Ｐ１まで配されて位置Ｑ１での枝線アセンブリ７１が配され、さらに、床板３０下を這って、水素センサ５２、５３の取り付け位置Ｐ２、Ｐ３まで配されて位置Ｑ２、Ｑ３での枝線アセンブリ７２、７３が配され、さらにＣピラー（不図示）の内側を通り、ルーフ２６内を通って水素センサ５４の取り付け位置Ｐ４を終端（終点）として配されて位置Ｑ４での枝線アセンブリ７４が配される。このような配置構成（配線構成）では、幹線６２（伝送線路）の始端（始点）に配される車両ＥＣＵ３６の入出力端と、幹線６２（伝送線路）の終端（終点）に配される水素センサ５４の入出力端と、に伝送信号（ＣＡＮデータ信号）の反射を抑制するための終端抵抗（不図示）が取り付けられる。

位置Ｑ１〜Ｑ４で幹線６２にそれぞれ取り付けられている枝線アセンブリ７１〜７４の水素センサ５１〜５４側の端部には、メス型の８極のコネクタ８１〜８４が取り付けられている。これらのコネクタ８１〜８４は、位置Ｑ１〜Ｑ４に臨む位置Ｐ１〜Ｐ４に配置されている水素センサ５１〜５４に設けられたオス型の８極のコネクタ５１ｃ〜５４ｃに着脱自由に構成されている。

枝線アセンブリ７１〜７４の８極のコネクタ８１〜８４は、それぞれ、電源−Ｐ、ＧＮＤ−Ｇ、ＣＡＮ−Ｈ、ＣＡＮ−Ｌ、識別Ａ、識別Ｂ、識別Ｃ、識別Ｄの各メスピンを有し、一方で、水素センサ５１〜５４の８極のコネクタ５１ｃ〜５４ｃは、これらに対応して、同様に、それぞれ、電源−Ｐ、ＧＮＤ−Ｇ、ＣＡＮ−Ｈ、ＣＡＮ−Ｌ、識別Ａ、識別Ｂ、識別Ｃ、識別Ｄの各オスピンを有している。幹線６２側のコネクタ８１〜８４及び水素センサ５１〜５４側のコネクタ５１ｃ〜５４ｃは、逆方向（てれこ）に嵌合ができないように構成されている。

ここで、コネクタ８１〜８４にそれぞれ固有の識別構成について説明する。コネクタ８１は、いずれのメスピン間にも極間短絡線（後述）が設けられていない識別構成（識別構成１という。）とされている。コネクタ８２の電源−Ｐピンと識別Ａピンは、ピン間短絡線であるジャンパ線等で短絡されている識別構成２とされている。コネクタ８３の電源−Ｐピンと識別Ｂピンとはジャンパ線等で短絡されている識別構成３とされている。コネクタ８４の電源−Ｐピンと識別Ｃピンとはジャンパ線等で短絡されている識別構成４とされている。つまり、各枝線アセンブリ７１〜７４は、コネクタ８１〜８４中、ジャンパ線の挿入位置のみが異なっている。これにより各枝線アセンブリ７１〜７４は、識別構成１〜４を有し、電気的に一意に識別（区別）することが可能になっている。

そのため、水素センサ５１〜５４（のＣＰＵ）は、ガス監視システム１０の電源がオン状態とされたときに、コネクタ５１ｃ〜５４ｃに嵌合されているコネクタ８１〜８４（枝線アセンブリ７１〜７４）の前記識別構成１〜４を判定することで、コネクタ５１ｃ〜５４ｃに嵌合されたコネクタ８１〜８４が、どの枝線アセンブリ７１〜７４のコネクタであるかを識別（区別）することができる。

なお、車両ハーネス６０の製作工数低減の観点から各枝線アセンブリ７１〜７４のリードの長さも同一になっているが、これとは逆に、各枝線アセンブリ７１〜７４の長さから各枝線アセンブリ７１〜７４を識別するために、異なる長さにしてもよい。

図４は、ＬＩＮバス時に採用する５極のコネクタ９１ａ〜９１ｄの同一識別構成とされる識別ＩＤａの結線例を示している。例えば、左上図に示すように、ＧＮＤピンと識別Ａピンとをコネクタ内部バスバー９５で結線する。右上図に示すように、ＧＮＤピンと識別Ａピンの各線をコネクタ外部ジャンパ９６で結線する。左下図に示すように、ＧＮＤピンの線をコネクタ外部ジョイント端子９７で分岐して識別Ａピンの線と結線する。右下図に示すように、ＧＮＤピンの線をコネクタ外部ジョイントコネクタ９９で分岐して識別Ａピンの線と結線する等、同一識別構成とされる識別ＩＤａであっても異なる態様での結線（極間短絡線の結線）とすることができる。

図３及び図４から理解されるように、この発明に係る枝線アセンブリ側のコネクタの極数は、バス線が配線されるピン（図３例では、Ｐ、Ｇ、Ｈ、Ｌの４ピン、図４例では電源、ＧＮＤ、ＬＩＮの３ピン）の他に、少なくとも１つの識別ピンを有する極数を備えることが、前記コネクタに接続される同一仕様のガスセンサ等の水素センサを識別するための最小構成であるということが分かる。

図５〜図８は、８極のコネクタ（上述したコネクタ８１〜８４等）のピン間短絡線（極間短絡線）Ｓｗの両端のピン位置（極位置）を変更して、１５個の異なるＩＤを有する枝線アセンブリ７１〜７４、１７５〜１８５を構成する際の構成例を示している。なお、図５〜図８には、コネクタ５１ｃ〜５４ｃ、２０５〜２１５、設定部５１ｓ〜５４ｓ、２０５ｓ〜２１５ｓ、及び記憶部５１ｍ〜５４ｍ、２０５ｍ〜２１５ｍを備える水素センサ５１〜５４、１５４〜１６４を併せて示している。

１５個の枝線アセンブリ７１〜７４、１７５〜１８５において、幹線６２の位置対応個別ＩＤ（ＣＡＮ−ＩＤ１〜ＣＡＮ−ＩＤ１５）中、位置対応個別ＩＤ（ＣＡＮ−ＩＤ１）が設定される識別Ａ〜Ｃの各オスピンは、電源（上述した電源−Ｐと同意）、ＧＮＤ（上述したＧＮＤ−Ｇと同意）、ＣＡＮ−Ｈ、ＣＡＮ−Ｌのいずれのオスピンにも接続されていない（ＣＡＮ−ＩＤ１：未接続という。）構成（識別構成１という。）とされている。以下、ＣＡＮ−ＩＤ１の位置対応個別ＩＤである識別構成１を含め、残りの位置対応個別ＩＤの識別構成２〜１５につき、箇条書きにより説明する。

識別構成１（ＣＡＮ−ＩＤ１）：電源、ＧＮＤ、ＣＡＮ−Ｈ、及びＣＡＮ−Ｌと識別Ａ〜Ｄの全てが未接続、
識別構成２（ＣＡＮ−ＩＤ２）：電源と識別Ａとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成３（ＣＡＮ−ＩＤ３）：電源と識別Ｂとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成４（ＣＡＮ−ＩＤ４）：電源と識別Ｃとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成５（ＣＡＮ−ＩＤ５）：電源と識別Ｄとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成６（ＣＡＮ−ＩＤ６）：ＧＮＤと識別Ａとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成７（ＣＡＮ−ＩＤ７）：ＧＮＤと識別Ｂとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成８（ＣＡＮ−ＩＤ８）：ＧＮＤと識別Ｃとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成９（ＣＡＮ−ＩＤ９）：ＧＮＤと識別Ｄとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成１０（ＣＡＮ−ＩＤ１０）：識別Ａと識別Ｂとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成１１（ＣＡＮ−ＩＤ１１）：識別Ａと識別Ｃとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成１２（ＣＡＮ−ＩＤ１２）：識別Ａと識別Ｄとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成１３（ＣＡＮ−ＩＤ１３）：識別Ｂと識別Ｃとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成１４（ＣＡＮ−ＩＤ１４）：識別Ｂと識別Ｄとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成１５（ＣＡＮ−ＩＤ１５）：識別Ｃと識別Ｄとが短絡線Ｓｗで接続。

なお、１５個の水素センサ５１〜５４及び水素センサ１５４〜１６４は、それらの記憶部５１ｍ〜５４ｍ、及び記憶部２０５ｍ〜２１５ｍに、識別構成１（ＣＡＮ−ＩＤ１）〜識別構成１５（ＣＡＮ−ＩＤ１５）に対応するセンサ個別ＩＤであるセンサＩＤ１〜ＩＤ１５が位置Ｐ１〜Ｐ１５（又は位置Ｑ１〜Ｑ１５）の情報に結びつけて書き込まれる前には、全て同じものである同一仕様になっている。すなわち、１５個の水素センサ５１〜５４及び水素センサ１５４〜１６４は、単一仕様（同一仕様）の水素センサであり、大量生産に適し、製造コスト及び部品管理コストを低減することができる。

図９は、ＬＩＮバス時に採用する５極のコネクタのピン間短絡線Ｓｗ（極間短絡線）の両端のピン位置（極位置）を変更して、４個の異なる位置対応個別ＩＤを有する枝線アセンブリ３０１〜３０４｛コネクタ３１１〜３１４と３本のリード線である電源線、ＧＮＤ線、及びＬＩＮ線｝の構成を示している。

枝線アセンブリ３０１において、幹線の位置対応個別ＩＤ：ＬＩＮ−ＩＤ１〜ＬＩＮ−ＩＤ４に対応して、例えば、位置対応個別ＩＤ：ＬＩＮ−ＩＤ１におけるＧＮＤのオスピンが識別Ａのオスピンに接続されている構成（識別構成１ａという。）とされている。以下、同様に、箇条書きで説明する。

識別構成１ａ（ＬＩＮ−ＩＤ１）：ＧＮＤと識別Ａとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成２ａ（ＬＩＮ−ＩＤ２）：ＧＮＤと識別Ｂとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成３ａ（ＬＩＮ−ＩＤ３）：識別Ａと識別Ｂとが短絡線Ｓｗで接続、
識別構成４ａ（ＬＩＮ−ＩＤ４）：全て未接続。

この場合においても、水素センサ２２１〜２２４のコネクタ４０１〜４０４が、幹線側のコネクタ３１１〜３１４に各々接続されて、記憶部２２１ｍ〜２２４ｍに、センサ個別ＩＤであるセンサＩＤ１〜ＩＤ４が書き込まれる前には、全て同じものになっている。すなわち、水素センサ２２１〜２２４は、単一仕様（同一仕様）の水素センサであり、大量生産に適し、製造コスト及び部品管理コストを低減することができる。

次に、この実施形態に係るガス監視方法について、当該ガス監視方法が適用される燃料電池車両１２への水素センサ５１〜５４の取付時の組立工程及び検査工程を例として説明する。

図１０は、燃料電池車両１２の生産工程中、ガス監視システム１０の車両ハーネス取付工程からガス完成ライン検査工程までの概略的な工程図を示している。

実際上、ステップＳ１の車両ハーネス取付工程の前に、燃料電池車両１２に対して、図１Ａ及び図１Ｂに示した構成要素のうち、図３に示した車両ハーネス６０（枝線アセンブリ７１〜７４が取り付けられた幹線６２）、及び水素センサ５１〜５４以外の必要な部品、例えば、車両ＥＣＵ３６等が燃料電池車両１２に既に組み付けられているものとする。

ステップＳ１の車両ハーネス取付工程では、燃料電池車両１２の電源がオフ状態下で、車両ハーネス６０の始端部が車両ＥＣＵ３６に取り付けられ、車両ハーネス６０の残りの部分が燃料電池車両１２上の所定の箇所に沿って、この実施形態では、上述したように、車両ハーネス６０の幹線６２上の位置Ｑ１の枝線アセンブリ７１が位置Ｐ１に臨むように配され、次いで、フロント機関室３８から後ろ下方側に向かって這わされ、床板３０下を這って、幹線６２上の位置Ｑ２、Ｑ３の枝線アセンブリ７２、７３が位置Ｐ２、Ｐ３に臨むように這わされて配され、さらにＣピラーの内側を通り、ルーフ２６内を通って幹線６２上の終端部の位置Ｑ４の枝線アセンブリ７４が位置Ｐ４に臨むように這わされて配されて車両ハーネス６０の幹線６２の配線が完了される。

次に、ステップＳ２のセンサ取付工程では、燃料電池車両１２内の位置Ｐ１〜Ｐ４に、同一仕様（単一仕様、同じ型式）の水素センサ５１〜５４を取り付ける。この場合、水素センサ５１〜５４は、同一仕様であり、どの位置Ｐ１〜Ｐ４に取り付けてもよいので、いわゆる誤組が発生しない。なお、水素センサ５１〜５４を車両ハーネス６０より先に取り付けておいてもよい。

次いで、ステップＳ３のコネクタ接続工程では、位置Ｐ１〜Ｐ４に固定されている水素センサ５１〜５４のコネクタ５１ｃ〜５４ｃに、その近傍に、既に配置されている枝線アセンブリ７１〜７４のコネクタ８１〜８４を嵌合させることで、水素センサ５１〜５４のコネクタ５１ｃ〜５４ｃの各オスピンとコネクタ８１〜８４の各メスピンとが機械的・電気的に接続される。

さらに、ステップＳ４の電源ＯＮ工程では、燃料電池車両１２の電源をオン状態にする。これにより、車両ＥＣＵ３６に、低圧バッテリ３７から電源が供給されると共に、低圧バッテリ３７から幹線６２の電源線及びＧＮＤ線を通じて水素センサ５１〜５４に電源が供給される。

電源の供給をトリガとして、水素センサ５１〜５４の各ＣＰＵは、ステップＳ５のセンサ個別ＩＤ設定工程を含む初期設定を開始する。

ステップＳ５にて、水素センサ５１〜５４の各ＩＤ設定部５１ｓ〜５４ｓは、枝線アセンブリ７１〜７４のコネクタ８１〜８４にジャンパ線等により付与されている位置対応個別ＩＤ（ＣＡＮ−ＩＤ１〜ＣＡＮ−ＩＤ４）の識別構成１〜４（どのピンとどのピンが短絡されているか）を認識し、水素センサ５１〜５４の位置Ｐ１〜Ｐ４（又は各枝線アセンブリ７１〜７４の位置Ｑ１〜Ｑ４）の情報を結び付けて、自己の個別ＩＤであるセンサＩＤ１〜ＩＤ４として設定記憶するために各記憶部５１ｍ〜５４ｍに認識結果を書き込む（ＩＤ設定過程）。

すなわち、この実施形態では、各ＩＤ設定部５１ｓ〜５４ｓは、位置対応個別ＩＤ｛識別構成１（ＣＡＮ−ＩＤ１）：電源と識別Ａ〜Ｄの全てが未接続、識別構成２（ＣＡＮ−ＩＤ２）：電源と識別Ａとが接続、識別構成３（ＣＡＮ−ＩＤ３）：電源と識別Ｂとが接続、及び識別構成４（ＣＡＮ−ＩＤ４）：電源と識別Ｃとが接続｝にそれぞれ対応するセンサＩＤ１〜ＩＤ４を記憶部５１ｍ〜５４ｍに書き込む。

次いで、ステップＳ６の車両ＥＣＵ３６への送信工程では、水素センサ５１〜５４の各ＩＤ設定部５１ｓ〜５４ｓは、各記憶部５１ｍ〜５４ｍに書き込んだ自己の個別ＩＤとしての識別構成１〜４に対応するセンサＩＤ１〜ＩＤ４を読み出し、幹線６２を通じてシリアル通信にて車両ＥＣＵ３６に送信する（個別ＩＤ送信過程）。

次に、ステップＳ７の車両ＥＣＵ３６におけるＩＤ照合工程において、車両ＥＣＵ３６のＩＤ照合部３６ｖは、車両ＥＣＵ３６が受信した各水素センサ５１〜５４に設定された個別ＩＤとしてのセンサＩＤ１〜ＩＤ４と、車両ＥＣＵ３６が、幹線６２の位置Ｑ１〜Ｑ４の情報に対応して記憶している位置対応個別ＩＤである識別構成１〜１５とを照合する。この照合結果により、位置Ｐ１〜Ｐ４に取り付けられている水素センサ５１〜５４のセンサ個別ＩＤであるセンサＩＤ１〜ＩＤ４が、位置対応個別ＩＤである識別構成１〜４に対応するということを識別（区別）することができる。

さらに、初期設定の最後のステップＳ８の異常判定閾値の設定工程では、車両ＥＣＵ３６は、センサＩＤ１〜ＩＤ４を識別した各水素センサ５１〜５４に対して、各水素センサ５１〜５４の位置Ｐ１〜Ｐ４と、ガス漏れ検知対象部としての燃料電池スタック１８、配管２１、水素タンク２０ａ、２０ｂの位置と、に応じて予め記憶部３６ｍに記憶している異常判定閾値Ｔｈを、ＩＤ設定部５１ｓ〜５４ｓを通じて設定し、各記憶部５１ｍ〜５４ｍに記憶させる。

図１１は、記憶部３６ｍに予め記憶されている異常判定閾値表９０を示している。

異常判定閾値Ｔｈは、水素センサ５１〜５４と、該水素センサ５１〜５４に最も近い位置に配置されているガス漏れ検知対象部と、の間の距離が遠い程、低く設定される。そのため、床板３０下に配置されている配管２１からの距離が遠い車室５５のルーフ２６中央下に配置された水素センサ５４の異常判定閾値Ｔｈが、最も低い値の異常判定閾値Ｔｈ１として記憶部５４ｍに設定記憶され、次に、フロントフード２２下側であって燃料電池スタック１８の上部に配置されている２番目に距離が遠い水素センサ５１の異常判定閾値Ｔｈ２が記憶部５１ｍに設定記憶され、水素タンク２０ａ、２０ｂの直上、最も近い位置に配置された水素センサ５２、５３の記憶部５２ｍ、５３ｍに、同じ値の異常判定閾値Ｔｈ３が設定記憶される。

次いで、初期設定終了後のステップＳ９のガス監視システムの完成ライン検査工程では、図１２に示すように、検査設備９８が、車両制御ＥＣＵ３６に接続され、識別ＩＤ一致性、水素センサ５１〜５４の初期特性（ゼロ値設定）、水素センサ５１〜５４の自己診断結果が、検査設備９８にて確認されることで、燃料電池車両１２に搭載されるガス監視システム１０の車両ハーネス取付工程からガス完成ライン検査工程までの工程が終了する。

以降、検査設備９８が外され、完成車としての燃料電池車両１２の電源が投入されると、水素センサ５１〜５４は、自己の取付位置での水素濃度を常時検出し、各記憶部５１ｍ〜５４ｍに、所定時間ログすると共に、水素濃度が異常判定閾値Ｔｈを上回ったときに、車両ＥＣＵ３６に自己の個別ＩＤであるセンサＩＤ１〜ＩＤ４と共に、ログ値と異常値とを送信する。このとき、車両ＥＣＵ３６は、警告信号を生成し、表示装置３５上に、漏洩している水素濃度が異常判定閾値Ｔｈを上回っていることに対応する警報表示を行わせる。また、異常値を検出している水素センサ５１〜５４の位置Ｐ１〜Ｐ４を特定して表示することもできる。

[実施形態のまとめ]
以上説明したように、燃料電池車両１２に搭載され、この実施形態に係る、１つの幹線６２に接続される複数の水素センサ５１〜５４を用いたガス監視システム１０は、コネクタ５１ｃ〜５４ｃを有し複数の個別ＩＤ設定が可能に構成され所定の位置Ｐ１〜Ｐ４に配置される水素センサ５１〜５４と、幹線６２側に設けられ水素センサ５１〜５４のコネクタ５１ｃ〜５４ｃが嵌合されるコネクタ（幹線側コネクタ）８１〜８４と、幹線６２に接続され各水素センサ５１〜５４を制御する制御装置としての車両ＥＣＵ３６と、を含んで構成される。

幹線６２側の枝線アセンブリ７１〜７４に取り付けられているコネクタ８１〜８４は、該幹線６２側のコネクタ８１〜８４が配置される位置情報を識別可能な識別構成１〜４（ＣＡＮ−ＩＤ１〜ＣＡＮ−ＩＤ４）を有し、水素センサ５１〜５４は、自身のコネクタ５１ｃ〜５４ｃが幹線側コネクタ８１〜８４に嵌合されているとき、幹線側コネクタ８１〜８４の識別構成１〜４（ＣＡＮ−ＩＤ１〜ＣＡＮ−ＩＤ４）に基づいて、水素センサ５１〜５４の個別ＩＤであるセンサＩＤ１〜ＩＤ４を設定するＩＤ設定部５１ｓ〜５４ｓを有し、車両ＥＣＵ３６は、各水素センサ５１〜５４の各センサＩＤ１〜ＩＤ４に基づいて、各水素センサ５１〜５４の位置Ｐ１〜Ｐ４（又は各枝線アセンブリ７１〜７４の位置Ｑ１〜Ｑ４）の情報を結び付けて記憶するガスセンサ識別記憶部としても機能する記憶部３６ｍを有する。

このように、１つの幹線６２に対して所定の位置Ｐ１〜Ｐ４（Ｑ１〜Ｑ４）にて接続される複数の水素センサ５１〜５４を識別して、各水素センサ５１〜５４の位置Ｐ１〜Ｐ４の情報を簡便に把握することができる。そして、単一仕様（同一仕様）の水素センサ５１〜５４を用いることができるので、部品管理が簡便になり、部品コスト、部品管理コストを低減できると同時に誤組等の発生を防止することができる。

この場合、車両ＥＣＵ３６は、水素センサ５１〜５４の検出値が異常判定閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３以上となった場合に警告信号を生成するものであり、前記異常判定閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３が、水素センサ５１〜５４の位置Ｐ１〜Ｐ４の情報に基づいて異なる値に設定されているようにしたので、水素センサ５１〜５４が取り付けられた位置Ｐ１〜Ｐ４に応じた的確な警告信号を生成することができる。

ここで、異常判定閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３は、水素センサ５１〜５４と、水素センサ５１〜５４に最も近い位置に配置されているガス漏れ検知対象部と、の間の距離（水素センサ５１では燃料電池スタック１８との間の距離＜水素センサ５２、５３では水素タンク２０ａ、２０ｂとの距離＜水素センサ５４では配管２１との距離）が遠い程、低く設定される（水素センサ５４の異常判定閾値Ｔｈ１＜水素センサ５１の異常判定閾値Ｔｈ２＜水素センサ５２、５３の異常判定閾値Ｔｈ３）。水素センサ５１〜５４の取り付け位置Ｐ１〜Ｐ４に応じた異常判定閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３を設けることで、精度よく異常判定ができる。異常を無駄に検知したり、異常の検知が遅れたりすることを防止できる。

また、この実施形態に係るガス監視システム１０は、燃料電池スタック１８やバッテリ１９等の燃料電池システムを搭載した燃料電池車両１２に搭載され、燃料電池車両１２は、少なくとも２つの水素タンク２０ａ、２０ｂを備え、水素センサ５２、５３は、各水素タンク２０ａ、２０ｂの上部にそれぞれ配置されている。車両ＥＣＵ３６は、各水素タンク２０ａ、２０ｂの上部に配置されたいずれかの水素センサ５２、５３が異常を検知した場合に、異常を検知していない水素センサ５２、５３下に配置されている水素タンク２０ａ、２０ｂのみを用いて燃料電池スタック１８への水素供給を継続する燃料供給継続器としての車両ＥＣＵ３６をさらに有する。このように、異常の検知されていない水素タンク２０ａ、２０ｂを用いて、燃料電池システムの運転を継続できるので、商品性が向上する。

この実施形態に係るガス監視方法は、車両ＥＣＵ３６が接続される１つの幹線６２の複数の位置Ｑ１〜Ｑ４に配置された個別の位置対応個別ＩＤ付き幹線６２側のコネクタ８１〜８４に嵌合可能な単一仕様のコネクタ５１ｃ〜５４ｃ付き水素センサ５１〜５４を用いたガス監視方法である。

位置対応個別ＩＤ付き幹線６２側のコネクタ８１〜８４に、コネクタ５１ｃ〜５４ｃ付き水素センサ５１〜５４のコネクタ５１ｃ〜５４ｃが嵌合されたとき、嵌合された該コネクタ５１ｃ〜５４ｃ付き水素センサ５１〜５４に幹線６２側のコネクタ８１〜８４の位置対応個別ＩＤに対応する個別ＩＤとしてセンサＩＤ１〜ＩＤ４を設定するＩＤ設定過程（ステップＳ５）と、コネクタ５１ｃ〜５４ｃ付き水素センサ５１〜５４に設定された前記個別ＩＤとしてのセンサＩＤ１〜ＩＤ４を、幹線６２を介して車両ＥＣＵ３６に送信する個別ＩＤ送信過程（ステップＳ６）と、車両ＥＣＵ３６で受信されたコネクタ５１ｃ〜５４ｃ付き水素センサ５１〜５４に設定された前記個別ＩＤとしてのセンサＩＤ１〜ＩＤ４と、車両ＥＣＵ３６が、幹線６２の位置Ｑ１〜Ｑ４に対応して記憶している位置情報に対応した位置対応個別ＩＤとを照合するＩＤ照合過程（ステップＳ７）と、を有する。

この実施形態に係るガス監視方法によれば、１つの幹線６２に対して接続される複数の水素センサ５１〜５４を識別して、各水素センサ５１〜５４の位置Ｐ１〜Ｐ４の情報を簡便に把握することができる。単一仕様（同一仕様）の水素センサ５１〜５４を用いることができるので、部品管理が簡便になり、部品コスト、部品管理コストを低減できると同時に誤組等の発生を防止することができる。

また、複数の水素センサ５１〜５４が、各位置Ｐ１〜Ｐ４の情報の識別可能な状態で１つの幹線６２で接続されているので、図１２に示すように、完成検査時における複数の水素センサ５１〜５４の検査を短時間に（一時に）簡便に行うことができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…ガス監視システム １２…燃料電池車両
１４…基台フレーム １６…駆動モータ
１８…燃料電池スタック １９…バッテリ
２０ａ、２０ｂ…水素タンク ２１…配管
２２…フロントフード ２４…フロントウインド
２６…ルーフ ２８…リヤゲート
３０…床板 ３２…荷室板
３４…ダッシュパネル ３５…表示装置
３６…ＥＣＵ ３６ｍ、５１ｍ〜５４ｍ…記憶部
３６ｖ…照合部 ３８…フロント機関室
４４…後席 ４６…荷室
５１〜５４…水素センサ
５１ｃ〜５４ｃ、８１〜８４、９１ａ〜９１ｄ…コネクタ
５１ｓ〜５４ｓ…設定部 ５５…車室
６０…車両ハーネス ６２…幹線
７１〜７４…枝線アセンブリ ９５…コネクタ内部バスバー
９６…コネクタ外部ジャンパ

Claims (5)

1. １つの幹線に接続される複数のガスセンサを用いたガス監視システムであって、
   コネクタを有し、複数の個別ＩＤ設定が可能に構成されるガスセンサと、
   前記幹線側に設けられ、前記ガスセンサのコネクタが嵌合される複数の幹線側コネクタと、
   前記幹線に接続され、各前記ガスセンサを制御する制御装置と、を含み、
   前記幹線側コネクタは、該幹線側コネクタが配置される位置情報を識別可能な識別構成を有し、
   前記ガスセンサは、前記ガスセンサのコネクタが前記幹線側コネクタに嵌合されているとき、前記幹線側コネクタの前記識別構成に基づいて、自身の個別ＩＤを設定するＩＤ設定部を有し、
   前記制御装置は、各前記ガスセンサの各前記個別ＩＤに基づいて、各前記ガスセンサの位置情報を結び付けて記憶するガスセンサ識別記憶部を有し、
   複数の前記幹線側コネクタは、それぞれ複数の極を備え、２つの前記極の間を短絡する短絡線の挿入位置が、個々の前記幹線側コネクタ毎に異なるものとされて、一意に識別可能に構成されている
   ことを特徴とするガス監視システム。
2. 請求項１に記載のガス監視システムにおいて、
   前記複数の極は、電源用、ＧＮＤ用、通信用、及び複数の識別用の極を含む
   ことを特徴とするガス監視システム。
3. 請求項１又は２に記載のガス監視システムにおいて、
   前記ガス監視システムは、燃料電池システムを搭載した燃料電池車両に搭載され、
   前記燃料電池車両は、少なくとも２つの燃料タンクを備え、
   前記ガスセンサは、各前記燃料タンク上部にそれぞれ配置されるものであり、
   前記制御装置は、各前記燃料タンク上部に配置されたいずれかのガスセンサが異常を検知した場合に、異常を検知していないガスセンサ下に配置されている前記燃料タンクのみを用いて燃料電池への燃料供給を継続する燃料供給継続器をさらに有する
   ことを特徴とするガス監視システム。
4. 制御装置が接続される１つの幹線の複数の位置に配置された個別の位置対応個別ＩＤ付き幹線側コネクタに嵌合可能な単一仕様のコネクタ付きガスセンサを用いたガス監視方法であって、
   位置対応個別ＩＤ付き前記幹線側コネクタに、前記コネクタ付きガスセンサのコネクタが嵌合されたとき、嵌合された該コネクタ付きガスセンサに前記幹線側コネクタの位置対応個別ＩＤに対応する個別ＩＤを設定するＩＤ設定過程と、
   前記コネクタ付きガスセンサに設定された前記個別ＩＤを、前記幹線を介して前記制御装置に送信する個別ＩＤ送信過程と、
   前記制御装置で受信された前記コネクタ付きガスセンサに設定された前記個別ＩＤと、前記制御装置が、前記幹線の位置に対応して記憶している位置情報に対応した前記位置対応個別ＩＤとを照合するＩＤ照合過程と、
   を有し、
   複数の位置に配置された前記個別の位置対応個別ＩＤ付き幹線側コネクタは、それぞれ複数の極を備え、２つの前記極の間を短絡する短絡線の挿入位置が、個々の前記幹線側コネクタ毎に異なるものとされて、一意に識別可能に構成されている
   ことを特徴とするガス監視方法。
5. 請求項４に記載のガス監視方法において、
   前記複数の極は、電源用、ＧＮＤ用、通信用、及び複数の識別用の極を含む
   ことを特徴とするガス監視方法。

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