JP6739388B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の工程を処理する複数の処理部の動作状態を監視する制御装置に関するものである。

複数の工程を処理する複数の処理部を備えた装置では、それぞれの処理部の動作が正常に行われているか否かをセンサ等で監視し、誤操作・誤動作による障害が発生した場合、常に安全側に制御することが重要とされている。

一方、装置では、異常を検知した場合に、即時に、最終処置（例えば、装置の全機能緊急停止）とせず、リトライ機能を設定する場合がある。

例えば、装置に異常が発生した場合、リトライ機能として、一旦、装置の機能の一部又は全部を停止し、自動的に再起動させる。再起動後、異常が発生しなければ、当初の異常は、致命的な異常ではなく、一時的なものと判断し、装置の動作を継続する。また、リトライ回数を記憶しておき、予め定めた頻度でリトライが実行された場合は、最終処置とする場合がある。

参考として、特許文献１には、履歴管理装置として、機器の動作部の動作状態を監視する監視手段と、上記動作部が正常動作していないと上記監視手段が判断したときに再試行を指示する指示手段と、上記動作部が正常動作するまでの再試行回数を回数毎に分類し、当該再試行回数毎に計数する計数手段と、上記計数手段によって求めた当該再試行回数毎の計数値を累計する累計手段と、上記累計手段の累計値が所定値を越えたときに上記再試行回数毎の計数値を履歴情報として履歴グループ単位で記憶する記憶手段とを備えることが記載されている。

また、特許文献２には、複数の構成機器を具備する給湯装置の制御装置として、前記構成機器が故障であると判定する判定手段を具備し、判定手段においては、前記構成機器の異常を検出した場合に、少なくとも異常が検出された構成機器を一旦停止させ、再起動する機能を有し、その再起動回数を計測し、前記再起動回数が所定回数に達した場合は、前記構成機器が故障であると判定することが記載されている。

特開平１１−３２５１号公報 特開２００７−１３９２０２号公報

しかしながら、リトライ機能の実行回数は、原因となる内容が異なる異常種毎に設定されているため、原因が異なる異常が発生した場合、当該異常種毎に設定した回数のリトライ機能が実行されることになる。この場合、それぞれの異常種毎のリトライ実行回数は制限値を超えないが、装置全体としては、総合的に何等かの異常が発生しているにも関わらず、装置の動作が継続されることになる。

このような状態での装置の動作継続は、正常な動作とならず、かえって、機能低下を招き、安全性が低下する場合がある。

本発明は上記事実を考慮し、リトライ機能による動作継続の利便性維持と、異常の早期確定による安全性確保と、を両立することができる制御装置を得ることが目的である。

本発明は、複数の処理部が連携して処理工程を実行する処理装置の各部に配置されて当該各部の状態を検出する複数のセンサを備え、前記複数のセンサからの信号に基づいて、前記処理装置の動作を監視する監視手段と、前記監視手段で動作の異常を検知した場合に、異常個所及び異常要因を含む異常情報を特定する特定手段と、前記特定手段で特定される異常情報毎に設定された第１の回数を限度として、前記処理装置の停止及び再起動動作であるリトライ動作を実行すると共に、前記リトライ動作が、前記第１の回数を超えて異常を検知した場合に、異常処理を実行する第１の異常処理手段と、前記第１の異常処理手段の異常処理の実行と並行に実行され、前記異常情報を、所定条件で一括りとした分類要件で分類し、分類毎に設定された第２の回数を限度として、前記リトライ動作が、前記第２の回数を超えて異常を検知した場合に、異常処理を実行する第２の異常処理手段と、を有する制御装置である。

本発明によれば、監視手段では、複数の処理部が連携して処理工程を実行する処理装置の各部に配置されて当該各部の状態を検出する複数のセンサを備え、複数のセンサからの信号に基づいて、処理装置の動作を監視する。

ここで、特定手段では、監視手段で動作の異常を検知した場合に、異常個所及び異常要因を含む異常情報を特定する。

第１の異常処理手段は、特定手段で特定される異常情報毎に設定された第１の回数を限度として、処理装置の停止及び再起動動作であるリトライ動作を実行すると共に、リトライ動作が、第１の回数を超えて異常を検知した場合に、異常処理を実行する。

一方、第２の異常処理手段は、第１異常処理手段の異常処理の実行と並行に実行され、異常情報を、所定条件で一括りとした分類要件で分類し、分類毎に設定された第２の回数を限度として、リトライ動作が、第２の回数を超えて異常を検知した場合に、異常処理を実行する。

第１の異常処理手段と、第２の異常処理手段とを併用し、並行処理することで、リトライ機能による動作継続の利便性維持と、異常の早期確定による安全性確保と、を両立することができる。

本発明において、前記分類要件の前記所定条件が、前記特定手段で特定される異常個所及び異常要因の何れかの類似、前記特定手段で特定される異常個所及び異常要因の何れかの同一、及び、前記特定手段で特定される全て、の少なくとも１つを含むことを特徴としている。

分類要件の前記所定条件が、特定手段で特定される異常個所及び異常要因の何れかの類似の場合、又は、特定手段で特定される異常個所及び異常要因の何れかの同一の場合は、最終的に決まる異常の種類が異なっていても、その基となる異常要因及び異常個所が共通であることから、その他の異常の種類に波及する可能性が高いことが認識でき、異常の早期確定が可能となる。

また、分類要件の前記所定条件が、特定手段で特定される全ての場合は、処理装置全体としての異常発生率が認識でき、異常の早期確定が可能となる。

本発明において、前記処理装置が、燃料を燃焼させることで改質ガスを生成する燃料処理部と、改質ガスと酸素とを化学反応させることで発電する燃料電池スタックと、前記燃焼処理部での燃焼による排熱、及び前記燃料電池スタックでの発電による発熱を管理する排熱管理手段と、を備えた燃料電池システムであり、前記複数のセンサが、前記燃料電池スタックの発電状態を検出するセンサ、前記燃料処理部での燃焼による燃焼状態を検出するセンサ、及び流体の温度、流量及び圧力を検出するセンサを含むことを特徴としている。

本発明は、処理装置として、燃料を燃焼させることで改質ガスを生成する燃料処理部と、改質ガスと酸素とを化学反応させることで発電する燃料電池スタックと、燃焼処理部での燃焼による排熱、及び前記燃料電池スタックでの発電による発熱を管理する排熱管理手段と、を備えた燃料電池システムに適用可能である。

燃料電池システムでは、発電を継続させるための利便性に加え、燃焼処理を伴うための安全性も重要であり、第１の異常処理手段と第２の異常処理手段との併用することで、リトライ機能による動作継続の利便性維持と、異常の早期確定による安全性確保と、を両立することができる。

以上説明した如く本発明では、リトライ機能による動作継続の利便性維持と、異常の早期確定による安全性確保と、を両立することができる。

本実施の形態に係る処理装置の動作を制御する制御装置のブロック図である。 本実施の形態に係る処理部動作監視制御部に記憶され、センサ群からの信号解析に基づき分類されるエラー分類情報を、可視的に示した展開図である。 処理部動作監視制御部に記憶され、分類要件毎の分類対象項目と分類事由とを示す一覧情報を、可視的に示す展開図である。 本実施の形態に係る処理部動作監視制御部で実行される、エラー監視制御ルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態の処理部動作監視制御部が適用された処理装置１０の実施例としての、燃料電池システムの概略構成を示すシステムフロー図である。 本実施の形態の実施例に係る処理部動作監視制御部に記憶され、各センサ（センサ群）からの信号解析に基づき分類されるエラー分類情報を、可視的に示した展開図である。 本実施の形態の実施例に係る処理部動作監視制御部に記憶され、分類要件毎の分類対象項目と分類事由とを示す一覧情報を、可視的に示す展開図である。

図１は、本実施の形態に係る処理装置１０の動作を制御する制御装置１２が示されている。

図１に示される如く、制御装置１２は、主制御部１４と、処理部動作指示制御部１６、及び処理部動作監視制御部１８を有している。

主制御部１４は、ＣＰＵ２０、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２４、Ｉ／Ｏ２６、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス２８で構成されたマイクロコンピュータを備える。なお、処理部動作指示制御部１６及び処理部動作監視制御部１８も、主制御部１４と同様にマイクロコンピュータを備える。

処理部動作指示制御部１６は、主制御部１４の動作プログラムの管理の下、処理装置１０の各所に設置された複数の処理部３２（総称して処理部群３４という）の動作を指示するシーケンサとしての役目を有する。処理部３２は、電気機器（モータ等）、電磁機器（ソレノイド等）、油圧・空気圧機器（シリンダ等）の少なくとも１つを含む動作アクチュエータを具備しており、例えば、時系列で指示される動作指示に従い、動作アクチュエータを動作させることで、それぞれ定められた処理工程を処理し、目的の処理を完遂させる。

処理部群３４の各処理部３２には、それぞれの処理部での動作アクチュエータの動作の監視、並びに、処理部の処理工程の処理状況の監視を行うための各種のセンサ３６が、適宜箇所に配置されている（複数のセンサ３６を総称してセンサ群３８という）。

センサ３６は、対象物の有無、位置、形状、移動方向、移動速度、移動量等を検出する。例えば、流体であれば、サーミスタ、流量センサ、圧力センサ等が挙げられる。

処理部動作監視制御部１８では、センサ群３８からの信号を解析して、処理装置１０における処理部群３４の各処理部３２の処理工程が正常に実行されているか否かを監視する。

図２は、処理部動作監視制御部１８に記憶され、センサ群３８からの信号解析に基づき分類されるエラー分類情報を、可視的に示した展開図である。

エラー分類展開図の項目は、エラーコード項目４０、エラー名称項目４２、エラー検知条件項目４４、エラー確定条件項目４６、及びエラー原因項目４８となっている。

エラーコード項目４０は、エラー名称項目４２と対となっており、エラーを区別するために適宜設定した名称（図２では、「ａａａ、ａａｂ」等の文字列を記載）を、制御装置１２の処理上で認識するための記号（図２では、「００１、００２」等の数列を記載）である。

エラー検知条件項目４４は、各エラーを検知するために、センサ３６の検出値を比較するための数値的な条件（しきい値）を定めたものである。しきい値判定としては、検出値をしきい値と比較する場合（図２では「検出値」と記載）、処理部動作指示制御部１６からの処理の指示に対して所定時間応答が無い場合（図２では「信号応答」と記載）、及び、予め定めた時間的しきい値の間に処理が実行できない場合（図２では「処理時間」と記載）等が挙げられる。

エラー確定条件項目４６は、処理部３２でエラー検知条件に該当する事象が発生した場合の確定の条件である。

本実施の形態では、エラー検知条件に該当する事象（仮エラー）が発生すると、当該事象が一時的な不具合である可能性の場合があり、即時にエラー確定とせず、リトライ動作を実行させる。

例えば、図２におけるエラーコード００１では、処理部３２でエラー検知条件に該当する事象が発生すると、事象回数として、１週間にＮ回（Ｎは正の整数）のリトライ動作を超えた時点で、エラー確定としている（Ｎ回／週）。

エラー原因項目４８は、エラーの原因となり得る、動作アクチュエータや処理部を予め列挙しておき、該当する動作アクチュエータや処理部を特定する。

例えば、図２におけるエラーコード００１では、センサ１及び処理１がエラー原因項目として特定されている(図２では、該当の対象に「○印」を付記した)。

本実施の形態では、エラー種毎（エラーコード別）に、それぞれリトライ動作の回数等のエラー確定条件を設定しているため、リトライ動作で回復した場合は、一時的な不具合と判断し、例えば、処理装置１０の完全停止を回避することができる。また。リトライ動作は履歴を残すため、エラー種毎に頻繁にエラーが発生した場合は、リトライ動作を行わず、メンテナンス等のために、例えば、処理装置１０の完全停止を行うことができる。

ところで、エラー種毎にリトライ動作の回数等のエラー確定条件を設定した場合、エラーコードが異なると、同一の動作アクチュエータの動作不良が原因であっても、異なるエラーコードでのリトライ動作の累積がなされる。

同一のアクチュエータの動作不良が主要因であった場合、本来であれば、エラーコードの違いに関わらず、この時点でエラー確定し、処理装置１０を、例えば、完全停止させる必要がある可能性があった。

すなわち、エラー種毎のリトライ動作の回数等のエラー確定条件の設定だけでは、利便性と、エラーの早期発見という安全性との両立のバランスが偏る場合がある。

そこで、本実施の形態では、エラー種毎にリトライ動作の回数等のエラー確定条件を設定することに加え、エラー種を予め定めた分類要件で分類し、分類毎に設定されたリトライ動作の回数を、エラー確定条件とした。

図３は、処理部動作監視制御部１８(図１参照)に記憶され、分類要件毎の分類対象項目と分類事由とを示す一覧情報を、可視的に示す展開図である。本実施の形態では、３種類の分類要件５０を設定した。

第１の分類要件のキーワードは、「類似エラー」である。類似エラーは、分類対象項目５２として、類似するエラー名称が集約される。分類事由５４としては、発生箇所の近いことである。すなわち、処理装置１０の特定の領域内で、異なる名称のエラーが発生した場合、当該特定の領域で何等かの不具合が発生している場合は、関連する部品等の不具合が関与していると判断できる。類似エラーでのリトライ動作回数５６として、Ｎａを設定する。Ｎａとは、単純に回数であってもよいし、週の累積値、或いは連続値であってもよい。

第２の分類要件のキーワードは、「同一エラー」である。同一エラーは、分類対象項目５２として、同一のエラー原因が集約される。分類事由５４としては、エラー原因の根本的共通性である。すなわち、例えば、特定のセンサが異常で、当該特定のセンサの検出によって動作が実行される異なる動作アクチュエータが存在する場合、それぞれの動作アクチュエータのエラーになるが、それぞれが独立してリトライ動作回数が設定されているため、エラー検知が遅延する。同一エラーでリトライ動作回数５６として、Ｎｂを設定する。Ｎｂとは、単純に回数であってもよいし、週の累積値、或いは連続値であってもよい。

第３の分類要件のキーワードは、「全エラー」である。全エラーは、分類対象項目５２として、全てのエラーコードが集約される。分類事由５４としては、全てのエラー原因である。全エラーでは、エラーコード、エラー原因に関わらず、リトライ動作回数５６として、Ｎｃ回を設定することで、処理装置１０のオーバーホール（Overhaul）等の実施を促す機会とすることで、処理装置１０の長期的な劣化防止及び故障防止が可能となる。このため、全エラーでリトライ動作回数Ｃを設定する。Ｎａとは、単純に回数であってもよいし、週の累積値であってもよい。

以下に、図４のフローチャートに従い、本実施の形態の作用を説明する。

図４は、処理部動作監視制御部１８（図１参照）で実行される、エラー監視制御ルーチンを示すフローチャートである。

なお、図４のフローチャートは、エラーの累積記憶が基本的な処理として存在するため、処理装置１０のオン・オフに関わらず、設置時から常時実行されるプログラムである。なお、処理装置１０のメンテナンス等で、管理者により一時的な処理停止、リセット、再起動される場合もある。

ステップ６０では、履歴をリセットするべきエラーコードを検索し、必要に応じてリトライ動作回数等をリセットする。このステップ６０では、リトライ動作回数を週単位や月単位で累積する場合、或いは連続を条件に累積する場合は、その条件が成立しなくなった場合は、リセット処理を実行する。

次のステップ６２では、センサ群３８からのセンサ検知情報を取り込み、次いで、ステップ６４へ移行して、取り込んだセンサ検知情報を解析する。すなわち、各センサ３６に予め設定した、しきい値を読み出し、検出値としきい値とを比較し、エラー検知条件に該当する事象（以下、単にエラーという）が発生したか否かの判定を実行する。

次のステップ６６では、ステップ６４での判定結果に基づき、エラー発生が有ったか否かを判断し、否定判定された場合は、ステップ６０へ戻り、上記工程を繰り返す。なお、処理装置１０の非稼働中は、センサ群３８からの検知情報取込、及びしきい値との比較判定を行わなくてもよいが、例えば、非稼働中の流体の漏れ等を監視する場合は、常に実行することが好ましい。

ステップ６６で肯定判定、すなわち、エラー発生有りと判定された場合は、ステップ６８へ移行して、エラーコードを特定し、次いで、ステップ７０へ移行して、図２に示すエラー情報（エラー名称、エラー確定条件、エラー原因）を読み出し、ステップ７２へ移行する。

ステップ７２では、特定したエラーコードを分類要件（図３参照）に基づき振り分け、ステップ７４へ移行する。

ステップ７４では、ステップ７２で振り分けた分類要件毎のリトライ動作回数は上限未満か否かを判断する。このステップ７４で否定判定された場合は、ステップ７６へ移行して、エラーコード個別のリトライ動作回数は上限未満か否かを判断する。

ステップ７４、又はステップ７６の何れかで肯定判定された場合は、リトライ動作回数が上限を超えて、エラーが確定したと判断し、ステップ７８へ移行して、エラー処理を実行し、ステップ６０へ戻る。

エラー処理としては、処理装置１０の即時停止、一部停止、警告のみ等、エラー内容によって選択可能である。従って、例えば、警告のみの場合は、ステップ７８でのエラー処理としての警告を実行した後は、処理装置１０としては可動が継続されているため、ステップ６０へ戻り、監視を継続する。

また、エラー処理として、処理装置１０の即時停止、一時停止を実行する場合は、そのトラブルシューティング後に、エラー監視制御は初期状態にリセットされて、再起動される場合がある。

一方、ステップ７４で否定判定、続いてステップ７６で否定判定された場合は、ステップ８０へ移行して、エラーコード毎及び分類要件毎のリトライ動作回数をインクリメント（＋１）して、ステップ８２へ移行する。

ステップ８２では、リトライ動作処理を実行する。次のステップ８４では、リトライ動作によって、エラーが解消されたか否かを判断する。このステップ８４で否定判定された場合は、ステップ７４へ戻り、上記工程（リトライ動作の可否）を繰り返す。また、ステップ８４で肯定判定された場合は、ステップ６０へ戻る。

以上説明したように本実施の形態では、処理装置１０の処理部群３４の動作をセンサ群３８で監視し、処理部３２でエラー検知条件に該当する事象(仮エラー)が発生した場合に、各エラー毎に設定したリトライ動作回数に基づきリトライ動作をして、それでも仮エラーが解消しない場合にエラーを確定させる第１の異常処理によって利便性を維持することに加え、エラー種を予め定めた分類要件で分類し、分類毎に設定されたリトライ動作の回数を、エラー確定条件とする第２の異常処理によって安全性を確保するようにした。利便性と安全性を両立することで、不必要な停止が回避され、必要十分なメンテナンス作業を行うことができる。

図５は、本実施の形態の処理部動作監視制御部１８（図１参照）が適用された処理装置１０（図１参照)の実施例としての、燃料電池システム１００の概略構成を示すシステムフロー図である。

（処理部）

燃料電池システム１００は、燃料電池スタック１０２とＦＰＳ（Fuel Processor System）１０４を備えている。

燃料電池スタック１０２は、空気極１０６、電解質１０８、燃料極１１０を有している。

空気極１０６には、第１ブロワ１１２の駆動によってカソード空気（酸素）が供給される。また、燃料極１１０には、ＦＰＳ１０４から改質ガス（水素）が供給される。

燃料電池スタック１０２での発電の原理は、以下の通りである。

空気極１０６と燃料極１１０とは、気体を通す構造であり、反応に必要な酸素及び水素がその中を通る。水素は燃料極１１０中の触媒の働きで、電子を切り離して水素イオンとなり、電解質１０８はイオンしか通さないという性質を持っているため、電解質１０８の中を移動した水素イオンは、反対側の空気極１０６に供給された酸素と、外部から電線１１４を通じて戻ってきた電子と反応して水になる。反応に関与する電子の移動が電流のとなり、電気が発生する。

燃料電池スタック１０２で発電した電力（直流）は、インバータ１１６で交流に変換され、出力電力として、外部へ送出される。

燃料電池スタック１０２は、冷却経路１１８を備えており、第１ポンプ１２０の駆動により循環しており、冷却水が冷却経路１１８を通る際に、発電の際に発生する熱を冷却する。

冷却経路１１８の循環路１２２には、熱交換器１２４が介在されており、例えば、図示しない貯湯システムの貯留される水を、燃料電池スタック１０２の発電によって発生した熱を利用して加熱（熱交換）するようになっている。

ＦＰＳ１０４は、改質触媒１２６、変成触媒１２８、選択酸化触媒１３０、及び燃焼器１３２を備えている。

改質触媒１２６には、第２ブロワ１３４の駆動によって、燃料（ガス又は灯油）が供給される。

変成触媒１２８には、第３ブロワ１３６の駆動によって、選択酸化空気が供給される。

燃焼器１３２には、第４ブロワ１３８の駆動によって、燃焼空気が供給される。

燃料は、改質触媒１２６、変成触媒１２８、及び選択酸化触媒１３０のそれぞれの触媒機能により、改質ガス（水素）となり、前記燃料電池スタック１０２の燃料極１１０へ供給される。また、余剰の改質ガスは、ＦＰＳ１０４の燃焼器１３２へ戻されて、燃焼空気と混合されて燃焼され、燃焼排ガスは、ドレイナー１４０を介して排ガスとして排出される。

ドレイナー１４０は、燃焼排ガスから凝縮水を分離し、タンク１４２に貯留する。タンク１４２からは、第２ポンプ１４４の駆動によって、凝縮水が取り出され、ＦＰＳ１０４の改質触媒１２６へ供給される。

（センサ群）

燃料電池スタック１０２からインバータ１１６へ接続された電線１１４には、燃料電池スタック電圧計１４６が取り付けられている。

また、インバータ１１６から外部へ送出する電線１１４には、燃料電池スタック電力計１４８（電流計でもよい)が取り付けられている。

燃料電池スタック１０２の冷却経路１１８を循環する循環路１２２には、第１ポンプ１２０の下流側に冷却水低温サーミスタ１５０が取り付けられ、第１ポンプ１２０の上流側に冷却水低温サーミスタ１５２が取り付けられている。

タンク１４２から取り出される凝縮水の管路１５４には、第２ポンプ１４４の上流側に改質水流量計１５６が取り付けられている。

燃料電池スタック１０２の空気極にカソード空気を供給する管路１５８には、第１ブロワ１１２の下流側に、カソード空気流量計１６０及びカソード空気圧力計１６２が取り付けられている。

ＦＰＳ１０４の改質触媒１２６には、改質触媒サーミスタ１６４が取り付けられている。

ＦＰＳ１０４の変成触媒１２８には、変成触媒サーミスタ１６６が取り付けられている。

ＦＰＳ１０４の選択酸化触媒１３０には、選択酸化触媒サーミスタ１６８が取り付けられている。

ＦＰＳ１０４の燃焼器１３２には、火炎状態を監視するフレームロッド１７０（火炎検出器１７０）が取り付けられている。フレームロッド１７０は、火炎が存在している場合には電流が流れ、存在しない電流は流れない導電機能を有している。

ＦＰＳ１０４の改質触媒１２６に燃料を供給する管路１７２には、第２ブロワ１３４の下流側に、燃料流量計１７４及び燃料圧力計１７６が取り付けられている。

ＦＰＳ１０４の変成触媒１２８に選択酸化空気を供給する管路１７８には、第３ブロワ１３６の下流側に、選択酸化空気流量計１８０及び選択酸化圧力計１８２が取り付けられている。

ＦＰＳ１０４の燃焼器１３２に燃焼空気を供給する管路１８４には、第４ブロワ１３８の下流側に、燃焼空気流量計１８６及び燃焼空気圧力計１８８が取り付けられている。

燃料電池システム１００の筐体内部における、ドレイナー１４０の近傍（排ガスが排出される管路１９０の筐体からの排出位置近傍）には、可燃ガスセンサ１９２が取り付けられている。

上記燃料電池システム１００は、図１の処理装置１０に相当する。

この燃料電池システム１００において、燃料電池スタック１０２、ＦＰＳ１０４、第１ブロワ１１２、インバータ１１６、第１ポンプ１２０、熱交換器１２４、第２ブロワ１３４、第３ブロワ１３６、第４ブロワ１３８、ドレイナー１４０、及び第２ポンプ１４４を総称して処理部群（図１の処理部群３４に相当）という。

また、燃料電池システム１００において、処理部群の各処理部に取り付けられた、電池スタック電圧計１４６、燃料電池スタック電力計１４８、冷却水低温サーミスタ１５０、冷却水低温サーミスタ１５２、改質水流量計１５６、カソード空気流量計１６０、カソード空気圧力計１６２、改質触媒サーミスタ１６４、変成触媒サーミスタ１６６、選択酸化触媒サーミスタ１６８、フレームロッド１７０、燃料流量計１７４、燃料圧力計１７６、選択酸化空気流量計１８０、選択酸化圧力計１８２、燃焼空気流量計１８６、燃焼空気圧力計１８８、及び可燃ガスセンサ１９２を総称してセンサ群（図１のセンサ群３８に相当）という。

ここで、燃料電池システム１００において、発電するための処理として燃料電池スタック１０２、ＦＰＳ１０４を主体とする各処理部では、第１ポンプ１２０、第２ポンプ１４４、第１ブロワ１１２、第２ブロワ１３４、第３ブロワ１３６、及び第４ブロワ１３８が、主制御部１９４（図１の主制御部１４に相当)の管理の下、処理部動作指示制御部１９６(図１の処理部動作指示制御部１６)からの指令で動作する。

燃料電池システム１００では、処理部群の各処理部に取り付けられたセンサ群の各センサからの検出信号は、処理部動作監視制御部１９８(図１の処理部動作監視制御部１８に相当)に集約され、図４のエラー監視制御ルーチンを示すフローチャートと同様のフローチャートに従い、リトライ動作を実行するか異常判定するかの判定を行う。

図６は、処理部動作監視制御部１９８(図５参照)に記憶され、図５に示す各センサ（センサ群）からの信号解析に基づき分類されるエラー分類情報を、可視的に示した展開図である。

エラー分類展開図の項目は、図２と同様に、エラーコード項目４０、エラー名称項目４２、エラー検知条件項目４４、エラー確定条件項目４６、及びエラー原因項目４８となっている。

エラーコード項目４０は、エラー名称項目４２と対となっており、エラーを区別するために適宜設定した名称（図６では、「改質触媒温度異常、変成触媒温度異常・・・燃料流量異常・・・」等の文字列を記載）を、制御装置１２の処理上で認識するための記号（図６では、「１、２・・・」等の数列を記載）である。

エラー検知条件項目４４は、各エラーを検知するために、センサ３６の検出値を比較するための数値的な条件（しきい値）を定めたものである。図６では、「７００℃以上又は５００℃以下」、「回転数がしきい値以上」、スタック電圧がしきい値以下」等と記載している。

エラー確定条件項目４６は、処理部３２でエラー検知条件に該当する事象が発生した場合の確定の条件である。

本実施の形態では、エラー検知条件に該当する事象（仮エラー）が発生すると、当該事象が一時的な不具合である可能性の場合があり、即時にエラー確定とせず、リトライ動作を実行させる。

例えば、図６におけるエラーコードＮｏ．１では、処理部３２でエラー検知条件に該当する事象が発生すると、事象回数として、１週間に３回のリトライ動作を超えた時点で、エラー確定としている（３回／週）。

エラー原因項目４８は、エラーの原因となり得る、動作アクチュエータや処理部を予め列挙しておき、該当する動作アクチュエータや処理部を特定する。図６では、動作アクチュエータや処理部の一例として、各部サーミスタ、各部流量計、各部ブロワ、各部圧力計、各部触媒、燃料電池スタック１０２、及びＦＰＳ１０４を挙げている。各部サーミスタ、各部流量計、各部ブロワ、各部圧力計、各部触媒はそれぞれ上記したセンサ群に属しており、固有名詞で分類してもよい。

例えば、図６におけるエラーコードＮｏ．１では、サーミスタ、流量計、ブロワ、及び触媒がエラー原因項目として特定されている(図６では、該当の対象に「○印」を付記した)。

また、本実施例では、エラー種毎にリトライ動作の回数等のエラー確定条件を設定することに加え、エラー種を予め定めた分類要件で分類し、分類毎に設定されたリトライ動作の回数を、エラー確定条件とした。

図７は、処理部動作監視制御部１９８(図５参照)に記憶され、分類要件毎の分類対象項目と分類事由とを示す一覧情報を、可視的に示す展開図であり、図３と同様に、３種類の分類要件５０を設定した。

第１の分類要件のキーワードは、「類似エラー」である。類似エラーは、分類対象項目５２として、類似するエラー名称が集約される。分類事由５４としては、発生箇所の近いことである。すなわち、処理装置１０の特定の領域内で、異なる名称のエラーが発生した場合、当該特定の領域で何等かの不具合が発生している場合は、関連する部品等の不具合が関与していると判断できる。この第１の分類要件である類似エラーとして分類例５５としては、燃料電池スタック１０２、ＦＰＳ１０４等のモジュールを一括りとして設定する。また、類似エラーでのリトライ動作回数５６として、Ｎａを設定する。Ｎａとは、単純に回数であってもよいし、週の累積値、或いは連続値であってもよい。

第２の分類要件のキーワードは、「同一エラー」である。同一エラーは、分類対象項目５２として、同一のエラー原因が集約される。分類事由５４としては、エラー原因の根本的共通性である。すなわち、例えば、特定のセンサが異常で、当該特定のセンサの検出によって動作が実行される異なる動作アクチュエータが存在する場合、それぞれの動作アクチュエータのエラーになるが、それぞれが独立してリトライ動作回数が設定されているため、エラー検知が遅延する。この第２の分類要件である同一エラーとして分類例５５としては、サーミスタ、流量計、ブロワ、触媒等の検出対象又は制御対象、並びに、起動、発電、停止、待機を含む各運転状態の各々で実行される運転工程を一括りとして設定する。また、同一エラーでリトライ動作回数５６として、Ｎｂを設定する。Ｎｂとは、単純に回数であってもよいし、週の累積値、或いは連続値であってもよい。

第３の分類要件のキーワードは、「全エラー」である。全エラーは、分類対象項目５２として、全てのエラーコードが集約される。分類事由５４としては、全てのエラー原因である。この第３の分類要件である全エラーとして分類例５５としては、処理部群及びセンサ群を問わず全てを一括りとして設定する。また、全エラーでは、エラーコード、エラー原因に関わらず、リトライ動作回数５６として、Ｎｃ回を設定することで、処理装置１０のオーバーホール（Overhaul）等の実施を促す機会とすることで、処理装置１０の長期的な劣化防止及び故障防止が可能となる。このため、全エラーでリトライ動作回数Ｃを設定する。Ｎａとは、単純に回数であってもよいし、週の累積値であってもよい。

１０ 処理装置
１２ 制御装置
１４ 主制御部
１６ 処理部動作指示制御部
１８ 処理部動作監視制御部
２０ ＣＰＵ
２２ ＲＡＭ
２４ ＲＯＭ
２６ Ｉ／Ｏ
２８ バス
３２ 処理部
３４ 処理部群
３６ センサ
３８ センサ群
４０ エラーコード項目
４２ エラー名称項目
４４ エラー検知条件項目
４６ エラー確定条件項目
４８ エラー原因項目
５０ 分類要件
５２ 分類対象項目
５４ 分類事由
５６ リトライ動作回数
１００ 燃料電池システム
１０２ 燃料電池スタック
１０４ ＦＰＳ
１０６ 空気極
１０８ 電解質
１１０ 燃料極
１１２ 第１ブロワ
１１４ 電線
１１６ インバータ
１１８ 冷却経路
１２０ 第１ポンプ
１２２ 循環路
１２４ 熱交換器
１２６ 改質触媒
１２８ 変成触媒
１３０ 選択酸化触媒
１３２ 燃焼器
１３４ 第２ブロワ
１３６ 第３ブロワ
１３８ 第４ブロワ
１４０ ドレイナー
１４２ タンク
１４４ 第２ポンプ
１４６ 燃料電池スタック電圧計
１４８ 燃料電池スタック電力計
１５０ 冷却水低温サーミスタ
１５２ 冷却水低温サーミスタ
１５４ 管路
１５６ 改質水流量計
１５８ 管路
１６０ カソード空気流量計
１６２ カソード空気圧力計
１６４ 改質触媒サーミスタ
１６６ 変成触媒サーミスタ
１６８ 選択酸化触媒サーミスタ
１７０ フレームロッド
１７２ 管路
１７４ 燃料流量計
１７６ 燃料圧力計
１７８ 管路
１８０ 選択酸化空気流量計
１８２ 選択酸化圧力計
１８４ 管路
１８６ 燃焼空気流量計
１８８ 燃焼空気圧力計
１９０ 管路
１９２ 可燃ガスセンサ
１９４ 主制御部
１９６ 処理部動作指示制御部
１９８ 処理部動作監視制御部

Claims (3)

1. 複数の処理部が連携して処理工程を実行する処理装置の各部に配置されて当該各部の状態を検出する複数のセンサを備え、前記複数のセンサからの信号に基づいて、前記処理装置の動作を監視する監視手段と、
   前記監視手段で動作の異常を検知した場合に、異常個所及び異常要因を含む異常情報を特定する特定手段と
   前記特定手段で特定される異常情報毎に設定された第１の回数を限度として、前記処理装置の停止及び再起動動作であるリトライ動作を実行すると共に、前記リトライ動作が、前記第１の回数を超えて異常を検知した場合に、異常処理を実行する第１の異常処理手段と
   前記第１の異常処理手段の異常処理の実行と並行に実行され、前記異常情報を、所定条件で一括りとした分類要件で分類し、分類毎に設定された第２の回数を限度として、前記リトライ動作が、前記第２の回数を超えて異常を検知した場合に、異常処理を実行する第２の異常処理手段と、
   を有する制御装置。
2. 前記分類要件の前記所定条件が、
   前記特定手段で特定される異常個所及び異常要因の何れかの類似、前記特定手段で特定される異常個所及び異常要因の何れかの同一、及び、前記特定手段で特定される全て、の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記処理装置が、燃料を燃焼させることで改質ガスを生成する燃料処理部と、改質ガスと酸素とを化学反応させることで発電する燃料電池スタックと、前記燃料処理部での燃焼による排熱、及び前記燃料電池スタックでの発電による発熱を管理する排熱管理手段と、を備えた燃料電池システムであり、
   前記複数のセンサが、前記燃料電池スタックの発電状態を検出するセンサ前記燃料処理部での燃焼による燃焼状態を検出するセンサ、及び流体の温度、流量及び圧力を検出するセンサを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の制御装置。