JP7192654B2 - gas leak detection system - Google Patents
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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。 The technology disclosed in this specification relates to a gas leak detection system having a mechanism that facilitates checking whether a gas measuring instrument is normal.
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。
A fuel cell vehicle is equipped with a gas measuring instrument for measuring the gas concentration in the portion housing the fuel cell stack and the hydrogen tank. In
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。 If the gas measuring instrument cannot measure the gas concentration correctly, the gas leak cannot be detected correctly. The present specification provides a gas leak detection system with a mechanism that facilitates checking whether a gas meter is normal. The inspection device disclosed in the present specification can be applied not only to hydrogen gas measuring instruments mounted on fuel cell vehicles but also to various gas measuring instruments. also provide.
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。 A gas leak detection system disclosed in the present specification comprises a gas measuring instrument for measuring gas concentration, and a controller for notifying the outside of gas leakage when the gas concentration measured by the gas measuring instrument exceeds a predetermined threshold. ing. The controller can switch between a normal mode and an inspection mode according to an external instruction. When the gas concentration measured by the gas measuring instrument exceeds the threshold, the controller notifies the outside of the gas leak detection using different devices in normal mode and inspection mode.
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。 In the normal mode, if a gas leak occurs, it is notified to another controller that should take countermeasures against the gas leak. In this case, the device for notifying the gas leak detection to the outside may typically be a communicator for communicating with another controller. If the gas leak occurs near the gas tank, another controller closes the main valve of the gas tank. On the other hand, in the inspection mode, it is sufficient for the inspector to know whether or not the gas measuring instrument correctly measured the gas concentration when the gas exceeding the threshold was sprayed onto the gas measuring instrument. Therefore, in the inspection mode, the controller turns on, for example, a lamp. In this case, the device that notifies the outside of the occurrence of gas leakage is the lamp. In this way, in the inspection mode, a device different from that used in the normal mode is used to notify the detection of gas leakage, thereby facilitating the inspection of the gas measuring instrument.
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。 When applying the gas leak detection system disclosed in this specification to a vehicle, the controller may have the following features. The controller turns on the warning light on the instrument panel when the gas concentration exceeds the threshold in the normal mode. On the other hand, if the gas concentration exceeds the threshold in the inspection mode, the controller turns on the hazard lamp or sounds an answerback buzzer in response to the wireless key. In normal mode, the driver can be alerted to the occurrence of a gas leak by turning on a lamp (warning light) on the instrument panel. On the other hand, in the inspection mode, the inspector sprays gas having a gas concentration exceeding the threshold onto the gas measuring instrument. In this case, the inspector can know that the gas measuring instrument is functioning normally anywhere in the vicinity of the vehicle by the lighting of the hazard lamps or the sound of the answer-back buzzer.
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。 Details and further improvements of the technique disclosed in this specification are described in the following "Mode for Carrying Out the Invention".
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。
A gas
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。
Gas
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。
As previously mentioned, the gas
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。
Hydrogen is lighter than air, so in the event of a gas leak hydrogen will move upwards. Each of the
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。
The
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。
In the normal mode, the
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。
Information that the gas
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。
An example of the operation procedure corresponding to the switching command from the normal mode to the inspection mode is as follows. Switch the
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。
The
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。
The processing (gas leak detection processing) executed by the
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)。
The
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。
If any gas concentration exceeds the threshold (step S3: YES), the
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。
As described above, the gas
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。
In the normal mode, if a gas leak is detected, a warning light is lit on the
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。
Points to note in this embodiment will be described below. The command for switching the
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。
In the inspection mode, the
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。 Devices that are activated when a gas leak is detected in the inspection mode are not limited to hazard lamps and an answerback buzzer, and may be any device that can alert staff located around the vehicle.
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。
The gas leak detection system of the embodiment is mounted on a
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。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as of the filing. In addition, the techniques exemplified in this specification or drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.
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
2:
Claims (2)
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、
前記車両のイグニッションスイッチとアクセルペダルとシフトレバーとが特定の手順で操作されることによって通常モードから検査モードへ切替可能であり、
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。 A gas leak detection system installed in a vehicle,
a gas measuring instrument for measuring gas concentration;
a controller that notifies the outside of the occurrence of a gas leak when the gas concentration measured by the gas measuring instrument exceeds a predetermined threshold;
and
The controller is
It is possible to switch from the normal mode to the inspection mode by operating the ignition switch, the accelerator pedal and the shift lever of the vehicle in a specific procedure ,
A gas leak detection system, wherein when the gas concentration measured by the gas measuring instrument exceeds the threshold, different devices are used in the normal mode and the inspection mode to notify the outside of the gas leak detection.
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。 The controller is
turning on a warning light on the instrument panel when the gas concentration exceeds the threshold value in the normal mode;
2. The gas leak detection system according to claim 1, wherein when the gas concentration exceeds the threshold value in inspection mode, a hazard lamp is turned on or an answerback buzzer for a wireless key is sounded.
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WO2013114699A1 (en) | 2012-02-02 | 2013-08-08 | スズキ株式会社 | Fuel cell vehicle |
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2019
- 2019-05-15 JP JP2019092421A patent/JP7192654B2/en active Active
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