(57)【要約】【課題】  外部に検知対象気体が漏洩したことを検知する構成の故障診断を行うことができる気体漏洩検知装置を提供する。【解決手段】    燃料電池システムの外部に漏洩した水素含有ガスを検知する水素漏洩検知センサ３と、気体検知センサ３に水素含有ガスを噴射する第２シャット弁２及び噴射配管Ｌ３とを備え、気体検知センサ３の診断開始時に、第１シャット弁１と第２シャット弁２との間の配管内に蓄積しておいた水素含有ガスを噴射させるように第２シャット弁２を開状態にし、水素含有ガスを噴射させたことに応じた気体検知センサ３の検知出力の変化から、気体検知センサ３の故障を診断する。【選択図】      図１
2006145252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に漏洩した検知対象気体を検知する気体検知センサと、
前記気体検知センサに前記検知対象気体を噴射する気体噴射手段と、
前記検知対象気体を噴射させるように前記気体噴射手段を制御し、前記検知対象気体を噴射させたことに応じた前記気体検知センサの検知出力の変化から、前記気体検知センサの故障を診断する故障診断手段と
を備えることを特徴とする気体漏洩検知装置。
【請求項２】
前記故障診断手段は、
前記気体噴射手段から噴射される噴射量と、前記気体検知センサの検知出力の変動度合いとの相関関係を記述した第１のマップデータを記憶しておき、
前記気体噴射手段から前記検知対象気体を噴射させた時の前記気体検知センサの検知出力の変動度合いが、前記第１のマップデータから求めた前記気体検知センサの検知出力の変動度合いと異なっている場合に、前記気体検知センサが故障していると診断することを特徴とする請求項１に記載の気体漏洩検知装置。
【請求項３】
前記気体検知センサによって前記検知対象気体を検出することができる測定対象領域の温度を検出する温度センサを更に備え、
前記故障診断手段は、前記気体検知センサが前記検知対象気体を検知する前記測定対象領域の複数の温度と、各温度での前記検知対象気体の体積との相関関係を記述した第２のマップデータを記憶しておき、
前記第１のマップデータから求めた前記気体検知センサの検知出力の変動度合いを、前記温度センサによって検出された温度と相関のある前記検知対象気体の体積を前記マップデータから読み出して補正し、この補正した前記気体検知センサの検知出力の変動度合いと、前記気体噴射手段から前記検知対象気体を噴射させた時の前記気体検知センサの検知出力の変動度合いとが異なっている場合に、前記気体検知センサが故障していると診断することを特徴とする請求項２に記載の気体漏洩検知装置。
【請求項４】
前記故障診断手段は、
前記気体噴射手段から前記検知対象気体の噴射を停止させた時の前記気体検知センサの検知出力の低下度合いを記述した第３のマップデータを記憶しておき、
前記気体噴射手段から前記検知対象気体の噴射を停止させた後の前記気体検知センサの検知出力の低下度合いが、前記第３のマップデータに記憶された前記気体検知センサの検知出力の低下度合いと異なっている場合に、前記気体検知センサが故障していると診断することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の気体漏洩検知装置。
【請求項５】
前記検知対象気体は、車両に搭載された燃料電池に供給され、この燃料電池の発電反応で消費される燃料ガスであり、
前記故障診断手段は、前記燃料電池の起動時に、前記気体噴射手段から前記燃料ガスを噴射させ、前記気体検知センサの故障を診断することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の気体漏洩検知装置。
【請求項６】
前記検知対象気体は、車両に搭載された燃料電池に供給され、この燃料電池の発電反応で消費される燃料ガスであり、
前記故障診断手段は、前記燃料電池の起動後における前記車両の走行時に、前記燃料電池の発電反応に使用されずに排出されるべき燃料ガスを前記気体噴射手段から噴射させ、前記気体検知センサの故障を診断することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の気体漏洩検知装置。
【請求項７】
前記検知対象気体は、車両に搭載された燃料電池に供給され、この燃料電池の発電反応で消費される燃料ガスであり、
前記故障診断手段は、前記燃料電池の起動時には、前記燃料電池に供給する燃料ガスを分岐して、前記気体噴射手段から前記燃料ガスを噴射させる動作をさせ、前記燃料電池の起動後には、前記燃料電池の発電反応に使用されずに排出されるべき燃料ガスを前記気体噴射手段から噴射させる動作に切り換えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の気体漏洩検知装置。
【請求項８】
前記気体噴射手段は、前記検知対象気体を用いて動作する装置と接続された配管に設けられた第１遮断弁と、前記第１遮断弁と配管で接続された第２遮断弁と、前記第１遮断弁と前記第２遮断弁とを接続する配管内の検知対象気体を、前記第２遮断弁が開状態とされることによって外部に噴射する噴射配管とからなり、
前記故障診断手段は、前記気体検知センサの故障診断時に、前記第２遮断弁の開閉状態をモニタして、この第２遮断弁の故障を診断することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の気体漏洩検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水素ガスを燃料電池に供給して発電させる燃料電池システムを搭載した車両において燃料電池システムから水素ガスが漏洩したことを検知する気体漏洩検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、都市ガスやＣＮＧ等の無色且つ無臭の気体燃料の漏洩を検知する技術としては、気体燃料に着色、付臭しておき、特定の色や臭いを検知することによって、気体燃料の漏洩を検知するものが知られている。
【０００３】
また、例えば水素ガスを気体燃料として使用する燃料電池システムを搭載した車両においても、下記の特許文献１に記載されているように、水素に付臭（又は着色）しておき、水素ガスの漏洩を感知させることが提案されている。これによって、特許文献１では、水素センサが故障した場合であっても、臭気によって水素ガスの漏洩を感知できるとしている。しかしながら着色又は付臭するための成分によっては、燃料電池を始めとする発電装置の発電効率が低下したり、原動機を腐食させる可能性があるため、発電装置や原動機に供給される直前に着色又は付臭成分を気体燃料から除去していた。
【特許文献１】特開２００２−０２９７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１を始めとする従来の技術では、気体燃料が漏洩したことを検知する水素センサ等のセンサを備えているが、気体燃料が漏洩していない正常時には、センサ付近に漏洩した気体燃料が存在しないために、センサ出力が得られないような構成となっている。
【０００５】
しかしながら、気体燃料を検知するセンサが故障している場合には、実際に気体燃料が漏洩しても、センサ出力によって漏洩した気体燃料の存在を検知できないという問題があった。これに対し、気体燃料の漏洩を検知する構成の故障診断を行う技術が存在しなかったのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、外部に検知対象気体が漏洩したことを検知する構成の故障診断を行うことができる気体漏洩検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、外部に漏洩した検知対象気体を検知する気体検知センサと、気体検知センサに前記検知対象気体を噴射する気体噴射手段とを備え、故障診断手段は、気体検知センサの診断開始時に検知対象気体を噴射させるように気体噴射手段を制御し、検知対象気体を噴射させたことに応じた気体検知センサの検知出力の変化から、気体検知センサの故障を診断することにより、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る気体漏洩検知装置によれば、気体検知センサの診断開始時に検知対象気体を噴射させ、検知対象気体を噴射させたことに応じた気体検知センサの検知出力の変化から、気体検知センサの故障を診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
本発明は、例えば燃料電池スタックを搭載し、この燃料電池スタックによって発電した電力を用いて走行する燃料電池車両に搭載された気体漏洩検知システムに適用される。
【００１１】
［気体漏洩検知システムの構成］
気体漏洩検知システムは、図１に示すように、燃料電池スタックに供給される水素ガスの漏洩を検出するために用いられ、燃料電池スタックを収容するスタックケース上方の空間に漏洩した水素ガスや、燃料電池車両の上方に漏洩した水素ガスを検知する。なお、本例では、燃料電池車両の外部の空気よりも、比重が軽い水素ガスを検知する場合について説明し、スタックケースの上方や燃料電池車両の上方に漏洩した場合を説明するが、空気よりも比重が重い気体を検知対象気体とする場合には、装置下方に存在する検知対象気体を検出することになる。
【００１２】
この気体漏洩検知システムは、スタックケースに収容された燃料電池スタックに、水素タンクに蓄積しておいた水素を水素ガスとして供給すると共に空気を供給して、水素ガス及び空気中の酸素とを電気化学反応させることによって、発電電力を得る燃料電池システムに接続される。この燃料電池システムは、図示しないが、燃料電池スタックに空気を供給する空気供給系の他に、水素を貯蔵した水素タンクと、水素タンクと燃料電池スタックの水素ガス入口とを接続する配管と、燃料電池スタックから水素含有ガスを排出する排出配管とを備える。
【００１３】
この気体漏洩検知システムは、水素タンクと燃料電池スタックの水素ガス入口とを接続する配管から分岐又は水素タンクと直接接続された水素供給配管Ｌ１と、燃料電池スタックの水素ガス排出口に接続された水素排出配管Ｌ２とを備える。この水素排出配管Ｌ２は、燃料電池スタックの作動時に、燃料電池スタック内に蓄積した不純物を、水素ガスと共に排出させるためのものである。
【００１４】
気体漏洩検知システムは、水素供給配管Ｌ１及び水素排出配管Ｌ２と接続された第１シャット弁１と、この第１シャット弁１に対する外気側（ガス下流側）の配管に設けられた第２シャット弁２と、この第２シャット弁２の外気側（ガス下流側）に接続された噴射配管Ｌ３と、噴射配管Ｌ３が水素含有ガスを噴射する領域（測定対象領域）の水素成分を検知する水素漏洩検知センサ３と、第１シャット弁１と第２シャット弁２とを接続する配管内のガス圧力を検出する圧力センサ４と、測定対象領域の温度を検出する温度センサ５とを備える。
【００１５】
水素漏洩検知センサ３は、図１に示す場合には、測定対象領域の水素ガスを検出するように配置されているが、上述したように、燃料電池スタックのスタックケース上方の空間に漏洩した水素ガスや、燃料電池車両の上方に漏洩した水素ガスも検知できる位置に配設されている。
【００１６】
また、この気体漏洩検知システムは、水素漏洩検知センサ３、圧力センサ４及び温度センサ５の検出値を読み込んで、第１シャット弁１及び第２シャット弁２の動作を制御する制御装置６を備える。この制御装置６は、水素漏洩検知センサ３の検出値を監視することによって、燃料電池システムから水素ガスの漏洩が発生しているか否かの判定や、上述の水素漏洩検知センサ３や第２シャット弁２が正常に動作できるか否かを判定する故障診断を行う。
【００１７】
具体的には、制御装置６は、第１シャット弁１と第２シャット弁２との間に水素含有ガスを蓄積させておき、気体漏洩検知システムの故障診断時において、第２シャット弁２を開状態に制御することによって、噴射配管Ｌ３から測定対象領域に水素含有ガスを噴射させる。これにより、第１シャット弁１、第２シャット弁２及び水素漏洩検知センサ３を、気体噴射手段として機能させる。
【００１８】
そして、制御装置６は、水素含有ガスを噴射させたことに応じた水素漏洩検知センサ３（気体検知手段）の検知出力に基づいて、水素漏洩検知センサ３の故障を診断する。ここで、第２シャット弁２と水素漏洩検知センサ３の双方が正常に動作した場合には、図２に示すように、噴射配管Ｌ３から測定対象領域に水素含有ガスを噴射した時刻から、水素漏洩検知センサ３の検知遅れ分だけずれた時刻で、噴射量に相当する水素漏洩検知センサ３の検出値を得ることができる。
【００１９】
また、制御装置６は、気体漏洩検知システムの故障診断時に、図示しない車速センサの検出値を入力して、燃料電池車両が走行中か停止中かを判定する。そして、制御装置６は、燃料電池車両が燃料電池スタックの起動時等の停止中であると判定した場合には、水素供給配管Ｌ１を介して水素ガスを噴射配管Ｌ３から噴射させる。このとき、制御装置６は、図示しない水素供給配管Ｌ１に水素ガスを流すか否かを切り換えるシャット弁（図示せず）を開状態に制御する。
【００２０】
一方、制御装置６は、燃料電池スタックの起動後であって燃料電池車両が走行中であると判定した場合には、第１シャット弁１及び第２シャット弁２を開状態にして、燃料電池スタック内の水素含有ガスを噴射配管Ｌ３から噴射させる。この燃料電池車両の走行中で噴出させる水素含有ガスは、燃料電池スタックの発電に使用されずに、外部に排出されるべきものである。
【００２１】
更に、制御装置６は、燃料電池スタックの起動時には、燃料電池スタックの水素ガス入口に供給する水素ガスを分岐させて、水素供給配管Ｌ１から噴射配管Ｌ３を介して水素ガスを噴射させる動作から、燃料電池スタックの起動後には、パージ時に、排出されるべき水素含有ガスを水素排出配管Ｌ２及び噴射配管Ｌ３を介して噴射させる動作に切り換えることもできる。このとき、制御装置６は、燃料電池スタックの起動時には、水素排出配管Ｌ２に流れるガスを放出させない第１シャット弁１や図示しない水素排出配管Ｌ２に設けられた弁を閉状態に制御し、燃料電池スタックの起動後には、水素供給配管Ｌ１に水素ガスを流さないように水素供給配管Ｌ１に設けられた弁を閉状態に制御する。
【００２２】
［気体漏洩検知システムの故障診断処理］
つぎに、上述したように構成された気体漏洩検知システムによる故障診断処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
この故障診断処理は、先ず制御装置６により、圧力センサ４の検出値を読み込むと共に（ステップＳ１）、第２シャット弁２の駆動電圧をモニタする（ステップＳ２）。このとき、制御装置６は、第２シャット弁２を開閉動作させるアクチュエータへの印加電圧等を検出して第２シャット弁２の駆動電圧をモニタする。
【００２４】
ここで、燃料電池車両の走行中には、第１シャット弁１と第２シャット弁２との間の配管内にパージした水素含有ガスを導入することができるが、燃料電池車両の走行前には、燃料電池スタック内を始めとする燃料電池システムの水素ガス流路内の残留ガス（空気）を第１シャット弁１及び第２シャット弁２を介して外部に排出して、水素ガス濃度を高くする起動時動作を行う必要がある。
【００２５】
これに対し、水素供給配管Ｌ１が水素で満たされた起動完了時に、第１シャット弁１と第２シャット弁２との間の配管内に水素ガスを導入させる。そして、制御装置６は、故障診断時よりも前に、第１シャット弁１及び第２シャット弁２を閉状態にすることによって、噴射配管Ｌ３から噴射させるための水素ガスを確保しておく。
【００２６】
次に制御装置６は、ステップＳ３において、ステップＳ１で読み込んだ圧力センサ４の検出値が、第２シャット弁２から噴射配管Ｌ３に水素含有ガスが漏洩していないと判定できる第１シャット弁１と第２シャット弁２との間の所定ガス圧力程度であり、ステップＳ２でモニタした第２シャット弁２の駆動電圧から第２シャット弁２が閉状態であることを確認する。次に、制御装置６は、第２シャット弁２から水素含有ガスが漏洩しておらず、第２シャット弁２が閉状態である時に、水素漏洩検知センサ３の検出値を取得し、水素漏洩検知センサ３が水素含有ガスを検出しているか否かを判定する。
【００２７】
そして、制御装置６は、水素漏洩検知センサ３の検出値が無い、すなわち水素漏洩検知センサ３で水素含有ガスを検知していない場合にはステップＳ５に処理を進め、水素漏洩検知センサ３の検出値が有る、すなわち水素漏洩検知センサ３で水素含有ガスを検知している場合にはステップＳ４に処理を進める。具体的には、図４に示すように、第２シャット弁２に駆動電圧を供給していないにも拘わらず、水素漏洩検知センサ３の検出値が発生した場合である。
【００２８】
なお、燃料電池システムの起動動作時に水素が漏洩している場合には、水素漏洩検知センサ３の検出値が有る状態になるが、配管からの気体漏洩を検出する図示しない他の水素漏洩検知センサ３の検出値によって漏洩が発生していない上で、水素漏洩検知センサ３の故障を診断することが望ましい。
【００２９】
ステップＳ４おいて、制御装置６は、噴射配管Ｌ３から水素が漏洩及び噴射していない状態であるにも拘わらず、図４に示したように水素漏洩検知センサ３の検出値が有ったので、水素漏洩検知センサ３の回路内でのショート等によるセンサ故障であると判定して、その内容を通知して処理を終了する。このとき、制御装置６は、メータ機器等に設置されているインジケータを点灯させたり、車両内の液晶画面にその旨を表示させる。
【００３０】
次に制御装置６は、ステップＳ５において、第２シャット弁２を開状態にする駆動信号を出力して、噴射配管Ｌ３から水素含有ガスを噴射させる制御を行う。このとき、制御装置６は、既知の第２シャット弁２の開度及び開時間の調整によって、噴射配管Ｌ３から測定対象領域に噴射する水素ガス量（噴射量）を調整しても良い。
【００３１】
次に制御装置６は、ステップＳ６において、第２シャット弁２の駆動電圧が上昇したか否かを判定する。そして、第２シャット弁２の駆動電圧が上昇した場合にはステップＳ８に処理を進め、第２シャット弁２の駆動電圧が上昇していない場合にはステップＳ７に処理を進める。具体的には、図５に示すように、第２シャット弁２の駆動信号がパルス的に上昇させたにも拘わらず、第２シャット弁２の開度が変化しない場合にはステップＳ７に処理を進める。
【００３２】
そして、制御装置６は、ステップＳ７において、第２シャット弁２の開閉機構が固着している状態又はアクチュエータと電源との接続線に断線等が存在することによる第２シャット弁２の故障であると判定して、その内容を通知して処理を終了する。
【００３３】
次に制御装置６は、温度センサ５のセンサ出力をモニタすることによって測定対象領域の温度を取得すると共に（ステップＳ８）、水素漏洩検知センサ３の検出値の変動をモニタし（ステップＳ９）、水素漏洩検知センサ３の検出値が正常に上昇しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００３４】
なお、ステップＳ１０についての以下の説明は、水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合い（変動度合い）を使用した場合について説明するが、検出値のピーク値や積分値が正常に上昇しているか否かを判定しても良い。
【００３５】
ここで、正常時には、図３に示すように、水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いが、噴射配管Ｌ３から噴射量によって変動する。また、この噴射量は、第１シャット弁１と第２シャット弁２とを接続する配管内のガス圧力が高いほど多くなる。したがって、制御装置６は、圧力センサ４の検出値と、噴射量に相当する水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いとの相関関係を示すマップデータ（圧力−上昇度合いマップデータ；第１のマップデータ）を予め記憶しておく。
【００３６】
更に、水素漏洩検知センサ３の検出値は、外気温度が高いほど、噴射配管Ｌ３から水素含有ガスが噴射された後の水素含有ガスの体積が大きくなるために、測定対象領域での水素濃度が低くなる。したがって、制御装置６は、測定対象領域の複数の温度と、各温度での水素含有ガスの体積又は体積に応じた水素漏洩検知センサ３の上昇度合いとの相関関係を記述したマップデータ（温度補正用マップデータ；第２のマップデータ）を記憶しておく。ここで、測定対象領域の温度が高いほど水素含有ガスの体積が大きくなって、水素漏洩検知センサ３の上昇度合いが低くなり、逆に、測定対象領域の温度が低いほど水素含有ガスが小さくなって、水素漏洩検知センサ３の上昇度合いが高くなる。
【００３７】
そして、制御装置６は、ステップＳ１で検出した圧力センサ４の検出値から圧力−上昇度合いマップデータを参照して水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いを読み出すと共に、温度センサ５の検出値に応じて温度補正用マップデータから、測定対象領域での水素含有ガスの体積を読み出す。次に、制御装置６は、圧力−上昇度合いマップデータから求めた上昇度合いを、温度補正用マップデータから求めた体積に応じて補正する。これにより、制御装置６は、圧力値から推定される噴射量を、測定対象領域の温度で補正して、水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いを推定する。
【００３８】
これにより、制御装置６は、ステップＳ１０において、推定した水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いと、ステップＳ９でモニタした水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いとを比較して、双方の上昇度合いが略同等である場合には水素漏洩検知センサ３が正常に動作していると判定してステップＳ１２に処理を進め、双方の上昇度合いが略同等でなく異なっていると判定した場合にはステップＳ１１に処理を進める。これによって、図６に示すように、第２シャット弁２に駆動信号を出力しても水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いが上昇しないような故障を始めとする、水素漏洩検知センサ３の検出値の変動度合いの故障を診断することができる。
【００３９】
そして、制御装置６は、ステップＳ１１において、水素漏洩検知センサ３内の回路に断線等が存在することによる水素漏洩検知センサ３の故障であると判定して、その内容を通知して処理を終了する。
【００４０】
次に制御装置６は、第２シャット弁２を閉状態にする駆動信号を出力し（ステップＳ１２）、水素漏洩検知センサ３の検出値の変動度合いをモニタし（ステップＳ１３）、第２シャット弁２の駆動電圧が下降したか否かを判定する（ステップＳ１４）。そして、第２シャット弁２の駆動電圧が下降した場合にはステップＳ１６に処理を進め、第２シャット弁２の駆動電圧が下降していない場合にはステップＳ１５に処理を進める。具体的には、図７に示すように、第２シャット弁２の駆動信号をパルス的に下降させたにも拘わらず、第２シャット弁２の開度が実際に下降しない場合にはステップＳ１５に処理を進める。
【００４１】
そして、制御装置６は、ステップＳ１５において、第２シャット弁２の開閉機構が閉状態のままで固着している状態又は水素の漏洩等が存在すると判定して、その内容を通知して処理を終了する。
【００４２】
次に制御装置６は、ステップＳ１６において、ステップＳ１３でモニタした水素漏洩検知センサ３の検出値の変動度合いが正常に下降しているか否かを判定する。
【００４３】
ここで、第２シャット弁２が閉状態となった時には、図３に示すように水素漏洩検知センサ３の検出値が変動する。これに対し、水素漏洩検知センサ３の検出値の低下度合いは、図３に示すような低下度合いをマップデータ（第３のマップデータ）として予め記憶しておく。
【００４４】
そして、制御装置６は、予め記憶しておいた水素漏洩検知センサ３の検出値の低下度合いと、ステップＳ１３でモニタした検出値の上昇度合いとを比較して、双方の低下度合いが略同等である場合には水素漏洩検知センサ３が正常に動作していると判定してステップＳ１８に処理を進め、双方の上昇度合いが略同等ではなく異なっていると判定した場合にはステップＳ１７に処理を進める。これによって、図８に示すように、水素含有ガスが測定対象領域に存在していないにも拘わらず水素漏洩検知センサ３の検出値が検出されて、水素漏洩検知センサ３の検出値が下降しないような故障や、水素漏洩検知センサ３の検出値が途中で異常になってしまう故障を診断することができる。
【００４５】
そして、制御装置６は、ステップＳ１７において、水素漏洩検知センサ３の回路内でのショート等によるセンサ故障であると診断して、その内容を通知して処理を終了する。
【００４６】
次に制御装置６は、ステップＳ１８において、第２シャット弁２及び水素漏洩検知センサ３の故障が存在しないと診断し、その旨を通知して処理を終了する。
【００４７】
［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した気体漏洩検知システムによれば、水素漏洩検知センサ３の故障診断時に、噴射配管Ｌ３から水素含有ガスを噴射させることによって、水素漏洩検知センサ３の検知出力に基づいて、水素漏洩検知センサ３の故障を確実に診断することができる。
【００４８】
また、この気体漏洩検知システムによれば、噴射配管Ｌ３からの噴射量と、水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いとの相関関係を記述した圧力−上昇度合いマップデータを記憶しておき、噴射配管Ｌ３から水素含有ガスを噴射させた時の水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いが、圧力−上昇度合いマップデータに記憶された水素漏洩検知センサ３の検出値の上昇度合いと異なっている場合に、水素漏洩検知センサ３が故障していると診断するので、噴出量に応じて水素漏洩検知センサ３で検出されるべき値と、実際の水素漏洩検知センサ３の検出値とを比較することによって、診断精度を向上させることができる。したがって、この気体漏洩検知システムによれば、例えば所定の閾値と水素漏洩検知センサ３の検出値との比較によって水素含有ガスの漏洩を検出する場合であっても、精度良く水素含有ガスの漏洩を検出することができる。
【００４９】
更に、この気体漏洩検知システムによれば、圧力−上昇度合いマップデータによって推定した水素漏洩検知センサ３の検出値を、温度補正用マップデータを参照して、現在の温度によって補正するので、水素漏洩検知センサ３が正確な検知を行っていることを精度良く診断することができる。
【００５０】
更にまた、この気体漏洩検知システムによれば、噴射配管Ｌ３から水素含有ガスの噴射を停止させた場合の水素漏洩検知センサ３の検出値の低下度合いを記述したマップデータを記憶しているので、水素含有ガスの噴射を停止させた後の水素漏洩検知センサ３の検出値の低下度合いが、マップデータに記憶された水素漏洩検知センサ３の検出値の低下度合いと異なっている場合に、水素漏洩検知センサ３が故障していると診断することができる。したがって、この気体漏洩検知システムによれば、水素漏洩検知センサ３によって測定対象領域に水素含有ガスが無くなったことを水素漏洩検知センサ３によって正確に検知できるかを診断することができる。
【００５１】
更にまた、この気体漏洩検知システムによれば、燃料電池システムの起動時に、水素供給配管Ｌ１を介して噴射配管Ｌ３から水素含有ガスを噴射させ、水素漏洩検知センサ３の故障を診断するので、燃料電池車両の走行風の影響を受けずに、精度の高い診断を行うことができる。
【００５２】
更にまた、この気体漏洩検知システムによれば、燃料電池車両が走行している場合の故障診断時には、水素排出配管Ｌ２を介して噴射配管Ｌ３から水素含有ガスを噴出させるので、燃料電池スタックの発電反応に使用されずに排出されるべき水素含有ガスを用いることができ、車両の燃費向上を可能とすることができる。なお、この燃料電池スタックの発電反応に使用されずに排出されるべき水素含有ガスを使用する場合には、燃料電池スタックの発電電圧等を監視して、第１シャット弁１と第２シャット弁２との間の配管に存在する水素含有ガスの水素濃度を検出しておき、この濃度値に応じて圧力−上昇度合いマップデータから推定した検出値を補正することが望ましい。
【００５３】
更にまた、この気体漏洩検知システムによれば、燃料電池システムの起動時には、燃料電池スタックに供給する水素含有ガスを分岐して、噴射配管Ｌ３から水素含有ガスを噴射させる動作をさせ、燃料電池システムの起動後には、燃料電池スタックの発電反応に使用されずに排出されるべき水素含有ガスを噴射配管Ｌ３から噴射させる動作に切り換えるので、システムの起動時には燃料電池スタックへの供給用の水素含有ガスを噴射することで精度の良い水素漏洩検知センサ３の診断を実現でき、走行時にはパージされる水素含有ガスを使用するので、無駄な水素量を抑え、車両の燃費向上、航続距離延長に貢献することができる。
【００５４】
更にまた、この気体漏洩検知システムによれば、水素漏洩検知センサ３の診断と同時に、第２シャット弁２の開閉状態をモニタして第２シャット弁２の故障を診断することができるので、第２シャット弁２が正確に作動していることを確認した上で、水素漏洩検知センサ３の診断を正確に行うことができる。また、気体漏洩検知システムとして噴射配管Ｌ３から噴射させる噴射量を制御する第２シャット弁２を診断することによって、正確な噴射量が噴射配管Ｌ３から噴射されていることを確認することができる。
【００５５】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明を適用した気体漏洩検知システムの構成を示すブロック図である。
【図２】水素漏洩検知センサが正常である場合の水素漏洩検知センサの検出値と、水素含有ガスの噴射量との関係を示す図である。
【図３】本発明を適用した気体漏洩検知システムによる故障診断処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】噴射配管から水素含有ガスが噴射されていないにも拘わらず水素漏洩検知センサの検出値が得られる場合の水素漏洩検知センサの故障例を示す図である。
【図５】第２シャット弁を開状態とする駆動信号を出力しても、第２シャット弁が開放しない故障例を示す図である。
【図６】噴射配管から水素含有ガスが噴射されても、水素漏洩検知センサが水素含有ガスを検知できない故障例を示す図である。
【図７】第２シャット弁を閉状態とする駆動信号を出力しても、第２シャット弁が閉鎖しない故障例を示す図である。
【図８】第２シャット弁を閉状態とする駆動信号を出力して第２シャット弁が閉鎖した後であっても、水素漏洩検知センサの検出値が低下しない故障例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  第１シャット弁
２  第２シャット弁
３  水素漏洩検知センサ
４  圧力センサ
５  温度センサ
６  制御装置
【図１】
2006145252.tif 000003
【図２】
2006145252.tif 000004
【図３】
2006145252.tif 000005
【図４】
2006145252.tif 000006
【図５】
2006145252.tif 000007
【図６】
2006145252.tif 000008
【図７】
2006145252.tif 000009
【図８】
2006145252.tif 000010