(57)【要約】【課題】  レイアウト自由度を向上できるとともに、検出精度の低下を防止でき、水素センサの脱着を容易に行える燃料電池自動車の水素センサ取り付け構造を提供する。【解決手段】  フロアパネルの下に配置した燃料電池システムと、前記燃料電池システムの上方に水素センサを配置する燃料電池自動車に適用され、前記フロアパネルに形成され、車室内に突入するフロアトンネル部と、前記フロアトンネル部の車室内側から前記水素センサを設置する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネルの下に配置した燃料電池システムと、
前記燃料電池システムの上方に水素センサを配置する燃料電池自動車に適用され、
前記フロアパネルに形成され、車室内に突入するフロアトンネル部と、
前記フロアトンネル部の車室内側から前記水素センサを設置することを特徴とする燃料電池自動車の水素センサ取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロアパネルの下に配置した燃料電池システムの上方に水素センサを配置する燃料電池自動車を有する燃料電池自動車の水素センサ取り付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車等に搭載される燃料電池システムの一例としては、酸化剤ガスを燃料電池のカソード極に供給するとともに、燃料ガスを燃料電池のアノード極に供給して、これらのガスの電気化学反応により発電出力を得るシステムが知られている。
このような燃料電池を搭載した車両において、安全性照会、例えば燃料電池の燃料極側に供給される水素が漏洩していないことの検知等を実行する技術が知られている。
例えば、図４に示すように、燃料電池車両１には、そのフロアパネル５中央部分を車室内方向に膨出させてセンタートンネル６を形成したものがあり、このセンタートンネル６において配管ハーネス類３の上方に水素センサ４（図５参照）を取り付ける技術が検討されている。
【０００３】
この種の技術として、特許文献１には、フロアパネルに形成したフロアトンネル部の上部に、さらに上部へ突出する膨出部を設け、この膨出部内に水素センサを配置し、その下方に、燃料電池ユニットや配管を配置することで、路面から跳ね上げられた水や泥などが直接水素センサにかかる事を防止する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２５２２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術においては、以下のような問題がある。
すなわち、図６に示すように、センタートンネル６下側（車室外側）に水素センサ４を配置する構成では、センタートンネル６とその下方に配置される燃料電池デバイス２や配管ハーネス類３との干渉を防止する間隔ｌａのみならず、水素センサ４を収容するために水素センサ４自体の高さｌｂを考慮して、センタートンネル６を形成しなければならない。従って、センタートンネル６に必要とされる高さが増大してしまい、その高さを確保する必要から高さ方向のレイアウトが制限されてしまう。
【０００５】
また、水素センサ４全体が車室外に露出している為、飛び石や被水などから検出部８を保護する保護カバー（図示せず、図３参照）を設けるレイアウトにすると、水素センサ４全体を覆うカバーの取り付けスペースをセンタートンネル６下側に確保しなければならず、水素センサ４および保護カバーの設置自由度が制限される。
さらに、図６に示すように、水素センサ４における検出面８の高さ位置が、センタートンネル６の水素センサ取り付け位置（センタートンネル上面）に比して、少なくとも水素センサ４におけるセンサ本体７の高さ分低い位置に設定されることとなる。従って、比重の軽い水素がセンタートンネル６下に滞留しても、水素センサ４の検出面８よりも上方位置（範囲Ａ）に滞留している場合には、水素センサ４により水素を検出し難く、検出精度が低下してしまう。
【０００６】
そして、センタートンネル６下に水素センサ４を取り付ける構成では、その下方に配設される燃料電池デバイス２や配管ハーネス類３が水素センサ４を取り付ける際の障害となり、水素センサ４のメンテナンス作業を行うためには、燃料電池デバイス２や配管ハーネス類３を取り外して行う必要があるので、水素センサ４脱着の作業が繁雑となり負担が大きいという問題がある。
本発明は、レイアウト自由度を向上できるとともに、検出精度の低下を防止でき、水素センサの脱着を容易に行うことができる燃料電池自動車の水素センサ取り付け構造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】
請求項１に係る発明は、フロアパネル（例えば、実施の形態におけるフロアパネル５）の下に配置した燃料電池システム（例えば、実施の形態における燃料電池デバイス２、配管ハーネス類３）と、前記燃料電池システムの上方に水素センサ（例えば、実施の形態における水素センサ４）を配置する燃料電池自動車（例えば、実施の形態における燃料電池車両１）に適用され、前記フロアパネルに形成され、車室内に突入するフロアトンネル部（例えば、実施の形態におけるセンタートンネル６）と、前記フロアトンネル部の車室内側から前記水素センサを設置することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、前記フロアトンネル部の車室内側から前記水素センサを設置することで、前記フロアトンネル部の高さを設定する際に、水素センサ自体の高さを考慮する必要がなくなり、その分フロアトンネル部の高さを抑えることができるので、高さ方向のレイアウト自由度を向上できる。
【０００９】
また、前記フロアトンネル部の車室外側には、水素センサの本体部を露出させる必要はなく、水素センサの検出部のみを車室外側に臨ませればよいため、保護カバーを設けるレイアウトとしても、検出部を覆う構成とすれば足り、これにより、確保すべきスペースを大幅に低減できるとともに、水素センサおよび保護カバーの設置自由度を向上できる。
【００１０】
さらに、前記水素センサの検出部のみを車室外側に臨ませるように前記水素センサを前記フロアトンネル部に設けることができるので、前記水素センサの検出部と前記フロアパネルの上面の高さ位置を略同等に設定することが可能となり、前記フロアパネルの上面付近に滞留する水素の検出精度を高めることができる。
【００１１】
そして、水素センサを車室内側から取り付ける構成とすることで、車室外に配設される燃料電池システムとは独立して水素センサを着脱できるので、水素センサの着脱に燃料電池システムが障害とならず、水素センサの着脱を容易に行うことができ、作業負担を低減できる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、レイアウト自由度を向上できるとともに、検出精度の低下を防止でき、水素センサの脱着を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明に係る燃料電池自動車の水素センサ取り付け構造について実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施の形態における燃料電池自動車の水素センサ取り付け構造の構成を示すブロック図である。また、図２は、本発明の実施の形態における水素センサの取り付け構造を示す図４のＡＡ断面図である。
燃料電池デバイス２としては、例えば、固体高分子電解質膜型の燃料電池や、燃料ガスである水素を貯留する水素タンク、酸化剤ガスである空気を供給するエアコンプレッサ、燃料ガスの圧力を調整するレギュレータや、燃料ガスを再循環させるためのエゼクタ等がある。また、配管ハーネス類３としては、燃料電池に水素や空気を給排する流路、ＥＣＵからの信号を通信するための電線等がある。
【００１４】
水素センサ４は、隅部が面取りされた略角筒状に形成されたセンサ本体７と、該センサ本体７から突出形成された縮径円筒状の突出部１４とを備え、突出部１４の先端に水素検出素子を有している（この先端面を検出面８と称す）。
【００１５】
本実施の形態においても、燃料電池車両１のフロアパネル５中央部分に形成されたセンタートンネル６に、水素センサ４を取り付けており、この点は従来の技術と共通する。
しかしながら、本実施の形態では、センタートンネル６の車室内側から水素センサ４を設置しており、この点が従来の技術と相違している。以下、この点について具体的に説明する。
【００１６】
図１、図２に示すように、センタートンネル６の上面には、中央部に貫通部１２が形成され上方に突出した取り付け部１３が形成されている。この取り付け部１３を介して水素センサ４をセンタートンネル６上方より取り付けている。すなわち、取り付け部１３に形成された貫通部１２には、水素センサ４の突出部１４が収容され、取り付け部１３の上面に、センサ本体７の上面が当接する。水素センサ４は、図示しない締結具（例えばボルト、ナット）を介して取り付け部１３に着脱自在に固着される。取り付け部１３の高さは、突出部１４の高さを略同一に設定されている。これにより、水素センサ４の先端に形成される検出面８と、センタートンネル６を構成するフロアパネル５上面と、略同一の高さとなるように設定している。そして、突出部１４と取り付け部１３との間には軸方向にシールを行うシール部材９が介装され、車室内外の気密性を確保している。
【００１７】
このように、センタートンネル６の車室内側から前記水素センサ４を設置することで、センタートンネル６の高さを設定する際に、水素センサ４自体の高さを考慮する必要がなくなり、その分センタートンネル６の高さを抑えることができるので、高さ方向のレイアウト自由度を向上できる。
【００１８】
さらに、水素センサ４の検出面８のみを車室外側に臨ませて、前記水素センサ４の検出面８と前記フロアパネル５の上面の高さ位置を略同等に設定しているので、センタートンネル６を構成するフロアパネル５の上面付近に滞留する水素の検出精度を高めることができる。
【００１９】
そして、水素センサ４を車室内側から取り付ける構成とすることで、車室外に配設される燃料電池デバイス２や配管ハーネス類３とは独立して水素センサ４を着脱できる。よって、水素センサ４の着脱に燃料電池デバイス２や配管ハーネス類３が障害とならず、水素センサ４の着脱を容易に行うことができ、作業負担を低減できる。
【００２０】
次に、本発明の変形例について図３を用いて説明する。この変形例においては、水素センサ４の検出面８を保護するための保護カバー１０を、取り付け部１３の下面に装着している。この保護カバー１０の側壁には、メッシュ部１１が形成されており、このメッシュ部１１を介してガスの流入は許容されるとともに、石等の粒状物の流入を遮断している。
このように、保護カバー１０を設けるレイアウトとしても、検出面８を覆うスペースをセンタートンネル６に確保できれば足りるため、確保すべきスペースを大幅に低減でき、水素センサ４および保護カバー１０の設置自由度を向上できる。なお、この変形例においては、センサ本体７と取り付け部１３との間には面方向にシールを行うシール部材９が介装され、車室内外の気密性を確保している。
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、レイアウト自由度を向上できるとともに、検出精度の低下を防止でき、水素センサの脱着を容易に行うことができる。なお、本発明の内容は実施の形態のみに限定されるものでないことはもちろんであり、例えば、実施の形態では、フロアパネル中央部分を車室内方向に膨出させて形成したセンタートンネルに燃料電池システムを配置した場合について説明したが、フロアパネルの他の部分を車室内方向に膨出させて形成したフロアトンネルにも適用することができる。また、水素センサの種類は、特に限定されず、例えば、半導体式でも接触燃焼式でもよい。また、本実施の形態においては、水素センサ４の先端に形成される検出面８とセンタートンネル６を構成するフロアパネル５の上面を略同一の高さとしているが、検出面８はフロアパネル５の上面より上方にあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態における水素センサの取り付け構造を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における水素センサの取り付け構造を示す図４のＡＡ断面図である。
【図３】図２の変形例における水素センサの取り付け構造を示す図４のＡＡ断面図である。
【図４】水素センサを取り付ける燃料電池自動車の底面図である。
【図５】従来における水素センサの取り付け構造を示す図４のＡＡ断面図である。
【図６】従来における水素センサの取り付け構造の問題点を示す図４のＡＡ断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…燃料電池車両
２…燃料電池デバイス
３…配管ハーネス類
４…水素センサ
５…フロアパネル
６…センタートンネル（フロアトンネル）
７…センサ本体
９…検出面
１０…保護カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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