(57)【要約】【課題】水素漏れが検知された場合であっても、ユーザが燃料電池ユニットにアクセスすることを防止することができる燃料電池車両を提供する。【解決手段】フロントルーム１の上部が開閉可能なフード２により覆われた燃料電池車両１００は、フロントルーム１内に設けられた燃料電池ユニット１０と、燃料電池ユニット１０から漏れた水素を検知するセンサ２０と、フード２を閉じた状態にロック可能なフードロック機構３０と、センサ２０及びフードロック機構３０に接続された制御装置４０と、を備える。制御装置４０は、センサ２０により検知された水素濃度が所定値以上である場合、フード２を閉じた状態にロックするようにフードロック機構３０を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントルームの上部が開閉可能なフードにより覆われた燃料電池車両であって、
前記フロントルーム内に設けられた燃料電池ユニットと、
前記燃料電池ユニットから漏れた水素を検知するセンサと、
前記フードを閉じた状態にロック可能なフードロック機構と、
前記センサ及び前記フードロック機構に接続された制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記センサにより検知された水素濃度が所定値以上である場合、前記フードを閉じた状態にロックするように前記フードロック機構を制御する、燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池車両は、燃料ガスとしての水素と酸化ガスとしての空気とが供給されて発電する燃料電池を備えている。燃料電池車両において燃料電池からの水素漏れを監視することは重要である。特許文献１では、燃料電池車両の動力室に燃料電池及び水素濃度検知器を配置している。そして、燃料電池周辺の水素濃度が閾値以上である旨が水素濃度検知器によって検知された場合、エアバッグを膨張させることで、動力室を覆うフードを強制的に持ち上げ、動力室内に滞留した水素を外部の大気中に逃がすようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６０４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、燃料電池周辺での水素漏れに対する対策が講じられてはいる。しかし、フードを持ち上げて動力室を開放するため、車両等のユーザが動力室内の燃料電池にアクセスすることができる状況になってしまう。このような状況は、安全性の観点からすればさらなる改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明は、水素漏れが検知された場合であっても、ユーザが燃料電池ユニットにアクセスすることを防止することができる燃料電池車両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】
【０００６】
本発明の一態様に係る燃料電池車両は、フロントルームの上部が開閉可能なフードにより覆われた燃料電池車両であって、フロントルーム内に設けられた燃料電池ユニットと、燃料電池ユニットから漏れた水素を検知するセンサと、フードを閉じた状態にロック可能なフードロック機構と、センサ及びフードロック機構に接続された制御装置と、を備え、制御装置は、センサにより検知された水素濃度が所定値以上である場合、フードを閉じた状態にロックするようにフードロック機構を制御する。
【０００７】
この態様によれば、燃料電池ユニットから水素が漏れ、その濃度が所定値以上である場合、フードが閉じた状態に維持される。このため、ユーザはフードを開けることができない。これにより、ユーザが、フードに覆われたフロントルーム内の燃料電池ユニットにアクセスすることを防止することができ、結果、安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水素漏れが検知された場合であっても、ユーザが燃料電池ユニットにアクセスすることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る燃料電池車両のシステム構成を示す概念図である。
【図２】図１の燃料電池車両における水素濃度検知と処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１１】
図１に示すように、燃料電池車両１００は、車体の前方にフロントルーム１を備えている。フロントルーム１は、従来のガソリンエンジンを動力源とする車両のエンジンルームに相当するものである。フロントルーム１の上部は、開閉可能なフード２（ボンネット）により覆われている。フード２は、通常時は閉じている。フード２は、車両整備時などにユーザによってリフトアップされることで、フロントルーム１の上部を外部に開放する。フロントルーム１は、各種機器が収納される空間を構成しており、フロンルーム１内には、例えば、燃料電池ユニット１０、水素センサ２０、フードロック機構３０及び制御装置４０が設けられている。なお、フロントルーム１の下部は開放され、大気と接触する状態である。
【００１２】
燃料電池ユニット１０は、燃料電池と、燃料電池を収容するケースと、を有している。燃料電池は、例えば固体高分子電解質型で構成され、多数の単セルを積層したスタック構造を備える。単セルは、イオン交換膜からなる電解質膜の一方の面に空気極を有し、他方の面に燃料極を有し、さらに空気極及び燃料極を両側から挟みこむように一対のセパレータを有する。酸化ガスとしての空気（酸素）が空気極に供給されると共に、燃料ガスとしての水素が燃料極に供給される。単セルにおいて空気と水素との電気化学反応が生じ、これにより電気エネルギーが取り出され、燃料電池車両１００の駆動源として利用される。
【００１３】
水素センサ２０は、燃料電池ユニット１０から漏れた水素を検知するものである。水素センサ２０は、燃料電池ユニット１０の近傍において、燃料電池ユニット１０の上側に配置される。水素センサ２０としては、半導体式、接触燃焼式、気体熱伝導式、電流測定式及び超音波方式などの各種方式を用いることができる。例えば接触燃焼式の場合、水素センサ２０は検出素子及び温度補償素子を有し、漏洩した水素に対して検出素子が反応し、水素濃度に比例した出力電圧を取り出す。この出力電圧の値が制御装置４０に入力され、制御装置４０に記憶された例えばマップ等に基づいて、出力電圧の値に対応する水素濃度が算出される。
【００１４】
フードロック機構３０は、フード２を閉じた状態にロック可能に構成されている。フードロック機構３０は、制御装置４０からの指令を受けてフード２を閉じた状態にロックできる限り、各種の構成を採用することができる。例えば、フード２がラッチによって固定されていて、燃料電池車両１００の乗員室内からワイヤーで連結されたレバーを引くことでラッチを解除し、フード２をわずかに開くことができる場合、フードロック機構３０は、ユーザがラッチを解除できないように、レバーの操作、ワイヤーの移動又はラッチの解除方向への移動を阻止するソレノイドを具備することができる。あるいは、フード２がそのようにラッチで固定されていた場合であっても、フード２にロック受け部（例えば孔）を設け、このロック受け部に係脱するプランジャーを有するソレノイドによりフードロック機構３０を構成することによって、フード２を閉じた状態にロックするようにしてもよい。このようなソレノイドへの指令は、制御装置４０によってなされる。
【００１５】
制御装置４０は、例えば、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えるマイクロコンピュータとして構成される。ＣＰＵは、制御プログラムに従って所望の演算を実行するものであり、種々の処理や制御を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵで処理する制御プログラムや制御データを記憶し、ＲＡＭは、主として制御処理のための各種作業領域として使用される。制御装置４０は、水素センサ２０などの各種センサやフードロック機構３０などの各種負荷と接続されており、各種センサからの入力信号を受けて、各種負荷に指示信号を送り、燃料電池車両１００のシステム全体を制御する。例えば、制御装置４０は、水素センサ２０の検知結果に基づいて、フードロック機構３０を制御する。
【００１６】
次に、図２を参照して、燃料電池車両１００における水素濃度検知と処理の流れについて説明する。まず、制御装置４０によって、燃料電池車両１００のシステム全体が通常制御されている際、水素センサ２０によって、燃料電池ユニット１０からの水素漏れが監視されている（ステップＳ１０）。制御装置４０が、水素センサ２０により検知された水素濃度が所定値未満（例え４％未満）であると判断した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、通常制御を継続する。
【００１７】
一方、制御装置４０が、水素センサ２０により検知された水素濃度が所定値以上（例え４％以上）であると判断した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、フード２を閉じた状態にロックするようにフードロック機構３０に制御指令を送る（ステップＳ３０）。その後、燃料電池車両１００において換気処理を実行する（ステップＳ４０）。換気処理は、強制換気及び自然換気のどちらか一方を行えばよいが、この両方を行ってもよい。例えば、強制換気の場合、フロントルーム１内に設けたファン５０を制御装置４０により駆動し、燃料電池ユニット１０周辺に滞留した水素を外部へと拡散するようにすればよい。自然換気の場合、フロントルーム１の内部と外部とをつなぐ車体部分に換気口６０を設ければよい。水素濃度が所定値未満（例え４％未満）になるまで換気処理を継続し、所定値未満（例え４％未満）になったら通常制御へと移行する。なお、通常制御へ移行する前にフードロック機構３０によるロックを解除してもよい。
【００１８】
以上説明した実施形態の燃料電池車両１００によれば、制御装置４０が、水素センサ２０により検知された水素濃度が所定値以上である場合、フード２を閉じた状態にロックするようにフードロック機構３０を制御する。この結果、ユーザはフード２を開けることができなくなる。これにより、所定濃度以上の水素漏れが検知された場合、水素濃度が所定未満に低下するまで、ユーザが、フード２に覆われたフロントルーム１内の燃料電池ユニット１０にアクセスすることを防止することができ、結果、安全性を向上することができる。
【００１９】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。例えば、水素センサ２０は、燃料電池ユニット１０のケース（燃料電池を収容するケース）内に配置されてもよい。また、水素センサ２０は、一つに限らず複数であってもよい。例えば、複数の水素センサ２０のうち、一つは燃料電池ユニット１０のケース内に設け、別の一つは燃料電池ユニット１０のケース外のフロントルーム１内に設けてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１：フロントルーム、２：フード、１０：燃料電池ユニット、２０：水素センサ、３０：フードロック機構、４０：制御装置、５０：ファン、６０：換気口、１００：燃料電池車両
【図１】
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【図２】
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