(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定圧力域の異なる複数の圧力センサを組み合わせて高圧容器内のガス圧を検出するように構成すると共に、前記複数の圧力センサのうち、測定圧力域が最も高い圧力センサ以外の測定圧力域が低い側の圧力センサの受圧部と前記高圧容器との間に、圧力遮断手段をそれぞれ介設して構成し、
前記複数の圧力センサのうち、測定圧力域が最も高い圧力センサの検出値に基づいて前記圧力遮断手段が作動するように構成し、
前記圧力遮断手段の作動に同期して、検出可能な前記複数の圧力センサのうち測定圧力域が最も低い圧力センサの検出値を切り換えて選択するように構成したことを特徴とするガス圧力検出装置。
【請求項２】
複数の前記圧力遮断手段を備え、
前記複数の圧力センサのうち、測定圧力域が最も高い圧力センサの検出値に対応する一の圧力遮断手段に開作動信号を出力するとともに、前記検出値に対応しない他の圧力遮断手段に閉作動信号を出力するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のガス圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス圧力検出装置に関するものであり、特に、ガス圧を圧力センサにより検出するようにしたガス圧力検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高圧容器に圧力計を取り付け、圧力計の指針に従って高圧容器のガス充填量を測定したり充填時の満充填判定を行ったりすることがなされている。
近年、この種の高圧容器内の圧力を精度よく測定するために、ブルドン管計等の従来の機械式の圧力計に代えて電気抵抗値の変化を利用した圧力センサが用いられるようになっており、燃料電池の水素貯蔵タンクにおいてもこの種の圧力センサの採用が検討されている。前記圧力センサは、液体またはガスの圧力（ガス圧）を検出し、制御や計測に使いやすい電気信号に変換し伝送するものであり、感圧弾性素子のダイアフラム、ベローズなどの圧力変化またはひずみを、ひずみゲージ、拡散型半導体ゲージ、電気容量、差動変圧器などの変換器で電圧に変換し、圧力を指示する。
【０００３】
圧力センサは、圧力センサに内蔵されているゲイン設定装置により圧力センサの感度が較正されていて、見かけ上の出力特性が、入力（圧力）の変化に対する出力（電圧）がリニアに変化するため、一つの圧力センサで高圧容器内の圧力を最小の圧力から最大圧力の範囲内で測定することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、圧力センサに施されている較正は、図６（ａ）に示すように、高圧容器の最大圧力をフルスケールとしたものであり、低圧域、中圧域の圧力に適した較正が施されていないので、中圧域、特に、低圧域の圧力に対する圧力センサの測定精度が低くなるという欠点がある。また、圧力センサの感度に対する誤差の絶対値がそれぞれ同じ１％でも、フルスケールが大きな圧力センサほど誤差の絶対値が大きくなる。このため、フルスケールの大きな高圧域用圧力センサで高圧域から低圧域までを測定しようとすると、低圧域、中圧域での測定精度は大幅に低下することになる。
従って、低圧域から高圧域まで検出できる圧力センサを燃料電池電気自動車の水素貯蔵タンクの充填量検出装置として組み込んで水素貯蔵タンクの満充填から空（エンプティ）までの圧力の変化を検出する場合、図６（ａ）において、右側の最大圧力点が満充填となり、左側の最小圧力が空となるが、水素ガスの消費により、実際の圧力が空に近く、残量がまだあると指示されている場合でも燃料電池が突然に停止してしまうことが想定される。また、その逆に、残量がない空と指示されている場合でも残量が充分にあることもある。もちろん、低圧域までを測定する圧力センサ（例えば１０ＭＰａ用）では高圧域の圧力（例えば７０ＭＰａ）を測定することはできないので、高圧域まで検出できる圧力センサで低圧域の圧力を測定せざるを得ない。
【０００５】
また、燃料電池電気自動車などは、１回の水素充填で走行できる距離を長くするため、水素貯蔵タンクへのより高圧な充填が試みられている。
そこで、高圧容器の圧力を広い圧力領域で正確に検出できるようにするために解決すべき技術的課題が生じるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のガス圧力検出装置は、測定範囲の異なる複数の圧力センサを組み合わせて高圧容器内の圧力を検出するように構成すると共に、前記複数の圧力センサのうち、測定圧力域が最も高い圧力センサ以外の測定圧力域が低い側の圧力センサの受圧部と前記高圧容器との間に、圧力遮断手段をそれぞれ介設し、前記複数の圧力センサのうち、測定圧力域が最も高い圧力センサの検出値に基づいて前記圧力遮断手段が作動するように構成し、前記圧力遮断手段の作動に同期して、検出可能な前記複数の圧力センサのうち測定圧力域が最も低い圧力センサの検出値を切り換えて選択するように構成した。
このようにすると、それぞれ高圧容器内の圧力を精度よく出力するので、高圧容器の圧力が低圧域から高圧域までの全域に及んで精度よく検出される。
【０００７】
また、ガス圧力検出装置は、複数の前記圧力遮断手段を備え、前記複数の圧力センサのうち、測定圧力域が最も高い圧力センサの検出値に対応する圧力遮断手段に開作動信号を出力するとともに、前記検出値に対応しない圧力遮断手段に閉作動信号を出力するように構成するのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。
（第１実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態に係る燃料電池システム１の構成を示す。図示されるように燃料電池システム１には、例えば、周知の固体高分子型燃料電池が備えられており、高圧容器としての水素貯蔵タンク２に水素ガスＨが充填されている。燃料電池３のカソード極４には、コンプレッサ５により、燃料として加湿された空気Ｏが通流し、アノード極６にはエゼクタ７により燃料としての水素ガスＨが通流しており、固体高分子型電解質膜８を介しての酸素と水素との電気化学反応により生成された電気はモータ等のパワープラント（図示せず）に供給される。
また、アノード極６に水素ガスＨを供給するための水素供給ライン９には、エゼクタ７と水素貯蔵タンク２との間に、水素ガスＨの圧力を調圧すべく減圧弁１０が設けられる。
【００１０】
前記水素貯蔵タンク２内には、高圧で水素ガスＨが貯蔵されており、水素貯蔵タンク２内にはこの水素貯蔵タンク２内の圧力により水素ガスＨの充填量を検出すべく圧力検出装置（ガス圧力検出装置）１１が取り付けられる。
本実施の形態にあって、前記圧力検出装置１１は、それぞれ周知のひずみゲージ式等の圧力センサから成る高圧域用圧力センサ１２、低圧域用圧力センサ１３及びその間の中圧域用圧力センサ１４で構成されていて、前記した水素貯蔵タンク２内の圧力を高圧域、低圧域、その間の中圧域に分けて検出する。なお、前記ひずみゲージ式圧力センサは、ダイアフラム、ベローズなど感圧弾性素子のひずみを、ひずみゲージ（変換器）で電圧に変換し、変換した電圧を出力するもので、本実施の形態では、水素貯蔵タンク２内の圧力を電圧に変換し、変換した電圧を、充填量検知装置１５を介して指示装置１６に出力する。
【００１１】
高圧域用圧力センサ１２、中圧域用圧力センサ１４、低圧域用圧力センサ１３から成る前記圧力検出装置１１は、前記水素貯蔵タンク２内の口元と、前記燃料電池システム１の水素供給ライン９の上流側端部との間に介設された管状の取り付け部材１７に設置される。
【００１２】
図２は前記取り付け部材１７の内部を示し、図中、矢印は、水素貯蔵タンク２から水素供給ライン９への水素ガスの流れ方向を示す。
図２に示すように、取り付け部材１７には、前記した高圧域用圧力センサ１２、中圧域用圧力センサ１４及び低圧域用圧力センサ１３を取り付けるため圧力センサ取り付け部１８，１９，２０が設けられている。各圧力センサ取り付け部１８，１９，２０は、取り付け部材１７内の軸心を通る内部通路２１に開口して連通する有底筒体状に形成されており、取り付け部材１７内の軸心を通る内部通路２１を通じてそれぞれ前記水素貯蔵タンク２内と前記水素供給ライン９に連通する。前記高圧域用圧力センサ１２、中圧域用圧力センサ１４、低圧域用圧力センサ１３は、それぞれ圧力センサ取り付け部１８，１９，２０を圧力導入のための圧力取り出し部として圧力センサ取り付け部１８，１９，２０の底部に取り付けられており、前記したように、前記高圧域用圧力センサ１２、中圧域用圧力センサ１４、低圧域用圧力センサ１３の各感圧弾性素子に作用する圧力に対応した電圧を出力する。
【００１３】
また、低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４が配置されている圧力センサ取り付け部２０，１９には、圧力センサ取り付け部２０，１９の入口を開閉すべくゲート（圧力遮断手段）が設けられている。
本実施の形態において、各ゲートは、内部通路２１を挟んで各圧力センサ取り付け部２０，１９の反対側に設けられ、電磁ソレノイド（図示せず）により弁体２６，２５の開閉動を切り換える低圧域用電磁弁２８と中圧域用電磁弁２７で構成されており、低圧域用電磁弁２８の弁体２６と中圧域用電磁弁２７の弁体２５の先端部には各圧力センサ取り付け部２０，１９の弁座Ｓに着座する弁シートＢＳが設けられる。
【００１４】
図３は前記圧力検出装置１１を充填量検出部として水素貯蔵タンク２の充填量を検知する充填量検知装置１５のブロック図である。
図３に示されているように、この充填量検知装置１５は、切り換えスイッチ部ＳＷと、切り換えスイッチ部ＳＷにＡ／Ｄ変換器３２を介して電気的に接続された充電量算出部３０とから構成される。充填量算出部３０には指示装置１６が電気的に接続され、前記切り換えスイッチ部ＳＷには、高圧域用圧力センサ１２、中圧域用圧力センサ１４及び低圧域用圧力センサ１３が接続される。
切り換えスイッチ部ＳＷは、高圧域用圧力センサ１２から出力される電圧の大きさによって、現在の水素貯蔵タンク２内の圧力が、高圧域、中圧域、低圧域のいずれに該当するかを判定する判定機能と、判定結果に基づいて前記中圧域用電磁弁２７、低圧域用電磁弁２８に対して切り換え信号を出力することによって、高圧域用圧力センサ１２、中圧域用圧力センサ１４、低圧域用圧力センサ１３の中から、現在の水素貯蔵容器２の圧力に対応した圧力センサを選択する圧力センサ選択機能と、選択した圧力センサの電圧のみを測定用として選択してこれをＡ／Ｄ変換器３２を介して充填量算出部３０に出力させる機能とを有している。なお、充填量検知装置１５は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、バックアップ電源などを主要部とするコンピュータ（ＥＣＵ）で構成される。
【００１５】
次に、図１〜図４を参照して前記充填量検知装置１５による圧力検出について説明する。充填量検知装置１５が起動されると、まず、切り換えスイッチ部ＳＷの初期設定がなされる。初期設定では、前記した中圧域用電磁弁２７，低圧域用電磁弁２８に閉作動信号を出力して、圧力センサ取り付け部１９，２０の入口を閉鎖する。低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４への圧力の入力が遮断されるので、低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４の受圧部に対する過大な圧力の入力が遮断されその損傷が防止される。また、切り換えスイッチ部ＳＷは、初期設定時においては、高圧域用圧力センサ１２が検出する電圧のみを充填量算出部３０に出力し、不正確な信号の出力の出力を防止する。
【００１６】
初期設定後、切り換えスイッチ部ＳＷは、高圧域用圧力センサ１２から常時出力される電圧により、水素貯蔵タンク２の現在の圧力が高圧域、中圧域、低圧域のいずれに該当するのかを判定する。
高圧域用圧力センサ１２から出力される電圧の大きさが、水素貯蔵容器２の高圧域の充填圧に対応するとき、切り換えスイッチ部ＳＷは、現在の測定に適する圧力センサとして高圧域用圧力センサ１２を選択する。同時に、切り換えスイッチ部ＳＷは、中圧域用電磁弁２７及び低圧域用電磁弁２８に閉作動信号を出力して前記圧力センサ取り付け部１９，２０の入口を閉鎖し、高圧域の過大な圧力から中圧域用圧力センサ１４、低圧域用圧力センサ１３の受圧部となるダイアフラム、ベローズなど感圧弾性素子を保護し、装置全体としての信頼性及び耐久性を向上する。
また、前記切り換えスイッチ部ＳＷは、高圧域用圧力センサ１２の選択に同期して、高圧域用圧力センサ１２の電圧のみを選択してこれを充填量算出部３０に出力させる。すなわち、低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４、高圧域用圧力センサ１２の各圧力センサには、図４に示されるように、測定する圧力範囲に応じて高精度の領域と低精度の領域があり、高圧域用圧力センサ１２ほど低圧の領域で精度が低下し、低圧域用圧力センサ１３ほど高圧の領域で精度が低下する。しかし、水素貯蔵タンク２内の圧力が高圧域のときは、高圧域の圧力を高精度に検出する高圧域用圧力センサ１２の電圧のみ充填量算出部３０に出力され、充填量算出部３０が高圧域用圧力センサ１２からの電圧を指示装置１６に対応した電気信号に変換して指示装置１６に出力するので、高圧域において精度の高い測定値が指示される。
【００１７】
運転時間が経過し、水素貯蔵タンク２内の圧力が減少し、高圧域用圧力センサ１２が常時検出する電圧値の大きさが、水素貯蔵容器２の中圧域の圧力に該当するとき、切り換えスイッチ部ＳＷは、中圧域用電磁弁２７に開作動信号を、低圧域用電磁弁２８に閉作動信号を出力して中圧域の過大な圧力から低圧域用圧力センサ１３の受圧部を保護する。同時に、切り換えスイッチ部ＳＷは、現在の水素貯蔵タンク２の圧力の測定に適した圧力センサとして中圧域用圧力センサ１４を選択し、この選択に同期して、中圧域用圧力センサ１４が検出した電圧のみを充填量算出部３０に出力する。充填量算出部３０は、中圧域用圧力センサ１４から出力された電圧を前記指示装置１６に対応した電気信号に変換してこれを指示装置１６に出力する。前記したように、低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４、高圧域用圧力センサ１２の各圧力センサには、それぞれ測定する圧力範囲に応じて高精度の領域と低精度の領域があるが（図４参照）、水素貯蔵タンク２内の圧力が中圧域のときは、切り換えスイッチ部ＳＷが、中圧域の圧力を高精度に検出する中圧域用圧力センサ１４を測定用として選択し、これに同期して中圧域用圧力センサ１４が測定した電圧のみを現在の水素貯蔵タンク２の充填圧に対応した圧力として充填量算出部３０に出力するので、中圧域でも精度の高い測定が実施される。
【００１８】
燃料電池システム１の運転時間に対応して水素貯蔵タンク２の内圧がさらに減少し、高圧域用圧力センサ１２から出力される電圧が図４に示す水素貯蔵容器２の低圧域の圧力に該当するとき、前記切り換えスイッチ部ＳＷは、中圧域用電磁弁２７に閉作動信号を、低圧域用電磁弁２８に開作動信号を出力する。同時に、切り換えスイッチ部ＳＷは、現在の水素貯蔵タンク２の圧力の測定に適した圧力センサとして低圧域用圧力センサ１３を選択し、圧力センサの選択に同期して、低圧域用圧力センサ１３が検出した電圧のみを充填量算出部３０に出力する。充填量算出部３０は、低圧域用圧力センサ１３から出力された電圧を前記指示装置１６に対応した電気信号に変換して指示装置１６に出力する。図４に示したように、低圧域用圧力センサ１３の高精度の領域は、低圧域に存在し、前記切り換えスイッチ部ＳＷは、水素貯蔵タンク２内の圧力が低圧域のときは、低圧域の圧力を高精度に検出する低圧域用圧力センサ１３が測定用として選択されると共に、これに同期して低圧域用圧力センサ１３のみの電圧を現在の水素貯蔵タンク２の充填圧に対応した圧力として充填量算出部３０に出力するので、低圧域でも精度の高い測定値が実施される。
【００１９】
このため、水素貯蔵タンク２の圧力が高圧域から低圧域の広範囲に及んで精度よく検出され、指示装置１６により水素貯蔵タンク２の残量が高精度に指示される。
【００２０】
なお、前記圧力検出装置１１は、前記燃料電池システム１の水素供給ライン９に取り付けられている減圧弁１０よりも上流側で且つ水素貯蔵タンク２の下流側であればいずれの箇所に設置してもよい。また、本実施の形態の説明においては、各圧力センサ１２，１３，１４にひずみゲージ式の圧力センサを用いる説明をしたが、拡散型半導体ゲージ、電気容量、差動変圧器などの変換器で電圧に変換し、圧力を指示する構造のものを用いてもよい。
このように、前記低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４、高圧域用圧力センサ１２の各圧力センサは、測定する圧力範囲に応じて高精度の領域と低精度の領域があり、高圧域用圧力センサ１２ほど低圧領域で精度が低下し、低圧域用圧力センサ１３ほど測定範囲が狭く、高圧域での耐圧性が不足するが、測定領域の異なる複数の圧力センサ１２〜１４から水素貯蔵タンク２の圧力に対応した圧力センサを選択すると共に、他の圧力センサを水素貯蔵タンク２の圧力から保護するので、低圧から高圧の広範囲に及んで検出精度の高い測定が可能となる。
【００２１】
（第２実施の形態）
図５は本発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記低圧域用電磁弁２８，中圧域用電磁弁２７に代わる低圧域用開閉弁５０、中圧域用開閉弁５１を設けたものであり、他の構成は、図３で説明した構成と同じある。
前記低圧域用開閉弁５０、中圧域用開閉弁５１は、図５に示されるように、取り付け部材１７の内部通路２１を挟んで高圧域用圧力センサ１２、中圧域用圧力センサ１４、低圧域用圧力センサ１３側と反対側に設けられており、低圧域用開閉弁５０は、内部通路２１を通る燃料としての水素ガスの圧力によって半径方向に進退移動するピストンロッド５０ａと、ピストンロッド５０ａを進出方向に付勢するリターンスプリング５０ｂと、リターンスプリング５０ｂの設定荷重を調節するアジャストスクリュー５０ｃとから構成される。また、中圧域用開閉弁５１は、同じく内部通路２１を通る水素ガスの圧力によって半径方向に進退移動するピストンロッド５１ａと、ピストンロッド５１ａを進出方向に付勢するリターンスプリング５１ｂと、リターンスプリング５１ｂの設定荷重を調節するアジャストスクリュー５ｃとから構成される。
【００２２】
ゲートであり、且つ、前記切り換えスイッチ部ＳＷに対して入力部となる各ピストンロッド５０ａ，５１ａのピストン部５０ｄ，５１ｄは、取り付け部材１７の内部通路２１に開口する筒状の各弁取り付け部２０，２１にそれぞれ摺動自在に嵌合され、各アジャストスクリュー５０ｃ，５１ｃは、内部通路２１側と反対側から各弁取り付け部２０，２１に螺入される。
また、前記切り換えスイッチ部ＳＷの切り換え作動部に対応する各リターンスプリング５０ｂ，５１ｂは、それぞれ圧縮コイルばねで構成されていて、各ピストンロッド５０ａ，５１ａのピストン部５０ｄ，５１ｄとアジャストスクリュー５０ｃ，５１ｃとに弾接している。そして、各ピストンロッド５０ａ，５１ａの先端部には、球状の弁部５０ｅ，５１ｅが一体に設けられる。なお、前記各弁部５０ｅ，５１ｅの弁シートは、圧力センサ取り付け部１７に設けられた弁座Ｓに係脱自在に着座する。
【００２３】
前記低圧域用開閉弁５０のピストン部５０ｄ、中圧域用開閉弁５１のピストン部５１ｄの受圧面積は、互いに等しく、低圧域用開閉弁５０のリターンスプリング５０ｂの設定荷重は、中圧域用開閉弁５１のリターンスプリング５１ｂの設定荷重よりも小さく設定される。
ここで、中圧域用開閉弁５１のリターンスプリング５１ｂの設定荷重は、水素貯蔵タンク２に連通する内部通路２１内の圧力が高圧域よりも低下すると、弁部５１ｅを弁座Ｓから離間させて開弁させるように定められる。
一方、低圧域用開閉弁５０のリターンスプリング５０ｂの設定荷重は、水素貯蔵タンク２に連通する内部通路２１内の圧力が中圧域よりも低下すると、弁部５０ｅを弁座Ｓから離間させて開弁させるように定められている。
【００２４】
このため、高圧域では、低圧域用圧力センサ１３及び中圧域用圧力センサ１４には、高圧域での高い圧力は負荷されない。また、中圧域では低圧域用圧力センサ１３には、中圧域での該センサ１３にとっての高い圧力は負荷されない。よって、低圧域用圧力センサ１３及び中圧域用圧力センサ１４は、それぞれ適切な圧力のもとで作動することになる。
【００２５】
従って、前記水素貯蔵タンク２内の水素ガスの充填量が高圧域のときは高圧域用圧力センサ１２で、中圧域のときは中圧域用圧力センサ１４で、低圧域のときは低圧域用圧力センサ１３で水素貯蔵タンク２内の水素ガスの充填量が検出される。
このように、低圧域、中圧域、高圧域の各圧力域に対応して低圧域用開閉弁５０、中圧域用開閉弁５１が自動的に切り換えられても、図４で説明したように、低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４、高圧域用圧力センサ１２の高精度の測定領域は、それぞれ低圧域、中圧域、高圧域に存在し、前記切り換えスイッチ部ＳＷは、水素貯蔵タンク２内の圧力が低圧域のときは、測定用として低圧域の圧力を高精度に検出する低圧域用圧力センサ１３の電圧が選択され、中圧域のときは、中圧域の圧力を高精度に検出する中圧域用圧力センサ１４の電圧が選択され、高圧域のときは、中圧域の圧力を高精度に検出する中圧域用圧力センサ１４の電圧が選択される。そして、前記切り換えスイッチ部ＳＷは、圧力センサの選択に同期して、低圧域のときは低圧域用圧力センサ１３のみの電圧、中圧域のときは中圧域用圧力センサ１４のみの電圧、高圧域のときは、高圧域用圧力センサ１２のみの電圧を、それぞれそのときの水素貯蔵タンク２の充填圧に対応した圧力として充填量算出部３０に出力し、充填量算出部３０から指示装置１６に出力させる。この結果、第１の実施の形態と同様に、水素貯蔵タンク２の低圧域、中圧域、高圧域の各圧力域において、精度の高い測定値が実施される。つまり、この実施の形態における切り換えスイッチ部ＳＷは、第１実施例のように、弁の開閉を制御する機能を持たないものの、他の機能は備えている。
このため、前記した第１の実施の形態及び第２の実施の形態によれば、水素貯蔵タンク２の残量を測定する場合と燃料を充填の双方において、充填量が広範囲に及んで且つ、正確に検出することができる。
また、前記した低圧域用開閉弁５０、中圧域用開閉弁５１は、水素貯蔵タンク２内の圧力に応じて、低圧域用圧力センサ１３、中圧域用圧力センサ１４、高圧域用圧力センサ１２の各圧力センサを機械的に切り換えて、正確なデータのみを検出することになるので、データの信頼性が向上する。
さらに、前記ゲートは、現在の圧力に対応した圧力センサが選択され、他の圧力センサに過大な圧力が負荷されることがない圧力遮断手段としても機能するので、他の圧力センサの損傷を防止することができる。
【００２６】
以上、前記した各実施の形態においては、水素貯蔵タンク２の残量を測定する場合を例示したが、燃料を充填する場合も、低圧域用圧力センサ１３，中圧域用圧力センサ１４を損傷させることなく、正確に水素ガスＨを充填することができる。このため、本発明に係る圧力検出装置１１を含む充填量検知装置１５を燃料電池電気自動車の水素貯蔵タンク２の充填量検出装置として組み込んで水素貯蔵タンク２の満充填から空（エンプティ）までを検出する場合において、各圧力センサ１２〜１４が、図６（ｂ）に示すように、高圧域、中圧域、低圧域でそれぞれ圧力の変化を高い精度で検出することになる。そして、低圧域では、測定精度の最も高い低圧域用圧力センサ１３が水素ガスの充填量を検出して充填量算出部３０から指示装置１６に対応する電気信号が出力されるので、低圧域における実際の圧力の変化が高い精度で検出される。このため、水素貯蔵タンク２の水素の消費によって、水素貯蔵タンク２に残量がまだあると指示されているときに、燃料電池が不慮に停止してしまうこともなく、この逆に、残量がないと指示されている場合でも残量が充分にあるということもない。
このように、水素貯蔵タンク２に水素ガスを充填すると、指示装置１６の指示に対して信頼性が向上するので、適切な水素の充填を行なうことができ、例えば、不慮の指示による燃料電池システム１の停止が防止される。
もちろん、この本発明の高圧容器の圧力検出装置によれば、高圧容器からの放出時ばかりでなく、充填時にも適切に圧力の検出を行なうことができる。
【００２７】
また、前記した各実施の形態において、「圧力センサ」には、液体またはガスの圧力を検出し、制御や計測に使いやすい電気信号に変換し伝送するセンサ、例えば、ひずみゲージ式の圧力センサ、拡散型半導体ゲージ等が用いられる。
また、「複数の圧力センサ」は、低圧域用及び高圧域用の２種類でも、高圧域用、中圧域用及び低圧域用の３種類でも良い。また、４種類でも、それ以上でも良い。ちなみに、高圧域用、中圧域用及び低圧域用の３種類を「複数の圧力センサ」として使用する場合の「測定圧力が低い側の圧力センサ」は、中圧域用及び低圧域用が該当する。
また、「圧力遮断手段」は、実施の形態のような、リターンスプリングや電磁弁で作動して、圧力センサ（受圧部）を保護するものが該当する。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したことから明らかなように本発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
（１）測定圧力域に応じた適切な圧力の測定が可能になる。例えば、本実施の形態で詳述したように、低圧域の圧力を測定範囲とする圧力センサ、中圧域の圧力を測定範囲とする圧力センサ、高圧域の圧力を測定範囲とする圧力センサがそれぞれ高圧容器内の圧力を精度よく出力するので、高圧容器の圧力を低圧域から高圧域に及んで精度よく検出することができる。
【００２９】
（２）測定圧力域が高い側の圧力センサの検出値に基づいて圧力遮断手段が作動するように構成したので、他の圧力センサを過大な圧力から保護することができる。
【００３０】
（３）また、特定の圧力センサが検出する圧力に対応して複数の圧力センサの中から圧力検出に用いられる圧力センサが自動的に選択され、各圧力センサの測定範囲がそれぞれ検出すべき高圧容器の測定範囲に対応しているので、高圧容器の圧力を高精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係り、取り付け部材の内部と圧力センサ及び電磁弁の配置を示す解説図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係り、圧力検出装置を充填量検出部として水素貯蔵タンクの充填量を検知する充填量検知装置の構造を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係り、低圧域用圧力センサ、中圧域用圧力センサ、高圧域用圧力センサによる入力−出力特性を示す線図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係り、取り付け部材の内部と圧力センサ及び機械式の開閉弁の配置を示す解説図である。
【図６】高圧容器内の充填ガスの消費量の変化を一つの圧力センサと複数の圧力センサで検出した場合のそれぞれの圧力の変化を示す圧力センサの出力特性図である。
【符号の説明】
２  水素貯蔵タンク（高圧容器）
１２  高圧域用圧力センサ
１３  低圧域用圧力センサ
１４  中圧域用圧力センサ
【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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