(57)【要約】【課題】ガス遮断弁１２が閉状態であっても、容器１０内にガスが充填されたことを検出することができるガス充填判定装置を提供することを目的とする。【解決手段】容器１０と、容器１０内のガス温度を検出する温度センサ１５と、容器１０から延びるガス供給ライン１１と、ガス供給ライン１１に設けられるガス遮断弁１２と、ガス供給ライン１１のガス遮断弁１２の下流側に設けられ、容器１０から供給されるガス圧力を検出するガス圧力センサ１８と、容器１０内のガス量が所定基準値以下のときは、ガス遮断弁１２を閉状態に制御すると共に、ガス欠ランプ１３を点灯させ、ガス遮断弁１２が閉状態のときに、容器１０内のガス温度の上昇が検出された場合は、ガス欠ランプ１３を消灯させる制御部１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器のガス充填状態を判定するガス充填判定装置であって、
前記ガスが充填される容器と、
前記容器内の前記ガスの温度を検出するためのガス温度検出手段と、
前記容器から延びるガス供給ラインと、
前記ガス供給ラインに設けられ、通常運転時には開状態にされて前記容器から前記ガスが供給されるようにし、閉状態にされると前記ガスの供給を遮断する遮断弁と、
前記ガス供給ラインにおける前記遮断弁の下流側に設けられ、前記容器から供給される前記ガスの圧力を検出するためのガス圧力検出手段と、
前記ガス圧力検出手段によって検出された前記ガスの圧力と、前記ガス温度検出手段によって検出された前記容器内の前記ガスの温度と、に基づいて求められた前記容器内のガス量が所定基準値以下のときは、前記遮断弁を閉状態に制御すると共に、前記容器内のガスが欠乏状態であることを表示するガス欠ランプを点灯させ、前記遮断弁が閉状態のときに、前記ガス温度検出手段によって前記容器内の前記ガスの温度の上昇が検出された場合は、前記ガス欠ランプを消灯させる制御手段と、を備えることを特徴とするガス充填判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス充填判定装置であって、
前記容器と、前記容器から延びるガス供給ラインと、前記ガス供給ラインに設けられた前記遮断弁と、を１組とするガス供給手段が複数組設けられ、
前記複数組のガス供給手段の前記ガス供給ラインは１本のガス合流ラインに接続され、そのガス合流ラインには少なくとも１つの前記ガス圧力検出手段が設けられていることを特徴とするガス充填判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器のガス充填状態を判定するガス充填判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば天然ガスが車両の燃料として用いられている（例えば、特許文献１参照）。ガスが充填されたボンベは車体に搭載される。ボンベから供給されるガスは、ガス供給ラインを介して内燃機関に供給される。ガス供給ラインには、ガス遮断弁が設けられる。ガス遮断弁は、通常運転時には開状態にされてガスが供給されるようにし、閉状態にされるとガスの供給を遮断する。
【０００３】
上記従来技術において、ガス供給ラインにおけるガス遮断弁の下流側には、ボンベ内のガス量を検出するためのガス検知部が設けられている。ガス検知部は、ガスの圧力を検出する圧力センサと、ガスの温度を検出する温度センサと、を備える。ガス検知部は、圧力センサによって検出されたガス圧力と、温度センサによって検出されたガス温度と、に基づいてガス量を検出する。ガス量が所定基準値以下であると判断されたときは、ガス遮断弁は閉状態にされ、ガス欠状態であることを表示するガス欠ランプを点灯させる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８９７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガス欠による運転停止後、乗員はボンベに新しいガスを充填する。ここで、ボンベに新しいガスが充填されても、ガス遮断弁が閉状態であるとガス検知部にガスは供給されない。ガス検知部にガスが供給されないと、ガス検知部はガス圧力及びガス温度を検出することができない。そうすると、ガス検知部はガス量を検出することができず、ボンベに新しいガスが充填されていてもガス欠ランプは消灯されない。
【０００６】
ボンベに新しいガスを充填したにも関わらず、ガス欠ランプが点灯したままであると乗員は違和感を覚えるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、容器のガス充填状態を判定するガス充填判定装置であって、ガスが充填される容器と、容器内のガスの温度を検出するためのガス温度検出手段と、容器から延びるガス供給ラインと、ガス供給ラインに設けられ、通常運転時には開状態にされて容器からガスが供給されるようにし、閉状態にされるとガスの供給を遮断する遮断弁と、ガス供給ラインにおける遮断弁の下流側に設けられ、容器から供給されるガスの圧力を検出するためのガス圧力検出手段と、ガス圧力検出手段によって検出されたガスの圧力と、ガス温度検出手段によって検出された容器内のガスの温度と、に基づいて求められた容器内のガス量が所定基準値以下のときは、遮断弁を閉状態に制御すると共に、容器内のガスが欠乏状態であることを表示するガス欠ランプを点灯させ、遮断弁が閉状態のときに、ガス温度検出手段によって容器内の前記ガスの温度の上昇が検出された場合は、ガス欠ランプを消灯させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、遮断弁が閉状態であっても、容器内にガスが充填されたことを検出することができる。このとき、ガス欠ランプを消灯することができるので、従来のように、容器にガスが充填されているにも関わらずガス欠ランプが消灯されないという事態を回避できる。
【０００９】
本発明のガス充填判定装置であって、容器と、容器から延びるガス供給ラインと、ガス供給ラインに設けられた遮断弁と、を１組とするガス供給手段が複数組設けられ、複数組のガス供給手段のガス供給ラインは１本のガス合流ラインに接続され、そのガス合流ラインには少なくとも１つのガス圧力検出手段が設けられていることが好適である。かかる構成によれば、複数組のガス供給手段毎にガス圧力検出手段を設ける必要が無く、計器の数を減らすことができる。これにより、構成が簡素化される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、遮断弁が閉状態であっても、容器内にガスが充填されたことを検出することができる。これにより、ガス欠ランプを消灯することができるので、容器にガスが充填されているにも関わらずガス欠ランプが消灯されないという事態を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１実施例］
（構成）
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る燃料電池車両の水素ガス充填判定装置の概略構成を示す図面である。水素ガス充填判定装置は、高圧の水素ガスが充填される容器１０と、容器１０から延びるガス供給ライン１１と、ガス遮断弁１２と、ガス欠ランプ１３と、制御部１４と、を備える。ガス遮断弁１２とガス欠ランプ１３は制御部１４に接続されている。
【００１２】
容器１０には、容器１０内のガス温度を検出するための温度センサ１５が設けられる。温度センサ１５は、制御部１４に接続される。容器１０には、ガス充填ライン１６が設けられる。容器１０に新しいガスを充填する場合は、乗員は車体に設けられたガス充填用リッド（蓋）を開けて、外部のガスタンクから延びるガス供給用ノズル１７をガス充填ライン１６に接続し、外部のガスタンクからガスを容器１０へ供給する。また、本実施形態に係る車両は、リッドの開閉状態を検出するためのセンサを備える。そのセンサは制御部１４に接続される。制御部１４は、センサからの信号を受け取ってリッドの開閉状態を判断する。
【００１３】
また、容器１０には、容器１０に充填された水素ガスを供給先である燃料電池スタックへ送るためのガス供給ライン１１が接続される。ガス供給ライン１１にはガス遮断弁１２が設けられる。ガス遮断弁１２は、通常運転時には開状態にされて容器１０からガスが供給されるようにし、閉状態にされるとガスの供給を遮断する。ガス供給ライン１１のガス遮断弁１２の下流側には、ガス圧力センサ１８が設けられる。ガス圧力センサ１８は、制御部１４に接続される。
【００１４】
本実施形態に係る車両の運転が開始されると、ガス遮断弁１２は、制御部１４からの制御信号を受けて開状態にされる。水素ガスは、容器１０からガス遮断弁１２を介してガス供給ライン１１を通り、燃料電池スタックへ供給される。制御部１４は、ガス圧力センサ１８によって検出されたガス圧力と、温度センサ１５によって検出されたガス温度と、に基づいて容器１０内のガス量を求める。制御部１４は、その求められたガス量が所定基準値以下のときは、容器１０内のガスが欠乏状態であると判定する。このとき、制御部１４は、ガス遮断弁１２を閉状態にして車両の運転を停止させると共に、ガス欠ランプ１３を点灯させる。
【００１５】
なお、本実施形態においては、制御部１４は、ガス圧力センサ１８によって検出されたガス圧力と、温度センサ１５によって検出されたガス温度と、に基づいて容器１０内のガス量を求めているが、制御部１４とは別の装置が容器１０内のガス量を求め、そのデータを制御部１４に送ることとしてもよい。
【００１６】
（ガス充填判定制御）
次に、車両停止時のガス充填判定制御について説明する。図２は、制御部１２により実行されるガス充填判定制御の一例を示すフローチャートである。
【００１７】
ステップ１０１においては、ガス遮断弁１２が閉状態であるか否かが判断される。ガス遮断弁１２が閉状態であると判断された場合は、次のステップ１０２へ進む。ステップ１０２においては、ガス充填用リッドが開状態であるか否かが判断される。リッドが開状態であると判断された場合は、次のステップ１０３へ進む。
【００１８】
ステップ１０３においては、容器１０内のガス欠状態が解消されているか否かが判断される。容器１０内に新しいガスが充填されると、容器１０内のガスの圧力及び体積が増大し、それによってガスの温度も上昇する。本実施形態においては、容器１０内のガス温度の上昇を検出することで、容器１０内のガス欠状態が解消されているか否かを判断する。
【００１９】
例えば、温度センサ１５によって検出されたガス温度が所定温度以上のときは容器１０内のガス欠状態が解消されたと判断してもよいし、温度センサ１５の検出信号からガス温度の上昇率を求め、そのガス温度の上昇率が所定値以上のときは容器１０内のガス欠状態が解消されたと判断してもよい。そのようにして、容器１０内のガス欠状態が解消されたと判断された場合は、次のステップ１０４に進み、ガス欠ランプを消灯させる。
【００２０】
（作用・効果）
本実施形態の構成によれば、車両停止時に容器１０に新しいガスを充填する場合に、ガス遮断弁１２が閉状態であっても、容器１０内のガス欠状態が解消されたことを検出することができる。このとき、ガス欠ランプ１３を消灯することができるので、従来のように、容器１０内にガスが充填されているにも関わらずガス欠ランプ１３が消灯されないという事態を回避できる。
【００２１】
［第２実施例］
（構成）
図３は、本発明の別の実施形態に係る燃料電池車両の水素ガス充填判定装置の概略構成を示す図面である。本実施形態においては、図３に示すように、容器１０と、容器１０から延びるガス供給ライン１１と、ガス供給ライン１１に設けられたガス遮断弁１２と、を１組とするガス供給手段１９が複数組設けられている。燃料電池車両においては、走行可能距離をできるだけ大きくすることが望ましいため、燃料である水素ガスの量は極力多い方が好ましい。本実施形態に係る車両においては、上記ガス供給手段１９を複数組設けることにより、燃料である水素ガスの合計量を大きくしている。
【００２２】
図３に示すように、複数組のガス供給手段１９のガス供給ライン１１は、１本のガス合流ライン２０に接続されている。ガス合流ライン２０には、ガス圧力センサ１８が設けられているが、ガス圧力センサ１８は、複数組のガス供給手段１９毎には設けられていない。その理由については後述する。その他の構成及び制御部１４によって実行されるガス充填判定制御は上述した第１実施例と同一であるため、重複する部分については説明を省略する。
【００２３】
ここで、ガス圧力センサ１８を複数組のガス供給手段１９毎に設けていない理由について、以下に説明する。通常運転時において、複数組のガス供給手段１９の各ガス遮断弁１２が開状態にされているときは、各容器１０内のガス圧力は、ガス合流ライン２０におけるガス圧力に等しいと考えることができる。そうすると、ガス合流ライン２０に少なくとも１つのガス圧力センサ１８を設けることにより、制御部１４は、そのガス圧力センサ１８によって検出されたガス圧力を、各容器１０内のガス圧力として検出することができる。従って、複数組のガス供給手段１９毎にガス圧力センサ１８を設ける必要は無い。なお、ガス圧力センサ１８は、ガス合流ライン２０のガス圧力を検出することができればよい。例えば、ガス合流ライン２０にガス圧力センサ１８を１つだけ設けることとしてもよいし、ガス圧力センサ１８を２つ設けることとしてもよい。
【００２４】
（作用・効果）
本実施形態の構成によれば、複数組のガス供給手段１９毎にガス圧力センサ１８を設ける必要が無く、計器の数を減らすことができる。これにより、構成が簡素化される。また、本実施形態の構成によれば、上記第１実施例と同様、車両停止時に容器１０に新しいガスを充填する場合に、ガス遮断弁１２が閉状態であっても、容器１０内にガスが充填されたことを検出することができる。
【００２５】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、実施することができる。例えば、本実施形態に係る車両は、燃料電池車両であるとして説明してきたが、これに限らず、天然ガスを燃料とする内燃機関型の車両に本実施形態の構成を適用することもできる。また、車両に限らず、ガスが充填された容器から遮断弁が設けられたガス供給ラインを介してガスを供給する装置であれば、本実施形態の構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る燃料電池車両の水素ガス充填判定装置の概略構成を示す図    面である。
【図２】本実施形態に係る制御部により実行されるガス充填判定制御を説明するフロ    ーチャートである。
【図３】本発明の別の実施形態に係る燃料電池車両の水素ガス充填判定装置の概略構    成を示す図面である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  容器、１１  ガス供給ライン、１２  ガス遮断弁、１３  ガス欠ランプ、１４    制御部、１５  温度センサ、１６  ガス充填ライン、１７  ガス供給用ノズル、１８
ガス圧力センサ、１９  ガス供給手段、２０  ガス合流ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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