专利名称：燃料泄漏检测装置及检测方法
技术领域：
本发明涉及燃料泄漏检测装置及检测方法，尤其是涉及用于在燃料供给站经由燃料供给部从车辆的填充口向车载燃料罐填充燃料时检测燃料泄漏的燃料泄漏检测装置及检测方法。
背景技术：
一直以来，已知有一种使作为燃料的氢与空气中的氧进行化学反应而取出电力，并利用该电力对作为驱动源的电动机进行驱动而得到行驶用动力的燃料电池车辆。燃料电池车辆也被称为FC (Fuel Cell)车辆，搭载有储存氢气的氢罐。通过与该氢罐相关的近年来的研究开发等，而能够进行比较短的时间内且高压下的氢填充。
上述那样的搭载有氢罐的燃料电池车辆，罐内的氢因行驶被消耗而减少时，例如需要在氢供给站等补给氢。这种情况下，在氢供给站停车的燃料电池车辆的车身设置的填充口上以气密状态连结氢供给喷嘴，经由该氢供给喷嘴向车辆的氢罐填充氢。在此，氢是可燃性气体，因此在向车辆的氢填充时发生氢泄漏的情况下，为了确保安全性而优选立即中止氢填充。作为与之关联的现有技术文献，在日本特开2009-121511号公报(专利文献I)中公开了一种氢填充用软管配件，该氢填充用软管配件在将氢气供给源与填充罐连接的填充软管的终端部设置的管接头内装入有紧急截止阀。关于该氢填充用软管配件的紧急截止阀记载了如下事项在氢气供给源侧的压力低于填充罐内的氢气压时将流通路截止，所述管接头和紧急截止阀中的至少一方由非金属材料构成。另外，作为另一现有技术文献，在日本特开2009-117191号公报(专利文献2)中公开了一种燃料电池系统的系统状态判断方法。关于该系统状态判断方法，记载了如下事项该燃料电池系统具有设置在用于从燃料罐向燃料电池供给燃料的燃料流路上的燃料截止机构、比所述燃料截止机构靠下游设置的压力检测单元、基于来自所述压力检测单元的信息来判断压力状态的压力状态判断单元，所述燃料电池系统的系统状态判断方法包括通过所述压力检测单元检测所述截止机构从截止状态向流通状态转变后的、预定的时间内的单位时间的压力变化的值的检测压力变化的步骤；在通过所述压力检测单元检测到的单位时间的压力变化的值为预定的压力变化的值以下时，通过所述压力状态判断单元，认为所述燃料罐内的燃料为预定的剩余量以下而作出异常状态的判断的步骤，并说明了由此能够更迅速地通过一个压力检测机构进行燃料的剩余量下降和阀的泄漏等异常状态的判断。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-121511号公报专利文献2 :日本特开2009-117191号公报
发明内容
在上述的氢供给站中，设想了为了补给作为燃料的氢而向来到的各种车或制造商的燃料电池车辆进行氢填充的情况。这种情况下，虽然站侧的氢供给喷嘴及车辆侧的填充口在规格上统一，但从填充口到燃料罐为止的氢填充配管的压力损失等因车种或制造商而不同时，很难不考虑车辆侧的情况或状况而高精度地检测氢填充时的氢泄漏。因此，在上述专利文献I及2所记载的技术中，无法在氢供给站中高精度地检测向车辆进行氢填充时会发生的氢泄漏。本发明的目的在于提供一种在燃料供给站中能够高精度且早期检测对于各种车辆进行燃料填充时会发生的燃料泄漏的燃料泄漏检测装置及检测方法。本发明的一方式的燃料泄漏检测装置设置于燃料供给站，在经由燃料供给部从车辆的填充口向车载燃料罐填充燃料时检测燃料泄漏，具备通信部，在所述燃料供给部与所述填充口连结时利用通信从车辆侧取得与所述车载燃料罐的燃料填充相关的数据；燃料流量计测部，设置在所述燃料供给部的上游侧的燃料供给路径上，计测流向所述燃料供给部的燃料流量；燃料流出允许部，允许或停止燃料向所述燃料供给部的流出；及控制装置，控制所述燃料流出允许部，所述控制装置具有燃料泄漏检测部，该燃料泄漏检测部基于从所 述燃料流量计测部取得的燃料流量和经由所述通信部从所述车辆侧取得的与燃料填充相关的数据，来检测向车辆填充燃料时的燃料泄漏，通过该燃料泄漏检测部检测到发生了燃料泄漏时，通过所述燃料流出允许部停止燃料向燃料供给部的流出。在本发明的燃料泄漏检测装置中，与所述燃料填充相关的数据也可以包括通过设置于所述车载燃料罐的温度传感器在燃料填充时检测到的罐温度；通过设置于所述车载燃料罐的流入口附近的压力传感器在燃料填充时检测到的罐压力，所述罐温度及罐压力经由车载发送部向所述通信部发送。这种情况下，所述燃料泄漏检测部也可以基于所述罐温度及罐压力来导出燃料的推定填充量，在通过所述燃料流量计测部计测到的燃料流量与所述推定填充量的差量超过了规定的差量阈值时判定为发生了燃料泄漏。另外，在本发明的燃料泄漏检测装置中，也可以还具备第一压力传感器，该第一压力传感器在所述燃料供给部的上游侧检测燃料填充时的燃料供给压力，与所述燃料填充相关的数据中包括通过在所述车载燃料罐的流入口附近设置的第二压力传感器在燃料填充时检测到的罐压力，所述燃料泄漏检测部在所述第一压力传感器的检测值与所述第二压力传感器的检测值的差压低于规定的差压阈值时判定为发生了燃料泄漏。这种情况下，所述规定的差压阈值也可以是从所述车辆侧发送的该车辆特有的值，与从所述填充口到所述车载燃料罐为止的配管上产生的压力损失相当。本发明的另一方式的燃料泄漏检测方法在燃料供给站经由燃料供给部从车辆的填充口向车载燃料罐填充燃料时检测燃料泄漏，包括如下工序在所述燃料供给部与所述填充口连结时利用通信从车辆侧取得与所述车载燃料罐的燃料填充相关的数据；取得通过在所述燃料供给部的上游侧的燃料供给路径上设置的燃料流量计测部计测到的流向所述燃料供给部的燃料流量；基于所述燃料流量和与所述燃料填充相关的数据，来检测向车辆填充燃料时的燃料泄漏；在检测到发生了所述燃料泄漏时停止燃料向所述燃料供给部的流出。在本发明的燃料泄漏检测方法中，也可以是与所述燃料填充相关的数据包括所述燃料填充时的所述车载燃料罐的罐温度及罐压力，并将所述罐温度及罐压力从车辆侧向燃料供给站侧发送。这种情况下，检测所述燃料泄漏的工序也可以基于所述罐温度及罐压力来导出燃料的推定填充量，在所述燃料流量与所述推定填充量的差量超过了规定的差量阈值时判定为发生了燃料泄漏。另外，在本发明的燃料泄漏检测方法中，也可以还包括取得在所述燃料供给部的上游侧检测到的燃料填充时的燃料供给压力的工序，与所述燃料填充相关的数据中包括在所述车载燃料罐的流入口附近检测到的燃料填充时的罐压力，检测所述燃料泄漏的工序在所述燃料供给压力与所述罐压力的差压低于规定的差压阈值时判定为发生了燃料泄漏。这种情况下，所述规定的差压阈值可以是从所述车辆侧发送的该车辆特有的值，与从所述填充口到所述车载燃料罐为止的配管上产生的压力损失相当。 发明效果根据本发明的燃料泄漏检测装置及检测方法，在燃料供给站将燃料供给部与车辆的填充口连结时，通过通信从车辆侧取得与该车辆的车载燃料罐的燃料填充相关的数据，基于该数据和从上述燃料供给部流出的燃料流量来检测燃料泄漏的发生。由此，对于从填充口到车载燃料罐的配管产生的压力损失等各不相同的各种车辆，能够将燃料泄漏检测的判断用的推定填充量或阈值形成为与该车辆对应的适当值，其结果是，能够高精度且早期进行在燃料供给站向车辆填充燃料时的燃料泄漏的检测。
图I是表示本发明的第一实施方式的燃料泄漏检测装置的简要结构的框图。图2是表示在图I的燃料泄漏检测装置的控制装置中执行的燃料泄漏检测例程的处理步骤的流程图。图3是用于说明图2所示的燃料泄漏检测例程的填充时间、燃料填充量及推定填充量的关系的坐标图。图4是表示本发明的第二实施方式的燃料泄漏检测装置的简要结构的框图。图5是表示在图4的燃料泄漏检测装置的控制装置中执行的燃料泄漏检测例程的处理步骤的流程图。图6是用于说明图2所示的燃料泄漏检测例程的燃料的填充流量、差压及差压阈值的关系的坐标图。图7是表示本发明的第三实施方式的燃料泄漏检测装置的简要结构的框图。图8是表示在图7的燃料泄漏检测装置的控制装置中执行的燃料泄漏检测例程的处理步骤的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。在该说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于容易理解本发明的例示，能够根据用途、目的、规格等适当变更。在此，将作为本发明的实施方式的燃料泄漏检测装置的对象的燃料设为氢而进行说明，但关于天然气等其他的气体燃料也能够适用本发明。而且，填充氢的车辆既可以是搭载有使氢与氧进行化学反应而发电的燃料电池系统的燃料电池车辆，也可以是搭载使氢燃烧的内燃机作为动力源的车辆。图I是表示本发明的第一实施方式的燃料泄漏检测装置10的简要结构的框图。如图所示，燃料泄漏检测装置10设置于作为向车辆14填充氢的设施或设备的氢供给站(以下，简称为站)16。在氢供给站16设有用于向车辆14供给燃料的喷嘴(燃料供给部)18。在喷嘴18连接有从未图示的氢储存罐延伸的氢供给路径20。在氢供给路径20中的氢流动方向上，在喷嘴18的上游侧设有第一开闭阀22。该第一开闭阀22具有允许或停止氢从氢储存罐经由氢供给路径20向喷嘴18的流出的功能。第一开闭阀22由电磁式开闭阀适当地构成，但也可以是通过电动机驱动而进行开闭工作的阀。而且，第一开闭阀22根据来自控制装置24的信号进行开阀或闭阀，允许或停止氢从氢储存罐向喷嘴18的流出。与喷嘴18连接的氢供给路径20为了使向车辆14连结的连结作业容易进行而可·以由具有柔软性的例如橡胶软管等构成，也可以从橡胶软管与金属制管连接而与第一开闭阀22相连。在第一开闭阀22连接有第一流量计(燃料流量计测部)26。第一流量计26用于计测朝向喷嘴18而流过氢供给路径20的氢的流量。通过第一流量计26检测的氢流量向控制装置24输入，用于算出从喷嘴18流出的氢流量的累计值。另外，在氢供给站16设有第一通信机(通信部)28。第一通信机28具有在将喷嘴18与车辆14连结而进行氢填充时在与车辆14之间进行通信，并接收与向车辆14的燃料罐的氢填充相关的数据的功能。第一通信机28适合使用例如基于红外线方式等的通信机。但是，第一通信机28也可以使用除此以外的无线方式的通信方式，还可以是经由喷嘴18在与车辆14之间形成有线通信回路的方式。控制装置24可以由具备CUP (或MPU)、存储器、输入输出口等的微型计算机构成，具有后述的执行燃料泄漏检测例程的功能。第一流量计26的检测值及通过第一通信机28从车辆14接收到的与氢填充相关的数据向控制装置24输入。而且，从控制装置24输出对第一开闭阀22进行开闭控制的信号。另一方面，车辆14具备插座30和从插座30经由氢填充配管32连接的车载燃料罐(以下，简称为燃料罐)34。插座30是通过将上述喷嘴18以气密状态连结而向车辆14的燃料罐34填充氢的填充口。燃料罐例如是能够进行70MPa的氢填充的高压罐。在燃料罐34连接设有开闭阀36的氢供给管38，通过上述开闭阀36的开阀而向车载的未图示的燃料电池系统等供给氢。在燃料罐34的例如外周面设有温度传感器40。温度传感器40具有在向燃料罐34填充氢时检测罐温度的功能。通过温度传感器40检测到的罐温度向填充通信用ECU42发送。另外，在插座30与燃料罐34之间的氢填充配管32设有压力传感器44。压力传感器44具有在向燃料罐34进行氢填充时在燃料罐34的流入口 35附近检测罐压力的功能。通过压力传感器44检测到的罐压力向填充通信用E⑶42发送。另外，车辆14具备在与氢供给站16的第一通信机28之间进行通信的第二通信机(车载发送部)46。第二通信机46具有在从插座30向燃料罐34进行氢填充时，将从填充通信用ECU42得到的温度传感器40及压力传感器44的各检测值、即罐温度及罐压力作为与氢填充相关的数据向站16的第一通信机28发送的功能。第二通信机46使用与第一通信机28相同的通信方式的通信机。填充通信用E⑶可以由具备CUP (或MPU)、存储器、输入输出口等的微型计算机构成。填充通信用ECU具有将从温度传感器40及压力传感器44接收到的罐温度及罐压力通过第二通信机46向站16发送的功能。而且，填充通信用ECU具有基于罐温度及罐压力而监控向燃料罐34的氢填充状况的功能。需要说明的是，在上述中，喷嘴18、氢供给路径20、第一开闭阀22、控制装置24、第一流量计26及第一通信机28分别相当于燃料供给部、燃料供给路径、燃料流出允许部、控制装置、燃料流量计测部及通信部。接下来，参照图2、3说明由上述结构构成的燃料泄漏检测装 置10的动作。图2是表示在控制装置24中执行的燃料泄漏检测例程的处理步骤的流程图。而且，图3是用于说明图2所示的燃料泄漏检测例程的填充时间、燃料填充量及推定填充量的关系的坐标图。需要说明的是，在本实施方式中，燃料泄漏检测通过软件处理来执行，但其一部分也可以由硬件要素来代替实现。参照图2，当将喷嘴18与车辆14的插座30以气密状态连接时，在控制装置24中开始燃料泄漏检测例程的处理。是否将喷嘴18牢固地插入到插座30内进行连结例如可以通过光学式或感应式等非接触式接近传感器或接触式传感器等进行检测。在插座30连接有喷嘴18时，控制装置24首先通过步骤S10，确立站16的第一通信机28与车辆14的第二通信机46之间的通信。由此，控制装置24能够经由第一通信机28来接收与车辆14的燃料罐34的氢填充相关的数据。接下来，通过步骤S12，根据站操作员或车辆用户等进行的开关操作而开始向车辆14进行氢填充。具体而言，使第一开闭阀22开阀而使氢经由氢供给路径20从喷嘴18流出。从喷嘴18流出的氢从插座30通过氢填充配管32向燃料罐34填充。接下来，通过步骤S14，基于通过通信从车辆14侧取得的罐温度及罐压力而导出燃料罐34的推定填充量Fest。在此，罐温度及罐压力与罐内氢填充量的关系作为预先通过实机试验或模拟等求出的数据而以表或映射的形式存储在控制装置24内的存储器中，通过参照该数据，利用查表运算等能够算出该时刻的推定填充量。但是，表示罐温度及罐压力与罐内氢填充量的关系的上述数据作为该车辆特有的数据而预先存储在车辆14的填充通信用ECU内的存储器中，参照该数据导出的推定填充量Fest可以通过通信向站16的控制装置24发送。然后，控制装置24通过接下来的步骤S16，取得由站16的第一流量计26检测到的氢流量的累计值Ff low。并且，通过接下来的步骤S18，判定从上述累计值Fflow减去上述推定填充量Fest后的差量AF是否为规定的差量阈值Fthr以下。在此差量阈值Fthr优选考虑罐温度及罐压力等并将基于第一流量计26的检测误差设定成未判定为燃料泄漏的程度的适当值，既可以是根据上述罐温度等而变化的值，或者也可以是恒定值。在上述步骤S18中，当上述差量AF为差量阈值Fthr以下时，通过接下来的步骤S20判定是否向燃料罐34将氢填充到了目标压力，在此若作出否定判定，则上述步骤SirS20的各步骤在达到目标压力之前反复执行。并且，在步骤S20中，当判定为填充至目标压力时，通过步骤S22，使第一开闭阀22闭阀而结束氢填充。需要说明的是，在上述步骤S20、22中，当罐压力到达了目标压力时结束氢填充，但并未限定于此，在预先设定氢填充量作为目标填充量时，也可以在基于第一流量计26的累计值到达了目标填充量时结束填充。另一方面，在上述步骤S18中，当判定为上述差量AF超过差量阈值时，通过接下来的步骤S24判断为发生了氢泄漏，通过步骤S26立即使第一开闭阀22闭阀而中止氢填充。这种情况下，优选利用声音及显示等的警报来通知氢泄漏的发生。图3利用坐标图来表示基于图2的例程的燃料泄漏检测的情况。横轴表示填充时间，纵轴表示填充量。当氢填充开始时，随着时间的经过而氢填充量Fflow增加的情况由实线表示。相对于此，虚线所表示的推定填充量Fest是每时每刻基于罐温度及罐压力算出的值。并且，当通过第一流量计26计测的氢填充量Fflow与推定填充量Fest的差量AF大于规定的差量阈值Fthr时，判定为发生了氢泄漏。 如此根据本实施方式的燃料泄漏检测装置10，对于由从插座30到燃料罐34的氢填充配管32产生的压力损失等各不相同的各种车辆14，能够高精度地导出燃料泄漏检测的判断用的推定填充量Fest或差量阈值Fthr作为与该车辆14的罐温度或罐压力等对应的适当的值，其结果是，能够更准确且早期进行在氢供给站16向车辆14填充氢时的燃料泄漏的检测。即，在氢供给站16的氢填充操作的安全性提高。接下来，参照图4飞，说明第二实施方式的燃料泄漏检测装置11。图4是表示燃料泄漏检测装置11的简要结构的框图。图5是表示在图4的燃料泄漏检测装置11的控制装置24中执行的燃料泄漏检测例程的处理步骤的流程图。图6是用于说明图2所示的燃料泄漏检测例程的燃料的填充流量、差压及差压阈值的关系的坐标图。本实施方式的燃料泄漏检测装置11具有与上述的第一实施方式的燃料泄漏检测装置10大致相同的结构，因此对相同或类似的结构要素标注相同或类似的标号而通过引用而省略重复的说明。如图4所示，燃料泄漏检测装置11在站16a还具备在喷嘴18与第一开闭阀22之间的氢供给路径20上检测氢压力的压力传感器48，仅该点不同而其他的结构与上述燃料泄漏检测装置10的情况相同。以下，将站16a侧的压力传感器称为第一压力传感器48，将车辆14侧的压力传感器称为第二压力传感器44。将第一压力传感器48的检测值向控制装置24输入，在后述的燃料泄漏检测例程的判定中使用。接下来，参照图5，说明燃料泄漏检测装置11的动作。将喷嘴18与车辆14的插座30以气密状态连接时，在控制装置24中开始燃料泄漏检测例程的处理。在插座30连接有喷嘴18时，控制装置24首先通过步骤S30，在站16a的第一通信机28与车辆14的第二通信机46之间进行通信，取得与氢填充时的流量和差压相关的数据作为与燃料罐34的氢填充相关的数据。在此，与氢填充时的流量和差压相关的数据是指如图3所示表示填充流量(NL (标准升)/分)与从站16a的第一压力传感器的检测值Pl减去车辆14的第二压力传感器44的检测值P2后的差压AP(MPa)的关系的数据。该数据预先通过实机试验或模拟等求出而以表或映射的形式存储在填充通信用ECU42内的存储器中，控制装置24利用通信取得该数据，由此能够得到关于车辆14特有的值即由氢填充配管32产生的压力损失(以下，称为车辆侧压力损失)APl0SS_veh。
需要说明的是，喷嘴18及插座30使用按照规格决定的部件，因此没有压力损失的变动，但由于从插座30到燃料罐34的氢填充配管32因车辆的制造商或车种而成为不同的设计，因此根据在该配管32产生的压力损失的不同而车辆侧压力损失APl0SS_veh成为车辆的特有的值。通过接下来的步骤S32，控制装置24设定与差压Λ P相关的差压阈值Pthr。具体而言，该差压阈值Pthr设定为上述车辆侧压力损失APl0SS_veh。并且，通过接下来的步骤S34，根据站操作员或车辆用户等进行的开关操作而开始向车辆14进行氢填充。具体而言，使第一开闭阀22开阀而使氢经由氢供给路径20从喷嘴 18流出。从喷嘴18流出的氢从插座30通过氢填充配管32向燃料罐34填充。接下来，通过步骤S36，取得氢填充流量F及差压Λ P。在此，氢填充流量F使用由第一流量计26计测到的流量的累计值。而且，差压Λ P如上述那样，从第一压力传感器48的检测值Pl减去第二压力传感器44的检测值Ρ2而求出。然后，控制装置24通过接下来的步骤S38，判定上述求出的差压Λ P是否大于规定的差压阈值Pthr。在此，参照图6的坐标图时，横轴表示填充流量F，纵轴表示差压ΛΡ，差压阈值Pth设定为车辆侧压力损失APl0SS_veh。如图6中的实线所示，虽然处于填充流量F越大而差压ΛΡ也急剧增大的关系，但差压Δ P相当于车辆侧压力损失APloss_veh与在站16a侧产生的压力损失(以下,称为站侧压力损失)APloss_sta的合计值。站侧压力损失APloss_sta是在喷嘴18以气密状态与插座30连结而进行氢填充时在到喷嘴18为止的氢供给路径20产生的压力损失。在此，当在喷嘴18与插座30的连结部发生了氢泄漏时，没有站侧压力损失APloss_sta(即成为零)，因此只要将相对于上述差压Λ P的燃料泄漏判定阈值即差压阈值Pthr设定成车辆侧压力损失APloss_veh即可。在上述步骤S38中，当上述差压Λ P大于差压阈值Pthr时，通过接下来的步骤S20来判定是否将氢向燃料罐34填充至目标压力，在此作出否定判定时，在上述步骤S36、S38、S20的各步骤到达目标压力之前反复执行。并且，在步骤S20中判定为填充到了目标压力时，通过步骤S22，使第一开闭阀22闭阀而结束氢填充。另一方面，在上述步骤S20中，当判定为上述差压Λ P低于差压阈值Pthr时，通过接下来的步骤S24判断为发生了氢泄漏，通过步骤S26立即使第一开闭阀22闭阀而中止氢填充。这种情况下，优选以声音及显示等的警报来通知氢泄漏的发生。如此，根据本实施方式的燃料泄漏检测装置11，对于由从插座30到燃料罐34的氢填充配管32产生的压力损失等各不相同的各种车辆14，能够将燃料泄漏检测的判断用的差压阈值Pthr设定作为与该车辆14对应的适当的值，其结果是，能够更准确且早期进行在氢供给站16向车辆14填充氢时的燃料泄漏的检测。即，提高了在氢供给站16的氢填充操作的安全性。而且，通过利用设置在站16a侧和车辆14侧的多个压力传感器48、44来监控氢填充时的压力，而具有在氢泄漏发生时容易进行泄漏部位的确定的优点。接下来，参照图7、8，说明第三实施方式的燃料泄漏检测装置。图7是表示第三实施方式的燃料泄漏检测装置12的简要结构的框图。图8是表示在图7的燃料泄漏检测装置12的控制装置24中执行的燃料泄漏检测例程的处理步骤的流程图。本实施方式的燃料泄漏检测装置12具有与上述的第一实施方式的燃料泄漏检测装置10大致相同的结构，因此对于相同或类似的结构要素标注相同或类似的标号，通过引用而省略重复的说明。如图7所示，在适用了第三实施方式的燃料泄漏检测装置12的车辆14a中，在将插座30与燃料罐34连接的氢填充配管32设有第二开闭阀50。第二开闭阀50根据来自填充通信用E⑶42的信号而被控制成开阀或闭阀。而且，在第二开闭阀50设置有第二流量计52。第二流量计52具有计测在氢填充配管32中朝向燃料罐34流动的氢流量的功能。由第二流量计52计测的氢流量向填充通信用E⑶42发送，算出燃料罐34的氢填充量即累计值Fveh。并且，该累计值Fveh在氢填充时经由第二通信机46而向站16发送。其他的结构与上述第一实施方式的燃料泄漏检测装置10的情况相同。接下来，说明燃料泄漏检测装置12的动作。参照图8，将喷嘴18以气密状态与车辆14a的插座30连接时，在控制装置24中开始燃料泄漏检测例程的处理。在插座30连接 有喷嘴18时，控制装置24首先通过步骤S10，确立站16的第一通信机28与车辆14的第二通信机46之间的通信。由此，控制装置24经由第一通信机28能够接收与车辆14a的燃料罐34的氢填充相关的数据、具体而言向燃料罐34的氢填充量即累计值Fveh。接下来，通过步骤S 12，根据站操作员或车辆用户等进行的开关操作而开始向车辆14进行氢填充。具体而言，使第一开闭阀22开阀而使氢经由氢供给路径20从喷嘴18流出。而且，在车辆14a侧，根据来自填充通信用E⑶42的信号而使第二开闭阀50开阀。由此，从站16的喷嘴18流出的氢从插座30通过氢填充配管32向燃料罐34填充。接下来，通过步骤S40，通过通信从车辆14a侧取得上述累计值Fveh。然后，通过接下来的步骤S16，取得由站16的第一流量计26检测到的氢流量的累计值Fsta。并且，通过步骤S42，判定从车辆14a侧取得的上述累计值Fveh与站16侧的氢流量的累计值Fsta是否相等。在此“相等”是指即使两者不完全一致，只要第一及第二流量计26、52的计测误差是设想的程度的差，就能够判定为实质上相等。此种误差范围作为根据流量所设定的值而预先存储在控制装置24内的存储器中。在上述步骤S42中，当判定为车辆侧累计值Fveh与站侧累计值Fsta相等时,通过接下来的步骤S20来判定是否将氢向燃料罐34填充至目标压力，在此作出否定判定时，在上述步骤S40、S16、S42、S20的各步骤到达目标压力之前反复执行。并且，在步骤S20中判定为填充到了目标压力时，通过步骤S22，使第一开闭阀22及第二开闭阀50闭阀而结束氢填充。另一方面,在上述步骤S42中，当未判定为车辆侧累计值Fveh与站侧累计值Fsta相等时，通过步骤S24判断为发生了氢泄漏，通过步骤S26使第一及第二开闭阀22、50立即闭阀而中止氢填充。这种情况下，优选利用声音及显示等的警报来通知氢泄漏的发生。如此，在第三实施方式的燃料泄漏检测装置12中，一边监控在站16侧计测的氢流量的累计值Fsta和在车辆14a侧计测的氢填充量的累计值Fveh —边进行氢填充，因此在发生了氢泄漏时能够准确且早期检测出。需要说明的是，本发明的燃料泄漏检测装置并未限定于上述的各实施方式的结构，能够进行各种变更和改良。例如，第二实施方式的燃料泄漏检测装置11的结构也可以与第一实施方式的燃料泄漏检测装置10组合使用。即，可以与基于差量阈值Fthr进行的燃料泄漏判定并行地执行基于差压阈值Pthr的燃料泄漏判定，也可以在任意例程中在判定为发生了燃料泄漏时中止氢填充。另外，燃料泄漏检测装置的控制装置也可以对氢填充数据进行蓄积存储，例如以能够设定与各车种或个别的车辆对应的阈值等的方式生成及更新数据库。由此，能够更高精度地检测燃料泄漏。 标号说明10、11、12燃料泄漏检测装置，14、14a车辆，16、16a氢供给站，18喷嘴，20氢供给路径，22第一开闭阀，24控制装置，26第一流量计，28第一通信机，30插座，32氢填充配管，34燃料罐，35流入ロ，36开闭阀，38氢供给管，40温度传感器，42填充通信用E⑶，44 (第二)压カ传感器，46第二通信机，48 (第一)压カ传感器，50第二开闭阀，52第二流量计。
权利要求
1.一种燃料泄漏检测装置，设置于燃料供给站，在经由燃料供给部从车辆的填充口向车载燃料罐填充燃料时检测燃料泄漏，具备 通信部，在所述燃料供给部与所述填充口连结时利用通信从车辆侧取得与所述车载燃料罐的燃料填充相关的数据； 燃料流量计测部，设置在所述燃料供给部的上游侧的燃料供给路径上，计测流向所述燃料供给部的燃料流量； 燃料流出允许部，允许或停止燃料向所述燃料供给部的流出；及 控制装置，控制所述燃料流出允许部， 所述控制装置具有燃料泄漏检测部，该燃料泄漏检测部基于从所述燃料流量计测部取得的燃料流量和经由所述通信部从所述车辆侧取得的与燃料填充相关的数据，来检测向车辆填充燃料时的燃料泄漏，通过该燃料泄漏检测部检测到发生了燃料泄漏时，通过所述燃料流出允许部停止燃料向燃料供给部的流出。
2.根据权利要求I所述的燃料泄漏检测装置，其特征在于， 与所述燃料填充相关的数据包括通过设置于所述车载燃料罐的温度传感器在燃料填充时检测到的罐温度；通过设置于所述车载燃料罐的流入口附近的压力传感器在燃料填充时检测到的罐压力，所述罐温度及罐压力经由车载发送部向所述通信部发送。
3.根据权利要求2所述的燃料泄漏检测装置，其特征在于， 所述燃料泄漏检测部基于所述罐温度及罐压力来导出燃料的推定填充量，在通过所述燃料流量计测部计测到的燃料流量与所述推定填充量的差量超过了规定的差量阈值时判定为发生了燃料泄漏。
4.根据权利要求广3中任一项所述的燃料泄漏检测装置，其特征在于， 还具备第一压力传感器，该第一压力传感器在所述燃料供给部的上游侧检测燃料填充时的燃料供给压力，与所述燃料填充相关的数据中包括通过在所述车载燃料罐的流入口附近设置的第二压力传感器在燃料填充时检测到的罐压力，所述燃料泄漏检测部在所述第一压力传感器的检测值与所述第二压力传感器的检测值的差压低于规定的差压阈值时判定为发生了燃料泄漏。
5.根据权利要求4所述的燃料泄漏检测装置，其特征在于， 所述规定的差压阈值是从所述车辆侧发送的该车辆特有的值，与从所述填充口到所述车载燃料罐为止的配管上产生的压力损失相当。
6.一种燃料泄漏检测方法，在燃料供给站经由燃料供给部从车辆的填充口向车载燃料罐填充燃料时检测燃料泄漏，包括如下工序 在所述燃料供给部与所述填充口连结时利用通信从车辆侧取得与所述车载燃料罐的燃料填充相关的数据； 取得通过在所述燃料供给部的上游侧的燃料供给路径上设置的燃料流量计测部计测到的流向所述燃料供给部的燃料流量； 基于所述燃料流量和与所述燃料填充相关的数据，来检测向车辆填充燃料时的燃料泄漏； 在检测到发生了所述燃料泄漏时停止燃料向所述燃料供给部的流出。
7.根据权利要求6所述的燃料泄漏检测方法，其特征在于，与所述燃料填充相关的数据包括所述燃料填充时的所述车载燃料罐的罐温度及罐压力，并将所述罐温度及罐压力从车辆侧向燃料供给站侧发送。
8.根据权利要求7所述的燃料泄漏检测方法，其特征在于， 检测所述燃料泄漏的工序基于所述罐温度及罐压力来导出燃料的推定填充量，在所述燃料流量与所述推定填充量的差量超过了规定的差量阈值时判定为发生了燃料泄漏。
9.根据权利要求6 8中任一项所述的燃料泄漏检测方法，其特征在于， 还包括取得在所述燃料供给部的上游侧检测到的燃料填充时的燃料供给压力的工序，与所述燃料填充相关的数据中包括在所述车载燃料罐的流入口附近检测到的燃料填充时 的罐压力，检测所述燃料泄漏的工序在所述燃料供给压力与所述罐压力的差压低于规定的差压阈值时判定为发生了燃料泄漏。
10.根据权利要求9所述的燃料泄漏检测方法，其特征在于， 所述规定的差压阈值是从所述车辆侧发送的该车辆特有的值，与从所述填充口到所述车载燃料罐为止的配管上产生的压力损失相当。
全文摘要
燃料泄漏检测装置(10)具备在燃料供给部(18)与填充口(30)连结时利用通信从车辆侧取得与燃料罐(35)的燃料填充相关的数据的通信部(28)；设置在燃料供给部(18)的上游侧且计测流向燃料供给部(18)的燃料流量的燃料流量计测部(26)；允许或停止燃料向燃料供给部的流出的燃料流出允许部(22)；控制燃料流出允许部(22)的控制装置(24)。控制装置(24)具有燃料泄漏检测部，该燃料泄漏检测部基于从燃料流量计测部(24)取得的燃料流量和经由通信部(28)从车辆侧取得的与燃料填充相关的数据，来检测向车辆(14)填充燃料时的燃料泄漏，通过该燃料泄漏检测部检测到发生了燃料泄漏时，通过燃料流出允许部(22)停止燃料向燃料供给部(18)的流出。
文档编号H01M8/04GK102869970SQ20108006654
公开日2013年1月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者矢桥洋树, 大川内荣治, 石户谷尽生 申请人:丰田自动车株式会社