DE102018107290B4 - Brennstoffzellenfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Brennstoffzellenfahrzeug (1) in dem ein Brennstoffzellensystem (2) eingebaut ist, das eine Brennstoffzelle (10) umfasst, wobei das Brennstoffzellenfahrzeug Folgendes aufweist:einen Ablassmechanismus (40), der eingerichtet ist, von der Brennstoffzelle erzeugte Feuchtigkeit aus dem Brennstoffzellensystem und aus einem Brennstoffzellenfahrzeug abzulassen; undeine elektronische Steuereinheit (90), gekennzeichnet durcheine Kamera (Ca, Cb, Cc, Cd), die eingerichtet ist, ein Bild außerhalb des Brennstoffzellenfahrzeugs zu erfassen;wobei die elektronische Steuereinheit (90) eingerichtet ist,zu bestimmen, ob eine vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, wobei die vorgegebene Steuerung eine Steuerung ist, die auf einer aus dem Bild erhaltenen Information basiert und die ansprechend auf einen Fahrzustand oder einen Fahrmodus des Brennstoffzellenfahrzeugs in einem eingeschalteten Zustand eines Zündschalters (IG) ausgeführt oder gestoppt wird, undwenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, einen niedrigen Ablassprozess auszuführen, wobei der niedrige Ablassprozess ein Prozess ist, bei dem im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Ablassströmungsrate von Wasserdampf reduziert wird, der von dem Ablassmechanismus aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abgelassen wird, wobei bei dem niedrigen Ablassprozess im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Temperatur von Abgas reduziert wird, das die Feuchtigkeit enthält und aus der Brennstoffzelle abgelassen wird, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, undbei dem niedrigen Ablassprozess im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Solltemperatur, die basierend auf einem Betriebszustand der Brennstoffzelle eingestellt wird, gesenkt wird, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellenfahrzeug.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • In einem Brennstoffzellenfahrzeug, in dem ein Brennstoffzellensystem eingebaut ist, wird Feuchtigkeit in dem Brennstoffzellensystem aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abgelassen. Es ist bekannt, dass manche solcher Fahrzeuge eine Kamera umfassen, die ein Bild außerhalb des Brennstoffzellenfahrzeugs erfassen und eine vorgegebene Steuerung ausführen, die auf einer Information basiert, die aus dem Bild von außerhalb des Fahrzeugs erhalten wurde (siehe beispielsweise die JP 2016 - 187 273 A ). Zum Stand der Technik wird noch auf die JP 2001- 8 195 A sowie die DE 11 2008 002 029 T5 verwiesen, aus der ein Brennstoffzellenfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt ist.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einer in einem Brennstoffzellensystem verwendeten Konfiguration wird durch die Stromerzeugung oder dergleichen erzeugte Feuchtigkeit in einer Brennstoffzelle aus dem Inneren des Brennstoffzellensystems nach außen aus einem Fahrzeug abgelassen. Zu der Zeit, zu der solche Feuchtigkeit aus dem Fahrzeug abgelassen wird, kann Wasserdampf, der zumindest einen Teil der Feuchtigkeit ausmacht, abgelassen werden. Aus diesem Grund kann, zum Beispiel wenn die Ablassströmungsrate des Wasserdampfes hoch ist, während die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, die auf einer aus einem Bild außerhalb des Fahrzeugs erhaltenen Information basiert, die Sicht mit der Kamera außerhalb des Fahrzeugs beeinträchtigt werden. Daher kann möglicherweise kein geeignetes Bild für eine aktive Steuerung erhalten werden.
  • Die Erfindung sieht ein Brennstoffzellenfahrzeug vor, das fähig ist, Feuchtigkeit aus einem Inneren eines Brennstoffzellensystems abzulassen, während eine Beeinträchtigung einer vorgegebenen Steuerung, die auf einer aus einem Außenbild erhaltenen Information basiert, reduziert wird.
  • Ein Aspekt der Erfindung sieht ein Brennstoffzellenfahrzeug vor, in dem ein eine Brennstoffzelle umfassendes Brennstoffzellensystem eingebaut ist. Das Brennstoffzellenfahrzeug umfasst einen Ablassmechanismus, eine Kamera und eine elektronische Steuereinheit. Der Ablassmechanismus ist eingerichtet, von der Brennstoffzelle erzeugte Feuchtigkeit aus dem Brennstoffzellensystem und aus einem Brennstoffzellenfahrzeug abzulassen. Die Kamera ist eingerichtet, ein Bild außerhalb des Brennstoffzellenfahrzeugs zu erfassen. Die elektronische Steuereinheit ist eingerichtet, zu bestimmen, ob die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird. Die vorgegebene Steuerung basiert auf einer aus dem Bild erhaltenen Information und wird ansprechend auf einen Fahrzustand oder einen Fahrmodus des Brennstoffzellenfahrzeugs in einem eingeschalteten Zustand eines Zündschalters ausgeführt oder angehalten. Die elektronische Steuereinheit ist eingerichtet, einen niedrigen Ablassprozess auszuführen, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird. Bei dem niedrigen Ablassprozess wird im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Ablassströmungsrate des Wasserdampfes reduziert, der von dem Ablassmechanismus aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abgelassen wird. Insbesondere wird bei dem niedrigen Ablassprozess im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Temperatur von Abgas reduziert, das die Feuchtigkeit enthält und aus der Brennstoffzelle abgelassen wird, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, und bei dem niedrigen Ablassprozess wird im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Solltemperatur, die basierend auf einem Betriebszustand der Brennstoffzelle eingestellt wird, gesenkt, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird.
  • Wenn die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, die auf der aus dem Bild außerhalb des Brennstoffzellenfahrzeugs erhaltenen Information basiert, wird im Vergleich zu wenn die vorgegebene Steuerung angehalten wurde, die Ablassströmungsrate von Wasserdampf reduziert, sodass eine Beeinträchtigung der Sicht mit der Kamera außerhalb des Fahrzeugs unterbunden wird. Daher wird Feuchtigkeit aus dem Inneren des Brennstoffzellensystems abgelassen, während eine Beeinträchtigung der Steuerung, die auf der aus dem Außenbild erhaltenen Information basiert, unterbunden wird.
  • Die elektronische Steuereinheit kann eingerichtet sein, basierend auf einer Außenlufttemperatur und/oder einer Außenluftfeuchtigkeit außerhalb von dem Brennstoffzellenfahrzeug vorherzusagen, ob der Wasserdampf, der aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abgelassen wird, leicht kondensiert; und, bei dem niedrigen Ablassprozess kann im Vergleich zu wenn vorhergesagt wird, dass der Wasserdampf nicht kondensiert, die Ablassströmungsrate reduziert werden, wenn vorhergesagt wird, dass der Wasserdampf leicht kondensiert.
  • Der Ablassmechanismus kann eine Reservoireinheit und ein Auslassventil umfassen, wobei die Reservoireinheit eingerichtet sein kann, die Feuchtigkeit in einem Zustand flüssigen Wassers zu speichern, das Auslassventil eingerichtet sein kann, es dem in der Reservoireinheit gespeicherten flüssigen Wasser zu erlauben, aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abzufließen, wenn das Auslassventil geöffnet ist.
  • Der Ablassmechanismus kann einen Ablassdurchlauf umfassen, durch den die Feuchtigkeit aus einer Kathode der Brennstoffzelle aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abgelassen wird.
  • Die vorgegebene Steuerung kann eine Fahrassistenzsteuerung sein, bei der das Fahren des Brennstoffzellenfahrzeugs basierend auf der aus dem Bild erhaltenen Information unterstützt wird.
  • Das Brennstoffzellenfahrzeug kann ferner eine Anzeigeeinheit umfassen, die eingerichtet ist, das Bild anzuzeigen, und die vorgegebene Steuerung kann eine Anzeigesteuerung sein, bei der das Bild während einer Rückwärtsbewegung des Brennstoffzellenfahrzeugs auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird.
  • Es ist möglich, das Brennstoffzellenfahrzeug bereitzustellen, das Feuchtigkeit aus dem Inneren des Brennstoffzellensystems ablässt, während eine Beeinträchtigung der vorgegebenen Steuerung, die auf der aus dem Außenbild erhaltenen Information basiert, unterbunden wird.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
    • 1A eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellenfahrzeugs ist;
    • 1B eine schematische Darstellung des Brennstoffzellenfahrzeugs ist;
    • 2 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems ist;
    • 3 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel einer Ablasssteuerung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
    • 4A ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel eines normalen Ablassprozesses zeigt;
    • 4B ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel eines niedrigen Ablassprozesses zeigt;
    • 5A ein Flussdiagramm ist, das einen normalen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform zeigt;
    • 5B ein Flussdiagramm ist, das einen niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform zeigt;
    • 6A ein Flussdiagramm ist, das einen normalen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform zeigt;
    • 6B ein Flussdiagramm ist, das einen niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der zweiten alternativen Ausführungsform zeigt;
    • 7 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel der Ablasssteuerung gemäß einer dritten alternativen Ausführungsform zeigt;
    • 8A eine Funktion bzw. ein Kennfeld ist, die einen vorgegebenen Wert definiert;
    • 8B ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel eines zweiten niedrigen Ablassprozesses zeigt;
    • 9A ein Flussdiagramm ist, das einen zweiten niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß einer vierten alternativen Ausführungsform zeigt; und
    • 9B ein Flussdiagramm ist, das einen zweiten niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß einer fünften alternativen Ausführungsform zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1A und 1B sind schematische Darstellungen eines Brennstoffzellenfahrzeugs 1 (nachfolgend als Fahrzeug 1 bezeichnet). 1A zeigt das Fahrzeug 1 von oben. 1B zeigt das Fahrzeug 1 von der Seite. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Brennstoffzellensystem 2, Kameras Ca, Cb, Cc, Cd, eine Anzeige 70 und andere Vorrichtungen. Das Brennstoffzellensystem 2 umfasst eine Brennstoffzelle 10, eine Austrittsleitung 100 und dergleichen. Die Brennstoffzelle 10 liefert erzeugten Strom an einen Antriebsmotor (der später beschrieben wird) und dergleichen. Die Austrittsleitung 100 lässt Feuchtigkeit in dem Brennstoffzellensystem 2 aus dem Fahrzeug 1 ab. Insbesondere lässt die Austrittsleitung 100 Feuchtigkeit in dem Brennstoffzellensystem 2 an der Rückseite des Fahrzeugs 1 ab. Die Austrittsleitung 100 ist auf der Rückseite des Fahrzeugs 1 angeordnet. Die Austrittsleitung 100, die später im Detail beschrieben wird, lässt Feuchtigkeit aus dem Fahrzeug 1 ab.
  • Jede Kamera Ca, Cb, Cc, Cd ist eine Digitalkamera, die eine bildgebende Vorrichtung darin aufnimmt, wie beispielsweise ein ladungsgekoppeltes Bauteil (Charge-Coupled Device, CCD) und einen CMOS-Bildsensor (CIS). Jede Kamera Ca, Cb, Cc, Cd erfasst ein Bild außerhalb des Fahrzeugs 1. Insbesondere sind die Kameras Ca, Cb, Cc, Cd jeweils auf der Vorderseite, Rückseite, rechten Seite und linken Seite des Fahrzeugs 1 angeordnet und erfassen jeweils ein Bild auf der Vorderseite des Fahrzeugs 1, ein Bild auf der Rückseite des Fahrzeugs 1, ein Bild auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 und ein Bild auf der linken Seite des Fahrzeugs 1. Insbesondere wird die Kamera Ca nahe einer Windschutzscheibe in einer Fahrzeugzelle angebracht. Die Kamera Cb ist an einem unteren Wandbereich einer Tür von einem Kofferraum des Fahrzeugs 1 angebracht. Die Kameras Cc, Cd sind jeweils auf den rechten und linken Türspiegeln angebracht. Die Fahrassistenzsteuerung, die später im Detail beschrieben wird, wird basierend auf einer Information ausgeführt, die aus einem Bild erhalten wurde, das von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfasst wurde. Die Anzeige 70 ist in der Fahrzeugzelle angeordnet. Die Anzeige 70 ist fähig, ein Bild anzuzeigen, das von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfasst wurde. Die Anzeige 70 ist ein Beispiel für eine Anzeigeeinheit.
  • Als nächstes wird die Konfiguration des Brennstoffzellensystems 2 beschrieben. 2 ist ein schematisches Diagramm eines Brennstoffzellensystems 2. Das Brennstoffzellensystem 2 umfasst die Brennstoffzelle 10, eine Kathodengaszufuhreinheit 20, eine Anodengaszufuhreinheit 30, einen Ablassmechanismus 40, eine Leistungseinheit 50, eine Kühleinheit 60 und eine Steuereinheit 90.
  • Die Brennstoffzelle 10 ist eine Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle und umfasst eine Kathode 11 und eine Anode 12. Die Brennstoffzelle 10 hat eine Stapelstruktur, bei der eine Mehrzahl an Zellen aufeinander gestapelt ist. Ein Stromsensor 2a und ein Spannungssensor 2b sind an der Brennstoffzelle 10 befestigt. Der Stromsensor 2a erfasst eine Stromabgabe von der Brennstoffzelle 10. Der Spannungssensor 2b erfasst eine Spannungsabgabe von der Brennstoffzelle 10.
  • Die Kathodengaszufuhreinheit 20 bringt Außenluft ein und liefert die Außenluft als Kathodengas an die Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 über eine Kathodengasleitung 21. Ein Luftkompressor 23 und ein Auf-/Zu-Ventil 25 sind in dieser Reihenfolge von einer Stromaufwärtsseite aus in der Kathodengasleitung 21 angeordnet. Der Luftkompressor 23 bringt Außenluft ein, komprimiert die Außenluft auf einen vorgegebenen Druck und liefert die komprimierte Außenluft auf eine Stromabwärtsseite. Das Auf-/Zu-Ventil 25 steuert Kathodengas, das in die Kathode 11 hinein- und aus dieser herausfließt. Das Auf-/Zu-Ventil 25 befindet sich normalerweise in einem geschlossenen Zustand und öffnet sich, wenn das Kathodengas mit einem vorgegebenen Druck von der Stromaufwärtsseite in das Auf-/Zu-Ventil 25 geströmt ist.
  • Die Anodengaszufuhreinheit 30 liefert Hochdruckwasserstoff, der in einem Wasserstofftank 31 enthalten ist, über eine Anodengasleitung 33 an die Anode 12 der Brennstoffzelle 10 als Anodengas. Ein Tankventil 35, ein Druckregelventil 37 und ein Injektor 39 sind von der Stromaufwärtsseite aus in der Anodengasleitung 33 angeordnet. Das Tankventil 35 und das Druckregelventil 37 steuern den Druck des Wasserstoffes auf der Stromaufwärtsseite des Injektors 39. Der Injektor 39 liefert Wasserstoff an die Anode 12.
  • Der Ablassmechanismus 40 lässt Abgas und Abwasser von der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 aus dem Fahrzeug 1 ab. Der Ablassmechanismus 40 führt das Abgas von der Anode 12 wieder der Anode 12 zu und lässt Abwasser von der Anode 12 zusammen mit einem Teil des Abgases der Anode 12 nach außen ablaufen. Der Ablassmechanismus 40 umfasst eine Kathodenleitung 41, eine Anodenleitung 42 und einen vereinigten Ablassbereich 43.
  • Die Kathodenleitung 41 umfasst eine Kathodenabgasleitung 411 und ein Druckregelventil 412. Die Kathodenabgasleitung 411 verbindet einen Auslass der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 mit einer vereinigten Leitung 431 des vereinigten Ablassbereichs 43. Die Kathodenabgasleitung 411 strömt Abwasser und Abgas auf der Seite der Kathode 11 in die vereinigte Leitung 431 des vereinigten Ablassbereichs 43. Das Druckregelventil 412 ist in der Kathodenabgasleitung 411 nahe dem Auslass der Kathode 11 angeordnet. Das Druckregelventil 412 wird verwendet, um einen Gegendruck der Kathode 11 zu regeln.
  • Die Anodenleitung 42 umfasst eine Anodenabgasleitung 421, eine Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423, eine Auslassleitung 424, ein Auslassventil 425, eine Umwälzleitung 426 und eine Umwälzpumpe 427. Die Anodenabgasleitung 421 verbindet einen Auslass der Anode 12 der Brennstoffzelle 10 mit einem Einlass der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423.
  • Die Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 trennt in Anodenabgas enthaltenes Gas (Wasserstoff) und flüssiges Wasser voneinander. Das Gas wird in die Umwälzleitung 426 geführt und das flüssige Wasser wird in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 gespeichert. Die Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 ist ein Beispiel für eine Reservoireinheit, die flüssiges Wasser auf diese Art und Weise speichert. Die Umwälzleitung 426 ist mit der Anodengasleitung 33 der Anodengaszufuhreinheit 30 verbunden. Die Umwälzpumpe 427 ist mittig in der Umwälzleitung 426 angeordnet. Wasserstoff, der von der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 abgeschieden wurde, wird von der Umwälzpumpe 427 über die Umwälzleitung 426 an die Anodengasleitung 33 der Anodengaszufuhreinheit 30 geliefert.
  • Die Auslassleitung 424 ist mit der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 verbunden. Die Auslassleitung 424 ist mit der vereinigten Leitung 431 des vereinigten Ablassbereichs 43 zusammen mit der Kathodenabgasleitung 411 der Kathodenleitung 41 verbunden. Das Auslassventil 425 ist in der Auslassleitung 424 angeordnet. Wenn das Auslassventil 425 sich zu einer vorgegebenen Zeit öffnet, fließt flüssiges Wasser, das in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 gespeichert ist, und Anodenabgas, das durch die Anodenabgasleitung 421 fließt, in die vereinigte Leitung 431 des vereinigten Ablassbereichs 43. Das Auslassen von Abwasser aus der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 wird später im Detail beschrieben.
  • Der vereinigte Ablassbereich 43 umfasst die vereinigte Leitung 431, einen Schalldämpfer 432 und die Austrittsleitung 100. Kathodenabgas von der Kathode 11, flüssiges Wasser von der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 als Folge eines Öffnens des Auslassventils 425 und Anodenabgas von der Anodenabgasleitung 421 fließt durch die vereinigte Leitung 431. Der Schalldämpfer 432 ist mittig in der vereinigten Leitung 431 angeordnet. Der Schalldämpfer 432 reduziert turbulente Strömung und Lärm, die entstehen, wenn Abgas durch die vereinigte Leitung 431 oder die Austrittsleitung 100 strömt. Die Austrittsleitung 100 ist an einem stromabwärtsseitigen Ende der vereinigten Leitung 431 angeordnet. Die Austrittsleitung 100 lässt das Abgas und das flüssige Wasser aus dem Fahrzeug 1 ab. Das Auslassventil 425 ist ein Beispiel für ein Auslassventil, das es erlaubt, flüssiges Wasser, das in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 gespeichert ist, aus dem Fahrzeug 1 ablaufen zu lassen, wenn das Auslassventil geöffnet ist.
  • Die Leistungseinheit 50 umfasst einen Hochspannungs-Gleichspannungswandler 51, eine Batterie 52, einen Antriebsumrichter 53, einen Hilfsumrichter 54, einen Antriebsmotor M3 und einen Hilfsmotor M4. Der Hochspannungs-Gleichspannungswandler 51 ist fähig, Gleichspannung von der Brennstoffzelle 10 zu regeln und die geregelte Gleichspannung an die Batterie 52 auszugeben. Von der Brennstoffzelle 10 ausgegebene Spannung wird von dem Hochspannungs-Gleichspannungswandler 51 gesteuert. Die Batterie 52 ist eine aufladbare und entladbare Sekundärbatterie. Die Batterie 52 ist fähig, mit Überschussleistung geladen zu werden und unterstützenden Strom zu liefern. Ein Teil der von der Brennstoffzelle 10 erzeugten Gleichstromspannung wird von dem Hochspannungs-Gleichspannungswandler 51 hochtransformiert oder heruntertransformiert und die Batterie 52 wird damit aufgeladen. Ein SOC-Sensor 5a ist an der Batterie 52 befestigt. Der SOC-Sensor 5a erfasst den Ladezustand (State of Charge) der Batterie 52. Der Antriebsumrichter 53 wandelt Ausgangsgleichstrom von der Brennstoffzelle 10 oder der Batterie 52 in Dreiphasenwechselstrom um und liefert den Dreiphasenwechselstrom an den Antriebsmotor M3. Der Hilfsumrichter 54 wandelt Ausgangsgleichstrom von der Brennstoffzelle 10 oder der Batterie 52 in Dreiphasenwechselstrom um und liefert den Dreiphasenwechselstrom an den Hilfsmotor M4. Der Antriebsmotor M3 treibt Räder W an. Wenn der Antriebsmotor M3 elektrischen Strom regeneriert, wird Ausgangsstrom von dem Antriebsmotor M3 über den Antriebsumrichter 53 in Gleichstrom umgewandelt und die Batterie 52 wird damit aufgeladen. Ein Drehzahlerfassungssensor 5b ist an dem Antriebsmotor M3 befestigt. Der Drehzahlerfassungssensor 5b erfasst die Drehzahl des Antriebsmotors M3.
  • Die Kühleinheit 60 umfasst einen Radiator 66, einen Ventilator 67, einen Umwälzpfad 61, einen Bypasspfad 62, ein Dreiwegeventil 63, eine Umwälzpumpe 64, einen Ionentauscher 65 und einen Temperatursensor 2c. Kältemittel, das unter Druck von der Umwälzpumpe 64 zugeführt wird, fließt durch den Umwälzpfad 61 und tauscht in dem Radiator 66 Wärme mit Luft, die von dem Ventilator 67 ausgeblasen wird, und Luft, die bei Fahrt des Fahrzeugs 1 strömt. Daher wird das Kältemittel gekühlt. Das gekühlte Kältemittel wird an die Brennstoffzelle 10 geliefert und kühlt die Brennstoffzelle 10. Der Temperatursensor 2c erfasst die Temperatur des Kältemittels, das von der Brennstoffzelle 10 abgelassen wird. Der Bypasspfad 62 zweigt von dem Umwälzpfad 61 ab und umgeht den Radiator 66. Das Dreiwegeventil 63 regelt die Zufuhr von Kältemittel an den Radiator 66. Der Ionenaustauscher 65 wird in dem Bypasspfad 62 so angeordnet, dass ein Teil des Kältemittels, das durch den Bypasspfad 62 fließt, durch den Ionenaustauscher 65 fließt. Die Umwälzpumpe 64 regelt die Zufuhr von Kältemittel an die Brennstoffzelle 10. Die Temperatur der Brennstoffzelle 10 wird auf die folgende Art und Weise bei einer im Wesentlichen konstanten Temperatur gehalten. Die Drehzahl der Umwälzpumpe 64 oder die Zufuhr von Kältemittel an den Radiator 66 wird so geregelt, dass die Temperatur des Kältemittels, die von dem Temperatursensor 2c erfasst wird, eine Solltemperatur wird.
  • Die Steuereinheit 90 umfasst eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Random-Access-Memory (RAM), einen Speicher und dergleichen. Die Steuereinheit 90 steuert vollständig das Brennstoffzellensystem 2 und die anderen in dem Fahrzeug 1 eingebauten Vorrichtungen. Insbesondere steuert die Steuereinheit 90 die Stromerzeugung der Brennstoffzelle 10 basierend auf Sensorsignalen, die von einem Gaspedalsensor 81, dem SOC-Sensor 5a, dem Drehzahlerfassungssensor 5b und dergleichen ausgegeben werden. Der Gaspedalsensor 81 erfasst die Betätigung eines Gaspedals 80. Die Steuereinheit 90 ist elektrisch mit dem Luftkompressor 23 verbunden, dem Auf-/Zu-Ventil 25, dem Tankventil 35, dem Druckregelventil 37, dem Injektor 39, dem Druckregelventil 412, dem Auslassventil 425, den Umwälzpumpen 427, 64 und dem Dreiwegeventil 63. Die Steuereinheit 90 steuert diese Vorrichtungen. Der Stromsensor 2a, der Spannungssensor 2b, der Temperatursensor 2c, ein Schaltpositionssensor 82, ein Außenlufttemperatursensor 83, ein Außenluftfeuchtigkeitssensor 85 und ein Zündschalter IG sind elektrisch mit der Steuereinheit 90 verbunden. Der Schaltpositionssensor 82 erfasst die Position eines Schalthebels. Der Außenlufttemperatursensor 83 erfasst die Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs 1. Der Außenluftfeuchtigkeitssensor 85 erfasst die Luftfeuchtigkeit außerhalb des Fahrzeugs 1.
  • Die Kameras Ca, Cb, Cc, Cd und die Anzeige 70 sind elektronisch mit der Steuereinheit 90 verbunden. Die Steuereinheit 90 führt eine Fahrassistenzsteuerung basierend auf der Information aus, die aus einem Bild erhalten wurde, welches von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfasst wurde. Insbesondere wird bei der Fahrassistenzsteuerung ein Erfassungszielobjekt im Umfeld des Fahrzeugs 1 erkannt, indem Bildverarbeitung, wie beispielsweise Mustererkennung, auf Daten eines Bildes angewendet wird, das von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfasst wurde, und eine Steuerung zur Unterstützung eines Fahrers bei dem Fahrvorgang wird basierend auf dem erkannten Erfassungszielobjekt ausgeführt. Zum Beispiel wenn die Steuereinheit 90 eine weiße Linie auf einer Straße, auf der das Fahrzeug 1 fährt, auf einem von der Kamera Ca erfassten Bild erkennt, und bestimmt, dass das Fahrzeug 1 von einer Spur abgewichen ist, auf der das Fahrzeug 1 während der Ausführung der Fahrassistenzsteuerung fährt, macht die Steuereinheit 90 den Fahrer darauf aufmerksam, indem es ein Warnbild auf der Anzeige 70 anzeigt und einen Alarm aus einem Lautsprecher in der Fahrzeugzelle ertönen lässt. Die Fahrassistenzsteuerung ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann ein Hindernis im Umfeld des Fahrzeugs 1 auf einem von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfassten Bild erfasst werden und, wenn das Fahrzeug 1 sich dem Hindernis angenähert hat, kann der Fahrer auf die gleiche Art und Weise wie oben beschrieben darauf aufmerksam gemacht werden. Ein Fahrzeug, das im toten Winkel Seite an Seite fährt und nicht von einem Türspiegel erfasst wird, kann auf einem Bild erfasst werden, das von mindestens einer der Kameras Cb, Cc, Cd erfasst wurde, und der Fahrer kann wie in dem obigen Fall darauf aufmerksam gemacht werden. Alternativ kann ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Fahrzeug 1 auf einem Bild erfasst werden, das von der Kamera Ca erfasst wurde, und das Fahrzeug 1 kann veranlasst werden, dem vorausfahrenden Fahrzeug gemäß einer Geschwindigkeitsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs ohne Betätigung des Gaspedals 80 zu folgen. Neben dem Vorstehenden kann die Fahrassistenzsteuerung eingerichtet sein, ein Erfassungszielobjekt auf einem Bild zu identifizieren, das von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfasst wurde, und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, die Beschleunigung des Fahrzeugs 1, eine Bremsbetätigung, den Lenkwinkel eines Lenkrads und/oder dergleichen steuern. Ferner umfasst die Fahrassistenzsteuerung eine autonome Fahrsteuerung. Bei der autonomen Fahrsteuerung wird ein Erfassungszielobjekt in einem Bild identifiziert, das von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfasst wurde, und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, die Beschleunigung des Fahrzeugs 1, eine Bremsbetätigung, der Lenkwinkel des Lenkrads und dergleichen werden ohne eine Bedienung des Fahrzeugs 1 durch den Fahrer gesteuert.
  • Eine solche Fahrassistenzsteuerung wird ausgeführt, wenn ein Fahrmodus durch eine Betätigung eines Touchpanels der Anzeige 70 oder dergleichen in einen Fahrassistenzmodus umgeschaltet wird. Wenn der Fahrmodus in einen normalen Fahrmodus geschaltet wird, wird die Fahrassistenzsteuerung angehalten. Daher ist die Fahrassistenzsteuerung ein Beispiel für eine vorgegebene Steuerung, die ansprechend auf den Fahrmodus in einem eingeschalteten Zustand des Zündschalters IG ausgeführt oder angehalten wird und die auf einer Information basiert, die aus einem Bild erhalten wurde, das von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfasst wurde. Die Fahrassistenzsteuerung ist ein Beispiel für eine Fahrassistenzsteuerung, die das Fahren des Fahrzeugs 1 basierend auf der durch das Bild erhaltenen Information unterstützt.
  • Die Steuereinheit 90 führt zusätzlich zu der Fahrassistenzsteuerung eine Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung aus. Bei der Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung wird ein Bild der Rückseite des Fahrzeugs 1, das von der Kamera Cb erfasst wurde, auf der Anzeige 70 angezeigt, während sich das Fahrzeug 1 rückwärts bewegt. Damit ist der Fahrer in der Lage, eine Situation auf der Rückseite des Fahrzeugs 1 während einer Rückwärtsbewegung leicht zu erkennen. Die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung wird während einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs 1 ausgeführt und in einem anderen Fahrzustand des Fahrzeugs 1 außer der Rückwärtsbewegung angehalten. Die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung ist ein Beispiel für eine vorgegebene Steuerung, die ansprechend auf den Fahrzustand des Fahrzeugs 1 in dem eingeschalteten Zustand des Zündschalters IG ausgeführt wird, und die auf einer Information basiert, die aus einem Bild erhalten wurde, das von der Kamera Cb erfasst wurde. Die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung ist ein Beispiel für eine Anzeigensteuerung, die die Anzeige 70 veranlasst, ein von der Kamera Cb erfasstes Bild anzuzeigen, während sich das Fahrzeug 1 rückwärts bewegt.
  • Die Fahrassistenzsteuerung und die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung werden als Beispiele der vorgegebenen Steuerung beschrieben. Die vorgegebene Steuerung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, solange eine Steuerung ansprechend auf den Fahrzustand oder Fahrmodus des Fahrzeugs 1 in dem eingeschalteten Zustand des Zündschalters IG ausgeführt oder angehalten wird und auf einer Information basiert, die aus einem Bild von außerhalb des Fahrzeugs 1 erhalten wurde, das von mindestens einer der Kameras erfasst wurde. Allerdings umfasst die vorgegebene Steuerung keine Steuerung, die laufend unabhängig vom Fahrzustand oder Fahrmodus im eingeschalteten Zustand des Zündschalters IG ausgeführt wird. Zum Beispiel umfasst die vorgegebene Steuerung keine Steuerung, die laufend unabhängig von dem Fahrzustand oder dem Fahrmodus im eingeschalteten Zustand des Zündschalters IG ein Bild auf dem Speicher speichert, das von mindestens einer der Kameras erfasst wurde.
  • Als nächstes wird mit Bezug auf die 1A und 1B ein Auslassen von Abwasser aus der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 beschrieben. Wie oben beschrieben wird, wenn sich das Auslassventil 425 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt öffnet, flüssiges Wasser, das in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 gespeichert ist, aus der Austrittsleitung 100 aus dem Fahrzeug 1 über die Auslassleitung 424 und die vereinigte Leitung 431 zusammen mit dem Abgas abgelassen. Zu diesem Zeitpunkt wird Wasserdampf aus der Austrittsleitung 100 zusammen mit flüssigem Wasser abgelassen. Dies liegt daran, dass flüssiges Wasser durch Abgas vermischt wird, bevor das flüssige Wasser aus der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 aus dem Fahrzeug 1 ausgelassen wird und dann ein Teil des flüssigen Wassers zu Wasserdampf wird. Wenn die Ablassströmungsrate des Wasserdampfs von der Austrittsleitung 100 hoch ist, kann sich Wasserdampf beispielsweise auf der Linse der Kamera Cb nahe der Austrittsleitung 100 oder auf einen Bereich um der Linse herum in Form von Wassertropfen absetzen, was die Sicht auf der Rückseite des Fahrzeugs 1 mit der Kamera Cb beeinträchtigen kann. Aus diesem Grund wird, beispielsweise wenn die Ablassströmungsrate von Wasserdampf aus der Austrittsleitung 100 während der Ausführung der Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung hoch ist, ein Bild, das eine einfache Erkennung einer Situation auf der Rückseite des Fahrzeugs 1 erlaubt, dem Fahrer nicht bereitgestellt und ein für die Steuerung geeignetes Bild kann nicht erhalten werden.
  • Abhängig von wohin das Fahrzeug 1 lenkt, der Windrichtung im Umfeld des Fahrzeugs 1 oder dergleichen, kann aus der Austrittsleitung 100 abgelassener Wasserdampf das Fahrzeug 1 umgeben und die Sicht mit den anderen Kameras Ca, Cc, Cd außerhalb des Fahrzeugs 1 beeinträchtigen. Daher sinkt die Genauigkeit, mit der ein Erfassungszielobjekt erkannt wird, wenn beispielsweise die Ablassströmungsrate von Wasserdampf aus der Austrittsleitung 100 während der Ausführung der Fahrassistenzsteuerung, die auf einer Information basiert, die aus einem von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfassten Bild erhalten wurde, hoch ist, was dazu führt, dass ein für die Fahrassistenzsteuerung geeignetes Bild nicht erhalten werden kann. Die Steuereinheit 90 führt eine Ablasssteuerung aus, die die obigen Punkte berücksichtigt. Die Ablasssteuerung wird durch eine Steuerbestimmungseinheit und eine Niedrigablass-Prozesseinheit implementiert, die funktional von CPU, ROM, RAM und dem Speicher der Steuereinheit 90 implementiert wird.
  • Als nächstes wird die Ablasssteuerung, die von der Steuereinheit 90 ausgeführt wird, konkret beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Ablasssteuerung gemäß einer Ausführungsform zeigt. Die Ablasssteuerung wird nach vorgegebenen Intervallen wiederholt ausgeführt. Anfangs wird bestimmt, ob die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung ausgeführt wird (Schritt S1). Insbesondere wird bestimmt, ob die Schaltposition, die von dem Schaltpositionssensor 82 erfasst wird, eine Rückwärtsposition ist und ob die Betätigung des Gaspedals 80 von dem Gaspedalsensor 81 erfasst wurde, das heißt, ob das Fahrzeug 1 sich rückwärts bewegt. Während einer Rückwärtsbewegung wird die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung ausgeführt. Die Zeitspanne während einer Rückwärtsbewegung kann einen Zustand umfassen, in dem die Schaltposition, die von dem Schaltpositionssensor 82 erfasst wird, die Rückwärtsposition ist und die Betätigung des Gaspedals 80 nicht von dem Gaspedalsensor 81 erfasst wird. Dies rührt daher, dass, wenn die Schaltposition die Rückwärtsposition ist, erwartet wird, dass der Fahrzustand sofort in die Rückwärtsbewegung wechselt, obwohl die Gaspedalbetätigung nicht durchgeführt wird.
  • Wenn eine negative Bestimmung in Schritt S1 getroffen wird, wird bestimmt, ob die Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird (Schritt S3). Insbesondere wird basierend darauf bestimmt, ob der Fahrmodus auf den Fahrassistenzmodus gestellt ist. Die Prozesse der Schritte S1 und S3 sind ein Beispiel für einen Prozess, der von der Steuerbestimmungseinheit ausgeführt wird, die bestimmt, ob die vorgegebene Steuerung, die ansprechend auf den Fahrzustand oder den Fahrmodus des Fahrzeugs 1 ausgeführt oder angehalten wird und die auf einer aus einem Bild erhaltenen Information basiert, ausgeführt wird oder nicht.
  • Wenn in Schritt S3 eine negative Bestimmung getroffen wird, das heißt, wenn sowohl in Schritt S1 als auch in Schritt S3 eine negative Bestimmung getroffen wird, wird ein normaler Ablassprozess ausgeführt (Schritt S5). Wenn dagegen eine positive Bestimmung in einem der Schritte S1 oder S3 getroffen wird, wird ein niedriger Ablassprozess ausgeführt (Schritt S7). Der niedrige Ablassprozess ist ein Prozess, bei dem im Vergleich zu dem normalen Ablassprozess die Ablassströmungsrate von Wasserdampf aus der Austrittsleitung 100 aus dem Fahrzeug 1 heraus reduziert wird. Wenn sowohl in Schritt S1 als auch in Schritt S3 eine negative Bestimmung getroffen wird, wird die Steuerung, die auf einer Information basiert, die aus einem von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfassten Bild erhalten wurde, angehalten, sodass kein Problem besteht, selbst wenn die Ablassströmungsrate des Wasserdampfes von der Austrittsleitung 100 hoch ist. Wenn allerdings eine positive Bestimmung in einem der Schritte S1 oder S3 getroffen wird, wird die Steuerung ausgeführt, die auf einer Information basiert, die aus einem von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfassten Bild erhalten wurde, sodass der niedrige Ablassprozess ausgeführt wird, bei dem die Ablassströmungsrate des Wasserdampfes reduziert wird. Der Prozess von Schritt S7 ist ein Beispiel für einen niedrigen Ablassprozess, bei dem, im Vergleich zu wenn ein Stopp beider Steuerungen bestimmt wird, die Ablassströmungsrate von Wasserdampf aus dem Ablassmechanismus 40 aus dem Fahrzeug 1 heraus reduziert wird, wenn bestimmt wird, dass die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung und/oder die Fahrassistenzsteuerung ausgeführt wird.
  • Als nächstes werden der normale Ablassprozess und der niedrige Ablassprozess beschrieben. 4A ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des normalen Ablassprozesses zeigt. 4B ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des niedrigen Ablassprozesses zeigt. Zuerst wird der normale Ablassprozess beschrieben. Wie in 4A gezeigt, wird bei dem normalen Ablassprozess ein Reservoirspeicherschwellwert auf einen Reservoirspeicher W1 eingestellt (Schritt S11). Der Reservoirspeicherschwellwert ist ein Schwellwert zur Bestimmung, ob ein Reservoirspeicher in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 geleert werden muss. Anschließend wird bestimmt, ob der Reservoirspeicher in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 größer oder gleich dem Reservoirspeicher W1 ist (Schritt S13). Wenn eine positive Bestimmung getroffen wird, wird Abwasser abgelassen, indem das Auslassventil 425 geöffnet wird (Schritt S15). Wenn eine negative Bestimmung getroffen wird, wird der Prozess beendet, ohne Abwasser auszulassen. Als nächstes wird der niedrige Ablassprozess beschrieben. Wie in 4B gezeigt, wird bei dem niedrigen Ablassprozess der Reservoirspeicherschwellwert auf einen Reservoirspeicher W2 eingestellt, der kleiner ist als der Reservoirspeicher W1 (Schritt S21). Anschließend wird bestimmt, ob ein Reservoirspeicher in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 größer oder gleich dem Reservoirspeicher W2 ist (Schritt S23). Wenn eine positive Bestimmung getroffen wird, wird Abwasser abgelassen, indem das Auslassventil 425 geöffnet wird (Schritt S25). Wenn eine negative Bestimmung getroffen wird, wird der Prozess beendet, ohne Abwasser auszulassen. Ein Reservoirspeicher in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 kann durch einen Pegelsensor erfasst werden, der in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 angeordnet ist, oder er kann von der Steuereinheit 90 unter Verwendung eines Vergleichsausdrucks, Kennfeld, oder dergleichen, berechnet werden, wobei ein Laststrom oder dergleichen der Brennstoffzelle 10 und ein Feuchtigkeitsgehalt, der von der Brennstoffzelle 10 erzeugt wird, miteinander assoziiert werden.
  • Wie oben beschrieben, wird bei dem niedrigen Ablassprozess der Reservoirspeicherschwellwert auf den Reservoirspeicher W2 eingestellt, der kleiner ist als der Reservoirspeicher W1. Daher wird bei dem niedrigen Ablassprozess Abwasser abgelassen, wenn ein Reservoirspeicher kleiner ist als ein Reservoirspeicher in dem normalen Ablassprozess und die Menge an Abwasser, die aus dem Fahrzeug 1 abläuft, wird reduziert. Mit anderen Worten, wenn der Betriebszustand der Brennstoffzelle 10 und eine Umgebung sich im gleichen Zustand befinden, wird eine Zeitspanne, zu der während der Fahrt des Fahrzeugs 1 Abwasser im niedrigen Ablassprozess abgelassen wird, kürzer als die Zeitspanne im normalen Ablassprozess und die Feuchtigkeitsmenge, die als Folge eines einmaligen Auslassens von Abwasser ausgelassen wird, reduziert sich ebenfalls.
  • Das Ablassen von Wasserdampf aus dem Fahrzeug 1 als Folge eines Auslassens von Abwasser reduziert sich mit Reduzierung des Ablassens von flüssigem Wasser. Da flüssiges Wasser während dem Durchlaufen der Auslassleitung 424 oder der vereinigten Leitung 431 von Abgas durchmischt wird und, wie oben beschrieben, ein Teil des flüssigen Wassers in Form von Wasserdampf abgelassen wird, reduziert sich der abgelassene Wasserdampf mit Reduzierung des abgelassenen flüssigen Wassers. Aus diesem Grund wird im Vergleich zum normalen Ablassprozess bei dem niedrigen Ablassprozess das Ablassen von Wasserdampf aus dem Fahrzeug 1 als Folge eines einmaligen Auslassens von Abwasser reduziert, das heißt, die Ablassströmungsrate des Wasserdampfes wird reduziert. Daher wird die Beeinträchtigung der Sicht mit den Kameras Ca, Cb, Cc, Cd außerhalb des Fahrzeugs 1 unterbunden, sodass Feuchtigkeit aus dem Inneren des Brennstoffzellensystems 2 abgelassen wird, während die Beeinträchtigung der Steuerung, die auf einer aus einem Bild von außerhalb des Fahrzeugs 1 erhaltenen Information basiert, unterbunden wird.
  • Wenn eine Steuerung, die auf einer Information basiert, die aus einem von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd erfassten Bild erhalten wurde, angehalten wird, wird der normale Ablassprozess ausgeführt. Daher ist eine Zeitspanne, während der Abwasser ausgelassen wird, länger, als die Zeitspanne bei dem niedrigen Ablassprozess, und die Häufigkeit, mit der Abwasser ausgelassen wird, reduziert sich. Daher wird ein Anstieg des Stromverbrauchs vermieden, der aus einem Anstieg der Auslasshäufigkeit von Abwasser entsteht.
  • Das Auslassen von Abwasser aus der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 ist nicht auf das Auslassen basierend auf einem Reservoirspeicher in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 beschränkt. Zum Beispiel wenn die Wasserstoffkonzentration im Anodenabgas kleiner gleich einem Konzentrationsschwellwert wird, kann Anodenabgas zusammen mit flüssigem Wasser aus dem Fahrzeug 1 abgelassen werden, indem das Auslassventil 425 geöffnet wird. Mit zunehmender Betriebszeit der Brennstoffzelle 10 steigt die Konzentration an Verunreinigungen im Anodenabgas, das durch die Umwälzleitung 426 zirkuliert, und die Wasserstoffkonzentration sinkt. Die obige Konfiguration soll solches Anodenabgas aus dem Fahrzeug 1 ablassen. In diesem Fall kann der Konzentrationsschwellwert auf eine Konzentration D1 in dem normalen Ablassprozess eingestellt werden und der Konzentrationsschwellwert kann auf eine Konzentration D2 eingestellt werden, die höher ist als die Konzentration D1 bei dem niedrigen Ablassprozess. Aus diesem Grund wird bei dem niedrigen Ablassprozess Abwasser abgelassen, während die Wasserstoffkonzentration im Anodenabgas im Vergleich zu dem normalen Ablassprozess hoch ist, das heißt, im Vergleich zu dem normalen Ablassprozess wird eine Zeitspanne verkürzt, während der Abwasser abgelassen wird, und Abwasser wird abgelassen, während ein Reservoirspeicher in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 niedrig ist. Daher wird in diesem Fall ebenfalls im Vergleich zu der Ablassströmungsrate von Wasserdampf bei dem normalen Ablassprozess die Ablassströmungsrate von Wasserdampf aus dem Fahrzeug bei dem niedrigen Ablassprozess reduziert.
  • Eine Reservoireinheit, die aus der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 ausgelassenes flüssiges Wasser speichert, kann in der Kathodenabgasleitung 411 angeordnet sein und Kathodengas kann befeuchtet werden, indem das in der Reservoireinheit gespeicherte flüssige Wasser verwendet wird. In diesem Fall ist es ebenfalls denkbar, dass Abwasser aus dem Fahrzeug 1 über ein Auslassventil abläuft, wenn ein Reservoirspeicher in der Reservoireinheit größer gleich einem Reservoirspeicherschwellwert wird. In diesem Fall wird ebenfalls die Ablassströmungsrate von Wasserdampf aus dem Fahrzeug 1 reduziert, indem der Reservoirspeicherschwellwert so eingestellt wird, dass der Reservoirspeicherschwellwert bei dem niedrigen Ablassprozess niedriger ist als der Reservoirspeicherschwellwert bei dem normalen Ablassprozess. Ein Reservoirspeicher kann in diesem Fall auch von einem Pegelsensor erfasst werden, der in der Reservoireinheit angeordnet ist, oder er kann unter Verwendung eines Vergleichsausdrucks, Kennfeld oder dergleichen berechnet werden, wobei ein Laststrom oder dergleichen der Brennstoffzelle 10 und ein Feuchtigkeitsgehalt, der von der Brennstoffzelle 10 erzeugt wird, miteinander assoziiert werden.
  • Als nächstes werden mehrere alternative Ausführungsformen der Ablasssteuerung beschrieben. Ähnliche Bezugszeichen in den alternativen Ausführungsformen bezeichnen ähnliche Prozesse wie diejenigen in der oben beschriebenen Ausführungsform und auf eine überlappende Beschreibung wird verzichtet. Zunächst werden ein normaler Ablassprozess und ein niedriger Ablassprozess bei der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform beschrieben. Die Ablasssteuerung in der ersten alternativen Ausführungsform ist der in 3 gezeigten Steuerung ähnlich, sodass auf die Beschreibung verzichtet wird. Zwischen dem normalen Ablassprozess und dem niedrigen Ablassprozess bei der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform, die sich von der oben beschriebenen Ausführungsform unterscheidet, wird eine Zeitspanne, während der Abwasser aus dem Auslassventil 425 abgelassen wird, nicht geändert, aber eine Zeitspanne einer Spülung wird verändert, bei der in der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 verbleibendes flüssiges Wasser aus dem Fahrzeug 1 abgelassen wird. Spülen wird in dem nachfolgenden Fall durchgeführt. Wenn die Menge an flüssigem Wasser, die in der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 verbleibt, groß ist, kommt es zu einer Flutung, welche Mikroporen in der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 und Kanäle in einem Separator blockiert, sodass die Spannung der Brennstoffzelle 10 während einem Hochlastbetrieb sinkt und die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle 10 sinkt. Wenn die Spannung der Brennstoffzelle 10 während einem Hochlastbetrieb auf diese Weise kleiner gleich einem Spannungsschwellwert wird, erhöht die Steuereinheit 90 die Strömungsrate des Kathodengases, das durch die Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 strömt, indem sie die Ausgangsleistung des Luftkompressors 23 erhöht, und führt eine Spülung durch, die flüssiges Wasser aus der Brennstoffzelle 10 auslässt. Wenn ein Spülen durchgeführt wird, wird flüssiges Wasser, das in der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 verbleibt, aus der Austrittsleitung 100 über die Kathodenabgasleitung 411 und die vereinigte Leitung 431 aus dem Fahrzeug 1 ausgelassen. Daher sind bei dem normalen Ablassprozess und dem niedrigen Ablassprozess bei der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform die Kathodenabgasleitung 411, die vereinigte Leitung 431 und die Austrittsleitung 100 ein Beispiel für einen Ablassdurchlauf, der flüssiges Wasser aus der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 aus dem Fahrzeug 1 ablässt.
  • 5A ist ein Flussdiagramm, das den normalen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform zeigt. 5B ist ein Flussdiagramm, das den niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform zeigt. Wie in 5A gezeigt, wird bei dem normalen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform der Spannungsschwellwert auf einen Spannungswert V1 eingestellt (Schritt S11a), es wird bestimmt, ob der Spannungswert der Brennstoffzelle 10 während Hochlastbetrieb kleiner gleich dem Spannungswert V1 ist (Schritt S13a) und ein Spülen wird durchgeführt (Schritt S15a), wenn eine positive Bestimmung getroffen wird, wohingegen der Prozess beendet wird, wenn eine negative Bestimmung getroffen wird. Wie in 5B gezeigt, wird bei dem niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der ersten alternativen Ausführungsform der Spannungsschwellwert auf einen Spannungswert V2 eingestellt, der höher ist als der Spannungswert V1 (Schritt S21a), es wird bestimmt, ob der Spannungswert der Brennstoffzelle 10 während Hochlastbetrieb kleiner gleich dem Spannungswert V2 ist (Schritt S23a) und ein Spülen wird durchgeführt (Schritt S25a), wenn eine positive Bestimmung getroffen wird; dagegen wird der Prozess beendet, wenn eine negative Bestimmung getroffen wird. Die Prozesse der Schritte S15a und S25a sind ein Beispiel für einen Prozess, der von einer Spülprozesseinheit ausgeführt wird, die die Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 spült. Der Spannungswert der Brennstoffzelle 10 wird von dem Spannungssensor 2b erfasst.
  • Da, wie oben beschrieben, der Spannungsschwellwert bei dem niedrigen Ablassprozess auf den Spannungswert V2 eingestellt wird, der höher ist als der Spannungswert VI, wird das Spülen dann durchgeführt, wenn ein spülungsbedingter Spannungsabfall bei dem niedrigen Ablassprozess geringer ist als der Abfall während dem normalen Ablassprozess. Mit anderen Worten, wenn der Betriebszustand der Brennstoffzelle 10 und eine Umgebung die gleichen Bedingungen aufweisen, ist bei dem niedrigen Ablassprozess eine Zeitspanne, während der Spülen durchgeführt wird, kürzer als die Zeitspanne bei dem normalen Ablassprozess und das Ablassen von flüssigem Wasser, das durch das einmalige Spülen erfolgt, wird ebenfalls reduziert. Aus diesem Grund wird im Vergleich zum normalen Ablassprozess die Ablassströmungsrate von Wasserdampf während dem Spülen bei dem niedrigen Ablassprozess reduziert, sodass Feuchtigkeit aus dem Inneren des Brennstoffzellensystems 2 abgelassen wird, während eine Beeinträchtigung der Steuerung, die auf einer aus einem Bild von außerhalb des Fahrzeugs 1 erhaltenen Information basiert, unterbunden wird.
  • Als nächstes werden ein normaler Ablassprozess und ein niedriger Ablassprozess bei der Ablasssteuerung gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform beschrieben. Die Ablasssteuerung in der zweiten alternativen Ausführungsform ist der in 3 gezeigten Steuerung ähnlich, sodass auf die Beschreibung verzichtet wird. Bei dem normalen Ablassprozess und dem niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der zweiten alternativen Ausführungsform wird die Wasserdampfmenge gesteuert, die ein Teil der Feuchtigkeit ist und durch die Stromerzeugungsreaktion der Brennstoffzelle 10 erzeugt wird. Der Wasserdampf wird während der Stromerzeugung der Brennstoffzelle 10 durchgehend aus der Austrittsleitung 100 aus dem Fahrzeug 1 über die Kathodenabgasleitung 411 und die vereinigte Leitung 431 abgelassen. Daher ist bei dem normalen Ablassprozess und dem niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der zweiten alternativen Ausführungsform die Kathodenabgasleitung 411, die vereinigte Leitung 431 und die Austrittsleitung 100 ein Beispiel für den Ablassdurchlauf, der Feuchtigkeit von der Kathode 11 der Brennstoffzelle 10 aus dem Fahrzeug 1 ablässt.
  • 6A ist ein Flussdiagramm, das den normalen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der zweiten alternativen Ausführungsform zeigt. 6B ist ein Flussdiagramm, das den niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der zweiten alternativen Ausführungsform zeigt. Wie in 6A gezeigt, wird bei dem normalen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der zweiten alternativen Ausführungsform eine Solltemperatur der Brennstoffzelle 10 auf eine Temperatur T1 eingestellt (Schritt S11b). Die Temperatur T1 ist eine Temperatur, die basierend auf dem Betriebszustand der Brennstoffzelle 10 eingestellt wird. Andererseits wird, wie in 6B gezeigt, bei dem niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der zweiten alternativen Ausführungsform, die Solltemperatur der Brennstoffzelle 10 auf eine Temperatur T2 eingestellt, die niedriger ist als die Temperatur T1 (Schritt S21b). Die Temperatur T2 ist eine Temperatur, die um eine vorgegebene, im Voraus definierte Temperatur niedriger ist als die Temperatur T1, sowie eine Temperatur innerhalb des Bereichs, in dem die Stromerzeugung der Brennstoffzelle 10 nicht beeinträchtigt wird. Aus diesem Grund wird bei dem niedrigen Ablassprozess die Brennstoffzelle 10 auf eine niedrigere Temperatur gesteuert, und die Temperatur des Abgases, das Feuchtigkeit enthält, welche aus der Brennstoffzelle 10 abgelassen wird, sinkt im Vergleich zu dem normalen Ablassprozess ebenfalls. Feuchtigkeit wird durch die Stromerzeugungsreaktion der Brennstoffzelle 10 hauptsächlich in der Kathode 11 erzeugt. Von der Brennstoffzelle 10 erzeugte Feuchtigkeit enthält flüssiges Wasser in einer flüssigen Phase und Wasserdampf in einer gasförmigen Phase. Da die Brennstoffzelle 10 auf eine niedrigere Temperatur gesteuert wird und die Temperatur des Abgases, das aus der Brennstoffzelle 10 abgelassen wird, im Vergleich zum normalen Ablassprozess bei dem niedrigen Ablassprozess ebenfalls sinkt, wird, wie oben beschrieben, die Kondensation von Wasserdampf im Abgas gefördert und der Anteil an flüssigem Wasser an der gesamten erzeugten Flüssigkeit steigt, wohingegen der Anteil an Wasserdampf in der gesamten erzeugten Feuchtigkeit sinkt. Aus diesem Grund, wird die Strömungsrate von Wasserdampf reduziert, welcher durch die Stromerzeugungsreaktion der Brennstoffzelle 10 erzeugt wird und aus der Austrittsleitung 100 abgelassen wird.
  • Der normale Ablassprozess und der niedrige Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform und den alternativen Ausführungsformen kann in Kombination mit dem normalen Ablassprozess und dem niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß einer anderen oder zwei der oben beschriebenen Ausführungsform und alternativen Ausführungsformen ausgeführt werden. Zum Beispiel bei dem niedrigen Ablassprozess können mindestens zwei Aktionen aus Verkürzen der Zeitspanne, während der Abwasser abgelassen wird, Verkürzen der Zeitspanne, bei der Spülen durchgeführt wird, und Senken der gesteuerten Temperatur der Brennstoffzelle 10 durchgeführt werden. Mit dieser Konfiguration wird Feuchtigkeit aus dem Inneren des Brennstoffzellensystems 2 abgelassen, während eine Beeinträchtigung der Steuerung, die auf einer aus einem Bild von außerhalb des Fahrzeugs 1 erhaltenen Information basiert, weiter unterbunden wird.
  • Als nächstes wird die Ablasssteuerung gemäß einer dritten alternativen Ausführungsform erläutert. Bei der Ablasssteuerung gemäß der dritten alternativen Ausführungsform wird Abwasser aus der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 wie mit Bezug auf 4A und 4B beschrieben abgelassen. Bei der Ablasssteuerung gemäß der dritten alternativen Ausführungsform wird, wenn der normale Ablassprozess nicht ausgeführt wird, entweder ein erster niedriger Ablassprozess oder ein zweiter niedriger Ablassprozess basierend auf einer Außenlufttemperatur und einer Außenluftfeuchtigkeit ausgeführt. Der zweite niedrige Ablassprozess ist ein Prozess, bei dem die Ablassströmungsrate von Wasserdampf im Vergleich zu dem ersten niedrigen Ablassprozess weiter reduziert wird. Die Einzelheiten des zweiten niedrigen Ablassprozesses werden später beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Ablasssteuerung gemäß der dritten alternativen Ausführungsform zeigt. Die Ablasssteuerung wird nach vorgegebenen Intervallen wiederholt ausgeführt. Die Ablasssteuerung gemäß der dritten alternativen Ausführungsform wird von der Steuerbestimmungseinheit, der Niedrigablass-Prozesseinheit und einer Prognoseeinheit implementiert, die funktional von der CPU, ROM, RAM und dem Speicher der Steuereinheit 90 implementiert wird.
  • Wenn eine positive Bestimmung in einem der Schritte S1 und S3 getroffen wird, werden eine Außenlufttemperatur und eine Außenluftfeuchtigkeit basierend auf einem Signal von dem Außenlufttemperatursensor 83 und einem Signal von dem Außenluftfeuchtigkeitssensor 85 bezogen (Schritt S6a). Anschließend wird bestimmt, ob die Außenlufttemperatur kleiner gleich einem vorgegebenen Wert (Schritt S6b) ist. Der vorgegebene Wert ist ein Wert zur Bestimmung, ob der erste niedrige Ablassprozess oder der zweite niedrige Ablassprozess ausgeführt werden soll, sowie ein Wert, der mit einer Au-ßenluftfeuchtigkeit variiert. Der vorgegebene Wert wird erhalten, indem ein vorgegebenes Kennfeld konsultiert wird, die in Verbindung mit einer erhaltenen Außenluftfeuchtigkeit definiert wurde. 8A ist ein Kennfeld, die den vorgegebenen Wert definiert. Die Ordinatenachse stellt die Außenlufttemperatur dar und die Abszissenachse stellt die Außenluftfeuchtigkeit dar. Das Kennfeld wird im Voraus durch Versuche erhalten und wird auf dem Speicher der Steuereinheit 90 gespeichert. Mit sinkender Außenlufttemperatur und steigender Außenluftfeuchtigkeit kondensiert aus dem Fahrzeug 1 abgelassener Wasserdampf außerhalb des Fahrzeugs 1 leichter. Mit anderen Worten, aufgrund von Wasserdampf, der aus dem Fahrzeug 1 nach außen abgelassen wurde, kommt es leicht zu Kondensation im Bereich mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd. Der vorgegebene Wert ist ein Wert, der bestimmt, ob aus dem Fahrzeug 1 abgelassener Wasserdampf außerhalb des Fahrzeugs 1 leicht kondensiert. Daher ist der Prozess aus Schritt S6b ein Beispiel für einen Prozess, der von der Prognoseeinheit ausgeführt wird, die basierend auf der Außenlufttemperatur und der Außenluftfeuchtigkeit außerhalb des Fahrzeugs 1 prognostiziert, ob der aus dem Fahrzeug 1 abgelassene Wasserdampf außerhalb von dem Fahrzeug 1 leicht kondensiert. Ein Zustand, in dem Wasserdampf leicht kondensiert, bedeutet, dass ein ausgewählter Anteil oder mehr an Wasserdampf kondensiert. Zum Beispiel kann der vorgegebene Wert auf einen ausgewählten Wert unter Berücksichtigung eines Abstands zwischen der Austrittsleitung 100, aus der Wasserdampf aus dem Fahrzeug 1 abgelassen wird, und der Kamera Cb, die der Austrittsleitung 100 am nächsten angeordnet ist, oder anderen Faktoren eingestellt werden.
  • Wenn daher eine negative Bestimmung in Schritt S6b getroffen wird, wird der erste niedrige Ablassprozess ausgeführt (Schritt S7'); wenn dagegen eine positive Bestimmung getroffen wird, wird der zweite niedrige Ablassprozess ausgeführt, bei dem im Vergleich zu dem ersten niedrigen Ablassprozess die Ablassströmungsrate des Wasserdampfes weiter reduziert wird (Schritt S9). Da der erste niedrige Ablassprozess der gleiche ist wie der in 4B gezeigte niedrige Ablassprozess, wird auf dessen Beschreibung verzichtet. Das heißt, in dem Fall einer äußeren Umgebung, in der Wasserdampf leicht kondensiert, wird die Ablassströmungsrate von Wasserdampf weiter reduziert.
  • 8B ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den zweiten niedrigen Ablassprozess zeigt. Der Reservoirspeicherschwellwert wird auf einen Reservoirspeicher W3 eingestellt, der kleiner ist als der Reservoirspeicher W1 und der Reservoirspeicher W2 (Schritt S31). Anschließend wird bestimmt, ob der Reservoirspeicher in der Gas-Flüssigkeitsabscheideeinheit 423 größer gleich dem Reservoirspeicher W3 ist (Schritt S33). Abwasser wird ausgelassen (Schritt S35), wenn eine positive Bestimmung getroffen wurde; wenn dagegen eine negative Bestimmung getroffen wird, wird der Prozess ohne Abwasser auszulassen beendet. Da der Reservoirspeicherschwellwert auf den Reservoirspeicher W3 eingestellt wird, der niedriger ist als der Reservoirspeicher W1 und der Reservoirspeicher W2, wird im Vergleich zu dem ersten niedrigen Ablassprozess eine Zeitpanne, während der Abwasser abgelassen wird, weiter verkürzt und die Ablassströmungsrate von Wasserdampf, die aus dem einmaligen Auslassen von Abwasser resultiert, wird ebenfalls reduziert.
  • Wie oben beschrieben wird die Ablassströmungsrate von Wasserdampf in dem Fall einer externen Umgebung weiter reduziert, bei der prognostiziert wird, dass Wasserdampf, der aus dem Fahrzeug 1 abgelassen wird, kondensiert, und Kondensation in der Umgebung von mindestens einer der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd stattfindet. Aus diesem Grund wird sogar in einer solchen externen Umgebung Feuchtigkeit aus dem Inneren der Brennstoffzellensystem 2 abgelassen, während eine Beeinträchtigung der Steuerung, die auf einer aus einem Bild von außerhalb des Fahrzeugs 1 erhaltenen Information basiert, unterbunden wird.
  • Bei dem Prozess von Schritt S6b wird bestimmt, ob die Außenlufttemperatur kleiner gleich dem vorgegebenen Wert ist, der ansprechend auf die Außenluftfeuchtigkeit definiert wird; allerdings ist der Bestimmungsprozess nicht auf den Prozess in Schritt S6b beschränkt. Zum Beispiel kann ein Prozess, der auf der Außenlufttemperatur basiert und durch das in 8A gezeigte Kennfeld definiert ist, zur Bestimmung, ob eine erhaltene Außenluftfeuchtigkeit größer gleich dem vorgegebenen Wert ist, ausgeführt werden. Alternativ kann nur eine Außenlufttemperatur bezogen werden und dann kann ein Bestimmungsprozess ausgeführt werden, ob die Außenlufttemperatur kleiner gleich einem vorgegebenen Wert ist. Alternativ kann nur eine Außenluftfeuchtigkeit bezogen werden und dann kann ein Bestimmungsprozess ausgeführt werden, ob die Außenluftfeuchtigkeit größer gleich einem vorgegebenen Wert ist.
  • In dem Fall, in dem das Auslassventil 425 geöffnet wird während die Wasserstoffkonzentration im Anodenabgas kleiner gleich dem Konzentrationsschwellwert wird, kann der Konzentrationsschwellwert, wie oben in dem ersten niedrigen Ablassprozess beschrieben, auf die Konzentration D2 eingestellt werden und der Konzentrationsschwellwert kann auf eine Konzentration D3 eingestellt werden, die höher ist als die Konzentration D2 in dem zweiten niedrigen Ablassprozess.
  • Als nächstes wird ein zweiter niedriger Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß einer vierten alternativen Ausführungsform erläutert. Ein erster niedriger Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der vierten alternativen Ausführungsform ist der gleiche wie der in 5B gezeigte niedrige Ablassprozess, sodass auf dessen Beschreibung verzichtet wird. 9A ist ein Flussdiagramm, das den zweiten niedrigen Ablassprozess in der Ablasssteuerung gemäß der vierten alternativen Ausführungsform zeigt. Bei dem zweiten niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der vierten alternativen Ausführungsform wird der Spannungsschwellwert auf einen Spannungswert V3 eingestellt, der höher ist als der Spannungswert V1 und der Spannungswert V2 (Schritt S31a), es wird bestimmt, ob ein Spannungswert kleiner gleich dem Spannungswert V3 ist (Schritt S33a), und ein Spülen wird durchgeführt (Schritt S35a), wenn eine positive Bestimmung getroffen wird; dagegen wird der Prozess beendet, wenn eine negative Bestimmung getroffen wird. Da der Spannungsschwellwert auf den Spannungswert V3 eingestellt wird, der höher ist als der Spannungswert V1 und der Spannungswert V2, wird im Vergleich zu dem ersten niedrigen Ablassprozess eine Zeitpanne, während der Spülen durchführt wird, weiter verkürzt und die Ablassströmungsrate von Wasserdampf, die aus einem einmaligen Spülen resultiert, wird ebenfalls reduziert.
  • Als nächstes wird ein zweiter niedriger Ablassprozess bei der Ablasssteuerung gemäß einer fünften alternativen Ausführungsform erläutert. Ein erster niedriger Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der fünften alternativen Ausführungsform ist der gleiche ist wie der in 6B gezeigte niedrige Ablassprozess, sodass auf dessen Beschreibung verzichtet wird. 9B ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des zweiten niedrigen Ablassprozesses in der Ablasssteuerung gemäß der fünften alternativen Ausführungsform zeigt. Bei dem zweiten niedrigen Ablassprozess der Ablasssteuerung gemäß der fünften alternativen Ausführungsform wird die Solltemperatur der Brennstoffzelle 10 auf eine Temperatur T3 eingestellt, die niedriger ist als die Temperatur T1 und die Temperatur T2 (Schritt S31b). Die Temperatur T3 ist eine Temperatur, die um eine vorgegebene, im Voraus definierte Temperatur niedriger ist als die Temperatur T2, sowie eine Temperatur innerhalb des Bereichs, in dem die Stromerzeugung der Brennstoffzelle 10 nicht beeinträchtigt wird. Daher wird die Brennstoffzelle 10 bei dem zweiten niedrigen Ablassprozess weiter auf eine Temperatur gesteuert, die niedriger ist als in dem ersten Ablassprozess, sodass die Ablassströmungsrate von Wasserdampf, die infolge von der Stromerzeugungsreaktion der Brennstoffzelle 10 erzeugt wird, weiter reduziert wird.
  • Die Ausführungsformen der Erfindung werden oben im Detail beschrieben; allerdings ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung umfasst verschiedene Abwandlungen und Änderungen im Schutzumfang der Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen dargelegt werden.
  • Bei der zweiten und fünften alternativen Ausführungsform wird die Temperatur des Abgases, das Feuchtigkeit enthält und das aus der Brennstoffzelle 10 abgelassen wird, reduziert, indem die Brennstoffzelle 10 auf eine niedrige Temperatur gesteuert wird. Allerdings ist eine Technik zur Reduzierung der Temperatur von Abgas, das Feuchtigkeit enthält und aus der Brennstoffzelle 10 abgelassen wird, nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann ein Kühlmechanismus, der fähig ist, Abgas zu kühlen, das aus der Brennstoffzelle 10 abgelassen wird, in dem Brennstoffzellensystem angeordnet sein, Abgas kann von dem Kühlmechanismus gekühlt werden und dann kann Feuchtigkeit aus dem Fahrzeug 1 nach außen abgelassen werden. Beispiele für den Kühlmechanismus umfassen in diesem Fall einen Wärmetauscher mit Kältemittel zur Klimatisierung der Fahrgastzelle des Fahrzeugs 1 und einen Mechanismus, der Außenluft einführt.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform und den alternativen Ausführungsformen wird eine Konfiguration beispielhaft beschrieben, bei der die Steuereinheit 90, welche die Brennstoffzelle 10 steuert, Fahrassistenzsteuerung ausführt; allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Eine Fahrassistenzsteuereinheit, die eine Fahrassistenzsteuerung ausführt, kann separat von der Steuereinheit 90 ausgestattet sein. In diesem Fall kann die Steuereinheit 90 basierend auf Informationen von der Fahrassistenzsteuereinheit bestimmen, ob das Fahren unterstützt wird.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform und den alternativen Ausführungsformen dient die Steuereinheit 90, die die Brennstoffzelle 10 steuert, als die oben beschriebene Steuerbestimmungseinheit; allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann eine Fahrassistenzsteuereinheit, die Fahrassistenzsteuerung ausführt, separat von der Steuereinheit 90 ausgebildet sein und die Fahrassistenzsteuereinheit kann die Funktion der Steuerbestimmungseinheit erfüllen. Das heißt, die Steuereinheit 90, die die Brennstoffzelle 10 steuert und eine andere Steuereinheit können zusammenarbeiten, um die Funktionen der oben beschriebenen Steuerbestimmungseinheit und der Niedrigablass-Prozesseinheit zu erfüllen.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform und den alternativen Ausführungsformen wird das Fahrzeug 1 beschrieben, das fähig ist, die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung oder die Fahrassistenzsteuerung auszuführen. Stattdessen kann die Erfindung auf ein Fahrzeug angewandt werden, das fähig ist, nur entweder die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung oder die Fahrassistenzsteuerung auszuführen. Zum Beispiel kann der niedrige Ablassprozess während der Ausführung der Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung bei einem Fahrzeug ausgeführt werden, das keine Funktion zur Implementierung von Fahrassistenzsteuerung hat und das fähig ist, nur die Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung auszuführen, und der normale Ablassprozess kann während einem Beenden der Rückwärtsbewegungsanzeigensteuerung ausgeführt werden.
  • Die Positionen der Kameras Ca, Cb, Cc, Cd und der Austrittsleitung 100 bezüglich des Fahrzeugs 1 sind nicht auf den oben beschriebenen Fall beschränkt. Das heißt, ein Abstand zwischen der Austrittsleitung 100 und einer Kamera, die der Austrittsleitung 100 am nächsten angeordnet ist, kann größer sein als der in 1A gezeigte Abstand. Auch in diesem Fall kann, wenn die Ablassströmungsrate von Wasserdampf aus dem Fahrzeug 1 heraus hoch ist, die Sicht mit der Kamera abhängig von dem Fahrzustand des Fahrzeugs, der Windrichtung oder dergleichen beeinträchtigt sein.

Claims (6)

  1. Brennstoffzellenfahrzeug (1) in dem ein Brennstoffzellensystem (2) eingebaut ist, das eine Brennstoffzelle (10) umfasst, wobei das Brennstoffzellenfahrzeug Folgendes aufweist: einen Ablassmechanismus (40), der eingerichtet ist, von der Brennstoffzelle erzeugte Feuchtigkeit aus dem Brennstoffzellensystem und aus einem Brennstoffzellenfahrzeug abzulassen; und eine elektronische Steuereinheit (90), gekennzeichnet durch eine Kamera (Ca, Cb, Cc, Cd), die eingerichtet ist, ein Bild außerhalb des Brennstoffzellenfahrzeugs zu erfassen; wobei die elektronische Steuereinheit (90) eingerichtet ist, zu bestimmen, ob eine vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, wobei die vorgegebene Steuerung eine Steuerung ist, die auf einer aus dem Bild erhaltenen Information basiert und die ansprechend auf einen Fahrzustand oder einen Fahrmodus des Brennstoffzellenfahrzeugs in einem eingeschalteten Zustand eines Zündschalters (IG) ausgeführt oder gestoppt wird, und wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, einen niedrigen Ablassprozess auszuführen, wobei der niedrige Ablassprozess ein Prozess ist, bei dem im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Ablassströmungsrate von Wasserdampf reduziert wird, der von dem Ablassmechanismus aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abgelassen wird, wobei bei dem niedrigen Ablassprozess im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Temperatur von Abgas reduziert wird, das die Feuchtigkeit enthält und aus der Brennstoffzelle abgelassen wird, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, und bei dem niedrigen Ablassprozess im Vergleich zu wenn ein Stopp der vorgegebenen Steuerung bestimmt wird, eine Solltemperatur, die basierend auf einem Betriebszustand der Brennstoffzelle eingestellt wird, gesenkt wird, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird.
  2. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, wobei: die elektronische Steuereinheit eingerichtet ist, basierend auf einer Außenlufttemperatur und/oder einer Außenluftfeuchtigkeit außerhalb von dem Brennstoffzellenfahrzeug zu prognostizieren, ob der Wasserdampf, der aus dem Brennstoffzellenfahrzeug heraus abgelassen wird, leicht kondensiert; und bei dem niedrigen Ablassprozess im Vergleich zu wenn vorhergesagt wird, dass der Wasserdampf nicht kondensiert, die Ablassströmungsrate reduziert wird, wenn vorhergesagt wird, dass der Wasserdampf leicht kondensiert.
  3. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Ablassmechanismus eine Reservoireinheit (423) und ein Auslassventil (425) umfasst, wobei die Reservoireinheit eingerichtet ist, die Feuchtigkeit in einem Zustand flüssigen Wassers zu speichern, das Auslassventil eingerichtet ist, es dem in der Reservoireinheit gespeicherten flüssigen Wasser zu erlauben, aus dem Brennstoffzellenfahrzeug heraus abzulaufen, wenn das Auslassventil geöffnet ist.
  4. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Ablassmechanismus einen Ablassdurchlauf (411, 431, 100) umfasst, durch den die Feuchtigkeit aus einer Kathode (11) der Brennstoffzelle aus dem Brennstoffzellenfahrzeug abgelassen wird.
  5. Brennstoffzellenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vorgegebene Steuerung eine Fahrassistenzsteuerung ist, bei der das Fahren des Brennstoffzellenfahrzeugs basierend auf der aus dem Bild erhaltenen Informationen unterstützt wird.
  6. Brennstoffzellenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner eine Anzeigeeinheit (70) aufweist, die eingerichtet ist, das Bild anzuzeigen, wobei die vorgegebene Steuerung eine Anzeigesteuerung ist, bei der das Bild auf der Anzeigeeinheit während einer Rückwärtsbewegung des Brennstoffzellenfahrzeugs angezeigt wird.
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