DE102018113185B4 - Brennstoffzellenfahrzeug mit führungsabschnitt zum führen von abgas und steuerverfahren für dieses brennstoffzellenfahrzeug - Google Patents

Brennstoffzellenfahrzeug mit führungsabschnitt zum führen von abgas und steuerverfahren für dieses brennstoffzellenfahrzeug Download PDF

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Abstract

Brennstoffzellenfahrzeug (10) mit:einem Brennstoffzellenmodul (100);einem Abgabeanschluss (130), durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul (100) erzeugt wird, abgegeben wird, wobei der Abgabeanschluss (130) an einem Unterboden (18) und zwischen einer Vorderradachse (13) und einer Hinterradachse (14) des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) angeordnet ist;einem Führungsabschnitt (140), der das Abgas so führen kann, dass es zu einer hinteren Seite jenseits der Hinterradachse (14) strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Nichtfahrzustand ist;einem Geschwindigkeitsmesser (16); undeiner Steuereinrichtung (20), die den Führungsabschnitt (140) gemäß der Geschwindigkeit des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) steuert, wobeider Führungsabschnitt (140) einen Auslass (131) des Abgabeanschlusses (130) aufweist, unddie Steuereinrichtung (20) einen Öffnungsbereich des Auslasses (131, 141), wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, so reduziert, dass er kleiner ist als der Öffnungsbereich, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Fahrzustand ist, wobeider Führungsabschnitt (140) Folgendes aufweist:einen Schalldämpfer (120), der zwischen dem Brennstoffzellenmodul (100) und dem Abgabeanschluss (130) vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer (120)eine Öffnung (122), durch die das Abgas von dem Brennstoffzellenfahrzeug (10) abgegeben wird, ohne durch den Abgabeanschluss (130) zu treten, undeinen Deckel (123) aufweist, mit dem die Öffnung (122) geöffnet und geschlossen wird, wobeider Abgabeanschluss (130) einen Öffnungsbereich hat, der ermöglicht, dass das Abgas bei einer Strömungsgeschwindigkeit strömt, die gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit ist, um sogar dann abgegeben zu werden, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, unddie Steuereinrichtung (20) den Deckel (123) so steuert, dass er geschlossen wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, und so steuert, dass er geöffnet wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Fahrzustand ist.

Description

  • HINTERGRUND
  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Führungsabschnitt zum Führen von Abgas und auf ein Steuerverfahren für ein solches Brennstoffzellenfahrzeug.
  • ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK
  • JP 2015 - 209 043 A offenbart ein Brennstoffzellenfahrzeug mit: einem Brennstoffzellenstapel an einer Fahrzeugvorderseite, d.h. beispielsweise in einem vorderen Raum; und einen Abgabeanschluss für Abgas von dem Brennstoffzellenstapel (Brennstoffzellenmodul), der an einer Fahrzeugrückseite angeordnet ist.
  • Wenn der Abgabeanschluss für das Abgas weiter an der hinteren Seite als eine Hinterradachse des Fahrzeugs angeordnet ist, kann Flüssigkeit, die zusammen mit dem Abgas abgegeben wird, sich zu der hinteren Seite des Fahrzeugs in einem Fahrzustand verteilen und an einem folgenden Fahrzeug landen. Wenn der Abgabeanschluss zwischen der Vorderradachse und der Hinterradachse angeordnet ist, wird die Flüssigkeit durch eine untere Abdeckung des Fahrzeugs so blockiert, dass sie nicht zu der hinteren Seite des Fahrzeugs verteilt wird. Jedoch ist es bei diesem Aufbau wahrscheinlich, dass das Abgas unterhalb der unteren Abdeckung verbleibt, wenn das Fahrzeug in einem nichtfahrenden Zustand ist. Als ein Ergebnis können die Hinterräder durch den Wasserdampf in dem Abgas feucht werden. Somit wird ein Aufbau benötigt, der ermöglicht, dass das Abgas auch dann günstig abgegeben wird, wenn das Fahrzeug in dem nichtfahrenden Zustand ist.
  • US 2016 / 0 221 433 A1 und US 2007 / 0 000 702 A1 offenbaren ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Brennstoffzellenmodul; einem Abgabeanschluss, durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul erzeugt wird, abgegeben wird, wobei der Abgabeanschluss an einem Unterboden und zwischen einer Vorderradachse und einer Hinterradachse des Brennstoffzellenfahrzeugs angeordnet ist; und einem Führungsabschnitt, der das Abgas so führen kann, dass es zu einer hinteren Seite jenseits der Hinterradachse strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug in einem Nichtfahrzustand ist.
  • JP 2005 - 222 892 A offenbart ein Brennstoffzellensystem mit einer Einrichtung zum Variieren der Öffnungsfläche einer Abgabeöffnung. Bei einer Änderung eines sich auf die Konzentration von weißem Rauch beziehenden Werts wird die Öffnungsfläche der Abgabeöffnung verkleinert, um die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases schneller zu gestalten.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Brennstoffzellenfahrzeug und ein Steuerverfahren für dieses zu finden, durch die ermöglicht wird, dass das Abgas auch dann günstig abgegeben wird, wenn das Fahrzeug in dem nichtfahrenden Zustand ist.
  • Diese Aufgabe ist durch ein Brennstoffzellenfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Alternative Brennstoffzellenfahrzeuge sind in den Ansprüchen 11 und 12 angegeben. Steuerverfahren für Brennstoffzellenfahrzeug sind in den Ansprüchen 9 und 10 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellenfahrzeug geschaffen. Das Brennstoffzellenfahrzeug hat ein Brennstoffzellenmodul; einen Abgabeanschluss, durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul erzeugt wird, abgegeben wird, wobei der Abgabeanschluss an einem unteren Boden und zwischen einer Vorderradachse und einer Hinterradachse des Brennstoffzellenfahrzeugs angeordnet ist; und einen Führungsabschnitt, der das Abgas so führen kann, dass es zu einer hinteren Seite jenseits der Hinterradachse strömt, während das Fahrzeug in einem Nichtfahrzustand ist.
  • Bei diesem Aspekt kann Wasser (Wasserdampf) enthaltendes Abgas durch den Führungsabschnitt so geführt werden, dass es zu der Rückseite jenseits der Hinterradachse strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug nicht fährt (Nichtfahrzustand). Dies stellt ein geringeres Risiko sicher, dass die Hinterräder mit dem Wasserdampf in Kontakt gelangen oder feucht werden. Weißer Dampf (Rauch) als ein Ergebnis des Kondensierens des Wasserdampfs wird nicht von den Seitenflächen des Brennstoffzellenfahrzeugs verteilt. Somit kann das Abgas in günstiger Weise abgegeben werden, während das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt weist das Brennstoffzellenfahrzeug des Weiteren Folgendes auf: einen Geschwindigkeitsmesser; und eine Steuereinrichtung, die den Führungsabschnitt gemäß der Geschwindigkeit des Brennstoffzellenfahrzeugs steuert. Der Führungsabschnitt kann einen Auslass des Abgabeabschnittes aufweisen, und die Steuereinrichtung kann einen Öffnungsbereich des Auslasses, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, so reduzieren, dass er kleiner ist als der Öffnungsbereich, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in einem Fahrzustand ist.
  • Bei diesem Aspekt legt die Steuereinrichtung den Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) des Führungsabschnittes so fest, dass er in dem Nichtfahrzustand des Brennstoffzellenfahrzeugs kleiner ist als in dem Fahrzustand. Somit kann das Abgas durch den Führungsabschnitt so geführt werden, dass es zu der Rückseite jenseits der Hinterradachse selbst dann strömt, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt weist der Führungsabschnitt Folgendes auf: einen Schalldämpfer, der zwischen dem Brennstoffzellenmodul und dem Abgabeanschluss vorgesehen ist, mit einer Öffnung, durch die das Abgas von dem Brennstoffzellenfahrzeug abgegeben wird, ohne durch den Abgabeanschluss zu treten, und einem Deckel, mit dem die Öffnung geöffnet und geschlossen wird, wobei der Abgabeanschluss einen Öffnungsbereich haben kann, der ermöglicht, dass das Abgas bei einer Strömungsgeschwindigkeit strömt, die gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit ist, um sogar dann abgegeben zu werden, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, und die Steuereinrichtung den Deckel so steuern kann, dass er geschlossen wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, und so steuert, dass er geöffnet wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Fahrzustand ist.
  • Bei diesem Aspekt schließt die Steuereinrichtung den Deckel, während das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, so dass das von dem Abgabeanschluss abgegebene Abgas sich zu der Rückseite des Brennstoffzellenfahrzeugs bei der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit bewegen kann.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann der Führungsabschnitt des Weiteren ein Gebläse aufweisen, und die Steuereinrichtung kann das Gebläse zumindest dann antreiben, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, um das Abgas zu der hinteren Seite des Brennstoffzellenfahrzeugs zu führen.
  • Bei diesem Aspekt treibt die Steuereinrichtung das Gebläse an, während das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, so dass das Abgas zu der Rückseite des Brennstoffzellenfahrzeugs bei der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit geführt werden kann.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann das Brennstoffzellenfahrzeug des Weiteren einen Radiator (Kühler), der das Brennstoffzellenmodul kühlt, und ein Radiatorgebläse aufweisen, das den Radiator mit Luft kühlt, wobei das Radiatorgebläse als ein Gebläse für den Führungsabschnitt angewendet werden kann.
  • Bei diesem Aspekt wird das Radiatorgebläse als das Gebläse des Führungsabschnittes genutzt, so dass das Abgas zu der Rückseite des Brennstoffzellenfahrzeugs bei der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit geführt werden kann, während das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, wobei keine zusätzlichen Komponenten erforderlich sind.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann das Brennstoffzellenmodul so geneigt sein, dass seine Fahrzeugvorderseite höher als seine Fahrzeugrückseite angeordnet ist, und das Radiatorgebläse kann weiter an der Vorderseite als das Brennstoffzellenmodul angeordnet sein und in einer Höhenrichtung so positioniert sein, dass es Luft unter das Brennstoffzellenmodul befördern kann.
  • Bei diesem Aspekt ist das Brennstoffzellenmodul so geneigt, dass die Vorderseite höher angeordnet ist als die hintere Seite, und das Radiatorgebläse ist weiter an der vorderen Seite als das Brennstoffzellenmodul angeordnet und ist in der Höhenrichtung so positioniert, dass es Luft unter das Brennstoffzellenmodul befördern kann. Somit kann die durch das Radiatorgebläse erzeugte Luftströmung zu dem Abgabeanschluss geführt werden, während sie durch einen Abschnitt unterhalb des Brennstoffzellenmoduls in einer vertikalen Richtung tritt.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann das Brennstoffzellenfahrzeug des Weiteren eine untere Abdeckung aufweisen, die unter dem Radiatorgebläse und dem Brennstoffzellenmodul in einer vertikalen Richtung angeordnet ist.
  • Bei diesem Aspekt ist die untere Abdeckung unter dem Radiatorgebläse und dem Brennstoffzellenmodul in der vertikalen Richtung angeordnet. Somit wird die durch das Radiatorgebläse erzeugte Luftströmung zu dem Abgabeanschluss geführt, während sie zwischen dem Brennstoffzellenmodul und der unteren Abdeckung vorbeitritt.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann der Führungsabschnitt einen Kanal aufweisen, der weiter an der hinteren Seite als der Abgabeanschluss angeordnet ist, kann der Kanal einen Einlass haben, der den Abgabeanschluss von einer nach oben weisenden Seite in einer vertikalen Richtung bedeckt, und kann der Kanal einen Auslass haben, der weiter an der hinteren Seite als die Hinterradachse angeordnet ist.
  • Bei diesem Aspekt wird das Abgas durch den Kanal so geführt, dass es zu der Rückseite bis jenseits der Hinterradachse strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist. Wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Fahrzustand ist, tritt lediglich ein Teil des Abgases durch den Kanal, und der Rest des Abgases bewegt sich aufgrund der Fahrtwindströmung nach hinten, ohne durch den Kanal zu treten.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann der Kanal eine Querschnittsfläche haben, die größer ist als der Öffnungsbereich des Auslasses des Auslassanschlusses.
  • Bei diesem Aspekt hat der Kanal eine Querschnittsfläche, die größer ist als der Öffnungsbereich eines Auslasses des Auslassanschlusses. Dies erleichtert das Sammeln des Abgases.
  • In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann das Brennstoffzellenfahrzeug des Weiteren eine untere Abdeckung aufweisen, die weiter an der hinteren Seite als der Abgabeanschluss angeordnet ist und einen Unterboden des Brennstoffzellenfahrzeugs bedeckt, wobei der Führungsabschnitt eine Nut aufweisen kann, die an dem Unterboden vorgesehen ist, wobei sich die Nut von dem Abgabeanschluss zu einem Abschnitt erstreckt, der sich weiter an der hinteren Seite befindet als die Hinterradachse.
  • Bei diesem Aspekt tritt das Abgas durch die Nut, die an der unteren Abdeckung vorgesehen ist, um so geführt zu werden, dass es zu der hinteren Seite bis jenseits der Hinterradachse strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist. Wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in dem Fahrzustand ist, tritt lediglich ein Teil des Abgases durch die Nut und der Rest des Abgases bewegt sich aufgrund der Fahrtwindströmung nach hinten, ohne durch die Nut zu treten.
  • Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Modi ausgeführt werden und kann als ein Modus eines Abgasabgabeverfahrens für ein Brennstoffzellenfahrzeug und auch als ein Modus eines Brennstoffzellenfahrzeugs ausgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 2 zeigt einen schematischen Aufbau des Fahrzeugs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 3 zeigt eine Darstellung des Unterschiedes einer Form eines Führungsabschnittes zwischen einem Nichtfahrzustand und einem Fahrzustand des Fahrzeugs.
    • 4 zeigt eine Darstellung eines Beispiels eines Aufbaus zum Ändern der Form des Führungsabschnittes.
    • 5 zeigt ein Flussdiagramm einer Steuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
    • 6 zeigt, wie das Abgas strömt, wenn ein Öffnungsbereich eines Auslasses des Führungsabschnittes klein ist.
    • 7 zeigt, wie das Abgas strömt, wenn der Öffnungsbereich des Auslasses des Führungsabschnittes nicht klein ist.
    • 8 zeigt eine Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels zum Ändern des Öffnungsbereiches des Auslasses des Abgabeanschlusses.
    • 9 zeigt eine Darstellung eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels zum Ändern des Öffnungsbereichs des Auslasses des Abgabeanschlusses.
    • 10 zeigt einen schematischen Aufbau eines Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
    • 11 zeigt einen schematischen Aufbau des Fahrzeugs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
    • 12 zeigt eine Darstellung eines schematischen Aufbaus eines Fahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
    • 13 zeigt eine Darstellung eines schematischen Aufbaus des Fahrzeugs gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
    • 14 zeigt eine Darstellung wie das Abgas in einem Bereich X in 12 in einem Nichtfahrzustand und einem Fahrzustand strömt.
    • 15 zeigt eine Darstellung eines schematischen Aufbaus eines Fahrzeugs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
    • 16 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XVI-XVI in 15.
    • 17 zeigt einen schematischen Aufbau eines Fahrzeugs gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
    • 18 zeigt eine Darstellung eines schematischen Aufbaus des Fahrzeugs gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
    • 19 zeigt ein Flussdiagramm einer Steuerung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In der nachfolgenden Beschreibung sind fünf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und deren Abwandlungen beschrieben. In dem ersten, zweiten und fünften Ausführungsbeispiel wird ein Betriebszustand eines Führungsabschnittes zwischen einem Fahrzustand und einem Nichtfahrzustand des Brennstoffzellenfahrzeugs 10 (abgekürzt als „Fahrzeug 10“) geschaltet, um eine Strömungsgeschwindigkeit eines Abgases relativ zu der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zu ändern. Der Führungsabschnitt kann das Abgas so führen, dass es zu einer hinteren Seite bis jenseits einer Hinterradachse des Fahrzeugs 10 strömt. Der Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10 ist nicht auf einen Fall beschränkt, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 Null (0 km/h) beträgt, und umfasst Fälle, bei denen die Geschwindigkeit gleich wie der geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit Vth ist. Die Geschwindigkeit Vth ist ein vorbestimmter Wert, der beispielsweise 10 km/h nicht überschreitet. Beispielsweise ist der Wert vorzugsweise niedriger als 7,2 km/h (2 m/s). Im ersten Ausführungsbeispiel wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases erhöht, indem ein Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) eines Abgabeanschlusses, durch den das Abgas abgegeben wird, auf eine geringe Größe festgelegt wird, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases durch beispielsweise ein Gebläse erhöht, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Im dritten und vierten Ausführungsbeispiel wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases nicht geändert. Stattdessen ist ein Führungspfad (ein Rohr oder eine Nut) vorgesehen, um das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 zu führen, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Die Ausführungsbeispiele sind nachstehend detailliert beschrieben.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Die 1 und 2 zeigen jeweils eine Darstellung eines schematischen Aufbaus des Fahrzeugs 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 10 hat ein Brennstoffzellenmodul 100, ein Abgasrohr 110, einen Schalldämpfer 120, einen Abgabeanschluss (Auslassanschluss) 130, einen Führungsabschnitt 140, ein Betätigungsglied (Aktuator) 142, einen Antriebsmotor 12, eine Vorderradachse 13, eine Hinterradachse 14, einen Kraftstofftank 15, einen Geschwindigkeitsmesser 16, untere Abdeckungen 17f und 17r, einen Unterboden 18 und eine Steuereinrichtung 20.
  • Das Brennstoffzellenmodul 100 ist in einem vorderen Raum 11 eingebaut, der an einem vorderen Abschnitt an der Vorderseite des Fahrzeugs 10 vorgesehen ist. Hierbei entspricht der Ausdruck „vorn“ des Fahrzeugs 10 einer Fahrrichtung des Fahrzeugs 10 in einem normalen Fahrzustand, und „hinten“ entspricht einer Richtung, die zu „vorn“ entgegengesetzt ist, die „linke Seite“ und die „rechte Seite“ des Fahrzeugs 10 entsprechen jeweils der linken und rechten Seite relativ zu der Fahrrichtung des Fahrzeugs 10 in dem normalen Fahrzustand, und „nach oben“ und „nach unten“ bei dem Fahrzeug 10 entsprechen jeweils der oberen und unteren Seite in einer vertikalen Richtung des Fahrzeugs 10. Das Brennstoffzellenmodul 100 hat eine Abgabe, die mit dem Antriebsmotors 12 über einen DC-DC-Wandler und einen Inverter (nicht gezeigt) verbunden ist. Der Antriebsmotor 12 ist mit der Vorderradachse 13 verbunden. In diesem Beispiel ist der Antriebsmotor 12 unter dem Brennstoffzellenmodul 100 angeordnet. Alternativ kann der Antriebsmotor 12 in dem vorderen Raum 11 hinter dem Brennstoffzellenmodul 100 angeordnet sein. Die Vorderradachse 13 ist mit dem Geschwindigkeitsmesser 16 verbunden. Der Antriebsmotor 12 kann mit der Hinterradachse 14 verbunden sein oder er kann mit sowohl der Vorderradachse 13 als auch der Hinterradachse 14 verbunden sein. In diesen Fällen kann der Geschwindigkeitsmesser 16 mit der Hinterradachse 14 verbunden sein. Der Kraftstofftank 15 zum Liefern von Kraftstoffgas (Brennstoffgas) zu dem Brennstoffzellenmodul 100 ist im Wesentlichen über der Hinterradachse 14 angeordnet. Die unteren Abdeckungen 17f und 17r bedecken den Unterboden 18 des Fahrzeugs 10 und haben jeweils eine flache Plattenform. Die unteren Abdeckungen 17f und 17r haben Funktionen zum Verhindern, dass Fremdkörper (Müll), Staub, Wasser oder dergleichen in das Fahrzeug im fahrenden Zustand eindringen und zum Verringern des Widerstandes gegenüber der Luft, die unter dem Fahrzeug 10 vorbeitritt.
  • Das Abgasrohr 110, der Schalldämpfer 120, der Abgabeanschluss 130 und der Führungsabschnitt 140 sind mit der hinteren Seite des Brennstoffzellenmoduls 100 des Fahrzeugs 10 verbunden und sind in dieser Reihenfolge von dem Brennstoffzellenmodul 100 aus gesehen angeordnet. In den 1 und 2 ist der Aktuator 142 so dargestellt, dass er zwischen dem Abgabeanschluss 130 und dem Führungsabschnitt 140 angeordnet ist. Es ist hierbei zu beachten, dass der Aktuator 142 an einer beliebigen Position vorgesehen sein kann, um den Führungsabschnitt 140 antreiben zu können. Das Abgasrohr 110 ist ein Rohr, durch das Abgas von dem Brennstoffzellenmodul 100 abgegeben wird. Das Abgas umfasst Luft und umfasst des Weiteren produziertes Wasser als ein Ergebnis einer Reaktion in dem Brennstoffzellenmodul 100. Das produzierte Wasser wird in der Form von Wasserdampf oder Flüssigkeit als ein Ergebnis einer teilweisen Kondensation des Wasserdampfes abgegeben. Der Wasserdampf wird gekühlt, indem er der Umgebung ausgesetzt wird, und kondensiert so, dass er sich in weißen Rauch verwandelt. Der weiße Rauch wird aus außerordentlich kleinen Wassertropfen gebildet. Der Schalldämpfer 120 reduziert das beim Abgeben des Abgases mit sich gebrachte Geräusch. Der Abgabeanschluss 130, durch den das Abgas zu der Umgebung abgegeben wird, ist an dem Unterboden 18 des Fahrzeugs 10 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Abgas durch den Führungsabschnitt 140 so geführt, dass es weiter an der hinteren Seite als die Hinterradachse 14 des Fahrzeugs 10 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Führungsabschnitt 140 eine Düse mit einem Auslass 141, dessen Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) durch den Aktuator 142 geändert werden kann. Der Auslass 141 des Führungsabschnittes 110 ist zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 hin offen. Somit wird das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 abgeben. Hierbei bedeutet „der Auslass 141 des Führungsabschnittes 110 ist nach hinten gewandt“, dass der Auslass 141 so ausgerichtet ist, dass er sichtbar ist, wenn der Führungsabschnittes 140 von der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 betrachtet wird. Der Auslass 141 kann so festgelegt sein, dass er in einer beliebigen Richtung ausgerichtet ist, ohne von dem allgemeinen Empfinden eines Fachmanns abzuweichen. Somit ist die Ausrichtung nicht auf nach hinten gerichtet beschränkt, und der Auslass 141 kann geringfügig nach links, nach rechts, nach oben oder nach unten ausgerichtet sein. Beispielsweise kann der Auslass 141 in einer beliebigen Richtung innerhalb eines π-Steradiantbereiches mit einer direkt nach hinten weisenden Richtung von dem Fahrzeug 10 an der Mitte ausgerichtet sein. Der relativ zu der direkt nach hinten weisenden Richtung nach unten ausgerichtete Auslass 141 kann ein geringeres Risiko an einem Kondensieren an der hinteren unteren Abdeckung 17r oder dergleichen erzielen. Die Steuereinrichtung 20 gibt ein Befehl zu dem Aktuator 142 auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10, die durch den Geschwindigkeitsmesser 16 erlangt wird, aus, um den Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 zu ändern. Wie der Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 geändert wird, ist nachstehend beschrieben.
  • 3 zeigt eine Darstellung eines Unterschiedes bei der Form des Führungsabschnittes 140 zwischen einem Nichtfahrzustand und einem Fahrzustand des Fahrzeugs 10. Wenn das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, hat der Führungsabschnitt 140 eine zylindrische Form, bei der die Breite des Auslasses 141 im Wesentlichen die Breite wie jene an der stromaufwärtigen Seite ist. Wenn das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist, hat der Führungsabschnitt 140 eine im Wesentlichen konische Form, bei der der Öffnungsbereich des Auslasses 141 kleiner als jener an der stromaufwärtigen Seite ist. Eine konstante Strömungsrate des Abgases erfüllt eine Kontinuitätsgleichung „A·V = konstant“ zwischen einem Öffnungsbereich A des Auslasses 141 und einer Strömungsgeschwindigkeit V. Somit erhöht sich, wenn das Abgas bei einer konstanten Strömungsrate strömt, die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, da der Öffnungsbereich des Auslasses 141 als ein Ergebnis der Änderung im Hinblick auf die Form des Führungsabschnittes 140 von der zylindrischen Form zu der im Wesentlichen konischen Form abnimmt (kleiner wird). Die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases erleichtert es, dass das Abgas weiter zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ein Experiment ausgeführt im Hinblick auf eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, um herauszufinden, dass das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömen kann, solange die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in der direkt nach hinten weisenden Richtung des Fahrzeugs 10 2 m/s oder größer relativ zu der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ist.
  • Beispielsweise beträgt die Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases 5 m/s, wenn die Strömungsrate des Abgases in dem Fahrzustand 60 L/s (60 × 10-3 m3/s) ist und der Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) A des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 120 cm2 (12 × 10-3 m2) beträgt. Dieser Wert überschreitet den minimalen Wert (2 m/s) der Strömungsgeschwindigkeit, was ermöglicht, dass das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt. Somit ist wahrscheinlich, dass das Abgas mit einer derartigen Strömungsgeschwindigkeit zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt, und es ist wenig wahrscheinlich, dass es sich von den Seiten des Fahrzeugs 10 ausbreitet. In dem eigentlichen Fahrzustand wird eine Fahrtwindströmung auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit (10 m/s, d.h. 36 km/h) zu der Strömungsgeschwindigkeit hinzuaddiert. Wenn das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, strömt das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 hauptsächlich aufgrund der Fahrtwindströmung und nicht so sehr aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases. Der Ausdruck „das Abgas strömt zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10“ entspricht dem Umstand, wie das Abgas unter Betrachtung von dem Fahrzeug 10 strömt. Somit kann im eigentlichen Sinne das Abgas so erachtet werden, dass es relativ zu dem Fahrzeug 10 nach hinten strömt unter Betrachtung von dem Fahrzeug 10, da das Fahrzeug 10 sich nach vorn bewegt.
  • Das Fahrzeug 10 macht im Nichtfahrzustand eine geringe Menge an Energie erforderlich und erzeugt somit eine geringe Energiemenge (einen geringen Leistungsbetrag). Wenn beispielsweise die Strömungsrate des Abgases in diesem Zustand 1 L/s (1 × 10-3 m3/s) beträgt, beträgt die Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases ungefähr 0,083 m/s, was kleiner ist als der minimale Wert (2 m/s) der Strömungsgeschwindigkeit, die ermöglicht, dass das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt. Somit ist es wenig wahrscheinlich, dass das Abgas unter einer derartigen Bedingung zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt. Somit kann das Abgas unter der hinteren unteren Abdeckung 17r verbleiben. Als ein Ergebnis können die Reifen aufgrund der Kondensation des Wasserdampfes im Abgas feucht werden. Der Wasserdampf in dem Abgas verteilt sich teilweise nach oben von den Seitenflächen des Fahrzeugs 10. Bei diesem Prozess kondensiert der Wasserdampf, um sich in den weißen Rauch zu verwandeln. Der weiße Rauch scheint sich von den Seitenflächen des Fahrzeugs 10 zu verteilen. Der Wasserdampf verteilt sich nach oben, da der Wasserdampf ein Molekulargewicht (18) hat, das geringer ist als ein durchschnittliches Molekulargewicht (28, 8) der Luft. Der weiße Rauch steigt somit von den Seitenflächen des Fahrzeugs 10 auf, was dem Fahrer oder dergleichen ein unangenehmes Empfinden sogar dann mitteilen kann, wenn das Fahrzeug 10 keinen Fehler oder kein Problem aufweist. Somit besteht eine Anforderung an einem günstigen Abgeben des Abgases sowohl in dem Fahrzustand als auch in dem Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel reduziert die Steuereinrichtung 20 den Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 von 120 cm2 (12 × 10-3 m2) auf 5 cm2 (0,5 × 10-3 m2), wenn das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Somit kann die Steuereinrichtung 20 die Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases auf ungefähr 2 m/s erhöhen. Als ein Ergebnis kann die Bedingung erfüllt werden zum Ermöglichen, dass der aus dem Wasserdampf in dem Abgas erzeugte weiße Rauch zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt (Strömungsgeschwindigkeit von 2 m/s oder größer kann erzielt werden).
  • 4 zeigt eine Darstellung eines Beispiels eines Aufbaus zum Ändern der Form des Führungsabschnittes 140. Der Führungsabschnitt 140 hat eine Düse mit Innenflügeln 143 und Außenflügeln 144. Die Innenflügel 143 und die Außenflügel 144 haben jeweils eine im Wesentlichen trapezoidartige Form, die zu dem Auslass 141 hin abgeschrägt ist. Die Innenflügel 143 und die Außenflügel 144 sind abwechselnd entlang einer zylindrischen Ebene so angeordnet, dass sie einander überlappen. In 4 sind die Innenflügel 143 schraffiert dargestellt und die Außenflügel 144 sind nichtschraffiert dargestellt, um die Darstellung besser zu veranschaulichen.
  • Wenn das Fahrzeug 10 im Fahrzustand ist, bilden die Innenflügel 143 und die Außenflügel 144 im Wesentlichen eine zylindrische Düse, wie dies nachstehend beschrieben ist. Die Innenflügel 143 sind entlang der zylindrischen Ebene angeordnet. Die Innenflügel 143 haben jeweils eine im Wesentlichen trapezoidartige Form, die zu dem Auslass 141 hin abgeschrägt ist. Somit wird ein Raum Sp zwischen Fußabschnitten von jeweils zwei benachbarten der Innenflügel 143 in der trapezoidartigen Form, die voneinander separat sind, erzeugt. Die Außenflügel 144 haben ebenfalls eine im Wesentlichen trapezoidartige Form, die zu dem Auslass 141 hin abgeschrägt ist, und sind entlang der zylindrischen Ebene so angeordnet, dass der Raum Sp zwischen den Fußabschnitten von jeweils zwei benachbarten der Innenflügel 143 in der trapezoidartigen Form ausgefüllt ist. Somit bilden die Innenflügel 143 und die Außenflügel 144 die im Wesentlichen zylindrische Düse.
  • Wenn das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist, bilden die Innenflügel 143 und die Außenflügel 144 eine im Wesentlichen konische Form, die zu dem Auslass 141 des Führungsabschnittes 140 abgeschrägt ist, wie dies nachstehend beschrieben ist. Der Aktuator 142 bewirkt, dass die Innenflügel 143 geneigt sind, so dass sich die Auslassseitenabschnitte nach innen bewegen, bis die Fußabschnitte von jeweils zwei benachbarten der Innenflügel 143 in der trapezoidartigen Form miteinander in Kontakt gelangen. Als ein Ergebnis bilden die Innenflügel 143 eine im Wesentlichen konische Form, die zu dem Auslass 141 abgeschrägt ist. Der Aktuator 142 kann bewirken, dass die Außenflügel 144 in einer ähnlichen Weise geneigt sind.
  • In dem Aufbau gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Führungsabschnitt 140 die Innenflügel 143 und die Außenflügel 144, und die Innenflügel 143 sind geneigt. Alternativ kann ein Aufbau, der Flügel nutzt, die in einer Blende einer Kamera gleiten, anstelle der Innenflügel 143 und der Außenflügel 144 angewendet werden.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm einer Steuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Ein in 5 gezeigter Prozess wird wiederholt einmal in jeder vorbestimmten Zeitspanne ausgeführt, während das Brennstoffzellenmodul 100 Leistung erzeugt (Energie erzeugt). Bei Schritt S100 erlangt die Steuereinrichtung 20 des Fahrzeugs 100 eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 10 von dem Geschwindigkeitsmesser 16.
  • Bei Schritt S110 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob die Geschwindigkeit v gleich wie oder geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit vth ist. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die Geschwindigkeit vth ein vorbestimmter Wert, der beispielsweise nicht höher als 10 km/h ist, und ist vorzugsweise ein Wert, der geringer als 7,2 km/h (2 m/s) ist. Wenn Geschwindigkeit v ≤ vth gilt, geht die Steuereinrichtung 20 zu dem Prozess von Schritt S120 weiter. Wenn Geschwindigkeit v ≥ vth gilt, geht die Steuereinrichtung 20 zu einem Prozess bei Schritt S130 weiter.
  • Bei Schritt S120 befiehlt die Steuereinrichtung 20 dem Aktuator 142, den Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 zu reduzieren. Somit reduziert der Aktuator 142 den Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140. Bei Schritt S130 befiehlt die Steuereinrichtung 20 dem Aktuator 142, den Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 zu erhöhen. Somit erhöht der Aktuator 142 den Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140. Dann geht, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, die Steuereinrichtung 20 zu dem Prozess bei Schritt S100 im nächsten Zyklus weiter.
  • 6 zeigt, wie das Abgas strömt, wenn der Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 gering (klein) ist. Wenn das Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit v, die die vorbestimmte Geschwindigkeit vth nicht überschreitet, in dem Nichtfahrzustand ist, befiehlt die Steuereinrichtung 20 dem Aktuator 142, den Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 zu reduzieren. Als ein Ergebnis nimmt die Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases, das zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 aus dem Auslass 141 des Führungsabschnittes 140 abgegeben wird, so zu, dass das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt. Somit strömt der weiße Rauch als ein Ergebnis der Kondensation des Wasserdampfes im Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10. Somit kann die Steuereinrichtung 20 bewirken, dass der weiße Rauch als ein Ergebnis der Kondensation des Wasserdampfes zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt, indem bewirkt wird, dass der Aktuator 142 den Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 reduziert, um die Geschwindigkeit V des zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 abgegeben Abgases zu erhöhen. In dieser Weise wird, wenn das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand bei einer Geschwindigkeit v ist, die die vorbestimmte Geschwindigkeit vth nicht überschreitet, der Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 durch den Aktuator 142 so klein eingestellt, dass die Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases auf einen hohen Wert festgelegt wird, um zu ermöglichen, dass das Abgas nach hinten strömt. Der Wasserdampf im Abgas kann kondensieren, um sich in den weißen Rauch zu verwandeln. Somit wird der weiße Rauch noch nach hinten abgegeben, um sich zu verteilen, während er sich von dem Führungsabschnitt 140 zu dem hinteren Ende des Fahrzeugs 10 bewegt, und somit ist es wenig wahrscheinlich, dass er als eine große Masse an Rauch wahrgenommen wird. Der weiße Rauch, der abgegeben wird und sich von dem hinteren Ende des Fahrzeugs 10 verteilt, erscheint nicht als unnatürlich. Somit ist es wenig wahrscheinlich, dass der Fahrer oder dergleichen eine Unannehmlichkeit oder eine Besorgnis dahingehend empfindet, dass ein Problem aufgetreten ist.
  • 7 zeigt, wie das Abgas strömt, wenn der Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 nicht gering ist. Wenn der Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 nicht gering (nicht klein) ist, ist die Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases gering. Wenn das Fahrzeug 10 im Fahrzustand ist, strömt das Abgas noch von der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 aufgrund der Fahrtwindströmung. Der Wasserdampf im Abgas kann kondensieren, um sich in den weißen Rauch zu wandeln. Der weiße Rauch wird immer noch nach hinten abgegeben, um sich zu verteilen, während er sich von dem Führungsabschnitt 140 zu dem hinteren Ende des Fahrzeugs 10 bewegt, und somit ist es wenig wahrscheinlich, dass er als eine große Rauchmasse wahrgenommen wird. Der weiße Rauch, der abgegeben wird und sich von dem hinteren Ende des Fahrzeugs 10 verteilt, erscheint nicht als unnatürlich. Somit ist es wenig wahrscheinlich, dass der Fahrer oder dergleichen eine Unannehmlichkeit oder eine Besorgnis dahingehend empfindet, dass ein Problem aufgetreten ist. 7 zeigt eine Referenzdarstellung, die zeigt, wie das Abgas strömt, wenn der Öffnungsbereich des Auslasses 141 nicht klein ist, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Dieser Zustand bringt eine geringe Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases mit sich und involviert die Fahrtwindströmung nicht, und führt somit zu einer Abgasverteilung von dem Unterboden 18 und den Seitenflächen des Fahrzeugs 10 anstatt dass es zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt.
  • Im vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet die Steuereinrichtung 20 den Aktuator 142, um den Öffnungsbereich des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 im Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10 auf eine kleinere Größe festzulegen als jene des Auslasses 141 im Fahrzustand. Somit kann die Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases erhöht werden, um zu bewirken, dass das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömt. Im Fahrzustand kann das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 unter Betrachtung des Fahrzeugs 10 aufgrund der Fahrtwindströmung strömen. Somit kann das Abgas sowohl im Fahrzustand als auch im Nichtfahrzustand des Fahrzeugs in günstiger Weise abgegeben werden.
  • 8 zeigt eine Abwandlung im Hinblick auf eine andere Art und Weise zum Ändern des Öffnungsbereiches des Auslasses des Abgabeanschlusses. Ein Abgasführungsabschnitt gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat den Abgabeanschluss 130 und ein Ventil 145. Das Ventil 145 ist im Inneren des Abgabeanschlusses 130 vorgesehen. Das Ventil 145 ist an dem Schalldämpfer 120 drehbar fixiert und wird durch den Aktuator 142 gedreht, um den Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) eines Auslasses 131 des Abgabeanschlusses 130 zu ändern. Somit verwendet die Steuereinrichtung 20 den Aktuator 142 zum Drehen des Ventils 145, um einen Öffnungsbereich A1 des Auslasses 131 einzustellen, wenn das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Der Öffnungsbereich A1 ist kleiner als ein Öffnungsbereich A2, der dann festgelegt wird, wenn das Fahrzeug 10 im Fahrzustand ist. Der Öffnungsbereich A1 des Auslasses 131 ist so festgelegt, dass bewirkt wird, dass das Abgas aus dem Abgasanschluss 143 bei der Strömungsgeschwindigkeit V von ungefähr 2 m/s oder höher abgegeben wird, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Somit kann die Steuereinrichtung 20 den Öffnungsbereich A1 des Auslasses 131 des Abgabeanschlusses 130 in dem Fahrzeug 10 im Nichtfahrzustand so festlegen, dass er kleiner als der Öffnungsbereich A2 des Auslasses 131 in dem Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, wobei dies wie im ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Somit kann eine hohe Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases erzielt werden, und das Abgas kann zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 strömen. Während das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, kann das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 unter Betrachtung von dem Fahrzeug 10 aufgrund der Fahrtwindströmung strömen. Wenn all diese Dinge berücksichtigt werden, kann das Abgas in günstiger Weise abgegeben werden, während das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand und in dem Nichtfahrzustand ist.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Abgabeanschluss 130 eine im Wesentlichen zylindrische Form, und das Ventil 145 kann entlang der zylindrischen Innenfläche des Abgabeanschlusses 130 angeordnet sein. Wenn das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist, ist das Ventil 145 zu der Innenseite geneigt, um den Auslass 131 schmal zu gestalten. Wenn das Fahrzeug 10 im Fahrzustand ist, weitet sich das Ventil 145, um sich entlang der zylindrischen Innenfläche des Abgabeanschlusses 130 so zu erstrecken, dass der Auslass 131 aufgeweitet werden kann (breiter gestaltet werden kann).
  • 9 zeigt eine andere Abwandlung einer anderen Art und Weise zum Ändern des Öffnungsbereiches des Auslasses des Abgabeanschlusses. In diesem Ausführungsbeispiel hat das Fahrzeug 10 einen Schalldämpfer 121 und den Abgabeanschluss 130. Der Schalldämpfer 121 hat eine Öffnung 122, einen Deckel 123 zum Öffnen und Schließen der Öffnung 122 und den Aktuator 142, der den Deckel 123 öffnet und schließt, und er dient als ein Führungsabschnitt. Der Abgabeanschluss 130 hat einen Öffnungsbereich, der ermöglicht, dass das Abgas bei einer Strömungsgeschwindigkeit von ungefähr 2 m/s oder höher von dem Abgabeanschluss 130 abgegeben wird, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist.
  • Wenn das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist, verwendet die Steuereinrichtung 20 den Aktuator 142 zum Schließen des Deckels 123, so dass das Abgas aus dem Abgabeanschluss 130 bei der Strömungsgeschwindigkeit V von ungefähr 2 m/s oder höher abgegeben wird. Wenn das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, verwendet die Steuereinrichtung 20 den Aktuator 142 zum Öffnen des Deckels 123, so dass das Abgas aus dem Abgabeanschluss 130 und der Öffnung 122 abgegeben wird. Somit kann das Abgas günstig abgegeben werden, während das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand und in dem Nichtfahrzustand ist, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Umstand, wie das Abgas abgegeben wird, zwischen dem Fahrzustand und dem Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10 durch einen einfachen Aufbau geschaltet werden, bei dem der Deckel 123 an dem Schalldämpfer 121 vorgesehen ist. Somit kann das Abgas in günstiger Weise in beiden Zuständen abgegeben werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Deckel 123 angewendet, der ein Ende hat, das mit dem Aktuator 142 verbunden ist. Alternativ kann ein Schmetterlingsventil anstelle des Deckels 123 angewendet werden. In einem derartigen Aufbau kann die Öffnung 122 mit Leichtigkeit durch eine axiale Drehung des Schmetterlingsventils geöffnet und geschlossen werden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Die 10 und 11 zeigen jeweils eine Darstellung eines schematischen Aufbaus des Fahrzeugs 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat Gebläse (Lüfter) 150 an dem Unterboden 18. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Gebläse 150 links und rechts von dem Abgabeanschluss 130 vorgesehen und erzeugen eine Luftströmung von der vorderen Seite zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10. Die Steuereinrichtung 20 treibt die Lüfter 150 auf der Basis der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 10 an und dreht diese. Genauer gesagt werden die Gebläse 150 in dem Nichtfahrzustand, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 vth nicht überschreitet, angetrieben, und sie werden in dem Fahrzustand bei der Geschwindigkeit, die vth überschreitet, nicht angetrieben. Das Abgas, das aus dem Abgabeanschluss 130 abgegeben wird, während das Fahrzeug in dem Nichtfahrzustand ist, verteilt sich in der nach links und nach rechts weisenden Richtung des Fahrzeugs 10. Das Abgas, das die durch die Gebläse 150 erzeugte Luftströmung erreicht hat, hat eine Strömungsgeschwindigkeit, die zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 hin erhöht ist, und bewegt sich somit zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10. Während das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, bewegt sich das Abgas zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 aufgrund der Fahrtwindströmung, und somit muss die Steuereinrichtung 20 nicht die Gebläse 150 antreiben. Somit treibt die Steuereinrichtung 20 die Gebläse 150 an und dreht diese, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist, und treibt die Gebläse 150 nicht an, während das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, wodurch das Abgas in günstiger Weise sowohl in dem Fahrzustand als auch in dem Nichtfahrzustand des Fahrzeugs abgegeben werden kann, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die Steuereinrichtung 20 kann die Lüfter 150 auch dann, wenn das Fahrzeug 10 im Fahrzustand ist, auf der Basis der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 antreiben. Genauer gesagt können die Lüfter (Gebläse) 150 mit einem Lüfterantriebsbetrag angetrieben werden, der abnimmt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 zunimmt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Gebläse 150 links und rechts von dem Abgabeanschluss 130 angeordnet. Alternativ kann das Gebläse 150 weiter an der vorderen Seite oder der hinteren Seite als der Abgabeanschluss 130 angeordnet sein. Der weiter an der vorderen Seite als der Abgabeanschluss 130 angeordnete Lüfter (Gebläse) 150 ist frei von Wasserdampf aus dem Abgas, und es ist somit wenig wahrscheinlich, dass er sich verschlechtert. Der weiter an der hinteren Seite als der Abgabeanschluss 130 angeordnete Lüfter (Gebläse) 150 saugt das Abgas an und kann noch effizienter eine Luftströmung befördern als der Lüfter 150, der weiter vorn an der vorderen Seite als der Abgabeanschluss 130 angeordnet ist. Die Lüfter (Gebläse) 150, die links und rechts von dem Abgabeanschluss 130 wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet sind, sind frei vom Wasserdampf aus dem Abgas, und somit ist es wenig wahrscheinlich, dass sie sich verschlechtern. Darüber hinaus können die Lüfter (Gebläse) 150 verhindern, dass sich das Abgas nach links und rechts ausbreitet, welches ansonsten sich nach links und nach rechts von dem Fahrzeug ausbreiten würde. Dies stellt sicher, dass verhindert wird, dass sich das Abgas über (entlang) den Unterboden 18 und die Seitenflächen des Fahrzeugs 10 verteilt.
  • Der weiße Rauch, der erzeugt wird, während das Brennstoffzellenmodul Leistung (Energie) erzeugt, kann sich so verteilen, dass er nahe zu einer Tür oder einem Fenster ist. Wenn die Tür oder das Fenster offen ist, kann der weiße Rauch in das Fahrzeug durch die Tür oder das Fenster eintreten. Somit können die Lüfter (Gebläse) 150 bei einer höheren Drehzahl in einer Situation drehen, bei der die Tür oder das Fenster offen ist, als in einer Situation, bei die Tür oder das Fenster geschlossen ist.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Die 12 und 13 zeigen jeweils einen schematischen Aufbau des Fahrzeugs 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. In dem Fahrzeug 10 des dritten Ausführungsbeispiels ist ein Kanal 160 als ein Führungsabschnitt vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Kanal 160 beispielsweise eine zylindrische Form. Der Kanal hat eine Querschnittsfläche, die größer ist als ein Öffnungsbereich (Öffnungsfläche) des Auslasses des Abgabeanschlusses 130. Der Kanal 160, der sich zu einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 erstreckt, hat einen Einlass, der den Auslass des Abgabeanschlusses 130 von einer nach oben gerichteten Seite in der vertikalen Richtung bedeckt. Der Kanal 160 hat einen Auslass, der weiter an der hinteren Seite als die Hinterradachse 14 des Fahrzeugs 10 vorgesehen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kanal 160 über der hinteren unteren Abdeckung 17r des Fahrzeugs vorgesehen. Es ist wenig wahrscheinlich, dass Fremdstoffe und Staub in den Kanal 160 oberhalb der hinteren unteren Abdeckung 17r eintreten, und somit ist es wenig wahrscheinlich, dass der Kanal 160 verstopft wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Kanal 160 eine Form, die sich zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 geradlinig (linear) erstreckt. Alternativ kann die Form nicht linear sein. Der Kraftstofftank 15 hat zwei Enden, die jeweils eine Kuppelform haben. Somit kann der Kanal 150 so gekrümmt sein, dass er zwischen dem kuppelförmigen Abschnitt und der hinteren unteren Abdeckung 17r vorgesehen ist. Durch diesen Aufbau kann der Kraftstofftank 15 weiter an der stromabwärtigen Seite positioniert werden, so dass das Fahrzeug 10 einen niedrigeren Schwerpunkt haben kann.
  • 14 zeigt eine Darstellung, wie das Abgas in einem Bereich X in 12 in dem Nichtfahrzustand und in dem Fahrzustand strömt. In 14 ist die hintere untere Abdeckung 17r (sh. die 12 und 13) weggelassen worden. Die Menge an Abgas, die von dem Abgabeanschluss 130 abgegeben wird, ist gering, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Der Wasserdampf in dem Abgas ist leichter als Luft. Der Kanal 160 bedeckt den Auslass des Abgabeanschlusses 130 von der nach oben weisenden Seite in der vertikalen Richtung. Somit tritt das Abgas, das Wasserdampf enthält, durch den Kanal 160 so, dass es zu dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 geführt wird. Der Wasserdampf in dem Abgas kann kondensieren, während das Abgas durch den Kanal 160 tritt. Wenn dies geschieht, kann der Wasserdampf in flüssiger Form aus dem Kanal 160 abgegeben werden. Der Kanal 160 kann so geneigt sein, dass er an der Auslassseite (an der hinteren Seite des Fahrzeugs 10) niedriger ist, anstatt dass er horizontal verläuft, so dass das Abgeben der Flüssigkeit erleichtert werden kann. Alternativ kann der Kanal 160 so geneigt sein, dass er an der Auslassseite (an der hinteren Seite des Fahrzeugs 10) höher ist. Durch diesen Aufbau wird weißer Rauch von der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 abgegeben, und die Flüssigkeit wird von einem Abschnitt des Fahrzeugs 10 zwischen der Vorderradachse 13 und der Hinterradachse 14 abgegeben.
  • Die Menge des aus dem Abgabeanschluss 130 abgegebenen Abgases ist hoch, wenn das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist. Ein Teil des Abgases wird durch den Kanal 160 zu einem Abschnitt des Fahrzeugs 10 weiter an der hinteren Seite als die Hinterradachse 14 geführt. Das restliche Abgas bewegt sich aufgrund der Fahrtwindströmung nach hinten. Durch diesen Aufbau kann das Abgas in günstiger Weise sowohl in dem Fahrzustand als auch in dem Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10 abgegeben werden, ohne dass die Steuereinrichtung 20 die Steuerung zum Ändern der Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases ausführt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Kanal 160 eine Querschnittsfläche, die größer ist als der Öffnungsbereich des Auslasses des Abgabeanschlusses 130. Durch diesen Aufbau kann das von dem Abgabeanschluss 130 abgegebene Abgas noch leichter gesammelt werden. Außerdem kann die Querschnittsfläche des Kanals 160 so sein, dass sie nicht größer als der Öffnungsbereich des Auslasses des Abgabeanschlusses 130 ist. Die Menge des Abgases, das sich durch den Unterboden 18 und die Seitenflächen des Fahrzeugs 10 ausbreitet, kann verringert werden, indem das von dem Abgabeanschluss 130 abgegebene Abgas zu dem Kanal 160 geführt wird, solange der Kanal 160 den Auslass des Abgabeanschlusses 130 von der nach oben weisenden Seite in der vertikalen Richtung bedeckt. Das von dem Abgabeanschluss 130 abgegebene Abgas muss nicht vollständig zu dem Kanal 160 geführt werden und kann lediglich teilweise zu dem Kanal 160 geführt werden.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • 15 zeigt einen schematischen Aufbau des Fahrzeugs 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. 16 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XVI-XVI in 15. Das Fahrzeug 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel hat eine Nut 172, die in der vertikalen Richtung nach oben vertieft ist und an der hinteren unteren Abdeckung 17r ausgebildet ist, wobei sie als der Führungsabschnitt dient. Die Nut 172 bedeckt den Auslass des Abgabeanschlusses 130 von der nach oben weisenden Seite in der vertikalen Richtung, und sie erstreckt sich zu einem Abschnitt weiter an der nach hinten gerichteten Seite des Fahrzeugs 10 als die Hinterradachse 14. Die Nut 172 ist größer als der Abgabeanschluss 130.
  • Die von dem Abgabeanschluss 130 abgegebene Menge an Abgas ist gering, während das Fahrzeug 10 in dem Nichtfahrzustand ist. Der Wasserdampf im Abgas ist leichter als Luft. Die Nut 172 bedeckt den Auslass des Abgasanschlusses 130 von der nach oben gerichteten Seite in der vertikalen Richtung. Somit wird das Abgas, das den Wasserdampf enthält, entlang der Nut 172 zu einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 geführt.
  • Die Menge an von dem Abgabeanschluss 130 abgegebenen Abgas ist hoch, wenn das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist. Ein Teil des Abgases wird durch die Nut 172 zu dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 geführt. Das restliche Abgas bewegt sich aufgrund der Fahrtwindströmung nach hinten. Durch diesen Aufbau kann das Abgas in günstiger Weise in sowohl dem Fahrzustand als auch dem Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10 abgegeben werden, ohne dass die Steuereinrichtung 20 die Steuerung zum Ändern der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases ausführt. Die Nut 172 ist nach unten offen und wird dadurch durch Fremdstoffe und Staub nicht verstopft.
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Führungsabschnitt vorgesehen, der den von dem Abgabeanschluss 130 abgegebenen Wasserdampf zu einem Abschnitt führen kann, der sich weiter an der hinteren Seite als die Hinterradachse 14 befindet. Wenn das Fahrzeug 10 im Nichtfahrzustand ist, wird der Wasserdampf durch den Führungsabschnitt zu einem Abschnitt geleitet, der weiter an der hinteren Seite als die Hinterradachse 14 ist. Wenn das Fahrzeug 10 im Fahrzustand ist, wird der von dem Abgabeanschluss 130 abgegebene Wasserdampf zumindest teilweise aufgrund der Fahrtwindströmung nach hinten strömen. Somit kann das Abgas in günstiger Weise sowohl im Fahrzustand als auch im Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10 abgegeben werden.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • Die 17 und 18 zeigen jeweils einen schematischen Aufbau des Fahrzeugs 10 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Fahrzeug 10 des zweiten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass ein Radiator (Kühler) 21 und ein Radiatorgebläse (Lüfter) 22 vorgesehen sind und das Radiatorgebläse 22 zum Führen des weißen Rauchs verwendet wird. Der Radiator 21 und der Radiatorlüfter (Gebläse) 22 sind weiter an der nach vorn weisenden Seite als das Brennstoffzellenmodul 100 angeordnet. Der Radiator 21 kühlt Kühlflüssigkeit zum Kühlen des Brennstoffzellenmoduls 100. Der Radiatorlüfter 22 kühlt den Radiator 21 mit Luft. Der Radiator 21 ist weiter an der vorderen Seite als der Radiatorlüfter 22 angeordnet und ist in der Höhenrichtung so positioniert, dass er Luft unter das Brennstoffzellenmodul befördern kann. Beispielsweise hat der Radiatorlüfter 22 ein unterstes Ende, das so positioniert ist, dass es niedriger als ein Abschnitt des Brennstoffzellenmoduls 100 an der vorderen Seite des Fahrzeugs ist. Das Brennstoffzellenmodul 100 ist so geneigt, dass die Fahrzeugvorderseite höher positioniert ist als die Fahrzeughinterseite.
  • Der Radiator 21 ist weiter an der vorderen Seite als das Radiatorgebläse 22 angeordnet und empfängt direkt die Fahrtwindströmung, während das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist. Im Allgemeinen kann ein Aufbau, bei dem das Radiatorgebläse (Radiatorlüfter) 22 Luft von dem Radiator 21 einsaugt, eine höhere Kühleffizienz erzielen als ein Aufbau, bei dem der Radiatorlüfter 22 Luft zu dem Radiator 21 befördert. Dies ist so, weil der erstgenannte Aufbau ermöglicht, dass Luft noch leichter durch den Radiator 21 tritt. Indem der Radiator 21 nicht an der hinteren Seite des Radiatorlüfters 22 angeordnet ist, d.h. an der Luftbeförderungsrichtung, kann die durch den Radiatorlüfter 22 erzeugte Luft noch leichter zu dem Abgabeanschluss 130 geführt werden.
  • 19 zeigt ein Flussdiagramm einer Steuerung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Der in 19 gezeigte Prozess wird wiederholt ein Mal pro jede vorbestimmte Zeitspanne ausgeführt, während das Brennstoffzellenmodul 100 Energie (Leistung) erzeugt. Bei Schritt S200 legt die Steuereinrichtung 20 eine Drehzahl N des Radiatorlüfters (Gebläse) 22 fest. Die Steuereinrichtung 20 stellt die Drehzahl N des Radiatorlüfters 22 auf der Basis von zumindest entweder der Energieerzeugungsmenge des Brennstoffzellenmoduls 100, der Temperatur der Kühlflüssigkeit zum Kühlen des Brennstoffzellenmoduls 100 und/oder der Außentemperatur ein.
  • Bei Schritt S210 erlangt die Steuereinrichtung 20 des Fahrzeugs 10 die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 10 von dem Geschwindigkeitsmesser 16. Bei Schritt S220 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob die Geschwindigkeit v gleich wie oder niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit vth ist. Diese Prozesse sind die gleichen wie in den Schritten S100 und S110, die unter Bezugnahme auf 5 beschrieben sind. Wenn Geschwindigkeit v ≤ vth gilt, bestimmt die Steuereinrichtung 20, dass das Fahrzeug 10 technisch angehalten hat, und der Prozessablauf geht zu Schritt S230 weiter. Wenn Geschwindigkeit v > vth gilt, bestimmt die Steuereinrichtung 20, dass das Fahrzeug 10 technisch fährt, und der Prozessablauf geht zu Schritt S250 weiter.
  • Bei Schritt S230 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob die Drehzahl N gleich wie oder höher wie eine minimale Drehzahl Nmin ist. Die minimale Drehzahl Nmin entspricht einer minimalen möglichen Drehzahl, bei der der Radiatorlüfter (Gebläse) 22 den weißen Rauch zu der hinteren Seite sogar dann führen kann, wenn das Fahrzeug 10 angehalten ist (bei einer Geschwindigkeit von 0). Somit kann der weiße Rauch zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 sogar dann geführt werden, wenn das Fahrzeug 10 angehalten ist, solange der Radiatorlüfter 22 bei der Drehzahl Nmin oder höher dreht. Wenn die Drehzahl N niedriger als die minimale Drehzahl Nmin ist, geht der Prozessablauf zu Schritt S240 weiter. Wenn die Drehzahl N gleich wie oder höher als die minimale Drehzahl Nmin ist, geht der Prozessablauf zu Schritt S250 weiter.
  • Bei Schritt S240 erhöht die Steuereinrichtung 20 die Drehzahl des Radiatorlüfters 22 bis zu Nmin oder höher und treibt den Radiatorlüfter 22 an. Somit wird die Luft durch den Radiatorlüfter 22 angesaugt und strömt dann zwischen dem Brennstoffzellenmodul 100 und der vorderen unteren Abdeckung 17f zu der hinteren Seite. Die Luft wird unterhalb des Fahrzeugs 10 an einem Abschnitt abgegeben, der weiter an der vorderen Seite als der Abgabeanschluss 131 ist, und strömt von der vorderen Seite zu der hinteren Seite unterhalb des Fahrzeugs 10. Somit kann der weiße Rauch zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 sogar dann geführt werden, wenn das Fahrzeug 10 angehalten ist. Die minimale Drehzahl Nmin ermöglicht, dass die Luft unter dem Fahrzeug 10 beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 2 m/s oder mehr strömt, wenn das Fahrzeug 10 angehalten ist. Die Steuereinrichtung 20 kann die Drehzahl Nmin auf der Basis der Menge an Wasserdampf ändern, der von dem Brennstoffzellenmodul 100 abgegeben wird. Die Steuereinrichtung 20 kann die Menge an Wasserdampf, die von dem Brennstoffzellenmodul 100 abgegeben wird, auf der Basis der Energieerzeugungsmenge des Brennstoffzellenmoduls 100 berechnen. Die minimale Drehzahl Nmin kann so festgelegt werden, dass sie unter verschiedenen Höhen zwischen dem Boden und dem Auslass 131 des Abgabeanschlusses 130 des Fahrzeugs 10 oder unter verschiedenen Breiten des Fahrzeugs 10 unterschiedlich ist.
  • Bei Schritt 240 treibt die Steuereinrichtung 20 den Radiatorlüfter 22 so an, dass er bei der Drehzahl N dreht, die gleich wie oder höher als die minimale Drehzahl ist, was ermöglicht, dass der weiße Rauch zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 sogar dann geführt wird, wenn das Fahrzeug 10 angehalten ist. Somit kann der weiße Rauch zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 geführt werden. Dann kehrt, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, der durch die Steuereinrichtung 20 ausgeführte Prozessablauf zu Schritt S200 zurück.
  • Bei Schritt S250 treibt die Steuereinrichtung 20 den Radiatorlüfter 22 so an, dass er bei der Drehzahl N dreht. Dann kehrt, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, der durch die Steuereinrichtung ausgeführte Prozessablauf zu Schritt S200 zurück. Wenn das Fahrzeug 10 bei einer Geschwindigkeit fährt, die höher als Vth ist, d.h. wenn das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand ist, wird die Fahrtwindströmung zu der Luftströmung hinzuaddiert. Die sich ergebende Luftströmung fungiert in einer ähnlichen Weise wie die Luftströmung, die durch die Lüfter 150 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt wird. Die Drehzahl des Radiatorlüfters 22 kann bei der Drehzahl N gehalten werden.
  • In dem vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel kann das Abgas in günstiger Weise in sowohl dem Fahrzustand als auch dem Nichtfahrzustand des Fahrzeugs 10 abgegeben werden. Im fünften Ausführungsbeispiel wird die durch den Radiatorlüfter 22 erzeugte Luftströmung so verwendet, dass eine neue Komponente nicht erforderlich ist, wobei dies anders als im zweiten Ausführungsbeispiel ist. Im fünften Ausführungsbeispiel kann die vordere untere Abdeckung 17f, die an der unteren Seite des vorderen Raums 11 in der vertikalen Richtung vorgesehen ist, weggelassen werden. Bei diesem Aufbau strömt die Luft an der nach unten gerichteten Seite des Brennstoffzellenmoduls 100 in der vertikalen Richtung, d.h. zwischen dem Brennstoffzellenmodul 100 und dem Boden. In dem Aufbau ohne die vordere untere Abdeckung 17f kann der Radiatorlüfter 22 bei einer höheren Drehzahl drehen, wenn das Fahrzeug 10 angehalten ist, als bei dem Aufbau mit der vorderen unteren Abdeckung 17f.
  • Im fünften Ausführungsbeispiel ist das Brennstoffzellenmodul 100 so geneigt, dass es einen vorderen Abschnitt hat, der höher positioniert ist als der hintere Abschnitt. Dieser Aufbau erzielt einen Luftführungseffekt, der die Luftströmung zwischen dem Brennstoffzellenmodul 100 und der vorderen unteren Abdeckung 17f oder dem Boden erleichtert. Das Brennstoffzellenmodul 100 muss nicht geneigt sein, solange die Luft unter dem Brennstoffzellenmodul 100 strömen kann.
  • Der weiße Rauch, der erzeugt wird, während das Brennstoffzellenmodul Energie erzeugt, kann sich so ausbreiten, dass er nahe zu einer Tür oder einem Fenster ist. Wenn die Tür oder das Fenster offen ist, kann der weiße Rauch in das Fahrzeug durch die Tür oder das Fenster hineingelangen. Somit kann der Radiatorlüfter 22 bei einer höheren Drehzahl in einer Situation drehen, bei der die Tür oder das Fenster offen ist, als in einer Situation, bei der die Tür oder das Fenster geschlossen ist.
  • Im fünften Ausführungsbeispiel können Trennwände 24, die im Wesentlichen parallel zu der nach vorn und nach hinten weisenden Richtung des Fahrzeugs 10 sind, an einer Seite der vorderen unteren Abdeckung 17f näher zu einem Motorraum 11 vorgesehen sein. Somit strömt die Luft entlang der Trennwände 24 so, dass sie sich nicht nach links und nach rechts vom Fahrzeug 10 verteilt. Die Trennwände 24 können weggelassen werden. Die Luft von dem Radiatorgebläse 22 kann entlang von Innenseiten eines Reifengehäuses 25 geführt werden, anstatt dass sie durch die Trennwände 24 geführt wird.
  • Der Radiatorlüfter 22, der weiter an der hinteren Seite als der Radiator 21 im fünften Ausführungsbeispiel angeordnet ist, kann auch weiter an der vorderen Seite als der Radiator 21 angeordnet sein. Der Radiatorlüfter 22 kann Luft zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 100 unabhängig davon befördern, ob der Radiatorlüfter 22 weiter an der vorderen oder weiter an der hinteren Seite als der Radiator 21 positioniert ist. Der weiße Rauch kann zu der hinteren Seite des Fahrzeugs 10 anhand der in dieser Weise erzeugten Luftströmung geführt werden.
  • Der Radiator 21 und der Radiatorlüfter 22 sind im ersten bis vierten Ausführungsbeispiel nicht erwähnt. Es ist hierbei zu beachten, dass der Radiator 21 und der Radiatorlüfter 22 auch vorgesehen sein können, um das Brennstoffzellenmodul 100 in diesen Ausführungsbeispielen zu kühlen.
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die untere Abdeckung in die vordere untere Abdeckung 17f und die hintere untere Abdeckung 17r geteilt. Alternativ können die vordere untere Abdeckung 17f und die hintere untere Abdeckung 17r zu einem einzelnen Element integriert werden, das mit einer Öffnung versehen ist, durch die der Abgabeanschluss 130 und dergleichen treten.
  • Die Aufbauarten in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen können jeweils unabhängig ausgeführt werden oder sie können in Kombinationen ausgeführt werden. Beispielsweise können eine Kombination zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel, eine Kombination zwischen dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel, eine Kombination zwischen dem ersten und dem vierten Ausführungsbeispiel, eine Kombination zwischen dem ersten und dem fünften Ausführungsbeispiel, eine Kombination zwischen dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel, eine Kombination zwischen dem zweiten und dem vierten Ausführungsbeispiel, eine Kombination zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel und eine Kombination zwischen dem ersten, dem zweiten und dem vierten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Das dritte und vierte Ausführungsbeispiel können mit dem Kanal 160 kombiniert werden, der in zumindest einem Teil der Nut 172 angeordnet ist. Es ist hierbei zu beachten, dass die vorstehend aufgelisteten Kombinationen lediglich Beispiele sind, und mögliche Kombinationen sind nicht auf diese Kombinationen beschränkt.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases geändert, indem die Fläche (der Bereich) des Auslasses 141 des Führungsabschnittes 140 geändert wird. Alternativ kann die Ausrichtung des von dem Führungsabschnitt 140 abgegebenen Abgases geändert werden. Beispielsweise kann der Auslass 141 des Führungsabschnittes 140 direkt von dem Fahrzeug 10 nach hinten im nichtfahrenden Zustand gerichtet sein und kann im Fahrzustand weiter nach hinten als im Nichtfahrzustand gerichtet sein.
  • Der vorstehend beschriebene Wert der Strömungsgeschwindigkeit ist lediglich ein Beispiel. Somit variiert die durch den Führungsabschnitt 140 erzielte Strömungsgeschwindigkeit in dem Nichtfahrzustand in Abhängigkeit von der Gesamtlänge, der Breite und der minimalen Höhe von dem Boden oder dergleichen des Fahrzeugs 10. Ein geeigneter Wert für jeden Modus des Fahrzeugs 10 kann beispielsweise durch Experimente erlangt werden.
  • Das Brennstoffzellenfahrzeug hat ein Brennstoffzellenmodul, einen Abgabeanschluss, durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul erzeugt wird, abgegeben wird, wobei der Abgabeanschluss an einem Unterboden und zwischen einer Vorderradachse und einer Hinterradachse des Brennstoffzellenfahrzeugs angeordnet ist, und einem Führungsabschnitt, der das Abgas so führen kann, dass es zu einer hinteren Seite jenseits der Hinterradachse strömt, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug in einem Nichtfahrzustand ist.

Claims (12)

  1. Brennstoffzellenfahrzeug (10) mit: einem Brennstoffzellenmodul (100); einem Abgabeanschluss (130), durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul (100) erzeugt wird, abgegeben wird, wobei der Abgabeanschluss (130) an einem Unterboden (18) und zwischen einer Vorderradachse (13) und einer Hinterradachse (14) des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) angeordnet ist; einem Führungsabschnitt (140), der das Abgas so führen kann, dass es zu einer hinteren Seite jenseits der Hinterradachse (14) strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Nichtfahrzustand ist; einem Geschwindigkeitsmesser (16); und einer Steuereinrichtung (20), die den Führungsabschnitt (140) gemäß der Geschwindigkeit des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) steuert, wobei der Führungsabschnitt (140) einen Auslass (131) des Abgabeanschlusses (130) aufweist, und die Steuereinrichtung (20) einen Öffnungsbereich des Auslasses (131, 141), wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, so reduziert, dass er kleiner ist als der Öffnungsbereich, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Fahrzustand ist, wobei der Führungsabschnitt (140) Folgendes aufweist: einen Schalldämpfer (120), der zwischen dem Brennstoffzellenmodul (100) und dem Abgabeanschluss (130) vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer (120) eine Öffnung (122), durch die das Abgas von dem Brennstoffzellenfahrzeug (10) abgegeben wird, ohne durch den Abgabeanschluss (130) zu treten, und einen Deckel (123) aufweist, mit dem die Öffnung (122) geöffnet und geschlossen wird, wobei der Abgabeanschluss (130) einen Öffnungsbereich hat, der ermöglicht, dass das Abgas bei einer Strömungsgeschwindigkeit strömt, die gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit ist, um sogar dann abgegeben zu werden, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, und die Steuereinrichtung (20) den Deckel (123) so steuert, dass er geschlossen wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, und so steuert, dass er geöffnet wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Fahrzustand ist.
  2. Brennstoffzellenfahrzeug (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Führungsabschnitt (140) des Weiteren ein Gebläse (150) aufweist, und die Steuereinrichtung (20) das Gebläse (150) zumindest dann antreibt, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, um das Abgas zu der hinteren Seite des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) zu führen.
  3. Brennstoffzellenfahrzeug (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen Radiator (21), der das Brennstoffzellenmodul (100) kühlt; und ein Radiatorgebläse (22), das den Radiator (21) mit Luft kühlt, wobei das Radiatorgebläse (22) als ein Gebläse für den Führungsabschnitt (140) verwendet wird.
  4. Brennstoffzellenfahrzeug (10) gemäß Anspruch 3, wobei das Brennstoffzellenmodul (100) so geneigt ist, dass seine Fahrzeugvorderseite höher als seine Fahrzeugrückseite angeordnet ist, und das Radiatorgebläse (22) weiter an der Vorderseite als das Brennstoffzellenmodul (100) angeordnet ist und in einer Höhenrichtung so positioniert ist, dass es Luft unter das Brennstoffzellenmodul (100) befördern kann.
  5. Brennstoffzellenfahrzeug (10) gemäß Anspruch 3 oder 4, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine untere Abdeckung (17f), die unter dem Radiatorgebläse (22) und dem Brennstoffzellenmodul (100) in einer vertikalen Richtung angeordnet ist.
  6. Brennstoffzellenfahrzeug (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Führungsabschnitt (140) einen Kanal (160) aufweist, der weiter an der hinteren Seite als der Abgabeanschluss (130) angeordnet ist, der Kanal (160) einen Einlass hat, der den Abgabeanschluss (130) von einer nach oben weisenden Seite in einer vertikalen Richtung bedeckt, und der Kanal (160) einen Auslass hat, der weiter an der hinteren Seite als die Hinterradachse (14) angeordnet ist.
  7. Brennstoffzellenfahrzeug (10) gemäß Anspruch 6, wobei der Kanal (160) eine Querschnittsfläche hat, die größer ist als der Öffnungsbereich eines Auslasses (131) des Abgabeanschlusses (130).
  8. Brennstoffzellenfahrzeug (10) gemäß Anspruch 6, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine untere Abdeckung (17f), die weiter an der hinteren Seite als der Abgabeanschluss (130) angeordnet ist und einen Unterboden (18) des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) bedeckt, wobei der Führungsabschnitt (140) eine Nut (172) aufweist, die an dem Unterboden (18) vorgesehen ist, wobei sich die Nut (172) von dem Abgabeanschluss (130) zu einem Abschnitt erstreckt, der sich weiter an der hinteren Seite befindet als die Hinterradachse (14).
  9. Steuerverfahren für ein Brennstoffzellenfahrzeug (10) mit einem Brennstoffzellenmodul (100), wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Ausführen einer Steuerung in einer derartigen Weise, dass ein Öffnungsbereich eines Abgabeanschlusses (130), durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul (100) erzeugt wird, abgegeben wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Nichtfahrzustand ist, so reduziert wird, dass er kleiner ist als der Öffnungsbereich, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Fahrzustand ist, wobei der Abgabeanschluss (130) einen ersten Abgabeanschluss und einen zweiten Abgabeanschluss, der eine Öffnung (122) ist, aufweist, die Öffnung (122) mit einem Deckel (123) geöffnet und geschlossen wird, wobei der zweite Abgabeanschluss und der Deckel (123) an einem Schalldämpfer (120) angebracht sind, der zwischen dem Brennstoffzellenmodul (100) und dem Abgabeanschluss (130) vorgesehen ist, und das Ausführen der Steuerung in derartiger Weise, dass der Öffnungsbereich des Abgabeanschlusses (130), durch den das Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul (100) erzeugt wird, abgegeben wird, reduziert wird, Folgendes aufweist: Steuern des Deckels (123) so, dass er geschlossen wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Nichtfahrzustand ist, und dass er geöffnet wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in dem Fahrzustand ist.
  10. Steuerverfahren für ein Brennstoffzellenfahrzeug (10) mit einem Brennstoffzellenmodul (100), wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Steuern eines Gebläses (150, 22) in derartiger Weise, dass es angetrieben wird, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Nichtfahrzustand ist, um Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul (100) erzeugt wird, von einem Abgabeanschluss (130) zu einer hinteren Seite des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) abzugeben, wobei das Gebläse ein Radiatorgebläse (22) aufweist, das einen Radiator (21) mit Luft kühlt, wobei der Radiator (21) das Brennstoffzellenmodul (100) kühlt.
  11. Brennstoffzellenfahrzeug (10) mit: einem Brennstoffzellenmodul (100); einem Abgabeanschluss (130), durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul (100) erzeugt wird, abgegeben wird, wobei der Abgabeanschluss (130) an einem Unterboden (18) und zwischen einer Vorderradachse (13) und einer Hinterradachse (14) des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) angeordnet ist; einem Führungsabschnitt (140), der das Abgas so führen kann, dass es zu einer hinteren Seite jenseits der Hinterradachse (14) strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Nichtfahrzustand ist; einem Radiator (21), der das Brennstoffzellenmodul (100) kühlt; und einem Radiatorgebläse (22), das den Radiator (21) mit Luft kühlt, wobei das Radiatorgebläse (22) als ein Gebläse für den Führungsabschnitt (140) verwendet wird.
  12. Brennstoffzellenfahrzeug (10) mit: einem Brennstoffzellenmodul (100); einem Abgabeanschluss (130), durch den Abgas, das Wasser enthält, das in dem Brennstoffzellenmodul (100) erzeugt wird, abgegeben wird, wobei der Abgabeanschluss (130) an einem Unterboden (18) und zwischen einer Vorderradachse (13) und einer Hinterradachse (14) des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) angeordnet ist; einem Führungsabschnitt (140), der das Abgas so führen kann, dass es zu einer hinteren Seite jenseits der Hinterradachse (14) strömt, während das Brennstoffzellenfahrzeug (10) in einem Nichtfahrzustand ist; und einer unteren Abdeckung (17f), die weiter an der hinteren Seite als der Abgabeanschluss (130) angeordnet ist und den Unterboden (18) des Brennstoffzellenfahrzeugs (10) bedeckt, wobei der Führungsabschnitt (140) eine Nut (172) aufweist, die an dem Unterboden (18) vorgesehen ist, wobei sich die Nut (172) von dem Abgabeanschluss (130) zu einem Abschnitt erstreckt, der sich weiter an der hinteren Seite befindet als die Hinterradachse (14).
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