DE112012005804B4 - Brennstoffzellenfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Brennstoffzellenfahrzeug, umfassend ein Antriebsrad (12), einen Motor (11), der diesem Antriebsrad (12)ein Drehmoment bereitstellt, ein Brennstoffzellensystem (13), das Strom erzeugt und den Strom dem Motor (11) zuführt, und eine Batterie (14), die Strom, der durch das Brennstoffzellensystem (13) erzeugt wird, speichert, um den gespeicherten Strom dem Motor (11) zuzuführen, wobei es umfasst:einen Wasserstofflecksensor (16), der dazu konfiguriert ist, zu detektieren, ob oder ob nicht Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem (13) ausgetreten ist; undeinen ersten Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, das Brennstoffzellensystem (13) und die Batterie (14) zu steuern und zu ermitteln, ob oder ob nicht gemäß dem Wasserstofflecksensor (16) ein Austritt von Wasserstoff besteht, wobei das Brennstoffzellenfahrzeug (1) gekennzeichnet ist durcheine Speichereinheit (21), die dazu konfiguriert ist, Strom zum Zuführen zu dem Wasserstofflecksensor (16) und dem ersten Steuerabschnitt zu speichern;und einen zweiten Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, die Zufuhr von Strom von der Speichereinheit (21) zu dem Wasserstofflecksensor (16) und dem ersten Steuerabschnitt für einen vorbestimmten Zeitraum nach dem Ausschalten eines Zündschalters (42) aufrechtzuerhalten, sofern kein Austritt von Wasserstoff durch den Wasserstofflecksensor (16) detektiert wird, und die Zufuhr von Strom danach zu stoppen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Brennstoffzellenfahrzeuge mit einem Elektromotor, der durch ein Brennstoffzellensystem erzeugten Strom erhält und einem Antriebsrad ein Drehmoment bereitstellt.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die Druckschrift JP 2005-223535 A enthält eine Offenbarung bezüglich einer Detektion eines Austritts von Wasserstoff, wenn ein Brennstoffzellensystem die Erzeugung von Strom stoppt. Die Druckschrift JP 2004-4013 A enthält eine Offenbarung bezüglich einer Detektion eines Austritts von Wasserstoff, wenn sich ein System in einem Ruhezustand befindet. Die Druckschrift JP 2004-214027 A enthält eine Offenbarung bezüglich eines Systems zur Detektion einer Anomalie, wie etwa eines Austritts von Wasserstoff. Gemäß dem in den oben genannten Druckschriften offenbarten Stand der Technik erfordert eine Vorrichtung zur Detektion eines Austritts von Wasserstoff, dass ihre Stromversorgung stets eingeschaltet ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die Druckschrift DE 11 2006 001 470 T5 offenbart ein Brennstoffzellenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Druckschrift EP 1 222 087 B 1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern und Einstellen der Schaltzustände von an den elektrischen Polen bzw. Ausgängen einer Brennstoffzelle angeschlossenen Schaltern, denen ein von der Brennstoffzelle gespeistes Netz mit Verbraucher nachgeschaltet ist. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung eignen sich vorzugsweise für die Anwendung in einem Fahrzeug. Bei kritischen Zuständen der Brennstoffzelle bzw. des Fahrzeugs werden die Schalter geöffnet.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • ZU LÖSENDE AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Brennstoffzellenfahrzeuge verfügen über ein Brennstoffzellensystem (mit einem Wasserstofftank und Leitungen) und einen Elektromotor, wobei der Elektromotor Strom, der durch das Brennstoffzellensystem erzeugt wird, erhält und einem Antriebsrad ein Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben. Bei derartigen Brennstoffzellenfahrzeugen ist es nötig, einen Wasserstofflecksensor zur Überwachung des Austritts von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem einzubauen.
  • Aufgrund der natürlichen Lüftung besteht jedoch nur wenig Möglichkeit, dass ein Austritt von Wasserstoff, falls vorhanden, detektiert werden kann, während ein Brennstoffzellenfahrzeug fährt.
  • Somit besteht ein Bedürfnis, die Detektion eines Austritts von Wasserstoff selbst nach dem Ausschalten eines Zündschalters zu ermöglichen, indem die Stromversorgung eines Wasserstofflecksensors und einer Steuereinheit aufrechterhalten wird, um dem Wasserstofflecksensor zu ermöglichen, Wasserstoff zu detektieren, obwohl der Zündschalter nach dem Anhalten des Brennstoffzellenfahrzeugs ausgeschaltet ist.
  • Wenn die Stromversorgung für den Wasserstofflecksensor und die Steuereinheit für einen langen Zeitraum nach dem Ausschalten des Zündschalters aufrechterhalten wird, kommt es zu einem Abfall der Ladungsmenge in einer Speichervorrichtung zu Steuerzwecken, die ihnen Strom zuführt. Daher besteht die Gefahr, dass sich das Fahrzeug beim nächsten Mal möglicherweise nicht fährt, obwohl das Fahrzeug durch Einschalten des Zündschalters zum Starten gebracht wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stromverbrauch in einer Speichervorrichtung, die eine Stromversorgung zu Steuerzwecken bildet, zu verringern, während ermöglicht wird, Wasserstoff, der während der Fahrt aus einem Brennstoffzellensystem ausgetreten ist, selbst nach dem Anhalten des Fahrzeugs zu detektieren.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
  • (1) Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellenfahrzeug bereitgestellt, das umfasst: ein Antriebsrad, einen Motor, der diesem Antriebsrad ein Drehmoment bereitstellt, ein Brennstoffzellensystem, das Strom erzeugt und den Strom zu dem Motor zuführt, und eine Batterie, die Strom, der durch das Brennstoffzellensystem erzeugt wird, speichert, um den gespeicherten Strom dem Motor zu zuführen, dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: einen Wasserstofflecksensor, der dazu konfiguriert ist, zu detektieren, ob oder ob nicht Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem ausgetreten ist; einen ersten Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, das Brennstoffzellensystem und die Batterie zu steuern und zu ermitteln, ob oder ob nicht gemäß dem Wasserstofflecksensor ein Austritt von Wasserstoff besteht; eine Speichereinheit, die dazu konfiguriert ist, Strom zum Zuführen zu dem Wasserstofflecksensor und dem ersten Steuerabschnitt zu speichern; und einen zweiten Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, die Zufuhr von Strom von der Speichereinheit zu dem Wasserstofflecksensor und dem ersten Steuerabschnitt für einen vorbestimmten Zeitraum nach dem Ausschalten eines Zündschalters aufrechtzuerhalten, sofern kein Austritt von Wasserstoff durch den Wasserstofflecksensor detektiert wird, und die Zufuhr von Strom danach zu stoppen.
  • (2) Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung nach dem Aspekt (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass er ferner einen ersten Signalgeber umfasst, der dazu konfiguriert ist, den Umstand des Austritts zu melden, solange der Wasserstofflecksensor nach dem Ausschalten des Zündschalters weiterhin Wasserstoff detektiert, der aus dem Brennstoffzellensystem ausgetreten ist.
  • (3) Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung nach dem Aspekt (2) ist dadurch gekennzeichnet, dass er ferner einen Ladungsdetektionssensor umfasst, der dazu konfiguriert ist, die Ladungsmenge in der Speichereinheit zu detektieren, und dass der zweite Steuerabschnitt dazu konfiguriert ist, die Zufuhr von Strom zu dem Wasserstofflecksensor und dem ersten Steuerabschnitt auch während des vorbestimmten Zeitraums oder auch bei andauernder Meldung durch den ersten Signalgeber zu stoppen, wenn die durch den Ladungsdetektionssensor detektierte Ladungsmenge geringer als ein vorbestimmter fester Wert ist.
  • (4) Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung nach dem Aspekt (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass er ferner umfasst: einen Ereignisspeicherabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Umstand des Austritts von Wasserstoff, wenn der Wasserstofflecksensor nach dem Ausschalten des Zündschalters aus dem Brennstoffzellensystem ausgetretenen Wasserstoff detektiert, als Ereignis zu speichern; und einen zweiten Signalgeber, der dazu konfiguriert ist, den gespeicherten Umstand zu melden, wenn bei Einschalten des Zündschalters das Ereignis des Umstands des Austritts von Wasserstoff in dem Ereignisspeicherabschnitt gespeichert ist.
  • (5) Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung nach Aspekt (4) ist dadurch gekennzeichnet, dass er ferner einen Fahrzeugstart-Deaktivierungsabschnitt umfasst, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug zu deaktivieren, um zu verhindern, dass es gestartet wird, wenn bei Einschalten des Zündschalters festgestellt wird, dass der Ereignisspeicherabschnitt den Umstand des Austritts von Wasserstoff als Ereignis speichert.
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Nach dem Aspekt (1) ist es möglich, den Stromverbrauch in der Speichereinheit, die den Steuerstrom erzeugt, zu verringern, während die Detektion von Wasserstoff, der während der Fahrt aus dem Brennstoffzellensystem ausgetreten ist, selbst nach dem Anhalten des Fahrzeugs ermöglicht wird.
  • Nach dem Aspekt (2) ist es allen Personen um das Brennstoffzellenfahrzeug herum möglich, festzustellen, dass Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem ausgetreten ist, und dieses Problem angemessen zu behandeln.
  • Nach dem Aspekt (3) ist es möglich, eine Überentladung der Speichereinheit zu verhindern.
  • Nach dem Aspekt (4) ist es möglich, den (die) Fahrzeuginsassen beim nächsten Einschalten des Zündschalters daran zu erinnern, den Umstand eines Austritts von Wasserstoff während des ausgeschalteten Zustands des Zündschalters zur Kenntnis zu nehmen.
  • Da es trotz des Umstands, dass ein Austritt von Wasserstoff während der Fahrt zunächst aufgehört hat, sehr wahrscheinlich ist, dass es erneut zu einem Austritt von Wasserstoff kommen kann, wenn das Starten des Fahrzeugs ermöglicht wird, ist es nach dem Aspekt (5) möglich, das Wiederauftreten eines Austritts von Wasserstoff zu verhindern, indem das Fahrzeug deaktiviert wird, um sein Starten zu verhindern, wenn während des ausgeschalteten Zustands des Zündschalters der Umstand eines Austritts von Wasserstoff besteht.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das elektrische Verbindungen für eine Ausführungsform eines Brennstoffzellenfahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerprozess darstellt, der durch eine Fahrzeugsteuereinrichtung in der einen Ausführungsform des Brennstoffzellenfahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Steuerprozess darstellt, der durch die Fahrzeugsteuereinrichtung in der einen Ausführungsform des Brennstoffzellenfahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • BESCHREIBUNG EINER (VON) AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das elektrische Verbindungen für ein Brennstoffzellenfahrzeug 1 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In Bezug auf das Brennstoffzellenfahrzeug 1 stellt ein Elektromotor 11 einem Satz von Antriebsrädern 12 ein Drehmoment bereit. Ein Brennstoffzellensystem 13 erzeugt Strom. Eine Hochspannungsbatterie 14 speichert den durch das Brennstoffzellensystem 13 erzeugten Strom. Ein Inverter 15 wandelt den Gleichstrom, der durch das Brennstoffzellensystem 13 erzeugt oder von der Hochspannungsbatterie 14 geladen wird, in Wechselstrom, um den Wechselstrom zum Betrieb des Elektromotors 11 zu verwenden.
  • Ein Wasserstofflecksensor 16 ist ein Sensor, der dazu konfiguriert ist, einen Austritt von Wasserstoff, der in dem Brennstoffzellensystem 13 verwendet wird, zu detektieren.
  • Eine 12-Volt-Batterie 21 ist eine Batterie zum Bereitstellen einer 12-Volt-Gleichstromversorgung 27 als Stromversorgung zu Steuerzwecken zu den einzelnen Teilen und bildet dadurch eine Speichereinheit. Die Hochspannungsbatterie 14 wird als Stromversorgung verwendet, um die 12-Volt-Batterie durch einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 22 zu laden. Ein Spannungssensor 25 detektiert die Spannung der 12-Volt-Batterie 21 und wirkt als Ladungsdetektionssensor zur Detektion der Ladung in der 12-Volt-Batterie 21.
  • Die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 ist eine Steuereinheit, die als Mikrocomputer konfiguriert ist, und bringt alle Teile unter eine konzentrierte Steuerung. Unter Verwendung eines CAN (Controller Area Network) kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 mit Einrichtungen, wie etwa dem Brennstoffzellensystem 13, der Hochspannungsbatterie 14 und dem Inverter 15, kommunizieren und dadurch diese Einrichtungen steuern. Im Hinblick auf ihre Steuerfunktion umfasst die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 einen ersten Steuerabschnitt, einen zweiten Steuerabschnitt und einen Fahrzeugstart-Deaktivierungsabschnitt. Im Hinblick auf ihren nicht-flüchtigen Speicher umfasst die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 einen Ereignisspeicherabschnitt.
  • Ein Anzeiger 26 arbeitet durch ein Steuersignal von der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 und kann verschiedene Nachrichten anzeigen, um die Aufmerksamkeit eines Fahrers des Fahrzeugs auf sich zu ziehen. Ein Fahrzeugaußensummer 28 kann einen Alarm ausgeben. Der Fahrzeugaußensummer 28 verkörpert einen ersten Signalgeber. Der Anzeiger 26 verkörpert einen zweiten Signalgeber.
  • Ein Gleichstrom-Gleichstrom-Relais 31 ist ein Relais, das verwendet wird, um einen Satz von Leitungen 32, die die Hochspannungsbatterie 14 und den Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 22 verbinden, anzuschließen oder zu trennen. Wenn das Gleichstrom-Gleichstrom-Relais 31 eingeschaltet ist, kann die Hochspannungsbatterie 14 Strom zum Laden der 12-Volt-Batterie 21 bereitstellen.
  • Ein Hochspannungsrelais 33 ist ein Relais, das verwendet wird, um einen Satz von Leitungen 34, die das Brennstoffzellensystem 13 und den Inverter 15 verbinden, mit dem anderen Satz von Leitungen 32 zu verbinden oder um einen Satz von dem anderen Satz zu trennen. Wenn das Hochspannungsrelais 33 eingeschaltet ist, stellt das Brennstoffzellensystem 13 erzeugten Strom zum Laden der Hochspannungsbatterie 14 bereit und der Hochspannungsbatterie 14 wird ermöglicht, dem Elektromotor 11 Strom bereitzustellen. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 stellt ein Steuersignal zum Ein- oder Ausschalten des Hochspannungsrelais 33 bereit.
  • Ein Selbsthalterelais 35 ist ein Relais, das verwendet wird, um eine Zufuhr von Strom zu Steuerzwecken von einer Gleichstromversorgung 27 zu Einrichtungen, wie der Fahrzeugsteuereinrichtung 23, dem Brennstoffzellensystem 13, der Hochspannungsbatterie 14 und dem Inverter 15, bereitzustellen oder die Zufuhr einzustellen. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 stellt ein Steuersignal zum Ein- oder Ausschalten des Selbsthalterelais 35 bereit.
  • Ein Schaltelement 41, das (einen) Transistor(en) umfasst, ist ein Element, das verwendet wird, um das Selbsthalterelais 35 ein- oder auszuschalten. Wenn ein Zündschalter 42 für das Brennstoffzellenfahrzeug 1 eingeschaltet wird, wird der Gleichstromversorgung 27 ermöglicht, eine Spannung an ein Gate des Schaltelements 41 anzulegen, wodurch das Schaltelement 41 eingeschaltet wird. Dies schaltet das Selbsthalterelais 35 ein, um die Zufuhr von Strom zu Einrichtungen, wie der Fahrzeugsteuereinrichtung 23, bereitzustellen. Zusätzlich kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 selbst dann, wenn der Zündschalter 42 ausgeschaltet ist, über eine Diode 44 ein Steuersignal an dem Gate des Schaltelements 41 bereitstellen und dadurch das Schaltelement 41 einschalten. Dies schaltet das Selbsthalterelais 35 ein.
  • Der Wasserstofflecksensor 16 erhält Strom über die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 von der Gleichstromversorgung 27, wird durch ein Steuersignal von der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 betrieben und ist über die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 geerdet. Ein Detektionssignal von dem Spannungssensor 25 wird ebenfalls von der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 erfasst.
  • Als Nächstes werden Inhalte der Steuerung, die durch die beschriebene Fahrzeugsteuereinrichtung 23 ausgeführt wird, beschrieben. 2 und 3 sind Ablaufdiagramme, die die Steuerinhalte darstellen.
  • Bei Zufuhr von Strom von der Gleichstromversorgung 27 zu der Fahrzeugsteuereinrichtung 23, die durch Einschalten des Zündschalters 42, um eine Spannung an ein Gate des Schaltelements 41 anzulegen, begonnen wird (Ablauflinie JA von Schritt S1), beginnt die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 mit der Ausgabe eines Steuersignals an das Gate des Schaltelements 41, um den eingeschalteten Zustand des Selbsthalterelais 35 beizubehalten (Schritt S2), wodurch der eingeschaltete Zustand der Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 beibehalten wird. In einem flüchtigen Speicher ist als Ereignis gespeichert, ob oder ob nicht beim vorherigen ausgeschalteten Zustand des Zündschalters 42 ein durch den Wasserstofflecksensor 16 ermittelter Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 bestanden hat (Einzelheiten werden später erläutert). Die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 liest Informationen, die als Ereignis gespeichert sind, aus und ermöglicht dem Anzeiger 26, einen Alarm anzuzeigen, um den Alarm zur Kenntnis zu bringen, wenn ein Ereignis eines Austritts von Wasserstoff aufgezeichnet ist (Schritt S2). Für die Bekanntgabe des Alarms sind nicht nur visuelle Anzeigen an dem Anzeiger 26, sondern auch Alternativen, wie etwa Töne, ausreichend.
  • Die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 ermittelt auf Basis des ausgelesenen Ereignisses, ob beim vorherigen Starten des Fahrzeugs 1 ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 bestanden hat (Schritt S3). Wenn kein Austritt von Wasserstoff bestanden hat (Ablauflinie NEIN von Schritt S3), ermittelt die Fahrzeugsteuereinrichtung 23, ob oder ob nicht durch den Wasserstofflecksensor 16 ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wird (Schritt S4). Wenn kein Austritt von Wasserstoff detektiert wird (Ablauflinie NEIN von Schritt S4), startet die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 alle bordeigenen Systeme in dem Fahrzeug 1, um das Fahrzeug 1 fahrbereit zu machen (Schritt S5). Dies bewirkt, dass elektrischer Strom von dem Brennstoffzellensystem 13 und der Hochspannungsbatterie 14 zum Antrieb des Motors 11 verfügbar ist.
  • Wenn das oben erwähnte Ereignis angibt, dass beim vorherigen Starten des Fahrzeugs 1 ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 stattgefunden hat (Ablauflinie JA von Schritt S3), oder wenn nach dem Einschalten des Zündschalters 42 ein Austritt von Wasserstoff detektiert wird (Ablauflinie JA von Schritt S4), veranlasst die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 den Anzeiger 26, eine Angabe zu erzeugen, um einen Wasserstoffaustrittalarm zu geben (Schritt S6). Zusätzlich verhindert sie, dass die Systeme in dem Fahrzeug 1 gestartet werden (Schritt S6). Dies bedeutet, dass die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 eine Zufuhr von Strom von dem Brennstoffzellensystem 13 oder der Hochspannungsbatterie 14 zu dem Motor 11 verhindert, wodurch das Fahrzeug 1 deaktiviert wird, um es am Starten zu hindern. Wenn der Zündschalter 42 anschließend ausgeschaltet wird (Ablauflinie JA von Schritt S7), speichert die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 das Auftreten der Anomalie, dass ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 und schaltet das Selbsthalterelais 35 durch Abschalten des zu dem Schaltelement 41 geführten Steuersignals aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 selbst abgeschaltet wird.
  • Nachdem das Fahrzeug 1 durch Starten aller Systeme in dem Fahrzeug 1 fahrbereit gemacht wurde (Schritt S5), veranlasst die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 bei Detektion eines Austritts von Wasserstoff durch den Wasserstofflecksensor 16 (Ablauflinie JA von Schritt S8) den Anzeiger 26, eine Angabe zu erzeugen, um einen Wasserstoffaustrittsalarm zu geben (Schritt S9). Zusätzlich schaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 in diesem Fall das Antriebssystem des Fahrzeugs 1 ab, um das Fahrzeug 1 zu deaktivieren, um zu verhindern, dass es gestartet wird (Schritt S9). Insbesondere stoppt die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 den Motor 11 und die Zufuhr von Strom von dem Brennstoffzellensystem 13 oder der Hochspannungsbatterie 14 zu dem Motor 11. Ferner speichert die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 bei Ausschalten des Zündschalters 42 (Ablauflinie JA von Schritt S10) das Auftreten der Anomalie, dass ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wurde, als Ereignis in dem nicht-flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 und schaltet das Selbsthalterelais 35 durch Abschalten des zu dem Schaltelement 41 geführten Steuersignals aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 selbst auch abgeschaltet wird.
  • Wenn kein Austritt von Wasserstoff durch den Wasserstofflecksensor 16 detektiert wird (Ablauflinie NEIN von Schritt S8) und der Zündschalter 42 ausgeschaltet wird (Ablauflinie JA von Schritt S11), schaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 das Antriebssystem des Fahrzeugs 1 ab, um zu verhindern, dass sich das Fahrzeug 1 bewegt (Schritt S12). Insbesondere stoppt die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 den Motor 11 und die Zufuhr von Strom von dem Brennstoffzellensystem 13 oder der Hochspannungsbatterie 14 zu dem Motor 11. Jedoch sendet in diesem Fall die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 weiterhin das Steuersignal an das Schaltelement 41, um den eingeschalteten Zustand des Selbsthalterelais 35 beizubehalten, wodurch die Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 aufrechterhalten wird (Schritt S12). Dies ermöglicht es, dass der Wasserstofflecksensor 16 in einem betriebsfähigen Zustand bleibt, um einen Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 zu detektieren (Schritt S12).
  • Wenn in diesem Zustand ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wird (Ablauflinie JA von Schritt S13), ermöglicht die Fahrzeugsteuereinrichtung 23, dass der Außensummer 28 einen Signal abgibt, um Personen um das Brennstoffzellenfahrzeug 1 herum zu benachrichtigen (Schritt S14). Anschließend speichert die Fahrzeug Steuervorrichtung 23 bei Detektion, dass kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 mehr festgestellt wird und der Austritt von Wasserstoff aufgehört hat (Ablauflinie JA von Schritt S15), das Auftreten der Anomalie, dass ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 und schaltet das Selbsthalterelais 35 durch Abschalten des Steuersignals an dem Schaltelement 41 aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 selbst auch abgeschaltet wird.
  • Falls festgestellt wird, dass der Austritt von Wasserstoff weiterhin detektiert wird und der Austritt von Wasserstoff nicht aufgehört hat (Ablauflinie NEIN von Schritt S15), ermittelt die Fahrzeugsteuereinrichtung 23, ob oder ob nicht die durch den Spannungssensor 25 detektierte Spannung der 12-Volt-Batterie 21 geringer als eine vorbestimmte untere Grenze ist (Schritt S17). Wenn die Spannung der 12-Volt Batterie 21 geringer als die untere Grenze ist (Ablauflinie JA von Schritt S17), speichert die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 das Auftreten der Anomalie, dass ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 und schaltet das Selbsthalterelais 35 durch Abschalten des Steuersignals an dem Schaltelement 41 aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 selbst auch abgeschaltet wird.
  • Andererseits ermittelt die Fahrzeugsteuereinrichtung 23, falls kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wird (Ablauflinie NEIN von Schritt S13), ob ein vorbestimmter Zeitraum, der mit dem Abschalten des Antriebssystems bei Schritt S12 beginnt, vergangen ist (Schritt S18). Nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums (Ablauflinie JA von Schritt S18) speichert die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 den Umstand, dass kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 und schaltet das Selbsthalterelais 35 durch Abschalten des Steuersignals an dem Schaltelement 41 aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 selbst auch abgeschaltet wird. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der vorbestimmte Zeitraum nicht vergangen ist (Ablauflinie NEIN von Schritt S18), setzt die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 die Detektion eines Austritts von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 bei Schritt S13 fort, bis die Spannung der 12-Volt-Gleichstromversorgung 27 geringer als die vorbestimmte untere Grenze wird (Ablauflinie JA von Schritt S19). Dieser vorbestimmte Zeitraum, d.h., ein Zeitraum, der nötig ist, um die Detektion eines Wasserstoffaustritts abzuschließen, wird experimentell berechnet.
  • In dem oben beschriebenen Brennstoffzellenfahrzeug 1 wird die Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 auch nach dem Ausschalten des Zündschalters 42 (Ablauflinie JA von Schritt S11) beibehalten (Schritt S12) und die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 schaltet die Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums ab dem Abschalten des Antriebssystems (Ablauflinie JA von Schritt S18) aus, sofern kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 detektiert wird (Ablauflinie NEIN von Schritt S13). Dies kann den Stromverbrauch der 12-Volt-Batterie 21, welche die Gleichstromversorgung 27 zu Steuerzwecken bildet, verringern, wobei eine Detektion von Wasserstoff, der durch das Brennstoffzellensystem 13 während der Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs 4 erzeugt wird, selbst nach dem Anhalten des Brennstoffzellenfahrzeugs 1 ermöglicht wird.
  • Ferner kann die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 generell bei Detektion eines Austritts von Wasserstoff (Ablauflinie JA von Schritt S13) Personen um das Brennstoffzellenfahrzeug 1 herum mit einem Alarm, der das Auftreten eines Austritts von Wasserstoff anzeigt, benachrichtigen (Schritt S14, Ablauflinie NEIN von Schritt S 15), sofern der Austritt von Wasserstoff nicht aufhört, wodurch der (die) Fahrzeuginsasse(n) erkennen kann (können), dass Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 austritt, was ihm (ihnen) ermöglicht, dieses Problem angemessen zu behandeln.
  • Ferner schaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 den Strom für die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 selbst während einer Ausgabe des Wasserstoffleck-Alarms (Schritt S14, Ablauflinie NEIN von Schritt S15) auch ab, wenn die Spannung der 12-Volt-Batterie 21 geringer als die vorbestimmte untere Grenze ist (Ablauflinie JA von Schritt S17), wodurch eine Überentladung der 12-Volt-Batterie 21 verhindert wird.
  • Da die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 den Umstand des Austritts von Wasserstoff als Ereignis speichert (Schritt S16) und dem Anzeiger 26 ermöglicht, einen Alarm anzuzeigen, um den Alarm bekanntzugeben (Schritt S2), kann sie den (die) Fahrzeuginsassen zudem beim nächsten Einschalten des Zündschalters 42 von dem Umstand des Austritts von Wasserstoff benachrichtigen.
  • Selbst wenn der Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem 13 während der Fahrt des Fahrzeugs 1 zunächst aufgehört hat, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Austritt von Wasserstoff erneut stattfinden kann, wenn das Fahrzeugs 1 startet. Der Austritt von Wasserstoff kann verhindert werden, da die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 das Fahrzeug 1 bei Detektion des Umstands eines Austritts von Wasserstoff während des ausgeschalteten Zustands des Zündschalters 42 nach dem vorherigen Starten des Fahrzeugs 1 (Ablauflinie JA von Schritt S3) deaktiviert, um zu verhindern, dass es gestartet wird (Schritt S6).
  • Obwohl die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 die Aktivierung des Selbsthalterelais 35 für einen bestimmten Zeitraum fortsetzt (Schritt S18), kann ein Kondensator bereitgestellt sein, der durch die 12-Volt-Batterie 21 geladen und als Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung 23 nach dem Ausschalten des Zündschalters 42 verwendet wird. Der Grund dafür ist, dass die 12-Volt-Batterie 21 durch das Ausschalten der Fahrzeugsteuereinrichtung 23 nicht weiter verbraucht wird, wenn nach dem Ausschalten des Zündschalters 42 der Kondensator verbraucht wird. Wenn aufgrund der Spezifikationen des Fahrzeugs 1 keine ausreichende Kapazität der 12-Volt-Batterie 21, die zur Detektion des Austritts von Wasserstoff benötigt wird, verfügbar ist, kann eine 12-Volt-Stromversorgung, die durch Verringern der Spannung von der Hochspannungsbatterie 14 bereitgestellt wird, verwendet werden, um die gleiche Steuerung durchzuführen. Zudem kann selbst dann, wenn ein Fahrzeug keine 12-Volt-Batterie 21 aufweist, eine 12-Volt-Stromversorgung, die durch Verringern der Spannung von der Hochspannungsbatterie 14 bereitgestellt wird, verwendet werden, um die gleiche Steuerung durchzuführen.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Motor
    12
    Antriebsrad
    13
    Brennstoffzellensystem
    14
    Hochspannungsbatterie
    16
    Wasserstofflecksensor
    21
    12-Volt-Batterie
    23
    Fahrzeugsteuereinrichtung
    25
    Spannungssensor
    26
    Anzeiger
    35
    Selbsthalterelais
    27
    Gleichstromversorgung
    41
    Schaltelement
    42
    Zündschalter

Claims (5)

  1. Brennstoffzellenfahrzeug, umfassend ein Antriebsrad (12), einen Motor (11), der diesem Antriebsrad (12)ein Drehmoment bereitstellt, ein Brennstoffzellensystem (13), das Strom erzeugt und den Strom dem Motor (11) zuführt, und eine Batterie (14), die Strom, der durch das Brennstoffzellensystem (13) erzeugt wird, speichert, um den gespeicherten Strom dem Motor (11) zuzuführen, wobei es umfasst: einen Wasserstofflecksensor (16), der dazu konfiguriert ist, zu detektieren, ob oder ob nicht Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem (13) ausgetreten ist; und einen ersten Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, das Brennstoffzellensystem (13) und die Batterie (14) zu steuern und zu ermitteln, ob oder ob nicht gemäß dem Wasserstofflecksensor (16) ein Austritt von Wasserstoff besteht, wobei das Brennstoffzellenfahrzeug (1) gekennzeichnet ist durch eine Speichereinheit (21), die dazu konfiguriert ist, Strom zum Zuführen zu dem Wasserstofflecksensor (16) und dem ersten Steuerabschnitt zu speichern; und einen zweiten Steuerabschnitt, der dazu konfiguriert ist, die Zufuhr von Strom von der Speichereinheit (21) zu dem Wasserstofflecksensor (16) und dem ersten Steuerabschnitt für einen vorbestimmten Zeitraum nach dem Ausschalten eines Zündschalters (42) aufrechtzuerhalten, sofern kein Austritt von Wasserstoff durch den Wasserstofflecksensor (16) detektiert wird, und die Zufuhr von Strom danach zu stoppen.
  2. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen ersten Signalgeber (28), der dazu konfiguriert ist, den Umstand des Austritts zu melden, solange der Wasserstofflecksensor (16) nach dem Ausschalten des Zündschalters (42) weiterhin Wasserstoff detektiert, der aus dem Brennstoffzellensystem (13) ausgetreten ist.
  3. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen ersten Signalgeber (28), der dazu konfiguriert ist, den Umstand des Austritts zu melden, solange der Wasserstofflecksensor (16) nach dem Ausschalten des Zündschalters (42) weiterhin Wasserstoff detektiert, der aus dem Brennstoffzellensystem (13) austritt; und einen Ladungsdetektionssensor (25), der dazu konfiguriert ist, die Ladungsmenge in der Speichereinheit (21) zu detektieren, und dass der zweite Steuerabschnitt dazu konfiguriert ist, die Zufuhr von Strom zu dem Wasserstofflecksensor (16) und dem ersten Steuerabschnitt auch während des vorbestimmten Zeitraums oder auch bei andauernder Meldung durch den ersten Signalgeber (28) zu stoppen, wenn die durch den Ladungsdetektionssensor (25) detektierte Ladungsmenge geringer als ein vorbestimmter fester Wert ist.
  4. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen Ereignisspeicherabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Umstand des Austritts von Wasserstoff, wenn der Wasserstofflecksensor (16) nach dem Ausschalten des Zündschalters (42) aus dem Brennstoffzellensystem (13) ausgetretenen Wasserstoff detektiert, als Ereignis zu speichern; und einen zweiten Signalgeber (26), der dazu konfiguriert ist, den gespeicherten Umstand zu melden, wenn bei Einschalten des Zündschalters (42) das Ereignis eines Umstands eines Austritts von Wasserstoff in dem Ereignisspeicherabschnitt gespeichert ist.
  5. Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen Ereignisspeicherabschnitt, der dazu konfiguriert ist, den Umstand des Austritts von Wasserstoff, wenn der Wasserstofflecksensor (16) nach dem Ausschalten des Zündschalters (42) aus dem Brennstoffzellensystem (13) ausgetretenen Wasserstoff detektiert, als Ereignis zu speichern; einen zweiten Signalgeber (26), der dazu konfiguriert ist, den gespeicherten Umstand zu melden, wenn bei Einschalten des Zündschalters (42) das Ereignis des Umstands des Austritts von Wasserstoff in dem Ereignisspeicherabschnitt gespeichert ist; und einen Fahrzeugstart-Deaktivierungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug (1) zu deaktivieren, um zu verhindern, dass es gestartet wird, wenn bei Einschalten des Zündschalters (42) festgestellt wird, dass der Ereignisspeicherabschnitt den Umstand des Austritts von Wasserstoff als Ereignis speichert.
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