DE112012005804T5 - Brennstoffzellenfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, 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. Zur Erfüllung dieser Aufgabe wird die Stromversorgung für eine Fahrzeugsteuereinrichtung (23) aufrechterhalten, indem einem Selbsthalterelais (35) ermöglicht wird, auch nach dem Ausschalten eines Zündschalters (11) eingeschaltet zu bleiben. Andererseits wird die Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung (23) nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums nach dem Abschalten eines Antriebssystems ausgeschaltet, sofern kein Austritt von Wasserstoff aus einem Brennstoffzellensystem (13) detektiert wird.
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
- Steuerung
- Die Patentliteratur 1 enthält eine Offenbarung bezüglich einer Detektion eines Austritts von Wasserstoff, wenn ein Brennstoffzellensystem die Erzeugung von Strom stoppt. Die Patentliteratur 2 enthält eine Offenbarung bezüglich einer Detektion eines Austritts von Wasserstoff, wenn sich ein System in einem Ruhezustand befindet. Die Patentliteratur 3 enthält eine Offenbarung bezüglich eines Systems zur Detektion einer Anomalie, wie etwa eines Austritts von Wasserstoff. Gemäß den in der Patentliteratur 1 bis 3 offenbarten Stand der Technik erfordert eine Vorrichtung zur Detektion eines Austritts von Wasserstoff, dass ihre Stromversorgung stets eingeschaltet ist.
- STAND DER TECHNIK
- PATENTLITERATUR
-
- Patentliteratur 1:
JP-A 2005-223535 - Patentliteratur 2:
JP-A 2004-4013 - Patentliteratur 3:
JP-A 2004-214027 - 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.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
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 Brennstoffzellenfahrzeug1 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In Bezug auf das Brennstoffzellenfahrzeug1 stellt ein Elektromotor11 einem Satz von Antriebsrädern12 ein Drehmoment bereit. Ein Brennstoffzellensystem13 erzeugt Strom. Eine Hochspannungsbatterie14 speichert den durch das Brennstoffzellensystem13 erzeugten Strom. Ein Inverter15 wandelt den Gleichstrom, der durch das Brennstoffzellensystem13 erzeugt oder von der Hochspannungsbatterie14 geladen wird, in Wechselstrom, um den Wechselstrom zum Betrieb des Elektromotors11 zu verwenden. - Ein Wasserstofflecksensor
16 ist ein Sensor, der dazu konfiguriert ist, einen Austritt von Wasserstoff, der in dem Brennstoffzellensystem13 verwendet wird, zu detektieren. - Eine 12-Volt-Batterie
21 ist eine Batterie zum Bereitstellen einer 12-Volt-Gleichstromversorgung27 als Stromversorgung zu Steuerzwecken zu den einzelnen Teilen und bildet dadurch eine Speichereinheit. Die Hochspannungsbatterie14 wird als Stromversorgung verwendet, um die 12-Volt-Batterie durch einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler22 zu laden. Ein Spannungssensor25 detektiert die Spannung der 12-Volt-Batterie21 und wirkt als Ladungsdetektionssensor zur Detektion der Ladung in der 12-Volt-Batterie21 . - 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 Fahrzeugsteuereinrichtung23 mit Einrichtungen, wie etwa dem Brennstoffzellensystem13 , der Hochspannungsbatterie14 und dem Inverter15 , kommunizieren und dadurch diese Einrichtungen steuern. Im Hinblick auf ihre Steuerfunktion umfasst die Fahrzeugsteuereinrichtung23 einen ersten Steuerabschnitt, einen zweiten Steuerabschnitt und einen Fahrzeugstart-Deaktivierungsabschnitt. Im Hinblick auf ihren nicht-flüchtigen Speicher umfasst die Fahrzeugsteuereinrichtung23 einen Ereignisspeicherabschnitt. - Ein Anzeiger
26 arbeitet durch ein Steuersignal von der Fahrzeugsteuereinrichtung23 und kann verschiedene Nachrichten anzeigen, um die Aufmerksamkeit eines Fahrers des Fahrzeugs auf sich zu ziehen. Ein Fahrzeugaußensummer28 kann einen Alarm ausgeben. Der Fahrzeugaußensummer28 verkörpert einen ersten Signalgeber. Der Anzeiger26 verkörpert einen zweiten Signalgeber. - Ein Gleichstrom-Gleichstrom-Relais
31 ist ein Relais, das verwendet wird, um einen Satz von Leitungen32 , die die Hochspannungsbatterie14 und den Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler22 verbinden, anzuschließen oder zu trennen. Wenn das Gleichstrom-Gleichstrom-Relais31 eingeschaltet ist, kann die Hochspannungsbatterie14 Strom zum Laden der 12-Volt-Batterie21 bereitstellen. - Ein Hochspannungsrelais
33 ist ein Relais, das verwendet wird, um einen Satz von Leitungen34 , die das Brennstoffzellensystem13 und den Inverter15 verbinden, mit dem anderen Satz von Leitungen32 zu verbinden oder um einen Satz von dem anderen Satz zu trennen. Wenn das Hochspannungsrelais33 eingeschaltet ist, stellt das Brennstoffzellensystem13 erzeugten Strom zum Laden der Hochspannungsbatterie14 bereit und der Hochspannungsbatterie14 wird ermöglicht, dem Elektromotor11 Strom bereitzustellen. Die Fahrzeugsteuereinrichtung23 stellt ein Steuersignal zum Ein- oder Ausschalten des Hochspannungsrelais33 bereit. - Ein Selbsthalterelais
35 ist ein Relais, das verwendet wird, um eine Zufuhr von Strom zu Steuerzwecken von einer Gleichstromversorgung27 zu Einrichtungen, wie der Fahrzeugsteuereinrichtung23 , dem Brennstoffzellensystem13 , der Hochspannungsbatterie14 und dem Inverter15 , bereitzustellen oder die Zufuhr einzustellen. Die Fahrzeugsteuereinrichtung23 stellt ein Steuersignal zum Ein- oder Ausschalten des Selbsthalterelais35 bereit. - Ein Schaltelement
41 , das (einen) Transistor(en) umfasst, ist ein Element, das verwendet wird, um das Selbsthalterelais35 ein- oder auszuschalten. Wenn ein Zündschalter42 für das Brennstoffzellenfahrzeug1 eingeschaltet wird, wird der Gleichstromversorgung27 ermöglicht, eine Spannung an ein Gate des Schaltelements41 anzulegen, wodurch das Schaltelement41 eingeschaltet wird. Dies schaltet das Selbsthalterelais35 ein, um die Zufuhr von Strom zu Einrichtungen, wie der Fahrzeugsteuereinrichtung23 , bereitzustellen. Zusätzlich kann die Fahrzeugsteuereinrichtung23 selbst dann, wenn der Zündschalter42 ausgeschaltet ist, über eine Diode44 ein Steuersignal an dem Gate des Schaltelements41 bereitstellen und dadurch das Schaltelement41 einschalten. Dies schaltet das Selbsthalterelais35 ein. - Der Wasserstofflecksensor
16 erhält Strom über die Fahrzeugsteuereinrichtung23 von der Gleichstromversorgung27 , wird durch ein Steuersignal von der Fahrzeugsteuereinrichtung23 betrieben und ist über die Fahrzeugsteuereinrichtung23 geerdet. Ein Detektionssignal von dem Spannungssensor25 wird ebenfalls von der Fahrzeugsteuereinrichtung23 erfasst. - Als Nächstes werden Inhalte der Steuerung, die durch die beschriebene Fahrzeugsteuereinrichtung
23 ausgeführt wird, beschrieben.2 und3 sind Ablaufdiagramme, die die Steuerinhalte darstellen. - Bei Zufuhr von Strom von der Gleichstromversorgung
27 zu der Fahrzeugsteuereinrichtung23 , die durch Einschalten des Zündschalters42 , um eine Spannung an ein Gate des Schaltelements41 anzulegen, begonnen wird (Ablauflinie JA von Schritt S1), beginnt die Fahrzeugsteuereinrichtung23 mit der Ausgabe eines Steuersignals an das Gate des Schaltelements41 , um den eingeschalteten Zustand des Selbsthalterelais35 beizubehalten (Schritt S2), wodurch der eingeschaltete Zustand der Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung23 beibehalten wird. In einem flüchtigen Speicher ist als Ereignis gespeichert, ob oder ob nicht beim vorherigen ausgeschalteten Zustand des Zündschalters42 ein durch den Wasserstofflecksensor16 ermittelter Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 bestanden hat (Einzelheiten werden später erläutert). Die Fahrzeugsteuereinrichtung23 liest Informationen, die als Ereignis gespeichert sind, aus und ermöglicht dem Anzeiger26 , 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 Anzeiger26 , sondern auch Alternativen, wie etwa Töne, ausreichend. - Die Fahrzeugsteuereinrichtung
23 ermittelt auf Basis des ausgelesenen Ereignisses, ob beim vorherigen Starten des Fahrzeugs1 ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 bestanden hat (Schritt S3). Wenn kein Austritt von Wasserstoff bestanden hat (Ablauflinie NEIN von Schritt S3), ermittelt die Fahrzeugsteuereinrichtung23 , ob oder ob nicht durch den Wasserstofflecksensor16 ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 detektiert wird (Schritt S4). Wenn kein Austritt von Wasserstoff detektiert wird (Ablauflinie NEIN von Schritt S4), startet die Fahrzeugsteuereinrichtung23 alle bordeigenen Systeme in dem Fahrzeug1 , um das Fahrzeug1 fahrbereit zu machen (Schritt S5). Dies bewirkt, dass elektrischer Strom von dem Brennstoffzellensystem13 und der Hochspannungsbatterie14 zum Antrieb des Motors11 verfügbar ist. - Wenn das oben erwähnte Ereignis angibt, dass beim vorherigen Starten des Fahrzeugs
1 ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 stattgefunden hat (Ablauflinie JA von Schritt S3), oder wenn nach dem Einschalten des Zündschalters42 ein Austritt von Wasserstoff detektiert wird (Ablauflinie JA von Schritt S4), veranlasst die Fahrzeugsteuereinrichtung23 den Anzeiger26 , eine Angabe zu erzeugen, um einen Wasserstoffaustrittalarm zu geben (Schritt S6). Zusätzlich verhindert sie, dass die Systeme in dem Fahrzeug1 gestartet werden (Schritt S6). Dies bedeutet, dass die Fahrzeugsteuereinrichtung23 eine Zufuhr von Strom von dem Brennstoffzellensystem13 oder der Hochspannungsbatterie14 zu dem Motor11 verhindert, wodurch das Fahrzeug1 deaktiviert wird, um es am Starten zu hindern. Wenn der Zündschalter42 anschließend ausgeschaltet wird (Ablauflinie JA von Schritt S7), speichert die Fahrzeugsteuereinrichtung23 das Auftreten der Anomalie, dass ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung23 und schaltet das Selbsthalterelais35 durch Abschalten des zu dem Schaltelement41 geführten Steuersignals aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung23 selbst abgeschaltet wird. - Nachdem das Fahrzeug
1 durch Starten aller Systeme in dem Fahrzeug1 fahrbereit gemacht wurde (Schritt S5), veranlasst die Fahrzeugsteuereinrichtung23 bei Detektion eines Austritts von Wasserstoff durch den Wasserstofflecksensor16 (Ablauflinie JA von Schritt S8) den Anzeiger26 , eine Angabe zu erzeugen, um einen Wasserstoffaustrittsalarm zu geben (Schritt S9). Zusätzlich schaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung23 in diesem Fall das Antriebssystem des Fahrzeugs1 ab, um das Fahrzeug1 zu deaktivieren, um zu verhindern, dass es gestartet wird (Schritt S9). Insbesondere stoppt die Fahrzeugsteuereinrichtung23 den Motor11 und die Zufuhr von Strom von dem Brennstoffzellensystem13 oder der Hochspannungsbatterie14 zu dem Motor11 . Ferner speichert die Fahrzeugsteuereinrichtung23 bei Ausschalten des Zündschalters42 (Ablauflinie JA von Schritt S10) das Auftreten der Anomalie, dass ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 detektiert wurde, als Ereignis in dem nicht-flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung23 und schaltet das Selbsthalterelais35 durch Abschalten des zu dem Schaltelement41 geführten Steuersignals aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung23 selbst auch abgeschaltet wird. - Wenn kein Austritt von Wasserstoff durch den Wasserstofflecksensor
16 detektiert wird (Ablauflinie NEIN von Schritt S8) und der Zündschalter42 ausgeschaltet wird (Ablauflinie JA von Schritt S11), schaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung23 das Antriebssystem des Fahrzeugs1 ab, um zu verhindern, dass sich das Fahrzeug1 bewegt (Schritt S12). Insbesondere stoppt die Fahrzeugsteuereinrichtung23 den Motor11 und die Zufuhr von Strom von dem Brennstoffzellensystem13 oder der Hochspannungsbatterie14 zu dem Motor11 . Jedoch sendet in diesem Fall die Fahrzeugsteuereinrichtung23 weiterhin das Steuersignal an das Schaltelement41 , um den eingeschalteten Zustand des Selbsthalterelais35 beizubehalten, wodurch die Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung23 aufrechterhalten wird (Schritt S12). Dies ermöglicht es, dass der Wasserstofflecksensor16 in einem betriebsfähigen Zustand bleibt, um einen Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 zu detektieren (Schritt S12). - Wenn in diesem Zustand ein Austritt von Wasserstoffaus dem Brennstoffzellensystem
13 detektiert wird (Ablauflinie JA von Schritt S13), ermöglicht die Fahrzeugsteuereinrichtung23 , dass der Außensummer28 einen Signal abgibt, um Personen um das Brennstoffzellenfahrzeug1 herum zu benachrichtigen (Schritt S14). Anschließend speichert die Fahrzeugsteuervorrichtung23 bei Detektion, dass kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 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 Brennstoffzellensystem13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung23 und schaltet das Selbsthalterelais35 durch Abschalten des Steuersignals an dem Schaltelement41 aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung23 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 Spannungssensor25 detektierte Spannung der 12-Volt-Batterie21 geringer als eine vorbestimmte untere Grenze ist (Schritt S17). Wenn die Spannung der 12-Volt Batterie21 geringer als die untere Grenze ist (Ablauflinie JA von Schritt S17), speichert die Fahrzeugsteuereinrichtung23 das Auftreten der Anomalie, dass ein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung23 und schaltet das Selbsthalterelais35 durch Abschalten des Steuersignals an dem Schaltelement41 aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung23 selbst auch abgeschaltet wird. - Andererseits ermittelt die Fahrzeugsteuereinrichtung
23 , falls kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 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 Fahrzeugsteuereinrichtung23 den Umstand, dass kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 detektiert wurde, als Ereignis in dem flüchtigen Speicher der Fahrzeugsteuereinrichtung23 und schaltet das Selbsthalterelais35 durch Abschalten des Steuersignals an dem Schaltelement41 aus (Schritt S16), wodurch die Fahrzeugsteuereinrichtung23 selbst auch abgeschaltet wird. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der vorbestimmte Zeitraum nicht vergangen ist (Ablauflinie NEIN von Schritt S18), setzt die Fahrzeugsteuereinrichtung23 die Detektion eines Austritts von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 bei Schritt S13 fort, bis die Spannung der 12-Volt-Gleichstromversorgung27 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 Fahrzeugsteuereinrichtung23 auch nach dem Ausschalten des Zündschalters42 (Ablauflinie JA von Schritt S11) beibehalten (Schritt S12) und die Fahrzeugsteuereinrichtung23 schaltet die Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung23 nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums ab dem Abschalten des Antriebssystems (Ablauflinie JA von Schritt S18) aus, sofern kein Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 detektiert wird (Ablauflinie NEIN von Schritt S13). Dies kann den Stromverbrauch der 12-Volt-Batterie21 , welche die Gleichstromversorgung27 zu Steuerzwecken bildet, verringern, wobei eine Detektion von Wasserstoff, der durch das Brennstoffzellensystem13 während der Fahrt des Brennstoffzellenfahrzeugs4 erzeugt wird, selbst nach dem Anhalten des Brennstoffzellenfahrzeugs1 ermöglicht wird. - Ferner kann die Fahrzeugsteuereinrichtung
23 generell bei Detektion eines Austritts von Wasserstoff (Ablauflinie JA von Schritt S13) Personen um das Brennstoffzellenfahrzeug1 herum mit einem Alarm, der das Auftreten eines Austritts von Wasserstoff anzeigt, benachrichtigen (Schritt S14, Ablauflinie NEIN von Schritt S15), sofern der Austritt von Wasserstoff nicht aufhört, wodurch der (die) Fahrzeuginsasse(n) erkennen kann (können), dass Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem13 austritt, was ihm (ihnen) ermöglicht, dieses Problem angemessen zu behandeln. - Ferner schaltet die Fahrzeugsteuereinrichtung
23 den Strom für die Fahrzeugsteuereinrichtung23 selbst während einer Ausgabe des Wasserstoffleck-Alarms (Schritt S14, Ablauflinie NEIN von Schritt S15) auch ab, wenn die Spannung der 12-Volt-Batterie21 geringer als die vorbestimmte untere Grenze ist (Ablauflinie JA von Schritt S17), wodurch eine Überentladung der 12-Volt-Batterie21 verhindert wird. - Da die Fahrzeugsteuereinrichtung
23 den Umstand des Austritts von Wasserstoff als Ereignis speichert (Schritt S16) und dem Anzeiger26 ermöglicht, einen Alarm anzuzeigen, um den Alarm bekanntzugeben (Schritt S2), kann sie den (die) Fahrzeuginsassen zudem beim nächsten Einschalten des Zündschalters42 von dem Umstand des Austritts von Wasserstoff benachrichtigen. - Selbst wenn der Austritt von Wasserstoff aus dem Brennstoffzellensystem
13 während der Fahrt des Fahrzeugs1 zunächst aufgehört hat, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Austritt von Wasserstoff erneut stattfinden kann, wenn das Fahrzeugs1 startet. Der Austritt von Wasserstoff kann verhindert werden, da die Fahrzeugsteuereinrichtung23 das Fahrzeug1 bei Detektion des Umstands eines Austritts von Wasserstoff während des ausgeschalteten Zustands des Zündschalters42 nach dem vorherigen Starten des Fahrzeugs1 (Ablauflinie JA von Schritt S3) deaktiviert, um zu verhindern, dass es gestartet wird (Schritt S6). - Obwohl die Fahrzeugsteuereinrichtung
23 die Aktivierung des Selbsthalterelais35 für einen bestimmten Zeitraum fortsetzt (Schritt S18), kann ein Kondensator bereitgestellt sein, der durch die 12-Volt-Batterie21 geladen und als Stromversorgung für die Fahrzeugsteuereinrichtung23 nach dem Ausschalten des Zündschalters42 verwendet wird. Der Grund dafür ist, dass die 12-Volt-Batterie21 durch das Ausschalten der Fahrzeugsteuereinrichtung23 nicht weiter verbraucht wird, wenn nach dem Ausschalten des Zündschalters42 der Kondensator verbraucht wird. Wenn aufgrund der Spezifikationen des Fahrzeugs1 keine ausreichende Kapazität der 12-Volt-Batterie21 , die zur Detektion des Austritts von Wasserstoff benötigt wird, verfügbar ist, kann eine 12-Volt-Stromversorgung, die durch Verringern der Spannung von der Hochspannungsbatterie14 bereitgestellt wird, verwendet werden, um die gleiche Steuerung durchzuführen. Zudem kann selbst dann, wenn ein Fahrzeug keine 12-Volt-Batterie21 aufweist, eine 12-Volt-Stromversorgung, die durch Verringern der Spannung von der Hochspannungsbatterie14 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)
- Brennstoffzellenfahrzeug, umfassend ein Antriebsrad, einen Motor, der diesem Antriebsrad ein Drehmoment bereitstellt, ein Brennstoffzellensystem, das Strom erzeugt und den Strom dem Motor zuführt, und eine Batterie, die Strom, der durch das Brennstoffzellensystem erzeugt wird, speichert, um den gespeicherten Strom dem Motor zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, 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.
- Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen ersten Signalgeber, 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.
- Brennstoffzellenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: einen ersten Signalgeber, 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 austritt; und einen Ladungsdetektionssensor, 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.
- 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 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 eines Umstands eines Austritts von Wasserstoff in dem Ereignisspeicherabschnitt gespeichert ist.
- 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 nach dem Ausschalten des Zündschalters aus dem Brennstoffzellensystem ausgetretenen Wasserstoff detektiert, als Ereignis zu speichern; 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; und einen Fahrzeugstart-Deaktivierungsabschnitt, 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.
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-
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