JP2008137505A - Moving body - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、移動体に関し、特に、発電に伴って水を生成する燃料電池もしくは水素エンジンからなるエネルギー源を搭載する移動体に関する。 The present invention relates to a mobile body, and more particularly, to a mobile body equipped with an energy source composed of a fuel cell or a hydrogen engine that generates water with power generation.
従来、例えば、特開2005−153853号公報に、燃料電池を搭載した移動体であって、移動体周辺への水の飛散を抑制する移動体が開示されている。燃料電池の動作の際、カソードガスとアノードガスが供給され、発電反応に伴い、燃料電池のカソード付近で水が生成される。生成された水は、ガスの流れに伴って移動し、燃料電池外部へ排出される。燃料電池を搭載する移動体において、燃料電池から排出された水は、移動体外部へ排出される。移動体外部へ排出された水は、移動体周辺に飛散する場合がある。そこで、上記従来の公報では、燃料電池で生成される水量に基づいて、水が周辺に飛散しないように、移動体外部への水の排出を抑制している。
燃料電池の動作の際、燃料電池に所在する水は、カソードオフガスの流れに伴って移動する。カソードオフガスに含まれる水は、移動体外部に排出されずに、燃料電池付近に留まる場合がある。この燃料電池付近に留まる水は、例えば燃料電池の高出力時に大量の水が生成された際などに、水の排出に伴い、移動体の外部に排出される。このとき、燃料電池から排出される水量は、生成される水量と同等に考えることはできない。よって、上記従来の公報では、真に移動体外部へ排出される水量を正しく推定できず、移動体の周辺に水が飛散するおそれがあった。 During operation of the fuel cell, water located in the fuel cell moves with the flow of the cathode offgas. The water contained in the cathode off gas may remain in the vicinity of the fuel cell without being discharged outside the moving body. The water remaining in the vicinity of the fuel cell is discharged to the outside of the moving body as the water is discharged, for example, when a large amount of water is generated at the time of high output of the fuel cell. At this time, the amount of water discharged from the fuel cell cannot be considered equivalent to the amount of water produced. Therefore, in the above conventional publication, the amount of water discharged to the outside of the moving body cannot be estimated correctly, and there is a possibility that water is scattered around the moving body.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、燃料電池もしくは水素エンジンからなるエネルギー源を搭載する移動体であって、エネルギー源から移動体外部に排出される水が移動体周辺へ飛散することを抑制する移動体の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a mobile body equipped with an energy source composed of a fuel cell or a hydrogen engine, and water discharged from the energy source to the outside of the mobile body moves. An object of the present invention is to provide a moving body that suppresses scattering around the body.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、水素を含むガスの供給を受けて水を生成する燃料電池もしくは水素エンジンからなる推進のためのエネルギー源を搭載した移動体であって、エネルギー源と前記移動体外部を結んで、エネルギー源から前記移動体外部に水を含む排出ガスを排出する排出ガス管路と、前記排出ガス管路に所在する水量を取得する管路水量取得手段と、前記管路取得手段により取得された水量に基づいて、エネルギー源から前記移動体外部に排出される水を抑制する排出水抑制手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is a mobile body equipped with an energy source for propulsion composed of a fuel cell or a hydrogen engine that generates water by receiving a supply of a gas containing hydrogen. An exhaust gas pipe for connecting the source and the outside of the mobile body to discharge exhaust gas containing water from the energy source to the outside of the mobile body, and a pipe water quantity acquisition means for acquiring the amount of water located in the exhaust gas pipe And a discharge water suppressing means for suppressing water discharged from the energy source to the outside of the moving body based on the amount of water acquired by the pipe line acquisition means.
第2の発明は、第1の発明記載の移動体であって、エネルギー源に所在する水量を取得する水量取得手段とを備え、前記排出水抑制手段は、前記水量取得手段により取得された水量と前記管路水量取得手段により取得された水量の和に基づいて、エネルギー源から前記移動体外部に排出される水を抑制することを特徴とする。 2nd invention is the mobile body described in 1st invention, Comprising: The water quantity acquisition means which acquires the water quantity located in an energy source, The said discharge water suppression means is the amount of water acquired by the said water quantity acquisition means And water discharged from the energy source to the outside of the moving body based on the sum of the water amounts acquired by the pipe water amount acquisition means.
第3の発明は、第1もしくは第2の発明記載の移動体であって、前記排出ガス管路出口の周囲に所在する物体と前記移動体との距離を取得する距離取得手段とを備え、前記排出水抑制手段は、前記水量取得手段により取得された水量と前記管路水量取得手段により取得された水量の和に基づいて前記移動体から外部に排出される水の飛距離を算出する水飛散距離算出手段を含み、前記距離取得手段により取得された距離と水飛散距離算出手段により算出された飛距離の差に基づいて、エネルギー源から前記移動体外部に排出される水を抑制することを特徴とする。 A third invention is the moving body according to the first or second invention, comprising a distance acquisition means for acquiring a distance between an object located around the exhaust gas pipe outlet and the moving body, The discharged water suppression means calculates the flight distance of water discharged from the mobile body based on the sum of the water amount acquired by the water amount acquisition means and the water amount acquired by the pipe water amount acquisition means. Suppressing the water discharged from the energy source to the outside of the mobile body based on the difference between the distance acquired by the distance acquisition unit and the flight distance calculated by the water scattering distance calculation unit It is characterized by.
第4の発明は、第1−3発明のいずれか1つの発明記載の移動体であって、前記管路水量取得手段は、前記排出ガス管路の温度を取得する管路温度取得手段を含むことを特徴とする。 A fourth invention is the mobile body according to any one of the first to third inventions, wherein the pipe water amount acquisition means includes pipe temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust gas pipe. It is characterized by that.
第5の発明は、第4の発明記載の移動体であって、前記管路水量取得手段は、エネルギー源の温度を取得する温度取得手段を含み、前記温度取得手段により取得された温度と前記管路温度取得手段により取得された温度との差に基づいて、前記排出ガス管路に所在する水量を取得することを特徴とする。 5th invention is a moving body as described in 4th invention, Comprising: The said pipe line water quantity acquisition means contains the temperature acquisition means which acquires the temperature of an energy source, The temperature acquired by the said temperature acquisition means and the said Based on the difference from the temperature acquired by the pipe temperature acquisition means, the amount of water present in the exhaust gas pipe is acquired.
第6の発明は、第1−5の発明のうちいずれか1つの発明記載の移動体であって、前記排出ガス管路は排出ガスを液体と気体に分離する気液分離器を備え、前記管路水量取得手段は、前記気液分離器と移動体外部を結ぶ排出ガス管路に所在する水量を取得する気液分離器管路水量取得手段を含むことを特徴とする。 A sixth invention is the mobile body according to any one of the first to fifth inventions, wherein the exhaust gas conduit includes a gas-liquid separator that separates exhaust gas into liquid and gas, The pipe water quantity acquisition means includes gas / liquid separator pipe water quantity acquisition means for acquiring the amount of water located in an exhaust gas pipe connecting the gas-liquid separator and the outside of the moving body.
第7の発明は、第1−6の発明のうちいずれか1つの発明記載の移動体であって、前記排出ガス管路は消音器を備え、前記管路水量取得手段は、前記排出ガス管路に備えられた消音器に所在する水量を取得する消音器水量取得手段を含むことを特徴とする。 7th invention is a moving body as described in any one invention among 1-6 invention, Comprising: The said exhaust gas pipe line is equipped with a silencer, The said pipe line water quantity acquisition means is the said exhaust gas pipe | tube. It includes a silencer water amount acquisition means for acquiring the amount of water located in the silencer provided on the road.
第8の発明は、第1−7の発明のうちいずれか1つの発明記載の移動体であって、前記管路水量取得手段は、前記移動体の傾斜を検知する車両傾斜検知手段を含むことを特徴とする。 An eighth invention is the mobile body according to any one of the first to seventh inventions, wherein the pipe water amount acquisition means includes vehicle inclination detection means for detecting the inclination of the mobile body. It is characterized by.
第9の発明は、第3−8の発明のうちいずれか1つの発明記載の燃料電池であって、前記移動体は、前記排出ガス管路出口を前記移動体の後方に備え、前記距離取得手段は、前記移動体の後方に所在する物体と前記移動体との距離を取得することを特徴とする。 A ninth invention is the fuel cell according to any one of the third to eighth inventions, wherein the movable body includes the exhaust gas pipe outlet at the rear of the movable body, and the distance acquisition is performed. The means acquires a distance between an object located behind the moving body and the moving body.
第1の発明によれば、排出ガス管路に所在する水量に基づいて、移動体から外部への水の排出を抑制する。これより、移動体から外部に排出される水量を正しく取得することができる。したがって、本発明によれば、移動体の周辺へ水が飛散しにくい。 According to the first invention, the discharge of water from the moving body to the outside is suppressed based on the amount of water located in the exhaust gas pipeline. Thereby, the amount of water discharged from the moving body to the outside can be acquired correctly. Therefore, according to the present invention, it is difficult for water to splash around the moving body.
第2の発明によれば、排出ガス管路に所在する水量とエネルギー源に所在する水量の和に基づいて、移動体から外部への水の排出を抑制する。よって、本発明によれば、移動体から外部に排出される正しい水量に基づいて水の排出を抑制する。したがって、移動体の周辺へ水が飛散しにくい。 According to the second invention, the discharge of water from the moving body to the outside is suppressed based on the sum of the amount of water located in the exhaust gas pipeline and the amount of water located in the energy source. Therefore, according to this invention, discharge | emission of water is suppressed based on the correct amount of water discharged | emitted from a moving body outside. Therefore, it is difficult for water to scatter around the moving body.
第3の発明によれば、排ガス管路に所在する水量とエネルギー源に所在する水量の和に基づいて、移動体から外部に排出される水の飛距離を算出する。そして、排出される水が、排ガス管路出口周囲の物体に飛散しないように、算出された飛距離に基づいて排出される水を抑制する。よって、本発明によれば、排ガス管路に所在する水量を考慮することで、水の飛散距離を精密に算出できる。したがって、排ガス管路出口周囲の物体に水が飛散しにくい。 According to the third aspect of the invention, the flight distance of the water discharged from the moving body to the outside is calculated based on the sum of the amount of water located in the exhaust gas pipe and the amount of water located in the energy source. And the water discharged | emitted based on the calculated flight distance is suppressed so that the discharged water may not scatter to the object around an exhaust-gas-pipe exit. Therefore, according to the present invention, the scattering distance of water can be accurately calculated by considering the amount of water present in the exhaust gas pipe. Therefore, it is difficult for water to splash on the object around the exhaust gas pipe outlet.
第4の発明によれば、排ガス管路の温度に基づいて、排ガス管路に所在する水量を取得する。排ガス管路の温度が高いと、排ガス管路に所在する水量は少ない。排ガス管路の温度が低いと、排ガス管路に所在する水量は多い。よって、本発明によれば、排ガス管路に所在する水量を精密に取得できる。 According to the fourth aspect of the invention, the amount of water located in the exhaust gas pipeline is acquired based on the temperature of the exhaust gas pipeline. When the temperature of the exhaust pipe is high, the amount of water located in the exhaust pipe is small. When the temperature of the exhaust pipe is low, the amount of water present in the exhaust pipe is large. Therefore, according to the present invention, the amount of water present in the exhaust gas pipe line can be accurately acquired.
第5の発明によれば、エネルギー源と排ガス管路の温度差に基づいて、排ガス管路に所在する水量を取得する。エネルギー源と排ガス管路の温度差が大きいと、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮しやすく、排ガス管路の水量は多い。エネルギー源と排ガス管路の温度差が小さいと、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮しにくく、排ガス管路の水量は少ない。よって、本発明によれば、排ガス管路内に所在する水量を精密に取得できる。 According to the fifth aspect of the invention, the amount of water located in the exhaust gas pipe is acquired based on the temperature difference between the energy source and the exhaust gas pipe. If the temperature difference between the energy source and the exhaust gas pipeline is large, water vapor contained in the exhaust gas is likely to condense, and the amount of water in the exhaust gas pipeline is large. If the temperature difference between the energy source and the exhaust gas pipeline is small, water vapor contained in the exhaust gas is difficult to condense, and the amount of water in the exhaust gas pipeline is small. Therefore, according to the present invention, the amount of water present in the exhaust gas pipe line can be accurately acquired.
第6の発明によれば、気液分離器よりガス下流側の排ガス管路に所在する水量を取得する。気液分離器より下流側の排ガス管路の水は、貯蔵されることなく、移動体の外部に排出されやすい。よって、本発明によれば、移動体の外部に排出される水量を精密に取得できる。
第7の発明によれば、消音器に所在する水量を取得する。排ガス管路において、消音器に水が溜まり易い。消音器に溜まった水は、移動体の外部へ排出されやすい。よって、本発明によれば、移動体の外部に排出される水量を精密に取得できる。
According to the sixth aspect of the invention, the amount of water located in the exhaust gas pipe downstream from the gas-liquid separator is acquired. The water in the exhaust gas pipe downstream from the gas-liquid separator is not stored and is easily discharged outside the moving body. Therefore, according to the present invention, the amount of water discharged to the outside of the moving body can be accurately acquired.
According to the seventh invention, the amount of water located in the silencer is acquired. In the exhaust gas pipeline, water tends to accumulate in the silencer. The water accumulated in the silencer is likely to be discharged outside the moving body. Therefore, according to the present invention, the amount of water discharged to the outside of the moving body can be accurately acquired.
第8の発明によれば、車両の傾斜に基づいて、排ガス管路に所在する水量を取得する。車両の傾斜に基づいて、排ガス管路に所在可能な水量が変化する。従って、本発明によれば、移動体の外部に排出される水量を精密に取得することができる。 According to the eighth aspect of the invention, the amount of water located in the exhaust gas pipeline is acquired based on the inclination of the vehicle. Based on the inclination of the vehicle, the amount of water that can be located in the exhaust gas pipe changes. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately acquire the amount of water discharged to the outside of the moving body.
第9の発明によれば、排ガス管路出口を移動体後方に備え、移動体後方に所在する物体との距離を取得する。よって、本発明によれば、移動体後方に所在する物体への水の飛散を抑制しやすい。 According to the ninth aspect, the exhaust gas pipe outlet is provided at the rear of the moving body, and the distance to the object located behind the moving body is acquired. Therefore, according to this invention, it is easy to suppress scattering of the water to the object located behind a mobile body.
実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は実施の形態1の車両を説明するための図である。移動体である車両10は、燃料電池12を備える。燃料電池12は、空気取り込み口と接続されたカソードガス管路14を備える。燃料電池12は、燃料電池12のカソード出口と車両10の後方の外部を結ぶカソードオフガス管路16を備える。ここで、車両10後方とは、車両10の通常の進行方向(Dレンジのときの進行方向)に対して逆方向の車両10周囲を指す。
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a vehicle according to a first embodiment. A
車両10が水平(地球の重力方向に対して90度)な地面に置かれているときに、燃料電池12及びカソードオフガス管路16は車両10に対して水平になるように備えられている。このとき燃料電池12及びカソードオフガス管路16も、地面に対して水平となる。
The
燃料電池12の動作の際、燃料電池12に、カソードガス(空気(酸素ガス))が供給され、また、アノードガス(水素ガス)が供給され、発電反応に伴い、燃料電池12のカソード付近で水が生成される。車両10は、燃料電池12を推進のためのエネルギー源としている。詳しくは、燃料電池12で発電された電気エネルギーを利用してモータ(図示略)を作動させ、車両10の車輪を駆動し、車両10を推進させている。カソード付近で生成した水は、カソードガスに伴い、移動する。燃料電池から燃料電池外部に排出されるカソードガスをカソードオフガスと称す。カソードオフガスは、カソードオフガス管路16を通じ、車両10の後方へ排出される。
During the operation of the
車両10の走行の際、車両10の後方に車両(図示略:以下、後続車両18と称す。)が所在する場合がある。車両10は、後続車両18との距離を測定する距離センサ20を備える。ここでは、距離センサ20はミリ波レーダを用いる。距離センサ20はECU22と接続され、測定した距離をECU22に送信する。車両10は、車両10の走行速度を測定する車速センサ24を備える。車速センサ24は、ECU22と接続され、測定した車速をECUに送信する役割を持つ。車両10は、車両10周辺の気温を測定する外気温センサ26を備える。外気温センサ26は、ECU22と接続され、測定した外気温をECU22に送信する。車両10は、車両10の傾きを測定する傾斜センサ28を備える。傾斜センサ28は、ECU22と接続され、測定した車両10の傾きをECU22に送信する。
When the
図2は、燃料電池12とカソードオフガス管路16周辺を拡大した図である。燃料電池12は、燃料電池12内部の温度を測定する温度計30を備える。温度計30は、ECU22と接続され、測定した温度をECU22に送信する。燃料電池12は、燃料電池12の電流を測定する電流計32を備える。電流計32は、ECU22に接続され、測定した電流をECU22に送信する。
FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the
カソードガス管路14について説明する。カソードガス管路14は、コンプレッサ34を備える。コンプレッサ34は、空気取り込み口から空気を取り込み、カソードガス管路14にカソードガスを流通させる役割を持つ。コンプレッサ34は、ECU22に接続され、カソードガスの流量をECU22に送信するとともに、ECU22の信号に従ってカソードガスの流量を調節することができる。
The
カソードオフガス管路16について説明する。カソードオフガス管路16は、燃料電池12のカソードガス出口と調圧弁38とを結ぶ管路36を備える。調圧弁38は、燃料電池12のカソードガスを所定の圧力に調節する役割を持つ。調圧弁38は、管路40を介し、気液分離器42と接続される。気液分離器42は、カソードオフガスを気体と液体に分離する役割を持つ。気液分離器42は、分離された液体を気液分離器42外部に排出する役割を持つ。気液分離器42は、気液分離器42でのカソードオフガスの温度を測定する温度計44を備える。温度計44は、ECU22に接続され、測定した温度をECU22に送信する。気液分離器42は、管路46を介し、消音器48に接続される。消音器48の詳細な説明は後に行う。消音器48は、消音器と車両外部を結ぶ管路50を備える。管路50は、車両10の後方に備えられたサスペンションを逃れるために、車両10下向き(地面方向)に湾曲している。管路50は、車両10外部と接する一端に、管路のカソードオフガスの温度を測定する温度計52を備える。温度計52はECU22と接続され、測定した温度をECU22に送信する。
The
燃料電池12の動作の際、コンプレッサ34の動作に伴ってカソードガスが燃料電池に供給され、発電に伴い、水が生成される。燃料電池12で生成した水は、燃料電池12に溜まり得る。燃料電池12で生成した水は、カソードオフガスの流れに伴い、カソードガス管路16を流通する。カソードオフガスに含まれる水は、気液分離器42で分離され、気液分離器42の外部(カソードオフガス管路外部)に排出され得る。また、カソードオフガスに含まれる水は、車両10後方に排出され得る。さらに、カソードオフガスに含まれる水は、車両10後方に排出されずに、カソードオフガス管路16に残留し得る。また、カソードオフガス管路16に含まれる水蒸気は、カソードオフガス管路16で液水に凝縮し得る。つまり、カソードオフガス管路16には、残留する水と凝縮により生じる水とが所在し得る。液水は、消音器48に所在し得る。液水は、消音器と車両外部を結ぶ管路50に所在し得る。
During the operation of the
図3は、消音器48に所在する液水量と車両の傾きの関係をあらわす図である。消音器48には、消音ケースの前後を貫通するように、管路46と、消音器と車両外部を結ぶ管路50とが接続される。消音器48は、消音ケースの内壁に吸音材としてグラスウールを備える。消音器48は、カソードオフガスの流通によって生じる音を消音させる役割を持つ。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of liquid water located in the
図3(A)は、車両10の傾きa=0(aは角度をあらわす)のときの消音器48をあらわす。車両10の傾きaは、車両10の前後の傾きをあらわし、車両10の前上がり方向を正としている。傾きa=0のとき、消音器48は水平(重力方向に対して90度)に置かれている。上述のとおり、消音器48には液水が所在し得る。液水は、グラスウールの空隙に所在しやすい。傾きa=0のとき、消音器48に溜まる液水の容積54は大きい。図3(B)は、傾きa>0のときの消音器48をあらわす。傾きa>0のとき、消音器48は、消音器と車両外部を結ぶ管路50が消音器48より低くなる(重力方向へように、傾いている。このとき、消音器48に溜まる液水の容積56は小さい。
FIG. 3A shows the
傾きa>0のときを考える。傾きaが大きいと(但しa>0)、消音器48に所在可能なの容積は小さい。傾きaが小さいと(但しa>0)、消音器48に所在可能な液水の容積は大きい。次に、傾きa<0のときを考える。傾きaが小さいと(但しa<0)、消音器48に所在可能な液水の容積は小さい。傾きaが大きいと(但しa<0)、消音器48に所在可能な液水の容積は大きい。
Consider the case where the slope a> 0. When the inclination a is large (where a> 0), the volume that can be located in the
傾きaの絶対値(|a|)が大きいと、消音器48に所在可能な液水の容積は小さい。傾きaの絶対値(|a|)が小さいと、消音器48に所在可能な液水の容積は大きい。また、傾きaが大きくなると、消音器48に所在する液水は、消音器と車両外部を結ぶ管路50に移動しやすい。管路50の液水は、車両10後方へ排出され得る。傾きaが小さくなると、消音器48に所在する液水は管路46に移動しやすい。
When the absolute value (| a |) of the inclination a is large, the volume of liquid water that can be located in the
上述の、消音器34所在する液水の量と車両10の傾きaの関係と同様に、カソードオフガス管路16と車両10の傾きaとの関係が説明できる。傾きaの絶対値(|a|)が大きいと、カソードオフガス管路16に溜まり得る液水の容積は小さい。傾きaの絶対値(|a|)が小さいと、カソードオフガス管路16に溜まり得る液水の容積は大きい。また、傾きaが大きくなると、カソードオフガス管路16に所在する液水は、車両10後方へ排出されやすい。傾きaが小さくなると、カソードオフガス管路16に所在する液水は燃料電池12へ移動しやすい。
The relationship between the
ECU22は、例えば後述のECUの具体的処理に示すように、燃料電池12から排出される水量、及び、カソードオフガス管路16に所在する液水量を算出することができる。ECU22は、燃料電池12から排出される水量とカソードオフガス管路16に所在する液水量の和を算出することができる。
The
[実施の形態1の作用]
カソードオフガス管路16の温度が高いと、カソードオフガスのガス温度は高く、カソードオフガスの飽和水蒸気分圧は高い。カソードオフガス管路16の温度が低いと、カソードオフガスの温度は低く、カソードオフガスの飽和水蒸気分圧は低い。カソードオフガスの飽和水蒸気分圧が高いと、カソードオフガス管路16を流通する水に対する水蒸気の割合が多く、カソードオフガス管路16に残留する水量は少ない。カソードオフガスの飽和水蒸気分圧が低いと、カソードオフガス管路16を流通する水に対する液水の割合が多く、カソードオフガス管路16に残留する水量は多い。
[Operation of the first embodiment]
When the temperature of the
カソードオフガス管路16内の温度差が大きいと、カソードオフガス管路16で水が凝縮しやすい。カソードオフガス管路内の温度差が小さいと、カソードオフガス管路16で水は凝縮しにくい。水が凝縮しやすいと、カソードオフガス管路16で凝縮により生じる水量は多い。水が凝縮しにくいと、カソードオフガス管路16で凝縮により生じる水量は少ない。
If the temperature difference in the
上述のとおり、燃料電池12の動作の際、燃料電池12から排出された水は、カソードオフガスの流れに従い、車両10の後方へ排出される。カソードオフガス管路16には、残留する水量と凝縮により生じる水量が所在する。カソードオフガス管路16に所在する液水は、カソードオフガスの流れに従い、車両10の後方へ排出される。よって、燃料電池12から排出される水量とカソードオフガス管路16に所在する液水の水量の和が、車両10後方へ排出される水量である。
As described above, during the operation of the
車両10後方へ排出される水量が多いと、車両10後方への水の飛散距離は長い。車両10後方へ排出される水量が少ないと、車両10後方への水の飛散距離は短い。また、車両10後方に排出される水は、カソードオフガスの流れに伴って、移動している。カソードオフガスの流量が多いと、車両10後方への水の飛散距離は長い。カソードオフガスの流量が少ないと、車両10後方への水の飛散距離は短い。
[実施の形態1の効果]
上述のとおり、燃料電池12から排出される水量とカソードオフガス管路16に所在する液水量の和の量が、車両10後方へ排出される水量である。車両10後方へ排出される水量が多いと、車両10後方への水の飛散距離は長い。コンプレッサ34によるカソードガスの流量を少なくすると、カソードオフガスの流量が少なくなり、車両10後方への水の飛散距離が小さくなる。したがって、燃料電池12から排出される水量とカソードオフガス管路16に所在する液水の量の和に基づいて、カソードオフガスの流量を少なくすることにより、後続車両18への水の飛散を抑制することができる。
If the amount of water discharged to the rear of the
[Effect of Embodiment 1]
As described above, the sum of the amount of water discharged from the
上述のとおり、車両10の傾きaが大きくなると、カソードオフガス管路16に所在する液水は、車両10後方へ排出されやすい。よって、車両10の傾斜aが大きくなるときに、カソードオフガス管路16に所在する液水の量に基づいて水の飛散を抑制することで、後続車両18への水飛散を効果的に抑制できる。
As described above, when the inclination a of the
なお、本実施の形態では、カソードガス流量を少なくすることで、後続車両18への水の飛散を抑制しているが、これに限られるものではない。後続車両18への水の飛散を抑制できればよい。例えば、燃料電池12の発電量を減少させることで、カソードガスの流量を少なくしてもよい。例えば、調圧弁38によりカソードガスの圧力を減少させてもよい。例えば、冷却能力を下げることで燃料電池12の温度を上昇させ、燃料電池から排出される水に対する水蒸気の割合を上昇させることで、車両10外部へ排出する水量を減少させてよい。例えば、燃料電池12の高出力時の場合にはカソードガス流量の増加を制限(なまし処理)してもよい。例えば、負荷の急激な変動を抑制(入力なまし)してもよい。例えば、消音器と車両外部を結ぶ管路50の車両外部への出口を閉じてもよいし、管路50の車両外部への出口の向きを後続車両18方向以外への方向へ変更してもよいし、管路50以外のカソードガス出口を車両10の前方または側方または上下方向に少なくとも一つ設け、このガス出口からカソードオフガスを排出してもよい。
In the present embodiment, the scattering of water to the following vehicle 18 is suppressed by reducing the cathode gas flow rate, but the present invention is not limited to this. What is necessary is just to be able to suppress scattering of water to the succeeding vehicle 18. For example, the flow rate of the cathode gas may be reduced by reducing the power generation amount of the
なお、本実施の形態において、燃料電池12から排出される水量とカソードオフガス管路16に所在する液水量の和の量を車両10後方へ排出される水量として取得しているが、これに限られるものではない。カソードオフガス管路16に所在する液水量を車両10後方へ排出される水量として取得してもよい。
In the present embodiment, the sum of the amount of water discharged from the
なお、本実施の形態において、車両10の傾きが大きくなるときは、例えば、高速道路ランプウェイでの走行時が考えられる。
In the present embodiment, when the inclination of the
なお、本実施の形態において、燃料電池は推進のためのエネルギー源として搭載されている。例えば、エネルギー源は、水素の供給を受けて水を生成する水素エンジンでもよい。
[実施の形態1のECUの具体的処理]
図4は、実施の形態1のECUの具体的処理をあらわすフローチャートである。図4に示すルーチンは、サンプリング時間nごとに定期的に行われる。図4に示すルーチンでは、まず、車両10と後続車両18との距離Sを取得する(ステップ100)。上述のとおり、距離センサ20は後続車両18との距離を測定する。本ステップ100において、ECU22は距離センサ20で測定された距離Sを取得する。
In the present embodiment, the fuel cell is mounted as an energy source for propulsion. For example, the energy source may be a hydrogen engine that is supplied with hydrogen and generates water.
[Specific Processing of ECU of First Embodiment]
FIG. 4 is a flowchart showing specific processing of the ECU according to the first embodiment. The routine shown in FIG. 4 is periodically performed every sampling time n. In the routine shown in FIG. 4, first, the distance S between the
続いて、相対速度vを取得する(ステップ102)。ここでは、車両10に対する後続車両18の相対速度v(後続車両18が車両10に近づく方向が正)を取得する。本ステップ102において、ステップ100で取得した距離Sの時間微分(Sが小さくなる方向が正)を相対速度vとして取得する。
Subsequently, the relative speed v is acquired (step 102). Here, the relative speed v of the subsequent vehicle 18 with respect to the vehicle 10 (the direction in which the subsequent vehicle 18 approaches the
続いて、基準距離S0を算出する(ステップ104)。ここでは、後続車両18との距離Sを補正する。補正後の距離を基準距離S0とする。後続車両18の相対速度vが大きいと、車両10と後続車両18との距離Sは短くなりやすい。後続車両18の相対速度vが小さいと、車両10と後続車両18との距離Sは長くなりやすい。よって、後続車両18の相対速度vを考慮して、水の飛散抑制時における車両と後続車両18の距離となるように、距離Sを補正する。本ステップ104において、基準距離S0を次式のように算出する。但し、Hは予め与えられた定数とする。
S0=S−H×n×v
続いて、消音器と車両外部を結ぶ管路50の温度を取得する(ステップ106)。上述のとおり、管路50は、車両10外部と接する一端に、管路50でのカソードオフガスの温度を測定する温度計52を備える。本ステップ106において、ECU22は温度計52で測定された温度を取得する。
Subsequently, a reference distance S0 is calculated (step 104). Here, the distance S with the following vehicle 18 is corrected. The corrected distance is set as a reference distance S0. If the relative speed v of the following vehicle 18 is large, the distance S between the
S0 = S−H × n × v
Subsequently, the temperature of the
続いて、燃料電池12の温度を取得する(ステップ108)。上述のとおり、燃料電池12は、燃料電池12内部の温度を測定する温度計30を備える。本ステップ112では、ECU22は温度計30で測定された温度を取得する。
Subsequently, the temperature of the
続いて、カソードオフガス管路16に凝縮により生じる水量V0を取得する(ステップ110)。カソードオフガス管路16内の温度差が大きいと、カソードオフガス管路16で水が凝縮しやすい。カソードオフガス管路内の温度差が小さいと、カソードオフガス管路16で水は凝縮しにくい。そこで、燃料電池12と管路50の温度差に従って、カソードオフガス管路16に凝縮する水量を取得する。本ステップ110では、燃料電池12での温度と、管路50の車両10外部と接する一端との温度差に所定の係数を掛けて、カソードオフガス管路16に凝縮より生じる水量V0を取得する。
Subsequently, the amount of water V0 generated by condensation in the
続いて、燃料電池12で生成される水量を取得する(ステップ112)。燃料電池12の動作の際、発電反応に伴い、水が生成される。燃料電池12の電流Iは、燃料電池12で生成される水量に相当する。本ステップ110では、ECUは電流計32で測定された電流Iを取得する。電流Iに基づいて、燃料電池12で生成される水量を推定する。
Subsequently, the amount of water generated by the
続いて、カソードオフガス管路16に残留する水量V1を取得する(ステップ114)。カソードオフガスに含まれる水の一部は、車両10外部に排出されずに、カソードオフガス管路16に残留する。そこで、燃料電池12で生成された水量のうち所定量が、カソードオフガス管路16に残留すると考える。燃料電池12で生成された水量の総量が大きいと、カソードオフガス管路16を流通する水量が多く、残留する水量V1が多い。燃料電池12で生成された水量の総量が小さいと、カソードオフガス管路16を流通する水量は少なく、残留する水量V1が少ない。また、カソードオフガス管路16の温度が高いと、カソードオフガスに含まれる水蒸気の割合が低く、残留する水量V1は少ない。カソードオフガス管路16の温度が低いと、カソードオフガスに含まれる液水の割合が高く、残留する水量V1は多い。本ステップ114において、燃料電池12で生成される水量の積分値を算出し、生成された水量の累計を推定する。カソードオフガス管路16の温度の所定倍と生成された水量の累計の所定倍を加えた量を、カソードオフガス管路16に残留する水量V1として取得する。なお、生成された水量の累計は、所定のタイミングで0にリセットされる。
Subsequently, the amount of water V1 remaining in the
続いて、カソードオフガス管路16に所在する液水の量V2を取得する(ステップ116)。ここでは、カソードオフガス管路16に凝縮により生じる水量V0と残留する水量V1との和を、カソードオフガス管路16に所在する液水の量V2として取得する。
Subsequently, the amount V2 of liquid water present in the
続いて、燃料電池12に所在する液水の量V3を取得する(ステップ118)。燃料電池12に、燃料電池12外部に排出されずに、液水が残留する場合がある。燃料電池12に、カソードガスに含まれる水蒸気が凝縮し、液水が生じる場合がある。燃料電池に残留する液水と凝縮により生じる液水が、燃料電池に所在する。燃料電池12の温度が低いと、燃料電池に所在する液水の割合が高く、液水の量V3が多い。燃料電池12の温度が高いと、燃料電池に所在する水蒸気の割合が高く、液水の量V3は少ない。また、燃料電池12で生成された水量の総量が多いと、燃料電池12に液水が所在しやすい。燃料電池12で生成された水量の総量が少ないと、燃料電池12に液水が所在しにくい。本ステップ118において、燃料電池12で生成される水量の積分を燃料電池12で生成された水量の累計として算出する。燃料電池12で生成された水量の累計に所定の係数を掛けた量と燃料電池12の温度に所定の係数を掛けた量との和を、液水の量V3として取得する。
Subsequently, the amount V3 of liquid water located in the
続いて、車両10後方へ排出される水量V4を取得する(ステップ120)。燃料電池12所在する水は、カソードオフガスの流れに伴い、車両10後方へ排出される。これに伴い、カソードオフガス管路16に所在する液水が、車両10後方へ排出される。本ステップ120において、まず、燃料電池12で生成される水量と燃料電池12に所在する液水の量V3の和を、燃料電池からカソードオフガス管路16に排出される水量として取得する。燃料電池から排出される水量とカソードオフガス管路16に所在する液水の量V2の和を、車両10後方へ排出される水量V4として取得する。
Subsequently, the amount of water V4 discharged to the rear of the
続いて、カソードオフガスの流量を取得する(ステップ122)。本ステップにおいて、カソードガスの流量をコンプレッサ34の動作により取得する。そして、測定したカソードガスの流量をカソードオフガス流量として取得する。
Subsequently, the flow rate of the cathode off gas is acquired (step 122). In this step, the flow rate of the cathode gas is acquired by the operation of the
続いて、車両10の速度を取得する(ステップ124)。本ステップにおいて、車速センサ24により取得された速度を取得する。
Subsequently, the speed of the
続いて、車両10後方への予測飛散距離S1を取得する(ステップ126)。車両後方へ水量V4の水が排出されるときの、水の飛散する距離を予測飛散距離S2として算出する。排出される水量V4が多いと、予測飛散距離S1は長い。排出される水量V4が少ないと、予測飛散距離S1は短い。さらに、車両10後方へ排出される水は、カソードオフガスの流れに伴い、移動する。カソードオフガスの流量が多いと、車両10後方へ排出されるオフガスの勢いが強く、予測飛散距離S1は長い。カソードオフガスの流量が少ないと、車両10後方へ排出されるオフガスの勢いは弱く、予測飛散距離S1は短い。車両10の速度が速いと、地面に対するオフガスの流速は速く、予測飛散距離S1は長い。車両10の速度が遅いと、地面に対するオフガスの流速は遅く、予測飛散距離S1は短い。本ステップ126において、車両10後方へ排出される水量V4、カソードオフガスの流量及び車両10の速度にそれぞれ所定の係数を掛けて加えた量を、車両10後方への予測飛散距離S1として算出する。
Subsequently, the predicted scattering distance S1 to the rear of the
そして、基準距離S0と予測飛散距離S1を比較する(ステップ128)。車両10後方へ排出される水が、後続車両18に飛散するおそれがあるかを判断する。予測飛散距離S1が、基準距離S0より大きいと、車両10後方へ排出される水が後続車両18に飛散するおそれがあると判断し、カソードガス流量を減少させる(ステップ130)。ここでは、カソードガス流量を、前回のルーチンを実行した際のカソードガス流量よりも少なくする。カソードガスの流量を減少させると、車両10後方へのガスの勢いが弱まり、水の飛散距離が抑制される。ステップ128において、予測飛散距離S1が基準距離S0より大きくないと、車両10後方へ排出される水が後続車両18に飛散しないと判断し、本ルーチンを終了する。
Then, the reference distance S0 and the predicted scattering distance S1 are compared (step 128). It is determined whether the water discharged to the rear of the
以上のルーチンを行うことにより、カソードオフガス管路16に所在する水量を考慮して、真に車両10後方へ排出される水量を正しく取得することができる。よって、車両10後方への予測飛散距離を正確に算出することができる。したがって、本実施の形態によれば、後続車両18への水の飛散を適切に抑制することができる。
By performing the above routine, the amount of water actually discharged to the rear of the
なお、本実施の形態において、ステップ106では、管路50の温度は、管路50に備えられた温度計52により取得しているが、これに限られるものではない。外気温センサ26にて測定された外気温を、管路50の温度として取得してもよい。なお、温度計52により管路50の温度を取得する場合には、外気温センサ26は備えられなくてもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ110では、凝縮により生じる水量V0は、燃料電池12と管路50の温度差に従って取得されているが、これに限られるものではない。例えば、管路50の温度もしくは外気温に基づいて水量V0を取得してもよい。例えば、燃料電池で生成される水量と、カソードオフガス管路16の温度に基づいて、水量V0を求めてもよい。例えば、燃料電池で生成される水量とカソードオフガス管路16の温度に基づいて水量V0を求めてもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ112では、燃料電池12で生成される水量は、燃料電池12の電流Iに基づいて取得したがこれに限られるものではない。例えば、燃料電池12の出力電力に基づいて燃料電池12で生成される水量を取得してもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ114では、残留する水量V1は、燃料電池12で生成する水量の総量に基づいて算出されているが、これに限られるものではない。カソードオフガス管路16に残留する水量V1を取得できればよい。例えば、生成される水量に基づいて残留する水量V1を取得してもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ114では、所定のタイミングで、生成された水量の累計が0にリセットされる。所定のタイミングは、カソードオフガス管路16に所在する液水が少なくなるタイミングである。例えば、所定のタイミングは、車両10が前上がりになりカソードオフガス管路16に所在可能な液水の容積が少なくなるタイミング、もしくは、燃料電池12の掃気を行うタイミング、である。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ116では、カソードオフガス管路16に所在する液水の量V2は、凝縮により生じる水量V0と残留する水量V1の和に基づいて取得するが、これに限られるものではない。凝縮により生じる水量V0もしくは残留する水量V1をカソードオフガス管路16に所在する液水の量V2として求めてもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ120では、車両10後方へ排出される水量V4を取得する際に、燃料電池12で生成される水量と燃料電池12の液水の量V2の和を、燃料電池12からカソードオフガス管路12へ排出される水量として取得している。燃料電池12に所在する水量を、燃料電池12からカソードオフガス管路12へ排出される水量として取得してもよい。例えば、生成される水量と液水の量V2の和に加え、燃料電池12に供給されるカソードガスまたは/及びアノードガスへ供給される加湿量を考慮してもよい。例えば、生成される水量と液水の量V2の和から、燃料電池からオフガスに含まれる形で排出される水量を引いた量を、燃料電池12に所在する水量としてもよい。例えば、燃料電池への加湿量、生成される水量もしくは液水の量V2の少なくとも一つを、燃料電池12に所在する水量としてもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ130では、カソードガス流量を、前回のルーチンを実行した際のカソードガス流量よりも少なくしているが、これに限られるものではない。例えば、予測飛散距離S1が基準距離S0より大きくないと判断したときのカソードガス流量より少なくしてもよい。例えば、通常の燃料電池の動作時におけるカソードガス流量の範囲より少なくしてもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、気液分離器42または温度計44が備えられない場合がある。気液分離器42が備えられないと、カソードオフガスに含まれる水は、液水に分離されて排出されることなく、カソードオフガス管路16を流通する。このときも、上記図4に示すフローチャートによりカソードオフガス管路16に所在する液水の量を取得し、後続車両への水の飛散を適切に抑制することが可能である。
In the present embodiment, the gas-
なお、本実施の形態において、傾斜センサ28は、車両10の傾きを検知できるものであればよい。例えば、ハイトコントロールオートレベリングセンサでもよいし、加速度センサを用いてもよい。なお、図3において車両10の傾きを使用しない場合は、傾斜センサ28は備えていなくてもよい。
[実施の形態1の変形例]
実施の形態1の変形例について説明する。図5は、実施の形態1の変形例をあらわすフローチャートである。図5に示すフローチャートにおいて、図4と同じ部分には、同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。
In the present embodiment, the
[Modification of Embodiment 1]
A modification of the first embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a modification of the first embodiment. In the flowchart shown in FIG. 5, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5に示すルーチンでは、ステップ106の消音器と車両外部を結ぶ管路50の温度の取得に続き、気液分離器42でのカソードオフガスの温度を取得する(ステップ132)。本ステップでは、温度計44で測定された気液分離器42でのカソードオフガスの温度を取得する。
In the routine shown in FIG. 5, following the acquisition of the temperature of the
続いて、気液分離器42よりガス下流側の管路において凝縮により生じる水量V5を取得する(ステップ134)。気液分離器42よりガス上流側のカソードオフガス管路に所在する水は気液分離器42で液水に分離され得る。分離された液水は気液分離器42外部(カソードオフガス管路16外部:図示略)に排出される。一方、気液分離器42よりガス下流側の管路(管路46、消音器48及び管路50)に所在する液水は、車両10後方へ排出されやすい。そこで、気液分離器42よりガス下流側に所在する水の量を、車両10後方へ排出される水量として考える。本ステップ134において、気液分離器42での温度から管路50でのガス温度を引いた温度に所定の係数を掛けて、凝縮により生じる水量V5を取得する。気液分離器42と管路50でのガスの温度差が大きいと、凝縮により生じる水量V5は多い。気液分離器42と管路50でのガスの温度差が小さいと、凝縮により生じる水量V5は少ない。
Subsequently, the amount of water V5 generated by condensation in the pipe downstream of the gas-
そして、ステップ112での燃料電池12での生成水量の取得に続き、気液分離器42よりガス下流側の管路に残留する水量V6を取得する(ステップ136)。気液分離器42の温度が高いと、残留する水量V6は少ない。気液分離器42の温度が低いと、残留する水量V6は多い。生成水量の累計が多いと、残留する水量V6は多い。生成水量の累計が少ないと、残留する水量は少ない。本ステップ136では、生成水量の累計に所定の係数を掛けて残留する水量V6を取得する。ここで、生成水量の累計は電流Iより推定された生成水量を積分して算出され、所定の係数は気液分離器42の温度の所定倍である。
Then, following the acquisition of the amount of generated water in the
続いて、気液分離器42よりガス下流側の管路に所在する液水の量V7を取得する(ステップ138)。ここでは、気液分離器42よりガス下流側の管路で凝縮する水量V5と残留する水量V6の和を、液水の水量V7として取得する。
Subsequently, the amount of liquid water V7 located in the gas downstream side of the gas-
そして、ステップ118の燃料電池12に所在する液水の量V3の取得に続き、車両10後方へ排出される水量V4を取得する(ステップ140)。上述のとおり、気液分離器42よりガス下流側の管路(管路46、消音器48及び管路50)に所在する液水は、車両10後方へ排出されやすい。そこで、気液分離器42よりガス下流側の管路に所在する液水の量V7と燃料電池12の液水の量V3と燃料電池12で生成される水量との和を、車両10後方へ排出される水量V4として取得する。
Then, following the acquisition of the amount of liquid water V3 located in the
以上のルーチンを行うことにより、気液分離器42よりガス下流側の管路に所在する液水を考慮することで、真に車両10後方へ排出される水量を精密に取得することができる。したがって、後続車両18への水の飛散を適切に抑制することができる。
By performing the above routine, the amount of water that is truly discharged to the rear of the
なお、本実施の形態において、ステップ136では、気液分離器42の温度により、気液分離器42よりガス下流側の管路に残留する水量V6を取得しているが、これに限られるものではない。管路50の温度により、残留する水量V6を取得してもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ134−138では、気液分離器42よりガス下流側の管路に所在する液水の量が取得されるが、これに限られるものではない。気液分離器と消音器を結ぶ管路46、消音器48及び消音器と車両外部を結ぶ管路50に所在する液水の量をそれぞれ求めてもよい。消音器48には、グラスウール部に水が溜まり易い。消音器48に溜まった水は、気液分離器42に貯蔵されることなく、移動体外部へ排出されやすい。消音器48の液水量を取得することにより、移動体外部に排出される水量を精密に求めることができる。
[実施の形態2.]
実施の形態2について説明する。実施の形態2の構成は、図1及び図2に示される実施の形態1の構成と同様である。図6は、実施の形態2のフローチャートをあらわす図である。図6に示すフローチャートでは、図4と同じ部分には、同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。
In the present embodiment, in
[Embodiment 2.]
A second embodiment will be described. The configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of the second embodiment. In the flowchart shown in FIG. 6, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6に示すルーチンでは、ステップ116のカソードオフガス管路16に所在する液水の量V2の取得に続き、車両10の傾きaを取得する(ステップ141)。傾斜センサ28で取得された車両10の傾きaを取得する。
In the routine shown in FIG. 6, following the acquisition of the amount of liquid water V2 located in the
続いて、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の量Vfを取得する(ステップ142)。ここで、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の量Vfは、カソードオフガス管路16に所在し得る液水の最大の容積である。上述のとおり、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の量Vfは、車両10の傾きにより変化する。傾きaの絶対値(|a|)が大きいと、カソードオフガス管路16に溜まり得る液水の容積は小さい。傾きaの絶対値(|a|)が小さいと、カソードオフガス管路16に溜まり得る液水の容積は大きい。本ステップ144では、傾きaに対して所在可能な水量をあらわすマップを参照して、液水の量Vfを取得する。ここで、カソードオフガス管路16は予め設定された構造であり、所定の容積を有する。
Subsequently, an amount Vf of liquid water that can be located in the
続いて、カソードオフガス管路16に所在する液水の量V2と所在可能な液水の量Vfとを比較する(ステップ144)。カソードオフガス管路16に所在する液水の最大容積は、所在可能な液水の量Vfである。そこで、液水の量V2が所在可能な液水の量Vfより多いと、カソードオフガス管路16に所在する液水の量V2を所在可能な液水の量Vfとなるように補正する(ステップ146)。液水の量V2が所在可能な液水の量Vfより多くないと、所在する液水の量V2に補正を行わない。
Subsequently, the amount of liquid water V2 located in the cathode
以上のルーチンを行うことにより、カソードオフガス管路12に所在する液水の量を精密に取得することができる。よって、車両10外部に排出される水量を精密に取得することができ、水の排出を適切に抑制することができる。
By performing the above routine, the amount of liquid water present in the
なお、本実施の形態において、ステップ142では、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の量Vfは、車両10の傾きaに基づいて算出されているが、これに限られるものではない。カソードオフガス管路16が傾きb(車両前上がりが正)で傾斜して車両10に備えられる場合、傾きbと傾きaの和に基づいて、所在可能な液水の量Vfを取得してもよい。
[実施の形態3.]
実施の形態3について説明する。実施の形態3の構成は図1及び2に示す実施の形態1の構成と同様であり、詳細な説明を省略する。図7は、実施の形態3の具体的処理をあらわすフローチャートである。図7のフローチャートにおいて、図4のフローチャートと同様の部分には、同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。
In the present embodiment, in
[Embodiment 3.]
A third embodiment will be described. The configuration of the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and detailed description thereof is omitted. FIG. 7 is a flowchart showing specific processing of the third embodiment. In the flowchart of FIG. 7, the same parts as those in the flowchart of FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図7に示すルーチンでは、ステップ116のカソードオフガス管路16に所在する液水の量V2の取得に続き、車両10の傾きa1、a2を取得する(ステップ148)。本ステップ148では、まず前回のルーチンで取得された車両の傾きa1と、今回のルーチンでの車両10の傾きa2を傾斜センサ28により取得する。ここで、初回のルーチンの際には、a1=0として取得する。
In the routine shown in FIG. 7, the inclinations a1 and a2 of the
続いて、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の量の変化量ΔVfを取得する(ステップ150)。上述のとおり、傾きaが大きくなると、カソードオフガス管路16に所在する液水は、車両10後方方向へ排出されやすい。傾きaが小さくなると、カソードオフガス管路16に所在する液水は燃料電池12方向へ移動しやすい。傾きa>0に大きくなると、車は前上がりになっていく。傾きaが大きくなると、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の容積は小さくなる。この小さくなった容積分の液水(変化量ΔVf)が、車両10後方へ排出されると考える。ここで、変化量Δfは、傾きaの増加(但しa>0)の際の、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の減少分の容積である。本ステップ150において、まず前回のルーチン時の傾きa1に対して、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の量Vf1をマップより取得する。続いて、今回のルーチン時での傾きa2に対して、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の量Vf2をマップより取得する。そして、−(Vf2−Vf1)を変化量ΔVfとして取得する。
Subsequently, a change amount ΔVf of the amount of liquid water that can be located in the
そして、燃料電池の液水量V3の取得に続き、車両10後方へ排出される水量V4を取得する(ステップ152)。傾きaの増加(a>0)に伴い、変化量ΔVfの液水が、カソードオフガス管路16から車両10後方に排出される。そこで、変化量ΔVfに基づいて、車両10後方へ排出される水量V4を取得する。変化量ΔVfが大きいと、排出される水量V4は大きい。変化量ΔVfが小さいと、排出される水量V4は小さい。本ステップ152において、カソードオフガス管路16に所在する液水の量V2、燃料電池で生成される水量、燃料電池に所在する液水の量V3燃料及び変化量ΔVfとの和を、車両10後方に排出される水量V4として取得する。
Then, following acquisition of the liquid water amount V3 of the fuel cell, the water amount V4 discharged to the rear of the
以上のルーチンを行うことにより、傾きaの増加に基づいて、車両10後方へ排出される水量を精密に取得することができる。よって、水の排出を適切に抑制することができ、後続車両18への水の飛散を抑制することができる。
By performing the above routine, the amount of water discharged to the rear of the
なお、本実施の形態において、ステップ148では、車両10の傾きaの変化量Δaは、傾斜センサ28で測定された車両の傾きaに基づいて取得されるが、これに限られるものではない。傾斜センサ28の代わりに、3軸センサー、2軸センサー、ピッチセンサー、もしくはヨーレートセンサーを備え、これらの測定値から変化量Δaを直接取得してもよい。
In the present embodiment, in
なお、本実施の形態において、ステップ150では、カソードオフガス管路16に所在可能な液水の変化量を算出している。これに加え、燃料電池12に所在可能な液水の量の変化量を取得し、その変化量に基づいて、車両10後方へ排出される水量を取得してもよい。具体的には、傾きaが大きくなると、燃料電池12に所在可能な液水の容積は小さくなる。この小さくなった容積分、燃料電池12に所在する液水がカソードオフガス管路に移動し、車両10後方へ排出される。
In the present embodiment, in
なお、実施の形態において、後続車両18との距離が測定されているが、これに限られるものではない。カソードオフガス管路16のカソードガス出口周囲の物体との距離が測定されればよい。例えば、カソードオフガス管路16のカソードガス出口が車両10の前方に備えられると、車両10前方の物体との距離を測定すればよいし、カソードガス出口が車両10の側方に備えられると、車両10側方の物体との距離を測定すればよい。
In addition, in embodiment, although the distance with the following vehicle 18 is measured, it is not restricted to this. The distance from the
なお、実施の形態において、車両10は、車両に限られるものではなく、移動体であればよい。例えば、2輪車両、トレーラー、鉄道車両または船舶でもよい。また、同様に、後続車両18は、車両に限られるものではなく、カソードオフガス管路16出口周囲に所在する物体であればよい。移動体でもよいし、人もしくは建物でもよい。
In the embodiment, the
10 車両
12 燃料電池
16 カソードオフガス管路
20 距離センサ
22 ECU
24 車速センサ
28 傾斜センサ
30 温度計
32 電流計
34 コンプレッサ
42 気液分離器
44 温度計
48 消音器
50 消音器と車両外部を結ぶ管路
52 温度計
54、56 消音器に所在可能な液水の容積
DESCRIPTION OF
24
Claims (9)
エネルギー源と前記移動体外部を結んで、エネルギー源から前記移動体外部に水を含む排出ガスを排出する排出ガス管路と、
前記排出ガス管路に所在する水量を取得する管路水量取得手段と、
前記管路取得手段により取得された水量に基づいて、エネルギー源から前記移動体外部に排出される水を抑制する排出水抑制手段と、
を備えることを特徴とする移動体。 A mobile body equipped with an energy source for propulsion composed of a fuel cell or a hydrogen engine that generates water by receiving a supply of gas containing hydrogen,
An exhaust gas line connecting the energy source and the outside of the moving body, and discharging exhaust gas containing water from the energy source to the outside of the moving body;
Pipeline water volume acquisition means for acquiring the amount of water located in the exhaust gas pipeline;
Based on the amount of water acquired by the pipeline acquisition means, discharged water suppression means for suppressing water discharged from the energy source to the outside of the moving body,
A moving object comprising:
エネルギー源に所在する水量を取得する水量取得手段とを備え、
前記排出水抑制手段は、前記水量取得手段により取得された水量と前記管路水量取得手段により取得された水量の和に基づいて、エネルギー源から前記移動体外部に排出される水を抑制することを特徴とする移動体。 The moving body according to claim 1,
Water quantity acquisition means for acquiring the amount of water located in the energy source,
The discharged water suppression means suppresses water discharged from the energy source to the outside of the mobile body based on the sum of the water amount acquired by the water amount acquisition means and the water amount acquired by the pipeline water amount acquisition means. A moving body characterized by.
前記排出ガス管路出口の周囲に所在する物体と前記移動体との距離を取得する距離取得手段とを備え、
前記排出水抑制手段は、前記水量取得手段により取得された水量と前記管路水量取得手段により取得された水量の和に基づいて前記移動体から外部に排出される水の飛距離を算出する水飛散距離算出手段を含み、前記距離取得手段により取得された距離と水飛散距離算出手段により算出された飛距離の差に基づいて、エネルギー源から前記移動体外部に排出される水を抑制することを特徴とする移動体。 The moving body according to claim 1 or 2,
A distance acquisition means for acquiring a distance between an object located around the exhaust gas pipe outlet and the moving body;
The discharged water suppression means calculates the flight distance of water discharged from the mobile body based on the sum of the water amount acquired by the water amount acquisition means and the water amount acquired by the pipe water amount acquisition means. Suppressing the water discharged from the energy source to the outside of the mobile body based on the difference between the distance acquired by the distance acquisition unit and the flight distance calculated by the water scattering distance calculation unit A moving body characterized by.
前記管路水量取得手段は、前記排出ガス管路の温度を取得する管路温度取得手段を含むことを特徴とする移動体。 The moving body according to any one of claims 1 to 3,
The pipe water quantity acquisition means includes a pipe temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust gas pipe.
前記管路水量取得手段は、エネルギー源の温度を取得する温度取得手段を含み、前記温度取得手段により取得された温度と前記管路温度取得手段により取得された温度との差に基づいて、前記排出ガス管路に所在する水量を取得することを特徴とする移動体。 The mobile body according to claim 4,
The pipe water amount acquisition means includes temperature acquisition means for acquiring the temperature of an energy source, and based on the difference between the temperature acquired by the temperature acquisition means and the temperature acquired by the pipe temperature acquisition means, A moving body characterized by acquiring the amount of water located in an exhaust gas pipe line.
前記排出ガス管路は排出ガスを液体と気体に分離する気液分離器を備え、
前記管路水量取得手段は、前記気液分離器と移動体外部を結ぶ排出ガス管路に所在する水量を取得する気液分離器管路水量取得手段を含むことを特徴とする移動体。 The moving body according to claim 1,
The exhaust gas pipeline includes a gas-liquid separator that separates exhaust gas into liquid and gas,
The moving body characterized in that the pipe water quantity acquisition means includes a gas / liquid separator pipe water quantity acquisition means for acquiring the amount of water located in an exhaust gas pipe connecting the gas-liquid separator and the outside of the moving body.
前記排出ガス管路は消音器を備え、
前記管路水量取得手段は、前記排出ガス管路に備えられた消音器に所在する水量を取得する消音器水量取得手段を含むことを特徴とする移動体。 The moving body according to claim 1,
The exhaust gas line is equipped with a silencer,
The pipe water quantity acquisition means includes a silencer water quantity acquisition means for acquiring a water quantity located in a silencer provided in the exhaust gas pipe.
前記管路水量取得手段は、前記移動体の傾斜を検知する車両傾斜検知手段を含むことを特徴とする移動体。 The moving body according to claim 1,
The moving body characterized in that the pipe water quantity acquisition means includes vehicle inclination detection means for detecting the inclination of the moving body.
前記移動体は、前記排出ガス管路出口を前記移動体の後方に備え、
前記距離取得手段は、前記移動体の後方に所在する物体と前記移動体との距離を取得することを特徴とする移動体。 A fuel cell according to any one of claims 3-8,
The moving body includes the exhaust gas pipe outlet at the rear of the moving body,
The distance acquisition means acquires a distance between an object located behind the moving object and the moving object.
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