專利名稱：移動(dòng)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)體。更具體地，本發(fā)明涉及一種帶有燃料電池的移動(dòng)體，該燃料電池作為電力源安裝于所述移動(dòng)體上并在產(chǎn)生電力的同時(shí)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生水。
背景技術(shù)：
所提出的移動(dòng)體的一個(gè)例子是在車輛側(cè)面排放由燃料電池產(chǎn)生的水的摩托車(例如，見日本專利早期公開公報(bào)No.2001-313056)。在車輛側(cè)面排放由燃料電池產(chǎn)生的水防止由水在車輪上的飛濺造成的可能故障，例如，車輪的側(cè)滑。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，安裝有燃料電池的車輛在行駛過程中需要排放由燃料電池產(chǎn)生的水。即使當(dāng)以不弄濕車輪而避免可能側(cè)滑的方式排放水時(shí)，所排放的水也可能造成后續(xù)及附近車輛的某些故障。例如，所排放的水可能被車輛行駛風(fēng)卷起并飛散(散開)而飛濺在后續(xù)車輛的前玻璃上。但是，水沿橫向的排放可能造成所排放的水潑濺在路肩上的行人或附近的建筑物。
本發(fā)明的目的是提供一種移動(dòng)體，該移動(dòng)體抑制由移動(dòng)體的燃料電池所排放的水卷起和飛散所造成的可能缺陷。本發(fā)明的目的還在于提供一種移動(dòng)體，該移動(dòng)體抑制所排放的水飛濺在任何行人和附近的建筑物上的可能缺陷。本發(fā)明的目的還在于提供一種移動(dòng)體，該移動(dòng)體抑制所排放的水對位于該移動(dòng)體后的另一移動(dòng)體的可能影響。本發(fā)明的目的是將從燃料電池排放的水適當(dāng)?shù)嘏欧诺酱髿庵小?br> 為實(shí)現(xiàn)至少部分上述目的，本發(fā)明的移動(dòng)體構(gòu)造如下。
本發(fā)明的第一移動(dòng)體是帶有燃料電池的移動(dòng)體，該燃料電池作為電力源安裝于所述移動(dòng)體上并在產(chǎn)生電力的同時(shí)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生水，所述移動(dòng)體包括將由所述燃料電池產(chǎn)生的水蓄積在其中的蓄水容器；通過至少一個(gè)排水口向大氣排出由所述燃料電池產(chǎn)生的水和蓄積在所述蓄水容器中的水的排放單元；檢測所述移動(dòng)體的狀態(tài)的狀態(tài)檢測單元；以及響應(yīng)于所檢測的狀態(tài)控制所述排放單元以調(diào)節(jié)所述水的排放的排放控制單元。
本發(fā)明的第一移動(dòng)體響應(yīng)于所檢測到的移動(dòng)體的狀態(tài)，通過至少一個(gè)排水口將由所述燃料電池產(chǎn)生的水和蓄積的水排出到大氣中。這種布置確保根據(jù)移動(dòng)體的狀態(tài)將水適當(dāng)?shù)嘏欧诺酱髿庵?。在這里，術(shù)語“蓄水容器”指任何位于從燃料電池到排水口的通道中能夠蓄積水的容器、器皿和空間，例如，用于蓄積水的水容器，以及用于水從燃料電池流到排水口的通道(特別是與從燃料電池排出的廢氣一起的水流的通道)。術(shù)語“移動(dòng)體”包括任何地上(陸地)移動(dòng)體，例如，汽車、列車或任何其他各種車輛。除了燃料電池外，移動(dòng)體可以具有其它電力源，例如二次電池、電容器和發(fā)電機(jī)。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)，并且，所述排放控制單元控制所述排放單元，以使得與在所述移動(dòng)體的停止?fàn)顟B(tài)下所述水的排放相比，限制在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)下所述水的排放。這種布置限制在移動(dòng)體移動(dòng)期間水排放的可能影響，例如，使排出的水由移動(dòng)體的移動(dòng)引起的空氣流卷起和飛散而濺在位于后面或側(cè)面的任何另外的移動(dòng)體上的可能不利(影響)，使排出的水濺在任何行人和附近建筑物上的可能不利，以及使排出的水干擾移動(dòng)體的穩(wěn)定移動(dòng)的可能不利。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的在移動(dòng)狀態(tài)中限制水的排放的該優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)對應(yīng)于預(yù)定移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所述排放控制單元可控制所述排放單元以禁止所述水的排放。在預(yù)定移動(dòng)狀態(tài)下，這種布置有效地防止由于水的排放帶來的可能不利。在此，預(yù)定移動(dòng)狀態(tài)可以表示所述移動(dòng)體以預(yù)定移動(dòng)速度或高于預(yù)定移動(dòng)速度移動(dòng)的狀態(tài)。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的在移動(dòng)狀態(tài)中限制水的排放的上述優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放控制單元可響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的停止?fàn)顟B(tài)控制所述排放單元以在第一排放量范圍內(nèi)排放所述水，響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)控制所述排放單元以在第二排放量范圍內(nèi)排放所述水，其中該第二排放量低于所述第一排放量。這種布置確保當(dāng)移動(dòng)體處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)排放的水在第一排放量范圍內(nèi)，而當(dāng)移動(dòng)體處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)在第二排放量范圍內(nèi)適當(dāng)排放水。由此，適當(dāng)防止了當(dāng)移動(dòng)體處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)由于水的排放帶來的可能不利。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的在移動(dòng)狀態(tài)中限制水的排放的上述優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元可以檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度。在這種情況下，排放控制單元可以控制所述排放單元以隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的移動(dòng)速度的增加而減少所述水的排放。在這種情況下，作為另一種應(yīng)用，所述排放控制單元可以設(shè)定趨向于隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的移動(dòng)速度的增加而降低的允許排放限值，并且控制所述排放單元以在設(shè)定的允許排放限值范圍內(nèi)排放所述水。這種布置防止由于隨移動(dòng)體移動(dòng)速度的增加更頻繁地發(fā)生水的排放而帶來的不利。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的加速狀態(tài)，并且所述排放控制單元控制所述排放單元，以與在未檢測到所述移動(dòng)體的加速狀態(tài)的情況下所述水的排放相比，限制在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述移動(dòng)體的加速狀態(tài)的情況下所述水的排放。通常，移動(dòng)體加速時(shí)比恒速移動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性差。這種實(shí)施例限制在可能的不穩(wěn)定加速狀態(tài)中水排放的可能作用(不利)的疊加。當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的加速度不低于預(yù)定值時(shí)，所述排放控制單元可控制所述排放單元以禁止所述水的排放。這種布置有效地防止不低于預(yù)定值的加速度下由于水排放所帶來的可能不利。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)控制所述排放單元以使排放的水少于由所述燃料電池產(chǎn)生的水。這種布置降低移動(dòng)體在移動(dòng)狀態(tài)下時(shí)水的排放。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測周圍空氣流相對于所述移動(dòng)體的相對速度，并且所述排放控制單元控制所述排放單元以隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的周圍空氣流的相對速度的增加而減少所述水的排放。排出的水由周圍空氣流造成的飛散或卷起的程度取決于周圍空氣流相對于排出的水的相對速度。隨著周圍空氣流相對于移動(dòng)體的相對速度的增加，所述水的排放減少。這種布置如所希望地抑制了排出的水由周圍空氣流而飛散或卷起。在這種優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的周圍空氣流的相對速度不低于預(yù)定值時(shí)，所述排放控制單元可控制所述排放單元以禁止所述水的排放。當(dāng)周圍空氣流相對移動(dòng)體的相對速度不低于預(yù)定值時(shí)，這種布置適當(dāng)?shù)胤乐褂捎谒呐欧艓淼目赡懿焕?br> 在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的制動(dòng)狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的制動(dòng)狀態(tài)控制所述排放單元以限制所述水的排放。這種布置抑制排放的水對移動(dòng)體的順利制動(dòng)造成的可能干擾。在該優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的制動(dòng)狀態(tài)對應(yīng)于預(yù)定制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所述排放控制單元可控制所述排放單元以禁止所述水的排放。這種布置抑制在預(yù)定制動(dòng)狀態(tài)下排放的水對移動(dòng)體的順利制動(dòng)造成的可能干擾。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，并且所述排放控制單元控制所述排放單元，以與在未檢測到所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的情況下所述水的排放相比，限制在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的情況下所述水的排放。這種布置有效地防止排出的水對移動(dòng)體的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性的可能干擾，例如，作為移動(dòng)體的典型例子的車輛的可能側(cè)滑。在此，對所述水的排放的限制包括禁止所述水的排放。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的在規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)中限制水的排放的優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放單元具有至少兩個(gè)分別位于所述移動(dòng)體的左側(cè)和右側(cè)用以排放所述水的排水口，并且在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的情況下，所述排放控制單元控制所述排放單元，以限制在所述左側(cè)和右側(cè)的所述排放單元的至少兩個(gè)排水口之中的、通過轉(zhuǎn)彎而位于外周側(cè)的至少一個(gè)排水口的水的排放。在移動(dòng)體的轉(zhuǎn)彎中，大的離心力施加在轉(zhuǎn)動(dòng)體的外周側(cè)。由此，限制從通過轉(zhuǎn)彎而位于外周側(cè)的排水口排放水從而可有效地防止排出的水對移動(dòng)體的轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性的可能干擾。在該優(yōu)選的實(shí)施例中，所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)可以表示所述移動(dòng)體在等于或小于預(yù)定移動(dòng)速度的速度下以不大于預(yù)定值的轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎。這抑制了排出的水對具有不大于預(yù)定值的轉(zhuǎn)彎半徑的移動(dòng)體的可能干擾。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述移動(dòng)體是裝有側(cè)滑控制單元以控制至少一個(gè)車輪的側(cè)滑的車輛。所述狀態(tài)檢測單元檢測其中所述側(cè)滑控制單元被致動(dòng)以控制所述車輪的側(cè)滑的側(cè)滑抑制狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述側(cè)滑抑制狀態(tài)控制所述排放單元以限制所述水的排放。側(cè)滑抑制控制夾緊側(cè)滑車輪并且取決于路面的摩擦系數(shù)。潮濕路面相比干燥路面具有較小的摩擦系數(shù)。由此，在側(cè)滑抑制控制狀態(tài)下對水的排放的限制有效地防止排出的水對順利進(jìn)行側(cè)滑抑制控制的可能干擾。在此，對所述水的排放的限制可以是禁止所述水的排放。在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的該優(yōu)選應(yīng)用中，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的用以排放所述水的多個(gè)排水口，并且所述排放控制單元可響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的側(cè)滑抑制狀態(tài)，控制所述排放單元以限制從所述排放單元的多個(gè)排水口中至少一個(gè)影響在側(cè)滑控制下的車輪的排水口的所述水的排放。這種布置還有效防止排出的水對順利進(jìn)行側(cè)滑抑制控制的可能干擾。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體中，所述狀態(tài)檢測單元可以檢測所述移動(dòng)體的環(huán)境。這種布置根據(jù)移動(dòng)體的環(huán)境確保水的適當(dāng)排放。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的根據(jù)所檢測到的移動(dòng)體的環(huán)境調(diào)節(jié)水的排放的優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測下雨?duì)顟B(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的下雨?duì)顟B(tài)，控制所述排放單元以允許不加限制地排放所述水。在下雨時(shí)水的排放并不影響移動(dòng)體的移動(dòng)條件，從而無須限制水的排放。在此，對所述水的排放的限制可以是禁止所述水的排放。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放控制單元可控制所述排放單元，以與在未檢測到下雨?duì)顟B(tài)的情況下所述水的排放相比，增大在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到預(yù)定下雨?duì)顟B(tài)的情況下所述水的排放。在下雨?duì)顟B(tài)下，可以增加水的排放。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的根據(jù)所檢測到的移動(dòng)體的環(huán)境調(diào)節(jié)水的排放的優(yōu)選實(shí)施例中，所述移動(dòng)體是車輛，其中，所述狀態(tài)檢測單元檢測其中所述移動(dòng)體在積雪表面或結(jié)冰表面上移動(dòng)的所述移動(dòng)體的積雪-結(jié)冰表面移動(dòng)狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述移動(dòng)體的積雪-結(jié)冰表面移動(dòng)狀態(tài)，控制所述排放單元以限制所述水的排放。在車輛在積雪路面或結(jié)冰路面上移動(dòng)時(shí)，這種布置有效防止由于水的排放造成的可能不利，例如，提高車輛在具有排出的水而使摩擦系數(shù)較小的潮濕路面上側(cè)滑的可能性的不利，和提高車輛在具有凍結(jié)的水的結(jié)冰路面上側(cè)滑的可能性的不利。在此，對所述水的排放的限制可以是禁止所述水的排放。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的根據(jù)所檢測到的移動(dòng)體的環(huán)境調(diào)節(jié)水的排放的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測外部空氣溫度，并且所述排放控制單元控制所述排放單元以隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的外部空氣溫度的降低而限制(減少)所述水的排放。這種布置有效防止在外部空氣溫度低的條件下由于水的排放造成的可能不利，例如，使蒸汽液化而導(dǎo)致液態(tài)水的卷起和飛散的不利，和凍結(jié)水而增大移動(dòng)體側(cè)滑的可能性的不利。在此，對所述水的排放的限制可以是禁止所述水的排放。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體中，所述狀態(tài)檢測單元可以檢測位于所述移動(dòng)體附近的任一物體的狀態(tài)。根據(jù)位于移動(dòng)體附近的物體的狀態(tài)，這種布置確保水的適當(dāng)排放。在此，術(shù)語“物體”包括如建筑物和構(gòu)筑物的固定物體和如其它移動(dòng)體以及行人和其它人的各種移動(dòng)體。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的根據(jù)所檢測到的位于所述移動(dòng)體附近的物體的狀態(tài)調(diào)節(jié)水的排放的優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測在離所述移動(dòng)體的預(yù)定距離內(nèi)是否存在任一物體，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的在離所述移動(dòng)體的預(yù)定距離內(nèi)存在任一物體，控制所述排放單元以限制所述水的排放。這種布置有效防止由于水的排放對位于預(yù)定距離內(nèi)的物體造成的可能不利，例如，將排出的水直接或間接地濺在物體上的不利，和通過排出的水增大物體側(cè)滑的可能性的不利。在此，對所述水的排放的限制可以是禁止所述水的排放。在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的該優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的用以排放所述水的多個(gè)排水口，所述狀態(tài)檢測單元可檢測沿多個(gè)不同方向在預(yù)定距離內(nèi)是否存在任一物體。所述排放控制單元控制所述排放單元，以限制從所述多個(gè)排水口中對應(yīng)于由所述狀態(tài)檢測單元檢測的預(yù)定距離內(nèi)的任一物體的方向的排水口的所述水的排放。這種布置更有效地防止由于水的排放對位于移動(dòng)體附近的任何物體造成的可能不利。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的根據(jù)所檢測到的位于所述移動(dòng)體附近的物體的狀態(tài)調(diào)節(jié)水的排放的優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體和位于所述移動(dòng)體后面的另一移動(dòng)體之間的距離，并且當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的與所述另一移動(dòng)體的距離小于預(yù)定距離時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以限制所述水的排放。這種布置有效防止由于水的排放對位于移動(dòng)體后的另一移動(dòng)體造成的可能不利，例如，使排出的水通過空氣流卷起和飛散而阻礙另一移動(dòng)體的視野的不利，和通過排出的水增大另一移動(dòng)體側(cè)滑的可能性的不利。在此，對所述水的排放的限制可以是禁止所述水的排放。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元可檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度，并且所述排放控制單元將由所檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度計(jì)算的距離設(shè)定為所述預(yù)定距離，并且響應(yīng)所述預(yù)定距離控制所述排放單元以限制所述水的排放。根據(jù)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，這種布置響應(yīng)離物體的距離控制水的排放。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)檢測單元檢測上下所述移動(dòng)體的駕駛員或乘員的估計(jì)上下(乘降)狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述估計(jì)上下狀態(tài)控制所述排放單元以限制所述水的排放。這種布置有效防止排出的水濺在上下移動(dòng)體的駕駛員或乘客上。在此，對所述水的排放的限制可以是禁止所述水的排放。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的用以排放所述水的多個(gè)排水口，所述狀態(tài)檢測單元可檢測在所述移動(dòng)體的多個(gè)不同位置的估計(jì)上下狀態(tài)。所述排放控制單元控制所述排放單元，以限制從所述多個(gè)排水口中對應(yīng)于由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述估計(jì)上下狀態(tài)的位置的排水口的所述水的排放。在保持排放水的情況下，這種布置還有效防止排出的水濺在上下移動(dòng)體的駕駛員或乘客上。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，第一移動(dòng)體還包括檢測在所述蓄水容器中所述水的蓄積狀態(tài)的蓄積狀態(tài)檢測單元。所述排放控制單元根據(jù)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的所述水的蓄積狀態(tài)控制所述排放單元以調(diào)節(jié)所述水的排放。這種布置根據(jù)水的蓄積狀態(tài)調(diào)節(jié)水的排放。在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的響應(yīng)于所檢測到的水的蓄積狀態(tài)調(diào)節(jié)水的排放的優(yōu)選實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的作為所述水的蓄積狀態(tài)的水的蓄積量不大于第一預(yù)定量時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以限制所述水的排放。在另一種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的作為所述水的蓄積狀態(tài)的水的蓄積量不小于第二預(yù)定量時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以增大所述水的排放。直至水的蓄積量(蓄積水位)超過第一預(yù)定值，前一種結(jié)構(gòu)都有效防止由于水的排放造成的可能不利。在水的蓄積量超過預(yù)定第二值后，后一種結(jié)構(gòu)有效抑制水的蓄積量的增加。在上述優(yōu)選實(shí)施例的另一種結(jié)構(gòu)中，響應(yīng)于所檢測到的水的蓄積量調(diào)節(jié)水的排放的本發(fā)明的第一移動(dòng)體還可以包括當(dāng)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的作為所述水的蓄積狀態(tài)的水的蓄積量不小于第三預(yù)定量時(shí)，給出所述燃料電池的輸出限制指令的輸出限制指令單元。在水的蓄積量超過第三預(yù)定量后，這種結(jié)構(gòu)有效地抑制水的蓄積量的增加。
在本發(fā)明的第一移動(dòng)體的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的多個(gè)排水口，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的狀態(tài)控制所述排放單元以調(diào)節(jié)從所述多個(gè)排水口的所述水的排放。根據(jù)所檢測到的移動(dòng)體的狀態(tài)，這種布置確保水從在適當(dāng)位置的選定的排水口排放。
本發(fā)明的第二移動(dòng)體是一種帶有燃料電池的移動(dòng)體，該燃料電池作為電力源安裝于所述移動(dòng)體上并在產(chǎn)生電力的同時(shí)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生水，所述移動(dòng)體包括將由所述燃料電池產(chǎn)生的水以可變的排放狀態(tài)排放到大氣中的排放單元；檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)的移動(dòng)狀態(tài)檢測單元；以及排放控制單元，該排放控制單元對應(yīng)于所檢測的移動(dòng)狀態(tài)確定所述水的排放狀態(tài)，并且控制所述排放單元從而以所確定的排放狀態(tài)排放所述水。
本發(fā)明的第二移動(dòng)體對應(yīng)于所檢測到的移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)確定由燃料電池產(chǎn)生的水的排放狀態(tài)，并且在所確定的排放狀態(tài)排放所述水。這種布置確保在根據(jù)所檢測到的移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)的排放狀態(tài)下水的適當(dāng)排放。對適當(dāng)?shù)呐欧艩顟B(tài)的選擇如所希望地防止由于水的排放造成的可能不利，例如使排出的水由空氣流卷起和飛散的不利，和使排出的水濺在移動(dòng)體附近的任何物體上的不利。
在本發(fā)明的第二移動(dòng)體的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放單元改變所述水的排放方向，以及所述排放控制單元對應(yīng)于所檢測的移動(dòng)狀態(tài)確定所述水的排放方向并且控制所述排放單元以沿所確定的排放方向排放所述水。根據(jù)移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)，這種布置確保水沿規(guī)定方向的適當(dāng)排放。
在本發(fā)明的第二移動(dòng)體的、沿對應(yīng)于所檢測到的移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)規(guī)定的排放方向排放水的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述移動(dòng)狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度。所述排放單元能夠?qū)⑺雠欧欧较蚋淖優(yōu)榫哂醒厮鲆苿?dòng)體的橫向的分量的規(guī)定排放方向。所述排放控制單元確定所述排放方向以隨著所檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度的增加而增加沿所述移動(dòng)體的橫向的分量，并且控制所述排放單元以沿所確定的排放方向排放所述水。隨著移動(dòng)體的移動(dòng)速度的增加，沿由移動(dòng)體的移動(dòng)形成的空氣流具有很小影響的該移動(dòng)體的橫向排放水。由此，這種布置有效地防止排出的水由移動(dòng)體的移動(dòng)所產(chǎn)生的空氣流卷起和飛散。移動(dòng)體的較低移動(dòng)速度導(dǎo)致水沿橫向排放更少。這種調(diào)節(jié)如所希望地抑制排出的水濺在位于移動(dòng)體橫向上的任何建筑物、構(gòu)筑物或行人上。
在本發(fā)明的第二移動(dòng)體的、沿對應(yīng)于所檢測到的移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)而規(guī)定的排放方向排放水的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述移動(dòng)狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度。所述排放單元能夠?qū)⑺雠欧欧较蚋淖優(yōu)榫哂谐蛩鲆苿?dòng)體的后方的分量的規(guī)定排放方向。所述排放控制單元確定所述排放方向以隨著所檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度的增加而增加朝向所述移動(dòng)體的后方的分量，并且控制所述排放單元以沿所確定的排放方向排放所述水。排出的水相對于路面的較大相對速度增大了排出的水在路面上飛散并飛濺的可能性。所排出的水的較大程度的飛散和飛濺自然地增加了由移動(dòng)體的移動(dòng)產(chǎn)生的空氣流卷起的水量。隨著移動(dòng)體移動(dòng)速度的增加，該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)沿具有較大的、朝向所述移動(dòng)體的后方的分量的方向排放水。這種布置降低了排出的水在路面上的飛散和飛濺，由此抑制大量的排出水由移動(dòng)體的移動(dòng)所產(chǎn)生的空氣流卷起。
在本發(fā)明的第二移動(dòng)體的另一種優(yōu)選應(yīng)用中，所述排放單元包括改變所述水的排放速度的排放速度改變單元，以及所述排放控制單元對應(yīng)于所檢測的移動(dòng)狀態(tài)確定所述排放速度改變單元的狀態(tài)，調(diào)節(jié)所述排放速度改變單元以達(dá)到所確定的狀態(tài)，并且控制所述排放單元以排放所述水。根據(jù)所檢測到的移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)，這種布置確保在適當(dāng)排放速度下排放水。
在本發(fā)明的第二移動(dòng)體的、在響應(yīng)于所檢測到的移動(dòng)體移動(dòng)狀態(tài)的排放速度下排放水的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放控制單元確定所述排放速度改變單元的狀態(tài)以降低沿所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向的所述水相對于路面的相對速度。這種布置有效地降低了排出的水在路面上的飛散和飛濺，由此抑制排出水由移動(dòng)體的移動(dòng)產(chǎn)生的空氣流卷起。
在本發(fā)明的第二移動(dòng)體的、在響應(yīng)于所檢測到的移動(dòng)體移動(dòng)狀態(tài)的排放速度下排放水的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放速度改變單元調(diào)節(jié)用于排放所述水的排水口的開口面積，或者到用于排放所述水的排水口的路徑中的壓力，以改變所述水的排放速度。
在本發(fā)明的第二移動(dòng)體的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放單元排放所述水的同時(shí)排放從所述燃料電池排出的廢氣。由此，通過控制來自燃料電池的廢氣的排放，控制水的排放狀態(tài)。
本發(fā)明的第三移動(dòng)體是一種帶有燃料電池的移動(dòng)體，該燃料電池作為電力源安裝于所述移動(dòng)體上并在產(chǎn)生電力的同時(shí)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生水，所述移動(dòng)體包括運(yùn)行所述燃料電池的運(yùn)行單元；排放單元，該排放單元向大氣中以蒸汽的形式排放由所述燃料電池產(chǎn)生的水的至少一部分，并同時(shí)排放從所述燃料電池排出的廢氣；以及排放控制單元，該排放控制單元控制所述運(yùn)行單元以使由所述排放單元排放的液態(tài)水的排放量在允許排水量的范圍內(nèi)。
在向大氣中排放由燃料電池排出的廢氣的同時(shí)，本發(fā)明的第三實(shí)施例至少將由燃料電池產(chǎn)生的以蒸汽形式的部分水排放到大氣中。將液態(tài)水的排放量調(diào)節(jié)在允許排水量的范圍內(nèi)。這種調(diào)節(jié)不管由燃料電池產(chǎn)生的水量，如所希望地將液態(tài)形式的水的排放限制在允許排水量內(nèi)。這種布置有效地防止由于水的排放超過允許排水量所帶來的可能不利，例如，使得排出水由移動(dòng)體的移動(dòng)產(chǎn)生的空氣流卷起和飛散。
在本發(fā)明第三移動(dòng)體的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述運(yùn)行單元調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的溫度，以及所述排放控制單元控制所述運(yùn)行單元以調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的所述廢氣的溫度，從而改變被包含在由所述燃料電池產(chǎn)生的水中的蒸汽的量并由此使所述液態(tài)水的排放量在所述允許排水量的范圍內(nèi)。在本發(fā)明第三移動(dòng)體的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述運(yùn)行單元驅(qū)動(dòng)冷卻裝置以冷卻所述燃料電池，以及所述排放控制單元控制所述運(yùn)行單元以調(diào)節(jié)所述冷卻裝置的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)并由此調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的溫度。在這些布置中，通過調(diào)節(jié)從燃料電池排出的廢氣的溫度而改變包含在水中的蒸汽的量，將液態(tài)水的排放量控制在允許排水量內(nèi)。在調(diào)節(jié)從燃料電池中排出的廢氣的溫度的優(yōu)選實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)中，所述運(yùn)行單元可調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的背壓，以及所述排放控制單元可控制所述運(yùn)行單元以調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的背壓并由此調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的溫度。
在本發(fā)明第三移動(dòng)體的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述運(yùn)行單元包括使用被包含在從所述燃料電池排出的廢氣中的水分對供給所述燃料電池的氣體加濕的加濕器單元，以及所述排放控制單元通過所述加濕器單元調(diào)節(jié)加濕量并由此使所述液態(tài)水的排放量在所述允許排水量的范圍內(nèi)。在這種布置中，通過調(diào)節(jié)供應(yīng)到燃料電池的氣體的加濕量，將液態(tài)水的排放量調(diào)節(jié)在允許排水量的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述移動(dòng)體還包括檢測所述燃料電池的運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)檢測單元。所述排放控制單元響應(yīng)由所述運(yùn)行狀態(tài)檢測單元檢測的所述燃料電池的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算所述液態(tài)水的排放量，設(shè)定所述運(yùn)行單元中的控制參數(shù)以使所計(jì)算的液態(tài)水的排放量在所述允許排水量的范圍內(nèi)，并且利用所設(shè)定的控制參數(shù)控制所述運(yùn)行單元。通過改變控制參數(shù)，將液態(tài)水的排放量調(diào)節(jié)在允許排水量的范圍內(nèi)。在此，所述控制參數(shù)可以是從所述燃料電池排出的廢氣的目標(biāo)溫度。
本發(fā)明的第四移動(dòng)體包括通過氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力的燃料電池；將燃料電池的廢氣排出移動(dòng)體的排放系統(tǒng)；和限制含在廢氣中的水以不低于預(yù)定值的速度排出移動(dòng)體的排水控制機(jī)構(gòu)。
排出的水的飛散受移動(dòng)體外的空氣流影響。本發(fā)明的第四移動(dòng)體因此限制含在廢氣中的水以不低于預(yù)定值的速度排出移動(dòng)體，由此有效地防止排出的水的飛散。移動(dòng)體的一種典型例子是車輛。
在本發(fā)明的第四移動(dòng)體中，排水控制機(jī)構(gòu)可以具有多種任意結(jié)構(gòu)。在第一種可能的結(jié)構(gòu)中，排水控制機(jī)構(gòu)是一種在速度不低于預(yù)定值時(shí)降低開度的閥機(jī)構(gòu)。該閥機(jī)構(gòu)可以包括響應(yīng)于移動(dòng)體的速度調(diào)節(jié)電磁閥的開度的電磁閥和調(diào)節(jié)閥?？蛇x地，該閥機(jī)構(gòu)可以包括響應(yīng)于外部壓力的變化打開和關(guān)閉的簧片閥。在移動(dòng)體的較高速的條件下，由阻礙空氣流產(chǎn)生的壓力或壓力波動(dòng)壓力隨著移動(dòng)速度的增加而增加。響應(yīng)于壓力波動(dòng)壓力的變化而打開和關(guān)閉的簧片閥因此致動(dòng)具有較簡單結(jié)構(gòu)的閥機(jī)構(gòu)。
在第二種可能的結(jié)構(gòu)中，排水控制機(jī)構(gòu)是在使由所述移動(dòng)體的移動(dòng)而產(chǎn)生的壓力波動(dòng)壓力作用于限制所述水的排出的方向的位置與方向上具有開口的排放管(drain)。例如，可以將該排放管朝前連接到移動(dòng)體的外部。
排水控制機(jī)構(gòu)可以位于排放系統(tǒng)中，例如，直接位于排放管中。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，排放系統(tǒng)具有氣液分離機(jī)構(gòu)以將水與廢氣分開，排水控制機(jī)構(gòu)位于水排放系統(tǒng)(排水系統(tǒng))中的氣液分離機(jī)構(gòu)的下游。氣液分離機(jī)構(gòu)將水與廢氣分開，并由此有利地確保水的有效排放。
在該實(shí)施例的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，氣液分離機(jī)構(gòu)具有暫時(shí)將水蓄積在其中的水容器。水容器的存在可以滿意地在移動(dòng)體高速移動(dòng)條件下限制水的排放而不影響氣液分離的功能。在這種結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選地在水容器中設(shè)置排水系統(tǒng)以在移動(dòng)體的前部具有開口。在移動(dòng)體加速時(shí)，慣性力用于向后壓蓄積在水容器中的水，并由此干擾水從水容器中的排放以防止水的飛濺。另一方面，在移動(dòng)體減速時(shí)，慣性力用于向前壓蓄積在水容器中的水，由此有助于水從水容器中排出。水容器的用于排放水的開口面向移動(dòng)體的前面。這種簡單的結(jié)構(gòu)，在移動(dòng)體加速時(shí)限制水的排放，而在移動(dòng)體減速時(shí)有助于水的排出。
本發(fā)明的第五移動(dòng)體包括通過氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力的燃料電池；將燃料電池的廢氣排出移動(dòng)體的排放系統(tǒng)；暫時(shí)保持含在廢氣中的水的水容器；和形成在移動(dòng)體的前部以從水容器中排放水的排放管。
本發(fā)明的第五移動(dòng)體具有位于排放系統(tǒng)中的水容器和形成在移動(dòng)體的前部以從水容器中排放水的排放管。在移動(dòng)體處于高速移動(dòng)的條件下，本發(fā)明的第五移動(dòng)體可能對對抑制水的排放具有不充分的作用。如上所述，朝前開口的存在限制了在移動(dòng)體加速時(shí)水的排放，而在移動(dòng)體減速時(shí)有助于水的排放。在正常行駛期間，移動(dòng)體通常重復(fù)加速和減速，而不是在固定的巡行速度下連續(xù)行駛。由此，這種在減速時(shí)有助于水的排放而在加速時(shí)抑制水的排放的布置，將移動(dòng)體行駛期間排出的水的飛散降低到不干擾后續(xù)和附近車輛順利行駛的水平。在此，移動(dòng)體的典型例子是車輛。
在本發(fā)明的第五移動(dòng)體中，水容器和排放管可以位于移動(dòng)體內(nèi)以通過一排出管將水排出移動(dòng)體。在本發(fā)明的第五移動(dòng)體的一種優(yōu)選實(shí)施例中，排出管在使由所述移動(dòng)體的移動(dòng)而產(chǎn)生的壓力波動(dòng)壓力作用于限制所述水的排出的方向的位置與方向(定向)上具有開口。在該實(shí)施例的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，水容器連接到移動(dòng)體的外部。這種結(jié)構(gòu)確保壓力波動(dòng)壓力作用在排放管上。在該實(shí)施例的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，水容器位于移動(dòng)體內(nèi)，而排放管形成在移動(dòng)體的外部。在移動(dòng)體高速移動(dòng)時(shí)，壓力波動(dòng)壓力施加在排放管上而限制水的排放，由此有效抑制排出的水的濺灑。
在本發(fā)明的第五移動(dòng)體的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，排放管具有在不小于預(yù)設(shè)水平的速度時(shí)減小開度的閥機(jī)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)同樣在移動(dòng)體的高速移動(dòng)條件下抑制水的排放。所述閥機(jī)構(gòu)可以是電磁閥和閥控制器的組合或者簧片閥，如以上對本發(fā)明的第四移動(dòng)體所述。
在本發(fā)明的第五移動(dòng)體的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，排放系統(tǒng)具有用以將所述水從所述廢氣分離的氣液分離機(jī)構(gòu)。在該實(shí)施例中，水容器位于水排放系統(tǒng)中氣液分離機(jī)構(gòu)的下游。


圖1是示出安裝在作為本發(fā)明第一實(shí)施例的移動(dòng)體的燃料電池車輛10上的裝置的平面布置的俯視圖；圖2是示意性示出安裝在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10上的燃料電池系統(tǒng)20的構(gòu)造的系統(tǒng)圖；圖3是示出相對安裝在PCU70中的電子控制單元71輸入和輸出的、用以對來自排水口58a至58f的水進(jìn)行排放控制的控制信號的方框圖；圖4是示出由電子控制單元71執(zhí)行的排放控制例程的流程圖；圖5是示出設(shè)定排放禁止標(biāo)志F1和校正值K1的行駛狀態(tài)校正值和標(biāo)志設(shè)定例程的流程圖；圖6是示出車輛姿勢標(biāo)志設(shè)定例程的流程圖，該例程設(shè)定禁止標(biāo)志F2，F(xiàn)L1和FR1；
圖7是示出轉(zhuǎn)彎標(biāo)志設(shè)定例程的流程圖，該例程設(shè)定禁止標(biāo)志F3，F(xiàn)L2和FR2；圖8是示出障礙校正值和標(biāo)志設(shè)定例程的流程圖，該例程設(shè)定禁止標(biāo)志F4和校正值K2；圖9是示出設(shè)定禁止標(biāo)志F5的上下車標(biāo)志設(shè)定例程的流程圖；圖10是車速校正系數(shù)設(shè)定圖(map)的例子；圖11是加速度校正系數(shù)設(shè)定圖的例子；圖12是風(fēng)速校正系數(shù)設(shè)定圖的例子；圖13是外部空氣溫度校正系數(shù)設(shè)定圖的例子；圖14是排放限制距離設(shè)定圖的例子；圖15示出校正值K2相對于后續(xù)車輛距離Lv關(guān)于排放限制距離L1和L2的變化關(guān)系；圖16示出校正值K3相對于水位HW關(guān)于閾值H1和H2的變化關(guān)系；圖17是示出安裝在第二實(shí)施例的燃料電池車輛210上的裝置的平面布置的俯視圖；圖18是示意性示出安裝在第二實(shí)施例的燃料電池車輛210上的燃料電池系統(tǒng)220的構(gòu)造的系統(tǒng)圖；圖19是示意性示出可變方向出口260的構(gòu)造；圖20示出可變方向出口260的操作；圖21是示出由電子控制單元271執(zhí)行的排放方向控制例程的流程圖；圖22示出校正系數(shù)Pqfc相對于所產(chǎn)生的水量Qfc的設(shè)定關(guān)系；圖23示出校正系數(shù)Pva相對于車速Va的設(shè)定關(guān)系；圖24示出校正系數(shù)Pqa相對于空氣流量Qa的設(shè)定關(guān)系；圖25是示出安裝在第三實(shí)施例的燃料電池車輛310上的裝置的平面布置的俯視圖；圖26是示出由燃料電池車輛310的電子控制單元271執(zhí)行的排放方向控制例程的流程圖；圖27示出排放角Θ與相對路面的相對車速Vr和排放流速Vg的關(guān)系；
圖28是在燃料電池車輛310的一個(gè)改進(jìn)結(jié)構(gòu)中的可變橫截面積的出口370的截面圖；圖29示出橫截面積變化機(jī)構(gòu)372的例子；圖30是示出由第三實(shí)施例的燃料電池車輛310的一個(gè)改進(jìn)結(jié)構(gòu)中執(zhí)行的開口面積調(diào)節(jié)例程的流程圖；圖31是示出安裝在本發(fā)明的第四實(shí)施例的燃料電池車輛410上的裝置的平面布置的俯視圖；圖32是示意性示出安裝在燃料電池車輛410上的燃料電池系統(tǒng)420的構(gòu)造的系統(tǒng)圖；圖33是示出相對安裝在PCU70中的電子控制單元471輸入和輸出的、用以對廢氣進(jìn)行排放控制的控制信號的方框圖；圖34是示出由電子控制單元471執(zhí)行的排放控制例程的流程圖；圖35示出允許排水量設(shè)定圖的例子；圖36是示出在混合動(dòng)力車輛420的一個(gè)改進(jìn)結(jié)構(gòu)中執(zhí)行的排放控制例程的流程圖；圖37示意性示出第五實(shí)施例中車輛1010的構(gòu)造；圖38示出緩沖槽1027的功能；圖39示出本發(fā)明第六實(shí)施例中的排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖40示出在一個(gè)改進(jìn)例子中的排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；以及圖41示出在另一個(gè)改進(jìn)例子中的排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施本發(fā)明的一些方式作為優(yōu)選實(shí)施例描述如下。
A.第一實(shí)施例圖1是示出安裝在作為本發(fā)明第一實(shí)施例的移動(dòng)體的燃料電池車輛10上的裝置的平面布置的俯視圖。圖2是示意性示出安裝在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10上的燃料電池系統(tǒng)20的構(gòu)造的系統(tǒng)圖。為便于說明，首先參照圖2的系統(tǒng)圖說明燃料電池系統(tǒng)20的構(gòu)造，然后參照圖1說明安裝在燃料電池系統(tǒng)20中的各裝置的布置。
安裝在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10上的燃料電池系統(tǒng)20包括燃料電池組22或疊置的多層單格電池，每個(gè)單格電池具有在高分子電解質(zhì)膜對面布置的兩個(gè)電極(燃料電極和空氣電極)。燃料電池系統(tǒng)20還包括從高壓氫燃料箱31向燃料電池組22的燃料電極(陽極)供應(yīng)氫的氫氣供給系統(tǒng)30，向燃料電池組22的空氣電極(陰極)供應(yīng)空氣并處理來自空氣電極的陰極廢氣的空氣供排系統(tǒng)40，排放在燃料電池系統(tǒng)20中產(chǎn)生的水的排放系統(tǒng)50，以及冷卻燃料電池組22的冷卻系統(tǒng)50。
氫氣供給系統(tǒng)30包括氫供應(yīng)管道32和氫循環(huán)管道33，氫供應(yīng)管道32將氫從高壓氫燃料箱31供應(yīng)引導(dǎo)到在燃料電池組22內(nèi)部形成的、連接到陽極的氫氣供給路徑中，氫循環(huán)管道33通過形成于燃料電池組22內(nèi)部的氫氣排氣路徑將來自陽極的未反應(yīng)的氫氣流返回到氫供應(yīng)管道32。氫供應(yīng)管道32具有防止氫回流到高壓氫燃料箱31的止回閥和工作以開始或停止向燃料電池組22供應(yīng)氫的閘閥。氫循環(huán)管道33具有向氫供應(yīng)管道32壓力輸送氫的氫泵34，液化包含在所循環(huán)的氫中的蒸汽以用于氣液分離的氣液分離器38，防止氫流返回氫供應(yīng)管道32的止回閥，和工作以停止從燃料電池組22排放廢氫的閘閥。各種傳感器連接到氫供應(yīng)管道32和氫循環(huán)管道33上以調(diào)節(jié)向燃料電池組22供應(yīng)的氫和燃料電池組22的運(yùn)行狀態(tài)。這種傳感器的典型例子包括靠近燃料電池組22的入口和在氫泵34的排放側(cè)上的壓力傳感器，以及靠近燃料電池組22的出口和在氫泵34的排放側(cè)上的溫度傳感器。將由氣液分離器38分離的水送到排放系統(tǒng)50中的多個(gè)區(qū)域的回收容器54中。
在空氣供排系統(tǒng)40中，供應(yīng)的空氣通過質(zhì)量流量計(jì)43檢測，由空氣壓縮機(jī)44加壓，由加濕器46加濕，并且通過空氣供應(yīng)管道42供應(yīng)到燃料電池組22的陰極。來自燃料電池組22的陰極的空氣(陰極廢氣)被引入加濕器46以加濕來自空氣壓縮機(jī)44的空氣供應(yīng)，并且通過氣液分離器48進(jìn)行氣液分離。由氣液分離器48分離的水通過回收管52流到回收容器54和緩沖槽57a和57b，而分離的氣體(廢氣)通過廢氣管51流到車輛的后部并最終排放到大氣中。用于該實(shí)施例的氣液分離器48達(dá)不到完全的氣液分離，而是僅不完全地分開氣體和水。即，由氣液分離器48分離的氣體并不被完全地干燥，而是含有不飽和、完全飽和或過飽和的蒸汽或者除了含有這種蒸汽外還含有小水滴。
排放系統(tǒng)50暫時(shí)地將由氫氣供給系統(tǒng)30的氣液分離器38分離的水和由空氣供排系統(tǒng)40的氣液分離器48分離的水蓄積到回收容器54和緩沖槽57a至57f，并且通過多個(gè)排水口58a至58f(在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中具有六個(gè)排水口)將蓄積的水排出。調(diào)節(jié)閥53靠近回收容器54的入口設(shè)置，以調(diào)節(jié)蓄積水進(jìn)入回收容器54的流量。排放閥56a至56f靠近緩沖槽57a至57f的各入口設(shè)置，以調(diào)節(jié)蓄積水進(jìn)入各緩沖槽57a至57f的流量。在緩沖槽57a至57f中，緩沖槽57a和57b設(shè)計(jì)成接收通過回收管52的分支直接從氣液分離器48來的水流。其它緩沖槽57c至57f設(shè)計(jì)成接收蓄積在回收容器54中的水流。
冷卻系統(tǒng)60通過冷卻水循環(huán)管道62循環(huán)冷卻水流以冷卻燃料電池組22，冷卻水循環(huán)管道62包括形成在燃料電池組22內(nèi)的冷卻水流路徑。冷卻水循環(huán)管道62具有用于循環(huán)冷卻水流的冷卻水泵64和帶有風(fēng)扇以利用外部空氣的流動(dòng)冷卻所循環(huán)的冷卻水的散熱器66。為了控制冷卻水的溫度，用于檢測冷卻水的溫度的溫度傳感器位于燃料電池組22的出口的附近以及位于冷卻水循環(huán)管道62中的散熱器66的下游。
在具有上述構(gòu)造的燃料電池系統(tǒng)20中，通過響應(yīng)于發(fā)自各傳感器的信號啟動(dòng)氫泵34、空氣壓縮機(jī)44和冷卻水泵64以及調(diào)節(jié)閘閥和流量控制閥的開度，來控制燃料電池組22。燃料電池系統(tǒng)20還包括用于控制未示出的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的功率控制單元70(以下稱作PCU，power control unit)，可充電和可放電蓄電池84，和用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的逆變器。然而，這些元件并不是本發(fā)明的本質(zhì)部分，所以省去對這些元件的圖示和詳細(xì)說明。
如圖1所示，燃料電池組22位于車輛的前側(cè)的下部中央?yún)^(qū)域，而PCU70位于燃料電池組22上方。加濕器46和空氣壓縮機(jī)44位于燃料電池組22的左、右前部。散熱器66和用于客廂中的空氣調(diào)節(jié)的另一散熱器80位于更前方。盡管省略了圖示，氫泵34、冷卻水泵64和氣液分離器38也位于車輛的前部?？諝夤┡畔到y(tǒng)40中的氣液分離器48位于燃料電池組22的后面并且在駕駛員座椅(右手驅(qū)動(dòng)車輛的駕駛員座椅)的前方右下側(cè)?；厥杖萜?4設(shè)置在車輛的客廂的中央?yún)^(qū)域的下面。四個(gè)高壓氫燃料箱31a至31d(總稱由數(shù)字“31”表示)位于車輛的后下部。蓄電池84位于高壓氫燃料箱31a至31d的上面。
緩沖槽57a至57f位于前輪12a和12b的前方和后方和后輪14a和14b的前方。暫時(shí)蓄積在緩沖槽57a至57f中的水通過自由降落從排水口58a至58f中排出。來自排水口58a至58f的水流的排放和停止通過開關(guān)排放閥56a至56f來控制。排放閥56a至56f設(shè)計(jì)成通過致動(dòng)未示出的致動(dòng)器在0％至100％的范圍內(nèi)自由地調(diào)節(jié)它們的開度A。對各排放閥56a至56f的開度A的調(diào)節(jié)控制了從排水口58a至58f排放的水。
圖3是示出相對于安裝在PCU70中的電子控制單元71輸入和輸出的、用以對來自排水口58a至58f的水進(jìn)行排放控制的控制信號的方框圖。電子控制單元71構(gòu)造成包括CPU72，存儲處理程序的ROM73，暫時(shí)存儲數(shù)據(jù)的RAM74，接收輸入信號的輸入處理電路75和輸出信號的輸出處理電路76的微處理器。電子控制單元71通過輸入處理電路75接收由車速傳感器101測量并發(fā)出的車速Va，由安裝到車輛的前方中部(見圖1)的風(fēng)速傳感器90測量并發(fā)出的風(fēng)速Vw，由檢測在前窗上出現(xiàn)水滴的雨滴檢測傳感器102發(fā)出的雨滴檢測信號SWR，由空氣溫度探測器103檢測并發(fā)出的外部空氣溫度Ta，由轉(zhuǎn)向角傳感器104檢測并發(fā)出的轉(zhuǎn)向角(駕駛員對方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角)θ，由檢測駕駛員對加速器踏板的踩踏量的加速器位置傳感器105發(fā)出的加速器開度Acc，檢測由駕駛員的換檔操作當(dāng)前設(shè)定的檔位的檔位傳感器106發(fā)出的檔位SP，由檢測駕駛員對制動(dòng)踏板的踩踏操作的制動(dòng)開關(guān)107發(fā)出的制動(dòng)開關(guān)信號SWB，和由檢測駐車裝置的致動(dòng)的駐車開關(guān)108發(fā)出的駐車開關(guān)信號SWP。電子控制單元71還接收由檢測四個(gè)門(左右門)的開閉位置的門開閉開關(guān)109發(fā)出的門開閉開關(guān)信號SWD1至SWD4，由設(shè)置在駕駛員座椅的前部的、用以在積雪表面或結(jié)冰表面上行駛期間執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制的積雪模式開關(guān)110發(fā)出的積雪模式開關(guān)信號，由檢測蓄積在回收容器54中的水的水位HW的水位計(jì)111發(fā)出的水位HW，由響應(yīng)來自連接到車輛四個(gè)角上的間隙聲納94a至94d的信號而計(jì)算離車輛四個(gè)角方向的物體(障礙物)的距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr的物體距離計(jì)算裝置95發(fā)出的物體距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr，由響應(yīng)位于車輛的后部中央的特高頻雷達(dá)92發(fā)出的信號而計(jì)算離后續(xù)車輛的距離Lv的后續(xù)車輛距離計(jì)算裝置93發(fā)出的后續(xù)車輛距離Lv，由進(jìn)行側(cè)滑抑制控制(ABS，TRC和VSC)而防止車輪抱死、空轉(zhuǎn)和側(cè)滑的側(cè)滑抑制控制裝置112發(fā)出的側(cè)滑抑制控制信息。電子控制單元71通過輸出處理電路76向未示出的排放閥56a至56f的致動(dòng)器輸出驅(qū)動(dòng)信號。
下面說明排放由安裝在上述構(gòu)造的第一實(shí)施例的燃料電池車輛10上的燃料電池系統(tǒng)20中的燃料電池組22產(chǎn)生的水的一系列操作。圖4是示出由電子控制單元71執(zhí)行的排放控制例程的流程圖。以預(yù)定的時(shí)間間隔(例如，每20毫秒)重復(fù)執(zhí)行這種排放控制例程。這種排放控制例程采用多種排放禁止標(biāo)志F1至F5，F(xiàn)L1至FL3和FR1至FR3以及校正值K1至K3來調(diào)節(jié)排放閥56a至56f的開度A，并由此調(diào)節(jié)水從各排水口58a至58f的排出。根據(jù)圖5的行駛狀態(tài)校正值和標(biāo)志設(shè)定例程，圖6的車輛姿勢標(biāo)志設(shè)定例程，圖7的轉(zhuǎn)彎標(biāo)志設(shè)定例程，圖8的障礙校正值和標(biāo)志設(shè)定例程，和圖9的上下車標(biāo)志設(shè)定例程一以預(yù)定時(shí)間間隔(例如，每20毫秒)重復(fù)執(zhí)行這些例程—來設(shè)定排放禁止標(biāo)志F1至F5，F(xiàn)L1至FL3和FR1至FR3以及校正值K1和K2。為了便于闡述，首先說明設(shè)定排放禁止標(biāo)志F1至F5，F(xiàn)L1至FL3和FR1至FR3以及校正值K1和K2的過程，然后說明排放控制程序。
當(dāng)開始圖5的行駛狀態(tài)校正值和標(biāo)志設(shè)定例程時(shí)，電子控制單元71的CPU72首先輸入設(shè)定行駛狀態(tài)校正值K1和排放禁止標(biāo)志F1所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自車速傳感器101的車速Va，來自風(fēng)速傳感器90的風(fēng)速Vw，來自空氣溫度探測器103的外部空氣溫度Ta，和來自制動(dòng)開關(guān)107的制動(dòng)開關(guān)信號SWB(步驟S200)。然后，CPU72由輸入的車速Va計(jì)算車輛的加速度α(步驟S202)，并且檢查制動(dòng)開關(guān)信號SWB的開-關(guān)狀態(tài)(步驟S204)。響應(yīng)于制動(dòng)開關(guān)信號SWB的接通狀態(tài)，例程將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定為值1以禁止從排水口58a至58f排放水，并且由此防止由于排放水而造成的可能的制動(dòng)性能的惡化(步驟S226)，然后終止該例程。
另外，響應(yīng)于制動(dòng)開關(guān)信號SWB的關(guān)閉狀態(tài)，比較輸入的車速Va和預(yù)定閾值Va1(步驟S206)。閾值Va1取決于車輛的特性并且設(shè)定為并不防止從排水口58a至58f排出的水由于車輛行駛風(fēng)(vehicle wind)卷起(打漩)和飛散的車速(例如，90km/h)。當(dāng)輸入的車速Va大于閾值Va1時(shí)，例程將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定為值1以禁止從排水口58a至58f排放水(步驟S226)，然后終止該例程。這種設(shè)定的目的是，防止從排水口58a至58f排出的水由于車輛行駛風(fēng)卷起和飛散以及濺在任何行駛在后面或側(cè)面的車輛的前窗上。另外，當(dāng)輸入的車速Va不大于閾值Va1時(shí)，例程根據(jù)輸入的車速設(shè)定車速校正系數(shù)Kva(步驟S208)。車速Va越大，車速校正系數(shù)Kva被設(shè)定為越小值以限制水從排水口58a至58f的排放。在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，事先設(shè)定車速校正系數(shù)Kva相對于車速Va的變化關(guān)系并將其作為車速校正系數(shù)設(shè)定圖存儲在ROM73中。第一實(shí)施例的程序從車速校正系數(shù)設(shè)定圖中讀取并設(shè)定對應(yīng)于給定車速Va的車速校正系數(shù)Kva。車速校正系數(shù)設(shè)定圖的一個(gè)例子示于圖10中。在該示出的例子中，直至車速Va到達(dá)小于閾值Va1的值Va2時(shí)車速校正系數(shù)Kva都固定為值1，然后隨著車速Va從值Va2的增加而降低。
在設(shè)定完車速校正系數(shù)Kva后，比較所計(jì)算的加速度α與預(yù)定閾值α1(步驟S210)。閾值α1設(shè)定為車輛突然迅速啟動(dòng)時(shí)的加速度。根據(jù)路面情況，車輛迅速啟動(dòng)可能造成驅(qū)動(dòng)輪的側(cè)滑。造成驅(qū)動(dòng)輪側(cè)滑的路面的一種典型條件是濕路面。閾值α1由此設(shè)定為用于估計(jì)由從排水口58a至58f排出的水造成的驅(qū)動(dòng)輪的可能側(cè)滑的參考加速度。當(dāng)所計(jì)算的加速度α大于閾值α1時(shí)，例程估計(jì)驅(qū)動(dòng)輪具有較高的側(cè)滑可能性而將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定為值1，以禁止水從排水口58a至58f的排放而由此防止驅(qū)動(dòng)輪的可能側(cè)滑(步驟S226)，然后終止該例程。另一方面，當(dāng)計(jì)算的加速度α不大于閾值α1時(shí)，例程估計(jì)驅(qū)動(dòng)輪具有很小的側(cè)滑可能性并且根據(jù)所計(jì)算的加速度α設(shè)定加速度校正系數(shù)Kα(步驟S212)。將加速度校正系數(shù)Kα設(shè)定為加速度α越大則其值越小以限制水從排水口58a至58f的排放。在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，事先設(shè)定加速度校正系數(shù)Kα相對于加速度α的變化關(guān)系并將其作為加速度校正系數(shù)設(shè)定圖存儲在ROM73中。第一實(shí)施例的程序從加速度校正系數(shù)設(shè)定圖中讀取并設(shè)定對應(yīng)于給定加速度α的加速度校正系數(shù)Kα。加速度校正系數(shù)設(shè)定圖的一個(gè)例子示于圖11中。在該示出的例子中，直至加速度α到達(dá)小于閾值α1的值α2時(shí)加速度校正系數(shù)Kα都固定在值1，然后隨著加速度α從值α2的增加而降低。
在設(shè)定完加速度校正系數(shù)Kα后，將輸入的風(fēng)速Vw與預(yù)定閾值Vw1進(jìn)行比較(步驟S214)。將閾值Vw1設(shè)定為并不防止從出水口58a至58f排出的水由車輛行駛風(fēng)或相對于行駛的車輛的空氣流卷起和飛散的風(fēng)速(例如，20m/s)。當(dāng)輸入的風(fēng)速Vw大于閾值Vw1時(shí)，例程將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定為值1以禁止水從排水口58a至58f的排放(步驟S226)，然后終止該例程。這種設(shè)定的目的是，防止從排水口58a至58f排出的水由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散以及濺在任何行駛在后面或側(cè)面的車輛的前窗上。另一方面，當(dāng)輸入的風(fēng)速Vw不大于閾值Vw1時(shí)，例程根據(jù)輸入的風(fēng)速Vw設(shè)定風(fēng)速校正系數(shù)Kvw(步驟S216)。風(fēng)速Vw越大，則將風(fēng)速校正系數(shù)Kvw設(shè)定為越小，以限制水從排水口58a至58f的排放。在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，事先設(shè)定風(fēng)速校正系數(shù)Kvw相對于風(fēng)速Vw的變化關(guān)系并將其作為風(fēng)速校正系數(shù)設(shè)定圖存儲在ROM73中。第一實(shí)施例的程序從風(fēng)速校正系數(shù)設(shè)定圖中讀取并設(shè)定對應(yīng)于給定風(fēng)速Vw的風(fēng)速校正系數(shù)Kvw。風(fēng)速校正系數(shù)設(shè)定圖的一個(gè)例子示于圖12中。在該示出的例子中，直至風(fēng)速Vw到達(dá)小于閾值Vw1的值Vw2時(shí)風(fēng)速校正系數(shù)Kvw都固定為值1，然后隨著風(fēng)速Vw從值Vw2的增加而降低。
在設(shè)定完風(fēng)速校正系數(shù)Kvw后，將輸入的外部空氣溫度Ta與預(yù)定的閾值Ta1進(jìn)行比較(步驟S218)。將閾值Ta1設(shè)定為在排出的水蒸發(fā)或滲透進(jìn)路面之前將其凍結(jié)的外部空氣溫度。因此，閾值Ta1設(shè)定為防止排出的水結(jié)冰。當(dāng)輸入的外部空氣溫度Ta低于閾值Ta1時(shí)，例程將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定為值1以禁止水從排水口58a至58f的排放并由此防止路面由于排放的水而結(jié)冰(步驟S226)，然后終止該例程。另一方面，當(dāng)輸入的外部空氣溫度Ta不小于閾值Ta1時(shí)，例程根據(jù)輸入的外部空氣溫度Ta設(shè)定外部空氣溫度校正系數(shù)Kta(步驟S220)。外部空氣溫度Ta越低，則將外部空氣溫度校正系數(shù)Kta設(shè)定為越小，以限制水從排水口58a至58f的排放。在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，事先設(shè)定外部空氣溫度校正系數(shù)Kta相對于外部空氣溫度Ta的變化關(guān)系并將其作為外部空氣溫度校正系數(shù)設(shè)定圖存儲在ROM73中。第一實(shí)施例的程序從外部空氣溫度校正系數(shù)設(shè)定圖中讀取并設(shè)定對應(yīng)于給定外部空氣溫度Ta的外部空氣溫度校正系數(shù)Kta。外部空氣溫度校正系數(shù)設(shè)定圖的一個(gè)例子示于圖13中。在該示出的例子中，當(dāng)外部空氣溫度Ta高于一個(gè)大于閾值Ta1的值Ta2時(shí)外部空氣溫度校正系數(shù)Kta都固定為值1，然后隨著外部空氣溫度Ta從值Ta2的降低而降低。
在設(shè)定完各校正系數(shù)Kva、Kα、Kvw和Kta后，例程將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定為值0(步驟S222)并隨后將設(shè)定的各校正系數(shù)Kva、Kα、Kvw和Kta的乘積設(shè)定為行駛狀態(tài)校正值K1(步驟S224)，然后終止該例程。行駛狀態(tài)校正值K1根據(jù)行駛狀態(tài)，例如車速Va、加速度α、風(fēng)速Vw和外部空氣溫度Ta限制水從從排水口58a至58f的排放。
當(dāng)開始圖6的車輛姿勢標(biāo)志設(shè)定例程時(shí)，電子控制單元71的CPU72首先輸入設(shè)定排放禁止標(biāo)志F2和左、右排放禁止標(biāo)志FL1和FR1所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自側(cè)滑抑制控制裝置112的側(cè)滑抑制控制信息，來自積雪模式開關(guān)110的積雪模式開關(guān)信號SWS，和來自制動(dòng)開關(guān)107的制動(dòng)開關(guān)信號SWB(步驟S230)。然后，例程連續(xù)檢測輸入的制動(dòng)開關(guān)信號SWB和輸入的積雪模式開關(guān)信號SWS的狀態(tài)(步驟S232和S234)。響應(yīng)于制動(dòng)開關(guān)信號SWB的“接通(ON)”狀態(tài)，例程將排放禁止標(biāo)志F2設(shè)定為值1以禁止從排水口58a至58f排放水，并由此防止由于從排水口58a至58f排放水而可能使制動(dòng)性能惡化(步驟S246)，然后終止該例程。響應(yīng)于積雪模式開關(guān)信號SWS的“接通”狀態(tài)，例程將排放禁止標(biāo)志F2設(shè)定為值1以禁止從排水口58a至58f排放水(步驟S246)，然后終止該例程。這種設(shè)定的目的是，防止車輛在積雪或結(jié)冰路面上行駛期間由排放的水造成的可能不利，例如，由于排放的水引起的摩擦系數(shù)的降低而使側(cè)滑具有非常高的可能性，和由于排放的水造成的結(jié)冰路面而使側(cè)滑具有非常高的可能性。響應(yīng)于制動(dòng)開關(guān)信號SWB和積雪模式開關(guān)信號SWS的“斷開(OFF)”狀態(tài)，例程根據(jù)輸入的側(cè)滑抑制控制信息確定當(dāng)前狀態(tài)是否處于側(cè)滑抑制控制下(步驟S236)。當(dāng)當(dāng)前狀態(tài)不處于側(cè)滑抑制控制下時(shí)，例程將排放禁止標(biāo)志F2和左右排放禁止標(biāo)志FL1和FR1設(shè)定為值0(步驟S244)，然后終止該例程。另一方面，當(dāng)當(dāng)前狀態(tài)處于側(cè)滑抑制控制下時(shí)，例程確定是左車輪還是右車輪處于側(cè)滑抑制控制下(步驟S238)。當(dāng)左車輪處于側(cè)滑抑制控制下時(shí)，例程將左排放禁止標(biāo)志FL1設(shè)定為值1以禁止水從左出水口58a，58c和58e的排放，其中這種水的排放可能對左車輪的側(cè)滑具有不利的影響(步驟S240)，然后終止該例程。當(dāng)右車輪處于側(cè)滑抑制控制下時(shí)，例程將右排放禁止標(biāo)志FR1設(shè)定為值1以禁止水從右出水口58b，58d和58f的排放，其中這種水的排放可能對右車輪的側(cè)滑具有不利的影響(步驟S242)，然后終止該例程。
當(dāng)開始圖7的轉(zhuǎn)彎標(biāo)志設(shè)定例程時(shí)，電子控制單元71的CPU72首先輸入設(shè)定排放禁止標(biāo)志F3和左、右排放禁止標(biāo)志FL2和FR2所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自轉(zhuǎn)向角傳感器104的轉(zhuǎn)向角θ和來自車速傳感器101的車速Va(步驟S250)。將輸入的轉(zhuǎn)向角θ的絕對值與預(yù)定的閾值θ1進(jìn)行比較(步驟S252)。閾值θ1是用于檢測通過方向盤的順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到的車輛的轉(zhuǎn)彎的參考值。在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)向角θ的負(fù)值表示方向盤的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)向角θ的正值表示方向盤的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ的絕對值小于閾值θ1時(shí)，例程估計(jì)為沒有轉(zhuǎn)彎或具有大轉(zhuǎn)彎半徑的轉(zhuǎn)彎并且將排放禁止標(biāo)志F3和左、右排放禁止標(biāo)志FL2和FR2設(shè)定為值0(步驟S254)，然后終止該例程。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ的絕對值不小于閾值θ1時(shí)，將輸入的車速Va和預(yù)定的閾值Va3進(jìn)行比較(步驟S256)。閾值Va3是車輛在交叉口向左轉(zhuǎn)或向右轉(zhuǎn)時(shí)的參考車速，其設(shè)定為等于例如30km/h。當(dāng)輸入的車速Va小于閾值Va3時(shí)，例程估計(jì)為在交叉口處的左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎并且將排放禁止標(biāo)志F3設(shè)定為值1以禁止水從排水口58a至58f的排放，并且由此防止在交叉口的左側(cè)形成水洼(步驟S258)，然后終止該例程。另一方面，當(dāng)輸入的車速Va不小于閾值Va3時(shí)，例程檢測轉(zhuǎn)向角θ的正或負(fù)(步驟S260)。當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ為負(fù)值時(shí)，也就是說，在方向盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，例程將右排放禁止標(biāo)志FR2設(shè)定為值1以抑制右車輪的可能側(cè)滑，其中在左轉(zhuǎn)時(shí)該右車輪是外車輪(步驟S262)，然后終止該例程。當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ為正值時(shí)，也就是說，在方向盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，例程將左排放禁止標(biāo)志FL2設(shè)定為值1以抑制左車輪的可能側(cè)滑，其中在右轉(zhuǎn)時(shí)該左車輪是外車輪(步驟S264)，然后終止該例程。
當(dāng)開始圖8的障礙物校正值和標(biāo)志設(shè)定例程時(shí)，電子控制單元71的CPU72首先輸入設(shè)定排放禁止標(biāo)志F4和左、右排放禁止標(biāo)志FL3和FR3和相對于后續(xù)車輛的校正值K2所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自物體距離計(jì)算裝置95的物體距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr和來自后續(xù)車輛距離計(jì)算裝置93的后續(xù)車輛距離Lv，和來自車速傳感器101的車速Va(步驟S270)。比較輸入的物體距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr和預(yù)定的閾值Lref(步驟S272)。閾值Lref表示從排水口58a至58f排出的水不濺在物體上的非濺區(qū)域，其設(shè)定成等于例如50cm和1m。當(dāng)所有的輸入的物體距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr不小于閾值Lref時(shí)，例程將左、右排放禁止標(biāo)志FL3和FR3設(shè)定為值0(步驟S274)。當(dāng)在輸入的物體距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr中響應(yīng)于來自左間隙聲納94a和94c的信號所計(jì)算的物體距離Lfl和Lrl中的任一個(gè)小于閾值Lref時(shí)，例程將左排放禁止標(biāo)志FL3設(shè)定為值1并由此防止從左排水口58a，58c和58e排出的水濺在物體上(步驟S276)。當(dāng)在輸入的物體距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr中響應(yīng)于來自右間隙聲納94b和94d的信號所計(jì)算的物體距離Lfr和Lrr中的任一個(gè)小于閾值Lref時(shí)，例程將右排放禁止標(biāo)志FR3設(shè)定為值1并由此防止從右排水口58b、58d和58f排出的水濺在物體上(步驟S278)。
在設(shè)定完左右排放禁止標(biāo)志FL3和FR3后，例程根據(jù)輸入的車速Va設(shè)定排放限制距離L1和L2，以便防止從排水口58a至58f排出的水由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散以及濺在任何行駛在后面或側(cè)面的車輛的前窗上(步驟S280)。排放限制距離L1表示必須禁止水從排水口58a至58f排出的距離后續(xù)車輛的參考距離，而排放限制距離L2表示無須限制水從排水口58a至58f排出的離后續(xù)車輛的參考距離。排放限制距離L1和L2隨著車速Va的增大而增大。在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，事先設(shè)定排放限制距離L1和L2相對于車速Va的變化并將其作為排放限制距離設(shè)定圖存儲在ROM73中。第一實(shí)施例的程序從排放限制距離設(shè)定圖中讀取并設(shè)定對應(yīng)于給定車速Va的排放限制距離L1和L2。排放限制距離設(shè)定圖的一個(gè)例子示于圖14中。在該示出的例子中，根據(jù)用于排放限制距離L1相對于車速Va的L1設(shè)定曲線和用于排放限制距離L2相對于車速Va的L2設(shè)定曲線，設(shè)定排放限制距離L1和L2。
在設(shè)定完排放限制距離L1和L2后，例程比較輸入的后續(xù)車輛距離Lv和排放限制距離L1和L2的設(shè)定值(步驟S282)。當(dāng)輸入的后續(xù)車輛距離Lv小于排放限制距離L1時(shí)，例程將排放禁止標(biāo)志F4設(shè)定為值1以禁止水從排水口58a至58f的排放(步驟S284)，然后終止該例程。當(dāng)輸入的后續(xù)車輛距離Lv不小于排放限制距離L1但不大于排放限制距離L2時(shí)，例程將排放禁止標(biāo)志F4設(shè)定為值0(步驟S286)并隨后根據(jù)輸入的后續(xù)車輛距離Lv和排放限制距離L1及L2設(shè)定校正值K2以限制水從排水口58a至58f的排放(步驟S288)，然后終止該例程。校正值K2的較小設(shè)定值較大程度地限制了水從從排水口58a至58f的排放。關(guān)于排放限制距離L1和L2的、校正值K2相對于后續(xù)車輛距離Lv的變化關(guān)系示于圖15中。在該示出的例子中，校正值K2隨著后續(xù)車輛距離Lv從排放限制距離L1的增加而增加，并在后續(xù)車輛距離Lv到達(dá)排放限制距離L2后固定為值1。當(dāng)后續(xù)車輛距離Lv大于排放限制距離L2時(shí)，例程將排放禁止標(biāo)志F4設(shè)定為值0(步驟S290)并隨后將校正值K2設(shè)定為值1以不限制水從排水口58a至58f的排放(步驟S92)，然后終止該例程。
當(dāng)開始圖9的上下車標(biāo)志設(shè)定例程時(shí)，電子控制單元71的CPU72首先輸入設(shè)定排放禁止標(biāo)志F5所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自門的開閉開關(guān)109的門開閉開關(guān)信號SWD1至SWD4，來自檔位傳感器106的檔位SP，和來自駐車開關(guān)108的駐車開關(guān)信號SWP(步驟S300)。例程連續(xù)確定輸入的檔位SP當(dāng)前是否在位置P(步驟S302)，輸入的駐車開關(guān)信號SWP是否為“接通”(步驟S304)，以及輸入的門開閉開關(guān)信號SWD1至SWD4是否為“接通”(步驟S306)。當(dāng)檔位SP當(dāng)前在位置P，當(dāng)駐車開關(guān)信號SWP為“接通”，或當(dāng)門開閉開關(guān)信號SWD1至SWD4中任意一個(gè)為“斷開”時(shí)，例程認(rèn)定駕駛員或乘客正在上或下(乘車或下車)車輛的客廂并將排放禁止標(biāo)志F5設(shè)定為值1(步驟S310)，然后終止該例程。這種設(shè)定禁止水從排水口58a至58f的排放并由此防止從排水口58a至58f排放的水濺在上車或下車的駕駛員或乘客上。當(dāng)檔位SP當(dāng)前不在位置P，當(dāng)駐車開關(guān)信號SWP為“斷開”，并且當(dāng)所有門開閉開關(guān)信號SWD1至SWD4都為“接通”時(shí)，例程認(rèn)定沒有駕駛員或乘客正在上車或下車并將排放禁止標(biāo)志F5設(shè)定為值0(步驟S308)，然后終止該例程。
如下所述，圖4的排放控制例程根據(jù)排放禁止標(biāo)志F1至F5，F(xiàn)L1至FL3，和FR1至FR3以及校正值K1和K2控制水從排水口58a至58f的排放。當(dāng)啟動(dòng)圖4的排放控制例程時(shí)，電子控制單元71的CPU72首先輸入用于對水從排水口58a至58f的排放進(jìn)行控制所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自雨滴檢測傳感器102的雨滴檢測信號SWR，來自水位計(jì)111的水位HW，和排放禁止標(biāo)志F1至F5，F(xiàn)L1至FL3和FR1至FR3以及校正值K1和K2的設(shè)定值(步驟S100)。例程隨后確定雨滴檢測信號SWR是否為接通，即是否檢測到雨滴的存在(步驟S102)。響應(yīng)于雨滴檢測信號SWR的接通狀態(tài)，也就是，響應(yīng)于檢測到雨滴存在，例程認(rèn)定路面由于雨而潮濕而無須限制水從排水口從排水口58a至58f的排出。因此，例程將左排放閥56a，56c和56e的開度Al和右排放閥56b，56d和56f的開度Ar都設(shè)定為100％(步驟S104)并且驅(qū)動(dòng)排放閥56a至56f的致動(dòng)器以將排放閥56a至56f的開度調(diào)節(jié)到閥開度Al和Ar的設(shè)定值(步驟S130)，然后終止該例程。即，在這種條件下排放閥56a至56f設(shè)定到全開位置。在雨中的濕路面的條件下，雨水自然地由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散。由此，從排水口58a至58f排出的水以及雨水都由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散，并不會造成不利影響。
另一方面，響應(yīng)于雨滴檢測信號SWR的斷開狀態(tài)，也就是，響應(yīng)于未檢測到雨滴存在，例程核查排放禁止標(biāo)志F1至F5的設(shè)定值(步驟S106)。當(dāng)排放禁止標(biāo)志F1至F5的任意一個(gè)的設(shè)定值等于1時(shí)，例程將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定為0％(步驟S110)，并且驅(qū)動(dòng)排放閥56a至56f的致動(dòng)器以將排放閥56a至56f的開度調(diào)節(jié)到閥開度Al和Ar的設(shè)定值(步驟S130)，然后終止該例程。即，在這種條件下排放閥56a至56f設(shè)定到全關(guān)閉位置。如上所述，在于圖5至9的各設(shè)定例程中將排放禁止標(biāo)志F1至F5中的任意一個(gè)設(shè)定為值1的處理中，這種設(shè)置有效地防止從排水口58a至58f排出的水由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散以及濺在任何行駛在后面或側(cè)面的車輛的前窗上。這種設(shè)置還防止由于從排水口58a至58f排出水而造成的制動(dòng)性能的可能惡化。這種布置還防止由于水從排水口58a至58f排出而在交叉口的左側(cè)形成水洼，從而保護(hù)上車或下車的駕駛員或乘客免受從排水口58a至58f排出的水的飛濺。
當(dāng)所有的排放禁止標(biāo)志F1至F5都等于0時(shí)，將回收容器54的輸入的水位HW和閾值H1和H2進(jìn)行比較(步驟S108)。閾值H1是允許將要從氣液分離器48接收的充足量的水進(jìn)入回收容器54的參考水位，其設(shè)定為等于例如回收容器54的總?cè)莘e的30％或40％。閾值H2是估計(jì)回收容器54基本滿水位的參考水位，其設(shè)定為等于例如回收容器54的總?cè)莘e的90％。當(dāng)回收容器54的輸入水位HW低于閾值H1時(shí)，例程將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定為0％以消除由于水從排水口58a至58f的排放而帶來的可能的不利(步驟S110)，并且驅(qū)動(dòng)排放閥56a至56f的致動(dòng)器以將排放閥56a至56f的開度調(diào)節(jié)到閥開度Al和Ar的設(shè)定值(步驟S130)，然后終止該例程。當(dāng)回收容器54的輸入水位HW不低于閾值H1但不高于閾值H2時(shí)，例程響應(yīng)于較高水位HW設(shè)定用于增強(qiáng)水從排水口58a至58f的排放的校正值K3(步驟S112)，并且在設(shè)定有限制燃料電池組22的輸出的輸出限制時(shí)取消該輸出限制(步驟S114)。在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，事先設(shè)定校正值K3相對于水位HW的變化關(guān)系并將其作為校正值設(shè)定圖存儲在ROM73中。第一實(shí)施例的程序從校正值設(shè)定圖中讀取并設(shè)定對應(yīng)于給定水位HW的校正值K3。校正值K3的較小設(shè)定較大程度地限制了水從從排水口58a至58f的排放。關(guān)于閾值H1和H2的校正值K3相對于水位HW的變化關(guān)系示出于圖16中。在該示出的例子中，校正值K3隨著水位HW從閾值H1的升高而增加，并在水位HW到達(dá)閾值H2后固定為值1。當(dāng)輸入水位HW大于閾值H2時(shí)，例程將校正值K3設(shè)定為值1(步驟S116)并設(shè)定輸出限制以限制從燃料電池組22的輸出(步驟S118)。燃料電池組22的輸出限制將控制與燃料電池組22的未示出端子連接的DC/DC變換器和其他相關(guān)元件，以限制從燃料電池組22的輸出并且從蓄電池84補(bǔ)充不充足的電力。燃料電池組22的輸出限制減少了每單位時(shí)間內(nèi)由燃料電池組產(chǎn)生的水量，由此有效地防止了回收容器54達(dá)到其滿水位。
在設(shè)定完校正值K3后，例程將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定為校正值K3的設(shè)定值、輸入的校正值K1和K2以及值100的乘積(步驟S120)，并且隨后核查左排放禁止標(biāo)志FL1至FL3的設(shè)定值(步驟S122)。當(dāng)左排放禁止標(biāo)志FL1至FL3中的任一個(gè)的設(shè)定值等于1時(shí)，例程將左排放閥56a、56c和56e的開度Al設(shè)定為0％(步驟S124)。另一方面，當(dāng)所有的左排放禁止標(biāo)志FL1至FL3都等于0時(shí)，左排放閥56a、56c和56e的開度Al的當(dāng)前設(shè)定保持不變。例程隨后核查右排放禁止標(biāo)志FR1至FR3的設(shè)定值(步驟S126)。當(dāng)右排放禁止標(biāo)志FR1至FR3中的任一個(gè)的設(shè)定值等于1時(shí)，例程將右排放閥56b、56d和56f的開度Ar設(shè)定為0％(步驟S128)。另一方面，當(dāng)所有的右排放禁止標(biāo)志FR1至FR3都等于0時(shí)，右排放閥56b、56d和56f的開度Ar的當(dāng)前設(shè)定保持不變。在完成對排放閥56a至56f的閥開度Al至Ar的設(shè)定后，例程驅(qū)動(dòng)排放閥56a至56f的致動(dòng)器以將排放閥56a至56f的開度調(diào)節(jié)到閥開度Al和Ar的設(shè)定值(步驟S130)，然后終止該例程。當(dāng)左排放禁止標(biāo)志FL1至FL3中的任意一個(gè)等于1時(shí)，將左排放閥56a、56c和56e的開度Al設(shè)定為等于0％以禁止水從左排水口58a、58c和58e的排放。當(dāng)右排放禁止標(biāo)志FR1至FR3中的任意一個(gè)等于1時(shí)，將右排放閥56b、56d和56f的開度Ar設(shè)定為等于0％以禁止水從右排水口58b、58d和58f的排放。這種設(shè)置有效地消除了在側(cè)滑抑制控制下對車輪側(cè)滑的可能不利影響，抑制了在駕駛員操作方向盤使車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的外車輪的可能側(cè)滑，并且如所希望地防止了排出的水濺在任何附近物體上。
如上所述，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)、周圍環(huán)境、上車或下車以及車輛附近的任何障礙物的狀態(tài)，適當(dāng)?shù)嘏懦鲇扇剂想姵亟M22產(chǎn)生的水。第一實(shí)施例的燃料電池車輛10由此發(fā)揮多種作用(1)防止從排水口58a至58f排出的水由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散以及濺在任何行駛在后面或側(cè)面的車輛的前窗上的作用；(2)抑制由于從排水口58a至58f排放水而使制動(dòng)性能可能惡化的作用；(3)防止由于水從排水口58a至58f排出而在交叉口的左側(cè)形成水洼的作用；(4)防止從排水口58a至58f排放的水濺在上車或下車的駕駛員或乘客上的作用；(5)在側(cè)滑抑制控制下消除對車輪側(cè)滑的可能不利影響的作用；(6)抑制在駕駛員操作方向盤使車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的外車輪的可能側(cè)滑的作用；以及(7)防止排出的水濺在任何附近物體上的作用。
在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中，根據(jù)車輛的車速Va和加速度α，風(fēng)速Vw，外部空氣溫度Ta，表示制動(dòng)開關(guān)107的狀態(tài)的制動(dòng)開關(guān)信號SWB，表示積雪模式開關(guān)110的積雪模式開關(guān)信號SWS，表示側(cè)滑抑制控制條件的側(cè)滑抑制控制信息，基于轉(zhuǎn)向角θ和車速Va的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，車輛的四個(gè)角和物體的之間的距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr，與后續(xù)車輛距離Lv，響應(yīng)于門的開閉開關(guān)信號SWD1至SWD4和駐車開關(guān)信號SWP所估計(jì)的上下車的可能性，回收容器54的水位HW和來自雨滴檢測傳感器102的雨滴檢測信號SWR，設(shè)定排放閥56a至56f的開度Al和Ar以調(diào)節(jié)水從排水口58a至58f的排放。然而，這些輸入、計(jì)算和估計(jì)根本不是限制性的。另外，可以根據(jù)表示車輛的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、周圍環(huán)境、上下車輛的可能和任何障礙物的狀態(tài)的任何輸入、計(jì)算和估計(jì)調(diào)節(jié)水從排水口58a至58f的排放。對水從排水口58a至58f排放的調(diào)節(jié)可以不根據(jù)這些輸入、計(jì)算(結(jié)果)和估計(jì)的全部，而是可以根據(jù)這些輸入、計(jì)算和估計(jì)中的某些的適當(dāng)組合，或者根據(jù)這些輸入、計(jì)算和通過另一種技術(shù)的估計(jì)中的某些的適當(dāng)組合。
在車速Va不大于閾值Va1的條件下，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10相對于車速Va連續(xù)地改變校正系數(shù)Kva，以便隨著車速Va的增加而減少水從排水口58a至58f的排放。然而，要求是校正系數(shù)Kva的變化使得隨著車速Va的增加而減少水從排水口58a至58f的排放。由此，校正系數(shù)Kva可以設(shè)定成相對于車速Va階梯式地改變。當(dāng)車速Va不大于閾值Va1時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10將校正系數(shù)Kva設(shè)定成隨著車速Va的增加而降低水從排水口58a至58f的排放。當(dāng)車速Va大于閾值Va1時(shí)，將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定成等于1以禁止水從排水口58a至58f的排放。一個(gè)更簡單的變型可以在車速Va不大于閾值Va1的條件下允許水從排水口58a至58f的排放，同時(shí)在車速Va大于閾值Va1的條件下禁止水從排水口58a至58f的排放。在車速Va不大于閾值Va1的條件下，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10將校正系數(shù)Kva設(shè)定成隨著車速Va的增加而降低水從排水口58a至58f的排放。另一個(gè)可能的變型可以對應(yīng)于車速Va設(shè)定水從排水口58a至58f排放的上限值并且允許水在上限值的設(shè)定范圍內(nèi)排放。優(yōu)選地，該上限值隨著車速Va的增加而降低。還一種可能的變型可以根據(jù)車速Va區(qū)別車輛的行駛狀態(tài)和車輛的停止?fàn)顟B(tài)，并且調(diào)節(jié)水從排水口58a至58f的排放以便在行駛狀態(tài)下水的排放少于在停止?fàn)顟B(tài)下水的排放。這種變型的程序可以設(shè)定在停止?fàn)顟B(tài)和行駛狀態(tài)下從排水口58a至58f水的排放的相應(yīng)上限值，并且允許在對應(yīng)狀態(tài)下的上限值的設(shè)定范圍內(nèi)水從排水口58a至58f的排放。另一種可能的變型可以根據(jù)車速Va區(qū)別車輛的行駛狀態(tài)和車輛的停止?fàn)顟B(tài)，并且調(diào)節(jié)水從排水口58a至58f的排放以便在行駛狀態(tài)下水的排放少于在行駛狀態(tài)下由燃料電池組22產(chǎn)生的水，同時(shí)調(diào)節(jié)水從排水口58a至58f的排放以便在停止?fàn)顟B(tài)下水的排放大于在停止?fàn)顟B(tài)下由燃料電池組22產(chǎn)生的水。
在加速度α不大于閾值α1的條件下，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10相對于加速度α線性地改變校正系數(shù)Kα，以便隨著加速度α的增加而減少水從排水口58a至58f的排放。然而，要求是校正系數(shù)Kα的變化使得隨著加速度α的增加而減少水從排水口58a至58f的排放。由此，校正系數(shù)Kα可以設(shè)定成相對于加速度α階梯式地改變。當(dāng)加速度α不大于閾值α1時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10將校正系數(shù)Kα設(shè)定成隨著加速度α的增加而降低水從排水口58a至58f的排放。當(dāng)加速度α大于閾值α1時(shí)，將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定成等于1以禁止水從排水口58a至58f的排放。一個(gè)更簡單的變型可以在加速度α不大于閾值α1的條件下允許水從排水口58a至58f的排放，同時(shí)在加速度α大于閾值α1的條件下禁止水從排水口58a至58f的排放。
在風(fēng)速Vw不大于閾值Vw1的條件下，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10相對于風(fēng)速Vw連續(xù)地改變校正系數(shù)Kvw，以便隨著風(fēng)速Vw的增加而減少水從排水口58a至58f的排放。然而，要求是校正系數(shù)Kvw的變化使得隨著風(fēng)速Vw的增加而減少水從排水口58a至58f的排放。由此，校正系數(shù)Kvw可以設(shè)定成相對于風(fēng)速Vw階梯式地改變。當(dāng)風(fēng)速Vw不大于閾值Vw1時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10將校正系數(shù)Kvw設(shè)定成隨著風(fēng)速Vw的增加而降低水從排水口58a至58f的排放。當(dāng)風(fēng)速Vw大于閾值Vw1時(shí)，將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定成等于1以禁止水從排水口58a至58f的排放。一個(gè)更簡單的變型可以在風(fēng)速Vw不大于閾值Vw1的條件下允許水從排水口58a至58f的排放，同時(shí)在風(fēng)速Vw大于閾值Vw1的條件下禁止水從排水口58a至58f的排放。
在外部空氣溫度Ta不小于閾值Ta1的條件下，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10相對于外部空氣溫度Ta線性地改變校正系數(shù)Kta，以便隨著外部空氣溫度Ta的增加而增加水從排水口58a至58f的排放。然而，要求是校正系數(shù)Kta的變化使得隨著外部空氣溫度Ta的增加而增加水從排水口58a至58f的排放。由此，校正系數(shù)Kta可以設(shè)定成相對于外部空氣溫度Ta階梯式地改變。當(dāng)外部空氣溫度Ta不小于閾值Ta1時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10將校正系數(shù)Kta設(shè)定成隨著外部空氣溫度Ta的增加而增加水從排水口58a至58f的排放。當(dāng)外部空氣溫度Ta小于閾值Ta1時(shí)，將排放禁止標(biāo)志F1設(shè)定成等于1以禁止水從排水口58a至58f的排放。一個(gè)更簡單的變型可以在外部空氣溫度Ta不小于閾值Ta1的條件下允許水從排水口58a至58f的排放，同時(shí)在外部空氣溫度Ta小于閾值Ta1的條件下禁止水從排水口58a至58f的排放。
在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中，響應(yīng)于制動(dòng)開關(guān)信號SWB的接通狀態(tài)，將排放禁止標(biāo)志F2設(shè)定成等于1以禁止水從排水口58a至58f的排放，并且由此抑制由于水的排放而使制動(dòng)性能可能惡化。一種可能的變型可以甚至在制動(dòng)開關(guān)信號SWB的接通狀態(tài)下也不禁止水從排水口58a至58f的排放。這種變型的程序可以將在制動(dòng)開關(guān)信號SWB的接通狀態(tài)下的從排水口58a至58f的水的排放設(shè)置成少于在制動(dòng)開關(guān)信號SWB的斷開狀態(tài)下的水的排放。
在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中，響應(yīng)于積雪模式開關(guān)信號SWS的接通狀態(tài)，將排放禁止標(biāo)志F2設(shè)定成等于1以禁止水從排水口58a至58f的排放，并且由此抑制排放出的水在積雪路面上結(jié)冰。一種可能的變型可以甚至在積雪模式開關(guān)信號SWS的接通狀態(tài)下也不禁止水從排水口58a至58f的排放。這種變型的程序可以將在積雪模式開關(guān)信號SWS的接通狀態(tài)下的從排水口58a至58f的水的排放設(shè)定成少于在積雪模式開關(guān)信號SWS的斷開狀態(tài)下的水的排放。
在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中，當(dāng)任何車輪都在側(cè)滑抑制控制下時(shí)，將水的排放可能對車輪的側(cè)滑產(chǎn)生不利影響的那一側(cè)的排放禁止標(biāo)志(左排放禁止標(biāo)志FL1或右排放禁止標(biāo)志FR1)設(shè)定成等于1，以禁止水從在處于側(cè)滑抑制控制下的車輪的這一側(cè)的所有排水口的排放。然而，禁止水從處于側(cè)滑抑制控制下的車輪的這一側(cè)的所有出水口排放水并不是必須的。一種可能的變型可以僅禁止水從對應(yīng)于處于側(cè)滑抑制控制下的車輪的排水口的排放，例如，當(dāng)左前輪12a處于側(cè)滑抑制控制下時(shí)僅禁止水從排水口58a的排放，而允許水從位于同一側(cè)的排水口58c和58e的排放。另一種可能的變型可以在任何車輪都處于側(cè)滑抑制控制下時(shí)禁止水從所有的排水口58a至58f的排放。
當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ的絕對值不小于閾值θ1時(shí)且當(dāng)車速Va小于閾值Va3時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10估計(jì)為在交叉口轉(zhuǎn)彎并且將排放禁止標(biāo)志F3設(shè)定為值1以禁止水從排水口58a至58f的排放，并且由此防止在交叉口的左側(cè)形成水洼?？梢愿鶕?jù)轉(zhuǎn)向燈信號的點(diǎn)亮結(jié)合上述比較結(jié)果估計(jì)在交叉口出的轉(zhuǎn)彎。響應(yīng)于對在交叉口處轉(zhuǎn)彎的估計(jì)，例程可能僅減少水從排水口58a至58f的排放，而不是完全禁止水從排水口58a至58f的排放。
當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ的絕對值不小于閾值θ1時(shí)且當(dāng)車速Va不小于閾值Va3時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10估計(jì)為轉(zhuǎn)彎并且將左排放禁止標(biāo)志FL2或右排放禁止標(biāo)志FR2設(shè)定為值1以禁止水從在轉(zhuǎn)彎外側(cè)的排水口排放，并且由此抑制在轉(zhuǎn)彎時(shí)外車輪的可能側(cè)滑。一種可能的變型可以在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)禁止水從所有的排水口58a至58f的排放。
第一實(shí)施例的燃料電池車輛10響應(yīng)于來自位于車輛的四個(gè)角上的間隙聲納94a至94d的信號計(jì)算車輛的四個(gè)角與物體之間的距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr。間隙聲納94a至94d的位置并不局限于車輛的四個(gè)角，而是可以任意設(shè)置。當(dāng)響應(yīng)于來自間隙聲納94a至94d的信號計(jì)算的車輛的四個(gè)角與物體之間的距離Lfl、Lfr、Lrl和Lrr中的任一個(gè)小于閾值Lref時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10禁止水從位于物體存在側(cè)的排水口排放。這防止了排出的水濺在離車輛僅小于閾值Lref的距離的物體上。一種可能的變型可以僅減少水從位于物體存在側(cè)的排水口排放。另一種可能的變型可以僅禁止水從位于物體方向的排水口的排放，例如，當(dāng)響應(yīng)于來自間隙聲納94a的信號計(jì)算的物體的距離Lfl小于閾值Lref時(shí)，僅禁止水從排水口58a的排放，而允許水從其它排水口58b和58f的排放。
第一實(shí)施例的燃料電池車輛10根據(jù)車速Va設(shè)定排放限制距離L1和L2，并且當(dāng)后續(xù)車輛距離Lv小于排放限制距離L1時(shí)將排放禁止標(biāo)志F4設(shè)定為值1以禁止水從排水口58a至58f的排放。一種可能的變型可以甚至在后續(xù)車輛距離Lv小于排放限制距離L1時(shí)僅減少水從排水口58a至58f的排放，而不是完全禁止水的排放。當(dāng)后續(xù)車輛距離Lv不小于排放限制距離L1但不大于排放限制距離L2時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10連續(xù)地改變校正值K2以隨著后續(xù)車輛距離Lv的減小更大程度地限制水從排水口58a至58f的排放。可選地，校正值K2可以階梯式變化。盡管第一實(shí)施例的程序根據(jù)車速Va設(shè)定排放限制距離L1和L2，但是可以不管車速Va而設(shè)定排放限制距離L1和L2。
第一實(shí)施例的燃料電池車輛10響應(yīng)于檔位SP、駐車開關(guān)信號SWP和門開閉開關(guān)信號SWD1至SWD4，估計(jì)上下車輛的可能性。除了響應(yīng)于這些輸入外，可以響應(yīng)于薄板開關(guān)(sheet switch)的通斷狀態(tài)估計(jì)上下車輛的可能。在估計(jì)到具有上下車輛的可能的情況下，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10禁止水從所有排水口58a至58f的排放。一種可能的變型可以僅禁止水從估計(jì)到有可能上下的座位附近的排水口排放，而允許水從其它排水口排放。例如，在估計(jì)到具有上下左前座的可能的情況下，程序僅禁止水從左前座附近的排水口58c排放，而允許水從其它排水口58a，58b和58d至58f的排放。
第一實(shí)施例的燃料電池車輛10響應(yīng)于利用雨滴檢測傳感器102檢測到的雨滴的存在，將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定到全開位置(100％)?？蛇x地，可以根據(jù)回收容器54的水位HW改變閥開度Al和Ar。在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中，響應(yīng)于利用雨滴檢測傳感器102檢測到的雨滴的存在，將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定到全開位置(100％)。一種可能的變型可以在利用雨滴檢測傳感器102檢測到雨滴持續(xù)存在一預(yù)定時(shí)間段時(shí)，將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定到全開位置(100％)。第一實(shí)施例的燃料電池車輛10響應(yīng)于利用雨滴檢測傳感器102檢測到雨滴而認(rèn)定路面潮濕，并將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定到全開位置(100％)。另一種可能的變型可以根據(jù)觀測到的路面的反射而認(rèn)定濕路面，并將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定到全開位置(100％)。
當(dāng)回收容器54的水位HW低于閾值H1時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10將排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar設(shè)定到全關(guān)位置(0％)以禁止水從排水口58a至58f的排放?？蛇x地，甚至在回收容器54的水位HW低于閾值H1時(shí)，也可以允許水從排水口58a至58f的排放。當(dāng)回收容器54的水位HW不低于閾值H1但不高于閾值H2時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10連續(xù)地改變校正值K3以隨著回收容器54的水位HW的上升而增加水從排水口58a至58f的排放?？蛇x地，校正值K3可以階梯式變化。另一種可能的變型可以在回收容器54的水位HW不低于閾值H1但不高于閾值H2時(shí)將校正值K3固定到預(yù)定值。當(dāng)回收容器54的水位HW高于閾值H2時(shí)，第一實(shí)施例的燃料電池車輛10對燃料電池組22進(jìn)行輸出限制。一種可能的變型甚至在回收容器54的水位HW高于閾值H2時(shí)都不對燃料電池組22進(jìn)行輸出限制。
可以采用其它多種技術(shù)對水從排水口58a至58f的排放進(jìn)行控制例如，檢測影響水滴飛濺的路面粗糙程度并且調(diào)節(jié)排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar的技術(shù)；根據(jù)由導(dǎo)航系統(tǒng)輸入的天氣預(yù)報(bào)調(diào)節(jié)回收容器54的水位HW并且控制水從排水口58a至58f的排放的技術(shù)；和根據(jù)地理信息調(diào)節(jié)排放閥56a至56f的閥開度Al和Ar的技術(shù)。
第一實(shí)施例的燃料電池車輛10具有六個(gè)用于排放水的排水口58a至58f。然而，排水口的數(shù)量并不局限于6，而是可以小于6，例如4，或者可以大于6，例如8。在第一實(shí)施例的燃料電池組10中，緩沖槽57a至57f位于排放閥56a至56f的下游。蓄積在緩沖槽57a至57f中的水由此通過自由下降從排水口58a至58f排出。在一個(gè)改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，閥可以位于各排水口58a至58f中，并且調(diào)節(jié)這些閥的開度以控制水從排水口58a至58f的排放。當(dāng)不需要時(shí)，緩沖槽57a至57f可以從結(jié)構(gòu)中省去。
第一實(shí)施例的燃料電池車輛10具有用于將由燃料電池組22排出的未反應(yīng)的氫循環(huán)到氫供應(yīng)管道32的氫循環(huán)管道33。當(dāng)不需要時(shí)，可以省去氫循環(huán)管道33。
在第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中，空氣供排系統(tǒng)40的氣液分離器48并不實(shí)現(xiàn)完全的氣液分離。該氣液分離器也可以具有完全氣液分離的能力。
B.第二實(shí)施例以下說明作為本發(fā)明第二實(shí)施例的移動(dòng)體的另一種燃料電池車輛210。圖17是示出安裝在第二實(shí)施例的燃料電池車輛210上的裝置的平面布置的俯視圖。圖18是示意性示出安裝在第二實(shí)施例的燃料電池車輛210上的燃料電池系統(tǒng)220的構(gòu)造的系統(tǒng)圖。如圖17和18所示，除了位于包含在燃料電池系統(tǒng)220中的廢氣管51的排放端的可變方向出口260外，第二實(shí)施例的燃料電池車輛210具有類似于第一實(shí)施例的燃料電池車輛10的結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。為了避免重復(fù)闡述，第二實(shí)施例的燃料電池車輛210中的與第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中的相同的構(gòu)件用相同的標(biāo)號表示，并且在此不作具體說明。
參照圖17和18，由氣液分離器48分離的廢氣通過廢氣管51流到駕駛員座椅后的后車輪的后側(cè)(即，車輛的右后側(cè))，并且通過可變方向出口260排放到大氣。圖19示意性示出位于廢氣管51的排放端的可變方向出口260的構(gòu)造。圖20示出可變方向出口260的工作。如所示出的，可變方向出口260包括固定管262，該固定管262具有約45度角的切制端部并且設(shè)置成基本水平定向地連接廢氣管51；短可動(dòng)管264，該短可動(dòng)管264具有用于與固定管262連接的約45度角的連接切制端部；馬達(dá)268，該馬達(dá)作為一個(gè)致動(dòng)器工作以如圖20(a)和20(b)所示的在約90的角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)管264?？蓜?dòng)管264的連接切制端部的邊緣和固定管262的切制端部的邊緣固定到馬達(dá)268的轉(zhuǎn)動(dòng)軸266上。流過廢氣管51的含蒸汽的廢氣沿可動(dòng)管264的方向排放，其中可動(dòng)管264的方向在圖20(a)的垂直向下方向和圖20(b)的水平方向之間的角度內(nèi)調(diào)節(jié)。如在圖17和19中清楚地示出的，由于可動(dòng)管264與車輛的側(cè)面的角度約為45度，所以可動(dòng)管264的移動(dòng)方向具有沿車輛的橫向和向后方向的分量。在車輛行駛期間，廢氣從處于使可動(dòng)管264面向水平方向的的布置中(也就是，具有沿車輛的橫向和向后方向的分量的圖20(b)的狀態(tài))的可變方向出口260排出。由氣液分離器48分離的廢氣含有蒸汽。蒸汽的一部分在從可變方向出口260排出之前液化并且隨廢氣從可變方向出口260中排出。液化并隨廢氣從可變方向出口260排出的水傾斜地向車輛后方(斜后方)流動(dòng)。由車輛行駛所造成的車輛行駛風(fēng)或空氣流沿車輛寬度的后半部—尤其是在車輛的后部中央—相對強(qiáng)烈。隨著與車輛側(cè)面距離的增加車輛行駛風(fēng)的作用降低。由此，廢氣傾斜地向車后排放如所希望地降低車輛行駛風(fēng)對隨廢氣排出的水的作用，并由此防止排出的水被車輛行駛風(fēng)卷起。廢氣傾斜地向車后排放降低了隨廢氣排出的水和含在排出的廢氣中的液化的蒸汽與路面的相對速度。水滴與路面的相對速度越大在，則導(dǎo)致水滴濺在路面上的程度越大。由此，降低排出的水和液化水與路面的相對速度有效地降低水濺灑的量。這種設(shè)置很好地防止了排出的水由于如車輛行駛風(fēng)的擾動(dòng)而在到達(dá)路面之前被卷起。在使可動(dòng)管264面朝車輛斜后方的設(shè)置中排放廢氣具有如上優(yōu)點(diǎn)。另一方面，在車輛停止時(shí)，廢氣從使可動(dòng)管264垂直向下的布置的可變方向出口260排出。由于可動(dòng)管264垂直向下，廢氣和液化水在車輛的輪廓內(nèi)垂直向下排放。這種布置有效地防止了液化水灑落在車輛附近的任何行人上。在這種使可動(dòng)管264垂直向下的的布置中廢氣的排放具有這種優(yōu)點(diǎn)。
如同第一實(shí)施例的電子控制單元71，裝在PCU70中的電子控制單元271具有CPU272、ROM273和RAM274。電子控制單元271通過其輸入處理電路輸入來自車速傳感器101的車速Va，來自質(zhì)量流量計(jì)43的空氣流量Qa，和來自連接到燃料電池組22的未示出的輸出端子以檢測燃料電池組22的輸出電流的電流表114的電流Ifc。電子控制單元271通過其輸出處理電路向馬達(dá)268輸出驅(qū)動(dòng)信號。
下面說明在上述構(gòu)造的第二實(shí)施例的燃料電池車輛210中的一系列操作，尤其是排放來自燃料電池系統(tǒng)220的空氣供排系統(tǒng)40的廢氣的一系列操作。圖21是示出由電子控制單元271執(zhí)行的控制廢氣從可變方向出口260的排放方向的排放方向控制例程的流程圖。以預(yù)定的時(shí)間間隔(例如，每20毫秒)重復(fù)執(zhí)行該例程。
當(dāng)開始排放方向控制例程時(shí)，電子控制單元271的CPU272首先輸入控制所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自車速傳感器101的車速Va，來自電流表114的電流Ifc和來自質(zhì)量流量計(jì)43的空氣流量Qa(步驟S400)，并且根據(jù)輸入的電流Ifc計(jì)算由燃料電池組22產(chǎn)生的水量Qfc(步驟S402)。燃料電池組22的輸出電流(電流Ifc)與在燃料電池組22中反應(yīng)的分子量成比例。由此，所產(chǎn)生的水量Qfc可由輸入電流Ifc容易地計(jì)算出。
在計(jì)算出產(chǎn)生的水量Qfc后，例程根據(jù)所計(jì)算的產(chǎn)生的水量Qfc，輸入的車速Va和輸入的空氣流量Qa連續(xù)地設(shè)定校正系數(shù)Pqfc，Pva和Pqa(步驟S404至S408)。然后，例程將排放角Θ設(shè)定為校正系數(shù)Pqfc，Pva和Pqa的設(shè)定值與值90的乘積(步驟S410)并且致動(dòng)馬達(dá)268以達(dá)到排放角Θ的設(shè)定值(步驟S412)，然后終止該例程。校正系數(shù)Pqfc，Pva和Pqa用于確定可變方向出口260的可動(dòng)管264的角度，并且設(shè)定在表示廢氣的排放方向垂直向下的值0和表示排放方向?yàn)樗椒较虻闹?之間。圖22、23和24的曲線圖分別示出校正系數(shù)Pqfc相對于產(chǎn)生的水量Qfc的變化，校正系數(shù)Pva相對于車速Va的變化，和校正系數(shù)Pqa相對于空氣流量Qa的變化。如圖22所示，相對于產(chǎn)生的水量Qfc，校正系數(shù)Pqfc設(shè)定成隨著產(chǎn)生的水量Qfc的增加而增加。這可歸因于這樣的事實(shí)，即產(chǎn)生的水量Qfc的增加導(dǎo)致隨廢氣從可變方向出口260排出的水量和液化水的量的增加。水傾斜地向車后排放有效地防止排出的水在到達(dá)路面之前被車輛行駛風(fēng)卷起以及在路面上濺起。如圖23所示，相對于車速Va，校正系數(shù)Pva設(shè)定成隨著車速Va的增加而增加。這可歸因于這樣的事實(shí)，即較高的車速Va產(chǎn)生較大的車輛行駛風(fēng)作用。如圖24所示，相對于空氣流量Qa，校正系數(shù)Pqa設(shè)定成隨著空氣流量Qa的增加而減小。這可歸因于這樣的事實(shí)，即較高的空氣流量Qa提高了廢氣和水的排放流速。由此，空氣流量Qa可由通過廢氣管51的廢氣的流量(流率，flow rate)代替。排放角Θ在可動(dòng)管264垂直向下布置時(shí)等于0，而在可動(dòng)管264沿水平方向布置時(shí)等于90。如從圖22至圖24的曲線圖中清楚明白的，與相對于產(chǎn)生的水量Qfc的校正系數(shù)Pqfc和相對于空氣流量Qa的校正系數(shù)Pqa相比，第二實(shí)施例的程序?qū)⑾鄬τ谲囁賄a的校正系數(shù)Pva設(shè)定為具有更大的作用。這是因?yàn)?，車輛行駛風(fēng)顯著地影響被飛散和卷起的所述排出的水的行為。排放角Θ由此作為根據(jù)車速Va的設(shè)定值，該設(shè)定值利用由燃料電池組22產(chǎn)生的水量Qfc和空氣供排系統(tǒng)40的空氣流量Qa進(jìn)行校正。對可動(dòng)管264的方向的簡單調(diào)節(jié)確保廢氣與水一起適當(dāng)?shù)嘏欧拧?br> 如上所述，根據(jù)車速Va，由燃料電池組22產(chǎn)生的水量Qfc和空氣供排系統(tǒng)40的空氣流量Qa，第二實(shí)施例的燃料電池車輛210確保廢氣與水一起適當(dāng)?shù)嘏欧?。在高車速Va的條件下，廢氣在使可動(dòng)管264面朝車輛斜后方的布置中排放。這種布置有效地防止隨廢氣排出的水和含在排出的廢氣中的液化的蒸汽在到達(dá)路面之前由車輛行駛風(fēng)卷起并且飛散，同時(shí)抑制濺在路面上的水由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散。響應(yīng)于由燃料電池組22產(chǎn)生的大量的水Qfc，將排放角校正成使可動(dòng)管264面朝車輛斜后方。甚至在較大量的水隨著廢氣排出或在排出的廢氣中較大量的蒸汽液化時(shí)，這種校正有效地防止水在到達(dá)路面之前由車輛行駛風(fēng)卷起并且飛散，同時(shí)抑制濺在路面上的水由車輛行駛風(fēng)卷起和飛散。響應(yīng)于空氣供排系統(tǒng)40的高空氣流量Qa，將排放角校正成使可動(dòng)管264垂直向下。這種校正提高了從可變方向出口260的廢氣和水的排放流速并有效地防止水橫向或向后流動(dòng)。另一方面，在低車速Va的條件下，廢氣在使可動(dòng)管264垂直向下的布置中排放。由此，廢氣和液化水在車輛的輪廓內(nèi)垂直向下排放。這種布置如所希望地防止了排出的水灑落在車輛附近的任何行人上。
第二實(shí)施例的燃料電池車輛210根據(jù)車速Va，由燃料電池組22產(chǎn)生的水量Qfc和空氣供排系統(tǒng)40的空氣流量Qa調(diào)節(jié)由氣液分離器48分離的廢氣的排放方向，并且從布置成調(diào)節(jié)后的排放方向的可變方向出口260排放廢氣。一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以不具有氣液分離器48，但是可以在不進(jìn)行氣液分離的情況下從可變方向出口260中排出廢氣，該可變方向出口260設(shè)置在根據(jù)車速Va，產(chǎn)生的水量Qfc和空氣流量Qa而調(diào)整的排放方向上。另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)車速Va調(diào)節(jié)水—由氣液分離器48分離的和蓄積在回收容器54中的水—的排放方向并且從布置在調(diào)整后的排放方向的可變方向出口中排放水。
第二實(shí)施例的燃料電池車輛210根據(jù)車速Va，由燃料電池組22產(chǎn)生的水量Qfc和空氣供排系統(tǒng)40的空氣流量Qa調(diào)節(jié)由氣液分離器48分離的廢氣的排放方向，并且從布置在調(diào)節(jié)后的排放方向的可變方向出口260中排放廢氣。一種可能的變型可以僅根據(jù)車速Va和產(chǎn)生的水量Qfc調(diào)節(jié)廢氣的排放方向并且從布置在調(diào)節(jié)后的排放方向的可變方向出口260中排放廢氣。另一種可能的變型可以僅根據(jù)車速Va和空氣流量Qa調(diào)節(jié)廢氣的排放方向，并且從布置在調(diào)節(jié)后的排放方向的可變方向出口260中排放廢氣。還一種可能的變型可以根據(jù)車速Va結(jié)合除產(chǎn)生的水量Qfc和空氣流量Qa之外的因素調(diào)節(jié)廢氣的排放方向，并且從布置在調(diào)節(jié)后的排放方向的可變方向出口260中排放廢氣。另一種可能的變型可以根據(jù)車速Va結(jié)合產(chǎn)生的水量Qfc、空氣流量Qa和另一種因素調(diào)節(jié)廢氣的排放方向，并且從布置在調(diào)節(jié)后的排放方向的可變方向出口260中排放廢氣。
第二實(shí)施例的燃料電池車輛210根據(jù)車速Va，產(chǎn)生的水量Qfc和空氣流量Qa在橫向分量和向后分量上調(diào)節(jié)可動(dòng)管264的方向，并且從布置在調(diào)節(jié)后的方向的可變方向出口260中排放由氣液分離器48分離的廢氣?？梢詢H沿橫向調(diào)節(jié)可動(dòng)管264的方向，而不沿向后方向調(diào)節(jié)。
C.第三實(shí)施例以下說明作為本發(fā)明第三實(shí)施例的移動(dòng)體的另一種燃料電池車輛310。圖25是示出安裝在第三實(shí)施例的燃料電池車輛310上的裝置的平面布置的俯視圖。如圖25所示，除了位于廢氣管51的排放端的可變方向出口260的方向調(diào)節(jié)到與車輛的移動(dòng)方向相同外，第三實(shí)施例的燃料電池車輛310具有類似于第二實(shí)施例的燃料電池車輛210的結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。為了避免重復(fù)闡述，第三實(shí)施例的燃料電池車輛310中的與第二實(shí)施例的燃料電池車輛210中的相同的構(gòu)件用相同的標(biāo)號表示，并且在此不作具體說明。
在第三實(shí)施例的燃料電池車輛310中，電子控制單元271執(zhí)行圖26的排放方向控制例程，而不是圖21的排放方向控制例程。圖26的排放方向控制例程首先輸入來自車速傳感器101的車速Va和來自質(zhì)量流量計(jì)43的空氣流量Qa(步驟S420)，并且根據(jù)輸入的空氣流量Qa計(jì)算來自可變方向出口260的廢氣的排放流速Vg。如上所述，空氣流量Qa可轉(zhuǎn)換成由燃料電池組22排出的廢氣的流量(流速)。由此，由可變方向出口260的排放橫截面計(jì)算來自可變方向出口260的廢氣的排放流速Vg。然后，例程由輸入的車速Va計(jì)算對路面的相對車速Vr(步驟S424)。然后，例程根據(jù)所計(jì)算的相對車速Vr和所計(jì)算的排放流速Vg設(shè)定排放角Θ(步驟S426)并且致動(dòng)馬達(dá)268以達(dá)到排放角Θ的設(shè)定值(步驟S428)，然后終止該例程。圖27示出相對于對路面的相對車速Vr和排放流速Vg的排放角Θ。排放角Θ表示對路面的相對車速Vr由排放流速Vg沿車輛移動(dòng)方向的分量抵消的角度。這種控制從來自可變方向出口260排出的廢氣和水相對于路面的相對速度消除了沿車輛移動(dòng)方向的速度分量，僅留下沿相對于路面的垂直方向的速度分量。即水沿垂直于路面的方向從可變方向出口260排出。這種布置消除了排出的水沿相對于路面的水平方向的速度分量，由此有效地防止排出的水散落在路面上并且抑制在路面上飛濺的水被車輛行駛風(fēng)卷起。
如上所述，根據(jù)來自可變方向出口260的廢氣的排放流速Vg和對路面的相對車速Vr，第三實(shí)施例的燃料電池車輛310排放僅具有沿垂直向下方向的速度分量的廢氣和水。這種控制有效地防止排出的水在路面上飛散并且抑制在路面上飛濺的水由車輛行駛風(fēng)卷起。
第三實(shí)施例的燃料電池車輛310改變可變方向出口260的可動(dòng)管264的方向，以從可變方向出口260排放具有相對于路面僅沿垂直向下方向的速度分量的廢氣和水。一種可能的變型可以不改變廢氣和水的排放方向，但是可以改變廢氣排放流速Vg以排放僅具有沿垂直向下方向的速度分量的廢氣和水。在一種圖28和29所示的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，沿垂直方向向下彎曲廢氣管51以使其具有排放角Θ。在廢氣管51的一端連接有可變截面積出口370?？勺兘孛娣e出口370包括類似于攝像機(jī)孔闌(取景框)的截面積可變機(jī)構(gòu)372和用作致動(dòng)器以改變截面積可變機(jī)構(gòu)372的截面積的馬達(dá)374。在該改進(jìn)的結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行示于圖30的流程圖中的開口面積調(diào)節(jié)例程，以根據(jù)圖27所示的相對于路面的相對車速Vr、排放角Θ和排放流速Vg之間的關(guān)系，由排放角Θ和相對于路面的相對車速Vr計(jì)算排放流速Vg，其中相對車速Vr由輸入的車速Va來計(jì)算(步驟S430至S434)。然后，例程設(shè)定截面積可變機(jī)構(gòu)372的開口面積S以按計(jì)算的排放流速Vg從可變截面積出口370排放廢氣(步驟S436)，并且致動(dòng)馬達(dá)374以達(dá)到開口面積S的設(shè)定值(步驟S438)。這種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)從可變截面積出口370排放僅具有沿相對于路面垂直向下方向的速度分量的廢氣和水。這種布置發(fā)揮了類似于第三實(shí)施例的燃料電池車輛310的作用，有效地防止排出的水在路面上飛散并且抑制在路面飛濺的水由車輛行駛風(fēng)卷起。在這種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)中，通過改變可變截面積出口370的開口面積調(diào)節(jié)排放流速Vg。另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以將泵和流量控制閥連接到廢氣管51上，并且通過借助于泵對廢氣的加壓和借助于流量控制閥對加壓廢氣的流量的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)排放流速Vg。
第三實(shí)施例的燃料電池車輛310根據(jù)來自可變方向出口260的廢氣的排放流速Vg和相對于路面的相對車速Vr，以僅具有沿相對于路面的垂直向下方向的速度分量的方式排放由氣液分離器48分離的廢氣和水。一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以不具有氣液分離器48，但是可以根據(jù)廢氣的排放流速Vg和相對車速Vr在不進(jìn)行氣液分離的情況下排出僅具有沿相對于路面垂直向下的速度分量的廢氣。另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)相對車速Vr排出僅具有沿相對于路面垂直向下的速度分量的水，該水由氣液分離器48分離并蓄積在回收容器54中。
D.第四實(shí)施例以下說明作為本發(fā)明第四實(shí)施例的移動(dòng)體的另一種燃料電池車輛410。圖31是示出安裝在第四實(shí)施例的燃料電池車輛410上的裝置的平面布置的俯視圖。圖32是示意性示出安裝在第四實(shí)施例的燃料電池車輛410上的燃料電池系統(tǒng)420的構(gòu)造的系統(tǒng)圖。如圖31和32所示，除了排放系統(tǒng)50的結(jié)構(gòu)外，第四實(shí)施例的燃料電池車輛410具有類似于第一實(shí)施例的燃料電池車輛10的結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。為了避免重復(fù)闡述，第四實(shí)施例的燃料電池車輛410中的與第一實(shí)施例的燃料電池車輛10中的相同的構(gòu)件用相同的標(biāo)號表示，并且在此不作具體說明。
在第四實(shí)施例的燃料電池車輛410中，在空氣供排系統(tǒng)40中來自燃料電池組22的廢氣用于在加濕器46中加濕供應(yīng)的空氣，并隨后經(jīng)過廢氣管451排放到大氣中。由此，含蒸汽的廢氣和液化水直接從廢氣管451中排出。
圖33是示出相對于安裝在PCU70中的電子控制單元471輸入和輸出的用以對廢氣進(jìn)行排放控制的控制信號的方框圖。電子控制單元471構(gòu)造成包括CPU472、存儲處理程序的ROM473、暫時(shí)存儲數(shù)據(jù)的RAM474、接收輸入信號的輸入處理電路475和輸出信號的輸出處理電路476的微處理器。電子控制單元471通過輸入處理電路475接收來自車速傳感器101的車速Va，來自安裝到燃料電池組22的輸出端子的電流傳感器423的FC電流Ifc，來自安裝到空氣供排系統(tǒng)40的供應(yīng)側(cè)的空氣溫度傳感器443的空氣溫度Tin，來自位于空氣供排系統(tǒng)40的排放側(cè)的燃料電池組22附近的背壓傳感器444的背壓Pb，來自安裝到廢氣管451上的廢氣溫度傳感器453、廢氣壓力傳感器454和廢氣流量傳感器455的廢氣溫度Tout、廢氣壓力Pout和廢氣流量Qout，來自位于冷卻系統(tǒng)60中的散熱器66的前面和后面的冷卻水溫度傳感器461和462的冷卻水溫度Tw1和Tw2，和來自位于氫氣供給系統(tǒng)30中的包括溫度傳感器和壓力傳感器的各種傳感器的各種檢測信號。電子控制單元471通過輸出處理電路476向冷卻系統(tǒng)60中的散熱器66的風(fēng)扇66a、冷卻系統(tǒng)60中的冷卻水泵64和設(shè)置在空氣供排系統(tǒng)40中的背壓調(diào)節(jié)閥441輸出驅(qū)動(dòng)信號。
下面說明在上述構(gòu)造的第四實(shí)施例的燃料電池車輛410中的一系列操作，尤其是對空氣供排系統(tǒng)40中的廢氣進(jìn)行排放控制的一系列操作。圖34是示出由電子控制單元471執(zhí)行的排放控制例程的流程圖。以預(yù)定的時(shí)間間隔(例如，每幾秒)重復(fù)執(zhí)行該例程。
當(dāng)開始排放控制例程時(shí)，電子控制單元471的CPU472首先輸入控制所需要的數(shù)據(jù)，例如，來自車速傳感器101的車速Va，來自電流傳感器423的FC電流Ifc，來自廢氣溫度傳感器453的廢氣溫度Tout，來自廢氣壓力傳感器454的廢氣壓力Pout，和來自廢氣流量傳感器455的廢氣流量Qout(步驟S500)。例程相繼地由輸入FC電流Ifc計(jì)算每單位時(shí)間由燃料電池組22產(chǎn)生的水量Qfc(生成水的量)(步驟S502)，由輸入廢氣溫度Tout、輸入廢氣壓力Pout和輸入廢氣流量Qout計(jì)算表示每單位時(shí)間從廢氣管451排出的以蒸汽形式的量的蒸汽排放量Qw1(步驟504)，通過從所計(jì)算的產(chǎn)生的水量Qfc減去所計(jì)算的蒸汽排放量Qw1而計(jì)算的表示每單位時(shí)間以液體水形式排放的量的排水量Qw2(步驟S506)。該實(shí)施例的程序利用在廢氣溫度Tout下的飽和水蒸汽壓力來計(jì)算蒸汽排放量Qw1。如上所述，可以通過FC電流Ifc計(jì)算出產(chǎn)生的水量Qfc。
例程隨后基于車速Va設(shè)定允許排放到大氣中的液態(tài)水的量(允許排水量)Qwref(步驟S508)。在第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，將允許排水量Qwref設(shè)定成隨著車速Va的增加而降低。事先設(shè)定允許排水量Qwref相對于車速Va的變化關(guān)系并將其作為允許排水量設(shè)定圖存儲在ROM473中。第四實(shí)施例的程序從允許排水量設(shè)定圖中讀取并設(shè)定對應(yīng)于給定車速Va的允許排水量Qwref。圖35示出了允許排水量設(shè)定圖的一個(gè)例子。
然后，例程設(shè)定目標(biāo)電池溫度Tfc*以消除所計(jì)算的排水量Qw2和允許排水量Qwref之間的差(步驟S510)，并且將目標(biāo)電池溫度Tfc*的設(shè)定值限制在溫度上限值Tmax和溫度下限值Tmin之間的范圍內(nèi)(步驟S512)。例程控制冷卻系統(tǒng)60和燃料電池組22的背壓，以在限制于溫度上限值Tmax和溫度下限值Tmin之間的范圍內(nèi)的目標(biāo)電池溫度Tfc*下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22(步驟S514)，然后終止該例程。通過改變?nèi)剂想姵亟M22的運(yùn)行溫度消除排水量Qw2和允許排水量Qwref之間的差值。這是因?yàn)椋剂想姵亟M22的運(yùn)行溫度的變化改變了來自空氣供排系統(tǒng)40的廢氣的溫度，并且由此改變了蒸汽排放量Qw1。當(dāng)排水量Qw2大于允許排水量Qwref時(shí)，目標(biāo)電池溫度Tfc*得到提高，從而升高了廢氣的溫度。廢氣的溫度升高增加了蒸汽排放量Qw1，但是減少了排水量Qw2。另一方面，當(dāng)排水量Qw2小于允許排水量Qwref時(shí)，目標(biāo)電池溫度Tfc*降低，從而降低了廢氣的溫度。廢氣的溫度降低減少了蒸汽排放量Qw1，但是增加了排水量Qw2。通過響應(yīng)于由冷卻水溫度傳感器461檢測到的溫度而對散熱器66的風(fēng)扇66a的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且通過響應(yīng)于由冷卻水溫度傳感器461檢測到的溫度而對冷卻水泵64的排量進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以在目標(biāo)電池溫度Tfc*下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22。也可以通過調(diào)節(jié)背壓調(diào)節(jié)閥441而調(diào)節(jié)燃料電池組22的空氣供排系統(tǒng)40中的背壓，實(shí)現(xiàn)燃料電池組22在目標(biāo)電池溫度Tfc*下的運(yùn)行。這歸因于這樣的事實(shí)，即燃料電池組22的背壓的增加導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)44的較高排放溫度?？諝鈮嚎s機(jī)44的排放溫度的升高增加了加濕器46的濕潤度(加濕率)，從而顯著地改變排水量Qw2。對燃料電池組22背壓的控制導(dǎo)致對加濕器46中的濕潤度的調(diào)節(jié)并因此消除排水量Qw2和允許排水量Qwref之間的差值。
如上所述，第四實(shí)施例的燃料電池車輛410調(diào)節(jié)燃料電池組22的運(yùn)行溫度，以消除排水量Qw2和對應(yīng)于車速Va設(shè)定的允許排水量Qwref之間的差值，其中排水量Qw2由從產(chǎn)生的水量Qfc減去蒸汽排放量Qw1得到。這種運(yùn)行溫度的調(diào)節(jié)使從廢氣管451排出的液態(tài)水的量等于允許排水量Qwref。對應(yīng)于車速Va設(shè)定允許排水量Qwref，以便對后續(xù)車輛和其它附近車輛幾乎無影響或影響非常小。由此，根據(jù)車速Va而確定適當(dāng)?shù)呐潘俊?br> 第四實(shí)施例的燃料電池車輛410將目標(biāo)電池溫度Tfc*設(shè)定成燃料電池組22的運(yùn)行溫度，以便消除排水量Qw2和允許排水量Qwref之間的差值。也可以通過改變蒸汽排放量Qw1實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。由此，一種改進(jìn)的程序設(shè)定來自廢氣管451的廢氣的目標(biāo)溫度并且驅(qū)動(dòng)燃料電池組22以達(dá)到所定的目標(biāo)溫度。
第四實(shí)施例的燃料電池車輛410設(shè)定目標(biāo)電池溫度Tfc*以消除排水量Qw2和允許排水量Qwref之間的差值。可以計(jì)算目標(biāo)電池溫度Tfc*，以使排水量Qw2等于允許排水量Qwref。當(dāng)在以標(biāo)準(zhǔn)(通常)溫度運(yùn)行燃料電池組22的情況下排水量Qw2大于允許排水量Qwref時(shí)，改變?nèi)剂想姵亟M22的運(yùn)行溫度以使排水量Qw2等于允許排水量Qwref。另一方面，在以標(biāo)準(zhǔn)溫度運(yùn)行燃料電池組22的情況下排水量Qw2不大于允許排水量Qwref時(shí)，可以不改變?nèi)剂想姵亟M22的運(yùn)行溫度。這種設(shè)置的排放控制例程示于圖36的流程圖中。在設(shè)定完允許排水量Qwref后，該例程比較所計(jì)算的排水量Qw2和允許排水量Qwref(步驟S520)。當(dāng)排水量Qw2大于允許排水量Qwref時(shí)，例程確定目標(biāo)電池溫度Tfc*是否等于標(biāo)準(zhǔn)溫度(步驟S524)。當(dāng)目標(biāo)電池溫度Tfc*等于標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，例程根據(jù)廢氣壓力Pout，廢氣流量Qout和允許排水量Qwref重新設(shè)定目標(biāo)電池溫度Tfc*，以使排水量Qw2等于允許排水量Qwref(步驟S526)。目標(biāo)電池溫度Tfc*的設(shè)定受限于溫度上限值Tmax(步驟S528)。然后，例程控制冷卻系統(tǒng)60和燃料電池組22的背壓以在受溫度上限值Tmax限制的目標(biāo)電池溫度Tfc*下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22(步驟S530)。當(dāng)在步驟S524中目標(biāo)電池溫度Tfc*不等于標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，例程認(rèn)定目標(biāo)電池溫度Tfc*已經(jīng)設(shè)定成使排水量Qw2等于允許排水量Qwref。因此，例程控制冷卻系統(tǒng)60和燃料電池組22的背壓以在當(dāng)前目標(biāo)電池溫度Tfc*的設(shè)定值下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22(步驟S530)。當(dāng)排水量Qw2不大于允許排水量Qwref時(shí)，例程認(rèn)定沒有必要通過升高燃料電池組22的運(yùn)行溫度來降低排水量Qw2。因此，例程將目標(biāo)電池溫度Tfc*設(shè)定成標(biāo)準(zhǔn)溫度(步驟S522)并且控制冷卻系統(tǒng)60和燃料電池組22的背壓以在目標(biāo)電池溫度Tfc*下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22(步驟S530)。當(dāng)排水量Qw2不大于允許排水量Qwref時(shí)，這種改進(jìn)的程序在標(biāo)準(zhǔn)溫度下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22。這種布置確保燃料電池組22的高電力產(chǎn)生效率。
在第四實(shí)施例的燃料電池車輛410中，采用多種技術(shù)以在目標(biāo)電池溫度Tfc*下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22即響應(yīng)于由冷卻水溫度傳感器461檢測的溫度對散熱器66的風(fēng)扇66a的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)的技術(shù)；響應(yīng)于由冷卻水溫度傳感器461檢測到的溫度而對冷卻水泵64的排量進(jìn)行調(diào)節(jié)的技術(shù)；調(diào)節(jié)背壓調(diào)節(jié)閥441以調(diào)節(jié)燃料電池組22的空氣供排系統(tǒng)40中的背壓的技術(shù)?？梢圆捎眠@些技術(shù)的任一個(gè)或任兩個(gè)以在目標(biāo)電池溫度Tfc*下驅(qū)動(dòng)燃料電池組22。
在第四實(shí)施例的燃料電池車輛410中，來自燃料電池組22的廢氣僅通過加濕器46并且不在氣液分離器中進(jìn)行氣液分離的情況下直接排到大氣中。然而，如同第一實(shí)施例的燃料電池車輛10，來自燃料電池組22的廢氣可以在排到大氣中之前通過氣液分離器48。在這種改進(jìn)的布置中，控制使得由氣液分離器48分離出來的液體水的量等于允許排水量Qwref。
E.第五實(shí)施例圖37示意性示出本發(fā)明第五實(shí)施例中的車輛1010的構(gòu)造。該車輛1010具有作為電力源位于后部燃料電池室1012中的燃料電池/燃料電池組1020，并且由電機(jī)1030的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。電機(jī)1030可以是任何不同形式的電機(jī)，但是在本實(shí)施例中是同步電動(dòng)機(jī)。逆變器1031用于將從該燃料電池組1020輸出的直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電。通過三相交流電驅(qū)動(dòng)電機(jī)1030。電機(jī)1030的動(dòng)力通過轉(zhuǎn)軸1032傳遞到車輪1033以驅(qū)動(dòng)車輛1010。
該燃料電池組1020通過氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力。該燃料電池組1020可以是任意不同形式的燃料電池，但是在本實(shí)施例中是高分子電解質(zhì)型燃料電池。通過供應(yīng)管道1024向燃料電池組1020的氧電極或陰極供應(yīng)空氣。隨后，通過供應(yīng)管道1022從位于車頂氫燃料箱室1011中的多個(gè)氫燃料箱1050向燃料電池組1020的氫電極或陽極供應(yīng)氫。
控制單元1040控制安裝在車輛1010上的逆變器1031和其它裝置的操作?？刂茊卧?040構(gòu)造成為包括CPU、ROM和RAM的微處理器。控制單元1040根據(jù)存儲在ROM中的控制程序控制各裝置和在位于駕駛員座位1014處的儀表面板1060上的顯示。
在下部的放大示圖中示出了燃料電池室1012中陰極的排氣系統(tǒng)。來自燃料電池組1020的陰極的陰極廢氣包括由用于發(fā)電的電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的水。陰極廢氣通過管道1024P流到氣液分離器1021以進(jìn)行氣液分離，并從排氣管1025排出。所分離的水通過排水口1026并蓄積于位于車輛1010下方的緩沖槽1027中。在緩沖槽1027中蓄積的水通過排出管1028排出到大氣。排出管1028設(shè)置在緩沖槽1027的前方。緩沖槽1027的底面從較高的后端朝向較低的前端傾斜以用于平滑地從排出管1028排出水。排出管1028的開口端離地面的高度H(下文稱作“開口端高度”)被設(shè)置得充分地低，以防止所排出的水在車輛1010行駛期間被空氣流卷起而飛散。
在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，來自陽極的陽極廢氣不通過上述排氣系統(tǒng)，而是循環(huán)到供給管1022以有效地利用剩余的未消耗氫氣以進(jìn)行發(fā)電。來自陽極的陽極廢氣也可以與陰極廢氣一起從排氣系統(tǒng)排出。
圖38示出緩沖槽1027的功能。在圖38(a)中車輛1010處于停止?fàn)顟B(tài)。在該狀態(tài)下，在緩沖槽1027中蓄積的水從排出管1028排出到車輛外部。當(dāng)車輛1010處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，沒有水被空氣流卷起和飛散。
在圖38(b)中，車輛1010處于加速狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在緩沖槽1027中蓄積的水被由加速引起的慣性力“A”向后壓。這使得水面離開排出管1028的接頭，并從而抑制水的排放。對水的排放進(jìn)行抑制降低了由于車輛下方產(chǎn)生的空氣流而造成的所排出的水的飛散的可能性。
在圖38(c)中，車輛1010處于減速狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在緩沖槽1027中蓄積的水被由減速引起的慣性力“A”向前壓。這有利于從排出管1028排出水。車輛下方產(chǎn)生的空氣流因減速而弱化，從而相對減少所排出的水的飛散。排出管1028的開口端高度理想地設(shè)置成可在減速狀態(tài)下抑制所排出的水的飛散的充分低的高度。
如上所述，在第五實(shí)施例的車輛1010中，設(shè)置在排氣系統(tǒng)中的緩沖槽1027和排出管1028的作用是可以有效地抑制加速狀態(tài)下水的排放，有利于減速狀態(tài)下水的排放。在通常行駛期間，車輛經(jīng)常重復(fù)加速和減速并不在固定的巡航速度下連續(xù)行駛。從而，有利于減速狀態(tài)下水的排放并抑制加速狀態(tài)下水的排放的這種設(shè)置，可以將在行駛期間所排出的水的飛散減少到不會影響后續(xù)和附近車輛的平穩(wěn)行駛的程度。
F.第六實(shí)施例圖39示出本發(fā)明的第六實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)在緩沖槽1027的下方具有一個(gè)帶有簧片閥(lead valve)1028V的排出管1028A?；善y1028V的作用是在車輛行駛期間響應(yīng)于空氣流的壓力波動(dòng)壓力(沖壓，ram pressure)，即，響應(yīng)于阻止空氣流的壓力而打開和關(guān)閉。
下部的曲線圖示出簧片閥1028V的作用。從排出管1028A排出的水隨著車輛速度增加使得空氣流(速度)增強(qiáng)而更劇烈地飛散。當(dāng)車輛速度超過規(guī)定水平Vr時(shí)，因?yàn)榇嬖谟绊懞罄m(xù)和附近車輛的平穩(wěn)行駛的可能性，所以要求抑制水滴的飛散。該實(shí)施例的程序?qū)⒈纫?guī)定水平Vr稍低的值設(shè)定為用于抑制水滴的飛散的設(shè)計(jì)速度Vd。
壓力波動(dòng)壓力與車輛速度的平方成比例地增加，如曲線P所示。該曲線P給出一個(gè)與設(shè)計(jì)速度Vd相對應(yīng)的壓力波動(dòng)壓力Pd。在該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，調(diào)節(jié)簧片閥1028V的操作壓力，以使得簧片閥1028V響應(yīng)于小于值Pd的壓力波動(dòng)壓力打開，而響應(yīng)于不小于值Pd的壓力波動(dòng)壓力關(guān)閉。
在第六實(shí)施例的車輛中，這種調(diào)節(jié)在車輛速度超過設(shè)計(jì)速度Vd時(shí)充分地關(guān)閉簧片閥1028V以停止水的排放。這種設(shè)置有效地抑制可能影響后續(xù)和附近車輛的平穩(wěn)行駛的程度的所排出的水的飛散。
在第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，排出管1028A位于緩沖槽1027的下方。排出管1028A也可以位于緩沖槽1027的前方，如同第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。當(dāng)車輛速度超過設(shè)計(jì)速度Vd時(shí)不必充分地關(guān)閉簧片閥1028V。這種機(jī)構(gòu)可以根據(jù)車輛速度連續(xù)或分階段地減小簧片閥1028V的開度。
第六實(shí)施例的簧片閥1028V可以由電磁閥替換。這種變形結(jié)構(gòu)還可另外包括用以控制電磁閥的操作的控制單元。當(dāng)車輛速度超過設(shè)計(jì)速度Vd時(shí)該控制單元減小電磁閥的開度或充分地關(guān)閉電磁閥。
圖40示出一變形例的另一排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在該變形示例中，緩沖槽1027A的底面以一個(gè)高度L從較高的前端朝向較低的后端傾斜。這種傾斜使得在緩沖槽1027A中蓄積的水即使是在圖40(a)所示穩(wěn)定狀態(tài)下也將離開排出管1028，從而抑制水的排放。這種設(shè)置有效地抑制了車輛穩(wěn)定行駛期間的水的排放，并從而減少了所排出的水的飛散。
當(dāng)車輛處于加速狀態(tài)下時(shí)，慣性力“A”用于抑制水的排放，如圖40(b)所示。另一方面，當(dāng)車輛處于減速狀態(tài)下時(shí)，慣性力“A”用于朝前推壓所蓄積的水并從而促進(jìn)水的排放，如圖40(c)所示。車輛的行駛通常包括減速時(shí)間段。從而在穩(wěn)定行駛期間對水的排放的抑制不會對緩沖槽1027A中水的蓄積造成損害。
圖41示出另一變形示例的又一排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在該變形示例中，前端開口的剛性排出管1028B安裝在緩沖槽1027上。在所示出的該示例中，在排出管1028B的前端開口的截面積S0大于在與緩沖槽1027的接頭處的截面積S1。排出管1028B也可以形成為具有相同的截面積S0和S1的圓筒形狀。
在該變形示例的結(jié)構(gòu)中，在車輛行駛期間向排出管1028B施加壓力波動(dòng)壓力。在緩沖槽1027A中蓄積的水向前流動(dòng)以流出排出管1028B。壓力波動(dòng)壓力抑制水的流出。在該變形示例的結(jié)構(gòu)中，壓力波動(dòng)壓力的作用有效地抑制了在高速行駛期間水的排放。
下部曲線圖示出截面積比例S0/S1對抑制水的排放的影響。假定如參照第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)所述的內(nèi)容考慮了需要抑制水的排放的車輛速度的下限Vr而設(shè)定設(shè)計(jì)速度Vd。曲線P給出與設(shè)計(jì)速度Vd對應(yīng)的壓力波動(dòng)壓力Pa。為了抑制水的排放，壓力波動(dòng)壓力Pa要大于在緩沖箱1028中蓄積的水的液壓，以從排出管1028B流出。所蓄積的水的液壓隨著在緩沖槽1027中蓄積的水量(水位)而變化，但是也可以對應(yīng)于典型驅(qū)動(dòng)條件下蓄積的平均水量而設(shè)定。該實(shí)施例的程序?qū)⒈仍搶?yīng)的液壓稍高的值設(shè)定為壓力波動(dòng)壓力的設(shè)計(jì)值Pd。
管內(nèi)壓力一般隨管的截面積的變化而變化。例如，將排出管1028B的截面積比例S0/S1設(shè)置為不小于1將增大在排出管1028B的接頭處的壓力波動(dòng)壓力而大于在前端開口處的壓力波動(dòng)壓力。在該變形示例中，基于和壓力比Rd(＝Pd/Pa)對應(yīng)的截面積比Sd來確定排出管1028B的形狀，其中，Pd是指壓力波動(dòng)壓力的設(shè)計(jì)值，而Pa是指與設(shè)計(jì)速度Vd對應(yīng)的壓力波動(dòng)壓力。由此通過對壓力波動(dòng)壓力的控制可以有效地抑制水的排放。
上述實(shí)施例涉及在其上安裝有燃料電池作為電力源的汽車。除燃料電池之外，該汽車可以具有包括二次電池和電容器的任何其它各種電力源。本發(fā)明的技術(shù)不限于其上安裝有燃料電池的汽車，也可以適用于除汽車以外的各種包括列車、小汽車及各種車輛的地上移動(dòng)體，以及各種非地上移動(dòng)體。
上述實(shí)施例在所有方面都是示例性的而非限制性的。在不脫離本發(fā)明的主要特征的范圍或者精神的條件下，可以有多種變形、改變和變更。在權(quán)利要求的等效意義和范圍內(nèi)的所有改變都因此被包含于其中。
工業(yè)適應(yīng)性本發(fā)明的技術(shù)有效地適用于包括汽車在內(nèi)的各種移動(dòng)體的制造工業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種帶有燃料電池的移動(dòng)體，該燃料電池作為電力源安裝于所述移動(dòng)體上并在產(chǎn)生電力的同時(shí)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生水，所述移動(dòng)體包括將由所述燃料電池產(chǎn)生的水蓄積在其中的蓄水容器；通過至少一個(gè)排水口將由所述燃料電池產(chǎn)生的水和蓄積在所述蓄水容器中的水向大氣中排出的排放單元；檢測所述移動(dòng)體的狀態(tài)的狀態(tài)檢測單元；以及響應(yīng)于所檢測的狀態(tài)控制所述排放單元以調(diào)節(jié)所述水的排放的排放控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)，并且，所述排放控制單元控制所述排放單元，以使得與在所述移動(dòng)體的停止?fàn)顟B(tài)下所述水的排放相比，限制在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)下所述水的排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)對應(yīng)于預(yù)定移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以禁止所述水的排放。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述預(yù)定移動(dòng)狀態(tài)表示所述移動(dòng)體以預(yù)定移動(dòng)速度或高于預(yù)定移動(dòng)速度移動(dòng)的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的停止?fàn)顟B(tài)控制所述排放單元以在第一排放量范圍內(nèi)排放所述水，響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)控制所述排放單元以在第二排放量范圍內(nèi)排放所述水，其中該第二排放量低于所述第一排放量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度，并且所述排放控制單元控制所述排放單元以隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的移動(dòng)速度的增加而減少所述水的排放。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度，并且所述排放控制單元設(shè)定趨向于隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的移動(dòng)速度的增加而降低的允許排放限值，并且控制所述排放單元以在設(shè)定的允許排放限值范圍內(nèi)排放所述水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的加速狀態(tài)，并且所述排放控制單元控制所述排放單元，以與在未檢測到所述移動(dòng)體的加速狀態(tài)的情況下所述水的排放相比，限制在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述移動(dòng)體的加速狀態(tài)的情況下所述水的排放。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的加速度不低于預(yù)定值時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以禁止所述水的排放。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)控制所述排放單元以使排放的水少于由所述燃料電池產(chǎn)生的水。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測周圍空氣流相對于所述移動(dòng)體的相對速度，并且所述排放控制單元控制所述排放單元以隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的周圍空氣流的相對速度的增加而減少所述水的排放。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的周圍空氣流的相對速度不低于預(yù)定值時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以禁止所述水的排放。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的制動(dòng)狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的制動(dòng)狀態(tài)控制所述排放單元以限制所述水的排放。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的所述移動(dòng)體的制動(dòng)狀態(tài)對應(yīng)于預(yù)定制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以禁止所述水的排放。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，并且所述排放控制單元控制所述排放單元，以與在未檢測到所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的情況下所述水的排放相比，限制在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的情況下所述水的排放。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元具有至少兩個(gè)分別位于所述移動(dòng)體的左側(cè)和右側(cè)用以排放所述水的排水口，并且在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的情況下，所述排放控制單元控制所述排放單元，以限制在所述左側(cè)和右側(cè)的所述排放單元的至少兩個(gè)排水口之中的、通過轉(zhuǎn)彎而位于外周側(cè)的至少一個(gè)排水口的水的排放。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述規(guī)定轉(zhuǎn)彎狀態(tài)表示所述移動(dòng)體在等于或小于預(yù)定移動(dòng)速度的速度下以不大于預(yù)定值的轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的移動(dòng)體，其特征在于，對所述水的排放的限制是禁止所述水的排放。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述移動(dòng)體是裝有側(cè)滑控制單元以控制至少一個(gè)車輪的側(cè)滑的車輛，其中，所述狀態(tài)檢測單元檢測其中所述側(cè)滑控制單元被致動(dòng)以控制所述至少一個(gè)車輪的側(cè)滑的側(cè)滑抑制狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述側(cè)滑抑制狀態(tài)控制所述排放單元以限制所述水的排放。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的用以排放所述水的多個(gè)排水口，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的側(cè)滑抑制狀態(tài)，控制所述排放單元以限制從所述排放單元的多個(gè)排水口中至少一個(gè)影響在側(cè)滑控制下的車輪的排水口的所述水的排放。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的移動(dòng)體，其特征在于，對所述水的排放的限制是禁止所述水的排放。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的環(huán)境。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測下雨?duì)顟B(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的下雨?duì)顟B(tài)，控制所述排放單元以允許不加限制地排放所述水。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放控制單元控制所述排放單元，以與在未檢測到下雨?duì)顟B(tài)的情況下所述水的排放相比，增大在由所述狀態(tài)檢測單元檢測到預(yù)定下雨?duì)顟B(tài)的情況下所述水的排放。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述移動(dòng)體是車輛，其中，所述狀態(tài)檢測單元檢測其中所述移動(dòng)體在積雪表面或結(jié)冰表面上移動(dòng)的所述移動(dòng)體的積雪-結(jié)冰表面移動(dòng)狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述移動(dòng)體的積雪-結(jié)冰表面移動(dòng)狀態(tài)，控制所述排放單元以限制所述水的排放。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的移動(dòng)體，其特征在于，對所述水的排放的限制是禁止所述水的排放。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測外部空氣溫度，并且所述排放控制單元控制所述排放單元以隨著由所述狀態(tài)檢測單元檢測的外部空氣溫度的降低而限制所述水的排放。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測位于所述移動(dòng)體附近的任一物體的狀態(tài)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測在離所述移動(dòng)體的預(yù)定距離內(nèi)是否存在任一物體，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的在離所述移動(dòng)體的預(yù)定距離內(nèi)存在任一物體，控制所述排放單元以限制所述水的排放。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的用以排放所述水的多個(gè)排水口，所述狀態(tài)檢測單元檢測沿多個(gè)不同方向在預(yù)定距離內(nèi)是否存在任一物體，并且所述排放控制單元控制所述排放單元，以限制從所述多個(gè)排水口中對應(yīng)于由所述狀態(tài)檢測單元檢測的預(yù)定距離內(nèi)的任一物體的方向的排水口的所述水的排放。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的移動(dòng)體，其特征在于，對所述水的排放的限制是禁止所述水的排放。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體和位于所述移動(dòng)體后面的另一移動(dòng)體之間的距離，并且當(dāng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的與所述另一移動(dòng)體的距離小于預(yù)定距離時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以限制所述水的排放。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度，并且所述排放控制單元將由所檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度計(jì)算的距離設(shè)定為所述預(yù)定距離，并且響應(yīng)所述預(yù)定距離控制所述排放單元以限制所述水的排放。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的移動(dòng)體，其特征在于，對所述水的排放的限制是禁止所述水的排放。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元檢測上下所述移動(dòng)體的駕駛員或乘員的估計(jì)上下狀態(tài)，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測到的所述估計(jì)上下狀態(tài)控制所述排放單元以限制所述水的排放。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的用以排放所述水的多個(gè)排水口，所述狀態(tài)檢測單元檢測在所述移動(dòng)體的多個(gè)不同位置的估計(jì)上下狀態(tài)，并且所述排放控制單元控制所述排放單元，以限制從所述多個(gè)排水口中對應(yīng)于由所述狀態(tài)檢測單元檢測到所述估計(jì)上下狀態(tài)的位置的排水口的所述水的排放。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的移動(dòng)體，其特征在于，對所述水的排放的限制是禁止所述水的排放。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述移動(dòng)體還包括檢測在所述蓄水容器中所述水的蓄積狀態(tài)的蓄積狀態(tài)檢測單元，并且所述排放控制單元根據(jù)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的所述水的蓄積狀態(tài)控制所述排放單元以調(diào)節(jié)所述水的排放。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的作為所述水的蓄積狀態(tài)的水的蓄積量不大于第一預(yù)定量時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以限制所述水的排放。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的作為所述水的蓄積狀態(tài)的水的蓄積量不小于第二預(yù)定量時(shí)，所述排放控制單元控制所述排放單元以增大所述水的排放。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述移動(dòng)體還包括當(dāng)由所述蓄積狀態(tài)檢測單元檢測的作為所述水的蓄積狀態(tài)的水的蓄積量不小于第三預(yù)定量時(shí)，給出所述燃料電池的輸出限制指令的輸出限制指令單元。
42.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元具有在多個(gè)不同位置的多個(gè)排水口，并且所述排放控制單元響應(yīng)由所述狀態(tài)檢測單元檢測的狀態(tài)控制所述排放單元以調(diào)節(jié)從所述多個(gè)排水口的所述水的排放。
43.一種帶有燃料電池的移動(dòng)體，該燃料電池作為電力源安裝于所述移動(dòng)體上并在產(chǎn)生電力的同時(shí)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生水，所述移動(dòng)體包括將由所述燃料電池產(chǎn)生的水以可變的排放狀態(tài)排放到大氣中的排放單元；檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)狀態(tài)的移動(dòng)狀態(tài)檢測單元；以及排放控制單元，該排放控制單元對應(yīng)于所檢測的移動(dòng)狀態(tài)確定所述水的排放狀態(tài)，并且控制所述排放單元從而以所確定的排放狀態(tài)排放所述水。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元改變所述水的排放方向，以及所述排放控制單元對應(yīng)于所檢測的移動(dòng)狀態(tài)確定所述水的排放方向并且控制所述排放單元以沿所確定的排放方向排放所述水。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述移動(dòng)狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度，所述排放單元能夠?qū)⑺雠欧欧较蚋淖優(yōu)榫哂醒厮鲆苿?dòng)體的橫向的分量的規(guī)定排放方向，以及所述排放控制單元確定所述排放方向以隨著所檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度的增加而增加沿所述移動(dòng)體的橫向的分量并且控制所述排放單元以沿所確定的排放方向排放所述水。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述移動(dòng)狀態(tài)檢測單元檢測所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度，所述排放單元能夠?qū)⑺雠欧欧较蚋淖優(yōu)榫哂谐蛩鲆苿?dòng)體的后方的分量的規(guī)定排放方向，以及所述排放控制單元確定所述排放方向以隨著所檢測的所述移動(dòng)體的移動(dòng)速度的增加而增加朝向所述移動(dòng)體的后方的分量并且控制所述排放單元以沿所確定的排放方向排放所述水。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元包括改變所述水的排放速度的排放速度改變單元，以及所述排放控制單元對應(yīng)于所檢測的移動(dòng)狀態(tài)確定所述排放速度改變單元的狀態(tài)，調(diào)節(jié)所述排放速度改變單元以保持所確定的狀態(tài)，并且控制所述排放單元以排放所述水。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放控制單元確定所述排放速度改變單元的狀態(tài)以降低沿所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向的所述水相對于路面的相對速度。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放速度改變單元調(diào)節(jié)用于排放所述水的排水口的開口面積，以改變所述水的排放速度。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放速度改變單元調(diào)節(jié)到用于排放所述水的排水口的路徑中的壓力，以改變所述水的排放速度。
51.根據(jù)權(quán)利要求43所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述排放單元排放所述水的同時(shí)排放從所述燃料電池排出的廢氣。
52.一種帶有燃料電池的移動(dòng)體，該燃料電池作為電力源安裝于所述移動(dòng)體上并在產(chǎn)生電力的同時(shí)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生水，所述移動(dòng)體包括運(yùn)行所述燃料電池的運(yùn)行單元；排放單元，該排放單元以蒸汽的形式向大氣中排放由所述燃料電池產(chǎn)生的水的至少一部分，并同時(shí)排放從所述燃料電池排出的廢氣；以及排放控制單元，該排放控制單元控制所述運(yùn)行單元以使由所述排放單元排放的液態(tài)水的排放量在允許排水量的范圍內(nèi)。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述運(yùn)行單元調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的溫度，以及所述排放控制單元控制所述運(yùn)行單元以調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的所述廢氣的溫度，從而改變被包含在由所述燃料電池產(chǎn)生的水中的蒸汽的量并由此使所述液態(tài)水的排放量在所述允許排水量的范圍內(nèi)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述運(yùn)行單元驅(qū)動(dòng)冷卻裝置以冷卻所述燃料電池，以及所述排放控制單元控制所述運(yùn)行單元以調(diào)節(jié)所述冷卻裝置的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)并由此調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的溫度。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述運(yùn)行單元調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的背壓，以及所述排放控制單元控制所述運(yùn)行單元以調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的背壓并由此調(diào)節(jié)從所述燃料電池排出的廢氣的溫度。
56.根據(jù)權(quán)利要求52所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述運(yùn)行單元包括使用被包含在從所述燃料電池排出的廢氣中的水分對供給所述燃料電池的氣體加濕的加濕器單元，以及所述排放控制單元通過所述加濕器單元調(diào)節(jié)加濕量并由此使所述液態(tài)水的排放量在所述允許排水量的范圍內(nèi)。
57.根據(jù)權(quán)利要求52所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述移動(dòng)體還包括檢測所述燃料電池的運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)檢測單元，其中，所述排放控制單元響應(yīng)由所述運(yùn)行狀態(tài)檢測單元檢測的所述燃料電池的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算所述液態(tài)水的排放量，設(shè)定所述運(yùn)行單元中的控制參數(shù)以使所計(jì)算的液態(tài)水的排放量在所述允許排水量的范圍內(nèi)，并且利用所設(shè)定的控制參數(shù)控制所述運(yùn)行單元。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的移動(dòng)體，其特征在于，所述控制參數(shù)是從所述燃料電池排出的廢氣的目標(biāo)溫度。
全文摘要
包含在從燃料電池組(22)排出的廢氣中的水通過氣液分離器(48)分離并蓄積在回收容器(54)中。本發(fā)明的程序根據(jù)行駛狀態(tài)設(shè)定排水量并選擇一個(gè)或多個(gè)排水位置，所述行駛狀態(tài)包括車速和加速度，轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，側(cè)滑抑制控制的啟動(dòng)或非啟動(dòng)狀態(tài)，通過間隙聲納(94a至94d)檢測的與任何物體的距離，通過特高頻聲納(92)檢測的與后續(xù)車輛的距離和由雨滴檢測傳感器檢測的雨滴的存在，并從在多個(gè)不同位置的排水口(58a至58f)中選定的一個(gè)或多個(gè)位置的排水口排放蓄積在回收容器(54)中的水。該布置確保將由燃料電池組(22)產(chǎn)生的水適當(dāng)排放到大氣中。
文檔編號H01M8/04GK1842428SQ20048002439
公開日2006年10月4日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月26日
發(fā)明者吉田尚弘, 近藤俊行, 日比野雅彥, 弓田修, 船山悅弘 申請人:豐田自動(dòng)車株式會社