DE102019132841B4

DE102019132841B4 - Brennstoffzellensystem und Verfahren zur Steuerung eines Brennstoffzellensystems

Info

Publication number: DE102019132841B4
Application number: DE102019132841.1A
Authority: DE
Inventors: Masaya Amano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2025-09-04
Anticipated expiration: 2039-12-04
Also published as: JP7103246B2; DE102019132841A1; CN111497647B; US20200243877A1; CN111497647A; JP2020123464A

Abstract

Brennstoffzellensystem (100), das an einem Fahrzeug (101) angebracht ist, wobei das Brennstoffzellensystem (100) aufweist:
eine Brennstoffzelle (10), die ausgebildet ist, um durch Empfangen eines Brenngases und eines oxidierenden Gases Leistung zu erzeugen;
eine Brenngas-Zufuhreinheit (30), die ausgebildet ist, um das Brenngas der Brennstoffzelle (10) zuzuführen;
einen Leckagesensor (25), der ausgebildet ist, um ein Austreten des Brenngases zu erfassen;
einen Geschwindigkeitsdetektor (22), der ausgebildet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) zu ermitteln; und
eine Steuervorrichtung (20), die ausgebildet ist, um die Brenngas-Zufuhreinheit (30) zu steuern, wobei die Steuervorrichtung (20) ausgebildet ist, um eine Leckage-Erfassungsverarbeitung durchzuführen, welche enthält:
in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) größer als eine vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit ist, Stoppen einer Zufuhr von Brenngas an die Brennstoffzelle (10) oder Reduzieren einer Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle (10), wenn das Austreten des Brenngases während eines vorbestimmten ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird; und
in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, Stoppen der Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) oder Reduzieren der Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle (10), wenn das Austreten des Brenngases während eines vorbestimmten zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, wobei der zweite Erfassungszeitraum kürzer als der erste Erfassungszeitraum ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffzellensystem und ein Verfahren zur Steuerung des Brennstoffzellensystems.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Zum Beispiel offenbart die JP 2004 - 139 842 A ein Brennstoffzellensystem, das in einem Fahrzeug angebracht ist, welches ein Austreten von Wasserstoff, welcher der Brennstoffzelle als ein Brenngas zugeführt wird, erfasst. Aus der DE 10 2019 117 852 A1 sind eine Brenngaszufuhr-Steuervorrichtung sowie ein Brenngaszufuhr-Steuerverfahren und ein Verfahren zum Starten eines Brennstoffzellenfahrzeugs bekannt. Hierbei ist eine Steuereinheit ausgebildet, um eine vorübergehende Anomalie zu bestimmen und ein elektrisches Ventil abzuschalten, wenn ein von einem Brenngassensor eingegebenes Signal ein Verhalten zeigt, wonach es sich einem vorher festgelegten Bestimmungsschwellenwert annähert, bevor der vorher festgelegte instabile Zeitraum verstreicht, und ist ausgebildet, um die Bestimmung der vorübergehenden Anomalie abzubrechen und das elektrische Ventil zu öffnen, wenn das Signal vom Brenngassensor geringer ist als ein vorher festgelegter Bestimmungswert in einem vorher festgelegten Zeitraum, nachdem das elektrische Ventil abgeschaltet wurde. Ein Verfahren zur Bestimmung einer Brenngasleckage in einem Brennstoffzellensystem ist zudem Gegenstand der WO 2007 / 018 132 A1.
Kurzfassung der Erfindung
Wenn eine Brennstoffzelle in einem Fahrzeug angebracht ist, zum Beispiel in einem Zustand, in dem ein Luftstrom wenig wahrscheinlich im Innern des Fahrzeugs auftritt, wie in einem Zustand, in dem das Fahrzeug gestoppt wird, bleibt das ausgetretene Brenngas wahrscheinlich im Fahrzeug. Wenn ein Erfassen einer Brenngasleckage in solch einem Zustand, in dem der Luftstrom wenig wahrscheinlich auftritt, verzögert wird, kann in das Fahrzeug ausgetretener Wasserstoff somit in einem kürzeren Zeitraum bleiben, als wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt.
Eine Technologie der vorliegenden Erfindung kann mit den unten beschriebenen Aspekten umgesetzt werden.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Brennstoffzellensystem, das an einem Fahrzeug angebracht ist. Das Brennstoffzellensystem enthält eine Brennstoffzelle, die ausgebildet ist, um durch Empfangen eines Brenngases und eines oxidierenden Gases Leistung zu erzeugen, eine Brenngas-Zufuhreinheit, die ausgebildet ist, um das Brenngas zur Brennstoffzelle zuzuführen, und einen Leckagesensor, der ausgebildet ist, um ein Austreten des Brenngases zu erfassen, einen Geschwindigkeitsdetektor, der ausgebildet ist, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, und eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist, um die Brenngas-Zufuhreinheit zu steuern. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, um eine Leckage-Erfassungsverarbeitung durchzuführen, welche in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit ist, das Stoppen einer Zufuhr des Brenngases zur Brennstoffzelle oder das Reduzieren einer Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle, wenn die Brenngasleckage während eines vorbestimmten ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, enthält, und in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, das Stoppen der Zufuhr des Brenngases zur Brennstoffzelle oder das Reduzieren der Zufuhrmenge des Brenngases zur Brennstoffzelle, wenn die Brenngasleckage während eines vorbestimmten zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, enthält. Der zweite Erfassungszeitraum ist kürzer als der erste Erfassungszeitraum.
Nach dem Brennstoffzellensystem des oben beschriebenen Aspekts kann, in einer Situation, in der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs niedrig ist und das in das Fahrzeug ausgetretene Brenngas wahrscheinlich bleibt, basierend auf einer kurzzeitigen Bestimmung unter Verwendung des zweiten Erfassungszeitraums, als eine Gegenmaßnahme gegen das Austreten des Brenngases, die Brenngaszufuhr zu einem früheren Zeitpunkt gestoppt oder die Zufuhrmenge des Brenngases zu einem früheren Zeitpunkt reduziert werden. Somit ist es möglich, das Bleiben des in das Fahrzeug ausgetretenen Wasserstoffs einzudämmen.
Die Steuervorrichtung kann die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle in einem Fall, in dem das Austreten des Brenngases nicht erfasst wird bevor der Zeitraum, während dessen das Austreten des Brenngases durchgehend erfasst wird, einen vorbestimmten dritten Erfassungszeitraum überschreitet, wiederaufnehmen, nachdem die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle gestoppt wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und die Brenngasleckage während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird. Der dritte Erfassungszeitraum ist länger als der zweite Erfassungszeitraum.
Nach dem Brennstoffzellensystem des oben beschriebenen Aspekts, wird die Brenngaszufuhr in einem Fall, in dem das Austreten für einen kurzen Zeitraum, der den dritten Erfassungszeitraum nicht überschreitet, nicht erfasst wird, wiederaufgenommen, selbst wenn die Brenngasleckage irrtümlicherweise erfasst wird und die Brenngaszufuhr basierend auf der kurzzeitigen Bestimmung unter Verwendung des zweiten Erfassungszeitraums gestoppt wird. Somit wird eine Unannehmlichkeit für den Anwender, wenn die Brenngaszufuhr durch solch eine irrtümliche Leckageerfassung gestoppt wird, reduziert.
Das Brennstoffzellensystem kann ferner eine Benachrichtigungsvorrichtung enthalten, die ausgebildet ist, um den Anwender über ein Auftreten des Austretens von Brenngas zu benachrichtigen. Die Steuervorrichtung kann eine Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung, welche die Verarbeitung, in der die Benachrichtigungsvorrichtung dazu veranlasst wird, über das Auftreten des Austretens von Brenngas zu benachrichtigen, in einem Fall, in dem der Zeitraum, während dessen das Austreten des Brenngases durchgehend erfasst wird, den dritten Erfassungszeitraum überschreitet, enthält, durchführen, nachdem die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle gestoppt wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird.
Nach dem Brennstoffzellensystem des oben beschriebenen Aspekts wird die Benachrichtigung an den Anwender nicht durchgeführt, solange der Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durchgehend erfasst wird, den dritten Erfassungszeitraum nicht überschreitet, selbst wenn die Brenngasleckage basierend auf der kurzzeitigen Bestimmung unter Verwendung des zweiten Erfassungszeitraums irrtümlicherweise erfasst wird. Somit ist es möglich, eine Situation, in der das Auftreten der Brenngasleckage dem Anwender irrtümlicherweise mitgeteilt wird, einzudämmen.
Die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung kann eine Verarbeitung eines Beendens eines Vorgangs des Brennstoffzellensystems enthalten.
Nach dem Brennstoffzellensystem des oben beschriebenen Aspekts ist es möglich, einen durchgehenden Vorgang des Brennstoffzellensystems einzudämmen, während die Brenngasleckage erfasst wird.
Das Brennstoffzellensystem kann ferner eine Sekundärbatterie enthalten, die ausgebildet ist, um einen Teil der von der Brennstoffzelle erzeugten Leistung zu speichern. Die Steuervorrichtung kann einen Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs durch den Anwender ermitteln, als Reaktion auf den Beschleunigungsvorgang eine Vorgangssteuerung zur Zufuhr der Leistung von mindestens einer von der Brennstoffzelle und der Sekundärbatterie an eine Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs durchführen, die Leckage-Erfassungsverarbeitung wiederholt in einem vorbestimmten Steuerzyklus während der Durchführung der Vorgangssteuerung durchführen, und nachdem die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle gestoppt wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle in einem Fall, in dem der Beschleunigungsvorgang ermittelt wird, bevor der Zeitraum, während dessen das Austreten des Brenngases durchgehend erfasst wird, den dritten Erfassungszeitraum überschreitet, wiederaufnehmen, um die Leistung als Reaktion auf den Beschleunigungsvorgang an die Antriebsleistungsquelle zuzuführen und das Fahrzeug zu beschleunigen.
Nach dem Brennstoffzellensystem des oben beschriebenen Aspekts wird die Brenngasleckage unter einer Bestimmungsvoraussetzung nach der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erneut erfasst, selbst wenn die Brenngaszufuhr basierend auf der kurzzeitigen Bestimmung unter Verwendung des zweiten Erfassungszeitraums gestoppt wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs niedrig ist, nachdem das Fahrzeug durch den Beschleunigungsvorgang des Anwenders beschleunigt wird. Somit ist es möglich, die Brenngasleckage durch angemessenes Verändern der Bestimmungsvoraussetzung nach der Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen. Zusätzlich, selbst nachdem die Gaszufuhr gestoppt wird, kann die Brenngaszufuhr als Reaktion auf den Beschleunigungsvorgang des Anwenders umgehend wiederaufgenommen werden, sodass die Brennstoffzelle umgehend in einen normalen Leistungserzeugungszustand zurückkehrt. Somit wird eine Fahrzeit, die lediglich von der Leistungsausgabe der Sekundärbatterie abhängig ist, reduziert und das Fahrzeug kann reibungslos beschleunigt werden.
Die Brenngas-Zufuhreinheit enthält einen Tank, der das Brenngas speichert, ein Hauptsperrventil, das eine Ausströmung des Brenngases aus dem Tank steuert, und eine Zufuhrvorrichtung, welche die Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle einstellt. Die Zufuhrvorrichtung ist auf einer stromabwärtigen Seite des Hauptsperrventils angeordnet. Die Steuervorrichtung kann, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle durch Schließen des Hauptsperrventils stoppen und, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle durch Stoppen des Vorgangs der Zufuhrvorrichtung stoppen, ohne das Hauptsperrventil zu schließen.
Nach dem Brennstoffzellensystem des oben beschriebenen Aspekts kann die Brenngaszufuhr, nachdem die Brenngaszufuhr gestoppt wird, durch die Wiederaufnahme des Vorgangs der Zufuhrvorrichtung umgehend und leicht wiederaufgenommen werden, wenn eine Wiederaufnahme der Brenngaszufuhr bestimmt wird. Darüber hinaus wird das Hauptsperrventil basierend auf einer Bestimmung mit höherer Präzision unter Verwendung des ersten Erfassungszeitraums oder des dritten Erfassungszeitraums geschlossen, wenn das Stoppen der Brenngaszufuhr bestimmt wird. Somit kann ein Auftreten einer durch die Brenngasleckage verursachten Fehlfunktion weiter eingedämmt werden.
Ein Zustand, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, kann ein Zustand sein, in dem das Fahrzeug gestoppt wird, und ein Zustand, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die Schwellengeschwindigkeit ist, kann ein Zustand sein, in dem das Fahrzeug fährt.
Nach dem Brennstoffzellensystem des oben beschriebenen Aspekts ist es möglich, zu einem früheren Zeitpunkt eine Gegenmaßnahme gegen die Brenngasleckage zu ergreifen, während das Fahrzeug gestoppt wird und das ausgetretene Gas mit größerer Wahrscheinlichkeit im Fahrzeug bleibt.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines Brennstoffzellensystems. Das Brennstoffzellensystem ist in einem Fahrzeug angebracht und enthält eine Brennstoffzelle, die ausgebildet ist, um durch Empfangen eines Brenngases und eines oxidierenden Gases Leistung zu erzeugen, einen Leckagesensor, der ausgebildet ist, um ein Austreten des Brenngases zu erfassen, einen Geschwindigkeitsdetektor, der ausgebildet ist, um die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu ermitteln, und eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist, um die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle zu steuern. Das Verfahren enthält einen Schritt zum Ermitteln der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch den Geschwindigkeitsdetektor, einen Schritt zum Erfassen des Austretens des Brenngases durch den Leckagesensor, in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als eine vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit ist, einen Schritt zum Stoppen der Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle oder zum Reduzieren einer Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle durch die Steuervorrichtung, wenn die Brenngasleckage während eines vorbestimmten ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, und in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, einen Schritt zum Stoppen der Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle oder zum Reduzieren der Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle durch die Steuervorrichtung, wenn die Brenngasleckage während eines vorbestimmten zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird. Der zweite Erfassungszeitraum ist kürzer als der erste Erfassungszeitraum.
Die Technologie der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu dem Brennstoffzellensystem und dem Verfahren zur Steuerung des Brennstoffzellensystems auch in verschiedenen Formen umgesetzt werden. Zum Beispiel ist es möglich, die Technologie in Formen, wie einem mit einem Brennstoffzellensystem ausgestattetem Fahrzeug, einem Verfahren zur Steuerung einer Brenngas-Zufuhreinheit, einem Gegenmaßnahmenverfahren, wenn die Brenngasleckage erfasst wird, einer Steuervorrichtung oder einem Computerprogramm zum Umsetzen solcher Methoden, und einem dauerhaften Aufzeichnungsmedium, das solch ein Computerprogramm aufzeichnet, umgesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen:

1 ein schematisches Diagramm eines in einem Fahrzeug angebrachten Brennstoffzellensystems ist;
2 ein schematisches Diagramm ist, das einen Einbauort einer Leckage-Erfassungseinheit in einem Fahrzeug zeigt;
3 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf einer Leckage-Erfassungsverarbeitung nach einer ersten Ausführungsform erläutert;
4 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf einer Leckage-Erfassungsverarbeitung nach einer zweiten Ausführungsform erläutert; und
5 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf einer Leckage-Erfassungsverarbeitung nach einer dritten Ausführungsform erläutert.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausbildung eines Brennstoffzellensystems 100 nach einer ersten Ausführungsform zeigt. Das Brennstoffzellensystem 100 nach der ersten Ausführungsform ist in einem Fahrzeug 101 angebracht. Das Brennstoffzellensystem 100 enthält eine Brennstoffzelle 10, die durch Empfangen eines Brenngases und eines oxidierenden Gases Leistung erzeugt und die von der Brennstoffzelle 10 erzeugte Leistung an eine im Fahrzeug 101 angebrachte Lastvorrichtung 110 zuführt. Die Lastvorrichtung 110 enthält zum Beispiel einen Antriebsmotor, der eine Antriebsleistungsquelle ist, eine elektrische Komponente, eine Hilfsmaschine, oder einen Konnektor, der für eine Leistungszufuhr von außerhalb des Fahrzeugs 101 verwendet wird.
In der ersten Ausführungsform ist die Brennstoffzelle 10 eine Festpolymer-Brennstoffzelle, die durch eine elektrochemische Reaktion zwischen Wasserstoff als ein Brenngas und Sauerstoff als ein Brenngas Leistung erzeugt. Die Brennstoffzelle 10 weist eine Stapelstruktur auf, in der eine Mehrzahl an Einzelzellen 11 gestapelt ist. Jede der Einzelzellen 11 ist ein Leistungserzeugungselement, das imstande ist, sogar eigenständig Leistung zu erzeugen, und enthält eine Membranelektrodenanordnung, die ein Leistungserzeugungskörper ist, in dem Elektroden auf beiden Oberflächen einer Elektrolytmembran arrangiert sind, und zwei Separatoren, welche die Membranelektrodenanordnung sandwichartig zwischen sich aufnehmen. Die Elektrolytmembran enthält einen dünnen Festpolymerfilm, der eine gute Protonenleitfähigkeit in einem nassen Zustand, in dem die Elektrolytmembran Feuchtigkeit im Innern beinhaltet, besitzt. Eine Abbildung von jeder Komponente der oben beschriebenen Einzelzelle 11 wird weggelassen. Darüber hinaus ist die Brennstoffzelle 10 nicht auf eine Festpolymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle beschränkt und verschiedene andere Arten von Brennstoffzellen können eingesetzt werden. In anderen Ausführungsformen kann zum Beispiel eine Festoxid-Brennstoffzelle als die Brennstoffzelle 10 eingesetzt werden.
Das Brennstoffzellensystem 100 enthält eine Steuereinheit 20, die einen Betrieb des Fahrzeugs 101 und eine Leistungserzeugung der Brennstoffzelle 10 steuert. Die Steuereinheit 20 enthält eine elektronische Steuereinheit (ECU), die mindestens einen Prozessor und eine primäre Speichervorrichtung enthält. Ein Prozessor führt ein Programm oder eine Anweisung, das/die auf der primären Speichervorrichtung gelesen wird, aus. Somit erfüllt die Steuereinheit 20 verschiedene Funktionen für die Steuerung der Leistungserzeugung der Brennstoffzelle 10. Zusätzlich kann mindestens ein Teil der Funktion der Steuereinheit 20 eine Hardwareschaltung enthalten. In der ersten Ausführungsform enthält die Steuereinheit 20 eine Speichereinheit 21, welche für die Steuerung verwendete Informationen auf eine nichtflüchtige Weise speichert.
Die Steuereinheit 20 führt eine Vorgangssteuerung durch, die einen Beschleunigungsvorgang durch einen Anwender mittels eines Gaspedals und Ähnlichem (nicht gezeigt) ermittelt und als Reaktion auf den Beschleunigungsvorgang die Leistung von mindestens einer von der Brennstoffzelle 10 und einer Sekundärbatterie 86, die unten beschrieben wird, an den in der Lastvorrichtung 110 enthaltenen Antriebsmotor zuführt. Ferner führt die Steuereinheit 20 eine Leckage-Erfassungsverarbeitung, in der das Austreten erfasst wird, durch und führt eine Gegenmaßnahme gegen das Austreten des Brenngases im Innern des Fahrzeugs 101 durch. Die Leckage-Erfassungsverarbeitung wird unten beschrieben.
Das Brennstoffzellensystem 100 enthält ferner eine Geschwindigkeitsermittlungseinheit 22, eine Leckage-Erfassungseinheit 25 und eine Benachrichtigungseinheit 28. Die Geschwindigkeitsermittlungseinheit 22 ermittelt die gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 und gibt die gegenwärtige Geschwindigkeit an die Steuereinheit 20 aus. Wie unten beschrieben wird, verwendet die Steuereinheit 20 ein Ermittlungsergebnis der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 in der Leckage-Erfassungsverarbeitung.
Die Leckage-Erfassungseinheit 25 erfasst die Brenngasleckage im Innern des Fahrzeugs 101. In der ersten Ausführungsform enthält die Leckage-Erfassungseinheit 25 zum Beispiel einen Sauerstoffdetektor. Die Leckage-Erfassungseinheit 25 ermittelt die Konzentration des Brenngases in der Atmosphäre im Fahrzeug 101 und gibt die Konzentration an die Steuereinheit 20 aus. Wenn die Konzentration höher als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, erfasst die Steuereinheit 20 ein Auftreten der Brenngasleckage. Wenn das Auftreten der Brenngasleckage erfasst wird, misst die Steuereinheit 20 den Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 durchgehend erfasst wird. In der Leckage-Ermittlungsverarbeitung bestimmt die Steuereinheit 20 basierend auf dem gemessenen Zeitraum, ob die erfasste Brenngasleckage eine Gegenmaßnahme erfordert. In der ersten Ausführungsform wird die Leckage-Erfassungseinheit 25 an einer Mehrzahl an Orten im Fahrzeug 101 eingebaut. Ein Einbauort der Leckage-Erfassungseinheit 25 wird unten beschrieben.
Unter der Steuerung der Steuereinheit 20 benachrichtigt die Benachrichtigungseinheit 28 den Anwender des Fahrzeugs 101 darüber, dass eine Brenngasleckage erfasst worden ist. Die Benachrichtigungseinheit 28 enthält zum Beispiel eine Anzeigeeinheit, wie eine Anzeige oder einen Indikator, welche auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs 101 angeordnet sind. Die Benachrichtigungseinheit 28 kann einen Lautsprecher enthalten, der ein Warngeräusch oder einen Warnton ausgibt.
Das Brennstoffzellensystem 100 enthält eine Brenngas-Zufuhreinheit 30, eine Zirkulations- und Ablasseinheit 40 für Brenngas, und eine Zufuhr- und Ablasseinheit 50 für oxidierendes Gas als Komponenten, die eine Zufuhr von Reaktionsgas an die Brennstoffzelle 10 steuern. Die Brenngas-Zufuhreinheit 30 führt das Brenngas an die Anode der Brennstoffzelle 10 zu. Die Brenngas-Zufuhreinheit 30 enthält einen Tank 31, der Hochdruck-Brenngas speichert, ein Brenngasrohr 32, das den Tank 31 mit dem Anodeneinlass der Brennstoffzelle 10 verbindet, ein Hauptsperrventil 33, einen Regler 34 und eine Zufuhrvorrichtung 35. Das Hauptsperrventil 33, der Regler 34 und die Zufuhrvorrichtung 35 sind in Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite aus, welche die Seite mit dem Tank 31 ist, auf dem Brenngasrohr 32 angeordnet.
Das Hauptsperrventil 33 wird mit einem elektromagnetischen Ventil gebildet, das sich unter der Steuerung der Steuereinheit 20 öffnet und schließt. Das Hauptsperrventil 33 steuert eine Ausströmung von Brenngas aus dem Tank 31. Der Regler 34 ist ein Druckentlastungsventil und stellt unter der Steuerung der Steuereinheit 20 den Druck im Innern des Brenngasrohrs 32 auf der stromaufwärtigen Seite der Zufuhrvorrichtung 35 ein. Die Zufuhrvorrichtung 35 öffnet und schließt sich regelmäßig und schickt Brenngas an die Brennstoffzelle 10. Die Zufuhrvorrichtung 35 enthält zum Beispiel einen Injektor, der ein elektromagnetisch angetriebenes Ein-Aus-Ventil ist, das sich zu einem gesetzten Antriebszyklus öffnet und schließt. Die Steuereinheit 20 stellt die Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle 10 durch Steuern des Antriebszyklus der Zufuhrvorrichtung 35 ein.
Die Zirkulations- und Ablasseinheit 40 für Brenngas zirkuliert das im von der Anode der Brennstoffzelle 10 abgelassenen Abgas beinhaltete Brenngas zu der Brennstoffzelle 10, und lässt im Abgas beinhaltetes Abwasser aus dem Fahrzeug 101 nach außen ab. Die Zirkulations- und Ablasseinheit 40 für Brenngas enthält ein Abgasrohr 41, eine Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42, ein Zirkulationsrohr 43, eine Zirkulationspumpe 44, ein Abwasserrohr 45 und ein Abwasserventil 46. Das Abgasrohr 41 ist mit dem Anodenauslass der Brennstoffzelle 10 und der Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42 verbunden und schickt das Abgas, welches das Brenngas, das nicht zur Erzeugung von Leistung an der Anode verwendet worden ist, und das Abwasser enthält, auf der Anodenseite an die Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42.
Die Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42 trennt eine Gaskomponente und eine Flüssigkeitskomponente aus dem Abgas, das durch das Abgasrohr 41 strömt, und bewahrt die Flüssigkeitskomponente in einem flüssigen Zustand als das Abwasser auf. Die Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42 ist mit dem Zirkulationsrohr 43 verbunden. Das Zirkulationsrohr 43 verbindet die Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42 und einen Abschnitt stromabwärts der Zufuhrvorrichtung 35 des Brenngasrohrs 32. Ferner verfügt das Zirkulationsrohr 43 über eine Zirkulationspumpe 44. Die Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42 schickt die vom Abgas getrennte Gaskomponente an das Zirkulationsrohr 43. Die Zirkulationspumpe 44 schickt die Gaskomponente, die das an das Zirkulationsrohr 43 geschickte Brenngas enthält, an das Brenngasrohr 32.
Das Abwasserrohr 45 ist mit einer Aufbewahrungseinheit verbunden, in der das Abwasser der Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42 aufbewahrt wird. Das Abwasserrohr 45 verfügt über ein Abwasserventil 46, das sich unter der Steuerung der Steuereinheit 20 öffnet und schließt. Die Steuereinheit 20 schließt das Abwasserventil 46 und öffnet das Abwasserventil 46 normalerweise zu einer vorbestimmten Zeit, sodass das in der Gas/Flüssigkeit-Trenneinheit 42 aufbewahrte Abwasser durch das Abwasserrohr 45 aus dem Fahrzeug 101 nach außen abgelassen wird.
Die Zufuhr- und Ablasseinheit 50 für oxidierendes Gas führt in der Luft, die in das Innere des Fahrzeugs 101 eingelassen wird, beinhalteten Sauerstoff mittels des Kühlergrills des Fahrzeugs 101 als oxidierendes Gas an die Brennstoffzelle 10 zu. Die Zufuhr- und Ablasseinheit 50 für oxidierendes Gas enthält ein Zufuhrohr 51, einen Kompressor 52 und ein Ein-Aus-Ventil 53. Das Zufuhrrohr 51 ist mit dem Kathodeneinlass der Brennstoffzelle 10 verbunden. Der Kompressor 52 und das Ein-Aus-Ventil 53 sind im Zufuhrohr 51 angeordnet. Der Kompressor 52 schickt Druckgas, das durch Komprimieren der von Außerhalb des Fahrzeugs 101 eingelassenen Luft erhalten wird, durch das Zufuhrrohr 51 an die Kathode der Brennstoffzelle 10. Das Ein-Aus-Ventil 53 ist normalerweise in einem geschlossenen Zustand und wird durch das Komprimieren des vom Kompressor 52 geschickten Druckgases geöffnet, sodass das Druckgas in die Brennstoffzelle 10 strömen darf.
Die Zufuhr- und Ablasseinheit 50 für oxidierendes Gas lässt von der Kathode der Brennstoffzelle 10 abgelassenes Abgas aus dem Fahrzeug 101 nach außen ab. Die Zufuhr- und Ablasseinheit 50 für oxidierendes Gas enthält ein Abgasrohr 56 und ein Druckregelventil 58. Das Abgasrohr 56 ist mit dem Kathodenauslass verbunden und schickt das von der Kathode der Brennstoffzelle 10 abgelassene Abgas aus dem Fahrzeug 101 nach außen. Das Druckregelventil 58 ist im Abgasrohr 56 angeordnet und stellt unter der Steuerung der Steuereinheit 20 den Rückverdichtung auf der Kathodenseite der Brennstoffzelle 10 ein.
Das Brennstoffzellensystem 100 enthält einen ersten Wandler 81, einen Wechselrichter 83, einen zweiten Wandler 85 und die Sekundärbatterie 86 als Komponenten, welche die an die Lastvorrichtung 110 zugeführte Leistung steuern. Die Brennstoffzelle 10 ist mittels eines ersten Gleichstromleiters L1 mit einem Eingabeterminal des ersten Wandlers 81 verbunden. Der erste Wandler 81 verstärkt eine Ausgabespannung der Brennstoffzelle 10 unter der Steuerung der Steuereinheit 20.
Ein Ausgabeterminal des ersten Wandlers 81 ist mittels eines zweiten Gleichstromleiters L2 mit einem Gleichstromterminal des Wechselrichters 83 verbunden. Die oben beschriebene Lastvorrichtung 110 ist mit einem Wechselstromterminal des Wechselrichters 83 verbunden. Der Wechselrichter 83 führt eine Umwandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom durch. Die Sekundärbatterie 86 ist mittels des zweiten Wandlers 85 mit dem zweiten Gleichstromleiter L2 verbunden. Die Sekundärbatterie 86 enthält zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Batterie. Die Sekundärbatterie 86 akkumuliert einen Teil der von der Brennstoffzelle 10 erzeugten Leistung oder eine von der Lastvorrichtung 110 erzeugte regenerative Leistung. Gemeinsam mit der Brennstoffzelle 10 fungiert die Sekundärbatterie 86 als eine Leistungsquelle des Brennstoffzellensystems 100 unter der Steuerung der Steuereinheit 20. Die Steuereinheit 20 steuert einen Ausgabestrom der Brennstoffzelle 10 und das Laden und Entladen der Sekundärbatterie 86 mittels der beiden Wandler 81, 85. Ferner steuert die Steuereinheit 20 die Frequenz und Spannung eines Dreiphasenwechselstroms, der an die Lastvorrichtung 110 zugeführt wird, mittels dem Wechselrichter 83.
2 ist ein schematisches Diagramm, das den Einbauort der Leckage-Erfassungseinheit 25 im Fahrzeug 101 zeigt. Das Innere des Fahrzeugs 101 ist in eine Fahrzeugkabine 102, in welcher der Anwender sitzt, einen Frontbereich 103 vor der Fahrzeugkabine 102 und einen Heckbereich 104 hinter der Fahrzeugkabine 102 aufgeteilt. In der ersten Ausführungsform verfügt der Frontbereich 103 über die Brennstoffzelle 10 und die Zufuhrvorrichtung 35 der Brennstoff-Zufuhreinheit 30. Darüber hinaus verfügt der Heckbereich 104 über einen Tank 31 der Brenngas-Zufuhreinheit 30. Die Leckage-Erfassungseinheit 25 ist sowohl im Frontbereich 103 als auch im Heckbereich 104 angeordnet. Die Steuereinheit 20 erfasst die Brenngasleckage in der Nähe der Zufuhrvorrichtung 35 durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 des Frontbereichs 103 und erfasst die Brenngasleckage in der Nähe des Tanks 31 durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 im Heckbereich 104. Zusätzlich kann die Leckage-Erfassungseinheit 25 in einer anderen Ausführungsform lediglich im Frontbereich 103 oder im Heckbereich 104 angeordnet sein. Die Leckage-Erfassungseinheit 25 kann lediglich in einem Einbaubereich des Tanks 31 angeordnet sein oder kann lediglich in einem Einbaubereich der Brennstoffzelle 10 oder einem Einbaubereich der Zufuhrvorrichtung 35 angeordnet sein.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der ersten Ausführungsform erläutert. Wenn der Anwender das Fahrzeug 101 und das Brennstoffzellensystem 100 durch einen Aktivierungsvorgang bzw. einen Startvorgang aktiviert bzw. startet, führt die Steuereinheit 20 die Leckage-Erfassungsverarbeitung zu einem vorbestimmten Steuerzyklus wiederholt durch. Wenn der Anwender das Fahrzeug 101 und das Brennstoffzellensystem 100 durch einen Beendigungsvorgang beendet, wird die Leckage-Erfassungsverarbeitung wiederholt, bis der Betrieb des Fahrzeugs 101 und des Brennstoffzellensystems 100 gestoppt wird.
In Schritt S10 führt die Steuereinheit 20 eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmung durch, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 101 derzeit in einem Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist. Die Steuereinheit 20 erlernt die gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 von der Geschwindigkeitsermittlungseinheit 22 und vergleicht die erlernte Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 mit einer vorbestimmten Schwellengeschwindigkeit. Die Steuereinheit 20 bestimmt, dass das Fahrzeug 101 in einem Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, und bestimmt, dass das Fahrzeug 101 nicht im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 größer als die Schwellengeschwindigkeit ist.
Zusätzlich enthält der Zustand mit niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101 in der vorliegenden Spezifikation einen Zustand, in dem das Fahrzeug 101 bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 0 km/h gestoppt wird. In der vorliegenden Spezifikation bedeutet der Begriff „ungefähr“, dass Geschwindigkeit A im Wesentlichen gleich Geschwindigkeit B ist, und dass ein Fehlerbereich zwischen diesen zum Beispiel ungefähr 0 bis 5 % ist. Darüber hinaus bezieht sich der „Zustand, in dem das Fahrzeug 101 gestoppt wird“ auf einen Zustand, in dem das Fahrzeug 101 durch Lösen der Bremse ohne den Startvorgang des Anwenders des Fahrzeugs 101 fahren kann. Der Zustand, in dem das Fahrzeug 101 gestoppt wird, enthält keinen Zustand, in dem das Fahren des Fahrzeugs 101 durch den Beendigungsvorgang des Anwenders beendet wird, sodass das Fahrzeug 101 vollständig gestoppt wird. In der ersten Ausführungsform ist die Schwellengeschwindigkeit 0 km/h und die Steuereinheit 20 bestimmt, dass das Fahrzeug 101 im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, wenn das Fahrzeug 101 gestoppt wird. Ferner muss die Schwellengeschwindigkeit in einer anderen Ausführungsform nicht 0 km/h sein und kann zum Beispiel auf einen Wert von 0 km/h oder höher und 20 km/h oder kleiner gesetzt werden.
Wenn das Fahrzeug 101 nicht im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, bestimmt die Steuereinheit 20 in Schritt S20, ob die Brenngasleckage durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 während eines vorbestimmen ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird. Der erste Erfassungszeitraum kann zum Beispiel ungefähr 1 bis 5 Sekunden sein. Wie oben beschrieben, wenn die Leckage-Erfassungseinheit 25 in der ersten Ausführungsform erfasst, dass die Brenngaskonzentration größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wird die Brenngasleckage erfasst und die Steuereinheit 20 misst den Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durchgehend erfasst wird. In Schritt S20, wenn die Brenngasleckage während des ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, bestimmt die Steuereinheit 20, dass die Brenngasleckage eine Gegenmaßnahme erfordert, und führt die Gegenmaßnahmen-Verarbeitung in den Schritten S50 und S60 durch. Darüber hinaus führt die Steuereinheit 20 in der ersten Ausführungsform die Verarbeitung der Schritte S50 und S60 durch, wenn die Brenngasleckage während des ersten Erfassungszeitraums in mindestens einer aus einer Mehrzahl an Leckage-Erfassungseinheiten 25 durchgehend erfasst wird.
In Schritt S50 stoppt die Steuereinheit 20 die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 durch die Brenngas-Zufuhreinheit 30. In der ersten Ausführungsform wird die Brenngaszufuhr durch Schließen des Hauptsperrventils 33 gestoppt. Somit wird ein Zustrom des Brenngases aus dem Tank 31 zum Brenngasrohr 32 blockiert und der Fortschritt der Brenngasleckage somit eingedämmt. Ferner kann die Brenngaszufuhr in einer anderen Ausführungsform durch Stoppen der Leistungszufuhr an die Zufuhrvorrichtung 35 gestoppt werden, sodass der Antrieb der Zufuhrvorrichtung 35 gestoppt wird. Darüber hinaus kann die Brenngaszufuhr durch Schließen des Hauptsperrventils 33 und Stoppen des Antriebs der Zufuhrvorrichtung 35 gestoppt werden. Zusätzlich kann das Fahrzeug 101, selbst nachdem die Brenngaszufuhr gestoppt wird, in einem Zustand gehalten werden, in dem es unter Verwendung der Leistung der Sekundärbatterie 86 fahren kann.
Als die Gegenmaßnahmen-Verarbeitung gegen die Brenngasleckage führt die Steuereinheit 20 die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung in Schritt S60 zusätzlich zu der Verarbeitung des Stoppens der Brenngaszufuhr in Schritt S50 durch. Als die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung führt die Steuereinheit 20 eine Benachrichtigungsverarbeitung, in welcher der Anwender über das Auftreten der Brenngasleckage benachrichtigt wird, mittels der Benachrichtigungseinheit 28 durch. Ferner führt die Steuereinheit 20 eine Aufzeichnungsverarbeitung, in der das Auftreten der Brenngasleckage, die eine Gegenmaßnahme erfordert, als Fehlerinformationen auf nichtflüchtige Weise in der Speichereinheit 21 aufgezeichnet wird, als die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung durch. Zusätzlich führt die Steuereinheit 20 die Verarbeitung, in welcher der Vorgang des Brennstoffzellensystems 100 beendet wird, oder eine Verarbeitung, die das Fahrzeug 101 am Fahren hindert, als die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung durch. Nach der Durchführung der Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung beendet die Steuereinheit 20 die Leckage-Erfassungsverarbeitung des gegenwärtigen Zyklus.
In Schritt S20 beendet die Steuereinheit 20 die Leckage-Erfassungsverarbeitung des gegenwärtigen Zyklus wie sie ist, wenn die Brenngasleckage nicht durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 erfasst wird oder wenn der Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durchgehend erfasst wird, kürzer als der erste Erfassungszeitraum ist. Anschließend beginnt die Steuereinheit 20 mit der Leckage-Erfassungsverarbeitung des nächsten Zyklus.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 101 im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, bestimmt die Steuereinheit 20 in Schritt S30, ob die Brenngasleckage während eines zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird. Der zweite Erfassungszeitraum ist kürzer als der erste Erfassungszeitraum. Der zweite Erfassungszeitraum kann zum Beispiel ungefähr 200 bis 800 Millisekunden sein.
In Schritt S30, wenn die Brenngasleckage während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, bestimmt die Steuereinheit 20, dass die Brenngasleckage, die eine Gegenmaßnahme erfordert, auftritt, und führt die Verarbeitung der Schritte S50 und S60 auf eine Weise durch, die der obigen Beschreibung ähnlich ist. Währenddessen, wenn die Brenngasleckage nicht erfasst wird oder wenn der Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durchgehend erfasst wird, kürzer als der zweite Erfassungszeitraum ist, beendet die Steuereinheit 20 die Leckage-Erfassungsverarbeitung des gegenwärtigen Zyklus und startet die Leckage-Erfassungsverarbeitung des nächsten Zyklus.
Wie oben beschrieben, wird in der Leckage-Erfassungsverarbeitung der ersten Ausführungsform, wenn das Fahrzeug 101 im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit, in einem kurzen Zeitraum unter Verwendung des zweiten Erfassungszeitraums, der kürzer als der erste Erfassungszeitraum, als die Bestimmungsvoraussetzung bestimmt, ob die Brenngasleckage schwerwiegend ist. Wenn das Fahrzeug 101 im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, gibt es weniger durch das Fahren im Fahrzeug 101 erzeugten Luftstrom und das ausgetretene Brenngas bleibt wahrscheinlich im Fahrzeug 101, als wenn das Fahrzeug 101 nicht im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist. Nach der Leckage-Erfassungsverarbeitung der ersten Ausführungsform wird die Gegenmaßnahme gegen die Brenngasleckage, in einer Situation, in der das ausgetretene Brenngas wahrscheinlich bleibt, zu einem früheren Zeitpunkt durchgeführt. Somit wird ein Auftreten einer durch das Bleiben des ausgetretenen Brenngases verursachten Fehlfunktion eingedämmt. Konkret wird die Gegenmaßnahme gegen die Brenngasleckage in der ersten Ausführungsform, in einer Situation, in der das Fahrzeug 101 gestoppt wird und das ausgetretene Brenngas mit größerer Wahrscheinlichkeit bleibt, zu einem frühen Zeitpunkt durchgeführt. Somit kann ein besserer Effekt erzielt werden.
Zweite Ausführungsform
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform erläutert. Die Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform wird im Brennstoffzellensystem 100, gezeigt in 1, das die gleiche Ausbildung wie das in der ersten Ausführungsform beschriebene Brennstoffzellensystem 100 aufweist, durchgeführt. Die Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform ist der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der ersten Ausführungsform im Wesentlichen gleich, mit der Ausnahme, dass die Schritte S32, S40 und S42 hinzugefügt werden. Die Verarbeitung, nachdem in Schritt S10 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 101 nicht im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, ist der Verarbeitung nach der ersten Ausführungsform im Wesentlichen gleich.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 101 im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist, und die Brenngasleckage in Schritt S30 während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, veranlasst die Steuereinheit 20 in Schritt S32 die Brenngas-Zufuhreinheit 30 dazu, die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 zu stoppen. In der zweiten Ausführungsform stoppt die Steuereinheit 20 die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 durch Stoppen der Leistungszufuhr an die Zufuhrvorrichtung 35, ohne das Hauptsperrventil 33 zu schließen. Somit wird der Fortschritt der durch die Fehlfunktion der Steuerung der Zufuhrvorrichtung 35 und Ähnlichem verursachten Brenngasleckage eingedämmt. Zusätzlich wird die Verarbeitung, in der die Brenngaszufuhr gestoppt wird, zu diesem Zeitpunkt vorübergehend als eine Notfallmaßnahme im Vorgriff auf eine Möglichkeit, dass die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 wiederaufgenommen wird, durchgeführt. Dies ist, weil die zu diesem Zeitpunkt erfasste Brenngasleckage durch zum Beispiel ein Störsignal der Leckage-Erfassungseinheit 25 irrtümlicherweise erfasst werden kann oder eine kurze Zeit später wiederhergestellt werden kann. Zusätzlich kann das Fahrzeug 101 unter Verwendung der Leistung der Sekundärbatterie 86 fahren, selbst nachdem die Brenngaszufuhr gestoppt wird.
Nach dem Stoppen der Brenngaszufuhr in Schritt S32, bestimmt die Steuereinheit 20 im nachfolgenden Schritt S40, ob der Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durchgehend erfasst wird, nachdem das Austreten durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 erfasst wird, einen vorbestimmten dritten Erfassungszeitraum überschreitet. Der dritte Erfassungszeitraums ist länger als der zweite Erfassungszeitraum, der die Bestimmungsvoraussetzung in Schritt S30 ist. Der dritte Erfassungszeitraum kann gleich oder kleiner als der erste Erfassungszeitraum, der die Bestimmungsvoraussetzung in Schritt S20 ist, sein. Der dritte Erfassungszeitraum kann zum Beispiel 1 bis 5 Sekunden sein. In der zweiten Ausführungsform ist der dritte Erfassungszeitraum dem ersten Erfassungszeitraum gleich. In Schritt S40, wenn der Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 durchgehend erfasst wird, den dritten Erfassungszeitraum überschreitet, bestimmt die Steuereinheit 20, dass die Brenngasleckage, welche die Gegenmaßnahme erfordert, auftritt, und führt die Verarbeitung von Schritt S50 durch. In Schritt S50 stoppt die Steuereinheit 20 die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 durch Schließen des Hauptsperrventils 33. Somit wird der Zustrom des Brenngases aus dem Tank 31 zum Brenngasrohr 32 blockiert und der Fortschritt der Brenngasleckage somit weiter eingedämmt. Die Steuereinheit 20 führt ferner die in der ersten Ausführungsform beschriebene Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung von Schritt S60 durch.
Wenn die Brenngasleckage in Schritt S40 nicht erfasst wird, bevor der Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durchgehend erfasst wird, den dritten Erfassungszeitraum überschreitet, veranlasst die Steuereinheit 20 in Schritt S42 die Brenngas-Zufuhreinheit 30 dazu, die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 wiederaufzunehmen. Dies ist, weil die in Schritt S30 erfasste Brenngasleckage als wie oben beschrieben irrtümlicherweise ermittelt oder als nach der Erfassung gelöst erachtet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 lediglich durch Stoppen der Leistungszufuhr an die Zufuhrvorrichtung 35 gestoppt. Somit kann die Brenngaszufuhr der Brennstoffzelle 10 durch die Wiederaufnahme der Leistungszufuhr an die Zufuhrvorrichtung 35 auf eine einfache, leichte und umgehende Weise wiederaufgenommen werden. Somit kann die Brennstoffzelle 10 in einen normalen Leistungserzeugungszustand zurückkehren und das Fahrzeug 101 kann unter Verwendung der von der Brennstoffzelle 10 erzeugten Leistung und der Leistung der Sekundärbatterie 86 normal angetrieben werden. Nach der oben beschriebenen Verarbeitung beendet die Steuereinheit 20 die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung des gegenwärtigen Zyklus.
Wie oben beschrieben, werden Bestimmungen in zwei Stufen in der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform in den Schritten S30 und S40 durchgeführt, wenn das Fahrzeug 101 im Zustand mit niedriger Geschwindigkeit ist. Nach der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform kann eine Gegenmaßnahme gegen die Brenngasleckage basierend auf der kurzzeitigen Bestimmung unter Verwendung des zweiten Erfassungszeitraums in Schritt S30 als die Bestimmungsvoraussetzung zu einem frühen Zeitpunkt ergriffen werden. Zusätzlich wird das Auftreten der Brenngasleckage erneut basierend auf der Bestimmung unter Verwendung des dritten Erfassungszeitraums im nachfolgenden Schritt S40 bestimmt, selbst wenn zum Beispiel eine irrtümliche Bestimmung, die durch das in der Leckage-Erfassungseinheit 25 auftretende Störsignal verursacht wird, in Schritt S30 auftritt. Somit wird die Zuverlässigkeit der Bestimmung der Brenngasleckage in der Leckage-Erfassungsverarbeitung optimiert. Darüber hinaus wird die Brenngaszufuhr in der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform wiederaufgenommen, wenn die Brenngasleckage nicht nach dem Stoppen der Brenngaszufuhr erfasst wird, selbst wenn die Brenngaszufuhr basierend auf der kurzzeitigen Bestimmung unter Verwendung des ersten Erfassungszeitraums gestoppt wird. Aus diesem Grund wird eine Zeitdauer, während der ein Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs 101 unzureichend ist und eine Fahrperformance des Fahrzeugs 101 verringert wird, was sich aus der unzureichenden Leistung von der Brennstoffzelle 10 aufgrund des Stoppens der Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 ergibt, verkürzt. Somit wird eine Unannehmlichkeit für den Anwender reduziert. Ferner ist es in der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform möglich, dass das Fahrzeug 101 auf eine einfache, leichte und umgehende Weise in einen normalen Fahrzustand zurückkehrt, da die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 durch die Wiederaufnahme der Leistungszufuhr an die Zufuhrvorrichtung 35 in Schritt S42 wiederaufgenommen werden kann. Somit wird die wie oben beschriebene Zeitdauer, in der die Fahrperformance des Fahrzeugs 101 verringert wird, weiter reduziert. Zusätzlich wird die Verarbeitung einer Gegenmaßnahme gegen die Brenngasleckage in der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform angemessen in den Schritten S50 und S60 durchgeführt, wenn basierend auf der Bestimmungen unter Verwendung des dritten Erfassungszeitraums in Schritt S40 bestimmt wird, dass die Brenngasleckage für einen längeren Zeitraum auftritt. Somit kann der Fortschritt der durch die Brenngasleckage verursachten Fehlfunktion eingedämmt werden. Zusätzlich können mit dem Brennstoffzellensystem 100 und einem Verfahren desselben nach der zweiten Ausführungsform verschiedene Funktionen und Effekte, die jenen, die in der er ersten Ausführungsform beschrieben werden, ähnlich sind, erzielt werden.
Dritte Ausführungsform
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Leckage-Erfassungsverarbeitung nach einer dritten Ausführungsform erläutert. Die Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der dritten Ausführungsform wird im Brennstoffzellensystem 100, gezeigt in 1, das die gleiche Ausbildung wie das in der ersten Ausführungsform beschriebene Brennstoffzellensystem 100 aufweist, durchgeführt. Die Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der dritten Ausführungsform ist der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen gleich, mit der Ausnahme, dass die Schritte S35 und S36 nach Schritt S32 hinzugefügt werden.
In der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der dritten Ausführungsform wird die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 wiederaufgenommen, wenn der Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs 101 wie unten beschrieben ermittelt wird, selbst nachdem die Brenngaszufuhr in Schritt S32 gestoppt wird und bevor die Bestimmung von Schritt S40 durchgeführt wird. Wenn der Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs 101 durch den Anwender in Schritt S35 ermittelt wird, bevor der Zeitraum, während dessen die Brenngasleckage durch die Leckage-Erfassungseinheit 25 durchgehend erfasst wird, beginnt die Steuereinheit 20 in Schritt S36 mit der Beschleunigung des Fahrzeugs 101 unter Verwendung der Leistung der Sekundärbatterie 86. Anschließend nimmt die Steuereinheit 20 in Schritt S42, auf ähnliche Weise wie die in der zweiten Ausführungsform beschriebene Weise, die Leistungszufuhr an die Zufuhrvorrichtung 35 wieder auf, um die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 wiederaufzunehmen. Somit kann die von der Brennstoffzelle 10 erzeugte Leistung zusätzlich zu der Leistung der Sekundärbatterie 86 für die Beschleunigung des Fahrzeugs 101 verwendet werden. Somit wird die Zeitdauer, während der das Antriebsdrehmoment unzureichend ist und die Fahrperformance des Fahrzeugs 101 somit verringert wird, reduziert.
Wenn die Brenngaszufuhr wiederaufgenommen wird, beginnt die Steuereinheit 20 mit der Leckage-Erfassungsverarbeitung des nächsten Zyklus. Somit wird, wenn die Brenngasleckage selbst nach der Beschleunigung des Fahrzeugs 101 noch immer durchgehend erfasst wird, bestimmt, dass die Brenngasleckage für einen längeren Zeitraum, der den ersten Erfassungszeitraum oder den dritten Erfassungszeitraum überschreitet, in der Leckage-Erfassungsverarbeitung des nächsten Zyklus auftritt. In diesem Fall wird in den Schritten S50 und S60 eine Gegenmaßnahme gegen die Brenngasleckage angemessen durchgeführt.
Wie oben beschrieben, kann das Fahrzeug 101 mit der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der dritten Ausführungsform in einer kürzeren Zeitdauer zu seinem normalen Fahrzustand zurückkehren, wenn das Stoppen der Brenngaszufuhr in Schritt S32 durch ein irrtümliches Erfassen der Leckage-Erfassungseinheit 25 oder einer geringfügigen Brenngasleckage verursacht wird. Zusätzlich können mit dem Brennstoffzellensystem 100 und einem Verfahren desselben nach der dritten Ausführungsform verschiedene Funktionen und Effekte, die jenen, die in der er ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschrieben werden, ähnlich sind, erhalten werden.
Andere Ausführungsformen
Die verschiedenen Ausbildungen, die in den vorangegangenen Ausführungsformen beschrieben werden, können zum Beispiel wie unten modifiziert werden. Ähnlich wie jede der vorangegangenen Ausführungsformen sind alle anderen Ausführungsformen, die unten beschrieben werden, Beispiele der Aspekte zum Umsetzen der Technologie der vorliegenden Erfindung.
Andere Ausführungsform 1
Der Einbauort der Leckage-Erfassungseinheit 25 ist nicht auf den in der obigen Ausführungsform beschriebenen Ort beschränkt. Die Leckage-Erfassungseinheit 25 kann zum Beispiel an einem Ort eingebaut werden, an dem es eine Verbindungsstelle zum Brenngasrohr 32 gibt. Die Leckage-Erfassungseinheit 25 kann lediglich an einem Ort im Fahrzeug 101 angeordnet sein. Anders als das Verfahren zum Erfassen der Konzentration des Brenngases, kann die Leckage-Erfassungseinheit 25 das Auftreten der Brenngasleckage überwachen. Zum Beispiel kann die Leckage-Erfassungseinheit 25 das Auftreten der Brenngasleckage aus dem Brenngasrohr 32 durch Überwachen einer Veränderung des Drucks im Brenngasrohr 32 erfassen.
Andere Ausführungsform 2
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen muss das Fahrzeug 101 nicht die von der Brennstoffzelle 10 erzeugte Leistung zum Fahren verwenden. Mit anderen Worten muss die Lastvorrichtung 110, an welche die von der Brennstoffzelle 10 erzeugte Leistung zugeführt wird, nicht die Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs 101 enthalten.
Andere Ausführungsform 3
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Zufuhrmenge des Brenngases in der Verarbeitung, in der die Brenngaszufuhr in den Schritten S32 und S50 gestoppt wird, reduziert werden, anstatt dass die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 gestoppt wird. In der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform kann die Verarbeitung, in der die Brenngaszufuhr in Schritt S50 gestoppt wird, nach Schritt S40 weggelassen werden. In diesem Fall wird die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung in Schritt S60 durchgeführt, während die Brenngaszufuhr durch Stoppen des Antriebs der Zufuhrvorrichtung 35 gestoppt wird. Ferner kann die Steuereinheit 20 in der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle 10 durch Schließen des Hauptsperrventils 33 in Schritt S32 stoppen.
Andere Ausführungsform 4
In der Leckage-Erfassungsverarbeitung nach jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 20 das Verfahren zum Stoppen der Gaszufuhr abhängig vom Ort, an dem die Brenngasleckage erfasst wird, als eine Gegenmaßnahme gegen die erfasste Brenngasleckage verändern, wenn die Brenngaszufuhr gestoppt wird. Wenn die Brenngasleckage zum Beispiel durch die in der Nähe der Zufuhrvorrichtung 35 angeordnete Leckage-Erfassungseinheit 25 erfasst wird, kann die Steuereinheit 20 die Brenngaszufuhr durch Stoppen des Vorgangs der Zufuhrvorrichtung 35 stoppen, und wenn die Brenngasleckage durch die in der Nähe des Tanks 31 angeordnete Leckage-Erfassungseinheit 25 erfasst wird, kann die Steuereinheit 20 die Brenngaszufuhr durch Schließen des Hauptsperrventils 33 stoppen.
Andere Ausführungsform 5
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 101 eine übergeordnete Steuereinheit enthalten, die getrennt von der Steuereinheit 20, welche die Leckage-Erfassungsverarbeitung durchführt, den Betrieb des Fahrzeugs 101 steuert.
Andere Ausführungsform 6
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung in Schritt S60 weggelassen werden. Ferner kann lediglich die Benachrichtigungsverarbeitung durch die Benachrichtigungseinheit 28 als die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung durchgeführt werden, oder mindestens eine von der Verarbeitung, in welcher der Vorgang des Brennstoffzellensystems 100 beendet wird, ohne die Benachrichtigungsverarbeitung durch die Benachrichtigungseinheit 28 durchzuführen, und der Verarbeitung, bei der das Fahrzeug 101 am Fahren hindert wird, kann durchgeführt werden. In einem Fall, in dem die Benachrichtigungsverarbeitung nicht durchgeführt wird, kann die Benachrichtigungseinheit 28 weggelassen werden.
Anderes
In den oben beschriebenen Ausführungsformen können Teile oder alle der Funktionen und Prozesse, die durch Software umgesetzt werden, durch Hardware umgesetzt werden. Zusätzlich können Teile oder alle der Funktionen und Prozesse, die durch Hardware umgesetzt werden, durch Software umgesetzt werden. Als Hardware können zum Beispiel verschiedene Schaltungen, wie eine integrierte Schaltung, eine diskrete Schaltung oder ein aus denselben kombiniertes Schaltungsmodul verwendet werden.
Die Technologie der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorangegangenen Ausführungsformen, Beispiele und Modifikationen beschränkt und kann mit verschiedenen Ausbildungen innerhalb eines Bereichs, der nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abweicht, umgesetzt werden. Zum Beispiel können die technischen Merkmale in den Ausführungsformen, Beispielen und Modifikationen entsprechend den technischen Merkmalen eines jeden in der Kurzfassung der Erfindung beschriebenen Aspekts angemessen ersetzt oder kombiniert werden. Darüber hinaus können die technischen Merkmale sowohl in einem Fall, in dem diese nicht als wesentlich in der vorliegenden Spezifikation beschrieben werden, als auch in einem Fall, in dem diese in der vorliegenden Spezifikation als unwesentlich beschrieben werden, angemessen gelöscht werden.

Claims

Brennstoffzellensystem (100), das an einem Fahrzeug (101) angebracht ist, wobei das Brennstoffzellensystem (100) aufweist: eine Brennstoffzelle (10), die ausgebildet ist, um durch Empfangen eines Brenngases und eines oxidierenden Gases Leistung zu erzeugen; eine Brenngas-Zufuhreinheit (30), die ausgebildet ist, um das Brenngas der Brennstoffzelle (10) zuzuführen; einen Leckagesensor (25), der ausgebildet ist, um ein Austreten des Brenngases zu erfassen; einen Geschwindigkeitsdetektor (22), der ausgebildet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) zu ermitteln; und eine Steuervorrichtung (20), die ausgebildet ist, um die Brenngas-Zufuhreinheit (30) zu steuern, wobei die Steuervorrichtung (20) ausgebildet ist, um eine Leckage-Erfassungsverarbeitung durchzuführen, welche enthält: in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) größer als eine vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit ist, Stoppen einer Zufuhr von Brenngas an die Brennstoffzelle (10) oder Reduzieren einer Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle (10), wenn das Austreten des Brenngases während eines vorbestimmten ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird; und in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, Stoppen der Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) oder Reduzieren der Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle (10), wenn das Austreten des Brenngases während eines vorbestimmten zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, wobei der zweite Erfassungszeitraum kürzer als der erste Erfassungszeitraum ist.
Brennstoffzellensystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (20) ausgebildet ist, um die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) in einem Fall, in dem das Austreten des Brenngases nicht erfasst wird bevor der Zeitraum, während dessen das Austreten des Brenngases durchgehend erfasst wird, einen vorbestimmten dritten Erfassungszeitraum überschreitet, wiederaufzunehmen, nachdem die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) gestoppt wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, wobei der dritte Erfassungszeitraum länger als der zweite Erfassungszeitraum ist.
Brennstoffzellensystem (100) nach Anspruch 2, ferner aufweisend eine Benachrichtigungsvorrichtung (28), die ausgebildet ist, um einen Anwender über ein Auftreten des Austretens von Brenngas zu benachrichtigen, wobei die Steuervorrichtung (20) ausgebildet ist, um eine Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung, welche die Verarbeitung, in der die Benachrichtigungsvorrichtung (28) dazu veranlasst wird, über das Auftreten des Austretens von Brenngas zu benachrichtigen, in einem Fall, in dem der Zeitraum, während dessen das Austreten des Brenngases durchgehend erfasst wird, den dritten Erfassungszeitraum überschreitet, enthält, durchzuführen, nachdem die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) gestoppt wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird.
Brennstoffzellensystem (100) nach Anspruch 3, wobei die Leckage-Gegenmaßnahmen-Verarbeitung die Verarbeitung, in der ein Vorgang des Brennstoffzellensystems (100) beendet wird, enthält.
Brennstoffzellensystem (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ferner aufweisend eine Sekundärbatterie (86), die ausgebildet ist, um einen Teil der von der Brennstoffzelle (10) erzeugten Leistung zu speichern, wobei die Steuervorrichtung (20) ausgebildet ist, um: einen Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs (101) durch einen Anwender zu ermitteln; als Reaktion auf den Beschleunigungsvorgang eine Vorgangssteuerung zur Zufuhr der Leistung von mindestens einer von der Brennstoffzelle (10) und der Sekundärbatterie (86) an eine Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs (101) durchzuführen; die Leckage-Erfassungsverarbeitung wiederholt in einem vorbestimmten Steuerzyklus während der Durchführung der Vorgangssteuerung durchzuführen; und nachdem die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) gestoppt wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, die Brenngaszufuhr an die Brennstoffzelle (10) in einem Fall, in dem der Beschleunigungsvorgang ermittelt wird, bevor der Zeitraum, während dessen das Austreten des Brenngases durchgehend erfasst wird, den dritten Erfassungszeitraum überschreitet, wiederaufzunehmen, um die Leistung als Reaktion auf den Beschleunigungsvorgang an die Antriebsleistungsquelle zuzuführen und das Fahrzeug (101) zu beschleunigen.
Brennstoffzellensystem (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei: die Brenngas-Zufuhreinheit (30) einen Tank (31), der das Brenngas speichert, ein Hauptsperrventil (33), das eine Ausströmung des Brenngases aus dem Tank (31) steuert, und eine Zufuhrvorrichtung (35), welche die Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) einstellt, enthält, wobei die Zufuhrvorrichtung (35) an einer stromabwärtigen Seite des Hauptsperrventils (33) angeordnet ist; die Steuervorrichtung (20) ausgebildet ist, um: wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) größer als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des ersten Erfassungszeitraums durchgehen erfasst wird, die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) durch Schließen des Hauptsperrventils (33) zu stoppen; und wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist und das Austreten des Brenngases während des zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, die Zufuhr des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) durch Stoppen des Vorgangs der Zufuhrvorrichtung (35) zu stoppen, ohne das Hauptsperrventil (33) zu schließen.
Brennstoffzellensystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Zustand, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, ein Zustand ist, in dem das Fahrzeug gestoppt wird, und ein Zustand, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als die Schwellengeschwindigkeit ist, ein Zustand ist, in dem das Fahrzeug fährt.
Verfahren zur Steuerung eines Brennstoffzellensystems (100), wobei das Brennstoffzellensystem (100) an einem Fahrzeug (101) angebracht ist und eine Brennstoffzelle (10), die ausgebildet ist, um durch Empfangen eines Brenngases und eines oxidierenden Gases Leistung zu erzeugen, einen Leckagesensor (25), der ausgebildet ist, um ein Austreten des Brenngases zu erfassen, einen Geschwindigkeitsdetektor (22), der ausgebildet ist, um eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (101) zu ermitteln, und eine Steuervorrichtung (20), die ausgebildet ist, um die Zufuhr des Brenngases zur Brennstoffzelle (10) zu steuern, enthält, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) durch den Geschwindigkeitsdetektor (22); Erfassen des Austretens des Brenngases durch den Leckagesensor (25); in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) größer als eine vorbestimmte Schwellengeschwindigkeit ist, Stoppen der Zufuhr des Brenngases zur Brennstoffzelle (10) oder Reduzieren einer Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) durch die Steuervorrichtung (20), wenn das Austreten des Brenngases während eines vorbestimmten ersten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird; und in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (101) gleich oder kleiner als die Schwellengeschwindigkeit ist, Stoppen der Zufuhr des Brenngases zur Brennstoffzelle (10) oder Reduzieren der Zufuhrmenge des Brenngases an die Brennstoffzelle (10) durch die Steuervorrichtung (20), wenn das Austreten des Brenngases während eines vorbestimmten zweiten Erfassungszeitraums durchgehend erfasst wird, wobei der zweite Erfassungszeitraum kürzer als der erste Erfassungszeitraum ist.