(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源として搭載する移動体であって、
前記燃料電池により生成された生成水を貯留可能な貯留手段と、
前記燃料電池により生成された生成水および／または前記貯留手段により貯留された生成水を少なくとも一つの放出口から移動体の外部に放出可能な放出手段と、
移動体の状態を検出する状態検出手段と、
該検出した状態に基づいて前記放出手段による生成水の放出を制御する放出制御手段と、
を備え、
前記状態検出手段は、移動体の移動状態を検出する手段であり、
前記放出制御手段は、前記状態検出手段により移動体の移動状態が検出されたときには移動体の停止状態のときより前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段である
移動体。
【請求項２】
前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された移動体の移動状態が所定の移動速度以上で移動している状態であるときには前記生成水が放出されないよう前記放出手段を制御する手段である請求項１記載の移動体。
【請求項３】
前記放出制御手段は、前記状態検出手段により移動体の停止状態が検出されたときには第１の放出量の範囲内で前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御し、前記状態検出手段により移動体の移動状態が検出されたときには前記第１の放出量より小さな第２の放出量の範囲内で前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する手段である請求項１または２記載の移動体。
【請求項４】
請求項１または２記載の移動体であって、
前記状態検出手段は、移動体の移動速度を検出する手段であり、
前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された移動速度が大きいほど前記生成水の放出量が少なくなる傾向で前記放出手段を制御する手段である
移動体。
【請求項５】
請求項１または２記載の移動体であって、
前記状態検出手段は、移動体の移動速度を検出する手段であり、
前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された移動速度が大きいほど小さくなる傾向で許容放出量を設定すると共に該設定した許容放出量の範囲内で前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する手段である
移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に関し、詳しくは、発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源として搭載する移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の移動体としては、燃料電池により生成される生成水を車両の側方に放出する自動二輪車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動二輪車では、燃料電池の生成水を側方に排出することにより、生成水がタイヤにかかることに基づく不都合、例えばスリップを防止している。
【特許文献１】特開２００１−３１３０５６号公報（図２，第３頁，第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、燃料電池を搭載する車両では、走行中でも燃料電池により生成される生成水を車外に排出する必要がある。このとき、スリップを回避するためにタイヤにかからないように生成水を排出しても、排出した生成水が走行風によって巻き上げられ、後続の車両のフロントガラスに飛散するなどの後続車両に対する不都合が生じる場合がある。また、側方に排出する場合には、路肩の人や建造物に水がかかる場合も生じる。
【０００４】
本発明の移動体は、燃料電池からの生成水を放出する際に生成水が飛散するのを抑制することを目的の一つのとする。本発明の移動体は、燃料電池からの生成水を放出する際に生成水が人や建造物にかかるのを抑止することを目的の一つのとする。本発明の移動体は、燃料電池からの生成水を放出する際に放出した生成水の後方または側方の移動体への影響を抑制することを目的の一つのとする。本発明の移動体は、燃料電池からの生成水をより適正に外部に放出することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の移動体は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１の移動体は、
発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源として搭載する移動体であって、
前記燃料電池により生成された生成水を貯留可能な貯留手段と、
前記燃料電池により生成された生成水および／または前記貯留手段により貯留された生成水を少なくとも一つの放出口から外部に放出可能な放出手段と、
移動体の状態を検出する状態検出手段と、
該検出した状態に基づいて前記放出手段による生成水の放出を制御する放出制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の移動体では、移動体の状態に基づいて燃料電池により生成された生成水やこれを貯留した水を放出口から外部に放出するから、移動体の状態に応じた生成水の放出を行なうことができる。即ち、移動体の状態に応じて生成水をより適正に外部に放出することができるのである。ここで、貯留手段は、燃料電池から放出口までに設けられて生成水を貯留可能な全てのものを意味し、例えば、生成水を貯留するタンクなどが含まれる他、燃料電池から放出口まで生成水を通流させる通路（特に、燃料電池からの排ガスと共に生成水を通流させる通路）なども含まれる。また、移動体としては、自動車や列車
などの車両を含む地上移動体が含まれる。さらに、移動体は、燃料電池に加えて燃流電池以外の電力源、例えば二次電池やキャパシタ，発電機などを搭載するものとしてもよい。
【０００８】
こうした本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の移動状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により移動体の移動状態が検出されたときには移動体の停止状態のときより前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体が移動しているときに放出される生成水による影響、例えば、移動体の移動に伴う空気の流れにより放出された生成水が飛散し巻き上げられて後方または側方の移動体にかかるなどの不都合や放出された生成水が歩行者や建造物にかかるなどの不都合，放出された生成水による移動体の移動における安定性を阻害する不都合などを抑制することができる。
【０００９】
この移動状態のときには生成水の放出量を制限する態様の本発明の第１の移動体において、前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された移動体の移動状態が所定の移動状態であるときには前記生成水が放出されないよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定の移動状態における生成水の放出による不都合を回避することができる。ここで、「所定の移動状態」としては、所定の移動速度以上で移動している状態を、その一例として考えることができる。
【００１０】
また、移動状態のときには生成水の放出量を制限する態様の本発明の第１の移動体において、前記放出制御手段は、前記状態検出手段により移動体の停止状態が検出されたときには第１の放出量の範囲内で前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御し、前記状態検出手段により移動体の移動状態が検出されたときには前記第１の放出量より小さな第２の放出量の範囲内で前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体が停止状態のときには第１の放出量の範囲内で生成水を放出し、移動体が移動状態のときにはこの第１の放出量より小さな第２の放出量の範囲内で生成水を放出することができる。この結果、移動状態における生成水の放出による不都合を抑制することができる。
【００１１】
さらに、移動状態のときには生成水の放出量を制限する態様の本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の移動速度を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により検出された移動速度が大きいほど前記生成水の放出量が少なくなる傾向で前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできるし、前記状態検出手段は移動体の移動速度を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により検出された移動速度が大きいほど小さくなる傾向で許容放出量を設定すると共に該設定した許容放出量の範囲内で前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。このようにするのは、上述した放出された生成水による影響（不都合）は移動体の移動速度が大きくなるほど生じやすくなることなどに基づく。
【００１２】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の加速状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により移動体の加速状態が検出されたときには移動体の加速状態が検出されないときより前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。移動体は定速で移動しているときより加速しているときの方が不安定な場合が多いため、この不安定な状態になりやすい加速状態に対して放出された生成水による影響（不都合）が重畳的に生じるのを抑制することなどに基づく。この場合、前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された移動体の加速度が所定加速度以上のときには前記生成水が放出されないよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定加速度以上で加速しているときに放出された生成水による影響が生じるのを回避することができる。
【００１３】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の移動状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により移動体の移動状態が検出されたときには前記生成水の放出量が前記燃料電池により生成される生成水の生成量より少なくなるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体が移動状態にあるときの生成水の放出量を少なくすることができる。
【００１４】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体に対する移動体周囲の空気の流れの相対速度を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により検出された相対速度が大きいほど前記生成水の放出量が少なくなる傾向で前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。移動体周囲の空気の流れによる放出した生成水の飛散や巻き上げの程度は生成水に対する相対速度の大小によるから、移動体周囲の空気の流れの移動体に対する相対速度が大きいほど生成水の放出量を少なくすることにより、放出した生成水が移動体周囲の空気の流れにより飛散し巻き上げられるのを抑制することができる。この態様の本発明の第１の移動体において、前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された相対速度が所定相対速度以上のときには前記生成水が放出されないよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体周囲の空気の流れの移動体に対する相対速度が所定相対速度以上のときにおける生成水の放出による不都合を回避することができる。
【００１５】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の制動状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により移動体の制動状態が検出されたときには前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、放出した生成水が移動体の制動を阻害するのを抑制することができる。この態様の本発明の第１の移動体において、前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された移動体の制動状態が所定の制動状態であるときには前記生成水が放出されないよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定の制動状態における放出した生成水による制動の阻害を回避することができる。
【００１６】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の所定の旋回状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により前記所定の旋回状態が検出されたときには該所定の旋回状態が検出されないときより前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、放出した生成水による移動体の旋回時における安定性の阻害、例えば移動体が車両であるときのスリップなどによる安定性の阻害を抑制することができる。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。
【００１７】
この移動体が旋回状態のときに生成水の放出量を制限する態様の本発明の第１の移動体において、前記放出手段は移動体の左右の位置に少なくとも一つずつの放出口から生成水を放出可能な手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により前記所定の旋回状態が検出されたときには前記放出手段における前記左右の位置の放出口のうち少なくとも旋回により外周側となる放出口からの生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。移動体は旋回時には遠心力によりその外周側に大きな力が作用する。従って、旋回により外周側となる放出口からの生成水の放水量を制限することにより、放出した生成水による移動体の旋回時の安定性の阻害をより効果的に抑制することができる。
【００１８】
また、移動体が旋回状態のときに生成水の放出量を制限する態様の本発明の第１の移動体において、前記所定の旋回状態は所定の回転半径以下の回転半径でもって所定の移動速度以下で旋回する状態であるものとすることもできる。こうすれば、所定の回転半径以下の回転半径でもって所定の移動速度以下で旋回する状態における移動体の安定性の阻害を
抑制することができる。
【００１９】
本発明の第１の移動体において、移動体は自動車であり、車輪のスリップを抑制するスリップ抑制手段を備え、前記状態検出手段は前記スリップ抑制手段による車輪のスリップの抑制が行なわれているスリップ抑制作動状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段によりスリップ抑制作動状態が検出されたときには前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。スリップ抑制動作はスリップしている車輪をグリップさせる動作であり、路面の摩擦係数に左右される。一方、路面の摩擦係数は路面が濡れているときの方が乾いているときより小さくなる。従って、スリップ抑制作動状態に生成水の放出量を制限することにより、放出された生成水によるスリップ抑制動作の阻害を抑制することができる。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。この態様の本発明の第１の移動体において、前記放出手段は取り付け位置の異なる複数の放出口から前記生成水を放出可能な手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段によりスリップ抑制作動状態が検出されたときには前記放出手段における複数の放出口のうち少なくとも前記スリップの抑制に係る車輪に影響を与える放出口からの前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、放出された生成水によるスリップ抑制動作の阻害をより効果的に抑制することができる。
【００２０】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の移動環境状態を検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の移動環境状態に応じた生成水の放出を行なうことができる。
【００２１】
この移動体の移動環境状態に応じて生成水の放出を制御する態様の本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は雨天状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により雨天状態を検出したときには前記生成水を制限することなく放出するよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。雨天時における生成水の放出は水による移動体の移動特性に影響を与えないため、生成水の放出量を制限する必要がないからである。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。この態様の本発明の第１の移動体において、前記放出制御手段は、前記状態検出手段により検出された雨天状態が所定の雨天状態であるときには雨天状態が検出されないときより前記生成水が多く放出されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。即ち、雨天時により多くの生成水を放出するものとしてもよいのである。
【００２２】
また、移動体の移動環境状態に応じて生成水の放出を制御する態様の本発明の第１の移動体において、移動体は車両であり、前記状態検出手段は移動体の雪面上または凍結面上を移動する雪凍結面上移動状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により移動体の雪凍結面上移動状態を検出したときには前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、雪面上や凍結面上を移動しているときに生成水が放出されることによる不都合、例えば、生成水がかかった部分の摩擦係数が小さくなることによりスリップが生じやすくなる不都合や生成水がかかった部分が凍結することによりスリップが生じやすくなる不都合などの不都合を抑制することができる。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。
【００２３】
さらに、移動体の移動環境状態に応じて生成水の放出を制御する態様の本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は外気の温度を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により検出された外気の温度が低いほど前記生成水の放出量が少なくなる傾向で前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、放出された生成水に対する外気の温度が低いことに対する不都合、例えば、水蒸気を液化
することにより生じる飛散や巻き上げなどの不都合や水を凍結させることにより生じるスリップが生じやすくなる不都合などの不都合を抑制することができる。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。
【００２４】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は、移動体の周囲における障害物の状態を検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の周囲における障害物の状態に応じた生成水の放出を行なうことができる。ここで、障害物には、建造物などの固定物や他の移動体などの移動物の他、人なども含まれる。
【００２５】
この移動体の周囲における障害物の状態に応じて生成水の放出を制御する態様の本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体から所定範囲内の障害物の有無を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により移動体から所定範囲内に障害物が検出されたときには前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定範囲内の障害物に対する生成水の放出の不都合、例えば放出された生成水が直接あるいは間接にかかることにより生じる不都合や放出された生成水によって障害物のスリップが生じやすくなることによる不都合などの不都合を抑制することができる。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。この態様の本発明の移動体において、前記放出手段は取り付け位置の異なる複数の放出口から前記生成水を放出可能な手段であり、前記状態検出手段は複数の方向に対する所定範囲内の障害物の有無を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記複数の放出口のうち前記状態検出手段により前記所定範囲内の障害物が検出された方向に対応する放出口からの前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より効果的に所定範囲内の障害物に対する生成水の放出の不都合を抑制することができる。
【００２６】
また、移動体の周囲における障害物の状態に応じて生成水の放出を制御する態様の本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体と該移動体の後方における他の移動体との距離を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により検出された前記他の移動体との距離が所定距離未満のときには前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、放出された生成水による後方の他の移動体における不都合、例えば、放出された生成水が外気によって飛散し巻き上げられて視界を妨げる場合が生じるといった不都合や放出された生成水によりスリップしやすくなるといった不都合などの不都合を抑制することができる。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。こうした本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体の移動速度を検出する手段を備え、前記放出制御手段は前記検出された移動体の移動速度に基づく距離を前記所定距離として設定し、該設定した所定距離を用いて前記生成水の放出を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の移動速度に応じた障害物との距離により生成水の放出を制御することができる。
【００２７】
本発明の第１の移動体において、前記状態検出手段は移動体における乗員の乗降が推定される乗降推定状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により前記乗降推定状態が検出されたときには前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることできる。こうすれば、乗員の乗降の際に生成水が乗員にかかるのを抑制することができる。ここで、生成水の放出量の制限は、生成水の放出の禁止も含まれる。この態様の本発明の第１の移動体において、前記放出手段は取り付け位置が異なる複数の放出口から前記生成水を放出可能な手段であり、前記状態検出手段は移動体の複数の位置における乗降推定状態を検出する手段であり、前記放出制御手段は前記複数の放出口のうち前記状態検出手段により前記乗降推定状態が検出された位置に対応する放出口からの前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段で
あるものとすることもできる。こうすれば、乗員の乗降の際に生成水が乗員にかかるのを抑制すると共に生成水を放出することができる。
【００２８】
本発明の第１の移動体において、前記貯留手段における生成水の貯留状態を検出する貯留状態検出手段を備え、前記放出制御手段は前記貯留状態検出手段により検出された貯留状態に基づいて前記放出手段による生成水の放出を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、生成水の貯留状態に応じて生成水を放出することができる。
【００２９】
この生成水の貯留状態に基づいて生成水の放出を制御する態様の本発明の移動体において、前記放出制御手段は前記貯留状態検出手段により検出された貯留状態における生成水の貯留量が第１の所定量以下のときには前記生成水の放出量が制限されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできるし、前記放出制御手段は前記貯留状態検出手段により検出された貯留状態における生成水の貯留量が第２の所定量以上のときには前記生成水の放出量が多くなるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、前者では貯留量が第１の所定量を超えるまでの放出された生成水による不都合を抑制することができ、後者では貯留量が第２の所定量を超えた後の貯留量の増加を抑制することができる。
【００３０】
また、生成水の貯留状態に基づいて生成水の放出を制御する態様の本発明の移動体において、前記貯留状態検出手段により検出された貯留状態における生成水の貯留量が第３の所定量以上のときには前記燃料電池の出力制限を指示する出力制限指示手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、貯留量が第３の所定量を超えた後の貯留量の増加を抑制することができる。
【００３１】
本発明の第１の移動体において、前記放出手段は取り付け位置の異なる複数の放出口から前記生成水を放出可能な手段であり、前記放出制御手段は前記状態検出手段により検出された状態に基づいて前記複数の放出口からの生成水の放出状態を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の状態に応じた放出口から生成水を放出することができる。この結果、より適正な位置で生成水を放出することができる。
【００３２】
本発明の第２の移動体は、
発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源として搭載する移動体であって、
前記燃料電池により生成された生成水の放出状態を変更して外部に放出可能な放出手段と、
移動体の移動状態を検出する移動状態検出手段と、
該検出した移動状態に基づいて前記生成水の放出状態を設定すると共に該設定した放出状態により前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する放出制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００３３】
この本発明の第２の移動体では、移動体の移動状態に基づいて燃料電池により生成される生成水の放出状態を設定し、この設定した放出状態により生成水を外部に放出する。この結果、移動体の移動状態に応じた放出状態により生成水を放出することができる。従って、より適切な放出状態を設定することにより、生成水を放出することにより生じる不都合、例えば、放出した生成水が外気により飛散し巻き上げられることによる不都合や放出した生成水が周囲の障害物にかかることによる不都合などの不都合を抑制することができる。
【００３４】
こうした本発明の第２の移動体において、前記放出手段は前記生成水の放出方向を変更可能な手段であり、前記放出制御手段は前記検出した移動状態に基づいて前記生成水の放出方向を設定すると共に該設定した放出方向をもって前記生成水が放出されるよう前記放
出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の移動状態に応じた放出方向に生成水を放出することができる。
【００３５】
この移動体の移動状態に応じて放出方向を変更して生成水を放出する態様の本発明の第２の移動体において、前記移動状態検出手段は移動体の移動速度を検出する手段であり、前記放出手段は移動体の側方向の成分をもった放出方向に変更可能な手段であり、前記放出制御手段は前記検出した移動体の移動速度が大きいほど移動体の側方向の成分が大きくなる傾向に前記放出方向を設定すると共に該設定した放出方向をもって前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の移動速度が大きくなるほど移動体の移動に伴う空気の流れの影響の小さな移動体の側方向にむけて生成水を放出するから、放出した生成水が移動体の移動に伴う空気の流れにより飛散し巻き上げられるのを抑制することができる。また、移動体の移動速度が小さいときには側方向に向けて放出されないから、移動体の側方向の建造物や人に生成水がかかるのを抑制することができる。
【００３６】
また、移動体の移動状態に応じて放出方向を変更して生成水を放出する態様の本発明の第２の移動体において、前記移動状態検出手段は移動体の移動速度を検出する手段であり、前記放出手段は移動体の後方向の成分をもった放出方向に変更可能な手段であり、前記放出制御手段は前記検出した移動体の移動速度が大きいほど移動体の後方向の成分が大きくなる傾向に前記放出方向を設定すると共に該設定した放出方向をもって前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。放出された生成水の地面に対する相対速度が大きいほど生成水が地面に到達したときに飛び散りやすくなり、生成水が多く飛び散るほど移動体の移動に伴う空気の流れにより巻き上げられる水が多くなる。従って、移動体の移動速度が大きいほど移動体の後方向の成分が大きくなるよう生成水を放出することにより、生成水が地面に到達したときの飛び散る量を少なくして、放出した生成水が移動体の移動に伴う空気の流れにより巻き上げられるのを抑制することができる。
【００３７】
本発明の第２の移動体において、前記放出手段は前記生成水の放出速度を変更可能な放出速度変更手段を有する手段であり、前記放出制御手段は前記検出した移動状態に基づいて前記放出速度変更手段の状態を設定すると共に該設定された状態となるよう前記放出速度変更手段を調整して前記生成水が放出されるよう前記放出手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の移動状態に応じた放出速度により生成水を放出することができる。
【００３８】
この移動体の移動状態に応じた放出速度により生成水を放出する態様の本発明の第２の移動体において、前記放出制御手段は、移動体の移動方向における前記生成水の地面に対する相対速度が小さくなるよう前記放出速度変更手段の状態を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、生成水が地面に到達したときの飛び散る量を少なくすることができ、これにより放出した生成水が移動体の移動に伴う空気の流れにより巻き上げられるのを抑制することができる。
【００３９】
また、移動体の移動状態に応じた放出速度により生成水を放出する態様の本発明の第２の移動体において、前記放出速度変更手段は、前記生成水の放出口の開口面積を変更することにより前記生成水の放出速度を変更可能な手段であるものとすることもできるし、前記生成水の放出口に至る経路における圧力を変更することにより前記生成水の放出速度を変更可能な手段であるものとすることもできる。
【００４０】
さらに、本発明の第２の移動体において、前記放出手段は、前記生成水を前記燃料電池からの排気と共に放出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃料電池か
らの排気の放出状態を変更することにより生成水の放出状態を変更することができる。
【００４１】
本発明の第３の移動体は、
発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源として搭載する移動体であって、
前記燃料電池を運転する運転手段と、
前記燃料電池により生成された生成水の少なくとも一部を水蒸気とした状態で該燃料電池から排出される排ガスと共に外部に放出する放出手段と、
該放出手段から放出される液体としての生成水の放出量が許容放出量の範囲内となるよう前記運転手段を制御する放出制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００４２】
この本発明の第３の移動体では、燃料電池により生成された生成水をの一部を水蒸気とした状態で燃料電池から排出される排ガスと共に外部に放出する際に、放出される液体としての生成水の放出量が許容放出量の範囲内となるよう制御する。これにより、燃料電池により生成される生成水の生成量に拘わらず、放出される液体としての生成水の放出量を許容放出量の範囲内にすることができる。この結果、生成水の放出量が許容放出量を超えることにより生じる不都合、例えば放出した生成水が移動体の移動に伴う空気の流れにより飛散し巻き上げられることによる不都合などを抑制することができる。
【００４３】
こうした本発明の第３の移動体において、前記運転手段は前記燃料電池から排出される排ガスの温度を調整可能な手段を有し、前記放出制御手段は前記燃料電池から排出される排ガスの温度を変更することにより前記生成水における水蒸気量を変更して前記液体としての生成水の放出量が前記許容放出量の範囲内となるよう前記運転手段を制御する手段であるものとすることもできるし、前記運転手段は前記燃料電池を冷却する冷却装置を運転する手段を有し、前記放出制御手段は前記冷却装置の運転の変更により前記燃料電池から排出される排ガスの温度が変更されるよう前記運転手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、排ガスの温度を変更することにより生成水の水蒸気量を調整して液体としての生成水の放出量を許容放出量の範囲内にすることができる。これらの態様の本発明の第３の移動体において、前記運転手段は前記燃料電池からの排ガスの背圧を調整する手段を有し、前記放出制御手段は前記燃料電池からの排ガスの背圧調整により前記燃料電池から排出される排ガスの温度が変更されるよう前記運転手段を制御する手段であるものとすることもできる。
【００４４】
また、本発明の第３の移動体において、前記運転手段は前記燃料電池に供給される気体を前記燃料電池から排出される排ガスに含まれる水分により加湿する加湿手段を有し、前記放出制御手段は前記加湿手段による加湿量を調整することにより前記液体としての生成水の放出量が前記許容放出量の範囲内となるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、加湿手段による加湿量を調整することにより液体としての生成水の放出量を許容放出量の範囲内にすることができる。
【００４５】
さらに、本発明の第３の移動体において、前記燃料電池の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記放出制御手段は前記運転状態検出手段により検出された前記燃料電池の運転状態に基づいて前記液体としての生成水の放出量を演算すると共に該演算した放出量が前記許容放出量の範囲内となるよう前記運転手段における制御パラメータを設定し、該設定した制御パラメータを用いて前記運転手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制御パラメータを変更することにより、液体としての生成水の放出量を許容放出量の範囲内にすることができる。ここで、「制御パラメータ」としては、燃料電池からの排ガスの目標温度を用いることができる。
【００４６】
本発明の第４の移動体は、
水素と酸素の電気化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池からの排気を移動体外に排出するための排気系と、
前記排気に含まれる生成水の移動体外への排出を所定速以上の時に抑制する排水抑制機構と、
を備えることを要旨とする。
【００４７】
この本発明の第４の移動体では、生成水の飛散は移動体外の気流の影響を受けるため、排気に含まれる生成水の移動体外への排出を所定速以上の時に抑制することにより、生成水の飛散を抑制することができる。ここで、移動体としては主に車両を考えることができる。
【００４８】
こうした本発明の第４の移動体において、排水抑制機構は、種々の構成を採ることができる。第１の態様として、排水抑制機構は、所定速以上で開度が低減する弁機構としてもよい。この弁機構は、電磁弁と、移動体速に応じてその開度を制御する制御装置とを用いて構成してもよい。また、外部からの圧力に応じて開閉動作するリード弁を用いてもよい。高速移動時には、気流をせき止めた時の圧力、即ちラム圧が速度に応じて高くなる。従って、ラム圧に応じて開閉するリード弁を用いれば、上述の弁機構を比較的容易に実現することができる。
【００４９】
排水抑制機構は、第２の態様として、移動体の移動に伴うラム圧が生成水の排出を抑制する方向に作用する位置および向きに開口する排水口としてもよい。例えば、排水口を移動体の外部に前方に向けて設ける構造を採ることができる。
【００５０】
上述の排水抑制機構は、例えば、排気管に直接設けてもよい。また、排気から生成水を分離するための気液分離機構を設け、その気液分離機構からの排水系に設けてもよい。気液分離機構を用いる場合には、排気中の生成水を分離した上で、効率的に排出することができる利点がある。
【００５１】
気液分離機構を適用する場合には、分離された生成水を一時的に貯留する貯留部を有することが好ましい。こうすることにより、高速移動時に、生成水の分離機能に支障なく生成水の排出を抑制することができる。この場合、排水系は、貯留部において移動体の前方に開口するよう設けられていることが好ましい。移動体の加速時には、慣性力の作用により、生成水は貯留部後方に押しやられるため、排水、ひいては生成水の飛散が抑制される。減速時には、生成水が前方に流れてくるため、排水が促進される。このように貯留部からの排水用の開口を移動体前方に向けておくことにより、簡易な構造で、高速移動に向けての加速中の排水を抑制し、減速時の排水を促進することができる。
【００５２】
本発明の第５の移動体は、
移動体であって、
水素と酸素の電気化学反応により発電する燃料電池と、
前記燃料電池からの排気を移動体外に排出するための排気系と、
前記排気に含まれる生成水を一時的に貯留する貯留部と、
前記貯留部から前記生成水を排出するため前記移動体の前方側に設けられた排水口と、
を備えることを要旨とする。
【００５３】
この本発明の第５の移動体では、排気系に貯留部を備えると共に貯留部から生成水を排出するための排水口を車両の前方側に設ける。この本発明の第５の移動体では、高速移動時に排水を抑制する作用を十分に奏しない構成も含まれる。先に説明した通り、前方に開口部を設けることにより、加速時の排水が抑制され、減速時の排水が促進される。移動中の移動体は、一定速度で走行し続けることはあまり多くなく、加減速が行われることが多
い。従って、減速時に生成水を十分に排出すると共に加速時の排出を抑制することにより、移動中における生成水の飛散を後続の移動体の移動に支障を与えない程度には抑制することができる。ここで、移動体としては主に車両を考えることができる。
【００５４】
こうした本発明の第５の移動体において、貯留部および排水口を移動体内部に設け、排水管で移動体外に生成水を排出する構造としてもよい。また、排水口は、移動体の移動中に伴うラム圧が生成水の排出を抑制する方向に作用する位置および向きに開口させてもよい。後者の態様では、貯留部を移動体外に設けることにより排水口にラム圧が作用するようにしてもよいし、貯留部を移動体内に設けた上で排水口を移動体外に設けてもよい。このように排水口にラム圧を作用させることによって、高速移動時の排水を抑制し、生成水の飛散を抑制することができる。
【００５５】
また、本発明の第５の移動体において、排水口には、所定速以上で開度が低減する弁機構を設けてもよい。こうすることで、高速移動時における排水を抑制することができる。かかる弁機構としては、先に本発明の第４の移動体で説明した構成、即ち、電磁弁と制御装置の組み合わせ、リード弁などを適用することができる。
【００５６】
さらに、本発明の第５の移動体において、効率的な排水を行う上で、排気から生成水を分離するための気液分離機構を設けることが好ましい。この場合、貯留部は、気液分離機構の排水系に設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００５８】
図１は本発明の第１実施例の移動体としての燃料電池車１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図であり、図２は第１実施例の燃料電池車１０が搭載する燃料電池システム２０の構成の概略を示す構成図である。説明の容易のために、まず、図２のシステム構成図を用いて燃料電池システム２０のシステム構成について説明し、その後、図１を用いて燃料電池システム２０構成する各機器等の配置について説明する。
【００５９】
第１実施例の燃料電池車１０が搭載する燃料電池システム２０は、例えば高分子により形成された電解質膜を二つの電極（燃料極と空気極）で狭持してなる単電池ユニットを複数積層して構成した燃料電池スタック２２と、この燃料電池スタック２２の燃料極（負極）に高圧水素タンク３１からの水素を供給する水素供給系３０と、燃料電池スタック２２の空気極（正極）に空気を供給すると共に空気極からの排気を処理する空気給排系４０と、システムから発生した水を外部に放出する放出系５０と、燃料電池スタック２２を冷却する冷却系６０とを備える。
【００６０】
水素供給系３０は、燃料電池スタック２２の内側に形成された燃料極への水素の供給用の流路に高圧水素タンク３１からの水素を供給する水素供給流路３２と、燃料電池スタック２２の内側に形成された燃料極からの未反応の水素の排出用の流路からの水素を水素供給流路３２に戻す水素循環路３３とを備える。水素供給流路３２には、高圧水素タンク３１からの水素が逆流しないようにするための逆流防止弁（チェック弁）や燃料電池スタック２２への水素の供給や供給停止を行なうための仕切弁などが設けられている。水素循環路３３には、水素を水素供給流路３２に圧送するための水素ポンプ３４や、循環している水素中の水蒸気を液化することにより気液分離する気液分離器３８、水素供給流路３２側の水素が逆流しないようにするための逆流防止弁（チェック弁）、燃料電池スタック２２からの水素の排出を停止するための仕切弁などが設けられている。また、水素供給流路３２や水素循環路３３に燃料電池スタック２２に供給する水素の供給量や燃料電池スタック
２２の運転状態を制御するために用いられる各種センサ、例えば、燃料電池スタック２２の流入口や水素ポンプ３４の吐出側に設けられた圧力センサや燃料電池スタック２２の出口近傍や水素ポンプ３４の吐出側に設けられた温度センサなどが取り付けられている。気液分離器３８により分離された水は、放出系５０が複数備える回収タンク５４に送られる。
【００６１】
空気給排系４０では、マスフローメータ４３により計量されエアコンプレッサ４４により加圧された空気を加湿器４６により加湿して供給管４２により燃料電池スタック２２の空気極に供給する。燃料電池スタック２２の空気極からの空気（排ガス）は、加湿器４６に供給されてエアコンプレッサ４４からの空気を加湿し、その後、気液分離器４８により気液分離される。気液分離器４８で分離された水は回収管５２により回収タンク５４やバッファタンク５７ａ，５７ｂに送られ、分離された気体（排ガス）は排ガス管５１により車両後部に導かれて大気に開放される。ここで、実施例の気液分離器４８は、気液を完全に分離するものではなく、不完全に分離するものを意味する。即ち、気液分離器４８により分離された気体は、完全に乾燥した気体ではなく、不完全飽和或いは完全飽和若しくは過飽和の水蒸気を含む気体であったり、こうした水蒸気に加えて微小な液滴としての水をも含む気体である。
【００６２】
放出系５０は、水素供給系３０の気液分離器３８や空気給排系４０の気液分離器４８で分離した水を回収タンク５４やバッファタンク５７ａ〜５７ｆに一旦蓄えてから複数の放出口５８ａ〜５８ｆ（第１実施例では６箇所）から放出する。回収タンク５４の入口近傍には回収された水の回収タンク５４への導入を調整する調整バルブ５３が取り付けられており、各バッファタンク５７ａ〜５７ｆの入口にも回収された水の各バッファタンク５７ａ〜５７ｆへの導入を調整する放出バルブ５６ａ〜５６ｆが取り付けられている。バッファタンク５７ａ〜５７ｆのうちバッファタンク５７ａ，５７ｂには、回収管５２からの分岐により気液分離器４８から直接に水が導かれるように配管されており、残るバッファタンク５７ｃ〜５７ｆには、回収タンク５４に一旦蓄えられた水が導かれるよう配管されている。
【００６３】
冷却系６０は、燃料電池スタック２２の内側に形成された冷却水用流路とにより冷却水の循環路を形成する冷却水循環路６２に冷却水を循環させることにより燃料電池スタック２２を冷却する。冷却水循環路６２には、冷却水を循環させるための冷却水ポンプ６４や循環する冷却水を外気を用いて冷却するファン付きのラジエータ６６が設けられている。また、冷却水の温度管理を行なうために冷却水循環路６２における燃料電池スタック２２からの出口近傍とラジエータ６６の後段に冷却水の温度を検出する温度センサが取り付けられている。
【００６４】
こうした燃料電池システム２０は、各種センサからの信号に基づいて水素ポンプ３４やエアコンプレッサ４４，冷却水ポンプ６４を駆動したり各仕切弁や流量調節弁の開度を調節することにより燃料電池スタック２２を制御すると共に図示しない走行用のモータを制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵという）７０や充放電可能なバッテリ８４，モータ駆動用のインバータなども備えるが、これらについては本発明の中核をなさないから、その図示や詳細な説明については省略する。
【００６５】
図１に示すように、燃料電池スタック２２は車両前部の中央下部に横たわるように配置され、その上に、ＰＣＵ７０が配置されている。燃料電池スタック２２の左右の前部には、加湿器４６とエアコンプレッサ４４とが配置されており、その前方にはラジエータ６６や乗員室内の空気調節を行なうエアコンディショナー用のラジエータ８０が配置されている。この他、車両前部には水素ポンプ３４や冷却水ポンプ６４，気液分離器３８が配置されているが、その図示は省略した。燃料電池スタック２２の後方で運転席（右ハンドル用
の車両における運転席）の前方右下部には、空気給排系４０の気液分離器４８が配置されており、車両中央の乗員室の下には回収タンク５４が配置されている。車両後部の下部には４個の高圧水素タンク３１ａ〜３１ｄ（総称するときには符号として「３１」を用いる。）が配置されており、その上にはバッテリ８４が配置されている。
【００６６】
バッファタンク５７ａ〜５７ｆは、前輪１２ａ，１２ｂの前方および後方と後輪１４ａ，１４ｂの前方に配置されており、バッファタンク５７ａ〜５７ｆに一時的に蓄えられた水は自然流下によって放出口５８ａ〜５８ｆから放出されるようになっている。なお、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出やその停止は、放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開閉により行なうことができる。放出バルブ５６ａ〜５６ｆは、図示しないアクチュエータを駆動することにより、その開度Ａを０％〜１００％の範囲で自由に調節することができるよう構成されている。従って、放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開度Ａを調節することにより、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を調節することができる。
【００６７】
図３は、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出制御を行なうのにＰＣＵ７０に組み込まれている電子制御ユニット７１に入出力される制御信号の一例を示すブロック図である。電子制御ユニット７１は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ７３やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７４，入力信号を受け付ける入力処理回路７５，出力信号の出力処理を行なう出力処理回路７６などを備える。電子制御ユニット７１には、車速Ｖａを検出する車速センサ１０１からの車速Ｖａや車両前部に取り付けられて風速Ｖｗを検出する風速センサ９０（図１参照）からの風速Ｖｗ，フロントウインドウに雨滴が発生したかを感知する雨滴感知センサ１０２からの雨滴感知信号ＳＷＲ，外気の温度Ｔａを検出する外気温センサ１０３からの外気温Ｔａ，運転者によるハンドルの切れ角（ステアリング角θ）を検出するステアリング角センサ１０４からのステアリング角θ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ１０５からのアクセル開度Ａｃｃ，運転者のシフト操作によるシフト位置を検出するシフトポジションセンサ１０６からのシフトポジションＳＰ，ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ１０７からのブレーキスイッチ信号ＳＷＢ，パーキング装置の作動を検出するパーキングスイッチ１０８からのパーキングスイッチ信号ＳＷＰ，各ドア（左右４個のドア）の開閉を検出するドア開閉スイッチ１０９からのドア開閉スイッチ信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ４，運転席前方に配置され雪面上や凍結面上を走行する際に実施する駆動制御を指示するスノーモードスイッチ１１０からのスノーモードスイッチ信号ＳＷＳ，回収タンク５４に回収した水の水位ＨＷを検出する水位計１１１からの水位ＨＷ，車両の四隅に取り付けられたクリアランスソナー９４ａ〜９４ｃからの信号に基づいて四隅方向に位置する対象物（障害物）までの距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒを演算する対象物距離演算器９５からの対象物距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒ，車両の後部中央に取り付けられたミリ波レーダ９２からの信号に基づいて後続車までの距離Ｌｖを演算する後続車距離演算器９３からの後続車距離Ｌｖ，車輪のロックや空転，横滑りなどのスリップ抑制制御（ＡＢＳ，ＴＲＣ，ＶＳＣ）を行なうスリップ抑制制御装置１１２からのスリップ抑制作動情報などを入力処理回路７５を介して入力している。一方、電子制御ユニット７１からは放出バルブ５６ａ〜５６ｆの図示しないアクチュエータへの駆動信号などを出力処理回路７６を介して出力している。
【００６８】
次に、こうして構成された第１実施例の燃料電池車１０が搭載する燃料電池システム２０の燃料電池スタック２２により生成された水を外部に放出する際の動作について説明する。図４は、電子制御ユニット７１により実行される放出制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。この放出制御ルーチンでは、複数の放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５，ＦＬ１〜ＦＬ３，ＦＲ１〜ＦＲ３と補正値Ｋ１〜Ｋ３を用いて各放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を調節する放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開度Ａを制御する。この放出禁止フラグＦ１〜
Ｆ５，ＦＬ１〜ＦＬ３，ＦＲ１〜ＦＲ３や補正値Ｋ１，Ｋ２は、所定時間毎（例えば２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される図５に例示する走行状態補正値判定フラグ設定ルーチンや図６に例示する車両姿勢確保判定フラグ設定ルーチン，図７に例示する旋回判定フラグ設定ルーチン，図８に例示する障害物補正値判定フラグ設定ルーチン，図９に例示する乗降判定フラグ設定ルーチンによって設定される。説明の都合上、まず、これらの放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５，ＦＬ１〜ＦＬ３，ＦＲ１〜ＦＲ３や補正値Ｋ１，Ｋ２を設定する処理について説明し、その後に、放出制御について説明する。
【００６９】
図５に例示する走行状態補正値判定フラグ設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７１のＣＰＵ７２は、まず、車速センサ１０１からの車速Ｖａや外気温センサ１０３からの外気温Ｔａ，ブレーキスイッチ１０７からのブレーキスイッチ信号ＳＷＢなどの補正値Ｋ１や放出禁止フラグＦ１を設定するのに必要なデータを入力し（ステップＳ２００）、入力した車速Ｖａに基づいて車両の加速度αを計算する（ステップＳ２０２）。そして、まず、ブレーキスイッチ信号ＳＷＢのオンオフを調べ（ステップＳ２０４）、ブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオンのときには水の放出により制動性能の低下を回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ１に値１をセットして（ステップＳ２２６）、本ルーチンを終了する。
【００７０】
ブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオフのときには、車速Ｖａを閾値Ｖａ１と比較する（ステップＳ２０６）。ここで、閾値Ｖａ１は、車両の走行によって生じる走行風により放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が飛散し巻き上げられるのを抑制することができない車速（例えば、９０ｋｍなど）として設定されるものであり、車両の特性などによって設定される。車速Ｖａが閾値Ｖａ１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が飛散し巻き上げられて後方や側方を走行している車両のフロントウインドウにかかるのを回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ１に値１をセットして（ステップＳ２２６）、本ルーチンを終了する。車速Ｖａが閾値Ｖａ１以下のときには、車速Ｖａに基づいて車速補正係数Ｋｖａを設定する（ステップＳ２０８）。車速補正係数Ｋｖａは、車速Ｖａが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限するよう小さくなる傾向に設定されるものであり、第１実施例では、車速Ｖａと車速補正係数Ｋｖａとの関係を予め設定して車速補正係数設定マップとしてＲＯＭ７３に記憶しておき、車速Ｖａが与えられると車速補正係数設定マップから対応する車速補正係数Ｋｖａを導出することにより設定するものとした。車速補正係数設定マップの一例を図１０に示す。この例では、車速Ｖａが閾値Ｖａ１より小さな値Ｖａ２に至るまでは車速補正係数Ｋｖａに値１が設定され、車速Ｖａが値Ｖａ２より大きくなるにしたがって車速補正係数Ｋｖａが小さくなるよう設定される。
【００７１】
車速補正係数Ｋｖａが設定されると、計算した加速度αを閾値α１と比較する（ステップＳ２１０）。ここで、閾値α１は、車両を急発進させたときの加速度として設定されるものである。車両を急発進させるときには、路面状態によっては駆動輪が空転（スリップ）する場合が生じる。駆動輪の空転によるスリップが生じやすい路面状態としては路面が濡れている状態をその一例として挙げることができる。即ち、閾値α１は、放出口５８ａ〜５８ｆから水を放出すると駆動輪に空転によるスリップが生じる可能性があるのを判定するための加速度として設定されているのである。加速度αが閾値α１より大きいときには、駆動輪に空転によるスリップが生じる可能性があると判断し、これを抑制するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ１に値１をセットして（ステップＳ２２６）、本ルーチンを終了する。加速度αが閾値α１以下のときには、駆動輪に空転によるスリップが生じる可能性は少ないと判断し、加速度αに基づいて加速度補正係数Ｋαを設定する（ステップＳ２１２）。加速度補正係数Ｋαは、加速度αが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限するよう小さくなる傾向に設定されるものであり、第１実施例では、加速度αと加速度補正係数Ｋαとの関係を予め設
定して加速度補正係数設定マップとしてＲＯＭ７３に記憶しておき、加速度αが与えられると加速度補正係数設定マップから対応する加速度補正係数Ｋαを導出することにより設定するものとした。加速度補正係数設定マップの一例を図１１に示す。この例では、加速度αが閾値α１より小さな値α２に至るまでは加速度補正係数Ｋαに値１が設定され、加速度αが値α２より大きくなるにしたがって加速度補正係数Ｋαが小さくなるよう設定される。
【００７２】
加速度補正係数Ｋαが設定されると、風速Ｖｗを閾値Ｖｗ１と比較する（ステップＳ２１４）。ここで、閾値Ｖｗ１は、走行している車両の相対的な空気の流れとしての風により放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が飛散し巻き上げられるのを抑制することができない風速（例えば、２０ｍ／ｓなど）として設定されるものである。風速Ｖｗが閾値Ｖｗ１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が風により飛散し巻き上げられて後方や側方を走行している車両のフロントウインドウにかかるのを回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ１に値１をセットして（ステップＳ２２６）、本ルーチンを終了する。風速Ｖｗが閾値Ｖａ１以下のときには、風速Ｖｗに基づいて風速補正係数Ｋｖｗを設定する（ステップＳ２１６）。風速補正係数Ｋｖｗは、風速Ｖｗが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限するよう小さくなる傾向に設定されるものであり、第１実施例では、風速Ｖｗと風速補正係数Ｋｖｗとの関係を予め設定して風速補正係数設定マップとしてＲＯＭ７３に記憶しておき、風速Ｖｗが与えられると風速補正係数設定マップから対応する風速補正係数Ｋｖｗを導出することにより設定するものとした。風速補正係数設定マップの一例を図１２に示す。この例では、風速Ｖｗが閾値Ｖｗ１より小さな値Ｖｗ２までは風速補正係数Ｋｖｗに値１が設定され、風速Ｖｗが値Ｖｗ２より大きくなるにしたがって風速補正係数Ｋｖｗが小さくなるよう設定される。
【００７３】
風速補正係数Ｋｖｗが設定されると、外気温Ｔａを閾値Ｔａ１と比較する（ステップＳ２１８）。ここで、閾値Ｔａ１は、放出した水が蒸発したり地面に浸透するまでに凍結する外気温として設定されるものである。即ち、閾値Ｔａ１は、放出した水が凍結するのを抑制するために設定されるものである。外気温Ｔａが閾値Ｔａ１未満のときには、放出した水により路面の凍結を回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ１に値１をセットして（ステップＳ２２６）、本ルーチンを終了する。外気温Ｔａが閾値Ｔａ１以上のときには、外気温Ｔａに基づいて外気温補正係数Ｋｔａを設定する（ステップＳ２２０）。外気温補正係数Ｋｔａは、外気温Ｔａが低くなるほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限するよう小さくなる傾向に設定されるものであり、第１実施例では、外気温Ｔａと外気温補正係数Ｋｔａとの関係を予め設定して外気温補正係数設定マップとしてＲＯＭ７３に記憶しておき、外気温Ｔａが与えられると外気温補正係数設定マップから対応する外気温補正係数Ｋｔａを導出することにより設定するものとした。外気温補正係数設定マップの一例を図１３に示す。この例では、外気温Ｔａが閾値Ｔａ１より高い値Ｔａ２より高いときには外気温補正係数Ｋｔａに値１が設定され、外気温Ｔａが値Ｔａ２より低くなるにしたがって外気温補正係数Ｋｔａが小さくなるよう設定される。
【００７４】
こうして各補正係数Ｋｖａ，Ｋα，Ｋｖｗ，Ｋｔａが設定されると、放出禁止フラグＦ１に値０をセットすると共に（ステップＳ２２２）、設定した補正係数の積をとって走行状態用の補正値Ｋ１を設定し（ステップＳ２２４）、本ルーチンを終了する。走行状態用の補正値Ｋ１は、車速Ｖａや加速度α，風速Ｖｗ，外気温Ｔａなどの走行状態に基づいて放出口５８ａ〜５８ｆからの放出を制限するものとなる。
【００７５】
図６に例示する車両姿勢確保判定フラグ設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７１のＣＰＵ７２は、まず、スリップ抑制制御装置１１２からのスリップ抑制作動情報
やスノーモードスイッチ１１０からのスノーモードスイッチ信号ＳＷＳ，ブレーキスイッチ１０７からのブレーキスイッチ信号ＳＷＢなどの放出禁止フラグＦ２や左右の放出禁止フラグＦＬ１，ＦＲ１を設定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ２３０）。そして、入力したブレーキスイッチ信号ＳＷＢとスノーモードスイッチ信号ＳＷＳの状態を判定する（ステップＳ２３２，Ｓ２３４）。ブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオンのときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出により制動性能の低下を回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ２に値１をセットして（ステップＳ２４６）、本ルーチンを終了する。スノーモードスイッチ信号ＳＷＳがオンのときには、車両が雪面上や凍結面上を走行しているときに放出された水による不都合、例えば、放出された水がかかった部分の摩擦係数が小さくなることによりスリップが生じやすくなる不都合や放出された水がかかった部分が凍結することによりスリップが生じやすくなる不都合などの不都合を回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ２に値１をセットして（ステップＳ２４６）、本ルーチンを終了する。ブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオフであり、かつ、スノーモードスイッチ信号ＳＷＳもオフのときには、スリップ抑制作動情報に基づいてスリップ抑制制御中であるか否かを判定し（ステップＳ２３６）、スリップ抑制制御中でないときには、放出禁止フラグＦ２や左右の放出禁止フラグＦＬ１，ＦＲ１に値０を設定して（ステップＳ２４４）、本ルーチンを終了する。スリップ抑制制御中のときには、スリップ抑制制御を受けている車輪は左右の車輪のうち何れであるかを判定し（ステップＳ２３８）、スリップ抑制制御を受けているのが左側の車輪であるときにはその車輪のスリップを助長する可能性のある左側の放出口５８ａ，５８ｃ，５８ｅからの水の放出を禁止するよう左放出禁止フラグＦＬ１に値１をセットし（ステップＳ２４０）、スリップ抑制制御を受けているのが右側の車輪であるときにはその車輪のスリップを助長する可能性のある右側の放出口５８ｂ，５８ｄ，５８ｆからの水の放出を禁止するよう右放出禁止フラグＦＬ２に値１をセットして（ステップＳ２４２）、本ルーチンを終了する。
【００７６】
図７に例示する旋回判定フラグ設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７１のＣＰＵ７２は、まず、ステアリング角センサ１０４からのステアリング角θや車速センサ１０１からの車速Ｖａなど放出禁止フラグＦ３や左右の放出禁止フラグＦＬ２，ＦＲ２を設定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ２５０）。そして、入力したステアリング角θの絶対値を閾値θ１と比較する判定する（ステップＳ２５２）。閾値θ１はステアリングが左や右に切られたことによって生じる車両の旋回を判定するものである。なお、第１実施例では、ステアリング角θが負の値のときにはステアリングが左に切られたことを意味し、ステアリング角θが正の値のときにはステアリングが右に切られたことを意味する。ステアリング角θの絶対値が閾値θ１未満のときには、旋回していないか旋回していてもその回転半径が大きいと判断し、放出禁止フラグＦ３や左右の放出禁止フラグＦＬ２，ＦＲ２に値０をセットして（ステップＳ２５４）、本ルーチンを終了する。ステアリング角θの絶対値が閾値θ１以上のときには、車速Ｖａを閾値Ｖａ３と比較する（ステップＳ２５６）。ここで、閾値Ｖａ３は、車両が交差点で右折または左折する際の旋回時の車速を判定するものであり、例えば３０ｋｍ／ｈなどのように設定される。車速Ｖａが閾値Ｖａ３未満のときには交差点での旋回、即ち交差点で左折または右折していると判断し、交差点内に水たまりができるのを抑制するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ３に値１をセットして（ステップＳ２５８）、本ルーチンを終了する。車速Ｖａが閾値Ｖａ３以上のときには、ステアリング角θの正負を判定し（ステップＳ２６０）、ステアリング角θが負のとき、即ちステアリングを左に切っているときには旋回の外側となる右側の車輪のスリップを抑制するために右放出禁止フラグＦＲ２に値１をセットし（ステップＳ２６２）、ステアリング角θが正のとき、即ちステアリングを右に切っているときには旋回の外側となる左側の車輪のスリップを抑制するために左放出禁止フラグＦＬ２に値１をセットして（ステップＳ２６４）、本ルーチンを終了する。
【００７７】
図８に例示する障害物補正値判定フラグ設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７１のＣＰＵ７２は、まず、対象物距離演算器９５からの対象物距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒや後続車距離演算器９３からの後続車距離Ｌｖなど放出禁止フラグＦ４や左右の放出禁止フラグＦＬ３，ＦＲ３，後続車に対する補正値Ｋ２を設定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ２７０）。そして、入力した対象物距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒを閾値Ｌｒｅｆと比較する（ステップＳ２７２）。ここで、閾値Ｌｒｅｆは、放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が対象物にかからない範囲を設定するものであり、例えば、５０ｃｍや１ｍなどに定めることができる。対象物距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒの全てが閾値Ｌｒｅｆ以上であるときには左右の放出禁止フラグＦＬ３，ＦＲ３に値０をセットする（ステップＳステップＳ２７４）。対象物距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒのうち左側のクリアランスソナー９４ａ，９４ｂからの信号に基づいて計算された対象物距離Ｌｆｌ，Ｌｒｌのいずれか一方が閾値Ｌｒｅｆ未満のときには、左側の放出口５８ａ，５８ｃ，５８ｅから放出した水が対象物にかからないようにするために、左放出禁止フラグＦＬ３に値１をセットする（ステップＳ２７６）。対象物距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒのうち右側のクリアランスソナー９４ｃ，９４ｄからの信号に基づいて計算された対象物距離Ｌｆｒ，Ｌｒｒのいずれか一方が閾値Ｌｒｅｆ未満のときには、右側の放出口５８ｂ，５８ｄ，５８ｆから放出した水が対象物にかからないようにするために、右放出禁止フラグＦＲ３に値１をセットする（ステップＳ２７８）。
【００７８】
こうして左右の放出禁止フラグＦＬ３，ＦＲ３に値をセットすると、放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が走行風により飛散し巻き上げられて後方や側方を走行している車両のフロントウインドウにかからないようにするために車速Ｖａに基づいて放出制限距離Ｌ１，Ｌ２を設定する（ステップＳ２８０）。ここで、放出制限距離Ｌ１は出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止する必要がある後続車との距離として設定されるものであり、放出制限距離Ｌ２は放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限する必要がない後続車との距離として設定されるものである。こうした放出制限距離Ｌ１，Ｌ２はいずれも車速Ｖａが大きくなるにしたがって長くなる。第１実施例では、車速Ｖａと放出制限距離Ｌ１，Ｌ２との関係を予め設定して放出制限距離設定マップとしてＲＯＭ７３に記憶しておき、車速Ｖａが与えられると放出制限距離設定マップから対応する放出制限距離Ｌ１，Ｌ２を導出することにより設定するものとした。放出制限距離設定マップの一例を図１４に示す。この例では、車速Ｖａに対して放出制限距離Ｌ１を設定するＬ１設定ラインと放出制限距離Ｌ２を設定するＬ２設定ラインを用いて放出制限距離Ｌ１，Ｌ２を求めることができるようになっている。
【００７９】
放出制限距離Ｌ１，Ｌ２を求めると、入力した後続車距離Ｌｖと放出制限距離Ｌ１，Ｌ２とを比較し（ステップＳ２８２）、後続車距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ１未満のときには、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ４に値１をセットして（ステップＳ２８４）、本ルーチンを終了する。後続車距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ１以上で放出制限距離Ｌ２以下のときには、放出禁止フラグＦ４に値０をセットすると共に（ステップＳ２８６）、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限するために後続車距離Ｌｖと放出制限距離Ｌ１，Ｌ２とに基づいて補正値Ｋ２を設定して（ステップＳ２８８）、本ルーチンを終了する。補正値Ｋ２は、その値が小さいほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限するものである。後続車距離Ｌｖと放出制限距離Ｌ１，Ｌ２と補正値Ｋ２との関係の一例を図１５に示す。図示するように、補正値Ｋ２は、後続車距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ１より大きくなるにしたがって大きくなり後続車距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ２に至ったときに値１が設定される。後続車距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ２より大きいときには、放出禁止フラグＦ４に値０をセットすると共に（ステップＳ２８６）、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限しないよう補正値Ｋ２に値１を設定して（ステップＳ２８８）、本ルーチンを終了する。
【００８０】
図９に例示する乗降判定フラグ設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７１のＣＰＵ７２は、まず、ドア開閉スイッチ１０９からのドア開閉スイッチ信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ４やシフトポジションセンサ１０６からのシフトポジションＳＰ，パーキングスイッチ１０８からのパーキングスイッチ信号ＳＷＰなど放出禁止フラグＦ５を設定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ３００）。そして、シフトポジションＳＰがＰポジションであるか否か（ステップＳ３０２）、パーキングスイッチ信号ＳＷＰがオンであるか否か（ステップＳ３０４）、ドア開閉スイッチ信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ４がオンであるか否か（ステップＳ３０６）、を判定する。シフトポジションＳＰがＰポジションのときやパーキングスイッチ信号ＳＷＰがオンのとき、あるいは、ドア開閉スイッチ信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ４のいずれかがオフのときには、車両の乗員室への乗降が推定されると判断し、乗降の際に放出口５８ａ〜５８ｆから放出された水が乗降者にかかるのを防止するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ５に値１をセットして（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。シフトポジションＳＰがＰポジションではなくパーキングスイッチ信号ＳＷＰがオフであり、更にドア開閉スイッチ信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ４の全てがオンのときには乗降は推定されないと判断し、放出禁止フラグＦ５に値０をセットして（ステップＳ３０８）、本ルーチンを終了する。
【００８１】
図４の放出制御ルーチンでは、こうして設定された放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５，ＦＬ１〜ＦＬ３，ＦＲ１〜ＦＲ３や補正値Ｋ１，Ｋ２を用いて放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制御する。以下、放出制御について説明する。放出制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７１のＣＰＵ７２は、まず、雨滴感知センサ１０２からの雨滴感知信号ＳＷＲや放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５，ＦＬ１〜ＦＬ３，ＦＲ１〜ＦＲ３，補正値Ｋ１，Ｋ２などの放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。そして、雨滴感知信号ＳＷＲがオンであるか否か、即ち雨滴を感知している可否かを判定する（ステップＳ１０２）。雨滴感知信号ＳＷＲがオンであるとき、即ち雨滴を感知しているときには、路面は雨により濡れており、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出は何ら制限する必要がないと判断し、左側の放出バルブ５６ａ，５６ｃ，５６ｅの開度Ａｌと右側の放出口５８ｂ，５８ｄ，５８ｆの開度Ａｒとに１００％をセットして（ステップＳ１０４）、セットしたバルブ開度Ａｌ，Ａｒとなるよう放出バルブ５６ａ〜５６ｆのアクチュエータを駆動することにより放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開度を調整して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。即ち、放出バルブ５６ａ〜５６ｆを全開にするのである。雨天で路面が濡れているときには、雨による水が走行風により飛散し巻き上げられるから、放出口５８ａ〜５８ｆから放出された水が雨による水と共に走行風により飛散し巻き上げられることになっても、不都合は生じないからである。
【００８２】
雨滴感知信号ＳＷＲがオフのとき、即ち雨滴が感知されていないときには、放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５の値を調べ（ステップＳ１０６）、放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５のいずれかが値１であるときには放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒに０％をセットして（ステップＳ１１０）、セットしたバルブ開度Ａｌ，Ａｒとなるよう放出バルブ５６ａ〜５６ｆのアクチュエータを駆動することにより放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開度を調整して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。即ち、放出バルブ５６ａ〜５６ｆを全閉するのである。これにより、図５から図９の各ルーチンで放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５に値１をセットする際に説明したように、放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が走行風により飛散し巻き上げられて後方や側方を走行している車両のフロントウインドウにかからないようにすることができると共に放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出により制動性能の低下を回避することができ、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出により交差点内に水たまりができるのを抑制することができ、乗降の際に放出口５８ａ〜５８ｆから放出された水が乗降者にかかるのを防止することができる。
【００８３】
放出禁止フラグＦ１〜Ｆ５の全てが値０のときには、回収タンク５４の水位ＨＷを閾値Ｈ１や閾値Ｈ２と比較する（ステップＳ１０８）。閾値Ｈ１は、回収タンク５４に気液分離器４８からの水を十分に受け入れることができる水位として設定されており、例えば、回収タンク５４の全容量の３０％や４０％に相当する水位などを用いることができる。閾値Ｈ２、回収タンク５４がほぼ満タン状態の水位として設定されており、例えば、回収タンク５４の全容量の９０％に相当する水位などを用いることができる。回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ１未満のときには、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出による不都合を回避するために、放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒに０％をセットして（ステップＳ１１０）、セットしたバルブ開度Ａｌ，Ａｒとなるよう放出バルブ５６ａ〜５６ｆのアクチュエータを駆動することにより放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開度を調整して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ１以上で閾値Ｈ２以下のときには、水位ＨＷが高いほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出が行なわれるよう補正値Ｋ３を設定し（ステップＳ１１２）、燃料電池スタック２２からの出力が制限されているときにはその出力制限を解除する（ステップＳ１１４）。補正値Ｋ３の設定は。第１実施例では、水位ＨＷと補正値Ｋ３との関係を予め設定して補正値設定マップとしてＲＯＭ７３に記憶しておき、水位ＨＷが与えられると補正値設定マップから対応する補正値Ｋ３を導出することにより設定するものとした。補正値Ｋ２は、その値が小さいほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制限するものである。水位ＨＷと閾値Ｈ１，Ｈ２と補正値Ｋ３との関係の一例を図１６に示す。図示するように、補正値Ｋ３は、水位ＨＷが閾値Ｈ１より大きくなるにしたがって大きくなり水位ＨＷが閾値Ｈ２に至ったときに値１が設定される。水位ＨＷが閾値Ｈ２より大きいときには、補正値Ｋ３に値１を設定すると共に（ステップＳ１１６）、燃料電池スタック２２からの出力を制限する出力制限を実施する（ステップＳ１１８）。ここで、燃料電池スタック２２の出力制限は、燃料電池スタック２２の図示しない出力端子に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータなどにより燃料電池スタック２２からの出力を制限し、不足する電力をバッテリ８４から賄うように制御することにより行なわれる。燃料電池スタック２２の出力制限を行なうことにより、燃料電池スタック２２により単位時間当たりに生成される生成水量を減少させることができるから、回収タンク５４が完全に満タン状態になるのを抑制することができる。
【００８４】
こうして補正値Ｋ３を設定すると、設定した補正値Ｋ３と入力した補正値Ｋ１，Ｋ２とを値１００に乗じて放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを設定する（ステップＳ１２０）。続いて、左放出禁止フラグＦＬ１〜ＦＬ３を調べ（ステップＳ１２２）、左放出禁止フラグＦＬ１〜ＦＬ３のいずれかが値１のときには左側の放出バルブ５６ａ，５６ｃ，５６ｅの開度Ａｌに０％を設定する（ステップＳ１２４）。左放出禁止フラグＦＬ１〜ＦＬ３の全てが値０のときには現在設定されている左側の放出バルブ５６ａ，５６ｃ，５６ｅの開度Ａｌを保持する。そして、右放出禁止フラグＦＲ１〜ＦＲ３を調べ（ステップＳ１２６）、右放出禁止フラグＦＲ１〜ＦＲ３のいずれかが値１のときには右側の放出バルブ５６ｂ，５６ｄ，５６ｆの開度Ａｒに０％を設定する（ステップＳ１２８）。右放出禁止フラグＦＲ１〜ＦＲ３の全てが値０のときには現在設定されている右側の放出バルブ５６ｂ，５６ｄ，５６ｆの開度Ａｒを保持する。こうして放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを設定すると、セットしたバルブ開度Ａｌ，Ａｒとなるよう放出バルブ５６ａ〜５６ｆのアクチュエータを駆動することにより放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開度を調整して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。左放出禁止フラグＦＬ１〜ＦＬ３のいずれかが値１のときには左側の放出バルブ５６ａ，５６ｃ，５６ｅの開度Ａｌに０％が設定されることにより放出口５８ａ，５８ｂ，５８ｅからは水は放出されず、右放出禁止フラグＦＲ１〜ＦＲ３のいずれかが値１のときには右側の放出バルブ５６ｂ，５６ｄ，５６ｆの開度Ａｒに０％が設定されることにより放出口５８ｂ，５８ｄ，５８ｆからは水は放出されない。これにより、スリップ抑制制御を受けている側の車輪のスリップが助長されるのを防止することができると共にステアリング操作により旋回して
いるときに旋回の外側となる車輪のスリップを抑制することができ、対象物に放出した水がかからないようにすることができる。
【００８５】
以上説明した第１実施例の燃料電池車１０によれば、燃料電池スタック２２により生成された水を、車両の走行状態や周囲の環境，車両への乗降，車両の周囲の障害物の状態などに基づいてより適正に放出することができる。即ち、（１）放出口５８ａ〜５８ｆから放出した水が走行風により飛散し巻き上げられて後方や側方を走行している車両のフロントウインドウにかからないようにすること、（２）放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出により制動性能の低下を回避すること、（３）放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出により交差点内に水たまりができるのを抑制すること、（４）乗降の際に放出口５８ａ〜５８ｆから放出された水が乗降者にかかるのを防止すること、（５）スリップ抑制制御を受けている側の車輪のスリップが助長されるのを防止すること、（６）ステアリング操作により旋回しているときに旋回の外側となる車輪のスリップを抑制すること、（７）対象物に放出した水がかからないようにすること、などの種々の効果を奏することができるのである。
【００８６】
第１実施例の燃料電池車１０では、車両の車速Ｖａや加速度α，風速Ｖｗ，外気温Ｔａ，ブレーキスイッチ１０７の状態を示すブレーキスイッチ信号ＳＷＢ，スノーモードスイッチ１１０の状態を示すスノーモードスイッチ信号ＳＷＳ，スリップ抑制制御の状態を示すスリップ抑制動作情報態，ステアリング角θと車速Ｖａとによる旋回状態，車両の四隅からの対象物までの距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒ，後続車までの距離Ｌｖ，ドア開閉スイッチ信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ４やパーキングスイッチ信号ＳＷＰなどによって推定される車両への乗降の可能性，回収タンク５４の水位ＨＷ，雨滴感知センサ１０２からの雨滴感知信号ＳＷＲなどに基づいて、放出バルブ５６ａ〜５６ｆの開度Ａｌ，Ａｒを設定することにより、放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制御するものとしたが、これらに限定されるものではなく、車両の走行状態や周囲の環境，車両への乗降の可能性，車の障害物の状態などに基づいて放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制御するものであれば、如何なるものに基づいて制御するものとしてもよい。また、これらの全てを用いて放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制御するものに限定されるものではなく、これらの一部における可能な組み合わせや他の手法によるものとの組み合わせなどにより放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制御するものとしてもよい。
【００８７】
第１実施例の燃料電池車１０では、車速Ｖａが閾値Ｖａ１以下では車速Ｖａが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなるよう車速Ｖａに対して連続的に補正係数Ｋｖａを変化させて設定するものとしたが、補正係数Ｋｖａは車速Ｖａが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなる傾向で変化させればよく、車速Ｖａに対して段階的に変化するよう補正係数Ｋｖａを設定するものとしてもよい。第１実施例の燃料電池車１０では、車速Ｖａが閾値Ｖａ１以下のときには車速Ｖａが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなるよう補正係数Ｋｖａを設定し、車速Ｖａが閾値Ｖａ１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するべく放出禁止フラグＦ１に値１を設定するものとしたが、単に、車速Ｖａが閾値Ｖａ１以下のときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放水を許可し、車速Ｖａが閾値Ｖａ１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するものとしてもよい。さらに、第１実施例の燃料電池車１０では、車速Ｖａが閾値Ｖａ１以下のときには車速Ｖａが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなるよう補正係数Ｋｖａを設定するものとしたが。車速Ｖａに応じて放出口５８ａ〜５８ｆから放水可能な水量の上限値を設定し、その上限値の範囲内で水を放出するものとしてもよい。この場合、上限値は、車速Ｖａが大きくなるほど小さくなる傾向に設定するのが好ましい。また、車速Ｖａにより車両の停止状態と走行状態とを判定し、走行状態のときには停止状態のときより放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出量が少なくなるように制御するも
のとしてもよい。この場合、放出口５８ａ〜５８ｆから放出する水の放出量の上限値を停止状態のときと走行状態のときとを予め設定しておき、設定された上限値の範囲内の放出量で放出口５８ａ〜５８ｆから水を放出するものとしてもよい。さらに、車速Ｖａにより車両の停止状態と走行状態とを判定し、走行状態のときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出量を走行状態における燃料電池スタック２２により生成される水の生成量より少なくし、停止状態のときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出量を停止状態における燃料電池スタック２２により生成される水の生成量より多くするものとしてもよい。
【００８８】
第１実施例の燃料電池車１０では、加速度αが閾値α１以下では加速度αが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなるよう加速度αに対して直線的に補正係数Ｋαを変化させるものとしたが、補正係数Ｋαは加速度αが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなる傾向で変化させればよく、加速度αに対して段階的に変化するものとしてもよい。第１実施例の燃料電池車１０では、加速度αが閾値α１以下のときには加速度αが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなるよう補正係数Ｋαを設定し、加速度αが閾値α１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するべく放出禁止フラグＦ１に値１を設定するものとしたが、単に、加速度αが閾値α１以下のときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放水を許可し、加速度αが閾値α１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するものとしてもよい。
【００８９】
第１実施例の燃料電池車１０では、風速Ｖｗが閾値Ｖｗ１以下では風速Ｖｗが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなるよう風速Ｖｗに対して連続的に補正係数Ｋｖｗを変化させるものとしたが、補正係数Ｋｖｗは風速Ｖｗが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなる傾向で変化させればよく、風速Ｖｗに対して段階的に変化するものとしてもよい。第１実施例の燃料電池車１０では、風速Ｖｗが閾値Ｖｗ１以下のときには風速Ｖｗが大きくなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が小さくなるよう補正係数Ｋｖｗを設定し、風速Ｖｗが閾値Ｖｗ１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するべく放出禁止フラグＦ１に値１を設定するものとしたが、単に、風速Ｖｗが閾値Ｖｗ１以下のときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放水を許可し、風速Ｖｗが閾値Ｖｗ１より大きいときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するものとしてもよい。
【００９０】
第１実施例の燃料電池車１０では、外気温Ｔａが閾値Ｔａ１以上では外気温Ｔａが高くなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が多くなるよう外気温Ｔａに対して直線的に補正係数Ｋｔａを変化させるものとしたが、補正係数Ｋｔａは外気温Ｔａが高くなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が多くなる傾向で変化させればよく、外気温Ｔａに対して段階的に変化するものとしてもよい。第１実施例の燃料電池車１０では、外気温Ｔａが閾値Ｔａ１以上のときには外気温Ｔａが高くなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水量が多くなるよう補正係数Ｋｔａを設定し、外気温Ｔａが閾値Ｔａ１より低いときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するべく放出禁止フラグＦ１に値１を設定するものとしたが、単に、外気温Ｔａが閾値Ｔａ１以上のときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放水を許可し、外気温Ｔａが閾値Ｔａ１より低いときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するものとしてもよい。
【００９１】
第１実施例の燃料電池車１０では、ブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオンのときには水の放出により制動性能の低下を回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ２に値１をセットするものとしたが、ブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオンのときでも放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止しないものとしてもよい。この場合、ブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオンのときには放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水の水量をブレーキスイッチ信号ＳＷＢがオフのときより少なくするものとし
てもよい。
【００９２】
第１実施例の燃料電池車１０では、スノーモードスイッチ信号ＳＷＳがオンのときには雪上に放出された水が凍結するのを回避するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ２に値１をセットするものとしたが、スノーモードスイッチ信号ＳＷＳがオンのときでも放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止しないものとしてもよい。この場合、スノーモードスイッチ信号ＳＷＳがオンのときには放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水の水量をスノーモードスイッチ信号ＳＷＳがオフのときより少なくするものとしてもよい。
【００９３】
第１実施例の燃料電池車１０では、スリップ抑制制御を受けている車輪があるときにはその車輪のスリップを助長する可能性のある側の放出禁止フラグ（左放出禁止フラグＦＬ１か右放出禁止フラグＦＲ１）に値１をセットし、スリップ抑制制御を受けている車輪の側の全ての放出口からの水の放出を禁止するものとしたが、スリップ抑制制御を受けている車輪の側の全ての放出口からの水の放出を禁止する必要はなく、スリップ抑制制御を受けている車輪に対応する放出口、例えば左前輪１２ａがスリップ抑制制御を受けているときには放出口５８ａからの水の放出だけを禁止し、同じ側の放出口５８ｃや放出口５８ｅからの水の放出口は禁止しないものとしてもよい。あるいは、いずれかの車輪がスリップ抑制制御を受けているときには全ての放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するものとしてもよい。
【００９４】
第１実施例の燃料電池車１０では、ステアリング角θの絶対値が閾値θ１以上で車速Ｖａが閾値Ｖａ３未満のときに交差点での旋回していると判断し、交差点内に水たまりができるのを抑制するために放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ３に値１をセットしたが、交差点での旋回か否かについてはウインカーの点灯などと合わせて判断するものとしてもよいし、交差点での旋回と判断したときには放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止せず、放出口５８ａ〜５８ｆから放出する水量を少なくするものとしてもよい。
【００９５】
第１実施例の燃料電池車１０では、ステアリング角θの絶対値が閾値θ１以上で車速Ｖａが閾値Ｖａ３以上のときには車両が旋回状態にあるとして旋回の外側となる車輪のスリップを抑制するために旋回の外側の放出口からの水の放出を禁止するよう左放出禁止フラグＦＬ２または右放出禁止フラグＦＲ２に値１をセットしたが、車両が旋回状態にあるときには全ての放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するものとしてもよい。
【００９６】
第１実施例の燃料電池車１０では、車両の四隅に取り付けられたクリアランスソナー９４ａ〜９４ｃを用いて車両の四隅からの対象物の距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒを演算するものとしたが、クリアランスソナー９４ａ〜９４ｃを取り付ける位置は車両の四隅に限られず、如何なる位置に取り付けるものとしてもよい。また、第１実施例の燃料電池車１０では、クリアランスソナー９４ａ〜９４ｃからの信号に基づいて演算した車両の四隅からの対象物の距離Ｌｆｌ，Ｌｆｒ，Ｌｒｌ，Ｌｒｒのいずれかが閾値Ｌｒｅｆ未満のときに、車両からの距離が閾値Ｌｒｅｆ未満となった対象物に水がかからないようにするために対象物が存在する側の放出口からの水の放出を禁止したが、対象物が存在する側の放出口からの水の放出量を少なくするものとしてもよい。また、対象物が存在する方向の放出口、例えば、クリアランスソナー９４ａからの信号により演算された対象物の距離Ｌｆｌが閾値Ｌｒｅｆ未満のときには、放出口５８ａからの水の放出だけを禁止し、他の放出口５８ｂ〜５８ｆからの水の放出は禁止しないものとしてもよい。
【００９７】
第１実施例の燃料電池車１０では、車速Ｖａに基づいて放出制限距離Ｌ１，Ｌ２を求め、後続車までの距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ１未満のときには、放出口５８ａ〜５８ｆから
の水の放出を禁止するよう放出禁止フラグＦ４に値１をセットしたが、後続車距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ１未満のときでも放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止せず、少量の放出量により水を放出するものとしてもよい。また、第１実施例の燃料電池車１０では、後続車距離Ｌｖが放出制限距離Ｌ１以上で放出制限距離Ｌ２以下のときには、後続車距離Ｌｖが小さいほど放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出が制限されるよう連続的に補正値Ｋ２を変化させて設定するものとしたが、段階的に補正値Ｋ２を変化させて設定するものとしてもよい。また、車速Ｖａに基づいて放出制限距離Ｌ１，Ｌ２を求めるものとしたが、車速Ｖａに拘わらずに放出制限距離Ｌ１，Ｌ２を設定するものとしてもよい。
【００９８】
第１実施例の燃料電池車１０では、シフトポジションＳＰやパーキングスイッチ信号ＳＷＰ，ドア開閉スイッチ信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ４に基づいて車両への乗降の可能性を推定するものとしたが、これらに加えてシートスイッチのオンオフなどにより車両への乗降の可能性を推定するものとしてもよい。また、第１実施例の燃料電池車１０では、車両への乗降の可能性が推定されたときには全ての放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を禁止するものとしたが、例えば、左前席への乗降の可能性が推定されたときには、左前席近傍の放出口５８ｃからの水の放出だけを禁止し、他の放出口５８ａ，５８ｂ，５８ｄ〜５８ｆからの水の放出は禁止しないなど、乗降の可能性が推定された座席の近傍の放出口からの水の放出だけを禁止し、他の放出口からの水の放出は禁止しないものとしてもよい。
【００９９】
第１実施例の燃料電池車１０では、雨滴感知センサ１０２により雨滴が感知されたときには放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを全開（１００％）としたが、回収タンク５４の水位ＨＷに応じてその開度を設定するものとしてもよい。第１実施例の燃料電池車１０では、雨滴感知センサ１０２により雨滴が感知されたときに放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを全開（１００％）としたが、雨滴感知センサ１０２により雨滴が所定時間以上継続して感知されたときに放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを全開（１００％）とするものとしてもよい。第１実施例の燃料電池車１０では、雨滴感知センサ１０２にｙり雨滴が感知されたときに路面が濡れていると判断して放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを全開（１００％）としたが、路面の反射率などを用いて路面の濡れをセンシングして放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを全開（１００％）とするものとしてもよい。
【０１００】
第１実施例の燃料電池車１０では、回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ１未満のときには放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを全閉（０％）として放出口５８ａ〜５８ｆから水が放出されないようにしたが、回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ１未満でも放出口５８ａ〜５８ｆから水が放出されるようにしても構わない。また、第１実施例の燃料電池車１０では、回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ１以上で閾値Ｈ２以下のときには回収タンク５４の水位ＨＷが高くなるほど放出口５８ａ〜５８ｆから放出される水の放出量が多くなるよう連続的に補正値Ｋ３を変化させて設定するものとしたが、段階的に補正値Ｋ３を変化させて設定するものとしてもよい。また、回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ１以上で閾値Ｈ２以下のときには所定値を補正値Ｋ３に設定するものとしても差し支えない。さらに、第１実施例の燃料電池車１０では、回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ２より高いときには燃料電池スタック２２に対して出力制限を行なうものとしたが、回収タンク５４の水位ＨＷが閾値Ｈ２より高いときでも燃料電池スタック２２に対して出力制限を行なわないものとしても差し支えない。
【０１０１】
この他、路面における水滴の跳ね返りに与える路面の粗さをセンシングして放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを調整するものやナビゲーションシステムなどにより入力される天気予報に基づいて回収タンク５４の水位ＨＷを調整して放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出を制御するもの、地図情報に基づいて放出バルブ５６ａ〜５６ｆのバルブ開度Ａｌ，Ａｒを調整するものなど、種々の手法により放出口５８ａ〜５８ｆから
の水の放出を制御するものとしてもよい。
【０１０２】
第１実施例の燃料電池車１０では、車両に６個の放出口５８ａ〜５８ｆを取り付け、この６個の放出口５８ａ〜５８ｆから水を放出するものとしたが、取り付ける放出口は６個に限定されず、４個など６個未満の数の放出口を取り付けたり、８個など７個以上の数の放出口を取り付けるものとしてもよい。また、第１実施例の燃料電池車１０では、放出バルブ５６ａ〜５６ｆの下流側にバッファタンク５７ａ〜５７ｆを設け、このバッファタンク５７ａ〜５７ｆから自然流下により水が放出口５８ａ〜５８ｆから放出されるものとしたが、放出口５８ａ〜５８ｆにバルブを取り付け、そのバルブの開度を調節することにより放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出量を調節するするものとしてもよい。また、バッファタンク５７ａ〜５７ｆを備えないものとしても差し支えない。
【０１０３】
第１実施例の燃料電池車１０では、燃料電池スタック２２から排出される未反応の水素を水素循環路３３により水素供給流路３２に循環させるものとしたが、こうした水素循環路３３を備えないものとしてもよい。
【０１０４】
第１実施例の燃料電池車１０では、空気給排系４０の気液分離器４８として完全に気液分離できないタイプのものを用いたが、完全に気液分離が可能なタイプのものを用いるものとしてもよい。
【実施例２】
【０１０５】
次に、本発明の第２実施例の移動体としての燃料電池車２１０について説明する。図１７は第２実施例の燃料電池車２１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図であり、図１８は第２実施例の燃料電池車２１０が搭載する燃料電池システム２２０の構成の概略を示す構成図である。第２実施例の燃料電池車２１０は、図１７および図１８に示すように、燃料電池システム２２０が備える排ガス管５１の放出端に方向可変放出口２６０が取り付けられている点を除いて第１実施例の燃料電池車１０と同一の構成をしている。重複した説明を回避するために、第２実施例の燃料電池車２１０の構成のうち第１実施例の燃料電池車１０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１０６】
図１７および図１８に示すように、気液分離器４８により分離された排ガスは、排ガス管５１により運転席後方（車両の右後方）の後輪の後方に移送されて方向可変放出口２６０から外部に放出される。図１９は排ガス管５１の放出端に取り付けられた方向可変放出口２６０の構成の概略を示す構成図であり、図２０は方向可変放出口２６０の動作を説明する説明図である。方向可変放出口２６０は、図示するように、下側を約４５度の角度をもって切り落とした形状に端部を加工し略水平に配置して排ガス管５１に接続した固定管２６２と、固定管２６２への取り付け端部を約４５の角度をもって切り落とした形状に加工した短管の可動管２６４と、可動管２６４を図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すように約９０度の角度をもって回転可動させるためのアクチュエータとしてのモータ２６８と、を備える。なお、可動管２６４は、取り付け端部の先端で固定管２６２の端部の先端にモータ２６８の回転軸２６６に固定された状態で取り付けられている。排ガス管５１からの水蒸気を含んだ排ガスは、図２０（ａ）に示す鉛直下方向から図２０（ｂ）に示す水平方向までの角度に調整された可動管２６４の方向に放出される。可動管２６４の可動方向は、図１７および図１９に示すように、可動管２６４が車両の側方に向けて約４５度の角度をもって取り付けられているため、車両の側方向の成分と後方向の成分とを有する方向となる。車両が走行しているときに可動管２６４を水平方向に向けた状態（車両の側方向の成分と後方向の成分とをもたせた図２０（ｂ）に示す状態）で方向可変放出口２６０から排ガスを放出するときを考える。気液分離器４８により分離された排ガスは水蒸気を含んでいるから、水蒸気の一部は方向可変放出口２６０から放出されるまでに液化し、排
ガスと共に方向可変放出口２６０から放出される。このように液化して方向可変放出口２６０から排ガスと共に放出された水は、車両の側後方に飛ばされるように放出される。車両の走行に伴って生じる走行風は、車両の横幅の範囲における後方が強く、特に中央付近の後方が強い傾向があるが、車両の側方では、その距離に応じて走行風の影響は減少する。したがって、車両の側後方に向けて排ガスを放出することにより、排ガスと共に放出される水に対する走行風の影響を小さくし、走行風により放出した水が巻き上げられるのを抑制することができる。また、車両の側後方に向けて排ガスを放出することにより、排ガスと共に放出された水や放出された排ガス中の水蒸気のうち液化した水の地面に対する相対速度は小さくなる。水滴が地面に至ったときの水の飛び散る程度は、水滴の地面に対する相対速度が大きいほど多く飛び散る傾向があるから、放出された水や液化した水の地面に対する相対速度を小さくすることにより、飛び散る量を少なくすることができる。これらの結果、放出された水が路面に到達するまでに走行風等の外乱により巻き上げられるのを抑制することができる。これらが、可動管２６４を車両の側後方に向けて排ガスを放出する際の利点となる。一方、車両が停止しているときに可動管２６４を鉛直下向きに向けた状態で方向可変放出口２６０から排ガスを放出するときを考える。このとき、可動管２６４は鉛直下向きを向いているから、排ガスや液化した水は車両のシルエット内で鉛直下向きに放出される。この結果、車両の間近にいる人などに水がかけることがない。これが、可動管２６４を鉛直下向きに向けて排ガスを放出する際の利点となる。
【０１０７】
ＰＣＵ７０に組み込まれた電子制御ユニット２７１は、第１実施例の電子制御ユニット７１と同様に、ＣＰＵ２７２やＲＯＭ２７３，ＲＡＭ２７４を中心として構成されており、その入力処理回路には車速センサ１０１からの車速Ｖａやマスフローメータ４３からの空気流量Ｑａ，燃料電池スタック２２の図示しない出力端子に取り付けられ燃料電池スタック２２の出力電流を検出する電流計１１４からの電流値Ｉｆｃが入力されており、その出力回路からはモータ２６８への駆動信号が出力されている。
【０１０８】
次に、こうして構成された第２実施例の燃料電池車２１０の動作、特に燃料電池システム２２０の空気給排系４０からの排ガスの放出の際の動作について説明する。図２１は、方向可変放出口２６０による排ガスの放出方向を制御するために電子制御ユニット２７１により実行される放出方向制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、２００ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【０１０９】
放出方向制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット２７１のＣＰＵ２７２は、まず、車速センサ１０１からの車速Ｖａや電流計１１４からの電流値Ｉｆｃ，マスフローメータ４３からの空気流量Ｑａなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ４００）。続いて、入力した電流値Ｉｆｃに基づいて燃料電池スタック２２により生成される水の生成水量Ｑｆｃを計算する（ステップＳ４０２）。燃料電池スタック２２の出力電流（電流値Ｉｆｃ）は、燃料電池スタック２２内で反応した分子量に比例するから、電流値Ｉｆｃから生成水量Ｑｆｃを容易に計算することができる。
【０１１０】
生成水量Ｑｆｃを計算すると、計算した生成水量Ｑｆｃや入力した車速Ｖａ，空気流量Ｑａに基づいて補正係数Ｐｑｆｃ，Ｐｖａ，Ｐｑａを設定し（ステップＳ４０４〜Ｓ４０８）、設定した補正係数Ｐｑｆｃ，Ｐｖａ，Ｐｑａの積に９０を乗じて放出角度Θを設定し（ステップＳ４１０）、設定した放出角度Θとなるようモータ２６８を駆動して（ステップＳ４１２）、本ルーチンを終了する。ここで、補正係数Ｐｑｆｃ，Ｐｖａ，Ｐｑａは、方向可変放出口２６０における可動管２６４の角度を設定する際に用いるものであり、いずれも排ガスの放出方向が鉛直下向きの値０から水平方向の値１の範囲内で設定される。生成水量Ｑｆｃと補正係数Ｐｑｆｃとの関係の一例を図２２に、車速Ｖａと補正係数Ｐｖａとの関係の一例を図２３に、空気流量Ｑａと補正係数Ｐｑａとの関係の一例を図２４に示す。生成水量Ｑｆｃに基づいて設定される補正係数Ｐｑｆｃは、図２２に示すように
、生成水量Ｑｆｃが大きくなるほど大きな値となる傾向に設定される。これは、生成水量Ｑｆｃが大きいほど方向可変放出口２６０から排ガスと共に放出される水や放出した後に液化する水量も多くなることに基づく。即ち、これらの水が車両の側後方に放出されることにより、放出した水が地面に至るまでに走行風によって巻き上げられたり地面に至った水の多くが飛び散るのを抑制するのである。車速Ｖａに基づいて設定される補正係数Ｐｖａは、図２３に示すように、車速Ｖａが大きくなるほど大きな値となる傾向に設定される。これは、車速Ｖａが大きくなるほど走行風の影響も大きくなることに基づく。空気流量Ｑａに基づいて設定される補正係数Ｐｑａは、図２４に示すように、空気流量Ｑａが大きくなるほど小さな値となる傾向に設定される。これは、空気流量Ｑａが大きくなるほど放出される排ガスや水の放出速度が大きくなることに基づく。従って、空気流量Ｑａに代えて排ガス管５１の排ガス流量を用いてもよい。放出角度Θは、可動管２６４が鉛直下向きのときが値０であり、可動管２６４が水平方向に向いているときが値９０である。図２２ないし図２４から解るように、第２実施例では、車速Ｖａに対する補正係数Ｐｖａは、生成水量Ｑｆｃや空気流量Ｑａに対する補正係数Ｐｑｆｃ，Ｐｑａに比してその影響が大きくなるように設定される。これは、放出された水が飛散し巻き上げられることに対する走行風の影響が大きいことに基づく。従って、放出角度Θは、車速Ｖａに基づいて設定される値を燃料電池スタック２２により生成された水の生成水量Ｑｆｃと空気給排系４０の空気流量Ｑａとにより補正することにより設定されるものと考えることができる。このように、可動管２６４の向きを調整することにより、排ガスや排ガスと共に放出される水をより適正に放出することができる。
【０１１１】
以上説明した第２実施例の燃料電池車２１０によれば、車速Ｖａや燃料電池スタック２２により生成される水の生成水量Ｑｆｃ，空気給排系４０の空気流量Ｑａに応じて排ガスや排ガスと共に放出される水をより適正に放出することができる。即ち、車速Ｖａが大きいときには、可動管２６４を車両の側後方に向けて排ガスを放出するから、排ガスと共に放出される水や放出された排ガス中の水蒸気のうち液化した水が路面に到達するまでに走行風により飛散し巻き上げられるのを抑制することができると共に路面に到達し飛び散った水が走行風により飛散し巻き上げられるのを抑制することができる。しかも、燃料電池スタック２２により生成される水の生成水量Ｑｆｃが大きいときには、可動管２６４の向きが車両の側後方へ向くよう補正することにより、排ガスと共に放出される水や放出された排ガス中の水蒸気のうち液化した水が多くなっても、路面に到達するまでに走行風により飛散し巻き上げられたり路面に到達し飛び散った水が走行風により飛散し巻き上げられるのを抑制することができる。さらに、空気給排系４０の空気流量Ｑａが多いときには、可動管２６４の向きが鉛直下向きに向くよう補正することにより、方向可変放出口２６０から放出される排ガスや水の放出速度が大きくなり、水が側方向や後方向に飛ばされるのを抑制することができる。また、車速Ｖａが小さいときには、可動管２６４を鉛直下向きに向けて排ガスを放出するから、排ガスや液化した水を車両のシルエット内で鉛直下向きに放出することができる。この結果、放出された水が車両の間近にいる人などにかかるのを抑止することができる。
【０１１２】
第２実施例の燃料電池車２１０では、気液分離器４８により分離した排ガスを車速Ｖａや燃料電池スタック２２により生成された水の生成水量Ｑｆｃや空気給排系４０の空気流量Ｑａに基づいて放出方向を調節して方向可変放出口２６０から放出したが、気液分離器４８を備えず、気液分離されていない排ガスを車速Ｖａや生成水量Ｑｆｃや空気流量Ｑａに基づいて放出方向を調節して方向可変放出口２６０から放出するものとしてもよい。また、気液分離器４８により分離され回収タンク５４に蓄えられた水を放出する際にも車速Ｖａに基づいて放出方向を調節して方向可変放出口から放出するものとしてもよい。
【０１１３】
第２実施例の燃料電池車２１０では、気液分離器４８により分離した排ガスを車速Ｖａや燃料電池スタック２２により生成された水の生成水量Ｑｆｃや空気給排系４０の空気流
量Ｑａに基づいて放出方向を調節して方向可変放出口２６０から放出したが、排ガスを車速Ｖａと生成水量Ｑｆｃだけに基づいて放出方向を調節して方向可変放出口２６０から放出するものとしたり、車速Ｖａと空気流量Ｑａだけに基づいて放出方向を調節して方向可変放出口２６０から放出するものとしてもよい。また、生成水量Ｑｆｃや空気流量Ｑａ以外の要素と車速Ｖａとに基づいて放出方向を調節して排ガスを方向可変放出口２６０から放出するものとしてもよいし、生成水量Ｑｆｃや空気流量Ｑａに加えてこれら以外の要素と車速Ｖａとに基づいて放出方向を調節して排ガスを方向可変放出口２６０から放出するものとしてもよい。
【０１１４】
第２実施例の燃料電池車２１０では、気液分離器４８により分離した排ガスを車速Ｖａや生成水量Ｑｆｃや空気流量Ｑａに基づいて可動管２６４の向きを側方向と後方向との成分をもつように調節して方向可変放出口２６０から放出したが、可動管２６４の向きの調節は側方向に対する調節だけで後方向に対する調節ができないものとしてもよい。
【実施例３】
【０１１５】
次に、本発明の第３実施例の移動体としての燃料電池車３１０について説明する。図２５は第３実施例の燃料電池車３１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図である。第３実施例の燃料電池車３１０は、図２５に示すように、排ガス管５１の放出端に取り付けられた方向可変放出口２６０の方向が車両の進行方向に一致するよう後方に向けて設置されている点を除いて第２実施例の燃料電池車２１０と同一の構成をしている。重複した説明を回避するために、第３実施例の燃料電池車３１０の構成のうち第２実施例の燃料電池車２１０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１１６】
第３実施例の燃料電池車３１０の電子制御ユニット２７１では、図２１の放出方向制御ルーチンに代えて図２６に例示する放出方向制御ルーチンが実行される。このルーチンが実行されると、まず、車速センサ１０１からの車速Ｖａとマスフローメータ４３からの空気流量Ｑａとが入力され（ステップＳ４２０）、空気流量Ｑａに基づいて方向可変放出口２６０から放出される排ガスの放出流速Ｖｇを計算する（ステップＳ４２２）。前述したように、空気流量Ｑａは燃料電池スタック２２から排出される排ガス流量に換算することができるから、方向可変放出口２６０の排出断面を用いることにより方向可変放出口２６０から放出される排ガスの放出流速Ｖｇを計算することができる。そして、車速Ｖａに基づいて地面から見た車両相対速度Ｖｒを計算すると共に（ステップＳ４２４）、計算した車両相対速度Ｖｒと放出流速Ｖｇとに基づいて放出角度Θを計算し（ステップＳ４２６）、計算した放出角度Θとなるようモータ２６８を駆動して（ステップＳ４２８）、本ルーチンを終了する。図２７に地面から見た車両相対速度Ｖｒと放出流速Ｖｇと放出角度Θとの関係の一例を示す。放出角度Θは、図示するように、地面から見た車両相対速度Ｖｇが放出流速Ｖｇの車両進行方向成分によって打ち消される角度として求めることができる。こうした制御により、方向可変放出口２６０から放出される排ガスや水の地面から見た速度成分から車両の進行方向に対する速度成分をなくし、地面に対して鉛直方向の速度成分だけにすることができる。即ち、方向可変放出口２６０から放出された水を地面から見て鉛直に放出することができる。この結果、放出された水が地面に対して水平方向の速度成分をもつことにより、水が地面に到達したときに飛び散り、この飛び散った水が走行風などにより巻き上げられるのを抑制することができる。
【０１１７】
以上説明した第３実施例の燃料電池車３１０によれば、方向可変放出口２６０から放出される排ガスの放出流速Ｖｇと地面から見た車両相対速度Ｖｒとに基づいて放出される排ガスや水が地面から見て鉛直下向きの速度成分だけをもつようにして放出することができる。この結果、水が地面に到達したときに飛び散り、この飛び散った水が走行風などにより巻き上げられるのを抑制することができる。
【０１１８】
第３実施例の燃料電池車３１０では、方向可変放出口２６０の可動管２６４の向きを変えることにより、方向可変放出口２６０から放出された排ガスや水を地面から見て鉛直下向きの速度成分だけをもつようにして放出するものとしたが、排ガスや水の放出方向は変更せずに排ガスの放出流速Ｖｇを変更することにより、放出される排ガスや水を地面から見て鉛直下向きの速度成分だけをもつようにして放出するものとしてもよい。例えば、図２８および図２９の変形例の示すように、排ガス管５１を放出角度Θとなるよう鉛直下向きに折り曲げ、その端部にカメラの絞りと同様の断面積可変機構３７２とこの断面積可変機構３７２における断面積を変更するアクチュエータとしてのモータ３７４とからなる断面積可変放出口３７０を取り付け、図３０に例示する開口面積制御ルーチンに示すように、車速Ｖａから計算される地面から見た車両相対速度Ｖｒと放出角度Θとから図２７に例示した地面から見た車両相対速度Ｖｒと放出流速Ｖｇと放出角度Θとの関係を用いて放出流速Ｖｇを計算し（ステップＳ４３０〜Ｓ４３４）、断面積可変放出口３７０からこの計算した放出流速Ｖｇで排ガスが放出されるよう断面積可変機構３７２の開口面積Ｓを計算し（ステップＳ４３６）、この開口面積Ｓとなるようモータ３７４を駆動するのである（ステップＳ４３８）。こうしても第３実施例の燃料電池車３１０と同様の効果、即ち、排ガスや水を地面から見て鉛直下向きの速度成分だけをもつようにして断面積可変放出口３７０から放出することができることによる、水が地面に到達したときに飛び散り、この飛び散った水が走行風などにより巻き上げられるのを抑制することができる効果を奏することができる。こうした変形例では、断面積可変放出口３７０の開口面積を変更することにより放出流速Ｖｇを調節するものとしたが、排ガス管５１にポンプと流量調節弁を取り付け、ポンプにより排ガスを加圧すると共に加圧された排ガスの放出流量を流量調節弁によって調節することにより放出流速Ｖｇを調節するものとしてもよい。
【０１１９】
第３実施例の燃料電池車３１０では、気液分離器４８により分離した排ガスを方向可変放出口２６０から放出される排ガスの放出流速Ｖｇと地面から見た車両相対速度Ｖｒとに基づいて放出される排ガスや水が地面から見て鉛直下向きの速度成分だけをもつようにして放出したが、気液分離器４８を備えず、気液分離されていない排ガスをその放出流速Ｖｇと車両相対速度Ｖｒとに基づいて地面から見て鉛直下向きの速度成分だけをもつようにして放出するものとしてもよい。また、気液分離器４８により分離され回収タンク５４に蓄えられた水を放出する際にも車両相対速度Ｖｒに基づいて放出する水が地面から見て鉛直下向きの速度成分だけをもつようにして放出するものとしてもよい。
【実施例４】
【０１２０】
次に、本発明の第４実施例の移動体としての燃料電池車４１０について説明する。図３１は第４実施例の燃料電池車４１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図であり、図３２は第４実施例の燃料電池車４１０が搭載する燃料電池システム４２０の構成の概略を示す構成図である。第４実施例の燃料電池車４１０は、図３１および図３２に示すように、放出系５０が異なる点を除いて第１実施例の燃料電池車１０と同一の構成をしている。重複した説明を回避するために、第４実施例の燃料電池車４１０の構成のうち第１実施例の燃料電池車１０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１２１】
第４実施例の燃料電池車４１０では、空気給排系４０における燃料電池スタック２２からの排ガスは、加湿器４６により供給側の空気を加湿した後は、排ガス管４５１によりそのまま外部に放出される。従って、排ガス管４５１からは水蒸気を含む排ガスと液化した水とがそのまま放出されることになる。
【０１２２】
図３３は、排ガスの放出制御を行なうのにＰＣＵ７０に組み込まれている電子制御ユニット４７１に入出力される制御信号の一例を示すブロック図である。電子制御ユニット４
７１は、ＣＰＵ４７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４７２の他に処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ４７３やデータを一時的に記憶するＲＡＭ４７４，入力信号を受け付ける入力処理回路４７５，出力信号の出力処理を行なう出力処理回路４７６などを備える。電子制御ユニット４７１には、車速センサ１０１からの車速Ｖａや燃料電池スタック２２の出力端子に取り付けられた電流センサ４２３からのＦＣ電流Ｉｆｃ，空気給排系４０の供給側に取り付けられた空気温度センサ４４３からの空気温度Ｔｉｎ，空気給排系４０の排気側の燃料電池スタック２２近傍に取り付けられた背圧圧力センサ４４４からの背圧圧力Ｐｂ，排ガス管４５１に取り付けられた排ガス温度センサ４５３や排ガス圧力センサ４５４，排ガス流量センサ４５５からの排ガス温度Ｔｏｕｔや排ガス圧力Ｐｏｕｔ，排ガス流量Ｑｏｕｔ，冷却系６０のラジエータ６６の前後に取り付けられた冷却水温度センサ４６１，４６２からの冷却水温度Ｔｗ１，Ｔｗ２，水素供給系３０に取り付けられた温度センサや圧力センサなどのセンサ群からの検出信号などが入力処理回路４７５を介して入力されている。また、電子制御ユニット４７１からは、冷却系６０に設けられたラジエータ６６のファン６６ａへの駆動信号や同じく冷却系６０に設けられた冷却水ポンプ６４への駆動信号，空気給排系４０に設けられた背圧調節バルブ４４１への駆動信号などが出力処理回路４７６を介して出力されている。
【０１２３】
次に、こうして構成された第４実施例の燃料電池車４１０の動作、特に空気給排系４０の排ガスの放出制御の際の動作について説明する。図３４は電子制御ユニット４７１により実行される放出制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数秒毎）に繰り返し実行される。
【０１２４】
放出制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４７１のＣＰＵ４７２は、まず、車速センサ１０１からの車速Ｖａや電流センサ４２３からのＦＣ電流Ｉｆｃ，排ガス温度センサ４５３からの排ガス温度Ｔｏｕｔ，排ガス圧力センサ４５４からの排ガス圧力Ｐｏｕｔ，排ガス流量センサ４５５からの排ガス流量Ｑｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ５００）。続いて、入力したＦＣ電流Ｉｆｃに基づいて燃料電池スタック２２により生成される水の単位時間当たりの水量（生成水量）Ｑｆｃを計算すると共に（ステップＳ５０２）、排ガス温度Ｔｏｕｔや排ガス圧力Ｐｏｕｔ，排ガス流量Ｑｏｕｔに基づいて単位時間当たりに水蒸気として排ガス管４５１から放出される放出水蒸気量Ｑｗ１を計算し（ステップＳ５０４）、計算した生成水量Ｑｆｃから放出水蒸気量Ｑｗ１を減じて単位時間当たりに液体の水として放出される放出水量Ｑｗ２を計算する（ステップＳ５０６）。ここで、放出水蒸気量Ｑｗ１については、実施例では排ガス温度Ｔｏｕｔにおける飽和水蒸気圧を用いて計算するものとした。なお、ＦＣ電流Ｉｆｃに基づいて生成水量Ｑｆｃが計算できることについては前述した。
【０１２５】
次に、車速Ｖａに基づいて液体としての水を外部に放出する許容量（許容放出水量）Ｑｗｒｅｆを設定する（ステップＳ５０８）。ここで、許容放出水量Ｑｗｒｅｆは、第４実施例では、車速Ｖａが大きくなるほど小さくなる傾向に設定されるものとし、車速Ｖａと許容放出水量Ｑｗｒｅｆとの関係を定めて許容放出水量設定用マップとしてＲＯＭ４７３に記憶しておき、車速Ｖａが与えられるとマップから対応する許容放出水量Ｑｗｒｅｆを導出して設定するものとした。許容放出水量設定用マップの一例を図３５に示す。
【０１２６】
続いて、計算した放出水量Ｑｗ２と設定した許容放出水量Ｑｗｒｅｆとの偏差が打ち消される方向に目標電池温度Ｔｆｃ＊を設定すると共に（ステップＳ５１０）、この設定した目標電池温度Ｔｆｃ＊が上下限温度Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを超えないように制限し（ステップＳ５１２）、上下限制限された目標電池温度Ｔｆｃ＊で燃料電池スタック２２が運転されるよう冷却系６０や燃料電池スタック２２の背圧を制御して（ステップＳ５１４）、本ルーチンを終了する。ここで、燃料電池スタック２２の運転温度を変更することにより放出水量Ｑｗ２と許容放出水量Ｑｗｒｅｆとの偏差を打ち消すことができるのは、燃料電
池スタック２２の運転温度を変更することにより空気給排系４０の排ガス温度を変更し、これにより放出水蒸気量Ｑｗ１を変更することができることに基づく。即ち、放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆより大きいときには、目標電池温度Ｔｆｃ＊を高くして排ガス温度を高くし、これにより放出水蒸気量Ｑｗ１を大きくして放出水量Ｑｗ２を小さくするのである。また、放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆより小さいときには、目標電池温度Ｔｆｃ＊を低くして排ガス温度を低くし、これにより放出水蒸気量Ｑｗ１を小さくして放出水量Ｑｗ２を大きくするのである。燃料電池スタック２２を目標電池温度Ｔｆｃ＊で運転するには、例えば、冷却水温度センサ４６１の温度に基づいてラジエータ６６のファン６６ａの回転数を調節することにより行なったり、冷却水温度センサ４６１の温度に基づいて冷却水ポンプ６４の吐出量を調節することにより行なうことができる。また、燃料電池スタック２２を目標電池温度Ｔｆｃ＊で運転するには、背圧調節バルブ４４１を調節することにより燃料電池スタック２２の空気給排系４０の背圧を調節することによっても行なうことができる。これは、燃料電池スタック２２の背圧を高くすることにより、エアコンプレッサ４４の吐出温度が高くなることに基づく。この場合、エアコンプレッサ４４の吐出温度が高くなることにより、加湿器４６における加湿量も多くなるから、放出水量Ｑｗ２を増減する効果は更に大きくなる。従って、燃料電池スタック２２の背圧を調節する手法を用いることは、加湿器４６における加湿量を調節することにもなるから、加湿器４６の加湿量を調節することにより、放出水量Ｑｗ２と許容放出水量Ｑｗｒｅｆとの偏差を打ち消すものということができる。
【０１２７】
以上説明した第４実施例の燃料電池車４１０によれば、生成水量Ｑｆｃから放出水蒸気量Ｑｗ１を減じて得られる放出水量Ｑｗ２と車速Ｖａに基づいて設定された許容放出水量Ｑｗｒｅｆとの偏差が打ち消されるよう燃料電池スタック２２の運転温度を調節することにより、排ガス管４５１から放出される液体としての水を許容放出水量Ｑｗｒｅｆにすることができる。この許容放出水量Ｑｗｒｅｆは車速Ｖａに基づいて後続車などに影響を与えないように或いは影響が小さくなるように設定することができるから、車速Ｖａに応じたより適切な放水量とすることができる。
【０１２８】
第４実施例の燃料電池車４１０では、放出水量Ｑｗ２と許容放出水量Ｑｗｒｅｆとの偏差が打ち消される方向に燃料電池スタック２２の運転温度である目標電池温度Ｔｆｃ＊を設定するものとしたが、放出水蒸気量Ｑｗ１を変更することを考えれば、排ガス管４５１の排ガスの目標温度を設定し、その目標温度となるように燃料電池スタック２２の運転を行なうものとしてもよいのは勿論である。
【０１２９】
第４実施例の燃料電池車４１０では、放出水量Ｑｗ２と許容放出水量Ｑｗｒｅｆとの偏差が打ち消される方向に目標電池温度Ｔｆｃ＊を設定するものとしたが、放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆとなるように目標電池温度Ｔｆｃ＊を計算するものとしてもよい。この場合、燃料電池スタック２２を通常温度で運転したときに放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆより大きいときには放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆとなるよう燃料電池スタック２２の運転温度を変更し、燃料電池スタック２２を通常温度で運転したときに放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆ以下のときには燃料電池スタック２２の運転温度を変更しないものとしてもよい。この場合の放出制御ルーチンを図３６に示す。このルーチンでは、許容放出水量Ｑｗｒｅｆを設定した後に、計算した放出水量Ｑｗ２と設定した許容放出水量Ｑｗｒｅｆとを比較し（ステップＳ５２０）、放出水蒸気量Ｑｗ１が許容放出水量Ｑｗｒｅｆより大きいときには、目標電池温度Ｔｆｃ＊が通常温度であるか否かを判定し（ステップＳ５２４）、通常温度であるときには放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆに一致するように排ガス圧力Ｐｏｕｔや排ガス流量Ｑｏｕｔ，許容放出水量Ｑｗｒｅｆに基づいて目標電池温度Ｔｆｃ＊を設定すると共に（ステップＳ５２６）、設定した目標電池温度Ｔｆｃ＊を上限温度Ｔｍａｘで制限し（ステップＳ５２８）、この上限制限した目標電池温度Ｔｆｃ＊で燃料電池スタック２２が運転されるよう冷却
系６０や燃料電池スタック２２の背圧を制御する（ステップＳ５３０）。ステップＳ５２４で目標電池温度Ｔｆｃ＊が通常温度でないときには、既に放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆに一致するように目標電池温度Ｔｆｃ＊が設定されていると判断し、設定されている目標電池温度Ｔｆｃ＊で燃料電池スタック２２が運転されるよう冷却系６０や燃料電池スタック２２の背圧を制御する（ステップＳ５３０）。ステップＳ５２０で放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆ以下のときには燃料電池スタック２２の運転温度を高くすることにより放出水量Ｑｗ２を小さくする制御は必要ないと判断し、目標電池温度Ｔｆｃ＊に通常温度を設定して（ステップＳ５２２）、目標電池温度Ｔｆｃ＊で燃料電池スタック２２が運転されるよう冷却系６０や燃料電池スタック２２の背圧を制御する（ステップＳ５３０）。こうした変形例では、放出水量Ｑｗ２が許容放出水量Ｑｗｒｅｆ以下のときには燃料電池スタック２２を通常温度で運転するから、燃料電池スタック２２の発電効率をより高く維持することができる。
【０１３０】
第４実施例の燃料電池車４１０では、燃料電池スタック２２を目標電池温度Ｔｆｃ＊で運転するのに、冷却水温度センサ４６１の温度に基づいてラジエータ６６のファン６６ａの回転数を調節する手法や冷却水温度センサ４６１の温度に基づいて冷却水ポンプ６４の吐出量を調節する手法、背圧調節バルブ４４１を調節することにより燃料電池スタック２２の空気給排系４０の背圧を調節する手法によって行なったが、これらの手法のうちいずれか一つの手法だけを用いて燃料電池スタック２２を目標電池温度Ｔｆｃ＊で運転するものとしてもよく、これらの手法のうちいずれか二つの手法を用い燃料電池スタック２２を目標電池温度Ｔｆｃ＊で運転するものとしてもよい。
【０１３１】
第４実施例の燃料電池車４１０では、燃料電池スタック２２からの排ガスは、加湿器４６を経由するだけで気液分離器を経由せずに直接外部に放出するものとしたが、第１実施例の燃料電池車１０のように、気液分離器４８を経由して外部に放出するものとしてもよい。この場合、気液分離器４８で分離される液体としての水の量が許容放出水量Ｑｗｒｅｆとなるようにすればよい。
【実施例５】
【０１３２】
図３７は第５実施例としての車両１０１０の概略構成を示す説明図である。車両１０１０は、後部の燃料電池室１０１２に搭載された燃料電池１０２０を電源とし、モータ１０３０の動力によって駆動する。モータ１０３０は種々のタイプを適用可能であるが、本実施例では、同期電動機を用いるものとした。燃料電池１０２０から出力される直流は、インバータ１０３１によって三層交流に変換される。モータ１０３０は、この三層交流によって駆動される。モータ１０３０の動力は、回転軸１０３２を介して車輪１０３３に伝達され、車両１０１０を駆動する。
【０１３３】
燃料電池１０２０は、水素と酸素の電気化学反応によって発電する。燃料電池１０２０には、種々のタイプを適用可能であるが、本実施例では、固体高分子型を用いた。酸素極には、供給管１０２４を介して外部から空気が供給される。水素は、屋根上の水素タンク室１０１１に設置された複数の水素タンク１０５０から供給管１０２２を介して順次、供給される。
【０１３４】
インバータ１０３１など、車両１０１０に搭載された各機器の動作は、制御ユニット１０４０によって制御される。制御ユニット１０４０は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータとして構成されており、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、各ユニットの動作、および運転席１０１４に設けられた計器板１０６０への表示を制御する。
【０１３５】
図の下方には、燃料電池室１０１２の酸素極の排気系を拡大図で示した。燃料電池１０
２０の酸素極からの排気には、発電時の反応によって生じた生成水が含まれている。この排気は、配管１０２４Ｐを介して気液分離器１０２１に運ばれ、排気中の生成水が分離された後、排気管１０２５から排出される。分離された生成水は、ドレイン１０２６を介して車両１０１０の下面に設けられたバッファタンク１０２７に貯留される。バッファタンク１０２７内の生成水は、排出管１０２８によって外部に排出される。排出管１０２８はバッファタンク１０２７の前方に取り付けられている。排出管１０２８からの円滑な排水を実現するよう、バッファタンク１０２７の下面は後方の方が前方よりも高くなっている。排出管１０２８の開口端の路面からの高さＨ（以下、「開口端高さ」と称する）は、車両１０１０の走行中に気流の影響によって生成水が飛散しない程度に十分低く設定されている。
【０１３６】
本実施例では、水素極からの排気は、発電で未消費の残留水素の有効活用を図るため、上述の排気系を介さず、供給管１０２２に循環させる。水素極からの排気も併せて、図中の排気系から排気するようにしても構わない。
【０１３７】
図３８はバッファタンク１０２７の作用を示す説明図である。図３８（ａ）は、車両１０１０が停車している状態を示した。この状態では、バッファタンク１０２７に貯留している生成水は排出管１０２８から車外に排出される。但し、停車中なので、気流の影響で生成水が飛散することはない。
【０１３８】
図３８（ｂ）は、車両１０１０が加速している状態を示した。この状態では、加速に伴う慣性力Ａの作用によって、バッファタンク１０２７に貯留している生成水は、図示するように後方に押しやられる。この結果、生成水の水面が、排出管１０２８の取り付け部から離れるため、生成水の排出が抑制される。加速時には、車両下面に気流が生じているが、生成水の排出が抑制されるため、気流によって生成水が飛散する可能性も抑制される。
【０１３９】
図３８（ｃ）は、車両１０１０が減速している状態を示した。この状態では、減速に伴う慣性力Ａの作用によって、バッファタンク１０２７に貯留している生成水は、図示するように前方に押しやられ、排出管１０２８からの生成水の排出が促進される。車両下面には気流が生じているが、減速時には気流が弱まりつつある状態なので、生成水の飛散を比較的抑えることができる。排出管１０２８の開口端高さは、このような減速時における排出でも、生成水の飛散を抑えることが可能な程度に低く設定しておくことが好ましい。
【０１４０】
以上で説明した第５実施例の車両１０１０によれば、排気系に設けられたバッファタンク１０２７および排出管１０２８の作用により、加速時における生成水の排出を抑制し、減速時における生成水の排出を促進することができる。走行中の車両は、一定速度で走行し続けることはあまり多くなく、加減速が行われることが多い。従って、減速時に生成水を十分に排出するとともに、加速時の排出を抑制することにより、走行中における生成水の飛散を後続車両の走行に支障を与えない程度には抑制することができる。
【実施例６】
【０１４１】
図３９は第６実施例としての排気系の構造を示す説明図である。第６実施例では、バッファタンク１０２７の下面に、リード弁１０２８Ｖを備えた排出管１０２８Ａを設けた。リード弁１０２８Ｖは、車両走行中の気流のラム圧、即ち気流をせき止めた時の圧力に応じて開閉する弁機構である。
【０１４２】
図の下部に、リード弁１０２８Ｖの動作を説明するためのグラフを示した。排出管１０２８Ａから排出された生成水は、車速が増して気流が速くなるにつれて、激しく飛散するようになる。ある速度Ｖｒを超えると、飛散によって後続車両の走行に支障を与えるおそれが生じるため、水滴の飛散を抑制することが望まれるようになる。本実施例では、水滴
の飛散を抑制する設計速度Ｖｄを、この速度Ｖｒよりも若干、低い値に設定した。
【０１４３】
ラム圧は、曲線Ｐで示す通り、車速の２乗に比例して増加する。この曲線Ｐを参照することで、設計速度Ｖｄに対応するラム圧Ｐｄが求められる。本実施例では、ラム圧が値Ｐｄよりも小さい場合には開弁し、Ｐｄ以上の範囲で閉弁するようリード弁１０２８Ｖの動作圧力を調整した。
【０１４４】
このように調整することにより、第６実施例の車両では、車速が設計速度Ｖｄを超えた範囲でリード弁１０２８Ｖが閉じられるため、生成水の排水を停止することができる。従って、後続車に支障を与える程の生成水の飛散を回避することができる。
【０１４５】
第６実施例においては、排出管１０２８Ａをバッファタンク１０２７の下部に設けたが、第１実施例と同様、前方に設けても構わない。また、車速がＶｄを超えた時点で、必ずしもリード弁１０２８Ｖを完全に閉弁する必要はなく、車速に応じて弁の開度が連続的または段階的に低減するような機構としてもよい。
【０１４６】
第６実施例におけるリード弁１０２８Ｖに代えて電磁弁を用いても良い。この場合には、電磁弁の動作を制御するための制御装置を併せて設け、この制御装置に車速が設計速度Ｖｄを超えた時点で、電磁弁の開度を低減または閉弁する制御を実行させればよい。
【０１４７】
図４０は変形例としての排気系の構造を示す説明図である。変形例では、バッファタンク１０２７Ａの下面が、後方の方が前方よりもＬだけ低くなる形状とした。こうすることにより、図４０（ａ）に示すように、定常状態であっても、バッファタンク１０２７Ａ内の生成水は排出管１０２８から離れるようになるため、生成水の排出が抑制される。従って、車両が定常走行している場合の排水、ひいては生成水の飛散を抑制することができる。
【０１４８】
車両の加速時には図４０（ｂ）に示すように、慣性力Ａの作用によって、やはり生成水の排出は抑制される。減速時には図４０（ｃ）に示すように、慣性力Ａの作用によって、生成水が前方に押しやられるため、生成水が排出される。車両の走行時には必ず減速が行われる期間が存在するため、定常走行時における排水が抑制されたとしても、バッファタンク１０２７Ａにおける生成水の貯留機能に支障が生じることはない。
【０１４９】
図４１は変形例としての排気系の構造を示す説明図である。変形例では、バッファタンク１０２７に、前方に開口する剛性のある排出管１０２８Ｂを設けた。図の例では、排出管１０２８Ｂの前面の断面積Ｓ０はバッファタンク１０２７への取り付け部の断面積Ｓ１よりも大きくなっている例を示した。排出管１０２８Ｂは、面積Ｓ０、Ｓ１が等しい形状、即ち円筒状としても構わない。
【０１５０】
この変形例の構成によれば、排出管１０２８Ｂには、走行中にラム圧が作用する。バッファタンク１０２７内の生成水は、排出管１０２８Ｂを経て前方に流出しようとするから、ラム圧は、この流出を抑制する方向に作用することになる。かかる作用により、第２変形例の構成では、高速走行時における生成水の排水を抑制することができる。
【０１５１】
図の下方には、断面積比Ｓ０／Ｓ１が上述した排水の抑制効果に与える影響を示した。先に説明した通り、生成水の飛散が要求される車速の下限値Ｖｒに基づき設計速度Ｖｄを設定したとする。この時のラム圧は、曲線Ｐに基づいてＰａと求められる。生成水の排出を抑制するためには、このラム圧Ｐａは、バッファタンク１０２７内の生成水が排出管１０２８Ｂから流出しようとする水圧よりも高くなくてはならない。生成水の水圧は、バッファタンク１０２７内の貯留水の量によって変動するが、例えば、代表的な走行状態で貯
留している生成水量に基づいて設定することができる。変形例では、この水圧よりも若干高い範囲でラム圧の設計値Ｐｄを設定した。
【０１５２】
一般に管内の圧力は、断面積に応じて変化する。例えば、排出管１０２８Ｂの断面積比Ｓ０／Ｓ１を１以上の値とすることにより、排出管１０２８Ｂの取り付け口でのラム圧を、入口での値よりも上昇させることができる。変形例ではこの関係に基づき、設計速度Ｖｄにおけるラム圧Ｐａと、ラム圧の設計値Ｐｄとの圧力比Ｒｄ（＝Ｐｄ／Ｐａ）の値に応じて求められる面積比Ｓｄに従って、排出管１０２８Ｂの形状を設定した。こうすることにより、ラム圧で生成水の排水を抑制することが可能となる。
【０１５３】
以上説明した実施例では、本発明を燃料電池を電力源として搭載した自動車に適用するものとしたが、自動車は燃料電池を搭載する他に燃料電池以外の電力源、例えば、二次電池やキャパシタなど種々の電力源を搭載するものとしてもよい。また、燃料電池を搭載する自動車に限定されるものではなく、自動車以外の列車などの車両を含む各種の地上移動体に適用するものとしてもよいし、地上移動体以外の移動体に適用するものとしてもよい。
【０１５４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明は、自動車などの移動体の製造産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】第１実施例の移動体としての燃料電池車１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図である。
【図２】第１実施例の燃料電池車１０が搭載する燃料電池システム２０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】放出口５８ａ〜５８ｆからの水の放出制御を行なうのに必要なＰＣＵ７０に組み込まれている電子制御ユニット７１に入出力される制御信号の一例を示すブロック図である。
【図４】電子制御ユニット７１により実行される放出制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】放出禁止フラグＦ１と補正値Ｋ１とを設定する走行状態補正値判定フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】放出禁止フラグＦ２や左右の放出禁止フラグＦＬ１，ＦＲ１を設定する車両姿勢確保判定フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】放出禁止フラグＦ３や左右の放出禁止フラグＦＬ２，ＦＲ２を設定する旋回判定フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】放出禁止フラグＦ４と補正値Ｋ２とを設定する障害物補正値判定フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】放出禁止フラグＦ５を設定する乗降判定フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】車速補正係数設定マップの一例を示す説明図である。
【図１１】加速度補正係数設定マップの一例を示す説明図である。
【図１２】風速補正係数設定マップの一例を示す説明図である。
【図１３】外気温補正係数設定マップの一例を示す説明図である。
【図１４】放出制限距離設定マップの一例を示す説明図である。
【図１５】後続車距離Ｌｖと放出制限距離Ｌ１，Ｌ２と補正値Ｋ２との関係の一例を示す説明図である。
【図１６】水位ＨＷと閾値Ｈ１，Ｈ２と補正値Ｋ３との関係の一例を示す説明図である。
【図１７】第２実施例の燃料電池車２１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図である。
【図１８】第２実施例の燃料電池車２１０が搭載する燃料電池システム２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１９】方向可変放出口２６０の構成の概略を示す構成図である。
【図２０】方向可変放出口２６０の動作を説明する説明図である。
【図２１】電子制御ユニット２７１により実行される放出方向制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２２】生成水量Ｑｆｃと補正係数Ｐｑｆｃとの関係の一例を示す説明図である。
【図２３】車速Ｖａと補正係数Ｐｖａとの関係の一例を示す説明図である。
【図２４】空気流量Ｑａと補正係数Ｐｑａとの関係の一例を示す説明図である。
【図２５】第３実施例の燃料電池車３１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図である。
【図２６】第３実施例の燃料電池車３１０の電子制御ユニット２７１で実行される放出方向制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２７】地面から見た車両相対速度Ｖｒと放出流速Ｖｇと放出角度Θとの関係の一例を示す説明図である。
【図２８】第３実施例の燃料電池車３１０の変形例としての断面積可変放出口３７０の構成の概略を示す構成図である。
【図２９】断面積可変機構３７２の構成の一例を示す説明図である。
【図３０】第３実施例の燃料電池車３１０の変形例で実行される開口面積制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３１】第４実施例の移動体としての燃料電池車４１０における搭載機器の平面配置を例示する平面配置図である。
【図３２】第４実施例の燃料電池車４１０が搭載する燃料電池システム４２０の構成の概略を示す構成図である。
【図３３】排ガスの放出制御を行なうのに必要なＰＣＵ７０に組み込まれている電子制御ユニット４７１に入出力される制御信号の一例を示すブロック図である。
【図３４】電子制御ユニット４７１により実行される放出制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３５】許容放出水量設定用マップの一例を示す説明図である。
【図３６】変形例の放出制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３７】第５実施例としての車両１０１０の概略構成を示す説明図である。
【図３８】バッファタンク１０２７の作用を示す説明図である。
【図３９】第６実施例としての排気系の構造を示す説明図である。
【図４０】変形例としての排気系の構造を示す説明図である。
【図４１】変形例としての排気系の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１０，２１０，３１０，４１０  燃料電池車、１２ａ，１２ｂ  前輪、１４ａ，１４ｂ
後輪、２０，２２０，４２０  燃料電池システム、２２  燃料電池スタック、３０  水素供給系、３１，３１ａ〜３１ｄ  高圧水素タンク、３２  水素供給流路、３３  水素循環路、３４  水素ポンプ、３８  気液分離器、４０  空気給排系、４２  供給管、４３  マスフローメータ、４４  エアコンプレッサ、４６  加湿器、４８  気液分離器、５０  放出系、５１  排ガス管、５２  回収管、５３  調整バルブ、５４  回収タンク、５６ａ〜５６ｆ  放出バルブ、５７ａ〜５７ｆ  バッファタンク、５８ａ〜５８ｆ  放出口、６０  冷却系、６２  冷却水循環路、６４  冷却水ポンプ、６６  ラジエータ、６６ａ  フ
ァン、７０  ＰＣＵ、７１，２７１，４７１  電子制御ユニット、７２，２７２，４７２
ＣＰＵ、７３，２７３，４７３  ＲＯＭ、７４，２７４，４７４  ＲＡＭ、７５，４７５  入力処理回路、７６，４７６  出力処理回路、８０  ラジエータ、８４  バッテリ、９０  風速センサ、９２  ミリ波レーダ、９３  後続車距離演算器、９４ａ〜９４ｃ  クリアランスソナー、９５  対象物距離演算器、１０１  車速センサ、１０２  雨滴感知センサ、１０３  外気温センサ、１０４  ステアリング角センサ、１０５  アクセルポジションセンサ、１０６  シフトポジションセンサ、１０７  ブレーキスイッチ、１０８  パーキングスイッチ、１０９  ドア開閉スイッチ、１１０  スノーモードスイッチ、１１１
水位計、１１２  スリップ抑制制御装置、１１４  電流計、２６０  方向可変放出口、２６２  固定管、２６４  可動管、２６６  回転軸、２６８  モータ、３７０  断面積可変放出口、３７２  断面積可変機構、３７４  モータ、４２３  電流センサ、４４１  背圧調節バルブ、４４３  空気温度センサ、４４４  背圧圧力センサ、４５３  排ガス温度センサ、４５４  排ガス圧力センサ、４５５  排ガス流量センサ、４６１，４６２  冷却水温度センサ、１０１０  車両、１０１１  水素タンク室、１０１２  燃料電池室、１０１４  運転席、１０２０  燃料電池、１０２１  気液分離器、１０２２  供給管、１０２４  供給管、１０２４Ｐ  配管、１０２５  排気管、１０２６  ドレイン、１０２７，１０２７Ａ  バッファタンク、１０２８，１０２８Ａ，１０２８Ｂ  排出管、１０２８Ｖ  リード弁，１０３０  モータ、１０３１  インバータ、１０３２  回転軸、１０３３  車輪、１０４０  制御ユニット、１０５０  水素タンク、１０６０  計器板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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