8]气液分离器12的储存箱12a的底部连接至排放通道14,排放通道14将气液分离器 12中储存的水排放至外部并且部分地排放从燃料电池2部分地排放的燃料气体。排放通道 14的下游端暴露于外部空气。在排放通道14中布置了排放阀16。排放阀16通常被关闭，但是 根据需要由ECU 20打开。排放阀16例如是切断阀。在储存的水从储存箱12a溢流之前排放阀 16被打开以排放水，这可以防止水通过循环通道8和供应通道4被供应至燃料电池2。
[0029]在供应通道4中的注入器10的下游侧设置了检测供应通道4中的压力的压力传感 器21。压力传感器21主要检测待被供应至燃料电池2的燃料气体的压力。在循环通道8中的 气液分离器12的上游侧设置了检测循环通道8中的压力的压力传感器22。压力传感器22主 要检测从燃料电池2部分地排放的燃料气体的压力并且检测排放阀16的上游侧中的压力。 在排放通道14中的排放阀16的下游侧中设置了检测排放通道14中的排放阀16的下游侧中 的压力并且检测排放阀16的下游侧中的压力的压力传感器23。压力传感器23的检测值指示 通常的大气压。压力传感器21至23连接至E⑶20的输入侧。
[0030]负载装置30连接至燃料电池2。负载装置30测量燃料电池2的电特性并且例如使用 通用电化学类型的恒电位恒电流仪化〇1^111：；[0飞31￥31108丨31：)。负载装置30通过配线电连接 至燃料电池2的阳极侧分离器和阴极侧分离器。负载装置30测量在燃料电池发电时流过燃 料电池2的电流并且测量燃料电池2的负载电压（电池电压）。负载装置30是检测电流值的电 流检测部的示例。
[0031]燃料电池2连接至使用于冷却燃料电池2的冷却介质循环的通道，并且在该通道上 设置了散热器40。水、空气等可以用作冷却介质。在散热器40的出口侧中的通道上设置了检 测冷却介质的温度的温度传感器24。温度传感器24连接至E⑶20的输入侧。
[0032] E⑶20包括微型计算机，其中微型计算机包括CPU(中央处理单元）、R0M(只读存储 器）以及RAM(随机存取存储器）JCU 20电连接至系统1的每个部件并且基于从ECU 20发送 的信息来控制每个部件的操作。此外，ECU 20是控制单元的示例，该控制单元执行后面详细 描述的用于估计燃料气体的排放量的控制。
[0033] 此外，用于供应氧化气体的通道连接至燃料电池 2的阴极入口，用于排放氧化尾气 的通道连接至阴极出口，但是图1中省略了它们。
[0034] 如上面所提及的，打开排放阀16允许将储存的水从气液分离器12排放至外部。此 时，燃料气体连同储存的水一起被部分地排放至外部。本文中期望的是将从排放阀16部分 地排放的燃料气体的实际排放量控制为与目标气体排放量相同。这是因为，如果实际气体 排放量比目标气体排放量大的多，则会浪费燃料气体并且燃料消耗可能恶化。相反，如果实 际气体排放量比目标气体排放量小的多，例如，如果实际气体排放量为零，则储存的水会未 被充分地排放。此外，如果气体排放量小，则渗透引起的从阴极侧至阳极侧的氮气的移动会 增大燃料的氮气浓度，这会不利地影响燃料消耗。从而，该系统1对在打开排放阀16期间部 分排放的燃料气体的排放量进行估计，并且当所估计的气体排放量达到目标气体排放量时 关闭排放阀16。
[0035]接下来，将给出对由排放阀16的操作引起的压力变化的描述。图2是指示排放阀16 的操作以及循环通道8与排放通道14中的排放阀16的下游侧之间的压力差的变化的时序 图。此外，图2示出了以下情况:从注入器10连续地供应燃料气体并且注入器10被反馈控制 使得由压力传感器21检测的供应通道4中的压力与目标压力相同。基于来自压力传感器22 和2 3的输出值来检测循环通道8与排放通道14中的排放阀16的下游侧之间的压力差(在下 文中称为差压）。在图2中，在时刻t0处关闭排放阀16，在时刻11处打开排放阀16，从时刻11 至时刻t2完成排放来自气液器储存的水，以及从时刻t2至时刻t3部分地排放燃料气体。此 外，为了便于说明，将排放所储存的水期间的差压称为差压APa，以及将排放燃料气体期间 的差压称为差压APb。
[0036]如图2中所示，差压APa在排放阀16被打开之后不立即变化，而差压APb在排放阀 16被打开之后减小一段时间。在从关闭排放阀16的时刻10至完成水排放的时刻12的时段 中，循环通道8中的压力实际上略微减小。然而，该减小量可以忽略，所以差压APa不大幅度 变化。另外，从时刻tl至时刻t2的差压APa不大幅度变化。这是因为从时刻tl至时刻t2排放 所储存的水，但不排放燃料气体。
[0037]当完成储存的水的排放并且气液分离器12和排放通道14与大气相通时，通过排放 通道14燃料气体被部分地排放。因此，差压APb从时刻t2至时刻t3减小。这是因为燃料气体 的排放减小与循环通道8相通的供应通道4中的压力。此外，当确定通过后面描述的估计方 法所估计的气体排放量达到目标气体排放量时，关闭排放阀16。
[0038]图3是由ECU 20执行的针对排放阀16的打开和关闭控制的流程图。ECU 20确定系 统1是否被操作(步骤S1)。这是因为，当系统1被操作时执行所储存的水的排放处理。当系统 1被操作时，ECU 20执行步骤Sl之后的处理。当系统1未被操作时，结束该控制。
[0039] 接下来，ECU 20确定是否满足排放阀16的打开条件(步骤S2)。打开条件例如是当 在从排放阀16被最后打开的时刻起经过预定时段时，但本发明并不限于此。当不满足打开 条件时，结束该控制。当满足排放阀16的打开条件时，ECU 20打开排放阀16(步骤S3)并且确 定是否完成水排放(步骤S4)。
[0040] 确定是否完成水排放例如如下。ECU 20计算恰好在排放阀16被打开之前气液分离 器12中的所储存的水量。例如，ECU 20通过基于将所生成的水量与燃料电池2的电流相关联 的关系公式、映射等计算从最后排放水的时刻起响应于燃料电池2的发电而生成的水量，来 计算气液分离器12中储存的水量。基于电流来计算燃料电池2的发电量。接下来，ECU 20基 于循环通道8与排放阀16的下游侧之间的差压△ Pa来估计从排放阀16被打开的时刻起所排 放的水量。图4是定义差压APa与水排放流量之间的关系的映射。ECU 20基于该映射来计算 与差压APa对应的排放水量，将该量自排放阀16被打开的时刻tl至当前时刻进行积分，并 估计排放水量。此外，通过预先试验定义图4的映射并且在ECU 20的ROM中存储该映射。图4 的映射指示每单位时间的排放水量随差压A Pa增高而增大，即，随循环通道8中的压力与排 放阀16的下游侧中的压力相比的增高而增大。这是因为差压APa越高，则促进水的更多排 放。接下来，ECU 20确定所估计的水排放量是否不小于所计算的储存的水量。当所估计的水 排放量不小于所计算的储存的水量时，ECU 20确定完成水排放。当所估计的水排放量小于 所计算的储存的水量时，ECU 20确定未完成水排放并且继续估计所储存的水直到所估计的 水排放量不小于所储存的水量。此外，确定完成水排放的方式并不限于以上方式。例如，当 差压的减小率不小于预定值时，可以确定气体排放开始并且完成水排放。
[0041] 当确定完成水排放时，E⑶20基于差压APb来估计通过打开排放阀16而部分地排 放的燃料气体的量(步骤S5) ACU 20确定所估计的气体排放量是否不小于目标气体排放量 (步骤S6)并且继续估计气体排放量直到所估计的气体排放量不小于目标气体排放量。当所 估计的气体排放量不小于目标气体排放量时，ECU 20关闭排放阀16(步骤S7)，从而该控制 结束。使用以上控制，气液分离器12中所储存的水被排放并且燃料气体也被部分地排放期 望的量。
[0042] 接下来，将给出对用于估计燃料气体的排放流量的方法的详细描述。以下公式用 于估计气体排放流量。
[0043] [公式 1