移动至阳极侧的水连同燃料气体一起被排出至循环通道8，然后被存储在气液分离器12中。
[0028]气液分离器12的存储罐12a的底部连接至排出通道14，该排出通道14将从燃料电池2中部分地排出的燃料气体部分地排出至外部并且将气液分离器12中存储的水排出至外部。燃料电池14的下游端暴露于外部空气。在排出通道14中布置排出阀16。排出阀16通常被关闭，但根据需要由ECU 20打开。控制排出状态的截止阀或流量调节阀可用作排出阀16。在该实施方式中，排出阀16是截止阀。在所存储的水从存储罐12a中溢出之前打开排出阀16以排出水，这可以防止水通过循环通道8和供应通道4被提供至燃料电池2。
[0029]在供应通道4中注入器10的下游侧设置有检测供应通道4中的压力的压力传感器21。压力传感器21主要检测要提供至燃料电池2的燃料气体的压力。在循环通道8中气液分离器12的上游侧设置有检测循环通道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中部分地排出的燃料气体的压力并且检测排出阀16的上游侧中的压力。在排出通道14中排出阀16的下游侧设置有检测排出通道14中排出阀16的下游侧中的压力的压力传感器23，并且压力传感器23检测排出阀16的下游侧中的压力。压力传感器23的检测值通常指示周围环境压力。压力传感器21至23连接至ECU 20的输入侧，并且向ECU 20输出与所检测的压力对应的信号。压力传感器21是压力检测部的示例，该压力检测部检测供应通道4中的压力。压力传感器22和23是差压检测部的示例，该差压检测部检测排出阀16的下游侧与以下中一者之间的压力差:供应通道4、循环通道8、气液分离器12以及排出通道14中排出阀16的上游侧。
[0030]负荷设备30连接至燃料电池2。负荷设备30测量燃料电池2的电气特性，并且使用例如多功能电化学类型的电位恒流器。负荷设备30通过布线连接至燃料电池2的阳极侧隔板和阴极侧隔板。负荷设备30测量在燃料电池2发电时流过燃料电池2的电流和燃料电池2的负荷电压(电池电压)。负荷设备30是检测电流值的电流检测部的示例。
[0031]E⑶20包括包含CPU(中央处理单元)、R0M(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)的微计算机。ECU 20电连接至系统I的每个部件并且基于从所述部件发送的信息来控制每个部件的操作。此外，ECU 20是随后详细描述的对估计燃料气体的排出量执行控制的控制单元的示例。
[0032]另外，用于提供氧化气体的通道连接至燃料电池2的阴极入口，并且用于排出氧化废气的通道连接至阴极出口，但在图1中省略了它们。
[0033]如以上所提及的，排出阀16的打开使所存储的水从气液分离器12排出至外部。此时，燃料气体连同所存储的水一起被部分地排出至外部。此处期望将从排出阀16中部分地排出的燃料气体的实际排出量控制成与目标气体排出量相同。这是因为在实际的气体排出量比目标气体排出量大得多的情况下，燃料气体可能会被浪费并且燃料消耗可能会恶化。相反，在实际的气体排出量比目标气体排出量小得多的情况下，例如在实际的气体排出量为零的情况下，所存储的水可能不会被完全地排出。因此，该系统I对在排出阀16打开期间部分地排出的且从燃料电池2中部分地排出的燃料气体的排出量进行估计，并且在所估计的气体排出量达到目标气体排出量时关闭排出阀16。
[0034]接下来，将描述通过排出阀16的操作来改变压力。图2是指示排出阀16的操作的时序图、供应通道4中的压力的改变以及循环通道8与排出通道14中排出阀16的下游侧之间的压力差的改变。此外，图2是在未从注入器10提供燃料气体的状态下的时序图。如以上所提及的，供应通道4中的压力由压力传感器21来检测。循环通道8与排出通道14中排出阀16的下游侧之间的压力差(在下文中被称为压力差)基于来自压力传感器22和23的输出值来检测。在图2中，在时间t0处排出阀16被关闭，在时间11处排出阀16被打开，在时间11至时间t2期间气液分离器中所存储的水的排出完成，并且在时间t2至时间t3期间燃料气体被部分地排出。
[0035]如图2所示，在排出阀16被打开之前，供应通道4中的压力稍微地减小。在排出阀16刚被关闭之后，供应通道4中的压力未立即改变。在排出阀16被打开之后的一段时间，压力大幅地减小。从排出阀16被关闭时的时间tO到所存储的水的排出完成时的时间t2期间供应通道4中的压力减小。该压力减小起因于燃料电池2的发电对燃料气体的消耗。从时间tO到时间t2期间，差压也由于相同的原因而减小。此外，与从时间tO至时间tl期间供应通道4中的压力相比，从时间tl至时间t2期间供应通道4中的压力未大幅地改变。这是因为从时间tl至时间t2之间，所存储的水被排出，但燃料气体未被排出。
[0036]当所存储的水的排出完成并且气液分离器12和排出通道14与周围环境连通时，燃料气体通过排出通道14被部分地排出。因此，从时间t2至时间t3期间供应通道4中的压力和差压减小。这是因为燃料气体的排出减小了与循环通道8连通的供应通道4中的压力。因此，从时间12至时间13期间供应通道4中的压力的减小起因于燃料电池2的发电对燃料气体的消耗和燃料气体的排出量。此外，从时间t2至时间t3期间差压减小。这是因为燃料气体的排出减小了由压力传感器22检测的循环通道8中的压力，但由压力传感器23检测的周围环境压力几乎未改变。此外，当确定由随后要描述的估计方法估计的压力排出量达到目标气体排出量时，关闭排出阀16。
[0037]图3是由ECU20执行的用于排出阀16的打开控制和关闭控制的流程图。ECU 20确定系统I是否操作(步骤I)。这是因为所存储的水的排出处理在系统I操作时被执行。当系统I操作时，ECU 20执行在步骤I之后的处理。当系统I未操作时，该控制结束。
[0038]接下来，ECU20确定排出阀16的打开条件是否满足(步骤S2)。打开条件是例如从排出阀16上次被打开时的时间起经过预定时间段时，但本发明不限于此。当打开条件不满足时，该控制结束。当排出阀16的打开条件满足时，ECU 20确定由负荷设备30检测的燃料电池2的电流值是否不大于基准值(步骤S3)。随后将详细描述该基准值。当电流值不大于基准值时，ECU 20打开排出阀16 (步骤S4a)并且执行估计算法A以对由于排出阀16的打开而引起的燃料气体的排出量进行估计(步骤S5a)』CU 20确定所估计的气体排出量是否不小于目标气体排出量(步骤S6a)并且继续估计气体排出量直到所估计的气体排出量不小于目标气体排出量为止。当所估计的气体排出量不小于目标气体排出量时，ECU 20关闭排出阀16(步骤S7)，并且该控制结束。另外，目标气体排出量可以是预设的固定值或者响应于系统I的操作状态而设置的值。
[0039]相反，当在步骤S3中做出否定确定时，即当电流值大于基准值时，ECU20打开排出阀16(步骤S4b)并且执行估计算法B以用于对由于排出阀16的打开而引起的燃料气体的排出量进行估计(步骤S5b) C3ECU 20确定所估计的气体排出量是否不小于目标气体排出量(步骤S6b)并且继续估计气体排出量直到所估计的气体排出量不小于目标气体排出量为止。当所估计的气体排出量不小于目标气体排出量时，ECU 20关闭排出阀16 (步骤S7)并且该控制结束。上述控制排出气体分离器中所存储的水和期望的燃料气体量。
[0040]接下来，将描述取决于电流值在估计方法A与估计方法B之间进行切换的原因。图4是指示在通过估计方法A和估计方法B分别估计的气体排出量被控制成等于目标气体排出量的情况下的实际气体排出量的实验结果的曲线图。曲线图的垂直轴指示气体排出量。水平轴指示电流值。线CA和CB指示在电流值不同而目标气体排出量恒定的条件下通过估计方法A和估计方法B来估计气体排出量的情况下的实际气体排出量。图4指示所估计的气体排出量与实际的气体排出量之间的误差。
[0041]如由线CA所指示的，在电流值较小的区域中，目标气体排出量即所估计的气体排出量与实际气体排出量之间存在较小的误差。然而，在电流值较大的区域中存在较大的误差。相反，如由线CB所指示的，在电流值较小的区域中存在较大的误差，而在电流值较大的区域中存在较小的误差。该系统I采用线CA和线CB的交叉点附近的电流值作为基准值。因此，如以上所提及的，在电流值不大于基准值的区域中通过具有较小误差的估计方法A来估计气体排出量。在电流值大于基准值的区域中通过具有较小误差的估计方法B来估计气体排出量。
[0042]接下来，将参照图2和图5来描述估计方法A。图5是通过估计方法A进行的气体排出量估计控制的流程图。估计方法A基于燃料气体的丢失量与燃料气体的消耗量来估计燃料气体的排出量。丢失量基于在排出阀16被打开时的打开时段期间在供应通道4中的压力减小率来计算。由燃料电池2发电所引起的燃料气体的消耗量基于在打开时段期间燃料电池2的电流值来计算。
[0043]E⑶20基于从排出阀16被打开时的时间11起在供应通道4中的