]
[0044]
( 1 )
[0045]气体排放流量Q代表燃料气体的排放流量。基准流量Qr和基准差压△ Pr是后面要 描述的预设的固定值。差压A Pb由压力传感器22和23检测。校正系数Kt考虑燃料气体的温 度。校正系数Kg考虑燃料气体的组分。校正系数Kc考虑后面描述的占排放阀16的排放出口 的液态水的百分比。在完成水排放之后通过以上公式计算流量，然后将流量对时间求积分 以估计气体排放量。
[0046]然后，将给出对基准流量Qr和基准差压APr的详细描述。图5是用于描述基准流量 Qr和基准差压△ Pr的图。在试验中，通过在预定基准压差△ Pr的条件下测量气体排放流量 来获得多个不同的流量。即使通过这种方式在恒定基准压差A Pr的条件下，流量值实际上 也变化。本文中将基准流量Qr设定为通过从多个流量值的中间值减去预定值而获得的值， 其中，多个流量值可以在预定基准压差A Pr的条件下获得。原因如下。如果例如基于用作基 准流量Qr的中间值或平均值来估计气体排放流量，则因为流量值实际上变化，所以所估计 的流量会高于实际流量。从而，尽管实际气体排放量未达到目标气体排放量，但是所估计的 气体排放量会被确定达到目标气体排放量，这会关闭排放阀16。在这种情况下，实际的气体 排放量会小于目标气体排放量，使得由于渗透，燃料气体的氮气浓度增大，这会不利地影响 燃料电池2的发电。实施方式将流量的这样的变化考虑在内来设置基准流量Qr并且估计气 体排放流量Q。这抑制实际气体排放量小于所估计的气体排放量，从而抑制流量的估计准确 度的恶化。
[0047]接下来，将描述校正系数Kt。校正系数Kt通过以下公式来计算。
[0048] [公式 2]
[0049]
〔2)
[0050] 温度Ta代表诸如由温度传感器24获得的冷却介质的温度的燃料气体的实际温度。 基准温度Tr代表当在上面描述的基准压差△ Pr的条件下测量流量时燃料气体的温度。当燃 料气体的体积和压力根据温度而改变时，流量也改变。从而，在将燃料气体的温度考虑在内 的情况下，抑制了流量的估计准确度的恶化。
[0051] 接下来，将描述校正系数Kg。校正系数Kg通过以下公式来计算。
[0052] [公式 3]
[0053]
(3)
[0054] [公式 4]
[0055] Gr = Dlr X 2+D2r X 28+D3r X 18· · · (4)
[0056] [公式 5]
[0057] Ga = DlX2+D2X28+D3X18---(5)
[0058] 基准气体组分值Gr是以下值的和:通过将氢气的分子量2与基准氢气浓度Dlr相乘 获得的值、通过将氮气的分子量28与基准氮气浓度D2r相乘获得的值、以及通过将水的分子 量18与基准水蒸气浓度D3r相乘获得的值。基准气体组分指示在上面提及的试验中定义的 燃料气体的组分。基准氢气浓度Dlr、基准氮气浓度D2r以及基准水蒸气浓度D3r为通过试验 确定的固定值。从而，基准气体组分值Gr也是固定值。基于燃料气体D1的氢气浓度D1、氮气 浓度D2以及水蒸气浓度D3来计算气体组分值Ga。
[0059]通过相应的以下公式来计算氢气浓度Dl、氮气浓度D2以及水蒸气浓度D3。
[0060] [公式 6]
[0061] Dl=Pl/P---(6)
[0062] [公式 7]
[0063] D2 = P2/P."(7)
[0064] [公式8]
[0065] D3 = P3/P---(8)
[0066] 燃料气体的总压力P是氢气分压PU氮气分压P2以及水蒸气分压P3的和。例如基于 来自压力传感器21或22的输出值来获得总压力P。
[0067] 例如基于在进一步考虑由于发电导致的氢气消耗量的情况下的图6中的映射来计 算氢气分压P1。图6是定义燃料电池2的所需的发电量与目标氢气分压之间的关系的映射。 基于该映射来控制来自注入器10的燃料气体供应量。此外，通过预先试验来定义图6的映射 并且将该映射存储在ECU 20的ROM中。
[0068] 如下来计算氮气分压P2:将基于箱3内的杂质占燃料的百分比计算的氮气量与渗 透引起的从阴极侧移动至阳极侧的氮气量相加，从其中减去通过打开排放阀16排放的氮气 量，以及再加上最后计算的氮气分压值。基于以这种方式获得的值，计算出氮气分压P2。基 于通过将阴极侧与阳极侧之间的氮气分压差与渗透系数相乘而获得的值来计算渗透引起 的移动的氮气量。用于计算该分压差的阳极侧的氮气分压为80KPa，这是作为初始值的大气 压中的氮气分压。这是因为，在初始值中，由于渗透阳极侧中的氮气分压与阴极侧中的氮气 分压相同。此外，基于通过将箱3内的杂质占燃料的百分比与从箱3至燃料电池2的氢气供应 流量相乘而获得的值，来计算基于箱3内的杂质占燃料的百分比所计算的氮气量。箱3内的 杂质占燃料的百分比被预先存储在ECU 20的ROM中。如下来计算通过打开排放阀16而排放 的氮气量:将基于在气体排放期间通过公式（1)计算的流量来连续积分的气体排放量乘以 先前计算的氮气分压值并且除以总压力。基于以这种方式获得的值，计算出通过打开排放 阀16所排放的氮气量。
[0069] 基于露点温度来计算水蒸气分压P3,其中基于用作燃料气体的温度的冷却介质的 温度来计算露点温度。具体地，当燃料气体的温度等于或小于80度时，认为燃料气体中的水 蒸气处于饱和状态，将该温度认为是露点温度，并且通过使用饱和蒸汽曲线将与该温度对 应的饱和水蒸气压力用作水蒸气分压。当燃料气体的温度大于80度时，认为燃料气体中的 水蒸气处于非饱和状态，基于适用的映射来计算露点温度，并且通过映射和露点温度来设 定水蒸气分压。
[0070] 在上述的方式中考虑了燃料气体的组分来估计流量，从而抑制流量的估计准确度 的恶化。
[0071] 接下来，将描述校正系数Kc。在描述校正系数Kc之前将描述排放阀16的结构。图7 和图8是排放阀16的截面视图。排放阀16是直动式电磁阀，其中，阀体104通过电磁线圈113 的操作力而打开和关闭。电磁线圈113的通电使铁芯108通电，所以活塞112沿图6中的箭头 的方向滑动。活塞112的一端被固定至阀体104, 一端被固定至密封橡胶102。在凸缘部114 中，形成连接至排放通道14的第一管道115和第二管道116。第一管道115在基本水平方向上 延伸并且第一管道115的直径从上游向下游逐渐减小。在图7中，阀体104关闭第一管道115 的下游端处的排放出口 115a。如图8中所示出的，电磁线圈113的通电使活塞112后退，使得 阀体104打开排放出口 115a。因此，所储存的水和燃料气体从第一管道115流动至第二管道 116〇
[0072] 图9和图10是在确定水排放完成之后排放出口 115a的截面视图。如图9中所示出 的，在水排放完成之后从排放出口 115a部分地排放燃料气体。然而，如图10中所示出的，即 使在确定水排放完成之后，如果存在燃料电池2的发电引起的大量生成的水，则所储存的水 和燃料气体可以同时流过排放出口 115a。例如，在图9中，燃料气体流过的排放出口 115a的 横截面积的百分比为100%。然而，在图10中，燃料气体流过的排放出口 115a的横截面积的 百分比为70%，以及所储存的水流过的排放出口 115a的横截面积的百分比为30%。校正系 数Kc表示将所储存的水占排放出口 115a的横截面积的百分比除外的燃料气体占排放出口 115a的横截面积的百分比。
[0073] 图11是定义校正系数Kc与燃料电池2的电流值之间的关系的映射。校正系数Kc大 于0并且等于或小于1。电流值越大，校正系数Kc越小。这是因为，流入气液分离器12的通过 燃料电池2的发电所生成的水的量随电流值增大而增大，即使在确定水排放完成之后还是