车辆以及搭载于车辆的检测传感器的清洗方法转让专利

申请号 : CN201910757461.6

文献号 : CN110857079A

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 深泽和广小名木努

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

本发明提供一种能够对车辆的驾驶控制所使用的检测传感器进行清洗的车辆以及搭载于车辆的检测传感器的清洗方法。车辆具备:检测传感器,用于对所述车辆的周边的状况进行检测;车辆控制部,执行使用了由所述检测传感器输出的信号的所述车辆的驾驶控制;燃料电池,产生生成水并且发电;存积部,将从上述燃料电池排出的所述生成水作为液态水而存积;以及清洗部,与所述存积部连接且具有朝向所述检测传感器开口的喷嘴,在所述车辆控制部的控制下通过所述喷嘴而喷射所述存积部的所述液态水来对所述检测传感器进行清洗。

权利要求 :

1.一种车辆,其中,具备:

检测传感器,用于对所述车辆的周边的状况进行检测;

车辆控制部,执行使用了由所述检测传感器输出的信号的所述车辆的驾驶控制;

燃料电池,产生生成水并且发电;

存积部,将从所述燃料电池排出的所述生成水作为液态水来存积;以及清洗部,与所述存积部连接且具有朝向所述检测传感器开口的喷嘴,在所述车辆控制部的控制下通过所述喷嘴而喷射所述存积部的所述液态水,从而对所述检测传感器进行清洗。

2.根据权利要求1所述的车辆,其中,

所述车辆控制部使用由所述检测传感器输出的信号对朝向所述检测传感器的异物的附着进行检测,在检测到所述异物的附着的情况下,从所述喷嘴朝向所述检测传感器喷射所述液态水。

3.根据权利要求1所述的车辆,其中,

所述车辆控制部在所述燃料电池的发电中,以预先决定的周期反复执行使用所述液态水对于所述检测传感器的清洗,并将温度降低至常温之前的所述液态水从所述存积部排出。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆,其中,所述存积部具有对所述液态水进行保温的保温部。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的车辆,其中,还具备:压缩机,将向所述燃料电池供给而用于发电的压缩气体送出;

气体配管,与所述燃料电池连接,供所述压缩气体流动;以及压力配管;与所述气体配管连接,

所述清洗部借助通过所述压力配管从所述气体配管传递的所述压缩气体的压力而从所述喷嘴喷射所述液态水。

6.根据权利要求5所述的车辆,其中,

所述清洗部在从所述喷嘴喷射所述液态水后,将通过所述压力配管供给的所述压缩气体从所述喷嘴喷射。

7.根据权利要求5所述的车辆,其中,

还具备从所述压力配管分支的分支配管,

所述清洗部具备气体喷嘴,该气体喷嘴与所述分支配管连接且将从所述压力配管流入至所述分支配管的所述压缩气体朝向所述检测传感器喷射。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的车辆,其中,所述清洗部还具备朝向所述车辆的车窗玻璃喷射所述液态水的车窗用喷嘴。

9.一种方法,是对搭载于车辆且用于检测所述车辆的周边的状况的检测传感器进行清洗的方法,其中,具备:将搭载于所述车辆的燃料电池的发电时产生的生成水作为液态水来存积的工序;和将所存积的所述液态水通过朝向所述检测传感器开口的喷嘴而向所述检测传感器喷射的工序。

说明书 :

车辆以及搭载于车辆的检测传感器的清洗方法

技术领域

[0001] 本公开涉及车辆以及搭载于车辆的检测传感器的清洗方法。

背景技术

[0002] 在车辆中,例如存在搭载有照相机、雷达等用于对车辆周边的状况进行检测的各种检测传感器的车辆。这些检测传感器的检测精度存在因异物的附着等的污染而降低的情况。因此,以往以来提出了对检测传感器进行清洗的技术。例如,在下述的专利文献1中,公开了一种使用用于清洗后窗的洗涤液而对车载照相机的镜头进行清洗的车辆。
[0003] 专利文献1:日本特开2009-248661号公报
[0004] 然而,如专利文献1那样,若仅将预先储藏于车辆的洗涤液作为清洗液来使用而对检测传感器进行清洗,则存在在车辆的行驶中洗涤液不足,检测传感器的清洗不够充分的情况。特别是,当检测传感器在车辆的行驶中被时常使用以便进行包含驾驶辅助在内的自动驾驶的驾驶控制的情况下,希望检测传感器的清洗的频度较高,因此洗涤液不足的可能性变高。另外,在自动进行检测传感器的清洗的情况下,驾驶员未注意到洗涤液的不足地开始车辆的行驶的可能性升高,在车辆的行驶中洗涤液不足的可能性升高。在具备检测传感器的车辆中,希望进行研究以便能够充分进行检测传感器的清洗。

发明内容

[0005] 本公开的技术能够作为以下的方式来实现。
[0006] [1]第1方式作为车辆而被提供。该方式的车辆具备:检测传感器,用于对上述车辆的周边的状况进行检测;车辆控制部,执行使用了由上述检测传感器输出的信号的上述车辆的驾驶控制;燃料电池,产生生成水并且发电;存积部,将从上述燃料电池排出的上述生成水作为液态水来存积;以及清洗部,与上述存积部连接且具有朝向上述检测传感器开口的喷嘴,在上述车辆控制部的控制下通过上述喷嘴而喷射上述存积部的上述液态水来对上述检测传感器进行清洗。根据该方式的车辆,将由燃料电池产生的生成水作为检测传感器的清洗液来使用,因此能够抑制因清洗液的不足而导致检测传感器不能被充分地清洗的情况。由此,在车辆的驾驶控制的执行中,能够抑制由检测传感器的污染引起的误检测的产生。另外,即使将存积部的容量构成得较小,也抑制作为清洗液的液态水的不足,因此能够使存积部小型化,从而减少用于搭载检测传感器的清洗液的车辆空间。
[0007] [2]在上述方式的车辆中,也可以构成为,上述车辆控制部使用由上述检测传感器输出的信号来检测朝向上述检测传感器的异物的附着,在检测到上述异物的附着的情况下,从上述喷嘴朝向上述检测传感器喷射上述液态水。根据该方式的车辆,当检测到朝向检测传感器的异物的附着时,进行检测传感器的清洗,因此能够适当地抑制由这样的异物的附着引起的误检测的产生。
[0008] [3]在上述方式的车辆中,也可以构成为,上述车辆控制部在上述燃料电池的发电中,以预先决定的周期反复执行使用上述液态水对于上述检测传感器的清洗,并将温度降低至常温之前的上述液态水从上述存积部排出。根据该方式的车辆,能够使用从燃料电池排出并处于降低至常温前的热水的状态的液态水对检测传感器进行清洗。因此,能够提高例如对于油脂等附着于检测传感器的异物的除去效果。另外,在低温环境下,能够将雪、冰之类的异物从检测传感器容易地除去。
[0009] [4]在上述方式的车辆中,也可以构成为,上述存积部具有对上述液态水进行保温的保温部。根据该方式的车辆,能够抑制存积于存积部且用于清洗的液态水的温度降低,因此能够使用更高的温度的热水进行清洗。
[0010] [5]在上述方式的车辆中,也可以构成为,还具备:压缩机,将向上述燃料电池供给而用于发电的压缩气体送出;气体配管,与上述燃料电池连接,供上述压缩气体流动;以及压力配管,与上述气体配管连接,上述清洗部借助通过上述压力配管从上述气体配管传递的上述压缩气体的压力而将上述液态水从上述喷嘴喷射。根据该方式的车辆,能够利用由在反应气体朝向燃料电池的供给中使用的压缩机产生的压力,对清洗液进行喷射,因此相比另外设置用于清洗液的喷射的压力产生源的结构而言比较高效。
[0011] [6]在上述方式的车辆中,也可以构成为,上述清洗部在从上述喷嘴喷射上述液态水后,将通过上述压力配管供给的上述压缩气体从上述喷嘴喷射。根据该方式的车辆,除了利用了燃料电池的生成水对于检测传感器进行清洗之外,还能够通过向燃料电池供给的压缩气体的喷射将附着于检测传感器的液滴等异物除去。因此,能够进一步抑制检测传感器的由污染引起的误检测的产生。
[0012] [7]在上述方式的车辆中,还具备从上述压力配管分支的分支配管,上述清洗部具备与上述分支配管连接且将从上述压力配管流入至上述分支配管的上述压缩气体朝向上述检测传感器喷射的气体喷嘴。根据该方式的车辆,除了利用燃料电池的生成水对于检测传感器进行清洗之外,还能够通过向燃料电池供给的压缩气体的喷射而将附着于检测传感器的液滴等异物。因此,能够进一步抑制检测传感器的由污染引起的误检测的产生。
[0013] [8]在上述方式的车辆中,也可以构成为,上述清洗部还具备朝向上述车辆的车窗玻璃喷射上述液态水的车窗用喷嘴。根据该方式的车辆,也能够使用燃料电池的生成水来进行车窗玻璃的清洗,因此比较高效。
[0014] [9]第2方式作为对搭载于车辆且用于检测上述车辆的周边的状况的检测传感器进行清洗的方法而被提供。该方式的方法具备:将搭载于上述车辆的燃料电池的发电时产生的生成水作为液态水来存积的工序;和将所存积的上述液态水通过朝向上述检测传感器开口的喷嘴而向上述检测传感器喷射的工序。根据该方式的方法,在行驶中将由燃料电池产生的生成水作为检测传感器的清洗液来使用,因此能够抑制因清洗液的不足而导致检测传感器无法被充分地清洗的情况。由此,在车辆的驾驶控制的执行中,能够抑制检测传感器的由污染引起的误检测的产生。另外,即使将存积部的容量构成得较小,也抑制作为清洗液的液态水的不足,因此能够使存积部小型化,从而减少用于搭载检测传感器的清洗液的车辆空间。
[0015] 本公开的技术也能够通过车辆、对车辆的检测传感器进行清洗的方法以外的各种方式来实现。例如,也能够通过车辆的驾驶控制系统、燃料电池系统、检测传感器的清洗系统、它们的控制方法、从燃料电池排出的生成水的使用方法、实现上述的方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质等方式来实现。

附图说明

[0016] 图1是表示第1实施方式的车辆的概略立体图。
[0017] 图2是表示第1实施方式的车辆中的系统结构的概略图。
[0018] 图3是表示第1实施方式的清洗处理的流程的说明图。
[0019] 图4是表示第2实施方式的清洗处理的流程的说明图。
[0020] 图5是表示第3实施方式的清洗处理的流程的说明图。
[0021] 图6A是表示第4实施方式的车辆中的系统结构的概略图。
[0022] 图6B是表示第4实施方式的压力施加部的结构的概略剖视图。
[0023] 图7A是表示第5实施方式的车辆中的系统结构的概略图。
[0024] 图7B是表示第5实施方式中的气体压喷射喷嘴的结构的概略剖视图。
[0025] 图8是表示第6实施方式的车辆中的系统结构的概略图。
[0026] 图9是表示第7实施方式的车辆中的系统结构的概略图。
[0027] 图10是表示第8实施方式的车辆中的系统结构的概略图。
[0028] 附图标记的说明
[0029] 10...车辆;10a...车辆;10b...车辆;10c...车辆;10d...车辆;10e...车辆;11...检测传感器;12...第1前方传感器;13...第2前方传感器;14...侧方传感器;15...后方传感器;20...燃料电池;21...单电池;30...驾驶控制系统;32...信号处理部;35...车辆控制部;40...燃料电池系统;45...发电控制部;50...氧化剂气体供排部;51...阴极气体配管;52...空气净化器;53...压缩机;54...中冷器;55...分流阀;56...阴极废气配管;
57...旁通配管;58...调压阀;59...消声器;60...燃料气体供排部;61...高压罐;62...阳极气体配管;63...开闭阀;64...调节器;65...气体供给装置;71...阳极废气配管;72...气液分离部;72s...贮水部;73...循环配管;74...循环泵;75...废水配管;76...排水阀;
80...制冷剂循环部;81a...上游侧配管;81b...下游侧配管;82...散热器;85...制冷剂用泵;90...清洗系统;90a...清洗系统;90b...清洗系统;90c...清洗系统;90d...清洗系统;
90e...清洗系统;91...回收部;92...气液分离部;92s...贮水部;93...存积部;93c...存积部;93h...保温部;93L...液室;93P...压力室;94...回收配管;94v...开闭阀;95...排出配管;95v...开闭阀;96...压力施加机构;96p...活塞;96s...施力部件;97...压力配管;98...分支阀;100...清洗部;101...喷嘴;102...气体压喷射喷嘴;105...车窗用喷嘴;
106...气体压喷射喷嘴;107a...第1内部喷嘴;107b...第2内部喷嘴;108...针阀;110...供给配管;111...开闭阀;115...压力泵;116...压力施加部;116g...气体通路部;116o...喷射开口;116p...连接通路;116w...液态水通路部;120...分支配管;121...气体喷嘴;
NS...内部空间;NZ...喷嘴孔;ST...限位器。

具体实施方式

[0030] 1.第1实施方式:
[0031] 图1是表示第1实施方式中的车辆10的概略立体图。车辆10具备用于对车辆10的周边的状况进行检测的检测传感器11。车辆10如后述那样在其驾驶控制中使用检测传感器11的输出信号。在图1中,为了便于说明,用虚线图示出了检测传感器11的位置。各检测传感器11在由驾驶员使车辆10启动后,一直驱动。
[0032] 在第1实施方式中,车辆10作为检测传感器11而具备第1前方传感器12、第2前方传感器13、4个侧方传感器14、以及后方传感器15。第1前方传感器12安装于车辆10的前方端部。第1前方传感器12例如安装于车辆10的前保险杠、前格栅。第2前方传感器13安装于前窗的上端部。侧方传感器14分别安装于车辆10的前方侧的左右侧方以及后方侧的左右侧方。车辆10的前方侧的侧方传感器14例如安装于前保险杠的宽度方向上的侧端部、前挡泥板周边。车辆10的后方侧的侧方传感器14例如安装于后保险杠的宽度方向上的侧端部、后挡泥板周边。后方传感器15安装于车辆10的后方端部。后方传感器15例如安装于后保险杠、尾门。
[0033] 检测传感器11进行物理上的波动的接收、或者物理上的波动的发送以及接收,从而检测存在于车辆10周边的物体。第1前方传感器12、侧方传感器14、以及后方传感器15例如由进行物理上的波动的发送以及接收的LIDAR(Light Detecting and Ranging)、毫米波雷达等雷达、声呐等构成。第2前方传感器13例如由进行物理上的波动的接收的照相机构成。此外,在另一实施方式中,车辆10也可以不具备上述全部的传感器12、13、14、15作为检测传感器11。车辆10只要具备至少一个检测传感器11即可。另外,车辆10中安装检测传感器11的位置不限定于图1所例示的位置。
[0034] 车辆10还具备燃料电池20。在图1中,为了便于说明,用虚线图示出燃料电池20。燃料电池20是通过所供给的反应气体的电化学反应而发电的固体高分子型燃料电池。在第1实施方式中,反应气体是作为燃料气体的氢和作为氧化剂气体的氧。燃料电池20具有层叠了多个单电池21的堆叠结构,上述多个单电池21是分别能够以单体进行发电的发电要素。虽然省略图示,但各单电池21具有在电解质膜的两面配置有电极的发电体亦即膜电极接合体、以及夹着膜电极接合体的两个隔板。电解质膜由在内部包含水分的湿润状态时显示出良好的质子传导性的固体高分子薄膜构成。
[0035] 在第1实施方式中,车辆10将由燃料电池20发电的电力作为驱动力而加以利用。由燃料电池20发电的电力也可以用于朝向车辆10所搭载的各种电气部件、辅机类、经由插头等与车辆10电连接的外部负载的供电。此外,在另一实施方式中,车辆10也可以不将由燃料电池20发电的电力作为驱动力来使用。车辆10例如也可以仅将燃料电池20作为辅助电源而搭载。
[0036] 另外,在燃料电池20中,通过发电时的电化学反应而在阴极产生生成水。生成水在液态水或者水蒸气的状态下从燃料电池20排出。如后述那样,在车辆10中,将由燃料电池20生成的生成水用于上述的检测传感器11的清洗。
[0037] 图2是表示车辆10的系统结构的概略图。车辆10具备对车辆10进行控制的驾驶控制系统30、对燃料电池20的发电进行控制的燃料电池系统40、以及对检测传感器11进行清洗的清洗系统90。
[0038] 驾驶控制系统30具备上述的检测传感器11、对检测传感器11的输出信号进行处理的信号处理部32、以及执行利用了检测传感器11的输出信号的车辆10的驾驶控制的车辆控制部35。信号处理部32使用检测传感器11的输出信号而生成表示车辆10周边的状况的图像数据,并将其输出至车辆控制部35。
[0039] 车辆控制部35由具备一个或者多个中央处理装置(CPU)与主存储装置的ECU(Electronic Control Unit)构成。车辆控制部35通过CPU执行在主存储装置上读入的程序、命令,从而发挥用于执行车辆10的驾驶控制的各种功能。
[0040] 车辆控制部35执行对从信号处理部32取得的图像数据进行解析而控制车辆10的行驶的驾驶控制。在驾驶控制中,车辆控制部35控制作为车辆10的驱动部的马达、车辆10的制动装置、车辆10的转向操纵装置。另外,当车辆10在马达的基础上或者代替马达地具备产生车辆10的驱动力的内燃机的情况下,车辆控制部35在驾驶控制中执行该内燃机的控制。
[0041] 通过第1实施方式中的车辆控制部35进行的驾驶控制包括:对通过驾驶员的手动实现的驾驶操作进行辅助的驾驶辅助控制、和在驾驶员的驾驶操作未介入的期间自动地控制车辆10的行驶的自动驾驶控制。在另一实施方式中,车辆控制部35也可以执行如下驾驶控制:仅进行驾驶辅助控制与自动驾驶控制的其中一方。
[0042] 车辆控制部35计算驾驶控制所需的电力,向燃料电池系统40的发电控制部45请求进行该电力的发电。另外,车辆控制部35如后述那样具有作为清洗系统90的控制部的功能,控制清洗系统90对检测传感器11的清洗处理的执行。
[0043] 燃料电池系统40除了上述的燃料电池20之外,还具备控制燃料电池系统40的发电控制部45,并且作为进行相对于燃料电池20的反应气体的供给的供给部,具备氧化剂气体供排部50和燃料气体供排部60。并且,燃料电池系统40具备通过制冷剂来控制燃料电池20的温度的制冷剂循环部80。
[0044] 发电控制部45由具备一个或者多个中央处理装置(CPU)与主存储装置的ECU(Electronic Control Unit)构成。发电控制部45通过CPU在主存储装置上读入并执行程序,从而发挥用于控制燃料电池20的发电的各种功能。发电控制部45控制燃料电池系统40的各构成部,使燃料电池20发出与来自车辆控制部35的输出请求对应的电力。
[0045] 氧化剂气体供排部50具有向燃料电池20的阴极供给氧化剂气体的功能、和将从燃料电池20的阴极排出的废气向车辆10的外部导出的功能。在第1实施方式中,氧化剂气体是通过车辆10的前格栅而被吸进车辆10的内部的空气所包含的氧。
[0046] 氧化剂气体供排部50具备与燃料电池20的阴极入口连接的阴极气体配管51、与阴极出口连接的阴极废气配管56、以及将阴极气体配管51与阴极废气配管56连接的旁通配管57。另外,氧化剂气体供排部50具备空气净化器52、压缩机53、中冷器54、以及分流阀55。空气净化器52、压缩机53、中冷器54、以及分流阀55从上游侧起依次设置于阴极气体配管51。
氧化剂气体供排部50还具备调压阀58和消声器59。调压阀58与消声器59设置于阴极废气配管56。此外,在阴极废气配管56的调压阀58与消声器59之间,设置有清洗系统90的回收部91所具备的后述的气液分离部92。
[0047] 阴极气体配管51供作为向燃料电池20供给的反应气体的氧化剂气体流动。通过未图示的进气口而吸进来的空气向阴极气体配管51的上游端流入。空气净化器52对该收进的空气进行清洁。压缩机53将对由空气净化器52净化后的空气进行压缩而成的压缩气体向阴极气体配管51送出。阴极气体配管51是供由压缩机53送出的压缩气体流动的气体配管之一。在压缩机53的上游,也可以设置有对向压缩机53流入的空气的量进行测量的空气流量计。中冷器54使随着压缩机53的压缩而上升的空气的温度降低。
[0048] 分流阀55由三通阀构成。分流阀55的端口之一经由旁通配管57与阴极废气配管56连接。由中冷器54冷却后的空气通过分流阀55而向燃料电池20侧与阴极废气配管56侧分流。旁通配管57是供由压缩机53送出的压缩气体流动的气体配管之一。发电控制部45控制分流阀55的开度而变更向旁通配管57分流的空气的流量,从而调整向燃料电池20的阴极供给的空气的压力。此外,在分流阀55与燃料电池20之间,也可以设置有因具有比预先决定的压力大的压力的空气而开阀的开闭阀。
[0049] 阴极废气配管56将从燃料电池20的阴极排出的阴极废气向车辆10的外部导出。阴极废气包括在燃料电池20的阴极未消耗的氧化剂气体、非活性气体、和存在于燃料电池20的阴极侧的水分。调压阀58控制阴极废气配管56内的压力、即燃料电池20的阴极侧的背压。上述的旁通配管57连接在调压阀58与气液分离部92之间。在另一实施方式中,旁通配管57也可以连接在气液分离部92与消声器59之间。消声器59调整阴极废气配管56的排气声。
[0050] 燃料气体供排部60具有向燃料电池20供给燃料气体的功能、将从燃料电池20的阳极排出的废水以向车辆10的外部排出的方式进行引导的功能、以及使阳极废气在燃料电池20循环的功能。阳极废气包括在燃料电池20的阳极未被消耗的燃料气体、非活性气体、和存在于燃料电池20的阳极侧的水分。
[0051] 燃料气体供排部60具备填充有作为燃料气体的高压氢的高压罐61、和将高压罐61与燃料电池20的阳极入口连接的阳极气体配管62。另外,燃料气体供排部60具备开闭阀63、调节器64、以及气体供给装置65。开闭阀63、调节器64以及气体供给装置65从上游侧起依次设置于阳极气体配管62。
[0052] 开闭阀63控制从高压罐61朝向气体供给装置65的燃料气体的流入。调节器64是减压阀,调整气体供给装置65的上游侧的燃料气体的压力。气体供给装置65例如由作为电磁驱动式的开闭阀的喷射器构成。发电控制部45控制表示气体供给装置65的开闭时机的驱动周期,从而控制燃料气体相对于燃料电池20的供给量。
[0053] 燃料气体供排部60还具备阳极废气配管71、气液分离部72、循环配管73、循环泵74、废水配管75、以及排水阀76。阳极废气配管71将燃料电池20的阳极出口与气液分离部72连接。阳极废气配管71将阳极废气向气液分离部72导出。
[0054] 气液分离部72由具有对液态水进行存积的贮水部72s的容器构成。气液分离部72在贮水部72s的重力方向上方的部位与阳极废气配管71以及循环配管73连接,在贮水部72s与废水配管75连接。气液分离部72从由阳极废气配管71导入的阳极废气中分离包含生成水在内的液体成分,并将其在液态水的状态下存积于贮水部72s。
[0055] 包含未用于在阳极的发电的燃料气体在内的阳极废气的气体成分从气液分离部72向循环配管73流动。循环配管73在比气体供给装置65靠下游侧的位置与阳极气体配管62连接。在循环配管73设置有循环泵74。循环泵74将通过气液分离部72分离的气体成分通过阳极气体配管62向燃料电池20的阳极循环。
[0056] 废水配管75与阴极废气配管56连接。在废水配管75设置有排水阀76。排水阀76在发电控制部45的控制下进行开闭,控制液态水从气液分离部72的贮水部72s的排出。发电控制部45通常将排水阀76关闭,在预先设定的规定的时机将排水阀76打开。在排水阀76打开后,气液分离部72的贮水部72s的液态水向阴极废气配管56导出。在第1实施方式中,废水配管75在比气液分离部92靠上游侧的位置与阴极废气配管56连接。从气液分离部72排出的液态水通过阴极废气配管56的气液分离部92而向清洗系统90导入。此外,在另一实施方式中,废水配管75可以与气液分离部92直接连接,也可以与清洗系统90所具备的后述的回收配管94、存积部93直接连接。
[0057] 制冷剂循环部80具备作为制冷剂用的配管的上游侧配管81a以及下游侧配管81b、散热器82、以及制冷剂用泵85。上游侧配管81a将燃料电池20内的制冷剂流路的出口与散热器82的入口连接。下游侧配管81b将燃料电池20内的制冷剂流路的入口与散热器82的出口连接。制冷剂用泵85设置于下游侧配管81b,在发电控制部45的控制下进行驱动,使制冷剂在散热器82与燃料电池20之间循环。制冷剂在散热器82中与外部空气进行热交换从而被冷却。
[0058] 另外,虽省略图示,但燃料电池系统40具备二次电池和DC/DC转换器。二次电池积蓄由燃料电池20输出的电力、再生电力,并与燃料电池20一同作为车辆10的电力源而发挥功能。DC/DC转换器在发电控制部45的控制下,控制二次电池的充放电、燃料电池20的输出电压。
[0059] 清洗系统90具备对燃料电池20的生成水进行回收的回收部91、以及使用所回收的生成水而对检测传感器11进行清洗的清洗部100。回收部91具备:安装于上述的阴极废气配管56的气液分离部92、由存积液态水的容器构成的存积部93、将气液分离部92与存积部93连接的回收配管94、以及对回收配管94的开闭进行控制的开闭阀94v。
[0060] 气液分离部92由具有存积液态水的贮水部92s的容器构成。气液分离部92在贮水部92s的重力方向上方的部位与阴极废气配管56连接,在贮水部92s与回收配管94连接。气液分离部92从由阴极废气配管56导入的废气中分离包含生成水在内的液体成分,将其在液态水的状态下存积于贮水部92s。
[0061] 在第1实施方式中,在向气液分离部92导入的废气中包含:从燃料电池20的阴极排出的阴极废气;和通过燃料气体供排部60的废水配管75流入至阴极废气配管56的阳极废气。该阳极废气包含:在燃料电池20的发电中未被使用的燃料气体、和非活性气体。另外,在第1实施方式中,在气液分离部92的贮水部92s中,除了从废气分离出的上述的液态水之外,还存积从燃料气体供排部60的气液分离部72向阴极废气配管56排出的液态水。
[0062] 车辆控制部35通常将回收配管94的开闭阀94v关闭,并在达到预先设定的规定的时机时,将开闭阀94v打开。在开闭阀94v被打开后,存积于气液分离部92的贮水部92s的液态水通过回收配管94而流入存积部93。由此,燃料电池20的生成水在液态水的状态下存积于存积部93。这样,在车辆10中,在燃料电池20的运转中,执行对从燃料电池20排出的生成水进行存积的工序。
[0063] 在存积于存积部93的生成水的量超过存积部93的容量的情况下,车辆控制部35不论是否到达上述的开阀时机,都保持将开闭阀94v关闭的状态,禁止从气液分离部92朝向存积部93的生成水的流入。车辆控制部35可以使用设置于存积部93的传感器来检测存积部93中的生成水的量,也可以基于燃料电池20的发电量和向存积部93导入生成水的时段的历史,对存积于存积部93的生成水的量进行计算。在另一实施方式中,车辆控制部35也可以进行保持将开闭阀94v始终打开的状态,而在存积部93中的生成水的存积量超过存积部93的容量时将开闭阀94v关闭的控制。
[0064] 回收部91还具备将气液分离部92与阴极废气配管56连接的排出配管95、和设置于排出配管95的开闭阀95v。在第1实施方式中,排出配管95通过清洗部100所具备的后述的供给配管110而与气液分离部92连接。在另一实施方式中,排出配管95也可以与存积部93直接连接。开闭阀95v设置于排出配管95,控制排出配管95中的生成水的流通。
[0065] 车辆控制部35通常使开闭阀95v处于关闭的状态,而成为禁止朝向排出配管95的生成水的流入,并能够进行通过供给配管110的朝向清洗部100的生成水的供给的状态。例如,在预料到存积部93中的生成水的存积量将超过存积部93的容量的情况下等,车辆控制部35将开闭阀95v打开,通过排出配管95而将生成水向阴极废气配管56流出。此外,在第1实施方式中,也可以省略排出配管95以及开闭阀95v。
[0066] 清洗部100在车辆控制部35的控制下执行检测传感器11的清洗。在第1实施方式中,清洗部100也执行车辆10的车窗的清洗。清洗部100具备检测传感器11用的多个喷嘴101、和用于车辆10的前窗以及后窗的清洗的车窗用喷嘴105。清洗部100还具备将存积部93与各喷嘴101、105连接的供给配管110、以及设置于供给配管110的压力泵115。
[0067] 在第1实施方式中,喷嘴101与车辆10的检测传感器11一一对应地设置。如图1所示,各喷嘴101设置为喷射液态水的喷嘴孔朝向对应的检测传感器11开口。在各喷嘴101内置有开闭阀。喷嘴101的开闭阀在车辆控制部35的控制下进行开闭。对于喷嘴101的开闭阀而言,通常为关闭的状态,并基于来自车辆控制部35的开阀指令而打开。在后面对车辆控制部35所执行的喷嘴101对检测传感器11的清洗处理进行叙述。
[0068] 此外,在另一实施方式中,喷嘴101也可以仅相对于一部分的检测传感器11而设置。也可以在车辆10仅设置有一个喷嘴101。另外,也可以相对于一个检测传感器11设置有多个喷嘴101。
[0069] 车窗用喷嘴105在车辆10中分别设置于前窗的下方和后窗的上方。在图1中以虚线图示出了设置于前窗的下方的车窗用喷嘴105。在各车窗用喷嘴105内置有开闭阀。车窗用喷嘴105的开闭阀在车辆控制部35的控制下进行开闭。对于车窗用喷嘴105的开闭阀而言,通常为关闭的状态,并基于来自车辆控制部35的开阀指令而打开。车辆控制部35以驾驶员的操作为触发条件,将车窗用喷嘴105的开闭阀打开,从各车窗用喷嘴105朝向前窗或者后窗喷射液态水。
[0070] 压力泵115在车辆控制部35的控制下在供给配管110内产生预先决定的压力。在因该压力而使得各喷嘴101、105的开闭阀基于车辆控制部35的指令而打开时,从各喷嘴101、105喷射供给配管110内的生成水。
[0071] 图3是表示在车辆控制部35的控制下执行的清洗处理的流程的说明图。车辆控制部35在由于驾驶员的接通点火开关的操作而使得车辆10启动,且检测传感器11处于驱动状态的期间,以预先决定的执行周期执行该清洗处理。
[0072] 在步骤S10中,车辆控制部35对检测传感器11的污染进行检测。“检测传感器11的污染”是指成为检测传感器11的检测精度降低的原因的朝向检测传感器11的异物的附着。该异物例如除了尘埃、油脂等之外,也包含液滴、冰、雪等。步骤S10中的检测传感器11的污染的检测能够换成相对于检测传感器11的异物的附着的检测这一说法。在第1实施方式中,车辆控制部35针对每个检测传感器11而检测污染。
[0073] 车辆控制部35使用车辆10的行驶中的各检测传感器11的检测结果的历史而检测检测传感器11的污染。车辆控制部35在车辆10的行驶中,基于从信号处理部32使用各检测传感器11的输出信号而生成的图像中得到的特性的变化,判定检测传感器11的污染的有无。车辆控制部35例如将图像分割为多个块,针对每一块周期性地计算图像频率、平均亮度、亮度梯度等,在产生其计算结果不满足预先决定的基准的区块时,判定为在检测传感器11产生了污染。或者,在检测传感器11为毫米波雷达的情况下,车辆控制部35记录检测传感器11的输出信号中的光谱峰值的高度的相对于时间的变化,在其降低的程度超过基准时,判定为在检测传感器11产生了污染。另外,车辆控制部35也可以基于从生成图像的历史抽出的光流,判定朝向检测传感器11的污染的有无。例如,在检测到不论车辆10的如何移动都在一定期间未见到推断出的移动的物体的情况下,也可以将该物体检测作为检测传感器11的污染。作为对检测传感器11的污染进行检测的技术,例如也可以采用日本特开2016-9099号公报、日本特开2003-320866号公报、日本特开2008-60874号公报所公开的技术。
[0074] 车辆控制部35在任一检测传感器11中均未检测到污染的情况下,如步骤S10的否的箭头所示,保持原样地结束清洗处理。车辆控制部35在至少一个检测传感器11中检测到污染的情况下,如步骤S10的是的箭头所示,执行步骤S20的判定处理。
[0075] 在步骤S20中,车辆控制部35判定燃料电池20当前是否处于发电中。在燃料电池20未处于发电中的情况下,如步骤S20的否的箭头所示,车辆控制部35保持原样地结束清洗处理。这是因为在尽管车辆10启动却因某些理由而使得燃料电池20的发电停止的情况下,会从燃料电池20中断生成水的排出,有可能导致清洗所使用的生成水不足。在燃料电池20处于发电中的情况下,车辆控制部35如步骤S20的是的箭头所示地执行步骤S30的判定处理。
[0076] 在步骤S30中,车辆控制部35对污染进行检测,判定作为清洗的对象的检测传感器11用的喷嘴101是否正常地驱动。车辆控制部35例如预先存储表示各喷嘴101的驱动状态是否正常的标志,使用该标志来进行步骤S30中的判定。基于过去进行的清洗处理中的喷嘴
101的驱动结果、在车辆10被启动时或车辆10的启动中定期地执行的喷嘴101的驱动测试的结果,来设定该标志。
[0077] 车辆控制部35在判定为作为判定的对象的喷嘴101处于未能正常地驱动的状态的情况下,如步骤S30的否的箭头所示,保持原样地结束清洗处理。车辆控制部35在判定为作为判定的对象的喷嘴101处于能够正常地驱动的状态的情况下,如步骤S30的是的箭头所示,执行步骤S40的处理。
[0078] 在步骤S40中,车辆控制部35从喷嘴101喷射生成水的液态水来对检测传感器11进行清洗。在第1实施方式中,车辆控制部35仅对在步骤S10中检测到污染的检测传感器11进行清洗。此外,在另一实施方式中,车辆控制部35也可以对全部的检测传感器11进行清洗。
[0079] 在步骤S50中,车辆控制部35判定是否改善了检测传感器11的污染、即判定是否至少以能够允许的程度除去了被检测到对检测传感器11的附着的异物。车辆控制部35使用在步骤S40的清洗处理后取得的检测传感器11的输出信号来进行该判定。对于车辆控制部35而言,例如在根据检测传感器11的输出信号生成的图像中,未检测到作为在步骤S10中被判定为在检测传感器11存在污染的触发条件的要素的情况下,判定为改善了检测传感器11的污染。在判定为改善了污染的情况下,车辆控制部35如步骤S50的是的箭头所示地结束清洗处理。
[0080] 在未判定为改善了污染的情况下,车辆控制部35如步骤S50的否的箭头所示地返回至步骤S20。这里,不是返回至步骤S40而是返回至步骤S20的理由是因为:在清洗处理的中途,燃料电池20的发电停止、喷嘴101未处于无法驱动的状态有可能在步骤S20、步骤S30的判定处理中被检测到。
[0081] 此外,在尽管以预先决定的次数重复进行步骤S40的从喷嘴101的生成水的喷射,也没有改善检测传感器11的污染的情况下,如图3中的虚线的箭头以及区块所示,也可以执行步骤S60的警告处理。在步骤S60的警告处理中,车辆控制部35例如也可以经由设置于车辆10的仪表板的显示部的显示、通过扬声器的声音的指引等向驾驶员报告该旨意。
[0082] 如以上那样,根据第1实施方式的车辆10以及检测传感器11的清洗方法,将由燃料电池20产生的生成水的液态水作为清洗液来使用,对检测传感器11进行清洗。因此,例如在车辆10的行驶中等,抑制因清洗液不足而导致检测传感器11的清洗未充分进行的情况,在车辆10的驾驶控制中抑制检测传感器11的由污染引起的误检测的产生。由此,提高车辆10的驾驶控制的可靠性。另外,即便将存积部93的容量构成为较小,只要燃料电池20处于发电中,则也从燃料电池20向存积部93补充生成水,因此抑制检测传感器11的清洗液的不足。由此,能够使存积部93小型化,减少用于搭载检测传感器11的清洗液的车辆空间。此外,燃料电池20的生成水通常在排出的紧后成为60~80℃左右的高温的状态。由此,仅通过将生成水存积于存积部93,就能够利用这样的比室温更高的热水的状态的生成水对检测传感器11进行清洗,从而提高附着于检测传感器11的油脂、冰点下的低温环境下附着于检测传感器11的冰等异物的除去效率。
[0083] 根据第1实施方式的车辆10,在使用由检测传感器11输出的信号而检测到检测传感器11的污染的情况下、即在检测到异物朝向检测传感器11的附着的情况下,自动地执行检测传感器11的清洗。因此,更加适当地抑制检测传感器11的由污染引起的误检测的产生,提高车辆10的驾驶控制的可靠性。
[0084] 根据第1实施方式的车辆10,也使用燃料电池20的生成水对车辆10的车窗玻璃进行清洗。由此,能够高效地实现车窗玻璃专用的洗涤液的节约、用于储藏这样的洗涤液的车辆空间的减少。另外,根据第1实施方式的车辆10以及检测传感器11的清洗方法,能够起到在第1实施方式中说明的各种作用效果。
[0085] 2.第2实施方式:
[0086] 图4是表示第2实施方式中的执行清洗方法的清洗处理的流程的说明图。第2实施方式的清洗处理的流程除了在省略步骤S10的处理的点、和追加了步骤S55的处理的点之外,与图3所示的第1实施方式的清洗处理几乎相同。在与第1实施方式中的说明相同的图1、2所示的车辆10中执行第2实施方式的清洗处理。
[0087] 在第2实施方式中,省略了第1实施方式中说明的步骤S10的处理。因此,即使未检测到检测传感器11的污染,在步骤S20、S30的判定中满足条件的情况下,也在步骤S40中执行检测传感器11的清洗。在第2实施方式的清洗处理中,可以在一个执行周期一次清洗全部的检测传感器11,也可以针对每个执行周期按照预先分配的顺序清洗一部分的检测传感器11。
[0088] 第2实施方式中的清洗处理的执行周期是作为不会使存积部93的生成水降低到低于作为热水的温度的程度的周期而预先通过实验等决定的周期。这里,作为热水的温度是比常温高的温度,例如可以为35℃以上的温度。通过以这样的执行周期执行清洗处理,从而能够在步骤S40中从喷嘴101喷射温度降低至常温前的热水状态的生成水,并将其从存积部93排出。由此,能够抑制如下情况:在存积部93的生成水在清洗处理中未被消耗的状态下,其温度降低。另外,若通过热水状态的生成水的喷射来清洗检测传感器11,则能够将附着于检测传感器11的油脂、在冰点下的低温环境下附着于检测传感器11的冰等的一部分更加高效地除去。此外,车辆控制部35也可以构成为,以使存积于存积部93的生成水的消耗周期在低温环境下提前的方式,将清洗处理的执行周期变更为随着外部空气温降低而缩短。
[0089] 这里,在步骤S20、S30的判定中不满足条件的情况下,不执行步骤S40中的检测传感器11的清洗。因此,在步骤S55中,车辆控制部35将开闭阀95v打开,将存积部93的生成水通过排出配管95向阴极废气配管56排出。由此,由于不执行步骤S40,从而能够抑制温度降低的生成水未被消耗而保持原样地存积于存积部93的情况。
[0090] 此外,为了避免存积部93的生成水不足的情况,优选将清洗处理的执行周期设定为在经过存积部93存积足够的生成水的时间之后开始接下来的清洗处理。或者,也可以在清洗处理中设置有用于在执行步骤S40、步骤S55后使存积部93存积足够的生成水的待机时间。
[0091] 如以上那样,在第2实施方式的清洗处理中,车辆控制部35在燃料电池20的发电中,以预先决定的周期反复执行使用了燃料电池20的生成水的检测传感器11的清洗,并将温度降低至常温之前的热水状态的液态水从存积部93排出。因此,根据第2实施方式的清洗处理,能够使用处于热水的状态的生成水而定期地对检测传感器11进行清洗。由此,能够将附着于检测传感器11的油脂、在冰点下的低温环境下附着于检测传感器11的冰等异物更加高效地除去。另外,根据第2实施方式的车辆10以及检测传感器11的清洗方法,能够起到在上述的第1实施方式、第2实施方式中说明的各种作用效果。
[0092] 3.第3实施方式:
[0093] 图5是表示执行第3实施方式中的清洗方法的清洗处理的流程的说明图。第3实施方式的清洗处理的流程除了追加了步骤S35的处理的点之外,与图3所示的第1实施方式的清洗处理的流程几乎相同。在与第1实施方式中的说明相同的图1、2所示的车辆10中执行第3实施方式的清洗处理。
[0094] 在步骤S35中,车辆控制部35准备用于在步骤S40中清洗检测传感器11的热水。车辆控制部35将设置于回收部91的回收配管94的开闭阀94v打开,将刚从燃料电池20排出的高温的生成水通过气液分离部92以及回收配管94向存积部93引导,并进行待机直至存积部93存积所需的量的热水为止。在准备了所需的热水后,车辆控制部35在步骤S40中使用热水对检测传感器11进行清洗。
[0095] 此外,在步骤S35中,车辆控制部35也可以在将回收配管94的开闭阀94v打开前,将排出配管95的开闭阀95v暂时打开而将存留于存积部93且温度降低了的液态水排出。由此,在存积于存积部93的期间温度降低了的生成水、与在步骤S35中新存积于存积部93的热水混合,从而能够抑制从喷嘴101喷射的热水的温度降低。
[0096] 如以上那样,根据第3实施方式的清洗处理,在检测到检测传感器11的污染的情况下,能够准备处于热水的状态的生成水而对检测传感器11进行清洗。由此,能够更加高效地除去油脂、冰等附着于检测传感器11的异物。另外,根据第3实施方式的车辆10以及检测传感器11的清洗方法,能够起到在上述的第1实施方式、第3实施方式中说明的各种作用效果。
[0097] 4.第4实施方式:
[0098] 图6A是表示第4实施方式中的车辆10a的系统结构的概略图。第4实施方式的车辆10a除了具备利用由氧化剂气体供排部50的压缩机53产生的压力而从喷嘴101喷射生成水的清洗系统90a的点之外,与图1所示的第1实施方式的车辆10的结构几乎相同。第4实施方式的清洗系统90a除了以下说明的点之外,与图1所示的第1实施方式的清洗系统90的结构几乎相同。此外,在第4实施方式的车辆10a中,车辆控制部35以第1实施方式中说明的图3的流程执行清洗处理。
[0099] 在第4实施方式的清洗系统90a中,在供给配管110设置有开闭阀111。另外,代替压力泵115地在供给配管110设置有压力施加部116。第1实施方式中说明的排出配管95在比开闭阀111靠上游侧的位置与供给配管110连接。压力施加部116设置于比开闭阀111靠下游侧的位置。如后述那样,压力施加部116对从存积部93流入至供给配管110的生成水施加由氧化剂气体供排部50的压缩机53产生的压力。
[0100] 在第4实施方式的清洗系统90a中,还追加有用于向压力施加部116传递由压缩机53产生的压力的压力配管97以及分支阀98。压力配管97经由分支阀98与旁通配管57连接。
在通过车辆控制部35对分支阀98的控制而使得旁通配管57与压力施加部116成为连通的状态时,将从压缩机53送出的压缩气体的一部分向压力施加部116导入。
[0101] 图6B是表示压力施加部116的结构的概略剖视图。压力施加部116具有供供给配管110的生成水流入的液态水通路部116w、和与压力配管97连接且供压力配管97的压缩气体流入的气体通路部116g。液态水通路部116w由配管状的部件构成,安装于供给配管110的中途。液态水通路部116w的两端与供给配管110连接。气体通路部116g被设置作为将液态水通路部116w的外周包围的环状的流路,通过设置于端部的喷射开口116o而与液态水通路部
116w连接。气体通路部116g具有与喷射开口116o连接的连接通路116p。连接通路116p相对于液态水通路部116w倾斜地连接,以使得压缩气体相对于生成水的流动方向以锐角的角度向液态水通路部116w流出。另外,连接通路116p的开口面积随着朝向喷射开口116o而逐渐变小。
[0102] 参照图6A。车辆控制部35在未从喷嘴101喷射生成水时,利用分支阀98而截断旁通配管57与压力配管97的连接,并且将开闭阀111关闭而截断生成水朝向压力施加部116的流入。车辆控制部35在清洗处理的步骤S40中从喷嘴101、105喷射生成水时,首先将分别内置于喷嘴101的未图示的开闭阀打开。接下来,车辆控制部35控制分流阀55与分支阀98,将向燃料电池20供给的压缩气体的一部分朝向压力配管97导入。压力配管97的压缩气体通过图6B所示的气体通路部116g向液态水通路部116w喷射。此外,此时,车辆控制部35优选为,为了抑制燃料电池20的阴极侧的压力降低,使由压缩机53产生的压力增加相当于向压力配管
97分支的压力的大小。
[0103] 接着,车辆控制部35将图6A所示的开闭阀111打开,开始从供给配管110朝向图6B所示的液态水通路部116w的生成水的流入。在开闭阀111打开前,在比液态水通路部116w的喷射开口116o靠上游侧的位置,因压缩气体从喷射开口116o的喷射而产生负压。因此,若开闭阀111打开,则利用该负压将供给配管110的生成水向液态水通路部116w吸引。其后,在液态水通路部116w中向比喷射开口116o靠下游侧流动的生成水通过喷射开口116o受到来自压缩气体的压力而从喷嘴101向检测传感器11喷射。此外,在车辆10a中,车辆控制部35在从车窗用喷嘴105喷射生成水时,也通过相同的方法来利用压缩机53的压力。
[0104] 在步骤S40中,车辆控制部35也可以构成为,为了完成生成水从喷嘴101的喷射,在将开闭阀111关闭后,在预先决定的期间维持旁通配管57与压力配管97的连接。由此,在生成水的喷射停止后,能够将通过压力配管97供给的压缩气体从喷嘴101向检测传感器11喷射。因此,能够通过压缩气体的压力将附着于检测传感器11的生成水的液滴、其他的异物迅速地除去。
[0105] 如以上那样,在第4实施方式的车辆10a中,清洗系统90a的清洗部100将由压缩机53产生的压力通过压力配管97以及压力施加部116而施加于生成水,由此从喷嘴101进行喷射。根据该车辆10a,能够利用燃料电池20的发电控制所使用的压缩机53的驱动力,进行生成水从喷嘴101的喷射,因此比较高效。此外,根据第4实施方式的车辆10a以及检测传感器
11的清洗方法,能够起到在上述的第1实施方式、本第4实施方式中说明的各种作用效果。
[0106] 5.第5实施方式:
[0107] 图7A是表示第5实施方式中的车辆10b的系统结构的概略图。第5实施方式的车辆10b除了代替第4实施方式的清洗系统90a地,具备第5实施方式的清洗系统90b的点之外,与图6A所示的第4实施方式的车辆10a的结构几乎相同。第5实施方式的清洗系统90b除了以下说明的点之外,与第4实施方式的清洗系统90a的结构几乎相同,利用由压缩机53产生的压力来喷射生成水的点是和第4实施方式的清洗系统90a通用的。在第5实施方式的车辆10b中,与第4实施方式的车辆10a相同地,车辆控制部35以在第1实施方式中说明的图3的流程执行清洗处理。
[0108] 在第5实施方式的清洗系统90b中,省略了供给配管110的压力施加部116。另外,对于清洗部100而言,作为喷嘴101、105的替代品的喷嘴,具备向检测传感器11喷射生成水的气体压喷射喷嘴102、和向车窗喷射生成水的气体压喷射喷嘴106。压力配管97分别与气体压喷射喷嘴102、106分支连接。
[0109] 图7B是用于对气体压喷射喷嘴102、106的喷射机构进行说明的概略图。在图7B中,图示出了气体压喷射喷嘴102、106的前端部分的穿过中心轴的任意的切剖面上的概略剖面。在第5实施方式中,检测传感器11用的气体压喷射喷嘴102与车窗用的气体压喷射喷嘴106在用于生成水的喷射的结构上是通用的。
[0110] 气体压喷射喷嘴102在前端部分具有与喷射生成水的喷嘴孔NZ连通的内部空间NS。另外,气体压喷射喷嘴102具备朝向内部空间NS开口的第1内部喷嘴107a与第2内部喷嘴107b。
[0111] 对于第1内部喷嘴107a而言,其上游端与供给配管110连接,从配置于内部空间NS内的前端部朝向内部空间NS喷射生成水。在第1内部喷嘴107a的内部,设置有对第1内部喷嘴107a的前端的排出口进行开闭的针阀108。针阀108在车辆控制部35的控制下进行驱动。
[0112] 对于第2内部喷嘴107b而言,其前端部在第1内部喷嘴107a的周围开口。第2内部喷嘴107b的上游端与压力配管97连接,并且朝向比第1内部喷嘴107a靠喷嘴孔NZ侧的区域喷射压缩空气。
[0113] 车辆控制部35在未从气体压喷射喷嘴102喷射生成水时,通过图7B所示的针阀108使第1内部喷嘴107a处于关闭的状态。另外,车辆控制部35控制图7A所示的分支阀98,截断旁通配管57与压力配管97的连接,停止朝向第2内部喷嘴107b的压缩气体的供给。车辆控制部35在清洗处理的步骤S40中从气体压喷射喷嘴102喷射生成水时,首先控制图7A所示的分流阀55与分支阀98,将向燃料电池20供给的压缩气体的一部分朝向压力配管97导入。由此,压力配管97的压缩气体从图7B所示的第2内部喷嘴107b的前端向内部空间NS喷射。此时,车辆控制部35优选为,为了抑制燃料电池20的阴极侧的压力降低,使由图7A所示的压缩机53产生的压力增加相当于向压力配管97分支的压力的大小。
[0114] 参照图7B。若从第2内部喷嘴107b的前端喷射压缩气体,则在第1内部喷嘴107a的排出口附近产生负压。在产生该负压后,车辆控制部35驱动针阀108而将第1内部喷嘴107a的排出口打开。这样,利用产生于内部空间NS的负压将生成水从第1内部喷嘴107a的排出口向内部空间NS吸引。从第1内部喷嘴107a的排出口向内部空间NS排出的生成水借助压缩气体的喷射压力而从喷嘴孔NZ向外部喷射。此外,在车辆10b中,车辆控制部35在从车窗用的气体压喷射喷嘴106喷射生成水时,也通过相同的方法来利用压缩机53的压力。
[0115] 在步骤S40中,车辆控制部35也可以构成为,为了完成生成水从喷嘴102的喷射,在通过针阀108将第1内部喷嘴107a关闭后,在预先决定的期间维持旁通配管57与压力配管97的连接。由此,在停止生成水从气体压喷射喷嘴102的喷射后,能够将通过压力配管97供给的压缩气体从气体压喷射喷嘴102向检测传感器11喷射。因此,能够通过压缩气体的压力将附着于检测传感器11的生成水的液滴、其他的异物迅速地除去。
[0116] 如以上那样,在第5实施方式的车辆10b中,清洗系统90b的清洗部100将由压缩机53产生的压力通过压力配管97而传递至气体压喷射喷嘴102、106,由此喷射生成水。根据该车辆10b,能够利用在燃料电池20的发电控制中使用的压缩机53的驱动力,进行生成水从喷嘴102、106的喷射,因此比较高效。另外,根据第5实施方式的车辆10b以及检测传感器11的清洗方法,能够起到在上述的第1实施方式、第4实施方式、本第5实施方式中说明的各种作用效果。
[0117] 6.第6实施方式:
[0118] 图8是表示第6实施方式中的车辆10c的系统结构的概略图。第6实施方式的车辆10c除了代替第4实施方式的清洗系统90a地具备第6实施方式的清洗系统90c的点之外,与图6A所示的第4实施方式的车辆10a的结构几乎相同。第6实施方式的清洗系统90c除了以下说明的点之外,与第4实施方式的清洗系统90a的结构几乎相同,利用由压缩机53产生的压力来喷射生成水的点是与第4实施方式的清洗系统90a通用的。在第6实施方式的车辆10c中,与第4实施方式的车辆10a相同地,车辆控制部35以在第1实施方式中说明的图3的流程执行清洗处理。
[0119] 第6实施方式的清洗系统90c的回收部91代替存积部93地具备设置有对生成水施加压力的压力施加机构96的存积部93c。在第6实施方式的清洗系统90c中,压力配管97与压力施加机构96连接。
[0120] 压力施加机构96具备活塞96p。存积部93c的内部通过设置于活塞96p的前端的壁部而被分隔成收容生成水的液室93L、和供压缩气体导入的压力室93P。将向存积部93c导入生成水的回收配管94、存积部93c、以及喷嘴101、105连接的供给配管110连接于液室93L。在液室93L以将活塞96p压向压力室93P侧的方式配置有施力部件96s。另外,在压力室93P设置有限制活塞96p朝向压力室93P侧的过度移动的限位器ST。活塞96p与压力室93P内的压力对应地位移而变更液室93L的容积。由此,将压力室93P的压力施加于液室93L的生成水。
[0121] 在压力室93P连接有压力配管97。压力配管97经由分支阀98与旁通配管57连接。在车辆控制部35控制分支阀98而使旁通配管57与压力配管97成为连通的状态时,将从压缩机53送出的压缩气体的一部分向压力室93P导入。这样,压力室93P的压力提高,向液室93L的生成水施加压力。
[0122] 在清洗处理的步骤S40中,首先,车辆控制部35控制分流阀55与分支阀98,将向燃料电池20供给的压缩气体的一部分朝向压力配管97导入,从而对存积于液室93L的生成水施加压力。此时,车辆控制部35优选为,为了抑制燃料电池20的阴极侧的压力降低,使由压缩机53产生的压力增加相当于向压力室93P分支的压力的大小。车辆控制部35在液室93L中的生成水的压力提高后,将内置于喷嘴101的开闭阀打开,从喷嘴101向检测传感器11喷射生成水。此外,在车辆10c中,车辆控制部35在从车窗用喷嘴105喷射生成水时,也通过相同的方法来利用压缩机53的压力。
[0123] 如以上那样,在第6实施方式的车辆10c中,清洗系统90c的清洗部100将由压缩机53产生的压力通过压力配管97而传递至压力室93P,由此对存积部93c的生成水进行加压而使其从喷嘴101喷射。根据该车辆10c,能够利用在燃料电池20的发电控制中使用的压缩机
53的驱动力,进行生成水从喷嘴101的喷射,因此比较高效。另外,根据第6实施方式的车辆
10c以及检测传感器11的清洗方法,能够起到在上述的第1实施方式、本第6实施方式中说明的各种作用效果。
[0124] 7.第7实施方式:
[0125] 图9是表示第7实施方式中的车辆10d的系统结构的概略图。第7实施方式的车辆10d除了在清洗部100追加有与压力配管97的中途连接的分支配管120、和与分支配管120连接的多个气体喷嘴121的点之外,与图8所示的第6实施方式的车辆10c的结构几乎相同。在第7实施方式的车辆10d中,与第6实施方式的车辆10c相同地,车辆控制部35以在第1实施方式中说明的图3的流程执行清洗处理。
[0126] 第7实施方式的清洗系统90d除了利用喷射生成水的喷嘴101对检测传感器11清洗之外,还利用喷射向燃料电池20供给的压缩气体的气体喷嘴121对检测传感器11进行清洗。在气体喷嘴121分别内置有开闭阀。气体喷嘴121的开闭阀通常为关闭的状态,在车辆控制部35的控制下打开。气体喷嘴121在该开闭阀打开时,喷射从压力配管97向分支配管120流入的压缩气体。
[0127] 在第7实施方式中,气体喷嘴121与检测传感器11一一对应地设置。各气体喷嘴121与喷射生成水的喷嘴101相同地,设置为喷嘴孔朝向对应的检测传感器11开口。此外,在另一实施方式中,气体喷嘴121也可以仅设置于一部分的检测传感器11。清洗部100也可以仅具有一个气体喷嘴121。另外,也可以相对于一个检测传感器11设置有多个气体喷嘴121。喷嘴101与气体喷嘴121也可以一体化形成。
[0128] 在第7实施方式的车辆10d中,车辆控制部35在清洗处理中从喷嘴101向检测传感器11喷射生成水后,从气体喷嘴121朝向检测传感器11喷射压缩气体。由此,为了进行清洗,能够通过压缩气体的压力将附着于检测传感器11的生成水的液滴、其他的异物迅速地除去。由此,能够进一步抑制检测传感器11的由污染引起的误检测的产生,提高车辆10d的驾驶控制的可靠性。此外,根据第7实施方式的车辆10d以及检测传感器11的清洗方法,能够起到在上述的第1实施方式、第6实施方式、本第7实施方式中说明的各种作用效果。
[0129] 8.第8实施方式:
[0130] 图10是表示第8实施方式中的车辆10e的系统结构的概略图。第8实施方式的车辆10e所具备的清洗系统90e除了设置有用于对存积于存积部93的生成水进行保温的保温部
93h的点之外,与图1所示的第1实施方式中的车辆10的清洗系统90的结构几乎相同。保温部
93h例如由覆盖存积部93的隔热部件构成。根据第8实施方式的车辆10e,抑制存积于存积部
93的生成水的温度的降低,能够以更高温度的生成水对高效的检测传感器11进行清洗。另外,能够抑制如下情况:存积部93的生成水在低温环境下冻结,从而变得无法进行检测传感器11的清洗。此外,根据第8实施方式的车辆10e以及检测传感器11的清洗方法,能够起到在上述各实施方式中说明的各种作用效果。
[0131] 9.其他的实施方式:
[0132] 上述的各实施方式中说明的各种结构例如能够如以下那样改变。以下说明的其他的实施方式均与上述的各实施方式相同地,作为用于实施本公开的技术的方式的一个例子而被定位。
[0133] 9-1.其他的实施方式1:
[0134] 在上述的各实施方式中,清洗系统90、90a、90b、90c、90d、90e也可以向生成水加入洗涤剂而作为清洗液从喷嘴101、102向检测传感器11喷射。在上述的各实施方式中,清洗系统90、90a、90b、90c、90d、90e也可以在接收到来自驾驶员的操作时,从喷嘴101、102向检测传感器11喷射生成水。在上述的各实施方式中,清洗系统90、90a、90b、90c、90d、90e也可以在将温度降低了的常温的生成水用于检测传感器11的清洗而将其消耗后,使用刚刚从燃料电池20排出的热水的生成水,再次执行对检测传感器11进行清洗的处理。
[0135] 9-2.其他的实施方式2:
[0136] 在上述各实施方式中,气液分离部92的贮水部92s也可以兼作对从清洗部100的喷嘴101、102喷射的液态水进行存积的存积部。在上述第4实施方式、第5实施方式、第6实施方式、以及第7实施方式中,压力配管97也可以不与旁通配管57而与阴极气体配管51连接。
[0137] 9-3.其他的实施方式3:
[0138] 上述的第1实施方式中的清洗处理的流程与第2实施方式的清洗处理的流程也可以进行组合。即,也可以以预先决定的执行周期而周期性地执行检测传感器11的清洗,并且在检测到检测传感器11的污染时,不论上述的执行周期如何都执行检测传感器11的清洗。另外,在上述的第4实施方式、第5实施方式、第6实施方式、第7实施方式、第8实施方式的车辆10a、10b、10c、10d、10e中,车辆控制部35也可以以在第2实施方式、第3实施方式中说明的流程执行清洗处理。或者,也可以以将上述的第1实施方式与第2实施方式组合而成的流程执行清洗处理。
[0139] 9-4.其他的实施方式4:
[0140] 在上述的第7实施方式的车辆10d的清洗处理中,车辆控制部35也可以边从喷嘴101朝向检测传感器11喷射生成水,边从气体喷嘴121朝向检测传感器11喷射压缩气体。如此也能够提高附着于检测传感器11的异物的除去效果。另外,在上述的第7实施方式的车辆
10d的清洗处理中,车辆控制部35也可以在从气体喷嘴121朝向检测传感器11喷射压缩气体后,从喷嘴101朝向检测传感器11喷射生成水。上述的第7实施方式的分支配管120以及气体喷嘴121也可以应用于第1实施方式、第4实施方式、第5实施方式、第8实施方式的清洗系统
90、90a、90b、90e的清洗部100。另外,在各实施方式中,也可以执行在第7实施方式、其他的实施方式4中说明的清洗处理。
[0141] 9-5.其他的实施方式5:
[0142] 上述的第8实施方式中说明的保温部93h例如也可以由对存积部93、93c的内部空间进行加热的电加热器等加热机构构成。另外,在上述的第8实施方式中说明的保温部93h、上述的加热机构也可以应用于其他的实施方式的存积部93、93c。另外,在气液分离部92、气液分离部72也可以设置有发挥保温部93h那样的保温功能的保温构造、保温机构。存积部93、93c也可以以能够从燃料电池20受热的方式设置于燃料电池20的附近。
[0143] 9-6.其他的实施方式6:
[0144] 在上述实施方式中,由软件实现的功能以及处理的一部分或者全部也可以通过硬件来实现。另外,由硬件实现的功能以及处理的一部分或者全部也可以通过软件来实现。作为硬件,例如,能够使用集成电路、分立电路、或者将上述电路组合而成的电路模块等各种电路。
[0145] 9-7.其他的实施方式7:
[0146] 本公开的技术并不限定于上述的实施方式、实施例、变形例,能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构来实现。例如,与发明的概要栏所记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征能够适当地进行替换、组合,以便解决上述的课题的一部分或全部、或者实现上述的效果的一部分或全部。另外,该技术特征并不限定于在本说明书中被说明为是必需的,只要该技术特征在本说明书中未被说明为是必需的,就能够适当地删除。