JP2000053403A - 改質器の制御装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部分酸化改質反応を適正に生じさせた改質反
応温度を目標温度にほぼ一定に維持することのできる制
御装置を提供する。 【解決手段】 吸熱を伴う改質反応と発熱を伴う部分酸
化改質反応とによって改質燃料を所定の形態の燃料に改
質する改質器の制御装置であって、前記部分酸化改質反
応のために供給する酸素の量を、前記所定の形態の燃料
に改質するべき改質燃料量と前記吸熱を伴う改質反応で
の理論吸熱量および前記部分酸化改質反応での理論発熱
量とに基づいて決定する酸素量決定手段（ステップ１）
を備えている。
応温度を目標温度にほぼ一定に維持することのできる制
御装置を提供する。 【解決手段】 吸熱を伴う改質反応と発熱を伴う部分酸
化改質反応とによって改質燃料を所定の形態の燃料に改
質する改質器の制御装置であって、前記部分酸化改質反
応のために供給する酸素の量を、前記所定の形態の燃料
に改質するべき改質燃料量と前記吸熱を伴う改質反応で
の理論吸熱量および前記部分酸化改質反応での理論発熱
量とに基づいて決定する酸素量決定手段（ステップ１）
を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、メチルアルコー
ルなどの炭化水素および水などの改質燃料を水素リッチ
な改質ガスなどの所望の形態の燃料に改質する改質器に
関し、特に部分酸化改質反応を併用する改質器における
部分酸化改質反応を制御するための装置に関するもので
ある。
ルなどの炭化水素および水などの改質燃料を水素リッチ
な改質ガスなどの所望の形態の燃料に改質する改質器に
関し、特に部分酸化改質反応を併用する改質器における
部分酸化改質反応を制御するための装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】この種の改質器として、メタノールと水
との混合蒸気を改質して水素を主体とする改質ガスを生
成する構成のものが知られている。その改質器での改質
反応は、主に、下記の式で表されるメタノールと水蒸気
との反応により水素ガスを生じる水蒸気改質反応であ
る。 ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ２（＋ＣＯ）−49.5（kJ/mol） … （１） したがってこの水蒸気改質反応が吸熱反応であり、また
改質触媒の活性温度が３００℃程度の比較的高温である
から、改質反応を継続させるためには、その反応熱を供
給する必要がある。
との混合蒸気を改質して水素を主体とする改質ガスを生
成する構成のものが知られている。その改質器での改質
反応は、主に、下記の式で表されるメタノールと水蒸気
との反応により水素ガスを生じる水蒸気改質反応であ
る。 ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ２（＋ＣＯ）−49.5（kJ/mol） … （１） したがってこの水蒸気改質反応が吸熱反応であり、また
改質触媒の活性温度が３００℃程度の比較的高温である
から、改質反応を継続させるためには、その反応熱を供
給する必要がある。
【０００３】一方、メタノールの改質反応として、酸化
反応によって水素を生じる部分酸化改質反応がある。こ
れは、下記の式で表されるように発熱反応である。 ＣＨ３ＯＨ＋１／２Ｏ２→２Ｈ２＋ＣＯ２＋189.6（kJ/mol） … （２）
反応によって水素を生じる部分酸化改質反応がある。こ
れは、下記の式で表されるように発熱反応である。 ＣＨ３ＯＨ＋１／２Ｏ２→２Ｈ２＋ＣＯ２＋189.6（kJ/mol） … （２）
【０００４】これらの水蒸気改質反応と部分酸化改質反
応とを並行して生じさせることができるから、水蒸気改
質反応での吸熱を部分酸化改質反応の発熱で補うことが
できる。このようないわゆる部分酸化併用型の燃料電池
システムが、特開平７−５７７５６号公報に記載されて
いる。この公報に記載された発明では、コンプレッサー
で加圧した空気を熱交換器で加熱した後に、改質器に導
入し、部分酸化反応を生じさせる、としている。しか
し、その導入する空気の量などについては特に制御の対
象としていない。これは、前記の公報に記載されている
システムがいわゆる据え置き型の大型のシステムを対象
とし、そのために、負荷の変動が殆どないことによるも
のと思われる。
応とを並行して生じさせることができるから、水蒸気改
質反応での吸熱を部分酸化改質反応の発熱で補うことが
できる。このようないわゆる部分酸化併用型の燃料電池
システムが、特開平７−５７７５６号公報に記載されて
いる。この公報に記載された発明では、コンプレッサー
で加圧した空気を熱交換器で加熱した後に、改質器に導
入し、部分酸化反応を生じさせる、としている。しか
し、その導入する空気の量などについては特に制御の対
象としていない。これは、前記の公報に記載されている
システムがいわゆる据え置き型の大型のシステムを対象
とし、そのために、負荷の変動が殆どないことによるも
のと思われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上に示した反応式から
知られるように、水蒸気改質反応での吸熱量と部分酸化
改質反応での発熱量とは大きく異なっている。したがっ
てこれらの各反応が同時に１モルのメタノールについて
生じるとすれば、発熱量が多くなって触媒温度が過剰に
高温になり、その活性や耐久性が低下する可能性があ
る。また反対に部分酸化改質反応が低調であれば、改質
触媒の温度が低下して残留メタノール量や一酸化炭素ガ
スの生成量が多くなる不都合がある。
知られるように、水蒸気改質反応での吸熱量と部分酸化
改質反応での発熱量とは大きく異なっている。したがっ
てこれらの各反応が同時に１モルのメタノールについて
生じるとすれば、発熱量が多くなって触媒温度が過剰に
高温になり、その活性や耐久性が低下する可能性があ
る。また反対に部分酸化改質反応が低調であれば、改質
触媒の温度が低下して残留メタノール量や一酸化炭素ガ
スの生成量が多くなる不都合がある。
【０００６】このように部分酸化改質反応を生じさせる
としても、その反応の程度によっては改質反応に異常を
来すことになる。そのために、部分酸化併用型の改質器
ではその部分酸化反応を適正に制御する必要があるが、
上述した公報に記載された従来のシステムでは、部分酸
化反応を制御するための具体的な制御対象や制御方法が
全く認識されていない。そのため、上述した従来の装置
では、改質部の温度を改質反応に要求される温度に安定
的に維持することが困難であり、特に燃料電池などの改
質燃料を消費するエネルギー変換器での負荷の変動に伴
って改質燃料の量が変動する場合には、改質触媒の温度
など改質部の温度が不安定になり、その結果、改質ガス
の品質が低下するなどの可能性があった。
としても、その反応の程度によっては改質反応に異常を
来すことになる。そのために、部分酸化併用型の改質器
ではその部分酸化反応を適正に制御する必要があるが、
上述した公報に記載された従来のシステムでは、部分酸
化反応を制御するための具体的な制御対象や制御方法が
全く認識されていない。そのため、上述した従来の装置
では、改質部の温度を改質反応に要求される温度に安定
的に維持することが困難であり、特に燃料電池などの改
質燃料を消費するエネルギー変換器での負荷の変動に伴
って改質燃料の量が変動する場合には、改質触媒の温度
など改質部の温度が不安定になり、その結果、改質ガス
の品質が低下するなどの可能性があった。
【０００７】この発明は上記の事情を背景にしてなされ
たものであり、部分酸化改質反応を併用する改質器の温
度を改質反応に要求される温度に安定的に維持すること
のできる制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
たものであり、部分酸化改質反応を併用する改質器の温
度を改質反応に要求される温度に安定的に維持すること
のできる制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、部分酸化反応が改質
部に導入した酸素量に応じて生じることに着目し、その
酸素量を、吸熱改質反応と部分酸化改質反応とに供され
る改質燃料の要求量のうち、吸熱改質反応での理論吸熱
量と部分酸化改質反応での理論発熱量との比率に基づい
て決定された部分酸化改質反応に供される改質燃料量に
基づいて決定するように構成したことを特徴とするもの
である。より具体的には、請求項１の発明は、吸熱を伴
う改質反応と発熱を伴う部分酸化改質反応とによって改
質燃料を所定の形態の燃料に改質する改質器の制御装置
において、前記部分酸化改質反応のために供給する酸素
の量を、前記所定の形態の燃料に改質するべき改質燃料
量と前記吸熱を伴う改質反応での理論吸熱量および前記
部分酸化改質反応での理論発熱量とに基づいて決定する
酸素量決定手段を備えていることを特徴とするものであ
る。
は、上記の目的を達成するために、部分酸化反応が改質
部に導入した酸素量に応じて生じることに着目し、その
酸素量を、吸熱改質反応と部分酸化改質反応とに供され
る改質燃料の要求量のうち、吸熱改質反応での理論吸熱
量と部分酸化改質反応での理論発熱量との比率に基づい
て決定された部分酸化改質反応に供される改質燃料量に
基づいて決定するように構成したことを特徴とするもの
である。より具体的には、請求項１の発明は、吸熱を伴
う改質反応と発熱を伴う部分酸化改質反応とによって改
質燃料を所定の形態の燃料に改質する改質器の制御装置
において、前記部分酸化改質反応のために供給する酸素
の量を、前記所定の形態の燃料に改質するべき改質燃料
量と前記吸熱を伴う改質反応での理論吸熱量および前記
部分酸化改質反応での理論発熱量とに基づいて決定する
酸素量決定手段を備えていることを特徴とするものであ
る。
【０００９】また請求項２の発明は、請求項１の構成に
加えて、前記酸素量決定手段で決定された酸素量を、前
記改質燃料の供給から改質反応までの時間遅れに基づい
て補正する遅れ補正手段を更に備えていることを特徴と
するものである。
加えて、前記酸素量決定手段で決定された酸素量を、前
記改質燃料の供給から改質反応までの時間遅れに基づい
て補正する遅れ補正手段を更に備えていることを特徴と
するものである。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１の構成に加え
て、改質燃料の改質反応の生じる部分の温度を検出する
温度検出手段と、検出された温度に基づいて、前記酸素
量決定手段で決定された酸素量を補正する温度補正手段
とを更に備えていることを特徴とするものである。
て、改質燃料の改質反応の生じる部分の温度を検出する
温度検出手段と、検出された温度に基づいて、前記酸素
量決定手段で決定された酸素量を補正する温度補正手段
とを更に備えていることを特徴とするものである。
【００１１】そして請求項４の発明は、請求項１の構成
に加えて、前記改質燃料の改質反応が生じる部分に対す
る前記部分酸化改質反応のための酸素の供給状態量を推
定する推定手段と、該推定手段で推定された酸素供給状
態量と前記酸素量決定手段で決定された酸素量とに基づ
いて、部分酸化改質反応のための酸素を供給する指令値
を設定する指令値設定手段とを更に備えていることを特
徴とするものである。
に加えて、前記改質燃料の改質反応が生じる部分に対す
る前記部分酸化改質反応のための酸素の供給状態量を推
定する推定手段と、該推定手段で推定された酸素供給状
態量と前記酸素量決定手段で決定された酸素量とに基づ
いて、部分酸化改質反応のための酸素を供給する指令値
を設定する指令値設定手段とを更に備えていることを特
徴とするものである。
【００１２】したがって請求項１の発明によれば、部分
酸化改質反応の用に供される酸素の量が、改質すべき改
質燃料の量および改質反応に伴う理論吸熱量と理論発熱
量とに基づいて決定されるので、改質反応に伴う吸熱量
と発熱量とをバランスさせて改質反応が生じる部分の温
度を所定の温度に維持することができ、その結果、改質
反応を良好に進行させて高品質の燃料を得ることでき
る。
酸化改質反応の用に供される酸素の量が、改質すべき改
質燃料の量および改質反応に伴う理論吸熱量と理論発熱
量とに基づいて決定されるので、改質反応に伴う吸熱量
と発熱量とをバランスさせて改質反応が生じる部分の温
度を所定の温度に維持することができ、その結果、改質
反応を良好に進行させて高品質の燃料を得ることでき
る。
【００１３】また請求項２の発明によれば、改質燃料の
量に変動がある場合、その量の変動に伴う改質反応の変
動の時間的遅れに応じて供給酸素量を補正するので、改
質反応の生じる部分の温度が更に正確に維持され、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
量に変動がある場合、その量の変動に伴う改質反応の変
動の時間的遅れに応じて供給酸素量を補正するので、改
質反応の生じる部分の温度が更に正確に維持され、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
【００１４】請求項３の発明によれば、改質反応の生じ
る部分の温度に基づいて、酸化反応に供される酸素供給
量を補正するので、改質反応の生じる部分の温度が更に
正確に制御され、その結果、改質反応が安定して、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
る部分の温度に基づいて、酸化反応に供される酸素供給
量を補正するので、改質反応の生じる部分の温度が更に
正確に制御され、その結果、改質反応が安定して、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
【００１５】そして請求項４の発明によれば、酸素量決
定手段で決定された量の酸素を供給するための指令信号
を出力するにあたり、酸素の供給圧などの状態量を推定
し、その推定値に基づいて酸素供給指令値を設定するの
で、酸素の供給量が正確になり、その結果、改質反応が
安定して、形態を変更した高品質の燃料を得ることがで
きる。
定手段で決定された量の酸素を供給するための指令信号
を出力するにあたり、酸素の供給圧などの状態量を推定
し、その推定値に基づいて酸素供給指令値を設定するの
で、酸素の供給量が正確になり、その結果、改質反応が
安定して、形態を変更した高品質の燃料を得ることがで
きる。
【００１６】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例
に基づいて説明する。先ず、改質器としてメタノールお
よび水を改質燃料とした改質器を使用し、かつその改質
器から生じた改質ガスを他の形態のエネルギーに変換す
るエネルギー変換器として燃料電池を使用したシステム
について説明する。図２はその一例を模式的に示してお
り、燃料電池１の燃料極側に、改質器２が接続されてい
る。この改質器２は、改質燃料であるメタノールと水と
の混合物を水素と二酸化炭素とを主成分とする改質ガス
に改質するものであって、改質燃料を加熱する加熱部３
と、改質部４と、ＣＯ酸化部５とを備えている。
に基づいて説明する。先ず、改質器としてメタノールお
よび水を改質燃料とした改質器を使用し、かつその改質
器から生じた改質ガスを他の形態のエネルギーに変換す
るエネルギー変換器として燃料電池を使用したシステム
について説明する。図２はその一例を模式的に示してお
り、燃料電池１の燃料極側に、改質器２が接続されてい
る。この改質器２は、改質燃料であるメタノールと水と
の混合物を水素と二酸化炭素とを主成分とする改質ガス
に改質するものであって、改質燃料を加熱する加熱部３
と、改質部４と、ＣＯ酸化部５とを備えている。
【００１７】加熱部３は、改質燃料を加熱してメタノー
ルと水との混合蒸気を生じさせるためのものであり、加
熱のための熱を発生させる燃焼部６とその熱によって改
質燃料を蒸発させる蒸発部７とによって構成されてい
る。その燃焼部６としては、加熱燃料をバーナによって
燃焼させる構造のものや加熱燃料を触媒によって酸化さ
せる構成のものなどを採用することができる。したがっ
てこの燃焼部６には、加熱燃料の一例であるメタノール
を供給するポンプ８がインジェクタ９を介して接続さ
れ、また支燃ガスの一例である空気を供給するエアー供
給部１０が設けられている。このエアー供給部１０は具
体的には、エアーポンプによって構成されている。
ルと水との混合蒸気を生じさせるためのものであり、加
熱のための熱を発生させる燃焼部６とその熱によって改
質燃料を蒸発させる蒸発部７とによって構成されてい
る。その燃焼部６としては、加熱燃料をバーナによって
燃焼させる構造のものや加熱燃料を触媒によって酸化さ
せる構成のものなどを採用することができる。したがっ
てこの燃焼部６には、加熱燃料の一例であるメタノール
を供給するポンプ８がインジェクタ９を介して接続さ
れ、また支燃ガスの一例である空気を供給するエアー供
給部１０が設けられている。このエアー供給部１０は具
体的には、エアーポンプによって構成されている。
【００１８】また、蒸発部７には、メタノールと水との
混合液を供給する改質燃料供給部としてポンプ１１が接
続されている。そしてこの蒸発部７と前記燃焼部６と
は、熱交換器１２によって熱伝達可能に連結されてい
る。
混合液を供給する改質燃料供給部としてポンプ１１が接
続されている。そしてこの蒸発部７と前記燃焼部６と
は、熱交換器１２によって熱伝達可能に連結されてい
る。
【００１９】前記改質部４は、主としてメタノールの改
質反応によって水素を主成分とする改質ガスを発生させ
るように構成されている。その改質反応は、上記の
（１）式で示されるいわゆる水蒸気改質反応と、（２）
式で示されるいわゆる部分酸化改質反応とであり、これ
らの反応を生じさせるために、図３に示すように、活性
温度が例えば２８０〜３００℃程度の銅系の触媒からな
る触媒層４１がチャンバー４２内に設けられており、そ
のチャンバー４２の供給口４３に前記蒸発部７が接続さ
れている。またその供給口４３には、部分酸化反応のた
めに酸素を供給する部分酸化エアー供給管４４が接続さ
れている。そしてこの部分酸化エアー供給管４４にエア
ーポンプ１３が接続されている。
質反応によって水素を主成分とする改質ガスを発生させ
るように構成されている。その改質反応は、上記の
（１）式で示されるいわゆる水蒸気改質反応と、（２）
式で示されるいわゆる部分酸化改質反応とであり、これ
らの反応を生じさせるために、図３に示すように、活性
温度が例えば２８０〜３００℃程度の銅系の触媒からな
る触媒層４１がチャンバー４２内に設けられており、そ
のチャンバー４２の供給口４３に前記蒸発部７が接続さ
れている。またその供給口４３には、部分酸化反応のた
めに酸素を供給する部分酸化エアー供給管４４が接続さ
れている。そしてこの部分酸化エアー供給管４４にエア
ーポンプ１３が接続されている。
【００２０】また、チャンバー４２の供給口４３側と排
出口４５側とには、触媒層４１の温度を検出して信号を
出力する温度センサ４６，４７がそれぞれ配置されてい
る。さらに排出口４５側には、圧力センサ４８が配置さ
れている。
出口４５側とには、触媒層４１の温度を検出して信号を
出力する温度センサ４６，４７がそれぞれ配置されてい
る。さらに排出口４５側には、圧力センサ４８が配置さ
れている。
【００２１】上記の（１）式および（２）式で示す改質
反応は理想状態の反応であり、また二酸化炭素は可逆的
に一酸化炭素に変化するので、実際には、不可避的に一
酸化炭素ガスが改質ガスに混入する。この一酸化炭素
は、燃料電池１における燃料極の触媒を被毒する原因と
なるので、これを除去するためにＣＯ酸化部５が設けら
れている。このＣＯ酸化部５は、ＣＯ酸化触媒（図示せ
ず）を備えるとともに、エアー供給部１４を備えてお
り、改質部４で生成させた改質ガスを通過させることに
より、改質ガスに含まれる一酸化炭素を空気中の酸素に
よって酸化させるように構成されている。
反応は理想状態の反応であり、また二酸化炭素は可逆的
に一酸化炭素に変化するので、実際には、不可避的に一
酸化炭素ガスが改質ガスに混入する。この一酸化炭素
は、燃料電池１における燃料極の触媒を被毒する原因と
なるので、これを除去するためにＣＯ酸化部５が設けら
れている。このＣＯ酸化部５は、ＣＯ酸化触媒（図示せ
ず）を備えるとともに、エアー供給部１４を備えてお
り、改質部４で生成させた改質ガスを通過させることに
より、改質ガスに含まれる一酸化炭素を空気中の酸素に
よって酸化させるように構成されている。
【００２２】一方、燃料電池１は、一例として、プロト
ン透過性のある高分子膜を電解質とし、その電解質膜を
挟んで燃料極（水素極）１５と空気極（酸素極）１６と
を設け、このような構成の単電池を多数直並列に接続し
て構成されている。各電極１５，１６は、拡散層と反応
層とによって構成され、燃料極１５における反応層は、
例えば炭素に白金やその合金あるいはルテニウムなどの
触媒を担持させた多孔質構造とされている。そしてこの
燃料極１５に前記改質器２が連通され、ここに水素ガス
を主体とする改質ガスが供給されるようになっている。
また空気極１６には、ポンプなどのエアー供給部１７が
接続され、改質ガス中の水素と反応させるための酸素を
供給するようになっている。
ン透過性のある高分子膜を電解質とし、その電解質膜を
挟んで燃料極（水素極）１５と空気極（酸素極）１６と
を設け、このような構成の単電池を多数直並列に接続し
て構成されている。各電極１５，１６は、拡散層と反応
層とによって構成され、燃料極１５における反応層は、
例えば炭素に白金やその合金あるいはルテニウムなどの
触媒を担持させた多孔質構造とされている。そしてこの
燃料極１５に前記改質器２が連通され、ここに水素ガス
を主体とする改質ガスが供給されるようになっている。
また空気極１６には、ポンプなどのエアー供給部１７が
接続され、改質ガス中の水素と反応させるための酸素を
供給するようになっている。
【００２３】なお、各電極１５，１６には、外部負荷と
してバッテリー１８やインバータ１９が閉回路を構成す
るように接続されている。またこの閉回路には、電流セ
ンサ２０が介装されている。さらにインバータ１９に
は、モータ２１が接続されている。このモータ２１は、
例えば車両の走行のための動力源とされる。
してバッテリー１８やインバータ１９が閉回路を構成す
るように接続されている。またこの閉回路には、電流セ
ンサ２０が介装されている。さらにインバータ１９に
は、モータ２１が接続されている。このモータ２１は、
例えば車両の走行のための動力源とされる。
【００２４】上記の燃料極１５で生じる水素のイオン化
および電解質膜を介した酸化反応は、燃料電池１に供給
した水素ガスの全てについて生じる訳ではなく、その反
応効率は、数十％であり、したがって燃料極１５側から
排ガスには未利用の可燃性ガスすなわち水素ガスが含ま
れている。これを有効利用するために、燃料極１５側の
排ガスを前記燃焼部６に戻すためにリターン管２２が、
燃料電池１と燃焼部６とを連通した状態に配置されてい
る。またこのリターン管２２の中間部には、その内部を
流動するガスの流量を制御するための流量調整弁２３が
介装されている。なお、この流量値調整弁２３はその開
度を電気的に制御するように構成されている。さらに、
このリターン管２２は、その内部を流動するガスを、燃
焼部６に供給せずに適宜に外部に排出できるように構成
されている。
および電解質膜を介した酸化反応は、燃料電池１に供給
した水素ガスの全てについて生じる訳ではなく、その反
応効率は、数十％であり、したがって燃料極１５側から
排ガスには未利用の可燃性ガスすなわち水素ガスが含ま
れている。これを有効利用するために、燃料極１５側の
排ガスを前記燃焼部６に戻すためにリターン管２２が、
燃料電池１と燃焼部６とを連通した状態に配置されてい
る。またこのリターン管２２の中間部には、その内部を
流動するガスの流量を制御するための流量調整弁２３が
介装されている。なお、この流量値調整弁２３はその開
度を電気的に制御するように構成されている。さらに、
このリターン管２２は、その内部を流動するガスを、燃
焼部６に供給せずに適宜に外部に排出できるように構成
されている。
【００２５】前記蒸発部７に対する改質燃料の供給や部
分酸化エアーの供給を制御するための電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）２４が設けられている。この電子制御装置２４
は、演算処理装置（ＣＰＵ）と記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ）と入出力インターフェースとを主体とするいわゆる
マイクロコンピュータであって、制御データとして前記
電流センサ２０の出力信号と、前記温度センサ４６，４
７の検出信号と、前記圧力センサ４８の検出信号とが入
力されている。そしてこれらの入力データと予め記憶し
ているデータとに基づいて演算をおこなって制御信号を
前記ポンプ１１やエアーポンプ１３に出力し、改質燃料
の供給量や部分酸化エアーの供給量を制御するようにな
っている。
分酸化エアーの供給を制御するための電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）２４が設けられている。この電子制御装置２４
は、演算処理装置（ＣＰＵ）と記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ）と入出力インターフェースとを主体とするいわゆる
マイクロコンピュータであって、制御データとして前記
電流センサ２０の出力信号と、前記温度センサ４６，４
７の検出信号と、前記圧力センサ４８の検出信号とが入
力されている。そしてこれらの入力データと予め記憶し
ているデータとに基づいて演算をおこなって制御信号を
前記ポンプ１１やエアーポンプ１３に出力し、改質燃料
の供給量や部分酸化エアーの供給量を制御するようにな
っている。
【００２６】上述した改質器２の基本的な動作について
説明すると、改質燃料であるメタノールと水との混合液
が、給液ポンプ１１により蒸発部７に供給される。これ
に対して燃焼室２４には、燃焼メタノールがインジェク
タ９によって噴霧され、あるいはこれと同時にもしくは
これに替えて未利用水素ガスを含む排ガスがリターン管
２２から供給される。また支燃ガスとして空気がエアー
ポンプ１０によって供給される。この燃焼メタノールお
よび／または未利用水素ガスからなる加熱燃料と空気と
が酸化触媒の下に酸化反応し、すなわち燃焼し、熱を発
生する。その熱によって混合液が蒸発し、メタノールと
水との混合蒸気が生じる。
説明すると、改質燃料であるメタノールと水との混合液
が、給液ポンプ１１により蒸発部７に供給される。これ
に対して燃焼室２４には、燃焼メタノールがインジェク
タ９によって噴霧され、あるいはこれと同時にもしくは
これに替えて未利用水素ガスを含む排ガスがリターン管
２２から供給される。また支燃ガスとして空気がエアー
ポンプ１０によって供給される。この燃焼メタノールお
よび／または未利用水素ガスからなる加熱燃料と空気と
が酸化触媒の下に酸化反応し、すなわち燃焼し、熱を発
生する。その熱によって混合液が蒸発し、メタノールと
水との混合蒸気が生じる。
【００２７】蒸発部７で生じた混合蒸気は、改質部４に
送られる。この改質部４に設けられた銅系触媒によって
メタノールと水との水蒸気改質反応が生じ、水素ガスお
よび二酸化炭素ガスを主成分とする改質ガスが生じる。
またこれと同時に、エアーポンプ１３から改質部４に供
給された空気とメタノールとの部分酸化改質反応が生じ
る。この部分酸化改質反応は上述した（２）式で表さ
れ、その結果、水素ガスと二酸化炭素ガスとが生じる。
送られる。この改質部４に設けられた銅系触媒によって
メタノールと水との水蒸気改質反応が生じ、水素ガスお
よび二酸化炭素ガスを主成分とする改質ガスが生じる。
またこれと同時に、エアーポンプ１３から改質部４に供
給された空気とメタノールとの部分酸化改質反応が生じ
る。この部分酸化改質反応は上述した（２）式で表さ
れ、その結果、水素ガスと二酸化炭素ガスとが生じる。
【００２８】メタノールの水蒸気改質反応は吸熱反応で
あり、これに対してメタノールの部分酸化改質反応は発
熱反応であるから、これらの反応における吸熱量と発熱
量とが等しくなるように反応を制御することにより、改
質部４での熱収支をバランスさせ、改質部４の温度がほ
ぼ一定に維持される。したがって改質部４での熱の出入
りがないので、前記燃焼部６で生じさせた熱は、専ら改
質燃料の加熱・蒸発に使用される。
あり、これに対してメタノールの部分酸化改質反応は発
熱反応であるから、これらの反応における吸熱量と発熱
量とが等しくなるように反応を制御することにより、改
質部４での熱収支をバランスさせ、改質部４の温度がほ
ぼ一定に維持される。したがって改質部４での熱の出入
りがないので、前記燃焼部６で生じさせた熱は、専ら改
質燃料の加熱・蒸発に使用される。
【００２９】改質部４で生じるガスは、原理的には、水
素ガスと二酸化炭素ガスであるが、実際には一酸化炭素
ガスがわずか（１％程度）生じる。この一酸化炭素ガス
の大半は、改質ガスがＣＯ酸化部５を通過する際にエア
ー供給部１４から供給される空気中の酸素と反応して二
酸化炭素となる。こうして水素リッチなガスとされた改
質ガスが燃料電池１における燃料極１５に送られ、その
反応層で水素イオンと電子とを生じるとともに、その水
素イオンが電解質膜を透過して空気極１６側で酸素と反
応し、水を生じる。また電子は外部負荷を通って動力を
生じさせる。
素ガスと二酸化炭素ガスであるが、実際には一酸化炭素
ガスがわずか（１％程度）生じる。この一酸化炭素ガス
の大半は、改質ガスがＣＯ酸化部５を通過する際にエア
ー供給部１４から供給される空気中の酸素と反応して二
酸化炭素となる。こうして水素リッチなガスとされた改
質ガスが燃料電池１における燃料極１５に送られ、その
反応層で水素イオンと電子とを生じるとともに、その水
素イオンが電解質膜を透過して空気極１６側で酸素と反
応し、水を生じる。また電子は外部負荷を通って動力を
生じさせる。
【００３０】上述した改質過程での改質部４における温
度をほぼ一定に維持するために、部分酸化改質反応のた
めの酸素量すなわち供給エアー量を以下のように制御す
る。図１はその制御例を説明するためのフローチャート
であって、改質燃料量に基づいて部分酸化エアー量を算
出する（ステップ１）。その改質燃料量Ｆk （mol/s）
は、燃料電池１で必要とする水素ガス量に相当している
から、燃料電池１の負荷に基づいて算出される。
度をほぼ一定に維持するために、部分酸化改質反応のた
めの酸素量すなわち供給エアー量を以下のように制御す
る。図１はその制御例を説明するためのフローチャート
であって、改質燃料量に基づいて部分酸化エアー量を算
出する（ステップ１）。その改質燃料量Ｆk （mol/s）
は、燃料電池１で必要とする水素ガス量に相当している
から、燃料電池１の負荷に基づいて算出される。
【００３１】また、メタノールを水蒸気改質および部分
酸化改質によって改質した場合の吸熱量と発熱量とは、
前述した（１）式および（２）式に示すとおりであり、
したがって改質部４に供給したメタノールの約２１％を
部分酸化改質し、かつ残る約７９％を水蒸気改質するこ
とにより、改質反応に伴う熱収支がバランスする。さら
に１モルのメタノールを酸化改質するためには、（２）
式に示されるように１／２モルの酸素を必要とする。し
たがってＦk （mol/s）の改質燃料に対して必要とする
部分酸化エアー量Ｆpo（l/s）は、次式で求められる。 Ｆpo（l/s）＝0.105×Ｆk（mol/s）×22.4（l/mol）×1
00/21×298/273 ここで、「100/21」は必要酸素量の空気量換算であり、
また「298/273」は室温を２５℃とした場合の体積の補
正である。
酸化改質によって改質した場合の吸熱量と発熱量とは、
前述した（１）式および（２）式に示すとおりであり、
したがって改質部４に供給したメタノールの約２１％を
部分酸化改質し、かつ残る約７９％を水蒸気改質するこ
とにより、改質反応に伴う熱収支がバランスする。さら
に１モルのメタノールを酸化改質するためには、（２）
式に示されるように１／２モルの酸素を必要とする。し
たがってＦk （mol/s）の改質燃料に対して必要とする
部分酸化エアー量Ｆpo（l/s）は、次式で求められる。 Ｆpo（l/s）＝0.105×Ｆk（mol/s）×22.4（l/mol）×1
00/21×298/273 ここで、「100/21」は必要酸素量の空気量換算であり、
また「298/273」は室温を２５℃とした場合の体積の補
正である。
【００３２】改質燃料の量を変化させた場合、それに伴
う改質反応の変化が生じるまでには、改質燃料の輸送の
ための時間および蒸発部７での動特性があるため、これ
に基づく補正をおこなう（ステップ２１）。先ず、改質
燃料の輸送に起因する遅れの補正は、遅れ時間をｔ0 と
すると、 Ｆpo1＝Ｆpo(t-t0) として補正する。すなわち、遅れ時間ｔ0 だけ以前の時
点のエアー量として算出される値を現時点の部分酸化エ
アー量として採用する。また、蒸発部７の動特性を一次
遅れと仮定すると、 Ｆpo2(l/s)＝Ｆpo2old×τ／（ＤＴ＋τ）＋Ｆpo1×Ｄ
Ｔ／（ＤＴ＋τ） である。ここで、ＤＴは制御周期であり、またτは一次
遅れの遅れの程度を表す量であり、さらにＦpo2oldはＦ
po2の一制御周期前の履歴である。
う改質反応の変化が生じるまでには、改質燃料の輸送の
ための時間および蒸発部７での動特性があるため、これ
に基づく補正をおこなう（ステップ２１）。先ず、改質
燃料の輸送に起因する遅れの補正は、遅れ時間をｔ0 と
すると、 Ｆpo1＝Ｆpo(t-t0) として補正する。すなわち、遅れ時間ｔ0 だけ以前の時
点のエアー量として算出される値を現時点の部分酸化エ
アー量として採用する。また、蒸発部７の動特性を一次
遅れと仮定すると、 Ｆpo2(l/s)＝Ｆpo2old×τ／（ＤＴ＋τ）＋Ｆpo1×Ｄ
Ｔ／（ＤＴ＋τ） である。ここで、ＤＴは制御周期であり、またτは一次
遅れの遅れの程度を表す量であり、さらにＦpo2oldはＦ
po2の一制御周期前の履歴である。
【００３３】つぎに、改質部４での排出口４５側の温度
センサ４７で検出した温度に基づく部分酸化エアー量の
補正をおこなう（ステップ３）。その一例を示せば、 Ｆpo3＝Ｆpo2＋Ｋp×（Ｔrot−Ｔro）＋Ｋi×Σ（Ｔrot
−Ｔro） である。ここで、Ｋp およびＫi は制御パラメータであ
り、Ｔrotは改質部４の排出側での目標温度であり、さ
らにＴroは温度センサ４７で検出された温度であり、そ
してΣ（Ｔrot−Ｔro）は目標温度Ｔtot と検出温度Ｔr
oとの偏差の積算値である。すなわち検出された排出側
温度が高い場合には、部分酸化エアー量を減少させ、ま
た反対に低い場合には部分酸化エアー量を増大させるこ
とにより、検出された温度が目標温度となるように部分
酸化エアー量を制御する。
センサ４７で検出した温度に基づく部分酸化エアー量の
補正をおこなう（ステップ３）。その一例を示せば、 Ｆpo3＝Ｆpo2＋Ｋp×（Ｔrot−Ｔro）＋Ｋi×Σ（Ｔrot
−Ｔro） である。ここで、Ｋp およびＫi は制御パラメータであ
り、Ｔrotは改質部４の排出側での目標温度であり、さ
らにＴroは温度センサ４７で検出された温度であり、そ
してΣ（Ｔrot−Ｔro）は目標温度Ｔtot と検出温度Ｔr
oとの偏差の積算値である。すなわち検出された排出側
温度が高い場合には、部分酸化エアー量を減少させ、ま
た反対に低い場合には部分酸化エアー量を増大させるこ
とにより、検出された温度が目標温度となるように部分
酸化エアー量を制御する。
【００３４】さらに改質部４の流入口側の温度に基づい
て部分酸化エアー量を補正する（ステップ４）。これ
は、改質触媒の劣化が所定温度以上の高温で顕著になる
ので、温度上昇に起因する触媒の劣化を防止することを
目的とするものである。その一例を示せば、 Ｆpo4＝Ｋdec×Ｆpo3 の演算により、ステップ３で求めた値を補正する。ここ
で、Ｋdec は改質部４の流入口４３側の温度センサ４６
によって検出された温度Ｔri（℃）の関数であり、一例
として図４に示す値が採用される。図４に示す屈曲点温
度は、異常高温による触媒劣化しきい値であり、したが
って触媒層４１に供給される改質燃料蒸気温度が高い場
合には、部分酸化改質反応が抑制されて、触媒温度で目
標温度に低下させられる。なお、改質部４の触媒層４１
における温度分布の一例を図３に参考値として示してあ
る。
て部分酸化エアー量を補正する（ステップ４）。これ
は、改質触媒の劣化が所定温度以上の高温で顕著になる
ので、温度上昇に起因する触媒の劣化を防止することを
目的とするものである。その一例を示せば、 Ｆpo4＝Ｋdec×Ｆpo3 の演算により、ステップ３で求めた値を補正する。ここ
で、Ｋdec は改質部４の流入口４３側の温度センサ４６
によって検出された温度Ｔri（℃）の関数であり、一例
として図４に示す値が採用される。図４に示す屈曲点温
度は、異常高温による触媒劣化しきい値であり、したが
って触媒層４１に供給される改質燃料蒸気温度が高い場
合には、部分酸化改質反応が抑制されて、触媒温度で目
標温度に低下させられる。なお、改質部４の触媒層４１
における温度分布の一例を図３に参考値として示してあ
る。
【００３５】そして以上のようにして補正された部分酸
化エアー量Ｆpo4 を改質部４に供給するべくエアーポン
プ１３に対して指令信号を出力する（ステップ５）。そ
の場合、改質部４の流入側の圧力が高ければ、エアーポ
ンプ１３の出力を大きくする必要があるので、エアーポ
ンプ１３に対する指令値を以下のようにして設定する。
先ず、改質部４の排出口４５側に設けた圧力センサ４８
によって圧力を検出し、その検出値に基づいて部分酸化
エアーの改質部４の供給口４３側での圧力を推定する。
したがってこの圧力がこの発明における酸素の供給状態
量である。そしてその推定した圧力をパラメータとした
部分酸化エアー供給量とエアーポンプ指令値とのマップ
に基づいてエアーポンプ指令値を設定する。そのマップ
の一例を図５に示してある。したがって蒸発部７から改
質部４に対して供給する改質燃料蒸気の量が多いことに
よりその供給口４３側での圧力が高いなどの場合であっ
ても、それに応じてエアーポンプ１３の出力が大きくな
るので、部分酸化改質反応に必要とする量の酸素を過不
足なく供給することができる。
化エアー量Ｆpo4 を改質部４に供給するべくエアーポン
プ１３に対して指令信号を出力する（ステップ５）。そ
の場合、改質部４の流入側の圧力が高ければ、エアーポ
ンプ１３の出力を大きくする必要があるので、エアーポ
ンプ１３に対する指令値を以下のようにして設定する。
先ず、改質部４の排出口４５側に設けた圧力センサ４８
によって圧力を検出し、その検出値に基づいて部分酸化
エアーの改質部４の供給口４３側での圧力を推定する。
したがってこの圧力がこの発明における酸素の供給状態
量である。そしてその推定した圧力をパラメータとした
部分酸化エアー供給量とエアーポンプ指令値とのマップ
に基づいてエアーポンプ指令値を設定する。そのマップ
の一例を図５に示してある。したがって蒸発部７から改
質部４に対して供給する改質燃料蒸気の量が多いことに
よりその供給口４３側での圧力が高いなどの場合であっ
ても、それに応じてエアーポンプ１３の出力が大きくな
るので、部分酸化改質反応に必要とする量の酸素を過不
足なく供給することができる。
【００３６】上述したようにこの発明に係る制御装置に
よれば、改質燃料の量と水蒸気改質反応での理論吸熱量
および部分酸化改質反応での理論発熱量とに基づいて部
分酸化改質反応に供される酸素供給量を設定するので、
改質部４での吸熱量と発熱量とがバランスし、その温度
を目標温度にほぼ一定に維持することができる。特に上
述した例では、改質燃料の輸送や反応の遅れに基づくエ
アー量の補正や改質部４の供給側や排出側の温度に基づ
くエアー量の補正をおこなうので、部分酸化改質反応の
ためにの酸素量すなわち部分酸化改質反応の程度が目標
どおりとなり、その結果、改質部４の温度が触媒を活性
状態に維持する温度に設定され、改質効率が向上するの
みならず、高品質の改質ガスを得ることができる。さら
に上述した例では、部分酸化エアーの供給箇所すなわち
改質部４の供給口４３側の推定された圧力に基づいてエ
アーポンプ１３に対する指令値を設定するから、算出も
しくは補正された量のエアーすなわち酸素を改質部４に
供給でき、その結果、部分酸化改質反応の割合が正確に
なって改質部４の温度が目標とする温度にほぼ一定に維
持される。
よれば、改質燃料の量と水蒸気改質反応での理論吸熱量
および部分酸化改質反応での理論発熱量とに基づいて部
分酸化改質反応に供される酸素供給量を設定するので、
改質部４での吸熱量と発熱量とがバランスし、その温度
を目標温度にほぼ一定に維持することができる。特に上
述した例では、改質燃料の輸送や反応の遅れに基づくエ
アー量の補正や改質部４の供給側や排出側の温度に基づ
くエアー量の補正をおこなうので、部分酸化改質反応の
ためにの酸素量すなわち部分酸化改質反応の程度が目標
どおりとなり、その結果、改質部４の温度が触媒を活性
状態に維持する温度に設定され、改質効率が向上するの
みならず、高品質の改質ガスを得ることができる。さら
に上述した例では、部分酸化エアーの供給箇所すなわち
改質部４の供給口４３側の推定された圧力に基づいてエ
アーポンプ１３に対する指令値を設定するから、算出も
しくは補正された量のエアーすなわち酸素を改質部４に
供給でき、その結果、部分酸化改質反応の割合が正確に
なって改質部４の温度が目標とする温度にほぼ一定に維
持される。
【００３７】ここでこの発明と上述した具体例との関係
を説明すると、図１に示すステップ１の機能が請求項１
の酸素量決定手段に相当し、またステップ２の機能が請
求項２の遅れ補正手段に相当する。さらに前記温度セン
サ４６，４７が請求項３の温度検出手段に相当し、ステ
ップ３，４が温度補正手段に相当する。そして請求項４
に関しては、図１に示すステップ５の機能が推定手段お
よび指令値設定手段に相当する。
を説明すると、図１に示すステップ１の機能が請求項１
の酸素量決定手段に相当し、またステップ２の機能が請
求項２の遅れ補正手段に相当する。さらに前記温度セン
サ４６，４７が請求項３の温度検出手段に相当し、ステ
ップ３，４が温度補正手段に相当する。そして請求項４
に関しては、図１に示すステップ５の機能が推定手段お
よび指令値設定手段に相当する。
【００３８】なお、上述した例では、燃料電池１に燃料
となるガスを供給するための改質器を対象とする制御装
置にこの発明を適用した例を示したが、この発明は、以
上述べた具体例に限定されないのであって、改質ガスを
供給する装置は必要に応じて選択することができる。ま
た、改質燃料としてメタノールを示したが、この発明の
改質器は他の炭化水素を改質するように構成したもので
あってもよい。さらに上述した例では、部分酸化エアー
の供給状態量を改質部の供給側の圧力としたが、エアー
の流速などの他の状態量であってもよい。
となるガスを供給するための改質器を対象とする制御装
置にこの発明を適用した例を示したが、この発明は、以
上述べた具体例に限定されないのであって、改質ガスを
供給する装置は必要に応じて選択することができる。ま
た、改質燃料としてメタノールを示したが、この発明の
改質器は他の炭化水素を改質するように構成したもので
あってもよい。さらに上述した例では、部分酸化エアー
の供給状態量を改質部の供給側の圧力としたが、エアー
の流速などの他の状態量であってもよい。
【００３９】また、上記の具体例では、改質部の排出側
の圧力に基づいて供給側での圧力を推定することとした
が、この発明では、部分酸化エアーの改質部に対する吐
出部の圧力を直接検出することも部分酸化エアーの供給
状態量の推定に含まれる。さらにこの発明では、改質器
本体の出口圧から部分酸化エアーの供給状態量を推定す
ることとしてもよい。
の圧力に基づいて供給側での圧力を推定することとした
が、この発明では、部分酸化エアーの改質部に対する吐
出部の圧力を直接検出することも部分酸化エアーの供給
状態量の推定に含まれる。さらにこの発明では、改質器
本体の出口圧から部分酸化エアーの供給状態量を推定す
ることとしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、部分酸化改質反応の用に供される酸素の量が、改
質すべき改質燃料の量および改質反応に伴う理論吸熱量
と理論発熱量とに基づいて決定されるので、改質反応に
伴う吸熱量と発熱量とをバランスさせて改質反応が生じ
る部分の温度を所定の温度に維持することができ、その
結果、改質反応を良好に進行させて高品質の燃料を得る
ことできる。
れば、部分酸化改質反応の用に供される酸素の量が、改
質すべき改質燃料の量および改質反応に伴う理論吸熱量
と理論発熱量とに基づいて決定されるので、改質反応に
伴う吸熱量と発熱量とをバランスさせて改質反応が生じ
る部分の温度を所定の温度に維持することができ、その
結果、改質反応を良好に進行させて高品質の燃料を得る
ことできる。
【００４１】また請求項２の発明によれば、改質燃料の
量に変動がある場合、その量の変動に伴う改質反応の変
動の時間的遅れに応じて供給酸素量を補正するので、改
質反応の生じる部分の温度が更に正確に維持され、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
量に変動がある場合、その量の変動に伴う改質反応の変
動の時間的遅れに応じて供給酸素量を補正するので、改
質反応の生じる部分の温度が更に正確に維持され、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
【００４２】請求項３の発明によれば、改質反応の生じ
る部分の温度に基づいて、酸化反応に供される酸素供給
量を補正するので、改質反応の生じる部分の温度が更に
正確に制御され、その結果、改質反応が安定して、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
る部分の温度に基づいて、酸化反応に供される酸素供給
量を補正するので、改質反応の生じる部分の温度が更に
正確に制御され、その結果、改質反応が安定して、形態
を変更した高品質の燃料を得ることができる。
【００４３】そして請求項４の発明によれば、酸素量決
定手段で決定された量の酸素を供給するための指令信号
を出力するにあたり、酸素の供給圧などの状態量を推定
し、その推定値に基づいて酸素供給指令値を設定するの
で、酸素の供給量が正確になり、その結果、改質反応が
安定して、形態を変更した高品質の燃料を得ることがで
きる。
定手段で決定された量の酸素を供給するための指令信号
を出力するにあたり、酸素の供給圧などの状態量を推定
し、その推定値に基づいて酸素供給指令値を設定するの
で、酸素の供給量が正確になり、その結果、改質反応が
安定して、形態を変更した高品質の燃料を得ることがで
きる。
【図１】 この発明による制御装置で実行される制御例
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図２】 改質器を燃料電池に接続したシステムの全体
的な構成を模式的に示す図である。
的な構成を模式的に示す図である。
【図３】 その改質部を模式的に示す図である。
【図４】 温度による部分坂エアー供給量の補正をおこ
なうための係数を決定するマップの例を示す図である。
なうための係数を決定するマップの例を示す図である。
【図５】 圧力をパラメータとした部分酸化エアー供給
量とエアーポンプ指令値との関係を示すマップの一例を
示す図である。
量とエアーポンプ指令値との関係を示すマップの一例を
示す図である。
１… 燃料電池、 ２…改質器、 ３…加熱部、 ４…
改質部、 ６…燃焼部、 ７…蒸発部、 １３…エアー
ポンプ、 ２４…電子制御装置、 ４１…触媒層、 ４
４…部分酸化エアー供給管、 ４６，４７…温度セン
サ、 ４８…圧力センサ。
改質部、 ６…燃焼部、 ７…蒸発部、 １３…エアー
ポンプ、 ２４…電子制御装置、 ４１…触媒層、 ４
４…部分酸化エアー供給管、 ４６，４７…温度セン
サ、 ４８…圧力センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岡 正明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 本園 貴一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 4G040 EA02 EA06 EB16 EB43 5H027 AA02 BA01 KK28 KK48 MM13
Claims (4)
- 【請求項１】 吸熱を伴う改質反応と発熱を伴う部分酸
化改質反応とによって改質燃料を所定の形態の燃料に改
質する改質器の制御装置において、 前記部分酸化改質反応のために供給する酸素の量を、前
記所定の形態の燃料に改質するべき改質燃料量と前記吸
熱を伴う改質反応での理論吸熱量および前記部分酸化改
質反応での理論発熱量とに基づいて決定する酸素量決定
手段を備えていることを特徴とする改質器の制御装置。 - 【請求項２】 前記酸素量決定手段で決定された酸素量
を、前記改質燃料の供給から改質反応までの時間遅れに
基づいて補正する遅れ補正手段を更に備えていることを
特徴とする請求項１に記載の改質器の制御装置。 - 【請求項３】 改質燃料の改質反応の生じる部分の温度
を検出する温度検出手段と、検出された温度に基づい
て、前記酸素量決定手段で決定された酸素量を補正する
温度補正手段とを更に備えていることを特徴とする請求
項１の改質器の制御装置。 - 【請求項４】 前記改質燃料の改質反応が生じる部分に
対する前記部分酸化改質反応のための酸素の供給状態量
を推定する推定手段と、該推定手段で推定された酸素供
給状態量と前記酸素量決定手段で決定された酸素量とに
基づいて、部分酸化改質反応のための酸素を供給する指
令値を設定する指令値設定手段とを更に備えていること
を特徴とする請求項１の改質器の制御装置。
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1999
- 1999-07-15 US US09/353,593 patent/US6267792B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-19 CA CA002277671A patent/CA2277671C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-02 DE DE69912044T patent/DE69912044T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-02 EP EP99115224A patent/EP0978476B1/en not_active Expired - Lifetime
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