(57)【要約】【課題】燃料電池システムにおいて、流体送出装置からの流体の流量の推定に係わる複数のセンサのいずれかが故障した場合でも、残りの正常なセンサを使用して流体の流量を精度よく推定する。【解決手段】故障判定ロジック部３２ａは、吐出圧力検出手段である圧力センサ４３ｂおよび駆動量検出手段である回転数センサ４３ａの故障を判定する。さらに、推定送出量導出手段（第１から第３流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄおよび流量推定ロジック切替部３２ｅ）は、故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を複数の関数のなかから選択し（流量推定ロジック切替部３２ｅ）、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出する（第１から第３流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄ）。【選択図】  図４
2008251385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極および酸化剤極にそれぞれ供給された燃料ガスおよび酸化剤ガスによって発電する燃料電池と、
改質用燃料および改質水が供給されその供給された改質用燃料を改質することにより水素を含む前記燃料ガスを生成する改質部と、可燃ガスが供給されその可燃ガスを燃焼用酸化剤ガスで燃焼しその燃焼ガスにより前記改質部を加熱する燃焼部と、前記改質部から供給された前記燃料ガス中の一酸化炭素を、供給された酸化剤ガスによって低減して前記燃料電池に供給する一酸化炭素低減部と、を備えた改質器と、
前記改質器または前記燃料電池に供給されている各流体を該改質器または該燃料電池にそれぞれ送出する流体送出装置と、
前記流体送出装置の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、
前記流体送出装置の駆動量を検出する駆動量検出手段と、
前記流体送出装置から吐出される流体の温度を検出する温度検出手段と、
前記吐出圧力、前記駆動量および前記温度のうち少なくともいずれか２つを変数として構成され、前記流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数を記憶する記憶手段と、
前記吐出圧力検出手段、前記駆動量検出手段および前記温度検出手段の故障を判定する故障判定手段と、
前記故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない前記検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を前記複数の関数のなかから選択し、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから前記推定送出量を導出する推定送出量導出手段と、
前記推定送出量導出手段によって導出された推定送出量および目標送出量に基づいて前記流体送出装置の操作量を導出する操作量導出手段と、
前記操作量導出手段によって導出された操作量に基づいて前記流体送出装置を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１において、前記記憶手段は、前記吐出圧力および前記駆動量のうち少なくともいずれか１つを変数として構成され、前記流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数を記憶し、
前記故障判定手段は、前記吐出圧力検出手段および前記駆動量検出手段の故障を判定し、
前記推定送出量導出手段は、前記故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない前記検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を前記複数の関数のなかから選択し、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから前記推定送出量を導出することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記故障判定手段は、前記各検出手段によって実際に検出された各検出値を使用して、前記各検出手段の故障を判定することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項３において、前記故障判定手段は、前記各検出手段によって実際に検出された各検出値の相関を算出し、その相関に基づいて前記各検出手段の故障を判定することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記流体送出装置は、前記改質部に供給されている前記改質用燃料を送出する改質用燃料送出装置であることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記流体送出装置は、前記燃焼部に供給されている前記燃焼用酸化剤ガスを送出する燃焼用酸化剤ガス送出装置であることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料電池システムとして特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されているように、燃料電池システムは、流体の温度を検知する温度検知手段と、前記流体の圧力を検知する圧力検知手段と、１次側ポートと２次側ポートの差圧を検知する差圧検知手段と、バルブの開度を調節できる開度調節手段と、バルブの開度を検知する開度検知手段と、検知圧力、検知差圧、検知開度に基づいて流体の質量流量を演算する演算手段と、演算された質量流量が設定量となるように前記調節と演算を繰り返すように制御する制御手段を具備することを特徴とする流量制御バルブ及び該流量制御バルブを燃料電池スタック、改質装置、ＣＯ除去装置の酸化剤ガス管路、改質ガス管路の少なくとも一つのガス管路に設けたことを特徴とするものである。これにより、流量制御バルブ内部に設けられた各検知手段により正確に質量流量を演算して流量を制御できる。
【０００３】
また、他の一例として特許文献２に示されているものが知られている。特許文献２の図１に示されているように、燃料電池システムは、燃料電池１と、これに酸化剤を供給する回転式の酸化剤供給器３と、前記酸化剤供給器３から供給される酸化剤の温度を検出する酸化剤吸入温度センサ１３と、前記酸化剤供給流路７の酸化剤流量を検出する酸化剤流量センサ１６と、これらを制御する制御装置１４と、を備え、該制御装置１４が、前記酸化剤流量センサ１６の故障を検知した際、前記酸化剤供給器３に対する回転数指令値を用いて酸化剤体積流量を算出し、前記酸化剤吸入温度センサ１３からの信号値と前記酸化剤体積流量とから酸化剤質量流量を推定して、燃料電池システムの諸制御に用いるようになっている。これにより、燃料電池の状態を検出するセンサのいずれかが故障した場合であっても、燃料電池の機能や信頼性を確保することができるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−１６３１３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１７９１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の燃料電池システムにおいては、圧力検知手段、差圧検知手段、および開度検知手段の検出結果に基づいて質量流量を精度よく演算することができる。しかし、それら検知手段のうちいずれかが故障した場合には、質量流量が精度よく演算することができないおそれがあった。
【０００５】
上述した特許文献２に記載の燃料電池システムにおいては、酸化剤流量センサ１６の故障を検知した際、酸化剤供給器３に対する回転数指令値を用いて酸化剤体積流量を算出し、その算出した酸化剤体積流量と酸化剤吸入温度センサ１３からの信号値とから酸化剤質量流量を推定している。しかし、実際に測定した値でない回転数指令値を使用するため、推定された値の精度が悪くなるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、燃料電池システムにおいて、流体送出装置からの流体の流量の推定に係わる複数のセンサのいずれかが故障した場合でも、残りの正常なセンサを使用して流体の流量を精度よく推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、燃料極および酸化剤極にそれぞれ供給された燃料ガスおよび酸化剤ガスによって発電する燃料電池と、改質用燃料および改質水が供給されその供給された改質用燃料を改質することにより水素を含む燃料ガスを生成する改質部と、可燃ガスが供給されその可燃ガスを燃焼用酸化剤ガスで燃焼しその燃焼ガスにより改質部を加熱する燃焼部と、改質部から供給された燃料ガス中の一酸化炭素を、供給された酸化剤ガスによって低減して燃料電池に供給する一酸化炭素低減部と、を備えた改質器と、改質器または燃料電池に供給されている各流体を該改質器または該燃料電池にそれぞれ送出する流体送出装置と、流体送出装置の吐出圧力を検出する吐出圧力検出手段と、流体送出装置の駆動量を検出する駆動量検出手段と、流体送出装置から吐出される流体の温度を検出する温度検出手段と、吐出圧力、駆動量および温度のうち少なくともいずれか２つを変数として構成され、流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数を記憶する記憶手段と、吐出圧力検出手段、駆動量検出手段および温度検出手段の故障を判定する故障判定手段と、故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を複数の関数のなかから選択し、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出する推定送出量導出手段と、推定送出量導出手段によって導出された推定送出量および目標送出量に基づいて流体送出装置の操作量を導出する操作量導出手段と、操作量導出手段によって導出された操作量に基づいて流体送出装置を制御する制御手段と、を備えたことである。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、記憶手段は、吐出圧力および駆動量のうち少なくともいずれか１つを変数として構成され、流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数を記憶し、故障判定手段は、吐出圧力検出手段および駆動量検出手段の故障を判定し、推定送出量導出手段は、故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を複数の関数のなかから選択し、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出することである。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、故障判定手段は、各検出手段によって実際に検出された各検出値を使用して、各検出手段の故障を判定することである。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項３において、故障判定手段は、各検出手段によって実際に検出された各検出値の相関を算出し、その相関に基づいて各検出手段の故障を判定することである。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れか一項において、流体送出装置は、改質部に供給されている改質用燃料を送出する改質用燃料送出装置であることである。
【００１２】
また、請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れか一項において、流体送出装置は、燃焼部に供給されている燃焼用酸化剤ガスを送出する燃焼用酸化剤ガス送出装置であることである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、記憶手段が、流体送出装置の吐出圧力、駆動量および吐出流体の温度のうち少なくともいずれか２つを変数として構成され、流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数を記憶し、故障判定手段が、吐出圧力検出手段、駆動量検出手段および温度検出手段の故障を判定し、推定送出量導出手段が、故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を複数の関数のなかから選択し、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出する。そして、操作量導出手段が、推定送出量導出手段によって導出された推定送出量および目標送出量に基づいて流体送出装置の操作量を導出し、制御手段が、操作量導出手段によって導出された操作量に基づいて流体送出装置を制御する。これにより、流体送出装置からの流体の流量の推定に係わる検出手段のいずれかが故障した場合において、制御指令値を使用することなく、故障していない残りの正常な検出手段の検出値を使用して、流体の流量を精度よく推定することができ、その結果に基づいて流体の流量を精度よく制御できる。
【００１４】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、記憶手段は、吐出圧力および駆動量のうち少なくともいずれか１つを変数として構成され、流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数を記憶し、故障判定手段は、吐出圧力検出手段および駆動量検出手段の故障を判定し、推定送出量導出手段は、故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を複数の関数のなかから選択し、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出する。これにより、流体送出装置からの流体の流量の推定に係わる吐出圧力検出手段または駆動量検出手段のいずれかが故障した場合において、制御指令値を使用することなく、故障していない残りの正常な検出手段の検出値を使用して、流体の流量を精度よく推定することができ、その結果に基づいて流体の流量を精度よく制御できる。
【００１５】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項１または請求項２に係る発明において、故障判定手段は、各検出手段によって実際に検出された各検出値を使用して、各検出手段の故障を判定する。これにより、検出手段の故障を確実に判定することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項３に係る発明において、故障判定手段は、各検出手段によって実際に検出された各検出値の相関を算出し、その相関に基づいて各検出手段の故障を判定する。これにより、検出手段の故障をより確実に判定することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、請求項１乃至請求項４の何れか一項に係る発明において、流体送出装置が改質部に供給されている改質用燃料を送出する改質用燃料送出装置である場合、改質用燃料を精度よく改質部に供給できるので、改質ガス中の一酸化炭素による燃料電池の触媒の被毒を抑制することができ、また、燃料電池の発電効率の低下を抑制することができる。
【００１８】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、請求項１乃至請求項４の何れか一項に係る発明において、流体送出装置が燃焼部に供給されている燃焼用酸化剤ガスを送出する燃焼用酸化剤ガス送出装置である場合、燃焼用酸化剤ガスを精度よく燃焼部に供給でき該燃焼部を精度よく温度調整できるので、改質ガス中の一酸化炭素による燃料電池の触媒の被毒を抑制することができ、また、燃料電池の発電効率の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による燃料電池システムの一実施形態について説明する。図１はこの燃料電池システムの概要を示す概要図である。この燃料電池システムは燃料電池１０とこの燃料電池１０に必要な水素ガスを含む燃料ガスである改質ガスを生成する改質器２０を備えている。
【００２０】
燃料電池１０は、燃料極１１と酸化剤極である空気極１２と両極１１，１２間に介在された電解質１３を備えており、燃料極１１に供給された改質ガスおよび空気極１２に供給された酸化剤ガスである空気（カソードエア）を用いて発電するものである。なお、空気の代わりに空気の酸素富化したガスを供給するようにしてもよい。
【００２１】
改質器２０は、改質用燃料を水蒸気改質し、水素リッチな改質ガスを燃料電池１０に供給するものであり、改質部２１、冷却部２２、一酸化炭素シフト反応部（以下、ＣＯシフト部という）２３、一酸化炭素選択酸化反応部（以下、ＣＯ選択酸化部という）２４、燃焼部２５、および蒸発部２６から構成されている。改質用燃料としては天然ガス、ＬＰＧなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料があり、本実施形態においては天然ガスにて説明する。
【００２２】
改質部２１は、改質用燃料に水蒸気が混合された改質用原料である混合ガスから改質ガスを生成して導出するものである。この改質部２１は有底円筒状に形成されており、環状筒部内に軸線に沿って延在する環状の折り返し流路２１ａを備えている。
【００２３】
改質部２１の折り返し流路２１ａ内には、触媒２１ｂ（例えば、ＲｕまたはＮｉ系の触媒）が充填されており、冷却部２２から導入された改質用燃料と水蒸気供給管５１から導入された水蒸気との混合ガスが触媒２１ｂによって反応し改質されて水素ガスと一酸化炭素ガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。これと同時に、水蒸気改質反応にて生成された一酸化炭素と水蒸気が反応して水素ガスと二酸化炭素とに変成するいわゆる一酸化炭素シフト反応が生じている。これら生成されたガス（いわゆる改質ガス）は冷却部（熱交換部）２２に導出されるようになっている。なお、水蒸気改質反応は吸熱反応であり、一酸化炭素シフト反応は発熱反応である。
【００２４】
冷却部２２は、改質部２１から導出された改質ガスと、改質用燃料と改質水（水蒸気）との混合ガスとの間で熱交換が行われる熱交換器（熱交換部）であって、高温である改質ガスを低温である混合ガスによって降温してＣＯシフト部２３に導出するとともに混合ガスを改質ガスによって昇温して改質部２１に導出するようになっている。
【００２５】
具体的には、冷却部２２には燃料供給源Ｓｆ（例えば都市ガス管）に接続された燃料供給管４１が接続されている。燃料供給管４１には、上流から順番に第１燃料バルブ４２、改質用燃料ポンプ４３、脱硫器４４および第２燃料バルブ４５が設けられている。第１および第２燃料バルブ４２，４５は制御装置３０の指令によって燃料供給管４１を開閉するものである。改質用燃料ポンプ４３は、制御装置３０の指令に応じて改質部２１に改質用燃料を供給し、その供給量を調整するものである。脱硫器４４は改質用燃料中の硫黄分（例えば、硫黄化合物）を除去するものである。
【００２６】
改質用燃料ポンプ４３は、ポンプの回転数（駆動量）を検出する駆動量検出手段である回転数センサ４３ａを備えている。回転数センサ４３ａが検出した検出信号は制御装置３０に出力されるようになっている。改質用燃料ポンプ４３の吐出口には、圧力センサ４３ｂおよび温度センサ４３ｃが設けられている。圧力センサ４３ｂは、改質用燃料ポンプ４３の出口側（吐出側）の流体（空気）の圧力を検出する吐出圧力検出手段であり、その検出信号を制御装置３０に出力するようになっている。温度センサ４３ｂ（例えば熱電対）は、改質用燃料ポンプ４３の出口側（吐出側）の流体（空気）の温度を検出する吐出温度検出手段であり、その検出信号を制御装置３０に出力するようになっている。それらセンサ４３ａ，４３ｂ，４３ｃは改質用燃料ポンプ４３に一体的に設けられている。
【００２７】
なお、回転数センサ４３ａは、磁気式ロータリエンコーダを使用しており、回転数を電圧に変換して所定形状の波形として出力するものである。回転軸に直流発電機を付けその発電電圧から回転数を測定するＤＣタコゼネレータや、鉄心と２組のコイルから構成され２組のコイルを使って発生させる正弦波状の電圧から回転数を測定するレゾルバも使用可能である。
【００２８】
また、圧力センサ４３ｂは、ダイヤフラムで受圧しダイヤフラムの歪みを電圧に変換して出力するものである。材料は半導体（Ｓｉ）を用いており、歪みを検出するのに静電容量の変化から検出している。材料がＮｉやＣｕの合金を用いる抵抗線式も使用可能である。
【００２９】
また、燃料供給管４１の第２燃料バルブ４５と冷却部２２との間には蒸発部２６に接続された水蒸気供給管５１が接続されている。蒸発部２６から供給された水蒸気が改質用燃料に混合され、その混合ガスが冷却部２２を通って改質部２１に供給されている。
【００３０】
ＣＯシフト部２３は、改質部２１から冷却部２２を通って供給された改質ガス（燃料ガス）中の一酸化炭素を低減するものすなわち一酸化炭素低減部である。供給された改質ガスに含まれる一酸化炭素が、ＣＯシフト部２３内に充填された触媒２３ａ（例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系の触媒）により水蒸気と反応して水素ガスと二酸化炭素ガスとに変成するいわゆる一酸化炭素シフト反応が生じている。これにより、改質ガスは前述した一酸化炭素シフト反応によって一酸化炭素濃度が低減されて導出される。
【００３１】
ＣＯ選択酸化部２４は、ＣＯシフト部２３から供給された改質ガス中の一酸化炭素をさらに低減して燃料電池１０に供給するものでありすなわち一酸化炭素低減部である。ＣＯ選択酸化部２４は、円筒状に形成されて、蒸発部２６の外周壁を覆って当接して設けられている。ＣＯ選択酸化部２４の内部には、触媒２４ａ（例えば、ＲｕまたはＰｔ系の触媒）が充填されている。
【００３２】
このＣＯ選択酸化部２４の側壁面下部および側壁面上部には、ＣＯシフト部２３に接続された接続管９３および燃料電池１０の燃料極１１に接続された改質ガス供給管７１がそれぞれ接続されている。接続管９３には、酸化用空気を供給する酸化用空気供給管６１が接続されている。これにより、ＣＯ選択酸化部２４には、ＣＯシフト部２３からの改質ガスと酸化用空気とが導入されるようになっている。なお、酸化用空気供給管６１には、上流から順番に酸化用空気ブロア６３および酸化用空気バルブ６４が設けられている。酸化用空気ブロア６３は酸化用空気を供給しその供給量を調整するものである。酸化用空気バルブ６４は酸化用空気供給管６１を開閉するものである。
【００３３】
したがって、ＣＯ選択酸化部２４内に導入された改質ガス中の一酸化炭素は、酸化用空気中の酸素と反応（酸化）して二酸化炭素になる。この反応は発熱反応であり、触媒２４ａによって促進される。これにより、改質ガスは酸化反応によって一酸化炭素濃度がさらに低減されて（１０ｐｐｍ以下）導出され、燃料電池１０の燃料極１１に供給されるようになっている。
【００３４】
また、ＣＯ選択酸化部２４内には触媒２４ａの温度を検出する温度センサ２４ｂが設けられている。温度センサ２４ｂの検出信号は制御装置３０に出力されるようになっている。
【００３５】
燃焼部２５は、燃焼用燃料、改質ガスやアノードオフガスなどの可燃ガスを燃焼用酸化剤ガスにより燃焼してその燃焼ガスによって改質部２１を加熱するもの、すなわち改質部２１を加熱して水蒸気改質反応に必要な熱を供給するための燃焼ガスを生成するものであり、改質部２１の内周壁内に下端部が挿入されて空間をおいて配置されている。
【００３６】
燃焼部２５には、改質用燃料ポンプ４３の上流にて燃料供給管４１から分岐した燃焼用燃料供給管４７が接続されるとともに、燃料極１１の導出口に一端が接続されているオフガス供給管７２の他端が接続されている。燃料電池１０の起動当初（暖機モード）、燃焼用燃料が燃焼部２５に供給され、燃料電池１０の起動運転中（暖機モード）、ＣＯ選択酸化部２４からの改質ガスが燃料電池１０を経由しないで燃焼部２５に供給され、燃料電池１０の定常運転中（発電モード）、燃料電池１０から排出されるアノードオフガス（燃料極１１にて未使用な水素を含んだ改質ガス）が燃焼部２５に供給されるようになっている。また、改質ガスやオフガスの不足分を燃焼用燃料で補っている。
【００３７】
また、燃焼部２５には、燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給管６５が接続されており、燃焼用燃料、アノードオフガス、改質ガスなどの可燃ガス、および可燃ガスを燃焼（酸化）させるための燃焼用空気などの酸化剤ガスが供給されるようになっている。
【００３８】
なお、燃焼用燃料供給管４７には燃焼用燃料ポンプ４８が設けられている。燃焼用燃料ポンプ４８は燃焼用燃料を供給しその供給量を調整するものである。また、燃焼用空気供給管６５には燃焼用空気ブロア６６が設けられている。燃焼用空気ブロア６６は燃焼用空気を供給しその供給量を調整するものである。
【００３９】
燃焼用空気ブロア６６は、ブロアの回転数（駆動量）を検出する駆動量検出手段である回転数センサ６６ａを備えている。回転数センサ６６ａが検出した検出信号は制御装置３０に出力されるようになっている。燃焼用空気ブロア６６の吐出口には、圧力センサ６６ｂおよび温度センサ６６ｃが設けられている。圧力センサ６６ｂは、燃焼用空気ブロア６６の出口側（吐出側）の流体（空気）の圧力を検出する吐出圧力検出手段であり、その検出信号を制御装置３０に出力するようになっている。温度センサ６６ｂは、燃焼用空気ブロア６６の出口側（吐出側）の流体（空気）の温度を検出する吐出温度検出手段であり、その検出信号を制御装置３０に出力するようになっている。
【００４０】
上述した燃焼部２５は着火されると、供給されている燃焼用燃料、改質ガスまたはアノードオフガスが燃焼用空気によって燃焼されて高温の燃焼ガスが発生する。燃焼ガスは、燃焼ガス流路２７を流通し、排気管９１を通って燃焼排ガスとして排気される。これにより、燃焼ガスは改質部２１および蒸発部２６を加熱する。燃焼ガス流路２７は、改質部２１の内周壁に沿って当接して配設され、折り返されて改質部２１の外周壁と断熱部２８との間に当接して配設され、折り返されて断熱部２８と蒸発部２６の間に当接して配設された流路である。
【００４１】
蒸発部２６は、改質水を加熱して沸騰させて水蒸気を生成して冷却部２２を介して改質部２１に供給するものである。蒸発部２６は、円筒状に形成されて燃焼ガス流路２７の最も外側の流路の外周壁を覆って当接して設けられている。
【００４２】
この蒸発部２６の下部（例えば側壁面下部、底面）には改質水タンクＳｗに接続された給水管５２が接続されている。蒸発部２６の上部（例えば側壁面上部）には水蒸気供給管５１が接続されている。改質水タンクＳｗから導入された改質水は、蒸発部２６内を流通する途中にて燃焼ガスからの熱およびＣＯ選択酸化部２４からの熱によって加熱されて、水蒸気となって水蒸気供給管５１および冷却部２２を介して改質部２２へ導出するようになっている。なお、給水管５２には、上流から順番に改質水ポンプ５３および改質水バルブ５４が設けられている。改質水ポンプ５３は、蒸発部２６に改質水を供給するとともにその改質水供給量を調整するものである。改質水バルブ５４は給水管５２を開閉するものである。
【００４３】
燃料電池１０の燃料極１１の導入口には改質ガス供給管７１を介してＣＯ選択酸化部２４が接続されるとともに、燃料極１１の導出口にはオフガス供給管７２を介して燃焼部２５が接続されている。バイパス管７３は燃料電池１０をバイパスして改質ガス供給管７１およびオフガス供給管７２を直結するものである。改質ガス供給管７１にはバイパス管７３との分岐点と燃料電池１０との間に第１改質ガスバルブ７４が設けられている。オフガス供給管７２にはバイパス管７３との合流点と燃料電池１０との間にオフガスバルブ７５が設けられている。バイパス管７３には第２改質ガスバルブ７６が設けられている。
【００４４】
暖機モード（起動運転中）には、ＣＯ選択酸化部２４から一酸化炭素濃度の高い改質ガスを燃料電池１０に供給するのを回避するため、第１改質ガスバルブ７４およびオフガスバルブ７５を閉じ第２改質ガスバルブ７６を開き、発電モード（定常運転中）には、ＣＯ選択酸化部２４からの改質ガスを燃料電池１０に供給するため、第１改質ガスバルブ７４およびオフガスバルブ７５を開き第２改質ガスバルブ７６を閉じている。
【００４５】
また、燃料電池１０の空気極１２の導入口には、カソード用空気を供給するカソード用空気供給管６７が接続されるとともに、空気極１２の導出口には、排気管９２が接続されている。空気極１２に空気が供給され、オフガスが排気されるようになっている。なお、カソード用空気供給管６７には上流から順にカソード用空気ブロア６８およびカソード用空気バルブ６９が設けられている。カソード用空気ブロア６８はカソード用空気を供給しその供給量を調整するものである。カソード用空気バルブ６９はカソード用空気供給管６７を開閉するものである。
【００４６】
上述した改質用燃料ポンプ４３、燃焼用燃料ポンプ４８、酸化用空気ブロア６３、燃焼用空気ブロア６６は、改質器２０に燃料や空気である流体を送出（圧送）する流体送出装置であり、また燃料や空気を高圧にして出力するという意味では圧縮機でもある。
【００４７】
また、燃料電池システムは制御装置３０を備えており、この制御装置３０には、上述した各温度センサ２４ｂ，４３ｃ，６６ｃ、回転数センサ４３ａ，６６ａ、圧力センサ４３ｂ，６６ｂ、各ポンプ４３，４８，５３、各ブロア６３，６６，６８、各バルブ４２，４５，５４，６４，６９，７４，７５，７６、および燃焼部２５が接続されている（図２参照）。なお、制御装置３０が各ポンプ４３，４８，５３、各ブロア６３，６６，６８、に接続されているとは、それらの各駆動源（例えばモータ）に接続されているということである。
【００４８】
制御装置３０はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、各温度センサ２４ｂ，４３ｃ（６６ｃ）、回転数センサ４３ａ（６６ａ）、圧力センサ４３ｂ（６６ｂ）からの入力信号に基づいて、各ポンプ４３，４８，５３、各ブロア６３，６６，６８、各バルブ４２，４５，５４，６４，６９，７４，７５，７６、および燃焼部２５を制御している。これにより、燃料電池システムの起動運転（暖機モード）および発電運転（発電モード）を実施するとともに、所望の出力電流（負荷装置で消費される電流・電力）となるように改質用燃料、燃焼用燃料、燃焼用空気、改質水およびカソード用空気の各供給量を制御している。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。
【００４９】
制御装置３０は、流体送出装置である例えば改質用燃料ポンプ４３（または燃焼用空気ブロア６６）から供給される流量（送出量）を推定する流体供給量推定装置であり、図３に示すように、制御ロジック部３１と流量推定ロジック部（推定送出量導出手段）３２とを備えている。
【００５０】
制御ロジック部３１は、設定流量ｒｆｌｕｘと流量推定ロジック部３２からの推定流量ｅｓｔｆｌｕｘとを入力してそれらに基づいて改質用燃料ポンプ４３のモータ４３ｄのデューティ比ｄｕｔｙを演算し、その演算結果をモータ４３ｄのドライバ回路４３ｅへ出力するものである。これにより、モータ４３ｄは演算結果に基づいたデューティ比ｄｕｔｙでＰＷＭ制御される（パルスの大きさは一定で，パルス幅をデューティ比に応じて変化させて制御する）。設定流量ｒｆｌｕｘが目標送出量であり、推定流量ｅｓｔｆｌｕｘが推定送出量であり、デューティ比ｄｕｔｙが操作量である。設定流量ｒｆｌｕｘは、燃料電池システムの電力供給先に設置された負荷装置で消費される電流・電力と、予め記憶されている燃料供給マップとに基づいて導出されるものである。燃料供給マップは、負荷装置で消費される電流・電力と改質用燃料、燃焼用燃料、燃焼用空気、改質水およびカソード用空気の各供給量（供給指示値）との相関関係を示すものである。
【００５１】
また、制御ロジック部３１は、流量推定ロジック部３２からの故障判定を入力している。これにより、制御ロジック部３１が故障判定の入力をもとに下記のように制御を実行する。
センサの故障状態は、センサが全て正常の場合も含めて下記の4つの条件に分けられる。
（１）  回転数センサ、圧力センサ  共に正常の場合
（２）  回転数センサは正常だが、圧力センサが故障している場合
（３）  圧力センサは正常だが、回転数センサが故障している場合
（４）  回転数センサ、圧力センサ  共に故障している場合
制御ロジック部３１は（１）〜（４）の故障判定の状態を受け、下記の２通りでデューティ比ｄｕｔｙの演算結果を出力する。
ａ．  故障判定が（１）〜（３）の場合
制御ロジック部３１で設定流量と推定流量からデューティ比ｄｕｔｙの演算を実施し、演算結果をドライバ回路４３ｅへ出力する。
ｂ．  故障判定が（４）の場合
制御ロジック部でデューティ比ｄｕｔｙの演算を実施せず、常にｄｕｔｙ＝０をドライバ回路４３ｅへ出力する。
【００５２】
流量推定ロジック部３２は、改質用燃料ポンプ４３の回転数ｒｅｖ、改質用燃料ポンプ４３の吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび吐出温度ｔｅｍｐを入力してそれらに基づいて推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを導出して、その推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを制御ロジック部３１に出力するものである。吐出圧力ｐｒｅｓｓは、改質用燃料ポンプ４３から吐出された流体（改質用燃料）の圧力である。吐出温度ｔｅｍｐは、改質用燃料ポンプ４３から吐出された流体（改質用燃料）の温度である。吐出温度ｔｅｍｐは改質用燃料ポンプ４３の雰囲気温度と相関があるので、吐出温度ｔｅｍｐの代用として雰囲気温度を使用するようにしてもよい。
【００５３】
具体的には、図４に示すように、流量推定ロジック部３２は、故障判定ロジック部（故障判定手段）３２ａ、第１流量推定ロジック部３２ｂ、第２流量推定ロジック部３２ｃ、第３流量推定ロジック部３２ｄ、および流量推定ロジック切替部３２ｅを備えている。
【００５４】
故障判定ロジック部３２ａは、回転数センサ４３ａ（駆動量検出手段）および圧力センサ４３ｂ（吐出圧力検出手段）の故障を判定する。故障判定ロジック部３２ａは、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂによって実際に検出された各検出値すなわち回転数ｒｅｖおよび吐出圧力ｐｒｅｓｓを使用して、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂの故障を判定する。具体的には、故障判定ロジック部３２ａは、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂによって検出した回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータから、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関を算出し、その相関に基づいて回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂの故障を判定する。
【００５５】
なお、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータは、同一時刻に検出された回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの関係であり、記憶装置３０ａに記憶されている。故障判定ロジック部３２ａは、記憶装置３０ａに記憶されているデータ（所定数のデータ）から、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関を算出する。
【００５６】
回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関は、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの複数のデータに基づいて最小自乗法などで算出することができる。その結果、吐出圧力ｐｒｅｓｓ（Ｐａ）＝ａ×回転数ｒｅｖ（ｒｐｍ）で示される相関を得ることができる。ａはこの相関の傾きを示すものである。
【００５７】
回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが正常に動作している場合には、図５に示すように、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの相関において、傾きａが１以上１１以下である。すなわち、傾きａが６±５の範囲内であれば、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが正常であると判定する。傾きａが６の場合の相関を図５のｇ１で示し、傾きａが１１の場合の相関を図５のｇ２で示し、傾きａが１の場合の相関を図５のｇ３で示している。
【００５８】
また、圧力センサ４３ｂが正常に動作し、回転数センサ４３ａが断線により故障している場合には、圧力センサ４３ｂからの検出信号はあるが回転数センサ４３ａからの検出信号の出力がないので、吐出圧力ｐｒｅｓｓは任意の値となるが回転数ｒｅｖは０のままである。すなわち、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関は、図５のｇ４で示すように、回転数ｒｅｖ＝０で示されるものとなる。したがって、相関がｇ４である場合には、回転数センサ４３ａが故障であると判定することができる。
【００５９】
また、回転数センサ４３ａが正常に動作し、圧力センサ４３ｂが断線により故障している場合には、回転数センサ４３ａからの検出信号はあるが圧力センサ４３ｂからの検出信号の出力がないので、回転数ｒｅｖは任意の値となるが吐出圧力ｐｒｅｓｓは０のままである。すなわち、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関は、図５のｇ５で示すように、吐出圧力ｐｒｅｓｓ＝０（ａ＝０）で示されるものとなる。したがって、相関がｇ５である場合には、圧力センサ４３ｂが故障であると判定することができる。
【００６０】
また、回転数センサ４３ａが正常に動作し、圧力センサ４３ｂがショートにより故障している場合には、回転数センサ４３ａからの検出信号はあるが圧力センサ４３ｂからの検出信号の出力が一定値となるので、回転数ｒｅｖは任意の値となるが吐出圧力ｐｒｅｓｓは所定値ｂのままである。すなわち、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関は、図５のｇ６で示すように、吐出圧力ｐｒｅｓｓ＝ｂ（ａ＝０）で示されるものとなる。したがって、相関がｇ６である場合には、圧力センサ４３ｂが故障であると判定することができる。
【００６１】
さらに、回転数センサ４３ａが正常に動作し、圧力センサ４３ｂが故障してドリフトしている場合には、回転数センサ４３ａからの検出信号はあるが圧力センサ４３ｂからの検出信号の出力がドリフトするので、回転数ｒｅｖは任意の値となるが吐出圧力ｐｒｅｓｓは所定値ｃだけオフセットする。すなわち、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関は、図５のｇ７で示すように、吐出圧力ｐｒｅｓｓ（Ｐａ）＝ａ×回転数ｒｅｖ（ｒｐｍ）＋ｃで示されるものとなる。したがって、相関がｇ７である場合には、流体の流量が０である場合でも吐出圧力としてｃを検出することとなり、圧力センサ４３ｂが故障であると判定することができる。
【００６２】
そして、故障判定ロジック部３２ａは、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂがともに正常である場合には、フラグｂｒｅｆｌａｇを０にセットし、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂの少なくともいずれかが故障である場合には、フラグｂｒｅｆｌａｇを１にセットする。また、故障判定ロジック部３２ａは、回転数センサ４３ａが故障であると判定した場合には、故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒにｒｅｖ＿ｓｅｎｓｏｒを代入し、圧力センサ４３ｂが故障であると判定した場合には、故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒにｐｒｅｓｓ＿ｓｅｎｓｏｒを代入し、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが故障であると判定した場合には、故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒにｐｒｅｓｓ＿ｓｅｎｓｏｒ&ｒｅｖ＿ｓｅｎｓｏｒを代入する。
【００６３】
フラグｂｒｅｆｌａｇは、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが故障であるか否かを示すものであり、故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒは、故障しているセンサを示すものである。故障判定ロジック部３２ａは、フラグｂｒｅｆｌａｇおよび故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒを流量推定ロジック切替部３２ｅに出力している。
【００６４】
第１流量推定ロジック部３２ｂは、改質用燃料ポンプ４３の回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび吐出温度ｔｅｍｐを入力し、それらと下記数１の右辺に示す第１関数ｆ１に基づいて第１推定流量を導出する。この第１推定流量を推定流量（推定送出量）ｅｓｔｆｌｕｘとする。推定流量ｅｓｔｆｌｕｘは、改質用燃料ポンプ４３の吐出量（供給量）である。なお、推定流量ｅｓｔｆｌｕｘの体積はノルマル基準である。
【００６５】
【数１】
2008251385.tif 000003
【００６６】
第２流量推定ロジック部３２ｃは、改質用燃料ポンプ４３の回転数ｒｅｖおよび吐出温度ｔｅｍｐを入力し、それらと下記数２の右辺に示す第２関数ｆ２に基づいて第２推定流量を導出する。この第２推定流量を推定流量（推定送出量）ｅｓｔｆｌｕｘとする。
【００６７】
【数２】
2008251385.tif 000004
【００６８】
第３流量推定ロジック部３２ｄは、改質用燃料ポンプ４３の吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび吐出温度ｔｅｍｐを入力し、それらと下記数３の右辺に示す第３関数ｆ３に基づいて第３推定流量を導出する。この第３推定流量を推定流量（推定送出量）ｅｓｔｆｌｕｘとする。
【００６９】
【数３】
2008251385.tif 000005
【００７０】
流量推定ロジック切替部３２ｅは、故障判定ロジック部３２ａの判定結果に基づいて、故障でないセンサによって検出されるパラメータを変数として構成される関数を第１から第３関数のなかから選択し、故障の有無、故障しているセンサに応じて流量推定ロジックを切り替える。すなわち、流量推定ロジック切替部３２ｅは、故障判定ロジック部３２ａからのフラグｂｒｅｆｌａｇおよび故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒに基づいて、第１から第３流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄを切り替えている。
【００７１】
流量推定ロジック切替部３２ｅは、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが正常に動作している場合には、第１流量推定ロジック部３２ｂに切り替え、回転数センサ４３ａが正常に動作するとともに圧力センサ４３ｂが故障である場合には、第２流量推定ロジック部３２ｃに切り替え、圧力センサ４３ｂが正常に動作するとともに回転数センサ４３ａが故障である場合には、第３流量推定ロジック部３２ｄに切り替える。
【００７２】
上述した第１流量推定ロジック部３２ｂ、第２流量推定ロジック部３２ｃ、第３流量推定ロジック部３２ｄ、および流量推定ロジック切替部３２ｅから推定送出量導出手段が構成されている。推定送出量導出手段は、故障判定手段（故障判定ロジック部３２ａ）の判定結果に基づいて、故障でない検出手段（回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３）によって検出されるパラメータ（回転数および吐出圧力）を変数として構成される関数を第１から第３関数ｆ１〜ｆ３のなかから選択し、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出する。
【００７３】
上述した燃料電池システムの作動について説明する。制御装置３０は、時刻ｔ０にて図示しない起動スイッチがオンされると、燃料電池システムの起動運転を開始する。すなわち燃料電池システムは暖機モードに入る。制御装置３０は、第１改質ガスバルブ７４およびオフガスバルブ７５を閉じ第２改質ガスバルブ７６を開いてＣＯ選択酸化部２４を燃焼部２５に接続し、第１燃料バルブ４２を開き第２燃料バルブ４５を閉じて燃焼用燃料ポンプ４８および燃焼用空気ブロア６６を駆動して燃焼用燃料および燃焼用空気を燃焼部２５に供給して燃焼部２５を着火する。これにより、燃焼用燃料が燃焼され、燃焼ガスにより改質部２１および蒸発部２６が加熱される。
【００７４】
制御装置３０は、蒸発部２６が水蒸気を生成するのに十分な温度に達すると、水バルブ５４を開き、改質水ポンプ５３を駆動させ水タンクＳｗの水を所定流量（所定供給量）だけ蒸発部２６を介して改質部２１に供給を開始する。その後、制御装置３０は、第２燃料バルブ４５を開いて改質用燃料ポンプ４３を駆動させ燃料供給源Ｓfの燃料を所定流量（所定供給量）だけ改質部２１に供給するとともに、酸化用空気バルブ６４を開いて酸化用空気ブロア６３を駆動させ酸化用空気を所定流量（所定供給量）だけＣＯ選択酸化部２４に供給する。これにより、改質部２１に改質用燃料と水蒸気の混合ガスが供給され、改質部２１では上述した水蒸気改質反応および一酸化炭素シフト反応が生じて改質ガスが生成される。そして、改質部２１から導出された改質ガスはＣＯシフト部２３およびＣＯ選択酸化部２４により一酸化炭素ガスを低減されてＣＯ選択酸化部２４から導出され、燃焼部２５に供給され燃焼される。
【００７５】
このような改質ガスの生成中において、制御装置３０は、温度センサ２４ｂによりＣＯ選択酸化部２４の触媒２４ａの温度を検出し、この検出した温度が所定温度以上となれば、改質ガス中の一酸化炭素濃度が所定の低濃度以下となったとして、第１改質ガスバルブ７４およびオフガスバルブ７５を開き第２改質ガスバルブ７６を閉じてＣＯ選択酸化部２４を燃料電池１０の燃料極１１の導入口に接続するとともに燃料極１１の導出口を燃焼部２５に接続する。これにより、燃料電池システムを暖機する起動運転が終了して続いて定常運転が開始される。すなわち燃料電池システムは発電モードに入る。
【００７６】
制御装置３０は、発電モードにおいては、所望の出力電流（負荷装置で消費される電流・電力）となるように改質用燃料、燃焼用燃料、燃焼用空気、酸化用空気、カソード用空気および改質水を供給するようになっている。制御装置３０は、所望の出力電流となるように改質用燃料の供給量を演算しその供給量となるように改質用燃料ポンプ４３を駆動させ、演算した改質用燃料供給量およびＳ／Ｃ（スチームカーボン比）に基づいて改質水の供給量を演算しその供給量となるように改質水ポンプ５３を駆動させている。また、制御装置３０は、アノードオフガスの燃焼熱だけでは燃焼部２５にて必要な熱エネルギーが不足する場合、起動運転時である場合などに、燃焼部２５に供給する燃焼用燃料の供給量を演算しその供給量となるように燃焼用燃料ポンプ４８を駆動させ、改質用燃料供給量などに基づいて燃焼用空気の供給量を演算しその供給量となるように燃焼用空気ブロア６６を駆動させている。また、制御装置３０は、一酸化炭素を所定量以下とするように酸化用空気の供給量を演算しその供給量となるように酸化用空気ブロア６３を駆動させている。そして、制御装置３０は、改質器２０から供給された改質ガスと反応するに十分なカソード用空気の供給量を演算しその供給量となるようにカソード用空気ブロア６８を駆動させている。そして、停止スイッチが押されると、燃料電池システムは停止運転を実施して停止する。
【００７７】
さらに、改質用燃料ポンプ４３の推定送出量の算出および算出した推定送出量による改質用燃料ポンプ４３の制御について図６〜８に示したフローチャートを参照しながら説明する。制御装置３０は、図示しないスタートスイッチがオンされると、上記フローチャートに対応したプログラムの実行を開始する。制御装置３０は、図６のステップ１００にてプログラムの実行を開始すると、初期化を行う。すなわち、フラグｂｒｅｆｌａｇおよび故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒを０にリセットする（ステップ１０２）。その後、制御装置３０は所定の単時間毎にステップ１０４〜１１８の処理を繰り返し実施する。
【００７８】
制御装置３０は、回転数センサ４３ａが検出した改質用燃料ポンプ４３の回転数ｒｅｖを入力し、圧力センサ４３ｂが検出した改質用燃料ポンプ４３の吐出圧力ｐｒｅｓｓを入力し、温度センサ４３ｃが検出した改質用燃料ポンプ４３の吐出温度ｔｅｍｐを入力する（ステップ１０４）。そして、制御装置３０は、それら入力した回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび吐出温度ｔｅｍｐを検出時刻（入力時刻）とともに記憶装置３０ａに記憶する（ステップ１０６）。このとき、同一時刻に検出された回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの関係として回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータも記憶装置３０ａに記憶される。
【００７９】
そして、制御装置３０は、記憶装置３０ａに記憶されている回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび吐出温度ｔｅｍｐから、回転数センサ４３ａ、圧力センサ４３ｂおよび温度センサ４３ｃの故障を判定する（ステップ１０８）。
【００８０】
制御装置３０は、図７に示す故障判定ルーチンに対応したプログラムを実施する。ステップ２００にてプログラムが開始される毎に、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータに基づいて回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの相関を算出する（ステップ２０２）。例えば、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関は、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの複数のデータに基づいて最小自乗法などで算出することができる。その結果、吐出圧力ｐｒｅｓｓ（Ｐａ）＝ａ×回転数ｒｅｖ（ｒｐｍ）で示される相関を得ることができる。ａはこの相関の傾きを示すものである。
【００８１】
制御装置３０は、算出した相関の傾きａが所定範囲すなわち６±５の範囲内であれば、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが正常であると判定し、前記所定範囲外であれば、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂの少なくともいずれかが故障であると判定する（ステップ２０４）。
【００８２】
制御装置３０は、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが正常であると判定すれば、フラグｂｒｅｆｌａｇを０にセットする（ステップ２０６）。その後、制御装置３０は、プログラムを図６のステップ１１０に進める。
【００８３】
制御装置３０は、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂの少なくともいずれかが故障であると判定すれば、フラグｂｒｅｆｌａｇを１にセットする（ステップ２０８）。その後、制御装置３０は、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータに基づいて、いずれのセンサが故障しているかを判定する（ステップ２１０，２１４）。
【００８４】
具体的には、制御装置３０は、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関が図５で示すｇ４（回転数ｒｅｖ＝０）である場合には回転数センサ４３ａが故障であると判定する。また、制御装置３０は、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関が、図５で示すｇ５（吐出圧力ｐｒｅｓｓ＝０）である場合、図５で示すｇ６（吐出圧力ｐｒｅｓｓ＝ｂ）である場合、図５で示すｇ７（吐出圧力ｐｒｅｓｓ＝ａ×回転数ｒｅｖ＋ｃ）である場合などには、圧力センサ４３ｂが故障であると判定する（ステップ２１０、２１４）。さらに、回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓとの相関が回転数センサ４３ａと圧力センサ４３ｂの両方が故障である関係を満足する場合には、両センサ４３ａ、４３ｂが故障であると判定する。
【００８５】
制御装置３０は、圧力センサ４３ｂのみが故障であると判定すると、ステップ２１０で「ＹＥＳ」と判定し、故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒにｐｒｅｓｓ＿ｓｅｎｓｏｒを代入する（ステップ２１２）。また、制御装置３０は、回転数センサ４３ａのみが故障であると判定すると、ステップ２１０、２１４で「ＮＯ」、「ＹＥＳ」と判定し、故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒにｒｅｖ＿ｓｅｎｓｏｒを代入する（ステップ２１６）。さらに、回転数センサ４３ａと圧力センサ４３ｂが故障であると判定すると、ステップ２１０、２１４でそれぞれ「ＮＯ」と判定し、故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒにｐｒｅｓｓ＿ｓｅｎｓｏｒ&ｒｅｖ＿ｓｅｎｓｏｒを代入する（ステップ２１８）。その後、制御装置３０は、プログラムを図６のステップ１１０に進める。
【００８６】
制御装置３０は、図８に示す推定流量算出ルーチンに対応したプログラムを実施する。制御装置３０は、ステップ３００にてプログラムが開始される毎に、フラグｂｒｅｆｌａｇが０であるか否かを判定する（ステップ３０２）。制御装置３０は、フラグｂｒｅｆｌａｇが０である場合には、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが正常に動作しているので、上記ステップ１０４で入力した改質用燃料ポンプ４３の回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび吐出温度ｔｅｍｐから上記数１に基づいて第１推定流量を導出する。この第１推定流量を推定流量（推定送出量）ｅｓｔｆｌｕｘとする（ステップ３０４）。その後、制御装置３０は、プログラムを図６のステップ１１２に進める。
【００８７】
制御装置３０は、フラグｂｒｅｆｌａｇが１であり、かつ故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒがｐｒｅｓｓ＿ｓｅｎｓｏｒである場合には、圧力センサ４３ｂが故障であるので、上記ステップ１０４で入力した改質用燃料ポンプ４３の回転数ｒｅｖおよび吐出温度ｔｅｍｐから上記数２に基づいて第２推定流量を導出する。この第２推定流量を推定流量（推定送出量）ｅｓｔｆｌｕｘとする（ステップ３０８）。そして、制御装置３０は、圧力センサ４３ｂが故障である旨を警告する（ステップ３１０）。その後、制御装置３０は、プログラムを図６のステップ１１２に進める。
【００８８】
制御装置３０は、フラグｂｒｅｆｌａｇが１であり、かつ故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒがｒｅｖ＿ｓｅｎｓｏｒである場合には、回転数センサ４３ａが故障であるので、上記ステップ１０４で入力した改質用燃料ポンプ４３の吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび吐出温度ｔｅｍｐから上記数３に基づいて第３推定流量を導出する。この第３推定流量を推定流量（推定送出量）ｅｓｔｆｌｕｘとする（ステップ３１４）。そして、制御装置３０は、回転数センサ４３ａが故障である旨を警告する（ステップ３１６）。その後、制御装置３０は、プログラムを図６のステップ１１２に進める。
【００８９】
制御装置３０は、フラグｂｒｅｆｌａｇが１であり、かつ故障センサｂｒｅｓｅｎｓｏｒがｐｒｅｓｓ＿ｓｅｎｓｏｒ&ｒｅｖ＿ｓｅｎｓｏｒである場合には、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂの両方が故障であるので、その旨を警告する（ステップ３１６）。その後、制御装置３０は、燃料電池システムの停止運転を実施する（ステップ３２０）。
【００９０】
そして、制御装置３０は、ステップ１１０で算出した推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを推定流量ｅｓｔｆｌｕｘ＿ｓに代入し（ステップ１１２）する（ステップ１１２）。制御装置３０は、別に導出される設定流量ｒｆｌｕｘを入力し（ステップ１１４）、入力した設定流量ｒｆｌｕｘとステップ１１２で算出した推定流量ｅｓｔｆｌｕｘ＿ｓとに基づいて、設定流量ｒｆｌｕｘに追従する操作量であるモータ４３ｄのデューティ比ｄｕｔｙ（フィードバック制御量；＝ｆ４（ｒｆｌｕｘ，ｅｓｔｆｌｕｘ＿ｓ））を算出する（ステップ１１６）。そして、制御装置３０は、ステップ１１６で算出したモータ４３ｄのデューティ比ｄｕｔｙをモータ４３ｄのドライバ回路４３ｅへ出力して、改質用燃料ポンプ４３を駆動する（ステップ１１８）。その後プログラムをステップ１０４に戻す。
【００９１】
さらに、このようにして推定した改質用燃料ポンプ４３の推定送出量を使用して改質用燃料ポンプ４３の流量制御を検証する。まず、回転数センサ４３ａ、圧力センサ４３ｂおよび温度センサ４３ｃが正常である場合について説明する。図９に示すように、各センサ４３ａ，４３ｂ，４３ｃが、回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓ、吐出温度ｔｅｍｐを所定時間分（例えば８０００ｓｅｃで８０ポイント）だけ検出したとする。回転数ｒｅｖは図９にて実線で表すＬａ１で示され、吐出圧力ｐｒｅｓｓは図９にて四角と実線で表すＬａ２で示され、吐出温度ｔｅｍｐは図９にて丸と実線で表すＬａ３で示されている。これら検出された回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓ、吐出温度ｔｅｍｐは記憶装置３０ａに記憶されている。
【００９２】
記憶されている回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータを図１０に示す。回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの相関はｇ１１で示すように吐出圧力ｐｒｅｓｓ＝ａ×回転数ｒｅｖである。傾きａは約６であり上述した６±５の範囲内に入るので、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂは正常であると判定される。したがって、回転数センサ４３ａ、圧力センサ４３ｂおよび温度センサ４３ｃによる検出値から上記第１関数に基づいて推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを算出する。
【００９３】
その算出した推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを図１１にて比較的濃い色の曲線Ｌｂ１で示しており、これに対して流量計にて実際に測定した実流量ｒｅａｌｆｌｕｘを比較的薄い色の実線と四角で表す曲線Ｌｂ２で示している。図１１から明らかなように、推定流量ｅｓｔｆｌｕｘは実流量ｒｅａｌｆｌｕｘとよく一致していることを確認することができる。この場合の推定誤差は５％以内である。
【００９４】
次に、圧力センサ４３ｂが故障であり、回転数センサ４３ａおよび温度センサ４３ｃが正常である場合について説明する。図１２に示すように、各センサ４３ａ，４３ｂ，４３ｃが、回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓ、吐出温度ｔｅｍｐを所定時間分（例えば８０００ｓｅｃで８０ポイント）だけ検出したとする。回転数ｒｅｖは図１２にて実線で表すＬａ１１で示され、吐出圧力ｐｒｅｓｓは図１２にて四角と実線で表すＬａ１２で示され、吐出温度ｔｅｍｐは図１２にて丸と実線で表すＬａ１３で示されている。これら検出された回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓ、吐出温度ｔｅｍｐは記憶装置３０ａに記憶されている。
【００９５】
記憶されている回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータを図１３に示す。回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの相関はｇ１２で示すように吐出圧力ｐｒｅｓｓ＝０である。これにより、圧力センサ４３ｂは故障であり、回転数センサ４３ａは正常であると判定される。したがって、回転数センサ４３ａおよび温度センサ４３ｃによる検出値から上記第２関数に基づいて推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを算出する。
【００９６】
その算出した推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを図１４にて比較的濃い色の曲線Ｌｂ１１で示しており、これに対して流量計にて実際に測定した実流量ｒｅａｌｆｌｕｘを比較的薄い色の実線と四角で表す曲線Ｌｂ１２で示している。図１４から明らかなように、圧力センサ４３ｂが故障していても、推定流量ｅｓｔｆｌｕｘは実流量ｒｅａｌｆｌｕｘとよく一致していることを確認することができる。この場合の推定誤差はほぼ８％である。
【００９７】
さらに、回転数センサ４３ａが故障であり、圧力センサ４３ｂおよび温度センサ４３ｃが正常である場合について説明する。図１５に示すように、各センサ４３ａ，４３ｂ，４３ｃが、回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓ、吐出温度ｔｅｍｐを所定時間分（例えば８０００ｓｅｃで８０ポイント）だけ検出したとする。回転数ｒｅｖは図１５にて実線で表すＬａ２１で示され、吐出圧力ｐｒｅｓｓは図１５にて四角と実線で表すＬａ２２で示され、吐出温度ｔｅｍｐは図１５にて丸と実線で表すＬａ２３で示されている。これら検出された回転数ｒｅｖ、吐出圧力ｐｒｅｓｓ、吐出温度ｔｅｍｐは記憶装置３０ａに記憶されている。
【００９８】
記憶されている回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓのデータを図１６に示す。回転数ｒｅｖと吐出圧力ｐｒｅｓｓの相関はｇ１３で示すように回転数ｒｅｖ＝０である。これにより、回転数センサ４３ａは故障であり、圧力センサ４３ｂは正常であると判定される。したがって、圧力センサ４３ｂおよび温度センサ４３ｃによる検出値から上記第３関数に基づいて推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを算出する。
【００９９】
その算出した推定流量ｅｓｔｆｌｕｘを図１７にて比較的濃い色の曲線Ｌｂ２１で示しており、これに対して流量計にて実際に測定した実流量ｒｅａｌｆｌｕｘを比較的薄い色の実線と四角で表す曲線Ｌｂ２２で示している。図１７から明らかなように、回転数センサ４３ａが故障していても、推定流量ｅｓｔｆｌｕｘは実流量ｒｅａｌｆｌｕｘに近い値を示していることを確認することができる。この場合の推定誤差はほぼ１０％である。
【０１００】
上述した説明から明らかなように、本実施形態においては、記憶手段である記憶装置３０ａは、吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび回転数（駆動量）ｒｅｖのうち少なくともいずれか１つを変数として構成され、流体送出装置である改質用燃料ポンプ４３の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数である第１から第３関数ｆ１〜ｆ３を記憶する。また、故障判定手段である故障判定ロジック部３２ａ（ステップ１０８）は、吐出圧力検出手段である圧力センサ４３ｂおよび駆動量検出手段である回転数センサ４３ａの故障を判定する。さらに、推定送出量導出手段（第１から第３流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄおよび流量推定ロジック切替部３２ｅ；ステップ１１０）は、故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を複数の関数のなかから選択し（流量推定ロジック切替部３２ｅ；ステップ３０２，３０６，３１２）、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出する（第１から第３流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄ；ステップ３０４，３０８，３１４）。そして、制御ロジック部３１が、流量推定ロジック部３２によって導出された推定送出量ｅｓｔｆｌｕｘおよび目標送出量ｒｆｌｕｘに基づいて改質用燃料ポンプ４３の操作量（デューティ比ｄｕｔｙ）を導出し、制御ロジック部３１が、その導出された操作量に基づいて改質用燃料ポンプ４３を制御する。これにより、流体送出装置からの流体の流量の推定に係わる吐出圧力検出手段または駆動量検出手段のいずれかが故障した場合において、制御指令値を使用することなく、故障していない残りの正常な検出手段の検出値を使用して、流体の流量を精度よく推定することができ、その結果に基づいて流体の流量を精度よく制御できる。
【０１０１】
また、故障判定手段である故障判定ロジック部３２ａ（ステップ１０８）は、各検出手段によって実際に検出された各検出値を使用して、各検出手段の故障を判定する。これにより、検出手段の故障を確実に判定することができる。
【０１０２】
また、故障判定手段である故障判定ロジック部３２ａ（ステップ１０８）は、各検出手段によって実際に検出された各検出値の相関を算出し（ステップ２０２）、その相関に基づいて各検出手段の故障を判定する（ステップ２０４〜２１８）。これにより、検出手段の故障をより確実に判定することができる。
【０１０３】
また、流体送出装置が改質部２１に供給されている改質用燃料を送出する改質用燃料送出装置（改質用燃料ポンプ４３）である場合、改質用燃料を精度よく改質部２１に供給できるので、改質ガス中の一酸化炭素による燃料電池１０の触媒の被毒を抑制することができ、また、燃料電池１０の発電効率の低下を抑制することができる。
【０１０４】
また、流体送出装置が燃焼部２５に供給されている燃焼用酸化剤ガスを送出する燃焼用酸化剤ガス送出装置（燃焼用空気ブロア）である場合、燃焼用酸化剤ガスを精度よく燃焼部２５に供給でき該燃焼部２５を精度よく温度調整できるので、改質ガス中の一酸化炭素による燃料電池１０の触媒の被毒を抑制することができ、また、燃料電池１０の発電効率の低下を抑制することができる。
【０１０５】
また、流体送出装置が燃焼部２５に供給されている燃焼用燃料を送出する燃焼用燃料送出装置（燃焼用燃料ポンプ４８）である場合、燃焼用燃料を精度よく燃焼部２５に供給でき該燃焼部２５を精度よく温度調整できるので、改質ガス中の一酸化炭素による燃料電池１０の触媒の被毒を抑制することができ、また、燃料電池１０の発電効率の低下を抑制することができる。
【０１０６】
また、流体送出装置が燃料電池１０の空気極１２に供給されている酸化剤ガスを送出する酸化剤ガス送出装置（カソード用空気ブロア）である場合、酸化剤ガスを精度よく空気極１２に供給できるので、燃料電池１０の発電効率の低下を抑制することができる。
【０１０７】
なお、上述した実施形態においては、記憶手段である記憶装置３０ａは、吐出圧力ｐｒｅｓｓおよび回転数（駆動量）ｒｅｖのうち少なくともいずれか１つを変数として構成され、流体送出装置である改質用燃料ポンプ４３の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数である第１から第３関数ｆ１〜ｆ３を記憶するようにしたが、記憶装置３０ａが、流体送出装置の吐出圧力、駆動量および吐出流体の温度のうち少なくともいずれか２つを変数として構成され、流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数を記憶するようにしてもよい。
【０１０８】
この場合、流量推定ロジック部３２は、第１〜第３流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄのほかに第４流量推定ロジック部を設けるようにする。この第４流量推定ロジック部は、改質用燃料ポンプ４３の回転数ｒｅｖおよび吐出圧力ｐｒｅｓｓを入力し、それらと下記数４の右辺に示す第４関数ｆ４に基づいて第４推定流量を導出する。この第１推定流量を推定流量（推定送出量）ｅｓｔｆｌｕｘとする。
【０１０９】
【数４】
2008251385.tif 000006
【０１１０】
上記数４は、上記数１にてｔｅｍｐを、定常運転する際の燃料電池システム内の平均温度である４０℃で固定したものである。
【０１１１】
また、故障判定ロジック部３２ａは、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂのほかに温度センサ４３ｃの故障を判定する。故障判定ロジック部３２ａは、温度センサ４３ｃによって実際に検出された吐出温度ｔｅｍｐも使用して、回転数センサ４３ａ、圧力センサ４３ｂおよび温度センサ４３ｃの故障を判定する。具体的には、温度センサ４３ｃの複数のデータデータ値が一定（０℃）のままである場合などには、温度センサ４３ｃが故障（例えば断線）であると判定する。
【０１１２】
流量推定ロジック切替部３２ｅは、故障判定ロジック部３２ａの判定結果に基づいて、故障でないセンサによって検出されるパラメータを変数として構成される関数を第１から第４関数のなかから選択し、故障の有無、故障しているセンサに応じて流量推定ロジックを切り替える。流量推定ロジック切替部３２ｅは、回転数センサ４３ａおよび圧力センサ４３ｂが正常に動作するとともに温度センサ４３ｃが故障である場合には、第４流量推定ロジック部に切り替える。
【０１１３】
これによれば、記憶手段（記憶装置３０ａ）が、流体送出装置（改質用燃料ポンプ４３）の吐出圧力ｐｒｅｓｓ、回転数（駆動量）ｒｅｖおよび吐出流体の温度ｔｅｍｐのうち少なくともいずれか２つを変数として構成され、流体送出装置の吐出量を推定送出量としてそれぞれ導出する複数の関数である第１から第４関数ｆ１〜ｆ４を記憶し、故障判定手段（故障判定ロジック部３２ａ）が、吐出圧力検出手段（圧力センサ４３ｂ）、駆動量検出手段（回転数センサ４３ａ）および温度検出手段（温度センサ４３ｃ）の故障を判定し、推定送出量導出手段（第１から第４流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄおよび流量推定ロジック切替部３２ｅ）が、故障判定手段の判定結果に基づいて、故障でない検出手段によって検出されるパラメータを変数として構成される関数を複数の関数のなかから選択し（流量推定ロジック切替部３２ｅ）、その後、該故障でない検出手段によって検出された各検出値と該選択した関数とから推定送出量を導出する（第１から第４流量推定ロジック部３２ｂ〜３２ｄ）。そして、制御ロジック部３１が、流量推定ロジック部３２によって導出された推定送出量ｅｓｔｆｌｕｘおよび目標送出量ｒｆｌｕｘに基づいて改質用燃料ポンプ４３の操作量（デューティ比ｄｕｔｙ）を導出し、制御ロジック部３１が、その導出された操作量に基づいて改質用燃料ポンプ４３を制御する。これにより、流体送出装置からの流体の流量の推定に係わる検出手段のいずれかが故障した場合において、制御指令値を使用することなく、故障していない残りの正常な検出手段の検出値を使用して、流体の流量を精度よく推定することができ、その結果に基づいて流体の流量を精度よく制御できる。
【０１１４】
また、上述した実施形態において、空気を送出する流体送出装置（例えば酸化用空気、燃焼用空気をそれぞれ送出する装置６３、６６）としてブロアを採用したが、これに限らず、流体を送出する装置であればよく、例えばポンプを採用するようにしてもよい。この場合にも、ブロアと同様に制御を行えばよい。
【０１１５】
また、上述した実施形態において、燃料を送出する流体送出装置（例えば改質用燃料、燃焼用燃料をそれぞれ送出する装置４３、４８）としてポンプを採用したが、これに限らず、流体を送出する装置であればよく、例えばブロアを採用するようにしてもよい。この場合にも、ポンプと同様に制御を行えばよい。
【０１１６】
また、上述した流体送出装置の回転数はポンプ（またはブロア）の回転数でもそれを駆動させる駆動源（例えばモータ）の回転数でもどちらでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明による燃料電池システムの一実施形態の概要を示す概要図である。
【図２】図１に示す燃料電池システムを示すブロック図である。
【図３】図２に示した制御装置のブロック線図である。
【図４】図３に示した流量推定ロジック部のブロック線図である。
【図５】実機で測定した改質用燃料ポンプの吐出圧力および回転数のデータを示すグラフである。
【図６】図２に示す制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図７】図２に示す制御装置にて実行される故障判定ルーチンのフローチャートである。
【図８】図２に示す制御装置にて実行される推定流量算出ルーチンのフローチャートである。
【図９】回転数センサ、圧力センサおよび温度センサが正常である場合において、実機で測定して記憶されている改質用燃料ポンプの回転数、吐出圧力および吐出温度のデータを示すグラフである。
【図１０】回転数センサ、圧力センサおよび温度センサが正常である場合において、実機で測定して記憶されている改質用燃料ポンプの回転数および吐出圧力のデータを示すグラフである。
【図１１】回転数センサ、圧力センサおよび温度センサが正常である場合において、推定した改質用燃料ポンプの推定送出量を使用して改質用燃料ポンプの流量制御を行って実際の流量を測定したグラフである。
【図１２】圧力センサが故障であり回転数センサおよび温度センサが正常である場合において、実機で測定して記憶されている改質用燃料ポンプの回転数、吐出圧力および吐出温度のデータを示すグラフである。
【図１３】圧力センサが故障であり回転数センサおよび温度センサが正常である場合において、実機で測定して記憶されている改質用燃料ポンプの回転数および吐出圧力のデータを示すグラフである。
【図１４】圧力センサが故障であり回転数センサおよび温度センサが正常である場合において、推定した改質用燃料ポンプの推定送出量を使用して改質用燃料ポンプの流量制御を行って実際の流量を測定したグラフである。
【図１５】回転数センサが故障であり圧力センサおよび温度センサが正常である場合において、実機で測定して記憶されている改質用燃料ポンプの回転数、吐出圧力および吐出温度のデータを示すグラフである。
【図１６】回転数センサが故障であり圧力センサおよび温度センサが正常である場合において、実機で測定して記憶されている改質用燃料ポンプの回転数および吐出圧力のデータを示すグラフである。
【図１７】回転数センサが故障であり圧力センサおよび温度センサが正常である場合において、推定した改質用燃料ポンプの推定送出量を使用して改質用燃料ポンプの流量制御を行って実際の流量を測定したグラフである。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…燃料電池、１１…燃料極、１２…空気極、２０…改質器、２１…改質部、２１ａ…折り返し流路、２１ｂ…改質触媒、２２…冷却部、２３…ＣＯシフト部、２３ａ…触媒、２４…ＣＯ選択酸化部、２４ａ…触媒、２４ｂ…温度センサ、２５…燃焼部、３０…制御装置、３０ａ…記憶装置（記憶手段）、３１…制御ロジック部、３２…流量推定ロジック部、３２ａ…故障判定ロジック部（故障判定手段）、３２ｂ…第１流量推定ロジック部（推定送出量導出手段）、３２ｃ…第２流量推定ロジック部（推定送出量導出手段）、３２ｄ…第３流量推定ロジック部（推定送出量導出手段）、３２ｅ…流量推定ロジック切替部（推定送出量導出手段）、４１…燃料供給管、４２…第１燃料バルブ、４３…改質用燃料ポンプ（流体送出装置）、４３ａ…回転数センサ（駆動量検出手段）、４３ｂ…圧力センサ（吐出圧力検出手段）、４３ｃ…温度センサ（吐出温度検出手段）、４３ｄ…モータ、４３ｅ…ドライバ回路、４４…脱硫器、４５…第２燃料バルブ、４７…燃焼用燃料供給管、４８…燃焼用燃料ポンプ（流体送出装置）、５２…水蒸気供給管、５３…水ポンプ、５４…水バルブ、６１…酸化用空気供給管、６３…酸化用空気ブロア、６４…酸化用空気バルブ、６５…燃焼用空気供給管、６６…燃焼用空気ブロア（流体送出装置）、６６ａ…回転数センサ（駆動量検出手段）、６６ｂ…圧力センサ（吐出圧力検出手段）、６６ｃ…温度センサ（吐出温度検出手段）、６７…カソード用空気供給管、６８…カソード用空気ブロア（流体送出装置）、６９…カソード用空気バルブ、７１…改質ガス供給管、７２…オフガス供給管、７３…バイパス管、７４…第１改質ガスバルブ、７５…オフガスバルブ、７６…第２改質ガスバルブ、Ｓｆ…燃料供給源、Ｓｗ…改質水供給源。
【図１】
2008251385.tif 000007
【図２】
2008251385.tif 000008
【図３】
2008251385.tif 000009
【図４】
2008251385.tif 000010
【図５】
2008251385.tif 000011
【図６】
2008251385.tif 000012
【図７】
2008251385.tif 000013
【図８】
2008251385.tif 000014
【図９】
2008251385.tif 000015
【図１０】
2008251385.tif 000016
【図１１】
2008251385.tif 000017
【図１２】
2008251385.tif 000018
【図１３】
2008251385.tif 000019
【図１４】
2008251385.tif 000020
【図１５】
2008251385.tif 000021
【図１６】
2008251385.tif 000022
【図１７】
2008251385.tif 000023