(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に供給される改質ガスを生成する改質反応器を制御する改質反応器の制御装置において、
前記燃料電池で発電すべき要求電力を演算する燃料電池出力要求値算出手段と、
この燃料電池出力要求値を遅れ時定数により平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段の出力に基づいて前記改質反応器に供給される原燃料の供給量を制御する供給量制御手段とを備えたことを特徴とする改質反応器の制御装置。
【請求項２】
前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と遅れ時定数とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタであることを特徴する請求項１に記載の改質反応器の制御装置。
【請求項３】
前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の改質反応器の制御装置。
【請求項４】
前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、
前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、
前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段とを備え、
前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第２遅れ時間算出手段が算出した遅れ時定数とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタであることを特徴とする請求項２に記載の改質反応器の制御装置。
【請求項５】
前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、
前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、
前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、
前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を変更する第２遅れ時間算出手段と、
前記第１、第２遅れ時間算出手段の出力を加算する遅れ時定数加算部とを備え、
前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第１、第２遅れ時間算出手段が算出した遅れ時定数の加算値とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタであることを特徴とする請求項２に記載の改質反応器の制御装置。
【請求項６】
前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、
前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、
前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、
前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段と、
前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第１遅れ時間算出手段で設定された遅れ時定数とに基づき燃料電池出力要求値を補正する第１フィルタと、前記第２遅れ時間算出手段の算出した遅れ時定数と前記第１フィルタが補正した補正燃料電池出力要求値とに基づき、前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出する第２フィルタであることを特徴とする請求項２に記載の改質反応器の制御装置。
【請求項７】
前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、
前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、
前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、
前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段と、
前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第１、第２遅れ時間算出手段で設定された遅れ時定数とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタであることを特徴とする請求項２に記載の改質反応器の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、改質反応器の制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の改質反応器の制御装置として特開平７−２４０２１２号公報に記載のものがある。
【０００３】
これは改質反応器において、バッテリの残容量に応じて燃料電池の出力電力を変化させ、全体として効率のよい運転点に運転を維持しようとするものである。
【０００４】
また特開平７−３０７１６３号公報に記載のものは、燃料電池の出力目標値に変化速度のリミッタを設け、燃料電池の出力変化を抑制しようとするものである。
【０００５】
さらに特開平１２−１０９３０１号公報に記載のものは、燃料電池に供給すべき改質ガスを改質器で生成する改質反応器の制御装置において、燃料電池の出力電流を平滑化（過去１０秒間の変動平均）する平滑化手段と、改質器に供給する改質原料を平滑化された値に基づいて決定するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこれら従来技術の改質反応器の制御装置では、
１．燃料電池の効率に着目し、バッテリへの充電を併用することで効率のよい運転点を維持しようとするため、実際に外部に取り出せる燃料電池の出力、例えば車両の加減速などの応答性を考慮していない。
２．燃料電池の出力目標値に変化速度のリミッタを設けることで、燃料電池の出力変化は平滑化されるが、実際に外部に取り出せる燃料電池出力、例えば車両の加速の応答性は考慮されていない。また、バッテリへの充放電も考慮されていない。
３．燃料電池の出力電流を平滑化し、それに基づき改質原料量を決定することになっていたため、電力の補助用に搭載しているバッテリの残容量によっては、バッテリに過充電あるいは過放電が生じることになる。具体例をあげると、バッテリの残容量が少ない状態で、ドライバがアクセルを大きく開けたとすると、駆動モータは燃料電池から大量の電流を取り出そうとするが、改質ガス量は遅れて増加するため、不足した分の電力はバッテリから取り出される。しかしバッテリの残容量は少ないため、バッテリは過放電を生じることになる。またバッテリの残容量が多い状態でドライバがアクセルを閉じたとすると、車両駆動用モータは燃料電池から電流を取り出すのをやめるが、改質ガス量は遅れて減少するため、大量に余った改質ガスを処理する必要がある。この改質ガスを電気に変換してバッテリに充電すると、バッテリの残容量は十分にあるので、バッテリは過充電の状態となる。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題を解決する、改質反応器の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、燃料電池に供給される改質ガスを生成する改質反応器を制御する改質反応器の制御装置において、前記燃料電池で発電すべき要求電力を演算する燃料電池出力要求値算出手段と、この燃料電池出力要求値を遅れ時定数により平滑化する平滑化手段と、前記平滑化手段の出力に基づいて前記改質反応器に供給される原燃料の供給量を制御する供給量制御手段とを備える。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と遅れ時定数とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとする。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段を備える。
【００１１】
第４の発明は、第２の発明において、前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、
前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、
前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段とを備え、
前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第２遅れ時間算出手段が算出した遅れ時定数とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとする。
【００１２】
第５の発明は、第２の発明において、前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を変更する第２遅れ時間算出手段と、前記第１、第２遅れ時間算出手段の出力を加算する遅れ時定数加算部とを備え、前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第１、第２遅れ時間算出手段が算出した遅れ時定数の加算値とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとする。
【００１３】
第６の発明は、第２の発明において、前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段と、前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第１遅れ時間算出手段で設定された遅れ時定数とに基づき燃料電池出力要求値を補正する第１フィルタと、前記第２遅れ時間算出手段の算出した遅れ時定数と前記第１フィルタが補正した補正燃料電池出力要求値とに基づき、前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出する第２フィルタとする。
【００１４】
第７の発明は、第２の発明において、前記燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、前記燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、前記バッテリ残容量検出手段の出力に応じて前記遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段と、前記平滑化手段は、前記燃料電池出力要求値と前記第１、第２遅れ時間算出手段で設定された遅れ時定数とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとする。
【００１５】
【発明の効果】
第１の発明では、燃料電池に供給される改質ガスを生成する改質反応器を制御する改質反応器の制御装置において、燃料電池で発電すべき要求電力を演算し、この燃料電池出力要求値を遅れ時定数により平滑化し、平滑化した出力に基づいて改質反応器に供給される原燃料の供給量を制御するようにしたので、車両性能の低下を最小限に抑制し、かつバッテリの過充電や過放電を防止することができる。
【００１６】
第２の発明では、平滑化手段を燃料電池出力要求値と遅れ時定数とに基づき燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとしたので、安価にかつ容易な構成とすることができる。
【００１７】
第３の発明では、燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段を備えたので、ドライバの要求により近い形で改質反応器の運転を可能とすることができる。
【００１８】
第４の発明では、バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、バッテリ残容量検出手段の出力に応じて遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段とを備え、平滑化手段を燃料電池出力要求値と第２遅れ時間算出手段が算出した遅れ時定数とに基づき燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとしたので、必要とするバッテリの容量を最小限とすることができる。
【００１９】
第５の発明では、燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、バッテリ残容量検出手段の出力に応じて遅れ時定数を変更する第２遅れ時間算出手段と、第１、第２遅れ時間算出手段の出力を加算する遅れ時定数加算部とを備え、平滑化手段を前記燃料電池出力要求値と前記第１、第２遅れ時間算出手段が算出した遅れ時定数の加算値とに基づき前記燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとしたので、第３と第４の発明の効果を両立させることができる。
【００２０】
第６の発明では、燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、バッテリ残容量検出手段の出力に応じて遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段と、平滑化手段を燃料電池出力要求値と第１遅れ時間算出手段で設定された遅れ時定数とに基づき燃料電池出力要求値を補正する第１フィルタと、第２遅れ時間算出手段の算出した遅れ時定数と第１フィルタが補正した補正燃料電池出力要求値とに基づき、燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出する第２フィルタとしたので、より滑らかに出力要求値を平滑化できる。
【００２１】
第７の発明では、燃料電池出力要求値算出手段の出力に応じて遅れ時定数を算出する第１遅れ時間算出手段と、燃料電池で発電した電力を蓄電するバッテリと、バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、バッテリ残容量検出手段の出力に応じて遅れ時定数を算出する第２遅れ時間算出手段と、平滑化手段は、燃料電池出力要求値と前記第１、第２遅れ時間算出手段で設定された遅れ時定数とに基づき燃料電池の目標出力としての第２燃料電池出力要求値を算出するフィルタとしたので、第６の発明の構成に対してフィルタを１つとして簡潔な構成としながら滑らかに出力要求値を平滑化できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態の燃料改質装置の構成を示す。
【００２３】
燃料改質装置１は原燃料（例えば、メタノールなどの炭化水素系燃料と水）を反応させて水素を含んだ改質ガスを生成し改質ガスを燃料電池１０（以下、燃料電池を「ＦＣ」と示す。）に供給する改質反応器２と、改質反応器２に酸化剤としての空気を供給する空気源３（例えば、コンプレッサ）と、ＦＣ１０から排出された改質ガスと酸素を燃焼する燃焼器５と、改質反応器２に導入する原燃料を気化する蒸発器６と、蒸発器６に燃料を供給するための燃料用タンク（純水用タンク７とメタノール用タンク８）と、改質反応器２を制御する制御手段２０から構成される。なお、燃料電池で発電された電力はバッテリ９に蓄電されたり、車両の駆動源として用いられる。
【００２４】
制御手段２０は図２に示すように、ＦＣ１０で発電すべき電力である第１ＦＣ出力要求値を算出する算出手段２１と、第１ＦＣ出力要求値に基づきＦＣ１０が目標とすべき発電量である第２ＦＣ出力要求値を算出する平滑化手段としての遅れフィルタ２２とから構成される。
【００２５】
第１ＦＣ出力要求値算出手段２１は図示しない車両やドライバからの入力情報に基づいてＦＣ１０で発電すべき電力である第１ＦＣ出力要求値を算出する。
【００２６】
遅れフィルタ２２は下式を用いて第１ＦＣ出力要求値から第２ＦＣ出力要求値を算出する。
【００２７】
【数１】
ここで、τは時定数（秒）、ｓはラプラス演算子である。
【００２８】
第２ＦＣ出力要求値に基づいて図示しない改質反応器２に備えられた供給量制御手段（例えば、流量制御バルブ）によって、改質反応器２に供給されるメタノールと水の供給量が制御される。
【００２９】
このような構成とすることで、車両性能の低下を最小限に抑制し、かつバッテリの過充電や過放電を防止することができる。平滑化手段として遅れフィルタ２２を用いたので、安価にかつ容易な構成とすることができる。
【００３０】
図３はＦＣ出力要求値がステップ状であった場合の遅れフィルタ２２の出力例を示したものである。
【００３１】
図４に示す第２の実施形態の制御手段２０は、第１の実施形態の構成に加えて第１遅れ時間算出手段２３を追加したものである。
【００３２】
第１ＦＣ出力要求値算出手段２１は第１実施形態と同様に、ＦＣ１０で発電すべき電力である第１ＦＣ出力要求値を算出する。
【００３３】
遅れフィルタ２２は下式を用いて第１ＦＣ出力要求値から第２ＦＣ出力要求値を算出する。
【００３４】
【数２】
ここで、τ1は時定数（秒）、ｓはラプラス演算子である。
【００３５】
第１遅れ時間算出手段２３は図５に示すマップを用いて時定数τ1を算出するものである。
【００３６】
第１ＦＣ出力要求値の変化量が大きい時は時定数τ1を小さくして、改質反応器２の応答性を高く設定する。第１ＦＣ出力要求値の変化量が小さい時は時定数τ1を大きくして、改質反応器２の応答性を低く設定する。このように設定することで、ＦＣ１０で発生させる電力を第１ＦＣ出力要求値に追従させつつ、微小な変化にまで時々刻々と追随するために生じる効率の低下を抑制することができる。
【００３７】
この制御結果を図６ａ）、図６ｂ）に示す。
【００３８】
図６ａ）に示すものは、第１ＦＣ出力要求値を２倍にして、時定数τ1を一定のままにした場合の応答である。この場合には出力要求値が大きくなると相対的にＦＣ１０からの出力不足分（図中のハッチング部分）が大きくなり、バッテリ９からの持ち出し量が増加する。このときバッテリ９の残容量が少なければ、バッテリ９が過放電の状態に陥ることになる。
【００３９】
図６ｂ）に示すものは、第１ＦＣ出力要求値の変化に比例して時定数τ1を減少させた場合の応答で、この場合にはＦＣ１０からの出力不足分が減少し、バッテリ９からの持ち出し量が減少する（図中のハッチング部分が減少した持ち出し量を示す）。
【００４０】
このようにＦＣ出力要求値の変化に応じて時定数τ1を変化させることで、加減速時のバッテリ９の充放電量を自在に制御することができる。したがって、ドライバの要求により近い形で改質反応器の運転を可能とすることができる。
【００４１】
図７は本実施形態の制御内容を説明するフローチャートである。
【００４２】
ＳＴＥＰ１で第１ＦＣ出力要求値を読込み、ＳＴＥＰ２で図５に示すマップを用いて時定数τ1を検索する。
【００４３】
ＳＴＥＰ３で式（２）を用いて第２ＦＣ出力要求値を算出し、ＳＴＥＰ４で第２ＦＣ出力要求値を改質反応器２に出力する。
【００４４】
図８に示す第３の実施形態の制御手段２０について説明する。第３の構成は第２の実施形態の構成の第１遅れ時間算出手段２３に変えて第２遅れ時間算出手段２４を設けるとともに、バッテリ９の残容量を検出する手段２５を備えたものである。
【００４５】
第１ＦＣ出力要求値算出手段２１が第１、２実施形態と同様に、ＦＣ１０で発電すべき電力である第１ＦＣ出力要求値を算出する。
【００４６】
バッテリ９の残容量検出手段２５は、たとえばバッテリ９がフル充電状態のときを初期値として充放電量を積分してバッテリ９の残容量を求めるものである。
【００４７】
遅れフィルタ２２は下式を用いて第１ＦＣ出力要求値から第２ＦＣ出力要求値を算出する。
【００４８】
【数３】
ここで、τ2は時定数（秒）、ｓはラプラス演算子である。
【００４９】
第２遅れ時間算出手段２４は図９に示すマップを用いて時定数τ2を算出するものである。
【００５０】
図９に示すように第１ＦＣ出力要求値が増加方向にある場合は、残容量に応じて大きな時定数（τ2i）を、減少方向にある場合には、残容量に応じて小さな時定数（τ2d）を用いる。その制御結果を示したものが図１０ａ）と図１０ｂ）である。
【００５１】
図１０ａ）は、第１ＦＣ出力要求値が増加する場合の制御結果を示しており、時定数（τ2）が大きいと、ＦＣ１０から取り出せる電力の減少が遅れるためバッテリ９からの放電量が増加する。このときバッテリ９の残容量が少なければバッテリ９は過放電状態をなる（図中の実線で示す応答となる）。そこで残容量が少ない場合には、時定数（τ2）を小さくすると、図中の破線で示す応答となり、バッテリ９からの放電量を削減することができる（図中のハッチング部分で示す領域が削減できた放電量を示す）。
【００５２】
図１０ｂ）は、第１ＦＣ出力要求値が減少する場合の制御結果を示しており、時定数（τ2）が大きいと、ＦＣ１０から取り出せる電力の増加が遅れるためバッテリ９への充電量が増加する。このときバッテリ９の残容量が多ければ、バッテリ９は過充電状態をなる（図中の実線で示す応答となる）。そこで残容量が多い場合には、時定数（τ2）を大きくすると、図中の破線で示す応答となり、バッテリ９への充電量を削減することができる（図中のハッチング部分で示す領域が削減できた充電量を示す）。
【００５３】
このようにバッテリ９の残容量に応じて時定数（τ2）を変化させることにより加減速時のバッテリ９の充放電量を自在に制御することができる。またバッテリ９の容量を最小限とすることができるという効果がある。
【００５４】
図１１は、本実施形態の制御内容を説明するフローチャートである。
【００５５】
ＳＴＥＰ１、２で第１ＦＣ出力要求値とバッテリ９の残容量を読込む。
【００５６】
ＳＴＥＰ３で第１ＦＣ出力要求値は増加方向にあるかどうかを判断し、増加傾向にある場合にはＳＴＥＰ４に、減少傾向にある場合にはＳＴＥＰ６に進む。
【００５７】
ＳＴＥＰ４で図９のマップを用いて時定数（τ2i）を検索し、ＳＴＥＰ５で時定数（τ2）に時定数（τ2i）を代入する。
【００５８】
ＳＴＥＰ６で図９のマップを用いて時定数（τ2d）を検索し、ＳＴＥＰ７で時定数（τ2）に時定数（τ2d）を代入する。
【００５９】
ＳＴＥＰ８で式（３）を用いて第２ＦＣ出力要求値を算出し、ＳＴＥＰ９で改質反応器２に出力する。
【００６０】
図１２に示す第４の実施形態の制御手段２０は、ＦＣで発電すべき電力である第１ＦＣ出力要求値を算出する算出手段２１と、第１ＦＣ出力要求値に基づきＦＣ１０が目標とすべき発電量である第２ＦＣ出力要求値を算出する遅れフィルタ２２と、第１遅れ時間算出手段２３と、第２遅れ時間算出手段２４と、バッテリ９の残容量を検出する手段２５と、遅れ時定数加算部２６から構成される。
【００６１】
遅れフィルタ２２と遅れ時定数加算部２６を除く構成はこれまで説明した実施例と同様の構成であるので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
遅れ時定数加算部２６は、第１遅れ時間算出手段２３と、第２遅れ時間算出手段２４とで算出された時定数τ1とτ2を加算する。
【００６３】
遅れフィルタ２２では下式を用いて第２ＦＣ出力要求値を算出する。
【００６４】
【数４】
図１３に遅れフィルタ２２の出力例を示す。これまで説明したように遅れフィルタ２２の出力は、第１遅れ時間算出手段２３と第２遅れ時間算出手段２４とで算出された遅れの合計で示される。
【００６５】
図１４は、本実施形態の制御内容を説明するフローチャートである。多くのＳＴＥＰで行われる内容は図７と図１１で説明したものと同様であり、新規の制御内容である遅れ時定数加算部２６に関するＳＴＥＰ７についてのみ説明する。ＳＴＥＰ７は遅れフィルタ２２と遅れ時定数加算部２６とを用いて時定数τ1とτ2から第２ＦＣ出力要求値を出力するものである。
【００６６】
このような構成とすることで、第２と第３の実施形態の効果を両立させることができる。
【００６７】
図１５に示す第５の実施形態の制御手段２０は、第１ＦＣ出力要求値を算出する算出手段２１と、第１遅れ時間算出手段２３と、バッテリ９の残容量を検出する手段２５と、バッテリの残容量に基づき遅れ時定数τ2を算出する第２遅れ時間算出手段２４と、第１ＦＣ出力要求値と第１遅れ時間算出手段２３の算出した時定数τ1に基づき第２遅れ時間算出手段２４にＦＣ出力要求値を出力する平滑化手段としての第１遅れフィルタ２７と、第１遅れフィルタ２７と第２遅れ時間算出手段２４の算出した時定数τ2に基づき第２ＦＣ出力要求値ｕ2を算出する平滑化手段としての第２遅れフィルタ２８とから構成される。
【００６８】
第１遅れフィルタ２７で出力要求値ｕ1を算出する演算式は前記式（２）で演算され、第２遅れフィルタ２８の第２ＦＣ出力要求値ｕ2を算出する演算式は下式で演算される。
【００６９】
【数５】
つまり、第２ＦＣ出力要求値を算出するにあたり第２遅れフィルタ２８はＦＣ出力要求値算出手段２１の出力ではなく、第１遅れフィルタ２７の出力を用いて第２ＦＣ出力要求値を算出する。
【００７０】
本実施形態の出力例を図１６に示す。また制御内容を示すフローチャートを図１７に示す。
【００７１】
簡単に説明すると、ＳＴＥＰ３で第１遅れフィルタ２７を用いて、第１ＦＣ出力要求値ｕ1を算出し、次にＳＴＥＰ５からＳＴＥＰ９で時定数τ2を算出する。
【００７２】
ＳＴＥＰ１０で第２遅れフィルタ２８を用いて、時定数τ2と第１ＦＣ出力要求値ｕ1とから第２ＦＣ出力要求値ｕ2を算出する。
【００７３】
このような構成とすることで、より滑らかに出力要求値を平滑化できるという効果がある。
【００７４】
図１８に第６の実施形態の制御手段２０を示し、その構成は、第５の実施形態に対し、第１遅れフィルタ２７を廃止し、第２遅れフィルタ２８の代わりに平滑化手段として第３遅れフィルタ２９を設けたものである。第３遅れフィルタ２９には第１、第２遅れ時間算出手段２３、２４で算出された時定数τ1とτ2とが入力されるとともに、ＦＣ出力要求値算出手段２１から第１ＦＣ出力要求値が入力され、次式から第２出力要求値が算出される。
【００７５】
この実施形態の出力例は図１６と同様となる。またこの実施形態の制御内容については図１９のフローチャートによる。第５の実施形態のフローチャートに比較して、第１遅れフィルタの廃止に伴う遅れフィルタ演算が削除される（図１７のＳＴＥＰ３が削除される）点と、ＳＴＥＰ９の遅れフィルタ演算部の演算内容が異なっている（演算式が式（５）から式（６）に変更される）点が第５の実施形態のフローチャートと異なる点である。
【００７６】
このような構成としたので、第５の実施形態の構成に対してフィルタを１つとして簡潔な構成としながら滑らかに出力要求値を平滑化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の全体構成図である。
【図２】  同じく制御手段の構成図である。
【図３】  同じく制御手段の演算結果を示す図である。
【図４】  第２実施形態の制御手段の構成図である。
【図５】  同じく時定数τ1を算出するためのマップである。
【図６】ａ）同じく制御手段の演算結果を示す図である。
ｂ）同じく制御手段の演算結果を示す図である。
【図７】  同じく制御手段の制御内容を説明するフローチャートである。
【図８】  第３実施形態の制御手段の構成図である。
【図９】  同じく時定数τ2を算出するためのマップである。
【図１０】ａ）同じく制御手段の演算結果を示す図である。
ｂ）同じく制御手段の演算結果を示す図である。
【図１１】  同じく制御手段の制御内容を説明するフローチャートである。
【図１２】  第４の実施形態の制御手段の構成図である。
【図１３】  同じく制御手段の演算結果を示す図である。
【図１４】  同じく制御手段の制御内容を説明するフローチャートである。
【図１５】  第５の実施形態の制御手段の構成図である。
【図１６】  同じく制御手段の演算結果を示す図である。
【図１７】  同じく制御手段の制御内容を説明するフローチャートである。
【図１８】  第６の実施形態の制御手段の構成図である。
【図１９】  同じく制御手段の制御内容を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  制御手段
２  改質反応器
３  空気源
４  一酸化炭素除去器
５  蒸発器
６  純水タンク
７  メタノールタンク
１０  燃料電池
【数１】0003744341.tif 000002
【数２】0003744341.tif 000003
【数３】0003744341.tif 000004
【数４】0003744341.tif 000005
【数５】0003744341.tif 000006
【数６】0003744341.tif 000007
【図１】
0003744341.tif 000008
【図２】
0003744341.tif 000009
【図３】
0003744341.tif 000010
【図４】
0003744341.tif 000011
【図５】
0003744341.tif 000012
【図６ａ】
0003744341.tif 000013
【図６ｂ】
0003744341.tif 000014
【図７】
0003744341.tif 000015
【図８】
0003744341.tif 000016
【図９】
0003744341.tif 000017
【図１０ａ】
0003744341.tif 000018
【図１０ｂ】
0003744341.tif 000019
【図１１】
0003744341.tif 000020
【図１２】
0003744341.tif 000021
【図１３】
0003744341.tif 000022
【図１４】
0003744341.tif 000023
【図１５】
0003744341.tif 000024
【図１６】
0003744341.tif 000025
【図１７】
0003744341.tif 000026
【図１８】
0003744341.tif 000027
【図１９】
0003744341.tif 000028