JP2003212508A - 改質システムの水供給制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改質システムの過渡応答性を向上する。 【解決手段】 原燃料をガス化したのち改質して水素リ
ッチなガスを生成する改質器２と、改質器２で生成され
た生成ガスに含まれる一酸化炭素をシフト反応により除
去するシフター４と、原燃料に対して水を供給するメイ
ンインジェクタ１３と、を備えた改質システムにおける
水供給制御方法において、湿度センサ２７により生成ガ
スの湿度を検出し、検出された湿度に応じてメインイン
ジェクタ１３による水供給量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、改質器とシフタ
ーとを備えた改質システムにおける水供給制御方法に関
するものであり、特に、シフターに流入するガスの水分
濃度を制御可能な改質システムの水供給制御方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池への燃料ガスの供給方法とし
て、メタノールやガソリンなどの炭化水素を含む原燃料
を、改質システムによって水素リッチな燃料ガス（以
下、水素リッチガスと略す）に改質し、この水素リッチ
ガスを燃料電池の燃料ガスとして供給する場合がある
（特開２０００−３０２４０８号公報等）。例えば、原
燃料であるガソリンを水素リッチガスに改質する改質シ
ステムでは、蒸発器で生成した水蒸気と原燃料であるガ
ソリンとを混合させて改質器に供給し、改質器において
ガソリンを改質反応させて水素リッチガスに改質する。
この水素リッチな改質ガス中には、副反応により発生し
た一酸化炭素（ＣＯ）が含まれており、燃料電池に供給
される改質ガス中のＣＯ濃度が高いと、燃料電池のアノ
ードがＣＯ被毒され、燃料電池は出力低下を招く虞があ
る。そこで、この改質システムでは、改質器の下流に熱
交換器、シフター、ＣＯ除去器を順に設け、前記熱交換
器で改質ガスを所定温度まで低下させた後、前記シフタ
ーで改質ガス中のＣＯをシフト反応により二酸化炭素
（ＣＯ₂）に変成し、さらに残留するＣＯを前記ＣＯ除
去器で酸化させてＣＯ₂に変えることにより、改質ガス
中のＣＯ濃度を低減させてからこの改質ガスを燃料電池
のアノードに燃料ガス（水素リッチガス）として供給す
るようにしている。

【０００３】このような改質システムおよび燃料電池を
搭載した燃料電池自動車では、過渡変動に対する迅速な
応答性が要求される。この場合、燃料電池本体の応答性
は極めて優れており、燃料電池自動車の過渡応答性は改
質システムの過渡応答性によって決定されると言える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の改質
システムでは、改質システムが定常状態である時も過渡
状態である時も、水と炭化水素系燃料（前例ではガソリ
ン）の噴射比率、すなわち、スチーム／カーボンｍｏｌ
比率（以下、Ｓ／Ｃ比と略す）が一定になるように供給
水量および燃料量を制御していた。ところが、水と燃料
では蒸発潜熱が相違するので、過渡時には改質器に流入
するガス（以下、改質器入口ガスと略す）の実質的なＳ
／Ｃ比が安定せず、その結果、改質器から流出する改質
ガス（以下、改質器出口ガスと略す）のＣＯ濃度が安定
しなくなるという問題が生じた。詳述すると、改質器内
では、改質反応により生じたＣＯ₂と水素（Ｈ）が副反
応を起こし、［化１］に示されるような可逆反応が生じ
る。

【０００５】

【化１】

【０００６】この可逆反応における平衡定数Ｋｐは［数
１］に示すように表される。また、図１６はこの平衡定
数Ｋｐと温度との関係を示している。

【０００７】

【数１】

【０００８】ここで、例えば、改質システムの出力を増
大した場合（燃料電池自動車用の改質システムであれば
車両の加速時に相当）、定常時と同じＳ／Ｃ比で水およ
び燃料を増大させても、前述したように蒸発潜熱の相違
に起因して水が蒸発しにくいため、改質器入口ガスの実
質的なＳ／Ｃ比は定常時よりも燃料リッチ（換言すれ
ば、水の濃度が減少）となる。この現象は出力増大率
（車両の加速率）が高ければ高いほど顕著に現れる。そ
して、改質器内の温度が一定に制御されているものとす
ると、平衡定数Ｋｐは固定になり、改質器内の水の濃度
が減ると、前記平衡がＣＯリッチサイドに移行し、ＣＯ
濃度が上昇する。

【０００９】図６は、出力増大時における前記熱交換器
から流出するガス（以下、熱交換器出口ガスと略す）の
水分濃度の挙動を実験的に求め、その実験結果をグラフ
化したものであり、図において実線は上述の如く定常時
と同じＳ／Ｃ比で水および燃料の供給量を制御した場合
を示している。この実験結果から、出力信号の増加に伴
って、熱交換器出口ガスの水分濃度が低下することがわ
かる。また、図７は、出力増大時における前記シフター
から流出するガス（以下、シフター出口ガスと略す）の
ＣＯ濃度の挙動を実験的に求め、その実験結果をグラフ
化したものであり、図において実線は上述の如く定常時
と同じＳ／Ｃ比で水および燃料の供給量を制御した場合
を示している。この実験結果から、出力信号の増加に伴
って、シフター出口ガスのＣＯ濃度が上昇することがわ
かる。

【００１０】このようにしてシフター出口ガスのＣＯ濃
度が上昇すると、ＣＯ除去器に対する負荷が大きくな
り、したがって、ＣＯ除去器では多量のＣＯを除去する
ために過剰な酸化用空気を供給しなければならなくなる
が、そうすると、せっかく燃料電池用の燃料として発生
させた水素までも燃焼させてしまう結果となり、システ
ム効率が低下してしまう。

【００１１】また、改質システムの出力急増後（急加速
後）の出力減少時（減速時）には、出力急増時に蒸発せ
ずに蒸発器内に滞留していた水が遅れて蒸発することか
ら、出力減少時に定常時と同じＳ／Ｃ比で水および燃料
を減少させても、改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比は
定常時よりも水リッチとなる。その結果、改質器内にお
ける前記平衡がＣＯリーンサイドに移行し、ＣＯ濃度が
低下する。この場合、Ｓ／Ｃ比を一定でＣＯ除去器にＣ
Ｏ酸化用空気を供給する際には、実質の空気が過剰とな
り、水素を燃焼させてしまい、やはり効率を低下させ
る。そこで、この発明は、シフターに流入するガスの水
分濃度を安定させることができる改質システムの水供給
制御方法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この出願の第１の発明は、原燃料（例えば、後述す
る実施の形態におけるガソリン）をガス化したのち改質
して水素リッチなガスを生成する改質器（例えば、後述
する実施の形態における改質器２）と、前記改質器で生
成された生成ガス（例えば、後述する実施の形態におけ
る改質ガス）に含まれる一酸化炭素をシフト反応により
除去するシフター（例えば、後述する実施の形態におけ
るシフター４）と、前記原燃料に対して水を供給する第
１の水供給手段（例えば、後述する実施の形態における
水供給管１１、第１制御弁１２、メインインジェクタ１
３）と、を備えた改質システムにおける水供給制御方法
において、前記生成ガスの湿度を検出し、検出された湿
度に応じて前記第１の水供給手段による水供給量を制御
することを特徴とする。

【００１３】このように構成することにより、検出した
生成ガスの湿度が低い時には第１の水供給手段による水
供給量を増大させることにより、生成ガスの水分濃度を
上げることができ、検出した生成ガスの湿度が高い時に
は第１の水供給手段による水供給量を減少させることに
より、生成ガスの水分濃度を下げることができる。した
がって、シフターに流入する生成ガスの水分濃度を常に
安定させることが可能になる。

【００１４】また、この出願の第２の発明は、原燃料
（例えば、後述する実施の形態におけるガソリン）をガ
ス化したのち改質して水素リッチなガスを生成する改質
器（例えば、後述する実施の形態における改質器２）
と、前記改質器で生成された生成ガス（例えば、後述す
る実施の形態における改質ガス）に含まれる一酸化炭素
をシフト反応により除去するシフター（例えば、後述す
る実施の形態におけるシフター４）と、前記原燃料に対
して水を供給する第１の水供給手段（例えば、後述する
実施の形態における水供給管１１、第１制御弁１２、メ
インインジェクタ１３）と、を備えた改質システムにお
ける水供給制御方法において、前記生成ガスに対して水
を供給する第２の水供給手段（例えば、後述する実施の
形態における水供給管１７、第２制御弁１８、サブイン
ジェクタ１９）を備え、前記生成ガスの湿度を検出し、
検出された湿度に応じて前記第２の水供給手段による水
供給量を制御することを特徴とする。

【００１５】このように構成することにより、検出した
生成ガスの湿度が低い時には、第２の水供給手段による
水供給量を増大させることにより、シフターに流入する
生成ガスの水分濃度を上げることができる。したがっ
て、シフターに流入する生成ガスの水分濃度を安定させ
ることが可能になる。

【００１６】前記第１の発明あるいは第２の発明におい
て、前記生成ガスの湿度が低くなるにしたがって前記水
供給量を増大するように制御すると、検出した生成ガス
の湿度が低ければ低いほど水供給量を急増させることが
できるので、シフターに流入する生成ガスの水分濃度を
迅速に上げることができる。

【００１７】また、この出願の第３の発明は、原燃料
（例えば、後述する実施の形態におけるガソリン）をガ
ス化したのち改質して水素リッチなガスを生成する改質
器（例えば、後述する実施の形態における改質器２）
と、前記改質器で生成された生成ガス（例えば、後述す
る実施の形態における改質ガス）に含まれる一酸化炭素
をシフト反応により除去するシフター（例えば、後述す
る実施の形態におけるシフター４）と、前記原燃料に対
して水を供給する第１の水供給手段（例えば、後述する
実施の形態における水供給管１１、第１制御弁１２、メ
インインジェクタ１３）と、を備えた改質システムにお
ける水供給制御方法において、前記改質システムに要求
される生成ガス量の変化率を算出し、この変化率に応じ
て前記第１の水供給手段による水供給量を制御すること
を特徴とする。

【００１８】このように構成することにより、算出され
た生成ガス量の変化率から改質システムが出力増大時か
出力減少時かを判定することができ、出力増大時である
と判定された時には、第１の水供給手段による水供給量
を増大させることにより、生成ガスの水分濃度を上げる
ことができ、出力減少時であると判定された時には、第
１の水供給手段による水供給量を減少させることによ
り、生成ガスの水分濃度を下げることができる。したが
って、シフターに流入する生成ガスの水分濃度を常に安
定させることが可能になる。

【００１９】また、この出願の第４の発明は、原燃料
（例えば、後述する実施の形態におけるガソリン）をガ
ス化したのち改質して水素リッチなガスを生成する改質
器（例えば、後述する実施の形態における改質器２）
と、前記改質器で生成された生成ガス（例えば、後述す
る実施の形態における改質ガス）に含まれる一酸化炭素
をシフト反応により除去するシフター（例えば、後述す
る実施の形態におけるシフター４）と、前記原燃料に対
して水を供給する第１の水供給手段（例えば、後述する
実施の形態における水供給管１１、第１制御弁１２、メ
インインジェクタ１３）と、を備えた改質システムにお
ける水供給制御方法において、前記生成ガスに対して水
を供給する第２の水供給手段（例えば、後述する実施の
形態における水供給管１７、第２制御弁１８、サブイン
ジェクタ１９）を備え、前記改質システムに要求される
生成ガス量の変化率を算出し、この変化率に応じて前記
第２の水供給手段による水供給量を制御することを特徴
とする。

【００２０】このように構成することにより、算出され
た生成ガス量の変化率から改質システムが出力増大時か
出力減少時かを判定することができ、出力増大時と判定
された時には、第２の水供給手段による水供給量を増大
させることにより、シフターに流入する生成ガスの水分
濃度を上げることができる。したがって、シフターに流
入する生成ガスの水分濃度を常に安定させることが可能
になる。

【００２１】前記第３の発明あるいは第４の発明におい
て、生成ガス量の変化率を、改質システムが搭載される
車両のアクセルの開度の変化率から求めるようにした場
合には、車両の過渡状態に改質システムを素早く追従さ
せることができる。

【００２２】また、前記第３の発明あるいは第４の発明
において、生成ガス量の変化率が正方向に増大するにし
たがって水供給量の増加を大きくするように制御した場
合には、生成ガス量の変化率が正方向に増大すればする
ほど水供給量を急増させることができるので、シフター
に流入する生成ガスの水分濃度を迅速に上げることがで
きる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る改質システ
ムの水供給制御方法の実施の形態を図１から図１５の図
面を参照して説明する。なお、以下に記載する各実施の
形態における改質システムは、燃料電池自動車に搭載さ
れたエネルギー発生装置としての燃料電池に供給される
燃料ガスを生成する改質システムとしての態様であり、
改質システムは、前述したように、ガソリンまたはメタ
ノールなどの炭化水素を含む原燃料を、水蒸気改質等に
より水素リッチガスに改質し、燃料電池に供給する。

【００２４】〔第１の実施の形態〕初めに、この発明の
第１の実施の形態を図１から図８の図面を参照して説明
する。図１は改質システムの概略構成を示している。こ
の実施の形態における改質システムは、蒸発器１、オー
トサーマル式の改質器２、熱交換器３、シフター４、熱
交換器付きＣＯ除去器５、を主要構成としており、原燃
料としてのガソリンを水素リッチガスに改質して燃料電
池５０に供給する。燃料電池５０は固体高分子電解質膜
型の燃料電池であり、アノードに供給される燃料ガス中
の水素と、カソードに供給される酸化剤ガスとしての空
気中の酸素との電気化学反応により発電を行う。

【００２５】蒸発器１には、水供給管１１および第１制
御弁１２を介してメインインジェクタ１３から水が供給
されるとともに、空気供給管１４を介して改質用空気が
供給されるようになっている。メインインジェクタ１３
から供給される水の供給量は、制御装置９０からの指令
に基づいて第１制御弁１２によって制御可能になってい
る。なお、この実施の形態の形態において、水供給管１
１、第１制御弁１２、メインインジェクタ１３は、第１
の水供給手段を構成する。また、蒸発器１は内部に触媒
燃焼器（図示せず）を備えており、燃料電池５０から排
出される水素オフガスと空気オフガスがオフガス管２
３，２４を介してこの触媒燃焼器に導入されて燃焼さ
れ、この時に発生する熱で、蒸発器１に導入される前記
水を気化させて水蒸気にするとともに、改質用空気を加
熱する。

【００２６】蒸発器１で発生させた水蒸気と加熱された
改質用空気は、混合されて蒸発器１から原料ガス供給管
１５を介し、熱交換器３を経由して改質器２に供給され
る。また、原料ガス供給管１５において熱交換器３より
も上流側の所定部位には、燃料供給装置６により原燃料
としてのガソリンが噴射されるようになっており、原料
ガス供給管１５内に噴射されたガソリンは水蒸気および
改質用空気の熱によって気化されて原燃料ガスとなり、
水蒸気および改質用空気と混合されて原料ガス供給管１
５を流れていく。以下、水蒸気、改質用空気、原燃料ガ
ス（ガソリン）の混合流体を原料ガスと称す。原料ガス
供給管１５内に噴射されるガソリンの噴射量は、制御装
置９０からの指令に基づき燃料供給装置６によって制御
可能になっている。また、原料ガスは熱交換器３を通過
する際に、改質器２から流出する高温の改質ガスと非接
触で熱交換することによって加熱され、原料ガス中に液
状のガソリンが存在している場合にはこれを気化させ
る。

【００２７】改質器２は内部に改質触媒を備えており、
この改質触媒の触媒作用により改質器２内で部分酸化と
水蒸気改質が行われ、その結果、原料ガス中のガソリン
（原燃料ガス）は水素リッチな改質ガス（生成ガス）に
改質される。前記改質触媒としては、Ｐｔ，Ｒｈ等の貴
金属触媒、またはＮｉ触媒を例示することができる。な
お、この改質ガスには、副反応により生じたＣＯが数％
程度含まれている。

【００２８】改質器２で改質された改質ガスは、改質ガ
ス供給管１６を介して熱交換器３に供給される。改質ガ
スは極めて高温であり、この高温のまま下流のシフター
４に供給することができないので、熱交換器３において
原料ガス供給管１５を流れる原料ガスと非接触で熱交換
することにより、改質ガスを冷却する。これと同時に、
前述したように改質ガスの排熱を利用して原料ガスを加
熱している。

【００２９】改質ガス供給管１６の途中には、水供給管
１７および第２制御弁１８を介してサブインジェクタ１
９から水が供給可能にされており、制御装置９０からの
指令に基づき第２制御弁１８によって供給水量を制御す
ることができるようになっている。なお、この実施の形
態において、水供給管１７、第２制御弁１８、サブイン
ジェクタ１９は、第２の水供給手段を構成する。

【００３０】熱交換器３で冷却された改質ガスは改質ガ
ス供給管２０を介してシフター４に供給される。前述し
たように、改質器２から出てくる改質ガスはＣＯ濃度が
高く、これをそのまま燃料電池５０のアノードに供給す
ることができないので、シフター４によりＣＯを除去す
る。シフター４は内部にシフト触媒を備えており、この
シフト触媒の触媒作用によりシフター４の内部でシフト
反応が行われ、改質ガス中の多くのＣＯがＣＯ₂に変成
せしめられる。前記シフト触媒としては、Ｐｔ系または
ＣｕＺｎ触媒を例示することができる。

【００３１】シフター４によってＣＯを除去せしめられ
た改質ガスは改質ガス供給管２１を介してＣＯ除去器５
に供給される。ＣＯ除去器５は内部にＣＯを選択酸化す
るＣＯ除去触媒を備えており、このＣＯ除去触媒の触媒
作用により改質ガス中に微量に残留するＣＯがＣＯ₂に
酸化せしめられる。ＣＯ除去触媒としては、白金（Ｐ
ｔ）やルテニウム（Ｒｕ）等の酸化触媒を例示すること
ができる。また、ＣＯ除去器５は熱交換器５ａを内蔵し
た構造にされており、改質ガスはＣＯ除去器５を通過す
る間に冷却される。このようにしてＣＯを除去されると
ともに所定温度まで冷却された改質ガスは、ＣＯ除去器
５から水素リッチガス供給管２２を介して、水素リッチ
ガスとして燃料電池１のアノードに供給される。

【００３２】また、改質ガス供給管２０には、改質ガス
供給管２０を流れる改質ガスの一部を分岐して流すバイ
パス管２５が接続されており、バイパス管２５には、バ
イパス管２５を流れる改質ガスを所定温度まで冷却する
ガス冷却器２６と、ガス冷却器２６で冷却された改質ガ
スの湿度を検出する湿度センサ２７が設けられている。
すなわち、湿度センサ２７は、熱交換器３から流出する
改質ガスの湿度を検出する。

【００３３】この改質システムにおいては、改質システ
ムで生成される水素リッチガス（換言すれば、ＣＯ除去
器５から燃料電池５０に燃料ガスとして供給される燃料
ガス）の流量が定常状態である時には、メインインジェ
クタ１３から蒸発器１に供給される水と、燃料供給装置
６から原料ガス供給管１５に噴射される燃料との比、す
なわちＳ／Ｃ比が一定値となるように、メインインジェ
クタ１３からの水噴射量と燃料供給装置６からの燃料噴
射量を制御する。なお、この定常時にはサブインジェク
タ１９からの水噴射は行わない。

【００３４】しかしながら、改質システムで生成される
水素リッチガスの流量が過渡状態である時にも、定常状
態と同じＳ／Ｃ比でメインインジェクタ１３からの水噴
射量と燃料供給装置６からの燃料噴射量を制御したので
は、前述したようにシフター４から流出する改質ガス
（以下、シフター出口ガスと略す）のＣＯ濃度が安定し
なくなり、これに起因して問題が生じることは前述した
とおりである。すなわち、出力増大時（車両加速時）に
は、シフター出口ガス中のＣＯ濃度が高くなってＣＯ除
去器５の負荷が大きくなり、ＣＯ除去器５に酸化用空気
を定常時よりも過剰に供給しなければならなくなり、そ
の結果、改質ガス中の水素まで燃焼させてしまい、シス
テム効率が悪くなる。

【００３５】本発明者は、上述のように出力増大時にシ
フター出口ガスのＣＯ濃度が高くなるのは、シフター４
に流入する改質ガス（換言すれば、改質器２から流出す
る改質ガス）の水分濃度が低いことに原因があると推察
した。そこで、これを裏付けるために、シフター４に流
入する改質ガス（以下、シフター入口ガスと略す）のＣ
Ｏ濃度を一定にして、該改質ガスの水分濃度だけを変え
て、シフター出口ガスのＣＯ濃度を測定したところ、図
２および図３の実験結果を得た。この実験結果から、シ
フト触媒を同一温度で比較すると、水分濃度が高いほど
シフター出口ガスのＣＯ濃度が低くなることがわかる。
例えば、シフト触媒温度Ｔ１では、シフター入口ガスの
水分濃度が２０％の時にシフター出口ガスのＣＯ濃度が
１．４％であるのに対して、シフター入口ガスの水分濃
度が３０％の時にはシフター出口ガスのＣＯ濃度が０．
８％に低下する。

【００３６】そこで、第１の実施の形態では、シフター
入口ガスの水分濃度を一定に制御することにより、シフ
ター出口ガスのＣＯ濃度が一定になるようにした。そし
て、シフター入口ガスの水分濃度を一定に制御するため
に、シフター入口ガスの湿度を湿度センサ２７で検出
し、その検出結果に応じて、サブインジェクタ１９から
水噴射を行ったり、メインインジェクタ１３からの水噴
射量を減量（停止も含む）したりすることとした。

【００３７】次に、この実施の形態における改質システ
ムの水供給制御について、図４のフローチャートに従っ
て説明する。図４に示すフローチャートは水供給制御ル
ーチンを示し、この水供給制御ルーチンは、改質システ
ムの暖機完了後、ＥＣＵ９０によって一定時間毎に実行
される。

【００３８】初めに、湿度センサ２７により検出された
シフター入口ガスの湿度を読み込み（ステップＳ１０
１）、その湿度値に基づき、図５に示す湿度・Ｓ／Ｃマ
ップを参照して、改質器２に流入するガス（以下、改質
器入口ガスと略す）の実質的なＳ／Ｃ比を算出する（ス
テップＳ１０２）。なお、図５の湿度・Ｓ／Ｃマップ
は、予め実験的に求めた改質器入口ガスの実質的なＳ／
Ｃ比とシフター入口ガスの湿度との関係に基づいて作成
されており、湿度が低いほどＳ／Ｃ比は小さくなってい
る。

【００３９】次に、ステップＳ１０２で算出した改質器
入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比が、目標Ｓ／Ｃ比よりも小
さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。なお、こ
の目標Ｓ／Ｃ比は、改質システムの定常時におけるＳ／
Ｃ比と同じである。ステップＳ１０３における判定結果
が「ＹＥＳ」（目標Ｓ／Ｃ比よりも小さい：燃料リッ
チ）である場合は、サブインジェクタ１９からの水噴射
を実行して（ステップＳ１０４）、本ルーチンの実行を
一旦終了する。この場合、サブインジェクタ１９からの
水噴射量は、ステップＳ１０２で算出した改質器入口ガ
スの実質的なＳ／Ｃ比と目標Ｓ／Ｃ比との差に基づいて
算出される水の不足分とする。

【００４０】なお、シフター入口ガスの湿度が低いほど
改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比は小さく、実質的な
Ｓ／Ｃ比と目標Ｓ／Ｃ比との差は大きくなり、水の不足
量が多くなる。したがって、シフター入口ガスの湿度が
低いほど、サブインジェクタ１９からの水噴射量を多く
する。これにより、シフター４に流入する改質ガスの水
分濃度を迅速に上げることができ、ひいては、改質シス
テムの過渡応答性が向上する。

【００４１】一方、ステップＳ１０３における判定結果
が「ＮＯ」（目標Ｓ／Ｃ比より小さくない）である場合
は、ステップＳ１０２で算出した改質器入口ガスの実質
的なＳ／Ｃ比が目標Ｓ／Ｃ比よりも大きいか否かを判定
する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５における
判定結果が「ＹＥＳ」（目標Ｓ／Ｃ比より大きい：水リ
ッチ）である場合は、メインインジェクタ１３からの水
噴射量を減量し（ステップＳ１０６）、本ルーチンの実
行を一旦終了する。ここで、水噴射量の減量には、水噴
射量をゼロにする（すなわち、メインインジェクタ１３
からの水噴射を停止する）場合も含むものとする。この
場合、メインインジェクタ１３からの水噴射の減少量
は、ステップＳ１０２で算出した改質器入口ガスの実質
的なＳ／Ｃ比と目標Ｓ／Ｃ比との差に基づいて算出す
る。ステップＳ１０５における判定結果が「ＮＯ」（目
標Ｓ／Ｃ比より大きくない）である場合は、ステップＳ
１０２で算出した改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比が
目標Ｓ／Ｃ比と一致しているので、現状を維持して本ル
ーチンの実行を一旦終了する。

【００４２】図６および図７における一点鎖線は、前述
のように水供給制御を実行した時のシフター入口ガスの
水分濃度とシフター出口ガスのＣＯ濃度を測定した結果
である。図６に示す実験結果から、前述のように水供給
制御を行うと、出力信号の増加があった時にもシフター
入口ガスの水分濃度が従来よりも格段に安定することが
わかる。また、図７に示す実験から、前述のように水供
給制御を行うと、出力信号の増加があった時にもシフタ
ー出口ガスのＣＯ濃度が従来よりも格段に安定すること
がわかる。すなわち、シフター入口ガスの水分濃度が安
定すると、シフター４が常に最適条件で運転されるよう
になり、その結果、シフター出口ガスのＣＯ濃度が安定
する。

【００４３】このように過渡時においてもシフター出口
ガスのＣＯ濃度を安定させることができると、ＣＯ除去
器５は定常時と同様の酸化用空気供給量で十分にＣＯ除
去性能を発揮することができるようになり、その結果、
定常時とほぼ同じ水素濃度およびＣＯ濃度の水素リッチ
ガスを生成することができ、その水素リッチガスを燃料
電池５０に供給することができるようになる。すなわ
ち、前述の水供給制御を実行することにより、改質シス
テムは過渡時においてもシステム効率を安定させること
が可能になる。なお、図８に示す水供給制御パターン表
におけるＮＯ．１は、この第１の実施の形態における水
供給制御パターンを示している。

【００４４】〔第２の実施の形態〕次に、この発明の第
２の実施の形態を図９の図面を参照して説明する。前述
した第１の実施の形態では、改質器入口ガスの実質的な
Ｓ／Ｃ比が目標Ｓ／Ｃ比よりも燃料リッチにずれたとき
には、定常状態と同じＳ／Ｃ比でメインインジェクタ１
３からの水噴射量と燃料供給装置６からの燃料噴射量を
制御した上で、サブインジェクタ１９からの水噴射を実
行することにより、シフター入口ガスの水分濃度を安定
させ、シフター出口ガスのＣＯ濃度を安定させるように
している。

【００４５】これに対して、第２の実施の形態では、改
質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比が目標Ｓ／Ｃ比よりも
燃料リッチにずれたときは、メインインジェクタ１３か
らの水噴射量と燃料供給装置６からの燃料噴射量のＳ／
Ｃ比を水リッチ側に意識的にずらすことにより、蒸発器
１における水の蒸発量を積極的に増加させ、これにより
改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比を目標Ｓ／Ｃ比に制
御し、改質器２およびその下流のシステムを定常時と同
じ運転条件で作動させるようにした。

【００４６】なお、第２の実施の形態における改質シス
テムの構成は、第１の実施の形態のシステム構成からサ
ブインジェクタ１９を除いただけであり、それ以外の構
成は全く同じであるので、図１を援用するものとする。
第２の実施の形態における改質システムの水供給制御に
ついて、図９のフローチャートに従って説明する。図９
に示す水供給制御ルーチンも、第１の実施の形態と同
様、改質システムの暖機完了後、ＥＣＵ９０によって一
定時間毎に実行される。

【００４７】初めに、湿度センサ２７により検出された
シフター入口ガスの湿度を読み込み（ステップＳ２０
１）、その湿度値に基づき、図５に示す湿度・Ｓ／Ｃマ
ップを参照して改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比を算
出する（ステップＳ２０２）。次に、ステップＳ２０２
で算出した改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比が、目標
Ｓ／Ｃ比よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２
０３）。なお、この目標Ｓ／Ｃ比は、改質システムの定
常時におけるＳ／Ｃ比と同じである。

【００４８】ステップＳ２０３における判定結果が「Ｙ
ＥＳ」（目標Ｓ／Ｃ比よりも小さい：燃料リッチ）であ
る場合は、メインインジェクタ１３からの水噴射量を定
常時における噴射量よりも増量して（ステップＳ２０
４）、メインインジェクタ１３から噴射される水の量と
燃料供給装置６から噴射される燃料量とから算出される
Ｓ／Ｃ比（以下、見かけ上のＳ／Ｃ比という）を水リッ
チに制御し、本ルーチンの実行を一旦終了する。この場
合、メインインジェクタ１３からの水噴射の増加量は、
ステップＳ２０２で算出した改質器入口ガスの実質的な
Ｓ／Ｃ比と目標Ｓ／Ｃ比との差に基づいて算出される。

【００４９】なお、シフター入口ガスの湿度が低いほど
改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比は小さく、実質的な
Ｓ／Ｃ比と目標Ｓ／Ｃ比との差は大きくなり、水の不足
量が多くなる。したがって、シフター入口ガスの湿度が
低いほど、メインインジェクタ１３からの水噴射の増加
量を多くする。これにより、シフター４に流入する改質
ガスの水分濃度を迅速に上げることができ、ひいては、
改質システムの過渡応答性が向上する。一方、ステップ
Ｓ２０３における判定結果が「ＮＯ」（目標Ｓ／Ｃ比よ
り小さくない）である場合は、ステップＳ２０２で算出
した改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比が目標Ｓ／Ｃ比
よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

【００５０】ステップＳ１０５における判定結果が「Ｙ
ＥＳ」（目標Ｓ／Ｃ比より大きい：水リッチ）である場
合は、メインインジェクタ１３からの水噴射量を減量し
（ステップＳ２０６）、見かけ上のＳ／Ｃ比を燃料リッ
チに制御して、本ルーチンの実行を一旦終了する。ここ
で、水噴射量の減量には、水噴射量をゼロにする（すな
わち、メインインジェクタ１３からの水噴射を停止す
る）場合も含むものとする。この場合、メインインジェ
クタ１３からの水噴射の減少量は、ステップＳ２０２で
算出した改質器入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比と目標Ｓ／
Ｃ比との差に基づいて算出する。ステップＳ２０５にお
ける判定結果が「ＮＯ」（目標Ｓ／Ｃ比より大きくな
い）である場合は、ステップＳ２０２で算出した改質器
入口ガスの実質的なＳ／Ｃ比が目標Ｓ／Ｃ比と一致して
いるので、現状を維持して本ルーチンの実行を一旦終了
する。

【００５１】この第２の実施の形態の水供給制御によれ
ば、改質システムが過渡時においても改質器入口ガスの
実質的なＳ／Ｃ比を定常時のＳ／Ｃ比と同一に制御する
ことができるので、改質器２、シフター４、ＣＯ除去器
５を定常時と同じ運転条件で作動させることができ、そ
の結果、定常時とほぼ同じ水素濃度およびＣＯ濃度の水
素リッチガスを生成することができ、その水素リッチガ
スを燃料電池５０に供給することができるようになる。
すなわち、改質システムは過渡時においてもシステム効
率を安定させることが可能になる。なお、図８に示す水
供給制御パターン表におけるＮＯ．５は、この第２の実
施の形態における水供給制御パターンを示している。

【００５２】また、前述した第１の実施の形態で説明し
た水供給制御と第２の実施の形態で説明した水供給制御
とを組み合わせることも可能であり、図８に示す水供給
制御パターン表におけるＮＯ．２〜ＮＯ．４は、その組
み合わせ例である。以下、各組み合わせパターンについ
て説明する。図８においてＮＯ．２に示す水供給制御パ
ターンは、定常時にはメインインジェクタ１３からの水
噴射だけで水供給制御を実行し、見かけ上のＳ／Ｃ比が
燃料リッチに変動する過渡時には、メインインジェクタ
１３からの水噴射を増量するとともに、サブインジェク
タ１９からの水噴射を実行し、見かけ上のＳ／Ｃ比が水
リッチに変動する過渡時には、メインインジェクタ１３
からの水噴射を減量または停止する。

【００５３】図８においてＮＯ．３に示す水供給制御パ
ターンは、定常時にメインインジェクタ１３からの水噴
射とサブインジェクタ１９から水噴射を実行するものと
し、見かけ上のＳ／Ｃ比が燃料リッチに変動する過渡時
には、メインインジェクタ１３からの水噴射は停止する
とともに、サブインジェクタ１９からの水噴射を増量
し、見かけ上のＳ／Ｃ比が水リッチに変動する過渡時に
は、メインインジェクタ１３およびサブインジェクタ１
９からの水噴射を減量または停止する。

【００５４】図８においてＮＯ．４に示す水供給制御パ
ターンは、定常時にメインインジェクタ１３からの水噴
射とサブインジェクタ１９から水噴射を実行するものと
し、見かけ上のＳ／Ｃ比が燃料リッチに変動する過渡時
には、メインインジェクタ１３およびサブインジェクタ
１９からの水噴射を増量し、見かけ上のＳ／Ｃ比が水リ
ッチに変動する過渡時には、メインインジェクタ１３お
よびサブインジェクタ１９からの水噴射を減量または停
止する。これらＮＯ．２〜ＮＯ．４の水供給制御パター
ンによっても、第１の実施の形態（ＮＯ．１水供給制御
パターン）、あるいは、第２の実施の形態（ＮＯ．２水
供給制御パターン）の場合と同様に、シフター入口ガス
の水分濃度を安定させることができ、過渡時におけるシ
ステム効率を定常時と同様に安定させることが可能にな
る。

【００５５】〔第３の実施の形態〕次に、この発明の第
３の実施の形態を図１０から図１５の図面を参照して説
明する。改質システムに要求される生成ガス量、すなわ
ち改質システムの出力は、燃料電池５０の運転状態によ
って決定され、また燃料電池５０の運転状態は燃料電池
自動車にこの改質システムが搭載された場合ではアクセ
ル開度（または出力指令値）によって決定されるので、
アクセル開度の変化から改質システムの出力変化（生成
ガス量の変化）を検出することが可能であり、アクセル
開度の変化率から改質システムの出力変化率を求めるこ
とができる。

【００５６】そこで、この第３の実施の形態では、前述
した第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態のよう
にシフター入口ガスの湿度を検出しその湿度値に基づい
て水供給制御を行うのではなく、アクセル開度の変化率
を算出し、その変化率に基づいて改質システムが過渡時
（出力増大時あるいは出力減少時）かを判定し、且つ、
該変化率に応じてメインインジェクタ１３またはサブイ
ンジェクタ１９またはその両方の水噴射を制御するよう
にした。

【００５７】図１０は第３の実施の形態における改質シ
ステムの概略構成図であり、図１に示す第１の実施の形
態のシステム構成と相違する点は、バイパス管２５、ガ
ス冷却器２６、湿度センサ２７がないことと、燃料電池
自動車に設けられているアクセル開度センサ８０の出力
信号が制御装置９０に入力されることだけである。その
他の構成は図１に示すシステム構成と同じであるので、
同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。な
お、この実施の形態におけるメインインジェクタ１３と
サブインジェクタ１９はいずれも開弁時間をデューティ
比制御することによって噴射量を制御するものとする。

【００５８】次に、図８に示す水供給制御パターン表に
おけるＮＯ．１の水供給制御パターンで水供給量を制御
する場合を、図１１のフローチャートに従って説明す
る。図１１に示す水供給制御ルーチンも、第１の実施の
形態と同様、改質システムの暖機完了後、ＥＣＵ９０に
よって一定時間毎に実行される。まず、ステップＳ３０
１において、アクセル開度センサ８０のアクセル開度信
号に基づいて、アクセル開度の変化率を算出する。この
アクセル開度の変化率は、車両の加速時には正（プラ
ス）の値となり、車両の減速時には負（マイナス）の値
となる。

【００５９】次に、ステップＳ３０２に進んで、ステッ
プＳ３０１で算出したアクセル開度の変化率が、予め設
定しておいた正の上限値以上か否かを判定する。ステッ
プＳ３０２における判定結果が「ＹＥＳ」（正の上限値
以上）である場合は、燃料電池自動車が加速状態にあ
り、改質システムは出力増大の過渡時であると判定され
て、ステップＳ３０３に進む。

【００６０】ステップＳ３０３では、図１２に示すサブ
インジェクタ・デューティ比マップを参照して、ステッ
プＳ３０１で算出したアクセル開度の変化率に基づき、
サブインジェクタ１９のデューティ比を算出する。な
お、図１２のサブインジェクタ・デューティ比マップは
予め実験を行って作成されたものであり、アクセル開度
の変化率が大きいほどデューティ比が大きくなるように
設定されている。アクセル開度の変化率が大きいという
ことは改質システムの出力変化率が大きいことであるか
ら、改質システムの出力変化率が大きいほど、サブイン
ジェクタ１９からの水噴射量を多くする。これにより、
シフター４に流入する改質ガスの水分濃度を迅速に上げ
ることができ、ひいては、改質システムの過渡応答性が
向上する。

【００６１】次に、ステップＳ３０４に進み、図１３に
示すサブインジェクタ・噴射時間マップを参照して、自
動車が加速状態を保持している時間（以下、加速時間と
いう）に基づき、サブインジェクタ１９からの水噴射時
間を算出する。図１３のサブインジェクタ・噴射時間マ
ップは予め実験を行って作成されたものであり、加速時
間が長くなるほど噴射時間が短くなるように設定されて
いる。

【００６２】次に、ステップＳ３０５に進み、ステップ
Ｓ３０３で算出したデューティ比で、ステップＳ３０４
で算出した噴射時間だけ、サブインジェクタ１９から水
噴射を実行し、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００６３】一方、ステップＳ３０２における判定結果
が「ＮＯ」（アクセル開度の変化率が正の上限値より小
さい）である場合は、ステップＳ３０６に進んで、ステ
ップＳ３０１で算出したアクセル開度の変化率が負の下
限値以下か否かを判定する。ステップＳ３０６における
判定結果が「ＹＥＳ」（負の下限値以下）である場合
は、燃料電池自動車が減速状態にあり、改質システムは
出力減少の過渡時であると判定されて、ステップＳ３０
７に進む。

【００６４】ステップＳ３０７では、図１４に示すメイ
ンインジェクタ・デューティ比減量率マップを参照し
て、ステップＳ３０１で算出したアクセル開度の変化率
に基づき、メインインジェクタ１３のデューティ比減量
率を算出する。なお、図１４のメインインジェクタ・デ
ューティ比減量率マップは予め実験を行って作成された
ものであり、アクセル開度の負の変化率が大きいほどデ
ューティ比減量率が小さくなるように設定されている。

【００６５】次に、ステップＳ３０８に進み、図１５に
示すメインインジェクタ・減量時間マップを参照して、
燃料電池自動車が減速状態を保持している時間（以下、
減速時間という）に基づき、メインインジェクタ１３か
らの水減量噴射の実行時間（以下、減量時間という）を
算出する。図１５のメインインジェクタ・減量時間マッ
プは予め実験を行って作成されたものであり、減速時間
が長くなるほど減量時間が短くなるように設定されてい
る。

【００６６】次に、ステップＳ３０９に進み、定常時に
おけるメインインジェクタ１３のデューティ比に、ステ
ップＳ３０７で算出したデューティ比減量率を乗じて得
た積をメインインジェクタ１３のデューティ比として、
ステップＳ３０８で算出した減量時間だけメインインジ
ェクタ１３からの水噴射を実行し、本ルーチンの実行を
一旦終了する。

【００６７】なお、ステップＳ３０６における判定結果
が「ＮＯ」である場合は、アクセル開度の変化率は、負
の下限値より大きく且つ正の上限値より小さい範囲にあ
ることとなり、燃料電池自動車は定常状態にあると判定
されて、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００６８】以上のように水供給制御を行うことによ
り、改質システムは過渡時においてもシフター入口ガス
の水分濃度を安定させることができ、シフター４が常に
最適条件で運転されるようになり、その結果、シフター
出口ガスのＣＯ濃度が安定する。その結果、ＣＯ除去器
５は定常時と同様の酸化用空気供給量で十分にＣＯ除去
性能を発揮することができるようになり、その結果、定
常時とほぼ同じ水素濃度およびＣＯ濃度の水素リッチガ
スを生成することができ、その水素リッチガスを燃料電
池５０に供給することができるようになる。すなわち、
前述の水供給制御を実行することにより、改質システム
は過渡時においてもシステム効率を安定させることが可
能になる。また、改質システムの出力変化率（生成ガス
の変化率）を、アクセル開度の変化率から求めるように
しているので、車両の過渡状態に改質システムを素早く
追従させることができ、改質システムの過渡応答性が向
上する。

【００６９】なお、第３の実施の形態のようにアクセル
開度の変化率（生成ガス量の変化率）に基づいて水供給
制御を行う場合も、図８に示す水供給制御パターン表の
ＮＯ．２〜ＮＯ．５の水供給制御パターンを採用するこ
とが可能である。

【００７０】〔他の実施の形態〕尚、この発明は前述し
た実施の形態に限られるものではない。例えば、原燃料
はガソリンに限らず、メタノールやメタンを用いること
も可能である。また、生成ガス量の変化率は燃料電池か
ら取り出される電力量の変化率から求めることも可能で
ある。

【００７１】

【発明の効果】以上説明するように、第１の発明によれ
ば、原燃料をガス化したのち改質して水素リッチなガス
を生成する改質器と、前記改質器で生成された生成ガス
に含まれる一酸化炭素をシフト反応により除去するシフ
ターと、前記原燃料に対して水を供給する第１の水供給
手段と、を備えた改質システムの水供給制御方法におい
て、前記生成ガスの湿度を検出し、検出された湿度に応
じて前記第１の水供給手段による水供給量を制御するよ
うにしたことにより、改質システムの運転状態が変動し
てもシフターに流入する生成ガスの水分濃度を安定させ
ることができるので、シフターを常に最適条件で運転す
ることができ、シフターで処理されたガスのＣＯ濃度を
常に安定させることができるという優れた効果が奏され
る。

【００７２】また、第２の発明によれば、原燃料をガス
化したのち改質して水素リッチなガスを生成する改質器
と、前記改質器で生成された生成ガスに含まれる一酸化
炭素をシフト反応により除去するシフターと、前記原燃
料に対して水を供給する第１の水供給手段と、を備えた
改質システムにおける水供給制御方法において、前記生
成ガスに対して水を供給する第２の水供給手段を備え、
前記生成ガスの湿度を検出し、検出された湿度に応じて
前記第２の水供給手段による水供給量を制御するように
したことにより、改質システムの運転状態が変動して
も、シフターに流入する生成ガスの水分濃度を安定させ
ることができるので、シフターを常に最適条件で運転す
ることができ、シフターで処理されたガスのＣＯ濃度を
常に安定させることができるという優れた効果が奏され
る。

【００７３】前記第１の発明あるいは第２の発明におい
て、生成ガスの湿度が低くなるにしたがって、水供給量
を増大させるようにした場合には、シフターに流入する
生成ガスの水分濃度を迅速に上げることができるので、
改質システムの過渡応答性が向上する。

【００７４】また、第３の発明によれば、原燃料をガス
化したのち改質して水素リッチなガスを生成する改質器
と、前記改質器で生成された生成ガスに含まれる一酸化
炭素をシフト反応により除去するシフターと、前記原燃
料に対して水を供給する第１の水供給手段と、を備えた
改質システムにおける水供給制御方法において、前記改
質システムに要求される生成ガス量の変化率を算出し、
この変化率に応じて前記第１の水供給手段による水供給
量を制御するようにしたことにより、改質システムの運
転状態が変動してもシフターに流入する生成ガスの水分
濃度を安定させることができるので、シフターを常に最
適条件で運転することができ、シフターで処理されたガ
スのＣＯ濃度を常に安定させることができるという優れ
た効果が奏される。

【００７５】また、第４の発明によれば、原燃料をガス
化したのち改質して水素リッチなガスを生成する改質器
と、前記改質器で生成された生成ガスに含まれる一酸化
炭素をシフト反応により除去するシフターと、前記原燃
料に対して水を供給する第１の水供給手段と、を備えた
改質システムにおける水供給制御方法において、前記生
成ガスに対して水を供給する第２の水供給手段を備え、
前記改質システムに要求される生成ガス量の変化率を算
出し、この変化率に応じて前記第２の水供給手段による
水供給量を制御するようにしたことにより、改質システ
ムの運転状態が変動しても、シフターに流入する生成ガ
スの水分濃度を安定させることができるので、シフター
を常に最適条件で運転することができ、シフターで処理
されたガスのＣＯ濃度を常に安定させることができると
いう優れた効果が奏される。

【００７６】前記第３の発明あるいは第４の発明におい
て、生成ガス量の変化率を、改質システムが搭載される
車両のアクセルの開度の変化率から求めるようにした場
合には、車両の過渡状態に改質システムが素早く追従す
るようになるので、改質システムの過渡応答性が向上す
る。

【００７７】前記第３の発明あるいは第４の発明におい
て、生成ガス量の変化率が正方向に増大するにしたがっ
て水供給量の増加を大きくするように制御した場合に
は、シフターに流入する生成ガスの水分濃度を迅速に上
げることができるので、改質システムの過渡応答性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施の形態の水供給制御方
法を実施可能な改質システムの構成図である。

【図２】 シフター入口水分２０％の時のシフト触媒温
度とシフター出口ＣＯ濃度との関係を示す図である。

【図３】 シフター入口水分３０％の時のシフト触媒温
度とシフター出口ＣＯ濃度との関係を示す図である。

【図４】 前記第１の実施の形態における水供給制御の
フローチャートである。

【図５】 前記第１の実施の形態の水供給制御に用いら
れる湿度・Ｓ／Ｃ比マップである。

【図６】 改質器システムの出力増大時におけるシフタ
ー入口ガスの水分濃度の挙動を示すグラフである。

【図７】 改質器システムの出力増大時におけるシフタ
ー出口ガスのＣＯ濃度の挙動を示すグラフである。

【図８】 水供給制御パターン表である。

【図９】 この発明の第２の実施の形態の水供給制御方
法における水供給制御のフローチャートである。

【図１０】 この発明の第３の実施の形態の水供給制御
方法を実施可能な改質システムの構成図である。

【図１１】 前記第３の実施の形態における水供給制御
のフローチャートである。

【図１２】 前記第３の実施の形態の水供給制御に用い
られるサブインジェクタ・デューティ比マップである。

【図１３】 前記第３の実施の形態の水供給制御に用い
られるサブインジェクタ・噴射時間マップである。

【図１４】 前記第３の実施の形態の水供給制御に用い
られるメインインジェクタ・デューティ比減量率マップ
である。

【図１５】 前記第３の実施の形態の水供給制御に用い
られるメインインジェクタ・減量時間マップである。

【図１６】 触媒温度と平衡定数Ｋｐとの関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

２ 改質器 ４ シフター １１ 水供給管、（第１の水供給手段） １２ 第１制御弁（第１の水供給手段） １３ メインインジェクタ（第１の水供給手段） １７ 水供給管（第２の水供給手段） １８ 第２制御弁（第２の水供給手段） １９ サブインジェクタ（第２の水供給手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｈ０１Ｍ 8/10 (72)発明者 荒井 貴司 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 4G040 EA02 EA03 EA06 EB03 EB32 EB43 5H026 AA06 5H027 AA06 BA01 BA16 BA17 DD00 MM14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原燃料をガス化したのち改質して水素リ
   ッチなガスを生成する改質器と、前記改質器で生成され
   た生成ガスに含まれる一酸化炭素をシフト反応により除
   去するシフターと、前記原燃料に対して水を供給する第
   １の水供給手段と、を備えた改質システムにおける水供
   給制御方法において、 前記生成ガスの湿度を検出し、検出された湿度に応じて
   前記第１の水供給手段による水供給量を制御することを
   特徴とする改質システムの水供給制御方法。
2. 【請求項２】 原燃料をガス化したのち改質して水素リ
   ッチなガスを生成する改質器と、前記改質器で生成され
   た生成ガスに含まれる一酸化炭素をシフト反応により除
   去するシフターと、前記原燃料に対して水を供給する第
   １の水供給手段と、を備えた改質システムにおける水供
   給制御方法において、 前記生成ガスに対して水を供給する第２の水供給手段を
   備え、前記生成ガスの湿度を検出し、検出された湿度に
   応じて前記第２の水供給手段による水供給量を制御する
   ことを特徴とする改質システムの水供給制御方法。
3. 【請求項３】 前記生成ガスの湿度が低くなるにしたが
   って前記水供給量を増大させるように制御することを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の改質システム
   の水供給制御方法。
4. 【請求項４】 原燃料をガス化したのち改質して水素リ
   ッチなガスを生成する改質器と、前記改質器で生成され
   た生成ガスに含まれる一酸化炭素をシフト反応により除
   去するシフターと、前記原燃料に対して水を供給する第
   １の水供給手段と、を備えた改質システムにおける水供
   給制御方法において、 前記改質システムに要求される生成ガス量の変化率を算
   出し、この変化率に応じて前記第１の水供給手段による
   水供給量を制御することを特徴とする改質システムの水
   供給制御方法。
5. 【請求項５】 原燃料をガス化したのち改質して水素リ
   ッチなガスを生成する改質器と、前記改質器で生成され
   た生成ガスに含まれる一酸化炭素をシフト反応により除
   去するシフターと、前記原燃料に対して水を供給する第
   １の水供給手段と、を備えた改質システムにおける水供
   給制御方法において、 前記生成ガスに対して水を供給する第２の水供給手段を
   備え、前記改質システムに要求される生成ガス量の変化
   率を算出し、この変化率に応じて前記第２の水供給手段
   による水供給量を制御することを特徴とする改質システ
   ムの水供給制御方法。
6. 【請求項６】 前記生成ガス量の変化率は、前記改質シ
   ステムが搭載される車両のアクセルの開度の変化率から
   求められることを特徴とする請求項４または請求項５に
   記載の改質システムの水供給制御方法。
7. 【請求項７】 前記生成ガス量の変化率が正方向に増大
   するにしたがって水供給量の増加を大きくするように制
   御することを特徴とする請求項４または請求項５に記載
   の改質システムの水供給制御方法。