(57)【要約】【課題】この発明は、燃料改質システム付き内燃機関に関し、改質ガスの生成を行わない場合であっても、燃焼悪化の抑制を図ることのできる燃料改質システム付き内燃機関を提供することを目的とする。【解決手段】分岐管３０により取り出された排気ガスは、熱交換器２４を経由し、改質ガス導管３４を通って吸気通路１４内に流入する。一方、排気ガス導管４０より取り出された排気ガスは、排気ガス導管４０を通って吸気通路１４内に流入する。排気ガス導管４０は、熱交換器２４の下流側の排気通路２２から分岐しているため、熱交換器２４の上流側の排気通路２２から分岐した分岐管３０を通る排気ガスよりも相対的に低温の排気ガスを吸気通路１４内に供給できる。したがって、改質ガスの生成を行わない場合でも燃焼悪化の抑制を図ることができる。【選択図】図１
2010151042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置され、排気通路を流れる排気ガスの一部と改質用燃料とから水素ガスを含む改質ガスを生成可能な改質ガス生成手段と、
前記改質ガス生成手段に接続され、前記改質ガスを前記内燃機関の吸気通路に還流する改質ガス還流通路と、
前記改質ガス生成手段よりも下流側の前記排気通路内の排気ガスの一部を前記吸気通路に還流する排ガス還流通路と、
を備えることを特徴とする燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項２】
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記吸気通路に対する排気還流要求があった場合に、前記第１流量調整弁による排気還流のタイミングが前記第２流量調整弁による排気還流のタイミングよりも遅くなるように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開弁時期を制御する開弁時期制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項３】
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
要求排気還流量を取得する要求排気還流量取得手段と、
前記要求排気還流量に応じて前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開度を制御する開度制御手段と、を備え、
前記開度制御手段は、前記第２流量調整弁の開度を全開としてもなお前記要求排気還流量を達成できない場合に、前記第１流量調整弁の開弁を許可する開弁許可手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項４】
前記改質ガス生成手段に前記改質用燃料を供給する改質用燃料供給手段と、
前記改質ガス生成手段が前記改質ガスを生成可能な所定条件にあるか否かを判定する改質条件判定手段と、を備え、
前記改質用燃料供給手段は、前記所定条件にないと判定された場合に前記改質用燃料の供給を禁止する供給禁止手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項５】
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記内燃機関のトルクの変動を検出するトルク変動検出手段と、
前記トルクの変動が所定値を超えたか否かを判定するトルク変動判定手段と、
前記トルクの変動が所定値を超えた場合に、前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を減じ、前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流する改質ガスの流量を増加するように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開度を補正する開度補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項６】
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記内燃機関のノッキングの発生を検出するノッキング検出手段と、
ノッキングの発生時に、前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を減じ、前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流する改質ガスの流量を増加するように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開度を補正する開度補正第２手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項７】
ノッキングの発生時に点火時期を遅角側に制御する点火時期遅角制御手段と、
前記開度補正第２手段が実行可能かどうかを判定する補正可能判定手段と、を備え、
前記点火時期遅角制御手段は、前記開度補正第２手段が実行可能な場合には、実行可能でない場合に比べて点火時期の遅角量を小さくすることを特徴とする請求項６に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項８】
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、を備え、
前記吸気通路に対する排気還流の停止要求があった場合に、前記第１流量調整弁による排気還流の停止タイミングが前記第２流量調整弁による排気還流の停止タイミングよりも遅くなるように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の閉弁時期を制御する閉弁時期制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項９】
前記停止要求が内燃機関の減速時にあった場合に、前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流する改質ガスの流量を一時的に増加するように前記第１流量調整弁の開度を補正する第１流量調整弁開度補正手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【請求項１０】
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記改質ガス生成手段に前記改質用燃料を供給する改質用燃料供給手段と、
前記第２流量調整弁の故障を検知する故障検知手段と、を備え、
前記改質用燃料供給手段は、前記故障が検知された場合に前記改質用燃料の供給量を増加する供給量制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載の燃料改質システム付き内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料改質システム付き内燃機関に関し、より詳細には、排気ガスと改質用燃料との混合気を改質して得られる改質ガスを内燃機関に還流させる燃料改質システム付き内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、内燃機関の排気通路を流れる排気ガスの一部と改質用燃料とから改質ガスを生成し、内燃機関の吸気通路に還流した燃料改質システム付き内燃機関が開示されている。この内燃機関では、改質ガスの生成に燃料改質触媒を有する改質器が用いられ、この改質器は、内燃機関の吸気通路と改質ガス用通路を介して連通されている。このため、この改質ガス用通路を通じて、改質ガスを内燃機関に還流させることができる。また、この改質ガスは水素ガスを含むガスである。したがって、水素ガスの急速燃焼による燃焼悪化の抑制や、これによるノッキングの抑制を図ることができる。
【０００３】
また、この内燃機関では、燃料改質触媒の温度が活性温度よりも低い場合には、改質ガスの生成を中止し、排気ガスのみを内燃機関に還流させることができる。したがって、改質用燃料の改質が不十分な触媒環境を避けて、改質ガスを有効に内燃機関に還流させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０３７８７９号公報
【特許文献２】特開２００８−２０２４９７号公報
【特許文献３】特開２００６−１１８４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、改質ガスの生成を中止している場合であっても、燃焼悪化の抑制や、これによるノッキングの抑制を図ることができることが望ましい。特許文献１では、排気ガスの一部がそのまま内燃機関の吸気通路に還流する。つまり、排気ガスの一部は、改質されることなく、改質ガス用通路を通じて内燃機関に還流する。
【０００６】
しかしながら、改質器は、改質器を流れる排気ガスと熱交換するように配置されている。このため、改質器の燃料改質触媒を流れるガスは、その通過の際に、改質器を流れる高温の排気ガスと熱交換する。したがって、燃料改質触媒を流れるガスは高温となる。そして、高温のガスが内燃機関に還流した場合には、内燃機関の燃焼が不安定となる可能性がある。したがって、特許文献１では、改質ガスの生成を中止している場合に、ノッキングが発生する可能性があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、改質ガスの生成を行わない場合であっても、燃焼悪化の抑制を図ることのできる燃料改質システム付き内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料改質システム付き内燃機関であって、  内燃機関の排気通路に配置され、排気通路を流れる排気ガスの一部と改質用燃料とから水素ガスを含む改質ガスを生成可能な改質ガス生成手段と、
前記改質ガス生成手段に接続され、前記改質ガスを前記内燃機関の吸気通路に還流する改質ガス還流通路と、
前記改質ガス生成手段よりも下流側の前記排気通路内の排気ガスの一部を前記吸気通路に還流する排ガス還流通路と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記吸気通路に対する排気還流要求があった場合に、前記第１流量調整弁による排気還流のタイミングが前記第２流量調整弁による排気還流のタイミングよりも遅くなるように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開弁時期を制御する開弁時期制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１又は２の発明において、
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
要求排気還流量を取得する要求排気還流量取得手段と、
前記要求排気還流量に応じて前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開度を制御する開度制御手段と、を備え、
前記開度制御手段は、前記第２流量調整弁の開度を全開としてもなお前記要求排気還流量を達成できない場合に、前記第１流量調整弁の開弁を許可する開弁許可手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第３の発明において、
前記改質ガス生成手段に前記改質用燃料を供給する改質用燃料供給手段と、
前記改質ガス生成手段が前記改質ガスを生成可能な所定条件にあるか否かを判定する改質条件判定手段と、を備え、
前記改質用燃料供給手段は、前記所定条件にないと判定された場合に前記改質用燃料の供給を禁止する供給禁止手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至４いずれか１つの発明において、
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記内燃機関のトルクの変動を検出するトルク変動検出手段と、
前記トルクの変動が所定値を超えたか否かを判定するトルク変動判定手段と、
前記トルクの変動が所定値を超えた場合に、前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を減じ、前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を増加するように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開度を補正する開度補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至５いずれか１つの発明において、
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記内燃機関のノッキングの発生を検出するノッキング検出手段と、
ノッキングの発生時に、前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を減じ、前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流する改質ガスの流量を増加するように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の開度を補正する開度補正第２手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第７の発明は、第６の発明において、
ノッキングの発生時に点火時期を遅角側に制御する点火時期制御手段と、
前記開度補正第２手段が実行可能かどうかを判定する判定手段と、を備え、
前記点火時期制御手段は、前記開度補正第２手段が実行可能な場合には、実行可能でない場合に比べて点火時期の遅角量を小さくすることを特徴とする。
【００１５】
また、第８の発明は、第１乃至７いずれか１つの発明において、
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、を備え、
前記吸気通路に対する排気還流の停止要求があった場合に、前記第１流量調整弁による排気還流の停止タイミングが前記第２流量調整弁による排気還流の停止タイミングよりも遅くなるように前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁の閉弁時期を制御する閉弁時期制御手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第９の発明は、第８の発明において、
前記停止要求が内燃機関の減速時にあった場合に、前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流する改質ガスの流量を一時的に増加するように前記第１流量調整弁の開度を補正する第１流量調整弁開度補正手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、第１０の発明は、第１乃至９いずれか１つの発明において、
前記改質ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第１流量調整弁と、
前記排ガス還流通路を通って前記吸気通路に還流するガスの流量を調整する第２流量調整弁と、
前記改質ガス生成手段に前記改質用燃料を供給する改質用燃料供給手段と、
前記第２流量調整弁の故障を検知する故障検知手段と、を備え、
前記改質用燃料供給手段は、前記故障が検知された場合に前記改質用燃料の供給量を増加する供給量制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によれば、改質ガス還流通路とは別に、排ガス還流通路が設けられる。この排ガス還流通路は、改質ガス生成手段よりも下流側にある内燃機関の排気通路を流れるガスの一部を内燃機関に還流することができる。改質ガス生成手段よりも下流側にある内燃機関の排気通路を流れる排気ガスは、改質ガス生成手段を経由して改質ガス還流通路を流れるガスよりも相対的に低温である。このため、改質ガスの生成を行わない場合にも、低温のガスを内燃機関の吸気通路に還流することができる。したがって、第１の発明によれば、改質ガスの生成を行わない場合であっても、燃焼悪化の抑制を図ることができる。
【００１９】
第２の発明によれば、改質ガス還流通路を経由して還流するガスの流量及び排ガス還流通路を経由して還流するガスの流量を、それぞれ第１流量調整弁、第２流量調整弁で調整することができる。また、排気還流を行う際、排ガス還流通路を通るガスが、改質ガス還流通路を通るガスよりも先に還流するように第１流量調整弁及び第２流量調整弁を制御することができる。このため、排気還流を行う際には相対的に低温のガスを優先的に還流できる。したがって、燃焼悪化の抑制をより一層図ることができる。
【００２０】
第３の発明によれば、第２流量調整弁の開度を全開としても要求排気還流量を達成することができない場合には、第１流量調整弁の開弁が許可される。したがって、要求排気還流量が多い場合にも対応することができる。
【００２１】
第４の発明によれば、改質ガスを生成可能な所定条件にない場合には、改質用燃料が改質用生成手段に供給されることを禁止することができる。このため、改質ガスを有効に還流することができると共に、改質用燃料の効果的な利用を図ることができる。
【００２２】
第５の発明によれば、トルク変動が所定値を超えた場合には、第１流量調整弁から還流するガスの流量を増加させ、第２流量調整弁から還流する改質ガスの流量を減少させることができる。改質ガスは水素ガスを含むガスであるため、第１流量調整弁から還流するガス流量を増加させれば水素ガスも増加させることができる。したがって、トルク変動が所定値を超えた場合には、水素ガスをより多く還流することでトルク変動の悪化を抑制できる。
【００２３】
第６の発明によれば、ノッキングの発生時に、第１流量調整弁から還流するガスの流量を増加させ、第２流量調整弁から還流する改質ガスの流量を減少させることができる。したがって、改質ガスをより多く還流してノッキングの解消を図ることができる。
【００２４】
第７の発明によれば、点火時期の制御において、第１流量調整弁から還流するガスの流量を増加させ、第２流量調整弁から還流する改質ガスの流量を減少させることができる場合には、点火時期の遅角量を小さくすることができる。ノッキングの発生時に点火時期を遅角制御すればノッキングを解消できるが、トルクが低減してしまう。このため、第１流量調整弁から還流するガスの流量を増加させ、第２流量調整弁から還流する改質ガスの流量を減少させることができる場合には、改質ガスをより多く還流してノッキングを解消すると共に、点火時期の遅角量を小さくして、トルクの低減を抑制することができる。
【００２５】
第８の発明によれば、排気還流の停止要求があったときには、改質ガス還流通路を流れるガスが、排ガス還流通路を流れるガスの還流停止後も吸気通路に還流するように第１流量調整弁及び第２流量調整弁の閉弁時期を制御することができる。このため、排気還流を停止する際に、排ガス還流通路を流れるガスよりも、改質ガス還流通路を流れる改質ガス含有ガスを相対的に遅い時期まで還流することができる。したがって、生成した改質ガスを効率的に利用することができる。
【００２６】
第９の発明によれば、排気還流の停止要求が内燃機関の減速時にあったときに、改質ガスを吸気通路に一時的に多く還流させることができる。これにより、吸気通路に改質ガスを多く残留させて、再加速を行う際の応答性を向上させることができる。
【００２７】
第１０の発明によれば、第２流量調整弁の故障が検知された場合に、改質用燃料の供給量を増加することができる。第２流量調整弁が故障した場合には、相対的に低温のガスを所望の量だけ還流できなくなる。このため、内燃機関から排出される排気ガスの温度が高温となる可能性がある。したがって、改質用燃料の供給量を増やし、改質ガス生成手段の温度上昇を防止する。したがって、第２流量調整弁が故障した場合に、改質ガス生成手段の熱劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００２９】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示す
ように、本実施形態のシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０の各気筒には、吸気マニホールド１２を介して吸気通路１４が接続されている。
【００３０】
吸気通路１４には、燃料噴射装置１６が設けられている。また、吸気通路１４の上流には、吸入空気量を計測するためのエアフローメータ１８が設置されている。エアフローメータ１８を経由して吸気通路１４を流れる空気は、燃料噴射装置１６から吸気通路１４に噴射された燃料と混合気を形成し、内燃機関１０の各気筒に流入する。なお、燃料噴射装置１６は、図示の構成と異なり、各気筒内に直接に燃料を噴射する燃料噴射装置を用いるようにしてもよい。
【００３１】
内燃機関１０の各気筒には、排気マニホールド２０を介して排気通路２２が接続されている。排気通路２２の途中には、熱交換器２４が設置されている。熱交換器２４内には、改質室２６と、排気通路２８とが形成されている。この改質室２６と、排気通路２８とは、隔壁により隔てられており、排気通路２２から流入した排気ガスは、排気通路２８を通過する。
【００３２】
改質室２６には、燃料改質触媒が担持されている。この燃料改質触媒の成分としては、例えば、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｎｉ等が好ましく用いられる。熱交換器２４を用いることで、排気通路２２を通過する排気ガスの熱により、改質室２６を加熱することができる。
【００３３】
熱交換器２４の上流側の排気通路２２には、排気ガスの一部を取り出すための分岐管３０の一端が接続されている。この分岐管３０の他端は、熱交換器２４の改質室２６に連通している。分岐管３０の途中には、分岐管３０内を通る排気ガス中に改質用燃料を噴射する改質用燃料供給装置３２が設置されている。
【００３４】
分岐管３０により取り出された排気ガスと、改質用燃料供給装置３２から噴射された燃料とは、改質室２６に流入する。この際、燃料改質触媒の作用により改質反応を起こす。この改質反応により生成された改質ガスは、水素ガスを含むガスであり、改質ガス導管３４を通って、吸気通路１４内に流入する。改質ガスは、エアフローメータ１８を経由して吸気通路１４を流れる吸入空気と混合する。改質ガス導管３４の途中には、改質ガス導管３４内を流れるガスを冷却する冷却器３６が設置されている。改質ガス導管３４と吸気通路１４との接続部の付近には、吸入空気への改質ガスの混合割合を調整するための流量調整弁３８が設置されている。
【００３５】
熱交換器２４の下流側の排気通路２２には、排気ガスの一部を取り出すための排気ガス導管４０の一端が接続されている。この排気ガス導管４０の他端は、吸気通路１４と接続されている。排気ガス導管４０を流れる排気ガスは、エアフローメータ１８を経由して吸気通路１４を流れる吸入空気と混合する。排気ガス導管４０の途中には、排気ガス導管４０を流れるガスを冷却するための冷却器４２が設置されている。排気ガス導管４０と吸気通路１４との接続部の付近には、吸入空気への改質ガスの混合割合を調整するための流量調整弁４４が設置されている。
【００３６】
本実施形態のシステムは、更に、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０には、上述した燃料噴射装置１６、エアフローメータ１８、改質用燃料供給装置３２、流量調整弁３８、４４等の各種アクチュエータが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ５０には、クランク角センサ５２、筒内圧センサ５４等の各種センサが電気的に接続されている。
【００３７】
内燃機関１０を運転すると、排気通路２２を流れる排気ガスが、それぞれ改質ガス導管３４、排気ガス導管４０を通って吸気通路１４に還流する。つまり、改質ガス導管３４と排気ガス導管４０を用いた２つの外部ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）が実行される。本実施形態のシステムでは、この２つの外部ＥＧＲを、内燃機関１０の運転状態、要求される排気還流量（要求ＥＧＲ量）等に応じて制御することとしている。
【００３８】
図２は、内燃機関１０の運転状態（回転数及び負荷）に応じて上述した２つのＥＧＲを制御する際の機構を説明するための図である。本実施形態のシステムでは、ＥＧＲの要求があった際に、低回転・低負荷の場合には、流量調整弁４４のみ開弁する。一方、高回転・高負荷の場合には、流量調整弁４４と併せ流量調整弁３８も開弁する。
【００３９】
このように２つのＥＧＲを制御するのは、改質反応の進行が改質室２６の燃料改質触媒の状態と相関するからである。つまり、燃料改質触媒の状態は、ある温度領域で活性化する。逆を言えば、その温度領域以外では燃料改質触媒の状態が活性状態でなく、改質反応が十分に進行しない。したがって、本実施形態のシステムでは、このような温度領域を、運転状態を用いて判断し、運転状態に応じて流量調整弁３８、４４を開閉制御することとしている。
【００４０】
具体的には、燃料改質触媒が活性状態でない場合には、先ず、熱交換器２４の下流側の排気通路２２からのＥＧＲを実行する。こうすることで、上流側よりも相対的に温度の低いガスを吸気通路１４に還流することができる。これは、内燃機関１０から排出された排気ガスが、排気通路２２を流れるに従って、排気通路２２に熱を奪われるためである。したがって、吸入空気との混合ガスが高温のまま内燃機関１０に導入されることを抑制できることから、燃焼の悪化を抑制し、ノッキングの発生を抑制できる。
【００４１】
一方、燃料改質触媒が活性状態である場合には、流量調整弁４４を制御して相対的に温度の低い排気ガスを還流すると同時に、流量調整弁３８を制御して改質ガスを還流する。ＥＧＲの実行によりポンプロスを低減できるが、ＥＧＲ量が多くなると燃焼速度が遅くなるため燃焼が悪化する。その結果、内燃機関１０の出力トルクが低下し、ドライバビリティが悪化する。このため、水素ガスを含む改質ガスを還流する。この水素ガスは急速燃焼することができる。したがって、水素ガスを含むガスを還流すれば、ＥＧＲ量増加に伴う燃焼の悪化を抑制できる。これにより、燃焼の悪化を抑制することができる。
【００４２】
また、本実施形態のシステムでは、要求ＥＧＲ量（ＥＧＲ率）に応じて上述した２つのＥＧＲが制御される。図３は、要求ＥＧＲ量に応じて上述した２つのＥＧＲを制御する際の、流量調整弁３８、４４の動作を説明するための図である。図３（ａ）は、要求ＥＧＲ量と流量調整弁３８の開度との関係を示し、図３（ｂ）は、要求ＥＧＲ量と流量調整弁４４の開度との関係をそれぞれ示す。
【００４３】
図３（ｂ）に示すように、要求ＥＧＲ量が少ない場合は、流量調整弁４４の開閉制御が実行される。したがって、要求ＥＧＲ量を流量調整弁４４の開閉制御のみで達成でき、熱交換器２４の下流側の排気通路２２からのＥＧＲで対応することができる。
【００４４】
一方、要求ＥＧＲ量が多くなり、流量調整弁４４を全開としても達成できない場合には、図３（ｂ）に示す流量調整弁４４を全開とする制御を実行すると共に、図３（ａ）に示すように、流量調整弁３８の開閉制御を実行し、熱交換器２４の上流側の排気通路２２からのＥＧＲを併用する。こうすることで、要求ＥＧＲ量の不足分を補うことができる。この際、流量調整弁４４は全開であることから、吸気通路１４を流れるガスには、相対的に温度の低いガスが多く含まれる。したがって、燃焼改質触媒が活性状態でない場合であっても、燃焼の悪化を抑制し、ノッキングの発生を抑制できる。
【００４５】
ここで、要求ＥＧＲ量は、エンジン回転数および負荷から算出できる。要求ＥＧＲ量（率）は、要求ＥＧＲ量の前回演算値と今回演算値との差（今回演算値−前回演算値）または比率（今回演算値／前回演算値）から算出することができる。要求ＥＧＲ量は、算出される毎にＥＣＵ５０に記憶されているものとする。
【００４６】
［実施の形態１における具体的処理］
図４は、上記の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図４に示すルーチンによれば、まず、流量調整弁に対する開弁指令が出されたか否かが判別される（ステップ１００）。具体的には、ＥＣＵ５０において、要求ＥＧＲ量が算出された場合には、開弁指令が出されたものと判別される。開弁指令が出されていないと判別された場合には、本ルーチンは一旦終了する。
【００４７】
開弁指令が出されたと判別された場合には、改質室２６に担持された燃料改質触媒が改質可能領域にあるか否かが判別される（ステップ１２０）。上述したように、燃料改質触媒の状態は、内燃機関１０の運転状態で判断される。改質可能領域にないと判別された場合には、改質用燃料を供給しても改質ガスの発生が見込まれないため、熱交換器２４への改質用燃料の噴射が禁止される（ステップ１４０）。一方、改質可能領域にある場合には、熱交換器２４への改質用燃料の噴射が許可される（ステップ１６０）。
【００４８】
ステップ１８０では、ステップ１００で算出した要求ＥＧＲ量に応じて流量調整弁４４の開度が制御される。これにより、相対的に低温の排気ガスが吸気通路１４に還流する。続いて、この流量調整弁４４の開度が全開であるか否かが判別される（ステップ２００）。つまり、流量調整弁４４を全開したにも関らず、要求ＥＧＲ量を満足することができない場合には、流量調整弁３８の開度を要求開度まで開く（ステップ２２０）。こうすることで、流量調整弁４４のみでは不足するＥＧＲ量を追加して、要求ＥＧＲ量を補償する。一方、流量調整弁４４の開度が全開でないと判別された場合には、本ルーチンは一旦終了する。
【００４９】
ステップ２４０では、ステップ１８０同様に、流量調整弁４４の開度が制御される。続いて、ステップ２６０では、ステップ２００同様、流量調整弁４４の開度が全開であるか否かが判別される。流量調整弁４４の開度が全開と判別された場合には、要求ＥＧＲ量を補償するべく流量調整弁３８を要求開度まで開く（ステップ２８０）。一方、流量調整弁４４の開度が全開でないと判別された場合には、本ルーチンは一旦終了する。
【００５０】
ステップ２８０に続いて、熱交換器２４への改質用燃料の噴射が実行される（ステップ３００）。これにより、活性状態の燃料改質触媒で生成した改質ガスが吸気通路１４に還流する。
【００５１】
以上説明した図４のルーチンによれば、流量調整弁４４の開弁時期を、流量調整弁３８の開弁時期よりも早くすることができる。これにより、吸気通路１４に、流量調整弁４４を経由した低温の排気ガスを優先的に還流することができる。したがって、燃焼の悪化を抑制すると共に、ノッキングの発生を抑制できる。
【００５２】
また、図４のルーチンによれば、要求ＥＧＲ量を流量調整弁４４の制御で達成できる場合には、流量調整弁３８の開弁を禁止することができる。したがって、流量調整弁４４の制御で要求ＥＧＲ量を達成できる場合には、流量調整弁４４を経由した低温の排気ガスのみを還流できる。また、流量調整弁３８、４４を両方開弁する場合であっても、流量調整弁４４を経由した低温の排気ガスを、流量調整弁３８を経由したガスに比べて相対的に多く還流することができる。したがって、燃焼の悪化を抑制し、ノッキングの発生を抑制できる。
【００５３】
また、図４のルーチンによれば、燃料改質触媒が活性状態でない場合には、改質用燃料の供給を禁止することができる。これにより、改質用燃料を有効に活用できると共に、改質ガスを効果的に発生させることができる。
【００５４】
尚、上述した実施の形態１においては、吸気通路１４に排気ガス導管４０の一端を接続したが、排気ガス導管４０の一端は、内燃機関１０の吸気ポートに接続されていてもよい。具体的には、図５に示すとおりである。すなわち、排気ガス導管４０は、吸気マニホールド１２の吸気ポートと接続口４６ａ〜ｄを介して接続されていてもよい。熱交換器２４の下流側の排気通路２２からのＥＧＲによれば、上流側のＥＧＲよりも相対的に温度の低いガスを還流することができる。また、この相対的に温度の低いガスが、接続口４６ａ〜ｄを介して各気筒に直接的に供給されることで、燃焼の悪化の抑制とノッキングの発生の抑制を、より一層実現できる。なお、本変形例は、後述する実施の形態２〜６においても同様に適用が可能である。
【００５５】
なお、上述した実施の形態１においては、熱交換器２４が前記第１の発明における「改質ガス生成手段」に、改質ガス導管３４が前記第１の発明における「改質ガス還流通路」に、排気ガス導管４０が前記第１の発明における「排ガス還流通路」に、それぞれ相当する。
【００５６】
また、上述した実施の形態１においては、流量調整弁３８が前記第２の発明における「第１流量調整弁」に、流量調整弁４４が前記第２の発明における「第２流量調整弁」に、それぞれ相当する。また、ＥＣＵ５０が図４のステップ１００〜１８０、２４０の処理を実行することにより前記第２の発明における「開弁時期制御手段」が実現されている。
【００５７】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が内燃機関１０の回転数及び負荷に基づいて要求ＥＧＲ量を算出、記憶することにより、前記第３の発明における「要求排気還流量取得手段」が、図４のステップ１００、１８０〜２８０の処理を実行することにより前記第３の発明における「開度制御手段」が、図４のステップ２００、２２０又はステップ２６０、２８０の処理を実行することにより前記第３の発明における「開弁許可手段」が、それぞれ実現されている。
【００５８】
また、上述した実施の形態１においては、改質用燃料供給装置３２が前記第４の発明における「改質用燃料供給手段」に相当する。また、ＥＣＵ５０が図４のステップ１２０の処理を実行することにより前記第４の発明における「改質条件判定手段」が、図４のステップ１４０の処理を実行することにより前記第４の発明における「供給禁止手段」が、それぞれ実現されている。
【００５９】
実施の形態２．
本実施形態のシステムでは、図１の構成で、熱交換器２４への改質用燃料の噴射が許可された場合に、トルクの変動を検出してこれらの流量調整弁３８、４４の開度を制御することをその特徴とする。
【００６０】
燃焼の悪化が発生すると、内燃機関１０の出力トルクに変動が生じる場合がある。このため、本実施形態のシステムでは、このような場合に、改質ガスをより多く吸気通路１４に還流する制御を実行する。実施の形態１で述べたように、改質ガスは水素ガスを含むガスであり、燃焼の悪化を抑制することができる。したがって、改質ガスをより多く還流させれば、水素ガスをより多く流入できることから、出力トルクの変動を抑制できる。
【００６１】
また、本実施形態のシステムでは、流量調整弁３８の開度を増加させると共に、流量調整弁４４の開度を減じる制御を実行する。流量調整弁４４の開度を変化させずに流量調整弁３８の開度を増加させると、ＥＧＲ量の総量が単に増加し、却って燃焼が悪化する場合がある。このため、流量調整弁３８の開度を増加させた場合には、流量調整弁４４の開度を減じる。こうすることで、要求ＥＧＲ量を確実に実現するとともに、燃焼悪化を抑制することができる。
【００６２】
トルクの変動は、クランク角センサ５２から取得する信号に基づいてクランク軸の角加速度を求め、トルクの変動の対応値として用いることができる。また、筒内圧センサ５４から取得する信号と、クランク角センサ５２から取得する信号とに基づいて図示トルクを算出し、トルクの変動の対応値として用いることもできる。更に、内燃機関１０がハイブリッド車両の駆動システムを構成する場合には、モータージェネレータ（図示せず）によりトルクの変動を直接検出することもできる。
【００６３】
［実施の形態２における具体的処理］
図６は、上記の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図６に示すルーチンによれば、まず、熱交換器２４への燃料噴射が実行中であるか否かが判別される（ステップ３２０）。燃料噴射が実行中でない場合には、改質ガスの供給をしても改質ガスの発生が見込まれないため、本ルーチンは一旦終了する。
【００６４】
一方、燃料噴射が実行中であると判別された場合には、トルクの変動が検出される（ステップ３４０）。トルクの変動の検出方法については、上述した通りである。続いて、検出したトルク変動が悪化しているか否かが判別される（ステップ３６０）。この判定は、別途ＥＣＵ５０に記憶した判定値と比較することにより行われる。この結果、トルク変動が悪化していると判別された場合には、流量調整弁３８の開度が増大側に補正がされ（ステップ３８０）、流量調整弁４４の開度が減少側に補正される（ステップ４００）。一方、トルク変動が悪化していないと判別された場合には、流量調整弁３８、４４の開度は補正されることなく、本ルーチンを閉じる。
【００６５】
上記図６のルーチンによれば、トルク変動が悪化した場合には水素ガスの供給量を増加するように流量調整弁３８の開度が増大側に補正されるため、燃焼の悪化を抑制し、トルクの変動を抑制することができる。
【００６６】
また、上記図６のルーチンによれば、流量調整弁３８の開度を増大側に補正した場合には、流量調整弁４４の開度を減少側に補正することができるため、流量調整弁３８の開弁補正に伴うＥＧＲ量の増加を流量調整弁４４の開度で調整することができる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態２においては、図６のステップ３４０の処理を実行することにより前記第５の発明における「トルク変動検出手段」が、図６のステップ３６０の処理を実行することにより前記第５の発明における「トルク変動判定手段」が、図６のステップ３８０、４００の処理を実行することにより前記第５の発明における「開度補正手段」が、それぞれ実現されている。
【００６８】
実施の形態３．
本実施形態のシステムでは、図１の構成で、筒内圧センサ５４あるいは公知のノックセンサ（図示せず）によりノッキングを検出する。そして、ノッキングが検出された場合には、そのときの流量調整弁３８、４４の開度に応じて、流量調整弁３８、４４の開度を変更する制御及び点火時期を遅角する制御を実行することをその特徴とする。
【００６９】
図７は、要求ＥＧＲ量（ＥＧＲ率）に応じて上述した２つのＥＧＲを制御する際にノッキングが検出された場合の流量調整弁３８、４４の動作を説明するための図である。図７（ａ）は、要求ＥＧＲ量と流量調整弁３８の開度との関係を示し、図７（ｂ）は要求ＥＧＲ量と流量調整弁４４の開度との関係をそれぞれ示す。
【００７０】
図７に領域Ｉとして示すように、流量調整弁４４が全開になるまでの領域や、流量調整弁３８、４４が共に全開に制御されている領域においては、流量調整弁３８、４４の開度を変更する制御は実行されない。図３の説明で既述したように、要求ＥＧＲ量を流量調整弁４４の制御のみで達成できる場合には、流量調整弁３８は開弁されない。したがって、流量調整弁４４が全開になるまでの領域においては、流量調整弁３８、４４の開度を変更する制御は実行されない。また、流量調整弁３８、４４が共に全開に制御されている領域においては、流量調整弁３８の開度を増大させる制御ができない。したがって、領域Ｉでは、流量調整弁３８、４４の開度を変更する制御は実行されない。
【００７１】
流量調整弁３８、４４の開度が上記の領域Ｉに該当するときにノッキングが検出された場合には、点火時期の遅角制御（遅角量α）を実行してノッキングの解消を図る。
【００７２】
一方、図７に領域ＩＩとして示すように、つまり、上記の領域Ｉに該当しない場合には、流量調整弁３８、４４の開度を同時に制御することで、要求ＥＧＲ量を達成することができる。領域ＩＩにおいて、ノッキングが検出された場合には、流量調整弁３８の開度を増加させる（ｂからｂ’へと変更）と共に、流量調整弁４４の開度を減じる（ａからａ’へと変更）制御を実行する。こうすることで、より多くの改質ガスを吸気通路１４に還流することができる。
【００７３】
また、上記の制御に加えて、点火時期の遅角制御（遅角量β）を実行する。改質ガスを吸気通路１４に還流することでノッキングを解消できる場合がある。しかしながら、改質ガスを還流してもなおノッキングが解消できない場合には、点火時期の遅角制御を実行し、ノッキングの解消を図る。この場合には、既に改質ガスが還流されているため、遅角量βは遅角量αよりも少ない遅角量に設定される。こうすることで、点火時期の遅角制御を実行することによる出力トルクの低減を抑制することができる。また、アクセル開度に対するレスポンスの向上も図ることができる。
【００７４】
［実施の形態３における具体的処理］
図８は、上記の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図８に示すルーチンによれば、まず、ノッキングの発生が検出される（ステップ４２０）。ノッキングの発生が検知された場合には、ステップ４４０に進む。一方、ノッキングの発生が検出されなかった場合には、本ルーチンは一旦終了する。
【００７５】
ステップ４４０では、流量調整弁３８、４４の開度を変更する制御が可能な領域か否かが判別される。すなわち、上記の領域ＩＩに該当するか否かが判別される。そして、領域ＩＩに該当しない場合、例えば、熱交換器２４への燃料噴射が実行中でない場合等は、点火時期遅角量が遅角量αに設定される（ステップ４６０）。これにより、ノッキングの解消を図ることができる。
【００７６】
ステップ４４０で領域ＩＩに該当すると判別された場合には、流量調整弁３８の開度が増大側に補正され、熱交換器２４への改質用燃料の供給量が増加され、流量調整弁４４の開度が減少側に補正される（ステップ４８０）。これにより、要求ＥＧＲ量を実現しつつ、ノッキングの解消を図ることができる。ステップ４８０に続いて、点火時期遅角量が遅角量βに設定される（ステップ５００）。これにより、改質ガスを還流してもなおノッキングが解消できない場合であっても、ノッキングの解消を図ることができる。
【００７７】
以上、上記図８のルーチンによれば、ノッキングが発生したとしても、ノッキングを確実に解消できる。また、上記図８のルーチンによれば、上記の領域ＩＩに該当する領域では、ノッキングの解消と、点火時期の遅角制御を実行することによる出力トルクの低減抑制とを実現することができる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態３においては、図８のステップ４２０の処理を実行することにより前記第６の発明における「ノッキング検出手段」が、図８のステップ４８０の処理を実行することにより前記第６の発明における「開度補正第２手段」が、それぞれ実現されている。
【００７９】
また、上述した実施の形態３においては、図８のステップ４６０、５００の処理を実行することにより前記第７の発明における「点火時期遅角制御手段」が、図８のステップ４４０のステップを処理することにより前記第７の発明における「補正可能判定手段」が、それぞれ実現されている。
【００８０】
実施の形態４．
本実施形態のシステムでは、図１の構成で、流量調整弁の全閉要求があった場合に、改質ガス導管３４を流れるガスが、排気ガス導管４０を流れるガスの還流停止後も吸気通路１４に還流するように閉弁時期を制御することをその特徴とする。
【００８１】
流量調整弁の全閉要求があった場合、つまり、ＥＧＲの停止要求があった場合には、流量調整弁３８、４４が閉弁される。流量調整弁３８、４４は、要求ＥＧＲ量に対応して開閉制御されている。このため、ＥＧＲの停止要求があった場合に、流量調整弁４４のみが開弁している場合には、流量調整弁４４が閉弁され、流量調整弁４４と併せて流量調整弁３８が開弁している場合には、両方が閉弁される。
【００８２】
本実施形態のシステムでは、このうち、流量調整弁４４と併せて流量調整弁３８が開弁している場合に、流量調整弁３８の閉弁時期を、流量調整弁４４の閉弁時期よりも遅くする。こうすることで、吸気通路１４に改質ガスをより遅い時期まで還流することができ、言い換えれば、改質ガス導管３４に改質ガスを残留させないようにできることから、改質ガスを効率的に利用することができる。
【００８３】
［実施の形態４における具体的処理］
図９は、上記の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図９に示すルーチンによれば、まず、流量調整弁の全閉要求があるか否かが判別される（ステップ５２０）。全閉要求がない場合には、本ルーチンは一旦終了する。
【００８４】
全閉要求がある場合には、流量調整弁３８が開弁中であるか否かが判別される（ステップ５４０）。つまり、流量調整弁３８、４４が共に開弁しているか否かが判別される。実施の形態１で述べたように、流量調整弁３８は、流量調整弁４４のみでは不足するＥＧＲ量を補償するように制御されている。したがって、流量調整弁３８が開弁中であるか否かを判別することで、流量調整弁３８、４４が共に開弁しているかが判別される。
【００８５】
流量調整弁３８、４４が共に開弁していると判別された場合には、先ず、流量調整弁４４が全閉され（ステップ５６０）、続いて流量調整弁３８が全閉され（ステップ５８０）、更に続いて、熱交換器２４への燃料噴射が禁止される（ステップ６００）。一方、流量調整弁３８、４４が共に開弁していないと判別された場合には、流量調整弁４４が全閉され（ステップ６２０）、本ルーチンは終了する。
【００８６】
以上説明した図９のルーチンによれば、流量調整弁３８、４４が共に開弁している状態で、ＥＧＲの停止要求があった場合には、流量調整弁３８の閉弁時期を、流量調整弁４４の閉弁時期よりも遅くすることにより、流量調整弁３８から還流する改質ガスを効率的に利用することができる。
【００８７】
なお、上述した実施の形態４においては、図９のステップ５４０〜５８０の処理を実行することにより前記第８の発明における「閉弁時期制御手段」が実現されている。
【００８８】
実施の形態５．
本実施の形態においては、図１の構成で、減速時に、流量調整弁３８の閉弁時期を流量調整弁４４の閉弁時期よりも遅くする制御を実行すると共に、流量調整弁３８の開度を増大してから閉弁する制御を実行することをその特徴とする。
【００８９】
図１０は、減速（アクセルオフ）時の流量調整弁３８、４４及びアクセル（スロットル弁）開度の閉弁時期を説明するためのタイムチャートである。図１０（ａ）は、流量調整弁３８の開度を示し、図１０（ｂ）は、流量調整弁４４の開度を示す。図１０（ｃ）は、アクセル（スロットル弁）の開度を示す。
【００９０】
図１０（ｃ）に示すように、例えば減速時（時刻Ｔａ）には、アクセルがオフとなる。アクセルがオフとなればＥＧＲも停止となる。したがって、図１０（ｂ）に示すように、先ず、流量調整弁４４が全閉される（時刻Ｔｂ）。これにより、熱交換器２４の下流側の排気通路２２からのＥＧＲを早期に停止させて、吸気通路１４に残留する不活性ガスの量を低減できる。ここで、図１０（ｂ）に示すｔ１は、ＥＧＲの停止要求後、流量調整弁４４が全閉されるまでの遅れ時間に相当する時間である。
【００９１】
また、流量調整弁４４が全閉された後、図１０（ａ）に示すように、流量調整弁３８が全閉される（時刻Ｔｄ）。ここで、図１０（ａ）に示すｔ５は、ＥＧＲの停止要求後、流量調整弁３８が全閉されるまでの遅れ時間に相当する時間である。
【００９２】
本実施の形態では、流量調整弁３８が全閉される直前に、流量調整弁３８の開度が増大される（時刻Ｔｃ）。こうすることで、流量調整弁３８から還流する改質ガスを一時的に増大させることができる。これにより、より多くの改質ガスを吸気通路１４に残留させることができるため、吸気中に存在する水素ガスの割合を増やすことができる。したがって、点火時期を進角させ、次回アクセルをオンとした場合のアクセル開度に対するレスポンス向上を図ることができる。
【００９３】
なお、図１０（ａ）に示すｔ２は、流量調整弁４４を全開とした後に、流量調整弁３８の開度を増大させるまでの時間である。また、図１０（ａ）に示すｔ３は、ＥＧＲの停止要求後、流量調整弁３８の開度が増大されるまでの時間に相当する時間であり、上述したｔ１とｔ２との和に等しい時間である。また、図１０（ａ）に示すｔ４は、流量調整弁３８の開度を増大させている時間に相当する。
【００９４】
なお、上述した実施の形態においては、流量調整弁４４が全閉された後、流量調整弁３８の開度を一時的に増大させることにより上記第９の発明における「第１流量調整弁開度補正手段」が実現されている。
【００９５】
実施の形態６．
本実施形態のシステムでは、図１の構成で、流量調整弁４４のフェール（故障）があった場合に、改質用燃料の供給量を一定時間増量させてから流量調整弁３８を閉弁する制御を実行することをその特徴とする。
【００９６】
流量調整弁４４のフェールが検知された場合には、流量調整弁４４から吸気通路１４に還流するガス量の制御ができなくなる。このため、流量調整弁４４のフェールがあった場合には、流量調整弁３８を全閉にするフェールセーフ制御を実行する。このフェールセーフ制御では、流量調整弁３８を全閉にした後に、熱交換器２４への改質用燃料の供給が禁止されるが、改質用燃料の供給が行われなければ、燃料改質触媒上で改質反応が進行しない。
【００９７】
ここで、改質反応は、吸熱反応であり、改質反応が進行するほど反応系の温度、すなわち燃料改質触媒の温度が低下することが知られている。つまり、流量調整弁３８を開弁して改質ガスを吸気通路１４に還流する間は、改質ガスによる燃焼悪化の抑制だけでなく、燃料改質触媒の温度上昇を防止できる。しかしながら、フェールセーフ制御を実行して流量調整弁３８を全閉にした場合には、改質用燃料の供給が行われなくなるため、上記の効果が図られず、燃料改質触媒の温度が徐々に上昇し、熱劣化に繋がる可能性がある。
【００９８】
したがって、本実施形態のシステムでは、フェールセーフ制御を実行する場合には、改質用燃料の供給量を増加する制御を一定時間実行し、その後、流量調整弁３８を全閉する制御を実行する。こうすることで、フェールセーフ制御中に、吸熱反応を急速に進行させ、燃料改質触媒の上昇に伴う熱劣化を引き起こすことを抑制できる。なお、フェールを検知した場合には、上記フェールセーフ制御を実行する同時に、フェールを外部、例えば車両の運転者に報知することが望ましい。
【００９９】
［実施の形態６における具体的処理］
図１１は、上記の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図１１に示すルーチンによれば、まず、流量調整弁３８が開弁中であるか否かが判別される（ステップ６４０）。実施の形態１で述べたように、流量調整弁３８は、流量調整弁４４のみでは不足するＥＧＲ量を補償するように制御されている。したがって、流量調整弁３８が開弁中であるか否かを判別すれば、結果的に、流量調整弁４４に制御指令が出ているか否かを判別でき、流量調整弁４４のフェールを判別する前提条件にあるか否かが判別される。フェールを判別する前提条件にないと判別された場合には、本ルーチンは一旦終了する。
【０１００】
流量調整弁４４のフェールを判別する前提条件にあると判別された場合には、流量調整弁４４がフェールであるか否かが判別される（ステップ６６０）。流量調整弁４４がフェールであると判別された場合には、熱交換器２４への燃料噴射量が増量され（ステップ６８０）、続いて流量調整弁３８が全閉され（ステップ７００）、更に続いて、熱交換器２４への燃料噴射が禁止される（ステップ７２０）。一方、流量調整弁４４がフェールでないと判別された場合には、本ルーチンは終了する。
【０１０１】
以上説明した図１１のルーチンによれば、流量調整弁４４のフェールが発生している場合に、熱交換器２４への燃料噴射量が増量されるため、燃料改質触媒の熱劣化を抑制することができる。
【０１０２】
なお、上述した実施の形態６においては、図１１のステップ６６０の処理を実行することにより前記第１０の発明における「故障検知手段」が、図１１のステップ６８０の処理を実行することにより前記第１０の発明における「供給量制御手段」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】内燃機関１０の運転状態に応じて２つの排気還流を制御する際の機構を説明するための図である。
【図３】要求ＥＧＲ量に応じて上述した２つのＥＧＲを制御する際の、流量調整弁３８、４４の動作を説明するための図である。
【図４】実施の形態１のＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。
【図５】実施の形態１の変形例のシステム構成を説明するための図である。
【図６】実施の形態２のＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。
【図７】ノッキングが検出された場合における、流量調整弁３８、４４の動作を説明するための図である。
【図８】実施の形態３のＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。
【図９】実施の形態４のＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。
【図１０】実施の形態５の流量調整弁３８、４４及びアクセル開度の閉弁時期を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】実施の形態６のＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０４】
１０    内燃機関
１４    吸気通路
２２    排気通路
２４    熱交換器
３２    改質用燃料供給装置
３４    改質ガス導管
３８    流量調整弁
４０    排気ガス導管
４４    流量調整弁
５０    ＥＣＵ
５２    クランク角センサ
５４    筒内圧センサ
【図１】
2010151042.tif 000003
【図２】
2010151042.tif 000004
【図３】
2010151042.tif 000005
【図４】
2010151042.tif 000006
【図５】
2010151042.tif 000007
【図６】
2010151042.tif 000008
【図７】
2010151042.tif 000009
【図８】
2010151042.tif 000010
【図９】
2010151042.tif 000011
【図１０】
2010151042.tif 000012
【図１１】
2010151042.tif 000013