(57)【要約】【課題】エンジンへ供給する混合燃料のアルコール含有率に応じた適切な強さの電場を改質触媒に形成する排気還流装置を提供すること。【解決手段】排気還流装置は、ＥＧＲ管に設けられ、排気を利用することで水素を生成する改質触媒を備えた燃料改質器と、改質触媒に電場を形成する電源と、排気管に設けられ、排気の空燃比を検出するＬＡＦセンサと、ＬＡＦセンサの出力に相当する実当量比が所定の目標当量比になるようにエンジンの燃料噴射量を決定するＥＣＵと、を備える。ＥＣＵは、ＬＡＦセンサの出力に基づくフィードバック制御によって決定された燃料噴射量と基準噴射量とのずれに比例したアルコール係数（ＫＡＦ−１）に基づいて改質触媒への投入電力Ｅを決定する。基準噴射量は、使用する燃料のアルコール含有率は所定の基準含有率であるとの仮定の下で目標当量比に基づいて算出される。【選択図】図８
2014152710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気の一部を前記機関の吸気に還流する排気還流装置であって、
前記機関の排気通路から分岐し前記機関の吸気通路に至るＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、当該ＥＧＲ通路を流れる排気を利用することで水素を生成する改質触媒と、
前記改質触媒に電場を形成する電場形成手段と、
前記排気通路に設けられ、排気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記空燃比検出手段の出力値が所定の目標値になるように前記機関への燃料噴射量を決定する燃料噴射制御手段と、を備え、
前記電場形成手段は、前記燃料噴射制御手段によって決定された燃料噴射量と前記目標値に対応する基準噴射量とのずれに基づいて前記改質触媒への投入電力を決定し、
前記基準噴射量は、前記機関に供給する燃料のアルコール含有率は所定の基準含有率であるとの仮定の下で前記目標値に基づいて算出されることを特徴とする排気還流装置。
【請求項２】
前記機関に供給される燃料のアルコール含有率が前記基準含有率よりも高くなった場合に生じる前記燃料噴射制御手段によって決定された燃料噴射量と前記基準噴射量とのずれを正と定義し、
前記電場形成手段は、前記ずれが大きくなるほど前記投入電力を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の排気還流装置。
【請求項３】
前記電場形成手段は、前記改質触媒の温度に基づいて定められた基本値に、前記ずれに基づいて定められた補正係数を乗算又は加算することによって前記投入電力を決定し、
前記基本値は、前記改質触媒の温度が高くなるほど小さな値に決定され、
前記補正係数は、前記ずれが大きくなるほど小さな値に決定されることを特徴とする請求項２に記載の排気還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気還流装置に関する。より詳しくは、排気を還流するＥＧＲ通路に改質触媒が設けられた排気還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路に、燃料を改質し水素を含む改質ガスを生成する改質触媒を設ける技術が提案されている。この技術によれば、ＥＧＲ通路を介して還流されるＥＧＲガスを利用して改質触媒で改質ガスを生成し、これを内燃機関の吸気に供給することにより、内燃機関の燃焼を改善することができる。より具体的には、例えば、ノッキングの抑制や熱効率の向上などの効果がある。
【０００３】
内燃機関に供給する燃料には、ガソリンや軽油にアルコール燃料を混合した混合燃料が用いられる場合もある。また、混合燃料のアルコール含有率が変わると、改質触媒で改質制御を実行可能な温度が影響を受けることも知られている。そこで特許文献１の発明では、混合燃料のアルコール含有率が高くなるほど改質制御を行う下限温度を低くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／０５７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年では、改質触媒に電場を形成することにより、電場を形成していない場合と比較して特に低温の領域における水素生成効率（改質触媒に投入された燃料のうち水素に転化した割合）を向上できることが知られている。しかしながら、混合燃料のアルコール含有率に応じてどのような強さの電場を改質触媒に形成すればよいかについては、これまで十分に検討されていない。
【０００６】
本発明は、内燃機関へ供給する混合燃料のアルコール含有率に応じた適切な強さの電場を改質触媒に形成する排気還流装置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】
【０００７】
（１）本発明の排気還流装置（例えば、後述の排気還流装置２）は、内燃機関（例えば、後述のエンジン１）の排気の一部を前記機関の吸気に還流するものであって、前記機関の排気通路（例えば、後述の排気管１３）から分岐し前記機関の吸気通路（例えば、後述の吸気管１２）に至るＥＧＲ通路（例えば、後述のＥＧＲ管２１）と、前記ＥＧＲ通路に設けられ、当該ＥＧＲ通路を流れる排気を利用することで水素を生成する改質触媒（例えば、後述の燃料改質器３の改質触媒コンバータ３１）と、前記改質触媒に電場を形成する電場形成手段（例えば、後述の電源３３及びＥＣＵ５、並びに図８に示す処理の実行に係る手段）と、前記排気通路に設けられ、排気の空燃比を検出する空燃比検出手段（例えば、後述のＬＡＦセンサ７３）と、前記空燃比検出手段の出力値（ＫＡＣＴ）が所定の目標値（ＫＣＭＤ）になるように前記機関への燃料噴射量（ＧＦＵＥＬ）を決定する燃料噴射制御手段（例えば、後述のＥＣＵ５、及び図６に示す処理の実行に係る手段）と、を備え、前記電場形成手段は、前記燃料噴射制御手段によって決定された燃料噴射量（ＧＦＵＥＬ）と前記目標値に対応する基準噴射量（ＧＳＴＤ）とのずれ（ＫＡＦ−１）に基づいて前記改質触媒への投入電力（Ｅ）を決定し、前記基準噴射量は、前記機関に供給する燃料のアルコール含有率は所定の基準含有率であるとの仮定の下で前記目標値に基づいて算出されることを特徴とする。
【０００８】
（２）この場合、前記機関に供給される燃料のアルコール含有率が前記基準含有率よりも高くなった場合に生じる前記燃料噴射制御手段によって決定された燃料噴射量と前記基準噴射量とのずれを正と定義し、前記電場形成手段は、前記ずれが大きくなるほど前記投入電力を小さくすることが好ましい。
【０００９】
（３）この場合、前記電場形成手段は、前記改質触媒の温度に基づいて定められた基本値（ＥＢＳ）に、前記ずれに基づいて定められた補正係数（ＫＥ）を乗算又は加算することによって前記投入電力（Ｅ）を決定し、前記基本値は、前記改質触媒の温度が高くなるほど小さな値に決定され、前記補正係数は、前記ずれが大きくなるほど小さな値に決定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
（１）本発明では、空燃比検出手段の出力値が所定の目標値になるように決定された燃料噴射量と所定の基準噴射量とのずれに基づいて、改質触媒への投入電力を決定する。ここで、機関に供給する燃料のアルコール含有率が所定の基準含有率であるとの仮定の下で、目標値に対応する基準噴射量を決定すると、上記ずれは、燃料のアルコール含有率と基準含有率との差に略比例したものとなる。本発明では、このような燃料のアルコール含有率と基準含有率との差に略比例したずれに基づいて改質触媒への投入電力を決定することにより、実際に機関に供給される燃料のアルコール含有率に応じた適切な強さの電場を改質触媒に形成できる。また、上記ずれに基づいて投入電力を決定することにより、燃料のアルコール含有率を検出するセンサが不要になる。
【００１１】
（２）改質触媒における水素生成効率は、使用する燃料のアルコール含有率が高くなるほど上昇し、また改質触媒への投入電力が小さくなるほど低下する。本発明では、実際の燃料のアルコール含有率が基準含有率より高くなった場合に生じるずれを正と定義する。そして、このずれが大きくなるほど、すなわち燃料のアルコール含有率が基準含有率より高くなるほど改質触媒への投入電力を小さくする。これにより、使用される燃料のアルコール含有率によらず改質触媒における水素生成効率又は改質触媒において生成される水素の量をできるだけ一定に保ちながら、水素の生成にかかる電力の消費をできるだけ抑制できる。
【００１２】
（３）改質触媒における水素生成効率は、使用する燃料のアルコール含有率が高くなるほど上昇し、改質触媒への投入電力が小さくなるほど低下し、改質触媒の温度が高くなるほど上昇する。本発明では、改質触媒の温度が高くなるほど小さくなるように基本値を決定し、上記ずれが大きくなるほど、すなわちアルコール含有率が基準含有率より高くなるほど補正係数を小さくし、上記基本値に上記補正係数を乗算又は加算する。これにより、使用される燃料のアルコール含有率及び改質触媒の温度によらず、改質触媒における水素生成効率又は改質触媒において生成される水素の量をできるだけ一定に保ちながら、水素の生成にかかる電力の消費をできるだけ抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンとその排気還流装置の構成を示す図である。
【図２】燃料改質器の構成を示す図である。
【図３】改質触媒コンバータの構成を示す図である。
【図４】改質触媒の温度と水素生成効率の関係を示す図である。
【図５】改質触媒を流れる電流と水素生成効率との関係を示す図である。
【図６】ＬＡＦセンサの出力に基づくフィードバック制御によってエンジンの燃料噴射量を決定する手順を示すフローチャートである。
【図７】ＬＡＦセンサの出力特性を示す図である。
【図８】改質触媒への投入電力を決定する手順を示すフローチャートである。
【図９】改質触媒の温度と基本電力との関係を示す図である。
【図１０】アルコール係数と電力補正係数との関係を示す図である。
【図１１】排気還流装置の具体的な制御例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る内燃機関（以下、単に「エンジン」という）１と、その排気還流装置２の構成を示す図である。
【００１５】
エンジン１には、吸気が流れる吸気管１２と、排気が流れる排気管１３と、排気の圧力を利用して吸気を圧送する過給機１４と、排気管１３内の排気の一部をＥＧＲガスとして吸気管１２に還流する排気還流装置２と、排気を浄化する触媒浄化装置６と、エンジン１や排気還流装置２を制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５と、が設けられている。
【００１６】
エンジン１には、シリンダ内に適切な空燃比の混合気が形成されるように、燃料タンク１８から供給された燃料を噴射するエンジン燃料インジェクタ１１が設けられている。エンジン燃料インジェクタ１１は、図示しない駆動装置を介してＥＣＵ５に接続される。ＥＣＵ５は、後に図６を参照して説明するように、後述のＬＡＦセンサ７３の出力に基づくフィードバック制御によって燃料噴射量を設定し、駆動装置は、設定された量の燃料が噴射されるようにエンジン燃料インジェクタ１１を駆動する。燃料タンク１８には、ガソリンや軽油などの燃料の他、これらにアルコール燃料が混合された混合燃料が貯蔵される。
【００１７】
触媒浄化装置６は、排気管１３に設けられ排気を浄化する排気浄化触媒や、この排気を浄化するために必要な還元剤を供給する還元剤供給装置などで構成される。この排気浄化触媒には、例えば、ストイキ空燃比下で排気を浄化する三元触媒や、リーン空燃比下で排気中のＮＯｘを浄化するＤｅＮＯｘ触媒など、が用いられる。
【００１８】
過給機１４は、排気管１３に設けられたタービン１５と、吸気管１２に設けられたコンプレッサ１６とを備える。タービン１５は、排気管１３を流れる排気の運動エネルギーにより駆動される。コンプレッサ１６は、タービン１５により回転駆動され、吸気を加圧する。
【００１９】
排気還流装置２は、排気管１３のうちタービン１５より上流側と吸気管１２のうちコンプレッサ１６より下流側とを連通するＥＧＲ管２１と、このＥＧＲ管２１に設けられ、ＥＧＲ管２１を流れるガスを利用することで含水素の改質ガスを生成する燃料改質器３と、ＥＧＲ管２１のうち燃料改質器３より下流側に設けられＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２３と、を備える。
【００２０】
以下では、排気還流装置２によって還流されるガス（エンジン１から排出された排気に、後述の改質燃料インジェクタ３２から噴射された燃料を加えたものを含む）を、ＥＧＲガスという。また、排気還流装置２全体によって還流されるＥＧＲガスの量を、ＥＧＲ量という。ＥＧＲ管２１のうち燃料改質器３より上流側には、ＥＧＲ量を制御するＥＧＲ弁２５が設けられる。
【００２１】
ＥＧＲ弁２５は、図示しない駆動装置を介してＥＣＵ５に接続される。ＥＣＵ５は、図示しないＥＧＲ制御処理によってＥＧＲ量を設定し、駆動装置は設定された量のＥＧＲガスが流れるようにその開度を調整する。
【００２２】
図２は、燃料改質器３の構成を示す図である。
燃料改質器３は、ＥＧＲ管２１内に設けられた改質触媒コンバータ３１と、改質触媒コンバータ３１に流入する排気に燃料を噴射する改質燃料インジェクタ３２と、この改質触媒コンバータ３１に電場を形成する電源３３とを備える。
【００２３】
改質燃料インジェクタ３２は、燃料タンク１８（図１参照）内に貯蔵された燃料を排気中に噴射する。改質燃料インジェクタ３２は、図示しない駆動装置を介してＥＣＵ５に接続される。ＥＣＵ５は、図示しない処理によって、要求される量の水素を生成するために必要な改質燃料噴射量を設定し、駆動装置は、設定された量の燃料が噴射されるように改質燃料インジェクタ３２を駆動する。
【００２４】
改質触媒コンバータ３１は、改質反応を促進する改質触媒が担持された基材３１１と、基材３１１の上流端部と下流端部に設けられた電極対３１２，３１３と、を備える。
基材３１１には、絶縁性（例えば、セラミック）の材料で形成されたフロースルー型のハニカム構造体が用いられる。基材３１１に担持される改質触媒には、例えばＰｔ／ＣｅＯ２などの既知の材料が用いられる。基材３１１の上端面と下端面にはそれぞれ導電性材料（例えば、Ａｇ）のコーティング層３１４，３１５が形成される。
【００２５】
以上のような改質触媒を備えた改質触媒コンバータ３１では、燃料（例えばイソオクタン、Ｃ８Ｈ１６）及び必要な水（Ｈ２Ｏ）を含むＥＧＲガスが供給されると、主に、下記（１）〜（３）式に示すような３種類の改質反応が進行し得る。
Ｃ８Ｈ１８＋１６Ｈ２Ｏ→８ＣＯ２＋２５Ｈ２            （１）
Ｃ８Ｈ１８＋８Ｏ２→８ＣＯ２＋９Ｈ２                  （２）
Ｃ８Ｈ１８＋４Ｏ２＋８Ｈ２Ｏ→８ＣＯ２＋１７Ｈ２      （３）
【００２６】
改質触媒コンバータ３１に十分な量の燃料と水が供給されると、（１）式に示す水蒸気改質反応が進行する。水蒸気改質反応によれば、１モルのイソオクタンから２５モルの水素分子が生成される。したがって、式（１）〜（３）の中で最も水素生成効率が高い反応となっている。なお、水蒸気改質反応は吸熱反応であるため、水蒸気改質反応によって定常的に水素を生成し続けるためには、改質触媒コンバータ３１には、十分な排気熱を供給し触媒温度を高く維持し続けるか、あるいは電源３３により十分な強さの電場を改質触媒コンバータ３１に形成する必要がある。
【００２７】
改質触媒コンバータ３１に十分な量の燃料と酸素が供給されると、（２）式に示す部分酸化反応が進行する。部分酸化反応によれば、１モルのイソオクタンから９モルの水素分子しか生成されない。したがって、式（１）〜（３）の中で最も水素生成効率が低い反応となっている。部分酸化反応は、発熱反応である。
【００２８】
改質触媒コンバータ３１に十分な燃料と水と酸素が供給されると、式（２）に示す部分酸化反応と水性ガスシフト反応（８ＣＯ＋８Ｈ２Ｏ→８ＣＯ２＋８Ｈ２）によって、（３）式に示すような反応が進行する。この（３）式の反応によれば、１モルのイソオクタンから１７モルの水素分子が生成される。
【００２９】
電極対３１２，３１３には、排気の流れを阻害しないように複数の貫通孔が形成された金属製のパンチングプレートやメッシュ材などが用いられる。これら電極対３１２，３１３は、基材３１１をコーティング層３１４，３１５から挟み込むように設けられる（図３参照）。
電源３３は、例えば直流電源である。上流側の電極３１２は正極として、下流側の電極３１３は負極として、それぞれ電源３３に接続される。電源３３から改質触媒コンバータ３１への投入電力の大きさは、後に図８を参照して説明する手順に従ってＥＣＵにより設定される。
【００３０】
図１に戻って、ＥＣＵ５には、エンジン１や燃料改質器３の運転状態を検出するためのセンサとして、エアフローメータ７１、冷却水温度センサ７２、ＬＡＦセンサ７３、ＥＧＲガス温度センサ７４、及び吸気温度センサ７５等が接続されている。
【００３１】
エアフローメータ７１は、吸気管１２を流れる空気量、すなわちエンジン１の吸入空気量を検出し、検出値に略比例した信号をＥＣＵ５に送信する。冷却水温度センサ７２は、エンジン１を冷却する冷却水の温度を検出し、検出値に略比例した信号をＥＣＵ５に送信する。ＬＡＦセンサ７２は、排気管１３に設けられ、排気の酸素濃度（空燃比）を検出し、検出値に略比例した信号をＥＣＵ５に送信する。このＬＡＦセンサ７２は、検出箇所の空燃比に略比例したリニアな出力特性を有する。吸気温度センサ７５は、吸気管１２を流れる吸気の温度を検出し、検出値に略比例した信号をＥＣＵ５に送信する。ＥＧＲガス温度センサ７４は、ＥＧＲ管２１のうち燃料改質器３とＥＧＲクーラ２３との間のＥＧＲガスの温度を検出し、検出値に略比例した信号をＥＣＵ５に送信する。燃料改質器３の改質触媒の温度は、センサ７４の出力に基づいてＥＣＵ５によって推定される。
【００３２】
次に、電場が形成された改質触媒において、混合燃料のアルコール含有率が水素生成効率に及ぼす影響について、図４及び図５を参照して説明する。
図４は、改質触媒の温度と水素生成効率との関係を示す図である。図４には、改質触媒に供給する混合燃料として、アルコール含有率が０％の燃料（イソオクタン）を用いた場合と、アルコール含有率が１００％の燃料（エタノール）を用いた場合とを示す。また、改質触媒への投入電力は、イソオクタンを用いた場合とエタノールを用いた場合とで、改質触媒を流れる電流が３ｍＡになるように調整した。
図５は、改質触媒を流れる電流と水素生成効率との関係を示す図である。図５には、改質触媒の温度を３００℃に保ち、改質触媒に供給する混合燃料としてイソオクタンを用いた場合を示す。
【００３３】
図４に示すように、改質触媒の温度が等しい条件下では、混合燃料としてエタノールを用いた方が、すなわちアルコール含有率の高い混合燃料を用いた方が水素生成効率は高い。ただし、図４及び図５に示すように、使用する混合燃料のアルコール含有率の相違からくる水素生成効率の低下は、改質触媒への投入電力を増加させることにより補うことができる。
【００３４】
次に、ＬＡＦセンサの出力に基づくフィードバック制御によって、エンジンの燃料噴射量を決定する手順について、図６を参照して説明する。
図６は、上記フィードバック制御によって燃料噴射量ＧＦＵＥＬを決定する手順を示すフローチャートである。図６に示す処理は、所定のフィードバック制御開始条件が満たされたことに応じて、ＥＣＵにより所定の制御周期ごとに実行される。
【００３５】
Ｓ１では、目標当量比ＫＣＭＤを取得し、Ｓ２に移る。この目標当量比ＫＣＭＤは、ＬＡＦセンサの出力値に対する目標値となるパラメータであり、エンジンの運転状態に応じて図示しない処理により設定される。当量比とは、空燃比の逆数に比例したパラメータであり、空燃比が理論空燃比に等しいときに“１．０”となる。本実施形態の演算では、空燃比を適宜当量比に換算して扱う。
【００３６】
Ｓ２では、基本噴射量ＧＢＳを算出し、Ｓ３に移る。より具体的には、Ｓ１では、エアフローメータの出力に基づいて算出された吸入空気量を引数として、所定の基準噴射量マップを検索することによって基本噴射量ＧＢＳを算出する。なお、この基本噴射量マップは、使用する燃料のアルコール含有率が所定の基準含有率（例えば、０％）であるとの仮定の下で、シリンダ内に形成される混合気の空燃比がほぼ理論空燃比になるように設定される。すなわち、基本噴射量ＧＢＳは、使用される燃料のアルコール含有率に依存しないパラメータである。
【００３７】
Ｓ３では、Ｓ１で取得した目標当量比ＫＣＭＤからＬＡＦセンサの出力に基づいて算出された実当量比ＫＡＣＴを減算することにより、偏差入力ＤＡＦを算出し、Ｓ４に移る。
【００３８】
Ｓ４では、Ｓ３で算出した偏差入力ＤＡＦが“０”となるように、ＰＩＤ制御、スライディングモード、及びＨ∞制御などの既知のフィードバックアルゴリズムに基づいて空燃比補正係数ＫＡＦを算出し、Ｓ５に移る。
【００３９】
Ｓ５では、吸気温度センサの出力に基づいて算出された吸気温度や、水温センサの出力に基づいて算出されたエンジンの冷却水温度などの温度に関するパラメータを引数として、所定のマップを検索することにより、温度補正係数ＫＴを算出し、Ｓ６に移る。
【００４０】
Ｓ６では、下記式（４）に示すように、基本噴射量ＧＢＳに、目標当量比ＫＣＭＤと、空燃比補正係数ＫＡＦと、温度補正係数ＫＴとを乗算したものを燃料噴射量ＧＦＵＥＬとして決定する。
ＧＦＵＥＬ＝ＧＢＳ×ＫＣＭＤ×ＫＡＦ×ＫＴ      （４）
【００４１】
図７は、ＬＡＦセンサの出力特性を示す図である。図７には、混合気の空燃比を横軸とし、ＬＡＦセンサの出力に相当する実空燃比を縦軸とする。図７には、燃料としてアルコール含有率が０％のもの（例えば、イソオクタン）を用いた場合を実線で示し、アルコール含有率が１００％のもの（例えば、エタノール）を用いた場合を破線で示す。
【００４２】
図７に示すように、エンジンに供給する燃料のアルコール含有率が変化すると、ＬＡＦセンサの出力も変化する。より具体的には、燃料としてエタノールを用いた場合、イソオクタンを用いた場合よりもＬＡＦセンサの出力はリーン側へずれる。すなわち、基準含有率を０％で定義すれば、使用する燃料のアルコール含有率が高くなるほど、ＬＡＦセンサの出力は基準に対しリーン側へずれる。そして、このずれは、実際のアルコール含有率と基準含有率との差に略比例して大きくなる。
【００４３】
ここで、ＬＡＦセンサの出力に基づいて算出される実当量比ＫＡＣＴが、目標当量比ＫＣＭＤ（図７中、一点鎖線で示す）になるように、図６に示す手順に従って燃料噴射量を決定した場合を想定する。また、ここでは、基準含有率は０％であると定義する。アルコール含有率が基準含有率と等しいイソオクタンを燃料とした場合、混合気の空燃比は、図７中、符号Ａに示す大きさに制御される。ここで、例えば目標当量比ＫＣＭＤを１とした場合、混合気の空燃比は例えば１４．７程度になる。これに対し、アルコール含有率が基準含有率よりも高いエタノールを燃料とした場合、上述のようにＬＡＦセンサの出力はリーン側へずれるため、混合気の空燃比は、Ａよりも小さな符号Ｂに示す大きさに制御される。ここで、目標当量比ＫＣＭＤを１とした場合、混合気の空燃比は例えば９．０程度になる。すなわち、燃料のアルコール含有率が基準含有率より高くなると、その差に略比例して燃料噴射量が増加する。
【００４４】
また、上述のように基本噴射量ＧＢＳは、基準含有率の燃料が使用された場合を想定して決定される噴射量であり、目標当量比ＫＣＭＤと温度補正係数ＫＴと、燃料のアルコール含有率との相関は低い。したがって、基本噴射量ＧＢＳに目標当量比ＫＣＭＤと温度補正係数ＫＴとを乗算したもので基準噴射量ＧＳＴＤを定義すると（ＧＳＴＤ＝ＧＢＳ×ＫＣＭＤ×ＫＴ）、上記式（４）に従って決定された燃料噴射量ＧＦＵＥＬと基準噴射量ＧＳＴＤとの差は、係数（ＫＡＦ−１）に略比例し、これは燃料のアルコール含有率と基準含有率との差に略比例する。したがって、係数（ＫＡＦ−１）は、燃料のアルコール含有率に略比例する。より具体的には、係数（ＫＡＦ−１）は、使用される燃料のアルコール含有率が基準含有率と等しい場合には略“０”になり、アルコール含有率が基準含有率より高くなると“０”より大きくなり、アルコール含有率が基準含有率より低くなると“０”より小さくなる。以下では、係数（ＫＡＦ−１）を、アルコール係数という。
【００４５】
次に、改質触媒への投入電力を決定する手順について説明する。
図８は、投入電力Ｅを決定する手順を示すフローチャートである。図８に示す処理は、ＥＣＵによって所定の制御周期ごとに実行される。
【００４６】
Ｓ１１では、燃料改質器による改質を実行するか否かを判別する。Ｓ１１の判別がＮＯの場合、Ｓ１２に移り、電源をオフにし（投入電力Ｅを０にし）、この処理を終了する。Ｓ１１の判別がＹＥＳの場合、Ｓ１３に移る。なお、燃料改質器による改質を実行し、水素を生成するためには、ＥＧＲ弁を開き、ＥＧＲガスを燃料改質器に供給する必要がある。したがって、Ｓ１１の判別は、ＥＧＲ弁が開かれているか否か、との判別で置き換えてもよい。
【００４７】
Ｓ１３では、ＥＧＲガス温度センサの出力に基づいて算出された改質触媒温度を引数として、所定のマップを検索することにより投入電力に対する基本値に相当する基本電力ＥＢＳを決定し、Ｓ１４に移る。
図９は、改質触媒温度と基本電力ＥＢＳとの関係を示す図である。また、図９は、改質触媒温度を引数として基本電力を決定するマップの具体例を示す図でもある。図９に示すように、改質触媒温度が高くなるほど基本電力ＥＢＳは大きな値に決定される。また、改質触媒温度が６００℃を超えると、改質触媒に電場を形成しても、大きな水素生成効率の向上の効果は見込めない。したがって、改質触媒温度が６００℃以上となると、基本電力ＥＢＳは０にする。
【００４８】
図８に戻って、Ｓ１４では、アルコール含有率に略比例したアルコール係数（ＫＡＦ−１）を引数として、所定のマップを検索することにより上記基本電力ＥＢＳに対する電力補正係数ＫＥを決定し、Ｓ１５に移る。
図１０は、アルコール係数（ＫＡＦ−１）と電力補正係数ＫＥとの関係を示す図である。また、図１０は、アルコール係数（ＫＡＦ−１）を引数として電力補正係数ＫＥを決定するマップの具体例を示す図でもある。ただし、図１０には、基準含有率を０％とした場合を示す。図１０に示すように、アルコール係数が大きくなるほど、電力補正係数ＫＥは大きな値に決定される。より具体的には、アルコール係数（ＫＡＦ−１）が０の場合（アルコール含有率が０％とほぼ等しい場合）、補正係数は１に決定され、アルコール係数が０より大きい場合（アルコール含有率が０％より高い場合）、補正係数は０より大きく１より小さな値に設定される。
【００４９】
図８に戻って、Ｓ１５では、下記式（５）に示すように、基本電力ＥＢＳに電力補正係数ＫＥを乗算したものを投入電力Ｅとして決定し、この処理を終了する。
Ｅ＝ＥＢＳ×ＫＥ      （５）
【００５０】
図１１は、本実施形態の排気還流装置の具体的な制御例を示すタイムチャートである。図１１には、上段から順に、アルコール係数（ＫＡＦ−１）、投入電力、及び水素生成量を示す。図１１には、改質触媒の温度は一定のもとで、時刻ｔ１において、エンジンに供給される燃料のアルコール含有率が変化した場合を示す。より具体的には、図１１には、時刻ｔ１以前では燃料のアルコール含有率はほぼ基準含有率であったところ、時刻ｔ１以降では燃料のアルコール含有率が基準含有率より高くなった場合を示す。なお、このような燃料のアルコール含有率の上昇は、例えば、利用者によって燃料タンク内にアルコール含有率の高い混合燃料が給油されることによって生じ得る。
【００５１】
上述のように、時刻ｔ１以前のアルコール含有率は基準含有率にほぼ等しい。したがって、この期間のアルコール係数（ＫＡＦ−１）は、ほぼ０になる。また、時刻ｔ１以降のアルコール含有率は基準含有率より高い。したがって、この期間のアルコール係数（ＫＡＦ−１）は、０より大きな値になり、電力補正係数ＫＥは、時刻ｔ１以前より小さな値に設定され、投入電力は時刻ｔ１以前よりも小さく設定される。また、アルコール含有率が高くなると改質触媒における水素生成効率も高くなるため、図１１に示すように、投入電力を削減しても改質触媒による水素生成量を一定に維持できる。
【００５２】
なお、上述した実施形態は、種々の変形が可能である。
上記実施形態では、ＬＡＦセンサの出力に基づいて燃料噴射量を決定する過程で算出されるアルコール係数（ＫＡＦ−１）を利用して投入電力を決定したが、本発明はこれに限らない。例えば、上記アルコール係数（ＫＡＦ−１）に基づくアルコール含有率の明示的な演算を経た上で、このアルコール含有率に基づいて投入電力を決定してもよい。
【００５３】
上記実施形態では、基本電力ＥＢＳに電力補正係数ＫＥを乗算したもので投入電力Ｅを定義したが、本発明はこれに限らない。例えば、基本電力に電力補正係数を加算したもので投入電力を決定してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…エンジン（内燃機関）
１３…排気管（排気通路）
１２…吸気管（吸気通路）
２…排気還流装置
２１…ＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）
３…燃料改質器
３１…改質触媒コンバータ（改質触媒）
３３…電源（電場形成手段）
５…ＥＣＵ（燃料噴射制御手段、電場形成手段）
７３…ＬＡＦセンサ（空燃比検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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