(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給燃料を、その供給燃料よりも硫黄濃度が低い燃料と、その供給燃料よりも硫黄濃度が高い燃料と、に分離して排出する分離器と、
排気の一部を吸気通路に還流させる還流通路と
前記還流通路に設けられ、前記分離器から排出された硫黄濃度が低い燃料を改質燃料として噴射する改質燃料噴射器と、
前記還流通路に設けられ、排気と前記改質燃料との改質用混合気を改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒と、
筒内又は吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射器と、
前記分離器から排出された硫黄濃度が高い燃料を貯蔵するタンクと、
内燃機関の高負荷時に駆動され、前記タンク内に貯蔵された硫黄濃度が高い燃料を高オクタン価燃料として前記燃料噴射器に圧送するポンプと、
を備える内燃機関。
【請求項２】
供給燃料を、その供給燃料よりも硫黄濃度が低い燃料と、その供給燃料よりも硫黄濃度が高い燃料と、に分離して排出する分離器と、
排気の一部を吸気通路に還流させる還流通路と
前記還流通路に設けられ、前記分離器から排出された硫黄濃度が低い燃料を改質燃料として噴射する改質燃料噴射器と、
前記還流通路に設けられ、排気と前記改質燃料との改質用混合気を改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒と、
前記分離器に供給する前記供給燃料を、内燃機関の排気の熱によって気化する蒸発器と、
前記蒸発器に供給される排気の流量を制御する流量制御弁と、
を備え、
内燃機関の負荷が高いときほど、前記流量制御弁の開度を大きくする、
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
供給燃料を、その供給燃料よりも硫黄濃度が低い燃料と、その供給燃料よりも硫黄濃度が高い燃料と、に分離して排出する分離器と、
排気の一部を吸気通路に還流させる還流通路と
前記還流通路に設けられ、前記分離器から排出された硫黄濃度が低い燃料を改質燃料として噴射する改質燃料噴射器と、
前記還流通路に設けられ、排気と前記改質燃料との改質用混合気を改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒と、
前記改質燃料噴射器と前記分離器との間に設けられ、硫黄濃度が低い燃料が排出される側の前記分離器の内部圧力を制御する圧力制御器を備え、
内燃機関の負荷が高いときほど、前記分離器の内部圧力を低くする、
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
供給燃料を、その供給燃料よりも硫黄濃度が低い燃料と、その供給燃料よりも硫黄濃度が高い燃料と、に分離して排出する分離器と、
排気の一部を吸気通路に還流させる還流通路と
前記還流通路に設けられ、前記分離器から排出された硫黄濃度が低い燃料を改質燃料として噴射する改質燃料噴射器と、
前記還流通路に設けられ、排気と前記改質燃料との改質用混合気を改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒と、
を備え、
前記分離器に供給される前記供給燃料は、内燃機関の排熱によって気化された気化燃料である、
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
前記分離器から排出された硫黄濃度が低い燃料を、前記改質燃料噴射器に送るための改質用燃料通路と、
前記改質用燃料通路内の液体燃料を通路外に排出する液体排出器と、
前記液体排出器から排出された液体燃料を、前記タンクに戻す戻し通路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記分離器は、分子ふるい式の分離膜によって前記供給燃料を分離する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関は、排気と改質用燃料との混合気を改質触媒によって改質して水素含有ガスを生成し、生成した水素含有ガスを吸気通路に還流させていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３７８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の内燃機関は、改質用燃料に含まれる硫黄分によって改質触媒が被毒劣化するという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、改質触媒の被毒劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、供給燃料を、その供給燃料よりも硫黄濃度が低い燃料とその供給燃料よりも硫黄濃度が高い燃料とに分離して排出する分離器と、排気の一部を吸気通路に還流させる還流通路と、還流通路に設けられ、分離器から排出された硫黄濃度が低い燃料を改質燃料として噴射する改質燃料噴射器と、還流通路に設けられ、排気と改質燃料との改質用混合気を改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒と、を備える内燃機関である。
本発明は、さらに、筒内又は吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射器と、分離器から排出された硫黄濃度が高い燃料を貯蔵するタンクと、内燃機関の高負荷時に駆動され、タンク内に貯蔵された硫黄濃度が高い燃料を高オクタン価燃料として燃料噴射器に圧送するポンプと、を備える内燃機関である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、分離器によって供給燃料を硫黄濃度が低い燃料と硫黄濃度が高い燃料とに分離し、硫黄濃度が低い燃料を改質燃料として改質燃料噴射器から噴射することにした。これにより、燃料中に含まれる硫黄に起因する改質触媒の被毒劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態による火花点火式内燃機関の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態による火花点火式内燃機関の概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態による火花点火式内燃機関の概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態による火花点火式内燃機関の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による火花点火式内燃機関（以下「エンジン」という。）１の概略構成図である。
【００１１】
エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、吸気通路４と、排気通路５と、排気再循環（Exhaust Gas Recirculation；以下「ＥＧＲ」という）装置６と、燃料供給装置７と、コントローラ８と、を備える。
【００１２】
シリンダブロック２は、シリンダ部２ａとクランクケース部２ｂとを備える。
【００１３】
シリンダ部２ａには、複数のシリンダ２１が形成される。シリンダ２１の内部には、燃焼圧力を受けてシリンダ２１の内部を往復運動するピストン２２が収められる。
【００１４】
クランクケース部２ｂは、シリンダ部２ａの下方に形成される。クランクケース部２ｂは、クランクシャフト２３を回転自在に支持する。クランクシャフト２３は、ピストン２２の往復運動をコンロッド２４を介して回転運動に変換する。
【００１５】
シリンダヘッド３は、シリンダブロック２の上面に取り付けられ、シリンダ２１及びピストン２２とともに燃焼室３１の一部を形成する。
【００１６】
シリンダヘッド３には、吸気通路４に接続され燃焼室３１の頂壁に開口する吸気ポート３２と、排気通路５に接続され燃焼室３１の頂壁に開口する排気ポート３３と、が形成され、燃焼室３１の頂壁中央に臨むように点火栓３４が設けられる。また、シリンダヘッド３には、燃焼室３１と吸気ポート３２との開口を開閉する吸気弁３５と、燃焼室３１と排気ポート３３との開口を開閉する排気弁３６と、が設けられる。さらに、シリンダヘッド３には、吸気弁３５を開閉駆動する吸気カムシャフト３７と、排気弁３６を開閉駆動する排気カムシャフト３８と、が設けられる。
【００１７】
吸気通路４には、上流から順に、エアクリーナ４１と、エアフローメータ４２と、電子制御式のスロットル弁４３と、吸気コレクタ４４と、燃料噴射弁４５と、が設けられる。
【００１８】
エアクリーナ４１は、吸気中に含まれる砂などの異物を除去する。
【００１９】
エアフローメータ４２は、吸気の流量（以下「吸気量」という。)を検出する。
【００２０】
スロットル弁４３は、吸気通路４の通路断面積を変化させることで、吸気コレクタ４４に流入する吸気量を調整する。スロットル弁４３は、スロットルアクチュエータ４６によって開閉駆動され、スロットルセンサ４７によってその開度（以下「スロットル開度」という。）が検出される。
【００２１】
吸気コレクタ４４は、流入してきた空気を各シリンダ２１に均等に分配する。
【００２２】
燃料噴射弁４５は、エンジン１の運転状態に応じて吸気ポート３２に向けて燃料を噴射する。
【００２３】
排気通路５には、排気中の炭化水素や窒素酸化物などの有害物質を取り除く三元触媒５１が設けられる。
【００２４】
ＥＧＲ装置６は、ＥＧＲ通路６１と、ＥＧＲ弁６２と、改質用燃料噴射弁６３と、改質器６４と、改質触媒温度センサ６５と、ＥＧＲクーラ６６と、を備える。
【００２５】
ＥＧＲ通路６１は、排気通路５と吸気通路４の吸気コレクタ４４とを連通し、排気通路５を流れる排気の一部を圧力差によって吸気コレクタ４４に戻すための通路である。以下、ＥＧＲ通路６１に流入した排気のことを「ＥＧＲガス」という。
【００２６】
ＥＧＲ弁６２は、ＥＧＲ通路６１に設けられる。ＥＧＲ弁６２は、連続的又は段階的に開度を調整することができる電磁弁であり、その開度はコントローラ８によって制御される。ＥＧＲ弁６２の開度を制御することで、ＥＧＲガスの流量が調節される。
【００２７】
改質用燃料噴射弁６３は、ＥＧＲ弁６２よりも下流のＥＧＲ通路６１に設けられ、ＥＧＲガスに改質用燃料を噴射する。これにより、ＥＧＲガスと改質用燃料との混合気（以下「改質用混合気」という。）が形成される。
【００２８】
改質器６４は、内部にロジウム系の改質触媒６４１を担持しており、改質用燃料噴射弁６３よりも下流のＥＧＲ通路６１に設けられる。改質器６４は、改質用混合気が通過したときは、改質触媒６４１によってその改質混合気を水素含有ガス（以下「改質ガス」という。）に改質して排出する。一方で改質器６４は、ＥＧＲガスが通過したときは、そのままＥＧＲガスとして排出する。
【００２９】
このように、改質ガスを吸気コレクタ４４に還流させるＥＧＲ改質を実施することで、吸気コレクタ４４内の負圧を低減でき、ポンプロスの低減効果が得られると共に、改質ガス中の水素による燃焼改善効果が得られる。その結果、エンジン出力を向上させることができ、燃費を向上させることができる。
【００３０】
一方、ＥＧＲガスを吸気コレクタ４４に還流させる通常のＥＧＲを実施することで、吸気コレクタ４４内の負圧を低減でき、ポンプロスの低減効果が得られると共に、燃焼温度を低減させて窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出を抑えることができる。
【００３１】
改質触媒温度センサ６５は、改質器６４の入口側（ＥＧＲ通路６１の上流側）又は出口側（ＥＧＲ通路６１の下流側）に設けられ、の改質触媒６４１の温度を検出する。
【００３２】
ＥＧＲクーラ６６は、改質器６４よりも下流のＥＧＲ通路６１に設けられる。ＥＧＲクーラ６６は、改質器６４から排出された改質ガス又はＥＧＲガスを冷却する。
【００３３】
燃料供給装置７は、メインタンク７１と、第１メイン燃料通路７２と、第２メイン燃料通路７３と、蒸発器７４と、気化燃料通路７５と、燃料分離器７６と、改質用燃料通路７７と、サブ燃料通路７８と、を備える。
【００３４】
メインタンク７１は、燃料噴射弁４５及び改質用燃料噴射弁６３から噴射される燃料を貯蔵する。メインタンク７１内には、メイン燃料ポンプ７１１が設けられる。
【００３５】
メイン燃料ポンプ７１１は、メインタンク７１内の燃料を第１メイン燃料通路７２及び第２メイン燃料通路７３へ圧送する。
【００３６】
第１メイン燃料通路７２は、メインタンク７１内の燃料を燃料噴射弁４５に供給するための通路である。
【００３７】
第２メイン燃料通路７３は、メインタンク７１内の燃料を蒸発器７４に供給するための通路である。
【００３８】
蒸発器７４は、サブ燃料通路７８を通ってメインタンク７１から送られてきた燃料を、エンジンの廃熱によって気化させる。具体的には、蒸発器７４に送られてきた燃料と、エンジンから排出された高温の排気の一部と、の間で熱交換を行うことよって、燃料を気化させる。燃料の気化には、燃料の種類にもよるが、概ね１５０℃から３００℃の熱が必要である。
【００３９】
気化燃料通路７５は、蒸発器７４によって気化された気化燃料を燃料分離器７６に供給するための通路である。
【００４０】
燃料分離器７６は、内部に設けられた分子ふるい式の分離膜７６１によって、気化燃料を分子量の小さい直鎖系燃料と、分子量の大きい側鎖系燃料及び芳香族系燃料と、に分離する。このような機能を持つ分離膜７６１としてはシリカ系の分離膜が望ましく、シリカライト又はゼオライトからなる規則的な細孔を有する膜が望ましい。
【００４１】
メインタンク７１内に貯蔵された燃料中の有機硫黄化合物の多くは分子量の大きな芳香族系燃料である。例えば燃料がガソリンであればチオフェン（Ｃ４Ｈ４Ｓ）、軽油であればベンゾチオフェン（Ｃ８Ｈ６Ｓ）、灯油であればジベンゾチオフェン（Ｃ１２Ｈ８Ｓ）が主な有機硫黄化合物であることが知られている。
【００４２】
したがって、燃料分離器７６によって分離された気化燃料のうち、直鎖系燃料を改質用燃料通路７７に排出し、側鎖系燃料及び芳香族系燃料をサブ燃料通路７８に排出することで、メインタンク７１内に貯蔵された燃料よりも硫黄濃度の低い燃料を改質用燃料として改質用燃料噴射弁６３から噴射することができる。
【００４３】
改質用燃料通路７７は、燃料分離器７６から排出された硫黄濃度の低い気化燃料を、改質用燃料噴射弁６３に供給するための通路である。
【００４４】
サブ燃料通路７８は、燃料分離器７６から排出された硫黄濃度の高い気化燃料を、第１メイン燃料通路７２に合流させるための通路である。
【００４５】
コントローラ８は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ８には、前述したエアフローメータ４２やスロットルセンサ４７、改質触媒温度センサ６５の他にも、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ７１やアクセルペダルの踏み込み量（エンジン負荷）を検出するアクセルストロークセンサ７２などのエンジン１の運転状態を検出する種々のセンサ類からの信号が入力される。
【００４６】
コントローラ８は、改質触媒温度センサ６５の検出値に基づいて、改質触媒６４１の温度が活性化温度以上になっていると判定したときは、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ弁６２の開度を制御すると共に、改質用燃料噴射弁６３６３の燃料噴射量を制御して、ＥＧＲ改質を実施する。一方でコントローラ８は、改質器６４の改質触媒６４１の温度が活性化温度未満であると判定したときは、改質用燃料噴射弁６３６３から改質用燃料を噴射することなく、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ弁６２の開度を制御して、通常のＥＧＲを実施する。
【００４７】
以上説明した本実施形態によれば、メインタンク７１内に貯蔵された燃料を、燃料分離器７６によって、貯蔵燃料よりも硫黄濃度が低い燃料と硫黄濃度が高い燃料とに分離することにした。そして、貯蔵燃料よりも硫黄濃度が低い燃料を改質燃料として改質用燃料噴射弁６３から噴射することにした。
【００４８】
これにより、メインタンク７１内に貯蔵された燃料を改質用燃料噴射弁６３から直接噴射する場合と比較して、燃料中に含まれる硫黄に起因する改質触媒６４１の被毒劣化を抑制することができ、改質器の耐久性を向上させることができる。改質用燃料噴射弁６３から噴射される改質用燃料の硫黄濃度を十分の一にできれば改質触媒６４１の寿命を約１０倍に、百分の一にできれば改質触媒６４１の寿命を約１００倍にすることができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、分子ふるい式の分離膜７６１によって、メインタンク７１内に貯蔵された燃料を貯蔵燃料よりも硫黄濃度が低い燃料と硫黄濃度が高い燃料とに分離することにした。
【００５０】
燃料中の硫黄を除去する手段としては、本実施形態とは別に、吸着剤によって燃料中の硫黄を吸着除去する方法（液相吸着脱硫）が挙げられる。しかしながら、吸着剤によって硫黄を除去する方法の場合、吸着剤が比較的大きな容量を占めるため燃料分離器７６が大型化すると共に、定期的な交換も必要となる。そのため、車載を考慮すると、搭載スペースやメンテンナンスの問題が生じやすい。また、吸着剤に吸着した燃料を使用することができず、燃費も悪化する。
【００５１】
これに対し、本実施形態のように分子ふるい式の分離膜７６１を使用することで、小型化することができると共に、交換等も不要なのでメンテナンスが容易となる。また、燃料を無駄にすることもないので燃費が悪化することもない。
【００５２】
また、本実施形態によれば、排熱によって燃料を気化することとしたので、燃料を気化させるために必要な熱をヒータ等によって別に供給する必要がなく、燃費の悪化を抑制できる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、気化燃料を燃料分離器７６に供給し、気化した状態で硫黄濃度が低い燃料と硫黄濃度が高い燃料とに分離することとした。
【００５４】
これにより、改質用燃料噴射弁６３から改質用燃料（硫黄濃度が低い燃料）を噴射するときに、改質用燃料を気化させる必要がない。そのため、改質用燃料の気化不足による炭素析出や、排気との混合不足による局所的なＳ／Ｃ（Steam by Carbon ratio）の低下による水素濃度の低下を抑制することができる。結果として、改質触媒６４１の劣化を抑制して改質器の耐久性を向上させることができると共に、エンジン出力を向上させることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、サブ燃料通路７８に硫黄濃度の高い燃料を貯蔵しておくためのサブタンク７９を設けた点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下の各実施形態では上述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
【００５６】
図２は、本発明の第２実施形態によるエンジン１の概略構成図である。
【００５７】
図２に示すように、本実施形態によるエンジン１は、サブ燃料通路７８に、燃料分離器７６から排出された硫黄濃度の高い燃料を貯蔵しておくためのサブタンク７９を備える。サブタンク７９内には、サブ燃料ポンプ７９１が設けられる。
【００５８】
サブ燃料ポンプ７９１は、エンジン１の低中負荷時には停止され、エンジン１の高負荷時に駆動される。これにより、エンジン１の高負荷時に、サブタンク７９内に貯蔵された硫黄濃度の高い燃料が第１メイン燃料通路７２に合流させられる。
【００５９】
以下、本実施形態によるエンジン１の効果について説明する。
【００６０】
燃料分離器７６から排出された硫黄濃度の高い燃料には、側鎖系燃料に加えて、オクタン価の高い芳香族系燃料が含まれている。そのため、サブタンク７９内に貯蔵された燃料のオクタン価は、メインタンク７１内に貯蔵された燃料のオクタン価よりも高い。
【００６１】
したがって、エンジン１の高負荷時にサブタンク７９内に貯蔵されたオクタン価の高い燃料を第１メイン燃料通路７２に合流させて燃料噴射弁４５から噴射することで、高負荷時におけるノックを抑えることができる。また、圧縮比を上げることができるので、燃費を向上させることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、エンジン負荷に応じて分離膜７６１を透過する燃料量を制御する点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
【００６３】
図３は、本発明の第３実施形態によるエンジン１の概略構成図である。
【００６４】
図３に示すように、本実施形態によるエンジン１は、熱交換のために蒸発器７４に供給する排気の流量を制御する流量制御弁７４１と、燃料分離器７６の改質用燃料通路７７側の出口に設けられる背圧制御弁７６２と、を備える。
【００６５】
流量制御弁７４１は、連続的又は段階的に開度を調整することができる電磁弁であり、その開度はコントローラ８によって制御される。流量制御弁７４１の開度を制御することで、蒸発器７４に供給される排気流量が調節される。
【００６６】
背圧制御弁７６２は、連続的又は段階的に開度を調整することができる電磁弁であり、その開度はコントローラ８によって制御される。背圧制御弁７６２の開度を制御することで、硫黄濃度が低い燃料が排出される側の燃料分離器７６の内部圧力が制御される。
【００６７】
改質用燃料噴射弁６３から噴射する燃料量（以下「改質燃料噴射量」という。）は、エンジン負荷に応じて変動させることが望ましい。エンジン負荷が高くなるほど改質燃料噴射量を増やすことで、エンジン出力を向上させつつ、結果的に使用する燃料を抑えて燃費の向上を図ることができる。
【００６８】
そこで本実施形態では、燃料分離器７６の分離膜７６１の温度及び燃料分離膜７６１の前後差圧の一方又は双方を制御することで、分離膜７６１を透過する燃料量を制御し、エンジン負荷に応じて改質燃料噴射量を最適に制御する。
【００６９】
分離膜７６１を透過する燃料は、分離膜７６１の温度、ひいては、燃料分離器７６に供給する燃料の温度が高くなるほど多くなる。したがって、流量制御弁７４１の開度をエンジン負荷に応じて制御し、蒸発器７４に供給される排気の流量を制御することで、分離膜７６１の温度をエンジン負荷に応じて制御することができる。
【００７０】
また、分離膜７６１を透過する燃料は、分離膜７６１の前後差圧が高くなるほど多くなる。ここでいう前後差圧とは、分離膜７６１を基準として、硫黄濃度が高い燃料が排出される側の燃料分離器７６の内部圧力と、硫黄濃度が低い燃料が排出される側の内部圧力と、の圧力差である。したがって、背圧制御弁７６２の開度をエンジン負荷に応じて制御することで分離膜７６１の前後差圧を制御することができるので、分離膜７６１の前後差圧をエンジン負荷に応じて制御することができる。
【００７１】
流量制御弁７４１の開度及び背圧制御弁７６２の開度は、改質用燃料噴射量がエンジン負荷に応じた最適値となるように、予め実験等によって求めておき、それをマップ化しておくことで算出すれば良い。具体的には、エンジン負荷が高いときほど、流量制御弁７４１の開度は大きくなる。また、エンジン負荷が高いときほど、背圧制御弁７６２の開度は大きくなる。
【００７２】
以上説明した本実施形態によれば、エンジン負荷に応じて改質燃料噴射量を最適に制御することができるので、分離した改質用燃料が改質用燃料噴射弁６３から噴射されずに改質用燃料通路７７内で液化して無駄になるのを抑制することができる。また、液化燃料が改質触媒６４１に付着して、炭素析出が発生するのを抑制することができる。さらに、改質用燃料噴射弁６３から噴射される燃料が不足するのを抑制することができる。
【００７３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、改質用燃料通路７７内で液化した燃料をサブタンク７９に戻す点で第２実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
【００７４】
図４は、本発明の第４実施形態によるエンジン１の概略構成図である。
【００７５】
改質用燃料通路７７内の気化燃料は、負荷変動後、例えば燃料カットの後などにエンジン１が停止されると、改質用燃料通路７７の内部に残留して液化する場合がある。液化燃料が改質用燃料通路７７の内部に残留していると、次に改質用燃料噴射弁６３から改質用燃料を噴射するときに、気化燃料と共に液化燃料が噴射されることになるため、その分燃料が無駄となる。また、液化燃料が改質触媒６４１に付着して炭素析出が起きるおそれがある。
【００７６】
そこで本実施形態では、図４に示すように、改質用燃料通路７７に液体を自動的に通路外へ排出するオートドレン７７１を設けるとともに、オートドレン７７１とサブタンク７９よりも上流側のサブ燃料通路７８とを接続する戻し通路７７２を設けた。
【００７７】
これにより、改質用燃料通路７７内の液化燃料をサブタンク７９に戻すことができるので、燃料の無駄を無くすことができる。また、液化燃料の噴射を抑制して炭素析出の発生を抑制することができる。
【００７８】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００７９】
例えば、上記各実施形態では火花点火式内燃機関を例に説明したが、これに限られるものではなく、筒内噴射の火花点火式内燃機関や圧縮着火式内燃機関でも良い。
【００８０】
また、上記第３実施形態では、蒸発器７４に供給する排気の流量を制御する流量制御弁７４１を設けていた。しかしながら、エンジン１から排出される排気の温度はエンジン負荷が高くなるほど高くなる。したがって、このような流量制御弁７４１を設けなくとも、蒸発器７４において、蒸発器７４に送られてきた燃料とエンジン１から排出された高温の排気との間で熱交換を行うことによって、基本的にエンジン負荷が高くなるほど分離膜７６１の温度を高くすることができる。
【００８１】
また、上記第３実施形態では、分離膜７６１の前後差圧を制御するために背圧制御弁７６２を設けたが、メインタンク７１内のメイン燃料ポンプ７１１の吐出圧を制御しても良い。また、圧力制御弁７６２の替わりに流量の絞り量を調整することができる可変オリフィス弁を設けても良い。
【００８２】
また、上記第３実施形態では、背圧制御弁７６２を燃料分離器７６の改質用燃料通路７７側の出口に設けたが、改質用燃料通路７７に設けても良い。
【符号の説明】
【００８３】
１      エンジン（内燃機関）
４      吸気通路
４５    燃料噴射弁（燃料噴射器）
６３    改質用燃料噴射弁（改質燃料噴射器）
６４１  改質触媒
７４    蒸発器
７４１  流量制御弁
７６    燃料分離器（分離器）
７６１  分離膜
７６２  圧力制御弁（圧力制御器）
７７    改質用燃料通路
７７１  オートドレン（液体排出器）
７７２  戻し通路
７９    サブタンク（タンク）
７９１  サブ燃料ポンプ（ポンプ） 
【図１】
0005987345.tif 000002
【図２】
0005987345.tif 000003
【図３】
0005987345.tif 000004
【図４】
0005987345.tif 000005