(57)【要約】 【課題】  改質触媒を良好に暖機させて、未改質燃料の排出を確実に抑制することができる燃料改質装置および燃料改質方法の提供。【解決手段】  燃料改質装置１０は、炭化水素系燃料と空気との混合気を改質して改質燃料を生成するものであり、それぞれ混合気を改質するための改質触媒を含む第１改質反応部１７および第２改質反応部２５と、第１改質反応部１７に対して混合気を供給するための第１混合気供給部１４と、第２改質反応部２５に対して混合気を供給するための第２混合気供給部２０とを備える。第２改質反応部２５は、第１改質反応部１７にて生成される改質燃料の熱によって暖機され得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と空気との混合気を改質して改質燃料を生成する燃料改質装置において、
前記混合気を改質するための改質触媒と、
前記改質触媒の一部に対して前記混合気を供給するための第１混合気供給手段と、
前記一部以外の前記改質触媒に対して前記混合気を供給するための第２混合気供給手段とを備えることを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
前記一部以外の前記改質触媒は、前記一部の前記改質触媒により生成される改質燃料の熱および前記一部の前記改質触媒における反応熱の少なくとも何れかによって暖機されることを特徴とする請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項３】
前記一部の前記改質触媒は、前記一部以外の前記改質触媒の下方に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記一部以外の前記改質触媒の暖機が完了しているか否か判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記一部以外の前記改質触媒の暖機が完了していると判断された場合に前記第２混合気供給手段からの前記混合気の供給を許容する制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の燃料改質装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記判定手段によって前記一部以外の前記改質触媒の暖機が完了していると判断された場合に、前記第２混合気供給手段からの前記混合気の供給を開始させると共に、前記第１混合気供給手段からの前記混合気の供給量を減少させることを特徴とする請求項４に記載の燃料改質装置。
【請求項６】
前記一部の前記改質触媒に接触するように配置された導電性部材と、前記導電性部材に対して電圧を印加するための電源と、前記導電性部材に対する電圧印加を制御する手段とを更に備えることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の燃料改質装置。
【請求項７】
改質触媒を用いて燃料と空気との混合気を改質して改質燃料を生成する燃料改質方法において、
前記改質触媒の一部に対する前記混合気の供給を開始した後、前記一部以外の前記改質触媒の暖機が完了していると判断された場合に前記一部以外の前記改質触媒に対する前記混合気の供給を許容することを特徴とする燃料改質方法。
【請求項８】
前記一部の前記改質触媒により生成される改質燃料の熱および前記一部の前記改質触媒における反応熱の少なくとも何れかによって前記一部以外の前記改質触媒を暖機することを特徴とする請求項７に記載の燃料改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料と空気との混合気を改質して改質燃料を生成するための燃料改質装置および燃料改質方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料と空気との混合気を改質するための燃料改質装置は、当該混合気を改質するための改質触媒が配置される反応部（改質反応部）を有する。この種の燃料改質装置としては、従来から、２つの反応部を備えた燃料改質装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この燃料改質装置では、燃料供給路からの燃料ガス（メタノールおよび水）が２つの反応部の一方に供給され、当該一方の反応部を通過した燃料が他方の反応部に供給される。そして、各反応部のそれぞれには、個別に設けられた空気供給路から酸素が供給される。
【０００３】
また、従来から、その内部が内側部と外側部とに分けられた２重管構造を有する燃料改質装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。この燃料改質装置の内側部と外側部とは、一連の反応部を構成する。そして、燃料ガス（メタノールおよび水）および空気が内側部の一端に供給され、内側部を通過したガスは、外側部に導入される。この燃料改質装置では、内側部と外側部とが隣接した状態で連続しているので、内側部と外側部との間で熱交換を実行させることが可能となる。すなわち、この燃料改質装置では、上流側の内側部において酸化改質反応が活発に行なわれて多くの熱が発生し、外側部において、内側部からの熱を利用した水蒸気改質反応（吸熱反応）が主として行なわれる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９２１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来の燃料改質装置では、基本的に、複数の反応部（内側部および外側部）に対して燃料ガスおよび空気（混合気）が常時供給され、各反応部において改質反応が同時に進行する。このため、従来の燃料改質装置では、特にその始動時に、各反応部（内側部および外側部）を速やかに暖機することが困難となり、各反応部から排出される未改質燃料の量が増加してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、改質触媒を良好に暖機させて、未改質燃料の排出を確実に抑制することができる燃料改質装置および燃料改質方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による燃料改質装置は、燃料と空気との混合気を改質して改質燃料を生成する燃料改質装置において、混合気を改質するための改質触媒と、改質触媒の一部に対して混合気を供給するための第１混合気供給手段と、上記一部以外の改質触媒に対して混合気を供給するための第２混合気供給手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この燃料改質装置では、改質触媒が実質的に複数に分割（区分）されている。そして、この燃料改質装置は、分割（区分）された改質触媒の一部に対して混合気を供給するための第１混合気供給手段と、当該一部以外の改質触媒に対して混合気を供給するための第２混合気供給手段とをそれぞれ独立に有している。これにより、例えば燃料改質装置の始動時に、例えば上記一部の改質触媒に対してのみ第１混合気供給手段から混合気が供給されるようにすれば、暖機すべき改質触媒の量を少なくできることから、当該一部の改質触媒を効率よく暖機することが可能となり、当該一部の改質触媒を速やかに暖機させて未改質燃料の排出を確実に抑制することができる。そして、この燃料改質装置では、第１混合気供給手段に加えて、第２混合気供給手段からの混合気の供給を開始させることにより、上記一部の改質触媒と当該一部以外の改質触媒とから所望量の改質燃料を得ることが可能となる。
【０００９】
また、上記一部以外の改質触媒は、上記一部の改質触媒により生成される改質燃料の熱および上記一部の改質触媒における反応熱の少なくとも何れかによって暖機されると好ましい。
【００１０】
このような構成を採用すれば、上記一部以外の改質触媒を暖機するための予熱手段（ヒータ等）が不要となり、燃料改質装置のエネルギ効率を向上させると共に低コスト化を図ることが可能となる。
【００１１】
更に、上記一部の改質触媒は、上記一部以外の改質触媒の下方に配置されるとよい。
【００１２】
このような構成のもとでは、上記一部の改質触媒に向けて第１混合気供給手段から供給された混合気中に、充分に気化（微粒化）されず比較的大きな重量を有したままの燃料の粒子や、当該一部の改質触媒の周辺で結露した液状の燃料等が存在していたとしても、それらの燃料等が改質されずに下流側へと流出してしまうことを、重力を利用しながら確実に抑制することが可能となる。この場合、上記一部の改質触媒に対する第１混合気供給手段からの混合気の供給は、上記一部以外の改質触媒に対する第２混合気供給手段からの混合気の供給よりも先に開始されると好ましい。
【００１３】
また、本発明による燃料改質装置は、上記一部以外の改質触媒の暖機が完了しているか否か判定する判定手段と、判定手段によって上記一部以外の改質触媒の暖機が完了していると判断された場合に第２混合気供給手段からの混合気の供給を許容する制御手段とを更に備えると好ましい。
【００１４】
このように、第２混合気供給手段から混合気が供給されることになる上記一部以外の改質触媒の暖機が完了していると判断された場合に第２混合気供給手段からの混合気の供給を許容することにより、その後、燃料改質装置に対する改質燃料の要求生成量が急増したとしても、そのような要求に柔軟に対応することが可能となる。
【００１５】
この場合、制御手段は、判定手段によって上記一部以外の改質触媒の暖機が完了していると判断された場合に、第２混合気供給手段からの混合気の供給を開始させると共に、第１混合気供給手段からの混合気の供給量を減少させるものであってもよい。
【００１６】
かかる構成のもとでは、第２混合気供給手段から混合気が供給されることになる上記一部以外の改質触媒の暖機が完了していると判断された場合、燃料改質装置に対する改質燃料の要求生成量にかかわらず、第２混合気供給手段からの混合気の供給が開始され、同時に第１混合気供給手段からの混合気の供給量が減少させられる。このように、第２混合気供給手段から混合気が供給されることになる上記一部以外の改質触媒の暖機が完了していると判断された時点で、上記一部以外の改質触媒における燃料改質をも開始させておけば、その後、燃料改質装置に対する改質燃料の要求生成量が急増したとしても、未改質燃料の排出を低減化させつつ、そのような要求に柔軟に対応することが可能となる。
【００１７】
また、本発明による燃料改質装置は、上記一部の改質触媒に接触するように配置された導電性部材と、導電性部材に対して電圧を印加するための電源と、導電性部材に対する電圧印加を制御する手段とを更に備えると好ましい。
【００１８】
このような構成のもとでは、導電性部材に対して電圧を印加することにより上記一部の改質触媒を暖機（プレヒート）することが可能となる。また、かかる構成のもとでは、導電性部材が蓄熱材としても機能し得ることから、当該一部の改質触媒がある程度昇温していれば、燃料改質装置の再始動時に当該一部の改質触媒の暖機を省略するか、または、暖機時間を短縮することが可能となる。
【００１９】
本発明による燃料改質方法は、改質触媒を用いて燃料と空気との混合気を改質して改質燃料を生成する燃料改質方法において、改質触媒の一部に対する混合気の供給を開始した後、上記一部以外の改質触媒の暖機が完了していると判断された場合に上記一部以外の改質触媒に対する混合気の供給を許容することを特徴とする。
【００２０】
この場合、上記一部の改質触媒により生成される改質燃料の熱および上記一部の改質触媒における反応熱の少なくとも何れかによって上記一部以外の改質触媒を暖機すると好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、改質触媒を良好に暖機させて、未改質燃料の排出を確実に抑制することができる燃料改質装置および燃料改質方法の実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による燃料改質装置の第１実施形態を示す概略構成図である。同図に示される燃料改質装置１０は、例えばガソリン等の炭化水素系燃料と空気との混合気を改質可能なものであり、例えば車両の駆動源である内燃機関の燃料（改質燃料）を生成するのに用いられる。図１に示されるように、燃料改質装置１０は、第１容器１１および第２容器１２を有しており、第１容器１１および第２容器１２の軸心が概ね鉛直に延在する状態で使用される。第１容器１１は、有底筒状に形成されており、その上部が開放されている。また、第２容器１２は、第１容器１１の上側大半の領域をほぼ完全に包囲するように第１容器１１に対して固定されている。そして、第２容器１２には、改質燃料供給管１３が接続されている。
【００２４】
図１および図２に示されるように、第１容器１１の底部中央には、第１混合気供給部１４が接続されており、この第１混合気供給部１４には、燃料噴射弁（燃料供給手段）１５が接続されている。第１燃料噴射弁１５は、燃料供給管Ｌ１と図示されない燃料ポンプとを介して燃料タンク（図示省略）に接続されており、燃料改質装置１０の使用時にガソリン等の炭化水素系燃料を上方に噴射（噴霧）するものである。また、第１混合気供給部１４には、中途にエアポンプＡＰおよび第１流量調整弁ＦＣＶ１を含む給気管Ｌ２の先端が接続されている。更に、第１混合気供給部１４には、水噴射弁１６が接続されており、この水噴射弁１６は、水供給管Ｌ３と図示されない水ポンプとを介して水タンク（図示省略）に接続されている。これらの第１混合気供給部１４、第１燃料噴射弁１５、燃料供給管Ｌ１、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１、給気管Ｌ２、水噴射弁１６、水供給管Ｌ３等は、第１混合気供給手段として機能する。
【００２５】
図２に示されるように、第１混合気供給部１４の内部に、給気管Ｌ２および水噴射弁１６のノズルと連通すると共に第１燃料噴射弁１５のノズル１５ａの周囲を囲む空気流路１４ａが形成されている。また、第１混合気供給部１４には、空気流路１４ａと連通すると共にノズル１５ａの上方に位置し、燃料改質装置１０の使用時に概ね鉛直に延在する噴霧口１４ｂが形成されている。これにより、第１流量調整弁ＦＣＶ１を開放させた状態でエアポンプＡＰを作動させると共に、水噴射弁１６を開弁させて水を噴射させれば、第１燃料噴射弁１５のノズル１５ａ（燃料噴射孔）に対して側方から空気および水が吹き付けられる。従って、この状態で第１燃料噴射弁１５を開弁させて燃料を噴射させれば、第１混合気供給部１４の噴霧口１４ｂから燃料、空気および水（混合気）が噴射されることになる。
【００２６】
第１容器１１の内部には、第１混合気供給部１４から所定の間隔を隔てて、所定の改質触媒を含む第１改質反応部１７が設けられており、第１混合気供給部１４と第１改質反応部１７との間には、噴霧口１４ｂと連通する第１混合室１８が画成されている。すなわち、燃料改質装置１０の使用時に、第１改質反応部１７は、第１混合室１８の上方に位置することになる。本実施形態において、第１改質反応部１７は、所定の改質触媒を担持させたハニカム材を第１容器１１の内部に配置することにより構成される。改質触媒としては、例えばジルコニアにロジウムを担持させたものを採用することができる。また、第１混合室１８には、第１改質反応部１７や第１混合室１８の内部を暖機（プレヒート）するための予熱手段を構成する点火プラグ１９が設置されている。
【００２７】
本実施形態では、図２に示されるように、第１容器１１の底部が、第１混合気供給部１４（燃料噴射弁１５）の周囲に位置する傾斜面１１ａを含むように形成されており、この傾斜面１１ａは、例えば円錐面状に形成されており、中央の第１混合気供給部１４（燃料噴射弁１５）に向かって下向きに傾斜している。また、第１混合気供給部１４は、第１容器１１の内部へと突出しており、第１混合気供給部１４の外周面と傾斜面１１ａとにより、傾斜面１１ａによって集められる未気化燃料や水分を溜めておく液溜め部１１ｂが画成される。更に、第１混合気供給部１４には、その外周に位置する液溜め部１１ｂと噴霧口１４ｂとを連通させる連通路１４ｃが少なくとも１本（本実施形態では、放射状に複数本）形成されている。
【００２８】
一方、第２容器１２の頂部には、第２混合気供給部２０が接続されており、この第２混合気供給部２０には、第２燃料噴射弁（燃料供給手段）２１が接続されている。第２燃料噴射弁２１は、燃料供給管Ｌ４と図示されない燃料ポンプとを介して上記燃料タンク（図示省略）に接続されており、燃料改質装置１０の使用時にガソリン等の炭化水素系燃料を下方に噴射（噴霧）可能なものである。また、第２混合気供給部２０には、中途に第２流量調整弁ＦＣＶ２を含む給気管Ｌ５の先端が接続されている。給気管Ｌ５は、上述のエアポンプＡＰと第１流量調整弁ＦＣＶ１との間において、給気管Ｌ２から分岐されている。更に、第２混合気供給部２０には、水噴射弁２２が接続されており、この水噴射弁２２は、水供給管Ｌ６と図示されない上記水ポンプとを介して水タンク（図示省略）に接続されている。
【００２９】
これらの第２混合気供給部２０、第２燃料噴射弁２１、燃料供給管Ｌ４、第２流量調整弁ＦＣＶ２、給気管Ｌ５、水噴射弁２２、水供給管Ｌ６等は、第２混合気供給手段として機能する。なお、第２混合気供給部２０の内部には、第１混合気供給部１４と同様に、給気管Ｌ５および水噴射弁２２のノズルと連通すると共に第２燃料噴射弁２１のノズルの周囲を囲む空気流路（図示省略）が形成されている。また、第２混合気供給部２０には、当該空気流路と連通すると共に第２燃料噴射弁２１のノズルの下方に位置し、燃料改質装置１０の使用時に概ね鉛直に延在する噴霧口（図示省略）が形成されている。
【００３０】
図１に示されるように、第１容器１１と第２容器１２との間には、良好な熱伝導性を有する金属等により上部が閉鎖された筒状に形成された隔壁部材２３が配置されている。隔壁部材２３は、第１容器１１を上から第１改質反応部１７の下端部付近まで覆う状態で第１容器１１と第２容器１２とに対して固定されており、隔壁部材２３と第１容器１１との間には上述の改質燃料供給管１３と連通する改質燃料通路２４が画成される。また、隔壁部材２３と第２容器１２との間にも改質燃料供給管１３と連通する空間が画成され、当該空間には、第１容器１１内の第１改質反応部１７を囲むように、所定の改質触媒を含む第２改質反応部２５が設けられる。更に、第２混合気供給部２０と第２改質反応部２５との間には、第２混合気供給部２０の噴霧口と連通する第２混合室２６が画成される。これにより、燃料改質装置１０の使用時に、第２改質反応部２５は、第２混合室２６の下方に位置することになる。
【００３１】
本実施形態において、第２改質反応部２５は、所定の改質触媒を担持させたハニカム材を第２容器１２と隔壁部材２３との間の空間に配置することにより構成される。改質触媒としては、例えばジルコニアにロジウムを担持させたものが採用される。また、隔壁部材２３の上端部（天井部）および第２容器１２の上端部（天井部）の表裏面は、円錐面状に形成されている。そして、第２混合室２６の内部には、メッシュ材や多孔部材等からなる受熱板２７が複数配設されている。各受熱板２７は、隔壁部材２３の頂面に固定されている。
【００３２】
上述のように構成される燃料改質装置１０は、図１に示されるように、その制御手段として機能する電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）３０を備える。ＥＣＵ３０は、何れも図示されないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートおよび記憶装置等を含むものである。このＥＣＵ３０の入出力ポートには、上述の第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１、水噴射弁１６、点火プラグ１９、第２燃料噴射弁２１、第２流量調整弁ＦＣＶ２、水噴射弁２２等が電気的に接続されている。また、ＥＣＵ３０の入出力ポートには、ＥＣＵ３０により起動されるとその段階から計時を行うタイマ３１が接続されている。ＥＣＵ３０は、図示されない各種センサやタイマ３１の計測値等に基づくと共に、各種制御プログラム、マップ等に従って、第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１、水噴射弁１６、点火プラグ１９、第２燃料噴射弁２１、第２流量調整弁ＦＣＶ２、水噴射弁２２等を制御する。
【００３３】
次に、図３を参照しながら、上述の燃料改質装置１０の動作について説明する。
【００３４】
図３は、燃料改質装置１０を始動させる際に実行される始動ルーチンを説明するためのフローチャートである。燃料改質装置１０を始動させるに際して、ＥＣＵ３０は、まず、タイマ３１をリセットした上で（Ｓ１０）、タイマ３１を起動させる（Ｓ１２）。これにより、タイマ３１は、起動してからの経過時間ｔの計測を開始し、経過時間ｔを示す信号をＥＣＵ３０に与える。また、ＥＣＵ３０は、タイマ３１の起動と同時に、予め定められた条件に従って、第１混合室１８の内部に燃料および空気の混合気が供給されるように第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰおよび第１流量調整弁ＦＣＶ１を制御すると共に、点火プラグ１９を作動させる。これにより、第１混合室１８の内部で混合気が点火されて燃焼するので、第１改質反応部１７（および第１混合室１８）の暖機（プレヒート）が開始される（Ｓ１４）。
【００３５】
第１改質反応部１７等のプレヒートを開始させると、ＥＣＵ３０は、タイマ３１によって計測される経過時間ｔが予め定められている基準時間ｔ１を上回ったか否か判定する（Ｓ１６）。基準時間ｔ１は、第１改質反応部１７における改質触媒の容量やプレヒートによる熱量等に応じて定められており、本実施形態では、経過時間ｔが基準時間ｔ１を越えると第１改質反応部１７における改質触媒が充分に（例えば３００〜５００℃に）昇温した（暖機が完了した）とみなされる。ＥＣＵ３０は、Ｓ１６にて経過時間ｔが基準時間ｔ１を上回ったと判断されるまで点火プラグ１９を用いたプレヒートを実行させる（Ｓ１４）。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ１６にて経過時間ｔが基準時間ｔ１を上回ったと判断すると、第１混合室１８への燃料および空気の混合気の供給を停止させると共に、点火プラグ１９による点火を停止させることにより、第１改質反応部１７等のプレヒートを停止させ、同時に、タイマ３１を停止、リセットする（Ｓ１８）。
【００３６】
なお、図３のＳ１６では、タイマ３１によって計測される経過時間ｔに基づいて第１改質反応部１７等のプレヒートを継続するか否か判定されるが、これに限られるものではない。すなわち、Ｓ１６では、第１改質反応部１７に設けられた図示されない温度センサによって検出される改質触媒の温度（触媒床温）に基づいて第１改質反応部１７等のプレヒートを継続するか否か判定されてもよい。この場合、第１改質反応部１７の温度センサによって検出される改質触媒の温度が予め定められた基準温度を上回った時点で第１改質反応部１７等のプレヒートが停止される。
【００３７】
Ｓ１８の処理の後、ＥＣＵ３０は、再度、タイマ３１を起動させる（Ｓ２０）。これにより、タイマ３１は、再起動されてからの経過時間ｔの計測を開始し、経過時間ｔを示す信号をＥＣＵ３０に与える。ＥＣＵ３０は、Ｓ２０におけるタイマ３１の起動と同時に、第１改質反応部１７に対する混合気の供給を開始させる（Ｓ２２）。すなわち、Ｓ２２において、ＥＣＵ３０は、始動時における燃料改質装置１０に対する要求に応じて、第１燃料噴射弁１５からの燃料噴射量、第１混合気供給部１４（第１混合室１８）に対する空気供給量および水噴射弁１６からの水の噴射量を定め、第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１および水噴射弁１６に所定の制御信号を与える。
【００３８】
Ｓ２２において、ＥＣＵ３０は、燃料改質装置１０に対する要求を踏まえた上で、第１改質反応部１７に供給される混合気の空燃比が所望の値になるように（本実施形態では、概ね一定の値であり、例えば、第１混合室１８に供給される燃料中の炭素原子に対する空気中の酸素原子の比Ｏ／Ｃがおよそ０．８〜１．０５の範囲に設定される。）第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１および水噴射弁１６を制御する。これにより、燃料改質装置１０に対する要求に応じた量の燃料、空気および水（混合気）が第１混合気供給部１４の噴霧口１４ｂから第１混合室１８の内部に噴射されることになる。
【００３９】
第１混合気供給部１４の噴霧口１４ｂから噴射された燃料や水の微小な液滴は、予熱されている第１混合室１８の内部で気化し、これにより、均一に混ざり合った燃料、空気及び水（水蒸気）の混合気が第１混合室１８内を上向きに進行しながら第１改質反応部１７へと流入する。そして、第１改質反応部１７では、改質触媒により炭化水素系燃料と空気とが反応させられ、次の（１）式にて表わされる部分酸化反応および（２）式にて表される水蒸気改質反応が進行することにより、ＣＯおよびＨ２を含む改質燃料（改質ガス）が生成される。このようにして得られる改質燃料は、第１改質反応部１７から隔壁部材２３と第１容器１１との間に画成される改質燃料通路２４に流入し、改質燃料通路２４から改質燃料供給管１３を介して内燃機関等の供給対象に供給されることになる。
【００４０】
【数１】
2006036562.tif 000003
【００４１】
【数２】
2006036562.tif 000004
【００４２】
このように、改質触媒が第１改質反応部１７と第２改質反応部２５とに分割して配置されると共に、第１改質反応部１７と第２改質反応部２５とに対してそれぞれ独立に混合気を供給可能な燃料改質装置１０では、その始動時に、まず、第１改質反応部１７の改質触媒に対してのみ第１混合気供給手段を構成する第１混合気供給部１４から混合気が供給される。これにより、Ｓ２２にて第１改質反応部１７に対する混合気の供給を開始させるまでに暖機すべき第１改質反応部１７の改質触媒の量を少なくできることから、比較的少ないエネルギで第１改質反応部１７の改質触媒（一部の改質触媒）を効率よく暖機することが可能となる。この結果、第１改質反応部１７の改質触媒を速やかに暖機させて第１改質反応部１７からの未改質燃料の排出を確実に抑制することができる。
【００４３】
なお、噴霧口１４ｂから第１混合室１８内に噴出された燃料や水のうち、充分に微粒化されず比較的大きな重量を有したままのものや、第１混合室１８の壁面等で結露した燃料や水の液滴は、重力によって第１改質反応部１７に対する流入を阻止され、傾斜面１１ａ上に落下すると共に傾斜面１１ａに沿って第１混合気供給部１４の液溜め部１１ｂに集められる。すなわち、第１混合室１８の下部に設けられた第１容器１１の傾斜面１１ａは、第１改質反応部１７の内部に到達しなかった燃料や水分を回収するための液滴回収手段として機能し、これにより、特別な動力を用いることなく、第１改質反応部１７に到達しなかった燃料や水分を容易かつ確実に回収することが可能となる。
【００４４】
また、第１燃料噴射弁１５から噴射された燃料、エアポンプＡＰにより圧送される空気および水噴射弁１６から噴射される水（混合気）が噴霧口１４ｂから噴出されるので、噴霧口１４ｂ内の流体の流速は、液溜め部１１ｂ内の未気化燃料や水分の流速よりも高くなる。従って、噴霧口１４ｂ内の圧力が液溜め部１１ｂ内の圧力よりも低くなるので、この圧力差により、液溜め部１１ｂ内の燃料や水分は、連通路１４ｃを介して第１混合気供給部１４の噴霧口１４ｂへと吸引され、そこで燃料、空気および水（混合気）と混ざり合うことになる。このように、燃料改質装置１０は、第１混合室１８内で（液溜め部１１ｂに）回収された燃料を第１混合室１８（第１改質反応部１７）に再供給するための手段として、液溜め部１１ｂと噴霧口１４ｂとを連通する連通路１４ｃを有している。これにより、特別な動力源等を用いることなく、液溜め部１１ｂに回収された燃料や水分を第１改質反応部１７に再供給可能となり、改質装置全体をコンパクト化し、低コスト化すると共に、その信頼性を向上させることができる。
【００４５】
ここで、上記（１）および（２）式の改質反応によって得られる改質燃料は高温であることから、高温の改質燃料が改質燃料通路２４を通過することにより、隔壁部材２３が加熱される。従って、第１改質反応部１７への混合気の供給が開始されると、隔壁部材２３を介して、第１改質反応部１７にて生成される改質燃料の熱や第１改質反応部１７からの輻射熱により、この段階ではまだ燃料改質が開始されていない第２改質反応部２５の改質触媒や第２混合室２６が暖機（プレヒート）されることになる。すなわち、燃料改質装置１０では、第１改質反応部１７の改質触媒により生成される改質燃料の熱および第１改質反応部１７の改質触媒（一部の改質触媒）における反応熱の少なくとも何れかによって第２改質反応部２５の改質触媒（一部以外の改質触媒）が暖機される。これにより、第２改質反応部２５の改質触媒を暖機するためのヒータ、バーナーあるいは点火プラグといった予熱手段が不要となり、燃料改質装置１０のエネルギ効率を向上させると共に低コスト化を図ることが可能となる。なお、改質燃料供給管１３を第２改質反応部２５の周囲に巻回することにより、改質燃料供給管１３を流通する改質燃料により第２改質反応部２５の改質触媒を加熱するようにしてもよい。
【００４６】
このように、燃料改質装置１０では、第１改質反応部１７への混合気の供給を開始されると、実質的に第２改質反応部２５のプレヒートが開始される。このため、ＥＣＵ３０は、Ｓ２２にて第１改質反応部１７に対する混合気の供給を開始させると、Ｓ２０にて再起動されたタイマ３１によって計測される経過時間ｔが予め定められている基準時間ｔ２を上回ったか否か判定する（Ｓ２４）。基準時間ｔ２は、改質燃料の温度や第２改質反応部２５における改質触媒の容量等に応じて定められており、本実施形態では、タイマ３１の再起動からの経過時間ｔが基準時間ｔ２を越えると第２改質反応部２５における改質触媒が充分に（例えば３００〜５００℃に）昇温した（暖機が完了した）とみなされる。
【００４７】
ＥＣＵ３０は、Ｓ２４にて経過時間ｔが基準時間ｔ２を上回ったと判断されるまで、燃料改質装置１０に対する要求に応じた混合気が第１改質反応部１７に供給されるように第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１および水噴射弁１６を制御する（Ｓ２２）。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ２４にて経過時間ｔが基準時間ｔ２を上回ったと判断すると、タイマ３１を停止させ（Ｓ２６）、更に、燃料改質装置１０に対する改質燃料の要求生成量が予め定められた基準量を上回っているか否か判定する（Ｓ２８）。この基準量は、第１改質反応部１７において生成可能な改質燃料の最大値よりも小さな値（例えば当該最大値の所定割合となる値）とされる。
【００４８】
ＥＣＵ３０は、Ｓ２８にて燃料改質装置１０に対する改質燃料の要求生成量が予め定められた基準量を上回ったと判断するまでの間、燃料改質装置１０に対する要求に応じた混合気が第１改質反応部１７に供給されるように、第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１および水噴射弁１６を制御する（Ｓ３０）。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ２８にて燃料改質装置１０に対する改質燃料の要求生成量が上記基準量を上回ったと判断すると、第２改質反応部２５に対する第２混合気供給部２０からの混合気の供給を開始させる（Ｓ３２）。
【００４９】
Ｓ３２において、ＥＣＵ３０は、第１改質反応部１７に対する混合気の供給量を踏まえた上で、燃料改質装置１０に対する要求に応じて、第２燃料噴射弁２１からの燃料噴射量、第２混合気供給部２０（第２混合室２６）に対する空気供給量および水噴射弁２２からの水の噴射量を定め、第２燃料噴射弁２１、第２流量調整弁ＦＣＶ２および水噴射弁２２に所定の制御信号を与える。これにより、燃料、空気および水（混合気）が第２混合気供給部２０の噴霧口から第２混合室２６の内部に噴射されることになる。
【００５０】
第２混合気供給部２０の噴霧口から噴射された燃料や水の微小な液滴は、第１改質反応部１７からの改質燃料等により予熱されている第２混合室２６の内部で気化する。本実施形態では、第２混合室２６の内部には、隔壁部材２３を介して第１改質反応部１７からの改質燃料等により加熱される受熱板２７が複数配置されているので、第２混合気供給部２０の噴霧口から噴射された燃料や水は、これらの受熱板２７と衝突することにより確実に気化される。これにより、均一に混ざり合った燃料、空気及び水（水蒸気）の混合気が第２混合室２６内を下向きに進行しながら第２改質反応部２５へと流入する。そして、第２改質反応部２５においても、上記（１）および（２）式の改質反応が進行することにより、ＣＯおよびＨ２を含む改質燃料（改質ガス）が生成される。第２改質反応部２５にて生成された改質燃料は、改質燃料通路２４で第１改質反応部１７からの改質燃料と合流した後、改質燃料供給管１３を介して内燃機関等の供給対象に供給されることになる。
【００５１】
このように、燃料改質装置１０では、Ｓ２４にて第２混合気供給部２０から混合気が供給されることになる第２改質反応部２５の改質触媒の暖機が完了していると判断された後に、第２混合気供給部２０からの混合気の供給が許容される。従って、それ以後に、燃料改質装置１０に対する改質燃料の要求生成量が急増したとしても、そのような要求に柔軟に対応することが可能となる。Ｓ３２にて第２改質反応部２５に対する第２混合気供給部２０からの混合気の供給を開始させると、ＥＣＵ３０は、図３の始動ルーチンを終了させ、第１改質反応部１７と第２改質反応部２５との双方にて改質反応を進行させるためのルーチンの実行を開始する。これにより、燃料改質装置１０では、第１改質反応部１７（一部の改質触媒）と第２改質反応部２５（一部以外の改質触媒）とから所望量の改質燃料を得ることが可能となる。
【００５２】
図４は、図１の燃料改質装置１０において実行される得る他の始動ルーチンを説明するためのフローチャートである。図４の始動ルーチンは、第２改質反応部２５の暖機が完了したと判断された以後の処理に関して、図３の始動ルーチンと相違するものであり、図４の始動ルーチンには、図３の始動ルーチンに関して説明されたＳ１０からＳ２４までの処理が含まれる。
【００５３】
図４の始動ルーチンにおいて、ＥＣＵ３０は、Ｓ２０にて再起動されたタイマ３１によって計測される経過時間ｔが基準時間ｔ２を上回ったと判断すると（Ｓ２４）、第２改質反応部２５に対する第２混合気供給部２０からの混合気の供給を開始させる（Ｓ２７）。Ｓ２７において、ＥＣＵ３０は、予め定められた空燃比をもった所定量の混合気が第２改質反応部２５に供給されるように第２燃料噴射弁２１、第２流量調整弁ＦＣＶ２および水噴射弁２２に所定の制御信号を与える。
【００５４】
更に、ＥＣＵ３０は、Ｓ２７の処理とほぼ同時に、第１改質反応部１７に対する第１混合気供給部１４からの混合気の供給量を減少させる（Ｓ２９）。Ｓ２９において、ＥＣＵ３０は、第２改質反応部２５に対する混合気の供給量を踏まえた上で、燃料改質装置１０に対する要求に応じた改質燃料の要求生成量が得られるように、第１燃料噴射弁１５からの燃料噴射量、第１混合気供給部１４（第１混合室１８）に対する空気供給量および水噴射弁１６からの水の噴射量の減量分をそれぞれ定め、第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１および水噴射弁１６に所定の制御信号を与える。
【００５５】
このように、図４の始動ルーチンのもとでは、Ｓ２４にて第２改質反応部２５の改質触媒の暖機が完了していると判断されると、燃料改質装置１０に対する改質燃料の要求生成量にかかわらず、第２改質反応部２５に対する第２混合気供給部２０からの混合気の供給が開始され、同時に第１改質反応部１７に対する第１混合気供給部１４からの混合気の供給量が減少させられる。これにより、その後、燃料改質装置１０に対する改質燃料の要求生成量が急増したとしても、そのような要求に柔軟に対応することが可能となる。また、改質燃料の要求生成量が比較的少ない段階で第２改質反応部２５における燃料改質を開始させておくことにより、改質燃料の要求生成量が急増した際に、第２改質反応部２５からの未改質燃料の排出を極めて良好に抑制することが可能となる。Ｓ２９の処理の後、ＥＣＵ３０は、タイマ３１を停止させた上で（Ｓ３１）、図４の始動ルーチンを終了させ、第１改質反応部１７と第２改質反応部２５との双方にて改質反応を進行させるためのルーチンの実行を開始する。
【００５６】
〔第２実施形態〕
以下、図５〜図８を参照しながら、本発明による燃料改質装置の第２実施形態について説明する。なお、上述の第１実施形態に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
【００５７】
図５に示される燃料改質装置１０Ａも、第１実施形態に係る燃料改質装置１０と同様に、例えばガソリン等の炭化水素系燃料と空気との混合気を改質可能なものであり、例えば自動車の駆動源である内燃機関の燃料（改質燃料）を生成するのに用いられる。この燃料改質装置１０Ａにおいても、改質触媒が第１改質反応部１７Ａと第２改質反応部２５Ａとに分割して配置される。そして、燃料改質装置１０Ａでは、図５からわかるように、最初に混合気の供給を受ける第１改質反応部１７Ａ（一部の改質触媒）が、後から混合気の供給を受ける第２改質反応部２５Ａ（一部以外の改質触媒）の下方に配置されている。
【００５８】
すなわち、本実施形態において、第１容器１１Ａは、第１改質反応部１７Ａの上方に改質燃料出口１１ｃを有しており、第２容器１２Ａは、第１容器１１Ａの改質燃料出口１１ｃを取り囲むように第１容器１１に対して固定されている。また、隔壁部材２３Ａは、第１容器１１Ａの改質燃料出口１１ｃと第２容器１２との間に位置するように第１容器１１Ａおよび第２容器１２Ａに対して固定されている。隔壁部材２３Ａと第１容器１１Ａ（改質燃料出口１１ｃ）との間には改質燃料供給管１３と連通する改質燃料通路２４Ａが画成される。また、隔壁部材２３Ａと第２容器１２との間にも改質燃料供給管１３と連通する空間が画成され、当該空間には、第１容器１１内の改質燃料出口１１ｃを囲むように、改質触媒を含む第２改質反応部２５Ａが設けられる。これにより、第２改質反応部２５Ａは、第１改質反応部１７Ａよりも上方に位置することになる。
【００５９】
このように構成される燃料改質装置１０Ａでは、第１容器１１Ａの改質燃料出口１１ｃから流出する高温の改質燃料により、隔壁部材２３Ａを介して第２改質反応部２５の改質触媒や第２混合室２６が暖機（プレヒート）されることになる。これにより、燃料改質装置１０Ａにおいても、第２改質反応部２５Ａの改質触媒を暖機するためのヒータ、バーナーあるいは点火プラグといった予熱手段が不要となり、燃料改質装置１０のエネルギ効率を向上させると共に低コスト化を図ることが可能となる。また、燃料改質装置１０Ａでは、改質燃料出口１１ｃから流出する高温の改質燃料が衝突する隔壁部材２３Ａの上端部に向けて第２混合気供給部２０から燃料、空気および水が噴射されるので、第２混合気供給部２０から噴射された燃料や水の液滴を第２混合室２６の内部で確実に気化させて均一な混合気を形成することが可能となる。なお、本実施形態においても、改質燃料供給管１３を第２改質反応部２５Ａの周囲に巻回することにより、改質燃料供給管１３を流通する改質燃料により第２改質反応部２５Ａの改質触媒を加熱するようにしてもよい。
【００６０】
また、燃料改質装置１０Ａでは、上述のように、最初に混合気の供給を受ける第１改質反応部１７Ａ（一部の改質触媒）が、後から混合気の供給を受ける第２改質反応部２５Ａ（一部以外の改質触媒）の下方に配置されている。これにより、第１混合気供給部１４から第１改質反応部１７Ａに向けて供給された混合気中に、充分に微粒化されず比較的大きな重量を有したままの燃料や水の液滴や、第１混合室１８の壁面等で結露した燃料や水の液滴が存在していたとしても、それらの燃料等が改質されずに第１改質反応部１７Ａの下流側へと流出してしまうことを、重力を利用しながら確実に抑制することが可能となる。
【００６１】
更に、図示は省略されるが、図５の燃料改質装置１０Ａにおいても、第１容器１１Ａの底部が、第１混合気供給部１４の周囲に位置する傾斜面を含むように形成されており、第１混合気供給部１４の外周面と当該傾斜面とにより、未気化燃料や水分を溜めておく液溜め部が画成される。そして、第１混合気供給部１４には、その外周に位置する液溜め部と噴霧口とを連通させる連通路が少なくとも１本形成されている。これにより、図５の燃料改質装置１０Ａにおいても、特別な動力を用いることなく、第１改質反応部１７Ａに到達しなかった燃料や水分を容易かつ確実に回収すると共に、液溜め部に回収された燃料や水分を第１改質反応部１７Ａに再供給することができる。
【００６２】
ところで、図５の燃料改質装置１０Ａの第１改質反応部１７Ａは、いわゆる電気加熱式触媒（ＥＨＣ）として構成されている。すなわち、第１改質反応部１７Ａは、改質触媒を担持させた耐熱金属箔（導電性材料）等からなるハニカム材により構成されており、第１改質反応部１７Ａ（ハニカム材）の中心部（軸心上）には、比較的太径の金属棒材等の導電性部材４０が配置されている。この導電性部材４０は、電極４１およびＥＣＵ３０により切換制御されるスイッチ４２等を介して電源４４の一方の端子に接続されている。
【００６３】
電源４４の他方の端子は、ケーブル等を介して第１容器１１Ａ（金属製）に接続されている。また、第１容器１１Ａの周囲には、第１改質反応部１７Ａを取り囲むように蓄熱材４５が配置（巻回）されている。蓄熱材４５としては、例えば、金属板の他、ＬｉＮＯ３やＬｉＣｌといった溶融塩を封入した容器等を用いることができる。更に、第１容器１１Ａの周囲には、蓄熱材４５を覆うように保温材４６が配置（巻回）されている。そして、第１容器１１Ａには、第１改質反応部１７Ａの改質触媒の温度（触媒昇温）を検出するための温度センサ４７が備えられている。
【００６４】
このように構成される第１改質反応部１７Ａを含む燃料改質装置１０Ａでは、導電性部材４０に対する電圧印加を制御する手段としてのＥＣＵ３０によってスイッチ４２がＯＮされると、導電性部材４０と第１容器１１Ａとに電圧が印加され、これにより、第１改質反応部１７Ａの改質触媒を暖機（加熱）することが可能となる。また、本実施形態において、導電性部材４０は金属製であるから、蓄熱材としても機能し、更に、第１改質反応部１７Ａの周囲にも蓄熱材４５が配置されている。従って、燃料改質装置１０Ａでは、第１改質反応部１７Ａ（一部の触媒）が一旦ある程度昇温すれば、その後、第１改質反応部１７Ａは、これらの導電性部材４０や蓄熱材４５によって比較的長時間、高温に保たれることになる。従って、燃料改質装置１０Ａでは、その再始動時に第１改質反応部１７Ａのプレヒートを省略するか、あるいは、プレヒート時間を短縮することが可能となる。
【００６５】
また、図５に示されるように、蓄熱材としても機能する導電性部材４０は、高温の改質燃料と接触するように第１改質反応部１７Ａから下流側に突出させられると好ましい。これにより、第１改質反応部１７Ａを早期に暖機すると共に、改質停止後長時間にわたって第１改質反応部１７Ａを高温に保つことが可能となる。なお、導電性部材４０としては、いわゆる電気加熱式触媒を構成する上で求められる役割に加えて、蓄熱材としての機能を発揮させるために、ある程度太径のものを採用することが好ましい。また、いわゆる電気加熱式触媒を構成しない場合であっても、改質反応部の内部や周囲に蓄熱材を配置することは、改質停止後長時間にわたって改質触媒を高温に保つ上で有用である。
【００６６】
図６は、上述の燃料改質装置１０Ａを始動させる際に実行される始動ルーチンの一例を説明するためのフローチャートである。図６は、燃料改質装置１０Ａを備えた内燃機関と電動機とを組み合わせたハイブリッド動力装置において、燃料改質装置１０Ａを始動（再始動）させるためのルーチンを示すものである。この場合、燃料改質装置１０Ａを備えた内燃機関のクランクシャフトは、ダンパや遊星歯車機構等を介して例えば２体のモータ・ジェネレータ（電動機および発電機の双方として作動可能な交流同期電動機）と結合される。また、２体のモータ・ジェネレータのうち、一方は主に走行用駆動源として用いられ、他方は内燃機関１により駆動されて主に発電機として機能する。そして、このハイブリッド動力装置は、パワースイッチがＯＮされることにより起動される。また、このハイブリッド動力装置において、内燃機関は、基本的に、イグニッションキーの操作によって始動されるのではなく、アクセル開度やハイブリッド動力装置の運転状態に応じて始動または停止させられる。
【００６７】
図６に示されるように、燃料改質装置１０ＡのＥＣＵ３０は、微小時間おきにハイブリッド動力装置のパワースイッチがＯＮされているか否か判定しており（Ｓ４０）、パワースイッチがＯＮされていない場合には、図６のルーチンを一旦終了させる。Ｓ４０にてパワースイッチがＯＮされていると判断した場合、ＥＣＵ３０は、図示されないアクセル位置センサ等の各種センサからの信号に基づいて内燃機関を停止させるべきか（電動機のみを作動させるか）否か判定する（Ｓ４２）。Ｓ４２にて内燃機関を停止させるべきではないと判断した場合、ＥＣＵ３０は、パワースイッチがＯＮされているか否か再度判定を行う（Ｓ４０）。
【００６８】
Ｓ４２にて内燃機関を停止させるべきであると判断した場合、ＥＣＵ３０は、Ｓ４４にて、燃料改質装置１０Ａを停止させるべく、第１改質反応部１７Ａおよび／または第２改質反応部２５に対する混合気の供給を停止させる（停止状態に維持する）。すなわち、Ｓ４４にて、ＥＣＵ３０は、第１燃料噴射弁１５および／または第２燃料噴射弁２１、第１流量調整弁ＦＣＶ１および／または第２流量調整弁ＦＣＶ２ならびに水噴射弁１６および／または水噴射弁２２を閉鎖させると共に、エアポンプＡＰを停止させる。
【００６９】
Ｓ４４の処理の後、ＥＣＵ３０は、第１容器１１Ａに対して設けられている温度センサ４７からの信号に基づいて、第１改質反応部１７Ａの改質触媒の温度（触媒昇温）Ｔｒｃを取得し（Ｓ４６）、取得した温度Ｔｒｃが予め定められた閾値Ｔｘを下回っているか否か判定する（Ｓ４８）。閾値Ｔｘは、未改質燃料の排出を良好に抑制できる程度に第１改質反応部１７Ａが暖機されていると認められる温度として予め定められる。Ｓ４８にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔｘを下回っていると判断した場合、ＥＣＵ３０は、スイッチ４２をＯＮすることにより導電性部材４０と第１容器１１Ａとに電圧を印加し、第１改質反応部１７Ａのプレヒートを所定時間実行させる（Ｓ５０）。より詳細には、Ｓ５０において、ＥＣＵ３０は、図３に関連して説明されたＳ１０からＳ１８までの処理と同様にしてタイマ３１を用いてスイッチ４２を所定時間だけＯＮすることにより、予め定められた時間だけ第１改質反応部１７Ａのプレヒートを実行させる。
【００７０】
これに対して、Ｓ４８にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔｘ以上であると判断される場合、Ｓ５０の処理はスキップされ、第１改質反応部１７Ａのプレヒートは省略される。すなわち、上述のように、第１改質反応部１７Ａに配置された導電性部材４０は金属製であるから、蓄熱材としても機能し、第１改質反応部１７Ａの周囲にも蓄熱材４５が配置されていることから、第１改質反応部１７Ａ（一部の触媒）が一旦ある程度昇温すれば、その後、第１改質反応部１７Ａは、これらの導電性部材４０や蓄熱材４５によって比較的長時間、高温に保たれることになる。従って、Ｓ４８にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔｘ以上であると判断される場合には、Ｓ５０における第１改質反応部１７Ａのプレヒートを省略することが可能となる。これにより、燃料改質装置１０Ａでは、エネルギの無駄な消費を抑制することができる。
【００７１】
Ｓ５０にて第１改質反応部１７Ａのプレヒートを所定時間実行させた後、あるいは、Ｓ４８にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔｘ以上であると判断した後、ＥＣＵ３０は、図示されないアクセル位置センサといった各種センサからの信号に基づいて内燃機関を再始動させるべきであるか（アイドルストップを終了させるか）否か判定する（Ｓ５２）。Ｓ５２にて内燃機関を再始動させる必要がないと判断した場合、ＥＣＵ３０は、上述のＳ４６からＳ５０までの処理を再度実行する。一方、Ｓ５２にて内燃機関を再始動させるべきであると判断した場合、ＥＣＵ３０は、図４に関連して説明されたＳ２０からＳ３１までの処理と同様にして、燃料改質装置１０Ａを始動させる。
【００７２】
すなわち、Ｓ５２にて内燃機関を再始動させるべきであると判断すると、ＥＣＵ３０は、タイマ３１を起動させると共に（Ｓ５４）、第１改質反応部１７Ａに対する混合気の供給を開始させる（Ｓ５６）。更に、ＥＣＵ３０は、タイマ３１によって計測される経過時間ｔが予め定められている基準時間ｔ２を上回ったか否か判定し（Ｓ５８）、Ｓ５８にて経過時間ｔが基準時間ｔ２を上回ったと判断されるまで、燃料改質装置１０Ａに対する要求に応じた混合気が第１改質反応部１７Ａに供給されるように第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１および水噴射弁１６を制御する（Ｓ５６）。これにより、第１改質反応部１７Ａでは、改質触媒により炭化水素系燃料と空気とが反応させられて、上記（１）および（２）式の改質反応が進行することにより、ＣＯおよびＨ２を含む改質燃料が生成される。改質燃料は、第１改質反応部１７Ａから改質燃料通路２４Ａに流入し、改質燃料通路２４Ａから改質燃料供給管１３を介して内燃機関の燃焼室に供給される。
【００７３】
Ｓ５８にてタイマ３１によって計測される経過時間ｔが基準時間ｔ２を上回ったと判断すると、ＥＣＵ３０は、第２改質反応部２５Ａに対する第２混合気供給部２０からの混合気の供給を開始させる（Ｓ６０）。更に、ＥＣＵ３０は、Ｓ６０の処理とほぼ同時に、第１改質反応部１７Ａに対する第１混合気供給部１４からの混合気の供給量を減少させる（Ｓ６２）。Ｓ６２の処理の後、ＥＣＵ３０は、タイマ３１を停止させた上で（Ｓ６４）、図６の始動ルーチンを終了させ、第１改質反応部１７Ａと第２改質反応部２５Ａとの双方にて改質反応を進行させるためのルーチンの実行を開始する。
【００７４】
上述のように、イグニッションキーの操作ではなく、アクセル開度や運転状態に応じて始動または停止させられる内燃機関に対して燃料改質装置１０Ａが適用される場合には、内燃機関を始動（再始動）させる要求が発せられた際に、直ちに燃料改質を開始させることができるように、燃料改質装置１０Ａの第１改質反応部１７Ａを所定温度以上に保っておくことが可能となる。これにより、燃料改質装置１０Ａを備えた内燃機関の始動（再始動）をタイムラグなく速やかに実行すると共に、燃料改質装置１０Ａからの未改質燃料の排出を確実に抑制することが可能となる。
【００７５】
なお、アクセル開度や運転状態に応じて始動または停止させられる内燃機関には、いわゆるアイドルストップシステムを備えた内燃機関も含まれる。従って、図６の始動ルーチンは、アイドルストップシステムを備えた内燃機関（車両）においても実行され得ることはいうまでもない。また、図６の始動ルーチンは、単一の改質触媒（改質反応部）を備えた燃料改質装置、すなわち、改質触媒（改質反応部）が複数に分割（区分）されていない燃料改質装置にも適用され得る。
【００７６】
図７は、上述の燃料改質装置１０Ａを備えた内燃機関の一例を示す概略構成図である。同図に示される内燃機関１は、車両の走行用駆動源として用いられるものである。内燃機関１は、燃料改質装置１０Ａによって生成された改質燃料と空気との混合気を燃焼室２の内部で燃焼させ、燃焼室２内でピストン３を往復移動させることにより動力を発生する。また、内燃機関１は、アイドルストップシステムを備えており、イグニッションキーの操作だけではなく、アクセル開度や運転状態に応じて始動または停止させられる。なお、図７には、１気筒のみが示されるが、本実施形態の内燃機関１は、多気筒エンジンとして構成される。
【００７７】
図７に示されるように、燃料改質装置１０Ａの改質燃料供給管１３は、ＥＣＵ３０によって切換制御される三方切換弁４の第１のポートに接続されている。三方切換弁４の第２のポートは、配管を介してサージタンク５に接続されている。サージタンク５には、スロットルバルブ（例えば電子制御式スロットルバルブ）６を介して空気が取り込まれる。また、三方切換弁４の第３のポートには、連通管Ｌ７の一端が接続されており、連通管Ｌ７の他端は、燃焼室２からの排気ガスを浄化するための排気浄化触媒を含む触媒装置（触媒コンバータ）８の入口に接続されている。そして、連通管Ｌ７の中途には、配管Ｌ８を介して二次空気供給ポンプ７が接続されている。なお、触媒装置８には、排気浄化触媒の温度（床温）を検出するための温度センサ９が備えられている。
【００７８】
三方切換弁４がサージタンク５側すなわち吸気側に切り換えられると、燃料改質装置１０Ａにより生成された改質燃料は、三方切換弁４を介してサージタンク５に流入し、サージタンク５の内部で空気と混ざり合って混合気を形成する。そして、当該混合気は、内燃機関１の燃焼室２に吸入される。また、三方切換弁４が連通管Ｌ７側すなわち排気側に切り換えられると、燃料改質装置１０Ａの改質燃料供給管１３は、三方切換弁４および連通管Ｌ７を介して内燃機関１の排気系統すなわち触媒装置８と連通することになる。
【００７９】
図８は、図７の内燃機関１に備えられた燃料改質装置１０Ａを始動させる際に実行される始動ルーチンを説明するためのフローチャートである。同図に示されるように、燃料改質装置１０ＡのＥＣＵ３０は、微小時間おきに内燃機関１のイグニッションスイッチがＯＮされているか否か判定しており（Ｓ１００）、イグニッションスイッチがＯＮされていない場合には、図８のルーチンを一旦終了させる。Ｓ１００にてイグニッションスイッチがＯＮされていると判断した場合、ＥＣＵ３０は、図示されないアクセル位置センサ等の各種センサからの信号に基づいて、アイドルストップ（停車中のエンジン停止）を実行すべきか否か判定する（Ｓ１０２）。Ｓ１０２にて内燃機関を停止させるべきではないと判断した場合、ＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチがＯＮされているか否か再度判定を行う（Ｓ１００）。
【００８０】
Ｓ１０２にてアイドルストップを実行すべきであると判断した場合、ＥＣＵ３０は、Ｓ１０４にて、燃料改質装置１０Ａを停止させるべく、第１改質反応部１７Ａおよび／または第２改質反応部２５に対する混合気の供給を停止させる（停止状態に維持する）。すなわち、Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３０は、第１燃料噴射弁１５および／または第２燃料噴射弁２１、第１流量調整弁ＦＣＶ１および／または第２流量調整弁ＦＣＶ２ならびに水噴射弁１６および／または水噴射弁２２を閉鎖させると共に、エアポンプＡＰを停止させる。
【００８１】
Ｓ１０４の処理の後、ＥＣＵ３０は、三方切換弁４を連通管Ｌ７側すなわち排気側に切り換える（Ｓ１０６）。これにより、燃料改質装置１０Ａの改質燃料供給管１３は、三方切換弁４および連通管Ｌ７を介して触媒装置８と連通することになる。更に、ＥＣＵ３０は、第１容器１１Ａに対して設けられている温度センサ４７からの信号に基づいて、第１改質反応部１７Ａの改質触媒の温度（触媒昇温）Ｔｒｃを取得し（Ｓ１０８）、取得した温度Ｔｒｃが予め定められた閾値Ｔａを下回っているか否か判定する（Ｓ１１０）。閾値Ｔａは、未改質燃料の排出を良好に抑制できる程度に第１改質反応部１７Ａが暖機されていると認められる温度として予め定められる。
【００８２】
Ｓ１１２にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔａを下回っていると判断した場合、ＥＣＵ３０は、スイッチ４２をＯＮすることにより導電性部材４０と第１容器１１Ａとに電圧を印加し、第１改質反応部１７Ａのプレヒートを所定時間実行させる（Ｓ１１２）。より詳細には、Ｓ１１２において、ＥＣＵ３０は、図３に関連して説明されたＳ１０からＳ１８までの処理と同様にしてタイマ３１を用いてスイッチ４２を所定時間だけＯＮすることにより、予め定められた時間だけ第１改質反応部１７Ａのプレヒートを実行させる。
【００８３】
これに対して、Ｓ１１０にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔａ以上であると判断される場合、Ｓ１１２の処理はスキップされ、第１改質反応部１７Ａのプレヒートは省略される。すなわち、Ｓ１１０にて否定判断がなされる場合には、導電性部材４０や蓄熱材４５によって第１改質反応部１７Ａが高温に保たれていることから、Ｓ１１２における第１改質反応部１７Ａのプレヒートを省略することが可能となる。これにより、燃料改質装置１０Ａを備えた内燃機関１では、エネルギの無駄な消費を抑制することができる。
【００８４】
Ｓ１１２にて第１改質反応部１７Ａのプレヒートを所定時間実行させた後、あるいは、Ｓ１１０にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔａ以上であると判断した後、ＥＣＵ３０は、触媒装置８の温度センサ９からの信号に基づいて触媒装置８の排気浄化触媒の温度（触媒昇温）Ｔｅｃを取得し（Ｓ１１４）、取得した温度Ｔｅｃが予め定められた閾値Ｔｂを下回っているか否か判定する（Ｓ１１６）。閾値Ｔｂは、燃焼室２からの排気ガスを良好に浄化し得る程度に触媒装置８が暖機されていると認められる温度（例えば２５０〜３００℃）として予め定められる。
【００８５】
Ｓ１１６にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔｂを下回っていると判断される場合、すなわち、触媒装置８が充分に暖機されていない（暖機が完了していない）と判断される場合、ＥＣＵ３０は、二次空気供給ポンプ７を作動させて触媒装置８に対する二次空気の供給を開始させ（Ｓ１１８）、これとほぼ同時に、第１改質反応部１７Ａに対する混合気の供給を開始させる（Ｓ１２０）。Ｓ１２０において、ＥＣＵ３０は、予め定められた条件に従って、第１燃料噴射弁１５からの燃料噴射量、第１混合気供給部１４（第１混合室１８）に対する空気供給量および水噴射弁１６からの水の噴射量を定め、第１燃料噴射弁１５、エアポンプＡＰ、第１流量調整弁ＦＣＶ１および水噴射弁１６に所定の制御信号を与える。
【００８６】
この結果、第１改質反応部１７Ａでは、改質触媒により炭化水素系燃料と空気とが反応させられ、上記（１）および（２）式の改質反応が進行することにより、ＣＯおよびＨ２を含む改質燃料が生成される。改質燃料は、第１改質反応部１７Ａから改質燃料供給管１３、三方切換弁４および連通管Ｌ７を介して触媒装置８に供給される。触媒装置８に供給された改質燃料は、二次空気供給ポンプ７により供給される空気と混ざり合い、触媒装置８の排気浄化触媒により反応させられる（浄化処理される）。これにより、触媒装置８の排気浄化触媒は、燃料改質装置１０Ａからの改質燃料の反応により昇温することになる。
【００８７】
Ｓ１２０にて第１改質反応部１７Ａに対する混合気の供給を開始させると、ＥＣＵ３０は、触媒装置８の温度センサ９からの信号に基づいて触媒装置８の排気浄化触媒の温度（触媒昇温）Ｔｅｃを取得し（Ｓ１２２）、取得した温度Ｔｅｃが予め定められた閾値Ｔｂ以上となっているか否か判定する（Ｓ１２４）。ＥＣＵ３０は、Ｓ１２４にて排気浄化触媒の温度Ｔｅｃが閾値Ｔｂ以上になったと判断されるまで、予め定められた条件に従って第１改質反応部１７Ａに対する混合気の供給を継続させる。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ１２４にて排気浄化触媒の温度Ｔｅｃが閾値Ｔｂ以上になったと判断すると、燃料改質装置１０Ａを停止させるべく、第１改質反応部１７Ａに対する混合気の供給を停止させると共に、触媒装置８に対する二次空気の供給を停止させるべく、二次空気供給ポンプ７を停止させる（Ｓ１２６）。
【００８８】
一方、Ｓ１１６にて、改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔｂを下回っていないと判断される場合、すなわち、触媒装置８が充分に暖機されている（暖気が完了している）と判断される場合、Ｓ１１８からＳ１２６までの処理はスキップされ、触媒装置の暖機処理は省略される。これにより、内燃機関１では、燃料やエネルギの無駄な消費を抑制することができる。Ｓ１２６にて燃料改質装置１０Ａと二次空気供給ポンプ７とを停止させた後、あるいは、Ｓ１１６にて改質触媒の温度Ｔｒｃが閾値Ｔｂを下回っていないと判断した後、ＥＣＵ３０は、図示されないアクセル位置センサといった各種センサからの信号に基づいて内燃機関を再始動させるべきであるか否か（アイドルストップを終了させるべきであるか否か）判定する（Ｓ１２８）。Ｓ１２８にて内燃機関を再始動させる必要がないと判断した場合、ＥＣＵ３０は、上述のＳ１０８からＳ１２６までの処理を再度実行する。
【００８９】
一方、Ｓ１２８にて内燃機関を再始動させるべきであると判断した場合、ＥＣＵ３０は、三方切換弁４をサージタンク５側すなわち吸気側に切り換えた上で（Ｓ１３０）、図３に関連して説明されたＳ２０からＳ３２までの処理、あるいは、図４に関連して説明されたＳ２０からＳ３１までの処理と同様にして、燃料改質装置１０Ａを始動させる（Ｓ１３２）。Ｓ１３２にて燃料改質装置１０Ａを始動させると、ＥＣＵ３０は、図８の始動ルーチンを終了させ、第１改質反応部１７Ａと第２改質反応部２５Ａとの双方にて改質反応を進行させるためのルーチンの実行を開始する。
【００９０】
上述のように、アイドルストップシステムを備えた内燃機関１においても、アイドルストップ後に内燃機関１を再始動させる要求が発せられた際に、直ちに燃料改質を開始させることができるように、燃料改質装置１０Ａの第１改質反応部１７Ａを所定温度以上に保っておくことが可能となる。また、図８の始動ルーチンが実行されることにより、アイドルストップ等により内燃機関１が停止させられた場合であっても、触媒装置８の排気浄化触媒を所定温度以上に保っておくことが可能となる。これにより、燃料改質装置１０Ａを備えた内燃機関の始動（再始動）をタイムラグなく速やかに実行すると共に、燃料改質装置１０Ａからの未改質燃料の排出を確実に抑制し、かつ、排気エミッションを低減化することが可能となる。
【００９１】
なお、図８の始動ルーチンは、燃料改質装置１０Ａを備えた内燃機関１と電動機とを組み合わせたハイブリッド動力装置においても実行され得ることはいうまでもない。また、図８の始動ルーチンは、改質反応部の上流側で燃料を燃焼させる形式のプレヒータを備えた燃料改質装置にも適用され得る。このような場合には、図８におけるＳ１１２の処理に際して、燃料改質装置からの燃焼ガスが触媒装置８に供給されることになるので、Ｓ１１２の処理とほぼ同時に二次空気供給ポンプ７を作動させて、触媒装置８に二次空気を供給することが好ましい。
【００９２】
〔第３実施形態〕
以下、図９を参照しながら、本発明による燃料改質装置の第３実施形態について説明する。なお、上述の第１実施形態等に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
【００９３】
図９に示される燃料改質装置１０Ｂも、第１実施形態に係る燃料改質装置１０等と同様に、例えばガソリン等の炭化水素系燃料と空気との混合気を改質可能なものであり、例えば自動車の駆動源である内燃機関の燃料（改質燃料）を生成するのに用いられる。この燃料改質装置１０Ｂにおいても、改質触媒が第１容器１１Ｂ内の第１改質反応部１７Ｂと第２容器１２Ｂ内の第２改質反応部２５Ｂとに分割して配置されており、最初に混合気の供給を受ける第１改質反応部１７Ｂ（一部の改質触媒）が、後から混合気の供給を受ける第２改質反応部２５Ｂ（一部以外の改質触媒）の下方に配置されている。
【００９４】
一方、図９の燃料改質装置１０Ｂでは、第１改質反応部１７Ｂが第１容器１１Ｂの開放端に近接して配置されており、同様に、第２改質反応部２５Ｂも第２容器１２Ｂの開放端部に近接して配置されている。そして、第１容器１１Ｂの開放端部と第２容器１２Ｂの開放端部とは、第１改質反応部１７Ｂと第２改質反応部２５Ｂとが互いに対向し合う状態で接合容器２８にそれぞれ接続（固定）されている。接合容器２８は、第１改質反応部１７Ｂと第２改質反応部２５Ｂとの間にガス合流部２９を画成しており、接合容器２８には、改質燃料供給管１３が接続されている。なお、本実施形態において、第２容器１２Ｂの内径（第２改質反応部２５Ｂの断面積）は、第１容器１１Ｂの内径（第１改質反応部１７Ｂの断面積）よりも多少大きい程度に定められている。
【００９５】
このように構成される燃料改質装置１０Ｂでは、第１混合気供給部１４から第１改質反応部１７Ｂに混合気を供給して改質反応を進行させると、第１改質反応部１７Ｂから流出した高温の改質燃料が第２改質反応部２５Ｂの端面すなわち第２改質反応部２５Ｂを構成するハニカム材の端面のほぼ全体に衝突する。これにより、燃料改質装置１０Ｂでは、第１改質反応部１７Ｂにて生成される改質燃料の熱を利用して、第２改質反応部２５Ｂを早期かつ均一に暖機（加熱）することができる。また、第１改質反応部１７Ｂと第２改質反応部２５Ｂとを互いに対向させると共に、第１改質反応部１７Ｂと第２改質反応部２５Ｂとの間から改質燃料を取り出すことにより、燃料改質装置１０Ｂを比較的コンパクトに構成することが可能となり、車両等への搭載性を向上させることができる。
【００９６】
〔第４実施形態〕
以下、図１０を参照しながら、本発明による燃料改質装置の第４実施形態について説明する。なお、上述の第１実施形態等に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
【００９７】
図１０に示される燃料改質装置１０Ｃも、第１実施形態に係る燃料改質装置１０等と同様に、例えばガソリン等の炭化水素系燃料と空気との混合気を改質可能なものであり、例えば自動車の駆動源である内燃機関の燃料（改質燃料）を生成するのに用いられる。この燃料改質装置１０Ｃにおいても、改質触媒が第１容器１１Ｃ内の第１改質反応部１７Ｃと第２容器１２Ｃ内の第２改質反応部２５Ｃとに分割して配置されており、最初に混合気の供給を受ける第１改質反応部１７Ｃ（一部の改質触媒）が、後から混合気の供給を受ける第２改質反応部２５Ｃ（一部以外の改質触媒）の下方に配置されている。
【００９８】
一方、図１０の燃料改質装置１０Ｃでは、第１容器１１Ｃが比較的長尺に形成されており、第１容器１１Ｃの内部には、第１改質反応部１７Ｃの下流側（上方）に改質燃料通路２４Ｃが画成されている。また、第１容器１１Ｃの端部（第１混合気供給部１４と反対側の端部）には、改質燃料供給管１３が接続されている。これに対して、燃料改質装置１０Ｃでは、第２容器１２Ｃが比較的短尺に形成されており、第２改質反応部２５Ｃは、第２容器１２Ｃの開放端部に近接して配置されている。そして、第２容器１２Ｃの開放端部は、第２改質反応部２５Ｃが改質燃料通路２４Ｃに臨む（対向する）状態で第１容器１１Ｃに接続（固定）されている。
【００９９】
このように構成される燃料改質装置１０Ｃでは、第１混合気供給部１４から第１改質反応部１７Ｃに混合気を供給して改質反応を進行させると、第１改質反応部１７Ｃから流出した高温の改質燃料が改質燃料通路２４Ｃを流通する際に、第２改質反応部２５Ｃの端面すなわち第２改質反応部２５Ｃを構成するハニカム材の端面の全体に接触する。これにより、燃料改質装置１０Ｃにおいても、第１改質反応部１７Ｃにて生成される改質燃料の熱を利用して、第２改質反応部２５Ｃを早期かつ均一に加熱（暖機）することができる。
【０１００】
〔第５実施形態〕
以下、図１１を参照しながら、本発明による燃料改質装置の第５実施形態について説明する。なお、上述の第１実施形態等に関連して説明されたものと同一の要素には同一の参照符号が付され、重複する説明は省略される。
【０１０１】
図１１に示される燃料改質装置１０Ｄも、第１実施形態に係る燃料改質装置１０等と同様に、例えばガソリン等の炭化水素系燃料と空気との混合気を改質可能なものであり、例えば自動車の駆動源である内燃機関の燃料（改質燃料）を生成するのに用いられる。この燃料改質装置１０Ｄは、１体の容器５０を有しており、容器５０の内部には、所定の改質触媒を担持させた単一のハニカム材６０が配置されている。
【０１０２】
容器５０内部のハニカム材６０よりも下方（上流側）の領域は、隔壁部材５５によって完全に２室に分割されており、その一方が第１混合室５１とされ、他方が第２混合室５２とされる。第１混合室５１には、第１混合気供給部１４を介して、第１燃料噴射弁１５、第１流量調整弁ＦＣＶ１、水噴射弁１６等が接続されると共に、暖機（プレヒート）用の点火プラグ１９が備えられている。また、第２混合室５２には、第２混合気供給部２０を介して、第２燃料噴射弁２１、第２流量調整弁ＦＣＶ２、水噴射弁２２等が接続されている。一方、容器５０内部のハニカム材６０よりも上方（下流側）には、単一の改質燃料通路５３が画成されている。そして、容器５０の端部（第１混合気供給部１４や第２混合気供給部２０とは反対側の端部）には、改質燃料供給管１３が接続されている。
【０１０３】
このように構成される燃料改質装置１０Ｄでは、ハニカム材６０よりも下方（上流側）の領域が隔壁部材５５によって完全に２室に分割されていることから、ハニカム材（改質触媒）６０は、図１１において二点鎖線で示されるように実質的に２つに区分される。すなわち、燃料改質装置１０Ｄにおいて、ハニカム材６０によって構成される改質反応部は、実質的に、第１混合室５１と連通する第１改質反応部６１と、第２混合室５２と連通する第２改質反応部６２とに区分される。
【０１０４】
従って、第１混合気供給部１４から第１混合室５１を介して第１改質反応部６１に対して混合気を供給して改質反応を進行させると、第１改質反応部６１が昇温するにつれて、第１改質反応部６１から第２改質反応部６２へと熱が伝わり、第２改質反応部６２も昇温する。この結果、燃料改質装置１０Ｄにおいても、第２改質反応部６１にて生成される改質燃料の熱や反応熱を利用して、第２改質反応部６２を早期かつ均一に暖機（加熱）することが可能となる。
【０１０５】
また、燃料改質装置１０Ｄは、単一のハニカム材６０を有するものであるから、改質触媒を担持させたハニカム材を複数有するものと比較して、低コストで構成され得る。更に、燃料改質装置１０Ｄでは、第１混合室５１のみならず、第２混合室５２をもハニカム材６０（第２改質反応部６２）の下方に配置することができる。従って、第２混合気供給部２０からハニカム材６０（第２改質反応部６２）に向けて供給された混合気中に、充分に微粒化されず比較的大きな重量を有したままの燃料や水の液滴や、第２混合室５２の壁面等で結露した燃料や水の液滴が存在していたとしても、それらの燃料等が改質されずに第２改質反応部６２の下流側へと流出してしまうことを、重力を利用しながら確実に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明による燃料改質装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示される燃料改質装置の拡大部分断面図である。
【図３】図１の燃料改質装置を始動させる際に実行される始動ルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図４】図１の燃料改質装置を始動させる際に実行され得る他の始動ルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明による燃料改質装置の第２実施形態を示す概略構成図である。
【図６】図５の燃料改質装置を始動させる際に実行される始動ルーチンの一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図５の燃料改質装置を備えた内燃機関の一例を示す概略構成図である。
【図８】図７の内燃機関に備えられた燃料改質装置を始動させる際に実行される始動ルーチンの一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明による燃料改質装置の第３実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】本発明による燃料改質装置の第４実施形態を示す概略構成図である。
【図１１】本発明による燃料改質装置の第５実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  内燃機関
４  三方切換弁
７  二次空気供給ポンプ
８  触媒装置
９，４７  温度センサ
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  燃料改質装置
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  第１容器
１１ａ  傾斜面
１１ｂ  液溜め部
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  第２容器
１３  改質燃料供給管
１４  第１混合気供給部
１４ｂ  噴霧口
１４ｃ  連通路
１５，２１  燃料噴射弁
１６，２２  水噴射弁
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，６１  第１改質反応部
１８，５１  第１混合室
１９  点火プラグ
２０  第２混合気供給部
２３，２３Ａ、５５  隔壁部材
２４，２４Ａ，２４Ｃ，５３  改質燃料通路
２５，２５Ａ，２５ｂ，２５ｃ，６２  第２改質反応部
２６、５２  第２混合室
２８  接合容器
２９  ガス合流部
３０  ＥＣＵ
３１  タイマ
４０  導電性部材
４２  スイッチ
４４  電源
４５  蓄熱材
５０  容器
６０  ハニカム材
ＡＰ  エアポンプ
ＦＣＶ１，ＦＣＶ２  流量調整弁
Ｌ１，Ｌ４  燃料供給管
Ｌ２，Ｌ５  給気管
Ｌ３，Ｌ６水供給管
Ｌ７  連通管
【図１】
2006036562.tif 000005
【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】
2006036562.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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