(57)【要約】【課題】燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る燃料改質システムを提供する。【解決手段】燃料改質システムは、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムである。燃料改質システムは、改質供給流路と、改質供給流路に配設される燃料改質触媒と、改質供給流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備える。ガス流れ制御手段は、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムであって、
改質供給流路と、
上記改質供給流路に配設される燃料改質触媒と、
上記改質供給流路に配設され、上記燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、
上記改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段と、
を備え、
上記ガス流れ制御手段が、上記改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせ、上記燃料改質触媒に上記改質ガスを供給する
ことを特徴とする燃料改質システム。
【請求項２】
上記燃料改質システムは、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムであり、
上記改質供給流路が、上記内燃機関の排気ガス循環流路である
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料改質システム。
【請求項３】
上記ガス流れ制御手段が、上記改質供給流路における上記燃料改質触媒より上流側領域の圧力を上記燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くす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。
【請求項４】
上記ガス流れ制御手段が、上記燃料供給手段を停止させているときに、往復動型内燃機関の全部又は一部の燃料供給を停止した気筒を利用するものであって、該気筒の吸気バルブを閉状態とし、かつ、該気筒の排気バルブを開状態とし、かつ、該気筒のピストンを上死点から下死点に向かう方向に移動させ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。
【請求項５】
上記ガス流れ制御手段が、上記往復動型内燃機関の吸気路の吸気制御バルブを全開状態とすることを特徴とする請求項４に記載の燃料改質システム。
【請求項６】
上記ガス流れ制御手段が、上記改質供給流路における上記燃料改質触媒より下流側領域の圧力を上記燃料改質触媒より上流側領域の圧力より高くす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。
【請求項７】
上記ガス流れ制御手段が、上記改質供給流路における上記燃料改質触媒の下流側領域に空気を供給する空気供給手段を有し、
上記燃料供給手段を停止させているときに、上記空気供給手段が、上記下流側領域に空気を供給する
ことを特徴とする請求項６に記載の燃料改質システム。
【請求項８】
上記内燃機関を始動させるときに、上記空気供給手段が、上記下流側領域に空気を供給することを特徴とする請求項７に記載の燃料改質システム。
【請求項９】
上記ガス流れ制御手段が、上記改質供給流路における上記燃料改質触媒の下流側領域の圧力に応じて上記改質ガスを貯蔵又は放出する改質ガス吸蔵放出手段を有し、
上記改質ガス吸蔵放出手段が、上記下流側領域の圧力が所定値より低下したときに、上記下流側領域に上記改質ガスを放出する
ことを特徴とする請求項３に記載の燃料改質システム。
【請求項１０】
上記改質ガス吸蔵放出手段が、上記燃料供給手段を停止させているとき、及び上記内燃機関を始動させるときの少なくとも一方のときに、上記下流側領域に上記改質ガスを放出することを特徴とする請求項９に記載の燃料改質システム。
【請求項１１】
上記ガス流れ制御手段が、上記改質供給流路における上記燃料改質触媒の下流側領域の圧力が所定値より低下したときに該下流側領域に外部の空気を取り込むリード弁を有す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。
【請求項１２】
上記リード弁が、上記燃料供給手段を停止させているとき、及び上記内燃機関を始動させるときの少なくとも一方のときに、上記下流側領域に上記外部の空気を取り込むことを特徴とする請求項１１に記載の燃料改質システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料改質システムに関する。更に詳細には、本発明は、還流する排気に燃料を供給し、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料中に硫黄分が含まれている場合でも、改質制御を可能な限り実施しつつ、燃料改質触媒を硫黄分から保護することが可能な内燃機関の制御装置が提案されている。この内燃機関の制御装置は、加熱手段を備え、加熱手段の熱によって改質燃料から可燃ガスを生成する燃料改質触媒と、少なくともガソリンを含む燃料を改質燃料として燃料改質触媒に供給する改質燃料供給手段と、改質燃料中の硫黄濃度を取得する硫黄濃度取得手段とを備える。また、この内燃機関の制御装置は、改質燃料中の硫黄濃度が高くなるにつれて、改質燃料供給手段による改質燃料の供給量を減少させる改質燃料減少手段、又は燃料改質触媒の温度を取得する温度取得手段、改質燃料中の硫黄濃度に応じて、燃料改質触媒が作動するのに必要な下限温度を可変に設定する下限温度設定手段及び燃料改質触媒の温度が下限温度よりも低いときに、改質燃料供給手段による改質燃料の供給を停止する改質燃料停止手段を更に備える（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２００９−１２１２９６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、特許文献１に記載された燃料改質システムにおいては、燃料改質触媒の劣化を抑制するために、燃料改質が利用可能な負荷範囲が限定されてしまい燃費改善が十分なものとならないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明は、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る燃料改質システム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】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。その結果、水素を含む改質ガスを用いて、燃料改質触媒に吸着した硫黄成分の脱離を促進し、燃料改質触媒の劣化を抑制ないし防止することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の燃料改質システムは、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムであって、改質供給流路と、改質供給流路に配設される燃料改質触媒と、改質供給流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備える。そして、ガス流れ制御手段は、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、改質供給流路と、改質供給流路に配設される燃料改質触媒と、改質供給流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成とした。そのため、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る燃料改質システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。
【図２】図２は、第１の形態に係る燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である。
【図３】図３は、第２の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。
【図４】図４は、第２の形態に係る燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である。
【図５】図５は、第３の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。
【図６】図６は、第３の形態に係る燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である。
【図７】図７は。第４の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。
【図８】図８は、第４の形態に係る燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一形態に係る燃料改質システムについて詳細に説明する。また、本発明の燃料改質システムは、例えば、内燃機関の排気ガス循環流路において、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムであることが好適である。そこで、本発明の一形態に係る燃料改質システムについては、内燃機関の排気ガス循環流路において、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムを例に挙げて説明する。
【００１１】
（第１の形態）
まず、第１の形態に係る燃料改質システムについて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。
【００１２】
図１に示すように、本形態の燃料改質システム１Ａは、往復動型内燃機関の一例である４サイクルのエンジン１０と、吸気路（以下「吸気パイプ」という。）２０と、排気路（以下「排気パイプ」という。）３０と、改質供給流路の一例である排気ガス循環流路（以下「ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）パイプ」という。）４０と、コントローラ５０とを備えている。そして、エンジン１０と吸気パイプ２０とは、気筒（以下「シリンダ」という。）１１の燃焼室１２の吸気口１２ａで連結されている。また、エンジン１０と排気パイプ３０とは、燃焼室１２の排気口１２ｂで連結されている。更に、ＥＧＲパイプ４０は、排気パイプ３０と吸気パイプ２０とを連結している。
【００１３】
また、エンジン１０には、吸気口１２ａの開閉を行う吸気バルブ１３と、排気口１２ｂの開閉を行う排気バルブ１４と、シリンダ１１内で往復動するピストン１５と、燃焼室１２内で混合気に電気火花をとばすスパークプラグ１６とが配設されている。
【００１４】
更に、吸気パイプ２０には、吸気口１２ａ近傍に主燃料供給装置２１が配設されており、主燃料供給装置２１の吸気方向上流側に吸気パイプ２０内を燃焼室１２に向かって流通する空気の空気量を制御するための吸気制御バルブ２２が更に配設されている。ここで、主燃料供給装置２１は、燃焼室１２内又は吸気パイプ２０内に主燃料を噴射する機能を有するものである。
【００１５】
また、排気パイプ３０には、排気パイプ３０内を流通する排気の排気量を制御するための排気制御バルブ３１が配設されている。
【００１６】
更に、ＥＧＲパイプ４０には、排気ガスの流通方向（図中矢印αで示す。）の上流側から下流側に向かう方向に、燃料供給手段の一例である改質用燃料噴射装置４１と、燃料改質触媒４２と、ＥＧＲクーラ４３と、ＥＧＲバルブ４４とが順次配設されている。ＥＧＲパイプ４０は、排気パイプ３０から吸気パイプ２０に排気の一部を分流、すなわち還流させるためのものである。例えば、燃料改質システム１Ａにおいては、燃焼室１２内でストイキ燃焼させた排気の一部を排気パイプ３０からＥＧＲパイプ４０に分流させ、排気に改質用燃料噴射装置４１により改質用燃料を添加し、燃料改質触媒４２で改質用燃料を水素を含む改質ガスに改質して、吸気パイプ２０に還流することができる。
【００１７】
ここで、改質用燃料噴射装置４１は、燃料改質触媒４２又はＥＧＲパイプ４０内を燃料改質触媒４２に向かって流通する排気中に改質用燃料を噴射する機能を有するものである。なお、改質用燃料は、上記主燃料と同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００１８】
また、燃料改質触媒４２は、改質用燃料と排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する機能を有するものである。なお、通常、排気は熱や水分を含むため、改質用燃料を添加することにより、燃料改質触媒は、熱分解反応、水蒸気改質反応、水性ガスシフト反応の少なくとも１つを促進して、水素を含む改質ガスを生成する。
【００１９】
更に、ＥＧＲクーラ４３は、排気や改質ガスを冷却する機能を有するものである。
【００２０】
また、ＥＧＲバルブ４４は、排気や改質ガスの流量を制御する機能を有するものである。
【００２１】
更に、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やインターフェース回路等からなるコントローラ５０は、主燃料供給装置２１や吸気制御バルブ２２、排気制御バルブ３１、改質用燃料噴射装置４１、ＥＧＲバルブ４４、更には吸気バルブ１３や排気バルブ１４、ピストン１５などの制御部（図示せず。）と接続され、制御に関する信号の入出力を行い、所定のプログラムの実行により、これらを適宜作動させるようになっている。
【００２２】
そして、本形態の燃料改質システム１Ａにおいては、圧力差を利用するガス流れ制御手段により、ＥＧＲパイプ４０における燃料改質触媒４２より上流側領域（図中の破線で示す断面Ｂ付近）の圧力を燃料改質触媒４２より下流側領域（図中の破線で示す断面Ａ付近）の圧力より低くする。すなわち上流側領域を一時的に負圧にする。これにより、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れが生じ、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給することができる。この結果、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離を促進することができる。また、燃料改質触媒の性能低下や性能劣化を検知する手段を配設することなく、再生することが可能であるため、車載システムが簡素化されるという副次的な利点もある。
【００２３】
ガス流れ制御手段は、燃料改質システム１Ａにおいて生じる様々な負圧を利用するものを適用すればよいため、特に限定されるものではない。例えば、主燃料供給装置２１と、改質用燃料噴射装置４１と、吸気バルブ１３や排気バルブ１４、ピストン１５などの制御部と、コントローラ５０とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることが好適である。具体的には、改質用燃料噴射装置４１を停止させているときに、エンジン１０の全部又は一部の主燃料供給装置２１を停止したシリンダ１１を利用すればよい。つまり、このシリンダ１１の排気バルブ１４を開状態とし、吸気バルブ１３を閉状態とし、更にピストン１５を上死点から下死点に向かう方向に移動させることにより、図中の破線で示す断面Ｂ付近を負圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給することができる。この結果、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離を促進することができる。また、ガス流れ制御手段を適時作動させることができるため、燃料改質触媒の劣化をより抑制することができる。なお、ピストン１５を連続的に往復動させてもよいことは言うまでもない。
【００２４】
また、本形態の燃料改質システム１Ａにおいては、例えば、主燃料供給装置２１と、吸気制御バルブ２２と、排気制御バルブ３１と、改質用燃料噴射装置４１と、ＥＧＲバルブ４４と、吸気バルブ１３や排気バルブ１４、ピストン１５などの制御部と、コントローラ５０とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることがより好適である。具体的には、改質用燃料噴射装置４１を停止させているときに、エンジン１０の全部又は一部の主燃料供給装置２１を停止したシリンダ１１を利用すればよい。つまり、排気制御バルブ３１を開状態とし、停止したシリンダ１１の排気バルブ１４を開状態とし、吸気バルブ１３を閉状態とし、ＥＧＲバルブ４４を開状態とし、吸気制御バルブ２２とを全開状態とし、更にピストン１５を上死点から下死点に向かう方向に移動させることにより、図中の破線で示す断面Ｂ付近を負圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスをより多く供給することができる。この結果、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をより促進することができる。また、排気制御バルブ３１を閉状態とすることによっても逆方向のガス流れを生じさせることは可能であるが、排気制御バルブ３１を開状態として逆方向のガス流れを生じさせることによって、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離反応が進行しやすい程度に改質ガスの空間速度が制御されるという利点がある。また、排気制御バルブ３１を開状態として逆方向のガス流れを生じさせることによって、ピストン１５の往復動が妨げられる可能性を低くできるという利点もある。
【００２５】
ここで、本形態の燃料改質システムにおける制御フローについて図面を用いて説明する。図２は、本形態の燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である（図１参照。）。
【００２６】
例えば、エンジン１０の全部又は一部の主燃料供給装置２１を停止したシリンダ１１を利用することができるときに、制御フローを開始する。
【００２７】
図２に示すように、ステップ１（図中では「Ｓ１」と記載する。また、以下の記載においても同様である。）においては、改質用燃料噴射装置４１が停止しているか否かを判断する。Ｓ１において改質用燃料噴射装置４１が停止していると判断した場合には、Ｓ２に進む。一方、Ｓ１において改質用燃料噴射装置４１が停止していないと判断した場合には、Ｓ１に戻る。
【００２８】
Ｓ２においては、排気制御バルブ３１が開状態であるか否かを判断する。Ｓ２において排気制御バルブ３１が開状態であると判断した場合には、Ｓ３に進む。一方、Ｓ２において排気制御バルブ３１が開状態でないと判断した場合には、Ｓ２に戻る。
【００２９】
Ｓ３においては、ＥＧＲバルブ４４が開状態であるか否かを判断する。Ｓ３においてＥＧＲバルブ４４が開状態であると判断した場合には、Ｓ４に進む。一方、Ｓ３においてＥＧＲバルブ４４が開状態でないと判断した場合には、Ｓ３に戻る。
【００３０】
Ｓ４においては、吸気制御バルブ２２が開状態であるか否かを判断する。Ｓ４において吸気制御バルブ２２が開状態であると判断した場合には、Ｓ５に進む。一方、Ｓ４において吸気制御バルブ２２が開状態でないと判断した場合には、Ｓ４に戻る。
【００３１】
Ｓ５においては、吸気バルブ１３を閉状態として、Ｓ６に進む。
【００３２】
Ｓ６においては、排気バルブ１４を開状態として、Ｓ７に進む。
【００３３】
Ｓ７においては、ピストン１５を上死点から下死点に向かう方向に移動させて、Ｓ８に進む。
【００３４】
Ｓ８においては、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給するように、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせ、Ｓ９に進む。
【００３５】
Ｓ９においては、供給された改質ガスにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をさせて、Ｓ１０に進む。
【００３６】
Ｓ１０においては、排気バルブ１４を閉状態として、Ｓ１１に進む。
【００３７】
Ｓ１１においては、吸気制御バルブ２２を閉状態として、Ｓ１２に進む。
【００３８】
Ｓ１２においては、ＥＧＲバルブ４４を閉状態として、制御フローを終了する。
【００３９】
（第２の形態）
次に、第２の形態に係る燃料改質システムについて図面を参照しながら詳細に説明する。図３は、第２の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。なお、上記形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより重複する説明を省略する。
【００４０】
図３に示すように、本形態の燃料改質システム１Ｂは、ＥＧＲパイプ４０に、排気ガスの流通方向（図中矢印αで示す。）上流側から下流側に向かう方向に、燃料供給手段の一例である改質用燃料噴射装置４１と、燃料改質触媒４２と、ＥＧＲクーラ４３と、空気供給手段の一例として機能する機械式過給機４５と、ＥＧＲバルブ４４とが順次配設されている構成が、上記形態に係る燃料改質システムと相違している。
【００４１】
また、本形態の燃料改質システム１Ｂにおいては、コントローラ５０が、機械式過給機４５と接続され、制御に関する信号の入出力を行い、所定のプログラムの実行により、これを適宜作動させるようになっている構成が、上記形態に係る燃料改質システムと相違している。
【００４２】
なお、本形態の燃料改質システム１Ｂにおいては、コントローラ５０が、主燃料供給装置２１や吸気制御バルブ２２、排気制御バルブ３１、改質用燃料噴射装置４１、ＥＧＲバルブ、更には吸気バルブ１３や排気バルブ１４、ピストン１５などの制御部（図示せず。）との間で接続されていなくてもよい。一方で、上記形態に係る燃料改質システムと同様に接続され、制御に関する信号の入出力を行い、所定のプログラムの実行により、これらを適宜作動させるようになっていてもよい。
【００４３】
ここで、機械式過給機４５は、ＥＧＲパイプにおける燃料改質触媒より下流側領域に空気を供給する機能を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、近年、燃費向上を図るために過給機を搭載した小型エンジンが盛んに開発されている。本形態の燃料改質システム１Ｂにおいては、過給機を搭載した小型エンジンに適用される既に搭載された過給機を利用することができ、構成が簡易であるためコスト増を免れることができるという利点もある。過給機の種類には、いくつかあるが、駆動の際、電力を必要としないという観点から、機械式過給機を適用することが好適である。つまり、エンジンの始動時にスターターをオンにすることによって、機械式過給機の作動が可能である。
【００４４】
そして、本形態の燃料改質システム１Ｂにおいては、圧力差を利用するガス流れ制御手段により、ＥＧＲパイプ４０における燃料改質触媒４２より下流側領域（図中の破線で示す断面Ａ付近）の圧力を燃料改質触媒４２より上流側領域（図中の破線で示す断面Ｂ付近）の圧力より高くする。すなわち下流側領域を一時的に正圧にする。これにより、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れが生じ、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給することができる。この結果、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離を促進することができる。また、燃料改質触媒の性能低下や性能劣化を検知する手段を配設することなく、再生することが可能であるため、車載システムが簡素化されるという副次的な利点もある。
【００４５】
ガス流れ制御手段は、燃料改質システム１Ｂにおいて生じる様々な正圧を利用するものを適用すればよいため、特に限定されるものではない。例えば、改質用燃料噴射装置４１と、機械式過給機４５と、コントローラ５０とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることが好適である。具体的には、改質用燃料噴射装置４１を停止させているときに、機械式過給機４５によって下流側領域に空気を供給することにより、図中の破線で示す断面Ａ付近を正圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給することができる。この結果、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離を促進することができる。また、ガス流れ制御手段を適時作動させることができるため、燃料改質触媒の劣化をより抑制することができる。
【００４６】
また、本形態の燃料改質システム１Ｂにおいては、例えば、主燃料供給装置２１と、吸気制御バルブ２２と、排気制御バルブ３１と、改質用燃料噴射装置４１と、ＥＧＲバルブ４４と、機械式過給機４５と、コントローラ５０とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることがより好適である。具体的には、エンジン１０を始動させるためにスタータをオンにするときのような改質用燃料噴射装置４１を停止させているときに、排気制御バルブ３１を開状態とし、ＥＧＲバルブ４４を閉状態とし、吸気制御バルブ２２を閉状態とし、機械式過給機４５によって下流側領域に空気を供給することにより、図中の破線で示す断面Ａ付近を正圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせやすく、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスをより供給することができる。この結果、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をより促進することができる。
【００４７】
ここで、本形態の燃料改質システムにおける制御フローについて図面を用いて説明する。図４は、本形態の燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である（図３参照。）。
【００４８】
例えば、エンジン１０を始動させるときに、制御フローを開始する。
【００４９】
図４に示すように、Ｓ２１においては、スターターがオンになっているか否かを判断する。Ｓ２１においてスターターがオンになっていると判断した場合には、Ｓ２２に進む。一方、Ｓ２１においてスターターがオンになっていないと判断した場合には、Ｓ２１に戻る。
【００５０】
Ｓ２２においては、排気制御バルブ３１が開状態であるか否かを判断する。Ｓ２２において排気制御バルブ３１が開状態であると判断した場合には、Ｓ２３に進む。一方、Ｓ２２において排気制御バルブ３１が開状態でないと判断した場合には、Ｓ２２に戻る。
【００５１】
Ｓ２３においては、ＥＧＲバルブ４４が閉状態であるか否かを判断する。Ｓ２３においてＥＧＲバルブ４４が閉状態であると判断した場合には、Ｓ２４に進む。一方、Ｓ２３においてＥＧＲバルブ４４が閉状態でないと判断した場合には、Ｓ２３に戻る。
【００５２】
Ｓ２４においては、吸気制御バルブ２２が閉状態であるか否かを判断する。Ｓ２４において吸気制御バルブ２２が閉状態であると判断した場合には、Ｓ２５に進む。一方、Ｓ２４において吸気制御バルブ２２が閉状態でないと判断した場合には、Ｓ２４に戻る。
【００５３】
Ｓ２５においては、機械式過給機４５の作動を開始させ、空気を供給して、Ｓ２６に進む。
【００５４】
Ｓ２６においては、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給するように、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせて、Ｓ２７に進む。
【００５５】
Ｓ２７においては、供給された改質ガスにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をさせて、Ｓ２８に進む。
【００５６】
Ｓ２８においては、機械式過給機４５の作動を停止させて、制御フローを終了する。
【００５７】
（第３の形態）
次に、第３の形態に係る燃料改質システムについて図面を参照しながら詳細に説明する。図５は、第３の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。なお、上記形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより重複する説明を省略する。
【００５８】
図５に示すように、本形態の燃料改質システム１Ｃは、ＥＧＲパイプ４０に、排気ガスの流通方向（図中矢印αで示す。）上流側から下流側に向かう方向に、燃料供給手段の一例である改質用燃料噴射装置４１と、燃料改質触媒４２と、ＥＧＲクーラ４３と、改質ガス吸蔵放出手段の一例として機能する改質ガスアキュムレータ４６と、ＥＧＲバルブ４４とが順次配設されている構成が、上記形態に係る燃料改質システムと相違している。
【００５９】
なお、本形態の燃料改質システム１Ｃにおいては、コントローラ５０が、主燃料供給装置２１や吸気制御バルブ２２、排気制御バルブ３１、改質用燃料噴射装置４１、ＥＧＲバルブ、更には吸気バルブ１３や排気バルブ１４、ピストン１５などの制御部（図示せず。）との間で接続されていなくてもよい。一方で、上記形態に係る燃料改質システムと同様に接続され、制御に関する信号の入出力を行い、所定のプログラムの実行により、これらを適宜作動させるようになっていてもよい。
【００６０】
ここで、改質ガスアキュムレータ４６は、ＥＧＲパイプにおける燃料改質触媒より下流側領域の圧力に応じて改質ガスを吸蔵又は放出するものであり、下流側領域の圧力が所定値より低下したときに、下流側領域に改質ガスを放出する機能を有するものであれば、特に限定されることなく適用することができる。なお、上記所定値は、適用されるエンジンを用いた予備実験などで適宜設定することができる。また、本発明においては、下流側領域の圧力が所定値より低下する制御に連動させるようにしてもよい。
【００６１】
また、本形態の燃料改質システム１Ｃにおいては、図示しないが、コントローラ５０が、改質ガスアキュムレータ４６や下流側領域の圧力センサ（図示せず）との間で接続され、制御に関する信号の入出力を行い、所定のプログラムの実行により、これらを適宜作動させるようになっていてもよい。
【００６２】
そして、本形態の燃料改質システム１Ｃにおいては、ＥＧＲバルブ４４と、改質ガスアキュムレータ４６と、コントローラ５０とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることが好適である。具体的には、ＥＧＲバルブ４４を閉状態とすると、下流側領域の温度が低下して、下流側領域の圧力が低下する。そのため、改質ガスアキュムレータ４６によって下流側領域に改質ガスを供給することにより、図中の破線で示す断面Ａ付近を正圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせやすく、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスをより多く供給することができる。これにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をより促進することができる。
【００６３】
また、本形態の燃料改質システム１Ｃにおいては、改質用燃料噴射装置４１と、ＥＧＲバルブ４４と、改質ガスアキュムレータ４６と、コントローラ５０とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることが好適である。具体的には、エンジン１０を始動させるためにスタータをオンにするときのような改質用燃料噴射装置４１を停止させているときに、ＥＧＲバルブ４４を閉状態とすると、下流側領域の温度が低下して、下流側領域の圧力が低下する。そのため、改質ガスアキュムレータ４６によって下流側領域に改質ガスを供給することにより、図中の破線で示す断面Ａ付近を正圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせやすく、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスをより多く供給することができる。これにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をより促進することができる。
【００６４】
なお、下流側領域の圧力を低下させるために、上記第１の形態で説明した負圧を利用することもできる。
【００６５】
ここで、本形態の燃料改質システムにおける制御フローについて図面を用いて説明する。図６は、本形態の燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である（図５参照。）。
【００６６】
図６に示すように、Ｓ３１においては、燃料を改質しているか否かを判断する。Ｓ３１において燃料を改質していると判断した場合には、Ｓ３２に進む。一方、Ｓ３１において燃料を改質していないと判断した場合には、Ｓ３１に戻る。
【００６７】
Ｓ３２においては、改質ガスアキュムレータ４６により改質ガスを吸蔵して、Ｓ３３に進む。
【００６８】
Ｓ３３においては、改質ガスアキュムレータ４６自体が下流側領域の圧力が所定値より低下したか否かを判断する。Ｓ３３において改質ガスアキュムレータ４６自体が下流側領域の圧力が所定値より低下していると判断した場合には、Ｓ３４に進む。一方、Ｓ３３において改質ガスアキュムレータ４６自体が下流側領域の圧力が所定値より低下していないと判断した場合には、Ｓ３３に戻る。
【００６９】
Ｓ３４においては、改質ガスアキュムレータ４６により改質ガスを放出して、Ｓ３５に進む。
【００７０】
Ｓ３５においては、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給するように、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせて、Ｓ３６に進む。
【００７１】
Ｓ３６においては、供給された改質ガスにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をさせて、制御フローを終了する。
【００７２】
（第４の形態）
次に、第４の形態に係る燃料改質システムについて図面を参照しながら詳細に説明する。図７は、第４の形態に係る燃料改質システムの概略を示す説明図である。なお、上記形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより重複する説明を省略する。
【００７３】
図７に示すように、本形態の燃料改質システム１Ｄは、ＥＧＲパイプ４０に、排気ガスの流通方向（図中矢印αで示す。）上流側から下流側に向かう方向に、燃料供給手段の一例である改質用燃料噴射装置４１と、燃料改質触媒４２と、ＥＧＲクーラ４３と、リード弁４７と、ＥＧＲバルブ４４とが順次配設されている構成が、上記形態に係る燃料改質システムと相違している。
【００７４】
なお、本形態の燃料改質システム１Ｄにおいては、コントローラ５０が、主燃料供給装置２１や吸気制御バルブ２２、排気制御バルブ３１、改質用燃料噴射装置４１、ＥＧＲバルブ、更には吸気バルブ１３や排気バルブ１４、ピストン１５などの制御部（図示せず。）との間で接続されていなくてもよい。一方で、上記形態に係る燃料改質システムと同様に接続され、制御に関する信号の入出力を行い、所定のプログラムの実行により、これらを適宜作動させるようになっていてもよい。
【００７５】
ここで、リード弁４７は、圧力差に応じて一方向にのみガスを流すことができるものであり、ＥＧＲパイプにおける燃料改質触媒より下流側領域の圧力が所定値より低下したときに下流側領域に外部の空気を取り込む機能を有するものであれば、特に限定されることなく適用することができる。このようなリード弁は、特別な制御をする必要がないという利点がある。また、上記所定値は、適用されるエンジンを用いた予備実験などで適宜設定することができる。更に、本発明においては、下流側領域の圧力が所定値より低下する制御に連動させるようにしてもよい。
【００７６】
そして、本形態の燃料改質システム１Ｄにおいては、ＥＧＲバルブ４４と、リード弁４７とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることが好適である。具体的には、ＥＧＲバルブ４４を閉状態とすると、下流側領域の温度が低下して、下流側領域の圧力が低下する。そのため、リード弁４７から外部の空気が取り込まれ下流側領域に空気が供給されることにより、図中の破線で示す断面Ａ付近を正圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせやすく、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスをより多く供給することができる。これにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をより促進することができる。
【００７７】
また、本形態の燃料改質システム１Ｄにおいては、改質用燃料噴射装置４１と、ＥＧＲバルブ４４と、リード弁４７と、コントローラ５０とを協働させることにより、上述したガス流れ制御手段として機能させることが好適である。具体的には、エンジン１０を始動させるためにスタータをオンにするときのような改質用燃料噴射装置４１を停止させているときに、ＥＧＲバルブ４４を閉状態とすると、下流側領域の温度が低下して、下流側領域の圧力が低下する。そのため、リード弁４７から外部の空気が取り込まれて下流側領域に空気が供給されることにより、図中の破線で示す断面Ａ付近を正圧にして、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせやすく、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスをより多く供給することができる。これにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をより促進することができる。
【００７８】
なお、下流側領域の圧力を低下させるために、上記第１の形態で説明した負圧を利用することもできる。
【００７９】
ここで、本形態の燃料改質システムにおける制御フローについて図面を用いて説明する。図８は、本形態の燃料改質システムにおける制御フローの一例を示すフロー図である（図７参照。）。
【００８０】
図８に示すように、Ｓ４１においては、燃料を改質しているか否かを判断する。Ｓ４１において燃料を改質していると判断した場合には、Ｓ４２に進む。一方、Ｓ４１において燃料を改質していないと判断した場合には、Ｓ４１に戻る。
【００８１】
Ｓ４２においては、リード弁４７自体が下流側領域の圧力が所定値より低下したか否かを判断する。Ｓ４２においてリード弁４７自体が下流側領域の圧力が所定値より低下していると判断した場合には、Ｓ４３に進む。一方、Ｓ４２においてリード弁４７自体が下流側領域の圧力が所定値より低下していないと判断した場合には、Ｓ４２に戻る。
【００８２】
Ｓ４３においては、リード弁４７により外部から空気を取り込んで、Ｓ４４に進む。
【００８３】
Ｓ４４においては、燃料改質触媒４２にＥＧＲパイプ４０内に残存している水素を含む改質ガスを供給するように、ＥＧＲパイプ４０に排気ガスの流通方向とは逆方向（図中矢印βで示す。）のガス流れを生じさせて、Ｓ４５に進む。
【００８４】
Ｓ４５においては、供給された改質ガスにより、燃料改質触媒４２に吸着した硫黄成分の脱離をさせて、制御フローを終了する。
【００８５】
本発明においては、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、改質供給流路と、改質供給流路に配設される燃料改質触媒と、改質供給流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、改質供給流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成とした。そのため、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る燃料改質システムを提供することができる。
【００８６】
また、本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００８７】
更に、本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より上流側領域の圧力を燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くし、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて生じる様々な負圧を利用して、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００８８】
また、本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より上流側領域の圧力を燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くするために、燃料供給手段を停止させているときに、往復動型内燃機関の全部又は一部の燃料供給を停止した気筒を利用するものであって、気筒の吸気バルブを閉状態とし、かつ、気筒の排気バルブを開状態とし、かつ、気筒のピストンを上死点から下死点に向かう方向に移動させ、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて簡易な構成で発生させることができる負圧を利用して、燃料改質触媒の劣化を適時抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００８９】
更に、本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より上流側領域の圧力を燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くするために、燃料供給手段を停止させているときに、往復動型内燃機関の全部又は一部の燃料供給を停止した気筒を利用するものであって、気筒の吸気バルブを閉状態とし、かつ、気筒の排気バルブを開状態とし、かつ、往復動型内燃機関の吸気路の吸気制御バルブを全開状態とし、かつ、気筒のピストンを上死点から下死点に向かう方向に移動させ、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて簡易な構成で発生させることができる負圧を利用して、燃料改質触媒の劣化を適時効率的に抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００９０】
また、本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より下流側領域の圧力を燃料改質触媒より上流側領域の圧力より高くし、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて生じる様々な正圧を利用して、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００９１】
更に、本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒の下流側領域に空気を供給する空気供給手段を有し、燃料供給手段を停止させているとき、空気供給手段が、下流側領域に空気を供給し、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より下流側領域の圧力を燃料改質触媒より上流側領域の圧力より高くし、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて簡易な構成で発生させることができる正圧を利用して、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。また、構成が簡易であるためコスト増を免れることができるという利点もある。
【００９２】
また、本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒の下流側領域に空気を供給する空気供給手段を有し、燃料供給手段を停止させているときであって、かつ、内燃機関を始動させるときに、空気供給手段が、下流側領域に空気を供給し、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より下流側領域の圧力を燃料改質触媒より上流側領域の圧力より高くし、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて簡易な構成で発生させることができる正圧を利用して、燃料改質触媒の適時劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。また、構成が簡易であるためコスト増を免れることができるという利点もある。
【００９３】
本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒の下流側領域の圧力に応じて改質ガスを貯蔵又は放出する改質ガス吸蔵放出手段を有し、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より上流側領域の圧力を燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くし、改質ガス吸蔵放出手段が、下流側領域の圧力が所定値より低下したときに、下流側領域に改質ガスを放出し、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて生じる様々な負圧を利用して、燃料改質触媒の劣化をより抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００９４】
本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路における燃料改質触媒の下流側領域の圧力に応じて改質ガスを貯蔵又は放出する改質ガス吸蔵放出手段を有し、燃料供給手段を停止させているとき、及び内燃機関を始動させるときの少なくとも一方のときに、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より上流側領域の圧力を燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くし、改質ガス吸蔵放出手段が、下流側領域の圧力が所定値より低下したときに、下流側領域に改質ガスを放出し、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて生じる様々な負圧を利用して、燃料改質触媒の劣化をより効率的に抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００９５】
本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路の燃料改質触媒より下流側領域の圧力が所定値より低下したときに下流側領域に外部の空気を取り込むリード弁を有し、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より上流側領域の圧力を燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くし、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料改質システムにおいて生じる様々な負圧を利用して、リード弁のような簡易な構成を設けるだけで、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００９６】
本発明においては、内燃機関の燃料と内燃機関の排気の少なくとも一部とを反応させ、燃料を改質して水素を含む改質ガスを生成する燃料改質システムにおいて、内燃機関の排気ガス循環流路と、排気ガス循環流路に配設される燃料改質触媒と、排気ガス循環流路に配設され、燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給手段と、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせるガス流れ制御手段とを備え、ガス流れ制御手段が、排気ガス循環流路の燃料改質触媒より下流側領域の圧力が所定値より低下したときに下流側領域に外部の空気を取り込むリード弁を有し、燃料供給手段を停止させているとき、及び内燃機関を始動させるときの少なくとも一方のときに、排気ガス循環流路における燃料改質触媒より上流側領域の圧力を燃料改質触媒より下流側領域の圧力より低くし、排気ガス循環流路に逆方向のガス流れを生じさせ、燃料改質触媒に改質ガスを供給する構成が好適である。これにより、燃料供給手段を停止させているとき、及び内燃機関を始動させるときの少なくとも一方のときに、燃料改質システムにおいて生じる様々な負圧を利用して、リード弁のような簡易な構成を設けるだけで、燃料改質触媒の劣化を抑制しながら、優れた燃費改善を実現し得る内燃機関の燃料改質システムを提供することができる。
【００９７】
以上、本発明を若干の形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００９８】
すなわち、上述した各形態の燃料改質システムに記載した構成は、各形態毎に限定されるものではなく、例えば、各形態の構成を上述した各形態以外の組み合わせにしたり、構成の細部を変更したりすることができる。
【００９９】
また、例えば、上述した各形態においては、燃料供給対象や排気回収対象として内燃機関を例示したが、これに限定されるものではなく、燃料電池などについても適用することができる。
【０１００】
更に、例えば、上述した各形態においては、内燃機関として往復動型内燃機関を例示したが、これに限定されるものではなく、従来公知の内燃機関などについても適用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  燃料改質システム
１０                      エンジン
１１                      シリンダ
１２                      燃焼室
１２ａ                    吸気口
１２ｂ                    排気口
１３                      吸気バルブ
１４                      排気バルブ
１５                      ピストン
１６                      スパークプラグ
２０                      吸気パイプ
２１                      主燃料供給装置
２２                      吸気制御バルブ
３０                      排気パイプ
３１                      排気制御バルブ
４０                      ＥＧＲパイプ
４１                      改質用燃料噴射装置
４２                      燃料改質触媒
４３                      ＥＧＲクーラ
４４                      ＥＧＲバルブ
４５                      機械式過給機
４６                      改質ガスアキュムレータ
４７                      リード弁
５０                      コントローラ
【図１】
2015040518.tif 000003
【図２】
2015040518.tif 000004
【図３】
2015040518.tif 000005
【図４】
2015040518.tif 000006
【図５】
2015040518.tif 000007
【図６】
2015040518.tif 000008
【図７】
2015040518.tif 000009
【図８】
2015040518.tif 000010