(57)【要約】【課題】気化潜熱の大きい改質用燃料を用いる場合であっても、燃料改質触媒で十分な改質反応を生じさせることが可能な内燃機関の排気リフォーマシステムを提供する。【解決手段】ＥＧＲ通路４４に設けられた燃料改質触媒４６の上流に、吸気管１４を流れる排気ガスとの熱交換を促進する熱交換促進機構４０が設けられている。熱交換促進機構４０に対してインジェクタ４８からエタノールが噴射される。燃料改質触媒４６の上流で熱交換促進機構４０を介してエタノールに熱が伝達される。【選択図】図１
2008223537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気リフォーマシステムであって、
排気系を流れる排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路の途中に排気ガスと熱交換可能に設けられ、排気熱を利用することで改質ガスを生成可能な燃料改質触媒と、
前記ＥＧＲ通路の前記燃料改質触媒の上流に設けられ、前記排気系を流れる排気ガスとの熱交換を促進する熱交換促進機構と、
前記熱交換促進機構に対して改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射手段とを備えることを特徴とする内燃機関の排気リフォーマシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の排気リフォーマシステムにおいて、
前記排気系の排気管が、前記燃料改質触媒よりも上流側で屈曲されており、
前記熱交換促進機構は、前記排気管の屈曲が終了する部分である屈曲終了部の近傍であり、かつ、前記排気管の外側に設けられたことを特徴とする排気リフォーマシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の排気リフォーマシステムにおいて、
前記ＥＧＲ通路の前記燃料改質触媒の上流に設けられた第２の燃料改質触媒を更に備え、
前記熱交換促進機構は、前記燃料改質触媒と前記第２の燃料改質触媒との間に設けられたことを特徴とする排気リフォーマシステム。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の排気リフォーマシステムにおいて、
前記熱交換促進機構は、前記排気管を流れる排気ガスと前記改質燃料噴射手段により噴射された改質用燃料との熱交換が起こる表面積を増大させるための表面積増大機構を有することを特徴とする内燃機関の排気リフォーマシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気リフォーマシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のＥＧＲ通路の途中に、排気ガスとの熱交換が可能な燃料改質触媒を備えたシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このシステムによれば、排気管から取り出された排気ガスに改質用燃料（ガソリン）が添加され、この改質用燃料と排気ガスとを含む混合ガスが燃料改質触媒に通される。この燃料改質触媒において排気熱を利用して水素と一酸化炭素を含む改質ガスが生成され、この改質ガスが吸気管に供給される。吸気管において改質ガスは吸入空気と混合された後、燃焼室で再び燃焼するため、燃費効果を向上させることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６４７３２号公報
【特許文献２】特開２００４−９２５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エタノール等のアルコールは、ガソリンに比して低温で活性となる燃料である。このため、改質用燃料としてアルコールが好適に用いられている。
【０００５】
しかしながら、アルコールはガソリンに比して気化潜熱が大きい。よって、改質用燃料としてアルコールを用いた場合には、この気化潜熱により燃料改質触媒の上流において混合ガスの温度が低下してしまう可能性がある。そうすると、燃料改質触媒に導入される混合ガスの温度が低下してしまう事態が生じうる。その結果、燃料改質触媒で十分な改質反応が起こらず、所望の燃費向上効果が得られない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、気化潜熱の大きい改質用燃料を用いる場合であっても、燃料改質触媒で十分な改質反応を生じさせることが可能な内燃機関の排気リフォーマ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】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の排気リフォーマシステムであって、
排気系を流れる排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路の途中に排気ガスと熱交換可能に設けられ、排気熱を利用することで改質ガスを生成可能な燃料改質触媒と、
前記ＥＧＲ通路の前記燃料改質触媒の上流に設けられ、前記排気系を流れる排気ガスとの熱交換を促進する熱交換促進機構と、
前記熱交換促進機構に対して改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記排気系の排気管が、前記燃料改質触媒よりも上流側で屈曲されており、
前記熱交換促進機構は、前記排気管の屈曲が終了する部分である屈曲終了部の近傍であり、かつ、前記排気管の外側に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記ＥＧＲ通路の前記燃料改質触媒の上流に設けられた第２の燃料改質触媒を更に備え、
前記熱交換促進機構は、前記燃料改質触媒と前記第２の燃料改質触媒との間に設けられたことを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１から第３の何れかの発明において、
前記熱交換促進機構は、前記排気系を流れる排気ガスと前記改質燃料噴射手段により噴射された改質用燃料との熱交換が起こる表面積を増大させるための表面積増大機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、ＥＧＲ通路の燃料改質触媒上流に、吸気系を流れる排気ガスとの熱交換を促進する熱交換促進機構が設けられ、この熱交換促進機構に対して改質用燃料が噴射される。これにより、燃料改質触媒の上流で、改質用燃料に熱交換促進機構から熱が伝達される。よって、気化潜熱の高い改質用燃料を用いる場合でも、燃料改質触媒に流入する混合ガスの温度低下を防止することができ、燃料改質触媒で十分な改質反応を起こすことができる。
【００１２】
第２の発明によれば、排気管の屈曲終了部近傍であり、かつ、排気管の外側に熱交換促進機構が設けられている。ここで、屈曲終了部の近傍では、排気管の外側に排気ガスが偏っている。このため、熱交換促進機構に対して排気ガスの熱を効率良く伝達することができる。
【００１３】
第３の発明によれば、ＥＧＲ通路に設けられた燃料改質触媒と第２の燃料改質触媒との間に、熱交換促進機構が設けられる。第２燃料改質触媒に混合ガスが戻された場合でも、混合ガスの温度は高く維持されているため、第２燃料改質触媒で改質反応を起こさせることができる。
【００１４】
第４の発明によれば、改質用燃料と排気系を流れる排気ガスとの熱交換が起こる表面積が増大する。よって、気化潜熱の大きい改質用燃料が気化しても、燃料改質触媒に流入する混合ガスの温度の著しい低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１６】
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による排気リフォーマシステムの構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、エンジン１を備えている。エンジン１は、複数の気筒２を備えている。図１には、そのうちの一気筒のみが図示されている。各気筒２の燃焼室４の上方には、該燃焼室４内の混合気に点火する点火プラグ６が設けられている。
【００１７】
燃焼室４と吸気ポート１０との接続部には、吸気バルブ１２が設けられている。吸気ポート１０は吸気管１４に接続されている。吸気ポート１０の近傍には、該近傍に筒内燃焼用の燃料であるエタノールを噴射するインジェクタ１６が配置されている。インジェクタ１６は、燃料通路１８を介して燃料タンク２０に連通している。燃料タンク２０には、エタノールが貯留されている。燃料通路１８の途中には、エタノールをインジェクタ１６，４８に圧送するためのポンプ２２と、エタノールに含まれる不純物を除去するためのフィルタ２４とが設けられている。
【００１８】
吸気管１４にはスロットル弁２６が設けられている。スロットル弁２６は、スロットルモータ２８により駆動される電子制御式のバルブである。スロットル弁２６は、アクセル開度センサ２９により検出されるアクセル開度AAに基づいて駆動されるものである。スロットル弁２６の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ３０が設けられている。スロットル弁２６の上流には、吸入空気量GAを検出するエアフロメータ３２が設けられている。
【００１９】
一方、燃焼室４と排気ポート３４との接続部には、排気バルブ３６が設けられている。排気ポート３４は排気管３８に接続されている。屈曲する排気管３８の途中には、分岐官であるＥＧＲ通路４４の一端が接続されている。このＥＧＲ通路４４の他端は、吸気管１４におけるスロットル弁２６の下流側に接続されている。このＥＧＲ通路４４により、排気管３８を流れる排気ガスの一部を吸気管１４に還流させることができる。排気管３８の外側壁面の一部は、ＥＧＲ通路４４の内側壁面と兼用されている。
【００２０】
ＥＧＲ通路４４の途中には、排気管３８を流れる排気ガスと熱交換可能な燃料改質触媒４６が設けられている。燃料改質触媒４６の成分としては、例えば、Ｒｈ，Ｃｏ，Ｎｉ等が好ましく用いられる。燃料改質触媒４６は、例えば、排気管３８の外周に配置されている。
【００２１】
ＥＧＲ通路４４における燃料改質触媒４６の入口直前には、逆流防止用の膨張室４５が設けられている。また、図示しないが、燃料改質触媒４６が配置された部分の排気管３８には、三元触媒が坦持されている。この三元触媒は、排気管３８を流れる排気ガスを浄化可能に構成されている。
【００２２】
また、ＥＧＲ通路４４における燃料改質触媒４６の上流側（排気管３８側）には、インジェクタ４８が設けられている。インジェクタ４８は、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスに対して、改質用燃料であるエタノールを添加するためのものである。インジェクタ４８は、燃料配管５０，１８を介して、上記燃料タンク２０に連通している。このインジェクタ４８は、熱交換促進機構４０と対向するように配置されている。つまり、インジェクタ４８から熱交換促進機構４０に向けて、所望量のエタノールが噴射される。
【００２３】
熱交換促進機構４０は、排気管３８の壁面、より具体的には、排気管３８の屈曲終了部近傍の外側壁面に設けられている。以下、熱交換促進機構４０の詳細について説明する。
図２は、熱交換促進機構４０をインジェクタ４８から見た正面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ’断面図である。図５は、図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【００２４】
図２に示すように、熱交換促進機構４０は、複数のフィン４１を備えている。複数のフィン４１は、所定間隔（隙間４２）を空けて平行に配置されている。この隙間４２には、排気管３８からＥＧＲ通路４４に導かれた排気ガスが流れることとなる。図３〜図５に示すように、フィン４１の内部は、排気管３８と連通する中空空間となっている。よって、フィン４１の内部に、排気管３８から排気ガスが流れ込むこととなる。排気管３８の屈曲終了部近傍では、排気管３８の内側よりも外側の方がより多くの排気ガスが流れている。より多くのガスをフィン４１内部に流入させるため、複数のフィン４１は、上述したように、排気管３８の屈曲終了部近傍の外側壁面に一体的に形成されている。このようにフィン４１を設けることによって、排気ガスからフィン４１に対して、効率良く熱の伝達が行われる。フィン４１に伝達された熱は、このフィン４１を介してインジェクタ４８から噴射されたエタノールと、上記隙間４２を流れる排気ガスとに伝達される。
【００２５】
図２における丸印Ａは、インジェクタ４８の噴射中心を示している。図４に示すように、この噴射中心Ａの近傍のフィン４１Ａは、中央部に窪み（凹部）Ｂを有している。この窪みＢにより、インジェクタ４８先端からフィン４１までの距離を揃えることができる。その結果、窪みＢが無い場合に比して、噴射中心Ａ近傍において熱交換面積を増大させることができる。噴射中心Ａ付近は、図５に示される端部に比して、インジェクタ４８から噴射されるエタノールの量も多い。よって、熱交換効率を考慮すると、噴射中心Ａ付近に窪みＢを形成することは好適である。
【００２６】
また、フィン４１の長手方向は、排気管３８における排気ガスの流れ方向と平行である。このため、図４及び図５に示すように、フィン４１内を排気ガスがスムーズに流れるため、排気系の圧損を少なくすることができる。
【００２７】
また、ＥＧＲ通路４４における燃料改質触媒４６の下流側には、ＥＧＲクーラ５２が設けられている。ＥＧＲクーラ５２は、燃料改質触媒４６で燃料改質反応が起こらない場合にはＥＧＲガスを、該燃料改質反応が起こった場合には改質ガスを、冷却するように構成されている。吸気管１４との接続部近傍のＥＧＲ通路４４には、ＥＧＲ弁５４が設けられている。ＥＧＲ弁５４は、ＥＧＲガス又は改質ガスの流量を調整可能に構成されている。
【００２８】
本実施の形態１のシステムは、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には、点火プラグ６、インジェクタ１６，４８、ポンプ２２、スロットルモータ２８、ＥＧＲ弁５４等が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、アクセル開度センサ２９、スロットル開度センサ３０、エアフロメータ３２、等が接続されている。
【００２９】
［実施の形態１の特徴］
上記システム１によれば、排気管３８からＥＧＲ通路４４に取り出された排気ガスと、インジェクタ４８から噴射されたエタノールとを含む混合ガスが、燃料改質触媒４６に流入する。そうすると、燃料改質触媒４６において、次式(1)で表される改質反応（水蒸気改質反応）が起こる。すなわち、エタノールと排気ガス中の水蒸気及び二酸化炭素とが改質反応を起こすことで、水素と一酸化炭素とが生成される。
C2H5OH+0.4CO2+0.6H2O+2.3N2+Q1→3.6H2+2.4CO+2.3N2・・・(1)
【００３０】
上式(1)中のQ1は、改質反応により吸収される反応熱である。上式(1)の改質反応は吸熱反応であるので、上式(1)の右辺の改質ガスが有する熱量は、左辺のエタノールが有する熱量よりも大きくなる。燃料改質触媒４６では、排気ガスから回収した熱を利用して、エタノールをより熱量の大きい水素及び一酸化炭素に転換することができる。
【００３１】
上記改質反応により得られた改質ガスは、ＥＧＲクーラ５２によって冷却された後、吸気管１４内に戻され、吸入空気（新気）と混合される。このため、改質ガス中の水素及び一酸化炭素は、インジェクタ１６から噴射されたエタノールと共に、内燃機関１の燃焼室４内で燃焼する。上述した通り、改質ガスは、排気ガスの熱を回収した分だけ、元の燃料よりも熱量が増えている。このため、改質ガスを内燃機関１で燃焼させることにより、システム全体としての熱効率が向上する。その結果、内燃機関１の燃費効果を向上させることができる。
【００３２】
本システムにおいて、改質ガスを吸気管１４に供給することは、ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)としての効果も有している。一般に、ＥＧＲ率を高くしていくと、燃焼が不安定になるので、ＥＧＲ率には限界がある。これに対し、本システムでは、改質ガス中のＨ２の作用により、ＥＧＲ率を高めることができる。Ｈ２は高い燃焼性を有しており、燃焼速度が速いので、筒内の燃焼を改善し、安定化させることができるからである。つまり、内燃機関１では、改質ガスを筒内で燃焼させることにより、ＥＧＲ限界が高まる。
【００３３】
また、Ｈ２は、ノッキングを起こしにくくする作用も有している。これは、着火後の火炎の広がりが早いためである。
一般に、内燃機関では、点火時期を進角するとノッキングが起き易くなるため、燃費が最良となる点火時期よりも遅い点火時期で運転せざるを得ない場合が多い。これに対し、本システムの内燃機関１では、改質ガス中のＨ２の作用によりノッキングが起きにくいので、燃費が最良となる点火時期で運転することができる。このため、燃費効果を更に向上させることができる。
このように、本システムでは、改質ガスを利用することにより、優れた燃費効果が得られるとともに、低エミッション化が図れる。
【００３４】
また、改質用燃料としてエタノールを用いる場合には、ガソリンを用いる場合に比して、低温での改質反応が可能となる。ガソリンの水蒸気改質反応は、次式(2)のように表される。
1.56(7.6CO2+6.8H2O+40.8N2)+3C7.6H13.6+Q2→31H2+34.7CO+63.6N2・・・(2)
上式(2)で表されるガソリンの改質反応で吸熱される熱量Q2は、極めて大きい。
改質反応は温度によって起こり得る反応が変化するが、ガソリンの場合は６５０℃〜７００℃がその境界温度となる。この境界温度以上の温度では、狙いとするガソリンの水蒸気改質反応が起こりやすい。一方、この境界温度から温度が低下するに従って、カーボンが生成する反応（コーキングが起こる反応）や、メタンが生成する反応が起こりやすくなるため、Ｈ２生成が阻害されてしまう。
ガソリンの水蒸気改質反応を容易に起こさせるためには、燃料改質触媒４６の温度を上記境界温度以上の高温にする必要があり、そのためには排気温度が高温である必要がある。よって、ガソリン、あるいはガソリンを含む混合燃料を改質用燃料として用いる場合には、排気温度が高くなる高負荷運転時（高速走行時など）でないと、改質反応を効率良く起こさせることができない。
【００３５】
エタノールは、その燃料性状と、水酸基（ＯＨ基）含有燃料であることから、ガソリンに比して水蒸気改質反応が起こりやすく、反応温度も低い。
【００３６】
ところで、エタノールは、ガソリンに比して気化潜熱が大きい。よって、改質用燃料としてアルコールを用いた場合には、この気化潜熱により混合ガスの温度が低下してしまう可能性がある。その結果、燃料改質触媒４６に流入する混合ガスの温度が、該燃料改質触媒４６で十分な改質反応が起こらない温度まで低下してしまう可能性がある。そうすると、反応生成物ができないか、若しくは、反応生成物の生成量が著しく減ってしまう事態が生じ得る。その結果、コーキングが増大すると共に、所望の燃費向上効果を得ることができなくなってしまう。
【００３７】
しかし、本実施の形態１のシステムによれば、排気管３８に設けられた熱交換促進機構４０に向けて、インジェクタ４８からエタノール（改質用燃料）が噴射される。この熱交換促進機構４０のフィン４１には、排気管３８から排気ガスが流れ込むことで、該排気ガスの熱が伝達されている。よって、この熱交換促進機構４０を介して、エタノールと、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスとに熱が伝達される。インジェクタ４８から噴射されたエタノールは、熱交換促進機構４０から受け取った熱により気化するか、若しくは、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスから奪った熱により気化する。よって、改質用燃料として気化潜熱の大きいエタノールを用いる場合であっても、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスの温度が著しく低下する事態を回避することができる。これにより、燃料改質触媒４６に導入される混合ガスの温度を低下させずに高く維持することができる。従って、燃料改質触媒４６において十分な改質反応を起こすことができ、所望の燃費向上効果を得ることができる。
【００３８】
［変形例］
次に、上記実施の形態１の変形例について説明する。
（第１変形例）
上記実施の形態１では、フィン４１の内部が中空にされている。これに対して、第１変形例では、図６及び図７に示すように、フィン４１内部（中空部分）に仕切部材４３Ａが設けられている。この仕切部材４３Ａは、後述するように、フィン４１内に流入する排気ガスとの接触面積（熱交換面積）を増大させるためのものである。図６は、本実施の形態１の第１変形例によるフィンを示す透過斜視図である。図７は、本実施の形態１の第１変形例によるフィンを短手方向に切断した断面図である。排気管３８からフィン４１に流れ込んだ排気ガスは、仕切部材４３Ａによって仕切られた空間を通って、排気管３８に戻される（図６参照）。よって、仕切部材４３Ａには、排気ガスの熱が伝達される。仕切部材４３Ａは、図７に示すように、フィン４１の内壁面と接している。よって、フィン４１には、排気ガスの熱が直接伝達されることに加えて、仕切部材４３Ａからも熱が伝達される。従って、上記実施の形態１に比して、排気ガスとの熱交換面積を増大させることができる。また、仕切部材４３Ａにより優れた排気ガス整流効果を得ることができるため、圧損をより低減することができる。
【００３９】
（第２変形例）
上記第１変形例では、フィン４１への熱交換効率を高めるために仕切部材４３Ａが設けられている。これに対して、第２変形例では、図８に示すように、フィン４１の外壁に小さなフィン４３Ｂが設けられている。図８は、本実施の形態１の第２変形例を示す断面図である。このフィン４３Ｂは、エタノール及び排気ガスとの接触面積（熱交換面積）を増大させるためのものである。フィン４３Ｂは、フィン４１の外壁面と接している。よって、フィン４１からフィン４３Ｂに熱が伝達される。従って、上記実施の形態１及び第１変形例に比して、エタノール及び排気ガスとの熱交換面積を増大させることができる。
【００４０】
尚、本実施の形態１及びその変形例においては、エンジン１が第１の発明における「内燃機関」に、排気管３８が第１の発明における「排気系」及び第２の発明における「排気管」に、吸気管１４が第１の発明における「吸気系」に、ＥＧＲ通路４４が第１の発明における「ＥＧＲ通路」に、燃料改質触媒４６が第１の発明における「燃料改質触媒」に、熱交換促進機構４０が第１及び第２の発明における「熱交換促進機構」に、インジェクタ４８が第１の発明における「改質用燃料噴射手段」に、フィン４１，４３Ｂ及び仕切部材４３Ａが第４の発明における「表面積増大機構」に、それぞれ相当する。
【００４１】
実施の形態２．
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図９は、本実施の形態２による排気リフォーマシステムの要部構成を説明するための図である。図１０は、図９のＤ−Ｄ’断面図である。
【００４２】
本実施の形態２のシステムは、２つの燃料改質触媒４６，４７を有している点において、上記実施の形態１のシステムと相違する。すなわち、本実施の形態２のシステムは、タンデム燃料改質触媒構造を有している。図９に示すように、本実施の形態２のシステムは、ＥＧＲ通路４４における燃料改質触媒４６の上流に、第２の燃料改質触媒４７を有している。ＥＧＲ通路４４は、エンジン１に接続された排気マニホールド３７から分岐されている。このＥＧＲ通路４４に設けられた燃料改質触媒４６，４７は、排気管３８を流れる排気ガスと熱交換可能である。
【００４３】
本実施の形態２のシステムは、上記実施の形態１と同様に、熱交換促進機構４０を有している。熱交換促進機構４０は、中間パイプ３８Ａの壁面に一体的に形成されている。ここで、熱交換促進機構４０は、図９に示すように、複数のフィン４１を備えている。フィン４１の内部は、中間パイプ３８Ａと連通する中空空間となっている。中間パイプ３８Ａは、２つの燃料改質触媒４６，４７の間に位置する排気管３８である。そして、この熱交換促進機構４０と対向するように、インジェクタ４８が配置されている。よって、インジェクタ４８から熱交換促進機構４０に向かってエタノールが噴射される。
【００４４】
また、上記実施の形態１と同様に、インジェクタ４８の噴射中心近傍のフィン４１の高さが、外側のフィン４１の高さよりも低くされている。すなわち、該噴射中心近傍のフィン４１に、窪み（凹部）が形成されている。この窪みにより、図１０において破線で示すように、インジェクタ４８先端からフィン４１までの距離を揃えることができる。
【００４５】
［実施の形態２の特徴］
上記システムによれば、排気管３８の中間パイプ３８Ａに設けられた熱交換促進機構４０に向けて、インジェクタ４８からエタノールが噴射される。この熱交換促進機構４０のフィン４１には、排気管３８から排気ガスが流れ込むことで、該排気ガスの熱が伝達されている。よって、この熱交換促進機構４０を介して、エタノールと、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスとに熱が伝達される。
【００４６】
インジェクタ４８から噴射されたエタノールは、熱交換促進機構４０から受け取った熱により気化するか、若しくは、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスから奪った熱により気化する。よって、改質用燃料として気化潜熱の大きいエタノールを用いる場合であっても、ＥＧＲ通路４４を流れる排気ガスの温度が著しく低下する事態を回避することができる。これにより、燃料改質触媒４６に導入される混合ガスの温度を低下させずに高く維持することができる。従って、燃料改質触媒４６において十分な改質反応を起こすことができ、所望の燃費向上効果を得ることができる。
【００４７】
また、燃料改質触媒４６に導入される前に、第２の燃料改質触媒４７に戻される混合ガスもある。この混合ガスの温度も高く維持されたものであるので、第２の燃料改質触媒４７で十分な改質反応を起こすことができる。従って、燃料改質触媒４６と相まって、燃費向上効果を得ることができる。
【００４８】
ところで、上記実施の形態２に対しても、上記実施の形態１の変形例を適用することができる。つまり、上記実施の形態２では、フィン４１の内部が中空にされているが、図１１に示すように、フィン４１内部に仕切部材４３Ａを設けてもよい。図１１は、本実施の形態２の第１変形例を示す断面図である。さらに、図１２に示すように、フィン４１の外壁面にフィン４３Ｂを設けてもよい。図１２は、本実施の形態２の第２変形例を示す断面図である。
【００４９】
尚、本実施の形態２及びその変形例においては、エンジン１が第１の発明における「内燃機関」に、排気マニホールド３７及び排気管３８が第１の発明における「排気系」に、ＥＧＲ通路４４が第１の発明における「ＥＧＲ通路」に、燃料改質触媒４６が第１の発明における「燃料改質触媒」に、第２の燃料改質触媒４７が第３の発明における「第２の燃料改質触媒」に、熱交換促進機構４０が第１及び第３の発明における「熱交換促進機構」に、インジェクタ４８が第１の発明における「改質用燃料噴射手段」に、フィン４１，４３Ｂ及び仕切部材４３Ａが第４の発明における「表面積増大機構」に、それぞれ相当する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１による排気リフォーマシステムの構成を説明するための図である。
【図２】熱交換促進機構４０をインジェクタ４８から見た正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の第１変形例によるフィンを示す透過斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１の第１変形例によるフィンを短手方向に切断した断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の第２変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２による排気リフォーマシステムの要部構成を説明するための図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ’断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の第１変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２の第２変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    エンジン
１４  吸気管
３７  排気マニホールド
３８  排気管
３８Ａ  中間パイプ
４０  熱交換促進機構
４１，４１Ａ，４１Ｂ  フィン
４３Ａ  仕切部材
４３Ｂ  フィン
４４  ＥＧＲ通路
４６  燃料改質触媒
４７  第２の燃料改質触媒
４８  インジェクタ
６０  ＥＣＵ
【図１】
2008223537.tif 000003
【図２】
2008223537.tif 000004
【図３】
2008223537.tif 000005
【図４】
2008223537.tif 000006
【図５】
2008223537.tif 000007
【図６】
2008223537.tif 000008
【図７】
2008223537.tif 000009
【図８】
2008223537.tif 000010
【図９】
2008223537.tif 000011
【図１０】
2008223537.tif 000012
【図１１】
2008223537.tif 000013
【図１２】
2008223537.tif 000014