(57)【要約】【課題】燃料改質器の異常を簡易に検出することが可能な改質器異常検出装置を提供する。【解決手段】本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関２に供給される燃料を改質する燃料改質器２０の異常を検出する改質器異常検出装置であって、燃料改質器２０を通過した燃料の物性を測定する物性測定手段と、物性測定手段で測定された、燃料の物性の測定値と所定の基準値との比較に基づいて燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、
前記燃料改質器を通過した前記燃料の物性を測定する物性測定手段と、
前記物性測定手段で測定された、前記燃料の物性の測定値と所定の基準値との比較に基づいて前記燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする改質器異常検出装置。
【請求項２】
前記物性測定手段は、前記燃料改質器を通過した前記燃料の比重を測定することを特徴とする、請求項１に記載の改質器異常検出装置。
【請求項３】
前記物性測定手段は、前記燃料改質器を通過した前記燃料の蒸気圧を測定することを特徴とする、請求項１に記載の改質器異常検出装置。
【請求項４】
内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、
前記改質器を通過した前記燃料が供給される前記内燃機関の始動開始から所定の始動状態に達するまでの始動時間を測定する始動時間測定手段と、
前記始動時間測定手段で測定された前記始動時間の測定値と所定の基準値との比較に基づいて前記燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする改質器異常検出装置。
【請求項５】
内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、
前記燃料改質器を通過した前記燃料が供給される前記内燃機関の始動時における回転変動を算出する回転変動算出手段と、
前記回転変動算出手段で算出された前記回転変動の算出値と所定の基準値との比較に基づいて前記燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする改質器異常検出装置。
【請求項６】
内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、
前記燃料改質器を通過した前記燃料が供給される前記内燃機関の始動開始から所定時間後までの間における空燃比を測定する空燃比測定手段と、
前記空燃比測定手段で測定された前記空燃比の測定値と所定の基準値との比較に基づいて前記燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする改質器異常検出装置。
【請求項７】
内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、
前記燃料改質器を通過した前記燃料が供給される前記内燃機関が所定の点火進角において運転している場合のノッキングを検出するノッキング検出手段と、
前記ノッキング検出手段によってノッキングが検出された場合には前記燃料改質器に異常があると判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする改質器異常検出装置。
【請求項８】
内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、
前記燃料改質器を通過した前記燃料が供給される前記内燃機関においてノッキングが発生する最小の点火進角を検出する点火進角検出手段と、
前記点火進角検出手段で検出されたノッキングが発生する最小の点火進角の検出値と所定の基準値との比較に基づいて前記燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする改質器異常検出装置。
【請求項９】
内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、
前記燃料改質器を通過した前記燃料が供給される前記内燃機関においてノッキングが発生する最小の点火進角で運転した場合のトルクを検出するトルク検出手段と、
前記トルク検出手段で検出されたトルクの検出値と所定の基準値との比較に基づいて前記燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする改質器異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に供給する燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置として、液体燃料を超臨界状態とし、その超臨界状態の燃料を内燃機関の燃焼室内に供給するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この燃料供給装置は、液体燃料を超臨界状態とし燃料の微細化を図る燃料改質器を設けることで燃焼室へ送り込む燃料を改質し、燃焼性を改善しようとするものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２８０１２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料改質器に故障がある場合には所望の性状の燃料が燃焼室内に供給されず所望の燃焼性等が得られなくなる。このため燃料改質器の異常を検出し故障に対する措置を取ることが必要であるが、燃料改質器に故障が発生したとしても所望の燃焼性等が得られなくはなるものの内燃機関が停止してしまう訳ではないのでユーザが故障に気が付きにくい場合がある。従来は燃料改質器の異常を簡易に検出する方法がなかった。
【０００５】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、燃料改質器の異常を簡易に検出することが可能な改質器異常検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、燃料改質器を通過した燃料の物性を測定する物性測定手段と、物性測定手段で測定された、燃料の物性の測定値と所定の基準値との比較に基づいて燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記改質器異常検出装置によれば、改質器を通過した燃料の物性を測定することにより、改質器によって所望の性状の燃料が得られているか否かを推定することができ、それによって改質器に異常があるか否かを判定することができる。
【０００８】
本発明の改質器異常検出装置は、物性測定手段が、燃料改質器を通過した燃料の比重を測定することを特徴としてもよく、燃料改質器を通過した燃料の蒸気圧を測定することを特徴としてもよい。燃料の比重や蒸気圧は比較的簡易な装置によって測定することができるので、比較的容易に改質器異常検出を行うことが可能となる。
【０００９】
本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、改質器を通過した燃料が供給される内燃機関の始動開始から所定の始動状態に達するまでの始動時間を測定する始動時間測定手段と、始動時間測定手段で測定された始動時間の測定値と所定の基準値との比較に基づいて燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、燃料改質器を通過した燃料が供給される内燃機関の始動時における回転変動を算出する回転変動算出手段と、回転変動算出手段で算出された回転変動の算出値と所定の基準値との比較に基づいて燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、燃料改質器を通過した燃料が供給される内燃機関の始動開始から所定時間後までの間における空燃比を測定する空燃比測定手段と、空燃比測定手段で測定された空燃比の測定値と所定の基準値との比較に基づいて燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、燃料改質器を通過した燃料が供給される内燃機関が所定の点火進角において運転している場合のノッキングを検出するノッキング検出手段と、ノッキング検出手段によってノッキングが検出された場合には燃料改質器に異常があると判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、燃料改質器を通過した燃料が供給される内燃機関においてノッキングが発生する最小の点火進角を検出する点火進角検出手段と、点火進角検出手段で検出されたノッキングが発生する最小の点火進角の検出値と所定の基準値との比較に基づいて燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の改質器異常検出装置は、内燃機関に供給される燃料を改質する燃料改質器の異常を検出する改質器異常検出装置であって、燃料改質器を通過した燃料が供給される内燃機関においてノッキングが発生する最小の点火進角で運転した場合のトルクを検出するトルク検出手段と、トルク検出手段で検出されたトルクの検出値と所定の基準値との比較に基づいて燃料改質器の異常の有無を判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。尚、各図において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。燃料供給システム１は、エンジン２に燃料を供給するシステムである。本実施形態に係る改質器異常検出装置は燃料供給システム１に含まれる改質器２０の異常を検出するための装置であり、比重センサ１１ａ、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６を備えている。
【００１７】
燃料供給システム１においては、燃料タンク３に貯留される燃料が燃料供給路４を通じてエンジン２に供給されるようになっている。燃料供給路４の途中には、ポンプ５が設けられている。ポンプ５は、燃料を加圧する加圧手段として機能するものであり、ＥＣＵ６に作動制御されている。ポンプ５の作動により、燃料タンク３から液体状の燃料が吸い上げられ、所定の圧力に加圧される。
【００１８】
ポンプ５の下流側には、改質器２０が設けられており、改質器２０は超臨界状態室７、ヒータ８、改質触媒９を備えている。超臨界状態室７は、燃料を超臨界状態とするための空間領域であり、耐圧耐熱構造となっている。超臨界状態室７には、ヒータ８が設けられている。ヒータ８は、超臨界状態室７を所定の温度に加熱する加熱手段として機能するものであり、ＥＣＵ６に作動制御されている。
【００１９】
ヒータ８としては、超臨界状態室７を所定の温度に加熱できるものであれば何れのものでもよく、例えば電気ヒータなどが用いられる。また、ヒータ８としては、エンジン２の排気熱を利用するものであってもよい。このヒータ８及びポンプ５は、エンジン２に供給される燃料を加圧及び加熱して超臨界状態とする超臨界状態生成手段として機能する。
【００２０】
ここで「超臨界状態」とは、燃料を臨界圧力以上の圧力下で臨界温度以上の温度まで昇温することにより得られる状態を意味する。超臨界状態まで液体状の燃料を昇圧昇温させることにより、燃料は気体に相変化するが、超臨界状態での気体は極めて高い密度を有するため液体に近い物性を示す。
【００２１】
すなわち、燃料は、超臨界状態となることにより、気体と液体の中間の物性を示す流体となり、種々の特異な性質を示す。例えば、液体状の燃料を超臨界状態にすることにより、インジェクタ１０によりエンジン２内に噴射する際、通常の液体時に比べはるかに微細な粒子が均一に形成される。
【００２２】
超臨界状態室７内には、改質触媒９が配設されている。改質触媒９は、超臨界状態となった燃料の改質を促進するものであり、例えばハニカム体に白金、ロジウムを付着させたものが用いられる。
【００２３】
改質器２０の下流側には、貯留タンク１１が設けられ、改質器２０から送り出された燃料を貯留タンク１１でいったん貯留するようになっている。貯留タンク１１の内部には比重センサ１１ａが設けられており貯留タンク１１内に貯留している燃料の比重を検出し、検出結果をＥＣＵ６へ送ることができるようになっている。比重センサ１１ａとしては燃料の比重を検出できるものであれば何れのものでもよく、例えば例えば浮ひょう法、振動法、磁力法、音速法に基づき比重を測定する比重センサが用いられる。
【００２４】
貯留タンク１１の下流側には、インジェクタ１０が設けられている。インジェクタ１０は、超臨界状態となった燃料をエンジン２に噴射する噴射手段として機能するものである。このインジェクタ１０の作動制御は、ＥＣＵ６により行われる。
【００２５】
次に本図に示した燃料供給装置１の動作について説明する。
【００２６】
図１において、ＥＣＵ６からポンプ５に作動信号が出力され、ポンプ５が駆動する。このポンプ５の駆動により、燃料タンク３から液体状の燃料が吸い上げられ燃料供給路４の上流側に向けて流通する。そして、燃料は、改質器２０へ圧送される。このとき、燃料は、ポンプ５の駆動によって所定の圧力に加圧される。
例えば、燃料の圧力は３〜５ＭＰａになるように加圧される。
【００２７】
一方、ＥＣＵ６からヒータ８に作動信号が出力され、ヒータ８が発熱する。これにより、改質器２０の超臨界状態室７が所定の温度に加熱される。その際、超臨界状態室７内の燃料の温度は例えば２５０〜３５０゜Ｃとなるように加熱される。
【００２８】
このようなポンプ５の加圧及びヒータ８の加熱により、燃料が超臨界状態となる。そして、燃料は改質器２０の超臨界状態室７内で改質触媒９に接触する。これにより、燃料は、迅速かつ高収率で高沸点成分（重質成分）から低沸点成分（軽質成分）に転化して改質される。
【００２９】
改質された燃料は、改質器２０から貯留タンク１１に向けて流通する。貯留タンク１１では燃料が一旦貯留され、比重センサ１１ａにより貯留された燃料の比重が検出される。検出された比重に対応する信号はＥＣＵ６へ送られる。燃料は貯留タンク１１からインジェクタ１０に向けて流通する。そして、ＥＣＵ６からインジェクタ１０に作動信号が出力され、インジェクタ１０から燃料がエンジン２に噴射される。
【００３０】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図２を参照しながら説明する。
【００３１】
まず、比重センサ１１ａにより改質器２０を通過した燃料の比重が検出され、検出された比重が読み込まれる（Ｓ１０２）。読み込まれた比重の大小が予め定められた第１基準値と比較され（Ｓ１０４）、比重が第１基準値よりも小さくないと判断された場合には改質器が異常である旨の判定（改質器異常判定）がなされる（Ｓ１０６）。改質器異常判定がなされたら改質器異常警告が発せられる（Ｓ１０８）。
【００３２】
Ｓ１０４において比重が第１基準値よりも小さいと判断された場合には、更に比重が予め定められた第２基準値と大小比較され（Ｓ１２０）、比重が第２基準値よりも小さいと判断された場合には比重センサ１１ａが異常である旨の判定（比重センサ異常判定）がなされ（Ｓ１２２）、センサ異常警告が発せられる。Ｓ１２０において比重が第２基準値よりも小さくないと判断された場合は改質器２０も比重センサ１１ａもともに正常であると判定され、Ｓ１０２の処理に戻り、引き続き異常検出処理が繰り返される。
【００３３】
上記Ｓ１０４の処理において燃料の比重が第１基準値と同一であった場合にはＳ１０６、Ｓ１２０の何れの処理が行われることとしてもよい。同様にＳ１２０の処理において燃料の比重が第２基準値と同一であった場合にはＳ１２２、Ｓ１０２の何れの処理が行われることとしてもよい。
【００３４】
上記処理において、比重に基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。改質器２０は燃料を高沸点成分から低沸点成分（炭素数５以下のパラフィン系炭化水素）に転化するものである。よって改質器２０が正常に機能していれば改質器２０通過後の燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。パラフィン系炭化水素は炭素数が多いほど比重が大きく、芳香族炭化水素はパラフィン系炭化水素よりも比重が大きいので、燃料中の高沸点成分の含有割合が多くなるに従って比重が大きくなることとなる。よって、燃料の比重を検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。
【００３５】
ここで第１基準値は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料の比重として設定すればよい。そうすれば改質器２０を通過した燃料の比重が所定の第１基準よりも大きくなった場合には高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。
【００３６】
一方、比重センサ１１ａに異常がある場合には比重センサ１１ａからＥＣＵ６に送られる信号は異常な値となる。よって、第１基準値よりも小さい第２基準値（第２基準値＜第１基準値）を設定し、第２基準値よりも小さい比重が検出された場合には比重センサ１１ａに異常があるものと判定することができる。
【００３７】
以上をまとめると、検出された燃料の比重が第２基準値よりも小さい場合には比重センサ異常、比重が第２基準値と第１基準値との間の場合には正常、比重が第１基準値よりも大きい場合には改質器異常と判定されることとなる。
【００３８】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、比重センサという簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。また比重の下限として第２基準値を設けたことにより比重センサの異常をも検出し警告することができ、当該異常に対する早期の対応も可能となる。
【００３９】
なお、本実施形態では燃料の比重検出を容易にするため改質器２０の下流側に貯留タンク１１を設け、燃料を貯留させて比重を検出しているが、貯留タンクは必ずしも必要ではない。燃料の比重が検出できるのであれば貯蓄タンクを設けず改質器２０とインジェクタ１０の間の燃料供給路内に比重センサを直接設置してもよい。
【００４０】
（第２実施形態）
図３は第２実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。本図に示すように本実施形態に係る改質器異常検出装置は貯留タンク２１、ＥＣＵ６を備えている。第１実施形態の構成との相違点は貯留タンク２１にある。
【００４１】
貯留タンク２１は改質器２０の下流側に設置され改質器２０を通過した燃料を貯留するようになっている。貯留タンク２１の内部には温度センサ２１ｂが設置され、貯留タンク２１内の温度を計測し、温度に応じた信号をＥＣＵ６へ送るようになっている。また、貯留タンク２１内部に圧力センサ２１ａが設置され、貯留タンク２１内の圧力を測定し、圧力に応じた信号をＥＣＵ６へ送るようになっている。貯留タンク２１は電磁弁２２及び電磁弁２３を閉じることによって密封することができるようになっている。電磁弁２３は貯留タンク２１と外界（大気）との間に設置され、電磁弁２３を開けることによって貯留タンク２１を大気圧下へ開放できるようになっている。
【００４２】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図４を参照しながら説明する。
【００４３】
貯留タンク２１に燃料が貯留された状態で、電磁弁２２が閉じられ電磁弁２３が開かれる（Ｓ２０２）。この状態が所定時間ｔ１の間保持され（Ｓ２０４）、貯留タンク２１内の圧力がほぼ大気圧となり安定する。次に電磁弁２３が閉じられ（Ｓ２０６）貯留タンク２１が密閉状態となる。この状態が所定時間ｔ２の間保持され（Ｓ２０８）貯留タンク内２１の圧力・温度が安定したところで貯留タンク２１内の圧力Ｐが圧力センサ２１ａから読み込まれ、貯留タンク２１内の温度Ｔが温度センサ２１ｂから読み込まれる（Ｓ２１０）。読み込まれた圧力Ｐは温度Ｔにおける燃料の蒸気圧と等しくなっている。
【００４４】
次に、基準蒸気圧Ｐｇ（Ｔ）が読み込まれる（Ｓ２１２）。Ｐｇ（Ｔ）は上記読み込まれた温度Ｔにおける燃料の蒸気圧のうち所望の性状の燃料の限界値である。すなわちＰｇ（Ｔ）は、所望の性状の燃料であれば温度ＴにおいてＰｇ（Ｔ）以上の蒸気圧を示すはずであるということを意味する値であり、例えば予めＥＣＵ６に記憶させた蒸気圧テーブルより読み込まれる。
【００４５】
次に、貯留タンク２１内の圧力Ｐと基準蒸気圧Ｐｇ（Ｔ）との大小が比較され（Ｓ２１４）、ＰがＰｇ（Ｔ）よりも大きくないと判断された場合には改質器は異常であると判定され（Ｓ２１６）、その旨の警告が発せられる（Ｓ２１８）。
ＰがＰｇ（Ｔ）よりも大きいと判定された場合には改質器は正常であると判定され、Ｓ２０２の処理に戻り、引き続き異常検出処理が繰り返される。ＰがＰｇ（Ｔ）と同一であると判定された場合には上記何れの処理が行なわれるようにしてもよい。
【００４６】
上記処理において、貯留タンク２１内の圧力Ｐに基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。すでに上述したように改質器２０が正常に機能していれば燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。貯留タンク２１内の温度Ｔにおいて、パラフィン系炭化水素は炭素数が多いほど蒸気圧が小さく、芳香族炭化水素はパラフィン系炭化水素よりも蒸気圧が小さいので、燃料中の高沸点成分の含有割合が多くなるに従って蒸気圧が小さくなることとなる。また、燃料が同じであれば温度が高いほど蒸気圧が高くなる。よって、燃料の温度Ｔにおける蒸気圧を検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。燃料の温度Ｔにおける蒸気圧は温度Ｔにおける貯留タンク２１内の圧力Ｐとして近似的に求めることができる。
【００４７】
一方、基準蒸気圧Ｐｇ（Ｔ）は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料の温度Ｔにおける蒸気圧として設定すればよい。そうすれば改質器２０を通過した改質燃料の蒸気圧Ｐが基準蒸気圧Ｐｇ（Ｔ）がよりも小さくなった場合には高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。すなわち、検出された燃料の蒸気圧が上記Ｐｇ（Ｔ）よりも大きければ正常、小さければ改質器２０の異常と判定されることとなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、圧力センサ、温度センサという簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。
【００４９】
（第３実施形態）
図５は第３実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。本図に示すように本実施形態に係る改質器異常検出装置はＥＣＵ６、回転数検出装置３１、タイマー６ａを備えている。
【００５０】
回転数検出装置３１はエンジン２の回転数を検出し、ＥＣＵ６に検出した回転数に応じた信号を送ることが出来るものであれば何れのものでもよく、例えばエンジン２に直結する歯車を用いたパルス発生器とパルス検出器より構成される回転検出器などが用いられる。タイマー６ａは現在時刻を検出したり、時間を測定したりすることができれば何れのものでもよい。スタータ２ａはエンジン２を始動させるために停止状態のエンジンを例えば電気的なモータによって回転させることが出来るものである。
【００５１】
次に本図に示した内燃機関の動作について説明する。まず、スタータ２ａにＯＮ信号が送られる（始動開始）とスタータ２ａが回転を始めエンジン２を回転させる。スタータ２ａへのＯＮ信号が送られると同時にタイマー６ａで時間測定が開始される。エンジン２は一定時間回転させられた後、初爆を起こし（図６参照。図６は時間とエンジン２の回転数の関係を表したグラフである。）回転数が上下しながら連爆状態となり、一定時間の連爆状態の後完爆状態（所定の始動状態）に達する。例えば回転数を基準としてエンジン２が所定の回転数Ｎｉ以上に達した場合に完爆状態に達したと判断する。エンジン２は完爆状態に達した後は回転数が急激に上昇し、回転数が微上下しながら安定しアイドリング状態となる。
上記随時変化するエンジン２の回転数は回転数検出装置３１で検出され、検出結果は随時ＥＣＵ６へ送られる。検出された回転数がＮｉに達した時に、タイマー６ａで測定されている時間が読み込まれる。ここで、初爆とは、スタータ２ａへＯＮ信号が送られてから最初の燃料の爆発をいう。完爆状態とは、スタータ２ａがエンジン２を駆動する駆動力がなくなったとしてもエンジン２が自立運転を始める状態のことを言う。連爆とは初爆から完爆までの間の状態のことを言う。
【００５２】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図７を参照しながら説明する。スタータ２ａにＯＮ信号が送られた時に（Ｓ３０２）タイマー６ａによる時間の計測が開始される（Ｓ３０４）。回転数検出装置３１より送られるエンジン２の回転数が随時読み込まれ（Ｓ３０６）、所定の始動状態に達したか否かの判断が随時なされる。例えば本実施形態では所定の回転数Ｎｉに達した場合（完爆状態）に始動状態に達したものと判定される（Ｓ３０８）。すなわち所定の回転数は完爆状態に達したＮｉとする。回転数がＮｉに達したら、タイマー６ａから時間ｔ（スタータ２ａにＯＮ信号が送られてから完爆状態に達するまでの時間）が読み込まれる（Ｓ３１０）。
【００５３】
読み込まれた時間ｔについて、予め設定された基準時間ｔ１との大小が比較される（Ｓ３１２）。時間Ｔが基準時間ｔ１よりも小さいと判断された場合には改質器２０は正常であるとしてそのまま処理が終了する。時間ｔが基準時間ｔ１よりも小さくないと判断された場合には改質器が異常である旨の判定（改質器異常判定）がなされ（Ｓ３１４）、改質器異常警告が発せられる（Ｓ３１６）。なお時間ｔが基準時間ｔ１と等しいと判断された場合にはそのまま処理が終了されるようにしてもよいし、Ｓ３１４の処理に進むようにしても何れでもよい。
【００５４】
上記処理において、始動時間から所定の始動状態に達するまでの時間（始動時間）に基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。改質器２０は燃料を高沸点成分から低沸点成分（炭素数５以下のパラフィン系炭化水素）に転化するものである。よって改質器２０が正常に機能していれば改質器２０通過後の燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。一方、燃料の高沸点成分の含有割合が高くなればなるほどエンジン２の始動時間は長くなってしまう。よって、エンジン２の始動時間を検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。
【００５５】
ここで基準時間ｔ１は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料がエンジン２に供給された場合の始動時間として設定すればよい。そうすればエンジン２の始動時間Ｔが所定の基準時間ｔ１よりも大きくなった場合には高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、回転数検出装置という簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。
【００５７】
なお、本実施形態では、エンジン回転数を基準として時間測定が容易であることからスタータ２ａにＯＮ信号が送られた時点を始動開始時とし、完爆状態となった状態を所定の始動状態としている。すなわち、スタータ２ａにＯＮ信号が送られた時から完爆状態に達するまでの時間ｔを始動時間としている。しかし本発明はこれに限られず、燃料中の高沸点成分の含有割合が大きくなるにしたがって、大きくなる時間であれば何れの時刻を基準として始動時間としてもよい。例えば、スタータ２ａにＯＮ信号が送られた時から初爆状態に達するまでの時間ｔａ（図６参照）を始動時間としてもよく、初爆から完爆に達する時間ｔｂ（図６参照）を始動時間としてもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、始動状態をエンジン回転数を基準にして回転数検出装置３１により始動状態を検出しているが、エンジンの回転により発電を行う発電機（図示しない）の発電量を基準とし、発電量が所定値以上になった時を始動状態として検出してもよい。また、エンジンが始動状態となればスタータ２ａが無負荷状態となるためスタータ２ａの駆動電圧が始動開始時よりも下がる。よってスタータ２ａの駆動電圧を基準とし、駆動電圧が所定以下になった時を始動状態として検出してもよい。
【００５９】
さらに、始動時間は外気温によって影響を受け、外気温が低いほど長くなる。よって、外気温センサ（図示しない）によって外気温を検出し、基準時間ｔ１を温度補正することによって改質器異常検出をより正確に行うことも可能である。
【００６０】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る改質器異常検出装置は第３実施形態と同様にＥＣＵ６、回転数検出装置３１、タイマー６ａを備えている（図５参照）。第３実施形態との相違点は回転数検出装置３１で検出された回転数の変動に基づき改質器２０の異常を検出する処理にある。
【００６１】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図８を参照しながら説明する。エンジン２の始動時、すなわちスタータ２ａへＯＮ信号が送られてからエンジン２の回転数がアイドリング状態に達するまでの間、エンジン２の回転数が随時読み込まれ、この間の随時の回転数は例えばＥＣＵ中の揮発メモリ（図示しない）に記憶される（Ｓ４０２、Ｓ４０４）。エンジン２がアイドリング状態に達したか否かの判断は、例えば回転数検出装置３１より読み込まれた回転数を基準として、所定の回転数に達している場合にはアイドリング状態に達していると判断される。
【００６２】
エンジン２がアイドリング状態に達した後、既に記憶されたエンジンの回転数に基づき連爆中の回転数のバラツキの程度（回転変動）ΔＮが算出される（Ｓ４０６）。回転変動ΔＮは例えば連爆中の最大回転数及び最小回転数が求められ、最大回転数と最小回転数との差を算出することにより求められる（図９参照）。
【００６３】
回転変動ΔＮが算出されたら、所定の基準回転変動ΔＮ１との大小が比較される（Ｓ４０８）。回転変動ΔＮが基準回転変動ΔＮ１よりも小さいと判断された場合には改質器２０は正常であるとしてそのまま処理が終了する。回転変動ΔＮが基準回転変動ΔＮ１よりも小さくないと判断された場合には改質器が異常である旨の判定（改質器異常判定）がなされ（Ｓ４１０）、改質器異常警告が発せられる（Ｓ４１２）。なお回転変動ΔＮが基準回転変動ΔＮ１と等しいと判断された場合にはそのまま処理が終了するようにしてもよいし、Ｓ４１０の処理に進むようにしても何れでもよい。
【００６４】
上記処理において、回転変動に基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。改質器２０は燃料を高沸点成分から低沸点成分（炭素数５以下のパラフィン系炭化水素）に転化するものである。よって改質器２０が正常に機能していれば燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。
【００６５】
一方、始動時の連爆中や完爆直後にはエンジンの回転が不安定であり、回転数が上下する回転数のバラツキ（回転変動）が生じるという現象が見られる。エンジン回転数が上がり吸気管負圧が大きくなるとある時点で吸気管壁や燃焼室壁に液状燃料として付着していた高沸点成分が低圧で爆発し、燃焼室が過濃空燃比状態で失火状態又はトルクダウン状態となる。その次のサイクルでは回転数が下がり、吸気管負圧が小さくなり高沸点成分の爆発がしにくくなるため燃焼室が過薄空燃比状態で失火状態又はトルクダウン状態となる。上記のように過濃空燃比状態と過薄空燃比状態とを繰り返すこととなるため回転数の変動（回転変動）が生じる。この回転変動は燃料の高沸点成分の含有割合が高くなればなるほど大きくなるという関係があるため、エンジン２の回転変動の大きさを検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。
【００６６】
ここで基準回転変動ΔＮ１は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料がエンジン２に供給された場合の回転変動として設定すればよい。そうすれば回転変動ΔＮが所定の基準回転変動ΔＮ１よりも大きくなった場合には高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、回転数検出装置という簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。
【００６８】
なお本実施形態では連爆中の回転変動を改質器の異常判断の基準としたが、完爆直後の回転変動を改質器の異常判断の基準としてもよい。また、本実施形態では記憶されたエンジン２の回転数に基づき回転変動を算出し改質器の異常判断の基準としたが、記憶されたエンジン２の回転数に基づき完爆後のピークの回転数Ｎｆを検出し改質器の異常判断の基準としてもよい（図９参照）。また、完爆後のピーク回転数Ｎｐ直後の回転数の落ち込みにおける回転数Ｎｆとの差ΔＮｐを改質器の異常判断の基準としてもよい（図９参照）。上記ＮｆやΔＮｐを改質器異常判断の基準と出来る理由は次のとおりである。高沸点成分は低沸点成分よりも爆発しにくいため高沸点成分の含有割合が高くなると相対的に燃焼に寄与する燃料量が少なくなるため、発生トルクが低くなる。結果として高沸点成分の含有割合が高くなるほど完爆後のピーク回転直後の回転数の落ち込みΔＮｐが大きくなり、落ち込み後の回転数Ｎｆも低くなる関係にあるためＮｆやΔＮｐを基準として燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができ、改質器２０の異常の有無を判定することができる。
【００６９】
さらに、回転変動ΔＮは外気温によって影響を受け、外気温が低いほど大きくなる。また、完爆後のピーク回転直後の落ち込み回転数ΔＮｐ、完爆後のピーク回転直後落ち込み後の回転数Ｎｆは外気温によって影響を受け、外気温が低いほど小さくなる。よって、外気温センサ（図示しない）によって外気温を検出し、温度補正することによって改質器異常検出をより正確に行うことも可能である。
【００７０】
（第５実施形態）
図１０は第５実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。本実施形態に係る改質器異常検出装置はＥＣＵ６、タイマー６ａ、空燃比検出器４１を備えている。
【００７１】
空燃比検出器４１はエンジン２の排気側に設置され、エンジン２から排出される排気の成分を検出し、検出結果に応じた信号をＥＣＵ６へ送るようになっている。空燃比検出器４１は例えば排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサが用いられる。タイマー６ａはＥＣＵ６に内蔵され、エンジン始動から現在までの時間を計測するようになっている。
【００７２】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図１１を参照しながら説明する。まず、タイマー６ａよりエンジン始動から現在までの時間ｔが読み込まれ（Ｓ５０２）、ｔと所定値ｔ１との大小が比較される（Ｓ５０４）。ｔが所定値ｔ１よりも大きいと判断された場合には改質器異常の検出処理は行われず、そのまま処理が終了する。ｔが所定値ｔ１よりも大きくないと判断された場合は空燃比検出器４１から排気中の例えば酸素濃度が読み込まれ、読み込まれた結果に基づき空燃比ａｆが算出される。算出された空燃比ａｆと所定の基準空燃比ａｆ１との大小が比較され（Ｓ５０８）、ａｆがａｆ１よりも大きくない（燃料比が小さくない）と判断された場合には改質器は異常であると判定され（Ｓ５１０）、その旨の警告が発せられる（Ｓ５１２）。
ａｆがａｆ１よりも大きい（燃料比が小さい）と判断された場合には改質器は正常であると判定され、Ｓ５０２の処理に戻り、エンジン始動からの時間が所定値ｔ１になるまで引き続き異常検出処理が繰り返される。ａｆがａｆ１と同一であると判定された場合には上記何れの処理が行なわれるようにしてもよい。
【００７３】
上記処理において、空燃比に基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。改質器２０は燃料を高沸点成分から低沸点成分（炭素数５以下のパラフィン系炭化水素）に転化するものである。よって改質器２０が正常に機能していれば改質器２０通過後の燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。
【００７４】
一方、エンジン始動直後（エンジン始動からの時間がまだｔ１に達していない時）は吸気ポートや燃焼室が温まっていないため、液体のまま吸気ポート壁面や燃焼室壁面に付着した液状燃料が比較的多く存在する。この傾向は高沸点成分の含有割合が多いほど顕著になる。よって、供給燃料流量が同一であるため燃料の高沸点成分の含有割合が多くなるに従って燃焼に関わる実燃料量が少なくなり、空燃比が大きくなるという関係がある。よって、エンジン始動直後の空燃比を検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。
【００７５】
ここで基準空燃比ａｆ１は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料がエンジン２に供給された場合の空燃比として設定すればよい。そうすれば空燃比が基準空燃比ａｆ１よりも大きくなった場合には燃料中に高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。
【００７６】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、空燃比検出器という簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。
【００７７】
本実施形態では空燃比に基づき燃料の性状が推定されることとしているが、空燃比の変動（バラツキ）に基づき燃料の性状が推定されることとしてもよい。この場合は、時間ｔ１に達するまでの間の空燃比が空燃比検出器４１より随時読み込まれ、この間の随時の空燃比は例えばＥＣＵ中の揮発メモリ（図示しない）に記憶される。記憶された空燃比より空燃比の上下の幅（空燃比変動）を求め、所定の値と比較することによって燃料の性状が推定されることとなる。空燃比変動により燃料の性状が推定できるのは以下のような理由による。ある時点で吸気管壁や燃焼室壁に液状燃料として付着していた高沸点成分が低圧で爆発し、燃焼室が過濃空燃比状態で失火状態又はトルクダウン状態となる。その次のサイクルでは回転数が下がり、吸気管負圧が小さくなり高沸点成分の爆発がしにくくなるため燃焼室が過薄空燃比状態で失火状態又はトルクダウン状態となる。上記のように過濃空燃比状態と過薄空燃比状態とを繰り返すこととなるため空燃比変動が生じる。この空燃比変動は、燃料の高沸点成分の含有割合が高くなればなるほど空燃比変動は大きくなるという関係があるため、空燃比変動の大きさを検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合が推定できる。
【００７８】
本実施形態では改質器異常検出を行う対象となる時間帯は、エンジン始動から吸気ポートや燃焼室がまだ温まっていない間（エンジン始動直後、０＜ｔ＜ｔ１）であり、上記空燃比による改質器異常検出を行うに適当な時間ｔ１が予め設定される。吸気ポートや燃焼室が温まるまでの時間は外気温や初期冷却水温によって影響を受け、外気温や初期冷却水温が低いほど長くなる。よって、外気温センサ４２によって外気温を検出したり、冷却水温センサ４３によって冷却水温を検出し、基準時間ｔ１を外気温や冷却水温に応じて補正することによって改質器異常検出をより正確に行うことも可能である。また、本実施形態では空燃比による改質器異常検出を行えるか否か（吸気ポートや燃焼室が十分温まっているか否か）の判断をエンジン始動後の時間ｔと基準時間ｔ１との大小関係によって判断しているが、冷却水温センサ４３により検出される水温と予め設定した基準温度との大小関係によって判断することとしてもよい。
【００７９】
（第６実施形態）
図１２は第６実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。本図に示すように本実施形態に係る改質器異常検出装置はノックセンサ５１、点火プラグ５２、クランク角センサ５３、ＥＣＵ６を備えている。
【００８０】
ノックセンサ５１としてはエンジン２のノッキングを検出できるものであれば何れのものでもよい。ノックセンサ５１はエンジン２のノッキング発生の有無を検出し、検出信号をＥＣＵ６へ送るようになっている。クランク角センサ５３はクランクの角度を検出し、検出信号をＥＣＵ６へ送るようになっている。また、ＥＣＵ６はクランク角センサ５３から得られたクランク角に基づいて点火プラグ５２の点火時期を制御し、点火進角の制御を行うようになっている。
【００８１】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図１３を参照しながら説明する。
【００８２】
まず、点火プラグ５２の点火時期を所定の設定とすることにより所定の点火進角Δｉｆｔ１が設定され、点火進角Δｉｆｔ１で運転がなされる（Ｓ６０２）。
ノックセンサ５１の出力信号が読み込まれ（Ｓ６０４）、エンジン２にノッキングが発生しているか否かが判断される（Ｓ６０６）。ノッキングが発生していると判断された場合には改質器が異常である旨の判定（改質器異常判定）がなされる（Ｓ６０８）。改質器異常判定がなされたら改質器異常警告が発せられる（Ｓ６１０）。Ｓ６０６の処理でノッキングが発生していないと判断された場合にはＳ６０４の処理に戻り、引き続きノッキングの検出処理が繰り返される。
【００８３】
上記処理において、ノッキングの発生に基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。改質器２０は燃料を高沸点成分から低沸点成分（炭素数５以下のパラフィン系炭化水素）に転化するものである。よって改質器２０が正常に機能していれば改質器２０通過後の燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。ここで、高沸点成分を多く含む改質前のガソリンのオクタン価は９０〜９５ＲＯＭであり、低沸点成分のオクタン価は１００〜１１０ＲＯＭである。燃料中の高沸点成分の含有割合が多くなるに従ってオクタン価が低くなり、ノッキングが発生しやすくなる。よって、所定の点火進角で運転中のエンジンのノッキングを検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。
【００８４】
ここで所定の点火進角Δｉｆｔ１は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料がエンジン２に供給された場合にノッキングが発生しない最大限界の点火進角として設定すればよい。そうすればノッキングが発生した場合には高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、ノックセンサという簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。
【００８６】
（第７実施形態）
第７実施形態に係る改質器異常検出装置は第６実施形態と同様にノックセンサ５１、点火プラグ５２、クランク角センサ５３、ＥＣＵ６を備えている（図１２参照）。本実施形態の第６実施形態との相違点は改質器２０の異常を検出する処理にある。
【００８７】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図１４を参照しながら説明する。
【００８８】
まず、点火プラグ５２の点火時期を所定の設定とすることにより所定の点火進角が設定され、運転がなされる（Ｓ７０２）。ノックセンサ５１の出力信号が読み込まれ（Ｓ７０４）、エンジン２にノッキングが発生しているか否かが判断される（Ｓ７０６）。ノッキングが発生していないと判断された場合は点火プラグ５２の点火時期が現在よりも早められることにより点火進角が増加される（Ｓ７０８）。Ｓ７０４の処理に戻り、ノッキングを検出するまで点火進角が増加され（Ｓ７０８）、ノッキング検出処理（Ｓ７０６）が繰り返される。このとき検出されたノッキングが所定レベルよりも強いレベルのノッキングであった場合には点火進角が一旦減少され、Ｓ７０４の処理に戻るようにしてもよい。
【００８９】
Ｓ７０６でノッキングが発生していると判断された場合は現在の点火進角Δｉｆｔ（ノッキング発生時の点火進角）が読み込まれ（Ｓ７０９）、Δｉｆｔが所定の基準点火進角Δｉｆｔ２よりも進んでいるか否かが判断される（Ｓ７１０）。現在の点火進角Δｉｆｔが所定の基準点火進角Δｉｆｔ２よりも大きくないと判断された場合には改質器が異常である旨の判定（改質器異常判定）がなされる（Ｓ７１２）。改質器異常判定がなされたら改質器異常警告が発せられる（Ｓ７１４）。Ｓ７１０の処理で現在の点火進角Δｉｆｔが基準点火進角Δｉｆｔ２よりも大きいと判断された場合にはＳ７０２の処理に戻り、引き続き改質器異常検出処理が繰り返される。点火進角Δｉｆｔが所定の基準点火進角Δｉｆｔ２が同じであるときは上記何れの処理が行われることとしてもよい。
【００９０】
上記処理において、ノッキング発生時の点火進角に基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。改質器２０は燃料を高沸点成分から低沸点成分（炭素数５以下のパラフィン系炭化水素）に転化するものである。よって改質器２０が正常に機能していれば改質器２０通過後の燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。
【００９１】
一方、一般に燃料のオクタン価が同一であれば点火進角が大きくなる（点火時期が早くなる）に従ってノッキングは発生しやすくなる。点火進角が同一であれば燃料中の高沸点成分の含有割合が多くなるに従ってオクタン価が低くなり、ノッキングが発生しやすくなる。換言すれば、燃料のオクタン価が低い（高沸点成分の含有割合が高い）ほどノッキングが発生する点火進角が小さくなる関係にあることとなる。よって、点火進角をノッキングが発生するまで次第に大きくしていき、ノッキングが発生した時点の点火進角を検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。
【００９２】
ここで所定の基準点火進角Δｉｆｔ２は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料がエンジン２に供給された場合にノッキングが発生し始める点火進角として設定すればよい。そうすればΔｉｆｔ２よりも小さい点火進角でノッキングが発生した場合には高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。
【００９３】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、ノックセンサという簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。
【００９４】
（第８実施形態）
第８実施形態に係る改質器異常検出装置はノックセンサ５１、点火プラグ５２、クランク角センサ５３、トルクセンサ５４、ＥＣＵ６を備えている（図１２参照）。
【００９５】
以下、本実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器２０の異常を検出する処理について図１５を参照しながら説明する。
【００９６】
まず、点火プラグ５２の点火時期を所定の設定とすることにより所定の点火進角が設定され、運転がなされる（Ｓ８０２）。ノックセンサ５１の出力信号が読み込まれ（Ｓ８０４）、エンジン２にノッキングが発生しているか否かが判断される（Ｓ８０６）。ノッキングが発生していないと判断された場合は点火プラグ５２の点火時期が現在よりも早められることにより点火進角が増加される（Ｓ８０８）。Ｓ８０４の処理に戻り、ノッキングが発生するまで点火進角が増加され（Ｓ８０８）、ノッキング検出処理（Ｓ８０６）が繰り返される。このとき検出されたノッキングが所定レベルよりも強いレベルのノッキングであった場合には点火進角が一旦減少され、Ｓ８０４の処理に戻るようにしてもよい。
【００９７】
Ｓ８０６でノッキングが発生していると判断された場合はトルクセンサ５４で検出された現在のトルクＴｑ（ノッキング発生時のトルク）が読み込まれる（Ｓ８０９）。読み込まれたトルクＴｑと所定の基準トルクＴｑ１との大小関係が判断される（Ｓ８１０）。ノッキング発生時のトルクＴｑが基準トルクＴｑ１よりも大きくないと判断された場合には改質器が異常である旨の判定（改質器異常判定）がなされる（Ｓ８１２）。改質器異常判定がなされたら改質器異常警告が発せられる（Ｓ８１４）。Ｓ８１０の処理でノッキング発生時のトルクＴｑが基準トルクＴｑ１よりも大きいと判断された場合にはＳ８０２の処理に戻り、引き続き改質器異常検出処理が繰り返される。トルクＴｑと基準トルクＴｑ１が同じであるときは上記何れの処理が行われることとしてもよい。
【００９８】
上記処理において、ノッキング発生時のトルクに基づき改質器２０の正常・異常を判断することとしたのは以下の理由による。改質器２０は燃料を高沸点成分から低沸点成分（炭素数５以下のパラフィン系炭化水素）に転化するものである。よって改質器２０が正常に機能していれば改質器２０通過後の燃料には高沸点成分（炭素数６以上のパラフィン系炭化水素や芳香族炭化水素）はほとんど含まれなくなる。
【００９９】
一般に燃料のオクタン価が同一であれば点火進角が大きくなる（点火時期が早くなる）に従ってノッキングは発生しやすくなる。点火進角が同一であれば燃料中の高沸点成分の含有割合が多くなるに従ってオクタン価が低くなり、ノッキングが発生しやすくなる。換言すれば、燃料のオクタン価が低い（高沸点成分の含有割合が高い）ほどノッキングが発生する点火進角が小さくなる関係にあることとなる。一般に点火進角が小さくなればトルクが小さくなる関係にある。よって、ノッキング発生時のトルクを検出することにより燃料の高沸点成分の含有割合（燃料の性状）を推定することができる。
【０１００】
ここで所定の基準トルクＴｑ１は、高沸点成分の含有割合が許容される最大値である燃料がエンジン２に供給された場合にノッキングが発生し始める点火進角ので運転した場合のトルクとして設定すればよい。そうすればＴｑ１よりも小さいトルクに相当する点火進角でノッキングが発生した場合には高沸点成分が許容される含有割合以上に含まれてしまっていることを意味することとなる。すなわち燃料の性状は高沸点成分の含有割合が所望よりも大きいものであると推定することができ、改質器２０に何らかの異常があるものと判定することができる。
【０１０１】
以上のように、本実施形態に係る改質器異常検出装置によれば、ノックセンサ及びトルクセンサという簡易な装置で燃料の性状を推定することができる。推定された燃料の性状に基づいて改質器の異常を検出しユーザに警告することができるので、改質器異常に対する早期の対応が可能となる。
【０１０２】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、燃料改質器の異常を簡易に検出することが可能な改質器異常検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。
【図２】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【図３】実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。
【図４】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【図５】実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。
【図６】エンジンの始動後の時間と回転数の関係を表すグラフである。
【図７】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【図８】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【図９】エンジンの始動後の時間と回転数の関係を表すグラフである。
【図１０】実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。
【図１１】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【図１２】実施形態に係る改質器異常検出装置の説明図である。
【図１３】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【図１４】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【図１５】実施形態に係る改質器異常検出装置が改質器の異常を検出する処理のフロー図である。
【符号の説明】
１…燃料供給装置、４…燃料供給路、６ａ…タイマー、６…ＥＣＵ、７…超臨界状態室、１１ａ…比重センサ、１１…貯留タンク、２０…改質器、２１ａ…圧力センサ、２１ｂ…温度センサ、２１…貯留タンク、３１…回転数検出装置、４１…空燃比検出器、５１…ノックセンサ、５２…点火プラグ、５３…クランク角センサ、５４…トルクセンサ。
【図１】
2004218548.tif 000003
【図２】
2004218548.tif 000004
【図３】
2004218548.tif 000005
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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