(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置において、
原燃料の異性化改質反応と原燃料の分解改質反応とを触媒温度に応じた異なる比率で誘起する改質触媒と、
触媒温度を変化させる触媒温度変更手段と、
異性化改質反応により生成された異性化燃料と分解改質反応により生成された分解燃料とをそれぞれ内燃機関に供給する燃料供給手段と、
触媒温度変更手段を制御するプログラマブルコントローラと、を備え、
前記プログラマブルコントローラは、異性化改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、異性化改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を下回るように触媒温度変更手段を制御し、分解改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、分解改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を上回るように触媒温度変更手段を制御するようにプログラムされることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
燃料はヘプタンを含むガソリンであり、異性化改質反応及び分解改質反応は、それぞれ以下の式で表されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。
異性化改質反応：
ヘプタン（Ｃ7 Ｈ16）→2-メチルヘキサン（Ｃ7 Ｈ16）
分解改質反応：
ヘプタン（Ｃ7 Ｈ16）→水素（Ｈ2 ）＋エチレン（Ｃ2 Ｈ4 ）＋1-ペンテン（Ｃ5 Ｈ10）
【請求項３】
前記触媒温度変更手段は、改質触媒へ向けて原燃料を噴射する燃料インジェクタを備え、
前記プログラマブルコントローラは、燃料インジェクタの燃料噴射量を調整することで触媒温度を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記プログラマブルコントローラは、分解改質反応の比率上昇要求が存在すると判定された場合に、内燃機関の回転速度が上昇するにつれて、又は内燃機関の負荷が増大するにつれて、燃料インジェクタの燃料噴射量を増大させるように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記プログラマブルコントローラは、異性化改質反応の比率上昇要求が存在すると判定されず、かつ分解改質反応の比率上昇要求が存在すると判定されなかった場合においては、異性化改質反応の比率上昇要求が存在すると判定された場合よりも燃料インジェクタの燃料噴射量を少なく抑えつつ、内燃機関の回転速度が上昇するにつれて、又は内燃機関の負荷が増大するにつれて、燃料インジェクタの燃料噴射量を増量させるように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記触媒温度変更手段は、改質触媒へ供給する空気量を調整する空気量調整器をさらに備え、
前記プログラマブルコントローラは、燃料インジェクタを介して改質触媒に供給する燃料量を調整し、空気量調整器を介して改質触媒に供給する空気量を調整することで、触媒温度を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
前記プログラマブルコントローラは、分解改質反応の比率上昇要求が存在すると判定されない限り、空気量調整器による空気供給を行わないように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項８】
前記プログラマブルコントローラは、分解改質反応の比率上昇要求が存在すると判定され、かつ内燃機関の負荷が所定負荷より小さい場合に、空気量調整器に空気供給を行わせ、燃料インジェクタに燃料噴射を行わせるように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項７記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項９】
前記プログラマブルコントローラは、内燃機関の負荷が減少するにつれて空気量調整器による空気供給量を増加させるように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項８記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１０】
前記プログラマブルコントローラは、分解改質反応の比率上昇要求が存在すると判定され、かつ内燃機関の負荷が所定負荷より小さくない場合に、空気量調整器に空気供給を行わせない一方で、内燃機関の回転速度が上昇するにつれて、又は内燃機関の負荷が増大するにつれて、燃料インジェクタの燃料噴射量を増加させるように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項８又は請求項９記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記プログラマブルコントローラは、異性化改質反応の比率上昇要求が存在すると判定された場合には、分解改質反応の比率上昇要求が存在するかの判定に関係なく、触媒温度を所定温度を下回る温度へ調整するように、触媒温度変更手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１２】
前記所定温度は、改質触媒が異性化改質反応と分解改質反応とを誘起する温度であり、前記プログラマブルコントローラは、異性化改質反応の比率上昇要求と分解改質反応の比率上昇要求のいずれもが存在すると判定されなかった場合には、触媒温度を所定温度に維持するように触媒温度変更手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１３】
前記所定温度は、５００Ｋ付近に設定され、前記プログラマブルコントローラは、異性化改質反応の比率上昇要求が存在すると判定された場合には、触媒温度を４５０Ｋ付近に調整するように触媒温度変更手段を制御し、分解改質反応の比率上昇要求が存在すると判定された場合には、触媒温度を５５０Ｋ付近に調整するように触媒温度変更手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１２記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１４】
改質触媒を加熱する電気ヒータをさらに備え、前記プログラマブルコントローラは、内燃機関の回転速度が低下するほど、又は内燃機関の負荷が減少するほど、電気ヒータへの供給電力を増大させるように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか１つに記載の燃料供給装置。
【請求項１５】
内燃機関は燃料の燃焼によって生じる排気を排出する排気管をさらに備え、改質触媒は排気管に熱的に接する位置に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１６】
改質触媒は、軸方向に排気管を貫通させる貫通孔を形成した円柱状に形成されることを特徴とする請求項１５記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１７】
異性化燃料を貯留する異性化燃料貯留タンクをさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１８】
異性化燃料貯留タンクの異性化燃料の貯留量を検出するセンサをさらに備え、前記プログラマブルコントローラは、異性化燃料の貯留量が所定量を下回ると、異性化改質反応の比率上昇要求が存在すると判定するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１７記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１９】
分解燃料を貯留する分解燃料貯留タンクをさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２０】
分解燃料貯留タンクの分解燃料の貯留量を検出するセンサをさらに備え、前記プログラマブルコントローラは、分解燃料の貯留量が所定量を下回ると、分解改質反応の比率上昇要求が存在すると判定するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１９記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２１】
前記プログラマブルコントローラは、内燃機関の運転状態に基づき異性化燃料と分解燃料の内燃機関への供給割合を変化させるように、燃料供給手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項１〜請求項２０のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２２】
前記運転状態は内燃機関の目標機関回転速度と目標機関負荷であり、前記プログラマブルコントローラは、運転状態が低回転速度・高負荷領域に相当するかどうかを判定し、運転状態が低回転速度・高負荷領域に相当すると判定された場合には、内燃機関への異性化燃料の供給割合を増加させるように、燃料供給手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項２１記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２３】
前記低回転速度・高負荷領域は、機関回転速度が毎分４０００回転より低く、筒内有効圧力が９バールより高い領域であることを特徴とする請求項２２記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２４】
前記プログラマブルコントローラは、内燃機関が低負荷領域で運転されているかどうかを判定し、内燃機関が低負荷領域で運転されていると判定された場合には、内燃機関への分解燃料の供給を増大させるように、燃料供給手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項２１〜請求項２３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２５】
前記低負荷領域は、筒内有効圧力が５バールより低い領域であることを特徴とする請求項２４記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２６】
前記プログラマブルコントローラは、内燃機関が低負荷領内で機関負荷を増大させるにつれて、内燃機関への分解燃料の供給を減少させるように、燃料供給手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項２４又は請求項２５記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２７】
前記プログラマブルコントローラは、内燃機関が低回転速度・高負荷領域でも低負荷領域でも運転されていないと判定された場合には、異性化燃料と分解燃料とを共に内燃機関に供給する一方、内燃機関の負荷が増大するにつれて、異性化燃料の供給割合に対する分解燃料の供給割合を低下させるように、燃料供給手段を制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項２６記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２８】
内燃機関は、複数の燃焼室と、燃焼室に空気を分配する吸気コレクタとを備え、前記燃料供給手段は、原燃料を燃焼室に供給する燃焼室ごとに設けた主燃料インジェクタと、異性化燃料を吸気コレクタに噴射する異性化燃料インジェクタと、分解燃料を吸気コレクタに供給する分解燃料インジェクタと、を備えることを特徴とする請求項１〜請求項２７のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２９】
内燃機関は、燃焼室より小容積の副燃焼室と、燃焼室と副燃焼室を接続する噴孔と、副燃焼室内に臨んで設けられた点火手段とをさらに備え、燃料供給手段は分解燃料を副燃焼室に供給する第２の分解燃料インジェクタをさらに備えることを特徴とする請求項２８記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３０】
前記プログラマブルコントローラは、内燃機関が低負荷領域で運転されているかどうかを判定し、内燃機関が低負荷領域で運転されていない場合には、第２の分解燃料インジェクタに副燃焼室への分解燃料の噴射を行わせないように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項２９記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３１】
前記プログラマブルコントローラは、内燃機関が低負荷領域で運転されていると判定された場合には、内燃機関の負荷が減少するにつれて、副燃焼室への分解燃料の供給量を増加させるように、第２の分解燃料インジェクタを制御するように、さらにプログラムされることを特徴とする請求項３０記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３２】
原燃料の異性化改質反応と原燃料の分解改質反応とを触媒温度に応じた異なる比率で誘起する改質触媒と、
触媒温度を変化させる触媒温度変更手段と、
異性化改質反応により生成された異性化燃料と分解改質反応により生成された分解燃料とをそれぞれ内燃機関に供給する燃料供給手段と、
を備えた燃料供給装置の制御方法において、
異性化改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、
異性化改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を下回るように触媒温度変更手段を制御し、
分解改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、
分解改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を上回るように触媒温度変更手段を制御する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に供給するガソリン燃料の改質に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はガソリン燃料を改質して内燃機関へ供給する燃料供給装置を提案している。この装置は、ガソリン燃料に水蒸気改質と部分酸化改質とを加えることで、水素及び一酸化炭素を含む改質ガスを取り出す。一方、改質されなかった炭化水素燃料は、比較的分子量の小さい高オクタン価燃料として利用される。
【０００３】
改質ガスは燃焼速度が高く、確実に混合気を着火させる作用をもつので、内燃機関のリーン燃焼時に用いることで燃焼安定性が向上する。一方、高オクタン価燃料は内燃機関のノッキングを防止して、出力トルクと熱効率を向上させる作用をもつ。
【特許文献１】特開２０００−２９１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術においては、水素及び一酸化炭素を取り出す部分酸化改質と水蒸気改質の副産物として高オクタン価燃料を得ている。そのために、例えば改質反応抜きで高オクタン価燃料のみを得ることはできない。結果として、高オクタン価燃料の量が改質ガスに比べて不足する可能性がある。
【０００５】
また、部分酸化改質と水蒸気改質によって得られる改質ガスには、水素及び一酸化炭素以外に不活性ガスである窒素が約５０％含まれる。窒素は燃料を希釈し、燃焼安定性の向上に弊害をもたらす。
【０００６】
本発明の目的は、したがって、高燃焼速度燃料と高オクタン価燃料の生成割合を任意に変更可能とすることである。
【０００７】
本発明の別の目的は、高燃焼速度燃料中の窒素の含有割合を低下させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するために、本発明者らは次式で表されるガソリン燃料の異性化改質反応（isomerization reforming reaction）と分解改質反応（decomposition reforming reaction）とに着目した。
【０００９】
異性化改質反応：
ヘプタン（Ｃ7 Ｈ16）→2-メチルヘキサン（Ｃ7 Ｈ16）
分解改質反応：
ヘプタン（Ｃ7 Ｈ16）→水素（Ｈ2 ）＋エチレン（Ｃ2 Ｈ4 ）＋1-ペンテン（Ｃ5 Ｈ10）
異性化改質反応は高オクタン価の異性化燃料を生成し、分解改質反応は高燃焼速度の分解燃料を生成する。これらの改質反応は酸素を必要としないので、生成される燃料の窒素の含有量は低く抑えられる。
【００１０】
以上の考察に基づき、本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置において、原燃料の異性化改質反応と原燃料の分解改質反応とを触媒温度に応じた異なる比率で誘起する改質触媒と、触媒温度を変化させる触媒温度変更手段と、異性化改質反応により生成された異性化燃料と分解改質反応により生成された分解燃料とをそれぞれ内燃機関に供給する燃料供給手段と、触媒温度変更手段を制御するプログラマブルコントローラと、を備えた、内燃機関の燃料供給装置を提供する。
【００１１】
このプログラマブルコントローラは、異性化改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、異性化改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を下回るように触媒温度変更手段を制御し、分解改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、分解改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を上回るように触媒温度変更メカニズムを制御するように、プログラムされる。
【００１２】
本発明はまた、原燃料の異性化改質反応と原燃料の分解改質反応とを触媒温度に応じた異なる比率で誘起する改質触媒と、触媒温度を変化させる触媒温度変更手段と、異性化改質反応により生成された異性化燃料と分解改質反応により生成された分解燃料とをそれぞれ内燃機関に供給する燃料供給手段と、を備えた燃料供給装置のための制御方法を提供する。
【００１３】
この制御方法は、異性化改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、異性化改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を下回るように触媒温度変更手段を制御し、分解改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し、分解改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を上回るように触媒温度変更手段を制御する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高オクタン価燃料（異性化燃料）と高燃焼速度燃料（分解燃料）の生成比率を任意に変更することができ、また、生成される燃料中の窒素の含有割合を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図面の図１を参照すると、車両用の４ストロークサイクル内燃機関１のための燃料供給装置は、主燃料貯留タンク７に貯留されたガソリン燃料を改質する燃料改質系と、内燃機関１に各種の燃料を供給する燃料供給系とを備える。
【００１７】
燃料改質系は主燃料貯留タンク７のガソリン燃料を触媒コンバータ５と凝縮器１２を用いて改質する。触媒コンバータ５には改質触媒６が内蔵される。触媒コンバータ５において、ヘプタン（Heptane ）を含むガソリン燃料の改質は、以下の分子式で表される異性化改質反応と分解改質反応を通じて行われる。
【００１８】
異性化改質反応：
ヘプタン（Ｃ7 Ｈ16）→2-メチルヘキサン（Ｃ7 Ｈ16）
分解改質反応：
ヘプタン（Ｃ7 Ｈ16）→水素（Ｈ2 ）＋エチレン（Ｃ2 Ｈ4 ）＋1-ペンテン（Ｃ5 Ｈ10）
異性化改質反応は、分子式に何らの相違をもたらさず、かつ異性関係にある化合物へと燃料が変化する反応を意味する。分解改質反応は、改質触媒６の熱により燃料が気化して分子量の大きい燃料成分から分子量の小さい燃料成分へ変化する反応を意味する。これらの改質反応は前記従来技術の部分酸化改質及び水蒸気改質とは異なる反応である。
【００１９】
図２を参照すると、改質触媒６は触媒コンバータ５のハウジング５Ａに収装されたハニカム状の担体に担持される。改質触媒６はベータゼオライト及びプラチナからなる。但し、改質触媒６の材料には、燃料の異性化改質及び分解改質反応を誘起し得る他のいかなる材料を用いてもよい。
【００２０】
改質触媒６は円柱状をなし、軸心に貫通孔６ａが形成される。貫通孔６ａを内燃機関１の排気管７０が貫通することで、改質触媒６に排気ガスの熱を伝達し、燃料の上記の改質反応を活性化する。
【００２１】
触媒コンバータ５のこのような構成は、改質触媒６への効率的な熱供給を可能にすると共に、車両の排気管７０周囲のスペースを触媒コンバータ５の配置に有効利用する上で好ましい。
【００２２】
ハウジング５Ａ内には改質触媒６の上流に主燃料貯留タンク７のガソリン燃料を改質触媒６に向けて噴射する燃料インジェクタ８が設けられる。
【００２３】
触媒コンバータ５には空気供給管１３が接続される。空気供給管１３はエアクリーナを通過した空気を改質触媒６の上流に供給する。空気供給管１３には供給空気量を制御する空気量調整器として空気量制御弁１４が設けられる。燃料インジェクタ８から噴射されたガソリン燃料は空気供給管１３から供給される空気と混合し、混合気として改質触媒６に供給される。
【００２４】
改質触媒６は燃料の異性化反応による異性化改質と、分解反応による分解改質とを、触媒温度に応じた反応割合のもとで行う。
【００２５】
図３を参照すると、改質触媒６は、温度領域Ａでは主として異性化改質反応を誘起し、より高温の温度領域Ｂでは異性化改質反応と分解改質反応とを並行して誘起し、さらに高温の温度領域Ｃでは主として分解改質反応を誘起する。ここで、各温度領域Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ４５０Ｋ、５００Ｋ、５５０Ｋ（Ｋ＝Kelvin）を中心に設定される。
【００２６】
再び図１を参照すると、改質触媒６で生成された改質ガスは、改質ガス管１１から凝縮器１２へ流入する。凝縮器１２は、改質ガスを、分解改質反応により得られた燃料成分と、異性化改質反応により得られた燃料成分とに、分離する。以降の説明では、前者を分解燃料、後者を異性化燃料と称する。
【００２７】
図４を参照して、凝縮器１２の構成を説明する。
【００２８】
凝縮器１２は、改質ガス管１１に接続され、かつ改質ガス管１１より高い位置に配置される。凝縮器１２の円筒形状のハウジング１２Ａの内側には冷却水管１８が螺旋状に配置される。冷却水管１８は円筒形状のハウジング１２Ａの外側に入口と出口を備える。円筒形状のハウジング１２Ａは円筒形の中心軸が鉛直線と一致するように配置される。ハウジング１２Ａの上端面には分解燃料管２２Ａが、下端面には異性化燃料管２２Ｂが接続される。改質ガス管１１は、異性化燃料管２２Ｂに接続され、改質ガス管１１から凝縮器１２への改質ガスの流入は、異性化燃料管２２Ｂの一部を介して行われる。
【００２９】
ハウジング１２Ａの内側は改質ガスで満たされる。凝縮器１２は、冷却水管１８と改質ガスとの熱交換により改質ガスを冷却し、凝固点の低い分解燃料と凝固点の高い異性化燃料とに分離する。分解燃料はガスとしてハウジング１２Ａに滞留し、ハウジング１２Ａの上端に接続された分解燃料管２２Ａへと流入する。一方、異性化燃料はハウジング１２Ａ内で液化され、ハウジング１２Ａの下端に接続された異性化燃料管２２Ｂへと流入する。
【００３０】
再び図１を参照すると、冷却水管１８はポンプ１９を介してラジエータ１７に接続される。ポンプ１９は、凝縮器１２とラジエータ１７との間を冷却水を循環させる機能を備えていれば、電動駆動式でも、内燃機関１の軸出力を利用して駆動するタイプでもよい。
【００３１】
異性化燃料管２２Ｂは凝縮器１２の下方に配置された異性化燃料貯留タンク２０に接続される。分解燃料管２２はコンプレッサ２３を介して分解燃料タンク２１に接続される。
【００３２】
異性化燃料は、主燃料貯留タンク７に貯留された未改質燃料（原燃料）と比較して分子量は変わらないが、分子構造にモノメチル体、ジメチル体、トリメチル体を有する高オクタン価燃料である点が異なる。異性化燃料は高オクタン価であるがゆえに、内燃機関１の燃料として、ノッキングの発生防止に有効である。異性化燃料は異性化燃料管２２Ｂを流下して異性化燃料貯留タンク２０に貯められる。
【００３３】
分解燃料は、水素、メタン、エチレン等、水素を含有するガス状燃料である。分解燃料はガソリン燃料と共に内燃機関１に供給されると、ガソリン燃料の燃焼速度を高める作用をもたらす。凝縮器１２から分解燃料管２２Ａに流入したガス状の分解燃料は内燃機関１の軸出力により駆動されるコンプレッサ２３により凝縮され、所定圧力に加圧した液体として分解燃料貯留タンク２１に貯められる。
【００３４】
燃料インジェクタ８には、主燃料貯留タンク７内のガソリン燃料が燃料ポンプ１０と燃料供給管９とを介して供給される。
【００３５】
次に燃料供給系について説明する。
【００３６】
再び図１を参照すると、内燃機関１は４本の吸気枝管３を介して吸気コレクタ２に接続され、４つのシリンダを備える。
【００３７】
内燃機関１の各気筒には主燃料貯留タンク７内のガソリン燃料が４個の主燃料インジェクタ２７によって噴射される。そのために、主燃料供給ポンプ２５が主燃料貯留タンク７のガソリン燃料を加圧し、主燃料管２６を介して主燃料インジェクタ２７に分配する。主燃料インジェクタ２７から噴射された燃料は、吸気コレクタ２から吸気枝管３を介して内燃機関１の各気筒に吸入される空気と混合し、気筒内に混合気を形成する。尚、主燃料インジェクタ２７から噴射される燃料は未改質のガソリン燃料である。
【００３８】
異性化燃料貯留タンク２０内の燃料は、燃料ポンプ３０により所定圧力に調整され、燃料供給管３１を介して、吸気コレクタ２内に設けた異性化燃料インジェクタ３３に供給される。異性化燃料インジェクタ３３は異性化燃料を吸気コレクタ２内に噴射する。噴射された異性化燃料は吸気コレクタ２内の空気と混合した後、吸気枝管３を介して内燃機関１の各気筒に吸い込まれる。
【００３９】
分解燃料貯留タンク２１内の分解燃料は吸気コレクタ２内に設けた分解燃料インジェクタ３５に分解燃料供給管３７を介して供給される。分解燃料インジェクタ３５は分解燃料を吸気コレクタ２内に噴射する。噴射された分解燃料は吸気コレクタ２内の空気と混合した後、吸気枝管３を介して内燃機関１の各気筒に吸い込まれる。
【００４０】
図５を参照すると、内燃機関１の各気筒には、シリンダヘッド４０、シリンダブロック４１、ピストン４２、吸気バルブ４３及び排気バルブ４４により、燃焼室４５が画成される。吸気バルブ４３は吸気枝管３に接続された吸気ポート４６と燃焼室４５とを連通し、あるいは遮断する。主燃料インジェクタ２７は吸気ポート４６に設けられる。但し、主燃料インジェクタ２７を燃焼室４５内に設けた直噴式の内燃機関にも本発明は適用可能である。
【００４１】
排気バルブ４４は排気ポート４７と燃焼室４５とを連通し、あるいは遮断する。排気ポート４７は図１に示す排気枝管４に連通する。図１に示されるように、内燃機関１は排気管７０へと合流する４本の排気枝管４を備える。
【００４２】
再び図５を参照すると、吸気バルブ４３は吸気バルブ用カム４８により、排気バルブ４４は排気バルブ用カム４９により、それぞれ全開位置と全閉位置との間を周期的に往復動する。
【００４３】
シリンダヘッド４０には、燃焼室４５内の混合気に点火するための点火プラグ５１が設けられる。
【００４４】
以上の構成により、内燃機関１の燃焼室４５には、エアクリーナを通過した吸入空気が、吸気コレクタ２、吸気枝管３、吸気ポート４６及び吸気バルブ４３を介して吸い込まれる。この過程において、吸気コレクタ２内で運転条件に応じて異性化燃料インジェクタ３３から異性化燃料が、分解燃料インジェクタ３５から分解燃料がそれぞれ噴射される。
【００４５】
吸気ポート４６においては、主燃料インジェクタ２７から主燃料貯留タンク７内のガソリン燃料が噴射される。このようにして燃焼室４５内に生成される混合気に点火プラグ５１がピストン４２の圧縮ストロークの後半又は膨張ストロークの前半で点火することで、混合気を燃焼させ、燃焼圧力でピストン４２を往復動させる。
【００４６】
各燃料インジェクタ８、２７、３３、３５の燃料噴射タイミングと噴射期間、及び点火プラグ５１の点火タイミングは、プログラマブルコントローラであるエンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵと称す）６０から出力される指令信号に応じて調整される。燃料ポンプ１０、３０の運転、空気量制御弁１４の開度、主燃料供給ポンプ２５の運転もまた、ＥＣＵ６０により制御される。
【００４７】
ＥＣＵ６０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読出し専用メモリ（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を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＥＣＵ６０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００４８】
また、以上の制御のために、ＥＣＵ６０には、改質触媒６への供給空気流量を検出するエアフローメータ１５、改質触媒６内の温度を検出する熱電対１６、主燃料貯留タンク７内の主燃料の液面レベルを検出するレベルセンサ２８、異性化燃料貯留タンク２０内の異性化燃料の液面レベルを検出するレベルセンサ２９、分解燃料貯留タンク２１内の分解燃料の燃料圧力を検出する圧力センサ３４、内燃機関１のクランク角と回転速度を検出するクランク角センサ５５、内燃機関１の冷却水温を検出する水温センサ５６、及び、車両が備えるアクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ５７から、検出データがそれぞれ信号入力される。
【００４９】
次に図６を参照して、ＥＣＵ６０が燃料供給系の制御ルーチンとして実行する、内燃機関１の燃料噴射制御ルーチンを説明する。ＥＣＵ６０はこのルーチンを内燃機関１の運転中に一定間隔、すなわち例えば数１０ｍｓごとに実行する。
【００５０】
先ず、ステップＳ１で、ＥＣＵ６０はクランク角センサ５５が検出した機関回転速度と、アクセル開度センサ５７が検出したアクセル開度とを読込む。
【００５１】
次のステップＳ２で、ＥＣＵ６０は機関回転独度とアクセル開度とから、目標機関回転速度と目標機関負荷とを計算し、対応する目標燃料噴射量を決定する。この計算は公知の手法を用いたサブルーチンにより実行する。
【００５２】
次のステップＳ３で、ＥＣＵ６０は、予めＲＯＭに格納された図８に示す特性のマップを参照して、目標機関回転速度と目標機関負荷とに基づき、主燃料とどの改質燃料とをどの割合で組み合わせるかを決定する。
【００５３】
図８を参照すると、ここでは、機関負荷を筒内有効圧力Ｐｅ（bar ）で表している。筒内有効圧力Ｐｅは、１ストロークサイクル中の筒内の圧力の平均値から、ピストンの摺動によるフリクションロスを差し引いた値である。内燃機関１における燃料噴射は、燃料インジェクタ２７による主燃料の噴射に、異性化燃料インジェクタ３３による異性化燃料の噴射と、分解燃料インジェクタ３５による分解燃料の噴射のいずれか又は両方を組み合わせて行われる。図８のマップは、異性化燃料インジェクタ３３による異性化燃料の噴射量と、分解燃料インジェクタ３５による分解燃料の噴射量の割合を表す。
【００５４】
図８のマップにおいて、筒内有効圧力Ｐｅが５bar 以下の負荷条件は、改質燃料として分解燃料のみを使用する分解燃料領域に設定される。内燃機関１は低負荷条件では、ステップＳ２の計算において低負荷条件における目標燃料噴射量はリーン燃焼を前提に予め設定されている。対応して、この領域では供給する改質燃料の全量を燃焼速度の高い分解燃料とすることで、リーン燃焼環境で混合気への確実な着火を確保する。分解燃料領域内では、さらに筒内有効圧力Ｐｅが低下するほど主燃料に対する分解燃料の供給割合を増やすように、マップが設定される。
【００５５】
一方、筒内有効圧力Ｐｅが９bar より大きくかつ目標機関回転速度が4,000rpmより小さい低速高負荷条件は、改質燃料に異性化燃料のみを使用する異性化燃料領域に設定される。この領域では、供給する改質燃料の全量を高オクタン価の異性化燃料とすることで、ノッキングの防止を図る。
【００５６】
図８の上部の曲線は内燃機関１の最大負荷を表す。つまり、内燃機関１の運転はこの曲線より上の領域では行われない。
【００５７】
異性化燃料領域と分解燃料領域との間の領域は、改質燃料として分解燃料と異性化燃料の双方を供給する中間領域に設定される。この領域内では、目標機関負荷が増大するにつれて異性化燃料の供給比率を分解燃料の供給比率と比べて増大させる。この設定により、内燃機関１は運転条件に対応した最適燃費による運転を行う。
【００５８】
以上のように、ＥＣＵ６０は目標機関回転速度と目標機関負荷とに基づき、このマップを参照して、主燃料、異性化燃料、分解燃料の各噴射量を決定する。
【００５９】
次のステップＳ４で、ＥＣＵ６０は主燃料、異性化燃料、分解燃料の各噴射量に応じたパルス幅の信号を燃料インジェクタ２７、３３、３５へ出力する。
【００６０】
以上のルーチン実行により、内燃機関１は低負荷条件では分解燃料の供給により安定したリーン燃焼を行うと共に、高負荷条件では異性化燃料の供給によりノッキングを防止する。したがって、内燃機関１は燃料消費を抑えつつ要求に応じて大きな出力を生み出すことができる。
【００６１】
次にＥＣＵ６０が実行する燃料改質制御について説明する。
【００６２】
図３を参照して説明した改質触媒６の改質特性から、改質触媒６の温度を適切に制御すれば、異性化燃料の生成量と分解燃料の生成割合を任意に調整することができる。
【００６３】
尚、凝縮器１２から異性化燃料管２２Ｂを流下して異性化燃料貯留タンク２０に溜まる燃料は、図３の中の異性化燃料と未改質燃料との混合液である。したがって、内燃機関１に、異性化燃料として供給されるのは、図３に示される純粋な異性化燃料ではなく、異性化燃料と未改質燃料との混合液である。但し、混合液であっても主燃料貯留タンク７のガソリン燃料より高いオクタン価を備えている。したがって、ここでは異性化燃料貯留タンク２０に貯留される燃料についても異性化燃料と称する。
【００６４】
改質触媒６の温度は排気温度と触媒コンバータ５内の発熱反応に依存する。この実施形態では、改質反応に必要な基礎的な熱の供給は排気管７０から改質触媒６へ伝達される排気の熱に依存し、改質触媒６の温度の調整は、触媒コンバータ５内の発熱反応の制御により行う。改質触媒６に空気と燃料が供給されると、燃料の一部が改質触媒６内で酸化して、酸化熱を発生させる。その結果、改質触媒６の温度が上昇する。これに対して、改質触媒６に燃料のみが供給されると、改質触媒６の温度は低下する。
【００６５】
ＥＣＵ６０は、以上の制御を行うことで、異性化燃料の生成量と分解燃料の生成割合を任意に調整する。
【００６６】
図７には、このためにＥＣＵ６０が燃料改質系の制御ルーチンとして実行する、燃料改質制御ルーチンを示す。ＥＣＵ６０はこのルーチンを内燃機関１の運転中に一定間隔、すなわち例えば１秒ごとに実行する。
【００６７】
ステップＳ１１で、ＥＣＵ６０は、レベルセンサ２９が検出する異性化燃料貯留タンク２０の異性化燃料量と、圧力センサ３４が検出する分解燃料貯留タンク２１の分解燃料量とを読込む。
【００６８】
ステップＳ１２で、ＥＣＵ６０は、異性化燃料貯留タンク２０の異性化燃料量が第１の所定量を下回っているかどうかを判定する。第１の所定量は異性化燃料の貯留量の下限値に相当する。異性化燃料量が第１の所定量を下回っている場合には、ＥＣＵ６０は、異性化改質反応の比率上昇要求が存在すると見なして、ステップＳ１３で異性化燃料の生成量を増やすための制御を行う。
【００６９】
具体的には、ＥＣＵ６０はステップＳ１３で空気量制御弁１４を閉鎖する一方、主燃料貯留タンク７内の燃料を燃料インジェクタ８から改質触媒６に向けて噴射する。
【００７０】
図９（Ｂ）を参照すると、ＥＣＵ６０のＲＯＭには、この場合の燃料インジェクタ８の燃料噴射量を決定するために、図に示す特性のマップが予め格納される。ＥＣＵ６０は目標機関回転速度と目標機関負荷に基づき、このマップを参照して、燃料インジェクタ８の燃料噴射量を決定する。このマップは、目標機関負荷が高いほど、また目標機関回転速度が高いほど、燃料噴射量を増加させる特性をもつ。
【００７１】
ＥＣＵ６０は決定した燃料噴射量に対応するパルス幅の信号を燃料インジェクタ８に出力する。この制御により、改質触媒６の温度は図３の温度領域Ａへと制御され、結果として異性化燃料の生成量が増加する。ステップＳ１３の処理の後、ＥＣＵ６０はルーチンを終了する。
【００７２】
一方、ステップＳ１２で異性化燃料量が第１の所定量以上の場合には、ＥＣＵ６０はステップＳ１４で分解燃料貯留タンク２１の分解燃料量が第２の所定量を下回っているかどうかを判定する。第２の所定量は分解燃料の貯留量の下限値に相当する。分解燃料量が第２の所定量を下回っている場合には、ＥＣＵ６０は、分解改質反応の比率上昇要求があると見なして、ステップＳ１５で、分解燃料の生成量を増やすための制御を行う。
【００７３】
具体的には、ＥＣＵ６０はステップＳ１５で、予めＲＯＭに格納された図９（Ｃ）に示す特性のマップを参照して、目標機関回転速度と目標機関負荷に基づき、燃料インジェクタ８の燃料噴射量と空気量制御弁１４の空気供給量を決定する。
【００７４】
図９（Ｃ）を参照すると、筒内有効圧力Ｐｅに換算した目標機関負荷が５bar 以下の低負荷条件では、ＥＣＵ６０は、空気量制御弁１４を開いて改質触媒６に空気を供給する一方、主燃料貯留タンク７内の燃料を燃料インジェクタ８から改質触媒６に向けて噴射する。この場合の燃料噴射量は一定値とする。一方、空気供給量は図９（Ｃ）のマップを参照して決定する。マップは目標機関負荷が低いほど空気供給量を増大させる特性をもつ。ＥＣＵ６０は、決定した空気供給量が実現するように空気量制御弁１４の開度を制御する。
【００７５】
筒内有効圧力Ｐｅに換算した目標機関負荷が５bar を下回らない場合には、ＥＣＵ６０は、空気量制御弁１４を閉じ、主燃料貯留タンク７内の燃料を燃料インジェクタ８から改質触媒６に向けて噴射する。燃料噴射量は図９（Ｃ）のマップを参照して決定する。マップは目標機関負荷が高いほど燃料噴射量を増大させる特性をもつ。ＥＣＵ６０は、決定した燃料噴射量に対応するパルス幅の信号を燃料インジェクタ８に出力する。
【００７６】
ステップＳ１５の制御により、改質触媒６の温度は図３の温度領域Ｃへと制御され、結果として分解燃料の生成量が増加する。ステップＳ１５の処理の後、ＥＣＵ６０はルーチンを終了する。
【００７７】
ステップＳ１４で分解燃料量が第２の所定量を下回らない場合には、ＥＣＵ６０はステップＳ１６で改質触媒６が異性化燃料と分解燃料の生成を共に誘起するような制御を行う。
【００７８】
具体的には、ＥＣＵ６０はステップＳ１６で、空気量制御弁１４を閉鎖する一方、主燃料貯留タンク７内の燃料を燃料インジェクタ８から改質触媒６に向けて噴射する。この場合の燃料インジェクタ８の燃料噴射量を決定するために、図９（Ａ）に示す特性のマップが予めＥＣＵ６０のＲＯＭに格納される。
【００７９】
ＥＣＵ６０は、内燃機関１の目標機関回転速度と目標機関負荷に基づき、このマップを参照して、燃料インジェクタ８の燃料噴射量を決定する。このマップは、目標機関負荷が高いほど、また目標機関回転速度が高いほど、燃料噴射量を増加させる特性をもつ。但し、同様の特性を備えた図９（Ｂ）のマップと比較して、このマップでは同一の目標機関回転速度と同一の目標機関負荷に対して燃料噴射量が相対的に小さく抑えられる。ＥＣＵ６０は決定した燃料噴射量に対応するパルス幅の信号を燃料インジェクタ８に出力する。
【００８０】
ステップＳ１６の処理により、改質触媒６の温度は図３の温度領域Ｂへ制御され、結果として異性化燃料と分解燃料とがバランス良く生成される。ステップＳ１６の処理の後、ＥＣＵ６０はルーチンを終了する。
【００８１】
ＥＣＵ６０の以上のルーチン実行により、高燃焼速度の分解燃料と高オクタン価の異性化燃料の生成割合を任意に調整することができる。
【００８２】
空気量制御弁１４による改質触媒６への空気供給は、図９（Ｃ）に示された低負荷条件に限られ、また分解改質反応には空気は使用されないので、分解燃料貯留タンク２１内の分解燃料の窒素の含有量は低く抑えられる。
【００８３】
排気温度の高い内燃機関１の高負荷運転においては、改質触媒６の温度も高い。この状態で異性化燃料量が第１の所定量を下回った場合には、言い換えればこの状態でステップＳ１３の処理が行われる場合には、改質触媒６の温度を速やかに低下させなければならない。この必要は、ステップＳ１３で燃料インジェクタ８の燃料噴射量を割り増し補正し、改質触媒６への単位時間当たりの燃料供給量を増やすことで満たすことができる。
【００８４】
一方、排気温度の低い内燃機関１の低負荷運転においては、改質触媒６の温度も低い。この状態で分解燃料量が第２の所定量を下回った場合には、言い換えればこの状態でステップＳ１５の処理が行われる場合には、改質触媒６の温度を速やかに上昇させなければならない。この必要は、ステップＳ１５で空気量制御弁１４の開度を割り増し補正し、改質触媒６への単位時間当たりの空気供給量を増やすことで満たすことができる。
【００８５】
本実施形態によれば、内燃機関１に燃料を供給する燃料供給装置において、原燃料の異性化改質反応と原燃料の分解改質反応とを触媒温度に応じた異なる比率で誘起する改質触媒６と、触媒温度を変化させる触媒温度変更手段（燃料インジェクタ８、空気量制御弁１４）と、異性化改質反応により生成された異性化燃料と分解改質反応により生成された分解燃料とをそれぞれ内燃機関１に供給する燃料供給手段（主燃料インジェクタ２７、異性化燃料インジェクタ３３、分解燃料インジェクタ３５）と、触媒温度変更手段（燃料インジェクタ８、空気量制御弁１４）を制御するプログラマブルコントローラ（ＥＣＵ６０）とを備え、前記プログラマブルコントローラ（ＥＣＵ６０）は、異性化改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し（Ｓ１２）、異性化改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を下回るように触媒温度変更手段（燃料インジェクタ８、空気量制御弁１４）を制御し（Ｓ１３）、分解改質反応の比率上昇要求が存在するかどうかを判定し（Ｓ１４）、分解改質反応の比率上昇要求に対しては触媒温度が所定温度を上回るように触媒温度変更手段（燃料インジェクタ８、空気量制御弁１４）を制御する（Ｓ１５）構成としたことにより、高オクタン価燃料（異性化燃料）と高燃焼速度燃料（分解燃料）の生成比率を任意に変更することができ、また、生成される燃料中の窒素の含有割合を低下させることができる。
【００８６】
次に図１０と図１１を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００８７】
図１０を参照すると、この実施形態は、触媒コンバータ５に、改質触媒６を加熱するための電気ヒータ５８をさらに備えている。従って、この実施形態では、燃料インジェクタ８と空気量制御弁１４と電気ヒータ５８とで触媒温度変更手段を構成する。燃料改質装置のハードウェアのその他の構成は第１の実施形態と同一である。
【００８８】
電気ヒータ５８は、図１１に示す特性のもとで使用される。
【００８９】
すなわち、改質触媒６の温度が上昇しにくい内燃機関１の低負荷運転条件で、電気ヒータ５８に通電し、電気ヒータ５８の発熱により改質触媒６を直接加熱して、触媒温度を上昇させる。ＥＣＵ６０は、図７のルーチン実行による改質触媒６の温度制御と並行して、電気ヒータ５８への通電を制御する。
【００９０】
電気ヒータ５８への通電を制御するために、ＥＣＵ６０のＲＯＭには、図１１に示す特性を有するヒータ供給電力マップが格納される。このマップは、目標機関回転速度が低いほど、また目標機関負荷が低いほど、ヒータ供給電力が増加するように設定されている。ＥＣＵ６０は目標機関回転速度と目標機関負荷とに基づき、このマップを参照して、ヒータ供給電力を決定し、決定した電力を電気ヒータ５８に供給する。
【００９１】
この実施形態によれば、特に低温時の改質触媒６の温度上昇制御をより短時間で行うことができる。
【００９２】
次に図１２、図１３及び図１４を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００９３】
図１３を参照すると、この実施形態において、内燃機関１は各気筒の燃焼室（以下主燃焼室と称する）４５に隣接してシリンダヘッド４０内に副燃焼室５０を備える。
【００９４】
副燃焼室５０の容積は主燃焼室４５の容積より小さく設定される。副燃焼室５０と主燃焼室４５はシリンダヘッド４０に形成した噴孔５２を介して連通する。
【００９５】
内燃機関１はさらに、副燃焼室５０に臨む第２の分解燃料インジェクタ３６をシリンダヘッド４０に備える。第２の分解燃料インジェクタ３６は分解燃料貯留タンク２１の分解燃料を副燃焼室５０に噴射する。
【００９６】
内燃機関１は、さらに、この実施形態においては、第１の実施形態で主燃焼室４５に臨んでシリンダヘッド４０に設けられていた点火プラグ５１を、副燃焼室５０に臨む位置に移動している。
【００９７】
図１２を参照すると、第２の分解燃料インジェクタ３６はＥＣＵ６０からのパルス幅変調信号に対応する量の分解燃料を副燃焼室５０に噴射する。
【００９８】
主燃焼室４５には第１の実施形態と同様にエアクリーナを通過した吸入空気が、吸気コレクタ２、吸気枝管３、吸気ポート４６及び吸気バルブ４３を介して吸い込まれる。点火プラグ５１はＥＣＵ６０が出力する点火信号に応じて、副燃焼室５０内の分解燃料に点火する。点火タイミングはピストンの圧縮ストロークの後半又は膨張ストロークの前半とする。
【００９９】
副燃焼室５０内で点火した高燃焼速度の分解燃料は、略柱状のトーチ火炎を噴孔５２から主燃焼室４５内に噴出させ、主燃焼室４５内の混合気を燃焼させる。
【０１００】
次に図１４（Ａ）と（Ｂ）を参照して、ＥＣＵ６０が行う主燃焼室４５と副燃焼室５０への燃料供給制御を説明する。
【０１０１】
主燃焼室４５への燃料供給制御に関しては、ＥＣＵ６０は、第１の実施形態の図８と実質的に等しい図１４（Ａ）に示す特性のマップを参照して、目標機関回転速度と目標機関負荷に応じて、燃料インジェクタ２７、３３、３５による主燃料と異性化燃料と分解燃料の各噴射量を制御する。
【０１０２】
さらにこの実施形態では、ＥＣＵ６０は、筒内有効圧力Ｐｅが５bar を下回る低負荷条件においては、第１の分解燃料インジェクタ３５による分解燃料の噴射と共に、図１４（Ｂ）に示す特性のマップを参照して、副燃焼室５０内への第２の分解燃料インジェクタ３６による分解燃料の噴射を行う。この場合の第２の分解燃料インジェクタ３６の分解燃料の噴射量は、第１の分解燃料インジェクタ３５の噴射量に比べて極めて小さく、かつ第１の分解燃料インジェクタ３５の噴射量に比例する。第２の分解燃料インジェクタ３６の分解燃料の噴射量も、したがって、目標機関負荷の減少に応じて増加する。筒内有効圧力Ｐｅが５bar を下回らない場合には、第２の分解燃料インジェクタ３６による分解燃料の噴射は行われない。
【０１０３】
以上のように、この実施形態は、内燃機関１の低負荷時に限って副燃焼室５０に高燃焼速度の分解燃料を供給し、噴孔５２から噴出する火炎によって主燃焼室４５内の混合気を燃焼させる。したがって、低負荷条件における主燃焼室４５内の混合気の燃焼の安定性を、第１の実施形態よりさらに高めることができる。
【０１０４】
以上、本発明をいくつかの特定の実施形態を通じて説明してきたが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、特許請求の範囲の技術範囲でこれらの実施形態に様々な修正あるいは変更を加えることが可能である。
【０１０５】
例えば、上記の各実施形態では、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理を内燃機関１の目標機関回転速度と目標機関負荷に基づき行っている。しかしながら、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理を内燃機関１の実機関回転速度と実機関負荷に基づき行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明による燃料供給装置の概略構成図
【図２】燃料供給装置の一部をなす触媒コンバータ内部の斜視図
【図３】触媒コンバータの触媒温度と転化率との関係を示す図
【図４】燃料供給装置の一部をなす凝縮器内部の斜視図
【図５】燃料供給装置の一部をなす内燃機関への燃料供給系の概略構成図
【図６】燃料噴射制御ルーチンのフローチャート
【図７】燃料改質制御ルーチンのフローチャート
【図８】内燃機関への供給燃料マップの特性を説明する図
【図９】触媒コンバータの作動モードマップの特性を説明する図
【図１０】図２に類似するが、本発明の第２の実施形態を示す図
【図１１】第２の実施形態での電気ヒータへの供給電力マップの特性を説明する図
【図１２】図１に類似するが、本発明の第３の実施形態を示す図
【図１３】第３の実施形態での内燃機関への燃料供給系の概略構成図
【図１４】第３の実施形態での内燃機関への供給燃料マップの特性を説明する図
【符号の説明】
【０１０７】
１  内燃機関
２  吸気コレクタ
３  吸気枝管
４  排気枝管
５  触媒コンバータ
５Ａ  ハウジング
６  改質触媒
７  主燃料貯留タンク
８  燃料インジェクタ
９  燃料供給管
１０  燃料ポンプ
１１  改質ガス管
１２  凝縮器
１３  空気供給管
１４  空気量制御弁
１５  エアフローメータ
１６  熱電対
１７  ラジエータ
１８  冷却水管
１９  ポンプ
２０  異性化燃料貯留タンク
２１  分解燃料貯留タンク
２２Ａ  分解燃料管
２２Ｂ  異性化燃料管
２３  コンプレッサ
２５  主燃料供給ポンプ
２６  主燃料管
２７  主燃料インジェクタ
２８  レベルセンサ
２９  レベルセンサ
３０  燃料ポンプ
３１  燃料供給管
３３  異性化燃料インジェクタ
３４  圧力センサ
３５  分解燃料インジェクタ
３６  第２の分解燃料インジェクタ
３７  分解燃料供給管
４０  シリンダヘッド
４１  シリンダブロック
４２  ピストン
４３  吸気バルブ
４４  排気バルブ
４５  燃焼室（主燃焼室）
４６  吸気ポート
４７  排気ポート
４８  吸気バルブ用カム
４９  排気バルブ用カム
５０  副室
５１  点火プラグ
５２  噴孔
５５  クランク角センサ
５６  水温センサ
５７  アクセル開度センサ
５８  ヒータ
６０  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
７０  排気管
【図１】
0004777269.tif 000002
【図２】
0004777269.tif 000003
【図３】
0004777269.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004777269.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004777269.tif 000010
【図１０】
0004777269.tif 000011
【図１１】
0004777269.tif 000012
【図１２】
0004777269.tif 000013
【図１３】
0004777269.tif 000014
【図１４】
0004777269.tif 000015