(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の制御装置に関し、排気還流経路の途中に内燃機関の廃熱と熱交換可能に設けられた燃料改質触媒を備えたシステムにおいて、燃料改質触媒の劣化を抑制することができるとともに、多くの改質ガスを生成することを目的とする。【解決手段】エンジン１０の排気通路１４を通る排気ガスと熱交換可能な改質室２４に燃料改質触媒を設ける。排気通路１４内の排気ガスの一部は、排気ガス導入路２８により取り出されて改質室２４に供給される。排気ガス導入路２８を通る排気ガス中に、燃料添加インジェクタ３０と水添加インジェクタ３６とから、燃料と水とがそれぞれ添加される。改質室２４内で生成された改質ガスは、吸気通路１２に導入され、エンジン１０の燃焼室で燃焼する。温度センサ２６により検出される燃料改質触媒の温度に応じて、水添加インジェクタ３６による水供給量が制御される。【選択図】図１
2009293553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスの一部を取り出して吸気通路に還流させる排気還流経路と、
前記排気還流経路の途中に配置され、前記内燃機関の廃熱と熱交換可能な燃料改質触媒と、
前記燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給装置と、
前記燃料改質触媒に水を供給する水供給装置と、
前記燃料改質触媒の温度を検出または推定する触媒温度取得手段と、
前記燃料改質触媒の温度に応じて、前記水供給装置による水供給量を制御する水供給量制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記水供給量制御手段は、
前記燃料改質触媒で行われる燃料の水蒸気改質反応に要求される水の量を算出する要求水量算出手段と、
前記要求水量算出手段により算出された水の量を、前記燃料改質触媒の温度に応じて、増量または減量補正する補正手段と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記水供給量制御手段は、前記燃料改質触媒の温度が高い場合には、前記燃料改質触媒の温度が低い場合に比して、前記水供給装置による水供給量を多くすることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
二種以上の燃料が混合された混合燃料が前記燃料改質触媒に供給される場合に、その混合燃料の混合比を取得する燃料混合比取得手段を備え、
前記水供給量制御手段は、前記混合比に応じて前記水供給装置による水供給量を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の排気通路で凝縮した水と、前記排気還流経路で凝縮した水との少なくとも一方を貯留する貯留部を備え、
前記水供給装置は、前記貯留部に貯留された水を前記燃料改質触媒に供給することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記水供給装置により供給される水を予め加熱する加熱装置を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００１−２４８５０６号公報には、電熱ヒータによって加熱した改質触媒において燃料を改質する燃料改質装置が開示されている。この装置は、電熱ヒータの蒸発部入口側に、水を噴射する噴射弁を備えている。そして、燃料と水とを改質触媒において水蒸気改質反応させ、得られた水素や一酸化炭素などの改質ガスを内燃機関に供給する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４８５０６号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３７３６号公報
【特許文献３】特開２００７−１００５８２号公報
【特許文献４】特開２００７−２３１８６２号公報
【特許文献５】特開２００５−２０１０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、内燃機関の排気還流経路（ＥＧＲ経路）の途中に燃料改質触媒を設け、ＥＧＲガスに含まれる水分と燃料とをその燃料改質触媒において水蒸気改質反応させるとともに、内燃機関の排気ガスの熱によって燃料改質触媒を加熱するようにしたシステムが知られている。
【０００５】
上記のようなシステムでは、内燃機関が高速高負荷領域で運転されているときに、排気ガスが高温となるので、燃料改質触媒が過度に高温となる場合がある。そのような場合に、燃料改質触媒の触媒成分である貴金属が溶けて凝集すること、つまりシンタリングが生じ易い。シンタリングが生ずると、貴金属の表面積が減少することによって、触媒性能が劣化する。
【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、排気還流経路の途中に内燃機関の廃熱と熱交換可能に設けられた燃料改質触媒を備えたシステムにおいて、燃料改質触媒の劣化を抑制することができるとともに、多くの改質ガスを生成することのできる内燃機関の制御装置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、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気ガスの一部を取り出して吸気通路に還流させる排気還流経路と、
前記排気還流経路の途中に配置され、前記内燃機関の廃熱と熱交換可能な燃料改質触媒と、
前記燃料改質触媒に燃料を供給する燃料供給装置と、
前記燃料改質触媒に水を供給する水供給装置と、
前記燃料改質触媒の温度を検出または推定する触媒温度取得手段と、
前記燃料改質触媒の温度に応じて、前記水供給装置による水供給量を制御する水供給量制御手段と、
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、
前記水供給量制御手段は、
前記燃料改質触媒で行われる燃料の水蒸気改質反応に要求される水の量を算出する要求水量算出手段と、
前記要求水量算出手段により算出された水の量を、前記燃料改質触媒の温度に応じて、増量または減量補正する補正手段と、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記水供給量制御手段は、前記燃料改質触媒の温度が高い場合には、前記燃料改質触媒の温度が低い場合に比して、前記水供給装置による水供給量を多くすることを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
二種以上の燃料が混合された混合燃料が前記燃料改質触媒に供給される場合に、その混合燃料の混合比を取得する燃料混合比取得手段を備え、
前記水供給量制御手段は、前記混合比に応じて前記水供給装置による水供給量を制御する手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の排気通路で凝縮した水と、前記排気還流経路で凝縮した水との少なくとも一方を貯留する貯留部を備え、
前記水供給装置は、前記貯留部に貯留された水を前記燃料改質触媒に供給することを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記水供給装置により供給される水を予め加熱する加熱装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、排気還流経路の途中に内燃機関の廃熱と熱交換に設けられた燃料改質触媒に、水供給装置によって水を供給することができる。このため、還流する排気ガス中に元々含まれる水分だけでなく、水供給装置によって添加された水も水蒸気改質反応に利用することができる。このため、改質ガス生成量を増加することができ、熱効率を更に向上することができる。また、第１の発明によれば、燃料改質触媒の温度に応じて、燃料改質触媒への水供給量を制御することができる。このため、内燃機関の運転状態に応じて燃料改質触媒の温度が変化することに合わせて、燃料改質触媒への水供給量を適切に制御することができる。よって、燃料改質触媒の温度が過度に上昇することによる触媒劣化や、燃料改質触媒の温度が過度に低下することによる改質反応量の低下を確実に抑制することができる。また、余剰の水分が内燃機関の吸気通路に還流することを確実に回避することができ、その弊害の発生を防止することができる。
【００１４】
第２の発明によれば、燃料の水蒸気改質反応に要求される水の量を算出し、その要求される水量を、燃料改質触媒の温度に応じて、増量または減量補正することができる。これにより、燃料改質触媒の温度が過度に上昇することによる触媒劣化や、燃料改質触媒の温度が過度に低下することによる改質反応量の低下をより確実に抑制することができる。
【００１５】
第３の発明によれば、燃料改質触媒の温度が高い場合には、燃料改質触媒の温度が低い場合に比して、燃料改質触媒への水供給量を多くすることができる。これにより、燃料改質触媒の温度が過度に上昇することによる触媒劣化や、燃料改質触媒の温度が過度に低下することによる改質反応量の低下をより確実に抑制することができる。
【００１６】
第４の発明によれば、燃料改質触媒に供給される混合燃料の混合比に応じて、燃料改質触媒への水供給量を制御することができる。水蒸気改質反応に必要な水の量は、燃料の種類によって異なる。このため、混合燃料が用いられる場合には、その混合比によって、燃料改質触媒への最適な水供給量が変化する。第４の発明によれば、混合比に応じて燃料改質触媒への水供給量を制御することにより、水供給量の過多あるいは過少を確実に抑制することができ、その弊害を確実に回避することができる。
【００１７】
第５の発明によれば、内燃機関の排気通路で凝縮した水と、排気還流経路で凝縮した水との少なくとも一方を貯留し、その水を燃料改質触媒に供給することができる。このため、外部からの水の補給を行わずに済み（または補給間隔を延長することができ）、利便性を高めることができる。
【００１８】
第６の発明によれば、燃料改質触媒へ供給される水を予め加熱することができる。このため、燃料改質触媒の温度が比較的低い場合に、燃料改質触媒の温度低下をより確実に抑制することができる。その結果、改質ガス生成量を十分に増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を示す図である。本実施形態のシステムは、例えば自動車等に搭載される内燃機関（以下「エンジン」と称する）１０を備えている。エンジン１０の気筒数や気筒配置は特に限定されるものではない。エンジン１０には、吸気通路１２および排気通路１４が接続されている。吸気通路１２の途中には、吸入空気量を調整するためのスロットル弁１６が設置されている。
【００２０】
スロットル弁１６より下流側の吸気通路１２には、燃料噴射装置１８が設けられている。図示の構成では、吸気通路１２内に燃料を噴射するように燃料噴射装置１８が設けられているが、本発明では、エンジン１０の気筒内に直接に燃料を噴射するように燃料噴射装置が設けられていても良い。
【００２１】
排気通路１４の途中には、熱交換器２０が設けられている。熱交換器２０には、排気ガス流路２２と、この排気ガス流路２２と隔てられた改質室２４とが設けられている。改質室２４内には、燃料の水蒸気改質反応を促進する貴金属（例えばＲｈ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｎｉ等）を含んだ燃料改質触媒が設けられている。熱交換器２０によれば、排気ガス流路２２を流れる排気ガスの熱を、改質室２４の燃料改質触媒に伝熱させることができる。改質室２４には、燃料改質触媒の温度（床温）を検出する温度センサ２６が取り付けられている。
【００２２】
排気通路１４からは、排気ガス導入路２８が分岐している。この排気ガス導入路２８は、改質室２４の入口に接続されている。排気通路１４を流れる排気ガスの一部は、排気ガス導入路２８により取り出され、改質室２４へ流入する。
【００２３】
排気ガス導入路２８の途中には、燃料添加インジェクタ３０が設置されている。この燃料添加インジェクタ３０と、前述した燃料噴射装置１８とは、燃料供給路３２を介して、燃料タンク３４に接続されている。燃料添加インジェクタ３０は、排気ガス導入路２８内を流れる排気ガス中に燃料を噴射する。
【００２４】
排気ガス導入路２８の途中には、更に、水添加インジェクタ３６が設置されている。水添加インジェクタ３６が排気ガス導入路２８内を流れる排気ガス中に水を噴射する。
【００２５】
改質室２４内では、燃料改質触媒の作用により、燃料添加インジェクタ３０から供給された燃料と、排気ガスとの水蒸気改質反応が生ずる。本実施形態では、燃料としてガソリンが用いられるものとする。ガソリンには多種の炭化水素成分が含まれているが、その水蒸気改質反応は、例えば次式で代表することができる。
C8H18＋3.8CO2＋4.2H2O＋22.1N2→13.2H2＋11.8CO＋22.1N2    …（１）
【００２６】
上記（１）式に示すように、水蒸気改質反応により、水素ガスや一酸化炭素などの可燃成分が生成される。改質室２４で生成される、これらの可燃成分を含んだガスを、以下、「改質ガス」と称する。
【００２７】
改質室２４の出口には、改質ガス導管３８の一端が接続されている。改質ガス導管３８の他端は、スロットル弁１６の下流側の吸気通路１２に接続されている。改質ガス導管３８の途中には、改質ガスを冷却するクーラ４０と、改質ガスの流量を調整する流量調整弁４２とが設けられている。
【００２８】
改質室２４で生成された改質ガスは、改質ガス導管３８を通って、吸気通路１２内に導入される。吸気通路１２内に導入された改質ガスは、吸入空気と混合し、エンジン１０の燃焼室に流入する。改質ガス中の可燃成分は、燃料噴射装置１８から噴射された燃料と共に、燃焼室内で燃焼する。
【００２９】
上記（１）式のような水蒸気改質反応は、吸熱反応である。よって、水蒸気改質反応により生成される可燃成分の熱量は、元の燃料の熱量よりも大きい。熱交換器２０によれば、排気ガス流路２２を通る排気ガスの熱を、改質室２４内で生ずる水蒸気改質反応に吸収させることができる。すなわち、本実施の形態のシステムでは、改質室２４に供給された燃料を、エンジン１０の廃熱を利用して、より熱量の大きい可燃成分に転換させることができる。そして、この可燃成分を含む改質ガスをエンジン１０の燃焼室で燃焼させることにより、全体としての熱効率を向上させることができる。このため、燃費性能を改善することができる。
【００３０】
また、改質ガスを吸気通路１２に還流させることは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）の一種でもある。よって、ＥＧＲの一般的な効果、すなわちポンプ損失低減による燃費改善効果や燃焼温度低下によるＮＯｘ生成量低減効果などを得ることもできる。通常のＥＧＲ運転の場合には、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、本実施形態のシステムでは、燃焼速度が速く、燃焼性の高い水素ガスが改質ガスに含まれており、この水素ガスが燃料と共に燃焼室で燃焼する。このため、ＥＧＲ率を高くしても燃焼が不安定になりにくく、ＥＧＲ率の限界を高くすることができる。すなわち、大量のＥＧＲが可能となるので、ポンプ損失低減による燃費改善効果や燃焼温度低下によるＮＯｘ生成量低減効果などをより大きく発揮させることができる。
【００３１】
上記（１）式に示すように、水蒸気改質反応には、水（Ｈ2Ｏ）が必要である。排気ガス中には水分が元々含まれているので、その水分によって水蒸気改質反応を行わせることができる。しかしながら、排気ガス中に元々含まれている水分だけを用いた場合には、その水分量によって改質反応量が制限されてしまう。これに対し、本システムでは、水添加インジェクタ３６により、水分を更に添加することができる。このため、改質室２４において、より多量の水蒸気改質反応を行わせることができる。その結果、上述したような、改質ガス利用による熱効率向上効果をより大きく発揮させることができる。
【００３２】
本実施形態では、水添加インジェクタ３６から噴射する水として、排気通路１４および改質ガス導管３８で凝縮した水を利用することができるように構成されている。すなわち、排気通路１４や改質ガス導管３８において凝縮した水は、水タンク（水貯留部）４４に集められ、貯留される。そして、この水タンク４４から、水通路４６を介して、水添加インジェクタ３６へ水が供給される。このような構成により、本実施形態では、外部からの水の補給を行わずに済む（または補給間隔を延長することができる）ので、利便性を高めることができる。
【００３３】
本実施形態のシステムは、更に、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０の入力側には、前述した温度センサ２６のほか、エンジン回転数を検出するセンサ、吸入空気量を検出するエアフローメータ、冷却水温を検出する水温センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、スロットル弁１６の開度を検出するスロットル開度センサ等のように、内燃機関１０の運転制御に用いられる一般的なセンサが電気的に接続されている。一方、ＥＣＵ５０の出力側には、前述したスロットル弁１６、燃料噴射装置１８、燃料添加インジェクタ３０、水添加インジェクタ３６、流量調整弁４２などの各種のアクチュエータが電気的に接続されている。
【００３４】
ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転状態（エンジン回転数、エンジン負荷等）に基づいて、改質室２４で生成させるべき改質ガス量を算出する。そして、その要求される改質ガス量に基づいて、燃料添加インジェクタ３０による燃料供給量と、水添加インジェクタ３６による水供給量と、流量調整弁４２の開度とを制御する。
【００３５】
更に、本実施形態では、温度センサ２６により検出される、改質室２４の燃料改質触媒の温度に応じて、水添加インジェクタ３６から供給する水の量を補正することとした。図２は、燃料改質触媒の温度と、水素ガスの生成量との関係を示す図である。図２中の破線で示すグラフは、ベースとなるＨ2Ｏ量の場合の水素ガス生成量である。これに対し、白い点を結んだグラフは、ベースの３倍のＨ2Ｏ量となるように水添加を行った場合の水素ガス生成量である。
【００３６】
エンジン１０が高速高負荷で運転されているときには、排気ガスが高温となるので、燃料改質触媒も高温となる。燃料改質触媒が過度に高温となると、触媒成分である貴金属が溶けて凝集すること、つまりシンタリングが生じ易い。シンタリングが生ずると、貴金属の表面積が減少することによって、触媒性能が劣化する。
【００３７】
そこで、本実施形態では、燃料改質触媒の温度が高い場合には、水添加インジェクタ３６から噴射する水の量を増量補正する。これにより、燃料改質触媒の温度を低下させることができるので、燃料改質触媒の劣化を抑制することができる。また、図２に示すように、燃料改質触媒の温度が水噴射によって例えば８００℃から７００℃に低下した場合であっても、水素ガスの生成量は低下しない。すなわち、燃料改質触媒の温度が比較的高い場合には、水噴射量を増量することによって燃料改質触媒の温度を低下させた場合であっても、十分な量の改質ガスを生成させることができる。
【００３８】
一方、燃料改質触媒の温度が比較的低い領域においては、燃料改質触媒の温度が低下すると、水素ガス生成量が低下し易い。例えば、図２に示すように、燃料改質触媒の温度が水噴射によって５００℃から４００℃に低下したとすると、水素ガス生成量は、ベースの生成量と同等レベルに低下してしまう。つまり、燃料改質触媒の温度が比較的低い領域においては、水噴射量が多過ぎると、改質ガス生成量をアップする効果が薄くなってしまう。
【００３９】
そこで、本実施形態では、燃料改質触媒の温度が比較的低い場合には、水添加インジェクタ３６から噴射する水の量を減量補正することとした。これにより、燃料改質触媒の温度低下を抑制し、改質ガス生成量の低下を防止することとした。
【００４０】
［実施の形態１における具体的処理］
図３は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図３に示すルーチンによれば、まず、各種センサの信号が読み込まれ、現在のエンジン回転数、エンジン負荷、燃料改質触媒の温度等が取得される（ステップ１００）。
【００４１】
ＥＣＵ５０には、エンジン回転数およびエンジン負荷に応じた要求改質ガス量を算出するためのマップが予め記憶されている。上記ステップ１００の処理に続き、そのマップに基づいて、要求改質ガス量が算出され、更に、その要求改質ガス量から、基本となる要求水噴射量が算出される（ステップ１０２）。
【００４２】
次いで、上記ステップ１０２で算出された要求水噴射量が、温度センサ２６により検出された燃料改質触媒の温度に基づいて補正される（ステップ１０４）。そして、その補正後の要求水噴射量に従い、水添加インジェクタ３６からの水噴射が実行される（ステップ１０６）。
【００４３】
上記ステップ１０４においては、燃料改質触媒の温度が所定の高温側判定値（例えば７００℃）を超えていた場合には、要求水噴射量が増量補正される。これにより、燃料改質触媒の温度が過度に上昇することを確実に防止することができる。このため、シンタリング等の触媒劣化を確実に抑制することができる。逆に、燃料改質触媒の温度が所定の低温側判定値（例えば５００℃）を下回っていた場合には、要求水噴射量が減量補正される。これにより、燃料改質触媒の温度低下が抑制され、改質ガス生成量の減少を防止することができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、燃料改質触媒の温度に応じて、燃料改質触媒への水供給量を適切に制御することができる。このため、触媒劣化を確実に抑制することができるとともに、水添加による改質ガス生成量増大効果を確実に発揮させることができる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態１においては、燃料改質触媒の温度を温度センサ２６によって直接に検出するようにしているが、本発明では、エンジン１０の運転状態に基づいて燃料改質触媒の温度を推定したり、あるいは排気ガス温度に基づいて燃料改質触媒の温度を推定したりしてもよい。
【００４６】
また、上述した実施の形態１においては、排気ガス導入路２８および改質ガス導管３８が前記第１の発明における「排気還流経路」に、燃料添加インジェクタ３０が前記第１の発明における「燃料供給装置」に、水添加インジェクタ３６、水タンク４４および水通路４６が前記第１の発明における「水供給装置」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、図３に示すルーチンの処理を実行することにより前記第１および第３の発明における「水供給量制御手段」が、上記ステップ１０２の処理を実行することにより前記第２の発明における「要求水量算出手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより前記第２の発明における「補正手段」が、それぞれ実現されている。
【００４７】
実施の形態２．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【００４８】
図４は、本発明の実施の形態２のシステム構成を示す図である。図４に示すように、本実施形態では、水タンク４４から水添加インジェクタ３６へ送水する水通路４６の一部が、排気通路１４の内部に挿通されている。これにより、水添加インジェクタ３６へ送られる水を、排気ガスの熱によって予め加熱することができる。よって、水添加インジェクタ３６から噴射される水の温度を高くすることができる。それゆえ、改質室２４の燃料改質触媒の温度が比較的低い場合であっても、燃料改質触媒の温度低下をより確実に抑制することができる。このため、改質ガス生成量を十分に増加させることができる。
【００４９】
なお、水添加インジェクタ３６へ送られる水を加熱する方法としては、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、ヒータを設けて加熱するようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、二種以上の燃料を混合した混合燃料が用いられるものとする。以下の説明では、ガソリンとアルコール（本実施形態ではエタノールとする）との混合燃料が用いられるものとする。
【００５１】
燃料タンク３４には、燃料の混合比（本実施形態では、アルコール濃度）を検出する燃料性状センサ４８が取り付けられている。燃料性状センサ４８としては、例えば、燃料の誘電率あるいは光透過特性（吸光度）などを検出することによってアルコール濃度を検出する、公知のセンサを用いることができる。なお、燃料性状センサ４８は、燃料添加インジェクタ３０への燃料供給路３２の途中に設置されていてもよい。
【００５２】
エタノールの水蒸気改質反応は、次式で表すことができる。
C2H5OH＋0.4CO2＋0.6H2O＋2.3N2→3.6H2＋2.4CO＋2.3N2    …（２）
【００５３】
上記（２）式に示すように、エタノールの水蒸気改質反応においては、エタノール１モル当たり０．６モルの水が消費される。一方、前述した（１）式に示すように、ガソリンの水蒸気改質反応においては、ガソリン１モル当たり４．２モルの水が消費される。
【００５４】
このように、ガソリンとエタノールとでは、水蒸気改質反応に必要となる水の量が異なる。従って、燃料改質触媒に混合燃料が供給される場合には、その混合比に応じて、水蒸気改質反応に必要となる水の量が変化する。このため、水添加インジェクタ３６から噴射すべき最適な水の量も、燃料の混合比に応じて変化する。すなわち、水噴射量が多過ぎると、燃料改質触媒の温度低下を招いて改質ガス生成量の低下をもたらしたり、あるいは余剰の水分が吸気通路１２へ還流することによって弊害を生じたりするおそれがある。一方、水噴射量が少な過ぎると、水蒸気改質反応に必要な水分が足りなくなり、改質反応が制限されてしまうおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施形態では、燃料性状センサ４８によって検出される燃料の混合比に応じて、水添加インジェクタ３６からの水噴射量を補正することとした。具体的処理としては、前述した図３のステップ１００において、燃料性状センサ４８により検出される燃料の混合比を読み込む。続くステップ１０２では、まず、検出された燃料の混合比と、上記（１）および（２）式とに基づいて、単位量の燃料を水蒸気改質反応させるために必要な水の量が算出される。次いで、その算出値と、エンジン１０の運転状態に応じて要求される改質ガス量とに基づいて、要求水噴射量が算出される。ステップ１０４以降の処理は、実施の形態１と同様である。
【００５６】
以上のような処理によれば、燃料改質触媒に供給される混合燃料の混合比に応じて、水添加インジェクタ３６からの水噴射量を適切に補正することができる。このため、種々の混合比の混合燃料が使用される場合であっても、水噴射量の過多あるいは過少による上述したような弊害を確実に防止することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、混合燃料の混合比を燃料性状センサ４８によって直接に検出するようにしているが、本発明では、混合燃料の混合比を、学習制御（例えば、空燃比フィードバック制御の学習値）に基づく推定等によって取得するようにしてもよい。
【００５８】
上述した実施の形態２においては、排気通路１４内に挿通された部分の水通路４６が前記第６の発明における「加熱装置」に、燃料性状センサ４８が前記第４の発明における「燃料混合比取得手段」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、燃料の混合比に基づいて上記のように水噴射量を算出することにより前記第４の発明における「水供給量制御手段」が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】燃料改質触媒の温度と水素ガスの生成量との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２のシステム構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  排気通路
１６  スロットル弁
１８  燃料噴射装置
２０  熱交換器
２２  排気ガス流路
２４  改質室
２６  温度センサ
２８  排気ガス導入路
３０  燃料添加インジェクタ
３２  燃料供給路
３４  燃料タンク
３６  水添加インジェクタ
３８  改質ガス導管
４０  クーラ
４２  流量調整弁
４４  水タンク
４６  水通路
４８  燃料性状センサ
５０  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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