(57)【要約】【課題】より正確に、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定することができる燃料改質装置を提供すること。【解決手段】ＥＣＵ６０に、エンジンの推定トルクと実トルクとの差の変化率より改質用燃料タンク５４に貯留されている改質用燃料の性状を判定するトルク差変化率判定部を設ける。これにより、改質触媒３２に供給された燃料の性状を判定することができる。つまり、改質触媒３２に所望の性状以外の改質用燃料が供給された場合、改質触媒３２は劣化して改質ガスの生成量が低減するため、エンジン１の実トルクが低減する虞がある。このため、改質触媒３２が理想通りに機能した場合におけるエンジン１の推定トルクと実トルクの差の変化率を見ることにより、改質触媒３２に供給された燃料の性状を判定することができる。この結果、より正確に、改質用燃料貯留手段である改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料の性状を判定することができる。【選択図】        図１
2009121387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを浄化する浄化手段と、
前記燃焼室で燃焼させる燃料である燃焼室用燃料を供給する燃焼室用燃料供給手段と、
改質させる元になる燃料である改質用燃料を前記排気ガスに対して供給する改質用燃料供給手段と、
前記改質用燃料供給手段で前記改質用燃料を供給する前記排気ガスの流れ方向における前記改質用燃料供給手段の下流側に位置しており、前記改質用燃料を前記浄化手段の熱を利用して吸熱反応させることにより前記燃焼室で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段と、
前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料を貯留する改質用燃料貯留手段と、
前記内燃機関の推定出力と前記内燃機関の実際の出力との差の変化率より前記改質用燃料貯留手段に貯留されている前記改質用燃料の性状を判定する燃料性状判定手段と、
を備えることを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
さらに、前記燃焼室用燃料供給手段で供給する前記燃焼室用燃料の供給量と前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量とに基づいて前記内燃機関の推定出力を導出する推定出力導出手段と、
前記内燃機関の運転中における実際の出力を取得する実出力取得手段と、
が設けられており、
前記燃料性状判定手段は、前記推定出力導出手段で導出した前記内燃機関の推定出力と前記実出力取得手段で取得した前記内燃機関の実際の出力との差の変化率より前記改質用燃料貯留手段に貯留されている前記改質用燃料の性状を判定することを特徴とする請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項３】
さらに、前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給時間が所定の時間より短いか否かを判定する改質用燃料供給時間判定手段が設けられており、
前記燃料性状判定手段は、前記改質用燃料の供給時間が所定の時間より短いと前記改質用燃料供給時間判定手段で判定した場合に前記改質用燃料貯留手段に貯留されている前記改質用燃料の性状を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記内燃機関はガソリンによって運転可能になっており、前記改質手段はアルコール燃料より前記改質ガスを生成可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料改質装置に関するものである。特に、この発明は、改質用燃料を噴射した排気ガスを改質触媒に流すことにより、内燃機関で燃焼可能な改質ガスを生成する燃料改質装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関では、燃費の向上や運転性能の向上などを目的として、燃料を改質して発熱量が大きい改質ガスを生成し、生成した改質ガスを内燃機関で燃焼させているものがある。例えば、特許文献１に記載のアルコール改質エンジンでは、アルコール燃料と吸入空気との混合気が流れる吸気通路と、排気ガスが流れる排気通路と、吸入空気が流れる空気通路とが設けられており、吸気通路には、アルコール燃料を噴射する燃料噴射ノズルが設けられている。また、排気通路、吸気通路、空気通路の順で横断する方向に回転しつつ各通路内を流れる流体との間で熱交換をし、さらに、燃料を改質可能なハニカムリアクタ円板が設けられている。
【０００３】
これにより、ハニカムリアクタ円板は、排気通路内を流れる排気ガスとの間で熱交換をして温度が上昇した後に吸気通路を横断するため、ハニカムリアクタ円板は吸気通路内を流れる混合気に含まれるアルコール燃料を熱分解して、改質ガスを生成することができる。このように、ハニカムリアクタ円板によって生成された改質ガスは、アルコール燃料よりも発熱量が大きくなっており、また、エンジンの運転時には、この改質ガスもエンジンの燃焼室に吸気される。従って、エンジンの運転時にアルコール燃料と共に改質ガスを燃焼させることにより、燃費の向上や運転性能の向上などを図ることができる。
【０００４】
また、従来の内燃機関では、改質用の燃料である改質用燃料より改質ガスを生成可能な改質触媒を設け、改質用燃料を噴射した排気ガスを改質触媒に流すことにより改質ガスを生成し、ＥＧＲと共に改質ガスを内燃機関に吸気させ、改質ガスを燃焼室で燃焼させているものがある。
【０００５】
例えば、特許文献２に記載の内燃機関では、Ｏ２センサなどの空燃比検出手段を設け、空燃比検出手段で検出した要求空燃比が、排気ガスを浄化する浄化触媒が必要とする要求空燃比から外れた場合には、内燃機関の要求空燃比になるように、ポート噴射弁などの機関用燃料供給手段から供給する機関用燃料の供給量のみ変更する。これにより、改質触媒で改質用燃料を改質する場合において、内燃機関の空燃比を制御する際の応答遅れを排除できる。従って、内燃機関の空燃比を迅速に、且つ、正確に浄化触媒が必要とする要求空燃比に維持できる。
【０００６】
また、特許文献３に記載の内燃機関では、改質触媒の床温が所定の活性温度よりも低いときや床温が所定の活性温度境界域になったときに、各気筒をリーン燃焼させると共に改質用燃料を噴射している。これにより、酸素雰囲気のリーンの排気ガスと改質用燃料とが酸化反応を起こす、即ち燃焼するため、改質触媒の床温を上昇させることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１４５５５９号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２３５５号公報
【特許文献３】特開２００６−５７６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、内燃機関に備えられる燃料改質装置では、改質手段である改質触媒の被毒を低減するために、改質用燃料と燃焼室で燃焼させる燃料である燃焼室用燃料とを異ならせているものがある。つまり、燃焼室ではガソリンを燃焼させるのに対し、改質用燃料はガソリンが改質触媒に流れることに起因してガソリンに含まれる硫黄成分によって改質触媒が被毒することを低減するために、改質用燃料にアルコール燃料を用いているものがある。
【０００９】
このように改質用燃料として、燃焼室用燃料と性状が異なる燃料を用いることにより、改質触媒の被毒を低減することができるが、改質用燃料を貯留するタンク等の改質用燃料貯留手段に、燃焼室用燃料であるガソリン等が貯留された場合、改質触媒の被毒を低減できない虞がある。このため、このような改質用燃料貯留手段に燃焼室用燃料が貯留された場合における不具合を抑制するためには、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定するのが好ましい。
【００１０】
改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定する手法としては、改質用燃料と燃焼室用燃料とでは密度が異なっているため、改質用燃料を供給するインジェクタ等の改質用燃料供給手段によって燃焼室用燃料を供給した場合、空気と燃料との混合比が最適な混合比から大きくずれた状態になる。つまり、排気経路に空燃比を検出する空燃比検出手段を設け、空燃比検出手段で検出した空燃比がリッチの場合には、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料は燃焼室用燃料であると判定することができる。
【００１１】
しかし、空燃比検出手段の検出結果によって改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定した場合、改質用燃料供給手段の故障と判別できない虞がある。即ち、改質用燃料供給手段が故障していた場合、改質用燃料供給手段を制御する制御信号自体は正常でも改質用燃料供給手段は改質用燃料を多く供給する虞があるが、この場合、空燃比検出手段は検出する空燃比の検出結果は、リッチであるとの検出をする。
【００１２】
このため、空燃比検出手段の検出結果に基づいて改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定した場合、改質用燃料貯留手段に燃焼室用燃料が貯留されることに起因する空燃比のリッチと、空燃比検出手段が故障することに起因する空燃比のリッチとの判別がつかないため、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定するのが困難になる虞があった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より正確に、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定することができる燃料改質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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る燃料改質装置は、車両に搭載される内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを浄化する浄化手段と、前記燃焼室で燃焼させる燃料である燃焼室用燃料を供給する燃焼室用燃料供給手段と、改質させる元になる燃料である改質用燃料を前記排気ガスに対して供給する改質用燃料供給手段と、前記改質用燃料供給手段で前記改質用燃料を供給する前記排気ガスの流れ方向における前記改質用燃料供給手段の下流側に位置しており、前記改質用燃料を前記浄化手段の熱を利用して吸熱反応させることにより前記燃焼室で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段と、前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料を貯留する改質用燃料貯留手段と、前記内燃機関の推定出力と前記内燃機関の実際の出力との差の変化率より前記改質用燃料貯留手段に貯留されている前記改質用燃料の性状を判定する燃料性状判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明では、内燃機関の推定出力と内燃機関の実際の出力との差の変化率より改質用燃料貯留手段に貯留されている改質用燃料の性状を判定しているため、より正確に改質手段に供給された燃料の性状を判定することができる。つまり、改質手段に所望の性状以外の改質用燃料が供給された場合、改質手段は劣化する虞があり、この場合、改質手段は改質ガスの生成量が低減するため、燃焼室で燃焼させる改質ガスが低減することに起因して内燃機関の実際に出力が低減する虞がある。このため、改質手段が理想通りに機能した場合における内燃機関の推定出力と内燃機関の実際の出力との差の変化率を見ることにより、改質手段に供給された燃料の性状を判定することができる。この結果、より正確に、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定することができる。
【００１６】
また、この発明に係る燃料改質装置は、さらに、前記燃焼室用燃料供給手段で供給する前記燃焼室用燃料の供給量と前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量とに基づいて前記内燃機関の推定出力を導出する推定出力導出手段と、前記内燃機関の運転中における実際の出力を取得する実出力取得手段と、が設けられており、前記燃料性状判定手段は、前記推定出力導出手段で導出した前記内燃機関の推定出力と前記実出力取得手段で取得した前記内燃機関の実際の出力との差の変化率より前記改質用燃料貯留手段に貯留されている前記改質用燃料の性状を判定することを特徴とする。
【００１７】
この発明では、燃焼室用燃料供給手段で供給する燃焼室用燃料の供給量と改質用燃料供給手段で供給する改質用燃料の供給量とに基づいて内燃機関の推定出力を導出する推定出力導出手段を備えているため、より正確に内燃機関の推定出力を導出することができる。このため、より正確に内燃機関の推定出力と実際の出力との差の変化率を見ることができる。より正確に、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定することができる。
【００１８】
また、この発明に係る燃料改質装置は、さらに、前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給時間が所定の時間より短いか否かを判定する改質用燃料供給時間判定手段が設けられており、前記燃料性状判定手段は、前記改質用燃料の供給時間が所定の時間より短いと前記改質用燃料供給時間判定手段で判定した場合に前記改質用燃料貯留手段に貯留されている前記改質用燃料の性状を判定することを特徴とする。
【００１９】
この発明では、改質用燃料供給手段で供給する改質用燃料の供給時間が所定の時間より短いか否かを判定する改質用燃料供給時間判定手段が設けられているため、まず、この改質用燃料供給時間判定手段によって改質用燃料貯留手段に貯留されている改質用燃料の性状を判定することができる。即ち、燃料の供給時間は燃料の性状により異なるため、この供給時間を判定することにより燃料の性状を判定することができる。さらに、改質用燃料の供給時間が所定の時間より短いと改質用燃料供給時間判定手段で判定した場合に改質用燃料貯留手段に貯留されている改質用燃料の性状を判定することにより、改質用燃料の性状を二段階に分けて判定することができる。このように二段階に分けて判定することにより、改質用燃料供給時間判定手段での判定が、燃料性状判定手段での判定と異なっていた場合、改質用燃料供給手段には故障が発生していると判定することができる。この結果、より正確に、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定することができると共に、改質用燃料供給手段の故障の判定を行うことができる。
【００２０】
また、この発明に係る燃料改質装置は、前記内燃機関はガソリンによって運転可能になっており、前記改質手段はアルコール燃料より前記改質ガスを生成可能に設けられていることを特徴とする。
【００２１】
この発明では、内燃機関はガソリンによって運転可能になっており、改質手段はアルコール燃料より改質ガスを生成可能に設けられているが、ガソリンには硫黄成分が含まれているため、改質手段にガソリンが供給された場合、改質手段による改質ガスの生成量は大幅に低下する。このため、このように内燃機関はガソリンによって運転可能になっている場合に、より正確に改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定することにより、より確実に内燃機関の運転性能の低下を抑制できる。この結果、より確実に内燃機関の運転性能を確保することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る燃料改質装置は、より正確に、改質用燃料貯留手段に貯留されている燃料の性状を判定することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る燃料改質装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２４】
図１は、実施例に係る燃料改質装置を備えるエンジンの全体構成図である。同図に示す燃料改質装置５は、内燃機関であるエンジン１に備えられている。このエンジン１は、駆動手段として当該エンジン１とモータ２とが用いられるハイブリッド装置により走行する車両（図示省略）に備えられている。このため、エンジン１は動力分割機構３を介してモータ２と接続されている。モータ２は、車両に搭載されるバッテリ（図示省略）から供給される電気によって作動可能になっており、また、エンジン１の出力や車両の減速時のエネルギーより発電を行い、バッテリに供給してバッテリに充電可能に設けられている。また、動力分割機構３は、車両の運転状態に応じてエンジン１の出力とモータ２の出力とを適宜車両の運転時の駆動力として駆動輪（図示省略）に伝達したり、エンジン１の出力をモータ２に伝達したりする。
【００２５】
モータ２には、このようにエンジン１の出力が伝達可能になっており、これによりモータ２は、エンジン１運転中における実際の出力である実トルクを検出可能になっている。このため、モータ２は、車両の駆動手段として設けられているのみでなく、エンジン１の実トルクを検出可能な実トルク検出手段としても設けられている。
【００２６】
また、燃料改質装置５が備えられているエンジン１は、それぞれ燃焼室８を有する４つの気筒（図示省略）が直列に配置されている。また、このエンジン１には、燃焼室８に連通すると共に燃焼室８に吸入される空気が流れる通路である吸気通路１０と、燃焼室８で燃料を燃焼させた後、燃焼室８から排出される排気ガスが流れる排気通路２０とが接続されている。これらの吸気通路１０と排気通路２０とは、燃焼室８の数に合わせてそれぞれ４つの通路に分岐しており、分岐した通路が４つの燃焼室８に対応し、燃焼室８に連通してエンジン１に接続されている。
【００２７】
この吸気通路１０と排気通路２０とのうち吸気通路１０には、エンジン１の運転時に燃焼室８に対してエンジン１の運転に用いる燃料である燃焼室用燃料を供給可能な燃焼室用燃料供給手段である燃焼室用燃料インジェクタ１１が配設されている。この燃焼室用燃料インジェクタ１１は、燃焼室８に接続された吸気通路１０内に、エンジン１の運転時に燃焼室用燃料を噴射することにより、燃焼室８に対して燃焼室用燃料を供給可能に設けられている。この燃焼室用燃料インジェクタ１１には、当該燃焼室用燃料インジェクタ１１で噴射する燃焼室用燃料の噴射量を検出可能な燃焼室用燃料供給量検出手段である燃焼室用燃料噴射量センサ２７が接続されている。
【００２８】
また、吸気通路１０を流れる空気の流れ方向における燃焼室用燃料インジェクタ１１の上流側には、吸気通路１０内を開閉可能なスロットルバルブ１２が配設されており、スロットルバルブ１２のさらに上流側には、吸気通路１０内を流れる空気の流量を検出可能なエアフロメータ１３が設けられている。このように形成される吸気通路１０の入口には、吸気通路１０に流入する空気中の埃などの不純物を除去するエアクリーナ１４が設けられている。
【００２９】
また、排気通路２０には、排気ガスの成分を検出可能な排気ガス成分検出手段であるＯ２センサ３５が設けられており、さらに、排気ガスを浄化し、且つ、改質用燃料の改質を行う触媒部３０が備えられている。この触媒部３０には、排気ガスを浄化する浄化手段である浄化触媒３１が内設されている。さらに、触媒部３０には、改質用の燃料である改質用燃料より、燃焼室８で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段である改質触媒３２が内設されている。この改質触媒３２は、触媒部３０に内設される浄化触媒３１の周囲に配設されており、例えばロジウム系の触媒が用いられている。また、触媒部３０には、浄化触媒３１の温度を検出可能な浄化手段温度検出手段である浄化触媒温度センサ３６が備えられている。
【００３０】
また、排気通路２０は、排気通路２０内を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部３０の上流で通路が分岐しており、分岐した通路のうち、一方の通路は排気通路２０の主となる通路である排気主通路２１となっている。また、排気通路２０の分岐した通路のうち、他方の通路は改質用通路２２となっている。この改質用通路２２は、一端が排気主通路２１に接続され、他端が触媒部３０に接続されている。このように形成される改質用通路２２には、改質させる元になる燃料である改質用燃料を排気ガスに対して供給可能な改質用燃料供給手段である改質用燃料インジェクタ２５が設けられている。この改質用燃料インジェクタ２５は、改質用燃料を改質用通路２２内に噴射することにより、改質用燃料を排気ガスに対して供給可能になっている。また、改質用燃料インジェクタ２５には、当該改質用燃料インジェクタ２５で噴射する改質用燃料の噴射量を検出可能な改質用燃料供給量検出手段である改質用燃料噴射量センサ２８が接続されている。
【００３１】
また、改質用燃料インジェクタ２５が設けられる改質用通路２２は、一端が排気主通路２１に接続され、他端が触媒部３０に接続されており、改質用通路２２内を流れる排気ガスは、排気主通路２１に接続されている側から触媒部３０に接続されている側に流れる。このため、改質用燃料インジェクタ２５は、改質用通路２２内を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部３０の上流側に位置している。このため、換言すると、触媒部３０に設けられる改質触媒３２は、改質用燃料インジェクタ２５で改質用燃料を供給する排気ガスの流れ方向における改質用燃料インジェクタ２５の下流側に位置している。
【００３２】
また、触媒部３０にはＥＧＲガス通路４０が接続されており、このＥＧＲガス通路４０は、排気ガスが流れる方向において触媒部３０と吸気通路１０との間に設けられている。つまり、ＥＧＲガス通路４０は、触媒部３０と吸気通路１０とを接続している。このように設けられるＥＧＲガス通路４０は、触媒部３０からＥＧＲガス通路４０に流れた排気ガス及び改質触媒３２で生成した改質ガスが、触媒部３０側から吸気通路１０側に流れることができるように形成されている。即ち、ＥＧＲガス通路４０は、改質ガスを燃焼室８に連通する吸気通路１０に流入させることが可能な還流通路となっている。
【００３３】
また、当該ＥＧＲガス通路４０には、ＥＧＲガス通路４０を流れる排気ガスや改質ガスを冷却可能な冷却手段であるＥＧＲクーラ４１が設けられている。ＥＧＲクーラ４１は、エンジン１を循環し、当該エンジン１を搭載する車両の運転時にエンジン１を冷却する冷却媒体である冷却水（図示省略）と、排気ガス及び改質ガスとの間で熱交換を行うことができるように形成されており、排気ガス及び改質ガスは、冷却水との間で熱交換を行うことにより温度が低下する。
【００３４】
また、ＥＧＲガス通路４０には、ＥＧＲクーラ４１が設けられている部分と吸気通路１０に接続されている部分との間の部分、即ち、ＥＧＲガス通路４０における吸気通路１０に接続されている部分の近傍に、ＥＧＲガス通路４０内を開閉可能なＥＧＲガス流量調整バルブ４２が配設されている。
【００３５】
また、このように設けられるＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とは、双方の通路が接続される触媒部３０を挟んで直線状に形成されている。詳しくは、ＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とは、排気主通路２１内を流れる排気ガスの流れ方向に対して略直交する方向で触媒部３０に接続されており、さらに、ＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とは、触媒部３０に対して互いに略対向する位置に接続されている。これにより、ＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とにおける触媒部３０に接続されている部分は、触媒部３０を挟んで直線状に形成されている。
【００３６】
このように形成される排気通路２０は、排気主通路２１を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部３０の下流側にも設けられている。即ち、排気通路２０は、排気ガスの流れ方向における触媒部３０の上流側から下流側にかけて連通して形成されている。また、排気通路２０には、排気主通路２１を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部３０の下流側の位置に、排気通路２０内を流れる排気ガスの温度を検出可能な排気ガス温度検出手段である排気温度センサ３７が設けられている。
【００３７】
また、吸気通路１０に設けられた燃焼室用燃料インジェクタ１１は、エンジン１を搭載する車両に設けられ、燃焼室用燃料を貯留する燃焼室用燃料タンク５１に接続されている。この燃焼室用燃料タンク５１は、燃焼室用燃料タンク５１内の燃焼室用燃料を外部に送出可能な燃焼室用燃料フィードポンプ５２を備えており、燃焼室用燃料タンク５１内の燃焼室用燃料は、この燃焼室用燃料フィードポンプ５２によって燃焼室用燃料インジェクタ１１に供給可能に設けられている。なお、実施例に係る燃料改質装置５では、燃焼室用燃料タンク５１に貯留される燃焼室用燃料、即ち、エンジン１の運転に用いられる燃料は、ガソリンが用いられている。
【００３８】
同様に、改質用通路２２に設けられた改質用燃料インジェクタ２５は、改質用燃料を貯留する改質用燃料タンク５４に接続されている。この改質用燃料タンク５４は、改質用燃料タンク５４内の改質用燃料を外部に送出可能な改質用燃料フィードポンプ５５を備えており、改質用燃料タンク５４内の改質用燃料は、この改質用燃料フィードポンプ５５によって改質用燃料インジェクタ２５に供給可能に設けられている。なお、実施例に係る燃料改質装置５では、改質用燃料タンク５４に貯留される改質用燃料、即ち、改質触媒３２で改質される改質用燃料は、アルコール燃料となっている。
【００３９】
また、これらの燃焼室用燃料タンク５１と改質用燃料タンク５４とには、双方の内部同士を連通可能に設けられた通路であるタンク間通路５７が接続されており、このタンク間通路５７には、改質用燃料貯留手段内燃料移送手段である移送ポンプ５８が設けられている。この移送ポンプ５８は、少なくとも改質用燃料タンク５４内の燃料を、タンク間通路５７を介して燃焼室用燃料タンク５１内に移送可能に設けられている。
【００４０】
また、実施例に係る燃料改質装置５が搭載される車両の室内には、車両運転時における各種警告情報を車両の運転者に通知する警告装置８０が設けられている。この警告装置８０は、少なくとも改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１に移送することと、改質用燃料インジェクタ２５が故障していることとを運転者に通知可能に設けられている。また、警告装置８０は、運転者への通知の手段として複数の警告灯（図示省略）を有しており、この警告灯を点灯させることにより、各種警告情報を運転者に通知する。なお、警告装置８０での運転者への通知の手段は、警告灯以外の手段でもよく、例えば音声や警告音により通知したり、カーナビゲーションシステム（図示省略）が有するディスプレイ装置で文字情報を表示することによって通知したりしてもよい。
【００４１】
これらの燃焼室用燃料インジェクタ１１及び改質用燃料インジェクタ２５、スロットルバルブ１２、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２、エアフロメータ１３、燃焼室用燃料噴射量センサ２７、改質用燃料噴射量センサ２８、Ｏ２センサ３５、浄化触媒温度センサ３６、排気温度センサ３７、移送ポンプ５８、警告装置８０は、車両に搭載されると共に車両の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０に接続されており、ハイブリッド装置が有するモータ２もＥＣＵ６０に接続されている。
【００４２】
図２は、図１に示す燃料改質装置の要部構成図である。ＥＣＵ６０には、処理部６１、記憶部７７及び入出力部７８が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ６０に接続されている燃焼室用燃料インジェクタ１１及び改質用燃料インジェクタ２５、スロットルバルブ１２、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２、エアフロメータ１３、燃焼室用燃料噴射量センサ２７、改質用燃料噴射量センサ２８、Ｏ２センサ３５、浄化触媒温度センサ３６、排気温度センサ３７、移送ポンプ５８、警告装置８０、モータ２は、入出力部７８に接続されており、入出力部７８は、これらのスロットルバルブ１２や燃焼室用燃料噴射量センサ２７等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部７７には、実施例に係る燃料改質装置５を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部７７は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００４３】
また、処理部６１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、スロットルバルブ１２の開閉の制御が可能なスロットルバルブ制御部６２と、エアフロメータ１３での検出結果より運転中のエンジン１の吸入空気量を取得可能な吸入空気量取得部６３と、を有している。
【００４４】
また、処理部６１は、燃焼室用燃料インジェクタ１１を制御することにより燃焼室用燃料インジェクタ１１から噴射する燃焼室用燃料の噴射量を制御可能な燃焼室用燃料供給手段制御手段である燃焼室用燃料噴射量制御部６４と、改質用燃料インジェクタ２５を制御することにより改質用燃料インジェクタ２５から噴射する改質用燃料の噴射量を制御可能な改質用燃料供給手段制御手段である改質用燃料噴射量制御部６５と、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２の開閉の制御が可能なＥＧＲガス流量調整バルブ制御部６６と、を有している。
【００４５】
また、処理部６１は、改質用燃料インジェクタ２５での改質用燃料の噴射時間である改質インジェクタ噴射時間が、改質用燃料がアルコール燃料の場合における改質インジェクタ噴射時間よりも短いか否かを判定する改質用燃料供給時間判定手段である改質インジェクタ噴射時間判定部６７と、燃焼室用燃料噴射量センサ２７での検出結果より、燃焼室用燃料インジェクタ１１から噴射する燃焼室用燃料の噴射量を取得する燃焼室用燃料供給量取得手段である燃焼室用燃料噴射量取得部６８と、改質用燃料噴射量センサ２８での検出結果より、改質用燃料インジェクタ２５から噴射する改質用燃料の噴射量を取得する改質用燃料供給量取得手段である改質用燃料噴射量取得部６９と、を有している。
【００４６】
また、処理部６１は、燃焼室用燃料噴射量取得部６８で取得した燃焼室用燃料の噴射量と改質用燃料噴射量取得部６９で取得した改質用燃料の噴射量とに基づいてエンジン１の運転中における推定出力を導出する、即ち、推定トルクを算出する推定出力導出手段である推定トルク算出部７０と、動力分割機構３を介してエンジン１の出力が伝達されたモータ２による検出結果より、エンジン１の運転中における実際の出力である実トルクを取得する実出力取得手段である実トルク取得部７１と、を有している。
【００４７】
また、処理部６１は、推定トルク算出部７０で取得した推定トルクと実トルク取得部７１で取得した実トルクとより、エンジン１を継続して運転をした場合における推定トルクの変化率と実トルクの変化率との差であるトルク差変化率を取得するトルク差変化率取得手段であるトルク差変化率取得部７２と、トルク差変化率取得部７２で取得したトルク差変化率が、改質用燃料に所望の性状以外の燃料が用いられているか否かの基準となる所定のトルク差変化率よりも大きいか否かを判定するトルク差変化率判定手段であるトルク差変化率判定部７３と、車両の室内に設けられた警告装置８０の制御が可能な警告装置制御手段である警告装置制御部７４と、移送ポンプ５８の制御が可能な移送ポンプ制御手段である移送ポンプ制御部７５と、を有している。
【００４８】
ＥＣＵ６０によって制御される燃料改質装置５の制御は、例えば、排気温度センサ３７などによる検出結果に基づいて、処理部６１が上記コンピュータプログラムを当該処理部６１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてＥＧＲガス流量調整バルブ４２などを作動させることにより制御する。その際に処理部６１は、適宜記憶部７７へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように燃料改質装置５を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ６０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００４９】
この実施例に係る燃料改質装置５は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例に係る燃料改質装置５が搭載される車両は、運転時には車両の室内に設けられるアクセルペダル（図示省略）の開度に応じて、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するスロットルバルブ制御部６２がスロットルバルブ１２の開度を制御する。これにより、吸気通路１０にはスロットルバルブ１２の開度に応じた空気が流れる。吸気通路１０に空気が流れた場合、この空気の流量をエアフロメータ１３で検出し、エアフロメータ１３での検出結果をＥＣＵ６０の処理部６１が有する吸入空気量取得部６３で取得する。
【００５０】
吸入空気量取得部６３で取得した吸入空気量は、アクセルペダルの開度などの運転状態に関する情報と共にＥＣＵ６０の処理部６１が有する燃焼室用燃料噴射量制御部６４に伝達され、伝達された運転状態に関する情報に応じて燃焼室用燃料噴射量制御部６４によって燃焼室用燃料インジェクタ１１を制御し、燃焼室用燃料インジェクタ１１を作動させる。エンジン１の運転時には、燃焼室用燃料インジェクタ１１には、燃焼室用燃料タンク５１が備える燃焼室用燃料フィードポンプ５２によって燃焼室用燃料タンク５１内の燃焼室用燃料が供給されるため、燃焼室用燃料噴射量制御部６４が燃焼室用燃料インジェクタ１１を作動させることにより、燃焼室用燃料インジェクタ１１は、燃焼室用燃料噴射量制御部６４での制御に応じた燃焼室用燃料を吸気通路１０内に噴射する。
【００５１】
このように、吸気通路１０内に対して燃焼室用燃料インジェクタ１１から燃焼室用燃料を噴射することにより、噴射した燃焼室用燃料は吸気通路１０内を流れる空気と混合し、混合気となって吸気通路１０内を流れる。吸気通路１０内を流れる混合気は、分岐して形成される吸気通路１０に沿って分岐し、エンジン１が有する４つの燃焼室８に吸入される。
【００５２】
燃焼室８に吸入された混合気は、燃焼室８を有するそれぞれの気筒の燃焼行程で混合気中の燃焼室用燃料が燃焼し、燃焼後の排気ガスは、排気行程で燃焼室８内から排気通路２０に流出する。排気通路２０に排気ガスが流れた場合、排気ガスの大部分は排気通路２０の排気主通路２１を通り、触媒部３０に流れて触媒部３０に設けられる浄化触媒３１に流れる。浄化触媒３１に流れた排気ガスは浄化触媒３１によって浄化され、排気ガスの流れ方向における触媒部３０の下流側に位置する排気通路２０に流れて大気に放出される。また、このように排気ガスが浄化触媒３１を通過する際には、浄化触媒３１には排気ガスの熱が伝達されるため、浄化触媒３１は、排気ガスの熱により温度が上昇する。
【００５３】
一方、排気通路２０を流れる排気ガスのうち、一部の排気ガスは改質用通路２２に流れる。改質用通路２２には、このように一部の排気ガスが流れるが、この改質用通路２２には改質用燃料インジェクタ２５が設けられている。改質用燃料インジェクタ２５は、改質用通路２２内を流れる排気ガスに対して改質用燃料を噴射可能に設けられており、その噴射量は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する改質用燃料噴射量制御部６５によって制御可能に設けられている。つまり、改質用燃料噴射量制御部６５は改質用燃料インジェクタ２５を制御することにより改質用燃料インジェクタ２５を作動させることができるが、この改質用燃料インジェクタ２５には、改質用燃料タンク５４が備える改質用燃料フィードポンプ５５によって改質用燃料タンク５４内の改質用燃料が供給される。このため、改質用燃料噴射量制御部６５が改質用燃料インジェクタ２５を作動させることにより、改質用燃料インジェクタ２５は、改質用燃料噴射量制御部６５での制御に応じた改質用燃料を改質用通路２２内に噴射する。
【００５４】
改質用燃料噴射量制御部６５によって制御されることにより改質用燃料インジェクタ２５が改質用燃料を噴射した場合、改質用燃料は改質用通路２２を流れる排気ガスと混合し、混合した状態で触媒部３０に流入する。このように、改質用燃料と混合した状態で触媒部３０に流入した排気ガスは、触媒部３０に設けられている改質触媒３２を通過する。
【００５５】
ここで、改質触媒３２は、浄化触媒３１の周囲に配設されて浄化触媒３１と一体となって触媒部３０に内設されているが、浄化触媒３１は、排気主通路２１から流れる排気ガスの熱が伝達されることにより、温度が高くなっている。このため、このように温度が高くなった浄化触媒３１の熱は改質触媒３２に伝達され、改質触媒３２の温度も上昇する。これにより、改質用燃料と混合した排気ガスが改質触媒３２を通過する際には、改質触媒３２は、排気ガスに熱を与えながら、改質用燃料が混合した排気ガスを改質し、改質ガスを生成する。
【００５６】
つまり、改質触媒３２は、浄化触媒３１を介して排気ガスの熱が伝達されることにより温度が上昇するが、改質触媒３２の作用で排気ガス及び改質用燃料を改質する際には、この熱を利用し、吸熱反応により改質する。このように、触媒部３０に内設される改質触媒３２は、浄化触媒３１が排気ガスを浄化する際に排気ガスから伝達される熱を利用して、排気ガス及び改質用燃料を改質し、改質ガスを生成可能に設けられている。この改質により生成した改質ガスは、水素や一酸化炭素を含んでおり、燃焼可能な気体となっている。
【００５７】
このように改質用燃料を改質触媒３２で改質することにより生成した改質ガス、及び改質ガスに改質されずに改質触媒３２を通過する排気ガスは、エンジン１に還流する還流ガスであるＥＧＲガスとして、ＥＧＲガス通路４０に流れる。ＥＧＲガス通路４０に流れたＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ４１を通過する。その際に、ＥＧＲクーラ４１は、ＥＧＲガスと冷却水との間で熱交換を行わせる。これにより、ＥＧＲガスは、温度が低下する。
【００５８】
ＥＧＲクーラ４１によって温度が低下したＥＧＲガスは、さらにＥＧＲガス通路４０を流れ、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２の方向に向かう。このＥＧＲガス流量調整バルブ４２は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するＥＧＲガス流量調整バルブ制御部６６によって制御可能に設けられており、ＥＧＲガス流量調整バルブ制御部６６は、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２を制御することによりＥＧＲガス流量調整バルブ４２の開度を調整する。
【００５９】
ここで、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２が設けられるＥＧＲガス通路４０は、吸気通路１０に接続されているが、吸気通路１０内を流れる空気とＥＧＲガス通路４０内を流れるＥＧＲガスとでは、ＥＧＲガス通路４０内を流れるＥＧＲガスの方が、吸気通路１０内を流れる空気よりも圧力が高くなっている。このため、吸気通路１０とＥＧＲガス通路４０とが連通した状態では、ＥＧＲガス通路４０内を流れるＥＧＲガスは、吸気通路１０内に流入する。
【００６０】
従って、ＥＧＲガス流量調整バルブ制御部６６によってＥＧＲガス流量調整バルブ４２を制御し、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２の開度を大きくした場合には、ＥＧＲガス通路４０内を流れるＥＧＲガスの吸気通路１０内への流入量は多くなり、ＥＧＲガス流量調整バルブ４２の開度を小さくした場合には、吸気通路１０内へのＥＧＲガスの流入量は少なくなる。
【００６１】
吸気通路１０には、このようにＥＧＲガス流量調整バルブ４２の開度に応じた量のＥＧＲガスが流れるが、このＥＧＲガスには改質ガスが含まれており、さらに改質ガスには、水素や一酸化炭素などの燃焼可能なガスが含まれている。このため、ＥＧＲガスが流入した燃焼室８で燃料が燃焼する場合には、燃料と共に改質ガスも燃焼する。特に、水素は急速燃焼をするガスであるため、水素が燃焼をする際には、燃焼室８の水素は急速な燃焼速度で燃焼する。
【００６２】
また、これらのように燃焼室８で燃焼する改質ガスは、エンジン１の運転に用いられる燃焼室用燃料であるガソリンよりも発熱量が高いため、改質ガスが燃焼した際には、エンジン１の出力は増加する。従って、ＥＧＲガスに含まれる改質ガスを燃焼させる場合において、エンジン１の出力を一定にする場合には、改質ガスを燃焼させない場合と比較してスロットルバルブ１２は閉じ、燃焼室用燃料インジェクタ１１から噴射する燃焼室用燃料の噴射量を低減させる。
【００６３】
また、エンジン１の運転時には、Ｏ２センサ３５の検出結果などエンジン１の運転状態に応じて、燃焼室用燃料インジェクタ１１から噴射する燃焼室用燃料の噴射量や、改質用燃料インジェクタ２５から噴射する改質用燃料の噴射量を制御する。この制御のうち、燃焼室用燃料の噴射量の制御はＥＣＵ６０の処理部６１が有する燃焼室用燃料噴射量制御部６４で行い、燃焼室用燃料インジェクタ１１による燃焼室用燃料の噴射時間を燃焼室用燃料噴射量制御部６４で制御することにより、噴射量を制御する。同様に、改質用燃料の噴射量の制御はＥＣＵ６０の処理部６１が有する改質用燃料噴射量制御部６５で行い、改質用燃料インジェクタ２５による改質用燃料の噴射時間を改質用燃料噴射量制御部６５で制御することにより、噴射量を制御する。
【００６４】
即ち、Ｏ２センサ３５での検出結果が、排気ガス中の酸素が多いことを示している場合には、燃焼室８に吸入される混合気の空気と燃料との重量比である空燃比がリーンであることを示しており、燃焼室用燃料の噴射時間や改質用燃料の噴射時間が短いことを示している。反対に、Ｏ２センサ３５での検出結果が、排気ガス中の酸素が少ないことを示している場合には、空燃比がリッチであることを示しており、燃焼室用燃料の噴射時間や改質用燃料の噴射時間が長いことを示している。
【００６５】
燃焼室用燃料噴射量制御部６４や改質用燃料噴射量制御部６５では、このようにＯ２センサ３５での検出結果に応じて燃焼室用燃料インジェクタ１１や改質用燃料インジェクタ２５の噴射時間を制御することにより、燃焼室用燃料や改質用燃料の噴射量を制御する。
【００６６】
また、エンジン１の運転時には、改質触媒３２にガソリンが供給された場合、ガソリンに含まれる硫黄成分により改質触媒３２が被毒し、改質触媒３２による改質ガス生成の性能が低下する虞があるため、改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料の性状を判定する。具体的には、燃料の噴射時間は燃料の性状によっても異なっており、アルコール燃料よりもガソリンの方が密度が高いため、噴射時間はアルコール燃料よりもガソリンの方が短くなることに着目し、改質用燃料インジェクタ２５の噴射時間が所定の噴射時間以上である場合には、改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料はアルコール燃料であると判定する。この場合、エンジン１は通常運転を続ける。
【００６７】
図３は、推定トルクと実トルクとの差の変化率を示す説明図である。同図における横軸はエンジン１の運転時間を示しており、縦軸は推定トルクと実トルクとの差の大きさを示している。改質触媒３２がガソリンの硫黄成分によって被毒した場合、改質ガスの生成量が低下するため、エンジン１のトルクも低下する。このため、改質触媒３２がガソリンの硫黄成分によって被毒した場合には、エンジン１の運転時における実際のトルクである実トルクは、エンジン１の運転時における推定トルクよりも小さくなる。また、この推定トルクと実トルクとの差は、エンジン１の運転時間が経過するに従って大きくなる。
【００６８】
例えば、改質用燃料にアルコール燃料が用いられている場合には、改質触媒３２は被毒による劣化が少ないため、推定トルクと実トルクとの差は小さくなる。このため、この場合には推定トルクと実トルクとの差の変化率は小さいため、図３のアルコール時トルク差変化率８５で示すように、エンジン１の運転時間が経過した場合でも、推定トルクと実トルクとの差はあまり大きくならない。
【００６９】
これに対し、改質用燃料にガソリンが用いられている場合には、改質触媒３２は被毒による劣化が大きくなるため、推定トルクと実トルクとの差は大きくなる。このため、この場合には推定トルクと実トルクとの差の変化率は大きくなるため、図３のガソリン時トルク差変化率８６で示すように、推定トルクと実トルクとの差は大きくなり、改質用燃料にアルコール燃料が用いられている場合と比較して推定トルクと実トルクとの差は大幅に大きくなる。
【００７０】
改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料の性状は、このように推定トルクと実トルクとの差によっても判定することができる。この判定により、改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料がガソリンであると判定した場合には、改質用燃料の噴射を停止し、移送ポンプ５８を作動させて改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１に移送する。また、これにより改質ガスがエンジン１に供給されなくなるため、これと同時に警告装置８０によってこれらの旨を車両の運転者に通知する。
【００７１】
また、改質用燃料インジェクタ２５の噴射時間は所定の噴射時間よりも短く、改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料はガソリンであることを示している場合において、推定トルクと実トルクとの差の変化率が小さい場合には、改質用燃料インジェクタ２５から実際に噴射しているのはアルコール燃料であり、改質用燃料インジェクタ２５が故障している虞がある。このため、この場合には、改質用燃料の噴射を停止し、改質用燃料インジェクタ２５が故障している旨を警告装置８０によって車両の運転者に通知する。
【００７２】
図４は、実施例に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例に係る燃料改質装置５の制御方法、即ち、当該燃料改質装置５の処理手順について説明する。実施例に係る燃料改質装置５の処理手順では、まず、改質インジェクタ噴射時間＜τａｌであるかを判定する（ステップＳＴ１０１）。この判定は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する改質インジェクタ噴射時間判定部６７で行う。この改質インジェクタ噴射時間判定部６７で判定される改質用燃料インジェクタ２５での改質用燃料の噴射時間である改質インジェクタ噴射時間は、Ｏ２センサ３５などによる検出結果に応じてＥＣＵ６０の処理部６１が有する改質用燃料噴射量制御部６５で導出される。改質用燃料インジェクタ２５は、改質用燃料噴射量制御部６５で制御されることにより、この改質インジェクタ噴射時間で改質用燃料を噴射する。
【００７３】
ここで、改質インジェクタ噴射時間は、改質用燃料の性状に応じて異なっており、アルコール燃料の密度はガソリンの密度よりも小さいため、ガソリンを改質用燃料インジェクタ２５で噴射する場合における燃焼インジェクタ噴射時間よりも、アルコール燃料を改質用燃料インジェクタ２５で噴射する場合における燃焼インジェクタ噴射時間の方が長くなっている。改質インジェクタ噴射時間判定部６７は、改質用燃料噴射量制御部６５で導出した改質インジェクタ噴射時間が、改質用燃料がアルコール燃料の場合における改質インジェクタ噴射時間であるτａｌより短いか否かを判定する。なお、この判定に用いる閾値であり、且つ、改質用燃料がアルコール燃料の場合における改質インジェクタ噴射時間の基準となる時間であるτａｌは、予めＥＣＵ６０の記憶部７７に記憶されている。
【００７４】
改質インジェクタ噴射時間判定部６７での判定（ステップＳＴ１０１）により、改質インジェクタ噴射時間はτａｌより短くはない、即ち、改質インジェクタ噴射時間はτａｌ以上であると判定された場合には、通常運転を行う（ステップＳＴ１０２）。つまり、改質インジェクタ噴射時間はτａｌ以上であると判定された場合には、改質用燃料インジェクタ２５から噴射される改質用燃料、及び改質用燃料タンク５４に貯留されている改質用燃料はアルコール燃料であることを示している。このため、改質インジェクタ噴射時間はτａｌ以上であると判定された場合には燃料改質装置５を通常運転で制御し、改質用燃料としてアルコール燃料を噴射して改質触媒３２で改質ガスを生成して燃焼室８で燃焼させる。燃料改質装置５を通常運転で制御した後は、この処理手順から抜け出る。
【００７５】
これに対し、改質インジェクタ噴射時間判定部６７での判定（ステップＳＴ１０１）により、改質インジェクタ噴射時間はτａｌより短いと判定された場合には、燃焼室用燃料の噴射量と改質用燃料の噴射量とを取得する（ステップＳＴ１０３）。この取得は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する燃焼室用燃料噴射量取得部６８と改質用燃料噴射量取得部６９とにより取得する。この燃焼室用燃料噴射量取得部６８と改質用燃料噴射量取得部６９とにより取得する燃焼室用燃料の噴射量と改質用燃料の噴射量とのうち、燃焼室用燃料の噴射量は、燃焼室用燃料噴射量センサ２７での検出結果が燃焼室用燃料噴射量取得部６８に伝達され、燃焼室用燃料噴射量取得部６８で取得する。また、改質用燃料の噴射量は、改質用燃料噴射量センサ２８での検出結果が改質用燃料噴射量取得部６９に伝達され、改質用燃料噴射量取得部６９で取得する。
【００７６】
次に、エンジン１の推定トルクを算出する（ステップＳＴ１０４）。この推定トルクは、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する推定トルク算出部７０で算出する。推定トルク算出部７０でエンジン１の推定トルクを算出する際には、まず、燃焼室用燃料噴射量取得部６８で取得した燃焼室用燃料の噴射量と改質用燃料噴射量取得部６９で取得した改質用燃料の噴射量とが推定トルク算出部７０に伝達される。推定トルク算出部７０は、これらの燃焼室用燃料の噴射量と改質用燃料の噴射量とに基づいて推定トルクを算出する。即ち、燃焼室用燃料の噴射量より燃焼室用燃料であるガソリンの供給量を得ることができ、改質用燃料の噴射量より改質ガスの供給量を得ることができるため、推定トルク算出部７０は、これらのガソリンと改質ガスとを燃焼室８で燃焼させた際にエンジン１が発生することができるトルクを推定トルクとして算出する。
【００７７】
次に、エンジン１の実トルクを取得する（ステップＳＴ１０５）。この実トルクは、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する実トルク取得部７１で取得する。ここで、エンジン１は、動力分割機構３を介してモータ２と接続されている。このため、エンジン１の運転時には、動力分割機構３の作動状態を切り替えることによりエンジン１の出力をモータ２に伝達することができる。これにより、モータ２はエンジン１の出力を検出することができ、実トルク取得部７１は、実トルク検出手段としても設けられているこのモータ２より、エンジン１の運転時における実際のトルクである実トルクを取得する。
【００７８】
次に、トルク差変化率を取得する（ステップＳＴ１０６）。このトルク差変化率は、エンジン１を継続して運転をした場合における推定トルクの変化率と実トルクの変化率との差であり、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するトルク差変化率取得部７２で取得する。トルク差変化率取得部７２は、推定トルク算出部７０で算出する推定トルクと実トルク取得部７１で取得する実トルクを継続的に取得し、継続的に取得したこれらの推定トルクと実トルクとより、トルク差変化率を取得する。なお、改質触媒３２にガソリンを供給することにより改質触媒３２が被毒し、改質触媒３２にアルコール燃料とガソリンを供給した場合とでトルク差変化率に差が現れるのは５分程度の時間を要するため、トルク差変化率を取得する際には、推定トルクと実トルクとを少なくとも５分程度継続的に取得するのが好ましい。
【００７９】
次に、トルク差変化率＞ΔＴであるかを判定する（ステップＳＴ１０７）。この判定は、トルク差変化率取得部７２で取得したトルク差変化率が、当該トルク差変化率が大きいか小さいかを判定する所定の変化率であるΔＴより大きいか否かを、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するトルク差変化率判定部７３で判定する。この判定を行う際には、トルク差変化率取得部７２で取得したトルク差変化率がトルク差変化率判定部７３に伝達され、トルク差変化率判定部７３でトルク差変化率とΔＴとを比較する。
【００８０】
なお、この判定に用いるΔＴは、改質用燃料に所望の性状以外の燃料が用いられているか否かの基準となる所定のトルク差変化率として、予めＥＣＵ６０の記憶部７７に記憶されている。つまり、実施例に係る燃料改質装置５では、ΔＴは、改質用燃料にアルコール燃料以外の燃料が用いられているか否かの基準となる所定のトルク差変化率として、予めＥＣＵ６０の記憶部７７に記憶されている。また、このためトルク差変化率判定部７３は、改質用燃料の性状を判定する役割を果たしており、エンジン１の推定トルクと実トルクとの差の変化率より改質用燃料タンク５４に貯留されている改質用燃料の性状を判定する燃料性状判定手段としても設けられている。
【００８１】
トルク差変化率判定部７３での判定（ステップＳＴ１０７）により、トルク差変化率はΔＴよりも大きいと判定された場合には、改質用燃料の噴射を停止する（ステップＳＴ１０８）。改質用燃料の噴射を停止する場合には、改質用燃料噴射量制御部６５が改質用燃料インジェクタ２５に対して制御信号を送信し、改質用燃料インジェクタ２５の作動を停止させることにより行う。
【００８２】
改質用燃料の噴射を停止させた後は、次に改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１に移送することを運転者に通知する（ステップＳＴ１０９）。この通知は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する警告装置制御部７４で行う。警告装置制御部７４は、車両の室内に設けられる警告装置８０に制御信号を送信し、改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１に移送することを、警告装置８０によって運転者に通知する制御を行う。具体的には、改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１に移送する旨の警告灯を点灯させる。
【００８３】
次に、改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１へ移送する（ステップＳＴ１１０）。改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１へ移送する場合には、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する移送ポンプ制御部７５で、改質用燃料タンク５４内の燃料が燃焼室用燃料タンク５１に流れるように移送ポンプ５８を作動させることにより行う。移送ポンプ制御部７５で移送ポンプを制御することにより移送ポンプ５８が作動した場合には、改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料はタンク間通路５７を通って燃焼室用燃料タンク５１に送られる。これにより、改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１へ移送する。改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１へ移送した後は、この処理手順から抜け出る。
【００８４】
これに対し、トルク差変化率判定部７３での判定（ステップＳＴ１０７）により、トルク差変化率はΔＴよりも大きくない、つまり、トルク差変化率はΔＴ以下であると判定された場合には、まず、トルク差変化率はΔＴよりも大きいと判定された場合と同様に、改質用燃料噴射量制御部６５で改質用燃料インジェクタ２５を制御することにより改質用燃料の噴射を停止する（ステップＳＴ１１１）。
【００８５】
次に、改質用燃料インジェクタ２５が故障していることを運転者に通知する（ステップＳＴ１１２）。この通知も、改質用燃料タンク５４内の燃料を燃焼室用燃料タンク５１に移送する通知と同様に、警告装置制御部７４で警告装置８０を制御することにより行う。具体的には、改質用燃料インジェクタ２５が故障している旨の警告灯を点灯させる。改質用燃料インジェクタ２５が故障していることの通知を行った後は、この処理手順から抜け出る。
【００８６】
以上の燃料改質装置５は、エンジン１の推定トルクと実トルクとの差の変化率より改質用燃料タンク５４に貯留されている改質用燃料の性状を判定しているため、より正確に改質触媒３２に供給された燃料の性状を判定することができる。つまり、改質触媒３２に所望の性状以外の改質用燃料が供給された場合、改質触媒３２は劣化する虞があり、この場合、改質触媒３２は改質ガスの生成量が低減するため、燃焼室８で燃焼させる改質ガスが低減することに起因してエンジン１の実トルクが低減する虞がある。このため、改質触媒３２が理想通りに機能した場合におけるエンジン１の推定トルクと実トルクの差の変化率を見ることにより、改質触媒３２に供給された燃料の性状を判定することができる。この結果、より正確に、改質用燃料貯留手段である改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料の性状を判定することができる。
【００８７】
また、実施例に係る燃料改質装置５は、燃焼室用燃料インジェクタ１１で噴射する燃焼室用燃料の噴射量と改質用燃料インジェクタ２５で噴射する改質用燃料の噴射量とに基づいてエンジン１の推定トルクを算出する推定トルク算出部７０を備えているため、より正確にエンジン１の推定トルクを導出することができる。このため、より正確にエンジン１の推定トルクと実トルクとの差の変化率を見ることができる。この結果、より正確に、改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料の性状を判定することができる。
【００８８】
また、実施例に係る燃料改質装置５は、改質用燃料インジェクタ２５で噴射する改質用燃料の噴射時間が所定の時間より短いか否かを判定する改質インジェクタ噴射時間判定部６７が設けられているため、まず、この改質インジェクタ噴射時間判定部６７によって改質用燃料タンク５４に貯留されている改質用燃料の性状を判定することができる。即ち、燃料の噴射時間は燃料の性状により異なるため、この噴射時間を判定することにより燃料の性状を判定することができる。さらに、改質用燃料の噴射時間が所定の時間より短いと改質インジェクタ噴射時間判定部６７で判定した場合に改質用燃料タンク５４に貯留されている改質用燃料の性状を判定することにより、改質用燃料の性状を二段階に分けて判定することができる。このように二段階に分けて判定することにより、改質インジェクタ噴射時間判定部６７での判定が、燃料性状判定手段でもあるトルク差変化率判定部７３での判定と異なっていた場合、改質用燃料インジェクタ２５には故障が発生していると判定することができる。この結果、より正確に、改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料の性状を判定することができると共に、改質用燃料インジェクタ２５の故障の判定を行うことができる。
【００８９】
また、燃料改質装置５が備えられるエンジン１はガソリンによって運転可能になっており、改質触媒３２はアルコール燃料より改質ガスを生成可能に設けられているが、ガソリンには硫黄成分が含まれているため、改質触媒３２にガソリンが供給された場合、改質触媒３２による改質ガスの生成量は大幅に低下する。このため、このようにエンジン１はガソリンによって運転可能になっている場合に、より正確に改質用燃料タンク５４に貯留されている燃料の性状を判定することにより、より確実にエンジン１の運転性能の低下を抑制できる。この結果、より確実にエンジン１の運転性能を確保することができる。
【００９０】
なお、実施例に係る燃料改質装置５では、エンジン１の実トルク検出手段としてモータ２が用いられているが、実トルク検出手段は、モータ２以外のものでもよい。例えば、エンジン１の運転時に気筒内の圧力である筒内圧を検出する筒内圧センサを設け、この筒内圧センサを実トルク検出手段として用いてもよい。エンジン１の運転時には、トルクの大きさに応じて筒内圧は変化するため、この筒内圧を検出することによりエンジンの実トルクを検出してもよい。
【００９１】
また、上述した燃料改質装置５では、ＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とは、排気主通路２１内を流れる排気ガスの流れ方向に対して略直交する方向で触媒部３０に接続されているが、ＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とは、これ以外の形態で配設されていてもよい。例えば、ＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とは、改質用通路２２から触媒部３０内に流れ、さらにＥＧＲガス通路４０に流れる排気ガスや改質ガスの流れが、排気主通路２１内を流れる排気ガスの流れ方向に向流するように形成されていてもよい。ＥＧＲガス通路４０と改質用通路２２とは、改質用燃料が供給された改質用通路２２内の排気ガスが触媒部３０内の改質触媒３２に流れて改質触媒３２で改質ガスを生成し、この改質ガス及び排気ガスがＥＧＲガス通路４０に流れるように設けられていれば、その形態は問わない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、本発明に係る燃料改質装置は、改質ガスを排気ガスと共に内燃機関に吸気させる燃料改質装置に有用であり、特に、エンジンの運転に用いる燃焼室用燃料と改質ガスの生成に用いる改質用燃料とが別々に貯留されている場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施例に係る燃料改質装置を備えるエンジンの全体構成図である。
【図２】図１に示す燃料改質装置の要部構成図である。
【図３】推定トルクと実トルクとの差の変化率を示す説明図である。
【図４】実施例に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  エンジン
２  モータ
３  動力分割機構
５  燃料改質装置
８  燃焼室
１０  吸気通路
１１  燃焼室用燃料インジェクタ
１２  スロットルバルブ
１３  エアフロメータ
２０  排気通路
２１  排気主通路
２２  改質用通路
２５  改質用燃料インジェクタ
２７  燃焼室用燃料噴射量センサ
２８  改質用燃料噴射量センサ
３０  触媒部
３１  浄化触媒
３２  改質触媒
３５  Ｏ２センサ
４０  ＥＧＲガス通路
４２  ＥＧＲガス流量調整バルブ
５１  燃焼室用燃料タンク
５２  燃焼室用燃料フィードポンプ
５４  改質用燃料タンク
５５  改質用燃料フィードポンプ
５７  タンク間通路
５８  移送ポンプ
６０  ＥＣＵ
６１  処理部
６２  スロットルバルブ制御部
６３  吸入空気量取得部
６４  燃焼室用燃料噴射量制御部
６５  改質用燃料噴射量制御部
６６  ＥＧＲガス流量調整バルブ制御部
６７  改質インジェクタ噴射時間判定部
６８  燃焼室用燃料噴射量取得部
６９  改質用燃料噴射量取得部
７０  推定トルク算出部
７１  実トルク取得部
７２  トルク差変化率取得部
７３  トルク差変化率判定部
７４  警告装置制御部
７５  移送ポンプ制御部
７７  記憶部
８０  警告装置
【図１】
2009121387.tif 000003
【図２】
2009121387.tif 000004
【図３】
2009121387.tif 000005
【図４】
2009121387.tif 000006