(57)【要約】【課題】エンジンの熱効率を向上させる。【解決手段】改質ガスエンジンシステム１０では、改質触媒２６の温度が、改質ガス中に発熱反応成分であるメタンが生成される領域ＩＩ及び同じく改質ガス中に発熱反応成分である二酸化炭素が生成される領域ＩＶ（特に、改質ガスの生成時において発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度α，β）を避けるように制御される構成とされている。この構成によれば、改質ガス中に例えばメタンや二酸化炭素等の発熱反応成分が含まれることを抑制できるので、改質ガスの発熱量の減少を抑えることができ、エンジン４２の熱効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質原料を貯蔵するための貯蔵部と、
前記貯蔵部から前記改質原料が供給され、加熱されて前記改質原料から改質ガスを生成する改質部と、
前記改質部を加熱する加熱部と、
前記改質ガスをエンジンのシリンダ内に噴射するガス噴射部と、
前記改質部の温度が前記改質ガスの生成時において発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度を避けるように、前記改質部の温度を制御するための温度制御部と、
を備えた改質ガスエンジンシステム。
【請求項２】
前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合には、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度に近づかないように、前記改質部の温度を制御する、
請求項１に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項３】
前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合には、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を速やかに通過するように、前記改質部の温度を制御する、
請求項１又は請求項２に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項４】
前記温度制御部は、
前記改質原料の前記改質部への供給量を制御可能な燃料供給装置と、
前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記燃料供給装置を制御する制御ユニットと、
を有する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項５】
前記加熱部は、前記エンジンから排出される排気ガスの熱エネルギを利用して前記改質部を加熱する熱交換器を有し、
前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記エンジンの点火時期を制御する制御ユニットを有する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項６】
前記加熱部は、前記エンジンから排出される排気ガスの熱エネルギを利用して前記改質部を加熱する熱交換器を有し、
前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記エンジンの排気時期を制御する制御ユニットを有する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項７】
前記加熱部は、前記エンジンから排出される排気ガスの熱エネルギを利用して前記改質部を加熱する熱交換器を有し、
前記温度制御部は、
前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
前記バイパス通路を流れる排気ガスの流量を制御するための流量制御装置と、
前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記流量制御装置を制御する制御ユニットと、を有する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項８】
前記加熱部は、前記改質部を加熱する加熱ヒータを有し、
前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記加熱ヒータを制御する制御ユニットを有する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項９】
前記改質ガスを貯蔵するためのガスタンクを備え、
前記ガス噴射部は、前記ガスタンクに貯蔵された前記改質ガスを前記エンジンのシリンダ内に噴射する、
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項１０】
前記貯蔵部は、前記改質原料として炭化水素燃料及び水を貯蔵し、
前記炭化水素燃料を前記エンジンのシリンダ内に噴射する燃料噴射部を備えた、
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【請求項１１】
前記貯蔵部は、前記改質原料として炭化水素燃料及び水を貯蔵し、
前記改質部は、前記加熱部によって加熱されて前記炭化水素燃料及び前記水から前記改質ガスを生成する、
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改質ガスエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、改質ガスエンジンシステムとしては、次のものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１には、改質触媒を備えたエンジンの例が開示されている。この特許文献１に記載の例では、改質触媒に排気ガスからの熱が伝達されるようになっている。また、改質触媒への燃料供給量及び空気供給量が制御されることにより改質触媒の温度が制御され、改質触媒による異性化燃料と分解燃料（改質ガス）の生成比率が変更されるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２には、燃料改質器を備えたエンジンの例が開示されている。この特許文献２に記載の例では、排気ガスを燃料改質器に導入する第１導入通路と、排気ガスよりも低い温度の排気ガスを燃料改質器に導入する第２導入通路とが備えられており、燃料改質器の温度が所定温度に維持されるようになっている。
【特許文献１】特開２００７−２３１９３７号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の例では、エンジンの運転条件が時々刻々と変化する状況下、すなわち、エンジンからの排気ガスの温度が時々刻々と変化する状況下において、改質触媒が改質ガス中に発熱反応成分（例えば、メタンや二酸化炭素など）が多く生成される温度に長時間さらされる虞がある。
【０００６】
ここで、改質ガスは、吸熱反応成分を多く含む場合には発熱量が増加する。従って、この改質ガスが燃料として使用された場合には、エンジンの熱効率を向上させることができる。
【０００７】
ところが、改質ガスは、発熱反応成分を多く含む場合には発熱量が減少する。従って、上述のように、改質触媒が改質ガス中に発熱反応成分が多く生成される温度に長時間さらされた場合、改質ガスが発熱反応成分を多く含むので、この改質ガスが燃料として使用された場合には、エンジンの熱効率が低下することになる。このことは特許文献２についても同様である。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、エンジンの熱効率を向上させることができる改質ガスエンジン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】
【０００９】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の改質ガスエンジンシステムは、改質原料を貯蔵するための貯蔵部と、前記貯蔵部から前記改質原料が供給され、加熱されて前記改質原料から改質ガスを生成する改質部と、前記改質部を加熱する加熱部と、前記改質ガスをエンジンのシリンダ内に噴射するガス噴射部と、前記改質部の温度が前記改質ガスの生成時において発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度を避けるように、前記改質部の温度を制御するための温度制御部と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、加熱部によって改質部が加熱されることで、この改質部によって改質原料から改質ガスが生成される。そして、ガス噴射部によってエンジンのシリンダ内に改質ガスが噴射され、この改質ガスが燃焼されることでエンジンが作動される。ここで、改質部の温度は、改質ガスの生成時において発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度を避けるように温度制御部によって制御される。これにより、改質ガス中に発熱反応成分が含まれることを抑制できるので、改質ガスの発熱量の減少を抑えることができ、エンジンの熱効率を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合には、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度に近づかないように、前記改質部の温度を制御する、構成とされている。
【００１２】
請求項２に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、改質部の温度が発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合でも、改質部の温度が発熱反応ピーク温度に近づかないように（すなわち、発熱反応ピーク温度を避けるように）、改質部の温度を制御することができる。
【００１３】
請求項３に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１又は請求項２に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合には、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を速やかに通過するように、前記改質部の温度を制御する、構成とされている。
【００１４】
請求項３に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合でも、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を速やかに通過するように（すなわち、発熱反応ピーク温度を避けるように）、改質部の温度を制御することができる。
【００１５】
請求項４に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記温度制御部は、前記改質原料の前記改質部への供給量を制御可能な燃料供給装置と、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記燃料供給装置を制御する制御ユニットと、を有する、構成とされている。
【００１６】
請求項４に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、例えば、改質部の温度が発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合、又は、発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合でも、改質部への燃料の供給量が制御されることで、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を避けるようにすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記加熱部は、前記エンジンから排出される排気ガスの熱エネルギを利用して前記改質部を加熱する熱交換器を有し、前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記エンジンの点火時期を制御する制御ユニットを有する、構成とされている。
【００１８】
請求項５に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、例えば、改質部の温度が発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合、又は、発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合でも、エンジンの点火時期が制御されることで排気ガスの熱エネルギが増減され、これに伴って、熱交換器による加熱温度が増減されることで、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を避けるようにすることができる。
【００１９】
請求項６に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記加熱部は、前記エンジンから排出される排気ガスの熱エネルギを利用して前記改質部を加熱する熱交換器を有し、前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記エンジンの排気時期を制御する制御ユニットを有する、構成とされている。
【００２０】
請求項６に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、例えば、改質部の温度が発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合、又は、発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合でも、エンジンの排気時期が制御されることで排気ガスの熱エネルギが増減され、これに伴って、熱交換器による加熱温度が増減されることで、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を避けるようにすることができる。
【００２１】
請求項７に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記加熱部は、前記エンジンから排出される排気ガスの熱エネルギを利用して前記改質部を加熱する熱交換器を有し、前記温度制御部は、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、前記バイパス通路を流れる排気ガスの流量を制御するための流量制御装置と、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記流量制御装置を制御する制御ユニットと、を有する、構成とされている。
【００２２】
請求項７に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、例えば、改質部の温度が発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合、又は、発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合でも、バイパス通路を流れる排気ガスの流量が制御されることによって熱交換器による加熱温度が増減されることで、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を避けるようにすることができる。
【００２３】
請求項８に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記加熱部は、前記改質部を加熱する加熱ヒータを有し、前記温度制御部は、前記改質部の温度が前記発熱反応ピーク温度を避けるように、前記加熱ヒータを制御する制御ユニットを有する、構成とされている。
【００２４】
請求項８に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、例えば、改質部の温度が発熱反応ピーク温度に近づくと予測される場合、又は、発熱反応ピーク温度を通過すると予測される場合でも、加熱ヒータによる加熱温度が増減されることで、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を避けるようにすることができる。
【００２５】
請求項９に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記改質ガスを貯蔵するためのガスタンクを備え、前記ガス噴射部は、前記ガスタンクに貯蔵された前記改質ガスを前記エンジンのシリンダ内に噴射する、構成とされている。
【００２６】
請求項９に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、例えば、エンジンへの改質ガスの供給量が過剰となる場合には、余分な改質ガスをガスタンクに一時的に貯蔵しておくことができる。
【００２７】
請求項１０に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記貯蔵部は、前記改質原料として炭化水素燃料及び水を貯蔵し、前記炭化水素燃料を前記エンジンのシリンダ内に噴射する燃料噴射部を備えた、構成とされている。
【００２８】
請求項１０に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、例えば、エンジンへの改質ガスの供給量が減少し、エンジンの出力が不足している場合には、燃料噴射部によって炭化水素燃料をエンジンのシリンダ内に噴射することができ、改質ガスの不足分を補うことができる。
【００２９】
請求項１１に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記貯蔵部は、前記改質原料として炭化水素燃料及び水を貯蔵し、前記改質部は、加熱されて前記炭化水素燃料及び前記水から前記改質ガスを生成する、構成とされている。
【００３０】
請求項１１に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、炭化水素燃料及び水から改質ガスを生成することができる。また、上述のように、改質部の温度が発熱反応ピーク温度を避けるように制御されることで、発熱反応成分であるメタン（未燃メタンは浄化が困難）の排出量を低減することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上詳述したように、本発明によれば、改質ガスの発熱量の減少を抑えることができるので、エンジンの熱効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステム１０について説明する。
【００３３】
図１には、本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステム１０の全体構成が示されている。この図に示されるように、改質ガスエンジンシステム１０は、貯蔵部としての燃料タンク１２及び水タンク１４と、燃料供給装置としてのポンプ１６，１８及び流量制御弁２０，２２と、蒸発器２４と、改質部としての改質触媒２６と、熱交換器２８と、加熱部としての熱交換器３０と、ポンプ３２，３４と、ガスタンク３６と、ガス噴射部としてのガス噴射弁３８と、燃料噴射部としての燃料噴射弁４０と、エンジン４２と、温度センサ４４と、制御ユニットとしてのＥＣＵ４６と、を備えている。
【００３４】
燃料タンク１２には、例えば、ガソリン、軽油、メタン、プロパン、メタノール、エタノール等の炭化水素燃料が貯蔵されており、水タンク１４には、水が貯蔵されている。
【００３５】
ポンプ１６は、燃料タンク１２と蒸発器２４との間に設けられ、燃料タンク１２に貯蔵された炭化水素燃料を蒸発器２４に供給する構成とされている。一方、ポンプ１８は、水タンク１４と蒸発器２４との間に設けられ、水タンク１４に貯蔵された水を蒸発器２４に供給する構成とされている。
【００３６】
流量制御弁２０は、ポンプ１６と蒸発器２４との間に設けられ、燃料タンク１２に貯蔵された炭化水素燃料の蒸発器２４への供給量を制御可能な構成とされている。一方、流量制御弁２２は、ポンプ１８と蒸発器２４との間に設けられ、水タンク１４に貯蔵された水の蒸発器２４への供給量を制御可能な構成とされている。
【００３７】
蒸発器２４は、熱交換器２８によって加熱され、燃料タンク１２から供給された炭化水素燃料及び水タンク１４から供給された水を蒸発させて改質触媒２６に供給する構成とされている。
【００３８】
改質触媒２６は、熱交換器３０によって加熱され、蒸発器２４から供給された炭化水素燃料及び水の蒸気ガスから改質ガスを生成する構成とされている。なお、この場合の改質ガスは、水素、一酸化炭素、メタン、二酸化炭素、水蒸気を主成分とするものである。
【００３９】
熱交換器２８，３０は、後述するエンジン４２に設けられた排気通路６０に一体に取り付けられている。熱交換器２８は、排気通路６０を流れる排気ガスの熱エネルギを利用して蒸発器２４を加熱する構成とされており、熱交換器３０は、排気通路６０を流れる排気ガスの熱エネルギを利用して改質触媒２６を加熱する構成とされている。
【００４０】
ポンプ３２は、燃料タンク１２と燃料噴射弁４０との間に設けられ、燃料タンク１２に貯蔵された炭化水素燃料を燃料噴射弁４０に供給する構成とされている。一方、ポンプ３４は、改質触媒２６とガスタンク３６との間に設けられ、改質触媒２６にて生成された改質ガスをガスタンク３６に供給する構成とされている。
【００４１】
ガスタンク３６は、改質触媒２６とガス噴射弁３８との間に設けられ、改質触媒２６から供給された改質ガスを一時的に貯蔵可能とされると共に、この貯蔵された改質ガスをガス噴射弁３８に供給する構成とされている。
【００４２】
ガス噴射弁３８は、ガスタンク３６に貯蔵された改質ガスをエンジン４２のシリンダ４８内に噴射する構成とされており、燃料噴射弁４０は、燃料タンク１２に貯蔵された炭化水素燃料をエンジン４２のシリンダ４８内に噴射する構成とされている。
【００４３】
エンジン４２は、シリンダ４８、点火プラグ５０、可変バルブタイミング機構５２、吸気弁５４、排気弁５６を有して構成されている。このエンジン４２には、吸気通路５８と排気通路６０が連結されており、吸気通路５８には、上述のガス噴射弁３８、燃料噴射弁４０に加え、スロットルバルブ６２が設けられ、排気通路６０には、排気触媒６４が設けられている。
【００４４】
温度センサ４４は、改質触媒２６に一体に設けられ、改質触媒２６の温度に応じた信号をＥＣＵ４６に出力する構成とされている。
【００４５】
ＥＣＵ４６は、上述の温度センサ４４や、エンジン４２の運転条件を検出するセンサ、排気温度センサ等からの出力信号に基づいて流量制御弁２０，２２、ポンプ１６，１８，３２，３４、ガス噴射弁３８、燃料噴射弁４０、点火プラグ５０、可変バルブタイミング機構５２等を制御する構成とされている。
【００４６】
なお、本実施形態では、ポンプ１６，１８、流量制御弁２０，２２、ＥＣＵ４６によって本発明における温度調整部が構成されている。また、燃料タンク１２に貯蔵された炭化水素燃料及び水タンク１４に貯蔵された水は、本発明における改質原料に相当する。
【００４７】
ここで、図２には、改質触媒２６の温度によって改質ガスの発熱量が変化することを表すグラフが示されている。この図２において、縦軸は燃料の発熱量比を表しており、横軸は改質触媒２６の温度を表している。また、この図における燃料の発熱量比１００％は改質前の炭化水素燃料が持つ発熱量に相当する。
【００４８】
この図に示されるように、改質触媒２６によって生成される改質ガスは、改質触媒２６の温度によって発熱量が変化する。すなわち、改質ガス中に発熱反応成分であるメタンが生成される領域ＩＩ及び同じく改質ガス中に発熱反応成分である二酸化炭素が生成される領域ＩＶでは、改質ガスの発熱量が減少する。一方、改質ガス中に吸熱反応成分が生成される領域Ｉ、領域ＩＩＩ、領域Ｖでは、改質ガスの発熱量が増加する。
【００４９】
なお、領域Ｉは、温度Ａ以上温度Ｂ以下とされ、領域ＩＩＩは、温度Ｃ以上温度Ｄ以下とされ、領域Ｖは、温度Ｅ以上とされている。一方、領域ＩＩは、温度Ｂより大きく温度Ｃ未満とされ、領域ＩＶは、温度Ｄより大きく温度Ｅ未満とされている。
【００５０】
また、ここでは、温度Ｃ，温度Ｄ，温度Ｅについては、一例として、極大値である温度Ｂと同じ発熱量比となる温度とされている。また、領域ＩＩは、改質ガスの生成時においてメタンの発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度αを含み、領域ＩＶは、改質ガスの生成時において二酸化炭素の発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度βを含んでいる。
【００５１】
次に、上記構成からなる改質ガスエンジンシステム１０の動作と併せてその作用及び効果について説明する。
【００５２】
すなわち、この改質ガスエンジンシステム１０では、熱交換器３０によって改質触媒２６が加熱されることで、この改質触媒２６によって炭化水素燃料及び水から改質ガスが生成される。そして、ガス噴射弁３８によってエンジン４２のシリンダ４８内に改質ガスが噴射され、この改質ガスが燃焼されることでエンジン４２が作動される。
【００５３】
ここで、改質触媒２６の温度は、以下に説明するように、改質ガス中に発熱反応成分であるメタンが生成される領域ＩＩ及び同じく改質ガス中に発熱反応成分である二酸化炭素が生成される領域ＩＶ（特に、改質ガスの生成時において発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度α，β）を避けるように制御される。
【００５４】
ここでは、エンジン４２の負荷の増加により改質触媒２６の温度が上昇する場合の動作例をパターン１−１〜１−５で説明し、エンジン４２の負荷の減少により改質触媒２６の温度が低下する場合の動作例をパターン２−１〜２−５で説明する。図３，図４には、ＥＣＵ４６の動作がフローチャートにて示されている。
【００５５】
＜パターン１−１＞
ＥＣＵ４６は、温度センサ４４からの出力信号が入力されることによって改質触媒２６の温度Ｔｃａｔを取得し（ステップＳ１）、エンジン４２の負荷の増加により改質触媒２６の温度が上昇して温度Ｂに達したと判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、改質触媒２６の所定時間後の最終的な温度を予測する（ステップＳ３）。
【００５６】
なお、ＥＣＵ４６は、例えば、改質触媒２６の予測温度と、エンジン４２の運転条件、排気温度、改質触媒２６への炭化水素燃料の供給量、改質触媒２６への水の供給量との関係がマップ化されたデータを予め記憶しており、上述の各センサ等の出力信号から得られるエンジン４２の運転条件、排気温度、改質触媒２６への炭化水素燃料の供給量、改質触媒２６への水の供給量から上述の記憶データに基づいて改質触媒２６の温度の予測を行う。
【００５７】
そして、ＥＣＵ４６は、温度Ｂ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｃであると判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、つまり、メタンが多く生成され、改質ガスの発熱量が現状よりも減ると予測した場合には、改質触媒２６の温度を温度Ｂに維持すべく次の処理を行う（ステップＳ７）。
【００５８】
すなわち、ＥＣＵ４６は、改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「１．改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量の制御」を選択し、改質触媒２６の温度が温度Ｂに維持されるように（発熱反応ピーク温度αに近づかないように）、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量を増加させる（ステップＳ５２）。
【００５９】
これにより、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の増加に伴って改質触媒２６の温度上昇が抑制され、改質触媒２６の温度が温度Ｂに維持される。
【００６０】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｂに維持されるように、改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ増減させる。
【００６１】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を増加させたときに、改質ガスの生成量が増加したと判断した場合（ステップＳ５５：ＹＥＳ）には、ポンプ３４を制御して、余分な改質ガスをガスタンク３６に一時的に貯蔵させる（ステップＳ５６）。
【００６２】
＜パターン１−２＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の増加により改質触媒２６の温度が上昇して温度Ｄに達したと判断した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、改質触媒２６の所定時間後の最終的な温度を予測する（ステップＳ１５）。
【００６３】
そして、ＥＣＵ４６は、温度Ｄ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｅであると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、つまり、二酸化炭素が多く生成され、改質ガスの発熱量が現状よりも減ると予測した場合には、改質触媒２６の温度を発熱量増加の多い温度（例えば、温度Ｄ）に維持すべく次の処理を行う（ステップＳ２３）。
【００６４】
すなわち、ＥＣＵ４６は、パターン１−１と同様に、改質触媒２６の温度が発熱量増加の多い温度（例えば、温度Ｄ）に維持されるように（発熱反応ピーク温度βに近づかないように）、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量を増加させる（ステップＳ５２）。
【００６５】
これにより、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の増加に伴って改質触媒２６の温度上昇が抑制され、改質触媒２６の温度が発熱量増加の多い温度（例えば、温度Ｄ）に維持される。
【００６６】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする発熱量増加の多い温度（例えば、温度Ｄ）に維持されるように、改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ増減させる。
【００６７】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を増加させたときに、改質ガスの生成量が増加したと判断した場合（ステップＳ５５：ＹＥＳ）には、ポンプ３４を制御して、余分な改質ガスをガスタンク３６に一時的に貯蔵させる（ステップＳ５６）。
【００６８】
＜パターン１−３＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の増加により改質触媒２６の温度が上昇して温度Ｂに達したと判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、改質触媒２６の所定時間後の最終的な温度を予測する（ステップＳ３）。
【００６９】
そして、ＥＣＵ４６は、温度Ｃ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｄであると判断した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、若しくは、温度Ｅ＜予測温度Ｔ’ｃａｔであると判断した場合（ステップＳ１２）、つまり、改質ガスの発熱量が現状よりも増えるがメタンや二酸化炭素が多く生成される温度を通過すると予測した場合には、改質触媒２６の温度を速やかに温度Ｃ若しくは温度Ｅに上昇させるべく次の処理を行う（ステップＳ９又はステップＳ１３）。
【００７０】
すなわち、ＥＣＵ４６は、改質触媒２６の温度を速やかに上昇させるための制御法として、「１．改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量の制御」を選択し、改質触媒２６の温度が速やかに温度Ｃ若しくは温度Ｅに上昇されるように（発熱反応ピーク温度α又は発熱反応ピーク温度α，βを速やかに通過するように）、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量を減少させる（ステップＳ４２）。
【００７１】
これにより、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の減少に伴って改質触媒２６の温度上昇が促進され、改質触媒２６の温度が速やかに温度Ｃ若しくは温度Ｅに上昇される。
【００７２】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｃ若しくは温度Ｅに速やかに上昇されるように、改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ減少させる。また、この場合に、ＥＣＵ４６は、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量をゼロとしても良い。
【００７３】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を減少させたときに、改質ガスの生成量が減少したと判断した場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ４４）。
【００７４】
なお、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ４２の処理における改質触媒２６の温度を速やかに上昇させるための制御法として、「２．エンジン４２の点火時期の制御」を選択し、エンジン４２（点火プラグ５０）の点火時期を遅らせることも可能である。
【００７５】
図５（Ａ）には点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量と図示平均有効圧との関係が示されており、図５（Ｂ）には点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量と排気ガスの排気温度との関係が示されている。
【００７６】
このとき、ＥＣＵ４６は、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｃ若しくは温度Ｅに速やかに上昇されるように、現状の点火時期（ＭＢＴ若しくはノックリミット）から遅角側に１０ｄｅｇ．ＣＡまでの範囲でエンジン４２（点火プラグ５０）の点火時期を遅らせる。
【００７７】
このようにすると、排気ガスの温度が上昇されて熱交換器３０による加熱温度が増加されるので、改質触媒２６の温度上昇が促進され、改質触媒２６の温度が速やかに温度Ｃ若しくは温度Ｅに上昇される。
【００７８】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、エンジン４２の点火時期を遅らせたときに、エンジン４２の出力に不足が生じたと判断した場合（ステップＳ４５：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ４６）。
【００７９】
さらに、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ４２の処理における改質触媒２６の温度を速やかに上昇させるための制御法として、「３．エンジン４２の排気時期の制御」を選択し、可変バルブタイミングによる排気弁５６の開弁タイミングを早くして、エンジン４２の排気時期を早めることも可能である。
【００８０】
図６（Ａ）には排気時期の進角量と図示平均有効圧との関係が示されており、図６（Ｂ）には排気時期の進角量と排気ガスの排気温度との関係が示されている。
【００８１】
このとき、ＥＣＵ４６は、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｃ若しくは温度Ｅに速やかに上昇されるように、現状の排気時期から進角側に３０ｄｅｇ．ＣＡまでの範囲で排気時期を早める。
【００８２】
このようにしても、排気ガスの温度が上昇されて熱交換器３０による加熱温度が増加されるので、改質触媒２６の温度上昇が促進され、改質触媒２６の温度が速やかに温度Ｃ若しくは温度Ｅに上昇される。
【００８３】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、エンジン４２の排気時期を早めたときに、エンジン４２の出力に不足が生じたと判断した場合（ステップＳ４５：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ４６）。
【００８４】
なお、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ４２の処理における改質触媒２６の温度を速やかに上昇させるための制御法として、「２．エンジン４２の点火時期の制御」及び「３．エンジン４２の排気時期の制御」を選択し、エンジン４２の点火時期及び排気時期を同時に制御することも可能である。
【００８５】
＜パターン１−４＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の増加により改質触媒２６の温度が上昇して温度Ｂに達したと判断し、温度Ｄ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｅであると判断した場合、つまり、メタンが多く生成される温度域を通過した後に、改質ガスの発熱量が現状よりも減ると予測した場合には、上述の＜パターン１−３＞の処理により改質触媒２６の温度を速やかに温度Ｃまで上昇させた後に、上述の＜パターン１−２＞の処理により改質触媒２６の温度を発熱量増加の多い温度（例えば、温度Ｄ）に維持させる。
【００８６】
＜パターン１−５＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の増加により改質触媒２６の温度が上昇して温度Ｄに達したと判断し、温度Ｅ＜予測温度Ｔ’ｃａｔであると判断した場合、つまり、改質ガスの発熱量が現状よりも増えるが、二酸化炭素が多く生成される温度域を通過すると予測した場合には、上述の＜パターン１−３＞の処理により改質触媒２６の温度を速やかに温度Ｅまで上昇させる。
【００８７】
＜パターン２−１＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の減少により改質触媒２６の温度が減少して温度Ｅに達したと判断した場合（ステップＳ２６）には、改質触媒２６の所定時間後の最終的な温度を予測する（ステップＳ２７）。
【００８８】
そして、ＥＣＵ４６は、温度Ｄ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｅであると判断した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、つまり、二酸化炭素が多く生成され、改質ガスの発熱量が現状よりも減ると予測した場合には、改質触媒２６の温度を温度Ｅに維持すべく次の処理を行う（ステップＳ３５）。
【００８９】
すなわち、ＥＣＵ４６は、改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「１．改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量の制御」を選択し、改質触媒２６の温度が温度Ｅに維持されるように（発熱反応ピーク温度βに近づかないように）、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量を減少させる（ステップＳ５２）。
【００９０】
これにより、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の減少に伴って改質触媒２６の温度低下が抑制され、改質触媒２６の温度が温度Ｅに維持される。
【００９１】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｅに維持されるように、改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ増減させる。また、この場合に、ＥＣＵ４６は、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量をゼロとしても良い。
【００９２】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を減少させたときに、改質ガスの生成量が減少したと判断した場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ５４）。
【００９３】
なお、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ５２の処理における改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「２．エンジン４２の点火時期の制御」を選択し、エンジン４２（点火プラグ５０）の点火時期を遅らせることも可能である。
【００９４】
このとき、ＥＣＵ４６は、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｅに維持されるように、現状の点火時期（ＭＢＴ若しくはノックリミット）から遅角側に１０ｄｅｇ．ＣＡまでの範囲でエンジン４２（点火プラグ５０）の点火時期を遅らせたり進めたりする。
【００９５】
このようにすると、排気ガスの温度が上昇されて熱交換器３０による加熱温度が増加されるので、改質触媒２６の温度上昇が促進され、改質触媒２６の温度が温度Ｅに維持される。
【００９６】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、エンジン４２の点火時期を遅らせたときに、エンジン４２の出力に不足が生じたと判断した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ５８）。
【００９７】
さらに、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ５２の処理における改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「３．エンジン４２の排気時期の制御」を選択し、可変バルブタイミングによる排気弁５６の開弁タイミングを早くして、エンジン４２の排気時期を早めることも可能である。
【００９８】
このとき、ＥＣＵ４６は、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｅに維持されるように、現状の排気時期から進角側に３０ｄｅｇ．ＣＡまでの範囲で排気時期を早めたり遅らせたりする。
【００９９】
このようにしても、排気ガスの温度が上昇されて熱交換器３０による加熱温度が増加されるので、改質触媒２６の温度上昇が促進され、改質触媒２６の温度が温度Ｅに維持される。
【０１００】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、エンジン４２の排気時期を早めたときに、エンジン４２の出力に不足が生じたと判断した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ５８）。
【０１０１】
なお、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ５２の処理における改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「２．エンジン４２の点火時期の制御」及び「３．エンジン４２の排気時期の制御」を選択し、エンジン４２の点火時期及び排気時期を同時に制御することも可能である。
【０１０２】
＜パターン２−２＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の減少により改質触媒２６の温度が減少して温度Ｃに達したと判断した場合（ステップＳ１４）には、改質触媒２６の所定時間後の最終的な温度を予測する（ステップＳ１５）。
【０１０３】
そして、ＥＣＵ４６は、温度Ｂ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｃであると判断した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、つまり、メタンが多く生成され、改質ガスの発熱量が現状よりも減ると予測した場合には、改質触媒２６の温度を温度Ｃに維持すべく次の処理を行う（ステップＳ１９）。
【０１０４】
すなわち、ＥＣＵ４６は、パターン２−１と同様に、改質触媒２６の温度が温度Ｃに維持されるように（発熱反応ピーク温度αに近づかないように）、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量を減少させる（ステップＳ５２）。
【０１０５】
これにより、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の減少に伴って改質触媒２６の温度低下が抑制され、改質触媒２６の温度が温度Ｃに維持される。
【０１０６】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｃに維持されるように、改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ増減させる。また、この場合に、ＥＣＵ４６は、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量をゼロとしても良い。
【０１０７】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を減少させたときに、改質ガスの生成量が減少したと判断した場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ５４）。
【０１０８】
なお、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ５２の処理における改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「２．エンジン４２の点火時期の制御」を選択し、エンジン４２（点火プラグ５０）の点火時期を遅らせることも可能である。
【０１０９】
このとき、ＥＣＵ４６は、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｃに維持されるように、現状の点火時期（ＭＢＴ若しくはノックリミット）から遅角側に１０ｄｅｇ．ＣＡまでの範囲でエンジン４２（点火プラグ５０）の点火時期を遅らせたり進めたりする。
【０１１０】
このようにすると、排気ガスの温度が上昇されて熱交換器３０による加熱温度が増加されるので、改質触媒２６の温度上昇が促進され、改質触媒２６の温度が温度Ｃに維持される。
【０１１１】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、エンジン４２の点火時期を遅らせたときに、エンジン４２の出力に不足が生じたと判断した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ５８）。
【０１１２】
さらに、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ５２の処理における改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「３．エンジン４２の排気時期の制御」を選択し、可変バルブタイミングによる排気弁５６の開弁タイミングを早くして、エンジン４２の排気時期を早めることも可能である。
【０１１３】
このとき、ＥＣＵ４６は、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｃに維持されるように、現状の排気時期から進角側に３０ｄｅｇ．ＣＡまでの範囲で排気時期を早めたり遅らせたりする。
【０１１４】
このようにしても、排気ガスの温度が上昇されて熱交換器３０による加熱温度が増加されるので、改質触媒２６の温度上昇が促進され、改質触媒２６の温度が温度Ｃに維持される。
【０１１５】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、エンジン４２の排気時期を早めたときに、エンジン４２の出力に不足が生じたと判断した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）には、ポンプ３２及び燃料噴射弁４０を制御して、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給する（ステップＳ５８）。
【０１１６】
なお、ＥＣＵ４６は、上述のステップＳ５２の処理における改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「２．エンジン４２の点火時期の制御」及び「３．エンジン４２の排気時期の制御」を選択し、エンジン４２の点火時期及び排気時期を同時に制御することも可能である。
【０１１７】
＜パターン２−３＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の減少により改質触媒２６の温度が低下して温度Ｅに達したと判断した場合（ステップＳ２６）には、改質触媒２６の所定時間後の最終的な温度を予測する（ステップＳ２７）。
【０１１８】
そして、ＥＣＵ４６は、温度Ｂ＞予測温度Ｔ’ｃａｔであると判断した場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、若しくは、温度Ｃ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｄであると判断した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、つまり、メタンや二酸化炭素が多く生成される温度を通過すると予測した場合には、改質触媒２６の温度を速やかに温度Ｂ若しくは温度Ｄに低下させるべく次の処理を行う（ステップＳ２９又はステップＳ３３）。
【０１１９】
すなわち、ＥＣＵ４６は、改質触媒２６の温度が速やかに温度Ｂ若しくは温度Ｄに低下されるように（発熱反応ピーク温度α又は発熱反応ピーク温度α，βを速やかに通過するように）、流量制御弁２０，２２を制御して炭化水素燃料と水の流量を増加させる（ステップＳ４８）。
【０１２０】
これにより、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の増加に伴って改質触媒２６の温度低下が促進され、改質触媒２６の温度が速やかに温度Ｂ若しくは温度Ｄに低下される。
【０１２１】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度Ｂ若しくは温度Ｄに速やかに低下されるように、改質触媒２６への炭化水素燃料及び水の供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ増加させる。
【０１２２】
そして、ＥＣＵ４６は、上述のように、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を増加させたときに、改質ガスの生成量が増加したと判断した場合（ステップＳ４９：ＹＥＳ）には、ポンプ３４を制御して、余分な改質ガスをガスタンク３６に一時的に貯蔵させる（ステップＳ５０）。
【０１２３】
＜パターン２−４＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の減少により改質触媒２６の温度が低下して温度Ｅに達したと判断し、温度Ｂ＜予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｃであると判断した場合、つまり、二酸化炭素が多く生成される温度域を通過した後に、メタンが多く生成される温度域に達すると予測した場合には、上述の＜パターン２−３＞の処理により改質触媒２６の温度を速やかに温度Ｂまで低下させた後に、上述の＜パターン１−２＞の処理により改質触媒２６の温度を温度Ｂに維持させる。
【０１２４】
＜パターン２−５＞
ＥＣＵ４６は、エンジン４２の負荷の減少により改質触媒２６の温度が低下して温度Ｃに達したと判断し、予測温度Ｔ’ｃａｔ＜温度Ｂであると判断した場合、つまり、メタンが多く生成される温度域を通過すると予測した場合には、上述の＜パターン２−３＞の処理により改質触媒２６の温度を速やかに温度Ｂまで低下させる。
【０１２５】
なお、ここでは、改質ガスエンジンシステム１０の代表的な動作について説明したが、その他の動作については図３，図４のフローチャートで示される通りであり、その説明を省略する。
【０１２６】
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステム１０によれば、改質触媒２６の温度は、改質ガス中に発熱反応成分であるメタンが生成される領域ＩＩ及び同じく改質ガス中に発熱反応成分である二酸化炭素が生成される領域ＩＶ（特に、改質ガスの生成時において発熱反応がピークとなる発熱反応ピーク温度α，β）を避けるように制御される。これにより、改質ガス中に例えばメタンや二酸化炭素等の発熱反応成分が含まれることを抑制できるので、改質ガスの発熱量の減少を抑えることができ、エンジン４２の熱効率を向上させることができる。
【０１２７】
また、本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステム１０によれば、改質触媒２６の温度が改質ガス中に発熱反応成分であるメタンが生成される領域ＩＩを避けるように制御されることで、発熱反応成分であるメタン（未燃メタンは浄化が困難）の排出量を低減することができる。
【０１２８】
また、本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステム１０によれば、例えば、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を増加させたときのように、エンジン４２への改質ガスの供給量が過剰となる場合には、余分な改質ガスをガスタンク３６に一時的に貯蔵しておくことができる。
【０１２９】
また、本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステム１０によれば、例えば、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を減少させたときのように、エンジン４２への改質ガスの供給量が減少することによって、エンジン４２の出力が不足している場合には、燃料噴射弁４０によって炭化水素燃料をエンジン４２のシリンダ４８内に噴射することができ、改質ガスの不足分を補うことができる。
【０１３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【０１３１】
例えば、上記実施形態において、改質ガスエンジンシステム１０は、改質原料としての炭化水素燃料及び水から改質ガスを生成する構成とされていたが、その他の改質原料から改質ガスを生成する構成とされていても良い。
【０１３２】
また、上記実施形態において、改質触媒２６は、メタンの生成割合と二酸化炭素の生成割合が最大となる温度が異なる構成とされていたが、図７（Ａ），（Ｂ）に示されるように、メタンの生成割合と二酸化炭素の生成割合が最大となる温度が温度ｃにおいてほぼ一致する構成とされていても良い。
【０１３３】
そして、この場合に、改質ガスエンジンシステム１０は、改質触媒２６の温度が改質ガス中に発熱反応成分であるメタンや二酸化炭素が生成される領域（温度ｂ〜温度ｄで、特に、発熱反応のピークとなる発熱反応ピーク温度ｃ）を避けるように、改質触媒２６の温度を制御する構成とされていても良い。
【０１３４】
また、上記実施形態において、改質ガスエンジンシステム１０は、例えば、図８に示されるように構成されていても良い。
【０１３５】
すなわち、この図８に示される変形例において、改質ガスエンジンシステム１０は、熱交換器２８，３０をバイパスするバイパス通路６６と、バイパス通路６６を流れる排気ガスの流量を制御するための流量制御装置としての流量制御バルブ６８と、を追加で備えている。
【０１３６】
また、この変形例において、ＥＣＵ４６は、流量制御弁２０，２２、ポンプ１６，１８，３２，３４、ガス噴射弁３８、燃料噴射弁４０、点火プラグ５０、可変バルブタイミング機構５２等に加えて、流量制御バルブ６８を制御する構成とされている。
【０１３７】
そして、この変形例では、例えば、上述の＜パターン１−１＞又は＜パターン１−２＞のステップＳ５２の処理における改質触媒２６の温度を維持するための制御法として、「バイパス通路６６を流れる排気ガスの流量の制御」が選択され、流量制御バルブ６８がＥＣＵ４６によって制御されることで、改質触媒２６の温度が所定の温度に維持されるように、バイパス通路６６を流れる排気ガスの流量が増減される。
【０１３８】
このように、バイパス通路６６を流れる排気ガスの流量を増減させても、熱交換器３０による加熱温度を増減させることができるので、改質触媒２６の温度を所定の温度に維持することができる。
【０１３９】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度に維持されるように、流量制御バルブ６８の開度を直前のサイクルに比して５％ずつ増減させても良い。
【０１４０】
さらに、この変形例において、例えば、上述の＜パターン２−３＞のステップＳ４８の処理における改質触媒２６の温度を速やかに低下させるための制御法として、「バイパス通路６６を流れる排気ガスの流量の制御」が選択され、改質触媒２６の温度が速やかに所定の温度に低下されるように、バイパス通路６６を流れる排気ガスの流量が増加されても良い。
【０１４１】
このように、バイパス通路６６を流れる排気ガスの流量を増加させても、熱交換器３０による加熱温度を減少させることができるので、改質触媒２６の温度を速やかに所定の温度に低下させることができる。
【０１４２】
なお、この場合に、ＥＣＵ４６は、例えば、温度センサ４４からの出力信号に基づきながら、改質触媒２６の温度が目標とする温度に維持されるように、流量制御バルブ６８の開度を直前のサイクルに比して５％ずつ増加させても良い。
【０１４３】
また、上記実施形態において、改質ガスエンジンシステム１０は、例えば、図９に示されるように構成されていても良い。
【０１４４】
すなわち、この図９に示される変形例において、改質ガスエンジンシステム１０は、上述の熱交換器２８，３０の代わりに、蒸発器２４を加熱する加熱ヒータ７０と、改質触媒２６を加熱する加熱部としての加熱ヒータ７２とを備える構成とされている。
【０１４５】
また、この変形例において、ＥＣＵ４６は、流量制御弁２０，２２、ポンプ１６，１８，３２，３４、ガス噴射弁３８、燃料噴射弁４０、点火プラグ５０、可変バルブタイミング機構５２等に加えて、加熱ヒータ７２を制御する構成とされている。なお、図１０，図１１には、このＥＣＵ４６の動作がフローチャートにて示されている。
【０１４６】
この改質ガスエンジンシステム１０では、改質触媒２６の温度は加熱ヒータ７２によって任意に設定できるため、温度Ｂ＜改質触媒２６の温度Ｔｃａｔ＜温度Ｃ、若しくは、温度Ｄ＜改質触媒２６の温度Ｔｃａｔ＜温度Ｅとなる電力を加熱ヒータ７２に印加することはない。
【０１４７】
しかし、改質触媒２６に要求される温度がエンジン４２の運転条件によって変化するため（エンジン４２の運転条件によって最適な改質ガスの組成が異なるため）、改質触媒２６の温度がメタンの生成温度域である領域ＩＩや二酸化炭素の生成温度域である領域ＩＶをまたぐ場合がある。
【０１４８】
そこで、改質触媒２６の温度が上昇又は低下することが予測され、且つ、改質触媒２６の温度を任意の温度Ｘに維持させる場合（ステップＳ６５、ステップＳ７５、ステップＳ８５）には、加熱ヒータ７２に印加する電力の増減及び炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の増減の少なくとも一方を行い（ステップＳ９５）、改質ガスの発熱量の減少とメタン又は二酸化炭素の生成量の増加を回避する。
【０１４９】
また、このとき、改質ガスの生成量に不足が生じた場合には、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給することで補うようにし（ステップＳ９７）、余分な改質ガスが生じた場合には、これをガスタンク３６に一時的に貯蔵させる（ステップＳ９９）。
【０１５０】
なお、この場合に、改質触媒２６の温度を任意の温度Ｘに維持させるために、炭化水素燃料と水の流量をゼロとしても良く、また、加熱ヒータ７２に印加する電力及び炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の少なくとも一方を直前のサイクルに比して１０％ずつ増減させても良い。
【０１５１】
また、改質触媒２６の温度を速やかに上昇させる場合（ステップＳ６７、ステップＳ６９、ステップＳ７７）には、加熱ヒータ７２に印加する電力の増加及び炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の減少の少なくとも一方を行う（ステップＳ８７）。そして、改質ガスの生成量に不足が生じた場合には、炭化水素燃料をエンジン４２に直接的に供給することで補うようにする（ステップＳ８９）。
【０１５２】
なお、この場合に、改質触媒２６の温度を速やかに上昇させるために、炭化水素燃料と水の流量をゼロとしても良く、また、加熱ヒータ７２に印加する電力を直前のサイクルに比して１０％ずつ増加させるか、又は、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ減少させても良い。
【０１５３】
さらに、改質触媒２６の温度を速やかに低下させる場合（ステップＳ７３、ステップＳ８１、ステップＳ８３）には、加熱ヒータ７２に印加する電力の減少及び炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量の増加の少なくとも一方を行う（ステップＳ９１）。そして、余分な改質ガスが生じた場合には、これをガスタンク３６に一時的に貯蔵させる（ステップＳ９３）。
【０１５４】
なお、この場合に、加熱ヒータ７２に印加する電力を直前のサイクルに比して１０％ずつ減少させるか、又は、炭化水素燃料と水の改質触媒２６への供給量を直前のサイクルに比して１０％ずつ増加させても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムの全体構成を示す図である。
【図２】改質触媒の温度によって改質ガスの発熱量が変化することを示すグラフである。
【図３】ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図４】ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図５】（Ａ）は点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量と図示平均有効圧との関係を示す図、（Ｂ）は点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量と排気ガスの排気温度との関係を示す図である。
【図６】（Ａ）は排気時期の進角量と図示平均有効圧との関係を示す図、（Ｂ）は排気時期の進角量と排気ガスの排気温度との関係を示す図である。
【図７】（Ａ）は変形例に係る改質触媒によって生成される改質ガスの温度と組成成分のモル濃度との関係を示す図、（Ｂ）は変形例に係る改質触媒によって生成される改質ガスの温度と発熱量との関係を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムの変形例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムの変形例を示す図である。
【図１０】変形例に係るＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図１１】変形例に係るＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５６】
１０  改質ガスエンジンシステム
１２  燃料タンク（貯蔵部）
１４  水タンク（貯蔵部）
１６，１８  ポンプ（温度制御部、燃料供給装置）
２０，２２  流量制御弁（温度制御部、燃料供給装置）
２６  改質触媒（改質部）
３０  熱交換器（加熱部）
３６  ガスタンク
３８  ガス噴射弁（ガス噴射部）
４０  燃料噴射弁（燃料噴射部）
４２  エンジン
４６  ＥＣＵ（温度制御部、制御ユニット）
６６  バイパス通路
６８  流量制御バルブ（流量制御装置）
７２  加熱ヒータ（加熱部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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