JP2006029296A - Control device and control method for internal combustion engine - Google Patents

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine capable of improving durability. <P>SOLUTION: This control device for the internal combustion engine is provided with an exhaust gas introducing passage 33 for introducing exhaust gas on an exhaust path 30 of the internal combustion engine 1-1 to a fuel reforming device 31; a fuel adding device 55 for adding fuel to exhaust gas introduced to the fuel reforming device 31; the fuel reforming device 31 for reforming added fuel; a reformed fuel introducing passage 34 for introducing exhaust gas including reformed fuel to an intake path 30 of the internal combustion engine 1-1; and a flow regulating valve 36 for regulating amount of exhaust gas including reformed fuel to be introduced to the intake path 20 of the internal combustion engine 1-1. The control device for the internal combustion engine determines a fuel cut condition of the internal combustion engine 1-1, and closes the flow regulating valve 36 when determining that the internal combustion engine 1-1 is in the fuel cut condition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、内燃機関の制御装置および制御方法に関し、更に詳しくは、排気ガスおよびこの排気ガスに添加され改質された燃料を内燃機関の吸気経路に導入する内燃機関の制御装置および制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method for an internal combustion engine, and more particularly, to a control device and a control method for an internal combustion engine that introduces exhaust gas and fuel that has been added and reformed into the exhaust gas into an intake path of the internal combustion engine. .

一般に、乗用車、トラックなどに搭載されるガソリンエンジンなどの内燃機関では、ポンプ損失の低減による燃費の向上、燃料温度の低下によるNOxの低減などを図るために、排気経路の排気ガスの一部を吸気経路に導入するものがある。一方、燃焼速度の向上あるいはリーン燃焼などによる燃費の向上、ノッキングの低減などを図るために、燃料改質器を備え、この燃料改質器により燃料を改質し、燃料から水素(H2)や一酸化炭素(CO)などを生成し、この生成された水素などを吸気経路に導入する内燃機関がある。ここで、特許文献1に示すように、これらを組み合わせた技術が提案されている。この従来の内燃機関は、排気経路の排気ガスの一部を燃料改質器に導入する際に燃料を添加し、この添加された燃料を燃料改質器に設けられた改質触媒により改質し、この改質された燃料および排気ガスを吸気経路に導入するものである。 In general, in an internal combustion engine such as a gasoline engine mounted on a passenger car or a truck, a part of exhaust gas in an exhaust path is used to improve fuel efficiency by reducing pump loss and reduce NO x by lowering fuel temperature. Is introduced into the intake path. On the other hand, a fuel reformer is provided to improve fuel consumption by reducing the combustion speed or lean combustion, and to reduce knocking. The fuel reformer reforms the fuel, and hydrogen (H 2 ) is converted from the fuel. There is an internal combustion engine that produces carbon monoxide (CO) and the like, and introduces the produced hydrogen into an intake passage. Here, as shown in Patent Document 1, a technique combining these is proposed. In this conventional internal combustion engine, fuel is added when a part of the exhaust gas in the exhaust path is introduced into the fuel reformer, and the added fuel is reformed by a reforming catalyst provided in the fuel reformer. Then, the reformed fuel and exhaust gas are introduced into the intake passage.

特開平6−264732号公報JP-A-6-264732

ところで、内燃機関が搭載された車両の運転者は、アクセルペダルから足を離すことで発生するエンジンブレーキによりこの車両を減速させる場合がある。このエンジンブレーキは、運転者がアクセルペダルから足を離すことにより、内燃機関への燃料の供給を停止、すなわちフューエルカットすることで駆動輪により内燃機関を回転させ、スロットルバルブを閉弁することで得られるポンプ損失により主に発生するものである。   By the way, a driver of a vehicle equipped with an internal combustion engine may decelerate the vehicle by an engine brake generated by releasing his / her foot from an accelerator pedal. This engine brake stops the supply of fuel to the internal combustion engine when the driver removes his or her foot from the accelerator pedal, that is, the fuel is cut, the internal combustion engine is rotated by the drive wheels, and the throttle valve is closed. This is mainly caused by the pump loss obtained.

しかしながら、上記従来の内燃機関では、フューエルカットによる車両の減速時に、スロットルバルブを閉弁しても、流量調整弁の開度に応じて改質された燃料を含む排気ガスが吸気経路に導入される。従って、スロットルバルブを閉弁することで得られるポンプ損失が変化するため、エンジンブレーキの利きが変化するという問題があった。つまり、運転者がエンジンブレーキにより所望する車両の減速度が得られず、またエンジンブレーキにより車両の走行状態に応じて要求される車両の減速度が得られないという虞があった。   However, in the above-described conventional internal combustion engine, when the vehicle is decelerated due to fuel cut, even if the throttle valve is closed, exhaust gas containing fuel reformed according to the opening of the flow rate adjustment valve is introduced into the intake path. The Therefore, the pump loss obtained by closing the throttle valve is changed, so that there is a problem that the advantage of the engine brake is changed. In other words, the vehicle deceleration desired by the driver cannot be obtained by the engine brake, and the vehicle deceleration required according to the traveling state of the vehicle cannot be obtained by the engine brake.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少なくともエンジンブレーキの利きの変化を抑制することができる内燃機関の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a control device and a control method for an internal combustion engine that can suppress at least a change in the dominantness of an engine brake.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、内燃機関の排気経路内の排気ガスを燃料改質器に導入する排気ガス導入通路と、前記燃料改質器に導入される排気ガスに燃料を添加する燃料添加手段と、前記添加された燃料を改質する燃料改質器と、
前記改質された燃料を含む排気ガスを内燃機関の吸気経路に導入する改質燃料導入通路と、前記内燃機関の吸気経路に導入される改質された燃料を含む排気ガスの量を調整する流量調整弁と、を備える内燃機関の制御装置において、前記内燃機関のフューエルカット状態を判断するフューエルカット判断手段をさらに備え、前記内燃機関がフューエルカット状態であると判断する場合は、前記流量調整弁を閉弁することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, an exhaust gas introduction passage for introducing exhaust gas in an exhaust path of an internal combustion engine into the fuel reformer and the fuel reformer are introduced. Fuel addition means for adding fuel to the exhaust gas, a fuel reformer for reforming the added fuel,
The reformed fuel introduction passage for introducing the exhaust gas containing the reformed fuel into the intake path of the internal combustion engine, and the amount of the exhaust gas containing the reformed fuel introduced into the intake path of the internal combustion engine are adjusted. A control device for an internal combustion engine, further comprising a fuel cut determination means for determining a fuel cut state of the internal combustion engine, and when determining that the internal combustion engine is in a fuel cut state, the flow rate adjustment The valve is closed.

また、この発明では、燃料改質器により当該燃料改質器に導入された内燃機関の排気経路内の排気ガスに添加された燃料を改質し、この改質された燃料を含む排気ガスを当該内燃機関の吸気経路に導入する内燃機関の制御方法において、前記内燃機関のフューエルカット状態を判断するフューエルカット判断手順と、前記内燃機関がフューエルカット状態であると判断する場合は、前記流量調整弁を閉弁する手順と、を含むことを特徴とする。   Further, in the present invention, the fuel added to the exhaust gas in the exhaust path of the internal combustion engine introduced into the fuel reformer by the fuel reformer is reformed, and the exhaust gas containing the reformed fuel is changed. In the control method of the internal combustion engine introduced into the intake path of the internal combustion engine, the fuel flow determination procedure for determining the fuel cut state of the internal combustion engine, and the flow rate adjustment when determining that the internal combustion engine is in the fuel cut state And a procedure for closing the valve.

これらの発明によれば、内燃機関のフューエルカット状態をフューエルカット判断手段により判断することで、スロットルバルブが閉弁されることで発生するエンジンブレーキによりこの内燃機関が搭載されている車両が減速状態であるか否かを判断し、内燃機関のフューエルカット状態、すなわち車両の減速時には、流量調整弁を閉弁する。従って、内燃機関のフューエルカットによる車両の減速時においては、スロットルバルブおよび流量調整弁が閉弁することとなり、この内燃機関の吸気経路に改質された燃料を含む排気ガスが導入されることはない。これにより、スロットルバルブを閉弁することで得られるポンプ損失が流量調整弁の開度によって変化しないので、エンジンブレーキの利きが変化、特に利きが悪くなることを抑制することができる。   According to these inventions, the fuel cut state of the internal combustion engine is determined by the fuel cut determination means, so that the vehicle on which the internal combustion engine is mounted is decelerated by the engine brake generated when the throttle valve is closed. In the fuel cut state of the internal combustion engine, that is, when the vehicle is decelerated, the flow rate adjustment valve is closed. Therefore, when the vehicle is decelerated due to the fuel cut of the internal combustion engine, the throttle valve and the flow rate adjustment valve are closed, and the exhaust gas containing the reformed fuel is introduced into the intake path of the internal combustion engine. Absent. Thereby, since the pump loss obtained by closing the throttle valve does not change depending on the opening degree of the flow rate adjusting valve, it is possible to suppress the change of the engine brake, particularly the deterioration of the advantage.

また、この発明では、上記内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の排気経路と前記排気ガス導入通路との間に逆流防止弁をさらに備え、前記内燃機関がフューエルカット状態であると判断する場合は、前記流量調整弁および前記逆流防止弁を閉弁することを特徴とする。   In the present invention, the control device for an internal combustion engine further includes a backflow prevention valve between the exhaust path of the internal combustion engine and the exhaust gas introduction passage, and it is determined that the internal combustion engine is in a fuel cut state. Closes the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve.

この発明によれば、内燃機関のフューエルカット状態、すなわち車両の減速時には、流量調整弁のみならず逆流防止弁をも閉弁する。従って、内燃機関のフューエルカットによる車両の減速時においては、スロットルバルブ、流量調整弁および逆流防止弁が閉弁することとなり、内燃機関の排気経路に発生する脈動により、改質された燃料が含まれる排気ガスおよび燃料が添加された排気ガスがこの排気経路に流出することを抑制することができる。   According to this invention, when the internal combustion engine is in a fuel cut state, that is, when the vehicle is decelerated, not only the flow rate adjustment valve but also the backflow prevention valve is closed. Therefore, when the vehicle is decelerated due to the fuel cut of the internal combustion engine, the throttle valve, the flow rate adjustment valve, and the backflow prevention valve are closed, and the reformed fuel is contained by the pulsation generated in the exhaust path of the internal combustion engine. It is possible to prevent the exhaust gas to be discharged and the exhaust gas to which fuel is added from flowing out into the exhaust path.

また、この発明では、上記内燃機関の制御装置において、前記改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素濃度を検出する水素濃度検出手段をさらに備え、前記内燃機関がフューエルカット状態からの復帰時であると判断する場合は、前記検出された水素濃度が所定濃度以上となると前記流量調整弁および前記逆流防止弁を開弁することを特徴とする。   According to the present invention, the control device for an internal combustion engine further includes hydrogen concentration detection means for detecting a hydrogen concentration contained in the exhaust gas containing the reformed fuel, and the internal combustion engine is returned from the fuel cut state. When it is determined that it is time, the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve are opened when the detected hydrogen concentration is equal to or higher than a predetermined concentration.

この発明によれば、改質された燃料を含む排気ガスに対する水素濃度Hが所定濃度H1以上、すなわち改質された燃料を含む排気ガスに十分な水素が含まれている場合に流量調整弁および逆流防止弁を開弁する。従って、内燃機関がフューエルカット状態から復帰し、改質された燃料を含む排気ガスを内燃機関の吸気経路に導入する際に、改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素が少ないことにより発生するノッキングなどを抑制することができる。   According to this invention, when the hydrogen concentration H with respect to the exhaust gas containing the reformed fuel is not less than the predetermined concentration H1, that is, when the exhaust gas containing the reformed fuel contains sufficient hydrogen, Open the check valve. Therefore, when the internal combustion engine returns from the fuel cut state and the exhaust gas containing the reformed fuel is introduced into the intake passage of the internal combustion engine, the amount of hydrogen contained in the exhaust gas containing the reformed fuel is small. The knocking etc. which generate | occur | produce can be suppressed.

また、この発明では、上記内燃機関の制御装置において、前記燃料改質器の温度を検出する改質器温度検出手段をさらに備え、前記検出された水素濃度が所定濃度未満であり、かつ前記検出された燃料改質器の温度が所定温度以上である場合は、前記燃料添加手段により当該燃料改質器に導入される排気ガスに燃料を添加することを特徴とする。   In the present invention, the control device for an internal combustion engine further includes reformer temperature detection means for detecting the temperature of the fuel reformer, wherein the detected hydrogen concentration is less than a predetermined concentration, and the detection When the temperature of the formed fuel reformer is equal to or higher than a predetermined temperature, the fuel adding means adds fuel to the exhaust gas introduced into the fuel reformer.

この発明によれば、燃料改質器の温度が所定温度1以上となることで、この燃料改質器に設けられた改質触媒が活性化する。従って、改質触媒が活性化している燃料改質器に燃料が添加された排気ガスが導入されるため、この改質触媒により排気ガスに添加された燃料から水素を生成することができる。   According to the present invention, when the temperature of the fuel reformer becomes equal to or higher than the predetermined temperature 1, the reforming catalyst provided in the fuel reformer is activated. Accordingly, since the exhaust gas added with fuel is introduced into the fuel reformer in which the reforming catalyst is activated, hydrogen can be generated from the fuel added to the exhaust gas by the reforming catalyst.

また、この発明では、上記内燃機関の制御装置において、前記内燃機関がフューエルカット状態からの復帰時であると判断する場合は、前記内燃機関の空燃比が安定した後に、前記流量調整弁および前記逆流防止弁を開弁することを特徴とする。   In the present invention, in the control device for an internal combustion engine, when it is determined that the internal combustion engine is returning from a fuel cut state, after the air-fuel ratio of the internal combustion engine has stabilized, The check valve is opened.

この発明によれば、内燃機関がフューエルカット状態からの復帰し、内燃機関の空燃比が安定した後に、流量調整弁および逆流防止弁を開弁し、改質された燃料を含む排気ガスを内燃機関の吸気経路に導入する。従って、流量調整弁が開弁し、改質された燃料を含む排気ガスが燃料とともにこの内燃機関に導入されても、内燃機関の空燃比を短時間で所望の空燃比とすることができる。これにより、内燃機関がフューエルカット状態から復帰し、流量調整弁が開弁する際において、エミッションが悪化することを抑制することができる。   According to the present invention, after the internal combustion engine returns from the fuel cut state and the air-fuel ratio of the internal combustion engine is stabilized, the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve are opened, and the exhaust gas containing the reformed fuel is removed from the internal combustion engine. Introduced into the engine intake path. Therefore, even if the flow regulating valve is opened and the exhaust gas containing the reformed fuel is introduced into the internal combustion engine together with the fuel, the air / fuel ratio of the internal combustion engine can be set to a desired air / fuel ratio in a short time. As a result, it is possible to prevent the emission from deteriorating when the internal combustion engine returns from the fuel cut state and the flow rate adjustment valve opens.

また、この発明では、上記内燃機関の制御装置において、前記改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素濃度を検出する水素濃度検出手段と、前記検出された水素濃度に基づいて前記内燃機関の吸気経路に導入される水素量を算出する水素量算出手段と、をさらに備え、前記水素量算出手段は、前記流量調整弁および前記逆流防止弁の閉弁時における水素量を前記検出された水素濃度に基づいて算出し、当該流量調整弁および当該逆流防止弁を開弁する際における前記内燃機関に供給する燃料の燃料供給量を当該算出された水素量に基づいて補正することを特徴とする。   According to the present invention, in the control device for an internal combustion engine, a hydrogen concentration detection means for detecting a hydrogen concentration contained in the exhaust gas containing the reformed fuel, and the internal combustion engine based on the detected hydrogen concentration Hydrogen amount calculating means for calculating the amount of hydrogen introduced into the intake passage of the engine, wherein the hydrogen amount calculating means detects the hydrogen amount when the flow rate adjusting valve and the check valve are closed. Calculating based on the hydrogen concentration, and correcting the fuel supply amount of the fuel supplied to the internal combustion engine when the flow rate adjusting valve and the check valve are opened based on the calculated hydrogen amount To do.

この発明によれば、内燃機関がフューエルカット状態からの復帰し、流量調整弁および逆流防止弁を開弁する際には、改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素量に基づいて補正された燃料供給量の燃料が内燃機関に供給される。従って、流量調整弁が開弁し、改質された燃料を含む排気ガスが燃料とともにこの内燃機関に導入されても、内燃機関の空燃比が理論空燃比から大きくずれることを抑制することができる。これにより、内燃機関がフューエルカット状態から復帰し、流量調整弁が開弁する際において、エミッションが悪化することをさらに抑制することができる。   According to the present invention, when the internal combustion engine returns from the fuel cut state and opens the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve, the correction is made based on the amount of hydrogen contained in the exhaust gas containing the reformed fuel. The amount of fuel supplied is supplied to the internal combustion engine. Therefore, even if the flow rate adjusting valve is opened and the exhaust gas containing the reformed fuel is introduced into the internal combustion engine together with the fuel, it is possible to prevent the air / fuel ratio of the internal combustion engine from greatly deviating from the stoichiometric air / fuel ratio. . Thereby, when the internal combustion engine returns from the fuel cut state and the flow rate adjustment valve opens, it is possible to further suppress the deterioration of the emission.

また、この発明では、排気ガスを燃料改質器に導入する排気ガス導入通路と、前記燃料改質器に導入される排気ガスに燃料を添加する燃料添加手段と、前記添加された燃料を改質する燃料改質器と、前記改質された燃料を含む排気ガスを前記内燃機関の吸気経路に導入する改質燃料導入通路と、前記内燃機関の吸気経路に導入される改質された燃料を含む排気ガスの量を調整する流量調整弁と、を備える内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が搭載された車両の減速時おける実減速度を検出する実減速度検出手段と、前記内燃機関が搭載された車両の減速時に要求される要求減速度を算出する要求減速度算出手段と、をさらに備え、前記流量調整弁は、前記検出された実減速度と前記算出された要求減速度との差に基づいて前記改質された燃料を含む排気ガスの量を調整することを特徴とする。   In the present invention, the exhaust gas introduction passage for introducing the exhaust gas into the fuel reformer, the fuel adding means for adding fuel to the exhaust gas introduced into the fuel reformer, and the added fuel are modified. A reforming fuel introduced into the intake path of the internal combustion engine, and a reformed fuel introduced into the intake path of the internal combustion engine A control device for an internal combustion engine comprising: a flow rate adjusting valve that adjusts an amount of exhaust gas including: an actual deceleration detecting means for detecting an actual deceleration during deceleration of a vehicle on which the internal combustion engine is mounted; and the internal combustion engine And a required deceleration calculating means for calculating a required deceleration required when the vehicle on which the engine is mounted is decelerated, wherein the flow rate adjusting valve is configured to detect the detected actual deceleration and the calculated required deceleration. And the modified based on the difference between And adjusting the amount of exhaust gas containing fuel.

また、この発明では、燃料改質器により当該燃料改質器に導入された内燃機関の排気経路内の排気ガスに添加された燃料を改質し、この改質された燃料を含む排気ガスを当該内燃機関の吸気経路に導入する内燃機関の制御方法において、前記内燃機関が搭載された車両の減速時における実減速度を検出する実減速度検出手順と、前記内燃機関が搭載された車両の減速時に要求される要求減速度を算出する要求減速度算出手順と、前記検出された実減速度と前記算出された要求減速度との差に基づいて前記内燃機関の吸気経路に導入される改質された燃料を含む排気ガスの量を前記流量調整弁により調整する手順と、を含むことを特徴とする。   Further, in the present invention, the fuel added to the exhaust gas in the exhaust path of the internal combustion engine introduced into the fuel reformer by the fuel reformer is reformed, and the exhaust gas containing the reformed fuel is changed. In the control method of the internal combustion engine introduced into the intake path of the internal combustion engine, an actual deceleration detection procedure for detecting an actual deceleration at the time of deceleration of the vehicle on which the internal combustion engine is mounted, and a vehicle on which the internal combustion engine is mounted Based on the difference between the detected actual deceleration and the calculated requested deceleration, a modification introduced into the intake path of the internal combustion engine based on the requested deceleration calculating procedure for calculating the requested deceleration required at the time of deceleration. And adjusting the amount of exhaust gas containing the refined fuel by the flow rate adjusting valve.

これらの発明によれば、内燃機関が搭載された車両の減速時における実減速度と要求減速度との差に基づいて、流量調整弁の開度を調整する。つまり、流量調整弁が開弁している状態においてスロットルバルブが閉弁していることで得られるポンプ損失により発生するエンジンブレーキによる車両の実減速度が要求減速度と同一となるように流量調整弁の開度を調整する。従って、車両の減速時に要求される要求減速度に対するエンジンブレーキの利きの変化を抑制することができる。   According to these inventions, the opening degree of the flow rate adjustment valve is adjusted based on the difference between the actual deceleration and the required deceleration when the vehicle on which the internal combustion engine is mounted is decelerated. In other words, the flow rate is adjusted so that the actual deceleration of the vehicle due to the engine brake generated by the pump loss obtained by closing the throttle valve while the flow rate adjustment valve is open is the same as the required deceleration. Adjust the opening of the valve. Therefore, it is possible to suppress a change in the engine brake dominant with respect to the required deceleration required when the vehicle is decelerated.

この発明にかかる内燃機関の制御装置および制御方法は、内燃機関のフューエルカット状態に流量調整弁を閉弁、あるいは車両の減速時おける実減速度と要求減速度との差に基づいて流量調整弁を調整することで、エンジンブレーキの利きの変化を抑制することができる。   The control device and control method for an internal combustion engine according to the present invention includes a flow rate adjustment valve that is closed in a fuel cut state of the internal combustion engine or based on a difference between an actual deceleration and a required deceleration when the vehicle is decelerated. By adjusting, it is possible to suppress the change in the engine brake dominant.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記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、下記の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following Example. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

まず、実施例1にかかる内燃機関の制御装置および制御方法について説明する。図1は、実施例1にかかる内燃機関の構成例を示す図である。図1に示すように、この実施例1にかかる内燃機関1−1は、ガソリンエンジンなどである内燃機関本体10と、吸気経路20と、燃料改質器31および流量調整弁36を備える排気経路30と、この流量調整弁36の流量調整弁開度制御を行うECU(Engine Control Unit)40とにより構成されている。   First, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the internal combustion engine according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1-1 according to the first embodiment includes an internal combustion engine body 10 such as a gasoline engine, an intake path 20, an exhaust path including a fuel reformer 31 and a flow rate adjustment valve 36. 30 and an ECU (Engine Control Unit) 40 that controls the flow rate adjustment valve opening degree of the flow rate adjustment valve 36.

内燃機関本体10には、吸気経路20が接続されており、この吸気経路20を介して、外部から空気および燃料がこの内燃機関本体10の各気筒11に導入される。また、内燃機関本体10には、排気経路30が接続されており、この排気経路30を介して、内燃機関本体10の各気筒11から排気された排気ガスが外部に排気される。   An intake passage 20 is connected to the internal combustion engine body 10, and air and fuel are introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 from the outside through the intake passage 20. Further, an exhaust path 30 is connected to the internal combustion engine body 10, and exhaust gas exhausted from each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 is exhausted to the outside through the exhaust path 30.

吸気経路20は、エアクリーナー21と、吸気通路22と、エアフロメータ23と、スロットルバルブ24とにより構成されている。エアクリーナー21により、粉塵が除去された空気は、吸気通路22を介して、内燃機関本体10の各気筒11に導入される。エアフロメータ23は、この内燃機関本体10に導入、すなわち吸入される空気の吸入空気量を検出し、後述するECU40に出力するものである。スロットルバルブ24は、図示しないアクチュエータにより駆動されることで、内燃機関本体10の各気筒11に吸気される吸入空気量を調整するものである。このスロットルバルブ24の開度の制御、すなわちバルブ開度制御は、後述するECU40により行われる。   The intake passage 20 includes an air cleaner 21, an intake passage 22, an air flow meter 23, and a throttle valve 24. The air from which the dust has been removed by the air cleaner 21 is introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 via the intake passage 22. The air flow meter 23 detects the amount of intake air introduced into the internal combustion engine body 10, that is, the intake air, and outputs it to the ECU 40 described later. The throttle valve 24 is driven by an actuator (not shown) to adjust the amount of intake air taken into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10. The control of the opening degree of the throttle valve 24, that is, the valve opening degree control is performed by the ECU 40 described later.

また、この吸気経路20の吸気通路22には、内燃機関10に燃料を供給する燃料噴射弁51が設けられている。この燃料噴射弁51には、燃料ポンプ53が駆動することで、燃料通路54を介して、燃料タンク52に貯留されていた燃料が圧送される。燃料噴射弁51の燃料噴射量や噴射タイミングなどの制御、すなわち噴射制御は、後述するECU40により行われる。   A fuel injection valve 51 that supplies fuel to the internal combustion engine 10 is provided in the intake passage 22 of the intake passage 20. The fuel stored in the fuel tank 52 is pumped to the fuel injection valve 51 through the fuel passage 54 when the fuel pump 53 is driven. Control of the fuel injection amount and injection timing of the fuel injection valve 51, that is, injection control is performed by the ECU 40 described later.

排気経路30は、燃料改質器31と、排気通路32と、排気ガス導入通路33と、改質燃料導入通路34と、改質燃料冷却装置35と、流量調整弁36とにより構成されている。燃料改質器31は、円筒形状に形成され、その中空部31aに燃料改質通路31bが配置されている。この中空部31aは、その両端が排気通路32と連通している。内燃機関本体10から排気された排気ガスは、中空部31a内を通過することで燃料改質器31を通過する。この中空部31aを通過した排気ガスは、排気通路32を介して図示しない浄化装置に導入され、この浄化装置により有害物質が浄化された後、外部に排気される。なお、燃料改質器31より上流側の排気通路32には、この排気通路32に排気される排気ガスに基づいた空燃比を検出し、後述するECU40に出力するA/Fセンサ37が設けられている。   The exhaust passage 30 includes a fuel reformer 31, an exhaust passage 32, an exhaust gas introduction passage 33, a reformed fuel introduction passage 34, a reformed fuel cooling device 35, and a flow rate adjustment valve 36. . The fuel reformer 31 is formed in a cylindrical shape, and a fuel reforming passage 31b is disposed in the hollow portion 31a. The hollow portion 31 a communicates with the exhaust passage 32 at both ends thereof. The exhaust gas exhausted from the internal combustion engine body 10 passes through the fuel reformer 31 by passing through the hollow portion 31a. The exhaust gas that has passed through the hollow portion 31a is introduced into a purification device (not shown) via the exhaust passage 32, and after the harmful substances are purified by the purification device, the exhaust gas is exhausted to the outside. The exhaust passage 32 upstream of the fuel reformer 31 is provided with an A / F sensor 37 that detects an air-fuel ratio based on the exhaust gas exhausted into the exhaust passage 32 and outputs the detected air-fuel ratio to the ECU 40 described later. ing.

燃料改質通路31bは、図示しない多数の配管を連通することで構成されている。この各配管は、中空部31aと連通しておらず、燃料改質通路31b内の排気ガスが中空部31aに流出することはない。この燃料改質通路31b内には、改質触媒31cが設けられている。この改質触媒31cは、ロジウム系の触媒であり、後述する排気ガスに添加された燃料を改質するものである。具体的には、改質触媒31cは、改質反応である吸熱反応により燃料から水素(H2)や一酸化炭素(CO)などを生成するものである。具体的な吸熱反応は、例えば、
1.56(7.6CO2+6.8H2O+40.8N2)+3C7.612.6+984.8Kcal→31H2+34.7CO+63.6N2
となる。
The fuel reforming passage 31b is configured by communicating a number of pipes (not shown). Each of the pipes does not communicate with the hollow portion 31a, and the exhaust gas in the fuel reforming passage 31b does not flow out to the hollow portion 31a. A reforming catalyst 31c is provided in the fuel reforming passage 31b. The reforming catalyst 31c is a rhodium-based catalyst and reforms fuel added to exhaust gas described later. Specifically, the reforming catalyst 31c generates hydrogen (H 2 ), carbon monoxide (CO), and the like from the fuel by an endothermic reaction that is a reforming reaction. Specific endothermic reaction is, for example,
1.56 (7.6CO 2 + 6.8H 2 O + 40.8N 2 ) + 3C 7.6 H 12.6 + 984.8Kcal → 31H 2 + 34.7CO + 63.6N 2
It becomes.

この燃料改質通路31bには、改質触媒31cの温度を検出し、後述するECU40に出力する改質器温度検出手段である改質触媒温度センサ31dが設けられている。また、燃料改質通路31bは、その一端が排気ガス導入通路33と連通しており、他方の端部が改質燃料導入通路34と連通している。ここで、排気ガス導入通路33には、燃料改質器31に導入される排気ガスに燃料を添加する燃料添加手段である燃料添加装置55が設けられている。この燃料添加装置55には、上記燃料噴射弁51と同様に、燃料ポンプ53が駆動することで、燃料通路54および分岐通路56を介して、燃料タンク52に貯留されていた燃料が圧送される。燃料添加装置55の燃料添加量や添加タイミングなどの制御、すなわち添加制御は、後述するECU40により行われる。   The fuel reforming passage 31b is provided with a reforming catalyst temperature sensor 31d which is a reformer temperature detecting means for detecting the temperature of the reforming catalyst 31c and outputting the detected temperature to the ECU 40 described later. Further, one end of the fuel reforming passage 31 b communicates with the exhaust gas introduction passage 33, and the other end communicates with the reformed fuel introduction passage 34. Here, the exhaust gas introduction passage 33 is provided with a fuel addition device 55 as fuel addition means for adding fuel to the exhaust gas introduced into the fuel reformer 31. Similarly to the fuel injection valve 51, the fuel adding device 55 is driven by the fuel pump 53, so that the fuel stored in the fuel tank 52 is pumped through the fuel passage 54 and the branch passage 56. . Control of the fuel addition amount and addition timing of the fuel addition device 55, that is, addition control is performed by the ECU 40 described later.

この燃料改質通路31bは、燃料添加装置55により燃料が添加された内燃機関本体10から排気された排気ガスを導入するものである。この導入された燃料を添加された排気ガスは、改質触媒31cにより改質され、水素(H2)、一酸化炭素(CO)を含む排気ガス、すなわち改質された燃料を含む排気ガスとなり、改質燃料導入通路34に流出する。 The fuel reforming passage 31b introduces exhaust gas exhausted from the internal combustion engine body 10 to which fuel is added by the fuel addition device 55. The exhaust gas to which the introduced fuel is added is reformed by the reforming catalyst 31c, and becomes an exhaust gas containing hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO), that is, an exhaust gas containing the reformed fuel. Then, it flows out into the reformed fuel introduction passage 34.

改質燃料導入通路34には、改質燃料冷却装置35および流量調整弁36が設けられており、吸気経路20のスロットルバルブ24の下流側の吸気通路22と連通している。改質燃料冷却装置35は、燃料改質通路31bからこの改質燃料導入通路34に流入した高温(例えば700℃程度)の改質された燃料を含む排気ガスを冷却するものである。この排気ガスを冷却することにより、この排気ガスが空気および燃料とともに内燃機関本体10の各気筒11に導入された際における体積効率の低下を抑制することができ、燃費の向上を図ることができる。流量調整弁36は、改質された燃料を含む排気ガスを内燃機関1−1の吸気経路20に導入、すなわち再度内燃機関本体10の各気筒11に導入する量である排気ガス再循環量を調整するものである。この流量調整弁36の流量調整弁の開度の制御、すなわち流量調整弁開度制御は、後述するECU40により行われる。   The reformed fuel introduction passage 34 is provided with a reformed fuel cooling device 35 and a flow rate adjustment valve 36, and communicates with the intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 24 in the intake passage 20. The reformed fuel cooling device 35 cools the exhaust gas containing the reformed fuel at a high temperature (for example, about 700 ° C.) flowing into the reformed fuel introduction passage 34 from the fuel reforming passage 31b. By cooling the exhaust gas, it is possible to suppress a reduction in volumetric efficiency when the exhaust gas is introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 together with air and fuel, and fuel efficiency can be improved. . The flow rate adjustment valve 36 introduces an exhaust gas recirculation amount, which is an amount for introducing the exhaust gas containing the reformed fuel into the intake passage 20 of the internal combustion engine 1-1, that is, again introducing the exhaust gas into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10. To be adjusted. The control of the flow rate adjustment valve opening of the flow rate adjustment valve 36, that is, the flow rate adjustment valve opening degree control is performed by the ECU 40 described later.

ECU40は、内燃機関1の制御装置であり、この内燃機関1を運転制御するものである。このECU40は、内燃機関1が搭載された図示しない車両の各所に取り付けられたセンサから、各種入力信号が入力される。具体的には、内燃機関本体10の図示しないクランクシャフトに取り付けられた角度センサにより検出された機関回転数、エアフロメータ23により検出された吸入空気量、アクセルペダルセンサ60により検出されたアクセル開度、A/Fセンサ37により検出された排気ガスの酸素濃度、改質触媒温度センサ31dにより検出された燃料改質器31の温度Tなどがある。ECU40は、これら入力信号および記憶部43に記憶されている各種マップに基づいて各種出力信号を出力する。具体的には、スロットルバルブ24のバルブ開弁制御を行うバルブ開度信号、燃料噴射弁51の噴射制御を行う噴射信号、内燃機関本体10の図示しない点火プラグの点火制御を行う点火信号、後述する流量調整弁36の流量調整弁開度制御を行う流量調整弁開度信号、燃料添加装置55の添加制御を行う添加信号などの出力信号などがある。   The ECU 40 is a control device for the internal combustion engine 1 and controls the operation of the internal combustion engine 1. The ECU 40 receives various input signals from sensors attached to various parts of a vehicle (not shown) on which the internal combustion engine 1 is mounted. Specifically, the engine speed detected by an angle sensor attached to a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine body 10, the intake air amount detected by the air flow meter 23, and the accelerator opening detected by the accelerator pedal sensor 60. The oxygen concentration of the exhaust gas detected by the A / F sensor 37, the temperature T of the fuel reformer 31 detected by the reforming catalyst temperature sensor 31d, and the like. The ECU 40 outputs various output signals based on these input signals and various maps stored in the storage unit 43. Specifically, a valve opening signal for performing valve opening control of the throttle valve 24, an injection signal for performing injection control of the fuel injection valve 51, an ignition signal for performing ignition control of an ignition plug (not shown) of the internal combustion engine body 10, There are output signals such as a flow adjustment valve opening signal for controlling the flow adjustment valve opening of the flow adjustment valve 36 and an addition signal for performing addition control of the fuel addition device 55.

ここで、燃料噴射弁51から内燃機関1に供給される燃料噴射量は、これら入力信号のうち機関回転数および吸入空気量に基づいて、内燃機関1−1をストイキ(λ=1)で運転、すなわち空燃比が理論空燃比となるように算出される。この燃料噴射量の算出は、上記入力信号と記憶部43に記憶されている燃料噴射量マップとに基づいて算出しても良いし、上記入力信号とA/Fセンサ37により検出された空燃比とに基づいて算出しても良い。また、流量調整弁36により内燃機関1−1の吸気経路20に導入される改質された燃料を含む排気ガスの排気ガス再循環量は、これら入力信号のうち機関回転数および吸入空気量と記憶部43に記憶されている排気ガス再循環量マップとに基づいて算出される。また、燃料添加装置55から排気ガス導入通路33に導入される排気ガスに添加される燃料添加量は、これら入力信号のうち改質触媒温度センサ31dにより検出された燃料改質器31の温度Tと上記算出された排気ガス再循環量とに基づいて算出される。具体的に、燃料添加量は、この燃料改質器31の温度と上記算出された排気ガス再循環量とから、排気ガスに対して添加される燃料の濃度が燃料改質器31の改質触媒31cによりこの燃料を最も効率良く改質することができる濃度となるように決定される。なお、排気ガスに燃料を添加する場合は、上記算出された燃料噴射量からこの燃料添加量を減じた量を燃料噴射量として燃料噴射弁51から内燃機関1に供給することが好ましい。これにより、改質された燃料を含む排気ガスを再度内燃機関本体10の各気筒11に導入した際に、空燃比がリッチ状態で内燃機関1が運転されることを抑制することができる。また、上記排気ガス再循環量は、改質触媒31cにより改質された燃料の量、特に生成された水素の排気ガスに対する濃度に応じて補正しても良い。   Here, the fuel injection amount supplied from the fuel injection valve 51 to the internal combustion engine 1 is that the internal combustion engine 1-1 is operated with stoichiometry (λ = 1) based on the engine speed and the intake air amount among these input signals. That is, the air-fuel ratio is calculated so as to be the stoichiometric air-fuel ratio. The fuel injection amount may be calculated based on the input signal and the fuel injection amount map stored in the storage unit 43, or the air-fuel ratio detected by the input signal and the A / F sensor 37. You may calculate based on these. Further, the exhaust gas recirculation amount of the exhaust gas including the reformed fuel introduced into the intake path 20 of the internal combustion engine 1-1 by the flow rate adjusting valve 36 is determined by the engine speed and the intake air amount among these input signals. It is calculated based on the exhaust gas recirculation amount map stored in the storage unit 43. The amount of fuel added to the exhaust gas introduced into the exhaust gas introduction passage 33 from the fuel addition device 55 is the temperature T of the fuel reformer 31 detected by the reforming catalyst temperature sensor 31d among these input signals. And the calculated exhaust gas recirculation amount. Specifically, the amount of fuel added is determined based on the temperature of the fuel reformer 31 and the exhaust gas recirculation amount calculated above. The concentration is determined so that the fuel can be most efficiently reformed by the catalyst 31c. In addition, when adding fuel to exhaust gas, it is preferable to supply the fuel injection amount from the fuel injection valve 51 to the internal combustion engine 1 by subtracting the fuel addition amount from the calculated fuel injection amount. Thereby, when the exhaust gas containing the reformed fuel is introduced again into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10, it is possible to suppress the operation of the internal combustion engine 1 with the air-fuel ratio being rich. The exhaust gas recirculation amount may be corrected according to the amount of fuel reformed by the reforming catalyst 31c, particularly the concentration of produced hydrogen with respect to the exhaust gas.

具体的に、このECU40は、上記入力信号や出力信号の入出力を行う入出力ポート(I/O)41と、処理部42と、上記燃料噴射量マップ、排気ガス再循環量マップなどの各種マップなどを格納する記憶部43とにより構成されている。処理部42は、メモリおよびCPU(Central Processing Unit)により構成され、後述する内燃機関1−1の制御方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、内燃機関1−1の制御方法などを実現させるものであっても良い。また、記憶部43は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ROM(Read Only Memory)のような読み出しのみが可能な揮発性のメモリあるいはRAM(Random Access Memory)のような読み書きが可能な揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、この発明では、内燃機関1−1の制御方法をECU40により実現させるが、これに限定されるものではなく、このECU40とは個別に形成された制御装置により実現しても良い。   Specifically, the ECU 40 includes an input / output port (I / O) 41 for inputting / outputting the input signal and the output signal, a processing unit 42, various fuel injection amount maps, exhaust gas recirculation amount maps, and the like. The storage unit 43 stores a map and the like. The processing unit 42 includes a memory and a CPU (Central Processing Unit), and loads a program based on a control method for the internal combustion engine 1-1, which will be described later, into the memory and executes the program, thereby controlling the internal combustion engine 1-1. Etc. may be realized. The storage unit 43 is a non-volatile memory such as a flash memory, a volatile memory such as a ROM (Read Only Memory) or a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory) that can be read and written. The memory can be configured by a combination of these. Moreover, in this invention, although the control method of the internal combustion engine 1-1 is implement | achieved by ECU40, it is not limited to this, You may implement | achieve this ECU40 with the control apparatus formed separately.

次に、実施例1にかかる内燃機関1−1の制御装置であるECU40の動作について説明する。図2は、この発明にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。まず、同図に示すように、ECU40の処理部42は、内燃機関1−1がフューエルカット状態であるか否かを判断する(ステップST101)。つまり、燃料噴射弁51から噴射される燃料による内燃機関本体10への燃料の供給が停止されているか否かを判断する。具体的には、例えば、運転者が図示しないアクセルペダルから足を離したか否かをECU40に入力されるアクセルペダルセンサ60により検出されたアクセル開度が0あるいはほぼ0となったか否かで判断する。なお、処理部42は、内燃機関1−1がフューエルカット状態でないと判断すると、ステップST101を繰り返す。   Next, the operation of the ECU 40 that is the control device for the internal combustion engine 1-1 according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the present invention. First, as shown in the figure, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the internal combustion engine 1-1 is in a fuel cut state (step ST101). That is, it is determined whether or not the supply of fuel to the internal combustion engine body 10 by the fuel injected from the fuel injection valve 51 is stopped. Specifically, for example, whether or not the driver has lifted his / her foot from an accelerator pedal (not shown) is determined based on whether or not the accelerator opening detected by the accelerator pedal sensor 60 input to the ECU 40 is 0 or almost 0. To do. If processing unit 42 determines that internal combustion engine 1-1 is not in the fuel cut state, step ST101 is repeated.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−1がフューエルカット状態であると判断すると、流量調整弁36を閉弁する(ステップST102)。具体的には、処理部42は、入出力ポート41を介して、流量調整弁36に流量調整弁開度信号を出力あるいはこの流量調整弁開度信号の出力を停止することで、この流量調整弁36を閉弁し、改質燃料導入通路34と吸気通路22とが連通しないようにする。   Next, when determining that the internal combustion engine 1-1 is in the fuel cut state, the processing unit 42 of the ECU 40 closes the flow rate adjustment valve 36 (step ST102). Specifically, the processing unit 42 outputs the flow rate adjustment valve opening signal to the flow rate adjustment valve 36 via the input / output port 41 or stops outputting the flow rate adjustment valve opening signal, thereby adjusting the flow rate adjustment. The valve 36 is closed so that the reformed fuel introduction passage 34 and the intake passage 22 do not communicate with each other.

このとき、処理部42は、燃料噴射弁51に噴射信号および燃料添加装置55に添加信号をそれぞれ出力している場合は、これらの出力を停止する。つまり、燃料噴射弁51の噴射制御および燃料添加装置55の添加制御を行わないことにより、内燃機関1−1への燃料の供給および排気ガスへの燃料の添加を停止する。また、処理部42は、入出力ポート41を介して、スロットルバルブ24にバルブ開度信号を出力あるいはこのバルブ開度信号の出力を停止することで、このスロットルバルブ24を閉弁し、スロットルバルブ24の上流側の吸気通路22と下流側の吸気通路とが連通しないようにする。   At this time, when the processing unit 42 outputs the injection signal to the fuel injection valve 51 and the addition signal to the fuel addition device 55, the processing unit 42 stops the output. That is, by not performing the injection control of the fuel injection valve 51 and the addition control of the fuel addition device 55, the supply of fuel to the internal combustion engine 1-1 and the addition of fuel to the exhaust gas are stopped. Further, the processing unit 42 closes the throttle valve 24 by outputting a valve opening signal to the throttle valve 24 or stopping the output of the valve opening signal via the input / output port 41, thereby The upstream intake passage 22 and the downstream intake passage 24 are prevented from communicating with each other.

ここで、上述のように、内燃機関1−1がフューエルカット状態であり、かつスロットルバルブ24が閉弁されているため、内燃機関1−1にエンジンブレーキが発生し、この内燃機関1−1が搭載されている車両が減速状態となる。このとき、流量調整弁36は、閉弁されているため、改質燃料導入通路34が連通しているスロットルバルブ24の下流側の吸気通路22が負圧となっても、この改質燃料導入通路34内の改質された燃料を含む排気ガスが内燃機関1−1の吸気経路20、すなわちこのスロットルバルブ24の下流側の吸気通路22に導入されることはない。つまり、内燃機関1−1のフューエルカットによる車両の減速時においては、この内燃機関1−1の吸気経路20に改質された燃料を含む排気ガスが導入されることはない。これにより、スロットルバルブ24を閉弁することで得られるポンプ損失が流量調整弁36の開度によって変化しないので、エンジンブレーキの利きが変化、特に利きが悪くなることを抑制することができる。従って、運転者は、図示しないアクセルペダルから足を離した際に、エンジンブレーキにより所望する車両の減速度を得ることができる。   Here, as described above, since the internal combustion engine 1-1 is in the fuel cut state and the throttle valve 24 is closed, an engine brake is generated in the internal combustion engine 1-1, and this internal combustion engine 1-1. The vehicle on which is mounted is in a deceleration state. At this time, since the flow rate adjusting valve 36 is closed, even if the intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 24 with which the reformed fuel introduction passage 34 communicates becomes negative pressure, this reformed fuel introduction is performed. The exhaust gas containing the reformed fuel in the passage 34 is not introduced into the intake passage 20 of the internal combustion engine 1-1, that is, the intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 24. That is, when the vehicle is decelerated due to the fuel cut of the internal combustion engine 1-1, the exhaust gas containing the reformed fuel is not introduced into the intake path 20 of the internal combustion engine 1-1. Thereby, since the pump loss obtained by closing the throttle valve 24 does not change depending on the opening degree of the flow rate adjustment valve 36, it is possible to suppress the change of the engine brake, particularly the deterioration of the advantage. Therefore, the driver can obtain the desired vehicle deceleration by the engine brake when he / she releases his / her foot from an accelerator pedal (not shown).

また、内燃機関1−1がフューエルカット状態である際に、流量調整弁36が閉弁することで、改質された燃料を含む排気ガスが内燃機関本体10および排気経路30を介して大気に排気されることが抑制される。つまり、内燃機関1−1がフューエルカット状態である際に、排気ガスに添加された燃料から改質触媒31cにより生成された一酸化炭素(CO)などの有害物質が内燃機関本体10の各気筒11により燃焼されずに大気に放出されることが抑制されるので、エミッションの悪化を抑制することができる。さらに、内燃機関1−1がフューエルカット状態である際に、排気ガスに添加された燃料から改質触媒31cにより生成された水素(H2)などの有害物質が内燃機関本体10の各気筒11により燃焼されずに大気に放出されることが抑制されるので、燃費の低下を抑制することができる。 Further, when the internal combustion engine 1-1 is in the fuel cut state, the flow rate adjustment valve 36 is closed, so that the exhaust gas containing the reformed fuel is brought into the atmosphere via the internal combustion engine body 10 and the exhaust path 30. Exhaust is suppressed. That is, when the internal combustion engine 1-1 is in the fuel cut state, harmful substances such as carbon monoxide (CO) generated by the reforming catalyst 31 c from the fuel added to the exhaust gas are generated in each cylinder of the internal combustion engine body 10. 11 is suppressed from being released to the atmosphere without being combusted, so that deterioration of emissions can be suppressed. Further, when the internal combustion engine 1-1 is in the fuel cut state, harmful substances such as hydrogen (H 2 ) generated by the reforming catalyst 31c from the fuel added to the exhaust gas are caused by the cylinders 11 of the internal combustion engine body 10. Therefore, it is possible to suppress a reduction in fuel consumption because it is suppressed from being released to the atmosphere without being burned.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−1がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしているか否かを判断する(ステップST103)。具体的には、燃料噴射弁51から噴射される燃料による内燃機関本体10への燃料の供給が開始されているか否かを判断する。具体的には、例えば、運転者により図示しないアクセルペダルが踏み込まれたか否かをECU40に入力されるアクセルペダルセンサ60により検出されたアクセル開度に基づいて判断する。なお、処理部42は、内燃機関1−1がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしていないと判断すると、ステップST101〜ステップST103を繰り返す。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the condition for the internal combustion engine 1-1 to return from the fuel cut state is satisfied (step ST103). Specifically, it is determined whether or not the supply of fuel to the internal combustion engine main body 10 by the fuel injected from the fuel injection valve 51 is started. Specifically, for example, it is determined based on the accelerator opening detected by the accelerator pedal sensor 60 input to the ECU 40 whether or not an accelerator pedal (not shown) is depressed by the driver. If processing unit 42 determines that internal combustion engine 1-1 does not satisfy the condition for returning from the fuel cut state, it repeats steps ST101 to ST103.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−1がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしている場合は、流量調整弁36を開弁する(ステップST104)。具体的には、処理部42は、入出力ポート41を介して、流量調整弁36に流量調整弁開度信号を出力することで、この流量調整弁36の流量調整弁制御を開始する。このとき、処理部42は、燃料噴射弁51に噴射信号および燃料添加装置55に添加信号をそれぞれ出力し、燃料噴射弁51の噴射制御および燃料添加装置55の添加制御を開始する。また、処理部42は、入出力ポート41を介して、スロットルバルブ24にバルブ開度信号を出力し、このスロットルバルブ24のバルブ開度制御を開始する。   Next, when the internal combustion engine 1-1 satisfies the condition for returning from the fuel cut state, the processing unit 42 of the ECU 40 opens the flow rate adjustment valve 36 (step ST104). Specifically, the processing unit 42 starts the flow rate adjustment valve control of the flow rate adjustment valve 36 by outputting a flow rate adjustment valve opening signal to the flow rate adjustment valve 36 via the input / output port 41. At this time, the processing unit 42 outputs the injection signal to the fuel injection valve 51 and the addition signal to the fuel addition device 55, respectively, and starts the injection control of the fuel injection valve 51 and the addition control of the fuel addition device 55. Further, the processing unit 42 outputs a valve opening signal to the throttle valve 24 via the input / output port 41, and starts the valve opening control of the throttle valve 24.

なお、燃料改質通路31bに導入された排気ガスに添加された燃料は、改質触媒31cにより吸熱反応を起こし、水素(H2)や一酸化炭素(CO)などが生成される。この水素(H2)や一酸化炭素(CO)を含む排気ガス、すなわち改質された燃料を含む排気ガスは、改質燃料冷却装置35により冷却され、流量調整弁制御が開始された流量調整弁36により排気ガス再循環量を調整されて吸気経路20の吸気通路22に流出する。吸気通路22に流出した改質された燃料を含む排気ガスは、空気及び燃料噴射弁51により噴射された燃料とともに、内燃機関本体10の各気筒11に導入される。この際に、燃料以外に水素を含んでいるため、図示しない点火プラグが点火することで燃焼する際の燃焼速度や発熱量が向上する。これにより、この実施例1にかかる内燃機関1−1は、トルクの増加、燃費の向上、ノッキングの低減を図ることができる。また、空気および燃料以外に排気ガスを含んでいるため、図示しない点火プラグが点火することで燃焼する際の燃焼温度を低下することができるとともに、ポンプ損失を低減することができる。これにより、この実施例1にかかる内燃機関1−1は、排気ガスに含まれる有害物質であるNOxの低減や燃費のさらなる向上を図ることができる。 Note that the fuel added to the exhaust gas introduced into the fuel reforming passage 31b undergoes an endothermic reaction by the reforming catalyst 31c, and hydrogen (H 2 ), carbon monoxide (CO), and the like are generated. The exhaust gas containing hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO), that is, the exhaust gas containing the reformed fuel is cooled by the reformed fuel cooling device 35, and the flow rate adjustment valve control is started. The exhaust gas recirculation amount is adjusted by the valve 36 and flows into the intake passage 22 of the intake passage 20. The exhaust gas containing the reformed fuel that has flowed out into the intake passage 22 is introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 together with the air and the fuel injected by the fuel injection valve 51. At this time, since hydrogen is contained in addition to the fuel, the combustion speed and the amount of heat generated during combustion are improved by ignition of a spark plug (not shown). As a result, the internal combustion engine 1-1 according to the first embodiment can increase torque, improve fuel efficiency, and reduce knocking. Further, since exhaust gas is included in addition to air and fuel, the combustion temperature at the time of combustion can be lowered by igniting a spark plug (not shown), and pump loss can be reduced. Thus, the internal combustion engine 1-1 according to the first embodiment, it is possible to further improve the reduction and fuel efficiency of a harmful substance contained in exhaust gas NO x.

次に、実施例2にかかる内燃機関の制御装置および制御方法について説明する。図3は、実施例2にかかる内燃機関の構成例を示す図である。同図に示す内燃機関1−2が、図1に示す内燃機関1−1と異なる点は、水素濃度検出センサ38および逆流防止弁39が設けられている点である。なお、図3に示す内燃機関1−2の基本的構成は、図1に示す内燃機関1−2の基本的構成と同様であるため、その説明は省略する。   Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a second embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the internal combustion engine according to the second embodiment. The internal combustion engine 1-2 shown in the figure is different from the internal combustion engine 1-1 shown in FIG. 1 in that a hydrogen concentration detection sensor 38 and a backflow prevention valve 39 are provided. Note that the basic configuration of the internal combustion engine 1-2 shown in FIG. 3 is the same as the basic configuration of the internal combustion engine 1-2 shown in FIG.

水素濃度検出センサは、水素濃度検出手段であり、改質燃料導入通路34内の改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素濃度Hを検出し、ECU40に出力するものである。また、逆流防止弁39は、図示しないアクチュエータにより駆動されることで、排気通路32と排気ガス導入通路33との間に設けられ、開閉することで排気通路32と排気ガス導入通路33との連通、非連通を行うものである。この逆流防止弁39の開閉の制御、すなわち逆流防止弁開閉制御は、ECU40により行われる。   The hydrogen concentration detection sensor is a hydrogen concentration detection means that detects the hydrogen concentration H contained in the exhaust gas containing the reformed fuel in the reformed fuel introduction passage 34 and outputs it to the ECU 40. Further, the backflow prevention valve 39 is provided between the exhaust passage 32 and the exhaust gas introduction passage 33 by being driven by an actuator (not shown), and is connected to the exhaust passage 32 and the exhaust gas introduction passage 33 by opening and closing. , Do not communicate. Control of opening / closing of the backflow prevention valve 39, that is, backflow prevention valve opening / closing control is performed by the ECU 40.

次に、実施例2にかかる内燃機関1−2の制御装置であるECU40の動作について説明する。図4は、実施例2にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。なお、図2に示す実施例1にかかる内燃機関1−1の制御装置の動作と同一の動作については、簡略して説明する。   Next, the operation of the ECU 40 that is the control device for the internal combustion engine 1-2 according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the second embodiment. In addition, the operation | movement same as operation | movement of the control apparatus of the internal combustion engine 1-1 concerning Example 1 shown in FIG. 2 is demonstrated easily.

まず、同図に示すように、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態であるか否かを判断する(ステップST201)。なお、処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態でないと判断すると、ステップST201を繰り返す。   First, as shown in the figure, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the internal combustion engine 1-2 is in a fuel cut state (step ST201). If processing unit 42 determines that internal combustion engine 1-2 is not in the fuel cut state, processing unit 42 repeats step ST201.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態であると判断すると、流量調整弁36および逆流防止弁を閉弁する(ステップST202)。具体的には、処理部42は、入出力ポート41を介して、流量調整弁36に流量調整弁開度信号を出力あるいはこの流量調整弁開度信号の出力を停止することで、この流量調整弁36を閉弁し、改質燃料導入通路34と吸気通路22とが連通しないようにする。また、処理部42は、入出力ポート41を介して、逆流防止39に逆流防止弁開閉信号を出力あるいはこの逆流防止弁開閉信号の出力を停止することで、この逆流防止弁39を閉弁し、排気通路32と排気ガス導入通路33とが連通しないようにする。   Next, when determining that the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state, the processing unit 42 of the ECU 40 closes the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve (step ST202). Specifically, the processing unit 42 outputs the flow rate adjustment valve opening signal to the flow rate adjustment valve 36 via the input / output port 41 or stops outputting the flow rate adjustment valve opening signal, thereby adjusting the flow rate adjustment. The valve 36 is closed so that the reformed fuel introduction passage 34 and the intake passage 22 do not communicate with each other. Further, the processing unit 42 closes the backflow prevention valve 39 by outputting a backflow prevention valve opening / closing signal to the backflow prevention 39 or stopping outputting the backflow prevention valve opening / closing signal via the input / output port 41. The exhaust passage 32 and the exhaust gas introduction passage 33 are prevented from communicating with each other.

このとき、処理部42は、燃料噴射弁51の噴射制御および燃料添加装置55の添加制御を行わないことにより、内燃機関1−2への燃料の供給および排気ガスへの燃料の添加を停止し、スロットルバルブ24を閉弁し、スロットルバルブ24の上流側の吸気通路22と下流側の吸気通路とが連通しないようにする。   At this time, the processing unit 42 stops the supply of fuel to the internal combustion engine 1-2 and the addition of fuel to the exhaust gas by not performing the injection control of the fuel injection valve 51 and the addition control of the fuel addition device 55. The throttle valve 24 is closed so that the upstream intake passage 22 and the downstream intake passage of the throttle valve 24 do not communicate with each other.

ここで、上述のように、内燃機関1−2がフューエルカット状態であり、かつスロットルバルブ24が閉弁されているため、上記実施例1と同様に、エンジンブレーキの利きが変化、特に利きが悪くなることを抑制することができる。従って、運転者は、図示しないアクセルペダルから足を離した際に、エンジンブレーキにより所望する車両の減速度を得ることができる。   Here, as described above, since the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state and the throttle valve 24 is closed, the dominant of the engine brake is changed, particularly the dominant, as in the first embodiment. It can suppress becoming worse. Therefore, the driver can obtain the desired vehicle deceleration by the engine brake when he / she releases his / her foot from an accelerator pedal (not shown).

内燃機関1−2がフューエルカット状態であると、内燃機関本体10は駆動輪により回転させられることとなり、この内燃機関1−2の排気経路30の排気通路に脈動が発生する。従って、逆流防止弁39が閉弁されていない場合は、この排気通路32に発生する脈動により、改質燃料導入通路34内および燃料改質器31の燃料改質通路31b内の改質された燃料を含む排気ガスや、この燃料改質通路31b内および排気ガス導入通路33内の燃料が添加された排気ガスが排気経路30、すなわち排気通路32に流出することとなる。しかし、この実施例2にかかる内燃機関1−2の制御装置であるECU40は、内燃機関1−2がフューエルカット状態、すなわち車両の減速時に、流量調整弁36のみならず逆流防止弁39が閉弁する。従って、内燃機関1−2のフューエルカットによる車両の減速時においては、スロットルバルブ24、流量調整弁36および逆流防止弁39が閉弁することとなり、排気通路32に発生する脈動により、改質された燃料が含まれる排気ガスおよび燃料が添加された排気ガスが排気通路32に流出することを抑制することができる。   When the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state, the internal combustion engine body 10 is rotated by the drive wheels, and pulsation is generated in the exhaust passage of the exhaust passage 30 of the internal combustion engine 1-2. Therefore, when the backflow prevention valve 39 is not closed, the pulsation generated in the exhaust passage 32 causes reformation in the reformed fuel introduction passage 34 and the fuel reforming passage 31b of the fuel reformer 31. The exhaust gas containing fuel and the exhaust gas to which the fuel in the fuel reforming passage 31b and the exhaust gas introduction passage 33 is added flow out to the exhaust passage 30, that is, the exhaust passage 32. However, the ECU 40, which is the control device for the internal combustion engine 1-2 according to the second embodiment, closes not only the flow rate adjustment valve 36 but also the backflow prevention valve 39 when the internal combustion engine 1-2 is in a fuel cut state, that is, when the vehicle is decelerated. I speak. Therefore, when the vehicle is decelerated due to the fuel cut of the internal combustion engine 1-2, the throttle valve 24, the flow rate adjustment valve 36, and the backflow prevention valve 39 are closed and reformed by the pulsation generated in the exhaust passage 32. The exhaust gas containing the fuel and the exhaust gas to which the fuel is added can be prevented from flowing out into the exhaust passage 32.

これにより、内燃機関1−2がフューエルカット状態である際に、排気ガスに添加された燃料から改質触媒31cにより生成された一酸化炭素(CO)などの有害物質が内燃機関本体10の各気筒11により燃焼されずに大気に放出されることが、流量調整弁36のみを閉弁した場合と比較してさらに抑制されるので、ミッションの悪化をさらに抑制することができる。また、内燃機関1−2がフューエルカット状態である際に、排気ガスに添加された燃料から改質触媒31cにより生成された水素(H2)などの有害物質が内燃機関本体10の各気筒11により燃焼されずに大気に放出されることが流量調整弁36のみを閉弁した場合と比較してさらに抑制されるので、燃費の低下をさらに抑制することができる。また、内燃機関1−2がフューエルカット状態である際に、逆流防止弁39を閉弁することで、燃料改質通路31bに外部から排気経路30の排気通路32に流入した温度の低い大気が導入されないため、燃料改質器31の温度Tの低下を抑制することができ、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰した際における排気ガスに添加された燃料の燃料改質の効率低下を抑制することができる。 As a result, when the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state, harmful substances such as carbon monoxide (CO) generated by the reforming catalyst 31c from the fuel added to the exhaust gas are removed from the internal combustion engine body 10. Since the release to the atmosphere without being burned by the cylinder 11 is further suppressed as compared with the case where only the flow rate adjustment valve 36 is closed, the deterioration of the mission can be further suppressed. Further, when the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state, harmful substances such as hydrogen (H 2 ) generated by the reforming catalyst 31c from the fuel added to the exhaust gas are caused to the cylinders 11 of the internal combustion engine body 10. As a result, the reduction in fuel consumption can be further suppressed as compared with the case where only the flow rate adjustment valve 36 is closed. Further, when the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state, by closing the check valve 39, the low-temperature air flowing into the exhaust passage 32 of the exhaust passage 30 from the outside into the fuel reforming passage 31b. Since it is not introduced, a decrease in the temperature T of the fuel reformer 31 can be suppressed, and the fuel reforming efficiency of the fuel added to the exhaust gas when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state can be reduced. Can be suppressed.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしているか否かを判断する(ステップST203)。なお、処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしていないと判断すると、ステップST201〜ステップST203を繰り返す。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the condition for the internal combustion engine 1-2 to return from the fuel cut state is satisfied (step ST203). If processing unit 42 determines that internal combustion engine 1-2 does not satisfy the condition for returning from the fuel cut state, it repeats steps ST201 to ST203.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしている場合は、改質燃料導入通路34内の水素濃度Hを取得する(ステップST204)。つまり、水素濃度検出手段である水素濃度検出センサ38により検出された改質燃料導入通路34内の改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素濃度Hを取得する。このとき、処理部42は、燃料噴射弁51に噴射信号を出力し、燃料噴射弁51の噴射制御を開始する。また、処理部42は、入出力ポート41を介して、スロットルバルブ24にバルブ開度信号を出力し、このスロットルバルブ24のバルブ開度制御を開始する。   Next, when the internal combustion engine 1-2 satisfies the condition for returning from the fuel cut state, the processing unit 42 of the ECU 40 acquires the hydrogen concentration H in the reformed fuel introduction passage 34 (step ST204). That is, the hydrogen concentration H contained in the exhaust gas containing the reformed fuel in the reformed fuel introduction passage 34 detected by the hydrogen concentration detection sensor 38 which is a hydrogen concentration detecting means is acquired. At this time, the processing unit 42 outputs an injection signal to the fuel injection valve 51 and starts injection control of the fuel injection valve 51. Further, the processing unit 42 outputs a valve opening signal to the throttle valve 24 via the input / output port 41, and starts the valve opening control of the throttle valve 24.

次に、ECU40の処理部42は、取得された水素濃度Hが予め記憶部43に記憶されていた所定濃度H1以上か否かを判断する(ステップST205)。ここで、所定濃度H1は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰し、流量調整弁36を開弁した際における排気ガス再循環量に対して十分な水素濃度Hである。例えば、改質触媒31cによりこの燃料が最大限に改質された際における排気ガスに対する水素濃度Hである。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the acquired hydrogen concentration H is equal to or higher than a predetermined concentration H1 stored in the storage unit 43 in advance (step ST205). Here, the predetermined concentration H1 is a hydrogen concentration H sufficient for the exhaust gas recirculation amount when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state and the flow rate adjustment valve 36 is opened. For example, the hydrogen concentration H with respect to the exhaust gas when the fuel is reformed to the maximum by the reforming catalyst 31c.

次に、ECU40の処理部42は、取得された水素濃度Hが所定濃度H1以上の場合は、流量調整弁36および逆流防止弁39を開弁する(ステップST206)。具体的には、処理部42は、入出力ポート41を介して、流量調整弁36に流量調整弁開度信号および逆流防止弁39に逆流防止弁開閉信号を出力することで、この流量調整弁36の流量調整弁制御を開始し、この逆流防止弁39を開弁する。このとき、処理部42は、燃料添加装置55に添加信号を出力し、燃料添加装置55の添加制御を開始する。   Next, when the acquired hydrogen concentration H is equal to or higher than the predetermined concentration H1, the processing unit 42 of the ECU 40 opens the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve 39 (step ST206). Specifically, the processing unit 42 outputs the flow rate adjustment valve opening signal to the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve opening / closing signal to the backflow prevention valve 39 via the input / output port 41, thereby The flow rate control valve control 36 is started, and the check valve 39 is opened. At this time, the processing unit 42 outputs an addition signal to the fuel addition device 55 and starts the addition control of the fuel addition device 55.

次に、ECU40の処理部42は、取得された水素濃度Hが所定濃度H1未満の場合は、改質された燃料を含む排気ガスに水素が多く含まれるようにする。具体的には、まず、ECU40の処理部42は、燃料改質器31の温度Tを取得する(ステップST207)。つまり、改質器温度検出手段である改質触媒温度センサ31dにより検出された改質触媒31cの温度を取得する。   Next, when the acquired hydrogen concentration H is less than the predetermined concentration H1, the processing unit 42 of the ECU 40 causes the exhaust gas containing the reformed fuel to contain a large amount of hydrogen. Specifically, first, the processing unit 42 of the ECU 40 acquires the temperature T of the fuel reformer 31 (step ST207). That is, the temperature of the reforming catalyst 31c detected by the reforming catalyst temperature sensor 31d as the reformer temperature detecting means is acquired.

次に、ECU40の処理部42は、取得された温度Tが予め記憶部43に記憶されていた所定温度T1以上か否かを判断する(ステップST208)。ここで、所定温度T1は、改質触媒31cの活性化に必要な温度(例えば600℃)である。なお、ECU40の処理部42は、取得された温度Tが所定温度T1未満の場合は、ステップST207を繰り返す。ここで、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰している際には、この内燃機関本体10から排気通路32に高温の排気ガスが排気されており、この排気ガスが燃料改質器31を通過するため、この燃料改質器31の温度Tを上昇させることができる。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the acquired temperature T is equal to or higher than a predetermined temperature T1 stored in the storage unit 43 in advance (step ST208). Here, the predetermined temperature T1 is a temperature (for example, 600 ° C.) necessary for activating the reforming catalyst 31c. In addition, the process part 42 of ECU40 repeats step ST207, when the acquired temperature T is less than predetermined temperature T1. Here, when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state, high-temperature exhaust gas is exhausted from the internal combustion engine body 10 to the exhaust passage 32, and this exhaust gas is used as the fuel reformer 31. Therefore, the temperature T of the fuel reformer 31 can be raised.

次に、ECU40の処理部42は、取得された温度Tが所定温度T1以上である場合は、燃料添加装置55に添加信号を出力し、燃料添加装置55の添加制御を開始し、排気ガスに燃料を添加する(ステップST209)。これにより、温度Tが所定温度T1以上となり、改質触媒31cが活性化している燃料改質器31に燃料が添加された排気ガスが導入されるため、この改質触媒31cにより排気ガスに添加された燃料から水素が生成される。そして、ECU40の処理部42は、再び改質燃料導入通路34内の水素濃度Hを取得し(ステップST204)、取得された水素濃度Hが所定濃度H1以上か否かを判断する(ステップST205)。   Next, when the acquired temperature T is equal to or higher than the predetermined temperature T1, the processing unit 42 of the ECU 40 outputs an addition signal to the fuel addition device 55, starts addition control of the fuel addition device 55, and converts it into exhaust gas. Fuel is added (step ST209). As a result, the temperature T becomes equal to or higher than the predetermined temperature T1, and the exhaust gas added with fuel is introduced into the fuel reformer 31 in which the reforming catalyst 31c is activated. Hydrogen is produced from the spent fuel. Then, the processing unit 42 of the ECU 40 acquires the hydrogen concentration H in the reformed fuel introduction passage 34 again (step ST204), and determines whether the acquired hydrogen concentration H is equal to or higher than a predetermined concentration H1 (step ST205). .

以上のように、改質された燃料を含む排気ガスに対する水素濃度Hが所定濃度H1以上、すなわち改質された燃料を含む排気ガスに十分な水素が含まれている場合に流量調整弁36および逆流防止弁39を開弁する。従って、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰し、改質された燃料を含む排気ガスを吸気通路22、すなわち内燃機関本体10の各気筒11に導入する際に、改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素が少ないことにより発生するノッキングなどを抑制することができる。   As described above, when the hydrogen concentration H with respect to the exhaust gas containing the reformed fuel is equal to or higher than the predetermined concentration H1, that is, when the exhaust gas containing the reformed fuel contains sufficient hydrogen, The check valve 39 is opened. Therefore, when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state and exhaust gas containing the reformed fuel is introduced into the intake passage 22, that is, each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10, the reformed fuel is removed. Knocking or the like that occurs due to the small amount of hydrogen contained in the exhaust gas that is contained can be suppressed.

なお、上記実施例2では、燃料改質器31の温度T、すなわち改質触媒31cの温度に基づいて、燃料添加装置55の添加制御を行う場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、内燃機関1−2の運転状態に応じて変化する排気ガス(燃料改質通路31bに導入される燃料が添加された排気ガス、あるいは内燃機関本体10から排気される排気ガスなど)の温度に基づいて燃料添加装置55の添加制御を行っても良い。   In the second embodiment, the case where the addition control of the fuel addition device 55 is performed based on the temperature T of the fuel reformer 31, that is, the temperature of the reforming catalyst 31c has been described. However, the present invention is not limited to this. It is not something. For example, the temperature of exhaust gas (exhaust gas to which fuel introduced into the fuel reforming passage 31b is added or exhaust gas exhausted from the internal combustion engine body 10) that changes depending on the operating state of the internal combustion engine 1-2. The addition control of the fuel addition device 55 may be performed based on the above.

次に、実施例3にかかる内燃機関の制御装置および制御方法について説明する。ここで、実施例3にかかる内燃機関の構成例は、図3に示す実施例2にかかる内燃機関の構成例とほぼ同様であるので、その説明は省略する。   Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a third embodiment will be described. Here, the configuration example of the internal combustion engine according to the third embodiment is substantially the same as the configuration example of the internal combustion engine according to the second embodiment shown in FIG.

次に、実施例3にかかる内燃機関1−2の制御装置であるECU40の動作について説明する。図5は、実施例3にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。なお、図2に示す実施例1にかかる内燃機関1−1の制御装置の動作と同一の動作については、簡略して説明する。   Next, the operation of the ECU 40 that is the control device for the internal combustion engine 1-2 according to the third embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the third embodiment. In addition, the operation | movement same as operation | movement of the control apparatus of the internal combustion engine 1-1 concerning Example 1 shown in FIG. 2 is demonstrated easily.

まず、同図に示すように、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態であるか否かを判断する(ステップST301)。なお、処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態でないと判断すると、ステップST301を繰り返す。   First, as shown in the figure, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the internal combustion engine 1-2 is in a fuel cut state (step ST301). In addition, if the process part 42 judges that the internal combustion engine 1-2 is not a fuel cut state, it will repeat step ST301.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態であると判断すると、流量調整弁36および逆流防止弁を閉弁する(ステップST302)。このとき、処理部42は、燃料噴射弁51の噴射制御および燃料添加装置55の添加制御を行わないことにより、内燃機関1−2への燃料の供給および排気ガスへの燃料の添加を停止し、スロットルバルブ24を閉弁する。   Next, when determining that the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state, the processing unit 42 of the ECU 40 closes the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve (step ST302). At this time, the processing unit 42 stops the supply of fuel to the internal combustion engine 1-2 and the addition of fuel to the exhaust gas by not performing the injection control of the fuel injection valve 51 and the addition control of the fuel addition device 55. Then, the throttle valve 24 is closed.

ここで、上述のように、内燃機関1−2がフューエルカット状態であり、かつスロットルバルブ24が閉弁されているため、上記実施例1と同様に、エンジンブレーキの利きが変化、特に利きが悪くなることを抑制することができる。従って、運転者は、図示しないアクセルペダルから足を離した際に、エンジンブレーキにより所望する車両の減速度を得ることができる。   Here, as described above, since the internal combustion engine 1-2 is in the fuel cut state and the throttle valve 24 is closed, the dominant of the engine brake is changed, particularly the dominant, as in the first embodiment. It can suppress becoming worse. Therefore, the driver can obtain the desired vehicle deceleration by the engine brake when he / she releases his / her foot from an accelerator pedal (not shown).

また、内燃機関1−2がフューエルカット状態、すなわち車両の減速時に、流量調整弁36のみならず逆流防止弁39が閉弁されているため、上記実施例2と同様に、ミッションの悪化および燃費の低下をさらに抑制することができる。   Further, when the internal combustion engine 1-2 is in a fuel cut state, that is, when the vehicle is decelerated, not only the flow rate adjustment valve 36 but also the backflow prevention valve 39 is closed. Can be further suppressed.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしているか否かを判断する(ステップST303)。なお、処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしていないと判断すると、ステップST301〜ステップST303を繰り返す。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the condition for the internal combustion engine 1-2 to return from the fuel cut state is satisfied (step ST303). If processing unit 42 determines that internal combustion engine 1-2 does not satisfy the condition for returning from the fuel cut state, it repeats steps ST301 to ST303.

次に、ECU40の処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰する条件を満たしている場合は、内燃機関1−2の空燃比が安定したか否かを判断する(ステップST304)。このとき、処理部42は、燃料噴射弁51に噴射信号を出力し、燃料噴射弁51の噴射制御を開始する。また、処理部42は、入出力ポート41を介して、スロットルバルブ24にバルブ開度信号を出力し、このスロットルバルブ24のバルブ開度制御を開始する。   Next, when the internal combustion engine 1-2 satisfies the condition for returning from the fuel cut state, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2 is stabilized (step ST304). ). At this time, the processing unit 42 outputs an injection signal to the fuel injection valve 51 and starts injection control of the fuel injection valve 51. Further, the processing unit 42 outputs a valve opening signal to the throttle valve 24 via the input / output port 41, and starts the valve opening control of the throttle valve 24.

ここで、処理部42は、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰する際に、機関回転数および吸入空気量と記憶部43に記憶されている燃料噴射量マップとに基づいて、内燃機関1−2をストイキ(λ=1)で運転、すなわち空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量を算出し、燃料噴射弁51から内燃機関1−2に燃料を供給する。しかし、実際の内燃機関1−2の空燃比は、この算出された燃料噴射量に基づいて内燃機関1−2に燃料を供給しても理論空燃比とならない場合がある。従って、処理部42は、A/Fセンサ37により検出された空燃比に基づいて燃料噴射量を算出、すなわちフィードバック制御を行い内燃機関1−2の空燃比を安定させる。つまり、処理部42は、A/Fセンサ37により検出された空燃比が理論空燃比となったか否かを判断する。なお、処理部42は、内燃機関1−2の空燃比が安定していないと判断すると、ステップST304を繰り返す。   Here, when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state, the processing unit 42 is based on the engine speed and the intake air amount and the fuel injection amount map stored in the storage unit 43. 1-2 is operated with stoichiometry (λ = 1), that is, the fuel injection amount is calculated so that the air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio, and fuel is supplied from the fuel injection valve 51 to the internal combustion engine 1-2. However, the actual air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2 may not become the stoichiometric air-fuel ratio even if fuel is supplied to the internal combustion engine 1-2 based on the calculated fuel injection amount. Therefore, the processing unit 42 calculates the fuel injection amount based on the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 37, that is, performs feedback control to stabilize the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2. That is, the processing unit 42 determines whether or not the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 37 has become the stoichiometric air-fuel ratio. If processing unit 42 determines that the air-fuel ratio of internal combustion engine 1-2 is not stable, it repeats step ST304.

次に、ECU40の処理部42は、改質燃料導入通路34内の水素濃度Hを取得する(ステップST305)。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 acquires the hydrogen concentration H in the reformed fuel introduction passage 34 (step ST305).

次に、ECU40の処理部42は、取得された水素濃度Hに基づいて内燃機関1−2の吸気経路20、すなわち吸気通路22に導入される水素量H´を算出する(ステップST306)。具体的には、処理部42は、取得された水素濃度Hと機関回転数および吸入空気量と記憶部43に記憶されている排気ガス再循環量マップとに基づいて算出される排気ガス再循環量とに基づいて算出する。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 calculates the hydrogen amount H ′ introduced into the intake path 20 of the internal combustion engine 1-2, that is, the intake path 22 based on the acquired hydrogen concentration H (step ST306). Specifically, the processing unit 42 determines the exhaust gas recirculation calculated based on the acquired hydrogen concentration H, the engine speed, the intake air amount, and the exhaust gas recirculation amount map stored in the storage unit 43. Calculate based on quantity.

次に、ECU40の処理部42は、算出された水素量H´に基づいて燃料供給量、すなわち燃料噴射量を補正する(ステップST307)。具体的には、処理部42は、流量調整弁36が開かれる際に、内燃機関1−2の吸気経路20を介して内燃機関本体10の各気筒11に導入される水素量H´に基づいて燃料噴射量を内燃機関1−2がストイキ運転できる、すなわち内燃機関1−2の空燃比が理論空燃比となるように減量補正する。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 corrects the fuel supply amount, that is, the fuel injection amount, based on the calculated hydrogen amount H ′ (step ST307). Specifically, the processing unit 42 is based on the amount of hydrogen H ′ introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 via the intake path 20 of the internal combustion engine 1-2 when the flow rate adjustment valve 36 is opened. Thus, the fuel injection amount is corrected to decrease so that the internal combustion engine 1-2 can perform a stoichiometric operation, that is, the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2 becomes the stoichiometric air-fuel ratio.

次に、ECU40の処理部42は、流量調整弁36および逆流防止弁39を開弁する(ステップST308)。具体的には、処理部42は、入出力ポート41を介して、流量調整弁36に流量調整弁開度信号および逆流防止弁39に逆流防止弁開閉信号を出力することで、この流量調整弁36の流量調整弁制御を開始し、この逆流防止弁39を開弁する。このとき、処理部42は、上記減量補正された燃料噴射量の燃料が内燃機関1−2に供給されるように、燃料噴射弁51に噴射信号を出力し、燃料噴射弁51の噴射制御を行う。また、処理部42は、燃料添加装置55に添加信号を出力し、燃料添加装置55の添加制御を開始する。なお、処理部42は、上記減量補正された燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁51が噴射制御された後は、通常の噴射制御を行う。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 opens the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve 39 (step ST308). Specifically, the processing unit 42 outputs the flow rate adjustment valve opening signal to the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve opening / closing signal to the backflow prevention valve 39 via the input / output port 41, thereby The flow rate control valve control 36 is started, and the check valve 39 is opened. At this time, the processing unit 42 outputs an injection signal to the fuel injection valve 51 so that the fuel of the fuel injection amount corrected for reduction is supplied to the internal combustion engine 1-2, and controls the injection of the fuel injection valve 51. Do. In addition, the processing unit 42 outputs an addition signal to the fuel addition device 55 and starts addition control of the fuel addition device 55. The processing unit 42 performs normal injection control after the fuel injection valve 51 is injection-controlled based on the fuel injection amount that has been corrected for decrease.

以上のように、内燃機関1−2の空燃比が安定した後に、流量調整弁36および逆流防止弁39を開弁し、改質された燃料を含む排気ガスを内燃機関1−2の吸気経路20を介して内燃機関本体10の各気筒11に導入する。従って、流量調整弁36が開弁し、改質された燃料を含む排気ガスが燃料とともに各気筒11に導入されても、内燃機関1−2の空燃比を短時間で理論空燃比とすることができる。また、内燃機関1−2の吸気経路20を介して内燃機関本体10の各気筒11に導入される水素量H´に基づいて燃料噴射量を減量補正する。従って、流量調整弁36が開弁し、改質された燃料を含む排気ガスが燃料とともに各気筒11に導入されても、内燃機関1−2の空燃比が理論空燃比から大きくずれることを抑制することができる。これらにより、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰し、流量調整弁36が開弁する際において、エミッションが悪化することを抑制することができる。   As described above, after the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2 is stabilized, the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve 39 are opened, and the exhaust gas containing the reformed fuel is supplied to the intake path of the internal combustion engine 1-2. Introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 through 20. Therefore, even if the flow rate adjusting valve 36 is opened and the exhaust gas containing the reformed fuel is introduced into each cylinder 11 together with the fuel, the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2 can be brought to the stoichiometric air-fuel ratio in a short time. Can do. Further, the fuel injection amount is corrected to decrease based on the hydrogen amount H ′ introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 via the intake passage 20 of the internal combustion engine 1-2. Therefore, even if the flow rate adjusting valve 36 is opened and the exhaust gas containing the reformed fuel is introduced into each cylinder 11 together with the fuel, the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2 is prevented from greatly deviating from the stoichiometric air-fuel ratio. can do. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the emission when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state and the flow rate adjustment valve 36 opens.

なお、上記実施例3においては、流量調整弁36および逆流防止弁39を徐々に開弁しても良い。具体的には、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰し、流量調整弁36が開弁する際において、内燃機関1−2の空燃比が安定した後に、ECU40は、流量調整弁36が算出された開度に徐々になるように流量調整弁開度制御を行い、逆流防止弁39が徐々に全開となるように逆流防止弁開閉制御を行う。従って、内燃機関1−2の吸気経路20を介して内燃機関本体10の各気筒11に導入される改質された燃料を含む排気ガスの量は徐々に増え、内燃機関本体10の各気筒11に導入される水素量が徐々に増えるので、内燃機関1−2の空燃比が理論空燃比から大きくずれることを抑制することができる。これらにより、内燃機関1−2がフューエルカット状態から復帰し、流量調整弁36が開弁する際において、エミッションが悪化することを抑制することができる。   In the third embodiment, the flow rate adjustment valve 36 and the backflow prevention valve 39 may be gradually opened. Specifically, when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state and the flow rate adjustment valve 36 opens, the ECU 40 determines that the flow rate adjustment valve 36 is The flow rate adjustment valve opening degree control is performed so as to gradually become the calculated opening degree, and the backflow prevention valve opening / closing control is performed so that the backflow prevention valve 39 is gradually fully opened. Accordingly, the amount of exhaust gas including the reformed fuel introduced into each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 via the intake passage 20 of the internal combustion engine 1-2 gradually increases, and each cylinder 11 of the internal combustion engine body 10 is increased. Since the amount of hydrogen introduced into the fuel gas gradually increases, it is possible to suppress the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1-2 from greatly deviating from the stoichiometric air-fuel ratio. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the emission when the internal combustion engine 1-2 returns from the fuel cut state and the flow rate adjustment valve 36 opens.

なお、上記実施例2および3では、ECU40により逆流防止弁開閉制御が行われる逆流防止弁39を排気通路32と排気ガス導入通路33との間に設けたがこれに限定されるものではない。排気通路32内の圧力と排気ガス導入通路33内の圧力との差により開閉する逆止弁を設けても良い。   In the second and third embodiments, the backflow prevention valve 39 for which the backflow prevention valve opening / closing control is performed by the ECU 40 is provided between the exhaust passage 32 and the exhaust gas introduction passage 33. However, the present invention is not limited to this. A check valve that opens and closes depending on the difference between the pressure in the exhaust passage 32 and the pressure in the exhaust gas introduction passage 33 may be provided.

また、上記実施例2および3では、A/Fセンサ37が設けられているので、ECU40は、内燃機関1−2の運転はストイキ運転に限られず、例えばリーン運転であっても良い。また、ECU40が内燃機関1−2をストイキ運転する場合は、A/Fセンサ37の代わりにO2センサを用いても良い。 In the second and third embodiments, since the A / F sensor 37 is provided, the ECU 40 is not limited to the stoichiometric operation, but may be a lean operation, for example. When the ECU 40 performs the stoichiometric operation of the internal combustion engine 1-2, an O 2 sensor may be used instead of the A / F sensor 37.

次に、実施例4にかかる内燃機関の制御装置および制御方法について説明する。ここで、実施例4にかかる内燃機関の構成例は、図1に示す実施例1にかかる内燃機関の構成例とほぼ同様であるので、その説明は省略する。   Next, a control device and a control method for an internal combustion engine according to a fourth embodiment will be described. Here, the configuration example of the internal combustion engine according to the fourth embodiment is substantially the same as the configuration example of the internal combustion engine according to the first embodiment shown in FIG.

次に、実施例4にかかる内燃機関1−1の制御装置であるECU40の動作について説明する。図6は、実施例4にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。   Next, the operation of the ECU 40 that is the control device for the internal combustion engine 1-1 according to the fourth embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the fourth embodiment.

まず、同図に示すように、ECU40の処理部42は、内燃機関1−1が搭載されている車両が減速中であるか否かを判断する(ステップST401)。具体的には、図示しない車両に設けられた車速センサが検出した車速の単位時間当たりの変化や、運転者が図示しないアクセルペダルから足を離したか否か、すなわちECU40に入力されるアクセルペダルセンサ60により検出されたアクセル開度が0あるいはほぼ0となったか否かなどに基づいて判断することができる。   First, as shown in the figure, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the vehicle on which the internal combustion engine 1-1 is mounted is decelerating (step ST401). Specifically, a change in vehicle speed per unit time detected by a vehicle speed sensor provided in a vehicle (not shown), whether or not the driver has lifted his / her foot from an accelerator pedal (not shown), that is, an accelerator pedal sensor input to the ECU 40 It can be determined based on whether or not the accelerator opening detected by 60 has become zero or almost zero.

次に、ECU40の処理部42は、この車両が減速中であると判断すると、車両の実減速度を取得する(ステップST402)。具体的には、処理部42は、車速センサが検出した車速の単位時間当たりの変化や、角度センサにより検出された単位時間当たりの機関回転数の変化とこの内燃機関1−1の図示しないクランクシャフトが連結されている変速機の現在の減速比(変速比)とから算出することができる。なお、この減速比は、図示しないポジションセンサから検出された変速機の現在のポジションと車速センサが検出した現在の車速とに基づいて取得することができる。このとき、処理部42は、燃料噴射弁51の噴射制御および燃料添加装置55の添加制御を行わないことにより、内燃機関1−2への燃料の供給および排気ガスへの燃料の添加を停止し、スロットルバルブ24を閉弁し、スロットルバルブ24の上流側の吸気通路22と下流側の吸気通路とが連通しないようにする。   Next, when determining that the vehicle is decelerating, the processing unit 42 of the ECU 40 acquires the actual deceleration of the vehicle (step ST402). Specifically, the processing unit 42 changes the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor per unit time, changes in the engine speed per unit time detected by the angle sensor, and a crank (not shown) of the internal combustion engine 1-1. It can be calculated from the current reduction ratio (transmission ratio) of the transmission to which the shaft is connected. The reduction ratio can be acquired based on the current position of the transmission detected from a position sensor (not shown) and the current vehicle speed detected by the vehicle speed sensor. At this time, the processing unit 42 stops the supply of fuel to the internal combustion engine 1-2 and the addition of fuel to the exhaust gas by not performing the injection control of the fuel injection valve 51 and the addition control of the fuel addition device 55. The throttle valve 24 is closed so that the upstream intake passage 22 and the downstream intake passage of the throttle valve 24 do not communicate with each other.

次に、ECU40の処理部42は、取得した実減速度と要求減速度とが同じであるか否かを判断する(ステップST403)。ここで、要求減速度とは、エンジンブレーキにより車両の走行状態、すなわち車両の車速に基づいて必要とされる減速度である。この要求減速度は、車速センサより検出された車両の現在の車速、あるいは角度センサにより検出された現在の機関回転数と現在の減速比とにより算出することができる。なお、要求減速度は、車両の車速が高い場合に減速度が大きいと急激な減速となり、運転者に違和感を与えないようにするために算出されるものである。   Next, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the acquired actual deceleration and the requested deceleration are the same (step ST403). Here, the required deceleration is the deceleration required by the engine brake based on the traveling state of the vehicle, that is, the vehicle speed. This required deceleration can be calculated from the current vehicle speed detected by the vehicle speed sensor or the current engine speed detected by the angle sensor and the current reduction ratio. The required deceleration is calculated in order to prevent the driver from feeling uncomfortable when the vehicle speed of the vehicle is high and the deceleration is large, resulting in rapid deceleration.

次に、ECU40の処理部42は、取得した実減速度と要求減速度とが同じであると判断すると、流量調整弁36の現在の開度を維持する(ステップST404)。これにより、流量調整弁36が開弁している状態においてスロットルバルブが閉弁していることで得られるポンプ損失により発生するエンジンブレーキによる車両の実減速度が要求減速度と同一のまま維持される。   Next, when the processing unit 42 of the ECU 40 determines that the acquired actual deceleration and the requested deceleration are the same, the current opening of the flow rate adjustment valve 36 is maintained (step ST404). As a result, the actual deceleration of the vehicle due to the engine brake generated by the pump loss obtained by closing the throttle valve while the flow rate adjustment valve 36 is open is maintained the same as the required deceleration. The

次に、ECU40の処理部42は、取得した実減速度と要求減速度とが同じでないと判断すると、取得した実減速度が要求減速度よりも大きいか否かを判断する(ステップST405)。   Next, when determining that the acquired actual deceleration and the requested deceleration are not the same, the processing unit 42 of the ECU 40 determines whether or not the acquired actual deceleration is greater than the requested deceleration (step ST405).

次に、ECU40の処理部42は、取得した実減速度が要求減速度よりも大きいと判断すると、流量調整弁36の開度を増加する(ステップST406)。従って、改質燃料導入通路34が連通しているスロットルバルブ24の下流側の吸気通路22が負圧となると、この改質燃料導入通路34内の改質された燃料を含む排気ガスが内燃機関1−1の吸気経路20、すなわちこのスロットルバルブ24の下流側の吸気通路22に多く導入されることとなる。これにより、流量調整弁36が開弁している状態においてスロットルバルブが閉弁していることで得られるポンプ損失が小さくなり、発生するエンジンブレーキが小さくなり、車両の実減速度が減少する。そして、ECU40の処理部42は、再び車両の実減速度を取得し(ステップST402)、取得した実減速度と要求減速度とが同じであるか否かを判断する(ステップST403)。   Next, when the processing unit 42 of the ECU 40 determines that the acquired actual deceleration is greater than the required deceleration, the opening degree of the flow rate adjustment valve 36 is increased (step ST406). Accordingly, when the intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 24 with which the reformed fuel introduction passage 34 communicates becomes negative pressure, the exhaust gas containing the reformed fuel in the reformed fuel introduction passage 34 is converted into the internal combustion engine. A large amount of air is introduced into the intake passage 20 of 1-1, that is, the intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 24. As a result, the pump loss obtained by closing the throttle valve while the flow rate adjusting valve 36 is open is reduced, the generated engine brake is reduced, and the actual deceleration of the vehicle is reduced. Then, the processing unit 42 of the ECU 40 acquires the actual deceleration of the vehicle again (step ST402), and determines whether or not the acquired actual deceleration and the requested deceleration are the same (step ST403).

次に、ECU40の処理部42は、取得した実減速度が要求減速度よりも大きくないと判断すると、流量調整弁36の開度を減少する(ステップST407)。従って、改質燃料導入通路34が連通しているスロットルバルブ24の下流側の吸気通路22が負圧となると、この改質燃料導入通路34内の改質された燃料を含む排気ガスが内燃機関1−1の吸気経路20、すなわちこのスロットルバルブ24の下流側の吸気通路22にあまり導入されなくなる。これにより、流量調整弁36が開弁している状態においてスロットルバルブが閉弁していることで得られるポンプ損失が大きくなり、発生するエンジンブレーキが大きくなり、車両の実減速度が増加する。そして、ECU40の処理部42は、再び車両の実減速度を取得し(ステップST402)、取得した実減速度と要求減速度とが同じであるか否かを判断する(ステップST403)。   Next, if the process part 42 of ECU40 judges that the acquired actual deceleration is not larger than a request | requirement deceleration, it will reduce the opening degree of the flow regulating valve 36 (step ST407). Accordingly, when the intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 24 with which the reformed fuel introduction passage 34 communicates becomes negative pressure, the exhaust gas containing the reformed fuel in the reformed fuel introduction passage 34 is converted into the internal combustion engine. The intake passage 20 of 1-1, that is, the intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 24 is not so much introduced. As a result, the pump loss obtained by closing the throttle valve while the flow rate adjusting valve 36 is open increases, the engine brake generated increases, and the actual deceleration of the vehicle increases. Then, the processing unit 42 of the ECU 40 acquires the actual deceleration of the vehicle again (step ST402), and determines whether or not the acquired actual deceleration and the requested deceleration are the same (step ST403).

以上のように、ECU40は、車両の減速時おける実減速度と要求減速度との差に基づいて、流量調整弁36の開度を調整する。つまり、ECU40は、流量調整弁36が開弁している状態においてスロットルバルブ24が閉弁していることで得られるポンプ損失により発生するエンジンブレーキによる車両の実減速度が要求減速度と同一となるように流量調整弁36の開度を調整する。これにより、車両の減速時に要求される要求減速度に対するエンジンブレーキの利きの変化を抑制することができる。従って、エンジンブレーキにより車両の走行状態に応じて要求される車両の減速度を得ることができる。   As described above, the ECU 40 adjusts the opening degree of the flow rate adjustment valve 36 based on the difference between the actual deceleration and the required deceleration when the vehicle is decelerated. In other words, the ECU 40 determines that the actual deceleration of the vehicle due to the engine brake generated by the pump loss obtained by closing the throttle valve 24 when the flow rate adjustment valve 36 is open is the same as the required deceleration. Thus, the opening degree of the flow rate adjustment valve 36 is adjusted. As a result, it is possible to suppress the change in the dominant of the engine brake with respect to the required deceleration required when the vehicle is decelerated. Therefore, the deceleration of the vehicle required according to the running state of the vehicle can be obtained by the engine brake.

以上のように、この発明にかかる内燃機関の制御装置および制御方法は、排気ガスに添加された燃料を改質する燃料改質器を備える内燃機関に有用であり、特に、内燃機関の減速時におけるエンジンブレーキの利きの変化を抑制するのに適している。   As described above, the control device and the control method for an internal combustion engine according to the present invention are useful for an internal combustion engine including a fuel reformer that reforms fuel added to exhaust gas, and particularly when the internal combustion engine is decelerated. It is suitable to suppress the change of the engine braking.

実施例1にかかる内燃機関の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an internal combustion engine according to a first embodiment. 実施例1にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. 実施例2にかかる内燃機関の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an internal combustion engine according to a second embodiment. 実施例2にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the second embodiment. 実施例3にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the third embodiment. 実施例4にかかる内燃機関の制御装置の動作フローを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an operation flow of the control device for the internal combustion engine according to the fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1−1,1−2 内燃機関
10 内燃機関本体
11 気筒
20 吸気経路
21 エアクリーナー
22 吸気通路
23 エアフロメータ
24 スロットルバルブ
30 排気経路
31 燃料改質器
31a 中空部
31b 燃料改質通路
31c 改質触媒
31d 改質触媒温度センサ(改質器温度検出手段)
32 排気通路
33 排気ガス導入通路
34 改質燃料導入通路
35 改質燃料冷却装置
36 流量調整弁
37 A/Fセンサ
38 水素濃度検出センサ(水素濃度検出手段)
39 逆流防止弁
51 燃料噴射弁
52 燃料タンク
53 燃料ポンプ
54 燃料通路
55 燃料添加装置(燃料添加手段)
56 分岐通路

1-1, 1-2 Internal combustion engine 10 Internal combustion engine body 11 Cylinder 20 Intake passage 21 Air cleaner 22 Intake passage 23 Air flow meter 24 Throttle valve 30 Exhaust passage 31 Fuel reformer 31a Hollow portion 31b Fuel reforming passage 31c Reforming catalyst 31d Reforming catalyst temperature sensor (reformer temperature detecting means)
32 Exhaust passage 33 Exhaust gas introduction passage 34 Reformed fuel introduction passage 35 Reformed fuel cooling device 36 Flow rate adjusting valve 37 A / F sensor 38 Hydrogen concentration detection sensor (hydrogen concentration detection means)
39 Backflow prevention valve 51 Fuel injection valve 52 Fuel tank 53 Fuel pump 54 Fuel passage 55 Fuel addition device (fuel addition means)
56 branch passage

Claims (9)

内燃機関の排気経路内の排気ガスを燃料改質器に導入する排気ガス導入通路と、
前記燃料改質器に導入される排気ガスに燃料を添加する燃料添加手段と、
前記添加された燃料を改質する燃料改質器と、
前記改質された燃料を含む排気ガスを内燃機関の吸気経路に導入する改質燃料導入通路と、
前記内燃機関の吸気経路に導入される改質された燃料を含む排気ガスの量を調整する流量調整弁と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関のフューエルカット状態を判断するフューエルカット判断手段をさらに備え、
前記内燃機関がフューエルカット状態であると判断する場合は、前記流量調整弁を閉弁することを特徴とする内燃機関の制御装置。
An exhaust gas introduction passage for introducing exhaust gas in the exhaust path of the internal combustion engine into the fuel reformer;
Fuel addition means for adding fuel to the exhaust gas introduced into the fuel reformer;
A fuel reformer for reforming the added fuel;
A reformed fuel introduction passage for introducing exhaust gas containing the reformed fuel into an intake path of an internal combustion engine;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of exhaust gas containing the reformed fuel introduced into the intake path of the internal combustion engine;
In a control device for an internal combustion engine comprising:
A fuel cut determining means for determining a fuel cut state of the internal combustion engine;
When it is determined that the internal combustion engine is in a fuel cut state, the control device for the internal combustion engine, wherein the flow rate adjustment valve is closed.
前記内燃機関の排気経路と前記排気ガス導入通路との間に逆流防止弁をさらに備え、
前記内燃機関がフューエルカット状態であると判断する場合は、前記流量調整弁および前記逆流防止弁を閉弁することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
A backflow prevention valve is further provided between the exhaust path of the internal combustion engine and the exhaust gas introduction passage;
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when it is determined that the internal combustion engine is in a fuel cut state, the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve are closed.
前記改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素濃度を検出する水素濃度検出手段をさらに備え、
前記内燃機関がフューエルカット状態からの復帰時であると判断する場合は、前記検出された水素濃度が所定濃度以上となると前記流量調整弁および前記逆流防止弁を開弁することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
A hydrogen concentration detecting means for detecting a hydrogen concentration contained in the exhaust gas containing the reformed fuel;
When it is determined that the internal combustion engine is returning from a fuel cut state, the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve are opened when the detected hydrogen concentration exceeds a predetermined concentration. Item 3. A control device for an internal combustion engine according to Item 2.
前記燃料改質器の温度を検出する改質器温度検出手段をさらに備え、
前記検出された水素濃度が所定濃度未満であり、かつ前記検出された燃料改質器の温度が所定温度以上である場合は、前記燃料添加手段により当該燃料改質器に導入される排気ガスに燃料を添加することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
Reformer temperature detection means for detecting the temperature of the fuel reformer,
When the detected hydrogen concentration is less than a predetermined concentration and the detected temperature of the fuel reformer is equal to or higher than a predetermined temperature, the exhaust gas introduced into the fuel reformer by the fuel addition means The control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein fuel is added.
前記内燃機関がフューエルカット状態からの復帰時であると判断する場合は、前記内燃機関の空燃比が安定した後に、前記流量調整弁および前記逆流防止弁を開弁することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。   The flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve are opened after the air-fuel ratio of the internal combustion engine is stabilized when it is determined that the internal combustion engine is returning from a fuel cut state. 3. The control device for an internal combustion engine according to 2. 前記改質された燃料を含む排気ガスに含まれる水素濃度を検出する水素濃度検出手段と、
前記検出された水素濃度に基づいて前記内燃機関の吸気経路に導入される水素量を算出する水素量算出手段と、
をさらに備え、
前記水素量算出手段は、前記流量調整弁および前記逆流防止弁の閉弁時における水素量を前記検出された水素濃度に基づいて算出し、当該流量調整弁および当該逆流防止弁を開弁する際における前記内燃機関に供給する燃料の燃料供給量を当該算出された水素量に基づいて補正することを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
Hydrogen concentration detecting means for detecting the hydrogen concentration contained in the exhaust gas containing the reformed fuel;
Hydrogen amount calculating means for calculating the amount of hydrogen introduced into the intake path of the internal combustion engine based on the detected hydrogen concentration;
Further comprising
The hydrogen amount calculation means calculates the hydrogen amount when the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve are closed based on the detected hydrogen concentration, and opens the flow rate adjustment valve and the backflow prevention valve. 6. The control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the fuel supply amount of the fuel supplied to the internal combustion engine is corrected based on the calculated hydrogen amount.
排気ガスを燃料改質器に導入する排気ガス導入通路と、
前記燃料改質器に導入される排気ガスに燃料を添加する燃料添加手段と、
前記添加された燃料を改質する燃料改質器と、
前記改質された燃料を含む排気ガスを前記内燃機関の吸気経路に導入する改質燃料導入通路と、
前記内燃機関の吸気経路に導入される改質された燃料を含む排気ガスの量を調整する流量調整弁と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関が搭載された車両の減速時おける実減速度を検出する実減速度検出手段と、
前記内燃機関が搭載された車両の減速時に要求される要求減速度を算出する要求減速度算出手段と、
をさらに備え、
前記流量調整弁は、前記検出された実減速度と前記算出された要求減速度との差に基づいて前記改質された燃料を含む排気ガスの量を調整することを特徴とする内燃機関の制御装置。
An exhaust gas introduction passage for introducing exhaust gas into the fuel reformer;
Fuel addition means for adding fuel to the exhaust gas introduced into the fuel reformer;
A fuel reformer for reforming the added fuel;
A reformed fuel introduction passage for introducing exhaust gas containing the reformed fuel into an intake path of the internal combustion engine;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of exhaust gas containing the reformed fuel introduced into the intake path of the internal combustion engine;
In a control device for an internal combustion engine comprising:
An actual deceleration detecting means for detecting an actual deceleration at the time of deceleration of the vehicle on which the internal combustion engine is mounted;
A required deceleration calculation means for calculating a required deceleration required when the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerated;
Further comprising
The flow rate adjusting valve adjusts an amount of exhaust gas including the reformed fuel based on a difference between the detected actual deceleration and the calculated required deceleration. Control device.
燃料改質器により当該燃料改質器に導入された内燃機関の排気経路内の排気ガスに添加された燃料を改質し、この改質された燃料を含む排気ガスを当該内燃機関の吸気経路に導入する内燃機関の制御方法において、
前記内燃機関のフューエルカット状態を判断するフューエルカット判断手順と、
前記内燃機関がフューエルカット状態であると判断する場合は、前記流量調整弁を閉弁する手順と、
を含むことを特徴とする内燃機関の制御方法。
The fuel reformer reforms the fuel added to the exhaust gas in the exhaust path of the internal combustion engine introduced into the fuel reformer, and the exhaust gas containing the reformed fuel is converted into the intake path of the internal combustion engine. In the control method of the internal combustion engine to be introduced into
A fuel cut determination procedure for determining a fuel cut state of the internal combustion engine;
When determining that the internal combustion engine is in a fuel cut state, a procedure for closing the flow rate adjustment valve;
A control method for an internal combustion engine comprising:
燃料改質器により当該燃料改質器に導入された内燃機関の排気経路内の排気ガスに添加された燃料を改質し、この改質された燃料を含む排気ガスを当該内燃機関の吸気経路に導入する内燃機関の制御方法において、
前記内燃機関が搭載された車両の減速時における実減速度を検出する実減速度検出手順と、
前記内燃機関が搭載された車両の減速時に要求される要求減速度を算出する要求減速度算出手順と、
前記検出された実減速度と前記算出された要求減速度との差に基づいて前記内燃機関の吸気経路に導入される改質された燃料を含む排気ガスの量を前記流量調整弁により調整する手順と、
を含むことを特徴とする内燃機関の制御方法。
The fuel reformer reforms the fuel added to the exhaust gas in the exhaust path of the internal combustion engine introduced into the fuel reformer, and the exhaust gas containing the reformed fuel is converted into the intake path of the internal combustion engine. In the control method of the internal combustion engine to be introduced into
An actual deceleration detection procedure for detecting an actual deceleration at the time of deceleration of a vehicle on which the internal combustion engine is mounted;
A required deceleration calculation procedure for calculating a required deceleration required when the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerated;
Based on the difference between the detected actual deceleration and the calculated required deceleration, the amount of exhaust gas including reformed fuel introduced into the intake path of the internal combustion engine is adjusted by the flow rate adjusting valve. Procedure and
A control method for an internal combustion engine comprising:
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