JP2007113420A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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計宏 桜井
Kazuhiro Wakao
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve fuel economy and exhaust emission characteristics and increase driveability by securing a stable combustion state irrespective of the reforming state of a fuel, in a control device of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: If a catalyst temperature Tc detected by a temperature sensor 54 is not in an activating catalyst temperature area (T<SB>1</SB>>Tc>T<SB>2</SB>), a fuel reformer 34 determines that an electric system or a mechanical system causes a trouble. The fuel reformer starts to jet a first fuel by a first injector 27 to start an engine 11, and stops a second fuel jetting by a second injector 40. The fuel reformer also stops the supply of air through an intake pipe 39, and purges mixed gas remaining in the fuel reformer 34 from a connection pipe 49 to an intake pipe 24 utilizing an intake negative pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料改質器を搭載した内燃機関の制御装置に関し、特に、空気と燃料の混合気を改質触媒に供給することで改質ガスを生成し、この改質ガスを吸気通路に供給するようにした燃料改質システムを制御するものに関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine equipped with a fuel reformer, and in particular, generates a reformed gas by supplying a mixture of air and fuel to a reforming catalyst, and this reformed gas is supplied to an intake passage. The present invention relates to an apparatus for controlling a fuel reforming system to be supplied.

従来、内燃機関の燃焼室に導入される空気に燃料を噴射し、空気と燃料との混合ガスを改質触媒を通すことで、この混合ガスに改質反応を行わせ、混合ガスから水素と一酸化炭素を含む改質ガスを生成し、この改質ガスを吸気系統に供給して燃焼させることにより、内燃機関の燃焼効率を上げて燃費の向上を図った内燃機関の燃料改質システムが提案されている。   Conventionally, fuel is injected into air introduced into a combustion chamber of an internal combustion engine, and a mixed gas of air and fuel is passed through a reforming catalyst so that the mixed gas undergoes a reforming reaction. A fuel reforming system for an internal combustion engine that generates reformed gas containing carbon monoxide and supplies the reformed gas to an intake system for combustion to increase the combustion efficiency of the internal combustion engine and improve fuel efficiency. Proposed.

このような内燃機関の燃料改質システムとしては、下記特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された内燃機関の燃料改質システムでは、吸気管にスロットルバルブが設けられてその下流側がサージタンクに連結され、この吸気管から分岐してバイパス管が設けられ、このバイパス管に流量調整弁及び改質器が設けられており、この改質器は改質反応部を有し、この改質器の上流側に燃料噴射弁が設けられ、下流側がサージタンクに連結された構造となっている。従って、空気が吸気管及びバイパス管を通して改質器に供給されると、この空気に対して燃料が噴射されて混合ガスが形成され、この混合ガスが改質器により改質ガスとなり、この改質ガスと吸気管を通して導入された空気とがサージタンクで混合することで、所定の空燃比を有する混合気となり、この混合気が燃焼室に導入されて燃焼する。   An example of such a fuel reforming system for an internal combustion engine is described in Patent Document 1 below. In the fuel reforming system for an internal combustion engine described in Patent Document 1, a throttle valve is provided in an intake pipe, a downstream side thereof is connected to a surge tank, and a bypass pipe is provided by branching from the intake pipe. The pipe is provided with a flow control valve and a reformer, the reformer has a reforming reaction section, a fuel injection valve is provided on the upstream side of the reformer, and the downstream side is connected to a surge tank. It has a structure. Therefore, when air is supplied to the reformer through the intake pipe and the bypass pipe, fuel is injected into the air to form a mixed gas, and this mixed gas becomes the reformed gas by the reformer. The quality gas and the air introduced through the intake pipe are mixed in the surge tank, whereby an air-fuel mixture having a predetermined air-fuel ratio is introduced, and this air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber and combusted.

特開2004−315320号公報JP 2004-315320 A

上述した従来の内燃機関の燃料改質システムにあっては、空気を吸気管及びバイパス管を通して改質器に供給し、この空気に対して所定量の燃料を供給して混合ガスを形成し、この混合ガスを改質器の改質反応部(改質触媒)に導入して改質ガスを生成している。この改質器の改質反応部では、改質触媒により炭化水素系燃料と空気とが反応することで、部分酸化反応が進行して改質成分である水素と一酸化炭素を含む改質ガスが生成されるものであるが、所定の反応を開始させるためには、改質器の改質触媒の温度(触媒庄温)を予め所定の温度以上にしておく必要がある。   In the above-described conventional fuel reforming system for an internal combustion engine, air is supplied to the reformer through the intake pipe and the bypass pipe, and a predetermined amount of fuel is supplied to the air to form a mixed gas, This mixed gas is introduced into a reforming reaction section (reforming catalyst) of the reformer to generate a reformed gas. In the reforming reaction section of this reformer, the hydrocarbon-based fuel and air react with the reforming catalyst, so that a partial oxidation reaction proceeds and a reformed gas containing hydrogen and carbon monoxide as reforming components. However, in order to start a predetermined reaction, it is necessary to set the temperature of the reforming catalyst (catalyst temperature) of the reformer to a predetermined temperature or higher in advance.

ところが、この内燃機関の燃料改質システムにて、電気系統または機械的な故障により空気量に対する燃料量が所定量から増減すると、改質反応部に導入される混合ガスの空燃比がばらついてしまい、改質触媒が適正な改質反応を実行することができなくなってしまう。例えば、改質器の改質反応部にて、空気量に対して燃料量が増量されると、導入される混合ガスの空燃比が必要以上に低くなり、改質触媒で全ての燃料を改質することができずに未改質の燃料が排出されてしまう。また、濃混合気では、改質触媒の表面にカーボンが堆積し、改質反応を阻害してしまう。その結果、改質ガス中に未改質燃料が大量に含有してしまい、内燃機関の燃焼が悪化して燃費や排ガス特性の悪化を招いてしまう。   However, in this internal combustion engine fuel reforming system, if the fuel amount relative to the air amount increases or decreases from a predetermined amount due to an electrical system or mechanical failure, the air-fuel ratio of the mixed gas introduced into the reforming reaction section varies. As a result, the reforming catalyst cannot perform an appropriate reforming reaction. For example, when the amount of fuel is increased relative to the amount of air in the reforming reaction section of the reformer, the air-fuel ratio of the introduced mixed gas becomes lower than necessary, and all the fuel is reformed by the reforming catalyst. Unreformed fuel will be discharged without quality. In the case of a rich mixture, carbon accumulates on the surface of the reforming catalyst and inhibits the reforming reaction. As a result, a large amount of unreformed fuel is contained in the reformed gas, combustion of the internal combustion engine is deteriorated, and fuel consumption and exhaust gas characteristics are deteriorated.

一方、改質器の改質反応部にて、空気量に対して燃料量が減量されると、導入される混合ガスの空燃比が必要以上に高くなり、改質触媒のオーバーヒートや改質ガス中のCO2濃度が高く、H2濃度が低くなり、内燃機関の燃焼を悪化させることとなる。 On the other hand, if the amount of fuel is reduced relative to the amount of air in the reforming reaction section of the reformer, the air-fuel ratio of the introduced mixed gas becomes higher than necessary, and overheating of the reforming catalyst and reformed gas The CO 2 concentration in the inside is high and the H 2 concentration is low, which deteriorates the combustion of the internal combustion engine.

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、燃料の改質状態に拘らず、安定した燃焼状態を確保して燃費や排ガス特性の向上を図ると共にドライバビリティの向上を図った内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve these problems, and ensures a stable combustion state regardless of the reformed state of the fuel, thereby improving fuel consumption and exhaust gas characteristics and improving drivability. Another object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、外気を燃焼室に導入する吸気通路と、該吸気通路または前記燃焼室に燃料を噴射する第1燃料噴射手段と、燃料と酸素を含むガスとからなる混合ガスを改質触媒で改質することで改質ガスを生成する燃料改質手段と、該燃料改質手段に対して燃料を噴射する第2燃料噴射手段と、前記燃料改質手段に対して酸素を含むガスを供給するガス供給手段と、前記燃料改質手段で生成された改質ガスを前記吸気通路に供給する改質ガス供給通路と、内燃機関の運転状態に応じて前記第1燃料噴射手段及び前記第2燃料噴射手段を切換制御する燃料噴射制御手段とを具えた内燃機関の制御装置において、前記燃料改質手段の改質動作状況を検出する改質動作状況検出手段を設け、前記燃料噴射制御手段は、前記改質動作状況検出手段の検出結果に基づいて前記燃料改質手段の異常を検出したときには、前記第1燃料噴射手段による燃料噴射を開始する一方、前記第2燃料噴射手段による燃料噴射及び前記ガス供給手段によるガスの供給を停止し、前記燃料改質手段内に残留する残留物質を吸気負圧を利用して前記改質ガス供給通路から前記吸気通路にパージすることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a control device for an internal combustion engine of the present invention includes an intake passage for introducing outside air into a combustion chamber, and a first fuel that injects fuel into the intake passage or the combustion chamber. A fuel reforming means for generating a reformed gas by reforming a mixed gas composed of an injection means, a gas containing fuel and oxygen with a reforming catalyst, and a first fuel for injecting fuel to the fuel reforming means. 2 fuel injection means, gas supply means for supplying a gas containing oxygen to the fuel reforming means, and a reformed gas supply passage for supplying the reformed gas generated by the fuel reforming means to the intake passage And a fuel injection control means for switchingly controlling the first fuel injection means and the second fuel injection means in accordance with the operating state of the internal combustion engine, the reforming of the fuel reforming means Reforming operation status detection means for detecting operation status And the fuel injection control means starts fuel injection by the first fuel injection means when detecting an abnormality of the fuel reforming means based on the detection result of the reforming operation status detection means, (2) The fuel injection by the fuel injection means and the gas supply by the gas supply means are stopped, and the residual material remaining in the fuel reforming means is transferred from the reformed gas supply passage to the intake passage using intake negative pressure. It is characterized by purging.

本発明の内燃機関の制御装置では、前記ガス供給手段により前記燃料改質手段に供給するガスと排気ガスとの間で熱交換を行う熱交換器を設け、前記燃料噴射制御手段が前記燃料改質手段の異常を検出したときには、前記熱交換器で加熱されたガスを用いて前記燃料改質手段内に残留する残留物質を加熱することを特徴としている。   In the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, a heat exchanger is provided for exchanging heat between the gas supplied to the fuel reforming means by the gas supply means and the exhaust gas, and the fuel injection control means is configured to change the fuel. When an abnormality in the quality means is detected, the residual material remaining in the fuel reforming means is heated using the gas heated by the heat exchanger.

本発明の内燃機関の制御装置では、前記燃料改質手段を加熱する触媒加熱手段を設け、前記燃料噴射制御手段が前記燃料改質手段の異常を検出したときには、前記触媒加熱手段により前記燃料改質手段を加熱することで残留する残留物質を加熱することを特徴としている。   In the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, a catalyst heating means for heating the fuel reforming means is provided, and when the fuel injection control means detects an abnormality of the fuel reforming means, the fuel reforming is performed by the catalyst heating means. The residual material is heated by heating the quality means.

本発明の内燃機関の制御装置では、前記改質動作状況検出手段は、温度センサまたはCOセンサまたはH2センサであり、前記燃料噴射制御手段は、前記各センサが検出した触媒温度またはCO濃度またはH2濃度が予め設定された適正領域にないときに前記燃料改質手段を異常と判定することを特徴としている。 In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the reforming operation state detecting means is a temperature sensor, a CO sensor, or an H 2 sensor, and the fuel injection control means is a catalyst temperature or a CO concentration detected by each sensor or The fuel reforming means is determined to be abnormal when the H 2 concentration is not within a preset appropriate range.

本発明の内燃機関の制御装置によれば、燃料改質手段の改質動作状況に基づいてこの燃料改質手段の異常を検出したときには、第1燃料噴射手段による吸気通路または燃焼室への燃料噴射を開始する一方、第2燃料噴射手段による燃料改質手段に対する燃料噴射を停止すると共に、ガス供給手段によるガスの供給を停止し、燃料改質手段内に残留する残留物質を吸気負圧を利用して改質ガス供給通路から吸気通路にパージするので、第1燃料噴射手段の燃料噴射により燃焼室内に所定量の燃料を供給して安定した燃焼状態を確保することができる一方、燃料改質手段への燃料噴射及びガス供給を停止し、この燃料改質手段内に残留する混合ガスを吸気負圧により吸気通路にパージすることで、燃料改質手段への未改質燃料や改質ガスの残留を防止することができる。   According to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, when an abnormality of the fuel reforming means is detected based on the reforming operation status of the fuel reforming means, the fuel to the intake passage or the combustion chamber by the first fuel injection means While the injection is started, the fuel injection to the fuel reforming means by the second fuel injection means is stopped, the gas supply by the gas supply means is stopped, and the residual substance remaining in the fuel reforming means is reduced to the intake negative pressure. Since the reformed gas supply passage is purged from the reformed gas supply passage to the intake passage, a predetermined amount of fuel can be supplied into the combustion chamber by fuel injection of the first fuel injection means, and a stable combustion state can be secured. The fuel injection and gas supply to the gas reforming means are stopped, and the mixed gas remaining in the fuel reforming means is purged into the intake passage by the negative intake pressure, thereby allowing unreformed fuel and reforming to the fuel reforming means. Gas residue It is possible to stop.

以下に、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an internal combustion engine control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関の制御装置を表す概略構成図、図2−1及び図2−2は、実施例1の内燃機関の制御装置における改質処理を表すフローチャートである。   1 is a schematic configuration diagram illustrating a control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2-1 and 2-2 are flowcharts illustrating reforming processing in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. It is.

実施例1の内燃機関の制御装置において、図1に示すように、この内燃機関としてのエンジン11は、ポート噴射式の4気筒型であって、シリンダブロック12上にシリンダヘッド13が締結されており、複数のシリンダボア14にピストン15がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック12の下部にクランクケース16が締結され、このクランクケース16内にクランクシャフト17が回転自在に支持されており、各ピストン15はコネクティングロッド18を介してこのクランクシャフト17にそれぞれ連結されている。   In the control apparatus for an internal combustion engine of the first embodiment, as shown in FIG. 1, an engine 11 as the internal combustion engine is a port injection type four-cylinder type, and a cylinder head 13 is fastened on a cylinder block 12. The pistons 15 are respectively fitted to the plurality of cylinder bores 14 so as to be movable up and down. A crankcase 16 is fastened to the lower part of the cylinder block 12, and a crankshaft 17 is rotatably supported in the crankcase 16. Each piston 15 is connected to the crankshaft 17 via a connecting rod 18. Has been.

このエンジン11にて、シリンダブロック12とシリンダヘッド13とピストン15により燃焼室19が構成されており、この燃焼室19は、上部に吸気ポート20及び排気ポート21が対向して形成されており、この吸気ポート20及び排気ポート21は吸気弁22及び排気弁23によって開閉可能となっている。従って、図示しないカムシャフトが回転することで、吸気弁22及び排気弁23が所定のタイミングで上下移動し、吸気ポート20及び排気ポート21を開閉し、吸気ポート20と燃焼室19、燃焼室19と排気ポート21とをそれぞれ連通することができる。   In the engine 11, a combustion chamber 19 is configured by the cylinder block 12, the cylinder head 13, and the piston 15, and the combustion chamber 19 is formed with an intake port 20 and an exhaust port 21 facing each other at an upper portion thereof. The intake port 20 and the exhaust port 21 can be opened and closed by an intake valve 22 and an exhaust valve 23. Therefore, when the camshaft (not shown) rotates, the intake valve 22 and the exhaust valve 23 move up and down at a predetermined timing, open and close the intake port 20 and the exhaust port 21, and the intake port 20, the combustion chamber 19, and the combustion chamber 19 And the exhaust port 21 can communicate with each other.

そして、吸気管(吸気通路)24は、上流端部にエアクリーナ25が取付けられており、その下流端部が吸気ポート20に連結されている。そして、このエアクリーナ25の下流側にスロットル弁を有する電子スロットル装置26が設けられている。また、シリンダヘッド13には、吸気ポート20に燃料を噴射する第1インジェクタ(第1燃料噴射手段)27が装着されており、この第1インジェクタ27は、燃料供給管28を介して燃料ポンプ29及び燃料タンク30に連結されている。また、シリンダヘッド13の下面には、燃焼室19内の混合気に着火する点火プラグ31が装着されている。   The intake pipe (intake passage) 24 has an air cleaner 25 attached to an upstream end portion thereof, and a downstream end portion thereof connected to the intake port 20. An electronic throttle device 26 having a throttle valve is provided on the downstream side of the air cleaner 25. The cylinder head 13 is equipped with a first injector (first fuel injection means) 27 for injecting fuel into the intake port 20, and the first injector 27 is connected to a fuel pump 29 via a fuel supply pipe 28. And connected to the fuel tank 30. A spark plug 31 that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 19 is attached to the lower surface of the cylinder head 13.

一方、排気ポート21には、排気管32が連結されており、この排気管32には、三元触媒33が装着されている。この三元触媒33は、排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)の有害物質を同時に浄化処理することができるものであり、空燃比が理論空燃比(ストイキ)近傍にあるときに、排気ガス中の有害物質を浄化することができる。   On the other hand, an exhaust pipe 32 is connected to the exhaust port 21, and a three-way catalyst 33 is attached to the exhaust pipe 32. The three-way catalyst 33 can simultaneously purify harmful substances such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas. When in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric), harmful substances in the exhaust gas can be purified.

そして、本実施例のエンジン11には、空気と燃料の混合気を加熱された改質触媒に供給して改質ガスを生成し、この改質ガスを吸気通路に供給するようにした燃料改質器を有する燃料改質システムが搭載されている。   In the engine 11 of this embodiment, a fuel reformer is configured such that a mixture of air and fuel is supplied to a heated reforming catalyst to generate reformed gas, and the reformed gas is supplied to the intake passage. A fuel reforming system having a quality device is installed.

即ち、燃料改質器(燃料改質手段)34は、円筒形状をなすハウジング35内に改質触媒が装着されて改質反応部36が形成されており、この改質反応部36に隣接してその上流側に空燃混合部37が設けられる一方、改質反応部36に隣接してその下流側に改質ガス排出部38が設けられている。そして、燃料改質器34の空燃混合部37に吸気管39の下流端部が連結されると共に、この吸気管39を通して導入される吸気に対して燃料を噴射する第2インジェクタ(第2燃料噴射手段)40が設けられており、燃料供給管28を介して燃料ポンプ29及び燃料タンク30に連結されている。なお、改質反応部36に設けられた改質触媒は、酸素を含む空気と燃料との混合ガスから改質ガスを生成するための貴金属として、例えば、ジルコニアにロジウムが担持されている。   That is, the fuel reformer (fuel reforming means) 34 has a reforming reaction part 36 formed by mounting a reforming catalyst in a cylindrical housing 35, and is adjacent to the reforming reaction part 36. In addition, an air-fuel mixing unit 37 is provided on the upstream side, and a reformed gas discharge unit 38 is provided on the downstream side adjacent to the reforming reaction unit 36. The downstream end of the intake pipe 39 is connected to the air / fuel mixing section 37 of the fuel reformer 34, and a second injector (second fuel) that injects fuel to the intake air introduced through the intake pipe 39. Injection means) 40 is provided, and is connected to the fuel pump 29 and the fuel tank 30 via the fuel supply pipe 28. The reforming catalyst provided in the reforming reaction section 36 has rhodium supported on zirconia, for example, as a noble metal for generating a reformed gas from a mixed gas of oxygen-containing air and fuel.

また、この燃料改質器34は、改質触媒により空気と炭化水素系の燃料とが反応し、部分酸化反応が進行することで、改質成分である水素と一酸化炭素を含む改質ガスが生成されるものであるが、この反応を適正に行わせるためには、改質反応部36(改質触媒)の温度(触媒庄温)を予め所定の温度(例えば、400℃)以上にしておく必要がある。即ち、部分酸化反応を用いた改質反応は発熱反応であるため、適切な混合気を供給し続けると自己発熱により改質反応に必要な温度(約950℃)に維持される。しかし、改質反応の開始時は、改質触媒が通常温度(大気温度)であるため、ここに適切な混合気を供給しても改質反応は起こらない。改質反応を起こすには、改質触媒を予め所定の温度(例えば、400℃)以上にしておく必要がある。そのため、この燃料改質器34には、改質反応部36の中心にヒータ用中心電極(触媒加熱手段)41が設けられている。そして、電源部42及びスイッチ43に連結された+電極44がこの中心電極41に連結され、−電極45がハウジング35に連結されている。この場合、改質触媒をメタルハニカム体により構成することで、中心電極45からメタルハニカム体、ハウジング35へと電流が流れ、このメタルハニカム体が発熱する。   Further, the fuel reformer 34 reacts with air and hydrocarbon fuel by a reforming catalyst, and a partial oxidation reaction proceeds, so that a reformed gas containing hydrogen and carbon monoxide as reforming components. In order to perform this reaction properly, the temperature (catalyst temperature) of the reforming reaction section 36 (reforming catalyst) is set to a predetermined temperature (for example, 400 ° C.) or higher in advance. It is necessary to keep. That is, since the reforming reaction using the partial oxidation reaction is an exothermic reaction, if an appropriate air-fuel mixture is continuously supplied, the temperature required for the reforming reaction (about 950 ° C.) is maintained by self-heating. However, since the reforming catalyst is at a normal temperature (atmospheric temperature) at the start of the reforming reaction, the reforming reaction does not occur even if an appropriate air-fuel mixture is supplied thereto. In order to cause the reforming reaction, the reforming catalyst needs to be set to a predetermined temperature (for example, 400 ° C.) or higher in advance. Therefore, the fuel reformer 34 is provided with a heater center electrode (catalyst heating means) 41 at the center of the reforming reaction section 36. A positive electrode 44 connected to the power supply unit 42 and the switch 43 is connected to the center electrode 41, and a negative electrode 45 is connected to the housing 35. In this case, by configuring the reforming catalyst with a metal honeycomb body, a current flows from the center electrode 45 to the metal honeycomb body and the housing 35, and the metal honeycomb body generates heat.

そして、燃料改質器34にて、吸気管39にはエア制御弁46及びエアポンプ47が装着されており、この吸気管39の上流端部には、排気管32に装着された熱交換器48が設けられている。一方、燃料改質器34の改質ガス排出部38には、改質ガス供給通路としての連結管49の上流端部が連結され、下流端部は吸気管24における電子スロットル装置26の下流側に連結されている。この場合、吸気管39とエア制御弁46とエアポンプ47によりガス供給手段が構成される。   In the fuel reformer 34, an air control valve 46 and an air pump 47 are attached to the intake pipe 39. A heat exchanger 48 attached to the exhaust pipe 32 is installed at the upstream end of the intake pipe 39. Is provided. On the other hand, an upstream end portion of a connection pipe 49 as a reformed gas supply passage is connected to the reformed gas discharge portion 38 of the fuel reformer 34, and a downstream end portion is a downstream side of the electronic throttle device 26 in the intake pipe 24. It is connected to. In this case, the gas supply means is constituted by the intake pipe 39, the air control valve 46 and the air pump 47.

従って、燃料改質器34を停止しているときには、外部空気がエアクリーナ25から吸気管24に吸入され、電子スロットル装置26によりその吸入空気量が調整され、吸気ポート20を通過する吸気に対して、第1インジェクタ27が燃料噴射(第1燃料噴射)を行う。すると、吸気と燃料とが混合した混合気が燃焼室19に導入され、この燃焼室19にて、点火プラグ31が混合気に着火することで燃焼し、排気弁23の開放時に排気ガスが排気ポート21から排気管32に排出される。   Therefore, when the fuel reformer 34 is stopped, external air is drawn into the intake pipe 24 from the air cleaner 25, and the amount of intake air is adjusted by the electronic throttle device 26, so that the intake air passing through the intake port 20 is reduced. The first injector 27 performs fuel injection (first fuel injection). Then, an air-fuel mixture in which intake air and fuel are mixed is introduced into the combustion chamber 19. In this combustion chamber 19, the ignition plug 31 ignites the air-fuel mixture and burns, and the exhaust gas is exhausted when the exhaust valve 23 is opened. The gas is discharged from the port 21 to the exhaust pipe 32.

一方、燃料改質器34を作動させるときには、エアポンプ47を作動すると共にエア制御弁46を開放し、熱交換器48で排気ガスと熱交換を行うことで加熱された外部空気が吸気管39に吸入され、エア制御弁46によりその吸入空気量が調整されてから燃料改質器34に供給され、この吸気に対して、第2インジェクタ40が燃料噴射(第2燃料噴射)を行う。すると、燃料と空気とが空燃混合部37で混合されて混合ガスが形成され、この混合ガスが改質反応部36に導入され、ここで通電により加熱された改質触媒と部分酸化反応することで改質され、下記数式1に示すように、改質成である水素と一酸化炭素を含む改質ガスが生成される。   On the other hand, when the fuel reformer 34 is operated, the air pump 47 is operated and the air control valve 46 is opened, and the heat exchanger 48 exchanges heat with the exhaust gas so that the heated external air enters the intake pipe 39. The intake air amount is adjusted by the air control valve 46 and then supplied to the fuel reformer 34. The second injector 40 performs fuel injection (second fuel injection) on the intake air. Then, fuel and air are mixed in the air / fuel mixing section 37 to form a mixed gas, and this mixed gas is introduced into the reforming reaction section 36, where it undergoes a partial oxidation reaction with the reforming catalyst heated by energization. As a result, the reformed gas containing hydrogen and carbon monoxide, which is reformed, is generated as shown in the following formula 1.

mn+(m/2)O2 → mCO+(n/2)H2 ・・・(1) C m H n + (m / 2) O 2 → mCO + (n / 2) H 2 (1)

そして、燃料改質器34で生成された改質ガスは、改質ガス排出部38から連結管49を通して吸気管24に供給され、吸気と改質ガスとが混合した混合気が燃焼室19に導入され、この燃焼室19にて、点火プラグ31が混合気に着火することで燃焼し、排気弁23の開放時に排気ガスが排気ポート21から排気管32に排出される。この場合、改質ガスが改質成である水素と一酸化炭素を含んでいるため、燃焼室19での燃焼効率がよく、燃費を向上することができると共に、Hcの発生を抑制して排気浄化効率を向上することができる。   The reformed gas generated by the fuel reformer 34 is supplied from the reformed gas discharge unit 38 to the intake pipe 24 through the connection pipe 49, and the air-fuel mixture in which the intake air and the reformed gas are mixed enters the combustion chamber 19. In the combustion chamber 19, the ignition plug 31 ignites the air-fuel mixture and combusts. When the exhaust valve 23 is opened, the exhaust gas is discharged from the exhaust port 21 to the exhaust pipe 32. In this case, since the reformed gas contains reformed hydrogen and carbon monoxide, the combustion efficiency in the combustion chamber 19 is good, fuel efficiency can be improved, and the generation of Hc is suppressed and the exhaust gas is suppressed. Purification efficiency can be improved.

ところで、車両には電子制御ユニット(ECU)50が搭載されており、このECU50は、第1インジェクタ27や点火プラグ31などを駆動制御することで、燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを制御可能となっている。即ち、吸気管24の上流側にはエアフローセンサ51が装着されており、計測した吸入空気量をECU50に出力している。また、電子スロットル装置26はスロットルポジションセンサを有しており、現在のスロットル開度をECU50に出力している。更に、クランク角センサ52は、検出した各気筒のクランク角度をECU50に出力し、このECU50は検出したクランク角度に基づいて各気筒における吸気、圧縮、膨張(爆発)、排気の各行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出している。また、アクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ53が設けられており、現在のアクセル開度をECU50に出力している。   Incidentally, an electronic control unit (ECU) 50 is mounted on the vehicle, and the ECU 50 controls the fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing, and the like by drivingly controlling the first injector 27, the spark plug 31, and the like. It is possible. That is, an air flow sensor 51 is mounted on the upstream side of the intake pipe 24, and the measured intake air amount is output to the ECU 50. The electronic throttle device 26 has a throttle position sensor, and outputs the current throttle opening to the ECU 50. Further, the crank angle sensor 52 outputs the detected crank angle of each cylinder to the ECU 50, and the ECU 50 determines each stroke of intake, compression, expansion (explosion), and exhaust in each cylinder based on the detected crank angle. At the same time, the engine speed is calculated. Further, an accelerator opening sensor 53 that detects the amount of depression of the accelerator pedal as an accelerator opening is provided, and the current accelerator opening is output to the ECU 50.

従って、ECU50は、検出した吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数などのエンジン運転状態に基づいて、第1燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを設定している。   Accordingly, the ECU 50 sets the first fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing, and the like based on the detected operating air amount such as the intake air amount, throttle opening, accelerator opening, and engine speed.

また、ECU50は、第2インジェクタ40やエア制御弁46などを駆動制御することで、燃料改質システムを制御可能となっている。即ち、燃料改質器34における改質反応部36には、改質触媒の温度を検出する温度センサ54が設けられており、現在の改質触媒温度(以下、触媒庄温)をECU50に出力している。   The ECU 50 can control the fuel reforming system by driving and controlling the second injector 40, the air control valve 46, and the like. That is, the reforming reaction section 36 in the fuel reformer 34 is provided with a temperature sensor 54 that detects the temperature of the reforming catalyst, and outputs the current reforming catalyst temperature (hereinafter referred to as catalyst temperature) to the ECU 50. is doing.

従って、ECU50は、アクセル開度に基づいてエンジン11の目標トルクを設定し、この目標トルクに応じて燃料改質器34に供給する改質空気量を設定し、予め設定された燃料改質器34における混合ガスの空燃比(例えば、A/F=5.0)に基づいて、この改質空気量に対する第2燃料噴射量を設定し、燃焼室19に供給される混合気の空燃比が理論空燃比となるように、改質ガスに対する吸入空気量を設定している。また、ECU50は、温度センサ54が検出した触媒庄温に基づいてスイッチ43を操作することで、中心電極41に通電することにより燃料改質器34を加熱し、改質反応部36の改質触媒が所定の触媒庄温(例えば、400℃以上)となるように温度制御している。   Therefore, the ECU 50 sets the target torque of the engine 11 based on the accelerator opening, sets the amount of reformed air to be supplied to the fuel reformer 34 according to the target torque, and sets the fuel reformer set in advance. Based on the air-fuel ratio of the mixed gas at 34 (for example, A / F = 5.0), the second fuel injection amount for this reformed air amount is set, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 19 is The intake air amount with respect to the reformed gas is set so that the theoretical air-fuel ratio is obtained. Further, the ECU 50 operates the switch 43 based on the catalyst temperature detected by the temperature sensor 54 to heat the fuel reformer 34 by energizing the center electrode 41, thereby reforming the reforming reaction unit 36. Temperature control is performed so that the catalyst has a predetermined catalyst temperature (for example, 400 ° C. or higher).

そして、本実施例の内燃機関の制御装置では、燃料噴射制御手段としてのECU50は、エンジン11の運転状態に応じて第1インジェクタ27と第2インジェクタ40とを切換制御可能であって、通常、第1インジェクタ27を停止し、第2インジェクタ40を用いることで燃料改質器34を作動させ、この燃料改質器34で生成した改質ガスを燃焼室19に供給して燃焼させることで、エンジン11を駆動している。   In the control device for the internal combustion engine of the present embodiment, the ECU 50 as the fuel injection control means can switch and control the first injector 27 and the second injector 40 according to the operating state of the engine 11, By stopping the first injector 27 and operating the fuel reformer 34 by using the second injector 40, the reformed gas generated by the fuel reformer 34 is supplied to the combustion chamber 19 and burned. The engine 11 is driven.

ところで、このような燃料改質システムを有する内燃機関の制御装置にて、電気系統または機械的な故障が発生して燃料改質器34に供給される改質空気量に対する第2燃料噴射量が所定値から増加または減少すると、改質反応部36に導入される混合ガスの空燃比がばらつき、改質触媒が適正な改質反応を実行することができず、改質ガス中の水素及び一酸化炭素の含有量が低下して燃焼効率や燃費を十分に向上することができなくなったり、改質ガス中に未改質燃料が大量に含まれて燃焼が悪化したりしてしまう。   By the way, in the control apparatus for an internal combustion engine having such a fuel reforming system, the second fuel injection amount relative to the reformed air amount supplied to the fuel reformer 34 when an electrical system or mechanical failure occurs is obtained. If it increases or decreases from the predetermined value, the air-fuel ratio of the mixed gas introduced into the reforming reaction section 36 varies, and the reforming catalyst cannot execute an appropriate reforming reaction. The content of carbon oxide is lowered and combustion efficiency and fuel consumption cannot be sufficiently improved, or a large amount of unreformed fuel is contained in the reformed gas, and combustion is deteriorated.

そこで、本実施例にて、ECU50は、電気系統または機械的な故障などによる燃料改質器34の異常を検出したときには、第1インジェクタ27による第1燃料噴射を開始する一方、第2インジェクタ40による第2燃料噴射を停止すると共に、吸気管39による空気の供給を停止し、燃料改質器34内に残留する混合ガスまたは液体燃料を、吸気負圧を利用して連結管49から吸気管24にパージするようにしている。   Therefore, in this embodiment, when the ECU 50 detects an abnormality of the fuel reformer 34 due to an electrical system or a mechanical failure, the ECU 50 starts the first fuel injection by the first injector 27, while the second injector 40 And the supply of air through the intake pipe 39 is stopped, and the mixed gas or liquid fuel remaining in the fuel reformer 34 is taken from the connection pipe 49 to the intake pipe using the negative intake pressure. 24 is purged.

即ち、燃料改質器34の改質動作状況を検出する改質動作状況検出手段として、改質反応部36の改質触媒の温度を検出する温度センサ54を適用している。また、燃料改質器34内の残留ガスを連結管49から吸気管24にパージするために、この燃料改質器34の非作動時にも、燃料改質器34に空気を供給するバイパス管55を、エア制御弁46及びエアポンプ47を迂回するように吸気管39に設け、このバイパス管55にエアパージ弁56を装着している。   That is, a temperature sensor 54 that detects the temperature of the reforming catalyst in the reforming reaction section 36 is applied as a reforming operation status detecting unit that detects the reforming operation status of the fuel reformer 34. Further, in order to purge the residual gas in the fuel reformer 34 from the connecting pipe 49 to the intake pipe 24, a bypass pipe 55 that supplies air to the fuel reformer 34 even when the fuel reformer 34 is not operating. Is provided in the intake pipe 39 so as to bypass the air control valve 46 and the air pump 47, and an air purge valve 56 is attached to the bypass pipe 55.

そして、この場合、燃料改質器34の改質触媒に付着した液体燃料を気化してから残留ガスとして吸気管24にパージするため、排気管32に設けられた熱交換器48を用い、この熱交換器48で加熱された空気を燃料改質器34内に供給して燃料などの残留ガスを吸気管24にパージするようにしている。   In this case, the liquid fuel adhering to the reforming catalyst of the fuel reformer 34 is vaporized and then purged to the intake pipe 24 as a residual gas, so that a heat exchanger 48 provided in the exhaust pipe 32 is used. Air heated by the heat exchanger 48 is supplied into the fuel reformer 34 to purge residual gas such as fuel into the intake pipe 24.

ここで、上述した本実施例の内燃機関の制御装置による改質処理における異常処理制御について、図2−1及び図2−2のフローチャートに基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する改質処理制御は、エンジン11の起動時の制御である。   Here, the abnormal process control in the reforming process by the control apparatus for the internal combustion engine of the present embodiment described above will be described in detail based on the flowcharts of FIGS. 2-1 and 2-2. The reforming process control described below is a control at the time of starting the engine 11.

本実施例の内燃機関の制御装置において、図2−1に示すように、ステップS11にて、ECU50は、スイッチ43をON操作することで、中心電極41に通電して燃料改質器34を加熱し、改質触媒のプレヒートを行い、ステップS12では、温度センサ54により改質触媒温度Tcを読み込む。そして、ステップS13では、触媒庄温Tcが予め設定された所定の触媒開始庄温T0(例えば、400℃)より高くなったかどうかを判定する。このステップS13にて、触媒庄温Tcが触媒開始庄温T0より高くなったら、ステップS14にて、ECU50は、スイッチ43をOFF操作することで、中心電極41への通電を停止して燃料改質器34の改質触媒のプレヒートを停止する。 In the control apparatus for the internal combustion engine of the present embodiment, as shown in FIG. 2A, in step S11, the ECU 50 energizes the center electrode 41 by turning on the switch 43, thereby turning on the fuel reformer 34. In step S12, the temperature sensor 54 reads the reforming catalyst temperature Tc. In step S13, it is determined whether the catalyst temperature Tc is higher than a predetermined catalyst start temperature T 0 (for example, 400 ° C.). If the catalyst temperature Tc becomes higher than the catalyst start temperature T 0 in step S13, the ECU 50 turns off the switch 43 in step S14 to stop energization of the center electrode 41 and fuel. The preheating of the reforming catalyst in the reformer 34 is stopped.

燃料改質器34の改質触媒が所定の温度になると、ステップS15では、燃料ポンプ29を駆動すると共にエアポンプ47を駆動し、ステップS16にて、第2インジェクタ40により第2燃料噴射を行うと共に、エア制御弁46を開放して燃料改質器34に空気を供給する。すると、燃料改質器34の空燃混合部37では、吸気管39から導入された空気と、第2インジェクタ40から噴射された燃料とが混合されて混合ガスが形成され、この混合ガスが改質反応部36に導入され、ここで、加熱された改質触媒と部分酸化反応することで混合ガスが改質され、改質成分である水素と一酸化炭素を含む改質ガスが生成される。   When the reforming catalyst of the fuel reformer 34 reaches a predetermined temperature, in step S15, the fuel pump 29 is driven and the air pump 47 is driven. In step S16, the second fuel injection is performed by the second injector 40. Then, the air control valve 46 is opened to supply air to the fuel reformer 34. Then, in the air / fuel mixing section 37 of the fuel reformer 34, the air introduced from the intake pipe 39 and the fuel injected from the second injector 40 are mixed to form a mixed gas, and this mixed gas is reformed. The mixed gas is reformed by being partially oxidized with the heated reforming catalyst, and a reformed gas containing reforming components hydrogen and carbon monoxide is generated. .

このように燃料改質器34で改質処理が開始されると、改質触媒での反応熱により昇温されることで、触媒庄温が上昇する。ステップS17では、ECU50が温度センサ54により改質触媒温度Tcを読み込み、ステップS18にて、触媒庄温Tcが予め設定された所定の活性化触媒庄温領域にあるかどうか、例えば、触媒庄温Tcが上限値T1(例えば、1000℃)より低く、且つ、下限値T2(例えば、800℃)より高い領域にあるかどうかを判定する。そして、ここで、触媒庄温Tcが所定の活性化触媒庄温領域(T1>Tc>T2)にあれば、ステップS17に戻り、このステップS17、S18の処理を繰り返す。そして、燃料改質器34で生成された改質ガスが連結管49を通して吸気管24に供給されると、吸気と改質ガスとが混合した混合気が燃焼室19に導入され、この燃焼室19にて、点火プラグ31により混合気に着火することで燃焼し、エンジン11が始動する。 When the reforming process is started in the fuel reformer 34 in this way, the temperature of the catalyst is increased by the temperature rise due to the reaction heat in the reforming catalyst. In step S17, the ECU 50 reads the reforming catalyst temperature Tc by the temperature sensor 54, and in step S18, whether or not the catalyst temperature Tc is within a predetermined activation catalyst temperature range, for example, the catalyst temperature. It is determined whether Tc is in a region lower than an upper limit value T 1 (for example, 1000 ° C.) and higher than a lower limit value T 2 (for example, 800 ° C.). If the catalyst temperature Tc is within a predetermined activated catalyst temperature range (T 1 >Tc> T 2 ), the process returns to step S17 and the processes of steps S17 and S18 are repeated. Then, when the reformed gas generated by the fuel reformer 34 is supplied to the intake pipe 24 through the connecting pipe 49, an air-fuel mixture obtained by mixing the intake air and the reformed gas is introduced into the combustion chamber 19, and this combustion chamber At 19, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 31 to combust and the engine 11 is started.

一方、このエンジン11の始動時に、ステップS18にて、触媒庄温Tcが所定の活性化触媒庄温領域(T1>Tc>T2)になければ、ECU50は、電気系統または機械的な故障などにより燃料改質器34が異常動作中であると判定し、ステップS19に移行する。そして、図2−2に示すように、このステップS19にて、第2インジェクタ40による第2燃料噴射を停止すると共に、エア制御弁46を閉止して吸気管39による空気の供給を停止し、ステップS20にて、エアポンプ47の駆動を停止する。また、ステップS21にて、図示しないスタータモータによりエンジン11のクランキングを開始し、ステップS22にて、第1インジェクタ27による第1燃料噴射を開始する。従って、吸気管24から吸気ポート20を通して燃焼室19に導入される吸気に対して、第1インジェクタ27により燃料噴射が行われ、吸気と燃料とが混合した混合気が燃焼室19に導入され、この燃焼室19にて、点火プラグ31が混合気に着火することで燃焼し、エンジン11が始動する。 On the other hand, if the catalyst temperature Tc is not in the predetermined activated catalyst temperature range (T 1 >Tc> T 2 ) in step S18 when the engine 11 is started, the ECU 50 detects an electric system or mechanical failure. For example, it is determined that the fuel reformer 34 is operating abnormally, and the process proceeds to step S19. Then, as shown in FIG. 2B, in step S19, the second fuel injection by the second injector 40 is stopped, the air control valve 46 is closed, and the supply of air by the intake pipe 39 is stopped. In step S20, the driving of the air pump 47 is stopped. In step S21, cranking of the engine 11 is started by a starter motor (not shown), and first fuel injection by the first injector 27 is started in step S22. Accordingly, fuel injection is performed by the first injector 27 with respect to the intake air introduced from the intake pipe 24 through the intake port 20 into the combustion chamber 19, and an air-fuel mixture in which intake air and fuel are mixed is introduced into the combustion chamber 19. In the combustion chamber 19, the ignition plug 31 ignites the air-fuel mixture and burns, and the engine 11 is started.

ステップS23にて、ECU50は、エンジン回転数Neが所定回転数Nes以上になったことでエンジン11の始動を確認し、ステップS24にて、エアパージ弁56を開放する。すると、ステップS25にて、パージ処理が実行される。即ち、エンジン11が始動すると吸気管24に吸気負圧が発生するため、この吸気負圧が連結管49を介して燃料改質器34に作用する。そして、燃料改質器34に作用した負圧により熱交換器48で加熱された空気が吸気管39からこの燃料改質器34内に導入されることとなり、このとき、空気量に対して燃料量が増量されることで、改質反応部36の改質触媒に液体燃料が付着して低温となった場合には、この加熱空気により改質触媒に付着した液体燃料が気化され、残留ガスとして吸気負圧により連結管49から吸気管24にパージされる。一方、燃料改質器34にて、空気量に対して燃料量が減量されることで、異常燃焼して高温となった場合には、燃料改質器34に導入された空気と共に残留する改質ガスが吸気負圧により連結管49から吸気管24にパージされる。   In step S23, the ECU 50 confirms the start of the engine 11 when the engine speed Ne is equal to or higher than the predetermined speed Nes, and opens the air purge valve 56 in step S24. Then, the purge process is executed in step S25. That is, when the engine 11 is started, intake negative pressure is generated in the intake pipe 24, and this intake negative pressure acts on the fuel reformer 34 via the connecting pipe 49. Then, the air heated by the heat exchanger 48 due to the negative pressure acting on the fuel reformer 34 is introduced into the fuel reformer 34 from the intake pipe 39. By increasing the amount, when the liquid fuel adheres to the reforming catalyst of the reforming reaction section 36 and becomes a low temperature, the liquid fuel adhering to the reforming catalyst is vaporized by this heated air, and the residual gas As a result, the connection pipe 49 is purged to the intake pipe 24 by the intake negative pressure. On the other hand, in the fuel reformer 34, when the fuel amount is reduced with respect to the air amount, when abnormal combustion occurs and the temperature becomes high, the reforming that remains together with the air introduced into the fuel reformer 34 is performed. The quality gas is purged from the connecting pipe 49 to the intake pipe 24 by the intake negative pressure.

即ち、改質反応部36の温度が活性化温度(例えば、400℃)以上に達していなかったり、燃料量が増量されて空燃比が過濃で酸素不足であるときには、部分酸化反応が十分に行われず、未改質燃料成分が多くなる。一方、燃料量が減量されて空燃比が過薄で酸素過剰であるときには、完全酸化反応が進行し、改質ガス中のCO2の濃度が高くなり、改質触媒がオーバーヒートする。このように改質反応部36が活性化温度より低い場合、空燃比が過濃または過薄である場合、更に、何らかの原因で触媒が大きく劣化して改質反応が悪化した場合、いずれの場合であっても、触媒庄温Tcにより燃料改質器34の異常を検出することができ、燃料改質器34内に残留する混合ガスまたは液体燃料をパージすることができる。 That is, when the temperature of the reforming reaction section 36 does not reach the activation temperature (for example, 400 ° C.) or more, or when the fuel amount is increased and the air-fuel ratio is excessive and oxygen is insufficient, the partial oxidation reaction is sufficiently performed. This is not done, and the unreformed fuel component increases. On the other hand, when the fuel amount is reduced and the air-fuel ratio is too thin and oxygen is excessive, the complete oxidation reaction proceeds, the concentration of CO 2 in the reformed gas becomes high, and the reforming catalyst overheats. As described above, when the reforming reaction section 36 is lower than the activation temperature, when the air-fuel ratio is excessively rich or excessively thin, and when the catalyst is greatly deteriorated due to some cause and the reforming reaction is deteriorated, in any case Even so, the abnormality of the fuel reformer 34 can be detected by the catalyst temperature Tc, and the mixed gas or liquid fuel remaining in the fuel reformer 34 can be purged.

そして、燃料改質器34内に混合ガスや液体燃料が残留すると、次回のエンジン始動時に未改質燃料やCO2の多い改質ガスがエンジンに吸引されるため、始動が困難となる。改質反応部36の温度が低い状態で、燃料改質器34内に液体燃料が残留していると、修理後の燃料改質器34の起動時に内部の空燃比が過濃となり、再度不具合を引き起こしてしまう。本実施例では、燃料改質器34の異常を確実に検出し、燃料改質器34内に残留する混合ガスや液体燃料を吸気負圧により吸気管24にパージすることで、燃費や排ガス特性、ドライバビリティを向上することができる。 If mixed gas or liquid fuel remains in the fuel reformer 34, unreformed fuel or reformed gas with a large amount of CO 2 is sucked into the engine at the next engine start, which makes starting difficult. If liquid fuel remains in the fuel reformer 34 in a state where the temperature of the reforming reaction portion 36 is low, the internal air-fuel ratio becomes excessive when the fuel reformer 34 is repaired, and the problem occurs again. Will cause. In the present embodiment, the abnormality of the fuel reformer 34 is reliably detected, and the mixed gas or liquid fuel remaining in the fuel reformer 34 is purged to the intake pipe 24 by the intake negative pressure, so that the fuel consumption and exhaust gas characteristics are increased. , Drivability can be improved.

その後、ステップS26でタイマが作動を開始し、ステップS27でこのタイマにより経過時間t1を読込み、ステップS28で経過時間t1が所定時間t0を越えたら、ステップS29でエアパージ弁56を閉止してパージ処理を終了する。そして、ステップS30でタイマをリセットしてから、ステップS31にて、警報アラームとして、ランプや警告音を発する。 Thereafter, the timer starts to operate in step S26, reads the elapsed time t 1 by the timer, the elapsed time t 1 at step S28 is After exceeds a predetermined time t 0 at step S27, and closes the air purging valve 56 at step S29 To complete the purge process. Then, after resetting the timer in step S30, a lamp or warning sound is emitted as a warning alarm in step S31.

このように実施例1の内燃機関の制御装置にあっては、燃料改質器34の改質動作状況を検出する改質動作状況検出手段として、改質反応部の改質触媒の温度を検出する温度センサ54を設け、温度センサ54が検出した触媒庄温Tcが活性化触媒庄温領域(T1>Tc>T2)になければ、燃料改質器34は電気系統または機械的な故障などによる異常と判定し、第1インジェクタ27による第1燃料噴射を開始してエンジン11を始動する一方、第2インジェクタ40による第2燃料噴射を停止すると共に、吸気管39による空気の供給を停止し、燃料改質器34内に残留する混合ガスを、吸気負圧を利用して連結管49から吸気管24にパージするようにしている。 As described above, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the temperature of the reforming catalyst in the reforming reaction section is detected as reforming operation status detecting means for detecting the reforming operation status of the fuel reformer 34. If the catalyst temperature Tc detected by the temperature sensor 54 is not in the activated catalyst temperature range (T 1 >Tc> T 2 ), the fuel reformer 34 is in an electric system or mechanical failure. The first fuel injection by the first injector 27 is started and the engine 11 is started, while the second fuel injection by the second injector 40 is stopped and the supply of air through the intake pipe 39 is stopped. Then, the mixed gas remaining in the fuel reformer 34 is purged from the connecting pipe 49 to the intake pipe 24 using the intake negative pressure.

従って、第1インジェクタ27の第1燃料噴射により燃焼室19内に所定量の燃料を供給することで、安定した燃焼状態を確保してエンジン11を確実に始動することができる一方、燃料改質器34への燃料噴射及び空気の供給を停止し、この燃料改質器34内に残留する混合ガスを吸気負圧により吸気管24にパージすることで、燃料改質器34への未改質燃料や改質ガスの残留を防止することができ、その結果、燃費や排ガス特性、ドライバビリティを向上することができる。   Therefore, by supplying a predetermined amount of fuel into the combustion chamber 19 by the first fuel injection of the first injector 27, it is possible to ensure a stable combustion state and start the engine 11 reliably, while fuel reforming The fuel injection and air supply to the gas generator 34 are stopped, and the mixed gas remaining in the fuel reformer 34 is purged into the intake pipe 24 by the negative intake pressure, whereby the fuel reformer 34 is not reformed. Residual fuel and reformed gas can be prevented, and as a result, fuel consumption, exhaust gas characteristics, and drivability can be improved.

また、排気管32に、燃料改質器34に供給するガスと排気ガスとの間で熱交換を行う熱交換器48を設け、この熱交換器48で加熱した空気を燃料改質器34に供給して残留する混合ガスをパージするようにしている。従って、燃料改質器34の改質触媒に付着した液体燃料を加熱空気により気化してから残留ガスとして吸気管24にパージすることとなり、燃料改質器34内の燃料などの残留ガスを早期に確実にパージすることができる。   The exhaust pipe 32 is provided with a heat exchanger 48 for exchanging heat between the gas supplied to the fuel reformer 34 and the exhaust gas, and the air heated by the heat exchanger 48 is supplied to the fuel reformer 34. The supplied mixed gas is purged. Accordingly, the liquid fuel adhering to the reforming catalyst of the fuel reformer 34 is vaporized by the heated air and then purged as residual gas into the intake pipe 24, so that residual gas such as fuel in the fuel reformer 34 is quickly removed. Can be reliably purged.

更に、燃料改質器34の改質動作状況を検出する改質動作状況検出手段として、改質触媒の温度を検出する温度センサ54を適用したことで、燃料改質器34の異常を適正に判定することができる。   Further, as a reforming operation status detecting means for detecting the reforming operation status of the fuel reformer 34, the temperature sensor 54 for detecting the temperature of the reforming catalyst is applied, so that the abnormality of the fuel reformer 34 is appropriately controlled. Can be determined.

図3−1及び図3−2は、本発明の実施例2に係る内燃機関の制御装置における改質処理を表すフローチャートである。なお、実施例2の内燃機関の制御装置における全体構成は、実施例1と同様であるため、図1を用いて説明すると共に、実施例1で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIGS. 3A and 3B are flowcharts illustrating the reforming process in the control device for the internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. In addition, since the whole structure in the control apparatus of the internal combustion engine of Example 2 is the same as that of Example 1, while using FIG. 1, it demonstrates to the member which has the function similar to what was demonstrated in Example 1. The same reference numerals are used and duplicate descriptions are omitted.

実施例2の内燃機関の制御装置では、電気系統または機械的な故障などによる燃料改質器34の異常を検出したとき、第1インジェクタ27による第1燃料噴射を開始する一方、第2インジェクタ40による第2燃料噴射を停止すると共に、吸気管39による空気の供給を停止し、燃料改質器34内に残留する混合ガスを、吸気負圧を利用して連結管49から吸気管24にパージするが、このとき、燃料改質器34における改質反応部36の改質触媒を加熱することで、改質触媒に液体燃料が付着していた場合には、これを早期に気化して確実にパージ可能としている。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, when an abnormality of the fuel reformer 34 due to an electrical system or a mechanical failure is detected, the first fuel injection by the first injector 27 is started, while the second injector 40 is started. And the supply of air through the intake pipe 39 is stopped, and the mixed gas remaining in the fuel reformer 34 is purged from the connecting pipe 49 to the intake pipe 24 using the intake negative pressure. However, at this time, by heating the reforming catalyst of the reforming reaction section 36 in the fuel reformer 34, if liquid fuel adheres to the reforming catalyst, this is surely vaporized early. Can be purged.

ここで、上述した本実施例の内燃機関の制御装置による改質処理における異常処理制御について、図3−1及び図3−2のフローチャートに基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する改質処理制御は、エンジン11の起動時の制御である。   Here, the abnormal process control in the reforming process by the control apparatus for the internal combustion engine of the present embodiment described above will be described in detail based on the flowcharts of FIGS. 3-1 and 3-2. The reforming process control described below is a control at the time of starting the engine 11.

本実施例の内燃機関の制御装置において、図3−1に示すように、ステップS51にて、ECU50は、スイッチ43をON操作して中心電極41に通電することで、燃料改質反応部36を加熱して改質触媒のプレヒートを行い、ステップS52で、温度センサ54により改質触媒温度Tcを読み込む。ステップS53では、触媒庄温Tcが予め設定された所定の触媒開始庄温T0より高くなったかどうかを判定し、触媒庄温Tcが触媒開始庄温T0より高くなったら、ステップS54で、スイッチ43をOFF操作して中心電極41への通電を停止することで、燃料改質器34の改質触媒のプレヒートを停止する。 In the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment, as shown in FIG. 3A, in step S51, the ECU 50 turns on the switch 43 to energize the center electrode 41, thereby causing the fuel reforming reaction section 36. The reforming catalyst is preheated by heating and the reforming catalyst temperature Tc is read by the temperature sensor 54 in step S52. In step S53, to determine whether the catalyst Zhuang temperature Tc is higher than a predetermined catalyst starting Zhuang temperature T 0 which is set in advance, when the catalyst Zhuang temperature Tc is higher than the catalyst starting Sho temperature T 0, in step S54, The preheating of the reforming catalyst of the fuel reformer 34 is stopped by turning off the switch 43 to stop energization of the center electrode 41.

燃料改質器34の改質触媒が所定の温度になると、ステップS55では、燃料ポンプ29を駆動すると共にエアポンプ47を駆動し、ステップS56にて、第2インジェクタ40により第2燃料噴射を行うと共に、エア制御弁46を開放して燃料改質器34に空気を供給する。すると、燃料改質器34の空燃混合部37で吸気管39から導入された空気と、第2インジェクタ40から噴射された燃料とが混合されて混合ガスが形成され、この混合ガスが改質反応部36に導入され、加熱された改質触媒により部分酸化反応することで混合ガスが改質され、改質成である水素と一酸化炭素を含む改質ガスが生成される。   When the reforming catalyst of the fuel reformer 34 reaches a predetermined temperature, in step S55, the fuel pump 29 is driven and the air pump 47 is driven. In step S56, the second injector 40 performs the second fuel injection. Then, the air control valve 46 is opened to supply air to the fuel reformer 34. Then, the air introduced from the intake pipe 39 in the air / fuel mixing section 37 of the fuel reformer 34 and the fuel injected from the second injector 40 are mixed to form a mixed gas, which is reformed. The mixed gas is reformed by being introduced into the reaction section 36 and undergoing a partial oxidation reaction with the heated reforming catalyst, and a reformed gas containing hydrogen and carbon monoxide, which is the reforming composition, is generated.

このように燃料改質器34で改質処理が開始されると、改質触媒での反応熱により触媒庄温が上昇し、ステップS57では、温度センサ54により改質触媒温度Tcを読み込み、ステップS58にて、触媒庄温Tcが予め設定された所定の活性化触媒庄温領域(T1>Tc>T2)にあるかどうかを判定する。そして、触媒庄温Tcが所定の活性化触媒庄温領域(T1>Tc>T2)にあれば、ステップS57に戻って処理を繰り返す。この間、燃料改質器34で生成された改質ガスが連結管49を通して吸気管24に供給され、吸気と改質ガスとが混合した混合気が燃焼室19に導入され、点火プラグ31により混合気に着火することで燃焼し、エンジン11が始動する。 When the reforming process is started in the fuel reformer 34 in this way, the catalyst temperature rises due to the reaction heat in the reforming catalyst, and in step S57, the reforming catalyst temperature Tc is read by the temperature sensor 54, and the step In S58, it is determined whether or not the catalyst temperature Tc is within a predetermined activation catalyst temperature range (T 1 >Tc> T 2 ) set in advance. If the catalyst temperature Tc is within a predetermined activated catalyst temperature range (T 1 >Tc> T 2 ), the process returns to step S57 and is repeated. During this time, the reformed gas generated by the fuel reformer 34 is supplied to the intake pipe 24 through the connecting pipe 49, and the air-fuel mixture in which the intake air and the reformed gas are mixed is introduced into the combustion chamber 19 and mixed by the spark plug 31. The engine 11 is started by igniting and burning.

一方、このエンジン11の始動時に、ステップS58にて、触媒庄温Tcが所定の活性化触媒庄温領域(T1>Tc>T2)になければ、ECU50は、電気系統または機械的な故障などにより燃料改質器34が異常動作中であると判定し、ステップS59に移行する。そして、図3−2に示すように、このステップS59にて、第2インジェクタ40による第2燃料噴射を停止すると共に、エア制御弁46を閉止して吸気管39からの空気の供給を停止し、ステップS60でエアポンプ47の駆動を停止する。また、ステップS61にて、エンジン11のクランキングを開始し、ステップS62にて、第1インジェクタ27による第1燃料噴射を開始する。従って、吸気管24から吸気ポート20を通して燃焼室19に導入される吸気に対して、第1インジェクタ27により燃料噴射が行われ、吸気と燃料とが混合した混合気が燃焼室19に導入され、点火プラグ31が混合気に着火することで燃焼し、エンジン11が始動する。 On the other hand, if the catalyst temperature Tc is not in the predetermined activated catalyst temperature range (T 1 >Tc> T 2 ) in step S58 when the engine 11 is started, the ECU 50 detects an electric system or mechanical failure. For example, it is determined that the fuel reformer 34 is operating abnormally, and the process proceeds to step S59. As shown in FIG. 3-2, in step S59, the second fuel injection by the second injector 40 is stopped and the air control valve 46 is closed to stop the supply of air from the intake pipe 39. In step S60, the driving of the air pump 47 is stopped. In step S61, cranking of the engine 11 is started, and in step S62, first fuel injection by the first injector 27 is started. Accordingly, fuel injection is performed by the first injector 27 with respect to the intake air introduced from the intake pipe 24 through the intake port 20 into the combustion chamber 19, and an air-fuel mixture in which intake air and fuel are mixed is introduced into the combustion chamber 19. The ignition plug 31 ignites the air-fuel mixture and burns, and the engine 11 is started.

ステップS63にて、ECU50は、エンジン回転数Neが所定回転数Nes以上になったことでエンジン11の始動を確認し、ステップS64にて、エアパージ弁56を開放し、ステップS65でタイマをリセットしてから、ステップS66にて、スイッチ43をON操作して中心電極41に通電することで、燃料改質器34の加熱を開始し、ステップS67にて、パージ処理が実行される。   In step S63, the ECU 50 confirms the start of the engine 11 when the engine speed Ne is equal to or higher than the predetermined speed Nes, opens the air purge valve 56 in step S64, and resets the timer in step S65. Then, in step S66, the switch 43 is turned on to energize the center electrode 41, thereby starting the heating of the fuel reformer 34. In step S67, the purge process is executed.

即ち、エンジン11が始動すると吸気管24に吸気負圧が発生するため、この吸気負圧が連結管49を介して燃料改質器34に作用する。そして、燃料改質器34に作用した負圧により吸気管39から空気がこの燃料改質器34内に吸入され、このとき、空気量に対して燃料量が減量されて燃料改質器34が異常燃焼して高温となった場合には、燃料改質器34に導入された空気と共に残留する改質ガスが吸気負圧により連結管49から吸気管24にパージされる。一方、この燃料改質器34にて、空気量に対して燃料量が増量されることで、改質反応部36の改質触媒に液体燃料が付着して低温となった場合には、中心電極41に通電されることで燃料改質器34が加熱されているため、高温の改質触媒に付着した液体燃料は気化され、残留ガスとして吸気負圧により連結管49から吸気管24にパージされる。   That is, when the engine 11 is started, intake negative pressure is generated in the intake pipe 24, and this intake negative pressure acts on the fuel reformer 34 via the connecting pipe 49. Then, air is sucked into the fuel reformer 34 from the intake pipe 39 by the negative pressure acting on the fuel reformer 34. At this time, the fuel amount is reduced with respect to the air amount, and the fuel reformer 34 is When abnormal combustion occurs and the temperature rises, the reformed gas remaining together with the air introduced into the fuel reformer 34 is purged from the connecting pipe 49 to the intake pipe 24 by the intake negative pressure. On the other hand, when the fuel amount is increased with respect to the air amount in the fuel reformer 34, the liquid fuel adheres to the reforming catalyst of the reforming reaction section 36 and becomes low temperature. Since the fuel reformer 34 is heated by energizing the electrode 41, the liquid fuel adhering to the high-temperature reforming catalyst is vaporized and purged from the connecting pipe 49 to the intake pipe 24 by the negative intake pressure as residual gas. Is done.

その後、ステップS67でパージ処理が開始されてから、ステップS68でタイマが作動を開始し、ステップS69でこのタイマにより経過時間t1を読込み、ステップS70で経過時間t1が所定時間t0を越えたら、ステップS71で、スイッチ43をOFF操作して中心電極41への通電を停止することで、燃料改質器34の加熱を停止する。そして、ステップS72にて、エアパージ弁46を閉止してパージ処理を終了する。ステップS73にて、警報アラームとしてランプや警告音を発する。 Then, beyond the purge process is started in step S67, the timer starts to operate in step S68, reads the elapsed time t 1 by the timer at step S69, the elapsed time t 1 at step S70 is a predetermined time t 0 Then, in step S71, the switch 43 is turned OFF to stop energization of the center electrode 41, thereby stopping the heating of the fuel reformer 34. In step S72, the air purge valve 46 is closed to end the purge process. In step S73, a lamp or warning sound is emitted as an alarm alarm.

このように実施例2の内燃機関の制御装置にあっては、燃料改質器34の温度センサ54が検出した触媒庄温Tcが活性化触媒庄温領域(T1>Tc>T2)になければ、燃料改質器34は電気系統または機械的な故障などによる異常と判定し、第1インジェクタ27による第1燃料噴射を開始してエンジン11を始動する一方、第2インジェクタ40による第2燃料噴射を停止すると共に、吸気管39による空気の供給を停止した後、エアパージ弁56を開放すると共に中心電極41により改質触媒を加熱し、燃料改質器34内に残留する混合ガスを、吸気負圧を利用して吸気管24にパージするようにしている。 Thus, in the control apparatus for an internal combustion engine of the second embodiment, the catalyst temperature Tc detected by the temperature sensor 54 of the fuel reformer 34 is in the activated catalyst temperature range (T 1 >Tc> T 2 ). Otherwise, the fuel reformer 34 determines that there is an abnormality due to an electrical system or a mechanical failure, and starts the first fuel injection by the first injector 27 and starts the engine 11, while starting the second fuel injection by the second injector 40. After stopping the fuel injection and stopping the supply of air through the intake pipe 39, the air purge valve 56 is opened, the reforming catalyst is heated by the center electrode 41, and the mixed gas remaining in the fuel reformer 34 is The intake pipe 24 is purged using the intake negative pressure.

従って、中心電極41により燃料改質器34の改質触媒を加熱することで、付着している液体燃料を気化することができ、吸気負圧により内部に空気を導入しながら、燃料改質器34内に残留する混合ガスや気化したガスを確実にパージすることができ、燃料改質器34への未改質燃料や改質ガスの残留を防止することができる。   Accordingly, by heating the reforming catalyst of the fuel reformer 34 by the center electrode 41, the adhering liquid fuel can be vaporized, and the air is introduced into the interior by the intake negative pressure, and the fuel reformer The mixed gas and vaporized gas remaining in 34 can be reliably purged, and unreformed fuel and reformed gas remaining in the fuel reformer 34 can be prevented.

なお、この実施例2では、エアパージ弁56を開放して中心電極41に通電することでパージ処理を開始してから所定時間t0経過後に、中心電極41への通電を停止してエアパージ弁45を閉止することでパージ処理を終了するようにしたが、温度センサ54により燃料改質器34の改質触媒の温度をモニタリングし、所定温度になったらパージ処理を終了するようにしてもよい。 In the second embodiment, the air purge valve 56 is opened and the central electrode 41 is energized, and after a predetermined time t 0 has elapsed since the purge process is started, the energization of the center electrode 41 is stopped and the air purge valve 45 is energized. However, the purge process may be terminated by monitoring the temperature of the reforming catalyst of the fuel reformer 34 using the temperature sensor 54.

また、各実施例では、燃料改質器34の触媒庄温が予め設定された適正温度領域にないときに燃料改質器34を異常と判定したが、この判定時に、燃料改質器34の触媒庄温が高温領域側に外れた場合と、低温領域側に外れた場合とを判別し、それぞれの異常状況で異なる処理をしても良い。例えば、燃料改質器34の触媒庄温が高温領域側に外れた場合には、燃料改質器34に低温の空気を導入して冷却しながら内部のガスをパージする。一方、燃料改質器34の触媒庄温が低温領域側に外れた場合には、燃料改質器34に熱交換器48で加熱した空気を送ったり、燃料改質器34を加熱したりすることで、付着した液体燃料を気化してパージする。   Further, in each embodiment, the fuel reformer 34 is determined to be abnormal when the catalyst temperature of the fuel reformer 34 is not in the preset appropriate temperature range. A case where the catalyst temperature deviates to the high temperature region side and a case where the catalyst temperature deviates to the low temperature region side are discriminated, and different processing may be performed in each abnormal situation. For example, when the catalyst temperature of the fuel reformer 34 deviates to the high temperature region side, low temperature air is introduced into the fuel reformer 34 and the internal gas is purged while cooling. On the other hand, when the catalyst temperature of the fuel reformer 34 deviates to the low temperature region side, air heated by the heat exchanger 48 is sent to the fuel reformer 34 or the fuel reformer 34 is heated. Thus, the adhering liquid fuel is vaporized and purged.

そして、上述した各実施例では、燃料改質器34の改質動作状況を検出する改質動作状況検出手段として、温度センサ54を用い、燃料改質器34の触媒庄温が予め設定された適正温度領域にないときに燃料改質器34を異常と判定したが、改質動作状況検出手段として、温度センサ54に代えてCOセンサまたはH2センサを用い、各センサが検出した燃料改質器34内のCO濃度またはH2濃度が予め設定された適正濃度領域にないときに燃料改質器34を異常と判定するようにしても良い。 In each of the above-described embodiments, the temperature sensor 54 is used as the reforming operation status detection means for detecting the reforming operation status of the fuel reformer 34, and the catalyst temperature of the fuel reformer 34 is preset. The fuel reformer 34 is determined to be abnormal when it is not in the appropriate temperature range, but a CO sensor or an H 2 sensor is used in place of the temperature sensor 54 as the reforming operation status detection means, and the fuel reforming detected by each sensor. The fuel reformer 34 may be determined to be abnormal when the CO concentration or the H 2 concentration in the vessel 34 is not within a preset appropriate concentration range.

また、上述した各実施例では、内燃機関をポート噴射式エンジンとしたが、燃料を燃焼室に直接噴射する筒内噴射式エンジンであっても良く、この場合、排気通路に三元触媒に加えてリーンNOx触媒を設ける必要がある。   In each of the embodiments described above, the internal combustion engine is a port injection type engine, but it may be a cylinder injection type engine that directly injects fuel into the combustion chamber. In this case, a three-way catalyst is added to the exhaust passage. It is necessary to provide a lean NOx catalyst.

以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料改質手段が異常のときに、吸気通路または燃焼室への燃料噴射を開始する一方、燃料改質手段への燃料噴射及びガス供給を停止し、燃料改質手段内に残留する混合ガスを吸気負圧を利用して吸気通路にパージするようにしたものであり、燃料改質手段を有する内燃機関であれば、いずれの種類の内燃機関に用いても好適である。   As described above, the control device for an internal combustion engine according to the present invention starts fuel injection into the intake passage or the combustion chamber when the fuel reforming means is abnormal, while fuel injection and gas into the fuel reforming means. Any type of internal combustion engine having the fuel reforming means is configured to stop the supply and purge the mixed gas remaining in the fuel reforming means to the intake passage using the intake negative pressure. It is also suitable for use in other internal combustion engines.

本発明の実施例1に係る内燃機関の制御装置を表す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a control device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. 実施例1の内燃機関の制御装置における改質処理を表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a reforming process in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. 実施例1の内燃機関の制御装置における改質処理を表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a reforming process in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. 本発明の実施例2に係る内燃機関の制御装置における改質処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the reforming process in the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る内燃機関の制御装置における改質処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the reforming process in the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 エンジン(内燃機関)
19 燃焼室
20 吸気ポート
21 排気ポート
24 吸気管(吸気通路)
26 電子スロットル装置
27 第1インジェクタ(第1燃料噴射手段)
29 燃料ポンプ
31 点火プラグ
32 排気管
33 三元触媒
34 燃料改質器(燃料改質手段)
39 吸気管(ガス供給手段)
40 第2インジェクタ(第2燃料噴射手段)
41 ヒータ用中心電極(触媒加熱手段)
46 エア制御弁(ガス供給手段)
47 エアポンプ(ガス供給手段)
48 熱交換器
49 連結管(改質ガス供給通路)
50 電子制御ユニット、ECU(燃料噴射制御手段)
54 温度センサ(改質動作状況検出手段)
55 バイパス管
56 エアパージ弁
11 Engine (Internal combustion engine)
19 Combustion chamber 20 Intake port 21 Exhaust port 24 Intake pipe (intake passage)
26 Electronic throttle device 27 First injector (first fuel injection means)
29 Fuel pump 31 Spark plug 32 Exhaust pipe 33 Three-way catalyst 34 Fuel reformer (fuel reforming means)
39 Intake pipe (gas supply means)
40 Second injector (second fuel injection means)
41 Heater center electrode (catalyst heating means)
46 Air control valve (gas supply means)
47 Air pump (gas supply means)
48 Heat exchanger 49 Connecting pipe (reformed gas supply passage)
50 Electronic control unit, ECU (fuel injection control means)
54 Temperature sensor (reforming operation status detection means)
55 Bypass pipe 56 Air purge valve

Claims (4)

外気を燃焼室に導入する吸気通路と、該吸気通路または前記燃焼室に燃料を噴射する第1燃料噴射手段と、燃料と酸素を含むガスとからなる混合ガスを改質触媒で改質することで改質ガスを生成する燃料改質手段と、該燃料改質手段に対して燃料を噴射する第2燃料噴射手段と、前記燃料改質手段に対して酸素を含むガスを供給するガス供給手段と、前記燃料改質手段で生成された改質ガスを前記吸気通路に供給する改質ガス供給通路と、内燃機関の運転状態に応じて前記第1燃料噴射手段及び前記第2燃料噴射手段を切換制御する燃料噴射制御手段とを具えた内燃機関の制御装置において、前記燃料改質手段の改質動作状況を検出する改質動作状況検出手段を設け、前記燃料噴射制御手段は、前記改質動作状況検出手段の検出結果に基づいて前記燃料改質手段の異常を検出したときには、前記第1燃料噴射手段による燃料噴射を開始する一方、前記第2燃料噴射手段による燃料噴射及び前記ガス供給手段によるガスの供給を停止し、前記燃料改質手段内に残留する残留物質を吸気負圧を利用して前記改質ガス供給通路から前記吸気通路にパージすることを特徴とする内燃機関の制御装置。   Reforming a mixed gas comprising an intake passage for introducing outside air into the combustion chamber, first fuel injection means for injecting fuel into the intake passage or the combustion chamber, and a gas containing fuel and oxygen with a reforming catalyst The fuel reforming means for generating the reformed gas in the fuel, the second fuel injection means for injecting the fuel to the fuel reforming means, and the gas supply means for supplying the gas containing oxygen to the fuel reforming means A reformed gas supply passage for supplying the reformed gas generated by the fuel reforming means to the intake passage, and the first fuel injection means and the second fuel injection means according to the operating state of the internal combustion engine. In a control apparatus for an internal combustion engine comprising a fuel injection control means for switching control, a reforming operation status detection means for detecting a reforming operation status of the fuel reforming means is provided, and the fuel injection control means Based on the detection result of the operation status detection means When an abnormality is detected in the fuel reforming means, fuel injection by the first fuel injection means is started, while fuel injection by the second fuel injection means and gas supply by the gas supply means are stopped, and the fuel A control apparatus for an internal combustion engine, wherein residual substances remaining in the reforming means are purged from the reformed gas supply passage to the intake passage using intake negative pressure. 請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記ガス供給手段により前記燃料改質手段に供給するガスと排気ガスとの間で熱交換を行う熱交換器を設け、前記燃料噴射制御手段が前記燃料改質手段の異常を検出したときには、前記熱交換器で加熱されたガスを用いて前記燃料改質手段内に残留する残留物質を加熱することを特徴とする内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a heat exchanger for exchanging heat between the gas supplied to the fuel reforming unit and the exhaust gas by the gas supply unit, and the fuel injection control unit A control apparatus for an internal combustion engine, wherein when an abnormality of the fuel reforming means is detected, a residual material remaining in the fuel reforming means is heated using a gas heated by the heat exchanger. 請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃料改質手段を加熱する触媒加熱手段を設け、前記燃料噴射制御手段が前記燃料改質手段の異常を検出したときには、前記触媒加熱手段により前記燃料改質手段を加熱することで残留する残留物質を加熱することを特徴とする内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a catalyst heating means for heating the fuel reforming means, and when the fuel injection control means detects an abnormality in the fuel reforming means, the catalyst heating means A control apparatus for an internal combustion engine, wherein the remaining material is heated by heating the fuel reforming means. 請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記改質動作状況検出手段は、温度センサまたはCOセンサまたはH2センサであり、前記燃料噴射制御手段は、前記各センサが検出した触媒温度またはCO濃度またはH2濃度が予め設定された適正領域にないときに前記燃料改質手段を異常と判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reforming operation state detection means is a temperature sensor, a CO sensor, or an H 2 sensor, and the fuel injection control means includes a catalyst temperature detected by each sensor or A control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that the fuel reforming means is determined to be abnormal when the CO concentration or H 2 concentration is not within a preset appropriate range.
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