JP2009138570A - Fuel reforming device - Google Patents

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Daichi Okumura
大地 奥村
Tokuji Ota
篤治 太田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel reforming device capable of improving total fuel consumption in a case when a reformed gas is supplied in operation of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: A reforming fuel injection amount control part provided on an ECU 60 performs a supply amount limitation control to be the control for decrease the injection amount of the reforming fuel when a reforming fuel remaining amount to be the fuel for generating the reformed gas is not larger than the predetermined amount of Qfuel. Therefore, the reforming fuel hardly runs down, and even when the reforming fuel remaining amount becomes a little, the reforming fuel can be suppressed from being run out before the main fuel to be the fuel used in the operation of the engine. The reformed gas is generated in the operation of the engine over a long time thereby, the reformed gas can be continued to supply into the engine 1 as required, and therefore a reforming effect by supplying the reformed gas into the engine 1 can be maintained. In the result, the total fuel consumption in the case when the reformed gas is supplied in the operation of the engine 1 can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料改質装置に関するものである。特に、この発明は、改質用燃料を噴射した排気ガスを改質触媒に流すことにより、内燃機関で燃焼可能な改質ガスを生成する燃料改質装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel reformer. In particular, the present invention relates to a fuel reformer that generates reformed gas combustible in an internal combustion engine by flowing exhaust gas injected with reforming fuel through a reforming catalyst.

従来の内燃機関では、燃費の向上と運転性能の確保との両立を図るために、改質用燃料を改質して発熱量が大きい改質ガスを生成し、生成した改質ガスを内燃機関で燃焼させることにより、これらを両立させているものがある。例えば、特許文献1に記載のエンジンの燃料供給装置では、アルコールとガソリンの混合燃料からアルコールとガソリンとを分離する分離器と、分離器で分離したアルコールの一部を改質する改質器と、を備えており、分離器で分離したガソリンとアルコール及び改質ガスは、それぞれ異なる運転領域で吸気系に供給する。ガソリン、アルコール、改質ガスは、燃焼時における特性がそれぞれ異なっているため、このように運転領域に応じて供給する燃料を異ならせることにより、燃費の向上と運転性能の確保とを両立できる。   In a conventional internal combustion engine, in order to achieve both improvement in fuel efficiency and securing of driving performance, reforming fuel is reformed to generate a reformed gas having a large calorific value, and the generated reformed gas is used as the internal combustion engine. There are some which make these both compatible by burning. For example, in an engine fuel supply device described in Patent Document 1, a separator that separates alcohol and gasoline from a mixed fuel of alcohol and gasoline, a reformer that reforms a part of the alcohol separated by the separator, and The gasoline, alcohol and reformed gas separated by the separator are supplied to the intake system in different operating regions. Since gasoline, alcohol, and reformed gas have different characteristics at the time of combustion, it is possible to achieve both improvement in fuel efficiency and securing of driving performance by changing the fuel to be supplied according to the operating region.

特公平3−43458号公報Japanese Patent Publication No. 3-43458

燃料の改質を行う場合には、特許文献1に記載のエンジンの燃料供給装置のように分離器を設け、ガソリンとアルコールとを分離器によって分離することによりそれぞれエンジンに供給しているが、分離器を設けると構造的に複雑になり、制御も困難になる虞がある。このため、従来の燃料改質装置には、内燃機関を運転させるガソリンなどの燃料と、改質ガスを生成する際の元になるアルコールなどの改質用燃料とを、予め別々の燃料タンクなどの別々の貯留手段に貯留しているものがある。これにより、分離器を設ける必要がなくなるため、構造を簡略化することができ、また、ガソリンとアルコールとの混合燃料を分離器で分離させる必要がなくなるため、制御が容易になる。   When reforming the fuel, a separator is provided as in the fuel supply device of the engine described in Patent Document 1, and gasoline and alcohol are supplied to the engine by separating them with the separator, If the separator is provided, the structure becomes complicated and control may be difficult. For this reason, conventional fuel reformers include fuels such as gasoline for operating an internal combustion engine, and reforming fuels such as alcohol, which are the basis for generating reformed gas, in separate fuel tanks or the like. Are stored in separate storage means. This eliminates the need to provide a separator, thus simplifying the structure, and eliminates the need to separate the fuel mixture of gasoline and alcohol with the separator, thus facilitating control.

しかしながら、このように内燃機関を運転させる燃料と改質用燃料とを別々の貯留手段に貯留した場合、双方の燃料の消費速度が異なる場合がある。例えば内燃機関を運転させる燃料よりも改質用燃料の方が消費速度が速く、改質用燃料の方が先に無くなった場合、改質ガスを生成できなくなるので、改質用燃料を改質することによる改質効果を得ることができなくなる。つまり、内燃機関を運転させる燃料よりも先に改質用燃料が無くなった場合、改質ガスを生成することができなくなるので、改質ガスを内燃機関に供給することができなくなり、燃費の向上などの改質効果が低減する虞があった。   However, when the fuel for operating the internal combustion engine and the reforming fuel are stored in separate storage means in this way, the consumption rates of both fuels may be different. For example, if the reforming fuel consumes faster than the fuel that operates the internal combustion engine, and the reforming fuel runs out first, the reformed gas cannot be generated. It becomes impossible to obtain the effect of reforming. In other words, if the reforming fuel runs out before the fuel that operates the internal combustion engine, the reformed gas cannot be generated, so the reformed gas cannot be supplied to the internal combustion engine, and the fuel efficiency is improved. There is a possibility that the reforming effect such as will be reduced.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることのできる燃料改質装置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 fuel reformer that can improve the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during operation of the internal combustion engine.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る燃料改質装置は、車両に搭載される内燃機関の気筒内から排出された排気ガスを浄化する浄化手段と、改質させる元になる燃料である改質用燃料を前記排気ガスに対して供給する改質用燃料供給手段と、前記改質用燃料供給手段で前記改質用燃料を供給する前記排気ガスの流れ方向における前記改質用燃料供給手段の下流側に位置しており、前記改質用燃料を前記浄化手段の熱を利用して吸熱反応させることにより前記気筒内で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段と、前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料を貯留する改質用燃料貯留手段と、前記改質用燃料供給手段を制御可能に設けられており、且つ、前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量が所定量以下の場合には前記改質用燃料の貯留量が所定量より多い場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質ガスを前記気筒内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給する制御である供給量制限制御を行う改質用燃料供給手段制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a fuel reforming apparatus according to the present invention reforms exhaust gas discharged from a cylinder of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and reforms the fuel. Reforming fuel supply means for supplying reforming fuel, which is the original fuel, to the exhaust gas; and in the flow direction of the exhaust gas for supplying the reforming fuel by the reforming fuel supply means A reformer is located downstream of the reforming fuel supply means, and generates a reformed gas combustible in the cylinder by causing an endothermic reaction of the reforming fuel using heat of the purifying means. Quality reforming means, reforming fuel storage means for storing the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means, and reforming fuel supply means are provided so as to be controllable, and Storage of the reforming fuel stored in the quality fuel storage means. When the amount is less than or equal to a predetermined amount, the amount of reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means is reduced compared to when the amount of reforming fuel stored is greater than a predetermined amount. Reforming fuel supply means control means for performing supply amount restriction control, which is control for supplying the reforming fuel in a region where the reforming effect is high by burning reformed gas in the cylinder. Features.

この発明では、改質用燃料貯留手段で貯留する改質用燃料の貯留量が所定量以下である場合には、改質用燃料の供給量を減少させつつ改質ガスを気筒内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で改質用燃料を供給する制御である供給量制限制御を行うため、内燃機関の運転に用いる燃料よりも先に改質用燃料が無くなることを抑制できる。これにより、内燃機関運転時の長時間に渡って改質ガスを生成し、改質ガスを必要に応じて内燃機関に供給し続けることができる。また、供給量制限制御では、改質効果が高い領域で改質用燃料を供給するため、改質用燃料の供給量を減少させた場合でも、内燃機関に改質ガスを供給することによる改質効果を維持することができる。この結果、内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   In the present invention, when the amount of reforming fuel stored in the reforming fuel storage means is equal to or less than a predetermined amount, the reformed gas is burned in the cylinder while reducing the amount of reforming fuel supplied. Since supply amount restriction control, which is control for supplying reforming fuel in a region where the reforming effect is high, is performed, it is possible to prevent the reforming fuel from being lost before the fuel used for the operation of the internal combustion engine. As a result, the reformed gas can be generated for a long time during the operation of the internal combustion engine, and the reformed gas can be continuously supplied to the internal combustion engine as necessary. In the supply amount restriction control, the reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high. Therefore, even if the supply amount of the reforming fuel is decreased, the reforming by supplying the reformed gas to the internal combustion engine is performed. The quality effect can be maintained. As a result, it is possible to improve the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during operation of the internal combustion engine.

また、この発明に係る燃料改質装置は、モータと共に原動手段として車両に搭載され、且つ、前記モータの電源であるバッテリの電気残量が所定量以下の場合には前記バッテリに充電をする充電運転が可能なる内燃機関の気筒内から排出された排気ガスを浄化する浄化手段と、改質させる元になる燃料である改質用燃料を前記排気ガスに対して供給する改質用燃料供給手段と、前記改質用燃料供給手段で前記改質用燃料を供給する前記排気ガスの流れ方向における前記改質用燃料供給手段の下流側に位置しており、前記改質用燃料を前記浄化手段の熱を利用して吸熱反応させることにより前記気筒内で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段と、前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料を貯留する改質用燃料貯留手段と、前記改質用燃料供給手段を制御可能に設けられており、さらに、前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量が所定量以下で、且つ、前記内燃機関が前記充電運転を行わない場合には前記改質用燃料の貯留量が所定量より多い場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質ガスを前記気筒内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給する制御である供給量制限制御を行い、前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量が所定量以下で、且つ、前記内燃機関が前記充電運転を行う場合には前記供給量制限制御を行わない改質用燃料供給手段制御手段と、を備えることを特徴とする。   The fuel reformer according to the present invention is mounted on a vehicle as a driving means together with a motor, and the battery is charged when the remaining amount of electric power of a battery as a power source of the motor is a predetermined amount or less. Purifying means for purifying exhaust gas discharged from the cylinder of the internal combustion engine that can be operated, and reforming fuel supply means for supplying reforming fuel, which is a fuel to be reformed, to the exhaust gas And the downstream side of the reforming fuel supply means in the flow direction of the exhaust gas that supplies the reforming fuel by the reforming fuel supply means. A reforming means for generating a reformed gas combustible in the cylinder by making an endothermic reaction using the heat of the gas, and a reforming fuel for storing the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means Fuel storage means and the reforming The fuel supply means is provided to be controllable, and the amount of the reforming fuel stored in the reforming fuel storage means is less than a predetermined amount, and the internal combustion engine does not perform the charging operation. In this case, the reformed gas is supplied to the cylinder while reducing the supply amount of the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means as compared with the case where the storage amount of the reforming fuel is larger than a predetermined amount. The amount of reforming fuel stored in the reforming fuel storage means is controlled by performing supply amount limiting control, which is control for supplying the reforming fuel in a region where the reforming effect by burning in the region is high. And a reforming fuel supply means control means that does not perform the supply quantity restriction control when the internal combustion engine performs the charging operation at a predetermined amount or less.

この発明では、改質用燃料貯留手段で貯留する改質用燃料の貯留量が所定量以下で、且つ、内燃機関が充電運転を行わない場合には、改質用燃料の供給量を減少させるため、内燃機関運転時の長時間に渡って改質ガスを生成することができる。また、この場合には、改質効果が高い領域で改質用燃料を供給するため、改質用燃料の供給量を減少させた場合でも、内燃機関に改質ガスを供給することによる改質効果を維持することができ、内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   In the present invention, when the amount of reforming fuel stored in the reforming fuel storage means is not more than a predetermined amount and the internal combustion engine does not perform the charging operation, the amount of reforming fuel supplied is reduced. Therefore, the reformed gas can be generated over a long time during the operation of the internal combustion engine. In this case, since the reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high, the reforming by supplying the reforming gas to the internal combustion engine even when the supply amount of the reforming fuel is decreased. The effect can be maintained, and the total fuel consumption can be improved when the reformed gas is supplied during operation of the internal combustion engine.

また、改質用燃料貯留手段で貯留する改質用燃料の貯留量が所定量以下で、且つ、内燃機関が充電運転を行う場合には、供給量制限制御を行わないため、熱効率が低い状態での燃費を向上させることができる。つまり、内燃機関の運転は、通常運転時に熱効率が高くなるように制御されるが、充電運転時には、通常運転時よりも多くの発電を行う必要があるため、通常運転時よりも大きなトルクを出力する状態で運転する。このため、充電運転時の熱効率は、通常運転時よりも熱効率が低くなる。そこで、充電運転時には、改質ガスを供給することによる改質効果が、通常運転時よりも高くなる。また、このように熱効率が低い充電運転時には供給量制限制御を行わず、改質用燃料を供給し続けることにより、熱効率が低い運転状態で運転することによる燃費の悪化などを抑制できる。この結果、より確実に内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   In addition, when the amount of reforming fuel stored in the reforming fuel storage means is equal to or less than a predetermined amount and the internal combustion engine performs a charging operation, the supply amount restriction control is not performed, and thus the thermal efficiency is low. Can improve fuel efficiency. In other words, the operation of the internal combustion engine is controlled so that the thermal efficiency is higher during normal operation, but during charging operation, it is necessary to generate more power than during normal operation, so a larger torque is output than during normal operation. Drive in the state to do. For this reason, the thermal efficiency during the charging operation is lower than that during the normal operation. Therefore, during the charging operation, the reforming effect by supplying the reformed gas is higher than that during the normal operation. Further, the supply amount restriction control is not performed during the charging operation with low thermal efficiency, and the supply of the reforming fuel is continued, so that deterioration of fuel consumption due to operation in an operation state with low thermal efficiency can be suppressed. As a result, the total fuel consumption can be improved when the reformed gas is supplied during the operation of the internal combustion engine.

また、この発明に係る燃料改質装置は、前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記排気ガスの温度が前記改質用燃料を供給するか否かの基準となる温度である改質基準温度よりも高い場合には前記改質用燃料供給手段に前記改質用燃料を供給させ、前記排気ガスの温度が前記改質基準温度よりも低い場合には前記改質用燃料供給手段による前記改質用燃料の供給を停止させる制御を行い、且つ、前記供給量制限制御は、前記供給量制限制御を行わない場合と比較して前記改質基準温度を高くすることにより前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給することを特徴とする。   Further, in the fuel reforming apparatus according to the present invention, the reforming fuel supply means control means is a reforming reference in which the temperature of the exhaust gas is a reference temperature for determining whether or not to supply the reforming fuel. When the temperature is higher than the temperature, the reforming fuel supply means supplies the reforming fuel. When the temperature of the exhaust gas is lower than the reforming reference temperature, the reforming fuel supply means performs the reforming fuel supply means. Control for stopping the supply of reforming fuel is performed, and the supply amount restriction control is performed by increasing the reforming reference temperature compared to the case where the supply amount restriction control is not performed. The reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high while reducing the supply amount of the reforming fuel supplied by the supply means.

この発明では、供給量制限制御は、改質用燃料を供給するか否かの判定に用いる改質基準温度を高くすることにより行うため、改質効果が高い領域でのみ改質用燃料を供給できる。詳しくは、改質手段は一般的に吸熱反応により改質用燃料を改質するため、改質用燃料を改質することができる温度領域は所定の温度以上の領域になっている。さらに、このような改質手段は、低温領域よりも高温領域の方が改質を行い易く、改質ガスを生成し易くなっている。このため、供給量制限制御を行う際には、改質基準温度を高くすることによって行うことにより、改質ガスをより多く生成することのできる温度領域でのみ改質用燃料を供給するので、燃費の向上などの改質効果が高い。この結果、より確実に内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   In the present invention, the supply amount restriction control is performed by increasing the reforming reference temperature used to determine whether or not to supply reforming fuel. Therefore, the reforming fuel is supplied only in a region where the reforming effect is high. it can. Specifically, since the reforming means generally reforms the reforming fuel by an endothermic reaction, the temperature range in which the reforming fuel can be reformed is a range of a predetermined temperature or higher. Further, such reforming means is easier to reform in the high temperature region than in the low temperature region, and easily generates reformed gas. For this reason, when the supply amount restriction control is performed, the reforming fuel is supplied only in a temperature range where more reformed gas can be generated by increasing the reforming reference temperature. Improvement effect such as improvement of fuel efficiency is high. As a result, the total fuel consumption can be improved when the reformed gas is supplied during the operation of the internal combustion engine.

また、この発明に係る燃料改質装置は、前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記供給量制限制御を行う場合には前記供給量制限制御を行わない場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の単位時間当りの供給量を低減させることにより前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給することを特徴とする。   In the fuel reforming apparatus according to the present invention, the reforming fuel supply means control means may perform the reforming when compared with a case where the supply amount restriction control is not performed when the supply amount restriction control is performed. Supplying the reforming fuel in a region where the reforming effect is high while reducing the supply amount of the reforming fuel by reducing the supply amount per unit time of the reforming fuel supplied by the fuel supply means It is characterized by doing.

この発明では、供給量制限制御は、改質用燃料供給手段で供給する改質用燃料の単位時間当りの供給量を低減させることにより行うため、内燃機関運転時の長時間に渡って改質ガスを生成することができる。また、改質用燃料の単位時間当りの供給量を低減した場合、改質効果自体は低減するが、低減の度合いは改質用燃料の低減量とは比例しておらず、改質効果の低減の度合いは、改質用燃料の低減の度合いよりも小さくなっている。このため、改質用燃料を低減させた場合でも、この低減量に対して燃費の悪化は比較的小さくなっており、換言すると、改質用燃料を低減した場合でも改質効果はあまり低下しないため、改質効果が高い領域で改質用燃料を供給することになる。従って、改質用燃料の供給量を減少させた場合でも、燃費が悪化することを抑制できる。この結果、内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   In the present invention, the supply amount restriction control is performed by reducing the supply amount of reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means per unit time, so that the reforming is performed over a long time during the operation of the internal combustion engine. Gas can be generated. In addition, when the supply amount of reforming fuel per unit time is reduced, the reforming effect itself is reduced, but the degree of reduction is not proportional to the reduction amount of reforming fuel, and the reforming effect is reduced. The degree of reduction is smaller than the degree of reduction of the reforming fuel. For this reason, even when the reforming fuel is reduced, the deterioration of the fuel consumption is relatively small with respect to this reduction amount. In other words, even when the reforming fuel is reduced, the reforming effect is not lowered so much. Therefore, the reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high. Therefore, even when the supply amount of the reforming fuel is decreased, it is possible to suppress the deterioration of the fuel consumption. As a result, it is possible to improve the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during operation of the internal combustion engine.

また、この発明に係る燃料改質装置は、前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記供給量制限制御を行う場合には、前記内燃機関の運転がノック域の場合にのみ前記改質用燃料供給手段に前記改質用燃料を供給させることにより、前記供給量制限制御を行わない場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給することを特徴とする。   In the fuel reforming apparatus according to the present invention, the reforming fuel supply means control means may perform the reforming only when the operation of the internal combustion engine is in a knock region when the supply amount restriction control is performed. By supplying the reforming fuel to the fuel supply means, the supply amount of the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means is reduced as compared with the case where the supply amount restriction control is not performed. The reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high.

この発明では、供給量制限制御は、内燃機関の運転がノック域の場合にのみ改質用燃料を供給させることにより行うため、改質効果が高い領域でのみ改質用燃料を供給できる。詳しくは、改質ガスを内燃機関に供給した場合、ノッキングの改善効果もあるため、内燃機関の運転が、ノッキングが発生する領域であるノック域の場合に改質用燃料を供給することにより、改質ガスによってノッキングを抑制することができる。このため、供給量制限制御を行う際には、内燃機関の運転がノック域の場合にのみ改質用燃料を供給させることによって行うことにより、少量の改質用燃料で高い改質効果を得ることができる。この結果、内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図りつつ、ノッキングの抑制を図ることができる。   In the present invention, the supply amount restriction control is performed by supplying the reforming fuel only when the operation of the internal combustion engine is in the knock region, so that the reforming fuel can be supplied only in the region where the reforming effect is high. Specifically, when the reformed gas is supplied to the internal combustion engine, there is also an effect of improving knocking. Therefore, when the operation of the internal combustion engine is in a knock region where knocking occurs, supplying reforming fuel, Knocking can be suppressed by the reformed gas. For this reason, when supply amount restriction control is performed, a high reforming effect is obtained with a small amount of reforming fuel by supplying reforming fuel only when the operation of the internal combustion engine is in the knock range. be able to. As a result, knocking can be suppressed while improving the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during operation of the internal combustion engine.

また、この発明に係る燃料改質装置は、前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記供給量制限制御を行うか否かの判定に、前記内燃機関の運転に用いる燃料である主燃料を貯留する主燃料貯留手段での主燃料の貯留量に対する前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量の割合が所定値以下の場合に前記供給量制限制御を行うことも含めて判定することを特徴とする。   Further, in the fuel reforming apparatus according to the present invention, the reforming fuel supply means control means determines the main fuel that is used for the operation of the internal combustion engine in determining whether or not to perform the supply amount restriction control. The supply amount restriction control may be performed when the ratio of the storage amount of the reforming fuel stored in the reforming fuel storage unit to the storage amount of the main fuel stored in the main fuel storage unit is less than a predetermined value. It is characterized by determining including.

この発明では、供給量制限制御を行うか否かの判定を行う際に、主燃料貯留手段での主燃料の貯留量に対する改質用燃料貯留手段で貯留する改質用燃料の貯留量の割合を含めて判定している。つまり、上述した発明における供給量制限制御を、さらに主燃料貯留手段で貯留する主燃料の貯留量に対する改質用燃料貯留手段で貯留する改質用燃料の貯留量の割合が所定値よりも大きい場合には、供給量制限制御を行わないものとしている。このため、改質用燃料の貯留量が少ない場合でも、主燃料の貯留量が少ない場合には、改質用燃料と主燃料とは、同程度の時期に無くなるため、改質用燃料が無く、改質ガスが生成されない状態で内燃機関を運転する状態になることを抑制できる。従って、改質用燃料の貯留量が少なくなった場合でも主燃料の貯留量も少ない場合には、改質用燃料を供給するので、改質効果を得る時間が長くなる。この結果、より確実に内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   In this invention, when determining whether or not to perform supply amount restriction control, the ratio of the storage amount of the reforming fuel stored in the reforming fuel storage device to the storage amount of the main fuel in the main fuel storage device It is judged including. In other words, the ratio of the storage amount of the reforming fuel stored in the reforming fuel storage unit to the storage amount of the main fuel stored in the main fuel storage unit in the supply amount restriction control in the above-described invention is larger than a predetermined value. In this case, the supply amount restriction control is not performed. For this reason, even when the amount of reforming fuel stored is small, when the amount of main fuel stored is small, the reforming fuel and the main fuel disappear at the same time, so there is no reforming fuel. It is possible to prevent the internal combustion engine from being operated in a state where no reformed gas is generated. Therefore, even when the amount of reforming fuel stored is small, when the amount of main fuel stored is small, the reforming fuel is supplied, so that the time for obtaining the reforming effect becomes long. As a result, the total fuel consumption can be improved when the reformed gas is supplied during the operation of the internal combustion engine.

本発明に係る燃料改質装置は、内燃機関運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる、という効果を奏する。   The fuel reformer according to the present invention has an effect that the total fuel consumption can be improved when the reformed gas is supplied during operation of the internal combustion engine.

以下に、本発明に係る燃料改質装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Embodiments of a fuel reformer 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. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

図1は、実施例1に係る燃料改質装置を備えるエンジンの全体構成図である。同図に示す燃料改質装置3は、内燃機関であるエンジン1に備えられている。燃料改質装置3が備えられているエンジン1は、4つの気筒5が直列に配置されている。また、このエンジン1には、気筒5内に連通すると共に気筒5内に吸入される空気が流れる通路である吸気通路10と、気筒5内で燃料を燃焼させた後、気筒5内から排出される排気ガスが流れる排気通路20とが接続されている。これらの吸気通路10と排気通路20とは、気筒5の数に合わせてそれぞれ4つの通路に分岐しており、分岐した通路が4つの気筒5に対応し、気筒5内に連通してエンジン1に接続されている。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine including a fuel reformer according to a first embodiment. A fuel reformer 3 shown in the figure is provided in an engine 1 which is an internal combustion engine. The engine 1 provided with the fuel reformer 3 has four cylinders 5 arranged in series. Further, the engine 1 communicates with the cylinder 5, and an intake passage 10 that is a passage through which air sucked into the cylinder 5 flows, and fuel is burned in the cylinder 5, and then discharged from the cylinder 5. An exhaust passage 20 through which exhaust gas flows is connected. These intake passages 10 and exhaust passages 20 are branched into four passages according to the number of cylinders 5, and the branched passages correspond to the four cylinders 5 and communicate with the inside of the cylinders 5. It is connected to the.

この吸気通路10と排気通路20とのうち吸気通路10には、エンジン1の運転時に気筒5に対してエンジン1の運転に用いる燃料である主燃料を供給可能な主燃料供給手段であるインジェクタ11が配設されている。このインジェクタ11は、エンジン1の運転時に気筒5内に主燃料を噴射することにより、気筒5に対して主燃料を供給可能に設けられている。また、吸気通路10を流れる空気の流れ方向におけるインジェクタ11の上流側には、吸気通路10内を開閉可能なスロットルバルブ12が配設されており、スロットルバルブ12のさらに上流側には、吸気通路10内を流れる空気の流量を検出可能なエアフロメータ13が設けられている。このように形成される吸気通路10の入口には、吸気通路10に流入する空気中の不純物を除去するエアクリーナ14が設けられている。   Of the intake passage 10 and the exhaust passage 20, an injector 11, which is a main fuel supply means that can supply main fuel, which is fuel used for operation of the engine 1, to the cylinder 5 during operation of the engine 1. Is arranged. The injector 11 is provided so that the main fuel can be supplied to the cylinder 5 by injecting the main fuel into the cylinder 5 during operation of the engine 1. A throttle valve 12 that can open and close the intake passage 10 is disposed upstream of the injector 11 in the flow direction of the air flowing through the intake passage 10, and the intake passage is further upstream of the throttle valve 12. An air flow meter 13 capable of detecting the flow rate of air flowing through the inside 10 is provided. An air cleaner 14 for removing impurities in the air flowing into the intake passage 10 is provided at the inlet of the intake passage 10 thus formed.

また、排気通路20には、排気ガスの成分を検出可能な排気ガス成分検出手段であるOセンサ35が設けられており、さらに、排気ガスを浄化し、且つ、改質用燃料の改質を行う触媒部30が備えられている。この触媒部30には、排気ガスを浄化する浄化手段である浄化触媒31が内設されている。さらに、触媒部30には、改質用の燃料である改質用燃料より、気筒5内で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段である改質触媒32が内設されている。この改質触媒32は、触媒部30に内設される浄化触媒31の周囲に配設されており、例えばロジウム系の触媒が用いられている。また、触媒部30には、浄化触媒31の温度を検出可能な浄化手段温度検出手段である浄化触媒温度センサ36が備えられている。 The exhaust passage 20 is provided with an O 2 sensor 35 which is an exhaust gas component detection means capable of detecting an exhaust gas component, further purifies the exhaust gas and reforms the reforming fuel. The catalyst part 30 which performs is provided. The catalyst unit 30 includes a purification catalyst 31 that is a purification means for purifying the exhaust gas. Further, the catalyst unit 30 is provided with a reforming catalyst 32 which is reforming means for generating reformed gas combustible in the cylinder 5 from reforming fuel which is reforming fuel. The reforming catalyst 32 is disposed around a purifying catalyst 31 provided in the catalyst unit 30. For example, a rhodium-based catalyst is used. Further, the catalyst unit 30 is provided with a purification catalyst temperature sensor 36 which is a purification means temperature detection means capable of detecting the temperature of the purification catalyst 31.

また、排気通路20は、排気通路20内を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部30の上流で通路が分岐しており、分岐した通路のうち、一方の通路は排気通路20の主となる通路である排気主通路21となっている。また、排気通路20の分岐した通路のうち、他方の通路は改質用通路22となっている。この改質用通路22は、一端が排気主通路21に接続され、他端が触媒部30に接続されている。このように形成される改質用通路22には、改質させる元になる燃料である改質用燃料を排気ガスに対して供給可能な改質用燃料供給手段である改質用燃料インジェクタ25が設けられている。この改質用燃料インジェクタ25は、改質用燃料を改質用通路22内に噴射することにより、改質用燃料を排気ガスに対して供給可能になっている。   The exhaust passage 20 is branched upstream of the catalyst unit 30 in the flow direction of the exhaust gas flowing in the exhaust passage 20, and one of the branched passages is a main passage of the exhaust passage 20. This is the exhaust main passage 21. Further, the other passage among the branched passages of the exhaust passage 20 is a reforming passage 22. The reforming passage 22 has one end connected to the exhaust main passage 21 and the other end connected to the catalyst unit 30. In the reforming passage 22 formed in this way, a reforming fuel injector 25 which is a reforming fuel supply means capable of supplying reforming fuel, which is a fuel to be reformed, to the exhaust gas. Is provided. The reforming fuel injector 25 can supply the reforming fuel to the exhaust gas by injecting the reforming fuel into the reforming passage 22.

また、改質用燃料インジェクタ25が設けられる改質用通路22は、一端が排気主通路21に接続され、他端が触媒部30に接続されており、改質用通路22内を流れる排気ガスは、排気主通路21に接続されている側から触媒部30に接続されている側に流れる。このため、改質用燃料インジェクタ25は、改質用通路22内を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部30の上流側に位置している。このため、換言すると、触媒部30に設けられる改質触媒32は、改質用燃料インジェクタ25で改質用燃料を供給する排気ガスの流れ方向における改質用燃料インジェクタ25の下流側に位置している。   The reforming passage 22 provided with the reforming fuel injector 25 has one end connected to the exhaust main passage 21 and the other end connected to the catalyst unit 30, and the exhaust gas flowing in the reforming passage 22. Flows from the side connected to the exhaust main passage 21 to the side connected to the catalyst unit 30. For this reason, the reforming fuel injector 25 is located upstream of the catalyst unit 30 in the flow direction of the exhaust gas flowing through the reforming passage 22. Therefore, in other words, the reforming catalyst 32 provided in the catalyst unit 30 is positioned downstream of the reforming fuel injector 25 in the flow direction of the exhaust gas that supplies the reforming fuel by the reforming fuel injector 25. ing.

また、触媒部30にはEGRガス通路40が接続されており、このEGRガス通路40は、排気ガスが流れる方向において触媒部30と吸気通路10との間に設けられている。つまり、EGRガス通路40は、触媒部30と吸気通路10とを接続している。このように設けられるEGRガス通路40は、触媒部30からEGRガス通路40に流れた排気ガス及び改質触媒32で生成した改質ガスが、触媒部30側から吸気通路10側に流れることができるように形成されている。即ち、EGRガス通路40は、改質ガスを気筒5の吸気通路10に流入させることが可能な還流通路となっている。   Further, an EGR gas passage 40 is connected to the catalyst portion 30, and the EGR gas passage 40 is provided between the catalyst portion 30 and the intake passage 10 in the direction in which the exhaust gas flows. That is, the EGR gas passage 40 connects the catalyst unit 30 and the intake passage 10. In the EGR gas passage 40 thus provided, the exhaust gas flowing from the catalyst unit 30 to the EGR gas passage 40 and the reformed gas generated by the reforming catalyst 32 flow from the catalyst unit 30 side to the intake passage 10 side. It is formed to be able to. That is, the EGR gas passage 40 is a recirculation passage through which the reformed gas can flow into the intake passage 10 of the cylinder 5.

また、当該EGRガス通路40には、EGRガス通路40を流れる排気ガスや改質ガスを冷却可能な冷却手段であるEGRクーラ41が設けられている。EGRクーラ41は、エンジン1を循環し、当該エンジン1を搭載する車両(図示省略)の運転時にエンジン1を冷却する冷却媒体である冷却水(図示省略)と、排気ガス及び改質ガスとの間で熱交換を行うことができるように形成されており、排気ガス及び改質ガスは、冷却水との間で熱交換を行うことにより温度が低下する。   The EGR gas passage 40 is provided with an EGR cooler 41 that is a cooling means capable of cooling the exhaust gas and the reformed gas flowing through the EGR gas passage 40. The EGR cooler 41 circulates through the engine 1 and includes cooling water (not shown) that is a cooling medium that cools the engine 1 during operation of a vehicle (not shown) on which the engine 1 is mounted, and exhaust gas and reformed gas. The exhaust gas and the reformed gas are reduced in temperature by exchanging heat with the cooling water.

また、EGRガス通路40には、EGRクーラ41が設けられている部分と吸気通路10に接続されている部分との間の部分、即ち、EGRガス通路40における吸気通路10に接続されている部分の近傍に、EGRガス通路40内を開閉可能なEGRガス流量調整バルブ42が配設されている。   The EGR gas passage 40 is a portion between the portion where the EGR cooler 41 is provided and the portion connected to the intake passage 10, that is, the portion connected to the intake passage 10 in the EGR gas passage 40. An EGR gas flow rate adjustment valve 42 capable of opening and closing the inside of the EGR gas passage 40 is disposed in the vicinity.

また、このように設けられるEGRガス通路40と改質用通路22とは、双方の通路が接続される触媒部30を挟んで直線状に形成されている。詳しくは、EGRガス通路40と改質用通路22とは、排気主通路21内を流れる排気ガスの流れ方向に対して略直交する方向で触媒部30に接続されており、さらに、EGRガス通路40と改質用通路22とは、触媒部30に対して互いに略対向する位置に接続されている。これにより、EGRガス通路40と改質用通路22とにおける触媒部30に接続されている部分は、触媒部30を挟んで直線状に形成されている。   In addition, the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22 provided in this way are formed in a straight line with the catalyst portion 30 to which both passages are connected being sandwiched. Specifically, the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22 are connected to the catalyst unit 30 in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the exhaust gas flowing in the exhaust main passage 21, and further, the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22 are connected to a position substantially opposed to the catalyst unit 30. As a result, portions of the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22 that are connected to the catalyst unit 30 are linearly formed with the catalyst unit 30 interposed therebetween.

このように形成される排気通路20は、排気主通路21を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部30の下流側にも設けられている。即ち、排気通路20は、排気ガスの流れ方向における触媒部30の上流側から下流側にかけて連通して形成されている。また、排気通路20には、排気主通路21を流れる排気ガスの流れ方向における触媒部30の下流側の位置に、排気通路20内を流れる排気ガスの温度を検出可能な排気ガス温度検出手段である排気温度センサ37が設けられている。   The exhaust passage 20 thus formed is also provided on the downstream side of the catalyst unit 30 in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust main passage 21. That is, the exhaust passage 20 is formed to communicate from the upstream side to the downstream side of the catalyst unit 30 in the exhaust gas flow direction. The exhaust passage 20 is provided with exhaust gas temperature detection means capable of detecting the temperature of the exhaust gas flowing in the exhaust passage 20 at a position downstream of the catalyst unit 30 in the flow direction of the exhaust gas flowing in the exhaust main passage 21. An exhaust temperature sensor 37 is provided.

また、吸気通路10に設けられたインジェクタ11は、エンジン1を搭載する車両に設けられ、主燃料を貯留する主燃料タンク51に接続されている。この主燃料タンク51は、主燃料タンク51内の主燃料を外部に送出可能な主燃料フィードポンプ52を備えており、主燃料タンク51内の主燃料は、この主燃料フィードポンプ52によってインジェクタ11に供給可能に設けられている。また、この主燃料タンク51には、当該主燃料タンク51内に貯留されている主燃料の残量を検出可能な主燃料残量検出手段である主燃料残量センサ53が設けられている。なお、実施例1に係る燃料改質装置3では、主燃料タンク51に貯留される主燃料、即ち、エンジン1の運転に用いられる燃料は、ガソリンとアルコール燃料とが混合された燃料となっている。   An injector 11 provided in the intake passage 10 is provided in a vehicle on which the engine 1 is mounted, and is connected to a main fuel tank 51 that stores main fuel. The main fuel tank 51 includes a main fuel feed pump 52 that can send the main fuel in the main fuel tank 51 to the outside. The main fuel in the main fuel tank 51 is injected into the injector 11 by the main fuel feed pump 52. It is provided so that it can be supplied. Further, the main fuel tank 51 is provided with a main fuel remaining amount sensor 53 which is a main fuel remaining amount detecting means capable of detecting the remaining amount of main fuel stored in the main fuel tank 51. In the fuel reformer 3 according to the first embodiment, the main fuel stored in the main fuel tank 51, that is, the fuel used for the operation of the engine 1 is a fuel in which gasoline and alcohol fuel are mixed. Yes.

同様に、改質用通路22に設けられた改質用燃料インジェクタ25は、改質用燃料を貯留する改質用燃料タンク55に接続されている。この改質用燃料タンク55は、改質用燃料タンク55内の改質用燃料を外部に送出可能な改質用燃料フィードポンプ56を備えており、改質用燃料タンク55内の改質用燃料は、この改質用燃料フィードポンプ56によって改質用燃料インジェクタ25に供給可能に設けられている。また、この改質用燃料タンク55には、当該改質用燃料タンク55内に貯留されている改質用燃料の残量を検出可能な改質用燃料残量検出手段である改質用燃料残量センサ57が設けられている。なお、実施例1に係る燃料改質装置3では、改質用燃料タンク55に貯留される改質用燃料、即ち、改質触媒32で改質される改質用燃料は、アルコール燃料となっている。   Similarly, the reforming fuel injector 25 provided in the reforming passage 22 is connected to a reforming fuel tank 55 that stores the reforming fuel. The reforming fuel tank 55 includes a reforming fuel feed pump 56 that can send the reforming fuel in the reforming fuel tank 55 to the outside. The fuel is provided so as to be supplied to the reforming fuel injector 25 by the reforming fuel feed pump 56. Further, the reforming fuel tank 55 is a reforming fuel that is a reforming fuel remaining amount detecting means capable of detecting the remaining amount of reforming fuel stored in the reforming fuel tank 55. A remaining amount sensor 57 is provided. In the fuel reformer 3 according to the first embodiment, the reforming fuel stored in the reforming fuel tank 55, that is, the reforming fuel reformed by the reforming catalyst 32 is alcohol fuel. ing.

これらのインジェクタ11及び改質用燃料インジェクタ25、スロットルバルブ12、EGRガス流量調整バルブ42、エアフロメータ13、Oセンサ35、浄化触媒温度センサ36、排気温度センサ37、主燃料残量センサ53、改質用燃料残量センサ57は、車両の各部を制御するECU(Electronic Control Unit)60に接続されている。 These injector 11 and reforming fuel injector 25, throttle valve 12, EGR gas flow rate adjustment valve 42, air flow meter 13, O 2 sensor 35, purification catalyst temperature sensor 36, exhaust temperature sensor 37, main fuel remaining amount sensor 53, The reforming fuel remaining amount sensor 57 is connected to an ECU (Electronic Control Unit) 60 that controls each part of the vehicle.

図2は、図1に示す燃料改質装置の要部構成図である。ECU60には、処理部61、記憶部75及び入出力部76が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ECU60に接続されているインジェクタ11、改質用燃料インジェクタ25、スロットルバルブ12、EGRガス流量調整バルブ42、エアフロメータ13、Oセンサ35、浄化触媒温度センサ36、排気温度センサ37、主燃料残量センサ53、改質用燃料残量センサ57は、入出力部76に接続されており、入出力部76は、これらのスロットルバルブ12や浄化触媒温度センサ36等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部75には、実施例1に係る燃料改質装置3を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部75は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ(CD−ROM等のような読み出しのみが可能な記憶媒体)や、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。 FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of the fuel reformer shown in FIG. The ECU 60 is provided with a processing unit 61, a storage unit 75, and an input / output unit 76, which are connected to each other and can exchange signals with each other. In addition, the injector 11 connected to the ECU 60, the reforming fuel injector 25, the throttle valve 12, the EGR gas flow rate adjustment valve 42, the air flow meter 13, the O 2 sensor 35, the purification catalyst temperature sensor 36, the exhaust gas temperature sensor 37, the main The fuel remaining amount sensor 53 and the reforming fuel remaining amount sensor 57 are connected to an input / output unit 76, and the input / output unit 76 communicates signals with the throttle valve 12, the purification catalyst temperature sensor 36, and the like. Perform input / output. In addition, the storage unit 75 stores a computer program for controlling the fuel reformer 3 according to the first embodiment. The storage unit 75 is a hard disk device, a magneto-optical disk device, a nonvolatile memory such as a flash memory (a storage medium that can be read only such as a CD-ROM), or a RAM (Random Access Memory). A volatile memory or a combination thereof can be used.

また、処理部61は、メモリ及びCPU(Central Processing Unit)により構成されており、スロットルバルブ12の開閉の制御が可能なスロットルバルブ制御部62と、エアフロメータ13での検出結果より運転中のエンジン1の吸入空気量を取得可能な吸入空気量取得部63と、を有している。   The processing unit 61 includes a memory and a CPU (Central Processing Unit). The processing unit 61 includes a throttle valve control unit 62 that can control the opening and closing of the throttle valve 12. An intake air amount acquisition unit 63 capable of acquiring one intake air amount.

また、処理部61は、インジェクタ11を制御することによりインジェクタ11から噴射する主燃料の噴射量を制御可能な主燃料供給手段制御手段である主燃料噴射量制御部64と、改質用燃料インジェクタ25を制御可能に設けられていると共に改質用燃料インジェクタ25を制御することにより改質用燃料インジェクタ25から噴射する改質用燃料の噴射量を制御に設けられており、且つ、改質用燃料タンク55で貯留する改質用燃料の貯留量が所定量以下の場合には改質用燃料の貯留量が所定量より多い場合と比較して改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させつつ改質ガスを気筒5内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で改質用燃料を噴射する制御である供給量制限制御を行う改質用燃料供給手段制御手段である改質用燃料噴射量制御部65と、EGRガス流量調整バルブ42の開閉の制御が可能なEGRガス流量調整バルブ制御部66と、を有している。   The processing unit 61 includes a main fuel injection amount control unit 64 that is a main fuel supply means control unit that can control the injection amount of the main fuel injected from the injector 11 by controlling the injector 11, and a reforming fuel injector. 25, the amount of reforming fuel injected from the reforming fuel injector 25 is controlled by controlling the reforming fuel injector 25, and the reforming fuel injector 25 is controlled. When the storage amount of the reforming fuel stored in the fuel tank 55 is equal to or less than a predetermined amount, the reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 is compared with the case where the storage amount of the reforming fuel is larger than the predetermined amount. A reforming fuel supplier that performs supply amount limiting control, which is control for injecting reforming fuel in a region where the reforming effect is high by burning the reformed gas in the cylinder 5 while reducing the fuel injection amount. The reforming fuel injection amount control unit 65 is a control unit, and a EGR gas flow rate adjustment EGR gas flow rate adjusting valve control unit 66 controls capable of opening and closing of the valve 42, the.

また、処理部61は、主燃料残量センサ53での検出結果より、主燃料タンク51内に貯留されている主燃料の残量を取得する主燃料残量取得手段である主燃料残量取得部67と、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、改質用燃料タンク55内に貯留されている改質用燃料の残量を取得する改質用燃料残量取得手段である改質用燃料残量取得部68と、排気温度センサ37での検出結果より、排気ガスの温度、即ち排気温度を取得する排気ガス温度取得手段である排気温度取得部69と、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料の残量が所定量よりも多いか否かを判定する改質用燃料残量判定部70と、を有している。   The processing unit 61 obtains a main fuel remaining amount that is a main fuel remaining amount obtaining unit that obtains the remaining amount of main fuel stored in the main fuel tank 51 based on the detection result of the main fuel remaining amount sensor 53. This is a reforming fuel remaining amount obtaining means for obtaining the remaining amount of reforming fuel stored in the reforming fuel tank 55 from the detection results of the unit 67 and the reforming fuel remaining amount sensor 57. From the detection result of the reforming fuel remaining amount acquisition unit 68 and the exhaust temperature sensor 37, the exhaust gas temperature, that is, the exhaust gas temperature acquisition unit 69 that acquires exhaust gas temperature, that is, the exhaust gas temperature, and the reforming fuel. A reforming fuel remaining amount determining unit 70 that determines whether or not the remaining amount of reforming fuel acquired by the remaining amount acquiring unit 68 is greater than a predetermined amount.

ECU60によって制御される燃料改質装置3の制御は、例えば、排気温度センサ37などによる検出結果に基づいて、処理部61が上記コンピュータプログラムを当該処理部61に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてEGRガス流量調整バルブ42などを作動させることにより制御する。その際に処理部61は、適宜記憶部75へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように燃料改質装置3を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、ECU60とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。   The control of the fuel reformer 3 controlled by the ECU 60 is performed by, for example, the processor 61 reading the computer program into a memory incorporated in the processor 61 based on the detection result by the exhaust temperature sensor 37 or the like. Control is performed by operating the EGR gas flow rate adjusting valve 42 or the like according to the result of the calculation. At that time, the processing unit 61 appropriately stores a numerical value in the middle of the calculation in the storage unit 75 and retrieves the stored numerical value to execute the calculation. In addition, when controlling the fuel reformer 3 in this way, you may control by the dedicated hardware different from ECU60 instead of the said computer program.

この実施例1に係る燃料改質装置3は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例1に係る燃料改質装置3が搭載される車両は、運転時には車両の室内に設けられるアクセルペダル(図示省略)の開度に応じて、ECU60の処理部61が有するスロットルバルブ制御部62がスロットルバルブ12の開度を制御する。これにより、吸気通路10にはスロットルバルブ12の開度に応じた空気が流れる。吸気通路10に空気が流れた場合、この空気の流量をエアフロメータ13で検出し、エアフロメータ13での検出結果をECU60の処理部61が有する吸入空気量取得部63で取得する。   The fuel reformer 3 according to the first embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. The vehicle on which the fuel reformer 3 according to the first embodiment is mounted has a throttle valve control unit 62 included in the processing unit 61 of the ECU 60 according to the opening degree of an accelerator pedal (not shown) provided in the vehicle interior during driving. Controls the opening of the throttle valve 12. As a result, air corresponding to the opening of the throttle valve 12 flows through the intake passage 10. When air flows into the intake passage 10, the flow rate of the air is detected by the air flow meter 13, and the detection result of the air flow meter 13 is acquired by the intake air amount acquisition unit 63 included in the processing unit 61 of the ECU 60.

吸入空気量取得部63で取得した吸入空気量は、アクセルペダルの開度などの運転状態に関する情報と共にECU60の処理部61が有する主燃料噴射量制御部64に伝達され、伝達された運転状態に関する情報に応じて主燃料噴射量制御部64によってインジェクタ11を制御し、インジェクタ11を作動させる。エンジン1の運転時には、インジェクタ11には、主燃料タンク51が備える主燃料フィードポンプ52によって主燃料タンク51内の主燃料が供給されるため、主燃料噴射量制御部64がインジェクタ11を作動させることにより、インジェクタ11は、主燃料噴射量制御部64での制御に応じた主燃料を吸気通路10内に噴射する。   The intake air amount acquired by the intake air amount acquisition unit 63 is transmitted to the main fuel injection amount control unit 64 of the processing unit 61 of the ECU 60 together with information on the operation state such as the opening degree of the accelerator pedal, and related to the transmitted operation state. The injector 11 is controlled by the main fuel injection amount control unit 64 according to the information, and the injector 11 is operated. During the operation of the engine 1, the main fuel in the main fuel tank 51 is supplied to the injector 11 by the main fuel feed pump 52 provided in the main fuel tank 51, so that the main fuel injection amount control unit 64 operates the injector 11. Thus, the injector 11 injects the main fuel into the intake passage 10 according to the control by the main fuel injection amount control unit 64.

このように、吸気通路10内に対してインジェクタ11から主燃料を噴射することにより、噴射した主燃料は吸気通路10内を流れる空気と混合し、混合気となって吸気通路10内を流れる。吸気通路10内を流れる混合気は、分岐して形成される吸気通路10に沿って分岐し、エンジン1が有する4つの気筒5内に吸入される。   Thus, by injecting the main fuel from the injector 11 into the intake passage 10, the injected main fuel is mixed with the air flowing through the intake passage 10 and flows into the intake passage 10 as an air-fuel mixture. The air-fuel mixture flowing in the intake passage 10 branches along the intake passage 10 formed by branching, and is sucked into the four cylinders 5 of the engine 1.

気筒5内に吸入された混合気は、それぞれの気筒5の燃焼行程で混合気中の主燃料が燃焼し、燃焼後の排気ガスは、排気行程で気筒5内から排気通路20に流出する。排気通路20に排気ガスが流れた場合、排気ガスの大部分は排気通路20の排気主通路21を通り、触媒部30に流れて触媒部30に設けられる浄化触媒31に流れる。浄化触媒31に流れた排気ガスは浄化触媒31によって浄化され、排気ガスの流れ方向における触媒部30の下流側に位置する排気通路20に流れて大気に放出される。また、このように排気ガスが浄化触媒31を通過する際には、浄化触媒31には排気ガスの熱が伝達されるため、浄化触媒31は、排気ガスの熱により温度が上昇する。   The air-fuel mixture sucked into the cylinders 5 burns the main fuel in the air-fuel mixture in the combustion stroke of each cylinder 5, and the exhaust gas after combustion flows out from the cylinders 5 into the exhaust passage 20 in the exhaust stroke. When exhaust gas flows into the exhaust passage 20, most of the exhaust gas passes through the exhaust main passage 21 of the exhaust passage 20, flows into the catalyst unit 30, and flows into the purification catalyst 31 provided in the catalyst unit 30. The exhaust gas flowing into the purification catalyst 31 is purified by the purification catalyst 31, flows into the exhaust passage 20 located on the downstream side of the catalyst unit 30 in the exhaust gas flow direction, and is released to the atmosphere. Further, when the exhaust gas passes through the purification catalyst 31 in this way, the heat of the exhaust gas is transmitted to the purification catalyst 31, and thus the temperature of the purification catalyst 31 rises due to the heat of the exhaust gas.

一方、排気通路20を流れる排気ガスのうち、一部の排気ガスは改質用通路22に流れる。改質用通路22には、このように一部の排気ガスが流れるが、この改質用通路22には改質用燃料インジェクタ25が設けられている。改質用燃料インジェクタ25は、改質用通路22内を流れる排気ガスに対して改質用燃料を噴射可能に設けられており、その噴射量は、ECU60の処理部61が有する改質用燃料噴射量制御部65によって制御可能に設けられている。つまり、改質用燃料噴射量制御部65は改質用燃料インジェクタ25を制御することにより改質用燃料インジェクタ25を作動させることができるが、この改質用燃料インジェクタ25には、改質用燃料タンク55が備える改質用燃料フィードポンプ56によって改質用燃料タンク55内の改質用燃料が供給される。このため、改質用燃料噴射量制御部65が改質用燃料インジェクタ25を作動させることにより、改質用燃料インジェクタ25は、改質用燃料噴射量制御部65での制御に応じた改質用燃料を改質用通路22内に噴射する。   On the other hand, some of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 20 flows into the reforming passage 22. A part of the exhaust gas flows in the reforming passage 22 as described above, and the reforming passage 22 is provided with a reforming fuel injector 25. The reforming fuel injector 25 is provided so that the reforming fuel can be injected into the exhaust gas flowing in the reforming passage 22, and the amount of injection is the reforming fuel that the processing unit 61 of the ECU 60 has. The injection amount control unit 65 is provided so as to be controllable. That is, the reforming fuel injection amount control unit 65 can operate the reforming fuel injector 25 by controlling the reforming fuel injector 25, and the reforming fuel injector 25 includes a reforming fuel injector 25. The reforming fuel in the reforming fuel tank 55 is supplied by the reforming fuel feed pump 56 provided in the fuel tank 55. Therefore, when the reforming fuel injection amount control unit 65 operates the reforming fuel injector 25, the reforming fuel injector 25 is reformed according to the control by the reforming fuel injection amount control unit 65. The fuel is injected into the reforming passage 22.

また、エンジン1の運転中は、排気温度センサ37での検出結果よりECU60の処理部61が有する排気温度取得部69で排気ガスの温度である排気温度を取得する。改質用燃料インジェクタ25を制御する改質用燃料噴射量制御部65は、排気温度取得部69で取得した排気温度が、改質用燃料を噴射するか否かの基準となる温度である改質基準温度よりも高い場合には改質用燃料インジェクタ25に改質用燃料を噴射させ、排気温度取得部69で取得した排気温度が改質基準温度よりも低い場合には改質用燃料インジェクタ25による改質用燃料の噴射を停止させる制御を行う。   Further, during operation of the engine 1, the exhaust gas temperature, which is the temperature of the exhaust gas, is acquired by the exhaust gas temperature acquisition unit 69 of the processing unit 61 of the ECU 60 from the detection result of the exhaust gas temperature sensor 37. A reforming fuel injection amount control unit 65 that controls the reforming fuel injector 25 is a reforming unit that determines whether the exhaust gas temperature acquired by the exhaust gas temperature acquiring unit 69 is a reference temperature for injecting the reforming fuel. When the temperature is higher than the quality reference temperature, the reforming fuel is injected into the reforming fuel injector 25. When the exhaust temperature acquired by the exhaust temperature acquisition unit 69 is lower than the reforming reference temperature, the reforming fuel injector Control to stop the reforming fuel injection by 25 is performed.

改質用燃料噴射量制御部65によって制御されることにより改質用燃料インジェクタ25が改質用燃料を噴射した場合、改質用燃料は改質用通路22を流れる排気ガスと混合し、混合した状態で触媒部30に流入する。このように、改質用燃料と混合した状態で触媒部30に流入した排気ガスは、触媒部30に設けられている改質触媒32を通過する。   When the reforming fuel injector 25 injects reforming fuel under the control of the reforming fuel injection amount control unit 65, the reforming fuel is mixed with the exhaust gas flowing through the reforming passage 22 and mixed. In this state, it flows into the catalyst unit 30. Thus, the exhaust gas that has flowed into the catalyst unit 30 while being mixed with the reforming fuel passes through the reforming catalyst 32 provided in the catalyst unit 30.

ここで、改質触媒32は、浄化触媒31の周囲に配設されて浄化触媒31と一体となって触媒部30に内設されているが、浄化触媒31は、排気主通路21から流れる排気ガスの熱が伝達されることにより、温度が高くなっている。このため、このように温度が高くなった浄化触媒31の熱は改質触媒32に伝達され、改質触媒32の温度も上昇する。これにより、改質用燃料と混合した排気ガスが改質触媒32を通過する際には、改質触媒32は、排気ガスに熱を与えながら、改質用燃料が混合した排気ガスを改質し、改質ガスを生成する。   Here, the reforming catalyst 32 is disposed around the purification catalyst 31 and integrated with the purification catalyst 31 in the catalyst unit 30, but the purification catalyst 31 is exhaust gas flowing from the exhaust main passage 21. The temperature is increased by transferring the heat of the gas. For this reason, the heat of the purification catalyst 31 whose temperature has increased in this way is transmitted to the reforming catalyst 32, and the temperature of the reforming catalyst 32 also rises. Thus, when the exhaust gas mixed with the reforming fuel passes through the reforming catalyst 32, the reforming catalyst 32 reforms the exhaust gas mixed with the reforming fuel while applying heat to the exhaust gas. Then, reformed gas is generated.

つまり、改質触媒32は、浄化触媒31を介して排気ガスの熱が伝達されることにより温度が上昇するが、改質触媒32の作用で排気ガス及び改質用燃料を改質する際には、この熱を利用し、吸熱反応により改質する。このように、触媒部30に内設される改質触媒32は、浄化触媒31が排気ガスを浄化する際に排気ガスから伝達される熱を利用して、排気ガス及び改質用燃料を改質し、改質ガスを生成可能に設けられている。この改質により生成した改質ガスは、水素や一酸化炭素を含んでおり、燃焼可能な気体となっている。   That is, the temperature of the reforming catalyst 32 is increased by the heat of the exhaust gas being transmitted through the purification catalyst 31, but when reforming the exhaust gas and the reforming fuel by the action of the reforming catalyst 32. Uses this heat and reforms by endothermic reaction. Thus, the reforming catalyst 32 installed in the catalyst unit 30 modifies the exhaust gas and the reforming fuel by using the heat transmitted from the exhaust gas when the purification catalyst 31 purifies the exhaust gas. The reformed gas can be generated. The reformed gas generated by this reforming contains hydrogen and carbon monoxide and is a combustible gas.

このように改質用燃料を改質触媒32で改質することにより生成した改質ガス、及び改質ガスに改質されずに改質触媒32を通過する排気ガスは、エンジン1に還流する還流ガスであるEGRガスとして、EGRガス通路40に流れる。EGRガス通路40に流れたEGRガスは、EGRクーラ41を通過する。その際に、EGRクーラ41は、EGRガスと冷却水との間で熱交換を行わせる。これにより、EGRガスは、温度が低下する。   Thus, the reformed gas generated by reforming the reforming fuel with the reforming catalyst 32 and the exhaust gas that passes through the reforming catalyst 32 without being reformed into the reformed gas are recirculated to the engine 1. It flows into the EGR gas passage 40 as EGR gas which is a reflux gas. The EGR gas that has flowed into the EGR gas passage 40 passes through the EGR cooler 41. At that time, the EGR cooler 41 exchanges heat between the EGR gas and the cooling water. Thereby, the temperature of the EGR gas decreases.

EGRクーラ41によって温度が低下したEGRガスは、さらにEGRガス通路40を流れ、EGRガス流量調整バルブ42の方向に向かう。このEGRガス流量調整バルブ42は、ECU60の処理部61が有するEGRガス流量調整バルブ制御部66によって制御可能に設けられており、EGRガス流量調整バルブ制御部66は、EGRガス流量調整バルブ42を制御することによりEGRガス流量調整バルブ42の開度を調整する。   The EGR gas whose temperature has been lowered by the EGR cooler 41 further flows through the EGR gas passage 40 and moves toward the EGR gas flow rate adjustment valve 42. The EGR gas flow rate adjusting valve 42 is provided so as to be controllable by an EGR gas flow rate adjusting valve control unit 66 included in the processing unit 61 of the ECU 60. The EGR gas flow rate adjusting valve control unit 66 controls the EGR gas flow rate adjusting valve 42. By controlling, the opening degree of the EGR gas flow rate adjusting valve 42 is adjusted.

ここで、EGRガス流量調整バルブ42が設けられるEGRガス通路40は、吸気通路10に接続されているが、吸気通路10内を流れる空気とEGRガス通路40内を流れるEGRガスとでは、EGRガス通路40内を流れるEGRガスの方が、吸気通路10内を流れる空気よりも圧力が高くなっている。このため、吸気通路10とEGRガス通路40とが連通した状態では、EGRガス通路40内を流れるEGRガスは、吸気通路10内に流入する。   Here, the EGR gas passage 40 in which the EGR gas flow rate adjusting valve 42 is provided is connected to the intake passage 10, but the EGR gas is divided between the air flowing in the intake passage 10 and the EGR gas flowing in the EGR gas passage 40. The pressure of EGR gas flowing in the passage 40 is higher than that of air flowing in the intake passage 10. For this reason, in a state where the intake passage 10 and the EGR gas passage 40 communicate with each other, the EGR gas flowing in the EGR gas passage 40 flows into the intake passage 10.

従って、EGRガス流量調整バルブ制御部66によってEGRガス流量調整バルブ42を制御し、EGRガス流量調整バルブ42の開度を大きくした場合には、EGRガス通路40内を流れるEGRガスの吸気通路10内への流入量は多くなり、EGRガス流量調整バルブ42の開度を小さくした場合には、吸気通路10内へのEGRガスの流入量は少なくなる。   Therefore, when the EGR gas flow rate adjusting valve 42 is controlled by the EGR gas flow rate adjusting valve control unit 66 and the opening degree of the EGR gas flow rate adjusting valve 42 is increased, the intake passage 10 for the EGR gas flowing in the EGR gas passage 40 is used. The amount of inflow into the interior increases, and when the opening of the EGR gas flow rate adjustment valve 42 is reduced, the amount of inflow of EGR gas into the intake passage 10 decreases.

吸気通路10には、このようにEGRガス流量調整バルブ42の開度に応じた量のEGRガスが流れるが、このEGRガスには改質ガスが含まれており、さらに改質ガスには、水素や一酸化炭素などの燃焼可能なガスが含まれている。このため、EGRガスが流入した気筒5内で燃料が燃焼する場合には、燃料と共に改質ガスも燃焼する。特に、水素は急速燃焼をするガスであるため、水素が燃焼をする際には、気筒5内の水素は急速な燃焼速度で燃焼する。   An amount of EGR gas corresponding to the opening degree of the EGR gas flow rate adjustment valve 42 flows in the intake passage 10 as described above, and this EGR gas contains reformed gas. It contains combustible gases such as hydrogen and carbon monoxide. For this reason, when fuel burns in the cylinder 5 into which EGR gas has flowed, the reformed gas also burns together with the fuel. In particular, since hydrogen is a gas that rapidly burns, when hydrogen burns, the hydrogen in the cylinder 5 burns at a rapid burning rate.

また、これらのように気筒5内で燃焼する改質ガスは、エンジン1の運転に用いられる主燃料であるガソリンとアルコール燃料との混合燃料よりも発熱量が高いため、改質ガスが燃焼した際には、エンジン1の出力は増加する。従って、EGRガスに含まれる改質ガスを燃焼させる場合において、エンジン1の出力を一定にする場合には、改質ガスを燃焼させない場合と比較してスロットルバルブ12は閉じ、インジェクタ11から噴射する主燃料の噴射量を低減させる。   Further, the reformed gas combusted in the cylinder 5 as described above has a higher calorific value than the mixed fuel of gasoline and alcohol fuel, which is the main fuel used for the operation of the engine 1, and thus the reformed gas combusted. In some cases, the output of the engine 1 increases. Therefore, when the reformed gas contained in the EGR gas is burned, when the output of the engine 1 is made constant, the throttle valve 12 is closed and injected from the injector 11 as compared with the case where the reformed gas is not burned. Reduce the amount of main fuel injection.

また、エンジン1の運転中は、主燃料残量センサ53での検出結果より、主燃料タンク51内に貯留されている主燃料の貯留量である主燃料残量を、ECU60の処理部61が有する主燃料残量取得部67で取得する。同様に、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、改質用燃料タンク55内に貯留されている改質用燃料の貯留量である改質用燃料残量を、ECU60の処理部61が有する改質用燃料残量取得部68で取得する。改質用燃料残量取得部68は、このように改質用燃料を取得するが、改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が所定量以下の場合には供給量制限制御を行い、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させる。   During the operation of the engine 1, the processing unit 61 of the ECU 60 indicates the main fuel remaining amount that is the amount of main fuel stored in the main fuel tank 51 based on the detection result of the main fuel remaining amount sensor 53. Obtained by the main fuel remaining amount obtaining unit 67. Similarly, from the detection result of the reforming fuel remaining amount sensor 57, the reforming fuel remaining amount, which is the amount of reforming fuel stored in the reforming fuel tank 55, is determined by the processing unit of the ECU 60. Obtained by the reforming fuel remaining amount obtaining unit 68 of 61. The reforming fuel remaining amount acquisition unit 68 acquires the reforming fuel as described above, but the reforming fuel injection amount control unit 65 acquires the reforming fuel acquired by the reforming fuel remaining amount acquisition unit 68. When the remaining amount is equal to or less than the predetermined amount, supply amount restriction control is performed to reduce the injection amount of the reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25.

図3は、実施例1に係る燃料改質装置で供給量制限制御を行う場合の排気温度と燃費向上効果との関係を示す説明図である。図3における横軸は、エンジン1から排出される排気ガスの温度を示しており、縦軸は燃料改質装置3でエンジン1に改質ガスを供給した場合における燃費向上効果の大きさを示している。改質用燃料噴射量制御部65で供給量制限制御を行う場合、具体的には、供給量制限制御を行わない場合と比較して改質基準温度を高くすることにより、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させる。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the exhaust temperature and the fuel efficiency improvement effect when the supply amount restriction control is performed in the fuel reformer according to the first embodiment. The horizontal axis in FIG. 3 indicates the temperature of the exhaust gas discharged from the engine 1, and the vertical axis indicates the magnitude of the fuel efficiency improvement effect when the reformed gas is supplied to the engine 1 by the fuel reformer 3. ing. When the supply amount restriction control is performed by the reforming fuel injection amount control unit 65, specifically, the reforming fuel injector is set by raising the reforming reference temperature compared to the case where the supply amount restriction control is not performed. The amount of reforming fuel injected at 25 is decreased.

つまり、改質用燃料残量が所定量より多い場合には、改質用燃料を噴射するか否かの基準となる温度である改質基準温度は、排気ガスに改質用燃料を噴射した場合に改質触媒32で改質用燃料を改質することのできる排気温度である改質可能排気温度にする。これにより、改質用燃料インジェクタ25は、排気温度が改質可能温度以上の場合に改質用燃料を噴射する。   In other words, when the reforming fuel remaining amount is greater than the predetermined amount, the reforming reference temperature, which is a reference temperature for determining whether or not to inject the reforming fuel, has injected the reforming fuel into the exhaust gas. In this case, a reformable exhaust temperature that is an exhaust temperature at which the reforming catalyst 32 can reform the reforming fuel is set. Thereby, the reforming fuel injector 25 injects the reforming fuel when the exhaust gas temperature is equal to or higher than the reformable temperature.

これに対し、改質用燃料残量が所定量以下の場合には、改質基準温度は、排気ガスに改質用燃料を噴射した場合に、改質触媒32でより多くの改質用燃料を改質することができ、より多くの改質ガスを生成することができる排気温度である高改質効果排気温度にする。ここで、排気ガスに改質用燃料を噴射した場合、改質用燃料は排気温度が高くなるに従って改質触媒32で改質され易くなる。即ち、改質用燃料は排気温度が高くなるに従って改質されて改質ガスが多く生成され易くなるため、図3の改質効果線83で示すように、排気温度が高くなるに従って、改質ガスがエンジン1に供給されることによる燃費向上効果が大きくなる。高改質効果排気温度82は、このように改質ガスが多く生成されることによる燃費向上効果などの改質効果が高くなる排気温度であり、その温度は改質可能排気温度81よりも高くなっている。   On the other hand, when the remaining amount of reforming fuel is equal to or less than a predetermined amount, the reforming reference temperature is set to be more reforming fuel at the reforming catalyst 32 when the reforming fuel is injected into the exhaust gas. Can be reformed, and a high reforming effect exhaust temperature that is an exhaust temperature capable of generating more reformed gas is set. Here, when the reforming fuel is injected into the exhaust gas, the reforming fuel is easily reformed by the reforming catalyst 32 as the exhaust temperature increases. That is, the reforming fuel is reformed as the exhaust gas temperature increases, and a large amount of reformed gas is easily generated. Therefore, as shown by the reforming effect line 83 in FIG. The fuel efficiency improvement effect by supplying gas to the engine 1 increases. The high reforming effect exhaust temperature 82 is an exhaust temperature at which a reforming effect such as a fuel efficiency improvement effect due to the generation of a large amount of reformed gas is increased, and the temperature is higher than the reformable exhaust temperature 81. It has become.

改質用燃料残量が所定量以下の場合には、改質基準温度をこの高改質効果排気温度82にすることにより、改質用燃料インジェクタ25は、排気温度が高改質効果排気温度82以上の場合に改質用燃料を噴射する。   When the reforming fuel remaining amount is equal to or less than the predetermined amount, the reforming reference temperature is set to the high reforming effect exhaust temperature 82 so that the reforming fuel injector 25 has the exhaust temperature of the high reforming effect exhaust temperature. In the case of 82 or more, the reforming fuel is injected.

このように、改質基準温度を高改質効果排気温度82にした場合には、改質基準温度を改質可能排気温度81にした場合と比較して改質用燃料を噴射する領域が、排気温度が高温の領域である場合のみに限定される。このため、改質用燃料の噴射量を総合的に見た場合、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量は減少する。従って、改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が所定量以下の場合には、改質基準温度を高くすることにより、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させつつ、改質ガスを気筒5内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で改質用燃料を噴射させる。   As described above, when the reforming reference temperature is set to the high reforming effect exhaust temperature 82, the region in which the reforming fuel is injected is compared with the case where the reforming reference temperature is set to the reformable exhaust temperature 81. It is limited only when the exhaust temperature is in a high temperature region. For this reason, when the injection amount of the reforming fuel is viewed comprehensively, the injection amount of the reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 decreases. Therefore, the reforming fuel injection amount control unit 65 increases the reforming reference temperature when the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 is equal to or less than a predetermined amount, While the amount of reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 is decreased, the reforming fuel is injected in a region where the reforming effect by burning the reformed gas in the cylinder 5 is high.

図4は、実施例1に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例1に係る燃料改質装置3の制御方法、即ち、当該燃料改質装置3の処理手順について説明する。実施例1に係る燃料改質装置3の処理手順では、まず、排気温度を取得する(ステップST101)。この取得は、排気温度センサ37で検出する排気温度の検出結果が、ECU60の処理部61が有する排気温度取得部69に伝達され、排気温度取得部69で取得する。   FIG. 4 is a flowchart illustrating the processing procedure of the fuel reformer according to the first embodiment. Next, a control method of the fuel reformer 3 according to the first embodiment, that is, a processing procedure of the fuel reformer 3 will be described. In the processing procedure of the fuel reformer 3 according to the first embodiment, first, the exhaust gas temperature is acquired (step ST101). In this acquisition, the detection result of the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor 37 is transmitted to the exhaust temperature acquisition unit 69 included in the processing unit 61 of the ECU 60 and acquired by the exhaust temperature acquisition unit 69.

次に、改質用燃料残量を取得する(ステップST102)。この取得は、改質用燃料残量センサ57で検出する改質用燃料残量の検出結果が、ECU60の処理部61が有する改質用燃料残量取得部68に伝達され、改質用燃料残量取得部68で取得する。   Next, the remaining amount of reforming fuel is acquired (step ST102). In this acquisition, the result of detection of the reforming fuel remaining amount detected by the reforming fuel remaining amount sensor 57 is transmitted to the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 included in the processing unit 61 of the ECU 60, and the reforming fuel is detected. Obtained by the remaining amount obtaining unit 68.

次に、改質用燃料残量>Qfuelであるかを判定する(ステップST103)。この判定は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が、当該改質用燃料残量が多いか少ないかを判定する所定量であるQfuelより多いか否かを、ECU60の処理部61が有する改質用燃料残量判定部70で判定する。この判定を行う際には、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が改質用燃料残量判定部70に伝達され、改質用燃料残量判定部70で改質用燃料残量とQfuelとを比較する。なお、この判定に用いるQfuelは、改質用燃料タンク55内の改質用燃料残量が十分であるか否かを判断する所定量として、予めECU60の記憶部75に記憶されている。   Next, it is determined whether or not the remaining amount of reforming fuel> Qfuel (step ST103). In this determination, it is determined whether or not the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 is larger than a predetermined amount Qfuel that determines whether the reforming fuel remaining amount is large or small. The determination is made by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 included in the processing unit 61 of the ECU 60. When this determination is made, the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 is transmitted to the reforming fuel remaining amount determining unit 70, and the reforming fuel remaining amount determining unit 70 The remaining amount of fuel for reforming is compared with Qfuel. The Qfuel used for this determination is stored in advance in the storage unit 75 of the ECU 60 as a predetermined amount for determining whether or not the remaining amount of reforming fuel in the reforming fuel tank 55 is sufficient.

改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST103)により、改質用燃料残量はQfuelよりも多いと判定された場合には、改質基準温度を改質可能排気温度にする(ステップST104)。この改質基準温度の設定は、改質用燃料噴射量制御部65で行う。なお、改質基準温度に代入される改質可能排気温度は、排気ガスに改質用燃料を噴射した場合に改質触媒32で改質用燃料を改質することのできる排気温度として、予めECU60の記憶部75に記憶されている。   If it is determined by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 (step ST103) that the reforming fuel remaining amount is higher than Qfuel, the reforming reference temperature is set to the reformable exhaust temperature ( Step ST104). The reforming reference temperature is set by the reforming fuel injection amount control unit 65. Note that the reformable exhaust temperature substituted for the reforming reference temperature is an exhaust temperature that can reform the reforming fuel by the reforming catalyst 32 when the reforming fuel is injected into the exhaust gas. It is stored in the storage unit 75 of the ECU 60.

次に、改質基準温度以上の領域で、改質用燃料を噴射する(ステップST105)。この制御は、排気温度取得部69で取得した排気温度が改質基準温度以上の場合、改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御して改質ガスを噴射する。つまり、排気温度が改質基準温度以上の領域で改質用燃料を噴射し、改質触媒32で改質させることにより改質ガスを生成する。この場合、改質基準温度は改質可能排気温度であるため、換言すると、排気温度が改質可能排気温度以上の場合に、改質用燃料を噴射し、改質ガスを生成する。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   Next, reforming fuel is injected in a region above the reforming reference temperature (step ST105). In this control, when the exhaust temperature acquired by the exhaust temperature acquisition unit 69 is equal to or higher than the reforming reference temperature, the reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25 to inject reformed gas. That is, the reforming fuel is injected in a region where the exhaust gas temperature is equal to or higher than the reforming reference temperature and reformed by the reforming catalyst 32 to generate reformed gas. In this case, since the reforming reference temperature is the reformable exhaust temperature, in other words, when the exhaust temperature is equal to or higher than the reformable exhaust temperature, the reforming fuel is injected to generate the reformed gas. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

これに対し、改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST103)により、改質用燃料残量はQfuel以下であると判定された場合には、改質基準温度を高改質効果排気温度にする(ステップST106)。この改質基準温度の設定は、改質用燃料噴射量制御部65で行う。なお、改質基準温度に代入される高改質効果排気温度は、排気ガスに改質用燃料を噴射した場合に、改質触媒32でより多くの改質用燃料を改質することができ、より多くの改質ガスを生成することができる排気温度として、改質可能排気温度と同様に予めECU60の記憶部75に記憶されている。   On the other hand, if it is determined by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 (step ST103) that the reforming fuel remaining amount is equal to or lower than Qfuel, the reforming reference temperature is set to the high reforming effect. The exhaust temperature is set (step ST106). The reforming reference temperature is set by the reforming fuel injection amount control unit 65. Note that the high reforming effect exhaust temperature substituted for the reforming reference temperature can reform more reforming fuel by the reforming catalyst 32 when the reforming fuel is injected into the exhaust gas. The exhaust gas temperature at which more reformed gas can be generated is stored in advance in the storage unit 75 of the ECU 60 in the same manner as the reformable exhaust gas temperature.

改質基準温度を高改質効果排気温度にした後は、改質基準温度を改質可能排気温度にした場合と同様に、改質基準温度以上の領域で改質用燃料を噴射する(ステップST105)。この制御は、排気温度取得部69で取得した排気温度が改質基準温度以上の場合、改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御して改質ガスを噴射するため、換言すると、排気温度が高改質効果排気温度以上の場合に、改質ガスを噴射する。これにより、排気温度が改質基準温度以上の領域、或いは排気温度が高改質効果排気温度以上の領域で改質用燃料を噴射し、改質触媒32で改質させることにより改質ガスを生成する。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   After the reforming reference temperature is set to the high reforming effect exhaust temperature, the reforming fuel is injected in the region above the reforming reference temperature in the same manner as when the reforming reference temperature is set to the reformable exhaust temperature (step) ST105). In this control, when the exhaust temperature acquired by the exhaust temperature acquisition unit 69 is equal to or higher than the reforming reference temperature, the reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25 to inject the reformed gas. In other words, the reformed gas is injected when the exhaust temperature is equal to or higher than the high reforming effect exhaust temperature. As a result, the reforming fuel is injected in a region where the exhaust temperature is equal to or higher than the reforming reference temperature, or in a region where the exhaust temperature is equal to or higher than the high reforming effect exhaust temperature, and the reforming catalyst 32 reforms the reformed gas. Generate. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

実施例1に係る燃料改質装置3では、供給量制限制御は、このように改質用燃料残量がQfuelより多い場合には改質基準温度を改質可能排気温度にし、改質用燃料残量がQfuel以下の場合には改質基準温度を高改質効果排気温度にすることにより、改質用燃料の噴射領域を、排気温度が高改質効果排気温度以上の領域のみにすることにより行う。即ち、改質用燃料残量がQfuelより多い場合における改質用燃料の噴射領域と比較して、改質用燃料残量がQfuel以下の場合における改質用燃料の噴射領域を制限することにより、改質用燃料の供給量を制限する。   In the fuel reforming apparatus 3 according to the first embodiment, in the supply amount restriction control, when the remaining amount of reforming fuel is greater than Qfuel, the reforming reference temperature is set to the reformable exhaust temperature, and the reforming fuel is set. When the remaining amount is less than Qfuel, the reforming reference temperature is set to the high reforming effect exhaust temperature, so that the reforming fuel injection region is limited to the region where the exhaust temperature is equal to or higher than the high reforming effect exhaust temperature. To do. That is, by limiting the injection region of the reforming fuel when the remaining amount of reforming fuel is equal to or less than Qfuel, compared to the injection region of the reforming fuel when the remaining amount of reforming fuel is greater than Qfuel. The supply amount of reforming fuel is limited.

次に、供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合との燃費の比較について説明する。図5は、燃費の比較を行う場合におけるエンジンの運転モードの説明図である。図6は、供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合との燃費の比較の説明図である。供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合とで燃費を比較する際に、エンジン1を図5に示すように回転数が低く、トルクも小さい運転状態であるAモードと、回転数が高く、トルクも大きい運転状態であるBモードとで交互に運転させる。このAモードとBモードとでは、AモードよりもBモードの方がエンジン1の回転数が高く、トルクが大きいため、排気温度が高くなっている。このため、AモードよりもBモードの方が、改質効果が高く、燃費が良くなっている(図6)。   Next, comparison of fuel consumption between the case where the supply amount restriction control is performed and the case where the supply amount restriction control is not performed will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram of an engine operation mode in a case where fuel consumption is compared. FIG. 6 is an explanatory diagram for comparison of fuel consumption when the supply amount restriction control is performed and when the supply amount restriction control is not performed. When comparing the fuel consumption between the case where the supply amount restriction control is performed and the case where the supply amount restriction control is not performed, the A mode in which the engine 1 is in an operating state with a low rotational speed and a small torque as shown in FIG. The operation is alternately performed in the B mode in which the rotational speed is high and the torque is large. In the A mode and the B mode, the exhaust temperature is higher because the rotational speed of the engine 1 is higher and the torque is larger in the B mode than in the A mode. For this reason, the B mode has a higher reforming effect and better fuel efficiency than the A mode (FIG. 6).

また、エンジン1をAモードとBモードとで交互に運転する場合には、改質用燃料も運転状態に応じて噴射するが、エンジン1の運転時に改質用燃料を噴射することにより、運転時間が経過するに従って改質用燃料残量は減少する。そして、改質用燃料残量が十分であるか否かを判定するQfuel以下になった場合には、実施例1に係る燃料改質装置3では、供給量制限制御を行う。   Further, when the engine 1 is operated alternately in the A mode and the B mode, the reforming fuel is also injected according to the operating state, but the operation is performed by injecting the reforming fuel during the operation of the engine 1. The remaining amount of reforming fuel decreases with time. Then, when the fuel remaining amount for reforming is equal to or lower than Qfuel for determining whether or not the remaining amount of reforming fuel is sufficient, the fuel reforming apparatus 3 according to the first embodiment performs supply amount restriction control.

この供給量制限制御では、排気温度が高い場合にのみ改質用燃料を噴射する。このため、改質用燃料残量がQfuel以下になり、且つ、Aモードで運転中における排気温度が高改質効果排気温度よりも低く、Bモードで運転中における排気温度が高改質効果排気温度よりも高い場合には、改質用燃料はBモードで運転している場合にのみ噴射する。つまり、供給量制限制御では、供給量制限制御中における改質用燃料の消費の仕方を表す線である供給量制限制御時消費線85(図6)で示すように、改質用燃料はAモードで運転している場合は改質用燃料を消費せず、Bモードで運転している場合にのみ改質用燃料を消費する。   In this supply amount restriction control, the reforming fuel is injected only when the exhaust gas temperature is high. Therefore, the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than Qfuel, the exhaust temperature during operation in the A mode is lower than the high reforming effect exhaust temperature, and the exhaust temperature during operation in the B mode is the high reforming effect exhaust. When the temperature is higher than the temperature, the reforming fuel is injected only when operating in the B mode. That is, in the supply amount restriction control, as shown by the supply amount restriction control consumption line 85 (FIG. 6), which is a line representing how the reforming fuel is consumed during the supply amount restriction control, the reforming fuel is A The fuel for reforming is not consumed when operating in the mode, and the fuel for reforming is consumed only when operating in the B mode.

従って、改質用燃料残量がQfuel以下になった場合には、Aモードで運転中は改質用燃料を噴射しないため、改質用燃料を噴射して改質ガスを生成していた場合と比較して燃費が悪化する。即ち、Aモードで運転をしている際における改質用燃料噴射停止時87は、改質用燃料の噴射を停止させる前と比較して燃費が悪化するが、このAモードは排気温度が低いため、改質効果が低い運転モードになっている。このため、Aモードで運転をしている場合に改質用燃料の噴射を停止した場合でも、改質用燃料の噴射の停止によって改質効果が無くなることによる燃費の悪化は少なくなっている。また、改質用燃料は排気温度が高改質効果排気温度よりも高い場合にのみ噴射するため、改質用燃料の消費量は低減し、改質用燃料残量は無くなり難くなる。   Therefore, when the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than Qfuel, the reforming fuel is not injected during operation in the A mode, so the reforming fuel is injected to generate reformed gas. Compared with fuel efficiency. In other words, when the reforming fuel injection is stopped 87 when operating in the A mode, the fuel consumption is worse than before the reforming fuel injection is stopped, but the exhaust temperature is low in this A mode. Therefore, the operation mode has a low reforming effect. Therefore, even when the reforming fuel injection is stopped while operating in the A mode, the deterioration of the fuel consumption due to the loss of the reforming effect due to the stop of the reforming fuel injection is reduced. Further, since the reforming fuel is injected only when the exhaust temperature is higher than the high reforming effect exhaust temperature, the consumption amount of the reforming fuel is reduced and the remaining amount of reforming fuel is hardly lost.

これに対し、改質用燃料残量がQfuel以下の場合でも供給量制限制御を行わない場合には、改質用燃料残量がQfuel以下になる以前と同様に改質用燃料を噴射し続ける。即ち、エンジン1をAモードで運転する場合もBモードで運転する場合も改質用燃料を噴射する。このため、改質用燃料は、供給量制限制御を行わない場合における改質用燃料の消費の仕方を表す線である供給量制限制御無し時消費線86(図6)で示すように、供給量制限制御を行う場合と比較して消費される速度が早くなる。   In contrast, when the supply amount restriction control is not performed even when the reforming fuel remaining amount is equal to or lower than Qfuel, the reforming fuel is continuously injected as before the remaining reforming fuel amount becomes equal to or less than Qfuel. . That is, the reforming fuel is injected both when the engine 1 is operated in the A mode and when it is operated in the B mode. For this reason, the reforming fuel is supplied as shown by a no-supply-rate-limiting-control consumption line 86 (FIG. 6), which is a line representing how the reforming fuel is consumed when the supply-rate limiting control is not performed. The consumed speed becomes faster compared to the case where the amount limiting control is performed.

即ち、供給量制限制御を行う場合には改質用燃料はBモードで運転中にのみ噴射されるのに対し、供給量制限制御を行わない場合にはAモードで運転中とBモードで運転中との両方の場合で噴射されるため、供給量制限制御を行わない場合には供給量制限制御を行う場合に対してAモードで運転中に噴射をする分、改質用燃料の消費速度が早くなる。従って、供給量制限制御を行わない場合には、供給量制限制御を行う場合よりも早く改質用燃料が完全に消費され、改質用燃料タンク55内の改質用燃料が無くなる。改質用燃料が無くなった場合、改質ガスが生成されることによる改質効果が無くなるが、改質効果が無くなることによる影響は、Aモードで運転中よりもBモードで運転中の方が大きくなっている。   That is, when the supply amount restriction control is performed, the reforming fuel is injected only during operation in the B mode, whereas when the supply amount restriction control is not performed, the reforming fuel is operated in the A mode and in the B mode. Since the fuel is injected in both cases, when the supply amount restriction control is not performed, the rate of consumption of the reforming fuel is equivalent to the amount of injection during operation in the A mode as compared with the case where the supply amount restriction control is performed. Becomes faster. Therefore, when the supply amount restriction control is not performed, the reforming fuel is completely consumed earlier than when the supply amount restriction control is performed, and the reforming fuel in the reforming fuel tank 55 disappears. When the reforming fuel runs out, the reforming effect due to the generation of reformed gas is lost, but the effect of the lack of the reforming effect is more in operation in the B mode than in the A mode. It is getting bigger.

つまり、Aモードは排気温度が低いため改質効果が低い運転モードになっており、Bモードは排気温度が高いため改質効果が高い運転モードになっている。これにより、Bモードは高い改質効果により燃費が大幅に向上しているため、改質用燃料が無くなった場合には、AモードよりもBモードの方が、改質用燃料が無くなった影響が大きくなる。このため、Bモードの燃費は、図6で示した改質用燃料消費時88のように、改質用燃料が無くなる前と比較して大幅に悪化する。この場合における燃費の悪化は、改質用燃料残量がQfuel以下になった場合に供給量制限制御をすることによりAモードで運転中に改質用燃料の噴射を停止することによる燃費の悪化よりも悪化の度合いが大きくなっている。   That is, the A mode is an operation mode with a low reforming effect because the exhaust temperature is low, and the B mode is an operation mode with a high reforming effect because the exhaust temperature is high. As a result, the fuel efficiency of the B mode is greatly improved due to the high reforming effect. Therefore, when the reforming fuel is lost, the B mode is more affected by the loss of the reforming fuel than the A mode. Becomes larger. For this reason, the fuel efficiency of the B mode is greatly deteriorated as compared with the time before the reforming fuel is used, as in the case of the reforming fuel consumption 88 shown in FIG. In this case, the deterioration of fuel consumption is caused by stopping the injection of reforming fuel during operation in the A mode by performing the supply amount restriction control when the remaining amount of reforming fuel becomes Qfuel or less. The degree of deterioration is greater.

このため、エンジン1の運転中の燃費を総合的に見た場合、改質用燃料残量がQfuel以下になった場合には、供給量制限制御を行う場合よりも供給量制限制御を行わない場合の方が燃費が悪化し易くなる。換言すると、供給量制限制御を行わない場合よりも供給量制限制御を行う場合の方が、燃費が良くなる。   For this reason, when the fuel consumption during the operation of the engine 1 is viewed comprehensively, when the remaining amount of reforming fuel becomes Qfuel or less, the supply amount restriction control is not performed as compared with the case where the supply amount restriction control is performed. In this case, the fuel consumption tends to deteriorate. In other words, the fuel consumption is better when the supply amount restriction control is performed than when the supply amount restriction control is not performed.

以上の燃料改質装置3は、改質用燃料残量が所定量であるQfuel以下に場合には、改質用燃料の噴射量を減少させつつ改質ガスを気筒5内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で改質用燃料を供給する制御である供給量制限制御を行うため、改質用燃料は無くなり難くなる。このため、改質用燃料残量が少なくなった場合でも、エンジン1の運転に用いる燃料である主燃料よりも先に改質用燃料が無くなることを抑制できる。これにより、エンジン1運転時の長時間に渡って改質ガスを生成し、改質ガスを必要に応じてエンジン1に供給し続けることができる。また、供給量制限制御では、改質効果が高い領域で改質用燃料を供給するため、改質用燃料の供給量を減少させた場合でも、エンジン1に改質ガスを供給することによる改質効果を維持することができる。この結果、エンジン1の運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   The above fuel reformer 3 is configured to burn the reformed gas in the cylinder 5 while reducing the injection amount of the reforming fuel when the remaining amount of reforming fuel is equal to or less than the predetermined amount Qfuel. Since the supply amount restriction control, which is a control for supplying the reforming fuel in a region where the reforming effect is high, is performed, the reforming fuel is hardly lost. For this reason, even when the remaining amount of the reforming fuel is reduced, it is possible to suppress the disappearance of the reforming fuel before the main fuel that is the fuel used for the operation of the engine 1. Thereby, the reformed gas can be generated over a long time during the operation of the engine 1, and the reformed gas can be continuously supplied to the engine 1 as necessary. Further, in the supply amount restriction control, the reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high. Therefore, even when the supply amount of the reforming fuel is decreased, the reforming by supplying the reformed gas to the engine 1 is performed. The quality effect can be maintained. As a result, the total fuel consumption can be improved when the reformed gas is supplied during operation of the engine 1.

また、実施例1に係る燃料改質装置では、供給量制限制御は、改質用燃料を噴射するか否かの判定に用いる改質基準温度を高改質効果排気温度にして改質基準温度を高くすることにより行うため、改質効果が高い領域でのみ改質用燃料を供給できる。詳しくは、改質触媒32は吸熱反応により改質用燃料を改質するため、改質用燃料を改質することができる温度領域は所定の温度以上の領域になっている。さらに、このような改質触媒32は、低温領域よりも高温領域の方が改質を行い易く、改質ガスを生成し易くなっている。このため、供給量制限制御を行う際には、改質基準温度を高くすることによって行うことにより、改質ガスをより多く生成することのできる温度領域でのみ改質用燃料を噴射するので、燃費の向上などの改質効果が高くなる。この結果、より確実にエンジン1の運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   In the fuel reforming apparatus according to the first embodiment, the supply amount restriction control is performed by setting the reforming reference temperature used for determining whether or not to inject the reforming fuel as the high reforming effect exhaust temperature. Therefore, the reforming fuel can be supplied only in a region where the reforming effect is high. Specifically, since the reforming catalyst 32 reforms the reforming fuel by an endothermic reaction, the temperature range in which the reforming fuel can be reformed is a range of a predetermined temperature or higher. Further, such a reforming catalyst 32 is easier to reform in the high temperature region than in the low temperature region, and easily generates reformed gas. For this reason, when the supply amount restriction control is performed, the reforming fuel is injected only in a temperature range where more reformed gas can be generated by increasing the reforming reference temperature. Improvement effect such as improvement of fuel efficiency becomes high. As a result, it is possible to improve the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during the operation of the engine 1 more reliably.

実施例2に係る燃料改質装置90は、実施例1に係る燃料改質装置3と略同様の構成であるが、供給量制限制御は単位時間当りの改質用燃料の噴射量を低減することにより行う点に特徴がある。他の構成は実施例1と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図7は、実施例2に係る燃料改質装置の要部構成図である。実施例2に係る燃料改質装置90は、実施例1に係る燃料改質装置3と同様にエンジン1に備えられており(図1参照)、排気通路20は、改質用燃料インジェクタ25が設けられた改質用通路22を有している。また、排気通路20には、浄化触媒31及び改質触媒32を内設すると共にEGRガス通路40が接続された触媒部30が設けられており、触媒部30に接続されたEGRガス通路40は、触媒部30に接続されている側の端部の反対側に位置する端部が吸気通路10に接続されている。また、EGRガス通路40には、当該EGRガス通路40内を開閉可能なEGRガス流量調整バルブ42が設けられている。   The fuel reformer 90 according to the second embodiment has substantially the same configuration as the fuel reformer 3 according to the first embodiment, but the supply amount restriction control reduces the injection amount of reforming fuel per unit time. This is characterized by the fact that Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted and the same reference numerals are given. FIG. 7 is a main part configuration diagram of the fuel reforming apparatus according to the second embodiment. The fuel reformer 90 according to the second embodiment is provided in the engine 1 (see FIG. 1) similarly to the fuel reformer 3 according to the first embodiment (see FIG. 1), and the reforming fuel injector 25 is provided in the exhaust passage 20. A reforming passage 22 is provided. Further, the exhaust passage 20 is provided with a catalyst portion 30 in which a purification catalyst 31 and a reforming catalyst 32 are provided and to which an EGR gas passage 40 is connected, and the EGR gas passage 40 connected to the catalyst portion 30 includes The end located on the opposite side of the end connected to the catalyst unit 30 is connected to the intake passage 10. The EGR gas passage 40 is provided with an EGR gas flow rate adjustment valve 42 that can open and close the inside of the EGR gas passage 40.

また、この実施例2に係る燃料改質装置90が有するECU60は、実施例1に係る燃料改質装置3が有するECU60と同様に処理部61と記憶部75と入出力部76とを有している。このうち、処理部61は、少なくともスロットルバルブ制御部62と、吸入空気量取得部63と、主燃料噴射量制御部64と、改質用燃料噴射量制御部65と、EGRガス流量調整バルブ制御部66と、主燃料残量取得部67と、改質用燃料残量取得部68と、排気温度取得部69と、改質用燃料残量判定部70と、を有している。   The ECU 60 included in the fuel reformer 90 according to the second embodiment includes a processing unit 61, a storage unit 75, and an input / output unit 76, similar to the ECU 60 included in the fuel reformer 3 according to the first embodiment. ing. Among them, the processing unit 61 includes at least a throttle valve control unit 62, an intake air amount acquisition unit 63, a main fuel injection amount control unit 64, a reforming fuel injection amount control unit 65, and an EGR gas flow rate adjustment valve control. Unit 66, main fuel remaining amount acquiring unit 67, reforming fuel remaining amount acquiring unit 68, exhaust temperature acquiring unit 69, and reforming fuel remaining amount determining unit 70.

この実施例2に係る燃料改質装置90は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例2に係る燃料改質装置90を備えるエンジン1の運転時には、アクセルペダルの開度に応じてスロットルバルブ制御部62でスロットルバルブ12の開度を制御することにより、スロットルバルブ12の開度に応じた量の空気が吸気通路10に流れる。吸気通路10を流れる吸入空気量は、吸気通路10に設けられるエアフロメータ13で検出し、検出結果を吸入空気量取得部63で取得する。   The fuel reformer 90 according to the second embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. When the engine 1 including the fuel reformer 90 according to the second embodiment is operated, the throttle valve 12 is controlled by the throttle valve control unit 62 according to the accelerator pedal opening. An amount of air corresponding to the air flows into the intake passage 10. The amount of intake air flowing through the intake passage 10 is detected by the air flow meter 13 provided in the intake passage 10, and the detection result is acquired by the intake air amount acquisition unit 63.

また、吸気通路10にはインジェクタ11が設けられており、このインジェクタ11を主燃料噴射量制御部64で制御することにより、吸入空気量取得部63で取得した吸入空気量に基づいた量の主燃料をインジェクタ11から噴射する。インジェクタ11から主燃料が噴射された場合、主燃料は吸気通路10内を流れる空気と混合し、混合気の状態でエンジン1の各気筒5内に吸気される。   Further, an injector 11 is provided in the intake passage 10, and by controlling the injector 11 with the main fuel injection amount control unit 64, an amount of main fuel based on the intake air amount acquired by the intake air amount acquisition unit 63 is controlled. Fuel is injected from the injector 11. When the main fuel is injected from the injector 11, the main fuel is mixed with the air flowing through the intake passage 10 and is taken into each cylinder 5 of the engine 1 in the state of the air-fuel mixture.

気筒5内に吸気された混合気は、気筒5の燃焼行程で燃焼し、燃焼後のガスが排気ガスとなって排気行程で各気筒5内から排気通路20に流れる。排気通路20に流れた排気ガスは、排気主通路21と改質用通路22に流れる。このうち、排気主通路21に流れた排気ガスは、触媒部30内の浄化触媒31を通過し、この浄化触媒31によって浄化される。その際に、浄化触媒31は排気ガスの熱によって温度が上昇する。   The air-fuel mixture sucked into the cylinder 5 is combusted in the combustion stroke of the cylinder 5, and the gas after combustion becomes exhaust gas and flows from the inside of each cylinder 5 to the exhaust passage 20 in the exhaust stroke. The exhaust gas flowing into the exhaust passage 20 flows into the exhaust main passage 21 and the reforming passage 22. Among these, the exhaust gas flowing into the exhaust main passage 21 passes through the purification catalyst 31 in the catalyst unit 30 and is purified by the purification catalyst 31. At that time, the temperature of the purification catalyst 31 rises due to the heat of the exhaust gas.

一方、排気通路20を流れる排気ガスのうち、一部の排気ガスは、改質用燃料インジェクタ25が設けられている改質用通路22に流れる。改質用燃料噴射量制御部65はエンジン1の運転状態に応じて改質用燃料インジェクタ25を制御することにより、改質用燃料インジェクタ25は、改質用燃料噴射量制御部65での制御に応じた改質用燃料を改質用通路22内の排気ガスに対して噴射する。   On the other hand, a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 20 flows into the reforming passage 22 where the reforming fuel injector 25 is provided. The reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25 according to the operating state of the engine 1, so that the reforming fuel injector 25 is controlled by the reforming fuel injection amount control unit 65. The reforming fuel corresponding to the above is injected into the exhaust gas in the reforming passage 22.

これにより、改質用燃料は改質用通路22を流れる排気ガスと混合した状態で触媒部30に流入し、触媒部30に設けられている改質触媒32を通過する。この改質触媒32は、浄化触媒31の周囲に配設されて浄化触媒31と一体となっているため、排気ガスの熱によって浄化触媒31の温度が上昇した場合、浄化触媒31の熱は改質触媒32に伝達され、改質触媒32の温度も上昇する。これにより、改質用燃料と混合した排気ガスが改質触媒32を通過する際には、改質触媒32は、排気ガスに熱を与えながら、改質用燃料が混合した排気ガスを改質し、改質ガスを生成する。   As a result, the reforming fuel flows into the catalyst unit 30 in a state of being mixed with the exhaust gas flowing through the reforming passage 22 and passes through the reforming catalyst 32 provided in the catalyst unit 30. Since the reforming catalyst 32 is disposed around the purification catalyst 31 and is integrated with the purification catalyst 31, when the temperature of the purification catalyst 31 rises due to the heat of the exhaust gas, the heat of the purification catalyst 31 is improved. The temperature of the reforming catalyst 32 is also increased. Thus, when the exhaust gas mixed with the reforming fuel passes through the reforming catalyst 32, the reforming catalyst 32 reforms the exhaust gas mixed with the reforming fuel while applying heat to the exhaust gas. Then, reformed gas is generated.

改質触媒32で生成された改質ガス、及び改質ガスに改質されずに改質触媒32を通過する排気ガスは、EGRガスとしてEGRガス通路40を流れ、EGRガス流量調整バルブ制御部66でEGRガス流量調整バルブ42の開度を調整することにより流量が調整されて、吸気通路10に流れる。吸気通路10に流れた改質ガスを含むEGRガスは、吸気通路10を流れる空気と主燃料との混合気と共にエンジン1に吸入される。改質ガスを含む混合気がエンジン1に吸入された場合、改質ガスは混合気中の燃料と共にエンジン1の気筒5内で燃焼する。   The reformed gas generated by the reforming catalyst 32 and the exhaust gas that passes through the reforming catalyst 32 without being reformed into the reformed gas flows through the EGR gas passage 40 as EGR gas, and the EGR gas flow rate adjustment valve control unit The flow rate is adjusted by adjusting the opening degree of the EGR gas flow rate adjusting valve 42 at 66, and flows into the intake passage 10. The EGR gas including the reformed gas that has flowed into the intake passage 10 is sucked into the engine 1 together with the air-fuel mixture of the air flowing through the intake passage 10 and the main fuel. When the air-fuel mixture containing the reformed gas is sucked into the engine 1, the reformed gas burns in the cylinder 5 of the engine 1 together with the fuel in the air-fuel mixture.

このように気筒5内で燃焼する改質ガスは、エンジン1の運転に用いられる主燃料よりも発熱量が高いため、改質ガスが燃焼した際には、エンジン1の出力は増加する。従って、EGRガスに含まれる改質ガスを燃焼させる場合において、エンジン1の出力を一定にする場合には、インジェクタ11から噴射する主燃料の噴射量を低減させる。   Since the reformed gas combusted in the cylinder 5 in this way has a higher calorific value than the main fuel used for the operation of the engine 1, the output of the engine 1 increases when the reformed gas burns. Therefore, when the reformed gas contained in the EGR gas is burned, when the output of the engine 1 is made constant, the injection amount of the main fuel injected from the injector 11 is reduced.

また、エンジン1の運転中は、主燃料残量センサ53での検出結果より、主燃料タンク51内に貯留されている主燃料の残量を主燃料残量取得部67で取得し、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、改質用燃料タンク55内に貯留されている改質用燃料の残量を改質用燃料残量取得部68で取得する。改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料の残量である改質用燃料残量が所定量以下の場合には供給量制限制御を行い、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させる。   During the operation of the engine 1, the remaining amount of main fuel stored in the main fuel tank 51 is acquired by the main fuel remaining amount acquiring unit 67 from the detection result of the main fuel remaining amount sensor 53, and reforming is performed. The remaining amount of reforming fuel stored in the reforming fuel tank 55 is acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 from the detection result of the remaining fuel level sensor 57. The reforming fuel injection amount control unit 65 controls supply amount restriction when the remaining amount of reforming fuel, which is the remaining amount of reforming fuel acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68, is equal to or less than a predetermined amount. And the amount of reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 is decreased.

図8は、実施例2に係る燃料改質装置で供給量制限制御を行う場合の改質用燃料噴射量と燃費との関係を示す説明図である。同図における横軸は、改質用燃料の噴射量である改質用燃料噴射量を示しており、縦軸は主燃料の燃費と改質用燃料の燃費とを合わせた燃費を示している。改質用燃料噴射量制御部65で供給量制限制御を行う場合、具体的には、供給量制限制御を行わない場合と比較して、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の単位時間当りの噴射量を低減させることにより改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させる。   FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the reforming fuel injection amount and the fuel consumption when the supply amount restriction control is performed in the fuel reforming apparatus according to the second embodiment. In the figure, the horizontal axis represents the reforming fuel injection amount, which is the fuel injection amount of the reforming fuel, and the vertical axis represents the fuel consumption that combines the fuel consumption of the main fuel and the fuel consumption of the reforming fuel. . When the supply amount restriction control is performed by the reforming fuel injection amount control unit 65, specifically, the reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 is compared with the case where the supply amount restriction control is not performed. By reducing the injection amount per unit time, the injection amount of the reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 is reduced.

ここで、排気ガスに改質用燃料を噴射した場合、改質用燃料の噴射量である改質用燃料噴射量が多くなるに従って改質ガスが多く生成され、改質効果が大きくなるので、主燃料の燃費と改質用燃料の燃費とを合わせた燃費は向上する。即ち、改質用燃料噴射量と燃費の関係は、図8の燃費線100で示すように、ある程度の改質用燃料噴射量までは、改質用燃料噴射量が多くなるに従って燃費は向上する。   Here, when the reforming fuel is injected into the exhaust gas, as the reforming fuel injection amount, which is the injection amount of the reforming fuel, increases, more reforming gas is generated, and the reforming effect increases. The fuel efficiency is improved by combining the fuel efficiency of the main fuel with the fuel efficiency of the reforming fuel. In other words, the relationship between the reforming fuel injection amount and the fuel consumption increases as the reforming fuel injection amount increases up to a certain reforming fuel injection amount as shown by the fuel consumption line 100 in FIG. .

しかし、改質ガスによる改質効果は、改質ガスの供給量が所定量に達した場合、改質ガスの供給量をそれ以上増加させても大きくならないため、改質用燃料噴射量を増加させることによる燃費の向上の効果は限界値がある。この限界値を超えて改質用燃料噴射量を増加した場合、改質効果は向上せず、単に改質用燃料の消費量が増えるのみであるので、燃費は悪くなる。改質用燃料噴射量は、このように改質用燃料噴射量に応じて変化する燃費が最も良い状態になる噴射量が最適値となっている。改質用燃料噴射量と燃費とは、このような関係になっているが、エンジン1の通常運転時における改質用燃料噴射量である通常運転時噴射量101は、改質用燃料噴射量における最適値の噴射量になっている。   However, the reforming effect of the reformed gas does not increase when the reformed gas supply amount reaches a predetermined amount even if the reformed gas supply amount is further increased. There is a limit to the effect of improving the fuel consumption. When the reforming fuel injection amount is increased beyond this limit value, the reforming effect is not improved, and the consumption amount of the reforming fuel is merely increased. As for the reforming fuel injection amount, the injection amount at which the fuel consumption that changes in accordance with the reforming fuel injection amount is in the best state is the optimum value. The reforming fuel injection amount and the fuel consumption have such a relationship, but the normal operation injection amount 101 that is the reforming fuel injection amount during normal operation of the engine 1 is the reforming fuel injection amount. The injection amount is the optimum value at.

これに対し、供給量制限制御を行う際には、供給量制限制御時における改質用燃料噴射量である供給量制限制御時噴射量102を通常運転時噴射量101よりも少なくする。この供給量制限制御時噴射量102は、改質用燃料噴射量の最適値である通常運転時噴射量101よりも改質用燃料の噴射量が少ないため、燃費は通常運転時噴射量101で噴射した場合よりも悪くなるが、単位時間当りの改質用燃料の噴射量は通常運転時噴射量101で噴射した場合よりも少なくなっている。これにより、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量は減少する。つまり、実施例2に係る燃料改質装置90では、供給量制限制御を行う場合には供給量制限制御を行わない場合と比較して改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の単位時間当りの噴射量を低減させる。   On the other hand, when the supply amount restriction control is performed, the supply amount restriction control injection amount 102 which is the reforming fuel injection amount at the time of the supply amount restriction control is made smaller than the injection amount 101 during the normal operation. Since the injection amount 102 at the time of supply amount restriction control is smaller than the normal operation injection amount 101 which is the optimum value of the reforming fuel injection amount, the fuel consumption is the normal operation injection amount 101. Although worse than the case of injection, the injection amount of reforming fuel per unit time is smaller than that in the case of injection at the normal operation injection amount 101. Thereby, the injection amount of the reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 decreases. That is, in the fuel reforming apparatus 90 according to the second embodiment, the unit of reforming fuel that is injected by the reforming fuel injector 25 is compared with the case where the supply amount restriction control is not performed when the supply amount restriction control is performed. Reduce the amount of injection per hour.

実施例2に係る燃料改質装置90では、供給量制限制御を行う場合には、このように改質用燃料の単位時間当りの噴射量を低減させるため、燃費向上の自体は低減するが、低減の度合いは改質用燃料の低減量とは比例していない。つまり、燃費向上の効果は、図8に示すように改質用燃料の噴射量と比例関係ではなく、通常運転時噴射量101付近では、改質用燃料の噴射量を低減させても、燃費はあまり悪化しない。例えば、改質用燃料噴射量と燃費との関係を図8のように図示した場合、燃費は最適値(通常運転時噴射量101)付近を、燃費が良い側の頂点として凸となった曲線で表すことができる。   In the fuel reforming apparatus 90 according to the second embodiment, when the supply amount restriction control is performed, the fuel injection efficiency itself is reduced in order to reduce the injection amount per unit time of the reforming fuel. The degree of reduction is not proportional to the reduction amount of reforming fuel. That is, the fuel efficiency improvement effect is not proportional to the reforming fuel injection amount as shown in FIG. 8, and in the vicinity of the normal operation injection amount 101, even if the reforming fuel injection amount is reduced, the fuel efficiency is improved. Does not get much worse. For example, when the relationship between the fuel injection amount for reforming and the fuel consumption is illustrated as shown in FIG. 8, the curve having a convex shape with the fuel consumption near the optimum value (the normal operation injection amount 101) as the apex on the side with good fuel consumption. Can be expressed as

この場合に、改質用燃料噴射量の一例として、通常運転時噴射量101での改質用燃料噴射量をQとし、供給量制限制御時噴射量102での改質用燃料噴射量を、通常運転時噴射量101での改質用燃料噴射量の1/2であるとしてQ/2とする。また、通常運転時噴射量101(Q)から供給量制限制御時噴射量102(Q/2)まで改質用燃料噴射量を低減させた場合における燃費の悪化の変位量をΔSFCaとし、通常運転時噴射量101(Q)から、改質用燃料の噴射の停止時である改質用燃料噴射停止時103(0)まで改質用燃料噴射量を低減させた場合における燃費の悪化の変位量をΔSFCbの1/2とする。改質用燃料噴射量や燃費を、これらのように表す場合、通常運転時噴射量101(Q)から供給量制限制御時噴射量102(Q/2)まで低減させた場合における燃費の悪化の変位量ΔSFCaは、下記の式(1)で示すように、通常運転時噴射量101(Q)から、改質用燃料の噴射の停止時である改質用燃料噴射停止時103(0)まで低減させた場合における燃費の悪化の変位量ΔSFCbの1/2よりも少なくなる。
ΔSFCa<(1/2)×ΔSFCb・・・(1)
In this case, as an example of the reforming fuel injection amount, the reforming fuel injection amount at the normal operation injection amount 101 is Q, and the reforming fuel injection amount at the supply amount restriction control injection amount 102 is Q / 2 is assumed to be ½ of the reforming fuel injection amount at the normal operation injection amount 101. Further, when the reforming fuel injection amount is reduced from the normal operation injection amount 101 (Q) to the supply amount restriction control injection amount 102 (Q / 2), the displacement amount of the deterioration in fuel efficiency is ΔSFCa, and the normal operation is performed. Displacement amount of deterioration in fuel efficiency when the reforming fuel injection amount is reduced from the time injection amount 101 (Q) to the reforming fuel injection stop time 103 (0) when the reforming fuel injection is stopped Is ½ of ΔSFCb. When the fuel injection amount for reforming and the fuel consumption are expressed as described above, the deterioration of the fuel consumption when the injection amount during normal operation 101 (Q) is reduced from the injection amount 102 during supply limit control (Q / 2). The displacement amount ΔSFCa is from the normal operation injection amount 101 (Q) to the reforming fuel injection stop time 103 (0), which is the stop time of the reforming fuel injection, as shown in the following equation (1). When it is reduced, it becomes less than ½ of the displacement amount ΔSFCb of the deterioration of fuel consumption.
ΔSFCa <(1/2) × ΔSFCb (1)

このように、改質用燃料噴射量を低減させた場合、改質用燃料噴射量を低減させることによる燃費の悪化の度合いは、改質用燃料噴射量の低減の度合いよりも小さくなっている。このため、改質用燃料を低減させた場合でも、この低減量に対して燃費の悪化は比較的小さくなっており、換言すると、改質用燃料を低減した場合でも燃費向上の効果はあまり低下しないため、相対的に燃費向上の効果が高い領域で改質用燃料を供給することになる。   As described above, when the reforming fuel injection amount is reduced, the degree of deterioration of the fuel consumption due to the reduction of the reforming fuel injection amount is smaller than the degree of reduction of the reforming fuel injection amount. . For this reason, even when the reforming fuel is reduced, the deterioration of the fuel efficiency is relatively small with respect to this reduction amount. In other words, even when the reforming fuel is reduced, the effect of improving the fuel efficiency is not much reduced. Therefore, the reforming fuel is supplied in a region where the effect of improving the fuel efficiency is relatively high.

図9は、実施例2に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例2に係る燃料改質装置90の制御方法、即ち、当該燃料改質装置90の処理手順について説明する。実施例2に係る燃料改質装置90の処理手順では、まず、改質用燃料残量センサでの検出結果より、ECU60の処理部61が有する改質用燃料残量取得部68で改質用燃料残量を取得する(ステップST201)。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure of the fuel reformer according to the second embodiment. Next, a control method of the fuel reformer 90 according to the second embodiment, that is, a processing procedure of the fuel reformer 90 will be described. In the processing procedure of the fuel reforming apparatus 90 according to the second embodiment, first, based on the detection result of the reforming fuel remaining amount sensor, the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 included in the processing unit 61 of the ECU 60 performs reforming. The remaining amount of fuel is acquired (step ST201).

次に、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量と記憶部75に記憶されたQfuelとを、ECU60の処理部61が有する改質用燃料残量判定部70で比較し、この改質用燃料残量判定部70で改質用燃料残量>Qfuelであるかを判定する(ステップST202)。   Next, the remaining amount of reforming fuel acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 and the Qfuel stored in the storage unit 75 are converted by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 included in the processing unit 61 of the ECU 60. In comparison, the reforming fuel remaining amount determining section 70 determines whether or not the reforming fuel remaining amount> Qfuel (step ST202).

改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST202)により、改質用燃料残量はQfuelよりも多いと判定された場合には、通常の噴射量で改質用燃料を噴射する(ステップST203)。この制御は、ECU60の処理部61が有する改質用燃料噴射量制御部65で行う。記憶部75には、予めエンジン1の通常の運転時における改質用燃料の噴射量、つまり、改質用燃料残量がQfuelよりも多い場合におけるエンジン1の運転状態に応じた改質用燃料の噴射量が、通常の噴射量として記憶されている。改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料の噴射量が記憶部75に記憶された通常の噴射量になるように改質用燃料インジェクタ25を制御する。これにより、改質用燃料インジェクタ25は通常の噴射量で改質用燃料を噴射する。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   If it is determined by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 (step ST202) that the reforming fuel remaining amount is greater than Qfuel, the reforming fuel is injected at a normal injection amount ( Step ST203). This control is performed by the reforming fuel injection amount control unit 65 included in the processing unit 61 of the ECU 60. The storage unit 75 stores in advance the amount of reforming fuel injection during normal operation of the engine 1, that is, the reforming fuel corresponding to the operating state of the engine 1 when the reforming fuel remaining amount is greater than Qfuel. Is stored as a normal injection amount. The reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25 so that the injection amount of the reforming fuel becomes the normal injection amount stored in the storage unit 75. Thereby, the reforming fuel injector 25 injects the reforming fuel with a normal injection amount. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

これに対し、改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST202)により、改質用燃料残量はQfuel以下であると判定された場合には、噴射量を低減して改質用燃料を噴射する(ステップST204)。この制御は、改質用燃料残量はQfuelよりも多いと判定された場合と同様に改質用燃料噴射量制御部65で行う。即ち、記憶部75には、改質用燃料残量がQfuel以下の場合における改質用燃料の噴射量が記憶されており、この噴射量は、改質用燃料残量がQfuelよりも多い場合、つまり、エンジン1の通常の運転時における改質用燃料の噴射量よりも、単位時間当りの噴射量が少なくなっている。改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料の噴射量が記憶部75に記憶された、単位時間当りの噴射量がエンジン1の通常の運転時における噴射量よりも少なくなった噴射量になるように改質用燃料インジェクタ25を制御する。これにより、改質用燃料インジェクタ25は噴射量を低減して改質用燃料を噴射する。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   On the other hand, if it is determined by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 (step ST202) that the reforming fuel remaining amount is equal to or lower than Qfuel, the injection amount is reduced and reforming is performed. Fuel is injected (step ST204). This control is performed by the reforming fuel injection amount control unit 65 as in the case where it is determined that the reforming fuel remaining amount is greater than Qfuel. That is, the storage unit 75 stores the injection amount of reforming fuel when the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than Qfuel, and this injection amount is when the remaining amount of reforming fuel is greater than Qfuel. That is, the injection amount per unit time is smaller than the injection amount of reforming fuel during normal operation of the engine 1. The reforming fuel injection amount control unit 65 stores the injection amount of reforming fuel stored in the storage unit 75, and the injection amount per unit time is smaller than the injection amount during normal operation of the engine 1. The reforming fuel injector 25 is controlled so as to reach the quantity. Thereby, the reforming fuel injector 25 injects reforming fuel while reducing the injection amount. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

次に、供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合との燃費の比較について説明する。図10は、供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合との燃費の比較の説明図である。エンジン1の運転中は、運転状態に応じて改質用燃料を噴射するため、運転時間が経過するに従って改質用燃料残量は減少し、改質用燃料残量がQfuel以下になった場合には、実施例2に係る燃料改質装置90では供給量制限制御を行う。   Next, comparison of fuel consumption between the case where the supply amount restriction control is performed and the case where the supply amount restriction control is not performed will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram of comparison of fuel consumption when the supply amount restriction control is performed and when the supply amount restriction control is not performed. When the engine 1 is in operation, the reforming fuel is injected according to the operating state, so that the remaining amount of reforming fuel decreases as the operation time elapses, and the remaining amount of reforming fuel becomes equal to or lower than Qfuel. In the fuel reformer 90 according to the second embodiment, the supply amount restriction control is performed.

ここで、供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合とで燃費を比較すると、実施例1に係る燃料改質装置3と同様にAモードとBモード(図5参照)とで比較した場合に、実施例2に係る燃料改質装置90では、実施例1に係る燃料改質装置3と同様に、AモードよりもBモードの方が、改質効果が高く、燃費が良くなる(図10)。   Here, when the fuel consumption is compared between the case where the supply amount restriction control is performed and the case where the supply amount restriction control is not performed, the A mode and the B mode (see FIG. 5), as in the fuel reformer 3 according to the first embodiment. In the fuel reformer 90 according to the second embodiment, the reforming effect is higher in the B mode than in the A mode, and the fuel consumption is higher than that in the A mode. It becomes better (FIG. 10).

また、エンジン1をAモードとBモードとで交互に運転する場合には、改質用燃料も運転状態に応じて噴射するが、エンジン1の運転時に改質用燃料を噴射することにより、運転時間が経過するに従って改質用燃料残量は減少する。そして、改質用燃料残量が、当該改質用燃料残量が十分であるか否かを判定するQfuel以下になった場合には、実施例2に係る燃料改質装置90では、供給量制限制御を行う。   Further, when the engine 1 is operated alternately in the A mode and the B mode, the reforming fuel is also injected according to the operating state, but the operation is performed by injecting the reforming fuel during the operation of the engine 1. The remaining amount of reforming fuel decreases with time. When the remaining amount of reforming fuel becomes equal to or less than Qfuel for determining whether or not the remaining amount of reforming fuel is sufficient, the fuel reforming apparatus 90 according to the second embodiment supplies a supply amount. Perform limit control.

実施例2に係る燃料改質装置90では、供給量制限制御は、単位時間当りの改質用燃料の噴射量を低減することにより行う。つまり、供給量制限制御では、供給量制限制御中における改質用燃料の消費の仕方を表す線である供給量制限制御時消費線105(図10)で示すように、供給量制限制御を行わない場合における改質用燃料の消費の仕方を表す線である供給量制限制御無し時消費線106(図10)と比較して、燃料の減少の仕方が緩やかになる。即ち、改質用燃料の消費速度が遅くなる。   In the fuel reformer 90 according to the second embodiment, the supply amount restriction control is performed by reducing the injection amount of the reforming fuel per unit time. That is, in the supply amount restriction control, the supply amount restriction control is performed as shown by the supply amount restriction control consumption line 105 (FIG. 10), which is a line representing the manner of consumption of the reforming fuel during the supply amount restriction control. Compared with the supply line 106 without the supply amount restriction control (FIG. 10), which is a line representing the manner of consumption of the reforming fuel when there is no fuel, the manner of fuel reduction is gradual. That is, the consumption speed of the reforming fuel is slowed down.

また、エンジン1をAモードとBモードとで交互に運転している際に改質用燃料残量がQfuel以下になることにより、このように供給量制限制御を行った場合、改質用燃料の噴射量は、AモードとBモードとの双方の運転モードで単位時間当りの噴射量を低減する。改質用燃料を噴射した状態で改質用燃料の噴射量を低減した場合には、噴射量の低減に伴って改質効果が低下する。このため、改質用燃料の単位時間当りの噴射量を低減した場合には、AモードとBモードとの双方で改質効果が低減するため、双方の運転モードで燃費が悪化する。   Further, when the engine 1 is operated alternately in the A mode and the B mode, the reforming fuel remaining amount becomes equal to or lower than Qfuel, so that when the supply amount restriction control is performed in this way, the reforming fuel This injection amount reduces the injection amount per unit time in both the A mode and the B mode. In the case where the injection amount of the reforming fuel is reduced while the reforming fuel is injected, the reforming effect is reduced as the injection amount is reduced. For this reason, when the injection amount of the reforming fuel per unit time is reduced, the reforming effect is reduced in both the A mode and the B mode, so that the fuel consumption is deteriorated in both operation modes.

このように、改質用燃料残量がQfuelを下回った場合には、実施例2に係る燃料改質装置90では改質用燃料の噴射量を低減するが、改質用燃料の噴射量を低減した場合における改質効果の低下の度合いは、改質用燃料の噴射量の最適値付近では、改質用燃料の噴射量を低減した場合でも改質効果はあまり低下しない。このため、改質用燃料噴射量低減時107(図10)には、効果が少しだけ低下した状態で改質効果を得ることができる。   As described above, when the remaining amount of reforming fuel is lower than Qfuel, the fuel reforming apparatus 90 according to the second embodiment reduces the injection amount of reforming fuel, but the reforming fuel injection amount is reduced. The degree of reduction in the reforming effect when the amount is reduced is around the optimum value of the reforming fuel injection amount, even if the reforming fuel injection amount is reduced, the reforming effect does not decrease much. Therefore, when the reforming fuel injection amount is reduced 107 (FIG. 10), the reforming effect can be obtained with the effect slightly reduced.

これに対し、改質用燃料残量がQfuel以下になった場合でも供給量制限制御を行わない場合には、改質用燃料残量がQfuel以下になる以前と同様に改質用燃料を噴射し続ける。このため、改質用燃料は、供給量制限制御を行わない場合における改質用燃料の消費の仕方を表す線である供給量制限制御無し時消費線106(図10)で示すように、供給量制限制御を行う場合と比較して消費される速度が早くなる。   On the other hand, when the supply amount restriction control is not performed even when the reforming fuel remaining amount becomes Qfuel or less, the reforming fuel is injected in the same manner as before the reforming fuel remaining amount becomes Qfuel or less. Keep doing. For this reason, the reforming fuel is supplied as shown by a consumption line 106 without supply amount restriction control (FIG. 10), which is a line representing how the reforming fuel is consumed when the supply amount restriction control is not performed. The consumed speed becomes faster compared to the case where the amount limiting control is performed.

即ち、供給量制限制御を行う場合には改質用燃料の噴射量を低減するのに対し、供給量制限制御を行わない場合には、改質用燃料残量がQfuel以下の場合でも通常運転状態の噴射量で改質用燃料を噴射し続ける。従って、供給量制限制御を行わない場合には、供給量制限制御を行う場合よりも早く改質用燃料が完全に消費され、改質用燃料タンク55に貯留されている改質用燃料が無くなる。   That is, when the supply amount restriction control is performed, the injection amount of the reforming fuel is reduced, whereas when the supply amount restriction control is not performed, the normal operation is performed even when the remaining amount of reforming fuel is equal to or less than Qfuel. Continue to inject the reforming fuel at the injection amount in the state. Therefore, when the supply amount restriction control is not performed, the reforming fuel is completely consumed earlier than when the supply amount restriction control is performed, and the reforming fuel stored in the reforming fuel tank 55 disappears. .

また、改質用燃料が無くなった場合、改質ガスが生成されることによる改質効果が無くなるが、Bモードでは、Aモードと比較して改質効果が大きいため、改質用燃料が無くなることにより改質用燃料が噴射されなくなった場合には、Bモードでの改質効果が大幅に低下する。このため、改質用燃料残量がQfuel以下になった場合で、且つ、改質用燃料タンク55内の改質用燃料が無くなった状態である改質用燃料消費時108(図10)には、Bモードでの燃費が大幅に悪化する。   Further, when the reforming fuel is used up, the reforming effect due to the generation of reformed gas is lost. However, the reforming effect is lost in the B mode because the reforming effect is larger than that in the A mode. Thus, when the reforming fuel is not injected, the reforming effect in the B mode is greatly reduced. For this reason, when the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than Qfuel, and when the reforming fuel is consumed in the reforming fuel tank 55, the reforming fuel is consumed (108) (FIG. 10). The fuel efficiency in the B mode is greatly deteriorated.

従って、エンジン1の運転中の燃費を総合的に見た場合、供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合とで比較すると、供給量制限制御を行う場合よりも供給量制限制御を行わない場合の方が、総合的な燃費が悪化し易くなる。換言すると、供給量制限制御を行わない場合よりも供給量制限制御を行う場合の方が燃費が良くなる。   Therefore, when the fuel consumption during the operation of the engine 1 is viewed comprehensively, when the supply amount restriction control is performed and when the supply amount restriction control is not performed, the supply amount restriction is performed more than when the supply amount restriction control is performed. When the control is not performed, the overall fuel consumption tends to deteriorate. In other words, the fuel consumption is better when the supply amount restriction control is performed than when the supply amount restriction control is not performed.

以上の燃料改質装置90は、改質用燃料残量がQfuel以下になった場合には、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の単位時間当りの噴射量を低減させることにより供給量制限制御を行うため、エンジン1運転時の長時間に渡って改質ガスを生成することができる。また、改質用燃料の単位時間当りの噴射量を低減した場合、改質効果自体は低減するが、低減の度合いは改質用燃料の低減量とは比例しておらず、改質効果の低減の度合いは、改質用燃料の低減の度合いよりも小さくなっている。このため、改質用燃料の噴射量を低減させた場合でも、この低減量に対して燃費の悪化は比較的小さくなっており、換言すると、改質用燃料の噴射量を低減した場合でも改質効果はあまり低下しないため、改質効果が高い領域で改質用燃料を噴射することになる。従って、改質用燃料の噴射量を減少させた場合でも、燃費が悪化することを抑制できる。この結果、エンジン1運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   The fuel reformer 90 described above reduces the injection amount per unit time of the reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 when the reforming fuel remaining amount becomes Qfuel or less. Since the supply amount restriction control is performed, the reformed gas can be generated for a long time during the operation of the engine 1. In addition, when the amount of reforming fuel injected per unit time is reduced, the reforming effect itself is reduced, but the degree of reduction is not proportional to the amount of reforming fuel reduction, and the reforming effect is reduced. The degree of reduction is smaller than the degree of reduction of the reforming fuel. For this reason, even when the injection amount of the reforming fuel is reduced, the deterioration of the fuel consumption is relatively small with respect to the reduction amount. In other words, even when the injection amount of the reforming fuel is reduced, the fuel consumption is improved. Since the quality effect does not decrease so much, the reforming fuel is injected in a region where the reforming effect is high. Therefore, even when the injection amount of the reforming fuel is decreased, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption. As a result, it is possible to improve the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during the operation of the engine 1.

実施例3に係る燃料改質装置110は、実施例1に係る燃料改質装置3と略同様の構成であるが、供給量制限制御はノック域でのみ改質用燃料を噴射することにより行う点に特徴がある。他の構成は実施例1と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図11は、実施例3に係る燃料改質装置を備えるエンジンの全体構成図である。実施例3に係る燃料改質装置110は、実施例1に係る燃料改質装置3と同様にエンジン1に備えられており、排気通路20は、改質用燃料インジェクタ25が設けられた改質用通路22を有している。また、排気通路20には、浄化触媒31及び改質触媒32を内設すると共にEGRガス通路40が接続された触媒部30が設けられており、触媒部30に接続されたEGRガス通路40は、触媒部30に接続されている側の端部の反対側に位置する端部が吸気通路10に接続されている。また、EGRガス通路40には、当該EGRガス通路40内を開閉可能なEGRガス流量調整バルブ42が設けられている。   The fuel reformer 110 according to the third embodiment has substantially the same configuration as the fuel reformer 3 according to the first embodiment, but the supply amount restriction control is performed by injecting the reforming fuel only in the knock region. There is a feature in the point. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted and the same reference numerals are given. FIG. 11 is an overall configuration diagram of an engine including the fuel reformer according to the third embodiment. The fuel reformer 110 according to the third embodiment is provided in the engine 1 in the same manner as the fuel reformer 3 according to the first embodiment, and the exhaust passage 20 is reformed in which a reforming fuel injector 25 is provided. A passage 22 is provided. Further, the exhaust passage 20 is provided with a catalyst portion 30 in which a purification catalyst 31 and a reforming catalyst 32 are provided and to which an EGR gas passage 40 is connected, and the EGR gas passage 40 connected to the catalyst portion 30 includes The end located on the opposite side of the end connected to the catalyst unit 30 is connected to the intake passage 10. The EGR gas passage 40 is provided with an EGR gas flow rate adjustment valve 42 that can open and close the inside of the EGR gas passage 40.

また、エンジン1が有する複数の気筒5には、エンジン1の運転中に発生するノッキングを検出するノック検出手段であるノックセンサ115が各気筒5に設けられている。このノックセンサ115は、他のセンサ類と同様にECU120に接続されている。   Each of the cylinders 5 of the engine 1 is provided with a knock sensor 115 serving as a knock detection unit that detects knocking that occurs during operation of the engine 1. The knock sensor 115 is connected to the ECU 120 like other sensors.

図12は、実施例3に係る燃料改質装置の要部構成図である。また、この実施例3に係る燃料改質装置110が有するECU120は、実施例1に係る燃料改質装置3が有するECU60と同様に処理部61と記憶部75と入出力部76とを有している。このうち、処理部61は、少なくともスロットルバルブ制御部62と、吸入空気量取得部63と、主燃料噴射量制御部64と、改質用燃料噴射量制御部65と、EGRガス流量調整バルブ制御部66と、主燃料残量取得部67と、改質用燃料残量取得部68と、排気温度取得部69と、改質用燃料残量判定部70と、を有している。   FIG. 12 is a configuration diagram of a main part of the fuel reformer according to the third embodiment. In addition, the ECU 120 included in the fuel reformer 110 according to the third embodiment includes a processing unit 61, a storage unit 75, and an input / output unit 76, similar to the ECU 60 included in the fuel reformer 3 according to the first embodiment. ing. Among them, the processing unit 61 includes at least a throttle valve control unit 62, an intake air amount acquisition unit 63, a main fuel injection amount control unit 64, a reforming fuel injection amount control unit 65, and an EGR gas flow rate adjustment valve control. Unit 66, main fuel remaining amount acquiring unit 67, reforming fuel remaining amount acquiring unit 68, exhaust temperature acquiring unit 69, and reforming fuel remaining amount determining unit 70.

さらに、この処理部61には、ノックセンサ115での検出結果よりエンジン1の運転中におけるノッキングの発生状態を取得するノック取得手段であるノック取得部121と、ノック取得部121で取得したノッキングの発生状態より、エンジン1はノック域で運転中であるかを判定するノック域判定手段であるノック域判定部122と、を有している。   Further, the processing unit 61 includes a knock acquisition unit 121 that is a knock acquisition unit that acquires the occurrence state of knocking during operation of the engine 1 from the detection result of the knock sensor 115, and the knock acquisition unit 121 acquired by the knock acquisition unit 121. From the occurrence state, the engine 1 includes a knock range determination unit 122 that is a knock range determination unit that determines whether the engine 1 is operating in the knock range.

この実施例3に係る燃料改質装置110は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例3に係る燃料改質装置110を備えるエンジン1の運転時の基本的な作用は、実施例1に係る燃料改質装置3や実施例2に係る燃料改質装置90と同様な作用をする。即ち、エンジン1の気筒5内で主燃料と空気との混合気を燃焼し、燃焼後の排気ガスの熱によって浄化触媒31の温度を上昇させる。さらに、改質用燃料を噴射した排気ガスを、浄化触媒31と一体になって設けられた改質触媒32に流すことにより、改質ガスを生成する。   The fuel reformer 110 according to the third embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. The basic operation during operation of the engine 1 including the fuel reformer 110 according to the third embodiment is the same as that of the fuel reformer 3 according to the first embodiment and the fuel reformer 90 according to the second embodiment. To do. That is, the mixture of the main fuel and air is combusted in the cylinder 5 of the engine 1, and the temperature of the purification catalyst 31 is raised by the heat of the exhaust gas after combustion. Further, the reformed gas is generated by flowing the exhaust gas injected with the reforming fuel to the reforming catalyst 32 provided integrally with the purification catalyst 31.

改質触媒32で生成された改質ガスはEGRガスとして吸気通路10に流れ、吸気通路10を流れる空気と主燃料との混合気と共にエンジン1に吸入される。改質ガスを含む混合気がエンジン1に吸入された場合、改質ガスは混合気中の燃料と共にエンジン1の気筒5内で燃焼する。これにより、インジェクタ11から噴射する主燃料の噴射量を低減させることができる。   The reformed gas generated by the reforming catalyst 32 flows into the intake passage 10 as EGR gas, and is taken into the engine 1 together with the mixture of air and main fuel flowing through the intake passage 10. When the air-fuel mixture containing the reformed gas is sucked into the engine 1, the reformed gas burns in the cylinder 5 of the engine 1 together with the fuel in the air-fuel mixture. Thereby, the injection quantity of the main fuel injected from the injector 11 can be reduced.

また、エンジン1の運転中は、主燃料残量センサ53での検出結果より、主燃料残量を主燃料残量取得部67で取得し、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、改質用燃料残量を改質用燃料残量取得部68で取得する。   Further, during operation of the engine 1, the main fuel remaining amount is acquired by the main fuel remaining amount acquisition unit 67 from the detection result by the main fuel remaining amount sensor 53, and from the detection result by the reforming fuel remaining amount sensor 57. The reforming fuel remaining amount acquisition unit 68 acquires the reforming fuel remaining amount.

改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が所定量以下の場合には供給量制限制御を行い、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させる。   The reforming fuel injection amount control unit 65 performs supply amount restriction control when the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 is equal to or less than a predetermined amount, and the reforming fuel injector 25. The injection amount of the reforming fuel injected at is reduced.

図13は、実施例3に係る燃料改質装置で供給量制限制御を行う場合の改質用燃料噴射量と燃費との関係を示す説明図である。同図における横軸は、エンジン1のトルクを示しており、縦軸は熱効率を示している。実施例3に係る燃料改質装置110において改質用燃料噴射量制御部65で供給量制限制御を行う場合、具体的には、エンジン1の運転が、ノッキングを発生する領域であるノック域の場合にのみ改質用燃料インジェクタ25に改質用燃料を噴射させることにより、供給量制限制御を行わない場合と比較して改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させつつ改質効果が高い領域で改質用燃料を噴射する。即ち、供給量制限制御を行う場合には、エンジン1の運転が、ノッキングを発生していない領域である非ノック域の場合には改質用燃料を噴射せず、エンジン1の運転がノック域の場合にのみ改質用燃料を噴射するように、改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御する。   FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the reforming fuel injection amount and the fuel consumption when the supply amount restriction control is performed in the fuel reforming apparatus according to the third embodiment. The horizontal axis in the figure indicates the torque of the engine 1, and the vertical axis indicates the thermal efficiency. In the fuel reforming apparatus 110 according to the third embodiment, when the supply amount restriction control is performed by the reforming fuel injection amount control unit 65, specifically, the operation of the engine 1 is performed in a knock region where knocking occurs. By injecting the reforming fuel into the reforming fuel injector 25 only in the case, the amount of reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 is reduced as compared with the case where the supply amount restriction control is not performed. The reforming fuel is injected in a region where the reforming effect is high. That is, when the supply amount restriction control is performed, the reforming fuel is not injected when the operation of the engine 1 is in the non-knock region where knocking is not generated, and the operation of the engine 1 is performed in the knock region. In this case, the reforming fuel injector 25 is controlled by the reforming fuel injection amount controller 65 so that the reforming fuel is injected.

ここで、ノッキングが発生する際のエンジン1のトルクと熱効率との関係を説明すると、改質用燃料を噴射せず、燃料改質制御を行わない場合には、図13に示した燃料改質制御無し時熱効率線126で示すように、トルクが低い領域では熱効率も低くなっており、トルクを上昇させるに従って熱効率も高くなる。   Here, the relationship between the torque and the thermal efficiency of the engine 1 when knocking occurs will be described. When the reforming fuel is not injected and the fuel reforming control is not performed, the fuel reforming shown in FIG. As indicated by the thermal efficiency line 126 without control, the thermal efficiency is low in the region where the torque is low, and the thermal efficiency increases as the torque is increased.

トルクが上昇した場合には、このように熱効率も高くなるが、トルクと熱効率とが共に高くなった場合、トルクが所定以上に高くなると、ノッキングが発生する。エンジン1の運転状態において、トルクを上昇させた際にこのようにノッキングが発生する境界はノック境界127になっており、ノック境界127よりもトルクが低い運転領域は非ノック域になっており、ノック領域127よりもトルクが高い運転領域はノック域になっている。エンジン1の運転中における熱効率は、燃料改質制御無し時熱効率線126で示すように非ノック域ではトルクが上昇するに従って熱効率が上昇する。さらにトルクが上昇し、ノック境界127を越えてノック域に入った場合には、エンジン1の気筒5内ではノッキングが発生する。このため、ノック域では、トルクを上昇させた場合でも熱効率が低下し易くなる。   When the torque is increased, the thermal efficiency is also increased in this way. However, when both the torque and the thermal efficiency are increased, knocking occurs when the torque is higher than a predetermined value. In the operating state of the engine 1, when the torque is increased, the boundary where knocking occurs in this way is the knock boundary 127, and the operating area where the torque is lower than the knock boundary 127 is the non-knock area. An operation region where the torque is higher than that of the knock region 127 is a knock region. The thermal efficiency during the operation of the engine 1 increases as the torque increases in the non-knock region as indicated by the thermal efficiency line 126 without fuel reforming control. When the torque further increases and enters the knock region beyond the knock boundary 127, knocking occurs in the cylinder 5 of the engine 1. For this reason, in the knock region, even when the torque is increased, the thermal efficiency tends to decrease.

これに対し、改質用燃料を改質することにより生成される改質ガスに含まれる水素や一酸化炭素はオクタン価が高いため、改質用燃料を噴射して改質ガスをエンジン1に供給した場合には、ノッキングが発生し難くなる。具体的には、改質用燃料をエンジン1に供給した場合には、ノック境界が高負荷側、即ち高トルク側に移動するため、非ノック域が広くなり、ノッキングが発生し難くなる。このため、改質用燃料を噴射した場合には、図13の燃料改質制御時熱効率線125で示すように、改質用燃料を噴射しない場合と比較して、高負荷時の熱効率が大幅に向上する。   On the other hand, hydrogen and carbon monoxide contained in the reformed gas generated by reforming the reforming fuel have a high octane number, so the reforming fuel is injected and the reformed gas is supplied to the engine 1. If this happens, knocking is less likely to occur. Specifically, when the reforming fuel is supplied to the engine 1, the knock boundary moves to the high load side, that is, the high torque side, so that the non-knock region becomes wide and knocking hardly occurs. For this reason, when the reforming fuel is injected, the thermal efficiency at the time of high load is significantly higher than the case where the reforming fuel is not injected, as shown by the thermal efficiency line 125 at the time of fuel reforming control in FIG. To improve.

つまり、改質用燃料を改質することにより生成される改質ガスはノッキングを低下させるノック改善効果も有しているため、改質用燃料を噴射した場合における改質効果は、非ノック域よりもノック域の方が高くなっている。   In other words, the reformed gas generated by reforming the reforming fuel also has a knock improving effect that reduces knocking. Therefore, the reforming effect when the reforming fuel is injected is not in the non-knock region. The knocking area is higher than that.

従って、改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が所定量以下の場合には、高負荷領域、即ち、改質用燃料を噴射しない場合におけるノック域でのみ改質用燃料インジェクタ25に改質用燃料を噴射させることにより、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させつつ改質効果が高い領域で改質用燃料を噴射する。   Therefore, the reforming fuel injection amount control unit 65, when the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 is a predetermined amount or less, is a high load region, that is, the reforming fuel. By injecting the reforming fuel into the reforming fuel injector 25 only in the knock region when the fuel is not injected, the reforming effect is obtained while reducing the amount of reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25. The reforming fuel is injected in a high region.

図14は、実施例3に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例3に係る燃料改質装置110の制御方法、即ち、当該燃料改質装置110の処理手順について説明する。実施例3に係る燃料改質装置110の処理手順では、まず、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、ECU120の処理部61が有する改質用燃料残量取得部68で改質用燃料残量を取得する(ステップST301)。   FIG. 14 is a flowchart illustrating the processing procedure of the fuel reformer according to the third embodiment. Next, a control method of the fuel reformer 110 according to the third embodiment, that is, a processing procedure of the fuel reformer 110 will be described. In the processing procedure of the fuel reforming apparatus 110 according to the third embodiment, first, the reforming fuel remaining amount acquisition unit 68 included in the processing unit 61 of the ECU 120 performs reforming based on the detection result of the reforming fuel remaining amount sensor 57. The remaining fuel amount is acquired (step ST301).

次に、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量と記憶部75に記憶されたQfuelとをECU120の処理部61が有する改質用燃料残量判定部70で比較し、この改質用燃料残量判定部70で改質用燃料残量>Qfuelであるかを判定する(ステップST302)。   Next, the reforming fuel remaining amount determining unit 70 of the processing unit 61 of the ECU 120 compares the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 with the Qfuel stored in the storage unit 75. Then, the reforming fuel remaining amount determination unit 70 determines whether or not the reforming fuel remaining amount> Qfuel (step ST302).

改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST302)により、改質用燃料残量はQfuelよりも多いと判定された場合には、改質用燃料の噴射を通常制御する(ステップST303)。この制御は、記憶部75に記憶された、エンジン1の通常の運転時における噴射量で改質用燃料を改質用燃料インジェクタ25から噴射できるように、ECU120の処理部61が有する改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御することにより行う。これにより、改質用燃料インジェクタ25は通常の噴射量で改質用燃料を噴射する。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   If it is determined by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 (step ST302) that the reforming fuel remaining amount is greater than Qfuel, the reforming fuel injection is normally controlled (step ST303). ). This control is performed by the processing unit 61 of the ECU 120 so that the reforming fuel can be injected from the reforming fuel injector 25 with the injection amount stored in the storage unit 75 during normal operation of the engine 1. This is performed by controlling the reforming fuel injector 25 with the fuel injection amount control unit 65. Thereby, the reforming fuel injector 25 injects the reforming fuel with a normal injection amount. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

これに対し、改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST302)により、改質用燃料残量はQfuel以下であると判定された場合には、ノッキング状態を取得する(ステップST304)。この取得は、ノックセンサ115で検出するエンジン1のノッキングの検出結果が、ECU120の処理部61が有するノック取得部121に伝達され、ノック取得部121で取得する。   On the other hand, when it is determined by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 (step ST302) that the reforming fuel remaining amount is equal to or less than Qfuel, a knocking state is acquired (step ST304). . In this acquisition, the knocking detection result of the engine 1 detected by the knock sensor 115 is transmitted to the knock acquisition unit 121 included in the processing unit 61 of the ECU 120 and is acquired by the knock acquisition unit 121.

次に、エンジン1はノック域で運転中であるかを判定する(ステップST305)。この判定は、ECU120の処理部61が有するノック域判定部122で行う。ノック域判定部122には、ノック取得部121で取得したエンジン1のノッキングの状態が伝達され、ノック域判定部122は、伝達されたノッキングの状態より、エンジン1はノック域で運転しているかを判定する。即ち、ノック域判定部122は、ノック取得部121から伝達されたノッキングの状態が、エンジン1はノッキングを発生していることを示している場合には、ノック域で運転中であると判定し、ノック取得部121から伝達されたノッキングの状態が、エンジン1はノッキングを発生していないことを示していれる場合には、非ノック域で運転中であると判定する。   Next, it is determined whether the engine 1 is operating in the knock range (step ST305). This determination is performed by the knock range determination unit 122 included in the processing unit 61 of the ECU 120. The knocking state determination unit 122 is informed of the knocking state of the engine 1 acquired by the knocking acquisition unit 121, and the knocking region determination unit 122 is operating in the knocking region based on the transmitted knocking state. Determine. That is, when the knocking state transmitted from the knock acquisition unit 121 indicates that the engine 1 is knocking, the knock region determination unit 122 determines that the engine is operating in the knock region. When the knocking state transmitted from the knock acquisition unit 121 indicates that the engine 1 has not been knocked, it is determined that the engine is operating in the non-knock region.

ノック域判定部122での判定(ステップST305)により、エンジン1はノック域で運転中であると判定された場合には、改質用燃料を噴射する(ステップST306)。つまり、改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御し、改質用燃料インジェクタ25に改質用燃料を噴射させる。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   If it is determined by the knock region determination unit 122 (step ST305) that the engine 1 is operating in the knock region, the reforming fuel is injected (step ST306). That is, the reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25 to cause the reforming fuel injector 25 to inject reforming fuel. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

これに対し、ノック域判定部122での判定(ステップST305)により、エンジン1はノック域で運転中ではない、即ち、非ノック域で運転中であると判定された場合には、改質用燃料の噴射を停止する(ステップST307)。このように、改質用燃料の噴射を停止する場合も改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御し、改質用燃料インジェクタ25の作動を停止させる。これにより、改質用燃料インジェクタ25から噴射する改質用燃料の噴射を停止させる。改質用燃料の噴射を停止する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   On the other hand, when it is determined by the knock region determination unit 122 (step ST305) that the engine 1 is not operating in the knock region, that is, it is determined that the engine 1 is operating in the non-knock region, the reforming The fuel injection is stopped (step ST307). In this way, even when the reforming fuel injection is stopped, the reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25 to stop the operation of the reforming fuel injector 25. Thereby, the injection of the reforming fuel injected from the reforming fuel injector 25 is stopped. After the control to stop the injection of the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

以上の燃料改質装置110は、エンジン1の運転がノック域の場合にのみ改質用燃料を噴射することにより供給量制限制御を行うため、改質効果が高い領域でのみ改質用燃料を噴射できる。詳しくは、改質ガスをエンジン1に供給した場合、ノッキングの改善効果もあるため、エンジン1の運転が、ノッキングが発生する領域であるノック域の場合に改質用燃料を噴射することにより、改質ガスによってノッキングを抑制することができる。このため、供給量制限制御を行う際には、エンジン1の運転がノック域の場合にのみ改質用燃料を噴射することによって行うことにより、少量の改質用燃料で高い改質効果を得ることができる。この結果、エンジン1運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上しつつ、ノッキングの抑制を図ることができる。   The fuel reformer 110 described above performs the supply amount restriction control by injecting the reforming fuel only when the engine 1 is operating in the knocking range, so that the reforming fuel is supplied only in the region where the reforming effect is high. Can be jetted. Specifically, when the reformed gas is supplied to the engine 1, there is also an effect of improving knocking. Therefore, when the operation of the engine 1 is in the knocking region where knocking occurs, the reforming fuel is injected, Knocking can be suppressed by the reformed gas. For this reason, when supply amount restriction control is performed, a high reforming effect is obtained with a small amount of reforming fuel by injecting reforming fuel only when the engine 1 is operating in the knocking range. be able to. As a result, knocking can be suppressed while improving the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during operation of the engine 1.

実施例4に係る燃料改質装置130は、実施例1に係る燃料改質装置3と略同様の構成であるが、エンジン1はハイブリッド装置138が有する複数の原動手段のうちの1つとして設けられており、供給量制限制御を行うかの判定は、複数の原動手段のうちの1つとして設けられるモータ140の電源であるバッテリ144の電気残量も含めて行う点に特徴がある。他の構成は実施例1と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図15は、実施例4に係る燃料改質装置を備えるエンジンを搭載する車両の要部概略図である。実施例4に係る燃料改質装置130を備えるエンジン1は、複数の原動手段を有するハイブリッド装置138が搭載される車両135であるハイブリッド車に搭載されており、このエンジン1は、ハイブリッド装置138が有する原動手段のうちの1つとして設けられている。また、このハイブリッド装置138は、他の原動手段として、電気によって作動するモータ140を備えており、これらのエンジン1とモータ(モータジェネレータ)140とは、共に車両135の走行時の原動力を発生可能になっている。また、ハイブリッド装置138は、エンジン1の出力を受けて発電を行う発電機(モータジェネレータ)141を有しており、これらのエンジン1とモータ140と発電機141とは、動力分割機構142によって接続されている。また、動力分割機構142は、減速機145及び駆動軸146を介して車両135の駆動輪147に接続されている。この動力分割機構142は、エンジン1の出力を発電機141と駆動輪147とに振り分けると共にモータ140からの出力を駆動輪147に伝達したり、減速機145及び駆動軸146を介して駆動力が駆動輪147に伝達される際に変速をする変速機として機能したりする。   The fuel reformer 130 according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as the fuel reformer 3 according to the first embodiment, but the engine 1 is provided as one of a plurality of driving means included in the hybrid device 138. The determination of whether or not the supply amount restriction control is performed is characterized in that it includes the remaining amount of electricity of the battery 144 that is a power source of the motor 140 provided as one of the plurality of driving means. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted and the same reference numerals are given. FIG. 15 is a schematic diagram of a main part of a vehicle equipped with an engine including a fuel reformer according to a fourth embodiment. The engine 1 including the fuel reformer 130 according to the fourth embodiment is mounted on a hybrid vehicle, which is a vehicle 135 on which a hybrid device 138 having a plurality of driving means is mounted. The engine 1 includes the hybrid device 138. This is provided as one of the driving means. In addition, the hybrid device 138 includes a motor 140 that operates by electricity as another driving means, and both the engine 1 and the motor (motor generator) 140 can generate a driving force when the vehicle 135 travels. It has become. The hybrid device 138 includes a generator (motor generator) 141 that receives the output of the engine 1 and generates power. The engine 1, the motor 140, and the generator 141 are connected by a power split mechanism 142. Has been. The power split mechanism 142 is connected to the drive wheels 147 of the vehicle 135 via a speed reducer 145 and a drive shaft 146. The power split mechanism 142 distributes the output of the engine 1 to the generator 141 and the drive wheel 147 and transmits the output from the motor 140 to the drive wheel 147, and the drive force is transmitted via the speed reducer 145 and the drive shaft 146. It functions as a transmission that changes speed when transmitted to the drive wheels 147.

モータ140は交流同期電動機であり、インバータ143に接続され、交流の電気によって駆動する。インバータ143は、車両135に搭載されるバッテリ144に蓄えられた電気を直流から交流に変換してモータ140に供給すると共に、発電機141によって発電される電気を交流から直流に変換してバッテリ144に蓄えることができるように設けられている。このように、バッテリ144は、モータ140を駆動させる場合におけるモータ140の電源として設けられている。また、発電機141も、基本的には上述したモータ140とほぼ同様の構成を有しており、交流同期電動機としての構成を有している。この場合、モータ140が主として駆動力を出力するのに対し、発電機141は主としてエンジン1の出力を受けて発電する役割をする。   The motor 140 is an AC synchronous motor, is connected to the inverter 143, and is driven by AC electricity. The inverter 143 converts the electricity stored in the battery 144 mounted on the vehicle 135 from direct current to alternating current and supplies it to the motor 140, and converts the electricity generated by the generator 141 from alternating current to direct current to convert the battery 144. It is provided so that it can be stored. Thus, the battery 144 is provided as a power source for the motor 140 when the motor 140 is driven. The generator 141 basically has the same configuration as the motor 140 described above, and has a configuration as an AC synchronous motor. In this case, the motor 140 mainly outputs the driving force, whereas the generator 141 mainly receives the output of the engine 1 to generate electric power.

また、モータ140は主として駆動力を発生させるが、駆動輪147の回転を利用して発電(回生発電)することもでき、発電機として機能することも可能になっている。この場合、駆動輪147には回生ブレーキを作用させることができるので、これを通常の制動手段であるフットブレーキやエンジンブレーキと併用することにより、車両135を制動させることができる。一方、発電機141は主としてエンジン1の出力を受けて発電をするが、インバータ143を介してバッテリ144の電気を受けて駆動する電動機としても機能することが可能になっている。   The motor 140 mainly generates a driving force, but can also generate electric power (regenerative power generation) by using the rotation of the driving wheel 147, and can also function as a generator. In this case, since a regenerative brake can be applied to the drive wheels 147, the vehicle 135 can be braked by using this in combination with a foot brake or an engine brake that is a normal braking means. On the other hand, the generator 141 generates electric power mainly by receiving the output of the engine 1, but can also function as an electric motor driven by receiving electricity from the battery 144 via the inverter 143.

また、エンジン1、モータ140、発電機141、動力分割機構142は、それぞれECU150に接続されており、ECU150により制御可能に設けられている。また、バッテリ144もECU150に接続されており、ECU150によりバッテリ144の電気残量が監視可能になっている。   Further, the engine 1, the motor 140, the generator 141, and the power split mechanism 142 are each connected to the ECU 150 and provided so as to be controllable by the ECU 150. The battery 144 is also connected to the ECU 150, and the ECU 150 can monitor the remaining amount of electricity in the battery 144.

また、実施例4に係る燃料改質装置130は、実施例1に係る燃料改質装置3と同様にエンジン1に備えられており(図1参照)、排気通路20は、改質用燃料インジェクタ25が設けられた改質用通路22を有している。また、排気通路20には、浄化触媒31及び改質触媒32を内設すると共にEGRガス通路40が接続された触媒部30が設けられており、触媒部30に接続されたEGRガス通路40は、触媒部30に接続されている側の端部の反対側に位置する端部が吸気通路10に接続されている。また、EGRガス通路40には、当該EGRガス通路40内を開閉可能なEGRガス流量調整バルブ42が設けられている。   Further, the fuel reformer 130 according to the fourth embodiment is provided in the engine 1 (see FIG. 1) similarly to the fuel reformer 3 according to the first embodiment (see FIG. 1), and the exhaust passage 20 includes a reforming fuel injector. The reforming passage 22 is provided with 25. Further, the exhaust passage 20 is provided with a catalyst portion 30 in which a purification catalyst 31 and a reforming catalyst 32 are provided and to which an EGR gas passage 40 is connected, and the EGR gas passage 40 connected to the catalyst portion 30 includes The end located on the opposite side of the end connected to the catalyst unit 30 is connected to the intake passage 10. The EGR gas passage 40 is provided with an EGR gas flow rate adjustment valve 42 that can open and close the inside of the EGR gas passage 40.

図16は、実施例4に係る燃料改質装置の要部構成図である。また、この実施例4に係る燃料改質装置130が有するECU150は、実施例1に係る燃料改質装置3が有するECU60と同様に処理部61と記憶部75と入出力部76とを有している。このうち、処理部61は、少なくともスロットルバルブ制御部62と、吸入空気量取得部63と、主燃料噴射量制御部64と、改質用燃料噴射量制御部65と、EGRガス流量調整バルブ制御部66と、主燃料残量取得部67と、改質用燃料残量取得部68と、排気温度取得部69と、改質用燃料残量判定部70と、を有している。   FIG. 16 is a main part configuration diagram of a fuel reforming apparatus according to a fourth embodiment. The ECU 150 included in the fuel reformer 130 according to the fourth embodiment includes a processing unit 61, a storage unit 75, and an input / output unit 76, similar to the ECU 60 included in the fuel reformer 3 according to the first embodiment. ing. Among them, the processing unit 61 includes at least a throttle valve control unit 62, an intake air amount acquisition unit 63, a main fuel injection amount control unit 64, a reforming fuel injection amount control unit 65, and an EGR gas flow rate adjustment valve control. Unit 66, main fuel remaining amount acquiring unit 67, reforming fuel remaining amount acquiring unit 68, exhaust temperature acquiring unit 69, and reforming fuel remaining amount determining unit 70.

さらに、この処理部61には、バッテリ144の電気残量を取得する電気残量取得手段である電気残量取得部151と、電気残量取得部151で取得したバッテリ144の電気残量が所定量よりも多いか否かを判定する電気残量判定部152と、を有している。   Further, the processing unit 61 includes an electric remaining amount acquisition unit 151 that is an electric remaining amount acquisition unit for acquiring an electric remaining amount of the battery 144, and an electric remaining amount of the battery 144 acquired by the electric remaining amount acquisition unit 151. And a remaining electric power determination unit 152 that determines whether or not the amount is greater than the fixed amount.

この実施例4に係る燃料改質装置130は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例4に係る燃料改質装置130を備えるエンジン1の運転時の基本的な作用は、上述した実施例1に係る燃料改質装置3等と同様な作用をする。即ち、エンジン1の気筒5内で主燃料と空気との混合気を燃焼し、燃焼後の排気ガスの熱によって浄化触媒31の温度を上昇させる。さらに、改質用燃料を噴射した排気ガスを、浄化触媒31と一体になって設けられた改質触媒32に流すことにより、改質ガスを生成する。   The fuel reformer 130 according to the fourth embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. The basic operation during operation of the engine 1 including the fuel reformer 130 according to the fourth embodiment is the same as that of the fuel reformer 3 according to the first embodiment described above. That is, the mixture of the main fuel and air is combusted in the cylinder 5 of the engine 1, and the temperature of the purification catalyst 31 is raised by the heat of the exhaust gas after combustion. Further, the reformed gas is generated by flowing the exhaust gas injected with the reforming fuel to the reforming catalyst 32 provided integrally with the purification catalyst 31.

改質触媒32で生成された改質ガスはEGRガスとして吸気通路10に流れ、吸気通路10を流れる空気と主燃料との混合気と共にエンジン1に吸入される。改質ガスを含む混合気がエンジン1に吸入された場合、改質ガスは混合気中の燃料と共にエンジン1の気筒5内で燃焼する。これにより、インジェクタ11から噴射する主燃料の噴射量を低減させることができる。   The reformed gas generated by the reforming catalyst 32 flows into the intake passage 10 as EGR gas, and is taken into the engine 1 together with the mixture of air and main fuel flowing through the intake passage 10. When the air-fuel mixture containing the reformed gas is sucked into the engine 1, the reformed gas burns in the cylinder 5 of the engine 1 together with the fuel in the air-fuel mixture. Thereby, the injection quantity of the main fuel injected from the injector 11 can be reduced.

実施例4に係る燃料改質装置130を備えるエンジン1の運転時は、このように運転するが、このエンジン1はハイブリッド装置138が有する複数の原動手段のうちの1つになっている。ハイブリッド装置138を備える車両135の走行時は、車両135の運転状態に応じてECU150によって原動手段であるエンジン1、モータ140及び発電機141による駆動を、総合的に制御する。   When the engine 1 including the fuel reformer 130 according to the fourth embodiment is operated, the engine 1 is operated as described above. The engine 1 is one of a plurality of driving means included in the hybrid device 138. When the vehicle 135 including the hybrid device 138 travels, the ECU 150 comprehensively controls driving by the engine 1, the motor 140, and the generator 141, which are driving means, according to the driving state of the vehicle 135.

この制御は、エンジン1、モータ140、発電機141の出力を制御したり、起動と停止を繰り返す、いわゆる間欠運転の制御をしたりする。これらのエンジン1、モータ140、発電機141の出力は、動力分割機構142に伝達され、動力分割機構142から減速機145及び駆動軸146を介して、駆動力として駆動輪147に伝達される。これにより、当該ハイブリッド装置138を搭載する車両135は、エンジン1、モータ140及び発電機141の出力により走行する。   This control controls the outputs of the engine 1, the motor 140, and the generator 141, or performs so-called intermittent operation that repeats starting and stopping. The outputs of the engine 1, the motor 140, and the generator 141 are transmitted to the power split mechanism 142, and are transmitted from the power split mechanism 142 to the drive wheels 147 through the speed reducer 145 and the drive shaft 146 as drive power. As a result, the vehicle 135 on which the hybrid device 138 is mounted travels using the outputs of the engine 1, the motor 140, and the generator 141.

ここで、エンジン1の運転時には、エンジン1は上述したように、主燃料と空気との混合気や、改質用燃料より生成された改質ガスにより運転するが、モータ140は、バッテリ144に充電されている電気により作動する。詳しくは、バッテリ144が外部に電気を供給する際には、直流で供給するのに対し、モータ140は交流の電気により作動する。このため、バッテリ144の電気は、一旦インバータ143に流れ、インバータ143で交流の電気に変換された後、モータ140に流れる。モータ140は、インバータ143から供給された交流の電気により作動する。   Here, when the engine 1 is operated, the engine 1 is operated by a mixture of main fuel and air or a reformed gas generated from the reforming fuel as described above, but the motor 140 is connected to the battery 144. Operates with charged electricity. Specifically, when the battery 144 supplies electricity to the outside, it is supplied with direct current, whereas the motor 140 operates with alternating current electricity. For this reason, the electricity of the battery 144 once flows into the inverter 143, is converted into AC electricity by the inverter 143, and then flows into the motor 140. The motor 140 is operated by AC electricity supplied from the inverter 143.

また、ECU150は、バッテリ144の電気残量を監視しており、バッテリ144の電気残量が所定量以下の場合には、バッテリ144への充電量を増加させる運転である充電運転をエンジン1に行わせる。この充電運転では、エンジン1の動力を通常運転時よりも増加させ、増加分をバッテリ144の充電に用いる。詳しくは、エンジン1の動力を用いてバッテリ144に充電する場合には、エンジン1の動力を動力分割機構142で発電機141と減速機145とに分割する。これにより、エンジン1の動力のうち、一部の動力は発電機141を作動させる力として用いられ、残りの動力が減速機145を介して車両135を走行させる駆動力として用いられる。このように、エンジン1の動力が発電機141に伝達されることにより、発電機141は発電し、発電した電気はインバータ143に伝達される。その際に、発電機141で発電した電気は交流であるのに対し、バッテリ144は直流の電気を充電や放電をするため、発電機141で発電した電気はインバータ143で直流に変換し、直流の電気の状態でバッテリ144に伝達する。このインバータ143からの電気により、バッテリ144は充電される。   Further, the ECU 150 monitors the remaining amount of electricity in the battery 144. When the remaining amount of electricity in the battery 144 is equal to or less than a predetermined amount, the ECU 150 performs a charging operation that increases the amount of charge to the battery 144. Let it be done. In this charging operation, the power of the engine 1 is increased as compared with the normal operation, and the increased amount is used for charging the battery 144. Specifically, when charging the battery 144 using the power of the engine 1, the power of the engine 1 is divided into the generator 141 and the speed reducer 145 by the power split mechanism 142. Thereby, a part of the power of the engine 1 is used as a force for operating the generator 141, and the remaining power is used as a driving force for driving the vehicle 135 via the speed reducer 145. As described above, the power of the engine 1 is transmitted to the generator 141, whereby the generator 141 generates power, and the generated electricity is transmitted to the inverter 143. At that time, the electricity generated by the generator 141 is alternating current, whereas the battery 144 charges and discharges direct current electricity. Therefore, the electricity generated by the generator 141 is converted into direct current by the inverter 143, and the direct current is Is transmitted to the battery 144 in the state of electricity. The battery 144 is charged by electricity from the inverter 143.

また、エンジン1の運転中は、主燃料残量センサ53での検出結果より、主燃料残量を主燃料残量取得部67で取得し、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、改質用燃料残量を改質用燃料残量取得部68で取得する。   Further, during operation of the engine 1, the main fuel remaining amount is acquired by the main fuel remaining amount acquisition unit 67 from the detection result by the main fuel remaining amount sensor 53, and from the detection result by the reforming fuel remaining amount sensor 57. The reforming fuel remaining amount acquisition unit 68 acquires the reforming fuel remaining amount.

改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が所定量以下で、且つ、バッテリ144の電気残量が所定量よりも多い場合には供給量制限制御を行い、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させる。また、改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量が所定量以下の場合でも、バッテリ144の電気残量が所定量以下の場合には供給量制限制御は行わない。   The reforming fuel injection amount control unit 65 is configured such that the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 is equal to or less than a predetermined amount and the remaining amount of electricity in the battery 144 is greater than the predetermined amount. The supply amount restriction control is performed to reduce the amount of reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25. Further, the reforming fuel injection amount control unit 65 does not perform the supply amount restriction control when the remaining amount of electricity of the battery 144 is equal to or less than the predetermined amount even when the remaining amount of reforming fuel is equal to or less than the predetermined amount.

図17−1は、実施例4に係る燃料改質装置を備えるエンジンの通常運転時における回転数とトルクとの関係を示す説明図である。同図における横軸はエンジン1の回転数を示しており、縦軸はエンジン1のトルクを示している。ハイブリッド装置138では、エンジン1の動力とモータ140の動力とを併用して車両135の駆動力としているため、車両135の走行時には、エンジン1とモータ140とでお互いに動力を補うことができる。このため、ハイブリッド装置138に備えられるエンジン1は、通常のエンジン1のように例えば低速走行時に車速に合わせて熱効率が低い回転数で運転をするようなことは不要になり、熱効率が高い領域で運転を続けることができる。   FIG. 17A is an explanatory diagram of a relationship between the rotational speed and torque during normal operation of an engine including the fuel reformer according to the fourth embodiment. In the figure, the horizontal axis indicates the rotational speed of the engine 1, and the vertical axis indicates the torque of the engine 1. In the hybrid device 138, the power of the engine 1 and the power of the motor 140 are used in combination as the driving force of the vehicle 135. Therefore, when the vehicle 135 travels, the engine 1 and the motor 140 can supplement each other's power. For this reason, the engine 1 provided in the hybrid device 138 does not need to be operated at a rotational speed having a low thermal efficiency in accordance with the vehicle speed when the vehicle is traveling at a low speed like the normal engine 1, for example, in a region where the thermal efficiency is high. You can continue driving.

即ち、エンジン1の通常運転中は、図17−1に示すように、通常運転時のエンジン1の回転数とトルクとの状態を示す線である通常時動作線161は、熱効率の高さに応じて段階的に示した等高線である熱効率等高線163の中央付近を通る。つまり、熱効率等高線163は、熱効率の高さごとに複数の環状の線によって段階的に表示されており、熱効率等高線163によって区分けされる範囲の外側から内側に向かうに従って熱効率が高くなっている。このため、熱効率は、熱効率等高線163の中心付近が最も高くなっているが、通常時動作線161は、この熱効率等高線163の中心付近を通り、トルクの大きさが一定に近い状態で示されている。即ち、通常運転中におけるエンジン1は、熱効率が高い状態で運転している。   That is, during normal operation of the engine 1, as shown in FIG. 17A, the normal operation line 161, which is a line indicating the rotational speed and torque state of the engine 1 during normal operation, has a high thermal efficiency. Accordingly, it passes near the center of the thermal efficiency contour line 163, which is a contour line shown stepwise. That is, the thermal efficiency contour line 163 is displayed stepwise by a plurality of annular lines for each thermal efficiency level, and the thermal efficiency increases from the outside to the inside of the range divided by the thermal efficiency contour line 163. For this reason, the thermal efficiency is highest near the center of the thermal efficiency contour line 163, but the normal operation line 161 is shown in a state where the magnitude of the torque is almost constant through the vicinity of the center of the thermal efficiency contour line 163. Yes. That is, the engine 1 during normal operation is operated with high thermal efficiency.

しかし、バッテリ144の電気残量が所定量以下の場合には、エンジン1に充電運転を行わせ、エンジン1の動力を通常運転時よりも増加させる。即ち、エンジン1のトルクを増加して運転させる。このため、充電運転時におけるエンジン1の回転数とトルクとの状態を示す線である充電時動作線162は、図17−1に示すように、通常時動作線161と比較して全体的にトルクが上昇するが、トルクが通常時動作線161と比較して全体的に上昇した場合、熱効率等高線163から外れる。従って、充電運転時におけるエンジン1の熱効率は、通常運転時におけるエンジン1の熱効率と比較して悪くなる。このように、エンジン1の充電運転時には熱効率が悪化するため、通常運転時と比較して燃費が悪化する。   However, when the remaining amount of electricity of the battery 144 is equal to or less than a predetermined amount, the engine 1 is charged and the power of the engine 1 is increased as compared with the normal operation. That is, the engine 1 is operated with increasing torque. For this reason, as shown in FIG. 17A, the charging operation line 162, which is a line indicating the state of the rotation speed and torque of the engine 1 during the charging operation, is generally compared with the normal operation line 161. Although the torque rises, when the torque rises as a whole as compared with the normal operation line 161, the torque efficiency is deviated from the contour line 163. Therefore, the thermal efficiency of the engine 1 during the charging operation is worse than the thermal efficiency of the engine 1 during the normal operation. Thus, since the thermal efficiency is deteriorated during the charging operation of the engine 1, the fuel consumption is deteriorated as compared with the normal operation.

図17−2は、実施例4に係る燃料改質装置を備えるエンジンの充電運転時における回転数とトルクとの関係を示す説明図である。エンジン1の充電運転時には、通常運転時と比較してトルクを増加して運転するため、通常運転時と比較して熱効率が悪くなるが、改質用燃料を噴射して改質ガスをエンジン1に供給した場合、熱効率が高くなる運転状態が、通常運転時と比較してトルクが大きくなる状態の方向に移動する。つまり、改質ガスは主燃料よりも発熱量が高いためトルクが大きくなり易くなっており、熱効率が高くなる運転状態は、通常運転時よりもトルクが大きい運転状態になる。このため、改質ガスを噴射し、改質ガスをエンジン1に供給した場合には、熱効率等高線163は、図17−2に示すようにトルクが大きくなる方向に移動する。   FIG. 17-2 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the rotational speed and the torque during the charging operation of the engine including the fuel reformer according to the fourth embodiment. During charging operation of the engine 1, since the torque is increased compared with that during normal operation, the thermal efficiency is deteriorated compared with that during normal operation. When the operation is supplied, the operation state in which the thermal efficiency is increased moves in the direction of the state in which the torque is increased as compared with the normal operation. That is, the reformed gas has a calorific value higher than that of the main fuel, so that the torque is likely to increase, and the operating state in which the thermal efficiency is high becomes an operating state in which the torque is larger than that during normal operation. For this reason, when the reformed gas is injected and the reformed gas is supplied to the engine 1, the thermal efficiency contour line 163 moves in a direction in which the torque increases as shown in FIG.

また、充電運転時は、通常運転時よりもトルクが大きくなるため、通常時動作線161よりもトルクが大きい状態で示される充電時動作線162は、図17−2に示すように、改質ガスを噴射することによりトルクが大きくなる方向に移動した熱効率等高線163と重なる。即ち、エンジン1の充電運転時は通常運転時よりもトルクが大きくなるが、改質用燃料を噴射することにより熱効率が高くなる運転状態が、トルクが大きくなる状態の方向に移動するため、充電運転時の運転状態は、熱効率が高い運転状態になる。これにより、充電運転を行う場合には、改質用燃料を噴射することにより熱効率が高い状態で運転することができるため、燃費が向上し易くなる。   In addition, since the torque is larger during charging operation than during normal operation, the charging operation line 162 shown in a state where the torque is larger than the normal operation line 161 is modified as shown in FIG. It overlaps with the thermal efficiency contour line 163 that has moved in the direction in which the torque increases by injecting the gas. That is, the torque during the charging operation of the engine 1 is larger than that during the normal operation, but the operating state in which the thermal efficiency is increased by injecting the reforming fuel moves in the direction of the state in which the torque increases. The operation state during operation is an operation state with high thermal efficiency. Thereby, when performing the charge operation, the fuel efficiency can be easily improved because the fuel can be operated with high thermal efficiency by injecting the reforming fuel.

このように、エンジン1の充電運転を行う場合には、改質用燃料を噴射することにより燃費が向上し易くなる。このため、改質用燃料残量が所定量以下の場合でも、バッテリ144の電気残量が少ない場合には改質用燃料を噴射することにより、トルクが大きくなる充電運転中に改質ガスを供給して燃費の向上を図ることができ、より大きな改質効果を得ることができる。   As described above, when the charging operation of the engine 1 is performed, the fuel efficiency is easily improved by injecting the reforming fuel. For this reason, even when the remaining amount of reforming fuel is equal to or less than a predetermined amount, when the remaining amount of electricity in the battery 144 is small, the reforming fuel is injected, so that the reformed gas is discharged during the charging operation in which the torque increases. The fuel consumption can be improved by supplying, and a greater reforming effect can be obtained.

図18は、実施例4に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例4に係る燃料改質装置130の制御方法、即ち、当該燃料改質装置130の処理手順について説明する。実施例4に係る燃料改質装置130の処理手順では、まず、排気温度センサ37での検出結果より、ECU150の処理部61が有する排気温度取得部69で排気温度を取得する(ステップST401)。次に、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、ECU150の処理部61が有する改質用燃料残量取得部68で改質用燃料残量を取得する(ステップST402)。   FIG. 18 is a flowchart illustrating the processing procedure of the fuel reformer according to the fourth embodiment. Next, a control method of the fuel reformer 130 according to the fourth embodiment, that is, a processing procedure of the fuel reformer 130 will be described. In the processing procedure of the fuel reformer 130 according to the fourth embodiment, first, the exhaust temperature is acquired by the exhaust temperature acquisition unit 69 of the processing unit 61 of the ECU 150 from the detection result of the exhaust temperature sensor 37 (step ST401). Next, the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 of the processing unit 61 of the ECU 150 acquires the reforming fuel remaining amount from the detection result of the reforming fuel remaining amount sensor 57 (step ST402).

次に、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量と記憶部75に記憶されたQfuelとをECU150の処理部61が有する改質用燃料残量判定部70で比較し、この改質用燃料残量判定部70で改質用燃料残量>Qfuelであるかを判定する(ステップST403)。改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST403)により、改質用燃料残量はQfuelよりも多いと判定された場合には、ECU150の処理部61が有する改質用燃料噴射量制御部65で、改質基準温度を記憶部75に記憶された改質可能排気温度にする(ステップST404)。   Next, the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 compares the reforming fuel remaining amount with the Qfuel stored in the storage unit 75 by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 of the processing unit 61 of the ECU 150. Then, the reforming fuel remaining amount determination unit 70 determines whether or not the reforming fuel remaining amount> Qfuel (step ST403). If it is determined by the determination by the reforming fuel remaining amount determination unit 70 (step ST403) that the reforming fuel remaining amount is greater than Qfuel, the reforming fuel injection amount of the processing unit 61 of the ECU 150 is determined. The control unit 65 sets the reforming reference temperature to the reformable exhaust temperature stored in the storage unit 75 (step ST404).

次に、改質基準温度以上の領域で、改質用燃料を噴射する(ステップST405)。つまり、改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御し、排気温度取得部69で取得した排気温度が改質基準温度以上の場合に改質用燃料を噴射し、改質ガスを生成する。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   Next, reforming fuel is injected in a region above the reforming reference temperature (step ST405). That is, the reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25, and when the exhaust temperature acquired by the exhaust temperature acquisition unit 69 is equal to or higher than the reforming reference temperature, the reforming fuel is injected and the reforming fuel is injected. Generates quality gas. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

これに対し、改質用燃料残量判定部70での判定(ステップST403)により、改質用燃料残量はQfuel以下であると判定された場合には、次にバッテリ144の電気残量を取得する(ステップST406)。この取得は、ECU150の処理部61が有する電気残量取得部151で行う。ECU150は、バッテリ144に接続されているため、バッテリ144から供給される電気の状態より、電気残量取得部151でバッテリ144の電気残量を取得する。   On the other hand, if it is determined by the reforming fuel remaining amount determining unit 70 (step ST403) that the reforming fuel remaining amount is equal to or less than Qfuel, the remaining amount of electricity in the battery 144 is then determined. Obtain (step ST406). This acquisition is performed by the remaining electric power acquisition unit 151 included in the processing unit 61 of the ECU 150. Since the ECU 150 is connected to the battery 144, the remaining amount of electricity of the battery 144 is acquired by the remaining amount of electricity acquisition unit 151 from the state of electricity supplied from the battery 144.

次に、電気残量>Echargeであるかを判定する(ステップST407)。この判定は、電気残量取得部151で取得した電気残量が、当該電気残量が多いか少ないかを判定する所定量であるEchargeより多いか否かを、ECU150の処理部61が有する電気残量判定部152で判定する。この判定を行う際には、電気残量取得部151で取得した電気残量が電気残量判定部152に伝達され、電気残量判定部152で電気残量とEchargeとを比較する。なお、この判定に用いるEchargeは、バッテリ144に充電されている電気残量が十分であるか否かを判断する所定量として、予めECU150の記憶部75に記憶されている。   Next, it is determined whether the remaining amount of electricity is greater than the charge (step ST407). In this determination, the processing unit 61 of the ECU 150 determines whether or not the remaining amount of electricity acquired by the remaining amount of electricity acquisition unit 151 is greater than the predetermined amount of charge for determining whether the remaining amount of electricity is large or small. The remaining amount determination unit 152 makes the determination. When this determination is performed, the remaining amount of electricity acquired by the remaining electricity amount acquisition unit 151 is transmitted to the remaining electricity amount determination unit 152, and the remaining electricity amount determination unit 152 compares the remaining electricity amount with the charge. The charge used for this determination is stored in advance in the storage unit 75 of the ECU 150 as a predetermined amount for determining whether the remaining amount of electricity charged in the battery 144 is sufficient.

電気残量判定部152での判定(ステップST407)により、電気残量はEchargeよりも多いと判定された場合には、改質用燃料噴射量制御部65で、改質基準温度を記憶部75に記憶された高改質効果排気温度にする(ステップST408)。   If it is determined by the remaining electric power determination unit 152 (step ST407) that the remaining electric power is greater than Echarge, the reforming fuel injection amount control unit 65 stores the reforming reference temperature in the storage unit 75. Is set to the high reforming effect exhaust temperature stored in step ST408.

改質基準温度を高改質効果排気温度にした後は、改質基準温度を改質可能排気温度にした場合と同様に、排気温度が改質基準温度以上の領域で改質用燃料を噴射する(ステップST405)。つまり、改質用燃料残量がQfuel以下で、且つ、バッテリ144の電気残量がEchargeより多い場合には、改質基準温度を高改質効果排気温度にして、改質用燃料残量がQfuelより多い場合と比較して改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させつつ改質ガスを気筒5内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で改質用燃料を噴射する制御である供給量制限制御を行う。換言すると、バッテリ144の電気残量がEchargeより多い場合には充電制御を行わないため、改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量がQfuel以下で、且つ、エンジン1が充電運転を行わない場合には、供給量制限制御を行う。   After the reforming reference temperature is set to the high reforming effect exhaust temperature, the reforming fuel is injected in the region where the exhaust temperature is equal to or higher than the reforming reference temperature, as in the case where the reforming reference temperature is set to the reformable exhaust temperature. (Step ST405). In other words, if the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than Qfuel and the remaining amount of electricity in the battery 144 is higher than the charge, the reforming reference fuel temperature is set to the high reforming effect exhaust temperature, and the remaining amount of reforming fuel remains. For reforming in a region where reforming gas is burned in the cylinder 5 while reducing the amount of reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25 compared to the case where the amount is higher than Qfuel, the reforming effect is high. Supply amount restriction control, which is control for injecting fuel, is performed. In other words, since the charge control is not performed when the remaining amount of electricity of the battery 144 is greater than the charge, the reforming fuel injection amount control unit 65 has the reforming fuel remaining amount equal to or lower than Qfuel and the engine 1 is When charging operation is not performed, supply amount restriction control is performed.

これに対し、電気残量判定部152での判定(ステップST407)により、電気残量はEcharge以下であると判定された場合には、改質用燃料噴射量制御部65で、改質基準温度をECU150に記憶された改質可能排気温度にし(ステップST404)、排気温度が改質基準温度以上の領域で改質用燃料を噴射する(ステップST405)。   On the other hand, when it is determined that the remaining amount of electricity is equal to or less than the charge according to the determination in the remaining amount of electricity determination unit 152 (step ST407), the reforming fuel injection amount control unit 65 determines the reforming reference temperature. Is set to the reformable exhaust temperature stored in the ECU 150 (step ST404), and the reforming fuel is injected in a region where the exhaust temperature is equal to or higher than the reforming reference temperature (step ST405).

つまり、改質用燃料残量がQfuel以下の場合でも、バッテリ144の電気残量がEcharge以下の場合には、改質基準温度を改質可能排気温度にする。これにより、改質用燃料噴射量制御部65は供給量制限制御を行わずに、改質用燃料残量がQfuelより多い場合と同様に改質用燃料を噴射し、改質ガスを生成してエンジン1に改質ガスを供給する。換言すると、バッテリ144の電気残量がEcharge以下の場合には充電運転を行うため、改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量がQfuel以下で、且つ、エンジン1が充電運転を行う場合には、供給量制限制御を行わない。   That is, even when the remaining amount of fuel for reforming is equal to or lower than Qfuel, when the remaining amount of electricity in the battery 144 is equal to or lower than Echarge, the reforming reference temperature is set to the reformable exhaust temperature. As a result, the reforming fuel injection amount control unit 65 does not perform the supply amount restriction control, and injects the reforming fuel as in the case where the remaining amount of reforming fuel is greater than Qfuel to generate reformed gas. Then, the reformed gas is supplied to the engine 1. In other words, since the charging operation is performed when the remaining amount of electricity of the battery 144 is equal to or less than the charge, the reforming fuel injection amount control unit 65 has the remaining amount of reforming fuel equal to or less than Qfuel and the engine 1 is charged. When the operation is performed, the supply amount restriction control is not performed.

以上の燃料改質装置130は、改質用燃料残量が所定量であるQfuel以下で、且つ、エンジン1が充電運転を行わない場合には、改質基準温度を高改質効果排気温度にすることにより改質用燃料の噴射量を減少させるため、エンジン1運転時の長時間に渡って改質ガスを生成することができる。また、この場合には、改質効果が高い領域で改質用燃料を噴射するため、改質用燃料の噴射量を減少させた場合でも、エンジン1に改質ガスを供給することによる改質効果を維持することができ、エンジン1の運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   The fuel reformer 130 described above sets the reforming reference temperature to the high reforming effect exhaust temperature when the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than the predetermined amount Qfuel and the engine 1 does not perform the charging operation. By doing so, the amount of reforming fuel injection is reduced, so that reformed gas can be generated over a long period of time during operation of the engine 1. In this case, since the reforming fuel is injected in a region where the reforming effect is high, reforming by supplying reforming gas to the engine 1 even when the injection amount of the reforming fuel is reduced. The effect can be maintained, and the total fuel consumption can be improved when the reformed gas is supplied during operation of the engine 1.

また、改質用燃料残量がQfuel以下で、且つ、エンジン1が充電運転を行う場合には、供給量制限制御を行わないため、熱効率が低い状態での燃費を向上させることができる。つまり、エンジン1の運転は、通常運転時に熱効率が高くなるように制御されるが、充電運転時には、通常運転時よりも多くの発電を行う必要があるため、通常運転時よりも大きなトルクを出力する状態で運転する。このため、充電運転時の熱効率は、通常運転時よりも熱効率が低くなる。また、改質ガスをエンジン1に供給した場合には、熱効率が高くなる運転状態がトルクが大きくなる状態の方向に移動するため、エンジン1の充電運転時に改質ガスを供給することにより、充電運転を熱効率が良い状態にすることができる。このため、充電運転時には改質用燃料を噴射することにより、改質ガスを供給することによる改質効果が、通常運転時よりも高くなる。また、このように熱効率が低くなる充電運転時には供給量制限制御を行わずに、改質用燃料を噴射し続けて充電運転時の熱効率を高くすることにより、熱効率が低い運転状態で運転することによる燃費の悪化などを抑制できる。この結果、より確実にエンジン1の運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   Further, when the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than Qfuel and the engine 1 performs the charging operation, the supply amount restriction control is not performed, so that it is possible to improve fuel efficiency in a state where the thermal efficiency is low. In other words, the operation of the engine 1 is controlled so that the thermal efficiency is high during normal operation, but during charging operation, it is necessary to generate more power than during normal operation, so a larger torque is output than during normal operation. Drive in the state to do. For this reason, the thermal efficiency during the charging operation is lower than that during the normal operation. Further, when the reformed gas is supplied to the engine 1, the operating state in which the thermal efficiency is increased moves in a direction in which the torque is increased. Therefore, charging is performed by supplying the reformed gas during the charging operation of the engine 1. Operation can be in a state of good thermal efficiency. Therefore, by injecting the reforming fuel during the charging operation, the reforming effect by supplying the reformed gas becomes higher than that during the normal operation. In addition, during the charging operation where the thermal efficiency is low, the supply amount restriction control is not performed, and the fuel for reforming is continuously injected to increase the thermal efficiency during the charging operation, thereby operating in an operating state with low thermal efficiency. It is possible to suppress the deterioration of fuel consumption caused by As a result, it is possible to improve the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during the operation of the engine 1 more reliably.

実施例5に係る燃料改質装置170は、実施例3に係る燃料改質装置110と略同様の構成であるが、供給量制限制御を行うか否かの判定を行う際に、主燃料残量に対する改質用燃料残量の割合が所定値以下の場合に供給量制限制御を行うことも含めて判定する点に特徴がある。他の構成は実施例3と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図19は、実施例5に係る燃料改質装置の要部構成図である。実施例5に係る燃料改質装置170は、実施例3に係る燃料改質装置110と同様にエンジン1に備えられており(図11参照)、排気通路20は、改質用燃料インジェクタ25が設けられた改質用通路22を有している。また、排気通路20には、浄化触媒31及び改質触媒32を内設すると共にEGRガス通路40が接続された触媒部30が設けられており、触媒部30に接続されたEGRガス通路40は、触媒部30に接続されている側の端部の反対側に位置する端部が吸気通路10に接続されている。また、EGRガス通路40には、当該EGRガス通路40内を開閉可能なEGRガス流量調整バルブ42が設けられている。また、エンジン1が有する複数の気筒5にはノックセンサ115が設けられており、ノックセンサ115はECU180に接続されている。   The fuel reforming apparatus 170 according to the fifth embodiment has substantially the same configuration as the fuel reforming apparatus 110 according to the third embodiment, but the main fuel remaining amount is determined when determining whether or not to perform the supply amount restriction control. This is characterized in that determination is made including supply amount restriction control when the ratio of the remaining amount of reforming fuel to the amount is equal to or less than a predetermined value. Since other configurations are the same as those of the third embodiment, the description thereof is omitted and the same reference numerals are given. FIG. 19 is a main part configuration diagram of the fuel reformer according to the fifth embodiment. The fuel reformer 170 according to the fifth embodiment is provided in the engine 1 (see FIG. 11) similarly to the fuel reformer 110 according to the third embodiment (see FIG. 11), and the reforming fuel injector 25 is provided in the exhaust passage 20. A reforming passage 22 is provided. Further, the exhaust passage 20 is provided with a catalyst portion 30 in which a purification catalyst 31 and a reforming catalyst 32 are provided and to which an EGR gas passage 40 is connected, and the EGR gas passage 40 connected to the catalyst portion 30 includes The end located on the opposite side of the end connected to the catalyst unit 30 is connected to the intake passage 10. The EGR gas passage 40 is provided with an EGR gas flow rate adjustment valve 42 that can open and close the inside of the EGR gas passage 40. A knock sensor 115 is provided in the plurality of cylinders 5 of the engine 1, and the knock sensor 115 is connected to the ECU 180.

また、この実施例5に係る燃料改質装置170が有するECU180は、実施例3に係る燃料改質装置110が有するECU120と同様に処理部61と記憶部75と入出力部76とを有している。このうち、処理部61は、少なくともスロットルバルブ制御部62と、吸入空気量取得部63と、主燃料噴射量制御部64と、改質用燃料噴射量制御部65と、EGRガス流量調整バルブ制御部66と、主燃料残量取得部67と、改質用燃料残量取得部68と、排気温度取得部69と、改質用燃料残量判定部70と、ノック取得部121と、ノック域判定部122とを有している。   The ECU 180 included in the fuel reformer 170 according to the fifth embodiment includes a processing unit 61, a storage unit 75, and an input / output unit 76, similar to the ECU 120 included in the fuel reformer 110 according to the third embodiment. ing. Among them, the processing unit 61 includes at least a throttle valve control unit 62, an intake air amount acquisition unit 63, a main fuel injection amount control unit 64, a reforming fuel injection amount control unit 65, and an EGR gas flow rate adjustment valve control. Unit 66, main fuel remaining amount acquiring unit 67, reforming fuel remaining amount acquiring unit 68, exhaust temperature acquiring unit 69, reforming fuel remaining amount determining unit 70, knock acquiring unit 121, knock region And a determination unit 122.

さらに、この処理部61は、主燃料残量取得部67で取得した主燃料残量と改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量とより主燃料残量に対する改質用燃料残量の割合である燃料残量割合を算出する燃料残量割合算出手段である燃料残量割合算出部181と、燃料残量割合算出部181で算出した燃料残量割合が所定値よりも多いか否かを判定する燃料残量割合判定手段である燃料残量割合判定部182と、を有している。   Further, the processing unit 61 reforms the main fuel remaining amount based on the main fuel remaining amount acquired by the main fuel remaining amount acquiring unit 67 and the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68. A remaining fuel ratio calculating unit 181 that is a remaining fuel ratio calculating unit that calculates a remaining fuel ratio that is a ratio of the remaining fuel amount, and the remaining fuel ratio calculated by the remaining fuel ratio calculating unit 181 is greater than a predetermined value. And a remaining fuel ratio determining unit 182 that is a remaining fuel ratio determining means for determining whether or not there is too much fuel.

この実施例5に係る燃料改質装置170は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例5に係る燃料改質装置170を備えるエンジン1の運転時の基本的な作用は、上述した実施例3に係る燃料改質装置110等と同様な作用をする。即ち、エンジン1の気筒5内で主燃料と空気との混合気を燃焼し、燃焼後の排気ガスの熱によって浄化触媒31の温度を上昇させる。さらに、改質用燃料を噴射した排気ガスを、浄化触媒31と一体になって設けられた改質触媒32に流すことにより、改質ガスを生成する。   The fuel reformer 170 according to the fifth embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. The basic operation during operation of the engine 1 including the fuel reformer 170 according to the fifth embodiment is the same as that of the fuel reformer 110 according to the third embodiment described above. That is, the mixture of the main fuel and air is combusted in the cylinder 5 of the engine 1, and the temperature of the purification catalyst 31 is raised by the heat of the exhaust gas after combustion. Further, the reformed gas is generated by flowing the exhaust gas injected with the reforming fuel to the reforming catalyst 32 provided integrally with the purification catalyst 31.

改質触媒32で生成された改質ガスはEGRガスとして吸気通路10に流れ、吸気通路10を流れる空気と主燃料との混合気と共にエンジン1に吸入される。改質ガスを含む混合気がエンジン1に吸入された場合、改質ガスは混合気中の燃料と共にエンジン1の気筒5内で燃焼する。これにより、インジェクタ11から噴射する主燃料の噴射量を低減させることができる。   The reformed gas generated by the reforming catalyst 32 flows into the intake passage 10 as EGR gas, and is taken into the engine 1 together with the mixture of air and main fuel flowing through the intake passage 10. When the air-fuel mixture containing the reformed gas is sucked into the engine 1, the reformed gas burns in the cylinder 5 of the engine 1 together with the fuel in the air-fuel mixture. Thereby, the injection quantity of the main fuel injected from the injector 11 can be reduced.

また、エンジン1の運転中は、主燃料残量センサ53での検出結果より、主燃料残量を主燃料残量取得部67で取得し、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、改質用燃料残量を改質用燃料残量取得部68で取得する。   Further, during operation of the engine 1, the main fuel remaining amount is acquired by the main fuel remaining amount acquisition unit 67 from the detection result by the main fuel remaining amount sensor 53, and from the detection result by the reforming fuel remaining amount sensor 57. The reforming fuel remaining amount acquisition unit 68 acquires the reforming fuel remaining amount.

改質用燃料噴射量制御部65は、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量が所定量以下で、且つ、主燃料残量に対する改質用燃料残量の割合が所定量以下の場合には供給量制限制御を行い、改質用燃料インジェクタ25で噴射する改質用燃料の噴射量を減少させる。   The reforming fuel injection amount control unit 65 is configured so that the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 is equal to or less than a predetermined amount, and the ratio of the reforming fuel remaining amount to the main fuel remaining amount Is less than a predetermined amount, supply amount restriction control is performed to reduce the amount of reforming fuel injected by the reforming fuel injector 25.

図20は、実施例5に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例5に係る燃料改質装置170の制御方法、即ち、当該燃料改質装置170の処理手順について説明する。実施例5に係る燃料改質装置170の処理手順では、まず、改質用燃料残量センサ57での検出結果より、ECU180の処理部61が有する改質用燃料残量取得部68で改質用燃料残量を取得する(ステップST501)。次に、主燃料残量を取得する(ステップST502)。この取得は、主燃料残量センサ53で検出する主燃料タンク51内の主燃料の貯留量である主燃料残量の検出結果が、ECU180の処理部61が有する主燃料残量取得部67に伝達され、主燃料残量取得部67で取得する。   FIG. 20 is a flowchart illustrating the processing procedure of the fuel reformer according to the fifth embodiment. Next, a control method of the fuel reformer 170 according to the fifth embodiment, that is, a processing procedure of the fuel reformer 170 will be described. In the processing procedure of the fuel reformer 170 according to the fifth embodiment, first, based on the detection result of the reforming fuel remaining amount sensor 57, the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 included in the processing unit 61 of the ECU 180 reforms. The remaining fuel amount is acquired (step ST501). Next, the remaining amount of main fuel is acquired (step ST502). In this acquisition, the detection result of the main fuel remaining amount, which is the amount of main fuel stored in the main fuel tank 51 detected by the main fuel remaining amount sensor 53, is sent to the main fuel remaining amount acquiring unit 67 of the processing unit 61 of the ECU 180. It is transmitted and acquired by the main fuel remaining amount acquisition unit 67.

次に、燃料残量割合を算出する(ステップST503)。この算出は、主燃料残量取得部67で取得した主燃料残量と、改質用燃料残量取得部68で取得した改質用燃料残量とが、ECU180の処理部61が有する燃料残量割合算出部181に伝達され、この燃料残量割合算出部181で、主燃料残量に対する改質用燃料残量の割合である燃料残量割合を算出する。即ち、燃料残量割合は、(改質用燃料残量/主燃料残量)になっている。   Next, the remaining fuel ratio is calculated (step ST503). This calculation is based on the fact that the main fuel remaining amount acquired by the main fuel remaining amount acquiring unit 67 and the reforming fuel remaining amount acquired by the reforming fuel remaining amount acquiring unit 68 are the fuel remaining amount that the processing unit 61 of the ECU 180 has. The amount ratio calculating unit 181 transmits the remaining fuel ratio, which is the ratio of the reforming fuel remaining amount to the main fuel remaining amount. That is, the remaining fuel ratio is (reforming fuel remaining / main fuel remaining).

次に、燃料残量割合>Xfuelであるかを判定する(ステップST504)。この判定は、燃料残量割合算出部181で算出した燃料残量割合が、当該燃料残量割合が多いか少ないかを判定する所定量であるXfuelより多いか否かを、ECU180の処理部61が有する燃料残量割合判定部182で判定する。この判定を行う際には、燃料残量割合算出部181で算出した燃料残量割合が燃料残量割合判定部182に伝達され、燃料残量割合判定部182で燃料残量割合とXfuelとを比較する。なお、この判定に用いるXfuelは、主燃料残量に対する改質用燃料残量の割合が十分であるか否かを判断する所定量として、予めECU180の記憶部75に記憶されている。   Next, it is determined whether or not the remaining fuel ratio> Xfuel (step ST504). This determination is based on whether or not the remaining fuel ratio calculated by the remaining fuel ratio calculating unit 181 is greater than a predetermined amount Xfuel that determines whether the remaining fuel ratio is large or small. Is determined by the remaining fuel ratio determination unit 182. When this determination is made, the remaining fuel ratio calculated by the remaining fuel ratio calculation unit 181 is transmitted to the remaining fuel ratio determination unit 182, and the remaining fuel ratio determination unit 182 calculates the remaining fuel ratio and Xfuel. Compare. Note that Xfuel used for this determination is stored in advance in the storage unit 75 of the ECU 180 as a predetermined amount for determining whether the ratio of the reforming fuel remaining amount to the main fuel remaining amount is sufficient.

燃料残量割合判定部182での判定(ステップST504)により、燃料残量割合はXfuelよりも多いと判定された場合には、改質用燃料の噴射を通常制御する(ステップST505)。この制御は、記憶部75に記憶された、エンジン1の通常の運転時における噴射量で改質用燃料を改質用燃料インジェクタ25から噴射できるように、ECU180の処理部61が有する改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御することにより行う。これにより、改質用燃料インジェクタ25は通常の噴射量で改質用燃料を噴射する。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   If it is determined by the remaining fuel ratio determination unit 182 (step ST504) that the remaining fuel ratio is greater than Xfuel, the reforming fuel injection is normally controlled (step ST505). This control is performed by the processing unit 61 of the ECU 180 so that the reforming fuel can be injected from the reforming fuel injector 25 with the injection amount stored in the storage unit 75 during normal operation of the engine 1. This is performed by controlling the reforming fuel injector 25 with the fuel injection amount control unit 65. Thereby, the reforming fuel injector 25 injects the reforming fuel with a normal injection amount. After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

これに対し、燃料残量割合判定部182での判定(ステップST504)により、燃料残量割合はXfuel以下であると判定された場合には、ノックセンサ115での検出結果より、ECU180の処理部61が有するノック取得部121でノッキング状態を取得する(ステップST506)。次に、ノック取得部121で取得したノッキング状態より、ECU180の処理部61が有するノック域判定部122で、エンジン1はノック域で運転中であるかを判定する(ステップST507)。   On the other hand, when it is determined that the remaining fuel ratio is equal to or less than Xfuel according to the determination in the remaining fuel ratio determining unit 182 (step ST504), the processing unit of the ECU 180 is detected based on the detection result of the knock sensor 115. The knock acquisition unit 121 included in 61 acquires the knocking state (step ST506). Next, based on the knocking state acquired by the knock acquisition unit 121, the knock region determination unit 122 included in the processing unit 61 of the ECU 180 determines whether the engine 1 is operating in the knock region (step ST507).

ノック域判定部122での判定(ステップST507)により、エンジン1はノック域で運転中であると判定された場合には、改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御し、改質用燃料を噴射する(ステップST508)。改質用燃料を噴射する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   If it is determined by the knock region determination unit 122 (step ST507) that the engine 1 is operating in the knock region, the reforming fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25. Then, the reforming fuel is injected (step ST508). After the control for injecting the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

これに対し、ノック域判定部122での判定(ステップST507)により、エンジン1はノック域で運転中ではない、即ち、非ノック域で運転中であると判定された場合には、改質用燃料噴射量制御部65で改質用燃料インジェクタ25を制御し、改質用燃料の噴射を停止する(ステップST509)。改質用燃料の噴射を停止する制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。   On the other hand, if it is determined by the knock region determination unit 122 (step ST507) that the engine 1 is not operating in the knock region, that is, is operating in the non-knock region, the reforming The fuel injection amount control unit 65 controls the reforming fuel injector 25 to stop the reforming fuel injection (step ST509). After the control to stop the injection of the reforming fuel is performed, the processing procedure is exited.

以上の燃料改質装置170は、供給量制限制御を行うか否かの判定を行う際に、主燃料残量に対する改質用燃料残量の割合である燃料残量割合を含めて判定している。つまり、上述した発明における供給量制限制御を、さらに燃料残量割合が所定値であるXfuelよりも大きい場合には、供給量制限制御を行わないものとしている。改質用燃料残量が少ない場合でも、主燃料残量も少ない場合には、改質用燃料と主燃料とは、同程度の時期に無くなるため、主燃料残量が少ない場合には改質用燃料を噴射し続けた場合でも、改質用燃料が主燃料よりも先に無くなり難くなる。このため、改質用燃料残量が少ない場合でも主燃料残量も少ない場合には、改質用燃料を噴射し続けた場合でも、改質ガスが生成されない状態でエンジン1を運転する状態になることを抑制できる。従って、改質用燃料残量が少なくなった場合でも主燃料残量も少ない場合には、改質用燃料を噴射することにより、改質効果を得る時間が長くなる。この結果、より確実にエンジン1の運転時に改質ガスを供給する場合におけるトータルの燃費の向上を図ることができる。   The fuel reformer 170 described above, when determining whether or not to perform the supply amount restriction control, makes a determination including the remaining fuel ratio that is the ratio of the remaining amount of reforming fuel to the remaining amount of main fuel. Yes. That is, the supply amount restriction control in the above-described invention is not performed when the remaining fuel ratio is larger than Xfuel which is a predetermined value. Even if the remaining amount of reforming fuel is small, if the remaining amount of main fuel is small, the reforming fuel and the main fuel disappear at the same time. Even when the fuel for fuel is continuously injected, the reforming fuel is unlikely to disappear before the main fuel. For this reason, even when the remaining amount of reforming fuel is small and the remaining amount of main fuel is small, even when the reforming fuel is continuously injected, the engine 1 is operated in a state where no reformed gas is generated. Can be suppressed. Therefore, even when the remaining amount of reforming fuel is low, when the remaining amount of main fuel is small, the time for obtaining the reforming effect is extended by injecting the reforming fuel. As a result, it is possible to improve the total fuel consumption when the reformed gas is supplied during the operation of the engine 1 more reliably.

なお、実施例4に係る燃料改質装置130は、ハイブリッド装置138が有するエンジン1に、実施例1に係る燃料改質装置3が備えられた形態になっているが、ハイブリッド装置138が有するエンジン1に備えられる燃料改質装置は実施例1に係る燃料改質装置3以外の燃料改質装置でもよい。例えば、実施例2に係る燃料改質装置90が、ハイブリッド装置138が有するエンジン1に備えられていてもよい。ハイブリッド装置138が有するエンジン1に備えられる燃料改質装置は、改質用燃料残量が所定量であるQfuel以下の場合でもバッテリ144の電気残量がEcharge以下の場合には改質用燃料の噴射を通常制御するように設けられていれば、その形態は問わない。   The fuel reformer 130 according to the fourth embodiment is configured such that the engine 1 included in the hybrid device 138 includes the fuel reformer 3 according to the first embodiment. 1 may be a fuel reformer other than the fuel reformer 3 according to the first embodiment. For example, the fuel reformer 90 according to the second embodiment may be provided in the engine 1 included in the hybrid device 138. The fuel reformer provided in the engine 1 of the hybrid device 138 is configured so that, even when the remaining amount of reforming fuel is equal to or lower than Qfuel, which is a predetermined amount, when the remaining amount of electricity of the battery 144 is equal to or less than Echarge, As long as it is provided so as to normally control injection, the form is not limited.

同様に、実施例5に係る燃料改質装置170は、実施例3に係る燃料改質装置110で供給量制限制御を行うか否かの判定に、主燃料残量に対する改質用燃料残量の割合である燃料残量割合も含めて判定しているが、燃料残量割合を含めて供給量制限制御を行うか否かの判定をする燃料改質装置は、実施例3に係る燃料改質装置110でもよい。   Similarly, the fuel reformer 170 according to the fifth embodiment determines the remaining amount of reforming fuel relative to the remaining amount of main fuel in determining whether or not the supply amount restriction control is performed by the fuel reformer 110 according to the third embodiment. However, the fuel reformer that determines whether or not to perform the supply amount restriction control including the remaining fuel ratio is the fuel reformer according to the third embodiment. The quality device 110 may be used.

また、上述した燃料改質装置では、EGRガス通路40と改質用通路22とは、排気主通路21内を流れる排気ガスの流れ方向に対して略直交する方向で触媒部30に接続されているが、EGRガス通路40と改質用通路22とは、これ以外の形態で配設されていてもよい。例えば、EGRガス通路40と改質用通路22とは、改質用通路22から触媒部30内に流れ、さらにEGRガス通路40に流れる排気ガスや改質ガスの流れが、排気主通路21内を流れる排気ガスの流れ方向に向流するように形成されていてもよい。EGRガス通路40と改質用通路22とは、改質用燃料が供給された改質用通路22内の排気ガスが触媒部30内の改質触媒32に流れて改質触媒32で改質ガスを生成し、この改質ガス及び排気ガスがEGRガス通路40に流れるように設けられていれば、その形態は問わない。   In the fuel reformer described above, the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22 are connected to the catalyst unit 30 in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the exhaust gas flowing in the exhaust main passage 21. However, the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22 may be arranged in other forms. For example, the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22 flow from the reforming passage 22 into the catalyst unit 30, and further, the exhaust gas and the reformed gas flowing into the EGR gas passage 40 flow in the exhaust main passage 21. It may be formed so as to counter-flow in the flow direction of the exhaust gas flowing through. In the EGR gas passage 40 and the reforming passage 22, the exhaust gas in the reforming passage 22 supplied with the reforming fuel flows into the reforming catalyst 32 in the catalyst unit 30 and reformed by the reforming catalyst 32. As long as the gas is generated and the reformed gas and the exhaust gas are provided so as to flow into the EGR gas passage 40, the form is not limited.

また、上述した燃料改質装置を備えるエンジン1の運転に用いられる燃料である主燃料は、ガソリンとアルコール燃料とが混合された混合燃料になっており、改質触媒32で改質される改質用燃料は、アルコール燃料となっているが、主燃料や改質用燃料は、これら以外の燃料でもよい。主燃料と改質用燃料とが、それぞれ別々に貯留されている場合、主燃料よりも先に改質用燃料が消費される虞があるため、このような形態の燃料改質装置の場合には、燃料の種類に限らず本発明を適用することにより、主燃料よりも先に改質用燃料が無くなることを抑制でき、エンジン1の運転時の長時間に渡って改質効果を維持することができる。   Further, the main fuel, which is the fuel used for the operation of the engine 1 including the fuel reformer described above, is a mixed fuel in which gasoline and alcohol fuel are mixed, and is reformed by the reforming catalyst 32. The quality fuel is alcohol fuel, but the main fuel and reforming fuel may be other fuels. If the main fuel and the reforming fuel are stored separately, the reforming fuel may be consumed before the main fuel. By applying the present invention, not limited to the type of fuel, it is possible to prevent the reforming fuel from being lost before the main fuel, and to maintain the reforming effect for a long time during operation of the engine 1. be able to.

以上のように、本発明に係る燃料改質装置は、改質ガスを排気ガスと共に内燃機関に吸気させる燃料改質装置に有用であり、特に、エンジンの運転に用いる主燃料と改質ガスの生成に用いる改質用燃料とが別々に貯留されている場合に適している。   As described above, the fuel reformer according to the present invention is useful for a fuel reformer in which reformed gas is sucked into an internal combustion engine together with exhaust gas, and in particular, main fuel and reformed gas used for engine operation. This is suitable when the reforming fuel used for production is stored separately.

実施例1に係る燃料改質装置を備えるエンジンの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an engine including a fuel reformer according to Embodiment 1. FIG. 図1に示す燃料改質装置の要部構成図である。It is a principal part block diagram of the fuel reformer shown in FIG. 実施例1に係る燃料改質装置で供給量制限制御を行う場合の排気温度と燃費向上効果との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the exhaust temperature in the case of performing supply amount restriction | limiting control with the fuel reformer which concerns on Example 1, and a fuel consumption improvement effect. 実施例1に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the fuel reformer according to the first embodiment. 燃費の比較を行う場合におけるエンジンの運転モードの説明図である。It is explanatory drawing of the operation mode of an engine in the case of comparing a fuel consumption. 供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合との燃費の比較の説明図である。It is explanatory drawing of the comparison of a fuel consumption with the case where supply amount restriction | limiting control is performed, and the case where supply amount restriction | limiting control is not performed. 実施例2に係る燃料改質装置の要部構成図である。FIG. 6 is a main part configuration diagram of a fuel reformer according to a second embodiment. 実施例2に係る燃料改質装置で供給量制限制御を行う場合の改質用燃料噴射量と燃費との関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a reforming fuel injection amount and fuel consumption when supply amount restriction control is performed in a fuel reforming apparatus according to a second embodiment. 実施例2に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。6 is a flowchart showing a processing procedure of a fuel reformer according to Embodiment 2. FIG. 供給量制限制御を行う場合と供給量制限制御を行わない場合との燃費の比較の説明図である。It is explanatory drawing of the comparison of a fuel consumption with the case where supply amount restriction | limiting control is performed, and the case where supply amount restriction | limiting control is not performed. 実施例3に係る燃料改質装置を備えるエンジンの全体構成図である。FIG. 6 is an overall configuration diagram of an engine including a fuel reformer according to a third embodiment. 実施例3に係る燃料改質装置の要部構成図である。FIG. 5 is a main part configuration diagram of a fuel reforming apparatus according to a third embodiment. 実施例3に係る燃料改質装置で供給量制限制御を行う場合の改質用燃料噴射量と燃費との関係を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a reforming fuel injection amount and fuel consumption when supply amount restriction control is performed in a fuel reforming apparatus according to a third embodiment. 実施例3に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of a fuel reformer according to a third embodiment. 実施例4に係る燃料改質装置を備えるエンジンを搭載する車両の要部概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of a vehicle equipped with an engine equipped with a fuel reformer according to a fourth embodiment. 実施例4に係る燃料改質装置の要部構成図である。FIG. 6 is a main part configuration diagram of a fuel reforming apparatus according to a fourth embodiment. 実施例4に係る燃料改質装置を備えるエンジンの通常運転時における回転数とトルクとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the rotation speed at the time of normal driving | operation of an engine provided with the fuel reforming apparatus which concerns on Example 4, and torque. 実施例4に係る燃料改質装置を備えるエンジンの充電運転時における回転数とトルクとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the rotation speed at the time of charge operation of an engine provided with the fuel reforming apparatus which concerns on Example 4, and a torque. 実施例4に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of a fuel reformer according to a fourth embodiment. 実施例5に係る燃料改質装置の要部構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a main part of a fuel reformer according to a fifth embodiment. 実施例5に係る燃料改質装置の処理手順を示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of a fuel reformer according to a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
3、90、110、130、170 燃料改質装置
5 気筒
10 吸気通路
11 インジェクタ
12 スロットルバルブ
20 排気通路
21 排気主通路
22 改質用通路
25 改質用燃料インジェクタ
30 触媒部
31 浄化触媒
32 改質触媒
37 排気温度センサ
40 EGRガス通路
42 EGRガス流量調整バルブ
51 主燃料タンク
53 主燃料残量センサ
55 改質用燃料タンク
57 改質用燃料残量センサ
60、120、150、180 ECU
61 処理部
62 スロットルバルブ制御部
63 吸入空気量取得部
64 主燃料噴射量制御部
65 改質用燃料噴射量制御部
66 EGRガス流量調整バルブ制御部
67 主燃料残量取得部
68 改質用燃料残量取得部
69 排気温度取得部
70 改質用燃料残量判定部
75 記憶部
115 ノックセンサ
121 ノック取得部
122 ノック域判定部
138 ハイブリッド装置
140 モータ
144 バッテリ
151 電気残量取得部
152 電気残量判定部
181 燃料残量割合算出部
182 燃料残量割合判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3, 90, 110, 130, 170 Fuel reformer 5 Cylinder 10 Intake passage 11 Injector 12 Throttle valve 20 Exhaust passage 21 Exhaust main passage 22 Reforming passage 25 Reforming fuel injector 30 Catalyst 31 Purification catalyst 32 Reforming catalyst 37 Exhaust temperature sensor 40 EGR gas passage 42 EGR gas flow rate adjustment valve 51 Main fuel tank 53 Main fuel remaining amount sensor 55 Reforming fuel tank 57 Reforming fuel remaining amount sensor 60, 120, 150, 180 ECU
Reference Signs List 61 processing unit 62 throttle valve control unit 63 intake air amount acquisition unit 64 main fuel injection amount control unit 65 reforming fuel injection amount control unit 66 EGR gas flow rate adjustment valve control unit 67 main fuel remaining amount acquisition unit 68 reforming fuel Remaining amount acquisition unit 69 Exhaust temperature acquisition unit 70 Reforming fuel remaining amount determination unit 75 Storage unit 115 Knock sensor 121 Knock acquisition unit 122 Knock area determination unit 138 Hybrid device 140 Motor 144 Battery 151 Electricity remaining amount acquisition unit 152 Electricity remaining amount Determination unit 181 Fuel remaining ratio calculation unit 182 Fuel remaining ratio determination unit

Claims (6)

車両に搭載される内燃機関の気筒内から排出された排気ガスを浄化する浄化手段と、
改質させる元になる燃料である改質用燃料を前記排気ガスに対して供給する改質用燃料供給手段と、
前記改質用燃料供給手段で前記改質用燃料を供給する前記排気ガスの流れ方向における前記改質用燃料供給手段の下流側に位置しており、前記改質用燃料を前記浄化手段の熱を利用して吸熱反応させることにより前記気筒内で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段と、
前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料を貯留する改質用燃料貯留手段と、
前記改質用燃料供給手段を制御可能に設けられており、且つ、前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量が所定量以下の場合には前記改質用燃料の貯留量が所定量より多い場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質ガスを前記気筒内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給する制御である供給量制限制御を行う改質用燃料供給手段制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料改質装置。
Purification means for purifying exhaust gas discharged from the cylinder of the internal combustion engine mounted on the vehicle;
A reforming fuel supply means for supplying a reforming fuel, which is a fuel to be reformed, to the exhaust gas;
The reforming fuel supply means is located downstream of the reforming fuel supply means in the flow direction of the exhaust gas for supplying the reforming fuel, and the reforming fuel is used as heat of the purification means. Reforming means for generating a reformed gas combustible in the cylinder by making an endothermic reaction using
Reforming fuel storage means for storing the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means;
When the reforming fuel supply means is provided so as to be controllable, and the amount of the reforming fuel stored in the reforming fuel storage means is less than a predetermined amount, the reforming fuel supply means Reforming effect by burning the reformed gas in the cylinder while reducing the supply amount of the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means as compared with the case where the storage amount is larger than a predetermined amount Reforming fuel supply means control means for performing supply amount restriction control, which is control for supplying the reforming fuel in a high region,
A fuel reformer characterized by comprising:
モータと共に原動手段として車両に搭載され、且つ、前記モータの電源であるバッテリの電気残量が所定量以下の場合には前記バッテリに充電をする充電運転が可能なる内燃機関の気筒内から排出された排気ガスを浄化する浄化手段と、
改質させる元になる燃料である改質用燃料を前記排気ガスに対して供給する改質用燃料供給手段と、
前記改質用燃料供給手段で前記改質用燃料を供給する前記排気ガスの流れ方向における前記改質用燃料供給手段の下流側に位置しており、前記改質用燃料を前記浄化手段の熱を利用して吸熱反応させることにより前記気筒内で燃焼可能な改質ガスを生成する改質手段と、
前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料を貯留する改質用燃料貯留手段と、
前記改質用燃料供給手段を制御可能に設けられており、さらに、前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量が所定量以下で、且つ、前記内燃機関が前記充電運転を行わない場合には前記改質用燃料の貯留量が所定量より多い場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質ガスを前記気筒内で燃焼させることによる改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給する制御である供給量制限制御を行い、前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量が所定量以下で、且つ、前記内燃機関が前記充電運転を行う場合には前記供給量制限制御を行わない改質用燃料供給手段制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料改質装置。
When it is mounted on a vehicle as a driving means together with a motor, and the remaining amount of electric power of a battery as a power source of the motor is less than a predetermined amount, the battery is discharged from the cylinder of the internal combustion engine that can be charged for charging the battery Purification means for purifying the exhaust gas,
A reforming fuel supply means for supplying a reforming fuel, which is a fuel to be reformed, to the exhaust gas;
The reforming fuel supply means is located downstream of the reforming fuel supply means in the flow direction of the exhaust gas for supplying the reforming fuel, and the reforming fuel is used as heat of the purification means. Reforming means for generating a reformed gas combustible in the cylinder by making an endothermic reaction using
Reforming fuel storage means for storing the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means;
The reforming fuel supply means is provided to be controllable, and the amount of reforming fuel stored in the reforming fuel storage means is less than a predetermined amount, and the internal combustion engine is charged. When the operation is not performed, the reforming fuel supply unit supplies the reforming fuel while reducing the supply amount of the reforming fuel as compared with the case where the reforming fuel storage amount is larger than a predetermined amount. The reforming fuel stored in the reforming fuel storage means by performing supply amount limiting control, which is control for supplying the reforming fuel in a region where the reforming effect by burning gas in the cylinder is high Reforming fuel supply means control means that does not perform the supply amount restriction control when the storage amount of the fuel is less than a predetermined amount and the internal combustion engine performs the charging operation;
A fuel reformer characterized by comprising:
前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記排気ガスの温度が前記改質用燃料を供給するか否かの基準となる温度である改質基準温度よりも高い場合には前記改質用燃料供給手段に前記改質用燃料を供給させ、前記排気ガスの温度が前記改質基準温度よりも低い場合には前記改質用燃料供給手段による前記改質用燃料の供給を停止させる制御を行い、且つ、前記供給量制限制御は、前記供給量制限制御を行わない場合と比較して前記改質基準温度を高くすることにより前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料改質装置。   When the temperature of the exhaust gas is higher than a reforming reference temperature, which is a reference temperature for determining whether or not to supply the reforming fuel, the reforming fuel supply means control means controls the reforming fuel. Control is performed to supply the reforming fuel to a supply means, and to stop the supply of the reforming fuel by the reforming fuel supply means when the temperature of the exhaust gas is lower than the reforming reference temperature. The supply amount restriction control supplies the reforming fuel to be supplied by the reforming fuel supply means by raising the reforming reference temperature compared to the case where the supply amount restriction control is not performed. The fuel reformer according to claim 1 or 2, wherein the reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high while reducing the amount. 前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記供給量制限制御を行う場合には前記供給量制限制御を行わない場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の単位時間当りの供給量を低減させることにより前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料改質装置。   When the supply amount restriction control is performed, the reforming fuel supply means control means controls the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means compared to the case where the supply amount restriction control is not performed. 3. The reforming fuel is supplied in a region where the reforming effect is high while reducing the supply amount of the reforming fuel by reducing the supply amount per unit time. The fuel reformer as described. 前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記供給量制限制御を行う場合には、前記内燃機関の運転がノック域の場合にのみ前記改質用燃料供給手段に前記改質用燃料を供給させることにより、前記供給量制限制御を行わない場合と比較して前記改質用燃料供給手段で供給する前記改質用燃料の供給量を減少させつつ前記改質効果が高い領域で前記改質用燃料を供給することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料改質装置。   When performing the supply amount restriction control, the reforming fuel supply means control means causes the reforming fuel supply means to supply the reforming fuel only when the operation of the internal combustion engine is in a knock range. Accordingly, the reforming fuel is supplied in the region where the reforming effect is high while reducing the supply amount of the reforming fuel supplied by the reforming fuel supply means as compared with the case where the supply amount restriction control is not performed. The fuel reformer according to claim 1 or 2, wherein fuel is supplied. 前記改質用燃料供給手段制御手段は、前記供給量制限制御を行うか否かの判定に、前記内燃機関の運転に用いる燃料である主燃料を貯留する主燃料貯留手段での主燃料の貯留量に対する前記改質用燃料貯留手段で貯留する前記改質用燃料の貯留量の割合が所定値以下の場合に前記供給量制限制御を行うことも含めて判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料改質装置。   The reforming fuel supply means control means stores main fuel in a main fuel storage means for storing main fuel as fuel used for operation of the internal combustion engine in determining whether or not to perform the supply amount restriction control. 2. The determination including the supply amount restriction control when the ratio of the storage amount of the reforming fuel stored in the reforming fuel storage unit with respect to the amount is equal to or less than a predetermined value. The fuel reformer of any one of -5.
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