JP2022096470A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】改質触媒の性能が不足する時にエンジンでの燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまうのを抑制する。【解決手段】改質用インジェクタ４１は、エンジン２０よりも下流且つ改質器４２よりも上流に燃料を噴射する。改質器４２は、ＥＧＲ通路４０に設けられており、改質触媒４３が格納されている。その改質器４２により燃料改質が行われる。増熱値演算部７７は、燃料改質により消費又は生成される所定ガスの濃度である成分濃度に基づいて、燃料改質により増加する燃焼熱量である増熱量に相関する値である増熱値を演算する。その増熱値に基づいて、噴射量演算部７８が、供給用インジェクタ２５の燃料噴射量を演算する。【選択図】 図１

Description

本発明は、排気再循環（ＥＧＲ）を行うと共に燃料を改質するエンジンシステムを制御するエンジン制御装置に関する。

ＥＧＲを行うエンジンシステムの中には、エンジンと吸気通路と供給用インジェクタと排気通路とＥＧＲ通路とを有し、ＥＧＲ通路に、改質用インジェクタと改質器とが設けられているものがある。吸気通路は、エンジン内に気体を吸入させる。供給用インジェクタは、吸気通路内又はエンジン内に燃料を噴射する。排気通路は、エンジン内の気体を排出させる。ＥＧＲ通路は、排気通路内の気体の一部を吸気通路内に還流させる。改質用インジェクタは、改質器よりも上流に燃料を噴射する。その燃料は、改質器に格納されている改質触媒により、水素等の改質ガスに改質される。このような技術を示す文献としては、次の特許文献１がある。

２０１７－５３２８８

以下では、供給用インジェクタの燃料噴射量を「供給用噴射量」といい、改質用インジェクタの燃料噴射量を「改質用噴射量」という。また、燃焼時に発生する熱量を「燃焼熱量」という。

上記のエンジンシステムによれば、排気通路内の気体の一部を吸気通路内に還流させることにより、ＮＯｘ低減や燃費向上を図ることができる。しかも、水素等の改質ガスにより、エンジンでの燃焼性を向上させて、燃焼を安定化させることができる。そのため、燃焼が不安定にならない上限のＥＧＲ率としてのＥＧＲ限界を上昇させることができる。その結果、ＥＧＲ率を高く設定できるようになり、燃費向上やＮＯｘ低減をより効率的に実現できるようになる。

しかしながら、改質用インジェクタから燃料を噴射すると、その分だけ、すなわち改質用噴射量だけエンジンに供給される燃料の量が増えてしまう。それにより、エンジンでの燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまう。その対応としては、エンジンでの所望の燃焼熱量に相当する合計噴射量から改質用噴射量を減じたものを、供給用噴射量とする対応が考えられる。

しかしながら、この対応によっても、依然として次の問題は起こり得る。改質反応は吸熱反応であるため、その吸熱により増加する燃焼熱量である増熱量の分だけ、改質ガスの燃焼熱量が元の燃料の燃焼熱量に比べて増える。その増熱量の分だけエンジンでの燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまう。その対応としては、さらに、改質用噴射量の燃料の燃焼熱量と、その燃料が全て改質された場合に発生する改質ガスの燃焼熱量との差を増熱量として計算して、その増熱量に相当する燃料量だけ、さらに供給用噴射量から減じる対応が考えられる。

しかしながら、この対応によっても、さらに次の問題は起こり得る。改質触媒の劣化時や高ＳＶ（高空間速度）時等には、改質触媒の性能が不足することにより、改質率が１００％よりも明らかに低くなってしまう。その場合において、上記の計算に基づいて増熱量を計算すれば、計算される増熱量が実際の増熱量よりも大きくなってしまう。その増熱量に相当する燃料量だけ供給用噴射量から減じれば、供給用噴射量が適切な量よりも少なくなってしまう。それにより、エンジンでの燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、改質触媒の性能が不足する時にエンジンでの燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまうのを抑制すること主たる目的とする。

本発明のエンジン制御装置は、エンジンシステムを制御する。前記エンジンシステムは、エンジンと吸気通路と供給用インジェクタと排気通路とＥＧＲ通路と改質器と改質用インジェクタとを有する。

前記吸気通路は、前記エンジン内に気体を吸入させる。前記供給用インジェクタは、前記吸気通路内又は前記エンジン内に燃料を噴射する。前記排気通路は、前記エンジン内の気体を排出させる。前記ＥＧＲ通路は、前記排気通路内の気体の一部を前記吸気通路内に還流させる。前記改質用インジェクタは、前記エンジンよりも下流且つ前記改質器よりも上流に燃料を噴射する。前記改質器は、前記ＥＧＲ通路に設けられており、改質触媒が格納されている。前記改質器により燃料改質が行われる。

前記エンジン制御装置は、増熱値演算部と噴射量演算部とを有する。前記増熱値演算部は、前記燃料改質により消費又は生成される所定ガスの濃度である成分濃度に基づいて、前記燃料改質により増加する燃焼熱量である増熱量に相関する値である増熱値を演算する。前記噴射量演算部は、前記増熱値に基づいて、前記供給用インジェクタの燃料噴射量である供給用噴射量を演算する。

本発明によれば、次の効果が得られる。成分濃度は、燃料改質により消費又は生成される所定ガスの濃度であるため、改質率に相関する。その成分濃度に基づいて、増熱値演算部が増熱値を演算する。そのため、改質率に応じた増熱値を演算できる。

その改質率に応じた増熱値に基づいて、噴射量演算部が供給用噴射量を演算する。そのため、改質触媒の性能が不足して改質率が１００％よりも明らかに低くなった場合等にも、改質率に応じた供給用噴射量を演算できる。そのため、改質触媒の性能が不足する時にエンジンでの燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまうのを抑制できる。

第１実施形態のエンジンシステム及びエンジン制御装置を示す概略図 エンジン制御装置を示すブロック図 未改質ＨＣ濃度と改質率との関係をＳ／Ｃ比毎に示すグラフ 各未改質ＨＣ濃度及び各触媒温度に対応する生成Ｈ２濃度を示すグラフ 各触媒状態での触媒温度と未改質ＨＣ濃度との関係を示すグラフ 劣化判定の流れを示すフローチャート 第２実施形態のエンジンシステム及びエンジン制御装置を示す概略図 エンジン制御装置を示すブロック図 生成Ｈ２濃度と改質率との関係をＳ／Ｃ比毎に示すグラフ 各触媒状態での触媒温度と生成Ｈ２濃度との関係を示すグラフ 第３実施形態のエンジンシステム及びエンジン制御装置を示す概略図 エンジン制御装置を示すブロック図 生成ＣＯ濃度と改質率との関係をＳ／Ｃ比毎に示すグラフ 触媒温度とＨ２／ＣＯ比との関係をＳ／Ｃ比毎に示すグラフ 各触媒状態での触媒温度と生成ＣＯ濃度との関係を示すグラフ

次に本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。

［第１実施形態］
図１は本実施形態のエンジンシステム５０及びエンジン制御装置６０ａを示す概略図である。エンジンシステム５０は、吸気通路１０とエンジン２０と排気通路３０とＥＧＲ通路４０とを有する。エンジン２０は、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンであって、吸気行程→圧縮行程→膨張行程→排気行程を１燃焼サイクルとする４ストロークエンジンである。

吸気通路１０には、上流側から順に、エアクリーナ１１、コンプレッサ１２、インタークーラ１３、スロットル弁１４、Ｏ２濃度センサ１５、吸気マニホールド１６が設けられている。以下では、吸気通路１０を流れる気体を「吸気ガス」という。

エアクリーナ１１は、自身を通過する吸気ガスから埃等を取り除く。コンプレッサ１２は、ターボチャージャの一部を構成するホイールであり、後述するタービン３２の回転に従い回転することにより、吸気ガスを自身よりも下流側に送り込んで、自身よりも下流側を加圧する。

インタークーラ１３は、コンプレッサ１２による加圧により温度上昇した吸気ガスを空冷等により冷却する。スロットル弁１４は、自身を通過する吸気ガスの流量を調節する。Ｏ２濃度センサ１５は、吸気ガスの酸素濃度を検出する。吸気マニホールド１６は、吸気ガスをエンジン２０の各気筒２４に向けて分岐させる。

エンジン２０は、ヘッド（図示略）と複数の気筒２４とを有する。それら複数の各気筒２４に、吸気行程に開弁する吸気弁を介して吸気通路１０が連通すると共に、排気行程に開弁する排気弁を介して排気通路３０が連通している。各気筒２４には、蓄圧室２９から供給される燃料を気筒２４内に噴射する供給用インジェクタ２５が設けられている。以下では、供給用インジェクタ２５から１燃焼サイクルに噴射される燃料の量を「供給用噴射量」という。

排気通路３０には、上流側から順に、排気マニホールド３１、タービン３２、三元触媒槽３３が設けられている。以下では、排気通路３０を流れる気体を「排気ガス」という。排気マニホールド３１は、各気筒２４からの排気ガスを合流させる。タービン３２は、ターボチャージャの一部を構成するホイールであり、排気ガスの流れにより回転して前述のコンプレッサ１２を回転させる。

三元触媒槽３３には、多孔質構造の三元触媒が格納されている。三元触媒は、例えば、モノリス型の基材と、基材の表面にコーティングされている担体と、担体に担持されている白金等の触媒とからなる。三元触媒は、炭化水素（ＨＣ）を減少させる化学反応と、一酸化炭素（ＣＯ）を減少させる化学反応と、窒素酸化物（ＮＯｘ）を減少させる化学反応とを促進させる。

ＥＧＲ通路４０の上流側の端は、排気通路３０における排気マニホールド３１とタービン３２との間部分に接続されており、ＥＧＲ通路４０の下流側の端は、吸気通路１０におけるコンプレッサ１２とインタークーラ１３との間部分に接続されている。ＥＧＲ通路４０には、上流側から順に、改質用インジェクタ４１、改質器４２、ＨＣ濃度センサ４５ａ、ＥＧＲクーラ４７、ＥＧＲ弁４８が設けられている。以下では、ＥＧＲ通路４０を流れる気体を「ＥＧＲガス」という。また、１燃焼サイクルにエンジン２０に供給されるＥＧＲガスの量を「ＥＧＲ量」といい、１燃焼サイクルにエンジン２０に供給される全ガス量に対するＥＧＲ量の割合を「ＥＧＲ率」という。

改質用インジェクタ４１は、蓄圧室２９から減圧されて供給される燃料を、ＥＧＲ通路４０内に噴射する。改質用インジェクタ４１は、例えば、直噴用のインジェクタやポート噴射用のインジェクタを転用したものであってもよいし、それ以外のインジェクタであってもよい。それ以外のインジェクタの具体例としては、燃料気化器により気化された燃料を噴射するガスインジェクタが挙げられる。以下では、改質用インジェクタ４１から１燃焼サイクルに噴射される燃料の量を「改質用噴射量」という。

改質器４２には、多孔質構造の改質触媒４３が格納されている。改質触媒４３は、例えば、モノリス型の基材と、基材の表面にコーティングされている担体と、担体に担持されている触媒とからなる。基材の具体例としては、アルミニウム、ステンレス、炭化ケイ素、コージェライト、酸化アルミニウム等が挙げられる。担体の具体例としては、アルミニウム、セレン、ジルコニウム、シリコン等の酸化物が挙げられ、これらにランタノイド等が添加されていてもよい。触媒の具体例としては、ロジウム、白金、鉛、ルテニウム等の貴金属や、ニッケル、銅、鉄、モリブデン、コバルト等の金属が挙げられる。

改質触媒４３に、燃料（ＣｎＨｍ）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）とを含んだＥＧＲガスが供給されると、下記の式１に示す改質反応が進行して、水素（Ｈ２）と一酸化炭素（ＣＯ）とが生成される。

ＣｎＨｍ＋ｎＨ２Ｏ→ｎＣＯ＋（ｎ＋ｍ／２）Ｈ２…［式１］

以下では、改質器４２に供給されるＥＧＲガスに含まれている水蒸気（水分子）と、同ＥＧＲガスに含まれている炭化水素を構成する炭素（炭素原子）とのモル比を、「Ｓ／Ｃ比」という。また、改質触媒４３の温度を「触媒温度」といい、改質触媒４３の劣化を「触媒劣化」という。また、触媒劣化したと認められる状態を「劣化状態」といい、劣化状態か否かの判定を「劣化判定」という。また、１燃焼サイクルに改質される燃料の量を「改質量」といい、改質用噴射量に対する改質量の割合を「改質率」という。また、改質により発生する水素と一酸化炭素とを「改質ガス」といい、改質ガスに改質されることなく改質器４２を通過した燃料を「未改質燃料」という。この改質反応は吸熱反応であるため、改質ガスの燃焼熱量（化学エネルギー）は、元の燃料（ガソリン）の燃焼熱量よりも大きい。

また以下では、改質反応がないとした場合における、エンジン２０での燃焼熱量を所望の熱量にするのに必要な供給用噴射量と改質用噴射量との合計を「合計基本噴射量」といい、合計基本噴射量から改質用噴射量を減じたものを「供給用基本噴射量」という。また、１燃焼サイクルに改質反応により増加する燃焼熱量を「増熱量」という。つまり、増熱量は、改質ガス及び未改質燃料を含む、改質器４２を通過した燃料の燃焼熱量から、改質器４２を通過する前の元の燃料（ガソリン）の燃焼熱量を減じた熱量である。

また以下では、増熱量を改質用噴射量の燃料の燃焼熱量で割ったものを「改質増熱率」といい、改質用噴射量の全てが改質した際の改質増熱率を「最大改質増熱率」という。また、増熱量を供給用基本噴射量の燃料の燃焼熱量で割ったものを「供給増熱率」という。

また以下では、改質器４２を通過した気体を「通過ガス」といい、通過ガスの水素濃度を「生成Ｈ２濃度」といい、通過ガスの一酸化炭素濃度を「生成ＣＯ濃度」といい、通過ガスの炭化水素の濃度を「未改質ＨＣ濃度」という。また、生成Ｈ２濃度と生成ＣＯ濃度との比を「Ｈ２／ＣＯ比」という。

ＥＧＲ通路４０は改質器４２の部分で排気通路３０と立体交差するクロスフロー構造になっており、その立体交差した部分が、排気ガスの熱を改質器４２に伝える熱交換器３４を構成している。この熱交換器３４により、改質触媒４３が暖められる。具体的には、排気通路３０及び改質器４２は、それぞれ熱交換器３４の部分で上下に複数層に分岐しており、排気通路３０の層と改質器４２の層とが上下に交互に重なり合うことにより、当該熱交換器３４が構成されている。よって、改質触媒４３は、改質器４２の層毎に存在する。

改質器４２内、又はＥＧＲ通路４０内における改質器４２の周辺には、触媒温度を検出するための触媒温度センサ４４が設置されている。触媒温度センサ４４は、触媒温度を直接検出するものであってもよいし、その周辺部の温度を検出するものであってもよい。触媒温度センサ４４の具体例としては、熱電対、白金測温抵抗体、サーミスタ測温体、バイメタル式温度計等の接触式温度センサや、赤外線等を計測する非接触式温度センサが挙げられる。

ＥＧＲ通路４０における改質器４２の直ぐ下流には、未改質ＨＣ濃度を検出するためのＨＣ濃度センサ４５ａが設置されている。ＨＣ濃度センサ４５ａの具体例としては、接触燃焼式センサ、熱伝導式センサ、非分散型赤外線式センサ、光波干渉式センサ、差分吸収光法のセンサ、水素炎イオン化学式センサ、干渉増幅反射法のセンサ等が挙げられる。

ＥＧＲクーラ４７は、水冷式等であり、自身を通過するＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲ弁４８は、自身を通過するＥＧＲガスの流量を調節する。

エンジンシステム５０は、前述したＯ２濃度センサ１５や触媒温度センサ４４やＨＣ濃度センサ４５ａ以外にも、公知の各種センサを有する。具体的には、例えば、吸気通路１０に対しては、吸気空燃比センサ、吸気温センサ、吸気湿度センサ、吸気圧センサ、エアフロセンサ等を有する。エンジン２０に対して、例えば、筒内圧センサ、負荷センサ、クランク角センサ、カム角センサ、水温センサ、ノックセンサ等を有する。排気通路３０に対して、例えば、排気空燃比センサ、排気温センサ等を有する。

エンジン制御装置６０ａは、以上に示したエンジンシステム５０を制御する。エンジン制御装置６０ａは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）であって、各種センサから情報が入力される。それらの情報に基づいて、スロットル弁１４、蓄圧室２９の燃圧、供給用インジェクタ２５、改質用インジェクタ４１、ＥＧＲ弁４８等を制御する。

以上の構成によれば、排気ガスの一部をＥＧＲ通路４０により吸気通路１０に還流させることにより、ＮＯｘ低減や燃費向上等のＥＧＲによる公知の効果を得ることができる。しかも、エンジンシステム５０は、燃料を改質触媒４３により水素等の改質ガスに改質している。その水素により、エンジン２０での燃焼性を向上させて、燃焼を安定化させている。それにより、ＥＧＲ限界を上昇させて、ＥＧＲ率を高く設定できるようにしている。そのため、燃費向上やＮＯｘ低減等をより効率的に実現できる。

次に、本実施形態で解決すべき第１の課題について説明する。改質用インジェクタ４１から燃料を噴射すると、改質用噴射量の分だけエンジン２０に供給される燃料の量が増えてしまう。それにより、エンジン２０での燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまう。その対応としては、合計基本噴射量から改質用噴射量を減じたものである供給用基本噴射量を、供給用噴射量とする対応が考えられる。

しかしながら、この対応によっても、依然として次の問題は起こり得る。改質反応は吸熱反応であるため、その吸熱による増熱量の分だけ、改質ガスの燃焼熱量が元の燃料（ガソリン）の燃焼熱量に比べて増える。その増熱量の分だけエンジン２０での燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまう。その対応としては、さらに、改質用噴射量の燃料の燃焼熱量と、その燃料が全て改質された場合に発生する改質ガスの燃焼熱量との差を増熱量として計算して、その増熱量に相当する燃料量だけ供給用基本噴射量から減じたものを、供給用噴射量とする対応が考えられる。

しかしながら、この対応によっても、さらに次の問題は起こり得る。改質触媒４３の劣化時や高ＳＶ（高空間速度）時等には、改質触媒４３の性能が不足することにより、改質率が１００％よりも明らかに低くなってしまう。その場合において、上記の計算に基づいて増熱量を計算すれば、計算される増熱量が実際の増熱量よりも大きくなってしまう。その増熱量に相当する燃料量だけ供給用基本噴射量から減じれば、供給用噴射量が適切な量よりも少なくなってしまう。それにより、エンジン２０での燃焼熱量が所望の燃焼熱量からずれてしまう。

以上が第１の課題である。その第１の課題を解決するため、エンジン制御装置６０ａは、ＥＧＲ率取得部７１と、Ｓ／Ｃ比取得部７４と、ＨＣ濃度取得部７５ａと、改質率演算部７６と、増熱率演算部７７と、噴射量演算部７８とを有する。

図２は、エンジン制御装置６０ａを示すブロック図である。Ｓ／Ｃ比取得部７４は、Ｓ／Ｃ比を取得する。そのＳ／Ｃ比は、具体的には、例えば、燃料の種類（炭素比率、水素比率等）、改質用噴射量等に基づいて演算できる。また例えば、エンジン２０よりも下流かつ改質器４２よりも上流に湿度センサが設けられている場合には、当該湿度センサにより検出される湿度、改質用噴射量等に基づいてＳ／Ｃ比を演算できる。

ＨＣ濃度取得部７５ａは、ＨＣ濃度センサ４５ａから入力される情報に基づいて、未改質ＨＣ濃度を取得する。

改質率演算部７６は、Ｓ／Ｃ比取得部７４からＳ／Ｃ比を、ＨＣ濃度取得部７５ａから未改質ＨＣ濃度をそれぞれ取得し、それらＳ／Ｃ比と未改質ＨＣ濃度とに基づいて、改質率を演算する。その演算について、以下に説明する。

図３は、未改質ＨＣ濃度と改質率との関係を、Ｓ／Ｃ比毎に示すグラフである。Ｓ／Ｃ比が同じなら、未改質ＨＣ濃度（横軸）が低いほど、改質率（縦軸）が高い。改質率演算部７６は、この関係、すなわち各未改質ＨＣ濃度（横軸）及び各Ｓ／Ｃ比に対応する改質率（縦軸）、を記憶したマップを有しており、そのマップと未改質ＨＣ濃度（横軸）とＳ／Ｃ比とに基づいて改質率（縦軸）を演算する。なお、このマップは、例えば予め実験室において試験をしておくことや、エンジン２０の始動時において、試験を行うことにより取得することができる。このことは、以降に示す他のマップにおいても同様である。

再び図２を参照しつつ説明する。ＥＧＲ率取得部７１は、例えば、Ｏ２濃度センサ１５により検出した酸素濃度に基づいてＥＧＲ率を取得する。

増熱率演算部７７は、ＥＧＲ率取得部７１からＥＧＲ率を、Ｓ／Ｃ比取得部７４からＳ／Ｃ比を、改質率演算部７６から改質率をそれぞれ取得し、それらＥＧＲ率とＳ／Ｃ比と改質率とに基づいて、供給増熱率を演算する。その演算は、具体的には、例えば次の式２に基づいて行うことができる。

供給増熱率
＝最大改質増熱率×改質率×（ＥＧＲ率／(100％－ＥＧＲ率)）／（Ｓ／Ｃ比）
…［式２］

この式２の右辺には「×改質率」が含まれるので、この式２によれば、改質率に応じた供給増熱率が演算される。

噴射量演算部７８は、増熱率演算部７７から供給増熱率を取得し、その供給増熱率に基づいて供給用噴射量を演算する。その演算は、具体的には、例えば次の式３に基づいて行うことができる。

供給用噴射量＝供給用基本噴射量×（100％－供給増熱率） …［式３］

この式３の右辺には、供給増熱率が含まれるので、この式３によれば、供給増熱率をも考慮して供給用噴射量が演算される。しかも、その供給増熱率の演算には、式２の通り、「×改質率」が含まれるので、改質率に応じた供給増熱率に基づいて供給用噴射量が演算される。よって、改質率が１００％よりも明らかに低くなった場合においても、改質率に応じた供給用噴射量を演算できる。そのため、エンジン２０での燃焼熱量が、改質率の低下に伴い所望の燃焼熱量からずれてしまうのを抑制できる。よって、上記の第１の課題を解決できる。

しかしながら、この式３に従って供給用噴射量を演算したとしても、厳密には、次に示す第２の課題が残る。改質ガスを構成する水素は、元の燃料であるガソリンよりも燃焼性が良いため、燃焼熱量が同じなら、水素の方がガソリンよりも、エンジン２０での燃焼性を向上させる。そのことから、水素への改質による燃焼性の改善分だけ、エンジン２０での燃焼性が所望の燃焼性よりも高くなってしまうおそれがある。この第２の課題を解決すべく、エンジン制御装置６０ａは、さらに、次に示す触媒温度取得部８４とＨ２濃度演算部８７を有する。

触媒温度取得部８４は、触媒温度センサ４４からの情報に基づいて、触媒温度を取得する。具体的には、例えば、触媒温度センサ４４が触媒温度を直接検出するものである場合、触媒温度取得部８４は、その検出温度を触媒温度として取得する。他方、触媒温度センサ４４が改質触媒４３の周辺部の温度を検出するものである場合、触媒温度取得部８４は、その検出温度に基づいて触媒温度を推定する。

Ｈ２濃度演算部８７は、ＨＣ濃度取得部７５ａから未改質ＨＣ濃度を、触媒温度取得部８４から触媒温度をそれぞれ取得し、それら未改質ＨＣ濃度と触媒温度とに基づいて、生成Ｈ２濃度を演算する。その演算について、以下に説明する。

図４は、触媒温度（縦軸）及び未改質ＨＣ濃度（横軸）と、生成Ｈ２濃度（実線）との関係を示すグラフである。図４（ａ）に示す破線は、化学平衡状態を示している。このように化学平衡状態なら、触媒温度（縦軸）が高くなるほど、未改質ＨＣ濃度（横軸）が低くなると共に生成Ｈ２濃度が高くなる。改質触媒４３の性能が足りている場合には、概ねこの破線上における触媒温度と未改質ＨＣ濃度と生成Ｈ２濃度との関係になる。他方、触媒劣化が進行した場合や高ＳＶ時等には、触媒性能が不足することにより、この破線を右上にシフトさせた仮想線（図示略）上における触媒温度と未改質ＨＣ濃度と生成Ｈ２濃度との関係になる。Ｈ２濃度演算部８７は、この関係、すなわち各触媒温度（縦軸）及び各未改質ＨＣ濃度（横軸）に対応する生成Ｈ２濃度（実線）、を記憶したマップを有している。濃度演算部８７は、このマップと未改質ＨＣ濃度（横軸）と触媒温度（縦軸）とに基づいて、生成Ｈ２濃度を演算する。

再び図２を参照しつつ説明する。噴射量演算部７８は、Ｈ２濃度演算部８７から生成Ｈ２濃度を取得し、その生成Ｈ２濃度に基づいて、次に示す「改善分相当噴射量」を演算する。その「改善分相当噴射量」は、１燃焼サイクル当たりのガソリンの水素への改質により、当該改質を行わない場合に比べて、エンジン２０で同じ燃焼性を得るに当たり減量できる燃料（ガソリン）の噴射量である。その改善分相当噴射量は、例えばマップに基づいて演算してもよいし、数式に基づいて演算してもよい。その改善分相当噴射量を、上記の式３の右辺からさらに減算することにより、より適切な燃料供給量を演算できる。その演算をまとめると、次の式４のとおりとなる。

供給用噴射量
＝供給用基本噴射量×（100％－供給増熱率）－改善分相当噴射量 …［式４］

この式４に従って、噴射量演算部７８は、供給用噴射量を演算する。以上によれば、ガソリンの水素への改質による燃焼性の改善分をも考慮して、供給用噴射量を演算できる。よって、水素への改質による燃焼性の改善分だけ、エンジン２０での燃焼性が所望の燃焼性よりも高くなってしまうのを抑制できる。よって、上記の第２の課題も解決できる。

次に本実施形態で解決すべき第３の課題について説明する。触媒劣化が進行した場合には、そのことを認識できることが好ましい。触媒劣化の進行を認識できれば、例えば、供給用噴射量や改質用噴射量をさらに適切に補正するといった対処を講じ易くなるからである。この第３の課題を解決すべく、エンジン制御装置６０ａは、さらに劣化判定部９８を有する。

劣化判定部９８は、ＨＣ濃度取得部７５ａから未改質ＨＣ濃度を、触媒温度取得部８４から触媒温度をそれぞれ取得し、それら未改質ＨＣ濃度と触媒温度とに基づいて劣化状態か否か判定する。その劣化判定について、以下に説明する。

図５は、触媒温度（横軸）と未改質ＨＣ濃度（縦軸）との関係を示すグラフである。破線は、改質触媒４３が全く劣化していない初期状態を示している。この破線に示すように、触媒温度（横軸）が高くなるほど、未改質ＨＣ濃度（縦軸）は低くなる。この破線に示す初期状態は、例えば、化学平衡状態まで改質反応が進んだ場合を示している。劣化判定部９８は、この破線に示す関係、すなわち各触媒温度に対応する初期状態での未改質ＨＣ濃度、を記憶したマップを有している。

実線は劣化状態を示している。劣化状態では、初期状態に比べて改質反応が進み難くなることにより、同じ触媒温度（横軸）なら初期状態に比べて未改質ＨＣ濃度（縦軸）が高くなる。そこで、劣化判定部９８は、現在（図５では劣化状態）の未改質ＨＣ濃度と、初期状態での未改質ＨＣ濃度との濃度差ΔＣが、触媒温度に応じた閾濃度差ΔＣｔｈよりも高ければ、劣化状態と判定する。そのため、第３の課題を解決できる。

図６は、以上に示した劣化判定の流れを示すフローチャートである。まず、Ｓ１０１において、ＨＣ濃度取得部７５ａが未改質ＨＣ濃度を取得する。続くＳ１０２において、触媒温度取得部８４が触媒温度を取得する。なお、Ｓ１０１及びＳ１０２の順序は、逆であっても良いし、同時であってもよい。

続くＳ１０３において、劣化判定部９８が、マップと触媒温度とに基づいて、初期状態での未改質ＨＣ濃度を算出すると共に、現在の未改質ＨＣ濃度と初期状態での未改質ＨＣ濃度との濃度差ΔＣが閾濃度差ΔＣｔｈよりも大きいか否かを判定する。閾濃度差ΔＣｔｈよりも小さいと判定した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、劣化状態ではないと判定してＳ１０１に戻る。他方、Ｓ１０３において、濃度差ΔＣが閾濃度差ΔＣｔｈよりも大きいと判定した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４に進み、劣化状態と判定する。

以下に本実施形態の効果をまとめる。Ｓ／Ｃ比取得部７４がＳ／Ｃ比を取得し、ＨＣ濃度取得部７５ａが未改質ＨＣ濃度を取得する。それらＳ／Ｃ比と未改質ＨＣ濃度とに基づいて、改質率演算部７６が改質率を演算する。そのため、未改質ＨＣ濃度に基づいて、改質率を演算できる。

その未改質ＨＣ濃度は、生成Ｈ２濃度や生成ＣＯ濃度に比べて、温度の影響を受け難い。なぜなら、温度が低いほど、いわゆる水性ガスシフト反応（発熱反応）により、水（Ｈ２Ｏ）と一酸化炭素（ＣＯ）とから、水素（Ｈ２）と二酸化炭素（ＣＯ２）とがより多く発生する。他方、温度が高いほど、水性ガスシフト反応の逆反応（吸熱反応）により、水素（Ｈ２）と二酸化炭素（ＣＯ２）とから、水（Ｈ２Ｏ）と一酸化炭素（ＣＯ）とがより多く発生する。そのため、生成Ｈ２濃度や生成ＣＯ濃度は、改質率のみならず温度にも依存する。その点、未改質ＨＣについては、このような水性ガスシフト反応はなく、温度に依存し難いからである。よって、未改質ＨＣ濃度に基づいて改質率を演算することにより、精度よく改質率を求めることができる。

その改質率とＥＧＲ率とＳ／Ｃ比とに基づいて、増熱率演算部７７が供給増熱率を演算する。そのため、未改質ＨＣ濃度に基づいて、改質率に応じた供給増熱率を演算できる。その改質率に応じた供給増熱率に基づいて、噴射量演算部７８が供給用噴射量を演算する。そのため、改質率が１００％よりも明らかに低くなった場合にも、改質率に応じた供給用噴射量を演算できる。その結果、エンジン２０での燃焼熱量が改質率の低下に伴い所望の燃焼熱量からずれてしまうのを抑制できる。

さらに、Ｈ２濃度演算部８７は、触媒温度と未改質ＨＣ濃度とに基づいて、生成Ｈ２濃度を演算する。その生成Ｈ２濃度に基づいて、噴射量演算部７８が改善分相当噴射量を演算すると共に、その改善分相当噴射量を式３の右辺から減算する（式４）。そのため、ガソリンから水素への改質による燃焼性の改善により、エンジン２０での燃焼性が所望の燃焼性よりも高くなり過ぎるのを抑制できる。

また、劣化判定部９８は、触媒温度に基づいて初期状態での未改質ＨＣ濃度を推定し、その初期状態での未改質ＨＣ濃度と現在の未改質ＨＣ濃度とに基づいて、劣化状態か否かを判定する。そのため、劣化状態か否か把握できる。また、劣化判定部９８は、改質率演算部７６やＨ２濃度演算部８７に未改質ＨＣ濃度を提供するＨＣ濃度取得部７５ａから、未改質ＨＣ濃度を取得して劣化判定をする。そのため、劣化判定部９８は、独自で未改質ＨＣ濃度を取得する手間を省いて、効率的に劣化判定を行うことができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。以下の実施形態においては、それ以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等について同一の符号を付する。ただし、エンジン制御装置６０ａ～６０ｃ自体については、実施形態毎に異なる符号を付する。本実施形態においては、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明する。

図７は本実施形態のエンジンシステム５０及びエンジン制御装置６０ｂを示す概略図である。エンジンシステム５０は、第１実施形態でいうＨＣ濃度センサ４５ａの代わりに、Ｈ２濃度センサ４５ｂを有している。また、エンジン制御装置６０ｂは、第１実施形態でいうＨＣ濃度取得部７５ａとＨ２濃度演算部８７との代わりに、Ｈ２濃度取得部７５ｂを有している。

Ｈ２濃度センサ４５ｂは、生成Ｈ２濃度を検出するためのセンサであり、ＥＧＲ通路４０における改質器４２の直ぐ下流に設けられている。Ｈ２濃度センサ４５ｂの具体例としては、Ａ／Ｆセンサ、熱伝導式センサ、非分散型赤外線式センサ、光波干渉式センサ、差分吸収光法のセンサ、干渉増幅反射法のセンサ等が挙げられる。

図８は、本実施形態のエンジン制御装置６０ｂを示すブロック図である。Ｈ２濃度取得部７５ｂは、Ｈ２濃度センサ４５ｂからの情報に基づいて、生成Ｈ２濃度を取得する。

改質率演算部７６は、Ｓ／Ｃ比取得部７４からＳ／Ｃ比を、Ｈ２濃度取得部７５ｂからＨ２濃度をそれぞれ取得し、それらＳ／Ｃ比と生成Ｈ２濃度とに基づいて改質率を演算する。その演算について、以下に説明する。

図９は、生成Ｈ２濃度と改質率との関係をＳ／Ｃ比毎に示すグラフである。Ｓ／Ｃ比が同じなら、生成Ｈ２濃度（横軸）が高いほど、改質率（縦軸）が高い。改質率演算部７６は、この関係、すなわち各生成Ｈ２濃度（横軸）及び各Ｓ／Ｃ比に対応する改質率（縦軸）、を記憶したマップを有しており、そのマップと生成Ｈ２濃度（横軸）とＳ／Ｃ比とに基づいて、改質率（縦軸）を演算する。

再び図８を参照しつつ説明する。増熱率演算部７７は、第１実施形態の場合と同様に、ＥＧＲ率とＳ／Ｃ比と改質率とに基づいて、供給増熱率を演算する。

噴射量演算部７８は、増熱率演算部７７から供給増熱率を、Ｈ２濃度取得部７５ｂから生成Ｈ２濃度をそれぞれ取得する。そして、第１実施形態の場合と同様に、供給増熱率と生成Ｈ２濃度とに基づいて、供給用噴射量を演算する。

次に劣化判定について説明する。劣化判定部９８は、Ｈ２濃度取得部７５ｂから生成Ｈ２濃度を、触媒温度取得部８４から触媒温度をそれぞれ取得し、それら生成Ｈ２濃度と触媒温度とに基づいて、劣化状態か否か判定する。その判定について以下に説明する。

図１０は、触媒温度（横軸）と生成Ｈ２濃度（縦軸）との関係を示すグラフである。破線は、改質触媒４３が全く劣化していない初期状態を示している。この破線に示すように、触媒温度（横軸）が高くなるほど、生成Ｈ２濃度（縦軸）が高くなる。この破線に示す初期状態は、例えば、化学平衡状態まで改質反応が進んだ場合を示している。劣化判定部９８は、この破線に示す関係、すなわち各触媒温度に対応する初期状態での生成Ｈ２濃度、を記憶したマップを有している。

実線は劣化状態を示している。劣化状態では、改質反応が進み難くなることにより、同じ触媒温度（横軸）なら初期状態に比べて生成Ｈ２濃度（縦軸）が低くなる。そこで、劣化判定部９８は、現在（図では劣化状態）の生成Ｈ２濃度と、初期状態での生成Ｈ２濃度との濃度差ΔＣが、触媒温度に応じた閾濃度差ΔＣｔｈよりも大きければ、劣化状態と判定する。

本実施形態によれば、Ｓ／Ｃ比取得部７４がＳ／Ｃ比を取得し、Ｈ２濃度取得部７５ｂが生成Ｈ２濃度を取得する。それらＳ／Ｃ比と生成Ｈ２濃度とに基づいて、改質率演算部７６が改質率を演算する。そのため、生成Ｈ２濃度に基づいて、改質率を演算できる。

また、噴射量演算部７８は、Ｈ２濃度取得部７５ｂから直接、生成Ｈ２濃度を取得する。そのため、第１実施形態でいう未改質ＨＣ濃度から生成Ｈ２濃度を演算するＨ２濃度演算部８７を省略できる。

また、劣化判定部９８は、触媒温度に基づいて初期状態での生成Ｈ２濃度を推定し、その初期状態での生成Ｈ２濃度と現在の生成Ｈ２濃度とに基づいて、劣化状態か否かを判定する。そのため、生成Ｈ２濃度に基づいて、劣化状態か否か把握できる。また、劣化判定部９８は、改質率演算部７６や噴射量演算部７８に生成Ｈ２濃度を提供するＨ２濃度取得部７５ｂから、生成Ｈ２濃度を取得して劣化判定をする。そのため、劣化判定部９８は、独自で生成Ｈ２濃度を取得する手間を省いて、効率的に劣化判定を行うことができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態においては、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明する。

図１１は、本実施形態のエンジンシステム５０及びエンジン制御装置６０ｃを示す概略図である。エンジンシステム５０は、第１実施形態でいうＨＣ濃度センサ４５ａの代わりに、ＣＯ濃度センサ４５ｃを有している。また、エンジン制御装置６０ｃは、第１実施形態でいうＨＣ濃度取得部７５ａの代わりに、ＣＯ濃度取得部７５ｃを有している。

ＣＯ濃度センサ４５ｃは、生成ＣＯ濃度を検出するためのセンサであり、ＥＧＲ通路４０における改質器４２の直ぐ下流に設けられている。ＣＯ濃度センサ４５ｃの具体例としては、熱伝導式センサ、非分散型赤外線式センサ、光波干渉式センサ、差分吸収光法のセンサ、干渉増幅反射法のセンサ等が挙げられる。

図１２は、本実施形態のエンジン制御装置６０ｃを示すブロック図である。ＣＯ濃度取得部７５ｃは、ＣＯ濃度センサ４５ｃからの情報に基づいて、生成ＣＯ濃度を取得する。改質率演算部７６は、Ｓ／Ｃ比取得部７４からＳ／Ｃ比を、ＣＯ濃度取得部７５ｃからＣＯ濃度をそれぞれ取得し、それらＳ／Ｃ比と生成ＣＯ濃度とに基づいて改質率を演算する。その詳細について、以下に説明する。

図１３は、生成ＣＯ濃度と改質率との関係をＳ／Ｃ比毎に示すグラフである。Ｓ／Ｃ比が同じなら、生成ＣＯ濃度（横軸）が高いほど、改質率（縦軸）が高い。改質率演算部７６は、この関係、すなわち各生成ＣＯ濃度（横軸）及びＳ／Ｃ比に対応する改質率（縦軸）、を記憶したマップを有しており、そのマップと生成ＣＯ濃度（横軸）とＳ／Ｃ比とに基づいて、改質率（縦軸）を演算する。

再び図１２を参照しつつ説明する。増熱率演算部７７は、第１実施形態の場合と同様に、ＥＧＲ率とＳ／Ｃ比と改質率とに基づいて、供給増熱率を演算する。

Ｈ２濃度演算部８７は、ＣＯ濃度取得部７５ｃから生成ＣＯ濃度を、触媒温度取得部８４から触媒温度をそれぞれ取得し、それら生成ＣＯ濃度と触媒温度とに基づいて、生成Ｈ２濃度を演算する。その演算について、以下に説明する。

図１４は、触媒温度（縦軸）とＨ２／ＣＯ比との関係を示すグラフである。このように、Ｓ／Ｃ比が同じなら、触媒温度（横軸）が低くなるほど、いわゆる水性ガスシフト反応（発熱反応）により、Ｈ２／ＣＯ比（縦軸）が大きくなる。

Ｈ２濃度演算部８７は、この関係、すなわち各触媒温度（横軸）及び各Ｓ／Ｃ比に対応するＨ２／ＣＯ比（縦軸）、を記憶したマップを有している。濃度演算部８７は、このマップと触媒温度（縦軸）とＳ／Ｃ比とに基づいてＨ２／ＣＯ比（縦軸）を演算し、そのＨ２／ＣＯ比と生成ＣＯ濃度とに基づいて、生成Ｈ２濃度を演算する。

再び図１２を参照しつつ説明する。噴射量演算部７８は、第１実施形態の場合と同様に、増熱率演算部７７から供給増熱率を、Ｈ２濃度演算部８７から生成Ｈ２濃度をそれぞれ取得し、それら供給増熱率と生成Ｈ２濃度とに基づいて、供給用噴射量を演算する。

次に劣化判定について、説明する。劣化判定部９８は、ＣＯ濃度取得部７５ｃから生成ＣＯ濃度を、触媒温度取得部８４から触媒温度をそれぞれ取得し、それら生成ＣＯ濃度と触媒温度とに基づいて、劣化状態であるか否か判定する。その判定について以下に説明する。

図１５は、触媒温度（横軸）と生成ＣＯ濃度（縦軸）との関係を示すグラフである。破線は、改質触媒４３が全く劣化していない初期状態を示している。この破線に示すように、触媒温度（横軸）が高くなるほど、生成ＣＯ濃度（縦軸）は高くなる。この破線に示す初期状態は、例えば、化学平衡状態まで改質反応が進んだ場合を示している。劣化判定部９８は、この破線に示す関係、すなわち各触媒温度に対応する初期状態での生成ＣＯ濃度、を記憶したマップを有している。

実線は、劣化状態を示している。劣化状態では、改質反応が進み難くなることにより、同じ触媒温度（横軸）なら初期状態に比べて生成ＣＯ濃度（縦軸）が低くなる。そこで、劣化判定部９８は、現在（図では劣化状態）の生成ＣＯ濃度と初期状態での生成ＣＯ濃度との濃度差ΔＣが、触媒温度に応じた閾濃度差ΔＣｔｈよりも高ければ、劣化状態であると判定する。

本実施形態によれば、Ｓ／Ｃ比取得部７４がＳ／Ｃ比を取得し、ＣＯ濃度取得部７５ｃが生成ＣＯ濃度を取得する。それらＳ／Ｃ比と生成ＣＯ濃度とに基づいて、改質率演算部７６が改質率を演算する。そのため、生成ＣＯ濃度に基づいて、改質率を演算できる。

また、Ｈ２濃度演算部８７は、触媒温度と生成ＣＯ濃度とに基づいて、生成Ｈ２濃度を演算する。その生成Ｈ２濃度に基づいて、噴射量演算部７８が改善分相当噴射量を演算する。そのため、生成ＣＯ濃度に基づいて、改善分相当噴射量を演算できる。

また、劣化判定部９８は、触媒温度に基づいて初期状態での生成ＣＯ濃度を推定し、その初期状態での生成ＣＯ濃度と現在の生成ＣＯ濃度とに基づいて、劣化状態か否かを判定する。そのため、生成ＣＯ濃度に基づいて、劣化状態か否か把握できる。また、劣化判定部９８は、改質率演算部７６やＨ２濃度演算部８７に生成ＣＯ濃度を提供するＣＯ濃度取得部７５ｃから、生成ＣＯ濃度を取得して劣化判定をする。そのため、劣化判定部９８は、独自で生成ＣＯ濃度を取得する手間を省いて、効率的に劣化判定を行うことができる。

［他の実施形態］
以上に示した実施形態は、例えば次のように変更して実施できる。

各実施形態では、エンジン２０はガソリンエンジンであるが、これに代えて、軽油を燃料とするディーゼルエンジンにしてもよい。

各実施形態では、エンジンシステム５０は、気筒２４内に燃料を噴射する供給用インジェクタ２５を有しているが、これに代えて又は加えて、吸気通路１０内に燃料を噴射する供給用インジェクタを設けてもよい。なお、エンジンシステム５０が、供給用インジェクタを複数有する場合には、それら複数の供給用インジェクタの燃料噴射量の合計が供給用噴射量となる。

各実施形態では、エンジンシステム５０は、コンプレッサ１２、インタークーラ１３、タービン３２等を有するターボ仕様であるが、これらをなくして、自然吸気仕様にしてもよい。

各実施形態では、ＥＧＲ通路４０の下流側の端は、インタークーラ１３よりも上流に接続されているが、これに代えて、吸気通路１０におけるインタークーラ１３よりも下流に接続してもよい。

各実施形態では、ＥＧＲ通路４０は、排気通路３０におけるタービン３２よりも上流（高圧部）と、吸気通路１０におけるコンプレッサ１２よりも下流（高圧部）とを接続している。これに代えて、排気通路３０におけるタービン３２よりも下流（低圧部）と、吸気通路１０におけるコンプレッサ１２よりも上流（低圧部）とをＥＧＲ通路４０により接続するようにしてもよい。また、排気通路３０におけるタービン３２よりも下流（低圧部）と、吸気通路１０におけるコンプレッサ１２よりも下流（高圧部）とをＥＧＲ通路４０により接続すると共に、ＥＧＲガスを還流方向に加圧するためのＥＧＲポンプやエジェクタ等を設けてもよい。

各実施形態では、ＥＧＲ通路４０と排気通路３０とが立体交差するクロスフロー構造になっているが、これに代えて、ＥＧＲ通路４０と排気通路３０とが立体交差しないストレートフロー構造にしてもよい。

各実施形態では、ＥＧＲ弁４８はＥＧＲクーラ４７よりも下流に設けられているが、これに代えて、ＥＧＲ通路４０におけるＥＧＲクーラ４７よりも上流にＥＧＲ弁４８を設けてもよい。

各実施形態では、ＨＣ濃度センサ４５ａやＨ２濃度センサ４５ｂやＣＯ濃度センサ４５ｃは、それぞれ改質器４２の直ぐ下流に設けられているが、これに代えて、改質器４２よりも下流且つエンジン２０よりも上流のどこかに、設けられていてもよい。

各実施形態では、ＨＣ濃度センサ４５ａやＨ２濃度センサ４５ｂやＣＯ濃度センサ４５ｃに基づいて、未改質ＨＣ濃度や生成Ｈ２濃度や生成ＣＯ濃度を取得している。このようなセンサによる直接取得に代えて、例えばエンジン２０の運転状態や改質用噴射量などのパラメータに基づいて、未改質ＨＣ濃度や生成Ｈ２濃度や生成ＣＯ濃度を推定してもよい。

各実施形態では、増熱率演算部７７は、前述の式２に基づいて、供給増熱率を演算しているが、これに代えて、マップに基づいて供給増熱率を演算してもよい。

各実施形態では、噴射量演算部７８は、前述の式４に基づいて、供給用噴射量を演算しているが、これに代えて、改善分相当噴射量がさほど大きくならない場合等には、前述の式３に基づいて、供給用噴射量を演算してもよい。また、式４，式３等の数式に代えて、マップに基づいて供給用噴射量を演算してもよい。

また、増熱率演算部７７は、供給増熱率を改質率に基づいて演算している。この増熱率演算部７７に代えて、増熱量を改質率に基づいて演算する増熱量演算部を設けてもよい。そして、噴射量演算部７８は、供給増熱率に代えて、増熱量に基づいて供給用噴射量を演算するようにしてもよい。

各実施形態では、エンジン制御装置６０ａ～６０ｃは、触媒温度取得部８４を有している。そして、Ｈ２濃度演算部８７や劣化判定部９８は、触媒温度毎の各パラメータ値を格納したマップを有している。これに代えて、エンジン制御装置６０ａ～６０ｃは、改質器４２の出口温度を取得する出口温度取得部を有していてもよい。そして、Ｈ２濃度演算部８７や劣化判定部９８は、出口温度毎の各パラメータ値を格納したマップを有していてもよい。

１０…吸気通路、２０…エンジン、２５…供給用インジェクタ、３０…排気通路、４０…ＥＧＲ通路、４１…改質用インジェクタ、４２…改質器、４３…改質触媒、５０…エンジンシステム、６０ａ～６０ｃ…エンジン制御装置、７７…増熱率演算部、７８…噴射量演算部。

特開２０１７－５３２８８号公報

Claims (10)

1. エンジン（２０）と、前記エンジン内に気体を吸入させる吸気通路（１０）と、前記吸気通路内又は前記エンジン内に燃料を噴射する供給用インジェクタ（２５）と、前記エンジン内の気体を排出させる排気通路（３０）と、前記排気通路内の気体の一部を前記吸気通路内に還流させるＥＧＲ通路（４０）と、前記ＥＧＲ通路に設けられており改質触媒（４３）が格納されている改質器（４２）と、前記エンジンよりも下流且つ前記改質器よりも上流に燃料を噴射する改質用インジェクタ（４１）と、を有し、前記改質器により燃料改質を行うエンジンシステム（５０）を、
   制御するエンジン制御装置（６０ａ～６０ｃ）において、
   前記燃料改質により消費又は生成される所定ガスの濃度である成分濃度に基づいて、前記燃料改質により増加する燃焼熱量である増熱量に相関する値である増熱値を演算する増熱値演算部（７７）と、
   前記増熱値に基づいて前記供給用インジェクタの燃料噴射量を演算する噴射量演算部（７８）と、
   を有するエンジン制御装置。
2. 前記改質器よりも下流且つ前記エンジンよりも上流での水素の濃度である生成Ｈ２濃度を入手するＨ２濃度入手部（８７，７５ｂ）を有し、
   前記噴射量演算部は、さらに前記生成Ｈ２濃度に基づいて前記供給用インジェクタの燃料噴射量を演算する、請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記改質用インジェクタよりも下流且つ前記改質器よりも上流での、水分子数と、炭化水素を構成する炭素原子数との比であるＳ／Ｃ比を取得するＳ／Ｃ比取得部（７４）と、
   前記改質器よりも下流且つ前記エンジンよりも上流での燃料の濃度である未改質ＨＣ濃度を取得するＨＣ濃度取得部（７５ａ）と、
   前記Ｓ／Ｃ比と前記未改質ＨＣ濃度とに基づいて、前記燃料改質における改質率を演算する改質率演算部（７６）と、
   前記ＥＧＲ通路に流れる気体の量に相関する値であるＥＧＲ値を取得するＥＧＲ値取得部（７１）と、を有し、
   前記増熱値演算部は、前記ＥＧＲ値と前記Ｓ／Ｃ比と前記改質率とに基づいて前記増熱値を演算する、請求項１又は２に記載のエンジン制御装置（６０ａ）。
4. 前記ＥＧＲ通路の温度であるＥＧＲ温度を取得するＥＧＲ温度取得部（８４）と、
   前記未改質ＨＣ濃度と前記ＥＧＲ温度とに基づいて、前記改質器よりも下流且つ前記エンジンよりも上流での水素の濃度である生成Ｈ２濃度を演算するＨ２濃度演算部（８７）と、を有し、
   前記噴射量演算部は、さらに前記生成Ｈ２濃度に基づいて前記供給用インジェクタの燃料噴射量を演算する、請求項３に記載のエンジン制御装置。
5. 前記未改質ＨＣ濃度と前記ＥＧＲ温度とに基づいて、前記改質触媒が劣化したと認められる劣化状態であるか否かを判定する劣化判定部（９８）を有する、請求項４に記載のエンジン制御装置。
6. 前記改質用インジェクタよりも下流且つ前記改質器よりも上流での、水分子数と、炭化水素を構成する炭素原子数との比であるＳ／Ｃ比を取得するＳ／Ｃ比取得部（７４）と、
   前記改質器よりも下流且つ前記エンジンよりも上流での水素の濃度である生成Ｈ２濃度を取得するＨ２濃度取得部（７５ｂ）と、
   前記Ｓ／Ｃ比と前記生成Ｈ２濃度とに基づいて、前記燃料改質における改質率を演算する改質率演算部（７６）と、
   前記ＥＧＲ通路に流れる気体の量に相関する値であるＥＧＲ値を取得するＥＧＲ値取得部（７１）と、を有し、
   前記増熱値演算部は、前記ＥＧＲ値と前記Ｓ／Ｃ比と前記改質率とに基づいて前記増熱値を演算し、
   前記噴射量演算部は、前記増熱値と前記生成Ｈ２濃度とに基づいて前記供給用インジェクタの燃料噴射量を演算する、請求項１又は２に記載のエンジン制御装置（６０ｂ）。
7. 前記ＥＧＲ通路の温度であるＥＧＲ温度を取得するＥＧＲ温度取得部（８４）と、
   前記生成Ｈ２濃度と前記ＥＧＲ温度とに基づいて、前記改質触媒が劣化したと認められる劣化状態であるか否かを判定する劣化判定部（９８）と、
   を有する、請求項６に記載のエンジン制御装置。
8. 前記改質用インジェクタよりも下流且つ前記改質器よりも上流での、水分子数と、炭化水素を構成する炭素原子数との比であるＳ／Ｃ比を取得するＳ／Ｃ比取得部（７４）と、
   前記改質器よりも下流且つ前記エンジンよりも上流での一酸化炭素の濃度である生成ＣＯ濃度を取得するＣＯ濃度取得部（７５ｃ）と、
   前記Ｓ／Ｃ比と前記生成ＣＯ濃度とに基づいて、前記燃料改質における改質率を演算する改質率演算部（７６）と、
   前記ＥＧＲ通路に流れる気体の量に相関する値であるＥＧＲ値を取得するＥＧＲ値取得部（７１）と、を有し、
   前記増熱値演算部は、前記ＥＧＲ値と前記Ｓ／Ｃ比と前記改質率とに基づいて前記増熱値を演算する、請求項１又は２に記載のエンジン制御装置（６０ｃ）。
9. 前記ＥＧＲ通路の温度であるＥＧＲ温度を取得するＥＧＲ温度取得部（８４）と、
   前記生成ＣＯ濃度と前記ＥＧＲ温度とに基づいて、前記改質器よりも下流且つ前記エンジンよりも上流での水素の濃度である生成Ｈ２濃度を取得するＨ２濃度演算部（８７）と、を有し、
   前記噴射量演算部は、さらに前記生成Ｈ２濃度に基づいて前記供給用インジェクタの燃料噴射量を演算する、請求項８に記載のエンジン制御装置。
10. 前記生成ＣＯ濃度と前記ＥＧＲ温度とに基づいて、前記改質触媒が劣化したと認められる劣化状態であるか否かを判定する劣化判定部（９８）を有する、請求項９に記載のエンジン制御装置。

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