JP4013398B2

JP4013398B2 - 燃料改質装置付き内燃機関

Info

Publication number: JP4013398B2
Application number: JP10486199A
Authority: JP
Inventors: 和比古石渡
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2019-04-13
Also published as: JP2000297706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気熱により燃料をガス化する蒸発器と、ガス化された燃料を排気熱と改質触媒とにより水素、一酸化炭素等に改質する改質器とを備えて、改質ガスを機関に供給する燃料改質装置付き内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料改質装置、特にその改質器は、高温雰囲気下で使用されるため、その構成材料（母材）にＳＵＳ３０４等の耐熱・耐蝕鋼が使用されているが、燃料蒸気が接触することで、すすが発生し、触媒の表面に付着して触媒の活性を低下させるという問題を有している。
【０００３】
このため、従来においては、例えば特開昭５８−７４５０１号公報に記載されているように、改質器の内壁を銅−マンガン−ニッケル合金からなるろう材によりコーティングすることで、すすの発生を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、改質器の内部は極めて複雑かつ微細な構造であることから、均一にコーティングすることは難しく、わずかなコーティング不良部分からすすが発生し、触媒の表面に付着したすすや不純物は除去されないため、触媒の活性が低下し、また圧力損失の増大により燃料が流れにくくなって、改質反応が十分に行われず、改質ガスの供給が不十分となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑み、改質器内に付着したすすや不純物を除去可能として、改質器の活性を回復できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明では、排気熱により燃料をガス化する蒸発器と、ガス化された燃料を排気熱と改質触媒とにより改質する改質器とを備えて、改質ガスを機関に供給する燃料改質装置付き内燃機関において、図１に示すように、改質器の活性状態を判定する改質器活性状態判定手段と、活性状態が低下したと判定されたときに、改質器に空気を供給する空気供給手段と、前記空気供給手段による改質器への空気供給時に、所定の条件下で、改質器に直接燃料を供給する燃料供給手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項７に係る発明では、前記改質器活性状態判定手段は、改質器前後の圧力差、改質器前後の温度差又は改質器出口側の改質ガス濃度のうち少なくとも１つに基づいて、活性状態を判定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記燃料供給手段は、前記空気供給手段による改質器への空気供給時に、排気温度が低い状態であることを条件として、改質器に直接燃料を供給することを特徴とする。ここで、排気温度が低い状態は、排気温度を直接検出する他、機関負荷や改質器入口側温度より検出してもよい。
【００１０】
請求項３に係る発明では、改質器に対し、空気及び燃料を噴射供給可能な２流体噴射弁を設けて、前記空気供給手段及び前記燃料供給手段を構成することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明では、前記燃料供給手段による改質器への燃料供給時に、蒸発器への燃料供給を停止する手段を設けたことを特徴とする（図１参照）。
請求項５、６に係る発明では、前記空気供給手段による改質器への空気供給時に、機関に直接燃料を供給する一方、改質ガスの機関への供給を停止させて、改質ガスを排気系へ供給する燃料切換手段を設けたことを特徴とする（図１参照）。
【００１２】
請求項８に係る発明では、過渡運転状態を検出する過渡運転状態検出手段と、過渡運転状態のときに改質器へ直接燃料を供給する燃料供給手段とを設けたことを特徴とする（図１参照）。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、改質器の活性状態を判定し、活性状態が低下したと判定されたときに、改質器に空気を供給することで、改質器での酸化反応（改質器内に付着している燃料の燃焼）の促進により、改質器内の温度を上昇させ、これによりすすを燃やすことで、触媒の活性を回復することができる。従って、改質器の母材やコーティング材にかかわらず、触媒の活性を維持して、安定した改質ガスの供給が可能となる。
また、活性回復のための改質器への空気供給時に、所定の条件下で、改質器に直接燃料を供給することで、空気のみの供給では燃焼が不十分な場合にも燃焼を促進でき、また蒸発器を経由して燃料を供給する場合に比して応答良く燃焼を促進でき、触媒の活性をより確実に回復できる。
【００１４】
請求項７に係る発明によれば、改質器の活性低下の原因となるすすの付着により、圧力損失が増大して改質器出口側圧力が低下し、また改質器の活性低下による改質反応の低下により、改質器出口側温度が低下したり、改質ガスの発生量が減少することから、改質器前後の圧力差、改質器前後の温度差又は改質器出口側の改質ガス濃度に基づいて、活性状態を的確にとらえることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、活性回復のための空気供給時に、排気温度が低い状態であることを条件として、改質器に直接燃料を供給することで、触媒温度が低く反応しにくい低排温時に、触媒の活性をより確実に回復できる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、改質器に対し、２流体噴射弁を設けて、空気及び燃料をそれぞれ噴射供給可能とすることで、簡易に構成できると共に、空気、燃料、空気＋燃料の３つの噴射形態で用いることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、活性回復のための改質器への燃料供給時に、蒸発器への燃料供給を停止することで、燃料供給が過剰となるのを防止できる。
請求項５、６に係る発明によれば、改質器の活性回復中は、機関に直接燃料を供給することで、改質ガスの生成が不十分な状態で機関の安定度を損なうことなく運転を可能とする一方、改質ガスの機関への供給を停止させて、改質ガスを排気系へ供給することで、排気中で燃焼させ、熱源となる排気の温度を高めることができる。
【００１９】
請求項８に係る発明によれば、急加速時等の過渡運転状態のときに改質器へ直接燃料を供給することで、蒸発器を経由して供給される燃料に上乗せする形で、燃料増量を図ることができると共に、蒸発器を経由して供給される燃料に比べレスポンスを向上でき、過渡運転性（加速性能）を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態についてを説明する。
図２は本発明の一実施形態を示す燃料改質装置付き内燃機関のシステム図である。
【００２１】
機関１には、各気筒毎に、吸気系にガス燃料（改質ガス）を噴射する電磁式のガス燃料噴射弁２と、燃焼室内に直接液体燃料（未改質の燃料）を噴射する電磁式の液体燃料噴射弁３とが設けられている。
【００２２】
機関１の排気系４には、排気熱により燃料をガス化する蒸発器５と、ガス化された燃料を排気熱と改質触媒とにより水素、一酸化炭素等に改質する改質器６とが、改質器６を排気系上流側に配置して、取付けられている。
【００２３】
ここにおいて、燃料（ガソリン又はメタノール）は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプ７によりレギュレータ８を介し、更に電磁式の流量調整弁９を介して、蒸発器５に供給される。蒸発器５に供給された燃料は、ここで排気熱を回収して、ガス化する。
【００２４】
蒸発器５からのガス化された燃料は、改質器６に供給され、ここで排気熱と改質触媒とにより、水素及び一酸化炭素を主成分とする改質ガスに変換される。
改質器６からの改質ガスは、電磁式の流路切換弁１０を介し、更にレギュレータ１１を介して、ガス燃料噴射弁２に供給され、このガス燃料噴射弁２によって機関１に噴射供給される。
【００２５】
また、燃料ポンプ７により蒸発器５へ至る燃料供給ラインＬ１の流量調整弁９上流より分岐して、液体燃料噴射弁３へ至る燃料供給ラインＬ２が設けられ、燃料をそのまま、液体燃料噴射弁３によって機関１に噴射供給可能としてある。
【００２６】
一方、改質器６の入口側に空気噴射弁と燃料噴射弁とを兼ねる２流体噴射弁１２が設けられ、改質器６内に空気及び燃料をそれぞれ噴射供給可能としてある。尚、２流体噴射弁１２は、いわゆるアシストエア噴射機構付きの燃料噴射弁を使用すればよい。
【００２７】
この２流体噴射弁１２への空気の供給は、機関１のクランク軸によりベルト駆動されるプーリ１３により電磁クラッチ１４を介して駆動されるエアポンプ１５を用いて行い、エアポンプ１５からの圧縮空気をレギュレータ１６を介して２流体噴射弁１２に供給する。
【００２８】
また、２流体噴射弁１２への燃料の供給は、燃料ポンプ７より液体燃料噴射弁３に至る燃料供給ラインＬ２の途中から分岐したラインＬ３により行う。
前記流量調整弁９は、開度制御されるものの、通常は開弁状態であるが、所定の条件にて閉弁されて、蒸発器５への燃料供給を停止する。
【００２９】
前記流路切換弁１０は、通常は改質器６からの改質ガスをガス燃料噴射弁２へ導くが、所定の条件にて切換えられると、ガス燃料噴射弁２側を閉止して、改質器６からの改質ガスを通路１７により排気系４へ供給する。
【００３０】
ここにおいて、ガス燃料噴射弁２、液体燃料噴射弁３、２流体噴射弁１２、電磁クラッチ１４、流量調整弁９及び流路切換弁１０は、マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット２０により制御される。
【００３１】
コントロールユニット２０には、通常の燃料噴射制御に用いられる図示しないクランク角センサ、エアフローメータ、スロットル開度センサ、水温センサ等の他、次のようなセンサ類からの信号が入力されている。
【００３２】
すなわち、改質器６の入口側圧力Ｐｉｎを検出する入口側圧力センサ２１、改質器６の出口側圧力Ｐｏｕｔを検出する出口側圧力センサ２２が設けられ、アンプ２３により、これらの出力差（改質器前後の圧力差）ΔＰ＝Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔが検出されて、コントロールユニット２０に入力されている。
【００３３】
また、改質器６の入口側温度Ｔｉｎを検出する入口側温度センサ２４、改質器６の出口側温度Ｔｏｕｔを検出する出口側温度センサ２５が設けられ、アンプ２６により、これらの出力差（改質器前後の温度差）ΔＴ＝Ｔｉｎ−Ｔｏｕｔが検出されて、コントロールユニット２０に入力されている。
【００３４】
また、改質器６の出口側にて、改質ガス濃度、具体的には水素濃度Ｈ2 を検出する水素濃度センサ２７が設けられ、その出力がコントロールユニット２０に入力されている。
【００３５】
また、排気系４にて、排気温度Ｔｅｘｈを検出する排気温度センサ２８が設けられ、その出力もコントロールユニット２０に入力されている。
次にコントロールユニット２０による制御の詳細を図３及び図４のフローチャートにより説明する。
【００３６】
図３は改質器の活性状態を判定するルーチンのフローチャートである。本ルーチンが改質器活性状態判定手段に相当する。
ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、アンプ２３からの信号に基づいて、改質器前後の圧力差ΔＰを検出する。尚、アンプ２３を用いず、圧力センサ２１，２２からの信号（Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔ）を直接読込んで、圧力差ΔＰ＝Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔを算出してもよい。
【００３７】
ステップ２では、機関運転状態のパラメータとする機関回転数Ｎｅ及び負荷（基本燃料噴射量）Ｔｐに応じてしきい値ｍＰを予め定めて記憶させてあるマップを参照し、実際のＮｅ，Ｔｐから、しきい値ｍＰを設定する。
【００３８】
ステップ３では、改質器前後の圧力差ΔＰとしきい値ｍＰとを比較し、ΔＰ≧ｍＰか否かを判定する。
改質器６の触媒の表面にすすや不純物が付着すると、圧力損失が増大し、出口側圧力Ｐｏｕｔが大きく低下することで、改質器前後の圧力差ΔＰが大きくなる。従って、改質器前後の圧力差ΔＰがしきい値ｍＰ以上になったことで、すすや不純物の付着により改質器６が不活性状態にあることを検出し得る。
【００３９】
ΔＰ＜ｍＰの場合は、一応、活性状態とみなして、次のチェックを行う。
ステップ４では、アンプ２６からの信号に基づいて、改質器前後の温度差ΔＴを検出する。尚、アンプ２６を用いず、温度センサ２４，２５からの信号（Ｔｉｎ，Ｔｏｕｔ）を直接読込んで、温度差ΔＴ＝Ｔｉｎ−Ｔｏｕｔを算出してもよい。
【００４０】
ステップ５では、機関回転数Ｎｅ及び負荷Ｔｐに応じてしきい値ｍＴを予め定めて記憶させてあるマップを参照し、実際のＮｅ，Ｔｐから、しきい値ｍＴを設定する。
【００４１】
ステップ６では、改質器前後の温度差ΔＴとしきい値ｍＴとを比較し、ΔＴ≧ｍＴか否かを判定する。
改質器６の触媒の表面にすすや不純物が付着したりして、改質器６の活性が低下すると、改質器６での反応が十分に起きなくなり、出口側温度Ｔｏｕｔが低下することで、改質器前後の温度差ΔＴが大きくなる。従って、改質器前後の温度差ΔＴがしきい値ｍＴ以上になったことで、改質器６が不活性状態にあることを検出し得る。
【００４２】
ΔＴ＜ｍＴの場合は、一応、活性状態とみなして、次のチェックを行う。
ステップ７では、水素濃度センサ２７により、改質器出口側の水素濃度Ｈ2 を検出する。
【００４３】
ステップ８では、機関回転数Ｎｅ及び負荷Ｔｐに応じてしきい値ｍＨ2 を予め定めて記憶させてあるマップを参照し、実際のＮｅ，Ｔｐから、しきい値ｍＨ2 を設定する。
【００４４】
ステップ９では、改質器出口側の水素濃度Ｈ2 としきい値ｍＨ2 とを比較し、Ｈ2 ≦ｍＨ2 か否かを判定する。
改質器６の触媒の表面にすすや不純物が付着したりして、改質器６の活性が低下すると、改質器６での反応が十分に起きなくなり、出口側の水素濃度Ｈ2 が低下する。従って、出口側の水素濃度Ｈ2 がしきい値ｍＨ2 以下になったことで、改質器６が不活性状態にあることを検出し得る。
【００４５】
Ｈ2 ＞ｍＨ2 の場合は、いずれのチェックにおいてもＯＫであるので、活性状態とみなす。すなわち、ステップ１０へ進んで、活性状態判定フラグＦｃを活性状態を示すＦｃ＝０として、本ルーチンを終了する。
【００４６】
一方、ステップ３での判定でΔＰ≧ｍＰ、又はステップ６での判定でΔＴ≧ｍＴ、又はステップ９での判定でＨ2 ≦ｍＨ2 の場合は、不活性状態とみなす。すなわち、ステップ１１へ進んで、活性状態判定フラグＦｃを不活性状態を示すＦｃ＝１として、本ルーチンを終了する。
【００４７】
図５は実際のΔＰ、ΔＴ、Ｈ2 の変化に対して、活性状態フラグＦが設定される様子を示している。
尚、本実施形態では、ΔＰ≧ｍＰ、又はΔＴ≧ｍＴ、又はＨ2 ≦ｍＨ2 の場合に不活性状態と判定したが、ΔＰ≧ｍＰ、かつΔＴ≧ｍＴ、かつＨ2 ≦ｍＨ2 の場合に不活性状態と判定してもよいし、いずれか２つのアンド条件で不活性状態と判定するようにしてもよい。
【００４８】
また、本判定は、精度向上のため、暖機完了後（水温が例えば８０℃以上）の定常運転状態において実施するのが望ましい。
図４は活性状態の判定結果（活性状態判定フラグＦｃ）に応じた制御を行うルーチンのフローチャートである。
【００４９】
ステップ２１では、活性状態判定フラグＦｃの値を判定する。
Ｆｃ＝０（活性状態）の場合は、ステップ２２へ進む。
ステップ２２では、電磁クラッチ１４をＯＦＦにして、エアポンプ１５を停止状態とする。
【００５０】
ステップ２３では、流量調整弁９を開弁させ、かつ機関運転状態のパラメータとする機関回転数Ｎｅ及び負荷（基本燃料噴射量）Ｔｐに応じて開度制御して、蒸発器５へ燃料を供給する。
【００５１】
ステップ２４では、流路切換弁１０により、改質ガスをガス燃料噴射弁２に供給し、ガス燃料噴射弁２により改質ガスを機関１に供給することで、機関１を改質ガスにより運転する。
【００５２】
ステップ２５では、過渡運転状態（例えばスロットル開度の変化率ΔＴｖｏが所定値以上）か否かを判定する。尚、スロットル開度の変化率ΔＴｖｏは、時刻ｔ１（直前）でのスロットル開度をＴｖｏ１、時刻ｔ２（現時点）でのスロットル開度をＴｖｏ２とすると、ΔＴｖｏ＝（Ｔｖｏ２−Ｔｖｏ１）／（ｔ２−ｔ１）より求める。
【００５３】
そして、過渡運転状態の場合のみ、ステップ２６で、２流体噴射弁１２を燃料噴射弁として用い、これにより燃料を改質器６へ噴射供給して、本ルーチンを終了する。
【００５４】
以上のように、改質器６が活性状態にある場合は、燃料を蒸発器５に供給してガス化した後、改質器６に供給して、水素及び一酸化炭素を主成分とする改質ガスに変換し、この改質ガスをガス燃料噴射弁２により機関１に供給して、改質ガスによる運転を行う。
【００５５】
但し、急加速時等の過渡運転状態の場合は、蒸発器５への燃料供給とは別に、２流体噴射弁１２を用いて、改質器６へ直接燃料を噴射供給することで、蒸発器５を経由して供給される燃料に上乗せする形で、燃料増量を図ることができると共に、蒸発器５を経由して供給される燃料に比べレスポンスを向上でき、過渡運転性（加速性能）を向上させることができる。尚、燃料増量を行う過渡運転状態について、排気温度Ｔｅｘｈが所定値以上であることを条件とするようにしてもよい。
【００５６】
ここで、ステップ２５の部分が過渡運転状態検出手段に相当し、ステップ２６の部分が過渡運転状態での改質器への燃料供給手段に相当する。
Ｆｃ＝１（不活性状態）の場合は、ステップ２７へ進む。
【００５７】
ステップ２７では、液体燃料噴射弁３により、機関１へ直接燃料を供給する。すなわち、液体燃料をそのまま用いて機関１を運転する。
ステップ２８では、電磁クラッチ１４をＯＮにして、エアポンプ１５を作動させる。これにより、２流体噴射弁１２による空気噴射が可能となる。このように触媒活性回復のための空気供給時のみ電磁クラッチ１４を締結してエアポンプ１５を駆動することで、エアポンプ１５を駆動するための機関負荷を最小限に抑えることができる。
【００５８】
ステップ２９では、排気温度センサ２８からの信号で、排気温度Ｔｅｘｈを検出する。
ステップ３０では、機関運転状態のパラメータとする機関回転数Ｎｅ及び負荷（基本燃料噴射量）Ｔｐに応じてしきい値ｖＴｅｘｈを予め定めて記憶させてあるマップを参照し、実際のＮｅ，Ｔｐから、しきい値ｖＴｅｘｈを設定する。
【００５９】
ステップ３１では、排気温度Ｔｅｘｈとしきい値ｖＴｅｘｈとを比較し、Ｔｅｘｈ≦ｖＴｅｘｈ（低排気温度）か否かを判定する。
Ｔｅｘｈ＞ｖＴｅｘｈ（高排気温度）の場合は、ステップ３２へ進み、流量調整弁９を開弁させて、蒸発器５へ燃料を供給した上で、ステップ３３で、２流体噴射弁１２を空気噴射弁として用い、改質器６へ空気のみを噴射供給する。ここで、噴射する空気量は機関運転状態（Ｎｅ，Ｔｐ）によって決定する。
【００６０】
Ｔｅｘｈ≦ｖＴｅｘｈ（低排気温度）の場合は、ステップ３４へ進み、２流体噴射弁１２により、改質器６へ空気及び燃料を噴射供給する。ここで、噴射する空気量は機関運転状態（Ｎｅ，Ｔｐ）によって決定し、燃料量は空気量に対し機関運転状態（Ｎｅ，Ｔｐ）に応じた任意の比率で決定する。このときは、ステップ３５で、流量調整弁９を閉弁させて、蒸発器５への燃料供給を停止する。
【００６１】
これらの後、ステップ３６では、流路切換弁１０の切換えにより、改質器６からの改質ガスをガス燃料噴射弁２側（機関１側）へ供給することなく、通路１７により排気系４へ供給する。
【００６２】
以上のように、改質器６が不活性状態にある場合は、活性回復のため、２流体噴射弁１２により改質器６に空気を噴射供給することで、改質器６での酸化反応（改質器６内に付着している燃料の燃焼）の促進により、改質器６内の温度を上昇させ、これによりすすを燃やすことで、触媒の活性を回復する。
【００６３】
また、排気温度が高い状態では、２流体噴射弁１２により改質器６に空気のみを噴射供給するが、排気温度が低い状態では、２流体噴射弁１２により空気と共に燃料を噴射供給することで、触媒温度が低く反応しにくい低排温時にも燃焼を促進でき、また蒸発器５を経由して燃料を供給する場合に比して応答良く燃焼を促進でき、触媒の活性をより確実に回復できる。
【００６４】
また、活性回復のための改質器６への燃料供給時は、流量調整弁９を閉弁させて、蒸発器５への燃料供給を停止することで、燃料供給が過剰となるのを防止できる。
【００６５】
また、改質器６の活性回復中は、液体燃料噴射弁３により機関１に直接燃料を供給することで、改質ガスの生成が不十分な状態で機関１の安定度を損なうことなく運転を可能とする一方、流路切換弁１０により、改質ガスの機関１への供給を停止させて、改質ガスを排気系４へ供給することで、排気中で燃焼させ、改質ガスを排気温度の上昇に用いることができる。
【００６６】
ここで、ステップ２８，３３，３４の部分が活性回復のための改質器への空気供給手段に相当し、ステップ３１，３４の部分が活性回復のための改質器への燃料供給手段に相当する。また、ステップ３５の部分が蒸発器への燃料停止手段に相当する。また、ステップ２７，３６の部分が燃料切換手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】本発明の一実施形態を示す内燃機関のシステム図
【図３】改質器活性状態判定のフローチャート
【図４】判定結果に応じた制御のフローチャート
【図５】活性状態判定フラグＦｃの変化の様子を示す図
【符号の説明】
１機関
２ガス燃料噴射弁
３液体燃料噴射弁
４排気系
５蒸発器
６改質器
７燃料ポンプ
９流量調整弁
１０流路切換弁
１２２流体噴射弁
１４電磁クラッチ
１５エアポンプ
２０コントロールユニット
２１入口側圧力センサ
２２出口側圧力センサ
２４入口側温度センサ
２５出口側温度センサ
２７水素濃度センサ
２８排気温度センサ

Claims

排気熱により燃料をガス化する蒸発器と、ガス化された燃料を排気熱と改質触媒とにより改質する改質器とを備えて、改質ガスを機関に供給する燃料改質装置付き内燃機関において、
改質器の活性状態を判定する改質器活性状態判定手段と、
活性状態が低下したと判定されたときに、改質器に空気を供給する空気供給手段と、
前記空気供給手段による改質器への空気供給時に、所定の条件下で、改質器に直接燃料を供給する燃料供給手段と、
を設けたことを特徴とする燃料改質装置付き内燃機関。
前記燃料供給手段は、前記空気供給手段による改質器への空気供給時に、排気温度が低い状態であることを条件として、改質器に直接燃料を供給することを特徴とする請求項１記載の燃料改質装置付き内燃機関。
改質器に対し、空気及び燃料を噴射供給可能な２流体噴射弁を設けて、前記空気供給手段及び前記燃料供給手段を構成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料改質装置付き内燃機関。
前記燃料供給手段による改質器への燃料供給時に、蒸発器への燃料供給を停止する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の燃料改質装置付き内燃機関。
前記空気供給手段による改質器への空気供給時に、機関に直接燃料を供給する一方、改質ガスの機関への供給を停止させて、改質ガスを排気系へ供給する燃料切換手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の燃料改質装置付き内燃機関。
排気熱により燃料をガス化する蒸発器と、ガス化された燃料を排気熱と改質触媒とにより改質する改質器とを備えて、改質ガスを機関に供給する燃料改質装置付き内燃機関において、
改質器の活性状態を判定する改質器活性状態判定手段と、
活性状態が低下したと判定されたときに、改質器に空気を供給する空気供給手段と、
前記空気供給手段による改質器への空気供給時に、機関に直接燃料を供給する一方、改質ガスの機関への供給を停止させて、改質ガスを排気系へ供給する燃料切換手段と、
を設けたことを特徴とする燃料改質装置付き内燃機関。
前記改質器活性状態判定手段は、改質器前後の圧力差、改質器前後の温度差又は改質器出口側の改質ガス濃度のうち少なくとも１つに基づいて、活性状態を判定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の燃料改質装置付き内燃機関。
過渡運転状態を検出する過渡運転状態検出手段と、過渡運転状態のときに改質器へ直接燃料を供給する燃料供給手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の燃料改質装置付き内燃機関。