JPS5943953A - エンジンの燃料改質装置 - Google Patents

エンジンの燃料改質装置

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JPS5943953A
JPS5943953A JP57155746A JP15574682A JPS5943953A JP S5943953 A JPS5943953 A JP S5943953A JP 57155746 A JP57155746 A JP 57155746A JP 15574682 A JP15574682 A JP 15574682A JP S5943953 A JPS5943953 A JP S5943953A
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JP
Japan
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alcohol
gasoline
engine
reactor
fuel
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JP57155746A
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Kenji Morimoto
賢治 森本
Mitsuaki Kawamura
光昭 河村
Kenji Okubo
健治 大久保
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアルコールブレンドガソリン中のアルコール
を改質して発熱tの大きい沸j料として使用するエンジ
ンの燃料改質装置に関するものであるO 従来、エンジンの燃料としてメタノールを用いたものか
あるが、上記メタノールは揮発性が低く、発熱量もそれ
ほど多くないため、それをそのままエンジンに供給する
と十分なエンジン出力か得られない。そこで上記のよう
なエンジンでは、エンジン出力を向上させるために、メ
タノールを改質触媒と反応させて水素と一酸化炭素とを
含む発熱量の大きい改質ガスに改質してからエンジンの
吸気系に供給するようにしたものがある(特開昭5  
 ゛1−72825号公報)0 上記改質触媒がメタノールを水素と一酸化炭素とに改質
させる働らきを達成するには、所定温度範囲内のたとえ
ば300℃位に加熱されることを要し、その熱源として
排気ガスが利用されている。
ところが、エンジンの高速回転などによって、排気ガス
のfkI度が異常に上昇すると、改質触媒が劣化するの
で、これを防止するため、温度センサにより触媒温度も
しくは改質ガス温度を検出し、温度が高すぎる」21合
、上記排気ガスをバイパス通路に逃がすことか行なわ」
1ている(特開昭52−118426号公報)。
しかし、改質触媒の劣化は温度のみで決定されるもので
はなく、経時変化などによって劣化している場合には、
たとえ温度制御がjE確になされていたとしても、メタ
ノールの改質機能を果すことができす、エンジンの燃焼
効率を低下させる〇この発明は上記欠点を解消するため
になされたもので、反応器の改質触媒の劣化を検出して
、燃焼効率の低下防止に貢献できるエンジンの燃料改質
装置を提供することを目的としている。
以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第1図はこの発明の一実施例にかかるエンジンの燃料改
質装置の概略構成図である。この図において、1はエン
ジンで、このエンジンlの吸気系路2には上流111+
1よりエアクリーナ8.ミキサー4゜気化器5が順次設
けられている0またエンジンlの排気系路6には反応器
7が設けられ、この反応器7内には図示していないが内
tXBに改質触媒を充填した燃料系路が配設されている
。ここで改質触媒の活性成分としては、pt、 Pd、
 Rh、 Ru、 Ir、 Os f! トノ資金Ff
bア;6 イi;t Ni、 Co、 Fe、 Cr、
 Zn などの卑金属のいずれか1つまたはこれらを適
当に組合せたものを使用すればよい。
8は分離器(熱交換器)9の内部を貫通した液状燃料供
給系路であり、この液状燃料供給系路8の一端は反応器
7の上述した燃料系路の一端に、他端は燃料タンクlO
にそれぞれ接続されている。
燃料タンク10内にはメタノールとガソリン七の混合燃
料、いわゆるメタノールブレンドガソリンが貯蔵され、
また上記液状燃料供給系路8の分離器9と燃料タンクl
Oとの間には反応器7に向けて燃料を圧送する燃料ポン
プ11が介設されている0 12は逆流阻止用のチェック弁13を設けたガス状燃料
供給系路であり、このガス状燃料供給系路12により上
述した反応器7の燃料系路の他端が上記分離器9の側壁
に接続されている。14は上記分離器9の土壁から延出
された改質ガス供給系路であり、この改質ガス供給系路
14の先端は上記ミキサー4に接続されている。15は
上記分離器9の底壁から延出されたガソリン供給系路で
あり、この液状ガソリン通路15の先端は上記気化器5
に接続されているO 16は混合燃料中のアルコール(に9度を検出する第1
アルコールセンサ、17はガソリン供給系路15中のア
ルコール濃度を検出する第2アルコールセンサ、18は
反応器7の温度を検出するサーモセンサ、19は上記第
1および第2のアルコールセンサ16,17からの出力
と上記サーモセンサ18からの出力とにより異常信号を
出力する制御回路である。この制御回路19は紀2図の
ように、除算回路20.第1の比較器21.アンド回路
22.第2の比較器23からなり、上記アンド回路22
には警報回路24が接続されている。
つぎに動作について説明する。
第1図において、エンジンが運転されると燃料ポンプ1
1によって燃F)タンクIO内のメタノールブレンドガ
ソリンが反応器7に向けて圧送され、その際メタノール
ブレンドガソリンは分離器9において予熱され、一部ガ
ス状化されて反応器7に導入される。すると反応器7は
排気ガスによって加熱されて高温に保持されているため
、」二記予熱されたメタノールブレンドガソリン中のメ
タノールを効率よく水素を含む改質ガスに改質し、同時
にガソリンを全てガス状化する。このガス状化された燃
料はチェック弁13を介して分離器9Iこ送られ、そこ
で液状燃料供給系路8内を圧送されるメタノールブレン
ドガソリンと熱交換されて冷却され、改質ガスと液状ガ
ソリンとに分離され、この改質ガスと液状ガソリンとは
分離器9内にいったん貯留される。その際、液状燃料供
給系路8内のメタノールブレンドガソリンの方は上記熱
交換によって予熱されるのは上述のとおりである。そし
て、上記分離貯留された改質ガスと液状ガソリンはそれ
ぞれ改質ガス供給系路14およびミキサ−4,ガソリン
供給系路15君よび気化器5を介して吸気系路2に供給
される。
一方、エンジンlの運転時には、第1アルコールセンサ
16によりガソリンとアルコールとの混合燃料中のアル
コール濃度が、かつ第2アルコール七ンサ17によりガ
ソリン供給系路15中のアルコール濃度が、またサーモ
センサ18によす反応器7の温度がそれぞれ検出される
。そして、第2図のように第1アルコールセンサ16か
らのアルコール含有41 sこ対応した大きさの出力へ
と第2アルコールセンサ17からのアルコール含有量’
に対応した大きさの出力Bとが除算回路20に入力され
、この除算回路20からB / Aに対応した大きさの
出力Cが第′へ1の比較器21に入力される。
この比較器21では上記出力Cが基準値りと比較さ1+
、、出力Cが基準値りより大きい場合、つまり反応器7
の乃虫媒劣化によってガソリン供給系路15中のアルコ
ール濃度が上昇してその許容限を越えた場合、比故器2
1からアンド回路22に出力Eが入力される〇 またサーモセンサ18から反応器7の温度に対応した大
きさの出力Fが第2の比較器23に入力され、その出力
Fが触媒反応温度に対応した基準値Gより大きい場合に
は、比較器28からアンド回路22に出力Hが入力され
る。
上記のようにアンド回路22に両比較器21゜23の出
力E、Hが入力されると、このアンド回路22から異常
信号Jが出力され、この異常信号Jにより警報回路24
のスイッチ25が閉じ、誘報灯26が点灯する。この点
灯は反応器7内の改質触媒が反応温度に達しているにも
かかわらす、アルコール分が充分に改質されていないこ
とを表示するものであり、したかってその点灯により反
応器7の改質触媒が劣化していることが判明し、触媒の
交換時期を伝えることができる。
第3図はこの発明の他の実施例を示す。上記実施例と異
なる点はエンジン1の排気系路6に反応器7に対するバ
イパス通路27が設けられるとともに、先に説明した制
御回路19からの異常信号Jにより作動する流量制御弁
28が上記バイパス通路27に設けられた点である。
第3図において、通常の運転状態では流量制御弁28は
ある程度開かれ、エンジン1の排気ガスの一部はバイパ
ス通路27を流れ、その分だけ反応器7を通る排気ガス
量が減少する。こねにより反応器7の過度な加熱が防止
され、改質触媒の寿命が長期間にわたって維持される。
また、反応器7の改質触媒が劣化したのちは、第2図で
説明したアンド回路22からの異常信号Jにより流量制
御弁28が全閉状態に操作され、エンジン1の排気カス
の全てが反応器7を通過する。これにより反応器7の温
度が上昇して、劣化していた触媒の活性化が促進され、
ひきつづいてアルコールの改質が行われるので、触媒を
さらに長期にわたって使用することができる。
なお、上記のように反応器7に対してバイパス通路27
を設けるとともに、このバイパス通路27に流量制御弁
28を設けたものとして、前述した特開昭52−113
426号公報に一記載のものが知られている。
この公報に記載されたものでは、上記バイパス通路およ
び流量制御弁は反応器の温度調整を行って融媒の劣化防
止に対処する目的で設けられてお゛す、この発明におけ
る上記実施例で述べたバイパス通路および流量制御弁の
ように、いったん劣化した触媒を高温度にして活性化を
促進させるために、第2図で説明したような触媒劣化検
出装置との組合せで使用されるものと、その木質を異に
するものであることが容易に理解されるであろう〇上記
実施例では燃料用アルコールとしてメタノールを用いた
場合について説明したが、この燃料用アルコールはメタ
ノール以外のアルコール、たとえばエタノールなどを用
いてもよい。また上記実施例ではメタノールブレンドガ
ソリンを分離器(熱交換器)によって予熱して反応器に
送給するようにしたが、このメタノールブレンドガソリ
ンは必ずしも予熱する必要はなく、また予熱する場合に
は電気ヒータなどの他の加熱手段を用いてもよい。さら
に上記実施例ではメタノールブレンドガソリンを冷却媒
体とする熱交換器によりガス状燃料を冷却しているが、
この熱交換器は空冷式あるいは水冷式などのものでもよ
い。
以上のように、この発明によれば、アルコールブレンド
ガソリンを反応器に供給してそのアルコール分を改質ガ
スに改質するとともにガソリン分をガス状にし、このガ
ス状化された燃料を分離器によって改質ガスと液状ガソ
リンとに分離したのち、それらを別系路でエンジンに供
給するようにしたエンジンの燃料改質装置において、上
記反応器の改質融媒の劣化を検出できるので、この検出
にもとづいて上記触媒の交換を行い、アルコールを改質
ガスに改質することによりエンジンの燃焼効率の低下防
止に即応できる効果がある。また、改質触媒の劣化検出
により、改質触媒の反応温良をさらに高温にするように
して改質触媒を一層長期にわたって使用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例にかかるエンジンの燃料改
質装置の概略構成図、第2図は制御回路の構成図、第8
図はこの発明の他の実施例を示す概略構成である0 1・・・エンジン、2・・・吸気系路、7・・・反応器
、9・・・分離器、14・・・改質ガス供給系路、15
・・・ガソリン供給系路、16・・・第1アルコールセ
ンサ、17・・・第2アルコールセンサ、18・・・サ
ーモセンサ、19・・・制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ガソリンとアルコールとの混合燃料中アルコ
    ールを水素含有ガスに改質するとともにガソリンをガス
    状にする反応器と、これらガス状燃料を改質ガスと液状
    ガソリンとに分離する分離器と、該分離器により分離さ
    れた改質ガスとガソリンとをそれぞれエンジンの吸気系
    に供給するガス供給系路およびガンリン供給系路とを有
    するエンジンにおいて、混合燃料中のアルコール濃度を
    検出する第1アルコールセンサと、ガフ11ン供給系路
    中OJ 7 JL/コール濃度を検出する第2アルコー
    ルセンサと、改質器の温度を検出するサーモセンサと、
    上記第1および第2のアルコール濃度ザからの出力と上
    記サーモセンサからの出力とにより異常信号を出力する
    制御回路とを設けたことを特徴とするエンジンの燃料改
    質装置。
JP57155746A 1982-09-06 1982-09-06 エンジンの燃料改質装置 Pending JPS5943953A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187066A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気リフォーマシステム制御装置
JP2008202497A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2009079548A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Toyota Motor Corp 内燃機関
CN102834599A (zh) * 2010-04-08 2012-12-19 福特环球技术公司 发动机燃料重整器监测

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