WO2015122154A1 - 内燃機関の燃料改質装置 - Google Patents

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WO2015122154A1
WO2015122154A1 PCT/JP2015/000505 JP2015000505W WO2015122154A1 WO 2015122154 A1 WO2015122154 A1 WO 2015122154A1 JP 2015000505 W JP2015000505 W JP 2015000505W WO 2015122154 A1 WO2015122154 A1 WO 2015122154A1
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reforming
fuel
injection
egr gas
pressure
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PCT/JP2015/000505
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賢司 青柳
陽介 中川
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株式会社デンソー
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    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics

Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel reforming apparatus for an internal combustion engine including a fuel reforming catalyst that reforms the fuel of the internal combustion engine.
  • An internal combustion engine described in Patent Document 1 is a reforming fuel injection valve that injects reforming fuel into an EGR passage that recirculates a part of exhaust gas from an exhaust passage of the internal combustion engine to an intake passage as EGR gas. And a fuel reforming catalyst for reforming the reforming fuel.
  • the reforming fuel is reformed by the reforming reaction of the reforming fuel injected by the reforming fuel injection valve and the water vapor in the EGR gas with the fuel reforming catalyst to generate hydrogen and carbon monoxide.
  • reformed gas having high combustibility is generated, and the reformed gas is supplied to the intake passage of the internal combustion engine.
  • the fuel reforming catalyst is controlled by controlling the injection amount of the reforming fuel so as to be within the control region set based on the temperature and the reforming gas amount of the fuel reforming catalyst.
  • the reforming performance is improved by suppressing deterioration of the resin.
  • the pressure of the EGR gas pulsates due to the pulsation of the exhaust pressure of the internal combustion engine, and the EGR gas flow rate fluctuates due to the pressure pulsation of the EGR gas.
  • the influence of such pressure pulsation of EGR gas is not taken into consideration at all.
  • the mixing ratio of the EGR gas (water vapor) and the reforming fuel will fluctuate every time the reforming fuel is injected.
  • the S / C ratio of water vapor to carbon
  • the S / C ratio of water vapor to carbon
  • the amount of carbon deposited on the fuel reforming catalyst is increased, and the amount of carbon deposited on the fuel reforming catalyst is increased.
  • the degree of deterioration of the reforming catalyst tends to increase and the reforming performance tends to decrease.
  • This disclosure is intended to provide a fuel reformer for an internal combustion engine that can suppress fluctuations in the mixing ratio of EGR gas and reforming fuel for each injection of reforming fuel.
  • a main fuel injection device that injects main fuel supplied to the internal combustion engine, an EGR passage that recirculates a part of the exhaust gas from the exhaust passage of the internal combustion engine as EGR gas to the intake passage, A reforming fuel injection device that injects reforming fuel into the EGR passage, and a fuel reforming catalyst that is disposed in the EGR passage and reforms the reforming fuel injected by the reforming fuel injection device.
  • a fuel reforming apparatus for an internal combustion engine when a predetermined reforming control execution condition is satisfied, the reforming fuel is injected by the reforming fuel injection apparatus, and the reforming fuel is reformed by the fuel reforming catalyst.
  • Reforming control device for performing reforming control to generate reformed gas, and pressure of EGR gas passing through the injection position of reforming fuel or information correlated therewith (pressure of EGR gas near the injection position) Pressure information acquisition device for detecting or estimating information) Comprising a reforming control unit is obtained so as to set the injection conditions of the fuel reforming based on the pressure information of the EGR gas in the vicinity of the injection position.
  • the reforming fuel injection conditions (for example, the injection timing and the injection amount) are appropriately set in response to the change in the EGR gas flow rate in the vicinity of the injection position in accordance with the pressure of the EGR gas in the vicinity of the injection position. Therefore, the mixing ratio of the EGR gas and the reforming fuel for each injection of the reforming fuel can be made substantially constant. As a result, even if the EGR gas flow rate fluctuates due to the pressure pulsation of the EGR gas, fluctuation (variation) in the mixing ratio of the EGR gas and the reforming fuel for each injection of the reforming fuel can be suppressed.
  • the fluctuation (variation) in the S / C (ratio of water vapor and carbon) of the gas supplied to the fuel reforming catalyst can be suppressed, and the reforming performance can be improved by suppressing the deterioration of the fuel reforming catalyst. Can be made.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an engine control system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a time chart for explaining a method for setting the reforming fuel injection timing of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing of the reforming control routine of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a time chart illustrating a method for setting the injection amount of the reforming fuel according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing of the reforming control routine of the second embodiment.
  • An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12 (intake passage) of the engine 11 that is an internal combustion engine, and an air flow meter 14 for detecting the intake air amount is provided downstream of the air cleaner 13.
  • a throttle valve 16 whose opening is adjusted by a motor 15 and a throttle opening sensor 17 for detecting the opening (throttle opening) of the throttle valve 16 are provided on the downstream side of the air flow meter 14.
  • a surge tank 18 is provided on the downstream side of the throttle valve 16, and an intake pipe pressure sensor 19 for detecting the intake pipe pressure is provided in the surge tank 18.
  • the surge tank 18 is provided with an intake manifold 20 for introducing air into each cylinder of the engine 11, and main fuel is injected into the intake port at or near the intake port connected to the intake manifold 20 of each cylinder.
  • a main fuel injection valve 21 main fuel injection device
  • An ignition plug 22 is attached to the cylinder head of the engine 11 for each cylinder, and the air-fuel mixture in each cylinder is ignited by spark discharge of the ignition plug 22 of each cylinder.
  • the exhaust pipe 23 (exhaust passage) of the engine 11 is provided with a catalyst 24 such as a three-way catalyst for purifying exhaust gas, and the exhaust gas air-fuel ratio or rich gas is respectively provided upstream and downstream of the catalyst 24.
  • a catalyst 24 such as a three-way catalyst for purifying exhaust gas
  • the exhaust gas air-fuel ratio or rich gas is respectively provided upstream and downstream of the catalyst 24.
  • Exhaust gas sensors 25 and 26 air-fuel ratio sensor, oxygen sensor, etc.
  • a cooling water temperature sensor 27 for detecting the cooling water temperature and a knock sensor 28 for detecting knocking are attached to the cylinder block of the engine 11.
  • a crank angle sensor 30 that outputs a pulse signal every time the crankshaft 29 rotates by a predetermined crank angle is attached to the outer peripheral side of the crankshaft 29. Based on the output signal of the crank angle sensor 30, the crank angle and engine The rotation speed is detected.
  • the engine 11 is equipped with an EGR device 31 that recirculates a part of the exhaust gas from the exhaust pipe 23 to the intake pipe 12 as EGR gas.
  • the EGR device 31 has an EGR pipe 32 (EGR passage) connected between the upstream side (or downstream side) of the catalyst 24 in the exhaust pipe 23 and the downstream side of the throttle valve 16 in the intake pipe 12.
  • the EGR pipe 32 is provided with an EGR cooler 33 for cooling the EGR gas and an EGR valve 34 for adjusting the flow rate of the EGR gas. By opening the EGR valve 34, the EGR gas is recirculated from the exhaust pipe 23 to the intake pipe 12 through the EGR pipe 32.
  • a reforming fuel injection valve 35 (reforming fuel injection device) for injecting reforming fuel into the EGR pipe 32 is provided upstream of the EGR cooler 33 in the EGR pipe 32.
  • the main fuel injection valve 21 and the reforming fuel injection valve 35 are supplied with fuel from a common fuel tank (not shown).
  • a fuel reforming catalyst 36 for reforming the reforming fuel injected by the reforming fuel injection valve 35 is disposed on the downstream side of the reforming fuel injection valve 35 in the EGR pipe 32.
  • the fuel reforming catalyst 36 is configured to exchange heat with the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 23, and uses the heat of the exhaust gas to cause a reforming reaction between reforming fuel and water vapor in the EGR gas. By generating hydrogen and carbon monoxide, the reforming fuel is reformed to generate highly combustible reformed gas.
  • the pressure of the EGR gas passing through the reforming fuel injection position (hereinafter referred to as “the pressure of the EGR gas near the injection position”) is detected.
  • a pressure sensor 38 pressure information acquisition device
  • the outputs of the various sensors described above are input to an electronic control unit (ECU) 37.
  • the ECU 37 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), so that the fuel injection amount and the ignition timing are determined according to the engine operating state.
  • the throttle opening (intake air amount) and the like are controlled.
  • the ECU 37 calculates a target EGR rate (target value of the EGR rate) based on the engine operating state when a predetermined EGR control execution condition is satisfied, and an EGR gas flow rate (target value) corresponding to the target EGR rate.
  • EGR control for controlling the opening degree of the EGR valve 34 so as to realize (EGR gas flow rate) is executed.
  • the reforming control routine is executed when a predetermined reforming control execution condition is satisfied by executing a reforming control routine of FIG.
  • reforming fuel is injected into the EGR pipe 32 by the reforming fuel injection valve 35, and the reforming fuel and moisture (water vapor) in the EGR gas are reformed by the fuel reforming catalyst 36.
  • the reforming fuel is reformed to generate a reformed gas having high combustibility by generating hydrogen and carbon monoxide through a quality reaction, and the reformed gas is supplied to the intake pipe 12.
  • the S / C ratio of water vapor to carbon
  • the deterioration suppressing effect of the fuel reforming catalyst 36 There is a possibility that the reforming performance deteriorates.
  • the S / C is small (that is, the amount of carbon is increased with respect to water vapor)
  • the amount of carbon deposited on the fuel reforming catalyst 36 increases, and the amount of carbon deposited on the fuel reforming catalyst 36 increases.
  • the deterioration degree of the fuel reforming catalyst 36 tends to increase and the reforming performance tends to decrease.
  • the ECU 37 sets the injection condition of the reforming fuel based on the pressure of the EGR gas near the injection position (the pressure of the EGR gas passing through the injection position of the reforming fuel).
  • the reforming control routine of FIG. 3 to be described later is executed by the ECU 37, so that the reforming fuel is synchronized with the pressure pulsation of the EGR gas near the injection position as shown by the solid line in FIG. Set the injection timing.
  • the EGR gas pressure (EGR gas flow rate) near the injection position at each injection timing of the reforming fuel is made substantially constant, and the mixing ratio of the EGR gas and the reforming fuel for each injection of the reforming fuel.
  • the injection timing of the reforming fuel is set at the timing when the pressure of the EGR gas near the injection position reaches the peak value.
  • the reforming fuel injection timing is set so that the reforming fuel injection period straddles the timing when the pressure of the EGR gas near the injection position reaches the peak value.
  • the reforming control routine shown in FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the ECU 37, and serves as a reforming control device.
  • step 101 whether or not the reforming control execution condition is satisfied, for example, whether or not the execution condition of EGR control is satisfied (that is, that EGR control is being executed), and the temperature of the fuel reforming catalyst 36 is determined. Is determined based on whether or not all the conditions such as is higher than the activation temperature are satisfied.
  • this routine is terminated without executing the processing from step 102 onward.
  • step 101 if it is determined in step 101 that the reforming control execution condition is satisfied, the process proceeds to step 102 where the temperature of the fuel reforming catalyst 36, the degree of deterioration of the fuel reforming catalyst 36, and the target EGR rate.
  • the target S / C is set (calculated) using a map or the like based on at least one of the above.
  • step 103 the pressure sensor 38 detects the pressure of the EGR gas near the injection position and detects the pressure pulsation (pressure waveform) of the EGR gas near the injection position.
  • the pressure sensor 38 detects the pressure of the EGR gas near the injection position and detects the pressure pulsation (pressure waveform) of the EGR gas near the injection position.
  • a map that takes into account the EGR gas transfer delay or a model (formula etc.) that simulates the behavior of the EGR gas is used. Based on the output of the pressure sensor 38, the pressure of the EGR gas near the injection position is calculated.
  • EGR gas near the injection position based on the operation conditions using a map that defines the relationship between the operation conditions (for example, engine speed, engine load, target EGR rate, etc.) and the pressure of EGR gas near the injection position.
  • the pressure pulsation of the EGR gas near the injection position may be estimated (calculated).
  • the pressure sensor 38 may be omitted, and the ECU 37 serves as a pressure information acquisition device.
  • the process proceeds to step 104, and the EGR gas flow rate is calculated based on the target EGR rate and the like using a model (formula etc.) simulating the behavior of the EGR gas.
  • the EGR gas flow rate is calculated by a map or the like based on the output of the pressure sensor 38.
  • the average EGR gas flow rate in the vicinity of the injection position may be calculated, or the EGR gas flow rate in the vicinity of the injection position at the timing when the pressure of the EGR gas in the vicinity of the injection position becomes the peak value. May be.
  • step 105 the amount of water vapor in the EGR gas is calculated by a map or the like based on the EGR gas flow rate and operating conditions (for example, fuel type, air-fuel ratio, etc.), and the target S / C is revised.
  • the injection quantity of quality fuel is calculated.
  • the routine proceeds to step 106, where the injection timing of the reforming fuel is set at the EGR gas pressure peak timing (the timing at which the pressure of the EGR gas near the injection position reaches the peak value).
  • the reforming fuel injection timing is set such that the reforming fuel injection period straddles the EGR gas pressure peak timing (see FIG. 2).
  • the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection start timing becomes the EGR gas pressure peak timing.
  • the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection end timing becomes the EGR gas pressure peak timing.
  • step 107 reforming fuel is injected by the reforming fuel injection valve 35 at the reforming fuel injection timing, and reforming control is executed.
  • reforming fuel is injected into the EGR pipe 32 by the reforming fuel injection valve 35, and the reforming fuel and moisture (water vapor) in the EGR gas are reformed by the fuel reforming catalyst 36.
  • the reforming fuel is reformed to produce reformed gas with high combustibility by producing hydrogen and carbon monoxide through a quality reaction.
  • the reforming fuel injection timing is set so as to be synchronized with the pressure pulsation of the EGR gas near the injection position.
  • the EGR gas pressure (EGR gas flow rate) near the injection position at each injection timing of the reforming fuel is made substantially constant, and the EGR gas and the reforming fuel for each injection of the reforming fuel.
  • the mixing ratio of can be made almost constant.
  • the fluctuation (variation) in the mixing ratio of the EGR gas and the reforming fuel for each injection of the reforming fuel can be suppressed.
  • the S / C fluctuation (variation) of the gas supplied to the fuel reforming catalyst 36 can be suppressed, and the reforming performance can be improved by suppressing the deterioration of the fuel reforming catalyst 36.
  • the injection timing of the reforming fuel is set at the EGR gas pressure peak timing (the timing at which the pressure of the EGR gas near the injection position reaches the peak value). Since the EGR gas pressure peak timing can be detected with relatively high accuracy, if the reforming fuel injection timing is set to the EGR gas pressure peak timing, the reforming fuel injection timing is set with high accuracy. be able to.
  • the reforming fuel injection timing is set at the EGR gas pressure peak timing.
  • the EGR gas pressure bottom timing (the pressure of the EGR gas near the injection position)
  • the timing for injecting the reforming fuel may be set at a timing at which the bottom value is reached.
  • the reforming fuel injection timing is set so that the reforming fuel injection period straddles the EGR gas pressure bottom timing.
  • the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection start timing becomes the EGR gas pressure bottom timing.
  • the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection end timing becomes the EGR gas pressure bottom timing. Since the EGR gas pressure bottom timing can also be detected with relatively high accuracy, even when the reforming fuel injection timing is set at the EGR gas pressure bottom timing, the reforming fuel injection timing is set with high accuracy. be able to.
  • the timing is not limited to the EGR gas pressure peak timing or the EGR gas pressure bottom timing, but at a predetermined timing synchronized with the pressure pulsation of the EGR gas near the injection position (for example, the EGR gas pressure near the injection position has a peak value and a bottom value).
  • the reforming fuel injection timing may be set at an intermediate value or the like.
  • the injection timing of the reforming fuel is set so as to synchronize with the pressure pulsation of the EGR gas near the injection position.
  • the present invention is not limited to this, and the EGR gas near the injection position is used.
  • the injection timing of the reforming fuel may be set so as to be synchronized with the pulsation of the flow rate (the flow rate of the EGR gas passing through the injection position of the reforming fuel).
  • a flow rate sensor pressure information acquisition device for detecting the flow rate of EGR gas near the injection position is provided in the vicinity of the reforming fuel injection valve 35, and the flow rate of EGR gas near the injection position is detected by this flow rate sensor.
  • the flow rate pulsation (flow rate waveform) of the EGR gas near the injection position may be detected.
  • the flow rate pulsation of the EGR gas near the injection position may be estimated by calculating (calculating) the flow rate of the EGR gas near the injection position based on the output of the pressure sensor 38 or the operating condition.
  • the injection timing of the reforming fuel is set at the EGR gas flow rate peak timing (the timing at which the EGR gas flow rate near the injection position reaches the peak value).
  • the reforming fuel injection timing is set so that the reforming fuel injection period straddles the EGR gas flow rate peak timing (see FIG. 2).
  • the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection start timing becomes the EGR gas flow rate peak timing.
  • the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection end timing becomes the EGR gas flow rate peak timing.
  • the injection timing of the reforming fuel may be set at the EGR gas flow bottom timing (the timing at which the EGR gas flow near the injection position becomes the bottom value). Specifically, the reforming fuel injection timing is set so that the reforming fuel injection period straddles the EGR gas flow bottom timing. Alternatively, the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection start timing becomes the EGR gas flow bottom timing. Further, the reforming fuel injection timing may be set so that the reforming fuel injection end timing becomes the EGR gas flow rate bottom timing.
  • the EGR gas flow rate peak timing and the EGR gas flow rate bottom timing are not limited to a predetermined timing synchronized with the EGR gas flow rate pulsation near the injection position (for example, the EGR gas flow rate near the injection position has a peak value and a bottom value).
  • the reforming fuel injection timing may be set at an intermediate value or the like.
  • the reforming control routine of FIG. 5 described later is executed by the ECU 37, and as shown by the solid line in FIG. 4, the pressure of the EGR gas near the injection position at the injection timing of the reforming fuel is determined.
  • the injection amount of reforming fuel is set.
  • the reforming fuel is injected according to the pressure of the EGR gas (EGR gas flow rate).
  • the injection amount of the reforming fuel is increased as the pressure of the EGR gas near the injection position at the reforming fuel injection timing is higher.
  • step 201 it is determined whether or not the reforming control execution condition is satisfied by the same method as in step 101 of FIG. If it is determined, the process proceeds to step 202, where the target S / C is set (calculated) in the same manner as in step 102 of FIG.
  • step 203 the process proceeds to step 203, and after detecting or estimating the pressure pulsation of the EGR gas in the vicinity of the injection position by the same method as in step 103 of FIG. 3, the process proceeds to step 204, and each injection timing of the reforming fuel is set to a predetermined crank angle. Set at a cycle or a predetermined time cycle.
  • step 205 the EGR gas flow rate near the injection position at each injection timing of the reforming fuel is mapped or EGR gas based on the pressure of the EGR gas near the injection position at each injection timing of the reforming fuel. This is calculated using a model (such as a mathematical formula) that simulates the behavior of
  • step 206 the water vapor amount in the EGR gas is mapped on the basis of the EGR gas flow rate near the injection position and the operating conditions (for example, fuel type, air-fuel ratio, etc.) for each injection timing of the reforming fuel.
  • the injection amount of the reformed fuel at each injection timing is calculated by calculating the injection amount of the reformed fuel so that the target S / C is obtained.
  • the higher the EGR gas pressure near the injection position at the reforming fuel injection timing that is, the greater the EGR gas flow rate, the greater the amount of reforming fuel injection.
  • step 207 reforming control is executed by injecting reforming fuel by the reforming fuel injection valve 35 at the reforming fuel injection timing.
  • the injection amount of the reforming fuel is set according to the pressure of the EGR gas near the injection position at the injection timing of the reforming fuel.
  • the reforming gas is used according to the pressure of the EGR gas (EGR gas flow rate).
  • the injection amount of the reforming fuel is increased as the pressure of the EGR gas near the injection position at the injection timing of the reforming fuel is higher.
  • the higher the EGR gas pressure near the injection position at the reforming fuel injection timing the higher the EGR gas flow rate near the injection position, and the higher the EGR gas flow rate near the injection position.
  • the mixing ratio of the EGR gas and the reforming fuel can be made substantially constant.
  • the EGR gas flow rate near the injection position at each injection timing is calculated based on the pressure of the EGR gas near the injection position at each injection timing of the reforming fuel, and these EGR gas flow rates are calculated.
  • the injection amount is set according to the pressure of EGR gas near the injection position at each injection timing.
  • the present invention is not limited to this. For example, after uniformly calculating the injection amount at each injection timing based on the average EGR gas flow rate, the EGR gas in the vicinity of the injection position is changed at each injection timing of the reforming fuel. By correcting the injection amount in accordance with the pressure, the injection amount may be set in accordance with the pressure of the EGR gas near the injection position at each injection timing.
  • the injection amount of the reforming fuel is set according to the pressure of the EGR gas in the vicinity of the injection position at the injection timing of the reforming fuel.
  • the injection amount of the reforming fuel may be set according to the flow rate of the EGR gas near the injection position at the quality fuel injection timing.
  • a flow rate sensor pressure information acquisition device for detecting the flow rate of the EGR gas near the injection position is provided in the vicinity of the reforming fuel injection valve 35, and the EGR gas near the injection position at each injection timing by this flow rate sensor. May be detected, and the injection amount at each injection timing may be calculated based on these EGR gas flow rates (detected values).
  • the flow rate of EGR gas in the vicinity of the injection position at each injection timing is estimated (calculated) based on operating conditions and the like, and the injection amount at each injection timing is calculated based on these EGR gas flow rates (estimated values). You may do it.
  • the injection timing of the reforming fuel is set so as to synchronize with the pressure pulsation of the EGR gas near the injection position, and the reforming fuel injection is further performed.
  • the injection amount of the reforming fuel may be set according to the pressure of the EGR gas near the injection position at the time.
  • the injection timing of the reforming fuel is set at the EGR gas pressure peak timing and the EGR gas pressure bottom timing, and the injection amount at the EGR gas pressure peak timing according to the pressure of the EGR gas near the injection position at the EGR gas pressure peak timing
  • the injection amount at the EGR gas pressure bottom timing is set according to the pressure of the EGR gas near the injection position at the EGR gas pressure bottom timing.
  • the reforming fuel injection timing is set so as to be synchronized with the flow rate pulsation of the EGR gas in the vicinity of the injection position, and further modified according to the EGR gas flow rate in the vicinity of the injection position at the reforming fuel injection timing.
  • the injection amount of the quality fuel may be set.
  • the injection timing of the reforming fuel is set at the EGR gas flow rate peak timing and the EGR gas flow rate bottom timing, and the injection amount at the EGR gas flow rate peak timing according to the EGR gas flow rate near the injection position at the EGR gas flow rate peak timing
  • the injection amount at the EGR gas flow bottom timing is set according to the flow rate of the EGR gas near the injection position at the EGR gas flow bottom timing.
  • the present disclosure is not limited to the intake port injection type engine as shown in FIG. 1, and includes an in-cylinder injection type engine, and a fuel injection valve for intake port injection and a fuel injection valve for in-cylinder injection. It can also be applied to dual-injection engines.

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Abstract

　所定の改質制御実行条件が成立したときに、改質用燃料噴射弁（３５）で改質用燃料を噴射して燃料改質触媒（３６）で改質用燃料を改質して改質ガスを生成する改質制御を実行する。この際、圧力センサ（３８）で噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力（改質用燃料の噴射位置を通過するＥＧＲガスの圧力）を検出し、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動に同期するように改質用燃料の噴射時期を設定する。例えば、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がピーク値となるタイミングを改質用燃料の噴射期間が跨ぐように改質用燃料の噴射時期を設定する。これにより、改質用燃料の各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力（ＥＧＲガス流量）をほぼ一定にして、改質用燃料の噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合をほぼ一定にする。

Description

内燃機関の燃料改質装置 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１４年２月１７日に出願された日本出願番号２０１４－２８０２４号と、２０１４年１２月２２日に出願された日本出願番号２０１４－２５８５２７号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、内燃機関の燃料を改質する燃料改質触媒を備えた内燃機関の燃料改質装置に関する。
　特許文献１に記載された内燃機関は、内燃機関の排気通路から排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ還流させるＥＧＲ通路の途中に、改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射弁と改質用燃料を改質する燃料改質触媒とを有する。改質用燃料噴射弁により噴射された改質用燃料とＥＧＲガス中の水蒸気等を燃料改質触媒で改質反応させて水素や一酸化炭素を生成することで、改質用燃料を改質して燃焼性の高い改質ガスを生成し、その改質ガスを内燃機関の吸気通路に供給するようにしている。また、この特許文献１では、燃料改質触媒の温度と改質ガス量とに基づいて設定された制御領域内となるように改質用燃料の噴射量を制御することで、燃料改質触媒の劣化を抑制して改質性能の向上を図るようにしている。
　内燃機関の排気圧の脈動等の影響でＥＧＲガスの圧力が脈動し、このＥＧＲガスの圧力脈動によってＥＧＲガス流量が変動する。しかし、上記特許文献１に記載の内燃機関では、このようなＥＧＲガスの圧力脈動の影響が全く考慮されていない。ＥＧＲガスの圧力脈動によるＥＧＲガス流量の変動の影響を受けて、改質用燃料の噴射毎にＥＧＲガス（水蒸気）と改質用燃料の混合割合が変動してしまう可能性がある。ＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合が変動すると、燃料改質触媒に供給されるガスのＳ／Ｃ（水蒸気と炭素の比）が変動して、燃料改質触媒の劣化抑制効果や改質性能が低下してしまう可能性がある。例えば、Ｓ／Ｃが小さくなる（つまり水蒸気に対して炭素が多くなる）と、燃料改質触媒での炭素の析出量が増加して、燃料改質触媒の炭素堆積量が増加するため、燃料改質触媒の劣化度合が大きくなって改質性能が低下する傾向がある。
特開２００７－２８５１５７号公報
　本開示は、改質用燃料の噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合の変動を抑制することができる内燃機関の燃料改質装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様によれば、内燃機関に供給される主燃料を噴射する主燃料噴射装置と、内燃機関の排気通路から排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ還流させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路内に改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射装置と、ＥＧＲ通路に配置されて改質用燃料噴射装置により噴射された改質用燃料を改質する燃料改質触媒とを備えた内燃機関の燃料改質装置において、所定の改質制御実行条件が成立したときに改質用燃料噴射装置で改質用燃料を噴射して燃料改質触媒で改質用燃料を改質して改質ガスを生成する改質制御を実行する改質制御装置と、改質用燃料の噴射位置を通過するＥＧＲガスの圧力又はこれと相関関係を有する情報（噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報）を検出又は推定する圧力情報取得装置とを備え、改質制御装置は、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報に基づいて改質用燃料の噴射条件を設定するようにしたものである。
　このようにすれば、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて噴射位置付近のＥＧＲガス流量が変化するのに対応して、改質用燃料の噴射条件（例えば噴射時期や噴射量）を適正に設定して、改質用燃料の噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合をほぼ一定にすることができる。これにより、ＥＧＲガスの圧力脈動によってＥＧＲガス流量が変動しても、改質用燃料の噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合の変動（ばらつき）を抑制することができる。その結果、燃料改質触媒に供給されるガスのＳ／Ｃ（水蒸気と炭素の比）の変動（ばらつき）を抑制することができ、燃料改質触媒の劣化を抑制して改質性能を向上させることができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
図１は本開示の第１実施例におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図２は第１実施例の改質用燃料の噴射時期の設定方法を説明するタイムチャートである。 図３は第１実施例の改質制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図４は第２実施例の改質用燃料の噴射量の設定方法を説明するタイムチャートである。 図５は第２実施例の改質制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、本開示を実施するための形態を具体化した実施例を説明する。
第１実施例
　本開示の第１実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。
　まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
　内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２（吸気通路）の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
　更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０に接続された吸気ポート又はその近傍に、それぞれ吸気ポートに主燃料を噴射する主燃料噴射弁２１（主燃料噴射装置）が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各気筒の点火プラグ２２の火花放電によって各気筒内の混合気に着火される。
　一方、エンジン１１の排気管２３（排気通路）には、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２４が設けられ、この触媒２４の上流側と下流側に、それぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ／リーンを検出する排出ガスセンサ２５，２６（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。
　また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２７や、ノッキングを検出するノックセンサ２８が取り付けられている。また、クランク軸２９の外周側には、クランク軸２９が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３０が取り付けられ、このクランク角センサ３０の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
　このエンジン１１には、排気管２３から排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管１２へ還流させるＥＧＲ装置３１が搭載されている。このＥＧＲ装置３１は、排気管２３のうちの触媒２４の上流側（又は下流側）と吸気管１２のうちのスロットルバルブ１６の下流側との間にＥＧＲ配管３２（ＥＧＲ通路）が接続され、このＥＧＲ配管３２に、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３３と、ＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブ３４が設けられている。このＥＧＲバルブ３４を開弁することで排気管２３からＥＧＲ配管３２を通して吸気管１２へＥＧＲガスを還流させるようになっている。
　また、ＥＧＲ配管３２のうちのＥＧＲクーラ３３の上流側には、ＥＧＲ配管３２内に改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射弁３５（改質用燃料噴射装置）が設けられている。主燃料噴射弁２１と改質用燃料噴射弁３５には、共通の燃料タンク（図示せず）から燃料が供給される。更に、ＥＧＲ配管３２のうちの改質用燃料噴射弁３５の下流側には、改質用燃料噴射弁３５により噴射された改質用燃料を改質する燃料改質触媒３６が配置されている。この燃料改質触媒３６は、排気管２３内を流れる排出ガスと熱交換するように構成され、排出ガスの熱を利用して改質用燃料とＥＧＲガス中の水蒸気等を改質反応させて水素や一酸化炭素を生成することで、改質用燃料を改質して燃焼性の高い改質ガスを生成する。
　また、ＥＧＲ配管３２のうちの改質用燃料噴射弁３５の近傍には、改質用燃料の噴射位置を通過するＥＧＲガスの圧力（以下「噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力」という）を検出する圧力センサ３８（圧力情報取得装置）が設けられている。
　上述した各種センサの出力は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３７に入力される。このＥＣＵ３７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。
　その際、ＥＣＵ３７は、所定のＥＧＲ制御実行条件が成立したときに、エンジン運転状態に基づいて目標ＥＧＲ率（ＥＧＲ率の目標値）を算出し、この目標ＥＧＲ率に相当するＥＧＲガス流量（目標ＥＧＲガス流量）を実現するようにＥＧＲバルブ３４の開度を制御するＥＧＲ制御を実行する。ＥＧＲ率は、筒内流入総ガス流量に対する筒内流入ＥＧＲガス流量の比率（＝筒内流入ＥＧＲガス流量／筒内流入総ガス流量）とする。
　また、第１実施例では、ＥＣＵ３７により後述する図３の改質制御ルーチンを実行することで、所定の改質制御実行条件が成立したときに、改質制御を実行する。この改質制御では、改質用燃料噴射弁３５でＥＧＲ配管３２内に改質用燃料を噴射し、その改質用燃料とＥＧＲガス中の水分（水蒸気）等を燃料改質触媒３６で改質反応させて水素や一酸化炭素を生成することで、改質用燃料を改質して燃焼性の高い改質ガスを生成し、その改質ガスを吸気管１２に供給する。
　エンジン１１の排気圧の脈動等の影響でＥＧＲガスの圧力が脈動し、このＥＧＲガスの圧力脈動によってＥＧＲガス流量が変動する（図２及び図４参照）。このため、図２に破線で示すように、ＥＧＲガスの圧力脈動の影響を考慮せずに改質用燃料の噴射時期を設定したり、或は、図４に破線で示すように、ＥＧＲガスの圧力脈動の影響を考慮せずに改質用燃料の噴射量を設定したりすると、ＥＧＲガスの圧力脈動によるＥＧＲガス流量の変動の影響を受けて、改質用燃料の噴射毎にＥＧＲガス（水蒸気）と改質用燃料の混合割合が変動してしまう可能性がある。ＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合が変動すると、燃料改質触媒３６に供給されるガスのＳ／Ｃ（水蒸気と炭素の比）が変動して、燃料改質触媒３６の劣化抑制効果や改質性能が低下してしまう可能性がある。例えば、Ｓ／Ｃが小さくなる（つまり水蒸気に対して炭素が多くなる）と、燃料改質触媒３６での炭素の析出量が増加して、燃料改質触媒３６の炭素堆積量が増加するため、燃料改質触媒３６の劣化度合が大きくなって改質性能が低下する傾向がある。
　ＥＣＵ３７は、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力（改質用燃料の噴射位置を通過するＥＧＲガスの圧力）に基づいて改質用燃料の噴射条件を設定する。
　第１実施例では、ＥＣＵ３７により後述する図３の改質制御ルーチンを実行することで、図２に実線で示すように、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動に同期するように改質用燃料の噴射時期を設定する。これにより、改質用燃料の各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力（ＥＧＲガス流量）をほぼ一定にして、改質用燃料の各噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合をほぼ一定にすることができ、燃料改質触媒３６に供給されるガスのＳ／Ｃをほぼ一定にすることができる。
　この際、第１実施例では、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がピーク値となるタイミングに改質用燃料の噴射時期を設定する。例えば、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がピーク値となるタイミングを改質用燃料の噴射期間が跨ぐように改質用燃料の噴射時期を設定する。
　以下、第１実施例でＥＣＵ３７が実行する図３の改質制御ルーチンの処理内容を説明する。
　図３に示す改質制御ルーチンは、ＥＣＵ３７の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、改質制御装置としての役割を果たす。
　ステップ１０１で、改質制御実行条件が成立しているか否かを、例えば、ＥＧＲ制御の実行条件が成立していること（つまりＥＧＲ制御の実行中であること）、燃料改質触媒３６の温度が活性温度以上であること等の条件が全て成立しているか否かによって判定する。
　このステップ１０１で、改質制御実行条件が不成立であると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
　一方、上記ステップ１０１で、改質制御実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２に進み、燃料改質触媒３６の温度と燃料改質触媒３６の劣化度合と目標ＥＧＲ率等のうちの少なくとも一つに基づいて目標Ｓ／Ｃをマップ等により設定（算出）する。
　この後、ステップ１０３に進み、圧力センサ３８で噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力を検出して、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動（圧力の波形）を検出する。この際、圧力センサ３８から改質用燃料の噴射位置までの距離が比較的長い場合には、ＥＧＲガスの移送遅れを考慮したマップ又はＥＧＲガスの挙動を模擬したモデル（数式等）を用いて、圧力センサ３８の出力に基づいて噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力を算出する。
　尚、運転条件（例えば、エンジン回転速度、エンジン負荷、目標ＥＧＲ率等）と噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力との関係を規定したマップを用いて、運転条件に基づいて噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力を推定（算出）して、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動を推定するようにしても良い。この場合、圧力センサ３８を省略した構成としても良く、ＥＣＵ３７が圧力情報取得装置としての役割を果たす。
　この後、ステップ１０４に進み、ＥＧＲガスの挙動を模擬したモデル（数式等）を用いて、目標ＥＧＲ率等に基づいてＥＧＲガス流量を算出する。或は、圧力センサ３８の出力に基づいてＥＧＲガス流量をマップ等により算出する。この場合、噴射位置付近の平均的なＥＧＲガス流量を算出するようにしても良いし、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がピーク値となるタイミングにおける噴射位置付近のＥＧＲガス流量を算出するようにしても良い。
　この後、ステップ１０５に進み、ＥＧＲガス流量と運転条件（例えば燃料の種類や空燃比等）に基づいてＥＧＲガス中の水蒸気量をマップ等により算出して、目標Ｓ／Ｃになるように改質燃料の噴射量を算出する。
　この後、ステップ１０６に進み、ＥＧＲガス圧力ピークタイミング（噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がピーク値となるタイミング）に改質用燃料の噴射時期を設定する。具体的には、ＥＧＲガス圧力ピークタイミングを改質用燃料の噴射期間が跨ぐように改質用燃料の噴射時期を設定する（図２参照）。或は、改質用燃料の噴射開始時期がＥＧＲガス圧力ピークタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。また、改質用燃料の噴射終了時期がＥＧＲガス圧力ピークタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。
　この後、ステップ１０７に進み、改質用燃料の噴射時期で改質用燃料噴射弁３５により改質用燃料を噴射して改質制御を実行する。この改質制御では、改質用燃料噴射弁３５でＥＧＲ配管３２内に改質用燃料を噴射し、その改質用燃料とＥＧＲガス中の水分（水蒸気）等を燃料改質触媒３６で改質反応させて水素や一酸化炭素を生成することで、改質用燃料を改質して燃焼性の高い改質ガスを生成する。
　以上説明した第１実施例では、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動に同期するように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしている。このようにすれば、改質用燃料の各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力（ＥＧＲガス流量）をほぼ一定にして、改質用燃料の各噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合をほぼ一定にすることができる。これにより、ＥＧＲガスの圧力脈動によってＥＧＲガス流量が変動しても、改質用燃料の各噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合の変動（ばらつき）を抑制することができる。その結果、燃料改質触媒３６に供給されるガスのＳ／Ｃの変動（ばらつき）を抑制することができ、燃料改質触媒３６の劣化を抑制して改質性能を向上させることができる。
　第１実施例では、ＥＧＲガス圧力ピークタイミング（噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がピーク値となるタイミング）に改質用燃料の噴射時期を設定するようにしている。ＥＧＲガス圧力ピークタイミングは比較的精度良く検出することができるため、ＥＧＲガス圧力ピークタイミングに改質用燃料の噴射時期を設定するようにすれば、改質用燃料の噴射時期を精度良く設定することができる。
　上記第１実施例では、ＥＧＲガス圧力ピークタイミングに改質用燃料の噴射時期を設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、ＥＧＲガス圧力ボトムタイミング（噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がボトム値となるタイミング）に改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。具体的には、ＥＧＲガス圧力ボトムタイミングを改質用燃料の噴射期間が跨ぐように改質用燃料の噴射時期を設定する。或は、改質用燃料の噴射開始時期がＥＧＲガス圧力ボトムタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。また、改質用燃料の噴射終了時期がＥＧＲガス圧力ボトムタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。ＥＧＲガス圧力ボトムタイミングも比較的精度良く検出することができるため、ＥＧＲガス圧力ボトムタイミングに改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても、改質用燃料の噴射時期を精度良く設定することができる。
　また、ＥＧＲガス圧力ピークタイミングやＥＧＲガス圧力ボトムタイミングに限定されず、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動に同期した所定のタイミング（例えば噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力がピーク値とボトム値の中間値となるタイミング等）に改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。
　また、上記第１実施例では、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動に同期するように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしたが、これに限定されず、噴射位置付近のＥＧＲガスの流量（改質用燃料の噴射位置を通過するＥＧＲガスの流量）の脈動に同期するように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。
　この場合、改質用燃料噴射弁３５の近傍に、噴射位置付近のＥＧＲガスの流量を検出する流量センサ（圧力情報取得装置）を設け、この流量センサで噴射位置付近のＥＧＲガスの流量を検出して、噴射位置付近のＥＧＲガスの流量脈動（流量の波形）を検出するようにしても良い。或は、圧力センサ３８の出力又は運転条件等に基づいて噴射位置付近のＥＧＲガスの流量を推定（算出）して、噴射位置付近のＥＧＲガスの流量脈動を推定するようにしても良い。
　そして、ＥＧＲガス流量ピークタイミング（噴射位置付近のＥＧＲガスの流量がピーク値となるタイミング）に改質用燃料の噴射時期を設定する。具体的には、ＥＧＲガス流量ピークタイミングを改質用燃料の噴射期間が跨ぐように改質用燃料の噴射時期を設定する（図２参照）。或は、改質用燃料の噴射開始時期がＥＧＲガス流量ピークタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。また、改質用燃料の噴射終了時期がＥＧＲガス流量ピークタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。
　或は、ＥＧＲガス流量ボトムタイミング（噴射位置付近のＥＧＲガスの流量がボトム値となるタイミング）に改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。具体的には、ＥＧＲガス流量ボトムタイミングを改質用燃料の噴射期間が跨ぐように改質用燃料の噴射時期を設定する。或は、改質用燃料の噴射開始時期がＥＧＲガス流量ボトムタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。また、改質用燃料の噴射終了時期がＥＧＲガス流量ボトムタイミングになるように改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。
　また、ＥＧＲガス流量ピークタイミングやＥＧＲガス流量ボトムタイミングに限定されず、噴射位置付近のＥＧＲガスの流量脈動に同期した所定のタイミング（例えば噴射位置付近のＥＧＲガスの流量がピーク値とボトム値の中間値となるタイミング等）に改質用燃料の噴射時期を設定するようにしても良い。
第２実施例
　次に、図４及び図５を用いて本開示の第２実施例を説明する。但し、前記第１実施例と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記第１実施例と異なる部分について説明する。
　第２実施例では、ＥＣＵ３７により後述する図５の改質制御ルーチンを実行することで、図４に実線で示すように、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて改質用燃料の噴射量を設定する。これにより、改質用燃料の噴射時期毎に噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力（ＥＧＲガス流量）が変化しても、そのＥＧＲガスの圧力（ＥＧＲガス流量）に応じて改質用燃料の噴射量を変化させて、改質用燃料の各噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合をほぼ一定にすることができ、燃料改質触媒３６に供給されるガスのＳ／Ｃをほぼ一定にすることができる。
　この際、第２実施例では、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力が高いほど改質用燃料の噴射量を多くするようにしている。
　以下、第２実施例でＥＣＵ３７が実行する図５の改質制御ルーチンの処理内容を説明する。
　図５に示す改質制御ルーチンでは、まず、ステップ２０１で、改質制御実行条件が成立しているか否かを図３のステップ１０１と同じ方法で判定し、改質制御実行条件が成立していると判定されれば、ステップ２０２に進み、目標Ｓ／Ｃを図３のステップ１０２と同じ方法で設定（算出）する。
　この後、ステップ２０３に進み、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動を図３のステップ１０３と同じ方法で検出又は推定した後、ステップ２０４に進み、改質用燃料の各噴射時期を所定クランク角周期又は所定時間周期で設定する。
　この後、ステップ２０５に進み、改質用燃料の各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に基づいて、改質用燃料の各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガス流量をマップ又はＥＧＲガスの挙動を模擬したモデル（数式等）を用いて算出する。
　この後、ステップ２０６に進み、改質用燃料の各噴射時期毎に、噴射位置付近のＥＧＲガス流量と運転条件（例えば燃料の種類や空燃比等）に基づいてＥＧＲガス中の水蒸気量をマップ等により算出して、目標Ｓ／Ｃになるように改質燃料の噴射量を算出することで、改質用燃料の各噴射時期における噴射量を算出する。この際、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力が高いほど、つまりＥＧＲガス流量が多いほど、改質用燃料の噴射量を多くする。
　この後、ステップ２０７に進み、改質用燃料の噴射時期で改質用燃料噴射弁３５により改質用燃料を噴射して改質制御を実行する。
　以上説明した第２実施例では、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて改質用燃料の噴射量を設定するようにしている。このようにすれば、改質用燃料の噴射時期毎に噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力（ＥＧＲガス流量）が変化しても、そのＥＧＲガスの圧力（ＥＧＲガス流量）に応じて改質用燃料の噴射量を変化させて、改質用燃料の噴射毎のＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合をほぼ一定にすることができる。これにより、前記第１実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。
　また、第２実施例では、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力が高いほど改質用燃料の噴射量を多くするようにしている。このようにすれば、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力が高いほど、噴射位置付近のＥＧＲガス流量が多くなるのに対応して、改質用燃料の噴射量を多くして、ＥＧＲガスと改質用燃料の混合割合をほぼ一定にすることができる。
　尚、上記第２実施例では、改質用燃料の各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に基づいて、各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガス流量を算出し、これらのＥＧＲガス流量に基づいて、各噴射時期における噴射量を算出することで、各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて噴射量を設定するようにしている。しかし、これに限定されず、例えば、平均的なＥＧＲガス流量に基づいて各噴射時期における噴射量を一律に算出した後、改質用燃料の各噴射時期毎に、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて噴射量を補正することで、各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて噴射量を設定するようにしても良い。
　また、上記第２実施例では、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて改質用燃料の噴射量を設定するようにしたが、これに限定されず、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの流量に応じて改質用燃料の噴射量を設定するようにしても良い。
　この場合、改質用燃料噴射弁３５の近傍に、噴射位置付近のＥＧＲガスの流量を検出する流量センサ（圧力情報取得装置）を設け、この流量センサで各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの流量を検出し、これらのＥＧＲガス流量（検出値）に基づいて、各噴射時期における噴射量を算出するようにしても良い。或は、運転条件等に基づいて各噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの流量を推定（算出）し、これらのＥＧＲガス流量（推定値）に基づいて、各噴射時期における噴射量を算出するようにしても良い。
　また、上記第１実施例と上記第２実施例を組み合わせて、噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力脈動に同期するように改質用燃料の噴射時期を設定し、更に、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じて改質用燃料の噴射量を設定するようにしても良い。例えば、ＥＧＲガス圧力ピークタイミングとＥＧＲガス圧力ボトムタイミングに改質用燃料の噴射時期を設定し、ＥＧＲガス圧力ピークタイミングにおける噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じてＥＧＲガス圧力ピークタイミングにおける噴射量を設定すると共に、ＥＧＲガス圧力ボトムタイミングにおける噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力に応じてＥＧＲガス圧力ボトムタイミングにおける噴射量を設定する。
　或は、噴射位置付近のＥＧＲガスの流量脈動に同期するように改質用燃料の噴射時期を設定し、更に、改質用燃料の噴射時期における噴射位置付近のＥＧＲガスの流量に応じて改質用燃料の噴射量を設定するようにしても良い。例えば、ＥＧＲガス流量ピークタイミングとＥＧＲガス流量ボトムタイミングに改質用燃料の噴射時期を設定し、ＥＧＲガス流量ピークタイミングにおける噴射位置付近のＥＧＲガスの流量に応じてＥＧＲガス流量ピークタイミングにおける噴射量を設定すると共に、ＥＧＲガス流量ボトムタイミングにおける噴射位置付近のＥＧＲガスの流量に応じてＥＧＲガス流量ボトムタイミングにおける噴射量を設定する。
　その他、本開示は、図１に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (6)

  1. 　内燃機関（１１）に供給される主燃料を噴射する主燃料噴射装置（２１）と、前記内燃機関（１１）の排気通路（２３）から排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路（１２）へ還流させるＥＧＲ通路（３２）と、前記ＥＧＲ通路内に改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射装置（３５）と、前記ＥＧＲ通路（３２）に配置されて前記改質用燃料噴射装置（３５）により噴射された改質用燃料を改質する燃料改質触媒（３６）とを備えた内燃機関の燃料改質装置において、
    　所定の改質制御実行条件が成立したときに前記改質用燃料噴射装置（３５）で前記改質用燃料を噴射して前記燃料改質触媒（３６）で前記改質用燃料を改質して改質ガスを生成する改質制御を実行する改質制御装置（３７）と、
    　前記改質用燃料の噴射位置を通過するＥＧＲガスの圧力又はこれと相関関係を有する情報（噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報）を検出又は推定する圧力情報取得装置（３７，３８）とを備え、
    　前記改質制御装置（３７）は、前記噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報に基づいて前記改質用燃料の噴射条件を設定する内燃機関の燃料改質装置。
  2. 　前記圧力情報取得装置（３７）は、前記噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報として圧力又は流量を検出又は推定する請求項１に記載の内燃機関の燃料改質装置。
  3. 　前記改質制御装置（３７）は、前記噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報の脈動に同期するように前記改質用燃料の噴射時期を設定する請求項１または２に記載の内燃機関の燃料改質装置。
  4. 　前記改質制御装置（３７）は、前記噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報がピーク値又はボトム値となるタイミングに前記改質用燃料の噴射時期を設定する請求項３に記載の内燃機関の燃料改質装置。
  5. 　前記改質制御装置（３７）は、前記改質用燃料の噴射時期における前記噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報に応じて前記改質用燃料の噴射量を設定する請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関の燃料改質装置。
  6. 　前記改質制御装置（３７）は、前記改質用燃料の噴射時期における前記噴射位置付近のＥＧＲガスの圧力情報が高圧側になるほど前記改質用燃料の噴射量を多くする請求項５に記載の内燃機関の燃料改質装置。
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