JP2003097306A - 改質ガスエンジン - Google Patents

改質ガスエンジン

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JP2003097306A
JP2003097306A JP2001285377A JP2001285377A JP2003097306A JP 2003097306 A JP2003097306 A JP 2003097306A JP 2001285377 A JP2001285377 A JP 2001285377A JP 2001285377 A JP2001285377 A JP 2001285377A JP 2003097306 A JP2003097306 A JP 2003097306A
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cylinder
reformer
hydrocarbon fuel
engine
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Noboru Yamauchi
昇 山内
Yasuhiro Numao
康弘 沼尾
Kazuhiko Ishiwatari
和比古 石渡
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガソリン(炭化水素燃料)を改質して得られる
水素を主成分とするガスを燃焼させる改質ガスエンジン
において、改質器における改質温度を確保して充分な改
質反応が行われるようにする。 【解決手段】改質ガスの燃焼を行わせる気筒(#2〜#
4気筒)と、ガソリンの燃焼を行わせる気筒(#1気
筒)とを備えるようにし、ガソリンの燃焼排気を、ガソ
リンの改質を行う熱交換型改質器3に対して熱源として
供給する。始動時には、ガソリンを燃焼させる気筒のみ
を運転させ、熱交換型改質器3の温度が上昇してから改
質を開始させ、改質ガスを燃焼させる気筒の運転を開始
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、改質ガスエンジン
に関し、詳しくは、炭化水素燃料を改質して得られる水
素を主成分とする改質ガスを燃焼させる改質ガスエンジ
ンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、改質ガスエンジンとしては、「自
動車技術会論文集」(p25〜p30,No.20,1
980)に開示されるようなメタノール改質ガスエンジ
ンがある。上記メタノール改質ガスエンジンは、改質ガ
スの燃焼排気を熱源として利用する蒸発器と改質器とに
よって、メタノールの改質を行わせる構成である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なシステムを、ガソリンのような炭化水素燃料(非含酸
素燃料)に適用する場合、メタノールの改質温度が例え
ば300℃程度であるのに対し、ガソリンの改質には例
えば700〜800℃程度の高い温度が必要になる。
【0004】しかし、改質ガスの燃焼排気の温度が例え
ば300〜400℃程度であるため、改質ガスの燃焼排
気を改質器の熱源として用いる構成では、改質温度を確
保できず、充分な改質反応が行われないという問題があ
った。本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、
ガソリンのような炭化水素燃料(非含酸素燃料)の改質
に必要な高い改質温度を確保でき、以って、充分な改質
反応を行わせることができる改質ガスエンジンを提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのため、請求項1記載
の発明に係る改質ガスエンジンは、炭化水素燃料を改質
する改質器を備え、該改質器で得られる水素を主成分と
するガスを燃焼させる構成であって、前記炭化水素燃料
を燃焼させる気筒を備え、該気筒における燃焼排気を前
記改質器に熱源として供給する構成とした。
【0006】上記構成によると、改質ガスを燃焼させる
気筒の他に、炭化水素燃料を燃焼させる気筒を備え、炭
化水素燃料の燃焼排気を前記改質器に熱源として供給し
て炭化水素燃料の改質を行わせ、該改質によって得られ
た水素を主成分とするガスを、改質ガスを燃焼させる気
筒に供給する。請求項2記載の発明では、同一エンジン
内に、炭化水素燃料を燃焼させる気筒と、改質ガスを燃
焼させる気筒とを備える構成とした。
【0007】上記構成によると、同一エンジン内に、炭
化水素燃料を燃焼させる気筒と、改質ガスを燃焼させる
気筒とを備え、炭化水素燃料を燃焼させる気筒の燃焼排
気を改質器に熱源として与え、該改質器で得られた水素
を主成分とするガスを、同一エンジンの改質ガスを燃焼
させる気筒に供給する。請求項3記載の発明では、炭化
水素燃料を燃焼させる気筒と、改質ガスを燃焼させる気
筒とが、それぞれ異なるエンジンに備えられる構成とし
た。
【0008】上記構成によると、炭化水素燃料を燃焼さ
せる気筒を備えたエンジンと、改質ガスを燃焼させる気
筒を備えたエンジンとが個別に設けられ、炭化水素燃料
を燃焼させるエンジンの燃焼排気を改質器に熱源として
供給し、改質器で炭化水素燃料を改質して得られる改質
ガスを、改質ガスを燃焼させるエンジンに供給する。請
求項4記載の発明では、前記炭化水素燃料を燃焼させる
気筒を備えたエンジンと、前記改質ガスを燃焼させる気
筒を備えたエンジンとが、出力調整装置で接続される構
成とした。
【0009】上記構成によると、炭化水素燃料を燃焼さ
せるエンジンと改質ガスを燃焼させるエンジンとが出力
調整装置を介して接続されるから、両エンジンの出力を
個別に任意に設定することが可能となる。請求項5記載
の発明では、改質器の温度に応じて、炭化水素燃料を燃
焼させる気筒における空燃比を調整する構成とした。
【0010】上記構成によると、炭化水素燃料を燃焼さ
せる気筒における空燃比の調整によって、当該気筒の排
気温度を制御することで、当該気筒の燃焼排気が熱源と
して供給される改質器の温度を制御する。請求項6記載
の発明では、始動時に炭化水素燃料の燃焼のみを行わ
せ、前記改質器の温度が所定温度以上になってから、該
改質器に対して炭化水素燃料を供給して改質を行わせ、
改質ガスの燃焼を開始させる構成とした。
【0011】上記構成によると、始動時には改質器の温
度が低く、改質ガスの生成が行われないので、炭化水素
燃料の燃焼のみを行わせ、該炭化水素燃料の燃焼による
排気によって改質器の温度が上がって充分な改質反応が
行われるようになってから改質を開始させ、改質ガスを
燃焼させる気筒の運転を開始させる。請求項7記載の発
明では、炭化水素燃料及び水を蒸発させる蒸発器を備
え、該蒸発器で蒸発させた炭化水素燃料及び水を改質器
に供給し、改質器において水蒸気改質反応によって改質
ガスを生成する構成であって、通常運転時には、改質ガ
スの燃焼排気を熱源として蒸発器に供給し、始動時に
は、改質器を通過した後の炭化水素燃料の燃焼排気を熱
源として蒸発器に供給する構成とした。
【0012】上記構成によると、蒸発器における適正温
度範囲は例えば200〜300℃程度であるのに対し、
改質ガス燃焼排気の温度は例えば300〜400℃程度
であるから、通常運転時には、改質ガスの燃焼排気を蒸
発器の熱源として供給させるが、始動時であって、炭化
水素燃料の燃焼のみを行わせるときには、改質器を通過
した後の炭化水素燃料の燃焼排気を熱源として蒸発器に
供給して、蒸発器を暖機する。
【0013】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、改質ガス
の燃焼排気よりも温度の高い炭化水素燃料の燃焼排気を
改質器に熱源として供給することで、炭化水素燃料の改
質に必要な温度が確保され、改質ガスの生成を行わせる
ことができるという効果がある。
【0014】請求項2記載の発明によると、同一エンジ
ン内に改質ガスを燃焼させる気筒と炭化水素燃料を燃焼
させる気筒を備えることで、炭化水素燃料の改質温度を
確保できる改質ガスエンジンのシステム構成を小型化で
きるという効果がある。請求項3記載の発明によると、
改質ガスを燃焼させる気筒を備えたエンジンと炭化水素
燃料を燃焼させる気筒を備えるエンジンとを個別に備え
ることで、改質器の条件に柔軟に対応した排気供給を行
わせることが可能になり、システムの制御性を向上させ
ることができるという効果がある。
【0015】請求項4記載の発明によると、改質ガスを
燃焼させる気筒を備えたエンジンと炭化水素燃料を燃焼
させる気筒の出力を任意に設定できるため、例えばエン
ジン始動時や加速時などにおいて、炭化水素燃料を燃焼
させるエンジンの出力を大きくすることで排気エネルギ
ーを増大させ、改質器の温度を応答良く制御することが
できるという効果がある。
【0016】請求項5記載の発明によると、炭化水素燃
料を燃焼させる気筒の空燃比制御によって改質器の温度
を調整することができ、改質ガスエンジンの負荷変動に
よる改質ガス流量の変化に対して、改質器の温度を要求
値に維持させることができるという効果がある。請求項
6記載の発明によると、改質ガスの生成ができない始動
時においても、炭化水素燃料の燃焼によってエンジンを
運転させ、この炭化水素燃料の燃焼によって改質器を暖
機させることができるので、始動時間を短縮することが
できるという効果がある。
【0017】請求項7記載の発明によると、通常運転時
には、改質ガスの燃焼排気によって蒸発器の温度を適正
温度範囲内に安定的に制御できる一方、改質ガス燃焼開
始前の始動時には、炭化水素燃料の燃焼排気によって蒸
発器を速やかに暖機できるという効果がある。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は、本発明に係る改質ガスエン
ジンの第1実施形態を示すものである。この図1に示す
改質ガスエンジン1は4気筒エンジンであり、4気筒の
うちの#1気筒はガソリン(炭化水素燃料)を燃焼させ
る気筒で、#2〜#4気筒は改質ガスを燃焼させる気筒
である。
【0019】前記改質ガスは、蒸発器2,熱交換型改質
器3及び冷却器4によって生成される。前記蒸発器2に
は、図示省略したポンプによってガソリン(炭化水素燃
料)と水とが供給され、それぞれの蒸気を生成する。前
記蒸発器2で生成されたガソリンと水の蒸気は熱交換型
改質器3に送られ、ここで水蒸気改質反応により水素を
主成分とする改質ガスに変換される。
【0020】前記熱交換型改質器3で得られた改質ガス
は冷却器4に送られ、ここで冷却及び水の除去が行われ
た後、改質ガスの燃焼を行わせる#2〜#4気筒に供給
される。ガソリンがそのまま供給されガソリン燃焼によ
る運転が行われる#1気筒の燃焼排気は、前記熱交換型
改質器3に熱源として供給される。
【0021】前記熱交換型改質器3は、ガソリンの改質
に設計条件によって異なるが、例えば700〜800℃
程度の高い温度を必要とするが、改質ガスの燃焼排気温
度は例えば300〜400℃程度と低いため、改質ガス
の燃焼排気を前記熱交換型改質器3の熱源としたので
は、改質ガスを生成させることができない。しかし、ガ
ソリン(炭化水素燃料)の燃焼排気温度は、前記熱交換
型改質器3の適正温度付近の温度となるため、#1気筒
におけるガソリンの燃焼排気を前記熱交換型改質器3の
熱源とすることで、熱交換型改質器3の温度を改質温度
にまで高めることができ、改質ガスを効率良く生成させ
ることができる。
【0022】尚、前記熱交換型改質器3に対してなるべ
く温度の高い燃焼排気を導入させるべく、前記熱交換型
改質器3は、ガソリンを燃焼させる#1気筒の近傍に配
置される。前記熱交換型改質器3を通過した後の#1気
筒のガソリン燃焼排気を導出する排気管5と、前記#2
〜#4気筒の改質ガス燃焼排気を合流させて導出する排
気管6は、流路切替バルブ7に接続され、該流路切替バ
ルブ7は、各排気管5,6の接続先を、前記蒸発器2と
蒸発器2をバイパスして排気を排出させるバイパス管8
とのいずれかに切り替える。
【0023】通常運転時には、コントロールユニット9
が、前記流路切替バルブ7を制御して、#2〜#4気筒
の改質ガス燃焼排気が蒸発器2に供給され、#1気筒の
ガソリン燃焼排気がバイパス管8側に流れるようにす
る。前記蒸発器2における適正温度範囲は例えば200
〜300℃程度であり、また、#2〜#4気筒における
改質ガス燃焼排気の温度は例えば300〜400℃程度
であるから、通常運転時には、#2〜#4気筒の改質ガ
ス燃焼排気を、蒸発器2の熱源として供給させること
で、蒸発器2の温度を前記適正温度範囲に安定的に維持
させることが可能である。
【0024】上記構成において、ガソリン燃焼排気を熱
源として熱交換型改質器3に供給することで、熱交換型
改質器3の温度を、改質に必要な高い温度(例えば70
0〜800℃)まで昇温させることが可能となるが、エ
ンジン負荷の変動によって改質ガスの流量が変化する
と、前記熱交換型改質器3で必要とされる熱量が変化
し、これによって熱交換型改質器3の温度が適正温度範
囲(例えば700〜800℃)から外れてしまうことが
ある。
【0025】そこで、前記コントロールユニット9は、
図2のフローチャートに示すようにして前記ガソリンを
燃焼させる#1気筒における空燃比を制御して、エンジ
ン負荷の変動があっても熱交換型改質器3の温度が適正
温度範囲内に維持されるようにする。図2のフローチャ
ートにおいて、まず、ステップS1では、改質器温度セ
ンサ10で検出された前記熱交換型改質器3の温度を読
み込む。
【0026】ステップS2では、前記読み込んだ前記熱
交換型改質器3の温度が、適正温度範囲内(例えば70
0〜800℃)であるか否かを判断する。ステップS2
で、前記熱交換型改質器3の温度が適正温度範囲内であ
ると判断されたときには、処理をそのまま終了させるこ
とで、前回までの空燃比設定を維持させる。
【0027】一方、ステップS2で、前記熱交換型改質
器3の温度が適正温度範囲内でないと判別されたときに
は、ステップS3へ進み、前記熱交換型改質器3の温度
が適正温度範囲よりも低いか高いかを判別する。ステッ
プS3で、熱交換型改質器3の温度が適正温度範囲より
も低いと判別されたときには、ステップS4へ進み、ガ
ソリンを燃焼させる#1気筒の目標空燃比をストイキ
(理論空燃比)に切り替える。
【0028】ガソリン燃焼における目標空燃比をストイ
キ(理論空燃比)とすることで、#1気筒の排気温度を
高くし、熱交換型改質器3の温度が上昇して適正温度範
囲内に戻るようにする。尚、前記コントロールユニット
9は、前記目標空燃比に基づいて#1気筒に供給するガ
ソリン燃料量を制御し、目標空燃比の混合気を形成させ
る。
【0029】一方、ステップS3で、熱交換型改質器3
の温度が適正温度範囲よりも高いと判別されたときに
は、ステップS5へ進み、ガソリンを燃焼させる#1気
筒の目標空燃比を、予め設定されたリーン空燃比に切り
換える。ガソリン燃焼における目標空燃比をリーン空燃
比とすることで、#1気筒の排気温度を低くし、熱交換
型改質器3の温度が低下して適正温度範囲内に戻るよう
にする。
【0030】尚、熱交換型改質器3の温度が適正温度範
囲よりも高いと判別されたときに、目標空燃比を徐々に
リーン化させ、逆に、適正温度範囲よりも低いと判別さ
れたときに徐々にストイキ(理論空燃比)に近づけるよ
うにしても良い。ところで、上記改質ガスエンジン1の
始動時には、蒸発器2,熱交換型改質器3が共に冷えて
おり、ガソリン及び水を供給したとしても改質ガスの生
成が行われないため、始動時には、ガソリンを燃焼させ
る#1気筒にのみ燃料としてのガソリンを供給して、#
1気筒のみを運転させる。
【0031】尚、通常運転時に改質ガスを燃焼させる#
2〜#4気筒にもガソリンを供給して全気筒をガソリン
燃焼で運転させることが可能であるものの、改質ガスを
燃焼させる気筒では、ガソリンを燃焼させる気筒に比べ
て高圧縮比で運転されるため、改質ガスを燃焼させる#
2〜#4気筒にもガソリンを供給して運転を行わせるた
めには、可変圧縮比機構が必要となってシステム構成が
複雑化する。
【0032】そこで、本実施形態では、通常時にガソリ
ン燃焼を行わせる#1気筒にのみガソリンを供給して燃
焼させる。尚、#1気筒のみの運転によって出力を取り
出すことが可能であるものの、1気筒のみであるから運
転領域は限定されることになる。#1気筒のガソリン燃
焼運転を行わせることで、ガソリン燃焼による排気が熱
交換型改質器3に熱源として供給され、熱交換型改質器
3の温度が高められるが、#2〜#4気筒は運転されな
いため、通常時と同様に#2〜#4気筒の燃焼排気を蒸
発器2に送るようにすると、蒸発器2の温度を適正温度
範囲にまで昇温させることができない。
【0033】そのため、始動時には、#2〜#4気筒の
排気に代えて、熱交換型改質器3を通過した後の#1気
筒のガソリン燃焼排気を蒸発器2に熱源として供給する
ようになっており、係る始動時制御を、図3のフローチ
ャートに従って説明する。図3のフローチャートにおい
て、ステップS11では、#1気筒に対するガソリンの
供給を開始させ、#1気筒のみを運転開始させる。
【0034】ステップS12では、蒸発器温度センサ1
1により検出された蒸発器2の温度を読み込む。ステッ
プS13では、蒸発器2の温度が適正温度範囲内(例え
ば200〜300℃)であるか否かを判別する。蒸発器
2の温度が適正温度範囲よりも低いときには、ステップ
S14へ進み、#1気筒におけるガソリン燃焼排気を前
記蒸発器2に対して熱源として供給すべく、流路切替バ
ルブ7を制御する。
【0035】一方、蒸発器2の温度が適正温度範囲より
も高いときには、ステップS15へ進み、#1気筒にお
けるガソリン燃焼排気が前記蒸発器2をバイパスして排
出されるように流路切替バルブ7を制御して、蒸発器2
の温度が過剰に高くなることを回避する。また、蒸発器
2の温度が適正温度範囲内であれば、流路切替バルブ7
を前回の制御状態に維持してステップS16へ進む。
【0036】上記のように、蒸発器2に対する#1気筒
のガソリン燃焼排気の供給・停止を制御することで、蒸
発器2の温度を適正温度範囲付近にまで昇温させた後、
適正温度範囲付近に維持させて、熱交換型改質器3の温
度が適正温度範囲にまで昇温するのを待つようにしてあ
る。ステップS16では、改質器温度センサ10で検出
された熱交換型改質器3の温度を読み込む。
【0037】ステップS17では、熱交換型改質器3の
温度が適正温度範囲(例えば700〜800℃)に達し
たか否かを判別する。熱交換型改質器3の温度が適正温
度範囲に達するまでは、ステップS18へ進み、蒸発器
2に対するガソリン・水の供給を停止して、#2〜#4
気筒の運転を開始させない。
【0038】そして、熱交換型改質器3の温度が適正温
度範囲に達したと判断されたときには、ステップS19
へ進み、蒸発器2に対するガソリン・水の供給を開始さ
せることで、#2〜#4気筒に対する改質ガスの供給を
開始させ、#2〜#4気筒の運転を開始させる。ステッ
プS20では、#2〜#4気筒の運転開始により、#2
〜#4気筒の燃焼排気を蒸発器2の熱源として用いるこ
とができるようになるので、#2〜#4気筒の燃焼排気
が蒸発器2に供給されるように流路切替バルブ7を制御
する。
【0039】尚、#2〜#4気筒の運転開始直後は排温
が低いことから、熱交換型改質器3を通過した後の#1
気筒の燃焼排気を蒸発器2に熱源として供給する始動制
御状態から、#2〜#4気筒の燃焼排気を蒸発器2の熱
源として用いる通常制御状態への切り替えを、#2〜#
4気筒の運転開始から遅らせるようにすることが好まし
い。
【0040】また、通常運転時に、#2〜#4気筒の燃
焼排気のみを蒸発器2の熱源として用いるのではなく、
蒸発器2の温度に応じて#2〜#4気筒の燃焼排気を熱
源として供給する状態と#1気筒の燃焼排気を熱源とし
て供給する状態とに切り替えるようにすることができ
る。更に、#2〜#4気筒の燃焼排気と#1気筒の燃焼
排気とを混合させて蒸発器2の熱源として供給する構成
とし、かつ、蒸発器2の温度に応じて混合の比率を制御
する構成とすることも可能であり、また、一定又は可変
の混合率で混合させた排気を蒸発器2に供給させるかバ
イパスさせるかを切り替えることで、蒸発器2の温度を
制御することも可能である。
【0041】また、蒸発器2の温度に応じて熱源供給を
制御する代わりに、排気温度及び排気の流量から判定さ
れる排気エネルギーが、蒸発器2の温度を適正温度範囲
内にするのに必要な排気エネルギーよりも大きいか小さ
いかを判断して、熱源供給(供給・バイパスの切り替
え)を制御することも可能である。また、上記実施形態
のシステム構成において、蒸発器2で蒸発させたガソリ
ン及び水の蒸気と、熱交換型改質器3を通過した後のガ
ソリン燃焼排気との間で熱交換を行う熱交換器を設け、
蒸発器2で蒸発させたガソリン及び水の蒸気を前記熱交
換器で更に温度上昇させた後、熱交換型改質器3に供給
する構成としても良い。
【0042】図4は、本発明に係る改質ガスエンジンの
第2の実施形態を示すものである。この図4に示す実施
形態では、改質ガスを燃焼させる3気筒を備えてなるエ
ンジン1Aと、ガソリンを燃焼させる1気筒を備えてな
るエンジン1Bとを個別に備え、双方の出力軸21,2
2を出力調整装置23で接続し、出力軸24から車両駆
動用の出力を取り出す構成としてある。
【0043】尚、図4において、符号25は、駆動輪を
示す。その他の蒸発器2,熱交換型改質器3及び冷却器
4の構成は、第1実施形態と同様であり、蒸発器2,熱
交換型改質器3への熱源の供給制御も、ガソリン燃焼排
気を取り出すエンジンが、別のエンジンである以外は同
様に行われる。上記実施形態によると、エンジン1A,
1Bの出力をそれぞれ任意に設定することが可能である
から、例えば、ガソリン燃焼運転を行わせるエンジン1
Bの出力を始動時に大きくして、蒸発器2,熱交換型改
質器3の暖機を早めることができる。
【0044】また、加速時で改質ガスの流量が増大変化
するときに、ガソリン燃焼運転を行わせるエンジン1B
の出力を大きして、熱交換型改質器3に供給される熱量
を増大させれば、熱交換型改質器3の温度低下を未然に
防止して、改質ガス生成の応答性を向上させることがで
きる。尚、前記出力調整装置23は、エンジン1Aの出
力軸に接続された駆動モータと、エンジン1Bの出力軸
に接続した発電機とを備え、前記発電機で発電した電力
で前記駆動モータを駆動させ、エンジン1Aの出力軸2
1の出力を調整する構成のものとしても良い。
【0045】また、上記各実施形態において、改質ガス
の燃焼を行わせる気筒数を3とし、ガソリンの燃焼を行
わせる気筒数を1としたが、該気筒数に限定されるもの
でないことは明らかであり、更に、改質ガスを燃焼させ
る気筒とガソリンを燃焼させる気筒とを備えるエンジン
と、改質ガスを燃焼させる気筒のみからなるエンジン又
は改質ガスを燃焼させる気筒とガソリンを燃焼させる気
筒とを備えるエンジンとを組み合わせる構成であっても
良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る改質ガスエンジンの第1実施形態
を示すシステム構成図。
【図2】上記実施形態における改質器の温度制御を示す
フローチャート。
【図3】上記実施形態における始動時の制御を示すフロ
ーチャート。
【図4】本発明に係る改質ガスエンジンの第2実施形態
を示すシステム構成図。
【符号の説明】
1…エンジン 2…蒸発器 3…熱交換型改質器 4…冷却器 7…流路切替バルブ 8…バイパス管 9…コントロールユニット 10…改質器温度センサ 11…蒸発器温度センサ 23…出力調整装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 21/02 F02M 21/02 K N R 301 301L 27/02 27/02 A (72)発明者 石渡 和比古 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G092 AA13 AB12 AB15 BA04 BB01 DF03 EA11 FA06 FA31 GA01 3G301 HA24 KA01 MA01 MA11

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭化水素燃料を改質する改質器を備え、該
    改質器で得られる水素を主成分とするガスを燃焼させる
    改質ガスエンジンにおいて、 前記炭化水素燃料を燃焼させる気筒を備え、該気筒にお
    ける燃焼排気を前記改質器に熱源として供給することを
    特徴とする改質ガスエンジン。
  2. 【請求項2】同一エンジン内に、前記炭化水素燃料を燃
    焼させる気筒と、前記改質ガスを燃焼させる気筒とを備
    えることを特徴とする請求項1記載の改質ガスエンジ
    ン。
  3. 【請求項3】前記炭化水素燃料を燃焼させる気筒と、前
    記改質ガスを燃焼させる気筒とが、それぞれ異なるエン
    ジンに備えられることを特徴とする請求項1記載の改質
    ガスエンジン。
  4. 【請求項4】前記炭化水素燃料を燃焼させる気筒を備え
    たエンジンと、前記改質ガスを燃焼させる気筒を備えた
    エンジンとが、出力調整装置で接続されることを特徴と
    する請求項3記載の改質ガスエンジン。
  5. 【請求項5】前記改質器の温度に応じて、前記炭化水素
    燃料を燃焼させる気筒における空燃比を調整することを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の改質ガ
    スエンジン。
  6. 【請求項6】始動時に炭化水素燃料の燃焼のみを行わ
    せ、前記改質器の温度が所定温度以上になってから、該
    改質器に対して炭化水素燃料を供給して改質を行わせ、
    改質ガスの燃焼を開始させることを特徴とする請求項1
    〜5のいずれか1つに記載の改質ガスエンジン。
  7. 【請求項7】前記炭化水素燃料及び水を蒸発させる蒸発
    器を備え、該蒸発器で蒸発させた炭化水素燃料及び水を
    前記改質器に供給し、前記改質器において水蒸気改質反
    応によって改質ガスを生成する構成であって、通常運転
    時には、前記改質ガスの燃焼排気を熱源として前記蒸発
    器に供給し、始動時には、前記改質器を通過した後の炭
    化水素燃料の燃焼排気を熱源として前記蒸発器に供給す
    ることを特徴とする請求項6記載の改質ガスエンジン。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6997703B2 (en) 2003-07-15 2006-02-14 Ngk Insulators, Ltd. Firing furnace and firing method
JP2006226167A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Toyota Motor Corp 水素利用内燃機関
JP2007231923A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2009197730A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Toyota Motor Corp 燃料改質装置付き内燃機関
JP2016166611A (ja) * 2015-03-03 2016-09-15 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
JP2016194294A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
JP2016194292A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
CN106704048A (zh) * 2017-03-14 2017-05-24 天津大学 一种利用发动机废气余热低温重整燃料的装置
CN106968845A (zh) * 2017-03-14 2017-07-21 天津大学 利用发动机废气余热无催化剂低温加水重整燃料装置
CN109415986A (zh) * 2016-07-14 2019-03-01 洋马株式会社 内燃机的控制装置以及内燃机的控制方法
JP2020133517A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
WO2020195427A1 (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 株式会社豊田自動織機 エンジン
JP2020165380A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
WO2021177020A1 (ja) * 2020-03-06 2021-09-10 三菱重工業株式会社 アンモニアエンジン

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6997703B2 (en) 2003-07-15 2006-02-14 Ngk Insulators, Ltd. Firing furnace and firing method
JP2006226167A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Toyota Motor Corp 水素利用内燃機関
JP2007231923A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP4600316B2 (ja) * 2006-03-03 2010-12-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2009197730A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Toyota Motor Corp 燃料改質装置付き内燃機関
JP2016166611A (ja) * 2015-03-03 2016-09-15 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
JP2016194294A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
JP2016194292A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
CN109415986A (zh) * 2016-07-14 2019-03-01 洋马株式会社 内燃机的控制装置以及内燃机的控制方法
CN109415986B (zh) * 2016-07-14 2021-09-28 洋马动力科技有限公司 内燃机的控制装置以及内燃机的控制方法
CN106704048A (zh) * 2017-03-14 2017-05-24 天津大学 一种利用发动机废气余热低温重整燃料的装置
CN106968845A (zh) * 2017-03-14 2017-07-21 天津大学 利用发动机废气余热无催化剂低温加水重整燃料装置
JP2020133517A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
JP7437875B2 (ja) 2019-02-20 2024-02-26 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
WO2020195427A1 (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 株式会社豊田自動織機 エンジン
CN113614348A (zh) * 2019-03-25 2021-11-05 株式会社丰田自动织机 发动机
US11624327B2 (en) 2019-03-25 2023-04-11 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Engine
CN113614348B (zh) * 2019-03-25 2023-10-13 株式会社丰田自动织机 发动机
JP2020159212A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 株式会社豊田自動織機 エンジン
JP2020165380A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
JP7437878B2 (ja) 2019-03-29 2024-02-26 大阪瓦斯株式会社 エンジンシステム
WO2021177020A1 (ja) * 2020-03-06 2021-09-10 三菱重工業株式会社 アンモニアエンジン
JP2021139344A (ja) * 2020-03-06 2021-09-16 三菱重工業株式会社 アンモニアエンジン
JP7374818B2 (ja) 2020-03-06 2023-11-07 三菱重工業株式会社 アンモニアエンジン

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