JP2010106774A - Reformed gas engine system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、改質ガスエンジンシステムに関する。 The present invention relates to a reformed gas engine system.
従来、改質ガスエンジンシステムとしては、次のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the following is known as a reformed gas engine system (see, for example, Patent Document 1).
例えば、特許文献1に記載の例では、改質ガスをエンジンに供給する改質ガス通路に設けられると共に改質ガスの凝縮液を貯蔵するトラップと、このトラップの凝縮液が所定量以上に達した時にこの凝縮液を改質装置に還流させる凝縮液還流管とが備えられている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の例において、凝縮液に含まれる成分は、改質ガスの生成条件(例えば、改質触媒の温度、改質触媒に供給される炭化水素燃料と水の量など)によって大きく変化する。このため、改質ガスの生成条件によっては、凝縮液に炭化水素成分がほとんど含まれずに水蒸気成分が主に含まれる場合がある。
However, in the example described in
ところが、このような場合に、凝縮液が改質触媒に還流されても、改質触媒にて生成された改質ガス中に含まれた多量の水蒸気成分が再びガスクーラーにて凝縮されるだけで、凝縮液を効果的に処理することは不可能である。 However, in such a case, even if the condensate is refluxed to the reforming catalyst, a large amount of water vapor component contained in the reformed gas generated by the reforming catalyst is only condensed again by the gas cooler. Thus, it is impossible to treat the condensate effectively.
また、この種の改質ガスエンジンシステムでは、熱効率を向上させることができることが望ましい。 Further, in this type of reformed gas engine system, it is desirable that the thermal efficiency can be improved.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、熱効率を向上させつつ、凝縮液を効果的に処理することができる改質ガスエンジンシステムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the reformed gas engine system which can process a condensate effectively, improving thermal efficiency.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の改質ガスエンジンシステムは、水及び炭化水素燃料を含む改質原料を貯蔵するための原料タンクと、前記原料タンクから供給された改質原料を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器にて蒸発された改質原料から改質ガスを生成する改質触媒と、前記改質触媒にて生成された改質ガスから水蒸気成分及び特定炭化水素成分を分離させると共に、該分離された水蒸気成分及び特定炭化水素成分を含有する凝縮液を貯蔵するための凝縮器と、前記凝縮器にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスをエンジンのシリンダ内に噴射すると共に、噴射する改質ガスの量を調整可能なガス噴射弁と、前記エンジンのシリンダ内に供給される空気の量を調整するためのスロットルバルブと、前記エンジンに連結された排気通路に設けられ、前記エンジンのシリンダから排出された排気ガスを浄化するための三元触媒と、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液を前記排気通路における前記三元触媒に対する上流側に供給するための凝縮液供給装置と、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が予め定められた所定量範囲内にある場合には、前記エンジンが前記改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されるように前記ガス噴射弁及び前記スロットルバルブを制御する改質ガスストイキ燃焼モードを選択し、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が前記所定量範囲の上限よりも上限の高い他の所定量範囲内にある場合には、前記エンジンが前記改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されるように前記ガス噴射弁及び前記スロットルバルブを制御すると共に、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液が前記排気通路における前記三元触媒に対する上流側に供給されるように前記凝縮液供給装置を制御する改質ガスリーン燃焼モードを選択する制御ユニットと、を備えている。
In order to solve the above-mentioned problem, a reformed gas engine system according to
請求項1に記載の改質ガスエンジンシステムでは、水及び炭化水素燃料を含む改質原料が原料タンクに貯蔵され、この原料タンクから供給された改質原料は蒸発器にて蒸発される。そして、この蒸発器にて蒸発された改質原料は改質触媒に供給され、この改質触媒において、改質原料から改質ガスが生成される。 In the reformed gas engine system according to the first aspect, the reformed raw material containing water and hydrocarbon fuel is stored in the raw material tank, and the reformed raw material supplied from the raw material tank is evaporated by the evaporator. The reforming material evaporated in the evaporator is supplied to the reforming catalyst, and the reforming gas is generated from the reforming material in the reforming catalyst.
また、この改質触媒にて生成された改質ガスは凝縮器に供給され、この凝縮器において、改質ガスから水蒸気成分及び特定炭化水素成分が分離される。そして、この分離された水蒸気成分及び特定炭化水素成分を含有する凝縮液は凝縮器に貯蔵される。 In addition, the reformed gas generated by the reforming catalyst is supplied to a condenser, and in this condenser, a water vapor component and a specific hydrocarbon component are separated from the reformed gas. The separated condensate containing the water vapor component and the specific hydrocarbon component is stored in the condenser.
また、この凝縮器にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスはガス噴射弁によってエンジンのシリンダ内に噴射される。これにより、エンジンが改質ガスを燃料として運転される。 Further, the reformed gas from which the water vapor component and the specific hydrocarbon component are separated by the condenser is injected into the engine cylinder by the gas injection valve. As a result, the engine is operated using the reformed gas as fuel.
ここで、制御ユニットは、凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が予め定められた所定量範囲内にある場合には、改質ガスストイキ燃焼モードを選択する。そして、この場合、制御ユニットは、エンジンが改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されるようにガス噴射弁及びスロットルバルブを制御する。これにより、エンジンが改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転され、エンジンのシリンダから排出された排気ガスは三元触媒において浄化される。 Here, the control unit selects the reformed gas stoichiometric combustion mode when the amount of the condensate stored in the condenser is within a predetermined range. In this case, the control unit controls the gas injection valve and the throttle valve so that the engine is operated under the stoichiometric condition using the reformed gas as fuel. Thus, the engine is operated under the stoichiometric condition using the reformed gas as fuel, and the exhaust gas discharged from the engine cylinder is purified by the three-way catalyst.
一方、制御ユニットは、凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が上述の所定量範囲の上限よりも上限の高い他の所定量範囲内にある場合には、改質ガスリーン燃焼モードを選択する。そして、この場合、制御ユニットは、エンジンが改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されるようにガス噴射弁及びスロットルバルブを制御する。従って、エンジンがストイキ条件で運転されるだけでなくリーン条件でも運転されるので、エンジンがストイキ条件だけで運転される場合に比して、熱効率を向上させることができる。 On the other hand, the control unit selects the reformed gas lean combustion mode when the amount of the condensate stored in the condenser is within another predetermined amount range whose upper limit is higher than the upper limit of the predetermined amount range. In this case, the control unit controls the gas injection valve and the throttle valve so that the engine is operated under the lean condition using the reformed gas as fuel. Therefore, since the engine is operated not only under the stoichiometric condition but also under the lean condition, the thermal efficiency can be improved as compared with the case where the engine is operated only under the stoichiometric condition.
ところで、上述のように、エンジンが改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されると、エンジンのシリンダから排出された排気ガス中の酸素濃度はエンジンがストイキ条件で運転される場合に比して高くなる。 By the way, as described above, when the engine is operated under the lean condition using the reformed gas as a fuel, the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the cylinder of the engine is higher than that when the engine is operated under the stoichiometric condition. Get higher.
そこで、制御ユニットは、改質ガスリーン燃焼モードを選択した場合には、凝縮器に貯蔵された凝縮液が排気通路における三元触媒に対する上流側に供給されるように凝縮液供給装置を制御する。 Therefore, when the reformed gas lean combustion mode is selected, the control unit controls the condensate supply device so that the condensate stored in the condenser is supplied to the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage.
これにより、三元触媒において蒸発された凝縮液中の特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)と三元触媒に供給された排気ガス中の酸素とが反応し、三元触媒を通過する排気ガス中の酸素濃度が低下する(エンジンがストイキ条件で運転される場合に近い濃度となる)。 As a result, the specific hydrocarbon component (high boiling point hydrocarbon component) in the condensate evaporated in the three-way catalyst reacts with oxygen in the exhaust gas supplied to the three-way catalyst, and the exhaust gas that passes through the three-way catalyst. The oxygen concentration in the gas decreases (concentration close to that when the engine is operated under stoichiometric conditions).
この結果、エンジンが改質ガスを燃料としてリーン条件で運転される場合でも、エンジンのシリンダから排出された排気ガスを三元触媒において効果的に浄化することができる。また、上述のように、凝縮液を還元剤として用いることで、この凝縮液を効果的に処理することができる。 As a result, even when the engine is operated under the lean condition using the reformed gas as a fuel, the exhaust gas discharged from the cylinder of the engine can be effectively purified by the three-way catalyst. Moreover, as mentioned above, this condensate can be effectively processed by using the condensate as a reducing agent.
このように、請求項1に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、熱効率を向上させつつ、凝縮液を効果的に処理することができる。 Thus, according to the reformed gas engine system of the first aspect, the condensate can be effectively processed while improving the thermal efficiency.
請求項2に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項1に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記制御ユニットが、前記改質ガスリーン燃焼モードにおいて、前記三元触媒を通過する排気ガス中の酸素が消費されるように、前記凝縮液供給装置を制御して前記排気通路における前記三元触媒に対する上流側に供給される凝縮液の量を調整する、構成とされている。 A reformed gas engine system according to a second aspect is the reformed gas engine system according to the first aspect, wherein the control unit includes an exhaust gas that passes through the three-way catalyst in the reformed gas lean combustion mode. The condensate supply device is controlled to adjust the amount of condensate supplied to the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage so that oxygen is consumed.
請求項2に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、エンジンが改質ガスを燃料としてリーン条件で運転される場合でも、排気通路における三元触媒に対する上流側に供給される凝縮液の量が調整されることで、三元触媒を通過する排気ガス中の酸素が消費される(つまり、例えば、三元触媒を通過する排気ガス中の酸素濃度が改質ガスストイキ燃焼モードの場合と同一とされる)。
According to the reformed gas engine system of
これにより、エンジンのシリンダから排出された排気ガスを三元触媒においてより一層効果的に浄化することができると共に、凝縮液をより一層効果的に処理することができる。 As a result, the exhaust gas discharged from the cylinder of the engine can be purified more effectively by the three-way catalyst, and the condensate can be treated more effectively.
請求項3に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項1又は請求項2に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記原料タンクから供給された炭化水素燃料を前記エンジンのシリンダ内に噴射すると共に、噴射する炭化水素燃料の量を調整可能な燃料噴射弁と、前記凝縮器と前記ガス噴射弁との間に設けられ、前記凝縮器にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスを貯蔵するためのガス貯蔵タンクと、をさらに備え、前記制御ユニットが、前記ガス貯蔵タンクに貯蔵された改質ガスの圧力が予め定められた所定圧力範囲内にある場合には、前記エンジンが前記炭化水素燃料を燃料として運転されるように前記燃料噴射弁及び前記スロットルバルブを制御する炭化水素燃料燃焼モードを選択する、構成とされている。
The reformed gas engine system according to
請求項3に記載の改質ガスエンジンシステムでは、凝縮器とガス噴射弁との間にガス貯蔵タンクが設けられており、凝縮器にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスは、このガス貯蔵タンクに貯蔵される。
In the reformed gas engine system according to
ここで、制御ユニットは、ガス貯蔵タンクに貯蔵された改質ガスの圧力が予め定められた所定圧力範囲内にある場合には、炭化水素燃料燃焼モードを選択する。そして、この場合、制御ユニットは、エンジンが炭化水素燃料を燃料として運転されるように燃料噴射弁及びスロットルバルブを制御する。 Here, the control unit selects the hydrocarbon fuel combustion mode when the pressure of the reformed gas stored in the gas storage tank is within a predetermined pressure range. In this case, the control unit controls the fuel injection valve and the throttle valve so that the engine is operated using hydrocarbon fuel as fuel.
このように、請求項3に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、ガス貯蔵タンクに貯蔵された改質ガスの圧力が予め定められた所定圧力範囲内にある場合には、エンジンを炭化水素燃料を燃料として運転することができる。 Thus, according to the reformed gas engine system of the third aspect, when the pressure of the reformed gas stored in the gas storage tank is within a predetermined pressure range, the engine is hydrocarbon. The fuel can be operated as fuel.
請求項4に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項3に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記制御ユニットが、前記炭化水素燃料燃焼モードにおいて、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が前記所定量範囲内にある場合には、前記エンジンが前記炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されるように前記燃料噴射弁及び前記スロットルバルブを制御する炭化水素燃料ストイキ燃焼モードを選択し、前記炭化水素燃料燃焼モードにおいて、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が前記他の所定量範囲内にある場合には、前記エンジンが前記炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転されるように前記燃料噴射弁及び前記スロットルバルブを制御すると共に、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液が前記排気通路における前記三元触媒に対する上流側に供給されるように前記凝縮液供給装置を制御する炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択する、構成とされている。
The reformed gas engine system according to
請求項4に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、制御ユニットは、炭化水素燃料燃焼モードにおいて、凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が上述の所定量範囲内にある場合には、炭化水素燃料燃焼モードのうちのさらに炭化水素燃料ストイキ燃焼モードを選択する。
5. The reformed gas engine system according to
そして、この場合、制御ユニットは、エンジンが炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されるように燃料噴射弁及びスロットルバルブを制御する。これにより、エンジンが炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転され、エンジンのシリンダから排出された排気ガスは三元触媒において浄化される。 In this case, the control unit controls the fuel injection valve and the throttle valve so that the engine is operated under a stoichiometric condition using hydrocarbon fuel as fuel. As a result, the engine is operated under a stoichiometric condition using hydrocarbon fuel as fuel, and the exhaust gas discharged from the cylinder of the engine is purified by the three-way catalyst.
一方、制御ユニットは、炭化水素燃料燃焼モードにおいて、凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が上述の所定量範囲の上限よりも上限の高い他の所定量範囲内にある場合には、炭化水素燃料燃焼モードのうちのさらに炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択する。 On the other hand, in the hydrocarbon fuel combustion mode, when the amount of the condensate stored in the condenser is within another predetermined amount range whose upper limit is higher than the upper limit of the predetermined amount range, the control unit A hydrocarbon fuel lean combustion mode is further selected from the fuel combustion modes.
そして、この場合、制御ユニットは、エンジンが炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転されるように燃料噴射弁及びスロットルバルブを制御する。従って、エンジンがストイキ条件で運転されるだけでなくリーン条件でも運転されるので、エンジンがストイキ条件だけで運転される場合に比して、熱効率を向上させることができる。 In this case, the control unit controls the fuel injection valve and the throttle valve so that the engine is operated under lean conditions using hydrocarbon fuel as fuel. Therefore, since the engine is operated not only under the stoichiometric condition but also under the lean condition, the thermal efficiency can be improved as compared with the case where the engine is operated only under the stoichiometric condition.
ところで、上述のように、エンジンが炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転されると、エンジンのシリンダから排出された排気ガス中の酸素濃度はエンジンがストイキ条件で運転される場合に比して高くなる。 By the way, as described above, when the engine is operated under lean conditions using hydrocarbon fuel as fuel, the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the cylinder of the engine is higher than that when the engine is operated under stoichiometric conditions. Get higher.
そこで、制御ユニットは、炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択した場合には、凝縮器に貯蔵された凝縮液が排気通路における三元触媒に対する上流側に供給されるように凝縮液供給装置を制御する。 Therefore, when the hydrocarbon fuel lean combustion mode is selected, the control unit controls the condensate supply device so that the condensate stored in the condenser is supplied to the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage. .
これにより、三元触媒において蒸発された凝縮液中の特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)と三元触媒に供給された排気ガス中の酸素とが反応し、三元触媒を通過する排気ガス中の酸素濃度が低下する(エンジンがストイキ条件で運転される場合に近い濃度となる)。 As a result, the specific hydrocarbon component (high boiling point hydrocarbon component) in the condensate evaporated in the three-way catalyst reacts with oxygen in the exhaust gas supplied to the three-way catalyst, and the exhaust gas that passes through the three-way catalyst. The oxygen concentration in the gas decreases (concentration close to that when the engine is operated under stoichiometric conditions).
この結果、エンジンが炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転される場合でも、エンジンのシリンダから排出された排気ガスを三元触媒において効果的に浄化することができる。また、上述のように、凝縮液を還元剤として用いることで、この凝縮液を効果的に処理することができる。 As a result, even when the engine is operated under lean conditions using hydrocarbon fuel as fuel, the exhaust gas discharged from the engine cylinder can be effectively purified by the three-way catalyst. Moreover, as mentioned above, this condensate can be effectively processed by using the condensate as a reducing agent.
このように、請求項4に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、エンジンが炭化水素燃料を燃料として運転される場合でも、熱効率を向上させつつ、凝縮液を効果的に処理することができる。 Thus, according to the reformed gas engine system of the fourth aspect, the condensate can be effectively processed while improving the thermal efficiency even when the engine is operated using hydrocarbon fuel as fuel. .
請求項5に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項4に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記制御ユニットが、前記炭化水素燃料リーン燃焼モードにおいて、前記三元触媒を通過する排気ガス中の酸素が消費されるように、前記凝縮液供給装置を制御して前記排気通路における前記三元触媒に対する上流側に供給される凝縮液の量を調整する、構成とされている。
The reformed gas engine system according to claim 5 is the reformed gas engine system according to
請求項5に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、エンジンが炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転される場合でも、排気通路における三元触媒に対する上流側に供給される凝縮液の量が調整されることで、三元触媒を通過する排気ガス中の酸素が消費される(つまり、例えば、三元触媒を通過する排気ガス中の酸素濃度が炭化水素燃料ストイキ燃焼モードの場合と同一とされる)。 According to the reformed gas engine system of the fifth aspect, even when the engine is operated under a lean condition using hydrocarbon fuel as a fuel, the amount of condensate supplied upstream of the three-way catalyst in the exhaust passage is reduced. By adjusting, oxygen in the exhaust gas passing through the three-way catalyst is consumed (that is, for example, the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the three-way catalyst is the same as in the hydrocarbon fuel stoichiometric combustion mode). )
これにより、エンジンのシリンダから排出された排気ガスを三元触媒においてより一層効果的に浄化することができると共に、凝縮液をより一層効果的に処理することができる。 As a result, the exhaust gas discharged from the cylinder of the engine can be purified more effectively by the three-way catalyst, and the condensate can be treated more effectively.
請求項6に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記制御ユニットが、前記ガス貯蔵タンクに貯蔵された改質ガスの圧力が前記所定圧力範囲の上限よりも上限の高い他の所定圧力範囲内にある場合には、前記改質ガスストイキ燃焼モード又は前記改質ガスリーン燃焼モードを選択する、構成とされている。
The reformed gas engine system according to claim 6 is the reformed gas engine system according to any one of
請求項6に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、制御ユニットは、ガス貯蔵タンクに貯蔵された改質ガスの圧力が上述の所定圧力範囲の上限よりも上限の高い他の所定圧力範囲内にある場合には、改質ガスストイキ燃焼モード又は改質ガスリーン燃焼モードを選択する。これにより、エンジンが炭化水素燃料のみを燃料として運転される場合に比して、熱効率を向上させることができる。 According to the reformed gas engine system of the sixth aspect, the control unit is configured so that the pressure of the reformed gas stored in the gas storage tank is within another predetermined pressure range where the upper limit is higher than the upper limit of the predetermined pressure range. If it is, the reformed gas stoichiometric combustion mode or the reformed gas lean combustion mode is selected. Thereby, thermal efficiency can be improved compared with the case where an engine is operated only with hydrocarbon fuel.
請求項7に記載の改質ガスエンジンシステムは、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステムにおいて、前記原料タンクが、水を貯蔵するための水タンクと、炭化水素燃料を貯蔵するための燃料タンクと、を有し、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液を前記蒸発器又は前記水タンクに還流するための凝縮液還流装置をさらに備えている。
The reformed gas engine system according to claim 7 is the reformed gas engine system according to any one of
請求項7に記載の改質ガスエンジンシステムによれば、凝縮器に貯蔵された凝縮液を凝縮液還流装置によって蒸発器又は水タンクに還流することができるので、凝縮液を改質ガスを生成するために再利用することができる。 According to the reformed gas engine system of the seventh aspect, the condensate stored in the condenser can be returned to the evaporator or the water tank by the condensate recirculation device. Can be reused to do.
以上詳述したように、本発明によれば、熱効率を向上させつつ、凝縮液を効果的に処理することができる。 As described above in detail, according to the present invention, the condensate can be effectively processed while improving the thermal efficiency.
[第一実施形態]
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。
[First embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1には、本発明の第一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS1の全体構成が示されている。この図に示されるように、改質ガスエンジンシステムS1は、原料タンクとしての燃料タンク12及び水タンク14と、ポンプ16,18と、流量制御弁20,22と、蒸発器24と、改質触媒26と、熱交換器28,30と、凝縮器32と、ポンプ34,36と、ガス貯蔵タンク38と、ガス噴射弁40と、燃料噴射弁42と、エンジン44と、凝縮液供給装置46と、上部液面センサ48と、下部液面センサ50と、上流酸素濃度センサ52と、下流酸素濃度センサ54と、制御ユニットとしてのECU56と、を備えている。
FIG. 1 shows an overall configuration of a reformed gas engine system S1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the reformed gas engine system S1 includes a
燃料タンク12には、例えば、ガソリン、軽油、メタン、プロパン、メタノール、エタノール等の炭化水素燃料が貯蔵されており、水タンク14には、水が貯蔵されている。この炭化水素燃料及び水は、後述する改質ガスを生成するための改質原料とされている。
The
ポンプ16は、燃料タンク12と蒸発器24との間に設けられ、燃料タンク12に貯蔵された炭化水素燃料を蒸発器24に供給する構成とされている。一方、ポンプ18は、水タンク14と蒸発器24との間に設けられ、水タンク14に貯蔵された水を蒸発器24に供給する構成とされている。
The
流量制御弁20は、ポンプ16と蒸発器24との間に設けられ、燃料タンク12に貯蔵された炭化水素燃料の蒸発器24への供給量を制御可能な構成とされている。一方、流量制御弁22は、ポンプ18と蒸発器24との間に設けられ、水タンク14に貯蔵された水の蒸発器24への供給量を制御可能な構成とされている。
The
蒸発器24は、熱交換器28によって加熱され、燃料タンク12から供給された炭化水素燃料及び水タンク14から供給された水を蒸発させて改質触媒26に供給する構成とされている。
The
改質触媒26は、熱交換器30によって加熱され、蒸発器24から供給された炭化水素燃料及び水の蒸気ガスから改質ガスを生成する構成とされている。なお、この場合の改質ガスは、例えば、水素、一酸化炭素、メタン、二酸化炭素、水蒸気成分等を主成分とするものである。また、この改質ガスの組成は、改質触媒26の温度によって変化する(図2参照)。
The reforming
熱交換器28,30は、後述するエンジン44に設けられた排気通路68に一体に取り付けられている。熱交換器28は、排気通路68を流れる排気ガスの熱エネルギを利用して蒸発器24を加熱する構成とされており、熱交換器30は、排気通路68を流れる排気ガスの熱エネルギを利用して改質触媒26を加熱する構成とされている。
The
凝縮器32は、改質触媒26にて生成された改質ガスから水蒸気成分及び特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)を分離させると共に、該分離された水蒸気成分及び特定炭化水素成分を含有する凝縮液を貯蔵可能な構成とされている。
The
なお、例えば、エタノールを水蒸気で改質したときに生成される改質ガスに微量に含まれる特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)は、次の通りである。すなわち、例えば、酢酸エチル(C4H8O2/沸点77.1℃)、エタノール(C2H5OH/沸点78℃)、2−ペンタノン(C5H10O/沸点101.7℃)、酢酸(CH3COOH/沸点118℃)、n−酪酸(C4H8O2/沸点164℃)、クレゾール(C7H8O/沸点約200℃)である。
For example, the specific hydrocarbon component (high-boiling hydrocarbon component) contained in a small amount in the reformed gas generated when ethanol is reformed with steam is as follows. That is, for example, ethyl acetate (C 4 H 8 O 2 / boiling point 77.1 ° C.), ethanol (C 2 H 5 OH /
ポンプ34は、凝縮器32とガス貯蔵タンク38との間に設けられ、凝縮器32にて生成された改質ガスをガス貯蔵タンク38に供給する構成とされている。一方、ポンプ36は、燃料タンク12と燃料噴射弁42との間に設けられ、燃料タンク12に貯蔵された炭化水素燃料を燃料噴射弁42に供給する構成とされている。
The
ガス貯蔵タンク38は、凝縮器32とガス噴射弁40との間に設けられ、凝縮器32にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスを一時的に貯蔵可能とされると共に、この貯蔵された改質ガスをガス噴射弁40に供給する構成とされている。
The
ガス噴射弁40は、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスをエンジン44のシリンダ58内に噴射すると共に、噴射する改質ガスの量を調整可能な構成とされている。一方、燃料噴射弁42は、燃料タンク12に貯蔵された炭化水素燃料をエンジン44のシリンダ58内に噴射すると共に、噴射する炭化水素燃料の量を調整可能な構成とされている。
The
エンジン44は、シリンダ58、点火プラグ60、吸気弁62、排気弁64等を有して構成されている。また、このエンジン44には、吸気通路66と排気通路68が連結されている。
The
吸気通路66には、上述のガス噴射弁40、燃料噴射弁42に加え、エンジン44のシリンダ58内に供給される空気の量を調整するためのスロットルバルブ70が設けられている。一方、排気通路68には、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガス(特に、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物)を浄化するための三元触媒72が設けられている。
In addition to the
凝縮液供給装置46は、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76を有して構成されている。ポンプ74は、凝縮器32に貯蔵された凝縮液を凝縮液噴射弁76に供給する構成とされており、凝縮液噴射弁76は、ポンプ74から供給された凝縮液を排気通路68における三元触媒72に対する上流側に噴射すると共に、噴射する凝縮液の量を調整可能な構成とされている。
The
上部液面センサ48及び下部液面センサ50は、それぞれ凝縮器32における上部及び下部に一体に設けられており、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の量(液面レベル)に応じた信号を出力する構成とされている。
The upper
上流酸素濃度センサ52及び下流酸素濃度センサ54は、排気通路68における三元触媒72に対する上流側及び下流側に設けられており、排気通路68を通過する排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する構成とされている。
The upstream
ECU56は、上述の上部液面センサ48、下部液面センサ50、上流酸素濃度センサ52、下流酸素濃度センサ54等の出力信号に基づいて流量制御弁20,22、ポンプ16,18,34,36,74、ガス噴射弁40、燃料噴射弁42、凝縮液噴射弁76、スロットルバルブ70等を制御する構成とされている。
The
次に、上記構成からなる改質ガスエンジンシステムS1の動作と併せてその作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect will be described together with the operation of the reformed gas engine system S1 configured as described above.
この改質ガスエンジンシステムS1では、ECU56によってポンプ16,18及び流量制御弁20,22が制御されると、水タンク14及び燃料タンク12から水及び炭化水素燃料が蒸発器24に供給され、この蒸発器24にて水及び炭化水素燃料が蒸発される。そして、この蒸発器24にて蒸発された水及び炭化水素燃料は改質触媒26に供給され、この改質触媒26において、水及び炭化水素燃料から改質ガスが生成される。
In the reformed gas engine system S1, when the
また、この改質触媒26にて生成された改質ガスは凝縮器32に供給され、この凝縮器32において、改質ガスから水蒸気成分及び特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)が分離される。そして、この分離された水蒸気成分及び特定炭化水素成分を含有する凝縮液は凝縮器32に貯蔵される。
Further, the reformed gas generated by the reforming
また、この凝縮器32にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスは、ポンプ34によってガス貯蔵タンク38に供給され、このガス貯蔵タンク38にて貯蔵される。そして、このガス貯蔵タンク38に貯蔵されたガスは、ガス噴射弁40に供給され、このガス噴射弁40によってエンジン44のシリンダ58内に噴射される。これにより、エンジン44が改質ガスを燃料として運転される。
The reformed gas from which the water vapor component and the specific hydrocarbon component are separated by the
ここで、ECU56は、上述の如く、改質ガスを燃料としてエンジン44を運転させているときに、図3のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
Here, as described above, the
つまり、ECU56は、先ず、上部液面センサ48の出力信号を検出し(ステップST1)、凝縮液の液面レベルLが上部液面センサ48の設けられたレベルLHよりも高いか否かを判断する(ステップST2)。
That is, the
ここで、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが上部液面センサ48の設けられたレベルLHよりも高くないと判断した場合(ステップST2:NO)、つまり、L≦LHの場合には、改質ガスストイキ燃焼モードを選択する(ステップST3)。
Here, the
一方、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが上部液面センサ48の設けられたレベルLHよりも高いと判断した場合(ステップST2:YES)、つまり、L>LHの場合には、改質ガスリーン燃焼モードを選択する(ステップST8)。
Meanwhile,
以下、改質ガスストイキ燃焼モード及び改質ガスリーン燃焼モードについて説明する。 Hereinafter, the reformed gas stoichiometric combustion mode and the reformed gas lean combustion mode will be described.
(改質ガスストイキ燃焼モード)
ECU56は、ステップST3において改質ガスストイキ燃焼モードを選択した場合には、上流酸素濃度センサ52の出力信号を検出し(ステップST4)、エンジン44が改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されているか否かを判断する(ステップST5)。
(Reformed gas stoichiometric combustion mode)
When the reformed gas stoichiometric combustion mode is selected in step ST3, the
ここで、ECU56は、エンジン44が改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されていないと判断した場合(ステップST5:NO)には、エンジン44が改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されるように、スロットルバルブ70の開度を調整すると共に(ステップST6)、ガス噴射弁40の噴射期間を調整する(ステップST7)。
Here, when the
なお、このスロットルバルブ70の開度及びガス噴射弁40の噴射期間の調整は、車両の運転状況等に応じて、ECU56に予め記憶されたマップ等のデータに基づいて行われる。
The adjustment of the opening degree of the
ちなみに、この場合のストイキ条件とは、完全な理論空燃比となるものに限らず、広義のものも含まれる趣旨である。 Incidentally, the stoichiometric condition in this case is not limited to a perfect stoichiometric air-fuel ratio, but includes a broad meaning.
そして、ECU56は、ステップST5において、エンジン44が改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されていると判断するまで、上述のステップST4〜ステップST7を繰り返し行う。
Then, the
一方、ECU56は、エンジン44が改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されていると判断した場合(ステップST5:YES)には、図3のフローチャートで示されるプログラムの処理を終了する。
On the other hand, if the
このように、ECU56は、改質ガスストイキ燃焼モードを選択した場合には、エンジン44が改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されるようにガス噴射弁40及びスロットルバルブ70を制御する。これにより、エンジン44が改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転され、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガスは三元触媒72において浄化される。
As described above, when the reformed gas stoichiometric combustion mode is selected, the
(改質ガスリーン燃焼モード)
一方、ECU56は、ステップST8において改質ガスリーン燃焼モードを選択した場合には、エンジン44が改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されるように、スロットルバルブ70の開度を調整すると共に(ステップST9)、ガス噴射弁40の噴射期間を調整する(ステップST10)。
(Reformed gas lean combustion mode)
On the other hand, when the reformed gas lean combustion mode is selected in step ST8, the
なお、このスロットルバルブ70の開度及びガス噴射弁40の噴射期間の調整は、車両の運転状況等に応じて、ECU56に予め記憶されたマップ等のデータに基づいて行われる。
The adjustment of the opening degree of the
そして、ECU56は、上流酸素濃度センサ52の出力信号を検出し(ステップST11)、エンジン44内の混合気の濃度がリーン燃焼として適切か否かを判断する(ステップST12)。
Then, the
ここで、ECU56は、エンジン44内の混合気の濃度がリーン燃焼として適切でないと判断した場合(ステップST12:NO)には、エンジン44内の混合気の濃度がリーン燃焼として適切であると判断するまで、上述のステップST9〜ステップST12を繰り返し行う。
Here, when the
このように、ECU56は、改質ガスリーン燃焼モードを選択した場合には、エンジン44が改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されるようにガス噴射弁40及びスロットルバルブ70を制御する。従って、エンジン44がストイキ条件で運転されるだけでなくリーン条件でも運転されるので、エンジン44がストイキ条件だけで運転される場合に比して、熱効率を向上させることができる。
As described above, when the reformed gas lean combustion mode is selected, the
ところで、上述のように、エンジン44が改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されると、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガス中の酸素濃度はエンジン44がストイキ条件で運転される場合に比して高くなる。
By the way, as described above, when the
そこで、ECU56は、改質ガスリーン燃焼モードを選択した場合には、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を制御し(ステップST13)、凝縮液を排気通路68における三元触媒72に対する上流側に噴射させる。
Therefore, when the reformed gas lean combustion mode is selected, the
これにより、凝縮液が三元触媒72に供給され、三元触媒72において蒸発された凝縮液中の特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)と三元触媒72に供給された排気ガス中の酸素とが反応し、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が低下する(エンジン44がストイキ条件で運転される場合に近い濃度となる)。
As a result, the condensate is supplied to the three-
この結果、エンジン44が改質ガスを燃料としてリーン条件で運転される場合でも、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガスを三元触媒72において効果的に浄化することができる。また、上述のように、凝縮液を還元剤として用いることで、この凝縮液を効果的に処理することができる。
As a result, even when the
続いて、ECU56は、下流酸素濃度センサ54の出力信号を検出し(ステップST14)、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の改質ガスストイキ燃焼モードの場合と同一となっているか否か、すなわち、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素が消費されているか否かを判断する(ステップST15)。
Subsequently, the
ここで、ECU56は、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の改質ガスストイキ燃焼モードの場合と同一となっていないと判断した場合(ステップST15:NO)には、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の改質ガスストイキ燃焼モードの場合と同一となるように、凝縮液噴射弁76の噴射期間を調整する(ステップST16)。
When the
そして、ECU56は、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の改質ガスストイキ燃焼モードの場合と同一となっていると判断するまで、上述のステップST14〜ステップST16を繰り返し行う。
Then, the
従って、エンジン44が改質ガスを燃料としてリーン条件で運転される場合でも、三元触媒72に供給される凝縮液の量が調整されることで、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が改質ガスストイキ燃焼モードの場合と同一とされる。
Therefore, even when the
これにより、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガスを三元触媒72においてより一層効果的に浄化することができると共に、凝縮液をより一層効果的に処理することができる。
As a result, the exhaust gas discharged from the
一方、ECU56は、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の改質ガスストイキ燃焼モードの場合と同一となっていると判断した場合(ステップST15:YES)には、下部液面センサ50の出力信号を検出し(ステップST17)、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高いか否かを判断する(ステップST18)。
On the other hand, when the
ここで、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高いと判断した場合(ステップST18:YES)、つまり、L>LLの場合には、上述のステップST8に戻る。すなわち、ECU56において、改質ガスリーン燃焼モードが継続される。
Here,
一方、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高くないと判断した場合(ステップST18:NO)、つまり、L≦LLの場合には、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を停止させ(ステップST19)、上述のステップST3に移行する。すなわち、ECU56が改質ガスリーン燃焼モードから改質ガスストイキ燃焼モードに切り替わる。
On the other hand, when the
そして、ECU56は、図3のフローチャートで示されるプログラムの処理を終了するまで、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の量に応じて改質ガスストイキ燃焼モードと改質ガスリーン燃焼モードとに切り替わる。
The
すなわち、ECU56は、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の量が予め定められた所定量範囲内(上限L1がL1≦LHで,下限L2がL2≦LL)にある場合には、改質ガスストイキ燃焼モードを選択する。また、ECU56は、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の量が上述の所定量範囲の上限及び下限よりも上限及び下限のそれぞれ高い他の所定量範囲(上限L3がL3>LHで、下限L4がL4>LLとなる範囲)内にある場合には、改質ガスリーン燃焼モードを選択する。
That, ECU 56 (at the upper limit L1 is L1 ≦ L H, lower L2 is L2 ≦ L L)
この結果、本発明の第一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS1によれば、熱効率を向上させつつ、凝縮液を効果的に処理することができる。 As a result, according to the reformed gas engine system S1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to effectively process the condensate while improving the thermal efficiency.
なお、本発明の第一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS1によれば、上記に加え、以下の作用効果を奏する。 In addition to the above, the reformed gas engine system S1 according to the first embodiment of the present invention has the following effects.
すなわち、一般に凝縮器を備えない改質ガスエンジンシステムでは、改質ガス中の水蒸気成分と特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)がガス噴射弁の近傍で凝縮し、気液交じりの改質ガスがガス噴射弁から噴射されることがある。また、凝縮器を備えた改質ガスエンジンシステムであっても、凝縮液の処理が適切に行われなければ、上記と同様の問題が生じる。 In other words, in a reformed gas engine system that generally does not include a condenser, the steam component and the specific hydrocarbon component (high-boiling hydrocarbon component) in the reformed gas condense near the gas injection valve, and gas-liquid reforming is performed. Gas may be injected from the gas injection valve. Even in the reformed gas engine system provided with a condenser, the same problem as described above occurs if the condensate is not properly processed.
これに対し、本発明の第一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS1によれば、上述のように、凝縮器32によって改質ガスの気体成分と凝縮液成分とが適切に分離されるので、ガス噴射弁40の正確な噴射量の制御を行うことができる。
On the other hand, according to the reformed gas engine system S1 according to the first embodiment of the present invention, the gas component and the condensate component of the reformed gas are appropriately separated by the
また、本発明の第一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS1によれば、凝縮液がエンジン44で燃焼されることを抑制できるので、エンジン44において、改質ガス中の水蒸気成分による燃焼悪化を抑制でき、安定した燃焼を実現することができる。
In addition, according to the reformed gas engine system S1 according to the first embodiment of the present invention, the condensate can be prevented from being burned by the
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図4には、本発明の第二実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS2の全体構成が示されている。この図に示される本発明の第二実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS2は、上述の本発明の第一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS1に対し、圧力センサ78が備えられると共に、ECU56が次のように動作する構成とされたものである。
FIG. 4 shows the overall configuration of the reformed gas engine system S2 according to the second embodiment of the present invention. The reformed gas engine system S2 according to the second embodiment of the present invention shown in this figure includes a
つまり、圧力センサ78は、ガス貯蔵タンク38に一体に設けられ、ガス貯蔵タンク38内の圧力に応じた信号を出力する構成とされている。
That is, the
また、ECU56は、上述の上部液面センサ48、下部液面センサ50、上流酸素濃度センサ52、下流酸素濃度センサ54等に加え、圧力センサ78の出力信号に基づいて流量制御弁20,22、ポンプ16,18,34,36,74、ガス噴射弁40、燃料噴射弁42、凝縮液噴射弁76、スロットルバルブ70等を制御する構成とされている。
In addition to the upper
次に、上記構成からなる改質ガスエンジンシステムS2の動作と併せてその作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect will be described together with the operation of the reformed gas engine system S2 configured as described above.
この改質ガスエンジンシステムS2において、ECU56は、改質ガスを燃料としてエンジン44を運転させているときに、図5のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
In the reformed gas engine system S2, the
つまり、ECU56は、先ず、圧力センサ78の出力信号を検出し(ステップST21)、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスの圧力Pが予め定められた所定圧力PLよりも高いか否かを判断する(ステップST22)。
That,
ここで、ECU56は、ガス貯蔵タンク38内の圧力Pが予め定められた所定圧力PLよりも高いと判断した場合(ステップST22:YES)、つまり、P>PLの場合には、改質ガス燃焼モードを継続する(ステップST50)。そして、この場合、ECU56は、上述の図3のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
Here,
一方、ECU56は、ガス貯蔵タンク38内の圧力Pが所定圧力PLよりも高くないと判断した場合(ステップST22:NO)、つまり、P≦PLの場合には、炭化水素燃料燃焼モードを選択する(ステップST23)。
Meanwhile,
以下、炭化水素燃料燃焼モードについてさらに詳述する。 Hereinafter, the hydrocarbon fuel combustion mode will be described in more detail.
(炭化水素燃料燃焼モード)
ECU56は、ステップST23において炭化水素燃料燃焼モードを選択した場合には、ガス噴射弁40を停止させ(ステップST24)、燃料噴射弁42を制御して、この燃料噴射弁42から炭化水素燃料を噴射させる(ステップST25)。
(Hydrocarbon fuel combustion mode)
When the hydrocarbon fuel combustion mode is selected in step ST23, the
続いて、ECU56は、エンジン44が炭化水素燃料を燃料として運転されるように、スロットルバルブ70の開度を調整すると共に(ステップST26)、燃料噴射弁42の噴射期間を調整する(ステップST27)。
Subsequently, the
なお、このスロットルバルブ70の開度及び燃料噴射弁42の噴射期間の調整は、車両の運転状況等に応じて、ECU56に予め記憶されたマップ等のデータに基づいて行われる。
The adjustment of the opening degree of the
このように、本発明の第二実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS2によれば、ガス貯蔵タンク38内の圧力Pが所定圧力PLよりも高くない場合には、エンジン44を炭化水素燃料を燃料として運転することができる。
Thus, according to the reformed gas engine system S2, according to the second embodiment of the present invention, when the pressure P in the
そして、ECU56は、上部液面センサ48の出力信号を検出し(ステップST31)、凝縮液の液面レベルLが上部液面センサ48の設けられたレベルLHよりも高いか否かを判断する(ステップST32)。
Then, the
ここで、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが上部液面センサ48の設けられたレベルLHよりも高くないと判断した場合(ステップST32:NO)、つまり、L≦LHの場合には、炭化水素燃料燃焼モードのうちのさらに炭化水素燃料ストイキ燃焼モードを選択する(ステップST33)。
Here, the
一方、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが上部液面センサ48の設けられたレベルLHよりも高いと判断した場合(ステップST32:YES)、つまり、L>LHの場合には、炭化水素燃料燃焼モードのうちのさらに炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択する(ステップST38)。
Meanwhile,
以下、炭化水素燃料ストイキ燃焼モード及び炭化水素燃料リーン燃焼モードについて説明する。 Hereinafter, the hydrocarbon fuel stoichiometric combustion mode and the hydrocarbon fuel lean combustion mode will be described.
(炭化水素燃料ストイキ燃焼モード)
ECU56は、ステップST33において炭化水素燃料ストイキ燃焼モードを選択した場合には、上流酸素濃度センサ52の出力信号を検出し(ステップST34)、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されているか否かを判断する(ステップST35)。
(Hydrocarbon fuel stoichiometric combustion mode)
If the hydrocarbon fuel stoichiometric combustion mode is selected in step ST33, the
ここで、ECU56は、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されていないと判断した場合(ステップST35:NO)には、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されるように、スロットルバルブ70の開度を調整すると共に(ステップST36)、燃料噴射弁42の噴射期間を調整する(ステップST37)。
Here, when the
なお、このスロットルバルブ70の開度及び燃料噴射弁42の噴射期間の調整は、車両の運転状況等に応じて、ECU56に予め記憶されたマップ等のデータに基づいて行われる。
The adjustment of the opening degree of the
ちなみに、この場合のストイキ条件とは、完全な理論空燃比となるものに限らず、広義のものも含まれる趣旨である。 Incidentally, the stoichiometric condition in this case is not limited to a perfect stoichiometric air-fuel ratio, but includes a broad meaning.
そして、ECU56は、ステップST35において、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されていると判断するまで、上述のステップST34〜ステップST37を繰り返し行う。
Then, the
一方、ECU56は、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されていると判断した場合(ステップST35:YES)には、図5のフローチャートで示されるプログラムの処理を終了する。
On the other hand, when
このように、ECU56は、炭化水素燃料ストイキ燃焼モードを選択した場合には、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転されるように燃料噴射弁42及びスロットルバルブ70を制御する。これにより、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてストイキ条件で運転され、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガスは三元触媒72において浄化される。
As described above, when the hydrocarbon fuel stoichiometric combustion mode is selected, the
(炭化水素燃料リーン燃焼モード)
一方、ECU56は、ステップST38において炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択した場合には、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転されるように、スロットルバルブ70の開度を調整すると共に(ステップST39)、燃料噴射弁42の噴射期間を調整する(ステップST40)。
(Hydrocarbon fuel lean combustion mode)
On the other hand, when the hydrocarbon fuel lean combustion mode is selected in step ST38, the
なお、このスロットルバルブ70の開度及び燃料噴射弁42の噴射期間の調整は、車両の運転状況等に応じて、ECU56に予め記憶されたマップ等のデータに基づいて行われる。
The adjustment of the opening degree of the
そして、ECU56は、上流酸素濃度センサ52の出力信号を検出し(ステップST41)、エンジン44内の混合気の濃度がリーン燃焼として適切か否かを判断する(ステップST42)。
Then, the
ここで、ECU56は、エンジン44内の混合気の濃度がリーン燃焼として適切でないと判断した場合(ステップST42:NO)には、エンジン44内の混合気の濃度がリーン燃焼として適切であると判断するまで、上述のステップST39〜ステップST42を繰り返し行う。
If the
このように、ECU56は、炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択した場合には、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転されるように燃料噴射弁42及びスロットルバルブ70を制御する。従って、エンジン44がストイキ条件で運転されるだけでなくリーン条件でも運転されるので、エンジン44がストイキ条件だけで運転される場合に比して、熱効率を向上させることができる。
In this way, when the hydrocarbon fuel lean combustion mode is selected, the
ところで、上述のように、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転されると、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガス中の酸素濃度はエンジン44がストイキ条件で運転される場合に比して高くなる。
By the way, as described above, when the
そこで、ECU56は、炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択した場合には、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を制御し(ステップST43)、凝縮液を排気通路68における三元触媒72に対する上流側に噴射させる。
Therefore, when the hydrocarbon fuel lean combustion mode is selected, the
これにより、凝縮液が三元触媒72に供給され、三元触媒72において蒸発された凝縮液中の特定炭化水素成分(高沸点炭化水素成分)と三元触媒72に供給された排気ガス中の酸素とが反応し、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が低下する(エンジン44がストイキ条件で運転される場合に近い濃度となる)。
As a result, the condensate is supplied to the three-
この結果、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転される場合でも、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガスを三元触媒72において効果的に浄化することができる。また、上述のように、凝縮液を還元剤として用いることで、この凝縮液を効果的に処理することができる。
As a result, even when the
続いて、ECU56は、下流酸素濃度センサ54の出力信号を検出し(ステップST44)、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の炭化水素燃料ストイキ燃焼モードの場合と同様(同一の濃度)となっているか否か、すなわち、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素が消費されているか否かを判断する(ステップST45)。
Subsequently, the
ここで、ECU56は、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の炭化水素燃料ストイキ燃焼モードの場合と同一となっていないと判断した場合(ステップST45:NO)には、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の炭化水素燃料ストイキ燃焼モードの場合と同一となるように、凝縮液噴射弁76の噴射期間を調整する(ステップST46)。
When the
そして、ECU56は、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の炭化水素燃料ストイキ燃焼モードの場合と同一となっていると判断するまで、上述のステップST44〜ステップST46を繰り返し行う。
Then, the
従って、エンジン44が炭化水素燃料を燃料としてリーン条件で運転される場合でも、三元触媒72に供給される凝縮液の量が調整されることで、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が炭化水素燃料ストイキ燃焼モードの場合と同一とされる。
Therefore, even when the
これにより、エンジン44のシリンダ58から排出された排気ガスを三元触媒72においてより一層効果的に浄化することができると共に、凝縮液をより一層効果的に処理することができる。
As a result, the exhaust gas discharged from the
一方、ECU56は、三元触媒72を通過する排気ガス中の酸素濃度が上述の炭化水素燃料ストイキ燃焼モードの場合と同一となっていると判断した場合(ステップST45:YES)には、下部液面センサ50の出力信号を検出し(ステップST47)、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高いか否かを判断する(ステップST48)。
On the other hand, when the
ここで、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高いと判断した場合(ステップST48:YES)、つまり、L>LLの場合には、上述のステップST38に戻る。すなわち、ECU56において、炭化水素燃料リーン燃焼モードが継続される。
Here,
一方、ECU56は、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高くないと判断した場合(ステップST48:NO)、つまり、L≦LLの場合には、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を停止させ(ステップST49)、上述のステップST33に移行する。すなわち、ECU56が炭化水素燃料リーン燃焼モードから炭化水素燃料ストイキ燃焼モードに切り替わる。
On the other hand, when the
そして、ECU56は、図5のフローチャートで示されるプログラムの処理を終了するまで、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の量に応じて炭化水素燃料ストイキ燃焼モードと炭化水素燃料リーン燃焼モードとに切り替わる。
Then, the
すなわち、ECU56は、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の量が予め定められた所定量範囲(上限L1がL1≦LHで,下限L2がL2≦LL)内にある場合には、炭化水素燃料ストイキ燃焼モードを選択する。また、ECU56は、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の量が上述の所定量範囲の上限及び下限よりも上限及び下限のそれぞれ高い他の所定量範囲(上限L3がL3>LHで、下限L4がL4>LLとなる範囲)内にある場合には、炭化水素燃料リーン燃焼モードを選択する。
That, ECU 56 (at the upper limit L1 is L1 ≦ L H, lower L2 is L2 ≦ L L) a predetermined amount range where the amount of stored condensate to the
この結果、本発明の第二実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS2によれば、エンジン44が炭化水素燃料を燃料として運転される場合でも、熱効率を向上させつつ、凝縮液を効果的に処理することができる。
As a result, according to the reformed gas engine system S2 according to the second embodiment of the present invention, even when the
ところで、上述のように、ECU56が炭化水素燃料燃焼モードとなり、エンジン44への改質ガスの供給が停止された後でも、蒸発器24には炭化水素燃料と水が供給され続ける。従って、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスの圧力は回復する。
By the way, as described above, even after the
そこで、ECU56は、図6のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
Therefore, the
すなわち、ECU56は、先ず、改質ガス燃焼モードか否かを判断、つまり、エンジン44に供給されている燃料は改質ガスか否かを判断する(ステップST60)。
That is, the
そして、ECU56は、改質ガス燃焼モードであると判断した場合(ステップST60:YES)には、図3のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
If the
一方、ECU56は、改質ガス燃焼モードではないと判断した場合(ステップST60:NO)、つまり、炭化水素燃料燃焼モードであり、エンジン44に供給されている燃料が炭化水素燃料であると判断した場合には、圧力センサ78の出力信号を検出する(ステップST61)。
On the other hand, when
そして、ECU56は、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスの圧力Pが予め定められた所定圧力PH(PH>PL)よりも高いか否かを判断する(ステップST62)。
Then, the
ここで、ECU56は、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスの圧力Pが所定圧力PHよりも高くないと判断した場合(ステップST62:NO)、つまり、P≦PHの場合には、ガス貯蔵タンク38内において改質ガスの量が回復していないと判断する(ステップST63)。
Here,
そして、この場合、ECU56は、炭化水素燃料燃焼モードを継続する(ステップST64)。
In this case, the
すなわち、ECU56は、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスの圧力Pが予め定められた所定圧力範囲(上限P1がP1≦PHで、下限P2がP2≦PLとなる範囲)内にある場合には、炭化水素燃料燃焼モードを選択する。
That, ECU 56 (at the upper limit P1 is P1 ≦ P H, lower range limit P2 is P2 ≦ P L) a predetermined pressure range pressure P of the reformed gas stored in the
一方、ECU56は、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスの圧力Pが所定圧力PHよりも高いと判断した場合(ステップST62:YES)、つまり、P>PHの場合には、ガス貯蔵タンク38内において改質ガスの量が回復したと判断する(ステップST72)。
Meanwhile,
そして、ECU56は、ガス貯蔵タンク38内において改質ガスの量が回復したと判断すると、炭化水素燃料燃焼モードから改質ガス燃焼モードに切り替わる(ステップST73)。
When the
続いて、ECU56は、燃料噴射弁42を停止させ(ステップST74)、ガス噴射弁40を制御して、このガス噴射弁40から改質ガスを噴射させる(ステップST75)。
Subsequently, the
また、ECU56は、エンジン44が改質ガスを燃料として運転されるように、スロットルバルブ70の開度を調整すると共に(ステップST76)、ガス噴射弁40の噴射期間を調整する(ステップST77)。
Further, the
なお、このスロットルバルブ70の開度及びガス噴射弁40の噴射期間の調整は、車両の運転状況等に応じて、ECU56に予め記憶されたマップ等のデータに基づいて行われる。
The adjustment of the opening degree of the
そして、以後、ECU56は、図3のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
Thereafter, the
すなわち、ECU56は、ガス貯蔵タンク38に貯蔵された改質ガスの圧力Pが上述の所定圧力範囲の上限及び下限よりも上限及び下限のそれぞれ高い他の所定圧力範囲(上限P3がP3>PHで、下限P4がP4>PLとなる範囲)内にある場合には、改質ガス燃焼モードを選択する。これにより、エンジン44が炭化水素燃料のみを燃料として運転される場合に比して、熱効率を向上させることができる。
That is, the
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図7には、本発明の第三実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS3の全体構成が示されている。この図に示される本発明の第三実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS3は、上述の本発明の第一実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS1に対し、凝縮液還流装置80が備えられると共に、ECU56が次のように動作する構成とされたものである。
FIG. 7 shows the overall configuration of the reformed gas engine system S3 according to the third embodiment of the present invention. The reformed gas engine system S3 according to the third embodiment of the present invention shown in this figure is provided with a
つまり、凝縮液還流装置80は、ポンプ82及び流量制御弁84を有して構成されている。ポンプ82は、凝縮器32に貯蔵された凝縮液を蒸発器24に供給する構成とされている。一方、流量制御弁84は、ポンプ82と蒸発器24との間に設けられ、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の蒸発器24への供給量を制御可能な構成とされている。
That is, the
次に、上記構成からなる改質ガスエンジンシステムS3の動作と併せてその作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of the reformed gas engine system S3 having the above configuration will be described together with the operation.
この改質ガスエンジンシステムS3において、ECU56は、図3のフローチャートで示されるプログラムの処理の代わりに、図8のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
In this reformed gas engine system S3, the
なお、ECU56は、図8のフローチャートで示されるプログラムの処理において、ステップST13及びステップST19のみ図3のフローチャートで示されるプログラムの処理と異なる処理を行い、その他の処理については図3のフローチャートで示されるプログラムの処理と同一の処理を行う。
In the program processing shown in the flowchart of FIG. 8, the
つまり、ECU56は、上述の如く、エンジン44が改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されるときには、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を制御して、凝縮液を排気通路68における三元触媒72に対する上流側に噴射させると共に、ポンプ82及び流量制御弁84(凝縮液還流装置80)を制御して、凝縮液を蒸発器24に還流させる(ステップST13)。
That is, as described above, the
そして、ECU56は、上述の如く、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高くないと判断した場合(ステップST18:NO)には、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を停止させると共に、ポンプ82及び流量制御弁84(凝縮液還流装置80)を停止させる(ステップST19)。
When the
このように、本発明の第三実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS3によれば、凝縮器32に貯蔵された凝縮液を凝縮液還流装置80によって蒸発器24に還流することができるので、凝縮液を改質ガスを生成するために再利用することができる。
Thus, according to the reformed gas engine system S3 according to the third embodiment of the present invention, the condensate stored in the
なお、本発明の第三実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS3は、上述の本発明の第二実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS2に対し、凝縮液還流装置80が備えられると共に、ECU56が上述のように動作する構成とされても良い。
The reformed gas engine system S3 according to the third embodiment of the present invention is provided with a
[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態について説明する。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
図9には、本発明の第四実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS4の全体構成が示されている。この図に示される本発明の第四実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS4は、上述の本発明の第三実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS3に対し、凝縮液還流装置80の構成が変更されると共に、ECU56が次のように動作する構成とされたものである。
FIG. 9 shows an overall configuration of a reformed gas engine system S4 according to the fourth embodiment of the present invention. The reformed gas engine system S4 according to the fourth embodiment of the present invention shown in this figure has a
つまり、凝縮液還流装置80を構成するポンプ82は、凝縮器32に貯蔵された凝縮液を水タンク14に供給する構成とされている。一方、流量制御弁84は、ポンプ82と水タンク14との間に設けられ、凝縮器32に貯蔵された凝縮液の水タンク14への供給量を制御可能な構成とされている。
That is, the
次に、上記構成からなる改質ガスエンジンシステムS4の動作と併せてその作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of the reformed gas engine system S4 having the above configuration will be described together with the operation.
この改質ガスエンジンシステムS4において、ECU56は、図3のフローチャートで示されるプログラムの処理の代わりに、図10のフローチャートで示されるプログラムの処理を実行する。
In this reformed gas engine system S4, the
なお、ECU56は、図10のフローチャートで示されるプログラムの処理において、ステップST13及びステップST19のみ図3のフローチャートで示されるプログラムの処理と異なる処理を行い、その他の処理については図3のフローチャートで示されるプログラムの処理と同一の処理を行う。 In the processing of the program shown in the flowchart of FIG. 10, only the steps ST13 and ST19 perform processing different from the processing of the program shown in the flowchart of FIG. 3, and the other processing is shown in the flowchart of FIG. The same processing as that of the program to be executed is performed.
つまり、ECU56は、上述の如く、エンジン44が改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されるときには、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を制御して、凝縮液を排気通路68における三元触媒72に対する上流側に噴射させると共に、ポンプ82及び流量制御弁84(凝縮液還流装置80)を制御して、凝縮液を水タンク14に還流させる(ステップST13)。
That is, as described above, the
そして、ECU56は、上述の如く、凝縮液の液面レベルLが下部液面センサ50の設けられたレベルLLよりも高くないと判断した場合(ステップST18:NO)には、ポンプ74及び凝縮液噴射弁76(凝縮液供給装置46)を停止させると共に、ポンプ82及び流量制御弁84(凝縮液還流装置80)を停止させる(ステップST19)。
When the
このように、本発明の第四実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS4によれば、凝縮器32に貯蔵された凝縮液を凝縮液還流装置80によって水タンク14に還流することができるので、凝縮液を改質ガスを生成するために再利用することができる。
Thus, according to the reformed gas engine system S4 according to the fourth embodiment of the present invention, the condensate stored in the
なお、本発明の第四実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS4は、上述の本発明の第二実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS2に対し、凝縮液還流装置80が備えられると共に、ECU56が上述のように動作する構成とされても良い。
The reformed gas engine system S4 according to the fourth embodiment of the present invention is provided with a
また、本発明の第四実施形態に係る改質ガスエンジンシステムS4では、凝縮器32に貯蔵された凝縮液が凝縮液還流装置80によって水タンク14に還流される構成とされていたが、水タンク14以外に専用のタンクが備えられ、凝縮器32に貯蔵された凝縮液が凝縮液還流装置80によって上記専用のタンクに還流される構成とされていても良い。
In the reformed gas engine system S4 according to the fourth embodiment of the present invention, the condensate stored in the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited above, Of course, it can change and implement variously within the range which does not deviate from the main point. .
S1,S2,S3,S4 改質ガスエンジンシステム
12 燃料タンク(原料タンクの一部)
14 水タンク(原料タンクの一部)
24 蒸発器
26 改質触媒
32 凝縮器
38 ガス貯蔵タンク
40 ガス噴射弁
42 燃料噴射弁
44 エンジン
46 凝縮液供給装置
56 ECU(制御ユニット)
68 排気通路
70 スロットルバルブ
72 三元触媒
80 凝縮液還流装置
S1, S2, S3, S4 Reformed
14 Water tank (part of raw material tank)
24
68
Claims (7)
前記原料タンクから供給された改質原料を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器にて蒸発された改質原料から改質ガスを生成する改質触媒と、
前記改質触媒にて生成された改質ガスから水蒸気成分及び特定炭化水素成分を分離させると共に、該分離された水蒸気成分及び特定炭化水素成分を含有する凝縮液を貯蔵するための凝縮器と、
前記凝縮器にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスをエンジンのシリンダ内に噴射すると共に、噴射する改質ガスの量を調整可能なガス噴射弁と、
前記エンジンのシリンダ内に供給される空気の量を調整するためのスロットルバルブと、
前記エンジンに連結された排気通路に設けられ、前記エンジンのシリンダから排出された排気ガスを浄化するための三元触媒と、
前記凝縮器に貯蔵された凝縮液を前記排気通路における前記三元触媒に対する上流側に供給するための凝縮液供給装置と、
前記凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が予め定められた所定量範囲内にある場合には、前記エンジンが前記改質ガスを燃料としてストイキ条件で運転されるように前記ガス噴射弁及び前記スロットルバルブを制御する改質ガスストイキ燃焼モードを選択し、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液の量が前記所定量範囲の上限よりも上限の高い他の所定量範囲内にある場合には、前記エンジンが前記改質ガスを燃料としてリーン条件で運転されるように前記ガス噴射弁及び前記スロットルバルブを制御すると共に、前記凝縮器に貯蔵された凝縮液が前記排気通路における前記三元触媒に対する上流側に供給されるように前記凝縮液供給装置を制御する改質ガスリーン燃焼モードを選択する制御ユニットと、
を備えた改質ガスエンジンシステム。 A raw material tank for storing reformed raw materials including water and hydrocarbon fuel;
An evaporator for evaporating the reforming raw material supplied from the raw material tank;
A reforming catalyst that generates reformed gas from the reformed raw material evaporated in the evaporator;
A condenser for separating the steam component and the specific hydrocarbon component from the reformed gas produced by the reforming catalyst, and storing the condensate containing the separated steam component and the specific hydrocarbon component;
A gas injection valve capable of adjusting the amount of the reformed gas to be injected while injecting the reformed gas from which the water vapor component and the specific hydrocarbon component are separated in the condenser into the cylinder of the engine;
A throttle valve for adjusting the amount of air supplied into the cylinder of the engine;
A three-way catalyst provided in an exhaust passage connected to the engine for purifying exhaust gas discharged from a cylinder of the engine;
A condensate supply device for supplying condensate stored in the condenser to the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage;
When the amount of condensate stored in the condenser is within a predetermined range, the gas injection valve and the gas injection valve and the engine are operated such that the engine is operated under stoichiometric conditions using the reformed gas as fuel. When the reformed gas stoichiometric combustion mode for controlling the throttle valve is selected, and the amount of condensate stored in the condenser is within another predetermined amount range that is higher than the upper limit of the predetermined amount range, The gas injection valve and the throttle valve are controlled so that the engine is operated under the lean condition using the reformed gas as fuel, and the condensate stored in the condenser is upstream of the three-way catalyst in the exhaust passage. A control unit for selecting a reformed gas lean combustion mode for controlling the condensate supply device to be supplied to the side;
A reformed gas engine system.
請求項1に記載の改質ガスエンジンシステム。 The control unit controls the condensate supply device to control the three-way catalyst in the exhaust passage so that oxygen in the exhaust gas passing through the three-way catalyst is consumed in the reformed gas lean combustion mode. Adjust the amount of condensate supplied upstream,
The reformed gas engine system according to claim 1.
前記凝縮器と前記ガス噴射弁との間に設けられ、前記凝縮器にて水蒸気成分と特定炭化水素成分が分離された改質ガスを貯蔵するためのガス貯蔵タンクと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記ガス貯蔵タンクに貯蔵された改質ガスの圧力が予め定められた所定圧力範囲内にある場合には、前記エンジンが前記炭化水素燃料を燃料として運転されるように前記燃料噴射弁及び前記スロットルバルブを制御する炭化水素燃料燃焼モードを選択する、
請求項1又は請求項2に記載の改質ガスエンジンシステム。 A fuel injection valve capable of adjusting the amount of hydrocarbon fuel to be injected while injecting hydrocarbon fuel supplied from the raw material tank into the cylinder of the engine;
A gas storage tank provided between the condenser and the gas injection valve, for storing the reformed gas from which the water vapor component and the specific hydrocarbon component are separated in the condenser;
With
When the pressure of the reformed gas stored in the gas storage tank is within a predetermined pressure range determined in advance, the control unit controls the fuel so that the engine is operated using the hydrocarbon fuel as fuel. Selecting a hydrocarbon fuel combustion mode for controlling the injection valve and the throttle valve;
The reformed gas engine system according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の改質ガスエンジンシステム。 When the amount of condensate stored in the condenser is within the predetermined amount range in the hydrocarbon fuel combustion mode, the control unit operates under stoichiometric conditions using the hydrocarbon fuel as fuel. And selecting a hydrocarbon fuel stoichiometric combustion mode for controlling the fuel injection valve and the throttle valve, and in the hydrocarbon fuel combustion mode, the amount of condensate stored in the condenser is the other predetermined amount. If within the range, the fuel injection valve and the throttle valve are controlled so that the engine is operated under lean conditions using the hydrocarbon fuel as fuel, and the condensate stored in the condenser is A hydrocarbon fuel lean combustion mode for controlling the condensate supply device to be supplied upstream of the three-way catalyst in the exhaust passage. To-option,
The reformed gas engine system according to claim 3.
請求項4に記載の改質ガスエンジンシステム。 The control unit controls the condensate supply device to control the three-way catalyst in the exhaust passage so that oxygen in the exhaust gas passing through the three-way catalyst is consumed in the hydrocarbon fuel lean combustion mode. Adjusting the amount of condensate supplied upstream to the
The reformed gas engine system according to claim 4.
請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。 When the pressure of the reformed gas stored in the gas storage tank is within another predetermined pressure range whose upper limit is higher than the upper limit of the predetermined pressure range, the control unit is configured to change the reformed gas stoichiometric combustion mode or the Select the reformed gas lean combustion mode,
The reformed gas engine system according to any one of claims 3 to 5.
水を貯蔵するための水タンクと、
炭化水素燃料を貯蔵するための燃料タンクと、
を有し、
前記凝縮器に貯蔵された凝縮液を前記蒸発器又は前記水タンクに還流するための凝縮液還流装置を備えた、
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の改質ガスエンジンシステム。 The raw material tank is
A water tank for storing water;
A fuel tank for storing hydrocarbon fuel;
Have
A condensate reflux device for refluxing the condensate stored in the condenser to the evaporator or the water tank;
The reformed gas engine system according to any one of claims 1 to 6.
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---|---|---|---|---|
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2008
- 2008-10-30 JP JP2008280213A patent/JP2010106774A/en active Pending
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