JP2024057745A - Engine System - Google Patents

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JP2024057745A JP2022164607A JP2022164607A JP2024057745A JP 2024057745 A JP2024057745 A JP 2024057745A JP 2022164607 A JP2022164607 A JP 2022164607A JP 2022164607 A JP2022164607 A JP 2022164607A JP 2024057745 A JP2024057745 A JP 2024057745A
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規之介 中谷
隆行 本間
秀隆 竹内
浩 宮川
哲典 鈴置
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Abstract

【課題】大気中への亜酸化窒素の漏洩を抑制することができるエンジンシステムを提供する。【解決手段】エンジンシステム1は、アンモニアエンジン2と接続され、燃焼室14から発生する排気ガスが流れる排気流路4と、排気流路4に配設され、アンモニアを吸着及び酸化する三元触媒8と、排気流路4を流れるアンモニアを除害する除害装置65と、排気流路4におけるアンモニアエンジン2と三元触媒8との間の箇所と除害装置65とを接続する除害流路66と、除害流路66に配設され、開弁することで除害装置65にアンモニアが供給されることを許容する第1開閉弁67とを備える。【選択図】図1[Problem] To provide an engine system capable of suppressing leakage of nitrous oxide into the atmosphere. [Solution] The engine system 1 is connected to an ammonia engine 2 and includes an exhaust flow path 4 through which exhaust gas generated from a combustion chamber 14 flows, a three-way catalyst 8 disposed in the exhaust flow path 4 for adsorbing and oxidizing ammonia, a detoxification device 65 for detoxifying the ammonia flowing through the exhaust flow path 4, an abatement flow path 66 connecting a location in the exhaust flow path 4 between the ammonia engine 2 and the three-way catalyst 8 with the abatement device 65, and a first opening/closing valve 67 disposed in the abatement flow path 66 and opening to allow ammonia to be supplied to the abatement device 65. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、エンジンシステムに関する。 The present invention relates to an engine system.

従来のエンジンシステムとしては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載のエンジンシステムは、エンジンブロックと、このエンジンブロックの吸気ポートに接続された吸気通路と、エンジンブロックの排気ポートに接続された排気通路と、エンジンブロック内に燃料を供給する燃料供給手段と、吸気通路内に設けられたスロットルバルブと、このスロットルバルブより上流側の吸気通路とエンジンブロック内のクランク室とを接続し、吸気通路内の吸気(新気)をクランク室へ導入するための新気導入通路と、スロットルバルブより下流側の吸気通路とクランク室とを接続し、クランク室に残留するブローバイガスを吸気通路に戻すための還元通路と、この還元通路内に設けられたPCVバルブとを備えている。 As a conventional engine system, for example, the technology described in Patent Document 1 is known. The engine system described in Patent Document 1 includes an engine block, an intake passage connected to an intake port of the engine block, an exhaust passage connected to an exhaust port of the engine block, a fuel supply means for supplying fuel into the engine block, a throttle valve provided in the intake passage, a fresh air introduction passage that connects the intake passage upstream of the throttle valve to a crank chamber in the engine block and introduces intake air (fresh air) in the intake passage into the crank chamber, a return passage that connects the intake passage downstream of the throttle valve to the crank chamber and returns blow-by gas remaining in the crank chamber to the intake passage, and a PCV valve provided in the return passage.

特開2012-145057号公報JP 2012-145057 A

近年では、アンモニアを燃料として使用するアンモニアエンジンがあるが、クランクケース内にはアンモニアのブローバイガスが残存するため、例えばメンテナンス時においてクランクケース本体、クランクケースと空間的に繋がっている部材または配管を取り外す際に、アンモニアのブローバイガスが大気に流出することを抑制することが望まれている。また、アンモニアが流れる燃料配管を外す際には、燃料配管内に残存しているアンモニアが大気に流出することを抑制することが望まれている。そこで、クランクケース本体、クランクケースと空間的に繋がっている部材または配管を取り外す際や燃料配管を外す際にアンモニアが大気中へ流出されないように、クランクケース内または燃料配管内に残存しているアンモニアを排気触媒で浄化することが考えられる。しかし、排気触媒の温度によっては、アンモニアが排気触媒と反応することで、環境負荷が高い亜酸化窒素(NO)が生成される可能性がある。この場合には、NOが排気通路を流れて大気中へ漏洩する可能性がある。 In recent years, there are ammonia engines that use ammonia as fuel. Since ammonia blow-by gas remains in the crankcase, it is desired to suppress the ammonia blow-by gas from flowing into the atmosphere when removing the crankcase body, members spatially connected to the crankcase, or piping during maintenance, for example. It is also desired to suppress the ammonia remaining in the fuel piping from flowing into the atmosphere when removing the fuel piping through which the ammonia flows. Therefore, it is considered to purify the ammonia remaining in the crankcase or the fuel piping with an exhaust catalyst so that the ammonia does not flow into the atmosphere when removing the crankcase body, members spatially connected to the crankcase, or piping, or when removing the fuel piping. However, depending on the temperature of the exhaust catalyst, ammonia may react with the exhaust catalyst to generate nitrous oxide (N 2 O), which has a high environmental load. In this case, N 2 O may flow through the exhaust passage and leak into the atmosphere.

本発明の目的は、大気中への亜酸化窒素の漏洩を抑制することができるエンジンシステムを提供することである。 The object of the present invention is to provide an engine system that can suppress the leakage of nitrous oxide into the atmosphere.

(1)本発明の一態様は、アンモニアを燃焼させる燃焼室を往復動可能なピストンと、ピストンと連結されたクランクシャフトと、クランクシャフトを収容するクランクケースと、を有するエンジンを備えるエンジンシステムであって、エンジンと接続され、燃焼室に供給される酸素含有ガスが流れる第1酸素供給流路と、第1酸素供給流路に配設され、燃焼室に供給される酸素含有ガスの流量を制御する流量制御弁と、エンジンと接続され、燃焼室から発生する排気ガスが流れる排気流路と、排気流路に配設され、アンモニアを吸着及び酸化する排気触媒と、第1酸素供給流路における流量制御弁よりも上流側の箇所とクランクケースとを接続し、クランクケース内に酸素含有ガスを供給する第2酸素供給流路と、クランクケースと第1酸素供給流路における流量制御弁よりも下流側の箇所とを接続し、クランクケース内に残留するアンモニアのブローバイガスを第1酸素供給流路に還流させるブローバイガス流路と、ブローバイガス流路に配設され、第1酸素供給流路に還流するアンモニアのブローバイガスの流量を調整するブローバイガス還流バルブと、クランクシャフトを回転させるスタータと、排気流路を流れるアンモニアを除害する除害装置と、排気流路におけるエンジンと排気触媒との間の箇所と除害装置とを接続する除害流路と、除害流路に配設され、開弁することで除害装置にアンモニアが供給されることを許容する開閉弁と、スタータによってクランクシャフトが回転している時に、第1酸素供給流路にブローバイガスが還流するように流量制御弁の開度を制御すると共に、開閉弁が開弁するように開閉弁の開度を制御する制御部とを備える。 (1) One aspect of the present invention is an engine system including an engine having a piston capable of reciprocating in a combustion chamber that burns ammonia, a crankshaft connected to the piston, and a crankcase that houses the crankshaft, the engine system including a first oxygen supply flow path connected to the engine and through which oxygen-containing gas to be supplied to the combustion chamber flows, a flow control valve disposed in the first oxygen supply flow path and controlling the flow rate of the oxygen-containing gas to be supplied to the combustion chamber, an exhaust flow path connected to the engine and through which exhaust gas generated from the combustion chamber flows, an exhaust catalyst disposed in the exhaust flow path and that adsorbs and oxidizes ammonia, a second oxygen supply flow path that connects the crankcase to a location upstream of the flow control valve in the first oxygen supply flow path and supplies oxygen-containing gas into the crankcase, and a flow control valve disposed in the crankcase to a location downstream of the flow control valve in the first oxygen supply flow path. The system includes a blow-by gas flow path that connects the engine and the exhaust catalyst to return the ammonia blow-by gas remaining in the crankcase to the first oxygen supply flow path, a blow-by gas return valve that is disposed in the blow-by gas flow path and adjusts the flow rate of the ammonia blow-by gas returned to the first oxygen supply flow path, a starter that rotates the crankshaft, a detoxification device that detoxifies the ammonia flowing in the exhaust flow path, a detoxification flow path that connects the detoxification device to a location in the exhaust flow path between the engine and the exhaust catalyst, an on-off valve that is disposed in the detoxification flow path and opens to allow ammonia to be supplied to the detoxification device, and a control unit that controls the opening of the flow control valve so that the blow-by gas is returned to the first oxygen supply flow path when the crankshaft is rotated by the starter, and controls the opening of the on-off valve so that the on-off valve is opened.

このようなエンジンシステムにおいては、エンジンの燃焼室内でアンモニアの燃焼が終了することによってクランクシャフトの回転が停止してから燃焼室内で再びアンモニアの燃焼が起こるまでの間の任意の期間に、第1酸素供給流路にアンモニアのブローバイガスが還流するように、流量制御弁の開度が制御されると共に、スタータによってクランクシャフトを回転させる。すると、第1酸素供給流路の燃焼室側の部分が負圧となるため、酸素含有ガスが第2酸素供給流路を流れてクランクケース内に導入されると共に、ブローバイガス還流バルブが開弁することで、クランクケース内に残留するアンモニアのブローバイガスが酸素含有ガスと一緒にブローバイガス流路を流れて第1酸素供給流路に還流する。そして、アンモニアのブローバイガスは、酸素含有ガスと一緒に第1酸素供給流路及びエンジンの燃焼室を通って排気流路に流入される。ここで、開閉弁を開弁すると共に、排気流路を閉塞することにより、アンモニアが除害流路を流れて除害装置に供給される。そして、除害装置においてアンモニアが除害される。このとき、アンモニアが排気触媒に流通しないため、排気触媒において環境負荷が高い亜酸化窒素(NO)が生成されることが抑制される。これにより、大気中への亜酸化窒素の漏洩が抑制される。 In such an engine system, the opening degree of the flow control valve is controlled so that the ammonia blow-by gas is returned to the first oxygen supply passage during any period between the time when the rotation of the crankshaft stops due to the end of the combustion of ammonia in the combustion chamber of the engine and the time when the combustion of ammonia occurs again in the combustion chamber, and the crankshaft is rotated by the starter. Then, the combustion chamber side portion of the first oxygen supply passage becomes negative pressure, so that the oxygen-containing gas flows through the second oxygen supply passage and is introduced into the crankcase, and the blow-by gas return valve is opened, so that the ammonia blow-by gas remaining in the crankcase flows through the blow-by gas passage together with the oxygen-containing gas and returns to the first oxygen supply passage. Then, the ammonia blow-by gas flows into the exhaust passage together with the oxygen-containing gas through the first oxygen supply passage and the combustion chamber of the engine. Here, the opening and closing valve is opened and the exhaust passage is blocked, so that the ammonia flows through the abatement passage and is supplied to the abatement device. Then, the ammonia is abatemented in the abatement device. At this time, since ammonia does not flow through the exhaust catalyst, the generation of nitrous oxide (N 2 O), which has a high environmental impact, in the exhaust catalyst is suppressed, thereby suppressing the leakage of nitrous oxide into the atmosphere.

(2)上記の(1)において、エンジンシステムは、アンモニアを改質することにより、水素を含有した改質ガスを生成する改質器と、改質器に酸素含有ガスを供給する改質用酸素供給流路と、改質用酸素供給流路に配設され、改質器に供給される酸素含有ガスの流量を制御する改質用流量制御弁と、改質器により生成された改質ガスを燃焼室に供給する改質ガス流路とを更に備え、制御部は、スタータによってクランクシャフトが回転している時に、第1酸素供給流路にブローバイガスが還流するように改質用流量制御弁の開度を制御してもよい。このような構成では、水素を含有した改質ガスがエンジンの燃焼室に供給されるため、エンジンの燃焼室内でアンモニアが燃焼されやすくなる。 (2) In the above (1), the engine system further includes a reformer that generates a reformed gas containing hydrogen by reforming ammonia, a reforming oxygen supply passage that supplies an oxygen-containing gas to the reformer, a reforming flow control valve that is disposed in the reforming oxygen supply passage and controls the flow rate of the oxygen-containing gas supplied to the reformer, and a reformed gas passage that supplies the reformed gas generated by the reformer to the combustion chamber, and the control unit may control the opening of the reforming flow control valve so that blow-by gas is returned to the first oxygen supply passage when the crankshaft is rotated by the starter. In this configuration, the reformed gas containing hydrogen is supplied to the combustion chamber of the engine, making it easier for ammonia to be burned in the combustion chamber of the engine.

(3)本発明の他の態様に係るエンジンシステムは、アンモニア量調整部からアンモニアが供給されるエンジンと、アンモニアを貯留するアンモニアタンクと、アンモニアタンクとアンモニア量調整部との間を接続するアンモニア供給流路と、エンジンと接続されると共にエンジンからの排気ガスが流入する排気流路と、排気流路に配設され、アンモニアを吸着及び酸化する排気触媒と、排気流路を流れるアンモニアを除害する除害装置と、排気流路におけるエンジンと排気触媒との間の箇所と除害装置とを接続する除害流路と、除害流路に配設され、開弁することで除害装置にアンモニアが供給されることを許容する第1開閉弁と、アンモニア供給流路に配設され、閉弁することでアンモニアタンク内のアンモニアがアンモニア量調整部に供給されることを遮断する第2開閉弁と、アンモニア供給流路における第2開閉弁よりも下流側の箇所に接続され、当該アンモニア供給流路に酸素含有ガスを供給する酸素供給経路と、当該酸素供給経路に配設され、前記第2開閉弁が開弁しているときに閉弁されると共に第2開閉弁が閉弁してから開弁される第3開閉弁とを有する酸素供給部と、アンモニア供給流路における酸素供給経路が接続される箇所よりも下流側の箇所に接続されると共に、内部のアンモニアを排気触媒に供給可能に設けられる追出し経路と、追出し経路に配設され、第2開閉弁が閉弁してから開弁される第4開閉弁とを備える。 (3) An engine system according to another aspect of the present invention includes an engine to which ammonia is supplied from an ammonia amount adjustment unit, an ammonia tank for storing ammonia, an ammonia supply flow path connecting the ammonia tank and the ammonia amount adjustment unit, an exhaust flow path connected to the engine and into which exhaust gas from the engine flows, an exhaust catalyst disposed in the exhaust flow path and for adsorbing and oxidizing ammonia, a detoxification device for detoxifying the ammonia flowing in the exhaust flow path, an abatement flow path connecting a location in the exhaust flow path between the engine and the exhaust catalyst and the abatement device, a first opening/closing valve disposed in the ammonia supply flow path and opening to allow ammonia to be supplied to the abatement device, and a second opening/closing valve disposed in the ammonia supply flow path and closing The oxygen supply unit includes a second on-off valve that blocks the ammonia in the ammonia tank from being supplied to the ammonia amount adjustment unit by opening and closing the second on-off valve, an oxygen supply path that is connected to a location downstream of the second on-off valve in the ammonia supply flow path and supplies oxygen-containing gas to the ammonia supply flow path, a third on-off valve that is disposed in the oxygen supply path and is closed when the second on-off valve is open and opens after the second on-off valve is closed, an exhaust path that is connected to a location downstream of the location where the oxygen supply path is connected in the ammonia supply flow path and is provided so that the ammonia inside can be supplied to the exhaust catalyst, and a fourth on-off valve that is disposed in the exhaust path and opens after the second on-off valve is closed.

このようなエンジンシステムにおいては、エンジンの運転中において第2開閉弁を開弁させており、アンモニアタンク内のアンモニアがアンモニア供給流路を介してアンモニア量調整部に供給される。運転していたエンジンが停止したとき、アンモニア供給流路にはアンモニアが残存している。そこで、エンジンの運転停止後において第2開閉弁を閉弁させることで、アンモニアタンク内のアンモニアがアンモニア量調整部に供給されることが遮断される。第2開閉弁を閉弁させてから第3開閉弁及び第4開閉弁を開弁させることで、アンモニア供給流路に酸素含有ガスが供給される。これにより、アンモニア供給流路の内部に残存しているアンモニアは、酸素含有ガスと一緒に追出し経路を通って排気流路に流入される。ここで、第1開閉弁を開弁すると共に、排気流路を閉塞することにより、アンモニアが除害流路を流れて除害装置に供給される。そして、除害装置においてアンモニアが除害される。このとき、アンモニアが排気触媒に流通しないため、排気触媒において環境負荷が高い亜酸化窒素(NO)が生成されることが抑制される。これにより、大気中への亜酸化窒素の漏洩が抑制される。 In such an engine system, the second on-off valve is opened during the operation of the engine, and ammonia in the ammonia tank is supplied to the ammonia amount adjustment unit through the ammonia supply flow path. When the engine stops, ammonia remains in the ammonia supply flow path. Therefore, by closing the second on-off valve after the engine stops, the ammonia in the ammonia tank is prevented from being supplied to the ammonia amount adjustment unit. By closing the second on-off valve and then opening the third on-off valve and the fourth on-off valve, an oxygen-containing gas is supplied to the ammonia supply flow path. As a result, the ammonia remaining inside the ammonia supply flow path flows into the exhaust flow path together with the oxygen-containing gas through the expulsion path. Here, by opening the first on-off valve and blocking the exhaust flow path, ammonia flows through the abatement flow path and is supplied to the abatement device. Then, the ammonia is abated in the abatement device. At this time, since ammonia does not flow to the exhaust catalyst, the generation of nitrous oxide (N 2 O), which is a high environmental load, in the exhaust catalyst is suppressed. As a result, leakage of nitrous oxide into the atmosphere is suppressed.

(4)上記の(3)において、排気触媒は、三元触媒であり、エンジンシステムは、排気流路における三元触媒よりも下流の箇所に一端が接続され、他端がアンモニア供給流路に接続される温度調整経路と、当該温度調整経路に配設される温度調整開閉弁とを有する温度調整部と、アンモニア供給流路の一部分、追出し経路、排気流路の一部分、三元触媒、及び温度調整経路によって形成される閉回路に設けられるポンプとを更に備えてもよい。このような構成では、排気触媒が三元触媒であるため、三元触媒に供給されたアンモニアが三元触媒にて酸化されて、三元触媒から流出する触媒通過ガスの温度が上昇する。ポンプを動作させることで、三元触媒から流出した触媒通過ガスの一部が、温度調整経路を通ってアンモニア供給流路の一部分及び追出し経路に供給される。これにより、アンモニア供給流路の一部分及び追出し経路が加熱されるため、例えばアンモニア供給流路に残存しているアンモニアの気化潜熱に起因する結露を抑制することができる。 (4) In the above (3), the exhaust catalyst is a three-way catalyst, and the engine system may further include a temperature adjustment section having a temperature adjustment path with one end connected to a location downstream of the three-way catalyst in the exhaust flow path and the other end connected to the ammonia supply flow path, a temperature adjustment valve disposed in the temperature adjustment path, and a pump provided in a closed circuit formed by a part of the ammonia supply flow path, the expulsion path, a part of the exhaust flow path, the three-way catalyst, and the temperature adjustment path. In this configuration, since the exhaust catalyst is a three-way catalyst, ammonia supplied to the three-way catalyst is oxidized by the three-way catalyst, and the temperature of the catalyst-passing gas flowing out from the three-way catalyst increases. By operating the pump, a part of the catalyst-passing gas flowing out from the three-way catalyst is supplied to a part of the ammonia supply flow path and the expulsion path through the temperature adjustment path. As a result, the part of the ammonia supply flow path and the expulsion path are heated, so that, for example, condensation caused by the latent heat of vaporization of ammonia remaining in the ammonia supply flow path can be suppressed.

本発明によれば、大気中への亜酸化窒素の漏洩を抑制することができる。 The present invention makes it possible to prevent nitrous oxide from leaking into the atmosphere.

本発明の第1実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an engine system according to a first embodiment of the present invention. 図1に示されたアンモニアエンジン及び吸気系の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the ammonia engine and intake system shown in FIG. 1 . 図1に示されたパージ制御処理部により実行されるパージ制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an example of a procedure of a purge control process executed by a purge control processor shown in FIG. 1 . 図2に示されたPCVバルブの流量特性の一例を示すグラフである。3 is a graph showing an example of flow characteristics of the PCV valve shown in FIG. 2 . 図1に示された除害制御処理部により実行される除害制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an example of a procedure of an abatement control process executed by an abatement control processing unit shown in FIG. 1 . 本発明の第2実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an engine system according to a second embodiment of the present invention. 図6に示されたパージ制御処理部により実行されるパージ制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of a procedure of a purge control process executed by a purge control processor shown in FIG. 6 . 本発明の第3実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing an engine system according to a third embodiment of the present invention. 図8に示されたパージ制御処理部により実行されるパージ制御処理の手順を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a procedure of a purge control process executed by a purge control processor shown in FIG. 8 . 図8に示されたエンジンシステムの変形例を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the engine system shown in FIG. 8 .

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
[第1実施形態]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted.
[First embodiment]

図1は、本発明の第1実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。図1において、本実施形態のエンジンシステム1は、車両(図示省略)に搭載されている。エンジンシステム1は、アンモニアエンジン2と、第1酸素供給流路3と、排気流路4と、メインインジェクタ(アンモニア量調整部)5と、メインスロットルバルブ6とを備えている。 Figure 1 is a schematic diagram showing an engine system according to a first embodiment of the present invention. In Figure 1, an engine system 1 according to this embodiment is mounted on a vehicle (not shown). The engine system 1 includes an ammonia engine 2, a first oxygen supply flow path 3, an exhaust flow path 4, a main injector (ammonia amount adjustment unit) 5, and a main throttle valve 6.

アンモニアエンジン2は、アンモニアガス(NHガス)を燃料として使用するエンジンである。アンモニアエンジン2では、難燃性のアンモニアガスを燃焼しやすくするため、助燃材としての水素(H)がアンモニアガスに混合される。アンモニアエンジン2は、例えば4気筒エンジンである。 The ammonia engine 2 is an engine that uses ammonia gas ( NH3 gas) as fuel. In the ammonia engine 2, hydrogen ( H2 ) is mixed with the ammonia gas as a combustion improver to facilitate combustion of the flame-retardant ammonia gas. The ammonia engine 2 is, for example, a four-cylinder engine.

アンモニアエンジン2は、図2に示されるように、シリンダブロック11と、このシリンダブロック11に組み付けられたシリンダヘッド12と、シリンダブロック11の内部に往復動可能に配置された複数(ここでは4つ)のピストン13と、ピストン13と連結されたクランクシャフト20と、クランクシャフト20を収容するクランクケース21とを有している。 As shown in FIG. 2, the ammonia engine 2 has a cylinder block 11, a cylinder head 12 attached to the cylinder block 11, a number of pistons 13 (four in this example) arranged to be capable of reciprocating motion inside the cylinder block 11, a crankshaft 20 connected to the pistons 13, and a crankcase 21 housing the crankshaft 20.

アンモニアエンジン2は、アンモニアが水素と共に燃焼して排気ガスが発生する複数(ここでは4つ)の燃焼室14を有している。燃焼室14は、シリンダブロック11とシリンダヘッド12とピストン13とで囲まれる空間によって画成されている。 The ammonia engine 2 has multiple (four in this example) combustion chambers 14 in which ammonia is burned together with hydrogen to generate exhaust gas. The combustion chambers 14 are defined by a space surrounded by a cylinder block 11, a cylinder head 12, and a piston 13.

シリンダヘッド12には、各燃焼室14と連通された吸気ポート15及び排気ポート16が複数ずつ(ここでは4つずつ)設けられている。吸気ポート15は、吸気弁17により開閉される。排気ポート16は、排気弁18により開閉される。 The cylinder head 12 is provided with multiple intake ports 15 and exhaust ports 16 (four in this example) that are connected to each combustion chamber 14. The intake ports 15 are opened and closed by intake valves 17. The exhaust ports 16 are opened and closed by exhaust valves 18.

各ピストン13は、コンロッド19を介してクランクシャフト20と連結されている。クランクケース21は、シリンダブロック11におけるシリンダヘッド12が設けられる端部とは反対側の端部に組み付けられている。クランクケース21におけるシリンダブロック11が設けられる端部とは反対側の端部には、エンジンオイルeoを貯留するオイルパン22が着脱可能に組み付けられている。クランクケース21及びオイルパン22の内部は、クランク室23を形成している。 Each piston 13 is connected to a crankshaft 20 via a connecting rod 19. The crankcase 21 is attached to the end of the cylinder block 11 opposite the end where the cylinder head 12 is provided. An oil pan 22 that stores engine oil eo is removably attached to the end of the crankcase 21 opposite the end where the cylinder block 11 is provided. The interiors of the crankcase 21 and the oil pan 22 form a crank chamber 23.

第1酸素供給流路3は、アンモニアエンジン2の各吸気ポート15と接続されたインテークマニホールド24と、このインテークマニホールド24と接続された吸気管25とを有している。第1酸素供給流路3は、アンモニアエンジン2の各燃焼室14に供給される空気が流れる流路である。空気は、酸素を含有した気体(酸素含有ガス)である。吸気管25には、空気中に含まれる塵や埃等の異物を除去するエアクリーナ7が配設されている。 The first oxygen supply flow passage 3 has an intake manifold 24 connected to each intake port 15 of the ammonia engine 2, and an intake pipe 25 connected to this intake manifold 24. The first oxygen supply flow passage 3 is a flow passage through which air flows to be supplied to each combustion chamber 14 of the ammonia engine 2. The air is a gas containing oxygen (oxygen-containing gas). An air cleaner 7 is provided in the intake pipe 25 to remove foreign matter such as dust and dirt contained in the air.

排気流路4は、アンモニアエンジン2の各排気ポート16と接続されたエギゾーストマニホールド26と、エギゾーストマニホールド26と接続された排気管27とを備えている。排気流路4は、アンモニアエンジン2の各燃焼室14から発生した排気ガスが流れる流路である。 The exhaust flow path 4 includes an exhaust manifold 26 connected to each exhaust port 16 of the ammonia engine 2, and an exhaust pipe 27 connected to the exhaust manifold 26. The exhaust flow path 4 is a flow path through which exhaust gas generated from each combustion chamber 14 of the ammonia engine 2 flows.

図1に戻り、排気流路4には、排気ガス中に含まれる有害物質である未燃のアンモニア及び窒素酸化物(NOx)を浄化する三元触媒8と、未燃のアンモニアを吸着するSCR触媒9とが配設されている。三元触媒8及びSCR触媒9は、上記の排気管27に配設されている。 Returning to FIG. 1, the exhaust flow path 4 is provided with a three-way catalyst 8 that purifies unburned ammonia and nitrogen oxides (NOx), which are harmful substances contained in the exhaust gas, and an SCR catalyst 9 that adsorbs unburned ammonia. The three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9 are provided in the exhaust pipe 27.

三元触媒8は、主として三元触媒8に流入する空気を用いてアンモニアを酸化させる。また、三元触媒8は、SCR触媒9と比較すると微量ではあるがアンモニアを吸着する。SCR触媒9は、アンモニアを吸着すると共に、SCR触媒9に流入するNOxを用いてアンモニアを酸化させる。なお、NOxは還元される。三元触媒8及びSCR触媒9は、排気流路4に配設された排気触媒を構成している。 The three-way catalyst 8 oxidizes ammonia mainly using the air that flows into the three-way catalyst 8. The three-way catalyst 8 also adsorbs ammonia, although in smaller amounts than the SCR catalyst 9. The SCR catalyst 9 adsorbs ammonia and oxidizes the ammonia using NOx that flows into the SCR catalyst 9. The NOx is reduced. The three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9 constitute an exhaust catalyst disposed in the exhaust flow path 4.

メインインジェクタ5は、アンモニアエンジン2の燃焼室14に向けてアンモニアガスを噴射する電磁式の燃料噴射弁である。メインインジェクタ5は、例えばアンモニアエンジン2の気筒の数(ここでは4つ)だけ設けられている。メインインジェクタ5は、後述のコントローラ60からの制御指令に応じて動作する。 The main injector 5 is an electromagnetic fuel injection valve that injects ammonia gas toward the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2. For example, the number of main injectors 5 is equal to the number of cylinders of the ammonia engine 2 (four in this example). The main injectors 5 operate in response to control commands from the controller 60, which will be described later.

メインスロットルバルブ6は、第1酸素供給流路3に配設されている。メインスロットルバルブ6は、アンモニアエンジン2に供給される空気の流量を制御する電磁式の流量制御弁である。メインスロットルバルブ6は、後述のコントローラ60からの制御指令に応じて動作する。 The main throttle valve 6 is disposed in the first oxygen supply passage 3. The main throttle valve 6 is an electromagnetic flow control valve that controls the flow rate of air supplied to the ammonia engine 2. The main throttle valve 6 operates in response to a control command from a controller 60, which will be described later.

また、エンジンシステム1は、第2酸素供給流路30と、ブローバイガス流路31と、PCVバルブ32(PositiveCrankcase Ventilationバルブ)とを備えている。 The engine system 1 also includes a second oxygen supply passage 30, a blow-by gas passage 31, and a PCV valve 32 (Positive Crankcase Ventilation valve).

第2酸素供給流路30は、第1酸素供給流路3におけるメインスロットルバルブ6よりも上流側の箇所とクランクケース21とを接続する。第2酸素供給流路30は、クランクケース21内(クランク室23)に酸素含有ガスである空気を供給する。 The second oxygen supply passage 30 connects a portion of the first oxygen supply passage 3 upstream of the main throttle valve 6 to the crankcase 21. The second oxygen supply passage 30 supplies air, which is an oxygen-containing gas, to the crankcase 21 (crank chamber 23).

第2酸素供給流路30は、図2に示されるように、吸気管25におけるエアクリーナ7とメインスロットルバルブ6との間の箇所とアンモニアエンジン2のシリンダヘッド12とを接続する配管33と、この配管33とクランク室23とを連通させるようにシリンダヘッド12及びシリンダブロック11に設けられた通路34とを有している。 As shown in FIG. 2, the second oxygen supply passage 30 has a pipe 33 that connects the intake pipe 25 between the air cleaner 7 and the main throttle valve 6 to the cylinder head 12 of the ammonia engine 2, and a passage 34 provided in the cylinder head 12 and the cylinder block 11 to connect the pipe 33 to the crank chamber 23.

ブローバイガス流路31は、クランクケース21と第1酸素供給流路3におけるメインスロットルバルブ6よりも下流側の箇所とを接続する。ブローバイガス流路31は、クランクケース21内(クランク室23)に残留するアンモニアのブローバイガスを第1酸素供給流路3に還流させる流路である。 The blow-by gas flow passage 31 connects the crankcase 21 to a point downstream of the main throttle valve 6 in the first oxygen supply flow passage 3. The blow-by gas flow passage 31 is a flow passage that returns ammonia blow-by gas remaining in the crankcase 21 (crank chamber 23) to the first oxygen supply flow passage 3.

ブローバイガス流路31は、図2に示されるように、アンモニアエンジン2のシリンダヘッド12と、吸気管25におけるメインスロットルバルブ6とインテークマニホールド24との間の箇所とを接続する配管35と、この配管35とクランク室23とを連通させるようにシリンダヘッド12及びシリンダブロック11に設けられた通路36とを有している。 As shown in FIG. 2, the blow-by gas flow passage 31 has a pipe 35 that connects the cylinder head 12 of the ammonia engine 2 to a location in the intake pipe 25 between the main throttle valve 6 and the intake manifold 24, and a passage 36 provided in the cylinder head 12 and the cylinder block 11 to connect the pipe 35 to the crank chamber 23.

PCVバルブ32は、ブローバイガス流路31に配設されている。PCVバルブ32は、第1酸素供給流路3に還流するアンモニアのブローバイガスの流量を調整するブローバイガス還流バルブである。PCVバルブ32は、図2に示されるように、例えばアンモニアエンジン2のシリンダヘッド12に取り付けられている。PCVバルブ32は、ブローバイガス流路31における配管35と通路36との間に配設されている。 The PCV valve 32 is disposed in the blow-by gas flow passage 31. The PCV valve 32 is a blow-by gas recirculation valve that adjusts the flow rate of ammonia blow-by gas recirculated to the first oxygen supply flow passage 3. As shown in FIG. 2, the PCV valve 32 is attached to, for example, the cylinder head 12 of the ammonia engine 2. The PCV valve 32 is disposed between the pipe 35 and the passage 36 in the blow-by gas flow passage 31.

PCVバルブ32は、軸方向に並んで配置されるように組み付けられたハウジング37A,37Bと、このハウジング37A内に移動可能に収容された弁体38と、この弁体38をハウジング37B側に付勢するバネ39とを有している。PCVバルブ32は、クランク室23側から第1酸素供給流路3側への一方向のみにブローバイガスを流す。 The PCV valve 32 has housings 37A, 37B assembled so as to be arranged next to each other in the axial direction, a valve body 38 movably accommodated in the housing 37A, and a spring 39 that biases the valve body 38 toward the housing 37B. The PCV valve 32 allows blow-by gas to flow in only one direction, from the crank chamber 23 side to the first oxygen supply passage 3 side.

インテークマニホールド24内の圧力が正圧であるときは、バネ39の付勢力により弁体38がハウジング37Bにおけるハウジング37A側の端部に設けられた弁座37aに押し付けられることで、通路が遮断されるため、PCVバルブ32が閉弁する。インテークマニホールド24内の圧力が負圧になると、バネ39の付勢力に抗して弁体38が第1酸素供給流路3側に移動することで、通路が形成されるため、PCVバルブ32が開弁する(図2中のA参照)。 When the pressure inside the intake manifold 24 is positive, the force of the spring 39 presses the valve body 38 against the valve seat 37a provided at the end of the housing 37B on the housing 37A side, blocking the passage and closing the PCV valve 32. When the pressure inside the intake manifold 24 becomes negative, the valve body 38 moves against the force of the spring 39 toward the first oxygen supply flow path 3, forming a passage and opening the PCV valve 32 (see A in Figure 2).

図1に戻り、エンジンシステム1は、アンモニアタンク40と、気化器41と、改質器42と、改質用酸素供給流路43と、改質スロットルバルブ44と、改質インジェクタ45と、改質ガス流路46と、クーラ47と、流量調整弁48とを備えている。 Returning to FIG. 1, the engine system 1 includes an ammonia tank 40, a vaporizer 41, a reformer 42, a reforming oxygen supply passage 43, a reforming throttle valve 44, a reforming injector 45, a reformed gas passage 46, a cooler 47, and a flow control valve 48.

アンモニアタンク40は、アンモニアを液体状態で貯留する容器である。つまり、アンモニアタンク40は、液体アンモニアを貯留する。 The ammonia tank 40 is a container that stores ammonia in a liquid state. In other words, the ammonia tank 40 stores liquid ammonia.

気化器41は、アンモニア供給流路49を介してアンモニアタンク40と接続されている。気化器41は、アンモニアタンク40に貯留された液体アンモニアを気化させてアンモニアガスを生成する。気化器41で発生したアンモニアガスは、アンモニア供給流路50を流れてメインインジェクタ5に供給されると共に、アンモニア供給流路51を流れて改質インジェクタ45に供給される。 The vaporizer 41 is connected to the ammonia tank 40 via an ammonia supply passage 49. The vaporizer 41 vaporizes the liquid ammonia stored in the ammonia tank 40 to generate ammonia gas. The ammonia gas generated in the vaporizer 41 flows through the ammonia supply passage 50 and is supplied to the main injector 5, and also flows through the ammonia supply passage 51 and is supplied to the reforming injector 45.

改質器42は、アンモニアガスを改質することにより、水素を含有した改質ガスを生成する。改質器42は、円筒状の筐体52と、この筐体52内に収容された改質触媒53及びヒータ54とを有している。 The reformer 42 produces a reformed gas containing hydrogen by reforming ammonia gas. The reformer 42 has a cylindrical housing 52 and a reforming catalyst 53 and a heater 54 housed in the housing 52.

筐体52は、アンモニアガスに対して耐腐食性を有するステンレス鋼等の金属材料で形成されている。改質触媒53は、例えばハニカム構造を呈する担体に塗布されている。改質触媒53は、アンモニアガスを燃焼させると共に、アンモニアガスを水素に分解する触媒である。改質触媒53は、例えばATR(Autothermal Reformer)式アンモニア改質触媒である。 The housing 52 is made of a metal material such as stainless steel that is resistant to corrosion by ammonia gas. The reforming catalyst 53 is applied to a carrier having, for example, a honeycomb structure. The reforming catalyst 53 is a catalyst that burns ammonia gas and decomposes the ammonia gas into hydrogen. The reforming catalyst 53 is, for example, an ATR (Autothermal Reformer) type ammonia reforming catalyst.

ヒータ54は、筐体52内における改質触媒53よりも上流側に配置されている。ヒータ54は、改質触媒53を加熱する。ヒータ54は、筐体52内を流れるアンモニアガスを加熱することで、アンモニアガスの熱を利用して改質触媒53を加熱する。ヒータ54としては、例えば電気加熱触媒(EHC)等が使用される。なお、ヒータ54は、改質触媒53を直接加熱してもよい。 The heater 54 is disposed upstream of the reforming catalyst 53 in the housing 52. The heater 54 heats the reforming catalyst 53. The heater 54 heats the ammonia gas flowing inside the housing 52, and uses the heat of the ammonia gas to heat the reforming catalyst 53. For example, an electrically heated catalyst (EHC) or the like is used as the heater 54. The heater 54 may also directly heat the reforming catalyst 53.

改質用酸素供給流路43は、第1酸素供給流路3と改質器42とを接続している。改質用酸素供給流路43は、改質器42に供給される空気が流れる流路である。改質用酸素供給流路43の一端は、第1酸素供給流路3におけるエアクリーナ7とメインスロットルバルブ6との間の箇所に接続されている。改質用酸素供給流路43の他端は、改質器42の筐体52の入口部に接続されている。改質用酸素供給流路43は、改質器42に酸素含有ガスを供給する。 The reforming oxygen supply passage 43 connects the first oxygen supply passage 3 and the reformer 42. The reforming oxygen supply passage 43 is a passage through which air supplied to the reformer 42 flows. One end of the reforming oxygen supply passage 43 is connected to a location between the air cleaner 7 and the main throttle valve 6 in the first oxygen supply passage 3. The other end of the reforming oxygen supply passage 43 is connected to an inlet portion of the housing 52 of the reformer 42. The reforming oxygen supply passage 43 supplies oxygen-containing gas to the reformer 42.

改質スロットルバルブ44は、改質用酸素供給流路43に配設されている。改質スロットルバルブ44は、改質器42に供給される空気の流量を制御する電磁式の改質用流量制御弁である。改質スロットルバルブ44は、後述のコントローラ60からの制御指令に応じて動作する。 The reforming throttle valve 44 is disposed in the reforming oxygen supply passage 43. The reforming throttle valve 44 is an electromagnetic reforming flow control valve that controls the flow rate of air supplied to the reformer 42. The reforming throttle valve 44 operates in response to a control command from the controller 60, which will be described later.

改質インジェクタ45は、改質器42に向けてアンモニアガスを噴射する電磁式の燃料噴射弁である。改質インジェクタ45は、改質用酸素供給流路43における改質スロットルバルブ44と改質器42との間にアンモニアガスを噴射する。改質インジェクタ45の数としては、複数(ここでは2つ)でもよいし、或いは1つでもよい。改質インジェクタ45は、後述のコントローラ60からの制御指令に応じて動作する。 The reforming injector 45 is an electromagnetic fuel injection valve that injects ammonia gas toward the reformer 42. The reforming injector 45 injects ammonia gas between the reforming throttle valve 44 and the reformer 42 in the reforming oxygen supply passage 43. The number of reforming injectors 45 may be multiple (two in this example) or may be one. The reforming injector 45 operates in response to a control command from the controller 60, which will be described later.

改質ガス流路46は、改質器42と第1酸素供給流路3とを接続している。改質ガス流路46の一端は、改質器42の筐体52の出口部に接続されている。改質ガス流路46の他端は、第1酸素供給流路3におけるメインスロットルバルブ6とアンモニアエンジン2との間の箇所に接続されている。改質ガス流路46は、改質器42により生成された改質ガスをアンモニアエンジン2の燃焼室14に供給する流路である。 The reformed gas flow passage 46 connects the reformer 42 and the first oxygen supply flow passage 3. One end of the reformed gas flow passage 46 is connected to the outlet of the housing 52 of the reformer 42. The other end of the reformed gas flow passage 46 is connected to a location in the first oxygen supply flow passage 3 between the main throttle valve 6 and the ammonia engine 2. The reformed gas flow passage 46 is a flow passage that supplies the reformed gas generated by the reformer 42 to the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2.

クーラ47は、改質ガス流路46に配設されている。クーラ47は、例えばアンモニアエンジン2を冷却するエンジン冷却水を用いて、改質ガス流路46を流れる改質ガスを冷却する。 The cooler 47 is disposed in the reformed gas flow passage 46. The cooler 47 cools the reformed gas flowing through the reformed gas flow passage 46, for example, by using engine cooling water that cools the ammonia engine 2.

流量調整弁48は、改質ガス流路46におけるクーラ47よりも下流側に配設されている。流量調整弁48は、アンモニアエンジン2に供給される改質ガスの流量を調整する電磁弁である。流量調整弁48は、後述のコントローラ60からの制御指令に応じて動作する。流量調整弁48は、開閉弁(ON/OFF弁)であってもよい。 The flow rate control valve 48 is disposed downstream of the cooler 47 in the reformed gas flow passage 46. The flow rate control valve 48 is an electromagnetic valve that adjusts the flow rate of the reformed gas supplied to the ammonia engine 2. The flow rate control valve 48 operates in response to a control command from a controller 60, which will be described later. The flow rate control valve 48 may be an on-off valve (ON/OFF valve).

また、エンジンシステム1は、除害装置65と、除害流路66と、第1開閉弁67(開閉弁)と、排出開閉弁68とを備えている。 The engine system 1 also includes a detoxification device 65, a detoxification flow path 66, a first on-off valve 67 (on-off valve), and an exhaust on-off valve 68.

除害装置65は、排気流路4を流れるアンモニアを除害する装置である。除害装置65としては、例えばアンモニアを吸着する吸着材、アンモニアを酸化して燃焼させる酸化触媒、アンモニアを溶かす水など、アンモニアを無害化させることが可能な手段が使用される。除害装置65は、排気流路4を流れるアンモニアを吸引するポンプ(図示省略)を有していてもよい。 The abatement device 65 is a device that abatements the ammonia flowing through the exhaust flow path 4. As the abatement device 65, a means capable of rendering ammonia harmless, such as an adsorbent that adsorbs ammonia, an oxidation catalyst that oxidizes and burns ammonia, or water that dissolves ammonia, is used. The abatement device 65 may have a pump (not shown) that sucks in the ammonia flowing through the exhaust flow path 4.

除害流路66は、排気流路4におけるアンモニアエンジン2と三元触媒8との間の箇所と除害装置65とを接続する。除害流路66の一端は、排気管27(図2参照)における三元触媒8よりも上流側の箇所に接続されている。除害流路66は、アンモニアが除害装置65に向けて流れる流路である。 The abatement flow path 66 connects a portion of the exhaust flow path 4 between the ammonia engine 2 and the three-way catalyst 8 to the abatement device 65. One end of the abatement flow path 66 is connected to a portion of the exhaust pipe 27 (see FIG. 2) upstream of the three-way catalyst 8. The abatement flow path 66 is a flow path through which ammonia flows toward the abatement device 65.

第1開閉弁67は、除害流路66に配設されている。第1開閉弁67は、除害装置65にアンモニアを供給するか否かを制御する。第1開閉弁67は、開弁することで除害装置65にアンモニアが供給されることを許容する。第1開閉弁67は、閉弁することで除害装置65にアンモニアが供給されることを遮断する。第1開閉弁67は、例えば電磁式のON/OFF弁であり、後述のコントローラ60からの制御指令に応じて動作する。 The first on-off valve 67 is disposed in the abatement flow path 66. The first on-off valve 67 controls whether or not ammonia is supplied to the abatement device 65. When the first on-off valve 67 is open, it allows ammonia to be supplied to the abatement device 65. When the first on-off valve 67 is closed, it blocks the supply of ammonia to the abatement device 65. The first on-off valve 67 is, for example, an electromagnetic ON/OFF valve, and operates in response to a control command from the controller 60 described below.

排出開閉弁68は、排気流路4におけるSCR触媒9よりも下流側の箇所に配設されている。排出開閉弁68は、三元触媒8及びSCR触媒9を通過したガス(触媒通過ガス)を排出開閉弁68の下流に排出するか否かを制御する。排出開閉弁68は、開弁することで触媒通過ガスが排出開閉弁68の下流に排出されることを許容する。排出開閉弁68は、閉弁することで触媒通過ガスが排出開閉弁68の下流に排出されることを遮断する。排出開閉弁68は、例えば電磁式のON/OFF弁であり、後述のコントローラ60からの制御指令に応じて動作する。 The exhaust on-off valve 68 is disposed downstream of the SCR catalyst 9 in the exhaust flow path 4. The exhaust on-off valve 68 controls whether or not gas that has passed through the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9 (catalyst passing gas) is discharged downstream of the exhaust on-off valve 68. When the exhaust on-off valve 68 is open, it allows the catalyst passing gas to be discharged downstream of the exhaust on-off valve 68. When the exhaust on-off valve 68 is closed, it blocks the catalyst passing gas from being discharged downstream of the exhaust on-off valve 68. The exhaust on-off valve 68 is, for example, an electromagnetic ON/OFF valve, and operates in response to a control command from the controller 60 described below.

また、エンジンシステム1は、温度センサ(温度検出部)58と、スタータ59と、コントローラ60とを備えている。 The engine system 1 also includes a temperature sensor (temperature detection unit) 58, a starter 59, and a controller 60.

温度センサ58は、三元触媒8の温度を検出するセンサである。温度センサ58は、三元触媒8の温度を直接検出してもよいし、あるいは三元触媒8の周辺(例えば三元触媒8を収容するケース)の温度を検出してもよい。温度センサ58は、検出した三元触媒8の温度の情報をコントローラ60に送信する。 The temperature sensor 58 is a sensor that detects the temperature of the three-way catalyst 8. The temperature sensor 58 may directly detect the temperature of the three-way catalyst 8, or may detect the temperature around the three-way catalyst 8 (for example, the case that houses the three-way catalyst 8). The temperature sensor 58 transmits information about the detected temperature of the three-way catalyst 8 to the controller 60.

スタータ59は、アンモニアエンジン2のクランクシャフト20を回転させるものである。 The starter 59 rotates the crankshaft 20 of the ammonia engine 2.

コントローラ60は、例えばCPU、ROM、RAM及び入出力インターフェース等を有する電子制御ユニットである。コントローラ60は、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、そのプログラムをCPUで実行することにより、アンモニアエンジン2の駆動制御を含む各種の制御機能を行う。 The controller 60 is an electronic control unit having, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an input/output interface. The controller 60 loads a program stored in the ROM into the RAM and executes the program with the CPU, thereby performing various control functions including drive control of the ammonia engine 2.

コントローラ60は、車両の運転を開始する時には、スタータ59及びヒータ54の電源55を起動すると共に、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6、改質インジェクタ45及び改質スロットルバルブ44を開弁するように制御する。これにより、アンモニアエンジン2の燃焼室14及び改質器42にアンモニアガス及び空気が供給されると共に、改質器42により生成された改質ガスが燃焼室14に供給されるため、燃焼室14においてアンモニアガスが水素と一緒に燃焼する。 When the vehicle starts to operate, the controller 60 activates the power supply 55 for the starter 59 and the heater 54, and controls the main injector 5, the main throttle valve 6, the reforming injector 45, and the reforming throttle valve 44 to open. As a result, ammonia gas and air are supplied to the combustion chamber 14 and the reformer 42 of the ammonia engine 2, and the reformed gas generated by the reformer 42 is supplied to the combustion chamber 14, so that the ammonia gas is burned together with hydrogen in the combustion chamber 14.

コントローラ60は、アンモニアエンジン2の定常運転時には、アクセル開度に応じた空燃比が得られるようにメインインジェクタ5の開度、メインスロットルバルブ6の開度、改質インジェクタ45の開度及び改質スロットルバルブ44の開度を制御する。 During steady-state operation of the ammonia engine 2, the controller 60 controls the opening of the main injector 5, the opening of the main throttle valve 6, the opening of the reforming injector 45, and the opening of the reforming throttle valve 44 so as to obtain an air-fuel ratio that corresponds to the accelerator opening.

また、コントローラ60は、アンモニアエンジン2の燃焼室14内でアンモニアガスの燃焼が終了することによってクランクシャフト20の回転が停止してから燃焼室14内で再びアンモニアガスの燃焼が起こるまでの間の任意の期間において、アンモニアエンジン2のクランクケース21内(クランク室23)に残留しているアンモニアのブローバイガスを除去するパージ制御を行う。ブローバイガスは、シリンダブロック11とピストン13との隙間からクランク室23に漏れる未燃ガスである。 The controller 60 also performs purge control to remove ammonia blow-by gas remaining in the crankcase 21 (crank chamber 23) of the ammonia engine 2 during any period between the end of combustion of ammonia gas in the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2, causing the crankshaft 20 to stop rotating, and the start of combustion of ammonia gas again in the combustion chamber 14. The blow-by gas is unburned gas that leaks into the crank chamber 23 from the gap between the cylinder block 11 and the piston 13.

具体的には、コントローラ60は、パージ制御処理部(制御部)61と、除害制御処理部62(制御部)とを有している。 Specifically, the controller 60 has a purge control processing unit (control unit) 61 and abatement control processing unit 62 (control unit).

パージ制御処理部61は、スタータ59によってクランクシャフト20の回転が再開された際に、第1酸素供給流路3にPCVバルブ32及びブローバイガス流路31を介してブローバイガスが還流するように、メインスロットルバルブ6の開度及び改質スロットルバルブ44の開度を制御する。 The purge control processing unit 61 controls the opening of the main throttle valve 6 and the opening of the reforming throttle valve 44 so that blow-by gas is returned to the first oxygen supply passage 3 via the PCV valve 32 and the blow-by gas passage 31 when the rotation of the crankshaft 20 is resumed by the starter 59.

除害制御処理部62は、パージ制御処理部61によりパージ制御処理が実行されるときに、温度センサ58により検出された三元触媒8の温度に基づいて、第1開閉弁67の開度及び排出開閉弁68の開度を制御する。 When the purge control processing unit 61 executes the purge control processing, the decontamination control processing unit 62 controls the opening degree of the first opening/closing valve 67 and the opening degree of the exhaust opening/closing valve 68 based on the temperature of the three-way catalyst 8 detected by the temperature sensor 58.

図3は、パージ制御処理部61により実行されるパージ制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態では、クランクシャフト20の回転が停止した後にオペレータ(ここではドライバ)の指示により本処理が開始される。ドライバは、例えば、車両から降車する前、或いはアンモニアエンジン2のメンテナンス前に、外部から操作可能なボタン等の手動スイッチ等によりパージの実施を指示する。 Figure 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the purge control process executed by the purge control processing unit 61. In this embodiment, this process is started by instruction from an operator (here, the driver) after the rotation of the crankshaft 20 has stopped. The driver issues an instruction to perform purging using a manual switch such as a button that can be operated from the outside, for example, before getting off the vehicle or before performing maintenance on the ammonia engine 2.

なお、アンモニアエンジン2の燃焼室14内でアンモニアガスの燃焼が終了する時には、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6、改質インジェクタ45及び改質スロットルバルブ44は、基本的には閉弁状態となっている。 When the combustion of ammonia gas ends in the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2, the main injector 5, the main throttle valve 6, the reforming injector 45, and the reforming throttle valve 44 are basically in a closed state.

図3において、パージ制御処理部61は、まずメインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44の開度を制御する(ステップS101)。パージ制御処理部61は、第1酸素供給流路3にブローバイガスが還流するようにメインスロットルバルブ6の開度及び改質スロットルバルブ44の開度を制御する。更に詳述すると、パージ制御処理部61は、スタータ59によってクランクシャフト20の回転が再開された際、インテークマニホールド24内を負圧に保つようにメインスロットルバルブ6の開度及び改質スロットルバルブ44の開度を制御する。 In FIG. 3, the purge control processing unit 61 first controls the opening of the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 (step S101). The purge control processing unit 61 controls the opening of the main throttle valve 6 and the opening of the reforming throttle valve 44 so that blow-by gas is returned to the first oxygen supply passage 3. More specifically, when the starter 59 resumes rotation of the crankshaft 20, the purge control processing unit 61 controls the opening of the main throttle valve 6 and the opening of the reforming throttle valve 44 so as to maintain a negative pressure inside the intake manifold 24.

なお、この時のメインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44は、スタータ59によってクランクシャフト20の回転が再開された際、第1酸素供給流路3にブローバイガスを還流させられる開度であればよく、全閉(開度ゼロ)されていてもよい。 At this time, the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 only need to be opened to such an extent that the blow-by gas can be returned to the first oxygen supply passage 3 when the rotation of the crankshaft 20 is resumed by the starter 59, and may be fully closed (zero opening).

続いて、パージ制御処理部61は、スタータ59を起動する(ステップS102)。すると、アンモニアエンジン2のクランクシャフト20が回転し、インテークマニホールド24内が負圧状態となる。なお、ステップS102をステップS101の前に実行してもよいし、ステップS101,S102を同時に実行してもよい。 Then, the purge control processing unit 61 starts the starter 59 (step S102). Then, the crankshaft 20 of the ammonia engine 2 rotates, and the inside of the intake manifold 24 becomes negative pressure. Note that step S102 may be performed before step S101, or steps S101 and S102 may be performed simultaneously.

このとき、インテークマニホールド24内が負圧であるため、第1酸素供給流路3内の空気が第2酸素供給流路30を流れてクランク室23に供給され、その空気がクランク室23に残留しているアンモニアのブローバイガスと一緒にPCVバルブ32を介してブローバイガス流路31を流れて第1酸素供給流路3に還流する。また、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44は閉弁されているため、その分だけ第2酸素供給流路30を流れる空気量が多くなる。 At this time, because there is negative pressure inside the intake manifold 24, the air in the first oxygen supply passage 3 flows through the second oxygen supply passage 30 and is supplied to the crank chamber 23, and this air flows through the blow-by gas passage 31 via the PCV valve 32 together with the ammonia blow-by gas remaining in the crank chamber 23 and is returned to the first oxygen supply passage 3. In addition, because the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 are closed, the amount of air flowing through the second oxygen supply passage 30 increases accordingly.

ここで、PCVバルブ32は、図4に示されるように、インテークマニホールド24内の負圧が規定圧Nに達するまでは高くなるほどブローバイガスが流れやすくなるが、インテークマニホールド24内の負圧が規定圧N以上になると、ブローバイガスが逆に流れにくくなる、という流量特性を有している。このため、コントローラ60は、インテークマニホールド24内の負圧が規定圧Nとなるように、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44の開度を制御することが好ましい。規定圧Nは、PCVバルブ32を単位時間当たりに流れる空気の流量が最も多くなるような負圧である。 As shown in FIG. 4, the PCV valve 32 has a flow characteristic in which the higher the negative pressure in the intake manifold 24 is, the easier it is for blow-by gas to flow until it reaches the specified pressure N, but once the negative pressure in the intake manifold 24 exceeds the specified pressure N, the blow-by gas becomes less able to flow. For this reason, it is preferable for the controller 60 to control the opening of the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 so that the negative pressure in the intake manifold 24 becomes the specified pressure N. The specified pressure N is the negative pressure that maximizes the flow rate of air through the PCV valve 32 per unit time.

このようにメインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44の開度を制御することにより、PCVバルブ32を通して第1酸素供給流路3に還流する空気の流量が直接制御される。このため、単なる逆止弁を使用する場合に比べて、ブローバイガスの排出を効率良く行うことができる。 By controlling the opening of the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 in this way, the flow rate of air returning to the first oxygen supply passage 3 through the PCV valve 32 is directly controlled. This makes it possible to more efficiently exhaust blow-by gas than when a simple check valve is used.

図5は、除害制御処理部62により実行される除害制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。本処理も、パージ制御処理部61と同様に、アンモニアエンジン2の燃焼室14内でアンモニアガスの燃焼が終了することによってクランクシャフト20の回転が停止してから燃焼室14内で再びアンモニアガスの燃焼が起こるまでの間の任意の期間にドライバの指示により開始される。 Figure 5 is a flowchart showing an example of the procedure of the abatement control process executed by the abatement control processing unit 62. Like the purge control processing unit 61, this process is also started by the driver's command at any time between the time when the rotation of the crankshaft 20 stops due to the end of the combustion of ammonia gas in the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2 and the time when the combustion of ammonia gas starts again in the combustion chamber 14.

図5において、除害制御処理部62は、まず温度センサ58の検出値を取得する(ステップS111)。そして、除害制御処理部62は、温度センサ58の検出値に基づいて、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内であるかどうかを判断する(ステップS112)。規定温度範囲Hは、三元触媒8がアンモニアと反応して亜酸化窒素(NO)を生成する温度範囲(例えば150℃~350℃程度)である。 5, the harm-elimination control processing unit 62 first obtains the detection value of the temperature sensor 58 (step S111). Then, based on the detection value of the temperature sensor 58, the harm-elimination control processing unit 62 determines whether the temperature of the three-way catalyst 8 is within a specified temperature range H (step S112). The specified temperature range H is a temperature range (e.g., about 150° C. to 350° C.) in which the three-way catalyst 8 reacts with ammonia to generate nitrous oxide (N 2 O).

除害制御処理部62は、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内であると判断したときは、第1開閉弁67を開弁するように制御すると共に、排出開閉弁68を閉弁するように制御し(ステップS113)、上記のステップS111を再度実行する。このとき、第1開閉弁67を開弁してから排出開閉弁68を閉弁してもよいし、第1開閉弁67の開弁と排出開閉弁68の閉弁とを同時に行ってもよい。 When the decontamination control processing unit 62 determines that the temperature of the three-way catalyst 8 is within the specified temperature range H, it controls the first opening/closing valve 67 to open and the exhaust opening/closing valve 68 to close (step S113), and executes the above step S111 again. At this time, the first opening/closing valve 67 may be opened and then the exhaust opening/closing valve 68 may be closed, or the first opening/closing valve 67 and the exhaust opening/closing valve 68 may be opened simultaneously.

除害制御処理部62は、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内でないと判断したときは、排出開閉弁68を開弁するように制御すると共に、第1開閉弁67を閉弁するように制御し(ステップS114)、上記のステップS111を再度実行する。このとき、排出開閉弁68を開弁してから第1開閉弁67を閉弁してもよいし、排出開閉弁68の開弁と第1開閉弁67の閉弁とを同時に行ってもよい。 When the abatement control processing unit 62 determines that the temperature of the three-way catalyst 8 is not within the specified temperature range H, it controls the exhaust opening/closing valve 68 to open and the first opening/closing valve 67 to close (step S114), and executes the above step S111 again. At this time, the exhaust opening/closing valve 68 may be opened and then the first opening/closing valve 67 may be closed, or the exhaust opening/closing valve 68 and the first opening/closing valve 67 may be opened simultaneously.

以上のようなエンジンシステム1において、ドライバがブローバイガスの除去を指示すると、スタータ59を起動させることで、クランクシャフト20を回転させると共に、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44の開度調整が行われる。 In the engine system 1 described above, when the driver issues a command to remove blow-by gas, the starter 59 is started to rotate the crankshaft 20 and adjust the opening of the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44.

すると、インテークマニホールド24内が負圧となるため、第1酸素供給流路3内の空気が第2酸素供給流路30の配管33及び通路34を流れてクランク室23に供給され、その空気がクランク室23に残留しているアンモニアのブローバイガスと一緒にブローバイガス流路31の通路36、PCVバルブ32及びブローバイガス流路31の配管35を流れて第1酸素供給流路3に還流する。そして、アンモニアのブローバイガスは、第1酸素供給流路3及びアンモニアエンジン2の燃焼室14を流れて排気流路4に流入される。 Then, since the inside of the intake manifold 24 becomes negative pressure, the air in the first oxygen supply flow passage 3 flows through the piping 33 and passage 34 of the second oxygen supply flow passage 30 and is supplied to the crank chamber 23, and the air flows together with the ammonia blow-by gas remaining in the crank chamber 23 through the passage 36 of the blow-by gas flow passage 31, the PCV valve 32, and the piping 35 of the blow-by gas flow passage 31, and is returned to the first oxygen supply flow passage 3. Then, the ammonia blow-by gas flows through the first oxygen supply flow passage 3 and the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2 and flows into the exhaust flow passage 4.

このとき、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内でない場合は、排出開閉弁68が開弁されると共に、第1開閉弁67が閉弁される。このため、排気流路4を流れるアンモニアのブローバイガスは、三元触媒8及びSCR触媒9に供給される。そして、三元触媒8及びSCR触媒9において、アンモニアのブローバイガスが浄化される。 At this time, if the temperature of the three-way catalyst 8 is not within the specified temperature range H, the exhaust opening/closing valve 68 is opened and the first opening/closing valve 67 is closed. Therefore, the ammonia blow-by gas flowing through the exhaust passage 4 is supplied to the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9. Then, the ammonia blow-by gas is purified in the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9.

具体的には、三元触媒8の温度が規定温度範囲Hの上限値よりも高い場合は、三元触媒8によりアンモニアが酸化して燃焼される。三元触媒8の温度が規定温度範囲Hの下限値よりも低い場合は、SCR触媒9によりアンモニアが吸着される。これにより、アンモニアのブローバイガスが排気流路4を流れて排出されることが抑制される。 Specifically, when the temperature of the three-way catalyst 8 is higher than the upper limit of the specified temperature range H, the ammonia is oxidized and burned by the three-way catalyst 8. When the temperature of the three-way catalyst 8 is lower than the lower limit of the specified temperature range H, the ammonia is adsorbed by the SCR catalyst 9. This prevents ammonia blow-by gas from flowing through the exhaust passage 4 and being discharged.

一方、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内である場合は、第1開閉弁67が開弁されると共に、排出開閉弁68が閉弁される。このため、排気流路4を流れるアンモニアのブローバイガスは、三元触媒8及びSCR触媒9に供給されずに、除害流路66を流れて除害装置65に供給される。そして、除害装置65において、アンモニアのブローバイガスが浄化される。また、排出開閉弁68が閉弁されているため、触媒通過ガスが排気流路4を流れて排出されることが抑制される。 On the other hand, when the temperature of the three-way catalyst 8 is within the specified temperature range H, the first opening/closing valve 67 is opened and the exhaust opening/closing valve 68 is closed. Therefore, the ammonia blow-by gas flowing through the exhaust flow path 4 is not supplied to the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9, but flows through the abatement flow path 66 and is supplied to the abatement device 65. The ammonia blow-by gas is then purified in the abatement device 65. In addition, because the exhaust opening/closing valve 68 is closed, the catalyst passing gas is prevented from flowing through the exhaust flow path 4 and being discharged.

以上のように本実施形態にあっては、アンモニアエンジン2の燃焼室14内でアンモニアガスの燃焼が終了することによってクランクシャフト20の回転が停止してから燃焼室14内で再びアンモニアガスの燃焼が起こるまでの間の任意の期間に、第1酸素供給流路3にアンモニアのブローバイガスが還流するように、メインスロットルバルブ6の開度及び改質スロットルバルブ44の開度が制御されると共に、スタータ59によってクランクシャフト20を回転させる。すると、第1酸素供給流路3の一部分であるインテークマニホールド24内が負圧となるため、空気が第2酸素供給流路30を流れてクランクケース21内に導入されると共に、PCVバルブ32が開弁することで、クランクケース21内に残留するアンモニアのブローバイガスが空気と一緒にブローバイガス流路31を流れて第1酸素供給流路3に還流する。そして、アンモニアのブローバイガスは、空気と一緒に第1酸素供給流路3、アンモニアエンジン2の燃焼室14を通って排気流路4に流入される。ここで、第1開閉弁67を開弁すると共に、排出開閉弁68を閉弁することで排気流路4を閉塞することにより、アンモニアが除害流路66を流れて除害装置65に供給される。そして、除害装置65においてアンモニアが除害される。このとき、アンモニアが三元触媒8に流通しないため、三元触媒8において環境負荷が高い亜酸化窒素(NO)が生成されることが抑制される。これにより、大気中への亜酸化窒素の漏洩が抑制される。 As described above, in this embodiment, the opening degree of the main throttle valve 6 and the opening degree of the reforming throttle valve 44 are controlled and the crankshaft 20 is rotated by the starter 59 so that the ammonia blow-by gas is returned to the first oxygen supply passage 3 during an arbitrary period from when the rotation of the crankshaft 20 stops due to the end of the combustion of ammonia gas in the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2 until the combustion of ammonia gas occurs again in the combustion chamber 14. Then, the inside of the intake manifold 24, which is a part of the first oxygen supply passage 3, becomes negative pressure, so that air flows through the second oxygen supply passage 30 and is introduced into the crankcase 21, and the PCV valve 32 opens, so that the ammonia blow-by gas remaining in the crankcase 21 flows together with the air through the blow-by gas passage 31 and is returned to the first oxygen supply passage 3. Then, the ammonia blow-by gas flows into the exhaust passage 4 through the first oxygen supply passage 3 and the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2 together with the air. Here, the first on-off valve 67 is opened and the exhaust on-off valve 68 is closed to block the exhaust flow path 4, so that the ammonia flows through the abatement flow path 66 and is supplied to the abatement device 65. The ammonia is then abated in the abatement device 65. At this time, since the ammonia does not flow through the three-way catalyst 8, the generation of nitrous oxide (N 2 O), which has a high environmental load, in the three-way catalyst 8 is suppressed. This suppresses leakage of nitrous oxide into the atmosphere.

また、クランクケース21内に残留するアンモニアのブローバイガスが除去されるため、例えば、メンテナンス時にオイルパン22を取り外してクランクケース21を開けた際に、クランクケース21内に残存しているアンモニアが大気中に流出することが抑制される。また、クランクケース21内に残留するアンモニアのブローバイガスを定期的に除去しておけば、例えば、メンテナンス時にオイルパン22を取り外してクランクケース21を開けた際に、大量のアンモニアが大気中に流出することが抑制される。 In addition, because the ammonia blow-by gas remaining in the crankcase 21 is removed, for example, when the oil pan 22 is removed and the crankcase 21 is opened during maintenance, the ammonia remaining in the crankcase 21 is prevented from leaking into the atmosphere. In addition, if the ammonia blow-by gas remaining in the crankcase 21 is periodically removed, for example, when the oil pan 22 is removed and the crankcase 21 is opened during maintenance, the ammonia remaining in the crankcase 21 is prevented from leaking into the atmosphere in large amounts.

また、本実施形態では、水素を含有した改質ガスがアンモニアエンジン2の燃焼室14に供給されるため、アンモニアエンジン2の燃焼室14内でアンモニアが燃焼されやすくなる。 In addition, in this embodiment, reformed gas containing hydrogen is supplied to the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2, making it easier for ammonia to be combusted in the combustion chamber 14 of the ammonia engine 2.

また、本実施形態では、排出開閉弁68を使用するため、作業者が手作業により排気流路4の出口を塞いだりしなくて済む。従って、作業者の負担を軽減することができる。 In addition, in this embodiment, because the exhaust opening/closing valve 68 is used, the worker does not need to manually block the outlet of the exhaust flow path 4. This reduces the burden on the worker.

また、本実施形態では、三元触媒8の温度が三元触媒8が亜酸化窒素を生成する温度範囲内であるときは、第1開閉弁67が開弁されると共に排出開閉弁68が閉弁されるため、アンモニアが除害流路66を流れて除害装置65に供給され、除害装置65においてアンモニアが除害される。三元触媒8の温度が三元触媒8が亜酸化窒素を生成する温度範囲内でないときは、排出開閉弁68が開弁されると共に第1開閉弁67が閉弁されるため、アンモニアが三元触媒8に吸着及び酸化される。従って、除害装置65の使用頻度が抑えられるため、除害装置65の寿命を長くすることができる。
[第2実施形態]
Furthermore, in this embodiment, when the temperature of the three-way catalyst 8 is within the temperature range at which the three-way catalyst 8 generates nitrous oxide, the first on-off valve 67 is opened and the exhaust on-off valve 68 is closed, so that ammonia flows through the abatement flow path 66 and is supplied to the abatement device 65, where the ammonia is abated. When the temperature of the three-way catalyst 8 is not within the temperature range at which the three-way catalyst 8 generates nitrous oxide, the exhaust on-off valve 68 is opened and the first on-off valve 67 is closed, so that the ammonia is adsorbed and oxidized by the three-way catalyst 8. Therefore, the frequency of use of the abatement device 65 is reduced, and the life of the abatement device 65 can be extended.
[Second embodiment]

図6は、本発明の第2実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。図6において、本実施形態のエンジンシステム1Aは、第2開閉弁75、酸素供給部70、追出し経路80を更に備えると共に、コントローラ60に代えてコントローラ60Aを備えている点で、上記第1実施形態のエンジンシステム1と異なっている。なお、図6では、スタータ59が省略されている。 Figure 6 is a schematic diagram showing an engine system according to a second embodiment of the present invention. In Figure 6, the engine system 1A of this embodiment further includes a second opening/closing valve 75, an oxygen supply unit 70, and an exhaust path 80, and differs from the engine system 1 of the first embodiment in that it includes a controller 60A instead of the controller 60. Note that the starter 59 is omitted in Figure 6.

アンモニアタンク40と気化器41とを接続するアンモニア供給流路49には、第2開閉弁75が配設されている。第2開閉弁75は、アンモニアタンク40から気化器41を通してメインインジェクタ5及び改質インジェクタ45にアンモニアを供給するか否かを制御する。第2開閉弁75は、開弁することでアンモニアタンク40内のアンモニアが気化器41を通してメインインジェクタ5及び改質インジェクタ45に供給されることを許容する。第2開閉弁75は、閉弁することでアンモニアタンク40内のアンモニアが気化器41を通してメインインジェクタ5及び改質インジェクタ45に供給されることを遮断する。第2開閉弁75は、例えば後述のコントローラ60Aからの制御指令に応じて動作する。 A second on-off valve 75 is disposed in the ammonia supply passage 49 that connects the ammonia tank 40 and the vaporizer 41. The second on-off valve 75 controls whether or not ammonia is supplied from the ammonia tank 40 to the main injector 5 and the reforming injector 45 through the vaporizer 41. When the second on-off valve 75 is open, it allows the ammonia in the ammonia tank 40 to be supplied to the main injector 5 and the reforming injector 45 through the vaporizer 41. When the second on-off valve 75 is closed, it blocks the ammonia in the ammonia tank 40 from being supplied to the main injector 5 and the reforming injector 45 through the vaporizer 41. The second on-off valve 75 operates in response to a control command from, for example, a controller 60A described below.

エンジンシステム1Aは、酸素供給部70を更に備えている。酸素供給部70は、エア源71と、酸素供給経路72と、第3開閉弁76と、逆止弁73とを有している。 The engine system 1A further includes an oxygen supply unit 70. The oxygen supply unit 70 includes an air source 71, an oxygen supply path 72, a third opening/closing valve 76, and a check valve 73.

エア源71は、アンモニア供給流路49~51をパージするための酸素を含む気体の供給源である。エア源71は、酸素を含む気体として、例えば大気中の空気を供給する。エア源71は、大気中の空気を送出するポンプを含む。エア源71は、ポンプで送出された圧縮空気を貯留するエアタンクを含んでもよい。 The air source 71 is a supply source of oxygen-containing gas for purging the ammonia supply flow paths 49 to 51. The air source 71 supplies, for example, atmospheric air as the oxygen-containing gas. The air source 71 includes a pump that delivers atmospheric air. The air source 71 may also include an air tank that stores the compressed air delivered by the pump.

酸素供給経路72は、エア源71と、アンモニア供給流路49における第2開閉弁75よりも下流側の箇所とを接続する。酸素供給経路72は、例えば、アンモニア供給流路49における第2開閉弁75と気化器41との間に接続されている。酸素供給経路72は、アンモニア供給流路49~51に空気を供給する。なお、酸素を含む気体としては、空気に代えて、酸素であってもよい。 The oxygen supply path 72 connects the air source 71 to a location downstream of the second on-off valve 75 in the ammonia supply flow path 49. The oxygen supply path 72 is connected, for example, between the second on-off valve 75 in the ammonia supply flow path 49 and the vaporizer 41. The oxygen supply path 72 supplies air to the ammonia supply flow paths 49 to 51. Note that the oxygen-containing gas may be oxygen instead of air.

酸素供給経路72には、第3開閉弁76が配設されている。第3開閉弁76は、例えば、酸素供給経路72におけるエア源71と逆止弁73との間に設けられている。第3開閉弁76は、エア源71からアンモニア供給流路49~51に供給される空気の流量を制御する流量制御弁である。第3開閉弁76は、開弁することでエア源71の空気がアンモニア供給流路49~51に供給されることを許容する。第3開閉弁76は、閉弁することでエア源71の空気がアンモニア供給流路49~51に供給されることを遮断する。第3開閉弁76は、例えば電磁式の流量制御弁であり、後述のコントローラ60Aからの制御指令に応じて動作する。 A third on-off valve 76 is disposed in the oxygen supply path 72. The third on-off valve 76 is disposed, for example, between the air source 71 and the check valve 73 in the oxygen supply path 72. The third on-off valve 76 is a flow control valve that controls the flow rate of air supplied from the air source 71 to the ammonia supply paths 49-51. When the third on-off valve 76 is opened, it allows the air from the air source 71 to be supplied to the ammonia supply paths 49-51. When the third on-off valve 76 is closed, it blocks the air from the air source 71 from being supplied to the ammonia supply paths 49-51. The third on-off valve 76 is, for example, an electromagnetic flow control valve, and operates in response to a control command from a controller 60A described below.

逆止弁73は、酸素供給経路72における第3開閉弁76よりも下流側に配設されている。逆止弁73は、アンモニア供給流路49から酸素供給経路72へのアンモニアの流入を防止する。逆止弁73は、運転していたアンモニアエンジン2が停止したとき、残存しているアンモニアによってアンモニア供給流路49の圧力が酸素供給経路72の圧力よりも高圧となっていても、アンモニア供給流路49から酸素供給経路72へのアンモニアの流入を遮断する。逆止弁73は、残存しているアンモニアが低減されてアンモニア供給流路49の圧力が酸素供給経路72の圧力よりも低圧となると、酸素供給経路72からアンモニア供給流路49へのアンモニアの流入を許容する。 The check valve 73 is disposed downstream of the third opening/closing valve 76 in the oxygen supply passage 72. The check valve 73 prevents ammonia from flowing from the ammonia supply passage 49 to the oxygen supply passage 72. When the ammonia engine 2 is stopped after operation, the check valve 73 blocks the flow of ammonia from the ammonia supply passage 49 to the oxygen supply passage 72 even if the pressure of the ammonia supply passage 49 is higher than the pressure of the oxygen supply passage 72 due to the remaining ammonia. When the remaining ammonia is reduced and the pressure of the ammonia supply passage 49 becomes lower than the pressure of the oxygen supply passage 72, the check valve 73 allows ammonia to flow from the oxygen supply passage 72 to the ammonia supply passage 49.

エンジンシステム1Aは、アンモニア供給流路49~51の内部に残存しているアンモニアを三元触媒8に供給可能に設けられる追出し経路80を備えている。追出し経路80は、例えば、アンモニア供給流路49における酸素供給経路72が接続される箇所よりも下流側の箇所と、排気流路4における三元触媒8の上流側とを接続している。具体的には、追出し経路80は、排気流路4における除害流路66と接続される箇所よりも上流側に接続されている。追出し経路80は、例えば、第1追出し経路81と、第2追出し経路82と、第3追出し経路83とを有している。 The engine system 1A includes a purge path 80 that is provided so that the ammonia remaining inside the ammonia supply passages 49-51 can be supplied to the three-way catalyst 8. The purge path 80 connects, for example, a point downstream of the point where the oxygen supply passage 72 is connected in the ammonia supply passage 49 to the upstream side of the three-way catalyst 8 in the exhaust passage 4. Specifically, the purge path 80 is connected upstream of a point where the exhaust passage 4 is connected to the abatement passage 66. The purge path 80 includes, for example, a first purge path 81, a second purge path 82, and a third purge path 83.

第1追出し経路81は、アンモニア供給流路51における改質インジェクタ45付近に接続されている。第1追出し経路81には、第4開閉弁77が配設されている。第4開閉弁77は、アンモニア供給流路51から排気流路4に追い出されるアンモニアの流量を制御する流量制御弁である。第4開閉弁77は、開弁することでアンモニア供給流路51のアンモニアが排気流路4に供給されることを許容する。第4開閉弁77は、閉弁することでアンモニア供給流路51のアンモニアが排気流路4に供給されることを遮断する。第4開閉弁77は、例えば電磁式の流量制御弁であり、後述のコントローラ60Aからの制御指令に応じて動作する。 The first expulsion path 81 is connected to the ammonia supply flow path 51 near the reforming injector 45. A fourth on-off valve 77 is disposed in the first expulsion path 81. The fourth on-off valve 77 is a flow control valve that controls the flow rate of ammonia expelled from the ammonia supply flow path 51 to the exhaust flow path 4. When the fourth on-off valve 77 is opened, it allows ammonia in the ammonia supply flow path 51 to be supplied to the exhaust flow path 4. When the fourth on-off valve 77 is closed, it blocks ammonia in the ammonia supply flow path 51 from being supplied to the exhaust flow path 4. The fourth on-off valve 77 is, for example, an electromagnetic flow control valve, and operates in response to a control command from a controller 60A described later.

第2追出し経路82は、アンモニア供給流路50におけるメインインジェクタ5の付近に接続されている。第2追出し経路82には、第5開閉弁78が配設されている。第5開閉弁78は、アンモニア供給流路50から排気流路4に追い出されるアンモニアの流量を制御する流量制御弁である。第5開閉弁78は、開弁することでアンモニア供給流路50のアンモニアが排気流路4に供給されることを許容する。第5開閉弁78は、閉弁することでアンモニア供給流路50のアンモニアが排気流路4に供給されることを遮断する。第5開閉弁78は、例えば電磁式の流量制御弁であり、後述のコントローラ60Aからの制御指令に応じて動作する。 The second exhaust path 82 is connected to the ammonia supply flow path 50 near the main injector 5. A fifth on-off valve 78 is disposed in the second exhaust path 82. The fifth on-off valve 78 is a flow control valve that controls the flow rate of ammonia exhausted from the ammonia supply flow path 50 to the exhaust flow path 4. When the fifth on-off valve 78 is opened, it allows ammonia in the ammonia supply flow path 50 to be supplied to the exhaust flow path 4. When the fifth on-off valve 78 is closed, it blocks ammonia in the ammonia supply flow path 50 from being supplied to the exhaust flow path 4. The fifth on-off valve 78 is, for example, an electromagnetic flow control valve, and operates in response to a control command from a controller 60A described later.

第1追出し経路81及び第2追出し経路82は、第4開閉弁77及び第5開閉弁78の下流側において合流する。第3追出し経路83は、第1追出し経路81と第2追出し経路82とが合流する箇所と、排気流路4における除害流路66と接続される箇所よりも上流側とを接続している。なお、第1追出し経路81及び第2追出し経路82のそれぞれが、合流せずに排気流路4における除害流路66と接続される箇所よりも上流側に接続されていてもよい。 The first and second exhaust paths 81 and 82 join downstream of the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78. The third exhaust path 83 connects the joining point of the first and second exhaust paths 81 and 82 to the upstream side of the point where the exhaust path 4 is connected to the abatement path 66. Note that the first and second exhaust paths 81 and 82 may each be connected upstream of the point where the exhaust path 4 is connected to the abatement path 66 without joining.

エンジンシステム1Aは、コントローラ60Aを備えている。コントローラ60Aは、パージ制御処理部61Aと、上記の除害制御処理部62とを有している。パージ制御処理部61Aは、アンモニア供給流路49~51のパージを行うように第2開閉弁75~第5開閉弁78を制御する。 The engine system 1A includes a controller 60A. The controller 60A includes a purge control processing unit 61A and the above-mentioned decontamination control processing unit 62. The purge control processing unit 61A controls the second on-off valve 75 to the fifth on-off valve 78 to purge the ammonia supply passages 49 to 51.

エンジンシステム1Aの動作の一例を図7を参照しつつ説明する。図7は、パージ制御処理部61Aにより実行されるパージ制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 An example of the operation of the engine system 1A will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the procedure of the purge control process executed by the purge control processing unit 61A.

図7において、パージ制御処理部61Aは、アンモニアエンジン2の運転中において第2開閉弁75を開弁させることで、アンモニアタンク40内のアンモニアをアンモニア供給流路49、気化器41及びアンモニア供給流路50を介してメインインジェクタ5に供給させる。パージ制御処理部61Aは、第2開閉弁75が開弁しているとき、第3開閉弁76、第4開閉弁77、及び第5開閉弁78を閉弁させる(ステップS121)。アンモニアエンジン2の運転により、三元触媒8及びSCR触媒9は活性温度以上となっている(ライトオフ)。 In FIG. 7, the purge control processing unit 61A opens the second on-off valve 75 while the ammonia engine 2 is operating, thereby supplying ammonia in the ammonia tank 40 to the main injector 5 via the ammonia supply passage 49, the vaporizer 41, and the ammonia supply passage 50. When the second on-off valve 75 is open, the purge control processing unit 61A closes the third on-off valve 76, the fourth on-off valve 77, and the fifth on-off valve 78 (step S121). Due to the operation of the ammonia engine 2, the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9 are at or above their activation temperatures (light-off).

パージ制御処理部61Aは、運転していたアンモニアエンジン2を停止するとき、第2開閉弁75を閉弁させることで、アンモニアタンク40内のアンモニアをアンモニア供給流路49、気化器41及びアンモニア供給流路50を介してメインインジェクタ5に供給することを遮断する(ステップS122)。このとき、アンモニア供給流路49,50にはアンモニアが残存している。 When the ammonia engine 2 that was in operation is stopped, the purge control processing unit 61A closes the second on-off valve 75 to block the supply of ammonia in the ammonia tank 40 to the main injector 5 via the ammonia supply flow path 49, the vaporizer 41, and the ammonia supply flow path 50 (step S122). At this time, ammonia remains in the ammonia supply flow paths 49 and 50.

パージ制御処理部61Aは、車両が停止し、車両の運転の再開までの間に、ドライバの指示により第3開閉弁76を開弁させる。すなわち、パージ制御処理部61Aは、開弁させていた第2開閉弁75を閉弁させてから、第3開閉弁76を開弁させる。また、パージ制御処理部61Aは、アンモニアエンジン2の運転停止後に第4開閉弁77及び第5開閉弁78を開弁させる。すなわち、パージ制御処理部61Aは、開弁させていた第2開閉弁75を閉弁させてから、第4開閉弁77及び第5開閉弁78を開弁させる。一例として、パージ制御処理部61Aは、アンモニアエンジン2の運転停止後に、第2開閉弁75を閉弁させると共に、第4開閉弁77及び第5開閉弁78を開弁させてから(ステップS123)、第3開閉弁76を開弁させる(ステップS124)。このように第3開閉弁76よりも先に第4開閉弁77及び第5開閉弁78を開弁させることで、残存しているアンモニアによってアンモニア供給流路49の圧力が酸素供給経路72の圧力よりも高圧となっていても、アンモニア供給流路49の圧力を迅速に低下させることができる。なお、パージ制御処理部61Aは、第4開閉弁77及び第5開閉弁78よりも先に第3開閉弁76を開弁させてもよい。 The purge control processing unit 61A opens the third on-off valve 76 in response to an instruction from the driver after the vehicle stops and before the vehicle operation is resumed. That is, the purge control processing unit 61A closes the second on-off valve 75 that was open, and then opens the third on-off valve 76. The purge control processing unit 61A also opens the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78 after the operation of the ammonia engine 2 is stopped. That is, the purge control processing unit 61A closes the second on-off valve 75 that was open, and then opens the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78. As an example, after the operation of the ammonia engine 2 is stopped, the purge control processing unit 61A closes the second on-off valve 75 and opens the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78 (step S123), and then opens the third on-off valve 76 (step S124). In this way, by opening the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78 before the third on-off valve 76, the pressure in the ammonia supply flow path 49 can be quickly reduced even if the pressure in the ammonia supply flow path 49 is higher than the pressure in the oxygen supply path 72 due to remaining ammonia. Note that the purge control processing unit 61A may open the third on-off valve 76 before the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78.

以上のようなエンジンシステム1Aにおいて、アンモニア供給流路49~51の内部に残存しているアンモニアは、追出し経路80を通って排気流路4に流入される。このとき、三元触媒8の温度が前述の規定温度範囲H内でない場合は、排出開閉弁68が開弁されると共に、第1開閉弁67が閉弁される。このため、排気流路4に流入されたアンモニアは、三元触媒8及びSCR触媒9において浄化される。 In the engine system 1A described above, ammonia remaining inside the ammonia supply passages 49-51 flows into the exhaust passage 4 through the expulsion passage 80. At this time, if the temperature of the three-way catalyst 8 is not within the above-mentioned specified temperature range H, the exhaust opening/closing valve 68 is opened and the first opening/closing valve 67 is closed. Therefore, the ammonia that flows into the exhaust passage 4 is purified by the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9.

三元触媒8の温度が規定温度範囲H内である場合は、第1開閉弁67が開弁されると共に、排出開閉弁68が閉弁される。このため、排気流路4に流入されたアンモニアは、除害流路66を流れて除害装置65に供給され、除害装置65において浄化される。 When the temperature of the three-way catalyst 8 is within the specified temperature range H, the first opening/closing valve 67 is opened and the exhaust opening/closing valve 68 is closed. Therefore, the ammonia that has flowed into the exhaust flow path 4 flows through the abatement flow path 66 and is supplied to the abatement device 65, where it is purified.

以上のように本実施形態にあっては、アンモニアエンジン2の運転中において第2開閉弁75を開弁させており、アンモニアタンク40内のアンモニアがアンモニア供給流路49,50を介してメインインジェクタ5に供給される。運転していたアンモニアエンジン2が停止したとき、アンモニア供給流路49,50にはアンモニアが残存している。そこで、アンモニアエンジン2の運転停止後において第2開閉弁75を閉弁させることで、アンモニアタンク40内のアンモニアがメインインジェクタ5に供給されることが遮断される。第2開閉弁75を閉弁させてから第3開閉弁76、第4開閉弁77及び第5開閉弁78を開弁させることで、アンモニア供給流路49,50に空気が供給される。これにより、アンモニア供給流路49,50の内部に残存しているアンモニアは、空気と一緒に追出し経路80を通って排気流路4に流入される。ここで、第1開閉弁67を開弁すると共に、排出開閉弁68を閉弁することで排気流路4を閉塞することにより、アンモニアが除害流路66を流れて除害装置65に供給される。そして、除害装置65においてアンモニアが除害される。このとき、アンモニアが三元触媒8に流通しないため、三元触媒8において環境負荷が高い亜酸化窒素(NO)が生成されることが抑制される。これにより、大気中への亜酸化窒素の漏洩が抑制される。 As described above, in this embodiment, the second on-off valve 75 is opened during operation of the ammonia engine 2, and ammonia in the ammonia tank 40 is supplied to the main injector 5 through the ammonia supply flow paths 49, 50. When the ammonia engine 2 that was operating is stopped, ammonia remains in the ammonia supply flow paths 49, 50. Therefore, by closing the second on-off valve 75 after the operation of the ammonia engine 2 is stopped, the supply of ammonia in the ammonia tank 40 to the main injector 5 is blocked. By closing the second on-off valve 75 and then opening the third on-off valve 76, the fourth on-off valve 77, and the fifth on-off valve 78, air is supplied to the ammonia supply flow paths 49, 50. As a result, the ammonia remaining inside the ammonia supply flow paths 49, 50 flows into the exhaust flow path 4 together with air through the expulsion path 80. Here, the first on-off valve 67 is opened and the exhaust on-off valve 68 is closed to block the exhaust flow path 4, and the ammonia flows through the abatement flow path 66 and is supplied to the abatement device 65. Then, the ammonia is removed in the removal device 65. At this time, since the ammonia does not flow through the three-way catalyst 8, the generation of nitrous oxide (N 2 O), which has a high environmental load, is suppressed in the three-way catalyst 8. This suppresses the leakage of nitrous oxide into the atmosphere.

また、アンモニア供給流路49,50に残存しているアンモニアが除去されるため、アンモニアエンジン2の運転停止後にアンモニア供給流路49,50を外す際にアンモニア供給流路49,50に残存しているアンモニアの大気中への流出を抑制することが可能となる。
[第3実施形態]
In addition, since the ammonia remaining in the ammonia supply passages 49, 50 is removed, it is possible to suppress the outflow of ammonia remaining in the ammonia supply passages 49, 50 into the atmosphere when the ammonia supply passages 49, 50 are disconnected after the operation of the ammonia engine 2 is stopped.
[Third embodiment]

図8は、本発明の第3実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。図8において、本実施形態のエンジンシステム1Bは、酸素供給部70に代えて酸素供給部70Aを、追出し経路80に代えて追出し経路80Aを、コントローラ60に代えてコントローラ60Bを備えると共に、温度調整部90を更に備えている点で、上記第2実施形態のエンジンシステム1Aと異なっている。 Figure 8 is a schematic diagram showing an engine system according to a third embodiment of the present invention. In Figure 8, the engine system 1B of this embodiment differs from the engine system 1A of the second embodiment in that it includes an oxygen supply unit 70A instead of the oxygen supply unit 70, an expulsion path 80A instead of the expulsion path 80, a controller 60B instead of the controller 60, and further includes a temperature adjustment unit 90.

酸素供給部70Aは、上述した酸素供給部70の構成に加えて、酸素供給経路74と、第6開閉弁79とを更に有している。酸素供給経路74は、エア源71Aと追出し経路80Aにおける第4開閉弁77よりも下流側の箇所とを接続する。図8の例では、酸素供給経路74は、第1追出し経路81における第4開閉弁77よりも下流側の箇所に接続されている。酸素供給経路74には、第6開閉弁79が配設されている。第6開閉弁79は、エア源71Aから酸素供給経路74に供給される空気の流量を制御する流量制御弁である。第6開閉弁79は、開弁することでエア源71Aの空気が酸素供給経路74に供給されることを許容する。第6開閉弁79は、閉弁することでエア源71Aの空気が酸素供給経路74に供給されることを遮断する。第6開閉弁79は、例えば電磁式の流量制御弁であり、コントローラ60Bからの制御指令に応じて動作する。 In addition to the configuration of the oxygen supply unit 70 described above, the oxygen supply unit 70A further includes an oxygen supply path 74 and a sixth on-off valve 79. The oxygen supply path 74 connects the air source 71A and a location downstream of the fourth on-off valve 77 in the expulsion path 80A. In the example of FIG. 8, the oxygen supply path 74 is connected to a location downstream of the fourth on-off valve 77 in the first expulsion path 81. A sixth on-off valve 79 is disposed in the oxygen supply path 74. The sixth on-off valve 79 is a flow control valve that controls the flow rate of air supplied from the air source 71A to the oxygen supply path 74. The sixth on-off valve 79 allows the air of the air source 71A to be supplied to the oxygen supply path 74 by opening the valve. The sixth on-off valve 79 blocks the air of the air source 71A from being supplied to the oxygen supply path 74 by closing the valve. The sixth on-off valve 79 is, for example, an electromagnetic flow control valve, and operates in response to a control command from the controller 60B.

温度調整部90は、温度調整経路91と、温度調整開閉弁95と、逆止弁92と、温度センサ(温度検出部)93とを有している。 The temperature adjustment unit 90 has a temperature adjustment path 91, a temperature adjustment opening/closing valve 95, a check valve 92, and a temperature sensor (temperature detection unit) 93.

温度調整経路91は、排気流路4における三元触媒8よりも下流の箇所と、アンモニア供給流路49における第2開閉弁75よりも下流側の箇所とを接続する。図8の例では、温度調整経路91の一端は、排気流路4における三元触媒8とSCR触媒9との間に接続されている。温度調整経路91の他端は、アンモニア供給流路49における第2開閉弁75と気化器41との間に接続されている。温度調整経路91は、三元触媒8を通過した触媒通過ガスをアンモニア供給流路49に還流させる。触媒通過ガスは、アンモニアエンジン2の排気ガスであり、アンモニアエンジン2の運転中及び運転停止直後では外気と比べて高温となっている。触媒通過ガスは、アンモニアエンジン2の運転中には、三元触媒8での排気ガスの浄化(酸化反応)に伴う発熱の熱を受ける。触媒通過ガスは、アンモニアエンジン2の運転停止直後には、三元触媒8の余熱を受ける。 The temperature adjustment path 91 connects a location downstream of the three-way catalyst 8 in the exhaust flow path 4 to a location downstream of the second opening/closing valve 75 in the ammonia supply flow path 49. In the example of FIG. 8, one end of the temperature adjustment path 91 is connected between the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9 in the exhaust flow path 4. The other end of the temperature adjustment path 91 is connected between the second opening/closing valve 75 and the vaporizer 41 in the ammonia supply flow path 49. The temperature adjustment path 91 returns the catalyst passing gas that has passed through the three-way catalyst 8 to the ammonia supply flow path 49. The catalyst passing gas is exhaust gas from the ammonia engine 2, and is hotter than the outside air during operation of the ammonia engine 2 and immediately after the operation is stopped. During operation of the ammonia engine 2, the catalyst passing gas receives heat generated by the purification (oxidation reaction) of the exhaust gas in the three-way catalyst 8. Immediately after the operation of the ammonia engine 2 is stopped, the catalyst passing gas receives the residual heat of the three-way catalyst 8.

温度調整経路91には、温度調整開閉弁95が配設されている。温度調整開閉弁95は、排気流路4における三元触媒8よりも下流からアンモニア供給流路49に還流する触媒通過ガスの流量を制御する流量制御弁である。温度調整開閉弁95は、開弁することで触媒通過ガスがアンモニア供給流路49に還流されることを許容する。温度調整開閉弁95は、閉弁することで触媒通過ガスがアンモニア供給流路49に還流されることを遮断する。温度調整開閉弁95は、例えば電磁式の流量制御弁であり、後述のコントローラ60Bからの制御指令に応じて動作する。 A temperature adjustment on-off valve 95 is disposed in the temperature adjustment path 91. The temperature adjustment on-off valve 95 is a flow control valve that controls the flow rate of the catalyst passing gas that is returned to the ammonia supply flow path 49 from downstream of the three-way catalyst 8 in the exhaust flow path 4. When the temperature adjustment on-off valve 95 is open, it allows the catalyst passing gas to be returned to the ammonia supply flow path 49. When the temperature adjustment on-off valve 95 is closed, it blocks the catalyst passing gas from being returned to the ammonia supply flow path 49. The temperature adjustment on-off valve 95 is, for example, an electromagnetic flow control valve, and operates in response to a control command from a controller 60B described below.

逆止弁92は、温度調整経路91における温度調整開閉弁95よりも下流側に配設されている。逆止弁92は、アンモニア供給流路49から温度調整経路91へのアンモニアの流入を防止する。逆止弁92は、運転していたアンモニアエンジン2が停止したときに温度調整開閉弁95を閉弁していることでアンモニア供給流路49の圧力が温度調整経路91の圧力よりも高圧となっていても、アンモニア供給流路49から温度調整経路91へのアンモニアの流入を遮断する。逆止弁92は、アンモニア供給流路49に残存しているアンモニアが低減されてアンモニア供給流路49の圧力が温度調整経路91の圧力よりも低圧となると、温度調整経路91からアンモニア供給流路49への触媒通過ガスの流入を許容する。 The check valve 92 is disposed downstream of the temperature adjustment on-off valve 95 in the temperature adjustment passage 91. The check valve 92 prevents ammonia from flowing from the ammonia supply passage 49 to the temperature adjustment passage 91. Even if the pressure in the ammonia supply passage 49 is higher than the pressure in the temperature adjustment passage 91 because the temperature adjustment on-off valve 95 is closed when the ammonia engine 2 that was in operation is stopped, the check valve 92 blocks the flow of ammonia from the ammonia supply passage 49 to the temperature adjustment passage 91. When the ammonia remaining in the ammonia supply passage 49 is reduced and the pressure in the ammonia supply passage 49 is lower than the pressure in the temperature adjustment passage 91, the check valve 92 allows the catalyst passing gas to flow from the temperature adjustment passage 91 to the ammonia supply passage 49.

温度調整経路91には、温度センサ93が設けられている。温度センサ93は、例えば、温度調整経路91における温度調整開閉弁95と逆止弁92との間に配設されている。温度センサ93は、温度調整経路91を流通する触媒通過ガスのガス温度を検出する。温度センサ93は、検出したガス温度の情報をコントローラ60Bに送信する。 The temperature adjustment path 91 is provided with a temperature sensor 93. The temperature sensor 93 is disposed, for example, between the temperature adjustment opening/closing valve 95 and the check valve 92 in the temperature adjustment path 91. The temperature sensor 93 detects the gas temperature of the catalyst passing gas flowing through the temperature adjustment path 91. The temperature sensor 93 transmits information on the detected gas temperature to the controller 60B.

追出し経路80Aは、上述した追出し経路80の構成に加えて、ポンプ84を更に有している。ポンプ84は、アンモニア供給流路49の一部分、気化器41、アンモニア供給流路50,51の一部分、追出し経路80A、排気流路4の一部分、三元触媒8、及び温度調整経路91によって形成される閉回路に設けられている。図8の例では、ポンプ84は、第3追出し経路83に配設されている。すなわち、ポンプ84は、追出し経路80Aに設けられている。ポンプ84は、例えば電動ポンプであり、コントローラ60Bからの制御指令に応じて動作する。 In addition to the configuration of the purge path 80 described above, the purge path 80A further includes a pump 84. The pump 84 is provided in a closed circuit formed by a portion of the ammonia supply flow path 49, the vaporizer 41, a portion of the ammonia supply flow paths 50 and 51, the purge path 80A, a portion of the exhaust flow path 4, the three-way catalyst 8, and the temperature adjustment path 91. In the example of FIG. 8, the pump 84 is disposed in the third purge path 83. That is, the pump 84 is provided in the purge path 80A. The pump 84 is, for example, an electric pump, and operates in response to a control command from the controller 60B.

エンジンシステム1Bは、コントローラ60Bを備えている。コントローラ60Bは、パージ制御処理部61Bと、上記の除害制御処理部62とを有している。パージ制御処理部61Bは、アンモニア供給流路49~51のパージを行うように第2開閉弁75~第6開閉弁79、温度調整開閉弁95及びポンプ84を制御する。 The engine system 1B includes a controller 60B. The controller 60B includes a purge control processing unit 61B and the above-mentioned decontamination control processing unit 62. The purge control processing unit 61B controls the second on-off valve 75 to the sixth on-off valve 79, the temperature adjustment on-off valve 95, and the pump 84 to purge the ammonia supply passages 49 to 51.

エンジンシステム1Bの動作の一例を図9を参照しつつ説明する。図9は、パージ制御処理部61Bにより実行されるパージ制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 An example of the operation of the engine system 1B will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a flowchart showing an example of the procedure of the purge control process executed by the purge control processing unit 61B.

図9において、パージ制御処理部61Bは、アンモニアエンジン2の運転中において第2開閉弁75を開弁させることで、アンモニアタンク40内のアンモニアをアンモニア供給流路49、気化器41及びアンモニア供給流路50を介してメインインジェクタ5に供給させる。パージ制御処理部61Bは、第2開閉弁75が開弁しているとき、第3開閉弁76、第4開閉弁77、第5開閉弁78、第6開閉弁79、及び温度調整開閉弁95を閉弁させる(ステップS131)。 In FIG. 9, the purge control processing unit 61B opens the second on-off valve 75 while the ammonia engine 2 is operating, thereby supplying ammonia in the ammonia tank 40 to the main injector 5 via the ammonia supply passage 49, the vaporizer 41, and the ammonia supply passage 50. When the second on-off valve 75 is open, the purge control processing unit 61B closes the third on-off valve 76, the fourth on-off valve 77, the fifth on-off valve 78, the sixth on-off valve 79, and the temperature adjustment on-off valve 95 (step S131).

パージ制御処理部61Bは、運転していたアンモニアエンジン2を停止するとき、第2開閉弁75を閉弁させることで、アンモニアタンク40内のアンモニアをアンモニア供給流路49、気化器41及びアンモニア供給流路50を介してメインインジェクタ5に供給することを遮断する。このとき、アンモニア供給流路49,50にはアンモニアが残存している。一例として、パージ制御処理部61Bは、アンモニアエンジン2の運転停止後に、ドライバの指示により第2開閉弁75を閉弁させると共に(ステップS132)、第4開閉弁77及び第5開閉弁78を開弁させてから(ステップS133)、第3開閉弁76を開弁させる(ステップS134)。更に、パージ制御処理部61Bは、第6開閉弁79及び温度調整開閉弁95を開弁させて(ステップS135)、追出し経路80Aのポンプ84を動作させる(ステップS136)。 When the ammonia engine 2 is stopped, the purge control processing unit 61B closes the second on-off valve 75 to block the supply of ammonia in the ammonia tank 40 to the main injector 5 via the ammonia supply passage 49, the vaporizer 41, and the ammonia supply passage 50. At this time, ammonia remains in the ammonia supply passages 49 and 50. As an example, after the ammonia engine 2 is stopped, the purge control processing unit 61B closes the second on-off valve 75 in response to an instruction from the driver (step S132), opens the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78 (step S133), and then opens the third on-off valve 76 (step S134). Furthermore, the purge control processing unit 61B opens the sixth on-off valve 79 and the temperature adjustment on-off valve 95 (step S135), and operates the pump 84 of the expulsion path 80A (step S136).

より詳しくは、パージ制御処理部61Bは、ポンプ84を動作させることで、閉回路中の気体を循環させる。図8の例では、第3追出し経路83に設けられているポンプ84が作動すると、第1追出し経路81及び第2追出し経路82の気体が、排気流路4における三元触媒8よりも上流に送出される。ポンプ84が第1追出し経路81及び第2追出し経路82の気体を引き込むことで、より上流となるアンモニア供給流路49,50の一部に残存する気体もポンプ84側に引っ張られる。アンモニア供給流路49,50の一部とは、図8の例では、第2開閉弁75との接続箇所から第1追出し経路81との接続箇所までの部分と、第2開閉弁75との接続箇所から第2追出し経路82との接続箇所までの部分とに相当する。 More specifically, the purge control processing unit 61B circulates the gas in the closed circuit by operating the pump 84. In the example of FIG. 8, when the pump 84 provided in the third purging path 83 is operated, the gas in the first purging path 81 and the second purging path 82 is sent upstream of the three-way catalyst 8 in the exhaust flow path 4. When the pump 84 draws in the gas in the first purging path 81 and the second purging path 82, the gas remaining in a part of the ammonia supply flow paths 49, 50 that is further upstream is also pulled toward the pump 84. In the example of FIG. 8, the part of the ammonia supply flow paths 49, 50 corresponds to the part from the connection point with the second opening/closing valve 75 to the connection point with the first purging path 81 and the part from the connection point with the second opening/closing valve 75 to the connection point with the second purging path 82.

なお、このようにポンプ84が追出し経路80Aに設けられていると、その動作によりアンモニア供給流路49,50の一部に残存する気体がポンプ84側に引っ張られる。この場合、エア源71Aは、必ずしもアンモニア供給流路49に空気を圧送しなくてもよい。エア源71Aは、ポンプ及び圧縮空気を貯留するエアタンクが省かれた構成であってもよい。ちなみに、パージ制御処理部61Bは、アンモニアエンジン2の運転停止後に、第2開閉弁75を閉弁させると共に、第4開閉弁77及び第5開閉弁78を開弁させてから第3開閉弁76を開弁させたが、第3開閉弁76を閉弁させたままで第6開閉弁79を開弁することで空気を三元触媒8に供給してもよい。この場合でも、ポンプ84が追出し経路80Aに設けられているため、ポンプ84を用いて閉回路内でガスを循環させればよく、必ずしも酸素供給経路72からの空気でアンモニア供給流路49,50のアンモニアを押し出さなくてもよい。 When the pump 84 is provided in the expulsion path 80A, the gas remaining in a part of the ammonia supply flow paths 49 and 50 is pulled toward the pump 84 by the operation of the pump 84. In this case, the air source 71A does not necessarily have to pressurize air to the ammonia supply flow path 49. The air source 71A may be configured to omit the pump and the air tank for storing compressed air. Incidentally, after the operation of the ammonia engine 2 is stopped, the purge control processing unit 61B closes the second on-off valve 75, opens the fourth on-off valve 77 and the fifth on-off valve 78, and then opens the third on-off valve 76. However, the third on-off valve 76 may be kept closed and the sixth on-off valve 79 may be opened to supply air to the three-way catalyst 8. Even in this case, since the pump 84 is provided in the expulsion path 80A, it is sufficient to circulate the gas in the closed circuit using the pump 84, and it is not necessary to push out the ammonia in the ammonia supply flow paths 49 and 50 with air from the oxygen supply path 72.

パージ制御処理部61Bは、第3開閉弁76を開弁させることで、追出し経路80A(図8の例では第1追出し経路81)にエア源71Aから空気を供給する。第6開閉弁79を介して追出し経路80Aに供給される空気は、排気流路4を介して三元触媒8に供給される。よって、三元触媒8にてアンモニアを酸化するための酸素が増加する。ここで、アンモニアエンジン2の運転停止後のアンモニア追出しの初期段階においては、第3開閉弁76の開弁により酸素供給経路72から供給された空気が、アンモニア供給流路49,50の内部に残存しているアンモニアを追い出すものの、三元触媒8には到達していない期間(所定期間)が存在する。この所定期間においては、三元触媒8においてアンモニア濃度に対して酸素濃度が不足する。そこで、第6開閉弁79を介して追出し経路80Aにエア源71Aから空気を供給することで、三元触媒8においてアンモニア濃度に対して酸素濃度が不足することが緩和される。よって、アンモニア追出しの初期段階において三元触媒8にてアンモニアをより適切に酸化することができる。なお、パージ制御処理部61Bは、アンモニアエンジン2の運転停止後の当該所定期間、第6開閉弁79を開弁させてもよい。 The purge control processing unit 61B supplies air from the air source 71A to the expulsion path 80A (the first expulsion path 81 in the example of FIG. 8) by opening the third opening/closing valve 76. The air supplied to the expulsion path 80A via the sixth opening/closing valve 79 is supplied to the three-way catalyst 8 via the exhaust flow path 4. Thus, the amount of oxygen for oxidizing ammonia in the three-way catalyst 8 increases. Here, in the initial stage of ammonia expulsion after the operation of the ammonia engine 2 is stopped, there is a period (predetermined period) in which the air supplied from the oxygen supply path 72 by opening the third opening/closing valve 76 expels the ammonia remaining inside the ammonia supply flow paths 49, 50, but does not reach the three-way catalyst 8. In this predetermined period, the oxygen concentration is insufficient relative to the ammonia concentration in the three-way catalyst 8. Therefore, by supplying air from the air source 71A to the expulsion path 80A via the sixth opening/closing valve 79, the insufficiency of the oxygen concentration relative to the ammonia concentration in the three-way catalyst 8 is alleviated. Thus, ammonia can be more appropriately oxidized in the three-way catalyst 8 in the initial stage of ammonia expulsion. The purge control processing unit 61B may open the sixth opening/closing valve 79 for the predetermined period after the ammonia engine 2 stops operating.

パージ制御処理部61Bは、温度調整開閉弁95を開弁させることで、排気流路4における三元触媒8よりも下流の触媒通過ガスを、温度調整経路91を介してアンモニア供給流路49,50に還流させる。触媒通過ガスがアンモニア供給流路49,50に還流されると、触媒通過ガスは、アンモニア供給流路49,50を加熱する。アンモニア供給流路49,50では、アンモニア供給流路49,50に残存しているアンモニアが追出し経路80Aに追い出される際、アンモニアの気化潜熱に起因する結露が生じる可能性がある。触媒通過ガスがアンモニア供給流路49,50を加熱することで、アンモニアの気化潜熱に起因する結露を抑制することができる。なお、例えばアンモニア供給流路49,50の内部に残存しているアンモニアが十分に追い出されたものの、アンモニア供給流路49,50に結露が残るような場合には、パージ制御処理部61Bは、温度調整開閉弁95を開弁させたまま第3開閉弁76及び第6開閉弁79を閉弁させて、エア源31Aからの空気の供給を止めてもよい。 The purge control processing unit 61B opens the temperature adjustment on-off valve 95 to return the catalyst passing gas downstream of the three-way catalyst 8 in the exhaust flow path 4 to the ammonia supply flow paths 49, 50 via the temperature adjustment path 91. When the catalyst passing gas is returned to the ammonia supply flow paths 49, 50, the catalyst passing gas heats the ammonia supply flow paths 49, 50. In the ammonia supply flow paths 49, 50, when the ammonia remaining in the ammonia supply flow paths 49, 50 is expelled to the expulsion path 80A, condensation due to the latent heat of vaporization of ammonia may occur. By heating the ammonia supply flow paths 49, 50 with the catalyst passing gas, condensation due to the latent heat of vaporization of ammonia can be suppressed. For example, if the ammonia remaining inside the ammonia supply flow paths 49, 50 has been sufficiently expelled but condensation remains in the ammonia supply flow paths 49, 50, the purge control processing unit 61B may close the third and sixth opening and closing valves 76 and 79 while leaving the temperature adjustment opening and closing valve 95 open, thereby stopping the supply of air from the air source 31A.

パージ制御処理部61Bは、温度調整開閉弁95を開弁させた場合において、ガス温度が所定の温度閾値以上であるとき、ガス温度が温度閾値未満である場合と比べて、酸素供給経路72からアンモニア供給流路49,50に供給される空気を増量してもよい(ステップS137,S138)。温度閾値は、触媒通過ガスによってアンモニア供給流路49,50が過度に加熱されるか否かを判定するための触媒通過ガスの温度の閾値である。ガス温度が所定の温度閾値以上であるときには、酸素供給経路72からアンモニア供給流路49,50に供給される空気が増量されるため、空気によって触媒通過ガスが冷却される。これにより、ガス温度が所定の温度閾値以上であっても、アンモニア供給流路49,50が過度に加熱されることを抑制できる。 When the temperature control opening/closing valve 95 is opened and the gas temperature is equal to or higher than a predetermined temperature threshold, the purge control processing unit 61B may increase the amount of air supplied from the oxygen supply path 72 to the ammonia supply flow paths 49, 50 compared to when the gas temperature is less than the temperature threshold (steps S137, S138). The temperature threshold is a threshold value for the temperature of the catalyst-passing gas for determining whether the ammonia supply flow paths 49, 50 are excessively heated by the catalyst-passing gas. When the gas temperature is equal to or higher than the predetermined temperature threshold, the amount of air supplied from the oxygen supply path 72 to the ammonia supply flow paths 49, 50 is increased, so that the catalyst-passing gas is cooled by the air. This makes it possible to prevent the ammonia supply flow paths 49, 50 from being excessively heated even when the gas temperature is equal to or higher than the predetermined temperature threshold.

以上のように本実施形態によれば、排気触媒が三元触媒8であるため、三元触媒8に供給されたアンモニアが三元触媒8にて酸化されて、三元触媒8から流出する触媒通過ガスの温度が上昇する。ポンプ84を動作させることで、三元触媒8から流出した触媒通過ガスの一部が、温度調整経路91を通ってアンモニア供給流路49,50の一部分及び追出し経路80Aに供給される。これにより、アンモニア供給流路49,50の一部分及び追出し経路80Aが加熱されるため、例えばアンモニア供給流路49,50に残存しているアンモニアの気化潜熱に起因する結露を抑制することができる。 As described above, according to this embodiment, since the exhaust catalyst is the three-way catalyst 8, the ammonia supplied to the three-way catalyst 8 is oxidized by the three-way catalyst 8, and the temperature of the catalyst-passing gas flowing out from the three-way catalyst 8 increases. By operating the pump 84, a portion of the catalyst-passing gas flowing out from the three-way catalyst 8 is supplied to a portion of the ammonia supply passages 49, 50 and the expulsion passage 80A through the temperature adjustment passage 91. As a result, the portion of the ammonia supply passages 49, 50 and the expulsion passage 80A are heated, so that, for example, condensation due to the latent heat of vaporization of ammonia remaining in the ammonia supply passages 49, 50 can be suppressed.

また、本実施形態では、アンモニア供給流路49における酸素供給経路72が接続される箇所よりも下流側の箇所に追出し経路80Aが接続されており、追出し経路80Aにポンプ84が設けられている。これにより、例えば酸素供給経路72からアンモニア供給流路49,50に空気を圧送せずとも、ポンプ84を動作させることでアンモニア供給流路49,50に残存しているアンモニアを追出し経路80Aを通じて三元触媒8に供給することができる。 In addition, in this embodiment, the expulsion path 80A is connected to a location downstream of the location where the oxygen supply path 72 is connected in the ammonia supply flow path 49, and a pump 84 is provided in the expulsion path 80A. As a result, for example, even if air is not pumped from the oxygen supply path 72 to the ammonia supply flow paths 49, 50, the ammonia remaining in the ammonia supply flow paths 49, 50 can be supplied to the three-way catalyst 8 through the expulsion path 80A by operating the pump 84.

また、本実施形態では、エンジンシステム1Bは、温度調整経路91に設けられ、温度調整経路91を流通する触媒通過ガスのガス温度を検出する温度センサ93を備えている。エンジンシステム1Bは、ガス温度が所定の温度閾値以上である場合に、ガス温度が温度閾値未満である場合と比べて、酸素供給経路72からアンモニア供給流路49,50に供給される空気を増量する。これにより、アンモニア供給流路49,50の一部分及び追出し経路80Aが過度に加熱されることを抑制することができる。
[変形例]
Moreover, in this embodiment, the engine system 1B includes a temperature sensor 93 that is provided in the temperature adjustment path 91 and detects the gas temperature of the catalyst passing gas flowing through the temperature adjustment path 91. When the gas temperature is equal to or higher than a predetermined temperature threshold, the engine system 1B increases the amount of air supplied from the oxygen supply path 72 to the ammonia supply flow paths 49, 50, compared to when the gas temperature is below the temperature threshold. This makes it possible to suppress excessive heating of a portion of the ammonia supply flow paths 49, 50 and the expulsion path 80A.
[Modification]

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. The present invention can be implemented in various forms, including the above-mentioned embodiments, with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

例えば、上記第3実施形態のエンジンシステム1Bは、図10のようなエンジンシステム1Bに変形することができる。図10において、変形例に係るエンジンシステム1Cは、主に、第3追出し経路83のポンプ84に代えて、ポンプ94が温度調整経路91に設けられている点で、エンジンシステム1Bと相違している。エンジンシステム1Cでは、追出し経路80Aが追出し経路80に戻されており、温度調整部90が温度調整部90Cとなっている。なお、温度調整部90Cでは、温度調整経路91において温度センサが省かれている。 For example, the engine system 1B of the third embodiment can be modified to an engine system 1B as shown in FIG. 10. In FIG. 10, the engine system 1C according to the modified example differs from the engine system 1B mainly in that a pump 94 is provided in the temperature adjustment path 91 instead of the pump 84 in the third exhaust path 83. In the engine system 1C, the exhaust path 80A is returned to the exhaust path 80, and the temperature adjustment unit 90 becomes a temperature adjustment unit 90C. In the temperature adjustment unit 90C, the temperature sensor is omitted in the temperature adjustment path 91.

エンジンシステム1Cでは、ポンプ94が温度調整経路91に設けられているため、図8の例のようにポンプ84が第3追出し経路83に設けられている場合と比べて、第1追出し経路81及び第2追出し経路82の気体がポンプ94側に引っ張られにくい。そのため、酸素供給部70Bは、空気を圧送可能な上記第1実施形態のエア源71に戻されている点で、上記第3実施形態の酸素供給部70Aとは異なっている。また、上記第3実施形態のエンジンシステム1Bでは、パージ制御処理部61Bは、第3開閉弁76を閉弁させたままでポンプ84を用いて閉回路内でガスを循環させ、第6開閉弁79を開弁することで空気を三元触媒8に供給してもよかったが、エンジンシステム1Cでは、ポンプ94は、専ら、触媒通過ガスをアンモニア供給流路49,50へと還流させるための圧送を行う。例えば、パージ制御処理部61Bは、第3開閉弁76を開弁させることで、酸素供給経路72からの空気でアンモニア供給流路49,50のアンモニアを押し出させてもよい。 In the engine system 1C, the pump 94 is provided in the temperature adjustment path 91, so that the gas in the first and second expulsion paths 81 and 82 is less likely to be drawn to the pump 94 side, compared to the case in which the pump 84 is provided in the third expulsion path 83 as in the example of FIG. 8. Therefore, the oxygen supply unit 70B differs from the oxygen supply unit 70A of the third embodiment in that the air is returned to the air source 71 of the first embodiment, which is capable of pumping air. In addition, in the engine system 1B of the third embodiment, the purge control processing unit 61B could circulate the gas in the closed circuit using the pump 84 while keeping the third opening/closing valve 76 closed, and supply air to the three-way catalyst 8 by opening the sixth opening/closing valve 79, but in the engine system 1C, the pump 94 exclusively pumps the catalyst passing gas back to the ammonia supply flow paths 49, 50. For example, the purge control processing unit 61B may open the third opening/closing valve 76 to push out the ammonia in the ammonia supply flow paths 49 and 50 with air from the oxygen supply path 72.

また、上記第1実施形態では、ヒータによって三元触媒8を加熱してもよい。この場合には、例えば三元触媒8を規定温度範囲Hの上限値よりも高い温度まで加熱することで、除害装置65の稼動時間を短縮することができる。 In addition, in the first embodiment, the three-way catalyst 8 may be heated by a heater. In this case, for example, by heating the three-way catalyst 8 to a temperature higher than the upper limit value of the specified temperature range H, the operating time of the detoxification device 65 can be shortened.

また、上記第1実施形態では、エンジンオイルまたはエンジン冷却水の温度を検出し、エンジンオイルまたはエンジン冷却水の温度に基づいて、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44が閉弁されるようにメインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44の開度を制御してもよい。この場合には、アンモニアエンジン2の温度によってアンモニアエンジン2の第1酸素供給流路3側に発生する負圧が変動しても、閉弁状態のメインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ44をアンモニアエンジン2の温度に応じた適切な開度に調整することができる。 In addition, in the first embodiment, the temperature of the engine oil or engine coolant may be detected, and the openings of the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 may be controlled so that the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 are closed based on the temperature of the engine oil or engine coolant. In this case, even if the negative pressure generated on the first oxygen supply flow path 3 side of the ammonia engine 2 varies depending on the temperature of the ammonia engine 2, the main throttle valve 6 and the reforming throttle valve 44 in the closed state can be adjusted to an appropriate opening according to the temperature of the ammonia engine 2.

また、上記実施形態では、三元触媒8が排気触媒として主に用いられているが、排気触媒としては、特にその形態には限られず、1種類又は複数種類の触媒によってアンモニアを吸着及び酸化すればよい。例えば、上記のSCR触媒9を排気触媒として主に用いてもよいし、三元触媒8及びSCR触媒9に代えて酸化触媒を用いてもよい。 In addition, in the above embodiment, the three-way catalyst 8 is mainly used as the exhaust catalyst, but the exhaust catalyst is not limited to that form in particular, and it is sufficient that one or more types of catalyst adsorb and oxidize ammonia. For example, the above-mentioned SCR catalyst 9 may be mainly used as the exhaust catalyst, or an oxidation catalyst may be used instead of the three-way catalyst 8 and the SCR catalyst 9.

また、上記実施形態では、アンモニアエンジン2の運転停止後、或いはアンモニアエンジン2のメンテナンス前に、ドライバ等のオペレータがボタン等の操作部を操作することでパージ処理及び除害処理が実施されているが、特にその形態には限られず、例えばアンモニアエンジン2の運転停止から所定時間経過後に、パージ処理及び除害処理が自動的に開始されてもよい。 In addition, in the above embodiment, after the operation of the ammonia engine 2 is stopped or before maintenance of the ammonia engine 2, an operator such as a driver operates an operation unit such as a button to perform the purging process and the detoxification process, but this is not particularly limited to this form, and for example, the purging process and the detoxification process may be started automatically after a predetermined time has elapsed since the operation of the ammonia engine 2 is stopped.

また、上記実施形態では、温度センサ58により三元触媒8の温度が検出されているが、特にそのような形態には限られない。アンモニアエンジン2の運転履歴(運転時間、回転数、負荷)、エンジンオイルやエンジン冷却水の温度、或いは三元触媒8やSCR触媒9の下流のNOx濃度等から、三元触媒8の温度を推定してもよい。例えば、アンモニアエンジン2の回転数が所定数以上で所定時間だけ運転した状態で、エンジン冷却水の温度が所定値未満である場合は、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内であると推定する。この場合には、排出開閉弁68を閉弁することで、三元触媒8にアンモニアを流さないようにする。アンモニアエンジン2の回転数が所定数以上で所定時間だけ運転した状態でも、エンジン冷却水の温度が所定値以上である場合は、三元触媒8の温度が規定温度範囲Hよりも高いと推定する。この場合には、排出開閉弁68を開弁することで、三元触媒8にアンモニアを流すようにする。 In the above embodiment, the temperature of the three-way catalyst 8 is detected by the temperature sensor 58, but the present invention is not limited to such a configuration. The temperature of the three-way catalyst 8 may be estimated from the operating history (operating time, rotation speed, load) of the ammonia engine 2, the temperature of the engine oil or engine coolant, or the NOx concentration downstream of the three-way catalyst 8 or the SCR catalyst 9. For example, when the ammonia engine 2 is operated for a predetermined time at a rotation speed of a predetermined number or more and the temperature of the engine coolant is less than a predetermined value, the temperature of the three-way catalyst 8 is estimated to be within the specified temperature range H. In this case, the exhaust opening/closing valve 68 is closed to prevent ammonia from flowing to the three-way catalyst 8. When the ammonia engine 2 is operated for a predetermined time at a rotation speed of a predetermined number or more and the temperature of the engine coolant is equal to or higher than a predetermined value, the temperature of the three-way catalyst 8 is estimated to be higher than the specified temperature range H. In this case, the exhaust opening/closing valve 68 is opened to allow ammonia to flow to the three-way catalyst 8.

また、上記実施形態では、三元触媒8の温度が三元触媒8がアンモニアと反応して亜酸化窒素(NO)を生成する規定温度範囲H内であるときに、第1開閉弁67が開弁されると共に排出開閉弁68が閉弁されているが、特にそのような形態には限られない。パージ処理を実施するときは、三元触媒8の温度に関わらず、第1開閉弁67を開弁すると共に排出開閉弁68を閉弁してもよい。この場合には、三元触媒8の温度を検出する温度センサ58を使用しなくてもよい。 In the above embodiment, when the temperature of the three-way catalyst 8 is within the specified temperature range H where the three-way catalyst 8 reacts with ammonia to produce nitrous oxide ( N2O ), the first on-off valve 67 is opened and the exhaust on-off valve 68 is closed, but this is not particularly limited to such an embodiment. When performing the purging process, the first on-off valve 67 may be opened and the exhaust on-off valve 68 may be closed regardless of the temperature of the three-way catalyst 8. In this case, the temperature sensor 58 for detecting the temperature of the three-way catalyst 8 may not be used.

また、上記実施形態では、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内であるときは、第1開閉弁67が開弁されると共に排出開閉弁68が閉弁されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内であるときは、排出開閉弁68が開弁していてもよいし、第1開閉弁67の開度よりも狭くなるように排出開閉弁68の開度を制御してもよい。 In addition, in the above embodiment, when the temperature of the three-way catalyst 8 is within the specified temperature range H, the first opening/closing valve 67 is opened and the exhaust opening/closing valve 68 is closed, but this is not limited to a particular form. For example, when the temperature of the three-way catalyst 8 is within the specified temperature range H, the exhaust opening/closing valve 68 may be open, or the opening of the exhaust opening/closing valve 68 may be controlled so that it is narrower than the opening of the first opening/closing valve 67.

また、上記実施形態では、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内でないときは、排出開閉弁68が開弁されると共に第1開閉弁67が閉弁されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、三元触媒8の温度が規定温度範囲H内でないときは、第1開閉弁67が開弁していてもよいし、排出開閉弁68の開度よりも狭くなるように第1開閉弁67の開度を制御してもよい。 In addition, in the above embodiment, when the temperature of the three-way catalyst 8 is not within the specified temperature range H, the exhaust opening/closing valve 68 is opened and the first opening/closing valve 67 is closed, but this is not limited to a particular form. For example, when the temperature of the three-way catalyst 8 is not within the specified temperature range H, the first opening/closing valve 67 may be open, or the opening of the first opening/closing valve 67 may be controlled so that it is narrower than the opening of the exhaust opening/closing valve 68.

また、上記実施形態では、第1開閉弁67及び排出開閉弁68は、電磁式のON/OFF弁であるが、第1開閉弁67及び排出開閉弁68としては、特にその形態には限られず、電磁式の流量制御弁を用いてもよい。 In addition, in the above embodiment, the first opening/closing valve 67 and the exhaust opening/closing valve 68 are electromagnetic ON/OFF valves, but the first opening/closing valve 67 and the exhaust opening/closing valve 68 are not limited to this form, and electromagnetic flow control valves may also be used.

また、上記実施形態では、第1開閉弁67及び排出開閉弁68は、電磁弁であり、コントローラ60,60A,60Bからの制御指令に応じて動作したが、特にそのような形態には限定されない。例えば、第1開閉弁67及び排出開閉弁68は、手動のON/OFF弁等であってもよい。この場合、図5のフローチャートの処理と同様の工程を残存燃料処理方法としてオペレータが手動で行うことによって、上記作用効果が奏される。上記第2実施形態における第2開閉弁75~第5開閉弁78と上記第3実施形態における第2開閉弁75~第6開閉弁79及び温度調整開閉弁95とについても、同様に手動の流量制御弁であってもよい。 In the above embodiment, the first on-off valve 67 and the exhaust on-off valve 68 are solenoid valves and operate in response to control commands from the controllers 60, 60A, and 60B, but are not limited to such a form. For example, the first on-off valve 67 and the exhaust on-off valve 68 may be manual ON/OFF valves. In this case, the above-mentioned effects are achieved by an operator manually performing a process similar to the process in the flowchart of FIG. 5 as a remaining fuel processing method. The second on-off valve 75 to the fifth on-off valve 78 in the second embodiment and the second on-off valve 75 to the sixth on-off valve 79 and the temperature adjustment on-off valve 95 in the third embodiment may also be manual flow control valves.

また、上記実施形態では、排気流路4におけるSCR触媒9の下流側に排出開閉弁68が配設されているが、特にその形態には限られず、排気流路4における除害流路66と接続される箇所と三元触媒8との間に排出開閉弁68を配設してもよい。 In addition, in the above embodiment, the exhaust opening/closing valve 68 is disposed downstream of the SCR catalyst 9 in the exhaust flow path 4, but this is not a particular configuration, and the exhaust opening/closing valve 68 may be disposed between the point in the exhaust flow path 4 where it is connected to the abatement flow path 66 and the three-way catalyst 8.

また、上記実施形態では、アンモニア量調整部の一例として、メインインジェクタ5を例示したが、アンモニア量調整部は、キャブレターであってもよい。 In addition, in the above embodiment, the main injector 5 is given as an example of the ammonia amount adjustment unit, but the ammonia amount adjustment unit may be a carburetor.

また、上記実施形態では、第2酸素供給流路30は、第1酸素供給流路3とアンモニアエンジン2のシリンダヘッド12とを接続する配管33と、この配管33とクランク室23とを連通させるようにシリンダヘッド12及びシリンダブロック11に設けられた通路34とを有しているが、特にそのような形態には限られない。第2酸素供給流路30は、第1酸素供給流路3とクランク室23とを直接接続する配管であってもよい。 In the above embodiment, the second oxygen supply flow path 30 has a pipe 33 that connects the first oxygen supply flow path 3 and the cylinder head 12 of the ammonia engine 2, and a passage 34 provided in the cylinder head 12 and the cylinder block 11 to communicate the pipe 33 with the crank chamber 23, but is not limited to such a form. The second oxygen supply flow path 30 may be a pipe that directly connects the first oxygen supply flow path 3 and the crank chamber 23.

また、上記実施形態では、ブローバイガス流路31は、第1酸素供給流路3とシリンダヘッド12とを接続する配管35と、この配管35とクランク室23とを連通させるようにシリンダヘッド12及びシリンダブロック11に設けられた通路36とを有しているが、特にそのような形態には限られない。ブローバイガス流路31は、クランク室23と第1酸素供給流路3とを直接接続する配管であってもよい。この場合、PCVバルブ32は、当該配管に配設されることとなる。 In the above embodiment, the blow-by gas flow passage 31 has a pipe 35 that connects the first oxygen supply flow passage 3 and the cylinder head 12, and a passage 36 provided in the cylinder head 12 and the cylinder block 11 to communicate the pipe 35 with the crank chamber 23, but is not limited to this form. The blow-by gas flow passage 31 may be a pipe that directly connects the crank chamber 23 with the first oxygen supply flow passage 3. In this case, the PCV valve 32 is disposed in the pipe.

また、上記実施形態では、排気流路4における除害流路66が接続される箇所よりも下流側の箇所に排出開閉弁68が配設されているが、排出開閉弁68は設けられていなくてもよい。触媒通過ガスが排出開閉弁68の下流に排出されることを抑制したい場合は、例えば排気流路4の排気管27の出口部を塞ぐフタを使用してもよい。 In addition, in the above embodiment, the exhaust valve 68 is disposed downstream of the point where the abatement flow path 66 is connected in the exhaust flow path 4, but the exhaust valve 68 does not have to be provided. If it is desired to prevent the catalyst passing gas from being discharged downstream of the exhaust valve 68, for example, a lid that blocks the outlet of the exhaust pipe 27 of the exhaust flow path 4 may be used.

また、上記第2及び第3実施形態では、追出し経路80,80Aは、予めアンモニアエンジン2に組み込まれているが、特にそのような形態には限定されない。追出し経路80,80Aは、アンモニアエンジン2のアンモニア供給流路49~51を取り外す作業をする際に、後付け部材としてアンモニアエンジン2に取り付けられてもよい。この場合、追出し経路80,80Aの接続には、カブラー等を用いることができる。 In the second and third embodiments, the exhaust passages 80, 80A are incorporated in the ammonia engine 2 in advance, but the present invention is not limited to such a configuration. The exhaust passages 80, 80A may be attached to the ammonia engine 2 as retrofit members when removing the ammonia supply passages 49-51 from the ammonia engine 2. In this case, a coupler or the like can be used to connect the exhaust passages 80, 80A.

また、上記実施形態では、改質用酸素供給流路43は第1酸素供給流路3に接続されているが、改質用酸素供給流路43としては、特にその形態には限られず、第1酸素供給流路3とは別のルートから供給される空気が流れる流路であってもよい。 In addition, in the above embodiment, the reforming oxygen supply flow passage 43 is connected to the first oxygen supply flow passage 3, but the reforming oxygen supply flow passage 43 is not limited to this form and may be a flow passage through which air supplied from a route other than the first oxygen supply flow passage 3 flows.

また、上記実施形態では、改質器42は、アンモニアガスを燃焼させる機能とアンモニアガスを水素に分解する機能とを併せ持った改質触媒53を有しているが、特にそのような形態には限られない。改質器42は、アンモニアガスを燃焼させる燃焼触媒と、アンモニアガスを水素に分解する改質触媒とを別々に有していてもよい。 In the above embodiment, the reformer 42 has a reforming catalyst 53 that has both the function of burning ammonia gas and the function of decomposing ammonia gas into hydrogen, but is not limited to such a form. The reformer 42 may have a combustion catalyst that burns ammonia gas and a reforming catalyst that decomposes ammonia gas into hydrogen separately.

また、上記実施形態では、アンモニアエンジン2及び改質器42に空気が供給されているが、空気に代えて、酸素のみをアンモニアエンジン2及び改質器42に供給してもよい。 In addition, in the above embodiment, air is supplied to the ammonia engine 2 and the reformer 42, but instead of air, only oxygen may be supplied to the ammonia engine 2 and the reformer 42.

また、上記実施形態では、改質器42により水素を含有した改質ガスが生成され、その改質ガスがアンモニアと共にアンモニアエンジン2に供給されているが、本発明は、水素がアンモニアエンジン2に供給されないエンジンシステムにも適用可能である。 In addition, in the above embodiment, the reformer 42 generates a reformed gas containing hydrogen, and the reformed gas is supplied to the ammonia engine 2 together with ammonia, but the present invention is also applicable to engine systems in which hydrogen is not supplied to the ammonia engine 2.

1,1A,1B,1C…エンジンシステム、2…アンモニアエンジン(エンジン)、3…第1酸素供給流路、4…排気流路、5…メインインジェクタ(アンモニア量調整部)、6…メインスロットルバルブ(流量制御弁)、8…三元触媒(排気触媒)、9…SCR触媒(排気触媒)、13…ピストン、14…燃焼室、20…クランクシャフト、21…クランクケース、30…第2酸素供給流路、31…ブローバイガス流路、32…PCVバルブ(ブローバイガス還流バルブ)、40…アンモニアタンク、42…改質器、43…改質用酸素供給流路、44…改質スロットルバルブ(改質用流量制御弁)、46…改質ガス流路、49,50,51…アンモニア供給流路、59…スタータ、61,61A,61B…パージ制御処理部(制御部)、62…除害制御処理部(制御部)、65…除害装置、66…除害流路、67…第1開閉弁(開閉弁)、70,70A,70B…酸素供給部、72…酸素供給経路、75…第2開閉弁、76…第3開閉弁、77…第4開閉弁、78…第5開閉弁、80,80A…追出し経路、84…ポンプ、90,90C…温度調整部、91…温度調整経路、94…ポンプ、95…温度調整開閉弁。 1, 1A, 1B, 1C...engine system, 2...ammonia engine (engine), 3...first oxygen supply passage, 4...exhaust passage, 5...main injector (ammonia amount adjustment section), 6...main throttle valve (flow control valve), 8...three-way catalyst (exhaust catalyst), 9...SCR catalyst (exhaust catalyst), 13...piston, 14...combustion chamber, 20...crankshaft, 21...crankcase, 30...second oxygen supply passage, 31...blow-by gas passage, 32...PCV valve (blow-by gas reflux valve), 40...ammonia tank, 42...reformer, 43...reforming oxygen supply passage, 44...reforming Throttle valve (reforming flow control valve), 46... reformed gas flow path, 49, 50, 51... ammonia supply flow path, 59... starter, 61, 61A, 61B... purge control processing unit (control unit), 62... abatement control processing unit (control unit), 65... abatement device, 66... abatement flow path, 67... first on-off valve (on-off valve), 70, 70A, 70B... oxygen supply unit, 72... oxygen supply path, 75... second on-off valve, 76... third on-off valve, 77... fourth on-off valve, 78... fifth on-off valve, 80, 80A... purge path, 84... pump, 90, 90C... temperature adjustment unit, 91... temperature adjustment path, 94... pump, 95... temperature adjustment on-off valve.

Claims (4)

アンモニアを燃焼させる燃焼室を往復動可能なピストンと、前記ピストンと連結されたクランクシャフトと、前記クランクシャフトを収容するクランクケースと、を有するエンジンを備えるエンジンシステムであって、
前記エンジンと接続され、前記燃焼室に供給される酸素含有ガスが流れる第1酸素供給流路と、
前記第1酸素供給流路に配設され、前記燃焼室に供給される前記酸素含有ガスの流量を制御する流量制御弁と、
前記エンジンと接続され、前記燃焼室から発生する排気ガスが流れる排気流路と、
前記排気流路に配設され、アンモニアを吸着及び酸化する排気触媒と、
前記第1酸素供給流路における前記流量制御弁よりも上流側の箇所と前記クランクケースとを接続し、前記クランクケース内に前記酸素含有ガスを供給する第2酸素供給流路と、
前記クランクケースと前記第1酸素供給流路における前記流量制御弁よりも下流側の箇所とを接続し、前記クランクケース内に残留するアンモニアのブローバイガスを前記第1酸素供給流路に還流させるブローバイガス流路と、
前記ブローバイガス流路に配設され、前記第1酸素供給流路に還流する前記アンモニアのブローバイガスの流量を調整するブローバイガス還流バルブと、
前記クランクシャフトを回転させるスタータと、
前記排気流路を流れるアンモニアを除害する除害装置と、
前記排気流路における前記エンジンと前記排気触媒との間の箇所と前記除害装置とを接続する除害流路と、
前記除害流路に配設され、開弁することで前記除害装置にアンモニアが供給されることを許容する開閉弁と、
前記スタータによって前記クランクシャフトが回転している時に、前記第1酸素供給流路に前記ブローバイガスが還流するように前記流量制御弁の開度を制御すると共に、前記開閉弁が開弁するように前記開閉弁の開度を制御する制御部とを備えるエンジンシステム。
An engine system including an engine having a piston capable of reciprocating in a combustion chamber for burning ammonia, a crankshaft connected to the piston, and a crankcase accommodating the crankshaft,
a first oxygen supply passage connected to the engine and through which an oxygen-containing gas to be supplied to the combustion chamber flows;
a flow control valve disposed in the first oxygen supply passage and configured to control a flow rate of the oxygen-containing gas supplied to the combustion chamber;
an exhaust passage connected to the engine and through which exhaust gas generated from the combustion chamber flows;
an exhaust catalyst disposed in the exhaust passage and configured to adsorb and oxidize ammonia;
a second oxygen supply passage connecting a portion of the first oxygen supply passage upstream of the flow control valve to the crankcase and supplying the oxygen-containing gas into the crankcase;
a blow-by gas flow passage that connects the crankcase and a portion of the first oxygen supply flow passage downstream of the flow control valve and returns ammonia blow-by gas remaining in the crankcase to the first oxygen supply flow passage;
a blow-by gas reflux valve disposed in the blow-by gas flow passage and configured to adjust the flow rate of the ammonia blow-by gas refluxed to the first oxygen supply passage;
A starter that rotates the crankshaft;
a detoxification device that detoxifies ammonia flowing through the exhaust passage;
an abatement flow passage connecting a portion of the exhaust flow passage between the engine and the exhaust catalyst and the abatement device;
an on-off valve disposed in the abatement flow path and opening to allow ammonia to be supplied to the abatement device;
a control unit that controls an opening degree of the flow control valve so that the blow-by gas is returned to the first oxygen supply passage when the crankshaft is rotated by the starter, and controls an opening degree of the on-off valve so that the on-off valve is opened.
アンモニアを改質することにより、水素を含有した改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器に前記酸素含有ガスを供給する改質用酸素供給流路と、
前記改質用酸素供給流路に配設され、前記改質器に供給される前記酸素含有ガスの流量を制御する改質用流量制御弁と、
前記改質器により生成された前記改質ガスを前記燃焼室に供給する改質ガス流路とを更に備え、
前記制御部は、前記スタータによって前記クランクシャフトが回転している時に、前記第1酸素供給流路に前記ブローバイガスが還流するように前記改質用流量制御弁の開度を制御する請求項1記載のエンジンシステム。
a reformer that generates a reformed gas containing hydrogen by reforming ammonia;
a reforming oxygen supply passage for supplying the oxygen-containing gas to the reformer;
a reforming flow rate control valve disposed in the reforming oxygen supply passage for controlling a flow rate of the oxygen-containing gas supplied to the reformer;
a reformed gas flow path that supplies the reformed gas generated by the reformer to the combustion chamber,
2. The engine system according to claim 1, wherein the control unit controls an opening degree of the reforming flow control valve so that the blow-by gas is returned to the first oxygen supply passage when the crankshaft is rotated by the starter.
アンモニア量調整部からアンモニアが供給されるエンジンと、
アンモニアを貯留するアンモニアタンクと、
前記アンモニアタンクと前記アンモニア量調整部との間を接続するアンモニア供給流路と、
前記エンジンと接続されると共に前記エンジンからの排気ガスが流入する排気流路と、
前記排気流路に配設され、アンモニアを吸着及び酸化する排気触媒と、
前記排気流路を流れるアンモニアを除害する除害装置と、
前記排気流路における前記エンジンと前記排気触媒との間の箇所と前記除害装置とを接続する除害流路と、
前記除害流路に配設され、開弁することで前記除害装置にアンモニアが供給されることを許容する第1開閉弁と、
前記アンモニア供給流路に配設され、閉弁することで前記アンモニアタンク内のアンモニアが前記アンモニア量調整部に供給されることを遮断する第2開閉弁と、
前記アンモニア供給流路における前記第2開閉弁よりも下流側の箇所に接続され、当該アンモニア供給流路に酸素含有ガスを供給する酸素供給経路と、当該酸素供給経路に配設され、前記第2開閉弁が開弁しているときに閉弁されると共に前記第2開閉弁が閉弁してから開弁される第3開閉弁とを有する酸素供給部と、
前記アンモニア供給流路における前記酸素供給経路が接続される箇所よりも下流側の箇所に接続されると共に、内部のアンモニアを前記排気触媒に供給可能に設けられる追出し経路と、
前記追出し経路に配設され、前記第2開閉弁が閉弁してから開弁される第4開閉弁とを備えるエンジンシステム。
an engine to which ammonia is supplied from an ammonia amount adjusting unit;
an ammonia tank for storing ammonia;
an ammonia supply flow path connecting the ammonia tank and the ammonia amount adjusting unit;
an exhaust passage connected to the engine and into which exhaust gas from the engine flows;
an exhaust catalyst disposed in the exhaust passage and configured to adsorb and oxidize ammonia;
a detoxification device that detoxifies ammonia flowing through the exhaust passage;
an abatement flow passage connecting a portion of the exhaust flow passage between the engine and the exhaust catalyst and the abatement device;
a first on-off valve that is disposed in the abatement flow path and opens to allow ammonia to be supplied to the abatement device;
a second on-off valve that is disposed in the ammonia supply flow path and that, when closed, blocks the ammonia in the ammonia tank from being supplied to the ammonia amount adjustment unit;
an oxygen supply section including an oxygen supply path connected to a location downstream of the second on-off valve in the ammonia supply flow path and supplying an oxygen-containing gas to the ammonia supply flow path, and a third on-off valve disposed in the oxygen supply path and closed when the second on-off valve is open and opened after the second on-off valve is closed;
a discharge passage that is connected to a portion of the ammonia supply flow passage downstream of a portion to which the oxygen supply passage is connected and that is provided so as to be capable of supplying the ammonia therein to the exhaust catalyst;
a fourth on-off valve disposed in the exhaust path and opened after the second on-off valve is closed.
前記排気触媒は、三元触媒であり、
前記排気流路における前記三元触媒よりも下流の箇所に一端が接続され、他端が前記アンモニア供給流路に接続される温度調整経路と、当該温度調整経路に配設される温度調整開閉弁とを有する温度調整部と、
前記アンモニア供給流路の一部分、前記追出し経路、前記排気流路の一部分、前記三元触媒、及び前記温度調整経路によって形成される閉回路に設けられるポンプとを更に備える請求項3記載のエンジンシステム。
The exhaust catalyst is a three-way catalyst,
a temperature adjustment section including a temperature adjustment path having one end connected to a location downstream of the three-way catalyst in the exhaust flow path and the other end connected to the ammonia supply flow path, and a temperature adjustment on-off valve disposed in the temperature adjustment path;
4. The engine system according to claim 3, further comprising: a pump provided in a closed circuit formed by a portion of the ammonia supply passage, the expulsion passage, a portion of the exhaust passage, the three-way catalyst, and the temperature adjustment passage.
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