JP2024117361A - システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クランクケースの内部で水素ガスが着火することを防止し、かつ、コストや信頼性の悪化を抑制する。
【解決手段】システムは、水素を含む燃料での運転が可能なエンジンを含むシステムであって、前記エンジンのクランクケースと、前記エンジンへ空気を吸入するエンジン吸気通路と、前記エンジン吸気通路から分岐し、前記クランクケースへ空気を導入するクランクケース吸気通路と、前記クランクケース吸気通路に配置され、前記クランクケース吸気通路を開閉する希釈空気バルブと、前記エンジン吸気通路から前記クランクケース吸気通路へ分岐する分岐部の上流に配置されたコンプレッサと、前記クランクケースの内部の水素濃度を検出する水素センサと、前記クランクケースの内部の空気を排出するクランクケース排気通路と、前記水素センサが検出した前記水素濃度に基づいて前記希釈空気バルブの開閉を制御する制御装置と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、システム及び制御方法に関する。

エンジンでは、シリンダとピストンとの間を抜けて燃焼室の気体がクランクケースに漏れ出る場合がある。この漏れ出る気体は、ブローバイガスと呼ばれている。エンジンとしては、水素を含む燃料での運転が可能なエンジンがある。水素ガスは、天然ガスやガソリン等の他の燃料に比べて可燃範囲が非常に広く、理論空燃比の１０倍に希釈されても着火する。そのため、水素を含む燃料を使用するエンジンでは、クランクケースの内部において水素ガスの濃度が着火可能な程度に維持される可能性がある。そこで、水素を含む燃料での運転が可能なエンジンにおいて、クランクケースの内部で水素ガスが着火することを防止する必要がある。

例えば、特許文献１には、水素ガスを含む燃料での運転が可能な４ストロークエンジンが開示されている。このエンジンは、換気口が形成されたクランクケースと、クランクケースの外部と換気口とを連絡する換気流路と、換気流路に設けられた換気ファンと、を備える。換気ファンは、クランクケースの内部における水素ガスの濃度が可燃範囲の下限値を下回ることができる量の水素ガスを、水素ガス以外の気体とともにクランクケースの内部から外部へ強制的に排出する。

特開２０２１－１２７７０４号公報

しかし、新規で換気ファンの設置が必要となり、コストや信頼性が悪化する可能性が高い。そのため、コストや信頼性の悪化を抑制する上で改善の余地がある。

そこで本発明は、クランクケースの内部で水素ガスが着火することを防止し、かつ、コストや信頼性の悪化を抑制することができるシステム及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るシステムは、水素を含む燃料での運転が可能なエンジンを含むシステムであって、前記エンジンのクランクケースと、前記エンジンへ空気を吸入するエンジン吸気通路と、前記エンジン吸気通路から分岐し、前記クランクケースへ空気を導入するクランクケース吸気通路と、前記クランクケース吸気通路に配置され、前記クランクケース吸気通路を開閉する希釈空気バルブと、前記エンジン吸気通路から前記クランクケース吸気通路へ分岐する分岐部の上流に配置されたコンプレッサと、前記クランクケースの内部の水素濃度を検出する水素センサと、前記クランクケースの内部の空気を排出するクランクケース排気通路と、前記水素センサが検出した前記水素濃度に基づいて前記希釈空気バルブの開閉を制御する制御装置と、を備える。

上記態様によれば、クランクケースの内部で水素ガスが着火することを防止し、かつ、コストや信頼性の悪化を抑制することができる。

第１実施形態に係るシステムの概略構成図。 第１実施形態に係るシステムの制御方法の一例のフローチャート。 第２実施形態に係るシステムの概略構成図。 第２実施形態に係るシステムの制御方法の一例のフローチャート。

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。実施形態においては、システムを構成するエンジンとして、水素エンジン（水素を含む燃料での運転が可能なエンジンの一例）を挙げて説明する。

＜第１実施形態＞
＜システム＞
図１は、第１実施形態に係るシステム１の概略構成図である。
図１に示すように、システム１は、水素エンジン２（以下単に「エンジン２」ともいう。）を備える。例えば、エンジン２は、水素を含む燃料での運転が可能であるとともに、水素を含まない燃料での運転も可能であってもよい。なお、水素を含む燃料には、燃料の一部が水素ガスであるものと、燃料の全部が水素ガスであるもの（すなわち水素ガスそのもの）とが含まれる。また、エンジン２の用途は特に限定されず、車両等の駆動用でもよいし、発電用であってもよい。例えば、エンジン２の用途は、設計仕様に応じて変更することができる。

エンジン２は、シリンダ１１及びクランクケース１２を含むシリンダブロック１０と、シリンダブロック１０の上方に位置するシリンダヘッド１３と、シリンダ１１の内部を往復移動しコネクティングロッド１４を介してクランクシャフト（不図示）を駆動するピストン１５と、を備える。

エンジン２は、シリンダ１１の内周面、ピストン１５の上面、及び、シリンダヘッド１３の下面によって区画された燃焼室２０を備える。シリンダヘッド１３には、燃焼室２０に開口する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成される。シリンダヘッド１３には、吸気ポート２１の燃焼室２０に開口する部分を開閉する吸気弁２３と、排気ポート２２の燃焼室２０に開口する部分を開閉する排気弁２４と、が設けられる。シリンダヘッド１３には、燃焼室２０の燃料に着火する点火装置２５が設けられてもよい。

エンジン２には、燃焼室２０に燃料として水素を噴射する水素噴射装置２６が設けられてもよい。図の例では、水素噴射装置２６は、エンジン吸気通路３０に設けられるが、これに限定されない。例えば、水素噴射装置２６は、シリンダヘッド１３に設けられてもよい。なお、水素噴射装置２６をシリンダヘッド１３に設けるとともに、ディーゼル又はガソリンの噴射装置をシリンダヘッド１３に設けてもよい。例えば、水素噴射装置２６の設置場所、他の噴射装置との組み合わせ等は、設計仕様に応じて変更することができる。

システム１は、エンジン２へ空気を吸入するエンジン吸気通路３０と、エンジン２から排気ガスを排出するエンジン排気通路３１と、を備える。エンジン吸気通路３０は、吸気ポート２１に接続されている。エンジン排気通路３１は、排気ポート２２に接続されている。

システム１は、エンジン吸気通路３０から分岐し、クランクケース１２へ空気を導入するクランクケース吸気通路３２と、クランクケース１２の内部の空気を排出するクランクケース排気通路３３と、を備える。クランクケース吸気通路３２は、クランクケース１２において吸気ポート２１側の部分に接続されている。クランクケース排気通路３３は、クランクケース１２において排気ポート２２側の部分（クランクケース吸気通路３２の接続部とは反対側の部分）に接続されている。なお、クランクケース吸気通路３２及びクランクケース排気通路３３の接続場所は、上記に限らず、設計仕様に応じて変更することができる。

システム１は、エンジン２が吸入する空気の密度を高めるターボチャージャ４０を備える。これにより、より多くの酸素を燃焼室２０に送り、より高い燃焼エネルギーを得ることができる。ターボチャージャ４０は、排気の流れを受けて回転するタービン４１と、タービン４１の回転力を伝達するシャフト４２と、シャフト４２により伝達された回転力で空気を取り込んで圧縮するコンプレッサ４３と、を備える。

例えば、タービン４１及びコンプレッサ４３は、シャフト４２を介して一体回転可能に連結されている。タービン４１は、エンジン排気通路３１に設けられる。コンプレッサ４３は、エンジン吸気通路３０に設けられる。コンプレッサ４３は、エンジン吸気通路３０からクランクケース吸気通路３２へ分岐する分岐部３４の上流に配置される。コンプレッサ４３によりエンジン吸気通路３０を流れる吸気が圧送されることで、吸気がエンジン２の燃焼室２０に強制的に送り込まれる。

エンジン吸気通路３０には、吸気流れ方向上流側から順に、吸気を濾過するエアクリーナ５０と、コンプレッサ４３と、雰囲気との熱交換により吸気の温度を低下させるアフタークーラ５１と、が設けられる。図示はしないが、エンジン吸気通路３０においてアフタークーラ５１の下流かつ分岐部３４の上流には、エンジン吸気通路３０を開閉する吸気スロットルが設けられてもよい。なお、吸気スロットルは、エンジン吸気通路３０の通路断面積を可変設定する絞り弁として機能する。

システム１は、クランクケース１２の内部とシリンダヘッド１３の内部とを連通させる連通経路３５を備える。例えば、連通経路３５は、シリンダヘッド１３のバルブ系の駆動のために流れるオイル（例えば、潤滑油等）の通路（例えば、オイルの戻り孔等）であってもよい。図の例では、連通経路３５は、シリンダヘッド１３の側部を上下方向に延びている。連通経路３５は、シリンダヘッド１３において排気ポート２２側の部分と、クランクケース１２において排気ポート２２側の部分とに接続されている。なお、連通経路３５の接続場所は、上記に限らず、設計仕様に応じて変更することができる。

システム１は、クランクケース吸気通路３２に配置され、クランクケース吸気通路３２を開閉する希釈空気バルブ５５を備える。希釈空気バルブ５５は、クランクケース吸気通路３２の通路断面積を可変設定する絞り弁として機能する。クランクケース吸気通路３２には、吸気流れ方向上流側から順に、希釈空気バルブ５５と、クランクケース吸気通路３２を流れる吸気の圧力を所定以下に低下させる減圧弁５６と、が設けられる。

システム１は、クランクケース１２の内部の水素濃度を検出する水素センサ６０を備える。図の例では、水素センサ６０は、クランクケース１２においてクランクケース排気通路３３が接続された部分の下部近傍に設けられる。なお、水素センサ６０の設置場所は、上記に限らず、設計仕様に応じて変更することができる。

エンジン２では、吸入工程、圧縮工程、燃焼膨張行程及び排気工程が繰り返される。吸入工程では、燃焼室２０には吸気ガスと燃料とが混ざり合った混合ガスが満たされる。混合ガスの一部は、主に圧縮工程と燃焼膨張行程とにおいて、シリンダ１１とピストン１５との間を通ってクランクケース１２内に漏れ出る。水素を含む燃料が使用される場合、クランクケース１２の内部には水素ガスが侵入することになる。水素センサ６０は、侵入した水素ガスの濃度（クランクケース１２の内部の水素濃度）を検出する。水素センサ６０の検出信号（検出した水素濃度）は、制御装置３（図のＥＣＵ）に送られる。

システム１は、水素センサ６０が検出した水素濃度に基づいて希釈空気バルブ５５の開閉を制御する制御装置３を備える。制御装置３は、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になった場合に、希釈空気バルブ５５を所定以上に開く制御を行う。なお、制御装置３は、システム１の構成要素を統括的に制御してもよい。

システム１は、クランクケース１２の内部の圧力が所定以上になる前にクランクケース１２の内部の空気を逃がす圧力逃がし弁６１を備えてもよい。図の例では、圧力逃がし弁６１は、クランクケース１２においてクランクケース排気通路３３が接続された部分の上部近傍に設けられる。なお、圧力逃がし弁６１の設置場所は、上記に限らず、設計仕様に応じて変更することができる。

本実施形態では、クランクケース排気通路３３は、大気開放する。これにより、クランクケース１２の内部にコンプレッサ４３で圧縮された空気を直接導入し、クランクケース排気通路３３により直接排出することができる。なお、図中矢印Ｖは、希釈空気の流れを示す。

システム１は、クランクケース排気通路３３に配置されるフィルタ６５を備える。フィルタ６５は、排気を濾過する。例えば、フィルタ６５は、クランクケース１２の内部からの排気に含まれる成分を除去（捕集）する。排気に含まれる成分には、粒子状物質（ＰＭ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等が含まれる。例えば、排気に含まれる成分には、オイルミスト等も含まれる。

＜システムの制御方法の一例＞
図２は、第１実施形態に係るシステム１の制御方法の一例のフローチャートである。システム１の制御方法は、制御装置３が実行する着火防止プログラムに相当する。
本実施形態の制御方法は、クランクケース１２の内部の水素濃度を取得する水素濃度取得ステップ（ステップＳ１）と、水素濃度が閾値以上か否かを判定する水素濃度判定ステップ（ステップＳ２）と、水素濃度が閾値以上であると判定した場合に希釈空気バルブ５５を開くバルブ開ステップ（ステップＳ３）と、水素濃度が閾値未満であると判定した場合に希釈空気バルブ５５を閉じるバルブ閉ステップ（ステップＳ４）と、を含む。

図２を併せて参照し、先ず、クランクケース１２内の水素濃度を取得する（ステップＳ１）。例えば、ステップＳ１では、制御装置３は、水素センサ６０の検出信号（検出した水素濃度）を取得する。ステップＳ１の後、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、制御装置３は、水素濃度が閾値以上か否かを判定する。閾値は、水素ガスの可燃範囲の下限値に設定される。なお、閾値は、水素ガスの下限値よりも所定量低い値に設定されてもよい。

例えば、空気中における水素ガスの可燃範囲は約４ｖｏｌ％以上７５ｖｏｌ％以下である。そのため、クランクケース１２の内部が水素ガスと空気とで満たされているとすると、可変範囲の下限値は４ｖｏｌ％となる。この場合、閾値は４ｖｏｌ％に設定される。なお、閾値は、ある程度余裕を持たせて４ｖｏｌ％よりも低い値（例えば３ｖｏｌ％）に設定されてもよい。

水素濃度が閾値以上であると判定した場合は（ステップＳ２のＹＥＳ）、ステップＳ３に移行する。水素濃度が閾値以上であると判定した場合は、クランクケース１２の内部において水素ガスが着火するおそれがある。
一方、水素濃度が閾値以上でないと判定した場合（すなわち、水素濃度が閾値未満と判定した場合）は（ステップＳ２のＮＯ）、ステップＳ４に移行する。

ステップＳ３では、希釈空気バルブ５５を開く。例えば、ステップＳ３では、制御装置３は、希釈空気バルブ５５を所定以上に開く制御を行う。ステップＳ３の後、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４では、希釈空気バルブ５５を閉じる。例えば、ステップＳ４では、制御装置３は、希釈空気バルブ５５を完全に閉じる制御を行う。ステップＳ４の後、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、制御装置３は、エンジン２の運転が終了したか否かを判定する。エンジン２の運転が終了したと判定した場合は（ステップＳ５のＹＥＳ）、ステップＳ６に移行する。一方、エンジン２の運転が終了していないと判定した場合（ステップＳ５のＮＯ）、ステップＳ１に戻り、エンジン２の運転が終了するまでステップＳ１からＳ５を繰り返す。

ステップＳ６では、希釈空気バルブ５５を閉じる。例えば、ステップＳ６では、制御装置３は、希釈空気バルブ５５を完全に閉じる制御を行う。
以上により、システム１の制御方法のフローが終了する。

＜作用効果＞
以上説明したように、本実施形態のシステム１は、水素を含む燃料での運転が可能なエンジン２を含むシステム１である。システム１は、エンジン２のクランクケース１２と、エンジン２へ空気を吸入するエンジン吸気通路３０と、エンジン吸気通路３０から分岐し、クランクケース１２へ空気を導入するクランクケース吸気通路３２と、クランクケース吸気通路３２に配置され、クランクケース吸気通路３２を開閉する希釈空気バルブ５５と、エンジン吸気通路３０からクランクケース吸気通路３２へ分岐する分岐部３４の上流に配置されたコンプレッサ４３と、クランクケース１２の内部の水素濃度を検出する水素センサ６０と、クランクケース１２の内部の空気を排出するクランクケース排気通路３３と、水素センサ６０が検出した水素濃度に基づいて希釈空気バルブ５５の開閉を制御する制御装置３と、を備える。
この構成によれば、コンプレッサ４３で圧縮された空気をクランクケース１２の内部へ導入しつつ、水素センサ６０が検出した水素濃度に基づいて希釈空気バルブ５５の開閉を制御することができる。これにより、クランクケース１２の内部の水素濃度を調整することができる。加えて、コンプレッサ４３で圧縮された空気を使用するため、吸い込み用のファン等を必要とせず、既存のエンジン２において最小限の追加部品で構成できる。そのため、コストや信頼性が悪化する可能性は低い。したがって、クランクケース１２の内部で水素ガスが着火することを防止し、かつ、コストや信頼性の悪化を抑制することができる。
加えて、クランクケース１２の内部の水素濃度センシングにより希釈空気バルブ５５を動作させることで、ブローバイガスの換気が断続的になる。そのため、必要最低限の希釈空気の量で済む。

本実施形態では、制御装置３は、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になった場合に、希釈空気バルブ５５を所定以上に開く制御を行う。
この構成によれば、コンプレッサ４３で圧縮された空気をクランクケース１２の内部へ導入しつつ、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になった場合に希釈空気バルブ５５を所定以上に開くことができる。これにより、クランクケース１２の内部の水素濃度を可燃範囲外にすることができる。したがって、クランクケース１２の内部で水素ガスが着火することをより確実に防止することができる。

本実施形態では、クランクケース排気通路３３は、大気開放する。
この構成によれば、ブローバイガスが存在するクランクケース１２の内部にコンプレッサ４３で圧縮された空気を直接導入し、クランクケース排気通路３３により直接排出することができる。そのため、クランクケース１２の内部のブローバイガスを効率良く希釈することができる。

本実施形態では、システム１は、クランクケース排気通路３３に配置されるフィルタ６５を更に備える。
この構成によれば、フィルタ６５によりクランクケース排気通路３３からの排気を清浄化することができる。

本実施形態では、制御方法は、クランクケース１２の内部の水素濃度を取得する水素濃度取得ステップ（ステップＳ１）と、水素濃度が閾値以上か否かを判定する水素濃度判定ステップ（ステップＳ２）と、水素濃度が閾値以上であると判定した場合に希釈空気バルブ５５を開くバルブ開ステップ（ステップＳ３）と、水素濃度が閾値未満であると判定した場合に希釈空気バルブ５５を閉じるバルブ閉ステップ（ステップＳ４）と、を含む。
この方法によれば、クランクケース１２の内部で水素ガスが着火することを防止し、かつ、コストや信頼性の悪化を抑制することができる。
加えて、バルブ開ステップとバルブ閉ステップとを含むことで、ブローバイガスの換気が断続的になる。そのため、必要最低限の希釈空気の量で済む。
加えて、バルブ開ステップにより、クランクケース１２の内部の水素濃度を可燃範囲外にすることができる。したがって、クランクケース１２の内部で水素ガスが着火することをより確実に防止することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、クランクケース排気通路３３が大気開放する例を挙げて説明した。第２実施形態では、クランクケース排気通路３３は、コンプレッサ４３の上流に接続する点で第１実施形態と相違している。以下の説明において、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

図３は、第２実施形態に係るシステム２０１の概略構成図である。
図３に示すように、クランクケース排気通路３３は、コンプレッサ４３の上流に接続する。システム２０１は、クランクケース排気通路３３から分岐し、クランクケース１２の内部の空気をコンプレッサ４３の上流に戻す戻し通路２７０を備える。戻し通路２７０は、クランクケース排気通路３３においてフィルタ６５の下流と、エンジン吸気通路３０においてエアクリーナ５０の下流かつコンプレッサ４３の上流に接続されている。

システム２０１は、クランクケース排気通路３３が大気開放する第１経路Ｖ１とクランクケース排気通路３３が戻し通路２７０に通じる第２経路Ｖ２とを切替する切替バルブ２７２を備える。切替バルブ２７２は、クランクケース排気通路３３から戻し通路２７０へ分岐する分岐部２７１に配置される。

制御装置３は、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になった場合に、切替バルブ２７２に第２経路Ｖ２へ切替させる制御を行う。制御装置３は、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になっていない場合（すなわち、水素濃度が閾値未満の場合）は、切替バルブ２７２に第１経路Ｖ１へ切替させる制御を行う。

＜システムの制御方法の一例＞
図４は、第２実施形態に係るシステム２０１の制御方法の一例のフローチャートである。システム２０１の制御方法は、制御装置３が実行する着火防止プログラムに相当する。
本実施形態の制御方法は、水素濃度が閾値以上であると判定した場合に、切替バルブ２７２に第２経路Ｖ２へ切替させる第２経路切替ステップ（ステップＳ２０３）と、水素濃度が閾値未満であると判定した場合に、切替バルブ２７２に第１経路Ｖ１へ切替させる第１経路切替ステップ（ステップＳ２０４）と、を含む。

図４を併せて参照し、先ず、クランクケース１２内の水素濃度を取得する（ステップＳ２０１）。例えば、ステップＳ２０１では、制御装置３は、水素センサ６０の検出信号（検出した水素濃度）を取得する。ステップＳ２０１の後、ステップＳ２０２に移行する。

ステップＳ２０２では、制御装置３は、水素濃度が閾値以上か否かを判定する。閾値は、水素ガスの可燃範囲の下限値（例えば４ｖｏｌ％）に設定される。なお、閾値は、水素ガスの下限値よりも所定量低い値（例えば３ｖｏｌ％、）に設定されてもよい。

水素濃度が閾値以上であると判定した場合は（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、ステップＳ２０３に移行する。一方、水素濃度が閾値以上でないと判定した場合（すなわち、水素濃度が閾値未満と判定した場合）は（ステップＳ２０２のＮＯ）、ステップＳ２０４に移行する。

ステップＳ２０３では、戻し通路２７０に切替を行う（第２経路Ｖ２）。例えば、ステップＳ２０３では、制御装置３は、切替バルブ２７２に第２経路Ｖ２へ切替させる制御を行う。これにより、クランクケース排気通路３３が戻し通路２７０に通じる。ステップＳ２０３の後、ステップＳ２０５に移行する。

ステップＳ２０５では、希釈空気バルブ５５を開く。例えば、ステップＳ２０５では、制御装置３は、希釈空気バルブ５５を所定以上に開く制御を行う。ステップＳ２０５の後、ステップＳ２０７に移行する。

一方、ステップＳ２０４では、クランクケース排気通路３３を大気開放する（第１経路Ｖ１）。例えば、ステップＳ２０４では、制御装置３は、切替バルブ２７２に第１経路Ｖ１へ切替させる制御を行う。ステップＳ２０４の後、ステップＳ２０６に移行する。

ステップＳ２０６では、希釈空気バルブ５５を閉じる。例えば、ステップＳ２０６では、制御装置３は、希釈空気バルブ５５を完全に閉じる制御を行う。ステップＳ２０６の後、ステップＳ２０７に移行する。

ステップＳ２０７では、制御装置３は、エンジン２の運転が終了したか否かを判定する。エンジン２の運転が終了したと判定した場合は（ステップＳ２０７のＹＥＳ）、ステップＳ２０８に移行する。一方、エンジン２の運転が終了していないと判定した場合（ステップＳ２０７のＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り、エンジン２の運転が終了するまでステップＳ２０１からＳ２０７を繰り返す。

ステップＳ２０８では、クランクケース排気通路３３を大気開放する（第１経路Ｖ１）。ステップＳ２０８の後、ステップＳ２０９に移行する。

ステップＳ２０９では、希釈空気バルブ５５を閉じる。例えば、ステップＳ２０９では、制御装置３は、希釈空気バルブ５５を完全に閉じる制御を行う。
以上により、システム２０１の制御方法のフローが終了する。

＜作用効果＞
本実施形態では、クランクケース排気通路３３は、コンプレッサ４３の上流に接続する。
この構成によれば、クランクケース排気通路３３からの排気がコンプレッサ４３で圧縮され、この圧縮された空気をクランクケース１２の内部へ導入しつつ、水素センサ６０が検出した水素濃度に基づいて希釈空気バルブ５５の開閉を制御することができる。これにより、クランクケース１２の内部の水素濃度を調整することができる。そのため、吸い込み用のファン等を必要とせず、既存のエンジン２において最小限の追加部品で構成できる。したがって、クランクケース１２の内部で水素ガスが着火することを防止し、かつ、コストや信頼性の悪化を抑制することができる。

本実施形態では、システム２０１は、クランクケース排気通路３３から分岐し、クランクケース１２の内部の空気をコンプレッサ４３の上流に戻す戻し通路２７０と、クランクケース排気通路３３から戻し通路２７０へ分岐する分岐部２７１に配置され、クランクケース排気通路３３が大気開放する第１経路Ｖ１とクランクケース排気通路３３が戻し通路２７０に通じる第２経路Ｖ２とを切替する切替バルブ２７２と、を更に備える。
この構成によれば、切替バルブ２７２により、クランクケース１２から排出された希釈空気を大気開放するか（第１経路Ｖ１への切替）、コンプレッサ４３の上流に戻すか（第２経路Ｖ２への切替）、を選択できる。そのため、第２経路Ｖ２への切替時には、クランクケース排気通路３３からの排気は外部に出なくなる。したがって、排気ガスエミッションの悪化を最小限に抑えることができる。

本実施形態では、制御装置３は、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になった場合に、切替バルブ２７２に第２経路Ｖ２へ切替させる制御を行う。
この構成によれば、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になった場合に、クランクケース排気通路３３及び戻し通路２７０（第２経路Ｖ２）からの空気がコンプレッサ４３で圧縮され、この圧縮された空気をクランクケース１２の内部へ導入することができる。そのため、水素センサ６０が検出した水素濃度が閾値以上になった場合には、クランクケース排気通路３３からの排気は外部に出なくなる。したがって、排気ガスエミッションの悪化を最小限に抑えることができる。

本実施形態では、制御方法は、水素濃度が閾値以上であると判定した場合に、切替バルブ２７２に第２経路Ｖ２へ切替させる第２経路切替ステップ（ステップＳ２０３）と、水素濃度が閾値未満であると判定した場合に、切替バルブ２７２に第１経路Ｖ１へ切替させる第１経路切替ステップ（ステップＳ２０４）と、を含む。
この方法によれば、第２経路切替ステップにより、クランクケース排気通路３３からの排気は外部に出なくなる。したがって、排気ガスエミッションの悪化を最小限に抑えることができる。
一方、第１経路切替ステップにより、クランクケース１２からの排気はコンプレッサ４３の上流には流れなくなる。そのため、排気に含まれる成分等（例えば、オイルミスト等）でコンプレッサ４３が汚れることを防止することができる。

＜変形例＞
上述した実施形態では、システムは、クランクケース排気通路に配置されるフィルタを更に備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、システムは、フィルタを備えなくてもよい。例えば、フィルタの設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であり、上述した実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

（付記１）
水素を含む燃料での運転が可能なエンジンを含むシステムであって、
前記エンジンのクランクケースと、
前記エンジンへ空気を吸入するエンジン吸気通路と、
前記エンジン吸気通路から分岐し、前記クランクケースへ空気を導入するクランクケース吸気通路と、
前記クランクケース吸気通路に配置され、前記クランクケース吸気通路を開閉する希釈空気バルブと、
前記エンジン吸気通路から前記クランクケース吸気通路へ分岐する分岐部の上流に配置されたコンプレッサと、
前記クランクケースの内部の水素濃度を検出する水素センサと、
前記クランクケースの内部の空気を排出するクランクケース排気通路と、
前記水素センサが検出した前記水素濃度に基づいて前記希釈空気バルブの開閉を制御する制御装置と、を備える、
システム。

（付記２）
前記制御装置は、前記水素センサが検出した前記水素濃度が閾値以上になった場合に、前記希釈空気バルブを所定以上に開く制御を行う、
付記１に記載のシステム。

（付記３）
前記クランクケース排気通路は、大気開放する、
付記１又は２に記載のシステム。

（付記４）
前記クランクケース排気通路は、前記コンプレッサの上流に接続する、
付記１から３の何れかに記載のシステム。

（付記５）
前記クランクケース排気通路から分岐し、前記クランクケースの内部の空気を前記コンプレッサの上流に戻す戻し通路と、
前記クランクケース排気通路から前記戻し通路へ分岐する分岐部に配置され、前記クランクケース排気通路が大気開放する第１経路と前記クランクケース排気通路が前記戻し通路に通じる第２経路とを切替する切替バルブと、を更に備える、
付記１から４の何れかに記載のシステム。

（付記６）
前記制御装置は、前記水素センサが検出した前記水素濃度が閾値以上になった場合に、前記切替バルブに前記第２経路へ切替させる制御を行う、
付記５に記載のシステム。

（付記７）
前記クランクケース排気通路に配置されるフィルタを更に備える、
付記１から６の何れかに記載のシステム。

水素を含む燃料での運転が可能なエンジンを含むシステムの制御方法であって、
前記システムは、
前記エンジンのクランクケースと、
前記エンジンへ空気を吸入するエンジン吸気通路と、
前記エンジン吸気通路から分岐し、前記クランクケースへ空気を導入するクランクケース吸気通路と、
前記クランクケース吸気通路に配置され、前記クランクケース吸気通路を開閉する希釈空気バルブと、
前記エンジン吸気通路から前記クランクケース吸気通路へ分岐する分岐部の上流に配置されたコンプレッサと、
前記クランクケースの内部の水素濃度を検出する水素センサと、
前記クランクケースの内部の空気を排出するクランクケース排気通路と、を備え、
前記制御方法は、
前記クランクケースの内部の水素濃度を取得する水素濃度取得ステップと、
前記水素濃度が閾値以上か否かを判定する水素濃度判定ステップと、
前記水素濃度が閾値以上であると判定した場合に前記希釈空気バルブを開くバルブ開ステップと、
前記水素濃度が閾値未満であると判定した場合に前記希釈空気バルブを閉じるバルブ閉ステップと、を含む、
制御方法。

前記システムは、
前記クランクケース排気通路から分岐し、前記クランクケースの内部の空気を前記コンプレッサの上流に戻す戻し通路と、
前記クランクケース排気通路から前記戻し通路へ分岐する分岐部に配置され、前記クランクケース排気通路が大気開放する第１経路と前記クランクケース排気通路が前記戻し通路に通じる第２経路とを切替する切替バルブと、を更に備え、
前記制御方法は、
前記水素濃度が閾値以上であると判定した場合に、前記切替バルブに前記第２経路へ切替させる第２経路切替ステップと、
前記水素濃度が閾値未満であると判定した場合に、前記切替バルブに前記第１経路へ切替させる第１経路切替ステップと、を含む、
付記８に記載の制御方法。

１…システム、２…エンジン、３…制御装置、１２…クランクケース、３０…エンジン吸気通路、３２…クランクケース吸気通路、３３…クランクケース排気通路、３４…エンジン吸気通路からクランクケース吸気通路へ分岐する分岐部、４３…コンプレッサ、５５…希釈空気バルブ、６０…水素センサ、６５…フィルタ、２０１…システム、２７０…戻し通路、２７１…クランクケース排気通路から戻し通路へ分岐する分岐部、２７２…切替バルブ、Ｖ１…第１経路、Ｖ２…第２経路

Claims (9)

1. 水素を含む燃料での運転が可能なエンジンを含むシステムであって、
   前記エンジンのクランクケースと、
   前記エンジンへ空気を吸入するエンジン吸気通路と、
   前記エンジン吸気通路から分岐し、前記クランクケースへ空気を導入するクランクケース吸気通路と、
   前記クランクケース吸気通路に配置され、前記クランクケース吸気通路を開閉する希釈空気バルブと、
   前記エンジン吸気通路から前記クランクケース吸気通路へ分岐する分岐部の上流に配置されたコンプレッサと、
   前記クランクケースの内部の水素濃度を検出する水素センサと、
   前記クランクケースの内部の空気を排出するクランクケース排気通路と、
   前記水素センサが検出した前記水素濃度に基づいて前記希釈空気バルブの開閉を制御する制御装置と、を備える、
   システム。
2. 前記制御装置は、前記水素センサが検出した前記水素濃度が閾値以上になった場合に、前記希釈空気バルブを所定以上に開く制御を行う、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記クランクケース排気通路は、大気開放する、
   請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記クランクケース排気通路は、前記コンプレッサの上流に接続する、
   請求項１又は２に記載のシステム。
5. 前記クランクケース排気通路から分岐し、前記クランクケースの内部の空気を前記コンプレッサの上流に戻す戻し通路と、
   前記クランクケース排気通路から前記戻し通路へ分岐する分岐部に配置され、前記クランクケース排気通路が大気開放する第１経路と前記クランクケース排気通路が前記戻し通路に通じる第２経路とを切替する切替バルブと、を更に備える、
   請求項１又は２に記載のシステム。
6. 前記制御装置は、前記水素センサが検出した前記水素濃度が閾値以上になった場合に、前記切替バルブに前記第２経路へ切替させる制御を行う、
   請求項５に記載のシステム。
7. 前記クランクケース排気通路に配置されるフィルタを更に備える、
   請求項１又は２に記載のシステム。
8. 水素を含む燃料での運転が可能なエンジンを含むシステムの制御方法であって、
   前記システムは、
   前記エンジンのクランクケースと、
   前記エンジンへ空気を吸入するエンジン吸気通路と、
   前記エンジン吸気通路から分岐し、前記クランクケースへ空気を導入するクランクケース吸気通路と、
   前記クランクケース吸気通路に配置され、前記クランクケース吸気通路を開閉する希釈空気バルブと、
   前記エンジン吸気通路から前記クランクケース吸気通路へ分岐する分岐部の上流に配置されたコンプレッサと、
   前記クランクケースの内部の水素濃度を検出する水素センサと、
   前記クランクケースの内部の空気を排出するクランクケース排気通路と、を備え、
   前記制御方法は、
   前記クランクケースの内部の水素濃度を取得する水素濃度取得ステップと、
   前記水素濃度が閾値以上か否かを判定する水素濃度判定ステップと、
   前記水素濃度が閾値以上であると判定した場合に前記希釈空気バルブを開くバルブ開ステップと、
   前記水素濃度が閾値未満であると判定した場合に前記希釈空気バルブを閉じるバルブ閉ステップと、を含む、
   制御方法。
9. 前記システムは、
   前記クランクケース排気通路から分岐し、前記クランクケースの内部の空気を前記コンプレッサの上流に戻す戻し通路と、
   前記クランクケース排気通路から前記戻し通路へ分岐する分岐部に配置され、前記クランクケース排気通路が大気開放する第１経路と前記クランクケース排気通路が前記戻し通路に通じる第２経路とを切替する切替バルブと、を更に備え、
   前記制御方法は、
   前記水素濃度が閾値以上であると判定した場合に、前記切替バルブに前記第２経路へ切替させる第２経路切替ステップと、
   前記水素濃度が閾値未満であると判定した場合に、前記切替バルブに前記第１経路へ切替させる第１経路切替ステップと、を含む、
   請求項８に記載の制御方法。

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