JP7342754B2 - エンジンシステム - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンシステムに関する。
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、機関本体と、この機関本体の燃焼室に接続された機関吸気通路及び機関排気通路と、機関吸気通路の内部に配置されたスロットル弁と、機関吸気通路に向かって気体のアンモニアを噴射するアンモニア噴射弁と、気体のアンモニアを触媒により分解して水素を生成する分解器と、この分解器に気体のアンモニアを供給するアンモニア供給管と、機関吸気通路と接続され、分解器に空気を供給する空気供給管と、機関吸気通路と接続され、分解器で生成された水素を含む気体が流出する流出管とを備えている。
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、分解器(改質部)において気体のアンモニアを改質する際には、アンモニアの一部を燃焼させ、その燃焼熱を利用して残りのアンモニアを乖離させて、水素を含む改質ガスを取り出している。このとき、改質ガスは水蒸気を含むことがある。改質経路内に水蒸気が残留していると、エンジンの停止時に水蒸気が冷やされて凝縮してしまう。改質経路内に残留する水蒸気が凝縮すると、改質部の触媒が水没して触媒の機能が低下したり、氷点下条件において水分の氷結により改質ガスの経路が閉塞するおそれがある。
本発明の目的は、エンジンの停止時に、改質経路内に残留する水蒸気の凝縮を防止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。
本発明の一態様に係るエンジンシステムは、エンジンと、エンジンに供給される空気が流れる吸気通路と、エンジンに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁と、吸気通路に配設され、エンジンに供給される空気の流量を制御する第1スロットルバルブと、燃料を水素に分解する触媒を有し、燃料を改質して水素を含有した改質ガスを生成する改質部と、改質部に供給される空気が流れる空気流路と、改質部に燃料を供給する燃料供給用バルブと、空気流路に配設され、改質部に供給される空気の流量を制御する第2スロットルバルブと、改質部により生成された改質ガスがエンジンに向けて流れる改質ガス流路と、エンジンの停止を指示する停止指示部と、燃料噴射弁、第1スロットルバルブ、燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブを制御する制御ユニットとを備え、制御ユニットは、停止指示部によりエンジンの停止が指示された後、燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブの一方を閉じるように制御すると共に、燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブの他方を開くように制御する第1制御部と、停止指示部によりエンジンの停止が指示された後、燃料噴射弁を閉じるように制御する第2制御部とを有する。
このようなエンジンシステムにおいては、エンジンの停止が指示された後、燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブの一方を閉じるように制御すると共に、燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブの他方を開くように制御することにより、改質部及び改質ガス流路である改質経路の内部にほぼ空気のみ或いはほぼ燃料のみが流れる状態となるため、空気または燃料により改質経路内がパージされる。また、エンジンの停止が指示された後、燃料噴射弁を閉じるように制御することにより、エンジンへの燃料の供給が停止し、エンジンが停止するようになる。このようにエンジンの停止時には、改質経路内がパージされるため、改質経路内に水蒸気が存在しない状態となる。これにより、改質経路内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
第2制御部は、第1制御部による制御処理が実行された後、燃料噴射弁及び第1スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブの他方を閉じるように制御してもよい。
このような構成では、エンジンの停止が指示された後、改質部への燃料または空気の供給が停止するため、空気または燃料により改質経路内がパージされる。その後、エンジンへの燃料及び空気の供給が停止すると共に、改質部への空気または燃料の供給が停止するため、エンジンが停止するようになる。このように改質経路内がパージされた後にエンジンが停止するため、車両の運転者が違和感を感じることなく、改質経路内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
エンジンシステムは、改質部の温度を検出する温度検出部を更に備え、制御ユニットは、停止指示部によりエンジンの停止が指示されると、第1制御部及び第2制御部による制御処理が実行される前に、改質部への燃料及び空気の供給量を減少させるように燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブを制御する第3制御部を有し、第1制御部は、第3制御部による制御処理が実行された後、温度検出部により検出された改質部の温度が規定温度以下になると、燃料供給用バルブを閉じるように制御すると共に、第2スロットルバルブを開くように制御し、第2制御部は、第1制御部による制御処理が実行された後、燃料噴射弁及び第1スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、第2スロットルバルブを閉じるように制御してもよい。
このような構成では、改質経路内にほぼ空気のみを流して改質経路内をパージするため、改質部をすり抜ける燃料の量が低減される。また、改質経路内のパージを行う前に、改質部への燃料及び空気の供給量を減少させることにより、改質部の触媒の温度が低下するため、触媒の酸化劣化を防止することができる。
第2制御部は、第1制御部による制御処理が実行されてから規定時間が経過した後に、燃料噴射弁及び第1スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、第2スロットルバルブを閉じるように制御してもよい。
このような構成では、改質経路内のガスが空気(新気)に入れ換えられた状態で、エンジンを停止させることができる。
第2制御部は、停止指示部によりエンジンの停止が指示された後、燃料噴射弁及び燃料供給用バルブを閉じるように制御し、第1制御部は、第2制御部による制御処理が実行された後、燃料供給用バルブを閉じるように制御すると共に、第1スロットルバルブ及び第2スロットルバルブを開くように制御してもよい。
このような構成では、エンジンの停止が指示された後、エンジンへの燃料の供給が停止するため、エンジンが惰性で数回転してから停止するようになる。このとき、エンジン及び改質部に空気が供給されるので、空気(新気)により改質経路内がパージされる。この場合には、エンジンの停止時のエンジン回転が安定化しつつ、改質経路内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
エンジンシステムは、エンジンを始動させるモータを更に備え、第1制御部は、第2制御部による制御処理が実行された後、第1スロットルバルブ及び第2スロットルバルブを開くように制御すると共に、エンジンを規定回転数だけクランキングさせるようにモータを制御してもよい。
このような構成では、エンジン及び改質部に空気が供給されると共に、エンジンが規定回転数だけクランキングするので、空気による改質経路内のパージが安定して行われる。
エンジンシステムは、改質部の温度を検出する温度検出部を更に備え、制御ユニットは、停止指示部によりエンジンの停止が指示されると、第2制御部及び第1制御部による制御処理が実行される前に、改質部への燃料及び空気の供給量を減少させるように燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブを制御する第3制御部を有し、第2制御部は、第3制御部による制御処理が実行された後、温度検出部により検出された改質部の温度が規定温度以下になると、燃料噴射弁及び燃料供給用バルブを閉じるように制御してもよい。
このような構成では、改質経路内のパージを行う前に、改質部への燃料及び空気の供給量を減少させることにより、改質部の触媒の温度が低下するため、触媒の酸化劣化を防止することができる。
第1制御部は、停止指示部によりエンジンの停止が指示された後、第1スロットルバルブ及び第2スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、燃料供給用バルブを開くように制御し、第2制御部は、第1制御部による制御処理が実行された後、燃料噴射弁及び燃料供給用バルブを閉じるように制御してもよい。
このような構成では、エンジンの停止が指示された後、エンジン及び改質部への空気の供給が停止するため、燃料により改質経路内がパージされる。その後、エンジン及び改質部への燃料の供給が停止するため、エンジンが停止するようになる。このように改質経路内がパージされた後にエンジンが停止するため、車両の運転者が違和感を感じることなく、改質経路内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
エンジンシステムは、改質ガス流路を開閉するストップバルブを更に備え、第2制御部は、燃料噴射弁及び燃料供給用バルブを閉じるように制御した後、ストップバルブを閉じるように制御すると共に、第1スロットルバルブを開くように制御してもよい。
このような構成では、燃料による改質経路内のパージが完了した後、エンジンに空気が供給される。このため、エンジンの停止時の余回転によって、ストップバルブとエンジンとの間に存在する燃料が空気によりパージされる。これにより、燃料に起因した吸気通路及び改質ガス流路の異臭等を防ぐことができる。
エンジンシステムは、改質部の温度を検出する温度検出部を更に備え、制御ユニットは、停止指示部によりエンジンの停止が指示されると、第1制御部及び第2制御部による制御処理が実行される前に、改質部への燃料及び空気の供給量を減少させるように燃料供給用バルブ及び第2スロットルバルブを制御する第3制御部を有し、第1制御部は、第3制御部による制御処理が実行された後、温度検出部により検出された改質部の温度が規定温度以下になると、第1スロットルバルブ及び第2スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、燃料供給用バルブを開くように制御してもよい。
このような構成では、改質経路内のパージを行う前に、改質部への燃料及び空気の供給量を減少させることにより、改質部の触媒の温度が低下するため、触媒の酸化劣化を防止することができる。
エンジンは、燃料としてアンモニアを用いるアンモニアエンジンであってもよい。エンジンにおいてアンモニアに水素が混合されると、アンモニアが燃焼しやすくなる。そこで、本発明のエンジンシステムをアンモニアエンジンに適用することが効果的である。
本発明によれば、エンジンの停止時に、改質経路内に残留する水蒸気の凝縮を防止することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
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、吸気通路3と、排気通路4と、複数(ここでは4つ)のメインインジェクタ5と、メインスロットルバルブ6とを備えている。
アンモニアエンジン2は、アンモニア(NH3)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は、例えば4気筒エンジンであり、4つの燃焼室2aを有している。燃焼室2aには、アンモニアと共に水素(H2)が供給される。これにより、燃焼室2aにおいてアンモニアに水素が混合されるため、アンモニアが燃焼しやすくなる。
吸気通路3は、燃焼室2aに接続されている。吸気通路3は、燃焼室2aに供給される空気が流れる通路である。吸気通路3には、空気に含まれる塵及び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。
排気通路4は、燃焼室2aに接続されている。排気通路4は、燃焼室2aから発生した排気ガスが流れる通路である。排気通路4には、排気ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)及びアンモニア等の有害物質を除去する排気浄化触媒8が配設されている。排気浄化触媒8としては、例えば三元触媒やSCR(SelectiveCatalytic Reduction)触媒等が用いられる(後述)。
メインインジェクタ5は、燃焼室2aに向けてアンモニアガス(NH3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、後述する気化器12とアンモニアガス流路9を介して接続されている。アンモニアガス流路9は、アンモニアガスが流れる流路である。メインインジェクタ5は、アンモニアエンジン2に取り付けられている。
メインスロットルバルブ6は、吸気通路3におけるエアクリーナ7とアンモニアエンジン2との間に配設されている。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第1スロットルバルブである。メインスロットルバルブ6としては、電磁式の流量制御弁が用いられる。
また、エンジンシステム1は、アンモニアタンク11と、気化器12と、改質器13と、空気流路14と、改質スロットルバルブ15と、改質インジェクタ16と、電気ヒータ17と、改質ガス流路18と、改質ガスクーラ19とを備えている。
アンモニアタンク11は、アンモニアを液体状態で貯蔵する。つまり、アンモニアタンク11は、液体アンモニアを貯蔵する。気化器12は、アンモニアタンク11に貯蔵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。
改質器13は、アンモニアガスを改質して、水素を含有した改質ガスを生成する改質部である。改質器13は、例えばハニカム構造を呈する担体13aを有している。担体13aには、アンモニアガスを水素に分解する改質触媒13bが塗布されている。改質触媒13bは、アンモニアガスを水素に分解する機能に加え、アンモニアガスを燃焼させる機能も有している。改質触媒13bは、ATR(Autothermal Reformer)式アンモニア改質触媒である。なお、改質触媒13bとして低温反応触媒を採用してもよい。
空気流路14は、吸気通路3と改質器13とを接続している。具体的には、空気流路14の一端は、吸気通路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との間の部分に分岐接続されている。空気流路14の他端は、改質器13に接続されている。空気流路14は、改質器13に供給される空気が流れる流路である。
改質スロットルバルブ15は、空気流路14に配設されている。改質スロットルバルブ15は、改質器13に供給される空気の流量を制御する第2スロットルバルブである。改質スロットルバルブ15としては、電磁式の流量制御弁が用いられる。
改質インジェクタ16は、気化器12とアンモニアガス流路21を介して接続されている。アンモニアガス流路21は、気化器12により生成されたアンモニアガスが流れる流路である。改質インジェクタ16は、改質器13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。具体的は、改質インジェクタ16は、空気流路14における改質スロットルバルブ15と改質器13との間にアンモニアガスを噴射する。従って、空気流路14における改質スロットルバルブ15と改質器13との間の部分には、空気及びアンモニアガスが流れることとなる。つまり、改質インジェクタ16は、改質器13に燃料であるアンモニアガスを供給する燃料供給用バルブである。
アンモニアガス流路21には、減圧弁23が配設されている。減圧弁23は、アンモニアエンジン2及び改質器13に供給されるアンモニアガスを減圧する。減圧弁23は、アンモニアエンジン2及び改質器13に供給されるアンモニアガスの圧力を所定圧に保持する。
電気ヒータ17は、改質器13に供給されるアンモニアガスを加熱することにより、改質器13をアンモニアガスを通して昇温させるヒータ部である。電気ヒータ17は、空気流路14に配設された発熱体24と、この発熱体24を通電する電源25とを有している。発熱体24は、例えばハニカム構造を呈している。電気ヒータ17により加熱されたアンモニアガスの熱が改質器13に伝達されることで、改質器13が昇温する。
改質ガス流路18は、改質器13と吸気通路3とを接続している。具体的には、改質ガス流路18の一端は、改質器13に接続されている。改質ガス流路18の他端は、吸気通路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との間の部分に分岐接続されている。改質ガス流路18は、改質器13により生成された改質ガスがアンモニアエンジン2に向けて流れる流路である。なお、改質器13及び改質ガス流路18は、改質経路26を構成している。
改質ガスクーラ19は、改質ガス流路18に配設されている。改質ガスクーラ19は、アンモニアエンジン2に供給される改質ガスを冷却する。改質ガスクーラ19を備えることにより、メインスロットルバルブ6等の吸気系部品が熱により損傷することが防止されると共に、改質ガスの体積膨張が抑制されるため、空気がアンモニアエンジン2の燃焼室2aに十分に吸入されやすくなる。
また、エンジンシステム1は、温度センサ28と、回転数センサ29と、イグニッションスイッチ30(IGスイッチ)と、スタータモータ31と、制御ユニット32とを備えている。
温度センサ28は、改質器13の温度を検出する温度検出部である。温度センサ28は、例えば改質器13の改質触媒13bの上流側端部の温度を検出する。回転数センサ29は、アンモニアエンジン2の回転数を検出する回転数検出部である。
イグニッションスイッチ30は、車両の運転者がアンモニアエンジン2の始動及び停止を指示するための手動操作スイッチである。イグニッションスイッチ30は、アンモニアエンジン2の停止を指示する停止指示部を構成している。スタータモータ31は、アンモニアエンジン2を始動させるモータである。
制御ユニット32は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。制御ユニット32は、イグニッションスイッチ30の操作信号と温度センサ28及び回転数センサ29の検出値とに基づいて、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6、改質スロットルバルブ15、改質インジェクタ16、電気ヒータ17の電源25及びスタータモータ31を制御する。
制御ユニット32は、図2に示されるように、アンモニアエンジン2の始動時の制御処理を実行する始動制御処理部33と、アンモニアエンジン2の停止時の制御処理を実行する停止制御処理部34とを有している。
図3は、始動制御処理部33により実行される始動制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。本処理の実行前には、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6、改質スロットルバルブ15及び改質インジェクタ16は、全閉状態となっている。
図3において、始動制御処理部33は、まずイグニッションスイッチ30の操作信号に基づいて、イグニッションスイッチ30がON操作されたかどうかを判断する(手順S101)。始動制御処理部33は、イグニッションスイッチ30がON操作されたと判断したときは、電気ヒータ17の発熱体24を通電するように電源25を制御する(手順S102)。これにより、発熱体24が発熱するようになる。
そして、始動制御処理部33は、改質インジェクタ16を開くように制御する(手順S103)。これにより、改質インジェクタ16からアンモニアガスが噴射し、改質器13にアンモニアガスが供給される。このとき、発熱体24によりアンモニアガスが加熱されるため、アンモニアガスの熱によって改質器13が昇温する。続いて、始動制御処理部33は、改質スロットルバルブ15を開くように制御する(手順S104)。これにより、改質器13に空気が供給される。
そして、始動制御処理部33は、アンモニアエンジン2をクランキングさせるようにスタータモータ31を制御する(手順S105)。これにより、アンモニアエンジン2が始動する。
続いて、始動制御処理部33は、メインスロットルバルブ6を開くように制御すると共に、メインインジェクタ5を開くように制御する(手順S106)。これにより、アンモニアエンジン2に空気が供給されると共に、メインインジェクタ5からアンモニアガスが噴射し、アンモニアエンジン2にアンモニアガスが供給される。
続いて、始動制御処理部33は、温度センサ28の検出値に基づいて、改質器13の温度が規定温度以上であるかどうかを判断する(手順S107)。規定温度は、アンモニアガスの燃焼が可能となる温度であり、例えば200℃程度である。始動制御処理部33は、改質器13の温度が規定温度以上であると判断したときは、発熱体24の通電を停止させるように電源25を制御する(手順S108)。
なお、始動制御処理部33により実行される制御処理手順としては、特に上記のフローには限られない。例えば、手順S105は、手順S107の後に実行されてもよい。
停止制御処理部34は、図2に示されるように、触媒温度制御部35と、パージ制御部36と、エンジン停止制御部37とを有している。
触媒温度制御部35は、イグニッションスイッチ30によりアンモニアエンジン2の停止が指示されたときに、改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量を減少させるように改質インジェクタ16及び改質スロットルバルブ15を制御することにより、改質器13の改質触媒13bの温度を低下させるように制御する。
パージ制御部36は、触媒温度制御部35による制御処理が実行された後、温度センサ28により検出された改質器13の温度が規定温度(後述)以下になると、改質インジェクタ16を閉じるように制御することにより、改質経路26の内部をパージ(浄化)するように制御する。
エンジン停止制御部37は、パージ制御部36による制御処理が実行された後、メインインジェクタ5及びメインスロットルバルブ6を閉じるように制御すると共に、改質スロットルバルブ15を閉じるように制御することにより、アンモニアエンジン2を停止させるように制御する。
パージ制御部36は、イグニッションスイッチ30によりアンモニアエンジン2の停止が指示された後、改質インジェクタ16を閉じるように制御すると共に、改質スロットルバルブ15を開くように制御する第1制御部を構成している。
エンジン停止制御部37は、イグニッションスイッチ30によりアンモニアエンジン2の停止が指示された後、メインインジェクタ5を閉じるように制御する第2制御部を構成している。
触媒温度制御部35は、イグニッションスイッチ30によりアンモニアエンジン2の停止が指示されると、パージ制御部36及びエンジン停止制御部37による制御処理が実行される前に、改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量を減少させるように改質インジェクタ16及び改質スロットルバルブ15を制御する第3制御部を構成している。
図4は、停止制御処理部34により実行される停止制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。本処理の実行前には、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6、改質スロットルバルブ15及び改質インジェクタ16は、開いた状態となっている。
図4において、停止制御処理部34は、まずイグニッションスイッチ30の操作信号に基づいて、イグニッションスイッチ30がOFF操作されたかどうかを判断する(手順S111)。
停止制御処理部34は、イグニッションスイッチ30がOFF操作されたと判断したときは、アンモニアエンジン2がアイドル状態となるようにメインインジェクタ5及びメインスロットルバルブ6の開度を制御する(手順S112)。具体的には、停止制御処理部34は、アンモニアエンジン2へのアンモニアガス及び空気の供給量がアンモニアエンジン2のアイドル状態に相当する量となるようにメインインジェクタ5及びメインスロットルバルブ6の開度を制御する。
そして、停止制御処理部34は、改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量を減少させるように改質インジェクタ16及び改質スロットルバルブ15の開度を制御する(手順S113)。これにより、改質器13の改質触媒13bの温度が低下するようになる。このとき、改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量は、アンモニアガスが空気に対してリッチ状態となるように設定される。これにより、改質器13を還元雰囲気に保つことができる。
続いて、停止制御処理部34は、改質器13の温度が規定温度以下であるかどうかを判断する(手順S114)。規定温度は、改質触媒13bの酸化劣化が進行しない温度であり、例えば200℃程度である。
停止制御処理部34は、改質器13の温度が規定温度以下であると判断したときは、改質インジェクタ16を閉じるように制御する(手順S115)。このとき、停止制御処理部34は、例えば改質インジェクタ16を全閉にする。これにより、改質インジェクタ16からのアンモニアガスの噴射が停止するため、改質器13にアンモニアガスが供給されなくなる。
続いて、停止制御処理部34は、改質インジェクタ16を閉じる制御を行ってから規定時間が経過したかどうかを判断する(手順S116)。規定時間は、例えば改質経路26内のガスが全て空気(新気)に置換されるような時間である。規定時間は、アンモニアエンジン2のアイドル状態での回転数(アイドル回転数)、アンモニアエンジン2の排気量及び改質経路26の容積等から算出され得る。アイドル回転数は、予め調整して定めておいてもよいし、回転数センサ29により検出してもよい。
停止制御処理部34は、規定時間が経過したと判断したときは、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御する(手順S117)。このとき、停止制御処理部34は、例えばメインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を全閉にする。これにより、アンモニアエンジン2が停止するようになる。
ここで、触媒温度制御部35は、手順S111~113を実行する。パージ制御部36は、手順S114,S115を実行する。エンジン停止制御部37は、手順S116,S117を実行する。
以上のようなエンジンシステム1において、イグニッションスイッチ30がON操作されると、電気ヒータ17の発熱体24が通電され、発熱体24が発熱する。そして、改質インジェクタ16が開弁することで、改質インジェクタ16からアンモニアガスが噴射し、改質器13にアンモニアガスが供給される。このとき、発熱体24の熱によってアンモニアガスが加熱され、暖められたアンモニアガスの熱が改質器13に伝達されるため、改質器13が昇温する。そして、改質スロットルバルブ15が開弁することで、改質器13に空気が供給される。
続いて、スタータモータ31によりアンモニアエンジン2が始動する。そして、メインスロットルバルブ6及びメインインジェクタ5が開弁することで、アンモニアエンジン2の燃焼室2aに空気が供給されると共に、メインインジェクタ5からアンモニアガスが噴射し、アンモニアエンジン2の燃焼室2aにアンモニアガスが供給される。これにより、燃焼室2aにおいてアンモニアガスが燃焼し始める。
改質器13の温度が規定温度に達すると、発熱体24の通電が停止するが、改質器13の改質触媒13bによってアンモニアガスが着火して燃焼し、その燃焼熱によって改質器13が更に昇温する。具体的には、下記式のように、一部のアンモニアと空気中の酸素とが化学反応(酸化反応)することで、アンモニアの燃焼反応が起こり、燃焼熱が発生する。
NH3+3/4O2→1/2N2+3/2H2O+Q
NH3+3/4O2→1/2N2+3/2H2O+Q
そして、改質器13の温度が改質可能な温度(例えば300℃~400℃程度)に達すると、改質器13の改質触媒13bによってアンモニアガスの改質が開始され、水素を含有した改質ガスが生成される。具体的には、下記式のように、アンモニアの燃焼熱によってアンモニアが水素と窒素とに分解される改質反応が起こり、水素及び窒素を含む改質ガスが生成される。改質ガスは、改質ガス流路18を流れてアンモニアエンジン2の燃焼室2aに供給される。
NH3→3/2H2+1/2N2-Q
NH3→3/2H2+1/2N2-Q
これにより、燃焼室2aにおいてアンモニアガスが改質ガス中の水素と共に燃焼するようになる。以上により、エンジンシステム1は、改質器13の暖気が完了した後の定常動作となる。
定常動作時にイグニッションスイッチ30がOFF操作されると、まずアンモニアエンジン2がアイドル状態となり、更に改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量が減少する。これにより、改質器13の改質触媒13bの温度が低下する。
改質器13の温度が規定温度まで下がると、改質インジェクタ16が閉弁することで、改質インジェクタ16からのアンモニアガスの噴射が停止し、アンモニアガスが改質器13に供給されなくなる。従って、改質器13には空気のみが供給されるため、改質経路26内が空気によりパージ(掃気)される。
そして、規定時間が経過すると、改質スロットルバルブ15が閉弁することで、改質器13への空気の供給が停止する。また、メインインジェクタ5及びメインスロットルバルブ6が閉弁することで、アンモニアエンジン2の燃焼室2aへの空気の供給が停止すると共に、メインインジェクタ5からのアンモニアガスの噴射が停止し、アンモニアエンジン2の燃焼室2aへのアンモニアガスの供給が停止する。これにより、アンモニアエンジン2が惰性で数回転してから停止する。
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の停止が指示された後、改質インジェクタ16を閉じるように制御すると共に、改質スロットルバルブ15を開くように制御することにより、改質器13及び改質ガス流路18である改質経路26の内部をほぼ空気のみが流れる状態となるため、空気により改質経路26内がパージされる。また、アンモニアエンジン2の停止が指示された後、メインインジェクタ5を閉じるように制御することにより、アンモニアエンジン2へのアンモニアガスの供給が停止し、アンモニアエンジン2が停止するようになる。このようにアンモニアエンジン2の停止時には、改質経路26内がパージされるため、改質経路26内に水蒸気(H2O)が存在しない状態となる。これにより、改質経路26内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
その結果、改質器13の改質触媒13bの水没による改質触媒13bの機能低下、氷点下条件における水分の氷結による改質経路26の閉塞、改質経路26内でアンモニアガスが水に溶け込んで強アルカリ性のアンモニア水が生成されることによるアリカリ腐食、改質経路26内でNOxが水に溶け込んでHNO3が生成されることによる強酸腐食等の不具合を防ぐことができる。
さらに、アンモニアエンジン2の停止後に水分が改質触媒13bに付着すると、次回のアンモニアエンジン2の始動時に、改質触媒13bの反応活性低下を引き起こし、始動時間が長くなってしまう。本実施形態では、改質触媒13bに水分が付着することが防止されるため、次回のアンモニアエンジン2の始動時に、改質触媒13bの反応活性低下が抑えられる。従って、アンモニアエンジン2の始動時間が短縮される。
また、本実施形態では、アンモニアエンジン2の停止が指示された後、改質器13へのアンモニアガスの供給が停止するため、空気により改質経路26内がパージされる。その後、アンモニアエンジン2へのアンモニアガス及び空気の供給が停止すると共に、改質器13への空気の供給が停止するため、アンモニアエンジン2が停止するようになる。このように改質経路26内がパージされた後にアンモニアエンジン2が停止するため、車両の運転者が違和感を感じることなく、改質経路26内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
また、本実施形態では、改質経路26内にほぼ空気のみを流して改質経路26内をパージするため、改質器13をすり抜けるアンモニアガスの量が低減される。これにより、アンモニアガスの後処理を行う装置を小型化することが可能となる。また、改質経路26内のパージを行う前に、改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量を減少させることにより、改質器13の改質触媒13bの温度が低下するため、改質触媒13bの酸化劣化を防止することができる。
また、本実施形態では、改質器13へのアンモニアガスの供給を停止させてから規定時間が経過した後に、アンモニアエンジン2へのアンモニアガス及び空気の供給が停止すると共に、改質器13への空気の供給が停止するため、改質経路26内のガスが空気(新気)に入れ換えられた状態で、アンモニアエンジン2を停止させることができる。
なお、本実施形態では、停止制御処理部34は、手順S115において改質インジェクタ16を全閉状態にするように制御しているが、改質インジェクタ16の開度としては、特に全閉には限られない。停止制御処理部34は、例えば改質経路26内に水蒸気(H2O)が発生しない程度に僅かなアンモニアガスが流れるような開度まで改質インジェクタ16を閉じてもよい。
また、停止制御処理部34は、手順S117においても、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御するのであれば、特に全閉には限られない。
また、本実施形態では、パージ制御部36は、改質インジェクタ16を閉じるように制御することにより、改質経路26の内部をパージするように制御しているが、特にその形態には限られない。パージ制御部36は、改質スロットルバルブ15を閉じるように制御することにより、改質経路26の内部をパージするように制御してもよい。この場合には、改質器13への空気の供給が停止するため、ほぼアンモニアガスのみにより改質経路26内がパージされる。
図5は、本発明の第2実施形態に係るエンジンシステムの制御系の構成を示すブロック図である。図5において、本実施形態のエンジンシステム1の制御ユニット32は、上記の第1実施形態における停止制御処理部34に代えて、停止制御処理部34Aを有している。停止制御処理部34Aは、上記の触媒温度制御部35と、パージ制御部36Aと、エンジン停止制御部37Aとを有している。
エンジン停止制御部37Aは、触媒温度制御部35による制御処理が実行された後、温度センサ28により検出された改質器13の温度が規定温度以下になると、メインインジェクタ5及び改質インジェクタ16を閉じるように制御する。
パージ制御部36Aは、エンジン停止制御部37Aによる制御処理が実行された後、改質インジェクタ16を閉じるように制御すると共に、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を開くように制御する。また、パージ制御部36Aは、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を開くように制御すると共に、アンモニアエンジン2を規定回転数だけクランキングさせるようにスタータモータ31を制御する。
図6は、停止制御処理部34Aにより実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。本処理の実行前には、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6、改質スロットルバルブ15及び改質インジェクタ16は、開いた状態となっている。
図6において、停止制御処理部34Aは、上記の第1実施形態における停止制御処理部34と同様に、手順S111~S114を順次実行する。停止制御処理部34Aは、手順S114で改質器13の温度が規定温度以下であると判断したときは、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16及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御する(手順S121)。このとき、停止制御処理部34Aは、例えば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16及び改質スロットルバルブ15を全閉にする。これにより、アンモニアエンジン2及び改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給が停止する。
続いて、停止制御処理部34A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16及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御してから規定時間が経過したかどうかを判断する(手順S122)。停止制御処理部34Aは、規定時間が経過したと判断したときは、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を開くように制御する(手順S123)。これにより、アンモニアエンジン2及び改質器13に空気が供給される。
そして、停止制御処理部34Aは、アンモニアエンジン2を規定回転数だけクランキングさせるようにスタータモータ31を制御する(手順S124)。規定回転数は、改質経路26内のガスが空気(新気)により入れ換えられるような回転数であり、アンモニアエンジン2の排気量及び改質経路26の容積等から算出され得る。例えば、アンモニアエンジン2の排気量が1Lであり、改質経路26の容積が3Lである場合には、6回転以上である。
続いて、停止制御処理部34Aは、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御する(手順S125)。このとき、停止制御処理部34Aは、例えばメインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を全閉にする。これにより、アンモニアエンジン2及び改質器13への空気の供給が停止する。
ここで、エンジン停止制御部37Aは、手順S114,S121を実行する。パージ制御部36Aは、手順S122~S125を実行する。
以上のようなエンジンシステム1においては、イグニッションスイッチ30がOFF操作されると、まずアンモニアエンジン2がアイドル状態となり、更に改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量が減少する。これにより、改質器13の改質触媒13bの温度が低下する。
改質器13の温度が規定温度まで下がると、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16及び改質スロットルバルブ15が閉弁することで、アンモニアエンジン2の燃焼室2a及び改質器13にアンモニアガス及び空気が供給されなくなる。従って、アンモニアエンジン2が惰性で回転する。
そして、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15が開弁することで、アンモニアエンジン2の燃焼室2a及び改質器13に空気が供給される。また、スタータモータ31によりアンモニアエンジン2が規定回転数だけクランキングする。これにより、改質経路26内が空気によりパージされる。
以上のように本実施形態においても、アンモニアエンジン2の停止時には、改質経路26内がパージされるため、改質経路26内に水蒸気が存在しない状態となる。これにより、改質経路26内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
また、本実施形態では、アンモニアエンジン2の停止が指示された後、アンモニアエンジン2へのアンモニアガスの供給が停止するため、アンモニアエンジン2が惰性で数回転してから停止するようになる。このとき、アンモニアエンジン2及び改質器13に空気が供給されるので、空気(新気)により改質経路26内がパージされる。この場合には、アンモニアエンジン2の停止時のエンジン回転が安定化しつつ、改質経路26内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
また、本実施形態では、アンモニアエンジン2及び改質器13に空気が供給されると共に、アンモニアエンジン2が規定回転数だけクランキングするので、空気による改質経路26内のパージが安定して行われる。
なお、本実施形態では、改質器13の温度が規定温度まで下がると、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15が一旦閉弁され、その後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15が開弁されているが、特にその形態には限られず、改質器13の温度が規定温度まで下がっても、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を開いたままとしてもよい。
また、本実施形態では、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15が開くように制御されると共に、アンモニアエンジン2が規定回転数だけクランキングしているが、特にその形態には限られず、アンモニアエンジン2へのアンモニアガス及び空気の供給停止によるアンモニアエンジン2の惰性回転によって、改質経路26内のパージが可能であれば、アンモニアエンジン2をクランキングさせなくてもよい。
また、本実施形態では、停止制御処理部34Aは、手順S121において改質インジェクタ16を全閉状態にするように制御しているが、改質インジェクタ16の開度としては、特に全閉には限られない。停止制御処理部34Aは、改質経路26内に水蒸気(H2O)が発生しない程度に僅かなアンモニアガスが流れるような開度まで改質インジェクタ16を閉じてもよい。
また、停止制御処理部34Aは、手順S121,125において、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御するのであれば、特に全閉には限られない。
図7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7において、本実施形態のエンジンシステム1では、排気浄化触媒8は、三元触媒8aと、SCR触媒8bとを有している。
三元触媒8aは、排気通路4に残留するアンモニアを酸化して除去する触媒である。SCR触媒8bは、排気通路4における三元触媒8aよりも下流側に配置されている。SCR触媒8bは、排気ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)をアンモニアにより窒素(N2)に還元する選択式還元触媒である。また、SCR触媒8bは、三元触媒3aをすり抜けたアンモニアを捕集して除去する触媒でもある。SCR触媒8bは、例えばゼオライト等の吸着材によりアンモニアを物理吸着することで、アンモニアを捕集する。
また、エンジンシステム1は、改質ガス流路18に配設されたストップバルブ20を備えている。具体的には、ストップバルブ20は、改質ガス流路18における改質ガスクーラ19と吸気通路3との間に配設されている。ストップバルブ20は、改質ガス流路18を開閉する電磁式の開閉弁である。ストップバルブ20は、制御ユニット32により制御される。アンモニアエンジン2の始動時には、ストップバルブ20が開弁される。
制御ユニット32は、図8に示されるように、上記の第1実施形態における停止制御処理部34に代えて、停止制御処理部34Bを有している。停止制御処理部34Bは、上記の触媒温度制御部35と、パージ制御部36Bと、エンジン停止制御部37Bとを有している。
パージ制御部36Bは、触媒温度制御部35による制御処理が実行された後、温度センサ28により検出された改質器13の温度が規定温度以下になると、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御すると共に、改質インジェクタ16を開くように制御する。
エンジン停止制御部37Bは、パージ制御部36Bによる制御処理が実行された後、メインインジェクタ5及び改質インジェクタ16を閉じるように制御する。また、エンジン停止制御部37Bは、メインインジェクタ5及び改質インジェクタ16を閉じるように制御した後、ストップバルブ20を閉じるように制御すると共に、メインスロットルバルブ6を開くように制御する。
図9は、停止制御処理部34Bにより実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。本処理の実行前には、メインインジェクタ5、メインスロットルバルブ6、改質スロットルバルブ15、改質インジェクタ16及びストップバルブ20は、開いた状態となっている。
図9において、停止制御処理部34Bは、上記の第1実施形態における停止制御処理部34と同様に、手順S111~S114を順次実行する。停止制御処理部34Bは、手順S114で改質器13の温度が規定温度以下であると判断したときは、メインインジェクタ5及び改質スロットルバルブ15を閉じるように制御する(手順S131)。このとき、停止制御処理部34Bは、例えば改質スロットルバルブ15及びメインスロットルバルブ6を全閉にする。これにより、アンモニアエンジン2及び改質器13への空気の供給が停止する。
そして、停止制御処理部34Bは、アンモニアエンジン2を規定回転数だけクランキングさせるようにスタータモータ31を制御する(手順S132)。規定回転数は、改質経路26内のガスがアンモニアガスにより入れ換えられるような回転数であり、アンモニアエンジン2の排気量及び改質経路26の容積等から算出され得る。
続いて、停止制御処理部34Bは、メインインジェクタ5及び改質インジェクタ16を閉じるように制御する(手順S133)。このとき、停止制御処理部34Bは、例えばメインインジェクタ5及び改質インジェクタ16を全閉にする。これにより、アンモニアエンジン2及び改質器13へのアンモニアガスの供給が停止する。
続いて、停止制御処理部34Bは、ストップバルブ20を閉じるように制御すると共に、メインスロットルバルブ6を開くように制御する(手順S134)。これにより、アンモニアエンジン2に空気が供給される。
続いて、停止制御処理部34Bは、メインスロットルバルブ6を開くように制御してから規定時間が経過したかどうかを判断する(手順S135)。停止制御処理部34Bは、規定時間が経過したと判断したときは、メインスロットルバルブ6を閉じるように制御する(手順S136)。このとき、停止制御処理部34Bは、例えばメインスロットルバルブ6を全閉にする。これにより、アンモニアエンジン2への空気の供給が停止する。
ここで、パージ制御部36Bは、手順S114,S131,S132を実行する。エンジン停止制御部37Bは、手順S133~S136を実行する。
以上のようなエンジンシステム1においては、イグニッションスイッチ30がOFF操作されると、まずアンモニアエンジン2がアイドル状態となり、更に改質器13へのアンモニアガス及び空気の供給量が減少する。これにより、改質器13の改質触媒13bの温度が低下する。
改質器13の温度が規定温度まで下がると、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15が閉弁することで、アンモニアエンジン2の燃焼室2a及び改質器13に空気が供給されなくなる。そして、スタータモータ31によりアンモニアエンジン2が規定回転数だけクランキングする。これにより、改質経路26内がアンモニアガスによりパージされる。
その後、メインインジェクタ5及び改質インジェクタ16が閉弁することで、アンモニアエンジン2の燃焼室2a及び改質器13にアンモニアガスが供給されなくなる。従って、アンモニアエンジン2が惰性で回転する。
そして、ストップバルブ20が閉弁すると共に、メインスロットルバルブ6が開弁することで、アンモニアエンジン2の燃焼室2aに空気が供給される。これにより、ストップバルブ20と燃焼室2aとの間における改質ガス流路18及び吸気通路3に存在するアンモニアガスが空気によって掃気される。
ここで、アンモニアガスによる改質経路26内のパージ処理及び空気によるアンモニアガスの掃気処理において、アンモニアエンジン2から排出されるアンモニアガスは、SCR触媒8bの吸着材に物理吸着される。このとき、アンモニアガスの排出量が吸着材により吸着可能な範囲内となるように、吸着材の量が設定されている。これにより、システム外部へのアンモニアガスの漏れを防ぐことができる。
以上のように本実施形態においても、アンモニアエンジン2の停止時には、改質経路26内がパージされるため、改質経路26内に水蒸気が存在しない状態となる。これにより、改質経路26内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
また、本実施形態では、アンモニアエンジン2の停止が指示された後、アンモニアエンジン2及び改質器13への空気の供給が停止するため、アンモニアガスにより改質経路26内がパージされる。その後、アンモニアエンジン2及び改質器13へのアンモニアガスの供給が停止するため、アンモニアエンジン2が停止するようになる。このように改質経路26内がパージされた後にアンモニアエンジン2が停止するため、車両の運転者が違和感を感じることなく、改質経路26内に残留する水蒸気の凝縮が防止される。
また、本実施形態では、アンモニアガスによる改質経路26内のパージが完了した後、アンモニアエンジン2に空気が供給される。このため、アンモニアエンジン2の停止時の余回転によって、ストップバルブ20とアンモニアエンジン2との間に存在するアンモニアが空気によりパージされる。これにより、アンモニアガスに起因した吸気通路3及び改質ガス流路18の異臭等を防ぐことができる。
なお、本実施形態では、メインスロットルバルブ6及び改質スロットルバルブ15が閉じるように制御されると共に、アンモニアエンジン2が規定回転数だけクランキングしているが、特にその形態には限られず、アンモニアエンジン2への空気の供給停止によるアンモニアエンジン2の惰性回転によって、改質経路26内のパージが可能であれば、アンモニアエンジン2をクランキングさせなくてもよい。
また、本実施形態では、停止制御処理部34Bは、手順S131,S133,S136において、メインスロットルバルブ6、改質スロットルバルブ15、メインインジェクタ5及び改質インジェクタ16を閉じるように制御するのであれば、特に全閉には限られない。
以上、本発明の実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記第1及び第2実施形態でも、第3実施形態と同様に、改質ガス流路18にストップバルブ20が配設されていてもよい。
また、上記実施形態では、アンモニアエンジン2の各燃焼室2aにアンモニアガスを噴射する複数のメインインジェクタ5がアンモニアエンジン2に取り付けられているが、メインインジェクタ5の数としては、1つであってもよい。この場合には、メインインジェクタ5は、吸気通路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との間にアンモニアガスを噴射するように配置されていてもよいし、或いは吸気通路3におけるメインスロットルバルブ6よりも上流側にアンモニアガスを噴射するように配置されていてもよい。
また、上記実施形態では、電気ヒータ17は、改質器13に供給されるアンモニアガスを加熱することにより、改質器13をアンモニアガスを通して昇温させているが、特にその形態には限られない。電気ヒータ17は、改質器13を直接加熱することにより、改質器13を直接昇温させてもよい。また、アンモニアを燃やして加熱する燃焼式のヒータを使用してもよい。
また、上記実施形態では、温度センサ28により改質器13の温度が検出されているが、特にその形態には限られず、アンモニアガスの流量、空気の流量、時間及び室温等から改質器13の温度を推定してもよい。
また、上記実施形態では、改質器13に供給される空気が流れる空気流路14が吸気通路3に分岐接続されているが、特にその形態には限られず、アンモニアエンジン2と接続された吸気通路3とは異なる経路から空気流路14に空気が供給されてもよい。この場合には、吸気通路3の脈動の影響を受けることを防止できる。
また、上記実施形態では、アンモニアガス流路21には、改質器13に向けてアンモニアガスを噴射する改質インジェクタ16が接続されているが、特にその形態には限られず、例えば改質インジェクタ16に代えて、流量調整弁を用いてもよい。この場合には、アンモニアガス流路21の他端を空気流路14に接続すると共に、アンモニアガス流路21に流量調整弁(燃料供給用バルブ)を配設する。流量調整弁を用いることにより、アンモニアガスを改質器13に連続供給することができる。
また、上記実施形態では、改質ガス流路18の他端が吸気通路3に接続されているが、特にその形態には限られず、例えば改質ガス流路18の他端に、アンモニアエンジン2または吸気通路3に向けて改質ガスを噴射するインジェクタを設けてもよい。
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13に供給される燃料としてアンモニアを使用しているが、使用する燃料としては、特にアンモニアには限られず、例えばエタノール等のアルコール系物質等であってもよい。
また、上記実施形態のエンジンシステムは、エンジン式の車両に搭載されているが、本発明は、例えばハイリッド式の車両にも適用可能である。
1…エンジンシステム、2…アンモニアエンジン(エンジン)、3…吸気通路、5…メインインジェクタ(燃料噴射弁)、6…メインスロットルバルブ(第1スロットルバルブ)、13…改質器(改質部)、13b…改質触媒(触媒)、14…空気流路、15…改質スロットルバルブ(第2スロットルバルブ)、16…改質インジェクタ(燃料供給用バルブ)、18…改質ガス流路、20…ストップバルブ、26…改質経路、28…温度センサ(温度検出部)、30…イグニッションスイッチ(停止指示部)、31…スタータモータ(モータ)、32…制御ユニット、35…触媒温度制御部(第3制御部)、36,36A,36B…パージ制御部(第1制御部)、37,37A,37B…エンジン停止制御部(第2制御部)。
Claims (11)
- エンジンと、
前記エンジンに供給される空気が流れる吸気通路と、
前記エンジンに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路に配設され、前記エンジンに供給される空気の流量を制御する第1スロットルバルブと、
燃料を水素に分解する触媒を有し、燃料を改質して水素を含有した改質ガスを生成する改質部と、
前記改質部に供給される空気が流れる空気流路と、
前記改質部に燃料を供給する燃料供給用バルブと、
前記空気流路に配設され、前記改質部に供給される空気の流量を制御する第2スロットルバルブと、
前記改質部により生成された改質ガスが前記エンジンに向けて流れる改質ガス流路と、
前記エンジンの停止を指示する停止指示部と、
前記燃料噴射弁、前記第1スロットルバルブ、前記燃料供給用バルブ及び前記第2スロットルバルブを制御する制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、
前記停止指示部により前記エンジンの停止が指示された後、前記燃料供給用バルブ及び前記第2スロットルバルブの一方を閉じるように制御すると共に、前記燃料供給用バルブ及び前記第2スロットルバルブの他方を開くように制御する第1制御部と、
前記停止指示部により前記エンジンの停止が指示された後、前記燃料噴射弁を閉じるように制御する第2制御部とを有するエンジンシステム。 - 前記第2制御部は、前記第1制御部による制御処理が実行された後、前記燃料噴射弁及び前記第1スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、前記燃料供給用バルブ及び前記第2スロットルバルブの他方を閉じるように制御する請求項1記載のエンジンシステム。
- 前記改質部の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御ユニットは、前記停止指示部により前記エンジンの停止が指示されると、前記第1制御部及び前記第2制御部による制御処理が実行される前に、前記改質部への燃料及び空気の供給量を減少させるように前記燃料供給用バルブ及び前記第2スロットルバルブを制御する第3制御部を有し、
前記第1制御部は、前記第3制御部による制御処理が実行された後、前記温度検出部により検出された前記改質部の温度が規定温度以下になると、前記燃料供給用バルブを閉じるように制御すると共に、前記第2スロットルバルブを開くように制御し、
前記第2制御部は、前記第1制御部による制御処理が実行された後、前記燃料噴射弁及び前記第1スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、前記第2スロットルバルブを閉じるように制御する請求項2記載のエンジンシステム。 - 前記第2制御部は、前記第1制御部による制御処理が実行されてから規定時間が経過した後に、前記燃料噴射弁及び前記第1スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、前記第2スロットルバルブを閉じるように制御する請求項3記載のエンジンシステム。
- 前記第2制御部は、前記停止指示部により前記エンジンの停止が指示された後、前記燃料噴射弁及び前記燃料供給用バルブを閉じるように制御し、
前記第1制御部は、前記第2制御部による制御処理が実行された後、前記燃料供給用バルブを閉じるように制御すると共に、前記第1スロットルバルブ及び前記第2スロットルバルブを開くように制御する請求項1記載のエンジンシステム。 - 前記エンジンを始動させるモータを更に備え、
前記第1制御部は、前記第2制御部による制御処理が実行された後、前記第1スロットルバルブ及び前記第2スロットルバルブを開くように制御すると共に、前記エンジンを規定回転数だけクランキングさせるように前記モータを制御する請求項5記載のエンジンシステム。 - 前記改質部の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御ユニットは、前記停止指示部により前記エンジンの停止が指示されると、前記第2制御部及び前記第1制御部による制御処理が実行される前に、前記改質部への燃料及び空気の供給量を減少させるように前記燃料供給用バルブ及び前記第2スロットルバルブを制御する第3制御部を有し、
前記第2制御部は、前記第3制御部による制御処理が実行された後、前記温度検出部により検出された前記改質部の温度が規定温度以下になると、前記燃料噴射弁及び前記燃料供給用バルブを閉じるように制御する請求項6記載のエンジンシステム。 - 前記第1制御部は、前記停止指示部により前記エンジンの停止が指示された後、前記第1スロットルバルブ及び前記第2スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、前記燃料供給用バルブを開くように制御し、
前記第2制御部は、前記第1制御部による制御処理が実行された後、前記燃料噴射弁及び前記燃料供給用バルブを閉じるように制御する請求項1記載のエンジンシステム。 - 前記改質ガス流路を開閉するストップバルブを更に備え、
前記第2制御部は、前記燃料噴射弁及び前記燃料供給用バルブを閉じるように制御した後、前記ストップバルブを閉じるように制御すると共に、前記第1スロットルバルブを開くように制御する請求項8記載のエンジンシステム。 - 前記改質部の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御ユニットは、前記停止指示部により前記エンジンの停止が指示されると、前記第1制御部及び前記第2制御部による制御処理が実行される前に、前記改質部への燃料及び空気の供給量を減少させるように前記燃料供給用バルブ及び前記第2スロットルバルブを制御する第3制御部を有し、
前記第1制御部は、前記第3制御部による制御処理が実行された後、前記温度検出部により検出された前記改質部の温度が規定温度以下になると、前記第1スロットルバルブ及び前記第2スロットルバルブを閉じるように制御すると共に、前記燃料供給用バルブを開くように制御する請求項8または9記載のエンジンシステム。 - 前記エンジンは、前記燃料としてアンモニアを用いるアンモニアエンジンである請求項1~10の何れか一項記載のエンジンシステム。
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