WO2020209021A1 - エンジン - Google Patents

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WO2020209021A1
WO2020209021A1 PCT/JP2020/011881 JP2020011881W WO2020209021A1 WO 2020209021 A1 WO2020209021 A1 WO 2020209021A1 JP 2020011881 W JP2020011881 W JP 2020011881W WO 2020209021 A1 WO2020209021 A1 WO 2020209021A1
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WO
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reforming
engine
reformer
catalyst
flow path
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Application number
PCT/JP2020/011881
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English (en)
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Inventor
竹内秀隆
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/02—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • This disclosure relates to an engine equipped with a reformer that reforms fuel into reformed gas.
  • Patent Document 1 an engine including a reformer for reforming fuel into a reforming gas and a reforming flow path provided with the reformer is known (for example, Patent Document 1). Further, as a reformer, a cracker that decomposes a compound containing a hydrogen atom and a nitrogen atom to generate hydrogen is known (for example, Patent Document 2).
  • a reformer such as the above-mentioned conventional technique has a reforming catalyst for reforming fuel into reforming gas.
  • a reforming catalyst for reforming fuel into reforming gas.
  • the state of the reforming catalyst for example, the state of temperature and atmosphere
  • deterioration of the reforming catalyst due to oxidation may occur, for example, when the engine is stopped while the engine is running. Therefore, it is desired to appropriately suppress the oxidative deterioration of the reforming catalyst when stopping the operating engine.
  • An object of the present disclosure is to provide an engine capable of appropriately suppressing oxidative deterioration of a reforming catalyst when stopping an engine during operation.
  • the engine according to one aspect of the present disclosure is an engine including a reformer that reforms fuel into reforming gas, and is provided in an intake flow path for passing the intake air of the engine and an intake flow path, and is provided with intake air.
  • An intake air adjusting unit that adjusts the flow rate of fuel and a reformer are provided, and a reforming flow path that allows reforming air to flow through the reformer and a reforming gas that flows from the reformer to the intake flow path.
  • a fuel supply unit for reforming a stop signal output unit that outputs a stop signal for stopping the engine, a catalyst temperature acquisition unit that acquires the catalyst temperature of the reforming catalyst of the reformer, a catalyst temperature and a stop signal.
  • the intake air adjusting unit, the reforming air adjusting unit, and the control unit for controlling the reforming fuel supply unit are provided, and the control unit waits for the stop signal to be input during the operation of the engine before the engine. If the catalyst temperature acquired by the catalyst temperature acquisition unit is equal to or higher than the cooling required temperature required for cooling operation to suppress oxidative deterioration of the reforming catalyst in the period until the engine is stopped, the engine is lowered before the predetermined stop.
  • the intake air adjusting unit is controlled so as to be in load operation, and the reforming air adjusting unit and the reforming fuel supply unit are controlled so as to attenuate the reforming in the reformer.
  • the catalyst temperature acquired by the catalyst temperature acquisition unit during the period from the input of the stop signal during the operation of the engine to the stop of the engine causes oxidative deterioration of the reforming catalyst.
  • the control unit controls the intake air adjusting unit so that the engine is in a predetermined low load operation before stopping. This reduces the amount of reformed gas required by the engine.
  • the control unit controls the reforming air adjusting unit and the reforming fuel supply unit so as to attenuate the reforming in the reformer. This attenuates the reforming in the reformer and reduces the heat of reaction in the reforming catalyst.
  • the engine according to one aspect of the present disclosure is provided on the downstream side of the reformer in the reforming flow path, further includes a reforming gas adjusting unit for adjusting the flow rate of the reforming gas, and the reforming air adjusting unit is
  • the control unit is provided on the upstream side of the reformer, and the catalyst temperature of the control unit is lower than the required cooling temperature after the cooling operation during the period from the input of the stop signal during the operation of the engine to the stop of the engine.
  • the reforming air adjusting unit may be controlled so as to block the flow of the reforming air
  • the reforming gas adjusting unit may be controlled so as to block the flow of the reforming gas.
  • the control unit may use the engine.
  • the reforming air adjusting unit may be controlled so as to allow the flow of reforming air
  • the reforming fuel supply unit may be controlled so as to stop the supply of fuel to the reforming flow path.
  • the engine according to one aspect of the present disclosure further includes a reforming gas adjusting unit provided on the downstream side of the reformer in the reforming flow path, and the reforming air adjusting unit is provided on the upstream side of the reformer. If the catalyst temperature is less than the required cooling temperature after the cooling operation during the period from the input of the stop signal to the stop of the engine during the operation of the engine, the control unit flows the reforming air.
  • the reforming air adjusting unit and the reforming gas adjusting unit may be controlled so as to allow the above, and the reforming fuel supply unit may be controlled so as to stop the supply of fuel to the reforming flow path. In this case, the reforming air adjusting unit and the reforming gas adjusting unit can be controlled so that the reforming catalyst is purged with the reforming air.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine of one embodiment.
  • the engine 100 of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 10, an engine main unit 20, and a reforming unit 30.
  • the engine 100 is an internal combustion engine that burns an air-fuel mixture containing ammonia (NH 3 ), and is configured as, for example, a 4-cycle reciprocating engine.
  • the ECU 10 corresponds to the control unit of the present disclosure.
  • the engine main part 20 is an example of an engine body 21, an intake flow path 22, a main throttle (intake air adjusting part) 23, a main injector 24, an exhaust flow path 25, a three-way catalyst 26, and an ammonia adsorption catalyst. It has SCR (Selective Catalytic Reduction) as a.
  • the engine body 21 is the main part of the engine 100 for burning the air-fuel mixture, and is composed of a cylinder block, a cylinder head, a piston, and the like.
  • a combustion chamber is defined by a cylinder block, a cylinder head, and a piston.
  • the cylinder head is provided with, for example, a spark plug.
  • the engine body 21 has a starter for starting the engine 100.
  • the intake flow path 22 is a flow path for circulating intake air to the engine body 21 of the engine 100, and includes, for example, piping, a surge tank, an intake manifold, an intake port, and the like. At the inlet of the intake flow path 22, for example, an air cleaner 28 for filtering the intake air is provided.
  • the main throttle 23 is a valve that adjusts the flow rate of the air (intake air) sucked through the air cleaner 28.
  • the main throttle 23 is provided on the downstream side of the air cleaner 28 in the intake flow path 22.
  • the main throttle 23 is, for example, an electronically controlled throttle valve.
  • the main throttle 23 is electrically connected to the ECU 10. The operation of the main throttle 23 is controlled by the ECU 10.
  • the main injector 24 is a valve that injects fuel into the intake flow path 22.
  • the main injector 24 is provided on the downstream side of the main throttle 23 in the intake flow path 22.
  • the number of main injectors 24 may be one or a plurality. When the number of main injectors 24 is one, the main injectors 24 may be provided, for example, in the surge tank of the engine body 21. When the number of main injectors 24 is plural, the main injectors 24 may be individually provided in, for example, the intake port of the engine body 21.
  • the main injector 24 injects ammonia gas that does not contain reforming gas as fuel.
  • the main injector 24 is electrically connected to the ECU 10. The operation of the main injector 24 is controlled by the ECU 10.
  • the main injector 24 may be provided on the upstream side of the main throttle 23 in the intake flow path 22. Alternatively, instead of the main injector 24, fuel may be supplied from a fuel supply device such as a mixer provided in the intake flow path 22.
  • the exhaust flow path 25 is a flow path through which the exhaust gas from the engine body 21 of the engine 100 flows, and includes, for example, an exhaust port, piping, an aftertreatment device, a silencer, and the like.
  • the three-way catalyst 26 and the SCR 27 as an example of the ammonia adsorption catalyst are provided in the exhaust flow path 25 in this order.
  • the three-way catalyst 26 is a catalyst that oxidizes and purifies unburned NH 3 in the exhaust gas and reduces and purifies NOx in the exhaust gas.
  • SCR27 is a selective reduction catalyst that purifies NOx contained in exhaust gas by a reduction reaction.
  • the SCR27 may be a catalyst made of another material (for example, zeolite-based) that adsorbs ammonia.
  • the reforming unit 30 includes a reforming flow path 31, a reforming throttle (reforming air adjusting unit) 32, an NH 3 tank 33, a vaporizer 34, and a reforming injector (reforming fuel supply unit). ) 35, a reformer 36, a cooler 37, and a stop valve (reform gas adjusting unit) 38.
  • the reforming flow path 31 is a flow path for reforming fuel into reforming gas.
  • the reforming flow path 31 is provided, for example, so as to connect the upstream side of the main throttle 23 and the downstream side of the main throttle 23 in the intake flow path 22.
  • the reforming flow path 31 allows reforming air to flow from the upstream side of the main throttle 23 in the intake flow path 22 to the reformer 36, and from the reformer 36 to the downstream side of the main throttle 23 in the intake flow path 22. Distribute the reformed gas.
  • the reforming air is the air used for reforming the fuel into a reforming gas in the reformer 36.
  • a reformer 36 is provided in the reforming flow path 31.
  • the reforming flow path 31 is not connected to the upstream side of the main throttle 23 in the intake flow path 22, and the outside air sucked through the dedicated air cleaner can be circulated to the reformer 36 as reforming air. It may be configured in.
  • the reforming throttle 32 is a valve that adjusts the flow rate of reforming air.
  • the reforming throttle 32 is provided on the upstream side of the reformer 36 in the reforming flow path 31.
  • the reforming throttle 32 is, for example, an electronically controlled throttle valve.
  • the reforming throttle 32 is electrically connected to the ECU 10. The operation of the reforming throttle 32 is controlled by the ECU 10.
  • the opening degree of the reforming throttle 32 can be changed continuously or stepwise between fully closed and fully opened by controlling the ECU 10.
  • the fully closed state of the reforming throttle 32 means an opening degree at which gas cannot flow through the reforming throttle 32.
  • the reforming throttle 32 may be fully closed at the minimum opening degree of the reforming throttle 32, or may be a minute within a range in which gas flow through the reforming throttle 32 is substantially impossible. It may be the opening degree.
  • Fully opening the reforming throttle 32 means that the opening degree of the reforming throttle 32 is the largest.
  • the NH 3 tank 33 is a tank for storing ammonia as a fuel.
  • the NH 3 tank 33 is not particularly limited, but for example, a general steel cylinder can be used.
  • ammonia is pressurized so as to maintain a liquid state.
  • the NH 3 tank 33 is connected to the vaporizer 34.
  • the vaporizer 34 vaporizes the ammonia derived from the NH 3 tank 33.
  • the vaporizer 34 is connected to the main injector 24 and the reforming injector 35.
  • the vaporized ammonia (ammonia gas) is guided to each of the main injector 24 and the reforming injector 35.
  • a regulator that regulates the pressure of ammonia gas may be provided between the vaporizer 34, the main injector 24, and the reforming injector 35.
  • the reforming injector 35 is a fuel injection valve that injects reforming ammonia gas (fuel) into the reforming flow path 31.
  • the reforming injector 35 is provided on the upstream side of the reformer 36 in the reforming flow path 31.
  • the reforming injector 35 is provided between the reforming throttle 32 and the reformer 36 in the reforming flow path 31.
  • the number of reforming injectors 35 is, for example, one.
  • the reforming injector 35 is electrically connected to the ECU 10.
  • the operation of the reforming injector 35 is controlled by the ECU 10.
  • an ejector may be used instead of the injector.
  • the reformer 36 reforms the reforming ammonia gas to generate the reforming gas.
  • the reformer 36 here reforms the reforming ammonia gas into a reforming gas containing hydrogen gas (H 2 ).
  • the reformer 36 has a reformer heater 36a, a reforming catalyst 36b for reforming ammonia gas for reforming, and a catalyst temperature sensor (catalyst temperature acquisition unit) 36c.
  • the reformer 36 has, for example, a case having a substantially cylindrical outer shape with reduced diameters at the inlet and outlet, and the reformer heater 36a, the reforming catalyst 36b, and the catalyst temperature sensor 36c are from the inlet side of the case. They are arranged in the case so as to line up along the axial direction.
  • the reformer heater 36a is provided on the upstream side of the reforming catalyst 36b and is used for warming up the reforming catalyst 36b.
  • the reformer heater 36a is, for example, a substantially spiral electric heater.
  • the reformer heater 36a is electrically connected to the ECU 10. The operation of the reformer heater 36a is controlled by the ECU 10.
  • the reformer heater 36a may be a small combustor.
  • the reforming catalyst 36b reforms the reforming ammonia gas injected by the reforming injector 35 using the reforming air.
  • the reforming catalyst 36b here is an ATR (Auto Thermal Reformer) type ammonia reforming catalyst.
  • the reforming catalyst 36b utilizes the heat of the reformer heater 36a or the reaction heat of the reforming catalyst 36b to thermally dissociate the reforming ammonia gas with the reforming air, thereby causing hydrogen gas and ammonia. Generates reformed gas containing gas.
  • a low temperature reaction catalyst may be used for the reforming catalyst 36b.
  • the catalyst temperature sensor 36c is a detector that detects the catalyst temperature of the modified catalyst 36b.
  • the catalyst temperature sensor 36c transmits a detection signal of the detected catalyst temperature of the modified catalyst 36b to the ECU 10.
  • the catalyst temperature sensor 36c may indirectly acquire the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b by detecting the temperature of the reforming gas flowing through the reforming catalyst 36b or the reforming flow path 31.
  • the cooler 37 is provided on the downstream side of the reformer 36 in the reforming flow path 31.
  • the cooler 37 cools the reformed gas from the reformer 36.
  • a heat exchanger using the cooling water of the engine 100 or the running wind of the vehicle as a low temperature heat source can be used.
  • the stop valve 38 is provided on the downstream side of the reformer 36 in the reforming flow path 31.
  • the stop valve 38 here is, for example, an electromagnetic valve provided between the cooler 37 and the intake flow path 22.
  • the stop valve 38 adjusts the flow rate of the gas flowing from the reforming flow path 31 to the intake flow path 22.
  • the stop valve 38 is electrically connected to the ECU 10. The operation of the stop valve 38 is controlled by the ECU 10.
  • the opening degree of the stop valve 38 can be changed continuously or stepwise between fully closed and fully opened by the control of the ECU 10.
  • the fully closed state of the stop valve 38 means an opening degree at which gas cannot flow through the stop valve 38.
  • the fully closed stop valve 38 may be the minimum opening of the stop valve 38, or may be a minute opening within a range in which gas flow through the stop valve 38 is substantially impossible. Good.
  • Fully opening the stop valve 38 means that the opening degree of the stop valve 38 is the largest.
  • FIG. 2 is a block diagram of a configuration for controlling the engine of FIG. As shown in FIG. 2, the ECU 10 is electrically connected to the reformed air amount sensor 1 and the key switch (stop signal output unit) 2.
  • the ECU 10 is an electronic control unit that controls the engine 100.
  • the ECU 10 is a CPU (Central Processing Unit). ), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), communication circuit, etc.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • various functions are realized by loading the program stored in the ROM into the RAM and executing the program loaded in the RAM in the CPU.
  • the ECU 10 may be composed of a plurality of electronic units.
  • the reforming air amount sensor 1 is a detector that detects the flow rate of reforming air flowing through the reforming throttle 32.
  • the reforming air amount sensor 1 transmits a detection signal of the detected flow rate of reforming air to the ECU 10.
  • the key switch 2 is a switch that outputs a stop signal for stopping the engine 100.
  • the key switch 2 is, for example, an ignition switch for operating the starter of the engine body 21 by the operation thereof.
  • the key switch 2 is operated by being rotated as the key is inserted.
  • the key switch 2 has a key cylinder including a physical contact inside.
  • a plurality of switch states of the key cylinder can be switched according to the operation position of the key switch 2. Examples of the switch state include OFF, ON (key switch on) and ST (starter switch on).
  • the key switch 2 outputs a signal related to the switch state to the ECU 10.
  • a button that outputs a stop signal for stopping the engine 100 may be used.
  • the key switch 2 outputs an ON signal to the ECU 10 by switching the driving circuit on the vehicle side to the closed state, for example, when the switch state is ON.
  • the key switch 2 outputs an OFF signal (stop signal) to the ECU 10 by switching the driving circuit on the vehicle side to the open state, for example, when the switch state is OFF.
  • stop signal OFF signal
  • the mode of the stop signal may be any mode that functions as a signal for stopping the engine 100.
  • the key switch 2 outputs an ST signal to the ECU 10 by switching the starting circuit on the vehicle side to the closed state, for example, when the switch state is ST.
  • the key switch 2 may be configured by using an electronic circuit that outputs each of the above signals in response to an operation by the driver of the vehicle.
  • the ECU 10 includes an engine state acquisition unit 11, a first state control execution unit 12, a second state control execution unit 13, and a stop permission unit 14.
  • the ECU 10 controls the main throttle 23, the reforming throttle 32, and the reforming injector 35 based on the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b and the stop signal (details will be described later).
  • the engine state acquisition unit 11 acquires the engine state, which is the state of the engine 100.
  • the engine state acquisition unit 11 acquires the injection amount of the reforming ammonia gas injected by the reforming injector 35 as the engine state, for example, based on the rotation speed of the engine 100 and the load of the engine 100.
  • the rotation speed of the engine 100 and the load of the engine 100 can be obtained by a known method using an engine rotation speed sensor, an accelerator sensor, or the like (not shown).
  • the engine state acquisition unit 11 acquires the switch state of the above-mentioned key switch 2 based on the signal related to the switch state from the key switch 2.
  • the engine 100 is not stopped immediately, and cooling is performed to suppress oxidative deterioration of the reforming catalyst 36b under predetermined conditions as described later. The operation is performed, and after the cooling operation, the engine 100 is stopped.
  • the engine state acquisition unit 11 requires cooling that the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b acquired by the catalyst temperature sensor 36c is determined during the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100. It is determined whether or not a cooling operation is required based on whether or not the temperature is above the temperature.
  • the cooling required temperature is a temperature threshold value for determining whether or not a cooling operation is required.
  • the cooling required temperature can be, for example, a temperature suitable for the specifications of the reforming catalyst 36b, etc., among the temperatures belonging to the temperature range of 200 ° C. to 250 ° C.
  • the engine state acquisition unit 11 indicates that the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b is equal to or higher than the cooling required temperature in the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100. , Judge that cooling operation is required.
  • the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b acquired by the catalyst temperature sensor 36c needs to be cooled during the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100. If the temperature is lower than the temperature, it is determined that the cooling operation is not required.
  • the engine state acquisition unit 11 performs a cooling operation based on the flow rate of the reforming air detected by the reforming air amount sensor 1 and the injection amount of the reforming ammonia gas injected by the reforming injector 35. May be determined whether or not The engine state acquisition unit 11 has a history of calorific value due to the fuel reforming reaction in the reforming catalyst 36b estimated from the flow rate of reforming air and the injection amount of reforming ammonia gas, and stops during operation of the engine 100. It may be determined whether or not the cooling operation is required based on the elapsed time from the input of the signal.
  • the engine state acquisition unit 11 when the elapsed time from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 does not exceed the cooling determination time set according to the magnitude of the calorific value, the engine state acquisition unit 11 "catalyst temperature". However, it is above the cooling required temperature that requires a cooling operation to suppress oxidative deterioration of the reforming catalyst 36b. " For example, when the elapsed time from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 exceeds the cooling determination time set according to the magnitude of the calorific value, the engine state acquisition unit 11 "catalyst temperature becomes , The cooling operation required for suppressing the oxidative deterioration of the reforming catalyst 36b is lower than the required cooling temperature.
  • the cooling determination time is a time threshold value for determining whether or not a cooling operation is required.
  • the catalyst temperature sensor 36c may be omitted, the estimated value of the calorific value due to the reforming reaction of the fuel corresponds to the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b of the reformer 36, and the engine state acquisition unit 11 determines. Corresponds to the catalyst temperature acquisition unit.
  • the first state control execution unit 12 stops the engine 100 at a predetermined time when the catalyst temperature is equal to or higher than the required cooling temperature in the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100.
  • the main throttle 23 is controlled so that the front low load operation is performed.
  • the low load operation before stopping means an operation of reducing the amount of reformed gas required by the engine 100 in preparation for stopping the engine 100.
  • the first state control execution unit 12 controls the main throttle 23 as a low load operation before stopping so that, for example, the engine 100 is in a low load operation such as idling.
  • the low load operation here is not limited to this example, and for example, the amount of reforming gas required by the engine 100 is reduced as compared with the operation of the engine 100 before the stop signal is input. Any driving is possible.
  • the first state control execution unit 12 modifies the reformer 36 when the catalyst temperature is equal to or higher than the cooling required temperature in the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100.
  • the reforming throttle 32 and the reforming injector 35 are controlled so as to attenuate the quality. “Attenuating reforming in the reformer 36” means reducing the calorific value of the reforming catalyst 36b due to the fuel reforming reaction in preparation for stopping the engine 100.
  • the first state control execution unit 12 can supply the reforming gas corresponding to the low load operation before stopping the engine 100, for example, the flow rate of the reforming air and the reforming.
  • the reforming throttle 32 and the reforming injector 35 are controlled so as to be the injection amount of the ammonia gas for reforming.
  • the first state control execution unit 12 has a flow rate of reforming air and a reforming air flow rate that causes a fuel reforming reaction to maintain a reducing atmosphere of the reforming catalyst 36b in order to attenuate reforming in the reformer 36.
  • the reforming throttle 32 and the reforming injector 35 are controlled so as to be the injection amount of the reforming ammonia gas.
  • the method for attenuating the reforming in the reformer 36 is not limited to these examples, and for example, the engine 100 before the stop signal is input while maintaining the reducing atmosphere of the reforming catalyst 36b.
  • the fuel reforming reaction may be weakened so that the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b is lower than that during operation.
  • the second state control execution unit 13 performs a reducing atmosphere maintenance process for maintaining the reforming catalyst 36b in a reducing atmosphere.
  • the second state control execution unit 13 is used for reforming when the catalyst temperature is less than the cooling required temperature after the cooling operation during the period from the input of the stop signal to the stop of the engine 100 during the operation of the engine 100.
  • the reforming throttle 32 is controlled so as to block the flow of air
  • the stop valve 38 is controlled so as to block the flow of reformed gas. More specifically, in the second state control execution unit 13, when the catalyst temperature is lower than the cooling required temperature after the cooling operation during the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100.
  • the reforming throttle 32 is controlled so that the opening degree of the reforming throttle 32 is fully closed, and the stop valve 38 is controlled so that the opening degree of the stop valve 38 is fully closed.
  • the "case where no cooling operation is required” includes a case where the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b, which was relatively high, is lowered by the execution of the cooling operation and becomes less than the cooling required temperature.
  • the "case where cooling operation is not required” may include a case where the catalyst temperature is already lower than the cooling operation temperature when a stop signal is input during operation of the engine 100.
  • the reforming catalyst 36b has a reducing atmosphere due to the reforming ammonia gas and the reforming gas injected by the reforming injector 35.
  • the second state control execution unit 13 blocks the flow of reforming air by the reforming throttle 32 and the flow of reforming gas by the stop valve 38, whereby the reforming catalyst 36b Will be maintained in a reducing atmosphere. It should be noted that maintaining the reducing atmosphere in such a state may cause oxidative deterioration in the oxidizing atmosphere even in a state where the cooling operation is not required (the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b is lower than the cooling required temperature). It is effective against the quality catalyst 36b.
  • the hydrogen gas remaining in the reforming catalyst 36b and the reforming flow path 31 is reformed.
  • the hydrogen gas remaining in the reforming catalyst 36b and the reforming flow path 31 is reformed.
  • the occurrence of such a backfire-like event is caused by removing oxygen by using the reforming catalyst 36b as a reducing atmosphere while lowering the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b by the cooling operation. It becomes possible to suppress it.
  • the second state control execution unit 13 controls the reforming throttle 32 so as to block the flow of reforming air, and the stop valve 38 so as to shut off the flow of reforming gas. Is controlled, the engine 100 is allowed to stop, and the engine 100 is stopped by a known method (for example, stopping the fuel supply).
  • FIG. 3 is a flowchart showing a reduction atmosphere maintenance process of the ECU 10.
  • the processing of the flowchart of FIG. 3 is executed, for example, during the operation of the engine 100. While the engine 100 is in operation, the reforming air amount sensor 1 detects the flow rate of the reforming air, the reforming injector 35 calculates the injection amount of the reforming ammonia gas, and the catalyst temperature sensor 36c. The catalyst temperature of the reforming catalyst 36b has been obtained in.
  • the ECU 10 determines in S11 whether or not a stop signal is input by the engine state acquisition unit 11.
  • the engine state acquisition unit 11 determines that there is no stop signal input (S11: NO)
  • the ECU 10 ends the process of FIG.
  • the ECU 10 acquires the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b by the engine state acquisition unit 11 in S12.
  • the ECU 10 determines whether or not cooling operation is required by the engine state acquisition unit 11.
  • the engine state acquisition unit 11 determines whether or not a cooling operation is required, for example, based on whether or not the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b acquired by the catalyst temperature sensor 36c is equal to or higher than the cooling required temperature.
  • the engine state acquisition unit 11 determines that the cooling operation is not required (S13: NO)
  • the ECU 10 shifts to the process of S17 described later.
  • the ECU 10 causes the engine 100 to perform a low load operation before stopping by the first state control execution unit 12 in S14. It controls the main throttle 23. In S15, the ECU 10 controls the reforming throttle 32 and the reforming injector 35 so as to attenuate the reforming in the reformer 36 by the first state control execution unit 12.
  • the ECU 10 determines whether or not cooling operation is required by the engine state acquisition unit 11.
  • the engine state acquisition unit 11 determines that the cooling operation is required (S16: NO)
  • the ECU 10 shifts to S12 and performs the processes of S12 to S15 again.
  • the engine state acquisition unit 11 determines that the cooling operation is not required (S16: YES)
  • the ECU 10 shifts to S17.
  • the ECU 10 controls the reforming throttle 32 so as to block the flow of reforming air by the second state control execution unit 13.
  • the ECU 10 controls the stop valve 38 so as to shut off the flow of the reformed gas by the second state control execution unit 13.
  • the ECU 10 permits the engine 100 to be stopped by the stop permission unit 14, and also stops the engine 100.
  • the catalyst temperature is for suppressing the oxidative deterioration of the reforming catalyst 36b in the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100.
  • the ECU 10 controls the main throttle 23 so that the engine 100 is in a low load operation before stopping. As a result, the amount of reformed gas required by the engine 100 is reduced. Further, the ECU 10 controls the reforming throttle 32 and the reforming injector 35 so as to attenuate the reforming in the reformer 36.
  • the reforming in the reformer 36 is attenuated, and the heat of reaction in the reforming catalyst 36b is reduced.
  • a cooling operation for lowering the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b is realized, and the possibility of deterioration of the reforming catalyst 36b due to oxidation can be reduced. Therefore, according to the engine 100, it is possible to appropriately suppress the oxidative deterioration of the reforming catalyst 36b when the operating engine 100 is stopped.
  • the engine 100 is provided on the downstream side of the reformer 36 in the reforming flow path 31, and further includes a stop valve 38 for adjusting the flow rate of the reforming gas.
  • the reforming throttle 32 is provided on the upstream side of the reformer 36, and the ECU 10 is the period from when the stop signal is input during the operation of the engine 100 until the engine 100 is stopped.
  • the reforming throttle 32 is controlled so as to block the flow of reforming air, and the reforming gas is adjusted so as to block the flow of reforming gas. Control the part.
  • the flow of the reforming air and the reforming gas is blocked, so that the reforming catalyst 36b is maintained in a reducing atmosphere.
  • the oxidative deterioration of the reforming catalyst 36b can be more reliably suppressed.
  • the above-mentioned modification catalyst 36b has a possibility of oxidative deterioration in an oxidizing atmosphere even in a state where a cooling operation is not required (a state in which the catalyst temperature of the reforming catalyst 36b is lower than the cooling required temperature).
  • the reforming catalyst 36b which does not have a risk of oxidative deterioration even in an oxidizing atmosphere in a state where cooling operation is not required, is as follows. It is also possible to carry out a reformer purge process.
  • the second state control execution unit 13 may perform a reformer purging process for purging the reforming catalyst 36b with reforming air. Purge means that the reforming air is circulated until the gas inside the reformer 36 is replaced by the reforming air.
  • the second state control execution unit 13 is used for reforming when the catalyst temperature is less than the cooling required temperature after the cooling operation during the period from the input of the stop signal to the stop of the engine 100 during the operation of the engine 100.
  • the reforming throttle 32 and the stop valve 38 are controlled so as to allow the flow of air. More specifically, in the second state control execution unit 13, when the catalyst temperature is lower than the cooling required temperature after the cooling operation during the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100.
  • the reforming throttle 32 and the stop valve 38 are controlled so that the opening degree of the reforming throttle 32 and the opening degree of the stop valve 38 are larger than those fully closed.
  • the second state control execution unit 13 reforms the flow.
  • the reforming injector 35 is controlled so as to stop the supply of fuel to the road 31.
  • the supply of fuel is stopped, only reforming air flows into the reformer 36, so that the reformer 36 is purged.
  • the second state control execution unit 13 may continue the reformer purge process until the time-accumulated value of the flow rate of the reformer air after starting the reformer purge process exceeds a predetermined purge volume. ..
  • the purge volume is a volume value for determining that the gas inside the reformer 36 has been replaced by the reforming air.
  • the purge volume can be, for example, the volume value of the reforming flow path 31 from the reforming throttle 32 to the stop valve 38.
  • the engine state acquisition unit 11 acquires the flow rate of the reforming air based on the detection signal of the reforming air amount sensor 1.
  • the stop permission unit 14 permits the engine 100 to stop when, for example, the time-accumulated value of the flow rate of the reforming air after starting the reformer purge process exceeds a predetermined purge volume, and is known.
  • the engine 100 is stopped by the above method (for example, stopping the fuel supply).
  • FIG. 4 is a flowchart showing the reformer purge process of the ECU 10.
  • the processing of the flowchart of FIG. 4 is executed, for example, during the operation of the engine 100.
  • the processing of S21 to S26 is the same as the processing of S11 to S16 in the processing of the flowchart of FIG.
  • the ECU 10 controls the reforming throttle 32 and the stop valve 38 so that the reforming air is allowed to flow by the second state control execution unit 13.
  • the ECU 10 controls the reforming injector 35 so as to stop the supply of fuel to the reforming flow path 31 by the second state control execution unit 13.
  • the ECU 10 permits the stop permission unit 14 to stop the engine 100 when the time-integrated value of the flow rate of the reforming air after starting the reformer purge process exceeds a predetermined purge volume. At the same time, the engine 100 is stopped.
  • the ECU 10 flows the reforming air.
  • the reforming throttle 32 and the stop valve 38 are controlled so as to allow it, and the reforming injector 35 is controlled so as to stop the supply of fuel to the reforming flow path 31.
  • the reforming throttle 32 and the stop valve 38 can be controlled so that the reforming catalyst 36b is purged with the reforming air.
  • the reforming gas is reforming air not only in the reforming flow path 31 on the downstream side thereof, but also in the intake flow path 22 from the confluence with the reforming flow path 31 to the engine body 21.
  • the reforming air is circulated to the extent that it is replaced by, the reforming ammonia gas does not substantially remain in the intake flow path 22 and the reforming flow path 31.
  • the flow rate of the reforming air may be adjusted by adjusting the opening degree of the stop valve 38 without providing the reforming throttle 32.
  • the stop valve 38 also serves as the reforming air adjusting unit and the reforming gas adjusting unit, and the second state control executing unit 13 starts the engine 100 after the stop signal is input during the operation of the engine 100.
  • the stop valve 38 is controlled so as to allow the flow of reforming air.
  • the stop valve 38 may not be provided.
  • the second state control execution unit 13 determines that the catalyst temperature is less than the required cooling temperature after the cooling operation during the period from the input of the stop signal during the operation of the engine 100 to the stop of the engine 100.
  • the reforming throttle 32 is controlled so as to allow the flow of reforming air. In these cases, the cost can be reduced.
  • the modified air amount sensor 1 is exemplified, but the present invention is not limited to this.
  • a sensor that detects the front-rear pressure of the reforming throttle 32 may be used to acquire the flow rate of the reforming air in the reforming throttle 32.
  • the reforming throttle 32 is illustrated as the reforming air adjusting unit, but an electromagnetic valve or the like may be used instead of the throttle.
  • the number of the reforming injectors 35 is, for example, one, but may be a plurality.
  • the stop valve 38 is illustrated as the reformed gas adjusting unit, but instead of the solenoid valve, for example, a butterfly valve or a three-way valve provided at the position of the intake flow path 22 may be used.
  • the three-way catalyst 26 is provided, but it may be omitted.
  • the first state control execution unit 12 controls the main throttle 23 so that the engine 100 is in a predetermined low load operation before stopping when a cooling operation is required, and attenuates the reforming in the reformer 36.
  • the reforming throttle 32 and the reforming injector 35 may be controlled in this way.
  • the engine 100 is an ammonia engine, but for example, it may be an engine including a reformer for reforming a hydrocarbon fuel.

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Abstract

エンジン（１００）は、エンジン（１００）を停止させるための停止信号を出力する停止信号出力部（２）と、改質器（３６）の改質触媒（３６ｂ）の触媒温度を取得する触媒温度取得部（３６ｃ）と、触媒温度と停止信号とに基づいて吸入空気調整部（２３）、改質用空気調整部（３２）、及び改質用燃料供給部（３５）を制御する制御部（１０）と、を備える。制御部（１０）は、エンジン（１００）の運転中に停止信号が入力されてからエンジン（１００）が停止されるまでの期間において、触媒温度が、改質触媒（３６ｂ）の酸化劣化を抑制するためのクーリング運転を要するクーリング要温度以上である場合、エンジン（１００）が停止前低負荷運転となるように吸入空気調整部（２３）を制御すると共に改質器（３６）の改質を減衰させるように改質用空気調整部（３２）と改質用燃料供給部（３５）とを制御する。

Description

エンジン
　本開示は、燃料を改質ガスに改質する改質器を備えるエンジンに関する。
　従来、燃料を改質ガスに改質する改質器と、改質器が設けられる改質流路と、を備えるエンジンが知られている（例えば特許文献１）。また、改質器として水素原子及び窒素原子を含む化合物を分解して水素を発生させる分解器が知られている（例えば特許文献２）。
特開２００７－１１３４２１号公報 国際公開第２０１２／０９０７３９号
　上記従来技術のような改質器は、燃料を改質ガスに改質するための改質触媒を有している。改質触媒の状態（例えば温度及び雰囲気の状態）によっては、例えばエンジンの運転中からエンジンを停止させる際に酸化による改質触媒の劣化が生じる可能性がある。そこで、運転中のエンジンを停止させる際に改質触媒の酸化劣化を適切に抑制することが望まれる。
　本開示は、運転中のエンジンを停止させる際に改質触媒の酸化劣化を適切に抑制することが可能となるエンジンを提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係るエンジンは、燃料を改質ガスに改質する改質器を備えるエンジンであって、エンジンの吸入空気を流通させる吸気流路と、吸気流路に設けられ、吸入空気の流量を調整する吸入空気調整部と、改質器が設けられ、改質器に改質用空気を流通させると共に、改質器から吸気流路に改質ガスを流通させる改質流路と、改質流路に設けられ、改質用空気の流量を調整する改質用空気調整部と、改質流路における改質器の上流側に設けられ、改質流路に燃料を供給する改質用燃料供給部と、エンジンを停止させるための停止信号を出力する停止信号出力部と、改質器の改質触媒の触媒温度を取得する触媒温度取得部と、触媒温度と停止信号とに基づいて、吸入空気調整部、改質用空気調整部、及び改質用燃料供給部を制御する制御部と、を備え、制御部は、エンジンの運転中に停止信号が入力されてからエンジンが停止されるまでの期間において、触媒温度取得部で取得した触媒温度が、改質触媒の酸化劣化を抑制するためのクーリング運転を要するクーリング要温度以上である場合、エンジンが所定の停止前低負荷運転となるように吸入空気調整部を制御すると共に、改質器における改質を減衰させるように改質用空気調整部と改質用燃料供給部とを制御する。
　本開示の一態様に係るエンジンでは、エンジンの運転中に停止信号が入力されてからエンジンが停止されるまでの期間において、触媒温度取得部で取得した触媒温度が、改質触媒の酸化劣化を抑制するためのクーリング運転を要するクーリング要温度以上である場合、制御部によって、エンジンが所定の停止前低負荷運転となるように吸入空気調整部が制御される。これにより、エンジンが必要とする改質ガスの量が低減される。また、制御部によって、改質器における改質を減衰させるように改質用空気調整部と改質用燃料供給部とが制御される。これにより、改質器における改質が減衰され、改質触媒での反応熱が低減される。その結果、改質触媒の温度を低下させるクーリング運転が実現され、酸化による改質触媒の劣化が生じる可能性を低減させることができる。したがって、本開示の一態様に係るエンジンによれば、運転中のエンジンを停止させる際に改質触媒の酸化劣化を適切に抑制することが可能となる。
　本開示の一態様に係るエンジンは、改質流路における改質器の下流側に設けられ、改質ガスの流量を調整する改質ガス調整部を更に備え、改質用空気調整部は、改質器の上流側に設けられており、制御部は、エンジンの運転中に停止信号が入力されてからエンジンが停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を遮断するように改質用空気調整部を制御すると共に、改質ガスの流通を遮断するように改質ガス調整部を制御してもよい。この場合、改質用空気及び改質ガスの流通が遮断されるため、改質触媒が還元雰囲気の状態で保たれる。その結果、例えば酸化による劣化が生じ易い種類の改質触媒であっても、改質触媒の酸化劣化をより確実に抑制することができる。
　本開示の一態様に係るエンジンでは、制御部は、エンジンの運転中に停止信号が入力されてからエンジンが停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を許容するように改質用空気調整部を制御すると共に、改質流路への燃料の供給を停止するように改質用燃料供給部を制御してもよい。この場合、改質用空気で改質触媒がパージされるため、エンジンの停止後に燃料のガスが改質触媒に残留することを抑制できる。
　本開示の一態様に係るエンジンは、改質流路における改質器の下流側に設けられた改質ガス調整部を更に備え、改質用空気調整部は、改質器の上流側に設けられており、制御部は、エンジンの運転中に停止信号が入力されてからエンジンが停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を許容するように改質用空気調整部及び改質ガス調整部を制御すると共に、改質流路への燃料の供給を停止するように改質用燃料供給部を制御してもよい。この場合、改質用空気で改質触媒がパージされるように改質用空気調整部及び改質ガス調整部を制御することができる。
　本開示によれば、運転中のエンジンを停止させる際に改質触媒の酸化劣化を適切に抑制することが可能となる。
一実施形態に係るエンジンの概略構成図である。 図１のエンジンの制御のための構成のブロック図である。 図２のＥＣＵの還元雰囲気維持処理を示すフローチャートである。 図２のＥＣＵの改質器パージ処理を示すフローチャートである。
　以下、本開示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、一実施形態のエンジンの概略構成図である。図１に示されるように、本実施形態のエンジン１００は、ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）１０と、エンジン主要部２０と、改質部３０と、を備えている。エンジン１００は、アンモニア（ＮＨ３）を含む混合気を燃焼させる内燃機関であり、例えば４サイクルレシプロエンジンとして構成されている。ＥＣＵ１０は本開示の制御部に相当する。
　エンジン主要部２０は、エンジン本体２１と、吸気流路２２と、メインスロットル（吸入空気調整部）２３と、メインインジェクタ２４と、排気流路２５と、三元触媒２６と、アンモニア吸着触媒の一例としてのＳＣＲ（Selective　Catalytic　Reduction）と、を有している。
　エンジン本体２１は、混合気を燃焼させるためのエンジン１００の主要部であり、シリンダブロック、シリンダヘッド、及びピストン等で構成されている。エンジン本体２１では、シリンダブロック、シリンダヘッド、及びピストンにより燃焼室が画成されている。シリンダヘッドには、例えば点火プラグが設けられている。エンジン本体２１は、エンジン１００を始動させるためのスタータを有している。
　吸気流路２２は、エンジン１００のエンジン本体２１へ吸入空気を流通させる流路であり、例えば配管、サージタンク、インテークマニホールド、及び吸気ポート等が含まれる。吸気流路２２の入口には、例えば、吸入する空気を濾過するエアクリーナ２８が設けられている。
　メインスロットル２３は、エアクリーナ２８を介して吸入した空気（吸入空気）の流量を調整する弁である。メインスロットル２３は、吸気流路２２におけるエアクリーナ２８の下流側に設けられている。メインスロットル２３は、例えば電子制御スロットルバルブである。メインスロットル２３は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されている。メインスロットル２３の動作は、ＥＣＵ１０によって制御される。
　メインインジェクタ２４は、吸気流路２２に燃料を噴射する弁である。メインインジェクタ２４は、吸気流路２２におけるメインスロットル２３の下流側に設けられている。メインインジェクタ２４の個数は、１個でもよいし複数個であってもよい。メインインジェクタ２４の個数が１個の場合、メインインジェクタ２４は、例えばエンジン本体２１のサージタンクに設けられていてもよい。メインインジェクタ２４の個数が複数個の場合、メインインジェクタ２４は、例えばエンジン本体２１の吸気ポートに個別に設けられていてもよい。メインインジェクタ２４は、燃料として改質ガスを含まないアンモニアガスを噴射する。メインインジェクタ２４は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されている。メインインジェクタ２４の動作は、ＥＣＵ１０によって制御される。なお、メインインジェクタ２４は、吸気流路２２におけるメインスロットル２３の上流側に設けられていてもよい。あるいは、メインインジェクタ２４に代えて、吸気流路２２に設けられたミキサなどの燃料供給装置から燃料を供給するようにしてもよい。
　排気流路２５は、エンジン１００のエンジン本体２１からの排気を流通させる流路であり、例えば排気ポート、配管、後処理装置、及び消音器等が含まれる。三元触媒２６及びアンモニア吸着触媒の一例としてのＳＣＲ２７は、この順で排気流路２５に設けられている。三元触媒２６は、排気ガス中の未燃のＮＨ３を酸化して浄化すると共に、排気ガス中のＮＯｘを還元して浄化する触媒である。ＳＣＲ２７は、還元反応により排気ガス中に含まれるＮＯｘを浄化する選択還元触媒である。ＳＣＲ２７は、アンモニアを吸着する他の材料（例えばゼオライト系）からなる触媒であってもよい。
　改質部３０は、改質流路３１と、改質用スロットル（改質用空気調整部）３２と、ＮＨ３タンク３３と、気化器３４と、改質用インジェクタ（改質用燃料供給部）３５と、改質器３６と、クーラ３７と、ストップバルブ（改質ガス調整部）３８と、を有している。
　改質流路３１は、燃料を改質ガスに改質するための流路である。改質流路３１は、例えば、吸気流路２２におけるメインスロットル２３の上流側とメインスロットル２３の下流側とを結ぶように設けられている。改質流路３１は、吸気流路２２におけるメインスロットル２３の上流側から改質器３６に改質用空気を流通させると共に、吸気流路２２におけるメインスロットル２３の下流側に改質器３６から改質ガスを流通させる。改質用空気とは、改質器３６で燃料を改質ガスに改質するために用いられる空気である。改質流路３１には、改質器３６が設けられている。なお、改質流路３１は、例えば、吸気流路２２におけるメインスロットル２３の上流側に接続されずに、専用のエアクリーナを介して吸入した外気を改質用空気として改質器３６に流通可能に構成されていてもよい。
　改質用スロットル３２は、改質用空気の流量を調整する弁である。改質用スロットル３２は、改質流路３１における改質器３６の上流側に設けられている。改質用スロットル３２は、例えば電子制御スロットルバルブである。改質用スロットル３２は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されている。改質用スロットル３２の動作は、ＥＣＵ１０によって制御される。
　改質用スロットル３２は、ＥＣＵ１０の制御により、全閉と全開との間で連続的又は段階的に開度を変更可能とされている。改質用スロットル３２の全閉とは、改質用スロットル３２に介してのガスの流通が不可能となる開度を意味する。改質用スロットル３２の全閉は、改質用スロットル３２の最小開度であってもよいし、改質用スロットル３２に介してのガスの流通が実質的に不可能である範囲内の微小開度であってもよい。改質用スロットル３２の全開とは、改質用スロットル３２の開度が最も大きいことを意味する。
　ＮＨ３タンク３３は、燃料としてのアンモニアを貯蔵するタンクである。ＮＨ３タンク３３は、特に限定されないが、例えば一般的な鋼製のボンベを用いることができる。ＮＨ３タンク３３では、例えばアンモニアが液体の状態を維持できるように加圧されている。ＮＨ３タンク３３は、気化器３４と接続されている。
　気化器３４は、ＮＨ３タンク３３から導かれたアンモニアを気化させる。気化器３４は、メインインジェクタ２４及び改質用インジェクタ３５と接続されている。気化したアンモニア（アンモニアガス）は、メインインジェクタ２４及び改質用インジェクタ３５のそれぞれに導かれる。気化器３４とメインインジェクタ２４及び改質用インジェクタ３５との間には、アンモニアガスの圧力を規制するレギュレータが設けられていてもよい。
　改質用インジェクタ３５は、改質流路３１に改質用アンモニアガス（燃料）を噴射する燃料噴射弁である。改質用インジェクタ３５は、改質流路３１における改質器３６の上流側に設けられている。改質用インジェクタ３５は、改質流路３１における改質用スロットル３２と改質器３６との間に設けられている。改質用インジェクタ３５の個数は、例えば１個である。改質用インジェクタ３５は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されている。改質用インジェクタ３５の動作は、ＥＣＵ１０によって制御される。なお、改質用燃料供給部としては、インジェクタに代えてエゼクタを用いてもよい。
　改質器３６は、改質用アンモニアガスを改質して改質ガスを生成する。ここでの改質器３６は、改質用アンモニアガスを水素ガス（Ｈ２）を含む改質ガスに改質する。改質器３６は、改質器ヒータ３６ａと、改質用アンモニアガスを改質するための改質触媒３６ｂと、触媒温度センサ（触媒温度取得部）３６ｃと、を有している。改質器３６は、例えば入口及び出口が縮径された外形略円筒状のケースを有しており、改質器ヒータ３６ａ、改質触媒３６ｂ、及び触媒温度センサ３６ｃは、ケースの入口側から軸方向に沿って並ぶようにケース内に配置されている。
　改質器ヒータ３６ａは、改質触媒３６ｂの上流側に設けられ、改質触媒３６ｂの暖機のために用いられる。改質器ヒータ３６ａは、例えば略渦巻状の電気ヒータである。改質器ヒータ３６ａは、ＥＣＵ１０と電気的に接続されている。改質器ヒータ３６ａの動作は、ＥＣＵ１０によって制御される。なお、改質器ヒータ３６ａは、小型燃焼器であってもよい。
　改質触媒３６ｂは、改質用インジェクタ３５で噴射された改質用アンモニアガスを改質用空気を用いて改質する。ここでの改質触媒３６ｂは、ＡＴＲ（Auto　Thermal　Reformer）式アンモニア改質触媒である。改質触媒３６ｂは、改質器ヒータ３６ａの熱又は改質触媒３６ｂでの反応熱を利用して、改質用アンモニアガスを改質用空気を用いて熱解離させることで、水素ガスとアンモニアガスとを含む改質ガスを生成する。なお、改質触媒３６ｂに低温反応触媒を採用してもよい。
　触媒温度センサ３６ｃは、改質触媒３６ｂの触媒温度を検出する検出器である。触媒温度センサ３６ｃは、検出した改質触媒３６ｂの触媒温度の検出信号をＥＣＵ１０に送信する。触媒温度センサ３６ｃは、改質触媒３６ｂ又は改質流路３１を流通する改質ガスの温度を検出することで、改質触媒３６ｂの触媒温度を間接的に取得してもよい。
　クーラ３７は、改質流路３１における改質器３６の下流側に設けられている。クーラ３７は、改質器３６からの改質ガスを冷却する。クーラ３７としては、例えば、エンジン１００の冷却水又は車両の走行風を低温熱源として用いた熱交換器を用いることができる。
　ストップバルブ３８は、改質流路３１における改質器３６の下流側に設けられている。ここでのストップバルブ３８は、例えば、クーラ３７と吸気流路２２との間に設けられた電磁弁である。ストップバルブ３８は、改質流路３１から吸気流路２２に流通するガスの流量を調整する。ストップバルブ３８は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されている。ストップバルブ３８の動作は、ＥＣＵ１０によって制御される。
　ストップバルブ３８は、ＥＣＵ１０の制御により、全閉と全開との間で連続的又は段階的に開度を変更可能とされている。ストップバルブ３８の全閉とは、ストップバルブ３８に介してのガスの流通が不可能となる開度を意味する。ストップバルブ３８の全閉は、ストップバルブ３８の最小開度であってもよいし、ストップバルブ３８に介してのガスの流通が実質的に不可能である範囲内の微小開度であってもよい。ストップバルブ３８の全開とは、ストップバルブ３８の開度が最も大きいことを意味する。
　図２は、図１のエンジンの制御のための構成のブロック図である。図２に示されるように、ＥＣＵ１０は、改質空気量センサ１と、キースイッチ（停止信号出力部）２と、電気的に接続されている。
　ＥＣＵ１０は、エンジン１００を制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit
）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random Access　Memory）、通信回路等を有しているコントローラである。ＥＣＵ１０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。
　改質空気量センサ１は、改質用スロットル３２を流通する改質用空気の流量を検出する検出器である。改質空気量センサ１は、検出した改質用空気の流量の検出信号をＥＣＵ１０に送信する。
　キースイッチ２は、エンジン１００を停止させるための停止信号を出力するスイッチである。キースイッチ２は、例えば、その操作によりエンジン本体２１のスタータを作動させるためのイグニッションスイッチである。キースイッチ２は、キーが挿し込まれると共に回転されることで、操作される。キースイッチ２は、内部に物理的な接点を含むキーシリンダを有する。キーシリンダは、キースイッチ２の操作位置に応じて複数のスイッチ状態が切り替えられる。スイッチ状態としては、ＯＦＦ，ＯＮ（キースイッチオン）及びＳＴ（スタータスイッチオン）が挙げられる。キースイッチ２は、スイッチ状態に関する信号をＥＣＵ１０に出力する。なお、キースイッチ２に代えて、エンジン１００を停止させるための停止信号を出力するボタンを用いてもよい。
　キースイッチ２は、例えば、スイッチ状態がＯＮの場合に車両側の運転用回路を閉状態に切り替えることで、ＥＣＵ１０にＯＮ信号を出力する。キースイッチ２は、例えば、スイッチ状態がＯＦＦの場合に車両側の運転用回路を開状態に切り替えることで、ＥＣＵ１０にＯＦＦ信号（停止信号）を出力する。「ＯＦＦ信号の出力」には、スイッチ状態がＯＦＦであることを表す信号が出力される態様だけでなく、スイッチ状態がＯＮからＯＦＦとなったことにより出力されていたＯＮ信号が出力されなくなった無信号状態の態様も含まれる。要は、停止信号の態様は、エンジン１００を停止させるための信号として機能する態様であればよい。
　キースイッチ２は、例えば、スイッチ状態がＳＴの場合に車両側の始動用回路を閉状態に切り替えることで、ＥＣＵ１０にＳＴ信号を出力する。なお、キースイッチ２は、車両の運転者による操作に応じて上記各信号を出力する電子回路を用いて構成されていてもよい。
　次に、ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、エンジン状態取得部１１と、第１状態制御実行部１２と、第２状態制御実行部１３と、停止許可部１４と、を有している。ＥＣＵ１０は、改質触媒３６ｂの触媒温度と停止信号とに基づいて、メインスロットル２３、改質用スロットル３２、及び改質用インジェクタ３５を制御する（詳しくは後述）。
　エンジン状態取得部１１は、エンジン１００の状態であるエンジン状態を取得する。エンジン状態取得部１１は、例えばエンジン１００の回転数とエンジン１００の負荷とに基づいて、改質用インジェクタ３５で噴射する改質用アンモニアガスの噴射量をエンジン状態として取得する。エンジン１００の回転数及びエンジン１００の負荷は、図示しないエンジン回転数センサ及びアクセルセンサ等を用いて、公知の手法により取得することができる。
　エンジン状態取得部１１は、キースイッチ２からのスイッチ状態に関する信号に基づいて、上述のキースイッチ２のスイッチ状態を取得する。本実施形態では、エンジン１００の運転中において停止信号が入力された場合、すぐにはエンジン１００が停止されず、所定条件下で後述のように改質触媒３６ｂの酸化劣化を抑制するためのクーリング運転が行われ、クーリング運転後、エンジン１００は停止される。
　エンジン状態取得部１１は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間において、触媒温度センサ３６ｃで取得した改質触媒３６ｂの触媒温度が所定のクーリング要温度以上であるか否かに基づいて、クーリング運転を要するか否かを判定する。クーリング要温度は、クーリング運転を要するか否かを判定するための温度閾値である。クーリング要温度は、例えば２００℃～２５０℃の温度範囲に属する温度のうち、改質触媒３６ｂの諸元等に適する温度とすることができる。
　より詳しくは、エンジン状態取得部１１は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間において、改質触媒３６ｂの触媒温度がクーリング要温度以上である場合、クーリング運転を要すると判定する。エンジン状態取得部１１は、例えば、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間において、触媒温度センサ３６ｃで取得した改質触媒３６ｂの触媒温度がクーリング要温度未満である場合、クーリング運転を要しないと判定する。
　あるいは、エンジン状態取得部１１は、改質空気量センサ１で検出した改質用空気の流量と、改質用インジェクタ３５で噴射する改質用アンモニアガスの噴射量と、に基づいて、クーリング運転を要するか否かを判定してもよい。エンジン状態取得部１１は、改質用空気の流量と改質用アンモニアガスの噴射量とから推定した改質触媒３６ｂにおける燃料の改質反応による発熱量の履歴と、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからの経過時間とに基づいて、クーリング運転を要するか否かを判定してもよい。エンジン状態取得部１１は、例えば、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからの経過時間が、発熱量の大きさに応じて設定されるクーリング判定時間を超えていない場合、「触媒温度が、改質触媒３６ｂの酸化劣化を抑制するためのクーリング運転を要するクーリング要温度以上である」と判定してもよい。エンジン状態取得部１１は、例えば、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからの経過時間が、発熱量の大きさに応じて設定されるクーリング判定時間を超えた場合、「触媒温度が、改質触媒３６ｂの酸化劣化を抑制するためのクーリング運転を要するクーリング要温度未満である」と判定してもよい。クーリング判定時間は、クーリング運転を要するか否かを判定するための時間閾値である。この場合、触媒温度センサ３６ｃが省略されてもよく、燃料の改質反応による発熱量の推定値が、改質器３６の改質触媒３６ｂの触媒温度に相当し、エンジン状態取得部１１が、触媒温度取得部に相当する。
　第１状態制御実行部１２は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間において、触媒温度がクーリング要温度以上である場合、エンジン１００が所定の停止前低負荷運転となるようにメインスロットル２３を制御する。停止前低負荷運転とは、エンジン１００を停止するための準備として、エンジン１００が必要とする改質ガスの量を低減させる運転を意味する。
　第１状態制御実行部１２は、停止前低負荷運転として、例えばエンジン１００がアイドリング等の低負荷運転となるように、メインスロットル２３を制御する。ここでの低負荷運転は、この例に限定されるものではなく、例えば、停止信号が入力される前のエンジン１００の運転中と比べて、エンジン１００が必要とする改質ガスの量を低減可能な運転であればよい。
　第１状態制御実行部１２は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間において、触媒温度がクーリング要温度以上である場合、改質器３６における改質を減衰させるように改質用スロットル３２と改質用インジェクタ３５とを制御する。「改質器３６における改質を減衰させる」とは、エンジン１００を停止させるための準備として、改質触媒３６ｂにおける燃料の改質反応による発熱量を低減させることを意味する。
　第１状態制御実行部１２は、改質器３６における改質を減衰させるために、例えばエンジン１００の停止前低負荷運転に応じた改質ガスを供給可能な改質用空気の流量及び改質用アンモニアガスの噴射量となるように、改質用スロットル３２と改質用インジェクタ３５とを制御する。第１状態制御実行部１２は、改質器３６における改質を減衰させるために、改質触媒３６ｂの還元雰囲気を維持できる程度の燃料の改質反応をさせるような改質用空気の流量及び改質用アンモニアガスの噴射量となるように、改質用スロットル３２と改質用インジェクタ３５とを制御する。改質器３６における改質を減衰させる手法としては、これらの例に限定されるものではなく、例えば、改質触媒３６ｂの還元雰囲気を維持しつつ、停止信号が入力される前のエンジン１００の運転中と比べて改質触媒３６ｂの触媒温度が低下するように燃料の改質反応が弱められる状態であればよい。
　第２状態制御実行部１３は、改質触媒３６ｂを還元雰囲気の状態で維持するための還元雰囲気維持処理を行う。第２状態制御実行部１３は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を遮断するように改質用スロットル３２を制御すると共に、改質ガスの流通を遮断するようにストップバルブ３８を制御する。より詳しくは、第２状態制御実行部１３は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用スロットル３２の開度が全閉となるように改質用スロットル３２を制御すると共に、ストップバルブ３８の開度が全閉となるようにストップバルブ３８を制御する。
　「クーリング運転を要しない場合」には、比較的高温であった改質触媒３６ｂの触媒温度がクーリング運転の実行により低下してクーリング要温度未満となった場合が含まれる。なお、「クーリング運転を要しない場合」とは、エンジン１００の運転中に停止信号が入力された際にすでに触媒温度がクーリング要温度未満である場合を含んでもよい。
　ここで、エンジン１００が運転中の状態にあっては、改質用インジェクタ３５で噴射された改質用アンモニアガスと改質ガスとによって、改質触媒３６ｂは、還元雰囲気とされている。この状態で、第２状態制御実行部１３によって、改質用スロットル３２によって改質用空気の流通が遮断されると共にストップバルブ３８によって改質ガスの流通が遮断されることで、改質触媒３６ｂが還元雰囲気の状態で維持されることとなる。なお、このような還元雰囲気の状態での維持は、クーリング運転を要しない状態（改質触媒３６ｂの触媒温度がクーリング要温度未満の状態）であっても酸化雰囲気において酸化劣化のおそれがある改質触媒３６ｂに対して、有効なものとなる。ちなみに、改質触媒３６ｂで改質が行われて水素ガスが生成されている場合にエンジンを停止させてしまうと、改質触媒３６ｂ及び改質流路３１に残存している水素ガスが改質用空気と混ざって予混合状態となり、改質触媒３６ｂの熱により改質器３６内で急激に燃焼してしまう可能性がある。この点、エンジン１００によれば、クーリング運転により改質触媒３６ｂの触媒温度を低下させつつ改質触媒３６ｂを還元雰囲気として酸素を排除することで、このようなバックファイヤのような事象の発生を抑制することが可能となる。
　停止許可部１４は、例えば、第２状態制御実行部１３によって改質用空気の流通を遮断するように改質用スロットル３２が制御されると共に改質ガスの流通を遮断するようにストップバルブ３８が制御された場合に、エンジン１００の停止を許可すると共に、公知の手法（例えば燃料供給の停止等）によりエンジン１００を停止させる。
　次に、ＥＣＵ１０による処理の一例について、図３を参照して説明する。図３は、ＥＣＵ１０の還元雰囲気維持処理を示すフローチャートである。図３のフローチャートの処理は、例えばエンジン１００の運転中に実行される。なお、エンジン１００の運転中では、改質空気量センサ１で改質用空気の流量が検出され、改質用インジェクタ３５で噴射する改質用アンモニアガスの噴射量が算出され、触媒温度センサ３６ｃで改質触媒３６ｂの触媒温度が取得されている。
　図３に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ１１において、エンジン状態取得部１１により、停止信号の入力の有無の判定を行う。エンジン状態取得部１１により停止信号の入力がないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ１０は、図３の処理を終了する。
　一方、エンジン状態取得部１１により停止信号の入力があったと判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、Ｓ１２において、エンジン状態取得部１１により、改質触媒３６ｂの触媒温度の取得を行う。
　ＥＣＵ１０は、Ｓ１３において、エンジン状態取得部１１により、クーリング運転を要するか否かの判定を行う。エンジン状態取得部１１は、例えば、触媒温度センサ３６ｃで取得した改質触媒３６ｂの触媒温度がクーリング要温度以上であるか否かに基づいて、クーリング運転を要するか否かを判定する。エンジン状態取得部１１によりクーリング運転を要しないと判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ＥＣＵ１０は、後述のＳ１７の処理に移行する。
　一方、エンジン状態取得部１１によりクーリング運転を要すると判定された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、Ｓ１４において、第１状態制御実行部１２により、エンジン１００が停止前低負荷運転となるようにメインスロットル２３の制御を行う。ＥＣＵ１０は、Ｓ１５において、第１状態制御実行部１２により、改質器３６における改質を減衰させるように改質用スロットル３２と改質用インジェクタ３５との制御を行う。
　ＥＣＵ１０は、Ｓ１６において、エンジン状態取得部１１により、クーリング運転を要しないか否かの判定を行う。エンジン状態取得部１１によりクーリング運転を要すると判定された場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ＥＣＵ１０は、Ｓ１２に移行し、Ｓ１２～Ｓ１５の処理を再度行う。エンジン状態取得部１１によりクーリング運転を要しないと判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、Ｓ１７に移行する。
　ＥＣＵ１０は、Ｓ１７において、第２状態制御実行部１３により、改質用空気の流通を遮断するように改質用スロットル３２の制御を行う。ＥＣＵ１０は、Ｓ１８において、第２状態制御実行部１３により、改質ガスの流通を遮断するようにストップバルブ３８の制御を行う。ＥＣＵ１０は、Ｓ１９において、停止許可部１４により、エンジン１００の停止の許可を行うと共に、エンジン１００を停止させる。
［作用及び効果］
　以上説明したように、エンジン１００では、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間において、触媒温度が、改質触媒３６ｂの酸化劣化を抑制するためのクーリング運転を要するクーリング要温度以上である場合、ＥＣＵ１０によって、エンジン１００が停止前低負荷運転となるようにメインスロットル２３が制御される。これにより、エンジン１００が必要とする改質ガスの量が低減される。また、ＥＣＵ１０によって、改質器３６における改質を減衰させるように改質用スロットル３２と改質用インジェクタ３５とが制御される。これにより、改質器３６における改質が減衰され、改質触媒３６ｂでの反応熱が低減される。その結果、改質触媒３６ｂの触媒温度を低下させるクーリング運転が実現され、酸化による改質触媒３６ｂの劣化が生じる可能性を低減させることができる。したがって、エンジン１００によれば、運転中のエンジン１００を停止させる際に改質触媒３６ｂの酸化劣化を適切に抑制することが可能となる。
　エンジン１００は、改質流路３１における改質器３６の下流側に設けられ、改質ガスの流量を調整するストップバルブ３８を更に備えている。エンジン１００では、改質用スロットル３２は、改質器３６の上流側に設けられており、ＥＣＵ１０は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を遮断するように改質用スロットル３２を制御すると共に、改質ガスの流通を遮断するように改質ガス調整部を制御する。これにより、改質用空気及び改質ガスの流通が遮断されるため、改質触媒３６ｂが還元雰囲気の状態で保たれる。その結果、例えば酸化による劣化が生じ易い種類の改質触媒３６ｂであっても、改質触媒３６ｂの酸化劣化をより確実に抑制することができる。
［変形例］
　以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限られるものではない。
　上記実施形態では、クーリング運転を要しない状態（改質触媒３６ｂの触媒温度がクーリング要温度未満の状態）であっても酸化雰囲気において酸化劣化の可能性を有する改質触媒３６ｂに対して、上述のような還元雰囲気の状態での維持を実施したが、例えば、クーリング運転を要しない状態においては酸化雰囲気であっても酸化劣化のおそれがない改質触媒３６ｂに対しては、以下のような改質器パージ処理を実施することも可能である。
　第２状態制御実行部１３は、改質触媒３６ｂを改質用空気でパージするための改質器パージ処理を行ってもよい。パージとは、改質器３６内部のガスが改質用空気で置き換わるまで改質用空気を流通させることを意味する。第２状態制御実行部１３は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を許容するように改質用スロットル３２及びストップバルブ３８を制御する。より詳しくは、第２状態制御実行部１３は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用スロットル３２の開度及びストップバルブ３８の開度が全閉よりも大きい開度となるように、改質用スロットル３２及びストップバルブ３８を制御する。
　第２状態制御実行部１３は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質流路３１への燃料の供給を停止するように改質用インジェクタ３５を制御する。燃料の供給の停止により、改質器３６には改質用空気のみが流入するため、改質器３６のパージが実現される。
　第２状態制御実行部１３は、改質器パージ処理を開始してからの改質用空気の流量の時間積算値が所定のパージ容積を超えるまで、改質器パージ処理を継続してもよい。パージ容積は、改質器３６内部のガスが改質用空気で置き換わったことを判定するための容積値である。パージ容積は、例えば、改質用スロットル３２からストップバルブ３８までの改質流路３１の容積値とすることができる。エンジン状態取得部１１は、改質空気量センサ１の検出信号に基づいて、改質用空気の流量を取得する。
　停止許可部１４は、例えば、改質器パージ処理を開始してからの改質用空気の流量の時間積算値が所定のパージ容積を超えた場合に、エンジン１００の停止を許可すると共に、公知の手法（例えば燃料供給の停止等）によりエンジン１００を停止させる。
　図４は、ＥＣＵ１０の改質器パージ処理を示すフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、例えばエンジン１００の運転中に実行される。図４のフローチャートの処理において、Ｓ２１～Ｓ２６の処理は、図３のフローチャートの処理におけるＳ１１～Ｓ１６の処理と同様である。
　ＥＣＵ１０は、Ｓ２７において、第２状態制御実行部１３により、改質用空気の流通を許容するように改質用スロットル３２及びストップバルブ３８の制御を行う。ＥＣＵ１０は、Ｓ２８において、第２状態制御実行部１３により、改質流路３１への燃料の供給を停止するように改質用インジェクタ３５の制御を行う。ＥＣＵ１０は、Ｓ２９において、停止許可部１４により、改質器パージ処理を開始してからの改質用空気の流量の時間積算値が所定のパージ容積を超えた場合にエンジン１００の停止の許可を行うと共に、エンジン１００を停止させる。
　以上のような改質器パージ処理によれば、改質用空気で改質触媒３６ｂがパージされるため、エンジン１００の停止後に燃料のガスが改質触媒３６ｂに残留することを抑制できる。
　また、ＥＣＵ１０は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を許容するように改質用スロットル３２及びストップバルブ３８を制御すると共に、改質流路３１への燃料の供給を停止するように改質用インジェクタ３５を制御する。これにより、改質用空気で改質触媒３６ｂがパージされるように改質用スロットル３２及びストップバルブ３８を制御することができる。
　なお、改質器３６だけでなく、その下流側の改質流路３１、及び改質流路３１との合流箇所からエンジン本体２１までの吸気流路２２において、改質ガスが改質用空気で置き換わる程度に改質用空気が流通された場合には、実質的に吸気流路２２及び改質流路３１に改質用アンモニアガスが残留していないこととなる。その結果、エンジン１００の停止後において吸気流路２２及び改質流路３１を介してエンジン１００の外部へ改質用アンモニアガスが漏れてしまうことを効果的に抑制することができる。
　ちなみに、改質用スロットル３２を設けず、ストップバルブ３８の開度を調整することにより改質用空気の流量を調整してもよい。この場合、ストップバルブ３８が改質用空気調整部と改質ガス調整部とを兼ねることとなり、第２状態制御実行部１３は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を許容するようにストップバルブ３８を制御する。あるいは、ストップバルブ３８を設けなくてもよい。この場合は、第２状態制御実行部１３は、エンジン１００の運転中に停止信号が入力されてからエンジン１００が停止されるまでの期間のクーリング運転後において触媒温度がクーリング要温度未満である場合、改質用空気の流通を許容するように改質用スロットル３２を制御する。これらの場合、コストの低減を図ることができる。
　その他の変形例として、例えば、上記実施形態では、改質空気量センサ１を例示したが、これに限定されない。例えば、改質用スロットル３２の前後圧を検出するセンサを用いて、改質用スロットル３２での改質用空気の流量を取得する構成としてもよい。
　上記実施形態では、改質用空気調整部として改質用スロットル３２を例示したが、スロットルに代えて、例えば電磁弁等を用いてもよい。
　上記実施形態では、改質用インジェクタ３５の個数は、例えば１個の場合を例示したが、複数個であってもよい。
　上記実施形態では、改質ガス調整部としてストップバルブ３８を例示したが、電磁弁に代えて、例えばバタフライバルブ又は吸気流路２２の位置に設けられた三方弁等を用いてもよい。
　上記実施形態では、三元触媒２６が設けられていたが、省略されてもよい。
　上記実施形態では、クーリング運転を要しない状態（改質触媒３６ｂの触媒温度がクーリング要温度未満の状態）において、上述のような還元雰囲気の状態での維持又は改質器パージ処理を実施したが、必ずしもこれらを実施しなくてもよい。要は、第１状態制御実行部１２は、クーリング運転を要する場合、エンジン１００が所定の停止前低負荷運転となるようにメインスロットル２３を制御すると共に、改質器３６における改質を減衰させるように改質用スロットル３２と改質用インジェクタ３５とを制御すればよい。
　上記実施形態では、エンジン１００はアンモニアエンジンであったが、例えば炭化水素系燃料を改質する改質器を備えるエンジンであってもよい。
　２　　キースイッチ（停止信号出力部）
　１０　　ＥＣＵ（制御部）
　２２　　吸気流路
　２３　　メインスロットル（吸入空気調整部）
　３１　　改質流路
　３２　　改質用スロットル（改質用空気調整部）
　３５　　改質用インジェクタ（改質用燃料供給部）
　３６　　改質器
　３６ｂ　　改質触媒
　３６ｃ　　触媒温度センサ（触媒温度取得部）
　３８　　ストップバルブ（改質ガス調整部）
　１００　　エンジン

Claims (4)

  1. 　燃料を改質ガスに改質する改質器を備えるエンジンであって、
    　前記エンジンの吸入空気を流通させる吸気流路と、
    　前記吸気流路に設けられ、前記吸入空気の流量を調整する吸入空気調整部と、
    　前記改質器が設けられ、前記改質器に改質用空気を流通させると共に、前記改質器から前記吸気流路に前記改質ガスを流通させる改質流路と、
    　前記改質流路に設けられ、前記改質用空気の流量を調整する改質用空気調整部と、
    　前記改質流路における前記改質器の上流側に設けられ、前記改質流路に前記燃料を供給する改質用燃料供給部と、
    　前記エンジンを停止させるための停止信号を出力する停止信号出力部と、
    　前記改質器の改質触媒の触媒温度を取得する触媒温度取得部と、
    　前記触媒温度と前記停止信号とに基づいて、前記吸入空気調整部、前記改質用空気調整部、及び前記改質用燃料供給部を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、
    　前記エンジンの運転中に前記停止信号が入力されてから前記エンジンが停止されるまでの期間において、前記触媒温度取得部で取得した前記触媒温度が、前記改質触媒の酸化劣化を抑制するためのクーリング運転を要するクーリング要温度以上である場合、前記エンジンが所定の停止前低負荷運転となるように前記吸入空気調整部を制御すると共に、前記改質器における改質を減衰させるように前記改質用空気調整部と前記改質用燃料供給部とを制御する、エンジン。
  2. 　前記改質流路における前記改質器の下流側に設けられ、前記改質ガスの流量を調整する改質ガス調整部を更に備え、
    　前記改質用空気調整部は、前記改質器の上流側に設けられており、
    　前記制御部は、
    　前記期間の前記クーリング運転後において前記触媒温度が前記クーリング要温度未満である場合、前記改質用空気の流通を遮断するように前記改質用空気調整部を制御すると共に、前記改質ガスの流通を遮断するように前記改質ガス調整部を制御する、請求項１記載のエンジン。
  3. 　前記制御部は、
    　前記期間の前記クーリング運転後において前記触媒温度が前記クーリング要温度未満である場合、前記改質用空気の流通を許容するように前記改質用空気調整部を制御すると共に、前記改質流路への前記燃料の供給を停止するように前記改質用燃料供給部を制御する、請求項１記載のエンジン。
  4. 　前記改質流路における前記改質器の下流側に設けられた改質ガス調整部を更に備え、
    　前記改質用空気調整部は、前記改質器の上流側に設けられており、
    　前記制御部は、
    　前記期間の前記クーリング運転後において前記触媒温度が前記クーリング要温度未満である場合、前記改質用空気の流通を許容するように前記改質用空気調整部及び前記改質ガス調整部を制御すると共に、前記改質流路への前記燃料の供給を停止するように前記改質用燃料供給部を制御する、請求項３記載のエンジン。
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