特開 2023-142840 処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023142840

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】処理装置

(51)【国際特許分類】

   F01M 13/02 20060101AFI20230928BHJP

   F01M 13/00 20060101ALI20230928BHJP

   F01M 13/04 20060101ALI20230928BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20230928BHJP

   C01B 3/56 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

F01M13/02

F01M13/00 N

F01M13/04 B

F01N3/08 B

C01B3/56 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022049956

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(72)【発明者】

【氏名】谷 広貴

(72)【発明者】

【氏名】加藤 秀輝

【テーマコード（参考）】

3G015

3G091

4G140

【Ｆターム（参考）】

3G015BD10

3G015BD24

3G015BE02

3G015FB01

3G091AA02

3G091AA05

3G091AA14

3G091AA19

3G091AB05

3G091AB13

3G091BA14

3G091CA17

3G091CA19

3G091EA00

3G091EA25

3G091HA08

3G091HA09

3G091HA15

3G091HA36

3G091HB09

4G140FA02

4G140FC01

4G140FE01

(57)【要約】

【課題】水素エンジンのブローバイガスの引火リスクを低減可能な処理装置を提供する。
【解決手段】処理装置１は、排気流路２０に設けられ、排気ガスに含まれる窒素酸化物を、水素を還元剤として還元するための触媒部２１と、ブローバイガスＧ１を流通させるための掃気流路３０と、掃気流路３０に設けられ、エンジン１００からブローバイガスＧ１を掃気して掃気流路３０に流通させるための掃気ポンプ３１と、掃気ポンプ３１の下流側に設けられ、ブローバイガスＧ１に含まれる水素を分離することにより、ブローバイガスＧ１から水素ガスＧ２と処理済みガスＧ３とを生成するための水素分離フィルタ３２と、水素ガスＧ２を触媒部２１に添加するための水素ガス添加部４５と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素エンジンのブローバイガスを処理するための処理装置であって、
前記水素エンジンからの排気ガスを流通させるための排気流路に設けられ、前記排気ガスに含まれる窒素酸化物を、水素を還元剤として還元するための触媒部と、
前記水素エンジンの前記ブローバイガスを流通させるための掃気流路と、
前記掃気流路に設けられ、前記水素エンジンから前記ブローバイガスを掃気して前記掃気流路に流通させるための掃気ポンプと、
前記掃気流路における前記掃気ポンプの下流側に設けられ、前記ブローバイガスに含まれる水素を分離することにより、前記ブローバイガスから水素ガスと水素除去後のブローバイガスである処理済みガスとを生成するための水素分離フィルタと、
前記水素分離フィルタにおいて生成された前記水素ガスを前記触媒部に添加するための水素ガス添加部と、
を備える処理装置。

【請求項2】

前記掃気流路は、前記水素分離フィルタにおいて生成された前記処理済みガスを前記水素エンジンの吸気流路に還流するための還流部を含む、
請求項１に記載の処理装置。

【請求項3】

前記水素エンジンにおける前記ブローバイガスの水素濃度を計測するための第１計測部と、
前記処理済みガスの水素濃度を計測するための第２計測部と、
前記第１計測部及び前記第２計測部の計測結果に基づいて各部の制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１計測部の計測結果に基づいて、前記水素エンジンにおける前記ブローバイガスの水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第１閾値以上であった場合、前記掃気ポンプによる前記ブローバイガスの掃気量を増大させる第１処理と、
前記第２計測部の計測結果に基づいて、前記処理済みガスの水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第２閾値以上であった場合、前記水素分離フィルタによる前記ブローバイガスからの水素の分離量を増大させる第２処理と、
を実行する、
請求項１又は２に記載の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、水素ガスを含む燃料での運転が可能なエンジンが記載されている。このエンジンでは、クランクケースに換気口が形成されており、当該換気口には換気流路が設けられている。換気流路には換気ファンが設けられており、これにより、クランクケースの内部の気体を強制的に外部に排出するものとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１２７７０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたエンジンでは、クランクケースの内部において水素ガスが着火するおそれがある場合は、換気ファンを駆動してクランクケースの内部を換気することにより、クランクケースの内部での水素ガスの着火の抑制を図っている。

【0005】

ところで、水素を含むブローバイガスをエンジンの吸気に単純に還流させた場合、吸気内での引火リスクが高まる。また、水素を含むブローバイガスを大気開放すると、当該エンジンが搭載された構造体（例えば車両）の一部分にブローバイガスがとどまり、同様に引火リスクが高まるおそれがある。特許文献１では、このような引火リスクを低減するためのブローバイガスの処理について考慮されていない。

【0006】

そこで、本開示は、水素エンジンのブローバイガスの引火リスクを低減可能な処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る処理装置は、水素エンジンのブローバイガスを処理するための処理装置であって、水素エンジンからの排気ガスを流通させるための排気流路に設けられ、排気ガスに含まれる窒素酸化物を、水素を還元剤として還元するための触媒部と、水素エンジンのブローバイガスを流通させるための掃気流路と、掃気流路に設けられ、水素エンジンからブローバイガスを掃気して掃気流路に流通させるための掃気ポンプと、掃気流路における掃気ポンプの下流側に設けられ、ブローバイガスに含まれる水素を分離することにより、ブローバイガスから水素ガスと水素除去後のブローバイガスである処理済みガスとを生成するための水素分離フィルタと、水素分離フィルタにおいて生成された水素ガスを触媒部に添加するための水素ガス添加部と、を備える。

【0008】

この処理装置では、水素エンジンからのブローバイガスを流通させる掃気流路にポンプが設けられている。したがって、このポンプを駆動することにより、水素エンジンから水素を含むブローバイガスを積極的に掃気することが可能である。特に、この処理装置では、掃気流路におけるポンプの下流側に、ブローバイガスから水素を分離して水素ガスと処理済みガスとを生成する水素分離フィルタが設けられている。ブローバイガスから生成されたガスのうちの水素ガスは、触媒部に添加されて窒素酸化物の還元に供されて消費される。よって、ブローバイガスから生成されたガスのうち、水素エンジンの吸気に還流されたり大気開放されたりするガスは、水素濃度が相対的に低い処理済みガスとなる。よって、引火リスクが低減される。また、ブローバイガスから生成された水素ガスが触媒部に添加されて再利用されるので、触媒部に別途添加する水素量を低減することが可能となる。

【0009】

本開示に係る処理装置では、掃気流路は、水素分離フィルタにおいて生成された処理済みガスを水素エンジンの吸気流路に還流するための還流部を含んでもよい。この場合、ブローバイガスのうちの処理済みガスを水素エンジンの吸気側に戻すことが可能となる。

【0010】

本開示に係る処理装置は、水素エンジンにおけるブローバイガスの水素濃度を計測するための第１計測部と、処理済みガスの水素濃度を計測するための第２計測部と、第１計測部及び第２計測部の計測結果に基づいて各部の制御を行う制御部と、を備え、制御部は、第１計測部の計測結果に基づいて、水素エンジンにおけるブローバイガスの水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第１閾値以上であった場合、掃気ポンプによるブローバイガスの掃気量を増大させる第１処理と、第２計測部の計測結果に基づいて、処理済みガスの水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第２閾値以上であった場合、水素分離フィルタによるブローバイガスからの水素の分離量を増大させる第２処理と、を実行してもよい。この場合、ブローバイガスの引火リスクをより確実に低減可能である。なお、第１閾値と第２閾値とは、互いに同一の値であってもよいし、第１閾値より第２閾値が低い（或いは高い）といったように、互いに異なる値であってもよい。また、水素エンジンにおけるブローバイガスの水素濃度とは、水素エンジンにおけるブローバイガスが混入し得る箇所内（例えばクランクケース内）の水素濃度を意味する。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、水素エンジンのブローバイガスの引火リスクを低減可能な処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、一実施形態に係る処理装置を示す模式図である。

【図2】図２は、図１に示された処理装置の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、各図において、同一の要素又は相当する要素には互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0014】

図１は、一実施形態に係る処理装置を示す模式図である。図１に示される処理装置１は、例えばバスやトラック等の大型車両、産業車両に搭載され、エンジン１００において発生した排気ガスＧ０やブローバイガスＧ１の処理を行うためものものである。エンジン１００は、水素を含む燃料により駆動される内燃機関（水素エンジン）である。処理装置１が搭載される車両は、例えばエンジン１００を発電用の動力源として利用する、いわゆるシリーズ方式のハイブリッド車であってもよい。その場合、エンジン１００は、バッテリの残存容量が低下したときに駆動するように構成されてもよい。

【0015】

エンジン１００は、例えばレシプロエンジンであり、クランク軸等を収容するクランクケース、クランク軸を駆動するピストン等が収容されるシリンダ、及び、シリンダヘッド等を含む。シリンダ内には、水素を含む燃料が燃焼させられる燃焼室が形成されており、クランクケースやシリンダヘッド等には、燃焼室から漏出した水素を含むブローバイガスＧ１が留められる。エンジン１００には、燃焼室への空気を流通させるための吸気流路１０と、燃焼室からの排気ガスＧ０を流通させるための排気流路２０と、が接続されている。

【0016】

処理装置１は、排気流路２０に設けられた触媒部２１及び後処理部２２を有している。触媒部２１は、排気ガスＧ０に含まれる窒素酸化物を、水素を還元剤として選択的に還元するためのＨ２－ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）装置である。後処理部２２は、触媒部２１の下流側に設けられており、例えば、排気ガスＧ０に含まれる窒素酸化物を、アンモニア等を還元剤として選択的に還元する別の触媒部（例えば尿素ＳＣＲ装置）や、排気ガスＧ０に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するためのフィルタや、排気ガスＧ０に含まれる炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）等を酸化して浄化する装置等の任意の要素を含み得る。

【0017】

処理装置１は、エンジン１００のブローバイガスＧ１を流通させるための掃気流路３０を有している。また、処理装置１は、掃気流路３０に設けられた掃気ポンプ３１、水素分離フィルタ３２、フィルタ３３、タンク３４、昇圧ポンプ３５、及び、水素濃度計３６を有している。掃気流路３０は、エンジン１００のブローバイガスＧ１を掃気すべき任意の部分（例えばクランクケースやシリンダヘッド等）に接続されている。掃気ポンプ３１は、エンジン１００からブローバイガスＧ１を掃気して掃気流路３０に流通させるためのものである。

【0018】

水素分離フィルタ３２は、掃気流路３０における掃気ポンプ３１の下流側に設けられている。水素分離フィルタ３２は、ブローバイガスＧ１に含まれる水素を分離することにより、ブローバイガスＧ１から水素ガスＧ２と水素除去後のブローバイガスである処理済みガスＧ３とを生成する。より具体的には、水素分離フィルタ３２は、例えばパラジウムを利用して、ブローバイガスＧ１を高純度水素ガス（水素ガスＧ２）と水素ガス以外（処理済みガスＧ３）とに分離する。一例として、水素分離フィルタ３２では、パラジウム膜を利用した水素透過メカニズムにより、高純度水素を取り出す方法が想定される。

【0019】

フィルタ３３は、掃気流路３０における掃気ポンプ３１の上流側に設けられている。フィルタ３３は、ブローバイガスＧ１に含まれるオイル及び凝縮水を除去する。タンク３４は、掃気流路３０における掃気ポンプ３１と水素分離フィルタ３２との間に設けられている。タンク３４は、掃気ポンプ３１の駆動によりエンジン１００から掃気流路３０に導出されたブローバイガスＧ１を貯留することができる。

【0020】

昇圧ポンプ３５は、掃気流路３０におけるタンク３４と水素分離フィルタ３２との間に設けられている。昇圧ポンプ３５は、ブローバイガスＧ１（処理済みガスＧ３）を後述するように吸気流路１０に戻す圧力（吸気圧）、及び、後述するように触媒部２１への水素ガスの噴射圧以上となるように、ブローバイガスＧ１に圧力を付与する。水素濃度計３６は、タンク３４に設けられており、タンク３４内の（すなわち、水素分離フィルタ３２の前段での）ブローバイガスＧ１の水素濃度を計測する。

【0021】

掃気流路３０は、水素分離フィルタ３２の下流側において、吸気流路１０に接続されている。したがって、処理装置１では、水素分離フィルタ３２でブローバイガスＧ１から生成された処理済みガスＧ３を、吸気流路１０に還流させることが可能である。換言すれば、掃気流路３０は、水素分離フィルタ３２よりも下流側の部分として、処理済みガスＧ３を吸気流路１０に還流させるための還流部３０ｐを含む。そして、処理装置１は、還流部３０ｐに設けられた水素濃度計（第２計測部）３７を備えている。水素濃度計３７は、処理済みガスＧ３の水素濃度を計測する。

【0022】

一方、処理装置１は、水素分離フィルタ３２を介して掃気流路３０に接続された水素ガス流路４０と、触媒部２１に水素を供給（添加）するための水素供給路５０と、を備えている。水素ガス流路４０は、一端において水素分離フィルタ３２に接続されており、他端において水素供給路５０に接続されている。これにより、処理装置１では、水素分離フィルタ３２でブローバイガスＧ１から生成された水素ガスＧ２を、水素ガス流路４０を通じて水素供給路５０に導入することが可能である。

【0023】

水素供給路５０は、一端において水素供給部５１に接続されており、他端部において排気流路２０の触媒部２１前段に接続されている。これにより、処理装置１では、水素供給部５１から供給された水素、及び、水素ガス流路４０を通じて水素分離フィルタ３２から導入された水素ガスＧ２を、水素供給路５０を通じて触媒部２１に供給（添加）することができる。すなわち、水素ガス流路４０及び水素供給路５０は、水素分離フィルタ３２において生成された水素ガスＧ２を触媒部２１に供給して触媒部２１に水素を添加するための水素ガス添加部４５を構成している。

【0024】

処理装置１は、水素ガス流路４０に設けられた水素濃度計４１を備えている。水素濃度計４１は、水素ガスＧ２の水素濃度を計測する。また、処理装置１は、エンジン１００に設けられた水素濃度計（第１計測部）１０１を備えている。水素濃度計１０１は、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度を計測する。水素濃度計１０１は、例えばクランクケース及びシリンダヘッドといったエンジン１００の内部のブローバイガスＧ１の水素濃度を計測する。

【0025】

水素濃度計１０１は、クランクケース及びシリンダヘッドの少なくとも一方に設けられて当該一方におけるブローバイガスＧ１の水素濃度を計測することができる。また、水素濃度計１０１は、エンジン１００の他の部分におけるブローバイガスＧ１の水素濃度を計測するように当該他の部分に設けられていてもよい。

【0026】

以上の水素濃度計３６，３７，４１，１０１は、その一部の測定結果に基づいた計算によって別の一部の測定結果を推測（算出）するように構成されることにより、一部省略され得る。例えば、水素濃度計１０１によるエンジン１００でのブローバイガスＧ１の水素濃度の測定結果と、水素濃度計３７による処理済みガスＧ３の水素濃度の測定結果とに基づいて、水素ガスＧ２の水素濃度を計算・推定することにより、水素ガスＧ２の水素濃度を計測するための水素濃度計４１を省略することができる。

【0027】

ここで、処理装置１は、制御部６０を備えている。制御部６０は、水素濃度計３６，３７，４１，１０１から水素濃度の計測結果を示す情報を取得し、当該情報に基づいて処理装置１の各部の制御を行う。制御部６０は、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、データ送受信デバイスである通信モジュール等を含むコンピュータシステムとして構成され得る。制御部６０の各処理は、上記のハードウェア上に所定のプログラムを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御のもとで、通信モジュールを動作させるとともにＲＡＭ等におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現され得る。

【0028】

引き続いて、処理装置１の動作（制御部６０の処理）について説明する。図２は、図１に示された処理装置の動作を示すフローチャートである。図２に示されるように、処理装置１では、まず、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度の計測が行われる（工程Ｓ１０１）。エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度とは、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１が混入し得る箇所での水素濃度を意味し、一例としては、エンジン１００のクランクケース内の水素濃度である。この例によれば、工程Ｓ１０１では、水素濃度計１０１がエンジン１００のクランクケース内の水素濃度を計測し、当該計測結果を示す情報を制御部６０に提供する。

【0029】

続いて、制御部６０が、工程Ｓ１０１で計測されたエンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度が、第１閾値以上であるかの判定を行う（工程Ｓ１０２）。第１閾値は、水素の空気中での下限可燃限濃度（例えば４％）よりも低い値であり、例えば２％程度に設定され得る。

【0030】

工程Ｓ１０２の判定の結果が、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度が第１閾値未満であることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０２：Ｎｏ）、処理装置１の動作は工程Ｓ１０１に戻り、以降の工程を再度実施する。

【0031】

一方、工程Ｓ１０２の判定の結果が、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度が第１閾値以上であることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御部６０が、掃気ポンプ３１によるブローバイガスＧ１の掃気量を増大させるように調整し、エンジン１００の水素濃度の測定箇所の掃気を活発化させる（工程Ｓ１０３）。

【0032】

すなわち、工程Ｓ１０３では、制御部６０は、水素濃度計１０１の計測結果に基づいて、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第１閾値以上であった場合、掃気ポンプ３１によるブローバイガスＧ１の掃気量を増大させる第１処理を実行することとなる。掃気ポンプ３１により掃気されたブローバイガスＧ１は、掃気流路３０及び水素分離フィルタ３２を介して（処理済みガスＧ３として）吸気流路１０に還流される。その際に、ブローバイガスＧ１は、タンク３４に少なくとも一時的及び部分的に貯留され得る。

【0033】

続いて、処理装置１では、吸気流路１０に還流される処理済みガスＧ３の水素濃度の計測が行われる（工程Ｓ１０４）。これは、吸気流路１０内の水素濃度が水素の可燃範囲外であることを担保するためである。この工程Ｓ１０４では、一例として、水素濃度計３７が掃気流路３０の還流部３０ｐでの処理済みガスＧ３の水素濃度を計測し、当該計測結果を示す情報を制御部６０に提供する。

【0034】

続いて、制御部６０が、工程Ｓ１０４で計測された処理済みガスＧ３の水素濃度が、第２閾値以上であるかの判定を行う（工程Ｓ１０５）。第２閾値は、水素の空気中での下限可燃限濃度（例えば４％）よりも低い値であり、例えば２％程度に設定され得る。なお、第１閾値と第２閾値とは、互いに同一の値であってもよいし、第１閾値より第２閾値が低い（或いは高い）といったように、互いに異なる値であってもよい。

【0035】

工程Ｓ１０５の判定の結果が、処理済みガスＧ３の水素濃度が第２閾値未満であることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０５：Ｎｏ）、処理装置１の動作は工程Ｓ１０４に戻り、以降の工程を再度実施する。

【0036】

一方、工程Ｓ１０５の判定の結果が、処理済みガスＧ３の水素濃度が第２閾値以上であることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部６０が、水素分離フィルタ３２における水素分離量を増大するように調整する（工程Ｓ１０６）。すなわち、工程Ｓ１０６では、制御部６０が、水素濃度計３７の計測結果に基づいて、処理済みガスＧ３の水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第２閾値以上であった場合、水素分離フィルタ３２によるブローバイガスＧ１からの水素の分離量を増大させる第２処理を実行することとなる。

【0037】

水素分離フィルタ３２における水素分離量の調整方法の一例としては、以下の方法が挙げられる。すなわち、例えば水素分離フィルタ３２が上記のようなパラジウム膜を利用したものである場合、水素分離フィルタ３２における水素透過量Ｊ（ＮＬ／ｍｉｎ・ｃｍ^２）は、α（Ｐ_ｉｎ ^1／２－Ｐ_ｏｕｔ ^1／２）と表される（αは水素透過速度、Ｐ_ｉｎは原料ガス側の水素分圧、Ｐ_ｏｕｔは透過ガス側の水素分圧）。したがって、制御部６０が、水素分離フィルタ３２の入り口側の昇圧ポンプ３５を制御してＰ_ｉｎをコントロールすることにより、水素透過量Ｊ（すなわち水素分離量）を調整することができる。このとき、掃気ポンプ３１の掃気によるブローバイガスＧ１の流量と、所望のＰ_ｉｎを実現するために水素分離フィルタ３２に導入すべきブローバイガスＧ１の流量とが異なる場合がある。したがって、水素分離フィルタ３２へのブローバイガスＧ１の流量を調整可能とするために（オンデマンドに利用するため）、タンク３４を利用する。

【0038】

その後、処理装置１は、水素分離フィルタ３２により分離した水素を触媒部２１に添加する（工程Ｓ１０７）。すなわち、処理装置１では、水素分離フィルタ３２において生成された水素ガスＧ２を、水素ガス流路４０及び水素供給路５０（水素ガス添加部４５）を介して、触媒部２１に供給する。なお、水素ガス添加部４５を介した触媒部２１への水素ガスＧ２の供給は、水素分離フィルタ３２により水素ガスＧ２が生成されている間、常時行うことが可能である。

【0039】

以上説明したように、処理装置１では、エンジン１００からのブローバイガスＧ１を流通させる掃気流路３０に掃気ポンプ３１が設けられている。したがって、この掃気ポンプ３１を駆動することにより、エンジン１００から水素を含むブローバイガスＧ１を積極的に掃気することが可能である。特に、処理装置１では、掃気流路３０における掃気ポンプ３１の下流側に、ブローバイガスＧ１から水素を分離して水素ガスＧ２と処理済みガスＧ３とを生成する水素分離フィルタ３２が設けられている。ブローバイガスＧ１から生成されたガスのうちの水素ガスＧ２は、触媒部２１に添加されて窒素酸化物の還元に供されて消費される。よって、ブローバイガスＧ１から生成されたガスのうち、エンジン１００の吸気に還流されたり大気開放されたりするガスは、水素濃度が相対的に低い処理済みガスＧ３となる。よって、引火リスクが低減される。また、ブローバイガスＧ１から生成された水素ガスＧ２が触媒部２１に添加されて再利用されるので、触媒部２１に別途添加する水素量を低減することが可能となる。

【0040】

また、処理装置１では、掃気流路３０は、水素分離フィルタ３２において生成された処理済みガスＧ３をエンジン１００の吸気流路１０に還流するための還流部３０ｐを含む。このため、ブローバイガスＧ１のうちの処理済みガスＧ３をエンジン１００の吸気側に戻すことが可能となる。

【0041】

さらに、処理装置１は、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度を計測するための水素濃度計１０１と、処理済みガスＧ３の水素濃度を計測するための水素濃度計３７と、水素濃度計１０１，３７の計測結果に基づいて各部の制御を行う制御部６０と、を備えている。制御部６０は、水素濃度計１０１の計測結果に基づいて、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第１閾値以上であった場合、掃気ポンプ３１によるブローバイガスＧ１の掃気量を増大させる第１処理と、水素濃度計３７の計測結果に基づいて、処理済みガスＧ３の水素濃度が水素の下限可燃限界濃度よりも低い第２閾値以上であった場合、水素分離フィルタ３２によるブローバイガスＧ１からの水素の分離量を増大させる第２処理と、を実行する。このため、ブローバイガスＧ１の引火リスクをより確実に低減可能である。

【0042】

以上の実施形態は、本開示の一側面を説明したものである。したがって、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、上記実施形態を変形したものとされ得る。

【0043】

例えば、上記実施形態では、制御部６０は、水素濃度計１０１によるエンジン１００でのブローバイガスＧ１の水素濃度の計測結果と、水素濃度計３７による処理済みガスＧ３の水素濃度の計測結果とに基づいて、掃気ポンプ３１及び水素分離フィルタ３２の制御を行う第１処理及び第２処理を実行した。しかし、制御部６０は、エンジン１００におけるブローバイガスＧ１の水素濃度や処理済みガスＧ３の水素濃度を、他の水素濃度計の測定結果から計算・推定することにより、第１処理及び第２処理を実行してもよい。

【0044】

また、上記実施形態では、処理装置１では、水素ガス添加部４５を介した触媒部２１への水素ガスＧ２の供給は、水素分離フィルタ３２により水素ガスＧ２が生成されている間、常時行うことが可能であるものとした。これに加えて、処理装置１では、還流部３０ｐを介した吸気流路１０への処理済みガスＧ３の還流を、水素分離フィルタ３２により処理済みガスが生成されている間、常時行うことも可能である。

【0045】

一方、処理装置１では、還流部３０ｐにバルブ等を設け、制御部６０が処理済みガスＧ３の水素濃度に応じて当該バルブの開閉を制御することにより、例えば処理済みガスＧ３の水素濃度が第２閾値以上である場合等に、処理済みガスＧ３が吸気流路１０に還流されないような処理を行うことも可能である。

【符号の説明】

【0046】

１…処理装置、１０…吸気流路、２０…排気流路、２１…触媒部、３０…掃気流路、３０ｐ…還流部、３１…掃気ポンプ、３２…水素分離フィルタ、４５…水素ガス添加部、６０…制御部、１００…エンジン（水素エンジン）、Ｇ０…排気ガス、Ｇ１…ブローバイガス、Ｇ２…水素ガス、Ｇ３…処理済みガス。

【図1】

【図2】