特開 2024-22736 車両におけるＣＯ２貯留用の流路制御装置及び流路制御方法

(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】P2024022736

(43)【公開日】2024-02-21

(54)【発明の名称】車両におけるＣＯ２貯留用の流路制御装置及び流路制御方法

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20240214BHJP

   B01D 53/92 20060101ALI20240214BHJP

   C01B 32/50 20170101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

F01N3/08 A ZAB

B01D53/92 240

C01B32/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022126039

(22)【出願日】2022-08-08

(71)【出願人】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上出 英行

(72)【発明者】

【氏名】中野 泰彦

(72)【発明者】

【氏名】本城 匠

(72)【発明者】

【氏名】奥原 誠

【テーマコード（参考）】

3G091

4D002

4G146

【Ｆターム（参考）】

3G091AA02

3G091AA17

3G091AA18

3G091AB03

3G091AB06

3G091AB08

3G091BA13

3G091BA14

3G091BA15

3G091BA19

3G091CA11

3G091CA26

3G091DC02

3G091EA01

3G091EA07

3G091EA34

3G091EA39

3G091EA40

3G091FB09

4D002AA08

4D002AA09

4D002AA12

4D002AA40

4D002AC10

4D002BA04

4D002BA05

4D002BA06

4D002DA41

4D002DA45

4D002EA01

4D002FA01

4D002GA02

4D002GA03

4D002GB02

4D002GB20

4G146JA02

4G146JB09

4G146JC11

(57)【要約】

【課題】ＣＯ_２分離膜の長寿命化に寄与する。
【解決手段】制御装置（１００）は、車両に搭載された内燃機関（１１）からの排ガスを第１流路（１６）又は第２流路（１７）に導く制御を行う処理部を備える。第１流路に導かれた排ガス中のＣＯ_２はＣＯ_２分離膜（３０）を通じて車両内のＣＯ_２貯留装置（４０）に供給される。処理部は、排ガスに含まれる対象物質の濃度に応じて、排ガスを第１流路又は第２流路に導く制御を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載された内燃機関からの排ガスを第１流路又は第２流路に導く制御を行う処理部を備え、
前記第１流路に導かれた前記排ガス中のＣＯ_２はＣＯ_２分離膜を通じて前記車両内のＣＯ_２貯留装置に供給され、
前記処理部は、前記排ガスに含まれる対象物質の濃度に応じて、前記排ガスを前記第１流路又は前記第２流路に導く制御を行う
、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項2】

前記処理部は、前記対象物質の濃度が所定の基準濃度を下回ると判断される場合、前記排ガスを前記第１流路に導く第１制御を行い、前記対象物質の濃度が前記基準濃度を超えると判断される場合、前記排ガスを前記第２流路に導く第２制御を行う
、請求項１に記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項3】

前記処理部は、前記内燃機関の空燃比の推定結果又は測定結果に基づき、前記対象物質の濃度と前記基準濃度との高低関係を判断する
、請求項２に記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項4】

前記処理部は、前記内燃機関を有する車両の走行状態に基づき前記内燃機関の空燃比を推定する
、請求項３に記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項5】

前記処理部は、前記内燃機関を有する車両の走行状態を検出するためのセンサの出力情報に基づき、前記対象物質の濃度と前記基準濃度との高低関係を判断する
、請求項２に記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項6】

前記処理部は、前記対象物質の濃度を測定する濃度センサを用いて、前記対象物質の濃度と前記基準濃度との高低関係を判断する
、請求項２に記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項7】

前記処理部は、前記第１制御を実行している状態において前記対象物質の濃度が所定の基準濃度を超えると判断したとき、実行する制御を前記第２制御に切り替え、その後、復帰条件が成立すると前記第１制御に戻す
、請求項１に記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項8】

前記排ガスが前記第１流路に導かれる場合、前記排ガス中のＣＯ_２が前記ＣＯ_２分離膜を通じて前記ＣＯ_２貯留装置に貯留され
前記排ガスが前記第２流路に導かれる場合、前記排ガスは前記第２流路を通じて前記内燃機関を有する車両の車外に排出される
、請求項１～７の何れかに記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項9】

前記対象物質は、窒素酸化物又は硫黄酸化物である
、請求項１～７の何れかに記載の、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置。

【請求項10】

請求項１～７の何れかに記載の流路制御装置と、
前記ＣＯ_２分離膜と、
前記ＣＯ_２貯留装置と、
前記第１流路及び前記第２流路に接続され、前記処理部の制御に従って、前記内燃機関からの前記排ガスを前記第１流路又は前記第２流路に導く流路切替装置と、を備えた
、車両におけるＣＯ_２回収システム。

【請求項11】

内燃機関からの排ガスを第１流路又は第２流路に導く流路制御工程を有し、
前記第１流路に導かれた前記排ガス中のＣＯ_２はＣＯ_２分離膜を通じてＣＯ_２貯留装置に供給され、
前記流路制御工程では、前記排ガスに含まれる対象物質の濃度に応じて、前記排ガスを前記第１流路又は前記第２流路に導く
、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置及び流路制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の内燃機関の作動により発生した排ガス中のＣＯ_２を、車外に排出せずに、車両内に設置されたＣＯ_２貯留装置に貯留する技術が研究されている（例えば下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１７７６８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

但し、排ガスにおけるＣＯ_２の濃度はそれほど高いものではなく、ＣＯ_２貯留装置の能力を十分に引き出しているとは言い難い。ＣＯ_２貯留装置に供給されるガス中のＣＯ_２の濃度を高めることで、ＣＯ_２貯留装置の能力を十分に引き出すことができる。このため、内燃機関からの排ガスをＣＯ_２分離膜に供給することで排ガスからＣＯ_２を分離し、分離されたＣＯ_２をＣＯ_２貯留装置に供給するといった方法が検討される。

【0005】

しかしながら、排ガスにはＣＯ_２分離膜の劣化を促進させる物質が含まれることがあり、単純に排ガスをＣＯ_２分離膜に常時供給することはＣＯ_２分離膜の長寿命化にとって望ましくない。

【0006】

本発明は、ＣＯ_２分離膜の長寿命化に寄与する、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置及び流路制御方法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】

本発明に係る車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置は、車両に搭載された内燃機関からの排ガスを第１流路又は第２流路に導く制御を行う処理部を備え、前記第１流路に導かれた前記排ガス中のＣＯ_２はＣＯ_２分離膜を通じて前記車両内のＣＯ_２貯留装置に供給され、前記処理部は、前記排ガスに含まれる対象物質の濃度に応じて、前記排ガスを前記第１流路又は前記第２流路に導く制御を行う。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ＣＯ_２分離膜の長寿命化に寄与する、車両におけるＣＯ_２貯留用の流路制御装置及び流路制御方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る車両の概略的な平面図である。

【図2】本発明の実施形態に係り、貯留制御が行われる場合の排ガスの流れを示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係り、直接排出制御が行われる場合の排ガスの流れを示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係り、流路切替装置の構造及び動作の説明図である。

【図5】本発明の実施形態に係り、制御装置及び車載センサ群の構成図である。

【図6】本発明の実施形態に属する第４実施例に係り、対象物質の濃度推定に関わる学習済みモデルの作成及び運用手順を示す図である。

【図7】本発明の実施形態に属する第６実施例に係り、貯留制御及び直接排出制御間の切り替えに関わる動作フローチャートである。

【図8】本発明の実施形態に属する第８実施例に係り、制御装置の機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等の名称を省略又は略記することがある。

【0011】

図１は本実施形態に係る車両１の概略的な平面図である。車両１にはＣＯ_２回収システムが搭載される。ＣＯ_２は二酸化炭素を指す。車両１は例えば路面上を走行可能な自動車であるが、車両１の種類は任意である。

【0012】

車両１には、内燃機関１１、排気マニホールド１２、排気管１３、浄化装置１４、流路切替装置１５、貯留用接続路１６、排気用接続路１７、分離ガス路１８、残ガス排出路１９、マフラ２０、ＣＯ_２分離膜３０、ＣＯ_２貯留装置４０、制御装置１００及び車載センサ群２００が設けられる。ＣＯ_２回収システムでは、内燃機関１１からの排ガス中のＣＯ_２をＣＯ_２貯留装置４０にて貯留（換言すれば回収）することができる。以下、各部の構成及び機能を説明する。

【0013】

内燃機関１１は、燃料を内部で燃焼させることによって車両１を駆動するための駆動力を発生させる。内燃機関１１に加えて電動機（不図示）が車両１に設けられていて良い。この場合、内燃機関１１と電動機を併用して車両１を駆動するための駆動力を発生させる。

【0014】

内燃機関１１内での燃料の燃焼によって生じた排ガス（排気ガス）は排気マニホールド１２を通じて排気管１３に流入する。排気管１３に浄化装置１４が設けられる。排気管１３は、内燃機関１１と浄化装置１４との間に設けられる排気管１３ａと、それ以外の排気管１３ｂと、で構成される。排気管１３ａは排気マニホールド１２を介して内燃機関１１に連結される。内燃機関１１から排出された排ガスが排気管１３ａの内部を通って浄化装置１４に流れ込む。

【0015】

浄化装置１４は自身に流入した排ガスを浄化する。具体的には当該浄化において、浄化装置１４は、自身に流入した排ガス中のＮＯ_Ｘ（窒素酸化物）、ＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）等を除去する。浄化装置１４は、ＮＯ_Ｘ、ＨＣ及びＣＯ等の除去に適した触媒（ 例えば三元触媒、ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒）にて構成される。但し、除去すべき物質が完全に浄化装置１４にて除去されるとは限らず、除去すべき物質の濃度等に依存して、除去すべき物質の幾らかは浄化装置１４を通過し得る。

【0016】

浄化装置１４による浄化後の排ガスは排気管１３ｂの内部を通って流路切替装置１５に流れ込む。流路切替装置１５に対して貯留用接続路１６及び排気用接続路１７が連結される。流路切替装置１５は、排気管１３ｂを通じて流れ込む排ガスを、制御装置１００の制御の下で、貯留用接続路１６及び排気用接続路１７の何れか一方に送り出す。

【0017】

制御装置１００は以下の貯留制御と直接排出制御を切り替え実行できる。貯留制御は、排気管１３ｂを通じて流路切替装置１５に流れ込む排ガスを流路切替装置１５から貯留用接続路１６に送り出す制御である。直接排出制御は、排気管１３ｂを通じて流路切替装置１５に流れ込む排ガスを流路切替装置１５から排気用接続路１７に送り出す制御である。

【0018】

図２に貯留制御が行われる場合の排ガスの流れを示す。貯留制御が行われる場合、流路切替装置１５から貯留用接続路１６に送り出された排ガスはＣＯ_２分離膜３０に供給され、ＣＯ_２分離膜３０にて分離ガスと残ガスとに分離される。

【0019】

ＣＯ_２分離膜３０は、自身に供給された排ガスの内、気体の二酸化炭素のみを選択的に通過させる膜である。貯留制御において、ＣＯ_２分離膜３０を通過したガスは分離ガスとして分離ガス路１８を通じＣＯ_２貯留装置４０に送られる。貯留制御において、ＣＯ_２分離膜３０を通過しなかったガスは残ガスとして残ガス排出路１９に送られる。残ガス排出路１９はマフラ２０に連結されており、残ガスはマフラ２０を介して車外に排出される。車外とは車両１の外部を指す。

【0020】

図３に直接排出制御が行われる場合の排ガスの流れを示す。直接排出制御が行われる場合、流路切替装置１５から排気用接続路１７に送り出された排ガスは、ＣＯ_２分離膜３０を経由することなくマフラ２０を介して車外に排出される。

【0021】

マフラ２０は排ガスの排気口である。尚、残ガスは排ガスの一部である。マフラ２０は排気用接続路１７及び残ガス排出路１９に連結される。マフラ２０は排気用接続路１７内の排ガス又は残ガス排出路１９内の残ガスにおける温度及び圧力を低下させて排気騒音を低減させる機能を持つ。

【0022】

ＣＯ_２貯留装置４０は、分離ガス路１８に連結され、ＣＯ_２分離膜３０を通過した分離ガス中のＣＯ_２を捕捉して貯留する。ＣＯ_２貯留装置４０におけるＣＯ_２の捕捉及び貯留の方法として、公知の方法を含む任意の方法を利用することができる。例えば、ＣＯ_２の捕捉及び貯留の方法として、物理吸着法、物理吸収法、化学吸収法又は深冷分離法を利用できる。一例として、物理吸着法を採用される場合のＣＯ_２貯留装置４０の構造及び機能を説明する。この場合、ＣＯ_２貯留装置４０は、活性炭又はゼオライト等のＣＯ_２吸着剤と、ＣＯ_２吸着剤を収容する容器と、を備える。ＣＯ_２吸着剤に対しＣＯ_２を含んだガス（上述の分離ガス）を接触させることによりＣＯ_２をＣＯ_２吸着剤に吸着させることができる。

【0023】

尚、ＣＯ_２分離膜３０を通過した分離ガスの主成分はＣＯ_２であるが、ＣＯ_２以外の成分も不純物として分離ガスに含まれ得る。ＣＯ_２貯留装置４０に送られた分離ガスの内、ＣＯ_２貯留装置４０にて捕捉及び貯留されなかったガス（上記不純物を含む）は、マフラ２０又は図示されない排出口を介して車外に排出される。

【0024】

図４（ａ）に流路切替装置１５の構造を示す。流路切替装置１５は三方性の電磁弁であって良い。流路切替装置１５は電磁弁１５ａ及び１５ｂを備える。図４（ａ）では電磁弁１５ａ及び１５ｂの構造が概念的に示されており、実際の電磁弁１５ａ及び１５ｂの構造は図４（ａ）に示すものと異なり得る（後述の図４（ｂ）及び図４（ｃ）でも同様）。電磁弁１５ａ及び１５ｂの夫々は制御装置１００により開状態又は閉状態に制御される。電磁弁１５ａは排気管１３ｂ及び貯留用接続路１６間に設けられ、電磁弁１５ａが開状態であるときにのみ、排気管１３ｂからの排ガスが貯留用接続路１６に流入する。電磁弁１５ｂは排気管１３ｂ及び排気用接続路１７間に設けられ、電磁弁１５ｂが開状態であるときにのみ、排気管１３ｂから排ガスが排気用接続路１７に流入する。故に、貯留制御では、制御装置１００により図４（ｂ）に示す如く電磁弁１５ａが開状態に制御される一方で電磁弁１５ｂが閉状態に制御される。逆に、直接排出制御では、制御装置１００により図４（ｃ）に示す如く電磁弁１５ａが閉状態に制御される一方で電磁弁１５ｂが開状態に制御される。

【0025】

図５に示す如く、制御装置１００は演算処理部１１０及びメモリ１２０を備える。演算処理部１１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）及びＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等を含む。制御装置１００にて実行される任意の制御、動作及び処理は、演算処理部１１０にて実行される制御、動作及び処理であると解されて良い。演算処理部１１０においてＭＰＵとＧＰＵが一体に形成されていても良い（例えばＭＰＵにＧＰＵが内蔵されていても良い）。

【0026】

メモリ１２０は、ＲＯＭ（Read only memory）又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、及び、ＲＡＭ（Random access memory）等の揮発性メモリを含む。メモリ１２０に格納されたプログラムを演算処理部１１０にて実行することで、制御装置１００の各機能が実現されて良い。ここにおけるプログラムは複数のプログラムを含んでいて良い。演算処理部１１０に複数のＭＰＵを設けておき、当該複数のＭＰＵにて複数のプログラムが実行されることで、制御装置１００の各機能が実現されても良い。制御装置１００は１以上のＥＣＵ（Electronic Control Unit）にて構成されていて良い。２以上のＥＣＵにおける２以上のＭＰＵにより演算処理部１１０が構成されていても良い。

【0027】

車載センサ群２００は車両１に設置された各種センサから成る。車載センサ群２００に含まれるセンサとして図５には、回転数センサ２１１、車速センサ２１２、ギアセンサ２１３、アクセルセンサ２１４、ブレーキセンサ２１５及び舵角センサ２１６が示される。但し、図５に示されないセンサも車載センサ群２００に含まれ得る。

【0028】

回数数センサ２１１は内燃機関１１であるエンジンの回転数（クランクシャフトの回転数）を検出し、検出した回転数を表す回転数情報を生成及び出力する。車速センサ２１２は車両１の速度を検出し、検出した速度を表す車速情報（車速パルス）を出力する。ギアセンサ２１３は車両１に設けられた変速機のギアの状態又はギア比を検出し、検出したギアの状態又はギア比を表すギア情報を出力する。アクセルセンサ２１４は車両１に設けられたアクセルペダルへの操作量（運転手による操作量）を検出し、検出した操作量を表すアクセル情報を出力する。ブレーキセンサ２１５は車両１に設けられたブレーキペダルへの操作量（運転手による操作量）を検出し、検出した操作量を表すブレーキ情報を出力する。舵角センサ２１６は車両１の舵角（操舵角）を検出し、検出した舵角を表す舵角情報を出力する。

【0029】

走行状態情報は、上述の回転数情報、車速情報、ギア情報、アクセル情報、ブレーキ情報及び舵角情報を含む。走行状態情報により車両１の走行状態が表される。センサ２１１～２１６は車両１の走行状態を検出するためのセンサであると言える。

【0030】

車両１においてＣＡＮ（Controller Area Network）を含む通信網が形成される。制御装置１００及び車載センサ群２００内の各センサは当該通信網に接続され、当該通信網を介して任意の情報及び信号の送受信が可能である。

【0031】

ＣＯ_２貯留装置４０を用いることで排ガス中のＣＯ_２を捕捉及び貯留（換言すれば回収）することができる。但し、排ガスにおけるＣＯ_２の濃度はそれほど高いものではなく、ＣＯ_２貯留装置４０の能力を十分に引き出しているとは言い難い。例えば、排ガスにおけるＣＯ_２の濃度は、ガソリン車では１０％程度であり、ディーゼル車では２～４％程度になることもある。尚、本発明が適用される車両１はガソリン車でも良いし、ディーゼル車でも良い。ＣＯ_２貯留装置４０に供給されるガス中のＣＯ_２の濃度を高めることで、ＣＯ_２貯留装置４０の能力を十分に引き出すことができる。これを考慮し、本実施形態に係るＣＯ_２回収システムでは、ＣＯ_２分離膜３０を導入してＣＯ_２貯留装置４０に供給されるガス中のＣＯ_２の濃度を引き上げる。

【0032】

一方、ＣＯ_２分離膜を使用する際、通常、ＣＯ_２分離膜へのガスの供給前にガスの精製を行う。ガスの精製の中で、ＣＯ_２分離膜にとっての有害物質が除去される。有害物質としてＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘが挙げられる。ＮＯ_Ｘは窒化酸化物を指し、例えばＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ_４、Ｎ_２Ｏ_３又はＮ_２Ｏである。ＳＯ_Ｘは硫黄酸化物を指し、例えばＳＯ_２又はＳＯ_３である。

【0033】

内燃機関１１からの排ガスにはＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘが含まれる。排ガス中のＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘの一部は浄化装置１４にて除去されるものの、場合によっては、比較的高い濃度のＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘが排気管１３ｂ中の排ガスに残存する。ＮＯ_Ｘ又はＳＯ_Ｘが水分で凝縮される際に発生する凝縮水は強酸であり、当該凝縮水がＣＯ_２分離膜３０に触れるとＣＯ_２分離膜３０の劣化が促進される。

【0034】

排ガス中のＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘを全て無害化するべく大量の活性炭等を車両１に設けることは現実的ではない。車両１にて確保できるスペースには限りがあるからである。他方、排ガスに関わる規制では一定時間内におけるＮＯ_Ｘ又はＳＯ_Ｘの平均排出量が重要であり、平均排出量が規制値以下であれば一時的に高濃度のＮＯ_Ｘ又はＳＯ_Ｘが車外に排出されても問題は生じない。

【0035】

これらを総合勘案し、本実施形態に係るＣＯ_２回収システムでは、高濃度のＮＯ_Ｘ又はＳＯ_Ｘが排出されるような状況において排ガスをＣＯ_２分離膜３０を通さずに直接車外に排出する。排ガスにおけるＮＯ_Ｘ又はＳＯ_Ｘの濃度が、ＣＯ_２分離膜３０にとって耐えることのできる程度の濃度であるときには、排ガスをＣＯ_２分離膜３０を通じてＣＯ_２貯留装置４０に送る。

【0036】

以下、複数の実施例の中で、ＣＯ_２回収システムに関わる幾つかの具体的な動作例、応用技術、変形技術等を説明する。本実施形態にて上述した事項は、特に記述無き限り且つ矛盾無き限り、以下の各実施例に適用される。各実施例において、上述の事項と矛盾する事項がある場合には、各実施例での記載が優先されて良い。また矛盾無き限り、以下に示す複数の実施例の内、任意の実施例に記載した事項を、他の任意の実施例に適用することもできる（即ち複数の実施例の内の任意の２以上の実施例を組み合わせることも可能である）。

【0037】

尚、以下の説明において対象物質とはＮＯ_Ｘ又はＳＯ_Ｘを指す。対象物質としてのＮＯ_Ｘは、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ_４、Ｎ_２Ｏ_３及びＮ_２Ｏの内、全部又は一部を含む。対象物質としてのＳＯ_Ｘは、ＳＯ_２及びＳＯ_３の内、全部又は一部を含む。以下の説明において濃度とは、任意の定義による濃度であって良いが、例えば質量パーセント濃度又は体積パーセント濃度である。対象物質の濃度を記号“Ｃ_ＮＳ”によって参照する。対象物質の濃度Ｃ_ＮＳは、排気管１３ｂ内の排ガスにおける対象物質の濃度を指す。但し、排気管１３ａ内の排ガスにおける対象物質の濃度が対象物質の濃度Ｃ_ＮＳであっても良い。

【0038】

＜＜第１実施例＞＞
第１実施例を説明する。

【0039】

演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳに応じて、貯留制御又は直接排出制御を選択的に実行する。貯留制御により、内燃機関１１からの排ガスがＣＯ_２分離膜３０に向かう流路に導かれる（即ち排気管１３ｂ中の排ガスが貯留用接続路１６を含む流路に導かれる）。結果、排ガス中のＣＯ_２がＣＯ_２分離膜３０を通じてＣＯ_２貯留装置４０にて捕捉及び貯留（換言すれば回収）される。直接排出制御により、内燃機関１１からの排ガスがＣＯ_２分離膜３０を経由せずにマフラ２０に向かう流路に導かれる（排気管１３ｂ中の排ガスが排気用接続路１７を含む流路に導かれる）。結果、当該流路を介して内燃機関１１からの排ガスが車外に排出される。

【0040】

対象物質の濃度Ｃ_ＮＳに応じて貯留制御又は直接排出制御を切り替え実行することにより、排ガスに関する規制の順守とＣＯ_２分離膜３０の長寿命化を両立させることができる。

【0041】

より具体的には、演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを所定の基準濃度Ｃ_ＲＥＦと比較する。そして、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回ると判断される場合、演算処理部１１０は貯留制御を実行する。対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えると判断される場合、演算処理部１１０は直接排出制御を実行する。

【0042】

これにより、排ガスに関する規制の順守とＣＯ_２分離膜３０の長寿命化を両立させることができる。尚、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦと一致すると判断される場合、演算処理部１１０は貯留制御及び直接排出制御の何れを実行しても良い。

【0043】

対象物質がＮＯ_Ｘである場合、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回るとは、ＮＯ_Ｘの濃度が基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回ることを意味する。対象物質がＳＯ_Ｘである場合も同様である。ＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘの双方が対象物質に含まれると考えた場合、ＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘの各濃度が基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回るときに限り、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回ると解されて良い。この場合、ＮＯ_Ｘ及びＳＯ_Ｘの濃度の少なくとも一方が基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるとき、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えると解される。

【0044】

＜＜第２実施例＞＞
第２実施例を説明する。第２実施例は第１実施例と組み合わせて実施される。

【0045】

第２実施例において、演算処理部１１０は内燃機関１１の空燃比を推定する空燃比推定処理を実行する。そして、演算処理部１１０は空燃比の推定結果に基づき、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳと基準濃度Ｃ_ＲＥＦとの高低関係を判断して良い。

【0046】

これにより、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳの直接検出を要することなく、濃度Ｃ_ＮＳ及びＣ_ＲＥＦ間の高低関係を推定でき、以って、排ガスに関する規制の順守とＣＯ_２分離膜３０の長寿命化を両立させることができる。

【0047】

空燃比推定処理により推定された空燃比を、以下、推定空燃比と称する。演算処理部１１０は、推定空燃比及び理論空燃比間の差に基づき、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳと基準濃度Ｃ_ＲＥＦとの高低関係を判断できる。理論空燃比は燃料機関１１に投入される混合気中の酸素と燃料とが過不足なく反応するときの空燃比であり、演算処理部１１０にとって理論空燃比は既知である。実際の空燃比と理論空燃比との差が大きくなるほど、内燃機関１１からの排ガスに対象物質がより多く含まれやすくなる。

【0048】

このため、演算処理部１１０は、推定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさＤＩＦ_ＡＦ１を所定の乖離閾値ＴＨ_ＡＦと比較する。推定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさＤＩＦ_ＡＦ１が乖離閾値ＴＨ_ＡＦより大きいとき、演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えると判断する。推定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさＤＩＦ_ＡＦ１が乖離閾値ＴＨ_ＡＦ以下であるとき、演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回ると判断する。演算処理部１１０は対象物質の濃度Ｃ_ＮＳの値を具体的に推定する必要は必ずしも無い。演算処理部１１０は、大きさＤＩＦ_ＡＦ１に基づき対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断すれば足る。

【0049】

尚、推定空燃比が理論空燃比より大きいときにおける乖離閾値ＴＨ_ＡＦと、推定空燃比が理論空燃比より小さいときにおける乖離閾値ＴＨ_ＡＦと、を互いに異ならせても良い。

【0050】

演算処理部１１０は、車両１の走行状態に基づき内燃機関１１の空燃比を推定でき、従って車両１の走行状態に基づき対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断できる。演算処理部１１０は走行状態情報（図５参照）に基づき車両１の走行状態を認識できる。

【0051】

空燃比は車両１の走行状態に依存するため、車両１の走行状態に基づき空燃比を良好に推定できる。

【0052】

例えば、内燃機関１１の始動時には実際の空燃比が理論空燃比より大きくずれる。故に、車両１の発進時において演算処理部１１０は上記大きさＤＩＦ_ＡＦ１が乖離閾値ＴＨ_ＡＦより大きいと判断できる。より具体的には例えば、車両停止状態から始動状態を経て車両走行状態に移行する発進過程中の発進対応期間において、演算処理部１１０は上記大きさＤＩＦ_ＡＦ１が乖離閾値ＴＨ_ＡＦより大きいと判断して良い。ここで車両停止状態は、内燃機関１１が非作動であって且つ車両１が停止している状態を指す。始動状態とは内燃機関１１が作動しているが、車両１が未だ停止している状態を指す。車両走行状態は内燃機関１１が発生した駆動力に基づき車両１が走行している状態を指す。発進対応期間は、上記発進過程において、内燃機関１１が作動し始めてから車両１の速度が所定速度（例えば時速５ｋｍ）に達するまでの期間を指す。演算処理部１１０は走行状態情報（図５参照）に基づき現時点が発進対応期間に属するのかを判断できる。車両停止状態から始動状態への遷移後、一定時間分だけ、上記大きさＤＩＦ_ＡＦ１が乖離閾値ＴＨ_ＡＦより大きいと判断されるようにしても良い。

【0053】

また例えば、惰行走行時には実際の空燃比が理論空燃比より大きくずれる。車両１が惰性走行を行っているときにおいて、演算処理部１１０は上記大きさＤＩＦ_ＡＦ１が乖離閾値ＴＨ_ＡＦより大きいと判断して良い。惰行走行とは、アクセルペダルを踏みこむことによる車両１の加速及びブレーキペダルを踏みこむことによる車両１の減速を伴うことなく、車両１が惰性で走行することを指す。演算処理部１１０は走行状態情報（図５参照）に基づき、現在、惰行走行が行われているかを判断できる。

【0054】

＜＜第３実施例＞＞
第３実施例を説明する。第３実施例は第１実施例と組み合わせて実施される。

【0055】

内燃機関１１の空燃比を測定する空燃比センサ（不図示）が車両１に設けられていて良い。この場合、演算処理部１１０は、空燃比推定処理を実行する代わりに、空燃比センサによる空燃比の測定結果に基づき、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳと基準濃度Ｃ_ＲＥＦとの高低関係を判断して良い。

【0056】

これにより、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳの直接検出を要することなく、濃度Ｃ_ＮＳ及びＣ_ＲＥＦ間の高低関係を推定でき、以って、排ガスに関する規制の順守とＣＯ_２分離膜３０の長寿命化を両立させることができる。

【0057】

空燃比センサにより測定された空燃比を、以下、測定空燃比と称する。空燃比センサは排気管１３ａ又は１３ｂに設置され、排気管１３ａ又は１３ｂ内の排ガス中の酸素濃度を測定することを通じて測定空燃比を表す信号を出力する。空燃比センサの出力信号がＣＡＮを含む通信網を介して演算処理部１１０に伝達されることで、演算処理部１１０にて測定空燃比が取得及び認識される。

【0058】

演算処理部１１０は、測定空燃比及び理論空燃比間の差に基づき、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳと基準濃度Ｃ_ＲＥＦとの高低関係を判断できる。

【0059】

具体的には、演算処理部１１０は、測定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさＤＩＦ_ＡＦ２を所定の乖離閾値ＴＨ_ＡＦと比較する。測定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさＤＩＦ_ＡＦ２が乖離閾値ＴＨ_ＡＦより大きいとき、演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えると判断する。測定空燃比及び理論空燃比間の差の大きさＤＩＦ_ＡＦ２が乖離閾値ＴＨ_ＡＦ以下であるとき、演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回ると判断する。演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳの値を具体的に推定する必要は必ずしも無い。演算処理部１１０は、大きさＤＩＦ_ＡＦ２に基づき対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断すれば足る。

【0060】

尚、測定空燃比が理論空燃比より大きいときにおける乖離閾値ＴＨ_ＡＦと、測定空燃比が理論空燃比より小さいときにおける乖離閾値ＴＨ_ＡＦと、を互いに異ならせても良い。

【0061】

＜＜第４実施例＞＞
第４実施例を説明する。第４実施例は第１実施例と組み合わせて実施される。

【0062】

対象物質の濃度Ｃ_ＮＳは車両１の走行状態に依存する。このため、演算処理部１１０は、車両１の走行状態を表す走行状態情報（図５参照）に基づき対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを推定することを通じて、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断して良い。

【0063】

これにより、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳの直接検出を要することなく、濃度Ｃ_ＮＳ及びＣ_ＲＥＦ間の高低関係を推定でき、以って、排ガスに関する規制の順守とＣＯ_２分離膜３０の長寿命化を両立させることができる。

【0064】

例えば、内燃機関１１であるエンジンの回転数及び車両１に設けられた変速機のギア比と、濃度Ｃ_ＮＳと、の関係を表すテーブルデータを予め作成してメモリ１２０に保持させておく。この場合、演算処理部１１０は、テーブルデータと回転数情報及びギア情報とに基づき濃度Ｃ_ＮＳを推定し、推定結果に基づき濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断できる。走行状態情報の内、回転数情報及びギア情報以外の情報が用いられる場合も同様である。

【0065】

また、学習データ作成工程を経て機械学習工程にて学習済みモデルを作成した後、学習済みモデルを演算処理部１１０に組み込むようにしても良い。ここにおける学習済みモデルは、走行状態情報（図５参照）に基づき対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断するためのアルゴリズムを指す。図６のフローチャートを参照して、当該方法について説明を加える。

【0066】

まずステップＳ１にて学習データ作成工程が実施される。学習データ作成工程では、或る走行状態において、排気管１３ｂにおける実際の対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを実測することで、その時の走行状態を表す走行状態情報と実測された濃度Ｃ_ＮＳとの組から成る組データを作成する。学習データ作成工程において、様々な走行条件下で組データを作成することで第１～第Ｎ組データを作成する。第１～第Ｎ組データの内、任意の２以上の組データ間において、走行状態情報は相違する（但し、偶然、一致することもある）。Ｎは２以上の整数であり、例えば１００００～１０００００である。第１～第Ｎ組データにより学習データセットが形成される。

【0067】

学習データセットが得られた後、ステップＳ２の機械学習工程に進む。機械学習装置を機械学習工程にて用いる。機械学習装置は任意のコンピュータ装置であり、制御装置１００そのものであり得ても良い。機械学習工程において、機械学習装置は、機械学習装置内に設けられたニューラルネットワーク（以下、ＮＮと表記する）を、上記学習データセットを用いて機械学習させる。ここにおける機械学習は、各組データにおける濃度Ｃ_ＮＳを教師データとする教師有り機械学習である。ＮＮは走行状態情報を入力データとして受け、入力データに基づき出力データとして濃度推定値を導出する。ＮＮが導出する濃度推定値は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳのＮＮによる推定値である。機械学習工程による機械学習を経た後のＮＮは、走行状態情報に基づき濃度Ｃ_ＮＳを良好に推定できる学習済みモデルとなる。

【0068】

得られた学習済みモデルを演算処理部１１０に組み込んだ状態で、ステップＳ３の実運用工程に進む。実運用工程において、演算処理部１１０は、車両１の走行状態を表す走行状態情報（図５参照）に基づき、学習済みモデルを用いて対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断する。

【0069】

＜＜第５実施例＞＞
第５実施例を説明する。第５実施例は第１実施例と組み合わせて実施される。

【0070】

対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを測定する濃度センサ（不図示）が車両１に設置されていても良い。濃度センサは、排気管１３ｂ内に挿入され、排気管１３ｂ中の排ガスにおける対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを測定する。変形として、濃度センサは、排気管１３ａ内に挿入され、排気管１３ａ中の排ガスにおける対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを測定するものであっても良い。

【0071】

濃度センサによって測定された対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを、特に測定濃度Ｃ_ＮＳと称する。濃度センサは測定濃度Ｃ_ＮＳを表す信号を出力する。濃度センサの出力信号がＣＡＮを含む通信網を介して演算処理部１１０に伝達されることで、演算処理部１１０にて測定濃度Ｃ_ＮＳが取得及び認識される。

【0072】

第５実施例に係る演算処理部１１０は、濃度センサを用いて濃度Ｃ_ＮＳ（測定濃度Ｃ_ＮＳ）と基準濃度Ｃ_ＲＥＦとの高低関係を判断し、その判断結果に基づき貯留制御又は直接排出制御を実行する。即ち、対象物質の測定濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回ると判断される場合、演算処理部１１０は貯留制御を実行する。対象物質の測定濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えると判断される場合、演算処理部１１０は直接排出制御を実行する。

【0073】

これにより、排ガスに関する規制の順守とＣＯ_２分離膜３０の長寿命化を両立させることができる。尚、対象物質の測定濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦと一致すると判断される場合、演算処理部１１０は貯留制御及び直接排出制御の何れを実行しても良い。

【0074】

尚、第５実施例に係る方法では、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが実際に基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えて上昇し、その上昇が演算処理部１１０にて認識された後に、貯留制御から直接排出制御に切り替えられることになる（逆の場合も同様）。このため、第５実施例の方法は、第２～第４実施例の方法との比較においてリアルタイム性が劣る可能性がある。この点を考慮すれば、第２～第４実施例の方法が第５実施例の方法よりも好ましい場合もある。

【0075】

＜＜第６実施例＞＞
第６実施例を説明する。第６実施例では、貯留制御及び直接排出制御間の切り替えに関わる動作手順例を説明する。図７は貯留制御及び直接排出制御間の切り替えに関わる動作フローチャートである。

【0076】

制御装置１００に駆動電力が供給開始されることでステップＳ１１に至る。ステップＳ１１にて、演算処理部１１０は初期制御として貯留制御を実行する。演算処理部１１０は、流路切替装置１５に対し制御装置１００のインターフェースから第１指令信号又は第２指令信号を送信することができる。第１指令信号は貯留制御を実現するための制御である。第１指令信号を受けて流路切替装置１５は電子弁１５ａを開状態とし且つ電子弁１５ｂを閉状態とする（図４（ｂ）参照）。第２指令信号は直接排出制御を実現するための制御である。第２指令信号を受けて流路切替装置１５は電子弁１５ａを閉状態とし且つ電子弁１５ｂを開状態とする（図４（ｃ）参照）。このため、ステップＳ１１において、演算処理部１１０は、流路切替装置１５に対し制御装置１００のインターフェースから第１指令信号を送信し、これによって貯留制御を実行する。

【0077】

ステップＳ１１に続くステップＳ１２において、演算処理部１１０は第２～第５実施例の何れかに示した方法により対象物質の濃度Ｃ_ＮＳを特定する。濃度Ｃ_ＮＳは推定又は測定により特定される。その後、ステップＳ１３に進む。

【0078】

ステップＳ１３において、演算処理部１１０は特定された濃度Ｃ_ＮＳが所定の基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるかを判断する。ここにおける判断において、第２～第５実施例に示した何れの方法が採用されても良い。濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えると判断された場合（ステップＳ１３のＹ）、ステップＳ１４に進む。濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えないと判断された場合（ステップＳ１３のＮ）、ステップＳ１２に戻る。

【0079】

ステップＳ１４において、演算処理部１１０は、流路切替装置１５に対し制御装置１００のインターフェースから第２指令信号を送信する。これにより、演算処理部１１０にて実行される制御が貯留制御から直接排出制御に切り替わる。この後、直接排出制御は、後述のステップＳ１６に至るまで、継続実行される。

【0080】

ステップＳ１４の後、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において演算処理部１１０は所定の復帰条件の成否を判定する。復帰条件が成立していると判定された場合（ステップＳ１５のＹ）にはステップＳ１６に進み、そうでない場合（ステップＳ１５のＮ）にはステップＳ１５の判定動作が繰り返される。

【0081】

ステップＳ１６において、演算処理部１１０は、流路切替装置１５に対し制御装置１００のインターフェースから第１指令信号を送信する。これにより、演算処理部１１０にて実行される制御が直接排出制御から貯留制御に切り替わる。この後、ステップＳ１２に戻る。

【0082】

復帰条件について説明する。例えば、演算処理部１１０にて実行される制御が貯留制御から直接排出制御に切り替わってから所定時間が経過すると復帰条件が成立して良い。ここにおける所定時間は予め定められた時間であり、例えば数秒程度である。或いは例えば、ステップＳ１５の段階において、推定又は測定された濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを下回ると演算処理部１１０にて判断されたとき、復帰条件が成立しても良い。

【0083】

図７に示す動作手順により、高濃度の対象物質によってＣＯ_２分離膜３０の劣化が進むことを抑制しつつ、排ガスに関する規制を順守することができる。

【0084】

＜＜第７実施例＞＞
第７実施例を説明する。演算処理部１１０は、各時刻において対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超えるか否かを判断する。このため、演算処理部１１０は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超える状態が継続するとき、その継続時間を計測することができる。以下、当該継続時間を高濃度継続時間と称する。高濃度継続時間は、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳが基準濃度Ｃ_ＲＥＦを超える状態が途切れることなく継続する時間である。

【0085】

演算処理部１１０は高濃度継続時間に応じた通知を通知受理者に対して行う通知処理を実行できて良い。例えば、高濃度継続時間が所定の判定時間を超えるとき、演算処理部１１０は通知処理を行う。通知受理者は基本的には車両１の運転手である。但し、通知受理者は車両１の運転手以外の乗員又は管理者等であっても良い。

【0086】

通知処理における通知は、表示装置での表示により実現されて良い。具体的には例えば、通知処理において、演算処理部１１０は車両１の運転席付近に設置された表示装置（不図示）に所定のメッセージを含む通知用画像を表示させる表示制御を行う。通知用画像におけるメッセージは、例えば「環境保全のためエコドライブを心がけましょう」といった文言を含む。これにより、対象物質の排出が少なくなるようなエコドライブが実践されやすくなると期待され、対象物質の排出の低減によりＣＯ_２分離膜３０の長寿命化が期待される。通知用画像が表示される表示装置は、通知受理者が所持する携帯端末（例えば車両１の運転手が所持するスマートホン）の表示装置であっても良い。

【0087】

演算処理部１１０は高濃度継続時間が増大するにつれて通知処理における通知の内容を変化させても良い。即ち例えば、演算処理部１１０は、高濃度継続時間が所定の第１判定時間を超えるが所定の第２判定時間以下であるときに第１通知処理を行い、高濃度継続時間が第２判定時間を超えるとき第２通知処理を行って良い。ここで第２判定時間は第１判定時間よりも長い。そして、通知用画像におけるメッセージを第１及び第２通知処理間で相違させると良い。第２通知処理におけるメッセージは、第１通知処理におけるメッセージよりも、エコドライブをより強く推奨するようなメッセージであると良い。

【0088】

通知処理における通知は、表示装置での表示に加えて又は表示装置での表示に代えて、音声出力による通知を含んでいても良い。

【0089】

＜＜第８実施例＞＞
第８実施例を説明する。図８に制御装置１００の機能ブロック図を示す。制御装置１００には機能ブロックＦ１～Ｆ３が設けられると考えることができる。演算処理部１１０において、単一のプログラム又は複数のプログラムが実行されることで機能ブロックＦ１～Ｆ３が実現されて良い。演算処理部１１０に複数のＭＰＵを設けておき、当該複数のＭＰＵにて複数のプログラムが個別に実行されることで任意の複数の機能ブロックが実現されて良い。

【0090】

機能ブロックＦ１、Ｆ２、Ｆ３は、夫々、濃度判断部、制御切替部、通知処理部である。濃度判断部Ｆ１は上述の何れかの実施例にて示した方法により対象物質の濃度Ｃ_ＮＳと基準濃度Ｃ_ＲＥＦとの高低関係を判断する。制御切替部Ｆ２は、濃度判断部Ｆ１の判断結果に基づき、実行する制御を貯留制御及び直接排出制御間で切り替える（換言すれば貯留制御又は直接排出制御を切り替え実行する）。通知処理部Ｆ３は第７実施例に示した通知処理を行う。

【0091】

貯留制御及び直接排出制御の切り替えによる排ガスの流路の切り替えに注目したとき、制御装置１００は流路制御装置として機能すると言える。制御装置１００は、他の様々な機能（例えば車両１の走行を制御する機能）を備えていても良い。

【0092】

＜＜第９実施例＞＞
第９実施例を説明する。第９実施例では、上述した各事項に対する変形技術又は補足事項等を説明する。

【0093】

ＣＯ_２貯留装置４０にて貯留されたＣＯ_２は、例えば、ガソリンスタンド又は車庫等に設置された回収機器（不図示）に対してＣＯ_２貯留装置４０が接続されたときに、ＣＯ_２貯留装置４０から回収機器に放出される。或いは、ＣＯ_２貯留装置４０全体又はＣＯ_２貯留装置４０内のカートリッジを車両１から取り外すことで、ＣＯ_２貯留装置４０に貯留されたＣＯ_２が車外に取り出されても良い。この場合、車両１に設置されていたＣＯ_２貯留装置４０又はカートリッジが新たなものに交換されてから、ＣＯ_２回収システムが改めて起動することになる。

【0094】

対象物質の濃度Ｃ_ＮＳは内燃機関１１における燃料の燃焼温度に依存する。このため、演算処理部１１０は、内燃機関１１における燃料の燃焼温度に応じて、対象物質の濃度Ｃ_ＮＳと基準濃度Ｃ_ＲＥＦとの高低関係を判断するようにしても良い。燃焼温度を直接測定することは難しいため、演算処理部１１０は走行状態情報（図５参照）に基づき燃焼温度を推定するようにしても良い。

【0095】

排ガスに関わる装置として、上述の各図面に示されない装置（以下、追加装置と称する）が車両１に設けられていても良い。追加装置として排ガス冷却装置が車両１に設置されて良い。排ガス冷却装置は、排ガスの流路においてＣＯ_２分離膜３０の上流側に配置され、ＣＯ_２分離膜３０に流入する排ガスの温度を低下させる。排ガス冷却装置の設置により、熱によるＣＯ_２分離膜３０の劣化を抑制することができる。追加装置としてエネルギ変換装置が車両１に設置されて良い。エネルギ変換装置は、排ガスが有する熱エネルギを他のエネルギ（電気エネルギ等）に変換する。変換により得られた他のエネルギ（電気エネルギ等）を車両１にて利用することができる。排ガスをエネルギ変換装置に通すことで排ガスの温度が低下する。このため、エネルギ変換装置は排ガス冷却装置の一種であるともいえる。排ガスの流路においてエネルギ変換装置をＣＯ_２分離膜３０の上流側に配置し、ＣＯ_２分離膜３０に流入する排ガスの温度をエネルギ変換装置にて低下させて良い。

【0096】

図１に示す構造では貯留制御（図２参照）が行われるとき、排ガスの一部はＣＯ_２分離膜３０を経由してからマフラ２０に送られる。しかしながら、貯留制御が行われるとき、流路切替装置１５を通過した排ガスを、まず分離前マフラ（不図示）に供給し、分離前マフラを経由した後の排ガスをＣＯ_２分離膜３０に供給する変形構成が採用されても良い。分離前マフラはマフラ２０であっても良いし、車両１に対しマフラ２０とは別に設置されたマフラであっても良い。当該変形構成では、ＣＯ_２分離膜３０に流入する排ガスの温度を分離前マフラにより下げることができるため、熱によるＣＯ_２分離膜３０の劣化を抑制することができる。分離前マフラは上述の排ガス冷却装置の一種であると解しても良い。変形構成においても、ＣＯ_２分離膜３０を通過したガスは分離ガスとして分離ガス路１８を通じＣＯ_２貯留装置４０に送られる。ＣＯ_２分離膜３０を通過しなかったガスは残ガスとして車両１に設置された排出口（マフラ２０であり得る）から車外に排出される。

【0097】

本実施形態に係るＣＯ_２回収システムは、少なくとも制御装置１００、ＣＯ_２分離膜３０、ＣＯ_２貯留装置４０及び流路切替装置１５を備えて構成される。但し、車両１に搭載されるものとして上述した任意の部品は、ＣＯ_２回収システムの構成要素に含まれ得る。

【0098】

ＣＯ_２回収システム、又は、ＣＯ_２回収システムにて具体化された本発明を、車載用途とは異なる任意の用途に適用することも可能である。

【0099】

車両１は内燃機関１１を用いて発生した駆動力にて移動する移動体の例である。本発明において、移動体は車両に分類されないもの（例えばロボット、ドローン）であっても良い。

【0100】

本発明の実施形態にて述べた任意の方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び、そのプログラムを記録した記録媒体であって且つコンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体は、本発明の実施形態の範囲に含まれる。本発明の実施形態における任意の処理は、半導体集積回路等のハードウェア、上記プログラムに相当するソフトウェア、又は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現されて良い。ここにおけるソフトウェア及びハードウェアは夫々に複数あっても良い。

【0101】

本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。

【符号の説明】

【0102】

１ 車両
１１ 内燃機関
１２ 排気マニホールド
１３、１３ａ、１３ｂ 排気管
１４ 浄化装置
１５ 流路切替装置
１５ａ、１５ｂ 電磁弁
１６ 貯留用接続路
１７ 排気用接続路
１８ 分離ガス路
１９ 残ガス排出路
２０ マフラ
３０ ＣＯ_２分離膜
４０ ＣＯ_２貯留装置
１００ 制御装置
１１０ 演算処理部
１２０ メモリ
２００ 車載センサ群
２１１ 回転数センサ
２１２ 車速センサ
２１３ ギアセンサ
２１４ アクセルセンサ
２１５ ブレーキセンサ
２１６ 舵角センサ
Ｆ１ 濃度判断部
Ｆ２ 制御切替部
Ｆ３ 通知処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】