JP2021139349A - Exhaust circulation nonequilibrium modification system of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To provide an exhaust circulation nonequilibrium modification system of an internal combustion engine which can improve expected fuel economy.SOLUTION: An exhaust circulation nonequilibrium modification system of an internal combustion engine comprises: an exhaust emission purification catalyst arranged in an exhaust passage of the internal combustion engine; an exhaust emission recirculation passage in which exhaust emission can be recirculated into an intake passage of the internal combustion engine from an upstream side of the exhaust emission purification catalyst; modification fuel injection means for injecting modification fuel into the exhaust emission recirculation passage; a modification catalyst arranged in the exhaust emission recirculation passage, and creating a carbon dioxide absorption/emission material for absorbing and emitting a carbon dioxide in an exhaust recirculation gas, and hydrogen from the modification fuel; and an exhaust emission recirculation valve for adjusting an exhaust recirculation gas amount recirculating in the intake passage according to an operation state of the internal combustion engine. When a carbon dioxide storage rate of the carbon dioxide absorption/emission material is low, a ratio of an exhaust emission recirculation gas amount with respect to an entire gas amount which is combusted in the internal combustion engine is relatively raised, and when the carbon dioxide storage rate of the carbon dioxide absorption/emission material is high, the ratio of the exhaust emission recirculation gas amount with respect to the entire gas amount which is combusted in the internal combustion engine is relatively lowered compared with the case that the carbon dioxide storage rate is low.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関における排気循環非平衡改質システムに関する。 The present invention relates to an exhaust circulation non-equilibrium reforming system in an internal combustion engine.

特許文献１には、内燃機関の改質触媒を備える燃料改質装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a fuel reformer including a reforming catalyst for an internal combustion engine.

特開２０１６−１３０１８５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-13185

上記特許文献１に開示された技術は、改質触媒温度が所定温度を下回らないように、改質触媒へ供給する燃料量を制御すると、過渡変動に伴い内燃機関に供給される総燃料の発熱量に対する水素発熱量比が過渡的にばらつくため、水素添加に伴う排気ガス循環率の拡大を最大にすることができず、期待される燃費向上を実現できない恐れがあった。
本発明の目的は、期待される燃費向上を実現可能な内燃機関における排気循環非平衡改質システムを提供することにある。 According to the technique disclosed in Patent Document 1, when the amount of fuel supplied to the reforming catalyst is controlled so that the reforming catalyst temperature does not fall below a predetermined temperature, the total fuel supplied to the internal combustion engine generates heat due to transient fluctuations. Since the ratio of the calorific value of hydrogen to the amount varies transiently, it is not possible to maximize the expansion of the exhaust gas circulation rate due to the addition of hydrogen, and there is a risk that the expected improvement in fuel efficiency cannot be achieved.
An object of the present invention is to provide an exhaust circulation non-equilibrium reforming system in an internal combustion engine capable of realizing the expected improvement in fuel efficiency.

本発明の内燃機関における排気循環非平衡改質システムは、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、排気浄化触媒の上流側から内燃機関の吸気通路に排気を還流可能な排気還流通路と、排気還流通路に改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射手段と、排気還流通路に設けられ，排気還流ガス中の二酸化炭素を吸収放出する二酸化炭素吸収放出材および前記改質用燃料から水素を生成する改質触媒と、内燃機関の運転状態に応じて前記吸気通路に還流する排気還流ガス量を調節する排気還流弁と、を備え、二酸化炭素吸収放出材における二酸化炭素貯蔵率が低い場合は、内燃機関内で燃焼する全ガス量に対する排気還流ガス量の比率を相対的に高くし，二酸化炭素吸収放出材における二酸化炭素貯蔵率が高い場合は，二酸化炭素貯蔵率が低い場合に比べて内燃機関内で燃焼する全ガス量に対する排気還流ガス量の比率を相対的に低くする。 The exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine of the present invention includes an exhaust purification catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and an exhaust recirculation passage capable of returning exhaust gas from the upstream side of the exhaust purification catalyst to the intake passage of the internal combustion engine. A reforming fuel injection means for injecting reforming fuel into the exhaust gas return passage, a carbon dioxide absorption / release material provided in the exhaust return passage to absorb and release carbon dioxide in the exhaust gas, and the reforming fuel. It is provided with a reforming catalyst that generates hydrogen from the exhaust gas and an exhaust gas return valve that adjusts the amount of exhaust gas that returns to the intake passage according to the operating state of the internal combustion engine. When it is low, the ratio of the amount of exhaust gas to the total amount of gas burned in the internal combustion engine is relatively high, and when the carbon dioxide storage rate in the carbon dioxide absorption / release material is high, the carbon dioxide storage rate is low. In comparison, the ratio of the amount of exhaust gas returned to the total amount of gas burned in the internal combustion engine is relatively low.

よって、期待される燃費向上を実現することができる。 Therefore, the expected improvement in fuel efficiency can be realized.

実施形態１の内燃機関における排気循環非平衡改質システムを備える車両の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the vehicle which includes the exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine of Embodiment 1. 実施形態１のコントローラ内の制御ブロック図である。It is a control block diagram in the controller of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の二酸化炭素吸収放出材からの二酸化炭素放出制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the carbon dioxide emission control routine from the carbon dioxide absorption release material of Embodiment 1. 実施形態２の反応器（二酸化炭素吸収放出材と改質触媒）の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the reactor (carbon dioxide absorption / release material and the reforming catalyst) of Embodiment 2. 実施形態３の反応器（二酸化炭素吸収放出材と改質触媒）の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the reactor (carbon dioxide absorption / release material and the reforming catalyst) of Embodiment 3. 実施形態４の内燃機関における排気循環非平衡改質システムを備える車両の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the vehicle which includes the exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine of Embodiment 4.

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の内燃機関における排気循環非平衡改質システムを備える車両の全体構成を示す模式図である。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of a vehicle including an exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine of the first embodiment.

図１に基づき、内燃機関１０における排気循環非平衡改質システム１を備える車両の概略の全体構成について、説明する。
実線の矢印は、空気、排気ガスの流れを示している。 Based on FIG. 1, a schematic overall configuration of a vehicle including an exhaust circulation non-equilibrium reforming system 1 in an internal combustion engine 10 will be described.
The solid arrow indicates the flow of air and exhaust gas.

排気循環非平衡改質システム１は、内燃機関１０を備えた車両２００の一部に取り付けられており、内燃機関１０から排出された排気ガスの熱を回収し、再利用するための装置となっている。
車両２００は、内燃機関１０と、吸気配管（吸気通路）１２と、排気配管（排気通路）１３と、排気ガス循環（以下、ＥＧＲと称す）配管（排気還流通路）３０とを備えている。 The exhaust circulation non-equilibrium reforming system 1 is attached to a part of the vehicle 200 provided with the internal combustion engine 10, and serves as a device for recovering and reusing the heat of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10. ing.
The vehicle 200 includes an internal combustion engine 10, an intake pipe (intake passage) 12, an exhaust pipe (exhaust passage) 13, and an exhaust gas circulation (hereinafter referred to as EGR) pipe (exhaust recirculation passage) 30.

内燃機関１０は、例えば、複数の気筒を備えた４サイクルレシプロエンジンであって、液体燃料を気筒内で燃焼させることにより、駆動力を生じさせるものである。
なお、それぞれの気筒の構成は、略同一であるので、図１においては単一の気筒のみを図示している。
内燃機関１０の各気筒には、不図示の冷却水温センサ、ノックセンサ、クランク角センサ等の各種センサが取り付けられている。
これらのセンサの検出値は、内燃機関１０および排気循環非平衡改質システム１の制御を実行するコントローラＣに入力される。 The internal combustion engine 10 is, for example, a 4-cycle reciprocating engine including a plurality of cylinders, and generates a driving force by burning liquid fuel in the cylinders.
Since the configurations of the respective cylinders are substantially the same, only a single cylinder is shown in FIG.
Various sensors such as a cooling water temperature sensor, a knock sensor, and a crank angle sensor (not shown) are attached to each cylinder of the internal combustion engine 10.
The detected values of these sensors are input to the controller C that executes the control of the internal combustion engine 10 and the exhaust circulation non-equilibrium reforming system 1.

吸気配管１２は、内燃機関１０に空気を供給するための配管である。
吸気配管１２には、上流側（図１の左側）から順に、エアクリーナ（不図示）と、エアフロ―メータＳ６と、スロットルバルブ１８と、サージタンク１９と、主燃料インジェクタ２０とが設けられている。
吸気配管１２の下流側（図１の右側）端部には、内燃機関１０の燃焼室１１の吸気弁１４により開閉される吸気孔１１ａに接続されている。
エアフロ―メータＳ６は、吸気配管１２を通り内燃機関１０の燃焼室１１に供給される空気の流量を測定するための流量計である。
エアフロ―メータＳ６によって検出された空気の流量は、コントローラＣに入力される。 The intake pipe 12 is a pipe for supplying air to the internal combustion engine 10.
The intake pipe 12 is provided with an air cleaner (not shown), an air flow meter S6, a throttle valve 18, a surge tank 19, and a main fuel injector 20 in this order from the upstream side (left side in FIG. 1). ..
The downstream end (right side of FIG. 1) of the intake pipe 12 is connected to an intake hole 11a opened and closed by an intake valve 14 of the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10.
The air flow meter S6 is a flow meter for measuring the flow rate of air supplied to the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 through the intake pipe 12.
The flow rate of air detected by the air flow meter S6 is input to the controller C.

スロットルバルブ１８は、吸気配管１２を通る空気の流量を調整するための流量調整弁である。
車両２００に備えられたアクセルペダル（不図示）のドライバの操作量に応じて、スロットルバルブ１８の開度が調整され、これにより空気の流量が調整される。
スロットルバルブ１８には、開度センサ１８ａが備えられており、スロットルバルブ１８の開度は、開度センサ１８ａによって検出され、検出された開度は、コントローラＣに入力される。 The throttle valve 18 is a flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of air passing through the intake pipe 12.
The opening degree of the throttle valve 18 is adjusted according to the amount of operation of the driver of the accelerator pedal (not shown) provided in the vehicle 200, whereby the air flow rate is adjusted.
The throttle valve 18 is provided with an opening degree sensor 18a, the opening degree of the throttle valve 18 is detected by the opening degree sensor 18a, and the detected opening degree is input to the controller C.

サージタンク１９は、吸気配管１２の途中に形成された箱状の容器である。
吸気配管１２は、サージタンク１９の下流側において複数に分岐しており、分岐したそれぞれの配管が各気筒の燃焼室と接続されている。
サージタンク１９の内部空間は、吸気配管１２のうちの他の部分における内部空間よりも広くなっている。
このため、サージタンク１９により、一つの気筒による圧力変動が他の気筒に影響してしまうことが防止されている。
サージタンク１９には、圧力センサ１９ａが備えられており、吸気配管１２内の圧力は、圧力センサ１９ａにより検出され、検出された圧力は、コントローラＣに入力される。 The surge tank 19 is a box-shaped container formed in the middle of the intake pipe 12.
The intake pipe 12 is branched into a plurality of parts on the downstream side of the surge tank 19, and each of the branched pipes is connected to the combustion chamber of each cylinder.
The internal space of the surge tank 19 is wider than the internal space in other parts of the intake pipe 12.
Therefore, the surge tank 19 prevents the pressure fluctuation caused by one cylinder from affecting the other cylinders.
The surge tank 19 is provided with a pressure sensor 19a, the pressure in the intake pipe 12 is detected by the pressure sensor 19a, and the detected pressure is input to the controller C.

主燃料インジェクタ２０は、吸気配管１２内部に燃料を噴射するための電磁弁である。
主燃料インジェクタ２０には、不図示のフューエルポンプによって加圧された燃料が供給されている。
主燃料インジェクタ２０が開状態になると、その先端から噴射された燃料が空気と混合されながら、内燃機関１０の燃焼室１１内に供給される。
コントローラＣは、主燃料インジェクタ２０の開閉動作を制御することにより、内燃機関１０の燃焼室１１への燃料の供給量を調整する。 The main fuel injector 20 is a solenoid valve for injecting fuel into the intake pipe 12.
Fuel pressurized by a fuel pump (not shown) is supplied to the main fuel injector 20.
When the main fuel injector 20 is opened, the fuel injected from its tip is supplied into the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 while being mixed with air.
The controller C adjusts the amount of fuel supplied to the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 by controlling the opening / closing operation of the main fuel injector 20.

排気配管１３は、内燃機関１０の燃焼室１１で生じた排気ガスを外部に排出するための配管である。
排気配管１３の上流側端部（図１左側）は、内燃機関１０の燃焼室１１の排気弁１５により開閉される排気孔１１ｂに接続されている。
排気配管１３の途中（内燃機関１０よりも下流側）には、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ（排気浄化触媒）２が設けられている。 The exhaust pipe 13 is a pipe for discharging the exhaust gas generated in the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 to the outside.
The upstream end of the exhaust pipe 13 (left side in FIG. 1) is connected to an exhaust hole 11b opened and closed by an exhaust valve 15 in the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10.
A catalyst converter (exhaust purification catalyst) 2 for purifying exhaust gas is provided in the middle of the exhaust pipe 13 (downstream from the internal combustion engine 10).

排気配管１３のうち触媒コンバータ２よりも上流側には空燃比センサＳ３が備えられており、触媒コンバータ２よりも下流側には酸素センサＳ７が備えられている。
この空燃比センサＳ３と酸素センサＳ７は、排気配管１３を通る排気ガスの酸素濃度を監視するためのセンサであって、その検出された酸素濃度は、コントローラＣに入力される。
コントローラＣは、内燃機関１０の燃焼室１１における燃焼が理論空燃比で行われるよう、空燃比センサＳ３等の検出結果に基づいて、主燃料インジェクタ２０からの燃焼室１１への燃料の供給等を制御する。
また、コントローラＣには、アクセルペダル開度センサＳ４から検出されるアクセルペダル開度、内燃機関回転数センサＳ５から検出される内燃機関回転数が入力されている。 An air-fuel ratio sensor S3 is provided on the upstream side of the exhaust pipe 13 on the upstream side of the catalyst converter 2, and an oxygen sensor S7 is provided on the downstream side of the catalyst converter 2.
The air-fuel ratio sensor S3 and the oxygen sensor S7 are sensors for monitoring the oxygen concentration of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 13, and the detected oxygen concentration is input to the controller C.
The controller C supplies fuel from the main fuel injector 20 to the combustion chamber 11 based on the detection result of the air-fuel ratio sensor S3 or the like so that the combustion in the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 is performed at the stoichiometric air-fuel ratio. Control.
Further, the accelerator pedal opening degree detected by the accelerator pedal opening degree sensor S4 and the internal combustion engine rotation speed detected by the internal combustion engine rotation speed sensor S5 are input to the controller C.

ＥＧＲ配管３０は、排気配管１３を通る排気ガスの一部を吸気配管１２に戻し、再び内燃機関１０の燃焼室１１に供給する（所謂「排気再循環」を行う）。
ＥＧＲ配管３０の上流側端部（図１右側）は、排気配管１３のうち内燃機関１０と触媒コンバータ２との間となる位置に接続されている。
ＥＧＲ配管３０の下流側端部（図１左側）は、吸気配管１２のうちサージタンク１９の位置に接続されている。 The EGR pipe 30 returns a part of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 13 to the intake pipe 12 and supplies it to the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 again (so-called "exhaust gas recirculation" is performed).
The upstream end of the EGR pipe 30 (on the right side of FIG. 1) is connected to the exhaust pipe 13 at a position between the internal combustion engine 10 and the catalytic converter 2.
The downstream end of the EGR pipe 30 (left side in FIG. 1) is connected to the position of the surge tank 19 in the intake pipe 12.

ＥＧＲ配管３０には、上流側（図１右側）から順に、ＥＧＲガス入口温度センサＳ２と、改質用燃料インジェクタ（改質用燃料噴射手段）３３と、加熱器６と、二酸化炭素吸収放出材５と、改質触媒４と、改質触媒温度センサＳ１と、ＥＧＲクーラ（排気還流冷却器）３１と、ＥＧＲバルブ（排気還流弁）８とが設けられている。
排気循環非平衡改質システム１は、改質用燃料インジェクタ３３と、加熱器６と、二酸化炭素吸収放出材５と、改質触媒４と、改質触媒温度センサＳ１とから構成されている。
排気循環非平衡改質システム１については、後述する。
ＥＧＲクーラ３１は、高温の排気ガスを冷却し、あらかじめ温度を下げてから吸気配管１２に供給するための冷却器である。
ＥＧＲバルブ８は、ＥＧＲ配管３０を通る排気ガスの流量を調整するための、流量制御弁である。
コントローラＣは、ＥＧＲバルブ８の開度を調整することにより、排気配管１３を通る排気ガスのうちＥＧＲ配管３０に流入する排気ガスが占める割合、すなわち、ＥＧＲ率を調整する。 In the EGR pipe 30, in order from the upstream side (right side in FIG. 1), an EGR gas inlet temperature sensor S2, a reforming fuel injector (reforming fuel injection means) 33, a heater 6, and a carbon dioxide absorption / release material are provided. 5, a reforming catalyst 4, a reforming catalyst temperature sensor S1, an EGR cooler (exhaust gas recirculation cooler) 31, and an EGR valve (exhaust gas recirculation valve) 8 are provided.
The exhaust circulation non-equilibrium reforming system 1 includes a reforming fuel injector 33, a heater 6, a carbon dioxide absorption / release material 5, a reforming catalyst 4, and a reforming catalyst temperature sensor S1.
The exhaust circulation non-equilibrium reforming system 1 will be described later.
The EGR cooler 31 is a cooler for cooling the high-temperature exhaust gas, lowering the temperature in advance, and then supplying the high-temperature exhaust gas to the intake pipe 12.
The EGR valve 8 is a flow rate control valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas passing through the EGR pipe 30.
By adjusting the opening degree of the EGR valve 8, the controller C adjusts the ratio of the exhaust gas flowing into the EGR pipe 30 to the exhaust gas passing through the exhaust pipe 13, that is, the EGR rate.

排気循環非平衡改質システム１の構成について説明する。
排気循環非平衡改質システム１は、前述したように、改質用燃料インジェクタ３３と、加熱器６と、二酸化炭素吸収放出材５と、改質触媒４と、改質触媒温度センサＳ１とから構成されている。
実施形態１では、断熱型非平衡反応器１００を構成する二酸化炭素吸収放出材５と、改質触媒４とを分割配置型として、ＥＧＲ配管３０の上流側（図１右側）に二酸化炭素吸収放出材５、下流側に改質触媒４が配置されている。 The configuration of the exhaust circulation non-equilibrium reforming system 1 will be described.
As described above, the exhaust circulation non-equilibrium reforming system 1 is composed of the reforming fuel injector 33, the heater 6, the carbon dioxide absorption / release material 5, the reforming catalyst 4, and the reforming catalyst temperature sensor S1. It is configured.
In the first embodiment, the carbon dioxide absorption / release material 5 constituting the adiabatic non-equilibrium reactor 100 and the reforming catalyst 4 are of a split arrangement type, and carbon dioxide absorption / release is performed on the upstream side (right side of FIG. 1) of the EGR pipe 30. The reforming catalyst 4 is arranged on the downstream side of the material 5.

改質触媒４は、アルミナにより形成されたハウジング内に、排気ガスと接触するように、改質触媒ペレットが貯蔵されている。
改質触媒４には、改質触媒４の温度を検出するための温度センサＳ１が備えられ、温度センサＳ１により検出された温度は、コントローラＣに入力される。 In the reforming catalyst 4, the reforming catalyst pellets are stored in a housing formed of alumina so as to come into contact with the exhaust gas.
The reforming catalyst 4 is provided with a temperature sensor S1 for detecting the temperature of the reforming catalyst 4, and the temperature detected by the temperature sensor S1 is input to the controller C.

また、改質触媒４と二酸化炭素吸収放出材５の上流側には、改質用燃料インジェクタ３３が設けられている。
改質用燃料インジェクタ３３は、内燃機関１０に設けられた主燃料インジェクタ２０と同様に構成された電磁弁であって、コントローラＣにより制御され、改質触媒４と二酸化炭素吸収放出材５の上流側の空間に向けて燃料を供給することが可能となっている。
改質用燃料インジェクタ３３からの燃料の供給は、ＥＧＲバルブ８が開状態となって、ＥＧＲ配管を排気ガスが通っているときに行われる。
改質用燃料インジェクタ３３から燃料が供給されると、改質触媒４には、排気ガスに含まれる水と燃料とが混合された状態で供給される。 Further, a reforming fuel injector 33 is provided on the upstream side of the reforming catalyst 4 and the carbon dioxide absorbing / releasing material 5.
The reforming fuel injector 33 is a solenoid valve configured in the same manner as the main fuel injector 20 provided in the internal combustion engine 10, is controlled by the controller C, and is upstream of the reforming catalyst 4 and the carbon dioxide absorption / release material 5. It is possible to supply fuel to the space on the side.
The fuel is supplied from the reforming fuel injector 33 when the EGR valve 8 is in the open state and the exhaust gas is passing through the EGR pipe.
When fuel is supplied from the reforming fuel injector 33, the reforming catalyst 4 is supplied with water contained in the exhaust gas and the fuel in a mixed state.

改質触媒４は、通過する排気ガスによって加熱され高温になっている。
高温となった改質触媒４に水と燃料（炭化水素）が触れると、これらの間で水蒸気改質反応（平衡反応）が生じ、水素および一酸化炭素が生成される。
排気ガスは、改質触媒４を通過することによって水素含有ガスとなり、吸気配管１２に供給される。
その後、水素含有ガスとなった排気ガスは、内燃機関１０の燃焼室１１に供給され、再び燃焼に供される。 The reforming catalyst 4 is heated by the passing exhaust gas to a high temperature.
When water and fuel (hydrocarbons) come into contact with the high-temperature reforming catalyst 4, a steam reforming reaction (equilibrium reaction) occurs between them, and hydrogen and carbon monoxide are produced.
The exhaust gas becomes hydrogen-containing gas by passing through the reforming catalyst 4, and is supplied to the intake pipe 12.
After that, the exhaust gas that has become a hydrogen-containing gas is supplied to the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 and is used for combustion again.

実施形態１では、改質触媒４の上流側（図１右側）に、二酸化炭素吸収放出材５を配置している。
二酸化炭素吸収放出材５は、一例として、ハウジング内にリチウムシリケート（ＬｉＳｉｏ４）のペレットが貯蔵されている。
リチウムシリケート（ＬｉＳｉｏ４）は、体積比４９０倍の二酸化炭素を吸着・吸収することが可能である。
これにより、二酸化炭素吸収放出材５をコンパクトに形成することができる。
また、リチウムシリケート（ＬｉＳｉｏ４）は、例えば、７００℃未満で二酸化炭素を発熱しながら吸収し、７００℃以上で二酸化炭素を吸熱しながら放出する特性を有しており、繰り返し二酸化炭素を可逆的に吸収放出可能なリチウム複合酸化物の１つである。
すなわち、化学平衡特性は、ＬｉＳｉＯ４＋ＣＯ２⇔Ｌｉ２ＳｉＯ３＋Ｌｉ２ＣＯ３となる。
また、リチウムシリケート（ＬｉＳｉｏ４）に代えて、他の同様の特性を有するリチウム複合酸化物でも適用可能である。 In the first embodiment, the carbon dioxide absorption / release material 5 is arranged on the upstream side (right side of FIG. 1) of the reforming catalyst 4.
As an example of the carbon dioxide absorption / release material 5, pellets of lithium silicate (LiSio4) are stored in a housing.
Lithium silicate (LiSio4) can adsorb and absorb carbon dioxide having a volume ratio of 490 times.
As a result, the carbon dioxide absorption / release material 5 can be compactly formed.
Further, lithium silicate (LiSio4) has, for example, a property of absorbing carbon dioxide while generating heat at a temperature lower than 700 ° C. and releasing carbon dioxide while absorbing heat at a temperature of 700 ° C. or higher, and repeatedly reversibly releases carbon dioxide. It is one of the lithium composite oxides that can be absorbed and released.
That is, the chemical equilibrium characteristic is LiSiO4 + CO2⇔Li2SiO3 + Li2CO3.
Further, instead of lithium silicate (LiSio4), other lithium composite oxides having similar properties can also be applied.

前述した水蒸気改質反応（平衡反応）に加え、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素吸収による非平衡改質反応が促進され、水蒸気改質反応（平衡反応）単独により生成される水素の１．５倍ほどの水素を発生することができる。
すなわち、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素吸収により、ＥＧＲ配管３０の入口温度に対する水素濃度変化を低減し、全体的に高濃度の水素が生成できるので、更に燃費を向上することができる。
また、水蒸気改質反応（平衡反応）に対して、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素吸収による非平衡改質反応による水素生成時の発熱量も増加することができる。
これにより、ＥＧＲガス温度が低温（低負荷）時には、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素吸収により熱を供給し、水素濃度を高め、高温（高負荷）時には、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素放出することにより、余剰熱を吸収し、改質触媒４の温度上昇を抑制することで、改質触媒４の劣化も抑制することができる。
このように、化学反応に伴う熱と二酸化炭素濃度調整機能による非平衡改質反応を適用することで、低負荷時から水素を高濃度に生成することができるので、さらなる燃費の向上を行うことができる。
また、ＥＧＲ配管３０の上流側で二酸化炭素吸収放出材５による二酸化炭素吸収放出を発生させ、下流側で改質触媒４の改質反応を促進させることで、二酸化炭素吸収放出材５による二酸化炭素吸収放出による発熱・吸熱を、下流側の改質触媒４へ伝達させやすくすることができ、二酸化炭素吸収放出材５による二酸化炭素吸収放出時の局所的な発熱・吸熱による急速な温度低下を抑制しつつ、ＥＧＲガスに対する二酸化炭素吸収放出材５の応答性を向上することができる。 In addition to the steam reforming reaction (equilibrium reaction) described above, the non-equilibrium reforming reaction due to carbon dioxide absorption of the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 is promoted, and hydrogen produced by the steam reforming reaction (equilibrium reaction) alone is 1. It can generate about five times as much hydrogen.
That is, the carbon dioxide absorption of the carbon dioxide absorption / release material 5 reduces the change in hydrogen concentration with respect to the inlet temperature of the EGR pipe 30, and can generate high-concentration hydrogen as a whole, so that fuel efficiency can be further improved.
Further, with respect to the steam reforming reaction (equilibrium reaction), the calorific value at the time of hydrogen generation by the non-equilibrium reforming reaction due to the carbon dioxide absorption of the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 can be increased.
As a result, when the EGR gas temperature is low (low load), heat is supplied by carbon dioxide absorption of the carbon dioxide absorption / release material 5 to increase the hydrogen concentration, and when the EGR gas temperature is high (high load), the carbon dioxide of the carbon dioxide absorption / release material 5 is carbon dioxide. By releasing carbon dioxide, excess heat is absorbed and the temperature rise of the reforming catalyst 4 is suppressed, so that the deterioration of the reforming catalyst 4 can also be suppressed.
In this way, by applying the non-equilibrium reforming reaction by the heat and carbon dioxide concentration adjustment function associated with the chemical reaction, hydrogen can be generated at a high concentration even when the load is low, so that fuel efficiency can be further improved. Can be done.
Further, by generating carbon dioxide absorption and release by the carbon dioxide absorption and release material 5 on the upstream side of the EGR pipe 30 and promoting the reforming reaction of the reforming catalyst 4 on the downstream side, carbon dioxide by the carbon dioxide absorption and release material 5 is promoted. The heat generation and heat absorption due to absorption and release can be easily transferred to the reforming catalyst 4 on the downstream side, and the rapid temperature drop due to local heat generation and heat absorption during carbon dioxide absorption and release by the carbon dioxide absorption and release material 5 can be suppressed. At the same time, the responsiveness of the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 to the EGR gas can be improved.

さらに、ＥＧＲ配管３０のＥＧＲクーラ３１とＥＧＲバルブ８の間の位置に、排気ポンプ３が配置された分岐配管（分岐通路）３４の一方側（上流側）が接続されている。
分岐配管３４の他方側（下流側）は、二酸化炭素貯蔵ユニット７を介して、排気配管１３の触媒コンバータ２の上流側の位置に接続されている。
これにより、二酸化炭素吸収放出材５が、吸収している二酸化炭素を放出する際に、排気ポンプ３により、二酸化炭素貯蔵ユニット７に高濃度の二酸化炭素を貯蔵するようにしたので、高濃度の二酸化炭素をそのまま排気配管１３を通って車外へ排出することを防ぐことができる。
なお、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素放出制御については、後述する。 Further, one side (upstream side) of the branch pipe (branch passage) 34 in which the exhaust pump 3 is arranged is connected at a position between the EGR cooler 31 and the EGR valve 8 of the EGR pipe 30.
The other side (downstream side) of the branch pipe 34 is connected to the position on the upstream side of the catalytic converter 2 of the exhaust pipe 13 via the carbon dioxide storage unit 7.
As a result, when the carbon dioxide absorption / release material 5 releases the absorbed carbon dioxide, the exhaust pump 3 stores the high concentration of carbon dioxide in the carbon dioxide storage unit 7. It is possible to prevent carbon dioxide from being discharged to the outside of the vehicle as it is through the exhaust pipe 13.
The carbon dioxide emission control of the carbon dioxide absorption / release material 5 will be described later.

図２は、実施形態１のコントローラ内の制御ブロック図である。
目標新気流量算出部４１では、アクセルペダル開度センサＳ４からの検出された開度αから算出する目標トルク、内燃機関回転数センサＳ５からの検出された内燃機関回転数Ｎｅ、空燃比センサＳ３からの検出された空気過剰率β等により、目標新気流量Ｑａを算出し、目標新気流量Ｑａを総ガス目標流量算出部４５、目標ＥＧＲガス流量算出部４６、目標スロットル開度算出部４７へ伝達する。 FIG. 2 is a control block diagram in the controller of the first embodiment.
In the target fresh air flow rate calculation unit 41, the target torque calculated from the opening degree α detected by the accelerator pedal opening sensor S4, the internal combustion engine rotation speed Ne detected by the internal combustion engine rotation speed sensor S5, and the air-fuel ratio sensor S3 The target fresh air flow rate Qa is calculated from the excess air-fuel ratio β and the like detected from the above, and the target fresh air flow rate Qa is calculated by the total gas target flow rate calculation unit 45, the target EGR gas flow rate calculation unit 46, and the target throttle opening calculation unit 47. Communicate to.

基本ＥＧＲ率算出部４２では、アクセルペダル開度センサＳ４からの検出されたアクセルペダル開度αから算出する目標トルク（負荷）、内燃機関回転数センサＳ５からの検出された内燃機関回転数Ｎｅ、空燃比センサＳ３からの検出された空気過剰率β等により、内燃機関１０の燃焼室１１内で燃焼する全ガス量に対するＥＧＲガス量の比率である基本ＥＧＲ率（基本排気ガス還流率）ｂｏを算出し、基本ＥＧＲ率ｂｏを目標ＥＧＲ率算出部４４へ伝達する。 In the basic EGR rate calculation unit 42, the target torque (load) calculated from the accelerator pedal opening α detected from the accelerator pedal opening sensor S4, the internal combustion engine rotation speed Ne detected from the internal combustion engine rotation speed sensor S5, The basic EGR rate (basic exhaust gas recirculation rate) bo, which is the ratio of the amount of EGR gas to the total amount of gas burned in the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10, is determined by the excess air ratio β or the like detected from the air-fuel ratio sensor S3. It is calculated and the basic EGR rate bo is transmitted to the target EGR rate calculation unit 44.

ＥＧＲ率補正係数算出部４３では、後述する二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率推定算出部５３から伝達される二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γと、排気還流ガス入口温度センサＳ２からの検出されたＥＧＲガス温度Ｔにより、あらかじめ設定しているＥＧＲ率補正係数マップ４３ａからＥＧＲ率補正係数ｃiを算出し、ＥＧＲ補正係数ｃiを目標ＥＧＲ率算出部４４へ伝達する。
なお、ＥＧＲ率補正係数マップ４３ａでは、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γが低い場合には、ＥＧＲ率補正係数ｃiを１より大きく設定し、ＥＧＲ率が高くなるように設定し、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γが高い場合には、ＥＧＲ率補正係数ｃiを１に近く設定し、ＥＧＲ率が低くなるように設定して、制御するようにしている。 In the EGR rate correction coefficient calculation unit 43, the carbon dioxide storage rate γ of the carbon capture and storage material 5 transmitted from the carbon capture and storage rate estimation calculation unit 53 in the carbon dioxide absorption and release material 5, which will be described later, and the exhaust gas recirculation gas inlet temperature. Based on the EGR gas temperature T detected from the sensor S2, the EGR rate correction coefficient ci is calculated from the preset EGR rate correction coefficient map 43a, and the EGR correction coefficient ci is transmitted to the target EGR rate calculation unit 44.
In the EGR rate correction coefficient map 43a, when the carbon capture and storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5 is low, the EGR rate correction coefficient ci is set to be larger than 1, and the EGR rate is set to be high. When the carbon capture and storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5 is high, the EGR rate correction coefficient ci is set close to 1 and the EGR rate is set to be low to control it.

目標ＥＧＲ率算出部４４では、伝達された基本ＥＧＲ率ｂｏにＥＧＲ補正係数ｃiをかけ合わせることで、目標ＥＧＲ率（目標排気ガス還流率）ｂｔを算出し、目標ＥＧＲ率ｂｔを目標ＥＧＲガス流量算出部４６、ＥＧＲガス入口二酸化炭素流量推定部４９、ＥＧＲガス出口二酸化炭素流量推定部５０へ伝達する。 The target EGR rate calculation unit 44 calculates the target EGR rate (target exhaust gas recirculation rate) bt by multiplying the transmitted basic EGR rate bo by the EGR correction coefficient ci, and sets the target EGR rate bt as the target EGR gas flow rate. It is transmitted to the calculation unit 46, the EGR gas inlet carbon dioxide flow rate estimation unit 49, and the EGR gas outlet carbon dioxide flow rate estimation unit 50.

目標ＥＧＲガス流量算出部４６では、伝達された目標ＥＧＲ率ｂｔと標新気流量Ｑａとから、下記の式を使い、目標ＥＧＲガス流量Ｑｅを算出し、目標総ガス流量算出部４５、目標ＥＧＲバルブ開度算出部４８、ＥＧＲガス入口二酸化炭素流量推定部４９、ＥＧＲガス出口二酸化炭素流量推定部５０へ伝達する。
Ｑｅ＝ｂｔ＊Ｑａ／（１−ｂｔ） The target EGR gas flow rate calculation unit 46 calculates the target EGR gas flow rate Qe from the transmitted target EGR rate bt and the standard air flow rate Qa using the following formula, and the target total gas flow rate calculation unit 45 and the target EGR. It is transmitted to the valve opening degree calculation unit 48, the EGR gas inlet carbon dioxide flow rate estimation unit 49, and the EGR gas outlet carbon dioxide flow rate estimation unit 50.
Qe = bt * Qa / (1-bt)

目標総ガス流量算出部４５は、伝達された目標新気流量Ｑａと目標ＥＧＲガス流量Ｑｅを加算することにより、目標総ガス流量Ｑｔを算出し、目標スロットルバルブ開度算出部４７へ伝達する。
目標スロットル開度算出部４７では、伝達された目標総ガス流量Ｑｔにより、目標スロットル開度θを算出し、スロットルバルブ１８を制御する。 The target total gas flow rate calculation unit 45 calculates the target total gas flow rate Qt by adding the transmitted target fresh air flow rate Qa and the target EGR gas flow rate Qe, and transmits the target total gas flow rate Qt to the target throttle valve opening degree calculation unit 47.
The target throttle opening degree calculation unit 47 calculates the target throttle opening degree θ based on the transmitted target total gas flow rate Qt, and controls the throttle valve 18.

目標ＥＧＲバルブ開度算出部４８では、伝達された目標ＥＧＲガス流量Ｑｅにより、目標ＥＧＲバルブ開度ｈを算出し、ＥＧＲバルブ８を制御する。
ＥＧＲガス入口二酸化炭素流量推定部４９では、伝達された目標ＥＧＲガス流量Ｑｅ、空気過剰率β、目標ＥＧＲ率ｂｔ等から、ＥＧＲ配管１３に流入した二酸化炭素流量Ｑｉｎを算出し、二酸化炭素追加貯蔵量算出部５１へ伝達する。
ＥＧＲガス出口二酸化炭素流量推定部５０では、伝達された目標ＥＧＲガス流量Ｑｅ、空気過剰率β、目標ＥＧＲ率ｂｔ、加熱器６の出力Ｗ、ＥＧＲガス温度Ｔ、後述する二酸化炭素貯蔵率推定算出部５３から伝達される二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γ等から、二酸化炭素吸収放出材５を通過して排出される二酸化炭素流量Ｑｏｕｔを算出し、二酸化炭素追加貯蔵量算出部５１へ伝達する。 The target EGR valve opening degree calculation unit 48 calculates the target EGR valve opening degree h from the transmitted target EGR gas flow rate Qe and controls the EGR valve 8.
The EGR gas inlet carbon dioxide flow rate estimation unit 49 calculates the carbon dioxide flow rate Qin flowing into the EGR pipe 13 from the transmitted target EGR gas flow rate Qe, air excess rate β, target EGR rate bt, etc., and additionally stores carbon dioxide. It is transmitted to the quantity calculation unit 51.
In the EGR gas outlet carbon dioxide flow rate estimation unit 50, the transmitted target EGR gas flow rate Qe, excess air rate β, target EGR rate bt, output W of the heater 6, EGR gas temperature T, and carbon dioxide storage rate estimation calculation described later From the carbon dioxide storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5 transmitted from the unit 53, the carbon dioxide flow rate Qout discharged through the carbon dioxide absorption / release material 5 is calculated, and the carbon dioxide additional storage amount calculation unit 51 Communicate to.

二酸化炭素追加貯蔵量推定部５１では、伝達された二酸化炭素流量Ｑｉｎ、二酸化炭素流量Ｑｏｕｔから、二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素追加貯蔵量Ｑｆ（増加の場合は正、減少の場合は負）を時間的に積算することで推定し、全二酸化炭素貯蔵量算出部５２へ伝達する。
全二酸化炭素貯蔵量推定部５２では、二酸化炭素追加貯蔵量Ｑｆを記憶している前回の全二酸化炭素貯蔵量Ｑｓに加算して、新たな全二酸化炭素貯蔵量Ｑｓを算出、更新し、二酸化炭素貯蔵率推定値算出部５３へ伝達する。
二酸化炭素貯蔵率推定部５３では、記憶している最大二酸化炭素貯蔵量Ｑｍａｘと全二酸化炭素貯蔵量Ｑｓから、二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γを推定し、ＥＧＲ率補正係数算出部４３、ＥＧＲガス出口二酸化炭素流量推定部５０、全二酸化炭素貯蔵量算出部５２へ伝達する。
以上のように、ＥＧＲガス入口二酸化炭素流量推定部４と、ＥＧＲガス出口二酸化炭素流量推定部５０と、二酸化炭素追加貯蔵量推定部５１と、全二酸化炭素貯蔵量推定部５２と、二酸化炭素貯蔵率推定部５３とにより、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γを推定する二酸化炭素貯蔵率推定手段Ａが構成されている。
以上のように、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γを推定することにより、ＥＧＲ率を適切に制御でき、適切なタイミングで二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素を放出することができる。 In the carbon dioxide additional storage amount estimation unit 51, from the transmitted carbon dioxide flow rate Qin and carbon dioxide flow rate Qout, the carbon dioxide additional storage amount Qf in the carbon dioxide absorption / release material 5 (positive in the case of increase, negative in the case of decrease). ) Is estimated over time and transmitted to the total carbon dioxide storage amount calculation unit 52.
The total carbon dioxide storage amount estimation unit 52 adds the carbon dioxide additional storage amount Qf to the previous total carbon dioxide storage amount Qs to calculate and update a new total carbon dioxide storage amount Qs, and carbon dioxide. It is transmitted to the storage rate estimation value calculation unit 53.
The carbon dioxide storage rate estimation unit 53 estimates the carbon dioxide storage rate γ in the carbon dioxide absorption and release material 5 from the stored maximum carbon dioxide storage amount Qmax and the total carbon dioxide storage amount Qs, and calculates the EGR rate correction coefficient. It is transmitted to the unit 43, the EGR gas outlet carbon dioxide flow rate estimation unit 50, and the total carbon dioxide storage amount calculation unit 52.
As described above, the EGR gas inlet carbon dioxide flow rate estimation unit 4, the EGR gas outlet carbon dioxide flow rate estimation unit 50, the carbon dioxide additional storage amount estimation unit 51, the total carbon dioxide storage amount estimation unit 52, and the carbon dioxide storage The rate estimation unit 53 constitutes a carbon dioxide storage rate estimation means A for estimating the carbon dioxide storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5.
As described above, by estimating the carbon dioxide storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5, the EGR rate can be appropriately controlled, and the carbon dioxide of the carbon dioxide absorption / release material 5 can be released at an appropriate timing. ..

図３は、実施形態１の二酸化炭素吸収放出材からの二酸化炭素放出制御ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a carbon dioxide emission control routine from the carbon dioxide absorption / release material of the first embodiment.

ステップＳ１では、内燃機関１０が停止しているか否かを判定する。
内燃機関１０が停止しているときには、ステップＳ２へ進み、内燃機関１０が停止していないときには、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ２では、二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γが、所定値γ０以上か否かを判定する。
二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γが、所定値γ０以上のときには、ステップＳ３へ進み、二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γが、所定値γ０以上でないときには、ステップＳ１０へ進む。 In step S1, it is determined whether or not the internal combustion engine 10 is stopped.
When the internal combustion engine 10 is stopped, the process proceeds to step S2, and when the internal combustion engine 10 is not stopped, the process returns to step S1.
In step S2, it is determined whether or not the carbon dioxide storage rate γ in the carbon dioxide absorption / release material 5 is a predetermined value γ0 or more.
When the carbon dioxide storage rate γ in the carbon dioxide absorption / release material 5 is the predetermined value γ0 or more, the process proceeds to step S3, and when the carbon dioxide storage rate γ in the carbon dioxide absorption / release material 5 is not the predetermined value γ0 or more, the step is performed. Proceed to S10.

ステップＳ３では、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素放出運転モードを開始する。
ステップＳ４では、ＥＧＲバルブ８を閉じる。
ステップＳ５では、排気ポンプ３の作動を開始する。
ステップＳ６では、加熱器６の作動を開始し、二酸化炭素吸収放出材５を加熱し、二酸化炭素吸収放出材５の温度を放出温度以上（例えば、７００℃以上）にする。
ステップＳ７では、二酸化炭素吸収放出材５からの二酸化炭素の放出が開始される。
ステップＳ８では、二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γを更新する。 In step S3, the carbon dioxide release operation mode of the carbon dioxide absorption / release material 5 is started.
In step S4, the EGR valve 8 is closed.
In step S5, the operation of the exhaust pump 3 is started.
In step S6, the operation of the heater 6 is started, the carbon dioxide absorption / release material 5 is heated, and the temperature of the carbon dioxide absorption / release material 5 is set to the release temperature or higher (for example, 700 ° C. or higher).
In step S7, the release of carbon dioxide from the carbon dioxide absorption / release material 5 is started.
In step S8, the carbon dioxide storage rate γ in the carbon dioxide absorption / release material 5 is updated.

ステップＳ９では、二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γが、所定値γ０以下か否かと内燃機関１０が始動したか否かを判定する。
二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γが、所定値γ０以下のとき、または、内燃機関１０が始動しているときには、ステップ１０へ進み、二酸化炭素吸収放出材５内の二酸化炭素貯蔵率γが、所定値γ０以下でないとき、かつ、内燃機関１０が始動していないときには、ステップ８へ戻り、二酸化炭素吸収放出材５からの二酸化炭素の放出を継続する。
ステップＳ１０では、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素放出運転モードを終了する。 In step S9, it is determined whether or not the carbon dioxide storage rate γ in the carbon dioxide absorption and release material 5 is equal to or less than a predetermined value γ0 and whether or not the internal combustion engine 10 has started.
When the carbon dioxide storage rate γ in the carbon dioxide absorption / release material 5 is equal to or less than a predetermined value γ0, or when the internal combustion engine 10 is started, the process proceeds to step 10 and the carbon dioxide storage in the carbon dioxide absorption / release material 5 is performed. When the rate γ is not equal to or less than the predetermined value γ0 and the internal combustion engine 10 has not started, the process returns to step 8 and the carbon dioxide absorption and release material 5 continues to release carbon dioxide.
In step S10, the carbon dioxide release operation mode of the carbon dioxide absorption / release material 5 is terminated.

このように、車両２００の減速時やアイドルストップ時において、内燃機関１０を停止しているときに、二酸化炭素吸収放出材５から吸収し、貯蔵する二酸化炭素を放出することにより、二酸化炭素貯蔵率γを低減させることができるので、内燃機関１０の始動中の動作条件に関わらず、ＥＧＲ率を高くすることができる。
また、改質触媒４の周囲に生成される固体炭素の析出（コーキング現象）や燃料中の硫黄成分が改質触媒４に吸着する現象（硫黄被毒）を、高温化した空気で除去することも可能となり、改質触媒４の性能を回復する効果も得ることができる。 In this way, when the internal combustion engine 10 is stopped during deceleration or idle stop of the vehicle 200, the carbon dioxide storage rate is absorbed by the carbon dioxide absorption / release material 5 and the stored carbon dioxide is released. Since γ can be reduced, the EGR rate can be increased regardless of the operating conditions during the start of the internal combustion engine 10.
Further, the precipitation of solid carbon generated around the reforming catalyst 4 (coking phenomenon) and the phenomenon that the sulfur component in the fuel is adsorbed on the reforming catalyst 4 (sulfur poisoning) should be removed with heated air. It is also possible to obtain the effect of recovering the performance of the reforming catalyst 4.

次に、作用効果を説明する。
実施形態１の内燃機関における排気循環非平衡改質システムにあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。 Next, the action and effect will be described.
The exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine of the first embodiment has the effects listed below.

（１）二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γが低い場合には、内燃機関１０の燃焼室１１内で燃焼する全ガス量に対する排気ガス量の比率（ＥＧＲ率）を高くし、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γが高い場合には、ＥＧＲ率を、二酸化炭素貯蔵率γが低い場合に比較して、燃焼する全ガス量に対する排気ガス量の比率（ＥＧＲ率）を低くするようにした。
よって、二酸化炭素吸収放出材５の非平衡反応により、過渡的なＥＧＲガスの温度変化に対する水素生成濃度の変化を低減し、ＥＧＲ率を拡大することができ、さらなる燃費の向上を図ることができる。 (1) When the carbon capture rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5 is low, the ratio of the exhaust gas amount (EGR rate) to the total amount of gas burned in the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10 is increased to increase the carbon dioxide. When the carbon capture and storage rate γ of the carbon absorption and release material 5 is high, the EGR rate is compared with the case where the carbon capture and release rate γ is low, and the ratio of the exhaust gas amount to the total amount of combustion gas (EGR rate) is calculated. I tried to lower it.
Therefore, the non-equilibrium reaction of the carbon dioxide absorption / release material 5 can reduce the change in the hydrogen production concentration with respect to the transient temperature change of the EGR gas, increase the EGR rate, and further improve the fuel efficiency. ..

（２）ＥＧＲガス温度が低温（低負荷）時には、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素吸収により熱を供給し、水素濃度を高め、高温（高負荷）時には、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素放出することにより、余剰熱を吸収し、改質触媒４の温度上昇を抑制するようにした。
よって、改質触媒４の劣化を抑制することができる。 (2) When the EGR gas temperature is low (low load), heat is supplied by carbon dioxide absorption of the carbon dioxide absorption / release material 5 to increase the hydrogen concentration, and when the EGR gas temperature is high (high load), the carbon dioxide of the carbon dioxide absorption / release material 5 is carbon dioxide. By releasing carbon dioxide, excess heat was absorbed and the temperature rise of the reforming catalyst 4 was suppressed.
Therefore, deterioration of the reforming catalyst 4 can be suppressed.

（３）ＥＧＲ配管３０のＥＧＲクーラ３１とＥＧＲバルブ８の間の位置に、排気ポンプ３が配置された分岐配管３４の一方側（上流側）が接続し、分岐配管３４の他方側（下流側）は、二酸化炭素貯蔵ユニット７を介して、排気配管１３の触媒コンバータ２の上流側の位置に接続し、内燃機関１０の停止時、かつ、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γが所定値γ０以上のときには、ＥＧＲバルブ８を閉じ、排気ポンプ３を作動させ、加熱器６を作動させ、二酸化炭素吸収放出材５で吸収した二酸化炭素を放出させることで、二酸化炭素貯蔵率γを低下させるようにした。
よって、車両２００の減速時やアイドルストップ時において、内燃機関１０を停止しているときに、二酸化炭素吸収放出材５から吸収し、貯蔵する二酸化炭素を放出することにより、二酸化炭素貯蔵率γを低減させることができるので、内燃機関１０の始動中の動作条件に関わらず、ＥＧＲ率を高くすることができる。
また、改質触媒４の周囲に生成される固体炭素の析出（コーキング現象）や燃料中の硫黄成分が改質触媒４に吸着する現象（硫黄被毒）を、高温化した空気で除去することも可能となり、改質触媒４の性能を回復する効果も得ることができる。 (3) One side (upstream side) of the branch pipe 34 in which the exhaust pump 3 is arranged is connected to the position between the EGR cooler 31 and the EGR valve 8 of the EGR pipe 30, and the other side (downstream side) of the branch pipe 34 is connected. ) Is connected to a position on the upstream side of the catalyst converter 2 of the exhaust pipe 13 via the carbon dioxide storage unit 7, and the carbon dioxide storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5 is set when the internal combustion engine 10 is stopped. When the predetermined value γ0 or more, the EGR valve 8 is closed, the exhaust pump 3 is operated, the heater 6 is operated, and the carbon dioxide absorbed by the carbon dioxide absorption / release material 5 is released to reduce the carbon dioxide storage rate γ. I tried to lower it.
Therefore, when the internal combustion engine 10 is stopped during deceleration or idle stop of the vehicle 200, the carbon dioxide storage rate γ is reduced by releasing the carbon dioxide that is absorbed and stored from the carbon dioxide absorbing / releasing material 5. Since it can be reduced, the EGR rate can be increased regardless of the operating conditions during the start of the internal combustion engine 10.
Further, the precipitation of solid carbon generated around the reforming catalyst 4 (coking phenomenon) and the phenomenon that the sulfur component in the fuel is adsorbed on the reforming catalyst 4 (sulfur poisoning) should be removed with heated air. It is also possible to obtain the effect of recovering the performance of the reforming catalyst 4.

（４）二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γを推定する二酸化炭素貯蔵率推定手段Ａは、ＥＧＲガスの温度、ＥＧＲ率、内燃機関回転数Ｎｅ、アクセルペダル開度αから算出する目標トルク（負荷）に応じて、ＥＧＲ配管３０に流入した二酸化炭素流量Ｑｉｎと、二酸化炭素吸収放出材５を通過して排出される二酸化炭素流量Ｑｏｕｔの差を時間的に積算することで、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γを推定するようにした。
よって、二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素貯蔵率γを推定することにより、ＥＧＲ率を適切に制御でき、適切なタイミングで二酸化炭素吸収放出材５の二酸化炭素を放出することができる。 (4) The carbon dioxide storage rate estimation means A for estimating the carbon dioxide storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5 is a target calculated from the temperature of the EGR gas, the EGR rate, the internal combustion engine rotation speed Ne, and the accelerator pedal opening α. Carbon dioxide is calculated by temporally integrating the difference between the carbon dioxide flow rate Qin that has flowed into the EGR pipe 30 and the carbon dioxide flow rate Qout that has passed through the carbon dioxide absorption and release material 5 according to the torque (load). The carbon dioxide storage rate γ of the absorption / release material 5 was estimated.
Therefore, by estimating the carbon dioxide storage rate γ of the carbon dioxide absorption / release material 5, the EGR rate can be appropriately controlled, and the carbon dioxide of the carbon dioxide absorption / release material 5 can be released at an appropriate timing.

（５）ＥＧＲ配管３０のＥＧＲクーラ３１とＥＧＲバルブ８の間の位置に、排気ポンプ３が配置された分岐配管３４の一方側（上流側）が接続し、分岐配管３４の他方側（下流側）は、二酸化炭素貯蔵ユニット７を介して、排気配管１３の触媒コンバータ２の上流側の位置に接続されている。
よって、二酸化炭素吸収放出材５が、吸収、貯蔵している二酸化炭素を放出する際に、排気ポンプ３により、二酸化炭素貯蔵ユニット７に高濃度の二酸化炭素を貯蔵するようにしたので、高濃度の二酸化炭素をそのまま排気配管１３を通って車外へ排出することを防ぐことができる。 (5) One side (upstream side) of the branch pipe 34 in which the exhaust pump 3 is arranged is connected to the position between the EGR cooler 31 and the EGR valve 8 of the EGR pipe 30, and the other side (downstream side) of the branch pipe 34 is connected. ) Is connected to a position on the upstream side of the catalyst converter 2 of the exhaust pipe 13 via the carbon dioxide storage unit 7.
Therefore, when the carbon dioxide absorption / release material 5 releases the absorbed and stored carbon dioxide, the exhaust pump 3 stores the high concentration of carbon dioxide in the carbon dioxide storage unit 7. It is possible to prevent the carbon dioxide of carbon dioxide from being discharged to the outside of the vehicle as it is through the exhaust pipe 13.

（６）二酸化炭素吸収放出材５と、改質触媒４とを分割配置型として、ＥＧＲ配管３０の上流側（図１右側）に二酸化炭素吸収放出材５、下流側に改質触媒４を配置するようにした。
よって、ＥＧＲ配管３０の上流側で二酸化炭素吸収放出材５による二酸化炭素吸収放出を発生させ、下流側で改質触媒４の改質反応を促進させることで、二酸化炭素吸収放出材５による二酸化炭素吸収放出による熱発生を、下流側の改質触媒４へ伝達させやすくすることができ、二酸化炭素吸収放出材５による二酸化炭素吸収放出時の局所的な発熱・吸熱による急速な温度低下を抑制しつつ、ＥＧＲガスに対する二酸化炭素吸収放出材５の応答性を向上することができる。 (6) The carbon dioxide absorbing / releasing material 5 and the reforming catalyst 4 are arranged separately, and the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 is arranged on the upstream side (right side of FIG. 1) of the EGR pipe 30 and the reforming catalyst 4 is arranged on the downstream side. I tried to do it.
Therefore, by generating carbon dioxide absorption and release by the carbon dioxide absorption and release material 5 on the upstream side of the EGR pipe 30 and promoting the reforming reaction of the reforming catalyst 4 on the downstream side, carbon dioxide by the carbon dioxide absorption and release material 5 It is possible to facilitate the transfer of heat generation due to absorption and release to the reforming catalyst 4 on the downstream side, and suppress the rapid temperature drop due to local heat generation and heat absorption during carbon dioxide absorption and release by the carbon dioxide absorption and release material 5. At the same time, the responsiveness of the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 to the EGR gas can be improved.

[実施形態２]
図４は、実施形態２の反応器（二酸化炭素吸収放出材と改質触媒）の構造を示す模式図である。 [Embodiment 2]
FIG. 4 is a schematic view showing the structure of the reactor (carbon dioxide absorbing / releasing material and reforming catalyst) of the second embodiment.

実施形態１では、断熱型非平衡反応器１００を構成する二酸化炭素吸収放出材５と、改質触媒４とを分割配置型として、ＥＧＲ配管３０の上流側に二酸化炭素吸収放出材５、下流側に改質触媒４が配置していたが、両側を一対の穴の開いたパンチングメタル６０で閉塞された１つの反応器外壁３０内に、リチウムシリケートペレット５ａと改質触媒ペレット４ａを均一に分布するように貯蔵した均一分布型である。
この点を除き、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
以上説明したように、実施形態２にあっては実施形態１の作用効果（６）を除き、実施形態１と同様の作用効果を奏する。 In the first embodiment, the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 constituting the adiabatic non-equilibrium reactor 100 and the reforming catalyst 4 are divided and arranged, and the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 is located on the upstream side of the EGR pipe 30 and the carbon dioxide absorbing / releasing material 5 is located on the downstream side. The reformed catalyst 4 was arranged in the above, but the lithium silicate pellets 5a and the reformed catalyst pellets 4a were uniformly distributed in one reactor outer wall 30 closed with a punching metal 60 having a pair of holes on both sides. It is a uniformly distributed type that is stored so as to be used.
Except for this point, since the configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description thereof will be omitted.
As described above, the second embodiment exhibits the same effects as those of the first embodiment except for the action (6) of the first embodiment.

[実施形態３]
図５は、実施形態３の反応器（二酸化炭素吸収放出材と改質触媒）の構造を示す模式図である。 [Embodiment 3]
FIG. 5 is a schematic view showing the structure of the reactor (carbon dioxide absorbing / releasing material and reforming catalyst) of the third embodiment.

実施形態２では、両側を一対の穴の開いたパンチングメタル６０で閉塞された１つの反応器外壁３０内に、リチウムシリケートペレット５ａと改質触媒ペレット４ａを均一に分布するように、貯蔵していたが、実施形態３では、ＥＧＲガスの流れの上流側にリチウムシリケートペレット５ａが多く、ＥＧＲガスの流れの下流側に改質触媒ペレット４ａ多く分布するように貯蔵した偏在分布型である。
この点を除き、実施形態２と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
以上説明したように、実施形態３にあっては実施形態１と同様の作用効果を奏する。 In the second embodiment, the lithium silicate pellets 5a and the modified catalyst pellets 4a are stored so as to be uniformly distributed in one reactor outer wall 30 closed with a punching metal 60 having a pair of holes on both sides. However, in the third embodiment, the lithium silicate pellets 5a are abundantly distributed on the upstream side of the EGR gas flow, and the modified catalyst pellets 4a are abundantly distributed on the downstream side of the EGR gas flow.
Except for this point, since the configuration is the same as that of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description thereof will be omitted.
As described above, the third embodiment has the same effect as that of the first embodiment.

[実施形態４]
図６は、実施形態４の内燃機関における排気循環非平衡改質システムを備える車両の全体構成を示す模式図である。 [Embodiment 4]
FIG. 6 is a schematic view showing the overall configuration of a vehicle including an exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine of the fourth embodiment.

実施形態１では、反応器１００は、断熱型非平衡反応器であったが、実施形態４では、熱交換型非平衡反応器としている。
また、反応器１００の構造は、均一分布型でも、偏在分布型でも、また分割配置型であってもよい。
この点を除き、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
以上説明したように、実施形態４にあっては実施形態１と同様の作用効果を奏する。 In the first embodiment, the reactor 100 was an adiabatic non-equilibrium reactor, but in the fourth embodiment, it is a heat exchange type non-equilibrium reactor.
Further, the structure of the reactor 100 may be a uniformly distributed type, an unevenly distributed type, or a divided arrangement type.
Except for this point, since the configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description thereof will be omitted.
As described above, the fourth embodiment has the same effect as that of the first embodiment.

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施形態に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施形態では、ＥＧＲガス温度として、ＥＧＲ配管３０の入口温度をとして説明したが、反応器１００の温度としてもよい。 [Other Examples]
Although the embodiment for carrying out the present invention has been described above based on the embodiment, the specific configuration of the present invention is not limited to the configuration shown in the embodiment and does not deviate from the gist of the invention. Even if there is a design change or the like, it is included in the present invention.
For example, in the embodiment, the EGR gas temperature is described as the inlet temperature of the EGR pipe 30, but the temperature of the reactor 100 may be used.

Ａ 二酸化炭素貯蔵量推定手段
３ 排気ポンプ
３１ ＥＧＲクーラ（排気還流冷却器）
３４ 分岐配管（分岐通路）
４ 改質触媒
５ 二酸化炭素吸収放出材
６ 加熱器
７ 二酸化炭素貯蔵ユニット
８ ＥＧＲバルブ（排気還流弁）
１０ 内燃機関
１２ 吸気配管（吸気通路）
１３ 排気配管（排気通路）
３０ ＥＧＲ配管（排気還流通路）
ｂ０ 基本ＥＧＲ率（基本排気ガス還流比率）
ｂｔ 目標ＥＧＲ率（目標排気ガス還流比率）
Ｎｅ 内燃機関回転数
Ｔ ＥＧＲガス入口温度（排気還流ガス入口温度）
Ｑｉｎ ＥＧＲ配管に流入した二酸化炭素流量
Ｑｏｕｔ 二酸化炭素吸収放出材を通過して排出される二酸化炭素流量
γ 二酸化炭素貯蔵率
γ０ 二酸化炭素貯蔵率の所定値 A Carbon dioxide storage amount estimation means 3 Exhaust pump 31 EGR cooler (exhaust gas recirculation cooler)
34 Branch piping (branch passage)
4 Reform catalyst 5 Carbon dioxide absorption and release material 6 Heater 7 Carbon dioxide storage unit 8 EGR valve (exhaust gas recirculation valve)
10 Internal combustion engine 12 Intake piping (intake passage)
13 Exhaust piping (exhaust passage)
30 EGR piping (exhaust gas recirculation passage)
b0 Basic EGR rate (basic exhaust gas recirculation ratio)
bt Target EGR rate (target exhaust gas recirculation ratio)
Ne Internal combustion engine speed T EGR gas inlet temperature (exhaust gas recirculation gas inlet temperature)
Carbon dioxide flow rate flowing into the Qin EGR pipe Qout Carbon dioxide flow rate discharged through the carbon dioxide absorption and release material γ Carbon dioxide storage rate γ0 Predetermined value of carbon dioxide storage rate

Claims (5)

前記内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の上流側から前記内燃機関の吸気通路に排気を還流可能な排気還流通路と、
前記排気還流通路に改質用燃料を噴射する改質用燃料噴射手段と、
前記排気還流通路に設けられ，排気還流ガス中の二酸化炭素を吸収放出する二酸化炭素吸収放出材および前記改質用燃料から水素を生成する改質触媒と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記吸気通路に還流する排気還流ガス量を調節する排気還流弁と、
を備え、
前記二酸化炭素吸収放出材における二酸化炭素貯蔵率が低い場合は、前記内燃機関内で燃焼する全ガス量に対する排気還流ガス量の比率を相対的に高くし，前記二酸化炭素吸収放出材における二酸化炭素貯蔵率が高い場合は，二酸化炭素貯蔵率が低い場合に比べて前記内燃機関内で燃焼する全ガス量に対する排気還流ガス量の比率を相対的に低くする、
ことを特徴とする内燃機関における排気循環非平衡改質システム。 An exhaust purification catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and
An exhaust recirculation passage capable of recirculating exhaust gas from the upstream side of the exhaust purification catalyst to the intake passage of the internal combustion engine.
A reforming fuel injection means for injecting reforming fuel into the exhaust return passage,
A carbon dioxide absorption / release material provided in the exhaust / return passage that absorbs / releases carbon dioxide in the exhaust / return gas, a reforming catalyst that generates hydrogen from the reforming fuel, and a reforming catalyst.
An exhaust recirculation valve that adjusts the amount of exhaust recirculation gas that recirculates to the intake passage according to the operating state of the internal combustion engine.
With
When the carbon dioxide storage rate in the carbon dioxide absorption / release material is low, the ratio of the amount of exhaust gas to the total amount of gas burned in the internal combustion engine is relatively high, and the carbon dioxide storage in the carbon dioxide absorption / release material is performed. When the rate is high, the ratio of the amount of exhaust gas to the total amount of gas burned in the internal combustion engine is relatively low as compared with the case where the carbon dioxide storage rate is low.
An exhaust circulation non-equilibrium reforming system in an internal combustion engine. 請求項１に記載の内燃機関における排気循環非平衡改質システムにおいて、
前記改質用燃料噴射手段と前記二酸化炭素ガス吸収放出材および改質触媒間に設けた排気還流ガスを暖気する加熱器と、
前記二酸化炭素ガス吸収放出材および改質触媒と排気還流弁間に備えた排気還流冷却器と、
前記排気還流冷却器と排気還流弁間に設けられた分岐通路と、
前記二酸化炭素ガス吸収放出材に二酸化炭素放出運転をさせるために、前記分岐通路に設けられた排気ポンプと、
を備え、
前記内燃機関の停止時、かつ、前記二酸化炭素ガス吸収放出材が所定の二酸化炭素貯蓄率に到達したときに、排気還流弁を閉として，排気ポンプを稼働させた後、前記加熱器を作動させ、前記二酸化炭素ガス吸収放出材で吸収した二酸化炭素を放出させ、前記二酸化炭素ガス吸収放出材の二酸化炭素貯蔵率を低下させる、
ことを特徴とする内燃機関における排気循環非平衡改質システム。 In the exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine according to claim 1.
A heater provided between the reforming fuel injection means, the carbon dioxide gas absorbing / releasing material, and the reforming catalyst to warm up the exhaust gas.
An exhaust recirculation cooler provided between the carbon dioxide gas absorption / release material, the reforming catalyst, and the exhaust recirculation valve,
A branch passage provided between the exhaust recirculation cooler and the exhaust recirculation valve,
An exhaust pump provided in the branch passage and an exhaust pump provided in the branch passage for causing the carbon dioxide gas absorption / release material to perform a carbon dioxide release operation.
With
When the internal combustion engine is stopped and the carbon dioxide gas absorption / release material reaches a predetermined carbon dioxide storage rate, the exhaust recirculation valve is closed, the exhaust pump is operated, and then the heater is operated. , The carbon dioxide absorbed by the carbon dioxide gas absorbing / releasing material is released, and the carbon dioxide storage rate of the carbon dioxide gas absorbing / releasing material is lowered.
An exhaust circulation non-equilibrium reforming system in an internal combustion engine. 請求項２に記載の内内燃機関における排気循環非平衡改質システムにおいて、
二酸化炭素貯蔵率推定手段を備え、
前記二酸化炭素貯蔵率推定手段は、排気還流ガス温度、排気ガス還流率、前記内燃機関の回転数および負荷に応じて、前記排気還流通路に流入した二酸化炭素流量と、前記二酸化炭素吸収放出材を通過して排出される二酸化炭素流量の差を時間的に積算する事で推定する、
ことを特徴とする内燃機関における排気循環非平衡改質システム。 In the exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine according to claim 2.
Equipped with a means for estimating carbon dioxide storage rate
The carbon dioxide storage rate estimation means obtains the carbon dioxide flow rate flowing into the exhaust gas return passage and the carbon dioxide absorption / release material according to the exhaust gas return gas temperature, the exhaust gas return rate, the rotation speed of the internal combustion engine, and the load. Estimated by accumulating the difference in the amount of carbon dioxide emitted through the gas over time.
An exhaust circulation non-equilibrium reforming system in an internal combustion engine. 請求項２項に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記排気ポンプからの排気下流に二酸化炭素貯蔵ユニットを設ける、
ことを特徴とする内燃機関における排気循環非平衡改質システム。 In the exhaust recirculation device for an internal combustion engine according to claim 2.
A carbon dioxide storage unit is provided downstream of the exhaust from the exhaust pump.
An exhaust circulation non-equilibrium reforming system in an internal combustion engine. 請求項１に記載の内燃機関における排気循環非平衡改質システムにおいて、
前記改質触媒は、前記二酸化炭素吸収放出材よりも下流側の前記排気還流通路に配置されている、
ことを特徴とする内燃機関における排気循環非平衡改質システム。 In the exhaust circulation non-equilibrium reforming system in the internal combustion engine according to claim 1.
The reforming catalyst is arranged in the exhaust / reflux passage on the downstream side of the carbon dioxide absorption / release material.
An exhaust circulation non-equilibrium reforming system in an internal combustion engine.
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JP4052847B2 (en) 2002-02-13 2008-02-27 フジセラテック株式会社 Gas engine with fuel reformer
JP2009008053A (en) 2007-06-29 2009-01-15 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP4274279B2 (en) 2007-11-02 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP2011032968A (en) 2009-08-04 2011-02-17 Toyota Industries Corp Internal combustion engine, and method for controlling the internal combustion engine
JP6036762B2 (en) 2014-08-08 2016-11-30 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP2016130185A (en) 2015-01-13 2016-07-21 株式会社デンソー Fuel reformer
JP6658374B2 (en) 2016-07-20 2020-03-04 日産自動車株式会社 Control method for fuel reforming system

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