(57)【要約】  この発明は、混合ガス生成システム付き車両および燃料製造システム付き車両に関し、電気分解により生成したＨ２、ＣＯや、このＨ２、ＣＯを合成して得られた燃料を内燃機関に供給する混合ガス生成システム付き車両および燃料製造システム付き車両を提供することを目的とする。  車両１０は、エンジン１２、Ｈ２＆ＣＯタンク１６、ＣＯ２回収器１８、電解液タンク２０、電解器２２、水タンク２４等を備えている。エンジン１２の運転中に、ＣＯ２回収器１８内の吸収液に排気ガスを導入して排気ガス中のＣＯ２を回収し、電解液タンク２０に貯留しておく。電解液タンク２０および水タンク２４から、ＣＯ２吸収済みの吸収液および水を夫々電解器２２に供給しながら、電解器２２に電力を供給する。これにより、ＣＯ２と水とから、ＣＯとＨ２とからなる混合ガスを生成する。生成した混合ガスは、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内に一時的に貯留され、エンジン１２に供給される。
2012120641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および／または大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段に接続され、前記混合ガスを前記内燃機関に供給する混合ガス供給手段と、
を備えることを特徴とする混合ガス生成システム付き車両。
【請求項２】
前記混合ガス生成手段は、
二酸化炭素吸収特性を有する吸収液を内部に備える二酸化炭素吸収手段と、
前記二酸化炭素吸収手段に接続され、前記吸収液と同一種類の溶液を内部に備える電解槽と、
前記二酸化炭素吸収手段内の前記吸収液を、前記電解槽を経由させて再び前記二酸化炭素吸収手段に循環させる吸収液循環手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項３】
前記二酸化炭素吸収手段が、前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項４】
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
前記迂回通路を流れる排気圧を取得する排気圧取得手段と、
前記排気圧に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項５】
前記迂回通路よりも下流側の前記排気通路に設けられ、前記排気圧を調整可能な排気圧調整手段を更に備えることを特徴とする請求項３または４に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項６】
前記混合ガス生成手段は、前記二酸化炭素吸収手段に大気を導入する大気導入手段を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項７】
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記車速に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項８】
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
自車両と先行車両との車間距離を取得する車間距離取得手段と、
前記車速および前記車間距離に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項９】
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
大気中の二酸化炭素濃度を取得する大気中二酸化炭素濃度取得手段と、
前記車速および前記大気中の二酸化炭素濃度に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１０】
前記混合ガス生成手段は、雨水を収集し前記電解槽に供給する雨水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至８何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１１】
前記混合ガス生成手段は、前記排気通路を流れる排気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する排気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至８何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１２】
前記混合ガス生成手段は、大気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する大気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至８何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１３】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記混合ガス生成手段は、前記バッテリからの給電により前記混合ガスを生成することを特徴とする請求項１乃至１２何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１４】
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１５】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および／または大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする燃料製造システム付き車両。
【請求項１６】
前記燃料合成手段は、前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記迂回通路が開くように前記迂回通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１７】
前記燃料合成手段は、前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の停止中に、前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１８】
前記燃料合成手段は、前記内燃機関の吸気通路と前記排気通路とを接続するＥＧＲ通路に設けられ、
前記合成燃料供給手段は、前記ＥＧＲ通路の開閉を切り替えるＥＧＲ通路切替バルブであり、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の運転条件が、所定の排気還流領域かつ所定の高排気温度領域にあるか否かを判定する運転条件判定手段と、
前記運転条件が前記所定の排気還流領域かつ前記所定の高排気温度領域にあると判定された場合に、前記ＥＧＲ通路が開くように前記ＥＧＲ通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１９】
前記合成燃料生成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられ、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料と、ガソリンとを貯留する燃料タンクと、
前記燃料合成手段と前記燃料タンクとの間に設けられ、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料を、前記内燃機関を冷却する冷却水と熱交換する熱交換器と、
を備えることを特徴とする請求項１５乃至１８何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２０】
ガソリンを貯留するガソリンタンクと、
前記合成燃料生成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられると共に、前記ガソリンタンクと接続され、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料と、前記ガソリンタンク内のガソリンが気化した気化ガソリンとを蓄えるキャニスタと、
を備えることを特徴とする請求項１５乃至１８何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２１】
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気を浄化する排気浄化触媒を備え、
前記合成燃料供給手段は、前記排気浄化触媒の上流側の前記排気通路に、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料を添加可能に構成されていることを特徴とする請求項１５乃至２０何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２２】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記バッテリからの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする請求項１５乃至２１何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２３】
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２４】
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
前記バッテリは、前記受電手段で受電した電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項２２または２３に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２５】
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
車両停止中の前記受電手段からの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする請求項１５乃至２１何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２６】
前記合成燃料の製造後の経過時間が所定の許容時間を超えているか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記所定の許容時間を超えている場合、前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段への給電を禁止することを特徴とする請求項２２乃至２５何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２７】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段と、
前記発電機の電力および前記受電手段で受電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記受電手段で受電した電力を前記バッテリに蓄電するバッテリ蓄電モードと、前記受電手段で受電した電力を前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段へ給電する燃料製造モードとを切り替えるモード切替手段と、
前記バッテリの蓄電量が所定量よりも少ない場合に前記バッテリ蓄電モードが実現され、前記蓄電量が所定量よりも多い場合に前記燃料製造モードが実現されるように前記モード切替手段を制御するモード切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１５乃至２１何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、混合ガス生成システム付き車両および燃料製造システム付き車両に関する。より詳細には、電気分解により生成したＨ２とＣＯとからなる混合ガスを生成する混合ガス生成システム付き車両、およびこの混合ガスを燃料に変換する燃料製造システム付き車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、機関燃料として、Ｈ２含有ガスを使用可能な内燃機関と、アルコールからＨ２含有ガスを生成する改質装置と、このＨ２含有ガスを内燃機関に供給する供給装置とを搭載した車両が開示されている。また、特許文献１には、機関燃料として、上記Ｈ２含有ガスをガソリンと共に使用してもよいことが開示されている。【０００３】
また、例えば特許文献２には、化石燃料の燃焼によって発生するＣＯ２と水とをセルに供給して電気分解を行うことでＣＯとＨ２とを発生させ、これらを上記セルとは別のセルに供給してメタンを合成すること、および、このメタンをエネルギ源として再利用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本特表２００９−５４０２１９号公報
【特許文献２】日本特開平９−８５０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の車両では、内燃機関の排気熱を利用して改質装置内の改質触媒を加温している。そのため、Ｈ２含有ガスのみで運転しようとすると、機関始動時の改質触媒の昇温が不十分でＨ２含有ガスが十分に生成できない可能性がある。Ｈ２含有ガスが十分に生成できなければ、Ｈ２含有ガスが内燃機関に供給されず、運転状態が不安定となってしまう。一方、Ｈ２含有ガスと共にガソリンを使用可能であれば、機関始動時にガソリンを燃焼させて改質触媒を昇温できる。しかしながらこの場合、アルコールとガソリンとを車両に搭載する必要があり、また、これらを定期的に補充する必要がある。そのため、車両にアルコールやガソリンを補充する手間や、流通コストが生じてしまう。【０００６】
この点、特許文献２の技術は、ガソリンの燃焼によって発生させたＣＯ２を利用してＨ２を生成するものであるため、上述したような問題は生じない。しかしながら、上記特許文献２の技術はＣＯ２の再資源化に重点を置いたものであり、車両搭載時の具体的な構成を開示するものではない。【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものである。即ち、電気分解により生成したＨ２、ＣＯや、このＨ２、ＣＯを合成して得られた燃料を内燃機関に供給する混合ガス生成システム付き車両および燃料製造システム付き車両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】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、混合ガス生成システム付き車両であって、
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および／または大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段に接続され、前記混合ガスを前記内燃機関に供給する混合ガス供給手段と、を備えることを特徴とする。【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記混合ガス生成手段は、
二酸化炭素吸収特性を有する吸収液を内部に備える二酸化炭素吸収手段と、
前記二酸化炭素吸収手段に接続され、前記吸収液と同一種類の溶液を内部に備える電解槽と、
前記二酸化炭素吸収手段内の前記吸収液を、前記電解槽を経由させて再び前記二酸化炭素吸収手段に循環させる吸収液循環手段と、を備えることを特徴とする。【００１０】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記二酸化炭素吸収手段が、前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられたことを特徴とする。【００１１】
また、第４の発明は、第３の発明において、
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
前記迂回通路を流れる排気圧を取得する排気圧取得手段と、
前記排気圧に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、を備えることを特徴とする。【００１２】
また、第５の発明は、第３または第４の発明において、
前記迂回通路よりも下流側の前記排気通路に設けられ、前記迂回通路を流れる排気圧を調整可能な排気圧調整手段を更に備えることを特徴とする。【００１３】
また、第６の発明は、第２の発明において、
前記混合ガス生成手段は、前記二酸化炭素吸収手段に大気を導入する大気導入手段を更に備えることを特徴とする。【００１４】
また、第７の発明は、第６の発明において、
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記車速に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、を備えることを特徴とする。【００１５】
また、第８の発明は、第６の発明において、
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
自車両と先行車両との車間距離を取得する車間距離取得手段と、
前記車速および前記車間距離に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、を備えることを特徴とする。【００１６】
また、第９の発明は、第６の発明において、
前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
大気中の二酸化炭素濃度を取得する大気中二酸化炭素濃度取得手段と、
前記車速および前記大気中の二酸化炭素濃度に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、を備えることを特徴とする。【００１７】
また、第１０の発明は、第２乃至第９の発明の何れか１つにおいて、
前記混合ガス生成手段は、雨水を収集し前記電解槽に供給する雨水供給手段を更に備えることを特徴とする。【００１８】
また、第１１の発明は、第２乃至第９の発明の何れか１つおいて、
前記混合ガス生成手段は、前記排気通路を流れる排気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する排気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする。【００１９】
また、第１２の発明は、第２乃至第９の発明の何れか１つにおいて、
前記混合ガス生成手段は、大気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する大気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする。【００２０】
また、第１３の発明は、第１乃至第１２の発明の何れか１つにおいて、
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記混合ガス生成手段は、前記バッテリからの給電により前記混合ガスを生成することを特徴とする。【００２１】
また、第１４の発明は、第１３の発明において、
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする。【００２２】
第１５の発明は、上記の目的を達成するため、燃料製造システム付き車両であって、
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および／または大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、を備えることを特徴とする。【００２３】
第１６の発明は、第１５の発明において、
前記燃料合成手段は、前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記迂回通路が開くように前記迂回通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、を備えることを特徴とする。【００２４】
第１７の発明は、第１５の発明において、
前記燃料合成手段は、前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の停止中に、前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、を備えることを特徴とする。【００２５】
第１８の発明は、第１５の発明において、
前記燃料合成手段は、前記内燃機関の吸気通路と前記排気通路とを接続するＥＧＲ通路に設けられ、
前記合成燃料供給手段は、前記ＥＧＲ通路の開閉を切り替えるＥＧＲ通路切替バルブであり、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の運転条件が、所定の排気還流領域かつ所定の高排気温度領域にあるか否かを判定する運転条件判定手段と、
前記運転条件が前記所定の排気還流領域かつ前記所定の高排気温度領域にあると判定された場合に、前記ＥＧＲ通路が開くように前記ＥＧＲ通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、を備えることを特徴とする。【００２６】
第１９の発明は、第１５乃至第１８の発明の何れか１つにおいて、
前記合成燃料生成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられ、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料と、ガソリンとを貯留する燃料タンクと、
前記燃料合成手段と前記燃料タンクとの間に設けられ、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料を、前記内燃機関を冷却する冷却水と熱交換する熱交換器と、を備えることを特徴とする。【００２７】
第２０の発明は、第１５乃至第１８の発明の何れか１つにおいて、
ガソリンを貯留するガソリンタンクと、
前記合成燃料生成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられると共に、前記ガソリンタンクと接続され、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料と、前記ガソリンタンク内のガソリンが気化した気化ガソリンとを蓄えるキャニスタと、を備えることを特徴とする。【００２８】
第２１の発明は、第１５乃至第２０の発明の何れか１つにおいて、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気を浄化する排気浄化触媒を備え、
前記合成燃料供給手段は、前記排気浄化触媒の上流側の前記排気通路に、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料を添加可能に構成されていることを特徴とする。【００２９】
第２２の発明は、第１５乃至第２１の発明の何れか１つにおいて、
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記バッテリからの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする。【００３０】
第２３の発明は、第２２の発明において、
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする。【００３１】
第２４の発明は、第２２または第２３の発明において、
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
前記バッテリは、前記受電手段で受電した電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする。【００３２】
第２５の発明は、第１５乃至第２１の発明の何れか１つにおいて、
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
車両停止中の前記受電手段からの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする。【００３３】
第２６の発明は、第２２乃至第２５の発明の何れか１つにおいて、
前記合成燃料の製造後の経過時間が所定の許容時間を超えているか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記所定の許容時間を超えている場合、前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段への給電を禁止することを特徴とする。【００３４】
第２７の発明は、第１５乃至第２１の発明の何れか１つにおいて、
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段と、
前記発電機の電力および前記受電手段で受電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記受電手段で受電した電力を前記バッテリに蓄電するバッテリ蓄電モードと、前記受電手段で受電した電力を前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段へ給電する燃料製造モードとを切り替えるモード切替手段と、
前記バッテリの蓄電量が所定量よりも少ない場合に前記バッテリ蓄電モードが実現され、前記蓄電量が所定量よりも多い場合に前記燃料製造モードが実現されるように前記モード切替手段を制御するモード切替制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
第１の発明によれば、混合ガス生成手段によって、内燃機関からの排気および／または大気に含まれるＣＯ２と、水とを夫々電気分解して、ＣＯとＨ２とからなる混合ガスを生成できる。また、混合ガス供給手段によって、生成した混合ガスを内燃機関に供給できる。従って、車両において、電気分解により生成したＨ２、ＣＯを内燃機関に供給できる。【００３６】
第２の発明によれば、吸収液循環手段によって、二酸化炭素吸収手段と電解槽との間に吸収液を循環させることができる。電解槽では、ＣＯの生成に伴い吸収液中のＣＯ２濃度が減少する。この点、電解槽から再び二酸化炭素吸収手段に吸収液を戻せば、二酸化炭素吸収手段でＣＯ２を補充できる。従って、ＣＯ２濃度がほぼ一定の吸収液を電解槽に供給できるので、安定的にＣＯを生成できる。【００３７】
第３の発明によれば、内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に二酸化炭素吸収手段を設けたので、排気圧を利用して、二酸化炭素吸収手段内の吸収液にＣＯ２を導入できる。従って、二酸化炭素吸収手段にＣＯ２を導入する動力を省略できるので、エネルギ効率や燃費を向上できる。【００３８】
吸収液中のＣＯ２濃度と、迂回通路を流れる排気圧との間には相関があり、排気圧が高ければ、二酸化炭素吸収手段内の吸収液中のＣＯ２濃度が増加する。第４の発明によれば、排気圧に応じて、吸収液貯留手段に送液する吸収液の量を制御することができる。そのため、排気圧が高い場合には送液量を多くし、排気圧が低い場合には送液量を少なくするといった送液量の調整が可能となる。従って、ＣＯ２濃度がほぼ一定な吸収液を吸収液貯留手段に送液できる。【００３９】
上述したように、排気圧が高ければ、二酸化炭素吸収手段内の吸収液中のＣＯ２濃度が増加する。第５の発明によれば、排気圧調整手段によって排気圧を調整できるので、アイドルや低回転軽負荷域といった要求空気量が少ない領域においても、ＣＯ２濃度を高めることが可能となる。従って、要求空気量が少ない領域であっても、ＣＯ２濃度がほぼ一定な吸収液を吸収液貯留手段に送液できる。【００４０】
第６の発明によれば、大気導入手段によって、二酸化炭素吸収手段に大気を導入できる。従って、車両走行中に、ラム圧を利用して、二酸化炭素吸収手段内の吸収液にＣＯ２を導入できる。従って、二酸化炭素吸収手段にＣＯ２を導入する動力を省略できるので、エネルギ効率や燃費を向上できる。【００４１】
車速とラム圧との間には相関があり、二酸化炭素吸収手段内の吸収液中のＣＯ２濃度と、ラム圧との間には相関がある。具体的には、車速が速ければラム圧が高く、ラム圧が竹ければ、二酸化炭素吸収手段内の吸収液中のＣＯ２濃度が増加する。第７の発明によれば、車速に応じて、吸収液貯留手段に送液する吸収液の量を制御することができる。そのため、車速が速い場合には送液量を多くし、車速が遅い場合には送液量を少なくするといった送液量の調整が可能となる。従って、ＣＯ２濃度がほぼ一定な吸収液を吸収液貯留手段に送液できる。【００４２】
吸収液中のＣＯ２濃度と相関があるのは、上記ラム圧だけに限られない。即ち、自車両と先行車両との車間距離と上記ラム圧との組み合わせや、大気中のＣＯ２濃度と上記ラム圧との組み合わせも、吸収液中のＣＯ２濃度と相関がある。第８、９の発明によれば、このような相関関係を利用して、吸収液貯留手段に送液する吸収液の量を制御することができる。従って、ＣＯ２濃度がほぼ一定な吸収液を吸収液貯留手段に送液できる。【００４３】
電解槽では、Ｈ２の生成に伴い水が消費される。そのため、Ｈ２を生成し続けるには、定期的な水補充が必要となる。この点、第１０の発明によれば、雨水供給手段によって自動的に水を収集できる。また、第１１の発明によれば、排気由来凝縮水供給手段によって排気中の水蒸気を凝縮して収集できる。また、第１２の発明によれば、大気由来凝縮水供給手段によって大気中の水蒸気を凝縮して収集できる。従って、自動的に水を収集できるので、定期的な水補充を省略することが可能となる。【００４４】
第１３の発明によれば、発電機の電力をバッテリに蓄電しておき、このバッテリからの給電によって混合ガスを生成できる。また、第１４の発明によれば、車載用の発電装置の電力をバッテリに供給できる。従って、混合ガス生成に必要な電力を十分に賄うことができる。また、車載用の発電装置は、車両の停止中であっても発電可能であるため、車両停止中に、混合ガスを生成し蓄えておくこともできる。【００４５】
第１５の発明によれば、混合ガス生成手段によって、内燃機関からの排気および／または大気に含まれるＣＯ２と、水とを夫々電気分解して、ＣＯとＨ２とからなる混合ガスを生成できる。また、燃料合成手段内のフィッシャー・トロプシュ触媒（以下、「ＦＴ触媒」ともいう。）によって、混合ガスを合成燃料に変換できる。更に、合成燃料供給手段によって、合成燃料を内燃機関に供給できる。従って、車両において、Ｈ２、ＣＯを合成して得られた燃料を内燃機関に供給できる。【００４６】
ＦＴ触媒によって混合ガスを合成燃料に変換する際には、一定量の熱エネルギが必要となる。第１６の発明によれば、ＦＴ触媒が活性状態であると判定された場合に、迂回通路が開くように迂回通路切替バルブを制御すると共に、混合ガス生成手段と燃料合成手段とを接続するように混合ガスバルブを制御できる。混合ガス生成手段と燃料合成手段とを接続すれば、混合ガス生成手段から燃料合成手段に混合ガスを導入できる。また、迂回通路を開けば排気ガスを燃料合成手段側に導入できる。従って、排気ガスの熱エネルギを利用して、混合ガスを合成燃料に変換できる。【００４７】
内燃機関の停止中であっても、排気通路に余熱が残っている場合には、ＦＴ触媒が活性状態であり、なお且つ上記変換に必要な熱エネルギが残存している可能性がある。第１７の発明によれば、このような場合に混合ガス生成手段から燃料合成手段に混合ガスを導入できる。従って、排気通路に余熱を利用して、混合ガスを合成燃料に変換できる。【００４８】
第１８の発明によれば、ＥＧＲ通路を流れる排気ガスの熱エネルギを利用して、混合ガスを合成燃料に変換できる。また、この変換で熱エネルギが奪われることで、排気ガスを冷却することもできる。従って、燃料合成手段をＥＧＲクーラとして機能させることができるので、システムの簡素化を図ることができる。【００４９】
変換直後の合成燃料は、ＦＴ触媒の温度に近く高温であるため、その多くが気体状態で存在することになる。第１９の発明によれば、気体状態の合成燃料を、内燃機関を冷却する冷却水と熱交換できる。従って、高温の合成燃料を冷却して液化できるので、ガソリンと共に燃料タンクに貯留できる。【００５０】
上述したように、変換直後の合成燃料は、ＦＴ触媒の温度に近く高温であるため、その多くが気体状態で存在する。第２０の発明によれば、気体状態のままの合成燃料と、気化ガソリンとをキャニスタに吸着できる。従って、第１９の発明のように、合成燃料を冷却するための各種デバイスの設置が不要となる。また、既存のパージ装置を活用して合成燃料を気化ガソリンと共に内燃機関に供給できる。【００５１】
第２１の発明によれば、排気浄化触媒の上流側の排気通路に、合成燃料を添加できる。従って、例えば、排気浄化用触媒の温度が低い場合に、合成燃料を添加して排気浄化用触媒を昇温させるといった制御が可能となる。【００５２】
第２２の発明によれば、内燃機関の出力を用いて発電機で発電した電力をバッテリに蓄電しておき、バッテリからの給電により、混合ガスの生成や、この混合ガスの合成燃料への変換に必要な電力を賄うことができる。また、第２３の発明によれば、車載用発電装置からの電力をバッテリに蓄電することができる。従って、混合ガスの生成や、この混合ガスの合成燃料への変換に必要な電力を確実に賄うことができる。【００５３】
第２４の発明によれば、外部電源からの電力をバッテリに蓄電しておくことができるので、混合ガスの生成や、この混合ガスの合成燃料への変換に必要な電力が不足することを良好に抑制できる。また、第２５の発明によれば、車両の停止中の外部電源からの給電により、混合ガスの生成や、この混合ガスの合成燃料への変換に必要な電力を賄うことができる。従って、十分な量の合成燃料を製造できる。また、車両の停止中であれば、電解液の液面揺動が起こらないので、安定的に合成燃料を製造できる。【００５４】
合成燃料は、ガソリンと共通する性質を有するが、粗成分をも含むため、ガソリンに比べて劣化し易い。第２６の発明によれば、合成燃料の製造後の経過時間が所定の許容時間を超えている場合、燃料合成手段への給電を禁止できる。従って、合成燃料の追加製造を禁止できるので、追加製造した合成燃料が、保存期間の長い合成燃料と混合することを未然に防止できる。【００５５】
第２７の発明によれば、モード切替制御手段によって、バッテリの蓄電量が所定量よりも少ない場合にバッテリ蓄電モードを実現し、蓄電量が所定量よりも多い場合に燃料製造モードを実現できる。従って、受電手段で受電した電力を無駄なく有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態１の車両の構成を示す全体構成図である。
【図２】図１の電解器２２の詳細な構成を示す図である。
【図３】実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。
【図４】実施の形態１において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。
【図５】エンジン回転数、エンジントルクの組み合わせと、エンジン背圧との関係を示す特性線図である。
【図６】エンジン背圧とＣＯ２回収器１８への排気ガス流量との関係を示す特性線図である。
【図７】ＣＯ２回収器１８への排気ガス流量と、電解液送液量との関係を示す特性線図である。
【図８】電解液送液量と電解液ポンプ３２のモータ回転数との関係を示す特性線図である。
【図９】実施の形態１において、ＥＣＵ２００により実行される混合ガス生成制御を示すフローチャートである。
【図１０】ＣＯ／Ｈ２と、ＲＥ６０とＷＥ５８の間の電圧との関係を示す特性線図である。
【図１１】ＣＯの生成速度と電解液送液量との関係を示す特性線図である。
【図１２】Ｈ２の生成速度と水送液量との関係を示す特性線図である。
【図１３】電解液送液量と、電解液ポンプ３４のモータ回転数との関係を示す特性線図である。
【図１４】水送液量と、水ポンプ３６のモータ回転数との関係を示す特性線図である。
【図１５】実施の形態１において、ＥＣＵ２００により実行される混合ガス供給制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】図１５のメインルーチンと同時並行して実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】エンジン水温と目標空燃比との関係を示す特性線図である。
【図１８】燃料供給量と混合ガスの添加量との関係を示す特性線図である。
【図１９】実施の形態２の車両の構成を示す全体構成図である。
【図２０】実施の形態２において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。
【図２１】エンジン回転数、エンジントルクの組み合わせと、エンジン背圧との関係を示す特性線図である。
【図２２】バリアブルノズルの補正開度（補正ＶＮ開度）と、エンジン背圧との関係を示す特性線図である。
【図２３】実施の形態３の車両の構成を示す全体構成図である。
【図２４】実施の形態３において、ＥＣＵ２００により実行される混合ガス生成制御を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態４の車両の構成を示す全体構成図である。
【図２６】実施の形態４において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。
【図２７】車速とラム圧との関係を示す特性線図である。
【図２８】ラム圧と、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量との関係を示す特性線図である。
【図２９】実施の形態５の車両の構成を示す全体構成図である。
【図３０】実施の形態５において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。
【図３１】ラム圧と、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量との関係を、車間距離ごとに示す特性線図である。
【図３２】実施の形態６の車両の構成を示す全体構成図である。
【図３３】実施の形態６において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。
【図３４】ラム圧と、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量との関係を、ＣＯ２濃度ごとに示す特性線図である。
【図３５】実施の形態７の車両の構成を示す全体構成図である。
【図３６】実施の形態８の車両の構成を示す全体構成図である。
【図３７】実施の形態９の車両の構成を示す全体構成図である。
【図３８】実施の形態１０の車両の構成を示す全体構成図である。
【図３９】実施の形態１０において、ＥＣＵ２００により実行されるＨＣ合成制御を示すフローチャートである。
【図４０】ＦＴ反応の許可領域と不許可領域との関係を示す特性線図である。
【図４１】実施の形態１１の車両の構成を示す全体構成図である。
【図４２】実施の形態１１において、ＥＣＵ２００により実行されるＨＣ合成制御を示すフローチャートである。
【図４３】実施の形態１２の車両の構成を示す全体構成図である。
【図４４】実施の形態１２において、ＥＣＵ２００により実行されるＨＣ合成制御を示すフローチャートである。
【図４５】ＥＧＲ許可領域と不許可領域との関係を示す特性線図である。
【図４６】ＦＴ反応の許可領域と不許可領域との関係を示す特性線図である。
【図４７】実施の形態１３の車両の構成を示す全体構成図である。
【図４８】実施の形態１４の車両の構成を示す全体構成図である。
【図４９】実施の形態１５の車両の構成を示す全体構成図である。
【図５０】実施の形態１６の車両の構成を示す全体構成図である。
【図５１】実施の形態１７の車両の構成を示す全体構成図である。
【図５２】実施の形態１８の車両の構成を示す全体構成図である。
【図５３】実施の形態１８において、ＥＣＵ２００により実行される電力分配制御を示すフローチャートである。
【図５４】実施の形態１９において、ＥＣＵ２００により実行される電力分配制御を示すフローチャートである。
【図５５】実施の形態２０において、ＥＣＵ２００により実行される走行時エネルギ源制御を示すフローチャートである。
【図５６】実施の形態２１において、ＥＣＵ２００により実行される走行時エネルギ源制御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】
【００５７】
実施の形態１．
［車両の構成の説明］
先ず、図１乃至図１８を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図１に示す車両１０は、内燃機関としてのエンジン１２を備えている。エンジン１２は、ガソリンタンク１４内のガソリンおよびＨ２＆ＣＯタンク１６内のＣＯ、Ｈ２を使用可能に構成されている。なお、本発明における気筒数及び各気筒の配列形態は、本実施の形態のエンジン１２のものに限定されず、例えば、６気筒、８気筒あるいは１２気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型、水平対向型等であってもよく、各種の態様を採ることが可能である。
【００５８】
また、図１に示す車両１０は、Ｈ２、ＣＯ供給系統を備えている。本実施の形態においては、エンジン１２の運転中に生成したＨ２とＣＯとからなる混合ガスをＨ２＆ＣＯタンク１６に蓄えておき、エンジン１２の吸気系（またはシリンダ内）に供給することを前提とする。そのため、Ｈ２、ＣＯ供給系統は、Ｈ２＆ＣＯタンク１６の他に、ＣＯ２回収器１８、電解液タンク２０、電解器２２、水タンク２４等を備えている。
【００５９】
ＣＯ２回収器１８は、内部にＣＯ２吸収特性を有する電解液（例えば、ＫＨＣＯ３水溶液や、カチオン部位とアニオン部位の分子組成から形成され、常温でも結晶化せずに溶融している有機塩（いわゆるイオン液体））を蓄えている。また、ＣＯ２回収器１８は、エンジン１２の排気通路２６の一部を迂回する迂回通路上に設けられ、その迂回通路には、電磁弁等により構成されたＣＯ２導入弁２８およびＣＯ２排出弁３０が夫々設けられている。ＣＯ２導入弁２８は図示しない導入管に接続され、ＣＯ２導入弁２８を開くことで、排気通路２６を流れる排気ガスがこの導入管を経由してＣＯ２回収器１８内の電解液にバブリング導入されるものとする。また、ＣＯ２排出弁３０を開くことで、ＣＯ２回収器１８内の余剰排気ガスが排気通路２６に戻される。
【００６０】
ＣＯ２回収器１８の下流側には、電解液タンク２０が設けられている。電解液タンク２０は、ＣＯ２回収器１８と電解液ポンプ３２を介して接続され、ＣＯ２吸収済みの電解液を内部に備えている。ＣＯ２回収器１８内の電解液は、電解液ポンプ３２を駆動することにより電解液タンク２０内に導入されるものとする。
【００６１】
電解液タンク２０の下流側には、電解器２２が設けられている。電解器２２は、車載用の小型の電気分解器であり、電解液タンク２０内の電解液および水タンク２４内の水から、Ｈ２、ＣＯを生成するように構成されている。電解器２２は、電解液タンク２０と電解液ポンプ３４を介して接続され、同時に、水タンク２４と水ポンプ３６を介して接続されている。水タンク２４と水ポンプ３６との間には、活性炭等の不純物除去装置（図示せず）が設けられている。
【００６２】
また、電解器２２は、Ｈ２＆ＣＯタンク１６に接続されている。Ｈ２＆ＣＯタンク１６は、エンジン１２の吸気系と電磁弁等により構成されたＨ２＆ＣＯ供給弁３８を介して接続されている。つまり、電解器２２で生成されたＨ２、ＣＯは、Ｈ２＆ＣＯタンク１６に一時的に蓄えられ、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８を開くことで、混合ガスの状態でエンジン１２の吸気系に供給される。
【００６３】
ここで、電解器２２の詳細な構成について図２を参照しながら説明する。図２は、図１の電解器２２の概略図である。電解器２２は、３電極式の電解槽５０を備えている。電解槽５０は、電解液で満たされたカソード室５２と、水で満たされたアノード室５４と、カソード室５２とアノード室５４とを仕切る隔膜５６とを備えている。
【００６４】
カソード室５２には、図１のＨ２＆ＣＯタンク１６および電解液タンク２０が接続されている。また、カソード室５２には、作用極（ＷＥ）５８、参照極（ＲＥ）６０が配置されている。ＷＥ５８は、電解槽５０のカソードに相当するものであり、電気分解時にＣＯ２を還元しにくい金属（例えばＰｔ）から本体部分が構成されている。この本体部分の表面の一部に、電気分解時にＣＯ２を選択的にＣＯに還元するＣＯ２還元触媒が設けられている。
【００６５】
また、アノード室５４には、図１の水タンク２４が接続されている。また、アノード室５４には、対極（ＣＥ）６２が配置されている。ＣＥ６２は、電解槽５０のアノードに相当するものであり、電気分解時に溶解しない金属（例えば、Ａｕ、Ｐｔ）から構成されている。
【００６６】
また、隔膜５６は、アノード室５４側からカソード室５２側にプロトンを運搬する機能を有するものであり、例えばＮＡＦＩＯＮ（登録商標）等の高分子電解質樹脂から構成されている。
【００６７】
また、電解器２２は、ポテンショスタット６４を備えている。ポテンショスタット６４は、ＷＥ５８、ＲＥ６０、ＣＥ６２に接続されている。ポテンショスタット６４は、ＲＥ６０とＷＥ５８の間の電圧が所定値となるようにＷＥ５８とＣＥ６２の間に流す電流値を制御するものとする。
【００６８】
ここで、電解器２２における電気分解について説明する。ポテンショスタット６４を制御してＷＥ５８とＣＥ６２の間に電流を流すと、ＷＥ５８、ＣＥ６２において、下記式（１）〜（３）の電気化学反応が起こる。
ＷＥ５８：ＣＯ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→ＣＯ＋Ｈ２Ｏ      ・・・（１）
２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２      ・・・（２）
ＣＥ６２：２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−      ・・・（３）
【００６９】
上記式（１）の反応は、ＷＥ５８上のＣＯ２還元触媒が電解液に接する箇所において起こる。また、上記式（２）の反応は、ＷＥ５８の本体部分が電解液に接する箇所において起こる。また、上記式（３）の反応は、ＣＥ６２が水に接する箇所において起こる。
【００７０】
ＷＥ５８とＣＥ６２の間に電流を流しながら水ポンプ３６を駆動してアノード室５４に供給すれば、ＣＥ６２上において、プロトンを連続的に生成することができる（上記式（３））。この際、更に、電解液ポンプ３４を駆動して電解液をカソード室５２に供給すれば、カソード室５２にＣＯ２、プロトンを連続的に供給できる。従って、ＷＥ５８上において、ＣＯとＨ２を連続的に生成し続けることができる（上記式（１）、（２））。
【００７１】
このように、本実施の形態では、電解器２２を使用してＣＯとＨ２を生成できる。また、後述するように、本実施の形態では、ＲＥ６０とＷＥ５８の間に３Ｖ程度の低電圧を印加することでＣＯとＨ２を生成する。そのため、電解器２２は、数百℃の高温条件を必要とする他の反応装置に比べて車載に適していると言える。
【００７２】
再び図１に戻り、本実施の形態の車両１０は、オルタネータ４０を備えている。オルタネータ４０は、エンジン１２のクランク軸（図示せず）に配置され、車両１０の減速エネルギを電気エネルギとして回収する装置である。オルタネータ４０が回収した電気エネルギは、バッテリ４２に充電され、電解液ポンプ３２，３４、水ポンプ３６やポテンショスタット６４に供給されるものとする。
【００７３】
次に、図３を参照しつつ、車両１０の制御系統について説明する。図３は、本実施の形態における車両１０の制御系統を示す構成図である。図３に示すように、本実施の形態の車両１０は、複数のセンサ１７０〜１７６を含むセンサ系統と、エンジン１２の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)２００とを備えている。
【００７４】
先ず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ１７０は、エンジン１２のクランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、ＥＣＵ２００は、この出力に基づいてエンジン回転数を検出することができる。アクセル開度センサ１７２はアクセル開度を検出するものであり、水温センサ１７４はエンジン冷却水の温度を検出するものである。また、車速センサ１７６は車速を検出するものである。センサ系統には、上記センサ１７０〜１７６の他にも、車両１０やエンジン１２の制御に必要な各種のセンサ（例えば排気空燃比を検出する空燃比センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ等）が含まれており、これらのセンサはＥＣＵ２００の入力側に接続されている。
【００７５】
一方、ＥＣＵ２００の出力側には、ＣＯ２導入弁２８、ＣＯ２排出弁３０、電解液ポンプ３２，３４、水ポンプ３６等が接続されている。そして、ＥＣＵ２００は、センサ系統により車両１０の運転情報を検出し、その検出結果に基づいて各アクチュエータを駆動することにより、車両１０の運転制御や、以下に述べるＣＯ２回収制御、混合ガス生成制御、混合ガス供給制御等の各種制御を実行する。
【００７６】
［実施の形態１の動作］
（ＣＯ２回収制御）
ＣＯ２回収制御は、エンジン１２の運転中に、排気通路２６を流れる排気ガスをＣＯ２回収器１８内に導入しつつ、ＣＯ２回収器１８内の電解液を電解液タンク２０に送液するものである。ＣＯ２回収制御においては、排気通路２６における排気圧力（以下、「エンジン背圧」ともいう。）を利用して、ＣＯ２回収器１８内の電解液に排気ガス（ＣＯ２源）をバブリング導入する。そのため、ＣＯ２回収制御を実行すれば、ＣＯ２源を回収器に導入する動力（例えばポンプ電力）を省略できるので、エネルギ効率や燃費を向上できる。
【００７７】
このＣＯ２回収制御について、図４乃至図８を参照しながら説明する。図４は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。図４に示すルーチンは、エンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００７８】
図４に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、クランク角センサ１７０によりエンジン１２の回転数を取得し（ステップ３００）、アクセル開度センサ１７２等に基づいて、エンジントルク（燃料噴射量）を取得する（ステップ３０２）。続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３００，３０２で取得したエンジン回転数とエンジントルクとから、エンジン背圧を取得する（ステップ３０４）。図５は、エンジン回転数、エンジントルクの組み合わせと、エンジン背圧との関係を示す特性線図である。本ステップ３０４では、図５に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、エンジン背圧を取得する。
【００７９】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３０４で取得したエンジン背圧から、ＣＯ２回収器１８へ流入する排気ガス流量を算出する（ステップ３０６）。図６は、エンジン背圧とＣＯ２回収器１８へ流入する排気ガス流量との関係を示す特性線図である。なお、図６において、低エンジン背圧領域で排気ガス流量がゼロとなるのは、圧損分を考慮したものである。本ステップ３０６では、図６に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ＣＯ２回収器１８への排気ガス流量を算出する。
【００８０】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３０６で算出した排気ガス流量から、電解液タンク２０へ送液する電解液量を算出する（ステップ３０８）。図７は、ＣＯ２回収器１８への排気ガス流量と、電解液送液量との関係を示す特性線図である。本ステップ３０８では、図７に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ＣＯ２回収器１８への排気ガス流量を算出する。
【００８１】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３０８で算出した電解液送液量から、電解液ポンプ３２のモータ回転数（モータ印加電圧）を算出する（ステップ３１０）。図８は、電解液送液量と電解液ポンプ３２のモータ回転数との関係を示す特性線図である。本ステップ３１０では、図８に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、電解液ポンプ３２のモータ回転数を算出する。
【００８２】
続いて、ＥＣＵ２００は、ＣＯ２導入弁２８およびＣＯ２排出弁３０を開き、ステップ３１０で算出したモータ回転数で電解液ポンプ３２を駆動する（ステップ３１２）。これにより、排気通路２６を流れる排気ガスがＣＯ２回収器１８内の電解液に吸収され、排気ガス中のＣＯ２を吸収した電解液が、ＣＯ２回収器１８から電解液タンク２０に送液される（ステップ３１４）。
【００８３】
（混合ガス生成制御）
混合ガス生成制御は、エンジン１２の運転中に、ポテンショスタット６４を制御しつつ、電解液タンク２０内の電解液と水タンク２４内の水とを電解槽５０に供給して、ＷＥ５８上においてＣＯとＨ２からなる混合ガスを生成するものである。この混合ガス生成制御について、図９乃至図１４を参照しながら説明する。図９は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行される混合ガス生成制御を示すフローチャートである。図９に示すルーチンは、図４に示すルーチン同様、エンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００８４】
図９に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、ＷＥ５８上で生成するＣＯ、Ｈ２の生成比率（以下、「ＣＯ／Ｈ２」ともいう。）を設定する（ステップ３１６）。本実施の形態では、ＣＯ／Ｈ２＝１／２に設定するが、ＣＯ／Ｈ２＝１／２の近傍値（例えば、ＣＯ／Ｈ２＝５／９）に設定してもよく、これら以外の他の値に設定してもよい。続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３１６で設定したＣＯ／Ｈ２から、電解電圧、即ちＲＥ６０とＷＥ５８の間の電圧（ＷＥ５８とＣＥ６２の間に流す電流値）を設定する（ステップ３１８）。図１０は、ＣＯ／Ｈ２と、ＲＥ６０とＷＥ５８の間の電圧との関係を示す特性線図である。本ステップ３１８では、図１０に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、電解電圧を例えば３Ｖに設定する。
【００８５】
続いて、ＥＣＵ２００は、ＷＥ５８上で生成するＣＯ、Ｈ２の生成速度を設定し（ステップ３２０）、この設定速度から電解槽５０へ送液する電解液量および水量を夫々算出する（ステップ３２２，３２４）。図１１は、ＣＯの生成速度と電解液送液量との関係を示す特性線図である。また、図１２は、Ｈ２の生成速度と水送液量との関係を示す特性線図である。ステップ３２２，３２４では、図１１，１２に示す特性線図をマップデータ化したものを夫々参照して、電解槽５０へ送液する電解液量および水量を算出する。
【００８６】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３２２で算出した電解液送液量から、電解液ポンプ３４のモータ回転数を算出する（ステップ３２６）。図１３は、電解液送液量と、電解液ポンプ３４のモータ回転数との関係を示す特性線図である。本ステップ３２６では、図１３に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、電解液ポンプ３４のモータ回転数を算出する。同様に、ＥＣＵ２００は、ステップ３２４で算出した水送液量から、水ポンプ３６のモータ回転数を算出する（ステップ３２８）。図１４は、水送液量と、水ポンプ３６のモータ回転数との関係を示す特性線図である。本ステップ３２８では、図１４に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、水ポンプ３６のモータ回転数を算出する。
【００８７】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３２６，３２８で算出したモータ回転数で電解液ポンプ３４および水ポンプ３６を駆動する（ステップ３３０）。これにより、電解液タンク２０内の電解液と水タンク２６内の水とが、夫々電解器２２に送液される。
【００８８】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３１８で設定した電解電圧がＲＥ６０とＷＥ５８の間に印加されるようにポテンショスタット６４を制御する（ステップ３３２）。これにより、ＷＥ５８上においてＣＯとＨ２が生成される。生成したＣＯとＨ２は、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内に貯蔵される（ステップ３３４）。
【００８９】
（混合ガス供給制御）
混合ガス供給制御は、エンジン１２の運転中に、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内の混合ガスをエンジン１２の吸気系に供給するものである。この混合ガス供給制御について、図１５乃至図１８を参照しながら説明する。図１５は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行される混合ガス供給制御のメインルーチンを示すフローチャートである。図１５に示すルーチンは、図４に示すルーチン同様、エンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００９０】
図１５に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、ＥＣＵ２００内で別途実行される処理によって混合ガスの添加要求がされているかを判定する（ステップ３３６）。添加要求がある場合はステップ３３８に進み、添加要求がされていない場合はステップ３５８に進み本ルーチンを終了する。
【００９１】
ステップ３３８では、混合ガスの要求添加量が取得される。この要求添加量は、本メインルーチンと同時並行で実行される図１６のサブルーチンによって算出される。図１６に示すサブルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、水温センサ１７４によりエンジン水温を取得し（ステップ３４０）、混合ガスの添加要求フラグをＯＮにする（ステップ３４２）。
【００９２】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３４０で取得したエンジン水温から、目標空燃比を算出する（ステップ３４２）。図１７は、エンジン水温と目標空燃比との関係を示す特性線図である。図１７に示すように、エンジン水温が低い領域では、エンジン水温が高い領域に比べて目標空燃比がリーン側に設定される。また、エンジン水温が低い領域では、混合ガスを添加する場合は、添加しない場合に比べて、目標空燃比がリーン側に設定される。本ステップ３４２では、ステップ３４２において、混合ガスの添加要求フラグをＯＮにしているので、ＥＣＵ２００は、図１７に示す特性線図をマップデータ化したものから、混合ガスを添加する場合の目標空燃比を算出する。
【００９３】
続いて、ＥＣＵ２００は、エンジン１２の回転数を取得し（ステップ３４４）、エンジントルクを取得する（ステップ３４６）。ステップ３４４，３４６の処理は、図４のステップ３００，３０２と同一の処理である。続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３４６で取得したエンジントルクから、スロットル開度を算出する（ステップ３５０）。
【００９４】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３４２で算出した目標空燃比と、ステップ３５０で算出したスロットル開度とから燃料（即ち、ガソリンと混合ガス）供給量を算出し、この燃料供給量から混合ガスの添加量を算出する（ステップ３５２）。図１８は、燃料供給量と混合ガスの添加量との関係を示す特性線図である。本ステップ３５２では、図１８に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、混合ガスの要求添加量を算出する。
【００９５】
再び図１５に示すメインルーチンに戻り、ＥＣＵ２００は、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８を開く（ステップ３５４）。これにより、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内の混合ガスがエンジン１２の吸気系に供給される。続いて、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８から噴射した混合ガスの総量と、ステップ３５２で算出した混合ガスの要求添加量とが比較される（ステップ３５６）。そして、上記総量が上記要求添加量よりも少ない場合には、再びステップ３５６に戻る。一方、上記総量が上記要求添加量を上回った場合には、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８を閉じて、本ルーチンを終了する（ステップ３５８）。
【００９６】
以上、図４，図９，図１５に示したルーチンによれば、ＣＯ２回収制御、混合ガス生成制御および混合ガス供給制御を実行できるので、エンジン１２の運転中、エンジン１２の吸気系に所望量の混合ガスを添加できる。混合ガスを構成するＨ２、ＣＯは、その燃焼性がＯ２に比べて高い。従って、エンジン１２の吸気系に所望量の混合ガスを添加できれば、リーン領域を拡大できるので、燃費の向上や、冷間時におけるＨＣ排出量および温間時におけるＮＯｘ排出量の低減といった効果を得ることができる。また、大量ＥＧＲ時におけるトルク変動の低減、耐ノック性の向上によるエンジン性能の向上や、圧縮比向上による熱効率の向上等を図るといった効果を得ることもできる。
【００９７】
ところで、本実施の形態においては、３電極式の電解槽５０を使用し、ポテンショスタット６４によりＲＥ６０とＷＥ５８の間の電圧を制御したが、３電極式の電解槽５０の代わりに、ＣＥ６２がＲＥ６０を兼ねる２電極式の電解槽を使用してもよい。即ち、ＷＥ５８とＣＥ６２の間に印加する電圧を制御できる構成であれば、本実施の形態の電解器２２の変形例として適用が可能である。また、本実施の形態においては、カソード室５２とアノード室５４との間に隔膜５６を使用したが、隔膜５６は省略されていてもよい。なお、これらの変形例は、後述する実施の形態においても、同様に適用が可能である。
【００９８】
なお、本実施の形態においては、ＣＯ２回収器１８、電解液タンク２０、電解器２２、水タンク２４、ＣＯ２導入弁２８、ＣＯ２排出弁３０、電解液ポンプ３２，３４および水ポンプ３６が上記第１の発明における「混合ガス生成手段」に、Ｈ２＆ＣＯタンク１６およびＨ２＆ＣＯ供給弁３８が上記第１の発明における「混合ガス供給手段」に、夫々相当している。
また、本実施の形態においては、ＣＯ２回収器１８、電解液タンク２０が上記第２の発明における「二酸化炭素吸収手段」に、電解槽５０が上記第１の発明における「電解槽」に、電解液ポンプ３２，３４が上記第２の発明における「吸収液循環手段」に、夫々相当している。
また、本実施の形態においては、ＣＯ２回収器１８が上記第３の発明における「二酸化炭素吸収手段」に相当している。
また、本実施の形態においては、電解液タンク２０が上記第４の発明における「吸収液貯留手段」に相当している。また、ＥＣＵ２００が図４のステップ３０４の処理を実行することにより上記第４の発明における「排気圧取得手段」が、同図のステップ３０６，３０８の処理を実行することにより上記第４の発明における「送液量制御手段」が、夫々実現されている。
【００９９】
実施の形態２．
次に、図１９乃至図２２を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１００】
［車両の構成の説明］
図１９は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図１９に示す車両１０は、排気通路２６の途中に、エンジン１２の排気ガスのエネルギによって作動（回転）するタービン７０を備えている。タービン７０は、回動可能な複数のノズルベーン（図示せず）を備えており、このノズルベーン間に形成されるタービンノズルの開度、即ち面積を変えることができるように構成されている。このようなタービンノズルは、バリアブルノズル（ＶＮ）と呼ばれている。また、車両１０は、排気通路２６の途中に、タービン７０を迂回する迂回通路７２と、この迂回通路７２への排気ガス流量を調節するウェイストゲート弁７４とを備えている。また、タービン７０よりも下流側の排気通路２６には、排気ガスを浄化する排気浄化用触媒７６が設けられている。
【０１０１】
［実施の形態２の特徴］
上記実施の形態１においては、ＣＯ２回収制御の際に、エンジン背圧を利用して、ＣＯ２回収器１８に排気ガスを導入してＣＯ２を回収した。しかしながら、アイドルや低回転軽負荷域など、要求空気量が少ない領域ではエンジン背圧が低く、ＣＯ２回収量が不十分となる可能性がある。ＣＯ２回収量が不十分であると、ＷＥ５８上でのＣＯ生成量が低下してしまう。そのため、例えばエンジン始動時に、エンジン１２に供給する混合ガスが不足する可能性がある。そこで、本実施の形態においては、ＣＯ２回収制御の際に、タービンノズルの開度を変更することによりエンジン背圧を制御することとしている。
【０１０２】
［実施の形態２の動作］
（ＣＯ２回収制御）
図２０は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。図２０に示すルーチンは、エンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【０１０３】
図２０に示すルーチンでは、ＥＣＵ２００は、エンジン１２の回転数を取得し（ステップ３６０）、エンジントルクを取得する（ステップ３６２）。ステップ３６０，３６２の処理は、図４のステップ３００，３０２と同一の処理である。続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３６０，３６２で取得したエンジン回転数とエンジントルクとから、エンジン背圧を取得する（ステップ３６４）。図２１は、エンジン回転数、エンジントルクの組み合わせと、エンジン背圧との関係を示す特性線図である。本ステップ３６４では、図２１に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、エンジン背圧を取得する。
【０１０４】
続いて、ＥＣＵ２００は、エンジン背圧増加量を設定する（ステップ３６６）。エンジン背圧増加量は、例えば排気浄化用触媒７６の温度に応じて設定され、この温度は、エンジン１２の運転状態（負荷および回転数）によって推定される。なお、排気浄化用触媒７６の温度は、公知の推定手法を用いて推定できる。
【０１０５】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３６４で取得したエンジン背圧と、ステップ３６６で設定したエンジン背圧増加量とから、バリアブルノズルの補正開度を算出する（ステップ３６８）。図２２は、バリアブルノズルの補正開度（補正ＶＮ開度）と、エンジン背圧との関係を示す特性線図である。図２２の特性線Ａ〜Ｅの夫々は、図２１の領域Ａ〜Ｅに対応している。即ち、ステップ３６４で取得したエンジン背圧が図２１の領域Ａに属する場合、補正ＶＮ開度は、図２２の特性線Ａにより算出される。
【０１０６】
特性線Ａを使用する場合を例に説明すると、エンジン１２の通常運転時、補正ＶＮ開度はゼロに設定されている。ステップ３６６でエンジン背圧増加量を設定すれば、その増加量分だけエンジン背圧が加算されるので、補正ＶＮ開度は右側にシフトする。その結果、バリアブルノズルが閉じる方向に変更される。本ステップ３６８では、図２２に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、バリアブルノズルの補正開度を算出する。
【０１０７】
続いて、ＥＣＵ２００がステップ３６８で用いたエンジン背圧、即ち、ステップ３６４で取得したエンジン背圧に、ステップ３６６で設定したエンジン背圧増加量を足しあわせたエンジン背圧から、ＣＯ２回収器１８への排気ガス流量を算出する（ステップ３７０）。本ステップ３７０の処理は、図４のステップ３０６の処理と同一の処理である。つまり、本ステップ３７０では、図６に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ＣＯ２回収器１８への排気ガス流量を算出する。
【０１０８】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３７０で算出した排気ガス流量から、電解液タンク２０へ送液する電解液量を算出し（ステップ３７２）、ステップ３７２で算出した電解液送液量から、電解液ポンプ３２のモータ回転数を算出する（ステップ３７４）。続いて、ＥＣＵ２００は、ＣＯ２導入弁２８およびＣＯ２排出弁３０を開き、ステップ３７４で算出したモータ回転数で電解液ポンプ３２を駆動する（ステップ３７６）。ステップ３７２〜３７６の処理は、図４のステップ３０８〜３１２の処理と同一の処理である。ステップ３７２〜３７６の処理を実行することにより、排気通路２６を流れる排気ガスがＣＯ２回収器１８内の電解液に吸収され、排気ガス中のＣＯ２を吸収した電解液が、ＣＯ２回収器１８から電解液タンク２０に送液される（ステップ３７８）。
【０１０９】
以上、図２０に示したルーチンによれば、エンジン背圧を制御しながらＣＯ２回収制御を実行できるので、要求空気量が少ない領域であってもＣＯを安定して生成できる。従って特にエンジン始動時に、混合ガスを安定して供給できる。
【０１１０】
ところで、本実施の形態においては、バリアブルノズルの開度を変更することによりエンジン背圧を制御したが、バリアブルノズルの開度の代わりに、ウェイストゲート弁７４の開度を変更することによりエンジン背圧を制御してもよい。ウェイストゲート弁７４を閉じればエンジン背圧を高めることができ、ウェイストゲート弁７４を開けばエンジン背圧を下げることができる。そのため、ステップ３６６で設定したエンジン背圧増加量に応じて、ウェイストゲート弁７４を閉じるようにその開度を変更すれば、バリアブルノズルを閉じた場合と同様に、エンジン背圧を高めることができる。また、ＣＯ２回収器１８が設けられた迂回通路の排気流入側接続口と、迂回通路７２の排気流出側接続口との間の排気通路２６上に開閉式の背圧調整弁を設けて、バリアブルノズルの開度の代わりに、この背圧調整弁の開度を変更することによりエンジン背圧を制御してもよい。
【０１１１】
なお、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が図２０のステップ３６６，３６８の処理を実行することにより上記第５の発明における「排気圧調整手段」が実現されている。
【０１１２】
実施の形態３．
［実施の形態３の特徴］
次に、図２３および図２４を参照しながら、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、図２３に示すように、太陽光の照射量に応じた電力を発生する太陽電池８６を車両１０に搭載し、太陽電池８６で発電した電力で混合ガス生成制御を実行することをその特徴とする。そのため、以下においては、上記実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１１３】
上記実施の形態１においては、エンジン１２の運転中にオルタネータ４０からの電力を、電解液ポンプ３２，３４やポテンショスタット６４に供給することで混合ガス生成制御を実行した。しかしながら、オルタネータ４０からの電力が電気分解に必要な電力を下回るような場合には、混合ガスの要求添加量を賄えず、混合ガスの使用時間が短く限定されてしまう可能性がある。そこで、本実施の形態においては、太陽電池８６からの発電電力を使用して、混合ガス生成制御を実行することとした。これにより、混合ガスの要求添加量の不足を防止できるので、上述した各種の燃焼改善効果を確実に得ることができる。特に、太陽電池８６は、車両１０の停止中でも発電が可能である。そのため、車両１０の停止中に、混合ガスを生成し蓄えておくこともできる。
【０１１４】
［実施の形態３の動作］
（混合ガス生成制御）
次に、本実施の形態における混合ガス生成制御について、図２４を参照しながら説明する。図２４は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行される混合ガス生成制御を示すフローチャートである。図２４に示すルーチンは、図９に示すルーチンと同時並行で実行されるものとする。
【０１１５】
図２４に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、太陽電池８６で発電した電力を取得する（ステップ３８０）。太陽電池８６とバッテリ４２との間には、インバータ等から構成された電力変換部（図示しない）を備えており、ＥＣＵ２００は、この電力変換部から太陽電池８６での発電電力を取得する。
【０１１６】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３８０で取得した発電電力と、電解電力とを比較する（ステップ３８２）。電解電力は、電解液ポンプ３２，３４、水ポンプ３６を駆動する電力や、ポテンショスタット６４に供給する電力といった、混合ガス生成制御の実行に必要な電力の総和であり、例えば図９のステップ３１６〜３２８の処理を実行することで算出できる。本ステップ３８２において、太陽電池８６からの発電電力が電解電力を上回る場合には、ＥＣＵ２００は、太陽電池８６からの発電電力を使用する（ステップ３８４）。一方、太陽電池８６からの発電電力が電解電力に満たない場合には、本ルーチンを終了する。
【０１１７】
以上、図２４に示したルーチンによれば、太陽電池８６からの発電電力を使用して、混合ガス生成制御を実行することが可能となる。従って、混合ガスの要求添加量の不足を防止でき、上述した各種の燃焼改善効果を確実に得ることができる。
【０１１８】
ところで、本実施の形態においては、太陽電池８６からの発電電力を使用したが、車載可能な他の発電電力を使用してもよい。例えば、熱エネルギを電気エネルギとして取り出すことが可能な熱電素子を排気通路２６に設け、排気通路２６の余熱からの発電電力を使用して、混合ガス生成制御を実行してもよい。また、例えば、車載用風力発電機からの発電電力を使用して、混合ガス生成制御を実行してもよい。更には、これらの発電電力を組み合わせて、混合ガス生成制御を実行してもよい。
【０１１９】
実施の形態４．
［実施の形態４の特徴］
次に、図２５乃至図２８を参照しながら、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態では、図２５に示すように、車両１０の前方、または車両１０のボンネットやルーフに、大気を吸入する大気吸入口８８を設け、この大気吸入口８８をＣＯ２回収器１８と接続した構成において、図２６に示すＣＯ２回収制御を実行することをその特徴とする。そのため、以下においては、上記実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１２０】
上記実施の形態１においては、エンジン１２の運転中に、エンジン背圧を利用して、ＣＯ２回収器１８内の電解液に排気ガスをバブリング導入した。しかしながら、排気ガスには、未燃燃料やエンジンオイル由来の粒子状物質（ＰＭ）、可溶性有機分（ＳＯＦ）、サルフェート等が含まれる場合がある。そのため、これらが未処理状態であると、電解液の寿命が短くなり、結果、電解液の交換頻度が増すという問題がある。また、排気浄化用触媒７６よりも上流側の排気ガスは、ＳＯｘやＮＯｘを含む場合がある。ところで、ＣＯ２回収器１８内の電解液（特に、イオン液体）は、ＳＯｘやＮＯｘを吸収する特性をも有している。そのため、排気浄化用触媒７６よりも上流側の排気ガスを上記電解液に導入すると、ＳＯｘやＮＯｘを吸収した分、ＣＯ２の吸収効率や回収効率が低下してしまう可能性がある。
【０１２１】
そこで、本実施の形態においては、排気ガスの代わりに大気を使用することとした。大気は排気ガスに比して清浄であるため、電解液の汚濁を抑制でき、電解液の交換頻度を最小限に留めることが可能となる。また、大気中のＣＯ２の削減にも貢献できる。また、本実施の形態においては、車両１０の走行風によるラム圧を利用して、ＣＯ２回収器１８内の電解液に大気を導入することとした。従って、ＣＯ２源を回収器に導入する動力を省略できるので、エネルギ効率や燃費を向上できる。
【０１２２】
［実施の形態４の動作］
（ＣＯ２回収制御）
次に、本実施の形態におけるＣＯ２回収制御について、図２６を参照しながら説明する。図２６は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。図２６に示すルーチンは、図４に示すルーチンに代えてエンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【０１２３】
図２６に示すルーチンでは、ＥＣＵ２００は、車速センサ１７６により車速を取得し（ステップ３８６）、取得した車速に基づいてラム圧を算出する（ステップ３８８）。図２７は、車速とラム圧との関係を示す特性線図である。本ステップ３８８では、図２７に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ラム圧を算出する。
【０１２４】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３８８で算出したラム圧から、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量を算出する（ステップ３９０）。図２８は、ラム圧と、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量との関係を示す特性線図である。なお、図２８において、ラム圧の低い領域でガス流量がゼロとなるのは、圧損分を考慮したものである。本ステップ３９０では、図２８に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ＣＯ２回収器１８に流入するＣＯ２量を算出する。
【０１２５】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ３９０で算出したＣＯ２量から、電解液タンク２０へ送液する電解液量を算出する（ステップ３９２）。続いて、ＥＣＵ２００は、図４のステップ３１０，３１２と同一の処理を実行する（ステップ３９４，３９６）。これにより、大気吸入口８８から吸入された大気がＣＯ２回収器１８内の電解液に導入され、大気中のＣＯ２を吸収した電解液が、ＣＯ２回収器１８から電解液タンク２０に送液される（ステップ３９８）。
【０１２６】
以上、図２６に示したルーチンによれば、ラム圧を利用したＣＯ２回収制御を実行できるので、車両１０の走行中、大気からＣＯ２を回収できる。従って、浄化前の排気ガスからＣＯ２を回収する場合に比して電解液の汚濁を抑制でき、電解液の交換頻度を最小限に留めることが可能となる。また、ＣＯ２源を回収器に導入する動力を省略できるので、エネルギ効率や燃費を向上できる。
【０１２７】
なお、本実施の形態においては、ＣＯ２導入弁２８および大気吸入口８８が上記第６の発明における「大気導入手段」に相当している。
また、本実施の形態においては、電解液タンク２０が上記第７の発明における「吸収液貯留手段」に相当している。また、ＥＣＵ２００が図２６のステップ３９０，３９２の処理を実行することにより上記第７の発明における「送液量制御手段」が実現されている。
【０１２８】
実施の形態５．
次に、図２９乃至図３１を参照しながら、本発明の実施の形態５について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態４との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１２９】
［実施の形態５の特徴］
上記実施の形態４においては、車両１０に大気吸入口８８を設けた構成において、図２６に示したＣＯ２回収制御を実行することで大気中のＣＯ２を回収した。これに対し、本実施の形態では、図２９に示すように、大気吸入口８８の他に、先行車両９２との間の距離を測定するレーダ９０を更に設けた構成において、図３０に示すＣＯ２回収制御を実行することをその特徴とする。
【０１３０】
上記実施の形態４において説明したように、排気浄化用触媒７６よりも上流側の排気ガスには、ＰＭ、ＳＯＦ、サルフェート等が含まれているため、これらを未処理のままＣＯ２回収器１８に導入すると、電解液の寿命が短くなるといった問題がある。この点、図２９に示すように、テールパイプ９４からの排気ガスは、ＰＭフィルタや排気浄化用触媒等を含む処理装置９６を経由することで浄化されたものである。そのため、テールパイプ９４からの排気ガスを使用しても、上記実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
また、テールパイプ９４からの排気ガスは、高濃度のＣＯ２を含むので、この排気ガスをＣＯ２回収器１８に導入できれば、ＣＯ２の回収効率を向上できる。しかしながら、ＣＯ２は、テールパイプ９４からの排出直後に大気中に拡散し、大気中のＣＯ２濃度は先行車両９２からの距離が遠くなるほど低くなる。そこで、本実施の形態では、レーダ９０を使用して車間距離を測定し、測定した車間距離に基づいてＣＯ２回収制御を実行することとした。なお、レーダ９０は、ＥＣＵ２００の入力側に接続されているものとする。また、一般的な車両においては、テールパイプが車両右後方に設けられるので、本実施の形態においては、大気吸入口８８が、車両１０の右前方に設けられることが望ましい。
【０１３２】
［実施の形態５の動作］
（ＣＯ２回収制御）
本実施の形態のＣＯ２回収制御について、図３０を参照しながら説明する。図３０は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。図３０に示すルーチンは、図２６に示すルーチンに代えてエンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【０１３３】
図３０に示すルーチンでは、ＥＣＵ２００は、車速センサ１７６により車速を取得し（ステップ４００）、取得した車速に基づいてラム圧を算出する（ステップ４０２）。ステップ４００，４０２の処理は、図２６のステップ３８６，３８８と同一の処理である。
【０１３４】
続いて、ＥＣＵ２００は、レーダ９０により、車両１０と先行車両９２との車間距離を取得する（ステップ４０４）。続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４０２で算出したラム圧と、ステップ４０４で取得した車間距離とから、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量を算出する（ステップ４０６）。図３１は、ラム圧と、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量との関係を、車間距離ごとに示す特性線図である。なお、図３１において、低ラム圧領域で上記ＣＯ２量がゼロとなるのは、圧損分を考慮したものである。本ステップ４０６では、図３１に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量を算出する。
【０１３５】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４０６で算出したＣＯ２量から、電解液タンク２０へ送液する電解液量を算出する（ステップ４０８）。続いて、ＥＣＵ２００は、図２６のステップ３９４，３９６と同一の処理を実行する（ステップ４１０，４１２）。これにより、大気吸入口８８から吸入された大気がＣＯ２回収器１８内の電解液に導入され、大気中のＣＯ２を吸収した電解液が、ＣＯ２回収器１８から電解液タンク２０に送液される（ステップ４１４）。
【０１３６】
以上、図３０に示したルーチンによれば、車両１０と先行車両９２との間の車間距離を測定しながら、ラム圧を利用したＣＯ２回収制御を実行できる。従って、先行車両９２がある場合には、上記実施の形態４と同様の効果に加えて、ＣＯ２を効率的に回収できるという効果をも得ることができる。
【０１３７】
なお、本実施の形態においては、電解液タンク２０が上記第８の発明における「吸収液貯留手段」に、レーダ９０が上記第８の発明における「車間距離取得手段」に、夫々相当している。また、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が図３０のステップ４０６，４０８の処理を実行することにより上記第８の発明における「送液量制御手段」が実現されている。
【０１３８】
実施の形態６．
次に、図３２乃至図３４を参照しながら、本発明の実施の形態６について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態５との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１３９】
［実施の形態６の特徴］
上記実施の形態５においては、車両１０に、大気吸入口８８およびレーダ９０を設けた構成において、図３０に示したＣＯ２回収制御を実行することで大気中のＣＯ２を回収した。これに対し、本実施の形態では、図３２に示すように、レーダ９０の代わりに、大気中のＣＯ２濃度を測定するＣＯ２センサ９８を設けた構成において、図３３に示すＣＯ２回収制御を実行することをその特徴とする。なお、ＣＯ２センサ９８は、レーダ９０同様、ＥＣＵ２００の入力側に接続されているものとする。
【０１４０】
上記実施の形態５のＣＯ２回収制御の場合、無風状態で、車両１０と先行車両９２とが直線的に隊列走行している場合に効果的である。しかしながら、横風が吹いている場合や、これらの車両がカーブを走行するような場合など、車間距離以外の要因でＣＯ２濃度が変動するケースが多い。そのため、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量の予測値と、実値との間に乖離が生じる可能性がある。このような乖離が生じた場合、ＣＯ２の吸収が不十分な状態の電解液が電解液タンク２０や電解器２２に送液されてしまうことになる。そこで、本実施の形態では、ＣＯ２センサ９８により大気中のＣＯ２濃度を直接測定し、ＣＯ２回収制御を実行することとした。
【０１４１】
［実施の形態６の動作］
（ＣＯ２回収制御）
本実施の形態のＣＯ２回収制御について、図３３を参照しながら説明する。図３３は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＣＯ２回収制御を示すフローチャートである。図３３に示すルーチンは、図３０に示すルーチンに代えてエンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【０１４２】
図３３に示すルーチンでは、ＥＣＵ２００は、車速センサ１７６により車速を取得し（ステップ４１６）、取得した車速に基づいてラム圧を算出する（ステップ４１８）。ステップ４１６，４１８の処理は、図３０のステップ４００，４０２と同一の処理である。
【０１４３】
続いて、ＥＣＵ２００は、ＣＯ２センサ９８により、大気吸入口８８から吸入する大気中のＣＯ２濃度を取得する（ステップ４２０）。続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４１８で算出したラム圧と、ステップ４２０で取得したＣＯ２濃度とから、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量を算出する（ステップ４２２）。図３４は、ラム圧と、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量との関係を、ＣＯ２濃度ごとに示す特性線図である。なお、図３４において、低ラム圧領域で上記ＣＯ２量がゼロとなるのは、圧損分を考慮したものである。本ステップ４２２では、図３４に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量を算出する。
【０１４４】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４２２で算出したＣＯ２量から、電解液タンク２０へ送液する電解液量を算出する（ステップ４２４）。続いて、ＥＣＵ２００は、図３０のステップ４１０，４１２と同一の処理を実行する（ステップ４２６，４２８）。これにより、大気吸入口８８から吸入された大気がＣＯ２回収器１８内の電解液に導入され、大気中のＣＯ２を吸収した電解液が、ＣＯ２回収器１８から電解液タンク２０に送液される（ステップ４３０）。
【０１４５】
以上、図３３に示したルーチンによれば、ＣＯ２センサ９８により大気中のＣＯ２濃度を直接測定しながら、ラム圧を利用したＣＯ２回収制御を実行できる。従って、ＣＯ２回収器１８に流入する単位時間当たりのＣＯ２量を高精度に推定できるので、上記実施の形態５と同様の効果に加えて、ＣＯ２回収量を安定化できるという効果をも得ることができる。
【０１４６】
なお、本実施の形態においては、電解液タンク２０が上記第９の発明における「吸収液貯留手段」に、ＣＯ２センサ９８が上記第９の発明における「二酸化炭素濃度取得手段」に、夫々相当している。また、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が図３３のステップ４２２，４２４の処理を実行することにより上記第９の発明における「送液量制御手段」が実現されている。
【０１４７】
実施の形態７．
次に、図３５を参照しながら、本発明の実施の形態７について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１４８】
［車両の構成の説明］
図３５は、本実施の形態における車両の構成を示す全体構成図である。図３５に示すように、車両１０は、雨水を収集する雨水収集器１００を備えている。雨水収集器１００は、雨水中に含まれる化学物質を除去可能な処理装置（図示せず）を解して水タンク２４と接続されている。そのため、雨水収集器１００に降り注いだ雨水は、上記処理装置を流れ、自動的に水タンク２４に補充される。なお、雨水収集器１００の貯水容量を超えた余剰雨水は車両１０の外部に排水される。
【０１４９】
上記実施の形態１においては、水タンク２４内の水を電解器２２に供給し、この水を消費することでＨ２やＣＯを生成した（上記式（１）〜（３）参照）。そのため、この水タンク２４に対しては、外部から水を定期的に補充しなければならず、手間が掛かるという問題がある。また、水タンク２４に補充する水が、河川水であると、その性状が必ずしも保障できないので電解器２２での電解性能を悪化させる可能性がある。この点、本実施の形態においては、雨水収集器１００で収集した雨水を自動的に水タンク２４に供給できるので、定期的な補充を省略することが可能となる。また、雨水の性状は河川水に比べて比較的清浄であるので、電解器２２での電解性能の悪化を抑制できる。
【０１５０】
なお、本実施の形態においては、雨水収集器１００、水タンク２４および水ポンプ３６が上記第１０の発明における「雨水供給手段」に相当している。
【０１５１】
実施の形態８．
次に、図３６を参照しながら、本発明の実施の形態８について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態７との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１５２】
［車両の構成の説明］
図３６は、本実施の形態における車両の構成を示す全体構成図である。図３６に示すように、車両１０は、排気ガス中の水蒸気を凝縮可能なＨ２Ｏ凝縮器１０２を備えている。Ｈ２Ｏ凝縮器１０２の下流には、水タンク２４が接続されている。排気浄化用触媒７６よりも下流側の排気通路２６において、排気ガスは、排気通路２６から分岐してＨ２Ｏ凝縮器１０２を通り、その際、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮して凝縮水となる。Ｈ２Ｏ凝縮器１０２としては、例えば熱交換器を用いることができる。凝縮水は、自動的に水タンク２４に補充される。
【０１５３】
上記実施の形態７で述べたように、水タンク２４に対しては、外部から水を定期的に補充しなければならず、手間が掛かるという問題がある。また、水タンク２４に補充する水が、河川水であると、その性状が必ずしも保障できないので電解器２２での電解性能を悪化させる可能性がある。この点、本実施の形態においては、Ｈ２Ｏ凝縮器１０２で凝縮した排気ガス中の水蒸気を自動的に水タンク２４に供給できるので、定期的な補充を省略することが可能となる。また、凝集水は純水に近く、性状が安定しているので、電解器２２での電解性能の悪化を抑制できる。
【０１５４】
なお、本実施の形態においては、Ｈ２Ｏ凝縮器１０２、水ポンプ３６が上記第１１の発明における「排気由来凝縮水供給手段」に相当している。
【０１５５】
実施の形態９．
次に、図３７を参照しながら、本発明の実施の形態９について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態８との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１５６】
［車両の構成の説明］
図３７は、本実施の形態における車両の構成を示す全体構成図である。図３７に示すように、車両１０は、大気中の水蒸気を凝縮可能な大気Ｈ２Ｏ凝縮器１０４を備えている。大気Ｈ２Ｏ凝縮器１０４の下流には、水タンク２４が接続されている。大気Ｈ２Ｏ凝縮器１０４としては、例えば熱交換器を用いることができる。凝縮水は、自動的に水タンク２４に補充される。
【０１５７】
上記実施の形態８においては、排気ガス中の水蒸気を凝縮して凝縮水を収集した。そのため、排気ガスが排出されない車両１０の停車時（エンジン１２の非稼動時）には凝縮水を得ることができない。従って、車両１０の停車時に混合ガス生成制御を実行しようとすると、水が不足するとなる可能性がある。この点、本実施の形態においては、車両１０の停車時であっても大気Ｈ２Ｏ凝縮器１０４から水を確保可能である。特に、高温多湿の地域においては効果的である。
【０１５８】
なお、本実施の形態においては、大気Ｈ２Ｏ凝縮器１０４、水タンク２４および水ポンプ３６が上記第１２の発明における「大気由来凝縮水供給手段」に相当している。
【０１５９】
実施の形態１０．
次に、図３８乃至図４０を参照しながら、本発明の実施の形態１０について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１６０】
［車両の構成の説明］
図３８は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図３８に示す車両１０は、ＦＴ合成器１０６を備えている。ＦＴ合成器１０６は、排気通路２６の一部を迂回する迂回通路１０８に設けられている。また、ＦＴ合成器１０６が設けられた位置よりも上流側の迂回通路１０８には、迂回通路１０８の開閉を切り替えるバイパスバルブ１１０が設けられている。なお、バイパスバルブ１１０は、ＥＣＵ２００の出力側に接続されているものとする。
【０１６１】
ＦＴ合成器１０６の内部には、鉄、コバルト、ルテニウム系のＦＴ触媒が、排気ガスと熱交換可能に設けられている（図示せず）。ＦＴ合成器１０６は、上記ＦＴ触媒の触媒機能と排気ガスの熱エネルギとによって、混合ガスから炭化水素系の燃料（以下、「合成燃料」または「ＨＣ」という。）を合成可能に構成されている。
【０１６２】
ここで、ＦＴ合成器１０６における合成反応（以下、「ＦＴ反応」ともいう。）について説明する。ＦＴ反応は、下記式（４）で表すことができる。
ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ）→−［１／ｎ（ＣＨ２）ｎ］−（ｌ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）      ・・・（４）
上記式（４）において、−［１／ｎ（ＣＨ２）ｎ］−は、ＨＣを表すものとする。
【０１６３】
再び図３８に戻り、ＦＴ合成器１０６の下流側には、ＦＴ合成器１０６で合成したＨＣを蓄える合成燃料タンク１１２が設けられている。合成燃料タンク１１２は、エンジン１２の吸気系と、電磁弁等により構成された合成燃料供給弁１１４を介して接続されている。つまり、ＦＴ合成器１０６で合成されたＨＣは、合成燃料タンク１１２に一時的に蓄えられ、合成燃料供給弁１１４を開くことで、エンジン１２の吸気系に供給される。なお、合成燃料供給弁１１４は、ＥＣＵ２００の出力側に接続されているものとする。
【０１６４】
［実施の形態１０の特徴］
上述した実施の形態１等では、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内に蓄えておいた混合ガスをエンジン１２の吸気系に供給した。しかしながら、Ｈ２＆ＣＯタンク１６の容量には限りがあり、気体状態の混合ガスを大量に蓄えることは難しい。仮に、気体状態の混合ガスを圧縮すれば大量に蓄えることが可能となるが、その圧縮のための装置や、その装置を駆動するための動力が別途必要となってしまう。一方、上記式（４）に示したように、ＦＴ反応の生成物であるＨＣは、液体状態で存在できる。
【０１６５】
そこで、本実施の形態では、ＦＴ反応を利用して、混合ガスを液体状態のＨＣに変換することとした（ＨＣ合成制御）。液体状態のＨＣであれば、気体状態に比して取り扱いが容易であり、合成燃料タンク１１２内に大量に蓄えておくことも可能となる。また、本実施の形態では、ＦＴ合成器１０６を迂回通路１０８に設けたので、ＦＴ反応の進行に必要なエネルギを排気ガスの熱エネルギで賄うことができる。そのため、エネルギ効率高くＨＣを合成できる。
【０１６６】
［実施の形態１０の動作］
（混合ガス生成制御）
本実施の形態の混合ガス生成制御では、上記実施の形態１同様、ＷＥ５８上で生成するＣＯ、Ｈ２の生成比率をＣＯ／Ｈ２＝１／２に設定する。上記式（４）に示したように、ＦＴ反応時には、ＣＯとＨ２がＣＯ：Ｈ２＝１：２の物質量比で反応する。そのため、本実施の形態の混合ガス生成制御において、ＷＥ５８上で生成するＣＯ、Ｈ２の生成比率をＣＯ／Ｈ２＝１／２に設定すれば、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内の混合ガスの混合比率をＣＯ：Ｈ２＝１：２にできる。そのため、以下に述べるＨＣ合成制御において、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内の混合ガスを無駄なく反応させることができる。
【０１６７】
（ＨＣ合成制御）
ＨＣ合成制御は、エンジン１２の運転中に、Ｈ２＆ＣＯタンク１６内に蓄えておいた混合ガスをＦＴ合成器１０６に導入して、混合ガスをＨＣに変換するものである。このＨＣ合成制御について、図３９および図４０を参照しながら説明する。図３９は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＨＣ合成制御を示すフローチャートである。図３９に示すルーチンは、図４，図９，図１５に示したルーチン同様、エンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【０１６８】
図３９に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、水温センサ１７４によりエンジン冷却水の温度を取得する（ステップ４３２）。続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４３２で取得したエンジン冷却水温が、所定温度以上か否かを判定する（ステップ４３４）。ＦＴ触媒の温度が低い、即ち、ＦＴ触媒の暖機が不十分な場合には、ＦＴ触媒が未活性状態でありＦＴ反応が進行しない。そこで、本ステップ４３４では、ＦＴ触媒の温度と相関があるエンジン冷却水温の下限値と、ステップ４３２で取得したエンジン冷却水温とを比較する。なお、上記下限値は、別途実験等により求められ、ＥＣＵ２００の内部に記憶されているものとする。
【０１６９】
ステップ４３４で、エンジン冷却水温が上記下限値よりも低いと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、排気ガスが迂回通路１０８を流れないようにバイパスバルブ１１０を制御し（ステップ４３６）、本ルーチンを終了する。一方、ステップ４３４で、エンジン冷却水温が上記下限値以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、エンジン１２の回転数を取得し（ステップ４３８）、エンジントルクを取得する（ステップ４４０）。ステップ４３８，２４０の処理は、図４のステップ３００，３０２と同一の処理である。
【０１７０】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４３８，４４０で取得したエンジン回転数とエンジントルクによって規定される運転状態から、ＦＴ反応許可領域にあるか否かを判定する（ステップ４４２）。図４０は、ＦＴ反応の許可領域と不許可領域との関係を示す特性線図である。本ステップ４４２では、図４０に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ＦＴ反応許可領域にあるか否か、即ち、排気ガスの温度がＦＴ反応を進行するのに十分な温度領域にあるか否かが判定される。
【０１７１】
ステップ４４２で、ＦＴ反応の不許可領域にあると判定した場合には、ＥＣＵ２００は、排気ガスが迂回通路１０８を流れないようにバイパスバルブ１１０を制御し（ステップ４３６）、本ルーチンを終了する。一方、ステップ４４２で、ＦＴ反応の許可領域にあると判定した場合には、排気ガスが迂回通路１０８を流れるようにバイパスバルブ１１０を制御し（ステップ４４４）、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８を開く（ステップ４４６）。これにより、ＦＴ反応が実行され（ステップ４４８）、ＨＣが合成燃料タンク１１２に蓄えられる（ステップ４５０）。
【０１７２】
以上、図３９に示したルーチンによれば、ＨＣ合成制御を実行できるので、エンジン１２の運転中、液体状態のＨＣを合成できる。液体状態のＨＣであれば、気体状態に比して取り扱いが容易であり、合成燃料タンク１１２内に大量に蓄えておくができる。また、ＨＣ合成制御においては、ＦＴ反応の進行に必要なエネルギを排気ガスの熱エネルギで賄うことができるので、エネルギ効率高くＨＣを合成できる。加えて、ＨＣ合成制御においては、エンジン冷却水温や排気ガスの温度が低い冷間時には、排気ガスが迂回通路１０８に流れるのを遮断してＦＴ触媒を熱的に切り離すことができるので、ＦＴ触媒の暖機性能が損なわれることを未然に防止できる。
【０１７３】
ところで、本実施の形態においては、図３９のステップ４４２で、推定した排気ガスの温度に基づいてＦＴ反応の許可を判定したが、排気ガスの温度の代わりに、エンジン冷却水の温度に基づいてＦＴ反応の許可を判定してもよい。具体的には、図３９のステップ４３４の処理を実行することによりＦＴ反応の許可を判定してもよい。更には、排気ガスの温度の代わりに、ＦＴ触媒の温度を直接取得して、この温度に基づいてＦＴ反応の許可を判定してもよい。
【０１７４】
なお、本実施の形態においては、ＣＯ２回収器１８、電解液タンク２０、電解器２２、水タンク２４、ＣＯ２導入弁２８、ＣＯ２排出弁３０、電解液ポンプ３２，３４および水ポンプ３６が上記第１５の発明における「混合ガス生成手段」に、ＦＴ合成器１０６が上記第１５の発明における「燃料合成手段」に、合成燃料供給弁１１４が上記第１５の発明における「合成燃料供給手段」に、夫々相当している。
また、本実施の形態においては、バイパスバルブ１１０が上記第１６の発明における「迂回通路切替バルブ」に、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８が上記第１６の発明における「混合ガスバルブ」に、夫々相当している。また、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が図３９のステップ４４２の処理を実行することにより上記第１６の発明における「触媒状態判定手段」が、同図のステップ４４４，４４６の処理を実行することにより上記第１６の発明における「バルブ制御手段」が、夫々実現されている。
【０１７５】
実施の形態１１．
次に、図４１および図４２を参照しながら、本発明の実施の形態１１について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１７６】
［実施の形態１１の特徴］
上記実施の形態１０においては、エンジン１２の運転中に、排気ガスの温度を推定し、排気ガスの温度に基づいてＦＴ反応の許可を判定した。しかしながら、エンジン１２の停止後であっても、迂回通路１０８に余熱が残っている場合がある。そこで、本実施の形態においては、図４１に示すように、ＦＴ合成器１０６内に温度計（サーミスタ）１１６を設け、エンジン１２の停止後にこの温度計１１６によりＦＴ触媒の実温度を測定し、この実温度に基づいて、ＦＴ反応の許可を判定することとした。なお、温度計１１６は、ＥＣＵ２００の入力側に接続されているものとする。
【０１７７】
［実施の形態１１の動作］
（ＣＯ２回収制御、混合ガス生成制御および混合ガス供給制御）
上記実施の形態１０においては、エンジン１２の運転中に、ＣＯ２回収制御、混合ガス生成制御および混合ガス供給制御を実行したが、本実施の形態においては、エンジン１２の停止後のＨＣ合成制御を前提とする。そのため、ＣＯ２回収制御、混合ガス生成制御および混合ガス供給制御は、実行しないものとする。
【０１７８】
（ＨＣ合成制御）
本実施の形態のＨＣ合成制御について、図４２を参照しながら説明する。図４２は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＨＣ合成制御を示すフローチャートである。図４２に示すルーチンは、定期的に繰り返し実行されるものとする。
【０１７９】
図４２に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、エンジン１２が停止中か否かを判定する（ステップ４５２）。その結果、エンジン１２が停止中でないと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、本ルーチンを終了する。一方、エンジン１２が停止中と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、温度計１１６によりＦＴ触媒の実温度を取得する（ステップ４５４）。
【０１８０】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４５４で取得したＦＴ触媒の実温度が、所定温度以上か否かを判定する（ステップ４５６）。上記実施の形態１０で説明したように、ＦＴ触媒の暖機が不十分な場合には、ＦＴ反応が進行しない。そこで、本ステップ４５６では、ＦＴ触媒の温度の許容下限値と、ステップ４５４で取得したＦＴ触媒の実温度とを比較する。なお、上記許容下限値は、別途実験等により求められ、ＥＣＵ２００の内部に記憶されているものとする。
【０１８１】
ステップ４５６で、ＦＴ触媒の実温度が上記許容下限値よりも低いと判定した場合には、ＦＴ触媒の暖機が不十分と判断できるので、ＥＣＵ２００は、本ルーチンを終了する。一方、ステップ４５６で、ＦＴ触媒の実温度が上記許容下限値以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８を開く（ステップ４５８）。これにより、ＦＴ反応が実行され（ステップ４６０）、ＨＣが合成燃料タンク１１２に蓄えられる（ステップ４６２）。
【０１８２】
以上、図４２に示したルーチンによれば、エンジン１２の停止後にＨＣ合成制御を実行できるので、上記実施の形態１０と同様の効果を得ることができる。また、エンジン１２の停止後の余熱を利用してＨＣ合成制御を実行できるので、エネルギ効率を更に高めることができる。
【０１８３】
実施の形態１２．
次に、図４３乃至図４６を参照しながら、本発明の実施の形態１２について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１８４】
［実施の形態１２の特徴］
上記実施の形態１０においては、排気通路２６にＦＴ合成器１０６を設けて、排気ガスの熱エネルギでＦＴ反応を進行させた。しかしながら、排気ガスの熱エネルギがＦＴ合成器１０６に奪われるため、ＦＴ合成器１０６よりも下流側にある排気浄化用触媒７６の温度が低下し、排気エミッションが悪化してしまう。そのため、別途排気通路２６に燃料を添加（いわゆる排気添加）して触媒昇温を図るといった措置を講じる必要があった。そこで、本実施の形態においては、図４３に示すように、排気通路２６とエンジン１２の吸気系とを接続するＥＧＲ通路１１８にＦＴ合成器１０６を設けて、ＥＧＲ通路１１８を流れる排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」ともいう。）の熱エネルギでＦＴ反応を進行させることとした。
【０１８５】
排気ガスをＥＧＲ通路１１８に流せば、排気浄化用触媒７６に流入する排気ガス量を減らすことができるので、排気浄化用触媒７６の温度低下を抑制できる。そのため、排気添加を行わずに済むので、燃費を向上できる。また、ＦＴ合成器１０６により熱エネルギを奪うことができるので、ＦＴ合成器１０６はＥＧＲクーラとしての機能を果たすことができる。従って、ＥＧＲクーラの設置を省略できるのでシステムの簡素化をも図ることができる。
【０１８６】
また、本実施の形態においては、図４３に示すように、ＦＴ合成器１０６よりも下流側にＥＧＲ弁１２０を設けて、ＦＴ反応により生成したＨＣをＥＧＲガスに混合させてエンジン１２に供給することとした。これにより、供給燃料の均質度を高めることができるので、燃料の濃淡に起因するＮＯｘやスモークの発生を抑制できる。また、ＨＣをエンジン１２の吸気系に供給するための各種デバイス（昇圧ポンプや合成燃料供給弁など）の設置が不要となるので、低コスト化を図ることもできる。なお、ＥＧＲ弁１２０は、ＥＣＵ２００の出力側に接続されているものとする。
【０１８７】
［実施の形態１２の動作］
（ＨＣ合成制御）
本実施の形態のＨＣ合成制御について、図４４を参照しながら説明する。図４４は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行されるＨＣ合成制御を示すフローチャートである。図４４に示すルーチンは、図３９に示したルーチン同様、エンジン１２の運転中に繰り返し実行されるものとする。
【０１８８】
図４４に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、エンジン１２の回転数を取得し（ステップ４６４）、エンジントルクを取得する（ステップ４６６）。ステップ４６４，４６６の処理は、図３９のステップ４３８，４４０と同一の処理である。
【０１８９】
続いて、ＥＣＵ２００は、ステップ４６４，４６６で取得したエンジン回転数とエンジントルクによって規定される運転状態から、ＥＧＲ許可領域かつＦＴ反応許可領域にあるか否かを判定する（ステップ４６８）。図４５は、ＥＧＲ許可領域と不許可領域との関係を示す特性線図である。また、図４６は、ＦＴ反応の許可領域と不許可領域との関係を示す特性線図である。本ステップ４６８では、図４５、図４６に示す特性線図を夫々マップデータ化したものを参照して、ＥＧＲ許可領域かつＦＴ反応許可領域にあるか否かが判定される。
【０１９０】
ステップ４６８で、ＥＧＲ許可領域かつＦＴ反応許可領域にないと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、本ルーチンを終了する。一方、ステップ４６８で、ＥＧＲ許可領域かつＦＴ反応許可領域にあると判定した場合には、ＥＣＵ２００は、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８およびＥＧＲ弁１２０を開く（ステップ４７０）。これにより、ＦＴ反応が実行され（ステップ４７２）、ＨＣ混合ＥＧＲガスがエンジン１２の吸気系に流入する（ステップ４７４）。
【０１９１】
以上、図４４に示したルーチンによれば、ＥＧＲ許可領域かつＦＴ反応許可領域にある場合にＨＣ合成制御を実行できるので、ＨＣ合成制御実行時に排気浄化用触媒７６に流入する排気ガス量を減らすことができ、排気浄化用触媒７６の温度低下を抑制できる。また、生成したＨＣをＥＧＲガスに混合させてエンジン１２に供給できるので、供給燃料の均質度を高めることができる。従って、燃料の濃淡に起因するＮＯｘやスモークの発生を抑制できる。
【０１９２】
なお、本実施の形態においては、ＥＧＲ弁１２０が上記第１８の発明における「ＥＧＲ通路切替バルブ」に、Ｈ２＆ＣＯ供給弁３８が上記第１８の発明における「混合ガスバルブ」に、夫々相当している。また、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が図４４のステップ４６８の処理を実行することにより上記第１８の発明における「運転条件判定手段」が、同図のステップ４７０の処理を実行することにより上記第１８の発明における「バルブ制御手段」が、夫々実現されている。
【０１９３】
実施の形態１３．
次に、図４７を参照しながら、本発明の実施の形態１３について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１９４】
［車両の構成の説明］
図４７は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図４７に示す車両１０は、図３８の合成燃料タンク１１２の代わりに、熱交換器１２２を備えている。熱交換器１２２は、冷却水循環通路１２４のうち、ラジエータ１２６よりも下流側かつエンジン１２の上流側に設けられている。また、熱交換器１２２は、ガソリンタンク１４と接続されている。
【０１９５】
［実施の形態１３の特徴］
ＦＴ合成器１０６で合成した直後のＨＣは、ＦＴ触媒の温度に近く高温であるため、その多くが気体状態で存在することになる。この点、本実施の形態においては、ＦＴ合成器１０６の下流に熱交換器１２２を設けたので、ＨＣを冷却できる。ＨＣを冷却できれば、ＨＣを確実に液体状態にできるので、ガソリンタンク１４に蓄えることが可能となる。従って、既存のガソリンタンク１４やガソリン用のインジェクタ（図示せず）を利用して、燃料貯蔵や燃料供給が可能となるので、車両構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。また、エンジン１２よりも上流側の冷却水循環通路１２４に熱交換器１２２を設けたので、回収熱によりエンジン、エアコンヒータなどを暖機できる。
【０１９６】
なお、上述した実施の形態においては、ガソリンタンク１４が上記第１９の発明における「燃料タンク」に、熱交換器１２２が上記第１９の発明における「熱交換器」に、夫々相当している。
【０１９７】
実施の形態１４．
次に、図４８を参照しながら、本発明の実施の形態１４について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０１９８】
［車両の構成の説明］
図４８は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図４８に示す車両１０は、図３８の合成燃料タンク１１２の代わりに、キャニスタ（吸着材）１２８を備えている。キャニスタ１２８は、ＦＴ合成器１０６と接続される他、エンジン１２の吸気系や、ガソリンタンク１４と接続されている。エンジン１２の吸気系とキャニスタ１２８とを接続するパージ経路１３０には、パージバルブ１３２が設けられている。ガソリンタンク１４、キャニスタ１２８、パージ経路１３０およびパージバルブ１３２は、ガソリンタンク１４内に生ずる気化ガソリンを処理するためのパージ装置を構成している。なお、パージバルブ１３２は、ＥＣＵ２００の出力側に接続されているものとする。
【０１９９】
［実施の形態１４の特徴］
上記実施の形態１３で述べたように、ＦＴ合成器１０６で合成した直後のＨＣは、ＦＴ触媒の温度に近く高温であるため、その多くが気体状態で存在する。そこで、本実施の形態においては、ＦＴ合成器１０６の下流側にキャニスタ１２８設けている。これにより、ＨＣを気体状態のままキャニスタ１２８に吸着させて、ガソリンタンク１４からの気化ガソリンと共にエンジン１２の吸気系にパージできる。なお、パージの手法は公知の手法であり、例えば、日本特開２００３−８３１３５号公報に開示されている。パージ手法は本発明の主要部ではないため、ここでは、これ以上の説明を省略する。
【０２００】
このように、本実施の形態においては、ＨＣを気体状態のままキャニスタ１２８に吸着させて、エンジン１２の吸気系にパージするので、ＨＣを冷却するための各種デバイスの設置が不要となる。また、既存のパージ装置を活用してＨＣをエンジン１２の吸気系にパージできる。従って、車両構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。
【０２０１】
実施の形態１５．
次に、図４９を参照しながら、本発明の実施の形態１５について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０２０２】
［車両の構成の説明］
図４９は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図４９に示す車両１０は、排気浄化用触媒７６よりも上流側の排気通路２６に、電磁弁等から構成される排気添加弁１３４を備えている。排気添加弁１３４は、合成燃料タンク１１２と接続され、排気ガス中にＨＣを添加可能に構成されている。なお、排気添加弁１３４はＥＣＵ２００の出力側に接続されているものとする。
【０２０３】
［実施の形態１５の特徴］
上記実施の形態１２で述べたように、排気通路２６にＦＴ合成器１０６を設けて、排気ガスの熱エネルギでＦＴ反応を進行させると、下流側にある排気浄化用触媒７６の温度が低下してしまう。そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００に、排気浄化用触媒７６の温度が低い場合に、排気添加弁１３４を開いて排気ガス中にＨＣを添加する排気添加制御を実行させることとした。排気添加制御を実行すれば、添加したＨＣを排気浄化用触媒７６で反応させて排気浄化用触媒７６を昇温できる。従って、排気エミッションの悪化を抑制できる。なお、排気添加制御に際し、排気浄化用触媒７６の温度は、エンジン１２の運転状態やＦＴ反応の進行状態に応じて推定してもよいし、温度計等により直接取得してもよい。
【０２０４】
実施の形態１６．
次に、図５０を参照しながら、本発明の実施の形態１６について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０２０５】
［車両の構成の説明］
図５０は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図５０に示す車両１０は、外部電源（家庭用風力発電機１８０、家庭用ソーラーパネル１８２や送電線（商用電源）１８４）からの電力を供給可能な車両である。車両１０としては、プラグインハイブリッド型車両またはレンジエクステンダー型の車両が挙げられる。
【０２０６】
図５０に示すように、車両１０は、外部電源入力装置１４０を備えている。外部電源入力装置１４０は、外部電源からの電力を車両１０に供給するための連結機構を構成する。また、図５０に示すように、外部電源入力装置１４０は、ＣＯ２吸収装置１４２、ＣＯ、Ｈ２生成装置１４４やＦＴ合成器１０６と電気的に接続されている。
【０２０７】
また、図５０において、ＣＯ２吸収装置１４２は、図３８のＣＯ２回収器１８および電解液タンク２０の両者の機能を備えるものである。また、ＣＯ、Ｈ２生成装置１４４は、図３８の電解器２２と同様の構成である。また、ＦＴ合成器１０６で合成したＨＣは、燃料タンク１４６に蓄えられ、エンジン１２に供給されるものとする。
【０２０８】
［実施の形態１６の特徴］
上記実施の形態１１では、エンジン１２の運転中に、混合ガス生成制御、混合ガス供給制御、ＨＣ合成制御といった制御を実行した。これらの制御は、図３８のバッテリ４２に蓄えておいた電力を使用することで実現したものである。この点、本実施の形態では、車両１０の停止中に、外部電源を供給しながら上記の制御を実行する。つまり、外部からの豊富な電力を使用して上記の制御を実現できる。従って、十分な量のＨＣを製造できるので、発電所での発電時や車両でのガソリン使用時を含めたトータルのＣＯ２排出量（Well To Wheel）を大幅に削減できる。また、車両１０の停止中であれば、電解液タンク２０や電解器２２の内部に蓄えられた電解液の液面揺動が起こらないので、安定的に上記混合ガス生成制御を実行できる。
【０２０９】
なお、上述した実施の形態においては、外部電源入力装置１４０が上記第２５の発明における「受電手段」に相当している。
【０２１０】
実施の形態１７．
次に、図５１を参照しながら、本発明の実施の形態１７について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１６との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０２１１】
［車両の構成の説明］
図５１は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図５１に示す車両１０は、エンジン１２のクランク軸（図示せず）に取り付けられ、エンジン１２の出力をアシストする電動機として機能するモータ１４８を備えている。また、外部電源入力装置１４０は、バッテリ１５０と電気的に接続され、バッテリ１５０は、モータ１４８と電気的に接続されている。
【０２１２】
［実施の形態１７の特徴］
上記実施の形態１６では、車両１０の停止中に、外部電源からの電力でＨＣを製造し、このＨＣやガソリンを車両１０の動力源とした。本実施の形態においては、車両１０の停止中に、外部電源からの電力でＨＣを合成すると共に、この電力をバッテリ１５０にも蓄えておく。そして、合成したＨＣや、バッテリ１５０の電気を車両１０の動力源とする。従って、車両１０の停止中に製造したＨＣと、モータ１４８とを組み合わせることができるので、例えば主運転とサブ運転とを、電気とＨＣとの間で切り替える車両走行が可能となる。
【０２１３】
なお、上述した実施の形態においては、外部電源入力装置１４０が上記第２４の発明における「受電手段」に相当している。
【０２１４】
実施の形態１８．
次に、図５２および図５３を参照しながら、本発明の実施の形態１８について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１７との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【０２１５】
［車両の構成の説明］
図５２は、本実施の形態の車両の構成を示す全体構成図である。図５２に示す車両１０は、モータ／ジェネレータ１５２と電力分配装置１５４とを備えている。モータ／ジェネレータ１５２は、図５１のモータ１４８および図３８のオルタネータ４０の両者の機能を併せ持つものである。具体的に、モータ／ジェネレータ１５２は、バッテリ１５０からの電力によりモータとして機能する。一方、モータ／ジェネレータ１５２が発電機として機能した場合には、電力分配装置１５４に発電電力を供給する。電力分配装置１５４は、ＣＯ２吸収装置１４２、外部電源入力装置１４０やモータ／ジェネレータ１５２と電気的に接続されている。電力分配装置１５４は、ＥＣＵ２００からの指令により、モータ／ジェネレータ１５２、外部電源入力装置１４０からの電力を、ＣＯ２吸収装置１４２等に分配供給する（電力分配制御）。
【０２１６】
［実施の形態１８の動作］
（電力分配制御）
次に、本実施の形態における電力分配制御について、図５３を参照しながら説明する。図５３は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行される電力分配制御を示すフローチャートである。図５３に示すルーチンは、エンジン１２の停止中に実行されるものとする。
【０２１７】
図５３に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６内のＨＣの残量が、所定量以下か否かを判定する（ステップ４７８）。ここで、上記所定量は、ＨＣ補充が必要な閾値として予めＥＣＵ２００内に記憶されているものとする。また、ＨＣの残量は、例えば燃料タンク１４６内に設置した液面センサから取得してもよいし、エンジン１２での消費量とＦＴ合成器１０６での合成量との差分に基づいて推定してもよい。
【０２１８】
ステップ４７８で、ＨＣの残量が所定量よりも多いと判定した場合には、現時点ではＨＣ合成が不要と判断できるので、ＥＣＵ２００は、バッテリ１５０に充電するように電力分配装置１５４に指令を出す（ステップ４８０）。一方、ステップ４７８で、ＨＣの残量が所定量以下と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、バッテリ１５０の蓄電量が、所定量以上か否かを判定する（ステップ４８２）。ここで、上記所定量は、バッテリ１５０の充電が必要な閾値として予めＥＣＵ２００内に記憶されているものとする。また、バッテリ１５０の蓄電量は、バッテリ１５０に設置した蓄電量センサ（図示しない）から取得してもよいし、バッテリ１５０の充放電量を積算することにより算出してもよい。
【０２１９】
ステップ４８２で、バッテリ１５０の蓄電量が、所定量よりも少ないと判定した場合には、バッテリ１５０の充電が必要と判断できるので、ＥＣＵ２００は、バッテリ１５０に充電するように電力分配装置１５４に指令を出す（ステップ４８０）。一方、バッテリ１５０の蓄電量が、所定量以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、ＣＯ２吸収装置１４２、ＣＯ、Ｈ２生成装置１４４やＦＴ合成器１０６に電力を供給するように電力分配装置１５４に指令を出す（ステップ４８４）。
【０２２０】
以上、図５３に示したルーチンによれば、ＨＣの残量が所定量以上、かつ、バッテリ１５０の蓄電量が所定量以上の場合に、外部電源やモータ／ジェネレータ１５２からの電力を用いてＨＣを製造できる。従って、上記実施の形態１７で述べたように、車両１０の停止中に製造したＨＣと、モータ１４８とを組み合わせた車両走行が可能となる。また、ＨＣの残量が所定量未満の場合や、バッテリ１５０の蓄電量が所定量未満の場合には、バッテリ１５０に蓄電することができるので、電力を無駄なく有効利用できる。
【０２２１】
なお、上述した実施の形態においては、電力分配装置１５４が上記第２７の発明における「モード切替手段」に相当している。また、上述した実施の形態においては、ＥＣＵ２００が図５３のステップ４８２，４８０，４８４の処理を実行することにより上記第２７の発明における「モード切替制御手段」が実現されている。
【０２２２】
実施の形態１９．
次に、図５４を参照しながら、本発明の実施の形態１９について説明する。本実施の形態では、図５２の車両構成において、車両走行中に、図５４に示す電力分配制御を実行したことをその特徴する。そのため、以下においては、上記実施の形態１８との相違点を中心に説明し、同様の事項については簡略化または省略する。
【０２２３】
［実施の形態１９の特徴］
上記実施の形態１８においては、車両１０の停止中に、図５２のルーチンを実行することにより、電力分配装置１５４から電力を供給してＨＣを製造した。ところで、ＣＯ２吸収装置１４２等に電力を供給すればＨＣが即製造される訳ではない。例えば、図４２のルーチンで説明したように、ＦＴ触媒の昇温が十分でなければＦＴ反応は実行されないし、他の装置の暖機も必要である。これらの暖機は、電力分配装置１５４からの受電により賄われる。
【０２２４】
車両停止中であれば、外部からの豊富な電力を使用できる。しかしながら、車両走行中には、車両や他のアクチュエータの駆動に電力を振り分ける必要がある。そこで、本実施の形態の電力分配制御においては、ＨＣの残量が十分である場合、暖機対象への電力供給を中止することとした。これにより、暖機に費やされる電力を節約できるので、ＨＣ製造のエネルギ効率を向上できる。
【０２２５】
［実施の形態１９の動作］
（電力分配制御）
本実施の形態における電力分配制御について、図５４を参照しながら説明する。図５４は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行される電力分配制御を示すフローチャートである。図５４に示すルーチンは、車両１０の走行中に繰り返し実行されるものとする。
【０２２６】
図５４に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、バッテリ１５０の蓄電量が、所定量以上か否かを判定する（ステップ４８６）。本ステップ４８６は、図５３のステップ４８２の処理と同一の処理である。ステップ４８６で、バッテリ１５０の蓄電量が所定量よりも少ないと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、バッテリ１５０に充電するように電力分配装置１５４に指令を出す（ステップ４８８）。
【０２２７】
一方、ステップ４８６で、バッテリ１５０の蓄電量が所定量以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６内のＨＣの残量が、所定量以下か否かを判定する（ステップ４９０）。本ステップ４９０は、図５３のステップ４７８の処理と同一の処理である。ステップ４９０で、ＨＣの残量が所定量よりも少ないと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、ＣＯ２吸収装置１４２、ＣＯ、Ｈ２生成装置１４４やＦＴ合成器１０６に対する電力を供給するように電力分配装置１５４に指令を出す（ステップ４９２）。一方、ＨＣの残量が所定量よりも多いと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、電力分配装置１５４からの受電を中止して、本ルーチンを終了する（ステップ４９４）。
【０２２８】
以上、図５４に示したルーチンによれば、車両１０の走行中、ＨＣの残量が所定量よりも多い場合には、電力分配装置１５４からの受電を中止できる。従って、暖機に費やされる電力を節約できるので、ＨＣ製造のエネルギ効率を向上できる。
【０２２９】
実施の形態２０．
次に、図５５を参照しながら、本発明の実施の形態２０について説明する。本実施の形態では、図５２の車両のインストルメントパネルに警告ランプ（図示せず）を設けた構成において、図５５に示す走行時エネルギ源制御を実行したことをその特徴する。そのため、車両の基本的な構成については、図５２の説明を代用する。
【０２３０】
［実施の形態２０の動作］
（走行時エネルギ源制御）
走行時エネルギ源制御は、燃料タンク１４６内のＨＣの保存期間が長い場合、ＨＣ製造を禁止して燃料タンク１４６内のＨＣを使い切るモード（以下、「長期保存燃料処理モード」ともいう。）を実行するものである。燃料タンク１４６内のＨＣは、基本的にガソリンと共通する性質を有するが、粗成分をも含むため、ガソリンに比べて劣化し易い。そこで、本実施の形態においては、長期保存燃料処理モードを実行することで、追加製造したＨＣと、保存期間の長いＨＣとの混合による燃料劣化の更なる進行を抑制することとした。これにより、燃料変質によるエンジンの故障や排気エミッションの悪化といった不具合を未然に防止できる。
【０２３１】
なお、長期保存燃料処理モードは、燃料タンク１４６のＨＣが一旦ゼロとなるまで継続される。そのため、長期保存燃料処理モードの実行中は、インストルメントパネルの警告ランプを点灯して、運転者に報知することとしている。
【０２３２】
本実施の形態における走行時エネルギ源制御について、図５５を参照しながら説明する。図５５は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行される走行時エネルギ源制御を示すフローチャートである。図５５に示すルーチンは、車両１０の走行中に繰り返し実行されるものとする。
【０２３３】
図５５に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６内のＨＣの残量がゼロか否かを判定する（ステップ４９６）。本ステップ４９６は、閾値の違いはあるものの、基本的には、図５３のステップ４７８の処理と同一の処理である。ステップ４９６で、ＨＣの残量がゼロであると判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料製造禁止を解除し（ステップ４９８）、警告ランプを消灯し（ステップ５００）、電気主体走行を実行するようにバッテリ１５０に指令を出す（ステップ５０２）。
【０２３４】
一方、ステップ４９６で、ＨＣの残量がゼロでないと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６内のＨＣの保存期間が所定期間以上か否かを判定する（ステップ５０４）。ここで、燃料タンク１４６内のＨＣの保存期間は、例えば、長期保存燃料処理モードの前回実行後の経過時間をカウントしておくことで取得できる。一方、上記所定期間は、実験等により予め算出され、ＥＣＵ２００内に記憶されているものとする。ステップ５０４で、保存期間が所定期間未満と判定した場合には、長期保存燃料処理モードを実行する必要がないと判断できるので、ステップ５０２に進む。一方、ステップ５０４で、保存期間が所定期間以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料製造を禁止し（ステップ５０６）、警告ランプを点灯する（ステップ５０８）。
【０２３５】
続いて、ＥＣＵ２００は、バッテリ１５０の蓄電量が、所定量以上か否かを判定する（ステップ５１０）。本ステップ５１０は、図５３のステップ４８２の処理と同一の処理である。ステップ５１０で、バッテリ１５０の蓄電量が所定量以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料主体走行を実行するようにバッテリ１５０に指令を出す（ステップ５１２）。
【０２３６】
一方、ステップ５１０で、バッテリ１５０の蓄電量が所定量未満と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料主体走行を実行するようにバッテリ１５０に指令を出すと共に、バッテリ１５０に対する蓄電制御を実行するように電力分配装置１５４に指令を出す（ステップ５１４）。これにより、保存期間の長いＨＣを使い切りつつ、使い切った直後の走行に必要な最低限のバッテリ充電量を確保する。
【０２３７】
以上、図５５に示したルーチンによれば、燃料タンク１４６内のＨＣの保存期間が長い場合、長期保存燃料処理モードを実行できるので、追加製造したＨＣと、保存期間の長いＨＣとの混合による燃料劣化の更なる進行を抑制できる。また、バッテリ１５０の蓄電量が所定量未満の場合には、長期保存燃料処理モードの実行と並行して、バッテリ１５０に対する蓄電制御を実行できる。従って、保存期間の長いＨＣを使い切った直後の走行に必要な最低限のバッテリ充電量を確保できる。
【０２３８】
なお、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が図５５のステップ５０４の処理を実行することにより上記第２６の発明における「経過時間判定手段」が実現されている。
【０２３９】
実施の形態２１．
次に、図５６を参照しながら、本発明の実施の形態２１について説明する。本実施の形態では、図５２の燃料タンク１４６を２つ設けた構成において、図５６に示す走行時エネルギ源制御を実行したことをその特徴する。そのため、車両の基本的な構成については、図５２の説明を代用する。なお、以下においては、２つの燃料タンク１４６を区別するため、燃料タンク１４６Ａ，Ｂとして説明する。
【０２４０】
［実施の形態２１の動作］
（走行時エネルギ源制御）
上記実施の形態２０においては、１つの燃料タンク１４６を用いて走行時エネルギ源制御を実行した。本実施の形態においては、燃料タンク１４６Ａ，Ｂを設け、ＨＣの保存期間が長いタンクがある場合には、そのタンクに対して長期保存燃料処理モードを実行する。これにより、上記実施の形態２０とほぼ同様の効果を得ることができる。加えて、一方のタンクに対して長期保存燃料処理モードを実行する場合、他方のタンクはＨＣが蓄えられたままの状態で保持される。従って、この他方のタンクを予備タンクとして扱えるので、燃料残量に余裕を持たせた走行時エネルギ源制御が実現できる。
【０２４１】
本実施の形態における走行時エネルギ源制御について、図５６を参照しながら説明する。図５６は、本実施の形態において、ＥＣＵ２００により実行される走行時エネルギ源制御を示すフローチャートである。図５６に示すルーチンは、車両１０の走行中に繰り返し実行されるものとする。
【０２４２】
図５６に示すルーチンでは、先ずＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６Ａ，Ｂ内のＨＣの残量が共にゼロか否かを判定する（ステップ５１６）。本ステップ５１６は、図５５のステップ４９６の処理と同一の処理である。ステップ５１６で、ＨＣの残量がゼロであると判定した場合には、ＥＣＵ２００は、電気主体走行を実行するようにバッテリ１５０に指令を出す（ステップ５１８）。
【０２４３】
一方、ステップ５１６で、ＨＣの残量がゼロでないと判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６Ａ内のＨＣの保存期間が所定期間以上か否かを判定する（ステップ５２０）。本ステップ５２０は、図５５のステップ５０４の処理と同一の処理である。ステップ５２０で、保存期間が所定期間以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６Ａを消費タンクに、燃料タンク１４６Ｂを蓄積タンクに、夫々設定する（ステップ５２２）。
【０２４４】
一方、ステップ５２０で、保存期間が所定期間未満と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６Ｂ内のＨＣの保存期間が所定期間以上か否かを判定する（ステップ５２４）。そして、ステップ５２４で、保存期間が所定期間以上と判定した場合には、ＥＣＵ２００は、燃料タンク１４６Ｂを消費タンクに、燃料タンク１４６Ａを蓄積タンクに、夫々設定する（ステップ５２６）。ステップ５２４で、保存期間が所定期間未満と判定した場合には、長期保存燃料処理モードを実行する必要がないと判断できるので、ステップ５１８に進む。
【０２４５】
ステップ５２２，５２６に続いて、ＥＣＵ２００は、バッテリ１５０の蓄電量が、所定量以上か否かを判定する（ステップ５２８）。本ステップ５２８は、図５５のステップ５１０の処理と同一の処理である。ステップ５２８で、バッテリ１５０の蓄電量が所定量以上と判定した場合には、ステップ５３０に進み、バッテリ１５０の蓄電量が所定量未満と判定した場合には、ステップ５３２に進む。ステップ５２８〜５３２の処理は、図５５のステップ５１０〜５１４の処理と同一である。
【０２４６】
以上、図５６に示したルーチンによれば、ＨＣの保存期間が長いタンクがある場合には、そのタンクに対して長期保存燃料処理モードを実行できるので、追加製造したＨＣと、保存期間の長いＨＣとの混合による燃料劣化の更なる進行を抑制できる。また、図５５のルーチンの場合と同様に、保存期間の長いＨＣを使い切った直後の走行に必要な最低限のバッテリ充電量を確保できる。また、一方のタンクに対して長期保存燃料処理モードを実行する場合、他方のタンクを蓄積タンクとして扱えるので、燃料残量に余裕を持たせた走行時エネルギ源制御が実現できる。
【符号の説明】
【０２４７】
１０    車両
１２    エンジン
１４    ガソリンタンク
１６    Ｈ２＆ＣＯタンク
１８    ＣＯ２回収器
２０    電解液タンク
２２    電解器
２４    水タンク
２６    排気通路
２８    ＣＯ２導入弁
３０    ＣＯ２排出弁
３２，３４    電解液ポンプ
３６    水ポンプ
３８    Ｈ２＆ＣＯ供給弁
４０    オルタネータ
４２    バッテリ
５０    電解槽
５２    カソード室
５４    アノード室
５６    隔膜
５８    作用極
６０    参照電極
６２    対極
６４    ポテンショスタット
７０    タービン
７２，１０８    迂回通路
７４    ウェイストゲート弁
７６    排気浄化用触媒
８６    太陽電池
８８    大気吸入口
９０    レーダ
９２    先行車両
９４    テールパイプ
９６    処理装置
９８    ＣＯ２センサ
１００    雨水収集器
１０２    Ｈ２Ｏ凝縮器
１０４    大気Ｈ２Ｏ凝縮器
１０６    ＦＴ合成器
１１０    バイパスバルブ
１１２    合成燃料タンク
１１４    合成燃料供給弁
１１６    温度計
１１８    ＥＧＲ通路
１２０    ＥＧＲ弁
１２２    熱交換器
１２４    冷却水循環通路
１２６    ラジエータ
１２８    キャニスタ
１３０    パージ経路
１３２    パージバルブ
１３４    排気添加弁
１４０    外部電源入力装置
１４２    ＣＯ２吸収装置
１４４    ＣＯ、Ｈ２生成装置
１４６    燃料タンク
１４８    モータ
１５０    バッテリ
１５２    モータ／ジェネレータ
１５４    電力分配装置
１７０    クランク角センサ
１７２    アクセル開度センサ
１７４    水温センサ
１７６    車速センサ
１８０    家庭用風力発電機
１８２    家庭用ソーラーパネル
１８４    送電線
２００    ＥＣＵ
【図１】
2012120641.tif 000003
【図２】
2012120641.tif 000004
【図３】
2012120641.tif 000005
【図４】
2012120641.tif 000006
【図５】
2012120641.tif 000007
【図６】
2012120641.tif 000008
【図７】
2012120641.tif 000009
【図８】
2012120641.tif 000010
【図９】
2012120641.tif 000011
【図１０】
2012120641.tif 000012
【図１１】
2012120641.tif 000013
【図１２】
2012120641.tif 000014
【図１３】
2012120641.tif 000015
【図１４】
2012120641.tif 000016
【図１５】
2012120641.tif 000017
【図１６】
2012120641.tif 000018
【図１７】
2012120641.tif 000019
【図１８】
2012120641.tif 000020
【図１９】
2012120641.tif 000021
【図２０】
2012120641.tif 000022
【図２１】
2012120641.tif 000023
【図２２】
2012120641.tif 000024
【図２３】
2012120641.tif 000025
【図２４】
2012120641.tif 000026
【図２５】
2012120641.tif 000027
【図２６】
2012120641.tif 000028
【図２７】
2012120641.tif 000029
【図２８】
2012120641.tif 000030
【図２９】
2012120641.tif 000031
【図３０】
2012120641.tif 000032
【図３１】
2012120641.tif 000033
【図３２】
2012120641.tif 000034
【図３３】
2012120641.tif 000035
【図３４】
2012120641.tif 000036
【図３５】
2012120641.tif 000037
【図３６】
2012120641.tif 000038
【図３７】
2012120641.tif 000039
【図３８】
2012120641.tif 000040
【図３９】
2012120641.tif 000041
【図４０】
2012120641.tif 000042
【図４１】
2012120641.tif 000043
【図４２】
2012120641.tif 000044
【図４３】
2012120641.tif 000045
【図４４】
2012120641.tif 000046
【図４５】
2012120641.tif 000047
【図４６】
2012120641.tif 000048
【図４７】
2012120641.tif 000049
【図４８】
2012120641.tif 000050
【図４９】
2012120641.tif 000051
【図５０】
2012120641.tif 000052
【図５１】
2012120641.tif 000053
【図５２】
2012120641.tif 000054
【図５３】
2012120641.tif 000055
【図５４】
2012120641.tif 000056
【図５５】
2012120641.tif 000057
【図５６】
2012120641.tif 000058
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月14日(2011.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、二酸化炭素吸収特性を有する吸収液を内部に備える二酸化炭素吸収手段と、前記二酸化炭素吸収手段に接続され、前記吸収液と同一種類の溶液を内部に備える電解槽と、前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、前記二酸化炭素吸収手段内の前記吸収液を、前記吸収液貯留手段および前記電解槽を経由させて再び前記二酸化炭素吸収手段に循環させる吸収液循環手段と、を備え、前記内燃機関からの排気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段に接続され、前記混合ガスを前記内燃機関に供給する混合ガス供給手段と、
前記迂回通路を流れる排気圧を取得する排気圧取得手段と、
前記排気圧に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする混合ガス生成システム付き車両。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記迂回通路よりも下流側の前記排気通路に設けられ、前記排気圧を調整可能な排気圧調整手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項６】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを使用可能な内燃機関と、
二酸化炭素吸収特性を有する吸収液を内部に備える二酸化炭素吸収手段と、前記二酸化炭素吸収手段に大気を導入する大気導入手段と、前記二酸化炭素吸収手段に接続され、前記吸収液と同一種類の溶液を内部に備える電解槽と、前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、前記二酸化炭素吸収手段内の前記吸収液を、前記吸収液貯留手段および前記電解槽を経由させて再び前記二酸化炭素吸収手段に循環させる吸収液循環手段と、を備え、大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段に接続され、前記混合ガスを前記内燃機関に供給する混合ガス供給手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記車速に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする混合ガス生成システム付き車両。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
自車両と先行車両との車間距離を取得する車間距離取得手段を更に備え、
前記送液量制御手段は、前記車速および前記車間距離に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御することを特徴とする請求項６に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項９】
大気中の二酸化炭素濃度を取得する大気中二酸化炭素濃度取得手段を更に備え、
前記送液量制御手段は、前記車速および前記大気中の二酸化炭素濃度に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御することを特徴とする請求項６に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１０】
前記混合ガス生成手段は、雨水を収集し前記電解槽に供給する雨水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至９何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１１】
前記混合ガス生成手段は、前記内燃機関の排気通路を流れる排気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する排気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至９何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１２】
前記混合ガス生成手段は、大気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する大気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至９何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１３】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記混合ガス生成手段は、前記バッテリからの給電により前記混合ガスを生成することを特徴とする請求項１乃至１２何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１４】
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１５】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および／または大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記迂回通路が開くように前記迂回通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料製造システム付き車両。
【請求項１６】
（削除）
【請求項１７】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および／または大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の停止中に、前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料製造システム付き車両。
【請求項１８】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および／または大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記内燃機関の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路に設けられ、前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、
前記ＥＧＲ通路の開閉を切り替えるＥＧＲ通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の運転条件が、所定の排気還流領域かつ所定の高排気温度領域にあるか否かを判定する運転条件判定手段と、
前記運転条件が前記所定の排気還流領域かつ前記所定の高排気温度領域にあると判定された場合に、前記ＥＧＲ通路が開くように前記ＥＧＲ通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料製造システム付き車両。
【請求項１９】
前記合成燃料生成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられ、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料と、ガソリンとを貯留する燃料タンクと、
前記燃料合成手段と前記燃料タンクとの間に設けられ、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料を、前記内燃機関を冷却する冷却水と熱交換する熱交換器と、
を備えることを特徴とする請求項１５乃至１８何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２０】
ガソリンを貯留するガソリンタンクと、
前記合成燃料生成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられると共に、前記ガソリンタンクと接続され、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料と、前記ガソリンタンク内のガソリンが気化した気化ガソリンとを蓄えるキャニスタと、
を備えることを特徴とする請求項１５乃至１８何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２１】
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気を浄化する排気浄化触媒を備え、
前記合成燃料供給手段は、前記排気浄化触媒の上流側の前記排気通路に、前記合成燃料生成手段で生成した前記合成燃料を添加可能に構成されていることを特徴とする請求項１５乃至２０何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２２】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記バッテリからの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする請求項１５乃至２１何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２３】
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２４】
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
前記バッテリは、前記受電手段で受電した電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項２２または２３に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２５】
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
車両停止中の前記受電手段からの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする請求項１５乃至２１何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２６】
前記合成燃料の製造後の経過時間が所定の許容時間を超えているか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記所定の許容時間を超えている場合、前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段への給電を禁止することを特徴とする請求項２２乃至２５何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２７】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段と、
前記発電機の電力および前記受電手段で受電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記受電手段で受電した電力を前記バッテリに蓄電するバッテリ蓄電モードと、前記受電手段で受電した電力を前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段へ給電する燃料製造モードとを切り替えるモード切替手段と、
前記バッテリの蓄電量が所定量よりも少ない場合に前記バッテリ蓄電モードが実現され、前記蓄電量が所定量よりも多い場合に前記燃料製造モードが実現されるように前記モード切替手段を制御するモード切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１５乃至２１何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月19日(2013.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、二酸化炭素吸収特性を有する吸収液を内部に備える二酸化炭素吸収手段と、前記二酸化炭素吸収手段に接続され、前記吸収液と同一種類の溶液を内部に備える電解槽と、前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、前記二酸化炭素吸収手段内の前記吸収液を、前記吸収液貯留手段および前記電解槽を経由させて再び前記二酸化炭素吸収手段に循環させる吸収液循環手段と、を備え、前記内燃機関からの排気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段に接続され、前記混合ガスを前記内燃機関に供給する混合ガス供給手段と、
前記迂回通路を流れる排気圧を取得する排気圧取得手段と、
前記排気圧に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする混合ガス生成システム付き車両。
【請求項２】
前記迂回通路よりも下流側の前記排気通路に設けられ、前記排気圧を調整可能な排気圧調整手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項３】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを使用可能な内燃機関と、
二酸化炭素吸収特性を有する吸収液を内部に備える二酸化炭素吸収手段と、前記二酸化炭素吸収手段に大気を導入する大気導入手段と、前記二酸化炭素吸収手段に接続され、前記吸収液と同一種類の溶液を内部に備える電解槽と、前記二酸化炭素吸収手段と前記電解槽との間に設けられ、前記二酸化炭素吸収手段から送液された前記吸収液を一時的に貯留する吸収液貯留手段と、前記二酸化炭素吸収手段内の前記吸収液を、前記吸収液貯留手段および前記電解槽を経由させて再び前記二酸化炭素吸収手段に循環させる吸収液循環手段と、を備え、大気に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記混合ガス生成手段に接続され、前記混合ガスを前記内燃機関に供給する混合ガス供給手段と、
車速を取得する車速取得手段と、
前記車速に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御する送液量制御手段と、
を備えることを特徴とする混合ガス生成システム付き車両。
【請求項４】
自車両と先行車両との車間距離を取得する車間距離取得手段を更に備え、
前記送液量制御手段は、前記車速および前記車間距離に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御することを特徴とする請求項３に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項５】
大気中の二酸化炭素濃度を取得する大気中二酸化炭素濃度取得手段を更に備え、
前記送液量制御手段は、前記車速および前記大気中の二酸化炭素濃度に応じて、前記二酸化炭素吸収手段から前記吸収液貯留手段に送液する前記吸収液の量を制御することを特徴とする請求項３に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項６】
前記混合ガス生成手段は、雨水を収集し前記電解槽に供給する雨水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項７】
前記混合ガス生成手段は、前記内燃機関の排気通路を流れる排気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する排気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項８】
前記混合ガス生成手段は、大気中の水蒸気を凝縮し前記電解槽に供給する大気由来凝縮水供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項９】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記混合ガス生成手段は、前記バッテリからの給電により前記混合ガスを生成することを特徴とする請求項１乃至８何れか１項に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１０】
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項９に記載の混合ガス生成システム付き車両。
【請求項１１】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および大気の少なくとも一方に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記迂回通路が開くように前記迂回通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料製造システム付き車両。
【請求項１２】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および大気の少なくとも一方に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記内燃機関の排気通路の一部を迂回する迂回通路に設けられ、前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、
前記迂回通路の開閉を切り替える迂回通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の停止中に、前記フィッシャー・トロプシュ触媒が、所定の活性状態にあるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記フィッシャー・トロプシュ触媒が前記所定の活性状態にあると判定された場合に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料製造システム付き車両。
【請求項１３】
機関燃料として、一酸化炭素と水素とからなる混合ガスを合成して得られる炭化水素系の合成燃料を使用可能な内燃機関と、
前記内燃機関からの排気および大気の少なくとも一方に含まれる二酸化炭素と、水とを夫々電気分解して前記混合ガスを生成する混合ガス生成手段と、
前記内燃機関の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路に設けられ、前記混合ガス生成手段で生成した前記混合ガスを前記合成燃料に変換可能なフィッシャー・トロプシュ触媒を内部に備える燃料合成手段と、
前記燃料合成手段に接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を前記内燃機関に供給する合成燃料供給手段と、
前記ＥＧＲ通路の開閉を切り替えるＥＧＲ通路切替バルブと、
前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続または遮断する混合ガスバルブと、
前記内燃機関の運転条件が、所定の排気還流領域かつ所定の高排気温度領域にあるか否かを判定する運転条件判定手段と、
前記運転条件が前記所定の排気還流領域かつ前記所定の高排気温度領域にあると判定された場合に、前記ＥＧＲ通路が開くように前記ＥＧＲ通路切替バルブを制御すると共に、前記混合ガス生成手段と前記燃料合成手段とを接続するように前記混合ガスバルブを制御するバルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料製造システム付き車両。
【請求項１４】
前記燃料合成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられ、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料合成手段と前記燃料タンクとの間に設けられ、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を、前記内燃機関を冷却する冷却水と熱交換する熱交換器と、
を備えることを特徴とする請求項１１乃至１３何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１５】
ガソリンを貯留するガソリンタンクと、
前記燃料合成手段と前記合成燃料供給手段との間に設けられると共に、前記ガソリンタンクと接続され、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料と、前記ガソリンタンク内のガソリンが気化した気化ガソリンとを蓄えるキャニスタと、
を備えることを特徴とする請求項１１乃至１３何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１６】
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気を浄化する排気浄化触媒を備え、
前記合成燃料供給手段は、前記排気浄化触媒の上流側の前記排気通路に、前記燃料合成手段で生成した前記合成燃料を添加可能に構成されていることを特徴とする請求項１１乃至１５何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１７】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
前記発電機の電力を蓄電可能なバッテリと、を備え、
前記バッテリからの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする請求項１１乃至１６何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１８】
太陽光、太陽熱、排気熱および風力のうちの少なくとも１つを電力に変換する車載用発電装置を更に備え、
前記バッテリは、前記車載用発電装置の電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項１９】
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
前記バッテリは、前記受電手段で受電した電力を蓄電可能に構成されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２０】
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段を更に備え、
車両停止中の前記受電手段からの給電により、前記混合ガス生成手段は前記混合ガスを生成し、前記燃料合成手段は前記混合ガスを前記合成燃料に変換することを特徴とする請求項１１乃至１６何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２１】
前記合成燃料の製造後の経過時間が所定の許容時間を超えているか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記所定の許容時間を超えている場合、前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段への給電を禁止することを特徴とする請求項１７乃至２０何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【請求項２２】
前記内燃機関の出力を用いて発電する発電機と、
車両外部の電源からの電力を受電可能な受電手段と、
前記発電機の電力および前記受電手段で受電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記受電手段で受電した電力を前記バッテリに蓄電するバッテリ蓄電モードと、前記受電手段で受電した電力を前記混合ガス生成手段および前記燃料合成手段へ給電する燃料製造モードとを切り替えるモード切替手段と、
前記バッテリの蓄電量が所定量よりも少ない場合に前記バッテリ蓄電モードが実現され、前記蓄電量が所定量よりも多い場合に前記燃料製造モードが実現されるように前記モード切替手段を制御するモード切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１１乃至１６何れか１項に記載の燃料製造システム付き車両。
【国際調査報告】
2012120641.tif 000059
2012120641.tif 000060
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