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公開番号2025151985
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053666
出願日2024-03-28
発明の名称濃度算出装置、燃焼制御装置、濃度算出方法及び濃度算出プログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F01N 3/08 20060101AFI20251002BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】アンモニアを燃焼するエンジンから排出された排ガスに含まれるアンモニアの濃度を好適に算出する。
【解決手段】エンジンの未燃アンモニア濃度以外の複数の運転パラメータの運転データを取得するデータ取得部と、運転パラメータの運転データと排ガスの特定位置でのアンモニア濃度との関係に基づいて算出した、エンジンの運転データを入力とし、特定位置でのアンモニア濃度を出力とする算出法則を記憶する記憶部と、データ取得部で取得した運転データを記憶部に記憶された算出法則で処理して特定位置での排ガスのアンモニア濃度を算出する演算部と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアを燃焼するエンジンから排出される排ガスのアンモニア濃度を算出する濃度算出装置であって、
エンジンの未燃アンモニア濃度以外の複数の運転パラメータの運転データを取得するデータ取得部と、
運転パラメータの運転データと排ガスの特定位置でのアンモニア濃度との関係に基づいて算出した、エンジンの運転データを入力とし、特定位置でのアンモニア濃度を出力とする算出法則を記憶する記憶部と、
前記データ取得部で取得した運転データを前記記憶部に記憶された算出法則で処理して特定位置での排ガスのアンモニア濃度を算出する演算部と、を含む濃度算出装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記算出法則は、機械学習で算出された学習済みプログラムである請求項１に記載の濃度算出装置。
【請求項３】
複数の前記運転パラメータは、互いの相関が高い運転パラメータから選択した１つのパラメータであり、未燃アンモニア濃度との相関が閾値以上、かつ、互いの相関が他の閾値以下であるパラメータの組み合わせである請求項１に記載の濃度算出装置。
【請求項４】
前記運転パラメータは、エンジンに投入するアンモニア量に関連する値と、エンジンに投入する空気に関連する値と、エンジンの燃焼圧力に関する値と、エンジンを流れるガスの圧力または温度の値である請求項１に記載の濃度算出装置。
【請求項５】
前記特定位置は、前記エンジンの下流であり、前記排ガス中のアンモニアを処理する処理装置の上流である請求項１に記載の濃度算出装置。
【請求項６】
前記エンジンは、アンモニアと、アンモニアとは異なる燃料を混合して燃焼する請求項１に記載の濃度算出装置。
【請求項７】
前記エンジンは、アンモニアのみが燃料として供給される請求項１に記載の濃度算出装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の濃度算出装置と、
前記エンジンの燃焼を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記濃度算出装置で算出したアンモニア濃度に基づいて、前記エンジンの運転を制御する燃焼制御装置。
【請求項９】
前記エンジンの排ガスの排ガス処理装置よりも上流側の温度を計測する温度センサと、
前記温度センサの計測結果と、前記濃度算出装置の算出結果に基づいて、排ガスの排ガス処理装置の下流側の温度を算出する処理後排ガス温度算出装置を有する請求項８に記載の燃焼制御装置。
【請求項１０】
前記エンジンの排ガスの排ガス処理装置よりも上流側のアンモニア濃度を計測するアンモニア濃度センサと、
前記アンモニア濃度センサの計測結果と、前記濃度算出装置の算出結果に基づいて、計測値と算出値の差分を検出する差分検出器を有する請求項８に記載の燃焼制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンモニアの濃度を検出する濃度算出装置、燃焼制御装置、濃度算出方法及び濃度算出プログラムに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料を燃焼するエンジンでは、有害物質（例えば、二酸化炭素など）の発生量が少ないカーボンフリーの燃料であるアンモニアを使用することが考えられている。
【０００３】
排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元するために、排ガスに尿素、アンモニア等を供給する排ガス処理を備えているエンジンがある。アンモニア等で窒素酸化物を還元するエンジンは、排ガス処理を制御するためにアンモニア濃度を計測している場合がある。特許文献１には、排ガスに尿素を添加した後、ＳＣＲ触媒で還元し、その後ＡＳＣで処理を行う処理装置が記載されている。特許文献１では、ＳＣＲ触媒の下流でアンモニアの濃度を計測し、ＡＳＣの下流で窒素酸化物の濃度を計測して、窒素酸化物とアンモニアの計測結果に基づいて供給する還元剤の供給量を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－２０３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンモニアを燃焼するエンジンでは、エンジンでの燃焼により未燃のアンモニアが排ガスに含まれる場合がある。このようなエンジンで発生するアンモニアは、特許文献１のように、排ガスの処理で供給するアンモニア成分とは異なる原因で発生するものである。
【０００６】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、アンモニアを燃焼するエンジンから排出された排ガスに含まれるアンモニアの濃度を好適に算出することができる濃度算出装置、燃焼制御装置、濃度算出方法及び濃度算出プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の濃度算出装置は、アンモニアを燃焼するエンジンから排出される排ガスのアンモニア濃度を算出する濃度算出装置であって、エンジンの未燃アンモニア濃度以外の複数の運転パラメータの運転データを取得するデータ取得部と、運転パラメータの運転データと排ガスの特定位置でのアンモニア濃度との関係に基づいて算出した、エンジンの運転データを入力とし、特定位置でのアンモニア濃度を出力とする算出法則を記憶する記憶部と、前記データ取得部で取得した運転データを前記記憶部に記憶された算出法則で処理して特定位置での排ガスのアンモニア濃度を算出する演算部と、を含む。
【０００８】
また、本開示の濃度算出方法は、アンモニアを燃焼するエンジンから排出される排ガスのアンモニア濃度を算出する濃度算出方法であって、運転パラメータの運転データと排ガスの特定位置でのアンモニア濃度との関係に基づいて算出した、エンジンの運転データを入力とし、特定位置でのアンモニア濃度を出力とする算出法則を取得するステップと、エンジンの未燃アンモニア濃度以外の複数の運転パラメータの運転データを取得するステップと、前記データ取得部で取得した運転データを前記記憶部に記憶された算出法則で処理して特定位置での排ガスのアンモニア濃度を算出するステップ、を含む。
【０００９】
また、本開示の濃度算出プログラムは、アンモニアを燃焼するエンジンから排出される排ガスのアンモニア濃度を算出する濃度算出プログラムであって、運転パラメータの運転データと排ガスの特定位置でのアンモニア濃度との関係に基づいて算出した、エンジンの運転データを入力とし、特定位置でのアンモニア濃度を出力とする算出法則を取得するステップと、エンジンの未燃アンモニア濃度以外の複数の運転パラメータの運転データを取得するステップと、前記データ取得部で取得した運転データを前記記憶部に記憶された算出法則で処理して特定位置での排ガスのアンモニア濃度を算出するステップ、を含む処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、アンモニアを燃焼するエンジンから排出された排ガスに含まれるアンモニアの濃度を好適に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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