JPH0267415A - Exhaust gas temperature control - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エンジン排気ガス温度の制御方法に関し、特
に触媒コンバータへ導く排気ガスの温度を一定の温度範
囲に保持する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for controlling engine exhaust gas temperature, and more particularly to a method for maintaining the temperature of exhaust gas led to a catalytic converter within a constant temperature range.
エンジンの排気ガスを浄化する触媒コンバータをそなえ
た排気系において、排気ガスの温度を一定の範囲内に収
めることは、触媒コンバータの浄化性能を十分に発揮さ
せるうえで重要な問題である。In an exhaust system equipped with a catalytic converter that purifies engine exhaust gas, keeping the temperature of the exhaust gas within a certain range is an important issue in fully demonstrating the purifying performance of the catalytic converter.
従来、このように排気ガスの温度を制御する方法として
、実開昭６２−１２６５０７号公報に記載の方法がある
。この方法は、第３図に示すように、排気ガス用マニホ
ールドを高温排気ガス用マニホールド３’ｂと低温排気
ガス用マニホールド３’ａとの２通路に分岐させて触媒
コンバータ８′に導くようにし、高温排気ガス用マニホ
ールド３′ｂをエンジン１′の冷却水経路とは独立した
液冷装置１１′で冷却するようにしたものであり、低速
高負荷運転時などエンジン１′の冷却水温度が高くなり
がちな運転条件下でも排気ガス用マニホールドを、それ
に影響されることなく十分に冷却することができる効果
を奏するものである。Conventionally, as a method of controlling the temperature of exhaust gas in this manner, there is a method described in Japanese Utility Model Application Publication No. 126507/1983. In this method, as shown in FIG. 3, the exhaust gas manifold is branched into two passages, a high-temperature exhaust gas manifold 3'b and a low-temperature exhaust gas manifold 3'a, which are led to the catalytic converter 8'. , the high-temperature exhaust gas manifold 3'b is cooled by a liquid cooling device 11' that is independent of the cooling water path of the engine 1', so that the cooling water temperature of the engine 1' is lowered during low speed and high load operation. This provides the effect that the exhaust gas manifold can be sufficiently cooled without being affected by operating conditions that tend to be high.
なお、第３図において、それぞれ符号２′は排気ポート
、４’ａ、４’ｂは遮断弁、６′は負圧弁、９′は冷却
部、１０′はウォーターポンプ、１２′はサーモスタッ
ト、１３′はラジェータ、１４′はバキュームスイッチ
ングバルブ、１５′は吸気マニホールド、１６′はバキ
ュームサージタンク、１８′はディストリビュータ、１
９′はエアフローメータ、２０’はコンピュータ、２１
′は液冷循環通路、２２′はラジェータ、２３′はポン
プ、２４′はモータを示す。In Fig. 3, 2' is an exhaust port, 4'a and 4'b are cutoff valves, 6' is a negative pressure valve, 9' is a cooling section, 10' is a water pump, 12' is a thermostat, and 13' is a cooling section. ' is a radiator, 14' is a vacuum switching valve, 15' is an intake manifold, 16' is a vacuum surge tank, 18' is a distributor, 1
9' is an air flow meter, 20' is a computer, 21
' is a liquid cooling circulation passage, 22' is a radiator, 23' is a pump, and 24' is a motor.
また、この装置における高温排気ガス用マニホールド３
’ｂは、第４．５図に示すように、その外壁を二重構造
として形成され、その冷却部９′を冷却液が流れるよう
に構成されている。In addition, the high temperature exhaust gas manifold 3 in this device
As shown in FIG. 4.5, 'b' is formed with a double structure on its outer wall, and the cooling liquid is configured to flow through the cooling section 9'.
しかしながら、上述のような従来の排気ガスの温度制御
方法では、高温排気ガス用マニホールド３”ｂと低温排
気ガス用マニホールド３’ａとの２通路に分けた排気マ
ニホールドを必要とするので、そのための装置が大形化
し、狭小なエンジンルーム内に配置しての使用は困難で
ある。However, the conventional exhaust gas temperature control method described above requires an exhaust manifold divided into two passages: a high-temperature exhaust gas manifold 3''b and a low-temperature exhaust gas manifold 3'a. The device is large in size, making it difficult to use it in a narrow engine room.
本発明は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、排気通路の体積増加を招くことなく、狭小なエン
ジンルーム内にも十分配置可能な装置により実現可能な
排気ガス温度制御方法を提供することを目的とする。The present invention aims to solve these problems, and provides an exhaust gas temperature control method that can be realized using a device that does not increase the volume of the exhaust passage and can be placed even in a narrow engine room. The purpose is to provide
上述の目的を達成するため、本発明の排気ガス温度制御
方法は、エンジンの排気ガスを同エンジンの排気ポート
から触媒コンバータへ導く排気管に、同排気管の外周壁
を取り巻くように冷却液槽を設け、主排気ガスの温度と
相関する検出信号により、上記冷却液槽を含む冷却装置
を動作させて、上記触媒コンバータに導かれる上記排気
ガスの温度を一定の温度範囲に保持するよう、上記排気
ガスの温度を制御する方法において、上記排気ガスの温
度が上記一定の温度範囲を下廻った時に、上記検出信号
により、冷却装置を動作させて、上記冷却液槽内に外気
を導入し、同冷却液槽内の冷却液を排出して、上記排気
ガスの過冷却を防止することを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the exhaust gas temperature control method of the present invention includes a cooling liquid tank in an exhaust pipe that guides engine exhaust gas from an exhaust port of the engine to a catalytic converter so as to surround the outer peripheral wall of the exhaust pipe. and operates the cooling device including the cooling liquid tank based on the detection signal correlated with the temperature of the main exhaust gas to maintain the temperature of the exhaust gas guided to the catalytic converter within a certain temperature range. In the method for controlling the temperature of exhaust gas, when the temperature of the exhaust gas falls below the certain temperature range, the cooling device is operated according to the detection signal to introduce outside air into the cooling liquid tank. It is characterized in that the cooling liquid in the cooling liquid tank is discharged to prevent overcooling of the exhaust gas.
上述の本発明の排気ガス温度制御方法では、エンジンの
排気ガスをその排気ポートから触媒コンバータへ導く際
に、排気ガスの温度が一定の温度範囲を下廻った時に、
冷却液槽内に外気が導入されると、排気管の外周壁は熱
伝導率の低い空気に取り巻かれるようになるので、排気
管の外周壁を通しての熱交換が行なわれにくくなり、排
気ガスの温度は急速に非冷却時の温度に上昇する。In the exhaust gas temperature control method of the present invention described above, when the exhaust gas of the engine is guided from the exhaust port to the catalytic converter, when the temperature of the exhaust gas falls below a certain temperature range,
When outside air is introduced into the coolant tank, the outer circumferential wall of the exhaust pipe becomes surrounded by air with low thermal conductivity, making it difficult to exchange heat through the outer circumferential wall of the exhaust pipe, and reducing the flow of exhaust gas. The temperature rapidly rises to the uncooled temperature.
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１図は本発明の一実施例としての排気ガス温度制御方
法の実施に使用する装置のシステム図、第２図はそのフ
ローチャートである。Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of an apparatus used to implement an exhaust gas temperature control method as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart thereof.
まず、本発明の一実施例としての排気ガス温度制御方法
の実施に使用する装置について説明する。First, a device used to implement an exhaust gas temperature control method as an embodiment of the present invention will be described.
第１図に示すように、この装置は、エンジン１の排気ガ
スをその排気ポートから触媒コンバータ１１へ導く排気
管２にその外周壁を取り巻く冷却液槽３をそなえている
。この冷却液槽３には、注入用の配管１４がその上部に
接続されており、この配管１４は、ポンプ８および３方
切換弁９（流入側をラジェータタンク６または大気に切
換える弁）を経て、ラジェータタンク６深部に接続され
ている。As shown in FIG. 1, this device includes an exhaust pipe 2 that guides exhaust gas from an engine 1 from its exhaust port to a catalytic converter 11, and a coolant tank 3 surrounding the outer peripheral wall of the exhaust pipe 2. An injection pipe 14 is connected to the upper part of this coolant tank 3, and this pipe 14 is connected to the pump 8 and a three-way switching valve 9 (a valve that switches the inflow side to the radiator tank 6 or the atmosphere). , is connected to the deep part of the radiator tank 6.
また、エア抜き用の配管１５が冷却液槽３の上部に接続
されており、この配管１５は、ソレノイドバルブ４を経
て、ラジェータタンク６の上部に接続されている。Further, an air venting pipe 15 is connected to the upper part of the cooling liquid tank 3, and this pipe 15 is connected to the upper part of the radiator tank 6 via the solenoid valve 4.
さらに、排出用の配管１６が冷却液槽３の最下部に接続
されており、この配管１６は、逆止弁１２を経て、ラジ
ェータタンク６の深部に接続されている。Furthermore, a discharge pipe 16 is connected to the lowest part of the coolant tank 3 , and this pipe 16 is connected to the deep part of the radiator tank 6 via a check valve 12 .
なお、冷却液槽３の下部には、液センサ５が配設され、
触媒コンバータ１１の入口部には、排温センサ１０が配
設される一方、ラジェータ６の上部には、リリーフバル
ブ１３が設置されている。Note that a liquid sensor 5 is disposed at the bottom of the cooling liquid tank 3.
An exhaust temperature sensor 10 is disposed at the inlet of the catalytic converter 11, and a relief valve 13 is disposed above the radiator 6.
そして、ソレノイドバルブ４．３方切換弁９、ボンプ８
、液センサ５および排温センサ１０から成る制御系は、
図示しないマイコンに接続されており、エンジンキーの
オフ後も一定時間は、バックアップ電源で動作可能とさ
れている。And solenoid valve 4, 3-way switching valve 9, bomb 8
, a control system consisting of a liquid sensor 5 and an exhaust temperature sensor 10,
It is connected to a microcomputer (not shown), and can operate on backup power for a certain period of time even after the engine key is turned off.
次に、上述の装置を用いた本発明の一実施例としての排
気ガス温度制御方法について、特に第２図のフローチャ
ートを参照しつつ説明する。Next, an exhaust gas temperature control method as an embodiment of the present invention using the above-mentioned device will be described with particular reference to the flowchart shown in FIG.
（１）運転開始時
エンジンキーをオンにすると、装置が作動を始め、排温
センサ１０の検出温度は４００℃以下、液センサ５はオ
フを示すので、Ｔ＞７００℃がノー、液センサがオフの
フローとなり、断熱モードを通るループが繰り返される
ようになる。この場合、ポンプ８の運転は行なわれず、
また、ソレノイドバルブ４は閉じられているので、冷却
液槽３内には空気が閉じ込められたままの状態が保たれ
る。そして、この断熱モードは、排温センサ１０の検出
温度が７００℃を越えるまでは継続される。(1) When the engine key is turned on at the start of operation, the device starts operating, and the temperature detected by the exhaust temperature sensor 10 is below 400°C, and the liquid sensor 5 is off, so if T > 700°C, it is NO, and the liquid sensor is off. The flow becomes off and the loop through the adiabatic mode is repeated. In this case, the pump 8 is not operated;
Furthermore, since the solenoid valve 4 is closed, air remains trapped within the cooling liquid tank 3. This adiabatic mode is continued until the temperature detected by the exhaust temperature sensor 10 exceeds 700°C.
（２）高負荷運転時
エンジンの高負荷運転が継続され、排温センサ１０の検
出温度が７００℃を越えると、”ｒ”＞７００℃がイエ
スとなり注入モードに変更される。この注入モードでは
、ポンプ８の運転が１ｍ始され、３方切換弁９がオフと
なって、ラジェータタンク６から冷却液７が注入用の配
管１４を経て注入される。その際、冷却液槽３内の空気
は、ソレノイドバルブ４が解放されることにより、エア
抜き用の配管１５からラジェータタンク６を経て、リリ
ーフバルブ１３を介して大気に放出される。冷却液槽３
内に注入された冷却液７は逆止弁１２を開いて排出用の
配管１６を介してラジェータタンク６に戻される。(2) During high load operation If the engine continues to operate under high load and the temperature detected by the exhaust temperature sensor 10 exceeds 700°C, "r">700°C becomes YES and the mode is changed to injection mode. In this injection mode, the pump 8 starts operating for 1 m, the three-way switching valve 9 is turned off, and the coolant 7 is injected from the radiator tank 6 through the injection pipe 14. At this time, when the solenoid valve 4 is released, the air in the cooling liquid tank 3 is discharged into the atmosphere through the air bleeding pipe 15, the radiator tank 6, and the relief valve 13. Cooling liquid tank 3
The coolant 7 injected into the radiator tank 6 is returned to the radiator tank 6 via a discharge pipe 16 by opening a check valve 12.
（３）低負荷運転時
エンジンの低負荷運転が継続され、排温センサ１０の検
出温度が７００℃以下になると、Ｔ〉７００℃がノー、
液センサがオンとなり、今度は排温センサ１０により検
出温度が４００°Ｃを越えるか否かのチエツクが行なわ
れる。そして、その結果がノーであると、保温モードに
変更される。(3) During low load operation If the low load operation of the engine continues and the temperature detected by the exhaust temperature sensor 10 becomes 700°C or less, T>700°C is NO.
The liquid sensor is turned on, and the exhaust temperature sensor 10 checks whether the detected temperature exceeds 400°C. If the result is no, the mode is changed to keep warm mode.
すると、ポンプ８の運転は停止され、ソレノイドバルブ
４も閉じられる。このように冷却液槽３への注入および
同種の排気が停止される結果、冷却液７の排出用の配管
１６を介してのでラジェータタンクへの戻りも停止され
、冷却液７は冷却液槽３内に貯留されるようになる。Then, the operation of the pump 8 is stopped and the solenoid valve 4 is also closed. As a result of the injection into the coolant tank 3 and the same type of exhaust being stopped, the return of the coolant 7 to the radiator tank via the discharge pipe 16 is also stopped, and the coolant 7 is discontinued from the coolant tank 3. It will be stored inside.
（４）過冷却運転時
低負荷運転がさらに継続されて、排温センサ１０の検出
温度が４００℃未満になると、上記（３）項におけるチ
エツクの結果がイエスとなるので、今度は排出モードに
変更される。すると、ポンプ８の運転が開始されると同
時に、３方切換弁９がオンとなり、同切換弁９から外気
が導入されるので、冷却液槽３内に貯留されていた冷却
液７は、導入される空気の圧力に押されて逆止弁１２を
開き排出用の配管１６を介してラジェータタンク６に戻
される。この排出モードの運転状態からは、排温センサ
１０の検出温度が再び７００℃を越えない限り、注入モ
ードには切換わらない。(4) During supercooling operation If the low load operation continues further and the temperature detected by the exhaust temperature sensor 10 becomes less than 400°C, the result of the check in item (3) above will be YES, and the exhaust mode will now be activated. Be changed. Then, at the same time as the operation of the pump 8 is started, the three-way switching valve 9 is turned on and outside air is introduced from the switching valve 9, so that the coolant 7 stored in the coolant tank 3 is not introduced. Pushed by the pressure of the air, the check valve 12 is opened and the air is returned to the radiator tank 6 via the discharge pipe 16. From this operating state in the discharge mode, the system will not switch to the injection mode unless the temperature detected by the exhaust temperature sensor 10 exceeds 700° C. again.
上述の各操作モードにおける冷却装置の各要素の動作を
まとめると、第１表の通りである。The operation of each element of the cooling device in each of the above-mentioned operation modes is summarized in Table 1.
第１表
このようにして、本発明の一実施例としての排気ガス温
度制御方法は、特に上述の（４）項に述べたように、排
気ガスの温度が４００’Ｃという一定の温度を下廻った
時に、排気ガスの温度と相関する検出信号としての排温
信号により冷却装置を動作させて、冷却液槽３内に外気
を導入し、冷却液を排出して、排気ガスの過冷却を防止
する操作を行う点を特徴とするものである。Table 1 In this way, the exhaust gas temperature control method as an embodiment of the present invention is particularly effective when the exhaust gas temperature falls below a constant temperature of 400'C, as described in item (4) above. When the temperature of the exhaust gas is high, the cooling device is operated by the exhaust temperature signal as a detection signal that correlates with the temperature of the exhaust gas, and outside air is introduced into the cooling liquid tank 3, and the cooling liquid is discharged to prevent overcooling of the exhaust gas. It is characterized by the fact that it performs the following operations.
上述の実施例によれば、次のような効果ないし利点が得
られる。According to the above embodiment, the following effects or advantages can be obtained.
（１）エンジン始動時の排温が低いときには、冷却液槽
３が空気槽となるため、断熱効果により、排温の低下が
防止される。(1) When the exhaust temperature at the time of starting the engine is low, the coolant tank 3 becomes an air tank, so the heat insulating effect prevents the exhaust temperature from decreasing.
（２）冷却液槽３が空気槽のまま温度上昇すると、加熱
膨張した空気は、逆止弁１２を通り、ラジェータタンク
６を経てリリーフバルブ１３から外気へと排出されるの
で、冷却液槽３は負圧状態となり、断熱効果が一層向上
し、排温の低下が防止されて、触媒効果が高められる。(2) When the temperature of the coolant tank 3 increases while it is an air tank, the heated and expanded air passes through the check valve 12, passes through the radiator tank 6, and is discharged from the relief valve 13 to the outside air. becomes a negative pressure state, which further improves the heat insulation effect, prevents a drop in exhaust temperature, and enhances the catalytic effect.
（３）冷却液槽３を空気槽あるいは負圧槽とするので騒
音の低減効果も得られる。(3) Since the cooling liquid tank 3 is an air tank or a negative pressure tank, a noise reduction effect can also be obtained.
なお、本発明の実施に用いられる装置の変形例を挙げれ
ば、次のとおりである。The following are examples of modifications of the apparatus used to carry out the present invention.
（１）排気ガスの温度と相関する検出信号については、
排温に限らず、エンジン回転数、吸気負圧等を用いても
よい。(1) Regarding the detection signal that correlates with the exhaust gas temperature,
In addition to exhaust temperature, engine speed, intake negative pressure, etc. may be used.
（２）冷却液については、水の他、オイルを用いてもよ
い。(2) As for the cooling liquid, oil may be used in addition to water.
（３）ラジェータタンクについては、エンジン冷却水用
あるいはエンジンオイル用と共用としても、専用として
もよい。(3) The radiator tank may be used for engine cooling water or engine oil, or may be used exclusively for engine cooling water or engine oil.
（４）排出用配管の逆止弁については、操作モードに応
じて制御されるソレノイドバルブとしてもよい。(4) The check valve of the discharge pipe may be a solenoid valve that is controlled according to the operation mode.
以上詳述したように、本発明の排気ガス温度制御方法に
よれば、狭小なエンジンルーム内にも配置可能な小形の
排気システムにより排気ガスの温度範囲を一定化するこ
とが可能となる効果が得られるほか、適用範囲の広い排
気ガス温度制御方法を堤供することができる利点もある
。As detailed above, the exhaust gas temperature control method of the present invention has the effect of making it possible to stabilize the exhaust gas temperature range with a small exhaust system that can be placed even in a narrow engine room. In addition to this, there is also the advantage of being able to provide an exhaust gas temperature control method that has a wide range of applications.
第１図は本発明の一実施例としての排気ガス温度制御方
法の実施に使用する装置のシステム図、第２図はそのフ
ローチャートであり、第３〜５図は従来の排気ガス温度
制御方法の実施に使用する′Ａ２を示すもので、第３図
はその全体システム図、第４図はその部分システム図、
第５図は第４図のＶ−Ｖ矢視断面図である。
１・・・エンジン、２・・・排気管、３・・・冷却液槽
、４・・・ソレノイドバルブ、５・・・液センサ、６・
・・ラジェータタンク、７・・・冷却液、８・・・ポン
プ、９・・・３方切換弁、１０・・・排温センサ、１１
・・・触媒コンバータ、１２・・・逆止弁、１３・・・
リリーフバルブ、１４・・・注入用の配管、１５・・・
エア抜き用の配管、１６・・・排出用の配管
代理人 弁理士 飯 沼 義 彦Fig. 1 is a system diagram of an apparatus used to carry out an exhaust gas temperature control method as an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a flowchart thereof, and Figs. 3 to 5 are diagrams of a conventional exhaust gas temperature control method. 'A2 used in the implementation is shown, Fig. 3 is its overall system diagram, Fig. 4 is its partial system diagram,
FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V in FIG. 4. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 2... Exhaust pipe, 3... Coolant tank, 4... Solenoid valve, 5... Liquid sensor, 6...
...Radiator tank, 7...Cooling liquid, 8...Pump, 9...3-way switching valve, 10...Exhaust temperature sensor, 11
...Catalytic converter, 12...Check valve, 13...
Relief valve, 14... Injection piping, 15...
Air bleeding piping, 16...Exhaust piping agent Patent attorney Yoshihiko Iinuma
Claims (1)
コンバータへ導く排気管に、同排気管の外周壁を取り巻
くように冷却液槽を設け、上記排気ガスの温度と相関す
る検出信号により、上記冷却液槽を含む冷却装置を動作
させて、上記触媒コンバータに導かれる上記排気ガスの
温度を一定の温度範囲に保持するよう、上記排気ガスの
温度を制御する方法において、上記排気ガスの温度が上
記一定の温度範囲を下廻った時に、上記検出信号により
、冷却装置を動作させて、上記冷却液槽内に外気を導入
し、同冷却液槽内の冷却液を排出して、上記排気ガスの
過冷却を防止することを特徴とする、排気ガス温度制御
方法。A coolant tank is provided in the exhaust pipe that guides engine exhaust gas from the engine's exhaust port to the catalytic converter so as to surround the outer peripheral wall of the exhaust pipe. In the method of controlling the temperature of the exhaust gas such that the temperature of the exhaust gas guided to the catalytic converter is maintained within a constant temperature range by operating a cooling device including a tank, the temperature of the exhaust gas is maintained at the constant temperature range. When the temperature falls below the temperature range of An exhaust gas temperature control method characterized by preventing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217458A JPH0267415A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Exhaust gas temperature control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217458A JPH0267415A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Exhaust gas temperature control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267415A true JPH0267415A (en) | 1990-03-07 |
Family
ID=16704546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63217458A Pending JPH0267415A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Exhaust gas temperature control |
Country Status (1)
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1988
- 1988-08-31 JP JP63217458A patent/JPH0267415A/en active Pending
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