JPS63255507A - Exhaust air temperature control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust air temperature control device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、内燃機関の排気温度制御装置に関し、特に
コ・ジェネレーション用内燃機関の排気温度制御装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas temperature control device for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas temperature control device for an internal combustion engine for cogeneration.
従来の技術
近年、内燃機関によって発生した動力により発電機を駆
動するとともに、機関冷却後の冷却水や高温の排気ガス
による余剰熱エネルギーを、空調機器や給湯器等の廃熱
利用装置に併給するようにしたコ・ジェネレーションシ
ステムが考えられている。Conventional technology In recent years, power generated by an internal combustion engine is used to drive a generator, and surplus thermal energy from cooling water and high-temperature exhaust gas after cooling the engine is simultaneously supplied to waste heat utilization devices such as air conditioners and water heaters. A co-generation system is being considered.
第４図は、従来におけるコ・ジェネレーションシステム
の一例を示している。図において、（１）はエンジンを
示し、このエンジン（１）によって発電機（２）が駆動
されるようになっている。FIG. 4 shows an example of a conventional co-generation system. In the figure, (1) indicates an engine, and this engine (1) drives a generator (2).
また、燃焼後の排気ガスが通る排気ガス通路（３）には
排気／冷却水熱交換器としての排ガスボイラ（４）が設
置されており、この排ガスボイラ（４）においで、冷却
水通路（５）を流れる機関冷却後の冷却水と、上記排気
ガス通路（３）を流れる排気ガスとの間の熱交換が行な
われることになる。なお、（６）は、上記排ガスボイラ
（４）へ至る排気ガス通路（３）に設けられた三元触媒
器を示し、この三元触媒器（６）によって排気ガスを浄
化するようになっている。Further, an exhaust gas boiler (4) as an exhaust/cooling water heat exchanger is installed in the exhaust gas passage (3) through which the exhaust gas passes after combustion, and in this exhaust gas boiler (4), the cooling water passage ( Heat exchange occurs between the cooling water after cooling the engine flowing through the exhaust gas passage (3) and the exhaust gas flowing through the exhaust gas passage (3). Note that (6) indicates a three-way catalytic converter installed in the exhaust gas passage (3) leading to the exhaust gas boiler (4), and the three-way catalytic converter (6) purifies the exhaust gas. There is.
この場合において、エンジン（１）から排出された冷却
水は、上記の排ガスボイラ（４）において、より高温の
排気ガスから熱を受は取って昇温した後、その排ガスボ
イラ（４）の出口側から蓄熱槽（７）へ流入して貯溜さ
れる。そして、そこに貯溜された冷却水は、冷却水通路
（５）に設けられた冷却水ポンプ（８）によって汲み出
され、例えば廃熱利用装置（９）として空調機器を使用
する場合には、上記冷却水ポンプ（８）の下流側に設置
された冷却水／冷媒熱交換器（１０）で、上記廃熱利用
装置（９）のための冷媒通路（１１）を流れる水等の冷
媒へ熱を与えた後に、再びエンジン（１）へと戻される
ことになる。In this case, the cooling water discharged from the engine (1) is heated in the exhaust gas boiler (4) by receiving heat from the higher temperature exhaust gas, and then heated at the outlet of the exhaust gas boiler (4). It flows into the heat storage tank (7) from the side and is stored. The cooling water stored there is pumped out by a cooling water pump (8) provided in the cooling water passage (5). For example, when using an air conditioner as a waste heat utilization device (9), A cooling water/refrigerant heat exchanger (10) installed downstream of the cooling water pump (8) transfers heat to a refrigerant such as water flowing through the refrigerant passage (11) for the waste heat utilization device (9). After that, it is returned to the engine (1) again.
すなわら、このような冷却水通路（５）の循環径路にお
いては、エンジン（１）から排出すれた冷却水が、前記
の排ガスボイラ（４）で昇温した後、冷却水／冷媒熱交
換器（１０）で隆温しでエンジン（１）へと戻されるこ
とになる。In other words, in the circulation path of the cooling water passage (5), the cooling water discharged from the engine (1) is heated in the exhaust gas boiler (4) and then undergoes cooling water/refrigerant heat exchange. It is heated up in the vessel (10) and then returned to the engine (1).
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記した従来のコ・ジェネレーションシ
ステムでは、冷却水通路を流れる冷却水の金星が排ガス
／冷却水交換器に供給されていたため、例えば排ガス温
度が低い機関冷態時においては、同様にして温度の低い
冷却水によって排気ガスが冷やされるから、排ガス温度
が更に低下して排気ガスが凝縮することになり、それに
よって排ガス／冷却水交換器に腐食が生じるという問題
点があった。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional cogeneration system described above, the cooling water flowing through the cooling water passage was supplied to the exhaust gas/cooling water exchanger. In some cases, the exhaust gases are also cooled by the cooler cooling water, resulting in a further drop in the exhaust gas temperature and condensation of the exhaust gases, which leads to corrosion in the exhaust gas/cooling water exchanger. There was a point.
この発明は、このような問題点に鑑みて、エンジンの排
気ガス通路に設けられた排ガス／冷却水熱交換器におけ
る排気ガスの凝縮を防止することを目的として成された
ものである。In view of these problems, the present invention was made with the object of preventing condensation of exhaust gas in an exhaust gas/cooling water heat exchanger provided in an exhaust gas passage of an engine.
問題点を解決するだめの手段
上記目的を達成するために、この発明では、第１図に示
すように、排ガス／冷却水熱交換器を流れる排気ガスの
温度を検出するだめの排気温度検出手段と、同じく排ガ
ス／冷却水熱交換器を流れる冷却水の流量を調節するた
めの冷却水流量調節手段と、前記排気温度検出手段によ
って検出された排気温度検出データと、排気温度設定デ
ータ記憶手段に記憶された排気温度設定データとを比較
するだめの比較手段と、前記の排気温度検出手段によっ
て検出された排気温度が、上記比較手段によって上記排
気温度設定データに対応した所定温度以下であると判別
されると、上記排ガス／冷却水熱交換器への冷却水流量
を絞るか若しくは遮断した状態で維持し、かつ排気温度
が上記所定温度以上であると判別されると上記冷却水流
量が増■するような指示信号を出力するための冷却水流
量指示手段と、その冷却水流量指示手段による指示信号
に応じて前記の冷却水流量調節手段を制御する制御手段
を有する構成としている。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides exhaust gas temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust gas/cooling water heat exchanger, as shown in FIG. , a cooling water flow rate adjustment means for adjusting the flow rate of cooling water flowing through the exhaust gas/cooling water heat exchanger, exhaust temperature detection data detected by the exhaust temperature detection means, and exhaust temperature setting data storage means. A comparing means for comparing the stored exhaust gas temperature setting data and the exhaust temperature detected by the exhaust temperature detecting means determining that the exhaust temperature detected by the comparing means is equal to or lower than a predetermined temperature corresponding to the exhaust gas temperature setting data. When the cooling water flow rate to the exhaust gas/cooling water heat exchanger is reduced or maintained in a state where it is shut off, and if it is determined that the exhaust temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the cooling water flow rate is increased. The cooling water flow rate indicating means is configured to include a cooling water flow rate indicating means for outputting an instruction signal such that the cooling water flow rate indicating means is output, and a control means for controlling the cooling water flow rate adjusting means in accordance with the instruction signal from the coolant flow rate indicating means.
作 用
すなわち、機関冷態時等の排ガス温度が所定温度よりも
低いときには、排気温度検出手段からの検出信号に基づ
いて、排ガス／冷却水熱交換器への冷却水の供給を少な
くなるか遮断するような指示信号が、冷却水流量指示手
段から出力されることになり、その指示信号によって制
御手段が上記の排ガス／冷却水熱交換器へ供給する冷却
水を絞るように前記の冷却水流量調節手段を作動させる
ことから、排気ガスが冷却水によって過剰に冷やされる
ことがなくなり、上記排ガス／冷却水熱交換器における
排気ガスの凝縮が防止されることになる。In other words, when the exhaust gas temperature is lower than a predetermined temperature such as when the engine is cold, the supply of cooling water to the exhaust gas/cooling water heat exchanger is reduced or cut off based on the detection signal from the exhaust temperature detection means. An instruction signal is output from the cooling water flow rate indicating means, and the control means adjusts the cooling water flow rate so as to throttle the cooling water supplied to the exhaust gas/cooling water heat exchanger. By activating the regulating means, the exhaust gas is not excessively cooled by the cooling water, and condensation of the exhaust gas in the exhaust gas/cooling water heat exchanger is prevented.
実施例
以下、従来と同じくコ・ジェネレーションシステムに適
用した本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention applied to a cogeneration system as in the prior art will be described based on the drawings.
第２図において、（１２）はエンジンを示し、このエン
ジン（Ｉ２）により、従来と同じく発電機（１３）が駆
動されるようになっている。この実施例では、エンジン
（Ｉ２）と三元触媒器（Ｉ４）と（Ｄ ＩＬ’１に、２
重管構造をした排気供給管（１５）が介装されている。In FIG. 2, (12) indicates an engine, and this engine (I2) drives a generator (13) as in the conventional case. In this embodiment, the engine (I2), the three-way catalyst (I4), and the
An exhaust supply pipe (15) having a double pipe structure is interposed.
この排気供給管（Ｉ５）のインナ一部分には、上記の三
元触媒器（１３）に内蔵された三元触媒層（１６）へ通
じる排気ガス通路部（１７）が形成されるとともに、同
じく排気供給管（１５）のアウタ一部分には、機関冷却
後の冷却水が通る冷却水通路部（Ｉ８）が形成されてい
る。前記の排気ガス通路部（１８）を流れる燃焼後の排
気ガスは、上記の三元触媒層（１６）によって浄化され
た後、従来と同じく排ガス／冷却水熱交換器としての排
ガスボイラ（１９）へと流出することになる。An exhaust gas passage section (17) leading to the three-way catalyst layer (16) built in the three-way catalyst (13) is formed in the inner part of this exhaust supply pipe (I5), and also A cooling water passage portion (I8) through which cooling water passes after engine cooling is formed in an outer portion of the supply pipe (15). After the combustion exhaust gas flowing through the exhaust gas passage section (18) is purified by the three-way catalyst layer (16), the exhaust gas flows through the exhaust gas boiler (19) as an exhaust gas/cooling water heat exchanger as in the conventional case. It will flow out to.
一方、前記の排気供給管（１５）のエンジン側の始端部
分において、上記の冷却水通路部（１８）から分岐した
冷却水管路（２０）を流れる機関冷却後の冷却水は、前
記の排ガスボイラ（１９）の熱交換部（２１）へと供給
されている。この熱交換部（２１）では、前記の三元触
媒層（１６）へ通じる（Ｊト気入口（２２）から流入し
た排気ガスと、冷却水管路（２０）を流れる冷却水との
間で熱交換が行なわれるようになっている。そして、熱
交換後の排気ガスが、排ガスボイラ（１９）に設けられ
た排気出口（２３）を経由して排気流出管ｆｓ （２４
）から排出されるとともに、同じく熱交換後の冷却水が
、安全弁（２５）を介して蓄熱槽（２６）へと流出する
ことになる。この場合においても、上記の蓄熱槽（２６
）に貯溜された冷却水は、冷却水ポンプ（２７）によっ
て汲み出され、例えば空調機器等の廃熱利用装置（２８
）のための冷却水／冷媒熱交換器（２９）へ供給される
とともに、熱交換後の冷却水がエンジン（１２）へと戻
されるようになっている。なお、上記の冷却水／冷媒熱
交換器（２９）において冷却゛ 水との間で熱交換が
行なわれた冷媒は、冷媒管路（３０）に設置された冷媒
用ポンプ（３１）を作動させることにより、前記の廃熱
利用装置（２９）へ供給された後、再び冷却水／冷媒熱
交換器（２９）へと戻される。On the other hand, at the engine-side starting end of the exhaust supply pipe (15), the cooling water after cooling the engine flows through the cooling water pipe (20) branched from the cooling water passage section (18). (19) is supplied to the heat exchange section (21). In this heat exchange section (21), heat is generated between the exhaust gas flowing in from the air inlet (22) leading to the three-way catalyst layer (16) and the cooling water flowing through the cooling water pipe (20). Then, the exhaust gas after heat exchange passes through the exhaust outlet (23) provided in the exhaust gas boiler (19) to the exhaust outlet pipe fs (24).
), and the cooling water also after heat exchange flows out into the heat storage tank (26) via the safety valve (25). In this case as well, the above heat storage tank (26
) is pumped out by a cooling water pump (27), and is pumped out to a waste heat utilization device (28
) is supplied to the cooling water/refrigerant heat exchanger (29), and the cooling water after heat exchange is returned to the engine (12). The refrigerant that has undergone heat exchange with the cooling water in the cooling water/refrigerant heat exchanger (29) operates the refrigerant pump (31) installed in the refrigerant pipe (30). As a result, after being supplied to the waste heat utilization device (29), it is returned to the cooling water/refrigerant heat exchanger (29).
そして、排ガスボイラ（１９）の排気出口（２３）に連
続した排気流出管路（２４）には、第１排気温度検出器
（３２）の第１排ガス温度センサ（３３）が設置されて
いる。すなわち、この第１排ガス温度センサ（３３）に
より、上記の排気流出管路（２４）を流れる排気ガスの
温度が検出されるようになっている。A first exhaust gas temperature sensor (33) of a first exhaust gas temperature detector (32) is installed in the exhaust gas outflow pipe (24) continuous with the exhaust outlet (23) of the exhaust gas boiler (19). That is, the first exhaust gas temperature sensor (33) detects the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust gas outflow pipe (24).
また、前記の三元触媒器（１４）には、第２排気温度検
出器（３４）の第２排ガス温度センサ（３５）が、三元
触媒層（１６）の入口側に設置され、その第２排ガス温
度センサ（３５）によって、上記三元触媒層（１６）の
入口側排気温度が検出されるようになっている。Further, in the three-way catalyst (14), a second exhaust gas temperature sensor (35) of the second exhaust gas temperature detector (34) is installed on the inlet side of the three-way catalyst layer (16). The two exhaust gas temperature sensors (35) detect the exhaust gas temperature on the inlet side of the three-way catalyst layer (16).
一方、前記の冷却水管路（２０）には、第１の冷却水流
Ｍ調節手段としての電磁流量制御弁（３６）が、排ガス
ボイラ（１９）の上流側に設置されている。この電磁流
量制御弁（３６）には、この電磁流量制御弁（３６）を
開閉駆動するためのアクチュエータ部（３７）と、その
アクチュエータ部（３７）を駆動したときの流量制御弁
位置をフィートノ＼・ツク出力するための流量制御弁位
置センサ（３８）とが半けられている。そして、この電
磁流量制御弁（３６）には、前記の排ガスボイラ（１９
）を迂回するためのバイパス管路（３９）の一端側が接
続されている。そのバイパス管路（３９）の他端側は、
排ガスボイラ（１９）の下流側における冷却水管路（２
０）の合流部（４０）へ接続されている。この場合にお
いて、前記の電磁流量制御弁（３６）が完全に開かれた
状態では、冷却水管路（２０）を流れる冷却水の全量が
排ガスボイラ（１９）へ供給されるようになっており、
前記のアクチュエータ部（３７）を駆動して電磁流量制
？ｆｆｎ弁（３６）を閉方向へ操作すると、その開閉状
態に応じた冷却水流量が前記のバイパス管路（３９）を
流れることになる。なお、上記の流量制御弁位置センサ
（３８）からは、電磁流量制御弁（３６）の開度が大き
くなるに従って大きくなる位置検出信号がフィードバッ
ク出力される。On the other hand, in the cooling water pipe (20), an electromagnetic flow control valve (36) serving as a first cooling water flow M adjustment means is installed upstream of the exhaust gas boiler (19). This electromagnetic flow control valve (36) includes an actuator section (37) for opening and closing the electromagnetic flow control valve (36), and a foot control valve that determines the position of the flow control valve when the actuator section (37) is driven.・The flow rate control valve position sensor (38) for outputting the current is cut in half. The electromagnetic flow control valve (36) is connected to the exhaust gas boiler (19).
) is connected to one end of a bypass conduit (39) for bypassing. The other end side of the bypass pipe (39) is
Cooling water pipe (2) downstream of the exhaust gas boiler (19)
0) is connected to the confluence section (40). In this case, when the electromagnetic flow control valve (36) is fully opened, the entire amount of cooling water flowing through the cooling water pipe (20) is supplied to the exhaust gas boiler (19),
Electromagnetic flow control by driving the actuator section (37)? When the ffn valve (36) is operated in the closing direction, a cooling water flow rate corresponding to its open/closed state will flow through the bypass pipe (39). Note that the flow rate control valve position sensor (38) outputs a feedback position detection signal that increases as the opening degree of the electromagnetic flow rate control valve (36) increases.
この実施例では、前記の三元触媒器（１４）の入口付近
において前記排気供給管（１５）の終端部分に、その一
端側が上記冷却水通路部（１８）に連通ずるようにバイ
パス管蕗（４４）を接続するとともに、このバイパス管
路（４４）の他端側を上記電磁流量制御弁（３６）の上
流側において冷却水管路（２０）に接続している。そし
て、このバイパス管路（４４）には、第２の冷却水流量
調節手段としての電磁開閉弁（４１）が設置されている
。In this embodiment, a bypass pipe is installed near the inlet of the three-way catalytic converter (14) at the terminal end of the exhaust supply pipe (15) so that one end thereof communicates with the cooling water passage (18). 44), and the other end of the bypass pipe (44) is connected to the cooling water pipe (20) on the upstream side of the electromagnetic flow control valve (36). An electromagnetic on-off valve (41) serving as a second cooling water flow rate regulating means is installed in this bypass pipe (44).
この電磁開閉弁（４１）にも、この電磁開閉弁（４１）
を開閉駆動するためのアクチュエータ部（４２）と、そ
のアクチュエータ部（４２）を開閉駆動したときにおけ
る開閉弁位置位置をフィードパ・ツク出力するための開
閉弁位置センサ（４３）とが設けられている。ずなわら
、前記のアクチュエータ部（４２）を開駆動して電磁開
閉弁（４１）を開くと、前記の排気供給管（１５）の冷
却水通路部（１８）を多量の冷却水が流れることになり
、それによってインナ一部分の排気ガス通路部（１７）
を流れる排気ガスの熱が奪われるとともに、排気ガスの
熱を奪って昇温した冷却水が電磁流量制御弁（３６）を
介して排ガスボイラ（１９）へ供給されることになる。This electromagnetic on-off valve (41) also has this electromagnetic on-off valve (41).
An actuator section (42) for driving the actuator section (42) to open and close, and an on-off valve position sensor (43) for outputting the on-off valve position as a feed pack when the actuator section (42) is driven to open and close are provided. . Of course, when the actuator section (42) is driven to open and the electromagnetic on-off valve (41) is opened, a large amount of cooling water flows through the cooling water passage section (18) of the exhaust supply pipe (15). As a result, the exhaust gas passage section (17) of the inner part
The heat of the exhaust gas flowing through the exhaust gas is removed, and the cooling water whose temperature has been increased by removing the heat of the exhaust gas is supplied to the exhaust gas boiler (19) via the electromagnetic flow control valve (36).
一方、アクチュエータ部（４２）を閉駆動して電磁開閉
弁（４１）を閉ざすと、機関冷却後の冷却水の全量が電
磁開閉弁（４１）を迂回して冷却水管路（２０）を流れ
ることになる。なお、上記の開閉弁位置センサ（４３）
からは、電磁開閉弁（４１）の開度が太き（なるに従っ
て大きくなる位置検出信号がフィードハック出力される
。On the other hand, when the actuator section (42) is driven to close and the electromagnetic on-off valve (41) is closed, the entire amount of cooling water after cooling the engine bypasses the electromagnetic on-off valve (41) and flows through the cooling water pipe (20). become. In addition, the above-mentioned on-off valve position sensor (43)
From there, a position detection signal that increases as the opening degree of the electromagnetic on-off valve (41) increases is outputted as a feed hack.
上記の電磁流量制御弁（３６）及び電磁開閉弁（４１）
は、例えばマイクロコンピュータ（４５）によって制御
される。このマイクロコンピュータ（４５）は、プログ
ラム等を格納するためのＲＯＭ（４６）と、データを一
時格納するためのＲＡＭ（４７）と、入出力のためのＩ
１０ボート（４Ｂ ）と、各種の演算や制御を実行する
ためのＣＰＵ（４９）とによって構成される。そして、
前記の第１排ガス温度センサ（３３）によって検出され
た排気温度検出信号が、第１排気温度検出器（３２）と
１１０ポー） （４Ｂ＞との間に介装されたＩ１０イン
ターフェース（５０）へ入力信号線（５１）を介して入
力されるとともに、そのＩ１０インターフェース（５０
）において、上記排気温度検出信号がデジタルの排気温
度検出データじｔｅｘｔ ”）に変換されて■１０ポー
ト（４８）へ入力される。また、第２排ガス温度センサ
（３５）によって検出された三元触媒層（１６）の入口
側における排気温度検出信号が、同じく第２排気温度検
出器（３４）からの入力信号線（５２）を介してＩ１０
インターフェース（５０）へ入力され、そのＩ１０イン
ターフェース（５０）において、同様にしてデジタルの
排気温度検出データ（“ｔｅｘ２ ″）に変換されてＩ
１０ポート（４８）へ入力されることになる。The above electromagnetic flow control valve (36) and electromagnetic on-off valve (41)
is controlled by, for example, a microcomputer (45). This microcomputer (45) has a ROM (46) for storing programs, etc., a RAM (47) for temporarily storing data, and an I/O for input/output.
It consists of 10 ports (4B) and a CPU (49) for executing various calculations and controls. and,
The exhaust gas temperature detection signal detected by the first exhaust gas temperature sensor (33) is sent to the I10 interface (50) interposed between the first exhaust gas temperature sensor (32) and the 110 port (4B). It is input via the input signal line (51) and its I10 interface (50
), the exhaust gas temperature detection signal is converted into digital exhaust temperature detection data (text '') and input to the 10 port (48). The exhaust gas temperature detection signal on the inlet side of the catalyst layer (16) is also transmitted to I10 via the input signal line (52) from the second exhaust temperature detector (34).
It is input to the interface (50), and is similarly converted into digital exhaust temperature detection data ("tex2") at the I10 interface (50) and output to the I10 interface (50).
It will be input to 10 ports (48).
一方、前記の電磁流量制御弁（３６）のアクチュエータ
部（３７）には、そのアクチュエータ部（３７）とＩ１
０インターフェース（５０）との間に弁装置５
された制御信号線（５３）を介して制御信号が出力され
るとともに、流量制御弁位置センサ（３８）からのフィ
ードハック出力信号が、その流量制御弁位置センサ（３
８）とＩ１０インターフェース（５０）との間に介装し
たフィードバック信号線（５４）を介してＩ１０インタ
ーフェース（５０）へと人力され、そのフィードバック
出力信号に対応したデジタルな位置検出データ（“Ｘθ
１ ”）に変換されて、Ｉ１０ボー１ （４８）へと入
力される。同じく、他方の電磁開閉弁（４１）のアクチ
ュエータ部（４２）にも制御信号線（５５）を介して制
御信号が出力されるとともに、開閉弁位置センサ（４３
）からのフィードバック出力信号が、同じくフィードバ
ック信号ｖＡ（５６）を介してＩ１０インターフェース
（５０）へと入力され、そのフィードバック出力信号に
対応したデジタルの位置検出データ（“Ｘθ２ °“）
がＩ１０ボート（４８）へと入力されることになる。On the other hand, the actuator section (37) of the electromagnetic flow control valve (36) has an actuator section (37) and an I1
A control signal is output via a control signal line (53) connected to the valve device 5 interface (50), and a feed hack output signal from the flow control valve position sensor (38) is used to control the flow rate. Valve position sensor (3
8) and the I10 interface (50) via the feedback signal line (54), the digital position detection data ("
1'') and input to the I10 baud 1 (48). Similarly, a control signal is also sent to the actuator section (42) of the other electromagnetic on-off valve (41) via the control signal line (55). At the same time, the on-off valve position sensor (43
) is also input to the I10 interface (50) via the feedback signal vA (56), and digital position detection data ("Xθ2 °") corresponding to the feedback output signal is inputted to the I10 interface (50) via the feedback signal vA (56).
will be input to the I10 boat (48).
なお、前記のＲＯＭ（４６）には、制御を実行するため
の制御プログラム以外に、下記のような各種のデータが
記憶されている。Note that the ROM (46) stores various types of data as described below in addition to a control program for executing control.
まず、第１には、第１排ガス温度センサ（３３）によっ
て検出される排ガスボイラ（１９）の出口側排気温度が
所定温度を越えたかどうかを判断する際の基準となる排
気温度設定データ（” Ｔｅｘ１”）が記憶されている
。この排気温度設定データは、上記出ロ側排気温度が排
ガスボイラ（１９）におりる排気ガスの凝結温度以上と
なるように予め設定される。First, exhaust temperature setting data (" Tex1”) is stored. This exhaust gas temperature setting data is set in advance so that the outlet side exhaust gas temperature is equal to or higher than the condensation temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas boiler (19).
第２には、第２排ガス温度センサ（３５）によって検出
される三元触媒器（１４）の三元触媒層（１６）の入口
側排気温度が所定温度を越えたかどうかを判断する際の
基準となる触媒温度設定データ（“Ｔｅｘ２ °゛）が
記憶されている。この触媒温度設定データは、前記の入
口側排気温度が三元触媒層（１６）で生成されるリン酸
化物のガラス化温度以下となるように予め設定されてい
る。Second, the standard for determining whether the exhaust gas temperature on the inlet side of the three-way catalyst layer (16) of the three-way catalyst (14) detected by the second exhaust gas temperature sensor (35) exceeds a predetermined temperature. Catalyst temperature setting data ("Tex2 °") is stored. This catalyst temperature setting data indicates that the inlet side exhaust temperature is the vitrification temperature of phosphorus oxide produced in the three-way catalyst layer (16). It is preset as follows.
第３には、電磁流量制御弁（３６）が開かれて排ガスボ
イラ（１９）に最大流量の冷却水が供給される最大開位
置状態に対応する最大位置データ（“Ｘθ１門”）と、
同じくその電磁流量制御弁（３１）が絞られて排ガスボ
イラ（１９）へ少量の冷却水が供給される中間開位置状
態に対応する中間位置データ（“Ｘθ１′′）とが各々
記憶されている。Thirdly, the maximum position data (“Xθ1 gate”) corresponding to the maximum open position state in which the electromagnetic flow control valve (36) is opened and the maximum flow rate of cooling water is supplied to the exhaust gas boiler (19);
Similarly, intermediate position data ("Xθ1'') corresponding to an intermediate open position state in which the electromagnetic flow control valve (31) is throttled and a small amount of cooling water is supplied to the exhaust gas boiler (19) is stored. .
第４には、電磁開閉弁（４１）が全開した状態に対応す
る全開位置データ（“′Ｘθ２門”）と、同じく電磁開
閉弁（４１）が全閉した状態に対応する全閉位置データ
（“Ｘ０２ｍ”）とが各々記憶されている。Fourth, the fully open position data ("'Xθ2 gates") corresponding to the state in which the electromagnetic on-off valve (41) is fully open, and the fully closed position data ("'Xθ2 gates") corresponding to the state in which the solenoid on-off valve (41) is fully closed. “X02m”) are stored respectively.
次ぎに、前記のマイクロコンピュータ（４５）が実行す
る制御プログラムを、第３図に示したフローチャートを
参照して説明する。Next, the control program executed by the microcomputer (45) will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
プログラムがスタートすると、ＣＰＵ（４９）はまず最
初にデータの初期化を実行する（ステップ■＝なお、こ
のステップ番号は○で囲んだ数字で表示しである。）。When the program starts, the CPU (49) first executes data initialization (step ■=note that this step number is indicated by a number surrounded by circles).
次いで、第１排気温度検出器（３２）の第１排ガス温度
センサ（３３）からの排気温度検出信号、及び電磁流量
制御弁（３６）に設けた流量制御弁位置センサ（３Ｂ）
からの制御弁位置検出信号を各々入力する（ステップ２
．３）。Next, the exhaust temperature detection signal from the first exhaust gas temperature sensor (33) of the first exhaust temperature detector (32) and the flow control valve position sensor (3B) provided in the electromagnetic flow control valve (36) are detected.
Input each control valve position detection signal from (Step 2)
．． 3).
しかる後に、ＣＰＵ（４９）は、上記排気温度検出信号
に対応したデータ“ｔｅｘｌ ”が、前記のＲＯＭ （
４６）からロードしたデータ“ＴｅＸ１”よりも小さい
か否かを判別する（ステップ４）。Thereafter, the CPU (49) stores the data "texl" corresponding to the exhaust temperature detection signal in the ROM (
46), it is determined whether the data is smaller than the loaded data "TeX1" (step 4).
その結果、データ“ｔｅｘｌ ”がデータ“Ｔｅｘ１゛
よりも小さいときには、ステップ５においてＲＯＭ（４
６）からロードしたデーダ゛Ｘθ１ ”と、前記制御弁
位置検出信号に対応するデータ“ｘ０１゛とを比較する
。すなわち、この状態では排ガスボイラ（１９）の排気
出口（２３）の付近の排気温度が、排ガスボイラ（１９
）における排気ガスの凝縮温度よりも低いと考えられる
から、電磁流量制御弁（３６）を絞ることにより、排ガ
スボイラ（１９）への冷却水流量を少ｉ４こ制限しよう
とするものである。As a result, when the data "texl" is smaller than the data "Tex1", in step 5, the ROM (4
The data "Xθ1" loaded from 6) is compared with the data "x01" corresponding to the control valve position detection signal. That is, in this state, the exhaust gas temperature near the exhaust outlet (23) of the exhaust gas boiler (19) is lower than that of the exhaust gas boiler (19).
) is considered to be lower than the condensation temperature of the exhaust gas in the exhaust gas boiler (19), the flow rate of cooling water to the exhaust gas boiler (19) is limited by a small amount by throttling the electromagnetic flow control valve (36).
ステップ５でデータ“Ｘθ１”がデータ“Ｘθ１”より
も大きいと判断されると、電磁流量制御弁（３６）のア
クチュエータ部（３７）へ閉信号が出力される（ステッ
プ６）。そうすると、冷却水管路（２０）を流れる冷却
水が、電磁流量制御弁（３６）に接続されたバイパス管
路（３９）を介して逃がされ、排ガスボイラ（１９）の
下流側の合流部（４０）で、再び冷却水管路（２０）に
合流することになる。If it is determined in step 5 that the data "Xθ1" is larger than the data "Xθ1", a close signal is output to the actuator section (37) of the electromagnetic flow control valve (36) (step 6). Then, the cooling water flowing through the cooling water pipe (20) is allowed to escape via the bypass pipe (39) connected to the electromagnetic flow control valve (36), and the confluence part ( 40), it joins the cooling water pipe (20) again.
一方、データ“Ｘθ１゛がデータ”Ｘθ１”よりも小さ
いと判断されると、アクチュエータ部（３７）へ今度は
開信号が出力される（ステップ７）。On the other hand, if it is determined that the data "Xθ1" is smaller than the data "Xθ1", an open signal is output to the actuator section (37) (step 7).
そして、データ゛′Ｘθｌ”とデータ“Ｘθ１″とが一
致したと判断されると、アクチュエータ部（３７）へ停
止信号を出力される（ステップ８）。この状態では、排
ガスボイラ（１９）に供給される冷却水流量が少量に維
持されており、それによって排ガスボイラ（１９）の熱
交換部（２１）における排気ガスから冷却水への熱伝達
が殆どなくなるから、排気ガスの凝縮が防止されること
になる。また、排ガスボイラ（Ｉ９）への冷却水の供給
を完全に遮断せずに、少量ながらも冷却水を供給し続け
ることにより、排ガスボイラ（１９）の空炊きが防止さ
れることになる。When it is determined that the data "Xθl" and the data "Xθ1" match, a stop signal is output to the actuator section (37) (step 8).In this state, the exhaust gas is supplied to the boiler (19). The cooling water flow rate is maintained at a small amount, thereby almost eliminating heat transfer from the exhaust gas to the cooling water in the heat exchange section (21) of the exhaust gas boiler (19), thereby preventing condensation of the exhaust gas. In addition, by continuing to supply a small amount of cooling water without completely cutting off the supply of cooling water to the exhaust gas boiler (I9), dry heating of the exhaust gas boiler (19) can be prevented. Become.
なお、排ガスボイラ（１９）に冷却水が供給されなくて
も、空炊きに対抗するだけの充分な余裕があれば、起動
時において電磁流量制御弁（３６）が完全に閉鎖される
ようにプログラムしてもよい。In addition, even if cooling water is not supplied to the exhaust gas boiler (19), if there is sufficient margin to counter dry cooking, the electromagnetic flow control valve (36) can be programmed to be completely closed at startup. You may.
一方、前記のステップ４でデータ“ｔｅｘ４ ”がデー
タ″Ｔｅｘ１ ”と一致したか、それよりも大きいと
判断されると、ステップ９において、データ“Ｘθｌ
”とＲＯＭ（４６）からロードしたデータ“Ｘ０１Ｍ”
との比較が行なわれる。すなわち、この場合には、排ガ
スボイラ（１９）に冷却水の全量を供給しても、排気ガ
スが凝縮しないと考えられるので、電磁流量制御弁（３
６）を全開状態にして、冷却水の全量を排ガスボイラ（
１９）に供給することにより、充分な熱交換効率を得よ
うとするものである。On the other hand, if it is determined in step 4 that the data "tex4" matches or is larger than the data "Tex1", then in step 9 the data "Xθl"
” and data “X01M” loaded from ROM (46)
A comparison is made with That is, in this case, even if the entire amount of cooling water is supplied to the exhaust gas boiler (19), it is considered that the exhaust gas will not condense, so the electromagnetic flow control valve (3
6) is fully opened and the entire amount of cooling water is pumped into the exhaust gas boiler (
19) in order to obtain sufficient heat exchange efficiency.
ステップ９でデータ“Ｘθｌ”がデータ“Ｘθ１阿”に
一致してないと判別されると、前記のアクチュエータ部
（３７）へ開信号が出力される（ステップ１０）。そし
て、データ”ｘθｌ”がデータ“Ｘ０１Ｍ ”に一致し
たと判別されると、アクチュエータ部（３７）に停止信
号が出力される（ステップ１１）。この状態では、電磁
流量制御弁（３６）が最大開弁位置となっているから、
冷却水管路（２０）を流れる冷却水の全量が排ガスボイ
ラ（１９）に供給されることになる。If it is determined in step 9 that the data "Xθl" does not match the data "Xθ1a", an open signal is output to the actuator section (37) (step 10). When it is determined that the data "xθl" matches the data "X01M", a stop signal is output to the actuator section (37) (step 11). In this state, the electromagnetic flow control valve (36) is at the maximum open position, so
The entire amount of cooling water flowing through the cooling water pipe (20) will be supplied to the exhaust gas boiler (19).
次いで、ステップ１２では第２排気温度検出器（３４）
の第２排ガス温度センサ（３５）からの排気温度検出信
号が入力されるとともに、ステップ１２では電磁開閉弁
（４１）の開閉弁位置センサ（４３）からの開閉弁位置
検出信号が入力される。Next, in step 12, the second exhaust temperature detector (34)
The exhaust gas temperature detection signal from the second exhaust gas temperature sensor (35) is input, and in step 12, the on-off valve position detection signal from the on-off valve position sensor (43) of the electromagnetic on-off valve (41) is input.
そして、ＣＰＵ（４９）は、上記排気温度検出信号に対
応するデータ“ｔｅｘ２ ”と、ＲＯＭ（４６）からロ
ードしたデータ“Ｔｅｘ２ ”との一致を判別する（ス
テップ１４）。すなわち、三元触媒器（１４）の三元触
媒層（１６）の入口側排気温度を、その三元触媒層（１
６）で潤滑油中のリンによって生成されるリン酸化物の
ガラス化温度を越えない範囲で可能な限り高温に保持す
ることにより、排気供給管（１５）のインナ一部分の排
気ガス通路部（１７）を流れる排気ガスの熱を、アウタ
一部分の冷却水へ伝達し、熱効率を向上させるとともに
、その冷却水によって排気ガスを冷却することにより、
上記入口側排気温度を低下させてリン酸化物のガラス化
を防ごうとするものである。Then, the CPU (49) determines whether the data "tex2" corresponding to the exhaust temperature detection signal matches the data "Tex2" loaded from the ROM (46) (step 14). That is, the exhaust gas temperature on the inlet side of the three-way catalyst layer (16) of the three-way catalyst (14) is
6), the exhaust gas passage section (17) of the inner portion of the exhaust supply pipe (15) is ) is transferred to the cooling water in the outer part, improving thermal efficiency and cooling the exhaust gas with the cooling water.
The purpose is to reduce the temperature of the exhaust gas on the inlet side to prevent vitrification of the phosphorous oxide.
ステップ１４でデータ″ｔｅｘ２”がデータ”Ｔｅｘ２
”よりも大きいと判断されると、ＣＰＵ（４９）は前記
の検出信号に対応したデータ“Ｘθ２”と、ＲＯＭ（４
６）からロードしたデータ“Ｘ０２Ｍ ”との一致を判
別し、一致してないと判断すると、バイパス管路（４４
）を流れる冷却水流量を増量するために、電磁開閉弁（
４１）のアクチュエータ部（４２）へ開信号を出力する
（ステップ１５．１６）。In step 14, data "tex2" is changed to data "Tex2".
”, the CPU (49) stores data “Xθ2” corresponding to the detection signal and the ROM (49).
6), and if it is determined that they do not match, the bypass pipe (44
) to increase the flow rate of cooling water flowing through the solenoid on-off valve ( ).
An open signal is output to the actuator section (42) of 41) (step 15.16).
一方、ステップ１５でデータ“Ｘθ２”とデータ゛Ｘθ
２Ｍ”との一致が判別されると、電磁開閉弁（４１）が
全開位置となっているから、ステップ２ヘリターンする
。On the other hand, in step 15, data “Xθ2” and data “Xθ
2M'', the electromagnetic on-off valve (41) is in the fully open position, so the process returns to step 2.
同じくステップ１４でデータＩｔ ｔｅＸ２ ”がデー
タ”Ｔｅｘ２ ″よりも小さいと判別されると、ＣＰ
ｔＪ（４９）は今度はＲＯＭ（４６）からロードした
データ“Ｘ０２ｍ”と上記のデータ“Ｘθ２”との一致
を判別し、一致してないと判断すると、バイパス管路（
４４）を流れる冷却水流量を減量するために、−ト記ア
クチュエータ部（４２）へ閉信号を出力する（ステップ
１７．１８）。ステップ１７でデータ“Ｘθ２”とデー
タ“Ｘ０２ｍ”との一致が判別されると、電磁開閉弁（
４１）が全閉状態となっているから、ステップ２へリタ
ーンする。この全閉状態では、冷却水の全量が電磁流量
制御弁（３６）を介して排ガスボイラ（１９）へと供給
される。Similarly, if it is determined in step 14 that the data ItteX2'' is smaller than the data ``Tex2'', the CP
tJ (49) then determines whether the data "X02m" loaded from the ROM (46) matches the above data "Xθ2", and if it determines that they do not match, the bypass pipe (
44), a close signal is output to the actuator section (42) (step 17.18). When it is determined in step 17 that the data “Xθ2” and the data “X02m” match, the electromagnetic on-off valve (
41) is in a fully closed state, the process returns to step 2. In this fully closed state, the entire amount of cooling water is supplied to the exhaust gas boiler (19) via the electromagnetic flow control valve (36).
そして、ステップ１４でデータ“ｔｅｘ２ ”とデータ
“Ｔｅｘ２ ″との一致が判別されると、ステップ１つ
で前記のアクチュエータ部（４２）への停止信号が出力
され、ステップ２ヘリターンする。この状態では、三元
触媒器（１４）の三元触媒層（１６）の入口側排気温度
が、その三元触媒層（１６）に生成されるリン酸化物の
ガラス化温度以下となっている。Then, when it is determined in step 14 that the data "tex2" and the data "Tex2" match, a stop signal is outputted to the actuator section (42) in one step, and the process returns to step 2. In this state, the exhaust gas temperature on the inlet side of the three-way catalyst layer (16) of the three-way catalyst (14) is below the vitrification temperature of the phosphorus oxide produced in the three-way catalyst layer (16). .
このようなステップ２〜ステツプ１９を循環させること
により、機関冷態時等のように排気ガスの温度が低いと
きには、排ガスボイラ（１９）への冷却水の供給が少量
に絞られることになり、排気ガスの凝縮に起因する排ガ
スボイラ（Ｉ９）の腐食が防止されるだけでなく、コ・
ジェネレーションシステムがフル稼働しているときには
、２重管構造をした排気供給管（１５）のアウタ一部分
の冷却水通路部（１８）を流れる冷却水により、インナ
一部分の排気ガスｉｊｉ路部（１７）を流れる排気ガス
の熱が奪われて、三元触媒器（１４）に生成されるリン
酸化物がガラス化しない限度において、その三元触媒器
（１４）の三元触媒層（１６）の入口側排気温度が高温
に保持されることになり、上記の冷却水通路部（１８）
の冷却水によって排気ガスの熱エネルギーが回収される
から、熱効率が更に向上するばかりでなく、排気ガスよ
りも熱容量の大きい冷却水の流量制御によって熱交換量
の調節が行なわれるから、温度制御が正確に行なわれる
ことになる。しかも、上記の三元触媒層（１６）の入口
側排気温度が、リン酸化物のガラス化温度以下に制御さ
れるから、リン酸化物かガラス化せず粉末状に堆積する
程度であるので、触媒性能の劣化を極力防止することが
できるばかりでなく、そのような粉末状の堆積物はフラ
ッシング等で容易に除去することが出来るから、耐久性
が向上することになる。なお、この実施例のように、電
磁流量制御弁（３６）に接続したバイパス管路（３９）
を排ガスボイラ（１９）を迂回して、その排ガスボイラ
（１９）の下流側の合流部（４０）で冷却水管路（２ｏ
）に接続するとともに、電磁開閉弁（４１）を冷却水管
路（２０）を迂回したバイパス管路（４４）に設置した
ことにより、流路抵抗が少なくなって冷却水を循環させ
るための冷却水ポンプ（２７）の背圧が軽減され、冷却
水ポンプ（２７）を小型化することができるという利点
がある。By circulating Steps 2 to 19 in this way, when the temperature of the exhaust gas is low, such as when the engine is cold, the supply of cooling water to the exhaust gas boiler (19) is reduced to a small amount. This not only prevents corrosion of the exhaust gas boiler (I9) caused by exhaust gas condensation, but also prevents corrosion of the exhaust gas boiler (I9) due to condensation of exhaust gas.
When the generation system is in full operation, the cooling water flowing through the cooling water passage section (18) of the outer section of the exhaust supply pipe (15), which has a double pipe structure, causes the exhaust gas passage section (17) of the inner section. The inlet of the three-way catalyst layer (16) of the three-way catalyst (14) is within the limit where the heat of the exhaust gas flowing through the three-way catalyst (14) is removed and the phosphorous oxide produced in the three-way catalyst (14) is not vitrified. Since the side exhaust temperature is maintained at a high temperature, the cooling water passage section (18)
The thermal energy of the exhaust gas is recovered by the cooling water, which not only further improves thermal efficiency, but also controls the amount of heat exchanged by controlling the flow rate of the cooling water, which has a larger heat capacity than the exhaust gas, making temperature control easier. It will be done correctly. Moreover, since the exhaust gas temperature on the inlet side of the three-way catalyst layer (16) is controlled to be below the vitrification temperature of phosphorus oxide, the phosphorus oxide does not vitrify and is only deposited in powder form. Not only can deterioration of catalyst performance be prevented as much as possible, but such powdery deposits can be easily removed by flushing or the like, resulting in improved durability. In addition, as in this embodiment, the bypass pipe (39) connected to the electromagnetic flow control valve (36)
Bypassing the exhaust gas boiler (19), the cooling water pipe (2o
), and by installing the electromagnetic on-off valve (41) in the bypass pipe (44) that bypasses the cooling water pipe (20), the flow resistance is reduced and the cooling water is circulated. There is an advantage that the back pressure of the pump (27) is reduced and the cooling water pump (27) can be downsized.
ところで、この実施例では、第３図のフローチャーｉ・
で示すように、ステップ２〜ステツプ１９を循環する大
きなループの中で、流量制御弁位置センサ（３８）及び
開閉弁位置センサ（４３）からのフ２フ
イードバック出力信号に応じて、電磁流量制御弁（３６
）及び電磁開閉弁（４１）の位置制御を行なうような制
御プログラムを採用しているが、これらの電磁流量制御
弁（３６）や電磁開閉弁（４１）が、上記のフィードバ
ック出力信号から目的とする弁位置になったとマイクロ
コンピュータ（４５）によって判別されるまで、各々の
アクチュエータ部（３７） （４２）を駆動させるた
めの制御信号がマイクロコンピュータ（４５）から出力
されるような小ループを有する制御プログラムを採用し
てもよい。By the way, in this embodiment, the flowchart i.
As shown in , in a large loop that circulates from step 2 to step 19, the electromagnetic flow control valve is (36
) and the electromagnetic on-off valve (41), but these electromagnetic flow control valves (36) and electromagnetic on-off valves (41) are determined based on the above feedback output signal. It has a small loop in which the microcomputer (45) outputs a control signal for driving each actuator section (37) (42) until the microcomputer (45) determines that the valve position is reached. A control program may also be employed.
なお、この実施例では、排ガスボイラ（１つ）の上流側
の冷却水管路（２０）に電磁流量制御弁（３６）を設置
しているが、この電磁流量制御弁（３６）は、その排ガ
スボイラ（１９）の下流側における冷却水管路（２０）
とバイパス管路（３９）との合流部（４０） Ｌこ設置
することも可能である。また、この実施例では、電磁流
量制御弁（３６）と電磁開閉弁（４１）とによって冷却
水管路（２０）を流れる冷却水流量を調節しているが、
この両者のａ能を兼ね備えた１個の流Ｗ制御弁を冷却水
管Ｂ （２０）に設けるようにしてもよい。In this embodiment, an electromagnetic flow control valve (36) is installed in the cooling water pipe (20) on the upstream side of the exhaust gas boiler (one). Cooling water pipe (20) on the downstream side of the boiler (19)
It is also possible to install a confluence part (40) L between the bypass pipe line (39) and the bypass pipe line (39). Further, in this embodiment, the flow rate of cooling water flowing through the cooling water pipe (20) is adjusted by the electromagnetic flow control valve (36) and the electromagnetic on-off valve (41).
A single flow W control valve having both of these functions may be provided in the cooling water pipe B (20).
発明の効果
以」二のように、この発明は、機関冷却後の冷却水と燃
焼後の排気ガスとの間で熱交換を行なうための排ガス／
冷却水熱交換器を排気ガス通路に設置した内燃機関にお
いて、前記排ガス／冷却水熱交換器の排気出口から排出
される排気ガスの温度を検出するための排気温度検出手
段と、同じく排ガス／冷却水熱交換器へ供給される冷却
水の流量を調節するための冷却水流■調節手段と、前記
排気温度検出手段によって検出された排気温度検出デー
タと、排気温度設定データ記憶手段に記憶された排気温
度設定データとを比較するための比較手段と、前記の排
気温度検出手段によって検出された排気温度が、上記比
較手段によって」−記排気温度設定データに対応した所
定温度以下であると判別されると、上記熱交換器への冷
却水流星を絞るか若しくは遮断した状態で維持し、かつ
排気温度が上記所定温度以上であると判別されると上記
冷却水流量が増量するような指示信号を出力するための
冷却水流量指示手段と、その冷却水流量指示手段による
指示信号に応じて前記の冷却水流量調節手段を制御する
制御手段を有することを特徴とするものであるから、機
関冷態時等のように排気ガスの温度が低いときには、排
ガス／冷却水熱交換器への冷却水の供給が遮断されるか
少量に絞られることになり、排気ガスの凝縮に起因する
排ガス／冷却水熱交換器の１１η食が防止されることに
なる。しかも、この実施例のように、排気系統に設置し
た三元触媒器に、アウタ一部分に冷却水通路部を有する
２重管構造の排気供給管を接続し、その排気供給管のイ
ンナ一部分の排気ガス通路部を介して三元触媒器に排気
ガスを供給するとともに、上記三元触媒器の三元触媒層
の入口側排気温度を検出するだめの第２の排気温度検出
手段を設けて、その排気温度検出手段によって検出した
温度検出信号に基づいて、上記の入口側排気温度がリン
酸化物のガラス化温度以下となるように冷却水流量を制
御することにより、実施例で示したようなコ・ジェネレ
ーションシステムがフル稼働しているときには、前記排
気供給管のアウタ一部分の冷却水通路部を流れる冷却水
により、インナ一部分の排気ガス通路部を流れる排気ガ
スの熱が奪われて、三元触媒器に生成されるリン酸化物
がガラス化しない限度において、その三元触媒器の三元
触媒層の入口側排気温度が高温に保持されることになり
、」−記の冷却水１１１１路部の冷却水によって排気ガ
スの熱エネルギーが回収されるから、熱効率が更に向上
するばかりでなく、排気ガスよりも熱容量の大きい冷却
水の流量制御によって熱交換量の調節が行なわれるから
、温度制御が正確に行なわれることになる。しかも、上
記の三元触媒層の入口側排気温度が、リン酸化物のガラ
ス化温度以下に制御されるから、リン酸化物がガラス化
せず粉末状に堆積する程度であるので、触媒性能の劣化
を極力防止することができるばかりでなく、そのような
粉末状の堆積物はフラッシング等で容易に除去すること
が出来るから、耐久性が向上するという利点がある。Effects of the Invention As described in section 2, the present invention provides an exhaust gas/exhaust gas system for exchanging heat between cooling water after engine cooling and exhaust gas after combustion.
In an internal combustion engine in which a cooling water heat exchanger is installed in an exhaust gas passage, an exhaust gas temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust gas discharged from the exhaust outlet of the exhaust gas/cooling water heat exchanger, and an exhaust gas/cooling water heat exchanger are also provided. A cooling water flow adjusting means for adjusting the flow rate of cooling water supplied to the water heat exchanger, exhaust temperature detection data detected by the exhaust temperature detection means, and exhaust gas stored in the exhaust temperature setting data storage means. The exhaust temperature detected by the exhaust temperature detection means and the comparison means for comparing the temperature setting data with the exhaust temperature setting data is determined by the comparison means to be equal to or lower than a predetermined temperature corresponding to the exhaust temperature setting data. and maintains the flow of cooling water to the heat exchanger in a state where it is throttled or shut off, and outputs an instruction signal to increase the flow rate of the cooling water when it is determined that the exhaust temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. The present invention is characterized by comprising a cooling water flow rate indicating means for controlling the cooling water flow rate, and a control means for controlling the cooling water flow rate adjusting means in accordance with an instruction signal from the cooling water flow rate indicating means. When the temperature of the exhaust gas is low, such as in the case of 11η corrosion of the exchanger will be prevented. Moreover, as in this embodiment, an exhaust supply pipe with a double pipe structure having a cooling water passage in the outer part is connected to the three-way catalytic converter installed in the exhaust system, and the inner part of the exhaust supply pipe is A second exhaust temperature detection means is provided for supplying exhaust gas to the three-way catalytic converter through the gas passage and detecting the exhaust temperature on the inlet side of the three-way catalyst layer of the three-way catalytic converter. Based on the temperature detection signal detected by the exhaust temperature detection means, the cooling water flow rate is controlled so that the above-mentioned inlet side exhaust temperature is below the vitrification temperature of the phosphorous oxide. - When the generation system is in full operation, the cooling water flowing through the cooling water passage in the outer part of the exhaust supply pipe removes heat from the exhaust gas flowing in the exhaust gas passage in the inner part, and the three-way catalyst As long as the phosphorous oxide produced in the catalytic converter does not vitrify, the exhaust temperature on the inlet side of the three-way catalytic layer of the three-way catalytic converter will be maintained at a high temperature. The thermal energy of the exhaust gas is recovered by the cooling water, which not only further improves thermal efficiency, but also adjusts the amount of heat exchange by controlling the flow rate of the cooling water, which has a larger heat capacity than the exhaust gas, so temperature control is accurate. It will be held in Moreover, since the exhaust gas temperature on the inlet side of the three-way catalyst layer is controlled below the vitrification temperature of phosphorus oxide, the phosphorus oxide is not vitrified and is only deposited in powder form, which improves catalyst performance. Not only can deterioration be prevented as much as possible, but such powdery deposits can be easily removed by flushing or the like, which has the advantage of improving durability.
第１図は、この発明の機能ブロック図、第２図は、この
発明を適用したコ・ジェネレーションシステムの一実施
例を示す回路図、第３図は、同じくマイクロコンピュー
タによる制御プログラムのフローチャート、第４図は、
従来におけるコ・ジェ、Ｈｚ−ジョンシステムの回路図
でアル。
（１９）・・・排ガスボイラ、
（３２）・・・第１排気温度検出器、
（３３）・・・第１排ガス温度センサ、（３６）・・・
電磁流量制御′６■弁、（４５）・・・マイクロコンピ
ュータ、（４６）・・・ＲＯＭ。FIG. 1 is a functional block diagram of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a cogeneration system to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a flowchart of a control program similarly executed by a microcomputer. Figure 4 is
This is a circuit diagram of a conventional COJ/Hz system. (19)...Exhaust gas boiler, (32)...First exhaust gas temperature detector, (33)...First exhaust gas temperature sensor, (36)...
Electromagnetic flow control '6■ valve, (45)...Microcomputer, (46)...ROM.
Claims (1)
交換を行なうための排ガス／冷却水熱交換器を排気ガス
通路に設置した内燃機関において、 前記の排ガス／冷却水熱交換器を流れる排気ガスの温度
を検出するための排気温度検出手段と、 同じく排ガス／冷却水熱交換器を流れる冷却水の流量を
調節するための冷却水流量調節手段と、 前記排気温度検出手段によって検出された排気温度検出
データと、排気温度設定データ記憶手段に記憶された排
気温度設定データとを比較するための比較手段と、 前記の排気温度検出手段によって検出された排気温度が
、上記比較手段によって上記排気温度設定データに対応
した所定温度以下であると判別されると、上記熱交換器
への冷却水流量を絞るか若しくは遮断した状態で維持し
、かつ排気温度が上記所定温度以上であると判別される
と上記冷却水流量が増量するような指示信号を出力する
ための冷却水流量指示手段と、 その冷却水流量指示手段による指示信号に応じて前記の
冷却水流量調節手段を制御する制御手段を有することを
特徴とする内燃機関の排気温度制御装置。 ２、前記の排気ガス通路に設けられた三元触媒器と、 その三元触媒器へ至る排気ガス通路を取り囲むように形
成された冷却水通路と、 上記三元触媒器に内蔵された三元触媒の入口側温度を検
出するための第２の排気温度検出手段と、 その第２の排気温度検出手段によって検出された排気温
度検出データと、触媒温度設定データ記憶手段に記憶さ
れた触媒温度設定データとを比較するための第２の比較
手段と、 前記三元触媒の入口側温度が、上記比較手段によって上
記触媒温度設定データに対応した所定温度以上であると
判別されると、三元触媒器までへの冷却水通路を流れる
冷却水流量を増量するような指示信号を出力する第２の
冷却水流量指示手段と、 その冷却水流量指示手段による指示信号に応じて前記の
流量調節手段を制御する第２の制御手段を有する特許請
求の範囲第１項記載の内燃機関の排気温度制御装置。 ３、前記第２の制御手段によって制御される第２の冷却
水流量調整手段を冷却水通路に設けた特許請求の範囲第
２項記載の内燃機関の排気温度制御装置。 ４、流量調節手段によって絞られた冷却水が迂回するた
めのバイパス通路を有する特許請求の範囲第１項〜第３
項のいずれかに記載の内燃機関の排気温度制御装置。[Claims] 1. An internal combustion engine in which an exhaust gas/cooling water heat exchanger for exchanging heat between cooling water after cooling the engine and exhaust gas after combustion is installed in the exhaust gas passage, Exhaust temperature detection means for detecting the temperature of exhaust gas flowing through the exhaust gas/cooling water heat exchanger; Cooling water flow rate adjusting means for similarly adjusting the flow rate of cooling water flowing through the exhaust gas/cooling water heat exchanger; Comparing means for comparing the exhaust gas temperature detection data detected by the exhaust gas temperature detection means and the exhaust temperature setting data stored in the exhaust temperature setting data storage means; When the comparison means determines that the temperature is below the predetermined temperature corresponding to the exhaust temperature setting data, the cooling water flow rate to the heat exchanger is throttled or maintained in a state where it is cut off, and the exhaust temperature is cooling water flow rate indicating means for outputting an instruction signal such that the cooling water flow rate is increased when it is determined that the temperature is higher than the predetermined temperature; An exhaust gas temperature control device for an internal combustion engine, comprising a control means for controlling a flow rate adjustment means. 2. A three-way catalytic converter provided in the exhaust gas passage, a cooling water passage formed to surround the exhaust gas passage leading to the three-way catalytic converter, and a three-way catalytic converter built in the three-way catalytic converter. a second exhaust temperature detection means for detecting the inlet side temperature of the catalyst; exhaust temperature detection data detected by the second exhaust temperature detection means; and catalyst temperature settings stored in the catalyst temperature setting data storage means. a second comparison means for comparing the data with the three-way catalyst; and when the comparison means determines that the inlet side temperature of the three-way catalyst is equal to or higher than a predetermined temperature corresponding to the catalyst temperature setting data, the three-way catalyst a second cooling water flow rate indicating means for outputting a command signal to increase the flow rate of cooling water flowing through the cooling water passageway to the cooling water passage; The exhaust gas temperature control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a second control means for controlling the temperature. 3. The exhaust gas temperature control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a second cooling water flow rate adjusting means controlled by the second control means is provided in the cooling water passage. 4. Claims 1 to 3 having a bypass passage through which the cooling water throttled by the flow rate regulating means detours.
An exhaust gas temperature control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62091577A JPH0823290B2 (en) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | Exhaust temperature control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62091577A JPH0823290B2 (en) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | Exhaust temperature control device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255507A true JPS63255507A (en) | 1988-10-21 |
| JPH0823290B2 JPH0823290B2 (en) | 1996-03-06 |
Family
ID=14030390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62091577A Expired - Lifetime JPH0823290B2 (en) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | Exhaust temperature control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823290B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02218812A (en) * | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Suzuki Motor Co Ltd | Fuel tank heating device in hydrogen fueled automobile |
| JP2003517563A (en) * | 1999-12-17 | 2003-05-27 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Shutable heat exchanger |
| WO2012090517A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 三菱重工業株式会社 | Heat recovery and utilization system |
| US20150096543A1 (en) * | 2011-01-20 | 2015-04-09 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle waste heat recovery system and method with improved egr temperature control |
-
1987
- 1987-04-14 JP JP62091577A patent/JPH0823290B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003517563A (en) * | 1999-12-17 | 2003-05-27 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Shutable heat exchanger |
| JP4695809B2 (en) * | 1999-12-17 | 2011-06-08 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Shut-off heat exchanger |
| WO2012090517A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 三菱重工業株式会社 | Heat recovery and utilization system |
| US9803853B2 (en) | 2010-12-27 | 2017-10-31 | Mitsubishi Hitachi Powers Systems, Ltd. | Heat recovery and utilization system |
| US20150096543A1 (en) * | 2011-01-20 | 2015-04-09 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle waste heat recovery system and method with improved egr temperature control |
| US11092069B2 (en) | 2011-01-20 | 2021-08-17 | Cummins Inc. | Rankine cycle waste heat recovery system and method with improved EGR temperature control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0823290B2 (en) | 1996-03-06 |
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