JPH0267415A

JPH0267415A - 排気ガス温度制御方法

Info

Publication number: JPH0267415A
Application number: JP63217458A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nakai; 英夫中井; Takehiko Katsumoto; 勝本　竹彦
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-03-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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。

〔課題を解決するための手段〕

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。

〔作　　用〕

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。

〔発明の詳細な説明〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

（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。

（２）冷却液については、水の他、オイルを用いてもよ
い。

（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。

（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。

〔発明の効果〕

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
。

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

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、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。