JPH03179122A - Temperature control device of catalyst converter - Google Patents
Temperature control device of catalyst converterInfo
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、排気ガス温度を制御することにより車両の排
気系に装備される触媒コンバータが効率よく浄化作用す
るよう制御する触媒コンバータの温度制御装置に関する
。The present invention relates to a temperature control device for a catalytic converter that controls exhaust gas temperature so that a catalytic converter installed in an exhaust system of a vehicle efficiently performs a purifying action.
車両の排気系に装備されて排気ガスを浄化する触媒コン
バータには、効率よく浄化作用できる所定の活性温度が
あり、エンジンの冷態時など活性温度以下のときは浄化
効率が低下する。
ところでこのようなエンジンの冷態時には大量のHC(
ハイドロカーボン)が発生するので、触媒コンバータを
素早く活性温度まで上昇させることが必要である。
そこで、触媒コンバータより上流側の排気マニホールド
内に2次空気を導入して排気ガスを再燃焼させ、さらに
はそこに余分の燃料を供給して排気ガスの燃焼を助長す
ることにより、排気ガス温度を高めて触媒コンバータを
活性温度に素早く上昇する対策が従来とられている。
また、触媒コンバータをエンジン本体に接近配置して途
中の熱損失を低減したり、第4図のよう?こ通常の触媒
コンバータ1より排気上流側にmi時時用用サブ触媒コ
ンバータ2を設置し、あるいは第5図のようにアクチュ
エータ8の作動でエンジンのV&機時にのみ開通するバ
イパス通路4にすプ触媒コンバータ2を設置することな
ども行われている。A catalytic converter installed in a vehicle's exhaust system to purify exhaust gas has a predetermined activation temperature at which it can purify efficiently, but the purification efficiency decreases when the temperature is below the activation temperature, such as when the engine is cold. By the way, when the engine is cold like this, a large amount of HC (
Hydrocarbons) are generated, so it is necessary to quickly raise the catalytic converter to its activation temperature. Therefore, by introducing secondary air into the exhaust manifold upstream of the catalytic converter to re-burn the exhaust gas, and by supplying extra fuel there to promote combustion of the exhaust gas, the exhaust gas temperature Conventionally, measures have been taken to quickly raise the catalytic converter to its activation temperature by increasing the temperature. In addition, the catalytic converter is placed close to the engine body to reduce heat loss along the way, as shown in Figure 4. A sub catalytic converter 2 for mi mode is installed on the exhaust upstream side of the normal catalytic converter 1, or a bypass passage 4 is installed which is opened only during engine V & engine mode by actuating the actuator 8 as shown in Fig. 5. Installation of a catalytic converter 2 is also being carried out.
ここで2次空気を導入する従来例では、そのコントロー
ル装置なども含めて装置構成が大がかりとなり、余分の
燃料を供給するものでは燃費の悪化を招く不都合がある
。またサブ触媒コンバータ2を設けるのはコスト的に不
利となる。
さらに、触媒コンバータをエンジン本体に接近配置した
ものでは、過熱により触媒が熱劣化して耐久性が低下す
ることも問題である。
そこで本発明は、コスト的に有利な構成でありながら、
燃費の悪化を伴わずにエンジン冷態時における触媒コン
バータの排気ガス処理性能を向上すると共に、エンジン
@+1!後の触媒コンバータの耐久性を向上することを
目的とする。In the conventional example in which secondary air is introduced, the device configuration including its control device is large-scale, and in the case of a device that supplies extra fuel, there is a disadvantage that the fuel efficiency deteriorates. Furthermore, providing the sub-catalytic converter 2 is disadvantageous in terms of cost. Furthermore, in the case where the catalytic converter is disposed close to the engine body, there is another problem in that the catalyst is thermally deteriorated due to overheating and its durability is reduced. Therefore, the present invention has an advantageous configuration in terms of cost, while
Improves the exhaust gas processing performance of the catalytic converter when the engine is cold without deteriorating fuel efficiency, and improves the engine @+1! The purpose is to improve the durability of the subsequent catalytic converter.
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明は、車両の排気系に装備される触
媒コンバータの温度制御装置であって、排気マニホール
ドを覆うウォータジャケットと、このウォータジャケッ
トの冷却水循環通路をエンジン冷態時には閉じ、エンジ
ン@機後には開くよう構成された開閉弁装置と、エンジ
ン冷態時に上記ウォータジャケット内の冷却水を排出さ
せるリザーバタンク通路とを備えてなる。
なお排気マニホールドを覆うウォータジャケットの構造
に関しては、特開昭60−104711号公報、あるい
は実開昭53−14020号公報に関連する先行技術が
みられる。[Means for Solving the Problems] For this purpose, the present invention provides a temperature control device for a catalytic converter installed in an exhaust system of a vehicle, which includes a water jacket covering an exhaust manifold, and a cooling water circulation passage of the water jacket. The system is equipped with an on-off valve device configured to close when the engine is cold and open after the engine is finished, and a reservoir tank passage for discharging the cooling water in the water jacket when the engine is cold. Regarding the structure of the water jacket covering the exhaust manifold, prior art related to Japanese Patent Application Laid-open No. 104711/1982 or Japanese Utility Model Application No. 14020/1983 can be found.
このような手段では、エンジン冷態時にウォータジャケ
ット内の冷却水はリザーバタンクに排出され、ウォータ
ジャケットは排気マニホールドの周囲に断熱空間を形成
して排気マニホールドを保温する。そこでエンジン冷態
時には排気ガス温度の上昇が促進され、触媒コンバータ
は速やかに活性温度に至って排気ガス処理性能が向上す
る。
また、エンジン暖機後はウォータジャケット内に冷却水
が循環して排気マニホールドを水冷するので、排気ガス
温度の上昇が抑制され、触媒コンバータは過熱が防止さ
れて耐久性が向上する。With such means, when the engine is cold, the cooling water in the water jacket is discharged to the reservoir tank, and the water jacket forms a heat insulating space around the exhaust manifold to keep the exhaust manifold warm. Therefore, when the engine is cold, the exhaust gas temperature is promoted to rise, and the catalytic converter quickly reaches its activation temperature, improving exhaust gas treatment performance. Furthermore, after the engine warms up, cooling water circulates within the water jacket and cools the exhaust manifold, which suppresses the rise in exhaust gas temperature and prevents the catalytic converter from overheating, improving its durability.
以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照して具体的
に説明する。
第1図において符号5はエンジン本体5であり、吸気マ
ニホールド6を介してエアクリーナ7に連通ずる吸気系
と、触媒コンバータ8を育する排気管9に排気マニホー
ルドlOを介して連通ずる排気系とを備える。そして上
記触媒コンバータ8は、エンジン本体5に近接して配置
しである。
また、上記エンジン本体5には、途中にウォータポンプ
11を有する冷却水の循環通#i12がラジェータ13
との間に構成され、この循環通路12のウォータポンプ
11とラジェータ13との間が通路14を介してリザー
バタンク15に連通している。
ここでエンジン本体5には、排気マニホールドIOの全
体を覆う形態のウォータジャケット16が付設される。
そしてこのウォータジャケット16にはクォータポンプ
11とエンジン本体5との間で循環通路12から分岐す
る流入通路17と、リザーバタンク15に連通ずる排出
通路18とが接続されて冷却水の循環通路が構成される
。また上記流入通路17の途中には、開閉弁装置として
のサーモスタットパルプ19がエンジン冷態時に通路を
閉じ、エンジン暖機後には通路を開くように設置される
。
以上の構成では、エンジンの冷態時においてサーモスタ
ットパルプ!9が流入通路17を閉じることから、ウォ
ータジャケット16内の冷却水は排出通路18を介して
リザーバタンク15内に排出される。
そこでウォータジャケット1Bに覆われる排気マニホー
ルド10の周囲には断熱空間が形成され、この断熱空間
により排気マニホールドlOが保温される。
このため、排気ガスの温度上昇が促進されるようになり
、触媒コンバータ8は速やかに活性温度に至ってHCな
どの排気処理性能が向上する。なお、j[コンバータ8
の温度上昇にはエンジン本体5からの輻射熱も有利に作
用する。
また、エンジンの@機後は、サーモスタットパルプ19
が流入通路17を開くことから、ウォータジャケット1
6内には冷却水が流入して循環するようになり、排気マ
ニホールドIOが水冷される。このため、排気ガスは温
度上昇が抑制されて触媒コンバータ8の過熱が防止され
るのであり、こうして触媒コンバータ8の耐久性がを向
上する。
第2図は本考案の他の実施例を示す。この実施例では、
排気マニホールド20が排気通路の周囲にウォータジャ
ケット2!を有するように2重管構造に形成され、その
他の構成は前記実施例とほぼ同様である。
この実施例においてもエンジンの冷態時には排気マニホ
ールド20の周囲のウォータジャケラ)21内に断熱空
間が形成されて排気マニホールド20が保温され、また
、エンジンの暖機後は、ウォータジャケット21内に冷
却水が流入して排気マニホールド20が水冷されるので
、前記実施例とほぼ同様の作用効果を奏する。
なお、前記実施例におけるサーモスタットバルブ19は
、第3図に示すように電磁弁22で構成してもよい。こ
の場合、電磁弁22は制御ユニット23により開閉制御
するものであり、この制御ユニット23には触媒コンバ
ータlより上流側の排気管9に設置した排気温度センサ
24の検出信号を入力する。
そして排気温度が所定値以下のエンジン冷態時には電磁
弁22を閉じ、排気温度が所定値以上のエンジン1機後
には電磁弁22を開くよう構成する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, reference numeral 5 denotes an engine body 5, which includes an intake system that communicates with an air cleaner 7 via an intake manifold 6, and an exhaust system that communicates with an exhaust pipe 9 that grows a catalytic converter 8 via an exhaust manifold 1O. Be prepared. The catalytic converter 8 is arranged close to the engine body 5. Further, in the engine body 5, a cooling water circulation passage #i12 having a water pump 11 in the middle is connected to the radiator 13.
The water pump 11 and radiator 13 of this circulation passage 12 communicate with a reservoir tank 15 via a passage 14. Here, the engine body 5 is provided with a water jacket 16 that covers the entire exhaust manifold IO. An inflow passage 17 branching from the circulation passage 12 between the quarter pump 11 and the engine main body 5 and a discharge passage 18 communicating with the reservoir tank 15 are connected to the water jacket 16 to form a cooling water circulation passage. be done. Further, a thermostatic pulp 19 as an on-off valve device is installed in the middle of the inflow passage 17 so as to close the passage when the engine is cold and open the passage after the engine warms up. With the above configuration, when the engine is cold, the thermostatic pulp! 9 closes the inflow passage 17, the cooling water in the water jacket 16 is discharged into the reservoir tank 15 via the discharge passage 18. Therefore, a heat insulating space is formed around the exhaust manifold 10 covered by the water jacket 1B, and the heat insulating space keeps the exhaust manifold lO warm. Therefore, the temperature of the exhaust gas increases, and the catalytic converter 8 quickly reaches the activation temperature, improving the performance of treating exhaust gas such as HC. Note that j [converter 8
Radiant heat from the engine body 5 also has an advantageous effect on the temperature rise. Also, after the engine @ machine, thermostat pulp 19
opens the inflow passage 17, so the water jacket 1
Cooling water flows into and circulates in the exhaust manifold IO, and the exhaust manifold IO is water-cooled. Therefore, the temperature rise of the exhaust gas is suppressed, and overheating of the catalytic converter 8 is prevented, thereby improving the durability of the catalytic converter 8. FIG. 2 shows another embodiment of the invention. In this example,
The exhaust manifold 20 has a water jacket 2 around the exhaust passage! The other structure is almost the same as that of the previous embodiment. In this embodiment as well, when the engine is cold, a heat insulating space is formed in the water jacket 21 around the exhaust manifold 20 to keep the exhaust manifold 20 warm. Since cooling water flows in and the exhaust manifold 20 is water-cooled, substantially the same effects as in the previous embodiment are achieved. Note that the thermostatic valve 19 in the embodiment described above may be constituted by a solenoid valve 22 as shown in FIG. In this case, the solenoid valve 22 is controlled to open and close by a control unit 23, and a detection signal from an exhaust temperature sensor 24 installed in the exhaust pipe 9 upstream of the catalytic converter I is input to the control unit 23. The solenoid valve 22 is closed when the engine is cold and the exhaust temperature is below a predetermined value, and is opened after one engine whose exhaust temperature is above the predetermined value.
以上説明したとおり本発明によれば、エンジン冷態時に
ウォータジャケット内の冷却水はリザーバタンクに排出
され、ウォータジャケットは排気マニホールドの周囲に
断熱空間を形成して排気マニホールドを保温する。そこ
で、エンジン冷態時には排気ガス温度の上昇が促進され
て触媒コンバータは速やかに活性温度に至るのであり、
燃費の悪化を伴わずに触媒コンバータの排気ガス処理性
能を向上することができる。
また、エンジン暖機後はウォータジャケット内に冷却水
が循環して排気マニホールドを水冷するため、排気ガス
温度の上昇が抑制されて触媒コンバータは過熱が防止さ
れるのであり、触媒コンバータの耐久性を向上すること
ができる。
そして高価なサブ触媒コンバータは必要としないから、
コスト的に有利な構成である。As described above, according to the present invention, when the engine is cold, the cooling water in the water jacket is discharged to the reservoir tank, and the water jacket forms a heat insulating space around the exhaust manifold to keep the exhaust manifold warm. Therefore, when the engine is cold, the exhaust gas temperature increases and the catalytic converter quickly reaches its activation temperature.
The exhaust gas treatment performance of the catalytic converter can be improved without deteriorating fuel efficiency. In addition, after the engine warms up, cooling water circulates within the water jacket and cools the exhaust manifold, which suppresses the rise in exhaust gas temperature and prevents the catalytic converter from overheating, increasing the durability of the catalytic converter. can be improved. And since there is no need for an expensive sub-catalytic converter,
This is an advantageous configuration in terms of cost.
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
本発明の他の実施例を示す全体構成図、第3図はさらに
他の実施例の要部構成図、第4図は一従来例の全体構成
図、
第5図は他の従来例の全体構成図である。
1・・・触媒コンバータ、
2・・・サブ触媒コンバータ、
3・・・アクチjエータ、
4・・・バイパス通路、
5・・・エンジン本体、
6・・・吸気マニホールド、
7・・・エアクリーナ、
8・・・触媒コンバータ、
9・・・排気管、
IO・・・排気マニホールド、
11・・・クォータポンプ、
!2・・・循環通路、
13・・・ラジェータ、
14・・・通路、
15・・・リザーバタンク、
16・・・ウォータジャケット、
17・・・流入通路、
18・・・排出通路、
19・・・サーモスタットバルブ、
20・・・排気マニホールド、
21・・・ウォータジャケット、
22・・・電磁弁、
23・・・制御ユニット、
24・・・排気温度センサ。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an overall configuration diagram showing another embodiment of the invention, FIG. 3 is a main part configuration diagram of still another embodiment, and FIG. This figure is an overall configuration diagram of one conventional example, and FIG. 5 is an overall configuration diagram of another conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Catalytic converter, 2... Sub-catalytic converter, 3... Actuator, 4... Bypass passage, 5... Engine body, 6... Intake manifold, 7... Air cleaner, 8...Catalytic converter, 9...Exhaust pipe, IO...Exhaust manifold, 11...Quarter pump, ! 2... Circulation passage, 13... Radiator, 14... Passage, 15... Reservoir tank, 16... Water jacket, 17... Inflow passage, 18... Discharge passage, 19...・Thermostat valve, 20... Exhaust manifold, 21... Water jacket, 22... Solenoid valve, 23... Control unit, 24... Exhaust temperature sensor.
Claims (1)
装置であって、 排気マニホールドを覆うウォータジャケットと、このウ
ォータジャケットの冷却水循環通路をエンジン冷態時に
は閉じ、エンジン暖機後には開くよう構成された開閉弁
装置と、エンジン冷態時に上記ウォータジャケット内の
冷却水を排出させるリザーバタンク通路とを備えてなる
触媒コンバータの温度制御装置。[Claims] A temperature control device for a catalytic converter installed in the exhaust system of a vehicle, comprising a water jacket that covers the exhaust manifold and a cooling water circulation passage of the water jacket that is closed when the engine is cold, and after the engine is warmed up. 1. A temperature control device for a catalytic converter, comprising: an on-off valve device configured to open; and a reservoir tank passage through which cooling water in the water jacket is discharged when the engine is cold.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31816089A JPH03179122A (en) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | Temperature control device of catalyst converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31816089A JPH03179122A (en) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | Temperature control device of catalyst converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03179122A true JPH03179122A (en) | 1991-08-05 |
Family
ID=18096150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31816089A Pending JPH03179122A (en) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | Temperature control device of catalyst converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03179122A (en) |
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1989
- 1989-12-07 JP JP31816089A patent/JPH03179122A/en active Pending
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