JPH11153025A - 内燃機関の排気システム - Google Patents
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Abstract
る非常にコンパクトで強力な排気システムを提供する。 【解決手段】 本発明は、排気処理装置18と、排気処
理装置と内燃機関10との間の排気通路に配置され、外
排気通路26及び外排気通路により囲まれた内排気通路
24を含む温度制御デバイス14とを有する、内燃機関
の排気システムに関する。外排気通路26は更に冷却要
素50を組み込んでいて、それにより排気熱が外に導か
れ、内排気通路と比較して通り抜ける排気により高い流
路抵抗をもたらす。内排気通路24は、流出端領域に配
置された排気フラップ弁34を組み込んでいる。フラッ
プを閉じることで、排気が外排気通路のみを流れ、より
強力に冷却される。下流側の排気処理装置18のライト
・オフ特性を向上させるために、エンジン始動後のより
迅速な排気浄化のために、始動用コンバーター32を内
排気通路内に配置しても良い。
Description
排気処理装置と内燃機関との間の排気通路に配置され、
異なった排気熱損失を持つ排気通路に排気を選択的に導
く温度制御デバイスとを有する、内燃機関の排気システ
ムに関する。
ーターとするか、内燃機関のリーン・バーン運転の場合
には特に三元触媒コンバーターと追加の窒素酸化物用ト
ラップとにすることが出来る。理想的に排気を浄化する
ために、排気処理装置は所定の温度範囲で運転しなけれ
ばならない。この処理装置の温度はそこを流れる排気の
温度に影響される。排気ガス温度が低すぎるか又は高す
ぎると、排気の不完全な浄化を招き、高すぎる排気温度
は又、排気処理装置の損傷又は早期劣化を招く可能性が
ある。エンジンの運転状態に応じて、内燃機関における
排気温度は、摂氏約200から1000度の範囲で変化
するので、コンバーターへ流れ込む排気の温度に影響を
与えるという問題を解決するために種々の取り組みがな
されてきた。排気温度への影響に関しては、エンジン内
部に対してなされた取り組み(例えば人為的な空燃比の
リッチ化)以外に、異なった排気熱損失を持つ排気通路
に排気を選択的に導く温度制御デバイスが知られてい
る。
ら、触媒コンバーターと内燃機関との間に異なった断面
積の独立した2本の排気管を設けることが、知られてい
る。大きな断面積の排気管では、小さな断面積の排気管
におけるよりもゆっくりと排気が流れ、より多くの熱が
失われる。この排気管はフラップ弁を用いて遮断するこ
とが出来る。フラップが開かれた時には、排気は大きな
断面積の方に優先的に流れる。フラップが閉じられた時
には、排気は小さな断面積の方を全て流れ、その中で
は、流れが速いことが理由で、熱損失は小さい。長い距
離にわたって互いに平行でなければならない二重の排気
管のために、この公報により知られた排気温度制御デバ
イスは大きな容積を占めて、多くの車両において組み込
むことが困難となっている。
際公開特許公報92/18755号から、主コンバータ
ーの前方でエンジン近傍の排気通路に配置され、エンジ
ン始動後の排気浄化が素早く開始されることを狙った始
動用コンバーターの、過熱をバイパス管により防止する
排気システムが知られている。しかしながら、これらの
明細書に開示された排気システムにおいては、主コンバ
ーターに対する温度制御が行われていない。
温度に効果的に影響を与えることを可能とする非常にコ
ンパクトで強力な上述の種類の排気システムを提供する
ことを目的とする。
温度制御デバイスが外排気通路及び外排気通路により囲
まれた内排気通路を含み、内及び外排気通路は温度制御
デバイスの流入及び流出端領域において結合し、各々共
通排気通路を形成し、外排気通路に内排気通路に比較し
て排気温度の低下を大きく又ガス流に対する流路抵抗を
大きくする手段が組み込まれ、内排気通路に、そこを通
る排気流の選択的制御用の制御要素が組み込まれてい
る。排気を冷却することが望ましい場合には、内排気通
路を流れる排気流が制御要素により減らされて、より多
くの排気が外排気通路を通るようにされ、結果として冷
却される。内排気通路に沿っての排気の流れが減らされ
ない場合には、より低い流路抵抗のために、排気が優先
的に内排気通路に沿って流れ、そこでの熱損失はより小
さい。
素を内排気通路の流出端領域に配置された排気フラップ
弁の形態としても良い。流出端領域に排気フラップ弁を
位置させることにより、高温において閉じられて内排気
通路を遮断するので、フラップが高温から保護され特に
効果的である。それにより、排気フラップにおける腐食
の問題が回避される。
に配置すると効果的である。主コンバーターよりも小さ
いのが好ましいこの様な始動用コンバーターを、エンジ
ン近傍に配置しても良い。その位置における排気温度の
高さと、熱容量がより小さいこととにより、始動用コン
バーターはより迅速に加熱され、冷間始動後により迅速
に排気浄化が開始される。いわゆるライト・オフ特性の
向上に繋がるのである。排気温度が高いと、排気フラッ
プ弁が閉じられて、始動用コンバーターが過熱から保護
される。しかし、補助的な始動用コンバーターがなかっ
たとしても、本発明のライト・オフ性能は従来技術に比
較して向上する。つまり排気処理装置を、例えばエンジ
ンの全負荷運転における過熱が温度制御デバイスによっ
て防止される様に、エンジンにより近づけて配置するこ
とが可能である。排気処理装置を過熱の危険性なしにエ
ンジンに近づけて配置することが可能であるので、冷間
始動後のライト・オフ性能が著しく向上する。
を外排気通路に設けても良く、冷却要素の回りには排気
が流れ、冷却要素は温度制御デバイスの外壁と熱接触す
る。冷却要素を、例えば外壁と熱接触するハニカム形状
の触媒キャリアー構造や、一つ以上の穴が開いたダイア
フラムなどの形態としても良い。冷却要素は第1に確実
に熱を除去し、第2に外排気通路における流路抵抗を増
大させ、排気フラップ弁が開いた時には排気が主に内排
気通路を通って流れる様にする。他方で、内排気通路
は、外壁との直接の熱接触はないので、除去される熱量
はかなり少ない。加えて、内排気通路における流速の方
が速いので、同じ様に排気冷却効果も小さくなる。
度制御デバイスの外側に形成された冷却リブを通って回
りの空気へ伝わる。温度制御デバイスは、気流による補
助的冷却効果が得られる様に配置されるのが好ましい。
排気からの効果的な熱の除去の結果として、本発明の温
度制御デバイスは、公知のデバイスよりもかなり小さく
出来る。
を排気処理システムと一体に構成すると好ましい。この
様にすると、特にコンパクトなユニットが得られる。
いて計測された温度に応じてアクチュエーターを介して
電子エンジン制御ユニットにより開又は閉位置へと駆動
される様にすることも出来る。排気温度が所定の限界値
を超えると、排気フラップが閉じて、その様な限界値よ
りも下がると、フラップは開く。
ップの位置の連続制御を行なうことも出来る。
説明する。
らの排気は、全体として符号14で示された温度制御デ
バイスの排気管12を通される。排気は、別の排気管1
6を通って、全体として符号18によって示された排気
処理装置に到達する。排気処理装置は、共通のハウジン
グ内に、窒素酸化物用トラップ20と主触媒コンバータ
ー22とを含む。浄化の後で排気は不図示の放出システ
ムへと送られる。温度制御デバイス14は内排気通路2
4と外排気通路26とを含み、それらは一方が他方の中
で同軸状に配置されたほぼ同じ長さの2本のパイプによ
り実現される。外側のパイプの前方及び後方の端部に
は、接続用のスタッブ管28、30があって、2本の排
気通路を再び単一の排気管12、14に各々合体させ
る。
ーター32が配置される。下流領域においては、内排気
通路は排気フラップ弁34により閉じることが出来る。
排気フラップ弁34は電子エンジン制御ユニット36に
より例えば負圧アクチュエーターであるアクチュエータ
ーを介して制御される。電子エンジン制御ユニット36
は、他の入力信号とは別に、排気処理装置18に取り付
けられた温度センサー38からの温度信号を受信する。
所定の限界温度が越えられた時には、エンジン制御ユニ
ット3が排気フラップ弁34を完全に閉じ、温度が所定
限界より下がると完全に開くことによって、排気処理装
置18の温度を制御する。狙いの温度範囲はエンジンの
運転モードにより変わり、内燃機関のリーン・バーン運
転モードにおいては、窒素酸化物用トラップ20の理想
的動作温度範囲がそれであり、理論空燃比又はリッチ空
燃比での場合には、三元触媒コンバーター22の理想動
作温度範囲がそれである。特定のエンジン運転条件が得
られる場合には、特定の制御手法を用いることも可能で
ある。例えば、ライト・オフ段階において、主コンバー
ター22又は窒素酸化物用トラップ20の迅速なライト
・オフを可能とするために、温度センサー38の計測値
とは独立して、排気フラップ弁34を開いたままとする
様にしても良い。
れている。外排気通路26の中には、第1に排気の熱を
温度制御デバイス14の外壁へ導き、第2に内排気通路
24に比較して流路抵抗を増加させる波形金属シートが
ある。このシートも又内パイプを支持する。外壁に届い
た熱を取り除くために、冷却リブがその外面に設けられ
る。図2に示された排気フラップ弁34は、負圧アクチ
ュエーター54により、外排気通路を通って延びる軸を
用いて、動かされる。
は、内排気通路を流れる排気流が制御要素により減らさ
れて、より多くの排気が外排気通路を通るようにされ、
結果として冷却される。内排気通路に沿っての排気の流
れが減らされない場合には、より低い流路抵抗のため
に、排気が優先的に内排気通路に沿って流れ、そこでの
熱損失はより小さい。排気からの効果的な熱の除去の結
果として、本発明の温度制御デバイスは、公知のデバイ
スよりもかなり小さく出来る。
断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 排気処理装置(18)と、該排気処理装
置と内燃機関との間の排気通路に配置され、異なった排
気熱損失を持つ排気通路に排気を選択的に導く温度制御
デバイス(14)とを有し、該温度制御デバイス(1
4)が、外排気通路(26)及び該外排気通路により囲
まれた内排気通路(24)を含み、該内及び外排気通路
は温度制御デバイスの流入及び流出端領域(28、3
0)において結合し、各々共通排気通路(12、16)
を形成し、上記外排気通路(26)に、上記内排気通路
(24)に比較して排気温度の低下を大きく又ガス流に
対する流路抵抗を大きくする手段(50)が組み込ま
れ、上記内排気通路(24)に、そこを通る排気流の選
択的制御用の制御要素(34)が組み込まれている内燃
機関(10)の排気システム。 - 【請求項2】 上記制御要素は上記内排気通路(24)
の流出端領域に位置する排気フラップ弁(34)の形態
であることを特徴とする請求項1に記載の排気システ
ム。 - 【請求項3】 上記内排気通路(24)に始動用コンバ
ーター(32)が配置されていることを特徴とする請求
項1又は2に記載の排気システム。 - 【請求項4】 上記外排気通路には、その回りを排気が
流れ、上記温度制御デバイスの外壁と熱接触している冷
却要素(50)が設けられていることを特徴とする請求
項1から3のいずれかに記載の排気システム。 - 【請求項5】 上記温度制御デバイスの外側には冷却リ
ブ(52)が設けられていることを特徴とする請求項1
から4のいずれかに記載の排気システム。 - 【請求項6】上記温度制御デバイス(14)がハウジン
グ内で上記排気処理装置(18)と一体に配置されてい
ることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の
排気システム。 - 【請求項7】 上記排気フラップ弁(34)はアクチュ
エーター(54)を介して上記排気処理装置近傍におい
て計測された温度に応じて電子エンジン制御ユニット
(36)により開又は閉位置へと動かされることを特徴
とする請求項2から6のいずれかに記載の排気システ
ム。 - 【請求項8】 上記排気フラップ弁(34)はアクチュ
エーター(54)を介して上記排気処理装置近傍におい
て計測された温度に応じて電子エンジン制御ユニット
(36)により開位置と閉位置との間で連続的に動かさ
れることを特徴とする請求項2から6のいずれかに記載
の排気システム。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1058080A1 (en) | 1999-05-31 | 2000-12-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat exchanger |
US6378298B2 (en) | 2000-02-03 | 2002-04-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purifying apparatus and method for internal combustion engine |
KR100471869B1 (ko) * | 2002-10-19 | 2005-03-08 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 듀얼 모드 머플러 |
WO2017069265A1 (ja) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | 日本碍子株式会社 | 排熱回収器 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19817650C2 (de) * | 1998-04-21 | 2002-05-08 | Ford Werke Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperatur einer Abgasbehandlungsanordnung |
CN1433502A (zh) * | 1999-12-08 | 2003-07-30 | 大众汽车有限公司 | 将废气从内燃机送入一催化器、特别是存储催化器的装置 |
DE50110809D1 (de) | 2000-04-15 | 2006-10-05 | Audi Ag | Abgasanlage für brennkraftmaschinen |
DE10048580A1 (de) | 2000-09-30 | 2002-04-11 | Volkswagen Ag | Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit Katalysator |
DE10054005A1 (de) | 2000-11-01 | 2002-05-08 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Betrieb einer Abgasreinigungsanlage mit Stickoxidspeicher |
DE10111886A1 (de) * | 2001-03-13 | 2002-10-02 | Eberspaecher J Gmbh & Co | Abgaskühlelement für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine |
DE10161398A1 (de) * | 2001-12-13 | 2003-06-18 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen einer Katalysatoreinrichtung |
DE10260251A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-01 | Siemens Ag | Kühlelement für Gase |
DE20314408U1 (de) * | 2003-09-15 | 2005-01-20 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. Kg | Abgaspartikelfilter |
DE10343468B4 (de) * | 2003-09-19 | 2010-07-08 | Audi Ag | Abgaskühler für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges |
EP1716380B1 (de) * | 2004-02-09 | 2009-08-19 | Behr GmbH & Co. KG | Abgaskühleranordnung für ein kraftfahrzeug |
DE102005053901A1 (de) * | 2005-11-11 | 2007-05-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
DE102007053931B4 (de) * | 2007-11-13 | 2020-08-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasanlage und Verfahren zum Betreiben derselben |
GB2540609B (en) * | 2015-07-23 | 2018-05-16 | Ford Global Tech Llc | An exhaust silencer |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3972685A (en) * | 1973-10-03 | 1976-08-03 | Masanori Hanaoka | Catalyst converter |
DE2352965A1 (de) * | 1973-10-23 | 1975-04-30 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zur abgasentgiftung von brennkraftmaschinen |
DE58900911D1 (de) * | 1988-08-26 | 1992-04-09 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verzweigte abgasleitung einer brennkraftmaschine. |
GB2254883A (en) * | 1991-04-15 | 1992-10-21 | Ford Motor Co | I.c. engine exhaust system. |
FR2678023B1 (fr) * | 1991-06-18 | 1993-10-08 | Institut Francais Petrole | Ligne d'echappement permettant un amorcage plus rapide du catalyseur. |
DE9204220U1 (de) * | 1992-03-28 | 1992-05-21 | Heinrich Gillet GmbH & Co KG, 6732 Edenkoben | Abgasanlage für Verbrennungsmotoren |
DE4218834C2 (de) * | 1992-06-09 | 1996-11-28 | Opel Adam Ag | Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor |
US5396764A (en) * | 1994-02-14 | 1995-03-14 | Ford Motor Company | Spark ignition engine exhaust system |
-
1997
- 1997-09-27 DE DE19742762A patent/DE19742762C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-07-16 DE DE59813451T patent/DE59813451D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-16 EP EP98113276A patent/EP0905355B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-08 JP JP27256498A patent/JP4099274B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1058080A1 (en) | 1999-05-31 | 2000-12-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat exchanger |
US6378298B2 (en) | 2000-02-03 | 2002-04-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purifying apparatus and method for internal combustion engine |
KR100471869B1 (ko) * | 2002-10-19 | 2005-03-08 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 듀얼 모드 머플러 |
WO2017069265A1 (ja) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | 日本碍子株式会社 | 排熱回収器 |
CN108138636A (zh) * | 2015-10-23 | 2018-06-08 | 日本碍子株式会社 | 废热回收器 |
JPWO2017069265A1 (ja) * | 2015-10-23 | 2018-08-09 | 日本碍子株式会社 | 排熱回収器 |
US10494974B2 (en) | 2015-10-23 | 2019-12-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Exhaust heat recovery device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19742762C1 (de) | 1998-12-10 |
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