JPS63255507A - 内燃機関の排気温度制御装置 - Google Patents

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 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。）。

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）。

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）。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、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。