JP3577952B2 - 燃焼式ヒータを有する内燃機関 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼式ヒータを有する内燃機関、詳しくは、寒冷時において内燃機関の始動性を高めたり暖機促進を図ったりする燃焼式ヒータを有する内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関は、特に寒冷時において、その始動性を高め暖機促進を図ることが望まれる。そこで、例えば特開昭６２−７５０６９号公報では、内燃機関の吸気通路に取付けた気化式燃焼ヒータが出す燃焼熱の利用によって機関冷却水を暖め、それによって暖機促進や車室用ヒータの性能向上を図る技術を示している。気化式燃焼ヒータは、その燃焼用の液化燃料を気化し、この気化した燃料に着火して火種を作り、この火種を成長させて火炎を起こす。
【０００３】
気化式燃焼ヒータの一般的な基本構造は、周知のごとく、火炎を起こす燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の液化燃料を供給する燃料供給部と、この燃料供給部によって供給した液化燃料を気化する燃料気化部と、この燃料気化部によって気化した気化燃料に着火して火種を起こす着火手段としてのグロープラグと、グロープラグによってできた火種を火炎に成長させるための空気供給用の送風ファンと、気化式燃焼ヒータの燃焼熱を内燃機関の機関冷却水に吸収して暖機促進を図るために機関冷却水を通す冷却水通路と、燃焼室に対して空気を供給および排出する空気流通路とを少なくとも有する。また、火種を作るためにグロープラグの通電時間の調整が必要であり、火種から火炎を大きく成長させるには、送風ファンの出力，空気の供給量，燃料の供給量等の各種調整を行う必要がある。そして、これらの調整はコンピュータが行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、着火、すなわち火種を作るに必要な処理を行っても、燃焼式ヒータの吸気側と排気側とで差圧が生じた場合、それに起因して燃焼式ヒータの前記空気流通路を流れる空気の速度が大きくなると、強風時にライターやマッチに火が着きにくいと同様で、火種ができにくい。またできてもすぐに消えてしまう。
本発明は、上記実情に鑑みて発明されたものであって、着火を確実に行うことができる燃焼式ヒータを有する内燃機関を技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、次の手段を採用した。
【０００６】
（１）本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の空気を供給する空気供給路と、前記内燃機関の吸気系に接続されるとともに、前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路とをつなぐ管体とを備える。
【０００７】
ここで、
▲１▼「内燃機関が所定の運転状態にある時」とは、寒冷時や極寒冷時における、内燃機関の運転中あるいは内燃機関を始動させた後や内燃機関自身の発熱量が少ないとき（例えば燃料消費が少ないとき）、および内燃機関自身の発熱量が少ないことにより機関冷却水の受熱量が少ないときや常温での始動直後の機械暖機であり、寒冷時とは、ほぼ−１０℃〜１５℃位の温度範囲に外気があるときであり、極寒冷時とは、ほぼ−１０℃以下の温度範囲に外気があるときである。
【０００８】
▲２▼「機関関連要素」とは、機関冷却水や、吸気に燃焼式ヒータの燃焼ガスを導入する内燃機関本体のことである。
【０００９】
▲３▼「着火手段」としては、バッテリーからの通電によって発熱する例えばグロープラグが好ましい。
【００１０】
▲４▼「燃焼室」は、その内部に、空気供給路と燃焼ガス排出路とつながっている空気流通路を有する。
【００１１】
▲５▼「管体」とは空気供給路と前記燃焼ガス排出路との間で空気の流通が可能な管をいう。
【００１２】
▲６▼「燃焼式ヒータ」としては気化式燃焼ヒータが好ましい。また、燃焼式ヒータは、その燃焼室を空気供給路を介して内燃機関の吸気管または大気と接続するとともに燃焼ガス排出路を介して内燃機関の吸気管と接続する。よって、空気は吸気管または大気から空気供給路に入り、その後、この空気が燃焼室に入って燃焼に供されるとやがて燃焼ガスとなって燃焼ガス排出路を経て再び吸気管に戻り、その後、内燃機関本体の気筒内に送り込まれ、今度は内燃機関の燃焼用空気となって再び燃焼に供される。
【００１３】
なお、火種を作るためにはグロープラグの通電（発熱）時間の調整が必要であり、また、火種から火炎に大きく成長させるには、送風ファンの出力，空気の供給量，燃料の供給量等の調整を行う必要がある。そして、これらの調整はコンピュータ、つまりＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）の中枢部であるＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット；中央情報処理装置）によって行う。従って、本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の空気を供給する空気供給路と、前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路とをつなぐ管体と、前記燃焼式ヒータの内部に形成した燃焼室の上流に設けられた送風ファンとを備えるようにしてもよい。また、前記燃焼式ヒータの内部に形成した燃焼室の上流に設けられた送風ファンの代わりに、前記空気供給路の空気の流れ方向における前記空気供給路と前記管体との連結部よりも下流側に設けられた送風ファンを備えるようにしてもよい。
【００１４】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、空気供給路と燃焼ガス排出路とをつなぐ管体を備え、この管体は、前記のように空気供給路と燃焼ガス排出路との間で空気の流通を行うものである。よって、空気供給路を燃焼室に向かって流れて来た空気が管体に至ると、そこで管体に流れる空気と燃焼室に向かう空気とに分岐する。したがって、少なくとも燃焼式ヒータが着火を開始する、つまり先のグロープラグでいえば、グロープラグが通電によって発熱するときには、この管体を流れる空気量を調整できるようにして燃焼室に向かう空気量を燃焼式ヒータが確実に着火可能な程度にまで十分に減少または０（ゼロ）にすれば、着火ができない程の強い通風が燃焼室の空気流通路内に生じる虞れがない。よって、空気流通路内に強風が生じないので、燃焼式ヒータの着火を確実に行える、つまり火種の確保を確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生を防止できるばかりか、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００１５】
（２）前記（１）項において、前記管体は、前記着火手段により着火を開始するときに開いて前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路との間を連通する連通路であることが望ましい。
【００１６】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、管体は、前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路との間を連通する連通路であって、この連通路は着火手段によって着火を開始するときには開く。このため、燃焼式ヒータの前記空気流通路を流れる空気に勢いがあっても、この空気は連通路を通じて燃焼ガス排出路に流出してしまう。すなわち勢いが衰える。よって、連通路の開き量を十分大きくとれば、燃焼室に向かう空気量を燃焼式ヒータでの着火を確実に行える程度にまで十分に減少または０（ゼロ）にすることができる。よって、着火ができない程の強い通風が燃焼室に生じる虞れはない。このように燃焼室の空気流通路に強風が生じないので、燃焼式ヒータの着火を確実に行える。そればかりか、着火が確実であるから白煙の発生や未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００１７】
（３）前記（２）において、前記連通路は、前記着火手段による着火完了後に閉じるようにしてもよい。
【００１８】
ここで、「着火完了」とは、燃焼室に火種ができることである。
【００１９】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、着火完了後、すなわち火種を確保してから連通路を閉じるので、連通路が開いていたときに燃焼ガス排出路に流出していた空気が燃焼室に流れ込むようになる。しかし、このときすでに火種はできているので、火種を火炎に成長させることができる。
【００２０】
（４）前記（２）または（３）において、前記連通路は連通路開閉手段を備えることを特徴としてもよい。
【００２１】
ここで、「連通路開閉手段」としては、連通路を開閉制御できるものであればどのようなものでもよいが、少なくとも燃焼式ヒータがその着火手段によって着火を開始するときに連通路を流れる空気の量を増大し、これにより連絡路より下流に位置する空気供給路、燃焼室及び燃焼ガス排出路を流れる空気の量を大幅に減少またはゼロ（０）にできるものであることが望まれる。連通路開閉手段の制御もＣＰＵが行う。
【００２２】
（５）本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の空気を大気から供給する空気供給路と、前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、前記燃焼ガス排出路に設けられるとともに、前記燃焼ガス排出路を流通する燃焼ガス量を前記着火手段による着火開始時に低下する燃焼ガス量低下手段とを備える。
【００２３】
ここで、「内燃機関が所定の運転状態にある時」，「機関関連要素」，「燃焼式ヒータ」，「着火手段」および「燃焼室」は、前記（１）の項で述べたものと同じである。
【００２４】
また、「燃焼ガス量低下手段」とは、燃焼ガス排出路を流通する燃焼ガス量を低下することができるものであればどのようなものでもよいが、少なくとも燃焼式ヒータがその着火手段によって着火を開始するときに燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの量を大鼻に減少または０（ゼロ）にできるものであることが望まれる。燃焼ガス量低下手段はＣＰＵによって制御され、この制御によって燃焼ガス排出路において流通する燃焼ガス量が調整される。
【００２５】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、燃焼ガス排出路に設けられるとともに、この燃焼ガス排出路を流通する燃焼ガス量を低下する燃焼ガス量低下手段を備え、この燃焼ガス量低下手段によって燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの量を調整できるので、少なくとも燃焼式ヒータが着火を開始するときには、前記調整によって、燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの量を十分に減少または０（ゼロ）にすれば、空気流通路内での流通が抑制されるので、着火ができない程の強い通風が空気流通路内に生じる虞れがない。従って、燃焼ガス排出路内に強風が生じないので、燃焼式ヒータの着火を一度で確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生を防止できるばかりか、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００２６】
（６）前記（５）項において、前記燃焼ガス量低下手段は、前記燃焼ガス排出路を絞る弁装置にすると好適である。
【００２７】
「弁装置」とは、前記燃焼ガス排出路を開閉する弁体と、この弁体を駆動する駆動部と、この駆動部を作動制御するＣＰＵとを含むものをいう。「駆動部」としては適宜の駆動モータで弁体を作動させて燃焼ガス排出路を絞ることで、すなわち絞りの程度で開閉するようになっている開閉機構を含むものがよい。そして、弁体によって燃焼ガス排出路を閉じることで燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの流量が低下する場合を燃焼ガス排出路が絞られるという。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付した図面に基いて説明する。
〈第１の実施の形態〉
（エンジン１）
内燃機関としてのエンジン１は水冷式であって、機関関連要素の一つである冷却水が循環する図示しないウォータジャケットを備えたエンジン本体３と、エンジン本体３の図示しない複数の気筒内に燃焼に必要な空気を送り込む吸気装置５と、この吸気装置５に係る前記空気と図示しない燃料噴射装置による噴射燃料とからなる混合気を前記気筒内で燃焼した後の排気ガスを大気中に放出する排気装置７と、エンジン１を搭載する車輌の室内を暖める車室用ヒータ９とを有する。なお、エンジン１は、ディーゼルエンジンまたはガソリン直噴リーンバーンエンジンである。
【００２９】
（吸気装置５）
吸気装置５は、気筒内に新鮮な空気を取り入れるエアクリーナ１３を吸気装置５の始端とし、エンジン本体３の図示しない吸気ポートを終端とする。そして、その間に吸気系構造物であるターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａ，大気圧下で燃焼する燃焼式ヒータ１７，インタークーラ１９，インテークマニホールド２１を備えている。
【００３０】
これらの吸気系構造物は、吸気系構造物の他の一つであってかつ複数の管を備える吸気通路としての吸気管２３に属する。
【００３１】
（吸気管２３）
吸気管２３は、コンプレッサ１５ａを境に、吸気装置５に入って来る外気がコンプレッサ１５ａによって強制的に押し込まれるため加圧状態となる下流側連結管２７と、そうでない上流側連結管２５とに大別できる。
【００３２】
（上流側連結管２５）
一方の上流側連結管２５は、図１において、エアクリーナ１３からコンプレッサ１５ａに向けてまっすぐ延びる棒状の本流管２９と、本流管２９に対してバイパス状に接続する支流管としてのヒータ用枝管３１とからなる。
【００３３】
（外気温センサ３２）
本流管２９のうちエアクリーナ１３の下流側近傍箇所には外気温センサ３２を取付けてある。エアクリーナ１３から本流管２９に入って来る外気Ａは、エンジン１および燃焼式ヒータ１７に対する新気であって、その温度を外気温センサ３２で検出する。
【００３４】
（ヒータ用枝管３１）
ヒータ用枝管３１は、全体形状がほぼ”Ｕ”形をしており、その中途部分に燃焼式ヒータ１７を含む。また、ヒータ用枝管３１の他の構成部材として、燃焼式ヒータ１７の空気の流れ方向における上流側部位と本流管２９とを結ぶとともに本流管２９から燃焼式ヒータ１７に新気、すなわち燃焼式ヒータ１７の燃焼に供する新気（燃焼前空気）ａ１を供給する空気供給路としての空気供給管３３と、燃焼式ヒータ１７の空気の流れ方向における下流側部位と本流管２９とを結びかつ燃焼式ヒータ１７から出る燃焼ガス（燃焼後空気）ａ２を本流管２９に出す燃焼ガス排出路としての燃焼ガス排出管３５とを有する。よって、ヒータ用枝管３１は、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とを介して空気を燃焼式ヒータ１７に対して供給排出する。
【００３５】
（連結管３６）
また、ヒータ用枝管３１には、本流管２９寄りで空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とをつなぐ管体としての連結管３６も備えている。連結管３６は、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５との間で空気の流通を行うための管である。そして、連結管３６の内部中央には連通路開閉手段としての弁装置４４を設置してある。
【００３６】
なお、空気供給路３３と燃焼ガス導入路３５とは、燃焼式ヒータ１７のみに用いるものであり、また連通管３６はこのように燃焼式ヒータ１７に専属の管路である空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５をつなぐものであるから、これらは燃焼式ヒータ１７に属する部材といえる。
【００３７】
（弁装置４４）
弁装置４４は、図４に示すように、絞り弁として機能する弁体４４ａと、この弁体４４ａを開閉駆動する駆動モータ４４ｂと、駆動モータ４４ｂと弁体４４ａとの間に設置した開閉機構部４４ｃとからなり、駆動モータ４４ｂは、コンピュータ、つまりＥＣＵ４６の中枢部である図示しないＣＰＵによって作動制御される。詳しくは、燃焼式ヒータ１７が着火を開始すると弁体４４ａを開き、着火が完了すると弁体４４ａを絞る、すなわち閉じるように作動する。このような弁体４４ａの動きに応じて連通路３６が開閉し、この開閉により空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５との間で空気の流通が行われたり停止したりする。
【００３８】
また、空気供給管３３および燃焼ガス排出管３５の本流管２９とのそれぞれの接続箇所ｃ１およびｃ２のうち、続箇所ｃ１は接続箇所ｃ２よりも本流管２９の上流側に位置する。よって、エアクリーナ１３からの外気（新気）Ａは、まず接続箇所ｃ１でヒータ用枝管３１に分岐する空気ａ１と、分岐せずに本流管２９を接続箇所ｃ２に向かう空気ａ１’とに分かれる。接続箇所ｃ１で分岐した空気ａ１は、空気供給管３３−燃焼式ヒータ１７−燃焼ガス排出管３５を経由して接続箇所ｃ２から本流管２９に空気ａ２となって戻る。また、この空気ａ２と前記新気ａ１’とが接続箇所ｃ２で合流し、エンジン１の燃焼用空気である燃焼ガス混入空気ａ３となる。
【００３９】
なお、一般に燃焼式ヒータの燃焼ガスは、通常の燃焼状態ではスモークのほとんどない、換言すればカーボンを含まないガスであり、この実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７も同様である。よって、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２を内燃機関の吸気として使用しても支障はない。
（下流側連結管２７）
下流側連結管２７は、図１にあるよう、コンプレッサ１５ａとインテークマニホールド２１とを結ぶ管であり、この実施の形態ではＬ字形をしている。また、下流側連結管２７のうち、インテークマニホールド２１寄りの箇所にはインタークーラ１９を配置してある。
【００４０】
（排気装置７）
一方、排気装置７は、エンジン本体３の図示しない排気ポートを排気装置７の始端とし、そこから排気装置７の終端であるマフラ４１までの間に、排気系構造物であるエキゾーストマニホールド３８，ターボチャージャ１５のタービン１５ｂおよび触媒コンバータ３９を、同じく排気系構造物である排気管４２上に備えてある。排気装置７を流れる空気はエンジン１の排気ガスとして符号ａ４で示す。
【００４１】
（燃焼式ヒータ１７）
次に燃焼式ヒータ１７の構造を図２および図３に概略示す。
【００４２】
燃焼式ヒータ１７はＣＰＵでその燃焼状態を制御する。
【００４３】
燃焼式ヒータ１７は、エンジン本体３の前記ウォータジャケットとつながっており、燃焼式ヒータ１７は、その内部にウォータジャケットからの機関冷却水を通す機関冷却水通路１７ａを有する。この機関冷却水通路１７ａを流れる機関冷却水（図２に破線矢印で示す。）は、燃焼式ヒータ１７の内部に形成した燃焼室１７ｄの周りを巡るようにして通過し、その間に燃焼室１７ｄからの熱を受けて暖まる。
【００４４】
（燃焼室１７ｄ）
燃焼室１７ｄは、火炎を出す燃焼室としての燃焼筒１７ｂと、燃焼筒１７ｂを覆うことで火炎が外部に漏れないようにする円筒状の隔壁１７ｃとからなる。燃焼筒１７ｂを隔壁１７ｃで覆うことで、燃焼室１７ｄを隔壁１７ｃ内に画する。そして、隔壁１７ｃも燃焼式ヒータ１７の外壁４３ａで覆われ、両者間には間隔を空けてある。この間隔をおくことで、外壁４３ａの内面と隔壁１７ｃの外面との間に前記機関冷却水通路１７ａができる。
【００４５】
また、燃焼室１７ｄは、前記空気供給管３３および燃焼ガス排出管３５とそれぞれ直接つながる空気供給口１７ｄ１および排気排出口１７ｄ２を有している。
【００４６】
そして、空気供給管３３から空気供給口１７ｄ１を経て燃焼室１７ｄに入って来た空気ａ１は、燃焼室１７ｄを経由して排気排出口１７ｄ２に至り、その後、燃焼ガス排出管３５から既述のように本流管２９に空気ａ２として流れ入る。よって、燃焼室１７ｄは、燃焼式ヒータ１７内において空気ａ２に変化する空気ａ１を通すための一連の空気流通路の形態になっている。
【００４７】
燃焼式ヒータ１７が燃焼した後、燃焼ガス排出管３５を経由して本流管２９に戻る空気ａ２は、いわば燃焼式ヒータ１７が排出する燃焼ガスであるから熱を持つ。そして、この熱を持った空気ａ２が燃焼式ヒータ１７から燃焼ガス排出管３５に出るまでの間において、空気ａ２の持つ熱が、隔壁１７ｃを通して機関冷却水通路１７ａを流れる機関冷却水に伝わり、既述のように機関冷却水を暖め、この暖められた機関冷却水がエンジン１のウォータジャケットに送られてエンジン本体３を暖機する。
【００４８】
（燃焼筒１７ｂ）
また、燃焼筒１７ｂは、図示しない燃料ポンプとつながっている燃料供給管１７ｅを備え、そこから前記燃料ポンプのポンプ圧を受けて燃焼用燃料を燃焼筒１７ｂに供給する。よって燃料ポンプと燃料供給管１７ｅとは、燃料供給手段といえる。燃料ポンプの作動による燃料の供給量は、燃料ポンプ作動開始時からの燃料供給量の積算値として燃焼式ヒータ１７の燃焼状態を制御するＥＣＵ４６のＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）に一時記憶しておき、必要に応じてＥＣＵ４６の中枢部であるＣＰＵに呼び出す。
【００４９】
（液化燃料１８）
供給する燃焼用燃料は、液化燃料１８であり、図３に示す燃料気化部１７ｆを経て気化燃料１８’とされ、この気化燃料１８’は、着火手段である、図示しないバッテリからの通電によって発熱するグロープラグ１７ｇによって着火する。グロープラグ１７ｇを発熱するとその通電開始からの実際の経過時間Ｔｍ１がタイマＴｉｍ（図１参照）によってカウントされ、その値もＲＡＭに一時記憶しておく。そして、必要に応じてＣＰＵに呼び出す。
（イオンセンサ１７ｈおよび燃料加熱蒸発板１７ｉ）
また、図３に符号１７ｈおよび１７ｉで示すものは、それぞれ着火センサとしてのイオンセンサ、および燃料加熱蒸発板である。燃料加熱蒸発板１７ｉの近傍で気化燃料１８’が着火し、火炎Ｆの元となる火種Ｆ’ができる。火種Ｆ’を火炎に成長させるものが送風ファン４５である。
【００５０】
（送風ファン４５）送風ファン４５は空気流通路の形態を為す燃焼室１７ｄの上流側に位置する。そして、送風ファン４５はＥＣＵ４６のＣＰＵによってその作動を制御することで出力調整が為される。この出力調整によって、燃焼室１７ｄ内を流れる空気量が変わる。よって、送風ファン４５の出力調整によって燃焼室１７ｄ内を流れる空気量を制御できる。
【００５１】
（ＥＣＵ４６のＲＯＭ）
また、ＥＣＵ４６のＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ；読み出し専用メモリ）には、燃料ポンプの作動制御実行の目安となり、グロープラグ１７ｇの通電開始からの経過時間Ｔｍ１との比較時間である、所定時間Ｔ１を記憶してある。
【００５２】
（機関冷却水の循環）
次に、機関冷却水通路１７ａに対する機関冷却水の循環について図１と図２を参照して説明する。
【００５３】
（機関冷却水通路１７ａ）
機関冷却水通路１７ａは、エンジン本体３の前記ウォータジャケットとつながっている冷却水導入口１７ａ１と、車室用ヒータ９とつながっている機関冷却水排出口１７ａ２とを有する。
【００５４】
（水管路Ｗ１〜Ｗ３）
機関冷却水導入口１７ａ１とエンジン本体３との間は水管路Ｗ１を介在させて連結してあり、機関冷却水排出口１７ａ２と車室用ヒータ９との間は水管路Ｗ２を介して連結してある。
【００５５】
これらの水管路Ｗ１および水管路Ｗ２を介して、燃焼式ヒータ１７はエンジン本体３の前記ウォータジャケットおよび車室用ヒータ９とつながっている。また、車室用ヒータ９とエンジン本体３も水管路Ｗ３を介してつながっている。
【００５６】
したがって、エンジン本体３のウォータジャケットの機関冷却水は、その流れの順序として、▲１▼水管路Ｗ１を介して機関冷却水導入口１７ａ１から燃焼式ヒータ１７に至り、そこで暖められる。▲２▼この暖められた機関冷却水は、燃焼式ヒータ１７の機関冷却水排出口１７ａ２から水管路Ｗ２を介して車室用ヒータ９に至る。▲３▼そして、機関冷却水は、車室用ヒータ９で熱交換されて温度が下がった後、水管路Ｗ３を介してウォータジャケットに戻る。なお、前記ウォータジャケットには、機関冷却水温度を検出する水温センサ４７を取り付けてある。
【００５７】
このように、機関冷却水は、水管路Ｗ１と、水管路Ｗ２と、水管路Ｗ３を介して、エンジン本体３と、燃焼式ヒータ１７と、車室用ヒータ９との間を循環する。
【００５８】
（ＥＣＵ４６へのセンサ等の電気的接続）
また、ＥＣＵ４６は、イオンセンサ１７ｈ，外気温センサ３２および水温センサ４７、ならびにタイマＴｉｍ，送風ファン４５および燃料ポンプと電気的につながっている。そして、各センサ１７ｈ，３２および４７、ならびにタイマＴｉｍ，送風ファン４５の出力値および燃料ポンプ等の各パラメータに応じて、ＣＰＵが、燃焼式ヒータ１７の燃焼状態を適宜制御して、燃焼式ヒータ１７の火炎の勢いや大きさ，温度等を最適状態に維持する。また、ＣＰＵによる燃焼式ヒータ１７の燃焼状態の制御によって、燃焼式ヒータ１７の排気の温度や燃焼式ヒータ１７の空燃比を調整する。
【００５９】
（燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチン）
次に図４および図５を用いて燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンについて述べる。
【００６０】
このルーチンはエンジン１を駆動する図示しない通常のフローチャートの一部であり、以下に述べるＳ１０１〜Ｓ１１７の各ステップからなり、これらのステップからなるフローチャートは、ＥＣＵ４６のＲＯＭに記憶してある。また、第２の実施の形態に係るフローチャートもエンジン１を駆動する図示しない通常のフローチャートの一部であり、やはりＥＣＵ４６のＲＯＭに記憶してある。そして、各フローチャートの各ステップにおける処理は、すべてＥＣＵ４６のＣＰＵによるものである。
【００６１】
なお、図５および図６は、本来であれば同一の紙面にまとめて示されるべきものであるが、紙面のスペースの関係で分断してある。図４に示す▲１▼および▲２▼の符号および図５に示す▲１▼および▲２▼の符号は、同一の符号同士で対応しており、処理の移行先をこれらの符号によって案内する。例えば、図４の▲１▼は、図５の▲１▼と対応しており、図４の▲１▼に係るルートにおける処理は、図５の▲１▼に係るルートに移行してそのまま図５で続行することを意味する。また、処理の移行先を案内する、数字に○を付けてなる▲１▼等の符号は、第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御ルーチンのフローチャートにあっても同様の意味を持つ。なお、記号Ｓを用い、例えばステップ１０１であればＳ１０１と省略して示す。
【００６２】
エンジン１のスタート後、処理がこのルーチンに移行すると、まずＳ１０１で着火制御開始フラグをセット済みかどうか、すなわち燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある運転状態にエンジン１があるかどうかを判定する。燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある運転状態とは、例えばエンジン１が寒冷時や極寒冷時においての運転中や内燃機関の始動後、ならびに内燃機関自身の発熱量が少ないときおよび内燃機関自身の発熱量が少ないことにより機関冷却水の受熱量が少ないときと常温での始動直後の機械暖機時である。よって、この場合、当然機関冷却水の温度も低く、機関冷却水温度が所定温度、例えば６０℃よりも低い場合を燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある場合とする。機関冷却水の温度は、エンジン本体３のウォータジャケットに係る水温センサ４７で検出する。Ｓ１０１で肯定判定すれば、Ｓ１０２で連通路３６の弁装置４４の弁体４４ａを駆動モータ４４ｂを駆動し開閉機構部４４ｃを作動して全開する。これにより、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とが連通路３６を介して直接的に通じる、つまり連通するようになる。
【００６３】
また、機関冷却水の温度が前記６０℃と例示した所定温度よりも高い場合は、燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のない運転状態にエンジン１がある場合であるから、Ｓ１０１で否定判定し、このルーチンを終了する。
【００６４】
Ｓ１０３では、グロープラグ１７ｇへの通電開始からの実際の経過時間Ｔｍ１が０（ゼロ）よりも大きいかどうかを不等式を用いて行う、すなわち経過時間Ｔｍ１＞０の場合は肯定判定してＳ１０４に進み、そうでない場合は否定判定してＳ１０５に進む。また、Ｓ１０３での判定は、グロープラグ１７ｇに一番最初の通電がされたかどうかを判定するステップでもある。すなわち、Ｓ１０３で否定判定するということは、グロープラグ１７ｇへの通電がまだ一度もされていないということであるから、グロープラグ１７ｇへの通電開始からの経過時間Ｔｍ１は必ず０である。よって否定判定してＳ１０５に処理を進め、そこでグロープラグ１７ｇへの通電を開始する。また、Ｓ１０５では、グロープラグ１７ｇへの通電をいつまでもするとバッテリが上がってしまうので、一番最初の通電開始後所定時間が来たら通電を止める（以下「グローＯＦＦ」という。）制御のセットを行い、その後Ｓ１０６へ進む。なお、説明を簡単にするため、グローＯＦＦ制御の処理をするステップを省略してある。
【００６５】
Ｓ１０６では、グロープラグ１７ｇへの最初の通電開始からの経過時間Ｔｍ１をカウントする。
【００６６】
話を一旦Ｓ１０３に戻す。Ｓ１０３で肯定判定する場合は、着火制御開始フラグがセット済みで２回目以降のルーチンの場合を示す。詳しくは、グロープラグ１７ｇへの通電がＳ１０３で否定判定した後の、すなわち既に一度、グロープラグ１７ｇに通電をしてグロープラグ１７ｇの通電開始からの実際の経過時間Ｔｍ１をタイマＴｉｍでカウントした後の２回目以降のルーチンの場合である。よって、グロープラグ１７ｇへの通電開始から実際にカウントした時間Ｔｍ１は、必ず０よりも大きな数値となる。よって、Ｓ１０３ではこの場合肯定判定して次のＳ１０４に処理を進める。
【００６７】
Ｓ１０４では、グローＯＦＦの時間までグロープラグ１７ｇへの通電を継続し、その後前記Ｓ１０６に進む。
【００６８】
Ｓ１０７ではＳ１０６でカウントした経過時間Ｔｍ１が燃料ポンプの作動制御実行の目安となる所定時間Ｔ１を経過したかどうかの判定を等号を含む不等式を用いて行う。すなわち、経過時間Ｔｍ１≧所定時間Ｔ１の場合は肯定判定して次のＳ１０８に進み、否定判定した場合はこのルーチンを終了する。
【００６９】
Ｓ１０８では、燃料ポンプを作動して燃料供給管１７ｅから燃料気化部１７ｆへ送る液化燃料の量を減量する。まずは火種を作るに必要な燃料の量を確保できれば十分だからである。
【００７０】
Ｓ１０９では、出力を下げた状態で送風ファン４５を作動する。火種を作り易くするためである。
【００７１】
Ｓ１１０（Ｓ１０９）では、着火センサとしてのイオンセンサ１７ｈの出力値を読み込む。
【００７２】
Ｓ１１１（ｓ１１０）ではＳ１１０のイオンセンサ１７ｈの出力値に基づいて、着火完了の判定、すなわち火種ができたかどうかの判定を行う。火種ができているかどうかはＳ１１０での出力値が特定の所定値に対して大きいか小さいかで判定する。火種確保の確認判定ができたら次のＳ１１２へ進み、火種不確保の判定の場合は、Ｓ１１６に進む。また、燃焼式ヒータ１７にあっては、火種が確保できたらこれを確実に火炎に成長させるようにするために、このＳ１１１でできる火種は、それに応えるに十分な大きさの火種であるものとする。
【００７３】
Ｓ１１２（Ｓ１１１）では、連通路３６の弁装置４４の弁体４４ａを駆動モータ４４ｂを駆動し開閉機構部４４ｃを作動させて全閉する。これにより、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とが連通路３６を介して直接流通しないようになる。
【００７４】
次のＳ１１３では、送風ファン４５の出力を上げて、燃焼室１７ｄへの流通空気量をさらに増やす。これは既にこのときには火種ができており、しかもこの火種はこれが確実に火炎に成長するに十分な大きさの火種であるから、送風ファン４５の出力を上げて燃焼室１７ｄへの流通空気量を増やしても、火種が消える心配がないからである。
【００７５】
Ｓ１１４では、燃料ポンプを作動して燃料供給管１７ｅから燃料気化部１７ｆへ送る液化燃料の量を増量する。火種を火炎に成長させるためである。
Ｓ１１５では次の燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンに備えて着火制御開始フラグをリセットする。
【００７６】
話をＳ１１１に戻す。Ｓ１１１で否定判定し、Ｓ１１６に進むと、燃料ポンプの作動を停止し、Ｓ１１７に進む。火種のない状態で燃料を供給しても燃焼式ヒータ内部にある空気量に対して供給燃料の量が多すぎて、いわゆる過剰リッチな状態に燃焼式ヒータ１７の空燃比がなってしまい、その場合、燃料が気化するのみでそれ故白煙が出たり、あるいは未燃炭化水素の発生によって生ガスの臭いがしたりする等の弊害を生ずる虞れがあるので、これを防止するためである。Ｓ１１６の後は、Ｓ１１７に進む。
【００７７】
Ｓ１１７では、送風ファン４５を作動して燃焼式ヒータ１７の燃焼室１７ｄ内を掃気、すなわち余分な燃料を燃焼室１７ｄから掃き出す。そして、掃気終了後、送風ファン４５の作動を停止し、このルーチンを終了する。送風ファン４５の作動を停止するのは、掃気が終わった後にも送風ファン４５を回し続ける意味がないからである。
【００７８】
以上が本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７を有するエンジン１である。
【００７９】
〈第１の実施の形態の作用効果〉
次に第１の実施の形態の作用効果について説明する。
【００８０】
エンジン１では、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とをつなぐ連通路３６を備え、この連通路３６は、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５との間で空気の流通を行うものである。よって、空気供給管３３を流れる空気が連通路３６と接続している部位に至ると、そこで連通路３６に流れる空気と燃焼式ヒータ１７に向かう空気とに分岐する。また連通路３６は、そこに設けた弁装置４４の弁体４４ａが、グロープラグ１７ｇによって着火を開始するときには開いている。このため、たとえ勢いのある空気が燃焼式ヒータ１７に向けて流れたとしても、少なくとも燃焼式ヒータ１７の着火開始時には、つまりグロープラグ１７ｇが通電によって発熱するときには、この勢いのある空気は連通路３６を通じて燃焼ガス排出管３５に流出し、その勢いが減衰する。すなわち弁体４４ａの開きの程度によって連通路３６の開き量を十分大きくすれば、燃焼式ヒータ１７に向かう空気量を燃焼式ヒータ１７での着火を確実に行える程度にまで十分に減少または０（ゼロ）にできる。よって、着火ができない程の強い通風が燃焼式ヒータ１７の燃焼室１７ｄには生じない。この結果、空気流通路内には強い風が流れないので、燃焼式ヒータの着火を一度で確実に行える。しかも、白煙や、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００８１】
また、燃焼式ヒータ１７では、着火手段であるグロープラグ１７ｇにより燃焼用燃料が着火したかどうかを検出する着火センサとしてのイオンセンサ１７ｈを有するとともに、このイオンセンサ１７ｈにより着火を検出すると、イオンセンサ１７ｈの出力値をＣＰＵに入力し、この出力値に基づいて、燃焼用燃料が着火したことを、すなわち火種の確保ができたことをＣＰＵが判断した場合は、弁装置４４を閉じる。するとそれまで連通路３６を介して燃焼ガス排出管３５に流出していた空気が空気供給管３３に戻るため、燃焼式ヒータ１７の燃焼室１７ｄにおける流通空気量が増大し、さらには送風ファン４５の作動による流通空気量の増大と相俟って、やがて火種が火炎に成長する。また、火種を火炎に成長させるには、流通空気量を増大するだけでは不十分であり、燃料供給手段を構成する燃料ポンプと燃料供給管１７ｅとによって燃料を供給する必要がある。燃料供給制御は、ＣＰＵによって行い、ＣＰＵはイオンセンサ１７ｈによる着火検出前は、燃料供給量を制限し、着火検出後は燃料供給量の制限を解除する。
【００８２】
このように、燃焼式ヒータ１７では、イオンセンサ１７ｈの検知に基づくＣＰＵの判断によって火種の存在を確認し、着火ができていると確認してから燃焼室１７ｄを通る流通空気量を増大するようになっているので、火種を火炎に確実に成長させることができる。
【００８３】
また、燃焼式ヒータ１７では、イオンセンサ１７ｈによる着火検出前は、ＣＰＵが燃料供給量を制限し、着火検出後は燃料供給量の制限を解除する。よって、着火検出後、すなわち火種の確保が確実になった時点で初めて燃料供給量が増えるので、白煙の発生防止や未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生防止を一層確実に行える。
【００８４】
〈第２の実施の形態〉
図７〜図１０を用いて、第２の実施の形態を説明する。
【００８５】
この第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７が、第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７と異なることは、▲１▼図７に示すように、第１の実施の形態に係る連通路３６が無いこと，▲２▼第１の実施の形態に係る弁装置４４を無くすとともに、これに相当する弁装置であって、燃焼ガス排出管３５への燃焼式ヒータ１７からの燃焼ガスの排出量を低下する燃焼ガス量低下手段としての弁装置４４’を設けること，▲３▼燃焼式ヒータ１７への新気の供給ルートおよび▲４▼燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンの中味である。よって、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００８６】
（空気供給管３３’）
空気供給管３３’は、第１の実施の形態に係る空気供給管３３に相当するものであるが、空気供給管３３’は、本流管２９からではなく大気から直接吸気を入れるようになっている。よって、空気供給管３３’を通る空気は外気Ａとなり、この外気Ａが燃焼式ヒータ１７の燃焼によって燃焼ガスａ２となって燃焼ガス排出管３５に流れる。
【００８７】
（弁装置４４’）
第２の実施の形態に係る弁装置４４’は、燃焼ガス排出管３５のうち燃焼式ヒータ１７よりの部位に取り付けたものであり、第１の実施の形態に係る弁装置４４とその構成部材が実質同じである。よって第２の実施の形態に係る弁装置４４’の構成部材には、第１の実施の形態に係る弁装置４４の構成部材に付したと同じ符号を付して説明を省略する。
【００８８】
（燃焼式ヒータ１７の作動制御ルーチン）
次に第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７の作動制御ルーチンについて図８および図９を参照して説明する。
【００８９】
第２の実施の形態に係るフローチャートは、以下に述べるＳ２０１〜Ｓ２１５の各ステップからなる。また、Ｓ２０２を除くＳ２０１〜Ｓ２０８は、第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７の作動制御ルーチンのフローチャートのＳ１０２を除くＳ１０１〜Ｓ１０８と対応しており、それらは実質的に同じであるので、それらについての説明は省略し、Ｓ２０２の説明およびＳ２０９以降の説明とする。
【００９０】
Ｓ２０２では、燃焼式ヒータ１７に係る弁装置４４’の弁体４４ａを閉じる。これにより燃焼ガス排出管３５を流通する燃焼ガスの流れを抑制し燃焼ガス量を低下する。
【００９１】
Ｓ２０１〜Ｓ２０８を経てＳ２０９に処理が進むと、Ｓ２０９では、イオンセンサ１７ｈの出力値を読み込む。
【００９２】
Ｓ２１０ではＳ２０９の出力値に基づいて、着火完了の判定、すなわち火種ができたかどうかの判定を行う。火種ができているかどうかは、前記Ｓ２０９での出力値が特定の所定値に対して大きいか小さいかで判定する。火種確保の確認判定ができたら次のＳ２１１へ進み、火種不確保の判定の場合は、Ｓ２１５に進む。また、本発明に係る燃焼式ヒータ１７は、火種が確保できたら確実に火炎に成長させるために、このステップでできる火種は、それに応えるに十分な大きさの火種である。
【００９３】
Ｓ２１１では、燃焼式ヒータ１７の弁装置４４’の弁体４４ａを全開し、燃焼式ヒータ１７から排出する燃焼ガスの量を増やす。
【００９４】
次のＳ２１２では、送風ファン４５の出力を上げて、燃焼式ヒータ１７内、すなわち燃焼室１７ｄでの流通空気量を増やす。すでにこの段階では火種ができているので、送風ファン４５の出力を上げて、燃焼室１７ｄでの流通空気量を増やしても火種が消えることはないからである。
【００９５】
Ｓ２１３では、燃料ポンプを作動して燃料供給管１７ｅから燃料気化部１７ｆへ送る液化燃料の量を増量する。火種を火炎に成長させるためである。
Ｓ２１４では次の燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンに備えて着火制御開始フラグをリセットする。
【００９６】
話をＳ２１０に戻す。Ｓ２１０で否定判定し、Ｓ２１５に進むと、送風ファン４５を停止またはその出力を下げ、その後、このルーチンを停止する。火種ができていないのに送風ファン４５の出力を高めておく必要がないからである。
【００９７】
〈第２の実施形態の作用効果〉
次に第２の実施の形態の作用効果について説明する。
【００９８】
燃焼式ヒータ１７では、その燃焼室１７ｄを流れる空気の量を燃焼ガス排出管３５において制御する弁装置４４’を備え、この弁装置４４’によって燃焼ガス排出管３５の燃焼ガスの流れを抑制するので、燃焼室１７ｄを流れる空気の量をも抑制できる。したがって、少なくとも燃焼式ヒータ１７が着火を開始するときには、前記抑制によって燃焼室１７ｄを流れる空気の量を火種ができるに十分なほどに減少または０（ゼロ）にすれば、着火ができない程の勢いのある強い風が燃焼室１７ｄ内に生じる虞れがない。従って、強風が燃焼室１７ｄ内に生じないので、燃焼式ヒータ１７の着火を一度で確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生防止ができるばかりか未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も十分防止できる。
【００９９】
また、燃焼式ヒータ１７を作動しないときは、弁装置４４’の弁体４４ａを閉じておくことで、燃焼式ヒータ１７内への泥や水等の異物の侵入を防止できる。
【０１００】
なお、この実施の形態では、弁装置を燃焼ガス排出管３５に設けたものを示したが、空気供給管３３に設けるようにしても、また、燃焼ガス排出管３５におよび空気供給管３３の両方に弁装置４４’を設けるようにしてもよい。この場合、着火制御時だけ両弁装置４４’，４４’の各弁体４４ａを閉じ、着火時の燃焼室１７ｄでの差圧を極めて少なくして着火性の向上を図ることもできる。また、両方の弁装置４４’，４４’に係る弁体４４ａを閉じておくことで、燃焼式ヒータ１７内への異物の侵入防止効果を高められる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関にあっては、燃焼式ヒータの着火時に着火ができない程の強い通風が燃焼式ヒータの燃焼室内に生じないので、燃焼式ヒータの着火を確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生を防止できるばかりか、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る燃焼式ヒータの概略断面図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線を含む仮想断面で切断し矢印方向に見た断面図
【図４】図１の要部拡大図
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成するフローチャートの一部
【図６】本発明の第１実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成し図５に連続するフローチャートの一部
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の概略構成図
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの概略断面図
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成するフローチャートの一部
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成し図９に連続するフローチャートの一部
【符号の説明】
１…エンジン（内燃機関）
３…エンジン本体（内燃機関の本体）
５…吸気装置
７…排気装置
９…車室用ヒータ
１３…エアクリーナ
１５…ターボチャージャ
１５ａ…コンプレッサ
１５ｂ…ターボチャージャのタービン
１７…燃焼式ヒータ
１７ａ…燃焼式ヒータの機関冷却水通路
１７ａ１…機関冷却水導入口
１７ａ２…機関冷却水排出口
１７ｂ…燃焼筒（燃焼室）
１７ｃ…円筒状隔壁
１７ｄ…燃焼室
１７ｄ１…空気供給口
１７ｄ２…排気排出口
１７ｅ…燃料供給管（燃料供給手段）
１７ｆ…燃料気化部
１７ｇ…グロープラグ（着火手段）
１７ｈ…イオンセンサ（着火検出手段）
１７ｉ…燃料加熱蒸発板
１８…液化燃料
１８’…気化燃料
１９…インタークーラ
２１…インテークマニホールド
２３…吸気管
２５…上流側連結管
２７…下流側連結管
２９…本流管
３１…ヒータ用枝管（空気流通路）
３２…外気温センサ
３３…空気供給管（空気供給路）
３５…燃焼ガス排出管（燃焼ガス排出路）
３６…連結管（管体）
３８…エキゾーストマニホールド
３９…触媒コンバータ
４１…マフラ
４２…排気管
４３ａ…外壁
４４…弁装置（連通路開閉手段）
４４’…弁装置
４４ａ…弁体（絞り弁）
４４ｂ…駆動モータ
４４ｃ…開閉機構部
４５…送風ファン
４６…ＥＣＵ
４７…水温センサ
Ｗ１…水管路
Ｗ２…水管路
Ｗ３…水管路
Ｆ…火炎
Ｆ’…火種
Ｔｉｍ…タイマ
Ａ…エアクリーナ１３から本流管２９に入って来る外気
ａ１…接続箇所ｃ１で外気Ａから分岐して空気供給管３３を流れる空気（新気）
ａ１’…本流管２９を接続箇所ｃ２に向かう空気
ａ２…燃焼式ヒータ１７の燃焼ガス
ａ３…空気ａ２と空気ａ１’との燃焼ガス混入空気
ａ４…エンジン１の排気ガス
ｃ１…空気供給管３３と本流管２９との接続箇所
ｃ２…燃焼ガス排出路３５と本流管２９との接続箇所
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼式ヒータを有する内燃機関、詳しくは、寒冷時において内燃機関の始動性を高めたり暖機促進を図ったりする燃焼式ヒータを有する内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関は、特に寒冷時において、その始動性を高め暖機促進を図ることが望まれる。そこで、例えば特開昭６２−７５０６９号公報では、内燃機関の吸気通路に取付けた気化式燃焼ヒータが出す燃焼熱の利用によって機関冷却水を暖め、それによって暖機促進や車室用ヒータの性能向上を図る技術を示している。気化式燃焼ヒータは、その燃焼用の液化燃料を気化し、この気化した燃料に着火して火種を作り、この火種を成長させて火炎を起こす。
【０００３】
気化式燃焼ヒータの一般的な基本構造は、周知のごとく、火炎を起こす燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の液化燃料を供給する燃料供給部と、この燃料供給部によって供給した液化燃料を気化する燃料気化部と、この燃料気化部によって気化した気化燃料に着火して火種を起こす着火手段としてのグロープラグと、グロープラグによってできた火種を火炎に成長させるための空気供給用の送風ファンと、気化式燃焼ヒータの燃焼熱を内燃機関の機関冷却水に吸収して暖機促進を図るために機関冷却水を通す冷却水通路と、燃焼室に対して空気を供給および排出する空気流通路とを少なくとも有する。また、火種を作るためにグロープラグの通電時間の調整が必要であり、火種から火炎を大きく成長させるには、送風ファンの出力，空気の供給量，燃料の供給量等の各種調整を行う必要がある。そして、これらの調整はコンピュータが行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、着火、すなわち火種を作るに必要な処理を行っても、燃焼式ヒータの吸気側と排気側とで差圧が生じた場合、それに起因して燃焼式ヒータの前記空気流通路を流れる空気の速度が大きくなると、強風時にライターやマッチに火が着きにくいと同様で、火種ができにくい。またできてもすぐに消えてしまう。
本発明は、上記実情に鑑みて発明されたものであって、着火を確実に行うことができる燃焼式ヒータを有する内燃機関を技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、次の手段を採用した。
【０００６】
（１）本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の空気を供給する空気供給路と、前記内燃機関の吸気系に接続されるとともに、前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路とをつなぐ管体とを備える。
【０００７】
ここで、
▲１▼「内燃機関が所定の運転状態にある時」とは、寒冷時や極寒冷時における、内燃機関の運転中あるいは内燃機関を始動させた後や内燃機関自身の発熱量が少ないとき（例えば燃料消費が少ないとき）、および内燃機関自身の発熱量が少ないことにより機関冷却水の受熱量が少ないときや常温での始動直後の機械暖機であり、寒冷時とは、ほぼ−１０℃〜１５℃位の温度範囲に外気があるときであり、極寒冷時とは、ほぼ−１０℃以下の温度範囲に外気があるときである。
【０００８】
▲２▼「機関関連要素」とは、機関冷却水や、吸気に燃焼式ヒータの燃焼ガスを導入する内燃機関本体のことである。
【０００９】
▲３▼「着火手段」としては、バッテリーからの通電によって発熱する例えばグロープラグが好ましい。
【００１０】
▲４▼「燃焼室」は、その内部に、空気供給路と燃焼ガス排出路とつながっている空気流通路を有する。
【００１１】
▲５▼「管体」とは空気供給路と前記燃焼ガス排出路との間で空気の流通が可能な管をいう。
【００１２】
▲６▼「燃焼式ヒータ」としては気化式燃焼ヒータが好ましい。また、燃焼式ヒータは、その燃焼室を空気供給路を介して内燃機関の吸気管または大気と接続するとともに燃焼ガス排出路を介して内燃機関の吸気管と接続する。よって、空気は吸気管または大気から空気供給路に入り、その後、この空気が燃焼室に入って燃焼に供されるとやがて燃焼ガスとなって燃焼ガス排出路を経て再び吸気管に戻り、その後、内燃機関本体の気筒内に送り込まれ、今度は内燃機関の燃焼用空気となって再び燃焼に供される。
【００１３】
なお、火種を作るためにはグロープラグの通電（発熱）時間の調整が必要であり、また、火種から火炎に大きく成長させるには、送風ファンの出力，空気の供給量，燃料の供給量等の調整を行う必要がある。そして、これらの調整はコンピュータ、つまりＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）の中枢部であるＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット；中央情報処理装置）によって行う。従って、本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の空気を供給する空気供給路と、前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路とをつなぐ管体と、前記燃焼式ヒータの内部に形成した燃焼室の上流に設けられた送風ファンとを備えるようにしてもよい。また、前記燃焼式ヒータの内部に形成した燃焼室の上流に設けられた送風ファンの代わりに、前記空気供給路の空気の流れ方向における前記空気供給路と前記管体との連結部よりも下流側に設けられた送風ファンを備えるようにしてもよい。
【００１４】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、空気供給路と燃焼ガス排出路とをつなぐ管体を備え、この管体は、前記のように空気供給路と燃焼ガス排出路との間で空気の流通を行うものである。よって、空気供給路を燃焼室に向かって流れて来た空気が管体に至ると、そこで管体に流れる空気と燃焼室に向かう空気とに分岐する。したがって、少なくとも燃焼式ヒータが着火を開始する、つまり先のグロープラグでいえば、グロープラグが通電によって発熱するときには、この管体を流れる空気量を調整できるようにして燃焼室に向かう空気量を燃焼式ヒータが確実に着火可能な程度にまで十分に減少または０（ゼロ）にすれば、着火ができない程の強い通風が燃焼室の空気流通路内に生じる虞れがない。よって、空気流通路内に強風が生じないので、燃焼式ヒータの着火を確実に行える、つまり火種の確保を確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生を防止できるばかりか、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００１５】
（２）前記（１）項において、前記管体は、前記着火手段により着火を開始するときに開いて前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路との間を連通する連通路であることが望ましい。
【００１６】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、管体は、前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路との間を連通する連通路であって、この連通路は着火手段によって着火を開始するときには開く。このため、燃焼式ヒータの前記空気流通路を流れる空気に勢いがあっても、この空気は連通路を通じて燃焼ガス排出路に流出してしまう。すなわち勢いが衰える。よって、連通路の開き量を十分大きくとれば、燃焼室に向かう空気量を燃焼式ヒータでの着火を確実に行える程度にまで十分に減少または０（ゼロ）にすることができる。よって、着火ができない程の強い通風が燃焼室に生じる虞れはない。このように燃焼室の空気流通路に強風が生じないので、燃焼式ヒータの着火を確実に行える。そればかりか、着火が確実であるから白煙の発生や未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００１７】
（３）前記（２）において、前記連通路は、前記着火手段による着火完了後に閉じるようにしてもよい。
【００１８】
ここで、「着火完了」とは、燃焼室に火種ができることである。
【００１９】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、着火完了後、すなわち火種を確保してから連通路を閉じるので、連通路が開いていたときに燃焼ガス排出路に流出していた空気が燃焼室に流れ込むようになる。しかし、このときすでに火種はできているので、火種を火炎に成長させることができる。
【００２０】
（４）前記（２）または（３）において、前記連通路は連通路開閉手段を備えることを特徴としてもよい。
【００２１】
ここで、「連通路開閉手段」としては、連通路を開閉制御できるものであればどのようなものでもよいが、少なくとも燃焼式ヒータがその着火手段によって着火を開始するときに連通路を流れる空気の量を増大し、これにより連絡路より下流に位置する空気供給路、燃焼室及び燃焼ガス排出路を流れる空気の量を大幅に減少またはゼロ（０）にできるものであることが望まれる。連通路開閉手段の制御もＣＰＵが行う。
【００２２】
（５）本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、この燃焼室に燃焼用の空気を大気から供給する空気供給路と、前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、前記燃焼ガス排出路に設けられるとともに、前記燃焼ガス排出路を流通する燃焼ガス量を前記着火手段による着火開始時に低下する燃焼ガス量低下手段とを備える。
【００２３】
ここで、「内燃機関が所定の運転状態にある時」，「機関関連要素」，「燃焼式ヒータ」，「着火手段」および「燃焼室」は、前記（１）の項で述べたものと同じである。
【００２４】
また、「燃焼ガス量低下手段」とは、燃焼ガス排出路を流通する燃焼ガス量を低下することができるものであればどのようなものでもよいが、少なくとも燃焼式ヒータがその着火手段によって着火を開始するときに燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの量を大鼻に減少または０（ゼロ）にできるものであることが望まれる。燃焼ガス量低下手段はＣＰＵによって制御され、この制御によって燃焼ガス排出路において流通する燃焼ガス量が調整される。
【００２５】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、燃焼ガス排出路に設けられるとともに、この燃焼ガス排出路を流通する燃焼ガス量を低下する燃焼ガス量低下手段を備え、この燃焼ガス量低下手段によって燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの量を調整できるので、少なくとも燃焼式ヒータが着火を開始するときには、前記調整によって、燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの量を十分に減少または０（ゼロ）にすれば、空気流通路内での流通が抑制されるので、着火ができない程の強い通風が空気流通路内に生じる虞れがない。従って、燃焼ガス排出路内に強風が生じないので、燃焼式ヒータの着火を一度で確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生を防止できるばかりか、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００２６】
（６）前記（５）項において、前記燃焼ガス量低下手段は、前記燃焼ガス排出路を絞る弁装置にすると好適である。
【００２７】
「弁装置」とは、前記燃焼ガス排出路を開閉する弁体と、この弁体を駆動する駆動部と、この駆動部を作動制御するＣＰＵとを含むものをいう。「駆動部」としては適宜の駆動モータで弁体を作動させて燃焼ガス排出路を絞ることで、すなわち絞りの程度で開閉するようになっている開閉機構を含むものがよい。そして、弁体によって燃焼ガス排出路を閉じることで燃焼ガス排出路を流れる燃焼ガスの流量が低下する場合を燃焼ガス排出路が絞られるという。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付した図面に基いて説明する。
〈第１の実施の形態〉
（エンジン１）
内燃機関としてのエンジン１は水冷式であって、機関関連要素の一つである冷却水が循環する図示しないウォータジャケットを備えたエンジン本体３と、エンジン本体３の図示しない複数の気筒内に燃焼に必要な空気を送り込む吸気装置５と、この吸気装置５に係る前記空気と図示しない燃料噴射装置による噴射燃料とからなる混合気を前記気筒内で燃焼した後の排気ガスを大気中に放出する排気装置７と、エンジン１を搭載する車輌の室内を暖める車室用ヒータ９とを有する。なお、エンジン１は、ディーゼルエンジンまたはガソリン直噴リーンバーンエンジンである。
【００２９】
（吸気装置５）
吸気装置５は、気筒内に新鮮な空気を取り入れるエアクリーナ１３を吸気装置５の始端とし、エンジン本体３の図示しない吸気ポートを終端とする。そして、その間に吸気系構造物であるターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａ，大気圧下で燃焼する燃焼式ヒータ１７，インタークーラ１９，インテークマニホールド２１を備えている。
【００３０】
これらの吸気系構造物は、吸気系構造物の他の一つであってかつ複数の管を備える吸気通路としての吸気管２３に属する。
【００３１】
（吸気管２３）
吸気管２３は、コンプレッサ１５ａを境に、吸気装置５に入って来る外気がコンプレッサ１５ａによって強制的に押し込まれるため加圧状態となる下流側連結管２７と、そうでない上流側連結管２５とに大別できる。
【００３２】
（上流側連結管２５）
一方の上流側連結管２５は、図１において、エアクリーナ１３からコンプレッサ１５ａに向けてまっすぐ延びる棒状の本流管２９と、本流管２９に対してバイパス状に接続する支流管としてのヒータ用枝管３１とからなる。
【００３３】
（外気温センサ３２）
本流管２９のうちエアクリーナ１３の下流側近傍箇所には外気温センサ３２を取付けてある。エアクリーナ１３から本流管２９に入って来る外気Ａは、エンジン１および燃焼式ヒータ１７に対する新気であって、その温度を外気温センサ３２で検出する。
【００３４】
（ヒータ用枝管３１）
ヒータ用枝管３１は、全体形状がほぼ”Ｕ”形をしており、その中途部分に燃焼式ヒータ１７を含む。また、ヒータ用枝管３１の他の構成部材として、燃焼式ヒータ１７の空気の流れ方向における上流側部位と本流管２９とを結ぶとともに本流管２９から燃焼式ヒータ１７に新気、すなわち燃焼式ヒータ１７の燃焼に供する新気（燃焼前空気）ａ１を供給する空気供給路としての空気供給管３３と、燃焼式ヒータ１７の空気の流れ方向における下流側部位と本流管２９とを結びかつ燃焼式ヒータ１７から出る燃焼ガス（燃焼後空気）ａ２を本流管２９に出す燃焼ガス排出路としての燃焼ガス排出管３５とを有する。よって、ヒータ用枝管３１は、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とを介して空気を燃焼式ヒータ１７に対して供給排出する。
【００３５】
（連結管３６）
また、ヒータ用枝管３１には、本流管２９寄りで空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とをつなぐ管体としての連結管３６も備えている。連結管３６は、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５との間で空気の流通を行うための管である。そして、連結管３６の内部中央には連通路開閉手段としての弁装置４４を設置してある。
【００３６】
なお、空気供給路３３と燃焼ガス導入路３５とは、燃焼式ヒータ１７のみに用いるものであり、また連通管３６はこのように燃焼式ヒータ１７に専属の管路である空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５をつなぐものであるから、これらは燃焼式ヒータ１７に属する部材といえる。
【００３７】
（弁装置４４）
弁装置４４は、図４に示すように、絞り弁として機能する弁体４４ａと、この弁体４４ａを開閉駆動する駆動モータ４４ｂと、駆動モータ４４ｂと弁体４４ａとの間に設置した開閉機構部４４ｃとからなり、駆動モータ４４ｂは、コンピュータ、つまりＥＣＵ４６の中枢部である図示しないＣＰＵによって作動制御される。詳しくは、燃焼式ヒータ１７が着火を開始すると弁体４４ａを開き、着火が完了すると弁体４４ａを絞る、すなわち閉じるように作動する。このような弁体４４ａの動きに応じて連通路３６が開閉し、この開閉により空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５との間で空気の流通が行われたり停止したりする。
【００３８】
また、空気供給管３３および燃焼ガス排出管３５の本流管２９とのそれぞれの接続箇所ｃ１およびｃ２のうち、続箇所ｃ１は接続箇所ｃ２よりも本流管２９の上流側に位置する。よって、エアクリーナ１３からの外気（新気）Ａは、まず接続箇所ｃ１でヒータ用枝管３１に分岐する空気ａ１と、分岐せずに本流管２９を接続箇所ｃ２に向かう空気ａ１’とに分かれる。接続箇所ｃ１で分岐した空気ａ１は、空気供給管３３−燃焼式ヒータ１７−燃焼ガス排出管３５を経由して接続箇所ｃ２から本流管２９に空気ａ２となって戻る。また、この空気ａ２と前記新気ａ１’とが接続箇所ｃ２で合流し、エンジン１の燃焼用空気である燃焼ガス混入空気ａ３となる。
【００３９】
なお、一般に燃焼式ヒータの燃焼ガスは、通常の燃焼状態ではスモークのほとんどない、換言すればカーボンを含まないガスであり、この実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７も同様である。よって、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２を内燃機関の吸気として使用しても支障はない。
（下流側連結管２７）
下流側連結管２７は、図１にあるよう、コンプレッサ１５ａとインテークマニホールド２１とを結ぶ管であり、この実施の形態ではＬ字形をしている。また、下流側連結管２７のうち、インテークマニホールド２１寄りの箇所にはインタークーラ１９を配置してある。
【００４０】
（排気装置７）
一方、排気装置７は、エンジン本体３の図示しない排気ポートを排気装置７の始端とし、そこから排気装置７の終端であるマフラ４１までの間に、排気系構造物であるエキゾーストマニホールド３８，ターボチャージャ１５のタービン１５ｂおよび触媒コンバータ３９を、同じく排気系構造物である排気管４２上に備えてある。排気装置７を流れる空気はエンジン１の排気ガスとして符号ａ４で示す。
【００４１】
（燃焼式ヒータ１７）
次に燃焼式ヒータ１７の構造を図２および図３に概略示す。
【００４２】
燃焼式ヒータ１７はＣＰＵでその燃焼状態を制御する。
【００４３】
燃焼式ヒータ１７は、エンジン本体３の前記ウォータジャケットとつながっており、燃焼式ヒータ１７は、その内部にウォータジャケットからの機関冷却水を通す機関冷却水通路１７ａを有する。この機関冷却水通路１７ａを流れる機関冷却水（図２に破線矢印で示す。）は、燃焼式ヒータ１７の内部に形成した燃焼室１７ｄの周りを巡るようにして通過し、その間に燃焼室１７ｄからの熱を受けて暖まる。
【００４４】
（燃焼室１７ｄ）
燃焼室１７ｄは、火炎を出す燃焼室としての燃焼筒１７ｂと、燃焼筒１７ｂを覆うことで火炎が外部に漏れないようにする円筒状の隔壁１７ｃとからなる。燃焼筒１７ｂを隔壁１７ｃで覆うことで、燃焼室１７ｄを隔壁１７ｃ内に画する。そして、隔壁１７ｃも燃焼式ヒータ１７の外壁４３ａで覆われ、両者間には間隔を空けてある。この間隔をおくことで、外壁４３ａの内面と隔壁１７ｃの外面との間に前記機関冷却水通路１７ａができる。
【００４５】
また、燃焼室１７ｄは、前記空気供給管３３および燃焼ガス排出管３５とそれぞれ直接つながる空気供給口１７ｄ１および排気排出口１７ｄ２を有している。
【００４６】
そして、空気供給管３３から空気供給口１７ｄ１を経て燃焼室１７ｄに入って来た空気ａ１は、燃焼室１７ｄを経由して排気排出口１７ｄ２に至り、その後、燃焼ガス排出管３５から既述のように本流管２９に空気ａ２として流れ入る。よって、燃焼室１７ｄは、燃焼式ヒータ１７内において空気ａ２に変化する空気ａ１を通すための一連の空気流通路の形態になっている。
【００４７】
燃焼式ヒータ１７が燃焼した後、燃焼ガス排出管３５を経由して本流管２９に戻る空気ａ２は、いわば燃焼式ヒータ１７が排出する燃焼ガスであるから熱を持つ。そして、この熱を持った空気ａ２が燃焼式ヒータ１７から燃焼ガス排出管３５に出るまでの間において、空気ａ２の持つ熱が、隔壁１７ｃを通して機関冷却水通路１７ａを流れる機関冷却水に伝わり、既述のように機関冷却水を暖め、この暖められた機関冷却水がエンジン１のウォータジャケットに送られてエンジン本体３を暖機する。
【００４８】
（燃焼筒１７ｂ）
また、燃焼筒１７ｂは、図示しない燃料ポンプとつながっている燃料供給管１７ｅを備え、そこから前記燃料ポンプのポンプ圧を受けて燃焼用燃料を燃焼筒１７ｂに供給する。よって燃料ポンプと燃料供給管１７ｅとは、燃料供給手段といえる。燃料ポンプの作動による燃料の供給量は、燃料ポンプ作動開始時からの燃料供給量の積算値として燃焼式ヒータ１７の燃焼状態を制御するＥＣＵ４６のＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）に一時記憶しておき、必要に応じてＥＣＵ４６の中枢部であるＣＰＵに呼び出す。
【００４９】
（液化燃料１８）
供給する燃焼用燃料は、液化燃料１８であり、図３に示す燃料気化部１７ｆを経て気化燃料１８’とされ、この気化燃料１８’は、着火手段である、図示しないバッテリからの通電によって発熱するグロープラグ１７ｇによって着火する。グロープラグ１７ｇを発熱するとその通電開始からの実際の経過時間Ｔｍ１がタイマＴｉｍ（図１参照）によってカウントされ、その値もＲＡＭに一時記憶しておく。そして、必要に応じてＣＰＵに呼び出す。
（イオンセンサ１７ｈおよび燃料加熱蒸発板１７ｉ）
また、図３に符号１７ｈおよび１７ｉで示すものは、それぞれ着火センサとしてのイオンセンサ、および燃料加熱蒸発板である。燃料加熱蒸発板１７ｉの近傍で気化燃料１８’が着火し、火炎Ｆの元となる火種Ｆ’ができる。火種Ｆ’を火炎に成長させるものが送風ファン４５である。
【００５０】
（送風ファン４５）送風ファン４５は空気流通路の形態を為す燃焼室１７ｄの上流側に位置する。そして、送風ファン４５はＥＣＵ４６のＣＰＵによってその作動を制御することで出力調整が為される。この出力調整によって、燃焼室１７ｄ内を流れる空気量が変わる。よって、送風ファン４５の出力調整によって燃焼室１７ｄ内を流れる空気量を制御できる。
【００５１】
（ＥＣＵ４６のＲＯＭ）
また、ＥＣＵ４６のＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ；読み出し専用メモリ）には、燃料ポンプの作動制御実行の目安となり、グロープラグ１７ｇの通電開始からの経過時間Ｔｍ１との比較時間である、所定時間Ｔ１を記憶してある。
【００５２】
（機関冷却水の循環）
次に、機関冷却水通路１７ａに対する機関冷却水の循環について図１と図２を参照して説明する。
【００５３】
（機関冷却水通路１７ａ）
機関冷却水通路１７ａは、エンジン本体３の前記ウォータジャケットとつながっている冷却水導入口１７ａ１と、車室用ヒータ９とつながっている機関冷却水排出口１７ａ２とを有する。
【００５４】
（水管路Ｗ１〜Ｗ３）
機関冷却水導入口１７ａ１とエンジン本体３との間は水管路Ｗ１を介在させて連結してあり、機関冷却水排出口１７ａ２と車室用ヒータ９との間は水管路Ｗ２を介して連結してある。
【００５５】
これらの水管路Ｗ１および水管路Ｗ２を介して、燃焼式ヒータ１７はエンジン本体３の前記ウォータジャケットおよび車室用ヒータ９とつながっている。また、車室用ヒータ９とエンジン本体３も水管路Ｗ３を介してつながっている。
【００５６】
したがって、エンジン本体３のウォータジャケットの機関冷却水は、その流れの順序として、▲１▼水管路Ｗ１を介して機関冷却水導入口１７ａ１から燃焼式ヒータ１７に至り、そこで暖められる。▲２▼この暖められた機関冷却水は、燃焼式ヒータ１７の機関冷却水排出口１７ａ２から水管路Ｗ２を介して車室用ヒータ９に至る。▲３▼そして、機関冷却水は、車室用ヒータ９で熱交換されて温度が下がった後、水管路Ｗ３を介してウォータジャケットに戻る。なお、前記ウォータジャケットには、機関冷却水温度を検出する水温センサ４７を取り付けてある。
【００５７】
このように、機関冷却水は、水管路Ｗ１と、水管路Ｗ２と、水管路Ｗ３を介して、エンジン本体３と、燃焼式ヒータ１７と、車室用ヒータ９との間を循環する。
【００５８】
（ＥＣＵ４６へのセンサ等の電気的接続）
また、ＥＣＵ４６は、イオンセンサ１７ｈ，外気温センサ３２および水温センサ４７、ならびにタイマＴｉｍ，送風ファン４５および燃料ポンプと電気的につながっている。そして、各センサ１７ｈ，３２および４７、ならびにタイマＴｉｍ，送風ファン４５の出力値および燃料ポンプ等の各パラメータに応じて、ＣＰＵが、燃焼式ヒータ１７の燃焼状態を適宜制御して、燃焼式ヒータ１７の火炎の勢いや大きさ，温度等を最適状態に維持する。また、ＣＰＵによる燃焼式ヒータ１７の燃焼状態の制御によって、燃焼式ヒータ１７の排気の温度や燃焼式ヒータ１７の空燃比を調整する。
【００５９】
（燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチン）
次に図４および図５を用いて燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンについて述べる。
【００６０】
このルーチンはエンジン１を駆動する図示しない通常のフローチャートの一部であり、以下に述べるＳ１０１〜Ｓ１１７の各ステップからなり、これらのステップからなるフローチャートは、ＥＣＵ４６のＲＯＭに記憶してある。また、第２の実施の形態に係るフローチャートもエンジン１を駆動する図示しない通常のフローチャートの一部であり、やはりＥＣＵ４６のＲＯＭに記憶してある。そして、各フローチャートの各ステップにおける処理は、すべてＥＣＵ４６のＣＰＵによるものである。
【００６１】
なお、図５および図６は、本来であれば同一の紙面にまとめて示されるべきものであるが、紙面のスペースの関係で分断してある。図４に示す▲１▼および▲２▼の符号および図５に示す▲１▼および▲２▼の符号は、同一の符号同士で対応しており、処理の移行先をこれらの符号によって案内する。例えば、図４の▲１▼は、図５の▲１▼と対応しており、図４の▲１▼に係るルートにおける処理は、図５の▲１▼に係るルートに移行してそのまま図５で続行することを意味する。また、処理の移行先を案内する、数字に○を付けてなる▲１▼等の符号は、第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御ルーチンのフローチャートにあっても同様の意味を持つ。なお、記号Ｓを用い、例えばステップ１０１であればＳ１０１と省略して示す。
【００６２】
エンジン１のスタート後、処理がこのルーチンに移行すると、まずＳ１０１で着火制御開始フラグをセット済みかどうか、すなわち燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある運転状態にエンジン１があるかどうかを判定する。燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある運転状態とは、例えばエンジン１が寒冷時や極寒冷時においての運転中や内燃機関の始動後、ならびに内燃機関自身の発熱量が少ないときおよび内燃機関自身の発熱量が少ないことにより機関冷却水の受熱量が少ないときと常温での始動直後の機械暖機時である。よって、この場合、当然機関冷却水の温度も低く、機関冷却水温度が所定温度、例えば６０℃よりも低い場合を燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある場合とする。機関冷却水の温度は、エンジン本体３のウォータジャケットに係る水温センサ４７で検出する。Ｓ１０１で肯定判定すれば、Ｓ１０２で連通路３６の弁装置４４の弁体４４ａを駆動モータ４４ｂを駆動し開閉機構部４４ｃを作動して全開する。これにより、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とが連通路３６を介して直接的に通じる、つまり連通するようになる。
【００６３】
また、機関冷却水の温度が前記６０℃と例示した所定温度よりも高い場合は、燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のない運転状態にエンジン１がある場合であるから、Ｓ１０１で否定判定し、このルーチンを終了する。
【００６４】
Ｓ１０３では、グロープラグ１７ｇへの通電開始からの実際の経過時間Ｔｍ１が０（ゼロ）よりも大きいかどうかを不等式を用いて行う、すなわち経過時間Ｔｍ１＞０の場合は肯定判定してＳ１０４に進み、そうでない場合は否定判定してＳ１０５に進む。また、Ｓ１０３での判定は、グロープラグ１７ｇに一番最初の通電がされたかどうかを判定するステップでもある。すなわち、Ｓ１０３で否定判定するということは、グロープラグ１７ｇへの通電がまだ一度もされていないということであるから、グロープラグ１７ｇへの通電開始からの経過時間Ｔｍ１は必ず０である。よって否定判定してＳ１０５に処理を進め、そこでグロープラグ１７ｇへの通電を開始する。また、Ｓ１０５では、グロープラグ１７ｇへの通電をいつまでもするとバッテリが上がってしまうので、一番最初の通電開始後所定時間が来たら通電を止める（以下「グローＯＦＦ」という。）制御のセットを行い、その後Ｓ１０６へ進む。なお、説明を簡単にするため、グローＯＦＦ制御の処理をするステップを省略してある。
【００６５】
Ｓ１０６では、グロープラグ１７ｇへの最初の通電開始からの経過時間Ｔｍ１をカウントする。
【００６６】
話を一旦Ｓ１０３に戻す。Ｓ１０３で肯定判定する場合は、着火制御開始フラグがセット済みで２回目以降のルーチンの場合を示す。詳しくは、グロープラグ１７ｇへの通電がＳ１０３で否定判定した後の、すなわち既に一度、グロープラグ１７ｇに通電をしてグロープラグ１７ｇの通電開始からの実際の経過時間Ｔｍ１をタイマＴｉｍでカウントした後の２回目以降のルーチンの場合である。よって、グロープラグ１７ｇへの通電開始から実際にカウントした時間Ｔｍ１は、必ず０よりも大きな数値となる。よって、Ｓ１０３ではこの場合肯定判定して次のＳ１０４に処理を進める。
【００６７】
Ｓ１０４では、グローＯＦＦの時間までグロープラグ１７ｇへの通電を継続し、その後前記Ｓ１０６に進む。
【００６８】
Ｓ１０７ではＳ１０６でカウントした経過時間Ｔｍ１が燃料ポンプの作動制御実行の目安となる所定時間Ｔ１を経過したかどうかの判定を等号を含む不等式を用いて行う。すなわち、経過時間Ｔｍ１≧所定時間Ｔ１の場合は肯定判定して次のＳ１０８に進み、否定判定した場合はこのルーチンを終了する。
【００６９】
Ｓ１０８では、燃料ポンプを作動して燃料供給管１７ｅから燃料気化部１７ｆへ送る液化燃料の量を減量する。まずは火種を作るに必要な燃料の量を確保できれば十分だからである。
【００７０】
Ｓ１０９では、出力を下げた状態で送風ファン４５を作動する。火種を作り易くするためである。
【００７１】
Ｓ１１０（Ｓ１０９）では、着火センサとしてのイオンセンサ１７ｈの出力値を読み込む。
【００７２】
Ｓ１１１（ｓ１１０）ではＳ１１０のイオンセンサ１７ｈの出力値に基づいて、着火完了の判定、すなわち火種ができたかどうかの判定を行う。火種ができているかどうかはＳ１１０での出力値が特定の所定値に対して大きいか小さいかで判定する。火種確保の確認判定ができたら次のＳ１１２へ進み、火種不確保の判定の場合は、Ｓ１１６に進む。また、燃焼式ヒータ１７にあっては、火種が確保できたらこれを確実に火炎に成長させるようにするために、このＳ１１１でできる火種は、それに応えるに十分な大きさの火種であるものとする。
【００７３】
Ｓ１１２（Ｓ１１１）では、連通路３６の弁装置４４の弁体４４ａを駆動モータ４４ｂを駆動し開閉機構部４４ｃを作動させて全閉する。これにより、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とが連通路３６を介して直接流通しないようになる。
【００７４】
次のＳ１１３では、送風ファン４５の出力を上げて、燃焼室１７ｄへの流通空気量をさらに増やす。これは既にこのときには火種ができており、しかもこの火種はこれが確実に火炎に成長するに十分な大きさの火種であるから、送風ファン４５の出力を上げて燃焼室１７ｄへの流通空気量を増やしても、火種が消える心配がないからである。
【００７５】
Ｓ１１４では、燃料ポンプを作動して燃料供給管１７ｅから燃料気化部１７ｆへ送る液化燃料の量を増量する。火種を火炎に成長させるためである。
Ｓ１１５では次の燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンに備えて着火制御開始フラグをリセットする。
【００７６】
話をＳ１１１に戻す。Ｓ１１１で否定判定し、Ｓ１１６に進むと、燃料ポンプの作動を停止し、Ｓ１１７に進む。火種のない状態で燃料を供給しても燃焼式ヒータ内部にある空気量に対して供給燃料の量が多すぎて、いわゆる過剰リッチな状態に燃焼式ヒータ１７の空燃比がなってしまい、その場合、燃料が気化するのみでそれ故白煙が出たり、あるいは未燃炭化水素の発生によって生ガスの臭いがしたりする等の弊害を生ずる虞れがあるので、これを防止するためである。Ｓ１１６の後は、Ｓ１１７に進む。
【００７７】
Ｓ１１７では、送風ファン４５を作動して燃焼式ヒータ１７の燃焼室１７ｄ内を掃気、すなわち余分な燃料を燃焼室１７ｄから掃き出す。そして、掃気終了後、送風ファン４５の作動を停止し、このルーチンを終了する。送風ファン４５の作動を停止するのは、掃気が終わった後にも送風ファン４５を回し続ける意味がないからである。
【００７８】
以上が本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７を有するエンジン１である。
【００７９】
〈第１の実施の形態の作用効果〉
次に第１の実施の形態の作用効果について説明する。
【００８０】
エンジン１では、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５とをつなぐ連通路３６を備え、この連通路３６は、空気供給管３３と燃焼ガス排出管３５との間で空気の流通を行うものである。よって、空気供給管３３を流れる空気が連通路３６と接続している部位に至ると、そこで連通路３６に流れる空気と燃焼式ヒータ１７に向かう空気とに分岐する。また連通路３６は、そこに設けた弁装置４４の弁体４４ａが、グロープラグ１７ｇによって着火を開始するときには開いている。このため、たとえ勢いのある空気が燃焼式ヒータ１７に向けて流れたとしても、少なくとも燃焼式ヒータ１７の着火開始時には、つまりグロープラグ１７ｇが通電によって発熱するときには、この勢いのある空気は連通路３６を通じて燃焼ガス排出管３５に流出し、その勢いが減衰する。すなわち弁体４４ａの開きの程度によって連通路３６の開き量を十分大きくすれば、燃焼式ヒータ１７に向かう空気量を燃焼式ヒータ１７での着火を確実に行える程度にまで十分に減少または０（ゼロ）にできる。よって、着火ができない程の強い通風が燃焼式ヒータ１７の燃焼室１７ｄには生じない。この結果、空気流通路内には強い風が流れないので、燃焼式ヒータの着火を一度で確実に行える。しかも、白煙や、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【００８１】
また、燃焼式ヒータ１７では、着火手段であるグロープラグ１７ｇにより燃焼用燃料が着火したかどうかを検出する着火センサとしてのイオンセンサ１７ｈを有するとともに、このイオンセンサ１７ｈにより着火を検出すると、イオンセンサ１７ｈの出力値をＣＰＵに入力し、この出力値に基づいて、燃焼用燃料が着火したことを、すなわち火種の確保ができたことをＣＰＵが判断した場合は、弁装置４４を閉じる。するとそれまで連通路３６を介して燃焼ガス排出管３５に流出していた空気が空気供給管３３に戻るため、燃焼式ヒータ１７の燃焼室１７ｄにおける流通空気量が増大し、さらには送風ファン４５の作動による流通空気量の増大と相俟って、やがて火種が火炎に成長する。また、火種を火炎に成長させるには、流通空気量を増大するだけでは不十分であり、燃料供給手段を構成する燃料ポンプと燃料供給管１７ｅとによって燃料を供給する必要がある。燃料供給制御は、ＣＰＵによって行い、ＣＰＵはイオンセンサ１７ｈによる着火検出前は、燃料供給量を制限し、着火検出後は燃料供給量の制限を解除する。
【００８２】
このように、燃焼式ヒータ１７では、イオンセンサ１７ｈの検知に基づくＣＰＵの判断によって火種の存在を確認し、着火ができていると確認してから燃焼室１７ｄを通る流通空気量を増大するようになっているので、火種を火炎に確実に成長させることができる。
【００８３】
また、燃焼式ヒータ１７では、イオンセンサ１７ｈによる着火検出前は、ＣＰＵが燃料供給量を制限し、着火検出後は燃料供給量の制限を解除する。よって、着火検出後、すなわち火種の確保が確実になった時点で初めて燃料供給量が増えるので、白煙の発生防止や未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生防止を一層確実に行える。
【００８４】
〈第２の実施の形態〉
図７〜図１０を用いて、第２の実施の形態を説明する。
【００８５】
この第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７が、第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７と異なることは、▲１▼図７に示すように、第１の実施の形態に係る連通路３６が無いこと，▲２▼第１の実施の形態に係る弁装置４４を無くすとともに、これに相当する弁装置であって、燃焼ガス排出管３５への燃焼式ヒータ１７からの燃焼ガスの排出量を低下する燃焼ガス量低下手段としての弁装置４４’を設けること，▲３▼燃焼式ヒータ１７への新気の供給ルートおよび▲４▼燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンの中味である。よって、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００８６】
（空気供給管３３’）
空気供給管３３’は、第１の実施の形態に係る空気供給管３３に相当するものであるが、空気供給管３３’は、本流管２９からではなく大気から直接吸気を入れるようになっている。よって、空気供給管３３’を通る空気は外気Ａとなり、この外気Ａが燃焼式ヒータ１７の燃焼によって燃焼ガスａ２となって燃焼ガス排出管３５に流れる。
【００８７】
（弁装置４４’）
第２の実施の形態に係る弁装置４４’は、燃焼ガス排出管３５のうち燃焼式ヒータ１７よりの部位に取り付けたものであり、第１の実施の形態に係る弁装置４４とその構成部材が実質同じである。よって第２の実施の形態に係る弁装置４４’の構成部材には、第１の実施の形態に係る弁装置４４の構成部材に付したと同じ符号を付して説明を省略する。
【００８８】
（燃焼式ヒータ１７の作動制御ルーチン）
次に第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７の作動制御ルーチンについて図８および図９を参照して説明する。
【００８９】
第２の実施の形態に係るフローチャートは、以下に述べるＳ２０１〜Ｓ２１５の各ステップからなる。また、Ｓ２０２を除くＳ２０１〜Ｓ２０８は、第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータ１７の作動制御ルーチンのフローチャートのＳ１０２を除くＳ１０１〜Ｓ１０８と対応しており、それらは実質的に同じであるので、それらについての説明は省略し、Ｓ２０２の説明およびＳ２０９以降の説明とする。
【００９０】
Ｓ２０２では、燃焼式ヒータ１７に係る弁装置４４’の弁体４４ａを閉じる。これにより燃焼ガス排出管３５を流通する燃焼ガスの流れを抑制し燃焼ガス量を低下する。
【００９１】
Ｓ２０１〜Ｓ２０８を経てＳ２０９に処理が進むと、Ｓ２０９では、イオンセンサ１７ｈの出力値を読み込む。
【００９２】
Ｓ２１０ではＳ２０９の出力値に基づいて、着火完了の判定、すなわち火種ができたかどうかの判定を行う。火種ができているかどうかは、前記Ｓ２０９での出力値が特定の所定値に対して大きいか小さいかで判定する。火種確保の確認判定ができたら次のＳ２１１へ進み、火種不確保の判定の場合は、Ｓ２１５に進む。また、本発明に係る燃焼式ヒータ１７は、火種が確保できたら確実に火炎に成長させるために、このステップでできる火種は、それに応えるに十分な大きさの火種である。
【００９３】
Ｓ２１１では、燃焼式ヒータ１７の弁装置４４’の弁体４４ａを全開し、燃焼式ヒータ１７から排出する燃焼ガスの量を増やす。
【００９４】
次のＳ２１２では、送風ファン４５の出力を上げて、燃焼式ヒータ１７内、すなわち燃焼室１７ｄでの流通空気量を増やす。すでにこの段階では火種ができているので、送風ファン４５の出力を上げて、燃焼室１７ｄでの流通空気量を増やしても火種が消えることはないからである。
【００９５】
Ｓ２１３では、燃料ポンプを作動して燃料供給管１７ｅから燃料気化部１７ｆへ送る液化燃料の量を増量する。火種を火炎に成長させるためである。
Ｓ２１４では次の燃焼式ヒータ１７の作動制御実行ルーチンに備えて着火制御開始フラグをリセットする。
【００９６】
話をＳ２１０に戻す。Ｓ２１０で否定判定し、Ｓ２１５に進むと、送風ファン４５を停止またはその出力を下げ、その後、このルーチンを停止する。火種ができていないのに送風ファン４５の出力を高めておく必要がないからである。
【００９７】
〈第２の実施形態の作用効果〉
次に第２の実施の形態の作用効果について説明する。
【００９８】
燃焼式ヒータ１７では、その燃焼室１７ｄを流れる空気の量を燃焼ガス排出管３５において制御する弁装置４４’を備え、この弁装置４４’によって燃焼ガス排出管３５の燃焼ガスの流れを抑制するので、燃焼室１７ｄを流れる空気の量をも抑制できる。したがって、少なくとも燃焼式ヒータ１７が着火を開始するときには、前記抑制によって燃焼室１７ｄを流れる空気の量を火種ができるに十分なほどに減少または０（ゼロ）にすれば、着火ができない程の勢いのある強い風が燃焼室１７ｄ内に生じる虞れがない。従って、強風が燃焼室１７ｄ内に生じないので、燃焼式ヒータ１７の着火を一度で確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生防止ができるばかりか未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も十分防止できる。
【００９９】
また、燃焼式ヒータ１７を作動しないときは、弁装置４４’の弁体４４ａを閉じておくことで、燃焼式ヒータ１７内への泥や水等の異物の侵入を防止できる。
【０１００】
なお、この実施の形態では、弁装置を燃焼ガス排出管３５に設けたものを示したが、空気供給管３３に設けるようにしても、また、燃焼ガス排出管３５におよび空気供給管３３の両方に弁装置４４’を設けるようにしてもよい。この場合、着火制御時だけ両弁装置４４’，４４’の各弁体４４ａを閉じ、着火時の燃焼室１７ｄでの差圧を極めて少なくして着火性の向上を図ることもできる。また、両方の弁装置４４’，４４’に係る弁体４４ａを閉じておくことで、燃焼式ヒータ１７内への異物の侵入防止効果を高められる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関にあっては、燃焼式ヒータの着火時に着火ができない程の強い通風が燃焼式ヒータの燃焼室内に生じないので、燃焼式ヒータの着火を確実に行える。また、着火が確実であるから、白煙の発生を防止できるばかりか、未燃炭化水素が生じることに起因する不快な臭いの発生も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る燃焼式ヒータの概略断面図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線を含む仮想断面で切断し矢印方向に見た断面図
【図４】図１の要部拡大図
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成するフローチャートの一部
【図６】本発明の第１実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成し図５に連続するフローチャートの一部
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の概略構成図
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの概略断面図
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成するフローチャートの一部
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動制御実行ルーチンを構成し図９に連続するフローチャートの一部
【符号の説明】
１…エンジン（内燃機関）
３…エンジン本体（内燃機関の本体）
５…吸気装置
７…排気装置
９…車室用ヒータ
１３…エアクリーナ
１５…ターボチャージャ
１５ａ…コンプレッサ
１５ｂ…ターボチャージャのタービン
１７…燃焼式ヒータ
１７ａ…燃焼式ヒータの機関冷却水通路
１７ａ１…機関冷却水導入口
１７ａ２…機関冷却水排出口
１７ｂ…燃焼筒（燃焼室）
１７ｃ…円筒状隔壁
１７ｄ…燃焼室
１７ｄ１…空気供給口
１７ｄ２…排気排出口
１７ｅ…燃料供給管（燃料供給手段）
１７ｆ…燃料気化部
１７ｇ…グロープラグ（着火手段）
１７ｈ…イオンセンサ（着火検出手段）
１７ｉ…燃料加熱蒸発板
１８…液化燃料
１８’…気化燃料
１９…インタークーラ
２１…インテークマニホールド
２３…吸気管
２５…上流側連結管
２７…下流側連結管
２９…本流管
３１…ヒータ用枝管（空気流通路）
３２…外気温センサ
３３…空気供給管（空気供給路）
３５…燃焼ガス排出管（燃焼ガス排出路）
３６…連結管（管体）
３８…エキゾーストマニホールド
３９…触媒コンバータ
４１…マフラ
４２…排気管
４３ａ…外壁
４４…弁装置（連通路開閉手段）
４４’…弁装置
４４ａ…弁体（絞り弁）
４４ｂ…駆動モータ
４４ｃ…開閉機構部
４５…送風ファン
４６…ＥＣＵ
４７…水温センサ
Ｗ１…水管路
Ｗ２…水管路
Ｗ３…水管路
Ｆ…火炎
Ｆ’…火種
Ｔｉｍ…タイマ
Ａ…エアクリーナ１３から本流管２９に入って来る外気
ａ１…接続箇所ｃ１で外気Ａから分岐して空気供給管３３を流れる空気（新気）
ａ１’…本流管２９を接続箇所ｃ２に向かう空気
ａ２…燃焼式ヒータ１７の燃焼ガス
ａ３…空気ａ２と空気ａ１’との燃焼ガス混入空気
ａ４…エンジン１の排気ガス
ｃ１…空気供給管３３と本流管２９との接続箇所
ｃ２…燃焼ガス排出路３５と本流管２９との接続箇所
Claims (6)
- 内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、
前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、
この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、
この燃焼室に燃焼用の空気を供給する空気供給路と、
前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、
前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路とをつなぐ管体と、
前記空気供給路の空気の流れ方向における前記空気供給路と前記管体との連結部よりも下流側に設けられた送風ファンとを備えた燃焼式ヒータを有する内燃機関。 - 前記管体は、前記着火手段により着火を開始するときに開いて前記空気供給路と前記燃焼ガス排出路との間を連通する連通路であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
- 前記連通路は、前記着火手段による着火完了後に閉じることを特徴とする請求項２に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
- 前記連通路は連通路開閉手段を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
- 内燃機関が所定の運転状態にある時に作動して機関関連要素の温度を上げる燃焼式ヒータを有する内燃機関において、
前記燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料に着火して火種を作る着火手段と、
この着火手段によってできる前記火種を火炎に成長させる部屋である燃焼室と、
この燃焼室に燃焼用の空気を大気から供給する空気供給路と、
前記燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス排出路と、
前記燃焼ガス排出路に設けられるとともに、前記燃焼ガス排出路を流通する燃焼ガス量を前記着火手段による着火開始時に低下する燃焼ガス量低下手段とを備えた燃焼式ヒータを有する内燃機関。 - 前記燃焼ガス量低下手段は、前記燃焼ガス排出路を絞る絞り弁であることを特徴とする請求項５に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
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