JP3747933B2 - 内燃機関の燃焼式ヒータ - Google Patents
内燃機関の燃焼式ヒータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3747933B2 JP3747933B2 JP2003380461A JP2003380461A JP3747933B2 JP 3747933 B2 JP3747933 B2 JP 3747933B2 JP 2003380461 A JP2003380461 A JP 2003380461A JP 2003380461 A JP2003380461 A JP 2003380461A JP 3747933 B2 JP3747933 B2 JP 3747933B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- fuel
- ignition
- air
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
(1)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内燃機関の燃焼式ヒータにおいて、
この燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料を燃焼して火炎を出す燃焼室本体と、
この燃焼室本体に対して空気を供給および排出する空気流通路と、
前記燃焼室本体に前記燃焼用燃料を供給する燃料供給手段と、
この燃料供給手段によって前記燃焼室本体に供給した燃焼用燃料に発熱により着火する着火手段と、
この着火手段の発熱開始後、前記燃焼用燃料が非着火状態にあるときにおいて前記燃料供給手段による供給燃料の積算値を検出する供給燃料積算値検出手段と、
この供給燃料積算値検出手段が検出する供給燃料の積算値が所定値以上になると、前記燃料供給手段による燃料の供給を停止する供給燃料停止制御手段と、
を有することを特徴とする。
「燃焼式ヒータ」としては気化式燃焼ヒータが好ましく、気化式燃焼ヒータに供給する液化燃料を気化燃料にする燃料気化部と、この燃料気化部で気化した気化燃料に着火して火種ができると、この火種を火炎に成長させるための送風ファンと、燃焼式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の機関冷却水通路とを備えたものが好ましい。
「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。着火手段にグロープラグを用いた場合、バッテリーの放電量を少なくできるようにするために、グロープラグはこれを発熱時間が短くても着火できるように設定しておくことが望ましい。
にできるものであることが望まれる。流通空気量制御手段による空気流通路における流通空気量は、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)によって制御する。
(2)前記(1)項において、前記流通空気量制御手段は、前記燃焼式ヒータを作動する際に前記空気流通路を閉じる弁装置であることが望ましい。ここで、「弁装置」とは、前記空気流通路の入口を開閉する弁体と、この弁体を開閉駆動する駆動部と、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開閉できる開閉機構を含むものがよい。
(3)前記(1)項または(2)項のいずれかにおいて、前記着火手段により前記燃焼用燃料が着火したかどうかを検出する着火検出手段を有するとともに、この着火検出手段により着火を検出すると、前記空気流通路における流通空気量を前記流通空気量制御手段によって増大するようにしてもよい。
本発明の内燃機関の燃焼式ヒータでは、着火検出手段の検知に基づく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空気流通路を通る流通空気量を増大するようになっているので、この増大の程度を火種が消えない最大のものとすれば、火種から火炎への成長を確実かつ速やかに行える。
(4)本発明の内燃機関の燃焼式ヒータは、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内燃機関の燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料を燃焼して火炎を出す燃焼室本体と、この燃焼室本体に対して空気を供給および排出する空気流通路と、前記燃焼室本体に前記燃焼用燃料を供給する燃料供給手段と、この燃料供給手段によって前記燃焼室本体に供給した燃焼用燃料に発熱による着火を行い、その後、前記燃焼用燃料に着火しているかどうかに拘わらず第1の所定時間が経過すると作動を一旦中断して前記発熱を止める着火手段と、この着火手段の発熱開始後、前記燃焼用燃料に実際に着火しているかどうかを検出する着火検出手段とを備え、この着火検出手段が前記第1の所定時間内に前記燃焼用燃料への着火を検出しない場合、前記作動中断後、前記着火手段の次の発熱時には、前記第1の所定時間よりも長い第2の所定時間で前記燃焼用燃料への着火を行うようにしてもよい。
一方、第2の所定時間内における燃焼室本体内の雰囲気温度は、着火手段による1回目の発熱に加えた2回目の発熱によって定まるものであるから、燃焼室本体内の雰囲気温度は、1回目の第1の所定時間における着火手段による発熱によるときの雰囲気温度よりも高くなる。したがって、第2の所定時間内における方が第1の所定時間内におけるよりも着火の可能性が高い状況にはある。しかし、そうはいっても着火に一度失敗した第1の所定時間と同じ時間量に第2の所定時間を設定したのでは、このときも再度着火に失敗する虞れがある。そして、燃料の供給が着火の成功の有無に拘わらず行われるものとすれば、第2の所定時間でも着火に失敗した場合には、過剰リッチな状態に燃焼式ヒータの空燃比がならざるを得ない。なお、燃焼式ヒータの空燃比が過剰リッチの状態になることを、以後特に断らない限り、単に「過剰リッチになる」という。
(5)本発明の内燃機関の燃焼式ヒータは、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内燃機関の燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料を燃焼して火炎を出す燃焼室本体と、この燃焼室本体に対して空気を供給および排出する空気流通路と、前記燃焼室本体に前記燃焼用燃料を供給する燃料供給手段と、この燃料供給手段によって前記燃焼室本体に供給した燃焼用燃料に発熱により着火する着火手段とを備え、この着火手段が発熱を開始する直前または発熱を開始した直後の前記燃焼室本体内の雰囲気温度または燃焼式ヒータ関連要素の温度に基づいて、前記着火手段の発熱時間を変更するようにもできる。
本発明の内燃機関の燃焼式ヒータでは、着火手段が発熱を開始する直前または発熱を開始した直後の前記燃焼室本体内の雰囲気温度または燃焼式ヒータ関連要素の温度に基づいて、前記着火手段の発熱時間を変更するので、燃焼式ヒータの着火にあたり内燃機関の所定の運転状態に応じて着火手段の発熱量を最適なものにできる。
(6)前記(5)項において、前記着火手段の発熱時間と前記燃焼室本体内の雰囲気温度または前記燃焼式ヒータ関連要素の温度とを、反比例の関係に設定することが考えられる。すなわち、着火手段が発熱を開始する直前または発熱を開始した直後の前記燃焼室本体内の雰囲気温度または燃焼式ヒータ関連要素の温度が高い場合は着火手段の発熱時間を短く設定し、反対に前記温度が低い場合は着火手段の発熱時間を長く設定すれば、燃焼式ヒータにおける着火にあたり、内燃機関の所定の運転状態に応じて着火手段の発熱量を最適なものにできる。
(7)本発明の内燃機関の燃焼式ヒータは、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内燃機関の燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料を燃焼して火炎を出す燃焼室本体と、この燃焼室本体に対して空気を供給および排出する空気流通路と、前記燃焼室本体に前記燃焼用燃料を供給する燃料供給手段と、この燃料供給手段によって前記燃焼室本体に供給した燃焼用燃料に発熱により着火する着火手段と、前記空気流通路を流れる空気量を制御する流通空気量制御手段とを備え、前記着火手段の発熱開始後、所定時間を経過した後に、前記流通空気量制御手段により流通空気量を増大し、前記所定時間の時間量は、前記燃焼室本体内の雰囲気温度または燃焼式ヒータ関連要素の温度に基づいて変更するようにもできる。
本発明の内燃機関の燃焼式ヒータでは、前記着火手段の発熱開始後、火種を確保できるに足る十分な時間量である所定時間を経過した後に、前記流通空気量制御手段により流通空気量を増大し、前記所定時間の時間量は、前記燃焼室本体内の雰囲気温度または燃焼式ヒータ関連要素の温度に基づいて変更するので、燃焼式ヒータの着火を一度の動作で確実に行えるとともに、火種を確保できればこれを一気に火炎に成長させることができる。また、白煙の発生防止が可能で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。
(8)前記(7)項において、前記所定時間と前記燃焼室本体内の雰囲気温度または燃焼式ヒータ関連要素の温度とは、反比例の関係にあるようにしてもよい。すなわち、着火手段が発熱を開始する直前または発熱を開始した直後の前記燃焼室本体内の雰囲気温度または燃焼式ヒータ関連要素の温度が高い場合は前記所定時間を短く設定し、反対に前記温度が低い場合は、前記所定時間を長く設定すれば、燃焼式ヒータの着火にあたり内燃機関の所定の運転状態に応じて着火手段の発熱量を最適なものにできる。
(9)本発明の内燃機関の燃焼式ヒータは、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内燃機関の燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料を燃焼して火炎を出す燃焼室本体と、この燃焼室本体に対して空気を供給および排出する空気流通路と、前記燃焼室本体に前記燃焼用燃料を供給する燃料供給手段と、この燃料供給手段によって前記燃焼室本体に供給した燃焼用燃料に発熱により着火する着火手段と、この着火手段の発熱開始後、前記燃焼用燃料が非着火状態にあるときにおいて前記燃料供給手段による供給燃料の積算値を検出する供給燃料積算値検出手段と、この供給燃料積算値検出手段が検出する供給燃料の積算値が所定値以上になると、前記燃料供給手段による燃料の供給を停止する供給燃料停止制御手段とを有することを特徴とするようにしてもよい。
あるときに過剰リッチになることがない。したがって、白煙の発生防止ができ、また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を確実に防止できる。
(10)本発明の内燃機関の燃焼式ヒータは、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内燃機関の燃焼式ヒータにおいて、この燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料を燃焼して火炎を出す燃焼室本体と、この燃焼室本体内に対して空気を供給および排出する空気流通路と、前記燃焼室本体に前記燃焼用燃料を供給する燃料供給手段と、この燃料供給手段によって前記燃焼室本体に供給した燃焼用燃料に発熱による着火を行い、その後、前記燃焼用燃料が着火しているかどうかに拘わらず所定時間が経過すると作動を一旦中断して前記発熱が止まる着火手段と、この着火手段の発熱後、前記燃焼用燃料が実際に着火しているかどうかを検出する着火検出手段と、この着火検出手段による着火検出前は前記燃料供給手段による燃料供給量を制限し、着火検出後は前記燃料供給手段による燃料供給量の制限を解除する燃料供給量制御手段とを有することを特徴とする。
本発明の内燃機関の燃焼式ヒータでは、燃料供給量制御手段が、着火検出手段による着火検出前は前記燃料供給手段による燃料供給量を制限し、着火検出後は前記燃料供給手段による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。このため、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を確実に防止できる。
〈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。
(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の始端とする。そして、このエアクリーナ13から吸気装置5の終端であるエンジン本体3の図示しない吸気ポートまでの間に、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,エンジン本体3の図示しない気筒内における燃焼時の圧力よりも低圧である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,エアフロメータ70を備えている。
(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。
(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。
(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。
(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35とを有する。よって、ヒータ用枝管31は、空気供給路33と燃焼ガス排出路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ので、「空気流通路」ということができる。なお、空気供給路33は、燃焼式ヒータ17の燃焼前空気である新気a1を流すので、燃焼前空気供給路ともいえる。また燃焼ガス排出路35は、燃焼式ヒータ17の燃焼後の空気である燃焼ガスa2を流すので、燃焼後空気排出路ともいえる。また、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。
(エアフロメータ70)なお、本流管29のうち、空気供給路33および燃焼ガス排出路35の本流管29とのそれぞれの接続箇所c1およびc2の間に前記エアフロメータ70
を設けてある。よってエアフロメータ70の入口側と出口側とで圧力差ができるので、空気供給路33および燃焼ガス排出路35を介してそれぞれ燃焼式ヒータ17の吸気側と排気側とで差圧が生じる。
(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。
(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。
(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。燃焼式ヒータ17は、その燃焼状態がコンピュータ、つまりECU46の中枢部である図示しないCPUで制御する。
(燃焼室17d)燃焼室17dは、火炎を出す燃焼室本体としての燃焼筒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内に画成する。そして、この隔壁17cも燃焼式ヒータ17の外壁43aで覆われ、両者間には間隔をあけてある。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。
(弁装置44)空気供給口17d1には、燃焼室17dに流れる空気の量を制御する流通空気量制御手段としての弁装置44を設けてある。弁装置44は、燃焼室17dの入口である空気供給口17d1を空気供給路33内で開閉する弁体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、ECU46のCPUによってその作動を制御する。
(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コンピュータ、つまり燃焼式ヒータ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。
(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。
(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の下流側に位置する。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ので、送風ファン45とCPUとを流通空気量制御手段という。
(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。
(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。
(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。
(水管路W1〜W3)機関冷却水導入口17a1とエンジン本体3との間には水管路W1を介在して連結してあり、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で介して連結してある。
(ECU46へのセンサ等の電気的接続)また、ECU46は、温度検出センサ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。
(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。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〜S115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以後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、これらも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。
燃焼室本体としての燃焼筒17b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。
〈第1の実施の形態の変形例1〉なお、以上に述べた実施の形態では、弁装置44を空気供給口17d1に設けたものを示したが、替わりに排気排出口17d2に設けるようにしてもよい。
〈第1の実施の形態の変形例2〉また、空気供給口17d1および排気排出口17d2の両方に流通空気量制御手段としての弁装置を設けるようにしてもよい。図6に空気供給口17d1および排気排出口17d2の両方に弁装置を設けた場合を例示する。変形例2に係る弁装置を符号44’を用いて示せば、これが、弁装置44と異なる点は、二個一組の弁体44a’および44a’によって、それぞれ空気供給口17d1および排気排出口17d2の両方を同時に開閉するようにした点である。詳しくは、一対の弁体44a’および44a’は、空気供給路33および燃焼ガス排出路35にこれらを横断するように直交しかつ駆動モータ44b’によって回転する回転軸44c上に配置してある。また、これら弁体44a’および44a’は、それぞれ空気供給路33および燃焼ガス排出路35内で、空気供給口17d1および排気排出口17d2に対向して位置する。空気供給口17d1および排気排出口17d2は、駆動モータ44b’が駆動すると、回転軸44cを介して弁体44a’および44a’によって一緒に開いたり閉じたりする。変形例2によれば、着火制御時だけ弁体44a’および44a’の両方を閉じることで着火時の燃焼室17dでの差圧を極めて少なくできるので、着火性の向上を一層図ることができる。また、弁体44a’および44a’の両方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。
〈第1の実施の形態の変形例3〉図7を用いて第1の実施の形態の変形例を説明する。ところで、既述のように送風ファン45は火種を火炎に成長させるためのものである。一方
、弁装置44で火種から火炎に成長させるには、その弁体の作動制御が難しい。そこで、この変形例3では弁装置44を無くし、またCPUで送風ファン45の出力をうまく調整することで、火種を確実に確保するようにした。よって、CPUの制御でその出力調整が可能な送風ファン45は、火種を火炎に成長させるものであるとともに流通空気量制御手段ともいえる。
〈第1の実施の形態の変形例の作用効果〉第1の実施の形態と同様の作用効果を奏するが、弁装置44がないのでそれだけCPUによる送風ファン45の調整を緻密に行い、流通空気量制御手段としてもまた火種を火炎に成長させる手段としても十分なものとすることが望ましい。すなわち、流通空気量制御手段として送風ファン45を用いる場合、着火に成功するまではCPUの制御により送風ファン45を停止するかその出力を極めて小さくし、空気流通路である燃焼室17dを流れる空気の量を火種ができるに十分なものとする。
〈第2の実施の形態〉図8〜図12を用いて、第2の実施の形態を説明する。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と異なるのは、図8に示すように、第1の実施の形態に係るイオンセンサ17h(図3参照)の代わりに、温度検出センサ17h’(図8参照)を着火検出手段として用いた点、弁装置を燃焼式ヒータ17に備えないようにしたこと、燃焼式ヒータ17の作動制御実行ルーチン、変更部分に関連する箇所、ECU46のROMに記憶され、燃焼式ヒータ17の作動制御実行ルーチンの判定ステップで判定を行うための目安となる所定時間が各種あること、着火検出手段である温度検出センサ17h’が特定の第1の所定時間T1内に燃焼用燃料への着火を検出しないときは、次の第2の所定時間T2を第1の所定時間T1よりも長くして着火を行うようにしたことである。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。
(温度検出センサ17h’)温度検出センサ17h’は、燃焼式ヒータ17の排気である燃焼後空気a2の温度を検出するものであり、図8に示すように、燃焼ガス排出路35における燃焼式ヒータ17寄りに設置してある。
(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9〜図12を参照して説明する。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〜S230の各ステップからなる。また、S2
01〜S207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S101〜S107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、S208からの説明とする。但し、S201に関しては、そこで否定判定する場合は、S229に進む。S229については後で述べる。
S217では着火不成功フラグがセット済みかどうかを判定する。S215のルートでS217への処理をする場合、既に着火が成功しているのでS217では否定判定し、図12に示すようにこのルーチンを終了する。一方、S216のルートでS217への処理をする場合、着火は成功していないのでS217では肯定判定し、二度目の着火処理を次のS218から始める。
S220ではS219でカウントした経過時間Tm1が、第1の所定時間T1よりも長く燃料ポンプ作動の目安となる第2の所定時間T2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T2の場合は肯定判定して次のS221に進み、否定判定した場合はこのルーチンを終了する。T1としては例えば40秒を、またT2としては例えば60秒を挙げられる。
S222ではS221で燃料ポンプが作動を開始してからの経過時間Tm2をタイマT
imでカウントする。S223ではS222で求めた経過時間Tm2が送風ファン45の作動制御実行の目安となる所定時間T3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Tm2≧所定時間T3の場合は肯定判定して次のS224に進み、否定判定した場合はこのルーチンを終了する。
〈第3の実施の形態〉図13〜図18を用いて、第3の実施の形態を説明する。この第3の実施の形態に係る燃焼式ヒータ17が、第2の実施の形態に係る燃焼式ヒータ17と異なるのは、第1の所定時間T1または第2の所定時間T2の時間量を機関冷却水温度に基づいて求めたこと、およびそれに基づいて燃焼式ヒータ17の作動制御実行ルーチンを変更したことである。よって、第2の実施の形態の場合と異なる部分についてのみ説明する。
(マップM)マップMはECU46のROMに記憶してあり、縦軸が第1の所定時間T1
または第2の所定時間T2を、また横軸が機関冷却水温度のグラフ図であり、例えば、水温センサ47の出力値がa2であると所定時間T1またはT2がa2であることになる(図13の矢印a参照)。マップMを見てわかる通り、水温センサ47の出力値と所定時間T1またはT2とは反比例の関係にある。
(燃焼式ヒータ17の作動制御ルーチン)次に第3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14〜図18を参照して説明する。第3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が第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と異なる点は、機関冷却水温度を求めるステップと、この機関冷却水温度に基づいて第1の所定時間T1または第2の所定時間T2の時間量を前記マップから求めるステップとを、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のフローチャートに追加したことだけである。よってこれら追加したステップについてのみ説明し、第2の実施の形態に係るフローチャートと同一のステップについては、説明上必要なステップを除き、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
〈第3の実施の形態の作用効果〉第3の実施の形態に係る燃焼式ヒータ17では、第2の実施の形態における作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
(燃焼式ヒータ17の作動制御ルーチン)第4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が第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と異なる部分には、ステップ番号を400番台としてある。そして、他のステップは、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のフローチャートとおなじであるので同一部分には同一のステップ番号を付して説明を省略する。
S214では、S213で読み込んだ排気温度Teが、着火成功の目安となる所定温度Te1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、排気温度Te≧所定温度Te1の場合は着火が成功したと肯定判定してS405に進み、そうでない場合は、着火不成功と否定判定してS216に進む。
処理を行う。
〈第4の実施の形態の作用効果〉第4の実施の形態に係る燃焼式ヒータ17では、第2の実施の形態における作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
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(燃焼室本体)
17c…円筒状隔壁
17d…燃焼室(空気流通路)
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)
17h’…温度検出センサ(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
20…吸気量低下手段
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…空気供給路(燃焼前空気供給路)
35…燃焼ガス排出路(燃焼後空気排出路)
37…CO2センサ
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(流通空気量制御手段)
44a…弁体
44b…駆動モータ
44c…開閉機構部
45…送風ファン(流通空気量制御手段)
46…ECU(供給燃料積算値検出手段,供給燃料停止制御手段,燃料供給量制御手段)47…水温センサ
70…エアフロメータ
c1…空気供給路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
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路33を流れる空気(燃焼用の空気)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の燃焼に供されてる排気である燃焼ガス
a3…a2とa1’との燃焼ガス混入空気
a4…エンジン1の排気ガス
Claims (2)
- 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内燃機関の燃焼式ヒータにおいて、
この燃焼式ヒータに用いる燃焼用燃料を燃焼して火炎を出す燃焼室本体と、
この燃焼室本体に対して空気を供給および排出する空気流通路と、
前記燃焼室本体に前記燃焼用燃料を供給する燃料供給手段と、
この燃料供給手段によって前記燃焼室本体に供給した燃焼用燃料に発熱により着火する着火手段と、
この着火手段の発熱開始後、前記燃焼用燃料が非着火状態にあるときにおいて前記燃料供給手段による供給燃料の積算値を検出する供給燃料積算値検出手段と、
この供給燃料積算値検出手段が検出する供給燃料の積算値が所定値以上になると、前記燃料供給手段による燃料の供給を停止する供給燃料停止制御手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の燃焼式ヒータ。 - 前記供給燃料積算値検出手段は、この着火手段の発熱開始後、前記燃焼用燃料が非着火状態にあるときにおいて単位時間あたりの供給燃料の吐出量の時間積分と、燃料供給手段の作動時間との積値を検出することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃焼式ヒータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003380461A JP3747933B2 (ja) | 1998-03-10 | 2003-11-10 | 内燃機関の燃焼式ヒータ |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5869698 | 1998-03-10 | ||
JP2003380461A JP3747933B2 (ja) | 1998-03-10 | 2003-11-10 | 内燃機関の燃焼式ヒータ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10145679A Division JPH11324875A (ja) | 1998-03-10 | 1998-05-27 | 内燃機関の燃焼式ヒータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004044607A JP2004044607A (ja) | 2004-02-12 |
JP3747933B2 true JP3747933B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=31718201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003380461A Expired - Fee Related JP3747933B2 (ja) | 1998-03-10 | 2003-11-10 | 内燃機関の燃焼式ヒータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3747933B2 (ja) |
-
2003
- 2003-11-10 JP JP2003380461A patent/JP3747933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004044607A (ja) | 2004-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3577961B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
JP2003328821A (ja) | 酸素センサの加熱制御装置 | |
JP3630060B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
US6260545B1 (en) | Internal combustion engine having combustion heater | |
JP3747933B2 (ja) | 内燃機関の燃焼式ヒータ | |
JPH11324875A (ja) | 内燃機関の燃焼式ヒータ | |
US5823170A (en) | Method and apparatus for reducing engine NOx emissions | |
JP3577952B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
JP2004138073A (ja) | 内燃機関の燃焼式ヒータ | |
JP3528603B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
US6536680B2 (en) | Combustor with non-combustion air introduction | |
JP3695187B2 (ja) | 内燃機関用燃焼式ヒータ | |
JP3570187B2 (ja) | 内燃機関用燃焼式ヒータの燃焼状態検出装置 | |
JP2002081352A (ja) | 燃焼式ヒータを備えた車輌 | |
JP3539260B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
JP2005083209A (ja) | 内燃機関およびその制御方法 | |
JPH11303696A (ja) | 燃焼式ヒータの出力制御装置 | |
JP2914045B2 (ja) | 内燃機関の触媒暖機装置 | |
JP2003056419A (ja) | 内燃機関 | |
US20140230405A1 (en) | Method for heating exhaust | |
JP3565089B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
JP3801030B2 (ja) | 熱機関の始動補助装置 | |
JP3539201B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
JP2000009004A (ja) | 内燃機関用燃焼式ヒータの制御装置 | |
JP3674359B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050607 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050805 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081209 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091209 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101209 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101209 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111209 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111209 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121209 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131209 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |