DE10005520A1 - Ansaugluft-Heizsystem - Google Patents
Ansaugluft-HeizsystemInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ansaugluftheizsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Kraftstoffverbrennungsheizer (11). Der Verbrennungsheizer (11) wird betätigt, bevor der Motor (1) angekurbelt wird, um Verbrennungsgas zu erzeugen und um einen Teil des Verbrennungsgases dem Motorluftansaugkrümmer (2) zuzuführen und um den Rest des Verbrennungsgases in das Motorabgasrohr (3) auszutragen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ansaugluft-Heizsystem
für einen Verbrennungsmotor, der einen Verbrennungsheizer
umfaßt.
Dieses ist wirksam, um Ansaugluft aufzuheizen bzw. zu
erwärmen, um die Motorstartfähigkeit eines Verbrennungsmotors
zu verbessern, der Ansaugluft verdichtet, um Kraftstoff zu
verbrennen.
Die JP-A-61-157419 und JP-B2-8-492 schlagen den Gedanken vor,
Verbrennungsgas eines Heizers für eine Fahrgastzelle der
Ansaugluftseite eines Motors zuzuführen, wenn dieser gestartet
wird, wodurch die Motorstartbarkeit verbessert wird. Da das
gesamte Verbrennungsgas die Luftansaugseite des Motors füllt,
kann ein Teil des Verbrennungsgases zurück zum Heizer strömen.
Dadurch kann die Kraftstoffverbrennung des Heizers
unbeabsichtigt unterbrochen werden; was dazu führt, daß die
Motorstartbarkeit verschlechtert ist.
Eine primäre Aufgabe der Erfindung besteht darin, zu
verhindern, daß ein Verbrennungsheizer die Kraftstoff
verbrennung unterbricht bzw. beendet, wenn der Verbrennungs
heizer sein Verbrennungsgas einem Motor zuführt.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt betrifft die Erfindung ein
Ansaugluft-Heizsystem für ein Fahrzeug, bei welchem ein
Verbrennungsheizer betätigt wird, bevor der Motor gestartet
wird, um Verbrennungsgas zu erzeugen. Ein Teil des
Verbrennungsgases wird dem Motoransaugrohr bzw. -krümmer
zugeführt, und der Rest des Verbrennungsgases wird in ein
Motorabgasrohr ausgetragen. Infolge davon wird verhindert, daß
das Verbrennungsgas zurück in den Verbrennungsheizer strömt.
Bevor der Motor angekurbelt wird, bis der Motor startet, wird
sämtliches Verbrennungsgas des Verbrennungsheizers dem
Luftansaugkrümmer zugeführt. Die Motoransaugluft kann damit in
ausreichendem Umfang erwärmt werden.
Weil eine überschüssige Luftmenge dem Verbrennungsheizer
zugeführt wird, bis der Motor startet, kann eine ausreichende
in dem Verbrennungsgas enthaltene Sauerstoffmenge dem Motor
zugeführt werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein
Luftansaugsystem zu schaffen, welches durch den
Verbrennungsheizer erzeugten Kohlenwasserstoff reduzieren
kann. Zu diesem Zweck wird in Übereinstimmung mit einem
weiteren Aspekt der Erfindung Kraftstoff in den Motor zu einem
vorgegebenen Zeitpunkt eingespritzt, nachdem der Motor
angekurbelt wurde. Der Kraftstoff wird damit nicht in dem
Motorzylinder in übermäßiger Menge angesammelt, so daß die
Erzeugung von Kohlenwasserstoff unterdrückt bzw. verhindert
werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Ansaugluftsystem zu schaffen, welches die Motorstartzeit
zu verringern vermag.
Zu diesem Zweck wird in Übereinstimmung mit einem weiteren
Aspekt der Erfindung ein erstes Mittel zum Zuführen von
Verbrennungsgas zum Aufwärmen von Ansaugluft bereitgestellt,
bevor Motorkühlwasser erwärmt wird, ein zweites Mittel zum
Zuführen des Verbrennungsgases zu dem warmen Motorkühlwasser
nach Erwärmen der Ansaugluft, und ein Umschaltmittel zum
Umschalten zwischen den ersten und zweiten Mitteln.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden
Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Erläuterung
einer Ausführungsform derselben unter Bezug auf die
anliegenden Zeichnungen; in diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-
Kühlsystems in Übereinstimmung mit einer ersten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ein Zeitdiagramm der Beziehung zwischen der
Betätigung von Steuerventilen, der Betätigung des
Verbrennungsheizers des Ansaugluft-Kühlsystems in
Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform und
Motorbedingungen bzw. -zuständen;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-
Kühlsystems in Übereinstimmung mit einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-
Kühlsystems in Übereinstimmung mit einer dritten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-
Kühlsystems in Übereinstimmung mit einer vierten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des
Ansaugluft-Kühlsystems in Übereinstimmung mit der
vierten Ausführungsform;
Fig. 7(a) eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen dem
Öffnungswinkel eines Drosselklappenventils und der
Motordrehzahl, Fig. 7(b) eine Kurvendarstellung der
Beziehung zwischen dem Öffnungswinkel eines EGR-
Ventils und der Motordrehzahl;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-
Kühlsystems in Übereinstimmung mit einer fünften
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 eine Kurvendarstellung des Betriebs eines
Schaltventils eines Ansaugluft-Kühlsystems in
Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform;
Fig. 10 eine schematische Ansicht eines Ansaugluft-
Kühlsystems in Übereinstimmung mit einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 eine Kurvendarstellung des Betriebs eines
Schaltventils des Ansaugluft-Kühlsystems in
Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform;
Fig. 12 ein Flußdiagramm des Betriebs eines Ansaugluftsystems
in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform
gemäß der Erfindung;
Fig. 13 ein Zeitdiagramm von Änderungen verschiedener
Bedingungen bzw. Zuständen des Ansaugluft-Heizsystems
in Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform;
Fig. 14 Ein Zeitdiagramm von Änderungen verschiedener
Bedingungen bzw. Zuständen des Ansaugluft-Heizsystems
in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 15 Betriebszustände bzw. -stufen eines Ansaugluftsystems
in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 16 ein schematisches Diagramm des Ansaugluft-Heizsystems
in Übereinstimmung mit der neunten Ausführungsform,
und
Fig. 17 eine schematische Ansicht eines Hauptteils eines
Ansaugluft-Heizsystems in Übereinstimmung mit einer
zehnten Ausführungsform der Erfindung.
Ein Ansaugluft-Heizsystem für einen wassergekühlten
Dieselmotor in Übereinstimmung mit einer ersten
Ausführungsform wird nunmehr unter bezug auf Fig. 1 erläutert.
Das Ansaugluft-Heizsystem umfaßt einen wassergekühlten
Dieselmotor 1, einen Ansaugkrümmer 2, einen Luftreiniger A/C,
ein Motorabgasrohr 3, einen Dreiwege-Katalysator 4, einen
Schalldämpfer 5, einen Kühler 6, einen Umgehungsdurchlaß 7,
ein Thermostatschaltventil 8, eine Wasserpumpe 9, einen
Fahrgast-Heizerkern 10, einen Verbrennungsheizer 11, eine
Heizerkraftstoffpumpe 12, ein erstes Rohr bzw. ein
Kraftstoffzuführrohr 13, ein zweites Rohr bzw. ein
Verbrennungsgaszuführrohr 14, ein drittes Rohr bzw. ein
Verbrennungsgasaustragrohr 15, ein Verbrennungsgassteuerventil
16, ein Turbogebläse 17, eine Wasserpumpe 18, eine ECU
(elektronische Steuereinheit) 19, einen Umgehungsdurchlaß 20
und ein Absperrventil 21.
Ein Wasserkühlkreislauf ist mit einer durchbrochenen Linie
gezeigt. Der Luftansaugkrümmer 2 verbindet den Luftreiniger
A/C mit dem Motor derart, daß in den Motor 1 gereinigte Luft
zugeführt wird. Der Kühlwasserumgehungsdurchlaß 7 verbindet
den Motor 1 mit dem Kühler 6 derart, daß Kühlwasser aus dem
Motor durch den Kühler 6 zurück zum Motor 1 strömt. Das
Thermostatschaltventil 8 schaltet die Zufuhr des Kühlwassers
des Motors 1 von dem Kühler 6 zu dem Umgehungsdurchlaß 7 um
und umgekehrt. Der Verbrennungsheizer 11 wird durch eine
(nicht gezeigte) Glühkerze gezündet, um Kraftstoff in eine
Verbrennungskammer 11a zu verbrennen, wodurch das Kühlwasser
erhitzt wird, welches in den Fahrgastheizerkern 10 strömt. Die
Kraftstoffpumpe 12 pumpt Kraftstoff in einen Kraftstofftank
(in Fig. 5 gezeigt) und führt den Kraftstoff dem
Verbrennungsheizer 11 zu. Das Luftzuführrohr bzw. das erste
Rohr 13 verbindet den Ansaugkrümmer 2 mit der Luftansaugseite
der Verbrennungskammer 11a. Das Verbrennungsgaszuführrohr bzw.
das zweite Rohr verbindet die Abgasseite der
Verbrennungskammer 11a mit dem Luftansaugkrümmer 2. Das
Verbrennungsgasaustragrohr bzw. das dritte Rohr 15 verbindet
die Abgasseite der Verbrennungskammer 11a mit dem Abgasrohr 3.
Das Verbrennungsgassteuerventil 16 steuert die Verbindung der
zweiten und dritten Rohre 14 und 15. Das Turbogebläse, wie
etwa ein Zentrifugalgebläse, ein Mischluftgebläse oder ein
Axialstromgebläse, erzeugt kinetische Energie, durch Drehen
von Lüfterlaufschaufeln, um dem Verbrennungsheizer 11 Luft
zuzuführen. Die Wasserpumpe 18 wälzt das Kühlwasser in dem
Wasserdurchlaß, welcher den Verbrennungsheizer 11 mit dem
Heizerkern 10 verbindet, um. Die ECU 19 steuert die
Heizerkraftstoffpumpe 12, das Verbrennungsgassteuerventil 16,
das Gebläse 17 und die Wasserpumpe 18. Der Umgehungsdurchlaß
20 leitet das Kühlwasser, welches aus dem Motor 1 ausströmt,
zu dem Verbrennungsheizer 11 durch die Wasserpumpe 18. Das
Absperrventil 21 verhindert, daß Kühlwasser zurückströmt.
Wenn ein (nicht gezeigter) Motorzündschalter gedreht wird,
werden Kraftstoffeinspritzdüsen, verschiedene Meßgeräte und
verschiedene elektrische Vorrichtungen mit Strom versorgt.
Gleichzeitig wird der Verbrennungsheizer 11 gezündet, um
Kraftstoff zu verbrennen. Bevor der Motor 1 angekurbelt wird,
wird das Verbrennungsgassteuerventil 16 so betrieben, daß ein
Teil des Verbrennungsgases des Heizers 11 dem zweiten Rohr 14
zugeführt werden kann, während der Rest des Verbrennungsgases
durch das dritte Rohr 15 ausgetragen wird. Das
Verbrennungsgas, welches den Luftansaugkrümmer 2 füllt, wird
dadurch daran gehindert, zurückzuströmen.
In diesem Zustand wird eine (nicht gezeigte) Anzeigelampe
eingeschaltet, um einen Fahrer darüber zu informieren, daß ein
Teil des Verbrennungsgases des Verbrennungsheizers 11
zugeführt wird, um die Motoransaugluft zu erwärmen bzw. zu
heizen. Die Anzeigelampe ist in einem Instrumentenbrett
(beispielsweise in einem Tachometer) vorgesehen.
Wenn, wie in Fig. 2 gezeigt, eine bestimmte Zeit zum Heizen
der Ansaugluft abgelaufen ist, wird die Anzeigelampe
ausgeschaltet, um den Fahrer zu informieren, daß dieser den
Starterschalter einschaltet. Sobald der Starterschalter
eingeschaltet ist, wird das Steuerventil 16 betätigt, damit
das gesamte Verbrennungsgas der Luftansaugseite des Motors
zugeführt wird. Wenn der Motor 1 ohne Unterstützung eines
Starters startet, wird der Verbrennungsheizer ausgeschaltet.
Der Verbrennungsheizer 11 kann jedoch betätigt werden, falls
es erforderlich ist, um das Heizen der Fahrgastzelle zu
unterstützen.
Während das Verbrennungsgas dem Ansaugkrümmer 2 zugeführt
wird, bis der Motor startet, wird eine überschüssige Luftmenge
dem Verbrennungsheizer 11 derart zugeführt, daß der Motor 1
problemlos mit einer ausreichenden Sauerstoffmenge zu starten
vermag, die in dem Verbrennungsgas enthalten ist.
Wenn der Verbrennungsheizer 11 kontinuierlich betrieben wird,
nachdem der Motor 1 gestartet ist, wird die Luftmenge, die dem
Verbrennungsheizer 11 zugeführt wird, allmählich auf eine
Menge verringert, die ausreicht, daß der Verbrennungsheizer 11
den Kraftstoff mit einem angemessenen Luftkraftstoffverhältnis
verbrennt. Da das Verbrennungsgas des Verbrennungsheizers 11
dem Ansaugkrümmer 2 zugeführt wird, können NOx (Stickoxide),
die in dem Verbrennungsgas enthalten sind, in derselben Weise
wie in einem EGR(Abgas-Recycling)-System verringert werden.
In der nachfolgend erläuterten zweiten Ausführungsform werden
für dieselben Teile wie bei der ersten Ausführungsform
dieselben Bezugsziffern verwendet.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Verbrennungsgassteuerventil 16
gemäß der ersten Ausführungsform einer zweiten Ausführungsform
weggelassen und ein Teil des Verbrennungsgases des
Verbrennungsheizers 11 wird dem Abgasrohr 3 durch den EGR-
Durchlaß 22 eines EGR-Systems zugeführt. Das EGR-Ventil 23
wird derart gesteuert, daß ein Teil des
Heizerverbrennungsgases dem Luftansaugrohr 2 zugeführt und der
Rest in das Abgasrohr 3 ausgetragen wird.
Nach dem Ankurbeln des Motors 1, bevor dieser startet, wird
das EGR-Ventil 23 geschlossen, um das gesamte Verbrennungsgas
dem Ansaugkrümmer 2 zuzuführen. Nachdem der Motor 1 gestartet
ist, wird das EGR-Ventil in an sich bekannter Weise abhängig
von der Motorleistung, der Motordrehzahl, der Motortemperatur
und dergleichen gesteuert.
Unter bezug auf Fig. 4 wird nunmehr eine dritte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansaugluftheizsystems
erläutert. Der Verbrennungsheizer 11 weist einen Wassermantel
bzw. einen Wärmetauscher 11b auf, welcher die zylindrische
Verbrennungskammer 11a des Verbrennungsheizers 11 umgibt bzw.
umschließt. Der Verbrennungsgasauslaß- bzw. -abgasdurchlaß 11c
ist zwischen dem Wassermantel 11b und der Verbrennungskammer
11a gebildet. Verbrennungsgas wird durch das Kühlwasser
abgekühlt, wenn es den Abgasdurchlaß 11c durchsetzt, so daß
seine Temperatur auf 300°C oder eine niedrigere Temperatur
fällt. Das Verbrennungsgas durchsetzt das
Verbrennungsgasaustragrohr 24 zu einer Öffnung des
Luftansaugkrümmers 2, bei der es sich um einen
Luftdurchlaßstrom abwärts von einem Zwischenkühler 25 handelt.
Der Zwischenkühler 25 dient dazu, die Ansaugluft in dem
Durchlaß stromabwärts von dem Turbolader 25a abzukühlen.
Es ist notwendig, Luft in den Verbrennungsheizer 11 von einem
Teil einzuleiten, dessen Druck derselbe ist wie derjenige des
Verbrennungsgases. In Übereinstimmung mit dieser
Ausführungsform wird die Luft aus einem Teil des Ansaugrohrs 2
zwischen demjenigen Teil von ihm entnommen, der mit dem
Verbrennungsgasaustragrohr 24 verbunden ist, und dem
Zwischenkühler 25.
Die Verbrennungsgasaustragöffnung 26 ist im unteren Ende der
Heizerverbrennungskammer 11a gebildet, um
Hochtemperaturverbrennungsgas mit einer Temperatur von 300°C
oder höher zuzuführen, welches nicht dazu verwendet wurde, das
Kühlwasser zu heizen, das durch, den Wassermantel 11b
hindurchtritt, in das Verbrennungsgasaustragrohr 24. Gase aus
der Verbrennungsgasaustragöffnung 26 und dem Austragrohr 24
werden durch das Austragventil 27 ausgetragen, welches durch
die ECU 19 gesteuert wird. Das Austragventil 27 umfaßt erste
bis vierte Ventilkörper 27a bis 27d, ein erstes
Betätigungsorgan 27e, wie etwa einen Schrittmotor um Antreiben
der ersten und zweiten Ventilkörper 27a, 27b und ein zweites
Betätigungsorgan 27f, wie etwa einen Schrittmotor zum
Antreiben der dritten und vierten Ventilkörper 27c, 27d.
Bevor der Motor 1 angelassen, oder bevor der Motor angekurbelt
wird, werden der Verbrennungsheizer 11 und die motorgetriebene
Wasserpumpe 18 gestartet. Gleichzeitig werden die ersten und
vierten Ventilkörper 27a, 27d geschlossen und die zweiten und
dritten Ventilkörper 27b, 27c werden geöffnet. Das
Verbrennungsgas wird dadurch aus dem Verbrennungsheizer 11
ausgetragen, um das Kühlwasser zu heizen, welches den
Wassermantel 11b durchsetzt und zu der Außenseite durch das
Austragrohr 3 ausgetragen. Andererseits strömt das erwärmte
Kühlwasser in dem Motor 1, um die (nicht gezeigten)
Motorzylinder und die (nicht gezeigten) Zylinderköpfe zu
erwärmen.
Während der Motor angekurbelt wird, wird die Wasserpumpe 18
gestoppt, der erste Ventilkörper 27a wird geöffnet, der zweite
Ventilkörper 27b wird geschlossen und die dritten und vierten
Ventilkörper 27c, 27d werden halb geöffnet. Ein Teil des
Verbrennungsgases wird dadurch der Luftansaugseite des Motors
1 zugeführt, und der Rest von ihm wird in das Motorabgasrohr 3
ausgetragen.
Nachdem der Motor 1 gestartet ist, werden die ersten und
dritten Ventilkörper 27a, 27c geschlossen, und die zweiten und
vierten Ventilkörper werden geöffnet. Das aus dem
Verbrennungsheizer 11 ausgetragene Verbrennungsgas erhitzt
dadurch Kühlwasser, welches den Wassermantel 11b durchsetzt
und wird in das Abgasrohr 2 ausgetragen. Wenn das Kühlwasser
ausreichend erwärmt worden ist (beispielsweise auf eine
Temperatur höher als 80°C), wird der Verbrennungsheizer 11
gestoppt bzw. abgeschaltet.
Der Verbrennungsheizer 11 kann so modifiziert sein, daß er
Luft direkt erwärmt, die in die Fahrgastzelle geblasen wird,
anstatt das Kühlwasser zu heizen, welches durch den Heizerkern
10 strömt.
Ein Ansaugluft-Heizsystem in Übereinstimmung mit der vierten
Ausführungsform wird nunmehr unter bezug auf Fig. 5, 6 und 7
erläutert.
Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt das Ansaugluft-Heizsystem in
Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform einen
wassergekühlten Dieselmotor 1 vom Common-Rail-Typ, einen
Luftansaugkrümmer 2, einen Luftreiniger A/C, ein
Motorabgasrohr 3, einen Dreiwege-Katalysator 4, einen
Schalldämpfer 5, einen Kühler 6, einen Umgehungsdurchlaß 7,
ein Thermostatschaltventil 8, eine Wasserpumpe 9, einen
Fahrgastheizerkern 10, einen Verbrennungsheizer 11, eine
Heizerkraftstoffpumpe 12, ein Luftzuführrohr bzw. ein erstes
Rohr 13, ein Verbrennungsgaszuführrohr bzw. ein zweites Rohr
14, eine ECU 19, einen EGR-Durchlaß 22, ein EGR-Ventil 23,
einen Zwischenkühler 25, einen Motordrehzahlsensor 28, einen
Kühlwassertemperatursensor 29, einen Auflader 30 und ein
Drosselklappenventil 31.
Dem Motor 1 wird Kraftstoff bzw. Leichtgasöl durch
elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzdüsen und eine
Hochdruckpumpe HP aus dem Kraftstofftank durch eine
Kraftstoffpumpe FP, einen Kraftstoffilter FF und ein
Kraftstoffrohr bzw. einen Kraftstoffschlauch zugeführt.
Dem Verbrennungsheizer 11 wird ebenfalls durch die
Kraftstoffpumpe 12 Kraftstoff aus dem Kraftstofftank durch den
Kraftstoffilter FF und die Kraftstoffpumpe FP und das
Kraftstoffrohr zugeführt. Der Kraftstoffilter FF ist mit einem
batterieversorgten elektrischen Heizer EH versehen, der in ihm
vorgesehen ist. Der Verbrennungsheizer 11 kann so gesteuert
werden, daß er Wärme mit zwei Niveaus bzw. auf zwei Höhen
erzeugt, auf einem Niedrigniveau und einem Hochniveau
(vorliegend als Lo-Niveau und Hi-Niveau bezeichnet). Diese
Steuerung erfolgt durch Steuern eines eingebauten
Gebläsemotors (beispielsweise des Gebläsemotors 17 in Fig. 4).
Das Drosselklappenventil 31 ist in einem Teil des
Luftansaugkrümmers 2 stromabwärts von dem Zwischenkühler 25
zwischen der Verbindung von diesem mit dem ersten Rohr 13 und
der Verbindung von diesem mit dem zweiten Rohr 14 angeordnet,
welches stromabwärts von der Verbindung mit dem ersten Rohr 13
angeordnet ist.
Die ECU 19 steuert die Heizerkraftstoffpumpe 12, das
Drosselklappenventil 31 und den Verbrennungsheizer 11 in
Übereinstimmung mit Signalen von dem Motordrehzahlsensor 28
und dem Kühlwassertemperatursensor 29.
In Fig. 6 wird ein Starterschalter eingeschaltet, um den Motor
1 im Schritt S100 anzukurbeln. Gleichzeitig wird die
Motordrehzahl Ne, die durch den Motordrehzahlsensor 28
ermittelt wird, im Schritt S110 ausgelesen.
Daraufhin wird im Schritt S120 überprüft, ob die Drehzahl Ne
kleiner als die Leerlaufdrehzahl N2 ist.
Wenn das Ergebnis JA lautet, wird im Schritt S130 geprüft, ob
die Drehzahl Ne kleiner als eine erste Referenzdrehzahl N1
ist, die kleiner als die Leerlaufdrehzahl N2 ist. Die
Referenzdrehzahl N1 entspricht einer Motordrehzahl, bei
welcher eine ausreichende Luftmenge durch den
Luftansaugkrümmer 2 zugeführt werden kann, um den Heizer 11
auf Lo-Niveau zu betreiben, und außerdem sämtliches
Verbrennungsgas, das durch den Verbrennungsheizer 11 erzeugt
wird, kann dem Motor 1 zugeführt werden. Die Referenzdrehzahl
N1 ist üblicherweise niedriger als die Motorankurbeldrehzahl.
Wenn die Motordrehzahl Ne kleiner als die Referenzdrehzahl N1
ist, wird das Drosselklappenventil 31 vollständig geschlossen,
wie in Fig. 7 gezeigt, das EGR-Ventil 23 wird vollständig
geöffnet, und der Verbrennungsheizer 11 wird außerdem im
Schritt S140 auf Lo-Niveau derart betrieben, daß
Verbrennungsgas, erzeugt durch den Verbrennungsheizer 11, zu
dem Motorabgasrohr 3 durch den EGR-Durchlaß 22 ausgetragen
werden kann, ohne den Luftansaugkrümmer 2 zu füllen. Der Lo-
Niveau-Betrieb des Verbrennungsheizers 11 verhindert, daß der
Motor aufgrund einer Abnahme des Sauerstoffs, der in dem
Verbrennungsgas enthalten ist, Fehlzündungen ausführt.
Wenn andererseits die Motordrehzahl Ne gleich oder größer als
die Referenz N1 wird, wird das Drosselklappenventil 31
vollständig geöffnet, das EGR-Ventil 23 wird vollständig
geschlossen und der Verbrennungsheizer 11 wird im Schritt S150
auf Lo-Niveau betrieben. Wenn die Motordrehzahl Ne größer als
N1 ist, wird eine ausreichende Luftmenge dem
Verbrennungsheizer 11 zugeführt, um bei Lo-Niveau betrieben
werden zu können. Da das Drosselklappenventil vollständig
geöffnet ist, wird jedoch die Luftmenge nicht zu groß, um die
Kraftstoffverbrennung aufrechtzuerhalten.
Wenn andererseits das Ergebnis des Schritts S120 NEIN lautet,
d. h., wenn mit anderen Worten die Drehzahl Ne als gleich der
Drehzahl N2 oder größer ermittelt wird, wird das EGR-Ventil 23
vollständig geschlossen gehalten, bis die Kühlwassertemperatur
T größer als die Bezugstemperatur T0 (z. B. 60°C) wird, und
außerdem wird das Drosselklappenventil 31 vollständig geöffnet
gehalten, während der Verbrennungsheizer 11 auf Hi-Niveau in
den Schritten S160 und S170 betrieben wird. Wenn die
Kühlwassertemperatur T größer als die Referenztemperatur T0
wird, wird davon ausgegangen, daß der Motor 1 sich erwärmt
hat. Die Steuerung des Ansaugluftheizsystems wird deshalb
beendet und das EGR-Ventil 23 und das Drosselklappenventil 31
werden durch ein EGR-Steuersystem gesteuert.
Die Menge des verbrannten Gases bzw. der kalorische Wert des
Verbrennungsheizers 11, die dem Motor 1 zugeführt wird, wird
im Vergleich zu der Ansaugluftmenge des Motors 1 gering. Die
Ansaugluftmenge kann damit ausreichend erwärmt werden.
Eine fünfte Ausführungsform des Ansaugluftheizsystems in
Übereinstimmung mit der Erfindung wird nunmehr unter bezug auf
Fig. 8 erläutert.
Das Ansaugluftheizsystem in Übereinstimmung mit der fünften
Ausführungsform umfaßt zusätzlich zu dem ersten Rohr bzw. dem
Heizerluftzuführrohr 13, das mit einem Teil des Ansaugkrümmers
2 stromabwärts von demjenigen Teil verbunden ist, der mit dem
Auflader 13 verbunden ist, ein Zusatzluftzuführrohr 13b, das
zwischen dem Verbrennungsheizer 11 und einem Teil des
Ansaugrohrs 2 stromabwärts von diesem und dem Schaltventil 13c
in Verbindung gebracht ist, welches die Verbindung mit dem
Verbrennungsheizer 11 von dem einen zum anderen zwischen dem
Luftzuführrohr 13 und dem Hilfsluftzuführrohr 13b umschaltet.
Das Drosselklappenventil 31 ist weggelassen.
Wenn, wie in Fig. 7(b) und Fig. 9 gezeigt, der Motor 1 startet
und sich mit einer Drehzahl Ne dreht, die kleiner als N1 ist,
wird das EGR-Ventil 23 geöffnet. Gleichzeitig verbindet das
Schaltventil 13c das Luftzuführrohr 13 mit dem
Verbrennungsheizer 11 und trennt das Hilfsluftzuführrohr 13b
von diesem, so daß der Verbrennungsheizer auf Lo-Niveau
betrieben wird. Wenn andererseits die Motordrehzahl 1 sich mit
einer Drehzahl gleich oder größer als Ne dreht, wird das EGR-
Ventil 23 geschlossen. Das Schaltventil 13c verbindet
gleichzeitig das Hilfsluftzuführrohr 13b mit dem
Verbrennungsheizer 11 und trennt das Luftzuführrohr 13 von
diesem, so daß der Verbrennungsheizer 11 auf Lo-Niveau
betrieben wird.
Dem Verbrennungsheizer 11 kann dadurch ausreichend Luft selbst
dann zugeführt werden, wenn der Motor 1 sich mit geringer
Drehzahl dreht.
Unter bezug auf Fig. 10 und 11 wird eine sechste
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansaugluftheizsystems
erläutert.
Das Ansaugluftheizsystem in Übereinstimmung mit der sechsten
Ausführungsform umfaßt zusätzlich zu dem zweiten Rohr bzw. dem
Verbrennungsgaszuführrohr 14 ein Heizerhilfsabgasrohr 14b,
welches direkt mit dem Motorabgasrohr 3 verbunden ist und ein
Schaltventil 14c, welches die Verbindung mit dem
Verbrennungsheizer 11 von einem zum andern zwischen dem
Verbrennungsgaszuführrohr 14 und dem Hilfsverbrennungs
gaszuführrohr 14b umschaltet. Das Drosselklappenventil 16a ist
weggelassen.
Wenn, wie in Fig. 11 gezeigt, der Motor 1 startet und sich mit
einer Drehzahl Ne kleiner als N1 dreht, verbindet das
Schaltventil 14c das Hilfsverbrennungsgaszuführrohr 14b mit
dem Verbrennungsheizer 11 und trennt das
Verbrennungsgaszuführrohr 14 von diesem, so daß der
Verbrennungsheizer auf Lo-Niveau betrieben wird. Wenn
andererseits der Motor 1 sich mit einer Drehzahl gleich oder
höher als N1 dreht, verbindet das Schaltventil 14c das
Verbrennungsgaszuführrohr 14 mit dem Verbrennungsheizer 11 und
trennt das Hilfszuführrohr 14b von diesem, so daß der
Verbrennungsheizer 11 auf Lo-Niveau betrieben wird.
Dem Verbrennungsheizer 11 kann dadurch frische Luft selbst
dann zugeführt werden, wenn der Motor 1 sich mit niedriger
bzw. geringer Drehzahl dreht oder das Motorankurbeln gestoppt
bzw. unterbrochen wird. Der Verbrennungsheizer 11 erwärmt den
Motor 1 nicht, wenn der Motor sich mit einer Drehzahl
niedriger als N1 dreht. Die Motordrehzahl übertrifft jedoch
bald die Drehzahl N1, sobald er angekurbelt wird, so daß der
Verbrennungsheizer die Ansaugluft zu erwärmen vermag.
Diese Erfindung ist auch auf einen Benzinmotor anwendbar.
Eine siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ansaugluftheizsysstems wird nunmehr unter bezug auf Fig. 3, 12
und 13 erläutert.
Wenn in Fig. 12 und 13 ein Fahrer den Motorzündschalter (nicht
gezeigt) einschaltet, wird der Motor 1 durch den Starter in
Schritt 100 und zum Zeitpunkt t31 in Fig. 13(a) angekurbelt.
Die ECU 19 startet den Betrieb der Heizerkraftstoffpumpe 12
und schaltet die Zündkerze ein, die in einer
Verbrennungskammer 11a des Verbrennungsheizers 11 angeordnet
ist, und zwar im Schritt S102. Folglich verbrennt der
Verbrennungsheizer 11 Kraftstoff auf Hi-Niveau.
Die Ansauglufttemperatur, die durch einen Thermistor ermittelt
wird, wird in Schritt S112 ausgelesen. Im nächsten Schritt
S114 wird ermittelt, ob die Ansauglufttemperatur T höher als
eine erste Referenztemperatur T1 (beispielsweise 50°C) ist
oder nicht.
Wenn das Ergebnis des Schritts S114 NEIN lautet, kehrt der
nächste Schritt zum Schritt S112 zurück.
Wenn andererseits das Ergebnis im Schritt S114 JA lautet,
instruiert die ECU 119 im Schritt S116 die
Kraftstoffeinspritzpumpe, Kraftstoff zum Zeitpunkt t32 gemäß
Fig. 13(c) einzuspritzen. Nachdem eine vorbestimmte Zeit im
Schritt S118 abgelaufen ist, folgt der Schritt S120, in
welchem geprüft wird, ob die Motordrehzahl Ne höher als eine
vorbestimmte Drehzahl N2 (beispielsweise 800 UpM) ist oder
nicht. Wenn das Ergebnis des Schritts S120 NEIN lautet, folgt
der Schritt S126 zum Stoppen des Verbrennungsheizers 11 durch
Abschalten der Heizerglühkerze einer Gebläsemotortreiber
schaltung und einer Heizerkraftstoffpumpentreiberschaltung.
Wenn andererseits das Ergebnis JA lautet, folgt der Schritt
S122, so daß die ECU 19, die die Gebläsemotortreiberschaltung
und die Heizerkraftstoffpumpentreiberschaltung steuert, den
Kraftstoffheizer 11 auf Lo-Niveau betreibt. Dadurch erwärmt
der Verbrennungsheizer 11 die Ansaugluft, wodurch die
Verbrennung des Motors eingeleitet wird (zum Zeitpunkt t34 in
Fig. 13(a)).
Im Schritt S130 wird die Motordrehzahl Ne erneut überprüft,
und wenn die Motordrehzahl Ne niedriger bzw. kleiner als N2
ist (JA), folgt der Schritt S132. Wenn andererseits das
Ergebnis NEIN lautet, wird die Glühkerze im Schritt S134
ausgeschaltet, um den Verbrennungsheizer 11 zu stoppen.
Ob oder ob nicht die Ansauglufttemperatur T noch niedriger als
eine zweite Referenztemperatur T2 (beispielsweise 55°C) ist
wird im Schritt S132 geprüft. Wenn das Ergebnis des Schritts
S132 JA lautet, steuert die ECU 19 die
Gebläsemotortreiberschaltung und die Heizerkraftstoffpumpe, um
den Verbrennungsheizer 11 auf Hi-Niveau zu betreiben. Wenn das
Ergebnis im Schritt S132 NEIN lautet, kehrt der nächste
Schritt zum Schritt S130 zurück.
Der Kraftstoff wird deshalb daran gehindert, sich im Zylinder
anzusammeln, da der Motor zum Zeitpunkt t31 angekurbelt wird,
bis die Motorverbrennung zum Zeitpunkt t34 eingeleitet wird,
wodurch die Menge des Kohlenwasserstoffs verringert wird, die
in den Motorabgasen enthalten ist.
Da die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, wenn die
Ansauglufttemperatur höher als die erste Referenztemperatur T1
(zum Zeitpunkt t32) ist, kann der Motor glatt bzw. gleichmäßig
bzw. problemlos gestartet werden.
Wenn eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, nachdem die
Kraftstoffeinspritzung gestartet wurde, wird der
Verbrennungsheizer 11 auf Lo-Niveau bei eingeschalteter
Glühkerze betrieben. Dies minimiert die Verringerung des
Sauerstoffs, der in der Ansaugluft enthalten ist, so daß der
Motor gleichmäßig betrieben werden kann.
Unter bezug auf Fig. 1 und 14 wird nunmehr eine achte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansaugluftheizsystems
erläutert.
Wenn der Motor 1 bei kalter Temperatur (bei einer Temperatur
niedriger als 50°C) angekurbelt wird, wird das Verbrennungsgas
durch das Verbrennungsgaszuführrohr 14 in den
Motoransaugkrümmer 2 ausgetragen. Wenn die Ansaugluft
temperatur höher als die erste Referenztemperatur T1
(beispielsweise 50°C) wird, und eine vorbestimmte Zeit
(beispielsweise 15 Sekunden) daraufhin abgelaufen ist, wird
das Verbrennungsgas derart geleitet bzw. umgeschaltet, daß es
durch das dritte Rohr 15 zu dem Motorabgasrohr 2 ausgetragen
wird, bis die Ansauglufttemperatur auf einen Wert niedriger
als die erste Referenztemperatur fällt oder der Motor
vollständig startet und sich mit einer Drehzahl höher als 800
UpM dreht.
Der Kraftstoff wird deshalb daran gehindert, sich im Zylinder
anzusammeln, weil der Motor zum Zeitpunkt t31 angekurbelt
wird, bis die Motorverbrennung zum Zeitpunkt t34 eingeleitet
wird, wodurch der Kohlenwasserstoff verringert wird, der in
den Motorabgasen enthalten ist.
Da die Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, wenn die
Ansauglufttemperatur höher als die erste Referenztemperatur T1
(zum Zeitpunkt t32) wird, kann der Motor glatt bzw.
gleichmäßig gestartet werden.
Wenn die Ansaugluft für eine vorbestimmte Zeit aufgewärmt
wurde, wird das Verbrennungsgas durch das Verbrennungsgas
steuerventil 16 so geleitet bzw. umgeschaltet, daß es in das
Motorabgasrohr 2 ausgetragen wird, es sei denn, die
Ansauglufttemperatur fällt auf einen niedrigeren Wert als die
erste Referenztemperatur oder der Motor startet vollständig.
Dies erbringt ausreichend Sauerstoff in der Ansaugluft, so daß
der Motor glatt gestartet werden kann. Da der Verbrennungs
heizer 11 kontinuierlich arbeitet, bis der Motor vollständig
arbeitet bzw. seinen Betrieb vollständig erreicht hat, kann
der Umschaltvorgang des Verbrennungsgassteuerventils 16
problemlos bzw. gleichmäßig gemacht werden.
In Abwandlung hiervon, kann die Ansauglufttemperatur, die
verwendet wird, um den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt im Schritt
S114 zu ermitteln, ersetzt sein durch die Kühlwasser
temperatur, die Motoröltemperatur oder die Verbrennungsgas
temperatur. Der Zeitablauf des Motorkurbelns bzw. -ankurbelns
steht außerdem zur Verfügung.
Unter bezug auf Fig. 15 und 16 wird nunmehr eine neunte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansaugluftkühlsystems
erläutert.
Der Verbrennungsheizer 11 umfaßt ein Luftzuführrohr 13, ein
Verbrennungsgaszuführrohr 14 als Hochtemperatur(höher als
300°C)zuführrohr und ein Austragrohr 24 als
Niedrigtemperatur(niedriger als 300°C)zuführrohr. Das
Austragrohr 24a führt das Verbrennungsgas von der
Verbrennungskammer 11a durch den Abgasdurchlaß 11c, der
zwischen dem Wassermantel 11b und der Verbrennungskammer 11a
angeordnet ist, dem Motoransaugkrümmer 2 zu.
Das Austragrohr 24a ist mit einem Teil eines
Motorluftansaugkrümmers 2 stromabwärts von dem Luftzuführrohr
13 und stromaufwärts von dem Verbrennungsgaszuführrohr 14
verbunden, das mit einem Teil des Luftansaugrohrs verbunden
ist, der in unmittelbarer Nachbarschaft zum Motor 1 liegt, um
die Motoransaugluft effektiv zu erwärmen. Das
Drosselklappenventil 31 ist in dem Teil des Luftansaugkrümmers
2 angeordnet, wo das Austragrohr 24a angeschlossen ist.
Das Austragventil 27 ist zwischen die Verbrennungskammer 11a
und das Verbrennungsgaszuführrohr 14 in Verbindung gebracht.
Das Austragventil 27 wird durch ein elektromagnetisches
Betätigungsorgan, wie etwa einen Schrittmotor, über ein
wärmeisolierendes Element, wie etwa eine Keramikstange,
angetrieben. Das Entladeventil 27 wird in Übereinstimmung mit
der Kühlwassertemperatur geöffnet bzw. geschlossen. Das
Entladeventil 27 kann jedoch entsprechend der Temperatur
innerhalb des Entladeventils 27 gesteuert werden. Es ist
bevorzugt, ein Bimetall-Betätigungsorgan oder ein Element mit
Formgedächtnis in einem derartigen Fall einzusetzen. Das
Entladeventil 27 kann auch abhängig davon gesteuert werden, ob
der Motor 1 angekurbelt wird oder nicht.
Die Länge des Brenngaszuführrohrs 14 ist so kurz wie möglich
gewählt, um den Wärmeverlust des Verbrennungsgases zu
verringern. Es ist bevorzugt, daß der Verbrennungsheizer 11 in
dem Motoransaugkrümmer 2 angeordnet ist. Dadurch können das
Verbrennungsgaszuführrohr 14, das Austragrohr 24a und das
Luftzuführrohr 13 entfallen.
Wenn der Motor 1 durch einen Anlaß- bzw. Startermotor (nicht
gezeigt) angekurbelt wird, wird der Verbrennungsheizer 11
betätigt oder gezündet, und zwar bei geöffnetem Austragventil
27, wie in Fig. 15(a) gezeigt. In diesem Zustand bzw. in
dieser Stufe ist das Drosselklappenventil 31 nach rechts
geneigt, um den Teil des Luftansaugkrümmers 2 zwischen dem
Austragrohr 24a und dem Verbrennungsgaszuführrohr 14 zu
verschließen. Luft wird dem Verbrennungsheizer 11 durch das
Luftzuführrohr 13 und das Austragrohr 24a zugeführt, und
Verbrennungsgas wird durch das Austragventil 27 und das
Verbrennungszuführrohr dem Motorluftansaugkrümmer 2 zugeführt.
Hochtemperatur-Verbrennungsgas wird dadurch dem Luftansaugrohr
2 zugeführt, während der Motor 1 angekurbelt wird. Wenn das
Ankurbeln gestoppt wird, bevor der Motor 1 vollständig
gestartet ist, wird das EGR-Ventil 23 so gesteuert, daß es
geöffnet ist, so daß das Verbrennungsgas in das Motorabgasrohr
3 ausgetragen wird.
Wenn der Motor 1 vollständig startet und die Temperatur des
Motorkühlwassers höher als ein vorbestimmter Wert wird,
schließt das Auslaßventil 27. In diesem Zustand ist das
Drosselklappenventil 31 horizontal positioniert, wie in Fig.
15(b) gezeigt, so daß lediglich das Verbrennungsgas, welches
das Kühlwasser erwärmt hat, dem Motoransaugkrümmer 2 durch das
Austragrohr 24a zugeführt werden kann. Lediglich Niedrigtem
peratur-Verbrennungsgas wird damit dem Luftansaugkrümmer 2
zugeführt, nachdem der Motor 1 vollständig gestartet hat.
Wenn der Verbrennungsheizer betätigt wird, während der Motor 1
nicht gestartet ist, ist das Austragventil 27 geschlossen.
Gleichzeitig ist das Drosselklappenventil 31 nach links
geneigt, um den Teil des Motoransaugkrümmers 2 zwischen dem
Luftzuführrohr 13 und dem Austragrohr 24a zu verschließen und
das EGR-Ventil 23 wird geöffnet. Luft strömt damit durch das
Luftzuführrohr 13 in den Verbrennungsheizer 11 und das
Niedrigtemperatur-Verbrennungsgas, welches das Kühlwasser
erwärmt hat, strömt durch das Austragrohr 24a, das
Luftansaugrohr 2 und den EGR-Durchlaß 22 zu dem Auslaßrohr 3.
Unter bezug auf Fig. 17 wird eine zehnte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Ansaugheizsystems erläutert. Das Verbren
nungsgaszuführrohr 14 erstreckt sich demnach einwärts
ausgehend von der Innenwand des Luftansaugkrümmers 2, um zu
verhindern, daß Wärme von dem Verbrennungsgas durch die Wand
des Luftansaugrohrs 2 abgegeben wird. Folglich kann der Motor
1 in vergleichsweise kurzer Zeit gestartet werden.
Claims (18)
1. Ansaugluftheizsystem für ein Fahrzeug mit einem
Kraftstoffverbrennungsheizer (11), dadurch gekennzeichnet,
daß
der Verbrennungsheizer (11) betätigt wird, bevor der Motor
(1) angekurbelt wird, um Gas zu verbrennen und um
zumindest einen Teil des Verbrennungsgases dem
Motoransaugkrümmer (2) zuzuführen, und der Rest des
Verbrennungsgases in das Motorabgasrohr (3) ausgetragen
wird.
2. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das gesamte durch den
Verbrennungsheizer (14) erzeugte Verbrennungsgas dem
Ansaugkrümmer (2) zugeführt wird, bevor bzw. nachdem der
Motor angekurbelt wurde, bis der Motor startet.
3. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß
eine Überschußluftmenge dem Verbrennungsheizer (11)
zugeführt wird, bis der Motor startet, so daß dem Motor
(1) eine ausreichende Sauerstoffmenge zugeführt werden
kann, die in dem Verbrennungsgas enthalten ist.
4. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß
eine größere Luftmenge einem Verbrennungsheizer (11)
zugeführt wird, bis der Motor (1) startet, als eine
Luftmenge, die dem Verbrennungsheizer (11) zugeführt wird,
nachdem der Motor gestartet ist.
5. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es aufweist:
Einen Luftansaugkrümmer (2),
ein Luftzuführrohr (13), welches mit dem Luftansaugkrümmer (2) verbunden ist, um Luft aus dem Luftansaugkrümmer (2) dem Verbrennungsheizer (11) zuzuführen,
ein Verbrennungsgaszuführrohr (14), welches mit einem ersten Verbindungsteil des Luftansaugkrümmers (2) stromabwärts von einem zweiten Verbindungsteil desselben verbunden ist, der mit dem Luftzuführrohr zum Leiten von Verbrennungsgas des Verbrennungsheizers (11) zu dem Luftansaugkrümmer (2) zu leiten,
ein Drosselklappenventil (16a), das in dem Ansaugkrümmer (2) zwischen den ersten und zweiten Verbindungsabschnitten zum Ändern eines Öffnungswinkels desselben angeordnet ist,
ein EGR-Durchlaß (22), der mit einem Abschnitt des Luftansaugkrümmers (2) stromabwärts von dem Drosselklappenventil (16a) zum Leiten von Motorabgasen in dieses verbunden ist,
ein EGR-Ventil (23) zum Steuern der Zufuhr des EGR- Durchlasses (22),
einen Motordrehzahlsensor (28),
eine erste Steuereinrichtung (S140), die das EGR-Ventil (23) öffnet, das Drosselklappenventil (16a) steuert und den Verbrennungsheizer (11) betätigt, wenn der Motor startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) dreht, die niedriger als eine erste Drehzahl (N1) ist, und
ein zweites Steuermittel (S150), welches das EGR-Ventil (23) schließt, das Drosselklappenventil (16a) öffnet und den Verbrennungsheizer (11) betätigt, wenn der Motor (1) startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) gleich oder größer als eine erste Drehzahl (N1) dreht.
Einen Luftansaugkrümmer (2),
ein Luftzuführrohr (13), welches mit dem Luftansaugkrümmer (2) verbunden ist, um Luft aus dem Luftansaugkrümmer (2) dem Verbrennungsheizer (11) zuzuführen,
ein Verbrennungsgaszuführrohr (14), welches mit einem ersten Verbindungsteil des Luftansaugkrümmers (2) stromabwärts von einem zweiten Verbindungsteil desselben verbunden ist, der mit dem Luftzuführrohr zum Leiten von Verbrennungsgas des Verbrennungsheizers (11) zu dem Luftansaugkrümmer (2) zu leiten,
ein Drosselklappenventil (16a), das in dem Ansaugkrümmer (2) zwischen den ersten und zweiten Verbindungsabschnitten zum Ändern eines Öffnungswinkels desselben angeordnet ist,
ein EGR-Durchlaß (22), der mit einem Abschnitt des Luftansaugkrümmers (2) stromabwärts von dem Drosselklappenventil (16a) zum Leiten von Motorabgasen in dieses verbunden ist,
ein EGR-Ventil (23) zum Steuern der Zufuhr des EGR- Durchlasses (22),
einen Motordrehzahlsensor (28),
eine erste Steuereinrichtung (S140), die das EGR-Ventil (23) öffnet, das Drosselklappenventil (16a) steuert und den Verbrennungsheizer (11) betätigt, wenn der Motor startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) dreht, die niedriger als eine erste Drehzahl (N1) ist, und
ein zweites Steuermittel (S150), welches das EGR-Ventil (23) schließt, das Drosselklappenventil (16a) öffnet und den Verbrennungsheizer (11) betätigt, wenn der Motor (1) startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) gleich oder größer als eine erste Drehzahl (N1) dreht.
6. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
ein drittes Steuermittel (S160), welches das EGR-Ventil
(23) schließt, das Drosselklappenventil (16a) öffnet und
den kalorischen Wert des Verbrennungsheizers (11) erhöht,
wenn der Motor (1) sich mit einer Drehzahl (Ne) größer als
eine zweite Drehzahl (N2) dreht, die größer als die erste
Drehzahl (N1) ist.
7. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß dann, wenn der Motor (1) aufgewärmt
ist, die ersten, zweiten und dritten Steuermittel (S140,
S150, S160) gestoppt werden.
8. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß es aufweist:
Den Luftansaugkrümmer (2),
einen Auflader (30), der in dem Luftansaugkrümmer (2) angeordnet ist und der arbeitet, wenn der Motor (1) sich in Betrieb befindet,
ein erstes Luftzuführrohr (13), das mit einen Teil des Luftansaugkrümmers (2) stromaufwärts von dem Auflader (30) verbunden ist, um Luft aus dem Luftansaugkrümmer (2) dem Verbrennungsheizer (11) zuzuführen,
ein zweites Luftzuführrohr (13b), das mit einem Teil des Ansaugkrümmers (2) stromabwärts von dem Auflader (30) verbunden ist, um Luft aus dem Ansaugkrümmer (2) in den Verbrennungsheizer (11) zu leiten,
ein Ventil (13c) zum Steuern des Zuführens der ersten und zweiten Zuführrohre (13, 13b)
ein Verbrennungsgaszuführrohr (14) zum Leiten von Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizer (11) in den Ansaugkrümmer (2),
einen EGR-Durchlaß (22) zum Leiten von Motorabgasen in den Ansaugkrümmer (2),
ein EGR-Ventil (23) zum Steuern des Zuführens des EGR- Durchlasses (22),
einen Motordrehzahlsensor (28), wobei dann, wenn der Motor startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) kleiner als die erste Drehzahl (N1) dreht, das EGR- Ventil (23) geöffnet wird und das erste Zuführrohr (13) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden wird, um diesen zu betätigen, und
wenn der Motor (1) startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) gleich oder größer als eine erste Drehzahl (N1) dreht, das EGR-Ventil (23) geschlossen ist, und das zweite Zuführrohr (13b) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden wird, um diesen zu betätigen.
Den Luftansaugkrümmer (2),
einen Auflader (30), der in dem Luftansaugkrümmer (2) angeordnet ist und der arbeitet, wenn der Motor (1) sich in Betrieb befindet,
ein erstes Luftzuführrohr (13), das mit einen Teil des Luftansaugkrümmers (2) stromaufwärts von dem Auflader (30) verbunden ist, um Luft aus dem Luftansaugkrümmer (2) dem Verbrennungsheizer (11) zuzuführen,
ein zweites Luftzuführrohr (13b), das mit einem Teil des Ansaugkrümmers (2) stromabwärts von dem Auflader (30) verbunden ist, um Luft aus dem Ansaugkrümmer (2) in den Verbrennungsheizer (11) zu leiten,
ein Ventil (13c) zum Steuern des Zuführens der ersten und zweiten Zuführrohre (13, 13b)
ein Verbrennungsgaszuführrohr (14) zum Leiten von Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizer (11) in den Ansaugkrümmer (2),
einen EGR-Durchlaß (22) zum Leiten von Motorabgasen in den Ansaugkrümmer (2),
ein EGR-Ventil (23) zum Steuern des Zuführens des EGR- Durchlasses (22),
einen Motordrehzahlsensor (28), wobei dann, wenn der Motor startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) kleiner als die erste Drehzahl (N1) dreht, das EGR- Ventil (23) geöffnet wird und das erste Zuführrohr (13) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden wird, um diesen zu betätigen, und
wenn der Motor (1) startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) gleich oder größer als eine erste Drehzahl (N1) dreht, das EGR-Ventil (23) geschlossen ist, und das zweite Zuführrohr (13b) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden wird, um diesen zu betätigen.
9. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß es aufweist:
Den Luftansaugkrümmer (2),
ein erstes Luftzuführrohr (13), das mit dem Luftansaugkrümmer (2) verbunden ist, um Luft aus dem Luftansaugkrümmer (2) dem Verbrennungsheizer (11) zuzuführen,
ein erstes Verbrennungsgaszuführrohr (14), das mit einem Teil des Ansaugkrümmers (2) verbunden ist, der mit dem ersten Luftzuführrohr (13) verbunden ist, um Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizer (11) in den Ansaugkrümmer (2) zu leiten,
ein zweites Verbrennungsgaszuführrohr (14b) zum Leiten von Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizer (11) in das Motorabgasrohr (3),
ein Ventil zum Steuern des Zuführens der ersten und zweiten Zuführrohre (14, 14b), und
einen Motordrehzahlsensor (28), wobei
wenn der Motor startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) kleiner als die erste Drehzahl (N1) dreht, das zweite Verbrennungsgaszuführrohr (14b) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden ist, um diesen zu betätigen, und
wenn der Motor (1) startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) gleich oder größer als eine erste Drehzahl (N1) dreht, das erste Verbrennungsgaszuführrohr (14b) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden wird, um diesen zu betätigen.
Den Luftansaugkrümmer (2),
ein erstes Luftzuführrohr (13), das mit dem Luftansaugkrümmer (2) verbunden ist, um Luft aus dem Luftansaugkrümmer (2) dem Verbrennungsheizer (11) zuzuführen,
ein erstes Verbrennungsgaszuführrohr (14), das mit einem Teil des Ansaugkrümmers (2) verbunden ist, der mit dem ersten Luftzuführrohr (13) verbunden ist, um Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizer (11) in den Ansaugkrümmer (2) zu leiten,
ein zweites Verbrennungsgaszuführrohr (14b) zum Leiten von Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizer (11) in das Motorabgasrohr (3),
ein Ventil zum Steuern des Zuführens der ersten und zweiten Zuführrohre (14, 14b), und
einen Motordrehzahlsensor (28), wobei
wenn der Motor startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) kleiner als die erste Drehzahl (N1) dreht, das zweite Verbrennungsgaszuführrohr (14b) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden ist, um diesen zu betätigen, und
wenn der Motor (1) startet und sich mit einer Drehzahl (Ne) gleich oder größer als eine erste Drehzahl (N1) dreht, das erste Verbrennungsgaszuführrohr (14b) mit dem Verbrennungsheizer (11) verbunden wird, um diesen zu betätigen.
10. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß Kraftstoff in den Motor (1) zu einem
vorbestimmten Zeitpunkt eingespritzt wird, nachdem der
Motor (1) angekurbelt ist.
11. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß
Kraftstoff nicht in den Motor (1) eingespritzt wird, bis
die Motordrehzahl größer als eine vorbestimmte Drehzahl
wird.
12. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß
Kraftstoff nicht in den Motor (1) eingespritzt wird, bis
die Temperatur der Ansaugluft größer als eine vorbestimmte
Temperatur wird.
13. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1, 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Verbrennungsheizer (11) eine Verbrennungskammer (11a),
eine Kraftstoffpumpe (12), eine Glühkerze zum Zünden des
Kraftstoffs und ein Gebläse (17) zum Zuführen von Luft zu
der Verbrennungskammer (11a) aufweist.
14. Ansaugluftheizsystem nach einem der Ansprüche 1 und 11 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbrennungsheizer (11) so gesteuert ist, daß er den
kalorischen Wert verringert, bis der Motor (1) vollständig
startet.
15. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Verbrennungsheizer (11) so gesteuert ist, daß er den
kalorischen Wert verringert, während die Glühkerze für
eine vorbestimmte Zeit eingeschaltet wird, nachdem der
Kraftstoff in die Motorzylinder eingespritzt ist, bis der
Motor (1) vollständig startet.
16. Ansaugluftheizsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verbrennungsgaszuführrohr (14b) von dem
Luftansaugkrümmer (2) zu dem Motorabgasrohr (3) für eine
vorbestimmte Zeitdauer umgeschaltet wird, oder bis der
Motor (1) vollständig startet, wenn eine vorbestimmte Zeit
abläuft, nachdem der Kraftstoff in die Motorzylinder
eingespritzt ist.
17. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
ein erstes Mittel zum Zuführen des Verbrennungsgases zum
Aufwärmen der Ansaugluft, bevor das Motorkühlwasser
erwärmt wird, ein zweites Mittel zum Zuführen des
Verbrennungsgases zum Aufwärmen des Motorkühlwassers nach
dem Aufwärmen der Ansaugluft, und ein Schaltmittel zum
Umschalten von einem zum andern zwischen den ersten und
zweiten Mitteln.
18. Ansaugluftheizsystem nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Mittel ein
Verbrennungsgaszuführrohr aufweist, welches sich einwärts
ausgehend vom Ansaugkrümmer erstreckt.
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