DE69912173T2

DE69912173T2 - Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät

Info

Publication number: DE69912173T2
Application number: DE69912173T
Authority: DE
Inventors: Suzuki Toyota-shi Aichi-ken Makoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: DE69912173D1; JP3577961B2; JPH11311171A; CN1104551C; EP0939210A3; CA2262128A1; US6227181B1; RU2169286C2; CN1227311A; CA2262128C; EP0939210A2; EP0939210B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät.
Beschreibung des Stands der Technik
Wenn es kalt ist, ist es notwendig, ein Aufwärmen einer Brennkraftmaschine zu beschleunigen und es ist wünschenswert, eine hohe Leistung einer Innenraumheizvorrichtung eines mit der Brennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeugs zu haben.
Zum Lösen einer solchen Aufgabe offenbart beispielsweise die Japanische Patentoffenlegungsschriftnummer 62-75069 eine Art und Weise das Aufwärmen zu beschleunigen und die Leistung der Innenraumheizung zu verbessern, indem ein Einlasssystem mit einem Verbrennungsheizgerät getrennt von dem Brennkraftmaschinenkörper vorgesehen wird, welches ein von dem Verbrennungsheizgerät emittiertes Verbrennungsgas in das Einlasssystem einführt (wobei dieses Gas im weiteren Verlauf als „das Verbrennungsgas" trotz weiterer möglichen Beschreibungen bezeichnet wird), wodurch eine Temperatur des in dem Brennkraftmaschinenkörper enthaltenen Kraftmaschinenkühlwassers unter Verwendung der Verbrennungswärme des Verbrennungsheizgeräts erhöht wird und dadurch die vorstehende Aufgabe gelöst wird.
Andererseits zielt eine AGR-Vorrichtung (Abgasrückführungsvorrichtung), wie dies gut bekannt ist, hauptsächlich darauf ab, eine Erzeugung von NO_x zu verringern und zielt nebensächlich darauf ab, die Leistung der Innenraumheizung zu verbessern, ebenso wie das Aufwärmen zu beschleunigen. Die Buchstaben „AGR" der AGR-Vorrichtung sind eine Abkürzung für Abgasrückführung und der Ausdruck AGR bedeutet literarisch, das ein Teil des Abgases von der Brennkraftmaschine von einem Auslasssystem zu dem Einlasssystem rückgeführt wird und in die Zylinder wieder eingeführt wird. Daher hat die AGR-Vorrichtung zumindest einen Abgasrückführungsdurchlass, der ein Rohr zum Verbinden bei Umgehung eines Auslassdurchlasses und eines Einlassdurchlasses der Brennkraftmaschine mit deren Zylinder ist, um das Abgas zwischen dem Auslassdurchlass und dem Einlassdurchlass rezirkulieren zu lassen, indem ein Teil des Abgases von dem Auslassdurchlass zu dem Einlassdurchlass zurückströmt, und sie hat ein Abgasrückführmengensteuerventil, das in dem Auslassgasrückführdurchlass angeordnet ist, um eine Menge des in den Einlassdurchlass rückgeführten Abgases zu steuern.
Wenn die AGR-Vorrichtung mit der Brennkraftmaschine kombiniert wird, die das Verbrennungsheizgerät hat, das das Verbrennungsgas in das Einlasssystem einführt, wird das Einlasssystem sowohl mit dem Verbrennungsgas des Verbrennungsheizgerät als auch mit einem Teil (einem AGR-Gas) des Abgases der Brennkraftmaschine, der durch die AGR-Vorrichtung rückgeführt wird, versorgt. Sowohl das Verbrennungsgas als auch das AGR-Gas ist das Abgas, nachdem es schon einmal verwendet wurde. Dementsprechend impliziert die Wiederverwendung eines solchen Gases, dass eine Frischluftmenge zu einer Einlassluftmenge der Brennkraftmaschine abnimmt, während eine Menge von Kohlendioxid zunimmt. Folglich gibt es die Möglichkeit, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in den Zylindern der Brennkraftmaschine fett genug wird, um Rauch zu erzeugen.
Ferner unterscheidet sich eine Konzentration des in dem Abgas des Verbrennungsheizgeräts enthaltenen Kohlendioxids von einer Konzentration des in dem AGR-Gas der AGR-Vorrichtung enthaltenen Kohlendioxids. Daher wird, wenn diese gemischt werden, eine aus einem Gemisch dieser Gase, von denen jedes eine unterschiedliche Kohlendioxidkonzentration hat, bestehende Einlassluft und die als die Einlassluft des Einlassdurchlasses zu verwendende Frischluft ohne jegliche Einstellung als die Einlassluft der Brennkraftmaschine verwendet, wodurch ein nachteiliger Effekt auf die Verbrennung in der Brennkraftmaschine ausgeübt werden kann. In diesem Fall ist es schwierig, Reduktionen sowohl von NO_x als auch von einzelnen Pulvern, die sogenannte in dem Rauch enthaltene Schwebstoffe sind, zu erreichen (im weiteren Verlauf als eine „PM Reduktion" bezeichnet).
Die Druckschrift EP-A-0 826 868 offenbart, dass die Abgasrückführrate auf Grundlage der Frischluftströmungsrate in der Einlasslinie bestimmt und durch ein Ventil eingestellt wird, bis die gewünschte Abgasrückführrate erreicht ist. Überdies offenbart sie, dass das Zuführen des Verbrennungsgases von dem zusätzlichen Brenner keine nachteilige Auswirkung auf die Regelung der Abgasrückführung hat.
Somit ist es wünschenswert, eine Art und Weise zu schaffen, mit der es möglich ist, NO_x und den Rauch, insbesondere die Schwebstoffe, leicht und einfach zu verringern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die unter diesen Umständen getätigt wurde, eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät zu schaffen, die in der Lage ist, einfach zu verhindern, dass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett wird, und die NO_x und Rauch insbesondere Schwebstoffe selbst dann reduziert, wenn eine solche AGR-Vorrichtung mit der Brennkraftmaschine kombiniert wird, die das Verbrennungsheizgerät einer Bauweise hat, bei der ein Verbrennungsgas in ein Einlasssystem eingeführt wird.
Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem ersten Gesichtpunkt der vorliegenden Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem in einem Einlasssystem angeordneten Verbrennungsheizgerät vorgesehen, um das Aufwärmen der Brennkraftmaschine zu beschleunigen und eine Leistung einer in einem mit der Brennkraftmaschine versehenem Kraftfahrzeug vorgesehenen Innenraumheizung zu verbessern, indem ein von dem Verbrennungsheizgerät emittiertes Verbrennungsgas zu einem Einlassdurchlass zugeführt wird, und die sich auf die Kraftmaschine beziehenden Elemente mit der in dem Verbrennungsgas enthaltenen Verbrennungswärme erwärmt. Die Brennkraftmaschine hat einen Abgasrückführdurchlass zum Verbinden in Umgehung eines Einlassdurchlasses und eines Auslassdurchlasses mit den Zylindern der Brennkraftmaschine, und weist eine AGR-Vorrichtung zum Rezirkulieren des Abgases zwischen dem Auslassdurchlass und dem Einlassdurchlass durch Rückführen des Abgases der Brennkraftmaschine zu dem Einlassdurchlass von dem Auslassdurchlass durch den Abgasrückführdurchlass, und eine Rückführabgasmengensteuervorrichtung zum Steuern einer Menge des durch die AGR-Vorrichtung rückgeführten Abgases in Übereinstimmung mit einer Einführmenge des Verbrennungsgas in den Einlassdurchlass auf.
Hierbei sind die sich auf „die Kraftmaschine beziehenden Elemente" beispielsweise das Kraftmaschinenkühlwasser und die Brennkraftmaschine an sich, in die das Verbrennungsgas des Verbrennungsheizgeräts als Einlassluft eingeführt wird.
Die „AGR-Vorrichtung" beinhaltet zumindest den Abgasrückführdurchlass und ein Abgasrückführmengensteuerventil zum Steuern einer Menge des von dem Auslassdurchlass durch den Abgasrückführdurchlass in den Einlassdurchlass rückgeführten Abgases.
Eine Definition „Steuern der Menge des durch die AGR-Vorrichtung rückgeführten Abgases gemäß der Einführmenge des Verbrennungsgases in den Einlassdurchlass" bedeutet „Steuern der AGR-Gasmenge so, dass eine Menge des aus einem Gemisch des rückgeführten Abgases und des Verbrennungsgases des Verbrennungsheizgerät bestehenden Mischgases eine gewisse spezifizierte gewünschte Menge wird".
Man beachte, dass im weiteren Verlauf das Rückführabgas als das AGR-Gas, ungeachtet anderer Bezeichnungen bezeichnet wird. Ferner wird die Menge des Mischgases aus dem AGR-Gas und dem Verbrennungsgas als eine Mischgasmenge bezeichnet. Überdies wird die „gewisse spezifizierte gewünschte Menge" mit Bezug auf die Mischgasmenge als eine Sollmischgasmenge bezeichnet. Diese Sollmischgasmenge ist keine eindeutig bestimmte Menge sondern hat eine Toleranz bis zu einem gewissen Ausmaß.
Das Mischgas ist ein Gas, das das Abgas des Verbrennungsheizgeräts und das AGR-Gas verwendet und eine vergleichsweise große Menge von Kohlendioxid beinhaltet. Selbst in dem Fall dieses Gases, das die Vergleichsweise große Menge von Kohlendioxid enthält, wird ein Mischgas erhalten, indem es mit der Frischluft in einem Zustand gemischt wird, bei dem die Mischgasmenge die Zielmischgasmenge erreicht und wenn dieses Mischgas als die Einlassluft in die Brennkraftmaschine verwendet wird, dann wird die Verbrennung in der Brennkraftmaschine zufriedenstellend durchgeführt. Ferner kann erwartet werden, dass das Aufwärmen der Brennkraftmaschine mit einem Ansteigen der durch das Kühlwasser empfangenen Wärmemenge beschleunigt wird, und dass abgesehen davon eine Leistung der Innenraumheizung eines mit der Brennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeugs verbessert wird. Dies wurde durch Versuche bestätigt, die durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden. Somit ist die Sollmischgasmenge als „eine Mischgasmenge, mit der die Verbrennung in der Brennkraftmaschine zufriedenstellend durchgeführt wird, das Aufwärmen der Kraftmaschine beschleunigt wird und eine Verbesserung der Leistung der Innenraumheizung erwartet werden kann, selbst wenn das Mischgas in der Einlassluft der Brennkraftmaschine gemischt wird und wenn eine Mischmenge davon eine spezifizierte Menge ist" definiert. Die Sollmischgasmenge ist in einem ROM (Nur-Lesespeicher) eines Computers, d. h. einer ECU (elektronischen Steuereinheit) gespeichert. Die in dem ROM gespeicherte Sollmischgasmenge wird durch die CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), die als eine Zentraleinheit der ECU dient, von einer ROM gelesen, wenn die Notwendigkeit dazu besteht.
Man beachte, dass die Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge gesetzt wird, indem die AGR-Gasmenge auf geeignete Weise gesteuert wird und eine Kraftstoffeinspritzzeitgebung vorgerückt wird.
Wenn es einen Anstieg einer Rate gibt, bei der das aus dem Gemisch des AGR-Gases und des Verbrennungsgases bestehende Mischgas die Einlassluft der Brennkraftmaschine belegt, nimmt dementsprechend eine Rate ab, bei der der Sauerstoff die Einlassluft der Brennkraftmaschine belegt, während es einen Anstieg in einer Rate gibt, bei der ein inaktives Gas, wie z. B. Kohlendioxid und dergleichen, in dem Mischgas enthalten ist. Somit wird die Verbrennung inaktiv und eine Maximaltemperatur zum Zeitpunkt der Verbrennung wird abgesenkt, wodurch eine Erzeugung von NO_x zurückgehalten wird.
Wenn die Mischgasmenge von der Sollmischgasmenge abweicht und diese überschreitet, kann es eine Möglichkeit geben, in der die Verbrennung in der Brennkraftmaschine auf ein solches Ausmaß verschlechtert wird, dass Rauch erzeugt wird. Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat die Sollmischgasmenge jedoch eine gewisse Toleranz, und wenn die Mischgasmenge sich innerhalb dieser Toleranz befindet kann die Verbrennung bei einer erschwerten Raucherzeugung zufriedenstellend beibehalten werden und eine Menge des Rauchs, wenn er überhaupt produziert wird, ist extrem gering. Ferner ist, wenn die Mischgasmenge von der Sollmischgasmenge abweicht und geringer ist, die Menge der durch das Kühlwasser aufgenommenen Wärme gering. Daher ist es schwierig, das Aufwärmen der Brennkraftmaschine zu beschleunigen und die Leistung der Innenraumheizung zu verbessern.
Der hier angegebene Ausdruck „Mischgas" wird aus Gründen der Annehmlichkeit auch für das Gas verwendet, das kein AGR-Gas enthält, beispielsweise für das Gas, das lediglich aus dem Verbrennungsgas besteht, als das gemischte. Der Grund ist der, dass sich in dem Verbrennungsgas enthaltenes Kohlendioxid und in dem AGR-Gas enthaltenes Kohlendioxid in Bezug auf ihre Mengen und ihre Konzentrationen voneinander unterscheiden, jedoch wenn eine Rate, bei der Kohlendioxid nach dem Mischen dieser Gase das Mischgas belegt, mit einem absoluten Wert des die Sollmischgasmenge belegenden Kohlendioxidwerts übereinstimmen kann, so kann eine solche Mischgasmenge ausreichend sein, um als die Sollmischgasmenge verwendet zu werden.
„Die Rückführabgasmengensteuervorrichtung" weist das Abgasrückführmengensteuerventil der AGR-Vorrichtung, eine Ventilantriebeinheit zum Antreiben dieses Steuerventils und ein Drucksteuerventil zum Betätigen der Ventilantriebeinheit auf. Beispielsweise kann ein Stellglied mit einer Membran als die Ventilantriebseinheit ausgeführt sein und ein Auslassdrosselventil VSV (Vakuumumschaltventil) kann als das Drucksteuerventil ausgeführt sein. Dann kann das Drucksteuerventil durch die CPU gesteuert werden.
In der Brennkraftmaschine mit dem Verbrennungsheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung steuert die Rückführabgasmengensteuervorrichtung die AGR-Gasmenge in Übereinstimmung mit der Einführmenge des Verbrennungsgases in das Einlasssystem. Dementsprechend ist, vorausgesetzt, dass die Mischgasmenge die Sollmischgasmenge ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, die Verbrennung zufrieden stellend ausgeführt, wobei kein Rauch erzeugt wird. Nebenbei bemerkt ist es nicht nur einfach, die Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge einzustellen, sondern auch, die AGR-Gasmenge so zu steuern, um die Rate des Verbrennungsgases so hoch wie möglich auf das AGR-Gas in dem Sollmischgas einzustellen, wodurch die nachstehenden Wirkungen bezüglich des Betriebs geschaffen werden.
Im Allgemeinen wird die Verbrennung in dem Verbrennungsheizgerät unter einem Druck durchgeführt, der niedriger als der Druck während dem Verbrennungsprozess in den Zylindern des Kraftmaschinenkörpers ist, und es ist einfach, den Kraftstoff mit der Luft zu mischen. Somit kann die Verbrennung in dem Verbrennungsheizgerät in einer nahen Annäherung an das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnisse durchgeführt werden. Daher hat das Verbrennungsgas des Verbrennungsheizgeräts eine höhere Konzentration von Kohlendioxid als das Abgas der Brennkraftmaschine. Außerdem hat das Kohlendioxid, wie dies gut bekannt ist, eine Wirkung, den Rauch zurückzuhalten. Es ist daher erfindungsgemäß einfach, den Rauch zurückzuhalten, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem gleichmäßigen Hochlastzustand befindet, ebenso, wie wenn sie sich in einem Niedriglastzustand befindet, wenn die Rate des in der Sollmischgasmenge enthaltenen Verbrennungsgases groß ist. Ferner kann, wenn der Rauch zurück gehalten wird, dies zu einer Verringerung der darin enthaltenen Schwebstoffe führen.
Das Verbrennungsgas des Verbrennungsheizgeräts ist ein Gas, das keinen Kohlenstoff enthält. Somit wird innerhalb der Brennkraftmaschine kein Ruß angesammelt und es gibt keine Probleme, wie z. B. Fehlfunktionen oder dergleichen der Brennkraftmaschine, die die Ansammlung von Ruß betreffen.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann in der Brennkraftmaschine gemäß dem ersten Gesichtpunkt, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, falls sich eine Menge eines Mischgases, das aus einem in dem Einlassdurchlass erzeugten Gemisch aus dem in den Einlassdurchlass eingeführten Verbrennungsgas und dem zu dem Einlassdurchlass rückgeführten Abgas besteht, nicht in der Nähe einer gewünschten Mischgasmenge befindet, die Mischgasmenge auf die gewünschte Mischgasmenge eingestellt werden, indem die Menge des in den Einlassdurchlass rückgeführten Abgases erhöht oder verringert wird.
Dabei bedeutet „die Zeit, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem vorbestimmten Betriebszustand befindet", dass die Brennkraftmaschine betrieben wird, wenn es kalt ist oder wenn es extrem kalt ist oder nach dem Starten der Brennkraftmaschine oder wenn eine exotherme Menge der Brennkraftmaschine an sich klein ist (beispielsweise wenn der Kraftstoffverbrauch gering ist) und wenn die durch das Kraftmaschinenkühlwasser aufgenommene Wärme dadurch gering ist. Dass es kalt ist bedeutet, dass eine Außenlufttemperatur zwischen –10°C und 15°C liegt, und extrem kalt bedeutet, dass die Außenlufttemperatur geringer als –10°C ist.
Der Ausdruck „die gewünschte Mischgasmenge" bedeutet die mit Bezug auf den ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung beschriebene Sollmischgasmenge.
Mit „wenn die Mischgasmenge sich nicht in der Umgebung der gewünschten Mischgasmenge befindet" ist gemeint, dass die Mischgasmenge nicht gleich wie die Sollmischgasmenge ist. In diesem Fall wird die Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge gesetzt, indem die AGR-Gasmenge mit Bezug auf den Einlassdurchlass erhöht oder verringert wird, wodurch die in dem erstem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung beschriebenen Wirkungen erzielt werden.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann die Brennkraftmaschine gemäß dem zweiten Gesichtspunkt ferner eine Frischluftmengenerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Menge von zu der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführten Frischluft und eine Mischgasmengeberechnungseinrichtung zum Berechnen der auf der Grundlage der durch die Frischluftmengenerfassungseinrichtung erfassten Frischluftmenge haben. Man beachte, dass die Menge der Frischluft, ungeachtet anderer Bezeichnungen, im weiteren Verlauf zur Vereinfachung als eine Frischluftmenge bezeichnet wird.
Hierin kann ein Luftstrommessgerät als „die Frischluftmengenerfassungseinrichtung" ausgeführt werden. Die durch die Frischluftmengenerfassungseinrichtung erfasste Frischluftmenge wird zeitweise in einem RAM (Direktzugriffsspeicher) der ECU gespeichert. Die CPU liest die in dem RAM gespeicherte Frischluftmenge ein, wenn sich die Notwendigkeit dazu ergibt.
Als „die Mischgasmengenberechnungseinrichtung" ist z. B., wie in 5 gezeigt ist, ein Graph einer Frischluftmenge gegen eine Mischgasmenge vorzuziehen, der ein Verhältnis zwischen der Frischluftmenge und der Mischgasmenge zeigt. Der Graph der Frischluftmenge gegen die Mischgasmenge ist als ein Kennfeld in dem ROM (nur Lesespeicher) der ECU gespeichert und die CPU liest dieses Kennfeld gemäß der Notwendigkeit aus. Die CPU erhält die Mischgasmenge aus der in dem RAM gespeicherten Frischluftmenge auf Grundlage des Graphs.
Gemäß einem vierte Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat das Verbrennungsheizgerät der Brennkraftmaschine gemäß dem dritten Gesichtspunkt einen Luftzuführdurchlass zum Zuführen der zum Verbrennen in dem Verbrennungsheizgerät verwendeten Luft durch den Einlassdurchlass der Brennkraftmaschine und einen Verbrennungsgaseinführdurchlass zum Einführen des von dem Verbrennungsheizgerät emittierten Verbrennungsgases in den Einlassdurchlass. Die Frischluftmengenerfassungseinrichtung ist in dem Einlassdurchlass an einem Abschnitt zwischen einem Verbindungspunkt zum Verbinden des Luftzufuhrdurchlasses mit dem Einlassdurchlasses und einem Verbindungspunkt zum Verbinden des Verbrennungsgaseinführdurchlasses mit dem Einlassdurchlass angeordnet, und die Anordnungsstelle der Frischlufterfassungseinrichtung befindet sich weiter stromaufwärts als der Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Auslassgasrückführdurchlasses mit dem Einlassdurchlass.
Das Verbrennungsheizgerät ist in Umgehung mit dem Einlassdurchlass durch den Luftzuführdurchlass und den Verbrennungsgaseinführdurchlass verbunden. Dann ist das Luftstrommessgerät, wenn es als die Frischluftmengenerfassungseinrichtung verwendet wird, in dem Einlassdurchlass an dem Abschnitt zwischen dem Verbindungspunkt zum Verbinden des Luftzuführdurchlasses mit dem Einlassdurchlass und dem Verbindungspunkt zum Verbinden des Verbrennungsgaseinführdurchlasses mit dem Einlassdurchlass vorgesehen. Daher wird die Luft beispielsweise von einem nicht dargestellten Luftreiniger, der normalerweise an der Seite eines Anfangendes des Einlasssystems angeordnet ist, zunächst in die Luft, die an dem Verbindungspunkt zum Verbinden des Luftzuführdurchlasses mit dem Einlassdurchlass zu der Luft, die den Luftzuführdurchlass betritt, abzweigt, und in die Luft, die in Richtung des Verbindungspunkts zum Verbinden des Verbrennungsgaseinführdurchlasses mit dem Einlassdurchlass durch den Einlassdurchlass über das Luftstrommessgerät strömt, ohne abzuzweigen, getrennt. Dementsprechend strömt nur die Luft durch das Luftstrommessgerät, die nicht abzweigt. Dann, wenn die durch das Luftstrommessgerät strömende Luft nirgendwohin abzweigt, bis sie die Zylinder der Brennkraftmaschine erreicht, wird eine Menge der durch das Luftstrommessgerät strömenden Luft die Frischluftmenge, die lediglich zu der Verbrennung in der Brennkraftmaschine beiträgt. Da in diesem Fall eine Rate der zu dem Luftzuführdurchlass abzweigenden Frischluft gering ist, wird eine präzise Frischluftmenge, die lediglich zu der Verbrennung in der Brennkraftmaschine beiträgt, erhalten. Somit ist dies zum Steuern der Verbrennung in der Brennkraftmaschine geeignet.
Ferner ist der Verbrennungsgaseinführdurchlass des Verbrennungsheizgeräts mit dem Einlassdurchlass in Verbindung, so dass das Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizgerät in der Brennkraftmaschine nochmals verbrannt wird und nach dem Ankommen an dem Abgassystem der Brennkraftmaschine durch einen Abgaskatalysator, der normalerweise in diesem Abgassystem vorgesehen ist, gereinigt werden kann.
Da außerdem der Luftzuführdurchlass und der Verbrennungsgaseinführdurchlass des Verbrennungsheizgeräts nicht direkt zu der Atmosphärenluft offen sind, kann eine Wärmeverringerungswirkung erwartet werden.
Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann in der Brennkraftmaschine gemäß dem zweiten Gesichtspunkt die Rückführabgasmengensteuervorrichtung eine Sollgasmengenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Sollmischgasmenge in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorgesehen sein und sie kann eine Menge des durch die Rückführabgasmengensteuervorrichtung zu dem Einlassdurchlass rückgeführte Abgase erhöhen oder verringern, so dass die Mischgasmenge die durch die Sollgasmengenberechnungseinrichtung berechnete Sollmischgasmenge wird.
Dabei ist die „Sollgasmengenberechnungseinrichtung" die CPU und sie ist genauer gesagt ein Ablaufdiagramm (ein Programm) zum Erfassen der Sollmischgasmenge, das in der ROM (Nur-Lesespeicher) der ECU gespeichert ist.
Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es in der Brennkraftmaschine gemäß dem ersten Gesichtspunkt wünschenswert, dass die AGR-Vorrichtung gestoppt wird, wenn das Verbrennungsheizgerät arbeitet.
Das Stillstehen der AGR-Vorrichtung impliziert, dass das AGR-Gas nicht in den Einlassdurchlass eingeführt wird. Somit wird die Sollmischgasmenge unter Verwendung lediglich des Verbrennungsgases reguliert. Daher ist es in diesem Fall zufriedenstellend, nur die Menge des von dem Verbrennungsheizgerät emittierten Abgases zu steuern und somit eliminiert dies die Notwendigkeit zum Steuern der AGR-Gasmenge und ein Vorrücken einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung zum Regeln der Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge. Somit ist das Einstellen der Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge vereinfacht. Dementsprechend ist es einfach, NO_x und Rauch zu verringern. Ferner vereinfacht die Reduktion in dem Rauch die Schwebstoffe weiter.
Gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es in der Brennkraftmaschine gemäß dem sechsten Gesichtspunkt vorteilhaft, dass der Betriebszustand des Verbrennungsheizgeräts durch einen Verbrennungsgastemperatursensor erfasst wird.
Die Erfassung des Betriebszustands des Verbrennungsheizgeräts durch den Verbrennungsgastemperatursensor ermöglicht es, eine Flammkraft in dem Verbrennungsheizgerät einfach zu steuern, welches wiederum eine einfache Steuerung einer Temperatur des von dem Verbrennungsheizgerät emittierten Verbrennungsgases schafft. Eine Emissionsmenge des Verbrennungsgases wird größer, wenn die Verbrennungsgastemperatur höher ist. Selbst wenn jedoch die Emissionsmenge des Verbrennungsgases groß ist, kann die Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge gesteuert werden, indem nur das Verbrennungsgas gesteuert wird, so dass das Einstellen auf die Sollmischgasmenge vereinfacht wird.
Diese Aufgaben und Vorteile zusammen mit anderen Aufgaben und Vorteilen, die nachstehend ersichtlich werden, liegen in den Einzelheiten der Konstruktion und des Betriebes, wie dies vollständig im weiteren Verlauf beschrieben und beansprucht wird, wobei Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gemacht wird, die einen Teil davon bilden, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
1 ein schematisches Schaubild ist, das eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine vergrößerte Schnittansicht ist, die einen Abgaskühler zeigt;
3 eine schematische Schnittansicht ist, die ein Verbrennungsheizgerät zeigt;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Betriebssteuerroutine zum Einstellen einer Mischgasmenge auf eine Sollmischgasmenge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein Diagramm ist, das einen Graph der Frischluftmenge gegen die Mischgasmenge zeigt; und
6 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Betriebssteuerroutine zum Einstellen der Mischgasmenge auf die Sollmischgasmengen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im weiteren Verlauf werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben.
<Allgemeine Beschreibung der Vorrichtung>
Eine Kraftmaschine 1 ist eine wassergekühlte Brennkraftmaschine und weist folgendes auf: einen Kraftmaschinenkörper 3 mit einem nicht dargestellten Wassermantel, durch den Kraftmaschinenkühlwasser zirkuliert wird, eine Lufteinlassvorrichtung 5 zum Versorgen einer nicht dargestellten Vielzahl von Zylindern des Kraftmaschinenkörpers 3 mit der zur Verbrennung notwendigen Luft, eine Abgasvorrichtung 7 zum Auslassen eines Abgases, das produziert wurde, nachdem ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern verbrannt wurde, in die Atmosphärenluft, eine Innenraumheizung 9 zum Erwärmen des Inneren eines Raums eines nicht dargestellten mit der Kraftmaschine 1 ausgestatteten Kraftfahrzeugs und eine AGR-Vorrichtung 88.
Die Lufteinlassvorrichtung 5 beginnt strukturell mit einem Luftreiniger 13 als ein Filter und endet mit einem nicht dargestellten Einlassanschluss des Kraftmaschinenkörpers 3. Von dem Luftreiniger 13 herab bis zu dem Einlassanschluss ist die Lufteinlassvorrichtung 5 mit einem Kompressor 15a eines Turboladers 15, einem Verbrennungsheizgerät 17, einem Zwischenkühler 19 und einem Einlasskrümmer 21 versehen. Diese die Lufteinlassvorrichtung 5 bildenden Strukturen werden gattungsbildend als eine Struktur eines Einlasssystems bezeichnet.
Die Struktur des Einlasssystems gehört zu einem Einlassrohr 23, das als ein Einlassdurchlass dient, welches eine Vielzahl von Verbindungsrohren hat.
Das Einlassrohr 23 ist ungefähr an dem Punkt des Kompressors 15a als eine Grenze in ein stromabwärtsseitiges Verbindungsrohr 27, das in einen druckbeaufschlagten Zustand gebracht wird, weil die die Lufteinlassvorrichtung 5 betretende Außenluft durch den Kompressor 15a zwangseingeblasen wird, und in ein stromaufwärtsseitiges Verbindungsrohr 25, das nicht in den druckbeaufschlagten Zustand gebracht wird, geteilt.
Unter Bezugnahme auf 1 ist das stromaufwärtsseitige Verbindungsrohr 25 aus einem stangenartigen Hauptströmungsrohr 29, das sich von dem Luftreiniger 13 zu dem Kompressor 15a erstreckt, und aus einem Abzweigungsrohr 31 für das Heizgerät als ein in Umgehung zu dem Hauptströmungsrohr 29 verbundenes Nebenrohr aufgebaut.
Das Abzweigungsrohr 31 für das Heizgerät hat insgesamt im Wesentlichen eine U-Gestalt, die das im Zwischenraum dieses Rohrs 31 angeordnete Verbrennungsheizgerät 17 umfasst. Ferner hat das Abzweigungsrohr 31 für das Heizgerät einen Luftzuführdurchlass 33, der stromaufwärts des Verbrennungsheizgeräts 17 in einer Luftströmungsrichtunq in dem Abzweigungsrohr 31 für das Heizgerät angeordnet ist und hat ebenso einen stromabwärts des Heizgeräts 17 angeordneten Verbrennungsgaseinführdurchlass 35.
Der Luftzuführdurchlass 33 verbindet einen stromaufwärtsseitigen Abschnitt 18a des Verbrennungsgasheizgeräts 17 mit dem Hauptströmungsrohr 29 und versorgt das Verbrennungsheizgerät 17 mit Frischluft durch das Hauptströmungsrohr 29. Ein Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 verbindet einen stromabwärtsseitigen Abschnitt 18b des Verbrennungsheizgeräts 17 mit dem Hauptströmungsrohr 29 und führt ein von dem Verbrennungsheizgerät 17 emittiertes Verbrennungsgas in das Hauptströmungsrohr 29 ein. Somit kann die sich auf das Abzweigungsrohr 31 für das Heizgerät beziehende Luft sowohl die Frischluft als auch das Verbrennungsgas von dem Verbrennungsheizgerät 17 beinhalten.
Ferner überträgt der Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 die Wärme (Verbrennungswärme), die durch das Verbrennungsgas a2 vorgehalten wird, weil das Verbrennungsgas dort hindurchströmt. Ferner ist ein als eine Kühlvorrichtung dienender Abgaskühler 84 an dem Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 an einer Stelle angebracht, die näher an dem Verbrennungsheizgerät 17 liegt. Der Abgaskühler 84 hat, wie dies in 2 gezeigt ist, einen spiralförmigen Wasserdurchlass 85. Ein zylindrisches Gehäuse 86, dessen beiden Enden geschlossen sind und das einen Durchmesser hat, der geringfügig größer als der des Verbrennungsgaseinführdurchlasses 35 ist, ist an einen Außenabschnitt des Verbrennungsgaseinführdurchlasses 35 gepasst, und eine Vielzahl von Leitblechen 35a, 35a, ..., sind spiralförmig an einer Außenwandfläche des Verbrennungsgaseinführdurchlasses 35 gesichert und bilden somit den spiralförmigen Wasserdurchlass 85.
Ferner sind Wasserleitungen W4, W5 an beiden Enden 84a, 84b des Abgaskühlers 84 angebracht. Ferner ist, wie aus 1 zu verstehen ist, die Wasserleitung W4 an dem Kraftmaschinenkörper 3 angeschlossen und mit dem Wassermantel in Verbindung. Überdies ist zudem die Wasserleitung W5 an dem Kraftmaschinenkörper angeschlossen und mit dem Wassermantel in Verbindung. Eine Wasserleitung W1 ist eine Leitung, durch die das Verbrennungsheizgerät 17 an dem Kraftmaschinenkörper 3 angeschlossen ist, und durch die das Kraftmaschinenkühlwasser von dem Wassermantel zu dem Verbrennungsheizgerät 17 strömt.
Der Abgaskühler 84 ist auf diese Weise aufgebaut und daher wird das Kraftmaschinenkühlwasser von dem Wassermantel zwischen dem Abgaskühler 84 und dem Wassermantel über die Wasserleitung W4, W5 zirkuliert und kommt an dem Abgaskühler 84 zu dem Zeitpunkt an, zu dem das Kraftmaschinenkühlwasser strömt, während es entlang des spiralförmigen Wasserdurchlasses 85 um eine Außenwand des Verbrennungsgaseinführdurchlasses 35 geführt wird. Als ein Ergebnis wird der Abgaskühler 84 in Betrieb gesetzt. Ferner wird zu diesem Zeitpunkt, wenn das Verbrennungsgas durch die Innenseite des Verbrennungsgaseinführdurchlasses 35 strömt, das Verbrennungsgas durch den Abgaskühler 84 abgekühlt und daher nimmt die durch das Verbrennungsgas getragene Wärme ab. Somit kommt das Verbrennungsgas, das das Hauptströmungsrohr 29 über den Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 betritt, als ein Niedrigtemperaturgas heraus.
Ferner befindet sich, mit Bezug auf individuellen Verbindungspunkte c1, c2 zum Verbinden des Zuführdurchlasses 33 mit dem Hauptströmungsrohr 29 und zum Verbinden des Verbrennungsgaseinführdurchlasses 35 mit dem Hauptströmungsrohr 29, der Verbindungspunkt c1 weiter stromaufwärts des Hauptströmungsrohrs 29 als der Verbindungspunkt c2. Daher wird die Frischluft a1 von dem Luftreiniger 13 zunächst in die Luft a1, die an dem Verbindungspunkt c1 zu dem Abzweigungsrohr 31 für das Heizgerät abzweigt, und in die Luft a1" getrennt, die zu dem Verbindungspunkt c2 durch das Hauptströmungsrohr 29 über das Luftströmungsmessgerät 70 strömt, ohne abzuzweigen. Dann wird die Luft a2, die als das Verbrennungsgas des Verbrennungsheizgeräts 17 von der Luft a1 herausgekommen ist, mit der Luft a1" an dem Verbindungspunkt c2 konfluent und kommt als eine Verbrennungsgasgemischluft a3 heraus. In dieser Verbrennungsgasgemischluft a3 enthält die als die Frischluft definierte und durch das Luftstrommessgerät 70 strömende Luft a1', das Verbrennungsgas a2 des Verbrennungsheizgeräts 17, während das Verbrennungsgas a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 ein Gas ist, das nahezu keinen Rauch emittiert, das mit anderen Worten keinen Kohlenstoff enthält. Somit muss, selbst wenn die Luft a3 als die Einlassluft für die Brennkraftmaschine verwendet wird, kein Problem in Hinsicht auf die Langlebigkeit der Brennkraftmaschine auftreten. Man beachte, dass das Luftstrommessgerät 70 eine Durchflussrate erfasst, um zu bestimmen, wie viel Luft a1' durch das Luftstrommessgerät 70 strömt, und dass es ein Erfassungssignal davon zu einer ECU 46 übermittelt. Dieses Erfassungssignal wird zeitweise in einem nicht dargestellten RAM der ECU 46 gespeichert. Dann, wenn die Notwendigkeit dazu eintritt, liest eine nicht dargestellte CPU der ECU 46 den Erfassungswert davon aus.
Nun zurück zur Beschreibung der Vorrichtung. Unter Bezugnahme auf 1 ist das stromabwärtsseitige Verbindungsrohr 27 ein Rohr zum Verbinden des Kompressors 15a mit dem Einlasskrümmer 21 und hat im Wesentlichen eine L-Form, wie dies für das eine Rohr aus 1 gezeigt ist. Ferner ist der Zwischenkühler 19 an dem stromabwärtsseitigen Verbindungsrohr 27 an einem Abschnitt angeordnet, der näher zu dem Einlasskrümmer 21 liegt.
Andererseits beginnt die Abgasvorrichtung 7 strukturell mit einem nicht dargestellten Auslassanschluss für den Kraftmaschinenkörper 3 und endet mit einem Schalldämpfer 41. Von dem Auslassanschluss abwärts zu dem Schalldämpfer 41 weist die Abgasvorrichtung 7 einen Auslasskrümmer 37, eine Turbine 15b des Turboladers 15 und einen Abgaskatalysator 39 entlang eines Abgasrohrs 42 auf, das als ein Auslassdurchlass dient. Diese die Abgasvorrichtung 7 bildenden Strukturen werden im Wesentlichen als eine Struktur eines Abgassystems bezeichnet. Die Struktur des Abgassystems ist gut bekannt und bezieht sich nicht direkt auf die Erfindung und daher wird deren Beschreibung ausgelassen. Man beachte, dass die durch die Abgasvorrichtung 7 strömende Luft mit dem Bezugszeichen a4 als Abgas der Kraftmaschine 1 bezeichnet ist.
Nun ist eine Struktur des Verbrennungsheizgeräts 17 schematisch in 3 gezeigt.
Das Verbrennungsheizgerät 17 ist mit dem Wassermantel des Kraftmaschinenkörpers 3 verbunden und hat darin einen Kühlwasserdurchlass 17a, durch den das Kühlwasser von dem Wassermantel strömt. Das Kraftmaschinenkühlwasser (durch die gestrichelte Linie in 2 angezeigt), das durch den Kühlwasserdurchlass 17a strömt, führt durch und um eine Brennkammer 17d herum, die in dem Verbrennungsheizgerätes 17 ausgebildet ist, währenddessen das Kühlwasser die Wärme von der Brennkraftkammer 17d empfängt und somit aufgewärmt wird.
Die Brennkammer 17d ist aus einem Verbrennungszylinder 17b als eine Verbrennungsquelle, von der Flammen emittiert werden und einer zylindrischen Trennwand 17c zum Abdecken des Verbrennungszylinders 17b aufgebaut, um zu verhindern, dass die Flammen nach außen dringen. Der Verbrennungszylinder 17b ist mit der Trennwand 17c abgedeckt, wodurch die Brennkammer 17d innerhalb der Trennwand 17c definiert ist. Ferner ist die Trennwand 17c zudem mit einer Außenwand 43a des Verbrennungsheizgeräts 17 abgedeckt, wobei zwischen der Trennwand 17c und der Außenwand 43a ein Abstand vorhanden ist. Mit diesem Abstand ist der Kühlwasserdurchlass 17a zwischen der Innenfläche der Außenwand 43a und der Außenfläche der Trennwand 17c ausgebildet.
Ferner hat die Brennkammer 17d einen Luftzuführanschluss 17d1 und einen Abgasauslassanschluss 17d2, die jeweils direkt mit dem Luftzuführdurchlass 33 bzw. dem Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 verbunden sind. Die von dem Luftzuführdurchlass 33 zugeführte Luft a1 strömt, nachdem sie die Brennkammer 17d über den Luftzuführanschluss 17d1 betreten hat, dort hindurch und kommt an dem Abgasauslassanschluss 17d2 an. Daher strömt, wie dies vorstehend beschrieben ist, die Luft a1 über den Verbrennungsgaseinführdurchlass 35, wie die Luft a2, in das Hauptströmungsrohr 29 hinein. Folglich nimmt die Brennkammer 17d die Form eine Luftdurchlasses an, der die Luft a1 einlässt, die aufgrund der Verbrennung in dem Verbrennungsheizgerät 17 in die Luft a2 geändert wurde.
Ferner ist die in das Hauptströmungsrohr 29 über den Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 eingeführte Luft a2, nachdem sie in dem Verbrennungsheizgerät 17 verbrannt wurde, sozusagen ein von dem Verbrennungsheizgerät 17 ausgelassenes Abgas und trägt daher Wärme. Ferner strömt die die Wärme tragende Luft a2 aus dem Verbrennungsheizgerät 17 heraus, wobei währenddessen die durch die Luft a2 getragene Wärme über die Trennwand 17 zu dem durch den Kühlwasserdurchlass 17a strömenden Kraftmaschinenkühlerwasser übertragen wird, wodurch somit das Kraftmaschinenkühlwasser auf eine gewünschte Temperatur, die für jede Kraftmaschine vorbestimmt mit, aufgewärmt wird. Folglich dient die Brennkammer 17 zudem als ein Wärmeaustauschdurchlass. Hierin ist die gewünschte Temperatur eine Temperatur, die zum Beschleunigen des Aufwärmens der Kraftmaschine 1 und zum Verbessern der Leistung der Innenraumheizung 9 zum Erhöhen einer Temperatur des Innenraums eines mit der Kraftmaschine 1 ausgestatteten Kraftfahrzeugs ausreicht, wenn das Kraftmaschinenkühlwasser durch das Verbrennungsheizgerät 17 aufgewärmt wird und die gewünschte Temperatur erreicht.
Es ist anzumerken, dass der Verbrennungszylinder 17b ein mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe verbundenes Kraftstoffzuführrohr 17e enthält und ein Kraftstoff zur Verbrennung, nachdem er von der Kraftstoffpumpe einen Pumpendruck erhält, von dieser zu dem Verbrennungszylinder 17b zugeführt wird. Der zugeführte Brennstoff wird innerhalb des Verbrennungsheizgeräts 17 zerstäubt, wodurch er zu einem zerstäubten Kraftstoff wird. Dieser zerstäubte Kraftstoff wird durch eine nicht gezeigte Zündquelle gezündet.
Der Luftzuführdurchlass 33 und der Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 werden lediglich für das Verbrennungsheizgerät 17 verwendet und daher können sie als zu dem Verbrennungsheizgerät 17 zugehörige Elemente betrachtet werden.
Als nächstes wird eine Zirkulation des Kraftmaschinenkühlwassers zu dem Kühlwasserdurchlass 17a beschrieben.
Der Kühlwasserdurchlass 17a hat einen Kühlwasserauslassanschluss 17a1, der mit dem Wassermantel des Kraftmaschinenkörpers 3 verbunden ist, und er hat einen Kühlwasserauslassanschluss 17a2, der mit der Innenraumheizung 9 verbunden ist.
Der Kühlwasserauslassanschluss 17a1 ist über eine Wasserleitung W1 mit dem Kraftmaschinenkörper 3 verbunden und der Kühlwasserauslassanschluss 17a2 ist durch eine Wasserleitung W2 mit der Innenraumheizung 9 verbunden.
Das Verbrennungsheizgerät 17 ist über diese Wasserleitungen W1, W2 sowohl mit dem Wassermantel des Kraftmaschinenkörpers 3 als auch mit der Innenraumheizung 9 verbunden. Ferner ist die Innenraumheizung 9 über eine Wasserleitung W3 mit dem Kraftmaschinenkörper 3 verbunden.
Dementsprechend strömt das Kraftmaschinenkühlwasser des Wassermantels des Kraftmaschinenkörpers 3, wie aus 1 verstanden werden kann, gemäß der nachstehenden Reihenfolge: (1) von dem Kühlwasserauslassanschluss 17a1 durch die Wasserleitung W1, um an dem Verbrennungsheizgerät 17 anzukommen, wo es erwärmt wird. D. h., das Kraftmaschinenkühlwasser empfängt die Wärme. (2) Das aufgewärmte Kraftmaschinenkühlwasser strömt von dem Kühlwasserauslassanschluss 17a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 durch die Wasserleitung W2 und kommt an der Innenraumheizung 9 an. (3) Dann strömt das Kraftmaschinenkühlwasser, nachdem es seine Temperatur an dem Wärmetauscher in der Innenraumheizung 9 gesenkt hat, über die Wasserleitung W3 zu dem Wassermantel zurück. Selbst wenn das Kraftmaschinenkühlwasser an dem Wassermantel ankommt, wird die noch in dem Kraftmaschinenkühlwasser verbleibende Wärme zum Beschleunigen des Aufwärmens der Kraftmaschine 1 verwendet.
Somit wird das Kühlwasser zwischen dem Kraftmaschinenkörper 3, dem Verbrennungsheizgerät 17 und der Innenraumheizung 9 durch die Wasserleitungen W1, W2, W3 zirkuliert. Dann wärmt das Verbrennungsheizgerät 17 das Kraftmaschinenkühlwasser mit seinem Verbrennungsgas auf, wodurch die Leistung der Innenraumheizung 9 ebenso wie das Beschleunigen des Aufwärmens der Kraftmaschine 1 verbessert werden.
Zusammenfassend wärmt die durch das von dem Verbrennungsheizgerät 17 emittierte Verbrennungsgas getragene Wärme das Kraftmaschinenkühlwasser auf, wodurch das Aufwärmen des Kraftmaschinenkörpers 1 beschleunigt wird und die Leistung der Innenraumheizung 9 verbessert wird. D. h., je größer die Wärmemenge des Kraftmaschinenkühlwassers (die durch das Kühlwasser aufgenommene Wärmemenge) ist, desto höher ist die Kraftmaschinenaufwärmleistung und die Heizleistung.
Ferner strömt das zu dem Kraftmaschinenkörper 3 über die Wasserleitung W3 von der Innenraumheizung 9 strömende Kraftmaschinenkühlwasser, nachdem seine Wärme zum Aufwärmen des Kraftmaschinenkörpers 3 aufgebraucht wurde, über die Wasserleitung W1 von dem Kraftmaschinenkörper 3 zu dem Verbrennungsheizgerät 17. Dieses Kraftmaschinenkühlwasser hat bei weitem die geringere Wärmemenge als das durch das Verbrennungsheizgerät 17 aufgewärmte und zu der Innenraumheizung 9 strömende Kraftmaschinenkühlwasser. Ferner strömt ein Teil dieses Kraftmaschinenkühlwassers durch die Wasserleitung W5 zu dem Abgaskühler und wird, wie vorstehend beschrieben, zum Abkühlen des von dem Verbrennungsheizgerät 17 emittierten Verbrennungsgas a2 zugeführt, und strömt danach über die Wasserleitung W4 zu dem Kraftmaschinenkörper 3 zurück.
Man beachte, dass wie in 3 gezeigt ist, dass das Bezugszeichen 4 ein in dem Inneren des Verbrennungsheizgeräts 17 vorgesehenes Gebläse bezeichnet.
Als nächstes wird die AGR-Vorrichtung 88 beschrieben.
Die AGR-Vorrichtung 88 ist eine Vorrichtung, um einen Teil des Abgases zu dem Einlasssystem zurück strömen zu lassen, und das zurückgeführte Abgas wird als ein Teil der Einlassluft für die Kraftmaschine 1 verwendet.
Die AGR-Vorrichtung 88 hat einen Abgasrückführdurchlass 90, der einen Auslasskrümmer 37 des Auslasssystems und einen Einlasskrümmer 21 des stromabwärtsseitigen Verbindungsrohrs 27 des Einlasssystems in Umgehung mit dem Kraftmaschinenkörper 3 verbindet, und zum Rückführen des Abgases von dem Abgasrohr 42 zu dem stromabwärtsseitigen Verbindungsrohr 27 vorhanden ist. Ferner ist der Abgasrückführdurchlass 90 mit einem AGR-Ventil 92 versehen, das als ein Abgasrückführmengensteuerventil zum Steuern einer Durchflussrate des rückgeführten Abgases dient. Das AGR-Ventil 92 wird durch eine nicht dargestellte Ventilantriebseinheit (beispielsweise ein Stellglied mit einer Membran) antriebsgesteuert. Die Antriebseinheit wird durch ein Drucksteuerventil (beispielsweise ein Vakuumumschaltventil) angetrieben. Das Drucksteuerventil ist mit einem nicht dargestellten Vakuumbehälter in Verbindung, wodurch ein Unterdruck darauf aufgebracht wird. Die ECU 46 ist elektrisch mit den nicht dargestellten Sensoren verbunden, wie z. B. mit dem Außenlufttemperatursensor, dem Verbrennungsgastemperatursensor und dem Drehzahlsensor, dem Gebläse 45, der Kraftstoffpumpe, dem Luftstrommessgerät 70 und dem sich auf das AGR-Venitl 92 beziehenden Drucksteuerventil. Die CPU der ECU 46 führt einen Berechnungsprozess von durch diese Sensoren ausgegebenen Parametern und dergleichen durch und das Drucksteuerventil wird somit angetrieben, wodurch als ein Ergebnis das AGR-Ventil 92 gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 genau geöffnet und geschlossen wird. Daher werden die ECU 46, das AGR-Ventil 92, die Ventilantriebseinheit und das Drucksteuerventil zusammenfassend als eine Rückführabgasmengensteuervorrichtung bezeichnet.
Nun werden das Verbrennungsheizgerät 17 und die AGR-Vorrichtung 88 in Übereinstimmung mit den durch die Sensoren gegebenen entsprechenden Parametern durch die ECU 46 betrieben. Ferner steuert die ECU 46 beim Betreiben des Verbrennungsheizgeräts 17 und der AGR-Vorrichtung 88 die Temperatur des Verbrennungsgases a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 durch Steuern des Verbrennungszustands in dem Verbrennungsheizgerät 17, und sie steuert eine AGR-Gasmenge durch die AGR-Vorrichtung 88 entsprechend einer Einführmenge des Verbrennungsgases a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 in den Verbrennungsgaseinführdurchlass 35.
Nachstehend wird eine ausführliche Beschreibung davon gegeben, [wie die AGR-Vorrichtung 88 die AGR-Gasmenge steuert, und zwar gemäß der Einführmenge des Verbrennungsgases a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 in den Verbrennungsgaseinführdurchlass 35]. Man beachte, dass das durch den Abgasrückführdurchlass 90 strömende AGR-Gas mit dem Bezugszeichen „e" bezeichnet ist.
Der vorstehende Satz in eckigen Klammern bedeutet, dass [eine Menge eines (nicht gezeigten) Mischgases „as", das aus einem Gemisch aus dem Verbrennungsgas a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 und dem AGR-Gas „e" in dem stromabwärtsseitigen Anschlussrohr 27 besteht, eine gewisse spezifizierte gewünschte Menge ist, und dass das die AGR-Gasmenge „e" so gesteuert wird, dass sie diese gewünschte Menge erreicht.] Man beachte, dass [die gewisse spezifizierte gewünschte Menge] als eine Sollmischgasmenge bezeichnet wird. Gemäß den durch den Erfinder durchgeführten Versuchen wurde bestätigt, dass die Verbrennung in der Brennkraftmaschine immer gut ist, wenn die Mischgasmenge die Sollmischgasmenge bleibt, und dass das Beschleunigen des Aufwärmens der Kraftmaschine und das Verbessern der Leistung der Innenraumheizung mit der durch das Kühlwasser aufgenommene erhöhten Wärme erwartet werden kann.
Eine Mischgasmenge „as" entspricht einer Menge der Frischluft a1' (die als Frischluftmenge bezeichnet wird), welche durch das Luftstrommessgerät 70 strömt und 5 zeigt einen Graph an dem die Frischluft gegen die Mischgasmenge angetragen ist, und der eine Beziehung dazwischen veranschaulicht. Die Menge der Frischluft a1' wird als die „Frischluftmenge" bezeichnet. Unter Bezugnahme auf 5 zeigt die Ordinatenachse die Frischluftmenge an und die Abszissenachse zeigt die Mischgasmenge an. Ein Nur-Lesespeicher (ROM) der ECU 46 speichert in sich den Graph der gegen die Mischgasmenge angetragenen Frischluftmenge in Form eines Kennfelds ab. Ferner liest die CPU das Kennfeld, wenn die Notwendigkeit dazu besteht. Auf Grundlage dieses Kennfelds erhält die CPU die Mischgasmenge aus der in dem RAM gespeicherten Frischluftmenge, wie dies vorstehend beschrieben ist. Es kann aus 5 verstanden werden, dass die Mischgasmenge abnimmt, wenn die Frischluftmenge zunimmt, was nämlich eine umgekehrte Proportion zeigt, wie dies zu verstehen ist.
Ferner gibt das Bezugszeichen a3' die zu den Zylindern der Kraftmaschine 1 durch das stromabwärtsseitige Verbindungsrohr 27 hindurchströmende Einlassluft wieder, d. h., die Luft, in der das AGR-Gas „e" zu der Luft a3 zugefügt ist. Die Einlassluft a3' enthält das Mischgas „as" und wird mit Bezugnahme auf 1 durch die nachstehende Gleichung (1) ausgedrückt:

wobei a3 = a1' + a2 a2 + "e" = "as"
Nun wird eine Betriebssteuerroutine zum Einstellen der Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Diese Routine ist ein Teil eines nicht dargestellten normalen Ablaufdiagramms zum Antreiben der Kraftmaschine 1 und besteht aus den Schritten von S101 bis S104, die im weiteren Verlauf beschrieben werden. Das aus diesen Schritten bestehende Ablaufdiagramm ist in dem ROM der ECU 46 gespeichert. Ferner werden alle Vorgänge in den nachstehenden Prozeduren durch die ECU ausgeführt.
Nach dem Starten der Kraftmaschine 1, wenn der Prozess zu diese Routine umschaltet, wird beurteilt, ob sich die Kraftmaschine 1 in einem Betriebszustand befindet, in dem das Verbrennungsheizgerät 17 vor dem Ausführen der Betriebssteuerroutine zum Einstellen der Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge betätigt werden muss oder nicht. „Der Zeitpunkt, zu dem sich die Kraftmaschine 1 in diesem Betriebszustand befindet" impliziert, dass die Kraftmaschine 1 betrieben wird wenn es kalt oder extrem kalt ist, oder sich die Kraftmaschine 1 nach dem Starten befinden, und wenn die von dem Kraftmaschinenkörper 3 an sich emittierte Wärmemenge gering ist (d. h., wenn ein Kraftstoffverbrauch gering ist) und wenn die durch das Kühlwasser aufgenommene Wärme dadurch gering ist. Dann impliziert der Ausdruck wenn es kalt ist, dass die Außenlufttemperatur zwischen ungefähr –10°C und ungefähr 15°C liegt und wenn es extrem kalt ist, impliziert dies, dass die Außenlufttemperatur niedriger als –10°C ist. Man beachte, dass das erste Ausführungsbeispiel der Prämisse zugrunde liegt, dass sich der Kraftmaschinenkörper 1 in dem Betriebszustand befindet, in dem das Verbrennungsheizgerät 17 betätigt werden muss. Dementsprechend wird der Schritt zum Beurteilen, ob sich die Kraftmaschine 1 in dem vorstehenden Betriebszustand befindet oder nicht, ausgelassen.
In S101 erhält die CPU von einem Erfassungssignal des Luftstrommessgeräts 70 eine Menge der zu den nicht dargestellten Zylindern des Kraftmaschinenkörpers 3 strömenden Frischluft a1'. Nach Erhalt der Menge der Frischluft a1', rückt die CPU zu Schritt 102 vor.
In Schritt S102 erhält die CPU eine Menge des aus einem Gemisch des Verbrennungsgases a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 und des AGR-Gases „e" in dem stromabwärtsseitigen Verbindungsanschlussrohr 27 bestehenden Mischgases „as". Da die Menge der Frischluft a1'' bereits in Schritt S101 erhalten wurde, erhält die CPU einen Schnittpunkt aus a1'' auf der Ordinatenachse des Graphs aus 5, wobei ein durch die Abszissenachse angezeigter diesem Schnittpunkt entsprechender Wert eine Menge des Mischgases „as" anzeigt, die zu erhalten ist (siehe Pfeilspitze aus 5). Folglich kann der die Frischluftmenge gegen die Mischgasmenge anzeigenden Graph als eine Mischgasmengenberechnungseinrichtung verstanden werden, da die Mischgas-„as"-Menge auf Grundlage der Menge der Frischluft a1'', berechnet wird.
Als nächstes beurteilt die CPU in Schritt S103, ob die Menge des Mischgases „as" gleich wie die Sollmischgasmenge ist oder nicht. Wenn sich die Beziehung der Mischgas-"as"-Menge = die Sollmischgasmenge nicht einstellt, gibt die CPU eine negative Beurteilung aus und rückt zum nächsten Schritt S104 vor. Im Schritt S104 steuert die CPU das AGR- Ventil so, dass es einen geeigneten Öffnungsgrad hat, so dass die Mischgas-„as"-Menge die Sollmischgasmenge erreicht. Wenn beurteilt wird, dass die Beziehung der Mischgas-„as"-Menge = die Sollmischgasmenge ist, gibt die CPU eine bestätigende Beurteilung aus und beendet diese Routine. Um Schritte S103 und S104 zusammenzufassen, kann gesagt werden, dass [die Mischgas-„as"-Menge auf die Sollgasmenge eingestellt wird, wenn sie sich nicht in der Nähe der Sollgasmenge befindet, indem die AGR-Gasmenge erhöht oder verringert wird].
Die vorstehend beschriebenen Berechnungen können durch Ausführungsprozesse in der aus den Schritten S101 bis S104 bestehenden Ablaufdiagramm verarbeitet werden. Die CPU führt alle diese Prozesse aus und daher kann sie als eine Gassollmengenberechnungseinheit bezeichnet werden.
Als nächstes werden die betrieblichen Wirkungen der Brennkraftmaschine 1 mit dem Verbrennungsheizgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
<Betriebliche Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels>
In der Brennkraftmaschine 1 mit dem Verbrennungsheizgeräts wird die Menge des AGR-Gases „e" gemäß der Einführmenge des Verbrennungsgases a2 in das Einlasssystem gesteuert, indem der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 92 der AGR-Vorrichtung 88 eingestellt wird. Dann kann dadurch die Menge des Mischgases „as", die aus dem Gemisch des AGR-Gases „e" und dem Verbrennungsgases a2 besteht, auf die Sollmischgasmenge gesetzt werden. Zudem wird die AGR-Gasmenge so gesteuert, dass das Verbrennungsgas so groß wie möglich mit Bezug auf ein Verhältnis des Verbrennungsgases zu dem AGR-Gas in dem Sollmischgas wird, wodurch die nachstehende betrieblichen Wirkungen erhalten werden können.

(i) die Verbrennung in dem Verbrennungsheizgerät 17 wird normalerweise unter einem Druck durchgeführt, der niedriger als der Druck ist, unter dem die Verbrennung in den Zylindern des Kraftmaschinenkörpers 3 stattfindet, und es ist einfach, den Kraftstoff mit der Luft zu mischen. In dem Verbrennungsheizgerät 17 kann die Verbrennung in einer viel näheren Annäherung an das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt werden. Daher hat das Verbrennungsgas des Verbrennungsheizgerätes 17 geringere Mengen von HC und NO_x und eine höhere Abgaskonzentration von Kohlendioxid, wodurch es sauberer als das Abgas a4 (= AGR-Gas „e") ist. Ferner hat, wie dies gut bekannt ist, das Kohlendioxid die Wirkung, Rauch zurückzuhalten. Es ist daher anzustreben, den Rauch zurückzuhalten und zu verhindern, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett wird, selbst dann, wenn sich die Kraftmaschine 1 in einem Hochlastzustand, geschweige denn wenn sie sich in einem Niedriglastzustand befindet.
(ii) Das Verbrennungsgas a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 ist ein Gas, das keinen Kohlenstoff enthält. Somit wird Ruß nicht innerhalb des Kraftmaschinenkörpers 3 angesammelt und Probleme, wie z. B. anormale Reibungen und dergleichen der Brennkraftmaschine, die der Russansammlung zuzuordnen sind, können kaum auftreten.
(iii) Die Verbrennung wird gut durchgeführt, indem die Menge des Mischgases „as" aus dem AGR-Gas „e" und aus dem Verbrennungsgas a2 auf die Soll-AGR-Menge gesetzt wird und Nox nimmt mit der erhöhten Wärmemenge, die durch das Kühlwasser empfangen wird, ab. Dementsprechend kann erwartet werden, dass das Aufwärmen der Kraftmaschine 1 beschleunigt wird und die Leistung der Innenraumheizung 9 verbessert wird.

Ferner ist das Verbrennungsheizgerät 17 in Umgehung mit dem Hauptströmungsrohr 29 durch den Luftzuführdurchlass 33 und mit dem Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 verbunden. Dann, da das Luftstrommessgerät 70 in dem Hauptströmungsrohr 29 an dem Abschnitt zwischen den Verbindungspunkten c1 und c2 angeordnet ist, wird die Luft von dem Luftreiniger 13, der das Anfangsende des Einlasssystems ist, in die Luft a1, die an dem Verbindungspunkt c1 zu dem Luftzuführdurchlass 33 abzweigt und die Luft a1', die zu dem Verbindungspunkt c2 entlang des Hauptströmungsrohrs 29 durch das Luftstrommessgerät 70 strömt, ohne abzuzweigen, getrennt. Folglich strömt nur die Luft a1', die nicht abzweigt, durch das Luftstrommessgerät 70. Ferner tritt das Abzweigen der Luft a1' an keiner Stelle auf, bis die Luft a1' die Zylinder des Kraftmaschinenkörpers 3 erreicht und folglich wird die Menge der Luft a1', eine Frischluftmenge, die lediglich zu der Verbrennung in der Kraftmaschine beiträgt. Diese genaue Frischluftmenge, die lediglich zu der Verbrennung in der Kraftmaschine 1 beiträgt, wird dadurch durch das Luftstrommessgerät 70 erhalten. D. h., sie ist dafür geeignet, die Verbrennung in der Kraftmaschine 1 zu steuern.
Außerdem ist der Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 des Verbrennungsheizgeräts 17 mit dem Hauptströmungsrohr 29 in Verbindung, welches der Einlassdurchlass ist, so dass das Verbrennungsgas a2 nochmals in der Kraftmaschine 1 verbrannt wird. Dieses nochmals verbrannte Verbrennungsgas a2 kann nach Ankunft an dem Abgassystem der Kraftmaschine 1 durch den Abgaskatalysator 39 gereinigt werden, der in dem Abgassystem vorgesehen ist.
Dann kann, da der Luftzuführdurchlass 33 und der Verbrennungsgaseinführdurchlass 35 des Verbrennungsheizgeräts 17 nicht direkt zu der Atmosphärenluft geöffnet sind, eine Lärmverringerungswirkung erwartet werden.
[zweites Ausführungsbeispiel]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf eine Betriebssteuerroutine, die in 6 gezeigt ist, ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Betriebssteuerroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel liegt einer Prämisse zugrunde, dass sich die Kraftmaschine 1 in dem Betriebszustand befinden muss, in dem das Verbrennungsheizgerät 17 betätigt werden muss. Jedoch weicht das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel in den nachstehenden drei Punkten ab. (1) Die vorstehend beschriebene Prämisse ist nicht erforderlich, d. h., das zweite Ausführungsbeispiel hat einen Schritt, in dem beurteilt wird, ob das Verbrennungsheizgerät betrieben wird oder nicht. (2) Es gibt einen zusätzlichen Schritt zum AN oder AUS-Schalten der AGR-Vorrichtung 88 in Abhängigkeit davon, ob das Verbrennungsheizgerät 17 betrieben wird oder nicht. (3) Die Inhalte der Schritte S101 bis S104 des ersten Ausführungsbeispiels werden in Abhängigkeit davon geändert, ob die AGR-Vorrichtung 88 in einem AN oder AUS-Zustand vorliegt.
Diese Betriebssteuerroutine gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird nun im Folgenden ausführlicher beschrieben.
Nach dem Starten der Kraftmaschine 1, wenn der Prozess zu dieser Routine umschaltet, wird in Schritt S21 beurteilt, ob die Verbrennung durch den Betrieb des Verbrennungsheizgeräts 17 stattfindet oder nicht.
Der Prozess schreitet zu Schritt S22 vor, wenn beurteilt wird, dass Schritt S21 bestätigend ist, wohingegen er zu Schritt S23 schreitet, wenn beurteilt wird, dass Schritt S21 negativ ist.
In Schritten S22 und S23 werden die AUS-Steuerung und bzw. die AN-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 ausgeführt. Danach schreitet der Prozess entweder von Schritt S22 oder von Schritt S23 zu Schritt S201 vor.
In Schritt S201 wird, wie in Schritt S101 des ersten Ausführungsbeispiels, eine Einlassmenge der Frischluft a1', die zu den nicht dargestellten Zylindern des Kraftmaschinenkörpers 3 strömt, auf Grundlage des Erfassungssignals des Luftstrommessgeräts 70 erhalten. Nach Erhalten der Einlassmenge der Frischluft a1', schreitet der Prozess zu Schritt S202 vor.
In Schritt S202, der dem Schritt S101 aus dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, wird eine Menge des AGR-Gases „e" in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die AUS- oder AN-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 gemäß einem Unterschied zwischen der bestätigenden Beurteilung und der negativen Beurteilung, die in Schritt S21 gemacht wurde, ausgeführt wird. D. h., wenn die AUS-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 ausgeführt wird, entspricht die Menge des AGR-Gases „e" dem Wert Null und daher wird die Menge des Mischgases „as" auf Grundlage von lediglich der Menge des Verbrennungsgases a2 des Verbrennungsheizgeräts 17 bestimmt. Wenn im Gegensatz dazu die AN-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 ausgeführt wird, wird die Menge des Mischgases „as", wie in Schritt S102 des ersten Ausführungsbeispiels, aus der Menge des Verbrennungsgases a2 und der Menge des AGR-Gases „e" erhalten.
Als nächstes wird in Schritt S203 beurteilt, ob die Menge des Mischgases „as" gleich wie die Sollmischgasmenge ist oder nicht. Wenn sich die Beziehung der Mischgas-„as"-Menge = die Sollmischgasmenge nicht einstellt, dann wird eine negative Beurteilung gemacht und der Prozess schreitet zum nächsten Schritt S204 vor. Wenn in Schritt S203 beurteilt wird, dass sich die Beziehung von der Mischgas-„as"-Menge = die Sollmischgasmenge eingestellt hat, wird eine bestätigende Beurteilung gemacht und diese Routine wird beendet.
In Schritt S204 wird, wie in Schritt S104, die Mischgas-„as"-Menge so gesteuert, dass sie die Sollmischgasmenge wird. Jedoch unterscheidet sich das Steuerungsverfahren der Mischgas-„as"-Menge in Abhängigkeit davon, ob die AUS-Steuerung oder die AN-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 ausgeführt wird. D. h., um die Mischgas-„as"-Menge mit der Sollmischgasmenge gleich zu machen, sollte auf Grundlage dessen, ob die Sollmischgasmenge lediglich durch das Verbrennungsgas des Verbrennungsheizgeräts 17 oder durch Einbeziehung der Verwendung des AGR-Gases „e" erhalten werden kann, entschieden werden. Wenn die AUS-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 ausgeführt wird, wird die Mischgas-„as"-Menge unter Verwendung lediglich des Verbrennungsgases a2 gesteuert. Wenn die AN-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 vorhanden ist, wird die Mischgas-„as"-Menge unter Verwendung sowohl des Verbrennungsgases a2 als auch des AGR-Gases „e" gesteuert.
<Betriebliche Wirkung in dem zweiten Ausführungsbeispiel>
Wenn in dem zweiten Ausführungsbeispiel das Verbrennungsheizgerät 17 betrieben wird, wird die AUS-Steuerung der AGR-Vorrichtung 88 durchgeführt, wodurch die AGR-Vorrichtung 88 gestoppt wird. Das Anhalten der AGR-Vorrichtung 88 impliziert, dass das AGR-Gas „e" nicht in das Einlassrohr 23 eingeführt wird. Folglich wird die Mischgas-„as"-Menge auf die Sollmischgasmenge gesteuert, indem lediglich das Verbrennungsgas a2 verwendet wird. In diesem Fall ist nur die Menge des von dem Verbrennungsheizgerät 17 emittierten Abgases ausreichend, um die vorgenannte Steuerung durchzuführen und folglich kann die Notwendigkeit zur Steuerung der AGR-Gas-„e"-Menge und eine Vorrückung einer Kraftstoffeinspritzzeitgebung eliminiert werden, um die Mischgas-„as"-Menge auf die Sollmischgasmenge zu steuern. Somit ist es viel einfacher, die Mischgasmenge auf die Sollmischgasmenge einzustellen. Folglich kann eine Verringerung von NO_x und von Rauch vereinfacht werden. Ferner kann, wenn der Rauch verringert wird, eine Schwebstoffverringerung weiter vereinfacht werden.
Es ist vorzuziehen, dass der Betriebszustand des Verbrennungsheizgeräts 17 durch den nicht dargestellten Verbrennungsgastemperatursensor erfasst wird. Der Verbrennungsgastemperatursensor erfasst den Betriebszustand des Verbrennungsgasheizgeräts 17, wodurch es machbar gemacht wird, eine Flammkraft in dem Verbrennungsheizgerät 17, d. h., die Temperatur des von dem Verbrennungsheizgerätes 17 emittierten Verbrennungsgases einfach zu regeln. Die Erzeugungsmenge des Verbrennungsgases a2 wird größer, wenn die Temperatur des Verbrennungsgases höher wird. Jedenfalls kann selbst dann, wenn die große Erzeugungsmenge des Verbrennungsgases a2 vorliegt, die Mischgas-„as"-Menge auf die Sollmischgasmenge geregelt werden, indem nur das Verbrennungsgas a2 gesteuert wird, wodurch das Einstellen auf die Sollmischgasmenge vereinfacht wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Brennkraftmaschine mit dem Verbrennungsheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung so konstruiert, dass das Verbrennungsheizgerät in dem Einlasssystem vorgesehen ist, das durch das Verbrennungsheizgerät emittierte Verbrennungsgas zu dem Einlassdurchlass geführt wird, die sich auf die Kraftmaschine beziehenden Elemente durch die durch das Verbrennungsgas getragene Verbrennungswärme aufgewärmt werden, wodurch ein Beschleunigen des Aufwärmens der Brennkraftmaschine und ein Verbessern der Leistung der in dem mit der Brennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeug vorgesehenen Innenraumheizung erreicht wird. Die so konstruierte Brennkraftmaschine hat die AGR-Vorrichtung und die Rückführabgasmengensteuervorrichtung zum Steuern der Menge des Abgases, das durch die AGR-Vorrichtung in Übereinstimmung mit der Einführmenge des Verbrennungsgases in den Einlassdurchlass rückgeführt wird. Es ist daher möglich, ein Fettwerden des Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu verhindern und die Raucherzeugung selbst dann zurückzuhalten, wenn die AGR-Vorrichtung mit der Brennkraftmaschine kombiniert wird, die das Verbrennungsheizgerät der Bauweise hat, bei der das Verbrennungsgas in das Einlasssystem eingeführt wird.
Die vielen Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der ausführlichen Beschreibung ersichtlich und somit ist es durch die beiliegenden Ansprüche beabsichtigt, alle diese Merkmale und Vorteile der Erfindung, die in den Bereich der Erfindung fallen, abzudecken. Da ferner zahlreiche Modifikationen und Änderungen dem Fachmann leicht ersichtlich sind, ist es nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die genaue Konstruktion und Betriebsweise zu beschränken, welche veranschaulicht und beschrieben wurden, und dementsprechend können alle geeigneten Modifikationen und Äquivalente darauf angewendet werden, die in den Umfang der Erfindung fallen.

Claims

Brennkraftmaschine mit einem in einem Einlasssystem (23) vorgesehen Verbrennungsheizgerät zum Beschleunigen des Aufwärmens der Brennkraftmaschine und zum Verbessern einer Leistung einer Fahrzeuginnenraumheizung (9), die in einem Fahrzeug mit einer montierten Brennkraftmaschine vorgesehen ist, indem von dem Verbrennungsheizgerät emittiertes Verbrennungsgas (a2) in einen Einlassdurchlass (23) eingeführt wird und indem sich auf die Brennkraftmaschine beziehende Elemente mit der durch das Verbrennungsgas (a2) erhaltenen Wärme aufgewärmt werden, wobei die Brennkraftmaschine folgendes aufweist: eine EGR-Vorrichtung (88) mit einem Abgasumlaufdurchlass (90), zum Verbinden eines Einlassdurchlasses (21) mit einem Auslassdurchlass (37) bei Umgehung der Brennkraftmaschine, um das Abgas (e) zwischen dem Auslassdurchlass (37) und dem Einlassdurchlass (21) umlaufen zu lassen, indem das Abgas (e) der Brennkraftmaschine zu dem Einlassdurchlass (21) vom dem Auslassdurchlass (37) durch den Abgasumlaufdurchlass (90) rückgeführt wird; und eine Umlaufabgasmengensteuervorrichtung (46, 92) zum Steuern einer Menge des durch die EGR-Vorrichtung (88) umlaufen gelassenen Abgases (e), dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, falls sich eine Menge eines Mischgases (a3'), das aus einem Gemisch bestehet, das in dem Einlassdurchlass (21) aus in den Einlassdurchlass (21) eingeführtem Brenngas (a3) und dem zu dem Einlassdurchlass (21) rückgeführten Abgas (e) erzeugt wird, nicht in der Nähe einer Mischgassollmenge befindet, wird die Mischgasmenge (as) auf die Mischgassollmenge gesetzt, indem die Menge des zu dem Einlassdurchlass (21) rückgeführten Abgases (e) in Übereinstimmung mit einer Einführmenge des Brenngases (a3) in den Einlassdurchlass (21) erhöht oder verringert wird.
Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät (17) gemäß Anspruch 1, ferner mit: einer Frischluftmengenerfassungseinrichtung (70) zum Erfassen einer für eine Verbrennung in der Brennkraftmaschine zugeführten Frischluftmenge; und Mischgasmengenberechnungseinrichtung zum Berechnen der Mischgasmenge auf der Grundlage der durch die Frischluftmengenerfassungseinrichtung (70) erfassten Frischluftmenge.
Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät (17) gemäß Anspruch 2, wobei das Verbrennungsheizgerät (17) einen Luftzuführdurchlass zum Zuführen der für die Verbrennung in dem Verbrennungsheizgerät verwendeten Luft über den Einlassdurchlass (21) der Brennkraftmaschine und einen Brenngaseinführdurchlass zum Einführen des von dem Verbrennungsheizgerät emittierten Brenngases in den Einlassdurchlass (21) hat, wobei die Frischluftmengenerfassungseinrichtung (70) in dem Einlassdurchlass (21) an einem Abschnitt zwischen einem Anschlusspunkt zum Anschließen des Luftzuführdurchlasses an den Einlassdurchlass (21) und einem Anschlusspunkt zum Anschließen des Verbrennungseinlassdurchlasses an den Einlassdurchlass (21) hat und wobei sich die Anordnungsposition der Frischlufterfassungseinrichtung (70) weiter stromaufwärts als der Anschlussabschnitt des Abgasumlaufdurchlasses (90) zu dem Einlassdurchlass (21) befindet.
Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät (17) gemäß Anspruch 1, wobei die Umlaufabgasmengensteuervorrichtung (46, 92) eine Gassollmengenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Mischgassollmenge in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine hat, und wobei eine Menge des durch die Umlaufabgasmengensteuervorrichtung (46, 92) zu dem Einlassdurchlass (21) rückgeführten Abgases erhöht oder verringert wird, so dass die Mischgasmenge (as) die durch die Gassollmengenberechnungseinrichtung berechnete Mischgassollmenge wird.
Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät (17) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die EGR-Vorrichtung (88) angehalten wird, wenn das Verbrennungsheizgerät (17) arbeitet.
Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsheizgerät (17) gemäß Anspruch 5, wobei der Betriebszustand der Brennkraftmaschine durch einen Brenngastemperatursensor erfasst wird.