JP2001073887A - 燃焼式ヒータを有する内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機関暖機の向上を図り、機関吸気に占める酸
素量を十分なものとし、これにより機関始動性を高める
こと。 【解決手段】 エンジン１は、燃焼ガスを吸気通路１４
に導入し吸気温を高める燃焼式ヒータ９と、燃焼式ヒー
タ９の燃焼ガス排出口６３（６５）と吸気通路１４とを
接続し、燃焼ガスを吸気通路１４に導入する燃焼ガス導
入通路７３と、燃焼ガス導入通路７３を介して吸気通路
１４に燃焼ガスを導入して燃焼ガス含有吸気となった機
関吸気に酸素を供給する送風ファン９０と、送風ファン
９０による酸素供給量を制御するＥＣＵ１１とを備え
る。ＥＣＵ１１は、機関始動時には、送風ファン９０に
よって機関吸気の酸素量を増大する増大制御を行う。こ
の増大制御によって、機関吸気中に酸素を補充し、この
補充によって、機関吸気をエンジン１が始動し得るに有
効な酸素含有吸気にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼式ヒータを有
する内燃機関に関し、詳しくは内燃機関の暖機促進を図
るため内燃機関の吸気系に燃焼ガスを導入する燃焼式ヒ
ータ、を有する内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌に搭載する内燃機関は、
所定の温度範囲で効率よく作動するようになっている。
その理由は、例えば低温度では、ガソリンや軽油等の機
関燃料が気化しにくく、よってこれらの燃料に着火しづ
らいので始動性が悪くなる等の弊害があるのでこれらの
弊害を防止するためである。

【０００３】また、周知のごとく、機関作動時に内燃機
関に生ずる熱を利用して車輌室内を暖房できるようにな
っているが、発熱量が十分でないと車内暖房ができな
い。そこで、機関暖機の促進や車室内暖房装置の性能向
上等を目的として燃焼式ヒータを内燃機関に備え、燃焼
式ヒータの燃焼熱を利用する技術が、例えば特開昭６０
−７９１４９号公報に開示されている。

【０００４】この技術は、内燃機関の吸気管に燃焼式ヒ
ータの高温な燃焼ガスを導入し、これにより機関吸気を
加熱して、内燃機関が低温状態にある場合でも機関始動
を容易にしたものである。

【０００５】しかし、前記燃焼式ヒータから出る燃焼ガ
スは、燃料を燃焼して出る排ガスである。排ガスは、そ
の中に含まれる酸素量が、燃焼に供される前の空気に含
まれている酸素量に比べて少ない。

【０００６】それ故、前記公報記載の技術のごとく、吸
気管に燃焼ガスを導入する場合、燃焼ガスの量を増加し
て吸気管を流通する吸気に占める燃焼ガスの割合を高め
ると、機関暖機は促進されるものの、反対に吸気に占め
る酸素割合が少なくなる。

【０００７】前記のごとく吸気に占める酸素割合量が少
なくなると気筒内での燃焼量が制約されて内燃機関の始
動性が悪化する虞がある。だからといって酸素量を確保
するために吸気管に導入する燃焼ガスの割合を低減する
と、今度は機関暖機が不十分となるのでやはり始動性は
悪い。

【０００８】特に機関始動時は、スタータモータ等の機
関始動補助手段によってクランクシャフトを回転するた
め、機関回転数が例えば１００〜２００ｒｐｍ程度と低
く、吸気管を介して大気中から気筒に吸い込まれる吸入
空気量が少ない。このため、吸気のほとんどといってよ
い位に燃焼ガスの吸気に占める割合が高くなる。

【０００９】したがって、このような燃焼ガス割合の高
い吸気では、到底、機関吸気としては利用できず、極端
な場合、エンジンがかからない虞さえある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたものであって、燃料を燃焼して発生する
燃焼ガスを内燃機関に導入し、燃焼ガスに含まれる熱を
利用して前記内燃機関の吸気の温度を高める燃焼式ヒー
タ、を有する内燃機関において、内燃機関の暖機性の向
上を図りつつ、機関吸気に占める酸素量が十分なものと
なるように酸素を積極的に補給し、これにより内燃機関
の始動性を高めるようにした燃焼式ヒータを有する内燃
機関を提供することを技術的課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下の手段を採用した。 （１）すなわち、本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機
関は、燃料を燃焼して発生する燃焼ガスに含まれる燃焼
熱を利用して内燃機関の吸気の温度を高める燃焼式ヒー
タと、この燃焼式ヒータの燃焼ガス排出口と機関吸気通
路とを接続し、燃焼ガスを前記吸気通路に導入する燃焼
ガス導入通路とを有する内燃機関において、前記燃焼ガ
ス導入通路を介して前記機関吸気通路に前記燃焼ガスを
導入することにより燃焼ガス含有吸気となった機関吸気
に酸素を供給する酸素供給手段と、この酸素供給手段に
よる酸素供給量を制御する酸素供給量制御手段とを備
え、この酸素供給量制御手段は、機関始動時または機関
始動時前で、かつ前記燃焼ガスを前記機関吸気通路に導
入する場合には、前記酸素供給手段によって前記機関吸
気に供給される酸素の量を増大する増大制御を行い、こ
の増大制御によって、前記吸気通路への前記燃焼ガスの
導入によって低下する、機関吸気に含まれる酸素の量を
補充し、この補充によって、前記機関吸気を内燃機関の
始動性を高めるに有効な酸素含有吸気にするとを特徴と
する。

【００１２】ここで、「酸素供給量制御手段」として
は、内燃機関全体の作動制御を行うエンジン制御装置と
してのＥＣＵを例示できる。この場合、ＥＣＵにより、
内燃機関の運転状態に合わせた最適な酸素量の供給を行
う。

【００１３】「機関始動時」とは、機関本体に付属す
る、例えばスタータモータ等の機関始動補助手段によっ
てクランクシャフトを回転し、これによりピストンが気
筒内を往復運動している状態、すなわち、クランキング
状態にあり、それ故内燃機関がスタータモータによらず
にやがては自立して作動を開始し得る状態にある時を意
味する。

【００１４】「機関始動時前」とは、前記スタータモー
タ等の機関始動補助手段によって機関（クランクシャフ
ト）を回転する前、好ましくは直前をいう。「始動性」
とは、いうまでもなく内燃機関のかかり具合であって、
内燃機関が自立して作動を開始することの容易さをい
う。

【００１５】「内燃機関の始動性を高めるに有効な酸素
含有吸気」とは、内燃機関ごとに行った実験によって予
め求められている値である。 （２）前記酸素供給手段は、前記燃焼ガス導入通路を介
して前記機関吸気通路に酸素を供給することが望まし
い。

【００１６】（３）前記酸素供給手段は、風量を可変で
きる送風装置であって、この送風装置は、燃焼式ヒータ
に燃焼用空気を供給する送風ファンを挙げられる。 （４）前記送風ファンは、ファンと、このファンを回転
駆動する駆動部と、この駆動部の作動制御を行うことで
前記ファンの回転数を制御するファン回転数制御装置と
を備え、このファン回転数制御装置は、機関始動時また
は機関始動時前には、前記ファンの回転数を、内燃機関
の始動時以外の作動時よりも高くすることが望ましい。
ファン回転数制御装置としては、例えば、内燃機関の全
体を制御するエンジン制御装置であるＥＣＵを挙げられ
る。

【００１７】「内燃機関の始動時以外の作動時」とは、
内燃機関が始動後の状態、いわゆるエンジンがかかって
いる時である。詳しくは、前記スタータモータ等の機関
始動補助手段によらずにピストンが気筒内を往復運動す
る状態にあること、換言すれば、内燃機関の作動行程の
うち爆発行程で得た爆発力でピストンを往復運動するこ
とで、内燃機関が機関始動補助手段から自立して作動し
ている時をいう。

【００１８】（５）機関始動時または機関始動時前にお
ける燃焼式ヒータへの燃料供給量を、始動時以外の機関
作動時における燃料供給量と同じかそれよりも少なくす
ることが望ましい。

【００１９】（６）前記燃焼式ヒータは、前記吸気通路
と接続することでこの吸気通路を流れる吸気を燃焼用空
気として前記燃焼式ヒータに供給する空気供給路と、前
記吸気通路のうち前記空気供給路と接続する接続箇所お
よび前記燃焼ガス導入通路と接続する接続箇所の間に前
記吸気通路における吸気量を調整する吸気量調整手段と
を備え、機関始動時または機関始動時前で、かつ燃焼ガ
スを前記吸気通路に導入する場合には、前記吸気量調整
手段によって吸気量を減少すると好適である。

【００２０】ここで、「吸気量調整手段」とは、例えば
吸気絞り弁を挙げられる。「減少」とは、吸気量が０
（ゼロ）の場合も含まれる。吸気量調整手段が吸気絞り
弁の場合、吸気量を減少するとは、吸気絞り弁を閉じる
ことであり、吸気量が０（ゼロ）の場合とは、吸気絞り
弁を全閉することである。

【００２１】（７）本発明に係る内燃機関では、気筒に
対して迂回し前記機関吸気系と機関排気系とを連通する
迂回路を有し、機関始動時または機関始動時前で、かつ
燃焼ガスを燃焼式ヒータから排出する場合は、前記迂回
路を経由させて前記燃焼ガスを前記吸気通路から機関排
気通路に流出させるようにしてもよい。

【００２２】「迂回路」としては、燃焼ガス導入通路か
ら機関排気通路に延び排気通路のうち排気通路に設置し
た触媒コンバータの上流側近傍箇所で前記排気通路と接
続される通路や、排気ポートから出た排気ガスを吸気側
に戻すことにより燃焼温度の上昇を抑制し、これにより
窒素酸化物の発生を低減することを目的とした排気再循
環装置であるＥＧＲを構成するＥＧＲ通路を例示でき
る。

【００２３】本発明はこのような構成であるから例えば
次のような作用効果を奏する。酸素供給量制御手段は、
機関始動時または機関始動時前でかつ燃焼ガスを吸気通
路に導入する場合には、酸素供給手段によって前記機関
吸気に供給される酸素の量を増大する増大制御を行う。
そして、この増大制御による酸素増大量は、燃焼ガスの
吸気通路への導入に起因して低下する機関吸気の酸素含
有量を、内燃機関の始動性を高めるに有効な量にまで補
充し得る量である。

【００２４】したがって、燃焼ガス含有吸気が機関吸気
として内燃機関の気筒に向けて流れても、内燃機関の始
動性を高めるに十分な量の酸素が、機関回転数の少ない
始動時または機関がまだ回転していない機関始動時前か
ら機関吸気には確保されることになる。よって、機関始
動時または機関始動時前に、排気ガスであるヒータ燃焼
ガスを吸気通路に導入しても、内燃機関の始動性は良好
である。

【００２５】加えて、酸素供給量制御手段によって酸素
量の増大制御を行うのは、機関始動時または機関始動時
前で、かつ前記燃焼ガスを前記吸気通路に導入する場合
であるから、前記増大制御を行っている間において燃焼
式ヒータは作動している。すなわち燃料を燃焼してい
る。したがって、高温の燃焼ガスが機関始動時または機
関始動時前に吸気系に導入され、この高温な燃焼ガスに
よって吸気が昇温されるので、機関暖機は促進する。

【００２６】このように、本発明の燃焼式ヒータを有す
る内燃機関では、内燃機関の始動時または始動時前に燃
焼式ヒータを作動することに加え、酸素供給量制御手段
によって酸素量を増大した状態で燃焼ガスを機関吸気に
導入する。このため、暖機性向上と、機関吸気に占める
酸素量を不足なく確保できる。よって、内燃機関の低温
始動も容易である。

【００２７】また、内燃機関がディーゼルエンジンの場
合、ディーゼルエンジンの発火法は、空気の圧縮熱によ
るものであるので、例えば燃焼室の形状がいわゆる渦流
式のディーゼルエンジンのように複雑であると、それだ
け熱損失の割合が高まる。このため、始動時に電流を通
じることによって発熱し燃焼室での着火を補助するグロ
ープラグや電気式インテークヒータ等の低温始動補助手
段を採用するディーゼルエンジンがある。

【００２８】本発明は前記のように低温始動が可能であ
るから本発明をこのようなディーゼルエンジンに適用し
た場合、低温始動補助手段を不要にできる。よって部品
点数の低減や内燃機関のコンパクト化が可能である。

【００２９】さらに、本発明は低温始動ができるため、
高温でなければ始動できない内燃機関に比べて、例えば
機関吸気系における放熱に起因して燃焼ガス温度の低下
割合が少ない。このため、放熱低減策として、例えば特
別な断熱材を機関吸気系に採用する必要もない。

【００３０】また、本発明は、吸気通路への酸素の供給
を燃焼ガス導入通路を介して行うので燃焼ガス導入通路
が酸素供給用部材としても兼用できる。このため、酸素
供給用に専ら利用する例えば管材が不要となるので、そ
れだけ部品点数の削減と装置のコンパクト化ができる。

【００３１】機関始動時または機関始動時前で、かつ前
記燃焼ガスを前記吸気通路に導入する場合に、酸素供給
手段である送風装置延ては送風ファンによる酸素供給量
を酸素供給量制御手段によって制御して燃焼ガス導入通
路を流れる酸素量を増やすと、酸素量の多い燃焼ガスを
吸気通路に送ることができる。したがって、前記のごと
く内燃機関の始動性を高められる。

【００３２】さらに、機関始動時または機関始動時前に
は、ファン回転数制御装置によるファンの回転数を内燃
機関の始動時以外の作動時よりも適宜高くすれば、内燃
機関が始動し得るに十分な量の酸素が機関吸気に確保す
ることが可能になる。したがって、機関回転数が元々少
ない始動時にまたは機関がまだ回転していない機関始動
時前から、排気ガスであるヒータ燃焼ガスを吸気通路に
導入しても、内燃機関の始動性は良好である。

【００３３】加えて、内燃機関は、その回転数が低いほ
ど吸入空気量は少ない。よって、吸入空気量が少なけれ
ばその少ない吸入空気量に合わせて燃焼式ヒータに供給
する燃料の量を減少すれば、少なくともリッチな燃焼ガ
スにはならない。

【００３４】本発明では機関始動時にまたは機関始動時
前から吸入空気量を増大する。よって燃焼式ヒータへの
燃料供給量を、始動時以外の機関作動時における燃焼式
ヒータへの燃料供給量と同じかそれよりも少なくすれば
リーンな燃焼ガスになる。

【００３５】したがって、回転数が低い機関始動時にま
たは機関がまだ回転していない機関始動時前から、燃焼
式ヒータへの燃料供給量を、少なくとも始動時以外の機
関作動時における燃料供給量と同じかそれよりも少なく
すれば、リーンな燃焼ガスが吸気通路に導入されるの
で、機関吸気に占める酸素の量が増大し、一層、内燃機
関の始動性を高められる。

【００３６】機関始動時または機関始動前で、かつ燃焼
ガスを吸気通路に導入する場合には、吸気量調整手段に
よって吸気量を減少する、換言すれば、吸気量調整手段
に吸気絞り弁を適用した場合であれば吸気絞り弁を閉じ
ることになる。よって、その場合、燃焼式ヒータから排
出される燃焼ガスが吸気通路を逆流しようにも吸気絞り
弁によってその流れが妨げられる。

【００３７】また、吸気量調整手段に吸気絞り弁を適用
した場合、吸気通路のうち前記空気供給路と接続する接
続箇所および前記燃焼ガス導入通路と接続する接続箇所
の間に、吸気絞り弁は備えられているので、吸気絞り弁
よりも上流に位置する、吸気通路と空気供給路との接続
箇所から燃焼式ヒータ内に空気供給路を経由して燃焼ガ
スが入り込むことはない。したがって、燃焼式ヒータの
燃焼悪化（リッチ失火）を防止できる。

【００３８】機関始動時または機関始動前で、かつ燃焼
ガスを前記吸気通路に導入する場合には、気筒に対して
迂回する迂回路を燃焼ガスが通り、この燃焼ガスが吸気
系から排気系に逃げる。よって、吸気系における圧力上
昇（背圧）を抑制できる。よって前記逆流の防止が一層
有効に防止できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃焼式ヒータ
を有する内燃機関の具体的な実施の形態について添付し
た図面に基づいて説明する。 〈第１の実施の形態〉図１〜図６を参照して本発明に係
る第１の実施の形態を説明する。

【００４０】内燃機関としてディーゼルエンジン１（以
下「エンジン１」という。）を例示し、その全体構造を
図１に概略示す。エンジン１は、機関冷却水を含む図示
しないウォータジャケットを備えたエンジン本体３と、
エンジン本体３の図示しない複数の気筒内に機関燃焼に
必要な空気を送り込む吸気装置５と、この吸気装置５を
経て前記気筒に送られる空気と気筒に噴射供給される機
関燃料とを混合してなる混合気を前記気筒上部の燃焼室
で燃焼した後に前記気筒から排出される排気ガスを大気
中に放出する排気装置７と、この排気装置７から前記吸
気装置５に向けて排気ガスを再循環させて窒素酸化物の
発生を抑制する排気再循環装置としてのＥＧＲ装置８
と、エンジン１とは別に燃料を燃焼し、その燃焼時に発
生する燃焼ガスを、エンジン本体３に付属の機関始動補
助手段である図示しないスタータモータの作動に合わせ
て（クランキングに同期させて）かつエンジン１が所定
の運転状況にある場合にエンジン１の吸気装置５に導入
し、この導入された燃焼ガスの熱を利用して吸気の温度
を高める燃焼式ヒータ９と、エンジン１を搭載する車輌
の室内温度を高める車室内暖房装置のヒータコア１０
と、エンジン１全体を制御するエンジン制御装置である
ＥＣＵ１１とを有する。

【００４１】なお、エンジン１が所定の運転状況にある
場合とは、エンジン１の暖機要求時のことであり、暖機
要求時とは、例えば燃料消費量が少ない故、内燃機関自
身の発熱量が少ないとき，当該発熱量が少ないことによ
り冷却水の受熱量が少ないとき，外気温が１５℃よりも
高い常温であっても内燃機関が始動するには冷却水温度
が低い場合等、燃焼式ヒータの燃焼ガス熱で暖機を促進
する必要のある場合である。そして、エンジン１が前記
所定の運転状況にある場合のことを、燃焼式ヒータ９の
作動実行条件が成立している場合ということにする。

【００４２】前記エンジン本体３は、前記気筒内でのピ
ストンの往復運動をピストンとクランクシャフトとを接
続する接続棒であるコンロッドを介してクランクシャフ
トの回転運動に変換する。

【００４３】また、クランキング時、クランクシャフト
は、前記スタータモータによって回転する。前記燃焼室
には、燃料噴射手段としての図示しないインジェクタに
よって燃料が噴射供給される。そして、その噴射時期
は、スタータモータの作動に合わせて燃焼式ヒータ９か
ら排出される燃焼ガスを吸気装置５に導入した後、例え
ば、スタータモータにてクランクシャフトが所定数回転
した後である。

【００４４】なお、インジェクタによる燃焼室への燃料
供給実施条件としては、これ以外に、スタータモータに
よるクランクシャフトの回転開始後所定時間経過する
か、あるいはスタータモータによるクランクシャフトの
回転開始後所定量の吸気が気筒内に導入されるか、また
はこれらの組み合わせをしたものが考えられる。

【００４５】前記吸気装置５は、外気をろ過するエアク
リーナ１３を始端としエンジン本体３の図示しない吸気
ポートを終端とする吸気通路１４を有する。吸気通路１
４には、前記エアクリーナ１３と前記吸気ポートとの間
に、ターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａ，コン
プレッサ１５ａを作動した場合に生ずる圧縮熱により昇
温した吸気温度を冷却するインタークーラ１９，吸入分
岐管であるインテークマニホールド２２その他の吸気系
構造物を順次配置してある。

【００４６】また、インタークーラ１９とインテークマ
ニホールド２２との間には、吸気通路１４を流れる吸気
の量を制御することを主として行う吸気量調整手段とし
ての吸気絞り弁２３を設置してある。そして、吸気通路
１４のうちインタークーラ１９よりも下流には、吸気通
路１４に対して前記燃焼式ヒータ９がバイパス状に取り
付けられている。

【００４７】前記排気装置７は、エンジン本体３の図示
しない排気ポートを始端とし図示しないマフラを終端と
する排気通路２７を有する。排気通路２７には、前記排
気ポートと前記マフラとの間に、排気集合管であるエキ
ゾーストマニホールド２８，ターボチャージャ１５のタ
ービン１５ｂ，排気ガス浄化装置である触媒コンバータ
２９等の排気系構造物を配置してある。

【００４８】前記ＥＧＲ装置８は、吸気通路１４と排気
通路２７とを結ぶことによりエンジン本体３に対してバ
イパスしかつ前記排気ポートから出た排気ガスを吸気側
に戻すＥＧＲ通路８ａと、ＥＧＲ通路８ａを流れる排気
ガスの量を制御するＥＧＲ弁８ｂとを有する。

【００４９】前記燃焼式ヒータ９は、その燃焼熱で機関
冷却水を暖めるようになっており、暖められた機関冷却
水は、ヒータコア１０やエンジン本体３等の昇温を要す
る昇温必要箇所に送られ、当該昇温必要箇所の温度を高
める。

【００５０】そして、エンジン１は、その作動時に前記
昇温必要箇所に燃焼式ヒータ９で暖めた機関冷却水を図
示しないエンジンウォータポンプで送る熱媒体循環路Ｗ
を有する。

【００５１】熱媒体循環路Ｗは、エンジン本体３と燃焼
式ヒータ９とを結びエンジン本体３のウォータジャケッ
トから燃焼式ヒータ９に機関冷却水を導く冷却水導入通
路３１と、燃焼式ヒータ９で暖められた機関冷却水をエ
ンジン本体３のウォータジャケットにヒータコア１０を
経由させてから戻す冷却水返還路３２とを有する。

【００５２】また、冷却水導入通路３１には電動ウォー
タポンプ３３を設けてあり、この電動ウォータポンプ３
３は、これが作動することにより、前記熱媒体循環路Ｗ
内において前記エンジンウォータポンプで圧送される機
関冷却水の循環を促進する。あるいは、電動ウォータポ
ンプ３３によって機関冷却水を循環することにより、エ
ンジン停止時でも燃焼式ヒータ９の作動を伴ってヒータ
コア１０を作動する。

【００５３】ここで、燃焼式ヒータ９について、図１〜
図３を参照して詳細に説明する。燃焼式ヒータ９は、そ
の内部に、前記冷却水導入通路３１と前記冷却水返還路
３２とに連通して熱媒体循環路Ｗの一部になっているヒ
ータ内部冷却水通路３７を有する。

【００５４】ヒータ内部冷却水通路３７は、前記冷却水
導入通路３１と接続する冷却水導入口３７ａと、前記冷
却水返還路３２と接続する冷却水排出口３７ｂとを有す
る。また、ヒータ内部冷却水通路３７は、燃焼式ヒータ
９の燃焼室３９の周りを巡回する経路である。

【００５５】前記燃焼室３９は、火炎Ｆを発生させる燃
焼源としての燃焼筒４０と、燃焼筒４０を覆うことで火
炎Ｆが外部に漏れないようにする隔壁４１とからなる。
燃焼筒４０を隔壁４１で覆うことにより、燃焼室３９が
隔壁４１内に画される。そして、前記隔壁４１も燃焼式
ヒータ９の外壁４２で覆われている。

【００５６】また、隔壁４１の外面と外壁４２の内面と
の間には、ほぼそれらの全域に亘って形成される環状の
隙間を設けてあり、この隙間が前記ヒータ内部冷却水通
路３７として機能する。

【００５７】そして、燃焼式ヒータ９の作動により火炎
Ｆが発生している場合であって、このヒータ内部冷却水
通路３７内を機関冷却水が流れる間に、機関冷却水は燃
焼室３９から受熱する。つまり機関冷却水は、燃焼室３
９内の高熱な燃焼ガスとの間で熱交換して昇温する。よ
って、ヒータ内部冷却水通路３７は熱交換領域といえ
る。

【００５８】さらに、燃焼室３９は、燃焼室３９に対し
て空気の出入りを行う空気流通口を有する。すなわち燃
焼室３９は、空気流通口として、燃焼室３９に燃焼用空
気を供給する空気供給口６２と、燃焼ガスを燃焼室３９
から排出する燃焼ガス排出口６３，６５とを有する。

【００５９】空気供給口６２は、燃焼室３９のうち、火
炎Ｆが燃焼筒４０から出る側と反対側に位置する。ま
た、前記燃焼ガス排出口６３，６５のうちの一方の燃焼
ガス排出口６３は、燃焼室３９のうち、ヒータ内部冷却
水通路３７の下流側に対応した適所に設けてあり、他方
の燃焼ガス排出口６５は、火炎Ｆが燃焼筒４０から出る
側に火炎Ｆに対向した状態でかつ隔壁４１および外壁４
２に貫通して設けてある。

【００６０】燃焼ガス排出口６３と６５とは、燃焼式ヒ
ータ９の長手方向に並行に延びる連結管７４を介して連
結してある。さらに、空気供給口６２および燃焼ガス排
出口６３，６５は、いずれも吸気通路１４に通じてい
る。

【００６１】すなわち、空気供給口６２は、吸気通路１
４と接続されており、吸気通路１４から燃焼式ヒータ９
に吸気を燃焼用空気として抜き出す空気供給路としての
空気供給管７１を介して吸気通路１４に通じている。

【００６２】燃焼ガス排出口６３は、連結管７４と、燃
焼式ヒータ９から燃焼ガスを吸気通路１４に排出する燃
焼ガス排出管７３とを介して、吸気通路１４に通じてい
る。燃焼ガス排出口６５は、燃焼ガス排出管７３を介し
て吸気通路１４に通じている。

【００６３】空気供給管７１の吸気通路１４との接続箇
所Ｃ１と、燃焼ガス排出管７３の吸気通路１４との接続
箇所Ｃ２とは両者の間で差圧が生じないように吸気通路
１４における同一径部分、すなわち同じ横断面の部分で
近接状態で配置されている。

【００６４】接続箇所Ｃ１よりも接続箇所Ｃ２は下流に
ある。また、接続箇所Ｃ２よりも下流箇所でＥＧＲ通路
８ａは吸気通路１４に含まれるインテークマニホールド
２２と接続されている。

【００６５】さらに、接続箇所Ｃ１およびＣ２は共にイ
ンタークーラ１９よりも下流に位置し、両接続箇所Ｃ
１，Ｃ２の間には、前記の吸気絞り弁２３を設置してあ
る。この場合、吸気絞り弁２３は燃焼ガスが吸気通路１
４に排出される接続箇所Ｃ２よりも上流にあるので、燃
焼ガスを吸気通路１４に導入しても燃焼ガス熱による吸
気絞り弁２３への熱害を被りにくい。

【００６６】また、吸気絞り弁２３は、前記のように、
吸気通路１４を流れる吸気の量を制御することを本来目
的として開閉するようになっているが、その他にも燃焼
式ヒータ９に火種を起こす着火制御を行う場合，火種が
できた後に火種を火炎に成長させるまでの間，火炎発生
時等、燃焼式ヒータの作動状態に応じても開閉制御され
る。

【００６７】吸気絞り弁２３のこのような開閉制御に応
じて、ＥＧＲ装置８のＥＧＲ弁８ｂも開閉制御される。
例えば、エンジン始動前に燃焼式ヒータ９を作動する場
合はＥＧＲ弁８ｂを開いて燃焼式ヒータ９が吸気通路１
４に排出した燃焼ガスをＥＧＲ通路８ａを経由させて排
気通路２７に排出する。

【００６８】また、エンジン始動後であってもエンジン
がまだ低温状態にある時はＥＧＲ弁８ｂを閉じておく。
ＥＧＲ装置８が排気再循環装置の有する機能として窒素
酸化物の低減効果を奏するのは、エンジン１が高温にな
ってからだからである。

【００６９】なお、吸気絞り弁２３の取り付け位置は、
吸気絞り弁２３の熱害防止の上では、接続箇所Ｃ１，Ｃ
２の間が好ましいが、他の構成部材との配置関係から接
続箇所Ｃ２の下流であってもよい。

【００７０】前記燃焼ガス排出管７３は、前記燃焼ガス
排出口６５を開閉制御する弁装置７８を備えている。そ
して、この弁装置７８を介して燃焼ガス排出管７３は燃
焼式ヒータ９と接続されている。

【００７１】弁装置７８は、燃焼ガス排出口６５を開閉
するバルブ８０と、バルブ８０を駆動するアクチュエー
タ８２とを有する。バルブ８０の開閉の程度によって、
燃焼式ヒータ９の燃焼ガス排出口６５から燃焼ガス排出
管７３に、延ては吸気通路１４に直接導入される燃焼ガ
スの量が調整される。

【００７２】すなわち、バルブ８０が全開した場合は、
燃焼ガス排出口６５を介して燃焼ガスの大部分が燃焼ガ
ス排出管７３に流れる。そして、全閉した場合は、燃焼
ガス排出口６５に向かった燃焼ガスは、燃焼ガス排出口
６５から燃焼ガス排出管７３への流路が絶たれてしまっ
たのでガス排出口６３に向かい、燃焼ガス排出口６３か
ら連結管７４を介して燃焼ガスのほぼ全部が燃焼ガス排
出管７３に流れる。

【００７３】また、バルブ８０が半開き等の中途開きの
場合は、その開き具合に応じて、燃焼ガス排出口６３を
介して燃焼ガス排出管７３に流れる燃焼ガスの割合と燃
焼ガス排出口６５を介して燃焼ガス排出管７３に流れる
燃焼ガスの割合とが決まる。

【００７４】また、燃焼ガス排出口６３，６５から出る
燃焼ガスの前記吸気通路１４に導入される量の割合調整
は、例えば外気温度、機関冷却水温度あるいは外気温度
と機関冷却水温度の両方の温度に基づいて為される。両
温度に基づいて為す理由は、低温時であれば、それらの
両方の温度が低い場合が多いが、例えばエンジン１を停
止したばかりの状態では、外気温が低くても機関冷却水
温度は高い場合があるからである。

【００７５】バルブ８０の開き具合を例示すると、例え
ば、外気温が低い場合は、バルブ８０の開度を大きくし
て燃焼ガス排出口６３に流れるよりも燃焼ガス排出口６
５に流れる燃焼ガスの割合を大きくする。なお、燃焼ガ
ス排出口６３，６５のうちどちらの燃焼ガス排出口を用
いて燃焼ガスを排出するかについては、順次述べる。

【００７６】また、外気温度は、エアクリーナ１３の下
流側直近に設けた温度センサ１３ａによって検出し、機
関冷却水温度は前記ウォータジャケットに設けた温度セ
ンサ３ａによって検出する。

【００７７】前記燃焼ガス排出管７３は、その途中、詳
しくは燃焼ガス排出管７３における吸気通路１４寄りの
箇所で、管８４が分岐する。よって、この管８４を分岐
管８４ということにする。

【００７８】分岐管８４は、エンジン本体３をバイパス
するように排気通路２７に延びており、排気通路２７の
うち排気通路２７に設置した触媒コンバータ２９の上流
側近傍箇所Ｃ３で排気通路２７と接続されている。

【００７９】なお、分岐管８４をエンジン本体３内部を
通すように設置して、分岐管８４が気筒に対してバイパ
スするようにしてもよい。いずれにしろ、分岐管８４は
気筒に対して迂回する迂回路といえる。なお、気筒に対
して迂回する迂回路という技術思想は、ＥＧＲ通路８４
ａについてもいえる。

【００８０】この分岐管８４と前記燃焼ガス排出管７３
との交叉部分には、三方切り換え弁８６を取り付けてあ
る。三方切り換え弁８６は、燃焼ガスが燃焼ガス排出管
７３をそのまま吸気通路１４に向けて通るようにする
か、または分岐管８４を通るようにするかを選択して切
り替える弁である。

【００８１】三方切り換え弁８６の作動によって、三方
切り換え弁８６に流れて来た燃焼ガスの流れ方向を切り
替えて、前記燃焼ガスを吸気通路１４または排気通路２
７に導入する。

【００８２】なお、三方切り換え弁８６を切り替えて、
前記燃焼ガスを吸気通路１４へ流す場合を三方切り換え
弁８６を吸気側に切り替えるといい、前記燃焼ガスを排
気通路２７へ流す場合を三方切り換え弁８６を排気側に
切り替えるという。

【００８３】三方切り換え弁８６の吸気側への切り替え
によって燃焼ガスを吸気通路１４に流す場合、燃焼ガス
排出管７３を介して燃焼式ヒータ９と吸気通路１４とが
実質的に接続される。この接続によって、燃焼ガスが燃
焼式ヒータ９から吸気通路１４に導入される。

【００８４】また、三方切り換え弁８６を排気側に切り
替えて燃焼ガスを排気通路２７に流す場合、燃焼ガス排
出管７３の一部と分岐管８４とを介して燃焼式ヒータ９
と排気通路２７とが実質的に接続される。この接続によ
って、燃焼ガスが燃焼式ヒータ９からエンジン１の排気
通路２７に導入される。

【００８５】また、三方切り換え弁８６は、吸気通路１
４に導入していた燃焼ガスを排気通路２７への導入に切
り替えたり、その反対に排気通路２７に導入していた燃
焼ガスを吸気通路１４への導入に切り替えたりすること
もできるので、三方切り換え弁８６のことを導入ガス切
り換え手段ということができる。

【００８６】一方、前記燃焼筒４０は、その内部に燃料
蒸発部としての図示しないウイックを有する。また、図
１に示すように燃焼筒４０に外部から燃料を導入する燃
料導入通路８８を接続してある。燃料導入通路８８は燃
料ポンプ８９と接続してあり、燃料ポンプ８９のポンプ
圧を受けて燃料導入通路８８から燃焼筒４０の前記ウイ
ックに燃料が吐出され、吐出された燃料は、空気供給管
７１から流れて来る空気によって蒸発する。

【００８７】また、燃焼筒４０は、前記ウイックにて蒸
発した気化燃料に着火するグロープラグ（図示せず）を
有する。このグロープラグはイグニッションスイッチＩ
ＧをＯＮにすることで通電される。

【００８８】また、燃料導入通路８８から吐出される燃
料の量は、燃焼式ヒータ９の作動状態に応じて可変す
る。そして、燃焼式ヒータ９の前記外壁４２は、燃焼筒
４０のうち火炎Ｆの出る側と反対側に、駆動部としての
モータ９２とモータ９２によって回転駆動されるファン
９０ａとを有する送風装置としての送風ファン（好まし
くはターボ型送風ファン）９０を内包したハウジング９
３を取り付けてある。

【００８９】ハウジング９３は、外部から空気を取り入
れるための空気取り入れ口９５を有し、この空気取り入
れ口９５に前記空気供給管７１を接続してある。また、
ハウジング９３は、その内部空間Ｓが前記空気供給口６
２と通じている。よって、空気供給口６２は、空気供給
管７１と内部空間Ｓを介して間接的に連結している。

【００９０】そして、モータ９２によりファン９０ａを
回転すると、空気供給管７１を経由して前記吸気通路１
４からハウジング９３内に空気が導入される。このハウ
ジング９３に導かれた空気は、前記内部空間Ｓを経て、
前記空気供給口６２から燃焼筒４０に燃焼用空気として
供給される。

【００９１】この燃焼用空気によって前記のようにウイ
ックにて蒸発した気化燃料が燃焼に供されて火炎Ｆを生
じる。そして、その火炎Ｆから出る燃焼ガスは、その
後、燃焼式ヒータ９から燃焼ガス排出管７３を経由し
て、三方切り換え弁８６の切り換えにより、吸気通路１
４にそのまま、または分岐管８４を介して排気通路２７
に導入される。よって、燃焼ガス排出管７３を燃焼ガス
導入通路ということができる。

【００９２】また、燃焼式ヒータ９の送風ファン９０の
回転数が多いほど、燃焼ガス排出管７３に起きる通風
（気流）の量が増加する。よって、火炎の大きさや勢い
が同じであれば、前記ファン９０ａの回転数に比例して
燃焼ガス中の酸素量の占める割合が増加し、それ故リー
ンになった燃焼ガスが燃焼式ヒータ９から排出される。

【００９３】よって、送風ファン９０のことを酸素を供
給する酸素供給手段ということができる。送風ファン９
０の回転数は、ＥＣＵ１１によりモータ９２を制御する
ことで可変し、そのときに送風ファン９０によって生じ
る風量により酸素供給量が制御されるので、ＥＣＵ１１
のことを酸素供給量制御手段ということにする。また、
ＥＣＵ１１は、送風ファン９０のモータ９２の作動制御
を行うことでファン９０ａの回転数を制御するので、フ
ァン回転数制御装置でもあり得る。

【００９４】ＥＣＵ１１は、エンジン１の始動時でかつ
燃焼式ヒータ９の出す燃焼ガスを吸気通路１４に導入す
る場合には、酸素供給手段である送風ファン９０によっ
て、機関吸気に供給される酸素の量を増大する増大制御
を行う。そして、燃焼ガス導入通路である燃焼ガス排出
管７３を介して吸気通路１４への燃焼ガスの導入によっ
て低下する、機関吸気中に含まれる酸素の量を前記増大
制御によって補充供給し、これにより、機関吸気をエン
ジン１がスタータモータによらずに自立して作動し得る
に有効、換言すれば始動性を高めるに有効な酸素含有吸
気（例えば酸素濃度が１０％以上ある吸気）にする。

【００９５】ここで「エンジン始動時」とは、スタータ
モータによってクランクシャフトを回転し、これにより
ピストンが気筒内を往復運動している状態、すなわち、
クランキング状態にエンジン１があり、それ故エンジン
１がスタータモータによらずにやがては自立して作動を
開始し得る状態にエンジン１がある時を意味する。

【００９６】このような燃焼式ヒータ９は、エンジン１
の始動時でかつ燃焼式ヒータ９の出す燃焼ガスを吸気通
路１４に導入することによってエンジン本体３の暖機促
進やヒータコア１０の性能向上等を図るべく機関冷却水
を昇温させる必要が生じた場合、次のように作動する。

【００９７】まず、図２に示すように、前記弁装置７８
の作動によってバルブ８０が閉じ、その結果、燃焼ガス
排出口６５が閉鎖する。また、前記のように送風ファン
９０の作動により、吸気通路１４を流れる吸気の一部を
空気供給管７１を介して燃焼式ヒータ９の燃焼筒４０へ
導入する。

【００９８】また、前記燃料ポンプ８９が燃料タンク
（図示せず）内の燃料を吸い上げて燃料導入通路８８か
ら燃焼筒４０の前記ウイックに吐出する。さらにエンジ
ン始動時は、電動ウォータポンプ３３を作動してエンジ
ン１のウォータジャケット内の機関冷却水を燃焼式ヒー
タ９のヒータ内部冷却水通路３７へ圧送する。

【００９９】加えて、前記送風ファン９０によって燃焼
筒４０に供給された吸気と、燃料導入通路８８から燃焼
筒４０に供給されかつ前記ウイックにて気化された気化
燃料とからなる混合気が、前記グロープラグによって着
火され、燃焼筒４０内で火炎Ｆを生じて燃焼が開始す
る。

【０１００】燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、送
風ファン９０が回転することで生ずる気流によって燃焼
室３９をその燃焼ガス排出口６３へ向けて流れ、その
後、燃焼ガス排出口６３と接続している前記連結管７４
へ排出される（図２の実線矢印ａ３参照）。

【０１０１】そして、電動ウォータポンプ３３により、
前記ウォータジャケットから冷却水導入通路３１を経由
して燃焼式ヒータ９のヒータ内部冷却水通路３７に圧送
された機関冷却水は、ヒータ内部冷却水通路３７を前記
隔壁４１の外面全体に亘って巡回するようにして流れ、
その間に燃焼熱を吸収して上昇する。換言すれば、熱交
換領域のヒータ内部冷却水通路３７の全域で熱交換され
る。

【０１０２】前記燃焼熱を吸収した機関冷却水は、ヒー
タコア１０に流れるべくヒータ内部冷却水通路３７から
冷却水返還路３２に排出される（図２および図３の破線
矢印参照）。

【０１０３】その後、燃焼式ヒータ９から排出された機
関冷却水は、ヒータコア１０の属する前記冷却水返還路
３２を経由してエンジン本体３のウォータジャケットに
戻る。

【０１０４】なお、前記ヒータコア１０では、機関冷却
水が持つ熱の一部が暖房用空気との間で熱交換され、暖
房用空気が昇温する。この結果、車輌室内に温風が出
る。このように、燃焼式ヒータ９で暖められて高熱にな
った機関冷却水はエンジン本体３のウォータジャケット
やヒータコア１０へ流れる。

【０１０５】次に、エンジン始動時でかつエンジン１が
前記所定の運転状況にあってエンジン１の吸気または触
媒コンバータ２９を早期に昇温させる必要が生じた場
合、燃焼式ヒータ９は次のように作動する。

【０１０６】図３に示すように、弁装置７８の作動によ
ってバルブ８０を開き、その結果、燃焼ガス排出口６５
が開通する。続いて、モータ９２により送風ファン９０
のファン９０ａが回転し吸気通路１４内を流れる吸気の
一部を燃焼式ヒータ９の燃焼筒４０へ供給する。

【０１０７】また、前記燃料ポンプ８９が前記燃料タン
ク内の燃料を吸い上げて、この吸い上げた燃料を燃料導
入通路８８から燃焼筒４０の前記ウイックに供給する。
そして、燃焼筒４０のグロープラグに通電を行う。

【０１０８】送風ファン９０によって供給された吸気
と、燃料導入通路８８から燃焼筒４０に供給されかつ前
記ウイックにて気化された気化燃料とからなる混合気
が、前記グロープラグによって着火し、やがて燃焼筒４
０内で火炎となって燃焼される。

【０１０９】また、前記のように、燃焼筒４０内での燃
料の燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、送風ファン
９０が回転することにより生ずる気流によって燃焼室３
９をその燃焼ガス排出口６５へ向けて流れ、その後、燃
焼ガス排出口６５から燃焼ガス排出管７３へ排出され
る。

【０１１０】このとき燃焼ガス排出口６５の開き具合に
よっては、燃焼ガスのうちヒータ内部冷却水通路３７を
経由する前の燃焼ガスおよびヒータ内部冷却水通路３７
の一部の領域を経由した燃焼ガスの両方が燃焼ガス排出
管７３へ排出される。

【０１１１】なお、燃焼ガスのうちヒータ内部冷却水通
路３７を経由する前の燃焼ガスとは、隔壁４１の内面に
ほとんど接することなく、よって、熱交換されずに燃焼
ガス排出口６５に向かう燃焼ガスのことであり（例えば
図３の矢印ａ１参照）、ヒータ内部冷却水通路３７の一
部の領域を経由した燃焼ガスとは、隔壁４１の内面に一
部接することにより、熱交換される量の少ない燃焼ガス
のことである（例えば図３の矢印ａ２参照）。

【０１１２】燃焼ガスの中には、燃焼ガス排出口６５の
開通時に燃焼ガス排出口６３へ向けて流れ、熱交換され
る燃焼ガス（図３の矢印ａ３参照）もあるが、その量は
燃焼ガス排出口６５へ向かって流れる燃焼ガスに比べて
少ない。これは次の理由による。

【０１１３】すなわち、弁装置７８のバルブ８０が開く
と、弁装置７８内には燃焼室３９内の燃焼ガス排出口６
５における燃焼ガスの圧力Ｐ０と同じか、ほぼ同じ圧力
がかかる。一方、燃焼室３９を経由して連結管７４の始
端７４ａに至った燃焼ガスの圧力Ｐ１は、燃焼室３９を
経由している間に圧力損失を受けるので、前記圧力Ｐ０
よりも小さい。よって、燃焼室３９を経由して圧力Ｐ１
になった燃焼ガスが連結管７４を経由して吸気通路１４
に向けては流れにくくなる。このため、圧力Ｐ１よりも
高い圧力Ｐ０の燃焼ガスの方が優先的に燃焼ガス排出管
７３を経由して吸気通路１４に向けて流れる。

【０１１４】前記燃焼ガス排出口６５経由で燃焼ガス排
出管７３に排出された高温の燃焼ガスは、やがて三方切
り換え弁８６へ至る。次いで、燃焼ガスは、三方切り換
え弁８６によって閉ざされていない方の経路へ流れる。
すなわち、燃焼ガス排出管７３をそのまま通って吸気通
路１４へ出るか、または分岐管８４へ流れて排気通路２
７へ出る。

【０１１５】ここで、前記燃焼ガス排出口６５から排出
された燃焼ガスは、前記の通り、燃焼式ヒータ９内で機
関冷却水との熱交換が行われていないか、あるいは熱交
換が行われていてもその交換量が少ない。このため、燃
焼ガス排出口６５から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス
排出口６３から排出されて機関冷却水と熱交換が行われ
た前記燃焼ガスに比べてかなり高温である。そこで、便
宜上、燃焼ガス排出口６３に向けて流れることで機関冷
却水と熱交換が行われた燃焼ガスのことを水冷後燃焼ガ
スといい、燃焼ガス排出口６５に向けて流れることで前
記熱交換の行われなかった燃焼ガスのことを水冷前燃焼
ガスという。

【０１１６】また、燃焼ガス排出口６５には、前記のよ
うに燃焼ガス排出口６５を開閉制御する弁装置７８を備
えている。よって燃焼ガス直接取り出し口６５のことを
燃焼ガス直接取り出し弁付き排出口ということができ、
このような燃焼ガス排出口６５を有する燃焼式ヒータ１
を燃焼ガス直接取り出し弁付き燃焼式ヒータということ
ができる。

【０１１７】そして、前記のごとく水冷前燃焼ガスは、
吸気通路１４に、または排気通路２７における触媒コン
バータ２９の上流箇所Ｃ３に供給され、これによって吸
気または触媒コンバータ２９を早期に昇温できる。

【０１１８】ところで、グロープラグへの通電時間は、
グロープラグに通電される前の機関冷却水温度に応じて
異なる。例えば外気温度が低い場合は、機関冷却水の温
度も低いので、機関冷却水をヒータ内部冷却水通路３７
に包蔵する燃焼式ヒータ９全体の温度も低い。このた
め、燃焼式ヒータ９の前記ウイックの温度も低い。

【０１１９】ウイックの温度が低いとウイックに燃料が
導入されても燃料が気化しにくく、よって燃料に火が着
きにくい。すなわち火種ができにくい。そこで、例えば
前記のように外気温が低く燃焼式ヒータ９の温度も低い
故、ウイックの温度も低い場合は、ウイックを予熱して
そこに供給される燃料が気化し易い状態、延ては燃焼式
ヒータ９が着火し易い状態にしておく。

【０１２０】なお、ウイックを予熱して暖めるのは、燃
焼式ヒータ９に備えられている前記グロープラグであ
る。そして、機関冷却水温度が低ければ、それだけグロ
ープラグへの通電時間を長くしなければウイックは暖ま
らず、機関冷却水温度が高ければ、短時間の通電でウイ
ックは暖まる。

【０１２１】そこで、図４に示すようなマップＭを用い
て、ウイックの温度を着火に好適な温度にするための、
グロープラグによる必要な予熱時間を機関冷却水温度に
基づいて求める。この必要な予熱時間は、機関冷却水温
度によって異なる。よって、前記必要な予熱時間のこと
をグロープラグへの通電前の機関冷却水温度に基づいて
定まる所定の予熱時間という（以降、省略して「所定の
予熱時間」という。）。

【０１２２】すなわち、マップＭは、縦軸に前記所定の
予熱時間をとり、横軸に機関冷却水温度をとってなる所
定予熱時間−機関冷却水温度線図である。マップＭで
は、例えば、機関冷却水温度が例えばａ℃の場合は、前
記所定の予熱時間を例えばａ’秒にすれば、ウイックの
温度（換言すれば燃焼室３９内の温度）を着火を行うに
あたって好適な温度にすることができることを意味して
いる。

【０１２３】このマップＭから、前記のように、機関冷
却水温度が高い場合は予熱時間は少なくて済み、低い場
合は多くする必要があることがわかる。なお、前記所定
の予熱時間が経過すると、燃焼式ヒータ９の予熱が完了
したこと をドライバに知らせるべくコクピットに取
り付けられたランプが点灯する。このランプの点灯があ
ったことを目安としてドライバは図示しないスタータス
イッチを入れる。すなわちスタータスイッチをＯＮにす
る。よって、このランプのことをスタータスイッチＯＮ
許可ランプということにする。このスタータスイッチを
入れることによりスタータモータを作動してエンジン１
が始動し、併せて燃焼式ヒータ９の気化燃料に着火され
燃焼式ヒータ９が作動するようになる。

【０１２４】ここで図１に戻る。前記ＥＣＵ１１は、双
方向性バスによって相互に接続された、中央処理制御装
置ＣＰＵ，読み出し専用メモリＲＯＭ，ランダムアクセ
スメモリＲＡＭ，入力インタフェース回路，出力インタ
フェース回路等から構成されている。そして、前記入力
インタフェース回路には、図示の有無に拘わらず各種の
センサが電気配線を介して接続され、前記出力インタフ
ェース回路には、ＥＧＲ弁８ｂ，電動ウォータポンプ３
３，燃焼筒４０のグロープラグ，弁装置７８，三方切り
換え弁８６，燃料ポンプ８９，モータ９２等が電気配線
を介して接続されている。

【０１２５】前記入力インタフェース回路に接続される
センサとしては、前記した温度センサ３ａや１３ａ以外
に、図示しない、燃焼式ヒータ９が着火しているかどう
かを燃焼ガス温度をもって検出する、着火センサとして
の燃焼ガス温度センサ，吸気通路１４に取り付けられる
エアフローメータ，触媒コンバータ２９に取り付けられ
る触媒温度センサ，アクセルペダルもしくはアクセルペ
ダルと連動して動作するアクセルレバー等に取り付けら
れたアクセルポジションセンサ，イグニッションスイッ
チ，スタータスイッチ等を例示できる。これらのセンサ
は、検出した検出値に相当する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ１１に送る。

【０１２６】なお、温度センサその他の各種センサのパ
ラメータは、ＥＣＵ１１のランダムアクセスメモリＲＡ
Ｍに一時的に記憶しておき、必要に応じて呼び出され
る。また、前記マップＭは、読み出し専用メモリＲＯＭ
に記憶してあり、これも必要に応じて呼び出される。

【０１２７】また、各種センサの各パラメータに応じて
ＥＣＵ１１のＣＰＵが作動して燃焼式ヒータ１７の燃焼
状態を制御する。換言すれば、ＣＰＵによって、燃焼式
ヒータ１７の火炎の勢いや大きさ，温度等を制御する。
そして、この制御によって燃焼式ヒータ１７の排気（燃
焼ガス）の温度が制御される。

【０１２８】ＣＰＵは、前記した各種センサの出力信号
値に基づいてエンジン１の運転状態を判定する。そし
て、その判定結果に基づいて燃料噴射制御等エンジン１
全体の制御を行う。

【０１２９】併せて燃焼式ヒータ９の出力制御を行うべ
く、前記のように送風ファン９０の回転数を制御した
り、燃料導入通路８８から供給される燃料の量を制御す
る。また、弁装置７８や三方切り換え弁８６等の作動制
御を行う。

【０１３０】次に図５および図６のフローチャートを参
照してエンジン１の始動制御実行ルーチンを実現するた
めのプログラムについて述べる。このルーチンはエンジ
ン１を始動するためのものであるので、燃焼ガスは、燃
焼ガス排出管７３を経由して吸気通路１４に導入される
ものとする。

【０１３１】このプログラムは、以下に述べるステップ
１０１〜ステップ１１６からなる。また、これらのステ
ップからなるプログラムは、ＥＣＵ１１のＲＯＭに記憶
してあり必要に応じて呼び出され、必要に応じて繰り返
される。前記各ステップにおける処理は、すべてＥＣＵ
１１のＣＰＵによる。

【０１３２】なお、図５および図６は、本来であれば同
一の紙面にまとめて示されるべきものであるが、紙面の
スペースの関係で分断してある。図５に示す（１）〜
（３）の符号および図６に示す（１）〜（３）の符号
は、同一の符号同士で対応しており、処理の移行先を案
内する。例えば、図５の（１）は、図６の（１）と対応
しており、図５の（１）に係るルートにおける処理は、
図６の（１）に係るルートに移行してそのまま図６で続
行することを意味する。

【０１３３】Ｓ１０１ではイグニッションスイッチＩＧ
の出力信号値がＯＮでかつエンジン１が寒冷状態にある
等、前記燃焼式ヒータ９の作動実行条件が成立している
か否かを判定する。

【０１３４】Ｓ１０１で肯定判定した場合は、次のＳ１
０２に進み、反対に否定判定した場合は、このルーチン
を終了する。本発明は、内燃機関が低温状態にある場合
でも機関始動を容易にするためのものなので、このステ
ップで否定判定した場合は、これからエンジン１を始動
させる場合でなくまた内燃機関が低温状態にはない、例
えば暖機が十分な場合であり、本発明の対象外となるか
らである。

【０１３５】Ｓ１０２では、イグニッションスイッチが
ＯＮになった直後かどうかを判定する。直後としたの
は、エンジン始動時に行うルーチンかどうかの判定を行
うためである。

【０１３６】Ｓ１０２で肯定判定すればＳ１０３に進
み、否定判定すればＳ１０４に進む。Ｓ１０３では、グ
ロープラグ通電前の機関冷却水温度を読み取り、その読
み取った温度値（前記図４の場合で述べれば温度値ａ）
に基づいて、マップＭから前記所定の予熱時間（同図４
の場合の所定予熱時間ａ’）を求める。

【０１３７】Ｓ１０４では、Ｓ１０３で求めた所定の予
熱時間を目標として、グロープラグへの通電を開始す
る。所定の予熱時間を目標として、グロープラグへの通
電を開始することを、便宜上、燃焼式ヒータのグロー制
御開始ということにする。

【０１３８】Ｓ１０５では、グロープラグへの通電開始
から、前記所定の予熱時間を実際に経過したかどうかを
判定する。Ｓ１０５で肯定判定すれば、Ｓ１０６に進
み、否定判定すれば、このルーチンを終了する。

【０１３９】Ｓ１０６では、吸気絞り弁２３を全閉する
とともに、ＥＧＲ通路８ａのＥＧＲ弁８ｂを開く。な
お、吸気絞り弁２３を全閉せず、またＥＧＲ通路８ａの
ＥＧＲ弁８ｂを開かない状態でかつエンジン１がまだ始
動していない状態で燃焼式ヒータ９を作動したとする
と、燃焼式ヒータ９から排出された燃焼ガスが燃焼ガス
排出管７３から吸気通路１４に流出し、これにより吸気
が燃焼ガスを含む燃焼ガス含有吸気になり、この燃焼ガ
ス含有吸気が吸気通路１４に燃焼ガスを導入したことに
よって生じる圧力差に起因して燃焼ガス含有吸気が吸気
通路１４を上流側に向けて流れるいわゆる逆流が発生す
る。

【０１４０】しかし、Ｓ１０６では吸気絞り弁２３を全
閉しＥＧＲ弁８ｂを開いてあるので、逆流は抑制され、
燃焼ガスはＥＧＲ通路８ａを経由して吸気側から排気側
に抜ける。

【０１４１】また、逆流が防止できれば、吸気絞り弁２
３は必ずしも全閉する必要はない。Ｓ１０６での処理に
より吸気絞り弁２３が全閉されＥＧＲ弁８ｂが開かれた
状態になっている。このため、次のＳ１０７ではスター
タスイッチを入れることによりスタータモータを作動し
てエンジン１を始動し、併せて燃焼式ヒータ９を作動し
て燃焼ガスを吸気通路に導入したとしても前記逆流が生
じない状態にエンジン１があることをドライバに報せる
報知ランプとしてのスタータスイッチＯＮ許可ランプを
点灯する。

【０１４２】Ｓ１０８では、スタータモータを作動させ
るスタータスイッチが実際に入った（ＯＮ）かどうかを
判定する。Ｓ１０８で肯定判定すれば、Ｓ１１０に進
み、否定判定すればＳ１０９に進む。

【０１４３】Ｓ１１０で燃焼式ヒータ９に火種をおこす
前記着火制御を行う。このときのファン回転数および燃
焼式ヒータ９への燃料供給量は、燃焼式ヒータ９に着火
できれば十分であるから、火種を火炎に成長させる場合
に必要なそれらの値と比べて低減されている。

【０１４４】Ｓ１１１では燃焼式ヒータ９が実際に着火
しているかどうかを着火センサとしての前記燃焼ガス温
度センサで判定する。このステップで肯定判定する場合
は、Ｓ１１２に進み、否定判定すればＳ１１５に進む。

【０１４５】Ｓ１１２は、Ｓ１１１で述べたように、前
提として燃焼式ヒータ９が着火済みの状態にあるから
（Ｓ１１０参照）、火種を火炎に成長させるに必要なフ
ァン回転数および燃焼式ヒータ９への燃料の供給量を確
保する。なお、このことを燃焼式ヒータ９の着火後のフ
ァン制御および燃料制御の実行ということにする。

【０１４６】Ｓ１１３では、Ｓ１１２で制御したファン
回転数よりもファン設定回転数をアップする。アップさ
れたファン回転数は、燃焼式ヒータ９が失火しない程度
のものとし、かつエンジン１の前記始動時以外の作動
時、すなわち、エンジンがかかっているときのファン回
転数として予め設定されている所定のファン回転数より
も高く設定された値である。このファン回転数は、エン
ジンごとに行う実験によって求めた値である。

【０１４７】なお、燃焼式ヒータ９と吸気通路１４とは
空気供給管７１と燃焼ガス排出管７３とを介してつなが
っており、両管７１および７３が吸気通路１４とそれぞ
れ接続する接続箇所Ｃ１およびＣ２は、Ｃ１の方が上流
に位置するので、ファン回転数をアップするとファン９
０ａの燃焼用空気の吸い込み力が強くなって吸気通路１
４に導入された燃焼ガスをも吸い込むようになり、前記
の逆流を加速するようになるが、すでに吸気絞り弁が閉
じているので（Ｓ１０６参照）逆流が起こる心配はな
い。またＥＧＲ弁が開きＥＧＲ通路８ａが開通している
ので、燃焼ガスが吸気通路１４から排気通路２７に逃げ
る。このため、吸気通路１４における圧力上昇（背圧）
を抑制できる。よって前記逆流の防止が一層有効に防止
できる。

【０１４８】さらに、Ｓ１１３ではスタータモータの作
動実行によってエンジン１の始動実行制御を行う。この
エンジン１の始動実行制御が為される時、すなわちＳ１
１３が機関始動時となり、スタータモータによってクラ
ンクシャフトが回転をし始める。

【０１４９】Ｓ１１４では、エンジン１の燃焼室にイン
ジェクタから噴射されるエンジン燃料の噴射制御を実行
しつつ自着火させる。エンジン１がスタータモータによ
らずに自ら作動できるようにするためである。

【０１５０】Ｓ１１５では、エンジン１が所定の設定回
転数Ｎｅ以上回転したかどうかでエンジン１が実際に始
動したかどうかを判定し、肯定判定すればＳ１１６に進
み、否定判定すれば、このルーチンを終了する。

【０１５１】なお、Ｓ１１５には、Ｓ１１１で肯定否定
のどちらの判定がなされた場合でも進む。しかし、肯定
判定の場合は、スタータスイッチを入れた後にＳ１１１
で行う最初の判定であり、否定判定の場合は、ルーチン
が必要に応じて、すでに一巡以上している場合にＳ１１
１で行う判定である。

【０１５２】Ｓ１１６では、エンジン１がかかっている
ので、Ｓ１０６で閉じていた吸気絞り弁２３を全開する
とともに、同じくＳ１０６で開いていたＥＧＲ弁を閉じ
る。Ｓ１１６はＳ１１５で肯定判定して進む処理である
から、Ｓ１１６に移行した段階ではエンジン１が既に自
立して作動している状態にある。したがって、吸気通路
１４をエンジン本体３の気筒に向けて流れる吸気流れの
勢いが強いため、燃焼ガス排出管７３を経由して接続箇
所Ｃ２から吸気通路１４に燃焼ガスを導入しても、吸気
通路１４を燃焼ガスが逆流することはない。よって、燃
焼ガスは吸気通路１４を下流に向けて順当に流れる。

【０１５３】また、エンジン１が作動しているので吸気
ポートが開くため、燃焼ガスもエンジン本体３内の気筒
に向けて流れる。このため、エンジン１が未だ自立して
作動していない状態のときのように、吸気通路１４に導
入された燃焼ガスの逃げ場がないということはないの
で、前記のように吸気絞り弁２３を全開するとともにＥ
ＧＲ弁を閉じても何ら支障はない。

【０１５４】話をＳ１０８に戻す。Ｓ１０８ではイグニ
ッションスイッチが入っていることが前提である（Ｓ１
０１参照）。よって、Ｓ１０８で否定判定する場合と
は、イグニッションスイッチは入っているけれどもスタ
ータスイッチを入れてない状態であり、その状態とは、
エンジン１を作動しないで停車している場合か、エンジ
ン１がすでに自立して作動している故、スタータスイッ
チを再度入れる必要がない場合である。

【０１５５】しかし、Ｓ１０２で述べたように本ルーチ
ンはエンジン始動直後に行うルーチンであることが前提
である。よって、停車している場合は含めないことにな
る。よって、Ｓ１０８で否定判定する場合はエンジン１
がすでに自立して作動している故、スタータスイッチを
入れる必要がない場合 この場合に進むＳ１０９では、ルーチンが必要に応じ
て、すでに一巡以上している場合であって、エンジン１
が作動している状態にある場合であるから、エンジン１
の始動性を高めるためにＳ１１３で行ったファン回転数
のアップは不要である。よって、Ｓ１０９では、ファン
回転数をダウンして元の状態に戻す。

【０１５６】なお、ファン回転数に係る、前記元の状態
とは、ファン回転数をアップする前のＳ１１２の段階に
おけるファン制御回転数のことである。Ｓ１０９の後
は、Ｓ１１４に進む。

【０１５７】次にこのようなエンジン１の作用効果につ
いて述べる。酸素供給量制御手段であるＥＣＵ１１は、
エンジン１の始動時（機関始動時）でかつ燃焼ガスを吸
気通路１４に導入する燃焼式ヒータ９の作動実行条件が
成立している場合には、送風ファン９０の回転数をアッ
プすることで、風量を増大する（Ｓ１０１，Ｓ１１３参
照）。

【０１５８】これにより燃焼ガス排出路７３を経由して
吸気通路１４に流れる燃焼ガスに含まれる酸素量が増大
し、この酸素量の増大した燃焼ガスが吸気通路１４に流
れることにより、機関吸気に含まれる酸素の量が増大す
る増大制御がなされることになる。

【０１５９】そして、この増大制御による酸素の増大量
は、燃焼ガスそのものを吸気通路１４に導入することに
起因して低下する、機関吸気の酸素含有量をエンジン１
が始動し得るに有効な量にまで補充し得る量である。

【０１６０】したがって、燃焼ガス含有吸気が機関吸気
としてエンジン１の気筒に向けて流れても、エンジン１
が始動し得るに十分な量の酸素が機関回転数の少ない始
動時に機関吸気に確保されることになる。よって、機関
始動時に、排気ガスであるヒータ燃焼ガスを吸気通路１
４に導入しても、エンジン１の始動性は良好である。

【０１６１】加えて、前記酸素供給量制御手段としての
ＥＣＵ１１によって酸素量の増大制御を行うのは、前記
のごとく機関始動時でかつ前記燃焼ガスを吸気通路１４
に導入する場合であるから、前記増大制御を行っている
間において燃焼式ヒータ９は作動している。すなわち燃
料を燃焼している。したがって、高温の燃焼ガスが機関
始動時に吸気通路１４に導入され、この高温な燃焼ガス
によって吸気が昇温されるので、機関暖機は促進する。

【０１６２】このように、エンジン１では、その始動時
に燃焼式ヒータ９を作動することに加え、酸素供給量制
御手段であるＥＣＵ１１によって酸素量を増大した状態
で燃焼ガスを機関吸気に導入する。このため、暖機性向
上と、機関吸気に占める酸素量を不足なく確保できる。
よって、低温度でのエンジン１の始動性を高められる。

【０１６３】また、内燃機関がディーゼルエンジンの場
合、ディーゼルエンジンの発火法は、空気の圧縮熱によ
るものであるので、例えば燃焼室の形状がいわゆる渦流
式のディーゼルエンジンのように複雑であると、それだ
け熱損失の割合が高まる。このため、始動時に電流を通
じることによって発熱し燃焼室での着火を補助するグロ
ープラグや電気式インテークヒータ等の低温始動補助手
段を採用するディーゼルエンジンがある。

【０１６４】また、ディーゼルエンジンの発火法は、空
気の圧縮熱によるものであるので、例えば燃焼室の形状
がいわゆる渦流式のディーゼルエンジンのように複雑で
あると、それだけ熱損失の割合が高まる。このため、デ
ィーゼルエンジンを始動させるときに電流を通じること
によって発熱し燃焼室での着火を補助するグロープラグ
や電気式インテークヒータ等の低温始動補助手段が使用
されるが、本発明では、低温始動が可能であるからこれ
らの低温始動補助手段が不要になる。よって部品点数の
低減や内燃機関のコンパクト化が可能である。

【０１６５】さらに、低温始動ができるため、高温でな
ければ始動できない内燃機関に比べて、例えば機関吸気
系における放熱に起因して燃焼ガス温度が低下する割合
が少ない。このため、放熱低減策として例えば特別な断
熱材を採用する必要もない。

【０１６６】また、エンジン１では、吸気通路１４への
酸素の供給を燃焼ガス導入通路７３を介して行うので燃
焼ガス導入通路７３が酸素供給用としても兼用できる。
このため、酸素供給用に専ら利用する例えば管材が不要
となるので、それだけ部品点数の削減と装置のコンパク
ト化ができる。

【０１６７】さらに、前記酸素供給手段である送風ファ
ン９０による吸気通路１４への酸素の供給は、燃焼ガス
導入通路７３を介して行えば、燃焼ガス導入通路７３が
酸素供給用部材としても兼用される。このため、酸素供
給用に専ら利用する管が不要となるので、それだけ装置
全体をコンパクトにできる。

【０１６８】また、機関始動時でかつ前記燃焼ガスを前
記吸気通路に導入する場合に、酸素供給手段である送風
ファン９０をＥＣＵ１１によって制御することで送風量
を変えることにより、燃焼ガス排出管７３を流れる気流
が増えると、それに比例して酸素量も増えるため、エン
ジン１が始動し得るに十分な量の酸素が機関吸気に確保
されることになる。したがって、機関回転数の少ない始
動時に、排気ガスであるヒータ燃焼ガスを吸気通路１４
に導入しても、エンジン１の始動性は良好である。

【０１６９】加えて、エンジン１は、その回転数が低い
ほど吸入空気量は少ない。よって、吸入空気量が少なけ
ればその少ない吸入空気量に合わせて燃焼式ヒータに供
給する燃料の量を減少すれば、少なくともリッチな燃焼
ガスにはならない。このためエンジン１の始動時におけ
る燃焼式ヒータ９への燃料の供給量を、始動時以外の内
燃機関の作動時、すなわちエンジンが自立して作動して
いるときにおける前記燃焼式ヒータ９への前記燃料の供
給量と同じかそれよりも少なくすることで、燃焼ガスの
空燃比をリーンにすることができる。このようにしても
吸気に占める酸素含有量を高めることができる。

【０１７０】そして、エンジン１の始動時でかつ燃焼ガ
スを吸気通路１４に導入する場合には、吸気量調整手段
である吸気絞り弁２３によって吸気量を減少する、すな
わち、吸気絞り弁２３を閉じるので、燃焼式ヒータ９か
ら排出される燃焼ガスが吸気通路１４を逆流しようにも
吸気絞り弁によってその流れが妨げられる。

【０１７１】このため吸気通路１４のうち吸気通路１４
が空気供給管７１と接続する接続箇所Ｃ１から空気供給
管７１を経由して燃焼式ヒータ９内に燃焼ガスが入り込
むことがないので、燃焼式ヒータ９の燃焼悪化（リッチ
失火）を防止することができる。

【０１７２】エンジン１の始動時でかつ燃焼ガスを吸気
通路１４に導入する場合には、気筒に対して迂回する迂
回路であるＥＧＲ通路８ａや分岐管８４を有するので、
燃焼ガスがＥＧＲ通路８ａや分岐管８４を通って吸気系
から排気系に逃げる。よって、吸気系における圧力上昇
を抑制できる。このため、前記逆流の防止が一層有効に
防止できる。

【０１７３】なお、前記フローチャートのＳ１１３にて
送風ファン９０のファン９０ａの回転数アップを図ると
同時にスタータモータを作動してクランキングを行った
が、ファン９０ａの回転数をアップした後、好ましくは
直後にクランキングを行ってもよい。

【０１７４】換言すれば、機関始動時前（クランキング
前）に酸素供給手段である送風ファン９０のファン９０
ａの回転数アップによって吸気通路１４に供給される酸
素の量を増大する増大制御を行い、これにより機関吸気
中の酸素量を補充してもよい。 〈第２の実施の形態〉次に図７を参照して本発明の第２
の実施の形態を説明する。

【０１７５】この第２の実施の形態に係るエンジン１Ａ
が第１の実施の形態のエンジン１と異なる点は、分岐管
８４が無いことと、燃焼式ヒータの構造およびそれに関
連する箇所だけである。よって、エンジン１と同一部分
には同一符号を付して説明を省略する。但し両者の相違
点が判別できるための最小限の図示にとどめる。

【０１７６】第１の実施の形態に係るエンジン１では、
その並行連結管７４を燃焼ガス排出管７３に接続してい
た。これに対し、第２の実施の形態のエンジン１Ａで
は、前記並行連結管７４を吸気管１４に接続すること
で、前記並行連結管７４を第１の実施の形態に係る燃焼
ガス排出管７３に相当する管として取り扱い、この管を
符号８７で示す。

【０１７７】吸気側排出管８７は、第２の実施の形態に
係る燃焼式ヒータ９Ａの燃焼ガス排出口６３と前記接続
箇所Ｃ２とを結ぶ管である。また、燃焼式ヒータ９Ａに
は燃焼ガス排出口６５を有しない。よって、燃焼ガス排
出口６５を開閉する弁装置７８も無い。

【０１７８】また、この第２の実施の形態にあっても、
接続箇所Ｃ１，Ｃ２の間に吸気絞り弁２３が設置された
状態になる。また、ＥＧＲ装置８はそのまま有する。よ
って、このような構成のエンジン１Ａにあっても機関始
動時でかつ燃焼ガスを吸気通路１４に導入する場合に
は、吸気量調整手段である吸気絞り弁２３によって吸気
量が減少されるので、すなわち、吸気絞り弁２３が閉じ
られるので、燃焼式ヒータ９Ａから排出される燃焼ガス
が吸気通路１４を逆流してしまうことがない。このた
め、吸気通路１４のうち吸気通路１４と空気供給管７１
とが接続する接続箇所Ｃ１から空気供給管７１を経由し
て燃焼式ヒータ９Ａ内に燃焼ガスが入り込んでしまわな
いので、燃焼式ヒータ９Ａの燃焼悪化（リッチ失火）を
防止できる。

【０１７９】また、吸気絞り弁２３が閉じられることに
加え、気筒に対して迂回する迂回路としてのＥＧＲ通路
８ａが開通するので、機関始動時に燃焼式ヒータ９Ａの
燃焼ガスを吸気通路１４に導入した場合には、ＥＧＲ通
路８ａを燃焼ガスが経由して吸気通路１４から排気通路
２７に逃げる。よって、吸気通路１４における圧力上昇
（背圧）を抑制できる。よって前記逆流の防止が一層有
効に防止できる。

【０１８０】〈第３の実施の形態〉次に図８を参照して
本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施
の形態に係るエンジン１Ｂが第２の実施の形態のエンジ
ン１Ａと異なる点は、次の構成部材を加えた点にある。
よって、 エンジン１Ａと同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。

【０１８１】第３の実施の形態に係る燃焼式ヒータ９Ｂ
は、エンジン１Ａに第１の実施の形態の燃焼式ヒータ９
にあった燃焼ガス排出口６５と、この燃焼ガス排出口６
５を開閉する弁装置７８と、燃焼ガス排出口６５と吸気
通路１４とを結ぶ燃焼ガス排出管７３とを備えるように
することで、燃焼式ヒータ９Ｂを燃焼ガス直接取り出し
弁付き燃焼式ヒータにしてある。

【０１８２】なお、燃焼ガス排出管７３の吸気通路１４
との接続箇所を符号Ｃ４で示し、接続箇所Ｃ４は前記接
続箇所Ｃ２よりも下流にある。このような構成のエンジ
ン１Ｂは、前記エンジン１Ａの作用効果に加え、次の作
用効果を奏する。

【０１８３】すなわち、機関始動時に燃焼ガス直接取り
出し弁付き排出口である燃焼ガス排出口６５を弁装置７
８を作動して開くことで、吸気通路１４には、高温の燃
焼ガスが直接流入される。このため、機関始動時に燃焼
ガス排出口６５を開けば、燃焼式ヒータ１Ｂの燃焼量を
燃焼ガス排出口６５のない燃焼式ヒータ１Ａと比較して
少なくしても、吸気加熱に必要な熱量を確保できる。

【０１８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃焼式ヒ
ータを有するエンジンによれば、燃料を燃焼して発生す
る燃焼ガスを内燃機関に導入し、燃焼ガスに含まれる熱
を利用して内燃機関の吸気の温度を高める燃焼式ヒー
タ、を有する内燃機関において、内燃機関の暖機性の向
上を図りつつ、機関吸気に占める酸素量を十分なものと
し、これにより内燃機関の始動性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータ
を有する内燃機関の概略構成図

【図２】図１の燃焼式ヒータの作動状態を示す断面図

【図３】燃焼式ヒータの別の作動状態を示す断面図

【図４】所定予熱時間−機関冷却水温度線図

【図５】エンジンの始動制御実行ルーチンを示すフロー
チャートの一部

【図６】図６に連続するフローチャートの一部

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼式ヒータ
を有する内燃機関の概略構成図

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る燃焼式ヒータ
を有する内燃機関の概略構成図

【符号の説明】

１…ディーゼルエンジン（内燃機関） ３…エンジン本体 ３ａ…温度センサ ５…吸気装置 ７…排気装置 ８…ＥＧＲ装置 ８ａ…ＥＧＲ通路（迂回路） ８ｂ…ＥＧＲ弁 ９…燃焼式ヒータ １０…ヒータコア １１…ＥＣＵ（酸素供給量制御手段，ファン回転数制御
装置） １３…エアクリーナ １３ａ…温度センサ １４…吸気通路（機関吸気通路） １５…ターボチャージャ １５ａ…コンプレッサ １５ｂ…タービン １９…インタークーラ ２２…インテークマニホールド ２３…吸気絞り弁（吸気量調整手段） ２７…排気通路（機関排気通路） ２８…エキゾーストマニホールド ２９…触媒コンバータ ３１…冷却水導入通路 ３２…冷却水返還路 ３３…電動ウォータポンプ ３７…ヒータ内部冷却水通 ３７ａ…冷却水導入口 ３７ｂ…冷却水排出口 ３９…燃焼室 ４０…燃焼筒 ４１…隔壁 ４２…外壁 ６２…空気供給口 ６３…燃焼ガス排出口 ６５…燃焼ガス排出口 ７１…空気供給管（空気供給路） ７３…燃焼ガス排出管（燃焼ガス導入通路） ７４…連結管 ７４ａ…連結管７４の始端 ７８…弁装置 ８０…バルブ ８２…アクチュエータ ８４…分岐管（迂回路） ８６…三方切り換え弁 ８８…燃料導入通路 ８９…燃料ポンプ ９０…送風ファン（酸素供給手段，送風装置） ９０ａ…ファン ９２…モータ（駆動部） ９３…ハウジング ９５…空気取り入れ口 Ｃ１…空気供給管７１と吸気通路１４との接続箇所 Ｃ２…燃焼ガス排出管７３と吸気通路１４との接続箇所 Ｃ３…触媒コンバータ２９の上流側近傍箇所 Ｆ…火炎 Ｍ…マップ Ｐ１…連結管７４の始端７４ａにおける水冷後燃焼ガス
の圧力 Ｐ０…燃焼ガス排出口６５における水冷前燃焼ガスの圧
力 Ｓ…ハウジング９３の内部空間 Ｗ…熱媒体循環路 ａ１…熱交換領域を経由する前の燃焼ガス ａ２…熱交換領域の一部を経由した燃焼ガス ａ３…熱交換領域の大部分を経由した燃焼ガス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を燃焼して発生する燃焼ガスに含ま
   れる燃焼熱を利用して内燃機関の吸気の温度を高める燃
   焼式ヒータと、 この燃焼式ヒータの燃焼ガス排出口と機関吸気通路とを
   接続し、燃焼ガスを前記吸気通路に導入する燃焼ガス導
   入通路とを有する内燃機関において、 前記燃焼ガス導入通路を介して前記機関吸気通路に前記
   燃焼ガスを導入することにより燃焼ガス含有吸気となっ
   た機関吸気に酸素を供給する酸素供給手段と、 この酸素供給手段による酸素供給量を制御する酸素供給
   量制御手段とを備え、 この酸素供給量制御手段は、機関始動時または機関始動
   時前で、かつ前記燃焼ガスを前記機関吸気通路に導入す
   る場合には、前記酸素供給手段によって前記機関吸気に
   供給される酸素の量を増大する増大制御を行い、 この増大制御によって、前記吸気通路への前記燃焼ガス
   の導入によって低下する、機関吸気に含まれる酸素の量
   を補充し、 この補充によって、前記機関吸気を内燃機関の始動性を
   高めるに有効な酸素含有吸気にすることを特徴とする燃
   焼式ヒータを有する内燃機関。
2. 【請求項２】 前記酸素供給手段は、前記燃焼ガス導入
   通路を介して前記機関吸気通路に酸素を供給することを
   特徴とする請求項１記載の燃焼式ヒータを有する内燃機
   関。
3. 【請求項３】 前記酸素供給手段は、風量を可変できる
   送風装置であって、この送風装置は、燃焼式ヒータに燃
   焼用空気を供給する送風ファンであることを特徴とする
   請求項２記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
4. 【請求項４】 前記送風ファンは、ファンと、このファ
   ンを回転駆動する駆動部と、この駆動部の作動制御を行
   うことで前記ファンの回転数を制御するファン回転数制
   御装置とを備え、 このファン回転数制御装置は、機関始動時または機関始
   動時前には、前記ファンの回転数を、内燃機関の始動時
   以外の作動時よりも高くすることを特徴とする請求項３
   記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
5. 【請求項５】 機関始動時または機関始動時前における
   燃焼式ヒータへの燃料供給量を、始動時以外の機関作動
   時における燃料供給量と同じかそれよりも少なくするこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃
   焼式ヒータを有する内燃機関。
6. 【請求項６】 前記燃焼式ヒータは、前記吸気通路と接
   続することでこの吸気通路を流れる吸気を燃焼用空気と
   して前記燃焼式ヒータに供給する空気供給路と、 前記吸気通路のうち前記空気供給路と接続する接続箇所
   および前記燃焼ガス導入通路と接続する接続箇所の間に
   前記吸気通路における吸気量を調整する吸気量調整手段
   とを備え、 機関始動時または機関始動時前で、かつ燃焼ガスを前記
   吸気通路に導入する場合には、前記吸気量調整手段によ
   って吸気量を減少することを特徴とする請求項１から５
   いずれか記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
7. 【請求項７】気筒に対して迂回し前記機関吸気系と機関
   排気系とを連通する迂回路を有し、機関始動時または機
   関始動時前で、かつ燃焼ガスを燃焼式ヒータから排出す
   る場合は、前記迂回路を経由させて前記燃焼ガスを前記
   吸気通路から機関排気通路に流出させることを特徴とす
   る請求項１から６いずれか記載の燃焼式ヒータを有する
   内燃機関。