JP2004309038A

JP2004309038A - Combustion heater control device

Info

Publication number: JP2004309038A
Application number: JP2003104396A
Authority: JP
Inventors: Minoru Sasaki; 稔笹木; Masanami Meya; 昌南目野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion heater control device capable of easily continuing combustion even at a return of fuel supply after temporary interruption. <P>SOLUTION: This combustion heater control device has a fuel supply means 180 for supplying fuel into a combustion chamber 132 through a fuel supply passage 134; a heating means 136 for heating to ignite fuel; a combustion state detecting means 163 for detecting the combustion state of the fuel; and a control device 200 for controlling the operation of the fuel supply means 180 and heating means 136 according to detection signals from the combustion state detecting means 163 to heat an external fluid to a prescribed temperature with combustion gas. The combustion heater control device is provided with a first decision value Tgoff1 for determining a misfire sign state prior to determining the combustion state as a misfire state based on the prescribed value Tgoff of the detection signal in the case an unfilled state of fuel occurs in the fuel supply passage 134 to temporarily stop fuel supply, and the heating means 136 is operated when the combustion state is the misfire sign state. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用暖房装置に用いて好適な燃焼式ヒータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃焼式ヒータは、例えば非特許文献１に示されるように、車両用暖房装置のヒータ回路内に配設され、燃料を燃焼させた時に生成される燃焼ガスによってエンジン冷却水を加熱し、冷却水温の立上げを早めてヒータコアの効きを向上させるものとしている。
【０００３】
そして、エンジンが充分に暖機されるまでの間は、冷却水が所定の温度（非特許文献１では７５℃〜８５℃）の間に維持されるように、制御装置によって燃焼式ヒータの作動（燃焼量が最大側となるＨｉ燃焼、燃焼量が中間側となるＬｏ燃焼、ＯＦＦ状態）が制御されるようにしている。
【０００４】
尚、燃焼式ヒータには燃料の排気ガス温度を検出するセンサが設けられており、このセンサよって失火状態（排気ガス温度が失火判定温度Ｔｇｏｆｆに低下）が検出されると燃料の流出を防止するために燃焼式ヒータは停止されるようにしている。
【０００５】
【非特許文献１】
ＡＶＥＮＳＩＳＮｅｗＣａｒＦｅａｔｕｒｅｓＳｕｐｐｌｅｍｅｎｔＡｕｇ．１９９９
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一旦、失火判定により燃焼式ヒータが停止されると、自動的に再着火制御されるか、ユーザが再び燃焼式ヒータスイッチをＯＮにしなければ燃焼式ヒータは作動しない。つまり、失火判定されると、消火制御、着火制御を要し、再着火されるまでかなりの時間を要し、暖房性能の低下に繋がる。
【０００７】
上記の失火に至る原因としては、燃料を供給する配管中に空気や水等が混入することが挙げられる。配管中に空気や水等が混入するとその分、燃料の供給が一時的に途絶えることになり、排気ガス温度が低下するが、図９に示すように、排気ガス温度に対応する燃料の温度が気化可能な温度範囲の時に燃料供給が復帰すれば、燃焼が継続されることになる。しかし、図１０に示すように、燃料供給が途絶える時間が長く、排気ガス温度が失火判定温度Ｔｇｏｆｆに至ると、失火判定となり、燃焼式ヒータは停止される。また、図１１に示すように、排気ガス温度が失火判定温度Ｔｇｏｆｆに至る前に、燃料の供給が復帰しても燃料が気化し得ない温度に低下している場合は同様に失火判定に至る。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、燃料の供給が一時的に途絶え、復帰した際にも燃焼が継続しやすくできる燃焼式ヒータ制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、燃料供給通路（１３４）を介して燃焼室（１３２）内に燃料を供給する燃料供給手段（１８０）と、空気が混合される燃料を加熱して着火させる加熱手段（１３６）と、燃料の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段（１６３）と、燃焼状態検出手段（１６３）から検出される検出信号に応じて、燃料供給手段（１８０）、加熱手段（１３６）の作動を制御し、燃料の燃焼ガスによって外部流体を所定温度（Ｔ１〜Ｔ３）に加熱する制御装置（２００）とを有する燃焼式ヒータ制御装置において、燃料供給通路（１３４）内に燃料の未充填が生じ一時的に燃料の供給が途絶える場合、検出信号の所定値（Ｔｇｏｆｆ）に基づいて燃焼状態を失火状態と判定する前に、失火兆候状態と判定する第１判定値（Ｔｇｏｆｆ１）を設け、制御装置（２００）は、燃焼状態が失火兆候状態にあると判定した時に、加熱手段（１３６）を作動させることを特徴としている。
【００１１】
これにより、燃料供給が途絶えている間に加熱手段（１３６）によって燃料が供給される雰囲気を加熱でき、失火状態と判定される前に燃料が復帰されれば、速やかに着火でき、燃焼の継続が可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、制御装置（２００）は、加熱手段（１３６）を作動させた後に、燃料の供給が復帰して燃料が加熱手段（１３６）によって着火された時に、予め定めた第２判定値（Ｔｇｏｆｆ２）に基づいて燃焼状態が失火兆候状態を回避したと判定すると、加熱手段（１３６）を停止させることを特徴としている。
【００１３】
これにより、燃料供給が復帰して燃料への着火が行われて本来の着火状態に戻れば、加熱手段（１３６）を作動させておく必要がないことから、無駄なエネルギーを使用することが無くなる。
【００１４】
尚、燃焼状態検出手段としては、請求項３に記載の発明のように、燃料の排気ガスの温度を検出する排気ガス温センサ（１６３）や燃料の燃焼火炎の照度を検出する照度センサや燃料の燃焼音を検出する音圧センサや燃料の排気ガスの成分濃度を検出する濃度センサや燃料の排気ガスの温度変化度合いを検出する温度センサのいずれか１つを用いて好適である。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、燃料に混合される空気を供給する空気供給手段（１７０）を有し、制御装置（２００）は、失火兆候状態になったと判定すると、燃料供給手段（１８０）の燃料供給量、あるいは空気供給手段（１７０）の空気供給量の少なくとも一方を増加させることを特徴としている。
【００１６】
これにより、燃料供給通路（１３４）内の燃料未充填部分を短時間で外部に移動させ、燃料供給の復帰を早めることができる。
【００１７】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図８に示す。燃焼式ヒータ制御装置１０は、エンジン冷却水（本発明の外部流体に対応）の熱を利用した車両用暖房装置内に配設される加熱装置であり、例えば、冬場の寒冷地等でエンジン冷却水の温度が充分に昇温していない時に、燃料を燃焼させてエンジン冷却水を加熱するものである。
【００１９】
まず、その基本構成について図１、図２を用いて説明する。燃焼式ヒータ制御装置１０は、主に燃焼式ヒータ１００と制御装置２００とから成る。
【００２０】
燃焼式ヒータ１００は、図１に示すように、主に熱交換器ハウジング１１１および燃焼エアハウジング１１２によって形成される内部空間に熱交換器１２０、燃焼チャンバ１３０等が設けられたものである。
【００２１】
熱交換器ハウジング１１１の底壁および側壁にはそれぞれ冷却水入口部１１１ａと冷却水出口部１１１ｂとが設けられている。また、燃焼エアハウジング１１２の側壁には、本発明における空気供給手段としてのエアモータ１７０によって供給される燃焼用空気を導入する空気入口部１１２ａが設けられている。また、この空気入口部１１２ａに対向する側の側壁には燃焼ガスを排出する燃焼ガス出口部１１２ｂが設けられ、隔壁１１２ｃによって燃焼エアハウジング１１２の内部空間が空気入口部１１２ａ側と燃焼ガス出口部１１２ｂ側とに分割されている。尚、エアモータ１７０は、燃焼エアハウジング１１２に一体で設けられるようにしても良い。
【００２２】
熱交換器１２０は、有底の円筒状の半容器であり、開口部側で熱交換器ハウジング１１１に接合されており、熱交換器ハウジング１１１と熱交換器１２０との間には冷却水が流通する冷却水流路１４０が形成されている。
【００２３】
燃焼チャンバ１３０は、一端側が開口する円筒状部材であり、上記熱交換器１２０の内部に収容され、支持部１３１によって熱交換器ハウジング１１１に固定されている。燃焼チャンバ１３０の内部には燃焼室１３２が形成されており、反開口側の底壁面には燃料ポンプ１８０から供給される燃料が流通する燃料供給パイプ１３４が接続され、底壁面の内側にはウイック１３５およびグロープラグ１３６が設けられており、このグロープラグ１３６によってウイック１３５に供給される燃料が加熱されるようにしている。また、燃焼チャンバ１３０の底壁面側の側壁面には、空気入口部１１２ａから流入する空気を燃焼室１３２内に取入れる流入孔１３３が複数設けられている。尚、燃料ポンプ１８０、燃料供給パイプ１３４、グロープラグ１３６はそれぞれ本発明における燃料供給手段、燃料供給通路、加熱手段に対応する。
【００２４】
支持部１３１は、燃焼エアハウジング１１２と熱交換器１２０のそれぞれの内部空間を分割しており、支持部１３１の周方向の一ヶ所には、排気口１３１ａが設けられ、燃焼エアハウジング１１１の燃焼ガス出口部１１２ｂと連通するようにしている。
【００２５】
そして、上記熱交換器１２０と燃焼チャンバ１３０との間には、この燃焼チャンバ１３０から流出される燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路１５０が形成され、燃焼ガス流路１５０は、排気口１３１ａよび燃焼ガス出口部１１２ｂに連通している。
【００２６】
熱交換器ハウジング１１１の側壁には、冷却水流路１４０を流通する冷却水の温度を検出する水温センサ１６１が設けられており、この水温センサ１６１で検出された温度信号（冷却水温度Ｔｗ）は、後述する制御装置２００に出力されるようにしている。
【００２７】
また、熱交換器１３０の底壁には燃焼ガス流路１５０を流通する燃焼ガスによって加熱される壁温を検出する壁温センサ１６２が設けられており、この壁温センサ１６２で検出された温度信号は、後述する制御装置２００に出力されるようにしている。尚、壁温センサ１６２によって検出される温度が予め定めた安全温度を越えると、制御装置２００は燃焼式ヒータ１００の作動を停止し、オーバーヒートを防止するようにしている。
【００２８】
更に、燃焼エアハウジング１１２の隔壁１１２ｃには燃焼ガス出口部１１２ｂを流通する燃焼ガス（排気ガス）温度を検出する排気ガス温センサ１６３が設けられており、この排気ガス温センサ１６３で検出された温度信号は、後述する制御装置２００に出力されるようにしている。
【００２９】
尚、排気ガス温センサ１６３は、本発明における燃焼状態検出手段に対応するものであり、この排気ガス温センサ１６３によって検出された排気ガス温度（検出信号）によって、制御装置２００は燃料の燃焼状態（着火、消火、失火状態等）を判定し、失火状態と判定した時は後述する消火制御を行った後に着火制御により再び着火を行うようにしている。また、本発明においては燃料供給パイプ１３４内に空気や水等が混入して、燃料の供給が一時的に途絶える場合に、燃焼状態を失火兆候状態として把握し、消火制御、着火制御を不要として継続的な燃焼が可能となるようにしている（本発明の特徴部として詳細後述する）。
【００３０】
次に、制御装置２００は、上記各種センサ１６１〜１６３からの検出信号を受けて、グロープラグ１３６、エアモータ１７０、燃料ポンプ１８０の作動を制御するものとして設けられている。尚、制御装置２００には、図２に示す制御特性が予め記憶されており、この制御特性に基づいて燃焼式ヒータ１００（グロープラグ１３６、エアモータ１７０、燃料ポンプ１８０）の作動を制御するようにしている。制御特性は、水温センサ１６１によって検出される冷却水の温度Ｔｗに対する、燃焼式ヒータ１００の燃焼モードの関係を対応付けたものとしている。
【００３１】
具体的には、予め定めた判定温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に対して、燃焼式ヒータ１００の燃焼量が最大側と成るＨｉ燃焼と、中間的な燃焼量と成るＬｏ燃焼と、停止状態と成るＯＦＦとを対応させている。即ち、冷却水を加熱する際に、まず燃焼式ヒータ１００をＨｉ燃焼で作動させ、冷却水の温度Ｔｗが上昇してＴ２に達すると、Ｌｏ燃焼に切替え、更に温度上昇してＴ３以上になればＯＦＦとする。また、冷却水の温度ＴｗがＴ２からＴ１に低下すれば、Ｌｏ燃焼から再びＨｉ燃焼とする。更に、冷却水の温度ＴｗがＴ３からＴ１に低下すれば、ＯＦＦからＨｉ燃焼にする。尚、ここでは、Ｔ１を７５℃、Ｔ２を８０℃、Ｔ３を８５℃と設定しており、Ｔ１〜Ｔ３は本発明における所定温度に対応する。因みに、Ｈｉ燃焼、Ｌｏ燃焼、ＯＦＦの切替えは、制御装置２００によって燃料ポンプ１８０からの燃料およびエアモータ１７０からの空気の供給量が調節されて行われる。
【００３２】
次に、以上の構成に基づく本実施形態の作動について、図３、図６に示す制御フローチャートおよび図４、図５、図７に示すタイムチャートを用いて説明する。
【００３３】
図３に示すフローチャートは、制御装置２００が燃焼式ヒータ１００の基本作動を制御するフローである。まず、ステップＳ１００で着火制御を実行する。即ち、着火制御は、図４に示すように、予め定めた予熱時間ｔ１、着火、燃焼量拡大時間ｔ２、安定化時間ｔ３の間にグロープラグ１３６、エアモータ１７０、燃料ポンプ１８０をそれぞれ以下のように作動させる。
【００３４】
まず、グロープラグ１３６を作動状態とし、予熱時間ｔ１において燃料に着火可能となる温度までグロープラグ１３６を昇温させる。そして、予熱時間ｔ１終了前にエアモータ１７０を低電圧側で作動状態とし、更にｔ１時間経過時点で燃料ポンプ１８０を低供給量側で作動状態とする。
【００３５】
燃料ポンプ１８０が作動されることによって燃料供給パイプ１３４から供給される燃料が、ウイック１３５に付加される。そしてウイック１３５に付加された燃料は、グロープラグ１３６によって加熱、気化され、またエアモータ１７０の作動によって空気入口部１１２ａ、流入孔１３３から燃焼室１３２内に流入する空気と混合され、着火する。
【００３６】
そして、着火、燃焼量拡大時間ｔ２においてエアモータ１７０の印加電圧を最大側に上昇させ、燃料ポンプ１７０からの燃料供給量を最大側に増加させていく。更に、安定化時間ｔ３において燃焼状態の安定化を図り、この安定化時間ｔ３が経過した時点で、グロープラグ１３６の作動を停止する。
【００３７】
因みに、ここでは予熱時間ｔ１のスタート時点において、エアモータ１７０をまず作動させるようにしている。これは、エアモータ１７０の故障の有無を確認するためのもので、もし、エアモータ１７０に故障（作動しない場合）があると、制御装置２００は、本作動制御を停止するようにしている。
【００３８】
次に、ステップＳ１１０で、着火状態としてのＨｉ燃焼を実行する。ここでは、上記ステップＳ１００におけるエアモータ１７０および燃料ポンプ１８０の最大側での作動状態を継続することによって、Ｈｉ燃焼を実行することになる。
【００３９】
このＨｉ燃焼（後述するステップＳ１３０のＬｏ燃焼も同じ）により、燃焼チャンバ１３０に燃焼ガスが生成され、この燃焼ガスによってエンジン冷却水は加熱される。
【００４０】
即ち、燃焼火炎からの輻射熱で燃料が気化し、グロープラグ１３６が停止状態でも燃焼が継続され、更に、燃焼室１３２を経て、燃焼ガスが燃焼チャンバ１３０の開口部から流出される。開口部から流出した燃焼ガスは、熱交換器１２０の底壁に当たり流れ方向が放射状に広がり、更に反転し、燃焼ガス流路１５０を流通する。そして、燃焼ガスは、排気口１３１ａ、燃焼ガス出口部１１２ｂより排出される。この時、熱交換器１２０によって冷却水流路１４０を流通するエンジン冷却水と燃焼ガスとの間で熱交換が行われ、エンジン冷却水は加熱される訳である。
【００４１】
このようにしてエンジン冷却水は加熱され、温度上昇していく中で、ステップＳ１２０において、エンジン冷却水の温度Ｔｗが判定温度Ｔ２よりも高いか否かを判定し、高いと判定するとステップＳ１３０でＬｏ燃焼を実行する。
【００４２】
即ち、エアモータ１７０の印加電圧を最大側から中間側に可変し、また燃料ポンプ１８０の燃料供給量を同様に最大側から中間側に可変することで、今までの空気および燃料の供給量が低減されて、Ｌｏ燃焼となる訳である。尚、ステップＳ１２０で否、即ちエンジン冷却水の温度Ｔｗが判定温度Ｔ２よりもまだ低いと判定すれば、ステップＳ１１０のＨｉ燃焼を継続する。
【００４３】
そして、ステップＳ１３０のＬｏ燃焼によってエンジン冷却水の温度Ｔｗが低下していき、判定温度Ｔ１を下回ったと判定した場合（ステップＳ１４０の判定でＮｏの場合）は、Ｈｉ燃焼に切替える（ステップＳ１１０）。また、エンジン冷却水の温度Ｔｗが判定温度Ｔ１以上と判定し（ステップＳ１４０の判定でＹｅｓの場合）、且つ判定温度Ｔ３以下と判定した場合（ステップＳ１５０でＮｏの判定の場合）は、Ｌｏ燃焼を継続する。
【００４４】
更に、ステップＳ１１０のＨｉ燃焼、ステップＳ１３０のＬｏ燃焼を経て、エンジン冷却水の温度Ｔｗが、判定温度Ｔ３を越えたと判定した場合（ステップＳ１５０でＹｅｓと判定した場合）は、ステップＳ１６０で消火制御を行う。
【００４５】
消火制御においては、図５に示すように、まず燃料ポンプ１８０の作動を停止する。そして、ウイック１３５に残る燃料を燃焼させるためにグロープラグ１３６を一時的に作動させる。これにより、Ｈｉ燃焼およびＬｏ燃焼（着火状態）は停止され、消火状態となる。更に、燃焼チャンバ１３０内の燃料の排出および冷却を行うために、エアモータ１７０を低電圧側で作動させる。
【００４６】
そして、エンジン冷却水の温度Ｔｗが、判定温度Ｔ１よりも高いと判定している間は（ステップＳ１７０でＹｅｓと判定した場合）、ステップＳ１７０の判定を継続する。しかし、ステップＳ１６０における消火制御によって、エンジン冷却水の温度Ｔｗが低下していき、判定温度Ｔ１を下回ったと判定すると（ステップＳ１７０でＮｏと判定した場合）、ステップＳ１００に戻り、着火制御からの繰り返しを行う。
【００４７】
ところで、上記のステップＳ１１０〜ステップＳ１５０における燃焼制御において、時として燃料供給パイプ１３４内に空気や水等が混入することによって、一時的に燃料の供給が途絶える場合がある。従来技術ではこの燃料供給が途絶えた時に排気ガス温度が低下する中で排気ガス温センサ１６３によって検出される排気ガス温度に基づき燃焼状態が失火状態と判定され、燃焼式ヒータ１００の作動が停止されていた。本発明では、この部分について改良を加えたものとしており、その制御について図６に示す制御フローチャートおよび図７に示すタイムチャートを用いて説明する。
【００４８】
尚、ここでは、排気ガス温センサ１６３によって検出される排気ガス温度に対して、燃料が着火して着火状態にあることを判定する着火判定温度Ｔｇ、燃料の燃焼が失火状態に至ったと判定する失火判定温度Ｔｇｏｆｆ、失火状態を判定する前段階で失火に至ると思われる失火兆候状態を判定する失火兆候判定温度Ｔｇｏｆｆ１、失火兆候状態が回避されたと思われる失火回避判定温度Ｔｇｏｆｆ２を予め設けている。更に具体的にここでは、着火判定温度Ｔｇは４００℃、失火判定温度Ｔｇｏｆｆは２００℃、失火兆候判定温度Ｔｇｏｆｆ１は３００℃、失火回避判定温度Ｔｇｏｆｆ２は３５０℃としている。失火判定温度Ｔｇｏｆｆ、失火兆候判定温度Ｔｇｏｆｆ１、失火回避判定温度Ｔｇｏｆｆ２は、それぞれ本発明の所定値、第１判定値、第２判定値に対応する。
【００４９】
まず、制御装置２００は、ステップＳ２００でグロープラグ１３６が作動しているか否かを判定し、否と判定するとステップＳ２１０で排気ガス温センサ１６３によって得られる排気ガス温度が失火兆候判定温度Ｔｇｏｆｆ１よりも低いか否かを判定する。これは燃料供給パイプ１３４中に混入する空気や水等のために一時的な燃料供給停止によって排気ガス温度が低下していく場合を想定している。ステップＳ２１０で否と判定すればステップＳ２００に戻り、上記ステップの繰り返しを行う。尚、ステップＳ２００でグロープラグ１３６が作動していると判定すると（これは実際には、後述するステップＳ２４０における実行が成された後の場合である）、ステップＳ２２０に進む。
【００５０】
しかし、ステップＳ２１０で肯定的判定を行うと、即ち、排気ガス温度が失火兆候判定温度Ｔｇｏｆｆ１よりも低いと判定すると、ステップＳ２２０で排気ガス温度が失火判定温度Ｔｇｏｆｆよりも低いか否かを判定し、更に、ステップＳ２３０で排気ガス温度が失火回避判定温度Ｔｇｏｆｆ２より高いか否かを判定し、共に否と判定すると、ステップＳ２４０でグロープラグ１３６を作動させる。即ち、排気ガス温度が低下していく中で失火判定温度Ｔｇｏｆｆに至る前段階で、失火兆候判定温度Ｔｇｏｆｆ１になったと判定すると、図７（ｂ）に示すように、グロープラグ１３６を作動させる訳である。
【００５１】
尚、ステップＳ２２０で排気ガス温度が既に失火判定温度Ｔｇｏｆｆより低いと判定すれば、ステップＳ２５０で失火判定に伴い、燃焼式ヒータ１００を停止させる。
【００５２】
また、ステップＳ２３０で排気ガス温度が失火回避判定温度Ｔｇｏｆｆ２よりも高いと判定すれば、ステップＳ２６０でグロープラグ１３６を停止させる。これは、図７に示すように、ステップＳ２４０でグロープラグ１３６を作動させた後に、この制御フローを繰り返す中で、一時的に途絶えていた燃料の供給が失火判定温度Ｔｇｏｆｆに至る前に復帰されると、燃料はグロープラグ１３６の作動によって着火される訳で、排気ガス温度が失火回避判定温度Ｔｇｏｆｆ２を越えれば、失火兆候状態は回避されたものと判断でき、グロープラグ１３６の作動の必要が無くなるために、停止させるものである。
【００５３】
以上のように、本発明においては、燃料供給パイプ１３４内に空気や水等が混入して燃料の未充填が生じ一時的に燃料の供給が途絶える場合、排気ガス温センサ１６３によって検出される排気ガス温度が失火判定温度Ｔｇｏｆｆに基づいて失火状態と判定する前に、失火兆候状態と判定する失火兆候判定温度Ｔｇｏｆｆ１を設け、燃焼状態が失火兆候状態にあると判定した時に、グロープラグ１３６を作動させるようにしているので、燃料供給が途絶えている間にグロープラグ１３６によって燃料が供給される雰囲気を加熱でき、失火状態と判定される前に燃料が復帰されれば、図４、図５で説明した着火制御や消火制御を必要とせずに速やかに着火でき、燃焼の継続が可能となる。
【００５４】
尚、図８に示すグラフは、本発明の効果を確認した結果を示すものである。この確認は、燃料供給パイプ１３４内に意識的に空気を混入させ、その空気の混入量と燃焼式ヒータ１００の失火率との関係をまとめたものである。本発明においては、混入される空気の量が従来技術の４．５ｃｃに対して７ｃｃまで失火率ゼロを確保でき、また、失火率１００％となる空気の量が従来技術の５．５ｃｃから９ｃｃまで引き上げられ、空気の混入があっても失火しにくいものとなっている。
【００５５】
また、グロープラグ１３６を作動させた後に、燃料の供給が復帰して燃料がグロープラグ１３６によって着火された時に、失火回避判定温度Ｔｇｏｆｆ２に基づいて燃焼状態が失火兆候状態を回避したと判定すると、グロープラグ１３６を停止させるようにしているので、燃料供給が復帰して燃料への着火が行われて本来の着火状態に戻れば、グロープラグ１３６を作動させておく必要がないことから、無駄なエネルギーを使用することが無くなる。
【００５６】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、燃焼状態検出手段として排気ガス温度を検出する排気ガス温センサ１６３を用いたが、これに限定されること無く、以下のものに置換えても良い。
【００５７】
即ち、燃料の燃焼火炎の照度を検出する照度センサや燃料の燃焼音を検出する音圧センサや燃料の排気ガスの成分濃度を検出する濃度センサや燃料の排気ガスの温度変化度合いを検出する温度センサ等での適用が可能である。
【００５８】
照度センサを用いる場合は、燃料の燃焼状態が失火状態に近づくにつれて照度が低下していくことから、着火状態における照度と失火状態を判定する失火状態判定照度との間に、失火兆候判定照度および失火回避判定照度を設ければ良い。
【００５９】
音圧センサを用いる場合は、燃料の燃焼状態が失火状態に近づくにつれて音圧が低下していくことから、着火状態における音圧と失火状態を判定する失火状態判定音圧との間に、失火兆候判定音圧および失火回避判定音圧を設ければ良い。
【００６０】
濃度センサを用いる場合は、具体的には排気ガス成分としてＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ_Ｘ、ＨＣ等を対象にして、これらの濃度を判定基準に設ける。即ち、燃料の燃焼状態が失火状態に近づくにつれて各成分の濃度が変化（ＣＯ濃度は上昇、ＣＯ_２、ＮＯ_Ｘ濃度は減少）していくことから、着火状態における濃度と失火状態を判定する失火状態判定濃度との間に、失火兆候判定濃度および失火回避判定濃度を設ければ良い。
【００６１】
温度センサを用いる場合は、温度変化度合いを微小時間当たりの排気ガス温度の低下分として定義する。この温度変化度合いは燃料の燃焼状態が失火状態に近づくにつれて大きくなっていくことから、着火状態における温度変化度合いと失火状態を判定する失火状態判定変化度合いとの間に、失火兆候判定変化度合いおよび失火回避判定変化度合いを設ければ良い。
【００６２】
また、失火兆候状態を判定した時に、燃料ポンプ１８０の燃料供給量、あるいはエアモータ１７０の空気供給量の少なくとも一方を増加させるようにしても良い。
【００６３】
これにより、燃料供給パイプ１３４内の空気や水等を短時間で外部に排出させ、燃料供給の復帰を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼式ヒータ制御装置を示す断面図である。
【図２】水温センサ検出温度に対する燃焼モードを示す制御特性図である。
【図３】燃焼式ヒータの通常作動を制御する際の制御フローチャートである。
【図４】着火制御における（ａ）はグロープラグの印加電圧、（ｂ）はエアモータの印加電圧、（ｃ）は燃料供給量を示すタイムチャートである。
【図５】消火制御における（ａ）はグロープラグの印加電圧、（ｂ）はエアモータの印加電圧、（ｃ）は燃料供給量を示すタイムチャートである。
【図６】失火兆候判定時に燃焼式ヒータの作動を制御する際の制御フローチャートである。
【図７】図６に基づく制御によるグロープラグの作動を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の効果を示すグラフである。
【図９】従来技術において空気、水の混入があっても失火判定にならない場合を示すタイムチャートである。
【図１０】従来技術において空気、水の混入によって失火判定に至る場合１を示すタイムチャートである。
【図１１】従来技術において空気、水の混入によって失火判定に至る場合２を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０燃焼式ヒータ制御装置
１００燃焼式ヒータ
１３２燃焼室
１３４燃料供給パイプ（燃料供給通路）
１３６グロープラグ（加熱手段）
１６３排気ガス温センサ（燃焼状態検出手段）
１７０エアモータ（空気供給手段）
１８０燃料ポンプ（燃料供給手段）
２００制御装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion type heater control device suitable for use in a vehicle heating device.
[0002]
[Prior art]
A conventional combustion type heater is disposed in a heater circuit of a vehicle heating device, for example, as shown in Non-Patent Document 1, and heats engine cooling water by combustion gas generated when burning fuel, The cooling water temperature is raised quickly to improve the effectiveness of the heater core.
[0003]
Until the engine is sufficiently warmed up, the control device operates the combustion heater so that the cooling water is maintained at a predetermined temperature (75 ° C. to 85 ° C. in Non-Patent Document 1). (Hi combustion where the combustion amount is the maximum side, Lo combustion where the combustion amount is the middle side, and OFF state) are controlled.
[0004]
The combustion heater is provided with a sensor for detecting the temperature of the exhaust gas of the fuel. When the sensor detects a misfire state (the exhaust gas temperature decreases to the misfire determination temperature Tgoff), the fuel is prevented from flowing out. Therefore, the combustion type heater is stopped.
[0005]
[Non-patent document 1]
AVENSIS New Car Features Supplement Aug. 1999
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, once the combustion type heater is stopped by the misfire determination, the re-ignition control is automatically performed or the combustion type heater does not operate unless the user turns on the combustion type heater switch again. In other words, when misfire is determined, fire extinguishing control and ignition control are required, and a considerable time is required until re-ignition occurs, leading to a decrease in heating performance.
[0007]
The cause of the above-mentioned misfire is that air, water, or the like is mixed in the pipe for supplying the fuel. When air or water is mixed in the piping, the supply of fuel is temporarily stopped by that amount, and the exhaust gas temperature decreases. However, as shown in FIG. 9, the temperature of the fuel corresponding to the exhaust gas temperature decreases. If the fuel supply is restored in the temperature range where vaporization is possible, combustion will be continued. However, as shown in FIG. 10, when the fuel supply is interrupted for a long time and the exhaust gas temperature reaches the misfire determination temperature Tgoff, misfire is determined and the combustion heater is stopped. Also, as shown in FIG. 11, if the temperature of the exhaust gas drops to a temperature at which the fuel cannot be vaporized even if the supply of fuel is restored before the exhaust gas temperature reaches the misfire determination temperature Tgoff, the misfire determination is similarly performed. .
[0008]
An object of the present invention is to provide a combustion-type heater control device capable of easily continuing combustion even when the supply of fuel is temporarily stopped and the fuel supply is restored.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the fuel supply means (180) for supplying the fuel into the combustion chamber (132) through the fuel supply passage (134) and the heating for heating the fuel in which the air is mixed and igniting the fuel. Means (136), a combustion state detecting means (163) for detecting a combustion state of the fuel, and a fuel supply means (180) and a heating means (136) according to a detection signal detected from the combustion state detecting means (163). ), And a control device (200) for heating the external fluid to a predetermined temperature (T1 to T3) with the combustion gas of the fuel. When the fuel supply is temporarily interrupted due to unfilling, before the combustion state is determined to be a misfire state based on a predetermined value (Tgoff) of the detection signal, a first determination value (Tgoff) for determining a misfire sign state is determined. ) Is provided, the control device (200), when the combustion state is determined that the misfire indication state is characterized by actuating the heating means (136).
[0011]
Thereby, the atmosphere to which the fuel is supplied by the heating means (136) can be heated while the fuel supply is interrupted, and if the fuel is returned before the misfire state is determined, the ignition can be performed quickly and the combustion can be continued. Becomes possible.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the control device (200) sets a predetermined value when the supply of fuel is restored and the fuel is ignited by the heating means (136) after operating the heating means (136). When it is determined that the combustion state has avoided the misfire sign state based on the second determination value (Tgoff2), the heating unit (136) is stopped.
[0013]
As a result, if the fuel supply is restored and the fuel is ignited to return to the original ignited state, there is no need to operate the heating means (136), so that useless energy is not used. .
[0014]
The combustion state detecting means includes an exhaust gas temperature sensor (163) for detecting the temperature of the exhaust gas of the fuel, an illuminance sensor for detecting the illuminance of the combustion flame of the fuel, and a fuel. It is preferable to use any one of a sound pressure sensor that detects the combustion noise of the fuel, a concentration sensor that detects the component concentration of the fuel exhaust gas, and a temperature sensor that detects the degree of temperature change of the fuel exhaust gas.
[0015]
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided an air supply means (170) for supplying air mixed with fuel, and the control device (200) determines that a misfire has occurred, and the fuel supply means (180). Or at least one of the fuel supply amount and the air supply amount of the air supply means (170) is increased.
[0016]
Thereby, the unfilled portion of the fuel in the fuel supply passage (134) can be moved to the outside in a short time, and the return of the fuel supply can be expedited.
[0017]
Note that the reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with specific means described in the embodiment described later.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
1 to 8 show a first embodiment of the present invention. The combustion heater control device 10 is a heating device provided in a vehicle heating device using heat of engine cooling water (corresponding to the external fluid of the present invention). When the temperature of the water is not sufficiently raised, the fuel is burned to heat the engine cooling water.
[0019]
First, the basic configuration will be described with reference to FIGS. The combustion heater control device 10 mainly includes a combustion heater 100 and a control device 200.
[0020]
As shown in FIG. 1, the combustion type heater 100 has a heat exchanger 120, a combustion chamber 130, and the like provided mainly in an internal space formed by a heat exchanger housing 111 and a combustion air housing 112.
[0021]
The bottom wall and the side wall of the heat exchanger housing 111 are provided with a cooling water inlet 111a and a cooling water outlet 111b, respectively. Further, on the side wall of the combustion air housing 112, an air inlet 112a for introducing combustion air supplied by an air motor 170 as an air supply means in the present invention is provided. Further, a combustion gas outlet 112b for discharging combustion gas is provided on a side wall facing the air inlet 112a, and the internal space of the combustion air housing 112 is separated from the air inlet 112a by a partition wall 112c. 112b. The air motor 170 may be provided integrally with the combustion air housing 112.
[0022]
The heat exchanger 120 is a cylindrical half-vessel with a bottom and is joined to the heat exchanger housing 111 on the opening side, and cooling water is provided between the heat exchanger housing 111 and the heat exchanger 120. A cooling water channel 140 that circulates is formed.
[0023]
The combustion chamber 130 is a cylindrical member whose one end is open, is housed inside the heat exchanger 120, and is fixed to the heat exchanger housing 111 by a support 131. A combustion chamber 132 is formed inside the combustion chamber 130, a fuel supply pipe 134 through which fuel supplied from the fuel pump 180 flows is connected to the bottom wall on the side opposite to the opening side, and a wick is inside the bottom wall. 135 and a glow plug 136 are provided, and the fuel supplied to the wick 135 is heated by the glow plug 136. In addition, a plurality of inflow holes 133 for taking in the air flowing from the air inlet 112 a into the combustion chamber 132 is provided on the side wall surface on the bottom wall side of the combustion chamber 130. The fuel pump 180, the fuel supply pipe 134, and the glow plug 136 respectively correspond to a fuel supply unit, a fuel supply passage, and a heating unit in the present invention.
[0024]
The support portion 131 divides the internal space of each of the combustion air housing 112 and the heat exchanger 120. An exhaust port 131a is provided at one position in the circumferential direction of the support portion 131, and the combustion air housing 111 It communicates with the gas outlet 112b.
[0025]
A combustion gas passage 150 through which the combustion gas flowing out of the combustion chamber 130 flows is formed between the heat exchanger 120 and the combustion chamber 130, and the combustion gas passage 150 is provided with the exhaust ports 131a and It communicates with the combustion gas outlet 112b.
[0026]
On the side wall of the heat exchanger housing 111, a water temperature sensor 161 for detecting the temperature of the cooling water flowing through the cooling water flow path 140 is provided. The temperature signal (cooling water temperature Tw) detected by the water temperature sensor 161 is: Are output to the control device 200 described later.
[0027]
Further, a wall temperature sensor 162 for detecting a wall temperature heated by the combustion gas flowing through the combustion gas flow path 150 is provided on a bottom wall of the heat exchanger 130, and the temperature detected by the wall temperature sensor 162 is provided. The signal is output to the control device 200 described later. When the temperature detected by the wall temperature sensor 162 exceeds a predetermined safe temperature, the control device 200 stops the operation of the combustion type heater 100 to prevent overheating.
[0028]
Further, the partition wall 112c of the combustion air housing 112 is provided with an exhaust gas temperature sensor 163 for detecting the temperature of the combustion gas (exhaust gas) flowing through the combustion gas outlet section 112b. The temperature signal is output to a control device 200 described later.
[0029]
The exhaust gas temperature sensor 163 corresponds to the combustion state detecting means in the present invention, and the control device 200 determines the combustion state of the fuel based on the exhaust gas temperature (detection signal) detected by the exhaust gas temperature sensor 163. (Ignition, fire extinguishing, misfiring state, etc.), and when it is judged that the state is misfiring, after performing the fire extinguishing control to be described later, ignition is performed again by the ignition control. Further, in the present invention, when air or water is mixed in the fuel supply pipe 134 and the supply of fuel is temporarily interrupted, the combustion state is grasped as a sign of misfire, and fire extinguishing control and ignition control are unnecessary. Continuous combustion is made possible (details will be described later as a characteristic part of the present invention).
[0030]
Next, the control device 200 is provided to control the operation of the glow plug 136, the air motor 170, and the fuel pump 180 in response to the detection signals from the various sensors 161 to 163. The control characteristics shown in FIG. 2 are stored in the control device 200 in advance, and the operation of the combustion heater 100 (glow plug 136, air motor 170, fuel pump 180) is controlled based on the control characteristics. ing. The control characteristics correspond to the relationship between the temperature Tw of the cooling water detected by the water temperature sensor 161 and the combustion mode of the combustion heater 100.
[0031]
Specifically, Hi combustion in which the combustion amount of the combustion type heater 100 is at the maximum side, Lo combustion in which the combustion amount is an intermediate combustion amount, and a stop state are established for predetermined determination temperatures T1, T2, and T3. OFF is made to correspond. That is, when heating the cooling water, first, the combustion type heater 100 is operated by Hi combustion, and when the temperature Tw of the cooling water rises and reaches T2, the mode is switched to Lo combustion, and the temperature further rises to T3 or more. If it is OFF. If the temperature Tw of the cooling water decreases from T2 to T1, the combustion is changed from Lo combustion to Hi combustion again. Further, when the temperature Tw of the cooling water decreases from T3 to T1, the combustion is changed from OFF to Hi. Here, T1 is set to 75 ° C., T2 is set to 80 ° C., and T3 is set to 85 ° C., and T1 to T3 correspond to predetermined temperatures in the present invention. The switching between Hi combustion, Lo combustion, and OFF is performed by controlling the supply amounts of the fuel from the fuel pump 180 and the air from the air motor 170 by the control device 200.
[0032]
Next, the operation of the present embodiment based on the above configuration will be described with reference to the control flowcharts shown in FIGS. 3 and 6 and the time charts shown in FIGS. 4, 5 and 7.
[0033]
The flowchart shown in FIG. 3 is a flow in which control device 200 controls the basic operation of combustion type heater 100. First, ignition control is executed in step S100. That is, in the ignition control, as shown in FIG. 4, the glow plug 136, the air motor 170, and the fuel pump 180 are respectively set as follows during a predetermined preheating time t1, ignition, combustion amount expansion time t2, and stabilization time t3. To operate.
[0034]
First, the glow plug 136 is set to the operating state, and the glow plug 136 is heated to a temperature at which fuel can be ignited during the preheating time t1. Then, before the end of the preheating time t1, the air motor 170 is set to the operating state on the low voltage side, and after the time t1, the fuel pump 180 is set to the operating state on the low supply amount side.
[0035]
The fuel supplied from the fuel supply pipe 134 by operating the fuel pump 180 is added to the wick 135. The fuel added to the wick 135 is heated and vaporized by the glow plug 136, mixed with air flowing into the combustion chamber 132 from the air inlet 112a and the inlet 133 by the operation of the air motor 170, and ignited.
[0036]
Then, during the ignition and combustion amount expansion time t2, the voltage applied to the air motor 170 is increased to the maximum side, and the fuel supply amount from the fuel pump 170 is increased to the maximum side. Further, the combustion state is stabilized at the stabilization time t3, and when the stabilization time t3 has elapsed, the operation of the glow plug 136 is stopped.
[0037]
Incidentally, here, at the start of the preheating time t1, the air motor 170 is first operated. This is for confirming whether or not the air motor 170 has a failure. If the air motor 170 has a failure (when it does not operate), the control device 200 stops the operation control.
[0038]
Next, in step S110, Hi combustion as an ignition state is executed. Here, by continuing the operating state of the air motor 170 and the fuel pump 180 on the maximum side in step S100, Hi combustion is executed.
[0039]
By this Hi combustion (the same applies to Lo combustion in step S130 described later), combustion gas is generated in the combustion chamber 130, and the engine gas is heated by the combustion gas.
[0040]
That is, the fuel is vaporized by the radiant heat from the combustion flame, the combustion is continued even when the glow plug 136 is stopped, and the combustion gas is discharged from the opening of the combustion chamber 130 through the combustion chamber 132. The combustion gas that has flowed out of the opening hits the bottom wall of the heat exchanger 120 and the flow direction spreads radially, is further reversed, and flows through the combustion gas passage 150. Then, the combustion gas is discharged from the exhaust port 131a and the combustion gas outlet 112b. At this time, heat exchange is performed between the engine cooling water flowing through the cooling water flow path 140 and the combustion gas by the heat exchanger 120, and the engine cooling water is heated.
[0041]
In this way, while the engine cooling water is being heated and the temperature is increasing, it is determined in step S120 whether or not the temperature Tw of the engine cooling water is higher than the determination temperature T2. Perform Lo combustion.
[0042]
That is, the applied voltage of the air motor 170 is changed from the maximum side to the intermediate side, and the fuel supply amount of the fuel pump 180 is similarly changed from the maximum side to the intermediate side, so that the air and fuel supply amounts up to now can be reduced. Then, it becomes Lo combustion. If the determination in step S120 is negative, that is, if it is determined that the temperature Tw of the engine cooling water is still lower than the determination temperature T2, the Hi combustion in step S110 is continued.
[0043]
Then, when it is determined that the temperature Tw of the engine cooling water decreases due to the Lo combustion in step S130 and falls below the determination temperature T1 (No in the determination in step S140), the mode is switched to Hi combustion (step S110). When the temperature Tw of the engine cooling water is determined to be equal to or higher than the determination temperature T1 (Yes in the determination in step S140) and equal to or lower than the determination temperature T3 (in the case of No in step S150), Lo combustion is performed. To continue.
[0044]
Further, if it is determined that the engine cooling water temperature Tw has exceeded the determination temperature T3 after the Hi combustion of step S110 and the Lo combustion of step S130 (Yes in step S150), the fire extinguishing control is performed in step S160. I do.
[0045]
In the fire extinguishing control, the operation of the fuel pump 180 is first stopped as shown in FIG. Then, the glow plug 136 is temporarily operated to burn the fuel remaining in the wick 135. As a result, the Hi combustion and the Lo combustion (ignition state) are stopped, and the fire is extinguished. Further, the air motor 170 is operated on the low voltage side to discharge and cool the fuel in the combustion chamber 130.
[0046]
Then, while it is determined that the temperature Tw of the engine cooling water is higher than the determination temperature T1 (when it is determined Yes in Step S170), the determination in Step S170 is continued. However, if it is determined that the temperature Tw of the engine cooling water has decreased due to the fire extinguishing control in step S160 and has fallen below the determination temperature T1 (determined as No in step S170), the process returns to step S100 and repeats the ignition control. I do.
[0047]
Meanwhile, in the combustion control in the above steps S110 to S150, the supply of fuel may be temporarily interrupted due to air or water entering the fuel supply pipe 134 from time to time. In the related art, when the fuel supply is cut off, the combustion state is determined to be a misfire state based on the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor 163 while the exhaust gas temperature decreases, and the operation of the combustion type heater 100 is stopped. I was In the present invention, this part is improved, and its control will be described with reference to a control flowchart shown in FIG. 6 and a time chart shown in FIG.
[0048]
Here, the ignition determination temperature Tg for determining that the fuel is ignited and in the ignition state with respect to the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor 163, and determining that the combustion of the fuel has reached the misfire state. A misfire decision temperature Tgoff, a misfire sign decision temperature Tgoff1 for judging a misfire sign state that seems to lead to misfire in a stage before judging a misfire state, and a misfire avoidance judgment temperature Tgoff2 for judging that the misfire sign state is avoided are provided in advance. . More specifically, here, the ignition determination temperature Tg is 400 ° C., the misfire determination temperature Tgoff is 200 ° C., the misfire sign determination temperature Tgoff1 is 300 ° C., and the misfire avoidance determination temperature Tgoff2 is 350 ° C. The misfire determination temperature Tgoff, the misfire sign determination temperature Tgoff1, and the misfire avoidance determination temperature Tgoff2 correspond to a predetermined value, a first determination value, and a second determination value of the present invention, respectively.
[0049]
First, the control device 200 determines whether or not the glow plug 136 is operating in step S200, and if not, the exhaust gas temperature obtained by the exhaust gas temperature sensor 163 in step S210 is lower than the misfire sign determination temperature Tgoff1. It is determined whether it is low. This assumes a case where the temperature of the exhaust gas is reduced due to a temporary suspension of fuel supply due to air, water, or the like mixed in the fuel supply pipe 134. If NO is determined in step S210, the process returns to step S200, and the above steps are repeated. If it is determined in step S200 that the glow plug 136 is operating (this is actually the case after execution in step S240 described later), the process proceeds to step S220.
[0050]
However, if an affirmative determination is made in step S210, that is, if it is determined that the exhaust gas temperature is lower than the misfire sign determination temperature Tgoff1, it is determined in step S220 whether the exhaust gas temperature is lower than the misfire determination temperature Tgoff. Further, it is determined whether or not the exhaust gas temperature is higher than the misfire avoidance determination temperature Tgoff2 in step S230, and if both are not determined, the glow plug 136 is operated in step S240. That is, if it is determined that the misfire sign determination temperature Tgoff1 has been reached before the temperature reaches the misfire determination temperature Tgoff while the exhaust gas temperature is decreasing, the glow plug 136 is operated as shown in FIG. 7B. It is.
[0051]
If it is determined in step S220 that the exhaust gas temperature is already lower than the misfire determination temperature Tgoff, the combustion heater 100 is stopped in step S250 in accordance with the misfire determination.
[0052]
If it is determined in step S230 that the exhaust gas temperature is higher than the misfire avoidance determination temperature Tgoff2, the glow plug 136 is stopped in step S260. This is because, as shown in FIG. 7, after the glow plug 136 is operated in step S240, while this control flow is repeated, the temporarily interrupted supply of fuel is restored before reaching the misfire determination temperature Tgoff. Then, the fuel is ignited by the operation of the glow plug 136. If the exhaust gas temperature exceeds the misfire avoidance determination temperature Tgoff2, it can be determined that the misfire sign state has been avoided, and it is necessary to operate the glow plug 136. In order to eliminate it, it is stopped.
[0053]
As described above, in the present invention, when air or water is mixed in the fuel supply pipe 134 and the fuel is not filled and the supply of fuel is temporarily stopped, the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor 163 is used. Before determining the misfire state based on the gas temperature based on the misfire determination temperature Tgoff, a misfire sign determination temperature Tgoff1 for determining a misfire sign state is provided, and when it is determined that the combustion state is a misfire sign state, the glow plug 136 is activated. Since the atmosphere in which fuel is supplied by the glow plug 136 can be heated while the fuel supply is interrupted, and if the fuel is restored before the misfire state is determined, it is possible to use the method shown in FIGS. It is possible to ignite quickly without the need for the ignition control and the fire extinguishing control described above, and to continue the combustion.
[0054]
The graph shown in FIG. 8 shows the result of confirming the effect of the present invention. This confirmation summarizes the relationship between the amount of air that is intentionally mixed into the fuel supply pipe 134 and the misfire rate of the combustion heater 100. In the present invention, a misfire rate of zero can be ensured up to 7 cc compared to 4.5 cc of the prior art, and the amount of air at which the misfire rate becomes 100% is increased from 5.5 cc of the prior art to 9 cc. Up to the point where it is difficult to misfire even if air is mixed in.
[0055]
Further, when the supply of fuel is restored after the glow plug 136 is operated and the fuel is ignited by the glow plug 136, if it is determined that the combustion state has avoided the misfire sign state based on the misfire avoidance determination temperature Tgoff2, Since the glow plug 136 is stopped, if the fuel supply is restored and the fuel is ignited to return to the original ignited state, there is no need to operate the glow plug 136. Eliminates the use of energy.
[0056]
(Other embodiments)
In the first embodiment, the exhaust gas temperature sensor 163 for detecting the exhaust gas temperature is used as the combustion state detecting means. However, the present invention is not limited to this, and may be replaced with the following.
[0057]
That is, an illuminance sensor that detects the illuminance of the combustion flame of the fuel, a sound pressure sensor that detects the combustion noise of the fuel, a concentration sensor that detects the component concentration of the exhaust gas of the fuel, and a temperature that detects the degree of temperature change of the exhaust gas of the fuel It can be applied to sensors and the like.
[0058]
When the illuminance sensor is used, the illuminance decreases as the combustion state of the fuel approaches the misfire state.Therefore, between the illuminance in the ignition state and the misfire state determination illuminance for determining the misfire state, the misfire sign determination illuminance and What is necessary is just to provide the misfire avoidance determination illuminance.
[0059]
When a sound pressure sensor is used, since the sound pressure decreases as the fuel combustion state approaches the misfire state, a misfire occurs between the sound pressure in the ignition state and the misfire state determination sound pressure for determining the misfire state. What is necessary is just to provide the sign judgment sound pressure and the misfire avoidance judgment sound pressure.
[0060]
When a concentration sensor is used, specifically, CO, CO ₂ , NO _X , HC, and the like are set as exhaust gas components, and these concentrations are provided as determination criteria. That is, the concentration of each component varies as the combustion state of the fuel approaches the misfire state (CO concentration increases, CO _2, NO _X concentration decreases) since the going to misfire determining concentration misfire state in the ignition state A misfire sign determination concentration and a misfire avoidance determination concentration may be provided between the state determination concentration.
[0061]
When a temperature sensor is used, the degree of temperature change is defined as a decrease in exhaust gas temperature per minute time. Since this degree of temperature change increases as the combustion state of the fuel approaches the misfire state, the misfire sign determination change degree and the misfire state determination change degree that determine the misfire state and the temperature change degree in the ignition state. What is necessary is just to provide a misfire avoidance determination change degree.
[0062]
Further, when the misfire sign state is determined, at least one of the fuel supply amount of the fuel pump 180 and the air supply amount of the air motor 170 may be increased.
[0063]
Thereby, the air, water, and the like in the fuel supply pipe 134 can be discharged to the outside in a short time, and the return of the fuel supply can be expedited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a combustion type heater control device of the present invention.
FIG. 2 is a control characteristic diagram showing a combustion mode with respect to a temperature detected by a water temperature sensor.
FIG. 3 is a control flowchart when controlling a normal operation of a combustion type heater.
4A is a time chart showing the applied voltage of the glow plug, FIG. 4B is a time chart showing the applied voltage of the air motor, and FIG.
5A is a time chart showing the applied voltage of the glow plug, FIG. 5B is a time chart showing the applied voltage of the air motor, and FIG.
FIG. 6 is a control flowchart for controlling the operation of a combustion heater when a misfire sign is determined.
FIG. 7 is a time chart showing an operation of a glow plug by control based on FIG. 6;
FIG. 8 is a graph showing the effect of the present invention.
FIG. 9 is a time chart showing a case in which a misfire determination is not made even when air and water are mixed in the related art.
FIG. 10 is a time chart showing a case 1 in which misfire is determined by mixing of air and water in the related art.
FIG. 11 is a time chart showing a second case where a misfire is determined due to mixing of air and water in the related art.
[Explanation of symbols]
10 Combustion heater controller 100 Combustion heater 132 Combustion chamber 134 Fuel supply pipe (fuel supply passage)
136 glow plug (heating means)
163 Exhaust gas temperature sensor (combustion state detecting means)
170 Air motor (air supply means)
180 fuel pump (fuel supply means)
200 control device

Claims

Fuel supply means (180) for supplying fuel into the combustion chamber (132) via the fuel supply passage (134);
Heating means (136) for heating and igniting the fuel in which the air is mixed;
Combustion state detection means (163) for detecting the combustion state of the fuel;
The operation of the fuel supply unit (180) and the heating unit (136) is controlled according to a detection signal detected from the combustion state detection unit (163), and the external fluid is heated to a predetermined temperature ( And a control device (200) for heating to T1 to T3).
When the fuel supply passage (134) is not filled with the fuel and the supply of the fuel is temporarily interrupted, before the combustion state is determined to be the misfire state based on the predetermined value (Tgoff) of the detection signal. A first determination value (Tgoff1) for determining a misfire sign state,
The control device (200) activates the heating means (136) when determining that the combustion state is the misfire indication state, wherein the control device (200) activates the heating means (136).

When the supply of the fuel is restored and the fuel is ignited by the heating means (136) after activating the heating means (136), the control device (200) sets a predetermined second determination value. The combustion-type heater control device according to claim 1, wherein when it is determined based on (Tgoff2) that the combustion state has avoided the sign of misfire, the heating means (136) is stopped.

The combustion state detecting means (163) includes an exhaust gas temperature sensor (163) for detecting a temperature of the exhaust gas of the fuel, an illuminance sensor for detecting an illuminance of a combustion flame of the fuel, and a sound for detecting a combustion sound of the fuel. 3. The fuel cell system according to claim 1, wherein the pressure sensor is one of a pressure sensor, a concentration sensor for detecting a concentration of a component of the exhaust gas of the fuel, and a temperature sensor for detecting a degree of temperature change of the exhaust gas of the fuel. The combustion-type heater control device according to any one of the above.

Air supply means (170) for supplying air mixed with the fuel,
When the control device (200) determines that the state of the misfire has occurred, the control device (200) increases at least one of the fuel supply amount of the fuel supply unit (180) and the air supply amount of the air supply unit (170). The combustion-type heater control device according to any one of claims 1 to 3, wherein: