JPH11303714A - 燃焼式ヒータを有する内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼式ヒータの燃焼ガスを内燃機関の吸気系
に導入するようにした内燃機関において、吸気系構造物
への熱害防止ができるばかりか車室用ヒータの効きめも
十分で、さらには内燃機関の暖機性向上も期待できる燃
焼式ヒータを有する内燃機関を提供すること。 【解決手段】 吸気系の本流管２９に燃焼ガスを導入す
る燃焼式ヒータ１７と、燃焼式ヒータ１７の燃焼熱を利
用して車輌室内の温度を上げる車室用ヒータ９とを備
え、かつ内部にウォータジャケットを有するエンジン１
において、燃焼式ヒータ１７，車室用ヒータ９およびウ
ォータジャケットを結び、これら三者に機関冷却水を循
環する冷却水循環通路１０を備え、車室用ヒータ９の作
動要求状態の有無に拘わらず、機関冷却水の温度が完全
暖機前温度であるときには、燃焼式ヒータ１７を作動し
て冷却水循環通路１０を流れる冷却水の温度を上げるこ
とを特徴とする。

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】内燃機関は、寒冷時における始動性の向
上や暖機の促進を図ることが必要である。そこで、例え
ば特開昭６２−７５０６９号公報は、多気筒の内燃機関
の吸気通路に取付けた気化式燃焼ヒータを利用した技術
を示している。この技術によれば、内燃機関の始動前、
すなわち、内燃機関の作動行程のうち爆発行程で得たピ
ストンの往復運動によってクランクシャフトの回転を開
始する前においては、この始動に先立って燃焼式ヒータ
を作動し、そのときに出る燃焼ガスの持つ熱で機関冷却
水を暖めている。一方、内燃機関の始動後は、吸気通路
に備えられかつ内燃機関の始動前には閉じているが、内
燃機関の始動後は開く開閉弁を開くことで、燃焼式ヒー
タの燃焼ガスを内燃機関の気筒に供給し、これにより気
筒を暖めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記公報記
載の技術にあっては、内燃機関の始動後には燃焼式ヒー
タでの燃焼熱の全てが内燃機関の吸気系に流入するの
で、外気の温度が高い場合に燃焼式ヒータが作動する
と、吸気系の温度が高くなり過ぎて吸気系構造物への熱
害が及ぶ虞れがある。

【０００４】また、燃焼式ヒータの燃焼熱の一部を車輌
室内の暖房装置である車室用ヒータに利用する旨の記載
があり、この車室用ヒータによって車室内が十分に暖ま
ると燃焼式ヒータの作動を停止するようになっている。
しかし、車室内の暖房が十分になったからといって、必
ずしも内燃機関の暖機までもが十分であるとは限らな
い。

【０００５】このように、これまでの技術では、吸気系
構造物への熱害防止を図ったり、車室用ヒータの効きめ
を高めたり、内燃機関の暖機性能を向上したりすること
の全てを満足できる技術とはいえなかった。

【０００６】本発明は、上記実情に鑑みて発明されたも
のであって、燃焼式ヒータの燃焼ガスを内燃機関の吸気
系に導入するようにした内燃機関において、吸気系構造
物への熱害防止ができるばかりか車室用ヒータの効きめ
も十分で、さらには内燃機関の暖機性向上も期待できる
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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関は、内燃機
関の吸気系に燃焼ガスを導入する燃焼式ヒータと、この
燃焼式ヒータの燃焼熱を利用して車輌室内の温度を上げ
る車室用ヒータとを備え、かつ内部に冷却水通路を有す
る内燃機関において、以下の構成とした。

【０００８】（１）前記燃焼式ヒータ，前記車室用ヒー
タおよび前記冷却水通路を結び、これら三者に機関冷却
水を循環する冷却水循環通路を備え、前記車室用ヒータ
の作動要求状態の有無に拘わらず、前記内燃機関の温度
が低温時であるときには、前記燃焼式ヒータを作動して
前記冷却水循環通路を流れる冷却水の温度を上げること
を特徴とするここで、 「燃焼式ヒータ」としては、その内部に冷却水が流れ
るヒータ内部冷却水通路を備え、冷却水がこのヒータ内
部冷却水通路を通過する間に、燃焼式ヒータの燃焼室か
ら熱を受けて冷却水を暖めるようになっているものが好
ましい。

【０００９】内燃機関に係る「冷却水通路」とはいわ
ゆるウォータジャケットのことであり、他の冷却水通路
と区別するため、以降この冷却水通路のことを特に断ら
ない限りウォータジャケットということにする。

【００１０】冷却水循環通路を介した冷却水の流れ
は、冷却水を暖める熱源としての燃焼式ヒータを最初と
すれば、その後順番に、車室用ヒータ，ウォータジャケ
ットへと流れ、この冷却水の流れに連れて冷却水の温度
が下がって行き、再び燃焼式ヒータに戻り、ここで燃焼
式ヒータから熱を吸収して再び冷却水の温度が上がると
いう作用を冷却水が冷却水循環通路を流れる間繰り返す
ようになっていることが好ましい。

【００１１】「内燃機関の温度」とは、内燃機関の壁
面温度や機関冷却水温度のことである。

【００１２】「内燃機関の温度が低温時」とは、例え
ば、内燃機関の温度がいわゆる完全暖機温度に満たない
温度、すなわち完全暖機前温度が挙げられる。

【００１３】「車室用ヒータの作動要求状態」とは、
寒冷状態や極寒冷状態に車輌が置かれていることであっ
て、車室用ヒータを作動させたいとドライバや同乗者が
感じる温度状態のことである。

【００１４】本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関で
は、前記車室用ヒータの作動要求状態の有無に拘わら
ず、内燃機関の温度が低温時であるときには、前記燃焼
式ヒータを作動する。よって、そのときには燃焼式ヒー
タの燃焼ガスが内燃機関の吸気系に流れ入る。内燃機関
の吸気系に流れた燃焼ガスは、吸気系の吸気通路を経由
してやがて内燃機関の吸気ポートから気筒内に入り込む
ため、内燃機関の暖機性を向上する。この結果、暖機時
のエミッションの低減が可能であり、また暖機時の燃費
が向上する。

【００１５】また、外気温が比較的高く、車室用ヒータ
を効かせる必要をドライバや同乗者が感じない場合であ
っても、内燃機関の温度が低温時であるときには、燃焼
式ヒータが作動して冷却水通路を流れる冷却水を暖める
ので、この暖まった冷却水は冷却水通路を通じて燃焼式
ヒータから内燃機関に流れる。よって、内燃機関の暖機
が促進する。

【００１６】（２）前記（１）項において、前記燃焼式
ヒータには、その燃焼熱を前記冷却水に伝える伝熱部を
有し、この伝熱部を前記冷却水が通過するようにしても
よい。

【００１７】ここで、「伝熱部」とは、燃焼式ヒータの
うち、その内部に設けたヒータ内部冷却水通路を冷却水
が通過する間に、燃焼式ヒータの燃焼室から出る燃焼ガ
スの持つ熱が冷却水に伝わって冷却水を暖める部分をい
う。

【００１８】本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関で
は、伝熱部があるので、燃焼式ヒータの燃焼ガスの温度
が低下する。このため、内燃機関の吸気系に温度の低い
燃焼ガスが入ることになり、吸気系構造物の熱害を防止
できる。

【００１９】（３）前記（２）項において、前記内燃機
関内部の冷却水通路の出口温度に基づいて、前記燃焼式
ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしてもよい。

【００２０】

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
した図面に基いて説明する。 〈装置の全体説明〉内燃機関としてのエンジン１は水冷
式であって、エンジン本体３と、エンジン本体３の図示
しない複数の気筒内に燃焼に必要な空気を送り込む吸気
装置５と、前記気筒内で混合気が燃焼した後の排気ガス
を大気中に放出する排気装置７と、エンジン１を搭載す
る車輌の室内を暖める車室用ヒータ９とを有する。ま
た、エンジン１は、その図示しないクランクシャフトの
回転力を駆動源として次の説明に出てくる冷却水循環通
路１０に機関冷却水を流す図示しない冷却水ポンプを備
えている。

【００２２】〈装置構成部材の説明〉 （エンジン本体３）エンジン本体３は、その内部に冷却
水が循環する図示しない冷却水通路であるウォータジャ
ケットを備えている。そして、ウォータジャケットを起
点として、水管路Ｗ１，Ｗ２およびＷ３を介して、吸気
装置５に属する燃焼式ヒータ１７およびエンジン本体３
外部の車室用ヒータ９の間で循環する冷却水循環通路１
０を形成する。

【００２３】（吸気装置５）吸気装置５は、気筒内に新
鮮な空気を取り入れるエアクリーナ１３を吸気装置５の
始端とする。そして、このエアクリーナ１３から吸気装
置５の終端であるエンジン本体３の図示しない吸気ポー
トまでの間に、吸気系構造物であるターボチャージャ１
５のコンプレッサ１５ａ，燃焼式ヒータ１７，インター
クーラ１９およびインテークマニホールド２１を備えて
いる。

【００２４】これらの吸気系構造物は、複数の連結管を
備える吸気管２３に属する。

【００２５】（吸気管２３）吸気管２３は、コンプレッ
サ１５ａを境に、吸気装置５に入って来る外気がコンプ
レッサ１５ａによって強制的に押し込んで加圧状態とす
る下流側連結管２７と、そうでない上流側連結管２５と
に大別できる。

【００２６】（上流側連結管２５）上流側連結管２５
は、エアクリーナ１３からコンプレッサ１５ａに向けて
まっすぐ延びる棒状の本流管２９と、本流管２９に対し
てバイパス状に接続した支流管としてのヒータ用枝管３
１とからなる。

【００２７】（ヒータ用枝管３１）ヒータ用枝管３１
は、その途中に燃焼式ヒータ１７を含み、また燃焼式ヒ
ータ１７の空気の流れ方向における上流側部位と本流管
２９とを結ぶとともに本流管２９から燃焼式ヒータ１７
に新気すなわち空気を供給する空気供給路３３と、燃焼
式ヒータ１７の空気の流れ方向における下流側部位と本
流管２９とを結びかつ燃焼式ヒータ１７から出る燃焼ガ
スを本流管２９に出す燃焼ガス排出路３５とを有する。
なお、ヒータ用枝管３１に係る空気とは、エアクリーナ
１３を経由してヒータ用枝管３１に入る新気ａ１のこと
だけを意味するのではなく、燃焼式ヒータから出る燃焼
ガスａ２も意味する。焼式ヒータの燃焼ガスは、スモー
クのほとんどない、換言すればカーボンを含まないガス
である。よって、内燃機関の吸気として使用するに支障
ない。

【００２８】また、空気供給路３３および燃焼ガス排出
路３５の本流管２９とのそれぞれの接続箇所ｃ１および
ｃ２のうち、接続箇所ｃ１は接続箇所ｃ２よりも本流管
２９の上流側に位置する。よって、エアクリーナ１３か
らの空気ａ１は、まず接続箇所ｃ１でヒータ用枝管３１
に分岐する空気ａ１と分岐せずに本流管２９を接続箇所
ｃ２に向かう空気ａ１’とに分かれる。また、接続箇所
ｃ２では、接続箇所ｃ１で分岐して燃焼式ヒータ１７の
燃焼に供されて燃焼ガスとなった空気ａ２とｃ１で分岐
しなかった新気ａ１’とが合流し、燃焼ガス混入空気ａ
３になる。

【００２９】接続箇所ｃ１で分岐した空気ａ１は、空気
供給路３３−燃焼式ヒータ１７−燃焼ガス排出路３５を
経由して接続箇所ｃ２から本流管２９に空気ａ２となっ
て戻る。この本流管２９に戻る空気ａ２は、燃焼式ヒー
タ１７の燃焼に供されて熱を持った燃焼ガスであるか
ら、このガスが本流管２９に戻されて前記分岐しなかっ
た空気ａ１’と接続箇所ｃ２で合流して燃焼ガス混入空
気ａ３になると、その結果、この燃焼ガス混入空気ａ３
がエンジン本体３に入る高温の吸気となる。

【００３０】また、図１において、下流側連結管２７
は、コンプレッサ１５ａとインテークマニホールド２１
とを結ぶ管であり、図１で示すものはＬ字形をしてい
る。そして、インテークマニホールド２１寄りの箇所に
はインタークーラ１９を配置してある。

【００３１】（排気装置７）一方、排気装置７は、エン
ジン本体３の図示しない排気ポートを排気装置７の始端
とし、そこから排気装置７の終端のマフラ４１までの間
に、エキゾーストマニホールド３７，ターボチャージャ
１５のタービン１５ｂおよび排気触媒３９を排気管４２
上に備えている。これらについては、周知であり、また
本発明と直接関係しないので説明を省略する。排気装置
７を流れる空気はエンジン１の排気ガスとして符号ａ４
で示す。

【００３２】（燃焼式ヒータ１７）図２を用いて焼式ヒ
ータ１７の構造を示す。

【００３３】燃焼式ヒータ１７は、エンジン本体３の前
記ウォータジャケットと水管路Ｗ１を介してつながって
おり、燃焼式ヒータ１７は、その内部に前記ウォータジ
ャケットからの冷却水を通すヒータ内部冷却水通路１７
ａを有する。

【００３４】このヒータ内部冷却水通路１７ａを流れる
冷却水（図に破線矢印で示す。）は、燃焼式ヒータ１７
の内部に形成した燃焼部である燃焼室１７ｄの周りを巡
るようにして通過し、その間に燃焼室１７ｄからの熱を
受けて暖まる。これについては、順次述べる。

【００３５】燃焼室１７ｄは、火炎を出す燃焼源として
の燃焼筒１７ｂと、燃焼筒１７ｂを覆うことで火炎が外
部に漏れないようにする円筒状の隔壁１７ｃとからな
る。燃焼筒１７ｂを隔壁１７ｃで覆うことで、燃焼室１
７ｄが隔壁１７ｃ内に画される。そして、この隔壁１７
ｃも燃焼式ヒータ１７の燃焼室本体４３の外壁４３ａで
覆ってあり、両者間には間隔を空けてある。この間隔を
空けることによって、外壁４３ａの内面と隔壁１７ｃの
外面との間に前記ヒータ内部冷却水通路１７ａができ
る。

【００３６】また、燃焼室１７ｄは、前記空気供給路３
３および燃焼ガス排出路３５とそれぞれ直接つながる空
気供給口１７ｄ1および排気排出口１７ｄ2を有してい
る。

【００３７】空気供給路３３から流れて来た空気ａ１
は、空気供給口１７ｄ1から燃焼室１７ｄに入るとその
中を伝って排気排出口１７ｄ2に至り、その後、燃焼ガ
ス排出路３５を経由して、既述のように本流管２９に空
気ａ２として流れ入る。よって、燃焼室１７ｄは、燃焼
式ヒータ１７内において空気ａ２に燃焼によって変化す
る空気ａ１を通す空気通路の形態になっている。

【００３８】そして、燃焼式ヒータ１７が燃焼した後、
燃焼ガス排出路３５を経由して本流管２９に戻る空気ａ
２は、燃焼式ヒータ１７から出る排気ガスのことであ
り、よって熱を持つ。この熱を持った空気ａ２が燃焼式
ヒータ１７から出るまでの間において、この空気ａ２の
持つ熱が、隔壁１７ｃを通して前記ヒータ内部冷却水通
路１７ａを流れる冷却水に伝わり、既述のように冷却水
を暖める。したがって、燃焼室１７ｄは熱交換通路、換
言すれば燃焼式ヒータ１７の燃焼室１７ｄから出る燃焼
ガスの持つ熱が冷却水に伝わって、ヒータ内部冷却水通
路１７ａを流れる冷却水を暖める伝熱部である。

【００３９】なお、燃焼筒１７ｂは、前記図示しないと
した燃料ポンプとつながっている燃料供給管１７ｅを備
え、そこから前記燃料ポンプのポンプ圧を受けて燃焼用
燃料を燃焼筒１７ｂに供給する。この供給した燃焼用燃
料は、燃焼式ヒータ１７内で気化して気化燃料になり、
この気化燃料は、図示しない着火源によって火が着く。

【００４０】（冷却水循環）次に、冷却水の循環につい
て説明する。

【００４１】ヒータ内部冷却水通路１７ａは、エンジン
本体３の前記ウォータジャケットとつながる冷却水導入
口１７ａ1と、車室用ヒータ９とつながる冷却水排出口
１７ａ2とを有する。

【００４２】冷却水導入口１７ａ1は、エンジン本体３
のウォータジャケットと、水管路Ｗ１を介してつながっ
ており、冷却水排出口１７ａ2は、水管路Ｗ２を介して
車室用ヒータ９とつながっている。これらの水管路Ｗ１
およびＷ２を介して、燃焼式ヒータ１７はエンジン本体
３の前記ウォータジャケットおよび車室用ヒータ９とつ
ながっている。また、車室用ヒータ９とエンジン本体３
も水管路Ｗ３を介してつながっている。なお、水管路Ｗ
１のウォータジャケットとの接続箇所および水管路Ｗ２
の燃焼式ヒータ１７との接続箇所には、それぞれ水温セ
ンサ４０ａ，４０ｂを取付けてある。これらの水温セン
サ４０ａ，４０ｂは、エンジン全体の作動制御を行うエ
ンジン電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という。）４６と
電気的に接続してある。

【００４３】このように水管路Ｗ１，Ｗ２およびＷ３を
用いてエンジン本体３，燃焼式ヒータ１７，車室用ヒー
タ９を接続することで、エンジン本体３のウォータジャ
ケットにある冷却水が、ウォータジャケットを起点とし
て、次のからの順次で流れ、再びウォータジャケッ
トに戻りこれを繰り返す、前記冷却水循環通路１０を形
成する。

【００４４】冷却水の循環を詳しく述べれば、 冷却水は、ウォータジャケットから水管路Ｗ１を介し
て冷却水導入口１７ａ1から燃焼式ヒータ１７に至り、
そこで暖められる。

【００４５】で暖められた冷却水は、燃焼式ヒータ
１７の冷却水排出口１７ａ2から水管路Ｗ２を介して車
室用ヒータ９に至る。

【００４６】そして、冷却水は、これが車室用ヒータ
９で熱交換されて温度が下がった後、あるいは車室用ヒ
ータ９の作動が停止している場合には熱交換されずに素
通りした後、水管路Ｗ３を介してウォータジャケットに
戻る。

【００４７】また、燃焼式ヒータを冷却水を暖める熱源
として捉えれば、冷却水を媒体としかつ冷却水通路を通
じて、燃焼式ヒータの持つ熱が、燃焼式ヒータを起点と
してそこから車室用ヒータ，ウォータジャケットの順で
下がって行き、燃焼式ヒータに戻って新たに暖められ、
これを繰り返すということができる。

【００４８】（燃焼室本体４３の他の構成部材）また、
燃焼室本体４３には、送風ファン４５および、エンジン
電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という。）４６とは分離
した燃焼式ヒータ１７の作動制御を専ら行う中央処理制
御装置（以下「ＣＰＵ」という。）４７を有する。な
お、ＥＣＵ４６の図示しないＣＰＵによって燃焼式ヒー
タ１７を制御するようにすれば、燃焼式ヒータ１７のＣ
ＰＵ４７はなくてもよい。

【００４９】（ＥＣＵ４６およびこれと電気的に接続さ
れている関連部材）ＥＣＵ４６は、前記した水温センサ
４０ａ，４０ｂ以外にも、図示しない外気温センサ，燃
焼ガス温度センサおよび回転数センサ等の各種センサ
と、ならびに送風ファン４５および図示しない燃料ポン
プとＣＰＵ４７を介して電気的につながっている。

【００５０】そして、各種センサの各パラメータに応じ
て燃焼式ヒータ１７のＣＰＵ４７が作動し、これによっ
て燃焼式ヒータ１７の燃焼状態を制御する。換言すれ
ば、ＣＰＵ４７によって、燃焼式ヒータ１７の火炎の勢
いや大きさ，温度等を制御し、この制御によって燃焼式
ヒータ１７の排気（燃焼ガス）の温度を制御する。

【００５１】なお、水管路Ｗ１のウォータジャケットと
の接続箇所、すなわちウォータジャケットの出口に設け
た水温センサ４０ａが検出する温度、および水管路Ｗ２
の燃焼式ヒータ１７との接続箇所、すなわち燃焼式ヒー
タの出口に設けた水温センサ４０ｂが検出する温度を、
それぞれエンジン出口部水温および燃焼式ヒータ出口部
水温ということとし、それぞれ符号Ｔ１およびＴ２で示
す。

【００５２】そして、エンジン出口部水温Ｔ１に基づい
て燃焼式ヒータ１７のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、燃焼式
ヒータ出口部水温Ｔ２に基づいて、燃焼式ヒータ１７の
出力制御を行う。

【００５３】このような燃焼式ヒータ１７は、車室用ヒ
ータ９の作動要求状態の有無に拘わらず、冷却水の温度
が低いときには作動するようになっている。ここで、
「車室用ヒータ９の作動要求状態」とは、寒冷状態や極
寒冷状態のことであって、車室用ヒータを作動させたい
とドライバや同乗者が感じる温度に車輌が置かれている
状態のことである。具体的に、寒冷状態時とは、外気温
がほぼ−１０℃〜ほぼ１５℃位の状態であり、極寒冷状
態とは、外気温がほぼ−１０℃よりも低い状態である。

【００５４】また、「冷却水の温度が低いとき」とは、
内燃機関の温度がいわゆる完全暖機温度に満たない温
度、すなわち完全暖機前温度のことである。

【００５５】（燃焼式ヒータの作動制御および出力制
御）次に図３のフローチャートで燃焼式ヒータの作動制
御および出力制御に係るルーチンを説明する。

【００５６】このルーチンは、エンジン１を駆動する図
示しない通常のフローチャートの一部であり、以下に述
べるステップ１０１〜ステップ１０８からなる。また、
以下の手順における動作はすべてＥＣＵ４６によるもの
である。そして、記号Ｓを用い、例えばステップ１０１
であればＳ１０１と省略して示す。

【００５７】エンジン１のスタート後、処理がこのルー
チンに移行すると、Ｓ１０１ではエンジン出口部水温Ｔ
１が完全暖機完了前温度ＴＴ１以下であるかどうかを判
定する。ここでいう完全暖機完了前温度ＴＴ１として
は、例えば７５℃を挙げられる。なお、暖機完了時の温
度としては例えば９０℃を挙げられる。Ｓ１０１で肯定
判定し、エンジン出口部水温Ｔ１が完全暖機完了前温度
ＴＴ１（前記例示の７５℃）以下ときには、次のＳ１０
２に進み、否定判定し、エンジン出口部水温Ｔ１が完全
暖機完了前温度ＴＴ１（前記例示の７５℃）よりも高い
ときにはＳ１０３に進む。

【００５８】Ｓ１０２では、燃焼式ヒータ１７のＯＮ制
御を行う。

【００５９】Ｓ１０３では、燃焼式ヒータ１７のＯＦＦ
制御を行う。

【００６０】Ｓ１０４では、燃焼式ヒータ出口部水温Ｔ
２が所定温度ＴＴ以上であるかどうかを判定する。Ｓ１
０４で肯定判定した場合はＳ１０５に進み、否定判定し
た場合はＳ１０６に進む。なお、所定温度ＴＴはＳ１０
４で燃焼式ヒータ出口部水温Ｔ２と比較するので、これ
を便宜上、比較温度ＴＴという。

【００６１】Ｓ１０５では、燃焼式ヒータ１７の出力値
Ｗを低出力値Ｌｏあるいは０（ゼロ）とし、その後Ｓ１
０８に進む。

【００６２】Ｓ１０６では、燃焼式ヒータ出口部水温Ｔ
２が、比較温度ＴＴよりもＢだけ低い温度：ＴＴ−Ｂを
基準とし、燃焼式ヒータ出口部水温Ｔ２がそれ以下の温
度であるかどうかを判定する。Ｂは出力切換え時に生じ
る得るハンチング防止のためのヒステリシスで固定値で
あり、例えば２０℃である。Ｓ１０６で肯定判定した場
合は次のＳ１０７に進み、そこで燃焼式ヒータ１７の出
力値Ｗを高出力値Ｈｉに設定してＳ１０８に進む。一
方、Ｓ１０６で否定判定した場合にはＳ１０７を介すこ
となくＳ１０８に進む。Ｓ１０８では、燃焼式ヒータ１
７が、Ｓ１０５またはＳ１０７で設定した出力値Ｗで作
動するように燃焼式ヒータ１７の出力を制御するもので
あり、出力値ＷにＳ１０５で設定した出力値Ｌｏあるい
は０を設定した場合には、燃焼式ヒータ１７の実際の出
力が低出力（あるいは停止）となる。また、出力値Ｗに
Ｓ１０７で設定した出力値Ｈｉを設定した場合には、燃
焼式ヒータ１７の実際の出力は高出力となる。

【００６３】〈実施の形態の作用効果〉次に、エンジン
１の作用効果について説明する。

【００６４】エンジン１では、車室用ヒータ９の作動要
求状態の有無に拘わらず、冷却水温度が低温時であると
きには、燃焼式ヒータ１７を作動する。よって、そのと
きには燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスが吸気系を構成する
本流管２９に燃焼ガス排出路３５を経由して流れ入る。
本流管２９に流れた燃焼ガスは、その後、下流側連結管
２７を経由してやがてエンジン１の吸気ポートから気筒
内に入り込むため、エンジン１の暖機性を向上する。こ
の結果、暖機時のエミッションの低減が可能であり、暖
機時の燃費性も向上する。

【００６５】また、外気温が比較的高く、車室用ヒータ
９を効かせる必要をドライバや同乗者が感じない場合で
あっても、冷却水温度が完全暖機前温度のときには、燃
焼式ヒータ１７が作動して冷却水通路１０を流れる冷却
水を暖めるので、この暖まった冷却水が冷却水通路１０
を通じて燃焼式ヒータ１７からエンジン本体３に流れ
る。よって、エンジン１の暖機が促進する。さらに、燃
焼式ヒータ１７には、その燃焼熱を冷却水に伝える伝熱
部としてのヒータ内部冷却水通路１７ａを有し、このヒ
ータ内部冷却水通路１７ａを冷却水が通過するので、燃
焼式ヒータ１７の燃焼ガスの温度が低下する。このた
め、本流管２９には温度の低い燃焼ガスが入ることにな
り、ターボチャージャ１５等の吸気系構造物への熱害を
防止できる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
気系構造物への熱害防止ができるばかりか車室用ヒータ
の効きめも十分で、さらには内燃機関の暖機性向上も期
待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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】燃焼式ヒータの概略断面図

【図３】本発明の実施の形態に係る燃焼式ヒータの作動
制御および出力制御に係るルーチンを示すフローチャー
ト

【符号の説明】

１…エンジン（内燃機関） ３…エンジン本体 ５…吸気装置 ７…排気装置 ９…車室用ヒータ １０…冷却水循環通路 １３…エアクリーナ １５…ターボチャージャ １５ａ…コンプレッサ １５ｂ…ターボチャージャのタービン １７…燃焼式ヒータ １７ａ…燃焼式ヒータの冷却水通路（伝熱部） １７ａ1…冷却水導入口 １７ａ2…冷却水排出口 １７ｂ…燃焼筒 １７ｃ…円筒状隔壁 １７ｄ…燃焼室 １７ｄ1…空気供給口 １７ｄ2…排気排出口 １７ｅ…燃料供給管 １９…インタークーラ ２１…インテークマニホールド ２３…吸気管 ２５…上流側連結管 ２７…下流側連結管 ２９…本流管 ３１…ヒータ用枝管 ３３…空気供給路 ３５…燃焼ガス排出路 ３７…エキゾーストマニホールド ３９…排気触媒 ４０ａ…水温センサ ４０ｂ…水温センサ ４１…マフラ ４２…排気管 ４３…燃焼室本体 ４３ａ…外壁 ４５…送風ファン ４６…ＥＣＵ ４７…ＣＰＵ ｃ１…空気供給路３３と本流管２９との接続箇所 ｃ２…燃焼ガス排出路３５と本流管２９との接続箇所 Ｔ１：エンジン出口部水温 Ｔ２…燃焼式ヒータ出口部水温 ＴＴ…比較温度（所定温度） ＴＴ１…完全暖機前温度 Ｂ…ヒステリシス Ｗ…燃焼式ヒータ１７の出力値 Ｗ１…水管路 Ｗ２…水管路 Ｗ３…水管路 ａ１…エアクリーナ１３から本流管２９に入って来る外
気（新気） ａ１’…接続箇所ｃ１で分岐せず本流管２９を接続箇所
ｃ２に向かう空気 ａ２…燃焼式ヒータ１７の燃焼に供されて燃焼ガスとな
った空気 ａ３…燃焼ガス混入空気 ａ４…エンジン１の排気ガス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気系に燃焼ガスを導入する
   燃焼式ヒータと、この燃焼式ヒータの燃焼熱を利用して
   車輌室内の温度を上げる車室用ヒータとを備え、かつ内
   部に冷却水通路を有する内燃機関において、 前記燃焼式ヒータ，前記車室用ヒータおよび前記冷却水
   通路を結び、これら三者に機関冷却水を循環する冷却水
   循環通路を備え、 前記車室用ヒータの作動要求状態の有無に拘わらず、前
   記内燃機関の温度が低温時であるときには、前記燃焼式
   ヒータを作動して前記冷却水循環通路を流れる冷却水の
   温度を上げ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】 前記燃焼式ヒータには、その燃焼熱を前
   記冷却水に伝える伝熱部を有し、この伝熱部を前記冷却
   水が通過することを特徴とする請求項１に記載の燃焼式
   ヒータを有する内燃機関。
3. 【請求項３】 前記内燃機関内部の冷却水通路の出口温
   度に基づいて、前記燃焼式ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御す
   ることを特徴とする請求項２に記載の燃焼式ヒータを有
   する内燃機関。