(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と独立した燃焼室を有する燃焼式ヒータと、
前記内燃機関の吸気通路を流れる吸気の一部を前記燃焼式ヒータへ導く吸気導入通路と、
前記燃焼式ヒータで燃焼されたガスを前記吸気通路へ導く燃焼ガス排出通路と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の未燃ガス成分を吸着する吸着材と、
前記吸着材を通過した排気を、前記吸気通路における前記吸気導入通路との接続部位より上流に導く未燃ガス還流通路と、
を備えたことを特徴とする燃焼式ヒータ付内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水や吸気等の機関関連要素を昇温させる燃焼式ヒータを備えた内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される内燃機関、特にディーゼルエンジンのように発熱量が比較的少なくなり易い内燃機関では、冷間時における室内用暖房装置の性能向上や内燃機関の暖機促進等を目的として、燃焼式ヒータを併設する技術が提案されている。
【０００３】
上記したような燃焼式ヒータとしては、特開昭６２−７５０６９号公報に記載された暖機装置が知られている。この暖機装置は、内燃機関と独立した燃焼室を有する燃焼器と、燃焼器で燃焼されたガスを内燃機関の吸気管に導くダクトと、内燃機関の冷却水室を貫通する加熱管と、前記ダクトより下流の吸気管と加熱管の一端を接続する接続管と、加熱管の他端と内燃機関の排気管とを接続する接続管と、加熱管の途中に設けられた開閉弁とを備え、内燃機関を始動する直前に燃焼器を作動させるとともに開閉弁を開弁させて、燃焼器から排出される高温の燃焼ガスをダクト及び接続管を介して加熱管に導くことにより、冷却水室を加熱して機関の始動性及び暖機性を向上させようとするものである。
【０００４】
一方、内燃機関の排気系には、排気中に含まれる未燃ガス成分等を浄化する排気浄化触媒が設けられているが、排気浄化触媒は、所定の活性温度以上のときに活性して排気中の未燃ガス成分等を浄化可能となるため、冷間始動時のように活性温度未満のときは排気中の未燃ガス成分を十分に浄化することができない。
【０００５】
このような問題に対し、従来では、所定温度未満では排気中の未燃ガス成分を吸着する吸着材を、排気浄化触媒上流の排気系に設ける技術が提案されている。上記した吸着材によれば、排気浄化触媒が未活性状態のときは排気中の未燃ガス成分が吸着材に吸着されるため、未燃ガス成分が大気中に放出されることがない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した特開昭６２−７５０６９号公報には、吸着材と燃焼式ヒータとを併設する技術について開示されておらず、燃焼式ヒータを備えた内燃機関に吸着材を適用し、排気エミッションを向上させることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記したような要求に鑑みてなされたものであり、燃焼式ヒータを備えた内燃機関において、吸着材を併設し、その吸着材から脱離された未燃ガス成分を燃焼式ヒータを利用して効率的に浄化する技術を提供し、排気ミッションの向上を図ることを目的とする。
【０００８】
【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ような手段を採用した。
すなわち、本発明に係る燃焼式ヒータ付内燃機関は、内燃機関と独立した燃焼室を有する燃焼式ヒータと、
前記内燃機関の吸気通路を流れる吸気の一部を前記燃焼式ヒータへ導く吸気導入通路と、
前記燃焼式ヒータで燃焼されたガスを前記吸気通路へ導く燃焼ガス排出通路と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の未燃ガス成分を吸着する吸着材と、
前記吸着材を通過した排気を、前記吸気通路における前記吸気導入通路との接続部位より上流に導く未燃ガス還流通路と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように構成された内燃機関では、吸着材から脱離した未燃ガス成分は、未燃ガス還流通路によって吸気通路における吸気導入通路との接続部位より上流に導かれる。吸気通路に導かれた未燃ガス成分は、吸気通路から吸気導入通路へ流れ込み、吸気導入通路を通って燃焼式ヒータへ導かれ、燃焼式ヒータにおいて再燃焼される。
【００１０】
燃焼式ヒータで再燃焼された未燃ガス成分は、燃焼ガス排出通路を介して内燃機関の吸気通路に戻され、次いで吸気通路を経て内燃機関に導かれ、内燃機関で更に再燃焼されることになる。
【００１１】
すなわち、本発明に係る燃焼式ヒータ付内燃機関では、吸着材から脱離した未燃ガス成分は、燃焼式ヒータ及び内燃機関で燃焼されることになり、その結果、未燃ガス成分の浄化率が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る燃焼式ヒータ付内燃機関の具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る燃焼式ヒータ付内燃機関の概略構成を示す図である。
図１において内燃機関１は、複数の気筒を備えるとともに、各気筒の燃焼室へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた水冷式の筒内噴射型ディーゼルエンジンである。
【００１４】
内燃機関１には、吸気枝管２が接続され、その吸気枝管２の各枝管が各気筒の燃焼室と図示しない吸気ポートを介して連通している。前記吸気枝管２は、吸気管３に接続され、吸気管３は、エアフィルタを内装したエアクリーナボックス４に接続されている。
【００１５】
吸気管３の途中には、遠心過給機（ターボチャージャ）５のコンプレッサハウジング５ａが設けられている。コンプレッサハウジング５ａ内には、コンプレッサホイールが回転自在に支持されている。このコンプレッサホイールの回転軸は、後述するタービンハウジング５ｂ内に回転自在に支持されたタービンホイールの回転軸と連結され、コンプレッサホイールとタービンホイールとが一体で回転するようになっている。
【００１６】
続いて、前記コンプレッサハウジング５ａ下流の吸気管３には前記コンプレッサハウジング５ａにて圧縮された際に高温となった吸気を冷却するインタークーラ６が設けられている。前記インタークーラ６下流の吸気管３には、吸気管３内の吸気流量を調節する吸気絞り弁７が設けられ、この吸気絞り弁７には、該吸気絞り弁７を開閉駆動するアクチュエータ８が取り付けられている。
【００１７】
このように構成された吸気系では、エアクリーナボックス４に流入した新気がエアフィルタにて埃や塵を除去された後、吸気管３を経てコンプレッサハウジング５ａに導かれ、コンプレッサハウジング５ａ内で圧縮される。コンプレッサハウジング５ａ内で圧縮されて高温となった新気は、インタークーラ６にて冷却される。インタークーラ６で冷却された吸気は、必要に応じて吸気絞り弁７によって流量を調節された後、吸気枝管２を経て各気筒の燃焼室に分配され、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料を着火源として燃焼される。
【００１８】
一方、内燃機関１には、排気枝管９が接続され、この排気枝管９の各枝管が各気筒の燃焼室と図示しない排気ポートを介して連通している。前記排気枝管９は、排気管１０に接続され、排気管１０は、下流にて図示しないマフラーに接続されている。
【００１９】
前記排気管１０の途中には、所定の活性温度以上のときに排気中の有害ガス成分を浄化する排気浄化触媒１１が配置されている。この排気浄化触媒１１としては、選択還元型リーンＮＯＸ触媒、吸蔵還元型リーンＮＯＸ触媒、あるいは酸化触媒を担持したＤＰＦ等を例示することができる。
【００２０】
前記排気浄化触媒１１上流の排気管１０には、吸着筒１２が設けられている。この吸着筒１２の内部は、図２に示すように、主排気通路１２０と副排気通路１２１とに分割されており、副排気通路１２１には、所定温度未満では排気中の未燃ガス成分（未燃ＨＣ）を吸着し、所定温度以上では吸着していた未燃ＨＣを脱離するＨＣ吸着材１２２が配置されている。
【００２１】
前記吸着筒１２内の下流側には、前記主排気通路１２０と前記副排気通路１２１との何れか一方を閉塞する流路切換弁１２３が設けられ、この流路切換弁１２３には、該流路切換弁１２３を駆動するアクチュエータ１２４がリンク機構等を介して接続されている。
【００２２】
前記ＨＣ吸着材１２２下流の副排気通路１２１には、ＨＣ吸着材１２２を通過した排気を吸着筒１２の外部へ排出するための排出ポート１２５が設けられている。この排出ポート１２５には、ＨＣ還流管２８が接続され、ＨＣ還流管２８は、図１に示すように、コンプレッサハウジング５ａ上流の吸気管３に接続されている。そして、前記ＨＣ還流管２８の途中には、ＨＣ還流管２８内の流量を調節する開閉弁２９が設けられている。
【００２３】
このように構成された吸着筒１２では、排気浄化触媒１１が未活性状態にあるときは、図２に示すように、流路切換弁１２３が主排気通路１２０を閉塞して副排気通路１２１を導通させるとともに、開閉弁２９が全閉状態とされる。
【００２４】
この場合、内燃機関１からの排気の全ては、副排気通路１２１を通ることになり、排気中の未燃ＨＣが副排気通路１２１の吸着材１２２に吸着される。
その後、排気浄化触媒１１が活性すると、吸着筒１２では、図３に示すように、流路切換弁１２３が副排気通路１２１を閉塞して主排気通路１２０を導通させる。この場合、内燃機関１からの排気の全ては、主排気通路１２０を通って、吸着筒１２下流の排気浄化触媒１１に流入するが、排気浄化触媒１１が活性状態にあるので、排気中の未燃ＨＣが排気浄化触媒１１にて浄化されることになる。
【００２５】
ここで、図１に戻り、前記吸着筒１２上流の排気管１０には、排気の圧力によって回転されるタービンホイールを内装したタービンハウジング５ｂが配置されている。前記タービンハウジング５ｂ上流の排気管１０（もしくは排気枝管９）には、排気管１０内を流れる排気の一部を前記吸気絞り弁７下流の吸気管３（もしくは吸気枝管２）へ導く排気再循環通路（ＥＧＲ通路）１３が接続され、ＥＧＲ通路１３の途中には、排気の再循環量を調節するＥＧＲ弁１４が設けられている。
【００２６】
このように構成された排気系では、各気筒の燃焼室で燃焼された混合気が排気枝管９の各枝管を通って排気管１０へ導かれ、次いでタービンハウジング５ｂ内に流入する。タービンハウジング５ｂ内に流入した排気は、タービンホイールを回転させた後にタービンハウジング５ｂから排出され、タービンハウジング５ｂ下流の排気管１０を通って吸着筒１２へ流れ込む。
【００２７】
その際、排気浄化触媒１１の触媒床温が活性温度以上であれば、吸着筒１２に流入した排気は、吸着筒１２内の主排気通路１２０を経て排気浄化触媒１１へ流れ込み、排気浄化触媒１１において排気中の有害ガス成分が浄化される。
【００２８】
また、ＥＧＲ弁１４が開弁状態にある場合は、排気管１０を流れる排気の一部がＥＧＲ通路１３を介して吸気管３へ導かれ、吸気管３の上流から流れてきた新気と混ざり合いながら内燃機関１の燃焼室へ導かれ、図示しない燃料噴射弁から噴射された燃料を着火源として再燃焼される。
【００２９】
次に、内燃機関１には、燃焼式ヒータ１５が併設されている。この燃焼式ヒータ１５には、吸気導入通路１６と燃焼ガス排出通路１７とが接続されている。前記吸気導入通路１６は、コンプレッサハウジング５ａの下流であって吸気絞り弁７の上流に位置する吸気管３に接続されている。前記燃焼ガス排出通路１７は、吸気絞り弁７下流の吸気管３に接続されている。
【００３０】
続いて、前記燃焼式ヒータ１５には、内燃機関１の冷却水を燃焼式ヒータ１５へ導く冷却水導入通路１８と、燃焼式ヒータ１５内で暖められた冷却水を内燃機関１へ導く冷却水排出通路１９とが接続されている。
【００３１】
前記冷却水導入通路１８の途中には、内燃機関１内の冷却水を燃焼式ヒータ１５へ圧送するウォータポンプ（ＷＰ）２０が設けられ、前記冷却水排出通路１９の途中には、室内用暖房装置のヒータコア２１が設けられている。
【００３２】
さらに、燃焼式ヒータ１５には、燃料導入通路２３を介して燃料ポンプ２２が接続され、図示しない燃料タンク内の燃料を燃焼式ヒータ１５へ供給することが可能となっている。
【００３３】
ここで、燃焼式ヒータ１５の具体的な構成について図４に基づいて説明する。燃焼式ヒータ１５は、内燃機関１の図示しないウォータジャケットと冷却水導入通路１８及び冷却水排出通路１９を介して連通しており、燃焼式ヒータ１５の内部には、前記ウォータジャケットからの冷却水を流すためのヒータ内部冷却水通路１５ａが形成されている。
【００３４】
前記ヒータ内部冷却水通路１５ａは、燃焼式ヒータ１５の内部に形成された燃焼室１５ｄの周りを巡回するよう配置され、ヒータ内部冷却水路１５ａ内を流れる冷却水が燃焼室１５ｄからの熱を受けて昇温するようになっている。これについては、順次述べる。
【００３５】
燃焼室１５ｄは、火炎を発生させる燃焼源としての燃焼筒１５ｂと、燃焼筒１５ｂ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１５ｃとから構成されている。このように燃焼筒１５ｂを隔壁１５ｃで覆うことにより、燃焼室１５ｄが隔壁１５ｃ内に画されることになる。そして、隔壁１５ｃは、燃焼式ヒータ１５の燃焼室本体４３の外壁４３ａによって覆われている。尚、隔壁１５ｃと外壁４３ａとの間には、環状の隙間が設けられ、この隙間が前述したヒータ内部冷却水路１５ａとして機能するようになっている。
【００３６】
燃焼式ヒータ１５には、空気供給口１５ｄ１と排気排出口１５ｄ２とが形成され、これらの空気供給口１５ｄ１と排気排出口１５ｄ２とが燃焼室１５ｄに連通している。前記空気供給口１５ｄ１には前述した吸気導入通路１６が接続され、前記排気排出口１５ｄ２には前述した燃焼ガス排出通路１７が接続されている。
【００３７】
続いて、燃焼式ヒータ１５には、冷却水導入口１５ａ１と冷却水排出口１５ａ２とが形成され、これらの冷却水導入口１５ａ１と冷却水排出口１５ａ２とが前記ヒータ内部冷却水通路１５ａに連通している。前記冷却水導入口１５ａ１には前述した冷却水導入通路１８が接続され、前記冷却水排出口１５ａ２には前述した冷却水排出通路１９が接続されている。
【００３８】
前記燃焼筒１５ｂには、前記した燃料導入通路２３が接続され、燃料ポンプ２２から吐出された燃料の一部が燃焼筒１５ｂに供給されるようになっている。さらに、燃焼筒１５ｂには、前記燃料導入通路２３によって供給された燃料を気化するための気化グロープラグ（図示せず）と、気化燃料に着火するための点火グロープラグ（図示せず）とが内装されている。尚、気化グロープラグと点火グロープラグとは、単一のグロープラグで兼用されるようにしてもよい。
【００３９】
このように構成された燃焼式ヒータ１５では、吸気導入通路１６から空気供給口１５ｄ１に流れ込んだ吸気が燃焼室１５ｄに導かれるとともに、燃料導入通路２３によって燃焼筒１５ｂに供給された燃料が気化グロープラグによって気化される。そして、前記吸気と前記気化燃料とが混合して混合気を形成し、その混合気が燃焼室１５ｄ内の点火グロープラグによって着火されて燃焼する。
【００４０】
前記燃焼室１５ｄで燃焼されたガスは、燃焼室１５ｄから排気排出口１５ｄ２に導かれ、次いで排気排出口１５ｄ２から燃焼ガス排出通路１７へ排出される。燃焼ガス排出通路１７へ排出された燃焼ガスは、燃焼ガス排出通路１７を通って吸気絞り弁７下流の吸気管３に排出される。
【００４１】
吸気管３に排出された燃焼ガスは、吸気管３の上流から流れてきた吸気と混ざり合いながら内燃機関１の燃焼室へ導かれ、図示しない燃料噴射弁から噴射された燃料を着火源として燃焼される。
【００４２】
その際、燃焼ガスの熱によって吸気温度や燃焼室内の雰囲気温度が高まるため、燃焼室内の燃焼温度が高まり、その結果、内燃機関１から排出される排気の温度も高くなり、排気浄化触媒１１の早期活性化を図ることが可能となる。
【００４３】
また、燃焼式ヒータ１５では、燃焼室１５ｄ内の燃焼によって発生した熱が隔壁１５ｃを介して前記ヒータ内部冷却水通路１５ａ内を流れる冷却水に伝達され、冷却水を昇温させる。
【００４４】
ヒータ内部冷却水路１５ａ内で暖められた冷却水は、冷却水排出通路１９を介してヒータコア２１に導かれる。ヒータコア２１では、冷却水が持つ熱の一部が暖房用空気に伝達され、暖房用空気を昇温させる。ヒータコア２１から排出された冷却水は、冷却水排出通路１９を介して内燃機関１のウォータジャケット内に戻される。そして、ウォータジャケットを流れる冷却水の熱が内燃機関１本体に伝達され、内燃機関１本体の暖機を促進させる。
【００４５】
ここで図１に戻り、内燃機関１には、機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２８が併設されている。ＥＣＵ３０は、双方向性バスによって相互に接続された、ＣＰＵ、ＲＯＭ、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１４、アクチュエータ８、燃焼式ヒータ１５、ウォータポンプ２０、燃料ポンプ２２、開閉弁２９、アクチュエータ１２４等が電気配線を介して接続されている。
【００４６】
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、吸気管３に取り付けられたエアフローメータ２４、内燃機関１に取り付けられたクランクポジションセンサ２６及び水温センサ２７、排気浄化触媒１１に取り付けられた触媒温度センサ２５、図示しない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３１等を例示することができる。
【００４７】
前記エアフローメータ２４は、吸気管３内を流れる吸気の質量に対応した電気信号を出力するセンサである。前記クランクポジションセンサ２６は、内燃機関１の図示しないクランクシャフトが所定角度回転する都度パルス信号を出力するセンサである。前記水温センサ２７は、内燃機関１のウォータジャケットを流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力するセンサである。触媒温度センサ２５は、排気浄化触媒１１の触媒床温に対応した電気信号を出力するセンサである。アクセルポジションセンサ３１は、アクセルペダルの操作量に対応した電気信号を出力するセンサである。
【００４８】
ＥＣＵ３０は、上記したような各種センサの出力信号値に基づいて内燃機関１の運転状態を判定し、その判定結果に基づいて燃料噴射制御や燃焼式ヒータ制御等を行うとともに、本発明の要旨となる吸着筒１２の制御を行う。
【００４９】
以下、ＥＣＵ３０によって実行される吸着筒１２の制御について述べる。
ＥＣＵ３０は、吸着筒１２を制御する際に、図５に示すような未燃ＨＣ浄化制御ルーチンを実行する。この未燃ＨＣ浄化制御ルーチンは、内燃機関１の始動時に実行されるルーチンである。
【００５０】
未燃ＨＣ浄化制御ルーチンでは、ＥＣＵ３０は、先ずＳ５０１において、流路切換弁１２３が吸着筒１２の主排気通路１２０を閉塞すべくアクチュエータ１２４を制御するとともに、開閉弁２９を全閉状態に制御する。
【００５１】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ３０は、燃料ポンプ２２、燃焼式ヒータ１５の気化グロープラグ及び点火グロープラグに駆動電力を印加して燃焼式ヒータ１５を作動させる。
【００５２】
Ｓ５０３では、ＥＣＵ３０は、触媒温度センサ２５の出力信号値（排気浄化触媒１１の触媒床温）を入力し、その出力信号値が所定の活性温度：ＴＯ以上であるか否か、すなわち排気浄化触媒１１が活性状態にあるか否かを判別する。
【００５３】
前記Ｓ５０３において触媒温度センサ２５の出力信号値が活性温度：ＴＯ未満であると判定した場合は、前述したＳ５０１及びＳ５０２の処理を繰り返し実行する。
【００５４】
この場合、内燃機関１から排出された排気の全ては、吸着筒１２内の副排気通路１２１を通って排気浄化触媒１１に流入することになる。そして、副排気通路１２１の吸着材１２２を排気が通過する際、排気中の未燃ＨＣが吸着材１２２に吸着される。この結果、排気浄化触媒１１が未活性状態にあっても、排気中の未燃ＨＣが大気中に放出されることがない。
【００５５】
その後、排気浄化触媒１１を通過する排気の熱によって排気浄化触媒１１の触媒床温が活性温度：ＴＯ以上になると、ＥＣＵ３０は、前記Ｓ５０３において排気浄化触媒１１が活性したと判定し、Ｓ５０４へ進む。
【００５６】
Ｓ５０４では、ＥＣＵ３０は、流路切換弁１２３が吸着筒１２の副排気通路１２１を閉塞すべくアクチュエータ１２４を制御する。この場合、内燃機関１から排出された排気の全ては、吸着筒１２の主排気通路１２０を通って排気浄化触媒１１へ流入し、排気浄化触媒１１において排気中の有害ガス成分を浄化されることになる。
【００５７】
続いて、Ｓ５０５では、ＥＣＵ３０は、ＨＣ吸着材１２２が未燃ＨＣを脱離する状態にあるか否かを判別する。
ここで、ＨＣ吸着材１２２は、例えばゼオライトを主体とした材料で構成されており、所定温度未満のときに排気中の未燃ＨＣを吸着し、所定温度以上に昇温すると吸着していた未燃ＨＣを脱離させる特性を有するため、ＨＣ吸着材１２２の温度が前記所定温度（以下、脱離温度と称する）以上であるか否かを判別することにより、ＨＣ吸着材１２２が未燃ガス成分を脱離する状態にあるか否かを判別することができる。
【００５８】
そして、ＨＣ吸着材１２２の温度が脱離温度以上であるか否かを判別する方法としては、ＨＣ吸着材１２２の温度を直接検出する方法、内燃機関１の始動時から現時点に至るまでにＨＣ吸着材１２２を通過した排気流量の積算値からＨＣ吸着材１２２の温度を推定する方法、内燃機関１の冷却水の温度からＨＣ吸着材１２２の温度を推定する方法等を例示することができるが、本実施の形態では、冷却水の温度からＨＣ吸着材１２２の温度を推定する方法を例に挙げる。
【００５９】
この場合、ＥＣＵ３０は、Ｓ５０５において現在の水温センサ２７の出力信号値（冷却水温度）を入力し、その冷却水温度が所定温度：ＴＳ以上であるか否かを判別することにより、ＨＣ吸着材１２２が脱離温度以上であるか否かを推定する。
【００６０】
前記Ｓ５０５において現時点の冷却水温度が前記所定温度：ＴＳ未満であると判定した場合は、ＥＣＵ３０は、ＨＣ吸着材１２２が脱離温度未満にあると推定し、冷却水温度が前記所定温度：ＴＳ以上となるまでＳ５０４の処理を繰り返し実行する。
【００６１】
前記Ｓ５０５において現時点の冷却水温度が前記所定温度：ＴＳ以上であると判定すると、ＥＣＵ３０は、ＨＣ吸着材１２２が脱離温度以上に昇温したと推定し、Ｓ５０６へ進む。
【００６２】
Ｓ５０６では、ＥＣＵ３０は、開閉弁２９を開弁させるとともに、開閉弁２９が開弁された時点からの経過時間を計時するタイマを起動する。
この場合、吸着筒１２の副排気通路１２１は、ＨＣ還流管２８を介して吸気管３と導通されるため、吸着筒１２に流入した排気の大部分が主排気通路１２０を経て排気浄化触媒１１に流入し、残りの一部の排気が副排気通路１２１を経てＨＣ還流管２８へ流入し、次いでＨＣ還流管２８を通って吸気管３へ流れるようになる。
【００６３】
その際、ＨＣ吸着材１２２から脱離した未燃ＨＣは、副排気通路１２１を通過した排気とともにＨＣ還流管２８を介して吸気管３へ導かれる。ここで、ＨＣ還流管２８は、吸気管３において燃焼式ヒータ１５の吸気導入通路１６との接続部位より上流に接続されるため、ＨＣ還流管２８から吸気管３へ導かれた未燃ＨＣは、吸気導入通路１６によって燃焼式ヒータ１５へ導かれ、燃焼式ヒータ１５にて再燃焼される。
【００６４】
続いて、燃焼式ヒータ１５で再燃焼された未燃ＨＣは、燃焼ガス排出通路１７を介して再び吸気管３へ戻され、吸気管３の上流から流れてきた吸気とともに内燃機関１の燃焼室へ導かれ、燃料噴射弁から噴射された燃料を着火源として更に燃焼される。
【００６５】
すなわち、ＨＣ吸着材１２２から脱離された未燃ＨＣは、燃焼式ヒータ１５と内燃機関１とによって二段階で燃焼されることになり、未燃ＨＣが完全に燃焼及び処理されることになる。
【００６６】
ここで、図５に戻り、Ｓ５０７では、ＥＣＵ３０は、前記タイマの値が所定時間：ｔ１以上であるか否かを判別する。前記所定時間：ｔ１は、ＨＣ吸着材１２２が吸着していた全ての未燃ＨＣを脱離するまでに要する時間であり、予め実験的に求められた値である。
【００６７】
前記Ｓ５０７において前記タイマの値が所定時間：ｔ１未満であると判定した場合は、ＥＣＵ３０は、ＨＣ吸着材１２２に吸着されていた全ての未燃ＨＣが脱離し終わっていないとみなし、前記タイマの値が所定時間：ｔ１以上となるまでＳ５０７の処理を繰り返し実行する。
【００６８】
前記Ｓ５０７において前記タイマの値が所定時間：ｔ１以上であると判定した場合は、ＥＣＵ３０は、ＨＣ吸着材１２２に吸着されていた全ての未燃ＨＣが脱離し終わったとみなし、Ｓ５０８において開閉弁２９を閉弁させた後に本ルーチンの実行を終了する。
【００６９】
以上述べた実施の形態によれば、ＨＣ吸着材１２２から脱離された未燃ＨＣは、燃焼式ヒータ１５と内燃機関１とによって二段階で燃焼されることになり、未燃ＨＣを完全に浄化することが可能となる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明に係る燃焼式ヒータ付内燃機関によれば、吸着材から脱離した未燃ガス成分が燃焼式ヒータと内燃機関とによる二段階で再燃焼されるため、未燃ガス成分を完全に浄化することが可能となり、排気エミッションを一層向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼式ヒータ付内燃機関の一実施態様を示す図
【図２】吸着筒の内部構成を示す図
【図３】吸着筒の動作を説明する図
【図４】燃焼式ヒータの内部構成を示す図
【図５】未燃ＨＣ浄化制御ルーチンを示すフローチャート図
【符号の説明】
１・・・内燃機関
２・・・吸気枝管
３・・・吸気管
５・・・遠心過給機
７・・・吸気絞り弁
９・・・排気枝管
１０・・排気管
１１・・排気浄化触媒
１２・・吸着筒
１５・・燃焼式ヒータ
１６・・吸気導入通路
１７・・燃焼ガス排出通路
２８・・ＨＣ還流管
２９・・開閉弁
３０・・ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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