(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路から燃焼用空気を導入して燃料と混合し、その混合気を燃焼室で燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱を利用して機関関連要素を昇温する燃焼式ヒータを有する内燃機関において、
前記吸気通路の吸気を昇圧する過給機と、
前記過給機により昇圧された吸気を前記燃焼用空気として導入する空気供給路と、
内燃機関の気筒を迂回して前記燃焼ガスを内燃機関の排気通路に導入する燃焼ガス排出通路と、
前記空気供給路と前記燃焼ガス排出通路とを連通するヒータバイパス通路と、前記ヒータバイパス通路に設けられ前記空気供給路内の圧力が前記燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると開弁し前記所定値に満たないときに閉弁する弁機構と、
を備えたことを特徴とする燃焼式ヒータを有する内燃機関。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路から燃焼用空気を導入して燃料と混合し、その混合気を燃焼室で燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱を利用して機関関連要素を昇温する燃焼式ヒータを有する内燃機関において、
前記吸気通路の吸気を昇圧する過給機と、
前記過給機により昇圧された吸気を前記燃焼用空気として導入する空気供給路と、
前記空気供給路から導入された燃焼用空気を前記燃焼室に送り込む送風手段と、
内燃機関の気筒を迂回して前記燃焼ガスを内燃機関の排気通路に導入する燃焼ガス排出通路と、
前記空気供給路内の圧力が前記燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると燃焼室への燃焼用空気の導入量を減少させる方向に前記送風手段の作動を制御する空気導入量減少制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃焼式ヒータを有する内燃機関。
【請求項３】
前記送風手段は回転ファンであり、前記空気導入量減少制御手段による送風手段の作動制御は、前記回転ファンの回転数を低減する制御であ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。
【請求項４】
前記空気供給路との接続個所よりも下流の前記吸気通路と前記燃焼ガス排出通路は、燃焼ガスを排気通路と吸気通路のいずれに導入するか選択的に切り換え可能な燃焼ガス経路切換手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
【請求項５】
内燃機関の吸気通路から燃焼用空気を導入して燃料と混合し、その混合気を燃焼室で燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱を利用して機関関連要素を昇温する燃焼式ヒータを有する内燃機関において、
前記吸気通路の吸気を昇圧する過給機と、
前記過給機により昇圧された吸気を前記燃焼用空気として導入する空気供給路と、
内燃機関の気筒を迂回して前記燃焼ガスを内燃機関の排気通路に導入する第１の燃焼ガス排出通路と、
前記空気供給路との接続個所よりも下流の前記吸気通路と前記第１の燃焼ガス排出通路とを連通する導圧通路と、
前記導圧通路に設けられ前記空気供給路内の圧力が前記第１の燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると前記導圧通路を開き前記所定値に満たないときに閉じる弁機構と、
を備えたことを特徴とする燃焼式ヒータを有する内燃機関。
【請求項６】
前記導圧通路は、前記燃焼ガスを前記空気供給路との接続個所よりも下流の前記吸気通路に導入する第２の燃焼ガス排出通路からなり、前記弁機構は、前記燃焼ガスを前記第１の燃焼ガス排出通路を介して排気通路に導入するか前記第２の燃焼ガス排出通路を介して吸気通路に導入するか選択的に切り換え可能な燃焼ガス経路切換手段で構成されており、前記空気供給路内の圧力が前記第１の燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると、前記第１の燃焼ガス排出通路と前記第２の燃焼ガス排出通路を導通させるように前記燃焼ガス経路切換手段の作動が制御されることを特徴とする請求項５に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼式ヒータを有する内燃機関に関し、詳しくは、冷却水や吸気あるいは排気等の機関関連要素を昇温させて内燃機関の低温始動性の向上、暖機促進，車室内暖房装置の性能向上、排気ガス浄化装置の暖機促進等を図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ディーゼルエンジンやリーンバーンエンジンその他の希薄燃焼式エンジンは、通常のガソリンエンジンに比べて発熱量が少ない。そこで、希薄燃焼式エンジンには、特に寒冷時における暖機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が備えられる。
【０００３】
前記燃焼式ヒータの基本原理は、燃焼式ヒータの燃焼室で燃料を燃焼した際に生じる燃焼ガスの熱を、燃焼室の周囲を流通せしめられる熱媒体（例えば、水）で吸収して熱媒体を加熱し、この加熱された熱媒体を、機関本体のウォータジャケットや車室暖房用のヒータコアその他の必要箇所に送ることにより、これら必要箇所を昇温する。
【０００４】
また、燃焼式ヒータの出力制御は、燃焼室に供給される燃料の供給量制御と燃焼用空気の送風量制御により行うことが多く、このうち燃焼用空気の送風量制御は送風ファンの回転数制御により行うことが多い。
【０００５】
特開昭６０−７８８１９号公報には、従来の燃焼式ヒータを有する内燃機関が開示されている。この公報に記載の技術では、内燃機関の吸気管を流れる吸気の一部を燃焼式ヒータの燃焼用空気として燃焼式ヒータの空気取入口から導入し、導入した燃焼用空気を送風ファンで燃焼式ヒータの燃焼室に圧送し、燃焼室に供給される燃料と混合し、その混合気を燃焼して生じた燃焼ガスを燃焼ガス排出口から触媒コンバータ上流の排気通路に排出し、燃焼ガスを機関から排出される排気ガスとともに触媒コンバータによって浄化するようにしている。この公報に記載の内燃機関は過給機を備えていない。なお、前記公報では燃焼ガスを排気通路に導入する目的を燃焼ガスの浄化としているが、燃焼ガスを排気通路に導入する目的はこれに限るものではなく、例えば触媒の昇温等種々の目的がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関が過給機を備えている場合には、機関運転中に排気ガス圧が高くなった時にも燃焼式ヒータの燃焼ガスを排気通路に流せるように、前記過給機により昇圧された吸気を燃焼式ヒータの燃焼用空気として導入することが考えられる。その場合には、新たに次のような問題が生じる虞れがある。
【０００７】
過給機の過給圧が大きくなると、燃焼式ヒータに燃焼用空気として導入される空気の圧力が大きくなり、燃焼式ヒータの前記空気取入口と前記燃焼ガス排出口との間に生じる差圧が大きくなって、前記送風ファンの回転によって制御される本来の風量よりも大きな風量の空気が燃焼式ヒータの燃焼室に導入されるようになる。このように燃焼式ヒータの燃焼室に過剰空気が流れると、空燃比が不安定になって燃焼が不安定になったり、リーン失火を引き起こす虞れがある。
【０００８】
また、機関暖機等を目的として、吸気通路における燃焼用空気の取り出し口よりも下流の吸気通路に、前記燃焼式ヒータの燃焼ガスを戻すこともあるが、車両への搭載性の関係から、燃焼用空気の前記取り出し口と燃焼ガスの戻し口とを遠くに離して設置しなければならなかったり、前記取り出し口と前記戻し口との間の吸気通路の形状を変化させなければならない等、前記取り出し口と前記戻し口との間に圧力差が生じ易い設置条件になる場合がある。このような設置条件では、過給機の過給圧が大きくなると、前記取り出し口と前記戻し口との間の差圧が大きくなって、燃焼式ヒータの燃焼室に過剰空気が流れ、着火不良や、空燃比が不安定になって燃焼が不安定になったり、リーン失火を引き起こす虞れがある。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、過給機の過給圧が大きくなっても燃焼式ヒータを安定して作動させることができる燃焼式ヒータを有する内燃機関を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
（１）  本発明は、内燃機関の吸気通路から燃焼用空気を導入して燃料と混合し、その混合気を燃焼室で燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱を利用して機関関連要素を昇温する燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記吸気通路の吸気を昇圧する過給機と、前記過給機により昇圧された吸気を前記燃焼用空気として導入する空気供給路と、内燃機関の気筒を迂回して前記燃焼ガスを内燃機関の排気通路に導入する燃焼ガス排出通路と、前記空気供給路と前記燃焼ガス排出通路とを連通するヒータバイパス通路と、前記ヒータバイパス通路に設けられ前記空気供給路内の圧力が前記燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると開弁し前記所定値に満たないときに閉弁する弁機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記（１）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、前記空気供給路内の圧力が前記燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると前記弁機構が開弁して、空気供給路を流れる燃焼用空気がヒータバイパス通路を通って燃焼ガス排出通路に流れる。その結果、空気供給路内の圧力が低下するとともに燃焼ガス排出通路内の圧力が高まり、空気供給路と燃焼ガス排出通路との間に生じる圧力差が低下する。したがって、燃焼式ヒータの燃焼室に過剰空気が流れなくなり、燃焼式ヒータにおける空燃比が安定するとともに、リーン失火が生じなくなる。
【００１２】
機関関連要素とは、機関冷却水や、吸気に燃焼式ヒータの燃焼ガスを導入する内燃機関本体や、排気通路に設けられた排気浄化手段（ＤＰＦや触媒等）のことである。
【００１３】
前記（１）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関における弁機構は、逆止弁で構成することもできるが、あるいは、空気供給路と燃焼ガス排出通路との間の差圧を検出する差圧検出手段と、ヒータバイパス通路に設けた流量制御弁とから構成し、前記差圧検出手段で検出された差圧の大きさに応じて前記流量制御弁の開度制御をするようにしてもよい。
【００１４】
（２）  また、本発明は、内燃機関の吸気通路から燃焼用空気を導入して燃料と混合し、その混合気を燃焼室で燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱を利用して機関関連要素を昇温する燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記吸気通路の吸気を昇圧する過給機と、前記過給機により昇圧された吸気を前記燃焼用空気として導入する空気供給路と、前記空気供給路から導入された燃焼用空気を前記燃焼室に送り込む送風手段と、内燃機関の気筒を迂回して前記燃焼ガスを内燃機関の排気通路に導入する燃焼ガス排出通路と、前記空気供給路内の圧力が前記燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると燃焼室への燃焼用空気の導入量を減少させる方向に前記送風手段の作動を制御する空気導入量減少制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記（２）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、前記空気供給路内の圧力が前記燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると、前記空気導入量減少制御手段が燃焼用空気の導入量を減少させる方向に前記送風手段の作動を制御する。これにより、送風手段による燃焼用空気の加圧量が減少し、空気供給路と燃焼ガス排出通路との差圧と相殺されて、燃焼用空気の導入量が適正な量に減少せしめられる。したがって、燃焼式ヒータの燃焼室に過剰空気が流れなくなり、燃焼式ヒータにおける空燃比が安定するとともに、リーン失火が生じなくなる。
【００１６】
前記（２）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関においては、前記送風手段を回転ファンとし、前記空気導入量減少制御手段による送風手段の作動制御は、前記回転ファンの回転数を低減する制御とすることができる。この場合、回転ファンの停止も回転数の低減制御に含まれる。
【００１７】
前記（１）または（２）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関においては、前記空気供給路との接続個所よりも下流の前記吸気通路と前記燃焼ガス排出通路とを、燃焼ガスを排気通路と吸気通路のいずれに導入するか選択的に切り換え可能な燃焼ガス経路切換手段を介して接続することができる。このようにすると、燃焼ガス経路切換手段により燃焼ガスの経路を切り換えることができ、その切り換えによって燃焼ガスを吸気通路に導入して吸気系の機関関連要素を昇温したり、燃焼ガスを排気通路に導入して排気系の機関関連要素を昇温したりすることができる。
【００１８】
（３）  また、本発明は、内燃機関の吸気通路から燃焼用空気を導入して燃料と混合し、その混合気を燃焼室で燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱を利用して機関関連要素を昇温する燃焼式ヒータを有する内燃機関において、前記吸気通路の吸気を昇圧する過給機と、前記過給機により昇圧された吸気を前記燃焼用空気として導入する空気供給路と、内燃機関の気筒を迂回して前記燃焼ガスを内燃機関の排気通路に導入する第１の燃焼ガス排出通路と、前記空気供給路との接続個所よりも下流の前記吸気通路と前記第１の燃焼ガス排出通路とを連通する導圧通路と、前記導圧通路に設けられ前記空気供給路内の圧力が前記第１の燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると前記導圧通路を開き前記所定値に満たないときに閉じる弁機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記（３）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、前記空気供給路内の圧力が前記第１の燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると、前記弁機構が開き、導圧通路を介して吸気通路と第１の燃焼ガス排気通路が連通し、前記空気供給路との接続個所よりも下流の吸気通路から吸気が導圧通路を介して第１の燃焼ガス排出通路に導入される。その結果、空気供給路内の圧力と第１の燃焼ガス排出通路内の圧力がほぼ同圧になり、燃焼式ヒータの燃焼室に過剰空気が流れなくなり、燃焼式ヒータにおける空燃比が安定するとともに、リーン失火が生じなくなる。
【００２０】
前記（３）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関においては、前記導圧通路は、前記燃焼ガスを前記空気供給路との接続個所よりも下流の前記吸気通路に導入する第２の燃焼ガス排出通路から構成し、前記弁機構は、前記燃焼ガスを前記第１の燃焼ガス排出通路を介して排気通路に導入するか前記第２の燃焼ガス排出通路を介して吸気通路に導入するか選択的に切り換え可能な燃焼ガス経路切換手段で構成して、前記空気供給路内の圧力が前記第１の燃焼ガス排出通路内の圧力よりも所定値以上大きくなると、前記第１の燃焼ガス排出通路と前記第２の燃焼ガス排出通路を導通させるように前記燃焼ガス経路切換手段の作動を制御するようにしてもよい。
【００２１】
このようにすると、燃焼ガス経路切換手段により燃焼ガスの経路を切り換えることができ、その切り換えによって燃焼ガスを吸気通路に導入して吸気系の機関関連要素を昇温したり、燃焼ガスを排気通路に導入して排気系の機関関連要素を昇温したりすることができる。
【００２２】
前記（１）から（３）に記載の燃焼式ヒータを有する内燃機関においては、空気供給路と燃焼ガス排出通路との圧力差の代わりに、過給機の過給圧を代用することができ、さらに過給圧に代えて内燃機関の気筒の上流の吸気圧を代用することができる。
【００２３】
【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実施の形態について図１から図８の図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
初めに、本発明に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の第１の実施の形態について図１から図３の図面を参照して説明する。
【００２４】
内燃機関としてのエンジン１は、ディーゼルエンジンまたはガソリン直噴リーンバーンエンジンである。エンジン１は、図１にその全体構造を概略示すように、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内に噴射供給される機関燃料とからなる混合気が燃焼室で燃焼後、気筒から出る排気ガスを大気中に放出する排気装置７と、排気装置７から吸気装置５に向けて排気ガスを再循環させることで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時に発生する燃焼ガスの熱により機関関連要素を昇温する燃焼式ヒータ９１と、エンジン搭載車輌の室内温度を高める車室内暖房装置であるヒータコア１０と、エンジン全体を制御するエンジン制御装置であるＥＣＵ１１とを有する。
【００２５】
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１４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（過給機）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を順次配置してある。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吸気絞り弁５１を設置してある。吸気通路１４のうちインタークーラ１９と吸気絞り弁５１との間には、前記燃焼式ヒータ９１を取り付けてある。
【００２６】
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４２を有する。排気通路４２には、前記排気ポートと前記マフラとの間に、排気分岐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３９を順次配置してある。触媒コンバータ３９に収容される触媒としては、選択還元型ＮＯx触媒、吸蔵還元型ＮＯx触媒、あるいは酸化触媒を坦持したＤＰＦ等を例示することができる。
【００２７】
前記ＥＧＲ装置８は、吸気通路１４と排気通路４２とを結びエンジン本体３をバイパスするとともに排気ポートから出た排気ガスを吸気側に向けて戻すＥＧＲ通路８１と、ＥＧＲ通路８１を流れる排気ガスの量を制御するＥＧＲ弁３０とを有する。
【００２８】
前記燃焼式ヒータ９１は、エンジン１で用いる燃料と同じ燃料を燃焼して発生する燃焼ガスを吸気通路１４に導入することで、燃焼ガスが有する熱を利用して吸気装置５を流れる吸気を昇温することができるヒータである。燃焼式ヒータ９１によって昇温された吸気は、燃焼ガスを含んだ状態で前記気筒に向けて吸気通路１４を流れる。
【００２９】
また、燃焼式ヒータ９１は、前記燃焼ガスの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等の昇温の必要な箇所に送られ、当該昇温必要箇所の温度を高める（図面ではヒータコア１０とエンジン本体３のみ昇温必要箇所として示す。）。そして、前記昇温必要箇所に燃焼式ヒータ９１で暖めた機関冷却水を送れるように、エンジン１には熱媒体循環路Ｗを設けてある。
【００３０】
この熱媒体循環路Ｗは、エンジン本体３と燃焼式ヒータ９１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９１に機関冷却水を導く冷却水導入路Ｗ1と、燃焼式ヒータ９１で暖められた機関冷却水をヒータコア１０に導く冷却水排出路Ｗ2と、ヒータコア１０から出てき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戻す冷却水排出路Ｗ3とを有する。また、冷却水導入路Ｗ1には電動ウォータポンプ５０を設けてあり、この電動ウォータポンプ５０が作動することによって前記熱媒体循環路Ｗ内を機関冷却水が循環する。
【００３１】
ここで、燃焼式ヒータ９１の具体的な構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
燃焼式ヒータ９１は、その内部に、前記冷却水導入路Ｗ1と前記冷却水排出路Ｗ2とに連通して熱媒体循環路Ｗの一部となっているヒータ内部冷却水通路３７を有する。
【００３２】
ヒータ内部冷却水通路３７は、前記冷却水導入路Ｗ1と接続する冷却水導入口３７ａと、前記冷却水排出路Ｗ2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９１の燃焼室４８の周りを巡回するように形成してある。
【００３３】
前記燃焼室４８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カップ形状の隔壁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４８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９１の外壁４３で覆われている。
【００３４】
また、隔壁４１と外壁４３との間には、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。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４８から受熱する。つまり機関冷却水は、燃焼室４８内の高熱な燃焼ガスとの間で熱交換をして昇温する。
【００３５】
さらに、燃焼室４８は、燃焼室４８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４８は、空気流通口として、燃焼室４８に燃焼用空気を入れる空気供給口６２と、燃焼ガスを燃焼室４８から排出する燃焼ガス排出口６３，６５とを有する。そして、空気供給口６２は、燃焼室４８において火炎Ｆが燃焼筒４０から出る側と反対側に位置し、燃焼ガス排出口６３は、燃焼室４８において燃焼筒４０の基端部近傍に設けてある。
【００３６】
また、燃焼ガス排出口６５は、火炎Ｆが燃焼筒４０から出る側にあって、火炎Ｆに対向して隔壁４１および外壁４３に連通して設けてある。
燃焼ガス排出口６３と６５とは燃焼式ヒータ９１の長手方向に並行に延びる連結管７４を介して連結されている。そして、これら空気供給口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。すなわち、空気供給口６２は、吸気通路１４から燃焼式ヒータ９１に燃焼用空気を供給する空気供給管（空気供給路）７１を介して吸気通路１４と通じており、燃焼ガス排出口６３，６５は、連結管７４、及び、燃焼ガスを燃焼式ヒータ９１から吸気通路１４に排出する燃焼ガス排出管７３を介して、吸気通路１４と通じている。
【００３７】
なお、空気供給管７１と吸気通路１４との接続箇所Ｃ１と、燃焼ガス排出管７３と吸気通路１４との接続箇所Ｃ２とは近接しており、接続箇所Ｃ２の方がＣ１よりも下流にある。また、接続箇所Ｃ１およびＣ２は共に前記吸気絞り弁５１よりも上流でかつインタークーラ１９よりも下流に位置する。
【００３８】
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を備えており、弁装置７８を介して燃焼式ヒータ９１と接続されている。
弁装置７８は、その内部に燃焼ガス排出口６５を開閉する弁体８０を有する弁室７９を有している。弁室７９は二つの開口７９ａ，７９ｂを有し、これらの開口７９ａ，７９ｂは、それぞれ燃焼ガス排出口６５，燃焼ガス排出管７３と連通している。
【００３９】
弁装置７８は、弁体８０を駆動するアクチュエータ８２を有する。このアクチュエータ８２によって弁体８０が作動すると、開口７９ａが開閉され、これによって燃焼ガス排出口６５が開閉する。
【００４０】
また、燃焼ガス排出管７３の途中には三つのポート（第１，第２，第３ポート）を有する三方切換弁（燃焼ガス経路切換手段）８６が取り付けられている。三方切換弁８６の第１ポートは弁装置７８に連なる燃焼ガス排出管７３に接続され、第２ポートは吸気通路１４に連なる燃焼ガス排出管７３に接続され、第３ポートはエンジン本体３をバイパスする（即ち、エンジン本体３の気筒をバイパスする）分岐管８４に接続されており、分岐管８４は、排気通路４２における触媒コンバータ３９の上流側近傍の接続箇所Ｃ3に接続されている。
【００４１】
三方切換弁８６は、燃焼ガスを吸気通路１４に向けて流すか、または分岐管８４に向けて流すかを選択的に切り替える切換え弁である。三方切換弁８６の作動によって、燃焼ガスを吸気通路１４または排気通路４２のいずれに導入するかが決定される。
【００４２】
一方、前記燃焼筒４０には、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に燃料が吐出する。さらに、燃焼筒４０は、燃料導入通路８８によって供給された燃料に着火するグロープラグ（図示せず）を有する。
【００４３】
また、燃焼式ヒータ９１の前記外壁４３には、燃焼筒４０のうち火炎Ｆの出る側と反対側に、駆動源としてのモータ９２を有する送風用の回転ファン（送風手段）９０を内包したハウジング９３を取付けてある。
【００４４】
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入口９５を有し、この空気取入口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６２と通じている。よって、空気供給口６２は、内部空間Ｓを介して間接的に空気供給管７１に接続されている。
【００４５】
そして、モータ９２により回転ファン９０を回転すると、空気供給管７１を経由して前記吸気通路１４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。そして、この燃焼用空気によって燃料を燃焼した後の燃焼ガスは、その後、燃焼式ヒータ９１から燃焼ガス排出管７３を経由して、前記のごとく吸気通路１４または排気通路４２に導入される。吸気通路１４または排気通路４２に導入される燃焼ガスの量、即ち燃焼筒４０に導入される空気の量は、前記回転ファン９０のファン回転数によって決まる。すなわち、ファン回転数が多いほど風量が多くなり、ファン回転数に比例した量の空気が燃焼筒４０に導入され、燃焼後に燃焼ガスとなって燃焼式ヒータ９１から排出される。回転ファン９０の回転数は、ＥＣＵ１１によりモータ９２を制御することで決まる。
【００４６】
また、図１に示すように、燃焼ガス排出管７３において連結管７４との接続部位よりも下流であって三方切換弁８６よりも上流に位置する部位と、空気供給管７１とは、ヒータバイパス管（ヒータバイパス通路）５２によって接続されており、このヒータバイパス管５２は、燃焼ガス排出管７３から空気供給管７１へ燃焼ガスが流れるのを阻止し、空気供給管７１から燃焼ガス排出管７３へ空気が流れるのを許容する逆止弁（弁機構）５３を備えている。この逆止弁５３の開弁圧は所定値に設定されており、ヒータバイパス管５２において逆止弁５３よりも上流側の空気圧力（換言すれば、空気供給管７１内の空気圧力）が逆止弁５３よりも下流側の燃焼ガス圧力（換言すれば、燃焼ガス排出管７３内の燃焼ガス圧力）よりも上記所定値以上に大きくなると逆止弁５３が開弁して、空気がヒータバイパス管５２を空気供給管７１側から燃焼ガス排出管７３側に流れるようになっている。また、逆止弁５３よりも上流側の空気圧力と逆止弁５３よりも下流側の燃焼ガス圧力との差圧が前記開弁圧に満たないときには、逆止弁５３は閉弁する。
【００４７】
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３０，電動ウォータポンプ５０，燃焼筒４０のグロープラグ，弁装置７８，三方切換弁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。
【００４８】
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３９に取り付けられる触媒温度センサ、ウォータジャケットに含まれる冷却水の温度を検出する水温センサ，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ＥＣＵ１１に送る。なお、例示したこれらの各種センサは図示を省略してある。
【００４９】
ＥＣＵ１１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を行うとともに、燃焼式ヒータ９１の制御を行う。
【００５０】
このように構成された燃焼式ヒータ９１では、エンジン１の作動時で車室暖房用ヒータを働かせる場合等のように通常の使用時には、図２に示すように、前記弁装置７８の作動によって弁体８０を閉じ、燃焼ガス排出口６５を閉鎖し、さらに三方切換弁８６を制御して分岐管８４を閉鎖する。
【００５１】
そして、回転ファン９０を回転することにより、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９１の燃焼筒４０へ導入する。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へ吐出する。更に電動ウォータポンプ５０を作動することでエンジン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９１のヒータ内部冷却水通路３７へ圧送する。
【００５２】
加えて、前記回転ファン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に供給された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。
【００５３】
燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、回転ファン９０が回転することで生ずる気流に乗って燃焼室４８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、さらに燃焼ガス排出管７３に排出される（図２の実線矢印ａ3参照）。
【００５４】
一方、電動ウォータポンプ５０により、前記ウォータジャケットから冷却水導入路Ｗ1を経由して燃焼式ヒータ９１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、その間に燃焼ガスの熱を吸収して上昇する。換言すれば、ヒータ内部冷却水通路３７の全域で機関冷却水と燃焼ガスとの間で熱交換が為される。
【００５５】
そして、前記燃焼ガスの熱を吸収した機関冷却水は、ヒータ内部冷却水通路３７から冷却水排出路Ｗ2を通ってヒータコア１０に導入され、ヒータコア１０から出た機関冷却水は冷却水排出路Ｗ3に排出され、エンジン本体３のウォータジャケットに戻る（図２の破線矢印、及び図１の破線参照）。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。
【００５６】
以上のようにして、燃焼式ヒータ９１で暖められて高熱になった機関冷却水が、エンジン本体３のウォータジャケットや室用ヒータ１０へ流れ、その結果、内燃機関の暖機促進や始動性の向上、ヒータコア１０の性能等が向上する。
【００５７】
また、燃焼ガス排出管７３に排出された燃焼ガスは、三方切換弁８６を通って吸気通路１４へ戻され、燃焼式ヒータ９１に導入されなかった吸気とともにエンジン本体３の燃焼室に供給され、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料と混合気を形成して燃焼に供される（図１において実線矢印参照）。その際、エンジン本体３の燃焼室には、燃焼式ヒータ９１において冷却水との熱交換が行われて温度が低くなった燃焼ガスが供給されるため、高温の吸気を長時間吸入することによるエンジン１の熱害が防止される。さらに、ＣＯ2濃度が比較的に高い燃焼ガスをエンジン本体３の燃焼室へ少量供給することにより、エンジン本体３の燃焼室における燃焼により発生するＮＯx量を効率的に低減することができる。また、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスをエンジン本体３の燃焼室で再燃焼することになり、その上、エンジン本体３の燃焼室から排出される排気ガスは触媒コンバータ３９で浄化されるので、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスを浄化してから外気に放出することができる。
【００５８】
さらに、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスは、インタークーラ１９の下流の吸気通路１４に流れ出ることから、ターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａ及びインタークーラ１９には流れ込まないので、これらの熱害も防止される。
【００５９】
ところで、エンジン１を車両に搭載する際の搭載性の関係から、吸気通路１４における空気供給管７１との接続個所Ｃ1と燃焼ガス排出管７３との接続個所Ｃ2の取り付け間隔を大きくせざるを得なかったり、接続個所Ｃ1と接続個所Ｃ2との間において吸気通路１４の形状に変化を付けざるを得なかったりする場合がある。このようになっていると、接続個所Ｃ1と接続個所Ｃ2との間において差圧が大きくなり易く、特に、ターボチャージャ１５の過給圧が高くなった時には前記差圧がより大きくなる。
【００６０】
接続個所Ｃ1，Ｃ2間の差圧が大きくなると、ヒータバイパス管５２及び逆止弁５３を備えていない場合には、前記差圧に起因して燃焼式ヒータ９１内において空気取入口９５から燃焼ガス排出口６３に向かって空気の流れが生じ、本来の回転ファン９０の回転により生じる風量よりも大きな風量となって燃焼筒４０を流れるようになり、この過剰空気の流れによって、燃焼式ヒータ９１の着火性が悪くなったり、燃焼式ヒータ９１の作動中に燃焼筒４０内の混合気の空燃比がリーンになり過ぎてリーン失火したり、燃焼筒４０内の混合気の空燃比が不安定になるため燃焼が不安定になるなどの問題が生じる。
【００６１】
しかしながら、この燃焼式ヒータ９１では、ヒータバイパス管５２と逆止弁５３を備えていることにより、逆止弁５３の上流と下流との間の差圧（この差圧は、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６３との間の差圧とほぼ同じとみなすことができる）が逆止弁５３の開弁圧を越えると逆止弁５３が開弁して、空気供給管７１を流れる吸気がヒータバイパス管５２を燃焼ガス排出管７３に向けて流れるようになり、空気取入口９５と燃焼ガス排出管６３との間の差圧を小さくする。これにより、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０に過剰空気が流れるのを防止することができ、その結果、燃焼式ヒータ９１の良好な着火性と安定した燃焼を確保することができるとともに、リーン失火を防止することができる。
【００６２】
なお、逆止弁５３は、その上流と下流の間の差圧が前記開弁圧よりも小さいときには閉弁しており、燃焼式ヒータ９１から排出されて燃焼ガス排出管７３を流れる燃焼ガスがヒータバイパス管５２を通って空気供給管７１に向かって流れるのを阻止する。
【００６３】
次に、触媒コンバータ３９の暖機促進時や、触媒コンバータ３９をＳＯx被毒やＳＯＦ被毒から回復させる処理（以下、これを被毒回復処理と称す）を行う時や、触媒コンバータ３９に対する還元処理時等において、触媒コンバータ３９を昇温させる必要が生じた場合には、図３に示すように、弁装置７８の作動によって弁体８０が開口７９ａを開き、これにより燃焼ガス排出口６５を開通し、さらに、三方切換弁８６を制御して吸気通路１４側を閉鎖する。
【００６４】
続いて、モータ９２により回転ファン９０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９１の燃焼筒４０へ供給する。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へ供給する。
【００６５】
そして、燃焼筒４０のグロープラグに通電され、回転ファン９０によって供給された吸気と燃料導入通路８８から供給された燃料とからなる混合気が燃焼筒４０内で燃焼される。
【００６６】
この燃焼により生じた高温の燃焼ガスは、回転ファン９０が回転することにより生ずる気流によって燃焼室４８を燃焼ガス排出口６５へ向けて流れる。そして、燃焼ガスの大部分は、燃焼ガス排出口６５を通り、さらに弁装置７８の前記開口７９ａを経由して燃焼ガス排出管７３へ排出される（図３の実線矢印ａ4参照）。燃焼ガス排出口６３、連結管７４を経由して燃焼ガス排出管７３へと流れる燃焼ガスの量が微少なのは、この経路の摩擦損失の損失係数の方が前記経路（燃焼ガス排出口６５→開口７９ａ→燃焼ガス排出管７３）の摩擦損失の損失係数よりも大きいからである。
【００６７】
ここで、燃焼ガス排出口６３を経由して流れる燃焼ガスは機関冷却水との熱交換により冷却されるが、燃焼ガス排出口６５を経由して流れる燃焼ガスは機関冷却水との熱交換が殆ど行われない。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から排出された燃焼ガスに比べてかなり高温である。
【００６８】
そして、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三方切換弁８６に至る。三方切換弁８６では吸気通路１４側が閉鎖されているので、燃焼ガスは分岐管８４へ流れて触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3から排気通路４２へ出る（図１において破線矢印参照）。この実施の形態において、燃焼ガス排出管７３のうち弁装置７８と三方切換弁８６とを接続する部分と分岐管８４は、燃焼ガス排出通路を構成する。
【００６９】
したがって、燃焼ガス排出口６５から排出された高温の燃焼ガスを排気通路４２における触媒コンバータ３９の上流の接続箇所Ｃ3へ供給することにより、触媒コンバータ３９を早期に昇温することができる。
【００７０】
ここで、エンジン１の運転中には触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２内の排気ガス圧力が高くなるが、燃焼式ヒータ９１の燃焼用空気をターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａの下流から吸入している結果、ターボチャージャ１５の過給圧を利用して燃焼式ヒータ９１の燃焼ガス圧力を接続個所Ｃ3における排気通路４２内の排気ガス圧力よりも高くできるので、エンジン１の運転中も燃焼式ヒータ９１の燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２へ排出することができる。また、ターボチャージャ１５による過給時にも燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に排気ガスの逆流が発生せず、逆火による失火を防止することができる。
【００７１】
また、ターボチャージャ１５の過給圧が高くなって、吸気通路１４における空気供給管７１との接続個所Ｃ1と排気通路４２における分岐管８４との接続個所Ｃ3の間の差圧が大きくなり、その結果、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６３との間の差圧が大きくなっても、この燃焼式ヒータ９１では、空気供給管７１と排気ガス排出管７３とを接続するヒータバイパス管５２と逆止弁５３を備えていることにより、逆止弁５３の上流と下流との間の差圧（この差圧は、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６３との間の差圧とほぼ同じとみなすことができる）が逆止弁５３の開弁圧に達すると逆止弁５３が開弁して、空気供給管７１を流れる吸気がヒータバイパス管５２を燃焼ガス排出管７３に向けて流れるようになり、空気取入口９５と燃焼ガス排出管６３との間の差圧を小さくする。これにより、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０に過剰空気が流れるのを防止することができ、その結果、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０に供給される混合気の空燃比を安定させることができ、安定した燃焼を確保することができるとともに、リーン失火を防止することができる。
【００７２】
また、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスは、ターボチャージャ１５のタービン１５ｂの下流であって触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２に流れ出ることから、ターボチャージャ１５及びエキゾーストマニホールド２８等を流れず、これらにおいて冷却されることがないので、冷却されない分だけ高温な燃焼ガスを触媒の加熱に利用でき、触媒暖機性の向上と、触媒温度の高温化を効率的に行うことができる。
【００７３】
さらに、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスは、ターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａ及びインタークーラ１９を流れないので、これらの熱害も防止することができる。
【００７４】
以上説明したように、この第１の実施の形態では、燃焼式ヒータ９１をバイパスして空気供給管７１と燃焼ガス排出管７３とを接続するヒータバイパス管５２と、逆止弁５３とを備えることにより、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れるのを防止し、ひいては燃焼式ヒータ９１の良好な着火性と安定した燃焼を確保すると共に、リーン失火を防止することができる。
【００７５】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の第２の実施の形態について図４から図６の図面を参照して説明する。
図４は、第２の実施の形態における内燃機関の概略構成を示しており、その殆どの構成は前述した第１の実施の形態における内燃機関と同じである。そこで、この第２の実施の形態を説明するにあたっては、第１の実施の形態と同一態様部分には図中同一符号を付してその説明を省略し、第１の実施の形態との相違点についてだけ以下に説明することとする。
【００７６】
第２の実施の形態における内燃機関には、空気供給管７１と燃焼ガス排出管７３とを接続するヒータバイパス管５２と逆止弁５３が設けられていない。そして、インテークマニホールド２２に吸気圧センサ４９が設けられている。吸気圧センサ４９はインテークマニホールド２２内の吸気圧を検出して、その検出値に相当する電気信号をＥＣＵ１１に出力する。
【００７７】
また、第２の実施の形態では、ターボチャージャ１５の過給圧が高いときに燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスを接続個所Ｃ2で吸気通路１４に戻しても、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れないように、換言すれば空気取入口９５と燃焼ガス排出口６３との間の差圧が所定圧力以下に収まるように、接続個所Ｃ1，Ｃ2の設置位置を設定されているとともに、接続個所Ｃ1，Ｃ2間における吸気通路１４の形状が設定されているものとする。
【００７８】
したがって、第２の実施の形態では、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れないようにする対策は、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3の排気通路４２に戻すときだけを考えればよいことになる。
【００７９】
次に、第２の実施の形態の作用を説明する。第２の実施の形態では、ターボチャージャ１５の過給圧の大きさに基づいて燃焼筒４０に過剰空気が流れるか否かを判定し、過剰空気が流れると判定された場合には燃焼式ヒータ９１の回転ファン９０の回転数を通常時の制御回転数よりも低減するように制御することにより回転ファン９０による空気の加圧量を低減し、これにより燃焼筒４０を流れる風量を適正に制御するようにした。
【００８０】
詳述すると、第１の実施の形態において説明したように、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れるか否か、及び過剰空気の量は、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６３との間に生じる差圧の大きさによって決定される。
【００８１】
ここで、燃焼式ヒータ９１の燃焼ガス排出口６５から排出される燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3の排気通路４２に戻すときを考えると、このときに空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間に生じる差圧の大きさは、ターボチャージャ１５の過給圧の大きさと密接な関係があり、過給圧が大きくなればなるほど前記差圧が大きくなることがわかっている。
【００８２】
図６は、燃焼式ヒータ９１の燃焼ガス排出口６５から排出される燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3の排気通路４２に戻した場合の、ターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａの上流の吸気圧（細い実線）と、コンプレッサ１５ａの下流であってインタークーラ１９の下流の吸気圧（太い実線）と、ターボチャージャ１５のタービン１５ｂの下流の排気圧（二点鎖線）との関係を示す一例である。この図からも、ターボチャージャ１５の過給圧が大きくなればなるほど、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間の差圧が大きくなることがわかる。
【００８３】
そこで、ターボチャージャ１５の過給圧が大きくなり、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間の差圧が大きくなって燃焼筒４０内を過剰空気が流れるときには、回転ファン９０の回転数を低減して回転ファン９０による加圧量を低減することにより、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間の差圧を小さくして、燃焼筒４０内を流れる空気の風量を本来必要な適正な風量に制御するようにした。
【００８４】
そして、予めエンジン１に対して実験を行い、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気の流れが生じ始めるときのターボチャージャ１５の過給圧の大きさを求め、さらに、過給圧の大きさに応じて（換言すれば、過剰空気の風量に応じて）本来の適正な風量にするためには回転ファン９０の回転数をどのくらい低減させたらよいかのデータを採取し、これらのデータから過剰空気流通時の制御回転数マップを作成し、このマップをＥＣＵ１１のＲＯＭに記憶させておく。
【００８５】
次に、図５を参照して、ＥＣＵ１１によって実行される燃焼式ヒータ９１の制御について説明する。
まず、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０１において、燃焼式ヒータ９１の作動制御を実行中であるか否か、即ち、燃焼式ヒータ９１が作動状態にあるか否かを判定する。
【００８６】
Ｓ３０１において燃焼式ヒータ９１が非作動状態にあると判定した場合には、ＥＣＵ１１は本ルーチンの実行を一旦終了する。なお、燃焼式ヒータ９１の非作動状態では、弁装置７８はその弁体８０を閉じ、三方切換弁８６は分岐管８４を閉鎖する。
【００８７】
一方、Ｓ３０１において燃焼式ヒータ９１が作動状態にあると判定した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０２へ進み、触媒処理実行条件が成立しているか否かを判定する。触媒処理実行条件とは、例えば、触媒コンバータ３９の暖機促進時期である、触媒コンバータ３９の被毒回復処理時期である、触媒コンバータ３９の還元処理時期である等を例示することができる。
【００８８】
Ｓ３０２において触媒処理実行条件が成立していないと判定した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０３へ進み、弁装置７８の作動により弁体８０を閉じ、三方切換弁８６を制御して分岐管８４を閉鎖する。さらに、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０４へ進み、回転ファン９０の回転数Ｎを、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５（６３）との間に差圧が殆どないときの通常の制御回転数Ｎ2に制御する。
【００８９】
このときには、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内での燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、回転ファン９０が回転することで生ずる気流に乗って燃焼室４８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、さらに燃焼ガス排出管７３に排出される。
【００９０】
一方、電動ウォータポンプ５０により、前記ウォータジャケットから冷却水導入路Ｗ1を経由して燃焼式ヒータ９１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、その間に燃焼ガスの燃焼熱を吸収して上昇する。換言すれば、ヒータ内部冷却水通路３７の全域で機関冷却水と燃焼ガスとの間で熱交換が為される。
【００９１】
そして、前記燃焼熱を吸収した機関冷却水は、ヒータ内部冷却水通路３７から冷却水排出路Ｗ2を通ってヒータコア１０に導入され、ヒータコア１０から出た機関冷却水は冷却水排出路Ｗ3に排出され、エンジン本体３のウォータジャケットに戻る（図４の破線参照）。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。
【００９２】
以上のようにして、燃焼式ヒータ９１で暖められて高熱になった機関冷却水が、エンジン本体３のウォータジャケットや室用ヒータ１０へ流れ、その結果、内燃機関の暖機促進や始動性の向上、ヒータコア１０の性能等が向上する。
【００９３】
また、燃焼ガス排出管７３に排出された燃焼ガスは、三方切換弁８６を通って吸気通路１４へ戻され、燃焼式ヒータ９１に導入されなかった吸気とともにエンジン本体３の燃焼室に供給され、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料と混合気を形成して燃焼に供される（図４において実線矢印参照）。その際、エンジン本体３の燃焼室には、燃焼式ヒータ９１において冷却水との熱交換が行われて温度が低くなった燃焼ガスが供給されるため、高温の吸気を長時間吸入することによるエンジン１の熱害が防止される。さらに、ＣＯ2濃度が比較的に高い燃焼ガスをエンジン本体３の燃焼室へ少量供給することにより、エンジン本体３の燃焼室における燃焼により発生するＮＯx量を効率的に低減することができる。また、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスをエンジン本体３の燃焼室で再燃焼することになり、その上、エンジン本体３の燃焼室から排出される排気ガスは触媒コンバータ３９で浄化されるので、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスを浄化してから外気に放出することができる。
【００９４】
さらに、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスは、インタークーラ１９の下流の吸気通路１４に流れ出ることから、ターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａ及びインタークーラ１９には流れ込まないので、これらの熱害も防止される。
【００９５】
一方、Ｓ３０２において触媒処理実行条件が成立していると判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０５へ進み、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えているか否かを判定する。なお、この実施の形態では、ターボチャージャ１５の過給圧は、吸気圧センサ４９で検出される吸気圧を代用する。
【００９６】
Ｓ３０５においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えていないと判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０３に進み、さらにＳ３０４に進む。これは、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えていない場合には、触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２の排気ガス圧の方が、インタークーラ１９の下流の吸気通路１４の吸気圧よりも大きくなる虞れがあり、そのようなときに三方切換弁８６を分岐管８４側に開くと、排気ガスが分岐管８４及び三方切換弁８６を通って燃焼式ヒータ９１に逆流する虞れがあるので、これを未然に防止するためである。
【００９７】
Ｓ３０５においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えていると判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０６へ進み、弁装置７８の作動により弁体８０を開き、三方切換弁８６を制御して吸気通路１４に連なる燃焼ガス排出管７３を閉鎖する。
【００９８】
これにより、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内での燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、回転ファン９０が回転することにより生ずる気流によって燃焼室４８を燃焼ガス排出口６５へ向けて流れる。そして、燃焼ガスの大部分は、燃焼ガス排出口６５を通り、さらに弁装置７８の前記開口７９ａを経由して燃焼ガス排出管７３へ排出される。
【００９９】
ここで、燃焼ガス排出口６３を経由して流れる燃焼ガスは機関冷却水との熱交換により冷却されるが、燃焼ガス排出口６５を経由して流れる燃焼ガスは機関冷却水との熱交換が殆ど行われない。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から排出された燃焼ガスに比べてかなり高温である。
【０１００】
そして、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三方切換弁８６に至り、三方切換弁８６では吸気通路１４側が閉鎖されているので、燃焼ガスは分岐管８４へ流れて触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3から排気通路４２へ出る（図４において破線矢印参照）。
【０１０１】
したがって、燃焼ガス排出口６５から排出された高温の燃焼ガスを排気通路４２における触媒コンバータ３９の上流箇所Ｃ３へ供給することにより、触媒コンバータ３９を早期に昇温することができる。
【０１０２】
次に、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０７へ進み、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えているか否かを判定する。ここで、所定圧力Ｐ2は前記所定圧力Ｐ1よりも大きい圧力である（図６参照）。
【０１０３】
Ｓ３０７においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えていないと判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０４に進み、回転ファン９０の回転数Ｎを、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５（６３）との間に差圧が殆どないときの通常の制御回転数Ｎ2に制御する。ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えていないということは、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れないということなので、回転ファン９０の回転数Ｎを通常の制御回転数Ｎ2に制御すれば、所期の適正な風量が得られるからである。
【０１０４】
一方、Ｓ３０７においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えていると判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０８へ進み、ＲＯＭに格納されている過剰空気流通時の制御回転数マップを参照して、回転ファン９０の回転数Ｎを、その過給圧の大きさに応じた過剰空気流通時の制御回転数Ｎ1に制御する。ここで、過剰空気流通時の制御回転数Ｎ1は、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間に差圧が殆どないときの通常の制御回転数Ｎ2よりも小さい。このように回転ファン９０の回転数Ｎを制御回転数Ｎ1に制御することにより、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れるのが抑制され、燃焼筒４０内を流れる空気の風量を所期の適正な風量にすることができる。
【０１０５】
したがって、ターボチャージャ１５の過給圧の大きさにかかわらず、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０に適正な風量の空気を流すことができるようになり、その結果、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内の混合気の空燃比を安定させることができ、安定した燃焼を確保することができるとともに、リーン失火を防止することができる。
【０１０６】
エンジン１の運転中には触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２内の排気ガス圧力が高くなるが、燃焼式ヒータ９１の燃焼用空気をターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａの下流から吸入している結果、ターボチャージャ１５の過給圧を利用して燃焼式ヒータ９１の燃焼ガス圧力を接続個所Ｃ3における排気通路４２内の排気ガス圧力よりも高くできるので、エンジン１の運転中も燃焼式ヒータ９１の燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２へ排出することができる。また、ターボチャージャ１５による過給時にも燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に排気ガスの逆流が発生せず、逆火による失火を防止することができる。
【０１０７】
また、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスは、ターボチャージャ１５のタービン１５ｂの下流であって触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２に流れ出ることから、ターボチャージャ１５及びエキゾーストマニホールド２８等を流れず、これらにおいて冷却されることがないので、冷却されない分だけ高温な燃焼ガスを触媒の加熱に利用でき、触媒暖機性の向上と、触媒温度の高温化を効率的に行うことができる。
【０１０８】
さらに、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスは、ターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａ及びインタークーラ１９を流れないので、これらの熱害も防止することができる。
【０１０９】
以上説明したように、この第２の実施の形態では、燃焼式ヒータ９１の回転ファン９０の回転数を制御することにより、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れるのを防止し、ひいては燃焼式ヒータ９１の良好な着火性と安定した燃焼を確保すると共に、リーン失火を防止することができる。
【０１１０】
なお、ＥＣＵ１１による一連の信号処理のうちＳ３０８を実行する部分は、燃焼用空気の導入量を減少させる方向に回転ファン（送風手段）９０の作動を制御する空気導入量減少制御手段ということができる。
【０１１１】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の第３の実施の形態について図７及び図８の図面を参照して説明する。
図７は、第３の実施の形態における内燃機関の概略構成を示しており、その構成は前述した第２の実施の形態における内燃機関と同じであるので、図中、第２の実施の形態と同一態様部分に同一符号を付して、第３の実施の形態の構成についての説明は省略する。
【０１１２】
第３の実施の形態と第２の実施の形態で相違する点は、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０に過剰空気が流れるのを防止するための制御方法にある。以下、これについて詳述する。
【０１１３】
第２の実施の形態では、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えたときに、換言すれば、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間の差圧が燃焼筒４０に過剰空気が流れる条件になったときに、燃焼式ヒータ９１の回転ファン９０の回転数を低減することによって燃焼筒４０に過剰空気が流れるのを防止ししたが、第３の実施の形態では、前記のように燃焼筒４０に過剰空気が流れる条件になったときに、回転ファン９０の回転数は低減させることなく通常の回転数制御を行い、燃焼ガス排出口６５をターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａの下流の吸気通路１４に導通させることにより、燃焼ガス排出口６５における燃焼ガス圧力を高め、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間の差圧を低減して燃焼筒４０に過剰空気が流れるのを防止するようにした。以下、これについて詳述する。
【０１１４】
第３の実施の形態においても、第２の実施の形態の場合と同様、ターボチャージャ１５の過給圧が高いときに燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスを接続個所Ｃ2で吸気通路１４に戻しても、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れないように、換言すれば空気取入口９５と燃焼ガス排出口６３との間の差圧が所定圧力以下に収まるように、接続個所Ｃ1，Ｃ2の設置位置を設定されているとともに、接続個所Ｃ1，Ｃ2間における吸気通路１４の形状が設定されているものとする。
【０１１５】
したがって、第３の実施の形態では、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れないようにする対策は、燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3の排気通路４２に戻すときだけを考えればよいことになる。
【０１１６】
第２の実施の形態において説明したように、燃焼式ヒータ９１の燃焼ガス排出口６５から排出される燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3の排気通路４２に戻すときに空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間に生じる差圧の大きさは、ターボチャージャ１５の過給圧の大きさと密接な関係があり、過給圧が大きくなればなるほど前記差圧が大きくなる。
【０１１７】
ところで、前述のように燃焼ガス排出口６５から排出される燃焼ガスを触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２に戻すときには、三方切換弁８６は、吸気通路１４に連なる燃焼ガス排出管７３を閉鎖し分岐管８４を開くように制御されている。
【０１１８】
ここで、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えたときに、換言すれば、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間の差圧が燃焼筒４０に過剰空気が流れる条件を満足したときに、三方切換弁８６を、吸気通路１４に連なる燃焼ガス排出管７３側も若干開くように制御して、接続個所Ｃ2における吸気通路１４内の高圧な吸気を三方切換弁８６内に導入すると、燃焼ガス排気管７３及び弁装置７８を介して三方切換弁８６に連通する燃焼ガス排出口６５の圧力が、接続個所Ｃ2の吸気圧力とほぼ同圧になり、即ち、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間に殆ど差圧を生じなくすることができる。これによって、燃焼筒４０に過剰空気が流れるのを防止することができ、燃焼筒４０内を流れる空気の風量を本来必要な適正な風量に制御することができる。
【０１１９】
この場合、燃焼ガス排出管７３のうち弁装置７８と三方切換弁８６とを接続する部分と分岐管８４は第１の燃焼ガス排出通路ということができる。また、吸気通路１４から弁装置７８に至る燃焼ガス排出管７３の全域は、第２の燃焼ガス排出通路ということができるとともに、空気供給路７１との接続個所（Ｃ1）よりも下流の吸気通路１４と前記第１の燃焼ガス排出通路とを連通する導圧通路ということができる。そして、三方切換弁８６は、導圧通路を開閉する弁機構ということができるとともに、燃焼ガスを第１の燃焼ガス排出通路を介して排気通路に導入するか第２の燃焼ガス排出通路を介して吸気通路に導入するか選択的に切り換え可能な燃焼ガス経路切換手段ということができる。
【０１２０】
第３の実施の形態においても、予めエンジン１に対して実験を行い、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気の流れが生じ始めるときのターボチャージャ１５の過給圧の大きさＰ2を求め、これをＥＣＵ１１のＲＯＭに記憶しておく。
【０１２１】
また、予めエンジン１に対して実験を行って、上述のように三方切換弁８６を吸気通路１４と分岐管８４の両方に連通させるときの弁体位置を、燃焼筒４０内に過剰空気が流れない範囲において、吸気通路１４側の開度をなるべく小さくなるように決定しておく。吸気通路１４側の開度を過度に開くと、燃焼式ヒータ９１によって加熱される前の吸気通路１４内の冷たい吸気が分岐管８４を通って触媒コンバータ３９に流れ込むようになり、触媒コンバータ３９の昇温を妨げることになるからである。
【０１２２】
次に、図８を参照して、ＥＣＵ１１によって実行される燃焼式ヒータ９１の制御について説明する。
まず、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０１において、燃焼式ヒータ９１の作動制御を実行中であるか否か、即ち、燃焼式ヒータ９１が作動状態にあるか否かを判定する。
【０１２３】
Ｓ４０１において燃焼式ヒータ９１が非作動状態にあると判定した場合には、ＥＣＵ１１は本ルーチンの実行を一旦終了する。なお、燃焼式ヒータ９１の非作動状態では、弁装置７８はその弁体８０を閉じ、三方切換弁８６は分岐管８４を閉鎖する。
【０１２４】
一方、Ｓ４０１において燃焼式ヒータ９１が作動状態にあると判定した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０２へ進み、触媒処理実行条件が成立しているか否かを判定する。触媒処理実行条件については第２の実施の形態の場合と同じであるので説明を省略する。
【０１２５】
Ｓ４０２において触媒処理実行条件が成立していないと判定した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０３へ進み、弁装置７８の作動により弁体８０を閉じ、さらに、Ｓ４０４へ進み、三方切換弁８６を制御して分岐管８４を閉鎖し、吸気通路１４側を開く。
【０１２６】
このときの燃焼式ヒータ９１から排出される燃焼ガスの流れ及び作用は、前述の第２の実施の形態においてＳ３０３、Ｓ３０４を実行したときと全く同じであるので、説明を省略する。
【０１２７】
一方、Ｓ４０２において触媒処理実行条件が成立していると判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０５へ進み、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えているか否かを判定する。なお、この実施の形態では、ターボチャージャ１５の過給圧は、吸気圧センサ４９で検出される吸気圧を代用する。
【０１２８】
Ｓ４０５においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えていないと判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０３に進み、さらにＳ４０４に進む。これは、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えていない場合には、触媒コンバータ３９の上流の排気通路４２の排気ガス圧の方が、インタークーラ１９の下流の吸気通路１４の吸気圧よりも大きくなる虞れがあり、そのようなときに三方切換弁８６を分岐管８４側に開くと、排気ガスが分岐管８４及び三方切換弁８６を通って燃焼式ヒータ９１に逆流する虞れがあるので、これを未然に防止するためである。
【０１２９】
Ｓ４０５においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1を越えていると判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０６へ進み、ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えているか否かを判定する。ここで、所定圧力Ｐ2は前記所定圧力Ｐ1よりも大きい圧力である（図６参照）。
【０１３０】
Ｓ４０６においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えていないと判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０７へ進み、弁装置７８の作動により弁体８０を開き、さらに、Ｓ４０８へ進み、三方切換弁８６を制御して吸気通路１４に連なる燃焼ガス排気管７３を閉鎖し、分岐管８４に連通する。ターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えていないということは、三方切換弁８６を上述のように制御しても燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内に過剰空気が流れず、所期の適正な風量が得られるからである。
【０１３１】
これにより、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内での燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、回転ファン９０が回転することにより生ずる気流によって燃焼室４８を燃焼ガス排出口６５へ向けて流れる。そして、燃焼ガスの大部分は、燃焼ガス排出口６５を通り、さらに弁装置７８の前記開口７９ａを経由して燃焼ガス排出管７３へ排出される。
【０１３２】
ここで、燃焼ガス排出口６３を経由して流れる燃焼ガスは機関冷却水との熱交換により冷却されるが、燃焼ガス排出口６５を経由して流れる燃焼ガスは機関冷却水との熱交換が殆ど行われない。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から排出された燃焼ガスに比べてかなり高温である。
【０１３３】
そして、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三方切換弁８６に至り、三方切換弁８６では吸気通路１４側が閉鎖されているので、燃焼ガスは分岐管８４へ流れて触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3から排気通路４２へ出る（図７において破線矢印参照）。
【０１３４】
したがって、燃焼ガス排出口６５から排出された高温の燃焼ガスを排気通路４２における触媒コンバータ３９の上流箇所Ｃ３へ供給することにより、触媒コンバータ３９を早期に昇温することができる。
【０１３５】
一方、Ｓ４０６においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ2を越えていると判定された場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４０９へ進み、三方切換弁８６を制御して吸気通路１４と分岐管８４の両方に連通するようにする。なお、三方切換弁８６の弁位置（即ち、吸気通路１４側の開度）は前述したように予め実験により求めた設定位置とする。
【０１３６】
次に、ＥＣＵ１１は、Ｓ４１０へ進み、弁装置７８の作動により弁体８０を開く。すると、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０内での燃焼によって生じた高温の燃焼ガスの大部分は、燃焼ガス排出口６５を通り、燃焼ガス排出管７３を通って三方切換弁８６に至り、さらに分岐管８４を通って触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3から排気通路４２へ出る（図７において破線矢印参照）。また、これと同時に、ターボチャージャ１５によって昇圧された高圧の吸気の一部が、吸気絞り弁５１の上流の接続個所Ｃ2から燃焼ガス排気管７３を通って三方切換弁８６に少量流入し、ここで燃焼ガスヒータ９１の燃焼ガスと混ざり、燃焼ガスとともに分岐管８４を通って触媒コンバータ３９の上流の接続個所Ｃ3から排気通路４２へ出る。
【０１３７】
このように高圧の吸気の一部を少量だけ三方切換弁８６に導入することにより、燃焼ガス排出管７３及び弁装置７８を介して三方切換弁８６に連通する燃焼ガス排出口６５の圧力を、吸気通路１４の接続個所Ｃ2の吸気圧力とほぼ同圧にすることができ、即ち、空気取入口９５と燃焼ガス排出口６５との間に殆ど差圧を生じなくすることができる。これによって、燃焼筒４０に過剰空気が流れるのを防止することができ、燃焼筒４０内を流れる空気の風量を本来必要な適正な風量に制御することができる。
【０１３８】
なお、Ｓ４０５においてターボチャージャ１５の過給圧が所定圧力Ｐ1よりも大きいことが確認されているので、上述のように三方切換弁８６を吸気通路１４に連通しても、排気通路４２の排気ガスが分岐管８４を逆流して三方切換弁８６に流れ込むことはない。
【０１３９】
以上説明したように、この第３の実施の形態では、三方切換弁８６の作動を制御することにより、ターボチャージャ１５の過給圧の大きさにかかわらず、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０に適正な風量の空気を流すことができるようになり、その結果、燃焼式ヒータ９１の燃焼筒４０に供給される混合気の空燃比を安定させることができ、安定した燃焼を確保することができるとともに、リーン失火を防止することができる。
【０１４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関によれば、内燃機関に備えられた過給機の過給圧が大きくなったときにも、燃焼式ヒータの燃焼室に過剰空気が流れるのを防止することができ、その結果、燃焼式ヒータにおける空燃比を安定させることができ、また、リーン失火や着火不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の第１の実施の形態の概略構成図
【図２】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】本発明に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の第２の実施の形態の概略構成図
【図５】前記第２の実施の形態における燃焼式ヒータの制御ルーチンを示すフローチャート
【図６】ターボチャージャ作動時の各部の圧力変化を示す圧力線図
【図７】本発明に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の第３の実施の形態の概略構成図
【図８】前記第３の実施の形態における燃焼式ヒータの制御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
８…ＥＧＲ装置
１０…ヒータコア
１１…ＥＣＵ（空気導入量減少制御手段）
１３…エアクリーナ
１４…吸気通路
１５…ターボチャージャ（過給機）
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
２８…エキゾーストマニホールド
３０…ＥＧＲ弁
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…触媒コンバータ
４０…燃焼筒
４１…隔壁
４２…排気通路
４３…外壁
４８…燃焼室
４９…吸気圧センサ
５０…電動ウォータポンプ
５１…吸気絞り弁
５２…ヒータバイパス管（ヒータバイパス通路）
５３…逆止弁（弁機構）
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（燃焼ガス排出通路）
７４…連結管
７８…弁装置
７９…弁室
８０…弁体
８１…ＥＧＲ通路
８２…アクチュエータ
８４…分岐管（燃焼ガス排出通路）
８６…三方切換弁（燃焼ガス経路切換手段、弁機構）
８８…燃料導入通路
８９…燃料ポンプ
９０…回転ファン（送風手段）
９１…燃焼式ヒータ
９２…モータ
９３…ハウジング
９５…空気取入口
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…排気通路１４と分岐管８４との接続個所
Ｆ…火炎
Ｓ…ハウジング９３の内部空間
Ｗ…熱媒体循環路
Ｗ1…冷却水導入通路
Ｗ2…冷却水排出路
Ｗ3…冷却水排出路
【図１】
0003539262.tif 000002
【図２】
0003539262.tif 000003
【図３】
0003539262.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003539262.tif 000006
【図６】
0003539262.tif 000007
【図７】
0003539262.tif 000008
【図８】
0003539262.tif 000009