(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼式ヒータを吸気系に備え、この燃焼式ヒータが出す燃焼ガスを吸気通路に導いてこの燃焼ガスが持つ燃焼熱で機関関連要素を暖めて、内燃機関の暖機促進や前記内燃機関の搭載車輌に備える車室用ヒータの性能向上を図る燃焼式ヒータを有する内燃機関において、
前記内燃機関の吸気通路および排気通路をバイパス状に接続する排気再循環通路を有し、この排気再循環通路を介して前記排気通路から、前記燃焼式ヒータの燃焼ガスが導入される位置よりも下流の前記吸気通路へ前記内燃機関の排気ガスを戻して前記排気ガスを前記排気通路と前記吸気通路との間で再循環するＥＧＲ装置と、
このＥＧＲ装置で再循環する排気ガスの量を制御する再循環排ガス量制御装置と、を有し、
前記内燃機関が所定の運転状態にあるときに前記吸気通路に導入する前記燃焼ガスおよび前記吸気通路に戻す前記排気ガスが前記吸気通路で混ざり合ってできる混合ガスの量が、所望の混合ガス量と対比して離れている場合に、前記吸気通路に戻す前記排気ガスの量を前記燃焼ガスの吸気系への導入量に応じて増減することで、前記混合ガスの量を前記所望の混合ガス量にすることを特徴とする燃焼式ヒータを有する内燃機関。
【請求項２】
前記内燃機関の燃焼に供する新気の量を検出する新気量検出手段と、この新気量検出手段で検出した新気量に基づいて、前記混合ガス量を演算する混合ガス量演算手段とを有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。
【請求項３】
前記燃焼式ヒータは、このヒータの燃焼に用いる空気を前記内燃機関の吸気通路から供給する空気供給路と、前記燃焼式ヒータの出す燃焼ガスを前記吸気通路に導入する燃焼ガス導入路とを備え、前記新気量検出手段を前記吸気通路のうち、前記吸気通路および前記空気供給路の接続箇所と、前記吸気通路および前記燃焼ガス導入路の接続箇所との間の箇所に設置し、この新気量検出手段設置箇所は、前記吸気通路と前記排気再循環通路との接続箇所よりも上流側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】
前記再循環排ガス量制御装置は、内燃機関の運転状態に応じて前記所望の混合ガス量を演算する所望ガス量演算手段を備え、この所望ガス量演算手段を用いて出した前記所望の混合ガス量に前記混合ガス量がなるように前記再循環排ガス量制御装置で前記吸気通路に戻す前記排気ガスの量を増減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。
【請求項５】
前記目標混合ガスにおける燃焼ガスとＥＧＲガスとの割合ができるだけ燃焼
ガスが高くなるように、ＥＧＲガス量を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか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する。
【０００２】
【従来の技術】
寒冷時には、内燃機関の暖機促進が必要であり、また内燃機関搭載車輌の車室用ヒータの性能が高いことが望ましい。
【０００３】
そこで、例えば特開昭６２−７５０６９号公報は、吸気系に内燃機関本体とは別に燃焼式ヒータを設け、この燃焼式ヒータの出す燃焼ガス（以下特に断らない限り、燃焼式ヒータの出す燃焼ガスのことを「燃焼ガス」という。）を吸気系に導入し、その燃焼熱の利用によって内燃機関本体に含まれるいわゆる機関冷却水の温度を高め、これにより暖機促進や車室用ヒータの性能向上を図る技術を示している。
【０００４】
一方、ＥＧＲ装置は周知のようにＮＯｘ発生の低減を図ることを主たる目的とし、従たる目的として暖機促進を図りつつ車室用ヒータの性能を高める装置である。ＥＧＲ装置のＥＧＲは、エキゾースト・ガス・リサーキュレーションの英語の頭文字を取ったもので、文字どおり内燃機関の排気ガスの一部を排気系から吸気系に戻して再度シリンダに入れるという意味である。このためＥＧＲ装置には、内燃機関の排気通路と吸気通路とを気筒部に対してバイパス状に接続する管であり、前記排気通路から前記吸気通路へ排気ガスの一部を戻して前記排気ガスを前記排気通路と前記吸気通路との間で再循環する排気再循環通路と、この排気再循環通路に設けられ、吸気通路に戻される前記排気ガスの量を制御する排気再循環量制御弁とを少なくとも備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように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ＥＧＲ装置を組み合わせた場合、燃焼式ヒータの燃焼ガスとＥＧＲ装置によって再循環される内燃機関の排気ガスの一部（ＥＧＲガス）との両方が吸気系に供給される。燃焼ガスやＥＧＲガスはいずれも一度利用した後の排ガスである。したがって、このような排ガスを再利用するということは、それだけ内燃機関の吸気量に対する新気量が減って、二酸化炭素の量が増えることになる。このため、内燃機関の気筒内の空燃比がリッチとなってスモーク発生の虞れがある。
また、燃焼式ヒータの排気ガスに含まれる二酸化炭素とＥＧＲ装置のＥＧＲガスに含まれる二酸化炭素とでは濃度が異なる。このため、二酸化炭素濃度の異なるこれらのガスと吸気通路の吸気である新気とが混ざってできる混合吸気を何の調整もしないまま内燃機関の吸気として用いたのでは、内燃機関の燃焼に悪影響を及ぼす虞れがある。その場合、ＮＯｘの低減や、スモークに含まれる微粉いわゆるパティキュレートマターの低減（以下「ＰＭ低減」という。）の両立を図るのは難しい。
そこで、簡単にＮＯｘ低減と、スモークの低減延てはＰＭ低減とができる技術の提供が望まれる。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたものであって、吸気系に燃焼ガスを導入する方式の燃焼式ヒータを有する内燃機関にＥＧＲ装置を組み合わせた場合でも、空燃比のリッチ化を防止しかつＮＯｘ低減と、スモークの低減延てはＰＭ低減とが簡単に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、本発明は、燃焼式ヒータを吸気系に備え、この燃焼式ヒータが出す燃焼ガスを吸気通路に導いてこの燃焼ガスが持つ燃焼熱で機関関連要素を暖めて、内燃機関の暖機促進や前記内燃機関の搭載車輌に備える車室用ヒータの性能向上を図る燃焼式ヒータを有する内燃機関において次のような構成とした。
【０００８】
すなわち、前記内燃機関の吸気通路および排気通路をバイパス状に接続する排気再循環通路を有し、この排気再循環通路を介して前記排気通路から、前記燃焼式ヒータの燃焼ガスが導入される位置よりも下流の前記吸気通路へ前記内燃機関の排気ガスを戻して前記排気ガスを前記排気通路と前記吸気通路との間で再循環するＥＧＲ装置と、このＥＧＲ装置で再循環する排気ガスの量を制御する再循環排ガス量制御装置と、を有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、
▲１▼「機関関連要素」とは、機関冷却水や、あるいは吸気に燃焼式ヒータの燃焼ガスを導入する内燃機関自体のことである。
【００１０】
▲２▼「ＥＧＲ装置」は、前記排気再循環通路と、排気再循環通路を介して排気通路から吸気通路に戻る排気ガスの量を制御する排気再循環量制御弁とを少なくとも備えている。
【００１１】
▲３▼「ＥＧＲ装置で再循環する排気ガスの量を、前記燃焼ガスの前記吸気通路への導入量に応じて制御する」について定義すれば、これは、「再循環する排気ガスと燃焼式ヒータの燃焼ガスとが混じり合ってなる混合ガスの量がある特定の所望の量になるように、ＥＧＲガス量を制御する。」という意味である。
【００１２】
なお、以後特に断らない限り、再循環する排気ガスのことをＥＧＲガスといい、ＥＧＲガスの量をＥＧＲガス量という。また、ＥＧＲガスと燃焼ガスとからなる混合ガスの量のことを混合ガス量という。さらに、混合ガス量に係る「ある特定の所望の量」のことを目標混合ガス量という。この目標混合ガス量は一義的に定まる量ではなくある程度の幅をもつ。
【００１３】
混合ガスは、燃焼式ヒータの排気ガスとＥＧＲガスとを再利用するもので二酸化炭素を多めに含んだガスであるが、このように二酸化炭素を多めに含んでいるガスであっても、混合ガス量が目標混合ガス量にある状態で新気と混合して混合気とし、この混合気を内燃機関の吸気として利用すれば内燃機関の燃焼は良好である。また冷却水受熱量が増大して内燃機関の暖機促進を図れるばかりか内燃機関搭載車輌の車室用ヒータの性能向上をも期待できる。これらのことは発明者の実験によってわかっている。よって、目標混合ガス量とは、「内燃機関の吸気に混合ガスを混入してもその混入量が特定の量であれば、内燃機関の燃焼が良好でかつ暖機促進を図れ、さらには車室用ヒータの性能向上も期待できる混合ガスの量」と定義する。目標混合ガス量は、コンピュータ、つまりＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）の中枢部であるＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット；中央情報処理装置）のＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）に記憶する。ＲＯＭに記憶しておいた目標混合ガス量はＣＰＵがＲＡＭから必要に応じて取り出す。
なお、目標混合ガス量に混合ガス量を設定するには、ＥＧＲガス量や燃料噴射進角を好適に制御することで行う。
【００１４】
ＥＧＲガスと燃焼ガスが混じり合ってなる混合ガスが内燃機関の吸気において占める割合いが高くなると、それに応じて内燃機関の吸気における酸素の占める割合いが減る一方、混合ガス中に含まれる二酸化炭素等の不活性ガスの割合いは増える。このため、燃焼が緩慢になって燃焼時の最高温度が下がるのでＮＯｘの発生を抑えられる。
【００１５】
混合ガス量がこの目標混合ガス量から外れてそれ以上にあると、内燃機関における燃焼が悪化してスモークが発生する虞れがある。ただし、前記のように目標混合ガス量にはある程度の幅を持たせてあり、この幅内に混合ガス量があれば燃焼は良好でスモークは発生しにくく、発生しても極めて少量である。また、混合ガス量が目標混合ガス量から外れてそれよりも少ないと、冷却水受熱量が少ない。よって、内燃機関の暖機促進や車室用ヒータの性能向上を図り難い。
なお、混合ガスという名称が付いているが、ＥＧＲガスが全く含まれない場合、すなわち燃焼ガスだけの場合もこれを混合ガスとして便宜上取り扱うことにする。これは、燃焼ガスに含まれる二酸化炭素とＥＧＲガスに含まれる二酸化炭素とではその量や濃度が異なるが、それらを混合した後の二酸化炭素が混合ガス量に占める割合が目標混合ガス量に占める二酸化炭素の絶対量を満たすものであれば、その混合ガス量は目標混合ガス量として取り扱うに十分だからである。
【００１６】
▲４▼「再循環排ガス量制御装置」は、ＥＧＲ装置の排気再循環量制御弁と、これを駆動する弁駆動部と、弁駆動部を動かす圧力制御弁とからなる。弁駆動部としては、例えば、ダイアフラムを有するアクチュエータが、また圧力制御弁としては排気絞りＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）が挙げられる。そして、圧力制御弁は、ＣＰＵによって制御するとよい。
【００１７】
本発明の燃焼式ヒータを有する内燃機関では、再循環排ガス量制御装置によって、ＥＧＲガス量を燃焼ガスの吸気系への導入量に応じて制御する。したがって、混合ガスの量が目標混合ガス量であったとすると、前記▲３▼で述べたように燃焼は良好でスモークも発生しない。しかも、混合ガス量を単に目標混合ガス量にするというだけではなく、目標混合ガスにおける燃焼ガスとＥＧＲガスとの割合いができるだけ燃焼ガスが高くなるように、ＥＧＲガス量を制御することで、次の作用効果を奏する。
【００１８】
（ｉ）一般に燃焼式ヒータの燃焼は、内燃機関の気筒内における燃焼時の圧力よりも低圧下で行なわれ、燃料と空気との混合も容易である。このため、燃焼式ヒータにあっては理論空燃比に近い空燃比で燃焼する。そのため、燃焼式ヒータの燃焼ガスは、内燃機関の排気ガスに比べて二酸化炭素の排出濃度が高い。そして、周知のように、二酸化炭素にはスモーク抑制効果がある。よって、本発明では、目標混合ガス量における燃焼ガスの割合が多いと、内燃機関が低負荷であるときはもちろん、高負荷であってもスモークを抑制し易い。また、スモークが抑制されれば、その中に含まれるＰＭの低減にもなる。
【００１９】
（ｉｉ）燃焼式ヒータの燃焼ガスはカーボンを含まないガスである。よって、すすが内燃機関内部に堆積してしまうことがなく、それに起因した内燃機関の異常摩擦等の弊害もない。
【００２０】
（２）前記（１）項において、内燃機関が所定の運転状態にあるときに前記吸気通路に導入する前記燃焼ガスおよび前記吸気通路に戻す前記排気ガスが前記吸気通路で混ざり合ってできる混合ガスの量が、所望の混合ガス量と対比して離れている場合に、前記吸気通路に戻す前記排気ガスの量を前記燃焼ガスの吸気系への導入量に応じて増減することで、前記混合ガスの量を前記所望の混合ガス量にすることもできる。
以上
【００２１】
ここで、
▲１▼「内燃機関が所定の運転状態にあるとき」とは、寒冷時や極寒冷時における、内燃機関の運転中あるいは内燃機関を始動させた後、ならびに内燃機関自身の発熱量が少ないとき（例えば燃料消費が少ないとき）およびそれにより冷却水の受熱量が少ないときのことである。そして、寒冷時とは、外気温がほぼ−１０℃〜ほぼ１５℃位の時であり、極寒冷時とは、外気温がほぼ−１０℃よりも低い時である。
【００２２】
▲２▼「所望の混合ガス量」とは、（１）の項で述べたと同じ目標混合ガス量のことである。
【００２３】
▲３▼「混合ガスの量が、所望の混合ガス量と対比して離れている場合」とは、混合ガス量が目標混合ガス量にないときということである。この場合、ＥＧＲガス量を吸気通路に増減し、これにより混合ガス量を目標混合ガス量にすることで、前記した（１）項の（ｉ）および（ｉｉ）で述べた効果を得られる。
【００２４】
（３）前記（２）項において、前記内燃機関の燃焼に供する新気の量を検出する新気量検出手段と、この新気量検出手段で検出した新気量に基づいて、前記混合ガス量を演算する混合ガス量演算手段とを有するようにしてもよい。なお、新気の量を以後特に断らない限り新気量という。
【００２５】
ここで「新気量検出手段」としては、例えばエアフロメータが挙げられる。新気量検出手段が検出した新気量は、これを前記ＣＰＵのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に一時的に記憶する。ＲＡＭに記憶しておいた新気量はＣＰＵがＲＡＭから必要に応じて取り出す。
【００２６】
「混合ガス量演算手段」としては、例えば図５に示すような、新気量と混合ガス量との関係をグラフ化した新気量−混合ガス量線図が好ましい。新気量−混合ガス量線図は、これをマップとしてＥＣＵの読み出し専用メモリであるＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）に記憶しておき、必要に応じてＣＰＵが取り出す。ＣＰＵはこの線図を元にＲＡＭに記憶しておいた新気量から、混合ガス量を求める。
【００２７】
（４）前記（３）項において、前記燃焼式ヒータは、このヒータの燃焼に用いる空気を前記内燃機関の吸気通路から供給する空気供給路と、前記燃焼式ヒータの出す燃焼ガスを前記吸気通路に導入する燃焼ガス導入路とを備え、前記新気量検出手段を前記吸気通路のうち、前記吸気通路および前記空気供給路の接続箇所と、前記吸気通路および前記燃焼ガス導入路の接続箇所との間の箇所に設置し、この新気量検出手段設置箇所は、前記吸気通路と前記排気再循環通路との接続箇所よりも上流側であることを特徴としてもよい。
【００２８】
燃焼式ヒータは、前記空気供給路と、前記燃焼ガス導入路とにより、吸気通路に対してバイパス状につながる。そして、新気量検出手段をエアフローメータとすれば、エアフローメータは、前記吸気通路のうち、前記吸気通路および前記空気供給路の接続箇所と、前記吸気通路および前記燃焼ガス導入路の接続箇所との間の箇所に設置してあるので、例えば、吸気系の始端側に通常配置する図示しないエアクリーナからの空気は、まず吸気通路と空気供給路との接続箇所で空気供給路に分岐する空気と、分岐せずにエアフロメータを経由し吸気通路を吸気通路と燃焼ガス導入路との接続箇所に向かう空気とに分かれる。したがって、この分岐しなかった空気のみがエアフロメータを通過する。そして、このエアフロメータを経由する空気が内燃機関の気筒に至るまでの間にどこかで分岐されなければ、エアフロメータを通過する当該空気が内燃機関の燃焼に純粋に寄与する新気量となる。この場合、前記空気供給路に分岐する新気の割合が少ないので、内燃機関の燃焼に純粋に寄与する新気量を正確に求められる。よって、内燃機関の燃焼制御にとって好適である。
【００２９】
また、燃焼式ヒータの燃焼ガス導入路は吸気通路に通じているので、燃焼式ヒータの燃焼ガスは、内燃機関で再度燃焼し、これが内燃機関の排気系に至ると、この排気系に通常設けられる排気触媒によって浄化できる。
【００３０】
さらに、燃焼式ヒータの空気供給路および燃焼ガス導入路は大気に直接開口していないので、騒音の低減効果も期待できる。
【００３１】
（５）前記（２）項において、前記再循環排ガス量制御装置は、内燃機関の運転状態に応じて前記所望の混合ガス量を演算する所望ガス量演算手段を備え、この所望ガス量演算手段を用いて出した前記所望の混合ガス量に前記混合ガスの量がなるように前記再循環排ガス量制御装置で前記吸気通路に戻す前記排気ガスの量を増減するようにしてもよい。
【００３２】
ここで「所望ガス量演算手段」とは、ＣＰＵのことであり、詳しくは、ＥＣＵの読み出し専用メモリであるＲＯＭに記憶してある、所望の混合ガス量を検出するためのフローチャート（プログラム）をいう。
（６）前記（１）項において、前記燃焼式ヒータの作動時には、前記ＥＧＲ装置を停止することが望ましい。
ＥＧＲ装置を停止するということは、ＥＧＲガスが吸気通路に導入されないということである。よって目標混合ガス量は、燃焼ガスのみによって調整することになる。この場合、燃焼式ヒータの出す排気ガス量のみの調整で済むので、混合ガス量を目標混合ガス量に調整するのにＥＧＲガス量や燃料噴射進角を制御することが不用となる。よって、目標混合ガス量に混合ガス量を設定し易くなる。したがって、ＮＯｘの低減とスモークの低減が容易になる。また、スモークが低減すればＰＭ低減も一層容易にできる。
（７）前記（６）項において、前記燃焼式ヒータの作動状態を燃焼ガス温度センサで検知することが好ましい。
燃焼式ヒータの作動状態を燃焼ガス温度センサで検知することで、燃焼式ヒータの火炎の勢い、換言すれば燃焼式ヒータから出る燃焼ガス温度の調整が簡単にできる。燃焼ガス温度が高ければそれだけ燃焼ガスの発生量も多い。しかし、燃焼ガスの発生量が多くても、燃焼ガスのみの制御だけで混合ガス量を目標混合ガス量に調整できるので、目標混合ガス量への設定が容易である。
【００３３】
【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。
〔第１の実施の形態〕
図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を示す。
〈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、機関冷却水が循環する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、混合気が前記気筒内で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を搭載する図示しない車輌の室内を暖める車室用ヒータ９と、ＥＧＲ装置８８とを有する。
【００３４】
吸気装置５は、気筒内に新鮮な空気を取り入れるためのエアクリーナ１３を吸気装置５の始端とする。そして、この吸気装置５の始端であるエアクリーナ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、ターボチャージャ１５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が取り付けられてある。吸気装置５を構成するこれらの構造物を総称して吸気系構造物という。
【００３５】
吸気系構造物は、複数の連結管を備える吸気通路としての吸気管２３に属する。
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まれて加圧状態となる下流側連結管２７と、そうでない上流側連結管２５とに大別できる。
【００３６】
図１において、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てある支流管としてのヒータ用枝管３１とからなる。
【００３７】
ヒータ用枝管３１は、その全体形状がＵ字形をしておりその中央部に燃焼式ヒータ１７を含む。また、ヒータ用枝管３１は、燃焼式ヒータ１７を境にヒータ用枝管３１における空気の流れ方向上流側に位置する空気供給路３３と、同じく下流側に位置する燃焼ガス導入路３５とを有する。
【００３８】
空気供給路３３は、燃焼式ヒータ１７の上流側部位１８ａと本流管２９とを結び、本流管２９から燃焼式ヒータ１７に新気を供給する。燃焼ガス導入路３５は燃焼式ヒータ１７の下流側部位１８ｂと本流管２９とを結び、燃焼式ヒータ１７から出る燃焼ガスを本流管２９に導入する。よって、ヒータ用枝管３１に係る空気は、新気と、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスとの両方がある。
【００３９】
また、燃焼ガス導入路３５は、そこを流れる燃焼ガスに伴って、この燃焼ガスが持つ熱（燃焼熱）も流通する。そして、燃焼ガス導入路３５の燃焼式ヒータ１７寄りの適所には、冷却装置としての排気ガスクーラ８４を取付けてある。排気ガスクーラ８４は、図２に示すようにその内部に螺旋状の水路８５を有する。螺旋状水路８５を形成するために、燃焼ガス導入路３５には、燃焼ガス導入路３５よりも幾分大径で両端を閉じた茶筒形ハウジング８６を外嵌し、燃焼ガス導入路３５の外壁面には複数のフィン３５ａ，３５ａ，…をつる巻き状に設けてある。
【００４０】
また、排気ガスクーラ８４の両端部８４ａおよび８４ｂには、それぞれ水管路Ｗ４およびＷ５を取付けてある。図１からわかるように、水管路Ｗ４は、エンジン本体３とつながっており、前記ウォータジャケットに通じている。また、水管路Ｗ５も、エンジン本体３とつながっており、前記ウォータジャケットと通じている。水管路Ｗ１は、燃焼式ヒータ１７とエンジン本体３とを結び、ウォータジャケットの機関冷却水を燃焼式ヒータ１７に向けて送る管路である。
【００４１】
排気ガスクーラ８４はこのような構造であるから、ウォータジャケットの機関冷却水が水管路Ｗ４および水管路Ｗ５を介して排気ガスクーラ８４とウォータジャケットとの間で循環し、排気ガスクーラ８４に機関冷却水が至ると、機関冷却水は、これが燃焼ガス導入路３５の外壁周りを前記螺旋状水路８５に案内されながら流れ、その結果、排気ガスクーラ８４が作動状態となる。また、このとき燃焼ガス導入路３５内を燃焼ガスが流れれば、燃焼ガスは、排気ガスクーラ８４によって冷やされるので、燃焼ガスの持つ熱は減る。よって、燃焼ガス導入路３５を通じて本流管２９に入る燃焼ガスは低温なガスとなる。
【００４２】
また、空気供給路３３および燃焼ガス導入路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からの新気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をエアフローメータ７０を経由して接続箇所ｃ２に向かう空気ａ１’とに分かれる。そして、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式ヒータ１７の燃焼ガスとなった空気ａ２と前記空気ａ１’とが合流して燃焼ガスが混じった空気ａ３となる。この空気ａ３は、エアフローメータ７０を経由した新気としての空気ａ１’に燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２を含むが、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２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、空気ａ３を内燃機関の吸気として使用しても内燃機関の耐久性上支障はない。なお、エアフローメータ７０は、ここを経由する空気ａ１’の流量がどれくらいかを検出し、その検出信号をＥＣＵ４６に送る。ＥＣＵ４６ではその図示しないＲＡＭに一時的に記憶する。そして、必要に応じてＥＣＵ４６の図示しないＣＰＵが、その検出値を取り出す。このことについては、後で詳しく述べる。
【００４３】
話を装置の説明に戻す。
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に示すものはＬ字形をしている。また、下流側連結管２７における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。
【００４４】
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を排気通路としての排気管４２上に備えている。排気装置７を構成するこれらの構造物を総称して排気系構造物という。これら排気系構造物については、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。なお、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。
【００４５】
次に燃焼式ヒータ１７の構造を図３に概略示す。
燃焼式ヒータ１７は、エンジン本体３のウォータジャケットとつながっており、その内部には、ウォータジャケットからの機関冷却水を通す冷却水通路１７ａを有する。この冷却水通路１７ａを流れる機関冷却水（図２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室１７ｄ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。このことについては、順次詳しく述べる。
【００４６】
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１７ｄを隔壁１７ｃ内に画成する。そして、この隔壁１７ｃも燃焼式ヒータ１７の外壁４３ａで覆っており、また隔壁１７ｃと外壁４３ａとの間に間隔をおく。この間隔をおくことによって、外壁４３ａの内面と隔壁１７ｃの外面との間に前記冷却水通路１７ａを形成する。
【００４７】
また、燃焼室１７ｄは、前記空気供給路３３および燃焼ガス導入路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を有する。空気供給路３３から送られて来る空気ａ１は、これが空気供給口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、燃焼ガス導入路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をしている。
【００４８】
そして、燃焼式ヒータ１７が燃焼した後、燃焼ガス導入路３５によって本流管２９に導入する空気ａ２は、いわば燃焼式ヒータ１７から出る排気ガスのことであるからかなりの熱を持つ。そして、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を通して前記冷却水通路１７ａを流れる機関冷却水に伝わり、既述のように機関冷却水をエンジン１ごとに決められた所望の温度にまで暖める。よって、燃焼室１７ｄは熱交換通路でもある。ここで所望の温度とは、機関冷却水を燃焼式ヒータ１７で暖めて機関冷却水がこの温度に至ると、エンジン１の暖機が進むとともにエンジン１を搭載する車輌の室内温度を上げる車室用ヒータ９の性能向上を図ることができるに十分な温度である。
【００４９】
なお、燃焼筒１７ｂは、図示しない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。この供給された燃焼用燃料は、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着火する。
【００５０】
なお、空気供給路３３と燃焼ガス導入路３５とは、燃焼式ヒータ１７のみに用いるものであるから、これらは燃焼式ヒータ１７に属する部材といえる。
次に、冷却水通路１７ａに対する機関冷却水の循環について説明する。
【００５１】
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っている冷却水排出口１７ａ１と、車室用ヒータ９とつながっている冷却水排出口１７ａ２とを有している。
【００５２】
冷却水排出口１７ａ１とエンジン本体３との間は水管路Ｗ１で連結し、冷却水排出口１７ａ２と車室用ヒータ９との間は水管路Ｗ２で連結してある。
これらの水管路Ｗ１および水管路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でつながっている。
【００５３】
したがって、エンジン本体３のウォータジャケットの機関冷却水は、その流れの順序として、図１からわかるように、▲１▼水管路Ｗ１を介して冷却水排出口１７ａ１から燃焼式ヒータ１７に至り、そこで暖められる。すなわち機関冷却水が受熱する。▲２▼この暖められた機関冷却水は、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。▲３▼そして、機関冷却水は、車室用ヒータ９で熱交換されて温度が下がった後、水管路Ｗ３を介してウォータジャケットに戻る。ウォータジャケットに機関冷却水が至っても、機関冷却水は機関冷却水にまだ残されている熱をエンジン１の暖機促進のために供する。
【００５４】
このように機関冷却水は、水管路Ｗ１と、水管路Ｗ２と、水管路Ｗ３を介して、エンジン本体３と、燃焼式ヒータ１７と、車室用ヒータ９との間を循環する。そして、燃焼式ヒータ１７は、その燃焼ガスにより機関冷却水を暖めて、エンジン１の暖機促進を図るとともに車室用ヒータ９の性能向上を図るものである。
【００５５】
まとめると、燃焼式ヒータ９の出す燃焼ガスが持つ熱は、機関冷却水を暖めて、エンジン本体１の暖機促進を図るとともに、車室用ヒータ９の性能向上を図ることに供される。機関冷却水の受熱量（冷却水受熱量）が多い程、暖機性能およびヒータ性能は高まる。
【００５６】
また、車室用ヒータ９から水路管Ｗ３を経由してエンジン本体３に向かう機関冷却水は、暖気のためにエンジン本体３によって機関冷却水から熱が奪われた後はエンジン本体３から水路管Ｗ１を通って燃焼式ヒータ１７に向かう。この機関冷却水は燃焼式ヒータ１７によって暖められて車室用ヒータ９へ向かう機関冷却水と比べかなり熱量が少ない。そして、この機関冷却水の一部は、水路管Ｗ５を介して排気ガスクーラに向かい、前記のように、そこで燃焼式ヒータ１７から出る燃焼ガスａ２を冷やすのに供され、その後、水路管Ｗ４を経てエンジン本体３にもどる。
【００５７】
なお、燃焼室本体４３の内部に符号４５で示すものは、送風ファン４５である。
ＥＧＲ装置８８は、排気ガスの一部を吸気系に戻し、この戻した排気ガスをエンジン１の吸気の一部とするための装置である。
【００５８】
ＥＧＲ装置８８は、排気系のエキゾーストマニホールド３７と吸気系の下流側連結管２７のインテークマニホールド２１とをエンジン本体３に対してバイパス状に接続し、排気管４２から下流側連結管２７へ排気ガスを再循環する排気再循環通路９０を備えている。また、排気再循環通路９０には、再循環する排気ガスの流量を制御する排気再循環量制御弁としてのＥＧＲ弁９２を設置してある。ＥＧＲ弁９２は、図示しない圧力制御弁（例えばダイアフラムを有するアクチュエータ）でその駆動を制御する。圧力制御弁は、これに図示しないバキュームタンクを連通し、負圧が掛かるようにしてある。これらセンサ類等が出力したパラメータをＥＣＵ４６のＣＰＵが演算処理することで、圧力制御弁を駆動し、その結果、ＥＧＲ弁９２がエンジン１の運転状況に応じて適宜開いたり閉じたりする。よって、ＥＣＵ４６と、ＥＧＲ弁９２と、弁駆動部と、圧力制御弁とを再循環排ガス量制御装置という。
【００５９】
ＥＣＵ４６は、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センサと、並びに送風ファン４５，燃料ポンプ，エアフローメータ７０およびＥＧＲ弁９２に係る前記圧力制御弁と電気的につながっている。そして、各センサの出す各パラメータに応じて燃焼式ヒータ１７およびＥＧＲ装置８８を作動する。そして、燃焼式ヒータ１７およびＥＧＲ装置８８を作動するにあたり、ＥＣＵ４６は、燃焼式ヒータ１７の燃焼状態を制御して燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２の温度を前記所望温度に制御したり、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２の燃焼ガス導入路３５への導入量に応じて、ＥＧＲ装置８８でＥＧＲガス量を制御したりする。
【００６０】
ここで、「燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２の燃焼ガス導入路３５への導入量に応じて、ＥＧＲ装置８８でＥＧＲガス量を制御する」について詳述する。なお、排気再循環通路９０を通るＥＧＲガスのことを符号ｅで示す。
【００６１】
このかっこ書きの意味は、「燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２とＥＧＲガスｅとが下流側連結管２７で混じり合ってなる混合ガスａｓ（図示せず）の量が、ある特定の所望の量であって、かつこの所望の量になるように、ＥＧＲガス量ｅを制御する。」という意味である。なお、ここで述べた「ある特定の所望の量」のことを目標混合ガス量という。本発明者の実験によれば、混合ガス量が目標混合ガス量にあるときは、内燃機関の燃焼は良好であり、冷却水受熱量が増大して暖機促進を図れるばかりか車室用ヒータの性能向上を期待できることがわかっている。
【００６２】
混合ガスａｓの量は、エアフローメータ７０を経由する新気ａ１’の量（新気量という）と対応しており、両者の関係を図５に新気量−混合ガス量線図として示す。なお、新気ａ１’の量を「新気量」という。図５の縦軸は新気量を示し、横軸混合ガス量を示す。新気量−混合ガス量線図は、これをマップとしてＥＣＵ４６の読み出し専用メモリであるＲＯＭに記憶しておく。そして、必要に応じてＣＰＵが取り出す。ＣＰＵはこの線図に基づいて、前記のようにＲＡＭに記憶しておいた新気量から混合ガス量を求める。図５から、混合ガス量は、新気量の増大に従って低下する、すなわち反比例しているのがわかる。
【００６３】
また、下流側連結管２７をエンジン１の気筒に向けて流れる吸気、すなわち空気ａ３にＥＧＲガスｅを加えた空気を符号ａ３’を用いて示す。吸気ａ３’には、混合ガスａｓが含まれる。空気ａ３’を図１を参照しつつ等式で示せば（１）式のようになる。
【００６４】
0003577961.tif 000002
ただし、ａ３＝ａ１’＋ａ２
ａ２＋ｅ＝ａｓ
【００６５】
次に図４に基づいて混合ガス量を目標混合ガス量におくための作動制御ルーチンの説明をする。
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Ｓ１０１〜Ｓ１０４の各ステップからなる。これらのステップからなるフローチャートは、ＥＣＵ４６のＲＯＭに記憶してある。また、以下の手順における動作はすべてＣＰＵによるものである。なお、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。
【００６６】
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にあたり、混合ガス量を目標混合ガス量におくための作動制御ルーチンの実行前に燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある運転状態にエンジン１があるかどうかを判定する。エンジン１がこの運転状態にあるときとは、寒冷時や極寒冷時における、エンジン１の運転中あるいはエンジン１を始動させた後、ならびにエンジン本体３自体から出る発熱量が少ないとき（例えば燃料消費が少ないとき）およびそれにより冷却水の受熱量が少ないときのことである。そして、寒冷時とは、外気温が−１０℃〜１５℃位の時であり、極寒冷時とは、外気温が−１０℃よりも低い時とする。なお、第１の実施の形態では、当該燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある運転状態にエンジン本体１があることを前提としている。したがって、前記運転状態にエンジン１があるかどうかの判定ステップは省略してある。
【００６７】
Ｓ１０１では、エアフローメータ７０の検出信号からエンジン本体３の図示しない気筒へ向かう新気ａ１’の量を求める。新気ａ１’量を求めたら次のＳ１０２に進む。
【００６８】
Ｓ１０２では、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２とＥＧＲガスｅとが下流側連結管２７で混じり合ってなる混合ガスａｓの量を求める。既にＳ１０１より新気ａ１’の量を求めているので、図５の縦軸のａ１’と図５のグラフ線との交点を求め、この交点に対応する横軸の示す値が、求める混合ガスａｓの量となる（図５の矢印ａ参照）。よって、新気量−混合ガス量線図は、新気ａ１’の量に基づいて、混合ガスａｓの量を演算するので、これを混合ガス量演算手段ともいえる。
【００６９】
次のＳ１０３では、混合ガスａｓの量が目標混合ガス量にあるかどうかを判定する。混合ガスａｓの量＝目標混合ガス量の関係になければ、否定判定して次のＳ１０４に進み、ＥＧＲ弁９２を適宜の開度になるように調整して、混合ガスａｓの量が目標混合ガス量になるようにする。Ｓ１０３で混合ガスａｓの量＝目標混合ガス量の関係にあると判断すれば肯定判定してこのルーチンを終了する。なお、Ｓ１０３とＳ１０４とをまとめると、「混合ガスａｓの量が、目標混合ガス量と対比して離れている場合に、ＥＧＲガスの量を増減することで、混合ガスａｓの量を目標混合ガス量にする。」といえる。
【００７０】
以上の演算はＳ１０１〜Ｓ１０４のステップからなるフローチャートの実行によって処理することができ、その処理は、全てＣＰＵによるものであるから、ＣＰＵは、所望ガス量演算手段といえる。
【００７１】
次に、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１の作用効果について説明する。
【００７２】
〈第１の実施の形態の作用効果〉
燃焼式ヒータを有する内燃機関１では、ＥＧＲ装置８８のＥＧＲ弁９２の開度調整によって、ＥＧＲガスｅの量を燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２の吸気系への導入量に応じて制御することで、インテークマニホールド２１にＥＧＲガスｅが再循環して燃焼ガスａ２と混じり合ってなる混合ガスａｓの量を目標混合ガス量にするだけでなく、目標混合ガスにおける燃焼ガスとＥＧＲガスとの割合いをできるだけ燃焼ガスが高くなるように、ＥＧＲガス量を制御することで、次の作用効果を奏する。
【００７３】
（ｉ）燃焼式ヒータ１７の燃焼は、通常、エンジン本体３の気筒内における燃焼時の圧力よりも低圧下で行なわれ、燃料の空気との混合も容易であり、燃焼式ヒータ１７ではより理論空燃比の近くで燃焼できる。そのため、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスは、燃焼ガスａ２、すなわち排気ガスａ４（＝ＥＧＲガスｅ）に比べてＨＣ、ＮＯｘが少なくクリーンで二酸化炭素の排出濃度が高い。また、周知のように、二酸化炭素にはスモーク抑制効果がある。よって、エンジン１が低負荷であるときはもちろん、高負荷であるときでも空燃比のリッチ化を防止しかつスモークの抑制ができる。
【００７４】
（ｉｉ）燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２はカーボンを含まないガスである。よって、すすがエンジン本体３の内部に堆積してしまうことがなく、それに起因した内燃機関の異常摩擦等の弊害も起きにくい。
【００７５】
（ｉｉｉ）ＥＧＲガスｅと燃焼ガスａ２との混合ガスａｓの量を目標ＥＧＲ量におくことで燃焼は良好となり、冷却水受熱量が増大してＮＯｘが減少する。したがって、エンジン１の暖機促進を図れるとともに車室用ヒータ９の性能向上を期待できる。
【００７６】
また、燃焼式ヒータ１７は、空気供給路３３と、燃焼ガス導入路３５とにより、本流管２９に対してバイパス状につながる。そして、エアフローメータ７０は、本流管２９のうち、接続箇所ｃ１と、接続箇所ｃ２との間の箇所に設置してあるので、吸気系の始端であるエアクリーナ１３からの空気は、まず接続箇所ｃ１で空気供給路３３に分岐する空気ａ１と分岐せずにエアフローメータ７０を経由して本流管２９を接続箇所ｃ２に向かう空気ａ１’とに分かれる。したがって、この分岐しなかった空気ａ１’のみがエアフローメータ７０を通過する。そして、このエアフローメータ７０を経由する空気ａ１’がエンジン本体３の気筒に至るまでの間にどこかにも分岐されないので、エアフローメータ７０を通過する空気ａ１’の量がエンジン１の燃焼に純粋に寄与する新気量となり、エアフローメータ７０によってエンジン１の燃焼に純粋に寄与する新気量を正確に求められる。よって、エンジン１の燃焼を制御するのに好適である。
【００７７】
さらに、燃焼式ヒータ１７の燃焼ガス導入路３５は吸気通路である本流管２９に通じているので、燃焼ガスａ２は、エンジン１で再度燃焼し、これがエンジン１の排気系に至ると、この排気系に設けられている排気触媒３９によって浄化できる。
【００７８】
そして、燃焼式ヒータ１７の空気供給路３３および燃焼ガス導入路３５は大気に直接開口していないので、騒音の低減効果も期待できる。
〔第２の実施の形態〕
次に図６を参照しながら第２の実施の形態を述べる。第１の実施の形態では、燃焼式ヒータ１７を効かせる必要のある運転状態にエンジン本体１があることを前提としていたが、この第２の実施の形態では、▲１▼そのような前提条件がないこと、すなわち燃焼式ヒータが作動しているかどうかの判定ステップを付加してあること、▲２▼燃焼式ヒータ１７の作動の有無に応じてＥＧＲ装置８８が作動したりしなかったりするためのステップを付加してあること、▲３▼ＥＧＲ装置８８を作動したりしなかったりすることに伴い前記Ｓ１０１〜１０４のステップに変更があることの３点が第１の実施の形態と異なる。
【００７９】
以下詳しく述べる。
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、燃焼式ヒータ１７が作動して燃焼しているかどうかをＳ２１で判定する。
Ｓ２１で肯定判定すればＳ２２に進み、否定判定すればＳ２３に進む。
Ｓ２２およびＳ２３では、それぞれＥＧＲ装置８８のＯＦＦ制御実行およびＯＮ制御実行を行い、その後はともにＳ２０１に進む。
Ｓ２０１では第１の実施の形態のＳ１０１と同様、エアフローメータ７０の検出信号からエンジン本体３の図示しない気筒へ向かう新気ａ１’の吸入量を求める。新気ａ１’の吸入量を求めたら次のＳ２０２に進む。
【００８０】
Ｓ２０２では、第１の実施の形態のＳ１０１に相当するものであるが、Ｓ２１で肯定判定するか否定判定するかの違いにより、ＥＧＲ装置８８がＯＦＦ制御実行を行うかＯＮ制御実行を行うかの違いによってＥＧＲガスｅ量の有無が決まる。つまり、ＥＧＲ装置８８がＯＦＦ制御実行を行う場合は、ＥＧＲガスｅの量はゼロであるので、混合ガスａｓ量は燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスａ２量のみによって定まる。反対にＥＧＲ装置８８がＯＮ制御実行を行う場合は、第１の実施の形態で述べたＳ１０２と同様、燃焼ガスａ２量とＥＧＲガスｅ量とから混合ガスａｓ量を求める。
【００８１】
次のＳ２０３では、混合ガスａｓの量が目標混合ガス量になるかどうかを判定する。混合ガスａｓの量＝目標混合ガス量の関係になければ、否定判定して次のＳ２０４に進む。Ｓ２０３で混合ガスａｓの量＝目標混合ガス量の関係にあると判断すれば肯定判定してこのルーチンを終了する。
【００８２】
Ｓ２０４では、Ｓ１０４と同様混合ガスａｓ量が目標混合ガス量になるように調整するが、ＥＧＲ装置８８がＯＦＦ制御実行を行うか、ＯＮ制御実行を行うかの違いにより、混合ガスａｓ量の調整の仕方が異なる。つまり混合ガスａｓ量を目標混合ガス量に等しくするために燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスのみでその量に達するようにするのか、あるいはＥＧＲガスｅを伴って達するのかの違いがある。ＥＧＲ装置８８がＯＦＦ制御実行を行う場合は、燃焼ガスａ２のみで行い、ＥＧＲ装置８８がＯＮ制御実行を行う場合は、燃焼ガスａ２とＥＧＲガスｅの両方で行う。
【００８３】
〈第２の実施の形態の作用効果〉
この第２の実施の形態では、燃焼式ヒータ１７の作動時には、ＥＧＲ装置８８をＯＦＦ制御して停止するようになっている。ＥＧＲ装置８８を停止するということは、ＥＧＲガスｅが吸気管２３に導入されないということである。よって目標混合ガス量は、燃焼ガスａ２のみによって調整することになる。この場合、燃焼式ヒータ１７の出す排気ガス量のみの調整で済むので、混合ガスａｓ量を目標混合ガス量に調整するのにＥＧＲガスｅ量や燃料噴射進角を制御することが不用となるので、目標混合ガス量に混合ガス量を設定し易くなる。よって、ＮＯｘの低減とスモークの低減が容易になる。また、スモークが低減すればＰＭ低減も一層容易にできる。
【００８４】
なお、燃焼式ヒータ１７の作動状態は図示しない前記燃焼ガス温度センサで検知することが好ましい。燃焼式ヒータ１７の作動状態を燃焼ガス温度センサで検知することで、燃焼式ヒータ１７の火炎の勢い、換言すれば燃焼式ヒータ１７から出る燃焼ガス温度の調整が簡単にできる。燃焼ガス温度が高ければそれだけ燃焼ガスａ２の発生量も多い。しかし、燃焼ガスａ２の発生量が多くても、燃焼ガスａ２のみの制御だけで混合ガスａｓ量を目標混合ガス量に調整できるので、目標混合ガス量への設定が容易である。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、燃焼式ヒータを吸気系に備え、この燃焼式ヒータが出す燃焼ガスを吸気通路に導いてこの燃焼ガスが持つ燃焼熱で機関関連要素を暖めて、内燃機関の暖機促進や前記内燃機関の搭載車輌に備える車室用ヒータの性能向上を図る燃焼式ヒータを有する内燃機関において、ＥＧＲ装置と、このＥＧＲ装置で再循環する排気ガスの量を、前記燃焼ガスの前記吸気通路への導入量に応じて制御する再循環排ガス量制御装置とを有するので、吸気系に燃焼ガスを導入する方式の燃焼式ヒータを有する内燃機関にＥＧＲ装置を組み合わせた場合でも、空燃比のリッチ化を防止しかつスモークの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃焼式ヒータを有する内燃機関の実施の形態の概略構成図
【図２】排気ガスクーラの拡大断面図
【図３】燃焼式ヒータの概略断面図
【図４】混合ガス量を目標混合ガス量におくための本発明の第１の実施の形態に係る作動制御ルーチンを示すフローチャート
【図５】新気量−混合ガス量線図
【図６】混合ガス量を目標混合ガス量におくための本発明の第２の実施の形態に係る作動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
９…車室用ヒータ
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１５のタービン
１７…燃焼式ヒータ
１７ａ…冷却水通路
１７ａ１…冷却水排出口
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
１８ａ…燃焼式ヒータ１７の上流側部位
１８ｂ…燃焼式ヒータ１７の下流側部位
１９…インタークーラ
２１…インテークマニホールド
２３…吸気管（吸気通路）
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…燃焼ガス導入路
３５ａ…フィン
３７…エキゾーストマニホールド
３９…排気触媒
４１…マフラ
４２…排気管（排気通路）
４３ａ…燃焼式ヒータ１７の外壁
４５…送風ファン
４６…ＥＣＵ（再循環排ガス量制御装置の構成部材）
７０…エアフローメータ（新気量検出手段）
８４…排気ガスクーラ
８４ａ，８４ｂ…排気ガスクーラ８４の両端部
８５…螺旋状水路
８６…茶筒形ハウジング
８８…ＥＧＲ装置
９０…排気再循環通路
９２…ＥＧＲ弁（再循環排ガス量制御装置の構成部材）
Ｗ１…水路管
Ｗ２…水管路
Ｗ３…水管路
Ｗ４…水管路
Ｗ５…水管路
ａ１…新気
ａ１’…エアフローメータ７０を経由して接続箇所ｃ２に向かう空気
ａ２…燃焼式ヒータ１７の燃焼ガスとなった空気
ａ３…空気ａ２と空気ａ１’とが接続箇所ｃ２で合流してなる空気
ａ３’…空気ａ３にＥＧＲガスｅを加えた空気
ａ４…排気ガス
ａｓ…混合ガス（図示せず）
ｃ１…空気供給路３３と本流管２９との接続箇所
ｃ２…燃焼ガス導入路３５と本流管２９との接続箇所
ｅ…ＥＧＲガス
ＣＰＵ…所望ガス量演算手段
【図１】
0003577961.tif 000003
【図２】
0003577961.tif 000004
【図３】
0003577961.tif 000005
【図４】
0003577961.tif 000006
【図５】
0003577961.tif 000007
【図６】
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