JPS6277516A - 車両における暖機・暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明は暖房用燃焼器の燃料供給装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 車室の急速暖房を得るために、従来の温水式加熱器の他
に内燃機関の吸気管に暖房用燃焼器を配設して、この燃
焼ガスを熱交換器を経て内燃機関の吸気ボートへ供給す
るとともに、熱交換器で加熱された暖房用空気を従来の
温水式加熱器をもつ暖房ユニットの吹出口から車室へ吹
き出すようにした暖房装置が、例えば特願昭５９−１０
６８５９＠により提案されている。

この暖房装置によれば、暖房用燃焼器の運転開始ととも
に高温の燃焼ガスが得られるので、急速な車室の暖房や
窓の除霜を図ることができると同時に、燃焼ガスを内燃
機関の燃焼室へ送り込んで、内燃機関の始動性を向上す
るとともに、短時間で内燃機関の暖曙運転を完了するこ
とができる。そして、低温始動時に内燃機関が加熱され
るから、燃焼室における良好な燃焼状態が得られ、内燃
機関の低温時生じる不完全燃焼による排ガス中の白煙や
臭気を除去することができるという点でも環境汚染の防
止に役立つ。

しかし、この種のｌＩ！房装置では暖房用燃焼器の運転
開始と停止を繰り返す時、特に運転を停止する時に燃料
の供給を遮断しても、暖房用燃焼器の燃料気化装置に燃
料が残留し、しばらくの間燃焼が継続される。一方、内
燃機関においては燃焼ガスが内燃機関の燃焼室へ吸入さ
れると、相対的に空気不足を生じるため、不完全燃焼を
生じる傾向がある。また、暖房用燃焼器の運転再開時は
、燃料気化装置へ燃料が充満されるまでにかなりの時間
が掛り、迅速な運転開始が妨げられるという問題がある
。

［発明が解決しようとする問題点１ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、暖房用燃焼器の運転
停止時、燃料気化装置の残留燃料を吸い戻すとともに、
運転開始時に４．１吸い戻した燃料を瞬時に燃料気化装
置へ供給することにより、運転停止時の不完全燃焼を回
避するとともに、迅速な運転開始が得られる暖房用燃焼
器の燃料供給装置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために１本発明の構成は内燃別間の
吸気管に配設した暖房用燃焼器の燃料気化装置と燃料ポ
ンプとを接続する燃料管の途中に、燃焼停止時前記燃料
気化装置の燃料を吸い戻す電磁式プランジャポンプを挿
入接続したものである。

［作用］ 電磁式プランジャポンプ２３には燃料ポンプ１２により
燃料が充填されている。したがって、暖房用燃焼器４の
運転開始時、Ｎ磁コイル５７に通電すると、プランジャ
５４がばね５３の力に抗して押し下げられ、燃料室７２
の燃料が燃料気化装置３へ瞬時に充填され、ここで気化
グロープラグ３ａにより加熱気化され着火室４３へ供給
されるので、迅速に暖房■燃焼器４の運転が開始され、
車室の暖房と内燃機関の￥Ｉｌ！！が達せられる。

一方、暖房用燃焼器４の運転を停止するために、気化グ
ロープラグ３ａ、ｌ！１１１コイル５７および燃料ポン
プ１２への通電を停止すると、電磁式ブラジャボンプ２
３において、ばね５３によりプランジャ５４が押し戻さ
れ、燃料気化装ｒ！１３に残留する燃料が燃料管２２を
経て燃料室７２へ吸引され、燃料気化装置３からの燃料
の噴出がすぐに停止され、暖房用燃焼ＳＩ４が消火さ、
残留未気化燃料の不完全燃焼による白煙の発生などが防
止される。

〔発明の実施例］ 本発明を実施例に基づいて説明する。第１図に示すよう
に、内燃機関１０の吸気管７の端部には公知のエアクリ
ーナ２が接続され、この下流側に吸気管７と並ダ１にバ
イパス管５が接続される。この吸気管７の途中に暖房用
燃焼器４と暖房用の熱交換器９が挿入接続される。熱交
換器９には空気取入口８が接続され、外気が熱交換器９
において加熱され、吸気ダクト１８の送Ｊｉｌｌ１１１
７により暖房ユニット１４のケースへ送られ、ざらに吹
出口１３から単室へ吹き出されるようになっている。

暖房ユニット１４は実際には外気が送風機２１により吸
気ダクト２０を経て冷凍サイクルを構成する冷媒１発ｇ
ｉ（冷却器）１９を経て、ここで冷却されるかまたは冷
却されないで暖房ユニット１４の温水式熱交換器１５へ
導かれ、ここで加熱されて吹田口１３から車室へ吹き出
されるようになっている。、温水式加熱器１５には導管
１６を経て内燃機関１０の冷却水が真流される。Ｉｌｌ
房用燃焼器４は気化グロープラグ３ａ（第２図）を内臓
する燃料気化装Ｍ３と点火グロープラグ６を崗えており
、吸気？！７へ吸引された空気と、燃料気化装＠３から
の気化燃料とが混合され、点火グロープラグ６により着
火される。この燃焼ガスが熱交換器９を経て内燃内燃１
ｆｉｌＩ１１０の燃焼室へ送られるようになっている。

燃料気化装置３へは内燃機関１０によって駆動される燃
料ポンプ１２から燃料管２２を経て燃料が供給される。

本発明によれば、燃料管２２の途中に電磁式プランジャ
ポンプ２３が挿入接続される。上述した点火グロープラ
グ６、燃料気化装置３、電磁式プランジャポンプ２３お
よび送風機１７は制御装置３１によりその運転を制御さ
れる。すなわち、制御装置１３１はマイクロコンピュー
タ３８を備えており、これに内燃機関１０の水温センサ
３２、アクセルペダルセンサ３３、発電機（オールタネ
ータ）センサなどの検出信号に基づいてスイッチａ。

ｂ、ｃ、ｄが開閉され、それぞれ送風１１１７、電磁式
プランジャポンプ２３、気化グロープラグ３ａおよび点
火グロープラグ６への通電がＩＩＩ御される。

マイクロコンピュータ３８は内燃機関１０を始動するキ
ースイッチ３６を閉じると、Ｗｉ源バッテリ３７から通
電されるようになっており、かつ暖分用燃焼器４を運転
してｎ速な車室暖房を得るための操作スイッチ３５を閉
じると、マイクロコンピュータ３８が作動される。スイ
ッチＣを経て通電される気化グロープラグ３ａは、この
加熱用抵抗線を一辺とし、図示してない３個の抵抗とで
ホイートストンブリッジを構成し、このバランス状態を
検出する比較器と、この比較器により駆動されるリレー
とにより気化グロープラグ３ａの加熱用抵抗線へ供給す
る電流が制御され、気化グロープラグ３ａの温度が例え
ば約５００℃に維持される。

同様に、スイッチｄにより駆動される点火グロープラグ
６もこの加熱用抵抗線を一辺とし、図示してない３１１
！ｉｆの抵抗とでホイートストンブリッジを構成し、こ
のバランス状態を検出する比較器と、この比較器により
駆動されるリレーとにより点火グロープラグ６の加熱用
抵抗線へ供給する電流が制御され、点火グロープラグ６
が約９００℃に維持される。

第２図に示すように、暖房用燃焼器４は円筒形のハウジ
ング４７の内部に環状の空気室４６を区画するようにセ
ラミックスからなる燃焼筒７１を収容して構成される。

この燃焼筒７１の一端部はハウジング４７により閉鎖さ
れる一方、他端部には出口４つが設けられる。そして、
空気室４６が吸気管７を介してエアクリーナ２に、また
出口４９が吸気管７を介して熱交換器９と接続される。

燃焼＠７１の周壁には空気導入口４８か設けられるとと
もに、燃焼筒７１の内部に多数の細孔を有する隔ｇ！４
５により着火室４３と燃焼室５２とが区画される。そし
て、燃焼筒７１に燃焼￥５２から隔壁４５の開口４４へ
突出プるノズル５０を備えた燃料気化装置３が配設され
る。この燃料気化装Ｍ３の内部には気化グロープラグ３
ａが配設される一方、燃料管２２から燃料が供給される
。

燃料管２２には燃料タンク５９から燃料ポンプ１２によ
り燃料が供給され、この燃料管２２の途中に電磁式プラ
ンジャポンプ２３が挿入接続される。すなわち、燃料管
２２はハウジング６０に嵌装したプランジャ５４で区画
される燃ｎ空７２と常時連通している。そして、プラン
ジャ５４の反対側の室は大気口５５を介して大気に開放
されている。プランジャ５４とハウジング６０の端壁と
の間にばね５３が介装され、これによりプランジャ５４
は大気室側へ付勢されている。ハウジング６０の外側に
電磁コイル５７が配設され、これが励磁されると磁性体
からなるプランジャ５４が吸引され、燃料室７２の燃料
が燃料管２２を経て燃料気化装置３へ供給されるように
なっている。

次に、本発明による暖房用燃焼器の燃料供給装置の作動
について説明する。キースイッチ３６を閉じ（但し内燃
機関は回転しない）、操作スイッチ３５を閉じると制ｍ
装置３１のマイクロコンピータ３８が作動され、内燃ｅ
ｌｆ閏の水温センサ３２、アクセルセンサ３３などの暖
房用燃焼器４の運転を要する外的条件を検出するセンサ
の電気信号がマイクロコンピュータ３８へ加えられ、こ
れらの入力信号に駐づくマイクロコンピュータ３８の出
力により適時スイッチａ、ｂ、ｃ、ｄがそれぞれ閉じら
れる。すなわら、スイッチＣが閉じるとブリッジ回路４
１を経て気化グロープラグ３ａが通電され、またスイッ
チｄが閉じるとブリッジ回路４２を経て点火グロープラ
グ６が通電される。

さらに、スイッチｂが閉じると電磁式プランジャポンプ
２３の電磁コイル５７が励磁され、プランジャ５４がば
ね５３の力に抗して押し下げさられ（第２図）、燃料室
７２の燃料が瞬時に燃料気化装＠３へ圧送される。した
がって、燃料が気化グロープラグ３ａにより加熱気化さ
れ、ノズル５０から着火室４３へ噴出され、ここで点火
グロープラグ６により迅速に着火される。この着火され
た燃料は多数の細孔を有する隔壁４５を経て燃焼室５２
に入り、ここで完全に燃焼される。この燃焼ガスは吸気
ｖ！７の熱交換器９を経て内燃機関１０へ供給される。

そこで、始１１１Ｊ電動磯が回転され、内燃機関１０が
始紡される。

一方、熱交ａ器９で加熱された暖房用空気は吸気ダクｉ
〜１８を経て暖房ユニット１４へ送られ、さらに吹出口
１３から１！室へ吹き出され、車至の急速暖房が達せら
れる。気化グロープラグ３ａと点火グロープラグ６が所
定温度に達するとスイッチｄ、ｃが閉じる。

内燃機関の［１１１機運転が終了し定常運転に入ると、
発電機の状態を感知する発電機センサ３４の信号がマイ
クロコンピュータ３８に加えられ、この信号と操作スイ
ッチ３５の閉じられている時の状態から、スイッチａを
閉じる信号が発生し、送ＩＩＩ機１７が駆動される。こ
うして、暖房用燃焼器４による車室の急速暖房が５！け
られると、内燃機関の冷１１水温度も次第に上昇し、水
温センサ３２の信号に基づいてマイクロコンピュータ３
８からスイッチｂを開く信号が発生し、電磁式プランジ
ャポンプ２３の電磁コイル５７が消磁される。ばね５３
の力によりプランジャ５４が押し戻され、燃料気化装置
３の残留燃料が電磁式プランジャポンプ２３の燃料室７
２へ吸い戻され、迅速に暖房用燃焼器４の燃焼が停止さ
れる。同時に、スイッチＣ９ｄら開かれ、暖房用燃焼器
４の運転が停止される。

なお、運転者が通常の温水式加熱器１５による暖房装置
の運転を操作すれば、送風機２１により吸引された車室
の空気が吸気ダクト２０を経て、非作動状態にある冷媒
蒸発器１９を通り、暖房ユニット１４のケースの内部へ
入り、ここで内燃機関の冷部水がｉｔ流する温水式熱交
換器１５により加熱されて、吹出口１３から車室へ吹き
出され、いわゆる従来の暖房器による室内暖房に切り換
わる。

上述の実施例では、暖房用燃焼器４で発生した燃焼ガス
を熱交換ｉ１！！９を経て、内燃機関へ供給するように
しているが、熱交換器を通過した後、外部へ排出するよ
うにしてもよい。

なお、この実施例では、コイル５７がハウジング６０の
外側に配置されているので、室７２の容積を十分大きく
かつプランジャ５４のストロークを大きく採ることがで
きる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、暖房用燃焼器の運転停止と同時
に、電磁式プランジャポンプの室へ燃料気化装置から燃
料が吸い戻されるので、燃料気化装置以遠における残留
燃料の炭化が防止され、瞬時に燃焼が停止される。つま
り、従来のように、高温状態にある燃料気化装置の残留
燃料が炭化して目詰りが生じ、あるいは燃焼室で不完全
な燃焼状態を継続し、消火時白煙を発生し、燃焼筒の内
壁にカーボンを付着させるなどの不具合を解消すること
ができる。

なお、暖房用燃焼器の運転開始と同時に、？ｌ磁式プラ
ンジャポンプの室に貯留された所定量の燃料が燃料気化
装置へ瞬時に圧送されるので、燃料が迅速に加熱気化さ
れ、瞬間的に燃焼を再開することができる。特に燃料気
化装置はこのノズルが大気に開放されているので、燃料
気化装置の内部の燃料が蒸発して不足しているために、
運転開始時燃料ポンプから燃料を供給しても燃料が気化
装置からノズルを経て着火されるまでにかなりの時間を
必要とするが、本発明のように電磁式プランジャポンプ
の室へ予め燃料を保留しておりば、燃焼器の運転間ｂｒ
ｔと同時に多層の燃料が気化装置で供給されることとな
り、ｌｌｉｔ時に燃焼器の燃焼を開始することができる
。また、燃料ポンプからの吐出圧の脈動は燃焼器へ送ら
れる燃料流量の変化をもたらすこととなり、燃焼状態を
不安定にさせるが、？Ｉ磁式プランジャポンプの室が備
えられることにより燃料ポンプの脈動圧が緩和され、燃
焼器へ送られる燃料流量が安定し、したがって安定した
燃焼状態が得られる。

要するに、燃焼停止時、暖房用燃焼器における燃料の消
火性が向上され、消火時の白煙の発生が抑えられるとと
もに、暖房用燃焼器の再開時には燃料気化装置に瞬時に
燃料が供給され、燃料の着火性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る暖房用燃焼器の燃料供給装置の構
成図、第２図は同要部の構成図である。 ２：エアクリーナ　３：燃料気化装置　４：暖房用燃焼
器　５：バイパス管　６：点火グロープラグ　７：吸気
管　９：熱交換器　１０：内燃機関１２：燃料ポンプ　
１４：暖房ユニット　１８：吸気ダクト　２２：燃料室
　２３：電磁式プランジャポンプ　３１：制御装置　３
８二マイクロコンピユータ　４３：着火室　４５：隔壁
　５２：燃焼苗　５９：燃料タンク　７１：燃焼筒特許
出願人　いすず自動車株式会社 代理人　　　弁理士　山水　俊夫 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の吸気管に配設した暖房用燃焼器の燃料気化装
   置と燃料ポンプとを接続する燃料管の途中に、燃焼停止
   時前記燃料気化装置の燃料を吸い戻す電磁式プランジャ
   ポンプを挿入接続したことを特徴とする暖房用燃焼器の
   燃料供給装置。