JP2018003614A - Engine start auxiliary device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain an engine start auxiliary device capable of overcoming restriction in which an electric conduction cannot be applied to a heater device over its durable time, improving pre-heating effect of an engine by a heater device and improving start characteristic of the engine.SOLUTION: An engine start auxiliary device of this invention comprises a heater device for pre-heating an engine; first informing means for informing a state of the heater device; and a controller for controlling the heater device and the first informing means. The controller shows a feature that, upon receiving a pre-heating start instruction, the controller instructs the first informing means that the heater device is electrically energized over a first period and after elapsing of the first period instructs that the heater device is kept at a surplus heated state over the second period.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、エンジン始動補助装置と関係し、より具体的には、エンジンを予熱することによるエンジンの始動補助および燃焼サイクルにおける燃焼補助を行うための装置と関係する。   The present disclosure relates to an engine start assist device, and more specifically to an apparatus for assisting engine start by preheating the engine and assisting combustion in a combustion cycle.

エンジンの始動補助装置としてエンジンの予熱を行う装置が設けられることがあり、当該始動補助装置を使用したエンジンの始動は、例えば、以下のように実行される。すなわち、エンジンのキースイッチに予熱位置を設け、寒冷時には、ユーザはエンジン始動に先立ってそのキースイッチを予熱位置に操作する。すると、当該始動補助装置は、燃焼室内に設けられたエア・ヒーター素子などのヒーター装置に通電し、燃焼室内の空気を加熱することで、燃料を充分に燃焼させられる温度にまで燃焼室内の空気温度を高める。その後、そのキースイッチを始動位置に転換してスタータ(始動電動機)を回転させる。   A device for preheating the engine may be provided as an engine start assist device, and the engine start using the start assist device is executed as follows, for example. In other words, a preheat position is provided in the key switch of the engine, and when the engine is cold, the user operates the key switch to the preheat position before starting the engine. Then, the start assist device energizes a heater device such as an air heater element provided in the combustion chamber, and heats the air in the combustion chamber, so that the air in the combustion chamber reaches a temperature at which the fuel can be sufficiently combusted. Increase temperature. Thereafter, the key switch is changed to the starting position to rotate the starter (starting motor).

その際、ヒーター装置に通電する時間が短すぎると、エンジンの予熱が不充分となり、エンジン始動時にエンジンの失火によりエンジン始動に失敗する可能性がある。逆に、ヒーター装置に通電する時間が長すぎると、エンジンの始動完了までに時間がかかるため運転者が不便を感じる。そこで、以下の特許文献1および特許文献2は、エンジンの予熱の際にヒーター装置への通電時間を適切に制御することにより、エンジンの始動性と運転者の利便性を向上させるための技術を開示している。   At this time, if the time for energizing the heater device is too short, the preheating of the engine becomes insufficient, and the engine may fail to start due to misfiring of the engine when the engine is started. On the contrary, if the time for energizing the heater device is too long, it takes time to complete the engine start, and the driver feels inconvenient. Therefore, Patent Document 1 and Patent Document 2 below are techniques for improving engine startability and driver convenience by appropriately controlling the energization time to the heater device during preheating of the engine. Disclosure.

特許文献1記載の発明では、冷却水温、外気温度、燃焼室温度のみならず、実際のエンジン始動時のクランキング時間をも考慮して、ヒーター装置の通電時間を調整することで、エンジンの始動性を向上させようとしている。具体的には、特許文献1記載の発明では、冷却水温から設定されたヒーター装置の通電時間を、エンジン停止からの経過時間と外気温とに基づいて補正し、基本通電時間として設定する。その上で、特許文献1記載の発明では、上記基本通電時間をエンジンのクランキング時間に基づいて学習補正し、最終的な通電時間を設定している。   In the invention described in Patent Document 1, not only the cooling water temperature, the outside air temperature, and the combustion chamber temperature, but also the cranking time at the time of actual engine starting is adjusted to adjust the energization time of the heater device, thereby starting the engine. We are trying to improve the sex. Specifically, in the invention described in Patent Document 1, the energization time of the heater device set from the cooling water temperature is corrected based on the elapsed time from the engine stop and the outside air temperature, and set as the basic energization time. In addition, in the invention described in Patent Literature 1, the basic energization time is learned and corrected based on the cranking time of the engine, and the final energization time is set.

特許文献2の発明では、エンジンの予熱が完了するまでの所定の待機時間が経過したところでスタータ回路に通電してクランキングする始動補助装置において、以下の始動制御を行う。まず、エンジンの始動完了を検知するまでエンジンの予熱とクランキングを再実行し、エンジンの始動完了が検知される毎に予熱完了までの待機時間を記憶し、所定数の待機時間が記憶されると、待機時間の時間分布に基づいてエンジン種別を判別する。その結果、特許文献2の発明では、判別したエンジン種別に応じて以降における予熱完了までの待機時間を設定することにより、エンジン種別にかかわらず確実にエンジンを始動することも可能にする。   In the invention of Patent Document 2, the following start control is performed in a start assist device that energizes and cranks the starter circuit when a predetermined waiting time until the preheating of the engine is completed. First, engine preheating and cranking are re-executed until engine start completion is detected, and each time engine start completion is detected, a waiting time until completion of preheating is stored, and a predetermined number of waiting times are stored. The engine type is determined based on the time distribution of the standby time. As a result, in the invention of Patent Document 2, it is possible to reliably start the engine regardless of the engine type by setting a standby time until the completion of preheating thereafter according to the determined engine type.

特開2008−298048号公報JP 2008-298048 A 特開平10−089206号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-089206

ところで、ヒーター装置の焼損や破損を防止するため、ヒーター装置には、通電時における耐用時間を越えて電流を流し続けることはできないが、寒冷時においては耐用時間いっぱいまでヒーター装置に通電しても、エンジンの予熱時間が不充分となることもある。その場合、燃焼室内の空気温度が低すぎて失火によりエンジン始動に失敗することがある。また仮に、最初のクランキング時における燃焼室内の初爆は成功しても、後続の燃焼サイクルにおいて予熱されていない冷たい給気が送り込まれると、後続の燃焼サイクルにおいて失火してしまい、エンジン始動に失敗したり、燃焼室内で発生する未燃燃料によりエンジンから白煙が出たりすることもある。   By the way, in order to prevent the heater device from being burned out or damaged, the heater device cannot continue to pass the current beyond the service life at the time of energization. The engine preheating time may be insufficient. In that case, the air temperature in the combustion chamber may be too low and the engine may fail to start due to misfire. In addition, even if the first explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking is successful, if cold supply air that has not been preheated in the subsequent combustion cycle is sent in, the fire will be misfired in the subsequent combustion cycle, and the engine will start. Failure may occur or white smoke may be emitted from the engine due to unburned fuel generated in the combustion chamber.

しかしながら、特許文献1および特許文献2では、ヒーター装置に耐用時間を越えて通電することができないという制限を克服してエンジンの予熱によりエンジン始動性を向上させるための工夫は開示も示唆もされていない。そこで、上記問題点に鑑み、本発明に係る幾つかの実施形態では、ヒーター装置に耐用時間を越えて通電することができないという制限を克服して、ヒーター装置によるエンジンの予熱効果を向上させ、それによりエンジンの始動性を向上させることが可能なエンジン始動補助装置を得ることを目的とする。   However, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose and suggest a device for overcoming the limitation that the heater device cannot be energized beyond the service life to improve engine startability by preheating the engine. Absent. Therefore, in view of the above problems, in some embodiments according to the present invention, overcoming the limitation that the heater device cannot be energized beyond the service life, the preheating effect of the engine by the heater device is improved, Accordingly, an object of the present invention is to obtain an engine start assist device capable of improving the startability of the engine.

(1)本発明の幾つかの実施形態に係るエンジン始動補助装置は、
エンジンを予熱するヒーター装置と、
前記ヒーター装置の状態を報知する第1報知手段と、
前記ヒーター装置および前記第1報知手段を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
予熱開始指令を受信すると、第1期間に亘って前記ヒーター装置へ通電するとともに、前記第1期間の後、第2期間に亘って前記ヒーター装置が余熱状態にあることを報知するように前記第1報知手段に指示することを特徴とする。
(1) An engine start assist device according to some embodiments of the present invention includes:
A heater device for preheating the engine;
First notifying means for notifying the state of the heater device;
A controller for controlling the heater device and the first notification means,
The controller is
When the preheating start command is received, the heater device is energized over a first period, and after the first period, the heater device is informed of a residual heat state over a second period. 1 It is characterized by instruct | indicating to an alerting | reporting means.

上記(1)の構成によれば、コントローラは、予熱開始指令を受信すると、第1期間に亘ってヒーター装置へ通電するとともに、第1期間の後、第2期間に亘ってヒーター装置が余熱状態にあることを第1報知手段によって報知する。従って、ヒーター装置の通電終了後、第1報知手段からの報知に応じて運転者が一定期間にわたってエンジン始動を待つようにすれば、ヒーター装置の余熱によってヒーター装置の通電終了後もエンジンの予熱が継続される。その結果、ヒーター装置への通電時間を延長せずにエンジンの予熱効果を向上させることができるので、ヒーター装置に耐用時間を越えて通電することができないという制限を克服して、エンジンの始動性を向上させることができる。   According to the configuration of (1) above, when the controller receives the preheating start command, the controller energizes the heater device over the first period, and after the first period, the heater apparatus is in the remaining heat state over the second period. Is notified by the first notification means. Therefore, if the driver waits for the engine to start for a certain period of time in response to the notification from the first notification means after the energization of the heater device, the engine preheats even after the heater device is energized due to the remaining heat of the heater device. Will continue. As a result, it is possible to improve the preheating effect of the engine without extending the energization time to the heater device, thus overcoming the limitation that the heater device cannot be energized beyond the service life, and the engine startability Can be improved.

(2)例示的な一実施形態では、上記(1)の構成において、前記エンジンを始動するためのスタータ装置と、
前記ヒーター装置および前記スタータ装置に対して電力を供給可能なバッテリと、をさらに備え、
前記コントローラは、エンジン始動指令を受信すると、前記スタータ装置へ通電するように構成されるとともに、前記バッテリから前記ヒーター装置および前記スタータ装置へは同時に通電しないように構成されることを特徴とする。
(2) In an exemplary embodiment, in the configuration of (1), a starter device for starting the engine;
A battery capable of supplying electric power to the heater device and the starter device,
The controller is configured to energize the starter device when receiving an engine start command, and is configured not to energize the heater device and the starter device from the battery at the same time.

ヒーター装置およびスタータ装置は、通電時に大電流が流れ、消費電力が大きい装置であるので、バッテリからヒーター装置およびスタータ装置の両方に同時に通電すると、バッテリが急激に放電して干上ってしまう。そこで、上記(2)の構成では、エンジン始動指令に応じてバッテリからスタータ装置へ通電する際には、バッテリからヒーター装置およびスタータ装置の両方に同時に通電しないように構成されている。その結果、上記(2)の構成によれば、バッテリの急激な放電によるバッテリ寿命の短縮、バッテリの劣化もしくはバッテリの損傷を防止することができる。   Since the heater device and the starter device are devices that consume a large amount of current when energized and consume large power, if both the heater device and the starter device are energized simultaneously from the battery, the battery is rapidly discharged and dried up. Therefore, in the configuration of (2) above, when energizing from the battery to the starter device in accordance with the engine start command, both the heater device and the starter device are not energized at the same time. As a result, according to the configuration of the above (2), it is possible to prevent the battery life from being shortened due to the rapid discharge of the battery, the deterioration of the battery or the damage to the battery.

(3)例示的な一実施形態では、上記(2)の構成において、前記エンジンにより駆動する発電機をさらに備え、
前記コントローラは、前記スタータ装置への通電の後、前記エンジンの始動により前記発電機において発電電圧確立が検出された後に、第3期間に亘って断続的に前記ヒーター装置に通電することで前記エンジンを再び予熱する再予熱処理を実施するように構成されていることを特徴とする。
(3) In an exemplary embodiment, in the configuration of (2) above, the generator further includes a generator driven by the engine,
The controller is configured to energize the heater device intermittently over a third period after the starter device is energized and after the start of the engine detects the establishment of the generated voltage in the generator. It is constituted so that re-pre-heat treatment which pre-heats may be pre-heated again may be carried out.

上記(3)の構成では、コントローラは、スタータ装置へ通電し、エンジンが始動した後に、発電機において発電電圧確立が検出されると、第3期間に亘って断続的にヒーター装置に通電する。これにより、上記(3)の構成では、スタータ装置によるエンジン始動後にエンジンを再び予熱する再予熱処理を行う。その結果、上記(3)の構成によれば、最初のクランキング時における燃焼室内の初爆の後に、後続の燃焼サイクルにおいて予熱されていない冷たい給気が送り込まれても、初爆後の燃焼サイクルにおいてエンジンの予熱を断続的に継続することができる。   In the configuration of (3) above, the controller energizes the heater device intermittently over the third period when energization is detected in the generator after the start of the engine and the engine is started. Thereby, in the configuration of (3) above, re-pre-heat treatment is performed to pre-heat the engine again after the start of the engine by the starter device. As a result, according to the configuration of the above (3), after the first explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking, even if a cold supply air that has not been preheated in the subsequent combustion cycle is sent, the combustion after the first explosion The engine preheating can be continued intermittently in the cycle.

従って、上記(3)の構成によれば、エンジン始動後の燃焼サイクルにおいても燃焼室内の空気温度を可燃限界温度以上に維持することができる。そのため、上記(3)の構成によれば、最初のクランキング時における燃焼室内の初爆を補助するだけでなく、初爆後の燃焼サイクルにおいて予熱されていない冷たい給気が送り込まれても、燃焼室内の空気温度低下による失火や未燃燃料の発生による白煙発生を防止することができる。   Therefore, according to the configuration of (3) above, the air temperature in the combustion chamber can be maintained at or above the flammability limit temperature even in the combustion cycle after engine startup. Therefore, according to the configuration of the above (3), not only assisting the first explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking, but also when a cold supply air that is not preheated in the combustion cycle after the first explosion is sent, It is possible to prevent misfire due to a decrease in air temperature in the combustion chamber and generation of white smoke due to generation of unburned fuel.

(4)例示的な一実施形態では、上記(3)の構成において、前記コントローラは、前記エンジンの回転数がアイドリング回転数に到達する前に、前記ヒーター装置への断続的な通電を開始することを特徴とする。   (4) In an exemplary embodiment, in the configuration of (3), the controller starts intermittent energization to the heater device before the engine speed reaches the idling speed. It is characterized by that.

一般的に、エンジンは、最初のクランキング時における燃焼室内の初爆から始まって、エンジンの回転数がアイドリング回転数に到達するまでは燃焼サイクルを安定的に反復継続できる状態とはならない。そこで、上記(4)の構成では、コントローラは、エンジンの回転数がアイドリング回転数に到達する前に、上記(3)で述べたヒーター装置への断続的な通電を開始するようにしている。それにより、上記(4)の構成によれば、燃焼室内の初爆から始まって、エンジンの回転数がアイドリング回転数に到達するまでのエンジン始動途上においてエンジンを再び予熱する再予熱処理を実施することが可能となる。その結果、上記(4)の構成によれば、最初のクランキング時における燃焼室内の初爆を補助するだけでなく、初爆からアイドリング回転数に到達するまでのエンジン始動途上においてエンジン始動を効果的に補助することができる。   In general, the engine does not start from the first explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking, and does not enter a state where the combustion cycle can be stably repeated until the engine speed reaches the idling speed. Therefore, in the configuration (4), the controller starts intermittent energization to the heater device described in (3) before the engine speed reaches the idling speed. Thereby, according to the configuration of (4) above, the re-pre-heat treatment is performed to pre-heat the engine again in the course of starting the engine from the first explosion in the combustion chamber until the engine speed reaches the idling speed. It becomes possible. As a result, according to the configuration of the above (4), not only the initial explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking is assisted, but also the engine start is effective during the engine starting from the initial explosion until the idling speed is reached. Can help.

(5)例示的な一実施形態では、上記(3)または(4)の構成において、前記コントローラは、前記第3期間の後、再予熱再開操作指令を受信することで、前記再予熱処理を再び実施するように構成されていることを特徴とする。   (5) In an exemplary embodiment, in the configuration of (3) or (4), the controller performs the re-preheating process by receiving a re-preheating restart operation command after the third period. It is characterized by being implemented again.

エンジンの再予熱処理を第3期間にわたって実施した後、アイドリング状態のエンジン内において、冷たい外気により燃焼室の空気温度が徐々に低下してくると、燃焼室内に未燃燃料が発生し、エンジンから白煙が出る場合がある。そこで、上記(5)の構成によれば、コントローラは、第3期間の経過後、再予熱再開操作指令に応じて再予熱処理を再び実施するように構成される。従って、上記(5)の構成によれば、第3期間の経過後、アイドリング状態のエンジンにおいて燃焼室の空気温度が低下しても、再予熱再開操作指令に応じて再予熱処理を再開することで、燃焼室の空気温度低下を防止することができる。   After re-preheating the engine for the third period, when the air temperature in the combustion chamber gradually decreases due to cold outside air in the engine in the idling state, unburned fuel is generated in the combustion chamber, White smoke may come out. Therefore, according to the configuration of (5) above, the controller is configured to perform the re-pre-heat treatment again in response to the re-pre-heat restart operation command after the third period has elapsed. Therefore, according to the configuration of the above (5), after the third period has elapsed, even if the air temperature in the combustion chamber decreases in the engine in the idling state, the re-pre-heat treatment is restarted according to the re-pre-heat restart operation command. Thus, a decrease in the air temperature in the combustion chamber can be prevented.

(6)例示的な一実施形態では、上記(3)〜(5)の構成において、前記コントローラは、1回当たりの通電時間が、前記ヒーター装置の通電状態における耐用時間より短くなるように構成されることを特徴とする。   (6) In an exemplary embodiment, in the configurations of (3) to (5) above, the controller is configured such that the energization time per time is shorter than the service life in the energized state of the heater device. It is characterized by being.

ヒーター装置は、電流を流すことによって発熱する熱電素子を含むので、通電状態における耐用時間を越えてヒーター装置に通電すると、ヒーター装置が故障したり熱電素子が焼損したりする。そこで、上記(6)の構成によれば、コントローラは、1回当たりの通電時間が、ヒーター装置の通電状態における耐用時間より短くなるように通電する。それにより、上記(6)の構成によれば、ヒーター装置によるエンジンの予熱効果を向上させ、エンジンの始動性を向上させると同時に、通電によるヒーター装置の損傷を防止し、ヒーター装置を長持ちさせることができる。   Since the heater device includes a thermoelectric element that generates heat when an electric current is passed, if the heater device is energized beyond the service life in the energized state, the heater device breaks down or the thermoelectric element burns out. Therefore, according to the configuration of (6) above, the controller energizes so that the energization time per time is shorter than the service life in the energized state of the heater device. Thereby, according to the configuration of (6) above, the preheating effect of the engine by the heater device is improved, the startability of the engine is improved, and at the same time, the heater device is prevented from being damaged by energization and the heater device is prolonged. Can do.

(7)例示的な一実施形態では、上記(2)〜(6)の構成において、所定のエンジン始動操作が行われると、前記コントローラに対して前記エンジン始動指令を送信するように構成された操作スイッチと、
前記エンジンの始動を促す旨を報知する第2報知手段と、をさらに備え、
前記コントローラは、前記第2期間の後、前記エンジンの始動を促す旨を報知するように前記第2報知手段に指示することを特徴とする。
(7) In an exemplary embodiment, in the configurations of (2) to (6) above, when a predetermined engine start operation is performed, the engine start command is transmitted to the controller. An operation switch;
A second notification means for notifying that the engine is to be started,
The controller is characterized by instructing the second notification means to notify that the engine is started after the second period.

上記(7)の構成によれば、コントローラは、ヒーター装置が余熱状態にあることを第1報知手段により運転者に報知する第2期間の経過後、エンジンの始動を促す旨を第2報知手段により報知する。その場合、例えば、ヒーター装置の余熱状態を示す第2期間の長さを適切に設定するようにすれば、ヒーター装置の余熱により燃焼室内が充分に暖気された後にコントローラが運転者にエンジンの始動を促す旨を報知することが可能となる。そうすることで、上記(7)の構成によれば、エンジンの予熱効果を向上させるのみならず、適切なタイミングで運転者にエンジン始動操作を行うように促すことによりエンジンの始動性をさらに高めることができる。   According to the configuration of (7) above, the controller uses the second notification means to prompt the engine to start after the second period in which the first notification means notifies the driver that the heater device is in the remaining heat state. To inform. In this case, for example, if the length of the second period indicating the remaining heat state of the heater device is appropriately set, the controller may start the engine after the combustion chamber is sufficiently warmed by the remaining heat of the heater device. Can be notified. By doing so, according to the configuration of the above (7), not only the preheating effect of the engine is improved, but also the engine startability is further enhanced by prompting the driver to perform the engine starting operation at an appropriate timing. be able to.

(8)例示的な一実施形態では、上記(7)の構成において、前記コントローラは、前記エンジンの温度が所定の温度を下回った場合に、前記エンジンの始動を促す旨を報知することを停止するように前記第2報知手段に指示することを特徴とする。   (8) In an exemplary embodiment, in the configuration of (7), when the temperature of the engine falls below a predetermined temperature, the controller stops informing that the engine is started. The second notification means is instructed to do so.

上記(7)の構成において、燃焼室内が充分に暖気された後に運転者にエンジンの始動を促す旨を一旦は報知しても、その後エンジン始動がされないまま時間が経過すると、外気により燃焼室内の温度が再び低下することもある。従って、エンジンの始動を促す旨を一旦は報知しても、そのような場合にまで、運転者にエンジン始動を促し続けるのは適切ではない。   In the configuration of (7) above, even if the driver is informed once to start the engine after the combustion chamber has been sufficiently warmed up, if the engine has not been started and the time has passed, the outside air The temperature may drop again. Therefore, even if it is once notified that the engine is to be started, it is not appropriate to prompt the driver to start the engine until such a case.

そこで、上記(8)の構成によれば、コントローラは、エンジンの温度が所定の温度を下回った場合に、上記(7)の構成において第2報知手段により行ったエンジンの始動を促す旨の報知を停止するようにしている。そうすることで、上記(8)の構成によれば、運転者が不適切なタイミングでエンジン始動操作を行わないようにし、上記(1)〜(7)の構成により得られるエンジンの予熱効果の向上が損なわれないようにしている。   Therefore, according to the configuration of (8), the controller notifies the engine that the second notification means prompts the start of the engine in the configuration of (7) when the temperature of the engine falls below a predetermined temperature. Like to stop. By doing so, according to the configuration of (8) above, the driver does not start the engine at an inappropriate timing, and the preheating effect of the engine obtained by the configurations of (1) to (7) above can be reduced. The improvement is made not to be impaired.

(9)例示的な一実施形態では、上記(2)〜(8)の構成において、所定のエンジン始動操作が行われると、前記コントローラに対して前記エンジン始動指令を送信するように構成された操作スイッチをさらに備え、
前記コントローラは、所定の条件を満たした場合には、前記エンジン始動指令を受信していなくても、前記スタータ装置へ通電するように構成されることを特徴とする。
(9) In an exemplary embodiment, in the configurations of (2) to (8), when a predetermined engine start operation is performed, the engine start command is transmitted to the controller. Further equipped with an operation switch,
The controller is configured to energize the starter device even when the engine start command is not received when a predetermined condition is satisfied.

上記(1)の構成において、例えば、ヒーター装置の余熱状態を示す第2期間の長さを適切に設定するようにすれば、第2期間の経過後にヒーター装置の余熱により燃焼室内が充分に暖気されているようにすることが可能である。そのような場合、エンジンは充分に予熱されているから、運転者によりエンジン始動操作が行われるのを待たずにエンジン始動を自動的に行っても失火する可能性は低く、予熱開始操作を行うのに続いてエンジン始動操作を別途行うのは煩雑であると運転者が感じる場合もある。   In the configuration of (1) above, for example, if the length of the second period indicating the remaining heat state of the heater device is appropriately set, the combustion chamber is sufficiently warmed by the remaining heat of the heater device after the second period has elapsed. It is possible to be. In such a case, since the engine is sufficiently preheated, the possibility of misfire is low even if the engine is automatically started without waiting for the driver to perform the engine start operation, and the preheat start operation is performed. The driver may feel that it is cumbersome to separately perform the engine starting operation following the above.

そこで、上記(9)の構成において、コントローラは、所定の条件を満たした場合には、エンジン始動指令を受信していなくても、スタータ装置へ通電する。例えば、上記(9)の構成において、コントローラは、第2期間の経過後にヒーター装置の余熱により燃焼室内が充分に暖気された場合に、所定の条件を満たしたと判定するようにしてもよい。その結果、上記(9)の構成によれば、運転者に余計な操作を要求することなく、適切なタイミングで自動的にエンジン始動を行うようにすることで、エンジンの始動性をさらに高めることができる。   Therefore, in the configuration of (9) above, the controller energizes the starter device even when the engine start command is not received when a predetermined condition is satisfied. For example, in the configuration of (9) above, the controller may determine that a predetermined condition is satisfied when the combustion chamber is sufficiently warmed up by the residual heat of the heater device after the second period has elapsed. As a result, according to the configuration of (9) above, the engine startability is further improved by automatically starting the engine at an appropriate timing without requiring any extra operation from the driver. Can do.

(10)例示的な一実施形態では、上記(8)または(9)の構成において、前記操作スイッチは、所定の予熱開始操作が行われると、前記コントローラに対して前記予熱開始指令を送信するように構成されることを特徴とする。   (10) In an exemplary embodiment, in the configuration of (8) or (9), the operation switch transmits the preheating start command to the controller when a predetermined preheating start operation is performed. It is comprised so that it may be comprised.

上記(10)の構成では、運転者により所定の予熱開始操作が行われると、操作スイッチからコントローラに対して予熱開始指令が送信される。従って、例えば、操作スイッチから予熱開始指令を受信したコントローラは、タイマー制御などによりエンジンの予熱が完了するまで、ヒーター装置への通電動作を持続的に行うようにしてもよい。そうすることで、運転者がグローボタンを押し続けるなどしてエンジンの予熱完了まで予熱操作を続けなくても予熱完了までヒーター装置への通電動作を持続させることができる。その結果、上記(10)の構成によれば、運転者によるエンジンの予熱操作を簡易化することが可能となる。   In the configuration (10), when a predetermined preheating start operation is performed by the driver, a preheating start command is transmitted from the operation switch to the controller. Therefore, for example, the controller that has received the preheating start command from the operation switch may continuously perform the energization operation to the heater device until the preheating of the engine is completed by timer control or the like. By doing so, it is possible to continue the energization operation to the heater device until the preheating is completed without continuing the preheating operation until the preheating of the engine is completed by continuously pressing the glow button. As a result, according to the configuration of (10), it is possible to simplify the preheating operation of the engine by the driver.

(11)例示的な一実施形態では、上記(1)〜(10)の構成において、前記コントローラは、外気温に応じて前記第2期間の長さを調整することを特徴とする。   (11) In an exemplary embodiment, in the configurations of the above (1) to (10), the controller adjusts the length of the second period according to the outside air temperature.

外気温が低ければ外気温が高い時よりもエンジンの予熱に時間を要するから、エンジンの予熱時間は外気温に応じて調整するのが望ましい。そこで、上記(11)の構成によれば、コントローラは、外気温に応じて第2期間の長さを調整することで、ヒーター装置の余熱によりエンジンを暖気する時間の長さを外気温に応じた適切な長さとするように運転者に促すことができる。   When the outside air temperature is low, it takes more time to preheat the engine than when the outside air temperature is high. Therefore, it is desirable to adjust the engine preheating time according to the outside air temperature. Therefore, according to the configuration of (11) above, the controller adjusts the length of the second period in accordance with the outside air temperature, so that the length of time for warming up the engine due to the residual heat of the heater device depends on the outside air temperature. The driver can be encouraged to set the appropriate length.

(12)例示的な一実施形態では、上記(1)〜(10)の構成において、前記コントローラは、前記エンジンが所定の温度に予熱された時点を前記第2期間の終了時点とすることを特徴とする。   (12) In an exemplary embodiment, in the configurations of (1) to (10), the controller sets a time when the engine is preheated to a predetermined temperature as an end time of the second period. Features.

上記(12)の構成では、コントローラは、ヒーター装置の余熱によりエンジンが暖気されていることを報知する期間の終了時点をエンジンが所定の温度に予熱された時点までとしている。一例において、この所定の温度を燃焼室内における燃料の可燃限界温度よりも充分に高い温度に設定するならば、エンジンが上記温度に予熱されるまで、ヒーター装置が余熱状態にある旨の報知を継続することができる。その結果、上記(12)の構成によれば、エンジンが充分に暖気され、燃焼サイクルが安定的に反復継続できるようになるまでエンジン始動操作を待つように運転者に促すことができる。   In the configuration of (12) above, the controller sets the end point of the period for notifying that the engine is warmed by the remaining heat of the heater device until the point when the engine is preheated to a predetermined temperature. In one example, if this predetermined temperature is set to a temperature sufficiently higher than the flammability limit temperature of the fuel in the combustion chamber, the notification that the heater device is in the remaining heat state is continued until the engine is preheated to the above temperature. can do. As a result, according to the configuration of the above (12), the driver can be prompted to wait for the engine start operation until the engine is sufficiently warmed up and the combustion cycle can be stably and repeatedly continued.

以上より、本発明に係る幾つかの実施形態によれば、ヒーター装置に耐用時間を越えて通電することができないという制限を克服して、ヒーター装置によるエンジンの予熱効果を向上させ、それによりエンジンの始動性を向上させることができる。   As described above, according to some embodiments of the present invention, the limitation that the heater device cannot be energized beyond the service life is overcome, and the preheating effect of the engine by the heater device is improved, thereby the engine. The startability of the can be improved.

本発明の幾つかの実施形態に係るエンジン始動補助装置の適用対象であるエンジンを含む動力システムの一部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a part of motive power system containing the engine which is the application object of the engine starting assistance apparatus which concerns on some embodiment of this invention. 本発明の幾つかの実施形態に係るエンジン始動補助装置の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the engine starting auxiliary device which concerns on some embodiment of this invention. ヒーター装置への通電の前後におけるエンジン内部の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change inside an engine before and behind electricity supply to a heater apparatus. ヒーター装置によるエンジン内部の温度変化に応じた適切なエンジン始動タイミングについて説明する図である。It is a figure explaining the suitable engine starting timing according to the temperature change inside an engine by a heater apparatus. 本発明の幾つかの実施形態に係るエンジン始動補助装置内においてコントローラが制御電流および制御電圧を制御するタイミングを説明する図である。It is a figure explaining the timing which a controller controls a control current and a control voltage in the engine starting auxiliary device concerning some embodiments of the present invention. 複数の異なる設定パラメータに基づいてエンジンの初期予熱処理および再予熱処理を行った際のエンジン内部の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change inside an engine at the time of performing initial pre-heat treatment and re-pre-heat treatment of an engine based on several different setting parameters. 再予熱処理の効果を実機試験結果により説明する図である。It is a figure explaining the effect of re-pre-heat treatment by an actual machine test result.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state. On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.

以下、最初に、幾つかの実施形態に係るエンジン始動補助装置を説明するのに先立って、当該エンジン始動補助装置の適用対象であるエンジンを含む動力システムの一例について図1を参照して説明する。続いて、当該エンジン始動補助装置の構成について図2を参照しながら説明し、当該エンジン始動補助装置の動作原理とエンジンの予熱性能の改善効果について図3乃至図7を参照して説明する。   Hereinafter, before describing engine start assist devices according to some embodiments, an example of a power system including an engine to which the engine start assist device is applied will be described with reference to FIG. . Next, the configuration of the engine start assist device will be described with reference to FIG. 2, and the operating principle of the engine start assist device and the effect of improving the preheating performance of the engine will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の幾つかの実施形態に係るエンジン始動補助装置の適用対象として、舶用エンジンであるエンジン100を動力源とする小型船舶の動力システムの一部を例示したものである。エンジン100は、以下において後述するコントローラ200およびバッテリ300と共に小型船舶の機関室1内に設置されている。また、エンジン100の予熱操作と始動操作を行うために運転者が使用する計器盤400は、小型船舶の操舵室2に設置されている。計器盤400は、小型船舶の操舵室において運転者が図1に示す動力システムを操作するために使用される。   FIG. 1 exemplifies a part of a power system for a small vessel using an engine 100 as a marine engine as a power source as an application target of an engine start assist device according to some embodiments of the present invention. The engine 100 is installed in an engine room 1 of a small vessel together with a controller 200 and a battery 300 described later. An instrument panel 400 used by the driver to perform a preheating operation and a starting operation of the engine 100 is installed in the steering chamber 2 of the small boat. The instrument panel 400 is used for a driver to operate the power system shown in FIG.

図1に示す構成において、計器盤400は予熱管理部410と操作スイッチ420と、を備えている。予熱管理部410および操作スイッチ420は、接続線C1およびC2を介してコントローラ200とそれぞれ接続されている。予熱管理部410は、以下において後述する再予熱モード切替部411に加え、エンジンの予熱状態を運転者に報知する第1報知手段412aおよび第2報知手段412bを備えている。一例においては、操作スイッチ420は、運転者がエンジン100の予熱操作や始動操作を行うために操作するキースイッチであってもよい。運転者が操作スイッチ420を使用してエンジン100の予熱操作や始動操作を行うと、当該操作がされた旨は接続線C2を介してコントローラに伝達される。   In the configuration shown in FIG. 1, the instrument panel 400 includes a preheat management unit 410 and an operation switch 420. The preheating management unit 410 and the operation switch 420 are connected to the controller 200 via connection lines C1 and C2, respectively. The preheating management unit 410 includes a first notification unit 412a and a second notification unit 412b that notify the driver of the preheating state of the engine in addition to a re-preheating mode switching unit 411 described below. In one example, operation switch 420 may be a key switch that is operated by the driver to perform a preheating operation or a starting operation of engine 100. When the driver uses the operation switch 420 to perform a preheating operation or a starting operation of the engine 100, the fact that the operation has been performed is transmitted to the controller via the connection line C2.

図1に示すように、エンジン100は、エンジン100をクランキングすることによりエンジン100を始動するための電動機を含むスタータ装置101と、エンジン始動前にエンジン100を予熱するためのヒーター装置102と、を備える。さらに、エンジン100は、エンジン100の回転エネルギーにより発電する発電機103を備える。また、図1に示すように、スタータ装置101、ヒーター装置102および発電機103は、スイッチング機構110を介してコントローラ200およびバッテリ300と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, the engine 100 includes a starter device 101 including an electric motor for starting the engine 100 by cranking the engine 100, a heater device 102 for preheating the engine 100 before starting the engine, Is provided. Further, engine 100 includes a generator 103 that generates electric power using the rotational energy of engine 100. Further, as shown in FIG. 1, the starter device 101, the heater device 102, and the generator 103 are electrically connected to the controller 200 and the battery 300 via the switching mechanism 110.

図1に示す構成において、スイッチング機構110は、コントローラ200から制御線C3を介して与えられた制御電流または制御電圧に基づいて、バッテリ300および発電機103からスタータ装置101およびヒーター装置102への通電のオンオフを切り替える回路機構である。なお、スイッチング機構110は具体的な回路構造ではなく、説明を簡単にするために便宜上図示した抽象的な回路機構である。つまり、スイッチング機構110は、バッテリ300および発電機103からスタータ装置101およびヒーター装置102への電流の流れがコントローラ200からの制御に従ってオンオフ切替えされることを単に抽象的に表しているに過ぎない。従って、コントローラ200からの制御に従ってバッテリ300および発電機103からスタータ装置101およびヒーター装置102へ通電するための具体的な回路接続構成は、必ずしも図1に示すような回路接続構成とする必要はなく、図2を参照しながら具体的に後述する回路接続構成としてもよい。   In the configuration shown in FIG. 1, the switching mechanism 110 energizes the starter device 101 and the heater device 102 from the battery 300 and the generator 103 based on the control current or the control voltage given from the controller 200 via the control line C3. This is a circuit mechanism for switching on and off. Note that the switching mechanism 110 is not a specific circuit structure but an abstract circuit mechanism shown for convenience in order to simplify the description. That is, the switching mechanism 110 merely represents abstractly that the current flow from the battery 300 and the generator 103 to the starter device 101 and the heater device 102 is switched on and off in accordance with control from the controller 200. Therefore, the specific circuit connection configuration for energizing the starter device 101 and the heater device 102 from the battery 300 and the generator 103 to the starter device 101 and the heater device 102 according to the control from the controller 200 is not necessarily the circuit connection configuration as shown in FIG. A circuit connection configuration which will be specifically described later with reference to FIG.

次に、図2を参照しながら、本発明の幾つかの実施形態に係るエンジン始動補助装置10の構成について説明する。図2に示すエンジン始動補助装置10は、エンジン100(図1)を予熱するヒーター装置102と、ヒーター装置102によるエンジン100の予熱状況を報知する第1報知手段412aと、エンジン100の始動を促す旨を報知する第2報知手段412bと、を備えている。さらに、エンジン始動補助装置10は、エンジン100を始動するためのスタータ装置101と、ヒーター装置102およびスタータ装置101に対して電力を供給可能なバッテリ300と、エンジン100により駆動する発電機103と、を備えている。また、エンジン始動補助装置10は、ヒーター装置102、スタータ装置101、第1報知手段412aおよび第2報知手段412bを制御するコントローラ200を備えている。   Next, the configuration of the engine start assist device 10 according to some embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. The engine start assisting device 10 shown in FIG. 2 urges the engine 100 to start the heater device 102 that preheats the engine 100 (FIG. 1), first notification means 412 a that notifies the preheating state of the engine 100 by the heater device 102. Second informing means 412b for informing the effect. Further, the engine start assist device 10 includes a starter device 101 for starting the engine 100, a battery 300 capable of supplying electric power to the heater device 102 and the starter device 101, a generator 103 driven by the engine 100, It has. The engine start assisting device 10 includes a controller 200 that controls the heater device 102, the starter device 101, the first notification unit 412a, and the second notification unit 412b.

また、エンジン始動補助装置10は、操作スイッチ420を備える。操作スイッチ420は、運転者により所定の予熱開始操作が行われると、コントローラ200に対して予熱開始指令を送信するように構成されている。また、操作スイッチ420は、運転者により所定のエンジン始動操作が行われると、コントローラ200に対してエンジン始動指令を送信するように構成されている。運転者が操作スイッチ420に対して上述した予熱開始操作およびエンジン始動操作を含む何らかの操作を行うと、操作内容が操作スイッチ420から接続線C2を介してコントローラ200に伝達される。   In addition, the engine start assist device 10 includes an operation switch 420. The operation switch 420 is configured to transmit a preheating start command to the controller 200 when a predetermined preheating start operation is performed by the driver. The operation switch 420 is configured to transmit an engine start command to the controller 200 when a predetermined engine start operation is performed by the driver. When the driver performs any operation including the above-described preheating start operation and engine start operation on the operation switch 420, the operation content is transmitted from the operation switch 420 to the controller 200 via the connection line C2.

例示的な一実施形態では、図2に示すように、キースイッチとして構成された操作スイッチ420は、オフ状態位置420a、予熱操作位置420bおよび始動操作位置420cを含む少なくとも3つの操作位置を有している。ここで、上述した予熱開始操作として、運転者が操作スイッチ420の操作位置をオフ状態位置420aから予熱操作位置420bに切り替えると、操作スイッチ420からコントローラ200に対して予熱開始指令が送信される。また、上述したエンジン始動操作として、運転者が操作スイッチ420の操作位置を予熱操作位置420bから始動操作位置420cに切り替えると、操作スイッチ420からコントローラ200に対してエンジン始動指令が送信される。   In one exemplary embodiment, as shown in FIG. 2, the operation switch 420 configured as a key switch has at least three operation positions including an off-state position 420a, a preheat operation position 420b, and a start operation position 420c. ing. Here, when the driver switches the operation position of the operation switch 420 from the off-state position 420 a to the preheat operation position 420 b as the preheating start operation described above, a preheat start command is transmitted from the operation switch 420 to the controller 200. Further, as the engine start operation described above, when the driver switches the operation position of the operation switch 420 from the preheating operation position 420b to the start operation position 420c, an engine start command is transmitted from the operation switch 420 to the controller 200.

また、エンジン始動補助装置10は、図1に示す予熱管理部410の上に設けられた第1報知手段412aと、第2報知手段412bと、を備えている。第1報知手段412aは、ヒーター装置102によるエンジン100の予熱状況を報知するように構成されている。一例においては、第1報知手段412aは、ヒーター装置102によるエンジン100の予熱状況を表す電圧や電流をコントローラ200から与えられ、点灯や消灯によってエンジン100の予熱状況を視覚的に表示するランプであってもよい。第2報知手段412bは、エンジン100の始動を促す旨を運転者に報知するように構成されている。一例においては、第1報知手段412bは、エンジン100の予熱が完了し、エンジン始動の準備ができた旨を表す電圧や電流をコントローラ200から与えられると、点灯することによってエンジン始動の準備ができた旨を視覚的に表示するランプであってもよい。   Further, the engine start assisting device 10 includes first notification means 412a and second notification means 412b provided on the preheating management unit 410 shown in FIG. The first notification means 412a is configured to notify the preheating state of the engine 100 by the heater device 102. In one example, the first notification means 412a is a lamp that is supplied with a voltage or current representing the preheating state of the engine 100 by the heater device 102 from the controller 200 and visually displays the preheating state of the engine 100 by turning on or off. May be. The second notification means 412b is configured to notify the driver that the engine 100 is to be started. In one example, the first notification means 412b is ready to start the engine by turning on when the controller 200 is supplied with a voltage or current indicating that the preheating of the engine 100 is completed and the engine is ready to start. It may be a lamp that visually displays the effect.

また、図2に示す構成において、スタータ装置101のB端子101Bには、発電機103とバッテリ300が接続されていると共に、リレースイッチ111を介してヒーター装置102が接続されている。さらに、スタータ装置101のB端子101Bは、リレースイッチ112を介してスタータ装置101のS端子101Sとも接続されている。また、図2に示すように、コントローラ200が接続線C32を介してリレースイッチ111をオンオフ切替することにより、発電機103およびバッテリ300の少なくとも一方からヒーター装置102に流れる電流がオンオフ切替される。また、図2に示すように、コントローラ200が接続線C31を介してリレースイッチ112をオンオフ切替することにより、スタータ装置101のB端子101BとS端子101Sとの間の導通状態がオンオフ切替される。従って、図2に示すリレースイッチ111、リレースイッチ112および接続線C51〜C56は、図1に示すスイッチング機構110に相当する機能を実現している。   In the configuration shown in FIG. 2, the generator 103 and the battery 300 are connected to the B terminal 101 </ b> B of the starter device 101, and the heater device 102 is connected via the relay switch 111. Further, the B terminal 101B of the starter device 101 is also connected to the S terminal 101S of the starter device 101 via the relay switch 112. Further, as shown in FIG. 2, the controller 200 switches the relay switch 111 on and off via the connection line C <b> 32, so that the current flowing from at least one of the generator 103 and the battery 300 to the heater device 102 is switched on and off. Further, as shown in FIG. 2, the controller 200 switches the relay switch 112 on and off via the connection line C31, whereby the conduction state between the B terminal 101B and the S terminal 101S of the starter device 101 is switched on and off. . Therefore, the relay switch 111, the relay switch 112, and the connection lines C51 to C56 shown in FIG. 2 realize a function corresponding to the switching mechanism 110 shown in FIG.

本発明の幾つかの実施形態では、図2に示すコントローラ200は、以下の動作を実行する。コントローラ200は、操作スイッチ420から予熱開始指令を受信すると、第1期間に亘ってヒーター装置102へ通電する。その際、第1期間の長さは、ヒーター装置102への1回当たりの通電時間に相当し、ヒーター装置102の通電状態における耐用時間より短くなるように設定されるのが好適である。何故なら、ヒーター装置102は、電流を流すことによって発熱する熱電素子を含むので、通電状態における耐用時間を越えてヒーター装置102に通電すると、ヒーター装置102が故障したり熱電素子が焼損したりするからである。こうすることで、ヒーター装置102への通電によるヒーター装置102の損傷を防止し、ヒーター装置102を長持ちさせることができる。   In some embodiments of the present invention, the controller 200 shown in FIG. 2 performs the following operations. When receiving a preheating start command from the operation switch 420, the controller 200 energizes the heater device 102 over the first period. At this time, the length of the first period corresponds to the energization time per time for the heater device 102 and is preferably set to be shorter than the service life in the energized state of the heater device 102. This is because the heater device 102 includes a thermoelectric element that generates heat when an electric current flows, and if the heater device 102 is energized beyond the service life in the energized state, the heater device 102 breaks down or the thermoelectric element burns out. Because. By doing so, damage to the heater device 102 due to energization of the heater device 102 can be prevented, and the heater device 102 can be prolonged.

続いて、コントローラ200は、第1期間の経過後、第2期間に亘ってヒーター装置102が余熱状態にあることを報知するように第1報知手段412aに指示する。その際、ヒーター装置102への通電終了後、第1報知手段412aからの報知に応じて運転者が第2期間にわたってエンジン始動を待つようにすれば、ヒーター装置102の余熱によってヒーター装置102の通電終了後もエンジン100の予熱が継続される。その結果、ヒーター装置102への通電時間を延長せずにエンジン100の予熱効果を向上させることができる。そのため、この実施形態によれば、ヒーター装置102に耐用時間を越えて通電することができないという制限を克服して、エンジン100の始動性を向上させることができる。   Subsequently, after the elapse of the first period, the controller 200 instructs the first notification unit 412a to notify that the heater device 102 is in the remaining heat state over the second period. At that time, if the driver waits for the engine to start for the second period in response to the notification from the first notification means 412a after the energization to the heater device 102 is completed, the heater device 102 is energized by the remaining heat of the heater device 102. Preheating of engine 100 is continued even after the end. As a result, the preheating effect of engine 100 can be improved without extending the energization time to heater device 102. Therefore, according to this embodiment, it is possible to improve the startability of engine 100 by overcoming the limitation that the heater device 102 cannot be energized beyond the service life.

例示的な一実施形態では、コントローラ200は、エンジン100が所定の温度に予熱された時点を第2期間の終了時点としてもよい。一例において、この所定の温度をエンジン100の燃焼室内における燃料の可燃限界温度よりも充分に高い温度に設定するならば、エンジン100が上記温度に予熱されるまで、ヒーター装置102が余熱状態にある旨の報知を継続することができる。その結果、エンジン100が充分に暖気され、燃焼サイクルが安定的に反復継続できるようになるまでエンジン始動操作を待つように運転者に促すことができるようになる。   In an exemplary embodiment, the controller 200 may set the end point of the second period as the time point when the engine 100 is preheated to a predetermined temperature. In one example, if the predetermined temperature is set to a temperature sufficiently higher than the flammability limit temperature of the fuel in the combustion chamber of the engine 100, the heater device 102 remains in the preheated state until the engine 100 is preheated to the above temperature. Notification to that effect can be continued. As a result, the driver can be encouraged to wait for the engine start operation until the engine 100 is sufficiently warmed up and the combustion cycle can be stably and repeatedly continued.

また、例示的な一実施形態では、コントローラ200は、外気温に応じて前記第2期間の長さを調整するようにしてもよい。何故なら、外気温が低ければ外気温が高い時よりもエンジン100の予熱に時間を要するから、エンジン100の予熱時間は外気温に応じて調整するのが望ましいからである。従って、コントローラ200は、外気温に応じて第2期間の長さを調整することで、ヒーター装置102の余熱によりエンジン100を暖気する時間の長さを外気温に応じた適切な長さとするように運転者に促すことができる。   In an exemplary embodiment, the controller 200 may adjust the length of the second period according to the outside air temperature. This is because if the outside air temperature is low, it takes more time to preheat the engine 100 than when the outside air temperature is high. Therefore, it is desirable to adjust the preheating time of the engine 100 according to the outside air temperature. Therefore, the controller 200 adjusts the length of the second period according to the outside air temperature so that the length of time for warming up the engine 100 by the residual heat of the heater device 102 is set to an appropriate length according to the outside air temperature. The driver can be encouraged.

続いて、コントローラ200は、第2期間の経過後、エンジン100の始動を促す旨を運転者に報知するように第2報知手段412bに指示する。続いて、エンジン100の始動を促す旨が第2報知手段412bにより運転者に報知されると、運転者は操作スイッチ420に対して所定のエンジン始動操作を行ってもよい。その結果、操作スイッチ420に対して所定のエンジン始動操作が行われると、操作スイッチ420から接続線C2を介してコントローラ200にエンジン始動指令が送信される。コントローラ200は、操作スイッチ420からエンジン始動指令を受信すると、スタータ装置101内の電動機への通電を開始する。これにより、スタータ装置101内の電動機が回転してエンジン100をクランキングし、エンジン100の始動が行われる。   Subsequently, after the elapse of the second period, the controller 200 instructs the second notification unit 412b to notify the driver that the engine 100 is to be started. Subsequently, when the driver is informed that the engine 100 is to be started by the second notification means 412b, the driver may perform a predetermined engine start operation on the operation switch 420. As a result, when a predetermined engine start operation is performed on the operation switch 420, an engine start command is transmitted from the operation switch 420 to the controller 200 via the connection line C2. When the controller 200 receives an engine start command from the operation switch 420, the controller 200 starts energization of the electric motor in the starter device 101. Thereby, the electric motor in the starter device 101 rotates to crank the engine 100, and the engine 100 is started.

このようにヒーター装置102の余熱によってヒーター装置102への通電終了後もエンジン100の予熱が継続される様子を実験結果により具体的に例示すると図3に示すとおりとなる。図3(A)では、ヒーター装置102に通電する第1期間をT に設定し、期間T にわたってヒーター装置102に通電した場合におけるエンジン100内の各部の温度変化のグラフを示し、横軸は時間軸である。例えば、期間T にわたってヒーター装置102に通電した場合に、ヒーター装置102が備える熱電素子の表面温度は、図3(A)において実線で示す曲線g31のように変化する。また、期間T にわたってヒーター装置102に通電した場合に、エンジン100の燃焼室の出口付近で計測した空気温度は、図3(A)において点線で示す曲線g32のように変化する。また、エンジン100に繋がる排気ダクトの先端付近で計測した空気温度は、図3(A)において一点鎖線で示す曲線g33のように変化する。 FIG. 3 shows a specific example of how the engine 100 continues to be preheated even after the energization of the heater device 102 is completed due to the residual heat of the heater device 102 as described above. In FIG. 3 (A), to set the first period to be supplied to the heater unit 102 to T 1 A, shows a graph of the temperature change of each part of the engine 100 when a current is passed to the heater unit 102 for a period T 1 A, The horizontal axis is the time axis. For example, when the heater device 102 is energized over the period T 1 A, the surface temperature of the thermoelectric element included in the heater device 102 changes as indicated by a curve g31 indicated by a solid line in FIG. Further, when the heater device 102 is energized over the period T 1 A, the air temperature measured near the outlet of the combustion chamber of the engine 100 changes as shown by a curve g32 indicated by a dotted line in FIG. Further, the air temperature measured in the vicinity of the tip of the exhaust duct connected to engine 100 changes as shown by a curve g33 indicated by a one-dot chain line in FIG.

図3(A)の曲線グラフg31を参照すると、ヒーター装置102に通電する期間T の終了時点(時刻tの少し前)でヒーター装置102の熱電素子の表面温度はピークに達し、その後はヒーター装置102に通電されないので、熱電素子の表面温度は低下している。しかしながら、ヒーター装置102への通電終了後も、ヒーター装置102の余熱により燃焼室内の予熱が継続されるので、燃焼室の出口付近で計測した空気温度は時刻tを少し過ぎた時点まで上昇し続けている。従って、期間T の終了時点(時刻tの少し前)から時刻tまでを第2期間に設定し、第2期間の終了までエンジン始動を待つようにすれば、ヒーター装置102の余熱によってヒーター装置102への通電終了後もエンジン100の予熱を継続することができる。その結果、ヒーター装置102への通電時間を延長せずにエンジン100の予熱効果を向上させることができる。 Referring to the curve graph g31 in FIG. 3A, the surface temperature of the thermoelectric element of the heater device 102 reaches a peak at the end of the period T 1 A in which the heater device 102 is energized (slightly before time t 1 ), and thereafter Since the heater device 102 is not energized, the surface temperature of the thermoelectric element is lowered. However, after finishing the power to the heater device 102, since the preheating of the combustion chamber is continued by the remaining heat of the heater device 102, the air temperature measured in the vicinity of the outlet of the combustion chamber rises in the time t 3 to time past little continuing. Therefore, if the second period is set from the end point of the period T 1 A (slightly before the time t 1 ) to the time t 3 and the engine start is waited until the end of the second period, the remaining heat of the heater device 102 Thus, preheating of the engine 100 can be continued even after the energization of the heater device 102 is completed. As a result, the preheating effect of engine 100 can be improved without extending the energization time to heater device 102.

図3(B)は、ヒーター装置102に通電する第1期間を図3(A)に示す期間T よりも長い期間T に設定している点を除いて、図3(A)に示す実験結果と同様の実験条件の下でエンジン100内の各部の温度変化を測定した結果である。図3(B)において、期間T にわたってヒーター装置102に通電した場合に、ヒーター装置102が備える熱電素子の表面温度は、図3(B)において実線で示す曲線g34のように変化する。また、期間T にわたってヒーター装置102に通電した場合に、エンジン100の燃焼室の出口付近で計測した空気温度は、図3(B)において点線で示す曲線g35のように変化する。また、エンジン100に繋がる排気ダクトの先端付近で計測した空気温度は、図3(B)において一点鎖線で示す曲線g36のように変化する。 FIG. 3 (B) is the same as FIG. 3 (A) except that the first period in which the heater device 102 is energized is set to a period T 1 B that is longer than the period T 1 A shown in FIG. 3 (A). Is a result of measuring the temperature change of each part in the engine 100 under the same experimental conditions as those shown in FIG. In FIG. 3B, when the heater device 102 is energized over a period T 1 B , the surface temperature of the thermoelectric element included in the heater device 102 changes as indicated by a curve g34 indicated by a solid line in FIG. Further, when the heater device 102 is energized over the period T 1 B, the air temperature measured in the vicinity of the outlet of the combustion chamber of the engine 100 changes as shown by a curved line g35 shown by a dotted line in FIG. Further, the air temperature measured in the vicinity of the tip of the exhaust duct connected to engine 100 changes as shown by a curve g36 indicated by a one-dot chain line in FIG.

図3(B)の曲線グラフg34を参照すると、ヒーター装置102に通電する期間T の終了時点(時刻tの少し後)でヒーター装置102の熱電素子の表面温度はピークに達し、その後はヒーター装置102に通電されないので、熱電素子の表面温度は低下している。しかしながら、ヒーター装置102への通電終了後も、ヒーター装置102の余熱により燃焼室内の予熱が継続されるので、燃焼室の出口付近で計測した空気温度は時刻t付近まで上昇し続けている。従って、期間T の終了時点(時刻tの少し後)から時刻tまでを第2期間に設定し、第2期間の終了までエンジン始動を待つようにすれば、ヒーター装置102の余熱によってヒーター装置102への通電終了後もエンジン100の予熱を継続することができる。その結果、ヒーター装置102への通電時間を延長せずにエンジン100の予熱効果を向上させることができる。 Referring to the curve graph g34 in FIG. 3B, the surface temperature of the thermoelectric element of the heater device 102 reaches a peak at the end of the period T 1 B in which the heater device 102 is energized (slightly after time t 1 ), and thereafter Since the heater device 102 is not energized, the surface temperature of the thermoelectric element is lowered. However, after the power distribution end to the heater device 102, since the preheating of the combustion chamber is continued by the remaining heat of the heater device 102, the air temperature measured in the vicinity of the outlet of the combustion chamber continues to rise until around the time t 4. Therefore, if the second period is set from the end of the period T 1 B (slightly after the time t 1 ) to the time t 4 and the engine start is waited until the end of the second period, the remaining heat of the heater device 102 Thus, preheating of the engine 100 can be continued even after the energization of the heater device 102 is completed. As a result, the preheating effect of engine 100 can be improved without extending the energization time to heater device 102.

そこで、本発明の幾つかの実施形態では、図4に示すように、時刻t付近においてヒーター装置102への通電が終了した後も、ヒーター装置102の余熱によって燃焼室内の予熱が続いている時刻t’までエンジン100の始動操作を待つように運転者に報知するようにしている。従って、当該報知に従って運転者が時刻t’までエンジン100の始動操作を待つことで、外気温が低い寒冷時においても、ヒーター装置102への通電時間を延長せずにエンジン100の予熱効果を向上させ、エンジン始動時の失火の可能性を低減させることができる。 Therefore, in some embodiments of the present invention, as shown in FIG. 4, the preheating in the combustion chamber continues due to the residual heat of the heater device 102 even after the energization of the heater device 102 is completed in the vicinity of time t 1 . The driver is informed to wait for the start operation of the engine 100 until time t 2 ′. Therefore, the driver waits for the start operation of the engine 100 until the time t 2 ′ according to the notification, so that the preheating effect of the engine 100 can be obtained without extending the energization time to the heater device 102 even in the cold time when the outside air temperature is low. It is possible to improve and reduce the possibility of misfire when starting the engine.

これに対して、図4に示すように、従来は、時刻t付近においてヒーター装置102への通電が終了し、ヒーター装置102の熱電素子の表面温度がピークに達した直後にエンジン始動操作を促す表示ランプが点灯するようにしていた。その結果、外気温が低い寒冷時において、ヒーター装置102への通電終了直後にエンジン100の始動操作がされると、エンジン100の予熱を充分に行えず、エンジン100の失火によりエンジン始動に失敗する可能性が高くなる。 On the other hand, as shown in FIG. 4, conventionally, the engine start operation is performed immediately after the energization of the heater device 102 is completed near the time t 1 and the surface temperature of the thermoelectric element of the heater device 102 reaches the peak. The prompting lamp was turned on. As a result, when the engine 100 is started immediately after the energization of the heater device 102 in a cold environment where the outside air temperature is low, the engine 100 cannot be preheated sufficiently, and the engine 100 fails to start due to misfire of the engine 100. The possibility increases.

例示的な一実施形態では、以上のようなコントローラ200の制御動作は、エンジン始動補助装置10について図2を参照しながら後述する以下のような回路構造と回路動作によって実現される。   In one exemplary embodiment, the control operation of the controller 200 as described above is realized by the following circuit structure and circuit operation described later with reference to FIG.

図2に示すリレースイッチ111は、端子111a〜111cを備えている。リレースイッチ111においては、コントローラ200から接続線C32を介して端子111bに与える制御電圧または制御電流をオンオフ切替えすることにより、端子111aと端子111b間の導通状態がオンオフ切替される。従って、コントローラ200は、操作スイッチ420から接続線C2を介して予熱開始指令を受信すると、接続線C32を介してリレースイッチ111の端子111bに与える制御電圧または制御電流をオフ状態から第1期間にわたってオン状態に切り替える。その結果、リレースイッチ111においてオフ状態である端子111aと端子111b間の導通状態が第1期間にわたってオン状態となるので、バッテリ300からリレースイッチ111を介してヒーター装置102に通電される。   The relay switch 111 illustrated in FIG. 2 includes terminals 111a to 111c. In the relay switch 111, the conduction state between the terminal 111a and the terminal 111b is switched on and off by switching on and off the control voltage or control current applied from the controller 200 to the terminal 111b via the connection line C32. Therefore, when the controller 200 receives the preheating start command from the operation switch 420 via the connection line C2, the controller 200 applies the control voltage or the control current applied to the terminal 111b of the relay switch 111 via the connection line C32 from the OFF state over the first period. Switch on. As a result, the conduction state between the terminal 111a and the terminal 111b that is in the OFF state in the relay switch 111 is in the ON state over the first period, so that the heater device 102 is energized from the battery 300 via the relay switch 111.

続いて、第1期間が満了すると、コントローラ200は、接続線C32を介してリレースイッチ111の端子111bに与える制御電圧または制御電流をオン状態からオフ状態に切り替える。その結果、リレースイッチ111においてオン状態であった端子111aと端子111b間の導通状態がオフ状態となるので、バッテリ300からヒーター装置102への通電が停止される。そして、コントローラ200は、第1期間経過後にヒーター装置102への通電を停止すると、接続線C1を介して第1報知手段412aに対して与える制御電流をオフ状態から第2期間にわたってオン状態に切り替える。その結果、表示ランプとして構成された第1報知手段412aが消灯状態から点灯状態に切り替わり、ヒーター装置102が余熱状態にあることを運転者に知らせる。   Subsequently, when the first period expires, the controller 200 switches the control voltage or control current applied to the terminal 111b of the relay switch 111 via the connection line C32 from the on state to the off state. As a result, the conduction state between the terminal 111a and the terminal 111b that has been turned on in the relay switch 111 is turned off, so that power supply from the battery 300 to the heater device 102 is stopped. Then, when the controller 200 stops energizing the heater device 102 after the first period has elapsed, the controller 200 switches the control current applied to the first notification unit 412a via the connection line C1 from the off state to the on state over the second period. . As a result, the first notification means 412a configured as a display lamp is switched from the unlit state to the lit state, and informs the driver that the heater device 102 is in the remaining heat state.

その際、ヒーター装置102への通電終了後、第1報知手段412aからの報知に応じて運転者が第2期間にわたってエンジン始動を待つようにすれば、ヒーター装置102の余熱によってヒーター装置102への通電終了後もエンジン100の予熱が継続される。   At that time, if the driver waits for the engine to start for the second period in response to the notification from the first notification means 412a after the energization to the heater device 102 is completed, the remaining heat of the heater device 102 causes the heater device 102 to Preheating of engine 100 is continued even after energization is completed.

ここで、再び図2を参照すると、第2期間が経過した後、コントローラ200は、エンジン100の始動を促す旨を運転者に報知するように第2報知手段412bに指示する。例えば、第2期間の経過後に、コントローラ200は、接続線C1を介して第2報知手段412bに与える制御電流をオフ状態からオン状態に切り替えることにより、表示ランプとして構成された第2報知手段412bを消灯状態から点灯状態に切り替える。これにより、エンジン100の予熱が完了し、エンジン100を始動する準備ができた旨が運転者に知らされる。   Here, referring to FIG. 2 again, after the second period has elapsed, the controller 200 instructs the second notification means 412b to notify the driver that the engine 100 is to be started. For example, after the elapse of the second period, the controller 200 switches the control current supplied to the second notification unit 412b via the connection line C1 from the off state to the on state, thereby the second notification unit 412b configured as a display lamp. Switch from off to on. As a result, the driver is informed that the preheating of engine 100 is completed and the engine 100 is ready to start.

続いて、エンジン100の始動を促す旨が第2報知手段412bにより運転者に報知されると、運転者は操作スイッチ420に対して所定のエンジン始動操作を行ってもよい。その結果、操作スイッチ420に対して所定のエンジン始動操作が行われると、操作スイッチ420から接続線C2を介してコントローラ200にエンジン始動指令が送信される。コントローラ200は、操作スイッチ420からエンジン始動指令を受信すると、バッテリ300からスタータ装置101内の電動機へ通電を開始することでエンジン100の始動を行う。コントローラ200は、図2を参照して後述する以下の回路動作によりバッテリ300からスタータ装置101内の電動機への通電を開始する。   Subsequently, when the driver is informed that the engine 100 is to be started by the second notification means 412b, the driver may perform a predetermined engine start operation on the operation switch 420. As a result, when a predetermined engine start operation is performed on the operation switch 420, an engine start command is transmitted from the operation switch 420 to the controller 200 via the connection line C2. When receiving an engine start command from the operation switch 420, the controller 200 starts the engine 100 by starting energization from the battery 300 to the electric motor in the starter device 101. The controller 200 starts energization from the battery 300 to the electric motor in the starter device 101 by the following circuit operation described later with reference to FIG.

図2に示すスタータ装置101において、B端子101Bは、スタータ装置内の電動機によりエンジン100をクランキングするための駆動電力が供給される端子である。また、スタータ装置101において、S端子101Sは、B端子101Bとスタータ装置101内の上記電動機との間の導通状態をオンオフ切替する電磁式スイッチ(図示せず)を電圧駆動するための端子である。具体的には、S端子101Sにバッテリ300からの電圧がかかっていないときには、B端子101Bとスタータ装置101内の上記電動機との間は絶縁状態である。他方、バッテリ300からS端子101Sに通電すると、B端子101Bとスタータ装置101内の上記電動機との間は導通状態となり、バッテリ300からの駆動電力がスタータ装置101内の上記電動機へと供給開始される。   In the starter device 101 shown in FIG. 2, a B terminal 101B is a terminal to which driving power for cranking the engine 100 is supplied by an electric motor in the starter device. Further, in the starter device 101, the S terminal 101S is a terminal for voltage-driving an electromagnetic switch (not shown) that switches on and off the conduction state between the B terminal 101B and the electric motor in the starter device 101. . Specifically, when the voltage from the battery 300 is not applied to the S terminal 101S, the B terminal 101B and the electric motor in the starter device 101 are in an insulated state. On the other hand, when the battery 300 is energized to the S terminal 101S, the B terminal 101B and the electric motor in the starter device 101 are in a conductive state, and driving power from the battery 300 is started to be supplied to the electric motor in the starter device 101. The

一方、リレースイッチ112は、端子112a〜112cを備えている。リレースイッチ112においては、コントローラ200から接続線C31を介して端子112bに与える制御電圧または制御電流をオンオフ切替えすることにより、端子112aと端子112b間の導通状態がオンオフ切替される。従って、コントローラ200は、操作スイッチ420から接続線C2を介してエンジン始動指令を受信すると、接続線C31を介してリレースイッチ112の端子112bに与える制御電圧または制御電流をオフ状態からオン状態に切り替える。すると、リレースイッチ112においてオフ状態である端子112aと端子112b間の導通状態がオン状態となる。その結果、スタータ装置101のB端子101BとS端子101Sが電気的に直結され、バッテリ300からの電圧がS端子101Sに加わるので、バッテリ300からB端子101Bを経由してスタータ装置101内の電動機に駆動電力が供給開始される。以上のようにして、コントローラ200は、バッテリ300からスタータ装置101内の電動機への通電を開始する。   On the other hand, the relay switch 112 includes terminals 112a to 112c. In the relay switch 112, the conduction state between the terminal 112a and the terminal 112b is switched on and off by switching on and off the control voltage or the control current applied from the controller 200 to the terminal 112b via the connection line C31. Therefore, when the controller 200 receives an engine start command from the operation switch 420 via the connection line C2, the controller 200 switches the control voltage or control current applied to the terminal 112b of the relay switch 112 via the connection line C31 from the off state to the on state. . Then, in the relay switch 112, the conductive state between the terminal 112a and the terminal 112b which are in the off state is turned on. As a result, the B terminal 101B and the S terminal 101S of the starter device 101 are electrically connected directly, and the voltage from the battery 300 is applied to the S terminal 101S. Therefore, the electric motor in the starter device 101 from the battery 300 via the B terminal 101B. The driving power is started to be supplied. As described above, the controller 200 starts energization from the battery 300 to the electric motor in the starter device 101.

また、例示的な一実施形態では、運転者により予熱開始操作が行われた後、操作スイッチ420から予熱開始指令を受信したコントローラ200は、タイマー制御などによりエンジン100の予熱が完了するまで、ヒーター装置102への通電動作を持続的に行うようにしてもよい。そうすることで、運転者がグローボタンを押し続けるなどしてエンジン100の予熱完了まで予熱操作を続けなくても予熱完了までヒーター装置102への通電動作を持続させることができる。その結果、この実施形態によれば、運転者によるエンジンの予熱操作を簡易化することが可能となる。   Further, in an exemplary embodiment, after the preheating start operation is performed by the driver, the controller 200 that receives the preheating start command from the operation switch 420, until the preheating of the engine 100 is completed by timer control or the like. You may make it carry out the electricity supply operation | movement to the apparatus 102 continuously. By doing so, the energization operation to the heater device 102 can be continued until the preheating is completed without continuing the preheating operation until the preheating of the engine 100 is completed, for example, by continuously pressing the glow button. As a result, according to this embodiment, it is possible to simplify the engine preheating operation by the driver.

また、例示的な一実施形態では、コントローラ200は、所定の条件を満たした場合には、エンジン始動指令を受信していなくても、スタータ装置101内の電動機への通電を開始するようにしてもよい。このようにエンジン始動指令が無くても所定の条件が充足された時点でスタータ装置101内の電動機への通電を自動的に開始するようにすれば、以下の利点が得られる。   Further, in an exemplary embodiment, the controller 200 starts energization of the electric motor in the starter device 101 even when the engine start command is not received when a predetermined condition is satisfied. Also good. Thus, the following advantages can be obtained by automatically starting energization of the electric motor in the starter device 101 when a predetermined condition is satisfied even when there is no engine start command.

例えば、ヒーター装置102の余熱状態を示す第2期間の長さを適切に設定するようにすれば、第2期間の経過後にヒーター装置102の余熱により燃焼室内が充分に暖気されているようにすることが可能である。そのような場合、エンジン100は充分に予熱されているから、運転者によりエンジン始動操作が行われるのを待たずにエンジン始動を自動的に行っても失火する可能性は低く、予熱開始操作を行うのに続いてエンジン始動操作を別途行うのは煩雑であると運転者が感じる場合もある。   For example, if the length of the second period indicating the remaining heat state of the heater device 102 is appropriately set, the combustion chamber is sufficiently warmed by the remaining heat of the heater device 102 after the second period has elapsed. It is possible. In such a case, since the engine 100 is sufficiently preheated, there is little possibility of misfire even if the engine is automatically started without waiting for the driver to perform the engine start operation. The driver may feel that it is cumbersome to separately perform the engine start operation after the operation.

そこで、上記実施形態では、コントローラ200は、所定の条件を満たした場合には、エンジン始動指令を受信していなくても、スタータ装置101の電動機へと通電を開始する。例えば、コントローラ200は、第2期間の経過後にヒーター装置102の余熱により燃焼室内が充分に暖気された場合に、所定の条件を満たしたと判定するようにしてもよい。その結果、上記実施形態によれば、運転者に余計な操作を要求することなく、適切なタイミングで自動的にエンジン始動を行うようにすることで、エンジン100の始動性をさらに高めることができる。   Therefore, in the above embodiment, the controller 200 starts energizing the electric motor of the starter device 101 even when the engine start command is not received when a predetermined condition is satisfied. For example, the controller 200 may determine that a predetermined condition has been satisfied when the combustion chamber is sufficiently warmed by the residual heat of the heater device 102 after the second period has elapsed. As a result, according to the above embodiment, the startability of the engine 100 can be further improved by automatically starting the engine at an appropriate timing without requiring an extra operation from the driver. .

ここで再び図2を参照すると、スタータ装置101のB端子101Bには、発電機103が接続されており、発電機103は、B端子101Bを介してバッテリ300と電気的に接続されている。また、発電機103は、B端子101Bおよびリレースイッチ111を経由してヒーター装置102と電気的に接続可能に構成されている。ここで、発電機103はエンジン100によって駆動され、一例において、発電機103は、エンジン100のクランク軸の回転により駆動されるダイナモであってもよい。また、コントローラ200は、接続線C41を介して発電機103と接続されており、発電機103の端子電圧を表す信号が発電機103から接続線C41を介してコントローラ200に常時送信されるようになっている。これにより、コントローラ200は、接続線C41を介して発電機103の端子電圧を常時監視することができるようになっている。   Referring again to FIG. 2, a generator 103 is connected to the B terminal 101B of the starter device 101, and the generator 103 is electrically connected to the battery 300 via the B terminal 101B. The generator 103 is configured to be electrically connectable to the heater device 102 via the B terminal 101B and the relay switch 111. Here, the generator 103 is driven by the engine 100, and in one example, the generator 103 may be a dynamo driven by rotation of the crankshaft of the engine 100. Further, the controller 200 is connected to the generator 103 via the connection line C41 so that a signal representing the terminal voltage of the generator 103 is constantly transmitted from the generator 103 to the controller 200 via the connection line C41. It has become. Thereby, the controller 200 can always monitor the terminal voltage of the generator 103 via the connection line C41.

従って、スタータ装置101内の電動機によりエンジン100がクランキングされると、エンジン100のクランク軸の回転により発電機103は駆動され、発電を開始する。つまり、エンジン始動指令を受信したコントローラ200が、スタータ装置101内の電動機へ通電を開始し、エンジン100の始動を行うと、その直後に、エンジン100の回転により発電機103が発電を開始し、発電機103が出力する発電電圧のレベルが急速に立ち上がる。ここで、エンジン100の始動後に発電機103により発電された電力は、回生電力としてバッテリ300に充電されるようにしてもよい。また、エンジン100の始動後に発電機103により発電された電力は、エンジン始動後にエンジン100をさらに予熱するために、ヒーター装置102に供給されてもよい。   Therefore, when the engine 100 is cranked by the electric motor in the starter device 101, the generator 103 is driven by the rotation of the crankshaft of the engine 100 and starts power generation. That is, when the controller 200 that has received the engine start command starts energizing the electric motor in the starter device 101 and starts the engine 100, immediately after that, the generator 103 starts generating electricity by the rotation of the engine 100, The level of the generated voltage output from the generator 103 rises rapidly. Here, the electric power generated by the generator 103 after the engine 100 is started may be charged to the battery 300 as regenerative electric power. Further, the electric power generated by the generator 103 after the engine 100 is started may be supplied to the heater device 102 in order to further preheat the engine 100 after the engine is started.

そこで、例示的な一実施形態では、コントローラ200は、スタータ装置101への通電開始の後、エンジン100の始動により発電機103において発電電圧確立が検出された後に、第3期間に亘って断続的に発電機103およびバッテリ300の少なくとも一方からヒーター装置102に通電することでエンジン100を再び予熱する再予熱処理を実施するようにしてもよい。その際、発電機103が出力する電力のうち、ヒーター装置102により消費しきれなかった余剰電力は、発電機103からバッテリ300へと回生させることが可能である。   Thus, in an exemplary embodiment, after the start of energization of the starter device 101, the controller 200 intermittently starts over the third period after the establishment of the generation voltage is detected in the generator 103 by starting the engine 100. In addition, a re-pre-heat treatment for pre-heating the engine 100 again may be performed by energizing the heater device 102 from at least one of the generator 103 and the battery 300. At that time, surplus power that cannot be consumed by the heater device 102 among the power output from the generator 103 can be regenerated from the generator 103 to the battery 300.

これにより、上記実施形態によれば、エンジン100の最初のクランキング時における燃焼室内の初爆の後に、後続の燃焼サイクルにおいて予熱されていない冷たい給気が燃焼室内に送り込まれても、初爆後の燃焼サイクルにおいてエンジン100の予熱を断続的に継続することができる。従って、上記実施形態によれば、エンジン始動後の燃焼サイクルにおいても燃焼室内の空気温度を可燃限界温度以上に維持することができる。そのため、上記実施形態によれば、最初のクランキング時における燃焼室内の初爆を補助するだけでなく、初爆後の燃焼サイクルにおいて予熱されていない冷たい給気が送り込まれても、燃焼室内の空気温度低下による失火や未燃燃料の発生による白煙発生を防止することができる。   Thus, according to the above-described embodiment, even after the first explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking of the engine 100, the cold charge air that has not been preheated in the subsequent combustion cycle is sent into the combustion chamber. In subsequent combustion cycles, preheating of engine 100 can be continued intermittently. Therefore, according to the above embodiment, the air temperature in the combustion chamber can be maintained at the flammable limit temperature or higher even in the combustion cycle after engine startup. Therefore, according to the above-described embodiment, not only the first explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking is assisted, but also the cold charge air that is not preheated in the combustion cycle after the first explosion is sent in. It is possible to prevent misfire due to a decrease in air temperature and generation of white smoke due to generation of unburned fuel.

次に、図2に示す回路構成において、第1報知手段412a、第2報知手段412b、ヒーター装置102およびスタータ装置101への通電をオンオフ制御するための制御電流および制御電圧をコントローラ200が変化させるタイミングについて図5を参照しながら説明する。   Next, in the circuit configuration shown in FIG. 2, the controller 200 changes the control current and the control voltage for on / off control of the energization to the first notification unit 412a, the second notification unit 412b, the heater device 102, and the starter device 101. Timing will be described with reference to FIG.

図5のタイミング・チャートを参照すると、g57は、バッテリ300からリレースイッチ111を経由してヒーター装置102に流れる電流のレベル変化を表している。具体的には、図5に示す時刻t50において操作スイッチ420を使用して予熱開始操作が行われると、時刻t50から時刻t51までの第1期間T1においてヒーター装置102への通電が行われる。従って、この期間中は、ヒーター装置102に流れる電流(図5のg57)がローレベルからハイレベルに変化している。また、図5に示すg56は、コントローラ200から第1報知手段412aに与えられる制御電流の変化を表し、ヒーター装置102への通電中の第1期間T1においては、ローレベルからハイレベルに変化している。その結果、ヒーター装置102への通電中の第1期間T1においては、表示ランプとして構成された第1報知手段412aは、消灯状態から点灯状態へと変化している。 Referring to the timing chart of FIG. 5, g57 represents the level change of the current flowing from the battery 300 to the heater device 102 via the relay switch 111. Specifically, when the preheating start operation using the operation switch 420 at time t 50 shown in FIG. 5 is performed, energization line from time t 50 to the heater unit 102 in the first period T1 from time t 51 Is called. Therefore, during this period, the current flowing through the heater device 102 (g57 in FIG. 5) changes from the low level to the high level. Further, g56 shown in FIG. 5 represents a change in the control current supplied from the controller 200 to the first notification unit 412a, and changes from a low level to a high level in the first period T1 during energization of the heater device 102. ing. As a result, in the first period T1 during energization of the heater device 102, the first notification means 412a configured as a display lamp changes from the unlit state to the lit state.

続いて、図5に示す時刻t51においてヒーター装置102への通電が終了し第1期間T1が満了すると、ヒーター装置102に流れる電流(図5のg57)がハイレベルからローレベルに変化する。そして、時刻t51から第2期間T2が始まり、第2期間T2は時刻t52まで継続する。第2期間T2においては、通電終了後のヒーター装置102の余熱によりエンジン100の予熱が継続され、コントローラ200から第1報知手段412aに与えられる制御電流(図5のg56)は短い周期でパルス状に変化する。その結果、第2期間T2においては、表示ランプとして構成された第1報知手段412aは短い間隔で点滅を繰り返し、エンジン始動操作を待つように運転者に報知する。なお、図5のg54に示すように、時刻t50において予熱開始操作がされると、エンジン100の燃焼室内の給気温度は、第1期間T1と第2期間T2の両者にわたって(時刻t50から時刻t52まで)持続的な増加傾向を示す。 Subsequently, the first period T1 ends and energization of the heater device 102 expires at time t 51 shown in FIG. 5, the current flowing through the heater unit 102 (G57 in FIG. 5) changes from the high level to the low level. Then, the second period T2 starts from time t 51, the second period T2 continues until time t 52. In the second period T2, preheating of the engine 100 is continued due to the remaining heat of the heater device 102 after energization, and the control current (g56 in FIG. 5) given from the controller 200 to the first notification means 412a is pulsed in a short cycle. To change. As a result, in the second period T2, the first notification means 412a configured as a display lamp repeatedly blinks at short intervals and notifies the driver to wait for the engine start operation. Incidentally, as shown in g54 in FIG. 5, when the preheating start operation is at time t 50, the supply air temperature in the combustion chamber of the engine 100, the first period T1 both over (time t 50 in the second period T2 from up to time t 52) it shows a sustained upward trend.

続いて、第2期間T2が満了すると、時刻t52において、コントローラ200から第2報知手段412bに与えられる制御電流(図5のg55)がオフ状態からオン状態へと変化する。その結果、第2期間T2においては、表示ランプとして構成された第2報知手段412bは、消灯状態から点灯状態へと変化し、運転者にエンジン始動操作を促す旨を報知する。続いて、時刻t53において運転者が操作スイッチ420を用いてエンジン始動操作を行うと、図5のg52に示すように、バッテリ300からスタータ装置101内に流れ込む電流がローレベルからハイレベルに変化する。また、時刻t53においてエンジン始動操作が行われると、図5のg51に示すように、時刻t53まではゼロだったエンジン100の回転数が、スタータ装置101によってクランキングされた際のクランキング回転数まで上昇する。 Subsequently, when the second period T2 expires at time t 52, the control current supplied from the controller 200 to the second notification unit 412b (G55 in FIG. 5) changes from the off state to the on state. As a result, in the second period T2, the second notification means 412b configured as a display lamp changes from the extinguished state to the lit state, and notifies the driver that the engine start operation is urged. Subsequently, when the engine starting operation if the driver using the operation switch 420 at time t 53, as shown in g52 in FIG. 5, the change from the current low level flowing from the battery 300 to the starter 101 to the high level To do. Further, when the engine start operation is performed at time t 53 , as shown by g 51 in FIG. 5, the cranking when the rotation speed of the engine 100 that was zero until time t 53 is cranked by the starter device 101 is performed. It rises to the rotation speed.

このように、図5に示す時刻t53以降において、スタータ装置101によりエンジン100がクランキングされると、エンジン100のクランク軸の回転により発電機103は駆動され、発電を開始する。つまり、図5に示す時刻t53において、エンジン100の始動を開始すると、その直後に、エンジン100の回転により発電機103が発電を開始し、発電機103が出力する発電電圧のレベルが急速に立ち上がる。その際、エンジン100の始動後に発電機103により発電された電力は、エンジン始動後にエンジン100をさらに予熱(再予熱処理)するために、ヒーター装置102に供給することができるようになる。 Thus, after the time t 53 shown in FIG. 5, when the engine 100 is cranked by the starter device 101, the generator 103 is driven by the rotation of the crank shaft of the engine 100, to start power generation. That is, at time t 53 shown in FIG. 5, when starting the starting of the engine 100, immediately thereafter, the generator 103 to start power generation by the rotation of the engine 100, the level of the power voltage generator 103 outputs rapidly stand up. At that time, the electric power generated by the generator 103 after the engine 100 is started can be supplied to the heater device 102 in order to further preheat (re-preheat treatment) the engine 100 after the engine starts.

スタータ装置101によるエンジン100のクランキングに続いて、時刻t54においてエンジン100の燃焼室内で燃料の初爆が起きる。すると、図5のg51に示すように、時刻t54から時刻t56までの間にエンジンの回転数がクランキング回転数から徐々に増加してゆき、時刻t56においてエンジン100の回転数がアイドリング回転数に到達して安定し、燃焼室内が完爆の状態となる。また、時刻t54においてエンジン100の燃焼室内で燃料の初爆が起きると、スタータ装置101によるクランキングは不要となるので、コントローラ200は、スタータ装置101内の電動機への通電を終了する。その結果、図5のg52に示すように、バッテリ300からスタータ装置101内に流れ込む電流は時刻t54においてハイレベルからローレベルに変化する。 Following cranking of the engine 100 by the starter device 101, initial combustion of the fuel occurs in the combustion chamber of the engine 100 at time t 54. Then, as shown in g51 in FIG. 5, the rotational speed of the engine during the period from the time t 54 to time t 56 is Yuki gradually increased from cranking rotation speed, at time t 56 the rotational speed of the engine 100 is idling The rotation speed is reached and stabilized, and the combustion chamber is in a complete explosion state. Further, when the initial explosion of the fuel occurs in the combustion chamber of the engine 100 at time t 54, since the cranking by the starter device 101 is not required, the controller 200 terminates the energization of the electric motor of the starter apparatus 101. As a result, as shown in g52 in FIG. 5, the current flowing from the battery 300 to the starter 101 is changed from high level to low level at time t 54.

ところで、エンジン100は、最初のクランキング時における燃焼室内の初爆から始まって、エンジン100の回転数がアイドリング回転数に到達するまでは燃焼サイクルを安定的に反復継続できる状態とはならない。そこで、エンジン始動操作前にエンジン100を予熱するだけでなく、燃焼室内の初爆から始まって、エンジン100の回転数がアイドリング回転数に到達するまでのエンジン始動途上においてもエンジン100を再び予熱(再予熱処理)するようにしてもよい。このような再予熱処理を行うことで、初爆からアイドリング回転数に到達するまでのエンジン始動途上においてもエンジン始動を効果的に補助することができる。   By the way, the engine 100 does not enter a state in which the combustion cycle can be stably repeated continuously from the first explosion in the combustion chamber at the time of the first cranking until the engine speed reaches the idling speed. Therefore, not only preheating the engine 100 before the engine starting operation, but also preheating the engine 100 again during the engine starting from the first explosion in the combustion chamber until the engine speed reaches the idling speed ( Re-preheating treatment) may be performed. By performing such re-pre-heat treatment, the engine start can be effectively assisted even during the engine start-up from the initial explosion until the idling speed is reached.

そこで、例示的な一実施形態では、コントローラ200は、時刻t54から時刻t56までの期間中、エンジン100の回転数がアイドリング回転数に到達する前に、発電機103およびバッテリ300の少なくとも一方からヒーター装置102への断続的な通電を開始するようにしてもよい。図5に示す例においては、コントローラ200は、エンジン100の回転数がアイドリング回転数に到達する前の時点である時刻t55において、ヒーター装置102への断続的な通電を開始するようにしてもよい。その結果、エンジン100の始動操作が行われた後に、エンジン100を再び予熱するための再予熱処理が行われることとなる。その際、図5のg53に示すように、発電機103およびバッテリ300の少なくとも一方からヒーター装置102に加えられる電圧が時刻t55においてローレベルからハイレベルに変化している。 Thus, in an exemplary embodiment, the controller 200 determines that at least one of the generator 103 and the battery 300 during the period from time t 54 to time t 56 before the engine speed reaches the idling speed. From the start, intermittent energization to the heater device 102 may be started. In the example shown in FIG. 5, the controller 200 at time t 55 is the time before the rotational speed of the engine 100 reaches the idle speed, be started intermittent energization of the heater device 102 Good. As a result, after the engine 100 is started, a re-pre-heat treatment is performed to pre-heat the engine 100 again. At this time, as shown in g53 in FIG. 5, the voltage applied from the at least one heater unit 102 of the generator 103 and the battery 300 is changed from low level to high level at time t 55.

また、図5に示すように、コントローラ200は、時刻t54においてスタータ装置101内の電動機への通電を停止し、時刻t55においてヒーター装置102への通電を開始する。つまり、コントローラ200は、バッテリ300および発電機103からヒーター装置102およびスタータ装置101へは同時に通電しないように構成されていることになる。何故なら、ヒーター装置102およびスタータ装置101は、通電時に大電流が流れ、消費電力が大きい装置であるので、バッテリ300および発電機103からヒーター装置102およびスタータ装置101の両方に同時に通電すると、バッテリ300が急激に放電して干上ってしまう。そこで、上記構成では、エンジン始動指令に応じてスタータ装置101へ通電する際には、ヒーター装置102およびスタータ装置101の両方に同時に通電しないように構成されている。その結果、上記構成によれば、バッテリ300の急激な放電によるバッテリ寿命の短縮、バッテリ300の劣化もしくはバッテリ300の損傷を防止することができる。 Further, as shown in FIG. 5, the controller 200 stops energizing the electric motor of the starter device 101 at time t 54, to start the energization of the heater unit 102 at time t 55. That is, the controller 200 is configured not to energize the heater device 102 and the starter device 101 from the battery 300 and the generator 103 simultaneously. This is because the heater device 102 and the starter device 101 are devices that consume a large amount of power and consume a large amount of power when energized. Therefore, if both the heater device 102 and the starter device 101 are energized simultaneously from the battery 300 and the generator 103, the battery 300 is suddenly discharged and dried up. Therefore, in the above configuration, when the starter device 101 is energized according to the engine start command, both the heater device 102 and the starter device 101 are not energized at the same time. As a result, according to the above configuration, it is possible to prevent the battery life from being shortened due to the rapid discharge of the battery 300, the deterioration of the battery 300, or the damage of the battery 300.

なお、エンジン100の回転数がアイドリング回転数に到達した時刻t56以降においても、発電機103からヒーター装置102への断続的な通電を図5に示す第3期間T3にわたって継続するようにしてもよい。こうすることにより、エンジン始動が完了した後においても、燃焼室内の給気温度低下により燃焼室内に未燃燃料が発生するのを防止することができるので、始動完了後のエンジン100から白煙が発生するのを防止することができるようになる。図5に示すように、第3期間T3における再予熱処理は、ヒーター装置102への通電を時間幅τにわたって行うオン区間とヒーター装置102への通電を時間幅τにわたって中断するオフ区間を交互に設けることにより実施される。言い換えると、第3期間T3における再予熱処理は、ヒーター装置102への通電を周期τのサイクルで断続的に行うことにより実施される。これと並行して、ヒーター装置102に通電中である旨を表示ランプにより報知する第1報知手段412aもまた、第3期間T3において、周期τのサイクルで断続的に点灯と消灯を繰り返す。 Incidentally, the rotational speed is the time t 56 after having reached the idling speed of the engine 100 also be continued intermittent energization from the generator 103 to the heater unit 102 for a third period T3 shown in FIG. 5 Good. Thus, even after the engine start is completed, it is possible to prevent unburned fuel from being generated in the combustion chamber due to a decrease in the supply air temperature in the combustion chamber, so that white smoke is generated from the engine 100 after the start is completed. It is possible to prevent the occurrence. As shown in FIG. 5, the re-preheat treatment in the third period T3 includes an ON section in which the energization to the heater device 102 is performed over the time width τ p and an OFF section in which the energization to the heater apparatus 102 is interrupted over the time width τ p. It is implemented by providing them alternately. In other words, re-preheating process in the third period T3 is performed by intermittently performing the energization of the heater unit 102 in cycle period tau p. In parallel with this, the first notification means 412a for notifying that the heater device 102 is energized by the display lamp also repeatedly turns on and off intermittently in the cycle of the period τ p in the third period T3.

続いて、図5に示す時刻t62において第3期間T3が満了すると、再予熱処理は終了し、発電機103からヒーター装置102への断続的な通電は停止される。しかしながら、エンジン100の再予熱処理を第3期間T3にわたって実施した後、アイドリング状態のエンジン100内において、冷たい外気により燃焼室の空気温度が徐々に低下してくると、燃焼室内に未燃燃料が発生し、エンジンから白煙が出る場合がある。例えば、エンジン100を動力源とする小型船舶において、エンジン始動に成功し、エンジン100がアイドリング状態となった後に、当該小型船舶が操業を終えて帰港した場合を考える。その場合、港に係留されたままの小型船舶内においてエンジン100がアイドリング状態を続けていると、海水温や外気温によって燃焼室の空気温度が徐々に低下し、エンジン100から白煙が出てくることがある。 Subsequently, when the third period T3 has expired at time t 62 shown in FIG. 5, the re preheating is terminated, intermittent energization from the generator 103 to the heater 102 is stopped. However, after the re-preheating process of the engine 100 is performed over the third period T3, when the air temperature in the combustion chamber gradually decreases due to cold outside air in the engine 100 in the idling state, unburned fuel is generated in the combustion chamber. It may occur and white smoke may come out from the engine. For example, in a small ship using the engine 100 as a power source, consider a case where the engine is successfully started and the small ship returns to the port after finishing operation. In that case, if the engine 100 continues idling in a small vessel moored at the port, the air temperature in the combustion chamber gradually decreases due to the seawater temperature and the outside air temperature, and white smoke is emitted from the engine 100. May come.

そこで、例示的な一実施形態では、コントローラ200は、第3期間T3の経過後、図1および図2に示す予熱管理部410から接続線C1を介して再予熱再開操作指令を受信することで、上述した再予熱処理を再び実施するようにしてもよい。その結果、この実施形態によれば、第3期間T3の経過後、アイドリング状態のエンジン100において燃焼室の空気温度が低下しても、再予熱再開操作指令に応じて再予熱処理を再開することで、燃焼室の空気温度低下を防止することができる。一例において、運転者は予熱管理部410の上に設けられた再予熱モード切替部411(図1および図2)を始動用位置411aから帰港時位置411cに切り替えることにより、予熱管理部410からコントローラ200に再予熱再開操作指令を送信するようにしてもよい。   Therefore, in an exemplary embodiment, the controller 200 receives a re-preheating restart operation command via the connection line C1 from the preheating management unit 410 illustrated in FIGS. 1 and 2 after the third period T3 has elapsed. The re-preheating process described above may be performed again. As a result, according to this embodiment, after the third period T3 has elapsed, even if the air temperature in the combustion chamber decreases in the engine 100 in the idling state, the re-pre-heat treatment is restarted in response to the re-pre-heat restart operation command. Thus, a decrease in the air temperature in the combustion chamber can be prevented. In one example, the driver switches the re-preheating mode switching unit 411 (FIGS. 1 and 2) provided on the preheating management unit 410 from the starting position 411a to the return port position 411c, thereby causing the controller from the preheating management unit 410 to the controller. A re-preheating restart operation command may be transmitted to 200.

以下、図1および図2に示す予熱管理部410に設けた再予熱モード切替部411の機能と上述した再予熱処理との関係について詳しく述べる。図5に示す時刻t55から第3期間T3の終了時点である時刻t62まで実施される再予熱処理は、エンジン100の始動操作に続いて自動的に実行される再予熱処理であるため、始動時の再予熱モードで実施される。従って、エンジン100の始動時には、始動時の再予熱モードで再予熱処理が実施されるように、再予熱モード切替部411は、始動時位置411aに設定されていなくてはならない。 Hereinafter, the relationship between the function of the re-preheating mode switching unit 411 provided in the preheating management unit 410 shown in FIGS. 1 and 2 and the above-described re-preheating process will be described in detail. Because from the time t 55 shown in FIG. 5 again preheating process performed until the time t 62 is the end of the third period T3 is a re-preheating process is automatically executed after starting operation of the engine 100, Implemented in re-preheat mode at start-up. Therefore, when the engine 100 is started, the re-preheating mode switching unit 411 must be set to the starting position 411a so that the re-preheating process is performed in the re-preheating mode at the time of starting.

これに対して、第3期間T3の経過後に再予熱処理が一旦停止され、その後に、コントローラ200が再予熱再開操作指令を受信することで実施される再予熱処理は帰港時の再予熱モードで実施される。従って、この場合には、再予熱モード切替部411を始動用位置411aから帰港時位置411cに切り替えることにより、予熱管理部410からコントローラ200に再予熱再開操作指令を送信するようにする。なお、再予熱モード切替部411の切り替えスイッチは、図1に示すように、始動用位置411aからオフ状態位置411bを経由して帰港時位置411cに切り替えられるように構成されてもよい。その際、再予熱モード切替部411がオフ状態位置411bに切り替えられると、上述した再予熱処理は一旦停止される。これにより、始動時の再予熱モードを帰港時の再予熱モードに切り替える際には、再予熱処理を一旦停止してから帰港時の再予熱モードに基づいて再予熱処理を実施することが可能となる。   On the other hand, the re-preheat treatment is temporarily stopped after the third period T3 has elapsed, and then the re-preheat treatment performed by the controller 200 receiving the re-preheat resumption operation command is the re-preheat mode at the time of returning to the port. To be implemented. Therefore, in this case, the re-preheating resumption operation command is transmitted from the preheating management unit 410 to the controller 200 by switching the re-preheating mode switching unit 411 from the starting position 411a to the return port position 411c. Note that the changeover switch of the re-preheating mode switching unit 411 may be configured to be switched from the starting position 411a to the port return position 411c via the off-state position 411b as shown in FIG. At that time, when the re-preheating mode switching unit 411 is switched to the off-state position 411b, the above-described re-preheating process is temporarily stopped. As a result, when the re-preheating mode at the start is switched to the re-preheating mode at the time of returning to the port, it is possible to temporarily stop the re-preheating and then carry out the re-preheating based on the re-preheating mode at the time of returning to the port. Become.

なお、図1〜図5に示す上記構成において、燃焼室内が充分に暖気された後に第2報知手段412bによりエンジン100の始動を促す旨を一旦は報知しても、その後エンジン始動がされないまま時間が経過すると、外気により燃焼室内の温度が再び低下することもある。従って、第2報知手段412bによりエンジン100の始動を促す旨を一旦は報知しても、そのような場合にまで、運転者にエンジン始動を促し続けるのは適切ではない。そこで、コントローラ200は、エンジン100の温度が所定の温度を下回った場合に、第2報知手段412bにより行ったエンジンの始動を促す旨の報知を停止するようにしてもよい。そうすることで、運転者が不適切なタイミングでエンジン始動操作を行わないようにし、図1〜図5に示す上記構成により得られるエンジンの予熱効果の向上が損なわれないようにすることができる。   In the above-described configuration shown in FIGS. 1 to 5, even if the second notification means 412 b once notifies that the engine 100 is started after the combustion chamber has been sufficiently warmed up, the engine is not started after that time. When elapses, the temperature in the combustion chamber may decrease again due to the outside air. Therefore, even if the second notification means 412b notifies the user that the engine 100 is to be started, it is not appropriate to continue prompting the driver to start the engine until such a case. Therefore, when the temperature of the engine 100 falls below a predetermined temperature, the controller 200 may stop the notification that the second notification unit 412b prompts the engine to be started. By doing so, it is possible to prevent the driver from starting the engine at an inappropriate timing, and to prevent the improvement of the preheating effect of the engine obtained by the above-described configuration shown in FIGS. 1 to 5 from being impaired. .

次に、複数の異なる設定パラメータに基づいてエンジン100の始動前の予熱処理および再予熱処理を行った際のエンジン100内部の温度変化について図6の実験結果を参照しながら検討する。図6(A)は、エンジン始動前の予熱(第1期間T1における予熱)を15秒間にわたって行い、第3期間T3において実施される再予熱処理を20秒サイクルで行った場合のエンジン100内の各部の温度変化を示す。図6(B)は、エンジン始動前の予熱(第1期間T1における予熱)を20秒間にわたって行い、第3期間T3において実施される再予熱処理を20秒サイクルで行った場合のエンジン100内の各部の温度変化を示す。図6(C)は、エンジン始動前の予熱(第1期間T1における予熱)を15秒間にわたって行い、第3期間T3において実施される再予熱処理を30秒サイクルで行った場合のエンジン100内の各部の温度変化を示す。図6(D)は、エンジン始動前の予熱(第1期間T1における予熱)を20秒間にわたって行い、第3期間T3において実施される再予熱処理を30秒サイクルで行った場合のエンジン100内の各部の温度変化を示す。   Next, the temperature change inside the engine 100 when the pre-heat treatment and the re-pre-heat treatment before starting the engine 100 are performed based on a plurality of different setting parameters will be examined with reference to the experimental results of FIG. FIG. 6A shows that the preheating before the engine start (preheating in the first period T1) is performed for 15 seconds, and the repreheating treatment performed in the third period T3 is performed in a 20-second cycle. The temperature change of each part is shown. FIG. 6B shows that the engine 100 is preheated before the engine is started (preheating in the first period T1) for 20 seconds, and the repreheat treatment performed in the third period T3 is performed in a cycle of 20 seconds. The temperature change of each part is shown. FIG. 6 (C) shows that the engine 100 is preheated before starting the engine (preheating in the first period T1) for 15 seconds, and the repreheat treatment performed in the third period T3 is performed in a 30 second cycle. The temperature change of each part is shown. FIG. 6D shows that the engine 100 is preheated before starting (preheating in the first period T1) for 20 seconds, and the repreheat treatment performed in the third period T3 is performed in a 30 second cycle. The temperature change of each part is shown.

図6(A)〜図6(D)を比較すると、エンジン始動前における予熱(第1期間T1における予熱)の時間を長くとると、ヒーター装置102における熱電素子のピーク時の表面温度は顕著に増加するが、燃焼室内の空気温度の変化に大きな差異は見られない。このことから、通電終了後のヒーター装置102の余熱を利用した予熱処理を充分に行えばヒーター装置102への通電時間を多少短くしても依然として充分なエンジン予熱効果が得られることを示唆している。また、図6(A)〜図6(D)を比較すると、再予熱処理におけるヒーター装置102への通電サイクルを長くとると、燃焼室内の空気温度の変動幅が大きくなり、通電サイクルを短くとると、燃焼室内の空気温度の変動幅が小さくなる。従って、再予熱処理による燃焼室内の空気温度を安定化させるには再予熱処理におけるヒーター装置102への通電サイクルを短くとるべきである。その反面、ヒーター装置102への通電サイクルを短くしすぎると、電流の頻繁なオンオフによりヒーター装置102内の熱電素子の寿命が短くなる恐れがあるため、ヒーター装置102への通電サイクルは適切な長さとすべきである。   Comparing FIGS. 6A to 6D, when the preheating time before the engine is started (preheating in the first period T1) is increased, the surface temperature at the peak of the thermoelectric element in the heater device 102 becomes conspicuous. Although it increases, there is no significant difference in the change in the air temperature in the combustion chamber. From this, it is suggested that sufficient engine preheating effect can be obtained even if the energization time to the heater device 102 is slightly shortened if the preheat treatment using the remaining heat of the heater device 102 after energization is sufficiently performed. Yes. Further, comparing FIGS. 6A to 6D, when the energization cycle to the heater device 102 in the re-preheating process is made longer, the fluctuation range of the air temperature in the combustion chamber becomes larger and the energization cycle is made shorter. Then, the fluctuation range of the air temperature in the combustion chamber is reduced. Therefore, in order to stabilize the air temperature in the combustion chamber by the re-preheating process, the energization cycle to the heater device 102 in the re-preheating process should be shortened. On the other hand, if the energization cycle to the heater device 102 is too short, the life of the thermoelectric element in the heater device 102 may be shortened due to frequent on / off of the current. Should be.

次に、図5に示す第3期間T3において再予熱処理を行った場合と行わなかった場合のエンジン100の余熱効果の違いについて図7の実験結果を参照しながら説明する。図7において、横軸は時間を表し、縦軸は、エンジン100に繋がる排気ダクトの先端部付近で計測された空気温度を表す。図7に示す曲線グラフg71は、再予熱処理を実施する第3期間T3の長さを3分とし、ヒーター装置102への通電サイクルを10秒周期とした場合の温度変化を示す。図7に示す曲線グラフg72は、再予熱処理を実施する第3期間T3の長さを2分とし、ヒーター装置102への通電サイクルを10秒周期とした場合の温度変化を示す。図7に示す曲線グラフg73は、再予熱処理を実施する第3期間T3の長さを2分とし、ヒーター装置102への通電サイクルを15秒周期とした場合の温度変化を示す。なお、図7の区間t00は第1期間T1に相当し、区間t00においては、エンジン100の始動操作に先立つ予熱処理が行われている。 Next, the difference in the residual heat effect of the engine 100 when the re-preheat treatment is performed and not performed in the third period T3 shown in FIG. 5 will be described with reference to the experimental results of FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the air temperature measured near the tip of the exhaust duct connected to the engine 100. A curve graph g71 shown in FIG. 7 shows a temperature change when the length of the third period T3 in which the re-preheating treatment is performed is 3 minutes and the energization cycle to the heater device 102 is a 10 second period. A curve graph g72 shown in FIG. 7 shows a temperature change when the length of the third period T3 in which the re-preheating treatment is performed is 2 minutes and the energization cycle to the heater device 102 is a 10 second period. A curve graph g73 shown in FIG. 7 shows a temperature change when the length of the third period T3 in which the re-pre-heat treatment is performed is 2 minutes and the energization cycle to the heater device 102 is 15 seconds. Incidentally, the interval t 00 in FIG. 7 corresponds to the first period T1, in the interval t 00, preheating prior to starting operation of the engine 100 is being performed.

図7を参照すると、再予熱処理による燃焼室内の空気温度を安定化させるには再予熱処理におけるヒーター装置102への通電サイクルを短くとるべきであるのは図6を用いて上述したとおりである。また、図7を参照すると、再予熱処理を実施する第3期間T3を長くとった方が、燃焼室内の空気温度をより長期にわたって高く維持できることが実証されている。また、再予熱処理を全く行わなかった場合の燃焼室内の空気温度の変化を示す曲線グラフg74を再予熱処理を行った場合に対応する曲線グラフg71〜g73と比較すると、再予熱処理によりエンジン始動後の給気温度の低下が防止され、エンジン始動後もエンジン100の予熱処理が効果的に継続されていることが見て取れる。   Referring to FIG. 7, as described above with reference to FIG. 6, in order to stabilize the air temperature in the combustion chamber by the re-preheat treatment, the energization cycle to the heater device 102 in the re-preheat treatment should be shortened. . Referring to FIG. 7, it has been demonstrated that the longer the third period T3 during which the re-preheating treatment is performed, the higher the air temperature in the combustion chamber can be maintained over a longer period. In addition, when the curve graph g74 indicating the change in the air temperature in the combustion chamber when no re-preheat treatment is performed is compared with the curve graphs g71 to g73 corresponding to the case where the re-preheat treatment is performed, the engine is started by re-preheat treatment. It can be seen that the subsequent decrease in the supply air temperature is prevented, and the pre-heat treatment of the engine 100 is effectively continued even after the engine is started.

以上より、本発明に係る幾つかの実施形態によれば、ヒーター装置102に耐用時間を越えて通電することができないという制限を克服して、ヒーター装置102によるエンジン100の予熱効果を向上させ、それによりエンジン100の始動性を向上させることができる。   As described above, according to some embodiments of the present invention, the limitation that the heater device 102 cannot be energized beyond the service life is improved, and the preheating effect of the engine 100 by the heater device 102 is improved. Thereby, the startability of engine 100 can be improved.

1 機関室
2 操舵室
10 エンジン始動補助装置
100 エンジン
101 スタータ装置
101B B端子
101S S端子
111a,111b,111c,112a,112b,112c 端子
102 ヒーター装置
103 発電機
110 スイッチング機構
111,112 リレースイッチ
200 コントローラ
300 バッテリ
400 計器盤
410 予熱管理部
411 再予熱モード切替部
411a 始動時位置
411b オフ状態位置
411c 帰港時位置
412a 第1報知手段
412b 第2報知手段
420 操作スイッチ
420a オフ状態位置
420b 予熱操作位置
420c 始動操作位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine room 2 Steering room 10 Engine start auxiliary device 100 Engine 101 Starter device 101B B terminal 101S S terminal 111a, 111b, 111c, 112a, 112b, 112c Terminal 102 Heater apparatus 103 Generator 110 Switching mechanism 111, 112 Relay switch 200 Controller 300 Battery 400 Instrument panel 410 Preheating management unit 411 Re-preheating mode switching unit 411a Start position 411b Off state position 411c Return port position 412a First notification means 412b Second notification means 420 Operation switch 420a Off state position 420b Preheating operation position 420c Start Operation position

Claims (12)

エンジンを予熱するヒーター装置と、
前記ヒーター装置の状態を報知する第1報知手段と、
前記ヒーター装置および前記第1報知手段を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
予熱開始指令を受信すると、第1期間に亘って前記ヒーター装置へ通電するとともに、前記第1期間の後、第2期間に亘って前記ヒーター装置が余熱状態にあることを報知するように前記第1報知手段に指示する
ことを特徴とするエンジン始動補助装置。
A heater device for preheating the engine;
First notifying means for notifying the state of the heater device;
A controller for controlling the heater device and the first notification means,
The controller is
When the preheating start command is received, the heater device is energized over a first period, and after the first period, the heater device is informed of a residual heat state over a second period. 1. An engine start assisting device that instructs an informing means.
前記エンジンを始動するためのスタータ装置と、
前記ヒーター装置および前記スタータ装置に対して電力を供給可能なバッテリと、をさらに備え、
前記コントローラは、エンジン始動指令を受信すると、前記スタータ装置へ通電するように構成されるとともに、前記バッテリから前記ヒーター装置および前記スタータ装置へは同時に通電しないように構成される
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン始動補助装置。
A starter device for starting the engine;
A battery capable of supplying electric power to the heater device and the starter device,
The controller is configured to energize the starter device upon receiving an engine start command, and configured not to energize the heater device and the starter device from the battery at the same time. Item 4. The engine start assist device according to Item 1.
前記エンジンにより駆動する発電機をさらに備え、
前記コントローラは、前記スタータ装置への通電の後、前記エンジンの始動により前記発電機において発電電圧確立が検出された後に、第3期間に亘って断続的に前記ヒーター装置に通電することで前記エンジンを再び予熱する再予熱処理を実施するように構成されている
ことを特徴とする請求項2に記載のエンジン始動補助装置。
Further comprising a generator driven by the engine;
The controller is configured to energize the heater device intermittently over a third period after the starter device is energized and after the start of the engine detects the establishment of the generated voltage in the generator. The engine start assisting device according to claim 2, wherein re-preheating treatment is performed to preheat the engine again.
前記コントローラは、前記エンジンの回転数がアイドリング回転数に到達する前に、前記ヒーター装置への断続的な通電を開始する
ことを特徴とする請求項3に記載のエンジン始動補助装置。
The engine start assisting device according to claim 3, wherein the controller starts intermittent energization to the heater device before the rotational speed of the engine reaches an idling rotational speed.
前記コントローラは、前記第3期間の後、再予熱再開操作指令を受信することで、前記再予熱処理を再び実施するように構成されている
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のエンジン始動補助装置。
The engine according to claim 3 or 4, wherein the controller is configured to perform the re-pre-heat treatment again by receiving a re-pre-heat restart operation command after the third period. Start assist device.
前記コントローラは、1回当たりの通電時間が、前記ヒーター装置の通電状態における耐用時間より短くなるように構成される
ことを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項に記載のエンジン始動補助装置。
The engine start assist according to any one of claims 3 to 5, wherein the controller is configured such that a current-carrying time per one is shorter than a service life in a current-carrying state of the heater device. apparatus.
所定のエンジン始動操作が行われると、前記コントローラに対して前記エンジン始動指令を送信するように構成された操作スイッチと、
前記エンジンの始動を促す旨を報知する第2報知手段と、をさらに備え、
前記コントローラは、前記第2期間の後、前記エンジンの始動を促す旨を報知するように前記第2報知手段に指示する
ことを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項に記載のエンジン始動補助装置。
An operation switch configured to transmit the engine start command to the controller when a predetermined engine start operation is performed;
A second notification means for notifying that the engine is to be started,
The engine according to any one of claims 2 to 6, wherein the controller instructs the second notifying unit to notify that the engine is started after the second period. Start assist device.
前記コントローラは、前記エンジンの温度が所定の温度を下回った場合に、前記エンジンの始動を促す旨を報知することを停止するように前記第2報知手段に指示する
ことを特徴とする請求項7に記載のエンジン始動補助装置。
8. The controller according to claim 7, wherein when the temperature of the engine falls below a predetermined temperature, the controller instructs the second notification means to stop reporting that the engine is urged to start. The engine start assist device according to 1.
所定のエンジン始動操作が行われると、前記コントローラに対して前記エンジン始動指令を送信するように構成された操作スイッチをさらに備え、
前記コントローラは、所定の条件を満たした場合には、前記エンジン始動指令を受信していなくても、前記スタータ装置へ通電するように構成される
ことを特徴とする請求項2乃至8の何れか1項に記載のエンジン始動補助装置。
An operation switch configured to transmit the engine start command to the controller when a predetermined engine start operation is performed;
9. The controller according to claim 2, wherein the controller is configured to energize the starter device even when the engine start command is not received when a predetermined condition is satisfied. The engine start assist device according to Item 1.
前記操作スイッチは、所定の予熱開始操作が行われると、前記コントローラに対して前記予熱開始指令を送信するように構成される
ことを特徴とする請求項8又は9に記載のエンジン始動補助装置。
The engine start assisting device according to claim 8 or 9, wherein the operation switch is configured to transmit the preheating start command to the controller when a predetermined preheating start operation is performed.
前記コントローラは、外気温に応じて前記第2期間の長さを調整する
ことを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のエンジン始動補助装置。
The engine start auxiliary device according to any one of claims 1 to 10, wherein the controller adjusts the length of the second period according to an outside air temperature.
前記コントローラは、前記エンジンが所定の温度に予熱された時点を前記第2期間の終了時点とする
ことを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のエンジン始動補助装置。
11. The engine start assist device according to claim 1, wherein the controller sets a time point at which the engine is preheated to a predetermined temperature as a time point at which the second period ends. 11.
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