JP2607347B2 - 内燃機関エンジンのための速度対応吸気口システム及びその方法 - Google Patents
内燃機関エンジンのための速度対応吸気口システム及びその方法Info
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- JP2607347B2 JP2607347B2 JP6145156A JP14515694A JP2607347B2 JP 2607347 B2 JP2607347 B2 JP 2607347B2 JP 6145156 A JP6145156 A JP 6145156A JP 14515694 A JP14515694 A JP 14515694A JP 2607347 B2 JP2607347 B2 JP 2607347B2
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- heating
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- F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
- F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
- F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
- F02N19/06—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of combustion-air by flame generating means, e.g. flame glow-plugs
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に内燃機関エンジ
ンの吸気口加熱システムに関連し、ディーゼル・エンジ
ンに使用される、白煙排出の削減を最大限抑え、冷温下
起動条件におけるバッテリー消耗を最小限に抑える、速
度対応吸気口加熱器を特に対象としている。
ンの吸気口加熱システムに関連し、ディーゼル・エンジ
ンに使用される、白煙排出の削減を最大限抑え、冷温下
起動条件におけるバッテリー消耗を最小限に抑える、速
度対応吸気口加熱器を特に対象としている。
【０００２】
【従来の技術】冷温下起動条件においてディーゼル・エ
ンジンの白煙排出を削減する吸気口加熱システム及びそ
の方法は、従来から知られている技術である。これらシ
ステムの目的は、ディーゼル・エンジンが低温において
軽荷重又は無荷重で運転する場合の白煙の発生を削減す
ることにある。かかる白煙はエンジンの排気中の炭化水
素の不完全燃焼により発生し、数個又は全部のエンジン
・シリンダーにおける不点火によるディーゼル燃料の不
完全燃焼に起因する。白煙は規制排気には該当しない
が、呼吸器への刺激物又は視覚的刺激物であり、運転手
の視覚に有害効果をもたらす可能性を有する。
ンジンの白煙排出を削減する吸気口加熱システム及びそ
の方法は、従来から知られている技術である。これらシ
ステムの目的は、ディーゼル・エンジンが低温において
軽荷重又は無荷重で運転する場合の白煙の発生を削減す
ることにある。かかる白煙はエンジンの排気中の炭化水
素の不完全燃焼により発生し、数個又は全部のエンジン
・シリンダーにおける不点火によるディーゼル燃料の不
完全燃焼に起因する。白煙は規制排気には該当しない
が、呼吸器への刺激物又は視覚的刺激物であり、運転手
の視覚に有害効果をもたらす可能性を有する。
【０００３】白煙削減システムにおける最新の技術的進
歩の一つは、カミンズ・エレクトロニック・カンパニー
に与えられたトロッタ等による、米国特許第５,０９４,
１９８号に開示されている。このシステムにおいては、
マイクロプロセッサーは吸気マニホールドにおける気温
の監視センサーから信号を受信する入力部と、エンジン
速度監視センサーと、吸気を加熱するために作動及び停
止される電動空気加熱要素の作動を制御する出力部と、
を有する。電動空気加熱要素の作動及び停止のパターン
は、感知エンジン操作、吸気マニホールドにおける感知
気温及び感知バッテリー状況の様々な組み合わせによ
る。エンジンが始動状態、運転状態又は温まった状態の
うちいずれかの状態を速度センサーが表示するかによ
り、システムのマイクロプロセッサーは加熱要素へ異な
る量の電力を供給する。
歩の一つは、カミンズ・エレクトロニック・カンパニー
に与えられたトロッタ等による、米国特許第５,０９４,
１９８号に開示されている。このシステムにおいては、
マイクロプロセッサーは吸気マニホールドにおける気温
の監視センサーから信号を受信する入力部と、エンジン
速度監視センサーと、吸気を加熱するために作動及び停
止される電動空気加熱要素の作動を制御する出力部と、
を有する。電動空気加熱要素の作動及び停止のパターン
は、感知エンジン操作、吸気マニホールドにおける感知
気温及び感知バッテリー状況の様々な組み合わせによ
る。エンジンが始動状態、運転状態又は温まった状態の
うちいずれかの状態を速度センサーが表示するかによ
り、システムのマイクロプロセッサーは加熱要素へ異な
る量の電力を供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】第'１９８号特許で開
示された吸気口加熱装置は船舶用小規模直接噴射ディー
ゼル・エンジン内では良好に作用するにもかかわらず、
出願人は、トラクター・トレーラー及び他の重量器具を
作動させるタイプの後世代ディーゼル・エンジンに適用
されることを想定した場合に、かかる装置がいくつかの
改良されるべき点を有することに注目した。特に出願人
は、第'１９８号特許で開示されたシステムが冷天下に
おけるかかるエンジンの白煙排出を大幅に削減する事に
成功しながら莫大なバッテリー消耗量を要した点に注目
した。かかるエンジンで使用されるバッテリーが一般的
には冷たい状態では交流発電機で充電できないため、か
かる莫大な電力需要はバッテリーの電力をあまりにも消
耗するためバッテリーの寿命が大幅に短縮される。
示された吸気口加熱装置は船舶用小規模直接噴射ディー
ゼル・エンジン内では良好に作用するにもかかわらず、
出願人は、トラクター・トレーラー及び他の重量器具を
作動させるタイプの後世代ディーゼル・エンジンに適用
されることを想定した場合に、かかる装置がいくつかの
改良されるべき点を有することに注目した。特に出願人
は、第'１９８号特許で開示されたシステムが冷天下に
おけるかかるエンジンの白煙排出を大幅に削減する事に
成功しながら莫大なバッテリー消耗量を要した点に注目
した。かかるエンジンで使用されるバッテリーが一般的
には冷たい状態では交流発電機で充電できないため、か
かる莫大な電力需要はバッテリーの電力をあまりにも消
耗するためバッテリーの寿命が大幅に短縮される。
【０００５】この場合には明らかに、ディーゼル・エン
ジンの全操作範囲においてエンジンの白煙排出を許容レ
ベルまで削減しかつエンジンのバッテリー寿命を大幅に
短縮しないよう改良された吸気口システム及びその方法
が必要である。このようなシステムは、構造が比較的単
純で、製造費と、多種のディーゼル・エンジンへの設置
費が安価であることが理想的である。また、かかるシス
テム及びその方法が、既にシステムの吸気口を加熱する
何らかのマイクロプロセッサー・ベースの制御器を有す
るエンジンに簡単に改装され得ることが望ましい。
ジンの全操作範囲においてエンジンの白煙排出を許容レ
ベルまで削減しかつエンジンのバッテリー寿命を大幅に
短縮しないよう改良された吸気口システム及びその方法
が必要である。このようなシステムは、構造が比較的単
純で、製造費と、多種のディーゼル・エンジンへの設置
費が安価であることが理想的である。また、かかるシス
テム及びその方法が、既にシステムの吸気口を加熱する
何らかのマイクロプロセッサー・ベースの制御器を有す
るエンジンに簡単に改装され得ることが望ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】一般的に、本発明は、バ
ッテリーではなく交流発電気が加熱回路への主要電力供
給源であると、エンジン速度が示したかどうかに基づい
て、加熱回路に送電することによって前記基準を全て満
たす内燃機関エンジンに使用する吸気口加熱システム及
びその方法である。本発明の加熱システムは、エンジン
からの白煙排出を削減するためにエンジンの吸気口を通
過する空気を加熱する加熱グリッドを１組含む電動加熱
アセンブリーと、エンジンのバッテリー及び交流発電機
と、加熱アセンブリーの各加熱グリッドと、を電気的に
結ぶ１組のリレーの形式を取る電力調整回路と、エンジ
ンの回転速度を感知する速度センサーと、加熱アセンブ
リーへの主要電力供給源がバッテリー又は交流発電機の
いずれかを感知エンジン速度が示したかにより加熱グリ
ッドに異なる電力レベルを供給するための、エンジン速
度センサーの出力部及び電力調整回路の両方に電気的に
結ばれた制御回路と、をそなえている。
ッテリーではなく交流発電気が加熱回路への主要電力供
給源であると、エンジン速度が示したかどうかに基づい
て、加熱回路に送電することによって前記基準を全て満
たす内燃機関エンジンに使用する吸気口加熱システム及
びその方法である。本発明の加熱システムは、エンジン
からの白煙排出を削減するためにエンジンの吸気口を通
過する空気を加熱する加熱グリッドを１組含む電動加熱
アセンブリーと、エンジンのバッテリー及び交流発電機
と、加熱アセンブリーの各加熱グリッドと、を電気的に
結ぶ１組のリレーの形式を取る電力調整回路と、エンジ
ンの回転速度を感知する速度センサーと、加熱アセンブ
リーへの主要電力供給源がバッテリー又は交流発電機の
いずれかを感知エンジン速度が示したかにより加熱グリ
ッドに異なる電力レベルを供給するための、エンジン速
度センサーの出力部及び電力調整回路の両方に電気的に
結ばれた制御回路と、をそなえている。
【０００７】制御回路は、まず感知エンジン速度がバッ
テリーを加熱アセンブリーへの主要電力供給源にするレ
ベルにあるときに、加熱アセンブリーへ第一レベルの電
力を提供し、感知エンジン速度が加熱アセンブリーへの
主要電力供給源に交流発電機をするレベルにあるとき
に、第一のレベルよりも高いレベルの第二レベルの電力
を供給する中央処理装置（ＣＰＵ）である。内燃機関エ
ンジンがトラクター・トレーラーを作動できる比較的重
量のディーゼル・エンジンである場合は、ＣＰＵにまず
感知エンジン速度が毎分１、０００〜１、２００回転の
範囲を下回る場合に最初の低い電力レベルをアセンブリ
ーに供給し、感知されたエンジンの回転速度がこの範囲
を超える場合に第二の、より高い電力レベルをアセンブ
リーに提供するプログラムを組み込むことができる。実
施例においてＣＰＵは、感知エンジン速度が毎分１１２
０回転の場合により高い電力レベルを提供するが、感知
エンジン速度が毎分１０２４回転になって初めてより低
い電力レベルの提供に転じる。システムの操作における
かかるヒステリシスは、エンジン速度測定値が毎分約１
１２０回転において高速度で変動する場合に第一及び第
二電力レベル間の望ましくない急速な切り替えを避け
る。
テリーを加熱アセンブリーへの主要電力供給源にするレ
ベルにあるときに、加熱アセンブリーへ第一レベルの電
力を提供し、感知エンジン速度が加熱アセンブリーへの
主要電力供給源に交流発電機をするレベルにあるとき
に、第一のレベルよりも高いレベルの第二レベルの電力
を供給する中央処理装置（ＣＰＵ）である。内燃機関エ
ンジンがトラクター・トレーラーを作動できる比較的重
量のディーゼル・エンジンである場合は、ＣＰＵにまず
感知エンジン速度が毎分１、０００〜１、２００回転の
範囲を下回る場合に最初の低い電力レベルをアセンブリ
ーに供給し、感知されたエンジンの回転速度がこの範囲
を超える場合に第二の、より高い電力レベルをアセンブ
リーに提供するプログラムを組み込むことができる。実
施例においてＣＰＵは、感知エンジン速度が毎分１１２
０回転の場合により高い電力レベルを提供するが、感知
エンジン速度が毎分１０２４回転になって初めてより低
い電力レベルの提供に転じる。システムの操作における
かかるヒステリシスは、エンジン速度測定値が毎分約１
１２０回転において高速度で変動する場合に第一及び第
二電力レベル間の望ましくない急速な切り替えを避け
る。
【０００８】第一電力レベルは約３アンペア時に使用さ
れ、第二電力レベルは約６アンペア時に使用される。白
煙排出が最も大きい高回転速度において、比較的高い加
熱レベルを提供しながらも、交流発電機の出力装置が加
熱アセンブリーの主要電力供給源としては不充分とな
る、低いエンジン速度における過度のバッテリー消耗
を、かかるプログラムは避ける。更にシステムは、吸気
口を通過する空気の温度を感知する温度センサーを含む
ことができる。温度センサーの出力は、吸気の感知温度
が華氏０度〜華氏５９度の間である場合のみに前記速度
対応の形態において加熱アセンブリーに第一及び第二電
力レベルを提供するプログラムが組み込まれることが望
ましいＣＰＵに電気的に接続されている。温度が華氏５
９度以上である場合は、白煙排出量は極小であるため、
エンジン吸気の加熱は不必要であることが、出願人によ
り観察された。温度が華氏０度以下である場合は、ベア
リングに損害を与えないで、交流発電機が主要電力供給
源になるために充分に高い状況速度においては、エンジ
ンは冷天下では始動できないことが出願人により観察さ
れた。従って、ＣＰＵは華氏０度以下の温度のエンジン
速度に基づき加熱アセンブリーに誘導される電力レベル
に関し決定を下す必要はない。
れ、第二電力レベルは約６アンペア時に使用される。白
煙排出が最も大きい高回転速度において、比較的高い加
熱レベルを提供しながらも、交流発電機の出力装置が加
熱アセンブリーの主要電力供給源としては不充分とな
る、低いエンジン速度における過度のバッテリー消耗
を、かかるプログラムは避ける。更にシステムは、吸気
口を通過する空気の温度を感知する温度センサーを含む
ことができる。温度センサーの出力は、吸気の感知温度
が華氏０度〜華氏５９度の間である場合のみに前記速度
対応の形態において加熱アセンブリーに第一及び第二電
力レベルを提供するプログラムが組み込まれることが望
ましいＣＰＵに電気的に接続されている。温度が華氏５
９度以上である場合は、白煙排出量は極小であるため、
エンジン吸気の加熱は不必要であることが、出願人によ
り観察された。温度が華氏０度以下である場合は、ベア
リングに損害を与えないで、交流発電機が主要電力供給
源になるために充分に高い状況速度においては、エンジ
ンは冷天下では始動できないことが出願人により観察さ
れた。従って、ＣＰＵは華氏０度以下の温度のエンジン
速度に基づき加熱アセンブリーに誘導される電力レベル
に関し決定を下す必要はない。
【０００９】本発明は更に、バッテリー及び交流発電機
によって発動する加熱アセンブリーにより内燃機関エン
ジンの吸気を加熱する方法を包含し、この方法は、まず
エンジンの回転速度を感知する行程と、エンジンの感知
回転速度が加熱アセンブリーへの主要電力供給源がバッ
テリー又は交流発電機のいずれかを示したか否かに基づ
いて、第一又は第二のいずれかの電力レベルを加熱アセ
ンブリーに提供する行程と、を備える。
によって発動する加熱アセンブリーにより内燃機関エン
ジンの吸気を加熱する方法を包含し、この方法は、まず
エンジンの回転速度を感知する行程と、エンジンの感知
回転速度が加熱アセンブリーへの主要電力供給源がバッ
テリー又は交流発電機のいずれかを示したか否かに基づ
いて、第一又は第二のいずれかの電力レベルを加熱アセ
ンブリーに提供する行程と、を備える。
【００１０】
【作用】本発明は、白煙排出の制御が望まれる内燃機関
エンジンのどの種類においても簡単に組み込まれること
ができる。既に温度センサー、速度センサー、ＣＰＵ及
び電力調整回路を備えた従来の吸気口加熱システムにお
いては本発明は、単にＣＰＵを、本発明の方法を実施す
るためのプログラムを入れ換えることにより有利に組み
込まれることができる。
エンジンのどの種類においても簡単に組み込まれること
ができる。既に温度センサー、速度センサー、ＣＰＵ及
び電力調整回路を備えた従来の吸気口加熱システムにお
いては本発明は、単にＣＰＵを、本発明の方法を実施す
るためのプログラムを入れ換えることにより有利に組み
込まれることができる。
【００１１】
【実施例】以下に図１を説明する。本発明の吸気の加熱
システム１は、図に示すように個別的に操作可能な二つ
の加熱グリッド５ａ、ｂを有する。システム１が、１６
０〜２３０ブレーキ馬力のディーゼル・エンジンとの組
み合わせで使用される場合は、各グリッド５ａと５ｂは
９５アンペアの出力を有することが望ましい。かかるデ
ィーゼル・エンジンの例としては、インディアナ州コロ
ンバスに所在するカミンズ・エンジン・カンパニー製造
の１９９４年Bシリーズ・エンジンが挙げられる。かか
る加熱グリッドの例としては、ミネソタ州エーデン・プ
レーリーに所在するフィリップス・テムロ製造の９５ア
ンペアモデル第P/N３９２４５９４号グリッド加熱機が
挙げられる。加熱グリッド５ａと５ｂはエンジンの吸気
マニホールド７の前に取り付けられる。加熱アセンブリ
ー３の各グリッド５ａと５ｂは、一方で電力入口ケーブ
ル９ａ、９ｂ、他方で電力出口ケーブル１１ａ、１１ｂ
と、に接続されている。電力出口ケーブル１１ａ、１１
ｂもまた、例えばエンジンが取り付けられたトラック又
は他の車両の金属性枠である、アース１３に接続されて
いる。グリッド５ａ、５ｂの各電力入口ケーブル９ａ、
９ｂは、最終的にリレー１７ａ、７ｂを通してシステム
１の電力ケーブル１５と接続可能である。
システム１は、図に示すように個別的に操作可能な二つ
の加熱グリッド５ａ、ｂを有する。システム１が、１６
０〜２３０ブレーキ馬力のディーゼル・エンジンとの組
み合わせで使用される場合は、各グリッド５ａと５ｂは
９５アンペアの出力を有することが望ましい。かかるデ
ィーゼル・エンジンの例としては、インディアナ州コロ
ンバスに所在するカミンズ・エンジン・カンパニー製造
の１９９４年Bシリーズ・エンジンが挙げられる。かか
る加熱グリッドの例としては、ミネソタ州エーデン・プ
レーリーに所在するフィリップス・テムロ製造の９５ア
ンペアモデル第P/N３９２４５９４号グリッド加熱機が
挙げられる。加熱グリッド５ａと５ｂはエンジンの吸気
マニホールド７の前に取り付けられる。加熱アセンブリ
ー３の各グリッド５ａと５ｂは、一方で電力入口ケーブ
ル９ａ、９ｂ、他方で電力出口ケーブル１１ａ、１１ｂ
と、に接続されている。電力出口ケーブル１１ａ、１１
ｂもまた、例えばエンジンが取り付けられたトラック又
は他の車両の金属性枠である、アース１３に接続されて
いる。グリッド５ａ、５ｂの各電力入口ケーブル９ａ、
９ｂは、最終的にリレー１７ａ、７ｂを通してシステム
１の電力ケーブル１５と接続可能である。
【００１２】電力ケーブル１５は、エンジンのバッテリ
ー１９と交流発電機２７の両方の出力に接続されてい
る。バッテリー１９は、電力ケーブル１５に接続された
陽極端子２１とアース２５に接続された陰極端子２３
と、を有する１２ボルトDCの電力源である。交流発電機
２７は、バッテリー１９の陽極端子２１及び電力ケーブ
ル１５の両方に接続された出力端子２９とアース３２に
接続された端子３０と、を有する１２ボルトAC電力源で
ある。アース１３と同様、アース２５及び３２は、エン
ジンが組み込まれているトラック又は他の車両の金属体
である。キーで操作される点火スイッチ３３は、図に示
すように、バッテリー１９と交流発電機２７との共通出
力を電力ケーブル１５に選択的に接続する。点火スイッ
チ３３は３つの個別の作動位置を示すことも必要であ
る。この３つの作動位置は、「停止」位置と、鍵が初め
て回されたときにバッテリー１９が加熱アセンブリー３
に電力を供給することを許す「運転」位置と、電動式発
動器（図示省略）が回りエンジンを発動させるよう操作
する「始動」位置と、である。
ー１９と交流発電機２７の両方の出力に接続されてい
る。バッテリー１９は、電力ケーブル１５に接続された
陽極端子２１とアース２５に接続された陰極端子２３
と、を有する１２ボルトDCの電力源である。交流発電機
２７は、バッテリー１９の陽極端子２１及び電力ケーブ
ル１５の両方に接続された出力端子２９とアース３２に
接続された端子３０と、を有する１２ボルトAC電力源で
ある。アース１３と同様、アース２５及び３２は、エン
ジンが組み込まれているトラック又は他の車両の金属体
である。キーで操作される点火スイッチ３３は、図に示
すように、バッテリー１９と交流発電機２７との共通出
力を電力ケーブル１５に選択的に接続する。点火スイッ
チ３３は３つの個別の作動位置を示すことも必要であ
る。この３つの作動位置は、「停止」位置と、鍵が初め
て回されたときにバッテリー１９が加熱アセンブリー３
に電力を供給することを許す「運転」位置と、電動式発
動器（図示省略）が回りエンジンを発動させるよう操作
する「始動」位置と、である。
【００１３】吸気口システム１は更に、動力作動回路を
包む出力部３７と、信号作動回路を含む入力部３９と、
を有するＣＰＵ３５並びに刻時回路４１を包含する。Ｃ
ＰＵ３５の出力回路３７は各リレー１７ａ、１７ｂそれ
ぞれのドライバー・リード（driver leａd）４３ａ、４
３ｂに接続されている。実施例において、ＣＰＵ３５は
例えば、インディアナ州コロンバスに所在するカミンズ
・エンジン・カンパニーが販売しているモデル番号第３
６１９６０２号のＣＰＵのように、トラックの変速装置
で使われるＣＰＵと同じものである。更に表示ランプ４
５は、ＣＰＵ３５の出力回路３７と電力ケーブル１５の
間に接続されている。ランプ４５の役割及び目的は、以
下に発明の方法を説明した後により明らかになる。ＣＰ
Ｕ３５の入力部回路３９には、エンジンの吸気マニホー
ルド７を通過する空気との熱接触に置かれる温度感知器
４９と同様エンジン始動軸の回転速度を毎分回転単位で
測定するエンジン速度感知器４７、が接続されている。
実施例において、エンジン速度感知器４７は、アメリカ
ン・エレクトロニック・コンポーネンツ製造のモデル番
号A/N３９２０３６０号のタコメーター感知器である。
かかる感知器の出力は、有利にダッシュボード上に設置
されたタコメーターの作動も兼ねて二つの機能を果たす
ことができる。温度感知器４９はインディアナ州コロン
バスに所在するカミンズ・エンジン・カンパニーが販売
するモデル番号第P/N３９１８４６１であることが望ま
しい。数多く存在する一般的に流通する代替の温度感知
器が利用され得るが、かかる感知器は以下で明らかにな
る理由に基づき、華氏４０度〜華氏６０度の温度範囲を
表示する電動信号を発信する能力を有する必要がある。
包む出力部３７と、信号作動回路を含む入力部３９と、
を有するＣＰＵ３５並びに刻時回路４１を包含する。Ｃ
ＰＵ３５の出力回路３７は各リレー１７ａ、１７ｂそれ
ぞれのドライバー・リード（driver leａd）４３ａ、４
３ｂに接続されている。実施例において、ＣＰＵ３５は
例えば、インディアナ州コロンバスに所在するカミンズ
・エンジン・カンパニーが販売しているモデル番号第３
６１９６０２号のＣＰＵのように、トラックの変速装置
で使われるＣＰＵと同じものである。更に表示ランプ４
５は、ＣＰＵ３５の出力回路３７と電力ケーブル１５の
間に接続されている。ランプ４５の役割及び目的は、以
下に発明の方法を説明した後により明らかになる。ＣＰ
Ｕ３５の入力部回路３９には、エンジンの吸気マニホー
ルド７を通過する空気との熱接触に置かれる温度感知器
４９と同様エンジン始動軸の回転速度を毎分回転単位で
測定するエンジン速度感知器４７、が接続されている。
実施例において、エンジン速度感知器４７は、アメリカ
ン・エレクトロニック・コンポーネンツ製造のモデル番
号A/N３９２０３６０号のタコメーター感知器である。
かかる感知器の出力は、有利にダッシュボード上に設置
されたタコメーターの作動も兼ねて二つの機能を果たす
ことができる。温度感知器４９はインディアナ州コロン
バスに所在するカミンズ・エンジン・カンパニーが販売
するモデル番号第P/N３９１８４６１であることが望ま
しい。数多く存在する一般的に流通する代替の温度感知
器が利用され得るが、かかる感知器は以下で明らかにな
る理由に基づき、華氏４０度〜華氏６０度の温度範囲を
表示する電動信号を発信する能力を有する必要がある。
【００１４】以下に図２を説明する。システム１の操作
（そして本発明の方法）における最初の行程は、ブロッ
ク５０で表示されているように点火スイッチ３３を「運
転」位置に回すことである。次に、温度感知器４９が、
ブロック５２で示されるように、吸気口の温度を感知す
る。ＣＰＵ３５は、吸気口の温度を示す温度感知器４９
から電気信号を受信したうえで、感知温度を質問ブロッ
ク５４、５６及び５８で示された三区分の一つに割り当
てる。ＣＰＵ３５の最初の質問は、質問ブロック５４に
示されるように、吸気温度が華氏０度以下であるかどう
かである。この質問に対する答が「ＹＥＳ」である場合
は、ＣＰＵ３５は続いて３０秒の予熱を実行し、以下に
おいて詳細に説明するように選択肢Aに沿ってプログラ
ムを実行する。但しブロック５４の質問に対する答が
「ＮＯ」である場合には、ＣＰＵ３５は、質問ブロック
５６で示されるように、吸気温度が華氏０度〜華氏１５
度であるかどうかを質問する。質問５６に対する答が
「ＹＥＳ」である場合は、ＣＰＵ３５は１５秒の予熱を
実行し、以下で詳細に説明するように選択肢Bに沿って
プログラムを実行する。しかし、この質問に対する答が
「ＮＯ」である場合は、ＣＰＵ３５は質問ブロック５８
で示されるように、吸気温度が華氏１５度〜華氏５９度
であるかどうかを質問する。この質問に対する答が「Ｙ
ＥＳ」である場合は、ＣＰＵは１０秒の予熱を実行した
とはいえ、再度選択肢Bに沿ってプログラムを実行す
る。しかし、ブロック５８でなされた質問に対する答が
「ＮＯ」である場合は、ＣＰＵ３５は実際にはシステム
１の加熱アセンブリー３を全く作動させずに、単に運転
手に対し点火表示５５により、ボックス６０に示された
ようにキー３３を始動位置に回すことを指示する。この
プログラムの特定な選択肢において加熱アセンブリー３
が作動されない理由は、エンジンの周囲温度があまりに
も高いためエンジンの吸気の温度が華氏６０度以上であ
る場合は、エンジンの吸気を加熱する必要性がないこと
が出願人により発見されたからである。かかる状況にお
いてはエンジンはブロック６０に従い始動され、プログ
ラムはブロック６１において表示されたように終了す
る。
（そして本発明の方法）における最初の行程は、ブロッ
ク５０で表示されているように点火スイッチ３３を「運
転」位置に回すことである。次に、温度感知器４９が、
ブロック５２で示されるように、吸気口の温度を感知す
る。ＣＰＵ３５は、吸気口の温度を示す温度感知器４９
から電気信号を受信したうえで、感知温度を質問ブロッ
ク５４、５６及び５８で示された三区分の一つに割り当
てる。ＣＰＵ３５の最初の質問は、質問ブロック５４に
示されるように、吸気温度が華氏０度以下であるかどう
かである。この質問に対する答が「ＹＥＳ」である場合
は、ＣＰＵ３５は続いて３０秒の予熱を実行し、以下に
おいて詳細に説明するように選択肢Aに沿ってプログラ
ムを実行する。但しブロック５４の質問に対する答が
「ＮＯ」である場合には、ＣＰＵ３５は、質問ブロック
５６で示されるように、吸気温度が華氏０度〜華氏１５
度であるかどうかを質問する。質問５６に対する答が
「ＹＥＳ」である場合は、ＣＰＵ３５は１５秒の予熱を
実行し、以下で詳細に説明するように選択肢Bに沿って
プログラムを実行する。しかし、この質問に対する答が
「ＮＯ」である場合は、ＣＰＵ３５は質問ブロック５８
で示されるように、吸気温度が華氏１５度〜華氏５９度
であるかどうかを質問する。この質問に対する答が「Ｙ
ＥＳ」である場合は、ＣＰＵは１０秒の予熱を実行した
とはいえ、再度選択肢Bに沿ってプログラムを実行す
る。しかし、ブロック５８でなされた質問に対する答が
「ＮＯ」である場合は、ＣＰＵ３５は実際にはシステム
１の加熱アセンブリー３を全く作動させずに、単に運転
手に対し点火表示５５により、ボックス６０に示された
ようにキー３３を始動位置に回すことを指示する。この
プログラムの特定な選択肢において加熱アセンブリー３
が作動されない理由は、エンジンの周囲温度があまりに
も高いためエンジンの吸気の温度が華氏６０度以上であ
る場合は、エンジンの吸気を加熱する必要性がないこと
が出願人により発見されたからである。かかる状況にお
いてはエンジンはブロック６０に従い始動され、プログ
ラムはブロック６１において表示されたように終了す
る。
【００１５】質問ブロック５４に戻るが、吸気の感知温
度が華氏０度以下である場合は、ＣＰＵ３５は引き続き
アセンブリー３の加熱グリッド５ａと５ｂの両方を３０
秒作動させるために、リレー１７ａと１７ｂの双方を遮
断することによるブロック６２の予熱を実行する。同時
に、ＣＰＵは「始動までお待ち下さい」という表示ライ
ト４５を作動する。各加熱グリッド５ａと５ｂの９５ア
ンペアの最大可能出力により吸気口の付近の空気はこの
３０秒間かなり暖められる。この３０秒間が経過した
後、ＣＰＵは「始動までお待ち下さい」の表示ライトを
停止させることによりシステムのオペレーターに対し、
ブロック６４で示されるように、点火スイッチ３３を回
し、エンジンを始動させるよう示す。予熱行程６２の結
果としてエンジンに吸い込まれる暖かい空気は、この連
結部分に置けるエンジンの始動を容易にする。
度が華氏０度以下である場合は、ＣＰＵ３５は引き続き
アセンブリー３の加熱グリッド５ａと５ｂの両方を３０
秒作動させるために、リレー１７ａと１７ｂの双方を遮
断することによるブロック６２の予熱を実行する。同時
に、ＣＰＵは「始動までお待ち下さい」という表示ライ
ト４５を作動する。各加熱グリッド５ａと５ｂの９５ア
ンペアの最大可能出力により吸気口の付近の空気はこの
３０秒間かなり暖められる。この３０秒間が経過した
後、ＣＰＵは「始動までお待ち下さい」の表示ライトを
停止させることによりシステムのオペレーターに対し、
ブロック６４で示されるように、点火スイッチ３３を回
し、エンジンを始動させるよう示す。予熱行程６２の結
果としてエンジンに吸い込まれる暖かい空気は、この連
結部分に置けるエンジンの始動を容易にする。
【００１６】以下に図３を説明する。キーを始動位置に
回し、離した後は、ＣＰＵ３５は質問ブロック６６に進
み、エンジン速度感知器４７の出力部がエンジン速度が
毎分４８０回転以上であると表示しているかどうかを質
問する。この質問に対する答が「ＮＯ」である場合は、
ＣＰＵ３５は、ブロック６８で示されたように、エンジ
ンが起動しなかったと推定しプログラムを終了する。オ
ペレーターが次に点火スイッチ３３を「停止」位置に戻
しプログラムをリセットしたら、ＣＰＵ３５はブロック
５６〜６６を再度実行する。但しブロック６６でなされ
た質問に対する答が「ＹＥＳ」である場合は、ＣＰＵ３
５はエンジンが起動したと推定し、続けてブロック７０
を実行し、リレー１７ａと１７ｂを再度遮断し、２０秒
間継続して加熱グリッド５ａと５ｂの両方に電力を提供
する。２０秒経過後、ＣＰＵ３５はリレー１７ａと１７
ｂのいずれか一つを開放し、１０秒間継続して加熱グリ
ッド５ａと５ｂのいずれか一つに電力を提供する。ブロ
ック７０及び７２の操作目的は、冷たいエンジンがゆっ
くりと円滑に温まるように迅速に助けること、それに加
えて、エンジンの最初の始動直後の白煙排出を最大限抑
えることにある。ブロック７２の１０秒経過後、ＣＰＵ
３５はブロック７４に従いエンジンの吸気に後熱を加え
る。この過程はあまり電力を消費しない。つまりＣＰＵ
３５は、加熱グリッド５ａが２秒半作動し、７秒半停止
した後、加熱グリッド５ｂが２秒半作動し、７秒半停止
するように続けて繰り返し、交互に加熱グリッド５ａ、
ｂのいずれか一つに電力を提供する。この行程はむろ
ん、グリッド５ａ、ｂにそれぞれ電力を提供するリレー
１７ａ、ｂを交互に遮断及び開放することにより実行さ
れる。ブロック７４の１８０秒経過後、プログラムはブ
ロック６８に示されたように終了する。
回し、離した後は、ＣＰＵ３５は質問ブロック６６に進
み、エンジン速度感知器４７の出力部がエンジン速度が
毎分４８０回転以上であると表示しているかどうかを質
問する。この質問に対する答が「ＮＯ」である場合は、
ＣＰＵ３５は、ブロック６８で示されたように、エンジ
ンが起動しなかったと推定しプログラムを終了する。オ
ペレーターが次に点火スイッチ３３を「停止」位置に戻
しプログラムをリセットしたら、ＣＰＵ３５はブロック
５６〜６６を再度実行する。但しブロック６６でなされ
た質問に対する答が「ＹＥＳ」である場合は、ＣＰＵ３
５はエンジンが起動したと推定し、続けてブロック７０
を実行し、リレー１７ａと１７ｂを再度遮断し、２０秒
間継続して加熱グリッド５ａと５ｂの両方に電力を提供
する。２０秒経過後、ＣＰＵ３５はリレー１７ａと１７
ｂのいずれか一つを開放し、１０秒間継続して加熱グリ
ッド５ａと５ｂのいずれか一つに電力を提供する。ブロ
ック７０及び７２の操作目的は、冷たいエンジンがゆっ
くりと円滑に温まるように迅速に助けること、それに加
えて、エンジンの最初の始動直後の白煙排出を最大限抑
えることにある。ブロック７２の１０秒経過後、ＣＰＵ
３５はブロック７４に従いエンジンの吸気に後熱を加え
る。この過程はあまり電力を消費しない。つまりＣＰＵ
３５は、加熱グリッド５ａが２秒半作動し、７秒半停止
した後、加熱グリッド５ｂが２秒半作動し、７秒半停止
するように続けて繰り返し、交互に加熱グリッド５ａ、
ｂのいずれか一つに電力を提供する。この行程はむろ
ん、グリッド５ａ、ｂにそれぞれ電力を提供するリレー
１７ａ、ｂを交互に遮断及び開放することにより実行さ
れる。ブロック７４の１８０秒経過後、プログラムはブ
ロック６８に示されたように終了する。
【００１７】ＣＰＵ３５に実行されるプログラムの選択
肢Aは、エンジン速度が非常な冷温下起動条件において
は（華氏０度以下）実際問題として、交流発電機が主要
電力供給源になるようなレベルに引き上げられないとい
う認識をもとに作成された。そのような冷天下において
は、エンジン・オイルは最初の起動において非常に粘着
性を有する。そのような粘着性を有するオイルは最初の
段階ではベアリング及びエンジンの他の可動部分に実効
的な潤滑性を与えられないため、エンジンのオペレータ
ーがエンジン起動の直後にスロットルバルブ（throttl
e）を開放し、エンジン速度を毎分１,１２０回転以上に
上げた場合に（それにより加熱アセンブリー３の主要電
力供給源が交流発電機２７になるが）、結果的にエンジ
ンにかなりの損耗及び傷害が与えられる可能性がある。
従って、ＣＰＵ３５に実行されるプログラムの選択肢A
は、エンジン始動を容易にし、バッテリー１９の電力消
費を最低限に抑えながら、交流発電機２７からの電力を
消費せずに白煙排出を最大限抑えるよう作成されてい
る。ブロック６２及び７０の操作におけるバッテリーか
らの電力消費が比較的高いのに対し、これらの行程が要
する時間は合計で５０秒だけである。それに対し、加熱
行程７２及び７４の１９０秒の操作におけるバッテリー
１９からの電力消費は比較的少なく（つまり約３アンペ
ア時）、このプログラムの選択肢は比較的迅速な開始及
びバッテリーの過度な消耗を伴わない最小限の白煙排出
目的を達成することができる。
肢Aは、エンジン速度が非常な冷温下起動条件において
は（華氏０度以下）実際問題として、交流発電機が主要
電力供給源になるようなレベルに引き上げられないとい
う認識をもとに作成された。そのような冷天下において
は、エンジン・オイルは最初の起動において非常に粘着
性を有する。そのような粘着性を有するオイルは最初の
段階ではベアリング及びエンジンの他の可動部分に実効
的な潤滑性を与えられないため、エンジンのオペレータ
ーがエンジン起動の直後にスロットルバルブ（throttl
e）を開放し、エンジン速度を毎分１,１２０回転以上に
上げた場合に（それにより加熱アセンブリー３の主要電
力供給源が交流発電機２７になるが）、結果的にエンジ
ンにかなりの損耗及び傷害が与えられる可能性がある。
従って、ＣＰＵ３５に実行されるプログラムの選択肢A
は、エンジン始動を容易にし、バッテリー１９の電力消
費を最低限に抑えながら、交流発電機２７からの電力を
消費せずに白煙排出を最大限抑えるよう作成されてい
る。ブロック６２及び７０の操作におけるバッテリーか
らの電力消費が比較的高いのに対し、これらの行程が要
する時間は合計で５０秒だけである。それに対し、加熱
行程７２及び７４の１９０秒の操作におけるバッテリー
１９からの電力消費は比較的少なく（つまり約３アンペ
ア時）、このプログラムの選択肢は比較的迅速な開始及
びバッテリーの過度な消耗を伴わない最小限の白煙排出
目的を達成することができる。
【００１８】再度図２に言及すると、ブロック５６及び
５８で行われた質問に対する答が「ＹＥＳ」の場合、Ｃ
ＰＵ３５は、加熱グリッド５ａ、ｂの両方に継続して電
力を提供するためにリレー１７ａと１７ｂの両方を遮断
することによって、ブロック７６又はブロック７８のい
ずれかを実行する。ブロック７６と７８の間の唯一の違
いは、ブロック７６においては加熱グリッド５ａと５ｂ
の両方が１５秒間作動され、ブロック７８においては１
０秒間作動されるという点にある。ブロック７８のより
少ない作動時間は、エンジン起動を容易にするためには
吸気が華氏１５度以上である場合にはあまり加熱される
必要がないという認識に基づく。ブロック７６又は７８
の１５秒又は１０秒経過後、「始動までお待ち下さい」
という表示ライト４５はＣＰＵ３５に停止されることに
より、ブロック７７及び７９においてそれぞれ示されて
いるようにエンジンオペレーターに点火スイッチ３３を
切りエンジンを始動させるよう示す。
５８で行われた質問に対する答が「ＹＥＳ」の場合、Ｃ
ＰＵ３５は、加熱グリッド５ａ、ｂの両方に継続して電
力を提供するためにリレー１７ａと１７ｂの両方を遮断
することによって、ブロック７６又はブロック７８のい
ずれかを実行する。ブロック７６と７８の間の唯一の違
いは、ブロック７６においては加熱グリッド５ａと５ｂ
の両方が１５秒間作動され、ブロック７８においては１
０秒間作動されるという点にある。ブロック７８のより
少ない作動時間は、エンジン起動を容易にするためには
吸気が華氏１５度以上である場合にはあまり加熱される
必要がないという認識に基づく。ブロック７６又は７８
の１５秒又は１０秒経過後、「始動までお待ち下さい」
という表示ライト４５はＣＰＵ３５に停止されることに
より、ブロック７７及び７９においてそれぞれ示されて
いるようにエンジンオペレーターに点火スイッチ３３を
切りエンジンを始動させるよう示す。
【００１９】以下に図４を説明する。予熱ブロック７７
又は７９のいずれかが実行された後には、プログラムの
選択肢Bが続いて実行される。プログラムの選択肢Bの最
初の行程において、ＣＰＵ３５は、質問ブロック８０に
示されるように、エンジン速度が毎分４８０回転以上で
あるかどうかを質問する。この質問に対する答が「Ｎ
Ｏ」である場合は、ＣＰＵ３５はエンジンが起動しなか
ったと推定し、ブロック８１で示されているようにプロ
グラムを終了する。オペレーターは点火スイッチ３３を
「停止」位置に回し、プログラムをブロック５０までリ
セットする。しかし、ブロック８０でなされた質問に対
する答が「ＹＥＳ」である場合は、ＣＰＵ３５はブロッ
ク８２に進み、リレー１７ａ、ｂを１５秒間遮断するこ
とにより、加熱グリッド５ａと５ｂの両方にその時間だ
け継続的に電力を供給する。前記ブロック７７及び７２
と同様、ブロック８２で実行された行程の目的は、エン
ジンを迅速に暖めることであり、それがまた白煙排出を
最大限抑えることに助力する。ブロック８２の１５秒間
が経過した後、ＣＰＵ３５はブロック８３に進み、エン
ジン速度が毎分１,１２０回転以上であるかどうかを質
問する。この質問に対する答が「ＮＯ」である場合は、
プログラムの背景にある論理は、エンジンが始動され起
動したとしても、交流発電機２７が加熱アセンブリー３
の主要電力供給源になるためには不充分な速度で運転し
ていると推定する。従って、白煙排出を大幅に削減する
ために充分なレベルまで吸気を加熱しながらバッテリー
１９を過度に消耗しない程度に電力消費を抑えるため
に、ＣＰＵ３５はブロック８４を実行する。このブロッ
クにおいてはバッテリー電力を保存し、グリッド５ａ、
ｂの使用を平等にするために、一方グリッド５ａ又は他
方グリッド５ｂに交互に２秒半作動、７秒半停止の作動
サイクルにおいて電力が供給される。
又は７９のいずれかが実行された後には、プログラムの
選択肢Bが続いて実行される。プログラムの選択肢Bの最
初の行程において、ＣＰＵ３５は、質問ブロック８０に
示されるように、エンジン速度が毎分４８０回転以上で
あるかどうかを質問する。この質問に対する答が「Ｎ
Ｏ」である場合は、ＣＰＵ３５はエンジンが起動しなか
ったと推定し、ブロック８１で示されているようにプロ
グラムを終了する。オペレーターは点火スイッチ３３を
「停止」位置に回し、プログラムをブロック５０までリ
セットする。しかし、ブロック８０でなされた質問に対
する答が「ＹＥＳ」である場合は、ＣＰＵ３５はブロッ
ク８２に進み、リレー１７ａ、ｂを１５秒間遮断するこ
とにより、加熱グリッド５ａと５ｂの両方にその時間だ
け継続的に電力を供給する。前記ブロック７７及び７２
と同様、ブロック８２で実行された行程の目的は、エン
ジンを迅速に暖めることであり、それがまた白煙排出を
最大限抑えることに助力する。ブロック８２の１５秒間
が経過した後、ＣＰＵ３５はブロック８３に進み、エン
ジン速度が毎分１,１２０回転以上であるかどうかを質
問する。この質問に対する答が「ＮＯ」である場合は、
プログラムの背景にある論理は、エンジンが始動され起
動したとしても、交流発電機２７が加熱アセンブリー３
の主要電力供給源になるためには不充分な速度で運転し
ていると推定する。従って、白煙排出を大幅に削減する
ために充分なレベルまで吸気を加熱しながらバッテリー
１９を過度に消耗しない程度に電力消費を抑えるため
に、ＣＰＵ３５はブロック８４を実行する。このブロッ
クにおいてはバッテリー電力を保存し、グリッド５ａ、
ｂの使用を平等にするために、一方グリッド５ａ又は他
方グリッド５ｂに交互に２秒半作動、７秒半停止の作動
サイクルにおいて電力が供給される。
【００２０】しかし、ブロック８３でなされた質問に対
する答が「ＹＥＳ」である場合、ＣＰＵ３５はブロック
８６に進み、１３５秒間継続的に加熱グリッド５ａ、ｂ
のいずれかに電力を提供する。ブロック８６に含まれた
行程はブロック８４の行程よりもはるかに多くの電力を
消費するが、エンジン速度は充分に高いため、バッテリ
ー１９ではなく交流発電機２７が加熱回路３の主要電力
供給源となる。従って、行程８６はバッテリー１９の大
幅な消耗を伴わずに実行されることができる。ブロック
８６に含まれた行程が１３５秒後に終了した後、ＣＰＵ
は引き続きブロック８８の質問を行い、再度エンジン速
度がまだ毎分１,１２０回転以上であるかどうかを聞
く。この質問に対する答が「ＮＯ」である場合は、ＣＰ
Ｕは引き続き加熱グリッド５ａ、ｂによって吸気を加熱
するが、ブロック８４の電力保存モードで実行する。質
問ブロック８８の質問に対する答が「ＹＥＳ」である場
合は、ＣＰＵはブロック９０の行程を引き続き実行し、
加熱グリッド５ａ、ｂに５秒作動/５秒停止の作動サイ
クルで交互に電力が提供される。つまり、ＣＰＵはリレ
ー１７ａを５秒間停止し、この期間中に５ａを作動さ
せ、その後に１７ａを５秒間開放し、リレー１７ｂを継
続して開放しておく。最初の１０秒経過後、リレー１７
ｂは５秒間停止され、５秒間開放され、その間リレー１
７ａは継続して開放されている。この連鎖は６０秒の期
間繰り返された後、プログラムはブロック８１で示され
たように終了する。ブロック９０の背景にある理論は、
加熱アセンブリー３への主要電力供給源が交流発電機に
なるエンジン速度が達せられ、後熱作業の過程が、バッ
テリー１９の大幅な消耗を伴わずにより迅速及びより電
力を消費する手段により実行されることができるという
ことである。
する答が「ＹＥＳ」である場合、ＣＰＵ３５はブロック
８６に進み、１３５秒間継続的に加熱グリッド５ａ、ｂ
のいずれかに電力を提供する。ブロック８６に含まれた
行程はブロック８４の行程よりもはるかに多くの電力を
消費するが、エンジン速度は充分に高いため、バッテリ
ー１９ではなく交流発電機２７が加熱回路３の主要電力
供給源となる。従って、行程８６はバッテリー１９の大
幅な消耗を伴わずに実行されることができる。ブロック
８６に含まれた行程が１３５秒後に終了した後、ＣＰＵ
は引き続きブロック８８の質問を行い、再度エンジン速
度がまだ毎分１,１２０回転以上であるかどうかを聞
く。この質問に対する答が「ＮＯ」である場合は、ＣＰ
Ｕは引き続き加熱グリッド５ａ、ｂによって吸気を加熱
するが、ブロック８４の電力保存モードで実行する。質
問ブロック８８の質問に対する答が「ＹＥＳ」である場
合は、ＣＰＵはブロック９０の行程を引き続き実行し、
加熱グリッド５ａ、ｂに５秒作動/５秒停止の作動サイ
クルで交互に電力が提供される。つまり、ＣＰＵはリレ
ー１７ａを５秒間停止し、この期間中に５ａを作動さ
せ、その後に１７ａを５秒間開放し、リレー１７ｂを継
続して開放しておく。最初の１０秒経過後、リレー１７
ｂは５秒間停止され、５秒間開放され、その間リレー１
７ａは継続して開放されている。この連鎖は６０秒の期
間繰り返された後、プログラムはブロック８１で示され
たように終了する。ブロック９０の背景にある理論は、
加熱アセンブリー３への主要電力供給源が交流発電機に
なるエンジン速度が達せられ、後熱作業の過程が、バッ
テリー１９の大幅な消耗を伴わずにより迅速及びより電
力を消費する手段により実行されることができるという
ことである。
【００２１】フローチャートでは特に示されていない
が、ブロック８３及び８８のエンジン速度に対する質問
はブロック８６及び９０が実行されている間継続的にな
される。その間にエンジン速度が毎分１１２０回転以下
の速度に落ちた場合は、ＣＰＵ３５は、感知エンジン速
度が毎分１０２４回転以下になるまで加熱作業の低い電
力モード（ブロック８４で示されている）に切り替えな
いようプログラムされている。システム１の操作におけ
るかかるヒステリシスにより、エンジン速度測定値が毎
分約１１２０回転において高速度で変動する場合に高い
電力レベルと低い電力レベル間の望ましくない急速な切
り替えを避けることができる。
が、ブロック８３及び８８のエンジン速度に対する質問
はブロック８６及び９０が実行されている間継続的にな
される。その間にエンジン速度が毎分１１２０回転以下
の速度に落ちた場合は、ＣＰＵ３５は、感知エンジン速
度が毎分１０２４回転以下になるまで加熱作業の低い電
力モード（ブロック８４で示されている）に切り替えな
いようプログラムされている。システム１の操作におけ
るかかるヒステリシスにより、エンジン速度測定値が毎
分約１１２０回転において高速度で変動する場合に高い
電力レベルと低い電力レベル間の望ましくない急速な切
り替えを避けることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ディーゼ
ル・エンジンの全操作範囲においてエンジンの白煙排出
を許容レベルまで削減しかつエンジンのバッテリー寿命
を大幅に短縮しないよう改良された吸気口システム及び
その方法を提供することができる。
ル・エンジンの全操作範囲においてエンジンの白煙排出
を許容レベルまで削減しかつエンジンのバッテリー寿命
を大幅に短縮しないよう改良された吸気口システム及び
その方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施例に係る吸気口加熱システムの組
織図である。
織図である。
【図２】本実施例に係るシステムの操作のフローチャー
トである。
トである。
【図３】本実施例に係るシステムの操作のフローチャー
トである。
トである。
【図４】本実施例に係るシステムの操作のフローチャー
トである。
トである。
３ 電動加熱アセンブリー １９ バッテリー ２７ 交流発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロス シー．ヘ゛リーヒル アメリカ合衆国，インディアナ州, 47448， ナッシュウ゛ィル，ホ゛ック ス 190Ｂ ルート ４
Claims (23)
- 【請求項１】 内燃機関エンジンの白煙排出を削減する
ために該エンジンの吸気口を通過する空気を加熱する電
力加熱アセンブリーと、 バッテリー及び交流発電機から前記加熱アセンブリーに
提供された電力量を調整するため、該バッテリー及び該
交流発電機電力の出力部と、該加熱アセンブリーと、の
間に電気的に接続された電力調整回路と、 エンジンの回転速度を感知し、前記エンジン速度を示す
電気信号を発信する手段と、前記速度感知手段及び前記
電力調整回路の両方の発信信号と接続関係を有し、バッ
テリー又は交流発電機のいずれが加熱アセンブリーへの
主要電力供給源であるかを、感知エンジン速度が示すこ
とにしたがって、異なるレベルの電力を加熱アセンブリ
ーに提供する制御回路手段と、 を備えた、交流発電機とバッテリーを有する内燃機関エ
ンジンで使用される吸気口加熱システムであって、前記制御回路手段は、バッテリーが加熱アセンブリーへ
の主要電力供給源となるレベルに、感知エンジン速度が
ある場合に、加熱アセンブリーに第一段階の電力を供給
し、交流発電機が加熱アセンブリーへの主要電力供給源
となるレベルに、感知エンジン速度がある場合に、前記
第一段階の電力より実質的に高い第二段階の電力を供給
する 吸気口加熱システム。 - 【請求項２】 前記温度感知手段に接続されており、前
記吸気口を通過する空気の温度を感知する手段と、かつ
前記温度を示す電気信号を発信する手段と、をさらに備
え、前記制御回路手段は、吸気口の感知温度が華氏０度
〜華氏５９度の間である場合だけ、感知エンジン速度に
対応し、前記温度感知手段と、異なるレベルで加熱アセ
ンブリーに電力を供給する機能と、を電気的に接続する
請求項１記載の吸気口加熱システム。 - 【請求項３】 前記加熱アセンブリーは、第一及び第二
の電動加熱手段を含み、前記電力調整回路は、前記第一
及び第二の加熱手段への電力を調整する第一及び第二の
切り替え回路を含む請求項１記載の吸気口加熱システ
ム。 - 【請求項４】 前記制御回路手段は、前記第一及び第二
の切り替え回路が閉開される時間を示す電気信号を発信
する刻時回路を含む請求項３記載の吸気口システム。 - 【請求項５】 前記第二電力レベルが前記第一電力レベ
ルより約５０％高くなる時間において前記制御回路手段
が該切り替え回路を開閉する請求項４記載の吸気口シス
テム。 - 【請求項６】 前記第一電力レベルが約３アンペア時で
あり、かつ前記第二電力レベルが約６アンペア時である
時間において前記制御回路手段が前記切り替え回路を開
閉する請求項５記載の吸気口システム。 - 【請求項７】 前記第一及び第二の電動加熱手段のいず
れかが実質的に同時間操作されるように前記制御回路手
段が前記切り替え回路を開閉する請求項４記載の吸気口
システム。 - 【請求項８】 前記制御回路手段は、前記速度監視手段
が毎分１０００〜毎分１２００回転のエンジン回転速度
を発見した場合に、該加熱アセンブリーに第二電力レベ
ルを提供する請求項１記載の吸気口システム。 - 【請求項９】 エンジンの点火システムを作動する点火
スイッチ手段を更に備え、前記制御回路手段は、前記点
火スイッチ手段の出力部と前記点火システムが前記エン
ジンの作動を開始する前後におけるあらかじめ決められ
た時間において、前記加熱アセンブリーに前記第二の電
力レベルで電力を提供する機能と、を電気的に接続させ
た請求項１の吸気口システム。 - 【請求項１０】 内燃機関エンジンの白煙排出を削減す
るために該エンジンの吸気口を通過する空気を加熱する
電力加熱アセンブリーと、 バッテリー及び交流発電機から前記加熱アセンブリーに
提供された電力量を調整するため、該バッテリー及び該
交流発電機電力の出力部と、該加熱アセンブリーと、の
間に電気的に接続された電力調整回路と、 エンジンの回転速度を感知し、前記エンジン速度を示す
電気信号を発信する手段と、前記吸気口に流れる空気の
温度を感知し、この空気温度を示す電気信号を発信する
手段と、前記速度感知及び温度感知手段の発信信号と接
続関係を有し、更に前記電力調整回路と接続関係を有
し、バッテリー又は交流発電機のいずれが加熱アセンブ
リーへの主要電力供給源であるかを、感知エンジン速度
が示すことにしたがって、また更に吸気の感知温度があ
らかじめ決められた範囲内であるかにしたがって、該加
熱アセンブリーに第一及び第二のレベルの電力を提供す
る制御回路手段と、 を備えた、交流発電機及びバッテリーを有する内燃機関
エンジンで使用されるべき吸気口加熱システムであっ
て、前記制御回路手段は、前記バッテリーが前記アセンブリ
ーの主要電力供給源であると感知エンジン速度に示され
た場合に、前記加熱アセンブリーに前記第一レベルの電
力を供給し、前記交流発電機が主要電力供給源であると
感知エンジン速度に示された場合に、前記加熱アセンブ
リーに、第一電力レベルよりも少なくとも４０％高い前
記第二レベルの電力を供給する 吸気口加熱システム。 - 【請求項１１】 前記制御回路手段は、前記吸気口の感
知温度が華氏０度〜華氏５９度の場合のみに前記感知エ
ンジン速度にしたがい第一又は第二の電力レベルを選択
する請求項１０記載の吸気口加熱システム。 - 【請求項１２】 前記加熱アセンブリー、前記電力調整
回路、前記速度及び温度感知手段並びに前記制御回路を
作動させる第一位置と、前記エンジンを始動させる第二
位置を有する点火スイッチと、を更に備え、前記制御回
路手段は、前記スイッチがエンジンの始動に使用された
場合のみ、前記感知エンジン速度にしたがい、第一又は
第二の電力レベルを選択する請求項１０記載の吸気口加
熱システム。 - 【請求項１３】 前記加熱アセンブリーは第一及び第二
の電動加熱手段を含み、前記電力調整回路は、第一及び
第二加熱手段それぞれへの電力供給を調整するための第
一及び第二の切り替え回路を含む請求項１０記載の吸気
口加熱システム。 - 【請求項１４】 前記第一及び第二加熱手段は実質的に
同量の電力を消費する、請求項１３の吸気口システム。 - 【請求項１５】 前記制御回路手段は、前記第一及び第
二の切り替え回路が閉開する時間を示す電気信号を発信
する刻時回路を含む該請求項１４記載の吸気口システ
ム。 - 【請求項１６】 前記制御回路手段は、前記第二電力レ
ベルが前記第一電力レベルより約５０％高くなる時間に
おいて切り替え回路を開閉する請求項１５記載の吸気口
システム。 - 【請求項１７】 前記制御回路手段は、前記第一電力レ
ベルが約３アンペア時及び前記第二電力レベルが約６ア
ンペア時になるような時間において切り替え回路を開閉
する請求項１３記載の吸気口加熱手段。 - 【請求項１８】 前記速度監視手段が毎分１１００回転
〜毎分１１５０回転のエンジン回転速度を発見した場合
に、前記制御回路手段は前記加熱アセンブリーに第二の
電力を提供する請求項１０記載の吸気口システム。 - 【請求項１９】 前記制御回路は、点火スイッチが前記
第一位置に回される予め決められた時間、及び前記スイ
ッチが第一位置に回され、かつエンジンを始動させた後
の予め決められた別の時間において、前記加熱アセンブ
リーに前記第二電力レベルの電力を提供する請求項１２
記載の吸気口システム。 - 【請求項２０】 内燃機関エンジンのバッテリー及び交
流発電機で作動する加熱アセンブリーによりエンジンの
吸気を加熱する方法であって、エンジンの回転速度が一
定の回転速度に達しない場合、バッテリーが加熱アセン
ブリーへの主要電力供給源となり、エンジンの回転速度
が前記一定の回転速度を越えている場合、交流発電機が
加熱アセンブリーへの主要電力供給源となるものにおい
て、（ａ）エンジンの回転速度を感知する行程と、
（ｂ）加熱アセンブリーへの主要電力供給源がバッテリ
ーであると感知エンジン速度が示した場合、該加熱アセ
ンブリーに第一レベルの電力を供給し、加熱アセンブリ
ーへの主要電力供給源が該交流発電機であると感知エン
ジン速度が示した場合、該加熱アセンブリーに第一レベ
ル電力よりも高い第二レベル電力を供給する行程と、を
備えていることを特徴とする吸気を加熱する方法。 - 【請求項２１】 行程（ａ）より前に前記エンジンの吸
気口を通過する空気の温度を感知し、感知温度が華氏０
度〜華氏５９度の間である場合のみに行程（ｂ）を実施
させる行程を更に備えた請求項２０で説明された吸気を
加熱する方法。 - 【請求項２２】 （ｃ）前記エンジンの吸気口を通過す
る空気の温度を感知する行程と、（ｄ）感知温度が華氏
５９度以下である場合にあらかじめ決められた時間にお
いて加熱アセンブリーに第二レベルの電力を供給する行
程と、（ｅ）該エンジンを始動させる行程と更に備え、
行程（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は行程（ａ）の前に引き
続き実施される、請求項２０記載の吸気を加熱する方
法。 - 【請求項２３】 （ｆ）エンジン速度が毎分４８０回転
以上であるかどうかを判断する行程と、（ｇ）あらかじ
め決められた時間において該第二レベルの電力を該加熱
アセンブリーに継続的に提供する行程とを更に備え、行
程（ｃ）から（ｇ）までは行程（ａ）の前に引き続き実
施される、請求項２２記載の吸気を加熱する方法。
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