JPH01170764A - エンジンの着火装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミックを用いたディーゼルエンジンにおけ
るエンジンの着火装置に関する。

（従来の技術） 近年、エンジンのシリンダ・ライナ、シリンダ・トップ
、ピストンヘッド、バルブ、吸排気口など高温度になる
エンジンの燃焼部分にセラミックスを使用した熱効率の
良好なセラミックエンジンが開発されている。

このようなセラミックエンジンに使用されるセラミック
スは窒化珪素などが用いられ、その耐熱温度は十数百度
に達し、８００℃のエンジン内壁温度にても運転可能と
されている。

一方、ディーゼルエンジンに使用される燃料はその着火
性が良好なことが重要な性質であり、燃料の着火性はセ
タン価にて表示されている。

そして、着火性のよい正セタン（ＣＩ６Ｈ３４）と着火
性の悪いα−メチルナフタレン（Ｃ＋＋Ｈ＋。）との容
量比にてセタン価が表わされ、通常国内の軽油のセタン
価は５５前後であり、通常のディーゼルエンジンにはセ
タン価５５程度の軽油が使用されている。

第３図はディーゼルエンジンの運転時のシリンダ温度と
クランク角度との関連を示す曲線図であり、縦軸に温度
、横軸にクランク角度を示したものである。

同図において、実線はセタン価の低い燃料を断熱エンジ
ンのセラミックエンジンにて使用した曲線で、全負荷時
の壁温８００℃に達する状態ではセタン価の高い例えば
５５程度の燃料と同様な燃焼が得られる。

また破線の曲線は通常のディーゼルエンジンにセタン価
の低い燃料を使用したもので、燃焼不良の状態を示して
いる。したがって、重負荷時には高温度となるセラミッ
クエンジンにおいても、始動時や軽負荷時では壁温が低
く、セタン価の低い燃料では着火性が不良となる。

（発明が解決しようとする問題点） 前述のセラミックエンジンに通常のディーゼルエンジン
に使用するセタン価５５程度の燃料を用いると、燃焼室
温が高温度のため着火性のよい燃料では噴射後、空気と
の混合気が自己着火を起し、いわゆるディーゼルノック
を生ずる虞がある。

このためセラミックエンジンにセタン価の低い燃料を使
用すると、軽負荷時では着火性が悪くなるためエンジン
始動時以外にもグロープラグに通電して燃料の着火補助
を行いたいが、通電のタイミングや通電電流を制御しな
いと、通電電力の無駄を生ずるばかりか、グロープラグ
を耐久性を損じて断線させる問題が生ずる。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的はセラミックエンジンに使用するセタン価の低
い燃料の軽負荷時における着火性を改善しようとするエ
ンジンの着火装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、グロープラグを使用して低セタン価の
燃料にて運転するセラミックエンジンにおけるエンジン
の着火装置において、前記エンジンの回転数検出手段と
、エンジンの負荷検出手段と、エンジンのシリンダ温度
検出手段と、これら三検出手段からの信号に基づいて前
記グロープラグへの通電電流を制御する通電制御手段と
を備えたエンジンの着火装置が提供される。

（作用） 本発明では、燃料の着火を補助するグロープラグへの通
電を、エンジンの回転数、負荷状態などにより、通電電
流やタイミングをコントロールして、通電電力を有効に
活用するとともにグロープラグを長寿命に導く作用があ
る。

（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す説明図であり、第１図
において、１はディーゼルエンジンにおけるシリンダで
、その内部に直線運動を行うピストン２を備えている。

３はコネクチングロッドであり、ピストン２の直線運動
をクランク軸４の回転運動に変換して伝達するもので、
クランク軸４０回転数すなわちエンジン回転数はエンジ
ン回転センサ４１により検出される。

１１は吸気管、１２は排気管であり、それぞれシリンダ
１に接続されており、その接続された部分にはシリンダ
への吸気流路または排気流路を開閉する吸気弁１３、排
気弁１４が設けられている。なお、１５はシリンダ１に
設けられたシリンダセンサで、シリンダの内部温度に対
応する温度信号を検出するものである。

５は燃料噴射ポンプで、燃料タンクからの燃料をシリン
ダ１に噴射ノズル５１を介して供給するもので、エンジ
ン負荷に対応するシリンダへの燃料供給量は燃料噴射ポ
ンプに設けた燃料センサ５２により後述するコントロー
ラに送信される。

６はグロープラグであり、シリンダ１に供給された燃料
の着火を助勢するもので、バッテリ６１からの電力が電
力制御器６２を介してグロープラグ６に供給され、燃料
の着火性の良否や、シリンダ１の圧縮、爆発、排気など
の行程に応じてグロープラグ６への電力量が制御される
ものである。

なお、シリンダ、ピストン、吸気弁、排気弁などの高温
となる部分にはセラミックスがそれぞれの要所に用いら
れている。

７はコントローラでマイクロコンピュータよりなり、プ
ロセッサ、メモリ装置、Ｉ１０回路などを有しており、
エンジン回転センサ４１、燃料センサ５２、シリンダセ
ンサ１５などからの信号を入力すると、メモリ装置に格
納のプログラムに従い、電力制御器６２に指令信号を発
してグロープラグ６への電力を制御するよう構成されて
いる。

第２図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
り、つぎに第３図にしたがい本実施例の作動を説明する
。

ステップ１ではエンジン回転センサ４１からの信号によ
りエンジン回転数を検出し、ステップ２にて電力制御器
６２の通電制御回路をオンにする。

ステップ３ではエンジン回転数に応じコントローラ７の
メモリ装置に格納の制御プログラムに従い、グロープラ
グ６への供給電力のデユーティ制御を設定し、ステップ
４にてピストンの上死点位置や、圧縮、爆発、排気行程
などの別をチエツクしてから、グロープラグ６に通電の
タイミングを設定して第３図に示す通電制御の範囲にて
通電を行う（ステップ５〜６）。

つぎにステップ７ではシリンダセンサ１５からの信号に
より温度をチエツクし、設定温度に到達しているときは
ステップ８にて通電を断にするが、未達のときは通電の
タイミングの変更を行ってステップ９からステップ１０
に進む。

ここではエンジン回転センサ４１からの信号によりエン
ジン回転数を検出し、ステップ１１にて燃料センサ５２
からの信号によりエンジン負荷をチエツクして、電力制
御器６２の通電制御回路の設定をステップ１２にて行う
。そして、ステップ１３にてグロープラグ６への通電を
行い、温度判定をステップ１４にてチエツクする。

温度チエツクの結果が設定温度Ｔ。に達しているときは
、ステップ１５にてざらに設定温度ＴＥに微小温度ΔＴ
を加えたやや高い温度（ＴＥ　＋へＴ）に達しているか
否かの判定を行い、Ｔ、＋ΔＴに到達の場合は通電のデ
ユーティ制御を減少するようにステップ１６にて制御す
る。またステップ１５にてＴＥ＋ΔＴに達していない場
合はステップ１０に戻ってステップ１０以降のフローを
繰返すことになり、さらにステップ１４にて温度判定の
結果が設定温度Ｔ３に未達の場合はステップ１７にて電
力制御器６２に指令して通電を増加させる制御を行うこ
とになる。

以上本発明を上記の一実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明によれば、シリンダにグロープラグを設け、エン
ジン回転やエンジン負荷、シリンダ温度を検出して、こ
れらに対応してグロープラグへの通電電流やタイミング
をコントロールして燃料への着火を制御するので、着火
性の低いセタン価２０程度の燃料をセラミックエンジン
に使用の場合、エンジンの低負荷時でも着火が良好とな
り、グロープラグが長寿命となるとともに、通電電力が
有効となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図はその
作動の一例を示す処理フロー図、第３図はエンジンの運
転時の温度とクランク角度との関連を示す曲線図である
。 １・・・シリンダ、４・・・クランク軸、５・・・燃料
噴射ポンプ、６・・・グロープラグ、７・・・コントロ
ーラ、１５・・・シリンダセンサ、４１・・・エンジン
回転センサ、５２・・・燃料センサ、６１・・・バッテ
リ、６２・・・電力制御器。 特許出願人　　いすＸ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グローブラグを使用して低セタン価の燃料にて運転する
   セラミックエンジンにおけるエンジンの着火装置におい
   て、前記エンジンの回転数検出手段と、エンジンの負荷
   検出手段と、エンジンのシリンダ温度検出手段と、これ
   ら三検出手段からの信号に基づいて前記グロープラグへ
   の通電電流を制御する通電制御手段とを備えたことを特
   徴とするエンジンの着火装置。