JPH0144790Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、グロープラグを用いるデイーゼルエ
ンジンの予熱装置に関する。

［従来の技術および考案が解決しようとする問題
点］ 従来のデイーゼルエンジンでは始動を円滑にす
るために始動前にグロープラグにより予燃焼室が
予熱されているが、始動後は危険を防止するため
にグロープラグによる予燃焼室の加熱は全く行な
われていない。しかしエンジン低温時ではアイド
リング時の燃焼が不安定となり、エンジン振動が
増大している。

本考案の目的は、始動後におけるエンジンの不
安定な運転を防止することができるデイーゼルエ
ンジンの予熱装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、本考案は次の構成
をとつた。即ち、本考案は、 エンジンの燃焼室を加熱するグロープラグと、 上記エンジンの冷却水温度を検知する第１の検
知手段と、 エンジンが始動したことを検知する第２の検知
手段と、 エンジン始動時の冷却水温度とエンジンが始動
してから上記燃焼室を加熱すべき時間との関係を
予め備えており、上記第２の検知手段からの検知
信号を受けてエンジンが始動したことが検知され
てから、上記第１の検知手段にて検知されたエン
ジン始動時の冷却水温度に基づき上記関係に従つ
て定められる所定時間、グロープラグを付勢状態
に維持する付勢手段と、 を備えていることを特徴とする、デイーゼルエン
ジンの予熱装置を要旨とする。

ここで、第１の検知手段とは、エンジンの冷却
水温度を検知するもので、冷却水温センサ等がこ
れに該当する。

第２の検知手段とは、エンジンが実際に始動し
たことを検知するもので、例えば、オルタネータ
の端子電圧を検出して該電圧が所定値以上の場合
を検知するようにしてもよい。

付勢手段とは、エンジン始動時の冷却水温度と
エンジンが始動してから上記燃焼室を加熱すべき
時間との関係を、例えばマツプ等の形で予め備え
ており、上記第２の検知手段からの検知信号を受
けてエンジンが始動したことが検知されてから、
上記第１の検知手段にて検知されたエンジン始動
時の冷却水温度に基づき上記マツプ等の関係に従
つて定められる所定時間、グロープラグを付勢状
態に維持するものである。

［作用］ 以上の如く構成したデイーゼルエンジンの予熱
装置においては、第１および第２の検知手段から
の検知信号が付勢手段に送られる。付勢手段は、
第１の検知手段にて検知されたエンジン始動時の
冷却水温度を予め備えた関係に照合して、該関係
に従う所定時間を決定し、上記第２の検知手段で
エンジンが始動したことが検知されたときから上
記所定時間、グロープラグを付勢状態に維持する
よう働いている。このため、雰囲気温度に影響さ
れる、第１の検知手段で検知されたエンジン始動
時の冷却水温度がどのような大きさの場合にも、
その冷却水温度に応じて所定時間を予め定めてお
けば、エンジンの燃焼室内の圧縮空気温度を所定
値以上に保つことができる。故に、エンジンの燃
焼を安定なものにすることができる。

ここで、上記付勢手段によるグロープラグの付
勢時間を第１の検知手段で検知されたエンジン始
動時の冷却水温度に応じて設定するのは、エンジ
ンの燃焼室内の圧縮空気温度が白煙が発生するこ
とのない所定温度以上となり、グロープラグを用
いて燃焼室内を加熱しなくても燃料を良好に燃焼
させるようになるときを正確に検知できるように
するためである。というのは、エンジンの燃焼室
内の圧縮空気温度は直接検出することはできず、
通常、冷却水温度から間接的に検出されるが、燃
焼室内の圧縮空気温度が過渡的に変化するエンジ
ン始動後にも燃焼室内の圧縮空気温度をその時々
の冷却水温度から間接的に検出するよう構成する
と、以下に示すような理由から燃焼室内の圧縮空
気を正確に検出できなくなることから、付勢手段
は上記のような構成をとつている。なお、燃焼室
内の圧縮空気温度は燃焼室の壁面温度をひとつの
パラメータとして定まるため、ここでは冷却水温
度と燃焼室の壁面温度との関係から述べる。

第６図は、エンジン始動後における冷却水温度
（図中、実線で示した。）と燃焼室壁面温度（図
中、一点破線で示した。）との変化を示したグラ
フであるが、第６図に示すように、冷却水温度と
燃焼室の壁面温度との上昇率が違うことから、エ
ンジン始動時の雰囲気温、即ち冷却水温度によつ
て、燃焼の壁面温度が所定温度T0以上となる時
点ta，tbでの冷却水温度が異なることとなり、そ
の時々の冷却水温度から燃焼室の壁面温度が所定
温度T0以上となつたことを正確に検知すること
ができなくなる。従つて、燃焼室の壁面温度をひ
とつのパラメータとして定まる燃焼室内の圧縮空
気温度が所定値以上となるときを、その時々の冷
却水温度から正確に検知することができない。

これに対して、エンジン始動後における燃焼室
内の圧縮空気温度の変動は、エンジン始動時の冷
却水温度に応じて一律に定まるために、本考案の
ように、エンジン始動時の冷却水温度とエンジン
が始動してから燃焼室を加熱すべき時間との関係
を予め用意し、検出されたエンジン始動時の冷却
水温度をその関係に照合することにより、燃焼室
内の圧縮空気温度が所定値以上となるときを正確
に検知することができる。したがつて、エンジン
が始動してからその圧縮空気温度が所定値以上と
なるときまでの間、グロープラグを作動させるこ
とにより、燃焼室内の圧縮空気温度を所定値以上
に保つことができる。

［実施例］ 図面を参照して本考案の実施例を説明する。

運転室のキースイツチ１は、基端子２と開放端
子３と付属品端子ACC４と始動端子ST５とをも
つ。付属品端子４はラジオ等の付属品（図示せ
ず）へ接続され、始動端子５は始動電動機（図示
せず）へ接続されている。基端子２は接触子６を
接続されている。所定面積を有する接触子６は、
キーによつて操作され、端子２を端子４へまたは
端子４と５とへ接続する。端子２はヒユージブル
リンク７を介して蓄電池８の正側へ接続されてい
る。グロープラグ１１は、エンジンのそれぞれの
予燃焼室に設けられ、各グロープラグ１１は、ヒ
ータレジスタ１２、継電器１３のスイツチ１４を
介してヒユージブルリンク７へ接続されている。
各グロープラグ１１はまた、継電器１５のスイツ
チ１６を介してヒユージブルリンク７へ接続され
ている。

制御器１７は、タイマ回路２１、禁止回路２
２、増幅回路２３、再予熱タイマ回路２８、およ
びクリア回路２９から成る。端子４が端子２へ接
続されると、所定の電圧が、ヒユーズ２４を介し
てタイマ回路２１へ送られる。エンジンの冷却水
温度に関する情報は、エンジンのウオータジヤケ
ツトに取り付けらたサーミスタ２５からタイマ回
路２１および再予熱タイマ回路２８へ送られる。
タイマ回路２１の出力は増幅回路２３へ送られ
る。オルタネータ２６は蓄電池８の充電電流を発
生する。エンジンが回転しているか否かの情報
は、オルタネータ２６の中性端子２７から禁止回
路２２へ送られる。禁止回路２２の出力は、再予
熱タイマ回路２８およびクリア回路２９へ送られ
る。再予熱タイマ回路２８の出力はクリア回路２
９へ送られ、クリア回路２９の出力は増幅回路２
３へ送られる。増幅回路２３の出力端子は、継電
器１３のコイル３１を介してアースへ接続されて
いるとともに、運転室のパイロツトランプ３２を
介してもアースへ接続されている。端子５は継電
器１５のコイル３３を介してアースへ接続されて
いる。

第２図を参照して本装置の作動を説明する。第
２図において横軸は時間ｔを表わし、縦軸は各素
子の作動状態を示す。縦軸において高レベルは作
動を、低レベルは不作動を表わす。

時刻ｔ１において、キースイツチ１が操作され
て、接触子６が端子２を端子４へ接続する。この
操作はタイマ回路２１によつて検知されて、タイ
マ回路２１は増幅回路２３を付勢状態にさせる。
こうしてパイロツトランプ３２が点灯するととも
に、継電器１３のコイル３１が、スイツチ１４を
閉じ、グロープラグ１１が予燃焼室を加熱し始め
る。

タイマ回路２１が増幅回路２３を付勢状態に維
持させる時間Ｔは、第３図のグラフによつて表わ
されている。縦軸はサーミスタ２５が検知する冷
却水温度Ｐを示す。時刻ｔ１から時間Ｔだけ経過
した時刻ｔ２において、タイマ回路２１は増幅回
路２３を消勢状態に切換える。こうして時刻ｔ２
においてパイロツトランプ３２は消灯し、継電器
１３のコイル３１はスイツチ１４を開き、グロー
プラグ１１の加熱作動は停止する。

運転者は、パイロツトランプ３２の消灯を確認
した後、キースイツチ１を操作して、基端子２を
始動端子５へ接続する。始動端子５が基端子２へ
接続されている間、継電器１５のコイル３３は付
勢され、スイツチ１６が閉じるので、グロープラ
グ１１は予燃焼室を加熱する。運転者がキースイ
ツチ１から手を離すと、接触子６は自動的に端子
５から離れ、端子４へ移る。この結果スイツチ１
６は開かれ、スイツチ１６を介してのグロープラ
グ１１への付勢電流の供給は中止される。

従来装置では運転室にニクロム線を設けて、ニ
クロム線の赤熱変化からグロープラグによる予燃
焼室の予燃状態の視覚判断しているが、実施例で
はランプ３２の表示により所定の予熱が終了した
ことを知ることができ、危険な加熱部としてのニ
クロム線を運転室から排除することができるとと
もに、運転者に関係なく適切な予燃を行なうこと
ができる。

次に禁止回路２２について説明する。パイロツ
トランプ３２が消灯した後も含めて、任意の時刻
においてエンジンが始動され、回転しだしたとす
る。エンジンの停止中、オルタネータ２６の中性
端子２７の電圧は、接地端子と同電位に維持され
ているが、他方エンジンの回転中、中性端子２７
の電圧は、所定値（＞接地端子電圧）以上に達し
ている。エンジンの始動に伴つて発生する中性端
子２７の所定電圧は、禁止回路２２によつて検知
され、禁止回路２２は、エンジンの始動と同時に
増幅回路２３を消勢状態に切り換える禁止信号を
発生し、再予熱タイマ回路２８およびクリア回路
２９へ送る。この禁止信号が発生した時刻から、
冷却水温度に関係する所定時間Ｕの経過まで、再
予熱タイマ回路２８は、クリア回路２９に作動し
て禁止回路２２からの禁止信号が増幅回路２３へ
送られるのを阻止する。所定時間Ｕの経過後にお
いて、再予熱タイマ回路２８はクリア回路２９へ
の作動を停止するので、禁止回路２２からの禁止
信号はクリア回路２９を経て増幅回路２３へ送ら
れる。したがつて所定時間Ｕの経過後はタイマ回
路２１の出力に関係なく（タイマ回路２１が増幅
回路へ付勢信号を送つていても）、グロープラグ
１１の加熱作動は停止する。

このように再予熱タイマ回路２８を設けること
によつて、冷却水温度が特に低いときは、エンジ
ン始動後も所定時間Ｕだけ予燃焼室が加熱され続
ける。なお冷却水温度Ｐと所定時間Ｕとの関係
は、第４図のグラフによつて表わされており、冷
却水温度が０℃より高い場合はＵ＝０であり、こ
の場合、エンジンが始動すると直ちにグロープラ
グ１による加熱は中止される。

第５図は制御器１７の具体的な回路図を示す。
なおこの回路図において第１図の制御器１７内の
ブロツク図のうち再予熱タイマ回路２８およびク
リア回路２９は省略され、禁止回路２２の出力は
増幅回路２３へ直接、送られている。また第１図
の制御器の作動説明では、キースイツチ１におい
て基端子２が付属品端子４へ接続された時刻から
グロープラグ１１の加熱が開始されたが、この回
路図ではヒートボタン３６を設けられ、このヒー
トボタン３６が押されてからグロープラグ１１の
加熱が開始される。

キースイツチ１の端子４は、ヒートボタン３６
の端子３７，３８を介してコンデンサ４１の一方
の端子へ接続されている。コンデンサ４１の両端
の間にはツエナダイオード４２と前述のサーミス
タ２５とが設けられる。コンデンサ４１の端子３
８側は、ダイオード４３を介してトランジスタ４
４のコレクタへ接続されているとともに、抵抗４
５を介してトランジスタ４４のベースへ接続され
ている。コンデンサ４１とアース端子との間には
抵抗４６が接続されている。トランジスタ４４の
エミツタは抵抗４７，４８を介してアースへ接続
されている。トランジスタ５１のベースは抵抗４
７と４８との中間へ接続され、コレクタは、継電
器５２のコイル５３、およびダイオード５４を介
して継電器５２のスイツチ５５の一端へ接続され
ている。端子４は継電器５２のスイツチ５５、継
電器１３のコイル３１を介してアースへ接続され
ている。パイロツトランプ３２は、抵抗５６へ直
列に接続され、コイル３１とアース端子との間に
設けられる。パイロツトランプ３２はヒートボタ
ン３６の内部へ配置される。ヒートボタン３６は
端子３７，３８の他に端子６７，６８をもつ。端
子３８と６８とは互いに接続され、端子６７はア
ースへ接続されている。運転者によつてヒートボ
タン３６が押し込まれると、接触子６１によつて
端子３７と３８とが瞬間的に接続状態になり、他
方引き出されると、接触子６１によつて端子５７
と５８とが瞬間的に接続状態になる。その他のと
きには、接触子６１は中立位置に維持されて、い
ずれの端子にも接触していない。トランジスタ５
１のエミツタは前述のオルタネータ２６の中性端
子２７へ接続されている。

キースイツチ１において端子２と４とが接続さ
れる。次に運転者によつてヒートボタン３６が押
し込まれると、コンデンサ４１の端子３８側が直
ちに蓄電池８の電圧になる。コンデンサ４１の端
子３８側のこの電圧は抵抗４５を介してトランジ
スタ４４のベースへ伝えられる。したがつてトラ
ンジスタ４４は導通し、トランジスタ５１は導通
し、継電器５２のスイツチ５５が閉じられる。こ
うしてパイロツトランプ３２が点灯されるととも
に、グロープラグ１１は予燃焼室の加熱を開始す
る。

接触子６１が端子３７と３８とを接続し、中立
位置へ復帰した直後から、コンデンサ４１の両端
の電荷はサーミスタ２５を介して放電され始め
る。サーミスタ２５は低温のときなど高抵抗を有
するので、冷却水温度が低いときほど、コンデン
サ４１の端子３８側の電圧降下は緩やかになる。
こうして冷却水温度に関係する所定時間Ｔの経過
後、トランジスタ４４のベース電圧が導通を維持
する電圧より低くなり、トランジスタ４４，５１
が不導通になり、継電器５２のスイツチ５５が開
かれる。すなわちこの所定時間Ｔ経過後におい
て、パイロツトランプ３２は消灯するとともに、
グロープラグ１１の加熱は停止する。

運転者は、グロープラグ１１の加熱作動を停止
したいときは、ヒートボタン３６を引き出す（す
なわち接触子６１を図において左方へ動かす）。
接触子６１が端子５７と５８とを接続すると、コ
ンデンサ４１の端子３８側の電圧は直ちに降下
し、トランジスタ４４が不導通になるので、グロ
ープラグ１１の加熱作動は、ヒートボタンの引き
出しとともに直ちに停止する。

エンジンが回転している期間、オルタネータ２
６の中性端子２７の電圧、すなわちトランジスタ
５１のエミツタ電圧は所定値以上に維持される。
トランジスタ５１は、そのベース電圧にかかわら
ず、導通状態になることができないので、継電器
５２のスイツチ５５が開かれ、グロープラグ１１
が加熱作動することはない。すなわちトランジス
タ５１のエミツタ端子は、禁止回路２２の役割を
果している。

このように本実施例によれば、エンジンが始動
してから、エンジン始動時の冷却水温度に応じて
定まる所定時間、グロープラグが付勢状態に維持
されて、予燃焼室が加熱されるので、雰囲気温の
変動に関わらずエンジン燃焼室内の圧縮空気温度
を所定値以上に保つことができる。このため、始
動後の燃焼が安定し、エンジン運転が安定となる
と共に、白煙の発生を防止することができる。

［考案の効果］ 以上詳述したきた本考案のデイーゼルエンジン
の予熱装置によれば、雰囲気温の変動に関わらず
エンジン始動後の燃焼室内の温度を所定値以上に
保つことができる。このため、始動後の燃焼が安
定し、エンジン運転が安定となると共に、白煙の
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の構成図、第２図は第
１図の実施例の作動状態を示す図、第３図は始動
前における予燃焼室の加熱時間と冷却水温度との
関係を表わすグラフ、第４図は始動後における予
燃焼室の加熱時間と冷却水温度との関係を表わす
グラフ、第５図は再予熱タイマ回路とクリア回路
とを省略して制御器を具体的に示す回路図、第６
図は本考案の作用を説明するためのグラフ、であ
る。 １１……グロープラグ、１７……制御器、２５
……サーミスタ、２７……中性端子、２８……再
予熱タイマ回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジンの燃焼室を加熱するグロープラグと、 上記エンジンの冷却水温度を検知する第１の検
   知手段と、 エンジンが始動したことを検知する第２の検知
   手段と、 エンジン始動時の冷却水温度とエンジンが始動
   してから上記燃焼室を加熱すべき時間との関係を
   予め備えており、上記第２の検知手段からの検知
   信号を受けてエンジンが始動したことが検知され
   てから、上記第１の検知手段にて検知されたエン
   ジン始動時の冷却水温度に基づき上記関係に従つ
   て定められる所定時間、グロープラグを付勢状態
   に維持する付勢手段と、 を備えていることを特徴とする、デイーゼルエン
   ジンの予熱装置。