JPH02115562A - ディーゼル機関のエアヒータ制御装置 - 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〉 この発明は、ディーゼル機関のエアヒータの出力を機関
の始動状態に応じて制御するようにしたエアヒータ制御
装置に関するものである。

〈従来の技術〉 ディーゼル機関等の内燃機関において、電子制御式ガバ
ナを用いた燃料噴射装置によってその運転状態を制御す
ることは公知であり、電子制御式ガバナの制御部に内蔵
されたマイクロコンピュータによって燃料噴射量が制御
されるようになっている。一方、ディーゼル機関にエア
ヒータを設け。

機関の始動時にプリヒートとアフターヒートを行うこと
によりその始動性を向上することも行われている。この
エアヒータは一般にＪ１′Ｌ純なオンオフスイッチによ
って開閉され、始動機の駆動前のプリヒートと機関が始
動した後のアフターヒートは同一出力で行われるように
なっている。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述したアフターヒートは１機関の立上りを安定させ、
また始動直後に発生しやすい青白煙を防止するのに有効
である。しかし、始動直後でまだ機関が暖機せず回転数
が低い時に、プリヒートと同じ容量でアフターヒートを
行うことは、バッテリを著しく放電させ、また電圧降下
により制御部の動作が不安定になる笠の好ましくない状
態を招きやすいものであった。これを避けるには１例え
ばエアヒータを２個設けてプリヒーＩ・時には２個とも
通電し、アフターヒート時には１個のみ通電するように
してアフターヒートの出力を低下させることが考えられ
るが、このような動作を単なるオンオフスイッチだけで
行うことは困鎧であり。

更に始動機の駆動中はバッテリ電圧の低下を少しでも少
なくするためにエアヒータの通電を停止するなどの制御
も併せて行うには別にエアヒータ用の制御装置が必要と
なり、装置全体のコストが高くなってしまうという問題
点があった。

この発明は、電子制御式ガバナの制御部に内蔵されたマ
イクロコンピュータに若目し、これを利用してエアヒー
タの通電を制御することによって。

上述のような問題点を解決することを目的としてなされ
たものである。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、この発明では、電子制御
式燃料噴射装置を備えたディーゼル機関において、機関
の始動状態を検出する始動状態検出手段と、エアヒータ
の出力制御手段とを設け、エアヒータの出力をプリヒー
ト時に大きく、アフターヒート時に小さくするというエ
アヒータの制御を、上記電子制御式燃料噴射装置の制御
部を用いて行うようにしている。

第１図はこの発明の構成を示す図である。Ａは制御部Ａ
□、アクチュエータＡ２等からなるガバナ部及び燃料噴
射ポンプＢを備えた電子制御式燃料噴射装置、Ｃは機関
、Ｄは回転数検出手段、Ｅは燃料噴射量検出手段、Ｆは
アクセル操作量などの運転条件検出手段、Ｇは機関ある
いは燃料噴射ポンプの温度検出手段であって、これらに
より電子制御式ガバナを用いた通常のディーゼル機関の
制御装置が構成されており、更にこの発明によって始動
状態検出手段Ｈ、エアヒータの出力制御手段Ｉが上記シ
ステムに組み込まれている。Ｊはバッテリ等の電源、Ｋ
はエアヒータである。

く作用〉 制御部Ａ２は、各検出手段り、Ｅ、Ｆ及びＧの検出結果
に応じて燃料噴射量を演算し、アクチュエータＡ２を介
して燃料噴射ポンプＢを動作させるというガバナとして
の通常の制御動作を行う。

また始動時には、始動機のｙｊＡｖＪ前か駆動後かを始
動状態検出手段Ｈで検出し、出力制御手段Ｉによってエ
アヒータ■の出力と通電時間を演算し、所定のプリヒー
トとアフターヒートの制御を行う。

〈実施例〉 以下、図示の一実施例について説明する。第２図はブロ
ック図、第３図は制御手順のフローチャート、第４図乃
至第６図は各種の制御用のマツプを示す図である。

第２図において、ＬＡは第１のエアヒータ、２Ａはエア
ヒータＩＡを開閉するエアヒータリレーＩＢは第２のエ
アヒータ、２ＢはエアヒータＩＢを開閉するエアヒータ
リレー、３はバッチ１ハ４はキースイッチ、５は温度セ
ンサ、６はルノ御部、７は表示灯である。

制御部６としては主要部にマイクロコンピュータを用い
た電子制御式ガバナの制御部がそのまま利用されており
、入出カポ−トロ１、制御演算及び入出力指示を与える
ＣＰＵ６２、制御プログラムや制御演算に必要な諸デー
タを記憶している１１０Ｍ６３、演算に使用されるｌｌ
ＡＭ６４等で構成されている。

エアヒータＩへとエアヒータリレー２Ａの接点２１ａの
直列回路と、エアヒータＩＢとエアヒータリレー２Ｂの
接点２１ｂの直列回路はそれぞ九バッテリ３に接続され
、各エアヒータリレー２Ａ及び２Ｂのコイル２２ａ及び
２２ｂはそれぞれ制御部６の入出カポ−トロ１に接続さ
れている。またキースイッチ４のオン回路４ａと始動機
回路４ｂ、及び温度センサ５も入出カポ−トロ１に接続
されている。なお図示してないが、制御部６の人カポー
トロ１には、電子制御式ガバナとして必要な各種センサ
やアクチュエータもそれぞれ接続されている。また必要
に応じて、入出カポ−トロ１の入力部にはＡ／Ｄ変換器
等が、出力部にはドライバ回路等がそれぞれ設けられる
。温度センサ５は始動性に大きな影響のある機関または
燃料噴射ポンプの温度を検出するものであり１例えば機
関の冷却水温度や燃料噴射ポンプの潤滑油温度を検出す
るように構成されている。表示灯７はリレー２Ａのコイ
ル２２ａに並列に接続されている。

次に、第３図のフローチャートと第４図以下のマツプに
より制御手順を説明する。

第３図の（ａ）はプリヒート制御の手順を示したもので
あり、まず、ステップＳｌでキースイッチ４がオンとな
っているか否かが判定され、オンであればステップＳ２
で温度センサ５の検出信号が人力され、検出された温度
゛ｒ１に応じたプリヒート時間Ｌ□とエアヒータ出力Ｐ
１がステップｓ３で演算される。プリヒート時間は第４
図に例示したように、低温で長く高温で短くなるように
設定されている。またエアヒータ出力は第５図に例示し
たように、プリヒート時には大きくアフターヒート時に
は小さく設定してあり、この実施例では出力の調整はエ
アヒータの通電個数の変更によって行われ、プリヒート
時には２個のエアヒータＩＡとＩＢの両方の通電が選択
される。

以上の演算結果により、ステップＳ４でエアヒータリレ
ー２Δ及び２Ｂのコイル２２ａ及び２２ｂに通電され、
各接点２１ａ及び２１ｂが閉じて各エアヒータＩＡ、Ｉ
Ｂの通電と通電時間ｔｐのカラン１−が開始される。こ
れにより表示灯７が点灯する。そしてステップＳ５で通
電時間ｔρがプリヒート時間し□に達したことが確認さ
れると。

エアヒータリレー２Ａ及び２Ｂへの通電が停止されて各
エアヒータＬＡ、１Ｂの通電が終わり、表示灯７が消灯
してプリヒートｆｆ１１１９１が終了する。

こうして表示灯７の消灯でプリヒート制御の終了が表示
されると、第３図の（ｂ）に示すアフターヒート制御の
手順が開始される。まず、ステップＳ６で始１ＰＩＩ機
、すなわちセルモータが駆動され、駆動が終わるとステ
ップＳ７で温度センサ５の検出４８号が入力され、検出
された温度Ｔ２に応じたアフターヒート時間ｔ２とエア
ヒータ出力Ｐ２がステップＳ８で演算される。ただし、
この実施例では、アフターヒート時間は第６図に例示し
たように温度Ｔｍａｘ（例えば３０℃）未満で一定値（
例えば３０秒）に設定され、またＴｍａｘ以上では零に
設定されている。またエアヒータ出力は前述したように
プリヒート時より小さい値に設定してあり、ここではエ
アヒータＩＡのみの通電が選択される。

以上の演算結果により、ステップＳ９でエアヒータリレ
ー２Ａのコイル２２ａに通電され、接点２１ａが閉じて
エアヒータＩＡの通電と通電時間ｔａのカウントが開始
され１表示灯７が点灯する。

そして通電時間ｔａがアフターヒート時間Ｌ２に達した
か否かが判定される。またしａくし２の場合にはステッ
プＳ１０で再度温度センサ５の検出信号が入力され、始
動後の温度上昇によって温度′ｒ２がｄ！度Ｔ＋ｎＯｘ
に達したか否かが判定される。こうして、通電時間ｔａ
５）ｔアフタ時間−８時間ｔよに達し、あるいは温度Ｔ
２が温度Ｔｍａｘに達すると、ステップＳｌｌに移って
エアヒータリレー２Ａへの通電が停止され、エアヒータ
ＩＡの通電が終わって表示灯７が消灯し、アフターヒー
ト制御が終了するのである。

なお、上記の実施例ではエアヒータの出力調整をエアヒ
ータの通電個数の変更によって行っているが、通電個数
の変更は出力制御の一例に過ぎず。

通電電流の調整など他の手段で例えば出力を連続的に変
化するようにすることも可能である。また。

実施例ではアフターヒート時間を一定に設定しているが
、プリヒートの場合と同様に検出温度に応じて変化させ
るようにしてもよい。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、この発明は、電子制御
式燃料噴射装置の制御部を用いてエアヒータの出力制御
を行い、エアヒータの出力をブリ上−１〜時に大きく、
アフターヒート時に小さくするようにしたものである。

従って、始’ＩＪＪ機駆動前のプリヒートを大きな出力
で実施して始動性を改善し、また始１す１機の駆すＪ中
はエアヒータへの通電を停止してバッテリ電圧の低下を
（セカ小さくシ、更に始動後はプリヒート時よりも小さ
い適正な出力でアフターヒートを必要な時間だけ行い、
バッテリの余分な放電を防ぎながら始動直後に発生しや
すい青白煙を防止する、というディーゼル機関として望
ましい制御が容易となる。しかもこのようなエアヒータ
制御装置を、別の制御装置を用いることなく電子ルリ御
式燃料噴射装置の制御部をそのまま利用し、そのプログ
ラムを若干変更するのみで簡単に実現することができる
ため、制御装置のコスト低減が可能となるのであり、全
体のコストに占める制御装置のコストの割合が高く、ま
た大形のバッテリを搭載できない比較的小形な作業機の
場合には特に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の楕成を示す図、第２図はこの発明の
一実施例のブロック図、第３図は制御手順のフローチャ
ート、第４図は温度とプリヒート時間の関係の一例を示
す図、第５図はプリヒート時の出力とアフターヒート時
の出力の関係の一例を示す図、第６図は温度とアフター
ヒート時間の関係の一例を示す図である。 ＬＡ、ＩＢ・・・エアヒータ、２Ａ、２Ｂ・・・エアヒ
ータリレー、３・・・バッテリ、４・・・キースイッチ
、５・・・温度センサ、６・制御部、２１ａ、２１ｂ・
・・接点、２２ａ、２２ｂ−コイル、６２−ＣＰＵ、６
３１１０Ｍ。 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代　理　人　
弁理士　　篠　　１）　　實第 図 第 図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子制御式燃料噴射装置を備えたディーゼル機関
   において、機関の始動状態を検出する始動状態検出手段
   と、エアヒータの出力制御手段とを設け、エアヒータの
   出力を、プリヒート時に大きく、アフターヒート時に小
   さくするように上記電子制御式燃料噴射装置の制御部を
   用いて制御することを特徴とするディーゼル機関のエア
   ヒータ制御装置。