JPS58165545A - 内燃機関の暖機運転促進方法およびその装置 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、内燃機関、とくに車両の内燃機関の暖機運転
を促進する方法および装置に関する。

〔従来技術の説明〕

一般に、内燃機関の寒冷期における始動直後におい１は
、正常の機関出力を得るために３〜５分程度の暖機運転
が必要である。

従来、この暖機運転は無負荷状態で行われるため、この
暖機運転時間を短縮することができず、しかもその間は
機関のシリンダ内に噴射された燃料が完全に燃焼されず
に白煙として排出される場合が多い。この白煙は、目に
強い刺激を与えた択悪真の原因となることがあった。

一方本出願人は、車両の減速ブレーキとして新たな電磁
式リターダを発明し、％願昭５６−１７３５１６によシ
特許出願した。

この電磁式リターダは、内燃機関と変速機との間のクラ
ンク軸に軸着されるフライホイールをリターダ回転子と
し、このフライホイールのハウジングにフライホイール
を励磁する界磁として、励磁コイルと短絡環とを含むリ
ターダユニットを固着した吃のであって、内燃機関が小
型軽量化して総排気量が減少しても、従来のエンジンブ
レーキと同様に変速機のギヤ比に相応した制動力が得ら
れ、かつ特別のプロペラシャフトを必要とせず、軽量で
制御の容易な優れたリターダである。

本発明者らは、上記リターダが内燃機関と変速機との間
に配設されてい６点および内燃機関がいわゆる完爆状態
以降の自刃運転が可能な状態では、無負荷状態よりも若
干負荷のある状態の方が暖機運転に必要な時間が短縮化
される点に着目し、本発明を完成するに至った。

〔発明の目的〕

本発明は、内燃機関と変速機との間に配設されたリター
ダを利用する本ので、内燃機関の暖機運転に必要な時間
を短縮し、かつ白煙の排出量を減少することができる内
燃機関の暖機運転促進方法および装置を提供することを
目的とする。

〔発明の要旨〕

本発明の第一の特徴は、内燃機関のクランク軸に軸着さ
れた磁性回転子と、この回転子に磁力を与える励磁コイ
ルおよびこの回転子の回転によりこの回転子との間に生
じる磁力線の変化によシ発生する電流を短絡する短絡環
を含む複数個のリターダユニットとを備えたリターダを
有する内燃機関の暖機運転時に、この内燃機関の回転を
緩やか：゛１ に制動させるようにこのリターダを動作させる内、１１
１ 燃機関の暖機運転促進方法にある。

′１ また本発明の第二の４Ｉ像は、上記磁性回転子と、上記
複数個のリターダユニットと、上記励磁コイルに流れ本
励磁電流を制御する制御回路とを備えた内燃機関のリタ
ーダにおいて、この機関の回転速度が所定速度以上であ
ってこの機関の温度が所定温度以下であってかつこの機
関の機関出力が遮断されているときに、このリターダが
この機関の回転を緩やかに制動させるように上記励磁電
流を自動制御する平反を備えたことを特徴とする内燃機
関の暖機運転促進装置にある。

〔実施例による説明〕

次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳しく説明する
。　　・ 第１図は本発明一実施例装置の構成図である。

内燃機関１と変速機２との間のクランク軸３に軸着され
たフライホイール５は、磁性体によシ構成される。フラ
イホイールハウジング６にはリターダユニット７が取付
社られる。

第２図は第１図にムム′で示す断面の拡大構造図である
。フライホイール５にはその周囲にティース９が形成さ
れ、これがリターダユニット７に電磁的に作用する。リ
ターダユニット？ｔｉｌｌ数個（この例で祉８個）がフ
ライホイールハウジング６に取付けられている。各リタ
ーダユニット７に目、励磁コイル１０がコア１３に巻回
されている。１４は絶縁巻枠である。各コア１３の先端
は、前記ティース９に対向して電磁的に作用する。その
コア１３には導体の短絡環１５が嵌着する。この短絡環
１５轄中空に形成され、第１図に示すようにこの短絡環
１５には、環内に後述する冷却媒体を循環させるための
流入パイプ１７および流出パイプ１８が接続される。

このような装置では、クランク軸３の回転中に励磁コイ
ル１０が電流によう励磁されると、コア１３が磁化して
フライホイール５のティース９との関に磁力Ｉｉｍが生
じる。このティース９はクランク軸３０回転によシ、コ
ア１３に対して次々に移動するので、この磁力線が変化
して短絡環１５に電流が生じる。この電流は短絡環１５
で熱となるとともに、フライホイ−ル５に制動力を与え
る。

第１図に戻って、内燃機関１の前方には、ラジェータ２
０がパイプ２１および２２を介して接続される。このパ
イプ２１には、サーモスタット２４が内設され、またパ
イプ２２には、水ポンプ２５が取付けられてｂる。また
パイプ２１および２２はバイパスパイプ２６により接続
される。この水ポンプ２５は内燃機関１のシリンダブロ
ック内の水ジャケラ）（ａ！７示せず）にパイプ２２ま
たＦｉ２６の冷却水を送込む。このシリンダブロック内
の水ジャケットには、ウォータマニフォルド２８が接続
され、シリンダを冷却した水が前記サーモスタット２４
を介して循環される。

またウオータマニフォルド２８には、リターダ冷却パイ
プ２９が接続される。このリターダ冷却パイプ２９には
、リターダユニット７の短絡環１５の前記流入パイプ１
７が接続され、さらにこの短絡環１５の流出ポンプ１８
が戻やパイプ３ｏを介して前記水ポンプ２５０入口側の
がイブ２２に接続されている。　　　　　　　　　、・
。

、”ｊ さらに３２　Ｉ／ｉ回転センサで６：って、クランク輪
画（：： ３の前端に配設され、内燃機関ｌの回転速度を電気信号
として検出する。３３は水温センナであって、パイプ２
１に内設され、内燃機関１の冷却水温を電気信号として
検出する。３４はギヤセンサであって、変速機２に内設
され、変速機２が中立位置であるとき電気信号を送出す
る。

第３図は本実施例装置の電気回路構成図である。

／”ｊ９３６の一端は内燃機関ｌのキースイッチ３７の
一端に接続される。このキースイッチ３７の他端は負荷
３８、リターダスイッチ４０．および暖機運転スイッチ
４１の一端にそれぞれ接続される。

このリターダスイッチ４０の他端には制御回路４２を介
して前記リターダユニット７の複数個の励磁コイルｌＯ
に接続されている。この制御回路４２の制御入力端子４
４には、図外のアクセルペダルの戻シ量が電気信号に変
換されて与えられる。制御回路４２はアクセルペダルの
戻ｐ量が加速状態から減速状１１に切換わるとき導通し
始め、その戻り量に比例して励磁”、、、′コイル１ｏ
に流れる電流を劃−する。　　　　　　：！、：４ □ 本発明の特徴ある′構成は、暖機運転スイッチ４１０制
御方法にある。この暖機運転スイッチ４１ノオンオフ制
御は、第１図に示した回転センサ３２、水温センサ３３
、およびギヤセンサ３４の各検出信号によシ行われる。

すなわち回転センサ３２の出力は、第一の比較回路４５
の比較入力に接続され、この比較回路４５０基準入力に
は、内燃機関ｌの回転速度ｓｏｏ　ｒｐｍに相当する基
準電圧”８１が与えられる。第一の比較回路４５は、回
転センサ３２の出力が回転速度５００ｒｐｍを越えると
き出力信号を送出する。また水温センサ３３の出力は、
第二の比較回路４６の比較入力に接続され、この比較回
路４６０基準入力には、冷却水温４０℃に相当する基準
電圧Ｒ８２が与えられる。第二の比較回路４６は、水温
センサ３３の出力が水温’４０℃未満のとき出力信号を
送出する。

上記第一および第二の比較回路４５および４６、さらに
ギヤセンサ３４の各出力は、アンド回路４８の入力に接
続される。このアンド回路４８の出力は前記暖機運転ス
イッチ４１０制御入力に接続される。４９は抵抗であっ
て、暖機運転スイッチ４１を経由して励磁コイル１０に
流れる電流を減少させ、リターダの制動力が緩やかに働
くようにする。

また５０は逆流防止用のダイオードである。

このような構成で、本実施例装置の動作を説明する。

まずキースイッチ３７を入れて、図外の始動装置によ）
内燃機関１をクランキングさせる。内燃機関ｌが初爆状
履から連爆状態を経ていわゆる完爆状態に至シ、機関１
の回転速度が５００　ｒｐｍを越えると、第一の比較回
路４５の出方信号はハイレベルとなる。このとき機関１
の冷却水温が４０℃未満であれば、第二の比較回路４６
の出方信号もハイレベルとな夛、変速機２が中立位置で
あれば、アンド回路４８の出力信号がハイレベルとなる
。

これによ）暖機運転スイッー４１がオン状態とな　。

シ、励磁コイル１０に内燃機関１の回転が自動的に緩や
かに制動される。このリターダの作動にょシ機械エネル
ギが冷却水温を上昇させる熱エネルギに変換される。

これにより、寒冷期における内燃機関１の始動時の完爆
状態に到達する時点で、変速機２を中立位置に毅定して
お妙ば、自動的に４ＩＩｒＪＲ工に軽い負荷がかけられ
、リターダの作動による冷却水温の上昇も加わり機関１
の暖機運転時間が短縮される。

次いで、内燃機関１０回転速度が５０Ｏｒｐｍ未満に低
下したり、その冷却水温が４０℃以上に到達したり、あ
るいは変速機２が中立位置以外のギヤ位置におかれると
、アンド回路４８の出力信号はロウレベルとなり、暖機
運転スイッチ４１は自動的にオフ状態となシ励磁コイル
１０に電流が流れなくなる。

これにより、暖機運転中にリターダの制動によシ機関の
回転が停止することはなく、ま要冷却水温が上昇して暖
機運転が不要となれば自動的にリターダの作動は停止し
、さらに走行を開始する等機関出力を取出すときに４自
動的にリターダの作動は停止する。

なお上記例では、機関の温度を検出する手段と□ して水温センサを用いた例′倉示したが、機関の潤滑油
温を検出する油温センサ、あるいは機関の排気温度を検
出する排気温センサ等信の検出手段を用いてもよい。

ま九機関主力を取出すときに本発明の装置を停止させる
手段として、ギヤセンサの中立位置の検出出力を用いる
例を示したが、クラッチが切られているときに出力する
クラッチセンサを用いてもよい。

またリターダスイッチ４０の他に特別に暖機運転スイッ
チ４１を設けてこれを自動制御する例を示したが、リタ
ーダスイッチ４０の制御回路４２の制御人力にアンド回
路４８の出力を接続して、暖機運転時に手操作によりリ
ターダスイッチ４０をオンオフして本よい。

さらにリターダユニット７の短絡環１５の冷却媒体とし
て機関の冷却水を用いる例を示したが、機関の潤滑油を
用いてもよい。

〔発明の効−〕

以上述べ丸ように、本発明によれば内燃機関に入 直結されたリタ１．．：：ニダを利用して、自動的に寒
冷期の暖機運転の”所一時間を短縮することができ、未
燃焼ガスの排出量を減少することができる優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例装置の構成図。 第２図はそのＡＡ’断面図。 第５図は本発明一実施例装置の電気回路構成図。 ｌ・・・内燃機関、２・・・変速機、３・・・クランク
軸、５・・・フライホイール、６・・・フライホイール
／−ウジング、７・・・リターダユニット、１０・・・
励磁コイル、３２・・・回転センサ、３３・・・水温セ
ンサ、３４・・・ギヤセンサ、４１・・・暖機運転スイ
ッチ。 特許出願人　日野自動車工業株式会社 代理人　弁理士井　出　直　孝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　内燃機関のクランク軸に軸着された磁性回転
   子と、この回転子に磁力を与える励磁コイルおよびこの
   回転子の回転によシこの回転子との間に生じる磁力線の
   変化によシ発生する電流を短絡する短絡環を含む複数個
   のリターダユニットとを備え九リターダを有する内燃機
   関の暖機運転時に、この内燃機関の回転を緩やかに制動
   させるようにこのリターダを動作させることを特徴とす
   る内燃機関の暖機運転促進方法。
2. （２）内燃機関のクランク軸に軸着された磁性回転子と
   、この回転子に磁力を与える励磁コイルおよびこの回転
   子の回転によシこの回転子との間に生じる磁力線の変化
   によシ発生する電流を短絡する短絡環を含む複数個のリ
   ターダユニットと、上記励磁コイルに流れる励磁電流を
   制御する制御回路とを備えた内燃機関のリターダにおい
   て、この機関の回転速度が所定速度以上であってこの機
   関の温度が所定温度以下であってかつこの機関の機関出
   力が燗断されているときに、このリターダがこの機関の
   回転を緩やかに制動させるように上記励磁電流を自動制
   御する手段を備えたことを特徴とする内燃機関の暖機運
   転促進装置。