JPS60116869A - ディ−ゼルエンジンにおける予熱装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、いわゆるアフターグロー機能をセ１１えたデ
ィーセルエンジンにおけるｔ熟装置に関するものである
。

（ロ）従来技術 を燃焼室式、あるいは、渦室式ディーセルエンジンには
、ノＩ火を促し始動を円滑にするためのｐ熱用グロープ
ラグを設けであるのが一般的であ（１、特に、最近では
、前記グロープラグの）／温時間を短縮してカンリンエ
ノシン並の始動操作Ｍを確保することかできるようにし
たいわゆるクイックグローシステムも開発されている。

しかも、この種のフィンフグローシステム等には、エン
ジン始動後も所霊時間前記グロープラグに予熱″電圧を
印加し続けることによって始動直後の回転むらや振動、
ＤＩ気白煙等を抑制することができるようにしたアフタ
ークローシステムを組込んだものが多い。

ところで、従来のかかる予熱装置は、エンジンか始動す
るまでは、カレットセンサによってグロープラグの温度
を検出し、この検出結果に基づいてグロープラグ温度を
一’Ｎの範囲にコントロールするようにしている。また
、エンジン始動後は、カレ〉−トセンサを使った温度コ
ントロールは行なわす、グロープラグへの通電はレジス
タを経由することにより電バーを降下させ所定の温度に
保１１するようにしている。つまり、アフターグロ一時
【こは、グロープラグ温度はコントロールされていない
。

ところか、エンジンを高速・高負荷運転すると、グロー
プラクの周囲温度は非常り高温になる。そのため、従来
のものではこの状態がアフターグロ一時に発生すると周
囲温度に通電加熱が付加されることになってグロープラ
グ内部の電熱線（芯線）は周囲温度をはるかに上回る高
温となる。そのため、グロープラグの寿命が低ドすると
いう不都合を招く。

ところで、アフターグローを途中でカットして前記のよ
うな不都合を解消する技術に関する先行技術として、特
開昭５７−１８４５８号公報に２１＼されるように、エ
ンジンの回転速度と冷却水温とを検出し、その検出結果
に基づいてアフターグロ一時間を決定し、そのアフター
グロ一時間が経過した時点でグロープラグへの通電をカ
ントするようにしたものがある。また、他の例として、
トランスミ・ンションのシフト位置や車両の速度を検出
し、その検出結果により低速、低負荷運転以外の領域で
アフターグローをカットするようにしたものも開発され
ている。しかしながら、これらのものは、本来の予熱装
置と関係のない部位に専用の検出器を設け、これら検出
器ど予熱装置との間で配線をする必要がある。そのため
、部品点数が多く構造が複雑化するとともに配線作業に
手間がかかるという問題がある。

（ハ）１１的 本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
本来の予熱装置に簡単な内部改造を加えることによって
、高速、高負荷運転時にもアフターグローか継続される
゛ハｊＥを回避することができ、構造の複雑化や配線作
業の煩雑を招くことなしにグロープラグの寿命低下を有
効に防止することかできるティーセルエンジンにおける
予熱装置を４に供することを１ｊ的とする。

に）構成 ＋発すＪは、ががるＵ的を達成するために次のように構
成したことを特徴とする。

すなわち、特、↓１請求の範囲第１項記載の発明は、エ
ンジン始動後も所要期間グロープラグに予Ｑ　Ｉ［圧を
印加し続けることができるようにした予執装ｊν１にお
いて、エンジン始動ｙｉｉｆのりけ一プラグ急速加熱時
に使用される温度監視用のカレントセンサをエンジンの
始動後も温度検出器として用い得るように構成し、エン
ジン始動後にこのカレントセンサにより検出したグロー
プラグ温度が１没ＷイＡを上まわった場合に前記グロー
プラグへの通電を遮断するグロープラグ保護回路を設け
たことを特徴とする。

また、特許請求の範囲第２項記載の発明は、＋ｉｉｊ記
特許請求の範囲第１項記載の発明の必須賞件に、さらに
、前記りａ−プラグ保護回路の１動きでｎｉＩ記グログ
ロープラグ通電を遮断した時点から一定時間が経過した
後に１１１記グロープラグへの通′屯を再開させるタイ
ヤを付加したものである。

（ホ）実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

実施例１ 第１図は、本発明に係るディーセルエンジンのｆ＝　Ｍ
装おのシステム説明図であり１図中１はグロープラクで
ある。グロープラグ１は、１ΔｚｌＫＩＪ４’。

いディーゼルエンジン本体の各気筒にそれぞれ設けたも
ので、カレントセンサ２と、メインリレー３の接点３ａ
とを介１没したメイン回路４を介して電源５に接続され
ている。また、前記メインリレー３の接点３ａに対して
、レジスタ６とサブリレー７の接点７ａとを介設しサブ
回路８を並列に接続している。そして、前記メインリレ
ー３と１１う記サブリレー７とをリレ−１９ｊ御手段９
により；Ｉノ制御するようにしている。リレー制御手段
９は、第１図に一点鎖線で囲んで示すように、グロ一温
度判定回路１１と、運転状態判定回路１２と、タイマ１
３．１４．１５と、タイマ選択回路１６と、クランキン
グ判定回路１７と、メインリレー用スイ・ンチング毒子
１８と、サブリレー用スイッチング素子１９と、ランプ
点灯用スイッチング素子２Ｉとを具備してなるものであ
り、２２．２３はＯＲゲート、２４．２５はＡＮＤゲー
ト、２６．２７．２８．２９はインバータである。グロ
ー回路−判定ＩａＪ路１１は、カレントセンサの両端の
電圧変化を検出してグロ一温度を察知し得るようにした
もので、グロ一温度が９００　”Ｃ以りになった場合に
Ｈｉレベル信吟「１ノ出力状態となり、グロ一温度が７
５０　’Ｃにまで下った場合にＬｏｗレベル偶号［Ｏｊ
出カ状態に９Ｊ換るようになっている。

また、運転状態判定回路１２は、レキュレータのリレー
３１の作動によりエンジンの運転状態を判定するもので
、エンジンが始動する前はＬｏｗレベル信号出力状態に
維持され、エンジンが始動した後はＨｉレベル信号出力
状態に切り換わるようになっている。また、タイマ１３
はグローインジケータランプ３２の点灯時間を決定する
ためのもので、エンジンスイッチ３３をＯＮにした瞬間
にセットされ、セ・ント後一定時１１Ｊｌｔ＋だけＨＪ
レベル信号出力状態に保持される。前記時間ｔ１はエン
ジンの冷却水温に応し１〜５秒程度の範囲で適宜決定さ
れる。また、タイマ１４は、アフターグロ一時間を決定
するためのもので、その入力端子１４ａに前記クランキ
ング判定回路１７からＨルベル信号か入力された場合に
リセットされＬｏｗレベル信号出力状態になるようにし
である。そして、リセット後、例えば、１０秒が経過し
た時点でＨｉレベル信号出力状態に切り換わるようにな
っている。また、タイマ１５は、アフターグロ一時間を
決定するためのもので、その入力端子１５ａに前記クラ
ンキング判定回路１７からＨＩレベル信号が入力された
場合にリセットされり。

Ｗレベル信号出力状態になるようにしである。そして、
リセット後、例えば、２４０秒が経過した時点でＨｊレ
ベル信号出力状態に！、ｌＪり換わるようになっている
。また、タイマ選択回路１６は、例えば、水温センサ３
３により検出した冷却水の温度が６０℃以１−の場合に
は、前記タイマ１５を休止させて前記タイマ１４を選択
作動させ、６０℃以）の場合には＋ｔｉ７記タイマ１４
を休止させて前記タイマ１５を選択作動５せるようにな
っている。

ン 才た、クランキング判定回路１７は、スタータスイッチ
３４がＯＮのときにＨｉレベル信号を出力し、ＯＦＦの
ときにＬｏｗレベル信号を出力するようになっている。

このようなリレー制御手段９に、クロープラグ保護回路
３５を設けている。グロープラグ保護回路３５は、前記
カレントセンサ２により検出したグロープラグ温度か設
定値（この実施例では一１９００°Ｃ）を上まわった場
合に前記グロープラグｌへの通電を遮断するだめのもの
で、其体的には、前記グロ一温度判定回路１１からの出
力信号と前記ＡＮＤゲート２４からの出力信号とをＡＮ
Ｄケート３６を介して前記ＯＲゲート２３に人力するよ
うにしたものである。

次いで、この実施例の作動を説明する。

ます、エンジンスイッチをＯＮにするとタイマＩ３から
のＨｉレベル信号と運転状態判定回路１２からＡＮＤゲ
ート２４およびインバータ２６を介して供給されるＨｉ
レペルイ＾号とがＡＮＤゲート２５に伝達され、該ＡＮ
Ｄケート２５からＨｉレベル信号がスイッチング素子２
１に与えられる。そのため、このスイッチング素子２１
がＯＮ状態に切り換わりグローインジケータランプ３２
が点灯する。しかして、このランプ３２の点灯時間は前
記タイマ１３により制御される。また、この始動前の状
態では、ａ記グロ一温度判定回路ｌｌからの信号をはし
め、ＯＲ回路２２に大刀される信号のすべてがＬｏｗレ
ベル信号となるため、該ＯＲ回路２２からＬｏｗレベル
信叶が出力され、これがインバータ２７でＨｉリレル信
号に変換されてスイッチング素子１８に伝えられる。そ
のため、このスイッチング素子１８がＯＮに切り換わっ
てメインリレー３が励磁状態となる。その結果、このメ
インリレー３の接点３ａが導通状態となり、グロープラ
グ１が急速に加熱される。そして、このグロープラグｌ
の温度が９００″Ｃを１゜まわったことをカレントセン
サ２の電圧変化により検知した場合には、グロ一温度判
定回路１１がＨｆレベル信号出力状態に切り換わり、ス
イッチング素子１８がＯＦＦとなる。そのため、メイン
リレーが消磁されてメイン回路４が断たれる。この場合
、サブリレー用ＯＲ回路２３に大刀される信号はすべて
Ｌｏｗレベル信号に維持されているため、該ＯＲ回路２
３からＬｏｗレヘル信号が出力され、該信号がインバー
タ２８でＨｉリレル信号に変換されサブリレー用スイッ
チング素子１９に伝達される。その結果、このスイッチ
ング素子１９はＯＮ状態に保持される。そのため、前記
グロープラグｌへは、レジスタ６を有したサブ回路８の
みを通して電力が供給される。したがって、グロ一温度
が除々に低下する。そして、グロ一温度が７５０°Ｃま
で低下すると、前記グロ一温度判定回路１１がＬｏｗレ
ベル信号出力状態に切り換わり、スイッチング素子１８
がＯＮとなる。そのため、メインリレー４が導通状態に
切り換わってメイン回路４からグロープラグｌへの給電
が再開される。このようにして、急速加熱の後半領域で
は、メインリレー３がＯＮ、０ＦＦＬグロープラグｌの
温度が第２図に示すように上限温度である９　００　’
Ｃから下限温度である７５０°Ｃまでの間で制御される
。なお、この状態のままタイマ１４゜１５により規定さ
れる時間、つまり、冷却水温が６０°Ｃ以上の場合は１
０秒、６０　’Ｏ以下の場合には２４０秒が経過すると
、スイッチング素子にＬＯＷレベル信号が供給さ′れサ
ブリレー７がＯＦＦになるため、前記メインリレー３が
ＯＦＦに切り換わった時点でグロープラグｌへの通電が
完全に停止される。

次いで、エンジンスイッチをＳＴにしてクランキングを
開始すると、クランキング判定回路１７からタイマ１４
．１５に向けてＨｉリレル信号が供給され、前述した状
態がリセットされる。そして、急速加熱が行なわれ、そ
の状態はエンジンが始動するまで続く。

エンジンが始動し、レギュレータのリレー３１がＯＦＦ
することによって運転状７ｆｉ；判定回路１２がＨｉレ
ベルイ八へ出力状ＩＡ；に切り換わる。そのため、メイ
ンリレー用ＯＲゲート２２からＨｉリレル信号が出力さ
れ、該信号がインバータ２７によりＬｏｗレベル信号に
変換されてスイッチング素子１８に伝えられる。その結
果、このスイッチング素子１８がＯＦＦになってメイン
リレー３が非導通状態となり、メイン回路４からグロー
プラグへの給電が停止される。一方、サブリレー用のＯ
Ｒゲート２３からは、後述する例外を除きＬｏｗレベル
信号が出力されているため、該信号がインバータ２８に
よりＨｉリレル信号に変換されてスイッチング素子１９
に伝えられる。そのため、このスイッチング素子１９が
ＯＮ状態に維持され、サブリレー８は導通状態に保たれ
る。その結果。

グロープラグｌには、レジスタ６を有したサブ回路８の
みを介して通電か行なわれ、グロープラグの温度が約７
００℃に保たれる。なお、かかるアフタクローへの通電
時間は、前記タイマ１４またはタイマ１５により、水温
に応じた時間にコントロールされる。つまり、アフタグ
ロー期間は、冷却水温が６０’Ｏ以下の場合にはタイマ
１５の働きによって２４０秒とされ、冷却氷温が６０°
Ｃ以上の場合には１０秒にされる。

以１−の説明は、アフタグロー期間中にエンジンを高速
、高負荷運転しなかった場合のものである。すなわち、
アフタグロー中にエンジンを高速、高負荷運転すると、
前述とは異なってグロープラグｌの周囲温度が高くなり
、該グロープラグｌ自身の温度も急速に上昇していく（
第２図想像線谷ｐ（ｊ　）。ところで、アフタグロー中
もカレントセンサ２にはサブ回路８から電力が供給され
ている。そのため、りａ一温度が約９００　”Ｃにまで
上）１すると該カレントセンサ２がその高温状態を検出
１−、グロー１品度判定回路１１かＨｉリレル信号状足
、に！、ｌＪり換わる。その結果、このグロ一温度判定
回路１１から出力されるＨｉリレル信号がグロープラグ
保護回路３５のＡＮＤゲート３６の一方の入力端ｆに導
入される。このＡＮＤゲート３６の他方の入力端子には
クランキングが行なわれておらず、かつ始動後であるこ
とを条件としてＡＮＤケート２４からＨｉリレル信けが
入力されている。そのため、このＡＮＤゲート３６から
サブリレー用のＯＲゲート２３に向けてＨｉリレル信号
か１１１力されることになり、前記ＯＲゲート２３から
もＨルヘルイ１＋−）が出される。そして、該Ｈルヘル
イ昌号かインバータ２８によりＬｏｗレベルイ昌ｔ；に
変換されてスイッチング素子１９にイ云達され、該スイ
フチングＪ　１１９がＯＦＦとなる。

七の結１ニ、サブリレー８も非今通状態となり、タイマ
１４．１５が切り換わる前に、グロープラグ１への通電
が完全に停止される。したがって、前記グロープラグ１
の温度が異常にヒ）Ｉするという事態が回避され、該グ
ロープラグ１の寿命低ドを有効に防１１−することかで
きる。しかも、このものは、エンジン始動前のグロープ
ラグ急速加熱時に使用される温度監視用のカレントセン
サ２をエンジンの始動後も温度検出器として用い得るよ
うに構成し、エンジン始動後にこのカレントセンサ２に
より検出したグロープラグ温度が設定値を１：まわった
場合に前記グロープラグｌへの通電を遮断するようにし
ているので、アフターグロ一時専用の格別な温度検出器
を設ける必要がない。そのため、構造の複雑化を招くこ
とがないだけでなく、配線が複雑化するという不都合も
なくすことができる。

′χ実施例 実施例１と同様な構成の予熱装置に、さらに、タイマ３
７を付加している。このタイマ３７は、グロープラグ保
護回路３５の働きで前記グロープラグｌへの通゛屯を遮
断した時点から一定時間（例えば、数秒〜士数秒）が経
過した後に前記グロープラグｌへの通゛屯を再開させる
ためのもので、具体的には、第１図に想像線で示すよう
に、ＡＮＤケート３６とＯＲゲート２３との間に介設さ
れている。すなわち、このタイマ３６は、ＡＮＤゲート
３６からＨｉレベル４−ｒ　’）を受けた後、一定時間
か経過した時也で前記ＯＲゲート２３に向けてＬＯＷレ
ヘル信号を出力するようにしたものである。

このようなものであれば、アフターグロー保護回路３５
が（動いて、アフターグロー期間中にグロープラグｌへ
の通電が完全に停止ヒされ、カレンＩ・センサ２の機能
が失われることになっても、−・）シ′時間が経過する
とサブリレー７がＯＮに切り換ってグロープラグｌへの
通゛１１！、がＩ拝聞され、前記カレントセンサ２もそ
の機能を取戻す。そのため、高速、高負荷運転時一時的
に行なわれただけの場合には、通電＋１）間抜、アフタ
ーグローが正規の設定Ｉｆ！ｉ間まで続けられることに
なる６すなｈち、このようにすれば、よりきめの細かい
温度制御を行なうことができるものである。

なお、アフターグロー保護回路の構成やタイマの設置位
置等は、前記実施例のものに限られないのは勿論であり
、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能であ
る。

（へ）効果 本考案は、以上のような構成であるから、本末の予熱装
置に簡単な内部改造を加えることによって、高速、高負
荷運転時にもアフターグローが継続されるという事態を
回避することができ、構造の複雑化や配線作業の煩雑を
招くことなしにグロープラグの寿命低下を有効に防１１
−することができるディーゼルエンジンにおける予熱装
置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すシステム説明図、第２
図は同実施例の作用説明図である。 し・・グロープラグ ２＠・・カレントセンサ ３　・　ｅ　・　メ　イ　ン　リ　し　−７１・サブリ
レー ９中・・リレー制御手段 ３５・・Φグミ−プラグ保護回路 ３７拳拳やタイマ 代理人　ガ理士　赤澤−博

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン始動後も所要期間グロープラグに予熱電
   圧を印加し続けることができるようにした予熱装置にお
   いて、エンジン始動前のグロープラグ急速加熱時に使用
   される温度監視用のカレントセンサをエンジンの始動後
   も温度検出器として用い得るように構成し、エンジン始
   動後にこのカレントセンサにより検出したグロープラグ
   温度が設定仙を−１−まわった場合にｉす記グロープラ
   グへの通’１ｉを遮断するグロープラグ保護回路を設け
   たことを特徴とするティーセルエンジンにおける予熱装
   置。
2. （２）エンジン始動後も所要期間グロープラグにｒ熱電
   圧を印加し続けることができるようにしたｆ８装置にお
   いて、エンジン始動前のグロープラグ急速加熱時に使用
   される温度監視用のカレントセ／すをエンジンの始動後
   も温度検出器として用い得るように構成し５エンンノ始
   動後にこのカレントセンサにより検出したグロープラグ
   温匹か設定（＋ｆ４を−にまわった場合に前記グロープ
   ラグへのｄ電を遮断するグロープラグ保護回路を設ける
   とともに、このグロープラグ保護回路の働きで前記グロ
   ープラグへの通電を遮断した時点から・定時間が経過し
   た後にＦｉｉＪ記グロープラグへの通゛−シを１１）開
   させるタイマを設けたことを特徴とするティーセルエン
   ジンにおける予熱装置。