JPS61155663A - デイ−ゼル機関の始動装置 - 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】 本発明はディーゼル機関の始動装置に関し、特に冷間始
動時のグロープラグの制御に関するものである。

従来、ディーゼル機関の冷間始動時には、先ずクランキ
ングする前にグロープラグを予熱し、グロープラグが赤
熱し念後、キースイッチをスタータ位置にしてスタータ
及びグロープラグへ通電すると共に９手動又は自動的に
燃料増量装置を作動させて燃料供給量を増量させる１、
そして機関が完爆するとキースイッチをスタータ位置か
らオン位置に戻すが、それと同時にグロープラグへの通
ｔが遮断されるため９機関温度が低いときにはシリンダ
内の混合気の燃焼が不完全になって自立運転が不可能に
なり１機関は停止してしまう。

上記の点を改善する九め０機関完爆後キースイッチがス
タータ位置からオン位置に戻され念後も手動スイッチを
操作することによってグａ−プラグヘ通電させる方式、
及び機関冷却水温又は大気温ｆｔ検出して低温時には所
定時間のあいだグロープラグ及び燃料増量装置を作動さ
せるタイマ回路を設ける方式が提案されている。

しかし前者の方式は手動操作が必要なので面倒でらるば
かりか、長時間グロープラグへ通電すると機関が高回転
（例えば２００　Ｏｒｐｍ以上）Ｋなった時、シリンダ
内混合気の燃焼熱と通電によるグロープラグ自体の発熱
とでグロープラグが異常高温となり、溶損するおそれも
ある。上記と逆にグロープラグへの通電の遮断が早すぎ
る（機関がアイドリンク回転数に達する前ＶＣ）と１機
関の燃焼室内に噴射された燃料が十分霧化できない筈の
ため、始動持続運転が不能となり、多量の未燃混合気が
放出されるという欠点がある。

また後者の方式においては、シリンダ内温１ｆｔ−直接
検知するものではないため０機関が高回転になってシリ
ンダ内温度が高温になってもグロープラグへの通電と燃
料増量が続行されるおそれがあり、過剰燃料の燃焼と通
電による発熱によってグロープラグが異常に加熱され溶
損するおそれがある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり１機関
完爆後キースイッチがスタータ位置からオン位置に戻さ
れたのちも機関回転速度が所定値（アイドリンク回転速
度近傍の値）に達するまでグロープラグへの通ｉｔ−自
動的に行なわせることにより、グロープラグの焼損を防
止し、かつ始動持続運転を確保すると共に暖機時間を短
縮できるディーゼル機関の始動装置を提供すること？目
的とする。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の回路図である。

第１図において、１はキースイッチであり、オフ位置Ｉ
Ａ、オン位置１Ｂ及びスタータ位置１０ヲ有する。２け
バッテリ、３けヒエーズ、４はオルタネータであり、　
　４Ａけ中性点である。５け機関冷却水温又は排気温等
を検出する温度センサであり、温度が設定値（例えば機
関冷却水温５０℃）以上のとき接点がオンになる。まｆ
Ｆ−６Ｆｉ制−回路（詳細後述）でめり、オルタネータ
４の中性点の出力信号と温度センサ５の信号とを入力し
２両信号のうちの少なくとも一方が設定値を越えると出
力信号を出し続ける保持回路を有するっま７’ｔ７ｔｊ
リレーであり、コイル７Ａ、常閉接点７Ｂ、常開接点７
０１に有する。８け始動燃料を増量するアクチェエータ
であり９通電時に図示しない燃料制御レバーが増量方向
に作動する。ま念９はコイル９Ａと常開接点９Ｂとを有
するリレー、１０けランプ。

１１Ｆｉグロープラグ、１２けタイマ回路であり。

温度センサ１３がオフのとき電源投入時から例えば３０
秒間、オンのとき例えば１５秒間のあいだ作動し、かつ
リレー７からの信号（接点７０がオンのとき出力）が与
えられると全く作動しない。

また１３け温度が設定値（例えば機関冷却水温が２０℃
）以上のときオン、以下のときオフになる温度センサ、
１４けコイル１４Ａと常開接点１４Ｂとを備えたリレー
、１５Ｆｉサイリスタ、１６け抵抗１７ｄスタータリレ
ーである。

次に動作について説明する。

まず機関の冷間始動時において、キースイッチ１がオン
位置１Ｂになると、制御回路６及びタイマ回路１２に電
流が流れる。このとき機関は停止して―るから設定回転
数（例えば８００ｒｐｍ）以下でおり、かつ機関冷却水
温が設定値（例えば５０℃）以下で温度センサ５がオフ
であるから、制御回路６は出力を送出せず、したがつて
リレー７は励磁されないので常閉接点７Ｂがオンになっ
ている。その九めアクチェエータ８が作動し図示しない
燃料制御レバーを増量方向に移動させる。

また電源投入と同時にタイマ回路１２が作動し。

温度センサ１３がオフのとき（冷却水温が例えば２０℃
以下のとき）は３０秒間、オンのとき（２０℃以上のと
き）Ｆ１１５秒間、リレー１４を励磁する。そのため接
点１４Ｂがオンになり、リレー９を励磁するので接点９
Ｂがオンになり、その結果。

グー−プラグ１１にバッテリ２から電流が流れてグロー
プラグ１１が所定時間（上記の３０秒又は１５秒）のめ
いだ予熱される。この予熱時間中はランプ１０が点灯し
て予熱中であることを表示する。

次にタイマ時間が過ぎるとリレー１４の接点１４Ｂがオ
フになり、その結果リレー９の接点９Ｂもオフになるの
でグロープラグ１１の予熱は終了し、同時にランプ１０
が消灯して予熱が終了したことを表示する。

予熱終了後にキースィッチ１１″スタータ位置１０（こ
のときは１Ｂと１０の両方がオン）にするとスタータリ
レー１７に電流が流れてスタータそ一タが作動し９機関
のクランキングが行なわれる。

それと同時に抵抗１６を介してサイリスタ１５のゲート
にトリガ信号が与えられるのでサイリスタ１５がオンに
なり、その念めリレー９が励磁されて接点９Ｂがオンに
なり、グロープラグ１１に電流が流れて加熱される１、
なおこの時、前記のごとくアクチェエータ８が作動して
いるので燃料が増量されている。

次に機関が完爆すると、キースィッチ１＃″ｊスタータ
位置１０からオン位置１Ｂに戻されるが、サイリスタ１
５は自己保持機能があるのでオン状態を保ち、そのため
グロープラグの加熱は続行され。

また燃料増量も継続されている。

この状態で機関の暖機が進み９回転速度が設定値（例え
ば８００ｒｐｍ）に達すると、制御回路６が出力を送出
してリレー７が励磁され、常閉接点７Ｂがオフ、常開接
点７０がオンになる。そのためアクチェエータ８の作動
が停止して燃料増量は終了し、かつサイリスタ１５がオ
フになるのでグロープラグ１１の加熱も終了する。なお
制御回路６には保持回路があり１回転速度が一旦、設定
値を越えると出力を出し続ける。また制御回路６け温度
センサ５がオンになつ九ときにも出力を送出するが１回
転速度の上昇速度に比して機関冷却水温の上昇速度喋遅
いので、冷開始動時には回転速度の方が先に設定値に達
する。

上記のごとく冷間始動時においては０機関回転速度が設
定値に達するまで燃料増量とグロープラグの加熱を行な
うので、始動持続運転が確保されると共に、グロープラ
グの焼損等を防止することが出来る。

次に暖間始動時について説明する。

まず始動時の機関冷却水温が温度センサ１３の設定値（
例えば２０℃）以上のときＶＣは、前記のごとく予熱時
間が１５秒間に短縮される。

機関冷却水温が更に高く、温度センサ５の設定値（例え
ば５０℃）以上のときには、温度センサ５がオンになっ
ているので、キースイッチ１がオン位置にされると同時
に制御回路６が出力を送出し、リレー７が励磁されて常
閉接点７Ｂがオフ。

常開接点７０がオンになる。そのため常開接点７Ｃを介
してタイマ回路１２に信号が送られ、タイマ回路１′２
が作動しなくなるのでリレー１４は励磁されず、グロー
プラグの予熱は行なわれない。またリレー７の常閉接点
７Ｂがオフになるためアクチニエータ８ｔｉ作動せず、
燃料増量も行なわれない。

すなわち暖間始動時（機関温度が十分に高く。

予熱や燃料増量が不要の時）には、燃料増量もグロープ
ラグの加熱も行なわれないので、グロープラグの焼損等
の不具合が生ずることがなくなる。

なお、第１図の実施例においてはグロープラグと燃料増
量の制御！１ｌｔ−共通に行なっているがグロープラグ
のみ倉制御してもよ゛い。

次に、第２図は制御回路６の一実施例図であり。

波形整形回路６Ａ、スイッチング回路６Ｂ、保持回路６
０から構成されている。その他第１図と同符号は同一物
を示す。

第２図において、オルタネータ４の中性点４人から出力
される機関回転速［ＩＣ同期して変化する信号は、波形
整形回路６Ａによって機関回転速度に対応し九繰返し周
期をもつパルス信号（方形波）に変換される。次にスイ
ッチング回路６ＢＶＣおいては、上記のパルス信号が高
レベルのあいだけトランジスタＱ、がオンになってコン
デンサＣ４が充電され、低レベルのあいだけトランジス
タｑがオフになってコンデンサＯ７の電荷が抵抗馬を介
して放電される。したがりてパルス信号の繰返し周期が
短くなる（回転速度が上昇する）ＶＣつれてコンデンサ
０１のアース側端子（トランジスタＱ。

のペース端子）の電位は低下し、その値が所定値以下に
なるとトランジスタｑがオンになる。そのためトランジ
スタＱ５もオンになり、保持回路６０のサイリスタＱ４
のゲート電極Ｇにトリガ信号が与えられるのでサイリス
タＱ４がオンになり。

リレー７のコイル７人に電流が流れて励磁する。

なおサイリスタＱａ自己保持機能を有するので。

一旦トリガ信号が与えられればトリガ信号がなくなって
も電源電圧Ｖ。０が与えられているかぎりオン状態を保
持する。

ま九温妃センサ５がオンになれば直ちにコンデンサ０．
が充電されるので、パルス信号の繰返し周期にかかわり
なくトランジスタＱ２．Ｑ、がオンになり、サイリスタ
Ｑ４がトリガされる。

次に、第３図は機関の回転速＃ｔｔ−検出するセンサの
他の実施例図である。

まず第３図（イ）ハ０機関回転に同期して回転する磁石
１Ｂとリードスイッチ１９とを用い念もので、磁石１８
の凸部が接近するごとにリードスイッチ１９がオンにな
るものである。

ま九第３図（ロ）は１機関回転に同期して回転する磁石
２０とコイル２１とを用いたもので、磁石２０の回転に
応じてコイル２１に生ずる電圧を信号とするものである
。

また第３図（ハ）は１機関潤滑油圧を検知し。

設定回転速度に対応する油圧に達し九ときオフとなるス
イッチ機構を備えたものである。

第３図（ハ）において、２２はダイヤプラムであり、大
気室２５（２５人は気孔）と油圧室２４とｔ−分割する
。２５け機関油圧通路（図示せず）に螺着されるねじ部
、２５人は機関油圧を油圧室２４ニ導く通路、２６，２
７ｔｊダイヤフラム２２を互いに挾持したストッパ、２
８Ｖｓダイヤ７：７ム２２と一体動するロッドで６す、
ガイド２９と摺動するロッド３１１にバネ３０を介して
上下動させる。

機関潤滑油圧が設定回転速ＩｆＶＣ対応する油圧に達す
ると、ロッド３１がばね３２に抗して上方へ動き接片３
３１ｆｒ押し上げて接点３４と５５間の導通１に遮断す
るものでらる。

なお第３図（ハ）のごときセンサを用いれば。

上記接点５４．５５がオフのとき第２図のサイリスタＱ
４ｔ　トリガするように構成すればよいので。

制御回路６の構成が極めて簡単になる。

以上説明したごとく本発明によれば１機関温度が設定値
以下の冷開始動時には９機関完爆後キースイッチがスタ
ータ位置からオン位置に戻された後も９機関回転速変が
設定回転速度に達するまでグロープラグへの通電を継続
することにより、始動持続運転を確実に行なうことが出
来ると共にグロープラグの焼損を防止することが出来る
。なお上記設定回転速度はアイドリンク回転速度近傍の
値１例えば４００〜１５００　ｒｐｍ糧度に設定すれば
、実用上始動持続運転は十分可能であり、かつ高回転時
（２０ｏＯｒｐｍ程度以上）の高温の燃焼ガスがグロー
プラグに接触するおそれもない。

また機関温度が設定値以上の暖間始動時にけ。

機関回転速度にかかわりなくグロープラグへの通ａｔ行
なわないので、バッテリの放電を極カ防ぐことが出来、
バッテリを小容量化できるので車両重量及びコストを低
減することが出来ると共にグロープラグの耐久性を向上
させることが出来る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２図は制御回路の一実
施例図、第３図は回転速度検出用のセンサの実施例図で
６るつ 符号の説明 １・・・キースイッチ　　　１人・−オフ位置１Ｂ・−
オン位置　　　　　１０・−スタータ位置２−・バッテ
リ　　　　　５・−ヒエーズ４・−オルタネータ　　　
４人・・・中性点５・一温度センサ　　　　６・・・制
（財）回路７・−リレー　　　　　　８−アクチェエー
タ９・−リレー　　　　　１０・・・ラング１１・−グ
ロープラグ　　１２−・・タイマ回路１３一温度センサ
　　　１４・・・リレー１５・−サイリスタ　　　１６
−・抵抗１７・−スタータリレー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機関回転速度を検出するセンサと、機関温度を検出
   するセンサと、通電により加熱されるグロープラグと、
   該グロープラグを所定時間のあいだ予熱させる信号を出
   力するタイマ回路と、機関温度が予め定めた設定値以上
   のときは上記タイマ回路を不作動にし、かつクランキン
   グ開始後も機関回転速度が予め定めた設定回転速度以上
   又は機関温度が予め定めた設定値以上に達するまでのあ
   いだグロープラグへの通電を行なうように制御する回路
   とを備えたディーゼル機関の始動装置。 ２、上記タイマ回路は、機関温度に応じて上記所定時間
   の長さを段階的又は連続的に変化させるものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディーゼル機
   関の始動装置。 ３、上記設定回転速度を４００ｒｐｍ以上で１５００ｒ
   ｐｍ以下のある値に設定したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のディーゼル機関の始動装置。