JPS6123666Y2

JPS6123666Y2 -

Info

Publication number: JPS6123666Y2
Application number: JP1980140587U
Authority: JP
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1986-07-15
Also published as: JPS5763973U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、デイーゼルエンジンの低速・低負
荷運転領域でのグロープラグへ供給される電流容
量を制御するようにしたデイーゼルエンジンのグ
ロープラグ加熱装置に関するものである。

デイーゼルエンジンはその作動特性がガソリン
エンジンと異なり、ピストン圧縮による吸入空気
の圧力と温度を利用して噴射燃料を着火させるも
のであるから、燃料噴射開始から着火に到るまで
の期間、すなわち着火遅れの期間があり、かつこ
の期間が長い。その結果、着火時点までに蓄積さ
れた噴射燃料が一気に燃焼するので、シリンダ内
の圧力上昇率が高くなり、燃焼にともなう中・高
周波数の騒音レベルが増大する。これはアイドリ
ングを含むエンジン低速・低負荷時に著しい。

他方、デイーゼルエンジンには一般的に燃焼室
にグロープラグが装着されており、このグロープ
ラグを始動時に作動させて始動性を改善し、かつ
エンジン始動後も暖機中、暖機後を問わずエンジ
ン低速低負荷領域では、常時グロープラグを作動
させ続けて着火遅れ期間を積極的に短縮し、以つ
て、この運転領域中の燃焼騒音の低減を図る技術
が提供されている。一般にグロープラグの特性と
しては、冷機始動時グロープラグをONした後、
できるだけ短時間に昇温させ、渦流室内の雰囲気
温度を始動可能な状態にすることが重要であり、
また、始動および機関の暖機終了後にはグロープ
ラグに流れる電流を制御し、グロープラグの耐久
性の向上を図る必要がある。これらの問題解決の
ため特開昭55−1463号公報、実開昭56−52534号
公報、特開昭55−101771号公報、特開昭55−
114877号公報等が提案されている。

しかしながら、従来のグロープラグ加熱装置に
あつては、グロープラグに流れる電流を可変制御
する機構を有していない構成となつていたため、
騒音レベルを低くおさえつつ渦流室内の雰囲気温
度を始動し適した温度まで短時間に昇温させるの
が難しく。また、始動後もほぼ同容量の電流が流
れるため、グロープラグの耐久性がなくなり、着
火時期を短くできないという問題点があつた。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、始動時、予熱スイツチをON
にした後、停止中（始動前）、クランキング、ア
イドルを含む低速・低負荷運転時（暖機中・暖機
後を問わず）にグロープラグに流れる電流を水温
に応じて可変制御することにより、上記問題点を
解決することを目的としている。

以下、この考案を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図はこの考案の一実施例を示す一部を断面
で表わした構成図である。第１図において、１は
ピストン、２はシリンダブロツク、３はシリンダ
ヘツド、４は副燃焼室であり、この副燃焼室４に
は燃料噴射弁５とグロープラグ６が装着されてい
る。７はリレーで、常閉接点７ａとコイル７ｂと
からなる。８はキースイツチで、予熱スイツチ８
ａとスタータスイツチ８ｂとからなる。９はバツ
テリ、１０はスタータモータ、１１はスタータリ
レーで、接点１１ａとコイル１１ｂとからなる。
１２はアクセルスイツチ、１３はシヤフト、１４
はカム、１５はオルタネータのボルテージレギユ
レータ、１６は前記グロープラグ６に流れる電流
を制御する制御回路である。

次に作用の概略を説明する。キースイツチ８を
停止位置から運転位置に切換操作すると予熱スイ
ツチ８ａが閉成される。また、機関の停止中（始
動前）はオルタネータが停止しているので、アク
セルスイツチ１２の開閉にかかわらず、リレー７
の信号線には電流は流れない。したがつて、始動
時、キースイツチ８を運転位置に操作すると、こ
れと同期してバツテリ９からグロープラグ６に電
流が流れる。次にグロープラグ６が赤熱された
時、キースイツチ８を始動位置に切り換えると、
予熱スイツチ８ａは閉成したままで、スタータス
イツチ８ｂが閉成されるので、スタータリレー１
１のコイル１１ｂが励磁されこれにより接点１１
ａが閉成し、スタータモータ１０が始動し、クラ
ンキングを行い始動させる。始動後はキースイツ
チ８のスタータスイツチ８ｂを開成するが、予熱
スイツチ８ａは閉成されたままになつており、グ
ロープラグ６の通電回路に通電されている。ま
た、アイドリングを含む低速・低負荷運転領域で
は、アクセルスイツチ１２が開いているので、リ
レー７の信号線には電流が流れず、グロープラグ
６には通電され続ける。これはエンジンの暖機
中、暖機後を問わずにこの状態が維持される。さ
らにエンジンの燃焼騒音がさほど問題とならなく
なる高速・高負荷運転領域になるとアクセルスイ
ツチ１２が閉じるため、リレー７の常閉接点７ａ
が開き、予熱スイツチ８ａが閉成されていようと
も通電回路がしや断され、グロープラグ６の予熱
が停止される。

この考案は、上記の作動過程において、制御回
路１６の働きにより、予熱スイツチ８ａをONに
した後、始動前、クランキング、あるいはアイド
ルを含む低速・低負荷運転時（暖機中、暖機後を
問わず）にグロープラグ６に流れる電流を水温に
応じて可変制御し、グロープラグ６の耐久性の向
上および始動性の向上と燃焼騒音の低減を図るも
のである。

すなわち、第２図は上記制御回路１６の一実施
例の詳細を示す図で、端子P₁はリレー７の端子P₀
に接続されている。R₁は機関の代表温度、たと
えば水温を検知して抵抗値が変わるサーミスタ
で、この特性を第３図ａに示す。R₂，R₃，R₄は
抵抗器（ただし、その抵抗値は、R₁，R₂≪R₃）で
ある。機関冷機時においては水温が低いため、サ
ーミスタR₁の抵抗値は大きい。したがつてＥ点
の電圧は抵抗値R₁，R₂の分圧比で略決まるた
め、Ｅ点の電圧は低くなり、pnp形のトランジス
タＱのコレクタ電流Icは大きくなり、グロープラ
グ６に大きい電流が流れ、グロープラグ６は急速
に加熱される。一方、暖機中においては水温が次
第に上昇するため、サーミスタR₁の抵抗値は小
さくなり、Ｅ点の電圧があがり、トランジスタＱ
のエミツタ・ベース間の電位差が小さくなり、コ
レクタ電流Icが減少する。したがつて、グロープ
ラグ６への電流は徐々に減少する。暖機後はサー
ミスタR₁の抵抗値は大略一定値におちつくの
で、一定の電流（小容量）がグロープラグ６に流
れる。このＥ点の電圧とコレクタ電流Icとの関係
を第３図ｂに示す。したがつて、始動前、暖機中
にはグロープラグ６に大容量の電流が流れ、始動
性向上と燃焼騒音の低減が図れる。また、暖機後
はグロープラグ６に流れる電流が少なくなり、グ
ロープラグ６の耐久性の向上が図れる。

第４図はこの考案の制御回路の他の実施例を示
す図である。この実施例は、第２図の実施例の抵
抗器R₂の位置にサーミスタR_2Aを装着し、トラン
ジスタＱ_Aとしてnpn形のものご使用したもので
あり、R_1A，R_3A，R_4Aはいずれも抵抗器である。

すなわち、機関冷機時においてはサーミスタ
R_2Aの値が大きいため、Ｅ点の電圧は高い。した
がつて、トランジスタＱ_Aのコレクタを流れる電
流Icは大きくなり、グロープラグ６に大容量の電
流が流れる。次に機関の暖機が進み、サーミスタ
R_2Aの値が小さくなるとＥ点の電圧が下がり、コ
レクタ電流Icは小さくなりグロープラグ６に小さ
い電流が流れる。また、暖機終了後はサーミスタ
R_2Aの値を所期の抵抗値になるように設定するこ
とにより、略一定のコレクタ電流Ic（小容量）を
流すことができるということはいうまでもない。
なお、上記Ｅ点の電圧とコレクタ電流Icとの関係
を第５図に示す。

第６図、第７図にグロープラグと着火遅れとの
関係、および着火遅れと騒音レベルとの関係をそ
れぞれ示す。

第６図からわかるようにグロープラグ温度が高
くなると着火遅れは減少し、また第７図からわか
るように着火遅れが減少すると騒音レベルが低減
する。

以上説明したように、この考案は始動時、グロ
ープラグに通電した後、暖機中・暖機後を問わ
ず、中・高速、高負荷運転領域以外でグロープラ
グに流れる電流を大になるように制御する制御回
路を設けたので、暖機終了後に比較し、機関冷機
始動時は大容量の電流をグロープラグに流すこと
ができるので、グロープラグの急速加熱が可能と
なる。したがつて着火遅れの期間を極力短かくで
きるので、燃焼騒音の低減が図れる。また暖機中
は水温上昇に伴い通電量を連続的に低下させ、さ
らに、暖機後は小容量の一定電流がグロープラグ
に流れることになるため、グロープラグの耐久性
が向上する等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す一部を断面
で表わした構成図、第２図はこの考案の制御回路
の一実施例を示す図、第３図ａ，ｂは水温とサー
ミスタの抵抗値との関係を示す特性図および第２
図の電圧とコレクタ電流との関係を示す特性図、
第４図はこの考案の制御回路の他の実施例を示す
図、第５図は第４図の電圧とコレクタ電流との関
係を示す特性図、第６図はグロープラグ温度と着
火遅れの関係を示す図、第７図は着火遅れと騒音
レベルの関係を示す図である。図中、１はピストン、２はシリンダブロツク、
３はシリンダヘツド、４は副燃焼室、５は燃料噴
射弁、６はグロープラグ、７はリレー、８はキー
スイツチ、９はバツテリ、１０はスタータモー
タ、１１はスタータリレー、１２はアクセルスイ
ツチ、１３はシヤフト、１４はカム、１５はボル
テージレギユレータ、１６は制御回路である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

グロープラグに通電してエンジンを加熱するよ
うに構成されたデイーゼルエンジンのグロープラ
グ加熱装置において、前記エンジンの低速・低負
荷運転領域の通電量を機関冷機始動時、大容量の
電流を前記グロープラグに流し、暖機中は水温上
昇に伴い通電量を連続的に低下させ、暖機後は小
容量の一定電流を流す制御回路を設けたことを特
徴とするデイーゼルエンジンのグロープラグ加熱
装置。