JPS61291776A - 内燃機関の起動検知回路装置 - 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］ 本発明はジーゼルエンジンにおけるグロープラグの如き
、燃料着火のための電気的予熱装置を備えた内燃ＩＩＩ
Ｉｌの起動検出回路に」する。

［従来の技術］ 比較的高沸点燃料である軽油等をピストンシリンダ内で
爆発的に燃焼させる方式のジーゼルエンジンでは、主燃
焼室としてのシリンダに連接させて副燃焼室を設け、こ
の副燃焼室内に取付けられている電気ヒータとしてのグ
ロープラグに燃料を噴射させることによってエンジン始
動時の燃料の着火を行い、エンジンの起動後は燃料混合
気の圧縮熱および燃焼熱によって噴射燃料の自然着火が
行われる。そして最近では、エンジン起動直後における
燃焼の不安定に由来してエンジン排ガス中に白煙が生じ
たり、エンジンの回転数が不安定になる不都合を解消さ
せるために、エンジンが起動した後も一定時間の間グロ
ープラグに通電を続ける、いわゆるグロープラグのアフ
ターグローが行われるようになってきた。

アフターグローの開始は、当然のことながらエンジンの
起動と連動して行われるべきものであるから、エンジン
起動の有無の検知がその前提要件となる。従来このエン
ジンの起動を確認する方法としては、エンジンを動力源
とするゼネレータのボルテージレギュレータに組込まれ
ている、ゼネレータの界磁コイルに高圧または低圧の電
流を切替供給するための電気接点が低圧側から高圧側に
切替ったことを電気的に検知するか、またはエンジンキ
ースイッチの接点がスタータモータへの通電用のＳＴ接
点に切替えられたことを検知した時、これをもって起動
が行われたものとみなす方法が採られてきた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の如き従来のエンジン起動検知方法によると、ゼネ
レータへの給電圧切替接点はエンジン起動直後直ちに低
電圧側から高電圧側に反転せずに幾分の時間遅れを伴う
傾向があるので、その場合は現実にエンジンが起動した
のにもかかわらず、エンジン起動信号が発せられないた
めにアフターグローが行われず、エンストを招くことも
少なくなかった。

一方エンジンキーがＳＴ接点に切替えられた時にエンジ
ンが始動したものとみなす方式では、エンジン起動後エ
ンストを起してもこれを検知することができず、そのま
まアフターグローが行われつづけてグロープラグは噴射
燃料による冷却作用を受けられないために過度に昇温し
てその寿命を短縮させる不都合を来たすことになる。

本発明は、ジーゼルエンジンの如きグロープラグまたは
それに準する燃料予熱装置が組込まれている内燃機関に
ついて、いわゆるアフターグローの開始指示情報として
のエンジンの起動を確実に検出するための簡便な手段を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明の内燃機関の起動検
知回路は、内燃機関の燃料の電気的予熱装置への通電の
ための予熱（ＯＮ）接点と、該内燃機関の始動用モータ
への通電のためのスタータ（ＳＴ）接点とを備えたエン
ジンキースイッチと、該スイッチを、ＯＮ接点を経てＳ
Ｔ接点に切替えた後再びＯＮ接点にもどした時、オン作
動して設定時間の聞出力信号を発するタイマと、前記内
燃機関によって駆動されるゼネレータ用のボルテージレ
ギュレータに組込まれた、該ゼネレータの界磁コイルに
高電圧または低電圧を切替供給するためのレギュレータ
出力端子が高電圧供給側に切替ったことを検出する回路
と、前記タイマの出力信号と、前記高電圧供給側への切
替検知回路からの出力信号とのいずれかの信号が入力さ
れた時起動報知信号を発する回路とから構成される。

［作用および発明の効果］ 上記の如き構成を備えた本発明の内燃機関の起動検知回
路は、エンジンキースイッチをＯＦＦ接点からＯＮ接点
を経てＳＴ接点に切替えることによってタイマがオン作
動して内燃機関の起動報知信号発生回路に起動信号を入
力する。従ってエンジン起動直後に低電圧供給側から高
電圧供給側に切替わるべきはずのレギュレータ出力端子
の切替りに遅延を生じた場合にも起動信号は誤りなく発
信される。もし一旦エンジンが起動した後で前記のタイ
マの作動時間の経過後にエンジンストップが起った時に
は、レギュレータ出力端子は低電圧供給側に反転するの
で、起動の信号の送出はとだえる。

従って、従来の内燃機関の起動検出方法の如き単にレギ
ュレータの出力端子が高電圧供給側に切替ったことのみ
を検知する方法の欠点であった、エンジン起動後のレギ
ュレータ出力端子出力が低電圧側から高電圧供給側に切
替わるのに時ＩＩＩＮれを生じた場合に起動信号が送出
されないことによる不都合が防止される。またエンジン
キースイッチがＯＮ接点からＳＴ接点に切替った時エン
ジン起動信号を発する従来の方法の欠点であった、エン
ジン起動直後のエンジンストップが検知できないという
不都合も解消され、このことによって起動検知回路から
の出力信号に基づいて通電制御される内燃機関の予熱装
［（グロープラグなど）への誤った通電によって予熱装
置に無益な熱劣化を起こさせあるいは電源バッテリの乏
しい保有電力が浪費される不利益の発生が防止される。

［実施例］ 以下に付図に基づいて本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明による内燃機関の起動検知回路が組込まれた自
動車用ジーゼルエンジンに自己制御型グロープラグを取
付けた第１実施例についての、グロープラグへの通電回
路ブロック図であって、１はエンジンキースイッチ、２
はこのエンジンによって駆動されるゼネレータ（図示略
）の界磁コイルに制御された界磁電流を供給するための
レギュレータ（図示略）の、出力端子、３は本発明によ
る内燃機関の起動検知回路、４はブリグロータイマで、
エンジンキースイッチ１がＳＴ（エンジン始動）接点に
セットされるのに先立って自己制御型グロープラグＡを
所要温度にまで昇温させるだめの通電用タイマ、５はエ
ンジン起動後もその回転が安定するまでの任意の時間の
間グロープラグの加熱を継続させるためのアフターグロ
ータイマ、６はエンジン水温センサ、７は車速センサ、
８は車速センサ７の信号の判定回路、９はグロープラグ
Ａへの異常高電圧の流入を阻止するための過電圧検出回
路、１０はグロープラグＡへの通電モニターとしの予熱
ランプ１１に所要時間の間通型させるためのランプタイ
マ、１２はグロープラグＡへの通電用リレー、１３はリ
レー１２の励磁コイル、１４は車載バッテリ電源である
。

第２図は本発明による起動検知回路３の回路図であり、
第３図は第１および第２図に示された電気回路について
の作動タイムチャートであって、図中４０はエンジンの
起動報知信号発生回路としての比較回路である。

第４図は第１実施例に用いられた自己制御型グロープラ
グＡに代えて通常の急速予熱型グロープラグを使用した
第２実施例についてのグロープラグへの通電回路ブロッ
ク図であ２て、２０はヂョッピングタイマ、２１はエン
ジンキースイッチ１がＯＮ（グロープラグに通電）接点
にセットされた時通電開始される保温タイマ、１５と１
６はそれぞれ急速予熱型グロープラグＡ°への通電用第
１リレーとその励磁コイル、１７と１８はグロープラグ
Ａ′への通電用の第２リレーとその励磁コイルであり、
その他の第１図と共通する回路構成素子には前記と同一
の符号が付されている。

第５図は第４図に示された電気回路についての作動タイ
ムチャートである。

次に本発明による内燃機関の起動検知回路の作動をその
回路図としての第２図および作動タイムチャートとして
の第３図を参照しながら説明する。

エンジンを動力源とするゼネレータの発電能力を制御す
るためのレギュレータの出力端子２は、ゼネレータの界
磁コイルへの供給電圧を高低の２通りに切替えるための
高電圧側接点と低電圧側接点とを備えており、このレギ
ュレータの出力端子電圧は比較回路４０の非反転入力端
子すに端子電圧■２として加えられる。そして比較回路
４００反転入力端子ａには、エンジンキースイッチ１の
ＯＮ接点を経て流入したｉＩ流がツェナーダイオードＺ
Ｄ１および分割比較決定用抵抗Ｒ７、Ｒ８の働きによっ
て基準電圧■３に設定されたうえ印加される。

また端子２がＬＯからＨｌに反転した場合、Ｄｌを経て
Ｒ２とＲ３で分圧することにより、Ｖ３と比較するとき
の判定レベルを設定している。またＲ４＞＞Ｒ２、Ｒ３
なる関係でＲ２、Ｒ３、Ｒ４を選択することにより、Ｃ
１の放電抵抗はほぼＲ４のみに依存するようにする。ま
たＣ１の充電はＲ４＞＞Ｒ２、ＲＩＯとすることにより
、充電時間は放電時間に較べてはるかに小さくする。

先ずエンジンキースイッチ１をＯＦＦ接点からＯＮ接点
に切替えることによってグロープラグＡの予熱用のプリ
グロータイマ４がオンされるのでグローリレー１２もオ
ンされてグロープラグＡの予熱が開始される。次に予熱
ランプ１１の消灯によってグロープラグＡが充分に高熱
に達したことを確めた後、エンジンキースイッチ１をエ
ンジン起動用のスタータモータへの通電位置であるＳＴ
接点に切替えると、バッテリ電源からＳＴ接点を経て流
入した電流は抵抗Ｒ１０およびダイオードＤ５を経てコ
ンデンサＣ１に充電される。このコンデンサ電圧ＶＣは
ダイオードＺＤ１の働きによりツェナー電圧となる。比
較回路４０の非反転入力端子すの電圧■２はこの時コン
デンサＣ１の充電電圧により非反転入力端子ａに加えら
れる基準電圧ｖ３に対してＶ２　＞Ｖ３の関係に置かれ
るので比較回路４０の出力■４はＨｉ（エンジン始動）
信号となる。

エンジンの起動を確認してエンジンキースイッチ１をＳ
Ｔ接点からＯＮ接点に戻す操作を行った際に、前述の如
くレギュレータ端子２の出力が低電圧側（ＬＯ）から高
電圧側（Ｈｌ）に反転するのにｔ時間だけ遅れを生じた
場合には（第３図（ロ）参照）、エンジンキースイッチ
１をＳＴ接点に切替えた時にコンデンサＣ１に蓄えられ
た電荷は抵抗Ｒ４を経て徐々に放電される。（第３図（
ト））。その際の放電時定数はＲ４の値によってほぼ決
定される。

もしその後もレギュレータ出力端子２が１−１ｉ側に切
替わらない場合には、抵抗Ｒ４の値とコンデンサＣ１の
客層によって決定される１時間後にはＶ２く■３へと逆
転して比較回路４０の出力はＬｏ倍信号エンジン停止信
号）に切替わる。しかしコンデンサＣ１の放電の進行に
伴って゛［時間後に■２＜Ｖ３の条件が成立する以前に
、レギュレータ出力端子２がＨｉ側に反転した場合には
、この端子２から供給される電源がダイオードＤ１を通
過した後、抵抗Ｒ２とＲ３で分圧された電圧■１として
の再びコンデンサＣ１の充電を開始するので、瞬時にＶ
２　＞Ｖ３の条件が成立して比較回路４０の出力はＬＯ
への反転を経ることなく引きつづきＨ１側に維持される
ことになり（第３図（ハ）参照）、従来の内燃機関の起
動検知回路のようにエンジンは正常に起動されたのにも
かかわらず、エンジンキースイッチ１をＳＴ接点からＯ
Ｎ接点に戻した際に、レギュレータ出力端子の低電圧供
給側接点から高電圧供給側接点への切替えに遅延を生じ
たことによる誤ったＬｏ（エンジン停止）信号の発信を
防止することができる。

エンジンキースイッチ１の操作によって−Ｈエンジンが
始動した後にもしエンジンストップ（エンスト）が起れ
ば、先にＨ１側に切替ったレギュレータ出力端子２の出
力レベルは再びＬＯ側に反転するので、上述の如くして
レギュレータ出力端子２がＨ１側にセットされた際にコ
ンデンサＣ１に蓄えられていた電荷は抵抗Ｒ４を経て放
電され始める（第３図（ロ）、（ト））。エンスト時の
レギュレータ出力端子２のＨｉからＬｏへの反転作動の
際には遅延現象は生じない。コンデンサ電圧Ｖｃの低下
に伴って比較回路４０の反転入力端子電圧Ｖ２ち次第に
低落してＴ°待時間後はＶ２　＜■３となって（第３図
（チ）参照）比較回路４０の出力はＩＪ側に反転し、エ
ンジンの起動に失敗したことが電気信号として検知され
、グローリレー１２は開成されてグロープラグＡの過熱
焼損が防止される（第３図（ホ））。ＯＲ充放電回路と
してのタイマの作動時岡、つまりコンデンサＣ１に充電
が行われてＶ２＞Ｖ３の状態が発生した後において、放
電が開始されてからＶ２　＜Ｖ３の状態に到達するまで
の時間Ｔは、使用されるグロープラグＡの電気抵抗特性
や熱的特性などに対応させて、グロープラグＡの熱的劣
化の促進を来たさない範囲において適宜に決定する。こ
のタイマの働きによって、エンジン起動時に前述の如き
誤ったエンジン停止信号が発せられてグロープラグＡの
アフターグローが中断される事態の発生が防止される。

次に上記の第１実施例における自己制御型グロープラグ
Ａへの通電回路の作動を更に詳しく説明すると、エンジ
ンキースイッチ１をＯＦＦ接点からＯＮ接点に切替える
ことによってブリグロータイマ４がセットされてその出
力信号はＯＲゲート３０を経てＡＮＤゲート３１に加え
られるが、このＡＮＤゲート３１に加えられるべき別の
入力信号源としての車速センサ７からの情報判定回路８
への入力はこの時当然設定レベル以下であり、またグロ
ープラグＡへの過電圧供給をカットするための検出回路
９への入力も設定レベル以下にあるので、これら両回路
共に合格判定信号を出力し、このＡＮＤゲート３１から
の出力に基づいてグローリレー１２を閉成させるための
励磁コイル１３に通電されてグロープラグＡの加熱が開
始される。グロープラグＡが充分に熱せられた後、エン
ジンキースイッチ１をＳＴ接点に切換えることによって
既述の如くして本発明の内燃機関の起動検知回路３が作
動すると共にアフターグロータイマ５がセットされる。

起動検知回路３は繰返し述べたように従来のそれと異な
ってエンジンキースイッチ１をＳＴ接点からＯＮ接点に
戻した際にゼネレータ用レギュレータの出力端子がＬＯ
側からＨｉ側に切替わるのに遅れを生じた場合にも、コ
ンデンサＣ１による作動遅延タイマ的な機能によって、
レギュレータ出力端子の出力切替の遅れ時間がこのＣＲ
型回路の時定数によって決定される設定時間Ｔ内に納ま
る限りにおいて、エンジン停止を示すＬＯ倍信号いう誤
まった信号を発することが起らないので、ＡＮＤゲート
３２からは継続して出力が発せられる。このＡＮＤゲー
ト３２の出力は、ＳＴ接点がＯＮ接点に切替えられ、ま
たブリグロータイマ４がその作動を終えた後におけるＯ
Ｒゲート３０の唯一の入力となってＡＮＤゲート３１に
向けて出力しグロープラグＡへの給電用グローリレー１
２を閉成させつづける。そしてエンジン水温センサ６の
支配を受けるアフターグロータイマ５が作動を終えるか
、グロープラグＡへの過電圧供給チェック用の検出回路
９が過電圧を検知すると共に重連判定回路８が設定レベ
ル以上の車速を検“知するに至った時はＡＮＤゲート３
１の出力は消えてグローリレー１２は開成され、グロー
プラグＡへの給電が停止されることになる。

エンジンが一旦起動した後にエンストを起こした場合に
は、ＡＮＤゲート３２の出力は失われると共に重連判定
回路８および過電圧検出回路９からの出力もとだえるの
で、グローリレー１２は開成されて、グロープラグＡの
過熱焼損が防止される。

自己制御型グロープラグに代えて通常の急速予熱型グロ
ープラグを使った時のプラグへの通電を制御するための
第２実施例と−しての第４図に示された回路は、ブリグ
ロータイマ４によって支配される第１のグローリレー１
５と、本発明による起動検知回路３およびアフターグロ
ータイマ５によって支配される第２のグローリレー１７
の２つのリレーを組み込んだことによって、グロープラ
グＡへの通電制御が緻密に行えるように構成されている
点を除いて第１の実施例の回路作動と基本的に異なる所
はない。第１のグローリレー１５はチョッピングタイマ
２０の働きによって、その作動の後半時期においてグロ
ープラグＡへの通電を断続的に行わせてプラグＡを所要
の温度に維持させる。

上記の実施例はいずれも内燃機関がジーゼルエンジンで
ある場合を例にとって説明されているが、エンジン起動
後にエンストが起つたことを電気的に検知する必要のあ
る他の内燃機関についも本発明による起動検知回路を活
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関の起動検知回路が組込ま
れた自動車用ジーゼルエンジンに自己制御型グロープラ
グを取付けた第１実施例についてのグロープラグへの通
電回路ブロック図、第２図は本発明による起動検知回路
の回路図、第３図は第１図および第２図に示された電気
回路の作動タイムチャート、第４図は通常の急速予熱型
グロープラグを使用した第２実施例についての第１図と
同様な通電回路プロツク図、そして第５図は第４図に示
された回路についての作動タイムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内燃機関の燃料の電気的予熱装置への通電のための
   予熱（ＯＮ）接点と、該内燃機関の始動用モータへの通
   電のためのスタータ（ＳＴ）接点とを備えたエンジンキ
   ースイッチと、 該スイッチを、ＯＮ接点を経てＳＴ接点に切替えた後再
   びＯＮ接点にもどした時、オン作動して設定時間の間出
   力信号を発するタイマと、 前記内燃機関によつて駆動されるゼネレータ用のボルテ
   ージレギュレータに組込まれた、該ゼネレータの界磁コ
   イルに高電圧または低電圧を切替供給するためのレギュ
   レータ出力端子が高電圧供給側に切替つたことを検出す
   る回路と、 前記タイマの出力信号と、前記高電圧供給側への切替検
   知回路からの出力信号とのいずれかの信号が入力された
   時起動報知信号を発する回路とからなることを特徴とす
   る内燃機関の起動検知回路。 ２）前記タイマが、前記ＳＴ接点または前記レギュレー
   タ出力端子から入力を受けて充放電されるＣＲ回路であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機
   関の起動検知回路。