JPS61294125A - デイ−ゼルエンジンの始動促進装置 - 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） 本発明はディーゼルエンジンの始動促進おｊ：びエミッ
ションの改善のため、断熱圧縮により吸気温度を上昇さ
せるにうにしたディーゼルエンジンの始動促進装置に関
するものである。

（従来技術） 従来、実開昭５９−１０７９３６号公報に示されるＪ：
うに、ディーゼルエンジンにおいて始１ＦＩｌｎＪに着
火性を高めるため、燃焼室に供給Ｊる吸気を断熱圧縮し
て吸気温度を上昇さけるようにした始動促進装置が知ら
れている。この装置は、吸気通路に吸気行程の途中で開
作動する開閉弁を設け、具体的には主吸気通路に吸気絞
り弁を設（Ｊるどともに、この吸気絞り弁を迂回するバ
イパス吸気通路に開閉弁を設【プ、始動時から暖機時ま
での低負荷運転状態時に、吸気絞り弁により主吸気通路
を絞った状態で、上記開閉弁を動弁機構あるいは圧力応
動式の開閉弁等により吸気行程の途中で開作動さゼるＪ
：うにしている。そしてこのような開閉弁の作動にＪ：
す、吸気行程の途中までは燃焼室への吸気の導入を制限
し、吸気行程の途中から急激に燃焼室に吸気を導入して
断熱圧縮を行わせている。

ところで、上記従来の装置では、電力浦費の多いエアヒ
ータなどを用いるものに比べ燃焼室内で効率良く吸気温
度を高めることができるが、極低′／ｆＪＡ雰囲気状態
においては、始動時ＩＩ［の改善効果は小さい。一方、
エアヒータのみににつで始動性をＴｊ（を保しようどし
た場合には、エアヒータの消費電力が大きいため、バッ
テリーに大きな負担をかｔ〕、クランキング回転が低下
げるために実用的でない。

また、上記装置では特にクランキング回転時はビス１ヘ
ンスピードが遅いためにシリンダ壁どピストンの間隙を
通る吸気の漏れ量が多く、充分な温度上背を得るだｔ−
Ｊの負圧を（１することは困５！１［であって断熱Ｉ］
Ｅ縮効果は低い。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、吸気の断熱圧縮による
温度上界効果とエアヒータににる予熱とを組み合せるこ
とにより、低湿時のでの始動着火性を改善したｊ′クイ
−ルエンジンの始動促進装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、吸気通路に開閉弁を設り、この開閉弁を吸気
行程途中までは閉状態とし−Ｃ燃焼室への吸気の導入を
制限し、吸気行程途中で閉状態から開状態とすることに
より急激に吸気を燃焼室に導入して断熱圧縮を行なわ１
士るにうにしたディーヒルエンジンにおいて、吸気通路
にエアヒータを設けるどどちに、少なくともクランキン
グ開始までの所定時間、上記エアヒータに通電を行なう
ヒータ制御手段を設けたものである。

この構成により、断熱圧縮効果の低いクランキング時を
予熱でカバーするすることができるものである。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示す。同図にａりいて
、１はディーゼルエンジンの各気筒を構成するシリンダ
で、その内部のピストン２上方には燃焼室３が形成され
ており、この燃焼室３には、吸気弁４を備えた吸気ポー
ト５と、排気弁６を備えた排気ボー１−７とが間口して
いる。上記吸気ボー１へ５には吸気通路８が連通され、
また排気ボー１〜７には、排気通路９が連通されている
。ぞして、上記吸気通路８には開閉弁１０ににつて吸気
行程途中までは燃焼室３への吸気の導入を制限し、吸気
行程途中から急激に吸気を燃焼室３に導入して断熱圧縮
を行わせる吸気導入規制装置が設けられている。

この吸気導入規制装置は、本実施例ではエンジン出力軸
に連動して、吸気行程の途中で開くロークリバルブタイ
プの開閉弁を示し、この開閉弁１０は開閉弁駆動装置１
１により駆動されるようになっている。そしてこの開閉
弁駆動装置１１には開閉弁１０を開状態に停止させるこ
とのできる図外の連動遮断手段または開閉弁１０を吸気
行程の全期間中開かせるＪ：うに開閉タイミングを変え
ることのできる開閉タイミング可変手段などを連動機構
に組込むことにＪ：す、実質的に開閉弁１０の作動機能
を停止さゼることができるようになっている。

１２はマイクロコンピュータ等でなる制御手段（ＣＰＵ
）で、この制御手段１２からのエンジン運転状態に応じ
た開弁時期制御信号１１′に基づき上記Ｕ（１閉弁駆動
装置１１が駆動され、これにＪ：〜　５〜 す、開閉弁１０は作動状態と、作動機能が停止され吸気
通路を吸気行程全期間にわたり開通させる作動停止状態
とに切替えられ、またエンジン運転状態に応じて燃料の
噴射量、噴ＯＡ時期が制御されるようになっている。

すなわち、この制御手段１２は、吸気通路８の吸気マニ
ホールドに設けた負圧センサ１３からの吸気マニホール
ド負圧信号１４、エンジン負荷に相当するコントロール
レバー開度信号１５、エンジン回転数信号１６、水湿セ
ンサ１７および吸気温センサ１８からの検出信号が入力
され、これら入力値と制御手段１２に予めメモリーされ
たマツプに基いて燃料噴射量および噴射時期を演算し、
燃料噴射ポンプ１９に出力し、また、高回転かつ高負荷
側の運転域では上記開閉弁１０の作動停止状態とし、そ
れ以外の運転域では作動状態とする開弁時期制御信号１
１′を出力するものである。

なお、この燃料供給は燃料噴射ポンプ１９を経て各気筒
ごとの燃焼室３に臨ま１！た燃料噴射弁２０から行なわ
れるようになっている。

そして、本発明では吸気通ｉ？８８にエアヒータ２１が
設りられ、このエアヒータ２１は制御手段１２からのエ
アヒータ作動制御信号２１′により少なくともクランキ
ング開始前の所定時間、通電制御されるＪ：うになって
いる。

次に上記Ｉｊ４成の作用を説明づ”る。

開閉弁１０の作動状態においては、吸気行程途中で開閉
弁１０を聞くことにＪ：す、周知のごとく吸気の断熱圧
縮が４１され、エンジンの暖機運転時におりる始動促進
およびエミッションの改善が４１される。他方、開閉弁
１０の作動機能を停＋１Ｚさμて吸気通路８を吸気行程
全期間にわたり開通さけた開閉弁１０の作動停止状態に
おいては、通常の吸気作用が１ｑられる。

そして、極低温検出時において、エンジン始動を行なう
時には、制御手段１２ににり第２図に示すごとくキース
イッヂオン（時刻Ｌ＋ＮＩＧ、クランキング始動（時刻
１［２）までの間、エアヒータ２１に通電し、予熱を行
くｒう。次にクランキング始動後、クランキングオフす
なわちエンジン始動（時刻１：３）までの間はエアヒー
タ２１への通電をオフ、もしくは図示破線で示すごとく
上記予熱時間中の通電量よりも少ない通電量にて通電を
続行させ、エンジン始動後には■アヒータ２１への通電
をオフさせる。

また、上記極低温検出時の動作は吸気センサ１８あるい
は水温センサ１７により検出した温度が予め設定した値
よりも低い場合に行ない、その作用を第３図のフローチ
ャートにより説明すると、まず、吸気温（Ｔ’Ｃ）検出
を行ない（ステップＳ１）、これと設定値下０とを比較
しくステップＳ２）、検出値Ｔが設定値Ｔｏよりも低い
（Ｔ＜ＴＯ）の時、エアヒータに通電し予熱を行なう（
ステップＳ３）。この期間中、必要に応じて予熱中のラ
ンプ表示などを行なうようにしてもよい。この予熱が終
了で−ると（ステップＳ４）、開閉弁１０の作動状態す
なわち、断熱圧縮動作に移行せしめる（ステップ８５）
。またステップＳ２において、Ｔ＜Ｔｏでない場合は、
エアヒータににる予熱は行なわずステップＳ５へ移行せ
しめる。

本発明にお（）る吸気導入規制装置の第２の実施例を第
４図、第５図に、にり説明する。

この実施例での開閉弁１０′どしては、この開閉弁１０
’、Ｊ：り下流の吸気通路８内の負圧が所定値以上に大
きくなったどぎに自動的に開閉する自動弁タイプのもの
が用いられており、ざらに吸気通路が主吸気通路８ａと
補助吸気通路８ｂとに分【フられ、主吸気通路８ａ中に
制御手段１２により制御されるアクチュエータ２２にて
駆動される吸気絞り弁２３が設【ノられ、かつこの吸気
絞り弁２３Ｊ：りも下流側に上記補助吸気通路８ｂを開
口させるとともに、この補助吸気通路８ｂ中に上記自動
弁タイプの開閉弁１０’　が設けられている。また吸気
絞り弁２３を回動させる手段として、ダイヤフラム装置
等のアクチコエータ２２ど、これを働かせるための通路
２Ｍｌ、貞空ポンプ２５および切替弁２６等により構成
された駆動装置が設【フられている。そして制御手段１
２にＪ：り切替弁２６が制御されることにより、真空ポ
ンプ２５から通路２／４を通してアクヂコエータ２２に
負圧が導入された時、吸気絞り弁２３が聞かれるように
構成されている。

また、開閉弁１０′は第５図に拡大して示すごとく、弁
室２７内に設けられて弁座２８に上流側から当接する弁
体２９と、この弁体２９に連結軸３０を介して連結され
たダイヤフラム３１と、このダイヤフラム３１ににり仕
切られた二つの室３２．３３と、その一方の室３２内に
設りられた弁体２９を閉弁方向に付勢Ｊるリターンスプ
リング３４とからなる。そして上記一方の室３２は、弁
体２９、連結軸３０およびダイヤフラム３１を貫通した
連通孔３５を介して弁体２９にり下流の副吸気通路８ｂ
に連通し、他方の室３３は開口３６を介して副吸気通路
８ｂの上流側すなわち図外のザージタンクに連通して略
大気圧に保たれている。

したがって開閉弁１０′より下流の副吸気通路８ｂ内の
負圧が連通孔３５を介して室３２に伝わり、この負圧が
一定値以下の場合にはリターンスプリング３４により弁
体２９は閉弁方向に付勢されているが、負圧が一定値以
上に大きくなるとダイヤフラム３１を介してリターンス
プリング３４のイ」勢力に抗して弁体２９が閉弁させら
れるようになっている。

上記構成において、吸気絞り弁２３ににり主吸気通路６
ａが絞られている状態では、吸気行程においてビス１〜
ン２が下降し、燃焼室３に連通する主、副吸気通路８ａ
、８ｂ内の負圧がある一定値以上に大きくなると開閉弁
１０′が開状態から開状態になり、急激に吸気が燃焼室
３に導入され断熱圧縮作用が１ｑられる。他方、吸気絞
り弁２３が開かれている状態では、殆ど吸気負圧が生じ
ないので、開閉弁１０′の作動が停止され、つまり閉弁
状態に保たれる。

このような吸気導入規制装置を用いたものにおいても、
主吸気通路８ａおよび副吸気通路８ｂの上流側合流部に
エアヒータ（図示せず）を設けて、このエアヒータを上
述と同様に通電制御することにより、上記第１実施例と
同様にクランキング時の着火性が良好となるｔ【どの効
果が１ｑられる。

なお、吸気導入規制装置としては上記の他に図示してい
ないが−に記のごとぎ自動弁タイプの開閉弁を吸気通路
中に回動可能に設【プ、開閉弁の作動状態では通路中に
介在させ、開閉弁の作動停止状態では通路中に介在しな
いようにアクチコＴ−タににり回動させるような構成な
ど種々の実施態様を採用し得る。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、吸気通路に開閉弁を設け
、この開閉弁を吸気行程の途中で閉から開に作動させ、
断熱圧縮にＪ：り吸気温石を上昇させるディーゼルエン
ジンにおいて、吸気通路にエアヒータを設けるとともに
、少なくともクランキング開始までの所定時間、エアヒ
ータに通電するようにしたものであるので、吸気は予熱
され断熱圧縮効果の低いクランキング時におりる着火性
の向上を図ることができる。

また、クランキング時にエアヒータに大電流を通電する
ことがないので、バッテリーに大きな負担をかりること
がなく、したがって、クランキング回転を低下するよう
４丁こともなく、始動性を良好とすることができる。ま
た、これらの効果は特に…低温時に顕著に得られるもの
Ｃある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるディーゼルエンジ
ンの始動促進装置の全体構成図、第２図、第３図はそれ
ぞれ同始動促進装置の作用を説明するための作用説明図
およびフローチャート、第４図は本発明の第２の実施例
を示す要部構成図、第５図は上記第２の実施例における
開閉弁の拡大断面図である。 １・・・シリンダ（気筒）、３・・・燃焼室、８・・・
吸気通路、ｉｏ、ｉｏ’・・・開閉弁、１２・・・制御
手段、２１・・・エアヒータ。 特許出願人　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　
　良１）正 向　　　　　　弁理士　　　板谷康夫 ４ＶＳ 竪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　吸気通路に開閉弁を設け、この開閉弁を吸気行程
   途中までは閉状態として燃焼室への吸気の導入を制限し
   、吸気行程途中で閉状態から開状態とすることにより急
   激に吸気を燃焼室に導入して断熱圧縮を行なわせるよう
   にしたディーゼルエンジンにおいて、吸気通路にエアヒ
   ータを設けるとともに、少なくともクランキング開始ま
   での所定時間、上記エアヒータに通電を行なうヒータ制
   御手段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの
   始動促進装置。