JPS62233427A - 内燃機関の保護装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばガスエンジン・ヒートポンプといった
、内燃機関を動力源とした機器に使用されている′内燃
機関の保護装置に関する。

（従来の技術） 従来この種の装置としては、実開昭５７−１８８９２８
号公報に示されるものがあった。実開昭５７−１８８９
２８号公報では、潤滑油の温度や冷却水の水温が低い時
には内燃機関に加わる負荷を軽減し、内燃機関を保護す
る装置が提案されている。

（発明が解決しようとした問題点） しかし、従来この種の装置では、内燃機関の潤滑油がも
れた場合等の対策が成されておらず、内燃機関にとって
致命的な状態を検出することができないという問題点が
あった。また、例えばガスエンジン・ヒートポンプとい
った内燃機関を動力源とした機器は、一般的に屋内、屋
上環の建物に隣接した場所に設置される場合が多（、内
燃機関が致命的な状態が発生すると火災を引き起こす恐
れがあり、好ましくない。

そこで、本発明では内燃機関の異常な状態を判断し内燃
機関が異常な状態である場合には、内燃機関を停止させ
る保護装置を構成することを技術的課題とした。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 前記技術的課題を達成するために講じた技術的手段は、
内燃機関に取り付けられ内燃機関の動作を停止させる停
止手段と、内燃機関の潤滑油管に取り付けられ潤滑油の
圧力を検出する油圧検出手段と、内燃機関の回転数を検
出する回転数検出手段と、前記油圧検出手段と前記回転
数検出手段が接続され、前記油圧検出手段と前記回転数
検出手段の出力信号に応じて前記停止手段を動作させる
ことができる制御手段とを設けたことである。

（作用） 前記本発明の構成によれば、制御手段が油圧検出手段と
回転数検出手段の出力信号から内燃機関の異常な状態を
判断し、内燃機関が異常な状態である場合には、内燃機
関に取り付けられた停止手段を動作させ、内燃機関を停
止させる。

本発明の好ましい実施例においては、前記制御手段が前
記油圧検出手段と前記回転数検出手段の出力信号から内
燃機関の異常な状態を判断し、内燃機関が異常な状態で
ある場合には、内燃機関の燃料供給管に設けられ、前記
燃料供給管を開閉する電磁弁を閉じ、内燃機関への燃料
供給を断って内燃機関を停止させる。

また、前記制御手段が前記油圧検出手段と前記回転数検
出手段の出力信号から内燃機関の異常な状態を判断し、
内燃機関が異常な状態である場合には、内燃機関の点火
コイルへの通電を制御する点火制御手段を動作させ、内
燃機関の点火を断って内燃機関を停止させる。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の構成を示したブロック図である。エン
ジン１　（内燃機関）の潤滑油管（図示せず）には油圧
スイッチ２が取りつけられており、油圧スイッチ２は潤
滑油管（図示せず）内の油圧が所定の値に達すると接点
を開くものを使用している。さらに、エンジンｌには回
転数を検出するための回転数検出器３が取りつけられて
おり、回転数検出器３は回転数に比例した周波数を出力
するものを使用している。

油圧スイッチ２と回転数検出器３の出力はそれぞれ制御
回路１０に人力されており、制御回路１０は、エンジン
ｌの異常な状態を判断し、エンジンｌが異常な状態であ
る場合には、エンジン１を停止させる。

制御回路１０は周波数／電圧変換器４、スイッチング回
路５、論理回路６、および、遅延回路７から成っている
。回転数検出器３の出力は周波数／電圧変換器４に入力
され、周波数／電圧変換器４からは、エンジン１の回転
数に比例した電圧が出力される。周波数／電圧変換器４
の出力はスイッチング回路５に入力される。スイッチン
グ回路５は、通常、接地電圧（Ｌレベル）を出力してお
り、エンジンｌの回転数に比例した電圧があらかじめ設
定された値を越えると電源電圧（ＩＩレヘル）を出力す
る。スイッチング回路５の出力は遅延回路７に入力され
、スイ′ンチング回路５の出力は所定の時間だけ遅延さ
れて論理回路６に人力される。

一方、油圧スイッチ２の出力は反転バッファ８を介して
論理回路６に入力される。論理回路６は、遅延回路７の
出力と反転バッファ８の出力とからエンジン１の状態を
判断し、異常であると判断した場合には、ソレノイドＬ
２に通電してイグニッションスイッチＩＧＳを開き、エ
ンジンｌの点火を停止させる。また、同時に電磁弁Ｓｌ
を閉じて、燃料供給装置Ｐからエンジン１への燃料の供
給を停止する。

以下第２図を参照して第１図に示した制御回路１０の詳
細について説明する。

回転数検出器３は点火コイルＬ１とトランジスタＱｌと
から成る。バッテリＢＴには、イグニッションスイッチ
ＩＧＳを介して点火コイルＬｌが接続されている。点火
コイルＬ１のイグニッションスイッチＩＧＳの反対側に
はエンジンイグナイタ（図示せず）終段のトランジスタ
Ｑ１のコレクタが接続されている。回転数検出器３の出
力信号はトランジスタＱ１のコレクタから取り出される
。

１−ランジスタＱ１のエミッタは接地されており、ベー
スにはスパークプラグ（図示せず）に放電させるだめの
タイミング信号が入力される。トランジスタＱｌのベー
スに入力されるタイミング信号が途切れると、それまで
導通状態であったトランジスタＱｌのコレクターエミッ
タ間が非導通状態となり、スパークプラグ（図示せず）
にてスパークが発生する。この時、トランジスタＱ１の
コレクタからは、点火コイルＬ１の放電による重電圧パ
ルスが出力され、その後、バッテリＢＴの電源電圧が出
力される。再びトランジスタＱ１のベースにタイミング
信号が入力されると、それまで非導通状態であったトラ
ンジスタＱ１のコレクターエミッタ間が導通状態となり
、トランジスタＱ１のコレクタからは接地電圧が出力さ
れる。したがって、トランジスタＱ１のコレクタからは
、エンジン１の回転数に比例した周波数のパルスが出力
される。

以下周波数／電圧変換器４の構成を説明する。

回転数検出器３の出力信号は抵抗Ｒ１の一端に入力され
る。抵抗Ｒ１の他端と接地線の間には、ツェナーダイオ
ードＤ３とコンデンサＣ１が並列に接続されている。ツ
ェナーダイオードＤ３とコンデンサＣ１は点火コイルＬ
ｌの放電による高電圧パルスを吸収し、回転数検出器３
の出力信号を方形波に整形するたのものである。

回転数検出器３の出力信号は、ツェナーダイオードＤ３
とコンデンサＣＩによって方形波に整形された後に、抵
抗Ｒ２、Ｒ３から成る分圧回路に入力される。抵抗Ｒ３
の両端に発生した電圧はトランジスタＱ２のベースに入
力される。トランジスタＱ２のエミッタは接地されてお
り、トランジスタＱ２のコレクタは抵抗Ｒ４、Ｒ５を介
して電源Ｖｃに接続されている。抵抗Ｒ４のトランジス
タＱ２のコレクタに対向する端にはコンデンサＣ２の一
端が接続されており、コンデンサＣ２の他端はトランジ
スタＱ３のエミッタに接続されている。トランジスタｑ
３のエミッタと電源Ｖｃの間にはダイオードＤＩが接続
されている。トランジスタＱ３のベースにはダイオード
Ｄ２と抵抗Ｒ６が接続されており、抵抗Ｒ６の一端は接
地線に、ダイオードＤ２の一端は電源Ｖｃに、それぞれ
接続されている。トランジスタＱ３のコレクタと接地線
の間には、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ７が並列に接続され
ている。

回転数検出器３の出力信号が抵抗Ｒ１の一端に入力され
ると、トランジスタＱ２のベースにはエンジンｌの回転
数に応じた周波数の方形波が発生する。トランジスタＱ
２のベースに方形波が入力され、トランジスタＱ２のベ
ースの電圧が高くなると、トランジスタＱ２のコレクタ
ーエミッタ間が導通状態となる。すると、電源Ｖｃ−ダ
イオードＤ１−コンデンサＣ２−抵抗Ｒ４−トランジス
タＱ２のコレクタートランジスタＱ２のエミッタ、とい
う経路で電流が流れ、コンデンサＣ２に所定の電荷が蓄
えられる。

その後、トランジスタＱ２のベースに入力された方形波
が途切れ、トランジスタＱ２のベースの電圧が低くなる
と、トランジスタＱ２のコレクターエミッタ間が非導通
状態となる。この時、抵抗Ｒ４のトランジスタＱ２のコ
レクタに対向する端の電圧は、抵抗Ｒ５が電源Ｖｃとの
間に接続されているため、はぼ電源電圧Ｖｃとなる。し
たがって、トランジスタＱ３のエミッタ電圧はコンデン
サＣ２の充電電圧の分だけ電源電圧Ｖｃよりも高くなる
。トランジスタＱ３のベース電圧は電源ＶＣに接続され
たダイオードＤ２によって、はぼ電源電圧Ｖｃに保持さ
れているので、トランジスタＱ３のエミッタ電圧が電源
電圧Ｖｃよりも高くなるとベース電流が流れ、トランジ
スタＱ３のエミッターコレクタ間が導通する。トランジ
スタＱ３のエミッターコレクタ間は、トランジスタＱ３
のエミッタ電圧がトランジスタＱ３のベース電圧とほぼ
等しくなるまで（コンデンサＣ２が完全に放電するまで
）導通するので、トランジスタＱ３のコレクタに接続さ
れたコンデンサＣ３には、コンデンサＣ２に蓄えられた
所定の電荷が蓄えられる。

したがって、トランジスタＱ２のベースに入力された方
形波の１周期にごとに、コンデンサＣ２に蓄えられた所
定の電荷が、コンデンサＣ３に蓄えられる。本実施例で
はトランジスタＱ３のエミッタに接続されたダイオード
ＤＩとトランジスタＱ３のベースに接続されたダイオー
ドＤ２の特性をそろえることによって、周波数／電圧変
換器４の温度特性を改善している。

コンデンサＣ３には抵抗Ｒ７が並列に接続されており、
コンデンサＣ３に蓄えられた電荷はコンデンサＣ３の容
量と抵抗Ｒ７の抵抗値によって決定される時定数に従い
放電する。このため、コンデンサＣ３の両端の電圧は、
単位時間内に蓄えられる電荷の量に比例して増減するこ
ととなる。したがって、コンデンサＣ３の両端にはトラ
ンジスタＱ２のベースに入力される信号の周波数に比例
した電圧が発生することになる。周波数／電圧変換器４
の出力はコンデンサＣ３の接地されていない端より取り
出される。

以下スイッチング回路５の構成を説明する。スイッチン
グ回路５はコンパレータＣＯＭによる電圧比較回路と、
リレー９　（電磁開閉器）とからなる。電源Ｖｃと接地
線の間には可変抵抗Ｒ８が接続されており、可変抵抗Ｒ
８によって分圧された電圧はコンパレータＣＯＭの非反
転入力端子に接続される。コンパレータＣＯＭの反転入
力端子には周波数／電圧変換器４の出力信号が入力され
る。

コンパレータＣＯＭの出力端子と接地線の間にはリレー
９のソレノイドとダイオードＤ４が並列に接続されてい
る。また、リレー９の接点の一端は接地されており、他
端は抵抗Ｒ９を介して電源ＶＣに接続されている。スイ
ッチング回路５の出力はリレー９の接点の接地されてい
ない端より取り出される。

エンジン１の回転数が低く、コンパレータＣＯＭの反転
入力端子に入力される周波数／電圧変換器４の出力電圧
が、コンパレータＣＯＭの非反転入力端子に入力された
設定電圧以下の時には、コンパレータＣＯＭはリレー９
のソレノイドに通電し、リレー９の接点を閉じる。リレ
ー９の接点の一端が接地されているため、スイッチング
回路５の出力は接地電圧（Ｌレベル）となる。

エンジン１の回転数が増加し、コンパレータＣＯＭの反
転入力端子に入力される周波数／電圧変換器４の出力電
圧が、コンパレータＣＯＭの非反転入力端子に入力され
た設定電圧を越えると、コンパレータＣＯＭはリレー９
のソレノイドへの通電を停止し、リレー９の接点を開く
。リレー９の接点の一端は抵抗Ｒ９を介して電源Ｖｃに
接続されているため、スイッチング回路５の出力は電源
電圧（Ｈレベル）となる。

以下遅延回路７の構成を説明する。遅延回路７は抵抗Ｒ
ＩＯとコンデンサＣ４とからなる積分回路である。本実
施例では遅延回路７によって、スイッチング回路５の出
力信号を数秒間遅延させている。

次に、油圧スイッチ２の構成について説明する。

本実施例では、油圧スイッチ２はエンジン１内の潤滑油
管（図示せず）に取り付けられ、エンジン潤滑油の圧力
が所定の値以上になると接点が開くものを使用している
。油圧スイッチ２の一端は接地され、他端は論理回路６
に接続されている。

次に、論理回路６の構成について説明する。論理回路６
には、前述した遅延回路７の出力信号と、油圧スイッチ
２の出力信号が入力される。油圧スイッチ２の出力信号
は、反転バッファ８の入力端に人力される。また、反転
バッファ８の入ノＪ端は抵抗Ｒ１１を介して電源Ｖｃに
接続されている。

したがって、反転バッファ８の出力は、油圧スイッチ２
の接点の開閉に応じて、エンジン潤滑油の圧力が所定の
値以上の時には接地電圧（Ｌレベル）、エンジン潤滑油
の圧力が所定の値未満の時には電源電圧（Ｈレベル）と
なる。

反転バッファ８の出力信号と遅延回路７の出力信号は共
にアンドゲートＧｌに入力される。アンドゲートＧ１の
出力端子にはソレノイドドライバＢ２、Ｂ３が接続され
ており、ソレノイドドライバＢ２にはイグニッションス
イッチＩＧＳの接点を開くソレノイドＬ２が、ソレノイ
ドドライバＢ３にはエンジンエへの燃料の供給を停止す
る電磁弁Ｓ１が、それぞれ接続される。アンドゲートＧ
１は反転バッファ８の出力信号と遅延回路７の出力信号
が共に電源電圧（Ｈレベル）の時、すなわち、エンジン
１の回転数が設定値以上で、かつ、エンジン潤滑油の圧
力が所定の値未満の時にのみソレノイドドライバＢ２、
Ｂ３を駆動する。ソレノイドドライバＢ２、Ｂ３はイグ
ニッションスイッチＩＧＳの接点を開き、電磁弁Ｓ１を
閉じてエンジン１を停止させる。

前述した信号の関係をまとめると下表のようになる。

エンジン１を始動する際は潤滑油圧、エンジンｌの回転
数は共に所定値以下で、この時エンジンＩの状態は正常
である。この時、遅延回路７の出力はしい反転バッファ
８の出力はＨとなり、アンドゲートＧ１はソレノイドド
ライバＢ２、Ｂ３を駆動しない。

その後、エンジン１が始動し、潤滑油圧が所定値以上と
なると、エンジンｌの回転数によらずエンジン１の状態
は正常である。この時、アンドゲートＧｌはソレノイド
ドライバＢ２、Ｂ３を馬区動しない。

エンジンｌの回転数が所定値以上であるにもかかわらす
潤滑油圧が所定値以上とならない場合、あるいは、エン
ジンＩの回転数が所定値以上であるにもかかわらず潤滑
油圧が所定値以下となった場合には、遅延回路７の出力
はＨ１反反転バッファの出力もＨとなり、アントゲ−１
−ＧｌはソレノイドドライバＢ２、Ｂ３を駆動し、イグ
ニッションスイッチＩＧＳの接点を開き、電磁弁Ｓ１を
閉じてエンジン１を停止させる。

エンジン１を始動する際には、潤滑油圧が所定値以上と
なる前にエンジンｌの回転数が所定値以上となることも
考えられる。このような場合、ただちにエンジン１を停
止させてしまうと、エンジンＩの始動性が悪くなる。そ
こで本実施例では、スイッチング回路５と論理回路６の
間に遅延回路７を挿入し、エンジンｌの回転数が所定値
以上となった後、遅延回路によって定まる時間が経過し
ても潤滑油圧が所定値以上とならない場合を異常とし、
この時アンドゲートＣ１がソレノイドドライバＢ２、Ｂ
３を駆動してエンジンｌを停止させる。

〔発明の効果〕

本発明の構成によれば、制御手段が油圧検出手段と回転
数検出手段の出力信号から内燃機関の異常な状態を判断
し、内燃機関が異常な状態である場合には、内燃機関に
取り付けられた停止手段を動作させ、内燃機関を停止さ
せるので、内燃機関にとって致命的な状態が発生しない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を描いたブロック図、第２図
は第１図に示したブロック図の詳細を描いた回路図であ
る。 １・・・エンジン（内燃機関）、２・・・油圧スイッチ
（油圧検出手段）、３・・・回転数検出器（回転数検出
手段）、４・・・周波数／電圧変換器、５・・・スイッ
チング回路、６・・・論理回路、７・・・遅延回路、８
・・・反転バッファ。 １０・・・制御回路（制御手段）、ＩＧＳ・イグニッシ
ョンスイッチ（停止手段）、Ｓｌ・・・電磁弁（停止手
段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関に取り付けられ、内燃機関の動作を停止
   させる停止手段と； 内燃機関の潤滑油管に取り付けられ、潤滑油の圧力を検
   出する油圧検出手段と； 内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と前記油圧
   検出手段と前記回転数検出手段が接続され、前記油圧検
   出手段と前記回転数検出手段の出力信号に応じて前記停
   止手段を動作させることができる制御手段； とを有して成り、前記制御手段が前記油圧検出手段と前
   記回転数検出手段の出力信号から内燃機関の異常な状態
   を判断し、内燃機関が異常な状態である場合には、内燃
   機関に取り付けられた前記停止手段を動作させ、内燃機
   関を停止させることを特徴とした内燃機関の保護装置。
2. （２）前記停止手段は内燃機関の燃料供給管に設けられ
   、前記燃料供給管を開閉する電磁弁であることを特徴と
   した特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の保護装置
   。
3. （３）前記停止手段は内燃機関の点火コイルへの通電を
   制御する点火制御手段であることを特徴とした特許請求
   の範囲第１項に記載の内燃機関の保護装置。