JPS6282255A - エンジンの始動補助装置 - 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、エンジンの始ｖｊを円滑に行う始動補助装置
に関する。

［従来の技術１ 従来この種のエンジンの始動補助装置は、例えばディー
ゼルエンジンの場合、エンジンの始動時にグロープラグ
を赤熱させ、燃焼ノズルよりグロープラグの加熱部に燃
料を噴射して半燃焼させ、エンジン始動時のクランキン
グ時間（スターターモータの通電が開始されてからエン
ジンが起動するまでの時間）を短くするグロータイマー
が設けられていた。また、エンジンの始動後、エンジン
が暖機されて回転が円滑となるまでの一定時間、グロー
プラグを加熱し、不完全燃焼を抑え、排煙の吐出を低減
するように設けられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ スターターモータの通電には、大電流が必要とされるた
め、クランキング（スターターモータの通電）が長く行
われると車両用電源であるバッテリの放電量が多くなり
、バッテリの寿命が短くなる。特に寒冷地においては、
エンジン始動時のクランキング時間が長くなる傾向があ
るため、クランキング時間をより一層短縮させる要望が
あるが、上記に示すグロータイマーの構造では、現状の
クランキング時間を短縮させるのは困難である。また、
寒冷地などでは、エンジンの始動直後にアフターグロー
が行われても排煙が吐出するため、排煙を低減させる要
望がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、エンジン始動時のクランキング時間を短縮すると共
に、エンジン始動直後における不完全燃焼を抑えること
のできるエンジンの始動補助装置の提供にある。

［問題点を解決するための手段コ 上記目的を達成すべく本発明のエンジンの始動補助装置
は、車両用電源と、エンジンに装着されたグロープラグ
と、前記エンジンの燃焼室に供給される空気の加熱を行
う電熱式のエアヒータと、前記グロープラグと前記エア
ヒータとを並列接続するとともに、該並列接続された前
記グロープラグおよび前記エアヒータを前記車両用電源
と直列接続する第１接続手段と、前記車両用電源、前記
グロープラグおよび前記エアヒータを直列接続する第２
接続手段と、前記第１接続手段および前記第２接続手段
の切換制御を行う制御装置とから構成される。

［作用および発明の効果］ エンジン始動前の予備加熱、あるいはクランキング時に
第１接続手段を投入し、グロープラグを急速加熱すると
共に、エアヒータを急速加熱して燃焼用空気の加熱を行
うことにより、グロープラグの加熱と燃焼用空気の加熱
による相乗作用でエンジンの燃焼効率が向上し、クラン
キング時間を大幅に短縮することができる。

エンジンのクランキング時、あるいはエンジンの起動後
の所定時間、第２接続手段を投入することにより、グロ
ープラグに供給される電流量は減少されるがエアヒータ
による燃焼用空気の加熱が行われるため、従来のアフタ
ーグローに比較して燃焼効率が向上し、エンジン始動直
後の回転をより円滑にすると共に、排煙をさらに低減さ
せることができる。また、グロープラグとエアヒータと
が直列に通電されるため、車両用電源の消費電流を低く
抑えることができ、長時間のアフターグ〇−に対し、非
常に有利となる。

［実施例］ つぎに本発明のエンジンの始動補助装置を図に示す一実
施例に基づき説明する。

第１図は本発明のエンジンの始動補助装置の一実施例を
示す電気回路図である。

１は車両用電源であるバッテリを示す。２は非通電の叶
Ｆ接点、車両通電用スイッチであるＯＮ接点、該ＯＮ接
点の通電を継続しながら図示しないセルモータを通電す
るＳτ接点を有し、車両乗員の操作し易い位置に設けら
れたキースイッチを示す、。

３は第２図に示す如く、ディーゼルエンジン４のシリン
ダヘッド４１に装着され、発熱部３１が燃焼室４２内で
燃料噴射ノズル４３の噴出した燃料を加熱する急速昇温
用のグロープラグを示す１，５は第２図に示す如く、燃
焼室４２に燃焼用の空気を供給するエアインテークマニ
ホールド４４の集合部とエアフィルタ４５との間に装着
され、燃焼用の空気を加熱する電熱式のエアヒータを示
す。このエアヒータ５は、第３図および第４図にも示す
如く、通電されることにより発熱するニクロム材よりな
り、蛇腹状に複数回曲折して設けられた帯状の発熱体５
１と、該発熱体５１の曲折部とされる両端を支持覆るア
ルミナなどの絶縁材料よりなる絶縁部５２と、内部に設
けられた空気流通穴５３に発熱部５１が配置されるよう
絶縁部５２を保持し、エアインテークマニホールド４４
とエアフィルタ４５の間に装着されるアルミニウム合金
よりなるアルミニウムハウジング５４と、該アルミニウ
ムハウジング５４内で絶縁部５２が移動しないように絶
縁部５２を保持する板ばね５５と、アルミニウムハウジ
ング５４と通電しないようにアルミニウムハウジング５
４との間に絶縁ベース５６を介して設けられ、アルミニ
ウムハウジング５４の外部と発熱体５１の端部とを通電
させる２つの接続端子５７とから構成される。６および
７は、グロープラグ３およびエアヒータ５を急速に、且
つ高温に昇温させる目的で、グロープラグ３およびエア
ヒータ５を並列に接続すると共に並列に接続されたグロ
ープラグ３およびエアヒータ５をバッテリ１と通電させ
る第１常間接点６ａ、第１リレー用コイル６ｂおよび第
２常間接点７ａ、第２リレー用コイル乃からなる本発明
の第１接続手段である第１スイツチおよび第２スイツヂ
を示す。８ぼグロープラグ３が所定温度に昇温した後、
その温度を維持させる目的で、エアヒータ５を介して限
定された電流をグロープラグ３に供給する第３常間接点
８ａ、第３リレー用コイル８ｂからなる本発明の第２接
続手段である第３スイツチを示す。９は制御装置を示し
、キースイッチ２のＯＮ接点、ＳＴ接点、バッテリ１が
充電されることによりＯＮされるレギュレータの充電検
知端子９１、エンジン冷却水の水温が所定温度以上（例
えば５０°Ｃ〉でＯＮされる水温センサスイツヂ９２、
車両停止時にＯＮとされる車速センサスイッチ９３を入
力し、上記リレー用］イル６ｂ。

７ｂ、　８ｂ、車両乗員に確認される位買に取付（プら
れた始動表示ランプ９４を通電制御するように設けられ
ている。

つぎに上記制御装置９の作動を第５図に示すタイムチャ
ートと共に説明する。

キースイッチ２を図中１点鎖線Ａに示す時間でＯＮ接点
に設定することにより始動表示ランプ９４、第１リレー
用コイル６ｂおよび第２リレー用コイル７ｂの通電が開
始される。これによりグロープラグ３およびエアヒータ
５は急速に加熱される。制御装＠９に設けられたタイマ
ー回路の作動によりグロープラグ３が９００℃〜１１０
０℃に加熱されるまでの所定時間ｔｌ　　が経過すると
、始動表示ランプ９４が消灯し、運転者がキースイッチ
２をＳＴ端了に投入し、クランキングを開始するよう指
示を与える。

キースイッチ２を図中１点鎖線Ｂに示す時間でＯＮ接点
からＳＴｉ点に接続すると、図示しないスターターモー
タが通電されてエンジン４のクランク軸に連結されたス
ターク用のフライホイールが回転し、燃料噴ａ４ノズル
４３よりクランク軸の回転角に応じて燃料が燃焼室４２
内へ噴射される。フライホイールが回転することにより
エアヒータ５により加熱された空気が燃焼室４２内に流
入すると共に、グロープラグ３が燃焼室４２内に噴射さ
れた燃料を半燃焼させるため、燃料の燃焼効率が向−ヒ
し、例えば第６図に示す如く、グロープラグ３の通電の
み（図中１点鎖線Ｃ）による始動補助に比較して、グロ
ープラグ３とエアヒータ５の通電（図中実線Ｄ）の方が
クランキング開始からエンジン起動までの時間が少なく
てすむ。例えば、図中１点鎖線Ｅに示す時間でエンジン
４が起動するとバッテリ１が充電状態となり、充電検知
端子９１がＯＮされ、チャージランプ９５が点灯し、運
転者にエンジン４が起動したことを知らせる。図中１点
鎖線Ｆに示Ｊ゛時間で運転者がキースイッチ２をＳＴ接
点からＯＮ接点に設定すると、第１リレー用コイル６ｂ
および第２リレー用コイル７ｂが非通電となり、グロー
プラグ３およびエアヒータ５への人１１１流の供給が停
止される。制御装置９に設【プられたタイマー回路の作
動によりキースイッチ２が８１接点からＯＮ接点に設定
されて所定時間し２が経過すると、第３リレー用コイル
８ｂの通°電が開始される。この第３リレー用コイル８
ｂの通電は、制御装置９に設りられたアフターグロータ
イマー回路の作動によりエンジン４が暖機されるまでの
所定時間ｔ３の間継続される。第３リレー用コイル８ｂ
の通電によりグロープラグ３には、エアヒータ５を介し
て制限された電流が供給され、キースイッヂ２をＳｌ接
点に設定した状態より低い温度とされたグロープラグ３
でエンジン起動直後のアフターグローを行う。このアフ
ターグロー中もエアヒータ５は通電され、エアヒータ５
に加熱された空気が燃焼室４２に供給されるため、エン
ジン始動直後の不完全燃焼が抑えられ、グロープラグ３
のみによるアフターグローよりさらに排煙を低減し、エ
ンジン４が円滑に回転する。なお、図中実１５１Ｇはグ
ロープラグ３の温度を示し、図中実線Ｈはエアヒータ５
の温度を示す。Ｓ］接点の設定後にエアヒータ５の温度
が下降するのは、燃焼室４２に供給される燃焼用空気に
熱を奪われるためである。

第７図に本発明の他の実施例を示す。なお、前記実施例
に示した符号と、本実施例の符号と同符号は同−機能物
を示づ′。

本実施例は前記実施例の第２常間接点７ａと第３常間接
点８ａとを共通な切換手段１０としたものである。この
切換手段１０は、上述の第３リレー用コイル８ｂに制御
され、該第３リレー用コイル８ｂが叶Ｆ状態の時、グロ
ープラグ３とエアヒータ５とを並列に接続し、第３リレ
ー用コイル８ｂがＯＮ状態の時、グロープラグ３とエア
ヒータ５とを直列に通電するものである。この実施例を
用いることにより前記実施例の第２リレー用コイル７ｂ
を廃止することができる。

上記実施例では、エンジンのクランキング中にグロープ
ラグとエアヒータとを並列に通電した例を示したが、グ
ロープラグとエアヒータとを直列に通電しても良い。

上記実施例では、グロープラグとエアヒータとを並列に
通電するか、グロープラグとエアヒータ５とを直列に通
電するか、あるいはグロープラグとエアヒータの両方を
通電しない例を示したが、エアヒータのみの通電、ある
いはグロープラグのみの通電が行われるように設定し、
車両の環ｉ温度に応じ、寒冷地では、上記実施例の如く
制御を行い、温暖な所ではアフターグローの際、グロー
プラグあるいはエアヒータのみの通電を行うように設け
ても良い。なおその場合、環境温度に応じて手動切換、
自動切換されるように設けても良い。

上記実施例では本発明を直接噴射式のディーゼルエンジ
ンに適用した例を示したが、予燃焼室式や渦室式のディ
ーゼルエンジン、アルコールエンジンなど他のエンジン
に適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御装置の電気回路図、第２図はグロープラグ
およびエアヒータの取付状態を示すディーゼルエンジン
の部分断面図、第３図はエアヒータの上面図、第４図は
エアヒータの側面図、第５図は制御装置の作動を示すタ
イムチャート、第６図は環境温度によるクランキング中
間の変化を表したグラフ、第７図は制御装置の他の実施
例を示す電気回路図である。 図中　１・・・バッテリ　３・・・グロープラグ　４・
・・ディーゼルエンジン　５・・・エアヒータ　６・・
・第１スイツチ　７・・・第２スイツチ　８・・・第３
スイツチ９・・・制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車両用電源と、 エンジンに装着されたグロープラグと、 前記エンジンの燃焼室に供給される空気の加熱を行う電
   熱式のエアヒータと、 前記グロープラグと前記エアヒータとを並列接続すると
   ともに、該並列接続された前記グロープラグおよび前記
   エアヒータを前記車両用電源と直列接続する第１接続手
   段と、 前記車両用電源、前記グロープラグおよび前記エアヒー
   タを直列接続する第２接続手段と、前記第１接続手段お
   よび前記第２接続手段の切換制御を行う制御装置と からなるエンジンの始動補助装置。 ２）前記制御装置は、エンジンの起動前に前記第１接続
   手段を投入し、エンジン起動後の所定時間、前記第２接
   続手段を投入するよう設けられたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のエンジンの始動補助装置。