JPS6321724Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はデイーゼルエンジンの吸気加熱装置に
関するものである。

（従来技術） 従来、デイーゼルエンジンにおいて、排気ガス
中のパテイキユレート（粒子成分、主として
HC、Ｃ）の低減が要求されることから、排気通
路にフイルタ（吸着部材）を設けることが行われ
ているが、そのようにすると、構造が複雑とな
り、コスト高になるという問題があつた。

そこで、例えば実開昭54−58512号公報に記載
のように、低温始動補助のために、吸気マニホー
ルドに吸気絞りバルブと電熱ヒータとを設け、該
電熱ヒータの作動時に吸気絞りバルブを閉じ、吸
気加熱を行うことによりエンジンの燃焼性を向上
させて、パテイキユレート（特にHC）の低減を
図ることが提案されているが、そのような制御
は、吸入空気を必要としない予熱時に限られるも
のである。

（考案の目的） 本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、エ
ンジンの始動予熱時における電気ヒータの加熱効
率の向上を図り、始動予熱後は必要な空気量を確
保しつつ吸気加熱を行うことにより半失火、運転
性の改善を図つたデイーゼルエンジンの吸気加熱
装置を提供することを目的とする。

（考案の構成） 本考案は、吸気通路に吸気加熱用の電気ヒータ
を配設したデイーゼルエンジンに係るもので、上
記目的を達成するために、前記電気ヒータを始動
予熱状態から所定の低負荷ないし低回転状態に通
電を行う電気ヒータ制御手段と、前記電気ヒータ
より上流の吸気通路に配設された吸気絞弁と、エ
ンジンの始動予熱時に吸気絞弁を閉じ、エンジン
クランキング時に始動予熱時より吸気絞量を減少
させ、エンジンの完爆と同時にエンジンクランキ
ング時の吸気絞量よりもさらに吸気絞量を減少さ
せる吸気絞弁制御手段とを具備することを特徴と
し、吸気絞弁を開閉制御して始動予熱状態から所
定の低負荷ないし低回転状態に亘つて電気ヒータ
を有効に利用するものである。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に沿つて詳細に説
明する。

第１図に示す間接噴射タイプの４気筒デイーゼ
ルエンジンの吸気加熱装置において、１はデイー
ゼルエンジン、２は各気筒３の燃焼室、４は吸気
通路で、主吸気通路５と、該主吸気通路５から分
岐して各気筒３の燃焼室２に通ずる４つの枝吸気
通路６とからなり、吸気加熱用の電気ヒータとし
て各枝吸気通路６にエアヒータ７がそれぞれ配設
されている。

１０は吸気絞弁で、ダイヤフラム装置１１にて
開閉制御されるようになつている。ダイヤフラム
装置１１は、ケーシング１１ａがダイヤフラム１
１ｂにて第１室１１ｃと第２室１１ｄとに区画さ
れてなり、第１室１１ｃにはスプリング１１ｅが
縮装されるとともに、負圧コントロール電磁弁１
２が介装された負圧通路１３が接続されている。
また、ダイヤフラム１１ｂは第２室１１ｄ側へ延
びるリンク機構１１ｆを介して吸気絞弁１０に連
係されている。しかして、前記吸気絞弁１０は、
例えばエンジン冷却水温が30〜60℃、エンジン負
荷（以下平均有効圧Peで示す）１Kg／cm²以下、
かつエンジン回転数2000rpm以下の領域で、エア
ヒータ７による加熱効率を高めるように吸気負圧
を制御する。

１４は排気還流通路（以下EGR通路という）
で、排気通路１５と、吸気絞弁１０下流の吸気通
路４とを接続している。EGR通路１４の途中に
は、大径孔１６と小径孔１７とを有する閉塞壁１
８が設けられ、該閉塞壁１８の両孔１６，１７を
開閉する第１および第２排気還流弁１９，２０
（以下EGR弁という）が配設されている。各EGR
弁１９，２０は、ケーシング１９ａ，２０ａがダ
イヤフラム１９ｂ，２０ｂにて第１室１９ｃ，２
０ｃと第２室１９ｄ，２０ｄとに区画され、第１
室１９ｃ，２０ｃにスプリング１９ｅ，２０ｅが
縮装されるとともに負圧コントロール電磁弁２
１，２２が介設された負圧通路２３，２４が接続
され、ダイヤフラム１９ｂ，２０ｂの第２室１９
ｄ，２０ｄ側にロツド１９ｆ，２０ｆを介して前
記両孔１６，１７を開閉する弁体１９ｇ，２０ｇ
が連結されてなる。

前記第１および第2EGR弁１９，２０は、吸気
絞弁１０とともに、例えばエンジン冷却水温60〜
100℃、エンジン回転数900〜3000rpm、１〜４速
（５速車の場合）かつエンジン負荷６Kg／cm²以下
の領域で、次のように制御される。

エンジン負荷が５〜６Kg／cm²の場合……第
1EGR弁１９が閉、第2EGR弁２０が開で、吸
気絞弁１０が全開。

エンジン負荷が4.5〜５Kg／cm²の場合……第
1EGR弁１９が開、第2EGR弁２０が閉で、吸
気絞弁１０が全開。

エンジン負荷が０〜4.5Kg／cm²の場合……第
1EGR弁１９が開、第2EGR弁２０が閉で、吸
気絞弁１０の開度が制御される。

エンジン負荷が０Kg／cm²以下の場合……第
1EGR弁１９が閉、第2EGR弁２０が閉で、吸
気絞弁１０が一定開度。

２５，２６はそれぞれ吸気絞弁１０下流の吸気
通路４に配設され吸気圧および吸気温度を検出す
る吸気圧センサおよび吸気温センサ、２７はエン
ジン１に設けられ冷却水温度を検出する水温セン
サである。

２８はエンジン１の作動を制御するコントロー
ルユニツトで、エアヒータ７、負圧コントロール
電磁弁１２，２１，２２、吸気圧センサ２５、吸
気温センサ２６および水温センサ２７が電気的に
連係されている。

前記コントロールユニツト２８は、第２図に示
すように、予熱制御手段１０１と、エアヒータ制
御手段１０２（電気ヒータ制御手段）と、吸気絞
弁制御手段１０３とを有し、しかしてイグニツシ
ヨンスイツチ信号、吸気温信号が予熱制御手段１
０１に入力されて始動予熱状態であるか否かを判
別し、その結果に応じて、エアヒータ制御手段１
０２と吸気絞弁制御手段１０３とによりエアヒー
タ７と吸気絞弁１０とをそれぞれ制御する。その
制御は、各制御手段１０２，１０３に入力される
回転信号、負荷信号および水温信号に応じて行わ
れる。すなわち、エアヒータ制御手段１０２にて
エアヒータに対し始動予熱状態から所定の低負荷
ないし低回転状態に通電が行われる一方、吸気絞
弁制御手段１０３にて吸気絞弁１０がエンジン始
動予熱時に全閉とされ、完爆と同時に所定開度開
くように制御される。

なお、図示していないが、燃料噴射ポンプもコ
ントロールユニツト２８によつて制御されるよう
になつており、その内容は次の通りである。

エンジン冷却水温30℃以下、エンジン負荷０
Kg／cm²以下、エンジン回転数2000rpm以下かつ
吸気温10℃以下の領域では、エンジン冷却水
温、エンジン回転数、および吸気温に応じて進
角制御。

エンジン冷却水温が30〜60℃および60〜100
℃の各領域で、エンジン回転数900〜3000rpm、
吸気温10℃以上、１〜４速（５速車の場合）か
つエンジン負荷６Kg／cm²以下の領域では、エン
ジン負荷、エンジン回転数に応じて進角制御。

上記、以外の領域では、エンジン回転数
に応じて進角制御。

続いて、第３図および第４図に沿つて上記コン
トロールユニツト２８の制御動作について説明す
る。

先ず、ステツプS₁でエアヒータ７がONされ、
ステツプS₂で吸気絞弁１０を全閉とし、ステツプ
S₃で予熱ランプ（図示せず）がONし、予熱を開
始する（エンジン１は回転していない）。

それから、ステツプS₄で吸気温センサ２６より
吸気温信号が入力され、ステツプS₅で吸気温Ｔが
設定値T₀以上であるか否かが判定され、しかし
てYESの場合にはステツプS₆で予熱ランプが
OFFされ予熱が終了する一方、NOの場合にはス
テツプS₄へ戻る。

その後、ステツプS₇でクランキング信号（例え
ば回転信号）が入力され、ステツプS₈でクランキ
ング（回転数200rpm）か否かが判別され、しか
してYESの場合にはステツプS₉で吸気絞弁１０
を少し開いて一定開度とする一方、NOの場合に
はその判別を繰返す。

しかして、ステツプS₁₀で完爆信号（例えば回
転信号あるいはオルタネータの電圧信号）が入力
され、ステツプS₁₁で完爆（回転数600rpm）であ
るか否かが判定され、その結果、YESの場合は
ステツプS₁₂で吸気絞弁１０を半開し、NOの場
合はステツプS₁₀へ戻る。

完爆後は、ステツプS₁₃で例えば燃料噴射ポン
プより回転信号が入力され、その信号に対応する
マツプ値が所定の制御マツプよりステツプS₁₄で
読込まれ、ステツプS₁₅で必要な空気量を確保す
るように吸気絞弁制御が行われる。また、ステツ
プS₁₆で吸気温センサ２６より吸気温信号が入力
され、ステツプS₁₇でその信号に応じたマツプ値
が読込まれ、ステツプS₁₈でエアヒータ７への通
電量が制御される。このようにして、吸気加熱制
御が行われる。

それから、ステツプS₁₉〜S₂₄において吸気加熱
領域であるか否かが判定され、吸気加熱領域外と
なつたときは、ステツプS₂₅で吸気絞弁１０を全
開とし、ステツプS₂₆でエアヒータ７をOFFして
吸気加熱制御を終了する。

なお、吸気加熱領域であるか否かの判定は次の
ように行われる。ステツプ₁₉で回転信号が入力さ
れ、ステツプS₂₀でエンジン回転数Ｎが2000rpm
以下であるかが判定され、YESの場合はステツ
プS₂₁へ移る一方、NOの場合はステツプS₂₅へ移
る。ステツプS₂₁では例えば燃料噴射ポンプのコ
ントロールレバーより負荷信号が入力され、ステ
ツプS₂₂でエンジン負荷Peが１Kg／cm²以下である
か否かが判定され、しかしてYESの場合にはス
テツプS₂₃へ移る一方、NOの場合にはステツプ
S₂₅へ移る。ステツプS₂₃では水温センサ２７より
水温信号が入力され、ステツプS₂₄でエンジン冷
却水温Ｔが60℃以下であるか否かが判定され、し
かしてYESの場合はステツプS₁₉へ戻る一方、
NOの場合はステツプS₂₅へ移る。

（考案の効果） 本考案は上記のように構成したから、エンジン
始動予熱時には吸気の流入はないので、温度上昇
のために吸気絞弁を閉じ、クランキング時には回
転数は低いが、クランキング回転数に対応した吸
気量を確保するためにわずかに開き、完爆後には
回転数が急増しかつ燃焼ガスが増すためにさらに
開くことで必要な空気量を確保しつつ効率よく吸
気加熱を行い、半失火、運転性の改善を行うこと
ができる。特に、吸気加熱用の電気ヒータは大容
量（数KW）となるので、バツテリの負担を考慮
して燃焼に必要のない余分の吸気を吸気絞弁にて
カツトすることにより少ない電力で吸気温度の上
昇を図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示するもので、第
１図はデイーゼルエンジンの吸気加熱装置の全体
構成図、第２図はコントロールユニツトの構成
図、第３図は動作タイミングを示す説明図、第４
図はコントロールユニツトにおける処理の流れを
示す流れ図である。 １……デイーゼルエンジン、４……吸気通路、
７……エアヒータ、１０……吸気絞弁、１１……
ダイヤフラム装置、２８……コントロールユニツ
ト、１０２……エアヒータ制御手段、１０３……
吸気絞弁制御手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気通路に吸気加熱用の電気ヒータを配設した
   デイーゼルエンジンにおいて、前記電気ヒータを
   始動予熱状態から所定の低負荷ないし低回転状態
   に通電を行う電気ヒータ制御手段と、前記電気ヒ
   ータより上流の吸気通路に配設された吸気絞弁
   と、エンジンの始動予熱時に吸気絞弁を閉じ、エ
   ンジンクランキング時に始動予熱時より吸気絞量
   を減少させ、エンジンの完爆と同時にエンジンク
   ランキング時の吸気絞量よりもさらに吸気絞量を
   減少させる吸気絞弁制御手段とを具備することを
   特徴とするデイーゼルエンジンの吸気加熱装置。