JPS63259166A - デイ−ゼルエンジンの始動装置 - 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、グロープラグを備える渦流室式ディーゼルエ
ンジンの始動装置に関し、詳しくは、その操作性の向上
を図った始動装置に関する。

【従来の技術】

従来、渦流室式エンジンにおいては、エンジン始動時、
スタータを起動する前にグロープラグを加熱しなければ
ならないが、グロープラグを加熱するのに約３．５秒か
かるので、ガソリンエンジンに比べてエンジン始動に時
間がかかり、その待ち時間が長い。また、グロープラグ
が十分に加熱されない状態でスタータを起動すると、エ
ンジンの起動が悪く、長時間クランキングしなければな
らず、そのため運転者は、エンジンキーをオン（グロー
プラグ加熱）位置にしばらくキープしていなければなら
ない。 このため特開昭５５−１５６２２６号公報などに示され
るように、グロープラグの加熱のための待ち時間を短縮
し、スタータスイッチを瞬時に入れてもスタータモータ
は起動されず、まずグロープラグが十分に加熱されてか
らスタータが回転するようにしたものが提案されている
。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上述した従来例は、単にスタータスイッチを
オンしてからグロープラグを加熱し、その後スタータを
起動するので、グロープラグの加熱が必要でない程度に
エンジンが暖機されている時にもグロープラグを加熱す
ることになり、エネルギの無駄が生じていた。また、エ
ンジンが始動しにくい時には、長時間スタータが駆動さ
れ続けることになってバッテリの負担が増大し、最悪の
場合には使用不能となる問題がある。 またドライバによっては、ドライバの経験がら自動始動
よりはむしろ手動始動を好むという場合に、自動始動の
みではエンジン始動の汎用性に欠けるというｌ７Ｊ１題
がある。 本発明は、上述した問題点を解決すべく提案されたもの
で、エンジン始動に際しては、自動始動と手動始動とを
任意に選択することができ、自動始動が選択された場合
には、エンジンキーを差し込んでから直ちにスタータス
イッチをオンしてエンジンがスムーズに始動でき、グロ
ープラグの加熱のための待ち時間を短縮すると共に、暖
機時には、グロープラグの加熱を行うことなく直ちにス
タータモータを起動してエネルギの節減を図り、またス
タータモータの長時間運転によるバッテリの消耗を防止
でき、かつエンジン運転者が自由に自動始動と手動始動
を選択可能としたディーゼルエンジンの始動装置を提供
することを目的とするものである。

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明は、グロープラグを
備えたディーゼルエンジンにおいて、始動制御を行う手
段としての自動・手動切換スイッチとコントロールユニ
ットとを有し、上記コントロールユニットを、上記自動
・手動切換スイッチを自動に切換えることによりエンジ
ン冷却水温度に基づいて上記グロープラグ加熱の要・不
要を判断する暖機状態判定手段と、冷却水温度が低い場
合には自動的に上記グロープラグの加熱を行い、所定時
間後にスタータモータを起動してエンジンを自動的に始
動させる自動始動手段と、冷却水温度が高い場合には上
記グロープラグの加熱を行わず、手動によるスタータス
イッチのオン信号で上記スタータモータを起動してエン
ジンを始動させ、かつ上記目動・手動切換スイッチを手
動に切換えた場合に手動始動とする手動始動手段とから
構成されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、本発明は、自動・手動切換スイッチ
を自動始動に切換えると、暖機状態判定手段によってエ
ンジン冷却水温度が設定温度より低い場合には、エンジ
ンキー・オンでグロープラグの加熱を自動的に開始し、
所定時間後に予め設定された時間だけスタータを駆動し
てエンジンの自動始動を行う。 他方、エンジン冷却水温度が設定温度よりも高い場合は
、グロープラグを加熱する必要がないのでエンジンキー
を挿入してキースイッチをオンし、さらにスタータスイ
ッチ・オン位置まで回すと、エンジンは手動で瞬時に始
動する。 また自動・手動切換スイッチを手動始動に切換えること
によって、手動で随時□に手動始動を行うことができる
。

【実　施　例】

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図によって
説明する。第１図はディーゼルエンジンの始動装置の全
体構成図、第２図はコントロールユニットの構成を示す
ブロック図、第３図は始動動作を示すフローチャート図
である。 第１図において、符号１はディーゼルエンジン（エンジ
ン）で、このディーゼルエンジン１の副燃焼室（渦流室
）２にはインジェクタ３およびグロープラグ４が設けら
れている。そしてスタータモータ５で駆動してエンジン
１を始動させる時、グロープラグ４に通電して加熱し、
着火性を高めエンジン・１の始動性向上を図る。符号０
は水温センサである。 符号７はエンジンキーで、これを回すと順次キースイッ
チ８．スタータスイッチ９がオンとなる。 符号１０はマイクロコンピュータなどからなるコントロ
ールユニットで、燃料噴射量の制御、アイドル回転数の
制御、燃料噴射時期の制御、吸気絞りの制御などの他に
、水温センサ６、自動・手動切換スイッチ２０からの出
力信号が入力することで、第２図のブロック図で示すよ
うなエンジン始動装置の機能を備えている。 第２図において、自動・手動切換スイ・ソチ２０を自動
にセットした時には、水温センサ６からの冷却水温度信
号Ｔｗと、キースイッチ８の信号および自動・手動切換
スイッチ２０の信号とが暖機状態判定手段１２に入力さ
れると、暖機状態判定手段１２ではエンジン冷却水温度
Ｔｗと設定温度Ｔｓとを比較して、Ｔｗ　＜Ｔｓであれ
ばエンジン１は暖機されていないと判定し、キースイッ
チ８のオン信号に基づいて自動始動手段１３を作動させ
る。一方、エンジン冷却水温度Ｔｗと設定温度ＴＳとが
ＴＶ≧Ｔｓで暖機状態と判定すると、手動始動手段１４
を作動させ゛る。 そしてエンジン冷却水温度Ｔｖと設定温度ＴｓとがＴＶ
　＜Ｔｓの冷態状態では、自動始動手段１３は、キース
イッチ８のオン信号によってグロープラグ駆動手段１５
を介してグロープラグ４に通電を開始すると共に、スタ
ータモータ駆動手段１６をタイマ１７によって待機させ
る。このとき、手動始動手段１４の切換手段１４ａによ
って手動始動手段１４を不動作状態とする。従って、エ
ンジンキーがさらに回されてスタータスイッチ９がオン
となっても、そのオン信号はスタータモータ駆動手段１
６へは伝達されない。 通電されたグロープラグ４は加熱されて温度が上昇する
が、通電開始と同時にタイマ１７がセットされ、グロー
プラグ４が着火性を十分に確保できる加熱時間に設定さ
れたタイマ時限（例えば３．５秒）に達すると、その時
限信号でグロープラグ駆動手段１５をオフしてグロープ
ラグ４への通電を停止すると共に、スタータモータ駆動
手段１６を介してスタータモータ５を自動的に起動し、
エンジン１の始動を行う。 始動が完了すると、スタータモータ５は自動的にオフと
なるが、エンジン回転数センサ１１からの信号がエンジ
ン速度判定手段１９へ入力し、エンジン速度ｎ１と予め
設定された完爆速度ｎ２とが比較判定され、エンジン速
度判定手段１９からの出力信号がスタータモータ駆動手
段１６へ入力される。 そしてエンジン速度ｎｌが完爆速度ｎ２より大きい時に
は、スタータモータ駆動手段１６からの出力がカットさ
れ、スタータモータ５がオフされる。 また、スタータモータ５の起動と同時にタイマ１８をセ
ットし、そのタイマ時限（例えば３０秒）内にエンジン
速度ｎ１が完爆速度ｎ２に到達しない時には、タイマ１
８の時限信号で手動始動手段１４の切換手段１４ａを切
換え、スタータモータ駆動手段１６をオフしてスタータ
モータ５の駆動を停止すると共に、手動始動手段１４を
作動状態とし、ドライバの手動によりスタータスイッチ
９をオンにして始動を行う。 一方、暖機状態判定手段１２にてエンジン冷却水温度Ｔ
ｗと設定温度Ｔｓとが比較され、’ｒｖ＞ＴＳの暖機状
態と判定されると、＠機状態判定手段１２からの出力信
号が手動始動手段１４へ入力され、切換手段１４ａを切
換えて手動始動手段１４を作動状態とする。そしてスタ
ータスイッチ９のオン信号に基づいて、手動始動手段１
４．スタータモータ駆動手段１６を介してスタータモー
タ５を起動する。 始動が完了すると、スタータモータ５は自動的にオフと
なる。この場合、エンジン１は暖機状態にあるので、グ
ロープラグ４を加熱しなくてもインジェクタ３から噴射
された燃料は良好に着火する。 自動・手動切換スイッチ２０を手動にセットした時には
、自動・手動切換スイッチ２０からの信号が手動始動手
段１４に入力されると、手動始動手段１４の切換手段１
４ａを切換えて手動始動手段１４を作動状態とする。そ
してキースイッチ８がオンされるとこの信号が手動始動
手段１４へ入力され、手動始動手段１４からの出力信号
がグロープラグ駆動手段１５を介してグロープラグ４を
加熱すると共に、スタータスイッヂ９をオンすることに
より、スタータスイッチ９の出力信号が手動始動手段１
４．スタータモータ駆動手段１６を介してスタータモー
タ５を駆動し、エンジン１を始動する。なおスタータモ
ータ５は、起動された後に目動的にオフとなる。 次に、本発明の動作を第３図のフローチャート図によっ
て説明する。 まず、自動・手動切換スイッチ２０によって手動始動を
選択しくステップ５ｉｏｉ）　、キースイッチ８をオン
しくステップ５１０２）　、自動・手動切換スイッチ２
０の出力信号が手動始動手段１４へ入力され、手動始動
手段１４の切換手段１４ａは自動・手動切換スイッチ２
０の出力信号により手動始動状態とする。 手動始動手段１４からの出力信号は、グロープラグ駆動
手段１５を介してグロープラグ４の加熱を行う（ステッ
プ５１０３）　、そしてドライバがグロープラグ４を十
分加熱したと判定すると、スタータスイッチ９をオン（
ステップ３１０４）することにより、手動始動手段１４
．スタータモータ駆動手段１６を介してスタータモータ
５が駆動され、エンジン１が始動され（ステップ５１０
５）　、始動が完了するとスタータモータ５をオフとす
る（ステップ３１０６）　。 次に、自動・手動切換スイッチ２０によって自動始動を
選択しくステップ５１０１）　、キースイッチ８がオン
となると、暖機状態判定手段１２において冷却水温度１
゛Ｗと設定温度Ｔｓとが比較される（ステップ３１０８
）　、そして冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｓより低い（
Ｔｗ　＜Ｔｓ　）と判定すると、暖機状態判定手段１２
からの出力信号は、自動始動手段１３を介してグロープ
ラグ駆動手段１５へ入力され、グロープラグ駆動手段１
５の出力信号によりグロープラグ４を約３．５秒速′電
して加熱しくステップ５１０９）、さらに自動始動手段
１３からの出力信号はスタータモータ駆動手段１６を介
してスタータモータ５を駆動する（ステップ５１１０）
。 一方、エンジン回転数センサ１１がらの出力信号が、エ
ンジン回転速度ｎ１が設定された完爆速度ｎ２に達しな
か否かを判定するエンジン速度判定手段１９へ入力し、
エンジン回転速度ｎ１　と完爆速度ｎ２どが比較判定さ
れ（ステップ３１１４）　、エンジン速度判定手段１９
の出力信号はスタータモータ駆動手段１６へ入力される
。そしてエンジン回転速度ｎ１が完爆速度ｎ２に達して
おれば、スタータモータ駆動手段１６からの出力がなく
なり、スタータモータ５はオフとなる（ステップ５１１
５）　。 他方、エンジン回転速度ｎ１が完爆速度ｎ２に達してい
ないとスタータモータ５の回転駆動は継続されるが、ス
タータモータ５の作動時間がタイマ時限例えば３０秒を
越えると、スタータモータ５をオフする（ステップ５１
１７）。その後、ドライバの判断に基づき、自動・手動
切換スイッチ２０を手動に切換えると、自動・手動切換
スイッチ２０の出力信号が手動始動手段１４へ入力して
手動始動手段１４の切換手段１４ａを切換え、手動始動
手段１４を動作状態にする。そして手動動作により、先
ず、ステップ５１１８でキースイッチ８をオフし、再び
ステップ５１１９においてキースイッチ８をオンし、ス
テップ５１２０においてグロープラグ４の加熱を行って
着火性の向上を図る。その後、ステップ５１２１におい
てスタータスイッチ９をオンしてスタータモータ５を駆
動し、ステップ５１２２において始動を完了し、ステッ
プ５１２３においてスタータモータ５への通電をオフす
る。 一方、暖機状態判定手段１２において、エンジン冷却水
温度Ｔｗと設定温度ＴｓとがＴＶ≧゛ｒＳの＠機状態を
判定するとくステップ８１０８）　、暖機状態判定手段
１２の出力信号が手動始動手段１４へ入力して手動始動
手段１４の切換手段１４ａを切換え、手動始動操作が可
能となる。即ち、エンジン冷却水温度Ｔｗと設定温度Ｔ
ｓとがＴＷ≧Ｔｓの暖機状態を判定するとステップ５１
１１へ移り、スタータスイッチ９のオンによる出力信号
が手動始動手段１４を介してスタータモータ駆動手段１
６へ入力し、スタータモータ駆動手段１６の出力信号に
よりスタータモータ５が駆動され、ステップ５１１２に
おいてエンジン１は始動し、始動が完了すると、ステッ
プ５１１３においてスタータモータ５はオフとなる。 従ってエンジン１の始動を自動で行うか、手動で行うか
を自動・手動切換スイッチ２０の操作により、ドライバ
は自由に始動方法を選択することができる。 さらに自動女台動では、キースイッチ７をオンしてから
スタータスイッチ９をオンするまでを連続的に操作する
ことができ、従来のようにグロープラグ４が加熱される
までスタータスイッチ９の操作を待つ必要はなくなり、
ガソリンエンジンと同様な感覚でディーゼルエンジン１
の始動が可能となる。エンジン１が冷態時においては、
グロープラグ４が十分に加熱されてからスタータモータ
５が駆動されるのでグロープラグ４の温度が低いために
エンジン１の始動が円滑に行われなかったり、長時間ク
ランキングをしなければならないということがなく、エ
ンジン１の始動直後の排気煙り量も減少する。 また、エンジン冷却水温度によってグロープラグ４の加
熱の要・不要を判断し、不要の場合にはグロープラグ４
の加熱を行わないようにしたので、バッテリ電力を無駄
に消費することはなく、さらに長時間クランキング時に
は手動始動に切換えるようにしたので、バッテリ上りを
防止することができる。

【発明の効果】

以上述べたように、本発明によれば、自動・手動切換ス
イッチを設けたことにより、自動始動と手動始動を自由
に選択することができ、自動始動を選択した場合、エン
ジン冷却水温度に基づいてグロープラグ加熱の要・不要
を判断し、この判定結果によってスタータを自動で動か
すか手動で動かすかを決定すると共に、自動始動にあた
ってはバッテリの保護を図るためスタータ運転時間を定
め、設定時間後には手動による始動に切換えるようにし
たので、ガソリンエンジンと同感覚の操作で良好な始動
性が得られ、また搭載バッテリのバッテリ上りを防止で
き、さらにエンジン始動直後の排気煙発生量も減少する
などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図はディーゼルエンジンの始動装置の全体構成
図、第２図はコントロールユニツ１−の構成を示すブロ
ック図、第３図は始動動作を示すフローチャート図であ
る。 １・・・ディーゼルエンジン、４・・・グロープラグ、
５・・・スタータモータ、６・・・水温センサ、８・・
・キースイッチ、９・・・スタータスイッチ、１０・・
・コントロールユニット、１１・・・エンジン回転数セ
ンサ、１３・・・自動始動手段、１４・・・手動始動手
段、１４ａ・・・切換手段、１９・・・エンジン速度判
定手段、２０・・・自動・手動切換スイッチ。 特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　小　橋　信　淳 同　　弁理士　村　井　　　進

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 グロープラグを備えたディーゼルエンジンにおいて、 始動制御を行う手段としての自動・手動切換スイッチと
   コントロールユニットとを有し、 上記コントロールユニットを、上記自動・手動切換スイ
   ッチを自動に切換えることによりエンジン冷却水温度に
   基づいて上記グロープラグ加熱の要・不要を判断する暖
   機状態判定手段と、 冷却水温度が低い場合には自動的に上記グロープラグの
   加熱を行い、所定時間後にスタータモータを起動してエ
   ンジンを自動的に始動させる自動始動手段と、 冷却水温度が高い場合には上記グロープラグの加熱を行
   わず、手動によるスタータスイッチのオン信号で上記ス
   タータモータを起動してエンジンを始動させ、かつ上記
   自動・手動切換スイッチを手動に切換えた場合に手動始
   動とする手動始動手段とから構成したことを特徴とする
   ディーゼルエンジンの始動装置。