JPS6336012A - デイ−ゼルエンジンの潤滑油予熱装置 - 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、グロープラグへの通電を制御するグロープラ
グ制御回路を備えたディーゼルエンジンの潤滑油予熱装
置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関の始動、特にディーゼルエンジンの低温におけ
る始動には時間がかかり、簡単に始動させることができ
なかった。これは、シリンダ内で圧縮される噴霧燃料の
着火性が低温によって低下すること、および、潤滑油の
粘性が低温によって高くなり、オイルポンプによる負荷
も増大し、エンジンの回転抵抗が大きくなることが主た
る原因である。

従来、前者の低温における噴霧燃料の圧縮着火性につい
ては、着火源としてのグロー装置や始動時の燃料噴射時
間を変化させる装置等の始動補助装置をディーゼルエン
ジン本体に付加することで、実用上あまり問題にならな
い程度に向上され、解決されている。

しかし、後者の低温における潤滑油の粘性による抵抗に
ついては、潤滑油自体の改質、または該エンジンを使用
する季節や地域による該潤滑油の選択等によって対処さ
れていた。

ここで、低温によるオイルポンプの負荷を詳述すると、
該オイルポンプは、−Ｃ的にエンジン内部においてクラ
ンクシャフトの回転により作動している。これは、その
エンジンにとって該オイルポンプがｆｌ、荷になってい
ることを、青味する。特に、低温でエンジンを始動する
場合には、低温によりオイルの粘性が高くなっているた
め、エンジン回転に与える９、荷は一層大きくなる。こ
れに対して、従来、低７１Δにおいても回転抵抗を低く
抑えるような始動補助装置は実用化されていなかったが
、その後実開昭５４−１７９３４１号には潤滑油を正温
度特性砥（Ｊ″ＣＣ素子）ＴＣ素子）を用いたヒータで
加熱する装置が開示されており、また本出願人によるそ
の後の特１９０昭６０−２５０６７７号にもヒータ制御
回路を有した潤滑油加熱装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然しなから、」二連した従来の潤滑油加熱装置のうちｆ
ｉｉｉ　Ｍのものは特にヒータへの通電を終了させるス
イッチ手段かな（、ＰＴＣ素子を用いたヒータに限定さ
れる。また後者のものはヒータへめ通電を終了させるス
イッチ手段を有しているがヒータへの通電制御用に専用
の制御回路を必要として６す、コスト的見地から最良と
は言え７′（い。

依って、本発明は断る問題点の解決を図るべく、ヒータ
としてＰＴＣ素子を用いたものに限らずより広範囲のヒ
ータを使用可能とし、しかも専用のヒータ制御回路を要
せず、低コストの潤滑油予熱装置を提供せんとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述した発明目的に迄みて、グロープラグへ
の通電を制御するグロープラグ制御回路を備えたディー
ゼルエンジンにおい′ζ、該グロープラグ制御回路の出
力信号に応じて潤滑油加熱ヒータへの通電開閉手段を開
閉制御することを特徴とするディーゼルエンジンの潤滑
油予熱装置を提供する。

〔作　用〕

本発明による上記手段によれば、グロープラグの加熱側
＜ＪＩＩ用制′４Ｊ１１回路を流用して潤滑油加熱ヒー
タへの通電を制御することが可能となり、専用の制ｊ■
回路を省くことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて川に詳
細に説明する。第１図は本発明による潤滑油加り−さ装
置の回路図、第２図は本発明による潤滑油予熱装置の組
み込み模式断面図、第３図は本発明による′Ａ置の作動
説明図である。

まず第１図を参照すると、本回路にはグロープラグ２２
の温度を速やかに上昇せしめると共に必要以上の電力を
供給しないようバッテリ１６からグロープラグ２２への
通電電流を制御する機能を有した周χ口の構成から成る
グロープラグ制御回路（以後、グロー回路と称する）１
０が存在する。

該グロー回路１０とバッテリ１６との間にはキースイッ
チ２５が介在しており、該キースイッチ２５には停止端
子２６、運転端子２７及びスタータ運転端子２８が具備
されている。このスタータ運転端子２８はスタータ１８
と前記グロー回路１０とに電気的に接続しており、運転
端子２７はグロー回路１０とグロー制御メインリレ１１
、グロー制御サブリレ１２及びＰＴＣヒータ制御リレ１
３の各断続端子の一端ＩＬａ、１２ａ、１２ｃ、及び１
３ａと接続しである。またグロー制御メインリレ１１と
グロー制御サブリレ１２の各励磁コイルの一端はグロー
回路１０の出力端子と電気的に接続されている。グロー
制御メインリレ１１の他の断続端子１１ｂはグローカレ
ントセンサ２■を介してエンジンの各気筒に設置しであ
る全部（本実施例で：よ４個）のグロープラグ２２に接
続しである。またグロー制御サブリレ１２には２組の断
続端子があり、各組の断続端子の各一端子１２ａと１２
Ｃは前述の如く運転端子２７と接続されており、残りの
内一端子１２ｂはグローレジスタ２０を介してグローカ
レントセンサ２１に接続してあり、他端子１２ｄはＰＴ
Ｃ素子ヒータ制御リレ１３の励磁コイルの一端に接続さ
れである。ＰＴＣヒータ制御リレ１３の断続端子の一端
子１３ａは前述の々Ｄく運転・端子２７と接続されてお
り、他端子１３ｂはＰＴＣヒータ３０の一端子に接続さ
れている。

次に第２図を参照してエンジンへのＰＴＣヒータ３０の
組み込み状態を説明する。まずＰＴＣヒータ３０は特定
の温度まで上昇すると、電気抵抗が急増するセラミック
スから成る円筒形状のＰＴＣ素子３２と、該ＰＴＣ素子
３２の内外筒に電極を設け、各電極を中心電極３３と円
筒状本体３１とに電気的に接続した構成である。エンジ
ンブロック６０及びギヤケース４０の下方にオイルパン
８０が複数のねじ８１により固定されている。一方ギヤ
ケース４０はねじ（図示せず）によりエンジンブロック
６０に固定されている。このギヤケース４０内にはクラ
ンク軸６１によって回転駆動されるギヤポンプ型のオイ
ルポンプ５０が設けられている。

前記オイルパン８０内の潤滑油（オイル）をギヤケース
４０内に導く通路として該ギヤケース４０にオイルスト
レーナバイブ７０がねじ７２により固定されている。こ
のオイルストレーナパイプ７０と導通したギヤケース４
０の下部空間４２にＰＴＣヒータ３０が挿通可能なよう
、前記ギヤケース４０の下部にねし穴４１が設けてあり
、このねし穴４１にＰＴＣヒータ３０がエンジン外部よ
りねし込まれ、シール用のＯ−リング３５を介して同定
されている。このＰＴＣヒータ３０は第１図に示したよ
うに、キースイッチ２５、グロー回路１０、グロー制御
メインリレ１１、グロー制御サブリレ１２及びＰＴＣヒ
ータ制御リレ１３等を含む制？１１回路９（第２図のみ
に図示）を介してバッテリ１６と電気的に接続されてい
る。

以上の構成による潤滑油加熱装置の作動を第３図も併せ
て参照しながら説明する。第３図の（ａ）はキースイッ
チ２５の端子２７、或いは２８にバッテリ１６の電圧（
１２Ｖ　）が印加されている場合をＯＮで示している。

この１２Ｖの電圧が端子２７に印加された時間り０時に
メインリレ１１、サブリレ１２及びＰＴＣヒータリレ１
３が接続された状態を（Ｃ１，（ｄｌ及び（ｅｌにＯＮ
で示している。ＰＴＣヒータリレ１３はグロー回路１０
からの出力電流がサブリレ１２に流れることに同期して
接続される。（ｆ）に示すようにグロープラグ２２の温
度は初期温度Ｔ０から上昇して行くが、このグロープラ
グ２２の温度は設計温度Ｔ１とＴ２との間に設定される
必要がある。グロープラグ２２の抵抗値はグロープラグ
２２の温度と一定の関係があるので温度に替わって抵抗
値を検値することによりグロープラグ２２の温度を所定
範囲内に制御する。このため、グローカレントセンサ２
１を流れる電流と、グロープラグ２２の端子電圧とをグ
ロー回路１０にフィードハック入力してグロープラグ２
２の抵抗値を求めている。こうしである時間ｔ２時に所
定上限温度Ｔ２となったグロープラグ２２への通電電流
を減少させるべくメインリレ１１をＯＦＦにする。

そうするとサブリレ１２とグローレジスタ２０とを介し
て降下した電圧のみがグロープラグ２２へ印加されるの
で発熱が減少し、温度は低下する。

こうして所定下限温度Ｔ、まで下がると再びメインリレ
１１がＯＮとなりグロープラグ２２の温度は上昇する。

以上の制御過程を繰り返して、グロープラグ２２の温度
を所定の範囲内に維持する。

こうした制御の間に、グロー回路１０は冷却水の温度を
水温センサ２９（第１図）で測定し、該水温に応じて、
スタータ１８゛を始動するン記での予熱時間を算定し、
インジケータランプ（図示せず）に表示する。この予熱
時間が経過した時刻ｔ３になると（ｂｌに示す如くキー
をキースイッチ２５のスタータ運転端子２８に回してス
タータ１８を回転ＯＮさせ、やがてエンジンが始動する
と再びキーを運転端子２７に戻してスタータ１８を叶Ｆ
にする。この時刻をＬ４で表わす。この時グロー回路１
０の制御Ｂによりメインリレ１１もＯＦＩ’　となるが
サブリレ１２はＯＮであり通電を保持している。

これは、シリンダ内が低温であると白州１が排出され、
騒音が発生するので、これらを防止するためである。や
がて冷却水温が所定温度になるとグロー回路１０の制御
によりサブリレ１２４）ＯＦＦとなり、この時刻ｔ、か
らキースイッチ２５を切る時刻ｔ６までエンジンは通常
運転される。このサブリレ１２を叶Ｆにする判定条件と
してＧよエンジン回転数、或いは時間も使用可能である
。

ＰＴＣヒータ３０への通電はサブリレ１２のＯＮ状態の
時間１．からｔ、までの間であり、この間オイルストレ
ーナパイプ７０内やギヤケース４０下部の空間４２内の
潤滑油を緩めている。スタータ１８がＯＮとなる時刻ｔ
３になると潤滑油がオイルポンプ５０によって流動させ
られるので、（ｇｌに図示の如＜　　ＰＴＣヒータ３０
自身の温度は下がり、その分潤滑油を緩めている。スタ
ータ１８がＯＦＦとなってもエンジンは回転しているの
でオイルポンプ５０は作動しており、従って潤滑油は流
動しているため、ＰＴＣヒータ３０へ１ｆｆｌ電するこ
とによる発熱は潤滑油を緩めるために使用される。やが
て冷却水温が所定温度になることによりグロー回路ＩＯ
の出力電流が停止されてサブリレ１２がＯＦＦになり、
同時にＰＴＣヒータリレ１３がＯＦＦとなる。従って潤
滑油田ヒータへの通電は自動的に停止されるので、ＰＴ
Ｃヒータ以外のヒータも使用可能である。ＰＴＣヒータ
を使用した場合には、（ｇｌに図示の如く温度の立ち上
がりが大きく、従って素早く潤滑油を１）めることが可
能となり、予熱時間が短（て済む。

ＰＴＣヒータ３０の通電加熱開始時期Ｌ１はグロープラ
グ２２への通電加熱開始時期１．と同期しており、スタ
ータ１８にてクランキングする前からオイルポンプ５０
に供給する潤滑油を加熱できるので潤滑油の粘性を低下
させてオイルポンプ５０の駆動力を大巾に低減させる。

前記実施例では冷却水の温度に応じてグロー回路１０が
ＰＴＣヒータ３０とグロープラグ２２への通電子熱時間
を算定していたが、これに替わり第１図に想像線で図示
しているように、ＰＴＣヒータ３０のＬ流のオイルスト
レーナパイプ７０内に油温センサ９０を設けて、潤滑油
の温度により予熱時間を′は定してもよい。このように
・潤滑油の１Ｍ１度を直接検出すると、再始動時でも適
正な予熱時間を決定することができる。

［発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれば、潤滑油
を予熱するヒータとしては広範囲のヒータが使用可能で
あると共に潤滑油予熱用の専用のヒータ制御回路を要せ
ず、エンジン部品の数を増加させない低コストの潤滑油
予熱装置が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による潤滑油加熱４Ａ置の回路図、第２
図は本発明による潤滑油予熱装置の組み込み模式断面図
、第３図は本発明による装置の作動説明図。 １０・・・グロープラグ制御回路、 １１・・・グローａｌ　’＋ＰＪメインリレ、１２・・
・グロー制御サブリレ、 １３・・・ＰＴＣヒータ制御リレ、 １６・・・バッテリ、　　　　１８・・・スタータ、２
０・・・グローレジスタ、２１・・・カレントセンサ、
２２・・・グロープラグ、　　２５・・・キースイッチ
、２６・・・停止端子、　　　２７・・・運転端子、２
８・・・スタータ運転端子、２９・・・水温センサ、３
０・・・ＰＴＣヒータ、　　　４０・・・ギヤケース、
５０・・・オイルポンプ゛、　　６１・・・クランク小
山、７０・・・オイルストレーナパイプ、 ８０・・・オイルパン、　　　９０・・・油温センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　グロープラグへの通電を制御するグロープラグ制
   御回路を備えたディーゼルエンジンにおいて、該グロー
   プラグ制御回路の出力信号に応じて潤滑油加熱ヒータへ
   の通電開閉手段を開閉制御することを特徴とするディー
   ゼルエンジンの潤滑油予熱装置。
2. ２．　前記潤滑油加熱ヒータが正温度特性抵抗素子を用
   いたヒータから成る特許請求の範囲第１項に記載のディ
   ーゼルエンジンの潤滑油予熱装置。