JPH01257764A - 直噴式ディーゼル機関の始動補助装置 - 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、直噴式ディーゼル機関の始動補助装置に関す
る。

［従来の技術］ 副燃焼室を持たないディーゼル機関では、寒冷時に機関
の回転を安定させるために、所定温度以下になったとき
には、機関の始動前に、例えは第７図に示すような制御
回路２０により、所定温度以下になると回路を開くサー
モスイッチ２１を備えたタイマ２２によ−）で決定され
る所定時間リレ−Ｒ，Ｉ−でグロープラグＧの通電を行
うとともに、機関のクランキング時にタイマ２２をリセ
ットし、機関の完爆後も所定時間のアフターグローを行
っている。そして、サーモスイッチ２１は通常０°Ｃ程
度の所定温度に設定されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、このような制御回路２０では、冷却水温が所定
温度付近の場合でも、それよりさらに低い極寒冷時の場
合でも、サーモスイッチ２１は全く同じように作動する
ため、タイマ２２によって設定されるグロープラグＧの
通電時間は、温度が比較的高い場合における通電によっ
てグロープラグＧの耐久性を損なうことがないように設
定しなければならない。従って、極寒冷時には、グロー
プラグＧのアフターグロー等の通電時間が不足すること
になり、機関の始動後の回転を安定させることが困難で
あるという問題がある。

本発明は、簡単な構成で効率のよいグロープラグＧの通
電を行うことができるディーゼル機関の始動補助装置を
提供することを目的とする。

［Ｒ題を解決するための手段］ 本発明は、機関の燃焼室に設けられた自己制御型のグロ
ープラグと、該グロープラグを通電するためのリレーと
、前記機関の冷却水温を検知する水温センサと、該水温
センサによって検知される水温に応した電圧を発生する
水温信号発生手段と、キースイッチをオンにするとき作
動を開始し、前記水温信号発生手段の出力電圧に応じて
決定される第１の時間作動する第１のタイマと、該第１
のタイマの作動中表示を行う表示手段と、前記キースイ
ッチをオンにするとき作動を開始し、前記水温信号発生
手段の出力電圧に応じて決定され、且つ前記第１の時間
より長い第２の時間作動する第２のタイマと、該第２の
タイマの作動中前記リレーを駆動して前記グロープラグ
を通電する通電手段と、前記キースイッチをスタータモ
ータの通電位置にするとき前記第２のタイマを再始動さ
せるとともに、前記通電手段による前記クロープラクへ
の通電を行う通電延長手段と、前記水温センサにより検
知される水温か所定温度以上のとき前記通電手段による
前記グロープラグへの通電を停止する通電停止手段とか
らなる技術的手段を採用する。

し作用］ 本発明ては、機関の冷却水温が所定温度以下の場合には
、機関の冷却水温に応じて第１のタイマおよび第２のタ
イマの作動時間が決定され、キースイッチがオンにされ
ると、それぞれの作動時間に応じて、表示が行われると
ともにグロープラグが通電される。表示が終わったとき
に、キースイッチをスタータモータの通電位置にすると
、機関が始動し、このとき、通電延長手段によってグロ
ープラグが通電されるとともに、第２のタイマが再始動
される。従って、キースイッチがオン位置に戻されてか
らさらに第２のタイマの作動時間だけアフターグローが
行われる。

一方、機関の冷却水温が所定温度以上の場合には、グロ
ープラグへの通電は一切行われない。

［発明の効果］ 本発明では、グロープラグへの予熱時間は、機関の冷却
水温に応じて決定され、さらに完爆後のアフタークロー
時間も同様に冷却水温に応じて決定されるため、極寒冷
時にも十分な通電を行うことができる。また冷却水温が
低くない場合には、クロープラグへの通電か停止にされ
たり、通電時間が短く設定されるため、必要以上に通電
されることがなく、グロープラグの過熱や、バッテリの
消耗を防止することができ、効率のよい通電を行うこと
ができる。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づき説明する。

第１図に示す直噴式デイ−セルエンジンの始動補助装置
は、エンジンの始動および停止を制御するキースイッチ
ＳＷと、デイ−セルエンジンに備えられたグロープラグ
Ｇと、エンジン冷却水の温度に応じて変化する抵抗値を
示す水温センサＳと、グロープラグＧを通電するための
リレーＲＬと、予熱完了を表示するランプＰＬと、水温
センサＳの検知温度に基づいてランプＰＬとリレーＲＬ
を制御する制御回路１０とからなり、車両に搭載さらる
バッテリＢにより作動する。

キースイッチＳＷは、ＯＦ　ＦとＯＮとＳＴの各位；θ
を有し、グロープラグＧの通電はＯＮ位置で、エンジン
のクラツキングはＳＴ位置で行われる。

グロープラグＧは、温度」上昇により抵抗値変化がほと
んとないＦ”　ｅ　−Ｃｌ−合金による主発熱体と、温
度上昇により大きな抵抗値変化を示す鉄による制御用発
熱体とを直列接続して周知のチューブ内に収容したもの
で、第２図に示すとおり、時間の経過とともにデユープ
の表面温度を印加電圧に応した一定温度に自己制御する
。

水温センサＳは、温度」−昇に伴ってその抵抗値が減少
するサーミスタによ−ってディーゼル機関の冷却水温を
検出するものであり、直列接続された抵抗Ｒ１によって
分圧される定電圧電源部１８からの印加電圧を検知電圧
Ｖａとして出力する。

制御回路１０は水温信号発生部１１、ランプタイマ１２
、表示部１３、グロープラグタイマ１４、クロープラク
通電部１５、通電延長部１６、通電停止部１７および定
電圧電源部１８からなる。

水温信号発生部１１は、定電圧電源部１８の印加電圧Ｖ
を抵抗Ｒ２、Ｒ３によって分圧された分圧電圧ｖｂと、
抵抗Ｒ４を介して入力される検知電圧Ｖａとの電圧差を
オペアンプＯＰ１により差動増幅して水温信号Ｖｃとし
て出力する部分で、検知される冷却水温が高い程高い電
圧の水温信号Ｖｃを出力する。

ランプタイマ１２は、グロープラグＧが機関の始動に適
した温度に予熱されるまでの時間を計時するためのもの
で、オペアンプＯＰ２を比較器として使用して、抵抗Ｒ
５とコンデンサＣ１との接続点Ｐ１の電位が抵抗Ｒ６、
Ｒ５７による分圧電圧Ｖｄより高くなるまでの時間ｔａ
だけハイレベルを出力する。ここで、コンデンサＣ１は
、抵抗Ｒ８およびタイオーＦＤ１を介して水温信号発生
部１１の水温信号Ｖｃに応じて充電され、水温信号Ｖｃ
が高いほと速く充電されるため、ランプタイマ］２の作
動時間は冷却水温が高い程短くなる。

本実施例では、第３図に示すとおり一２０℃から＋５°
Ｃまでの範囲では、それぞれ６〜１秒の作動時間内で変
化し、−２０℃以下と＋５℃以上ではそれぞれ６秒と１
秒の−・定時間の作動となる。

表示部１３は、グロープラグＧによる予熱状態を運転者
に知らせるための回路で、ランプタイマ１２のハイレベ
ルの出力が抵抗Ｒ９を介し７て１〜ランジスタ］゛Ｒ１
に入力されると１〜ランジスタ１’Ｒ１がオンになり、
ダイオードＤ２および抵抗Ｒ）０を介してランプ１）■
５が通電されて点灯し、ランプタイマ１２の出力がロー
レベルになると消灯する。

グロープラグタイマ１４は、グロープラグＧの通電時間
を決定するための消削手段で、ランプタイマ１２と同様
に、オペアンプＯＰ３を比較器として使用して、抵抗Ｒ
１１とコンデンサＣ２との接続点Ｐ２の電位が抵抗Ｒ１
２、Ｒ’１３による分圧電圧Ｖｅより高くなるまでの時
間ｔｂだけハイレベルを出力し、コンデンサＣ２は、抵
抗Ｒ１，４およびタイオードＤ３を介して水温信号発生
部１１の水温信号ＶＣに応じて充電され、本実施例では
、第４図に示すとおり一２０°Ｃから＋０°Ｃまでの範
囲では、それぞれ６０〜１５秒の作動時間内で変化し、
−２０°Ｃ以下と＋０℃以上ではそれぞれ６０秒と１５
秒の一定時間の作動となる。

クロープラク通電部１５は、リレーＲＬと、リレーＲＬ
を通電するトランジスタＴＲ２と、スイッチンク用の１
−ランジスタ］゛Ｒ３とからなり、抵抗Ｒ１５を介して
入力されるグロープラグタイマ１４の出力かハイレベル
のとき、または次に述べる通電延長部１６からの信号に
よってリレーＲＬを駆動してクロープラグＧを通電する
。

通電延長部１６は、キースイッチＳＷがＳＴ位置にされ
たとき、バッテリＢの電源電圧か抵抗Ｒ１６を介してダ
イオードＤ４に印加される電圧■ｆによりグロープラグ
通電部１５をタイオードＤ５および抵抗Ｒ１７を介して
駆動してリレーＲＬを通電するとともに、トランジスタ
ＴＲ４によってコンデンサＣ２の電荷を放電させて、グ
ロープラグタイマ１４をリセッＩ〜する。さらに、ダイ
オードＤ６および抵抗Ｒ１８を介してコンデンサＣ１を
強制充電してランプタイマ］２をタイムアッブさせる。

通電停止部１７は、冷却水温が所定温度５℃より高い場
合に、クロープラグＧへの通電を停止するための回路て
、水温センサＳによる検知電圧ＶａをオペアンプＯＰ　
４に入力し、検知電圧Ｖａが抵抗Ｒ１９おＪ：ひＲ２０
により分圧された電圧Ｖｇより低い場合に、オペアンプ
ＯＰ４の出力としてハイレベルを出力する。この信号に
よりトランジスタＴＲ５はオンとなり、トランジスタ］
゛Ｒ３の入力電圧をローレベルにするため、１ヘランジ
スタ］゛Ｒ３、］゛Ｒ２はいずれもオフとなり、リレー
Ｒ，ＬによるクロープラグＧの通電は行われない。

定電圧電源部１８は、バッテリＢがら供給される電圧を
安定化して各オペアンプの作動を特に安定させるもので
ある。

次に本実施例のディーゼルエンジンの始動補助装置の作
動を説明する。

（イ）冷却水温が５℃未満の場合 時刻ｔｏで使用者がキースイッチＳＷをＯドＦからＯＮ
位置にすると、ランプタイマ１２およびクロープラクタ
イマ１４がそれぞれ作動を開始し７、第５図の実線に示
すとおり、ランプＰ　Ｌ、が点灯されるとともにリレー
ＲＩ−によりクロープラグＧが通電される。このとき、
各タイマの作動時間は、冷却水温Ｔに応じて時間ｔａ、
（ｉ〜・６秒間）、時間ｔｂ（１，５〜６０秒間）にそ
れぞれ決定される。

時間１、ａが経過するとランプＩ−’　ｌ−は消灯し、
それに応じて時刻ｔ１て運転者がキースイッチｓｗをＳ
Ｔ位置にすると、スタータモータが回転し、エンジンを
クランキンクする。このとき、クロープラグ通電部１５
は、グロープラグタイマ］４の出力とは関係なく通電延
長部１ＧによりクロープラグＧの通電を行い、クロープ
ラグタイマ１４は通電延長部１６からの信号によりリセ
ッＩ・状態にされる。

時刻ｔ２てエンジンが完爆し、キースイッチＳＷかＯＮ
位；δに戻されると、クロープラクタイマ１４は、この
時刻ｔ２がら再ひ時間ｔ　ｌ）の作動を開始し、クロー
プラク通′取部１５はそれに応じて、−１１＝ 時間ｔ　ｂが経過する時刻ｔ３までグロープラグＧの通
電を継続し、アフターグローを行う。

この時、グロープラグＧの温度は第５図の実線に示すと
おり時刻１，３まで通電による高温に維持される。

なお時刻ｔ１で、運転者によりクランキング操作が行わ
れない場合には、第５図の破線に示す如く、リレーＲ，
１，は時刻１０から時間ｔｂを経過する時刻１，３まで
グロープラグＧの通電を行い、その後は通電を停止し、
グロープラグＧの温度もそれに応じて時刻１，３後急速
に低下する。

（ロ）冷却水温か５°Ｃ以上の場合 時刻１，０でキースイッチＳＷがＯＮ位置にされると、
第６図に示すとおり、ランプＰＬが時間しａにおける最
短時間１秒だけ点灯した後ずくに消灯する。一方、グロ
ープラグＧは、通電停止部１７により通電か停止される
ため、−・切通型されない。運転者は、任意のタイミン
グでキースイッチＳＷをＳＴ位置にしてクランキンクす
ると、エンジンが完爆する。

−１，２−一 以」−のとおり、本発明によれば、簡酢な構成により、
効率のよい予熱を行うことができる。また、気温が高く
なり予熱が不要な場合には、グロープラグの通電を行わ
ないため、グロープラグの過熱や、バッテリの消耗を防
止することができる。さらに、完爆後のアフタークロー
時間を冷却水温に基づいて決定しているため、極寒冷時
にも完爆後のエンジンの回転安定性を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す直噴式ディーゼルエンジ
ンの始動補助装置の回路図、第２図は本実施例のクロー
プラクの温度特性を示すタイムチャート、第３図は本実
施例のランプタイマの冷却水温に対する作動時間特性を
示す特性図、第４図は本実施例のクロープラクタイマの
冷却水温に対する作動時間特性を示す特性図、第５図お
よび第６図は本実施例の直噴式ディーゼルエンジンの始
動補助装置の作動説明のためのタイムチャート、第７図
は従来の直噴式ディーゼル機関の始動補助′！Ａ置の構
成を示ずブロック図である。 図中、Ｇ・−クロープラグ、Ｓ・・水温センサ、Ｐｌ−
ランプく表示手段）、Ｒ，Ｉ−リレー、１１・水温信号
発生部（水温信号発生手段）、１２・ランプタイマ（第
１のタイマ）、１Ｂ・・表示部（表示手段）、１４・・
クロープラクタイマ（第２のタイマ）、１５　クロープ
ラク通電部（通電手段）、１６・・通電延長部（通電延
長手段）、１７・通電停止部〈通電停止手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）機関の燃焼室に設けられた自己制御型のグロープラ
   グと、 該グロープラグを通電するためのリレーと、前記機関の
   冷却水温を検知する水温センサと、該水温センサによっ
   て検知される水温に応じた電圧を発生する水温信号発生
   手段と、 キースイッチをオンにするとき作動を開始し、前記水温
   信号発生手段の出力電圧に応じて決定される第１の時間
   作動する第１のタイマと、 該第１のタイマの作動中表示を行う表示手段と、前記キ
   ースイッチをオンにするとき作動を開始し、前記水温信
   号発生手段の出力電圧に応じて決定され、且つ前記第１
   の時間より長い第２の時間作動する第２のタイマと、 該第２のタイマの作動中前記リレーを駆動して前記グロ
   ープラグを通電する通電手段と、 前記キースイッチをスタータモータの通電位置にすると
   き前記第２のタイマを再始動させるとともに、前記通電
   手段による前記グロープラグへの通電を行う通電延長手
   段と、 前記水温センサにより検知される水温が所定温度以上の
   とき前記通電手段による前記グロープラグへの通電を停
   止する通電停止手段と、 からなる直噴式ディーゼル機関の始動補助装置。