JPH0364631A - 内燃機関の暖機装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は内燃機関の暖機装置に係かり、詳しくはアイ
ドルアップ機能と暖機を促進するための排気絞り機能と
を備え、暖機中のアイドリング時にアイドルアップ及び
排気絞りを行うようにした内燃機関の暖機装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、暖機の開始に際して、まず先にアイドルアップ機
構（例えば燃料噴射ポンプ等）を作動させて供給燃料の
増量を図った後に、排気絞り弁機構（例えば排気リター
ダ）を作動させて排気絞りを行い暖機を促進するように
した暖機装置が提案されている（実開昭５９−１９０９
５１号公報）。

これは、車両走行中に暖機装置が働いた時、燃料増量よ
りも排気絞りが先に行われ、エンジン回転数が急激に落
ち込んで、運転者にショフクを与える事を防止するため
の”ＡＨである。

一方、前記とは反対に暖機の解除に際して、即ちアイド
ルアップと排気絞りの解除に際して、特殊な解除条件（
例えば、実開昭５５−１６５８３４号公報で示すように
エンジンを通常のアイドリング状態に復帰させるのでは
なく、アクセルペダルの操作量に相対してエンジン回転
数を上げて車両を直ちに発進させるような場合）を除い
て、例えば暖機の解除のタイ美ングは車速と冷却水温と
がそれぞれ予め定められた値になった時点に設定され、
同解除タイミングによってエンジンを通常のアイドリン
グ状態に戻すと同時に排気リターダ等を開いて排気圧を
下げるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記従来の暖機装置では、排気絞り弁機構に
おいて、例えばその機構を構成する排気リターダの公差
又は劣化等の原因によって、排気絞りの解除に動作遅れ
が生じるといったことが問題になっている。

このため、［［１機の解除が行われる際に、排気絞りの
解除動作に遅れが生じることによって、排気絞りの解除
よりも先にアイドルアップの解除が行われた場合には、
即ち排気リターダが未だ閉じているのにアイドルアップ
が解除されてエンジンへの供給燃料が減少し、その回転
数が大幅に低下した通常のアイドリング状態になった場
合には、エンジンが排気負荷によってエンストを起こす
という虞があった。特に、実開昭５９−１９０９５１号
公報に開示されたものでは、排気絞り弁の開閉が共に遅
くなるので、この問題が顕著である。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、ｒｉ機の解除に際して、排気リターダ等
の排気絞り弁機構に公差又は劣化等によって動作遅れが
生じても、エンスト等を起こすことな（円滑に通常のア
イドリング状態へ戻すことが可能な内燃機関の暖機装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明は第１図に示す
ように、内燃機関Ｍｌの排気管路Ｍ２途中に設けた排気
絞り弁機構Ｍ３と、内燃機関Ｍｌへの供給燃料を増量し
てアイドルアップを図るアイドルアップ機構Ｍ４と、排
気絞り弁機構Ｍ３の作動を解除させると共に、アイドル
アップ機構Ｍ４の作動を解除させる作動解除手段Ｍ５と
を備え、内燃機関Ｍｌの暖機中に排気絞り弁機構Ｍ３を
作動させると共にアイドルアップ機構Ｍ４を作動させて
アイドルアップを行う内燃機関のｉ機装置において、内
燃機関Ｍｌの暖機を解除して通常のアイドリングへ戻す
ために作動解除手段Ｍ５を駆動させた時に、アイドルア
ップ機構の作動解除を遅延させる遅延手段Ｍ６を設けて
いる。

ここで、アイドルアップ機構Ｍ４とは、例えば内燃機関
Ｍｌへの供給燃料を増量するための燃料噴射ポンプ及び
その燃料噴射ポンプの噴射量を調節するためのアクチュ
エータ等を含むものであってもよい。

作動解除手段Ｍ５とは、例えば排気絞り弁機構Ｍ３及び
アイドルアップ機構Ｍ４の各アクチュエータの作動を解
除させるための電気的な駆動回路であってもよい。

遅延手段Ｍ６とは、例えば電気的な駆動回路において、
アイドルアップ機構Ｍ４への作動解除信号を遅らせるた
めの通電保持回路であってもよい。

又、アイドルアップ機構Ｍ４を構成するアクチュエータ
の動作を遅らせる機械的な部材であってもよい。

［作用］ 従って、この発明の内燃機関の暖機装置は、第１図に示
すように、内燃機関Ｍｌの暖機を解除して通常のアイド
リングへ戻すために、作動解除手段Ｍ５によって排気絞
り弁機構Ｍ３の解除動作が直ちに行われる。一方、アイ
ドルアップ機構Ｍ４の解除動作は遅延手段Ｍ６によって
遅らされる。

即ち、排気絞り弁機構Ｍ３の作動解除によって排気管路
Ｍ２の排気流通が許容されて内燃機関Ｍｌの排気負荷が
低下した後に、アイドルアップが解除される。

［実施例］ 以下、この発明を排気ブレーキ（排気リターダ）を装備
したディーゼルエンジン車に具体化した一実施例を図面
に基いて詳細に説明する。

第２図はこの実施例における暖機装置の電気的構成を示
すブロノク図である。この暖機装置は概略的には、図示
しないエンジンの排気管路途中に設けた排気絞り弁機構
を構成するリターダソレノイド１と、エンジンへの供給
燃料を増量してアイドルアップを図るアイドルアップ機
構を構成するアイドルアップ用バキュームスイ・ノチン
グバルブソレノイド（以下単にｒｖｓｖソレノイド」と
いう）２と、各種スイッチ及びセンサからの信号に基い
て前記各ソレノイド１．２を作動させると共にその作動
を解除させる作動解除手段を構成する駆動回路３とを備
えている。

ここで、リターダソレノイド１は排気管路途中に設けた
排気絞り弁を開閉するためのアクチュエータを作動させ
るためのソレノイドであり、それら排気絞り弁、アクチ
ュエータ及びリターダソレノイド１等により排気絞り弁
機構としての周知の排気リターダが構成されている。

そして、そのリターダソレノイド１が通電されることに
より、排気絞り弁が閉じられ、排気管路における排気ガ
スの流れが制限されてエンジンの排気負荷が増大されて
エンジンの暖機が促進されると共に、エンジンブレーキ
がかけられる。一方、同ソレノイド１が無通電状態とな
ることにより、排気絞り弁が開かれてエンジンの排気負
荷が低減される。

又、■Ｓ■ソレノイド２は、第３図に示すようにエンジ
ンへの供給燃料を増大させるべく、燃料噴射ポンプ４か
らの噴射量を調節するために作動されるＶＳＶ５に内蔵
されたものである。そして、そのＶＳＶ５、同ＶＳＶ５
の作動に基いて伸縮されるロッド６を備えたダイヤフラ
ムアクチュエータ７、燃料噴射ポンプ４に設けられたス
ロー／　トル（図示しないアクセルペダルに連動してい
る）８、そのスロットル８を前記ロッド６の伸縮によっ
て回動させる作動プレート９等によりアイドルアップ機
構が構成されている。

従って、ＶＳＶ５に内蔵された■Ｓ■ソレノイド２が通
電されることにより、ＶＳＶ５が作動して図示しないバ
キュームポンプからの負圧がダイヤフラムアクチュエー
タ７に供給され、そのロッド６が収縮される。これによ
って、ロッド６の先端が作動プレート９に係合して同プ
レート９が回動される。作動プレート９が回動されると
、その先端に取着されたボルトＩＯがスロットル８を回
゛動させて燃料噴射ポンプ４からの噴射量が増量される
。即ち、エンジンのアイドルアップが開始される時には
、前記バキュームポンプからの負圧がダイヤフラム了ク
チユニータフに直ちに導入されて、噴射量が迅速に増量
される。一方、ＶＳＶソレノイド２を無通電状態にする
ことにより、■ＳＶ５が作動して大気開放側から大気圧
がダイヤフラム了クチユニータフに供給され、そのロッ
ド６が伸長される。これによって、ロッド６が作動プレ
ート９から離れてそのボルト１０を介してスロットル８
が回動復帰され、燃料噴射ポンプ４からの噴射量がＫｆ
ｉｔされてアイドルアップが解除される。つまり、通常
のアイドリング状態へ戻される。

次に、各種スイッチ及びセンサ等について説明すると、
第２図に示すように車載バッテリ１１のプラス端子側に
は、キースイッチ１２がヒユーズ１３を介して接続され
ている。このキースイッチ１２はスタート位置端子１２
．１１、運転位置端子１２ｂ及びオフ位置端子１２Ｃの
３つの位置に切換え可能になっている。又、キースイッ
チ１２のスタート位置端子１２ａは駆動回路３の入力端
子１４Ａに接続されている。

スタータリレー１５は図示しないエンジンスタータを作
動させるためのリレーであって、その−端がキースイッ
チ１２のスタート位置端子１２ａに接続され、他端が車
載バフテリ１１のマイナス端子側に接続されている。

アクセルスイッチ１６は図示しないアクセルペダルが踏
まれた状態でオフし、アクセルペダルが踏まれていない
状態でオンするスイッチである。

ニュートラルスイッチ１７は図示しない変速機がニュー
トラル状態のときにオンし、ニュートラル状態でないと
きにオフするスイッチである。リクーダメインスイソチ
１８は排気絞りを行うときにオン操作され、排気絞りを
行わないときにオフ操作されるスイッチである。

そして、これら各スイッチ１６〜１８の一端はヒユーズ
１９を介してキースイッチ１２のｉｌ　転位置端子１２
ｂ及びスタート位置端子１２ａにそれぞれ接続されてい
る。又、アクセルスイッチ１６及びニュートラルスイッ
チ１７の他端は駆動回路３の入力端子１４Ｂ、１４Ｃに
それぞれ接続され、リターダメインスイッチ１８の他端
は、そのオン操作を表示するためのメインインジケータ
２０を介して車載バフテリ１１のマイナス端子側に接続
されている。

ＭＡＸウオームスイッチ２１は、エンジン熱を利用した
図示しない車内暖房用ヒータの温度設定スイッチに連動
するスイッチであり、その設定温度スイッチによる設定
温度がＭ　Ａ　Ｘウオームのときにオンし、ＭＡＸウオ
ーム以外のときにオフするようになっている。このＭＡ
Ｘウォームスイフチ２１の一端はヒユーズ２２を介して
キースイッチ１２の運転位置端子１２ｂに接続され、他
端は駆動回路３の入力端子１４Ｄに接続されている。

又、ヒータスイッチ２３は同しく車内暖房用のヒータを
オン・オフさせるためのスイッチであり、その一端がヒ
ータリレー２４を介してヒユーズ２２に接続されている
。又、同ヒータスイッチ２３の他端は車載バッテリ１１
のマイナス端子側に接続されている。更に、そのヒータ
スイッチ２３とヒータリレー２４との間が駆動回路３の
入力端子１４Ｅに接続さている。

クラッチスイッチ２５は図示しないクラソチペダルが踏
まれている状態でオフし、クラ、チベダルが踏まれてい
ない状態でオンするスイッチであり、その一端はリター
ダメインスイッチ１８とメインインジケータ２０との間
に接続され、他端は駆動回路３の入力端子１４Ｆに接続
されている。

又、車速センサ２６は図示しないスピードメータケーブ
ルによって回転される磁石に近接して配置されたり−ド
スイソチからなり、車両が所定距離走行する毎にオン・
オフされる信号、即ち車速に比例した周期のオン・オフ
信号を出力する。この車速センサ２６の一端は車載バフ
テリ１１のマイナス端子側に接続され、他端は駆動回路
３の入力端子１４Ｇに接続されている。

次に、駆動回路３の構成について説明する。車速検出期
路２７は車速センサ２６からの信号を入力する回路であ
り、その電源端子の一端は電源端子２８Ａ、ヒユーズ１
９、キースイッチ１２及びヒユーズ１３を介して車載バ
フテリ１１のプラス端子側に接続され、他端は電源端子
２８Ｂを介して車載ハフテリ１１のマイナス端子側に接
続されている。この車速検出回路２７は所定のヒステリ
シスを持った回路であり、車速センサ２６からの信号に
基いて車速か上昇する場合には、例えば時速１５ｋｍを
境に論理値「０　（ロウ）」が論理値ｒｌ　　（ハイ）
」となる信号を出力し、車速か下降する場合には、例え
ば時速ＩＱｋｍを境に論理値「１」が論理値「０」とな
る信号を出力する。

第１のアンド回路２９は車速検出回路２７からの出力信
号と、クラッチスイッチ２５のオン・オフ信号と、ノッ
ト回路３０を介して入力されるニュートラルスイッチ１
７のオン・オフ（言分と、アクセルスイッチ１６のオン
・オフ信号とをそれぞれ入力する。

又、第２のアンド回路３１はノット回路３２を介して入
力されるヒータスイッチ２３のオン・オフ信号と、ＭＡ
Ｘウォームスイノチ２１のオン・オフ信号と、遅延回路
３３を介して入力されるニュートラルスイッチ１７のオ
ン・オフ信号と、ノット回路３４を介して入力されるキ
ースイッチ１２のスタート位置端子１２ａのオン・オフ
信号とをそれぞれ入力する。

第３のアンド回路３５は第２のアンド回路３１の出力信
号と、アクセルスイッチ１６からの信号を入力し、その
出力信号をオア回路３６へ出力する。

オア回路３６は第３のアンド回路３５及び第１のアンド
回路２９の各出力信号を入力し、その出力信号は出力端
子３７Ａを介してリターダソレノイド１に出力される。

一方、第２のアンド回路３１の出力信号は遅延手段とし
ての通電保持回路３８に出力され、同保持回路３８の出
力信号は出力端子３７Ｂを介して■Ｓ■ソレノイド２に
出力される。このｉｊ１電保持回路３８は第２のアンド
回路３１から■Ｓ■ソレノイド２への信号出力が停止さ
れるときに、その出力停止タイ稟ングを所定時間Ｔ（こ
の実施例では２〜５秒）だけ遅らせるためのタイマ機能
を備えたものである。

次に、上記のように構成した内燃機関の暖機装置の作用
について説明する。

今、停車中の車両において、暖機を促進するために排気
リターダを作動させて排気絞りを行いながら車内暖房用
ヒータを作動させると共に、車内の急速Ｉｌｌ　ｍを行
うべくエンジンのアイドルアップを行っている状態では
、キースイッチ１２が運転位置端子１２ｂに切換えられ
ており、アクセルスイッチ１６、ＭＡＸウォームスイソ
チ２１、ニュートラルスイッチ１フ、リターダメインス
イッチ１８、クラッチスイッチ２５及びヒータスイッチ
２３がそれぞれオン状態になっており、更には車速セン
サ２６はオン・オフされず、車速に比例する信号は出力
されていない。

従って、この状態では、車速検出回路２７からの信号、
同じくタラソチスイソチ２５からの信号、及びニュート
ラルスイッチ１フからノット回路３０を介して入力され
る信号はそれぞれ論理値「Ｏ」となり、アクセルスイッ
チ１６からの（言分は論理値「１」となり、第１のアン
ド回路２９の出力は論理値ｒＯＪとなっている。

又、ノット回路３２を介して入力されるヒータスイッチ
２３からの信号、ＭＡＸウォームスイソチ２１からの信
号、遅延回路３３を介して入力されるニュートラルスイ
ッチ１フからの信号、ノット回路３４を介して入力され
るキースイッチ１２からの信号はそれぞれ論理値ｒｌＪ
となり、第２のアンド回路３１の出力は論理値ｒｌＪと
なっている。

よって、通電保持回路３８は出力端子３７Ｂを介して■
Ｓ■ソレノイド２を通電状態にしている。

一方、第３のアンド回路３５は第２のアンド回路３１の
論理値「１」の出力信号と、アクセルスイッチ１６の論
理値「１」の信号とに基いて次段のオア回路３６に論理
値「１」の出力信号を出力している。その結果、オア回
路３６は第１のアンド回路２９の出力論理値が「０」で
あっても、第３のアンド回路３５の論理値ｒｌＪの出力
に基いてリターダソレノイド１を通電状態にしている。

つまり、第３図に示すｖｓｖｓ及びダイヤフラムアクチ
ュエータ７等を介して燃料噴射ポンプ４からの噴射量が
増大されてアイドルアップが行われると共に、排気リタ
ーダが作動して排気絞りが行われた状態となっている。

そして、この状態で、暖機運転条件の一つを解除すると
、即ち例えば車内の暖房が充分に行われたとして、運転
者が暖房を停止するためにヒータスイッチ２３がオフ操
作されると、アンド回路３２を介して第２のアンド回路
３１に入力される信号の論理値が「１」から「０」とな
り、第２のアンド回路３１の出力論理値は「１」からｒ
ＯＪとなる。従って、通電保持回路３８への出力論理値
が「０」になると同時に、第３のアンド回路３５への出
力論理値が「０」となる。

その結果、オア回路３６は直ちにリターダソレノイド１
を無通電状態にする。一方、第４図に示すように通電保
持回路３８はりターダンレノイド１が無通電状態になっ
た時間ｔｌの後、所定時間Ｔだけ経過した時間ｔ２にお
いて■Ｓ■ソレノイド２を無通電状態にする。

つまり、排気リターダの作動が直ちに解除されて排気絞
りが直ちに解除される。又、その排気リターダの作動解
除が行われて所定時間Ｔだけ経過した後に、ｖｓｖｓ及
びダイヤフラムアクチュエータ７等を介して燃料噴射ポ
ンプ４からの噴射量が減量されてアイドルアップの解除
が行われる。

従って、例えば排気リターダの公差や劣化等の原因によ
って排気絞り弁の開閉動作に若干の遅れが生じるような
場合でも、排気リターダの作動解除後、即ち排気絞り弁
が開かれた後にアイドルアップの解除が行われて通常の
アイドリング状態へ戻され、エンジンの暖機解除が行わ
れる。つまり、排気管路の排気流通が許容されてエンジ
ンの排気負荷が低下した後に、アイドルアップが解除さ
れる。このため、排気リターダの排気絞り弁が閉じたま
までアイドルアップが解除されてエンジンにかかる排気
負荷が増大するということを防止することができ、エン
ストを起こすことなくエンジンを円滑に通常のアイドリ
ング状態へ戻すことができる。

又、前記の場合には運転音がヒータスイッチ２３をオフ
操作した場合に暖機の解除が行われることについて説明
したが、ＭＡＸウオームスイッチ２１がオフ状態となっ
た場合にも、暖機の解除を同様に行うことができる。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではなく、
発明の趣旨を逸脱しな°い範囲において構成の一部を適
宜に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、アイドルアップ機構の作動解除
を排気絞り弁機構の作動解除よりも遅らせるために、第
２図に示すように電気的な駆動回路３に通電保持回路３
８を設けて■Ｓｖソレノイド２を通電状態から無通電状
態にする場合のタイ藁ングをリターダソレノイド１を無
通電状態にするタイミングよりも遅らせるようにしたが
、第２図における通電保持回路３８を省略して、第５図
に示すようにＶＳＶ５の大気開放側に遅延手段としての
オリフィス３９を設けてもよい。

この場合、リターダソレノイド１と■Ｓ■ソレノイド２
との通電解除は同時に行われるものの、ＶＳＶソレノイ
ド２が通電解除されて無通電状態になったときにＶＳＶ
５が作動し、オリフィス３９を介して大気開放側から大
気圧がダイヤフラムアクチュエータ７にゆっくりと供給
されてロッド６がゆっくりと伸長される。これによって
、ロッド６が作動プレート９から離れてスロットル８が
ゆっくりと回動復帰され、燃料噴射ポンプ４からの噴射
量がゆっくりと低減されてアイドルアップがゆっくりと
解除され、結果的にアイドルアップの解除動作が遅らさ
れる。

従って、リターダソレノイド１が通電解除されて排気リ
ターダの作動解除が行われた後にアイドルアップの解除
を行うことができる。又、アイドルアップがゆっくりと
解除されることから、エンジン回転数のアンダーシュー
トも防止することができる。

（２）前記実施例では、エンジンの暖機解除をヒータス
イッチ２３のオフ操作や、ＭＡＸウォームスイソチ２１
がオフ状態となったときに行うように構成したが、暖機
解除のタイミングをエンジンの冷却水温等が予め定めら
れた値になった時点に設定し、その暖機解除のタイミン
グが到来したときに、ｕト気絞りを解除して排気負荷を
下げるようにすると共に、それに遅れてアイドルアップ
の状態から通常のアイドリング状態に戻すように構成し
てもよい。

（３）前記実施例では、通電保持回路３８を備えた駆動
回路３を使用して■Ｓｖソレノイド２を通電状態から無
通電状態にする場合のタイミングをリターダソレノイド
１を無通電状態にするタイ藁ングよりも遅らせるように
したが、マイクロコンピュータを使用して■Ｓ■ソレノ
イド２を無通電状態にするタイミングを遅らせるように
してもよい。

（４）前記実施例では、走行中に使用する排気ブレーキ
としての排気リターダを装備したディーゼルエンジン車
において、その排気リターダを暖機促進にも利用するよ
うに具体化したが、排気ブレーキとは別に暖機の際のみ
に使用する専用の排気絞り弁機構を設けたディーゼルエ
ンジンに具体化してもよい。

（５）前記実施例では、暖機装置をディーゼルエンジン
車に具体化したが、ディーゼルエンジン以外の内燃機関
を備えた車両に具体化してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明の内燃機関の暖機装置によ
れば、１１１機の解除に際して、排気リターダ等の排気
絞り弁機構に公差又は劣化等によって動作遅れが生じて
も、その排気絞り弁機構よりも遅れてアイドルアップ機
構の作動解除を行うことができ、エンスト等を起こすこ
となく内燃機関をアイドルアップ状態から通常のアイド
リング状態へ円滑に戻すことができるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の内燃機関の暖機装置の基本的構成を
示す基本構成図、第２図はこの発明を具体化した一実施
例における暖機装置の電気的構成を示すプロソク図、第
３図はアイドルアップ機構の構成を示す図、第４図はり
ターダソレノイドの通電解除とｖＳｖソレノイドの通電
解除のタイミングのずれを説明するタイムチャートであ
る。第５図はこの発明を具体化した別の実施例における
暖機装置のアイドルアップ機構の構成を示す図である。 図中、Ｍｌは内燃機関、Ｍ２は排気管路、Ｍ３は排気絞
り弁機構、Ｍ４はアイドルアップ機構、Ｍ５は作動解除
手段、Ｍ６は遅延手段、Ｉは排気絞り弁機構を構成する
リターダソレノイド、３は作動解除手段としての駆動回
路、２はＶＳＶソレノイド、４は燃料噴射ポンプ、５は
■Ｓ■、６はロンド、７はダイヤフラムアクチュエータ
、８はスロットル、９は作動プレート、１０はボルト（
２，４〜１０はアイドルアップ機構を構成している）、
３８は遅延手段としての通電保持回路、３９は遅延手段
としてのオリフィスである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の排気管路途中に設けた排気絞り弁機構と
   、 前記内燃機関への供給燃料を増量してアイドルアップを
   図るアイドルアップ機構と、 前記排気絞り弁機構の作動を解除させると共に、前記ア
   イドルアップ機構の作動を解除させる作動解除手段と を備え、前記内燃機関の暖機中に前記排気絞り弁機構を
   作動させると共に前記アイドルアップ機構を作動させて
   アイドルアップを行う内燃機関の暖機装置において、 前記内燃機関の暖機を解除して通常のアイドリングへ戻
   すために前記作動解除手段を駆動させた時に、前記アイ
   ドルアップ機構の作動解除を遅延させる遅延手段を設け
   たことを特徴とする内燃機関の暖機装置。