JPH0574714B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はジーゼルエンジンにおけるグロープラ
グの如き、燃料着火のための電気的予熱装置を備
えた内燃機関の起動検知回路装置に関する。

［従来の技術］ 比較的高沸点燃料である軽油等をピストンシリ
ンダ内で爆発的に燃焼させる方式のジーゼルエン
ジンでは、主燃料室としてのシリンダに連接させ
て副燃焼室を設け、この副燃焼室内に取付けられ
ている電気ヒータとしてのグロープラグに燃料を
噴射させることによつてエンジン始動時の燃料の
着火を行い、エンジンの起動後は燃料混合気の圧
縮熱および燃焼熱によつて噴射燃料の自然着火が
行われる。そして最近では、エンジン起動直後に
おける燃焼の不安定に由来してエンジン排ガス中
に白煙が生じたり、エンジンの回転数が不安定に
なる不都合を解消させるために、エンジンが起動
した後も一定時間の間グロープラグに通電を続け
る、いわゆるグロープラグのアフターグローが行
われるようになつてきた。

アフターグローの開始は、当然のことながらエ
ンジンの起動と連動して行われるべきものである
から、エンジン起動の有無の検知がその前提要件
となる。従来このエンジンの起動を確認する方法
としては、エンジンを動力源とするゼネレータの
ボルテージレギユレエータに組込まれている、ゼ
ネレータの界磁コイルに高電圧時または低電圧時
の電流を切替供給するための電気接点が低電圧時
側から高電圧時側に切替わつたことを電気的に検
知するか、またはエンジンキースイツチの接点が
スタータモータへの通電用のST接点に切替えら
れたことを検知した時、これをもつて起動が行わ
れたものとみなしてアフターグロー通電する方法
が採られてきた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の如き従来のエンジン起動検知方法による
と、ゼネレータへの給電圧切替接点はエンジン起
動直後直ちに低電圧側から高電圧側に反転せずに
幾分の時間遅れを伴う傾向があるので、その場合
は現実にエンジンが起動したにもかかわらず、エ
ンジン起動信号が発せられないためにアフターグ
ローが行われず、エンストを招くことも少なくな
かつた。

一方エンジンキーがST接点に切替えられた時
にエンジンが始動したものとみなす方式では、エ
ンジン起動後エンストを起してもこれを検知する
ことができず、そのままアフターグローが行われ
つづけてグロープラグは噴射燃料による冷却作用
を受けられないために過度に昇温してその寿命を
短縮させる不都合を来たすことになる。

本発明は、ジーゼルエンジンの如きグロープラ
グまたはそれに準ずる燃料予備装置が組込まれて
いる内燃機関について、いわゆるアフターグロー
の開始指示情報としてのエンジンの起動を確実に
検出するための簡便な手段を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明の内燃機関
の起動検知回路装置は、内燃機関の燃料の電気的
予熱装置への通電のための予熱（ON）接点と、
該内燃機関の始動用モータへの通電のためのスタ
ータ（ST）接点とを備えたエンジンキースイツ
チと、該スイツチを、ON接点を経てST接点に
切替えた後再びON接点にもどした時、オン作動
して設定時間の間出力信号を発するタイマと、前
記内燃機関によつて駆動されるゼネレータ用のボ
ルテージレギユレータに組込まれた、該ゼネレー
タの界磁コイルに高電圧時または低電圧時で電流
を切替えて供給するためのレギユレータ出力端子
が高電圧時供給側に切替わつたことを検知する切
替検知回路とを備え、前記タイマの出力信号と、
前記高電圧時供給側への切替検知回路からの出力
信号とのいずれかの信号が入力された時起動報知
信号を発してアフターグロー通電を行うようにす
ることを特徴とする。

［作用および発明の効果］ 上記の如き構成を備えた本発明の内燃機関の起
動検知回路装置は、エンジンキースイツチを
OFF接点からON接点を経てST接点に切替えた
後、再びNO接点に戻したことによつてタイマが
オン作動して内燃機関の起動報知信号発生回路に
起動信号を入力する。従つてエンジン起動直後に
低電圧供給側から高電圧供給側に切替わるべきは
ずのレギユレータ出力端子の切替りに遅延を生じ
た場合にも起動信号は誤りなく発信される。もし
一旦エンジンが起動した後で前記のタイマの作動
時間の経過後にエンジンストツプが起つた時に
は、レギユレータ出力端子は低電圧供給側に反転
するので、起動の信号の送出はとだえる。

従つて、従来の内燃機関の起動検出方法の如き
単にレギユレータの出力端子が高電圧供給側に切
替わつたことのみを検知する方法の欠点であつ
た、エンジン起動後のレギユレータ出力端子出力
が低電圧側から高電圧供給側に切替わるので時間
遅れを生じた場合に起動信号が送出されないこと
による不都合が防止される。

またエンジンキースイツチがON接点からST
接点に切替わつた時エンジン起動信号を発する従
来の方法の欠点であつた、エンジン起動直後のエ
ンジンストツプが検知できないという不都合も解
消され、このことによつて起動検知回路装置から
の出力信号に基づいて通電制御される内燃機間の
予熱装置（グロープラグなど）への誤つた通電に
よつて予熱装置に無益な熱劣化を起こさせあるい
は電源バツテリの乏しい保有電力が浪費される不
利益の発生が防止される。

［実施例］ 以下に付図に基づいて本発明の第１実施例を説
明する。第１図は本発明による内燃機関の起動検
知回路が組込まれた自動車用ジーゼルエンジンに
自己制御型グロープラグを取付けた第１実施例に
ついての、グロープラグへの通電回路ブロツク図
であつて、１はエンジンキースイツチ、２はこの
エンジンによつて駆動されるゼネレータ（図示
略）の界磁コイルに制御された界磁電流を供給す
るためのレギユレータ（図示略）の出力端子、３
は本発明による内燃機関の起動検知回路、４はプ
リグロータイマで、エンジンキースイツチ１が
ST（エンジン始動）接点にセツトされるのに先立
つて自己制御型グロープラグＡを所要温度にまで
昇温させるための通電用タイマ、５はエンジン起
動後もその回転が安定するまでの任意の時間の間
グロープラグの加熱を継続させるためのアフター
グロータイマ、６はエンジン水温センサ、７は車
速センサ、８は車速センサ７の信号の判定回路、
９はグロープラグＡへの異常高電圧の流入を阻止
するための過電圧検出回路、１０はグロープラグ
Ａへの通電モニターとしの予熱ランプ１１に所要
時間の間通電させるためのランプタイマ、１２は
グロープラグＡへの通電用リレー、１３はリレー
１２の励磁コイル、１４は車載バツテリ電源であ
る。

第２図は本発明による起動検知回路３の回路図
であり、第３図は第１および第２図に示された電
気回路についての作動タイムチヤートであつて、
図中４０はエンジンの起動報知信号発生回路とし
ての比較回路である。

第４図は第１実施例に用いられた自己制御型グ
ロープラグＡに代えて通常の急速予熱型グロープ
ラグを使用した第２実施例についてのグロープラ
グへの通電回路ブロツク図であつて、２０はチヨ
ツピングタイマ、２１はエンジンキースイツチ１
がON（グロープラグに通電）接点にセツトされ
た時通電開始される保温タイマ、１５と１６はそ
れぞれ急速予熱型グロープラグA′への通電用第
１リレーとその励磁コイル、１７と１８はグロー
プラグA′への通電用の第２リレーとその励磁コ
イルであり、その他の第１図と共通する回路構成
素子には前記と同一の符号が付されている。

第５図は第４図に示された電気回路についての
作動タイムチヤートである。

次に本発明による内燃機関の起動検知回路の第
１実施例の作動を主としてその回路図としての第
２図および作動タイムチヤートとしての第３図を
参照しながら説明する。

エンジンを動力源とするゼネレータの発電能力
を制御するためのレギユレータの出力端子２は、
ゼネレータの界磁コイルへの供給電圧を高低の２
通りに切替えるための高電圧側接点と低電圧側接
点とを備えており、このレギユレータの出力端子
電圧は比較回路４０の非反転入力端子ｂに端子電
圧V2として加えられる。そして比較回路４０の
反転入力端子ａには、エンジンキースイツチ１の
ON接点を経て流入した電流がツエナーダイオー
ドZD１および分割比較決定用抵抗Ｒ７，Ｒ８の
働きによつて基準電圧V3に設定されたうえ印加
される。

また端子２がLoからHiに反転した場合、Ｄ１
を経てＲ２とＲ３で分圧することにより、V3と
比較するときの判定レベルを設定している。また
Ｒ４≫Ｒ２，Ｒ３なる関係でＲ２，Ｒ３，Ｒ４を
選択することにより、Ｃ１の放電抵抗はほぼＲ４
のみに依存するようにする。またＣ１の充電はＲ
４≫Ｒ２，Ｒ１０とし、かつＲ４と並列にＤ２を
接続することにより、充電時間は放電時間に較べ
てはるかに小さくする。

先ずエンジンキースイツチ１をOFF接点から
ON接点に切替えることによつてグロープラグＡ
の予熱用のプリグロータイマ４がオンされるので
グローリレー１２もオンされてグロープラグＡの
予熱が開始される。次に予熱ランプ１１の消灯に
よつてグロープラグＡが充分に高熱に達したこと
を確めた後、エンジンキースイツチ１をエンジン
起動用のスタータモータへの通電位置であるST
接点に切替えると、バツテリ電源からST接点を
経て流入した電流は抵抗Ｒ１０およびダイオード
Ｄ５を経てコンデンサＣ１に充電される。このコ
ンデンサ電圧VcはダイオードZD１の働きにより
ツエナー電圧となる。比較回路４０の非反転入力
端子ｂの電圧V2はこの時コンデンサＣ１の充電
電圧により反転入力端子ｂに加えられる基準電圧
V3に対してV2＞V3の関係に置かれるので比較回
路４０の出力V4はHi（エンジン始動）信号とな
る。

エンジンの起動を確認してエンジンキースイツ
チ１をST接点からON接点に戻す操作を行つた
際に、前述の如くレギユレータ端子２の出力が低
電圧側（Lo）から高電圧側（Hi）に反転するの
にｔ時間だけ遅れを生じた場合には（第３図ロ参
照）、エンジンキースイツチ１をST接点に切替え
た時にコンデンサＣ１に蓄えられた電荷は抵抗Ｒ
４を経て徐々に放電される。（第３図ト）。その際
の放電時定数はＲ４の値によつてほぼ決定され
る。もしその後もレギユレータ出力端子２がHi
側に切替わらない場合には、抵抗Ｒ４の値とコン
デンサＣ１の容量によつて決定されるＴ時間後に
はV2＜V3へと逆転して比較回路４０の出力はLo
信号（エンジン停止信号）に切替わる。しかしコ
ンデンサＣ１の放電の進行に伴つてＴ時間後に
V2＜V3の条件が成立する以前に、レギユレータ
出力端子２がHi側に反転した場合には、この端
子２から供給される電源がダイオードＤ１を通過
した後、抵抗Ｒ２とＲ３で分圧された電圧V1と
して再びコンデンサＣ１の充電を開始するので、
瞬時にV2＞V3の条件が成立して比較回路４０の
出力はLoへの反転を経ることなく引きつづきHi
側に維持されることになり（第３図ハ参照）、従
来の内燃機関の起動検知回路のようにエンジンは
正常に起動されたものにもかかわらず、エンジン
キースイツチ１をST接点からON接点に戻した
際に、レギユレータ出力端子の低電圧供給側接点
から高電圧供給側接点への切替えに遅延を生じた
ことによる誤つたLo（エンジン停止）信号の発信
を防止することができる。

エンジンキースイツチ１の操作によつて一旦エ
ンジンが始動した後にもしエンジンストツプ（エ
ンスト）が起れば、先にHi側に切替わつたレギ
ユレータ出力端子２の出力レベルは再びLo側に
反転するので、上述の如くしてレギユレータ出力
端子２がHi側にセツトされた際にコンデンサＣ
１に蓄えられていた電荷は抵抗Ｒ４を経て放電さ
れ始める（第３図ロ，ト）。エンスト時のレギユ
レータ出力端子２のHiからLoへの反転作動の際
には遅延現象は生じない。コンデンサ電圧Vcの
低下に伴つて比較回路４０の反転入力端子電圧
V2も次第に低落してＴ時間後にはV2＜V3となつ
て（第３図チ参照）比較回路４０の出力はLo側
に反転し、エンジンの起動に失敗したことが電気
信号として検知され、グローリレー１２は開成さ
れてグロープラグＡの過熱焼損が防止される（第
３図ホ）。CR充放電回路としてのタイマの作動時
間、つまりコンデンサＣ１に充電が行われてV2
＞V3の状態が発生した後において、放電が開始
されてからV2＜V3の状態に到達するまでの時間
Ｔは、使用されるグロープラグＡの電気抵抗特性
や熱的特性などに対応させて、グロープラグＡの
熱的劣化の促進を来たさない範囲において適宜に
決定する。このタイマの働きによつて、エンジン
起動時に前述の如き誤つたエンジン停止信号が発
せられてグロープラグＡのアフターグローが中断
される事態の発生が防止される。

次に上記の第１実施例における自己制御型グロ
ープラグＡへの通電回路の作動を更に詳しく説明
すると、エンジンキースイツチ１をOFF接点か
らON接点に切替えることによつてプリグロータ
イマ４がセツトされてその出力信号はORゲート
３０を経てANDゲート３１に加えられるが、こ
のANDゲート３１に加えられるべき別の入力信
号源としての車速センサ７からの情報判定回路８
への入力はこの時当然設定レベル以下であり、ま
ずグロープラグＡへの過電圧供給をカツトするた
めの検出回路９への入力も設定レベル以下にある
ので、これら両回路共に合格判定信号を出力し、
このANDゲート３１からの出力に基づいてグロ
ーリレー１２を閉成させるための励磁コイル１３
に通電されてグロープラグＡの過熱が開始され
る。グロープラグＡが充分に熱せられた後、エン
ジンキースイツチ１をST接点に切換えることに
よつて既述の如くして本発明の内燃機関の起動検
知回路３が作動すると共にアフターグロータイマ
５がセツトされる。起動検知回路３は繰返し述べ
たように従来のそれと異なつてエンジンキースイ
ツチ１をST接点からON接点に戻した際にゼネ
レータ用レギユレータの出力端子がLo側からHi
側に切替わるのに遅れを生じた場合にも、コンデ
ンサＣ１による作動遅延タイマ的な機能によつ
て、レギユレータ出力端子の出力切替の遅れ時間
がこのCR型回路の時定数によつて決定される設
定時間Ｔ内に納まる限りにおいて、エンジン停止
を示すLo信号という誤まつた信号を発すること
が起らないので、ANDゲート３２からは継続し
て出力が発せられる。このANDゲート３２の出
力は、ST接点がON接点に切替えられ、またプ
リグロータイマ４がその作動を終えた後における
ORゲート３０の唯一の入力となつてANDゲート
３１に向けて出力しグロープラグＡへの給電用グ
ローリレー１２を閉成させつづける。そしてエン
ジン水温センサ６の支配を受けるアフターグロー
タイマ５が作動を終えるか、グロープラグＡへの
過電圧供給チエツク用の検出回路９が過電圧を検
知すると共に車速判定回路８が設定レベル以上の
車速を検知するに至つた時はANDゲート３１の
出力は消えてグローリレー１２は開成され、グロ
ープラグＡへの給電が停止されることになる。エ
ンジンが一旦起動した後にエンストを起こした場
合には、ANDゲート３２の出力は失われるので、
グローリレー１２は開成されて、グロープラグＡ
の過熱焼損が防止される。

自己制御型グロープラグに代えて通常の急速予
熱型グロープラグを使つた時のプラグへの通電を
制御するための第２実施例としての第４図に示さ
れた回路は、プリグロータイマ４によつて支配さ
れる第１のグローリレー１５と、本発明による起
動検知回路３およびアフターグロータイマ５によ
つて支配される第２のグローリレー１７の２つの
リレーを組み込んだことによつて、グロープラグ
Ａへの通電制御が緻密に行えるように構成されて
いる点を除いて第１の実施例の回路作動と基本的
に異なる所はない。第１のグローリレー１５はチ
ヨツピングタイマ２０の働きによつて、その作動
の後半時期においてグロープラグＡへの通電を継
続的に行わせてプラグＡを所要の温度に維持させ
る。

上記の実施例はいずれも内燃機関がジーゼルエ
ンジンである場合を例にとつて説明されている
が、エンジン起動後にエンストが起つたことを電
気的に検知する必要のある他の内燃機関について
も本発明による起動検知回路装置を活用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関の起動検知回路
装置が組込まれた自動車用ジーゼルエンジンに自
己制御型グロープラグを取付けた第１実施例につ
いてのグロープラグへの通電回路ブロツク図、第
２図は本発明による起動検知回路の回路図、第３
図は第１図および第２図に示された電気回路の作
動タイムチヤート、第４図は通常の急速予熱型グ
ロープラグを使用した第２実施例についての第１
図と同様な通電回路ブロツク図、そして第５図は
第４図に示された回路についての作動タイムチヤ
ートである。 図中、１……エンジンキースイツチ ２……レ
ギユレータ出力端子 ３……起動検知回路（起動
検知回路装置） ４……プリグロータイマ ５…
…アフターグロータイマ ８……車速判定回路
９……過電圧検出回路 １２，１５，１７……グ
ローリレーの接点 １３，１６，１８……グロー
リレーの励磁コイル Ａ，A′……グロープラグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の燃料の電気的予備装置への通電の
   ための予熱（ON）接点と、該内燃機関の始動用
   モータへの通電のためのスタータ（ST）接点と
   を備えたエンジンキースイツチと、 該スイツチを、ON接点を経てST接点に切替
   えた後再びON接点にもどした時、オン作動して
   設定時間の間出力信号を発するタイマと、 前記内燃機関によつて駆動されるゼネレータ用
   のボルテージレギユレータに組込まれた、該ゼネ
   レータの界磁コイルに高電圧時または低電圧時で
   電流を切替えて供給するためのレギユレータ出力
   端子が高電圧時供給側に切替わつたことを検知す
   る切替検知回路とを備え、 前記タイマの出力信号と、前記高電圧時供給側
   への切替検知回路からの出力信号とのいずれかの
   信号が入力された時起動報知信号を発してアフタ
   ーグロー通電を行うようにすることを特徴とする
   内燃機感の起動検知回路装置。 ２ 前記タイマが、前記ST接点への投入によつ
   て瞬時に充電されて待機するとともに再びON接
   点にもどした時、オン作動して放電を時定数に従
   つて開始するCR時限タイマであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の起動
   検知回路装置。