JPH0724610Y2 - 給気予熱装置付車両用ディーゼルエンジン - Google Patents

給気予熱装置付車両用ディーゼルエンジン

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JPH0724610Y2
JPH0724610Y2 JP1989059301U JP5930189U JPH0724610Y2 JP H0724610 Y2 JPH0724610 Y2 JP H0724610Y2 JP 1989059301 U JP1989059301 U JP 1989059301U JP 5930189 U JP5930189 U JP 5930189U JP H0724610 Y2 JPH0724610 Y2 JP H0724610Y2
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JP
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temperature
engine
air heater
air
electrothermal
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孝 高橋
滋 秋元
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Mitsubishi Motors Corp
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Mitsubishi Motors Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、低温時における始動を容易にするための給気
予熱装置を具備した車両用ディーゼルエンジンに関する
ものである。
(従来の技術) トラック等に搭載されている車両用ディーゼルエンジン
には、通常寒冷時の始動性を改善するために電熱式給気
予熱装置が設けられている。いま従来の給気予熱装置付
車両用ディーゼルエンジンの一例を、便宜的に本考案の
一実施例を示した第1図を援用し、かつ第3図及び第4
図を参照して説明する。
先づ、第1図において、符号10は総括的にトラック用の
ディーゼルエンジンを示し、同エンジンは給気マニホー
ルド12及び排気マニホールド14を具えている。上記排気
マニホールド14にはターボチャージャ16の排気ガスター
ビン18が接続れ、同排気ガスタービン18に直結して駆動
されるコンプレッサ20によってエンジン10の給気が圧縮
される。同コンプレッサ20で圧縮された給気はインタク
ーラ22及び電熱式のエアヒータ24を経て上記給気マニホ
ールド12に供給される。また上記電熱式エアヒータ24は
車載電源としてのバッテリ26にリレー28を介して接続さ
れ、リレー28はコントローラ30によって開閉制御され
る。
上記コントローラ30は、エンジン10の始動性を、例えば
エンジンの冷却水温度Twを検知する温度センサ32の出力
信号に基づいて判断し、上記リレー28を制御する。
エンジンの低温始動時における上記電熱式エアヒータ24
の一般的な作動態様を、横軸に時間tをとり、縦軸に同
エアヒータのON-OFFを示した第3図を参照して説明す
る。エンジン10の冷却水温度Twが設定温度例えば0℃以
下の低温時に、図のA点でエンジンのスタータスイッチ
をONすると、コントローラ30の指令によりリレー28が閉
成されてエアヒータ24が作動し、給気が加熱されて或る
時間後に図のB点でエンジン10が始動する。
エンジン10の始動直後はなお給気温度が低く、またエン
ジンの冷却水温度Twも低いので、燃料の燃焼が十分に行
なわれず、未燃燃料の粒子が所謂白煙となって排出され
環境が損なわれるので、早期に白煙を消煙させるために
通常エンジンの始動後も或る時間、即ち図のC点まで引
続きエアヒータ24に連続的な通電が行なわれる。(以下
スタースイッチをONしてエンジン10が始動するAB間のエ
アヒータ24の作動をプレーヒートHp、エンジン始動後に
おけるBC間のエアヒータ24の作動をアフタヒートHaと称
する。) 一例として上記アフタヒートHaの通電時間は、一定時間
例えば30秒に設定され、又他の例では、縦軸にアフタヒ
ートHaの通電時間をとり、横軸にエンジン冷却水温Twを
とって示した第4図の水温−通電時間線図に示されてい
るように冷却水温が第1の設定温度T0例えば0℃のとき
は第1の設定時間t0例えば10秒だけアフタヒートHaが行
なわれ、冷却水温が第2の設定温度T1例えば−10℃以下
のときは第2の設定時間t1例えば30秒のアフタヒートHa
が行なわれると共に、冷却水温が上記T0とT1との間の温
度の場合は、t0とt1との間で比例的に変化する時間だけ
アフタヒートHaが行なわれる。
上記アフタヒートHaの最大時間(上述した例では30秒)
は、時間的にばらつきがあるプレヒートHpからアフタヒ
ートHaにわたるエアヒータ24の全作動時間における消費
電力量とバッテリ26の電力容量との兼ね合い、並びにエ
アヒータ24内の電熱素子の過熱による焼損を防止する観
点から、実用上安全な範囲に定められている。
上述した従来の給気予熱装置では、エンジン始動後のア
フタヒートHaの最大時間が通常30秒程度に限定されるた
め、寒冷始動時における白煙消煙時間が長くなる不具合
があった。
また従来、ガソリンエンジンにおいて、寒冷始動時の混
合気の霧化を促進するために、給気マニホールドに早期
暖機用のヒータを設け、気化器の絞り弁開度に応じて上
記ヒータに供給される電流量を変化させるようにした混
合気加熱装置が提案されている。(実開昭61-63469号公
開公報参照) しかしながら、この既提案の装置では、早期暖機用ヒー
タに供給される電流が、気化器の絞り弁開度に応じて制
御され、ヒータの温度それ自体を制御要素として制御さ
れていないため、ヒータの発熱線が断線しない安全な範
囲で給気を効果的に加熱することができず、ヒータの過
熱による溶損や給電源であるバッテリに過大な負荷を負
わせる可能性が大きく、これをディーゼルエンジンに適
用した場合、ヒータの耐久性を確保しながら、かつバッ
テリに過大な負荷を負わせることなく、低温始動時に効
果的に給気を加熱して、白煙の発生を防止し又は少くと
も白煙の発生時間を大巾に低減することができない不具
合がある。
(考案が解決しようとする課題) 本考案は、上記事情に鑑み創案されたもので、低温始動
に際して車載バッテリの電力容量の範囲内で、かつエア
ヒータの焼損を防止しながら、白煙の発生を効果的に抑
止し、白煙の消煙時間を短縮することができるようにし
た給気予熱装置付車両用ディーゼルエンジンを提供する
ことを目的とするものである。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本考案に係る予熱装置付車両
用ディーゼルエンジンは、エンジンの給気通路内に設け
られ同給気通路を介してエンジンに供給される給気を加
熱する電熱式エアヒータと、同電熱式エアヒータの温度
を示す温度情報を出力する温度センサと、エンジン始動
後に上記温度センサからの温度情報に基づき、上記電熱
式エアヒータの温度が所定の第1設定温度より低い間は
上記電熱式エアヒータへの通電を行う一方、上記第1設
定温度に達した後は上記第1設定温度より低い所定の第
2設定温度に低下するまで上記電熱式エアヒータへの通
電を停止し、上記第2設定温度より低くなると通電を再
開することにより、上記電熱式エアヒータに断続的な通
電を行うと共に、上記エンジンの始動後予め設定された
予熱終了条件が満足されたとき上記温度情報に拘わらず
上記電熱式エアヒータへの通電を停止するコントローラ
とを備えたことを特徴とするものである。
(作用) 本考案によれば、前記プレーヒートHpによりエンジンが
始動したのち、アフタヒートHa中にエアヒータに上記第
1設定温度及び第2設定温度に基づく時間間隔を存して
断続的な通電が行なれる。上記エアヒータ自身の温度に
基づく断続通電によってバッテリの電力消費が抑制され
ると共に、エアヒータの電熱素子の過熱が確実に防止さ
れる。また、電力消費が少ないにも拘わらず時間的に長
いアフタヒートが行なわれて給気が効果的に加熱される
ので、白煙の発生が防止され又は少くとも消煙時間が短
縮される。
(実施例) 以下本考案の実施例を第1図及び第2図について具体的
に説明する。(なお、第1図を援用して従来の構成に関
し既に説明した事項については、再述を省略する。)本
考案によれば、エンジン10の始動後、コントローラ30に
よってアフタヒートHa中に第2図に示されているような
断続的な通電が行なわれる。
上記アフタヒートHa中の一回の通電時間taは、従来の最
大通電時間(第4図のt1)より十分に短く、次に述べる
ようにして設定される。即ち、第1図に示されているよ
うにエアヒータ24又はその周辺に温度センサ34を設けて
その出力信号Teをコントローラ30に入力し、同エアヒー
タの電熱素子が焼損しない或る安全な最高温度を第1の
設定温度Temaxとして設定すると共に、第1設定温度よ
り十分に低い第2の設定温度Temimを設定し、上記温度
センサ34の出力信号Teが第1設定温度Temaxに達したと
きにリレー28を開成してエアヒータ24への通電をやめ、
エアヒータ24の温度低下により温度センサ34の出力信号
Teが第2設定温度Teminに達したとき再びリレー28を閉
成してエアヒータ24への通電を行なうようにする。ま
た、アフタヒートHaの全期間は、特定のエンジンについ
て種々の外気温度条件下における低温始動実験を行なっ
て適宜に設定し、この設定時間の経過後コントローラ30
がリレー28を開成してアフタヒートを終了させるように
することができ、またエンジンの始動後冷却水温度が次
第に上昇して予め設定された高温度に達したとき、前記
水温センサ32の出力信号に基づいてコントローラ30がリ
レー28を開成してアフタヒートHaを終了させるようにす
ることもできる。
上述したように、特定のエンジンについて種々の外気温
度条件下における始動試験を行ないその実験結果に基づ
いてコントローラ30に設定された予熱終了条件の成就、
或いは直接的にエンジンの冷却水温度を検知して、同冷
却水温度が設定温度に上昇し予熱終了条件が成就したと
き、上記エアヒータ24の温度如何に拘わらず同エアヒー
タへの通電を停止することによって、エンジン10の始動
後アフタヒートHa中にエアヒータ24に対して合理的かつ
断続的な通電が行われることとなりかつ一回の通電時間
taを従来の最大通電時間t1より十分小さくすることがで
きるので、休止時間tb中にオルタネータ36の発電による
電力がバッテリ26に補給されることと、この休止時間中
にエアヒータ24に蓄積された熱が効果的に給気に伝達さ
れることとの協作動に基づいて、バッテリ26の電力容量
の範囲内で、極めて有効に給気を加熱して白煙の発生を
防止し、又は少くとも白煙発生の時間を短縮することが
でき、同時にエアヒータ24の電熱素子の焼損を確実に防
止することができる。
なお、本考案は、ターボチャージャ18を具備しないエン
ジンに対しても勿論適用することができ、更にターボチ
ャージャ18を具備しているがインタクーラ22を具えてい
ないエンジンにも適用することができる。しかし、第1
図に例示されているインタクーラ付エンジンでは、始動
時にインタクーラ22が強力な給気冷却器として作用し、
始動の困難性が特に大きいので、本考案の効果が格別に
著しい。
(考案の効果) 叙上のように、本考案に係る給気予熱装置付車両用ディ
ーゼルエンジンは、エンジンの給気通路内に設けられ同
給気通路を介してエンジンに供給される給気を加熱する
電熱式エアヒータと、同電熱式エアヒータの温度を示す
温度情報を出力する温度センサと、エンジン始動後に上
記温度センサからの温度情報に基づき、上記電熱式エア
ヒータの温度が所定の第1設定温度より低い間は上記電
熱式エアヒータへの通電を行う一方、上記第1設定温度
に達した後は上記第1設定温度より低い所定の第2設定
温度に低下するまで上記電熱式エアヒータへの通電を停
止し、上記第2設定温度より低くなると通電を再開する
ことにより、前記電熱式エアヒータに断続的な通電を行
うと共に、上記エンジンの始動後予め設定された予熱終
了条件が満足されたとき上記温度情報に拘わらず上記電
熱式エアヒータへの通電を停止するコントローラとを備
えたことを特徴とし、低温始動に際して、車載バッテリ
に無理な負荷を負わせることがなく、また白煙の発生を
防止し若くは少くとも白煙の消煙時間を短縮して円滑な
始動を達成することができるので、実用上極めて有益で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係るエンジンの概略構成図、第2図は
第1図におけるエアヒータの通電態様を示す線図、第3
図は従来のエンジンにおけるエアヒータの通電態様を示
す線図、第4図は従来のエンジンにおけるアフタヒート
時のエンジン冷却水温−通電時間線図である。 10……エンジン、12……給気マニホールド、14……排気
マニホールド、16……ターボチャージャ、22……インタ
クーラ、24……電熱式エアヒータ、26……バッテリ、28
……リレー、30……コントローラ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの給気通路内に設けられ同給気通
    路を介してエンジンに供給される給気を加熱する電熱式
    エアヒータと、同電熱式エアヒータの温度を示す温度情
    報を出力する温度センサと、エンジン始動後に上記温度
    センサからの温度情報に基づき、上記電熱式エアヒータ
    の温度が所定の第1設定温度より低い間は上記電熱式エ
    アヒータへの通電を行う一方、上記第1設定温度に達し
    た後は上記第1設定温度より低い所定の第2設定温度に
    低下するまで上記電熱式エアヒータへの通電を停止し、
    上記第2設定温度より低くなると通電を再開することに
    より、上記電熱式エアヒータに断続的な通電を行うと共
    に、上記エンジンの始動後予め設定された予熱終了条件
    が満足されたとき上記温度情報に拘わらず上記電熱式エ
    アヒータへの通電を停止するコントローラとを備えたこ
    とを特徴とする給気予熱装置付車両用ディーゼルエンジ
    ン。
JP1989059301U 1989-05-23 1989-05-23 給気予熱装置付車両用ディーゼルエンジン Expired - Lifetime JPH0724610Y2 (ja)

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JPH02149859U JPH02149859U (ja) 1990-12-21
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS509935A (ja) * 1973-06-05 1975-01-31
JPS6163469U (ja) * 1984-09-29 1986-04-30
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