JPS582461A - 内燃機関始動補助装置 - 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】 この発明は、内燃機関、特に圧縮着火型内燃機関始動補
助装置に関する。この装置は、使用時に内燃機関のイン
レットマニホルドに設けられるようになっている始動補
助部と、燃料入口と、励起され次時に該燃料入口を通し
て供給された燃料を気化・着火する加熱要素を有する形
式のものであシ４燃料はインレットマニホルド内で燃え
て前記内燃横開を通して流れる空気を加熱する。

従来の始動補助装置においては、始動補助部の加熱要素
は電力が低く、機関が作動温度に達せられるように機関
を始動しようとする前に数秒間励起されなければならな
い、このような始動補助部の一つとして、温度感応−弁
と協同して加熱！！素によって熱せられる面が燃料を気
化・着火するに足りるほどの熱さＫなつたことを確認す
る迄燃料を該面上に流さないようＫなった。

ものがある。この形式の補助部は、その作動寿命を甚し
く短くせず圧電源（、通常、蓄電池）に接続しておける
ように、連続定格化されている。

この発明の目的は、始動補助部が従来のものよシも迅速
に作動される内燃横開始動補助装置を提供することにあ
る。

この発明によれば、内燃機開始動補助装置社、電力入力
が電源に接続された時に、該電力入力が所望の作動温度
を保持するのに要する電力入力になるように定格された
加熱要素と、該加熱装置をオン・オフに以換え前記の所
望温度に保つ保持回路部と、付勢励起され九時に始動軸
動部の燃料人口に燃料管供給させる電磁作動部と、機関
温度に応答して前記保持回路部と該電磁作動部を制御す
るための温度感応部とを具備する。

以下、図ｍを参照してこの発明を実施について説明する
。

第１図を参照して、１は圧縮着火型内燃機関で６９、ニ
ゲソーストマニホルド２とエアインレットマニホルド３
を有する。肢機関１は、更に、作動中に機関の燃焼領域
ヘタイＺング鴫合わせて燃料を供給する燃料噴射Ｉ７で
を有する。

４は、エアインレットマニホルドＳに架設され九始動補
助部であシ、後述のように、燃料入口を有する・始動補
助部イないしこの燃料入口は、始動補助部４の燃料入口
へ供給される燃料の圧力を制御するレギュレータ５に接
続されている。

始動補助部４への燃料の流れは、電磁弁６によ）制御さ
れ、燃料は、燃料プラグ１により適当な燃料源からもっ
てこられる。始動補助部４．は、電気加熱要素（ヒータ
）′ｔ−有する。この電気加熱要素は、作動時には、−
始動補助部４へ供給され危燃料を気化・着火し、エアイ
ンレットマニホルド２内で焔を生じさせ、この焔が機関
１に流入する空気を加熱してその始動を助けるようにな
っている。

第２図を一照して、始動補助−４は六角形部１１と機関
のインレットマニホルドＳのがスに　。

螺刻され喪めねじに螺入されるおねじ部１２を有する本
体１０から成る。この本体１０に管状覆い１３の一端が
取り付けられている。この管状覆い１３は、薄い板材か
ら作られ、使用中は機関１のエアインレットマニホルド
３に沿って引き込まれてきた空気を管状覆い１３内の領
域へ通過させる開口１４が形成されている。管状覆い１
３の他端は開口１６が形成された閉塞部材１５で閉じら
れている０本体１０の管状覆いＩＳと反対側の端部に、
本体１０内の通路１８に連通する燃料人口１１が設けら
れている。この通路１８内に管体１９の一端部が挿入固
定されておシ、管体１９の他端は金属製プラグ２０で閉
じられている。そして、このプラグ２０は閉塞部材１５
に固定された位置決め部材２２の延長部２１によシ担持
されている。

管体１９内に少なくとも１個の開口２Ｓが形成され、又
、電気絶縁体であると共に耐熱材でもある材料製の複数
個のリング２４がこの管体１９を囲繞している。これら
のリング２４は直列に並べられて一つの筒状体２４ムを
形成し、該筒状体Ｊ４Ａの一端は本体１０に衝接すると
共に他の一端は位置決め部材２２に衝接する。

筒状体Ｊ４Ａの外周上にらせん状加熱要素（ヒータ）２
５（便宜上メタルチーｆ＠である）が巻回されており、
その一端は位置決め部材２２に固定されている。加熱要
素２５の他端２６は、本体１０内に形成された穴２８内
に電気絶縁された状態で保持され大軍導部材、２１に接
続されている。電導部材２１は端子コネクタ２９と一体
に形成されている。電導部材２７は絶縁プラグ１６によ
って穴２８内に設置され、この絶縁プラグ３０の両端の
空間は、適当な耐熱電気絶縁体の封止材で充填されてい
る。

管状覆い１３内の空間にしぜん状に巻回された着火−素
Ｊ１が設けられてお９、その一端は位置決め部材２２に
固定されその他端は電導部材１’ｌＫ固定されている。

燃料が燃料入口１１に供“給され加熱要素２６及び着火
要素３１が励起された時に、隣接するリング２４間の小
さな■間に沿って燃料流が生、じ、燃料が加熱要素２５
に接触すると気化され、この気化された燃料は着火要素
３１で着火され−る。燃料の流速は、燃料入口１１内に
固定されたオリフィス板３４の中に形成されたオリフィ
ス３３によって制御される。１個のオリフィスの代りに
オリフィスをそなえた板を直列に並べ、直列に接続され
る複数のオリアイスを用いてもよい。

第３図に電磁弁６を示す、この弁６はポングアの出口に
接続される燃料入口３８ｔ−一端部に形成されたがデー
３７を有する。このｌデー３７内にレストリフタ（制限
部材）４０と協働する通路３９が設けられている。ｌデ
ー３１内に、更に、アーマチャ４１が設置さｎｌその中
に通路３９と連通する穴（ドリル穴）４２が形成されて
いる。−デー３１とアーマチャ４１とは弱い圧縮コイル
ば、ね４ｊＫよりてばね付勢されておシ、アーマチャ４
１は、がデー３１の延長部として形成され穴管状部材４
４内を摺動するようになっている０巻線４５は−ｆ−３
７０一部及び管状部材４４ｔ−囲繞し、この巻線４５が
励起された時はアーマチャ４１がばね４３の作用に抗し
て１７″−３７の方へ動３、Ｍｆ−３７はハウジング（
囲繞体）４８内に保持されており、このハウジング４８
は、レイ、レータ５に接続される通路４９を形成されて
いる。アーマチャ４１の先端に弾性部材５０が設けられ
てお夛、ソレノイドが消勢された時通路４９の端を閉塞
して燃料を流さなくするようになっている。ソレノイド
が励起されると、燃料は穴４２から横穴−１を通プハウ
ジング４８とアーマチャ４１及び弾性部材５０との間の
隙間を通って通路４９へ流れる。５２は端子で、これＫ
よって電流がソレノイドに供給される。戻りの電流は図
示しない別の端子を用いる。

第４図は、電磁弁Ｃのハウジング４８と一体になりて示
さｎているレイ、レータ５である。

尤も、・・ウジング４８とレギニレータ５は別体であっ
てもよい０通路４９は空隙部５３に開口し、この空＠＠
！ｉ３から始動補助部４の燃料入口１７に接続される出
口５４が延びている。空隙部５３内に立上シ部５５Ｂが
形成さｎｌこの中に、燃料ポングアの入口に接続さｎる
通路５５が形成さ扛ている。空隙部５３は、弱い圧縮コ
イルばね５７でばね付勢されるダイヤフラム５６により
て閉じら扛、通路５５の端を閉成するようになっている
０作動中、空隙部５３に流入する加圧燃料はばね５２に
抗してダイヤフラム５６に力を作用すム圧力がダイヤフ
ラム５６によって定められる圧力とばね５７が作用する
力を超える場合、ダイヤフラム５６は立上り部５．５Ｂ
の上端から持ち上げられ通路５５と空隙部５３とを連通
せしめ、燃料を通路５５ｔ−通して逃がさせ、電磁弁６
内のレストリフタ４０と協働して空隙部ｓＳ内の圧力を
制御し、従って、始動補助部４に供給される燃料圧力を
制御する。５５Ａは、ばね５７を内蔵するチャンＡｓｈ
に接続され本接続部材であり、機関１のインレットマニ
ホルド３にも接続されて燃料圧力をマニホルド３内の空
気圧に一致するように変化させる。

第５図を参照して、始動補助部４の一方の端子＃ｉ被接
地れると共にストーレジアキュミ、レータ６３の負端子
ｒ；ｘＫ４Ｍ続されている。ストーレシア”？　ｘｈ　
ミュレータ６３の正端子６ｏは常開リレー接点６４ｔ−
介して始動補助部４の他方の端子に接続されている。ス
トレージアキ。

ミ、Ｌ／−ｐｇｚｔｖ両端子６０．６１に容量６１ｉ。

抵抗６６及び機関１を運転するのに必要な場合に閉成さ
れるスイッチ１６が直列に接続される。

始動補助部４の前記他方の端子は抵抗σ７を介して容量
＃５と抵抗６６との間の接続点ｇ７Ａに接続される。こ
の接続点６７ムはコンノｆレータ＃８の一方の入力端子
に接続されておシ、コンノ９レータＣ８の他方の入力燗
子は基準電圧がかけられる端子６９に接続されている。

ｒＯＦｉＡＮＤ？’−）で、一方の入力端子はコンノｆ
レータ６ａの出力に接続され、他方の入力端子はタイマ
ー回路７７に接続されている。−例として、機関１に設
けられ機関温度に感応する温度検出ｒｐｒｚＢタイマー
回路Ｆ７に制御久方を送るようになっている。スイッチ
１３は、機関１の始動モータを作動させる時に閉成させ
るもので、これもタイマー回路７１に制御λカを送る・
こｎら温度検出器１２及びスイ、チア３を用いて、始動
モータを作動させた時及び機関温度が所定値よ）も低か
り危時にタイマー回路ｔ１ｉ、・作動させるようＫしで
ある。

ｍｌゲート１ｏの出力はスイッチ回路１４に接続される
。仁のスイ、テ回路（制御回路）２４０便利なものとし
てトランジスタがあシ、それの・コ、レクタ・エミッタ
路扛、スト−レゾアキ、ミ、レータ６３の負端子６１と
リレー巻締７５の一方の端子間に接続されている。この
リレー巻線１５はリレ一端子６４用のもので、他の端子
はス、イッチ１６を介してストーレジアキ凰オ、レータ
６３の正端子＃ｏＫ接続されている。スイ、テ１６＃ｉ
機関１０運転中は常時閉成されているが、スイッチｒｓ
Ｆｉ機関１が始動された時だけ閉じら詐る。電磁弁＃が
ストーレゾアキ＆　Ｚ　＆レータ６３の負端子６ノとタ
イマー回路７１のｔ４ワ一端子との間に接続される。こ
の・臂ワ一端子は、タイマー回路７１が後述のように作
動している時にストーレゾアキュミュレータｄ３の正端
子６０に接続されるようになっている。

つめ九〈なっている機関１ｔ−始動する場合についｙ考
えてみよう。運転者はスイ、チア６を閉じて機関１の付
属装置を励起しかつリレー巻ｗ＊ｒｔｉ及び抵抗６６に
負端子６１に接続ｊる。

この場合には、容量６５は、抵抗６６．６７の相対値と
始動補助＠４に工つて定められる征電圧に充填戸れる。

コン／４レータ６８の出力は論理ｌになる。更に、機関
１はつめたいから、温度検出器７２０回路はタイマー回
路１１に動作信号を与える。スイッチｒｓを閉じて機関
１’ｆｆ始動する迄は、にのゲート１０の出力も論理０
になってスイッチ回路７４を構成するトランジスタが非
導通状態にあるようにタイマー回路１１は論理Ｏになる
。更に弁６は消勢さｎる。

スイ、チア３が閉成されると同時に１タイマ一回路７１
ＦｉＡＮＤ＋−−）　７０に論理ｌの信号を送り、これ
がトランジスターをＯＮにしてリレー巻線７５を励起す
る。弁６も励起されて開き、燃料を始動補助部４へ供給
する。加えて、リレー接点６４が閉成して始動補助部４
の加熱要素２５を電源に接続し、かつ、加熱要素２５の
定格は高くなっているので、始動補助部４　＃′ｉ免速
に作動状態にな）、機関１のインレットマニホルド３内
に焔を生じさせることになる。加熱要素２５ｔ−保護す
るために、作動温度に達し次ら、これｔ−０ＦＦにしな
ければならないが、この機能は容量６５．コン／４レー
タ６８及びこれに関連する抵抗６６．６７によって形成
される制御回路によって行なわれる。基準電圧に達する
とコンパレータ６８の出力は論理Ｏになり、ＡＮＤダー
ト７０も論理０となシ、この結果、リレー巻−１１，′ 線７５が消勢されて接点６４ｔ−開成する。これが生じ
ると、容量６５が放電を□はじめ、電圧は、コンパレー
タ６８が再び論理１の出力を出す大きさになシ、リレー
巻線ｉ５は再び励起される。

リレー接点６４が開き、スイッチ１３が閉成している間
は、燃料は始動補助部４へ供給し続けられる。従って、
始−補助部４の加熱要素２６はほぼ所望の作動温度を保
つことになシ、このことは端子６０．６１間の電圧が始
動モータの作動に応じて変化したとしても□このように
なる。

機関１が始動すると、スイ、チアＳが開成ムタイｔング
回路７ノが始動補助部４’ｆ１−所定時間１０の出力が
論理Ｏになると、リレー巻線７６が消勢され、始動補助
部４へ電流が流れなくなる。弁６も消勢されて燃料の流
ｎが停まる。

機関１が温めらｎると、温度検出器７ｚないしはこれに
関連している回路がタイマー回路１１の操作を停止させ
、始動補助部４の加熱要素２８が作動することがなく、
又、弁６は開成することがない工うＫする。

第５図の実施例で用いられている温度検出器７２に代え
て、スイッチ回路７４、弁６、端子６１（又はスイッチ
回路１４と端子６１）間に接続されたパイメタルスイッ
チを用いてもよい。

このパイメタルスイッチは機関１のシリンダ頭に取り付
けられて、温度検出器１２とほぼ同じ機能をする０機関
１が温・くなると、パイメタルスイッチが開き、リレー
巻ａｙｓ内は電流が流れず、弁６は励起されない。

第６図は、第５図の回路の変形例である。

７１は、追加された単安定回路であって、リレー巻線７
５とスイッチ１６との間の接続点７７Ａに接続され、こ
むからノ豐ワー人力が入るようになっている。単安定回
路２１は、又、接点６４との接続点６４Ａに接続され、
ここから制御入力を受ける。スイッチｉ３が閉じられ、
リレー巻１１１７５が励起さ２れると、接点６４が閉じ
られて電力（／ｆワー）が弁６に供給される。温度制御
回路の操作につづいて接点６４が開いた後、単安定回路
７７は弁６へ電力を供給しつづける。

所定時間経過後、単安定回路２１は、弁６への電力供給
を停止させ、始動補助部４への燃料供給を止めさせる。

実用上、単安定回路１７の上記時間は、温度が制御され
ている時には、始動補助部４がオフになっている時間の
最大値よりも若干長くなっている。

温度検出器１２は駒ゲート１０に今一つの入力を与える
０機関１が十分に温くなプ始動補助ｓ４の作動が必要で
なくなった時は、幻のゲート１０は論Ｉｌｌの出力を出
さないから、接点６４は閉じられず、従って、弁６は励
起されない・ 第６図の温度検出器１２をスイッチ回路１４と端子６１
間に接続されたパイメタルスイッチｒｌｌＫかえてもよ
い、この場合、ムＮＤｆ−）７０は２人力を受けるに過
ぎない。

第６図の回路の変形例として、タイマー回路１１ｔ−省
略し、温度検出器１２を機関ｌのエズゾーストマニホル
ド２上又は内に設ける。この場合には、排気温度が所定
値に達すると始動補助ｓ４が不作動にされる。この変形
例の装置は、機関１が低負荷運転をしている時にこの機
関１に流入する空気に熱を加えるようになっている。

この装置では、ＡＮＤゲート１０は、機関１が冷い時に
゛＼両方とも論理ｌになる２人力だけが入るから、スイ
、チア６が閉成されると直ぐに始動補助部４が励起され
る。又、この装置では、機関１によって燃料Ｉング７が
駆動さｎるようになっていることを確認しておくことが
肝要である０機関１がスタータモータ又は自らの電力に
よりて回転さｎる迄、燃料が始動補助部４に供給さｎな
いからである。従って、もし機関１が停、止することが
あって運転者がスイ、チア６を開き損ねた場合、ニゲシ
ーストマニホルド２が冷えた時に電流が始動補助部４へ
供給されるけれども、燃料は供給されない、始動補助部
４Ｆｉ、スイッチ１６閉成と同時に励起して社ならない
場合は、３番目の入力ｔ−ＯＲゲートの出力に結合され
る所の３人力ＡＮＤ　ｒ　−）　を用いる。このＯＲダ
ートは２人力を有し、そのうちの一方の入力はスイッチ
７３に接続さｎて機関１ｆ始動回転した時始動補助部４
ｔｌ−作動状態とし、他方の入力は機関回転検出装置に
接続されて、機関１が始動しかつスイ、チア３が開いた
時に始動補助部４ｆ、作動状態にして置く。

タイマー回路１１とＯＲダートを用いる場合、燃料ボン
ｆＩＦｉ、弁６と同様に単安定回路１７によって励起さ
れる電動Ｉングであるとよい。

始動補助部４への燃料の供給を一ン７’７の消勢と共に
停止するてだてか十分にとられているならば、弁６會省
略してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明と内燃機関との関係を示すプロ、ク
ダイヤグラム、第２図はこの発明の始動補助部の一実施
例の縦断面図、第３図はこの発明の実施例に用いられる
電磁弁の縦断面図、第４図はこの発明に用いらｎるレギ
ュレータの縦断面図、第５図及び第６図は、それぞれこ
の発明の実施例の回路図である。 １・・・内燃機関、２・・・ニゲシーストマニホルド、
３・・・エアインレットマニホルド、４・・・始動補助
部、５・・・レギュレータ、６・・・電磁弁、７・・・
燃料デンゾ、１０・・・本体、２５・・・加熱要素、６
ｏ・・・正端子、６１・・・負端子、６３・・・ス）−
レジアキュミ、レータ、６４・・・常開リレー接点、６
５・・・容量、６６・・・抵抗、６７・・・抵抗、６８
・・・コンノ４レーク、７０・・・にΦゲート、７１・
・・タイマー回路、７２・・・温度検出器、７Ｓ・・・
スイッチ、７４・・・スイッチ回路、７５・・・シル−
巻線、７６・・・スイッチ、７７・・・率安亨回路、７
８・・・バイメタルスイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）内燃機関のインレットマニホルドに設けられ燃料
   入口と励起時該燃料入口からの燃料を気化・着火し該燃
   料ｔ−骸イシレ、トマニホルド熱要素とを具備子る始動
   補助部を有するもので本って、該加熱要素は、電源へ接
   続された時に、該加熱要素への電力入力が核加熱要素を
   所望の作動温度に保持する電力入力以上になる定格を有
   し、かつ、該加熱要嶽のオン、オフの切換を行なって該
   所望温度を維持する光めの温度維持回路と、励起された
   時に燃料を該燃料入口へ供給せしめる友めの電磁作動装
   置と、内燃機関の温度に感応し皺温度維持回路と該電磁
   作動装置とを制御するための温度感応装置とを具備する
   ことｔ％黴とする内燃機関始動補助装置。 （２）前記電磁作動装置は、電磁弁であることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の内燃機関始動補助
   装置。 （３）前記電磁作動装置は、電動燃料４ｙｆであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の内燃機
   関補助装置。 （４）前記温度維持回路は、閉成時に電力を前記加熱要
   素に供給させ制御回路に制御信号を送るスイッチ回路と
   、少なくとも２人力を有しその１つが温度制御回路に接
   続されている該スイ、子回路作動制御用のＡＮＤ　ｆ　
   −）とを具備すること全特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項に記載の内燃機関補助装置。 （５）　　前記制御回路は、前記加熱要素が作動するに
   至る迄の時間よシも若干長い作動時間を有する単安定回
   路であることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項に
   記載の内燃機関補助装置。 （６）前記瓜ゲートの前記１つの入力以外の１つの入力
   が、前記内燃機関の始動中及び始動後の短時間の間該Ａ
   ＮＤダートに入力を与えるりイマー回路に接続されてい
   る仁とを特徴とする特許請求の［囲第（５）項記載の内
   燃機関補助装置。 （７）　　前記温度維持回路は、前記内燃機関の温度に
   感応し、該温度が所定値を超えた時Ｋ１１ｔｌ記始動補
   助ａｔ励起しない１５に構成され九温度検出ｔｓ１に具
   備することを特徴とする特許請求の範囲第（６）項に記
   載の内燃機関補助装置。 （８）　　前記温度検出器は前記ＡＮＤダートの前記１
   つの入力以外の前記１つの入力九入力を与えるものであ
   るととｔ−特徴とする特許請求の範囲第（７）項に記載
   め内燃機関補助装置。 （９）前記温度検出装置は前記スイッチ回路に接続され
   ているととｔ−特徴とする特許請求の範８１Ｋ（７）項
   に記載の内燃機関補助装置。 （ト）前記ＡＮＤ　ｙ−トの前記１つの入力以外の１つ
   の入力にａｍされ前記機関の温度に感応する温度検出器
   を具備するとと゛を特徴とする特許請求の範囲第（５）
   項に記載の内門機開始動補助装置。 ０１　　出力が前記ＡＮＤ　ｒ　−）の前記入力以外の
   入力に接続され前記内燃機関の回１検出装置に接続され
   る第１人力と前記内燃機関の始動中閉成されるスイッチ
   に接続される第２人力を有するＯＲダートを具備するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲ＩＩ（１項に記載の内燃
   横開始動補助装置。 （６）　前記ＡＮＤ　ｆ−）の前記１つの入力以外の１
   つの入力が、前記機関の始動モータに関連するスイッチ
   が閉じた時に該ＡＮＤゲートに入力信号を送るように操
   作され前記電磁作動装置の励起を制御するタイマー回路
   に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第（
   （）項に記載の内燃横開始動補助装置。 斡　前記温度感応装置は、前記タイマー回路に制御入力
   を与え、前記内燃機関の温度が所定温度を超えた時に該
   タイマー回路が前記ＡＮＤ回路への入力信号を与えない
   ようＫしたことを特徴とする特許請求の一囲第（６）項
   に記載の内燃機開始動補励装置。 α◆　前記温度感応装置は、前記スイッチ回路　ｊ　− と前記電磁作動装置に接続されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第（ロ）項に記載の内燃横開始動補助装
   置。