JPS5982561A - インテ−ク・ヒ−タの温度制御装置 - 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】 本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関の吸気系に流通
する吸気を加熱して機関の始動性を向上させるだめのイ
ンテーク．ヒータの温度制御装置に係υ、特にセラミッ
クでヒータを成形し、さらにこの成形したセラミックヒ
−タの印加電圧を制御することにょシ、加熱時間の短縮
と高温の維持を図り円滑な始動性を得るようにしたイン
テーク．ヒータの温度制御装置に関する。

〔従来技術〕

一般に内燃機関、殊にディーゼル機関にあっては吸入さ
れる大気の温度が比較的低い環境（寒冷地．寒冷時等）
にあると、シリンダ内における吸気の圧縮のみによって
は自発着火を誘起することができず円滑な機関始動を殆
ど表し得ない。

このような状況に対処するために、第１図に示す如く、
機関１の吸気系２には、燃料が供給されて吸気（図にお
いて白矢印）の一部を燃焼させ、この燃焼熱によシ流通
する吸気を加熱して機関１の始動性を向上させるインテ
ーク．ヒータ３と称される始動補助装置が装着されてい
る。

従来、この種インテ〜り．ヒータとしては第２図に示す
ものが知られている。ニクロム線より成る発熱抵抗体４
がスチール製の金属軸５内に挿入され、更に金属軸５内
にマグネシウムの粉末６が圧密に充填されている。そし
て、上記発熱抵抗体４に電源７電圧を印加して金属軸５
を赤熱させ、これに燃料を供給して蒸気化させるととも
に着火燃焼させるようにしだものである。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、このようなインテーク．ヒータ３には以
下の如き問題点があった。

（１）　　ヒータ本体（金属軸５）に金属を用い、これ
に直接燃料を懸は燃焼させているので、金属の酸化及び
溶融の点から加熱のだめの電圧値（電流値）が制限を受
ける。

（２）シかも、発熱抵抗体４は、燃焼を維持すべくヒー
タ３の熱容量を増大させるために充填したマグネシウム
の粉末６を介して金属軸５を間接的に加熱することにな
るだめ、加熱時間ひいては着火温度に達する時間が長引
き、始動時間の短縮化を達成できなかった。因に、大型
ディーゼル機関では１２秒以上と長かった。

（３）電流制限を受けるため全体の温度を十分に高くす
ることができず、しかも金属軸５自体の熱容量が小さい
ので、着火がおこってもセルモータを駆動して機関を始
動させようとすると、それに伴う吸気量及び流速の増大
により、金属軸５は冷却されて機開始動前匠失火するこ
とが多かった。

（４）　　ヒータ３製作上、金属軸５内にマグネシウム
の粉末６を圧密に充填するため、発熱抵抗体４のピッチ
が不揃いになり的確なピッチを得られなかったり、鞘５
内で短絡してしまう場合があシ、構造」一ヒータ３に局
所過熱や加熱不足を生じ、吸気系２内の酸素を燃やし過
ぎて酸欠状態になったシ、ヒータ３全体を十分に加熱で
きなかった。しかも、発熱抵抗体４のピッチが不揃いゆ
えにー・様加熱ができず、このだめ勢い低電圧一定印加
になり、印加電圧を変えて温度を高温に保持するという
温度制御が基本的にできなかった。したがって完爆期間
の長期化や失火が起りやすく円滑な始動性が得られなか
った。

〔発明の目的〕

本発明は」二連した問題点に鑑みて創案されたものであ
り、その目的は、ヒータ全体をセラミックで形成すると
ともに、そのヒータ内にタングステンの発熱抵抗体を内
設し、さらにこのヒータ温度を検出して印加電圧を制御
することによシ、加熱時間の大幅な短縮並びに完爆をよ
り確実に短時間で行なわせることができるインテーク．
ヒータの温度制御装置を提供するにある。

〔発明の構成〕 上記目的を達成すべく本発明は次の如く構成されている
。

温度が上がると抵抗が急激に上がる性質を有するタング
ステンを抵抗発熱体として用い、電圧印加によって急速
加熱できるようにする。この抵抗発熱体は高耐熱性高強
度、高熱容量を有するセラミック中に、酸素に直接触れ
ることなく且つセラミックが絶縁体であることからじか
に埋め込捷れている。この埋め込みは抵抗発熱体をプリ
ント配線した分割セラミック体をホットプレスして圧着
することにより行われるので、抵抗発熱体ピンチの不揃
いの全くないセラミック、ヒータが形成される。かかる
ヒータの形成により、はじめて電圧による温度制御が可
能となり、この温度制御を行うべく次のような構成によ
る７ステム回路がヒータに接続されている。

内燃機関の冷却水の温度が高ければ吸気系に流通する吸
気の加熱を必要としないことから、冷却水の温度を検知
する水温検知素子が設けられている。この水温検知素子
の出力値がキースイッチをＯＮ操作したとき所定値以下
である場合に、直ちにヒータに高電圧を印加する回路、
すなわち、その印加によってもたらされる飽和温度がセ
ラミックの耐熱限界温度を越えるに十分な高電圧、例え
ば大型自動車用バッテリの２４Ｖを印加してインテーク
、ヒータを急速昇温させる印加回路が作動すへく設けら
れている。まだ、電圧印加により昇温するヒータの温度
を検知ずへくヒータ温度検知素子を設け、ヒータの温度
を監視するようになっている。上記印加によりヒータが
着火温度に達したことをヒータ温度検知素子の出力値か
ら得て、それ以上高電圧を印加し続けるとセラミックを
破壊することとなるから、高電圧印加を止め、一方この
印加停止によりヒータを無電圧にした寸まにしておくと
吸気による急速冷却がおこることから、ある値以上であ
って高電圧より（ｄ、低い定格電圧に切換える切換回路
が設けられてＢる。この定格電圧は、その印加によって
もたらされるヒータの飽和温度がセラミックの耐熱限界
温度に近接し得る値のものが選択されている。切換回路
には、定格電圧に切換えたととにより高電圧の印加と異
なり吸気系内の低温の吸気に晒されるとヒータが着火温
度よりも低下してしまうので、この低下した温度を再び
着火温度以上とすべく高電圧に切換える機能も併有され
ている。したがって、ヒータはその温度検知素子の出力
値に応じて高電圧と定格電圧とに交互に切換えられ、セ
ラミックの耐熱性を満足しつつさらに着火温度も満足す
る高温を維持することができるようになっている。

発明の実施例 以下、本発明に係るインテーク、ヒ〜りの温度制御装置
の好適一実施例を添付図面に従って詳細に説明する。

第３図は本発明の一実施例を示すインテ−り。

ヒータの概略構造図である。

図示する如く、ヒータ１ｏは棒状体に形成され、気化端
１１側から燃焼端１２側に亘る筒体状のボルダ１３に囲
繞されている。このヒータ１ｏは、全体がホットプレス
によりセラミックで成形されると共に、その内部にプリ
ント配線等によりタングステンで成る発熱抵抗体１４が
内設されて構成される。セラミックは、熱容量が大きく
発熱抵抗体１４により発生された熱をヒ−り１０の外周
表面から放出しつつもそれ自体に多聞の熱を保持し常に
ヒータ１０全体を高温に維持して安定した燃焼を継続さ
せる機能を備えている。まだ、このセラミックは、発熱
抵抗体１４をその内側に保護して、急速な昇温によるタ
ングステンの酸化を防止し、可及的にヒ〜り１０の加熱
時間を向上さぜ得る機能をも兼備している。他方、タン
グステンは、温度上昇に伴って自らの抵抗値を急激に増
加させて高熱を発生し得る性質を備えており、電圧印加
によシ熱容量の大きなセラミックを迅速に加熱してヒー
タ１０の表面温度をトｉ時に昇温させ、供給される燃料
１５を蒸気化乃至着火させ得る機能を有する。

第４図はかかるセラミック製のインテーク、ヒータ１０
の列温特性を示すものである。断面積１６面、長さ６０
ｍｙｒｂの直方体に成形し、室温下において測定した例
である。これによれば、ヒータ１０に大形自動車用のバ
ッテリ電圧２４Ｖを印加した場合には、僅か１．９ｓｅ
ｃで燃料の着火温度ＴＦ８００℃に達し、そのままセラ
ミックの耐熱限界温度ＴＬを突き抜ける程の急峻な昇温
特性を示すことがわかる。一方、バッテリ電圧よりも低
い９．５ｖを印加した場合には、飽和温度Ｔ８が９８６
℃という耐熱限界温度Ｔ１．にきわめて近接した値をも
ち、かつ２４Ｖの場合と比較して緩慢な立上り肪性を示
し、着火温度ＴＦに至るまで１２．５　ｓｅｃ　　もか
かる。

このようにヒータ１０を急速昇温さぜる電圧を高電圧Ｖ
１１　　と、また継続印加しても耐熱限界温度Ｔ１゜以
下でこれに近接した値に飽和させる電圧を定格電圧ｖＮ
　　という。

第５図は、インテーク、ヒータ１０に加える電圧を制御
するシステム回路１６を示す。

並列接続された２個のインテーク、ヒータ１０には、リ
レ−Ｘ１接点とリレ−Ｘ２接点とから成る並列回路が接
続され、リレーＸ１　の励磁によりバッテリ１７の高電
圧ｖＨが直接に印加され、まだリレーＸ２の励磁により
ドロッピング抵抗Ｄ／Ｒを介して定格電圧ｖＮが印加さ
れるようになっている。インテーク、ヒータ１０に直列
に接続されているセンシング抵抗Ｓ／Ｒはヒータ１０の
表面温度を感知するヒータ温度検知素子１８であり、発
熱抵抗体１４の温度に比例してその抵抗値が変化し、こ
の変化に対応して電流が変化することから、この電流に
よる上記抵抗Ｓ／Ｒの両端に生じる電圧を検知すること
によって、等測的にヒータ１０の温度を感知するように
なっている。

バッテリ１７に接続された１９はキースイッチであり、
ＯＮポジションでシステム回路１６の中核となる制御回
路２０に端子■からバッテリ１７電圧を供給し得るよう
になっている。１だ、ＳＴデポジションスタータリレー
Ｘ５　　を励磁しその接点を閉じてセルモータ２１を、
駆動するようになっている。端子［相］に接続されたス
イッチは内燃機関の冷却水の温度を検知する水温検知素
子２２であり、水温ＬＪ％１．が所定温度Ｔ１、。、例
えば５℃以下を示すときにはＯＮとなってゝＸＯ“を出
力し、逆に５℃以上を示すときはＯＦＦとなってゝゝ１
１′を出カスる。２３はエンジンの回転数検出器であり
、エンジンが所定の回転数Ｎ８、例えば１．０００　回
転以上になるとゝゞ１″信号を、それ以下であるとゝ″
０″０″信号ように構成されている。尚、Ｌは後述する
モニタランプである○ 上記制御回路２０を詳細に示したのが第６図であり、同
図において制御回路２０は点線で囲まれた部分である。

図示する如く、水温検知素子２２の出力に接続された端
子Ｏは、ゲ−）　Ｇ、　、Ｇ２　＋　Ｇｇ　、Ｇ４　＋
　（ＪＳ及び（・ライバＧ６　から成るリレーＸ１　　
回路２４を経て端子■に通じ、ここでリレーＸ１　　に
接続されている。このリレーＸ１　回路２４は水温検知
素子２２が５℃以下を検知するとその検知出力値がゝゝ
Ｏ″　となるので作動してドライツクＧ６　をオンさせ
、キースイッチ１９がＯＮポジションにあるとリレーＸ
、を励磁させ得る機能を有する。そして、このリレーＸ
１　の励磁によりその接点Ｘ、か閉じ、インテーク、ヒ
ータ１０に高電圧■１（が印加されることとなる。以上
によって、リレーＸ１　回路２４、リレーＸ３、バッテ
リ１７、リレー接点ｘ１　　からなる印加回路が形成さ
れている。

制御回路端子■に接続されているモニタランフ。

Ｌは、上記リレーＸ１回路２４のゲートＧ５出力に接続
されたゲートＧ７．Ｇ８及びドライツクＧ９から成るラ
ンプ回路に通じており、基本的にはリレーＸ１の励磁、
消磁に応じて点灯、消灯するようになっている０ センシング抵抗Ｓ／Ｒの両端に接続された端子◎。

０は、制御回路２０内でシュミット回路２５に接続され
、その回路出力は上記リレーＸ１回路２４のゲートＧ２
に接続されている０７ユミツト回路２５はインデーク、
ヒータ１０の着火温度ＴＦ８００℃に相当する入力電圧
をセンシング抵抗Ｓ／Ｒより受けた用台、その電圧値を
境にそれ以上でＱまＯＮしてゝゝ０“出力を、それ以下
ではＯＦＦ　してゝゝ１″出力を出すように構成されて
いる。寸だ、誤動作を防止するために、８００℃に相当
する入力端子はＯＦＦ作動とし、７００℃に相当する入
力電圧をＯＮ作動としてヒステリシスをもたせである。

しかして、センシング抵抗Ｓ／Ｒに生じた出力値が７０
０℃　に達したらゲートＧ２　　を閉じてリレーＸ１　
回路２４をＯＦＦ　ＬリレーＸ、を消勢するようになっ
ている。また、出力値が８ｏｏ℃以下に降下しだら、そ
の出力をゝゝｏ〃がらゝゝ１“に変えてゲートＧ２ヲ開
くように働らく。従って７ユミソト回路２５はリレーＸ
１　　回路２４をインテーク、ヒータ１０の温度に応じ
てＯＮ、ＯＦＦ制御する機能を有する。

一方、キースイッチ１９のＯＮボジンヨンは、制御回路
２０の端子■を介して、ゲート群への電源Ｖ。Ｃ及び後
述するフリップ、フロップ回路のり七ツト出力を供給す
る自動電圧調整器２６に接続され木とともに、リレーＸ
４　　を駆動するゲートＧＩＧ及びドライバＧ　］　＋
から成るリレーＸ４　　回路のそのゲー）　Ｇ、。入力
及び端子■を介してリレーＸ２に通じているリレーＸ４
　の接点Ｘ４　　に接続されている。従って、キースイ
ッチ１９のＯＮ操作により制御回ＩＩ￥１８２０に電源
Ｖ。Ｃが供給されるとともに、リレーＸ２　　が励磁さ
れその接点Ｘ２　が閉じてインテーク、ヒータ１ｏには
定格電圧鳳の印加が継続されることとなる。尤もリレー
接点Ｘ２　　回路はリレー接点Ｘ１　回路と並列接続さ
れており、このリレー接点Ｘ１　回路はＯＮするとリレ
ー接点Ｘ２回路を短絡するので、リレー接点Ｘ１が閉じ
ているトキはインテーク、ヒータ１０には定格電圧■、
ではなく高電圧ｖ１１か印加される。このように、キー
スイッチ１９のＯＮ操作によシリレー接点Ｘ２回路を常
時ＯＮとする構成にしだのは、定格電圧■、と高電圧■
１１との切換シのインターバルにインターバルにインテ
−り、ヒ−り１０が無電圧となるのを防止するためであ
る。このように、キースイッチ１９がＯＮポジションに
あればリレーＸ２は常に励磁されているので、上記シュ
ミット回路２５がリレーＸ１　　回路２４をＯＦＦさぜ
リレーＸ１を消勢すれば、インテ−り、ヒータ１０には
高電圧ｖ１１に代わって定格電圧■、が印加されること
となる。まだ、逆に、リレーＸ１を励磁すればインテー
ク、ヒータ１０には高電圧Ｖ１１か印加されることにな
る。以上によって、シュミット回路２５、ゲートＧ、。

、Ｇ１１、リレーＸ４、リレー接点Ｘ４　、リレーＸ２
、バッテリ１７及びリレー接点Ｘ２から成る切換回路が
形成されている。尚、切換時間がきわめて速くそのイン
ターバルが無視できるならば、定格電圧ｖＮを常時印加
する方法を採用しないで、文字通り交互に定格電圧ｖＮ
と高電圧ｖＨとを切換えて印加するようにしてもよいこ
とは勿論である。

制御回路２０全体を電源Ｖ。０を切ることなく非作動と
するだめに３つの系統から成る解除回路２６が制御回路
２０内に設けられている。第１の系統２６ａは端子（神
よシキースイッチ１９のＯＮ操作時に０．５ｓｅｃ間開
くゲートＧ１゜、後縁作動型の微分器Ｄ１及びゲートＧ
１８を経由して共通となるフリップフロップＦＦＩの七
ツト入力に接続されたゲー１−Ｇ、４に入るように結線
されている。この共通のノリツブフロップＦＩＴ、ｊ“
１の出力Ｑは上記リレーＸ１回路２４のゲートＧ５、イ
ンテーク、ヒータ１０への燃料の供給を制御するゲート
Ｇ１５及びリレーＸ４回路のゲートＧ、ｏに接続されて
いる。従って、この第１系統２６ａは９１Ｍ子・）から
の入力値がゝゝ１″　であると、キースイッチ１９をＯ
Ｎポジションにしてから０．５ｓｅｃ経過後にフリップ
フロップドＦ１のセット信号を発生させる機能を有し、
このセット信号によシ出力ＱがゝゝＯｈとなって、リレ
ーＸ、　、　Ｘ２　　及びＸ４を消磁さぜ、制御回路２
０の機能を非作動とする。第２系統２６ｂはキースイッ
チ１９のＳＴポジションに接続されている端子■より後
縁作動する３　０　Ｓｅｃタイマ２７、同じく後縁作動
型の微分器Ｄ２及びゲー）　Ｇ、６を経由して共通のゲ
ートＧ１４に結線されている。従って、キースイッチ１
９をＳＴポジションがらＯＮポジションに戻してから３
０３ｅｃ経過後にフリップフロップＩ”Ｆｌをセットす
る機能を有する。第３の系統解除回路２６ｃは、第２の
系統と人力を同じくする後縁作動型の微分器Ｄ３及びゲ
ートＧ１□から成る回路の出力と、エンジン回転数検出
器２３の出力に接続されている端子（１２，）よりゲー
トＧ１８を介して得られた出力とが共通ゲートＧ１９に
入力され、その共通ゲート出力がセント入力を形成する
共通のゲ−１−Ｇ、４に結線されている。従って、この
第３の系統２６ｃはキースイッチ１９をＳＴポジション
から戻しだときに、エンジン回転数が所定回転数ＮＳに
達している場合を除き、直ちにセット信号を発生しノリ
ツブフロップＦ’Ｉｉ”Ｌへその七ツト信号を人力させ
る機能を有し、もって制御回路２０を非作動とする。

リレーＸ３回路２４のゲートＧ４には、キースイッチ１
９をＯＮポジションにしてから一定時間経過後に、所定
の場合を除き、リレーＸ１を消磁さぜるだめのＸｌ　消
磁回路が接続されている。この回路は端子■から０．５
ｓｅｃタイマ２８を介して、後縁作動の１０　ｓｅｃタ
イマ２９、同じく後縁作動型の微分器Ｄ４、ゲートＧ２
ｏ、Ｇ２、を経由し、フリップフロップＦＦ２のセット
入力に至る主回路と、ＳＴポジションに通じる端子■及
びエンジン回転数検出器２３出力に通じる端子α２）か
らの２つの信号を入力とするゲートＧ２□、Ｇ２８　　
であって、その出力を」二記フリップフロップＦＦ２の
セット入力に接続されているゲートＧ２、に接続して成
る禁止回路とを備えている。従って、このＸｌ　　消磁
回路は、キースイッチ１９をＯＮボジンヨンに切り換え
てから１０．５ｓｅｃ経過後に、キルスイッチ１９がＳ
Ｔポジションにあるか、或いはエンジン回転数が所定回
転数Ｎ８以上に達している場合を除き、強制的にゲート
Ｇ４　を閉じてリレーＸ１の励磁を解除させる働きをす
る。

第６図中３０は断線検出回路であり、上記シュミット回
路２５と構成上はほぼ同様で、入力も共通であり、イン
テーク、ヒータ１０か正常の場合にシュミット回路２５
が５０″出力を出すときにこれと同期してゝゝ１″出力
を出す機能を有する。

この断線検出回路３０の出力はゲー１’　Ｇ２４を介し
てランプ回路のゲートＧ７に接続されている。従って、
ゲートＧ７はインテーク、ヒータ１０が未だ着火温度Ｔ
Ｆの８００℃に至らない間は開いているが、最初に８０
０℃に達しプｊ時以降は断線検出回路３０からのゝ′″
１″出力によって閉じられるので、モニタランプＬはリ
レーＸ、の２回目以降の励磁にも拘らず消灯を保持する
。

々お、第６図中３１はインテーク、ヒータ１０に供給さ
れる燃料を制御する燃料回路、リレーｘ３は燃料バルブ
用のリレーである。

以上の構成よりなる本制御装置の作用について述へる。

第７図は第６図の回路構成によるタイムチャートを示ず
。

先ず、キースイッチ１９はエンジンを始動させるに当っ
てＯＦＦポジンヨンからＯＮポジションに切り換えられ
る。この切換により自動電圧調整器２６が作動し、制御
回路２０に電源■。Ｃを供給するとともに、２つのノリ
ツブフロップにリセット信号を送りφ出力を共にゝゝ１
″とする。まだ、同時にリレーＸ４回路が作動してリレ
ーＸ２を励磁する。ここで、内燃機関の冷却水が所定値
５℃以上であれば、水温検知素子２２の出力値は１ゝ１
”となシ、リレーＸ１　回路２４のゲートＧ２を閉じる
から、ゲートＧ３にはタイマ２８からのｏ、　ｓ　ｓｅ
ｃ幅のパルス信号が入り、そのままドライバＧ６ををＯ
Ｎさぜ、リレーＸ、及びモニタランプＬを共に０．５ｓ
ｅｃ間だけ励磁及び点灯させる。また、同じくリレーＸ
２．Ｘ４も０．５ｓｅｃ間たけ励磁される。

０．５ｓｅｃ後にリレーＸ、、Ｘ２．Ｘ４及びモニタラ
ンプＬが消磁及び消灯するのは、第１の系統ライン２６
ａにセット信号が形成され解除回路２６を作動してフリ
ップフロップＦＦＩをセットし、そのＱ出力をゝゝ１“
からゝゝ０″にしてリレーＸ３回路２４及びリレーＸ４
回路の各ゲートＧ５及びＧｌｏを閉じるからである。従
って、冷却水温か５℃以」二の場合には、キースイッチ
１９のＯＮ信号か立ち上がった後スタンバイ時間である
ｏ、５ｓｅｃ間たけモニタランプＬが点灯し、以後制御
回路２０は実質的に非作動となる。これにより、運転者
は０．５ｓｅｃ間待った後、°直ちにキースイッチ１９
をＳＴポジションに移してエンジンを始動させることか
可能となる。冷却水の水温から５℃以上であればインテ
ーク、ヒータ１０の着火による吸気加熱を必要とせず、
しかも円滑な始動性か確保できることは知られており、
このため制御回路２０を非作動とすることは省エネルギ
ーの見地から望１し７いことである。

内燃機関の冷却水温度が所定値Ｔ’ｗｏの５℃以下の場
合には、端子■に通じているゲートＧ１２が閉じる代わ
りにリレーＸ１回路２４のゲートＧ２が開いて（当初シ
ュミット回路２５の出力はインテーク、ヒータ１０の温
度が低いのでＮ１″である）直ちにリレー　Ｘｌを励磁
しインテーク、ヒータ１０にその接点　Ｘｌを介して高
電圧Ｖ１．の２４Ｖを印加する。と同時にランプ回路も
応答してモニタランプＬが点灯する。第７図に示す最初
の２４Ｖの印加時間＋ｒ、、は、タングステンを発熱抵
抗体１４としたことにより、既述の如く、インデーク、
ヒーク１０か着火温度ＴＦ８００℃に達する寸での時。

間は極めて短くその値は１９〜２．０ｓｅｃであるが、
この時間と等価である。すなわち、バッテリ１７の電圧
がインテーク、ヒータ１０に直接印加されることによシ
、その表面温度は急激に上昇するも８００℃に達すると
同時にセンシング抵抗Ｓ／Ｒによりその出力値が検知さ
れてシュミット回路２５出力が反転しゝゝ１“　からゝ
ゝ０“になる（正確には７００℃で反転するも、ここで
は便宜上８ｏｏ℃を切換点とする）。この反転によりリ
レーＸ１　　回路２４のゲートＧ２が閉じてリレーＸ１
が消磁され、そノリレー接点回路がオープンとなり、既
にＯＮしているリレーＸ２のリレー接点回路が通電され
て、インテ−り、ヒータ１０には定格電圧ＶＮの９．５
■が１．９〜２．　Ｏｓｅｃ後に高電圧”ｎ２４Ｖに代
わって印加されることとなる。この切換えによりインテ
−り、ヒータ１０がセラミック耐熱限界温度’ｒ、０１
１００℃になるのが回避される。寸だ、高電圧■、と異
なり、定格電圧ＶＮの電圧値は低いので、９．５Ｖ印加
後吸気系の冷たい空気に晒されたインテ−り、ヒータ１
０は熱を奪われ温度が降下し始める。その降下が着火温
度ＴＦの８ｏｏ℃に至ったとき、再びシュミット回路２
５が作動してその出力をゝゞ０“からゝゝ１〃に反転さ
ぜリレーＸ１を励磁さぜる。このようにインテーク、ピ
ータ１゜の温度に応じて、このヒータに印加される電圧
は高電圧■１１と定格電圧ｖＮとが交互に切換えられる
。このとき、モニタランプＬは断線検出回路３０の出力
ゝゝｌ〃によってランプ回路のゲートＧ７が閉じられて
いるので点灯しない。しだがって、モニタランプＬは当
初１回だけ約２秒間（インテーク、ヒータ１０が８００
℃に達する時間ＴｌＴｌ　）点灯するだけとカる。

このように高電圧■ＩＩと定格電圧■、とがインテーク
、ヒータ１０に交互に印加されるので、単に高電圧をＯ
Ｎ　、　ＯＦＦ　した場合と異なり、高電圧Ｖ１４をＯ
ＦＦ　した場合にも定格電圧で加熱されることから、イ
ンテーク、ヒータ１０の温度を着火温度ＴＩ、以上であ
ってセラミック耐熱限界温度ＴＬ以下のきわめて高い温
度範囲内に維持させることができる。かくして、インテ
ーク、ヒータ１０に供給された燃料は蒸発気化するとと
もに着火し燃焼が継続して周囲の空気を加熱することと
なる。

次に、運転手はモニタランプＬが消灯したことを確認し
た後、機関を始動させるべくキースイッチ１９をＯＮポ
ジションからＳＴポジションに切換える。この切換えに
よってセルモータ２１が駆動し機関が動き始めるため吸
気系２の停止していた空気が流通し始め、その吸気がイ
ンテーク、ヒータ１０からより多くの熱を奪うこととな
る。しかし、この吸気熱に対抗すべく切換回路の高電圧
■ｌｌと定格電圧ｖＮとの切換時間が、キースイッチ１
９がＯＮポジションにあったときよりも短くなるだけで
、インテーク、ヒータ１０の温度は下降せず着火温度Ｔ
Ｆは依然として保持されることになる。

この場合、最初の高電圧■１．の印加の解除後、すなわ
ちＴ　時間経過後、１０．５ｓｅｃ　　間（これをＩ Ｔ８Ｔ８回という）経ってもキースイッチ１９がＳＴポ
ジションに切換えられずＳＴ倍信号発生しないときには
、Ｘ１消磁回路が優先的に働らくのでリレーＸ１は消磁
されインテーク、ヒータ１０には高電圧ｖ１１が印加さ
れることはなく、単に定格電圧ｖＮが定常的に印加され
ることとなる。ＴＳＴ時間経過後にＳＴポジションに切
換えた場合にも、Ｘ１消磁回路出力は七ツト状態を保持
しリレーＸ１は励磁されないので、インテ−り、ヒータ
１０の着火温度Ｔ、、は定格電圧単独で保持されること
になる。これは、Ｔ８Ｔ時間内に機関の始動操作をしな
い場合には、単にラジオを聴くためにキースイッチ１９
をＯＮにしたか、或いは始動を急がないということであ
り、この場合には上述のようにしても不都合はないと考
えられるからである。尤も、この場合であっても、ＴＳ
Ｔ時間内に既に機関の始動がなされ（キースイッチ１９
を既にＳＴポジションからＯＮポジションに戻し）で、
エンジンの回転数Ｎが１，０００回転以上になっている
ときには、エンジン回転数検出器２３の出力がゝゝ１″
となるのでたとえＳＴ倍信号出ていなくてもゲートＧ２
゜及びＧ２８から成る禁止回路が作動してフリップフロ
ップＦＦ２にセット信号が人力されるのを禁止するから
、Ｘｌ　　消磁回路は作動せず、しだがってＳＴ倍信号
出ているときと同じ作用をする。

このように、ＯＮポジション操作後ＳＴポジンヨン操作
に移るまでの時間の長さを判断基準として完爆時間の長
期化を許容するか否かを決定するようにしたので、現実
の要請に適確に応えることができる。

第３にキースイッチ１９をＳＴポジションカラ再びＯＮ
ポジションに戻す、すなわち一旦セルモータ２１を５駆
動した後にこれを解除した場合について述べる。この場
合、ＳＴ倍信号後縁により第２の系統解除回路２６ｂが
作動し、その後縁から３０　ｓｅｃ　Ｔ、、経過後に制
御回路２０の出力系のすべてを非作動とする。したかつ
て、それ以後はインチ〜り、ヒータ１０は最早加熱され
ないばかりか燃料の供給も停止される。これは、ＴＩｆ
　時間経過後には既にアクセルも踏まれてエンジン回転
数が十分高くなり機関も十分温度か高くなっているとみ
ることができ、自発着火に全く支障がなく、最早インテ
ーク、ヒータ１０の補助を必要としなくなったからであ
り、１だ仮にそれ以後もインテーク、ヒータ１０による
補助をしてもその補助が無意味になるからである。した
がって、ＳＴ倍信号後縁時にエンジン回転数が所定回転
数以下であれば、第３の系統解除回路２６ｃが作動し７
．３０ｓｅｃの経過を待つことなく、直ちに制御回路２
０を非作動状態とするのである。ＳＴ倍信号後縁時にエ
ンジン回転数が低ければＳＴポシンヨン中にアクセルペ
ダルを踏まなかったことを意味し、そのような場合には
エンジン回転数が上がる余地はなく、運転手はエンジン
始動の意思を放棄したと考えられるからである。この第
３の系統解除回路２６ｃが作動した場合に、再度機関始
動を望む場合には、キースイッチ１９を一旦ＯＦＦポジ
ションに戻す必要がある。

したがって、この解除回路２６は既述の第１の系統を含
めてインテーク、ヒータ１０による機関の始動補助を必
要としないか或いは全く不要とする場合に、制御回路２
０を非作動とするので適正な始動補助ができ無駄をなく
すことができる。

尚、制御回路２０は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨内で変形実施し得ることはいうまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上要するに本発明によれば次のような優れた効果を発
揮する。

（１）　　ヒータにセラミックを使用するとともに抵抗
発熱体としてタングステンを使用したことにより急速昇
温及び燃焼維持が可能となり、しかもとのヒータの温度
を検出し印加電圧を制御することにより、加熱時間の大
幅な短縮が計れ、完爆をより確実に短時間で行なうこと
ができる。

（２）　　また、冷却水の水温検知により温度制御装置
の作動必要性を判断させるようにしだので、効率の良い
作動が可能となり省エネルギー化が計れる。

（３）　　印加電圧の制御は高電圧解除時に無電圧とせ
ず定格電圧を印加するようにしだのでインテーク、ヒー
タの温度変動幅が小さく、高温度に維持することができ
失火を防止できる。また、最初の印加が高電圧なので急
速加熱が可能であり、しかも高電圧の印加時間を着火温
度に達したら切るようにしだのでセラミックの破壊を有
効に防止することができる。

（４）　　ヒータ温度検知素子を電圧検知の抵抗とした
ことによりヒータ外部でヒータの温度を検知てきるので
、耐熱性を要求されることなく簡単な部品で構成でき、
コス］・低減７５４」れる。

（５）　　解除回路を設けたことにより健全な作動が可
能となり、もって円滑な始動を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインテーク、ヒータの取付位置を示す（幾関の
概略図、第２図は従来のインテーク、ヒータの概略断面
図、第３図乃至第７図は本発明に係るインテーク、ヒー
タの温度制御装置の好適一実施例を示し、第３図はイン
テ−り、ヒ〜りの概略断面図、第４図は同昇温特性図、
第５図は温度制御装置のシステム回路図、第６図は同じ
くその制御回路をより詳細に示しだシステム回路図、第
７図は同タイミングチャー１・である。 尚、図中１０はインテーク、ヒータ、１４は抵抗発熱体
、１６はシステム回路、１８はヒータ温度検知素子、１
９はキースイッチ、２２は水温検知素子、２４．Ｘ、、
　１７．ｘ、　　は印加回路で２４はリレーＸ１　回路
Ｘ、はリレー、１Ｙはバッテリ、ＸｌはリレーＸ１の接
点、２５　＋　Ｇ＋ｏ　＋　Ｇ＋、＋　Ｘ、１　＋　Ｘ
４　＋　Ｘ２）１７、ｘ２　は切換回路で２５はシュミ
ット回路、ＧＩＯ及びＧ　１Ｈはゲート、Ｘ４はリレー
、Ｘ４はリレーＸ４の接点、Ｘ２はリレー、１７はバッ
テリ、Ｘ２はリレーＸ２の接点、２６は切換回路、Ｓ／
Ｒはセンシンク抵抗、ｖｌｌは高電圧、ＶＮは定格電圧
、Ｔ、１．は水温、ＴＩ、はセラミックの耐熱限界温度
、聞は着火温度、ＴＳは飽和温度である。 特許出願人　いず＼自動車株式会社 代理人弁理士　絹　　谷　　信　　雄 第１０ 第笥ａ ｌベ ３１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　インテーク、ヒータをキースイッチのＯＮ操作と
   連動する電圧印加にょシ発熱させ、その発熱によりヒー
   タに供給される燃料を着火させて、内燃機関の吸気系に
   流通する吸気を加熱するようにしたインテーク、ヒータ
   のシステム回路Ｗおいて、上記ヒータをセラミックで成
   形するとともにヒータ内にタングステンで成る発熱抵抗
   体を内設し、上記システム回路を、上記内燃機関の冷却
   水の温度を検知する水温検知素子と、該水温検知素子の
   出力値が所定値以下であることに応答して、その印加に
   よってもたらされる飽和温度がセラミックの耐熱限界温
   度を越えるに十分な高電圧を上記ヒータに印加する印加
   回路と、該印加回路の印加により昇温するヒ〜りの温度
   を検知するヒータ温度検知素子と、該ヒータ温度検知素
   子の出力値が着火温度に達したことに応答してヒータに
   印加する電圧を」二記高電圧から、その印加によっても
   たらされる飽和温度を上記耐熱限界温度に近接し得る定
   格電圧に切換えるとともに、この切換えにより上記ヒー
   タ温度検知素子の出力値か着火温度よりも低くなったこ
   とに応答して再び上記ヒータに高電圧を印加する切換回
   路とから形成したことを特徴とするインテーク、ヒータ
   の温度制御装置。 ２　上記ヒータ温度検知素子が上記ヒータに直列に接続
   された抵抗であシ、」二記ヒータ温度の変化に応答して
   変わる電流に基づく上記抵抗の両端に生じる電圧値を検
   知して上記切換回路を切換えるよう゛にしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のインテーク、ヒタの
   温度制御装置。 ３、上記キースイッチをエンジン始動よねＯＮに戻して
   から所定時間経過後に上記高電圧及び定格電圧の印加を
   共に解除する解除回路を設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載のインテーク、ヒータの
   温度制御装置。