JPS606623Y2 - デイ−ゼル機関用吸気予熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ディーゼル機関の寒冷時における始動を容易
にするため機関の吸気を予熱するディーゼル機関用吸気
予熱装置に関するものである。

従来の吸気予熱装置として抵抗加熱によるグロープラグ
を用いたものが広く用いられていたが、グロープラグを
用いた場合には予熱時間を多く（通常３＠程度）必要と
し、機関の始動が可能になるまでに時間を要する欠点が
あった。

そこで自己復帰型のスイッチを予熱側に保持したときに
通電される電熱線を設けて、この電熱線の発熱により吸
気予熱用燃料に着火してその燃焼熱により吸気を短時間
で加熱するようにした装置が提案された。

しかしこの装置では予熱操作時にスイッチをバネに抗し
て予熱側に保持しておかなければならなかったため取扱
いが面倒になる欠点があった。

この場合自己復帰しないスイッチを用いることも考えら
れるが、その場合はスイッチを戻し忘れたときにバッテ
リが無駄に消費されるのを避けられなかった。

また予熱用燃料に着火して予熱を行なう従来の装置では
、機関始動用のスタータモータに通電すると同時に電磁
弁を開いて予熱用燃料を流出させるようにしていたが、
このようにした場合には機関が暖っている状態で予熱を
行なうことなく再起動する場合や夏期のように吸気の予
熱を必要としない場合にも機関の始動操作と同時に予熱
用燃料が流出してしまい、燃料が無駄になる欠点があっ
た。

本考案の目的は、予熱時の操作を簡単にするとともに無
駄な電力の消費を防止し、且つ予熱を必要としない場合
には機関の始動操作を行なっても予熱用燃料が流出しな
いようにしたディーゼル機関用吸気予熱装置を提供する
ことにある。

以下図示の実施例により本考案の予熱装置を詳細に説明
する。

第１図は本考案の一実施例の各部をブロック図で示した
もので、同図において１はスタータスイッチと予熱用電
源スィッチとを兼ねるキースイッチであり、キースイッ
チ１は、図示しないキーにより操作される可動接点ＭＣ
と、遮断位置ＯＦＦ 。

予熱位置柘、一般負荷通電位置ＯＮ及び始動位置ＳＴに
それぞれ配置された固定接点（以下それぞれＯＦＦ接点
、心接点、ＯＮ接点及びＳＴ接点という。

）とを備えている。可動接点Ｍｃと、ＯＦＦ接点及びＴ
Ｓ接点とにより自己復帰型の予熱用電源スィッチが構成
され、図示しないキースイッチをバネに抗して一方向（
例えば反時計方向）に回動させた際に可動接点Ｍｃが遮
断位置ＯＦＦから予熱位置心に切換わり、キーを離すと
可動接点Ｍｃが遮断位置ＯＦＦに復帰するようになって
いる。

また可動接点ＭｃとＯＦＦ接点、ＯＮ接点及びＳＴ接点
とによりスタータスイッチが構成されている。

そしてＯＦＦ位置とＯＮ位置との間では可動接点Ｍｃが
バネにより付勢されることがなく、図示しないキーを他
の方向（例えば時計方向）にＯＮ位置まで回動した際に
キーを離しても可動接点ＭｃをＯＮ位置に保持できるよ
うになっている。

またＯＮ位置とＳＴ位置との間では可動接点ＭｃがＯＮ
位置側にバネで付勢されていて、このバネの付勢力に抗
して可動接点ＭｃをＳＴ位置に切換えている状態でキー
を離すと可動接点ＭｃがＯＮ位置に自己復帰するように
なっている。

キースイッチ１の可動接点Ｍｃとアース端子Ｅとの間に
は、負極端子をアース側にしたバッテリ２が接続され、
予熱位置の柘接点にはリレー３の励磁コイル３１の一端
カ接続されている。

リレー３は常開接点３２を有しており、接点３２の一端
はバッテリ２の正極端子にまた他端は励磁コイル３１の
一端にそれぞれ接続されている。

リレー接点３２の他端とアース端子間には、ディーゼル
機関の吸気管の管壁を貫通して吸気管内に挿入された燃
料流出管（図示せず）に装着された電熱線４が接続され
、接点３２が閉じたときにバッテリ２から電熱線４に通
電されるようになっている。

励磁コイル３１の他端とアース端子との間にはスイッチ
ング回路５が接続され、このスイッチング回路５はＴＳ
接点から導通信号が与えられたときに導通して励磁コイ
ル３１に励磁電流を流す。

ＴＳ接点とアース端子との間に予熱通電用タイマ回路６
が接続され、このタイマ回路６はキースイッチ１の可動
接点ＭｃがＯＦＦ接点からＴＳ接点に切換えられたとき
から時限動作を開始してその時限動作が終了したときに
スイッチング回路５を遮断させるようになっている。

ＴＳ接点とアース端子との間にはまた電熱線温度表示用
のタイマ回路７が並列接続されるとともに、表示手段駆
動回路８を介して表示手段（図示の例ではランプ）９が
接続されている。

タイマ回路７も可動接点ＭｃがＴＳ接点に接触した時点
で時限動作を開始し、その時限動作が終了したときに表
示手段駆動回路８を動作させて表示手段９に表示動作を
させるようになっている。

キースイッチ１のＳＴ接点には始動検出回路１０が接続
され、可動接点ＭｃがＳＴ接点に切換えられたときにこ
の始動検出回路１０からスイッチング回路５に信号が与
えられる。

リレーの接点３２が閉じている状態で始動検出回路１０
からスイッチング回路５に信号が与えられると、タイマ
回路６の状態の如何に拘らずスイッチング回路５が強制
哲に導通状態に保たれて励磁コイル３１が励磁状態に保
持されるよいになっている。

ＳＴ接点とアース端子との間には、予熱操作確認用スイ
ッチ回路１１を介してソレノイド１２が接続され、予熱
操作確認用スイッチ回路１１はまたリレー接点３２を介
してバッテリ２の正極端子に接続されている。

予熱操作確認用スイッチ回路１１は一種のアンド回路で
、リレー３の接点３２が閉じた状態でキースイッチ１の
可動接点ＭｃがＳＴ接点に接触したときに導通状態にな
ってソレノイド１２への通電を許容する。

ソレノイド１２は予熱用燃料を供給する弁機構を駆動す
るもので、予熱操作確認用スイッチ回路が導通するとバ
ッテリ２からこのソレノイド１２に電流が流れて図示し
ない弁機構が駆動され、吸気管内に挿入された燃料流出
管から予熱用燃料が流出する。

図示していないが、ＳＴ接点は機関を始動させるスター
タモータの非接地側入力端子に接続され、ＯＮ接点はヘ
ッドランプ等の負荷の非接地側入力端子に接続されてい
る。

上記装置において電熱線温度表示用タイマ回路７の動作
時限Ｔ１は電熱線４に通電が開始された後電熱線の温度
が燃料に着火できる温度に達する時間に相当するように
設定され、予熱通電用タイマ６の動作時限Ｔ２は、上記
Ｔ１にキースイッチ１をＯＦＦ位置からＳＴ他位置で切
換えるために通常要する時間を加えた寺間に相当するよ
うに設定される。

上記装置においてキースイッチ１がＯＦＦ位置からＴＳ
位置に切換えられるとスイッチング回路５が導通して励
磁コイル３１が励磁されると同時にタイマ回路６及び７
の時限動作が開始される。

さたバッテリ２から可動接点Ｍｃ、 ＴＳ接点及び表示
手段駆動回路８を通して表示手段としてのランプ９に電
流が流れてランプ９が点灯する。

励磁コイル３１が励磁されると接点３２が閉じ、電熱線
４への通電が開始される。

また接点３２が閉じるとバッテリ２から接点３２を通し
て励磁コイル３１及びスイッチング回路５に電流が流れ
るためリレー３が自己保持され、キースイッチ１をＯＦ
Ｆ位置に戻しても接点３２は閉じたままに保持される。

したがってキースイッチ１をＯＦＦ位置に戻しても電熱
線４への通電は持続され、タイマ回路６．７及びランプ
９へも接点３２を通して通電が持続される。

通電開始後時ｗ１が経過し、タイマ回路７の時限動作が
終了すると、表示手段駆動回路８がランプ９への通電を
停止させ、ランプ９を消灯させて電熱線４が燃料に着火
し得る温度に達したことを表示する。

このときタイマ回路６は未だ時限動作を終了していない
ためスイッチング回路５は導通を続けており、リレー３
は自己保持されたままである。

ランプ９が消灯した後遅滞なくキースイッチ１を操作し
、可動接点ＭｃをＯＦＦ位置からＯＮ位置を経てＳＴ他
位置接触させると、予熱操作確認用スイッチ回路１１が
導通してバッテリ２からソレノイド１２に通電されるさ
め図示しない弁機構が開いて電熱線４に予熱燃料が供給
される。

このとき電熱線４は燃料に着火し得る温度に達している
ため燃料が燃焼し、機関の吸気が急速に予熱される。

キースイッチ１がＳＴ他位置切換えられると図示しない
スタータモータが回転するが、吸気が予熱されているた
め機関の始動は容易に行なわれる。

本実施例ではまた、キースィッチ１力Ｓ′ＳＴ位置に切
換えられたときにバッテリ２からＳＴ接点及び始動検出
回路１０を通してスイッチング回路５に強制的に導通信
号が与えられる。

したがってタイマ回路６の時限動作が終了した後もキー
スイッチ１の可動接点ＭｃがＳＴ接点に接触している間
（機関の始動操作が行なわれている間）スイッチング回
路５が導通状態に保持されるようになっている。

したがって機関の始動操作が行なわれている間にタイマ
回路６の時限動作が終了してもリレー３は励磁状態に保
持され、電熱線４への通電が持続されて予熱用燃料の燃
焼が確実に行なわれる。

機関が始動した後キースイッチ１をＯＮ位置に戻すと、
予熱操作用確認スイッチ回路１１が遮断状態になり、ソ
レノイド１２が消磁されるため電熱線４への予熱用燃料
の供給が停止される。

またこのときスイッチング回路５への通電信号の供給が
停止されるためスイッチング回路５が遮断してリレー３
が消勢され、これにより接点３２が開き、電熱線４への
通電が停止される。

次に上記装置においてランプ９が消灯した後機関の始動
操作が行なわれなかった場合には、タイマ回路７の時限
Ｔ１が終了しランプ９が消灯した後タイマ回路６の時限
Ｔ２が終了したときにスイッチング回路５が遮断されて
リレー３が消勢され、接点３２が開かれて電熱線４への
通電が停止される。

したがって電熱線４に無駄な通電が行なわるのが防止さ
れ、バッテリの消耗が防止される。

第２図を参照すると、本考案の具体的な実施例が示され
ており、同図において第１図の各部と同等の部分には同
一の符号が付されている。

スイッチング回路５はエミッタを接地しコレクタを励磁
コイル３１に接続したトランジスタＴＲ工からなり、励
磁コイル３１の両端には、トランジスタＴＲ１のコレク
タ電流の方向に対して逆方向のダイオードＤ□が並列接
続されている。

このダイオードＤ１は励磁コイル３１を消磁する際にこ
の励磁コイル３１に誘起する逆電圧を抑制するためのも
のである。

タイマ回路６は、ダイオードＤ２゜Ｄ３．トランジスタ
ＴＲ２、抵抗Ｒ１乃至Ｒ３、コンデンサＣ□及びツェナ
ーダイオードＤＺ１からなっていてトランジスタＴＲ２
のエミッタは接地され、コレクタはダイオードＤ２を介
して前記トランジスタＴＲ，のベースに接続されている
。

トランジスタＴＲ２のコレクタはまた抵ａＲ工を介して
聡接点に接続され、■接点とアース端子間には抵抗Ｒ２
とコンデンサＣ１との直列回路がコンデンサＣ１をアー
ス側にして並列に接続されている。

抵抗Ｒ２の両端には抵抗Ｒ３とダイオードＤ３との直列
回路が並列に接続され、抵稙ヌ２とコンデンサＣ□との
接続点がツェナーダイオードＤＺ１を介してトランジス
タＴＲ２のベースに接続されている。

タイマ回路７は、サイリスタＳＣＲと、抵抗Ｒ１乃至九
と、ダイオードＤ４と、ツェナーダイオードＤＺ、と、
コンデンサＣ２とにより構成されている。

サイリスタＳＣＲはカソードがアース端子に接続される
とともにアノードが抵１．を介して■接点に接続され、
抵抗Ｒ４及びサイリスタＳＣＲの直列回路の両端には、
抵抗Ｒ５とサイリスタＳＯＲと逆方向のダイオードＤ４
とコンデンサＣ２との直列回路がコンデンサＣ２をアー
ス側にして並列接続され、抵抗Ｒ５とダイオードＤ４と
の直列回路の両端に抵抗Ｒ６が並列接続されている。

サイリスタＳＣＲのゲートカソード間にはツェナーダイ
オードＤＺ２を介してコンデンサＣ２の両端の電圧が印
加され、コンデンサＣ２の端子電圧がツェナーダイオー
ドＤＺ２のツェナー電圧を超えたときにサイリスタＳＣ
Ｒが導通するようになっている。

表示手段駆動回路８はエミッタをランプ９の非接地側端
子に接続したトランジスタＴＲ３からなりこのトランジ
スタのベースはサイリスタのアノードに、またコレクタ
は昏接点に接続されている。

始動検出回路１０は抵抗Ｒ７からなり、この抵抗Ｒ７は
キースイッチのＳＴ接点トトランジスタＴＲ工のベース
との間に接続されている。

予熱操作確認用スイッチ回路１１は、トランジスタＴＲ
４とダイオードＤ５と抵抗Ｒ８とからなり、トランジス
タＴＲ４のベースは抵抗Ｒ８を介してＳＴ接点に接続さ
れている。

トランジスタｍ、のコレクタはリレーの接点３２を介し
てバッテリ２の正極端子に接続され、エミッタはソレノ
イド１２の非接地側端子に接続されている。

またダイオードＤ、はアノードをアース側にしてソレノ
イド１２の両端に並列接続されている。

第２図の装置においてキースイッチ１をＯＦＦ位置から
ＴＳ位置に切換えると、バッテリ２から可動接点Ｍｃ、
ＴＳ接点、抵抗Ｒ１及びダイオードＤ２を通してトラ
ンジスタＴＲ工にベース電流が流れ、トランジスタＴＲ
１が導通する。

したがって、励磁コイル３１及びトランジスタＴＲ□の
コレクタ・エミッタを通して電流が流れ、リレー３が自
己保持されて電熱線４に通電される。

またこのときバッテリ２から抵抗Ｒ１を通してトランジ
スタＴＲ３にベース電流が流れるため、トランジスタＴ
Ｒ，が導通し、ランプ９が点灯して電熱線への通電が行
なわれているが未だその温度が所定の温度に達していな
いことを表示する。

電熱線温度表示用タイマ回路７では、バッテリ２から抵
抗Ｒ６を介してコンデンサＣ２に充電電流が流れ、コン
デンサＣ２が一定の時定数で充電される。

コンデンサＣ２の端子電圧がツェナーダイオードＤＺ２
のツェナー電圧を超えるとサイリスタＳＯＲに点弧信号
が与えられるためこのサイリスタが導通し、トランジス
タＴＲ３のベース電位を略アース電位まで低下させる。

したがってトランジスタＴＲ３が遮断状態になり、ラン
プ９が消灯する。

このタイマ回路７の動作時限Ｔ１は抵抗Ｒ９とコンデン
サＣ２とにより定まる時定数を調整することにより任意
に設定できる。

また予熱通電用タイマ回路６においては、コンデンサＣ
１がバッテリ２から抵抗Ｒ２を介して充電され、このコ
ンデンサＣ１の端子電圧がツェナーダイオードＤＺ１の
ツェナー電圧を超えるとトランジスタＴＴＲ２にベース
電流が流れてこのトランジスタが導通する。

これにダイオードＤ２のアノードの電位が略接地電位ま
で低下し、トランジスタＴＲ１にベース電流が流れなく
なってトランジスタＴＲ１が遮断する。

トランジスタＴＲ１が遮断すると励磁コイル３１が消勢
され、接点３２が開く。

このタイマ回路６の動作時限は抵抗Ｒ２とコンデンサＣ
１とにより定まる時定数を調整することにより任意に設
定できる。

第２図の装置においてランプ９が消灯した後キースイッ
チ１の可動接点ＭｃがＳＴ位置に切換えられた場合には
ＳＴ接点側から抵抗Ｒ７を通してトランジスタＴＲ１に
強制的にベース電流が与えられ、タイマ回路６の動作の
如何に拘らずトランジスタＴＲ１が導通状態に保持され
てリレー３が励磁状態に保たれる。

またこのとき予熱操作確認用スイッチ回路１１のトラン
ジスタＴＲ，が導通ずるためソレノイド１２に通電され
て予熱用燃料が供給され、この燃料が電熱線４により着
火される。

第２図の装置においてリレー３が消磁されると、タイマ
回路６及び７のコンデンサＣ１及びＣ２がそれぞれ、主
としてコンデンサＣ□→抵抗Ｒ３→ダイオードＤ３→電
熱線４の経路及びコンデンサＣ２−抵抗Ｒ５→ダイオー
ドＤ４→電熱線４の経路で放電し、両タイマ回路がリセ
ットされる。

また予熱操作が行なわれることなく、いきなりキースイ
ッチ１がＯＦＦ位置からＯＮ位置を経てＳＴ位置に切換
えられた場合には、リレー３が励磁されていないため接
点３２が開いており、トランジスタＴＲ４が導通しない
ためソレノイド１２には電流が流れない。

したがって予熱燃料供給用の弁機構は動作せず、予熱用
燃料の供給は行なわれない。

上記実施例においては、始動検出回路１０を設けて機関
の始動操作が行なわれたときにスイッチング回路５を強
制的に導通させるようにしたが、タイマ回路６の動作時
限Ｔ２をある程度長くして機関の始動操作が完了するま
でタイマ回路６が時限動作を終了しないようにした場合
、或いは予熱用燃料に一度着火すれば電熱線４への通電
を停止してもその燃焼を持続させることができる場合に
は、始動検出回路１０を省略することができる。

尚上記実施例では、電熱線４が所定の温度に達したこと
を表示させるためにタイマ回路７を用いたが、電熱線４
の抵抗値を測定する等の方法により電熱線の温度を検知
してその検知信号により表示手段を動作させるようにし
てもよい。

予熱操作確認用スイッチ回路１１は上記実施例に限定さ
れるものではなく、リレー３の接点３２が閉じられた状
態で（電熱線４への通電が行なわれている状態で）キー
スィッチ１力６丁位置に切換えられたときにのみツレメ
イドへの通電を許容する回路であればよい。

例えばリレー３に接点３２と別個の常開接点を設け、こ
の常開接点を介してソレノイド１２の非接地側端子をＳ
Ｔ接点に接続するようにしてもよい。

この場合はリレー３の一部が予熱操作確認用スイッチ回
路１１を兼ねることになり、リレー３が励磁されている
ときにのみソレノイド１２への通電が可能になる。

またリレー３と別個に予熱操作確認用スイッチ回路を構
成するリレーを設けてリレー３が励磁されているときに
のみこの予熱操作確認用スイッチ回路を構成するリレー
を励磁するようにし、このリレーの常開接点を介してソ
レノイド１２の非接地側端子をＳ′口妾点に接続するよ
うにしてもよい。

以上のように、本考案によれば、予熱作用のの電源スィ
ッチを閉じた際にリレーを自己保持させてこのリレーの
接点を通して電熱線に通電するようにしたので、電源ス
イッチＯＦＦ位置に復帰させても電熱線への通電を持続
させることができ、従来のように電熱線が所定温度に達
するまでの間スイッチを予熱位置に保持しておく必要が
ないので操作を簡単にすることができる。

また予熱操作開始後一定の時間が経過したときに電熱線
への通電を自動的に停止させるようにしたので、無駄な
重力が消費されるのを防止することができる。

更に、本考案によれば、予熱操作が行なわれたときにの
み予熱用燃料供給機構を駆動するソレノイドへの通電を
許容する予熱操作確認用スイッチ回路を設けたので、予
熱操作を行なうことなく機関の始動を行なう場合に予熱
用燃料が無駄に流出するのを防ぐことができる利点があ
る。

また本考案においては、電源スィッチが閉じた際に導通
するスイッチング回路を設けて該スイッチング回路を通
してリレーの励磁コイルを励磁するようにしたので、電
源スィッチに大きな電流を流さずにリレーの励磁電流の
オンオフを行わせることができ、電源スィッチの接点の
消耗を抑制してその寿命を長くすることができる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の各部をブロックで示した接
続図、第２図は第１図の実施例の各部を具体化した一実
施例を示す接続図である。 １・・・・・・キースイッチ、２・・・・・・バッテリ
、３・・・・・・リレー ３１・・・・・・励磁コイル
、３２・・・・・・常開接点、４・・・・・・電熱線、
５・・・・・・スイッチング回路、６・・・・・・タイ
マ回路、１１・・・・・・・・・予熱操作確認用スイッ
チ回路、１２・・・・・・予熱用燃料供給用弁機構を操
作するソレノイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電熱線の発熱により燃料に着火し、該燃料の燃焼により
   生じる熱によりディーゼル機関の吸気を予熱するディー
   ゼル機関用吸気予熱装置において、自己復帰型の電源ス
   ィッチと、前記電源スィッチを介して電源に接続された
   励磁コイルと常開接点とを有して励磁された際に該接点
   により自己保持されるように該接点と励磁コイルとが接
   続されたリレーと、前記励磁コイルの通電電流をオンオ
   フするように設けられ前記電源スィッチが投入されたと
   きに導通して前記リレーを励磁するスイッチング回路と
   、前記電源スィッチが投入されたときに時限動作を開始
   し該時限動作が終了したときに前記スイッチング回路を
   遮断するタイマ回路と、前記リレーの接点が閉じた状態
   で機関始動用スタータモータに通電するスイッチが閉じ
   られたときにのみ予熱用燃料を供給する機構を操作する
   ソレノイドへの通電を許容する予熱操作確認用スイッチ
   回路とを具備し、前記電熱線は前記リレーの常開接点を
   介して前記電源に接続されていることを特徴とするディ
   ーゼル機関用吸気予熱装置。