JPS6332983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、エンジンの吸気加熱用ヒータ制御装
置に関する。

(2) 従来の技術 エンジンの低温始動時に、吸入空気および燃料
を低温状態で供給すると、燃料が充分に霧化され
ない状態でエンジン本体の燃焼室に供給されるこ
とになり、始動時間が長くなつたり、排気中の一
酸化炭素および炭化水素が増加したり、低温始動
後のドライバビリテイが悪化したりする。そこで
エンジンの吸気通路に吸気加熱用ヒータを設ける
ことが従来から行われており、その吸気加熱用ヒ
ータは、エンジンが完爆し、かつ機関温度およ
び／または吸気温が設定値以下であるときに作動
するように制御されている。

(3) 発明が解決しようとする問題点 ところが、従来装置のようにエンジンの完爆中
だけ吸気加熱用ヒータを作動させるのでは、その
完爆中においてエンジンの排気中の一酸化炭素お
よび炭化水素を減少させる等の効果はあるが、エ
ンジンが完爆状態に達する以前においては吸気が
加熱されず始動性能は向上しない。また従来のも
のでは、エンジンおよび／または吸気の低温状態
において始動後に何らかの原因でエンジンがスト
ールすると直ちに吸気加熱用ヒータの作動が停止
するので、そのエンジンストール後エンジンが再
始動操作されて完爆状態に達するまでの間、吸気
加熱は中断される。

本発明は上記に鑑み提案されたものであり、そ
の第１番目の目的は、イグニツシヨンスイツチの
導通開始と同時に吸気加熱用ヒータが作動するよ
うにして、エンジン完爆前よりの吸気加熱によつ
て始動性能を向上させることができ、しかもイグ
ニツシヨンスイツチの導通後一定時間径過しても
エンジンが完爆状態になければ上記吸気加熱を中
断できるようにして、イグニツシヨンスイツチの
導通放置状態における消費電力節減を図ることが
できるようにし、またエンジンがストールして完
爆状態を脱した後も一定時間が経過するまでは吸
気加熱を持続するようにして、その吸気加熱効果
によりエンジンストール後の再始動性も向上させ
ることができるようにした、エンジンの吸気加熱
用ヒータ制御装置を提供することにある。

また本発明の第２番目の目的は、上記第１番目
の目的を達成し得る吸気加熱用ヒータ制御装置に
おいて、イグニツシヨンスイツチの導通開始後一
定時間が経過し或いはエンジンストール後一定時
間が経過して前述の如く吸気加熱が中断されて
も、その中断後スタータスイツチが導通されると
同時に吸気加熱を再開してエンジン完爆前より吸
気を十分に加熱することによりエンジンの始動性
能を向上させることができるようにした、エンジ
ンの吸気加熱用ヒータ制御装置を提供することに
ある。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 第１番目の発明によるエンジンの吸気加熱用ヒ
ータ制御装置は、イグニツシヨンスイツチの導通
開始時から第１設定時間だけ第１作動信号を出力
する第１タイマと；エンジンが完爆状態に入つて
から、該完爆状態を脱して以後第２設定時間が経
過するまでの間、第２作動信号を出力し続ける第
２タイマと；前記第１、第２作動信号の少なくと
もいずれかと、機関温度および吸気温、または機
関温度もしくは吸気温が設定値以下であることを
示す信号とにより、吸気加熱用ヒータを作動させ
るための信号を出力する判断回路と；を含むこと
を特徴とする。

また第２番目の発明によるエンジンの吸気加熱
用ヒータ制御装置は、イグニツシヨンスイツチの
導通開始時から第１設定時間だけ第１作動信号を
出力する第１タイマと；エンジンが完爆状態に入
つてから、該完爆状態を脱して以後第２設定時間
が経過するまでの間、第２作動信号を出力し続け
る第２タイマと；前記第１、第２作動信号および
スタータスイツチが導通状態にあることを示す第
３作動信号の少なくともいずれか１つと、機関温
度および吸気温、または機関温度もしくは吸気温
が設定値以下であることを示す第４作動信号とに
より、吸気加熱用ヒータを作動させるための信号
を出力する判断回路と；を含むことを特徴とす
る。

(2) 作用 第１番目の発明の構成によれば、エンジンおよ
び／または吸気の低温状態において始動時には、
イグニツシヨンスイツチの導通と同時に吸気加熱
用ヒータを作動させることができるから、エンジ
ンのクランキング前のイグニツシヨンスイツチ導
通開始時より吸気が加熱されることになつてエン
ジンの始動性が向上する。しかもイグニツシヨン
スイツチが導通されてから一定時間経過してもエ
ンジンが完爆状態になければ、吸気加熱用ヒータ
の作動を直ちに停止させて、イグニツシヨンスイ
ツチの導通放置状態における消費電力の節減を図
ることができる。

また上記低温状態においてエンジンの完爆中は
従来同様、吸気加熱用ヒータが作動され、さらに
その完爆中に何らかの原因でエンジンがストール
してもその後、所定期間は吸気加熱用ヒータの作
動が接続されるから、そのストール後エンジンを
再始動するまでの間に吸気が予熱されてその再始
動がスムーズに行われる。

さらに第２番目の発明の構成によれば、イグニ
ツシヨンスイツチの導通開始後一定時間が経過し
或いはエンジンストール後一定時間が経過して吸
気加熱用ヒータの作動が中断されても、その中断
後スタータスイツチが導通されると同時に吸気加
熱用ヒータの作動が再開して、エンジン完爆前の
クランキング中より吸気を加熱することができる
から、エンジンの始動性能が向上する。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図において、吸気加熱用ヒー
タ１は、エンジンの吸気管路（図示せず）の途中
に設けられており、リレースイツチ２を介してバ
ツテリ３に接続される。このリレースイツチ２と
リレーを構成するリレーコイル４の励磁および消
磁が、本発明に従う制御装置５によつて制御さ
れ、リレーコイル４の励磁時にリレースイツチ２
が導通して、吸気加熱用ヒータ１が電力付勢され
る。

制御装置５は、第１〜第４入力端子６〜９を有
し、第１入力端子６にはイグニツシヨンスイツチ
１０が接続され、イグニツシヨンスイツチ１０の
導通時にハイレベルの信号が第１入力端子６に入
力される。また第２入力端子７には、エンジンの
完爆状態を検出する検出器１１たとえばAC発電
機におけるICレギユレータのＬ端子が接続され
ており、エンジンが完爆状態になつたときに、検
出器１１からハイレベルのエンジン完爆信号が第
２入力端子７に入力される。尚、エンジンの完爆
状態検出器として、上記のようにAC発電機の発
生電圧を検出するものの他、潤滑油圧、冷却水の
ポンプ圧或いはエンジン回転数等の検出器を使用
し得ることは従来周知である。

さらに第３入力端子８には、スタータスイツチ
１２が接続されており、スタータスイツチ１２の
導通時に第３入力端子にハイレベルの第３作動信
号が入力される。さらに、第４入力端子９には、
機関温度検出スイツチとしてのエンジン水温検出
スイツチ１３が接続されており、このエンジン水
温検出スイツチ１３はエンジン水温が設定値（た
とえば65℃）以下であるときに導通し、第４入力
端子にハイレベルの第４作動信号を入力する。

制御装置５において、第１入力端子６にはダイ
オード１４を介して第１タイマ１８が接続され
る。この第１タイマ１８は、第２図ａで示すよう
にハイレベルの信号が入力されたときに、第２図
ｂで示すように、その入力信号の立ち上がりから
第１設定時間T1たとえば30秒だけ接続するハイ
レベルの第１作動信号を出力するように作動す
る。

また第２入力端子７はダイオード１５を介して
第２タイマ１９に接続される。この第２タイマ１
９は、第３図ａで示すようにハイレベルの信号が
入力されたときに、第３図ｂで示すように、その
入力信号の立ち上がりに応じて立ち上がり、しか
も同入力信号の立ち下がり後、第２設定時間T2
たとえば30秒が経過するまで持続するハイレベル
の第２作動信号を出力する。したがつて、第２タ
イマ１９への入力信号が立ち下がつて再度立ち上
がるまでの時間が第２設定時間T2以下であると
きには、第２タイマ１９の出力は継続してハイレ
ベルとなる。

前記第１〜第４作動信号は、ORゲート２１
と、ANDゲート２２と、NOTゲート２３とから
成る判断回路２０に入力される。すなわち、第１
タイマ１８および第２タイマ１９の出力はORゲ
ート２１にそれぞれ入力され、第３入力端子８に
与えられる第３作動信号はダイオード１６を介し
て、ORゲート２１の残余の入力端に入力され
る。またORゲート２１の出力は、ANDゲート２
２の一方の入力端に入力されるとともにNOTゲ
ート２３で反転され、ANDゲート２２の他方の
入力端には、第４入力端子９に入力された第４作
動信号がダイオード１７を介して与えられる。

このような判断回路２０においては、ORゲー
ト２１に入力される第１〜第３作動信号の内の少
なくとも１つがハイレベルであつて、しかも、第
４作動信号がハイレベルであるときに、吸気加熱
用ヒータ１を作動すべく、NOTゲート２３から
ローレベルの信号を出力し、ANDゲート２２か
らハイレベルの信号を出力する。

上記判断回路２０の出力は、PNPトランジス
タ２５と、NPNトランジスタ２６とから成るス
イツチング回路２４に与えられる。すなわち、
PNPトランジスタ２５と、NPNトランジスタ２
６とは、リレーコイル４を介して直列に接続さ
れ、PNPトランジスタ２５のエミツタ端子がバ
ツテリ３の陽極に接続される。しかもPNPトラ
ンジスタ２５のベースにはNOTゲート２３の出
力端が接続され、NPNトランジスタ２６のベー
スにはANDゲート２２の出力端が接続される。
したがつて、このスイツチング回路２４では、
NOTゲート２３の出力がローレベルであるとき
にPNPトランジスタ２５が導通し、ANDゲート
２２の出力がハイレベルであるときにNPNトラ
ンジスタ２６が導通する。両トランジスタ２５，
２６の導通により、リレーコイル４が励磁され、
リレースイツチ２が導通して、吸気加熱用ヒータ
１が電力付勢される。

次に、この実施例の作用について説明すると、
機関温度としてのエンジン水温が65℃以下の低温
であるときには、第４入力端子９にはハイレベル
の第４作動信号が入力されている。この状態で、
イグニツシヨンスイツチ１０が導通するか、エン
ジンが完爆状態に達するか、あるいはスタータが
作動を開始したときに、NOTゲート２３からロ
ーレベルの信号が出力されるとともに、ANDゲ
ート２２からハイレベルの信号が出力され、両ト
ランジスタ２５，２６が導通してリレーコイル４
が励磁され、これによつてリレースイツチ２が導
通して吸気加熱用ヒータ１が電力付勢される。

ところでエンジンの始動に際しては、先ずイグ
ニツシヨンスイツチ１０を導通操作し次いでスタ
ータスイツチ１２を導通操作することにより、エ
ンジンをクランキングして完爆させるようにして
いるので、その両スイツチ１０，１２の導通開始
時期はエンジンが完爆状態に達する時期よりも若
千先行するものである。従つてエンジン低温時に
おいては、前述の如くイグニツシヨンスイツチ１
０の導通と同時に吸気加熱用ヒータ１への電力付
勢が開始される関係上、エンジン完爆以前におい
ても該ヒータ１により吸気が加熱されることにな
つて燃料を充分に霧化することができ、この結
果、始動性能の向上を図ることができる。

また、特にイグニツシヨンスイツチ１０の導通
の開始時から第１設定時間T1だけ継続して、ハ
イレベルの第１作動信号を第１タイマ１８から出
力するようにしているので、もしその第１設定時
間T1経過後も、イグニツシヨンスイツチ１０の
導通状態が放置されたままスタータスイツチ１２
が未だ導通されないような場合には、吸気加熱用
ヒータ１への電力付勢を直ちに停止させて電力の
無用の消費を避けることができ、従つて比較的電
力消費の多い、イグニツシヨンスイツチ１０の導
通放置状態におけるバツテリ３上りを未然に防止
することができる。しかもこのようにして、イグ
ニツシヨンスイツチ１０の導通放置状態で吸気加
熱用ヒータ１への電力付勢が中断されても、その
後スタータスイツチ１２が導通操作されると同時
に吸気加熱用ヒータ１が再び電力付勢されるの
で、そのスタータスイツチ１２の導通に伴うエン
ジンのクランキングと同時に吸気加熱を再開する
ことができてその始動性を高めることができる。

さらに、エンジンの完爆状態では、エンジン水
温が65℃以下にある間は終始吸気加熱用ヒータ１
を電力付勢して吸気加熱を行い、低温始動後のド
ライバビリテイ向上および排気中の一酸化炭素お
よび炭化水素の低減を図ることができる。また始
動後エンジン水温が65℃以上に上昇するまでの間
にエンジンが何らかの原因でストールしても、そ
のストール後第２設定時間T2が経過するまでは
ハイレベルの第２作動信号が第２タイマ１９から
持続して出力されて吸気加熱を継続できるから、
ストール後において、エンジンを再始動すべくス
タータスイツチ１２を導通させる前に吸気を予熱
でき、この予熱効果によりエンジンの再始動が容
易となる。尚、エンジンが十分に暖機されてエン
ジン水温が65℃を上回るようになると、第４入力
端子９にはハイレベルの第４作動信号が入力され
なくなるので、ANDゲート２２からハイレベル
信号が出力されなくなり、従つてエンジンが完爆
状態にあつても吸気加熱用ヒータ１への電力付勢
は停止される。

本発明の他の実施例として、第４入力端子９に
は、機関温度スイツチとしてのエンジン水温検出
スイツチ１３に代えて、吸気温が設定値以下のと
きに導通する吸気温検出スイツチを接続するよう
にしてもよい。またその他の実施例として第４図
に示す如く、エンジン水温検出スイツチ１３およ
び吸気温検出スイツチ１３′をORゲート３０に
接続して、その両スイツチ１３，１３′の少なく
とも一方が導通したときにハイレベルの第４作動
信号を第４入力端子９に入力するようにしたもの
や、第５図に示す如く、両スイツチ１３，１３′
をANDゲート３１に接続してその両スイツチ１
３，１３′がともに通導したときにハイレベルの
第４作動信号を第４入力端子９に入力するように
してもよい。

Ｃ 発明の効果 以上のように第１番目の発明によるエンジンの
吸気加熱用ヒータ制御装置は、イグニツシヨンス
イツチの導通開始時から第１設定時間だけ第１作
動信号を出力する第１タイマと；エンジンが完爆
状態に入つてから、該完爆状態を脱して以後第２
設定時間が経過するまでの間、第２作動信号を出
力し続ける第２タイマと；前記第１、第２作動信
号の少なくともいずれかと、機関温度および吸気
温、または機関温度もしくは吸気温が設定値以下
であることを示す信号とにより、吸気加熱用ヒー
タを作動させるための信号を出力する判断回路
と；を含むので、エンジンおよび／または吸気の
低温状態において始動時には、イグニツシヨンス
イツチの導通と同時に吸気加熱用ヒータを作動さ
せることができ、従つてエンジンのクランキング
前のイグニツシヨンスイツチ導通開始時より吸気
が加熱されることなつてエンジンの始動性が向上
する。しかもイグニツシヨンスイツチが導通され
てから一定時間経過してもエンジンが完爆状態に
なければ吸気加熱用ヒータの作動を直ちに停止さ
せることができるから、イグニツシヨンスイツチ
の導通放置状態における消費電力の節減を図るこ
とができ、バツテリ上りの防止に有効である。

また上記低温状態においてエンジンの完爆中
は、従来同様、吸気加熱用ヒータを作動させるこ
とができて、エンジンのドライバビリテイの悪化
防止や排気中のエミツシヨン低減等の効果が得ら
れ、さらにその完爆中にエンジンが何らかの原因
でストールし、すなわち完爆状態を脱しても、そ
の後所定時間は吸気加熱用ヒータの作動を持続さ
せることができるから、ストール後エンジンを再
始動操作するまでの間に多少時間遅れが生じても
その間に吸気を予熱できて、エンジンの再始動を
容易に行わせることができる。またかかるストー
ル直後の吸気加熱は所定時間に限定されるから、
ストール後長く再始動操作が行われないような場
合には吸気加熱による無用の電力消費を回避でき
る。

さらに第２番目の発明によるエンジンの吸気加
熱用ヒータ制御装置は、イグニツシヨンスイツチ
の導通開始時から第１設定時間だけ第１作動信号
を出力する第１タイマと；エンジンが完爆状態に
入つてから、該完爆状態を脱して以後第２設定時
間が経過するまでの間、第２作動信号を出力し続
ける第２タイマと；前記第１、第２作動信号およ
びスタータスイツチが導通状態にあることを示す
第３作動信号の少なくともいずれか１つと、機関
温度および吸気温、または機関温度もしくは吸気
温が設定値以下であることを示す第４作動信号と
により、吸気加熱用ヒータを作動させるための信
号を出力する判断回路と；を含むので、第１番目
の発明による効果を支障なく達成することができ
る。その上、イグニツシヨンスイツチの導通開始
後一定時間が経過し或いはエンジンストール後一
定時間が経過して吸気加熱用ヒータの作動が中断
されても、その中断後スタータスイツチが導通さ
れると同時に吸気加熱用ヒータの作動が再開し
て、エンジン完爆前のクランキング中より吸気を
加熱することができるから、エンジンの始動性能
が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は電気回路図、第２図ａ，ｂは第１タイマの特性
を示す図、第３図は第２タイマの特性を示す図、
第４図および第５図は本発明の他の実施例を示す
電気回路図である。 １……吸気加熱用ヒータ、５……制御装置、１
０……イグニツシヨンスイツチ、１１……完爆状
態検出器、１２……スタータスイツチ、１３……
機関温度検出器としてのエンジン水温検出器、１
３′……吸気温検出器、１８……第１タイマ、１
９……第２タイマ、２０……判断回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イグニツシヨンスイツチの導通開始時から第
   １設定時間だけ第１作動信号を出力する第１タイ
   マと；エンジンが完爆状態に入つてから、該完爆
   状態を脱して以後第２設定時間が経過するまでの
   間、第２作動信号を出力し続ける第２タイマと；
   前記第１、第２作動信号の少なくともいずれか
   と、機関温度および吸気温、または機関温度もし
   くは吸気温が設定値以下であることを示す信号と
   により、吸気加熱用ヒータを作動させるための信
   号を出力する判断回路と；を含むことを特徴とす
   る、エンジンの吸気加熱用ヒータ制御装置。 ２ イグニツシヨンスイツチの導通開始時から第
   １設定時間だけ第１作動信号を出力する第１タイ
   マと；エンジンが完爆状態に入つてから、該完爆
   状態を脱して以後第２設定時間が経過するまでの
   間、第２作動信号を出力し続ける第２タイマと；
   前記第１、第２作動信号およびスタータスイツチ
   が導通状態にあることを示す第３作動信号の少な
   くともいずれか１つと、機関温度および吸気温、
   または機関温度もしくは吸気温が設定値以下であ
   ることを示す第４作動信号とにより、吸気加熱用
   ヒータを作動させるための信号を出力する判断回
   路と；を含むことを特徴とする、エンジンの吸気
   加熱用ヒータ制御装置。