JPH0692726B2 - Engine oil heating device - Google Patents
Engine oil heating deviceInfo
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- JPH0692726B2 JPH0692726B2 JP22219586A JP22219586A JPH0692726B2 JP H0692726 B2 JPH0692726 B2 JP H0692726B2 JP 22219586 A JP22219586 A JP 22219586A JP 22219586 A JP22219586 A JP 22219586A JP H0692726 B2 JPH0692726 B2 JP H0692726B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンの冷間始動時の始動性を向上させるた
めのエンジンオイル加熱装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine oil heating device for improving startability at cold start of an engine.
ディーゼルエンジンだけでなくガソリンエンジンにおい
ても、寒冷時のエンジン始動性は圧縮圧力、従ってクラ
ンキング速度に依存している。クランキング速度が大き
ければそれだけエンジンは容易に始動し、バッテリへの
負担も減少する。寒冷条件での冷間始動時には、エンジ
ンオイルの粘性が増大しているので、オイルポンプの駆
動力は無視できない値となる。例えば外気温が−25℃の
場合の冷間始動時には、スタータの出力の約10％はオイ
ルポンプを駆動するために消費されるので、クランキン
グ速度が制限され、始動性が悪化する。In the case of gasoline engines as well as diesel engines, the engine startability in cold weather depends on the compression pressure and thus on the cranking speed. The higher the cranking speed, the easier the engine will start and the lesser the load on the battery. At cold start under cold conditions, the viscosity of the engine oil increases, so the driving force of the oil pump becomes a value that cannot be ignored. For example, during cold start when the outside air temperature is -25 ° C, about 10% of the output of the starter is consumed to drive the oil pump, so that the cranking speed is limited and the startability deteriorates.
そこで、本出願人は、先に、オイルポンプの上流にオイ
ル加熱装置を設け、冷間始動時にエンジンオイルを加熱
してその粘性を低下させ、オイルポンプの駆動トルクを
減少させることを提案した（昭和61年11月11日付の特願
昭60−250677号）。これによればオイルポンプ駆動に要
するトルクは約1/10に低下するので、スタータへの負荷
が減少してクランキング速度が上昇し、より短時間でエ
ンジンを始動させることができる。Therefore, the applicant has previously proposed to provide an oil heating device upstream of the oil pump to heat the engine oil during cold start to reduce its viscosity and reduce the drive torque of the oil pump ( Japanese Patent Application No. 60-250677 dated November 11, 1986). According to this, since the torque required to drive the oil pump is reduced to about 1/10, the load on the starter is reduced, the cranking speed is increased, and the engine can be started in a shorter time.
上記オイル加熱装置は、スタータを駆動中か又はエンジ
ンオイルの温度が所定温度以下のときのいずれか短い時
間だけヒータに通電を行うというものであった。このた
め、バッテリが過放電したり、エンジン回転数が十分に
高くなって、もはや加熱は必要でないのに加熱を継続し
たり、あるいはヒータが破損していてもヒータへの通電
が行われる場合が生じるというような問題点が上記オイ
ル加熱装置にはあった。The oil heating device described above energizes the heater for a short time while the starter is being driven or when the temperature of the engine oil is equal to or lower than a predetermined temperature. For this reason, the battery may be over-discharged, the engine speed may become sufficiently high, and heating may continue even though it is no longer required, or the heater may be energized even if it is damaged. The oil heating device has a problem that it occurs.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、バッテリ
が過放電したり、エンジン回転数が十分に高くなった
り、あるいはヒータが破損した場合にはヒータへの通電
を停止するようにしたエンジンオイル加熱装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and the engine is configured to stop energization to the heater when the battery is over-discharged, the engine speed is sufficiently high, or the heater is damaged. An object is to provide an oil heating device.
上記目的を達成するため、本発明によれば、 第１図に示すように、エンジンオイル加熱用ヒータＣ
と、該ヒータに電力を供給するバッテリＡと、該バッテ
リから該ヒータへの給電を制御する制御手段Ｂとを具備
するエンジンオイル加熱装置において、該制御手段Ｂ
は、エンジンオイルの温度を検出し、検出した温度に応
じた電圧を発生する温度検出手段Ｄと、エンジン回転数
を検出し、検出した回転数に応じた電圧を発生するエン
ジン回転数検出手段Ｅと、該バッテリＡの電圧と第１基
準電圧とを比較し、バッテリ電圧が該第１基準電圧より
高いとき、ハイレベル信号を出力する第１比較回路Ｆ
と、該温度検出手段Ｄが発生した電圧と所定温度に対応
する第２基準電圧とを比較し、エンジンオイルの温度が
該所定温度より低いとき、ハイレベル信号を出力する第
２比較回路Ｇと、該エンジン回転数検出手段Ｅが発生し
た電圧と所定回転数に対応する第３基準電圧とを比較
し、エンジン回転数が該所定回転数より高いとき、ハイ
レベル信号を出力する第３比較回路Ｈと、該ヒータＣの
印加電圧と第４基準電圧とを比較し、ヒータ印加電圧が
該第４基準電圧より低いとき、ハイレベル信号を出力す
る第４比較回路Ｉと、該第１及び第２比較回路の出力信
号が供給されバッテリ電圧が該第１基準電圧より高く且
つエンジンオイルの温度が該所定温度より低いとき、ハ
イレベル信号を出力するアンドゲートＪと、該第３及び
第４比較回路の出力信号が供給され少なくともエンジン
回転数が該所定回転数より高いか又は印加電圧が該第４
基準電圧より低いとき、ハイレベル信号を出力するオア
ゲートＫと、該バッテリＡと該ヒータＣとの間の通電路
を開閉する開閉手段Ｌであって、該アンドゲートＪから
供給されるハイレベル信号によって閉成し且つ該オアゲ
ートＫから供給されるハイレベル信号によって開成する
ものとを備えることを特徴とするエンジンオイル加熱装
置が供給される。To achieve the above object, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a heater C for heating engine oil is used.
In the engine oil heating device, the control means B is provided with a battery A for supplying electric power to the heater and a control means B for controlling power supply from the battery to the heater.
Is a temperature detecting means D for detecting the temperature of the engine oil and generating a voltage according to the detected temperature, and an engine speed detecting means E for detecting the engine speed and generating a voltage according to the detected speed. And a first comparison circuit F which compares the voltage of the battery A with a first reference voltage and outputs a high level signal when the battery voltage is higher than the first reference voltage.
And a second comparison circuit G that compares the voltage generated by the temperature detecting means D with a second reference voltage corresponding to a predetermined temperature and outputs a high level signal when the temperature of the engine oil is lower than the predetermined temperature. A third comparison circuit that compares the voltage generated by the engine speed detecting means E with a third reference voltage corresponding to a predetermined speed and outputs a high level signal when the engine speed is higher than the predetermined speed. H is compared with the voltage applied to the heater C and the fourth reference voltage, and when the voltage applied to the heater is lower than the fourth reference voltage, a fourth comparison circuit I which outputs a high level signal, the first comparison circuit I and the fourth comparison circuit I 2 When the output signal of the comparison circuit is supplied and the battery voltage is higher than the first reference voltage and the engine oil temperature is lower than the predetermined temperature, the AND gate J that outputs a high level signal and the third and fourth comparison circuits Circuit output No. higher or the applied voltage of at least the engine speed is supplied from the predetermined speed is the fourth
An OR gate K that outputs a high level signal when the voltage is lower than the reference voltage, and an opening / closing means L that opens and closes a power supply path between the battery A and the heater C, and is a high level signal supplied from the AND gate J. An engine oil heating device, which is closed by a high level signal supplied from the OR gate K.
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第２図において、エンジンブロック１の下部にはオイル
パン２が取着されており、このオイルパン２とオイル通
路壁21とによりオイル通路20が形成されている。オイル
パン２内のオイルはオイルストレーナ22で濾過された
後、オイル吸込み通路23を経て図示しないオイルポンプ
に吸入される。In FIG. 2, an oil pan 2 is attached to the lower portion of the engine block 1, and an oil passage 20 is formed by the oil pan 2 and the oil passage wall 21. The oil in the oil pan 2 is filtered by the oil strainer 22, and then is sucked into the oil pump (not shown) through the oil suction passage 23.
オイルパン２の側壁面には円筒形の取付ソケット23が穿
設されており、この取付ソケット23にはエンジンオイル
加熱用ヒータとしての正温度特性（PTC）ヒータ３がオ
ーリング37を介してオイル通路20内に臨むようにして取
着されている。A cylindrical mounting socket 23 is bored on the side wall surface of the oil pan 2, and a positive temperature characteristic (PTC) heater 3 as a heater for heating engine oil is provided in the mounting socket 23 via an O-ring 37. It is attached so as to face the inside of the passage 20.
PTCヒータ３は金属製の円筒形ケース31を有し、このケ
ース31内には円筒形PTC素子30が収納されている。このP
TC素子30は、特定の温度まで上昇すると電気抵抗が急増
するセラミックスからなり、絶縁ストッパ34を介してケ
ース31に保持されている。また、ケース31の側壁には複
数個のスロット310が穿設されている。The PTC heater 3 has a metal cylindrical case 31 in which a cylindrical PTC element 30 is housed. This P
The TC element 30 is made of ceramics whose electric resistance rapidly increases when it rises to a specific temperature, and is held by the case 31 via an insulating stopper 34. Further, a plurality of slots 310 are formed on the side wall of the case 31.
PTC素子30の内周面及び外周面には略全面に亘って内側
電極及び外側電極がそれぞれ互いに独立に被着されてお
り、それぞれ中心電極33及びケース31に電気的に接続さ
れている。中心電極33は絶縁樹脂32によってケース31と
同軸的に配設されており、ケース31の左端に装着されて
いる絶縁カバー35を挿通するリード線36を介して制御回
路５に電気的に接続されている。Inner electrodes and outer electrodes are independently deposited on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the PTC element 30 substantially independently of each other, and are electrically connected to the center electrode 33 and the case 31, respectively. The center electrode 33 is disposed coaxially with the case 31 by an insulating resin 32, and is electrically connected to the control circuit 5 via a lead wire 36 that passes through an insulating cover 35 attached to the left end of the case 31. ing.
オイルパン２には温度センサとしてのサーミスタ38が装
着されており、その出力は制御回路５に送られる。ま
た、エンジンには公知のエンジン回転数センサ39が設け
られており、その出力も制御回路５に送られる。更に、
制御回路５にはキースイッチ100を介してバッテリ６が
接続されている。A thermistor 38 as a temperature sensor is attached to the oil pan 2, and its output is sent to the control circuit 5. Further, the engine is provided with a known engine speed sensor 39, and the output thereof is also sent to the control circuit 5. Furthermore,
A battery 6 is connected to the control circuit 5 via a key switch 100.
第３図に制御回路の回路図を示す。FIG. 3 shows a circuit diagram of the control circuit.
バッテリ６は、キースイッチ100、電気抵抗素子からな
るカレントセンサ513及び開閉手段としてのリレー512の
接点512aを介してPTCヒータ３に接続されている。The battery 6 is connected to the PTC heater 3 via a key switch 100, a current sensor 513 composed of an electric resistance element, and a contact 512a of a relay 512 as an opening / closing means.
キースイッチ100の可動素子はその詳細を第４図に示す
比較回路501に接続されており、この比較回路501には更
に温度センサ38、及びリレー513とPTCヒータ３との接続
点ａが接続されている。The movable element of the key switch 100 is connected to a comparison circuit 501 whose details are shown in FIG. 4, and the comparison circuit 501 is further connected to the temperature sensor 38 and a connection point a between the relay 513 and the PTC heater 3. ing.
比較回路501は、第４図に示すように、コンパレータ501
-C1〜501-C3、ツェナーダイオード501-Z1〜501-Z3及び
抵抗501-R1〜501-R10から構成されている。コンパレー
タ501-C1の非反転入力端子には抵抗501-R1及び501-R2に
よって分圧されたバッテリ電圧VOが供給され、反転入力
端子にはツェナーダイオード501-Z1のツェナー電圧で決
まる基準電圧VSが供給されている。コンパレータ501-C2
の反転入力端子には温度TOに対応する抵抗501-R5とサー
ミスタ38との接続点の電圧が供給され、非反転入力端子
にはツェナーダイオード501-Z2のツェナー電圧で決まる
基準温度TS1に対応する基準電圧が供給されている。コ
ンパレータ501-C3の反転入力端子にはａ点の電圧Vaすな
わちPCTヒータ３の印加電圧を抵抗501-R9及び501-R10に
よって分圧された電圧Va′が供給され、非反転入力端子
にはツェナーダイオード501-Z3のツェナー電圧で決まる
基準電圧Vasが供給されている。そして、コンパレータ5
01-C1〜501-C3の出力端子はアンドゲート504の入力端子
に接続されている。The comparator circuit 501, as shown in FIG.
-C1 to 501-C3, Zener diodes 501-Z1 to 501-Z3, and resistors 501-R1 to 501-R10. The battery voltage V O divided by the resistors 501-R1 and 501-R2 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 501-C1, and the reference voltage V O determined by the Zener voltage of the Zener diode 501-Z1 is supplied to the inverting input terminal. S is supplied. Comparator 501-C2
The voltage at the connection point between the resistor 501-R5 and the thermistor 38 corresponding to the temperature T O is supplied to the inverting input terminal of, and the non-inverting input terminal is set to the reference temperature T S1 determined by the Zener voltage of the Zener diode 501-Z2. The corresponding reference voltage is supplied. The inverting input terminal of the comparator 501-C3 is supplied with the voltage Va at the point a, that is, the voltage Va ′ obtained by dividing the applied voltage of the PCT heater 3 by the resistors 501-R9 and 501-R10, and the non-inverting input terminal of the Zener. The reference voltage Vas determined by the Zener voltage of the diode 501-Z3 is supplied. And the comparator 5
The output terminals of 01-C1 to 501-C3 are connected to the input terminals of the AND gate 504.
温度センサ38にはその詳細を第５図に示す比較回路502
が接続されており、この比較回路502には更にエンジン
回転数センサ39、及びカレントセンサ513とリレー512と
の接続点ｂが接続されている。The temperature sensor 38 includes a comparison circuit 502 whose details are shown in FIG.
Is connected to the comparison circuit 502. Further, the comparison circuit 502 is further connected to the engine speed sensor 39 and the connection point b between the current sensor 513 and the relay 512.
比較回路502は、第５図に示すように、コンパレータ502
-C1〜502-C3、ツェナーダイオード502-Z1〜502-Z3、抵
抗502-R1〜502-R5及びエンジン回転数センサ39が出力す
るエンジン回転数信号を電圧信号に変換する周波数−電
圧変換（F/V）回路502-F1から構成されている。コンパ
レータ502-C1の反転入力端子には温度TOに対応する比較
回路501とサーミスタ38との接続点の電圧が供給され、
非反転入力端子にはツェナーダイオード502-Z1のツェナ
ー電圧で決まる基準電圧TS2に対応する基準電圧が供給
されている。コンパレータ502-C2の非反転入力端子には
エンジン回転数Neに対応する電圧が供給され、反転入力
端子にはツェナーダイオード502-Z2のツェナー電圧で決
まる基準回転数Nesに対応する基準電圧が供給されてい
る。コンパレータ502-Z3の反転入力端子にはｂ点の電圧
を抵抗502-R4及び502-R5によって分離されたVb′が供給
され、非反転入力端子にはツェナーダイオード502-Z3の
ツェナー電圧で決まる基準電圧Vbsが供給されている。
そして、コンパレータ502-C1〜502-C3の出力端子はオア
ゲート505の入力端子に接続されている。The comparison circuit 502, as shown in FIG.
-C1 to 502-C3, Zener diodes 502-Z1 to 502-Z3, resistors 502-R1 to 502-R5, and frequency-voltage conversion (F that converts the engine speed signal output by the engine speed sensor 39 into a voltage signal) / V) circuit 502-F1. The voltage at the connection point between the comparator circuit 501 and the thermistor 38 corresponding to the temperature T O is supplied to the inverting input terminal of the comparator 502-C1.
A reference voltage corresponding to the reference voltage T S2 determined by the Zener voltage of the Zener diode 502-Z1 is supplied to the non-inverting input terminal. A voltage corresponding to the engine speed Ne is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 502-C2, and a reference voltage corresponding to the reference speed Nes determined by the Zener voltage of the Zener diode 502-Z2 is supplied to the inverting input terminal. ing. The inverting input terminal of the comparator 502-Z3 is supplied with Vb ′, which is the voltage at point b separated by the resistors 502-R4 and 502-R5, and the non-inverting input terminal is determined by the Zener voltage of the Zener diode 502-Z3. The voltage Vbs is supplied.
The output terminals of the comparators 502-C1 to 502-C3 are connected to the input terminal of the OR gate 505.
アンドゲート504の出力端子はトランジスタ509のベース
に接続されており、このトランジスタ509のコレクタは
リレー510の励磁コイル及びキースイッチ100を介してバ
ッテリ６に接続され、エミッタは接地されている。The output terminal of the AND gate 504 is connected to the base of the transistor 509, the collector of the transistor 509 is connected to the battery 6 via the exciting coil of the relay 510 and the key switch 100, and the emitter is grounded.
リレー510は１対の常開接点510a及び510bを有し、接点5
10aと可動端子はトランジスタ509のコレクタに接続され
ており、固定端子は１対の常閉接点を有するリレー511
の一方の接点511aを介して接地されている。接点510bの
可動端子はキースイッチ100を介してバッテリに接続さ
れており、固定接点はリレー512の励磁コイル及びリレ
ー511の他方の接点511bを介して接地されている。The relay 510 has a pair of normally open contacts 510a and 510b.
10a and the movable terminal are connected to the collector of the transistor 509, and the fixed terminal is a relay 511 having a pair of normally closed contacts.
It is grounded through one contact 511a. The movable terminal of the contact 510b is connected to the battery via the key switch 100, and the fixed contact is grounded via the exciting coil of the relay 512 and the other contact 511b of the relay 511.
タイマ回路503は、アンドゲート504の出力がハイレベル
になった瞬間から計時を開始して設定時間tsを経過する
とハイレベル信号を出力するものであり、それ以前では
ローレベル信号を出力する。そして、設定時間tsは、第
６図の直線Ｉに示すように、サーミスタ38によって検出
されるエンジンオイルの温度（油温）TOの変化に応じて
変化するよう予め設定されている。なお、タイマ回路50
3の出力端子はオアゲート505の入力端子に接続されてい
る。The timer circuit 503 outputs a high-level signal when the output of the AND gate 504 becomes high level and starts counting time when a set time ts has elapsed, and outputs a low-level signal before that. The set time ts, as shown by the straight line I in FIG. 6, are set in advance so that changes in response to changes in temperature (oil temperature) T O of the engine oil detected by the thermistor 38. The timer circuit 50
The output terminal of 3 is connected to the input terminal of the OR gate 505.
オアゲート505の出力端子はトランジスタ508のベースに
接続されており、このトランジスタ508のコレクタはリ
レー511の励磁コイル及びキースイッチ100を介してバッ
テリ６に接続され、エミッタは接地されている。The output terminal of the OR gate 505 is connected to the base of the transistor 508, the collector of the transistor 508 is connected to the battery 6 via the exciting coil of the relay 511 and the key switch 100, and the emitter is grounded.
コンパレータ501-C3の出力はインバータ514を介してオ
アゲート506にも供給され、コンパレータ502-C3の出力
もまたオアゲート506に供給される。そして、オアゲー
ト506の出力端子はヲランジスタ507のベースに接続され
ており、このトランジスタ507のコレクタは警報ランプ5
0及びキースイッチ100を介してバッテリ６に接続され、
エミッタは接地されている。The output of the comparator 501-C3 is also supplied to the OR gate 506 via the inverter 514, and the output of the comparator 502-C3 is also supplied to the OR gate 506. The output terminal of the OR gate 506 is connected to the base of the transistor 507, and the collector of this transistor 507 is the alarm lamp 5
Connected to the battery 6 via 0 and the key switch 100,
The emitter is grounded.
タイマ回路516は、アンドゲート504の出力がハイレベル
になった瞬間から、第７図の直線IIに示すように、油温
TOに応じて設定されている設定時間t2の間ハイレベル信
号を出力するものであり、その出力端子はトランジスタ
515のベースに接続されている。そして、トランジスタ5
15のコレクタはインジケータランプ51及びキースイッチ
100を介してバッテリ６に接続され、エミッタは接地さ
れている。From the moment when the output of the AND gate 504 becomes high level, the timer circuit 516 starts the oil temperature as shown by the straight line II in FIG.
It outputs a high-level signal for a set time t 2 set according to T O , and its output terminal is a transistor.
Attached to the base of 515. And transistor 5
15 collectors are indicator lamp 51 and key switch
It is connected to the battery 6 via 100, and the emitter is grounded.
次に、上記構成の作動について説明する。Next, the operation of the above configuration will be described.
キースイッチ100が閉成されると、寒冷時にエンジンを
始動する場合のように、サーミスタ38によって検出され
た温度TOが所定の基準温度Ts1以下で、バッテリ電圧VO
が所定の基準電圧Vs以上で、且つ接続点ａの電圧Vaに対
応するVa′が所定の基準電圧Vas以下のとき、コンパレ
ータ501-C1〜501-C3の各々の出力はハイレベルとなり、
アンドゲート504の出力はハイレベルになる。これによ
り、トランジスタ509はオンになり、リレー510は励磁さ
れて接点510a及び510bは閉成する。この結果、リレー51
2も励磁されてその接点512aが閉成し、PTCヒータ３はバ
ッテリ６よりカレントセンサ513を介して給電される。
この時点で、アンドゲート504のいずれかの入力信号が
ローレベルになり、それに伴い、アンドゲート504の出
力がローレベルになってトランジスタ509がオフになっ
ても、リレー510の励磁コイルには接点510aを介して電
流が流れ続けるため、PTCヒータ３には電流が流れ続け
る。When the key switch 100 is closed, the temperature T O detected by the thermistor 38 is equal to or lower than a predetermined reference temperature Ts 1 as in the case of starting the engine in cold weather, and the battery voltage V O
Is equal to or higher than a predetermined reference voltage Vs, and Va ′ corresponding to the voltage Va at the connection point a is equal to or lower than the predetermined reference voltage Vas, the outputs of the comparators 501-C1 to 501-C3 become high level,
The output of the AND gate 504 becomes high level. As a result, the transistor 509 is turned on, the relay 510 is excited, and the contacts 510a and 510b are closed. As a result, relay 51
2 is also excited to close its contact 512a, and the PTC heater 3 is supplied with power from the battery 6 via the current sensor 513.
At this point, even if one of the input signals of the AND gate 504 becomes low level, and the output of the AND gate 504 becomes low level and the transistor 509 is turned off accordingly, a contact is made to the exciting coil of the relay 510. Since the current continues to flow through 510a, the current continues to flow through the PTC heater 3.
タイマ回路516は、アンドゲート504よりハイレベル信号
を供給された瞬間から油温TOに応じた時間t2（第７図参
照）の間、ハイレベル信号を出力する。この結果、トラ
ンジスタ515はオンし、インジケータランプ51は点灯す
る。その後、時間t2が経過するとタイマ回路516の出力
はローレベルになり、インジケータランプ51は消灯す
る。The timer circuit 516 outputs the high level signal for a time t 2 (see FIG. 7) corresponding to the oil temperature T O from the moment when the high level signal is supplied from the AND gate 504. As a result, the transistor 515 is turned on and the indicator lamp 51 is turned on. After that, when time t 2 elapses, the output of the timer circuit 516 becomes low level, and the indicator lamp 51 is turned off.
以上のようにして、エンジン始動前に、オイルポンプに
吸入されるエンジンオイルは予熱される。そして、イン
ジケータランプ51が消灯した後に運転者がクランキング
を行うことにより、低粘度のオイルがオイルポンプに吸
入され、高粘度の場合に比べ、オイルポンプフリクショ
ンは格段に低くなる。この結果、エンジン始動時間は短
縮される。As described above, the engine oil drawn into the oil pump is preheated before the engine is started. Then, when the driver performs cranking after the indicator lamp 51 is turned off, low-viscosity oil is sucked into the oil pump, and the oil pump friction becomes significantly lower than in the case of high viscosity. As a result, the engine start time is shortened.
やがて、エンジン回転数Neが所定の基準回転数NeS以上
になるか、経過時間t1が設定時間tSに到達するか、又は
油温TOが所定の基準温度TS2に到達するとオアゲート505
の出力はハイレベルとなり、トランジスタ508はオンす
る。この結果、リレー511の接点511a及び511bは開成す
るので、リレー510及び512の接点は全て開成し、PTCヒ
ータ３への給電は停止する。Eventually, the engine speed Ne becomes equal to or higher than the predetermined reference speed Ne S , the elapsed time t 1 reaches the set time t S , or the oil temperature T O reaches the predetermined reference temperature T S2 .
Output becomes high level, and the transistor 508 turns on. As a result, the contacts 511a and 511b of the relay 511 are opened, so that the contacts of the relays 510 and 512 are all opened and the power supply to the PTC heater 3 is stopped.
ところで、PTCヒータを使用する際、それが割れる虞が
ある。そして、PTCヒータが割れた場合、その破片がエ
ンジンオイル系に混入し、大きなトラブルとなる。この
ため、本発明においては、接続点ａの電圧Vaを検出する
ことにより、PTCヒータの割れを検出している。すなわ
ち、PTCヒータ３が割れた場合、給電時の接続点ａの電
圧Vaの平衡時電圧（時間が少し経過して一定の値になっ
たときの電圧）は、第８図の直線IIIに示すように、割
れた量に応じて増加する、そして、経過時間に対して
は、第９図の曲線C2に示すように、電圧Vaに対応する電
圧Va′は所定の基準電圧Vasを越えて高くなる。このと
き、コンパレータ501-C3の出力はローレベルとなり、そ
のローレベル信号は、インバータ514によってハイレベ
ル信号に反転された後、オアゲート506に入力する。こ
の結果、オアゲート506の出力はハイレベルになり、ト
ランジスタ507はオンし、警報ランプ50が点灯して運転
者に知らせる。なお、第９図の曲線C1はPTCヒータが正
常時の場合を示している。また、第10図はPTCヒータへ
の通電電流と経過時間との関係を示しており、曲線d1は
PTCヒータが正常時の場合、曲線d2は割れた場合であ
り、PTC素子が割れると電流値は減少する。By the way, when a PTC heater is used, it may crack. When the PTC heater is broken, the fragments are mixed into the engine oil system, causing a big trouble. Therefore, in the present invention, the crack of the PTC heater is detected by detecting the voltage Va at the connection point a. That is, when the PTC heater 3 is cracked, the equilibrium voltage of the voltage Va at the connection point a at the time of power supply (the voltage when the voltage reaches a constant value after a short time elapses) is shown by the line III in FIG. As shown in the curve C 2 of FIG. 9, the voltage Va ′ corresponding to the voltage Va exceeds the predetermined reference voltage Vas. Get higher At this time, the output of the comparator 501-C3 becomes low level, and the low level signal is inverted to a high level signal by the inverter 514 and then input to the OR gate 506. As a result, the output of the OR gate 506 becomes high level, the transistor 507 turns on, and the alarm lamp 50 lights up to notify the driver. The curve C 1 in FIG. 9 shows the case where the PTC heater is normal. Further, FIG. 10 shows the relationship between the elapsed time and the current supplied to the PTC heater, curve d 1 is
When the PTC heater is normal, the curve d 2 is a crack, and when the PTC element cracks, the current value decreases.
また、PTCヒータを使用する際、過って電極等が接地す
ると過電流が流れ、回路の故障となる。このため、本発
明においては、接続点ｂの電圧を検出することにより、
電極等の接地を検出している。すなわち、電極等が接地
されると、接続点ｂの電圧Vbに対応する電圧Vb′は、第
11図の直線IVに示すように、接地度合に応じて低下す
る。そして、経過時間に対しては、第12図の曲線e3に示
すように、電圧Vb′は所定の基準電圧Vbsより低くな
る。このとき、コンパレータ502-C3の出力はハイレベル
になり、この結果、オアゲート505の出力はハイレベル
となり、トランジスタ508はオンし、リレー511が励磁さ
れてPTCヒータ３への給電は停止される。このとき、オ
アゲート506の出力も同時にハイレベルとなり、この結
果、警報ランプ50が点灯して運転者に知らせる。なお、
第12図の曲線e1はPTCヒータが正常時の場合を示してい
る。Also, when the PTC heater is used, if the electrode or the like is accidentally grounded, an overcurrent will flow, resulting in a circuit failure. Therefore, in the present invention, by detecting the voltage at the connection point b,
Grounding of electrodes etc. is detected. That is, when the electrodes and the like are grounded, the voltage Vb ′ corresponding to the voltage Vb at the connection point b becomes
As shown by the straight line IV in Fig. 11, it decreases according to the degree of ground contact. Then, with respect to the elapsed time, the voltage Vb 'becomes lower than the predetermined reference voltage Vbs as shown by the curve e3 in FIG. At this time, the output of the comparator 502-C3 becomes high level, as a result, the output of the OR gate 505 becomes high level, the transistor 508 is turned on, the relay 511 is excited, and the power supply to the PTC heater 3 is stopped. At this time, the output of the OR gate 506 also becomes high level at the same time, and as a result, the alarm lamp 50 lights up to notify the driver. In addition,
The curve e1 in FIG. 12 shows the case where the PTC heater is normal.
上述の作動関係を第13図に示す。同図の第１群におい
て、「０」は条件が成立しない場合を示し、「１」は条
件が成立する場合を示す。また、第２群においては、
「０」は給電されていない場合を示し、「１」は給電さ
れている場合を示す。更に、同図中の矢印は、状態の変
化を示す。The above-mentioned operational relationship is shown in FIG. In the first group in the figure, "0" indicates that the condition is not satisfied, and "1" indicates that the condition is satisfied. Also, in the second group,
“0” indicates that power is not supplied, and “1” indicates that power is supplied. Furthermore, the arrow in the figure shows a change in state.
なお、本実施例においては、PTCヒータをオイル通路内
に配設した場合について記述したが、これに限るもので
はない。例えば、第14図に示すように、PTC素子をオイ
ルポンプのサイドプレートに当接するようにして設けて
もよい。すなわち、第14図において、オイルポンプは駆
動軸201、ポンプケース200、インナギヤ202、アウタギ
ヤ203、サイドプレート205より構成されており、このサ
イドプレートにPTC素子206を当接させ、さらにスプリン
グ210で電極板207を前記PTC素子206に押し当てる構造と
している。そして、ポンプケース200にネジにより固定
されているアウタケース209がスプリングを保持してい
る。なお、204は半月状の隔壁、208は電極207にバッテ
リ電圧を印加するリード線である。In this embodiment, the case where the PTC heater is arranged in the oil passage has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, the PTC element may be provided so as to contact the side plate of the oil pump. That is, in FIG. 14, the oil pump is composed of a drive shaft 201, a pump case 200, an inner gear 202, an outer gear 203, and a side plate 205. A PTC element 206 is brought into contact with this side plate, and further an electrode is provided by a spring 210. The plate 207 is pressed against the PTC element 206. An outer case 209 fixed to the pump case 200 with a screw holds the spring. Reference numeral 204 is a half-moon shaped partition wall, and 208 is a lead wire for applying a battery voltage to the electrode 207.
以上説明したように、本発明のエンジンオイル加熱装置
によれば、バッテリが過放電したり、エンジン回転数が
十分に高くなったり、あるいはヒータが破損した場合に
はヒータへの通電が停止される。As described above, according to the engine oil heating apparatus of the present invention, when the battery is over-discharged, the engine speed is sufficiently high, or the heater is damaged, the power supply to the heater is stopped. .
第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明に係るエンジンオイル加熱装置をオイル
パンに装着したところを示す断面図、 第３図は本発明に係るエンジンオイル加熱装置の一実施
例を示す回路図、 第４図は第３図における比較回路501の具体的な回路
図、 第５図は第３図における比較回路502の具体的な回路
図、 第６図は油温TOと設定時間tsとの関係を示す図、 第７図は油温TOと設定時間t2との関係を示す図、 第８図は割れと電圧Va′との関係を示す図、 第９図は経過時間ｔと電圧Va′との関係を示す図、 第10図は経過時間ｔと電流Ｉとの関係を示す図、 第11図はリークと電圧Vb′との関係を示す図、 第12図は経過時間ｔと電圧Vb′との関係を示す図、 第13図は作動関係を示す図、及び 第14図はPTC素子をオイルポンプに装着したところを示
す断面図である。 １……エンジンブロック、２……オイルパン、 ３……PTCヒータ、５……制御回路、 ６……バッテリ、38……サーミスタ、 39……エンジン回転数センサ、 501-C1〜501-C3……コンパレータ、 502-C1〜501-C3……コンパレータ、 504……アンドゲート、505……オアゲート、 512……リレー、513……カレントセンサ。FIG. 1 is a principle view of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the engine oil heating device according to the present invention mounted on an oil pan, and FIG. 3 is an embodiment of the engine oil heating device according to the present invention. 4 is a specific circuit diagram of the comparison circuit 501 in FIG. 3, FIG. 5 is a specific circuit diagram of the comparison circuit 502 in FIG. 3, and FIG. 6 is an oil temperature T O. FIG. 7 shows the relationship between the set time ts, FIG. 7 shows the relationship between the oil temperature T O and the set time t 2 , FIG. 8 shows the relationship between the crack and the voltage Va ′, and FIG. 9 shows FIG. 10 shows the relationship between the elapsed time t and the voltage Va ′, FIG. 10 shows the relationship between the elapsed time t and the current I, FIG. 11 shows the relationship between the leak and the voltage Vb ′, and FIG. Shows a relationship between elapsed time t and voltage Vb ', FIG. 13 shows a working relationship, and FIG. 14 shows a cross section showing a PTC element mounted on an oil pump. It is. 1 ... Engine block, 2 ... Oil pan, 3 ... PTC heater, 5 ... Control circuit, 6 ... Battery, 38 ... Thermistor, 39 ... Engine speed sensor, 501-C1 to 501-C3 ... … Comparator, 502-C1 to 501-C3 …… Comparator, 504 …… AND gate, 505 …… OR gate, 512 …… Relay, 513 …… Current sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若山 正雄 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 ▲榊▼原 浩一 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 佐藤 亮 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 川合 宣明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−36012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−128458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−144526（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masao Wakayama 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Auto Parts Research Institute (72) Inventor ▲ Kosakaki ▼ Haraichi Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Address: Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (72) Inventor Ryo Sato 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor: Nobuaki Kawai 1 Toyota Town, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation Stock In-house (56) Reference JP 63-36012 (JP, A) JP 58-128458 (JP, A) JP 54-144526 (JP, A)
Claims (2)
に電力を供給するバッテリと、該バッテリから該ヒータ
への給電を制御する制御手段とを具備するエンジンオイ
ル加熱装置において、 該制御手段は、 エンジンオイルの温度を検出し、検出した温度に応じた
電圧を発生する温度検出手段と、 エンジン回転数を検出し、検出した回転数に応じた電圧
を発生するエンジン回転数検出手段と、 該バッテリの電圧と第１基準電圧とを比較し、バッテリ
電圧が該第１基準電圧より高いとき、ハイレベル信号を
出力する第１比較回路と、 該温度検出手段が発生した電圧と所定温度に対応する第
２基準電圧とを比較し、エンジンオイルの温度が該所定
温度より低いとき、ハイレベル信号を出力する第２比較
回路と、 該エンジン回転数検出手段が発生した電圧と所定回転数
に対応する第３基準電圧とを比較し、エンジン回転数が
該所定回転数より高いとき、ハイレベル信号を出力する
第３比較回路と、 該ヒータの印加電圧と第４基準電圧とを比較し、ヒータ
印加電圧が該第４基準電圧より低いとき、ハイレベル信
号を出力する第４比較回路と、 該第１及び第２比較回路の出力信号が供給され、バッテ
リ電圧が該第１基準電圧より高く且つエンジンオイルの
温度が該所定温度より低いとき、ハイレベル信号を出力
するアンドゲートと、 該第３及び第４比較回路の出力信号が供給され、少なく
ともエンジン回転数が該所定回転数より高いか又はヒー
タ印加電圧が該第４基準電圧より低いとき、ハイレベル
信号を出力するオアゲートと、 該バッテリと該ヒータとの間の通電路を開閉する開閉手
段であって、該アンドゲートから供給されるハイレベル
信号によって閉成し且つ該オアゲートから供給されるハ
イレベル信号によって開成するものと、 を備えることを特徴とするエンジンオイル加熱装置。1. An engine oil heating apparatus comprising: an engine oil heating heater; a battery for supplying electric power to the heater; and control means for controlling power supply from the battery to the heater. Temperature detecting means for detecting the temperature of the engine oil and generating a voltage according to the detected temperature; engine speed detecting means for detecting the engine speed and generating a voltage according to the detected speed; Corresponding to the predetermined temperature and the voltage generated by the temperature detecting means, comparing the voltage of the first reference voltage with the first reference voltage and outputting a high level signal when the battery voltage is higher than the first reference voltage. A second comparison circuit that compares the second reference voltage and outputs a high level signal when the temperature of the engine oil is lower than the predetermined temperature, and the engine speed detecting means are generated. And a third reference voltage corresponding to a predetermined rotation speed, and outputs a high-level signal when the engine rotation speed is higher than the predetermined rotation speed, and a voltage applied to the heater and a fourth comparison circuit. A reference voltage is compared, and when the heater applied voltage is lower than the fourth reference voltage, the fourth comparison circuit that outputs a high level signal and the output signals of the first and second comparison circuits are supplied, and the battery voltage is An AND gate that outputs a high level signal when the engine oil temperature is higher than the first reference voltage and the engine oil temperature is lower than the predetermined temperature, and the output signals of the third and fourth comparison circuits are supplied, and at least the engine speed is An OR gate that outputs a high level signal when the number of revolutions is higher than the predetermined number of revolutions or the voltage applied to the heater is lower than the fourth reference voltage, and an opening / closing unit that opens and closes an energization path between the battery and the heater. There are, engine oil heating device, characterized in that it comprises, as the opening by a high-level signal supplied from the closed to and the OR gate by a high level signal supplied from the AND gate.
抗素子を介装した特許請求の範囲第１項記載のエンジン
オイル加熱装置。2. The engine oil heating device according to claim 1, wherein an electric resistance element is provided between the battery and the heater.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22219586A JPH0692726B2 (en) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | Engine oil heating device |
| US06/928,447 US4815431A (en) | 1985-11-11 | 1986-11-10 | Oil heating apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22219586A JPH0692726B2 (en) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | Engine oil heating device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380009A JPS6380009A (en) | 1988-04-11 |
| JPH0692726B2 true JPH0692726B2 (en) | 1994-11-16 |
Family
ID=16778636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22219586A Expired - Fee Related JPH0692726B2 (en) | 1985-11-11 | 1986-09-22 | Engine oil heating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692726B2 (en) |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP22219586A patent/JPH0692726B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6380009A (en) | 1988-04-11 |
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