JPS6021503Y2 - 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。

従来この種の装置では、吸気管の管壁を貫通して配置し
た燃料流出管に燃料を加熱着火する電熱線を装着し、機
関の始動中はもちろんのこと、始動前即ちスタータ・モ
ータを駆動する前にこの電熱線に電流を流し燃料の着火
するに充分な温度に加熱しておき、燃料はスタータ・モ
ータを駆動する前若しくは駆動と同時に燃料流出管に供
給腰加熱した電熱線により燃料流出管から流出する燃料
に着火してこの燃料の燃焼によって生じる熱により吸気
の予熱を行い、機関が始動した後は、吸気中の酸素を消
耗させないため吸気予熱装置を速やかに停止するように
していた。

この装置ではさらに吸気予熱の開始後所定の時間経過し
てスタータモータを駆動する必要がある。

例えば実開昭４９−８３４３３号公報にはバイメタルス
イッチにより予熱栓の予熱時間を制御する点が開示され
ている。

しかし、バイメタルスイッチは製造時のばらつきが大き
く、十分な制御ができない。

従ってスタータモータの起動タイミングのずれが生じ確
実な始動を行なう上で問題があった。

この問題の解決のため、発明者はコンデンサを使用した
充放電回路を使用することを考えた。

この充放電回路の使用により制御が正確となる効果があ
るがコンデンサに充電されたエネルギを放電させるため
の放電回路はコンデンサの充電エネルギを熱として放出
するため、熱に堪える回路が必要であり、回路が大きく
なる問題があった。

さらに加熱用の電熱線が急に冷めるのを防ぐ必要があっ
た。

本考案の目的は上記問題を解決することである。

つまり充放電回路の放電回路を小さくし、さらに加熱用
電熱線が急に冷えるのを防止することである。

本考案の特徴は加熱用電熱線への電流供給後スタータモ
ータ駆動までの時間を制御するタイマスイッチを充放電
回路と充放電回路の出力電圧が所定値に達したことによ
り動作する半導体スイッチで構成し、この半導体スイッ
チによりスタータスイッチの励磁コイルを励磁するとと
もに上記充放電回路をコンデンサへ電流を供給する充電
回路とコンデンサに充電されたエネルギを放電する放電
回路とより構成し、上記放電回路はコンデンサのエネル
ギを上記加熱用電熱線を介して放電するようにしたこと
である。

これによりスタータモータの駆動時間を正確に制御でき
るとともにコンデンサの放電エネルギが上記電熱線を介
して熱放出されるので、放電回路が小さくてよい効果が
ある。

さらにこの放電により、電熱線の温度降下特性を設定で
きる効果がある。

以下図面を参照して本案を詳細に説明する。

第１図には本案の一実施例が示しである。

同図において、１は図示してない吸気管の管壁を貫通し
て吸気管内に配置した電熱線であり、２は電熱線１が燃
料に着火できる温度に達した後、機関を始動するために
スタータ・モータを駆動すると連動して弁を開き燃料を
燃料流出管より流出させる電磁弁の電磁コイルである。

一端を接地した電熱線１の他端は第１と第２の固定接点
である一般負荷用接点３及びスタータ接点４を有する切
換スイッチから成るキースイッチ５のスタータ接点４に
接続する。

キースイッチ５の可動接点６は電源７の正の端子に接続
する。

スタータ接点４と機関の始動に用いられるスタータ・モ
ータ８への通電を制御するスタータスイッチとしての電
磁スイッチ９の励磁コイル１０の一端との間にはスター
タ・モータ通電待機用のタイマの一部として常時開の電
磁スイッチ１１を設ける。

また吸気予熱が必要ないときのために電磁スイッチ１１
に並列に手動スイッチ１２を設ける。

一端を接地した電磁コイル２の他端は電磁スイッチ１１
の電磁スイッチ９の励磁コイル側接点の固定接点１３と
接続する。

電磁スイッチ９の励磁コイル１０の他端は接地する。

スタータ・モータ８の励磁コイル１４は駆動用電磁スイ
ッチ９の常開接点１５を介して電源７の正極端子に結合
する。

１６は電熱線１への通電を開始したときに時限動作を開
始して電熱線１に通電中であることを表示するランプ１
７を点灯し所定の時限が経過したときにランプ１７を消
灯するとともに、スタータ・モータ８へ通電する電磁ス
イッチ９の励磁コイル１０とキースイッチ５のスタータ
接点４との間に接続腰スタータ・モータ８の駆動を制御
するタイマ回路である。

タイマ回路１６は、電熱線１の両端にダイオード１８及
び抵抗１９を介して並列接続したコンデンサ２０を備え
、電源７からダイオード１８及び抵抗１９を介して充電
するコンデンサ２０の充電時定数によりタイマの時限を
定めている。

ダイオード１８及び抵抗１９の直列回路の両端にはダイ
オード２１及び抵抗２２の直列回路を並列接続し、これ
らのダイオード２１及び抵抗２２と電熱線１とによりコ
ンデンサ２０の放電回路を構成している。

コンデンサ２０の抵抗１９側の一端は定電圧ダイオード
２３を介してトランジスタ２４のベースに接続し、トラ
ンジスタ２４のコレクタは抵抗２５を介してキースイッ
チ５のスタータ接点４に接続する。

トランジスタ２４のエミッタは、エミッタをコンデンサ
２０の他端に接続したトランジスタ２６のベースに接続
し、キースイッチ５のスタータ接点４とトランジスタ２
６のコレクタとの間に電磁スイッチ１１の励磁コイル２
７を接続する。

抵抗２８と２９の直列回路の一端はキースイッチ５のス
タータ接点４に接続した他端はコンデンサ２０の他端に
接続したトランジスタ３０のベースに接続する。

抵抗２８と２９の接続点とトランジスタ２６のコレクタ
との間にダイオード３１を接続する。

トランジスタ３０Φコレクタは抵抗３２を介してトラン
ジスタ３３のベースに接続する。

トランジスタ３３のエミッタはキースイッチ５のスター
タ接点４に接続しコレクタは一端を接地したランプ１７
の他端に接続する。

上記の装置において、デイゼルエンジンの低温始動時に
キースイッチ５のスタータ接点４を閉接すると、電熱線
１に通電が開始されると同時に、ダイオード１８及び抵
抗１９を通じてコンデンサ２０に充電が開始される。

同様に抵抗２８．２９を通じてトランジスタ３０にベー
ス電流が流れる。

これによりトランジスタ３０は導通状態になり抵抗３２
を通じてトランジスタ３３にベース電流が流れ、トラン
ジスタ３３は導通状態になりランプ１７に電流が流れこ
のランプが点灯する。

コンデンサ２０の端子電圧は抵抗１９とコンデンサ２０
とにより定まる時定数に従って上昇し、このコンデンサ
２０の両端電圧が定電圧ダイオード２３のツェナー電圧
を超えると、この定電圧ダイオード２３を通じてトラン
ジスタ２４にベース電流が流れる。

これによりトランジスタ２４及び２６が導通状態になり
、電磁スイッチ１１の励磁コイル２７に電流が流れこの
電磁スイッチ１１が閉成され電磁スイッチ９の励磁コイ
ル１０に電流が流れスタータ・モータへの通電が開始さ
れスタータ・モータは起動する。

電磁スイッチ１１が閉成されると電磁弁の電磁コイルに
電流が流れ弁が開き燃料が流出する。

同時に抵抗２８及び２９を通じて流れていたトランジス
タ３０のベース電流は、抵抗２８と２９の接続点からダ
イオード３１及びトランジスタ２６を通じて短絡される
。

したがってトランジスタ３０及び３３は不導通状態にな
りランプ１７は消灯する。

上記の実施例において、電熱線１の時間に対する温度上
昇特性を知っておき、コンデンサ２０の端子電圧が定電
圧ダイオード２３のツェナー電圧を超えるまでの時間と
、電熱線１が燃料に着火できる温度に達するまで時間と
を略等しくするようにコンデンサ２０の充電時定数を設
定しておくことにより、所期の動作を行わせることがで
きる。

このコンデンサ２０の充電時定数の設定は、抵抗１９の
抵抗値とコンデンサ２０の静電容量とを適当に選ぶこと
によって適宜に調整することができる。

次に上記の装置において、キースイッチ５のスタータ接
点４を開放すると電熱線及びタイマ回路への通電は停止
し電磁スイッチ１１は開きスタータ・モータは停止し、
ランプ１７は消灯する。

同時にコンデンサ２０に蓄積されている電荷がダイオー
ド２１、抵抗２２及び電熱線１を通じて放電する。

この放電回路の時定数はコンデンサ２０の充電時定数と
は無関係に設定することができ、コンデンサ２０の放電
時定数を、通電を停止した後の電熱線の時間に対する温
度降下特性に合わせて適当に設定しておけば、再度キー
スイッチ５のスタータ接点４を閉接した場合にタイマの
時限を短かくすることができ、電熱線１が燃料に着火で
きる温度に達しているのにスタータ・モータが超勤され
ず長い間待機させられるといった不具合を解消すること
ができる。

キースイッチ５のスタータ接点４を閉接してタイマの時
限動作が完了するまでの間、スタータ・モータは停止し
ているが、普通一般にはスタータ接点が閉接されればた
だちにスタータ・モータは起動することになっている。

そこでここではスタータ・モータがタイマにより待機状
態になっている間ランプを点灯し表示するようにしたも
のである。

このランプにより電熱線を予熱中であるのがわかるほか
、予熱中であるためにスタータ・モータが起動しないこ
とをスタータ・モータの故障と感違いすることを防げる
。

機関が暖機された後の再始動時や常温での始動時には吸
気予熱は必要ないので手動スイッチ１２を閉接する。

これによりスタータ・モータは待機することなくただち
に起動を開始することができる。

更にこの場合、手動スイッチ１２の代わりに機関の冷却
水の温度を検知して動作する水温スイッチを用いれば、
環境温度や機関の暖機状態に応じて待機するかしないか
の選択を自動的に行うことができる。

第２図は本案の他の実施例を示すもので、第１図と異な
るのは吸気予熱装置の電源スィッチとしてキースイッチ
５に代えて自動復帰タイプの押しボタンスイッチ３４を
設は手動スイッチ１２を廃止したことである。

押しボタンスイッチ３４は可動接点３５を電源７の正の
端子に接続する。

電源スィッチ１１の固定接点１３はキースイッチ５のス
タータ接点４に接続する。

第２図の実施例においては、機関の状態に応じ任意に押
ボタンスイッチ３４を閉接することにより、吸気予熱装
置は作動され、自動的にスタータ・モータを駆動する。

これにより人間が判断して必要だと感じる時だけ装置を
作動する事ができる。

上記実施例では押しボタンスイッチ３４を直接電源に接
続したが、この押しボタンスイッチ３４はキースイッチ
５の一般負荷用接点３に接続し、キースイッチ５と押し
ボタンスイッチ３４の組合せで吸気予熱装置の電源スィ
ッチを構成してもよい。

上記実施例ではタイマを、電磁スイッチや半導体スイッ
チの組合せとしたが、これは電磁スイッチを半導体に代
えて全部半導体スイッチのタイマとしてもよい。

また一般のタイマ例えば、バイメタル式や機械式を用い
てもよい。

上記実施例ではスタータ・モータ起動待機中ランプ１７
を点灯するとしたが、これはなくてもよい。

またランプに代えてブザーの如き発音器を表示手段とし
てもよい。

上記実施例では吸気予熱装置として燃料供給手段が電磁
コイル２を用いた電磁弁式であったがこれは熱膨張弁式
を用いてもよい。

以上のように、本考案によれば充放電回路とその出力を
検知する半導体スイッチを使用しているので、電熱線が
駆動されてからスタータモータが駆動されるまでの時間
を正確に制御でき、さらに各製品のバラツキも少ない。

また上記実施例では充電回路と放電回路をそれぞれ独立
させているので充電時間と放電時間を別々に設定でき、 充放電回路のコンデンサの充電エネルギを電熱線を介し
て放電させることにより温度降下特性を設定でき、電熱
線の急激な温度低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案の一実施例を示す接続図、第２図は他の実
施例接続図である。 １・・・・・・電熱線、５・・・・・・キースイッチ（
電源スィッチ）、７・・・・・・電源、８・・・・・・
スタータ・モータ、９・・・・・・電磁スイッチ（スタ
ータスイッチ）、１０・・・・・・励磁コイル、１６・
・・・・・タイマ回路（タイマ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 始動時に吸気管内に燃料を供給する燃料供給手段と、電
   源スィッチを介して直流電源に接続される電熱線と、タ
   イマスイッチを介して上記直流電源の電圧が印加される
   スタータスイッチの励磁コイルとを有し、上記タイマス
   イッチの設定時間を吸気予熱に必要な時間にし、上記電
   源スィッチの動作により上記電熱線に電流が供給される
   と共に上記タイマが動作を開始し、上記タイマスイッチ
   の設定時間だけ遅延してスタータモータが運転されるも
   のにおいて；上記タイマスイッチは上記電源スィッチの
   動作に応答して充電または放電を行なう充放電回路と、
   上記充放電回路の出力電圧が所定値を越えたとき上記ス
   タータスイッチの励磁コイルに励磁電流を流す半導体ス
   イッチ回路とから構威し、上記充放電回路は上記電源ス
   ィッチの閉動作に応答してコンデンサに電流を供給する
   充電回路と、上記電源スィッチの開動作に応答してコン
   デンサの充電エネルギを上記電熱線を介して放電させる
   放電回路とを有することを特徴とするディーゼル機関用
   吸気予熱装置。