JPS59160065A - デイ−ゼルエンジンの燃料加熱装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はディーゼルエンジンの燃料加熱装置、特に低温
時において燃料を予備加熱する装置に関するものであ。

背景技術 ディーゼルエンジンにおいては燃料として軽油が使用さ
れているが、軽油は低温時にワックス化するという性質
を有し、例えば、ＪＩＳ２号軽油は一１０℃程度でワッ
クス化する。このため、低温時に、ワックス化した軽油
が燃料フィルタに付着して燃料フィルタに目づまりを生
じさせ、軽油がエンジン本体に供給されなくなるという
問題があった。

そこで、従来、燃料フィルタにＰＴＣ加熱素子を設置し
、あるいは燃料フィルタ（こ燃料を供給する燃料管にニ
クロム線を巻回した燃料加熱装置が提案されており、こ
の種の燃料加熱装置においては、温度検出器としてバイ
メタルが使用され、燃料の温度が所定温度以下である場
合に、バイメタルの作用により燃料を加熱することがで
きる。なお、温度検出器による検出対象は、ＰＴＣ加熱
素子を有する燃料フィルタの温度に限らず、燃料フィル
タのフィルタエレメント付近の燃料温度、冷却水温度、
あるいは大気温度等によっても可能である。また、従来
装置においては、加熱装置を作動させるために、マニア
ルスイッチが設けられており、該マニアルスイッチは運
転者の判断により所定時間だけオン作動され、これによ
り加熱装置がオン状態となり、あるいは、周知のタイマ
が使用され、タイマで設定された時間だけ加熱装置がオ
ン状態となる。

以上のように、従来装置によれば、燃料の温度が所定温
度以下である場合に、燃料を加熱し、これにより、燃料
を加熱し、そのワックス化を防止づ−ることができる。

しかしながら、このような従来装置においては、次のよ
うな問題があった。すなわち、従来装置においては、上
述したように、加熱素子のオン・オフ作動をバイメタル
による温度検知のみにより行っているため、バイメタル
の不良時に燃料の過加熱が生じるという危険があり、更
に、燃料の種類により燃料のワックス化する温度が異な
るにもかかわらず、バイメタルの作動温度が固定されて
いるため、燃料の過加熱あるいは加熱不足が生じるとい
う問題がめった。

発明の目的 本発明は前記従来の課題に鑑み為されたものであり、そ
の目的は、温度センサ及び圧力センサにより燃料の状態
を正確に検出し、燃料を適切に加熱することができるデ
ィーゼルエンジンの燃料加熱装置を提供することにある
。

及１！」すＡ 前記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエン
ジンと、該ディーゼルエンジンに供給される燃料を貯え
る燃料タンクと、ディーゼルエンジンと燃料タンクどの
間に設けられ燃料から不純物をろ過除去する燃料フィル
タと、燃料タンクと燃料フィルタとの間に設けられた燃
料タンクからの燃料を加熱する燃料加熱器と、を含み、
燃料の温度を検出する温度センサと、燃料の圧力を検出
することにより燃料フィルタの目づまりを検知するセン
サと、該温度センサからの温度信号及び圧力センサから
の圧力信号に基づき前記燃料加熱器を制御する制御回路
と、を有し、温度信号及び圧力信号に基づいて、燃料の
加熱が行なわれることを特徴とする　。

実施例 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には、本発明の実施例によるディーゼルエンジン
の燃料加熱装置が示されている。

第１図においで、ディーゼルエンジン１０に供給される
燃料を貯えるために燃料タンク１２が設けられており、
燃料タンク１２からの燃料は、燃料管１４を通ってディ
ーゼルエンジン１０に供給され、また、ディーゼルエン
ジン１０における余剰燃料は、燃料管１６を通って燃料
タンク１２に戻される。ディーゼルエンジン１０と燃料
タンク１２との間には、フユーエルセジメンタを内蔵し
たフユーエルセジメンタ付燃料フィルタ１８が設けられ
、該燃料フィルタ１８により、燃料中の水を分離し更に
燃料から不純物をろ過除去することができる。更に、燃
料タンク１２と燃料フィルタ１８との間には、燃料加熱
器２０が設けられ、該燃料加熱器２０により、燃料タン
ク１２からの燃料を加熱し、これにより、燃料のワック
ス化を防止することができる。

本発明において特徴的なことは、燃料の温度を検出する
温度センサと、燃料の圧力を検出することにより燃料フ
ィルタの目づまりを検知する圧力センサと、を段け、該
温度センサがらの温度信号及び圧力センサがらの圧力信
号に基づいて燃料の状態を正確に検出し、燃料の加熱を
行っていることである。そして、実施例においては、燃
料フィルタ１８と燃料加熱器２０との間には、温度セン
サ２２が設【プられ、また、ディーゼルエンジン１ｏと
燃料フィルタ１８との間には、燃料フィルタ１８の目づ
まり時に燃料フィルタ１８からの燃料の圧力が所定圧ツ
ク以下になることを利用して燃料フィルタ１８の目づま
りを検知する圧カセンサ２４が設【プられ、温度センサ
２２及び圧力センサ２４は制御回路２６に接続され、該
制御回路２６は、温度センサ２２からの温度信号１００
及び圧力センサ２４からの圧力信号１０２に基づいて前
記燃料加熱器２０を制御する。

前記燃料加熱器２０に電流を供給して燃料の加熱を行わ
せるために、電源２８が設【プられ、燃料加熱器２０へ
の電流供給をオン・オフ制御するために、電＃Ａ２８に
はリレー３０が接続されている。

該リレー３０は、制御回路２６により制御されており、
制御回路２６にはキースイッチ３２が接続され、キース
イッチ３２のオン作動により、リレー３０は作動可能状
態となる。従って、キースイッチ３２をオン作動し、エ
ンジンを始ｖＪさぼだ後に、リレー３０が作動可能状態
となり、エンジン始動後から燃料の加熱を行うことが可
能となる。

なお、リレー３０と並列にマニアルスイッチ３４が接続
され、制御回路２６の故障時あるいは運転者の判断によ
り燃料の加熱を行いたい場合に、該マニアルスイッチ３
４の操作により、燃料の加熱を行うことが可能となる。

また、前記制御回路２６にはインターフェース３６が接
続され、エンジン回転数、エンジンの水温、走行状態を
検知する入力等の信号はインターフェース３６を介して
制御回路２６に供給される。

本発明の好適な実施例は以上の描成からなり、以下その
作用を説明する。

低温時例えば、燃料温度がＯ′ｃ以下の低温時に、キー
スイッチ３２をオン作動させてエンジン１０を始動し、
アイドル回転が安定した　１〜３分後あるいは走行開始
時に、温度センサ２２は、燃料の温度を検出して温度信
号１００を制御回路２６に供給する。なお、走行判別は
ギア２フ１〜位置で検知されている。その後、制御回路
２６・により、燃料加熱器２０に電流が供給されて燃料
の加熱が行われ、アイドル回転時には、所定時間だ（）
燃料の加熱が行われ、また、走行状態になった場合には
、圧力センサ２４は、燃料フィルタ１８からの燃料圧力
を検出することにより燃料フィルタ１８の目づまりを検
知し、圧力信号１０２を制御回路２６に供給し、温度セ
ンサ２２は温度信号１００を制御回路２６に供給し、該
制御回路２６は、燃料加熱器２０を制御して燃料の適切
な加熱を行い、燃料のワックス化を防止して燃料フィル
タ１８の目づまりを防止する。そして、例えば、エンジ
ンの水温が暖機温度６０℃程度以上の適温である場合に
は、再始動後、燃料温度が一見大気温度であっても、燃
料温度が所定温度以上であればタイマの作用に係わらず
燃料の加熱を停止し、燃料フィルタ度以下とならない限
り燃料の加熱は行われない。

従って、燃料の温度が所定温度以上である場合には、燃
料フィルタ１８からの燃料の圧力が所定圧力以下となら
ない限り、燃料の加熱が行われないので、燃料の無駄な
加熱を防止ターることができる。

以上のように、本発明の実施例によれば、温度センサか
らの温度信号及び圧力センサからの圧力信号により燃料
の状態を正確に検出し、これにより、燃料を適切に加熱
することができる。従って、温度センサのみで燃料の状
態を検出する場合と比較して、燃料の状態を正確に検出
づることができ、過加熱あるいは加熱不足を防止するこ
とができる。

また、実施例の圧力検出方式において、オン・オフ時の
ヒステリシスを例えば５０〜２ｏｏｍｍＨＧ程度に設定
することが好適であり、これにより、外気が非常に低温
となった場合に燃料の加熱を少し長く行うことができ、
これは特に寒冷時に有効である。

更に、マニアルスイッチにより燃料の加熱を行が燃料フ
ィルタの目づまりに気ずかず、これは特に寒冷時に有効
である。

更に、マニアルスイッチにより燃料の加熱を行う装置に
おいてはエンジンの始動後に、運転者が燃料フィルタの
目づまりに気ずかず、このため、エンジンが停止すると
いう欠点があるが、実施例においては、エンジンの始動
後に、燃料の調度を温度センサにより検出し、燃料の加
熱を行うので、燃料のワックス化を防止して燃料フィル
タの目づまりを防止することができる。従って、エンジ
ンの始動後に、燃料フィルタの目づまりが生じることが
ないので、車両を安全に走行することができる。なｃ１
５　、実施例においては、エンジン始動時に燃料湿度を
検出したが、燃料湿度に代替可能な本装置の温度、燃料
フィルタの温度あるいはエンジン水温を検出しても実施
可能である。

次に、第２図には、実Ｍ例による燃料加熱器の断面が示
され、第３図には、第２図の断面が示されており、実施
例の燃料加熱器によれば、加熱効率を向上させることが
できる。

燃料加熱器２０は、その一端に燃料タンク１２からの燃
料を導くインレットパイプ３８を有し、その他端に加熱
された燃料を燃料フィルタ１８に供給するアウトレット
パイプ４０を有しており、燃料タンク１２からの燃料は
、矢印Ａで示されるように、インレットパイプ３８を通
って燃料加熱器２ｏに供給され、該燃料加熱器２０で所
定の加熱作用を受けた後、矢印Ｂで示されるようにアウ
トレットパイプ４０を通って燃料フィルタ１８に供給さ
れる。燃料加熱器２０は、周囲にＰＴＣ加熱索子４２−
１〜４２−４を有しＰＴＣ加熱累子４２−１〜４２−４
からの熱を燃料に伝達する加熱枠体４４と、該加熱枠体
４４の内側に所定間隙を持って配置され燃料を加熱枠体
の加熱面に沿って導くガイド枠体４６、を含み、この加
熱枠体４４とガイド枠体４６との間に加熱室４８が形成
され、該加熱室４８内で燃料の加熱が行われることとな
る。そして、加熱枠体−４４は、はぼ四角柱状であり、
その４個の側面に４個の平板状のＰ丁Ｇ加熱素子４２−
１〜４２−４が密着されて３５す、また、燃料の加熱効
率を向上させるために、加熱枠体４４は熱伝導性の良い
材質で形成されている。

前記ガイド枠体４６は、加熱枠体４４と同様にほぼ四角
柱状であり、カイト枠体４６と加熱枠体４４との間隙は
１〜５ｍｍ　ｆＪｉ！度に設定され、これにより、加熱
室４８を狭く設定することができるので、燃料の加熱効
率を向上させることができる。

また、ガイド枠体４６は、その下端に水抜き孔４６ａを
有し、該水抜き孔４．６ａにより、ガイド枠体４６に燃
料中の水が溜ることを防止することができる。更に、第
４図には、ガイド枠体４６の外観が示され、ガイド枠体
４６は、前述したようにほぼ四角柱状であり、その４個
の側面にそれぞれ燃！３１の通過孔５０−１〜５０−４
を有しており、加熱室４８で加熱された燃料は、該通過
孔５０−１〜５０−４゜を通ってアラ（ヘレットパイプ
４０に供給されることとなる。

従って、インレットパイプ３８からの燃料は、矢印Ｃ，
Ｄで示されるように、加熱室４８に供給され、該加熱室
４８で効率の良い加熱作用を受けた後、ガイド枠体４６
の通過孔５０−１〜５０−４を通ってアウトレットパイ
プ４０に供給されることとなる。

前記加熱枠体４４及びガイド枠体４６は、外枠体５２内
に収納され、外枠体５２は、耐熱性及び断熱性の良い材
質で形成されている。そして、ＰＴＣ加熱素子４２−１
〜４２−４から加熱枠体４４への熱伝導率を向上させる
ために、ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４の側面には
、それぞれ、導電性の良い材質で形成ぎれたプレート５
４−１〜５４−４が設けられ、該プレート５４−１〜５
４−４と前記外枠体５２との間には、リテーナスプリン
グ５６が挿入固定されている。従って、リテーナスプリ
ング５６の付勢力により、ＰＴＣ加熱索子４２−１〜４
２−４が加熱枠体４４に押付けられ、ＰＴＣ加熱素子４
２−１〜４２−４が加熱枠体４４に均一に密着するので
、ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４から加熱枠体４４
への熱伝導を効率良く行うことができ、これにより、燃
料の加熱を効率良く行うことができる。

前記ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４を上下方向及び
左右方向に支持固定するために、ＰＴＣ加熱累子４２−
１〜４２−４の上下左右の端面には、絶縁性の良いゴム
で形成されたインシュレータプレート５８が設（プられ
ている。このインシュレータプレート５８は、加熱枠体
４４の周囲に嵌合するようにほぼ四角柱状に一体成型さ
れたものであり、ＰＴＣ加熱索子４２−１〜４２−４が
加熱枠体４４に接する個所においては、インシュレータ
プレート５８に、それぞれ、４個の保持孔が形成され、
ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４は、インシュレータ
プレート５８の保持孔に嵌込み固定されることとなる。

従って、インシュレータプレート５８により、ＰＴＣ加
熱素子４２−１〜４２−４を、上下及び左右方向に確実
に支持固定することができ、これにより、ＰＴＣ加熱素
子４２−１〜４２−４から加熱枠体４４への熱伝導を確
実に行うことができる。

外枠体５２の上方にはカバー６０が設けられ、カバー６
０には、前記アウトレットパイプ４０がろう付は固定さ
れている。そして、カバー６０は、その上部が凸状に形
成されており、これにより、燃料加熱器２０内の空気を
上部に集めて逃すことができ、燃料加熱器２０内に空気
が溜り圧力センサ２４等に悪影響を及ぼすという事態を
防止することができる。また、燃料加熱器２０を車体に
取付けるために、カバー６０の上方にはステー６２が溶
接固定され該ステー６２に、ブラケット６４がリベット
６６によりリベット固定されている。

なお、燃料加熱器２０を実際に車体に取付ける場合には
、車体に応じて、ブラケット６４の形状を変更すること
が好適である。

燃料加熱器２０において、燃料側のシールを行うために
、加熱枠体４４とカバー６０との間にはＯリング６８が
介在設置され、また、大気側のシールを行い大気側から
の水、塩水等の侵入を防止するために、外枠体５２とカ
バー６０との間には上部ガスケット７０が設けられ、加
熱枠体４４と外枠体５２との間には下部ガスケット７２
が設けられている。従って、’ＰＴＣ加熱素子４２−１
〜４２−４に、酸化物等が発生ずることがなく、通電性
、熱伝導性の悪化を防止することができる。

ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４に電流を供給するた
めに、プレート５４−１がＰＴＣ加熱素子４２−１の生
電極とされ該プレート５４−１からハーネスが伸長され
、また、加熱枠体４４の下方にあるターミナル７４がＰ
ＴＣ加熱素子４２−１の一電極とされ、電流は、プレー
ト５４−１及びターミナル７４により、ＰＴＣ加熱素子
４２−１に供給されることとなる。更に、ターミナル７
４の電気的接触を良好なものとするために、ターミナル
７４の下方にはワッシャスプリング７６が設けられてお
り、該ワッシャスプリング７６により、ターミナル７４
を加熱枠体４４に押圧付勢することができる。なお、こ
の説明においては、ＰＴＣ加熱素子４２−１への電流供
給について説明したが、ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２
−４への電流供給についても同様の構成により行われて
いる。また、第４図に示されるように、ガイド枠体４６
の上方には、リング状の絶縁板７８が突出形成され、こ
の絶縁板７８が加熱枠体４４の上面に薄く入り込んで絶
縁状態を保っているので、加熱枠体４４とカバー６０が
車体とボディーアースとされることはない。

実施例による燃料加熱器は以上の構成からなり、加熱室
内で燃料を効率良く加熱できることが理解される。すな
わち、インレットパイプ３８からの燃料は加熱室４８を
通ってアウトレットパイプ４０に供給され、この加熱室
４８において、ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４から
の熱は、熱伝導率の良い材質（例えばアルミニュウム）
で形成されて加熱枠体４４から燃料に伝達され、更に、
加熱枠体４４の内側に所定間隙を介して配置されたガイ
ド枠体４６により、燃料は、加熱枠体４４の内面を流れ
、従ｑて、燃料の加熱が効率良く行われることとなる。

以上のように、実施例による燃料加熱器によれば、燃料
の加熱を効率良く行うことができ、加熱電流を有効に使
用することができる。

更に、実施例の燃料加熱器においては、燃料を加熱する
加熱部材としてＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４が使
用されており、ＰＴｃ加熱素子は温度の上昇に従って抵
抗値が増大し、該ＰＴＣ加熱素子を流れる電流を減少さ
せ、所定の温度よりも高くならないように保温作用を行
うので加熱枠体４４内の燃料が加熱により発火するとい
う危険性がない。

なお、実施例の燃料加熱器においては、ＰＴＣ加熱素子
を４個のＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４に分割して
該ＰＴＣ加熱索子４２−１〜４４−４を加熱枠体４４の
周囲に密着したので、熱効率を向上することができ、こ
の加熱枠体４４の内側に所子間隙を介してガイド枠体４
６を配置したので、２０〜３０％の熱効率の向上が得ら
れた。

また、ガイド枠体４６はほぼ四角柱状に形成したが、円
柱状であっても充分効果がある。また、加熱枠体４４か
ら燃料への熱伝達効率を向上させるために、加熱枠体４
４の内側にフィンを設（プることか好適である。更に、
熱効率を向上させるために、カイト枠体４６において絶
縁板７８以外の部分を熱伝導率が良くかつ腐食しにくい
金属で形成することが好適である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、温度センサ及び圧
力センサにより、燃料の状態を正確に検出し、適切に燃
料の加熱を行うことができる。

従って、燃料の過加熱及び加熱不足を防止し、加熱電流
を有効に使用することができる。

更に、本発明においては、燃料加熱器が燃料タンクと燃
料フィルタとの間に設（〕られており、燃料加熱器を車
両に簡単に取付けることができ、また、燃料を安全に加
熱することができ、寒冷時であっても加熱効果が大きく
有効である。　　　′また、本発明においては、温度セ
ンサからの温度信号及び圧力センサからの圧力信号に基
づいて燃料の加熱を行っており、マニアルスイッチによ
り燃料加熱を行う構成ではないので運転者による加熱遅
れのため、燃料フィルタが目づまりするという自体を防
止することができる。

また、本発明において、燃料加熱器の加熱部材としては
例えばＰＴＣ加熱素子を用いることが好適であり、これ
により、燃料が所定温度以上には加熱されないので安全
である。更に、温度ヒンザによる検出対象は、燃料の温
度だけでなく、加熱器の温度又は燃料フィルタの温度の
ように燃料温度と相関の取れる温度であれば実施可能で
あり、また、温度センサは熱雷対だ１ノでなく、バイメ
タル式であっても実施可能である。

なお、本発明においては、温度センサ及び圧力センサに
より燃料の状態を検出しているが、温度センサ、圧力セ
ンサのいずれか一方のみを用いることも可能である。そ
して、温度センサのみを用いた場合には、ワックス化し
にくい燃料に対して少し余分な熱が加わるので有効な加
熱を行うことができ、また、圧力センサのみを用いた場
合には、燃料フィルタの目づまりが生じる初期状態で燃
料加熱が開始されるので、加熱特性が早くかつ比較的電
流量の大きい燃料加熱器を用いることが好適である。な
お、温度センサ、圧カセンザのいずれか一方を使用した
場合には、装置のコス１〜を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるディーゼルエンジンの燃
料加熱装置の説明図、 第２図は実施例による燃料加熱器の断面図、第３図は第
２図の■−■断面図、 第４図はガイド枠体の外観斜視図である。 １０　・・・　ディーゼルエンジン、 １２　・・・　燃料タンク、 １８　・・・　フユーエルセジメンタイ」燃料フィルタ
、 ２０　・・・　燃料加熱器、 ２２　・・・　温度センサ、 ２４　・・・　圧力センサ、 ２６　・・・　制御回路、 ４２−１〜４２二４．　Ｐ　Ｔ　Ｃ・・・　加熱素子、
４４　・・・　加熱枠体、 ４６　・・・　ガイド枠体、 ４８　・・・　加熱苗、 ５０−１〜５ｏ−４川　通過孔。 代理人　　弁理士　吉田研二 （ばか１名） 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正書（蛙） 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５８年　特許願　第３３３８４号 ２、発明の名称 ディーゼルエンジンの燃料加熱装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　　愛知県豊田市トヨタ町１番地 名称　　（３２０）　　ｌ−ヨタ自動車株式会社４、代
理人 ５、補正の対象 欄、図面の簡単な説明の欄、図面。 以上 明　　細　　書 １、発明の名称 ディーゼルエンジンの燃料加熱装置 ２、特許請求の範囲 （１）ディーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンに
供給さ、れる燃料を貯える燃料タンクと、ディーゼルエ
ンジンと燃料タンクとの間に設けられ燃料から不純物を
ろ過除去する燃料フィルタと、燃料タンクと燃料フィル
−タどの間に設けら」料タンクからの燃料を加熱ツる燃
料加熱器と、を含み、燃料の温度を検出する温度セン勺
と、燃料の圧力を検出することにより燃料フィルタの目
づまりを検知するＪＩ７１センサと、該温度センサから
の温度信号及び圧力センサからの圧力信号に基づき前記
燃料加熱器を制ｍする制御回路と、を有し、温度信号及
び圧力信号に基づいて、燃料の加熱が１ｉｂれることを
特徴とするディーゼルエンジンの燃料加熱装置。 （２、特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
燃料加熱器は、周囲にＰＴＣ加熱素子を有する加熱枠体
と、該加熱枠体の内側に所定間隙をもって配置され燃料
の通過孔を有するがイド枠体と、を含み、加熱枠体とガ
イド枠体との間に形成された加熱室内で燃料の加熱が行
われることを特徴とするディーゼルエンジの燃料加熱装
置。 ３、発明の詳細な説明 １１＝些札胆り艷 本発明はディーゼルエンジンの燃料加熱装置、特に低温
時において燃料を予備加熱する装置に関するものであ。 背景技術 ディーゼルエンジンにおいては燃料として軽油が使用さ
れているが、軽油は低温時にワック、ス化するという性
質を有し、例えば、ＪＩＳ２号軽油は一１０’Ｃ程度で
ワックス化する。このため、低温時に、ワックス化した
軽油が燃料フィルタに付着して燃料フィルタに目づまり
を生じさせ、軽油がエンジン本体に供給されなくなると
いう問題があった。 そこで、従来、燃料フィルタにＰＴＣ加熱素子を設置し
、あるいは燃料フィルタに燃料を供給する燃料管にニク
ロム線を巻回した燃料加熱装置が提案されており、この
種の燃料加熱装置においては、温度検出器としてバイメ
タルが使用され、燃料の温度が所定温度以下である場合
に、バイメタルの作用により燃料を加熱することができ
る。なお、温度検出器による検出対象は、ＰＴＣ加熱素
子を有する燃料フィルタの温度に限らず、燃料フィルタ
のフィルタエレメント付近の燃料温度、冷却水温度、あ
るいは大気温度等によっても可能である。また、従来装
置においては、加熱装置を作動させるために、マニアル
スイッチが設けられており、該マニアルスイッチは運転
者の判断により所定時間だけオン作動され、これにより
加熱装置がオン状態となり、あるいは、周知のタイマが
使用され、タイマで設定されたｒＲ間だけ加熱装置がオ
ン状態となる。 以上のように、従来装置によれば、燃料の温度が所定温
度以下である場合に、燃料を加熱し、これにより、燃料
を加熱し、そのワックス化を防止することができる。 しかしながら、このような従来装置においては、次のよ
うな問題があった。すなわち、従来装置においては、上
述したように、加熱素子のオン・オフ作動をバイメタル
による温度検知のみにより行っているため、バイメタル
の不良時に燃料の過加熱が生じるという危険があり、更
に、燃料の種類により燃料のワックス化する温度が異な
るにもかかわらず、バイメタルの作動温度が固定されて
いるため、燃料の過加熱あるいは加熱不足が生じるとい
う問題があった。 発明の目的 本発明は前記従来の課題に鑑み為されたものであり、そ
の目的は、温度センサ及び圧力センサにより燃料の状態
を正確に検出し、燃料を適切に加熱することができるデ
ィーゼルエンジンの燃料加熱装置を提供することにある
。 発明の構成 前記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエン
ジンと、該ディーゼルエンジンに供給される燃料を貯え
る燃料タンクと、ディーゼルエンジンと燃料タンクとの
間に設けられ燃料から不純物をろ過除去する燃料フィル
タと、燃料タンクと燃料フィルタとの間に設けられ燃料
タンクからの燃料を加熱する燃料加熱器と、を含み、燃
料の温度を検出する温度センサと、燃料の圧力を検出す
ることにより燃料フィルタの目づまりを検知する圧力セ
ンサと、該温度センサがらの温度信号及び圧力センサか
らの圧力信号に基づき前記燃料加熱器を制御する制御回
路と、を有し、温度信号及び圧力信号に基づいて、燃料
の加熱が行われることを特徴とする。 実施例 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。 第１図には、本発明の実施例によるディーゼルエンジン
の燃料加熱装置が示されている。 第１図において、ディーゼルエンジン１０に供給される
燃料を貯えるために燃料タンク１２が設けられており、
燃料タンク１２がらの燃料は、燃料管１４を通ってディ
ーゼルエンジン１ｏに供給され、また、ディーゼルエン
ジン１０における余剰燃料は、燃料管１６を通って燃料
タンク１２に戻される。ディーゼルエンジン１０と燃料
タンク１２との間には、フユーエルセジメンタを内蔵し
たフユーエルセジメンタ付燃料フィルタ１８が設けられ
、該燃料フィルタ１８により、燃料中の水を分離し更に
燃料から不純物をろ過除去することができる。更に、燃
料タンク１２と燃料フィルタ７８との闇には、燃料加熱
Ｂ２０が設（ブられ、該燃料加熱器２０により、燃料タ
ンク１２がらの燃料を加熱し、これにより、燃料のワッ
クス化を防葎することができる。 本発明において特徴的なことは、燃料の温度を検出する
温度センサと、燃料の圧力を検出することにより燃料フ
ィルタの目づまりを検知する圧力センサと、を設け、該
温度センサからの温度信号及び圧力センサからの圧力信
号に基づいて燃料の状態を正確に検出し、燃料の加熱を
行っていることである。そして、実施例においては、燃
料フィルタ１８と燃料加熱器２０との間には、温度セン
サ２２が設【プられ、また、ディーゼルエンジン１０と
燃料フィルタ１８との間には、燃料フィルタ１８の目づ
まり時に燃料フィルタ１８からの燃料の圧力が所定圧力
以下になることを利用して賞料フィルタ１８の目づまり
を検知する圧力センサ２４が設けられ、温度センサ２２
及び圧力センサ２４は制御回路２６に接続され、該制御
回路２６は、温度センサ２２からの温度信号１００及び
圧力センサ２４からの圧力信号１０２に基づいて前記燃
料加熱器２０を制御する。 前記燃料加熱器２０に電流を供給して燃料の加熱を行わ
せるために、電源２８が設けられ、燃料加熱器２０への
電流供給をオン・オフ制御するために、電源２８にはリ
レー３０が接続されている。 該リレー３０は、制御回路２６により制御されており、
制御回路２６にはキースイッチ３２が接続され、キース
イッチ３２のオン作動により、リレー３０は作動可能状
態となる。従って、キースイッチ３２をオン作動し、エ
ンジンを始動させた後に、リレー３０が作動可能状態と
なり、エンジン始動後から燃料の加熱を行うことが可能
となる。 なお、リレー３０と並列にマニアルスイッチ３４が接続
され、制御回路２６の故障時あるいは運転者の判断によ
り燃料の加熱を行いたい場合に、該マニアルスイッチ３
４の操作により、燃料の加熱を行うことが可能となる。 また、前記制御回路２６にはインターフェース３６が接
続され、エンジン回転数、エンジンの水温、走行状態を
検知する入力等の信号はインターフェース３６を介して
制御回路２６に供給される。 本発明の好適な実施例は以上の構成から成り、以下その
作用を説明する。 低温時例えば、燃料温度が０℃以下の低温時に、キース
イッチ３２をオン作動させてエンジン１゜を始動し、ア
イドル回転が安定した　１〜３分後あるいは走行開始時
に、温度センサ２２は、燃料の温度を検出して温度信号
１００を制御回路２６に供給する。なお、走行判別はギ
アシフト位置で検知されている。その後、制御回路２６
により、燃料加熱器２０に電流が供給されて燃料の加熱
が行われ、アイドル回転時には、所定時間だけ燃料の加
熱が行われ、また、走行状態になった場合には、圧力セ
ンサ２４は、燃料フィルタ１８からの燃料圧力を検出す
ることにより燃料フィルタ１８の目づまりを検知し、圧
力信号１’０２を制御回路２６に供給し、温度センサ２
２は温度信号１００を制御回路２６に供給し、該制御回
路２６は、燃料加熱器２０を制御して燃料の適切な加熱
を行い、燃料のワックス化を防止して燃料フィルタ１８
の目づまりを防止する。そして、例えば、エンジンの水
温が暖機温度６０℃程度以上の適温である場合には、再
始動後、燃料温度が一見大気温度であっても、燃料温度
が所定温度以上であればタイマの作用に係わらず燃料の
加熱を停止し、燃料フィルタ１８からの燃料の圧力が−
１５０〜−４０Ｏｎ＋１１＋　Ｈ（ｌ程度以下とならな
い限り燃料の加熱は行われない。 従って、燃料の温度が所定温度以上である場合には、燃
料フィルタ１８からの燃料の圧力が所定圧力以下となら
ない限り、燃料の加熱が行われないので、燃料の無駄な
加熱を防止することができる。 以上のように、本発明の実施例によれば、温度センサか
らの温度信号及び圧力センサからの圧力信号により燃料
の状態を正確に検出し、これにより、燃料を適切に加熱
することができる。従って、温度センサのみで燃料の状
態を検出する場合と比較して、燃料の状態を正確に検出
することができ、過加熱あるいは加熱不足を防止するこ
とができる。 また、実施例の圧力検出方式において、オン・オフ時の
ヒステリシスを例えば５０〜２００ｍｍ　Ｈｇ程度に設
定することが好適であり、これにより、外気が非常に低
温となった場合に燃料の加熱を少し長く行うことができ
、これは特に寒冷時に有効である。 更に、従来のマニアルスイッチにより燃料の加熱を行う
装置においては、エンジンの始動後に、運転者が燃料フ
ィルタの目づまりに気ずかず、このため、エンジンが停
止するという欠点があるが、実施例においては、エンジ
ンの始動後に、燃料の温度を温度センザにより検出し、
燃料の加熱を行うので、燃料のワックス化を防止して燃
料フィルタの目づまりを防止することができる。従って
、エンジンの始動後に、燃料フィルタの目づまりが生じ
ることがないので、車両を安全に走行することができる
。なお、実施例においては、エンジン始動時に燃料温度
を検出したが、燃料温度に代替可能な本装置の温度、燃
料フィルタの温度あるいはエンジン水温を検出しても実
施可能である。 次に、第２図には、実施例による燃料加熱器の断面が示
され、第３図には、第２図の断面が示されており、実施
例の燃料加熱器によれば、加熱効率を向上させることが
できる。 燃料加熱器２０は、その一端に燃料タンク１２からの燃
料を導くインレットパイプ３８を有し、その他端に加熱
された燃料を燃料フィルタ１８に供給するアウトレット
パイプ４０を有しており、燃料タンク１２からの燃料は
、矢印Ａで示されるように、インレフ１〜パイプ３８を
通って燃料加熱器２０に供給され、該燃料加熱器２０で
所定の加熱作用を受けた後、矢印Ｂで示されるようにア
ウトレットパイプ４０を通って燃料フィルタ１８に供給
される。燃料加熱器２０は、周囲にＰＴＣ加熱素子４２
−１〜４２−４を有しＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−
４からの熱を燃料に伝達する加熱枠体４４と、該加熱枠
体４４の内側に所定間隙を持って配置され燃料を加熱枠
体４４の加熱面に沿って導くガイド枠体４６、を含み、
この加熱枠体４４とガイド枠体４６との間に加熱室４８
が形成され、該加熱室４８内で燃料の力目熱が行われる
こととなる。そして、加熱枠体４４は、はぼ四角柱状で
あり、その４個の側面に４個の平板状のＰＴＣ加熱素子
４２−１〜４２−４が密着されており、また、燃料の加
熱効率を向上させるために、加熱枠木４４は熱伝導性の
良い材質で形成されている。 前記ガイド枠体４６は、加熱枠体４４と同様にほぼ四角
柱状であり、ガイド枠体４６と加熱Ｒ’体４４との間隙
は１〜５ｍｍ程度に設定され、これにより、加熱室４８
を狭く設定することができるので、燃料の加勢効率を向
上させることができる。 また、ガイド枠体４６は、その下端に水抜き孔４６ａを
有し、該水抜き孔４．６８により、ガイド枠体４６に燃
料中の水が溜ることを防止することができる。更に、第
４図には、ガイド枠体４６の外観が示され、ガイド枠体
４６は、前述したようにほぼ四角柱状であり、その４個
の側面にそれぞれ燃料の通過孔５０−１〜５０−４を有
ｐており、加熱室４８で加熱された燃料は、該通過孔５
０−１〜５０−４を通ってアウトレットパイプ４０に供
給されることとなる。 従って、インレットパイプ３８からの燃料（よ、矢印Ｃ
１Ｄで示されるように、加熱室４８に供給され、該加熱
室４８で効率の良い加熱作用を受けた後、ガイド枠体４
６０通過孔５０−１〜５０−４を通ってアウトレットパ
イプ４０に供給されることとなる。 前記加熱枠体４４及びガイド枠体４６（ま、外枠体５２
内に収納され、外枠体５２（よ、耐熱性及び断熱性の良
い材質で形成されている。そして、ＰＴＣ加熱素子４２
−１〜４２’−１）＼ら加熱枠体４４への熱伝導率を向
上させるために、Ｐ　Ｔ　Ｃ７１［］熱素子４２−１〜
４２−４の側面に１よ、それぞれ、導電性の良い材質で
形成されたプレート５４−１〜５４−４が設けられ、該
プレー１−５４−１〜５４−４と前記外枠体５２との間
には、リテーナスプリング５６が挿入固定されて（ＩＸ
る。従って、リテーナスプリング５６の付勢力により、
ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４が加熱枠体４４（こ
Ｉ生付けられ、ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４力（
加熱枠体４４に均一に密着するので、ＰＴＣ加熱素子４
２−１〜４２−４から加熱枠体４４への熱伝導を効率良
く行うことができ、これにより、燃料の加熱を効率良く
行うことができる。 前記ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４を上下方向及び
左右方向に支持固定するために、ＰＴＣ加熱素子４２−
１〜４２−４の上下左右の端面には、絶縁性の良いゴム
で形成されたインシュレータプレート５８が″設けられ
ている。このインシュレータプレート５８は、加熱枠体
４４の周囲に嵌合するようにほぼ四角柱状に一体成型さ
れたものであり、ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４が
加熱枠体４４に接する個所においては、インシュレータ
プレート５８に、それぞれ、４個の保持孔が形成され、
ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４は、インシュレータ
プレート５８の保持孔に嵌込み固定されることとなる。 従って、インシュレータプレート５８により、ＰＴＣ加
熱素子４２−１〜４２−４を、上下及び左右方向に確実
に支持固定することができ、これにより、ＰＴＣ加熱素
子４２−１〜４２−４から加熱枠体４４への熱伝導を確
実に行うことができる。 外枠体５２の上方にはカバー６０が設けられ、カバー６
０には、前記アウトレットパイプ４０がろう付は固定さ
れている。そして、カバー６０は、その上部が凸状に形
成されており、これにより、燃料加熱器２０内の空気を
上部に集めて逃すことができ、燃料加熱器２０内に空気
が溜り圧力センサ２４等に悪影響を及ぼすという事態を
防止することができる。また、燃料加熱器２０を車体に
取付けるために、カバー６０の上方にはステー６２が溶
接固定され、該ステー６“２にブラケット６４がリベッ
ト６６によりリベット固定されている。 なお、燃料加熱器２０を実際に車体に取付ける場合には
、車体に応じて、ブラケット６４の形状を変更すること
が好適である。 燃料加熱器２０において、燃料側のシールを行うために
、加熱枠体４４とカバー６０との間には○リング６８．
が介在設置され、また、大気側の、シールを行い大気側
からの水、塩水等の侵入を防止するために、外枠体５２
とカバー６０との間には上部ガスケット７０が設けられ
、加熱枠体４４と外枠体５２との間には下部ガスケット
７２が設けられている。従って、ＰＴＣ加熱素子４２−
１〜４２−４に、酸化物等が発生することがなく、通電
性、熱伝導性の悪化を防止することができる。 ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４に電流を供給するた
めに、プレート５４−１がＰＴＣ加熱素子４２−１の十
電極とされ該プレート５４−１がらハーネスが伸張され
、また、加熱枠体４４の下方にあるターミナル７４がＰ
ＴＣ加熱素子４２−１の一電極とされ、電流は、プレー
ト５４−１．及びターミナル７４により、ＰＴＣ加熱素
子４２−１に供給されることとなる。更に、ターミナル
７４の電気的接触を良好なものとするために、ターミナ
ル７４の下方にはワッシャスプリング７６が設けられて
おり、該ワッシャスプリング７６により、ターミナル７
４を加熱枠体４４に押圧付勢することができる。なお、
この説明においては、ＰＴＣ加熱素子４２−１への電流
供給について説明したが、ＰＴＣ加熱素子４２−２〜４
２−４への電流供給についても同様の構成により行われ
ている。また、第４図に示されるように、ガイド枠体４
６の上方には、リング状の絶縁板７８が突出形成され、
この絶縁板７８が加熱枠体４４の上面に薄く入り込んで
絶縁状態を保っているので、加熱枠体４４とカバー６０
が車体とボディーアースとされることはない。 実施例による燃料加熱器は以上の構成からなり、加熱室
内で燃料を効率良く加熱できることが理解される。すな
わち、インレットパイプ３８からの燃料は加熱室４８を
通ってアウトレットパイプ４０に供給され、この加熱室
４８において、ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４から
の熱は、熱伝導率の良い材質（例えばアルミニウム）で
形成された加熱枠体４４から燃料に伝達され、更に、加
熱枠体４４の内側に所定間隙を介して配置されたガイド
枠体４６により、燃料は、加熱枠体４４の内面を流れ、
従って、燃料の加熱が効率良く行われることとなる。 以上のように、実施例による燃料加熱器によれば、燃料
の加熱を効率良く行うことができ、加熱電流を有効に使
用することができる。 更に、実施例の燃料加熱器においては、燃料を加熱する
加熱部材としてＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４が使
用されており、１丁Ｃ加熱素子は、温度の上昇に従って
抵抗値が増大し、該ＰＴＣ加熱素子を流れる電流を減少
させ、所定の温度よりも高くならないように保温作用を
行うので加熱枠体４４内の燃料が加熱により発火すると
いう危険性がない。 なお、実施例の燃料加熱器においては、ＰＴＣ加熱素子
を４個のＰＴＣ加熱素子４２−１〜４２−４に分割して
該ＰＴＣ加熱素子４２−１〜４４−４を加熱枠体４４の
周囲に密着したので、熱効率を向上することができ、こ
の加熱枠体４４の内側に所定間隙を介してガイド枠体４
６を配置したので、２０〜３０％の熱効率の向上が得ら
れた。 また、ガイド枠体４６はほぼ四角柱状に形成したが、円
柱状であっても充分効果がある。また、加熱枠体４４か
ら燃料への熱伝達効率を向上させるために、加熱枠体４
４の内側にフィンを設けることが好適である。更に、熱
効率を向上させるために、ガイド枠体４６において絶縁
板７８以外の部分を熱伝導率が良くかつ腐食しにくい金
属で形成することが好適である。 ｌ１１弓Ｕ（ 以上説明したように、本発明によれば、温度センサ及び
圧力センサにより、燃料の状態を正確に検出し、適切に
燃料の加熱を行うことができる。 従って、燃料の過加熱及び加熱不足を防止し、加熱電流
を有効に使用することができる。 更に、本発明においては、燃料加熱器が燃料タンクと燃
料フィルタとの間に設けられており、燃料加熱器を車両
に簡単に取付けることができ、また、燃料を安全に加熱
することができ、寒冷時であっても加熱効果が大きく有
効である。 また、本発明においては、温度センサからの温度信号及
び圧力センサからの圧力信号に基づいて燃料の加熱を行
っており、マニアルスイッチにより燃料加熱を行う構成
ではないので、運転者による加熱遅れのため燃料フィル
タが目づまりするという事態を防止することができる。 また、本発明において、燃料加熱器の加熱部材としては
例えばＰＴＣ加熱素子を用いることが好適であり、これ
により、燃料が所定温度以上には　　・加熱されないの
で安全である。更に、温度センサによる検出対象は、燃
料の温度だけでなく、加熱　　：、器の温度又は燃料フ
ィルタの温度のように燃料温度と相関の取れる温度であ
れば実施可能であり、また、温度センサは熱電対だけで
なく、バイメタル式であっても実施可能である。 なお、本発明においては、温度センサ及び圧力センサに
より燃料の状態を検出しているが、温度センサ、圧力セ
ンサのいずれか一方のみを用いることも可能である。そ
して、温度センサのみを用いた場合には、ワックス化し
にくい燃料に対して少し余分な熱が加わるので有効な加
熱を行うことができ、また、圧力センサのみを用いた場
合には、燃料フィルタの目づまりが生じる初期状態で燃
料加熱が開始されるので、加熱特性が早くかつ比較的電
流量の大きい燃料加熱器を用いることが好適である。な
お、温度センサ、圧力センサのいずれか一方を使用した
場合には、装置のコストを低減することができる。 １、図面の簡単な説明 第１図は本発明の実施例によるディーゼルエンジンの燃
料加熱装置の説明図、 第２図は実施例による燃料加熱器の断面図、第３図は第
２図のｍ−ｍ断面図、 第４図はガイド枠体の外観斜視図である。 １０　・・・　ディーゼルエンジン、 １２　・・・　燃料タンク、 １８　・・・　フユーエルセジメンタ付燃料フィルタ、 ２０　・・・　燃料加熱器、 ２２　・・・　温度センサ、 ２４　・・・　圧力センサ、 ２６　・・・　制御回路、 ４２−１〜４２−４　・・・　ＰＴＣ加熱素子、４４　
・・・　加熱枠体、 ４６　・・・　ガイド枠体、 ４８　・・・　加熱室、 ５０−１〜５０−４　・・・　通過孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンに
   供給される燃料を貯える燃料タンクと、ディーゼルエン
   ジンと燃料タンクとの間に設けられ燃料から不純物をろ
   過除去する燃料フィルタと、燃料タンクと燃料フィルタ
   との間に設（ブられた燃料タンクからの燃料を加熱する
   燃料加熱器と、を含み、燃料の温度を検出する温度セン
   サと、燃料の圧力を検出することにより燃料フィルタの
   目づまりを検知するセンサと、該温度センサからの温度
   信号及び圧力センサからの圧力信号に基づき前記燃料加
   熱器を制御する制御回路と、を有し、温度信号及び圧力
   信号に基づいて、燃料の加熱が行なわれることを特徴と
   するディーゼルエンジンの燃料加熱装置。 （２、特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
   燃料加熱器は、周囲にＰＴＣ加熱素子を有する加熱枠体
   と、該加１熱枠体の内側に所定間隙をもって配置され燃
   料の通過孔を有するガイド枠体と、を含み、加熱枠体と
   ガイド枠体との間に形成された加熱室内で燃料の加熱が
   行われることを特徴とするディーゼルエンジの燃料加熱
   装置。