JPS6253716B2

JPS6253716B2 -

Info

Publication number: JPS6253716B2
Application number: JP271581A
Authority: JP
Inventors: Kanji Yokomizo
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1987-11-11
Also published as: JPS57116166A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、グロープラグのアフターグローを高
効率で確実に行なうことができるデイーゼル機関
用始動補助装置に関するものである。

一般に、デイーゼル機関用始動補助装置におい
ては、デイーゼル機関の始動直後の運転特性の向
上を図るため、機関のスタート直後においても一
定期間だけグロープラグに通電を行なう所謂アフ
ターグローを行なうようになつている。このた
め、従来の装置では、グロープラグに直列に挿入
される抵抗器、又はグロープラグに電圧を断続的
に印加するためのリレーを備えており、アフター
グロー動作を行なう際には、この抵抗器によりよ
り低い加熱電流をグロープラグに与えるか、又は
このリレーにより電圧を断続的にグロープラグに
印加するようになつている。しかしながら、前者
の構成をとる場合には、電流制限用の抵抗器の発
熱のために広い取付けスペースを確保しなければ
ならず装置の小型化を図ることができない上に、
該抵抗器で電力が浪費されるという欠点を有して
いる。一方、後者のリレーを用いる構成では、比
較的大きな電流をオン、オフさせるためリレーの
耐久性に問題があり長期間安定に動作させること
が困難である上に、リレーのオン、オフ動作によ
りバツテリの負荷が大巾に変動するので電源電圧
の変動を生ぜしめ、他の電子機器の誤動作を誘発
し、或はライトの明るさがリレーのオン、オフに
従つて変化し不快感を与える等の欠点を有してい
る。

本発明の目的は、従つて、上述の従来技術の欠
点を除去した、電力を浪費させることなく、簡単
な構成で最適アフターグロー動作を確実に行なう
ことができるデイーゼル機関用始動補助装置を提
供することにある。

本発明の特徴は、アフターグロー動作時に、発
電機をバツテリから切離し、電圧調整回路により
該発電機からの出力電圧をアフターグロー用低電
圧に切替えてグロープラグに印加すると共に、バ
ツテリにより他の電気回路への電力供給を行なう
ことにある。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

第１図には、本発明による始動補助装置の一実
施例が示されている。符号１で概略的に示される
始動補助装置は、デイーゼル機関のシリンダヘツ
ド（図示せず）に設けられるグロープラグ２に供
給する加熱電流を制御する目的でデイーゼル機関
装置の電源部に接続されている。デイーゼル機関
装置の電源部は、機関により駆動される交流発電
機３と、発電機３のステータコイルL₁，L₂，L₃
からの交流出力を直流に変換する整流回路４と、
整流回路４からの出力により充電されるバツテリ
５と、整流回路４からの出力電圧Ｖ_putが所要の
値となるように発電機３のロータコイルL₄の励
磁電流Ｉ_eを調節する電圧調整回路６とを備えて
成つている。

電圧調整回路６は、入力線７に印加される整流
回路４からの出力電圧の大きさを検出する検出回
路８と所定の基準電圧Ｖ_rを発生する基準電圧発
生回路９とを有し、検出回路８からの検出電圧Ｖ
_dと基準電圧Ｖ_rとが比較回路１０において比較さ
れ、これらの両電圧Ｖ_d，Ｖ_rの差分に応じた誤差
電圧Ｖ_eが制御回路１１に印加される。制御回路
１１は、整流回路４の出力とロータコイルL₄と
の間に設けられており、誤差電圧Ｖ_eに従つて励
磁電流Ｉ_eの値を変化せしめ、これにより、整流
回路４から出力電圧Ｖ_putの値が所要の値となる
ように電圧調整が行なわれる。この電圧調整回路
６は、更に、検出電圧変換回路１２を備えてお
り、スイツチS₁が閉じられた場合に、スイツチS₁
が開状態の場合に比べて検出回路８からの検出電
圧Ｖ_dの値を所定の比率だけ大きくし、出力電圧
Ｖ_putの調整電圧値を小さくすることができるよ
うに構成されている。

グロープラグ２の一端はアースされ、他端はセ
ンシングレジスタ１３及びスイツチ１４を介して
バツテリ５の正極端子に接続されると共に、セン
シングレジスタ１３とスイツチ１４との接続点
は、スイツチS₂を介して切換スイツチS₃，S₄の間
に接続された低電圧ライン１５に接続されてお
り、スイツチ１４又はS₂のいずれか一方を介して
グロープラグ２に加熱電流が供給される。センシ
ングレジスタ１３は、グロープラグ２に流れる電
流と同一の電流を流すことにより、その両端にグ
ロープラグ２の温度に応じたレベルの温度電圧Ｖ
_hを発生する抵抗器であり、温度電圧Ｖ_hは、キー
スイツチ１６がオンになつたことを示す運転信号
K₁と、始動信号K₂とが入力されている急速予熱
制御回路１７に入力されている。

急速予熱制御回路１７は、キースイツチ１６が
閉じられて運転信号K₁のレベルが「１」になつ
たことに応答して、制御信号C₁を出力してスイ
ツチ１４をオンとし、これによりグロープラグ２
が一旦所定の急速予熱温度範囲T₁〜T₂の上限値
T₂にまで加熱される。このとき、始動信号K₂が
「１」でない限りスイツチ１４はオフとなる。一
方、若し始動信号K₂が「１」であれば制御信号
C₁によりスイツチ１４をオン、オフ制御してグ
ロープラグ２の温度を上述の急速予熱温度範囲に
保つ。尚、スイツチ１４は、制御信号C₁が
「０」の場合にスイツチ１４を開き、「１」の場合
にスイツチ１４を閉じるように構成されており、
上述の温度制御動作はグロープラグ温度Ｔを示す
温度電圧Ｖ_hに基づいて行なわれる。従つて、第
２図に示されるように、時間ｔ＝t₁において運転
信号K₁が「１」レベルになると、制御信号C₁の
レベルも一旦「１」となり、スイツチ１４が閉じ
られてバツテリー５からグロープラグ２へ急速加
熱電流が供給され、グロープラグ２の温度Ｔが上
昇をはじめる（第２図ａ，ｃ，ｅ）。グロープラ
グ２の温度Ｔが一旦急速予熱温度範囲の上限値
T₂に達した後は、始動動作が開始されるまでス
イツチ１４は開状態となり、グロープラグ２の予
熱は停止された状態となる。そして、時間t₂にお
いて始動動作が開始され始動信号K₂のレベルが
「１」となると、温度電圧Ｖ_hにより制御信号C₁の
レベルが制御され、スイツチ１４はオン、オフを
繰返してグロープラグ２の温度を所定温度範囲内
に維持し、始動信号K₂のレベルが「０」から
「１」になつた後、再び「０」となるタイミング
により制御信号C₁のレベルは「０」に保持さ
れ、スイツチ１４は開かれたままとなる。尚、後
で詳しく述べるように、上述の急速予熱動作が行
なわれる場合にはスイツチS₁乃至S₄は第１図中実
線で示す状態となつている。

アフターグロー制御回路１８には、発電機３の
ステータコイルの中性点の電位がラインLNを介
して印加されており、機関がスタートに成功した
場合にこの中性点に出力される所定の電圧がアフ
ターグロー制御回路１８に入力されることにより
アフターグロー制御回路１８が作動可能な状態と
なる。そして、上述の条件の下に、アフターグロ
ー回路１８は、始動信号K₂が「１」から「０」
に変化することに応答して「１」レベルとなり、
機関の冷却水温の温度を示す水温信号K₃に従つ
て定められる所定期間taだけ「１」レベル状態に
保持されるアフターグロー制御信号C₂（第２図
ｄ参照）を出力する。アフターグロー制御信号
C₂は、スイツチS₁乃至S₄を操作するリレー１９
に印加され、アフターグロー制御信号C₂のレベ
ルが「０」のときリレー１９は消勢されてスイツ
チS₁，S₂を開状態にすると共にスイツチS₃，S₄を
実線で示される切換状態とする。一方、アフター
グロー制御信号C₂のレベルが「１」となると、
リレー１９は付勢され、スイツチS₁，S₂を閉状態
とし、スイツチS₃，S₄を点線で示される切換状態
とする。スイツチS₃，S₄は、出力電圧Ｖ_putをバ
ツテリ５及びグロープラグ２以外の負荷２０に印
加した状態と、印加しない状態との２状態のいず
れか一方の接続状態を選択するための切換手段で
あり、リレー１９が消勢状態にあつては、出力電
圧Ｖ_putはバツテリ５及び負荷２０に印加され、
一方、リレー１９が付勢状態にあつては、出力電
圧Ｖ_putはバツテリ５及び負荷２０に印加される
ことなく、低電圧線１５を介して入力線７に印加
される。

このような構成によると、キースイツチ１６を
オンする以前にあつては、リレー１９は消勢状態
にあるので、スイツチS₁乃至S₄はいずれも第１図
中実線で示される状態にある。従つて、ｔ＝t₁に
おいてキースイツチ１６が閉成されると、スイツ
チ１４が閉じられてグロープラグ２にはバツテリ
５の電圧がスイツチ１４を介して印加される急速
予熱状態となり、急速予熱制御回路１７によりグ
ロープラグ２が所要の予熱温度にまで急速に加熱
される。この場合、スイツチS₁は開状態にあるか
ら、電圧調整回路６はバツテリ５とほぼ同じ値の
出力電圧Ｖ_putが得られるように発電機３の出力
電圧の制御を行なつている。ｔ＝t₂において始動
信号K₂が「１」となると、始動期間中が所望の
温度範囲内に制御され、ｔ＝t₃において始動操作
を修了させた時、機関がスタートに成功していれ
ば、ｔ＝t₃において始動信号K₂のレベルが「１」
から「０」に変化したことに応答してアフターグ
ロー制御信号C₂のレベルが「１」となり、スイ
ツチS₁，S₂が閉成されると同時にスイツチS₃，S₄
が図中点線で示す如く切換えられてアフターグロ
ー動作が開始される。この時（ｔ＝t₃）、制御信
号C₁のレベルが強御的に「０」となることによ
り、スイツチ１４は開状態となる。この結果、バ
ツテリ５と負荷２０とは発電機回路から切離さ
れ、グロープラグ２には、スイツチS₂を介して発
電機回路から電力が供給される。この時、電圧調
整回路６内のスイツチS₁が閉成される結果、出力
電圧Ｖ_putの値は、アフターグロー動作開始と同
時に、アフターグロー動作に必要な加熱エネルギ
ーをグロープラグに与える程度の、バツテリ５の
電圧より低い所定の値に調整される。従つて、ア
フターグロー制御信号C₂のレベルが「１」であ
る期間taの間、抵抗器、或いはリレー等を用いる
ことなく、グロープラグ２に対してアフターグロ
ー動作を行なうことができる。このため、アフタ
ーグロー動作時に、広いスペースを必要とする大
型抵抗器を必要とする上に電力の浪費を伴なうと
いう欠点が解消されるほか、リレーの接点を断続
的に開閉して大電流のチヨツパ動作を行なう必要
もないので、極めて信頼性が高く、効率の良好な
アフターグロー動作を行なうことができる。

上述のアフターグロー動作が行なわれている間
は、グロープラグ以外の負荷はバツテリ５により
作動することとなるが、短時間であるため全く問
題はない。アフターグロー制御回路１８により設
定される期間taが経過した後は、リレー１９が消
勢されるのでバツテリ５及び負荷２０は発電機回
路に接続され発電機回路からの出力電圧の値も元
の値に戻される。

尚、本発明の始動補助装置を適用する場合に
は、従来の充電回路と異なつた構成の充電回路が
必要となるが、電流制限抵抗器又はリレーが不要
となるので、総合的、長期的見地からは結局コス
トを低下させることになる。

上記実施例で使用した電圧調整回路の代りに、
機械式のレギユレーターを使用してもよいし、
又、実施例の如く電子式のレギユレーターを使用
する場合、基準電圧発生回路９からの基準電圧Ｖ
_rがスイツチS₁のオン、オフに応答して変化する
ようにし、検出電圧変換回路１２を除去するよう
に構成してもよい。

更に、実施例では、アフターグロー動作時にグ
ロープラグを所定の一定低電圧で加熱するように
構成したが、アフターグロー時におけるグロープ
ラグの温度を検出し、この検出温度が所定の一定
値となるように基準電圧Ｖ_rをグロープラグ温度
に従つて変化させ、発電回路からグロープラグへ
印加される電圧を調節してグロープラグ温度を一
定に保つように構成してもよい。

本発明によれば、上述の如く、大型の抵抗器又
はチヨツピング用のリレー等が不要となり、始動
補助部分を充電系統とシステム的に結合できるの
で低コスト化を図ることができ、簡単な構成で電
力の浪費なしにアフターグロー動作を確実に行な
うことができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図ａ
乃至第２図ｅは第１図に示す装置の動作を説明す
るための各部の波形図である。１……始動補助装置、２……グロープラグ、３
……発電機、５……バツテリ、６……電圧調整回
路、１２……検出電圧変換回路、１４……スイツ
チ、１８……アフターグロー制御回路、１９……
リレー、S₁〜S₄……スイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１電圧調整器によつて出力電圧が調整される発
電部と該発電部からの出力電圧により充電される
と共に負荷に電力の供給を行なうバツテリとを備
えた電源部から電力の供給を受け、グロープラグ
の急速予熱動作後にアフターグロー動作を行うデ
イーゼル機関用始動補助装置において、前記アフ
ターグロー動作のタイミングを設定する制御回路
と、前記制御回路において設定されたアフターグ
ロー動作期間中前記グロープラグ以外の負荷を前
記バツテリと共に前記発電部から電気的に切離す
スイツチ手段と、前記アフターグロー動作期間中
前記出力電圧の値が前記アフターグロー用の低電
圧レベルに変更されるよう前記電圧調整器の調節
を行なう手段とを備えたことを特徴とするデイー
ゼル機関用始動補助装置。