(57)【要約】【課題】  本発明はエンジンの再始動補助装置に係り、簡単な構造で無駄な電力消費をなくしたエンジンの再始動補助装置を提供することを目的とする。【解決手段】  請求項１に係るエンジンの再始動補助装置は、エンジンの燃焼室内に面した位置に、先端が燃料噴射ノズルの燃料噴射領域まで延設されたスティック状の蓄熱プラグを装着したことを特徴とする。そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの再始動補助装置に於て、前記蓄熱プラグは、先端が球状に形成されていることを特徴とする。また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のエンジンの再始動補助装置に於て、前記蓄熱プラグは、エンジンの燃焼室内に面した位置に埋め込まれていることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室内に面した位置に、先端が燃料噴射ノズルの燃料噴射領域まで延設されたスティック状の蓄熱プラグを装着したことを特徴とするエンジンの再始動補助装置。
【請求項２】
前記蓄熱プラグは、先端が球状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの再始動補助装置。
【請求項３】
前記蓄熱プラグは、エンジンの燃焼室内に面した位置に埋め込まれていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの再始動補助装置。
【請求項４】
前記蓄熱プラグは、エンジンのシリンダヘッドに装着した排気バルブの下面に一体形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの再始動補助装置。
【請求項５】
前記エンジンのシリンダヘッドに、エンジンの燃焼室外部から燃焼室内に連通する蓄熱プラグ挿着孔を形成し、該蓄熱プラグ挿着孔に、燃焼室外部から前記蓄熱プラグを挿着したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの再始動補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ・スタートシステムを搭載した車両に於けるエンジンの再始動補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アイドリング中の無駄な燃料の消費をなくし、排気ガスや騒音の発生を低減するため、今日、例えば交差点等での停止時にエンジンを自動的に停止し、発進時に自動的にエンジンを再始動させるアイドルストップ・スタートシステムがディーゼルエンジンにも広く採用されつつある。
【０００３】
しかし、エンジンの停止中に温度が低下してしまうと、始動性が悪化してしまう問題があるため、エンジンの再始動を補助する技術として特許文献１には、グロープラグ等のシリンダ内昇温手段を併用したディーゼルエンジンの制御システムが開示されている。
【０００４】
また、従来、例えば冷寒地に於けるディーゼルエンジンの始動性を補助する装置として、特許文献２に開示されるようにピストンの燃焼室キャビテイの側壁面にセラミックヒータを埋設した始動補助装置や、特許文献３に開示されるようにエンジン冷却水の加熱用保温タンクを備えたディーゼル機関等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６２９５９号公報
【特許文献２】実開平４−７１７７０号公報
【特許文献３】実公昭５８−２３０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２に開示されたグロープラグやセラミックヒータは電力を消費するため、その分エンジン等で充電する必要があり、燃費や電費の点で必ずしも好ましいものではなかった。
【０００７】
また、特許文献３の保温タンク式はシステムが嵩張り、コストが掛かってしまう課題が残されている。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、簡単な構造で無駄な電力消費をなくしたエンジンの再始動補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
斯かる目的を達成するため、請求項１に係るエンジンの再始動補助装置は、エンジンの燃焼室内に面した位置に、先端が燃料噴射ノズルの燃料噴射領域まで延設されたスティック状の蓄熱プラグを装着したことを特徴とする。
【００１０】
そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの再始動補助装置に於て、前記蓄熱プラグは、先端が球状に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のエンジンの再始動補助装置に於て、前記蓄熱プラグは、エンジンの燃焼室内に面した位置に埋め込まれていることを特徴とし、請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のエンジンの再始動補助装置に於て、前記蓄熱プラグは、エンジンのシリンダヘッドに装着した排気バルブのバルブヘッドの下面に一体形成されていることを特徴とする。
【００１２】
更に、請求項５に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの再始動補助装置に於て、前記エンジンのシリンダヘッドに、エンジンの燃焼室外部から燃焼室内に連通する蓄熱プラグ挿着孔を形成し、該蓄熱プラグ挿着孔に、燃焼室外部から前記蓄熱プラグを挿着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
各請求項に係る発明によれば、熱プラグはアイドルストップ前に圧縮熱及び燃焼ガスの熱により加熱され、その熱を蓄熱した蓄熱プラグにエンジン再始動時の燃料が噴射されるため、蓄熱プラグの表面がヒートスポットとなって着火起点となる。
【００１４】
これにより、エンジンの再始動性が良好となり、モータまたはスタータによるエンジンクランキングの時間が短縮されるため、電力消費ひいては燃料消費が低減されることとなる。
【００１５】
また、グロープラグやセラミックヒータを使用しないため、この点に於ても電力消費ひいては燃料消費が低減されると共に、既存の部品に大きな改良を施す必要がなく、構造が簡単でコストの削除が図れる利点を有する。
【００１６】
一方、請求項２に係る発明によれば、燃料噴射領域に延設されるスティック状の蓄熱プラグの先端を球状に形成することで蓄熱プラグの蓄熱性能が更に向上するため、エンジンの再始動性が更に良好となる利点を有する。
【００１７】
そして、請求項４に係る発明によれば、蓄熱プラグを排気バルブのバルブヘッドの下面に一体形成することで、蓄熱プラグの脱落の虞がなくなり、請求項５に係る発明によれば、エンジンを分解せずに蓄熱プラグの交換ができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】請求項１及び請求項３の第一実施形態に係る再始動補助装置を装着したエンジンの要部断面図である。
【図２】蓄熱プラグの側面図である。
【図３】請求項１及び請求項３の第二実施形態に係る再始動補助装置を装着したエンジンの要部断面図である。
【図４】請求項１及び請求項３の第三実施形態に係る再始動補助装置を装着したエンジンの要部断面図である。
【図５】請求項１及び請求項３の第四実施形態に係る再始動補助装置を装着したエンジンの要部断面図である。
【図６】請求項１及び請求項４の一実施形態に係る再始動補助装置を装着したエンジンの要部断面図である。
【図７】排気バルブの側面図である。
【図８】請求項１及び請求項五の一実施形態に係る再始動補助装置を装着したエンジンの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は請求項１及び請求項３の第一実施形態に係るエンジンの再始動補助装置を示し、図中、１は燃料噴射ノズル３や吸気バルブ（図示せず）、排気バルブ５等が装着されたディーゼルエンジン（以下、「エンジン」という）７のシリンダヘッド、９は該シリンダヘッド１が取り付くシリンダブロックで、図示するようにシリンダヘッド１の底面１１は平面形状とされている。そして、シリンダブロック９に装着された筒状のシリンダライナ１３とシリンダヘッド１とで区画形成された気筒１５内に、ピストン１７が上下動可能に配設されている。
【００２０】
ピストン１７の頂部中央にはトロイダル型のピストンキャビテイ１９が形成されており、該ピストンキャビテイ１９の中心（気筒１５の中心）に、燃料噴射ノズル３の多孔ノズル２１が配置されている。
【００２１】
そして、従来と同様、前記多孔ノズル２１からエンジン７の燃焼室２３内（ピストンキャビテイ１９の側面方向）に燃料が放射状に噴射されるようになっているが、本実施形態は、燃焼室２３内に面したシリンダヘッド１の底部１１に、先端が多孔ノズル２１の燃料噴射領域Ｆまで延設された１本のスティック状の蓄熱プラグ２５を装着したことを特徴とする。
【００２２】
蓄熱プラグ２５は、一例として耐熱性と熱容量に優れたセラミックスを用いて円柱状に形成されている。そして、図２に示すようにその略中央に突設した取付操作環２７の上部外周にネジ部２９が設けられており、図１の如くシリンダヘッド１の底面１１に設けられたネジ孔３１にネジ止め可能となっている。
【００２３】
而して、前記蓄熱プラグ２５は、シリンダヘッド１とシリンダブロック９の組付け前に、取付操作環２７を介してネジ部２９がネジ孔３１に螺着されており（埋め込まれており）、図１に示すように蓄熱プラグ２５はシリンダヘッド１の底面１１に対し斜め方向に取り付いて、その先端が燃料噴射領域Ｆまで延設された構造となっている。
【００２４】
本実施形態に係る再始動補助装置３３はこのように構成されているから、蓄熱プラグ２５は、アイドルストップ前に圧縮熱及び燃焼ガスの熱により加熱され、その熱を蓄熱した蓄熱プラグ２５にエンジン再始動時の燃料が噴射されるため、蓄熱プラグ２５の表面が所謂ヒートスポットとなって着火起点となる。
【００２５】
これにより、従来に比しエンジン７の再始動性が良好となり、モータまたはスタータによるエンジンクランキングの時間が短縮されるため、電力消費ひいては燃料消費が低減されることとなる。
【００２６】
また、特許文献１、２の如きグロープラグやセラミックヒータを使用しないため、この点に於ても電力消費ひいては燃料消費が低減されると共に、既存の部品に大きな改良を施す必要がないため、特許文献３の従来例に比し構造が簡単でコストの削除が図れる利点を有する。
【００２７】
図３は請求項１及び請求項３の第二実施形態に係るエンジンの再始動補助装置を示し、本実施形態は、吸気バルブに比し高温となり易い排気バルブ５のバルブヘッド５ａの下面中央に蓄熱プラグ２５を埋め込んだもので、バルブヘッド５ａの下面中央には蓄熱プラグ２５のネジ部２９が螺着するネジ孔３５が設けられている。
【００２８】
そして、図示するように蓄熱プラグ２５はバルブヘッド５ａの下面に対して直角に取り付き、その先端が多孔ノズル２１の燃料噴射領域Ｆまで延設された構造となっている。
【００２９】
尚、その他の構成は図１の実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
【００３０】
本実施形態に係るエンジン３７の再始動補助装置３９はこのように構成されているから、蓄熱プラグ２５は、アイドルストップ前に圧縮熱及び燃焼ガスの熱により加熱され、その熱を蓄熱した蓄熱プラグ２５にエンジン再始動時の燃料が噴射されるため、蓄熱プラグ２５の表面がヒートスポットとなって着火起点となる。
【００３１】
これにより、エンジン３７の再始動性が良好となり、モータまたはスタータによるエンジンクランキングの時間が短縮されるため、電力消費ひいては燃料消費が低減されることとなる。
【００３２】
また、本実施形態に於ても、特許文献１、２の如きグロープラグやセラミックヒータを使用しないため、この点に於ても電力消費ひいては燃料消費が低減されると共に、既存の部品に大きな改良を施す必要がないため、特許文献３の従来例に比し構造が簡単でコストの削除が図れる利点を有する。
【００３３】
図４は請求項１及び請求項３の第三実施形態に係るエンジンの再始動補助装置を示し、本実施形態は、燃料噴射ノズル３の多孔ノズル２１から放射状に噴射された燃料が当たる部位、即ち、燃料噴射領域Ｆたるピストンキャビテイ１９の側面に２つの蓄熱プラグ２５を１８０°の間隔を空けて埋め込んだもので、ピストンキャビテイ１９の側面には、蓄熱プラグ２５のネジ部２９が螺着する２つのネジ孔４１が設けられている。
【００３４】
尚、その他の構成は図１の実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
【００３５】
本実施形態に係るエンジン４３の再始動補助装置４５はこのように構成されており、蓄熱プラグ２５は、アイドルストップ前に圧縮熱及び燃焼ガスの熱により加熱され、その熱を蓄熱した蓄熱プラグ２５にエンジン再始動時の燃料が噴射されるため、蓄熱プラグ２５の表面がヒートスポットとなって着火起点となる。
【００３６】
そして、本実施形態は２つの蓄熱プラグ２５を用いているため、図１の実施形態に比し着火性が良好となる。
【００３７】
従って、本実施形態によれば、前記実施形態に比しエンジン４３の再始動性が更に良好となり、モータまたはスタータによるエンジンクランキングの時間が更に短縮されるため、電力消費ひいては燃料消費がより低減できる利点を有する。
【００３８】
また、本実施形態にあっても、特許文献１、２の如きグロープラグやセラミックヒータを使用しないため、この点に於ても電力消費ひいては燃料消費が低減されると共に、既存の部品に大きな改良を施す必要がなく、特許文献３の従来例に比し構造が簡単でコストの削除が図れる利点を有する。
【００３９】
図５は請求項１及び請求項３の第四実施形態に係るエンジンの再始動補助装置を示し、本実施形態に使用される燃料噴射ノズル３-1は、多孔ノズル２１-1からピストンキャビテイ１９の側面方向とピストンキャビテイ１９の底面方向に燃料を放射状に噴射する構造となっている。
【００４０】
そこで、本実施形態は、多孔ノズル２１-1から噴射された燃料が当たる部位、即ち、燃料噴射領域Ｆのうち、ピストンキャビテイ１９の底面の中央に蓄熱プラグ２５を埋め込んだもので、ピストンキャビテイ１９の底面には蓄熱プラグ２５のネジ部２９が螺着するネジ孔４７が設けられている。
【００４１】
尚、その他の構成は図１の実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
【００４２】
本実施形態に係るエンジン４９の再始動補助装置５１はこのように構成されており、蓄熱プラグ２５は、アイドルストップ前に圧縮熱及び燃焼ガスの熱により加熱され、その熱を蓄熱した蓄熱プラグ２５にエンジン再始動時の燃料が噴射されるため、蓄熱プラグ２５の表面がヒートスポットとなって着火起点となる。
【００４３】
この結果、本実施形態によっても、従来に比しエンジン４９の再始動性が良好となり、モータまたはスタータによるエンジンクランキングの時間が短縮されるため、電力消費ひいては燃料消費が低減されることとなる。
【００４４】
そして、グロープラグやセラミックヒータを使用しないため、この点に於ても電力消費ひいては燃料消費が低減されると共に、特許文献３の従来例に比し構造が簡単でコストの削除が図れる利点を有する。
【００４５】
図６は請求項１及び請求項４の一実施形態に係るエンジンの再始動補助装置を示し、本実施形態は、図３の実施形態に代え、図６及び図７に示すように、耐熱鋼からなる排気バルブ５-1のバルブヘッド５ａ-1の下面中央にスティック状の蓄熱プラグ２５-1を一体形成したもので、蓄熱プラグ２５-1は、バルブヘッド５ａ-1の下面中央から多孔ノズル２１の燃料噴射領域Ｆに亘って直角方向に延設されている。
【００４６】
尚、その他の構成は図１の実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
【００４７】
本実施形態に係るエンジン５３の再始動補助装置５５はこのように構成されているから、蓄熱プラグ２５-1は、アイドルストップ前に圧縮熱及び燃焼ガスの熱により加熱され、その熱を蓄熱した蓄熱プラグ２５-1にエンジン再始動時の燃料が噴射されるため、蓄熱プラグ２５-1の表面がヒートスポットとなって着火起点となる。
【００４８】
従って、本実施形態によっても、従来に比し、エンジン５３の再始動性が良好となり、モータまたはスタータによるエンジンクランキングの時間が短縮されるため、電力消費ひいては燃料消費が低減されることとなる。
【００４９】
また、本実施形態もグロープラグやセラミックヒータを使用しないため、この点に於ても電力消費ひいては燃料消費が低減されると共に、特許文献３の従来例に比し構造が簡単でコストの削除が図れる利点を有する。
【００５０】
更に、本実施形態は、蓄熱プラグ２５-1を排気バルブ５-1のバルブヘッド５ａ-1の下面に一体形成しているため、蓄熱プラグ２５-1の脱落の虞がない利点を有する。
【００５１】
図８は請求項１及び請求項５の一実施形態に係るエンジンの再始動補助装置を示し、図中、５７はエンジン５９のシリンダヘッド１-1に形成された蓄熱プラグ挿着孔で、図示するように蓄熱プラグ挿着孔５７は、シリンダヘッド１-1（燃焼室２３）の外部から該燃焼室２３内に亘って斜め下方向にストレート状に連通している。
【００５２】
そして、前記蓄熱プラグ挿着孔５７に、シリンダヘッド１-1（燃焼室２３）の外部からセラミックス製の蓄熱プラグ２５-2が着脱自在に取り付き、その先端が燃焼室２３内に突出して多孔ノズル２１の燃料噴射領域Ｆに到る長尺な寸法に形成されている。
【００５３】
また、蓄熱プラグ２５-2内には、蓄熱プラグ２５-2の温度を検出する熱電対６１が埋め込まれており、斯かる熱電対６１の検出温度をフィードバックして、図示しない制御手段が、スタータまたはモータのクランキング時間や電力等の調節制御を行うようになっている。
【００５４】
本実施形態に係るエンジン５９の再始動補助装置６３はこのように構成されているから、蓄熱プラグ２５-2は、アイドルストップ前に圧縮熱及び燃焼ガスの熱により加熱され、その熱を蓄熱した蓄熱プラグ２５-2にエンジン再始動時の燃料が噴射されるため、蓄熱プラグ２５-2の表面がヒートスポットとなって着火起点となる。
【００５５】
そして、既述したように本実施形態は、熱電対６１による蓄熱プラグ２５-2の検出温度をフィードバックしてスタータやモータのクランキング時間や電力等の調節制御を行うようにしているため、既述した各実施形態に比し、スタータやモータによるエンジンクランキングの時間が適正に制御されることとなる。
【００５６】
また、蓄熱プラグ２５-2はシリンダヘッド１-1の外部から蓄熱プラグ挿着孔５７に着脱自在に取り付いているため、エンジン５９を分解せずに蓄熱プラグ２５-2の交換ができることとなる。
【００５７】
このように本実施形態は、既述した各実施形態と同様、所期の目的を達成することが可能で、エンジン５９の再始動性が良好となり、また、熱電対６１による蓄熱プラグ２５-2の検出温度をフィードバックしてスタータ等のクランキング時間や電力を調節制御するため、前記各実施形態に比し電力消費ひいては燃料消費が更に改善されることとなる。
【００５８】
また、本実施形態に於ても、グロープラグやセラミックヒータを使用しないため、この点に於ても電力消費ひいては燃料消費が低減されると共に、特許文献３の従来例に比し構造が簡単でコストの削除が図れ、更にまた、エンジン５９を分解せずに蓄熱プラグ２５-2の交換ができる利点を有する。
【００５９】
尚、図示しない請求項２の一実施形態の如く、燃料噴射領域Ｆに延設されるスティック状の蓄熱プラグの先端を球状に形成してもよい。
【００６０】
而して、斯かる実施形態によれば、先端を球状に形成することで蓄熱プラグの蓄熱性能が更に向上するため、エンジンの再始動性が更に良好となる利点を有する。
【符号の説明】
【００６１】
１、１-1  シリンダヘッド
３、３-1  燃料噴射ノズル
５、５-1  排気バルブ
５ａ、５ａ-1  バルブヘッド
７、３７、４３、４９、５３、５９  エンジン
９  シリンダブロック
１１  シリンダヘッドの底面
１７  ピストン
１９  ピストンキャビテイ
２１、２１-1  多孔ノズル
２３  燃焼室
２５、２５-1、２５-2  蓄熱プラグ
２７  取付操作環
２９  ネジ部
３１、３５、４１、４７  ネジ孔
３３、３９、４５、５１、５５、６３  再始動補助装置
５７  蓄熱プラグ挿着孔
６１  熱電対
Ｆ  燃料噴射領域
【図１】
2011122549.tif 000003
【図２】
2011122549.tif 000004
【図３】
2011122549.tif 000005
【図４】
2011122549.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011122549.tif 000008
【図７】
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【図８】
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