JP2003013833A - グロープラグ通電制御装置 - Google Patents
グロープラグ通電制御装置Info
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- relay
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
- F02P19/026—Glow plug actuation during engine operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/101—Engine speed
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼルエンジンの予熱装置に使用されて
いるグロープラグへの通電を、始動時のみならず運転時
にも制御するようにしたグロープラグ通電制御装置にお
いて、グロープラグをコストの安い量産品でも使えるよ
うにすると共に、グロープラグの接続の仕方を、始動時
と運転時とで切り換えなくともよいようにすること。 【構成】 グロープラグ５としてコストの安い車両用の
量産品を用い、これを並列接続する。これに、始動時に
はバッテリ１電圧を印加して予熱する。運転時には、エ
ンジン回転数センサ１１や排気温センサ１２からの検出
信号を基に、エンジンが燃焼不良状態にあるか否かをコ
ントローラ７にて判断し、燃焼不良状態にあると判断さ
れた場合には、グロープラグ５にオルタネータ２０の中
性点Ｎ電圧（バッテリ電圧の約半分）を印加し、燃焼室
の温度を高める。グロープラグを直，並列に切換接続す
る必要がないので、回路構成が簡単となる。
いるグロープラグへの通電を、始動時のみならず運転時
にも制御するようにしたグロープラグ通電制御装置にお
いて、グロープラグをコストの安い量産品でも使えるよ
うにすると共に、グロープラグの接続の仕方を、始動時
と運転時とで切り換えなくともよいようにすること。 【構成】 グロープラグ５としてコストの安い車両用の
量産品を用い、これを並列接続する。これに、始動時に
はバッテリ１電圧を印加して予熱する。運転時には、エ
ンジン回転数センサ１１や排気温センサ１２からの検出
信号を基に、エンジンが燃焼不良状態にあるか否かをコ
ントローラ７にて判断し、燃焼不良状態にあると判断さ
れた場合には、グロープラグ５にオルタネータ２０の中
性点Ｎ電圧（バッテリ電圧の約半分）を印加し、燃焼室
の温度を高める。グロープラグを直，並列に切換接続す
る必要がないので、回路構成が簡単となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
予熱装置に使用されているグロープラグへの通電を、始
動時のみならず運転時にも制御するグロープラグ通電制
御装置に関するものである。
予熱装置に使用されているグロープラグへの通電を、始
動時のみならず運転時にも制御するグロープラグ通電制
御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、車両用のみなら
ず船舶用のエンジンとして広く使用されており、船舶用
に用いた場合、通称、マリンエンジンとも言われる。こ
のようなディーゼルエンジンの始動を容易にするため、
種々の予熱装置が考案され、実用に供されているが、最
も一般的なものとして、グロープラグを用いたものがあ
る。この予熱装置は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に
グロープラグを挿設しておき、燃料が燃焼しにくい始動
時にグロープラグに通電する。通電してグロープラグを
赤熱しておけば、スタータのクランキングによって噴射
された燃料は、グロープラグによって温められ、燃焼し
易くなって始動が容易に行われる。
ず船舶用のエンジンとして広く使用されており、船舶用
に用いた場合、通称、マリンエンジンとも言われる。こ
のようなディーゼルエンジンの始動を容易にするため、
種々の予熱装置が考案され、実用に供されているが、最
も一般的なものとして、グロープラグを用いたものがあ
る。この予熱装置は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に
グロープラグを挿設しておき、燃料が燃焼しにくい始動
時にグロープラグに通電する。通電してグロープラグを
赤熱しておけば、スタータのクランキングによって噴射
された燃料は、グロープラグによって温められ、燃焼し
易くなって始動が容易に行われる。
【０００３】グロープラグへの通電制御は、始動時のキ
ースイッチの操作と関連させて行うようにされており、
始動を終えれば、通常、グロープラグへの通電は停止さ
れる。しかし、始動を終えたからといって、常に燃焼し
易くなっているとは限らない。始動後の運転中にも、周
囲温度が低いために吸気温度が低かったり、エンジン温
度がなかなか上昇しなかったりすると、燃焼状態は良く
ならず、エンジン回転の上昇が速やかには行われない。
また、燃焼し得なかった燃料が、青白煙となって排出さ
れたり、排気管内への燃料ミストの付着，滞留といった
問題を引き起こす。
ースイッチの操作と関連させて行うようにされており、
始動を終えれば、通常、グロープラグへの通電は停止さ
れる。しかし、始動を終えたからといって、常に燃焼し
易くなっているとは限らない。始動後の運転中にも、周
囲温度が低いために吸気温度が低かったり、エンジン温
度がなかなか上昇しなかったりすると、燃焼状態は良く
ならず、エンジン回転の上昇が速やかには行われない。
また、燃焼し得なかった燃料が、青白煙となって排出さ
れたり、排気管内への燃料ミストの付着，滞留といった
問題を引き起こす。
【０００４】運転時において燃焼状態が悪くなること
は、例えば、船舶にターボ過給機付ディーゼルエンジン
を用い、圧縮比を小にしている場合等にしばしば生ず
る。このようなエンジンで高出力を出そうとすると、高
過給を行う必要があるが、そのためには圧縮比を小にし
なければならない。しかし、圧縮比が小のエンジンで
は、エンジン温度が上昇しても、低速・低負荷運転時に
は燃焼室温度はあまり上昇せず、青白煙や燃料ミストや
異臭を発生する。船舶の場合などは、青白煙が排出され
たり、独特の異臭が周囲に放出されると、それによって
乗員の気持ちを悪くさせてしまうことになるし、燃料ミ
ストは海洋を汚染することにもなる。なお、低速・低負
荷運転時とは、言い換えればアイドル運転で微速航行し
ている時のことである。
は、例えば、船舶にターボ過給機付ディーゼルエンジン
を用い、圧縮比を小にしている場合等にしばしば生ず
る。このようなエンジンで高出力を出そうとすると、高
過給を行う必要があるが、そのためには圧縮比を小にし
なければならない。しかし、圧縮比が小のエンジンで
は、エンジン温度が上昇しても、低速・低負荷運転時に
は燃焼室温度はあまり上昇せず、青白煙や燃料ミストや
異臭を発生する。船舶の場合などは、青白煙が排出され
たり、独特の異臭が周囲に放出されると、それによって
乗員の気持ちを悪くさせてしまうことになるし、燃料ミ
ストは海洋を汚染することにもなる。なお、低速・低負
荷運転時とは、言い換えればアイドル運転で微速航行し
ている時のことである。
【０００５】このような状態は、例えば、漁船が目的水
域に着いてから操業等のために微速航行する場合等に生
ずる。操業時間が長くなれば、アイドル運転が長時間行
われることになる。車両と違って船舶ではエンジンの冷
却を熱交換器や直接海水で行うことが多いので、燃焼室
温度の低下度合いも大であり、車両の場合よりも燃焼状
態は悪くなる。また、無負荷でアイドル運転をしている
時（停泊時）にも、燃焼状態は悪くなる。
域に着いてから操業等のために微速航行する場合等に生
ずる。操業時間が長くなれば、アイドル運転が長時間行
われることになる。車両と違って船舶ではエンジンの冷
却を熱交換器や直接海水で行うことが多いので、燃焼室
温度の低下度合いも大であり、車両の場合よりも燃焼状
態は悪くなる。また、無負荷でアイドル運転をしている
時（停泊時）にも、燃焼状態は悪くなる。
【０００６】このようなことから、ディーゼルエンジン
の予熱は、始動時には出来るだけ短時間に温度を上昇さ
せ、始動が容易に行われるようにすることは勿論です
が、始動後の運転中にも、燃焼が良好に行われるような
温度に保っておくことが望まれる。そこで、最初はグロ
ープラグを並列接続とし、バッテリ電圧で大電流を流し
て急速加熱し、その後は直列接続に切り換えた上で同じ
電圧を印加し、保温のための小電流を流しておくものが
提案されている。
の予熱は、始動時には出来るだけ短時間に温度を上昇さ
せ、始動が容易に行われるようにすることは勿論です
が、始動後の運転中にも、燃焼が良好に行われるような
温度に保っておくことが望まれる。そこで、最初はグロ
ープラグを並列接続とし、バッテリ電圧で大電流を流し
て急速加熱し、その後は直列接続に切り換えた上で同じ
電圧を印加し、保温のための小電流を流しておくものが
提案されている。
【０００７】図２は、そのような従来のグロープラグ通
電制御装置を示す図である（特開平８−２４０１７３号
公報）。図２において、１はバッテリ、３はキースイッ
チ、４はスタータ、５Ａ，５Ｂはグロープラグ、１０は
切換リレー、１０−１は可動接点、１０−２はリレーコ
イル、Ｄ，Ｅは固定接点、１１はエンジン回転数セン
サ、１２は排気温センサ、１６はグロー表示ランプであ
る。グロー表示ランプ１６は、グロープラグ５Ａ，５Ｂ
に通電されているか否かを表示するためのランプであ
る。
電制御装置を示す図である（特開平８−２４０１７３号
公報）。図２において、１はバッテリ、３はキースイッ
チ、４はスタータ、５Ａ，５Ｂはグロープラグ、１０は
切換リレー、１０−１は可動接点、１０−２はリレーコ
イル、Ｄ，Ｅは固定接点、１１はエンジン回転数セン
サ、１２は排気温センサ、１６はグロー表示ランプであ
る。グロー表示ランプ１６は、グロープラグ５Ａ，５Ｂ
に通電されているか否かを表示するためのランプであ
る。
【０００８】切換リレー１０は、２つのグループに分け
てあるグロープラグ５Ａ，５Ｂを、並列接続にしたり直
列接続にしたりするためのリレーである。可動接点１０
−１は、リレーコイル１０−２が消勢されている時は、
実線の如く固定接点Ｄと接触し、グロープラグ５Ａ，５
Ｂは並列接続とされる。リレーコイル１０−２が付勢さ
れている時は、点線の如く固定接点Ｅと接触し、グロー
プラグ５Ａ，５Ｂは直列接続とされる。始動時は並列接
続とされ、運転時に通電する時は直列接続とされる。
てあるグロープラグ５Ａ，５Ｂを、並列接続にしたり直
列接続にしたりするためのリレーである。可動接点１０
−１は、リレーコイル１０−２が消勢されている時は、
実線の如く固定接点Ｄと接触し、グロープラグ５Ａ，５
Ｂは並列接続とされる。リレーコイル１０−２が付勢さ
れている時は、点線の如く固定接点Ｅと接触し、グロー
プラグ５Ａ，５Ｂは直列接続とされる。始動時は並列接
続とされ、運転時に通電する時は直列接続とされる。
【０００９】なお、マリンエンジンにおける図２のグロ
ープラグ通電制御装置の場合、グロープラグ５Ａ，５Ｂ
としては、急速加熱のために２４Ｖ仕様の２線式グロー
プラグが用いられる。このグロープラグは、市中に多く
販売されている車両用の量産品（標準品）ではなく、特
別に設計されたものである。図５は、２線式グロープラ
グを示す図である。１４はエンジン本体、１５は２線式
グロープラグ、１５−１は導線、１５−２は金属ケー
ス、１５−３はヒータコイル、１５−４は絶縁物、１５
−５はグロープラグ本体、１７−１，１７−２はコネク
ターである。２線式グロープラグ１５では、ヒータコイ
ル１５−３の両端は、それぞれ導線１５−１を経て、コ
ネクター１７−１，１７−２に接続される。
ープラグ通電制御装置の場合、グロープラグ５Ａ，５Ｂ
としては、急速加熱のために２４Ｖ仕様の２線式グロー
プラグが用いられる。このグロープラグは、市中に多く
販売されている車両用の量産品（標準品）ではなく、特
別に設計されたものである。図５は、２線式グロープラ
グを示す図である。１４はエンジン本体、１５は２線式
グロープラグ、１５−１は導線、１５−２は金属ケー
ス、１５−３はヒータコイル、１５−４は絶縁物、１５
−５はグロープラグ本体、１７−１，１７−２はコネク
ターである。２線式グロープラグ１５では、ヒータコイ
ル１５−３の両端は、それぞれ導線１５−１を経て、コ
ネクター１７−１，１７−２に接続される。
【００１０】切換リレー１０のリレーコイル１０−２
は、コントローラ７からの信号により付勢されるが、始
動時には付勢されないようにしておく。これを付勢した
り消勢したりする制御は、始動後の運転時になってから
行う。リレーコイル１０−２の消勢，付勢は、エンジン
回転数センサ１１等からの検出信号等により決定され
る。
は、コントローラ７からの信号により付勢されるが、始
動時には付勢されないようにしておく。これを付勢した
り消勢したりする制御は、始動後の運転時になってから
行う。リレーコイル１０−２の消勢，付勢は、エンジン
回転数センサ１１等からの検出信号等により決定され
る。
【００１１】図２の装置の動作は、次の通りである。
（１）始動時
図３は、始動時のキースイッチ接続図である。キースイ
ッチ３が「予熱」位置にある時には、バッテリ１に接続
されているＢ端子は、Ｒ1 端子と接続されている。Ｒ1
端子は並列接続されているグロープラグ５Ａ，５Ｂに接
続されているから、これらにはバッテリ電圧が印加され
る。
ッチ３が「予熱」位置にある時には、バッテリ１に接続
されているＢ端子は、Ｒ1 端子と接続されている。Ｒ1
端子は並列接続されているグロープラグ５Ａ，５Ｂに接
続されているから、これらにはバッテリ電圧が印加され
る。
【００１２】次に、キースイッチ３は「ＯＦＦ」位置，
「ＯＮ」位置を通って「始動」の位置へ回動される。そ
こでは、Ｂ端子はＲ2 端子，Ｃ端子，ＡＣＣ端子と接続
される。Ｒ2 端子は、Ｒ1 端子と一括して並列接続のグ
ロープラグ５Ａ，５Ｂに接続されているから、グロープ
ラグ５Ａ，５Ｂにはそれぞれバッテリ電圧が印加され
る。始動時には、グロープラグに大きな電流が流れ、速
やかに加熱することが要請される。一方、Ｃ端子からス
タータ４へ電流が流れ、クランキングがなされる。同時
にＣ端子からコントローラ７へも電流が流れ、始動中で
あることを知らせる。その知らせを受けている間、コン
トローラ７は切換リレー１０を消勢状態に保つ。つま
り、グロープラグ５Ａ，５Ｂを並列接続に保っている。
なお、「ＯＮ」位置，「始動」位置の時、コントローラ
７への動作電源はＡＣＣ端子より供給される。
「ＯＮ」位置を通って「始動」の位置へ回動される。そ
こでは、Ｂ端子はＲ2 端子，Ｃ端子，ＡＣＣ端子と接続
される。Ｒ2 端子は、Ｒ1 端子と一括して並列接続のグ
ロープラグ５Ａ，５Ｂに接続されているから、グロープ
ラグ５Ａ，５Ｂにはそれぞれバッテリ電圧が印加され
る。始動時には、グロープラグに大きな電流が流れ、速
やかに加熱することが要請される。一方、Ｃ端子からス
タータ４へ電流が流れ、クランキングがなされる。同時
にＣ端子からコントローラ７へも電流が流れ、始動中で
あることを知らせる。その知らせを受けている間、コン
トローラ７は切換リレー１０を消勢状態に保つ。つま
り、グロープラグ５Ａ，５Ｂを並列接続に保っている。
なお、「ＯＮ」位置，「始動」位置の時、コントローラ
７への動作電源はＡＣＣ端子より供給される。
【００１３】（２）運転時
キースイッチ３が運転時である「ＯＮ」位置にされる
と、Ｒ1 端子，Ｒ2 端子はＢ端子とは接続されなくなる
から、それらの端子からグロープラグ５Ａ，５Ｂへの通
電は停止される。一方、Ｃ端子からコントローラ７への
電流がなくなるから、コントローラ７は、切換リレー１
０を消勢状態に保つことを止める。その後は、エンジン
回転数センサ１１や排気温センサ１２からの検出信号
を、後に述べるような設定値と比較し、切換リレー１０
を付勢したり消勢したりする制御を行う。付勢した場合
には、グロープラグ５Ａと５Ｂとが直列接続され、その
直列接続されたものに対し、Ｂ端子より切換リレー１０
を通ってバッテリ電圧が印加される。それにより燃焼室
の温度が上昇され、燃焼状態が改善される。
と、Ｒ1 端子，Ｒ2 端子はＢ端子とは接続されなくなる
から、それらの端子からグロープラグ５Ａ，５Ｂへの通
電は停止される。一方、Ｃ端子からコントローラ７への
電流がなくなるから、コントローラ７は、切換リレー１
０を消勢状態に保つことを止める。その後は、エンジン
回転数センサ１１や排気温センサ１２からの検出信号
を、後に述べるような設定値と比較し、切換リレー１０
を付勢したり消勢したりする制御を行う。付勢した場合
には、グロープラグ５Ａと５Ｂとが直列接続され、その
直列接続されたものに対し、Ｂ端子より切換リレー１０
を通ってバッテリ電圧が印加される。それにより燃焼室
の温度が上昇され、燃焼状態が改善される。
【００１４】排気温やエンジン回転数に関する設定値に
ついて説明すると、次の通りである。排気温センサ１２
は、エンジンの燃焼室の温度を間接的に検出するために
用いられているが、排気温がこれ以上の温度であれば燃
焼状態が良好と認められる温度Ｔ（例、３００℃）を、
予め実験等により求めてコントローラ７に設定してお
く。エンジン回転数センサ１１は、エンジン回転数が燃
焼状態の悪いアイドル運転状態のものか、通常の走行状
態なり航行状態のものかを判断するために用いられてい
る。
ついて説明すると、次の通りである。排気温センサ１２
は、エンジンの燃焼室の温度を間接的に検出するために
用いられているが、排気温がこれ以上の温度であれば燃
焼状態が良好と認められる温度Ｔ（例、３００℃）を、
予め実験等により求めてコントローラ７に設定してお
く。エンジン回転数センサ１１は、エンジン回転数が燃
焼状態の悪いアイドル運転状態のものか、通常の走行状
態なり航行状態のものかを判断するために用いられてい
る。
【００１５】運転時において排気温が前記設定温度Ｔよ
り大である場合は、エンジン回転数が小であっても燃焼
状態は良好であると判断する。排気温が設定温度Ｔより
大であれば、燃焼室の温度は高く、燃焼状態は良いから
である。このような場合の具体例としては、船舶が高速
で航行した直後に、停船したり微速航行している場合が
挙げられる。エンジン回転数は小となってはいるが、排
気温は設定温度Ｔより大となっている。
り大である場合は、エンジン回転数が小であっても燃焼
状態は良好であると判断する。排気温が設定温度Ｔより
大であれば、燃焼室の温度は高く、燃焼状態は良いから
である。このような場合の具体例としては、船舶が高速
で航行した直後に、停船したり微速航行している場合が
挙げられる。エンジン回転数は小となってはいるが、排
気温は設定温度Ｔより大となっている。
【００１６】エンジン回転数センサ１１から検出される
回転数を考慮に入れるのは、排気温が設定温度Ｔより小
の場合である。排気温が設定温度Ｔより小であって、回
転数が設定範囲（図４で説明する）の値である場合に、
グロープラグに通電して燃焼室の温度を上げる。その場
合、始動時と同様に並列接続のままでバッテリ電圧を印
加したのでは、グロープラグの寿命が短くなる。なぜな
ら、このグロープラグでは、始動時に短時間で所定温度
に達するようにするため、グロープラグに大きな電流が
流れるように設計してあるので、運転時にも同様にバッ
テリ電圧を印加したのでは、通電する時間が長い場合も
あるため、損耗が進むからである。そこで、それを防止
するため、グロープラグを直列接続に切り換えて、個々
のグロープラグへの印加電圧および電流を減少させる。
回転数を考慮に入れるのは、排気温が設定温度Ｔより小
の場合である。排気温が設定温度Ｔより小であって、回
転数が設定範囲（図４で説明する）の値である場合に、
グロープラグに通電して燃焼室の温度を上げる。その場
合、始動時と同様に並列接続のままでバッテリ電圧を印
加したのでは、グロープラグの寿命が短くなる。なぜな
ら、このグロープラグでは、始動時に短時間で所定温度
に達するようにするため、グロープラグに大きな電流が
流れるように設計してあるので、運転時にも同様にバッ
テリ電圧を印加したのでは、通電する時間が長い場合も
あるため、損耗が進むからである。そこで、それを防止
するため、グロープラグを直列接続に切り換えて、個々
のグロープラグへの印加電圧および電流を減少させる。
【００１７】図４は、エンジン回転数と切換リレー１０
の接点位置との関係を示す図である。グロープラグ５
Ａ，５Ｂは、接点位置がＤとなっている時は並列接続で
あり、Ｅとなっている時は直列接続である。直列接続に
切り換えられている回転数範囲が、いわば燃焼不良設定
範囲である。たとえ排気温が設定温度Ｔより小であって
も、エンジン回転数がこの値以上の回転数であれば、通
常の走行状態なり航行状態となっていると判断されると
ころの回転数Ｎ4 （例、１１００ｒｐｍ）が、予め実験
等により求めてコントローラ７に設定されている。
の接点位置との関係を示す図である。グロープラグ５
Ａ，５Ｂは、接点位置がＤとなっている時は並列接続で
あり、Ｅとなっている時は直列接続である。直列接続に
切り換えられている回転数範囲が、いわば燃焼不良設定
範囲である。たとえ排気温が設定温度Ｔより小であって
も、エンジン回転数がこの値以上の回転数であれば、通
常の走行状態なり航行状態となっていると判断されると
ころの回転数Ｎ4 （例、１１００ｒｐｍ）が、予め実験
等により求めてコントローラ７に設定されている。
【００１８】また、アイドル回転数より少し小さい回転
数Ｎ2 （例、４００ｒｐｍ）をコントローラ７に設定し
ておき、エンジンの始動時、この回転数に達する迄は、
グロープラグを並列接続とし、エンジンの始動を容易に
する。この回転（例、４００ｒｐｍ）に達した後で、エ
ンジンは自力で容易に始動する。また、アイドル状態
（例、回転数５００ｒｐｍ）から微速航行のためマリン
ギヤをＯＮすると、一時的に回転数が低下（例、４５０
ｒｐｍ）する場合があるので、前記Ｎ2 はアイドル回転
数より低い値とされている。
数Ｎ2 （例、４００ｒｐｍ）をコントローラ７に設定し
ておき、エンジンの始動時、この回転数に達する迄は、
グロープラグを並列接続とし、エンジンの始動を容易に
する。この回転（例、４００ｒｐｍ）に達した後で、エ
ンジンは自力で容易に始動する。また、アイドル状態
（例、回転数５００ｒｐｍ）から微速航行のためマリン
ギヤをＯＮすると、一時的に回転数が低下（例、４５０
ｒｐｍ）する場合があるので、前記Ｎ2 はアイドル回転
数より低い値とされている。
【００１９】高い回転数から低下して来た場合は、前記
回転数Ｎ4 より少し小さい回転数Ｎ 3 （例、１０００ｒ
ｐｍ）になってから直列接続に切り換えるように、回転
数Ｎ 3 がコントローラ７に設定される。また、その直列
接続は、前記回転数Ｎ2 より小さい回転数Ｎ1 （例、３
００ｒｐｍ）になった段階で、並列接続に切り換えるよ
うにしておく。このようにヒステリシスを持たせておく
のは、切換リレー１０のチャタリングを防止するためで
ある。前記回転数Ｎ2 より小さい回転数Ｎ1 まで低下す
ると、これはアイドル運転も保てず、もうすぐエンジン
が停止するという状態となる。グロープラグへの通電を
遮断しておかないと、エンジンが停止しても通電しっ放
しになってしまう。そこで、回転数Ｎ1 で並列接続に切
り換えることにより、通電は遮断される。
回転数Ｎ4 より少し小さい回転数Ｎ 3 （例、１０００ｒ
ｐｍ）になってから直列接続に切り換えるように、回転
数Ｎ 3 がコントローラ７に設定される。また、その直列
接続は、前記回転数Ｎ2 より小さい回転数Ｎ1 （例、３
００ｒｐｍ）になった段階で、並列接続に切り換えるよ
うにしておく。このようにヒステリシスを持たせておく
のは、切換リレー１０のチャタリングを防止するためで
ある。前記回転数Ｎ2 より小さい回転数Ｎ1 まで低下す
ると、これはアイドル運転も保てず、もうすぐエンジン
が停止するという状態となる。グロープラグへの通電を
遮断しておかないと、エンジンが停止しても通電しっ放
しになってしまう。そこで、回転数Ｎ1 で並列接続に切
り換えることにより、通電は遮断される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来例には、
次のような問題点があった。第１の問題点は、マリンエ
ンジンではグロープラグとして２線式のものを用いてい
るが、これは市中に多く販売されている量産品ではな
く、特別に設計されるものなので、コストが高くつくと
いう点である。第２の問題点は、始動時と運転時とでグ
ロープラグの接続の仕方を切り換えるようにしているの
で、回路構成が複雑になるという点である。本発明は、
このような問題点を解決することを課題とするものであ
る。
次のような問題点があった。第１の問題点は、マリンエ
ンジンではグロープラグとして２線式のものを用いてい
るが、これは市中に多く販売されている量産品ではな
く、特別に設計されるものなので、コストが高くつくと
いう点である。第２の問題点は、始動時と運転時とでグ
ロープラグの接続の仕方を切り換えるようにしているの
で、回路構成が複雑になるという点である。本発明は、
このような問題点を解決することを課題とするものであ
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、ディーゼルエンジンの予熱装置のため
のグロープラグ通電制御装置において、複数個並列接続
され、キースイッチを経てバッテリに接続されると共
に、前記ディーゼルエンジンにより駆動されるオルタネ
ータの中性点にリレーを経て接続され、始動時にはバッ
テリ電圧が印加され、始動後の運転中に前記リレーがオ
ンした時には前記中性点の電圧が印加されるグロープラ
グと、エンジン回転数センサと、排気温センサ（又は冷
却水温センサ）と、始動終了後において排気温が設定温
度より小であり、且つエンジン回転数が燃焼不良設定範
囲にある場合は前記リレーをオンするコントローラとを
具えることとした。
め、本発明では、ディーゼルエンジンの予熱装置のため
のグロープラグ通電制御装置において、複数個並列接続
され、キースイッチを経てバッテリに接続されると共
に、前記ディーゼルエンジンにより駆動されるオルタネ
ータの中性点にリレーを経て接続され、始動時にはバッ
テリ電圧が印加され、始動後の運転中に前記リレーがオ
ンした時には前記中性点の電圧が印加されるグロープラ
グと、エンジン回転数センサと、排気温センサ（又は冷
却水温センサ）と、始動終了後において排気温が設定温
度より小であり、且つエンジン回転数が燃焼不良設定範
囲にある場合は前記リレーをオンするコントローラとを
具えることとした。
【００２２】
【作 用】グロープラグとして車両用の量産品を採用
し、これらを並列接続しておき、始動時にはバッテリ電
圧を印加して予熱する。運転時においては、エンジン回
転数センサや排気温センサ又は冷却水温センサからの検
出信号を基に、エンジンが燃焼不良状態にあるか否かを
コントローラにて判断し、燃焼不良状態にあると判断さ
れた場合には、前記グロープラグにオルタネータの中性
点電圧（バッテリ電圧の約半分の電圧）を印加し、燃焼
室の温度を高める。グロープラグは量産品を使うからコ
ストが安くて済むし、直，並列の切り換え構成は不用で
あるので、回路構成が簡単となる。
し、これらを並列接続しておき、始動時にはバッテリ電
圧を印加して予熱する。運転時においては、エンジン回
転数センサや排気温センサ又は冷却水温センサからの検
出信号を基に、エンジンが燃焼不良状態にあるか否かを
コントローラにて判断し、燃焼不良状態にあると判断さ
れた場合には、前記グロープラグにオルタネータの中性
点電圧（バッテリ電圧の約半分の電圧）を印加し、燃焼
室の温度を高める。グロープラグは量産品を使うからコ
ストが安くて済むし、直，並列の切り換え構成は不用で
あるので、回路構成が簡単となる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明のグロープラグ通電制御装
置を示す図である。符号は図２のものに対応し、５はグ
ロープラグ、１２は排気温センサ、２０はオルタネー
タ、２１は励磁コイル、２２は整流回路、２３はレギュ
レータ、２４はコンデンサ、２５はチャージランプ、２
６はリレー、２７はリレー接点、２８はリレーコイルで
ある。排気温センサ１２の代わりに、冷却水温センサを
用いてもよい。なお、キースイッチ３における操作と端
子接続状況は図３と同様であり、始動時の動作も同様で
あるので、それらについての説明は省略する。
に説明する。図１は、本発明のグロープラグ通電制御装
置を示す図である。符号は図２のものに対応し、５はグ
ロープラグ、１２は排気温センサ、２０はオルタネー
タ、２１は励磁コイル、２２は整流回路、２３はレギュ
レータ、２４はコンデンサ、２５はチャージランプ、２
６はリレー、２７はリレー接点、２８はリレーコイルで
ある。排気温センサ１２の代わりに、冷却水温センサを
用いてもよい。なお、キースイッチ３における操作と端
子接続状況は図３と同様であり、始動時の動作も同様で
あるので、それらについての説明は省略する。
【００２４】オルタネータ２０は、車両や船舶等に搭載
され、ディーゼルエンジンにより駆動される発電機であ
り、励磁コイル２１，整流回路２２，レギュレータ２
３，コンデンサ２４等は、その付随的構成部であり、こ
れらは公知である。レギュレータ２３は、励磁コイル２
１への励磁電流を制御して発電電圧を制御する。オルタ
ネータ２０のＢ端子からの直流電圧は、キースイッチ３
のＢ端子を経てバッテリ１に印加され、該バッテリの充
電を行う（図示はしていないが、他の電気負荷へも給電
される。）。チャージランプ２５は、キースイッチ３の
Ａｃｃ端子とＬ端子間に接続され、当初はバッテリ１か
らの電流が、Ａｃｃ端子→チャージランプ２５→励磁コ
イル２１へと流れて点灯しているが、オルタネータが発
電し、Ｌ端子−Ｅ端子間の発電がバッテリ電圧（Ａｃｃ
端子−アース端子間）以上になると消灯し、充電が行わ
れていることを報知する。
され、ディーゼルエンジンにより駆動される発電機であ
り、励磁コイル２１，整流回路２２，レギュレータ２
３，コンデンサ２４等は、その付随的構成部であり、こ
れらは公知である。レギュレータ２３は、励磁コイル２
１への励磁電流を制御して発電電圧を制御する。オルタ
ネータ２０のＢ端子からの直流電圧は、キースイッチ３
のＢ端子を経てバッテリ１に印加され、該バッテリの充
電を行う（図示はしていないが、他の電気負荷へも給電
される。）。チャージランプ２５は、キースイッチ３の
Ａｃｃ端子とＬ端子間に接続され、当初はバッテリ１か
らの電流が、Ａｃｃ端子→チャージランプ２５→励磁コ
イル２１へと流れて点灯しているが、オルタネータが発
電し、Ｌ端子−Ｅ端子間の発電がバッテリ電圧（Ａｃｃ
端子−アース端子間）以上になると消灯し、充電が行わ
れていることを報知する。
【００２５】図２の従来例においても、図１と同様のオ
ルタネータ２０やその付随的構成部には存在しているか
ら、これらも併せて描こうと思えば描くことが出来る。
しかし、描いたとしても、単にオルタネータ２０の出力
で、バッテリ１を充電しているという周知のことを示す
だけであるので、図２では省略してある。一方、図１で
オルタネータ２０等を併せて描いている理由は、以下の
説明で明らかとなるが、バッテリ充電のための周知の構
成とは別の、本発明特有の構成を示すためである。
ルタネータ２０やその付随的構成部には存在しているか
ら、これらも併せて描こうと思えば描くことが出来る。
しかし、描いたとしても、単にオルタネータ２０の出力
で、バッテリ１を充電しているという周知のことを示す
だけであるので、図２では省略してある。一方、図１で
オルタネータ２０等を併せて描いている理由は、以下の
説明で明らかとなるが、バッテリ充電のための周知の構
成とは別の、本発明特有の構成を示すためである。
【００２６】本発明において、図２の従来例と相違する
第１の点は、グロープラグ５として、車両用のグロープ
ラグとして大量に生産されている標準品を採用するよう
にしたという点である。このような量産品は１線式のグ
ロープラグであり、前記した２線式グロープラグに比べ
て価格が安い。図６は、１線式グロープラグを示す図で
ある。図６において、１３は１線式グロープラグ、１３
−１は導線、１３−２は金属ケース、１３−３は絶縁
物、１３−４はヒータコイル、１３−５はグロープラグ
本体、１４はエンジン本体、１７−１はコネクターであ
る。１線式グロープラグ１３では、ヒータコイル１３−
４の１端は金属ケース１３−２に接続され、他端は導線
１３−１を経てコネクター１７−１に接続されている。
第１の点は、グロープラグ５として、車両用のグロープ
ラグとして大量に生産されている標準品を採用するよう
にしたという点である。このような量産品は１線式のグ
ロープラグであり、前記した２線式グロープラグに比べ
て価格が安い。図６は、１線式グロープラグを示す図で
ある。図６において、１３は１線式グロープラグ、１３
−１は導線、１３−２は金属ケース、１３−３は絶縁
物、１３−４はヒータコイル、１３−５はグロープラグ
本体、１４はエンジン本体、１７−１はコネクターであ
る。１線式グロープラグ１３では、ヒータコイル１３−
４の１端は金属ケース１３−２に接続され、他端は導線
１３−１を経てコネクター１７−１に接続されている。
【００２７】第２の相違点は、運転時にグロープラグ５
に印加する電圧として、オルタネータ２０の中性点Ｎの
電圧を用いるようにしたという点である。なお、中性点
Ｎの電圧は、オルタネータ２０の端子間から取り出され
る電圧（バッテリの充電に用いられる電圧）の半分（１
２Ｖ）である。
に印加する電圧として、オルタネータ２０の中性点Ｎの
電圧を用いるようにしたという点である。なお、中性点
Ｎの電圧は、オルタネータ２０の端子間から取り出され
る電圧（バッテリの充電に用いられる電圧）の半分（１
２Ｖ）である。
【００２８】リレー２６は、オルタネータ２０の中性点
Ｎとグロープラグ５の電圧印加端子との間の配線中に介
在されたリレーである。そして、そのリレーコイル２８
はコントローラ７の出力により付勢，消勢され、リレー
接点２７がオン，オフされる。コントローラ７は、図２
の場合と同様、ディーゼルエンジン始動後の運転時にお
いて、エンジン回転数センサ１１，排気温センサ又は冷
却水温センサ１２からの検出信号を基にグロープラグ５
による加熱が必要と判断された場合には、リレーコイル
２８を付勢する出力を発してリレー接点２７をオンす
る。その必要がない場合には、リレーコイル２８を消勢
し、リレー接点２７をオフする。即ち、排気温又は冷却
水温が設定温度より小の場合に、エンジン回転数が燃焼
不良設定範囲にあるかどうかが、図４と略同様に判定さ
れる。従って、本発明では、図４のＤがリレー接点２７
オフに相当し、Ｅがリレー接点２７オンに相当すること
になる。
Ｎとグロープラグ５の電圧印加端子との間の配線中に介
在されたリレーである。そして、そのリレーコイル２８
はコントローラ７の出力により付勢，消勢され、リレー
接点２７がオン，オフされる。コントローラ７は、図２
の場合と同様、ディーゼルエンジン始動後の運転時にお
いて、エンジン回転数センサ１１，排気温センサ又は冷
却水温センサ１２からの検出信号を基にグロープラグ５
による加熱が必要と判断された場合には、リレーコイル
２８を付勢する出力を発してリレー接点２７をオンす
る。その必要がない場合には、リレーコイル２８を消勢
し、リレー接点２７をオフする。即ち、排気温又は冷却
水温が設定温度より小の場合に、エンジン回転数が燃焼
不良設定範囲にあるかどうかが、図４と略同様に判定さ
れる。従って、本発明では、図４のＤがリレー接点２７
オフに相当し、Ｅがリレー接点２７オンに相当すること
になる。
【００２９】かくして、始動時には並列接続されている
グロープラグ５に、その定格電圧のバッテリ電圧（２４
Ｖ）が印加され、始動後の運転時において、リレー接点
２７がオンされた場合には、オルタネータ２０の中性点
Ｎから取り出した電圧が、グロープラグ５に印加される
ことになる。中性点電圧はバッテリ電圧の半分（１２
Ｖ）であり、グロープラグ５にとって定格より低い電圧
であるので、長時間印加されても寿命が短くなる恐れは
ない。本発明では、グロープラグ５の接続を直列，並列
に切り換える必要もないので、その分だけ回路構成が簡
単になる。
グロープラグ５に、その定格電圧のバッテリ電圧（２４
Ｖ）が印加され、始動後の運転時において、リレー接点
２７がオンされた場合には、オルタネータ２０の中性点
Ｎから取り出した電圧が、グロープラグ５に印加される
ことになる。中性点電圧はバッテリ電圧の半分（１２
Ｖ）であり、グロープラグ５にとって定格より低い電圧
であるので、長時間印加されても寿命が短くなる恐れは
ない。本発明では、グロープラグ５の接続を直列，並列
に切り換える必要もないので、その分だけ回路構成が簡
単になる。
【００３０】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のグロープラグ
通電制御装置によれば、始動用のグロープラグとして車
両用の量産品を使用するようにした。また、ディーゼル
エンジン始動後の運転時においても、エンジン回転数セ
ンサや排気温センサ又は冷却水温センサからの検出信号
を基に、エンジンが燃焼不良状態にあるか否かをコント
ローラにて判断し、燃焼不良状態にあると判断した場合
には、前記グロープラグにオルタネータの中性点電圧を
印加し、燃焼室の温度を高めるようにした。そのため、
グロープラグのコストは安くて済む上、複数のグロープ
ラグを直列とか並列に切換接続する必要がないので、回
路構成が簡単となる。
通電制御装置によれば、始動用のグロープラグとして車
両用の量産品を使用するようにした。また、ディーゼル
エンジン始動後の運転時においても、エンジン回転数セ
ンサや排気温センサ又は冷却水温センサからの検出信号
を基に、エンジンが燃焼不良状態にあるか否かをコント
ローラにて判断し、燃焼不良状態にあると判断した場合
には、前記グロープラグにオルタネータの中性点電圧を
印加し、燃焼室の温度を高めるようにした。そのため、
グロープラグのコストは安くて済む上、複数のグロープ
ラグを直列とか並列に切換接続する必要がないので、回
路構成が簡単となる。
【図１】 本発明のグロープラグ通電制御装置を示す図
【図２】 従来のグロープラグ通電制御装置を示す図
【図３】 キースイッチにおける操作と端子接続状況を
示す図
示す図
【図４】 エンジン回転数とリレー接点位置との関係を
示す図
示す図
【図５】 ２線式グロープラグを示す図
【図６】 １線式グロープラグを示す図
１…バッテリ、３…キースイッチ、４…スタータ、５，
５Ａ，５Ｂ…グロープラグ、７…コントローラ、１０…
切換リレー、１０−１…可動接点、１０−２…リレー接
点、１１…エンジン回転数センサ、１２…排気温セン
サ、１３…１線式グロープラグ、１３−１…導線、１３
−２…金属ケース、１３−４…ヒータコイル、１４…エ
ンジン本体、１５…２線式グロープラグ、１５−１…導
線、１５−２…金属ケース、１５−３…ヒータコイル、
１６…グロー表示ランプ、２０…オルタネータ、２１…
励磁コイル、２２…整流回路、２３…レギュレータ、２
４…コンデンサ、２５…チャージランプ、２６…リレ
ー、２７…リレー接点、２８…リレーコイル
５Ａ，５Ｂ…グロープラグ、７…コントローラ、１０…
切換リレー、１０−１…可動接点、１０−２…リレー接
点、１１…エンジン回転数センサ、１２…排気温セン
サ、１３…１線式グロープラグ、１３−１…導線、１３
−２…金属ケース、１３−４…ヒータコイル、１４…エ
ンジン本体、１５…２線式グロープラグ、１５−１…導
線、１５−２…金属ケース、１５−３…ヒータコイル、
１６…グロー表示ランプ、２０…オルタネータ、２１…
励磁コイル、２２…整流回路、２３…レギュレータ、２
４…コンデンサ、２５…チャージランプ、２６…リレ
ー、２７…リレー接点、２８…リレーコイル
Claims (2)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの予熱装置のための
グロープラグ通電制御装置において、複数個並列接続さ
れ、キースイッチを経てバッテリに接続されると共に、
前記ディーゼルエンジンにより駆動されるオルタネータ
の中性点にリレーを経て接続され、始動時にはバッテリ
電圧が印加され、始動後の運転中に前記リレーがオンし
た時には前記中性点の電圧が印加されるグロープラグ
と、エンジン回転数センサと、排気温センサと、始動終
了後において排気温が設定温度より小であり、且つエン
ジン回転数が燃焼不良設定範囲にある場合は前記リレー
をオンするコントローラとを具えたことを特徴とするグ
ロープラグ通電制御装置。 - 【請求項２】 ディーゼルエンジンの予熱装置のための
グロープラグ通電制御装置において、複数個並列接続さ
れ、キースイッチを経てバッテリに接続されると共に、
前記ディーゼルエンジンにより駆動されるオルタネータ
の中性点にリレーを経て接続され、始動時にはバッテリ
電圧が印加され、始動後の運転中に前記リレーがオンし
た時には前記中性点の電圧が印加されるグロープラグ
と、エンジン回転数センサと、冷却水温センサと、始動
終了後において冷却水温が設定温度より小であり、且つ
エンジン回転数が燃焼不良設定範囲にある場合は前記リ
レーをオンするコントローラとを具えたことを特徴とす
るグロープラグ通電制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198303A JP4821060B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | グロープラグ通電制御装置 |
| DE60219553T DE60219553T2 (de) | 2001-06-29 | 2002-06-04 | Steuereinrichtung für die Glühkerze-Erregung |
| EP02012304A EP1270936B1 (en) | 2001-06-29 | 2002-06-04 | Glow plug energization controlling device |
| US10/177,244 US6647937B2 (en) | 2001-06-29 | 2002-06-24 | Glow plug energization controlling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198303A JP4821060B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | グロープラグ通電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003013833A true JP2003013833A (ja) | 2003-01-15 |
| JP4821060B2 JP4821060B2 (ja) | 2011-11-24 |
Family
ID=19035772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001198303A Expired - Fee Related JP4821060B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | グロープラグ通電制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6647937B2 (ja) |
| EP (1) | EP1270936B1 (ja) |
| JP (1) | JP4821060B2 (ja) |
| DE (1) | DE60219553T2 (ja) |
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| WO2007101288A1 (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Gino Fabian Poe | Starting device for engines with glow plug |
| DE102007014677B4 (de) * | 2006-03-29 | 2017-06-01 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Einrichtung und Verfahren zum Steuern der Stromversorgung einer Glühkerze |
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| US8281772B2 (en) | 2011-10-11 | 2012-10-09 | Ford Global Technologies, Llc | Glow plug heater control |
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2001
- 2001-06-29 JP JP2001198303A patent/JP4821060B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
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