JP2007239645A - Air heater system for internal combustion engine - Google Patents
Air heater system for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007239645A JP2007239645A JP2006064160A JP2006064160A JP2007239645A JP 2007239645 A JP2007239645 A JP 2007239645A JP 2006064160 A JP2006064160 A JP 2006064160A JP 2006064160 A JP2006064160 A JP 2006064160A JP 2007239645 A JP2007239645 A JP 2007239645A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- heater unit
- energization
- temperature
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、例えば車両用ディーゼルエンジン等の吸気加熱に用いられる内燃機関用エアヒータシステムに関する。 The present invention relates to an air heater system for an internal combustion engine used for intake air heating of, for example, a vehicle diesel engine.
ディーゼルエンジンなどの自己着火式のエンジンにおいては、エンジンへの吸入空気の温度が低い場合、シリンダ内で圧縮される混合気が着火状態に達しないことがある。このような不具合を解決するため、この種のエンジンに関し、吸入空気の温度を上昇させるヒータユニットを、吸気管の内部に具備するものがある。このヒータユニットは概略枠体と、この枠体に固定された電熱式発熱体とから構成されてなり、この電熱式発熱体が通電されることによって発熱し、これにより吸入空気を加熱するものである。このヒータユニットは、上記通電を制御する通電ユニットとともに内燃機関用エアヒータシステムを構成している。 In a self-ignition engine such as a diesel engine, when the temperature of intake air to the engine is low, the air-fuel mixture compressed in the cylinder may not reach an ignition state. In order to solve such a problem, there is an engine of this type that includes a heater unit that raises the temperature of intake air inside the intake pipe. This heater unit is composed of a schematic frame and an electric heating element fixed to the frame, and generates heat when the electric heating element is energized, thereby heating the intake air. is there. This heater unit constitutes an air heater system for an internal combustion engine together with the energization unit that controls the energization.
ところで、エアヒータシステムはヒータユニットと通電ユニットとを含んで構成されているため、ヒータユニットが正常であっても通電ユニットの異常による故障が生じ得る。例えばエアヒータシステム自体の制御を行う電子制御ユニット(ECU)の不具合や、ヒータユニットへの通電のON−OFFを行う通電ユニット内のリレースイッチの接点溶着等により、ヒータユニットへの意図しない通電が継続して行われると、ヒータユニットの異常な温度上昇を招いてしまうおそれがある。このような異常な温度上昇は、ヒータユニットの故障を招くなど、種々の不具合の要因となる。 By the way, since the air heater system is configured to include a heater unit and an energization unit, a failure due to an abnormality of the energization unit may occur even if the heater unit is normal. For example, unintentional energization to the heater unit continues due to problems with the electronic control unit (ECU) that controls the air heater system itself, contact welding of the relay switch in the energization unit that turns on and off the energization of the heater unit, etc. If it is performed, there is a risk of causing an abnormal temperature rise of the heater unit. Such an abnormal temperature rise causes various problems such as a failure of the heater unit.
そこで従来、ヒータユニットの温度を検知して、その温度が予め定められた過昇温度を上回った場合、スイッチ等を切り換えることにより、ヒータユニットへの電力を遮断する技術が考案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来技術では、スイッチ等を切り換えるという上記機構自体が故障してしまうことも想定され、その場合、異常な温度上昇を回避できなくなってしまうことが懸念される。 However, in the prior art, it is also assumed that the mechanism itself for switching a switch or the like is broken, and in that case, there is a concern that an abnormal temperature rise cannot be avoided.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒータユニットの異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニットを適切に保護することのできる内燃機関用エアヒータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to reliably prevent an abnormal temperature rise of the heater unit and to appropriately protect the heater unit. Is to provide.
以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果等を付記する。 Hereinafter, each configuration suitable for solving the above-described problems will be described in terms of items. In addition, the effect etc. peculiar to the structure which respond | corresponds as needed are added.
構成1.本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、内燃機関用のヒータユニットと、前記ヒータユニットへの通電/非通電を切り換えるためのスイッチング手段を有し、当該スイッチング手段により前記ヒータユニットへ供給される電力のデューティ制御を行う通電ユニットとを具備した内燃機関用エアヒータシステムであって、前記通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力が前記ヒータユニットへ供給されると、前記ヒータユニットへの通電を遮断する電流遮断手段を設け、前記通電ユニットは、前記所定比を下回るデューティ比によりデューティ制御を行うことを特徴とする。
本構成1では、通電ユニットが、スイッチング手段によりヒータユニットへの通電/非通電を切り換えることによって、ヒータユニットへ供給される電力のデューティ制御を行う。ここで特に、通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力がヒータユニットへ供給されると、ヒューズ等を一例とする電流遮断手段により、ヒータユニットへの通電が遮断される。
In
本来、ヒューズ等の電流遮断手段は、意図しない回路のショートなどにより過大な電流が回路に流れた場合に機能させるように、回路に挿入されるものである。そのため、ヒータユニットへの通電が継続して行われたとしても、電流遮断手段が機能する保障はない。 Originally, a current interrupting means such as a fuse is inserted into a circuit so as to function when an excessive current flows through the circuit due to an unintended short circuit. For this reason, even if the heater unit is continuously energized, there is no guarantee that the current interrupting means will function.
この点、構成1によれば、たとえショートなどが生じていない場合であっても、ヒータユニットへ供給される電力が一定値を超えると、電流遮断手段が機能する。ここで電流遮断手段が機能する電力は、通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力となっている。所定比を仮に80%とすれば、80%以上のデューティ比(すなわち80〜100%)でデューティ制御が行なわれたに等しい電力が供給されると、電流遮断手段が機能する。これにより、例えば、スイッチング手段の故障によってヒータユニットへの通電を遮断できない状態、すなわちヒータユニットへの通電が継続して行なわれる状態(デューティ比100%のデューティ制御に相当する)となった場合には、電流遮断手段が機能して、ヒータユニットへの通電が遮断される。
In this regard, according to
そしてこのような構成を採用する前提として、構成1では、通常時において、通電ユニットが、所定比を下回るデューティ比によりデューティ制御を行うこととした。つまり、通常時においてはデューティ比を比較的小さくすることにより、ヒータユニットへ供給される電力(平均電流)を小さくして、上記電流遮断手段を機能させないようにしているのである。
As a premise for adopting such a configuration, in
したがって、構成1によれば、例えばスイッチング手段の故障などによってヒータユニットへ継続して通電が行なわれる事態が生じたとしても、ヒータユニットの異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニットを適切に保護することができる。
Therefore, according to the
なお、上記スイッチング手段は、一例として、半導体スイッチとして具現化される。また、リレースイッチとして具現化してもよい。特に、半導体スイッチを採用した場合、その故障によって、スイッチがオンになったままの状態(通電継続状態)となることが起こり得る。したがって、スイッチング手段を半導体スイッチで構成した場合には特に、上記構成1の効果が際立つ。
The switching means is embodied as a semiconductor switch as an example. Moreover, you may implement as a relay switch. In particular, when a semiconductor switch is employed, it may happen that the switch remains turned on (energization continued state) due to the failure. Therefore, especially when the switching means is formed of a semiconductor switch, the effect of the above-described
また、電流遮断手段の一例がヒューズであることは既に述べたが、電力(平均電流)に基づいて電流を遮断可能なものであればよく、例えばPTC特性を備えるセラミック素子などを採用してもよい。 Also, it has already been described that an example of the current interrupting means is a fuse. However, any means that can interrupt current based on electric power (average current) may be used. For example, a ceramic element having PTC characteristics may be adopted. Good.
構成2.本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、上記構成1において、さらに、前記ヒータユニットの温度を特定可能な温度特定情報を取得する取得手段を有しており、前記通電ユニットは、前記取得手段にて取得される温度特定情報に基づき、前記ヒータユニットの温度が所定温度以上となったか否かを判断する判断手段を有し、前記判断手段にて前記ヒータユニットの温度が前記所定温度以上になったことが判断されると、前記スイッチング手段により前記ヒータユニットへの通電を遮断することを特徴とする。
構成2によれば、ヒータユニットの温度が所定温度以上となった場合にはスイッチング手段によりヒータユニットへの通電が遮断されるため、ヒータユニットの温度が所定温度以上となることを防止でき、ヒータユニットの保護に寄与する。そして、このような機構自体が故障してヒータユニットへ供給される電力が一定値を超えると、構成1と同様、電流遮断手段によってヒータユニットへの通電が遮断される。
According to the
このように、上記手段1の構成に加えてスイッチング手段によるフェールセーフ機構を採用した場合、上記手段1に示した電流遮断手段による構成が異常時における最終的なフェールセーフになり得るという点で、上記構成1の効果が際立つ。
Thus, when the fail safe mechanism by the switching means is adopted in addition to the configuration of the
なお、取得手段にて取得される温度特定情報は、ヒータユニットの電熱式発熱体の温度そのものであってもよいし、ヒータユニットの温度を間接的に推定可能な温度であってもよい。ヒータユニットに用いられる電熱式発熱体の抵抗値は設計により既知であるため、例えばヒータユニットへ供給される電流値を取得することによって、ヒータユニットの温度を間接的に特定することも可能である。したがって、温度以外の情報であってもよく、このようにヒータユニットへの通電状況などを示す情報であってもよい。 The temperature specifying information acquired by the acquisition unit may be the temperature of the electric heating element of the heater unit itself, or may be a temperature at which the temperature of the heater unit can be estimated indirectly. Since the resistance value of the electric heating element used in the heater unit is known by design, for example, the temperature of the heater unit can be indirectly specified by obtaining the current value supplied to the heater unit. . Therefore, it may be information other than temperature, and may be information indicating the energization status of the heater unit and the like.
また、「前記所定温度は、予め定められる過昇温度であること」としてもよい。 Further, “the predetermined temperature may be a predetermined excessive temperature”.
構成3.本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、上記構成1又は2において、前記通電ユニットは、車両の制御を行う電子制御ユニットに接続される独立した回路として構成され、前記電子制御ユニットが送出する加熱指示があると前記デューティ制御を開始し、非加熱指示があると前記デューティ制御を停止することを特徴とする。
一般的に、ディーゼルエンジン搭載車両は、電子制御ユニット(ECU)によって制御されている。従って、通電ユニットの機能を電子制御ユニットの一機能として実現することが考えられる。 Generally, a vehicle equipped with a diesel engine is controlled by an electronic control unit (ECU). Therefore, it is conceivable to realize the function of the energization unit as one function of the electronic control unit.
ところが、既存エンジンへのレトロフィットという観点からは、ECUの外部に接続される通電ユニットを備えた内燃機関用エアヒータシステムであることが望まれる。従って、本構成3のように、電子制御ユニットが送出する加熱指示があるとデューティ制御を開始し、非加熱指示があるとデューティ制御を停止する構成とするとよい。例えば、電子制御ユニットからの加熱指示があった場合、通電ユニットは、30パーセントといった固定のデューティ比でデューティ制御を行ったり、あるいは、20〜40パーセントの範囲で状況に応じデューティ比を変動させてデューティ制御を行ったりするという具合である。また、電子制御ユニットからの非加熱指示があった場合、通電ユニットは、前記デューティ制御を停止する。これは、デューティ比0パーセントのデューティ制御に相当する。このようにすれば、例えばヒータユニットに対しオン/オフ信号のみを出力するように設計された電子制御ユニットを利用してヒータユニットのデューティ制御を行うことができ、レトロフィットという観点で有利となる。
However, from the viewpoint of retrofit to an existing engine, an air heater system for an internal combustion engine including an energization unit connected to the outside of the ECU is desired. Therefore, as in the
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態において車両エンジンの吸気経路に配置されるヒータユニット100を示す平面図である。ヒータユニット100は、枠体110と、この枠体110に保持される電熱式発熱体120と、枠体110に固着されて電熱式発熱体120に電気的に接続された第1及び第2接続端子130,140とを備えている。また、枠体110には、ヒータユニット100の温度(電熱式発熱体120の温度に準ずる)を検知するためのサーミスタ220が設けられている。
FIG. 1 is a plan view showing a
枠体110は、アルミニウム合金からなり、ダイキャストによって略矩形環状に成形された金属体である。この枠体110には、外側面110aと内側面110bとの間を貫通する第1、第2、及び、第3貫通孔111,112,113が形成されている。なお、第3貫通孔113の内側には、雌ネジが形成されている。また、枠体110のコーナー部分には、貫通孔111,112,113と直交する方向に、4つの取付孔110cが形成されている。
The
また、枠体110の内側面110bには、2つの凹部114が相対向する位置に形成されている。これら2つの凹部114にはそれぞれ、断面略コ字形状の金属ブラケット115が配置されている。さらに、金属ブラケット115の内側にはそれぞれ、インシュレータ116が、板ばね117を間に介して設けられている(図1中の破断部分参照)。
In addition, two
電熱式発熱体120は、鉄−クロム合金からなる帯状の薄板を、蛇行形状に成形した発熱体である。この電熱式発熱体120は、円弧状に折り曲げられた複数の屈曲部121が上記インシュレータ116内に嵌め込まれることで、電気的な絶縁を図りつつ枠体110に保持されている。なお、インシュレータ116は上記板ばね117の作用によって内側方向へ付勢されており、電熱式発熱体120が枠体110に対し確実に保持されるようになっている。
The
第1接続端子130は、金属製のボルトからなり、絶縁ワッシャ131を介して枠体110の第1貫通孔111に挿設されている。第2接続端子140も同様に、金属製のボルトからなり、絶縁ワッシャ141を介して枠体110の第2貫通孔112に挿設されている。なお、第1及び第2貫通孔111,112内には、第1及び第2接続端子を挿通させる形態で絶縁スリーブ132,142がそれぞれ嵌入されている。かかる構成により、枠体110と第1及び第2接続端子130,140とが電気的に絶縁されている。
The
また、上記電熱式発熱体120の両端部には挿通孔が形成されており、第1及び第2接続端子130,140が、この挿通孔に挿通されている。これにより、上記電熱式発熱体120は、第1接続端子130と第2接続端子140とに電気的に接続されている。
Further, insertion holes are formed at both ends of the
サーミスタ220は、上記第3貫通孔113に設けられている。このサーミスタ220は、棒状のセンサ部220aと、当該センサ部220aの周囲に設けられた円筒部220bを有している。そして、円筒部220bの外表面には第3貫通孔113内面に対応する雄ネジが形成されており、この円筒部220bを介して、サーミスタ220は、第3貫通孔113に螺着されている。このように螺着された状態においては、センサ部220aが、第3貫通孔113を挿通して、その先端を内側面110bから突出させた状態となる。
The
このヒータユニット100は、上述したように車両用エンジンの吸気経路に設けられるのであるが、詳しくは、図示しないエアクリーナと内燃機関のインテークマニホールドとを連結する吸気経路に固設される。より具体的には、吸気経路内を流れる気体(吸入空気)の加熱を可能とすべく、ヒータユニット100の電熱式発熱体120が吸気経路内に位置するように、枠体110に設けられた4つの取付孔110cを利用して、図示しないボルトによって固定される。
As described above, the
次に、上記のように構成されてなるヒータユニット100を備えた「内燃機関用エアヒータシステム」としての車両用エアヒータシステム200について説明する。
Next, a vehicle
図2に太実線で示すように、車両用エアヒータシステム200において、上記ヒータユニット100は、「電流遮断手段」としてのヒューズ240及び、後述するPWMユニット230の半導体スイッチ232を介して、車載バッテリ300に電気的に接続されている。これにより、半導体スイッチ232がオン(導通状態)になった場合、車載バッテリ300からヒータユニット100への通電が行われる(ヒータユニット100へ電力が供給される)。
As shown by a thick solid line in FIG. 2, in the vehicle
本実施形態では、上記半導体スイッチ232のオン/オフが繰り返されることで、ヒータユニット100へ供給される電力のデューティ制御が行われるようになっている。そのための構成として、図2に示すように、車両用エアヒータシステム200は、さらに、ECU210及びPWMユニット230を備えている。
In the present embodiment, duty control of power supplied to the
ECU210は、車両用エンジンの各種制御を司るコンピュータシステムである。このECU210は、PWMユニット230に対して加熱/非加熱指示を送出する。
The
PWMユニット230は、上記半導体スイッチ232、PWM回路231、及び、判定回路233を有している。
The
半導体スイッチ232は、MOSFETを基本構造として構成されている。そして、PWM回路231からの信号に基づいて、オン/オフ動作を行う。上述したように、この半導体スイッチ232がオンになった場合は、ヒータユニット100への通電が行われ、一方、半導体スイッチ232がオフになった場合は、上記ヒータユニット100への通電が遮断される。
The
PWM回路231はPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成する回路であり、生成されたPWM信号は、半導体スイッチ232へ出力されるようになっている。そして、PWM回路231は、上記ECU210からの加熱指示があると、デューティ比30パーセントのPWM信号を出力する。このPWM信号の出力により、PWM信号に基づく半導体スイッチ232のオン/オフが行われ、デューティ制御が開始される。一方、PWM回路231は、上記ECU210からの非加熱指示があると、半導体スイッチ232をオフに維持してデューティ制御を停止する。言い換えれば、この場合、PWM回路231は、デューティ比0パーセントのPWM信号を半導体スイッチ232へ出力する。さらに、PWM回路231は、判定回路233から所定の判定信号が入力された場合にも、半導体スイッチ232をオフ(デューティ比0%)にする。
The
判定回路233は、上記サーミスタ220からの信号に基づき、ヒータユニット100の温度が予め定められる過昇温度(例えば1000℃)となったか否かを判定するものである。そして、ヒータユニット100の温度が過昇温度となったことを判定すると、上記PWM回路231に対し、所定の判定信号を出力する。これにより、上述したようにPWM回路231により、半導体スイッチ232がオフにされる。かかる構成により、ヒータユニット100の温度が過昇温度となると、ヒータユニット100への通電が遮断されるようになっている。
The
ヒューズ240は、いわゆる電流ヒューズであり、ヒータユニット100へ供給される電力が一定値を上回ると溶断するものとなっている。本実施形態では、ヒータユニット100に対し継続して通電が行われる状態(デューティ比100%のデューティ制御に相当する状態)となった場合には、この一定値を上回り、ヒューズ240が溶断する。
The
次に、図3のタイミングチャートに基づいてPWMユニット230の動作を詳しく説明する。
Next, the operation of the
まず、時刻t1から時刻t2までの期間において、エンジンの始動に先立ち、プリヒートと呼ばれるヒータユニット100の加熱が行われる。具体的には、所定のエンジンキー操作があると、ECU210からの加熱指示がPWMユニット230へ送出される。すなわち、時刻t1から時刻t2までの期間には、ECU210からの信号がオン(Highレベル)となり、PWMユニット230によるデューティ制御が行われる。デューティ制御におけるデューティ比は、上述したように30%である。これにより、ヒータユニット100の温度は、T1まで速やかに上昇する。なお、このプリヒートの期間は予め定められるものである。
First, in a period from time t1 to time t2, heating of the
次に、時刻t3において、所定のエンジンキー操作によりクランキングが開始される(CRANKING)。ここでは、ヒータユニット100の加熱は行われないが、上記プリヒートによって加熱されたヒータユニット100により温められた空気が、燃焼室へ送られる。これにより、時刻t4においてエンジンが始動する(RUN)。エンジン始動時の時刻t4において、エアヒータの温度は、T2(T2<T1)となっている。
Next, at time t3, cranking is started by a predetermined engine key operation (CRANKING). Here, the
時刻t4からは、ヒータユニット100に対し、アフターヒートと呼ばれるエンジン始動後の加熱が行われる。この期間には、ECU210からの信号がオンになり、PWMユニット230によるデューティ制御が再び行われる。これにより、ヒータユニット100の温度は、およそT1まで速やかに上昇する。そしてエンジンの始動によって吸気経路内に空気の流れが発生するため、ヒータユニット100の温度は、ほぼ一定となって推移する。なお、アフターヒートの期間も、プリヒートの期間と同様に、予め定められるものである。
From time t4, the
ところで、図3中では、時刻t5において、エンジンが停止している(STOP)。この場合、同図中に実線で示すように、アフターヒートを停止すべく、ECU210からの信号はオフ(Lowレベル)となり、これにより、PWMユニット230によるデューティ制御が停止される(デューティ比0%の制御に相当する)。したがって、通常時にあっては時刻t5以降、ヒータユニット100の温度は下降する(図3中の実線)。
Incidentally, in FIG. 3, the engine is stopped at time t5 (STOP). In this case, as indicated by a solid line in the figure, the signal from the
ところが、時刻t5において、例えばECU210の不具合などにより、ECU210からの信号がオフにならないことがある(図3中の破線)。この場合、PWMユニット230は、ECU210からの加熱指示に従って、デューティ制御を継続する(図3中の破線)。このような事態が生じると、エンジンが停止しており吸気経路に空気の流れがないため、ヒータユニット100の温度は上昇し続けることになってしまう。
However, at time t5, the signal from the
そこで本実施形態では、第1のフェールセーフとして、サーミスタ220によってヒータユニット100の温度を常時検知しており、上述した事態が生じた場合、時刻t7において、ヒータユニット100の温度が予め定められた過昇温度T3になると、PWMユニット230の判定回路233から所定の判定信号(Highレベルの信号)がPWM回路231へ出力される。これにより、上述したように、PWM回路231により、半導体スイッチ232がオフにされる(デューティ比0%の制御に相当する)。その結果、ヒータユニット100の温度は、時刻t7から下降することになる(図3中の破線)。
Therefore, in the present embodiment, as the first fail safe, the temperature of the
しかしながら、上記第1のフェールセーフを構成する半導体スイッチ232が故障してしまう場合が想定される。半導体スイッチ232が故障すると、半導体スイッチ232がオンになったままの状態となることがある。これはヒータユニット100に対して継続した電力供給(デューティ比100%のデューティ制御に相当する電力供給)が行われる状態である。図3中には二点鎖線を用い、時刻t6で、半導体スイッチ232が常時オンとなってしまった状態を示した。このような状態となった場合、時刻t5にエンジンが停止しており吸気経路に空気の流れがないため、ヒータユニット100の温度は、時刻t6から急激に上昇する。
However, the case where the
この点、本実施形態では、第2のフェールセーフとして、ヒータユニット100へ供給される電力が一定値を上回ると、上記ヒューズ240が溶断する。これにより、ヒータユニット100への通電が遮断される結果、ヒータユニット100の温度は、時刻t6より僅かに遅れて温度T4から下降することになる(図3中の二点鎖線)。
In this regard, in the present embodiment, as the second fail safe, when the power supplied to the
なお、本実施形態におけるECU210が「電子制御ユニット」に相当し、PWMユニット230が「通電ユニット」に相当する。また、PWMユニット230の備える半導体スイッチ232が「スイッチング手段」に相当し、判定回路233が「判断手段」に相当する。
Note that the
以上詳述したように、本実施形態によれば、第1のフェールセーフとして、サーミスタ220によってヒータユニット100の温度を常時検知しており、ヒータユニット100の温度が予め定められた過昇温度になると、PWMユニット230の判定回路233から所定の判定信号がPWM回路231へ出力される。これにより、PWM回路231により、半導体スイッチ232がオフにされる。
As described above in detail, according to the present embodiment, as the first fail safe, the temperature of the
そして、これに加え、本実施形態によれば、たとえ第1のフェールセーフが機能しない場合であっても、第2のフェールセーフが機能する。具体的には、ヒータユニット100へ供給される電力が一定値を上回ると、ヒューズ240が溶断して、ヒータユニット100への通電が遮断される。本実施形態では、デューティ比100%のデューティ制御に相当するヒータユニット100への継続した通電が行われた場合、ヒータユニット100への電力が一定値を上回るものとなる。従って、第1のフェールセーフを構成する半導体スイッチ231が故障してヒータユニット100への通電を遮断できない状態となった場合にも、ヒューズ240の溶断によってヒータユニット100への通電が遮断される。
In addition to this, according to the present embodiment, even if the first fail safe does not function, the second fail safe functions. Specifically, when the electric power supplied to the
その結果、ヒータユニット100の異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニット100を適切に保護することができる。
As a result, the abnormal temperature rise of the
特に、半導体スイッチ232を採用した場合、その故障により、オンになったままの状態(通電継続状態)になることがある。従って、半導体スイッチ232を用いた本実施形態の構成では、上記第2のフェールセーフによって極めて大きな効果が奏される。また、第2のフェールセーフが、最終的なフェールセーフとして機能することにより、第1のフェールセーフの機能と相俟って、ヒータユニット100を確実に保護することができる。
In particular, when the
また、本実施形態によれば、ECU210とは別に、PWMユニット230を設けているため、ヒータユニットの加熱/非加熱を制御する(例えば本実施形態のように外部へオン/オフ信号を出力する)エンジンECUを搭載する既存エンジンへのレトロフィットが可能となる。
Further, according to the present embodiment, since the
なお、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施できる。例えば次のように実施してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form. For example, you may implement as follows.
(a)上記実施形態ではヒータユニット100に対して車載バッテリ300側(上流側)にヒューズ240を設ける構成としているが、図2(a)中に太実線で示す回路の何処かに設けるようにすればよく、特にヒューズ240の配置位置は限定されない。例えば、図2(b)に示す車両用エアヒータシステム201のように、ヒータユニット100(電熱式発熱体120)の下流側に設けるようにしてもよい。
(A) Although the
(b)上記実施形態ではPWMユニット230の備える「スイッチング手段」として半導体スイッチ232を採用しているが、リレースイッチを採用することとしてもよい。
(B) Although the
(c)上記実施形態ではヒータユニット100の温度を検知するためにサーミスタ220を用いたが、サーミスタ220に限定されるものではなく、ヒータユニット100の温度が特定可能であればよい。例えば、ヒータユニット100への通電状況をモニタした情報等を利用してもよい。また例えば、エンジン冷却水の温度などを利用してもよい。
(C) Although the
100…エアヒータ、110…枠体、120…電熱式発熱体、200,201…車両用エアヒータシステム、210…ECU、220…サーミスタ、220a…センサ部、220b…円筒部、230…PWMユニット、231…PWM回路、232…半導体スイッチ、233…判定回路、240…ヒューズ、300…車載バッテリ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ヒータユニットへの通電/非通電を切り換えるためのスイッチング手段を有し、当該スイッチング手段により前記ヒータユニットへ供給される電力のデューティ制御を行う通電ユニットとを具備した内燃機関用エアヒータシステムであって、
前記通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力が前記ヒータユニットへ供給されると、前記ヒータユニットへの通電を遮断する電流遮断手段を設け、
前記通電ユニットは、前記所定比を下回るデューティ比によりデューティ制御を行うことを特徴とする内燃機関用ヒータユニットシステム。 A heater unit for an internal combustion engine;
An air heater system for an internal combustion engine comprising switching means for switching energization / non-energization to the heater unit, and an energization unit that performs duty control of electric power supplied to the heater unit by the switching means. ,
When electric power equal to the duty control with a duty ratio greater than or equal to a predetermined ratio is supplied to the heater unit in the energization unit, current interrupting means for interrupting energization to the heater unit is provided,
The heater unit system for an internal combustion engine, wherein the energization unit performs duty control with a duty ratio lower than the predetermined ratio.
さらに、前記ヒータユニットの温度を特定可能な温度特定情報を取得する取得手段を有しており、
前記通電ユニットは、
前記取得手段にて取得される温度特定情報に基づき、前記ヒータユニットの温度が所定温度以上となったか否かを判断する判断手段を有し、
前記判断手段にて前記ヒータユニットの温度が前記所定温度以上になったことが判断されると、前記スイッチング手段により前記ヒータユニットへの通電を遮断することを特徴とする内燃機関用エアヒータシステム。 The air heater system for an internal combustion engine according to claim 1,
Furthermore, it has an acquisition means for acquiring temperature specifying information capable of specifying the temperature of the heater unit,
The energization unit is
Based on the temperature specifying information acquired by the acquisition means, and having a determination means for determining whether or not the temperature of the heater unit is equal to or higher than a predetermined temperature,
An air heater system for an internal combustion engine, wherein when the determining means determines that the temperature of the heater unit has become equal to or higher than the predetermined temperature, the switching means interrupts energization of the heater unit.
前記通電ユニットは、車両の制御を行う電子制御ユニットに接続される独立した回路として構成され、前記電子制御ユニットが送出する加熱指示があると前記デューティ制御を開始し、非加熱指示があると前記デューティ制御を停止することを特徴とする内燃機関用エアヒータシステム。
The air heater system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The energization unit is configured as an independent circuit connected to an electronic control unit that controls the vehicle, and starts the duty control when there is a heating instruction sent by the electronic control unit, and when there is a non-heating instruction, An air heater system for an internal combustion engine, wherein duty control is stopped.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006064160A JP2007239645A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Air heater system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006064160A JP2007239645A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Air heater system for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007239645A true JP2007239645A (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=38585425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006064160A Pending JP2007239645A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Air heater system for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007239645A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100897094B1 (en) | 2007-11-08 | 2009-05-14 | 현대자동차주식회사 | Protection Method of air heater |
JP2012016181A (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Canon Inc | Power supply unit |
WO2013025175A1 (en) | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Hidria Aet Družba Za Proizvodnjo Vžignih Sistemov In Elektronike D.O.O. | Air heater fuse for diesel engines |
JP2015511844A (en) * | 2012-02-16 | 2015-04-23 | アボミナブル ラブス、エルエルシー | PWM heating system for protective glasses |
CN106224136A (en) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 潍柴动力股份有限公司 | The inlet air heating system of a kind of electromotor and Poewr control method thereof |
CN108930613A (en) * | 2018-07-24 | 2018-12-04 | 季全 | The inlet duct of engine |
CN109098894A (en) * | 2018-07-24 | 2018-12-28 | 季全 | Air-intake of combustion engine water barrier device |
JP2019007486A (en) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | フィリップス アンド テムロ インダストリーズ、 インコーポレイテッド | Intake air heating system for vehicle |
-
2006
- 2006-03-09 JP JP2006064160A patent/JP2007239645A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100897094B1 (en) | 2007-11-08 | 2009-05-14 | 현대자동차주식회사 | Protection Method of air heater |
JP2012016181A (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Canon Inc | Power supply unit |
WO2013025175A1 (en) | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Hidria Aet Družba Za Proizvodnjo Vžignih Sistemov In Elektronike D.O.O. | Air heater fuse for diesel engines |
JP2015511844A (en) * | 2012-02-16 | 2015-04-23 | アボミナブル ラブス、エルエルシー | PWM heating system for protective glasses |
CN106224136A (en) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 潍柴动力股份有限公司 | The inlet air heating system of a kind of electromotor and Poewr control method thereof |
JP2019007486A (en) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | フィリップス アンド テムロ インダストリーズ、 インコーポレイテッド | Intake air heating system for vehicle |
JP6991933B2 (en) | 2017-06-21 | 2022-01-13 | フィリップス アンド テムロ インダストリーズ、 インコーポレイテッド | Intake heating system for vehicles |
CN108930613A (en) * | 2018-07-24 | 2018-12-04 | 季全 | The inlet duct of engine |
CN109098894A (en) * | 2018-07-24 | 2018-12-28 | 季全 | Air-intake of combustion engine water barrier device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007239645A (en) | Air heater system for internal combustion engine | |
EP2220664B1 (en) | Relay switching method and hybrid relay switch | |
JP2011185163A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP3840097B2 (en) | Power supply circuit device for vehicle | |
KR20120095807A (en) | Glow plug energization control unit | |
JPS63239367A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP5289075B2 (en) | Diesel engine start assist device | |
WO2014109067A1 (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP2007239646A (en) | Air heater system for internal combustion engine | |
EP1623859B1 (en) | Air heater unit for motor vehicle and air heater system for motor vehicle | |
WO2013187107A1 (en) | Safety device | |
US9816477B2 (en) | Apparatus and method for controlling power supply to glow plug | |
JP4268470B2 (en) | Vehicle air heater unit and vehicle air heater system | |
JP2009174441A (en) | Igniter of ignition coil for internal combustion engine | |
WO2013157149A1 (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP4268468B2 (en) | Vehicle air heater unit and vehicle air heater system | |
JP2006070798A (en) | Ignition coil device for internal combustion engine | |
JP5605786B2 (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP2008116154A (en) | Safety device for heat generating apparatus | |
JP2004322918A (en) | Air heater unit for vehicle, and air heater system for vehicle | |
JP6737207B2 (en) | Power control device for glow plug | |
JP6725347B2 (en) | Heater device status determination device and status determination method | |
JPH08326527A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JPH07245375A (en) | Load drive device | |
JP3191368B2 (en) | Safety devices for heating appliances |