JP2009121275A - Electric power supply method to glow plug and vehicular power supply device - Google Patents

Electric power supply method to glow plug and vehicular power supply device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power supply method to a glow plug, capable of securing minimum glow preheating necessary for start of a diesel engine in accordance with the deterioration degree and remaining capacity of an on-vehicle battery and enabling starter drive. <P>SOLUTION: In this electric power supply method to the glow plug for preheating the diesel engine, each time the diesel engine is started (S3), before the glow plug is energized (S3), the voltage value of the on-vehicle battery is detected as an open circuit voltage value (S1). After the glow plug is energized and temperature rise is completed (S5), a value of voltage after temperature rise and electric current value of the on-vehicle battery are detected (S7), and based on the detected electric current value, value of voltage after temperature rise and open circuit voltage value, a minimum voltage value of the on-vehicle battery when the starter is driven is predicted (S9, 11). When it is determined that the predicted minimum voltage value is a predetermined voltage value or lower (S13), energizing of the glow plug during drive of the starter is restricted or stopped (S19). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディーゼルエンジンに連動する車載発電機により充電される車載バッテリから、ディーゼルエンジンを予熱するグロープラグ、及びディーゼルエンジンを始動させるスタータに、電力を供給するグロープラグへの電力供給方法、及び車両用電源装置に関するものである。   The present invention relates to a glow plug that preheats a diesel engine from an in-vehicle battery that is charged by an in-vehicle generator linked to the diesel engine, and a power supply method to a glow plug that supplies power to a starter that starts the diesel engine, and The present invention relates to a vehicle power supply device.

車両に搭載されたディーゼルエンジンは、自力では始動できないので、始動用のスタータ(電動モータ)を備えており、燃焼室に突設されたグロープラグに通電して、燃料の可燃温度以上に予熱した後、スタータで始動するようになっている。
急速昇温タイプのグロープラグは、昇温開始時には、DC12V(車載バッテリ電圧)を印加して大電流を流すことにより、急速に昇温させ、目標温度まで昇温した後は、印加電圧をグロープラグで規定された定格電圧(通常はDC4〜7V程度)に維持して、過昇温を防止するようになっている。
Since the diesel engine installed in the vehicle cannot be started by itself, it is equipped with a starter (electric motor) for starting, and the glow plug protruding from the combustion chamber is energized to preheat above the combustible temperature of the fuel. After that, it starts with a starter.
The rapid temperature rise type glow plug, at the start of temperature rise, applies DC12V (in-vehicle battery voltage) and flows a large current to rapidly raise the temperature. After the temperature rises to the target temperature, The rated voltage defined by the plug (usually about DC 4-7V) is maintained to prevent overheating.

その為、急速昇温タイプのグロープラグは、定格電圧を超える通電により昇温し過ぎて断線に至ることがあるので、予熱中は通電時間を制限する等の制御が必要であり、また、予熱(昇温)終了後は電圧制限等により温度を維持する制御が必要である。
グロープラグへの通電は、その温度状態によって予め定められた通電時間、又は車載バッテリ電圧値で、目標温度に対応するグロープラグのヒータ抵抗値を指標として制御される。また、車載バッテリの電圧低下時でも、規定の投入電力(昇温性能)が維持され、所定の目標温度へグロープラグが加熱されるように制御される。
For this reason, rapid temperature rise type glow plugs may overheat due to energization exceeding the rated voltage, resulting in disconnection. Therefore, control such as limiting the energization time during preheating is required, and preheating is also required. After completion of (temperature increase), it is necessary to control the temperature by voltage limitation or the like.
The energization of the glow plug is controlled by using the heater resistance value of the glow plug corresponding to the target temperature as an index, based on the energization time determined in advance according to the temperature state or the vehicle battery voltage value. Further, even when the voltage of the in-vehicle battery is lowered, the specified input power (temperature increase performance) is maintained and the glow plug is controlled to be heated to a predetermined target temperature.

特許文献1には、プリグロー中にキースイッチがスタート位置に切換わっても、プリグロー手段による通電制御終了を待ってから、クランキンググロー手段による通電制御に移行させるプリグロー優先手段を備え、抵抗発熱ヒータを急速昇温させて、エンジンを確実に始動させるグロープラグ制御装置が開示されている。
特許文献2には、プリグロー手段による通電制御に続いて、バッテリからグロープラグに印加される電圧値に基づいて、グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比を算出し、このデューティ比によりグロープラグへの通電をPWM制御する遷移グロー手段を備えたグロープラグ通電制御装置が開示されている。これにより、プリグローステップ終了後に抵抗発熱ヒータの温度が落ち込むのを防止し、エンジンの始動性の向上を図っている。
特開2004−232906号公報 特開2004−232907号公報
Patent Document 1 includes a pre-glow priority unit that waits for the energization control by the pre-glow unit to end and then shifts to the energization control by the cranking glow unit even if the key switch is switched to the start position during the pre-glow. A glow plug control device is disclosed in which the temperature of the engine is rapidly increased to reliably start the engine.
In Patent Document 2, the duty ratio of the voltage waveform applied to the glow plug is calculated based on the voltage value applied from the battery to the glow plug following the energization control by the pre-glow means, and this duty ratio is applied to the glow plug. There is disclosed a glow plug energization control device provided with transition glow means for PWM-controlling the energization of the current. As a result, the temperature of the resistance heater is prevented from dropping after the pre-glow step is completed, and the engine startability is improved.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-232906 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-232907

グロー通電による予熱の開始時には、ディーゼルエンジンが始動していないので、車載発電機(オルタネータ)は停止しており、車載バッテリからグロープラグに数10〜100A程度の電流が供給されることになる。また、スタータ始動時には、図3に示すように、スタータに数100アンペア(例えば858A)の始動電流(突入電流)が瞬間的に流れる。
その為、エンジン始動時には、グロー通電による電圧降下が生じている上に、図3に示すように、スタータ始動による電圧降下(例えば7.1V)が生じるので、車載バッテリの電圧降下はそれらの加算されたものになる。従って、車載バッテリの劣化度(SOH;State Of Health)及び残容量(SOC;State Of Charge)によっては、スタータ駆動及びクランキング動作を維持できないバッテリ電圧迄降下し、エンジン始動ができないことがあるという問題がある。
Since the diesel engine is not started when preheating by glow energization is started, the on-vehicle generator (alternator) is stopped, and a current of about several tens to 100 A is supplied from the on-vehicle battery to the glow plug. At the starter start time, as shown in FIG. 3, a starter current (inrush current) of several hundred amperes (for example, 858 A) flows instantaneously through the starter.
Therefore, when the engine is started, a voltage drop due to glow energization occurs, and as shown in FIG. 3, a voltage drop (for example, 7.1 V) due to starter start occurs. It will be done. Therefore, depending on the deterioration level (SOH; State Of Health) and remaining capacity (SOC; State Of Charge) of the vehicle-mounted battery, the battery voltage may drop to a level at which starter drive and cranking operation cannot be maintained, and the engine may not start. There's a problem.

また、従来から、スタータ駆動時の電圧降下による昇温速度低下及び温度低下を補償する為に、グロー通電時間調整(延長)等を行うので、車載バッテリからの供給電力量が増加して、更に電圧降下が進み、スタータ駆動及びクランキング動作が正常に行えず、エンジン始動ができないという問題があった。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第1発明では、車載バッテリの劣化度及び残容量に応じて、ディーゼルエンジン始動に必要な最低限のグロー予熱を確保でき、スタータ駆動を可能にするグロープラグへの電力供給方法を提供することを目的とする。
第2、3発明では、車載バッテリの劣化度及び残容量に応じて、ディーゼルエンジン始動に必要な最低限のグロー予熱を確保でき、スタータ駆動を可能にする車両用電源装置を提供することを目的とする。
In addition, conventionally, glow energization time adjustment (extension) is performed in order to compensate for a temperature increase rate decrease and a temperature decrease due to a voltage drop during starter driving, so that the amount of power supplied from the in-vehicle battery increases, There was a problem that the voltage drop progressed, the starter drive and cranking operation could not be performed normally, and the engine could not be started.
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and in the first invention, the minimum glow preheating necessary for starting the diesel engine can be secured according to the deterioration degree and remaining capacity of the on-vehicle battery, It is an object of the present invention to provide a power supply method to a glow plug that enables starter driving.
In the second and third inventions, an object of the present invention is to provide a vehicle power supply device that can ensure the minimum glow preheating necessary for starting a diesel engine according to the deterioration degree and remaining capacity of a vehicle-mounted battery and that enables starter driving. And

第1発明に係るグロープラグへの電力供給方法は、ディーゼルエンジンに連動する車載発電機が発電した電力により充電される車載バッテリから、前記ディーゼルエンジンを予熱するグロープラグ、及び前記ディーゼルエンジンを始動させるスタータに、電力を供給するグロープラグへの電力供給方法において、前記ディーゼルエンジンが始動する都度、前記グロープラグに通電する前に、前記車載バッテリの電圧値を開放電圧値として検出し、前記グロープラグに通電し昇温が終了した後に、前記車載バッテリの昇温後電圧値を検出し、該昇温後電圧値を検出するときに、前記車載バッテリの電流値を検出し、検出した該電流値、前記昇温後電圧値及び開放電圧値に基づき、前記スタータの駆動時の前記車載バッテリの極小電圧値を予測し、予測した該極小電圧値が所定電圧値以下であるか否かを判定し、所定電圧値以下であると判定したときに、前記スタータの駆動時に前記グロープラグへの通電を制限又は停止することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for supplying power to a glow plug, wherein a glow plug for preheating the diesel engine and the diesel engine are started from an in-vehicle battery charged by electric power generated by an in-vehicle generator linked to the diesel engine. In the method of supplying power to a glow plug for supplying power to a starter, each time the diesel engine is started, before energizing the glow plug, the voltage value of the in-vehicle battery is detected as an open voltage value, and the glow plug After the temperature rise is completed, the voltage value after the temperature rise of the in-vehicle battery is detected, and when the voltage value after the temperature rise is detected, the current value of the in-vehicle battery is detected, and the detected current value Based on the post-temperature rise voltage value and the open circuit voltage value, the minimum voltage value of the in-vehicle battery at the time of driving the starter is predicted. It is determined whether or not the predicted minimum voltage value is equal to or lower than a predetermined voltage value. When it is determined that the predicted minimum voltage value is equal to or lower than the predetermined voltage value, energization to the glow plug is restricted or stopped when the starter is driven. Features.

第2発明に係る車両用電源装置は、ディーゼルエンジンに連動して発電する車載発電機と、該車載発電機が発電した電力により充電され、複数の電気負荷に電力を供給する車載バッテリと、該車載バッテリの電圧値を検出する電圧検出手段とを備え、前記ディーゼルエンジンを予熱するグロープラグ、及び前記ディーゼルエンジンを始動させるスタータに前記車載バッテリから電力を供給する車両用電源装置において、前記ディーゼルエンジンが始動する都度、前記グロープラグに通電する前に、前記電圧検出手段が検出した電圧値を開放電圧値として取得する手段と、前記グロープラグに通電し昇温が終了した後に、前記電圧検出手段が検出した昇温後電圧値を取得する手段と、該手段が昇温後電圧値を取得するときに、前記車載バッテリの電流値を検出する手段と、該手段が検出した電流値、前記昇温後電圧値及び開放電圧値に基づき、前記スタータの駆動時の前記車載バッテリの極小電圧値を予測する手段と、該手段が予測した極小電圧値が所定電圧値以下であるか否かを判定する手段と、該手段が所定電圧値以下であると判定したときに、前記スタータの駆動時に前記グロープラグへの通電を制限又は停止する制限手段とを備えることを特徴とする。   A vehicle power supply device according to a second aspect of the invention includes an in-vehicle generator that generates power in conjunction with a diesel engine, an in-vehicle battery that is charged with electric power generated by the in-vehicle generator and supplies electric power to a plurality of electric loads, A glow plug that preheats the diesel engine, and a vehicle power supply that supplies power from the vehicle battery to a starter that starts the diesel engine. Each time when the glow plug is started, a means for acquiring the voltage value detected by the voltage detecting means as an open voltage value before energizing the glow plug, and the voltage detecting means after energizing the glow plug and finishing the temperature rise. Means for acquiring the post-temperature increase voltage value detected by the vehicle, and when the means acquires the post-temperature increase voltage value, the on-vehicle battery Means for detecting a current value; means for predicting a minimum voltage value of the in-vehicle battery when the starter is driven based on the current value detected by the means, the voltage value after the temperature increase, and the open-circuit voltage value; Means for determining whether or not the predicted minimum voltage value is less than or equal to a predetermined voltage value, and restricts energization to the glow plug when the starter is driven when it is determined that the means is less than or equal to the predetermined voltage value Or a limiting means for stopping.

第1発明に係るグロープラグへの電力供給方法及び第2発明に係る車両用電源装置では、車載バッテリが、ディーゼルエンジンに連動して発電する車載発電機により充電され、複数の電気負荷に電力を供給する。車載バッテリから、ディーゼルエンジンを予熱するグロープラグ、及びディーゼルエンジンを始動させるスタータに電力を供給する。ディーゼルエンジンが始動する都度、グロープラグに通電する前に、電圧検出手段が検出した電圧値を開放電圧値として取得する。グロープラグに通電し昇温が終了した後に、電圧検出手段が検出した昇温後電圧値を取得し、昇温後電圧値を取得するときに、車載バッテリの電流値を検出する。検出した電流値、昇温後電圧値及び開放電圧値に基づき、スタータの駆動時の車載バッテリの極小電圧値を予測し、予測した極小電圧値が所定電圧値以下であるか否かを判定する。所定電圧値以下であると判定したときは、スタータの駆動時にグロープラグへの通電を制限又は停止する。   In the power supply method to the glow plug according to the first invention and the vehicle power supply device according to the second invention, the in-vehicle battery is charged by the in-vehicle generator that generates power in conjunction with the diesel engine, and power is supplied to a plurality of electric loads. Supply. Electric power is supplied from a vehicle-mounted battery to a glow plug for preheating the diesel engine and a starter for starting the diesel engine. Each time the diesel engine is started, the voltage value detected by the voltage detecting means is acquired as the open voltage value before the glow plug is energized. After the glow plug is energized and the temperature rise is completed, the post-temperature rise voltage value detected by the voltage detecting means is acquired, and the current value of the in-vehicle battery is detected when the post-temperature rise voltage value is obtained. Based on the detected current value, the voltage value after the temperature rise, and the open circuit voltage value, the minimum voltage value of the on-vehicle battery at the time of driving the starter is predicted, and it is determined whether or not the predicted minimum voltage value is equal to or less than the predetermined voltage value. . When it is determined that the voltage is not more than the predetermined voltage value, the energization to the glow plug is limited or stopped when the starter is driven.

第3発明に係る車両用電源装置は、前記制限手段は、前記スタータの駆動時に前記グロープラグへの通電を間欠的に行うように構成してあることを特徴とする。   The vehicle power supply device according to a third aspect of the invention is characterized in that the restriction means is configured to intermittently energize the glow plug when the starter is driven.

第1発明に係るグロープラグへの電力供給方法によれば、車載バッテリの劣化度及び残容量に応じて、ディーゼルエンジン始動に必要な最低限のグロープラグによる予熱を確保でき、スタータ駆動を可能にするグロープラグへの電力供給方法を実現することができる。   According to the method for supplying power to the glow plug according to the first aspect of the invention, the minimum pre-heating required for starting the diesel engine can be ensured according to the deterioration degree and the remaining capacity of the in-vehicle battery, and starter drive is possible. A power supply method to the glow plug can be realized.

第2、3発明に係る車両用電源装置によれば、車載バッテリの劣化度及び残容量に応じて、ディーゼルエンジン始動に必要な最低限のグロープラグによる予熱を確保でき、スタータ駆動を可能にする車両用電源装置を実現することができる。   According to the vehicle power supply device of the second and third aspects of the invention, it is possible to ensure the minimum preheating by the glow plug necessary for starting the diesel engine according to the deterioration degree and the remaining capacity of the in-vehicle battery and to enable the starter drive. A vehicle power supply device can be realized.

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
図1は、本発明に係るグロープラグへの電力供給方法及び車両用電源装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
この車両用電源装置は、オルタネータ(車載発電機、交流発電機)1が、ディーゼルエンジン3に連動して発電する。その発電電圧は、オルタネータ1に付設されたレギュレータ2が、オルタネータ1の界磁電流を調節することにより定電圧制御される。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of a method for supplying power to a glow plug and a power supply device for a vehicle according to the present invention.
In this vehicle power supply device, an alternator (on-vehicle generator, AC generator) 1 generates power in conjunction with a diesel engine 3. The generated voltage is controlled at a constant voltage by the regulator 2 attached to the alternator 1 adjusting the field current of the alternator 1.

オルタネータ1が発電した電力は、オルタネータ1内で整流された後、車載バッテリ4に充電され、また、車両内の電気負荷に供給される。電源制御ECU(Electronic Control Unit)12内の電圧検出手段5が、車載バッテリ4の電圧値を検出して取得し、また、電流検出器13が車載バッテリ4の入出力電流を検出し、その検出信号は電源制御ECU12に与えられる。電源制御ECU12にはスタータスイッチ16のオン/オフ信号が与えられる。   The electric power generated by the alternator 1 is rectified in the alternator 1 and then charged to the in-vehicle battery 4 and supplied to an electric load in the vehicle. The voltage detection means 5 in a power control ECU (Electronic Control Unit) 12 detects and acquires the voltage value of the in-vehicle battery 4, and the current detector 13 detects the input / output current of the in-vehicle battery 4 and detects it. The signal is given to the power supply control ECU 12. An on / off signal of the starter switch 16 is given to the power control ECU 12.

車載バッテリ4の出力電圧は、アクセサリスイッチ11を介して、シートヒータ9、空調装置10等の電気負荷にそれぞれ印加され、また、スタータスイッチ16によりオン/オフされるスタータ15にも印加される。
車載バッテリ4の出力電圧は、また、予熱スイッチ8を介して、グロー制御部7に印加され、グロー制御部7で制御された電圧は、ディーゼルエンジン3の図示しない予燃焼室に突設されたグロープラグ6(図1では分けて図示)に印加される。予熱スイッチ8のオン/オフ信号は、電源制御ECU12に与えられる。
The output voltage of the in-vehicle battery 4 is applied to an electrical load such as the seat heater 9 and the air conditioner 10 via the accessory switch 11, and is also applied to the starter 15 that is turned on / off by the starter switch 16.
The output voltage of the in-vehicle battery 4 is also applied to the glow control unit 7 via the preheating switch 8, and the voltage controlled by the glow control unit 7 protrudes from a precombustion chamber (not shown) of the diesel engine 3. It is applied to the glow plug 6 (shown separately in FIG. 1). The on / off signal of the preheating switch 8 is given to the power supply control ECU 12.

グロー制御部7は、予熱スイッチ8がオンになると、車載バッテリ4の電圧をグロープラグ6に印加して大電流により急速に昇温させ、グロープラグ6のヒータ抵抗値により、グロープラグ6が目標温度に達したことを検知したときは、その通知信号を電源制御ECU12に与える。また、図示しない表示灯でそれを運転者に通知すると共に、グロープラグ6への印加電圧を、グロープラグ6で規定された定格電圧に維持して、過昇温を防止し、電源制御ECU12から指示信号を与えられたときは、指示信号に従ってグロープラグ6への印加電圧を制御する。   When the preheating switch 8 is turned on, the glow control unit 7 applies the voltage of the in-vehicle battery 4 to the glow plug 6 to rapidly increase the temperature by a large current, and the glow plug 6 is targeted by the heater resistance value of the glow plug 6. When it is detected that the temperature has been reached, a notification signal is given to the power supply control ECU 12. In addition to notifying the driver with an unillustrated indicator lamp, the voltage applied to the glow plug 6 is maintained at the rated voltage defined by the glow plug 6 to prevent overheating, and the power supply control ECU 12 When the instruction signal is given, the voltage applied to the glow plug 6 is controlled according to the instruction signal.

図2は、車載バッテリ4、グロー制御部7、グロープラグ6及びスタータ15の回路構成を示すブロック図である(但し、スイッチ類は省略)。車載バッテリ4の開放電圧値をVO、内部抵抗値をRb、グロー制御部7及びグロープラグ6のケーブル部分を含む抵抗値をRg、スタータのケーブル部分を含む抵抗値をRsとする。
グロープラグ6に車載バッテリ4の電圧が印加されて予熱が開始される前は、車載バッテリ4の入出力電流は0として(暗電流は無視する)、電圧検出手段5が検出した電圧を、車載バッテリ4の開放電圧値とすることができる。車載バッテリ4の開放電圧値は、車載バッテリ4の残容量と略線形の関係が有り、開放電圧値から残容量を求めることができる。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the in-vehicle battery 4, the glow control unit 7, the glow plug 6, and the starter 15 (however, switches are omitted). The open-circuit voltage value of the in-vehicle battery 4 is VO, the internal resistance value is Rb, the resistance value including the cable portion of the glow control unit 7 and the glow plug 6 is Rg, and the resistance value including the cable portion of the starter is Rs.
Before the preheating is started when the voltage of the in-vehicle battery 4 is applied to the glow plug 6, the input / output current of the in-vehicle battery 4 is set to 0 (ignoring dark current), and the voltage detected by the voltage detection means 5 is The open-circuit voltage value of the battery 4 can be set. The open-circuit voltage value of the in-vehicle battery 4 has a substantially linear relationship with the remaining capacity of the in-vehicle battery 4, and the remaining capacity can be obtained from the open-circuit voltage value.

グロープラグ6が目標温度まで昇温された後、印加電圧をグロープラグ6で規定された定格電圧に維持しているときの、車載バッテリ4の電圧Vg、電流Igが分かれば、車載バッテリ4の内部抵抗値Rbは、
Rb=(VO−Vg)/Ig (1)
で求めることができる。
同じグロー電流Igが流れている場合でも、残容量が小さく劣化度が高いときは、内部抵抗値Rbが大きいので、車載バッテリ4の電圧Vgは低くなり、残容量は同じとしても、グロー電流及び車載バッテリ4の電圧の関係は、図4に示すようになる。ここで、SOH=((劣化時の満充電容量(Ah))/(初期の満充電容量(Ah)))×100%とする。
If the voltage Vg and current Ig of the in-vehicle battery 4 when the applied voltage is maintained at the rated voltage specified by the glow plug 6 after the glow plug 6 is heated to the target temperature, the in-vehicle battery 4 The internal resistance value Rb is
Rb = (VO−Vg) / Ig (1)
Can be obtained.
Even when the same glow current Ig flows, when the remaining capacity is small and the degree of deterioration is high, the internal resistance value Rb is large, so that the voltage Vg of the in-vehicle battery 4 is low, and even if the remaining capacity is the same, The voltage relationship of the in-vehicle battery 4 is as shown in FIG. Here, SOH = ((full charge capacity at the time of deterioration (Ah)) / (initial full charge capacity (Ah))) × 100%.

車載バッテリ4の内部抵抗値Rbが求められ、抵抗値Rg,Rsが既知であれば、スタータ15の始動時の電圧降下△V(降下電圧)は、
△V=VO・Rb/(Rb+Rg・Rs/(Rg+Rs)) (2)
で求めることができる。
スタータ15の始動電流及び電圧降下は、例えば図3に示すようになる。
グロープラグ6が目標温度まで昇温された後、印加電圧をグロープラグ6で規定された定格電圧に維持しているときの、車載バッテリ4の電圧Vgと、スタータ15の始動時の電圧降下△V(降下電圧)との関係は、図5に示すようになる(但し、開放電圧値VOに従って上下する)。
If the internal resistance value Rb of the in-vehicle battery 4 is obtained and the resistance values Rg and Rs are known, the voltage drop ΔV (voltage drop) at the start of the starter 15 is
ΔV = VO · Rb / (Rb + Rg · Rs / (Rg + Rs)) (2)
Can be obtained.
The starting current and voltage drop of the starter 15 are as shown in FIG. 3, for example.
After the glow plug 6 is heated to the target temperature, the voltage Vg of the in-vehicle battery 4 when the applied voltage is maintained at the rated voltage defined by the glow plug 6, and the voltage drop Δ when the starter 15 is started The relationship with V (drop voltage) is as shown in FIG. 5 (however, it rises and falls according to the open circuit voltage value VO).

本実施の形態では、上記のようにして、求めた開放電圧値VO及び内部抵抗値Rbに基づき、スタータ15の始動時の電圧降下△V(降下電圧)を演算により予測する。また、予め、開放電圧値VO及び内部抵抗値Rbが求まったときの電圧降下△V(降下電圧)を、実測又は演算により求め、電源制御ECU12内のメモリ14にテーブルとして記録しておき、参照するようにしても良い。
スタータ15の始動時の電圧降下△V(降下電圧)を予測できれば、そのときの車載バッテリ4の極小電圧値を、VO−△Vにより演算し予測することができる。
In the present embodiment, the voltage drop ΔV (voltage drop) at the start of the starter 15 is predicted by calculation based on the obtained open circuit voltage value VO and internal resistance value Rb as described above. Further, the voltage drop ΔV (voltage drop) when the open circuit voltage value VO and the internal resistance value Rb are obtained in advance is obtained by actual measurement or calculation, and recorded as a table in the memory 14 in the power supply control ECU 12 for reference. You may make it do.
If the voltage drop ΔV (voltage drop) at the start of the starter 15 can be predicted, the minimum voltage value of the in-vehicle battery 4 at that time can be calculated and predicted by VO−ΔV.

以下に、このような構成の車両用電源装置の動作を、それを示す図6のフローチャートを参照しながら説明する。
電源制御ECU12は、先ず、電圧検出手段5で検出した車載バッテリ4の電圧値Vを読込み、開放電圧値VOとして記憶、更新する(S1)。次いで、予熱スイッチ8がオンにされたか否かを判定し(S3)、オンにされていなければ、電圧検出手段5で検出した車載バッテリ4の電圧値Vを読込み、開放電圧値VOとして記憶、更新する(S1)。
The operation of the vehicular power supply apparatus having such a configuration will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the power supply control ECU 12 reads the voltage value V of the in-vehicle battery 4 detected by the voltage detection means 5, and stores and updates it as the open voltage value VO (S1). Next, it is determined whether or not the preheating switch 8 is turned on (S3). If the preheating switch 8 is not turned on, the voltage value V of the in-vehicle battery 4 detected by the voltage detection means 5 is read and stored as an open voltage value VO. Update (S1).

電源制御ECU12は、予熱スイッチ8がオンにされていれば(S3)、グロープラグが十分に予熱されて目標温度に達したことを通知する信号が、グロー制御部7から与えられるのを待ち(S5)、通知する信号が与えられたときは、そのときの車載バッテリ4の電圧値Vg、電流値Igを読込む(S7)。
電源制御ECU12は、次に、スタータ15の始動時の降下電圧△Vを、式(1)(2)により予測し(S9)、次いで、VO−△Vを演算して、スタータ15の始動時の極小電圧値Vsを予測する(S11)。
If the preheating switch 8 is turned on (S3), the power control ECU 12 waits for a signal from the glow control unit 7 to notify that the glow plug has been sufficiently preheated and has reached the target temperature ( S5) When a signal to be notified is given, the voltage value Vg and current value Ig of the vehicle-mounted battery 4 at that time are read (S7).
Next, the power supply control ECU 12 predicts the voltage drop ΔV at the start of the starter 15 from the expressions (1) and (2) (S9), and then calculates VO−ΔV to start the starter 15 at the start. Is predicted (S11).

電源制御ECU12は、次に、予測した極小電圧値Vsが所定電圧値以下であるか否かを判定する(S13)。所定電圧値は、スタータ15の駆動及びクランキング動作が正常に行え、エンジン始動ができる車載バッテリ4の電圧値に基づき定められている。
電源制御ECU12は、極小電圧値Vsが所定電圧値以下であれば(S13)、スタータスイッチ16がオンになるのを待ってから(S17)、グロー制御部7にグロープラグ6への通電を制限させた(S19)後、スタータ15を始動させる(S21)。次いで、スタータスイッチ16がオフになるのを待って(S23)終了する。
Next, the power supply control ECU 12 determines whether or not the predicted minimum voltage value Vs is equal to or less than a predetermined voltage value (S13). The predetermined voltage value is determined based on the voltage value of the in-vehicle battery 4 that can normally drive and crank the starter 15 and start the engine.
If the minimum voltage value Vs is equal to or less than the predetermined voltage value (S13), the power supply control ECU 12 waits for the starter switch 16 to turn on (S17), and then restricts the energization of the glow plug 6 to the glow control unit 7 After starting (S19), the starter 15 is started (S21). Next, the process waits until the starter switch 16 is turned off (S23), and the process ends.

電源制御ECU12は、グロー制御部7にグロープラグ6への通電を制限させる(S19)際は、グロープラグ6への通電を停止させるか、又は、PWM制御したパルス電流を通流させる(間欠的に通流させる)。また、極小電圧値Vs及び所定電圧値(S13)の差を演算し、演算した差に応じて、通流電流をPWM制御させても良い。
電源制御ECU12は、極小電圧値Vsが所定電圧値以下でなければ(S13)、スタータスイッチ16がオンになるのを待ってから(S15)、スタータ15を始動させ(S21)、次いで、スタータスイッチ16がオフになるのを待って(S23)終了する。
When the power supply control ECU 12 restricts the energization of the glow plug 6 to the glow control unit 7 (S19), the power supply control ECU 12 stops the energization of the glow plug 6 or allows the PWM-controlled pulse current to flow (intermittently). ). Further, the difference between the minimum voltage value Vs and the predetermined voltage value (S13) may be calculated, and the conduction current may be subjected to PWM control according to the calculated difference.
If the minimum voltage value Vs is not less than the predetermined voltage value (S13), the power supply control ECU 12 waits for the starter switch 16 to turn on (S15), starts the starter 15 (S21), and then starts the starter switch. Waiting for 16 to turn off (S23), the process ends.

本発明に係るグロープラグへの電力供給方法及び車両用電源装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of embodiment of the electric power supply method to the glow plug which concerns on this invention, and the power supply device for vehicles. 車載バッテリ、グロー制御部、グロープラグ及びスタータの回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of a vehicle-mounted battery, a glow control part, a glow plug, and a starter. スタータ始動時の始動電流及び電圧降下の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of the starting current at the time of starter start, and a voltage drop. グロー電流及び車載バッテリの電圧の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the glow current and the voltage of the vehicle battery. グロープラグ通電時の、車載バッテリの電圧とスタータの始動時の電圧降下との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the voltage of the vehicle-mounted battery at the time of glow plug energization, and the voltage drop at the time of start of a starter. 本発明に係る車両用電源装置の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the power supply device for vehicles which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 オルタネータ(車載発電機、交流発電機)
3 ディーゼルエンジン
4 車載バッテリ
5 電圧検出手段
6 グロープラグ
7 グロー制御部(制限手段)
8 予熱スイッチ
12 電源制御ECU(電圧検出手段、予測する手段、判定する手段、制限手段)
13 電流検出器
14 メモリ
15 スタータ
16 スタータスイッチ
1 Alternator (on-vehicle generator, AC generator)
3 Diesel engine 4 On-board battery 5 Voltage detection means 6 Glow plug 7 Glow control unit (limitation means)
8 Preheating switch 12 Power control ECU (voltage detecting means, predicting means, judging means, limiting means)
13 Current detector 14 Memory 15 Starter 16 Starter switch

Claims (3)

ディーゼルエンジンに連動する車載発電機が発電した電力により充電される車載バッテリから、前記ディーゼルエンジンを予熱するグロープラグ、及び前記ディーゼルエンジンを始動させるスタータに、電力を供給するグロープラグへの電力供給方法において、
前記ディーゼルエンジンが始動する都度、前記グロープラグに通電する前に、前記車載バッテリの電圧値を開放電圧値として検出し、前記グロープラグに通電し昇温が終了した後に、前記車載バッテリの昇温後電圧値を検出し、該昇温後電圧値を検出するときに、前記車載バッテリの電流値を検出し、検出した該電流値、前記昇温後電圧値及び開放電圧値に基づき、前記スタータの駆動時の前記車載バッテリの極小電圧値を予測し、予測した該極小電圧値が所定電圧値以下であるか否かを判定し、所定電圧値以下であると判定したときに、前記スタータの駆動時に前記グロープラグへの通電を制限又は停止することを特徴とするグロープラグへの電力供給方法。
A power supply method to a glow plug for preheating the diesel engine and a glow plug for supplying power to a starter for starting the diesel engine from an on-vehicle battery charged by power generated by an on-vehicle generator linked to the diesel engine In
Each time the diesel engine is started, before the glow plug is energized, the voltage value of the in-vehicle battery is detected as an open-circuit voltage value. When the post-voltage value is detected and the post-temperature rise voltage value is detected, the current value of the in-vehicle battery is detected, and based on the detected current value, the post-temperature rise voltage value, and the open-circuit voltage value, the starter Predicting the minimum voltage value of the in-vehicle battery at the time of driving, determining whether or not the predicted minimum voltage value is less than or equal to a predetermined voltage value, A method for supplying power to a glow plug, wherein energization to the glow plug is limited or stopped during driving.
ディーゼルエンジンに連動して発電する車載発電機と、該車載発電機が発電した電力により充電され、複数の電気負荷に電力を供給する車載バッテリと、該車載バッテリの電圧値を検出する電圧検出手段とを備え、前記ディーゼルエンジンを予熱するグロープラグ、及び前記ディーゼルエンジンを始動させるスタータに前記車載バッテリから電力を供給する車両用電源装置において、
前記ディーゼルエンジンが始動する都度、前記グロープラグに通電する前に、前記電圧検出手段が検出した電圧値を開放電圧値として取得する手段と、前記グロープラグに通電し昇温が終了した後に、前記電圧検出手段が検出した昇温後電圧値を取得する手段と、該手段が昇温後電圧値を取得するときに、前記車載バッテリの電流値を検出する手段と、該手段が検出した電流値、前記昇温後電圧値及び開放電圧値に基づき、前記スタータの駆動時の前記車載バッテリの極小電圧値を予測する手段と、該手段が予測した極小電圧値が所定電圧値以下であるか否かを判定する手段と、該手段が所定電圧値以下であると判定したときに、前記スタータの駆動時に前記グロープラグへの通電を制限又は停止する制限手段とを備えることを特徴とする車両用電源装置。
An in-vehicle generator that generates power in conjunction with a diesel engine, an in-vehicle battery that is charged with electric power generated by the in-vehicle generator and supplies electric power to a plurality of electric loads, and a voltage detection means that detects a voltage value of the in-vehicle battery In a vehicle power supply device that supplies power from the in-vehicle battery to a glow plug that preheats the diesel engine, and a starter that starts the diesel engine,
Each time the diesel engine is started, before energizing the glow plug, means for acquiring the voltage value detected by the voltage detection means as an open voltage value, and after energizing the glow plug and raising the temperature, Means for acquiring a voltage value after temperature increase detected by the voltage detection means; means for detecting a current value of the in-vehicle battery when the means acquires a voltage value after temperature increase; and a current value detected by the means , Means for predicting the minimum voltage value of the on-vehicle battery when the starter is driven based on the post-temperature rise voltage value and the open circuit voltage value, and whether the minimum voltage value predicted by the means is equal to or less than a predetermined voltage value And a limiting means for limiting or stopping energization to the glow plug when the starter is driven when it is determined that the means is below a predetermined voltage value. Use power supply.
前記制限手段は、前記スタータの駆動時に前記グロープラグへの通電を間欠的に行うように構成してある請求項2記載の車両用電源装置。   The vehicular power supply apparatus according to claim 2, wherein the limiting means is configured to intermittently energize the glow plug when the starter is driven.
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