JP2012017733A - Glow plug energization control system and method of controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の気筒を有するディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けたグロープラグへの通電を個別のグロープラグ通電制御装置で制御するグロープラグ通電制御システム及びその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a glow plug energization control system for controlling energization to a glow plug provided for each cylinder of a diesel combustion engine having a plurality of cylinders by an individual glow plug energization control device and a control method therefor.
従来、ディーゼル燃焼機関の着火を補助するグロープラグの通電を制御するグロープラグ通電制御装置(以下、GCUと略す)として、グロープラグと電源との間にスイッチング素子を設け、機関の運転状況に応じてECUから発信される駆動指令信号にしたがって、スイッチング素子を開閉してグロープラグへの通電を制御するものが知られている(例えば、特許文献1、2等参照)。
Conventionally, as a glow plug energization control device (hereinafter abbreviated as GCU) for controlling energization of a glow plug that assists ignition of a diesel combustion engine, a switching element has been provided between the glow plug and a power source, depending on the operating condition of the engine. In accordance with a drive command signal transmitted from the ECU, the one that opens and closes the switching element to control the energization to the glow plug is known (see, for example,
近年、大電流を供給して早期の昇温を可能とする、低定格のセラミックグロープラグが用いられるようになっており、これに伴い、グロープラグへの通電を制御するスイッチング素子の発熱量も増加する傾向にある。
ところが従来のGCUでは、複数のグロープラグを1つのGCU内に複数のスイッチング素子を設けて制御しており、放熱性を良好にして複数のスイッチング素子から発生する熱の影響を互いに少なくするため装置が大型化する虞がある。
In recent years, low-rated ceramic glow plugs that supply a large current and enable rapid temperature rise have been used. With this, the amount of heat generated by the switching elements that control the energization of the glow plugs has also increased. It tends to increase.
However, in the conventional GCU, a plurality of glow plugs are controlled by providing a plurality of switching elements in one GCU, and a device for improving heat dissipation and reducing the influence of heat generated from the plurality of switching elements. May increase in size.
また、ディーゼル燃焼機関には、運転状況を検出する運転状況検出手段として、バッテリ電圧、エンジン水温センサ、回転計等が設けられており、これらのセンサ類からの情報に基づいて運転状況に応じたグロープラグへの通電を制御すべく、エンジン制御装置(以下、ECUと略す)からGCUへ駆動指令信号(SI)が発信されている。
一方、GCUには、グロープラグやGCUの異常を検出して、ECUに異常を知らせる故障診断装置が設けられており、GCUからECUへ自己診断信号(DI)が発信されている。
さらに、始動時の着火性向上のためのプレグローのみならず、排気浄化性能を向上すべく、ディーゼル燃焼機関の運転中にもグロープラグへの通電を行うアフターグローが行われており、グロープラグ個々に状況に応じた、より高精度のグロープラグへの通電制御や、長時間通電制御が望まれている。
In addition, the diesel combustion engine is provided with a battery voltage, an engine water temperature sensor, a tachometer, and the like as an operation state detection means for detecting an operation state, and according to the operation state based on information from these sensors. In order to control energization of the glow plug, a drive command signal (SI) is transmitted from the engine control unit (hereinafter abbreviated as ECU) to the GCU.
On the other hand, the GCU is provided with a failure diagnosis device that detects an abnormality of the glow plug or GCU and notifies the ECU of the abnormality, and a self-diagnosis signal (DI) is transmitted from the GCU to the ECU.
Furthermore, not only the pre-glow for improving the ignitability at start-up, but also an after-glow that energizes the glow plug during operation of the diesel combustion engine to improve exhaust purification performance. Therefore, more accurate energization control to the glow plug and long-time energization control according to the situation are desired.
このため、複数のグロープラグの異常を早期に検出しようとすると、処理すべきデータ量が膨大となり、GCUに用いられるマイクロコンピュータの性能を高度なものとする必要も生じてくる。
また、従来、KWP(Key Word Protcol)やトークン方式などの通信プロトコルによって気筒毎に通信を実施するため、通信レスポンスに時間がかかったり、システム構成が複雑になったりするという問題があった。
For this reason, if it is attempted to detect abnormalities in a plurality of glow plugs at an early stage, the amount of data to be processed becomes enormous, and it becomes necessary to improve the performance of the microcomputer used in the GCU.
Conventionally, since communication is performed for each cylinder using a communication protocol such as KWP (Key Word Protocol) or a token method, there is a problem that a communication response takes time and a system configuration becomes complicated.
そこで、これらの課題に対して、複数の気筒からなるディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けたグロープラグに対して個別にGCUを設けることにより、GCU毎の発熱量の低減による装置の小型化や、制御の高度化を図ることが考えられる。 Therefore, in response to these problems, by providing a GCU separately for each glow plug provided for each cylinder of a diesel combustion engine composed of a plurality of cylinders, downsizing of the apparatus by reducing the heat generation amount for each GCU, It is conceivable to improve the control.
ところが、従来のGCUの構成をそのまま各グロープラグに設けたのでは、ECU側の通信ポートの数を増やす必要が生じ、配線の複雑化を招き、製造コストの増大を招く虞がある。
加えて、一つのGCUによって複数のグロープラグへの通電を制御する場合には、GCUによって各グロープラグの位置を認識することができるが、従来のGCUと同じような構成のまま、GCUをそれぞれのグロープラグに、又は、その近傍に設けて個別に制御しようとすると、各GCUがどの気筒に設けられたものであるかを認識できなくなり、気筒別の通電制御や異常診断ができなくなる虞もある。
However, if the configuration of the conventional GCU is provided in each glow plug as it is, it is necessary to increase the number of communication ports on the ECU side, which leads to complication of wiring and an increase in manufacturing cost.
In addition, when energization to a plurality of glow plugs is controlled by one GCU, the position of each glow plug can be recognized by the GCU, but the GCU remains in the same configuration as the conventional GCU. If it is provided on or near the glow plug and is individually controlled, it is not possible to recognize which cylinder each GCU is provided, and there is a possibility that it is not possible to perform energization control or abnormality diagnosis for each cylinder. is there.
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、エンジン制御装置の多ポート化や配線の複雑化を招くことなく、複数の気筒を有するディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けたグロープラグへの通電を制御する個別のグロープラグ通電制御装置によって行うに際して、各グロープラグ通電制御装置が自身の気筒位置を認識して気筒別の通電制御と自己診断とを可能とするグロープラグ通電制御システムとその制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of such a situation, the present invention controls energization to a glow plug provided for each cylinder of a diesel combustion engine having a plurality of cylinders without increasing the number of ports of an engine control device or complicating wiring. Provided with a glow plug energization control system that enables each glow plug energization control device to recognize its own cylinder position and perform energization control and self-diagnosis for each cylinder when performing with an individual glow plug energization control device The purpose is to do.
第1の発明では、ディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けられたグロープラグと電源との間に設けたスイッチング手段を上記機関の運転を制御するエンジン制御装置から発信される駆動指令信号に基づいて開閉駆動して、上記グロープラグへの通電を制御するグロープラグ通電制御システムであって、上記グロープラグへの通電をそれぞれ個別に制御する複数のグロープラグ通電制御装置を具備し、該グロープラグ通電制御装置は、少なくとも、上記駆動指令信号に基づいて上記スイッチング手段を開閉制御する駆動制御部と、自己の気筒位置を判定する気筒位置判定手段と、上記グロープラグの異常を検出し自己診断信号を発信する自己診断部と、を具備し、上記気筒位置判定手段として、上記エンジン制御装置と各グロープラグ通電制御装置との間を繋ぎ上記駆動指令信号を伝達する通信配線経路上、上記駆動制御部の内側、又は、通信配線と上記駆動制御部とを繋ぐコネクタの内側のいずれかに気筒判別用抵抗を介装したことを特徴とする(請求項1)。 In the first invention, switching means provided between a glow plug provided for each cylinder of a diesel combustion engine and a power source is opened and closed based on a drive command signal transmitted from an engine control device that controls the operation of the engine. A glow plug energization control system for driving and controlling energization to the glow plug, comprising a plurality of glow plug energization control devices for individually controlling energization to the glow plug, the glow plug energization control The apparatus includes at least a drive control unit that controls opening and closing of the switching unit based on the drive command signal, a cylinder position determination unit that determines its own cylinder position, and detects a malfunction of the glow plug and transmits a self-diagnosis signal. A self-diagnostic unit, and the engine control device and each glow plug energization control device as the cylinder position determination means A cylinder discriminating resistor is interposed either on the inner side of the drive control unit or on the inner side of the connector connecting the communication wiring and the drive control unit on the communication wiring path for connecting the drive command signals. (Claim 1).
第1の発明によれば、気筒位置に応じて変化する上記気筒判別用抵抗の抵抗値によって自己の気筒位置を認識することが可能となり、気筒別に設けた上記グロープラグ通電制御装置によって個々のグロープラグの製造上の固体差や劣化状況の差に対応した個別の制御が可能となり、また、異常が検出された際に、気筒位置を特定して自己診断を実施し、異常の発生している気筒を特定し、自己診断結果を利用することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, it becomes possible to recognize the position of its own cylinder from the resistance value of the cylinder discrimination resistance that changes in accordance with the cylinder position, and the glow plug energization control device provided for each cylinder enables individual glow positions to be recognized. Individual control corresponding to the difference in individual manufacturing and deterioration of plugs is possible, and when an abnormality is detected, the cylinder position is specified and self-diagnosis is carried out. It becomes possible to specify the cylinder and use the self-diagnosis result.
第2の発明では、上記機関の気筒毎に設けた上記グロープラグ通電制御装置から発信する自己診断信号を、プルアップ抵抗を介して電源電圧に繋がれたワイヤードオア回路によって互いに接続し、上記気筒位置判定手段によって認識した自己の気筒に応じて、それぞれの自己診断信号の出力ビットを変えて出力し、上記ワイヤードオア回路によって合成した一群のデータフレームとして、上記エンジン制御装置へ発信する(請求項2)。 In the second invention, self-diagnosis signals transmitted from the glow plug energization control device provided for each cylinder of the engine are connected to each other by a wired OR circuit connected to a power supply voltage via a pull-up resistor. According to the self-cylinder recognized by the position determining means, the output bit of each self-diagnosis signal is changed and output, and transmitted to the engine control device as a group of data frames synthesized by the wired OR circuit. 2).
第2の発明によれば、上記エンジン制御装置に発信される自己診断信号は、各グロープラグ通電制御装置がそれぞれ独立に異常診断を行いその結果のみを上記気筒位置判定手段によって認識した自己の気筒位置に応じたタイミングで発信したときに、それぞれの自己診断信号が対応するビットに出力され、上記ワイヤードオア回路によって、一つのまとまったデータに合成されてエンジン制御装置に伝達されるため、上記グロープラグ通電制御装置から上記エンジン制御装置に送られるデータの大きさを最小限にしながら、どの気筒で異常が発生しているか否かを確実に伝達することができる。 According to the second aspect of the present invention, the self-diagnosis signal transmitted to the engine control device is a self-cylinder in which each glow plug energization control device independently diagnoses an abnormality and recognizes only the result by the cylinder position determination means. When a signal is transmitted at a timing according to the position, each self-diagnosis signal is output to the corresponding bit, and is combined into a single piece of data by the wired OR circuit and transmitted to the engine control unit. While minimizing the size of data sent from the plug energization control device to the engine control device, it is possible to reliably transmit in which cylinder an abnormality has occurred.
より具体的には、第3発明では、上記気筒位置判定手段は、所定の抵抗値を有する複数の抵抗器を具備し、上記エンジン制御装置との間に抵抗はしご回路を形成して、該抵抗はしご回路で検出される所定位置の電圧と電圧差とから自己の気筒位置を判定する(請求項3)。 More specifically, in the third invention, the cylinder position determining means includes a plurality of resistors having a predetermined resistance value, and forms a resistance ladder circuit with the engine control device. The own cylinder position is determined from the voltage at the predetermined position detected by the ladder circuit and the voltage difference.
第3の発明によれば、上記気筒位置判定手段に設けた抵抗器によって抵抗はしご回路が形成されたときに、気筒位置が上記エンジン制御装置から離れるほど、抵抗はしご回路に接続される抵抗器の数が増えるので、上記所定位置で検出される上記電圧と上記電圧差とは気筒位置が上記エンジン制御装置から離れるほど小さくなる。 According to the third invention, when a resistance ladder circuit is formed by the resistor provided in the cylinder position determining means, the farther the cylinder position is away from the engine control device, the more the resistor connected to the resistance ladder circuit. As the number increases, the voltage detected at the predetermined position and the voltage difference become smaller as the cylinder position moves away from the engine control device.
したがって、検出された上記電圧と上記電圧差とから自己の気筒位置を判定することが可能となり、エンジン制御装置の多ポート化や配線の複雑化を招くことなく複数の気筒を有するディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けたグロープラグへの通電を制御する個別のグロープラグ通電制御装置によって気筒別の通電制御と自己診断とが可能となる。 Therefore, it is possible to determine the position of the cylinder from the detected voltage and the voltage difference, and the diesel combustion engine having a plurality of cylinders can be made without increasing the number of ports of the engine control device and complicated wiring. The individual glow plug energization control device that controls the energization of the glow plugs provided for each cylinder enables the energization control and self-diagnosis for each cylinder.
第4の発明では、上記グロープラグ通電制御装置は、自己の気筒位置を判定する気筒位置判定モードと上記グロープラグへの通電制御を行う駆動モードとを切り換えるモード切換手段を具備する(請求項4)。 In a fourth aspect of the invention, the glow plug energization control device includes mode switching means for switching between a cylinder position determination mode for determining its own cylinder position and a drive mode for performing energization control for the glow plug. ).
第4の発明のように、上記モード切換手段によって、上記気筒位置判定モードと上記駆動モードとを切換可能とすることにより、上記グロープラグへの通電を開始する前に、自己の気筒位置の特定を完了させ、その結果を駆動モードに切り換えてグロープラグへの通電を開始したときに利用できる。 As in the fourth aspect of the present invention, the cylinder position determination mode and the drive mode can be switched by the mode switching means, so that the current cylinder position can be specified before the glow plug is energized. Can be used when the energization of the glow plug is started by switching the result to the drive mode.
また、上記切換手段によって上記気筒位置判定モードと上記駆動モードを切換可能とすることにより、自己の気筒位置を判定するためにエンジン制御装置のポートを増やす必要がない。 In addition, since the cylinder position determination mode and the drive mode can be switched by the switching means, it is not necessary to increase the number of ports of the engine control device in order to determine its own cylinder position.
より具体的には、第5の発明のように、上記エンジン制御装置から上記グロープラグ通電制御装置へ上記駆動指令信号を送信する駆動指令信号線と、上記グロープラグ通電制御装置から上記エンジン制御装置へ自己診断信号を送信する自己診断信号線とを用いて、複数の上記グロープラグ通電制御装置を上記エンジン制御装置の一の入力ポート及び一の出力ポートを介して連結すると共に、上記モード切換手段は、上記気筒位置判定モードにおいて、上記駆動指令信号線と上記自己診断信号線とを介して、上記抵抗はしご回路を形成する(請求項5)。 More specifically, as in the fifth invention, a drive command signal line for transmitting the drive command signal from the engine control device to the glow plug energization control device, and the glow plug energization control device to the engine control device. A plurality of glow plug energization control devices are connected via one input port and one output port of the engine control device using a self-diagnosis signal line for transmitting a self-diagnosis signal to the mode switching means; In the cylinder position determination mode, the resistance ladder circuit is formed via the drive command signal line and the self-diagnosis signal line.
第5の発明によれば、上記駆動指令信号線と上記自己診断信号線とを利用して、上記エンジン制御装置と複数のグロープラグ通電制御装置とを連結して、自己の気筒位置を判定するためにエンジン制御装置のポートを増やすことなく、抵抗はしご回路を形成して、各グロープラグに個別に設けられたグロープラグ通電制御装置が自己の気筒位置を認識することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the engine control device and the plurality of glow plug energization control devices are connected using the drive command signal line and the self-diagnosis signal line to determine the cylinder position of itself. Therefore, a resistor ladder circuit can be formed without increasing the number of ports of the engine control device, and the glow plug energization control device provided individually for each glow plug can recognize its own cylinder position.
第6発明では、上記駆動指令信号を発信し、上記自己診断信号を受信する上記エンジン制御装置のインターフェースにおいて、上記駆動指令信号線を上記エンジン制御装置の側で接地すると共に、上記自己診断信号線を上記エンジン制御装置の側で電源電圧に吊り上げる(請求項6)。 In the sixth invention, in the interface of the engine control device that transmits the drive command signal and receives the self-diagnosis signal, the drive command signal line is grounded on the engine control device side, and the self-diagnosis signal line Is raised to the power supply voltage on the engine control device side (claim 6).
第6の発明によれば、気筒位置を判定するための抵抗はしご回路を形成する際に上記グロープラグ通電制御装置を接地するための新たなポートを設ける必要がなく、また、上記エンジン制御装置の自己診断信号を安定的に受信するための電源電圧と上記エンジン制御装置の接地との間の電圧を上記抵抗はしご回路によって分圧して、各グロープラグ通電制御装置の気筒位置を判定することができる。 According to the sixth aspect of the invention, it is not necessary to provide a new port for grounding the glow plug energization control device when forming a resistance ladder circuit for determining the cylinder position. The voltage between the power supply voltage for stably receiving the self-diagnosis signal and the ground of the engine control device can be divided by the resistance ladder circuit to determine the cylinder position of each glow plug energization control device. .
さらに、エンジン制御装置から発信される駆動指令信号のオンオフを上記電圧検出手段からの検出結果の取り込みや上記電圧差検出手段からの検出結果の取り込みの切換に利用できる。 Further, on / off of the drive command signal transmitted from the engine control device can be used for switching in the detection result from the voltage detection means and switching in the detection result from the voltage difference detection means.
より具体的には、第7の発明のように、気筒位置判定手段は、気筒位置判定モードにおいて、上記エンジン制御装置と各グロープラグ通電制御装置との間で各グロープラグ通電制御装置の内側に設けた複数の抵抗器の一方が直列に連結され、他方が並列に連結されたときに、並列に連結された抵抗器によって検出される電圧と直列に連結された抵抗器の両端の電圧差とから自己の気筒位置を判定する(請求項7)。 More specifically, as in the seventh invention, the cylinder position determination means is disposed inside each glow plug energization control device between the engine control device and each glow plug energization control device in the cylinder position determination mode. When one of the plurality of resistors provided is connected in series and the other is connected in parallel, the voltage detected by the resistors connected in parallel and the voltage difference across the resistors connected in series The self-cylinder position is determined from the above (claim 7).
第7の発明によれば、自己の気筒位置を判定可能なグロープラグ通電制御装置が実現できる。 According to the seventh aspect of the present invention, a glow plug energization control device that can determine its own cylinder position can be realized.
第8の発明では、ディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けられたグロープラグと電源との間に設けたスイッチング手段を上記機関の運転を制御するエンジン制御装置から発信される駆動指令信号に基づいて開閉駆動して、上記グロープラグへの通電を制御するグロープラグ通電制御システムの制御方法であって、上記グロープラグへの通電をそれぞれ個別に制御する複数のグロープラグ通電制御装置を具備し、該グロープラグ通電制御装置は、少なくとも、上記駆動指令信号に基づいて上記スイッチング手段を開閉制御する制御部と、自己の気筒位置を判定する気筒位置判定手段と、上記グロープラグの異常を検出し自己診断信号を発信する自己診断部と、を具備し、少なくとも、上記グロープラグへの通電に先立って、上記モード切換手段を判定モードに設定し、上記グロープラグ通電制御装置の設けられた気筒位置を判定する気筒位置判定行程を具備する(請求項8)。 In the eighth invention, the switching means provided between the glow plug provided for each cylinder of the diesel combustion engine and the power source is opened and closed based on the drive command signal transmitted from the engine control device that controls the operation of the engine. A control method of a glow plug energization control system that drives and controls energization to the glow plug, comprising a plurality of glow plug energization control devices that individually control energization to the glow plug, The plug energization control device includes at least a control unit that controls opening / closing of the switching unit based on the drive command signal, a cylinder position determination unit that determines its own cylinder position, and a self-diagnosis signal that detects abnormality of the glow plug. A self-diagnostic unit for transmitting the signal, and at least the mode switching means is determined prior to energization of the glow plug. Set mode comprises a cylinder position determination process determines the cylinder location provided with the above glow plug energization control apparatus (claim 8).
第8の発明によれば、各グロープラグへ通電を開始する前に、自己の気筒位置の確認がなされるので、従来の一つのグロープラグ通電制御装置で行っているのと同様の気筒別の通電制御、気筒別の故障診断が可能となる。 According to the eighth aspect of the invention, since the cylinder position is confirmed before starting the energization of each glow plug, the same cylinder-by-cylinder operation as in the conventional one glow plug energization control device is performed. Energization control and failure diagnosis for each cylinder are possible.
第9の発明では、上記気筒位置判定行程によって自己の気筒位置が特定された後に、上記モード切換手段を駆動モードに設定する駆動モード切換行程を具備し、上記グロープラグへの通電制御を開始したときには、駆動指令信号を駆動モードにおける所定の周波数に設定し、駆動モードにおいてグロープラグ及びグロープラグ通電制御装置の異常が検出されたときには、上記モード切換手段を個別気筒故障判定モードに設定する個別気筒故障判定モード切換行程を具備し、駆動指令信号を個別気筒故障判定モードにおける所定の周波数とすると共に、異常が検出されているグロープラグ通電制御装置にのみ受信可能なデューティ比で発信する(請求項9)。 In a ninth aspect of the present invention, a drive mode switching step for setting the mode switching means to a drive mode is provided after the cylinder position is specified by the cylinder position determination step, and energization control for the glow plug is started. Sometimes, the drive command signal is set to a predetermined frequency in the drive mode, and when an abnormality of the glow plug and the glow plug energization control device is detected in the drive mode, the individual cylinder that sets the mode switching means to the individual cylinder failure determination mode A failure determination mode switching process is provided, the drive command signal is set to a predetermined frequency in the individual cylinder failure determination mode, and is transmitted at a duty ratio that can be received only by a glow plug energization control device in which an abnormality has been detected. 9).
第9の発明によれば、グロープラグ毎に設けたグロープラグ通電制御装置に異常が発生した場合に、異常の発生しているグロープラグ通電制御装置の故障の状態をより詳細に判定することが可能となる。 According to the ninth aspect, when an abnormality occurs in the glow plug energization control device provided for each glow plug, the failure state of the glow plug energization control device in which an abnormality has occurred can be determined in more detail. It becomes possible.
第10の発明では、各気筒に設けた上記グロープラグ通電制御装置から出力される自己診断信号の出力同期を図る自己診断信号同期モードを具備する(請求項10)。 In a tenth aspect of the invention, a self-diagnosis signal synchronization mode is provided to synchronize the output of a self-diagnosis signal output from the glow plug energization control device provided in each cylinder.
第10の発明によれば、各気筒に設けた上記グロープラグ通電制御装置殻発信される自己診断信号の出力タイミングのズレによるエンジン制御装置の側での誤認識を防止し、信頼性の高い異常検出を行うことができる。 According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to prevent misrecognition on the side of the engine control device due to a shift in output timing of the self-diagnosis signal transmitted from the glow plug energization control device shell provided in each cylinder, and a highly reliable abnormality Detection can be performed.
図1を参照して、本発明の第1の実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1の概要について説明する。
本発明のグロープラグ通電制御システム1は、詳述略の複数(n気筒)の気筒を有するディーゼル燃焼機関2の気筒毎に設けたグロープラグ10(1〜n)への通電を各グロープラグ通電制御装置(GCU)100(1〜n)によって個別に制御している。
With reference to FIG. 1, the outline | summary of the glow plug electricity
The glow plug
エンジン制御装置(ECU)3は、機関2の運転状況を検出する運転状況検出手段4からの情報に基づいて、運転状況に応じた駆動指令信号SIを算出し、駆動指令信号線WIRSIを経由して各GCU100(1〜n)に発信すると共に、自己診断信号線WIRDIを経由して各GCU100(1〜n)から発信された自己診断信号DIを受信している。
The engine control unit (ECU) 3 calculates a drive command signal SI corresponding to the driving situation based on information from the driving situation detection means 4 that detects the driving situation of the
本実施形態においては、ECU3のインターフェースI/F30に設けられた一の出力ポートPSIと複数のGCU100(1)〜100(n)とが駆動指令信号線WIRSIを介して直接接続され、一の入力ポートPDIとECU3に最も近いGCU100(1)とが接続され、さらに他のGCU100(2〜n)は、GCU100(1)から自己診断信号線WIRDIを用いて各GCU100(2〜n)の出力ポートPDI、PDI0を介してそれぞれ順に数珠つなぎに接続されている。
In the present embodiment, one output port P SI and a plurality of GCU100 provided in the interface I / F30 in ECU3 and (1) ~100 (n) is directly connected via a drive command signal lines WIR SI One the closest GCU100 (1) and is connected to the input port P DI and
各GCU100(1〜n)は、それぞれ、駆動制御部(DCU)110(1〜n)、気筒位置判定手段(IDU)120(1〜n)、自己診断部(DIU)130(1〜n)とこれらをロジック又はプログラム制御する制御部(PRG)140(1〜n)とによって構成されている。
DCU110(1〜n)は、駆動指令信号SIに基づいて、後述する制御方法によってスイッチング手段116を開閉制御して各グロープラグ10(1〜n)への通電を制御する。
IDU120は、後述する気筒位置判定方法によって、それぞれのGCU100(1〜n)の設けられた気筒位置を判定する。
DIU130は、各グロープラグ10(1〜n)及び、GCU100(1〜n)に発生する異常を後述する判定方法によって検出し、自己診断信号DIを発信する。
Each
Based on the drive command signal SI, the
The
The
図2を参照して、本実施形態におけるGCU100(1〜n)を構成するDCU110(1〜n)、IDU120(1〜n)、DIU130(1〜n)のより具体例な構成について説明する。
なお、本発明においては、気筒位置を判定する気筒判定モードと通常の駆動制御を行う駆動モードとにおいてモード切換手段として設けられた所定のスイッチ(112、121、126、131)の切り換えによって、GCU100(1〜n)を構成する各部DCU110(1〜n)、IDU120(1〜n)、DIU130(1〜n)の構成を変化させてモードの切り換えを行うことを特徴としているため、先ず、各モードにおける各部DCU110(1〜n)、IDU120(1〜n)、DIU130(1〜n)の構成について説明する。
Referring to FIG. 2, DCU110 constituting GCU100 (1~n) in this embodiment (1~n), IDU120 (1~n) , will be described in more specific example configuration of DIU130 (1~n).
In the present invention, the
図2(a)に示すように、駆動モードにおけるDCU110(1〜n)は、プルアップ抵抗111、第1の駆動モードスイッチ112、コンパレータ113、定電圧電源115、パルス調整ロジック114、スイッチング素子116を含むドライバによって構成されている。
ECU3のI/F30には、ECU3側で接地されるトランジスタ301が設けられ、ECU3とGCU100(1〜n)とを接続し駆動指令信号SIを伝達する駆動指令信号線WIRSIは、駆動モードにおいては、第1の駆動モードスイッチ112が閉じられているので、GCU100(1〜n)側で、電源電圧として供給されるバッテリ電圧+Bに切換SW112及びプルアップ抵抗111を介してプルアップされている。
As shown in FIG. 2A, the
The I /
定電圧電源115は、コンパレータ113にバッテリ電圧+Bを分圧した基準電位VSDを与えている。
コンパレータ113には、駆動指令信号SIに応じて開閉されるバッテリ電圧+Bと基準電位VSDとが入力され、これらの比較によって、出力電圧のHI、LOが切り換えられるので電圧の変動の影響を受けることなく確実に駆動指令信号SIがGCU100(1〜n)側に伝達される。
Constant
The
パルス調整ロジック114は、コンパレータ113の出力電圧を後述する気筒判定方法によって特定された気筒位置に応じた個別の駆動指令信号に変換する。
パルス調整ロジック114から発信された駆動指令信号によって、ドライバに設けられたスイッチング素子116が開閉され駆動電圧BATTの通電と停止が制御され、所定のデューティ比でグロープラグ10に電力が供給される。
スイッチング素子116には、MOSFET、IGBT等の半導体パワーデバイスが用いられている。
The
In response to the drive command signal transmitted from the
As the
各DCU110(1〜n)の入力ポートは、各DCU110(1〜n)に分配するように接続された駆動指令信号線WIRSIによってECU3の一の出力ポートPSIにそれぞれ接続されており、各DCU(1〜n)に駆動指令信号SIが直接伝達され、それぞれのDCU110(1〜n)に設けられたパルス調整ロジック114によって、気筒位置に応じた位相の調整が図られる。
例えば、各DCU(1〜n)に同時に入力された駆動指令信号SIに対して、パルス調整ロジック114によって、認識された自己の気筒位置に応じて、気筒順に1周期ずつ遅らせたり、1/4周期ずつ遅らせたりすることができる。
Input port of each DCU110 (1~n) are respectively connected to one output port P SI of ECU3 by the connected drive command signal lines WIR SI to distribute to each DCU110 (1~n), each is transmitted to the drive command signal SI directly to DCU (1 to n), by the
For example, with respect to the drive command signal SI input simultaneously to each DCU (1 to n) , the
図2(b)に示すように、気筒判定モードにおいて、IDU120(1〜n)は、第1の判定モードスイッチ121、電圧差検出用抵抗器122、第2の判定モードスイッチ126、電圧差検出手段124、電圧検出用抵抗器127、電圧検出手段123、気筒判定ロジック125によって構成されている。
また、気筒判定モードにおいては、第1の判定モードスイッチ121及び第2の判定モードスイッチ126が閉じられ、ECU3のバッテリ電圧+Bと接地とが、プルアップ抵抗302、自己診断信号線WIRID、IDU120(1〜n)、駆動指令信号線WISI、トランジスタ301を介して接続された状態となる。
As shown in FIG. 2B, in the cylinder determination mode, the
In the cylinder determination mode, the first
電圧差検出手段124は、所定位置として、GCU100のDI端子とDI0端子との間に接続される電圧差検出用抵抗器122(抵抗値R122Ω)の両端の電圧差ΔV(1〜n)を検出し、電圧検出手段123は、バッテリ電圧+Bをプルアップ抵抗302(抵抗値R302Ω)と電圧検出用抵抗器127(抵抗値R122Ω)とによって案分された電圧差検出用抵抗器122(抵抗値R122Ω)の上流側の所定位置として、GCU100のDI端子に入力される電圧V(1〜n)を検出する。
気筒位置判定手段125は、検出された電圧差ΔV(1〜n)と電圧V(1〜n)とから、気筒の位置を判定し、その結果を自己診断信号DIとして出力し、その結果は、上述の駆動モードにおいて、個別の駆動指令信号を発信するのに利用される。
The voltage difference detecting means 124 has, as a predetermined position, a voltage difference ΔV (1 to n) between both ends of a voltage difference detecting resistor 122 (resistance value R 122 Ω) connected between the DI terminal and the DI0 terminal of the
The cylinder position determination means 125 determines the position of the cylinder from the detected voltage difference ΔV (1 to n) and the voltage V (1 to n), and outputs the result as a self-diagnosis signal DI. In the above-mentioned drive mode, it is used for transmitting individual drive command signals.
各GCU100(1〜n)に設けられた複数のIDU120(1〜n)が駆動指令信号線WIRSI及び自己診断信号線WIRIDを介してエンジン制御装置の一の入力ポート及び一の出力ポートとに接続されているため、気筒の位置によって接続される電圧差検出用抵抗器122及び電圧検出用抵抗器127の数が異なるので、それぞれの電圧差検出手段124と電圧検出手段123とによって、検出された電圧差ΔV(1〜n)と電圧V(1〜n)とから、それぞれの気筒の位置を判定することができる。
気筒判定モードにおいて、電圧検出用抵抗器127は、各GCU100(1〜n)に対して並列となるように設けられ、電圧差検出用抵抗器122は、各GCU100(1〜n)に対して、気筒順に直列となるように設けられている。
A plurality of
In the cylinder determination mode, the
図2(c)に示すように、駆動モードにおけるDIU130(1〜n)は、第2の駆動モードスイッチ131、プラグ電流検出・プラグ電圧検出回路132、異常判定手段135、スイッチング手段(MOSFET)136によって構成されている。
各DIU130(1〜n)のプラグ電流検出・プラグ電圧検出回路132には、公知のプラグ電流検出、プラグ電圧検出回路が適宜採用できる。
プラグ電流検出回路、プラグ電圧検出回路によって検出されたプラグ電流IGL及びプラグ電圧VGLによってGCU(1〜n)の駆動補助及び異常診断に利用されている。
異常判定手段135は、プラグ電流IGLとプラグ電圧VGLとから、断線、劣化、短絡等の各グロープラグ(1〜n)及びGCU100(1〜n)の異常の有無を判定し、その結果を自己診断信号IDとして発信する。
As shown in FIG. 2C, the
As the plug current detection / plug
The plug current detection circuit, the plug current IGL detected by the plug voltage detection circuit, and the plug voltage VGL are used for driving assistance and abnormality diagnosis of GCU (1 to n).
Abnormality determining means 135, and a plug current I GL and the plug voltage V GL, breakage, degradation, to determine the presence or absence of an abnormality of the glow plugs (1 to n) and GCU100 (1~n) such as short circuit, as a result Is transmitted as a self-diagnosis signal ID.
スイッチング手段136のドレインは、自己診断信号線WIRID、プルアップ抵抗302を介してECU3側でバッテリ電圧+Bにプルアップされており、スイッチング手段136のソースは、GCU100(1〜n)側で接地されている。
異常判定手段135の出力はてスイッチング手段136のゲートに接続され、自己診断信号IDの高低に応じてスイッチング手段136が開閉され、自己診断信号線WIRDIを介してECU3側に伝達されている。
駆動モードにおいては、第2の駆動モードスイッチ131が閉じられているので、各グロープラグ10(1〜n)に設けた複数のIDU130が並列してI/F30を介してECU3に接続されることとなる。
The drain of the switching means 136 is pulled up to the battery voltage + B on the
The output of the abnormality determining means 135 is connected to the gate of the switching means 136, the switching means 136 is opened / closed according to the level of the self-diagnosis signal ID, and transmitted to the
In the drive mode, since the second
図3を参照して本実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1の判定モードと駆動モードとを切り換えを可能とする構成例について説明する。
本発明においては、各GCU100(1〜n)が自身の位置を判定する判定モードと、グロープラグ1(1〜n)への通電を制御する駆動モードとを切り換えることにより、ECU3とGCU100(1〜n)とを繋ぐ駆動指令信号線WIRSI及び自己診断信号線WIRIDを、判定モードでは、気筒位置を特定するための分圧抵抗はしご回路の形成に用い、駆動モードでは、駆動指令信号線WIRSI及び自己診断信号線WIRIDを、それぞれの本来の用途である駆動指令信号SIの伝達及び自己診断信号DIの伝達に用いている。
With reference to FIG. 3, a configuration example that enables switching between the determination mode and the drive mode of the glow plug
In the present invention, the
図3に示すように、駆動指令信号線WIRSIには、駆動モードにおいて駆動指令信号線WIRSIとバッテリ電圧とをプルアッププルアップ抵抗111を介して接続するための駆動モードスイッチ112と、判定モードにおいて駆動指令信号線WIRSIと分圧電圧検出用抵抗器127を介して自己診断信号WIRDIとを繋ぐための第1の判定モードスイッチ126とが接続されている。
第1の駆動スイッチ112と第1の判定モードスイッチ126とは、互いに排他的に作動し、一方が閉じられたときには他方が開放されるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the drive command signal line WIR SI includes a
The
さらに、自己診断信号線WIRDIには、駆動モードにおいて、GCU100(1〜n)のDI端子とDI0端子とを短絡する第2の駆動モードスイッチ131と、判定モードにおいてGCU100(1〜n)のDI端子とDI0端子との間に電圧差検出用抵抗器122を介装するための第2の判定モードスイッチ121とが接続されている。
第2の判定モードスイッチ121と第2の駆動モードスイッチ131とは、互いに排他的に作動し、一方が閉じられたときには他方が開放されるように構成されている。本実施形態に示すように、それぞれを別のスイッチで構成しても良いし、一つのスイッチで二者択一的に切換られるように構成しても良い。
なお、本実施形態において、各GCU100(1〜n)は、全く同じ構成で良いため、本図においては、GCU100(2〜n)の内部の構成を省略して記載してある。
In addition, the self-diagnosis signal line WIR DI, in the drive mode, the second
The second
In addition, in this embodiment, since each GCU100 (1-n) may have the completely same structure, it has abbreviate | omitted and described the internal structure of GCU100 (2-n) in this figure.
判定モードにおいては、第1の判定モードスイッチ126と第2の判定モードスイッチ121とが閉じられ、第1の駆動モードスイッチ112と第2の駆動モードスイッチ131とが開放され、上述した、IDU120(1〜n)が形成される。
また、駆動モードにおいては、第1の判定モードスイッチ126と第2の判定モードスイッチ121とが開放され、第1の駆動モードスイッチ112と第2の駆動モードスイッチ131とが閉じられ、上述した、DCU110(1〜n)とDIU130(1〜n)とが形成される。
In the determination mode, the first
In the drive mode, the first
図4を参照して本発明の第1の実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1に用いられる気筒位置判定方法について説明する。
なお、本判定方法を実施するためのプログラム若しくはロジックは、図1に示したPRG140(1〜n)のそれぞれに記憶され各グロープラグ100(1〜n)においてそれぞれ独立して実施される。
ディーゼル燃焼機関2の運転を開始すべく、図略のキースイッチが投入されると、判定モードを実施すべく、図4に示したフローチャートにしたがって各GCU100(1〜n)の制御対象となる気筒位置の判定が開始される。
A cylinder position determination method used in the glow plug
Note that a program or logic for carrying out this determination method is stored in each of the
When a key switch (not shown) is turned on to start operation of the
ステップS100の判定モードセット行程では、グロープラグ10への通電開始に先立って、自己の気筒位置を判定するためにGCU100(1〜n)を判定モードに設定すべく、第1の判定モードスイッチ126及び第2の判定モードスイッチ126が閉じられ、第1の駆動モードスイッチ112及び第2の駆動モードスイッチが開放される。
次いで、ステップS110の電圧検出行程では、電圧検出手段123によって、各ブロープラグ100(1〜n)のDI端子における電圧V(1〜n)の絶対値がモニタされる。
In the determination mode setting process of step S100, the first
Next, in the voltage detection process in step S110, the voltage detection means 123 monitors the absolute value of the
続いて、ステップS120の電圧差検出行程では、電圧差検出手段124によって、電圧差検出用抵抗器122の両端の電圧差ΔV(1〜n)がモニタされる。
次いでステップS130の気筒数N判定行程では、検出された電圧V(1〜n)及び電圧差ΔV(1〜n)を気筒判定手段125内に設けたマップデータ等の閾値と比較し、ディーゼル燃焼機関2の総気筒数Nを判別する。
Subsequently, in the voltage difference detection process in step S120, the voltage difference detection means 124 monitors the voltage difference ΔV (1 to n) across the voltage
Next, in the cylinder number N determination step in step S130, the detected voltage V (1 to n) and the voltage difference ΔV (1 to n) are compared with threshold values such as map data provided in the cylinder determination means 125, and diesel combustion is performed. The total number of cylinders N of the
気筒数nによって、判定モードにおいて、IDU120(1〜n)に接続される電圧差検出用抵抗器122及び電圧検出用抵抗器127の数が増し、各電圧差検出用抵抗器122(1〜n)及び電圧検出用抵抗器127(1〜n)に流れる電流が小さくなり、各IDU120において検出される電圧V(1〜n)及び電圧差ΔV(1〜n)が小さくなる。
これを予め用意したマップデータ等の閾値と比較することによって、燃焼機関2の総気筒数Nを判定できる。
Depending on the number of cylinders n, in the determination mode, the number of voltage
By comparing this with a threshold value such as map data prepared in advance, the total number of cylinders N of the
ステップS130の気筒数N判定行程で、電圧差検出に何らかの異常が発生し、総気筒数Nの特定ができない場合には、判定Noとなり、ステップS110に戻り再度気筒数Nの判定が行われる。
総気筒数Nの特定が完了した場合には、判定Yesとなり、ステップS140〜ステップS170の自己気筒判定行に進む。
If some abnormality occurs in the voltage difference detection in the cylinder number N determination step in step S130 and the total number of cylinders N cannot be specified, the determination is No, and the process returns to step S110 to determine the cylinder number N again.
If the identification of the total number N of cylinders is completed, the determination becomes Yes, and the process proceeds to the self-cylinder determination row in steps S140 to S170.
ステップS140の自己気筒判定行程では、検出した電圧値V(1〜n)を、N気筒目である場合の電圧閾値(VREF(N)L〜VREF(N)H)との比較によって閾値判定する。
例えば、電圧値V(1〜n)が、N気筒目である場合の電圧閾値VREF(N)Lより大きくよりVREF(N)H小さければ、自己気筒がN気筒目であることが特定され、判定Yesとなり、判定が終了し、電圧値V(1〜n)が、電圧閾値VREF(N)L以下であり、自己気筒の位置が特定されなければ、判定Noとなり、ステップS150に進み、N―1気筒目である場合の閾値(VREF(N−1)L〜VREF(N−1)H)との比較によって、閾値判定する。
In the self-cylinder determination process in step S140, the detected voltage value V (1-n) is compared with the voltage threshold value ( VREF (N) L- VREF (N) H ) for the Nth cylinder. judge.
For example, if the voltage value V (1 to n) is larger than the voltage threshold value V REF (N) L and smaller than V REF (N) H in the case of the Nth cylinder, it is specified that the own cylinder is the Nth cylinder. The determination is Yes, the determination ends, the voltage value V (1 to n) is equal to or lower than the voltage threshold V REF (N) L , and if the position of the self-cylinder is not specified, the determination is No and Step S150 is performed. Then, the threshold value is determined by comparison with the threshold values (V REF (N−1) L to V REF (N−1) H ) for the N− 1th cylinder.
自己気筒がN−1気筒目であることが特定されれば、判定Yesとなり、判定が終了し、自己気筒の位置が特定されなければ、判定Noとなり、ステップS160に進み、N―2気筒目である場合の閾値(VREF(N−2)L〜VREF(N−2)H)との比較によって、閾値判定する。比較する気筒の位置を減らしながら閾値判定を繰り返し、2気筒目である場合の閾値(VREF2L〜VREF2H)と電圧値V(1〜n)との比較によって、自己気筒が2気筒目か1気筒目かが特定されれば、全ての判定が終了する。
また、N気筒目のDI0端子はOPENとなっているので、電圧差検出用抵抗器122の両端に電圧差が生じず、ΔV(n)=0vとなるので、直ちにN気筒目であることが判定できる。
If it is determined that the self-cylinder is the N-1th cylinder, the determination is Yes. If the determination is completed and the position of the self-cylinder is not specified, the determination is No, and the process proceeds to step S160. The threshold value is determined by comparison with threshold values (V REF (N−2) L to V REF (N−2) H ). The threshold value determination is repeated while reducing the position of the cylinder to be compared. By comparing the threshold value (V REF2L to V REF2H ) in the case of the second cylinder with the voltage value V (1 to n), it is determined whether the self cylinder is the second cylinder. If the cylinder number is specified, all determinations are completed.
In addition, since the DI 0 terminal of the Nth cylinder is OPEN, no voltage difference occurs between both ends of the voltage
図5を参照して、本実施形態における具体的な気筒判定方法について4気筒の場合を例に説明する。
図5(a)に示すように、判定モードにおいては、ECU3側に設けたI/F30のプルアップ抵抗302を介して接続されるバッテリ電圧+BとECU3側に設けたI/F30のトランジスタ301を介して接続される接地との間に、GCU100(1〜4)に設けた電圧差検出用抵抗器122と電圧検出用抵抗器127とが連結され、各GCU(1〜4)に設けた電圧検出手段123、電圧差検出手段124で検出される電圧V及び電圧差ΔVは、それぞれ気筒位置によって、V1〜V4、ΔV1〜ΔV4に変化する。
With reference to FIG. 5, a specific cylinder determination method in the present embodiment will be described by taking the case of four cylinders as an example.
As shown in FIG. 5A, in the determination mode, the battery voltage + B connected through the pull-up
ECU3から駆動指令信号SIが発信され、ECU3のトランジスタ301が開閉されると、各GCU100(1〜n)で検出される電圧V(1〜n)は、本図(b)のように、気筒位置によって変化する。
具体的な、電圧閾値電圧VREF(1〜n)の一例として、例えば、バッテリ電圧+Bが12v、プルアップ抵抗302の抵抗値R302が1kΩ、電圧差検出用抵抗器122の抵抗値R122が10kΩ、電圧検出用抵抗器127の抵抗値R127が1kΩであるとき、±5%の閾値を設定した場合、1気筒目に対しては、VREF(1)=8.7〜9.6vが閾値として与えられ、2気筒目に対しては、VREF(2)=6.9〜7.6vが閾値として与えられ、3気筒目に対しては、VREF(3)=5.8〜6.4vが閾値として与えられ、4気筒目に対しては、ΔV=0又は、VREF(4)=4.8〜6.4vが与えられる。
例えば、3気筒目に設けられたGCU100(3)の場合、電圧検出手段123によって6.11vが検出された場合、ステップS140で6.11v>4.7〜5.4vであるので、判定Noとなり、ステップS150に進み、ステップS150で5.8v<6.11v<6.4vであるので、判定Yesとなり、3気筒目であることが特定される。
When the drive command signal SI is transmitted from the
As a specific example of the voltage threshold voltage V REF (1 to n) , for example, the battery voltage + B is 12 v, the resistance value R 302 of the pull-up resistor 302 is 1 kΩ, and the resistance value R 122 of the voltage difference detection resistor 122 is used. Is 10 kΩ and the resistance value R 127 of the voltage detection resistor 127 is 1 kΩ, and when a threshold value of ± 5% is set, V REF (1) = 8.7-9. 6v is given as a threshold, V REF (2) = 6.9 to 7.6v is given as a threshold for the second cylinder, and V REF (3) = 5. 8 to 6.4 v is given as a threshold value, and ΔV = 0 or V REF (4) = 4.8 to 6.4 v is given to the fourth cylinder.
For example, in the case of GCU100 (3) provided in the third cylinder, if 6.11v is detected by the voltage detection means 123, since it is 6.11v> 4.7 to 5.4v in step S140, the determination No. Thus, the process proceeds to step S150. Since 5.8v <6.11v <6.4v in step S150, the determination is Yes, and the third cylinder is specified.
図6を参照して、気筒位置判定モードで用いられる最大気筒数Nを決定するための閾値及び気筒位置を判定するための閾値の決定方法について説明する。
本図(a)に示すように、電圧検出手段123で検出される各GCU100(1〜n)のDI端子における電圧V(1〜n)は、総気筒数Nが多い程、また、気筒位置がECU3から離れる程、バッテリ電圧+Bと接地との間で、複数のGCU間で並列に接続される電圧検出用抵抗器127の数と直列に接続される電圧差検出用抵抗器122の数とが増え、電圧V(1〜n)が下がり、本図(b)に示すように、電圧差検出手段124によって検出されるDI端子とDI0端子との間の電圧差ΔV(1〜n)も下がる。
本図(c)に示すように、予め電圧差ΔV(1〜n)と電圧V(1〜n)との関係をマップデータ化しておけば、任意の電圧差ΔV(i)と電圧V(i)に対して総気筒数Nを決定できる。
With reference to FIG. 6, a threshold value for determining the maximum number of cylinders N used in the cylinder position determination mode and a threshold value determination method for determining the cylinder position will be described.
As shown in FIG. 6A, the voltage V (1 to n) at the DI terminal of each
As shown in FIG. 5C, if the relationship between the voltage difference ΔV (1 to n) and the voltage V (1 to n) is converted into map data in advance, the arbitrary voltage difference ΔV (i) and the voltage V ( The total number of cylinders N can be determined for i) .
図7、図8を参照して、本発明の第1の実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1に用いられる駆動モードへの切換と駆動モードでの異常検出方法及び、異常検出時の個別気筒故障判定モードにおける個別故障判定方法について説明する。
なお、本実施形態においては、4気筒の場合を例として説明する。
With reference to FIGS. 7 and 8, switching to the drive mode used in the glow plug
In the present embodiment, a case of four cylinders will be described as an example.
ステップS200の始動行程で、キースイッチが投入されると、各GCU100(1〜n)に電圧が供給され、上述した、ステップS100の判定モード切換行程を経て、ステップS110〜S170の気筒位置判定行程が開始され、総気筒数Nが判定され、さらに各GCU100(1〜n)の気筒位置の判定が行われる。
気筒位置が判定されると、ステップS210の駆動モード切換行程において、第1の判定モードスイッチ122、第2の判定モードスイッチ126が開放され、第1の駆動モードスイッチ112、第2の駆動モードスイッチ131が閉じられる。
When the key switch is turned on in the starting process of step S200, a voltage is supplied to each
When the cylinder position is determined, the first
次いでステップS220のグロープラグ通電行程において、グロープラグ10への通電が開始される。
このとき、ECU3において算出された駆動指令信号SIは、周波数30Hzのパルス信号として、伝達され、機関2の運転状況に応じて算出された所定のデューティ比で各GUC100(1〜n)に設けたそれぞれのスイッチング素子116をパルス調整手段114で調整されたタイミングで開閉駆動する。
Next, in the glow plug energization process in step S220, energization to the
At this time, the drive command signal SI calculated in the
ステップS230の通電時故障判定行程では、グロープラグ10(1〜n)への通電中に、各GCU100(1〜n)に設けたプラグ電流検出手段132及び、プラグ電流検出回路133によって各グロープラグ100(1〜n)に流れるプラグ電流IGLが検出され、各GCU100(1〜n)に設けたプラグ電圧検出回路134によって各グロープラグに印加されるプラグ電圧VGLが検出され、プラグ電流IGLとプラグ電圧VGLとから、各グロープラグ10(1〜n)及びGCU100(1〜n)について通電中常時故障の有無が異常判定手段135によって判定される。
このとき、5周期毎に、正常かいずれかの気筒に異常があるかが判定され、自己診断信号DIが出力される。
In the failure determination process during energization in step S230, each glow plug is detected by the plug current detection means 132 and the plug current detection circuit 133 provided in each
At this time, it is determined whether every cylinder is normal or abnormal every five cycles, and the self-diagnosis signal DI is output.
ステップS230で故障がなければ、故障なし判定となり、正常であることを示す自己診断信号DIが発信され、ステップS240の通電動作継続行程に進み、通常の通電動作が継続される。この時ダイアグ信号として、正常モード出力が成される。
ステップS230で故障が検出されると、故障あり判定となり、ステップS250の故障診断信号出力行程に進む。この時ダイアグ信号として、異常モード出力が成される。
If there is no failure in step S230, it is determined that there is no failure, a self-diagnosis signal DI indicating normality is transmitted, the process proceeds to the energization operation continuing step of step S240, and the normal energization operation is continued. At this time, a normal mode output is made as a diagnosis signal.
If a failure is detected in step S230, it is determined that there is a failure, and the process proceeds to a failure diagnosis signal output process in step S250. At this time, an abnormal mode output is made as a diagnosis signal.
ステップS250の故障診断信号出力行程では、各GCU110(1〜n)から、故障診断信号(ダイアグ)DIが出力され、ECU3へ伝達される。
ステップS260のECU気筒判定行程では、ECU3側でDIの出力されたDIの読み取りによって故障している気筒について故障フラグを立てるなどにより特定し、故障した気筒の特定に成功すれば、判定Yesとなり、ステップS270の通電動作停止行程に進む。
In the failure diagnosis signal output process in step S250, a failure diagnosis signal (diag) DI is output from each
In the ECU cylinder determination process of step S260, the
ステップS250のECU気筒判定行程で、DIの読み取りエラー等により、故障した気筒の特定ができない場合には、判定Noとなり、ステップS230に戻り、故障判定を繰り返す。
ステップS270の通電動作停止行程では、各グロープラグ10(1〜4)の内故障と判定されたグロープラグへの通電を停止する。
In the ECU cylinder determination process in step S250, if the failed cylinder cannot be identified due to a DI reading error or the like, the determination is No, the process returns to step S230, and the failure determination is repeated.
In the energization operation stop process in step S270, energization to the glow plugs determined to be internal failures of the respective glow plugs 10 (1 to 4) is stopped.
次いで、ステップS280の個別気筒故障判定モード切換行程では、ECU3からの駆動指令信号SIの発信周期を駆動モードにおける駆動モード周期TDRV(例えば、30Hz)から、個別判定モードにおける個別判定モード周期TJDG(例えば、60Hz)に切り換える。
故障の発生しているGCU100(1〜4)にのみ駆動指令信号SIを伝達するため、グロープラグ10(1〜4)又はGCU100(1〜4)に故障が発生している気筒が気筒#1〜#4の内、1気筒目の場合には、ステップS290に示すように駆動指令信号SIの20%デューティで出力し、2気筒目の場合には、ステップS300に示すように駆動指令信号SIの40%デューティで出力し、3気筒目の場合には、ステップS310に示すように駆動指令信号SIの60%デューティで出力し、4気筒目の場合には、ステップS320に示すように駆動指令信号SIの80%デューティで出力する。
Next, in the individual cylinder failure determination mode switching process in step S280, the transmission period of the drive command signal SI from the
For transmitting a drive command signal SI only occurring in the GCU100 (1-4) of the failure, cylinder failure glow plug 10 (1-4) or GCU100 (1-4) has occurred
ステップS330の個別自己診断信号DI出力行程では、各GCU100(1〜4)は、自身の気筒位置に応じたデューティ比の駆動指令信号SIのみを受信し、詳細な異常の内容について診断を行う。
このとき、対象とするGCU以外は無応答となり、所定のデューティ比の駆動指令信号SIを受信したGCU100(1〜n)が個別の故障モードを表す自己診断信号DIを出力する。
In the individual self-diagnosis signal DI output process in step S330, each
At this time, there is no response except for the target GCU, and the
図9を参照して、第1の実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1の駆動モードにおける、GCU100(1〜n)の構成について説明する。
なお、各GCU100(1〜n)内部の構成は、全て共通の構成であるので、GCU100(1)以外は、内部の構成を省略してある。
With reference to FIG. 9, the structure of GCU100 (1-n) in the drive mode of the glow plug
Note that the internal configurations of the
図9に示すように、駆動モードでは、第1の駆動モードスイッチ112と第2の駆動モードスイッチ131が閉じられている。
ECU3側で接地されたトランジスタ301に接続された駆動指令信号線WIRSIは、各GCU100(1〜n)側でプルアップ抵抗111を介してバッテリ電圧+Bにプルアップされている。
As shown in FIG. 9, in the drive mode, the first
The drive command signal line WIR SI connected to the
ECU3から発信された駆動指令信号SIにしたがってコンパレータ113の入力の高低が切り替わり、コンパレータ113に入力された基準電位との比較によって電圧変動等の影響が排除され、Hi、Loの安定した2値出力となってコンパレータ113から出力される。
パルス調整ロジック114では、コンパレータ113の出力電圧を上述の気筒判定モードにおいて特定された気筒位置に応じた個別の通電信号G(1〜n)に変換し、スイッチング素子116を開閉駆動する。
The input level of the
The
スイッチング素子116の開閉駆動により、スイッチング素子116に入力された駆動電圧BATTが、ECU3によって算出された駆動指令信号SIに対応する所定のデューティ比でグロープラグ10へ供給される。
一方、各GUC100(1〜n)のDI端子及び、DI0端子は、自己診断信号線WIRIDを介してECU3の一の入力ポートPDIに連結され、さらにECU3側でプルアップ抵抗302を介してバッテリ電圧+Bにプルアップされ、各GCU100(1〜n)のDI端子及び、DI0端子は、順に連結されている。
When the
On the other hand, the DI terminal and DI 0 terminal of each
グロープラグ10とスイッチング素子116との間には、電流検出手段132が設けられ、電流検出手段133及び電圧検出手段134によって、駆動時にグロープラグ10に流れるプラグ電流IGL及びプラグ電圧VGLを検出し、異常判定手段135によって、各GCU100(1〜n)が制御するグロープラグ10(1〜n)の過昇温、劣化、断線等の異常及び、各GCU100(1〜n)とグロープラグとの間に発生する過電流、短絡、断線等の異常を検出している。
本実施形態においては、機関2の気筒毎に設けたGCU100(1〜n)のそれぞれから発信する自己診断信号DIは、プルアップ抵抗302を介して電源電圧+Bに繋がれ、ワイヤードオア回路を形成するよう互いに接続されている。 気筒位置判定手段IDU120(1〜n)によって認識した自己の気筒に応じて、それぞれの自己診断信号の出力ビットを変えて出力し、ワイヤードオア回路で合成した一群のデータフレームとして、エンジン制御装置3へ発信する。
Between the
In the present embodiment, the self-diagnosis signal DI transmitted from each of the
異常判定手段135によって異常が検出さると、自己診断信号DIが発信され、MOSFET136が開閉駆動され、ECU3側に2値のシリアルデータとして送信される。
上述したように、駆動モードにおいて、各GCU100(1〜n)のそれぞれの自己診断信号IDが、各GCU100(1〜n)に設けられたパルス調整ロジック114によって調整された駆動指令信号SIの開閉タイミングに合わせて発信され、それが一本の自己診断信号線WIRDIによって合一され、ECU3側に送信されている。
When an abnormality is detected by the abnormality determination means 135, a self-diagnosis signal DI is transmitted, the
As described above, in the drive mode, each of the self-diagnosis signal ID is closing drive command signal SI, which is adjusted by the
なお、各GCU100(1〜n)からの自己診断DIの発信は、駆動指令信号SIに同期しており、駆動指令信号SIの立ち上がりに対して所定の読み取りタイミングで遅延させることも可能である。
上述の如く、故障ありと判定されると、ECU3によって、通電動作が停止され、駆動指令信号SIの発信周期を個別気筒故障判定モードに切換られる。
The transmission of the self-diagnosis DI from each
As described above, when it is determined that there is a failure, the
ECU3は、故障の発生している気筒位置に合わせたデューティ比の駆動指令信号SIを個別判定モード周期TJDG(例えば、60Hz)によって発信する。
各GCU100(1〜n)は、デューティ比の違いによって、自己の受け取るべき駆動指令信号SIのみを受信し、詳細な故障診断を行い、故障の発生している気筒のみが自己診断信号DIを発信する。
また、ディーティ比の違いは、SI入力回路にて周期とDutyを検出することによって認識でき、公知の内部ロジック回路にて判定可能である。
The
Each
The difference in duty ratio can be recognized by detecting the period and duty with the SI input circuit and can be determined with a known internal logic circuit.
図10を参照して、4気筒の場合の駆動モードにおいて発信される自己診断信号の具体例について説明する。
各GCU100(1〜4)から発信される自己診断信号DIが並列に接続されているので、本図(a)に示すように、正常時には、各GCU100(1〜4)の正常であることを示す出力が順に立ち上がるが、一周期ずつずれて出力されるため、互いに打ち消し合い、ECU3には、1気筒目から4気筒目までが正常であることを示すように全てのデータビットがLoとなり、GCU100(4)からの自己診断信号DIの立ち下がりに同期して、判定の終了を示す、データビットがHiとなった自己診断信号DIが伝達される。
A specific example of the self-diagnosis signal transmitted in the drive mode in the case of four cylinders will be described with reference to FIG.
Since the self-diagnosis signals DI transmitted from each
一方、例えば2気筒目に故障がある場合、本図(b)に示すように、各GCU100(1〜4)の内、2気筒目のみ正常であることを示す自己診断信号が立ち上がらないため、ECU3に伝達される自己診断信号DIは、1気筒目の自己診断信号の立ち下がりに同期して立ち上がり、3気筒目の自己診断信号の立ち上がりに同期して立ち上がった2気筒目が異常であることを示すデータビットがHiとなり、4気筒目の自己診断信号の立ち下がりに同期して、判定の終了を示す、データビットがHiとなった自己診断信号DIが伝達される。
On the other hand, for example, when there is a failure in the second cylinder, as shown in this figure (b), a self-diagnosis signal indicating that only the second cylinder of each GCU100 (1-4) is normal does not rise. The self-diagnosis signal DI transmitted to the
図11を参照して、上述したように何らかの故障が検出された場合の個別気筒判別モードにおける判定結果の具体例について説明する。
個別判定モードでは、本図(a)に示すように、故障の検出されたGCU100(1〜4)に対応するデューティ比の個別判定モードの駆動指令信号SIが個別判定モード周期TJDGで、ECU3から発信される。
各GCU100(1〜4)では、上述の気筒位置判定によって判定された自己の気筒位置に基づいて、個別判定モードにおける受信可能な駆動指令信号SIのデューティ比が設定される。例えば、4気筒の場合、1気筒目は、20%デューティ、2気筒目は40%デューティ、3気筒目は60%デューティ、4気筒目は80%デューティの駆動指令信号を受信可能となっている。
本図(b)に示すように、40%デューティ、60Hzで発信された駆動指令信号に対して、GCU100(2)で、異常診断がなされ、所定の故障モードに応じた自己診断信号DIが出力され、正常なGCU100(1、3、4)は、40デューティの駆動指令信号を受信しないので、全ての期間に対して自己診断信号は出力されなくなり、全体としては、GCU100(2)の自己診断信号を反転した信号がECU3に伝達される。
With reference to FIG. 11, a specific example of the determination result in the individual cylinder determination mode when any failure is detected as described above will be described.
In the individual determination mode, as shown in FIG. 5A, the drive command signal SI of the individual determination mode with the duty ratio corresponding to the
In each
As shown in this figure (b), the GCU100 (2) performs an abnormality diagnosis on the drive command signal transmitted at 40% duty, 60 Hz, and outputs a self-diagnosis signal DI corresponding to a predetermined failure mode. Since the
図12を参照して本発明の第2の実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1aについて説明する。
上記実施形態においては、図1に示すように、グロープラグ10とGCU100とが一体に設けられたグロープラグ通電制御装置1について説明したが、図12に示すように、各GCU100(1〜n)を各グロープラグ10と分離し、その近傍に載置して、通電線WIRGLを介して各GCU100(1〜n)と各グロープラグ10とを接続した構成としても良い。本実施形態においても上記実施形態と同様の効果が発揮される。
A glow plug energization control system 1a according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the above embodiment, the glow plug
図13、図14を参照して本発明の第3の実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1bについて説明する。
上記実施形態においては、気筒一判定手段120として、GCU100内に電圧差検出用抵抗器122及び電圧検出用抵抗127を設けて、ECU3との間で抵抗はしご回路を形成することによって、気筒位置に応じて変化する合成抵抗の値から自己の気筒位置を認識する構成を示したが、本実施形態のように、駆動指令信号SIを伝達する通信配線経路上(ハーネスWIRSI)に、気筒位置に応じて異なる抵抗値R122(1)〜R122(n−1)を有する気筒判別用抵抗122b(1〜n)を設けた構成としても良い。
A glow plug energization control system 1b according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the above embodiment, as the cylinder one determining means 120, the voltage
本実施形態によれば、図14(a)に示すように、1気筒目の駆動指令信号SIがオンとなったときの電圧ΔVのHi側の電位は、GCU100b(1)側でプルアップ抵抗111を介して電源電圧+Bに吊り上げられており、Lo側の電位は、気筒判別用抵抗122b(1)の抵抗値R122(1)と、プルアップ抵抗111の抵抗値R111とによって、電源電圧+Bとフィルタ(コンデンサ)115aとの間の電圧ΔVを案分した電位V1となり、本図(b)に示すように、2気筒目の駆動指令信号SIがオンとなったときの電圧ΔVのHi側の電位は、GCU100b(2)側でプルアップ抵抗111を介して電源電圧+Bに吊り上げられており、Lo側の電位は、気筒判別用抵抗122b(2)の抵抗値R122(2)と、プルアップ抵抗111の抵抗値R111とによって、電源電圧+Bとフィルタ(コンデンサ)115aとの間の電圧を案分した電位V2となり、本図(c)に示すように、n気筒目の駆動指令信号SIがオンとなったときの電圧ΔVのHi側の電位は、GCU100b(n)側でプルアップ抵抗111を介して電源電圧+Bに吊り上げられており、Lo側の電位は、気筒判別用抵抗122b(n)の抵抗値R122(n)と、プルアップ抵抗111の抵抗値R111とによって、電源電圧+Bとフィルタ(コンデンサ)115aとの間の電圧ΔVを案分した電位Vnとなる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 14A, the Hi-side potential of the voltage ΔV when the drive command signal SI for the first cylinder is turned on is the pull-up resistor on the
このとき、本実施形態においては、R122(1)<R122(2)<・・・<R122(n)、又は、R122(1)>R122(2)>・・・>R122(n)となるように設定されているので、エンジン制御装置に近い方から気筒順に気筒判別用抵抗112(1〜n)を徐々に大きくした場合には、駆動指令信号SIがオンとなってときのLo側の電位V1、V2、・・・Vnは徐々に小さくなり、反対に、エンジン制御装置に近い方から気筒順に気筒判別用抵抗112(1〜n)を徐々に小さくした場合には、駆動指令信号SIのLo側の電位V1、V2、・・・Vnは徐々に大きくなる。
したがって、駆動指令信号SIのLo側の電位V1、V2、・・・Vnを、閾値判定すれば、自己の気筒位置を認識することができる。
なお、本実施形態において、1気筒目の気筒判別用励行112(1)は省略しても良い。この場合、駆動指令信号SIがオンとなったときのLo側の電位V1は、0vとなる。
At this time, in this embodiment, R 122 (1) <R 122 (2) <... <R 122 (n) or R 122 (1) > R 122 (2) >. Since it is set to be 122 (n) , when the
Therefore, if the Lo-side potentials V 1 , V 2 ,... V n of the drive command signal SI are determined as threshold values , the cylinder position can be recognized.
In the present embodiment, the cylinder discrimination for the first cylinder 112 (1) may be omitted. In this case, the Lo-side potential V1 when the drive command signal SI is turned on is 0v.
図15、図16を参照して本発明の第4の実施形態におけるグロープラグ通電制御システム1cについて説明する。
上記第3の実施形態においては、気筒判別用抵抗122b(1〜n)として、気筒位置に応じて徐々に変化する抵抗値R122b(1〜n)のものを配設して気筒位置を判別する構成を示したが、本実施形態においては、駆動指令信号SIを伝達する通信配線経路として設けた駆動信号用ハーネスWIRSI上であって、自身のGCU100c(1〜(n−1))と次の気筒に設けられるGCU100c(2〜n)との間に一定の抵抗値R122c(1〜n)を有する気筒判別用抵抗122c(1〜n)が設けられている。
また、ハーネスWIRSIとGCU100c(1〜n)とを接続するコネクタの内側に気筒判別用抵抗122c(1〜n)を載置しても良い。
A glow plug energization control system 1c according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the cylinder position is determined by disposing a cylinder having the resistance value R 122b (1 to n) that gradually changes according to the cylinder position as the
Further, the cylinder discrimination resistor 122c (1 to n) may be placed inside the connector that connects the harness WIR SI and the
このような構成とすることによって、図16(a)に示すように、1気筒目の駆動指令信号SIがオンとなったときの電圧ΔVのHi側の電位は、GCU100c(1)側でプルアップ抵抗111を介して電源電圧+Bに吊り上げられており、Lo側の電位V1は0vとなっており、本図(b)に示すように、2気筒目の駆動指令信号SIがオンとなったときの電圧ΔVのHi側の電位は、GCU100c(2)側でプルアップ抵抗111を介して電源電圧+Bに吊り上げられており、Lo側の電位は、気筒判別用抵抗122c(2)の抵抗値R122(1)と、プルアップ抵抗111の抵抗値R111とによって、電源電圧+Bとフィルタ(コンデンサ)115aとの間の電圧を案分した電位V2となり、本図(c)に示すように、n気筒目の駆動指令信号SIがオンとなったときの電圧ΔVのHi側の電位は、GCU100cb(n)側でプルアップ抵抗111を介して電源電圧+Bに吊り上げられており、Lo側の電位は、n―1個の気筒判別用抵抗122cが直列に接続され、抵抗値R122の(n−1)倍の抵抗値と、プルアップ抵抗111の抵抗値R111とによって、電源電圧+Bとフィルタ(コンデンサ)115aとの間の電圧を案分した電位Vnとなる。
With this configuration, as shown in FIG. 16A, the Hi side potential of the voltage ΔV when the drive command signal SI for the first cylinder is turned on is pulled on the
したがって、上記実施形態と同様、駆動指令信号SIがオンとなったときに、Lo側の電位を閾値判定すれば、自己の気筒位置を認識することができる。
なお、上記実施形態においては、公知の電流検出、電圧検出回路132として、電流検出手段として、グロープラグ10の上流側に既知の抵抗値を有するシャント抵抗等を設けて、その両端の電位を計測して、プラグ電流IGPを検出し、スイッチング手段116の出力電圧を検出してプラグ電圧VGPとし、プラグ電流IGP及びプラグ電圧VGPの値から、断線等異常の有無を検出する例を示したが、本実施形態のように、電流検出手段132として、半導体スイッチング素子135のトランジスタセルの一部を利用してカレントミラー回路を構成し、ミラー電流を検出するようにしても良い。このような構成とすることにより、シャント抵抗による損失を少なくすることもできる。
なお、本実施形態においては、図15に示したように、電源電圧+Bを伝達する駆動電源用ハーネスWIR+Bと、駆動信号用ハーネスWIRSIと、自己診断信号用ハーネスWIRIDとを一対のコネクタ内でまとめてGCU100c(1〜n)側と接続する構成を示したが、電力線(駆動電源用配線WIR+B)と信号線(駆動信号用ハーネスWIRSI及び自己診断信号用ハーネスWIRID)とを分けて配線するようにしても良い。
Therefore, as in the above embodiment, if the Lo-side potential is determined as a threshold when the drive command signal SI is turned on, its own cylinder position can be recognized.
In the above embodiment, as the known current detection and
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, a drive power harness WIR + B for transmitting a power supply voltage + B, a drive signal harness WIR SI, and a self-diagnosis signal harness WIR ID are connected to a pair of connectors. In FIG. 1, the configuration in which the
図17、図18を参照して、本発明のグロープラグ通電制御システムに用いられる自己診断信号の他の実施形態について説明する。
図17(a)は、正常時における各気筒に設けられたDIUの自己診断信号DI(1気筒目〜4気筒目)とワイヤードオア回路によって合成され、ECUに入力される自己診断DIのデータ構造を示すタイムチャートであり、図17(b)は、異常時として、2気筒目のGCU100(2)に断線異常が発生した場合を例として、示すタイムチャートである。
With reference to FIGS. 17 and 18, another embodiment of the self-diagnosis signal used in the glow plug energization control system of the present invention will be described.
FIG. 17A shows the data structure of the self-diagnosis DI which is synthesized by the DIU self-diagnosis signal DI (first cylinder to fourth cylinder) provided in each cylinder and the wired OR circuit and is input to the ECU at normal time. FIG. 17B is a time chart illustrating an example in which a disconnection abnormality occurs in the GCU 100 (2) of the second cylinder at the time of abnormality.
図17(a)に示すように、各気筒に設けられたDIU130で正常と判定された場合には、自身の気筒位置に対応するデータビットの出力がLoとなり、他の気筒に対応するデータビットの出力はHiとなっており、ワイヤードオア回路によって合成されたデータは、正常位置に対応するデータビットがLoとなってECUに伝達される。
例えば、本図に示すように、1気筒目のダイアグ信号DIは、スタートビットとして、ビットNo.0がLoとなり、続くビットNo.1が1気筒目の判定結果に対応し、正常時には、Loとなっており、続くデータビットは、全てHiとなっている。また、ビットNo.7、8に異常の有無を示すエラービットER1、ER2に割り当てられ、ビットNo.9がストップビットとなっている。
As shown in FIG. 17 (a), when the
For example, as shown in the figure, the diagnosis signal DI for the first cylinder is a bit No. as a start bit. 0 becomes Lo, and the following bit No. 1 corresponds to the determination result of the first cylinder, is Lo when normal, and all subsequent data bits are Hi. Also, bit No. 7 and 8 are assigned to error bits ER1 and ER2 indicating the presence or absence of abnormality. 9 is a stop bit.
同様に、2気筒目に対しては、ビットNo.0がLoとなり、スタートビットであることを示し、ビットNo.2が、2気筒目の判定結果に対応し、正常時には、Loとなっており、前後のデータビットは全てHiとなっている。また、1気筒目と同様に、ビットNo.7、8に異常の有無を示すエラービットER1、ER2が割り当てられ、ビットNo.9がストップビットとなっている。 Similarly, for the second cylinder, bit No. 0 becomes Lo, indicating that it is a start bit. 2 corresponds to the determination result of the second cylinder, is Lo when normal, and all the preceding and subsequent data bits are Hi. Similarly to the first cylinder, the bit No. 7 and 8 are assigned error bits ER1 and ER2 indicating the presence or absence of abnormality. 9 is a stop bit.
以下、3気筒目、4気筒目も、正常には、それぞれ、対応するデータビットがLoとなり、他はHiとなっている。
1気筒目から4気筒目までのデータをワイヤードオア回路で合成した信号がECUに伝達される。
Hereinafter, in the third and fourth cylinders, the corresponding data bits are normally Lo, and the others are Hi.
A signal obtained by combining the data from the first cylinder to the fourth cylinder by the wired OR circuit is transmitted to the ECU.
正常時には、本図に示すように、ビットNo.1〜4の全てのダイアグ信号DIがLoとなっており、全てのエラービットER1、ER2は、Hiとなっている。
次いで、本図(b)に示すように、2気筒目に断線異常が発生した場合のデータ構造について説明する。
In normal operation, as shown in the figure, the bit No. All the diagnostic signals DI of 1-4 are Lo, and all the error bits ER1, ER2 are Hi.
Next, a data structure when a disconnection abnormality occurs in the second cylinder as shown in FIG.
1気筒目、3気筒目、4気筒目には異常がないので、本図(a)と同様のデータとなる。
2気筒目に断線異常が発生し、プラグ電流検出・プラグ電圧検出回路132で断線異常が検出されると、2気筒目のダイアグ信号DIのビットNo.2がHiなり、合わせて、エラービットER1、ER2がLoとなる。
したがって、ECU3に伝達される自己診断信号は、本図(b)の最下段に示す様に、ビットNo.2がHiとなり、その他のデータビットビットNo.1、3、4がハイとなり、エラービットER1とER2とがLoとなる。
また、エラーの種類に応じて、例えば、過電圧、過電流の場合にER1をLo、過電流、MOSショートの場合に、ER1をLotとするようにしたり、過電圧と過電流とを区別して検出することができる場合には、ER1をLoとし、ER2をHiとするなどによって異常原因を区別して発信することもできる。
Since there is no abnormality in the first cylinder, the third cylinder, and the fourth cylinder, the data is the same as in FIG.
When a disconnection abnormality occurs in the second cylinder and the disconnection abnormality is detected by the plug current detection / plug
Therefore, the self-diagnosis signal transmitted to the
Also, depending on the type of error, for example, ER1 is set to Lo for overvoltage and overcurrent, and ER1 is set to Lot for overcurrent or MOS short, or overvoltage and overcurrent are detected separately. If possible, the cause of the abnormality can be distinguished and transmitted by setting ER1 to Lo and ER2 to Hi.
図18を参照して、ダイアグ同期モードについて説明する。
駆動指令信号SIのデューティ比を、例えば、ヒータ通電モードでは、60%とし、ダイアグ信号同期モードでは、デューティ比を20%に切換え、次の立ち下がりに同期して、ダイアグ信号DIのスタートビットを発生させ、ダイアグの出力同期を実施することができる。
これにより、同じ駆動指令信号SIのタイミングを受信する各気筒のGCU100(1〜n)で、他の気筒とのダイアグ信号DIの同期を図ることも可能となる。
The diagnosis synchronization mode will be described with reference to FIG.
For example, the duty ratio of the drive command signal SI is set to 60% in the heater energization mode, and the duty ratio is switched to 20% in the diagnosis signal synchronization mode, and the start bit of the diagnosis signal DI is set in synchronization with the next falling edge. And output synchronization of the diagnosis can be performed.
Accordingly, it is possible to synchronize the diagnosis signal DI with other cylinders by the GCUs 100 (1 to n) of the respective cylinders that receive the same timing of the drive command signal SI.
なお、ダイアグ同期モードは、必ずしも、最初のダイアグ信号同期モードのデューティ比に合わせる必要はなく、低デューティの出力を複数回行った後に、ダイアグ信号DIの発信タイミングを合わせても良いし、駆動指令信号SIの立ち下がりにスタートビットと以外の情報ビットを同期するようにしても良い。 Note that the diagnosis synchronization mode does not necessarily match the duty ratio of the first diagnosis signal synchronization mode, and the output timing of the diagnosis signal DI may be adjusted after a low duty output is performed a plurality of times. Information bits other than the start bit may be synchronized with the falling edge of the signal SI.
さらに、内燃機関3の運転状況に対して要求されるグロープラグ10の目標温度に応じて、例えば、ヒータ通電モードとして、1200℃を目標温度として、ディーティ比80%のPWM制御を行う高温制御モード、1100℃を目標温度として、デューティ比60%のPWM制御を行う中温制御モード、1000℃を目標温度として、デューティ比40%のPWM制御を行う低温制御モードとの3段階に切換可能とし、ディーティ比20%としたときに、自己診断信号同期モードに切換えるようにしても良い。
Furthermore, in accordance with the target temperature of the
本発明は上記実施形態に限定するものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、自己気筒判定手段として、GCU100(1〜n)内に設けた電圧検出用抵抗器127と電圧差検出抵抗器122とで、抵抗はしご回路を形成して、気筒位置によって変化する抵抗値から、自己の気筒位置を判定したが、キャパシタを含む抵抗はしご回路を形成したものや、メモリ機能により判定するものでも良い。
また、本発明は、グロープラグとして、セラミックグロープラグを用いたものとメタルグロープラグを用いたものとのいずれにも適用し得るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, as the self-cylinder determining means, the
In addition, the present invention can be applied to both a glow plug using a ceramic glow plug and a metal glow plug.
1 グロープラグ通電制御システム
2 ディーゼル燃焼機関
10(1〜n) グロープラグ
100(1〜n) グロープラグ通電制御装置(GCU)
110(1〜n) 駆動制御部(DCU)
120(1〜n) 気筒位置判定手段(IDU)
130(1〜n) 自己診断部(DIU)
140(1〜n) 制御部(PRG)
3 エンジン制御装置(ECU)
30 ECU側インターフェースI/F
4 運転状況検出手段
SI 駆動指令信号
DI 自己診断信号
WIRSI 駆動指令信号線(駆動指令信号ハーネス)
WIRDI 自己診断信号線(自己診断信号ハーネス)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glow plug
110 (1-n) Drive control unit (DCU)
120 (1-n) Cylinder position determination means (IDU)
130 (1-n) Self-diagnosis unit (DIU)
140 (1-n) Control unit (PRG)
3 Engine control unit (ECU)
30 ECU interface I / F
4 Driving condition detection means SI drive command signal DI self-diagnosis signal WIR SI drive command signal line (drive command signal harness)
WIR DI self-diagnosis signal line (self-diagnosis signal harness)
Claims (10)
上記グロープラグへの通電をそれぞれ個別に制御する複数のグロープラグ通電制御装置を具備し、該グロープラグ通電制御装置は、少なくとも、上記駆動指令信号に基づいて上記スイッチング手段を開閉制御する駆動制御部と、自己の気筒位置を判定する気筒位置判定手段と、上記グロープラグの異常を検出し自己診断信号を発信する自己診断部と、を具備し、
上記気筒位置判定手段として、上記エンジン制御装置と各グロープラグ通電制御装置との間を繋ぎ上記駆動指令信号を伝達する通信配線経路上、上記駆動制御部の内側、又は、通信配線と上記駆動制御部とを繋ぐコネクタの内側のいずれかに気筒判別用の抵抗を介装したことを特徴とするグロープラグ通電制御システム。 Switching means provided between a glow plug provided for each cylinder of a diesel combustion engine and a power source is opened and closed based on a drive command signal transmitted from an engine control device that controls the operation of the engine, and the glow A glow plug energization control system for controlling energization of a plug,
A plurality of glow plug energization control devices that individually control energization to the glow plugs, and the glow plug energization control device controls opening and closing of the switching means based on at least the drive command signal; And a cylinder position determination means for determining its own cylinder position, and a self-diagnosis unit for detecting abnormality of the glow plug and transmitting a self-diagnosis signal,
As the cylinder position determination means, on the communication wiring path that connects the engine control device and each glow plug energization control device and transmits the drive command signal, inside the drive control unit, or on the communication wiring and the drive control A glow plug energization control system characterized in that a cylinder discriminating resistor is interposed in any one of the insides of connectors that connect parts.
上記グロープラグへの通電制御を開始したときには、駆動指令信号を駆動モードにおける所定の周波数に設定し、
駆動モードにおいてグロープラグ及びグロープラグ通電制御装置の異常が検出されたときには、上記モード切換手段を個別気筒故障判定モードに設定する個別気筒故障判定モード切換行程を具備し、
駆動指令信号を個別気筒故障判定モードにおける所定の周波数とすると共に、異常が検出されているグロープラグ通電制御装置にのみ受信可能なデューティ比で発信する請求項8に記載のグロープラグ通電制御システムの制御方法。 A drive mode switching step of setting the mode switching means to a drive mode after the cylinder position is identified by the cylinder position determination step;
When energization control to the glow plug is started, the drive command signal is set to a predetermined frequency in the drive mode,
When abnormality of the glow plug and the glow plug energization control device is detected in the drive mode, an individual cylinder failure determination mode switching step for setting the mode switching means to the individual cylinder failure determination mode is provided.
9. The glow plug energization control system according to claim 8, wherein the drive command signal is set to a predetermined frequency in the individual cylinder failure determination mode and is transmitted with a duty ratio that can be received only by a glow plug energization control device in which an abnormality is detected. Control method.
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