JP5349195B2 - Glow plug energization control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glow plug power distribution control device suppressing the total amount of current in starting without impairing quick heating performance of a low-rated glow plug. <P>SOLUTION: In this glow plug power distribution control device 1, a DCU (Drive Control Unit) transmits a drive signal to each semiconductor switching element while shifting by (1/n)T<SB>SI</SB>, and an ECU (Electronic Control Unit) includes an initial power distribution processing means S120 performing initial power distribution processing for suppressing the total current in the initial stage of power distribution, and an initial power distribution processing necessity determination means S110 determining the necessity of the initial power distribution processing. The initial power distribution processing means S110 is provided with a temporary duty power distribution means S130 performing power distribution to the glow plug at temporary duty being proportional to (1/n)T<SB>SI</SB>, a duty increase necessity determination means S140 determining the necessity of an increase in the temporary duty Td, and a duty gradually increasing means S150 gradually increasing the temporary duty Td. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、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グロープラグ通電制御装置に関し、特に、初期抵抗が小さく、通電に伴って抵抗値が上昇する発熱体を有し、電源電圧の定格電圧よりも低い定格電圧で駆動する低定格グロープラグを複数駆動するに際して、始動時の総電流量を抑制しながら通電制御するグロープラグ通電制御装置に関するものである。   The present invention relates to a glow plug energization control device that controls energization to a glow plug provided for each cylinder of a diesel combustion engine, and in particular, has a heating element that has a small initial resistance and a resistance value that increases with energization, The present invention relates to a glow plug energization control device that controls energization while suppressing the total amount of current at the time of starting a plurality of low-rated glow plugs that are driven at a rated voltage lower than the rated voltage of the power supply voltage.

従来、ディーゼル燃焼機関において、始動性向上のために気筒毎に設けたグロープラグによって、機関燃焼室内に噴射された燃料を加熱し、着火を補助する方法が広く実施されている。近年、エンジン始動時の着火性向上に加え、機関燃焼の安定性向上や燃焼排気の浄化性能向上を図るべく、エンジン始動後にもグロープラグへの通電を行う常時通電が行われるようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a diesel combustion engine, a method of assisting ignition by heating fuel injected into an engine combustion chamber by a glow plug provided for each cylinder for improving startability has been widely practiced. In recent years, in order to improve engine combustion stability and combustion exhaust purification performance, in addition to improving ignitability at engine startup, continuous energization is performed to energize the glow plug after engine startup. .

従来のグロープラグ通電制御装置では、半導体スイッチング素子と、電子制御装置からの駆動信号にしたがって半導体スイッチング素子の開閉を制御する駆動制御ユニットと、半導体スイッチング素子とグロープラグとの間にグロープラグに流れるプラグ電流を検出すべく介装されたシャント抵抗と、シャント抵抗の両端の電圧降下を測定してグロープラグに流れる電流を検出する電流検出回路等とによって構成されている。
ECUからの駆動信号にしたがって駆動制御ユニットから半導体スイッチング素子のゲート・ソース間にゲート電圧が印加されると、半導体スイッチング素子のドレイン・ソース間が導通状態となり、グロープラグへの通電がなされる。
駆動制御ユニットでは、電子制御装置からの駆動信号にしたがって、複数の駆動信号を所定の間隔だけずらして発信し、各グロープラグへの通電周期のデューティ比を変化させてグロープラグの発熱量を調整するパルス幅変調(PWM)制御が行われている。
In a conventional glow plug energization control device, a semiconductor switching element, a drive control unit that controls opening and closing of the semiconductor switching element in accordance with a drive signal from the electronic control device, and a glow plug flows between the semiconductor switching element and the glow plug. The shunt resistor is provided to detect the plug current, and a current detection circuit that detects a current flowing through the glow plug by measuring a voltage drop across the shunt resistor.
When a gate voltage is applied between the gate and source of the semiconductor switching element from the drive control unit in accordance with a drive signal from the ECU, the drain and source of the semiconductor switching element are brought into conduction, and the glow plug is energized.
In the drive control unit, according to the drive signal from the electronic control unit, a plurality of drive signals are transmitted with a predetermined interval shifted, and the heat generation amount of the glow plug is adjusted by changing the duty ratio of the energization cycle to each glow plug. Pulse width modulation (PWM) control is performed.

一方、高速昇温や常時通電を図るべく、駆動電圧(例えば12V)よりも低い定格の発熱体(例えば、セラミックグロープラグでは定格7V、メタルグロープラグでは定格4.7Vなど)を有する低定格グロープラグが用いられるようになっている。
従来のグロープラグ通電制御装置では、通電開始直後には、グロープラグの定格よりも高い電圧の電源電圧を100%デューティ比あるいは比較的大きなデューティ比で通電することにより、短期間の昇温を可能としている。
しかし、通電開始直後は発熱体の抵抗値が0.1〜0.5Ω程度と低く、突入電流として50A〜100A程度の大きな電流が流れる。
通電による発熱体の温度上昇と共に発熱体の抵抗値が上昇し、発熱温度が安定した時には、抵抗値が数Ω程度に上昇しており、数A〜20A程度の低い電流となる。
その後は、発熱体の定格電圧で通電パルスのデューティ比を調整して必要な発熱量となるようにPWM制御が行われている。
On the other hand, a low-rated glow having a heating element with a rating lower than the drive voltage (for example, 12 V) (for example, a rating of 7 V for a ceramic glow plug, a rating of 4.7 V for a metal glow plug, etc.) in order to achieve rapid temperature rise and constant energization. A plug is used.
In the conventional glow plug energization control device, immediately after energization, the power supply voltage higher than the glow plug rating is energized with a 100% duty ratio or a relatively large duty ratio, so that the temperature can be raised in a short period of time. It is said.
However, immediately after the start of energization, the resistance value of the heating element is as low as about 0.1 to 0.5Ω, and a large current of about 50 A to 100 A flows as an inrush current.
The resistance value of the heating element rises with the temperature rise of the heating element due to energization, and when the heating temperature is stabilized, the resistance value rises to about several Ω and becomes a low current of about several A to 20A.
Thereafter, PWM control is performed so that the duty ratio of the energization pulse is adjusted with the rated voltage of the heating element to obtain a necessary heat generation amount.

特許文献1には、グロープラグ制御装置としてバッテリから複数のグロープラグに電力を供給する電力供給ラインにグロープラグの通電と非通電と切り換える複数のスイッチ手段(FET)と、複数のスイッチ手段をオフ状態とするタイミング制御が可能な制御装置が開示されている(特許文献1図1、図3参照)。   In Patent Document 1, as a glow plug control device, a plurality of switch means (FET) for switching energization and non-energization of a glow plug to a power supply line for supplying power from a battery to the plurality of glow plugs, and a plurality of switch means off A control device capable of timing control to be in a state is disclosed (see Patent Document 1 FIGS. 1 and 3).

ところが、複数の負荷に対して連続的に通電が行われ突入電流が重なると、バッテリ等の電源に流れる総電流量が極めて大きくなる(特許文献1図4、図5参照)。
このため、過電流の発生や半導体スイッチング素子の短絡や電源の逆接続等の非常時に駆動制御装置への通電を遮断してグロープラグを保護するグローリレーの容量を大きくする必要があり、グローリレーの体格が大きくなり搭載性が困難となり、製造コストの増加を招く虞もある。
また、始動時の総電流が大きくなるとバッテリへの負荷が大きくなり、一時的なバッテリ電圧の低下を招き、低定格グロープラグの使用により期待されたグロープラグの即暖性が発揮されなくなる虞もある。
特に、極低温始動時には内部抵抗が高くなりバッテリ容量が低下している虞がある。このような場合、複数のグロープラグへの突入電流が重畳して総電流量が大きくなった時に、バッテリ電圧がさらに低下して十分なグロープアラグの発熱量が確保されず失火に至る虞もある。
However, when energization is continuously performed on a plurality of loads and inrush currents overlap, the total amount of current flowing through a power source such as a battery becomes extremely large (see Patent Document 1, FIGS. 4 and 5).
For this reason, it is necessary to increase the capacity of the glow relay that protects the glow plug by shutting off the energization to the drive control device in the event of an emergency such as occurrence of overcurrent, short circuit of the semiconductor switching element, or reverse connection of the power source. The physique becomes large and the mountability becomes difficult, which may increase the manufacturing cost.
Also, if the total current at start-up increases, the load on the battery will increase, causing a temporary drop in the battery voltage, and the immediate warming of the glow plug expected by using a low-rated glow plug may not be exhibited. is there.
In particular, when starting at a very low temperature, the internal resistance may increase and the battery capacity may decrease. In such a case, when the inrush currents to the plurality of glow plugs are superimposed and the total current amount is increased, the battery voltage is further lowered, and there is a possibility that a sufficient amount of heat generated by the grooving lugs is not ensured, resulting in misfire.

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、ディーゼル燃焼機関に設けられた複数の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装置において、低定格グロープラグの速暖性をできる限り損なうことなく、始動時の総電流量を抑制できるグロープラグ通電制御装置の提供を目的とする。   Therefore, in view of such circumstances, the present invention, in a glow plug energization control device that controls energization to a plurality of glow plugs provided in a diesel combustion engine, without impairing the quick warming of the low rated glow plug as much as possible. An object of the present invention is to provide a glow plug energization control device capable of suppressing the total current amount at the start.

第1の発明では、ディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けた複数のグロープラグを負荷として、電源と各グロープラグとの間に半導体スイッチング素子を介装し、上記機関の運転を制御する電子制御装置から上記機関の運転状況に応じて発信される駆動信号にしたがって、各半導体スイッチング素子を開閉駆動する駆動電圧を発生させる駆動制御ユニットを設けて、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装置において、
上記駆動制御ユニットが、上記駆動信号の駆動周期を上記グロープラグの数によって分割した所定の間隔だけずらしながら、上記駆動電圧を各半導体スイッチング素子に発信すると共に、上記電子制御装置が、通電初期の総電流を抑制する初期通電処理を行う初期通電処理手段と、該初期通電処理の要否を判定する初期通電処理要否判定手段と、を具備し、上記初期通電処理手段が、上記駆動信号の駆動周期をグロープラグの数で分割した周期に比例するデューティ時間を暫定デューティとして上記グロープラグへの通電を実施する暫定デューティ通電手段と、上記暫定デューティの増加の可否を判定するデューティ増加可否判定手段と、上記暫定デューティを徐々に増加するデューティ漸増手段と、を具備する(請求項1)。
In the first invention, an electronic control device for controlling operation of the engine by using a plurality of glow plugs provided for each cylinder of a diesel combustion engine as a load and interposing a semiconductor switching element between the power source and each glow plug. A glow plug energization control for controlling energization of the glow plug by providing a drive control unit for generating a drive voltage for opening and closing each semiconductor switching element according to a drive signal transmitted according to the operating status of the engine from In the device
The drive control unit transmits the drive voltage to each semiconductor switching element while shifting the drive cycle of the drive signal by a predetermined interval divided by the number of glow plugs. Initial energization processing means for performing initial energization processing for suppressing the total current, and initial energization processing necessity determination means for determining whether or not the initial energization processing is necessary. Temporary duty energization means for energizing the glow plug with a duty time proportional to the period obtained by dividing the drive period by the number of glow plugs as a temporary duty, and duty increase availability determination means for determining whether the temporary duty can be increased And duty gradually increasing means for gradually increasing the provisional duty (claim 1).

第2の発明では、上記初期通電処理手段が、処理の進行状況に応じて変化する処理変数iを設定し、上記グロープラグの数nに対して、上記駆動信号の駆動周期をTSIとし、上記暫定デューティ時間をTdとした時、Td=i/n・TSIによって決定する(請求項2)。 In the second invention, the initial energization processing means sets a processing variable i that changes in accordance with the progress of the processing, and for the number n of the glow plugs, the driving cycle of the driving signal is TSI , when a Td of the provisional duty time determined by Td = i / n · T SI ( claim 2).

第3の発明では、上記電源と上記グロープラグとの間に上記グロープラグに流れるプラグ電流を検出するプラグ電流検出手段を設けて、
上記初期通電処理要否判定手段が、上記プラグ電流とプラグ電流閾値との比較によって初期通電処理の要否判定を行う(請求項3)。
In a third invention, a plug current detecting means for detecting a plug current flowing through the glow plug is provided between the power source and the glow plug,
The initial energization process necessity determination means determines whether or not the initial energization process is necessary by comparing the plug current and the plug current threshold.

第4の発明では、上記デューティ増加可否判定手段が、上記プラグ電流検出手段で検出されたプラグ電流とプラグ電流閾値との比較によって暫定デューティの増加の可否を判定する(請求項4)。   In the fourth invention, the duty increase possibility determination means determines whether the provisional duty can be increased by comparing the plug current detected by the plug current detection means with a plug current threshold.

第5の発明では、上記初期通電処理手段が、上記処理変数iによって上記プラグ電流閾値を徐々に減少させるプラグ電流閾値漸減手段を具備する(請求項5)。   In a fifth aspect of the invention, the initial energization processing means includes plug current threshold gradually decreasing means for gradually decreasing the plug current threshold by the processing variable i.

第6の発明では、上記プラグ電流閾値漸減手段が、上記処理変数iに対するプラグ電流閾値I(i)を、プラグ1本当たりの最大突入電流をIMAXとしたとき、I(i)=1/(i+1)・IMAXによって算定する(請求項6)。 In the sixth invention, when the plug current threshold gradual reduction means sets the plug current threshold I (i) for the processing variable i to be the maximum inrush current per plug I MAX , I (i) = 1 / (I + 1) · I MAX is calculated (claim 6).

第7の発明では、上記初期通電処理要否判定手段が、上記初期通電処理の開始からの経過時間を計測する経過時間計測手段を具備し、上記経過時間と経過時間閾値との比較によって、初期通電処理の要否判定を行う(請求項7)。   In the seventh invention, the initial energization process necessity determination means includes an elapsed time measurement means for measuring an elapsed time from the start of the initial energization process, and an initial value is obtained by comparing the elapsed time with an elapsed time threshold. Whether energization processing is necessary or not is determined (claim 7).

第8の発明では、上記デューティ増加可否判定手段が、上記経過時間と経過時間閾値との比較によって暫定デューティの増加の可否を判定する(請求項8)。   In the eighth invention, the duty increase possibility determination means determines whether or not the provisional duty can be increased by comparing the elapsed time with an elapsed time threshold.

第9の発明では、上記初期通電処理手段が、上記処理変数iによって上記経過時間閾値を徐々に増加させる経過時間閾値漸増手段を具備する(請求項9)。   In a ninth aspect of the invention, the initial energization processing means includes elapsed time threshold gradually increasing means for gradually increasing the elapsed time threshold by the processing variable i.

第10の発明では、上記経過時間閾値漸増手段が、上記処理変数iに対する経過時間閾値t(i)を、t(i)=0.5・iによって算定する(請求項10)。 In the tenth invention, the elapsed time threshold gradually increasing means calculates the elapsed time threshold t (i) for the processing variable i by t (i) = 0.5 · i (claim 10).

本発明によれば、上記初期通電処理手段によって、複数のグロープラグに対する通電が上記所定の間隔だけずらしながら上記暫定ディーティで駆動されるので、通電初期に各グロープラグに流れるプラグプラグ電流が重畳することがなく、上記電源に流れる総電流量は、上記グロープラグ1本分程度の突入電流に抑制される。また、デューティ増加可否判定手段によってデューティの増加が可能であると判断された場合には、上記デューティ漸増手段によってデューティを徐々に増加させることができるので、総電流量の増加を抑制しつつ速やかに上記グロープラグの温度を所望の温度まで上昇させることができる。
また、上記初期通電処理要否判定手段によって、初期通電処理が不要と判定された場合には速やかに通常の通電処理に移行される。
According to the present invention, since the energization to the plurality of glow plugs is driven by the temporary duty while being shifted by the predetermined interval by the initial energization processing means, the plug plug current flowing through each glow plug is superimposed at the initial energization. In other words, the total amount of current flowing through the power source is suppressed to an inrush current of about one glow plug. In addition, when the duty increase enable / disable determining unit determines that the duty can be increased, the duty can be gradually increased by the duty gradually increasing unit, so that the increase in the total current amount can be suppressed promptly. The temperature of the glow plug can be raised to a desired temperature.
Further, when the initial energization process necessity determination means determines that the initial energization process is unnecessary, the process immediately proceeds to the normal energization process.

本発明の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の概要を示す回路図。The circuit diagram which shows the outline | summary of the glow plug electricity supply control apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の通電制御方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the electricity supply control method of the glow plug electricity supply control apparatus in embodiment of this invention. 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装置の初期通電処理要否判定処理の具体例を示し、(a)は、エンジン水温を判定基準とした場合のフローチャート、(b)はプラグ電流を判定基準とした場合のフローチャート。The specific example of the initial electricity supply process necessity determination process of the glow plug electricity supply control apparatus in the 1st Embodiment of this invention is shown, (a) is a flowchart at the time of using engine water temperature as a criterion, (b) is plug current. The flowchart in the case of using as a criterion. 本発明の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の初期通電処理の具体例を示し、(a)は、フローチャート、(b)は、本発明を4気筒エンジンに適用した場合の処理変数iに対するデューティ時間Td及び判定用閾値I(i)を示すテーブル。The specific example of the initial electricity supply process of the glow plug electricity supply control apparatus in embodiment of this invention is shown, (a) is a flowchart, (b) is the duty time with respect to the process variable i at the time of applying this invention to a 4-cylinder engine. A table showing Td and determination threshold value I (i). 本発明の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の初期通電処理の他の具体例を示し、(a)は、フローチャート、(b)は、本発明を4気筒エンジンに適用した場合の処理変数iに対するデューティ時間Td及び判定用閾値t(i)を示すテーブル。The other specific example of the initial stage energization process of the glow plug energization control apparatus in embodiment of this invention is shown, (a) is a flowchart, (b) is with respect to the process variable i at the time of applying this invention to a 4-cylinder engine. A table showing duty time Td and determination threshold value t (i). 本発明の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の初期通電処理の作動を示すタイムチャート。The time chart which shows the operation | movement of the initial stage energization process of the glow plug energization control apparatus in embodiment of this invention. 本発明の総電流抑制に対する効果を比較例と共に示す特性図。The characteristic view which shows the effect with respect to total current suppression of this invention with a comparative example. (a)は、本発明のバッテリ電圧低下抑制に対する効果を比較例と共に示す特性図、(b)は、本発明のバッテリ容量低下に対する効果を比較例と共に示す特性図。(A) is a characteristic view which shows the effect with respect to the battery voltage fall suppression of this invention with a comparative example, (b) is a characteristic diagram which shows the effect with respect to the battery capacity fall of this invention with a comparative example. 本発明の他の実施例の効果を示す特性図。The characteristic view which shows the effect of the other Example of this invention. 本発明の昇温速度に対する効果を比較例と共に示す特性図。The characteristic view which shows the effect with respect to the temperature increase rate of this invention with a comparative example.

本発明の実施形態として図略の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50(GL、GL、GL、GL)を負荷とし、バッテリ等の電源10とグロープラグ50との間にスイッチ手段として介装されたMOSFET、IGBT等の半導体スイッチング素子T、T、T、Tの開閉を制御してグロープラグ50への通電と遮断とを制御するグロープラグ通電制御装置1の概要について図1を参照しながら説明する。
尚、本実施形態においては、グロープラグ50が4本設けられたディーゼル燃焼機関として4気筒エンジンを例に説明するが、本発明は本実施形態に限定するものではない。
As an embodiment of the present invention, a glow plug 50 (GL 1 , GL 2 , GL 3 , GL 4 ) provided for each cylinder of a diesel combustion engine (not shown) is used as a load, and a power source 10 such as a battery and the glow plug 50 are connected. Glow plug energization control for controlling energization and shut-off of the glow plug 50 by controlling opening and closing of semiconductor switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 4 such as MOSFETs and IGBTs interposed as switching means. An outline of the apparatus 1 will be described with reference to FIG.
In this embodiment, a four-cylinder engine will be described as an example of a diesel combustion engine provided with four glow plugs 50, but the present invention is not limited to this embodiment.

グロープラグ通電制御装置1は、電源10と、ディーゼル燃焼機関の運転を制御する電子制御装置(ECU)30と、ECU30から機関の運転状況に応じて駆動信号SIにしたがってグロープラグ50への通電を制御するグロープラグ制御ユニット(GCU)40とによって構成されている。   The glow plug energization control device 1 energizes the glow plug 50 in accordance with a drive signal SI from the ECU 30 according to the operation status of the engine, and an electronic control unit (ECU) 30 that controls the operation of the diesel combustion engine. And a glow plug control unit (GCU) 40 to be controlled.

GCU40は、駆動制御ユニット(DCU)41と、自己診断ユニット(DIU)42と、半導体スイッチング素子T、T、T、Tと、自己診断情報検出部S、S、S、Sとによって構成されている。
DCU41は、駆動信号SIにしたがって各半導体スイッチング素子T、T、T、Tを開閉駆動する駆動信号G、G、G、Gを駆動信号SIのパルス周期TSIを負荷の数で分割した所定の期間(本実施形態では、1/4TSI)だけずらして発信し、各グロープラグ50への通電周期のデューティ比を変化させてグロープラグの発熱量を調整するパルス幅変調(PWM)制御を行っている。尚、本実施形態において駆動信号SI、G、G、G、Gは、出力レベルの高い側をON、低い側をOFFとして示しているが、出力レベルの高低のいずれをONとするかは適宜変更可能である。
自己診断情報検出部S、S、S、S各グロープラグ50に流れるプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4や、半導体スイッチング素子T、T、T、Tの出力電位等のグロープラグ50の状態を示す自己診断情報D、D、D、Dを検出する。
DIU42は、自己診断情報D、D、D、Dにしたがって、グロープラグ駆動系の状態を診断し、自己診断信号DIをECU30に発信する。
GCU40 includes a drive control unit (DCU) 41, a self-diagnostic unit (DIU) 42, a semiconductor switching element T 1, T 2, T 3 , T 4, the self-diagnosis information detecting section S 1, S 2, S 3 It is constituted by the S 4.
The DCU 41 uses the drive signals G 1 , G 2 , G 3 , and G 4 that open and close the semiconductor switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 according to the drive signal SI, and sets the pulse period T SI of the drive signal SI. Pulses that are transmitted while being shifted by a predetermined period divided by the number of loads (in this embodiment, ¼ T SI ), and changing the duty ratio of the energization cycle to each glow plug 50 to adjust the heat generation amount of the glow plug Width modulation (PWM) control is performed. In the present embodiment, the drive signals SI, G 1 , G 2 , G 3 , and G 4 are shown with the high output level on and the low output off. It can be changed as appropriate.
Self-diagnosis information detecting section S 1, S 2, S 3 , S 4 , the plug current I GL1 flowing through the glow plugs 50, I GL2, I GL3, I GL4 and the semiconductor switching elements T 1, T 2, T 3 , Self-diagnosis information D 1 , D 2 , D 3 , D 4 indicating the state of the glow plug 50 such as the output potential of T 4 is detected.
The DIU 42 diagnoses the state of the glow plug drive system according to the self-diagnosis information D 1 , D 2 , D 3 , D 4 and transmits a self-diagnosis signal DI to the ECU 30.

電源10の電圧は図略の電源調整回路によって制御電圧+B(例えば5V)と駆動電圧BATT(例えば12V)とに調整されている。
制御電圧+Bは、ヒューズ201と主リレー(MRY)20を介して、ECU30とGCU40とに供給され、駆動電圧BATTは、ヒューズ211とグローリレー(GRY)21とを介してGCU40に供給されている。
The voltage of the power supply 10 is adjusted to a control voltage + B (for example, 5V) and a drive voltage BATT (for example, 12V) by a power supply adjustment circuit (not shown).
The control voltage + B is supplied to the ECU 30 and the GCU 40 via the fuse 201 and the main relay (MRY) 20, and the drive voltage BATT is supplied to the GCU 40 via the fuse 211 and the glow relay (GRY) 21. .

主スイッチ11が閉じられると、主リレーMRY20が閉じられ制御電圧+BがECU30とGCU30とに供給される。
同時に、グローリレーGRY21が閉じられ、駆動電圧BATTがGCU30に供給される。
ECU30には、図略の水温センサ、クランク角センサ、回転速度センサ、スロットルセンサ、グロープラグ温度センサ等の運転状況検出手段によって検出されたエンジン水温Tw、クランク角CA、回転数Ne、スロットル開度SL、グロープラグ温度Tg等の機関の運転状況を示す情報が入力され、グロープラグ50の発熱量を所望の値に調整すべくデューティ比を算出した駆動信号SIが発信される。
このとき、本発明のグロープラグ通電制御装置1では、後述する通電制御方法にしたがって、グロープラグ50の温度及び初期抵抗が低く、大きな突入電流が流れる通電初期の場合には、複数のグロープラグ50の突入電流が重なって大きな突入電流とならないように初期通電処理によってデューティ比が調整された駆動信号SIを設定して電源10に流れる総電流を抑制した制御がなされる。
また、各グロープラグ50に流れるプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4の検出結果をECU30にフィードバックして駆動信号SIを調整する構成としても良い。
さらに、DIU42によって、過電流検出や、スイッチング素子の短絡、断線等の何らかの異常の発生を示す自己診断信号DIがECU30に送信されると、グローリレーGRY21が開かれGCU40への電力供給が遮断され、グロープラグ50や、半導体スイッチング素子T、T、T、Tの保護が図られる。
When the main switch 11 is closed, the main relay MRY20 is closed and the control voltage + B is supplied to the ECU 30 and the GCU 30.
At the same time, the glow relay GRY21 is closed and the drive voltage BATT is supplied to the GCU 30.
The ECU 30 includes an engine water temperature Tw, a crank angle CA, a rotational speed Ne, a throttle opening detected by an operating condition detecting means such as a water temperature sensor, a crank angle sensor, a rotation speed sensor, a throttle sensor, and a glow plug temperature sensor (not shown). Information indicating the operation state of the engine such as SL and glow plug temperature Tg is input, and a drive signal SI in which a duty ratio is calculated to adjust the heat generation amount of the glow plug 50 to a desired value is transmitted.
At this time, in the glow plug energization control device 1 of the present invention, according to the energization control method described later, the temperature and initial resistance of the glow plug 50 are low, and in the initial energization in which a large inrush current flows, a plurality of glow plugs 50 are used. In order to prevent a large inrush current from overlapping with each other, the drive signal SI whose duty ratio is adjusted by the initial energization process is set to suppress the total current flowing through the power supply 10.
Alternatively, the drive signal SI may be adjusted by feeding back the detection results of the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 flowing through each glow plug 50 to the ECU 30.
Further, when the DIU 42 sends a self-diagnosis signal DI indicating the occurrence of any abnormality such as overcurrent detection, switching element short circuit, or disconnection to the ECU 30, the glow relay GRY21 is opened and the power supply to the GCU 40 is cut off. The glow plug 50 and the semiconductor switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 4 are protected.

図2を参照して本発明の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置1の通電制御方法について説明する。
主リレーMRYが閉じられステップS100にてグロープラグ50への通電制御が開始されると、先ずステップS110の初期通電処理要否判定手段によって、初期通電処理の要否が判定される。具体的な初期通電処理要否判定方法については後述する。
ステップS110において初期通電処理が必要であると判定された場合には、Yesに進み、ステップS120〜S170の初期通電処理手段によって初期通電処理が開始される。このとき、処理の進行状況によって変化する処理変数iに対してi=1が設定される。
再始動時など初期通電処理が不要と判断された場合には、Noに進み、ステップS200以後の通常の定格デューティ通電処理がなされる。
ステップS120にて初期通電処理が開始され、ステップS130の暫定デューティ通電手段において暫定的なデューティ時間Tdにより、グロープラグ50への通電が開始される。
暫定デューティ時間Tdは、駆動信号SIの周期TSIに対して、グロープラグ50の本数がnの時、TSIのn分のiの値が設定される(Td←i/nTSI)。
例えば、本実施形態では、グロープラグ50が4本設けられており、初期通電開始時には、i=1、n=4であるので、暫定デューティ時間Td=1/4TSI、即ち、25%の暫定デューティ比でグロープラグ50への通電が開始される。
ステップS140のデューティ増加可否判定手段では、デューティ比を増加しても良いか否かが判定される。より具体的なデューティ増加可否判定処理方法については後述する。
ステップS140でデューティ比の増加が不可であると判定された場合には、Noに進み、ステップS130の暫定デューティ比を維持した通電が繰り返される。
ステップS140でデューティ比の増加が可であると判定された場合には、Yesに進み、ステップS150のデューティ漸増手段によって、デューティ比を段階的に増加すべく、処理変数iをi+1に増加する処理がなされる。
ステップS160の初期通電処理終了可否判定処理により、初期通電処理を終了しても良いか否かが判定される。
ステップS160の初期通電終了可否判定処理によって初期通電の終了が不可である判定された場合には、Noに進み、ステップS150のデューティ比漸増処理によって増加された処理変数iによって決定されたデューティ時間Tdによって通電が行われる。
具体的には、例えば、処理変数iが2に増加された場合、デューティ時間Td=2/4TSI=1/2TSI、即ち、デューティ比50%で通電が行われることになる。
ステップS160の初期通電終了可否判定処理によって初期通電処理の終了が可であると判定されるまで、ステップS130〜S160の処理が繰り返され、ステップS140においてデューティ増加可であると判断される度に、ステップS150のデューティ漸増処理によって処理変数iを増加する処理がなされ、ステップ130において暫定デューティ時間Tdが段階的に増加されながら通電が行われる。
ステップS160の初期通電処理終了可否判定処理によって、初期通電処理の終了が可であると判定された場合には、Yesに進み、S170において、初期通電処理が終了される。より具体的な初期通電終了可否判定処理については後述する。
初期通電処理が終了すると、ステップS200の定格デューティ通電処理により、エンジンの運転状況に応じてECU20から発信される駆動信号SIにしたがって通常の通電処理がなされる。
定格デューティ通電処理では、ECU30において、図略の水温センサ、クランク角センサ、回転速度センサ、スロットルセンサ、グロープラグ温度センサ等の運転状況検出手段によって検出されたエンジン水温Tw、クランク角CA、回転数Ne、スロットル開度SL、グロープラグ温度Tg等の機関の運転状況を示す情報に基づいて駆動信号SIのデューティ比が設定され、駆動信号SIにしたがって、各グロープラグ50への通電を制御する複数の駆動信号G、G、G、Gが発信されグロープラグ50の定格電圧(例えば7v)でデューティ比を調整した通電が行われる。尚、定格デューティ通電処理においても複数の駆動信号G、G、G、Gの発信間隔は、駆動信号SIの周期TSIの1/nが維持されている。
ステップS210の通電終了判定処理によって、グロープラグ50への通電が不要と判断されるまでは、S200の定格デューティ通電処理が繰り返される。
主スイッチ11が開かれ、ステップS210の通電終了判定処理によって、グロープラグ50への通電が不要と判定された場合には、Yesに進み、S220においてグロープラグ50への通電が終了する。
The energization control method of the glow plug energization control device 1 in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
When main relay MRY is closed and energization control to glow plug 50 is started in step S100, first, the necessity of initial energization processing is determined by the initial energization processing necessity determination means in step S110. A specific initial energization processing necessity determination method will be described later.
If it is determined in step S110 that the initial energization process is necessary, the process proceeds to Yes, and the initial energization process is started by the initial energization processing means in steps S120 to S170. At this time, i = 1 is set for the process variable i that changes depending on the progress of the process.
When it is determined that the initial energization process is unnecessary, such as at the time of restart, the process proceeds to No, and the normal rated duty energization process after step S200 is performed.
In step S120, initial energization processing is started, and energization of the glow plug 50 is started in the provisional duty energization means in step S130 by the provisional duty time Td.
Provisional duty time Td, to the period T SI of the drive signal SI, when the number of the glow plug 50 is n, the value n of the i of T SI is set (Td ← i / nT SI) .
For example, in this embodiment, is provided a glow plug 50 is present 4, at the initial energization start, since it is i = 1, n = 4, the provisional duty time Td = 1 / 4T SI, i.e., the provisional 25% Energization of the glow plug 50 is started at the duty ratio.
In the duty increasing / decreasing determining means in step S140, it is determined whether or not the duty ratio may be increased. A more specific duty increase availability determination processing method will be described later.
If it is determined in step S140 that the duty ratio cannot be increased, the process proceeds to No, and energization while maintaining the provisional duty ratio in step S130 is repeated.
If it is determined in step S140 that the duty ratio can be increased, the process proceeds to Yes, and the process of increasing the process variable i to i + 1 to increase the duty ratio stepwise by the duty gradually increasing means in step S150. Is made.
It is determined whether or not the initial energization process can be ended by the initial energization process end possibility determination process in step S160.
If it is determined in step S160 that the initial energization end is impossible, the process proceeds to No, and the duty time Td determined by the process variable i increased by the duty ratio gradual increase process in step S150. Is energized.
Specifically, for example, if the process variables i is increased to 2, the duty time Td = 2 / 4T SI = 1 / 2T SI, i.e., so that the energization duty ratio of 50% is performed.
Steps S130 to S160 are repeated until it is determined by the initial energization end possibility determination process of step S160 that the initial energization process can be completed, and whenever it is determined in step S140 that the duty can be increased, A process of increasing the process variable i is performed by the duty gradual increase process of step S150, and energization is performed while the provisional duty time Td is increased stepwise in step 130.
If it is determined by the initial energization process end possibility determination process in step S160 that the initial energization process can be ended, the process proceeds to Yes, and the initial energization process is ended in S170. More specific initial energization end possibility determination processing will be described later.
When the initial energization process is completed, a normal energization process is performed in accordance with the drive signal SI transmitted from the ECU 20 in accordance with the engine operating status by the rated duty energization process in step S200.
In the rated duty energization process, the ECU 30 detects the engine water temperature Tw, the crank angle CA, and the rotation speed detected by the operating condition detection means such as a water temperature sensor, a crank angle sensor, a rotation speed sensor, a throttle sensor, and a glow plug temperature sensor (not shown). A duty ratio of the drive signal SI is set on the basis of information indicating the operation state of the engine such as Ne, throttle opening SL, glow plug temperature Tg, and the like, and a plurality of currents that control energization to each glow plug 50 are controlled according to the drive signal SI. Drive signals G 1 , G 2 , G 3 , G 4 are transmitted and energization is performed with the duty ratio adjusted by the rated voltage (for example, 7 v) of the glow plug 50. In the rated duty energization process, the transmission intervals of the plurality of drive signals G 1 , G 2 , G 3 , G 4 are maintained at 1 / n of the cycle T SI of the drive signal SI.
The rated duty energization process of S200 is repeated until it is determined in the energization end determination process of step S210 that energization of the glow plug 50 is unnecessary.
If the main switch 11 is opened and the energization end determination process in step S210 determines that energization of the glow plug 50 is unnecessary, the process proceeds to Yes, and energization of the glow plug 50 is terminated in S220.

図3を参照して、初期通電処理要否判定処理のいくつかの具体例について説明する。
図3(a)に示す実施形態においては、機関の運転状況を検出する運転状況検出手段として設けられている水温センサによって検出されるエンジン水温Twを基準として初期通電処理の要否を判定する。
図3(a)に示すように、ステップS110において初期通電処理要否判定処理が開始されると、ステップS111の運転状況検出処理においてエンジン水温Twを検出し、ステップS112の初期通電処理要否判定手段においてエンジン水温Twを閾値Tと比較し、エンジン水温Twが閾値T(例えば、25℃)より低い時には、始動時であると判断され、Yesに進み、ステップS113の初期通電処理必要判定がなされ、ステップS120の初期通電処理が行われる。
ステップS112において、エンジン水温Twが閾値Tより高い時には、再通電時であると判断され、Noに進み、ステップS114の初期通電処理不要判定がなされ、ステップS200の定格デューティ通電処理が行われる。
With reference to FIG. 3, some specific examples of the initial energization process necessity determination process will be described.
In the embodiment shown in FIG. 3A, it is determined whether or not the initial energization process is necessary based on the engine water temperature Tw detected by a water temperature sensor provided as an operation state detecting means for detecting the operation state of the engine.
As shown in FIG. 3A, when the initial energization process necessity determination process is started in step S110, the engine water temperature Tw is detected in the operation state detection process in step S111, and the initial energization process necessity determination in step S112. In the means, the engine water temperature Tw is compared with the threshold value T 0, and when the engine water temperature Tw is lower than the threshold value T 0 (for example, 25 ° C.), it is determined that the engine is starting, and the process proceeds to Yes. The initial energization process of step S120 is performed.
In step S112, when the engine coolant temperature Tw is higher than the threshold value T 0 is determined to be a time of re-energized, the process proceeds to No, the initial energization process required the determination in step S114 is performed, the rated duty energization process of step S200 is performed.

図3(b)に示すように、初期通電処理要否判定に際してグロープラグ50に流れるプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4を基準としても良い。
プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4は、スイッチ手段T、T、T、Tとグロープラグ50との間に、電流検出手段として設けた自己診断情報検出部S、S、S、Sによって検出する。
具体的には、精度良く抵抗値の調整されたシャント抵抗(例えば数十mΩ〜数百mΩの抵抗)を配設し、シャント抵抗の両端の電圧降下を検出することによって計測したり、電流検出センサを設けたり、その他の公知の電流検出方法によって計測することができる。
また、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4は、自己診断情報D、D、D、Dとして駆動系における異常検出に用いても良い。
さらに、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4の読み込みは駆動信号G、G、G、Gの立ち上がりから所定時間(例えば、デューティ時間Tdの2分の1)経過時に行うのが望ましい。
ステップS110aにおいて初期通電処理要否判定が開始されると、ステップS111aのプラグ電流検出手段によってプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4を検出し、ステップS112aの初期通電処理要否判定処理は、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4と閾値I(例えば、50A)と比較し、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4が閾値Iより高い時には、グロープラグの温度が低く、始動時であると判断され、Yesに進み、ステップS113aの初期通電処理必要判定がなされ、ステップS120の初期通電処理が行われる。
ステップS112aにおいて、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4が閾値より低い時には、グロープラグ50の温度が高く、再通電時であると判断され、Noに進み、ステップS114aの初期通電処理不要判定がなされ、ステップS200の定格デューティ通電処理が行われる。
As shown in FIG. 3B, the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 that flow through the glow plug 50 when determining whether or not the initial energization process is necessary may be used as a reference.
The plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , I GL4 are self-diagnostic information detection units S 1 provided as current detection means between the switch means T 1 , T 2 , T 3 , T 4 and the glow plug 50. , S 2 , S 3 , S 4 .
Specifically, a shunt resistor (for example, a resistor of several tens of mΩ to several hundred mΩ) whose resistance value is accurately adjusted is provided, and measurement is performed by detecting a voltage drop across the shunt resistor, or current detection is performed. A sensor can be provided or measured by other known current detection methods.
The plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 may be used as abnormality detection in the drive system as the self-diagnosis information D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 .
Further, the reading of the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , I GL4 is performed when a predetermined time (for example, one half of the duty time Td) elapses from the rise of the drive signals G 1 , G 2 , G 3 , G 4. It is desirable to do it.
If in step S110a initial energization process necessity determination is initiated, to detect the plug current I GL1, I GL2, I GL3 , I GL4 by the plug current detecting means in step S111a, the initial energization process necessity determination process in step S112a Is compared with the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , I GL4 and a threshold value I 0 (for example, 50 A), and when the plug currents I GL 1 , I GL 2 , I GL3 , I GL4 are higher than the threshold value I 0 , It is determined that the temperature of the plug is low and the engine is in a starting state, the process proceeds to Yes, the initial energization process necessity determination in step S113a is performed, and the initial energization process in step S120 is performed.
In step S112a, when the plug current I GL1, I GL2, I GL3 , I GL4 is lower than the threshold, higher temperature of the glow plug 50, is determined to be a time of re-energized, the process proceeds to No, the initial energization process in step S114a An unnecessary determination is made, and the rated duty energization process of step S200 is performed.

図4を参照し、初期通電処理方法の具体例について説明する。
本実施形態においては、暫定デューティ増加の可否を判定するのに実測したプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4を用いる。
ステップS120aにて初期通電処理が開始される。このとき、処理変数i=1が設定される。また、通電開始からの経過時間tのカウントが開始される。
ステップS130aの暫定デューティ通電処理において暫定的なデューティ時間Tdにより、グロープラグ50への通電が開始される。
この時の暫定デューティ時間Tdは、駆動信号SIの周期TSIに対して、グロープラグ50の本数がnの時、TSIのn分のiの値が設定される(Td←i/nTSI)。
例えば、本実施形態では、グロープラグ50が4本設けられており、初期通電開始時には、i=1、n=4であるので、デューティ時間Td=1/4TSI、即ち、駆動周期TSIの25%を暫定デューティ比としてグロープラグ50への通電が開始される。
次いで、ステップS131aのプラグ電流計測処理において、初期通電処理開始後t(sec)経過時の各グロープラグ50に流れるプラグ電流IGL1(t)、IGL2(t)、IGL3(t)、IGL4(t)を計測する。
ステップS140aのデューティ増加可否判定処理では、デューティ比を増加しても良いか否かをプラグ電流IGL1(t)、IGL2(t)、IGL3(t)、IGL4(t)と処理変数iに対するプラグ電流閾値I(i)との比較によって判定する。
このとき、プラグ電流閾値I(i)は、グロープラグ501本当たりに流れる最大突入電流IMAX(例えば100A)に対して、I(i)=1/(i+1)・IMAXで定義される値が算定・選択される。
ステップS140aでデューティ比の増加が不可であると判定された場合には、Noに進み、ステップS130aの暫定デューティ比を維持した通電が繰り返される。
ステップS140aでデューティ比の増加が可であると判定された場合には、Yesに進み、ステップS150aのデューティ漸増処理によって、デューティ比を増加すべく、処理変数iをi+1に増加する処理がなされる。
ステップS160aの初期通電処理終了可否判定処理により、初期通電処理を終了しても良いか否かが判定される。
ステップS160の初期通電終了可否判定処理によって初期通電の終了が不可と判定された場合には、Noに進み、ステップS150aのデューティ比漸増処理によって増加された処理変数iによって決定されたデューティ時間Tdによって通電が行われる。
具体的には、本図(b)に示すように、本実施形態においては、処理変数i=1、2、3、4に対して、デューティ時間Tdは、25%TSI、50%TSI、75%TSI、100%TSIの各値が順次設定され、プラグ電流閾値I(i)は、50A、33A、25A、20Aの各値が順次設定される。
このように、処理変数iの増加に伴ってグロープラグ50への通電パルスのデューティ時間Tdが段階的に増加され、デューティ比の増加の可否を判定するプラグ電流閾値I(i)が処理変数iを順次増加するのに伴ってプラグ電流閾値漸減手段によって段階的に減少される。
所定のプラグ電流閾値I(i)以下に下がるまでは一定のデューティ時間Tdが維持され、所定のプラグ電流閾値I(i)以下に下がった時には、デューティ時間Tdが段階的に増加され、段階的にプラグ電流IGL1(t)、IGL2(t)、IGL3(t)、IGL4(t)が低下することになる。
ステップS160aの初期通電終了可否判定処理では、プラグ電流IGL1(t)、IGL2(t)、IGL3(t)、IGL4(t)が終了判定閾値I(本実施形態では、20A)以下となっているか否かによって初期通電処理の終了が可能であると判定される。
プラグ電流IGL1(t)、IGL2(t)、IGL3(t)、IGL4(t)が終了判定閾値IE以下となるまで、ステップS130a〜S160aの処理が繰り返され、ステップS140aでデューティ増加可能であると判断される度に、ステップS150aのデューティ漸増処理によって処理変数iを増やす処理がなされ、ステップ130aの暫定デューティ時間Tdが徐々に増加される。
ステップS160aの初期通電処理終了可否判定処理によって、初期通電処理の終了が可能と判断された場合には、Yesに進み、S170aにおいて、初期通電処理が終了される。
このようにして、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4の低下に伴い、段階的にデューティ比を増加させるデューティ漸増処理によって徐々にデューティ比を増加することによって突入電流の大きな低定格グロープラグ50の複数に通電した時に総電流の急激な上昇を抑制しつつ比較的速やかに所定の温度に昇温させることができる。
また、実際のプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4の変化に応じてデューティ時間Tdが段階的に増加されるので、グロープラグ50の個々の状態に対応することが可能となる。
プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4の降下速度が速い場合には、より早く定格デューティ通電に移行することが可能で、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4の降下速度が遅い場合には、暫定デューティ時間の漸増速度も遅くなるので、総電流量を常に抑制しながらグロープラグ50を昇温させることができる。
A specific example of the initial energization processing method will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, measured plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 are used to determine whether or not the provisional duty can be increased.
In step S120a, initial energization processing is started. At this time, the processing variable i = 1 is set. Also, counting of the elapsed time t from the start of energization is started.
In the provisional duty energization process in step S130a, energization to the glow plug 50 is started by the provisional duty time Td.
Provisional duty time Td at this time, with respect to the period T SI of the drive signal SI, when the number of the glow plug 50 is n, the value n of the i of T SI is set (Td ← i / nT SI ).
For example, in the present embodiment, four glow plugs 50 are provided, and at the start of initial energization, i = 1 and n = 4. Therefore, the duty time Td = 1 / 4T SI , that is, the drive cycle T SI Energization of the glow plug 50 is started with a temporary duty ratio of 25%.
Next, in the plug current measurement process of step S131a, plug currents IGL1 (t) , IGL2 (t) , IGL3 (t) , IGL that flow through each glow plug 50 when t (sec) has elapsed since the start of the initial energization process. GL4 (t) is measured.
The duty increase determination processing in step S140a, whether may increase the duty ratio plug current I GL1 (t), I GL2 (t), I GL3 (t), I GL4 (t) and process variables Judgment is made by comparison with the plug current threshold I (i) for i .
At this time, the plug current threshold I (i) is a value defined by I (i) = 1 / (i + 1) · I MAX with respect to the maximum inrush current I MAX (for example, 100 A) flowing per 501 glow plugs. Is calculated and selected.
If it is determined in step S140a that the duty ratio cannot be increased, the process proceeds to No, and energization while maintaining the temporary duty ratio in step S130a is repeated.
If it is determined in step S140a that the duty ratio can be increased, the process proceeds to Yes, and processing for increasing the process variable i to i + 1 is performed by the duty gradually increasing process in step S150a in order to increase the duty ratio. .
It is determined whether or not the initial energization process can be ended by the initial energization process end possibility determination process in step S160a.
If it is determined in step S160 that the initial energization end is impossible, the process proceeds to No, and the duty time Td determined by the processing variable i increased by the duty ratio gradual increase process in step S150a. Energization is performed.
Specifically, as shown in FIG. 4B, in the present embodiment, for the processing variable i = 1, 2, 3, 4, the duty time Td is 25% T SI , 50% T SI. , 75% T SI , 100% T SI are sequentially set, and plug current threshold I (i) is sequentially set to 50 A, 33 A, 25 A, and 20 A.
As described above, as the process variable i increases, the duty time Td of the energization pulse to the glow plug 50 is increased stepwise, and the plug current threshold I (i) for determining whether the duty ratio can be increased is the process variable i. Is gradually decreased by the plug current threshold gradual decrease means as it is sequentially increased.
A constant duty time Td is maintained until the plug current threshold I (i) is reduced below the predetermined plug current threshold I (i) , and when the plug current threshold I (i) is decreased below the predetermined plug current threshold I (i) , the duty time Td is increased stepwise. In addition, the plug currents IGL1 (t) , IGL2 (t) , IGL3 (t) , and IGL4 (t) are reduced.
In the initial energization end possibility determination process in step S160a, the plug currents IGL1 (t) , IGL2 (t) , IGL3 (t) , and IGL4 (t) are the end determination threshold values I E (20A in this embodiment). It is determined that the initial energization process can be ended depending on whether or not the following is true.
Plug current I GL1 (t), I GL2 (t), I GL3 (t), until I GL4 (t) is completed determination threshold I E hereinafter, the process of step S130a~S160a is repeated, in step S140a Every time it is determined that the duty can be increased, the process variable i is increased by the duty gradual increase process of step S150a, and the provisional duty time Td of step 130a is gradually increased.
If it is determined by the initial energization process end possibility determination process in step S160a that the initial energization process can be completed, the process proceeds to Yes, and the initial energization process is terminated in S170a.
In this way, as the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 are decreased, the duty ratio is gradually increased by the duty gradual increase process for gradually increasing the duty ratio, thereby reducing the large rating of the inrush current. When a plurality of glow plugs 50 are energized, the temperature can be raised to a predetermined temperature relatively quickly while suppressing a rapid increase in the total current.
Further, since the duty time Td is increased stepwise in accordance with changes in the actual plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 , it is possible to deal with individual states of the glow plug 50.
When the drop speeds of the plug currents IGL1 , IGL2 , IGL3 , and IGL4 are fast, it is possible to shift to the rated duty energization earlier, and the drop of the plug currents IGL1 , IGL2 , IGL3 , and IGL4 . When the speed is low, the gradually increasing speed of the provisional duty time is also slowed, so that the glow plug 50 can be heated while always suppressing the total current amount.

図5を参照して他の初期通電処理方法の具体例について説明する。
上記実施形態では、実際のプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4の変化に基づいてグロープラグ50の通電デューティ時間Tdを増加したが、本実施形態においては、実際のプラグ電流を検出することなく、初期通電処理開始からの経過時間を計測する経過時間計測手段によって計測された経過時間tから、プラグ電流の低下を予測し、経過時間tの増加にしたがってデューティ時間Tdを段階的に増加して、総電流量を抑制しつつ速やかにグロープラグ50の温度を上昇させることができる。
ステップS120bにて初期通電処理が開始される。このとき、処理変数iが1に設定され、通電開始からの経過時間tのカウントが開始される。
ステップS130bの暫定デューティ通電処理において暫定的なデューティ時間Tdにより、グロープラグ50への通電が開始される。
この時の暫定デューティ時間Tdは、駆動信号SIの周期TSIに対して、グロープラグ50の本数がnの時、TSIのn分のiの値が設定される(Td←i/nTSI)。
ステップS140bのデューティ増加可否判定処理では、デューティ比を増加しても良いか否かを経過時間tと処理変数iに対する経過時間閾値t(i)との比較によって判定する。
このとき、経過時間閾値t(i)は、処理変数iに対して、経過時間閾値漸増手段としてt(i)=0.5・iで算定した値が選択される。
ステップS140bでデューティ比の増加が不可であると判定された場合には、Noに進み、ステップS130bの暫定デューティ比を維持した通電が繰り返される。
ステップS140bでデューティ比の増加が可であると判定された場合には、Yesに進み、ステップS150bのデューティ漸増処理によって、デューティ比を増加すべく、処理変数iをi+1に増加する処理がなされる。
ステップS160bの初期通電処理終了可否判定処理では、経過時間tと初期通電処理終了時間tとの比較により、初期通電処理を終了しても良いか否かが判定される。
ステップS160bの初期通電終了可否判定処理によって初期通電の終了が不可と判定された場合には、Noに進み、ステップS150bのデューティ比漸増処理によって増加された処理変数によって決定されたデューティ時間Tdによって通電が行われる。
具体的には、本図(b)に示すように、本実施形態においては、処理変数i=1、2、3、4に対して、デューティ時間Tdは、25%TSI、50%TS、75%TSI、100%TIの各値が順次設定され、経過時間閾値t(i)は、0.5sec、1.0sec、1.5sec、2.0secの各値が順次設定される。
このように、処理変数iの増加に伴ってグロープラグ50への通電パルスのデューティ時間Tdが段階的に増加され、デューティ比の増加の可否を判定する経過時間閾値t(i)も段階的に増加されるので、所定の経過時間閾値t(i)を経過するまでは一定のデューティ時間Tdが維持され、所定の経過時間閾値t(i)を経過した時には、デューティ時間Tdが段階的に増加される。
ステップS160bの初期通電終了可否判定処理では、経過時間閾値t(i)が終了判定閾値t(本実施形態では、2.0sec)以上となっているか否かによって初期通電処理の終了が可能であると判定される。
経過時間閾値t(i)が終了判定閾値t(本実施形態では、2.0sec)以上となるまで、ステップS130b〜S160bの処理が繰り返され、ステップS140bでデューティ増加可能であると判断される度に、ステップS150bのデューティ漸増処理によって処理変数iを増やす処理がなされ、ステップ130bの暫定デューティ時間Tdが徐々に増加される。
このようにして、通電時間tの経過に伴いプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4が低下しているものとみなして、段階的にデューティ比を増加させるデューティ漸増処理によって徐々にデューティ比を増加することによって突入電流の大きな低定格グロープラグ50の複数に通電した時に総電流の急激な上昇を抑制しつつ比較的速やかに所定の温度に昇温させることができる。
本実施形態においては初期通電処理に対してプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4を計測する必要がないので、ECU30の演算負荷を小さくしたり構成を簡素化したりできるメリットもある。
A specific example of another initial energization processing method will be described with reference to FIG.
In the above embodiment, the energization duty time Td of the glow plug 50 is increased based on changes in the actual plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 , but in this embodiment, the actual plug current is detected. Without reducing the plug current from the elapsed time t measured by the elapsed time measuring means for measuring the elapsed time from the start of the initial energization process, and the duty time Td is increased stepwise as the elapsed time t increases. As a result, the temperature of the glow plug 50 can be quickly raised while suppressing the total amount of current.
In step S120b, initial energization processing is started. At this time, the processing variable i is set to 1, and counting of the elapsed time t from the start of energization is started.
In the provisional duty energization process in step S130b, energization to the glow plug 50 is started by the provisional duty time Td.
Provisional duty time Td at this time, with respect to the period T SI of the drive signal SI, when the number of the glow plug 50 is n, the value n of the i of T SI is set (Td ← i / nT SI ).
In the duty increase / decrease determination process in step S140b, it is determined whether or not the duty ratio may be increased by comparing the elapsed time t with the elapsed time threshold t (i) for the process variable i.
At this time, as the elapsed time threshold t (i) , a value calculated by t (i) = 0.5 · i is selected as the elapsed time threshold gradual increase means for the processing variable i.
If it is determined in step S140b that the duty ratio cannot be increased, the process proceeds to No, and energization while maintaining the provisional duty ratio in step S130b is repeated.
If it is determined in step S140b that the duty ratio can be increased, the process proceeds to Yes, and processing for increasing the process variable i to i + 1 is performed by the duty gradually increasing process in step S150b to increase the duty ratio. .
In the initial energization processing end determination process in step S160b, the elapsed time t and the initial energization processing end time comparison with t E, whether it may terminate the initial energization process is determined.
If it is determined in step S160b that the initial energization end is impossible, the process proceeds to No and energization is performed by the duty time Td determined by the process variable increased by the duty ratio gradual increase process in step S150b. Is done.
Specifically, as shown in the figure (b), in the present embodiment, the processing variable i = 1, 2, 3, 4, the duty time Td, 25% T SI, 50 % TS I 75% T SI and 100% T S I are sequentially set, and the elapsed time threshold t (i) is sequentially set to 0.5 sec, 1.0 sec, 1.5 sec, and 2.0 sec. The
In this way, the duty time Td of the energization pulse to the glow plug 50 is increased stepwise as the processing variable i increases, and the elapsed time threshold t (i) for determining whether the duty ratio can be increased is also stepwise. Therefore, the constant duty time Td is maintained until the predetermined elapsed time threshold value t (i) elapses, and when the predetermined elapsed time threshold value t (i) elapses, the duty time Td increases stepwise. Is done.
In the initial energization end possibility determination process in step S160b, the initial energization process can be ended depending on whether or not the elapsed time threshold t (i) is equal to or greater than the end determination threshold t E (2.0 sec in this embodiment). It is determined that there is.
Until the elapsed time threshold t (i) becomes equal to or greater than the end determination threshold t E (2.0 sec in the present embodiment), the processing of steps S130b to S160b is repeated, and it is determined in step S140b that the duty can be increased. Every time, the process variable i is increased by the duty gradual increase process of step S150b, and the provisional duty time Td of step 130b is gradually increased.
In this way, the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 are regarded as decreasing with the passage of the energization time t, and the duty is gradually increased by the duty gradual increase process that increases the duty ratio stepwise. By increasing the ratio, it is possible to raise the temperature to a predetermined temperature relatively quickly while suppressing a rapid increase in the total current when a plurality of low-rated glow plugs 50 having a large inrush current are energized.
In the present embodiment, there is no need to measure the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 with respect to the initial energization process, and there is an advantage that the calculation load of the ECU 30 can be reduced and the configuration can be simplified.

図6を参照して本発明のグロープラグ通電制御装置の初期通処理における作動について説明する。
初期通電処理においては、ECU30からDCU41に対して、本図(a)に示すように、駆動時間をパルス周期の25%とした25%デューティ期間(図中25%dtyと表示)と、駆動時間をパルス周期の50%とした50%デューティ期間(図中50%dtyと表示)と、駆動時間をパルス周期の75%とした75%デューティ期間(図中75%dtyと表示)と、駆動時間をパルス周期の100%とした100%デューティ期間(図中100%dtyと表示)と、段階的にデューティ比を漸増する駆動信号SIが発信されている。
ECU30から発信された駆動信号を受けてDCU41では、本図(b)〜(e)に示すように、駆動信号SIと同じ波形で、駆動周期TSIの4分の1周期だけずらしながら各グロープラグ50への通電を制御するスイッチ手段T、T、T、Tに対して駆動信号G、G、G、Gが発信されている。
その結果、各グロープラグ50に流れるプラグ電流IGL1、IGL2、IGL3、IGL4は、本図(f)〜(i)に示すように、駆動信号G、G、G、Gのオンオフに同期したパルス電流となる。
With reference to FIG. 6, the operation | movement in the initial stage process of the glow plug electricity supply control apparatus of this invention is demonstrated.
In the initial energization process, as shown in the figure (a), the ECU 30 sends a DCU 41 a 25% duty period (indicated as 25% dty in the figure) with a driving time of 25% of the pulse period, and a driving time. 50% duty period (denoted as 50% dty in the figure) with 75% of the pulse period, 75% duty period (denoted as 75% dty in the figure) with the driving time as 75% of the pulse period, and driving time Is a 100% duty period (indicated as 100% dty in the figure), and a drive signal SI that gradually increases the duty ratio is transmitted.
In DCU41 by receiving a driving signal transmitted from the ECU 30, as shown in the figure (b) ~ (e), the same waveform as the drive signal SI, the glow while shifting by one cycle of 4 min drive cycle T SI Drive signals G 1 , G 2 , G 3 , G 4 are transmitted to switch means T 1 , T 2 , T 3 , T 4 for controlling energization to the plug 50.
As a result, the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 flowing through the glow plugs 50 are driven signals G 1 , G 2 , G 3 , G, as shown in FIGS. 4 is a pulse current synchronized with ON / OFF of 4 .

図7を参照して本発明の効果について説明する。比較例1として、従来のグロープラグ通電制御装置で行われているように各グロープラグへの通電開始時期を駆動パルス周期TSIの4分の1周期だけずらして100%デューティ通電を行った場合のバッテリ電流を示す。
グロープラグ50には、1本当たり最大80A程度の突入電流が流れる。
しかし、本発明のグロープラグ通電制御装置1を用いれば、上述の初期通電処理によって各グロープラグを駆動する駆動信号G、G、G、Gが低いデューティ比(例えば25%)に調整され、さらに各グロープラグ50が所定の間隔(1/4TSI)だけずれて駆動されているので、各グロープラグ50に流れるプラグ電流IGL1、IGL2、IGL2、IGL3、IGL4は、本図中円A内に示すように、互いに重畳することがない。したがって、総電流量は、グロープラグ1本分の突入電流と同程度に抑制される。さらに、通電に伴い各グロープラグ50に流れるプラグ電流IGL1、IGL2、IGL2、IGL3、IGL4が下がるとデューティ比が段階的に漸増され、プラグ電流IGL1、IGL2、IGL2、IGL3、IGL4の一部が重畳されるが、総電流量は、グロープラグ1本分の突入電流を超えることはない。
一方、比較例1として示す従来のグロープラグ通電装置の場合、4分の1周期ずらしながらグロープラグへの通電を開始したとしても、突入電流が下がりきっていない内に次のグロープラグへの通電が行われるので、バッテリに流れる総電流量としては、200A〜400Aの大きな電流が流れる。このため、グローリレーGRY21は容量の大きなものを使用しなければならない。
また、従来のグロープラグ通電装置の場合、始動時における総電流量が極めて大きいので、過電流の検出が困難になったり、定格デューティ通電において数Aの電流を制御する場合との差が大きく、広い電流幅に対して精度良く電流測定できなくなったりする虞がある。
本発明によれば、始動時の総電流量が低く過電流との差がはっきりするので過電流検出が容易となり、また始動時の総電流量と定格デューティ通電時の総電流量との差も小さくなるので、より精度の高い電流検出も可能となる。
The effect of the present invention will be described with reference to FIG. If as a comparative example 1, it was carried out by one cycle of 4 min staggered 100% duty energization of conventional glow plug electrification control apparatus, such as those used by the drive pulse period T SI energization start timing for each glow plug Indicates the battery current.
An inrush current of about 80 A at the maximum flows through each glow plug 50.
However, if the glow plug energization control device 1 of the present invention is used, the drive signals G 1 , G 2 , G 3 , and G 4 for driving the glow plugs by the above-described initial energization process have a low duty ratio (for example, 25%). In addition, since each glow plug 50 is driven by being shifted by a predetermined interval (1/4 T SI ), the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL2 , I GL3 , I GL4 flowing through each glow plug 50 are As shown in a circle A in the figure, they do not overlap each other. Therefore, the total current amount is suppressed to the same level as the inrush current for one glow plug. Further, when the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL2 , I GL3 , and I GL4 flowing through the glow plugs 50 with energization decrease, the duty ratio is gradually increased, and the plug currents I GL1 , I GL2 , I GL2 , Although a part of I GL3 and I GL4 is superimposed, the total current amount does not exceed the inrush current for one glow plug.
On the other hand, in the case of the conventional glow plug energization device shown as the comparative example 1, even if energization to the glow plug is started while shifting by a quarter cycle, the energization to the next glow plug is not performed until the inrush current is not reduced. Therefore, a large current of 200 A to 400 A flows as the total amount of current flowing through the battery. For this reason, the glow relay GRY21 must have a large capacity.
In addition, in the case of the conventional glow plug energization device, since the total current amount at the time of starting is extremely large, it becomes difficult to detect overcurrent, or the difference from the case where the current of several A is controlled in the rated duty energization is large. There is a risk that current cannot be measured accurately over a wide current width.
According to the present invention, since the total current amount at the start is low and the difference from the overcurrent is clear, the overcurrent detection is facilitated, and the difference between the total current amount at the start and the total current amount at the rated duty energization is also achieved. Since it becomes smaller, more accurate current detection is possible.

図8を参照して、本発明のバッテリ電圧の低下に対する効果について説明する。本図(a)に実施例1と示すように、本発明のグロープラグ通電制御装置では、始動時の総突入電流が抑制されているので、バッテリ電圧の落ち込みも小さい。
一方、本図(a)に比較例1として示すように、従来のグロープラグ通電制御装置では、始動時の総突入電流が極めて大きいので、バッテリ電圧の大きな落ち込みが認められる。また、極低温時等バッテリ容量が低下した場合、本発明のグロープラグ通電制御装置では、本図(b)に実施例1として示すように、正常なバッテリ容量の場合との差が小さい。
一方、極低温時等バッテリ容量が低下した場合、従来のグロープラグ通電制御装置では、バッテリに対する負担が大きくなり、本図(b)に比較例1として示すように、正常なバッテリ容量の場合との差がより大きくなる。
電源容量に余裕がない場合には、バッテリに対する負担が大きい従来のグロープラグ通電制御装置では、バッテリ電圧の急激な落ち込みによって昇温速度が遅くなり、低定格グロープラグを用いることによって期待される速暖性が失われてしまう虞がある。
したがって、本発明によれば、始動時に初期通電処理が行われることにより、グロープラグの温度が上昇する速度は遅くなる反面、バッテリに対する負担が小さくなるので、電源容量に余裕がない場合には、却って従来のグロープラグ通電制御装置よりも早くグロープラグの温度を昇温させることも可能であると期待できる。
With reference to FIG. 8, the effect with respect to the fall of the battery voltage of this invention is demonstrated. As illustrated in FIG. 1A as Example 1, in the glow plug energization control device of the present invention, since the total inrush current at the time of starting is suppressed, the drop in battery voltage is small.
On the other hand, as shown as Comparative Example 1 in FIG. 5A, in the conventional glow plug energization control device, since the total inrush current at the start is extremely large, a large drop in the battery voltage is recognized. Further, when the battery capacity is reduced, such as at an extremely low temperature, the glow plug energization control device of the present invention has a small difference from the normal battery capacity as shown in Example 1 in FIG.
On the other hand, when the battery capacity is reduced, such as at extremely low temperatures, the conventional glow plug energization control device increases the burden on the battery, and as shown in Comparative Example 1 in FIG. The difference becomes larger.
When the power supply capacity is not sufficient, in conventional glow plug energization control devices that place a heavy burden on the battery, the temperature rise rate becomes slow due to a sudden drop in the battery voltage, and the expected speed by using a low rated glow plug. There is a risk that the warmth will be lost.
Therefore, according to the present invention, the initial energization process is performed at the time of starting, so that the speed at which the temperature of the glow plug rises is slowed, but the burden on the battery is reduced. On the other hand, it can be expected that the temperature of the glow plug can be raised faster than the conventional glow plug energization control device.

図9を参照して、本発明の他の実施例について説明する。上記実施形態においては、暫定デューティTdを25%→50%→75%→100%というように、グロープラグ50の数nに反比例する1/n・TSIから徐々に漸増することによって、確実に総電流量を抑制するようにしたが、電源10のバッテリ容量に余裕のある場合や、グローリレーGRY21の容量が大きい場合等には、実施例2として示すように、50%→75%→100%とデューティ比を漸増したり、実施例3として示すように、50%→100%とデューティ比を漸増したりする初期通電制御を実施しても良い。
このような制御とすることにより、バッテリに流れる総電流量をある程度抑制して急激なバッテリ電圧の低下を抑制しつつ、低定格グロープラグの利点である急速昇温性を生かすこともできる。
With reference to FIG. 9, another embodiment of the present invention will be described. In the above embodiment, the provisional duty Td and so 25% → 50% → 75% → 100%, by gradually increasing from 1 / n · T SI is inversely proportional to the number n of glow plugs 50, reliably Although the total amount of current is suppressed, when the battery capacity of the power source 10 has a margin or when the capacity of the glow relay GRY21 is large, as shown in the second embodiment, 50% → 75% → 100 % And the duty ratio may be gradually increased, or as shown in the third embodiment, the initial energization control may be performed such that the duty ratio is gradually increased from 50% to 100%.
By adopting such control, it is possible to take advantage of the rapid temperature rise that is an advantage of the low-rated glow plug while suppressing the sudden decrease in battery voltage by suppressing the total amount of current flowing through the battery to some extent.

図10を参照して、本発明のグロープラグ通電制御装置のグロープラグ昇温特性に対する効果について説明する。本図は、グロープラグの温度を縦軸として、通電開始からの経過時間を横軸として、グロープラグの昇温特性を示すものである。
比較例1は、従来のグロープラグ通電制御装置で一般に行われているように、始動時に100%デューティで通電した場合におけるグロープラグ1本の昇温特性を示したものであり、比較例2は、グロープラグ4本に対して同時に100%デューティで通電を開始し、急激なバッテリ電圧の低下を招いた場合の昇温特性を示すものである。
実施例1は、本発明のグロープラグ通電制御装置を用いて、4本のグロープラグに対して、始動時に25%→50%→75%→100%とデューティ比を漸増した場合の昇温特性を示し、実施例2は、本発明のグロープラグ通電制御装置を用いて、4本のグロープラグに対して、始動時に50%→75%→100%とデューティ比を漸増した場合の昇温特性を示し、実施例3は、本発明のグロープラグ通電制御装置を用いて、4本のグロープラグに対して、始動時に50%→100%とデューティ比を漸増した場合の昇温特性を示す。
With reference to FIG. 10, the effect on the glow plug temperature rise characteristic of the glow plug energization control device of the present invention will be described. This figure shows the temperature rise characteristics of the glow plug with the temperature of the glow plug as the vertical axis and the elapsed time from the start of energization as the horizontal axis.
Comparative Example 1 shows the temperature rise characteristic of one glow plug when energized with 100% duty at the start, as is generally done in conventional glow plug energization control devices. FIG. 5 shows the temperature rise characteristics when energization is simultaneously started with four glow plugs at 100% duty and a sudden drop in battery voltage is caused.
Example 1 is a temperature rise characteristic when the duty ratio is gradually increased from 25% → 50% → 75% → 100% at the time of starting for four glow plugs by using the glow plug energization control device of the present invention. Example 2 shows a temperature rise characteristic when the duty ratio is gradually increased from 50% → 75% → 100% at the time of start for four glow plugs using the glow plug energization control device of the present invention. Example 3 shows a temperature rise characteristic when the duty ratio is gradually increased from 50% to 100% at the time of start for four glow plugs using the glow plug energization control device of the present invention.

1 グロープラグ通電制御装置
10 電源
20、21 リレー
201、211 ヒューズ
30 電子制御装置(ECU)
40 グロープラグ通電制御ユニット(GCU)
41 駆動制御ユニット(DCU)
42 自己診断装置(DIU)
50 グロープラグ(負荷)
+B 制御電圧
BATT 駆動電圧
、T、T、T 半導体スイッチング素子(スイッチ手段)
SI、G、G、G、G 駆動信号
、S、S、S 電流検出手段
DI 自己診断信号
、D、D、D 自己診断情報
GL1、IGL2、IGL3、IGL4 プラグ電流
(i) プラグ電流閾値
i 処理変数
t 経過時間
(i) 経過時間閾値
S100 通電制御開始
S110 初期通電処理要否判定処理
S120 初期通電処理
S130 暫定デューティ通電処理
S140 デューティ増加可否判定処理
S150 デューティ漸増通電処理
S160 初期通電処理終了可否判定処理
S170 初期通電処理終了
S200 定格デューティ通電処理
S210 通電終了判定処理
S220 通電終了
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glow plug energization control apparatus 10 Power supply 20, 21 Relay 201, 211 Fuse 30 Electronic control unit (ECU)
40 Glow plug energization control unit (GCU)
41 Drive control unit (DCU)
42 Self-diagnosis device (DIU)
50 Glow plug (load)
+ B Control voltage BATT Drive voltage T 1 , T 2 , T 3 , T 4 Semiconductor switching element (switch means)
SI, G 1 , G 2 , G 3 , G 4 drive signals S 1 , S 2 , S 3 , S 4 current detection means DI self-diagnostic signals D 1 , D 2 , D 3 , D 4 self-diagnosis information I GL1 , I GL2 , I GL3 , I GL4 Plug current I (i) Plug current threshold i Process variable t Elapsed time t (i) Elapsed time threshold S100 Energization control start S110 Initial energization process necessity determination process S120 Initial energization process S130 Provisional duty energization Process S140 Duty increase enable / disable determination process S150 Duty gradually increasing energization process S160 Initial energization process end enable / disable determination process S170 Initial energization process end S200 Rated duty energization process S210 Energization end determination process S220 Energization end

特開2008−31979号公報JP 2008-31979 A

Claims (10)

ディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けた複数のグロープラグを負荷として、電源と各グロープラグとの間に半導体スイッチング素子を介装し、上記機関の運転を制御する電子制御装置から上記機関の運転状況に応じて発信される駆動信号にしたがって、各半導体スイッチング素子を開閉駆動する駆動電圧を発生させる駆動制御ユニットを設けて、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装置において、
上記駆動制御ユニットが、上記駆動信号の駆動周期を上記グロープラグの数によって分割した所定の間隔だけずらしながら、上記駆動電圧を各半導体スイッチング素子に発信すると共に、
上記電子制御装置が、
通電初期の総電流を抑制する初期通電処理を行う初期通電処理手段と、
該初期通電処理の要否を判定する初期通電処理要否判定手段と、を具備し、
上記初期通電処理手段が、
上記駆動信号の駆動周期をグロープラグの数で分割した周期に比例するデューティ時間を暫定デューティとして上記グロープラグへの通電を実施する暫定デューティ通電手段と、
上記暫定デューティの増加の可否を判定するデューティ増加可否判定手段と、
上記暫定デューティを徐々に増加するデューティ漸増手段と、を具備することを特徴とするグロープラグ通電制御装置。
The operation status of the engine from an electronic control unit that controls the operation of the engine by interposing a semiconductor switching element between the power source and each glow plug with a plurality of glow plugs provided for each cylinder of the diesel combustion engine as a load In a glow plug energization control device for controlling energization to the glow plug by providing a drive control unit for generating a drive voltage for opening and closing each semiconductor switching element according to a drive signal transmitted according to
The drive control unit transmits the drive voltage to each semiconductor switching element while shifting the drive cycle of the drive signal by a predetermined interval divided by the number of glow plugs,
The electronic control device is
Initial energization processing means for performing initial energization processing for suppressing the total current at the initial energization;
An initial energization process necessity determination means for determining whether or not the initial energization process is necessary,
The initial energization processing means is
Provisional duty energization means for energizing the glow plug with a duty time proportional to a period obtained by dividing the drive period of the drive signal by the number of glow plugs as a provisional duty;
Duty increase availability determination means for determining whether the provisional duty can be increased;
A glow plug energization control device comprising duty gradually increasing means for gradually increasing the provisional duty.
上記初期通電処理手段が、処理の進行状況に応じて変化する処理変数iを設定し、上記グロープラグの数nに対して、上記駆動信号の駆動周期をTSIとし、上記暫定デューティ時間をTdとした時、
Td=i/n・TSIによって決定する請求項1に記載のグロープラグ通電制御装置。
The initial energization processing means sets a process variable i that changes according to the progress of the process, and for the number n of the glow plugs, the drive cycle of the drive signal is TSI , and the provisional duty time is Td When
The glow plug energization control apparatus according to claim 1, determined by Td = i / n · T SI .
上記電源と上記グロープラグとの間に上記グロープラグに流れるプラグ電流を検出するプラグ電流検出手段を設けて、
上記初期通電処理要否判定手段が、上記プラグ電流とプラグ電流閾値との比較によって初期通電処理の要否判定を行う請求項1又は2に記載のグロープラグ通電制御装置。
A plug current detecting means for detecting a plug current flowing through the glow plug is provided between the power source and the glow plug,
The glow plug energization control device according to claim 1 or 2, wherein the initial energization processing necessity determination means determines whether or not the initial energization processing is necessary by comparing the plug current and a plug current threshold.
上記デューティ増加可否判定手段が、上記プラグ電流検出手段で検出されたプラグ電流とプラグ電流閾値との比較によって暫定デューティの増加の可否を判定する請求項3に記載のグロープラグ通電制御装置。 4. The glow plug energization control device according to claim 3, wherein the duty increase possibility determination means determines whether the provisional duty can be increased by comparing the plug current detected by the plug current detection means with a plug current threshold. 上記初期通電処理手段が、上記処理変数iによって上記プラグ電流閾値を徐々に減少させるプラグ電流閾値漸減手段を具備する請求項3又は4に記載のグロープラグ通電制御装置。 The glow plug energization control device according to claim 3 or 4, wherein the initial energization processing means includes plug current threshold gradually decreasing means for gradually decreasing the plug current threshold by the processing variable i. 上記プラグ電流閾値漸減手段が、上記処理変数iに対するプラグ電流閾値I(i)を、プラグ1本当たりの最大突入電流をIMAXとしたとき、
(i)=1/(i+1)・IMAXによって算定する請求項5に記載のグロープラグ通電制御装置。
When the plug current threshold gradually decreasing means sets the plug current threshold I (i) for the processing variable i to be the maximum inrush current per plug, I MAX ,
6. The glow plug energization control device according to claim 5, wherein the glow plug energization control device is calculated by I (i) = 1 / (i + 1) · I MAX .
上記初期通電処理要否判定手段が、上記初期通電処理の開始からの経過時間を計測する経過時間計測手段を具備し、
上記経過時間と経過時間閾値との比較によって、初期通電処理の要否判定を行う請求項1ないし6のいずれか1項に記載のグロープラグ通電制御装置。
The initial energization process necessity determination means comprises an elapsed time measuring means for measuring an elapsed time from the start of the initial energization process,
The glow plug energization control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the necessity determination of the initial energization processing is performed by comparing the elapsed time with an elapsed time threshold.
上記デューティ増加可否判定手段が、上記経過時間と経過時間閾値との比較によって暫定デューティの増加の可否を判定する請求項7に記載のグロープラグ通電制御装置。   The glow plug energization control device according to claim 7, wherein the duty increase enable / disable determining unit determines whether the provisional duty can be increased by comparing the elapsed time with an elapsed time threshold. 上記初期通電処理手段が、上記処理変数iによって上記経過時間閾値を徐々に増加させる経過時間閾値漸増手段を具備する請求項7又は8に記載のグロープラグ通電制御装置。   The glow plug energization control device according to claim 7 or 8, wherein the initial energization processing means includes elapsed time threshold gradually increasing means for gradually increasing the elapsed time threshold by the processing variable i. 上記経過時間閾値漸増手段が、上記処理変数iに対する経過時間閾値t(i)を、
(i)=0.5・iによって算定する請求項9に記載のグロープラグ通電制御装置。
The elapsed time threshold gradual increase means sets an elapsed time threshold t (i) for the process variable i,
The glow plug energization control device according to claim 9, which is calculated by t (i) = 0.5 · i.
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