JP5578059B2 - Glow plug abnormality detection device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の着火補助や燃焼排気の清浄化を図るべく燃料を加熱するグロープラグの異常検出装置に関するものである。 The present invention relates to an abnormality detection device for a glow plug that heats fuel to assist ignition in an internal combustion engine and to clean combustion exhaust.
従来、内燃機関の着火補助や燃焼排気の清浄化を図るべく燃料を加熱するグロープラグの故障診断装置として、グロープラグに流れる電流とグロープラグに印加される電圧とからグロープラグの抵抗値の変化を検出し、故障の有無を検出するグロープラグの異常検出装置について種々検討されている。 Conventionally, as a failure diagnosis device for a glow plug that heats fuel in order to assist ignition of an internal combustion engine and to clean combustion exhaust gas, a change in the resistance value of the glow plug from a current flowing through the glow plug and a voltage applied to the glow plug Various investigations have been made on glow plug abnormality detection devices for detecting the presence or absence of failure.
例えば、特許文献1には、グロープラグに流れる電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路から出力される電流信号の状態を一次的に保持する信号ラッチ回路と、グロープラグに印加される電圧を検出する電圧検出回路と、グロープラグへの通電がオン状態のときに、電圧検出回路から出力される電圧信号と、信号ラッチ回路から出力される電流信号とを監視し、電圧信号及び電流信号の状態に基づいて少なくとも故障の有無に関する診断信号処理を実施する診断処理回路とを備えたグロープラグ故障診断装置が開示されている。
For example,
また、特許文献2には、エンジンの各気筒毎に備えられたグロープラグの異常の有無を診断するグロープラグの故障診断装置において、各気筒のグロープラグを個別に通電/遮断可能な駆動手段と、各気筒のグロープラグの並列接続の電流値を検出する電流検出手段と、上記駆動手段を介して各気筒のグロープラグを時間的にずらしながら順次通電させ、上記電流検出手段で検出した電流値の増加状態に基づいて、上記グロープラグの異常の有無を診断し、異常のグロープラグを特定する診断手段とを備えることを特徴とするグロープラグの故障診断装置が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 discloses a glow plug failure diagnosis apparatus for diagnosing the presence / absence of abnormality of a glow plug provided for each cylinder of an engine, and a driving means capable of individually energizing / cutting off the glow plug of each cylinder. Current detection means for detecting the current value of the parallel connection of the glow plugs of each cylinder, and the current value detected by the current detection means by sequentially energizing the glow plugs of each cylinder through the driving means while shifting in time. There is disclosed a glow plug failure diagnosing device comprising: a diagnostic means for diagnosing the presence or absence of an abnormality of the glow plug based on the increase state of the glow plug and identifying the abnormal glow plug.
さらに、特許文献3には、バッテリから複数のグロープラグに電力を供給する複数の電力供給ラインにそれぞれ設けられ、前記グロープラグの通電及び非通電を切り替える複数のスイッチ手段と、前記複数のスイッチ手段のうち、いずれかのスイッチ手段をオン状態としつつ他の一又は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手段と、前記制御手段による前記タイミング制御が行われている状態で、前記バッテリからの前記グロープラグへの通電状態を検出する通電状態検出手段と、前記通電状態検出手段による検出結果に基づいて、前記複数のグロープラグのうちの一部の通電異常を判断する異常判断手段と、を備えたことを特徴とする異常検出装置が開示されている。 Further, in Patent Document 3, a plurality of switch means provided on a plurality of power supply lines for supplying power from a battery to a plurality of glow plugs, respectively, for switching between energization and non-energization of the glow plug, and the plurality of switch means Among these, in the state where the timing control by the control means is possible, and the control means capable of timing control to turn on the other one or a plurality of switch means while turning on one of the switch means, An energization state detection unit that detects an energization state of the glow plug from the battery, and an abnormality determination that determines an energization abnormality of a part of the plurality of glow plugs based on a detection result by the energization state detection unit And an abnormality detection apparatus characterized by comprising the means.
特許文献1、2、3等にあるような従来のグロープラグ故障診断装置では、いずれも、電流検出手段を設けてグロープラグに流れる電流を検知することによって異常を検出している。
一方、即暖性の良さから、近年、セラミックグロープラグが用いられるようになっているが、セラミックグロープラグは通電による温度上昇に伴う抵抗値変化が大きく、グロープラグを流れる電流が大きく変化するため、従来の電流を規準とする方法では、幅の広い検出レンジに対応するために検出レンジの異なる複数の電流検出手段を設けたり、グロープラグに流れる電流のみならずグロープラグに印加される電圧を同時に検出して抵抗値を算出したりする必要があり、異常を検出するための情報量が膨大となり処理能力の高い演算素子を必要としたり、多くの情報をECUとグロープラグ通電制御装置との間で送受信するための高速通信手段が必要となる等、簡易に故障の有無を診断するのが困難であった。
In the conventional glow plug fault diagnosis devices as disclosed in
On the other hand, ceramic glow plugs have been used in recent years because of their good warmth, but ceramic glow plugs have a large change in resistance due to temperature rise due to energization, and the current flowing through the glow plug changes greatly. In the conventional method using current as a standard, a plurality of current detection means having different detection ranges are provided in order to correspond to a wide detection range, or not only the current flowing through the glow plug but also the voltage applied to the glow plug. It is necessary to detect and calculate the resistance value at the same time, the amount of information for detecting an abnormality is enormous, and a computing element with high processing capacity is required, or much information is sent between the ECU and the glow plug energization control device. It has been difficult to easily diagnose the presence or absence of a failure, for example, requiring high-speed communication means for transmitting and receiving data.
グロープラグ通電制御装置において、断線検出は、必須の法規要件とされており、特に、セラミックグロープラグは、過電力により破損し、エンジンに損傷を与える虞があり、異常の検出は可能な限り速やかに行う必要がある。 In glow plug energization control devices, disconnection detection is an indispensable legal requirement. In particular, ceramic glow plugs may be damaged by overpower and damage the engine, and detection of abnormalities is as quick as possible. Need to be done.
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、電流検出を必要とせず簡易な構成により、速やかな異常の検出とその異常の種類の特定を可能とするグロープラグ異常検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of such a situation, the present invention has an object to provide a glow plug abnormality detection device that can quickly detect an abnormality and specify the type of the abnormality with a simple configuration without requiring current detection. To do.
請求項1の発明では、内燃機関の気筒毎に装着され通電により発熱するグロープラグと、該グロープラグへの通電を制御してグロープラグの発熱温度を調整するグロープラグ通電制御装置とに発生する異常を検出するグロープラグ異常検出装置において、上記内燃機関の運転状況に応じて上記グロープラグ通電制御装置に発信される駆動信号にしたがって駆動用電源から上記グロープラグへの通電を開閉駆動する第1の開閉スイッチと、該第1の開閉スイッチの駆動電流を制限して第1の開閉スイッチを50μsから300μsの時間をかけてゆっくりと開閉させる第1の電流制限手段と、異常判定用電源と、該異常判定用電源に接続すると共に上記第1の開閉スイッチと並列に設けて、上記駆動信号にしたがって10μs以内の時間で速やかに開閉駆動する第2の開閉スイッチと、上記異常判定用電源から第2の開閉スイッチを介して上記グロープラグへ流れる電流を制限する第2の電流制限手段と、上記駆動信号の立上がり又は立ち下がりから所定の異常判定時期において、上記駆動用電源又は上記異常判定用電源から上記グロープラグに印加される電圧と所定の閾値電圧との比較により異常を判定する異常判定手段とを具備する。 According to the first aspect of the present invention, it occurs in a glow plug that is attached to each cylinder of the internal combustion engine and generates heat by energization, and a glow plug energization control device that controls the energization of the glow plug to adjust the heat generation temperature of the glow plug. In the glow plug abnormality detection device for detecting an abnormality, a first power source that opens and closes energization from the driving power source to the glow plug in accordance with a drive signal transmitted to the glow plug energization control device in accordance with an operation state of the internal combustion engine. An open / close switch, a first current limiting means for limiting the drive current of the first open / close switch and slowly opening and closing the first open / close switch over a period of 50 μs to 300 μs , an abnormality determination power supply, foreign as well as connected to the normally determining power supply provided in parallel with the first on-off switch, immediately at the time of up to 10μs according to the above drive signal A second opening / closing switch for opening / closing, a second current limiting means for limiting a current flowing from the abnormality determining power source to the glow plug via the second opening / closing switch, and a rise or fall of the drive signal. An abnormality determining means for determining an abnormality by comparing a voltage applied to the glow plug from the driving power source or the abnormality determining power source with a predetermined threshold voltage at a predetermined abnormality determining time;
具体的には、請求項2の発明のように、上記異常判定手段は、上記入力電圧が上記閾値電圧より高い場合に異常と判定する。
Specifically, as in the invention of
請求項3の発明では、上記所定の異常判定時期として、上記第1の開閉スイッチの立上がり開始から完了するまでの時間の2分の1より短い時間で、上記第2の開閉スイッチの立上がり開始から完了するまでの時間の2分の1より長い時間を断線判定時間とし、該断線判定時間における入力電圧が上記閾値電圧よりも高いときに断線異常と判定する。 According to a third aspect of the present invention, the predetermined abnormality determination time is shorter than half of the time from the start of rising of the first open / close switch to completion, and from the start of rising of the second open / close switch. The disconnection determination time is a time longer than half of the time until completion, and it is determined that the disconnection is abnormal when the input voltage at the disconnection determination time is higher than the threshold voltage.
請求項4の発明では、上記通電制御装置が、上記グロープラグへの電流を平滑化すべく、各気筒への通電開始時期をずらして通電する制御を実施すると共に、上記所定の異常判定時期として、上記第1の開閉スイッチと上記第2の開閉スイッチとが開放されている期間を端子間短絡判定期間とし、該端子間短絡判定期間における入力電圧が上記閾値電圧よりも高いときに端子間短絡異常と判定する。 In the invention of claim 4, the energization control device performs control to energize by shifting the energization start timing to each cylinder in order to smooth the current to the glow plug, and as the predetermined abnormality determination timing, A period in which the first open / close switch and the second open / close switch are open is defined as an inter-terminal short-circuit determination period, and an inter-terminal short-circuit abnormality occurs when the input voltage in the inter-terminal short-circuit determination period is higher than the threshold voltage. Is determined.
請求項5の発明では、全ての気筒に設けられたグロープラグに対して上記駆動信号が全く発信されていない状態において、上記異常判定手段の入力電圧が上記閾値電圧よりも高いときに上記第1の開閉スイッチ又は上記第2の開閉スイッチの故障と判定する。 According to a fifth aspect of the present invention, when the drive signal is not transmitted at all to the glow plugs provided in all the cylinders, the first voltage is detected when the input voltage of the abnormality determination means is higher than the threshold voltage. It is determined that the on / off switch or the second on / off switch has failed.
本発明によれば、上記駆動信号の立上がりにおいて、正常時には、負荷抵抗が小さく、ゆっくりと閉じられる上記第1の開閉スイッチを介して上記駆動電源の電圧が徐々に昇圧する入力電圧となり、所定の異常判定時期において上記閾値電圧と比較することによって正常と判断でき、上記グロープラグに断線異常が発生している場合には、負荷抵抗が大きく、速やかに閉じられる上記第2の開閉スイッチを介して入力される上記異常判定用電源の電圧が直ちに入力電圧として印加され、所定の異常判定時期において上記閾値電圧と比較することによって断線異常と判断できる。
さらに、グロープラグへの電流を平滑化するため、気筒により通電タイミングをずらす制御を実施したときに、上記駆動信号がオフ時となっている期間において、正常時には、上記異常判定手段に入力される入力電圧が低下し、上記閾値電圧との比較によって正常と判断でき、複数のグロープラグに渡って端子間短絡異常が発生している場合には、所定の異常判定時期において、端子間短絡を経由して上記駆動電源から他のグロープラグへ印加されるべき電圧が入力電圧として検出されるので、上記閾値電圧との比較によって端子間短絡異常と判断できる。
本発明によれば、従来のように電流検出を要することなく、グロープラグに印加される電圧のみの検出によって、グロープラグ及び通電制御装置の異常を検出できるので、装置の構成が極めて簡単となる上に、異常の有無のみならず異常の種類の特定も可能となる。
また、上記駆動信号の立上がりや立ち下がりの途中の極めて早い段階で異常の有無を判定するので、グロープラグに大きな電流が流れる前に異常を検出し、異常が検出された場合に速やかに対応する処置を施すことも可能となるので過電力によるグロープラグの破損等の深刻なトラブルを確実に回避することも可能となる。
さらに、各請求項の発明によれば、より具体的な異常の種類を特定することもできる。
According to the present invention, at the rise of the drive signal, the load power is small at normal time, and the voltage of the drive power supply is gradually increased via the first open / close switch that is slowly closed. When it is determined that the glow plug is normal by comparing it with the threshold voltage at the abnormality determination time, and the disconnection abnormality occurs in the glow plug, the load resistance is large, and the second open / close switch is quickly closed. The voltage of the abnormality determination power supply that is input is immediately applied as an input voltage, and it can be determined as a disconnection abnormality by comparing with the threshold voltage at a predetermined abnormality determination timing.
Further, when the control for shifting the energization timing is performed by the cylinder in order to smooth the current to the glow plug, the control signal is inputted to the abnormality determination means in a normal state during the period when the drive signal is off. When the input voltage decreases and can be determined to be normal by comparison with the above threshold voltage, and when a short-circuit abnormality between terminals occurs across multiple glow plugs, a short-circuit between terminals is passed at a predetermined abnormality determination time. Since the voltage to be applied from the driving power supply to the other glow plug is detected as the input voltage, it can be determined that the short circuit between terminals is abnormal by comparing with the threshold voltage.
According to the present invention, since the abnormality of the glow plug and the energization control device can be detected by detecting only the voltage applied to the glow plug without requiring current detection as in the prior art, the configuration of the device becomes extremely simple. In addition, it is possible to specify the type of abnormality as well as the presence or absence of abnormality.
In addition, since the presence or absence of an abnormality is determined at an extremely early stage during the rise or fall of the drive signal, an abnormality is detected before a large current flows through the glow plug, and a response is quickly made when an abnormality is detected. Since it is possible to take measures, it is possible to reliably avoid serious troubles such as damage to the glow plug due to overpower.
Furthermore, according to the invention of each claim, a more specific type of abnormality can be specified.
図1を参照して本発明の実施形態におけるグロープラグ異常検出装置1の概要について説明する。
グロープラグ異常検出装置1は、図略の内燃機関の気筒毎に装着され、通電により発熱するグロープラグ10(1〜n)と、エンジン制御装置(ECU)40からの制御信号SIにしたがって、駆動用電源として設けた第1の電源30からグロープラグ10(1〜n)への通電を制御してグロープラグ10(1〜n)を所望の発熱温度に維持すると共に、グロープラグ10(1〜n)及び通電経路の異常を検出して自己診断信号DIとしてECU40へ伝達するグロープラグ通電制御装置(GCU)20とによって構成されている。
With reference to FIG. 1, the outline | summary of the glow plug
The glow plug
GCU20は、駆動開閉スイッチ21(1〜n)として設けられた第1の開閉スイッチSW1(1〜n)、駆動電流制限手段22(1〜n)として設けた第1の電流制限手段I1(1〜n)、異常判定手段開閉手段23(1〜n)として設けられた第2の開閉スイッチSW2(1〜n)、異常判定手段電流制限手段24(1〜n)として設けた第2の電流制限手段I2(1〜n)、駆動制御手段(DRV)25、異常判定手段26(1〜n)、自己診断装置(DIU)27によって構成されている。
The
ECU40では、期間の運転状況に応じたグロープラグ10(1〜n)の目標温度が算出され、その温度を実現するための制御信号SIがGCU20に発信される。
一般に、グロープラグを所定の温度に維持すべく、デューティ比を調整したPWM(パルス幅変調)制御が行われ、駆動信号SIは、デューティ比に対応してオンオフするパルス信号となっている。
In the
In general, in order to maintain the glow plug at a predetermined temperature, PWM (pulse width modulation) control in which the duty ratio is adjusted is performed, and the drive signal SI is a pulse signal that is turned on / off in accordance with the duty ratio.
GCU20のDRV25では、ECU40から発信されたSIに同期して各グロープラグ10(1〜n)への通電を制御する第1の開閉スイッチSW1(1〜n)を駆動するための駆動信号GI1〜nが所定のタイミングtINT(例えば、4気筒エンジンにおいて、駆動信号SIの1周期をTとしたとき、略4分の1周期ずらして、tINT=1/4Tとする)をずらして発信され、駆動信号GI1〜nにしたがってSW1(1〜n)が開閉される。このように、各気筒に設けられたグロープラグ10(1〜n)への通電開始時期をずらして通電する制御を実施することにより、グロープラグ10(1〜n)に流れる電流を平滑化することができる。
このとき、SW1(1〜n)のゲートに入力されSW1(1〜n)を開閉する駆動電流I1(1〜n)は、駆動電流制限手段22(1〜n)によって制限されているため、駆動信号GI1〜n信号がハイとなったときには、SW1(1〜n)は、ゆっくりと閉じられ、駆動信号G1〜n信号がローとなったときには、SW1(1〜n)は、ゆっくりと開かれる。
一方、異常判定手段開閉手段23(1〜n)として設けた第2の開閉スイッチ(SW2(1〜n))は、駆動信号G1〜nの立上がりに同期して直ちに閉じられ、駆動信号GI1〜nの立ち下がりに同期して直ちに開かれる。
また、SW2(1〜n)には、定電流源や高抵抗等の第2の電流制限手段24(1〜n)が設けられ、第2の制限電流I2(1〜n)は負荷が正常の場合にSW2(1〜n)に流れる電流(数A〜数十A)に対して、極めて低い値(例えば、10mA以下)に制限されている。
SW1(1〜n)とSW2(1〜n)とは並列に接続され、出力側が異常判定手段26(1〜n)の入力に接続されている。
In the
At this time, SW1 driving current I1 (1 to n) for opening and closing the inputted SW1 (1 to n) to the gate of (1 to n), because they are limited by the drive current limiting means 22 (1 to n), When the drive signals GI1-n are high, SW1 (1-n) is closed slowly, and when the drive signals G1- n are low, SW1 (1-n) is slowly And opened.
On the other hand, the second opening / closing switch (SW2 (1-n) ) provided as the abnormality determination means opening /
SW2 (1-n) is provided with a second current limiting means 24 (1-n) such as a constant current source or high resistance, and the second limited current I2 (1-n) has a normal load. In this case, the current is limited to a very low value (for example, 10 mA or less) with respect to the current (several A to several tens A) flowing through SW2 (1 to n) .
SW1 (1-n) and SW2 (1-n) are connected in parallel, and the output side is connected to the input of the abnormality determination means 26 (1-n) .
異常判定手段26(1〜n)には、例えば、コンパレータが用いられ、グロープラグ10(1〜n)に印加される端子電圧VG1〜n又は第2の電源電圧VB2が入力電圧VINとして入力され、比較電圧として、所定の閾値電圧VREFが入力され、入力電圧VINと閾値電圧VREFとが比較され、入力電圧VINが閾値電圧VREFより高いとハイ出力となり、入力電圧VINが閾値電圧VREFより低いとロー出力となる。
閾値電圧VREFは、異常判定用電源として設けた第2の電源31との間に分圧抵抗を設けて、第2の電源電圧VB1の略2分の1となるように調整されている。
なお、本実施形態では第1の電源30と第2の電源31とを別電源で構成した例を示したが、第1の電源30と第2の電源31とを共通の電源で構成しても良い。
For example, a comparator is used as the abnormality determination unit 26 (1 to n), and the
The threshold voltage V REF is adjusted to be approximately one half of the second power supply voltage VB 1 by providing a voltage dividing resistor with the
In the present embodiment, the
各、異常判定手段26(1〜n)では、異常判定時期として所定のタイミング(t1REF)、及び、期間(t2REF)に読み込んだ入力電圧VINと閾値電圧VREFとの比較を行い、断線判定時間t1REFにおいて、VIN>VREFとなった場合には、断線異常と判定し、端子間短絡判定期間t2REFにおいて、VIN>VREFとなった場合には、端子間短絡と判定する。
また、異常判定時期として、第2の開閉スイッチSW2(1〜n)の立上がり開始から完了するまでの時間(例えば、10μs)より長く、上記第1の開閉スイッチの立上がり開始から完了するまでの時間(例えば、50μs〜300μs)の2分の1より短い時間を断線判定時間t1REFとする。
所定の異常判定時期が、第1の立ち下がりの完了から、第1の立上がりがり開始されるまでの区間を端子間短絡判定期間t2REFとする。
ゲート電圧G(1〜n)がローの区間を端子間短絡の判定時間(t2REF)とし、その区間で、所定の閾値以上の電圧が検出されたら、異常と判定する。
Each of the abnormality determination means 26 (1 to n) compares the input voltage VIN read in the predetermined timing (t 1REF ) and the period (t 2REF ) as the abnormality determination timing with the threshold voltage V REF , in the disconnection determination time t 1ref, when it becomes the V iN> V REF determines the disconnection abnormality, the inter-terminal short judging period t 2ref, when it becomes the V iN> V REF is a short circuit between the terminals judge.
In addition, as the abnormality determination time, it is longer than the time (for example, 10 μs) from the start of the second open / close switch SW2 (1 to n) to the completion, and is the time from the start of the first open / close switch to the completion. A time shorter than half of (for example, 50 μs to 300 μs) is set as a disconnection determination time t 1REF .
A period from the completion of the first fall until the start of the first rise is determined as an inter-terminal short-circuit decision period t2REF .
A section in which the gate voltage G (1 to n) is low is defined as a determination time (t 2REF ) of the short circuit between terminals, and if a voltage exceeding a predetermined threshold is detected in the section, it is determined that there is an abnormality.
自己診断回路(DIU)27は、異常判定手段26(1〜n)の出力に基づいて、自己診断信号DIをECU40に発信する。
自己診断信号DIは、判定結果のみの2値情報であるため通信負荷が少ない。
また、従来の電流によって異常検出する場合、多くのデータを処理するために、ECU側で演算処理を行う場合があるが、本発明によれば、GCU20内に設けた異常判定手段26のアナローグロージックによって速やかに異常が判定され、その結果だけがECU40に伝達されるのでECU40の演算負荷も少なく済む。
本発明のグロープラグ異常検出装置1では、グロープラグ10(1〜n)に印加される電圧VGLのみを異常を判定するための入力情報としており、断線異常の検出と端子間短絡異常の検出との両方を一つの異常判定手段26(1〜n)を用いて行うことができるので、構成が極めて簡単で、速やかに異常を検出することができる。
The self-diagnosis circuit (DIU) 27 transmits a self-diagnosis signal DI to the
Since the self-diagnosis signal DI is binary information of only the determination result, the communication load is small.
In addition, when an abnormality is detected by a conventional current, an arithmetic process may be performed on the ECU side in order to process a large amount of data. According to the present invention, however, the
In the glow plug
断線異常検出に当たっては、負荷の抵抗あり、なしによって、確実に端子電圧VGL(1〜n)の立上がり時間に差をつけられるように、SW1(1〜n)のスイッチング時間とSW2(1〜n)のスイッチング時間とに差を設けるべく、SW1(1〜n)には、第1の駆動電流制限手段22(1〜n)を設け、SW2(1〜n)には、第2の電流制限手段24(1〜n)が設けてあるので、断線異常は、ある瞬間の端子電圧VGL(1〜n)を閾値判定することで、誤検出を防ぐことができる。
一方、端子間短絡については、VGL(1〜n)の立下りの瞬間を判定するのではなく、VGL(1〜n)がオフであるべき期間を監視する。
そのため、誤検出防止のため、立下り、立上がりの過渡時は電圧が確実にローになっていない可能性があるので、一定区間監視しない時間を設けてある。
In detecting the disconnection abnormality, the switching time of SW1 (1 to n) and SW2 (1 to n) are set so that the rise time of the terminal voltage VGL (1 to n) can be reliably differentiated depending on whether or not there is a load resistance. to provide a difference between the switching times of), the SW1 (1 to n), a first driving current limiting means 22 (1 to n) provided on the SW2 (1 to n), a second current limit Since the
On the other hand, the short circuit between the terminals, instead of determining the moment of the fall of VGL (1~n), VGL (1~n ) monitors the duration should be off.
For this reason, in order to prevent erroneous detection, there is a possibility that the voltage does not surely become low during the transition of falling and rising, so a time during which a certain section is not monitored is provided.
図2を参照して、本発明の断線検出に対する効果について説明する。
本図(a)に示すように、DRV25では、ECU40から発信された駆動信号SIにしたがって、電源30から各グロープラグ10(1〜n)への通電を開閉制御する個別の駆動信号GI1〜nが、所定のタイミングtINT(例えば、1/4T)だけずらして発信される。
本発明の異常検出装置1では、後述のフローに示すように、駆動信号の立上がり又は立ち下がりに同期して異常判定が実施される。
本図(b)を参照して、正常持の断線検出判定について説明する。なお、本図(b)の左側の図は、正常時における異常判定手段26の入出力を示す等価回路図であり、右側は、正常時における異常判定手段26の入力信号と判定方法を示し、駆動信号の立上がり時における入力電圧VINの特性図である。
本図(b)に示すように、正常時においては、第1の開閉スイッチSW1と第1の電流制限手段とに起因する第1のインピーダンスZ1は、徐々に低下する可変抵抗とみなすことができ、第2の開閉スイッチSW2と第2の電流制限手段に起因する第2のインピーダンスZ2は、グロープラグ10の抵抗値Rに比べて遙かに大きく、徐々に上昇して電源電圧VB1に漸近する端子電圧VGの印加によって、グロープラグ10に流れる電流IGに比べ、第2の開閉スイッチSW2を流れる第2の制限電流I2は遙かに小さく無視できる。
このため、異常判定手段26の入力電圧VINは、グロープラグ10に印加される端子電圧VGLに等しく、本図右側に示したように、50μs〜300μsの時間をかけてゆっくりと上昇し、やがて、第1の電源電圧VB1に達する。
所定の断線判定時間t1REF(例えば、20μs〜100μs)においては、端子電圧VGは、閾値電圧VREFよりも低く、異常判定手段26の出力はローとなり、正常と判定される。
一方、グロープラグ10が断線している場合には、本図(c)左側に示すように、グロープラグ10へは電流は流れず、速やかに閉じられたSW2によって、本図(c)右側に示すように10μs程度の短い時間で速やかに上昇した第2の電源電圧VB2が入力電圧VINとして、異常判定手段26に入力される。
このため、所定の断線判定時間t1REF(例えば、20μs〜100μs)においては、入力電圧VINは、閾値電圧VREFよりも高い第2の電源電圧VB2となっており、異常判定手段26の出力はハイとなり、断線異常と判定される。
With reference to FIG. 2, the effect with respect to the disconnection detection of this invention is demonstrated.
As shown in this figure (a), in DRV25, according to the drive signal SI transmitted from ECU40, the separate drive signal GI1- n which controls opening / closing from the
In the
The normal disconnection detection determination will be described with reference to FIG. The left side of this figure (b) is an equivalent circuit diagram showing the input / output of the abnormality determination means 26 in the normal state, and the right side shows the input signal and the determination method of the abnormality determination means 26 in the normal state. FIG. 6 is a characteristic diagram of an input voltage VIN at the time of rising of a drive signal.
As shown in the figure (b), in the normal state, the first impedance Z 1 resulting from the first opening and closing switch SW1 and the first current limiting means, be regarded as a variable resistor to decrease gradually can, a second opening and closing switch SW2 the second impedance Z 2 due to the second current limiting means, much larger than the resistance value R of the
For this reason, the input voltage VIN of the abnormality determining means 26 is equal to the terminal voltage VGL applied to the
In a predetermined disconnection determination time t1 REF (for example, 20 μs to 100 μs), the terminal voltage VG is lower than the threshold voltage V REF , and the output of the
On the other hand, when the
For this reason, in a predetermined disconnection determination time t 1REF (for example, 20 μs to 100 μs), the input voltage VIN is the second power supply voltage VB 2 that is higher than the threshold voltage V REF . The output becomes high and it is determined that the disconnection is abnormal.
図3を参照して、本発明の端子間短絡異常に対する効果について説明する。
端子間短絡については、VGLの立下りの瞬間を判定するのではなく、VGLがオフであるべき期間を監視する。
そのため、誤検出防止のため、立下り、立上がりの過渡時は電圧が確実にローになっていない可能性があり、一定区間監視しない時間を設けてある。
駆動信号Gnの立ち下がりに同期して、第1の開閉スイッチSW1が完全に開かれた状態を確保すべく、所定の時間TLが経過するまで、端子電圧VGLの読み込みが待機され、次の駆動信号Gnが立ち上がるまでの端子間短絡判定期間t2REFの間だけ、端子電圧VGLが読み込まれる。
このとき、本図(a)に示すように、正常時においては、第1の開閉スイッチSW1は完全に開いた状態となっているので、グロープラグ10には通電されておらず、異常判定手段26の出力はローとなり、正常と判定される。
一方、端子間短絡異常が生じている場合には、本図(b)示すように、駆動信号G1がローとなり、1のグロープラグ10(1)に接続された第1の開閉スイッチSW1(1)が開いた状態であっても、端子間短絡によって他のグロープラグ10(2)に接続された閉じた状態の第1開閉スイッチSW1(2)にバイパスされ、1のグロープラグ10(1)への通電が維持される。
このため、本図(c)に示すように、正常時であれば、出力がローとなるべき所定の端子間短絡判定期間t2REFにおいても、入力電圧VINがVREFよりも高くなり、異常判定手段26の出力がハイとなり、端子間短絡異常と判定される。
なお、1のグロープラグ10(1)への通電を制御する第1の開閉スイッチSW1(1)と、他のグロープラグ10(2)への通電を制御する第1の開閉スイッチSW1(2)との間に端子間短絡異常が発生している場合であっても、第1の開閉スイッチSW1(1)、SW1(2)が共に完全に開放された状態においては、端子間短絡判定期間t2REFの期間であっても、異常判定手段26の出力はローとなり、正常と判断され得るが、いずれのスイッチも開放状態であるので、グロープラグ10(1)には、通電されず、実害を及ぼさない。
With reference to FIG. 3, the effect with respect to the short circuit abnormality between terminals of this invention is demonstrated.
For the short circuit between terminals, the time when VGL should be off is monitored instead of determining the moment when VGL falls.
Therefore, in order to prevent erroneous detection, there is a possibility that the voltage does not surely become low during the transition of falling and rising, and a time during which a certain section is not monitored is provided.
In synchronization with the fall of the drive signal Gn, in order to ensure that the first opening / closing switch SW1 is fully opened, reading of the terminal voltage VGL is waited until a predetermined time TL has elapsed, and the next drive is performed. The terminal voltage VGL is read only during the inter-terminal short-circuit determination period t2REF until the signal Gn rises.
At this time, as shown in FIG. 5A, since the first opening / closing switch SW1 is in a fully open state under normal conditions, the
On the other hand, when a short-circuit abnormality occurs between the terminals, as shown in FIG. 5B, the drive signal G1 becomes low and the first opening / closing switch SW1 (1 ) connected to one glow
For this reason, as shown in FIG. 4C , the input voltage VIN becomes higher than V REF even in a predetermined inter-terminal short-circuit determination period t 2REF when the output is to be low. The output of the determination means 26 becomes high, and it is determined that the short circuit between terminals is abnormal.
The first opening / closing switch SW1 (1) for controlling energization to one glow
図4を参照して、断線異常検出フローについて説明する。
ステップS100の駆動信号立上がり検出行程では、駆動信号SIの立上がりに同期して各グロープラグに所定のタイミングで発振される各グロープラグ10(1〜n)への通電を制御する駆動開閉手段(第1の開閉スイッチSW1(1〜n))を駆動する駆動信号G1〜nの立上がりを検出する。
ステップS110の第1の開閉スイッチ緩閉行程では、駆動信号GI1〜nの立上がりに同期して、駆動電流制限手段22(1〜n)によって制限された第1の駆動電流I1(1〜n)が第1の開閉スイッチSW1(1〜n)のゲートGに入力され、第1の開閉スイッチSW1(1〜n)がゆっくりと閉じられ、グロープラグ10(1〜n)に印加される端子電圧VG1〜nが徐々に上昇する。
ステップS120の第2の開閉スイッチ速閉行程では、駆動信号GI1〜nの立上がりに同期して、速やかに第2の開閉スイッチSW2(1〜n)が閉じられる。
このとき、第2の開閉スイッチSW2(1〜n)に流れる電流は、グロープラグ10(1〜n)が正常に結線されている場合には、電圧上昇に影響を与えないよう第2の電流制限手段24(1〜n)によって第2の制限電流I2(1〜n)に制限されている。
ステップS130の断線判定時間計測行程では、駆動信号G1〜nの立上がりに同期して、断線判定時間tのカウントが開始される。
ステップS140の判定時間経過判定行程では、所定の判定時間t1が経過したか否かが判定され、断線判定時間t1が所定の断線判定時間t1REF(第1の判定時間)となるまでステップS140のループを繰り返す。
なお、所定の断線判定時間t1REFは、第1の開閉スイッチSW1が完全に閉じられる迄の作動時間(例えば、50μsから300μs)の半分以下の時間(例えば、20μsから100μs)に設定される。
断線判定時間t1が所定の断線判定時間t1REFに達すると、ステップ150の端子電圧読込行程へ進む。
ステップS150の端子電圧読込行程では、グロープラグ10(1〜n)に印加されている電圧VG(1〜n)が入力電圧VINとして異常判定手段26に読込まれる。
このとき、第1の開閉スイッチSW1(1〜n)は、ゆっくりと閉じられているので、グロープラグ10(1〜10)に印加される電圧VG(1〜n)が第1の駆動電圧VB1に漸近するように徐々に上昇している。
一方、第2の開閉スイッチSW2(1〜n)は既に閉じているが、第2の電流制限手段24(1〜n)によって第2の制限電流I2(1〜n)に制限されているので、第2の電源VB2から流れる電流I2(1〜n)はグロープラグ10(1〜n)に流れる電流IGに比べて遙かに小さく、ほとんどVGL(1〜n)電圧を上昇させないため、異常判定手段26の入力電圧VINは、第1の開閉スイッチSW1(1〜n)を介してグロープラグ10(1〜n)にゆっくり上昇しながら印加される電圧VGL1〜nとなる。
開閉スイッチSW2(1〜n)は既に閉じているが、第2の電流制限手段24(1〜n)によって第2の制限電流I2(1〜n)に制限されているので、その電流が低抵抗のグロープラグに流れ込んでも、電圧がごく僅かしか発生しない。
即ち、(電圧)=(電流)×(抵抗)であるので、例えば、I=10mA、とR=2Ω程度とすると、負荷が正常時には、発生電圧は20mVとごく僅かである。
一方、負荷がオープン時には、その抵抗が無限大となるため、VINは、SW2が閉じられた瞬間にVB2に貼り付くことになる。
ステップS160の端子電圧閾値判定行程では、異常判定手段26に読み込まれた電圧VINと所定の閾値電圧VREF(例えば、1/2VB2)との比較判定が行われる。
このとき、グロープラグ10に異常がなければ、負荷抵抗が小さく、電流がグロープラグ10に流れるが、所定の断線判定時間t1REFにおいて、第2の開閉スイッチSW2は既に閉じられているがインピーダンスの大きな第2の電流制限手段24による電圧降下が大きく、第1の開閉スイッチSW1は完全に閉じていないため、端子電圧VGは、閾値電圧VREFよりも低い値となっている。
したがって、判定Noとなり、ステップS180の正常判定行程に進む。
一方、グロープラグ10(1〜n)に断線異常が発生している場合、グロープラグ10(1〜n)には電流が流れないため、負荷抵抗が大きく、速やかに閉じられた第2の開閉スイッチSW2(1〜n)によって印加される第2の駆動電源VB2の電圧が、異常判定手段26の入力電圧VINとなり、閾値電圧VREFよりも高い値となっている。したがって、判定Yesとなり、ステップS170の断線判定行程に進む。
ステップS170の断線判定行程では、自己診断信号DIがハイとなり、ECU40に伝達される。
ステップS180の正常判定行程では、自己診断信号DIがローとなり、ECU40に伝達される。
以上により断線異常検出行程が終了する。
A disconnection abnormality detection flow will be described with reference to FIG.
In the drive signal rise detection process in step S100, drive opening / closing means (first operation ) for controlling energization of each
First as a closing switch loose閉行step S110, in synchronization with the rising of the driving signal GI 1 to n, a first driving current I1 (1 to n, which is limited by the drive current limiting means 22 (1 to n) ) is input to the gate G of the first on-off switch SW1 (1 to n), the first on-off switch SW1 (1 to n) is closed slowly, terminal applied to the glow plug 10 (1 to n) The
Second as the opening and closing switch speed閉行step S120, in synchronization with the rising of the driving signal GI 1 to n, immediately the second opening and closing switch SW2 (1 to n) it is closed.
At this time, the current flowing through the second opening / closing switch SW2 (1 to n) is the second current so as not to affect the voltage rise when the
In the disconnection determination time measurement process in step S130, counting of the disconnection determination time t is started in synchronization with the rise of the drive signals G1 to n .
The decision time determination process of step S140, step up whether a predetermined decision time t 1 has elapsed is determined, disconnection determination time t 1 is a predetermined disconnection determination time t 1ref (first determination time) The loop of S140 is repeated.
Note that the predetermined disconnection determination time t 1REF is set to a time (for example, 20 μs to 100 μs) that is less than half of the operation time (for example, 50 μs to 300 μs) until the first opening / closing switch SW 1 is completely closed. .
When the disconnection determination time t 1 reaches a predetermined disconnection determination time t 1REF , the process proceeds to a terminal voltage reading process in
In the terminal voltage reading process in step S150, the voltage VG (1 to n) applied to the
At this time, since the first open /
On the other hand, the second open / close switch SW2 (1-n) is already closed, but is limited to the second limited current I2 (1-n) by the second current limiting
The on / off switch SW2 (1 to n) is already closed, but is limited to the second limited current I2 (1 to n) by the second current limiting
In other words, since (voltage) = (current) × (resistance), for example, assuming that I = 10 mA and R = 2Ω, the generated voltage is very small at 20 mV when the load is normal.
On the other hand, since the resistance becomes infinite when the load is open, VIN is stuck to VB 2 at the moment when SW 2 is closed.
The terminal voltage threshold determination process of step S160, the abnormal voltage read to the determining
At this time, if there is no abnormality in the
Therefore, it becomes determination No and progresses to the normal determination process of step S180.
On the other hand, if the disconnection abnormality in the
In the disconnection determination process of step S170, the self-diagnosis signal DI becomes high and is transmitted to the
In the normal determination process of step S180, the self-diagnosis signal DI becomes low and is transmitted to the
Thus, the disconnection abnormality detection process is completed.
図5を参照して、端子間短絡異常検出フローについて説明する。
ステップS200の駆動信号立ち下がり検出行程では、駆動信号SIの立ち下がりに同期して各グロープラグ10(1〜n)に所定のタイミングで発振される各グロープラグ10(1〜n)への通電を制御する駆動開閉手段(第1の開閉スイッチSW1(1〜n)を駆動する駆動信号G1〜nの立ち下がりを検出する。
ステップS210の第1の開閉スイッチ緩開行程では、駆動信号G1〜nの立ち下がりに同期して、駆動電流制限手段22(1〜n)によって制限された駆動電流I1(1〜n)が遮断され、第1の開閉スイッチSW1(1〜n)がゆっくりと開かれ、グロープラグ10(1〜n)に印加される端子電圧VG1〜nが徐々に低下する。
ステップS220の第2の開閉スイッチ速開行程では、駆動信号G1〜nの立ち下がりに同期して、速やかに第2の開閉スイッチSW2(1〜n)が開かれる。
ステップS230の端子間短絡判定時間計測行程では、駆動信号G1〜nの立上がりに同期して、端子間短絡判定開始時間t2の計測が開始される。
ステップS240の端子間短絡判定開始判定行程では、第1の開閉スイッチSW1(1〜n)が完全に開かれ、端子電圧VGLがローとなるべき時間TLに達しているか否かが判定され、所定の時間TLが経過するまでこのループを繰り返す。
ステップS240の端子間短絡判定開始判定行程において、所定の時間TLを経過すると判定Yesとなり、ステップS250の端子電圧読込行程に進む。
ステップS250の端子電圧読込行程では、グロープラグ10の端子電圧VGLが異常判定手段26に読み込まれる。
ステップS260の端子電圧閾値判定行程では、異常判定手段26に読み込まれた入力電圧VINと所定の閾値電圧VREF(例えば、略1/2VB2)との比較判定が行われる。
このとき、グロープラグ10に異常がなければ、所定の端子間短絡判定期間t2REFにおいて、入力電圧VINは、駆動電源電圧VB1の略1/2以下となっており、閾値電圧VREFよりも低い値となっている。
したがって、判定Noとなり、ステップS180の正常判定行程に進む。
一方、グロープラグ10(1〜n)に端子間短絡異常が発生している場合、例えば、第1の開閉スイッチSW1(1)と第1の開閉スイッチSW1(2)との間に端子間短絡が発生しているときには、第1の開閉スイッチSW1(1)が開いた状態でも、他の第1の開閉スイッチSW1(2)をバイパスして、駆動電源30とグロープラグ10(1)が導通状態となり、グロープラグ10(1)には、駆動電源電圧VB1が印加され、異常判定手段26の入力電圧VINとなり、閾値電圧VREFよりも高い値となっている。
したがって、判定Yesとなり、ステップS270の端子間短絡判定行程に進む。
ステップS270の端子間短絡判定行程では、自己診断信号DIがハイとなり、ECU40に伝達される、
ステップS280の正常判定行程では、自己診断信号DIがローとなり、ECU40に伝達される。
ステップS290の端子間短絡判定終了判定行程では、駆動信号Gnの立上がりの有無が検出され、次の駆動信号Gnの立上がりが検出されるまでは、判定Noとなり、ステップS250からステップS290のループを繰り返し、所定の端子間短絡異常検出期間t2REFの期間の間、端子電圧VGLの監視が継続される。
ステップS290で次の駆動信号Gnの立上がりが検出されると判定Yesとなり、端子間短絡異常検出行程を終了する。
With reference to FIG. 5, a flow of detecting a short circuit abnormality between terminals will be described.
The drive signal falling edge detection process in step S200, the energization of the respective glow plugs 10 (1 to n) to be oscillated at a predetermined timing in synchronization with the falling of the drive signal SI to the glow plugs 10 (1 to n) The driving opening / closing means for controlling (the falling of the driving signals G1 to n for driving the first opening /
In the first opening / closing switch slow opening process of step S210, the driving current I1 ( 1- n) limited by the driving current limiting
In the second opening / closing switch speed opening process of step S220, the second opening / closing switch SW2 (1-n) is quickly opened in synchronization with the falling of the drive signals G1- n .
In the inter-terminal short judging time measurement process of step S230, the synchronization with the rising of the drive signal G 1 to n, the measurement of the inter-terminal short circuit determination start time t 2 is started.
In the terminal short-circuit determination start determination process in step S240, it is determined whether or not the first opening /
In the process for determining the short circuit between terminals in step S240, when a predetermined time TL has elapsed, the determination becomes Yes, and the process proceeds to the terminal voltage reading process in step S250.
In the terminal voltage reading process in step S250, the terminal voltage VGL of the
The terminal voltage threshold determination process of step S260, the abnormality judgment means input voltage read in 26 V IN and a predetermined threshold voltage V REF (e.g., approximately 1 / 2VB 2) comparison determination that is performed.
At this time, if there is no abnormality in the
Therefore, it becomes determination No and progresses to the normal determination process of step S180.
On the other hand, when a short circuit abnormality between the terminals occurs in the
Therefore, it becomes determination Yes and progresses to the short circuit determination process between terminals of step S270.
In the inter-terminal short-circuit determination process in step S270, the self-diagnosis signal DI becomes high and is transmitted to the
In the normal determination process of step S280, the self-diagnosis signal DI becomes low and is transmitted to the
In the terminal short-circuit determination end determination process in step S290, the presence or absence of the rising of the drive signal Gn is detected, and determination No is made until the next rising of the drive signal Gn is detected, and the loop from step S250 to step S290 is repeated. The terminal voltage VGL is continuously monitored during the predetermined inter-terminal short-circuit abnormality detection period t2REF.
If the rising of the next drive signal Gn is detected in step S290, the determination becomes Yes, and the inter-terminal short-circuit abnormality detection process is terminated.
上記実施形態においては、一つのGCU20によって複数のグロープラグ10(1〜n)を制御と異常検出とを実現すべく、複数のSW121(1〜n)、駆動電流制限手段22(1〜n)、SW223(1〜n)、第2の電流制限手段24(1〜n)異常判定手段26(1〜n)、を1つのGCU20内にまとめて配設した例を示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、グロープラグ10を駆動する駆動信号GIに従いつつ、第1の電流制限手段22によって制限された駆動電流I1によってゆっくりと開閉駆動される第1の開閉スイッチ21と、駆動信号GIにしたがって速やかに開閉駆動される第2の開閉スイッチ23と、第2の開閉スイッチ23に流れる電流I2を制限する第2の電流制限手段24と、第1の開閉スイッチ21と第2の開閉スイッチ23とが並列に接続され、第1の開閉スイッチ21の出力電圧VGと第2の電流制限手段24を介して入力される第2の電源電圧VB2とを入力電圧VINとし、駆動信号GIの立上がり及び立ち下がりに同期して計測された所定の断線判定時間t1REFと所定の端子間短絡判定期間t2REFにおいて、入力電圧VINと閾値電圧VREFとを比較して、断線の有無と端子間短絡異常の有無を検出するものであれば、これらの手段(21、22、23、24、25、26、27)を各グロープラグ10のそれぞれに独立して設けたGCU20内に配設したものであっても良い。
In the above embodiment, a plurality of SW 1 21 ( 1 to n) and drive current limiting means 22 (1 to 1 ) are provided in order to realize control and abnormality detection of the plurality of glow plugs 10 (1 to n) by one
さらに、上記実施形態においては、複数のグロープラグ10(1〜n)に対して、それぞれ、独立に異常判定手段26(1〜n)を設けた例を示したが、1つの異常判定手段26を複数のグロープラグ10(1〜n)に対して共用するように構成し、駆動信号GI1〜nの立上がり及び立ち下がりに同期して、断線異常を判定する気筒を順次切り換えて異常判定を実施するようにしても良い。
但し、上記実施形態においては、断線と端子間短絡との両方を連続的に検出する構成を示したが、断線検出のみを実施する場合と、端子間短絡のみで実施する場合とを切り替えて実施するように構成して、駆動信号の立上がりと立ち下がりとの度毎に切り換えるのではなく、端子間短絡異常は、一の駆動信号の立ち下がりから次の駆動信号の立上がりまでの所定の期間t2REFを継続的に監視して判定するように構成しても良い。
Furthermore, in the said embodiment, although the example which provided the abnormality determination means 26 (1-n) each independently with respect to
However, in the above-described embodiment, the configuration in which both the disconnection and the short circuit between the terminals are continuously detected is shown. However, the case where only the disconnection detection is performed and the case where only the short circuit between the terminals is performed is switched. Instead of switching each time the drive signal rises and falls, the short-circuit abnormality between terminals is caused by a predetermined period t from the fall of one drive signal to the rise of the next drive signal. 2REF may be continuously monitored and determined.
また、第1の開閉スイッチ21(1〜n)がオフの状態において、グロープラグ10(1〜n)に印加される端子電圧VG1〜nを検出し、所定の閾値電圧VREFと比較することにより、他のグロープラグ10(1〜n)との端子間短絡異常の有無やスイッチング素子の故障の有無を検出することも可能である。なお、このような場合の閾値電圧VREFは、上記実施形態における所定の閾値電圧VREFのみならず、予め複数の電圧レベルを用意し、比較することによって検出精度を向上させることもできる。
Further, the
さらに、駆動信号SIが全く発信されていない状態において、グロープラグ10(1〜n)に印加される端子電圧VGL1〜nを検出することによってスイッチング素子の故障と端子間短絡とを区別して検出できる。 Further, in the state where the drive signal SI is not transmitted at all, by detecting the terminal voltages VGL 1 to n applied to the glow plugs 10 (1 to n) , the switching element failure and the short circuit between the terminals are detected. it can.
1 グロープラグ異常検出装置
10(1〜n) グロープラグ
20 グロープラグ通電制御装置(GCU)
21(1〜n) 駆動開閉手段(第1の開閉スイッチSW1)
22(1〜n) 異常判定手段開閉手段(第2の開閉スイッチSW2)
23(1〜n) 駆動開閉電流制限手段(第1の電流制限手段)
24(1〜n) 異常判定手段電流制限手段(第2の電流制限手段)
25 駆動制御回路(DRV)
26 異常判定手段(OP)
27 自己診断回路(DIU)
30 駆動電源(第1の電源)
31 異常判定用電源(第2の電源)
40 エンジン制御装置(ECU)
SI 駆動信号
G(1〜n) 個別駆動信号
DI 異常診断信号
VIN 入力電圧
VREF 閾値電圧
VGL 端子電圧
IG グロープラグ電流
VB1 駆動電源電圧
VB2 異常判定手段電源電圧
1 Glow Plug
21 (1-n) Drive opening / closing means (first opening / closing switch SW1)
22 (1-n) Abnormality determining means opening / closing means (second opening / closing switch SW2)
23 (1-n) Drive switching current limiting means (first current limiting means)
24 (1-n) Abnormality determining means Current limiting means (second current limiting means)
25 Drive control circuit (DRV)
26 Abnormality determination means (OP)
27 Self-diagnosis circuit (DIU)
30 Drive power supply (first power supply)
31 Abnormality determination power supply (second power supply)
40 Engine control unit (ECU)
SI drive signal G (1 to n) individual drive signal DI abnormality diagnosis signal V IN input voltage V REF threshold voltage VGL terminal voltage IG glow plug current VB 1 drive power supply voltage VB 2 abnormality determination means power supply voltage
Claims (5)
上記内燃機関の運転状況に応じて上記グロープラグ通電制御装置に発信される駆動信号にしたがって駆動用電源から上記グロープラグへの通電を開閉駆動する第1の開閉スイッチと、
該第1の開閉スイッチの駆動電流を制限して第1の開閉スイッチを50μsから300μsの時間をかけてゆっくりと開閉させる第1の電流制限手段と、
異常判定用電源と、
該異常判定用電源に接続すると共に上記第1の開閉スイッチと並列に設けて、上記駆動信号にしたがって10μs以内の時間で速やかに開閉駆動する第2の開閉スイッチと、
上記異常判定用電源から第2の開閉スイッチを介して上記グロープラグへ流れる電流を制限する第2の電流制限手段と、
上記駆動信号の立上がり又は立ち下がりから所定の異常判定時期において、上記駆動用電源又は上記異常判定用電源から上記グロープラグに印加される電圧と所定の閾値電圧との比較により異常を判定する異常判定手段とを具備することを特徴とするグロープラグ異常検出装置。 Glow plug abnormality that detects an abnormality that occurs in a glow plug that is attached to each cylinder of an internal combustion engine and generates heat by energization, and a glow plug energization control device that controls energization to the glow plug to adjust the heat generation temperature of the glow plug In the detection device,
A first open / close switch that opens and closes energization from the drive power supply to the glow plug in accordance with a drive signal transmitted to the glow plug energization control device in accordance with an operating state of the internal combustion engine;
First current limiting means for limiting the drive current of the first open / close switch and slowly opening / closing the first open / close switch over a period of 50 μs to 300 μs ;
Power supply for abnormality determination;
A second open / close switch connected to the power source for abnormality determination and provided in parallel with the first open / close switch, and rapidly opening / closing in 10 μs or less according to the drive signal;
Second current limiting means for limiting a current flowing from the abnormality determination power source to the glow plug via a second open / close switch;
An abnormality determination for determining an abnormality by comparing a voltage applied to the glow plug from the driving power supply or the abnormality determination power supply with a predetermined threshold voltage at a predetermined abnormality determination timing from the rise or fall of the drive signal. And a glow plug abnormality detecting device.
上記所定の異常判定時期として、上記第1の開閉スイッチと上記第2の開閉スイッチとが開放されている期間を端子間短絡判定期間とし、
該端子間短絡判定期間における入力電圧が上記閾値電圧よりも高いときに端子間短絡異常と判定する請求項1ないし3のいずれかに記載のグロープラグ異常検出装置。 In order to smooth the current to the glow plug, the energization control device performs control to energize each cylinder by shifting the energization start timing,
As the predetermined abnormality determination time, a period in which the first open / close switch and the second open / close switch are opened is an inter-terminal short-circuit determination period,
The glow plug abnormality detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the input voltage in the inter-terminal short-circuit determination period is higher than the threshold voltage, an inter-terminal short-circuit abnormality is determined.
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