JPH0135187B2 - - Google Patents

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JPH0135187B2
JPH0135187B2 JP56213966A JP21396681A JPH0135187B2 JP H0135187 B2 JPH0135187 B2 JP H0135187B2 JP 56213966 A JP56213966 A JP 56213966A JP 21396681 A JP21396681 A JP 21396681A JP H0135187 B2 JPH0135187 B2 JP H0135187B2
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JP
Japan
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voltage value
preheating plug
preheating
disconnection
circuit
Prior art date
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Expired
Application number
JP56213966A
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English (en)
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JPS58113581A (ja
Inventor
Hideo Kawamura
Masahiro Oosawa
Jitsuo Kasatani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Isuzu Motors Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP21396681A priority Critical patent/JPS58113581A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • F02P19/027Safety devices, e.g. for diagnosing the glow plugs or the related circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷機状態にあるエンジン(特にデイ
ーゼルエンジン)の始動を容易にするため用いら
れる予熱栓(グロープラグ)の断線検出装置に関
する。
冷機状態にあるエンジンはスタータを起動する
だけでは始動しにくいので、予熱栓をエンジンに
設け、エンジンの始動時に燃焼室内で予熱栓を予
定温度に加熱した後スタータで起動をかけること
が行なわれている。予熱栓は、始動時にごく短時
間で予定温度まで加熱し、その予定温度をエンジ
ン始動が終了するまで保持し続けなければならな
い。このような予熱栓には一般に抵抗線が用いら
れており、この抵抗線には予熱時間を短縮するた
め正の抵抗温度係数を持つものが採り入れられて
いる。そして予熱栓が予定温度以上に加熱されな
いよう温度制御するために、予熱栓に電流供給後
に予熱栓の抵抗値を検出し、その抵抗値が予定温
度における予熱栓の抵抗値と一致するところで予
熱栓への電流供給を停止することが行なわれてい
る。
一方、予熱栓が断線している場合に、エンジン
の始動に支障があるので、予熱栓が断線している
旨操作者に通知する必要がある。同様に複数のシ
リンダを持つエンジンの如く、複数の予熱栓を備
える場合には、電流の供給を断線していない予熱
栓の本数に応じて制御することも必要となる。
従つて、本発明の目的は、予熱栓の加熱制御中
に予熱栓の断線を容易に検出しうる予熱栓の断線
検出装置を提供することにある。
以下、本発明を図面に従つて詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例ブロツク図、第2図
はその各部波形図であり、図中、Eは電源であ
り、車輛のバツテリーと考えてよい。TRは開閉
素子であり、パワートランジスタ等の半導体から
成る電気的スイツチや、リレー等の機械的スイツ
チを用いることができ、必要とする動作速度に応
じて適宜選択できる。開閉素子TRは後述する制
御部1によつて、そのオン期間に予熱栓GPに電
源Eの電流を流し、オフ期間に電流の供給を停止
する。GPは予熱栓(グロープラグ)であり、エ
ンジンのシリンダ数だけ設けられ、第1図では4
つの予熱栓が設けられている。予熱栓GPは発熱
体としての金属抵抗線を有し、抵抗線の抵抗温度
特性は正の特性(即ち、温度が高くなるにつれて
抵抗が高くなる特性)を持つている。CCは定電
流回路で、制御部1のタイミングパルスTPを受
け、開閉素子TRのオフ期間に予熱栓GPに一定
電流iを流すものである。APは差動アンプで、
予熱栓GPに電流が流れることにより生ずる電圧
降下を電圧値etと出力するもので、入力用バラン
ス抵抗R1,R2を備えている。10は設定温度比
較回路で、所望の設定予熱温度(例えば900℃)
における予熱栓GPの抵抗値rsによつて定まる電
圧値es(=i×rs)が設定乃至記憶され、差動ア
ンプAPで出力されるオフ期間の電圧値etと設定
電圧値esを比較し、et≧esの場合に後述する開閉
素子制御回路11に禁止信号ST(第2図参照)を
与えるもの。11は開閉素子制御回路で、図示し
ないスタートスイツチ等からのエンジン始動信号
によつて動作し、開閉素子TRのオン、オフを制
御する第2図の駆動信号DVを発生する。駆動信
号DVの1周期は開閉素子TRをオンして予栓熱
を加熱する加熱期間aと、開閉素子TRをオフし
定電流によつて予栓熱の温度を検出する検出期間
bとから成り、加熱期間aにパルスが与えられれ
ば開閉素子TRはオンする。その断続周期は、予
じめ求めた予熱栓温度−経過時間特性から求めた
温度上昇値/時間値と設定予熱温度の許容幅から
決定される。本実施例では約15msとしてある。
又開閉素子制御回路11は定電流回路CCを駆動
するタイミングパルスTPを発生する。タイミン
グパルスTPは第2図の如き、駆動信号DVの加
熱期間の立下りにおいて発生され、駆動信号DV
の検出期間(オフ期間)に定電流回路CCから一
定電流を出力せしめる。12は第1の断線検出回
路であり、差動アンプAPより出力された電圧値
etを記憶する記憶回路を含み、断続駆動信号DV
のオフ期間に定電流回路CCからの取込パルスSP
に応じ差動アンプAPの出力電圧値etを取込み、
記憶回路に記憶された一周期前のオフ期間の電圧
値e′tとの差電圧値を出力し、差電圧値(et−e′t
が設定された所定値ebより大きいか小さいかを比
較判定するものである。この所定値ebは、予じめ
定めた予熱栓温度−経過時間特性に基いて定めた
1断続周期の温度変化、即ち電圧値eaより少し大
きく定めておき、前述の予じめ定めた予熱栓温度
−経過特性による1断続周期の電圧値変化以上電
圧値変化が生じた場合、即ち差電圧値|(et−e′t
|>ebの場合、には予熱栓GPに何等かの異常が
あると検出するものである。ここで、前述の異常
な電圧値変化には、予熱栓GPの断線が大きな原
因であり、従つて、前述の比較によつて予熱栓
GPの断線と検出できるものである。13は第2
の断線検出回路で、第1の断線検出回路12が予
熱栓の加熱制御中において断線検出するのに対
し、予熱栓の加熱制御前に断線を検出するもので
あり、加熱制御前、即ち開閉素子制御回路11が
最初の駆動パルスを出力する前に、定電流回路
CCより一定電流を流し、これによる電圧値et
取込パルスSPのタイミングで取込み、予じめ定
めた設定電圧値ecと比較する。この設定電圧値ec
は予熱していない時の予熱栓の抵抗値rnと一定電
流iとの積に等しい電圧値に設定すれば、設定電
圧値ecと大きく異なる電圧値etを比較により検出
すると断線出力を発生するものである。例えば、
図の如く各々抵抗値がrの予熱栓GPが4本並列
に接続されると、4本全ての予熱栓全部が断線し
ていないとすれば抵抗値はr/4、一本断線して
いればr/3、二本断線していればr/2、三本
断線していればrとなり、逆に全部断線していれ
ばその抵抗値は∞となり、断線していない電圧値
(i・r/4)が断線している時の電圧値(i・
r/3、i・r/2、i・r、0)と異なり、こ
の相違により断線検出するものである。14は加
熱制御動作ラツチ回路で、開閉素子制御回路11
の駆動信号DVの最初のパルス(オン期間信号)
をラツチし、加熱制御を行なつたことを保持し、
その保持出力で第2の断線検出回路13の動作を
禁止するものである。15はラツチ解除回路で、
ラジエータの水温を検出する図示しない水温セン
サの信号を受け、冷却水温が予熱栓加熱制御動作
条件外(即ち、エンジンの始動開始後)になり再
び加熱制御動作条件内(即ち、エンジンの停止
時)に入つたことを検知して、ラツチ回路14の
ラツチ状態を解除し、再び第2の断線検出回路1
3に断線検出を行なわしむるものである。2は断
線表示器で、ランプ、発光ダイオード等の表示装
置で構成され、第1及び第2の断線検出回路1
2,13の断線検出出力を可視的に表示し、操作
者に断線を通知するものである。
さて、第1図の回路の動作を次に説明する。
図示しないスタータスイツチから起動信号が開
閉素子制御回路11に入力されると該開閉素子制
御回路11は駆動信号DVを発生し、開閉素子
TRをオン/オフ駆動(断続駆動)する。一方、
開閉素子制御回路11からは駆動信号DVの立下
りで発生されるタイミングパルスTPが定電流回
路CCへ与えられるので、定電流回路CCからは開
閉素子TRのオフ期間に一定電流が出力される。
従つて断続の一周期においては、開閉素子TRの
オン期間には、電源Eの電流が開閉素子TRを介
し予熱栓GPに供給され、開閉素子TRのオフ期
間には、定電流回路CCの電流が予熱栓GPに供給
されることになる。電源Eからの電流により予熱
栓GPは発熱し、温度を上昇せしめるとともに予
熱栓GPの抵抗値も増加する。開閉素子TRのオ
フ期間には、定電流回路CCより供給される定電
流によつて予熱栓GPの電圧降下による電圧値et
が差動アンプAPから出力される。電圧値etの変
化は抵抗値変化と比例し、従つて電圧値etは温度
の関数いるとみなされる。この電圧値etは設定温
度比較回路10に入力され、設定された電圧値es
と比較される。この比較によつて、es>et、即ち
予熱栓GPの設定予熱温度に達していないと検出
されると、次の1周期に開閉素子TRをオンする
パルスを出力する様、開閉素子制御回路11を制
御する。逆に、予熱栓GPが設定予熱温度に達す
ると、比較結果はet≧esとなるので、次の1周期
には開閉素子TRをオンするパルスの出力を禁止
する禁止信号STを開閉素子制御回路11に出力
する。第2図に示す様に、オフ期間の電圧値et
駆動信号DVの印加による予熱栓GPの加熱によ
り上昇していき、設定電圧値esに達したことがオ
フ期間に検出される禁止信号STを発し、第2図
の駆動信号DVの点線で示す様にパルス出力が禁
止され、従つて開閉素子TRがオンにならず、予
熱栓GPには加熱のための電流は付与されない。
次の周期オフ期間で、予熱栓GPの温度が設定予
熱温度以下となることが検知されると(即ち比較
結果としてet<esが検出されると)、禁止信号ST
が出力されないので開閉素子制御回路11は次の
次の周期にはオン期間を示すパルスを発する。こ
のようにして、予熱栓GPは始動信号の到来時点
から予定予熱温度まで加熱制御され、しかも予定
予熱温度に達するとこの温度に保持制御される。
このような構成では、温度検出に定電流を用いて
いるため、従来の電源Eの電流を用いるものに比
し、正確に温度検出が出来、しかも電圧検出用抵
抗を設けていないので、電源Eの電流を温度検出
のために消費せず、特にエンジン等の限られた電
源しか有しない場合に有効である。
本発明では、更に断線検出装置が設けられてい
る。即ち、断線検出回路12は開閉素子TRのオ
フ期間に定電流回路CCからの取込パルスSPに応
じ差動アンプAPの出力電圧値etを取込む。そし
て、断線検出回路12は内部に備える記憶回路に
記憶した1周期前のオフ期間の出力電圧値e′t
の差電圧を出力する。オフ期間の周期は固定され
ているので、もし、予熱栓GPが断線していなけ
れば、差電圧値|(et−e′t)|は、予じめ定められ
た予熱栓温度−経過時間特性に基づき決定される
予定の電圧値−経過時間特性における1断続周期
の電圧差ea以下である。
従つて、断線検出回路12に断線検出基準レベ
ルとして電圧値eaより少し大きい設定電圧値eb
設定しておき、差電圧値|(et−e′t)|がeb以上な
ら断線と判断し断線検出出力を発し、差電圧値|
(et−e′t)|がeb以下なら断線でないと判断する。
例えば各々抵抗値がrの予熱栓がn本並列に設け
られている場合、全部断線していれば、総抵抗値
は∞となるから、差電圧値|(et−e′t)|はeb以上
となり、逆にk本断線していれば、総抵抗値は
r/(n−k)となり、電圧値etはi・r/(n
−k)であるから、1本も断線していない予定の
電圧値i・r/nより大となり、差電圧値|(et
−e′t)|はebより大となり、断線検出が可能とな
る。断線検出回路12は各オフ期間にこのような
電圧差の出力、設定電圧値との比較を行い、加熱
制御中早期に予熱栓GPの断線を検出するように
している。そして記憶回路に記憶されている前の
オフ期間の電圧値e′tは差電圧を出力した後開閉
素子制御回路11から発生される更新パルスRS
によつて現在のオフ期間の電圧値etに更新記憶さ
れ、次のオフ期間の電圧値との差を得るために用
いられる。このようにして得られた断線検出出力
は断線表示器2に送られ、断線である旨の表示が
行なわれる。
このような加熱制御中の断線検出に対し、加熱
制御前に断線検出を行なうためには、先づ始動信
号が開閉素子制御回路11に到来すると、駆動信
号DVを発する前に、タイミングパルスTPを定
電流回路CCへ送り、加熱制御前に定電流回路CC
より一定電流を予熱栓GPに流し、予熱栓GPの電
圧降下による電圧値etを差動アンプAPから出力
せしめる。
そして、第2の断線検出回路13はこの電圧値
etを取込パルスSPのタイミングで取込み、内部
に設定された設定電圧値ecと比較する。設定電圧
値ecは予熱栓GPが断線していなく、予熱してい
ない時の予熱栓GPの抵抗値と流される定電流値
iによつて決められているので、これと大きく異
なる出力電圧値etが入力されることにより断線検
出出力を発生する。このためには、電圧値etが設
定電圧値ecより大であることを検出すれば、複数
本の予熱栓GPのいずれかの断線を検出できる。
全予熱栓GPが断線していることも検出するには、
第1の断線検出回路の検出方式と同様に、差電圧
値|(et−ec)|を取り、これを許容電圧値edと比
較する様にすればよい。この第2の断線検出回路
13は、開閉素子制御回路11から駆動信号DV
が発生されると、ラツチ回路14の保持出力が発
生し、これにより検出動作が禁止される。一方、
冷却水温が予熱栓加熱制御動作条件外になり再び
加熱制御動作条件内に入ると、即ちエンジンが冷
機状態となると、ラツチ解除回路15がラツチ回
路14のラツチ状態を解除するので、保持出力が
発生しなくなり、第2の断線検出回路13の検出
動作の禁止が解除される。
上述の説明では、制御部1を比較回路10〜ラ
ツチ解除回路15までの個々の構成に別けた例を
説明したが、制御部1をマイクロコンピユータで
構成すれば共通のハードウエアで構成出来る。こ
のためには、電圧値etはデジタル値に変換され
て、制御部1へ入力され、設定電圧値es、eb
ec、edはマイクロコンピユータのメインメモリに
デジタル値で記憶され、マイクロコンピユータの
演算回路は、制御プログラムメモリに記憶された
所定の制御プログラムに従つて、差電圧値の演
算、設定電圧値との比較、駆動信号の発生制御を
行なうものである。
以上の様に、本発明によれば、加熱のための開
閉素子のオフ期間に定電流を流して予熱栓の電圧
降下の電圧値を検出して断線を検出するので、予
熱栓の加熱のための電源を消費することが少く、
断線検出出来、又その精度も定電流であるので、
向上するという利点がある。しかも、予熱栓の温
度制御に用いる温度検出用の定電流回路を共用し
ているので、単に電圧値を取込めば断線検出で
き、特に構成が複雑とならず、安価な構成が可能
となる。更に、断線検出を前周期のオフ期間の電
圧値と現オフ期間の電圧値との差を求め、差と所
定基準値とを比較して求めているので、加熱制御
開始から終了まで継続して、断線検出出来るの
で、早期に断線の検出が可能となる等実用上極め
て効果が大きい。
尚、本発明を一実施例により説明したが、本発
明は上述の実施例に限定されることなく、本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例ブロツク図、第2図
は第1図実施例の各部波形図を示す。 E……電源、TR……開閉素子、GP……予熱
栓、CC……定電流回路、AP……差動アンプ、1
……制御部、2……断線表示器、12,13……
断線検出回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 予熱栓の電気回路に開閉素子を挿入し、該開
    閉素子を制御部が断続制御して予熱栓を加熱制御
    するとともに、定電流回路を該予熱栓に接続し該
    開閉素子がオフの期間該予熱栓に該定電流回路か
    ら一定電流を流し、該予熱栓の電圧降下による電
    圧値を測定して、該制御部が該予熱栓の温度を検
    出して該開閉素子を制御する予熱栓加熱制御装置
    において、該制御部は該電圧値を記憶する記憶部
    を備えるとともに該制御部は該記憶部の前周期の
    オフ期間の電圧値と現オフ期間に測定された電圧
    値との差を求め、該差が所定の値より大の場合に
    断線出力を発することを特徴とする予熱栓の断線
    検出装置。 2 前記記憶部の電圧値は現オフ期間に測定され
    た電圧値に更新されることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の予熱栓の断線検出装置。 3 前記制御部の断線出力を表示する断線表示部
    を設けることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載の予熱栓の断線検出装置。
JP21396681A 1981-12-28 1981-12-28 予熱栓の断線検出装置 Granted JPS58113581A (ja)

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JPS58113581A JPS58113581A (ja) 1983-07-06
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JPS6026178A (ja) * 1983-07-21 1985-02-09 Mitsubishi Electric Corp デイ−ゼルエンジンのグロ−プラグ制御装置
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JPS5726276A (en) * 1980-07-24 1982-02-12 Nippon Denso Co Ltd Preheat controller of diesel engine

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