JPH021983B2 - - Google Patents

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JPH021983B2
JPH021983B2 JP57016680A JP1668082A JPH021983B2 JP H021983 B2 JPH021983 B2 JP H021983B2 JP 57016680 A JP57016680 A JP 57016680A JP 1668082 A JP1668082 A JP 1668082A JP H021983 B2 JPH021983 B2 JP H021983B2
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JP
Japan
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temperature
preheating plug
preheating
circuit
heater
Prior art date
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JP57016680A
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JPS58135373A (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
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Priority to JP1668082A priority Critical patent/JPS58135373A/ja
Publication of JPS58135373A publication Critical patent/JPS58135373A/ja
Publication of JPH021983B2 publication Critical patent/JPH021983B2/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
    • F02P19/025Incandescent 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 with means for determining glow plug temperature or glow plug resistance
    • 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
    • F02P19/021Incandescent 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 characterised by power delivery controls
    • F02P19/022Incandescent 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 characterised by power delivery controls using intermittent current supply

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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 Temperature (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に用いら
れる予熱栓(グロープラグ)の加熱制御装置に関
し、特に予熱栓の加熱制御によつて予熱栓の表面
温度を早急に予定温度に安定しうる予熱栓加熱制
御装置に関する。
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しない
ように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。
このような従来技術として、「グロープラグ内
に感温素子を内蔵させ、この感温素子の検知信号
によりグロープラグの温度を検知しながら、グロ
ープラグへの通電回路を開閉又は切換えを制御
し、該グロープラグの温度を所定の温度まで急加
熱するデイーゼルエンジンの予熱装置。」(特開昭
55−107073号公報参照)及び「グロープラグと電
源との間に開閉素子を接続し発振回路からの信号
により素子の開閉を行ないプラグに断続電流を流
す。プラグ温度上昇に伴なう抵抗値の増加により
素子の開閉周期を変化させプラグ温度を設定温度
に保持する装置。」(特公昭56−5473号公報参照)
がある。
このようにして、予熱栓が加熱制御され、予定
温度に保持されていくことになるが、実際は予熱
栓のヒータ(抵抗線)が予定温度に保持されるだ
けであり、ヒータの外部から保護するためヒータ
を覆うカバー表面の温度は相違する。予熱栓はカ
バーを介して燃焼室等に熱を供給する関係上、カ
バー表面(予熱栓表面)の温度を予定温度に安定
しかも早く保持することが必要となつてくる。し
かしながら、上述のような従来技術には、予熱栓
のヒータとカバー間の温度差を考慮した予熱栓の
加熱制御は行つてはおらず、まして予熱栓に印加
する熱エネルギーを時間とともに変化させて、予
熱栓を円滑に制御しようとする技術的な手段は何
等施されてはいない。
従つて、本発明の目的は、予熱栓の表面温度を
早期に予定温度に安定せしめる予熱栓加熱制御装
置を提供するにある。
以下、本発明を図面に従つて詳細に説明する。
第1図は従来の予熱栓加熱制御説明図、第2図
は本発明に係る予熱栓加熱制御説明図である。
予熱栓のヒータの抵抗値に温度特性を持たせ、
ヒータの予定温度における基準抵抗値に当該ヒー
タの抵抗値が達するまでヒータに電流を流して加
熱し、ヒータの抵抗値が基準抵抗値に達した後
は、その基準抵抗値に留まるよう電流の供給を制
御する従来の装置では、第1図のAに示す様にヒ
ータの温度−経過時間特性は、予定温度Ta′に達
した後、この温度に保持するが、ヒータを内蔵す
る予熱栓の表面温度は第1図のBに示す如く、ヒ
ータが予定温度Ta′に達し、予定温度Ta′に保持
されても、表面予定温度Tb′を越え、徐々に上昇
する。予熱栓の表面温度はヒータの予定温度
Ta′を越えることはないが、予熱栓予定温度Tb
以上であり、しかも一定の温度に安定するまで長
い時間を要する。そこで本発明では、ヒータを予
定温度以上に加熱した後予定温度に下げて行くこ
とにより、予熱栓表面温度を短い所要時間で表面
予定温度に安定化せしめるものである。即ち、第
2図の本発明の予熱栓加熱制御説明図に示す様
に、先づ、ヒータの予定温度Tf以上の第1の設
定温度Taを設定しておき、ヒータの加熱開始か
ら時間t1までは第1の設定温度Taにヒータの温度
が到達する様に制御する。即ち、ヒータの温度抵
抗特性によつて定まる第1の設定温度Taにおけ
る抵抗値raにヒータの抵抗値が到達することを検
出するまでヒータに電流を供給する。これにより
ヒータの温度は第2図Cの如く上昇し、これとと
もに予熱栓の表面温度も第2図Dの如く上昇す
る。時間t1にヒータ温度が第1の設定温度Taに達
すると、次に第1の設定温度Taより低い第2の
設定温度Teが設定され、今度はヒータ温度が第
2の設定温度Teに一致する様電流の供給が制御
される。即ち、ヒータの温度抵抗特性によつて定
まる第2の設定温度Teにおける抵抗値rbにヒー
タの抵抗値が一致する様ヒータの加熱(電流供
給)制御が行なわれる。これにより、ヒータは第
2の設定温度Teに温度制御され、一方予熱栓の
表面温度は時間t1後も若干上昇し、最高温度にな
つた後、ヒータの第2の設定温度Teへの温度制
御により下降していく。更に、時間t2までヒータ
をこの第2の設定温度Teで温度制御し、これ以
降は予定温度Tf(第2の設定温度Te)を設定し、
ヒータ温度が予定温度Tfに一致する様ヒータを
加熱制御する。このようにすると、予熱栓の表面
温度は予定温度Tbに近づき、安定に保持される
ことになる。
即ち、予熱栓の熱容量によつて、予熱栓の表面
温度はヒータ温度に対して遅れて変化することか
ら、ヒータを急速に加熱した後、設定温度を下げ
てヒータを定温制御して、予熱栓の予定温度に短
時間で安定化せしめようとするものである。
このような予定温度Tb以外の制御のための設
定温度は少なくとも1つ設定することが必要で、
上述の説明では3つ設定したが、多ければ多い程
制御のきめは細かくなる。
尚、ヒータの抵抗値を測定するには定電流を流
し、ヒータの電圧降下による電圧値を測定するこ
とにより行なえる。
次に、本発明の実施例を説明する。
第3図は本発明の一実施例ブロツク図、第4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3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(ヒータ)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として出力するもので、
入力用バランス抵抗R1,R2を備えている。1
0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
よつて定まる基準電圧値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と設定基準電圧値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3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4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をオンして予熱栓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熱栓
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はタイマ回路で、開閉素子制
御回路11から駆動信号DVの供給開始後与えら
れるクロツクを計数し、前述のt1時間計時時に第
1の切替信号を、t2時間計時時に第2の切替信号
…を発生するもの。13は基準電圧発生回路で、
基準電圧値esとして、第1の設定温度Taに対応
する第1の電圧値ea、第2の設定温度Teに対応
する第2の電圧値ee、予定温度Tfに対応する第3
の電圧値efを記憶し、最初に基準電圧値esとして
eaを設定温度比較回路10に出力し、第1の切替
信号に応じて基準電圧値をeeに変更して出力し、
第2の切替信号に応じ基準電圧値をefに変更して
出力するものである。
さて、第3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の供給される定電流
によつて予熱栓GPの電圧降下による電圧値et
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は温度に
関数とみなされる。この電圧値etは設定温度比較
回路10に入力され、設定された基準電圧値es
比較される。この比較によつて、es>et、即ち予
熱栓GPが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4図に示す様に、オフ期間の電圧値etは駆
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
期間に検出されると禁止信号STを発し、第4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。
次の周期のオフ期間で、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、更に予熱栓の表面温度を短時間で
予定温度に安定化させる構成が付加されている。
即ち、タイマ回路12と基準電圧発生回路13で
あり、タイマ回路12は開閉素子制御回路11か
ら駆動信号DVの発生開始と同時に出力が開始さ
れるクロツクを計数する。時間t1まではタイマ回
路12から切替信号が発生しないので、基準電圧
発生回路13は基準電圧値eaを設定温度比較回路
10に出力するので、設定温度比較回路10は基
準電圧値esを値eaとして前述の電圧値etとの比較
を行なう。タイマ回路12がクロツクを計数しt1
時間経過すると、第1の切替信号を発する。これ
により基準電圧発生回路13は基準電圧値をea
らeeに変更する。従つて設定温度比較回路10は
基準電圧値esを値eeとして前述の電圧値etとの比
較を行なう。更にタイマ回路12がクロツクを計
数しt2時間経過すると、第2の切替信号を発する
ので、基準電圧発生回路13は基準電圧値をee
らefに変更する。このため、設定温度比較回路1
0は基準電圧値esを値efとして前述の電圧値et
の比較を行なう。第4図の時間−電圧値特性図は
この様子を示し、設定温度比較回路10の基準電
圧値es(即ち、基準電圧発生回路13の出力電圧
値)は、時間t1まで値ea、時間t1からt2までは値
ee、時間t2以降は値efとなり、これによつて、設
定温度比較回路10は電圧値etとの比較を行なつ
て開閉素子制御回路11を制御するので、予熱栓
の電圧値(即ち抵抗値)は図のetの如く変化し、
従つて第2図のcの如く温度変化したことにな
る。このため予熱栓の表面温度は第2図Dの如く
制御されるので、短時間で予定温度に安定するこ
とになる。
上述の説明では、制御部1を比較回路10〜基
準電圧発生回路13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がデジタル値に変換され
て、マイクロコンピユータに入力され、マイクロ
コンピユータのメモリには基準電圧値ea、ee、ef
がデジタル量で記憶され、マイクロコンピユータ
は制御プログラムに従い、電圧値etと基準電圧値
との比較、駆動信号の発生制御、タイマ計時動作
等をその演算回路で行えば良い。
以上の様に、本発明によれば、基準電圧値を複
数備え、所定時点までは高い基準電圧値(即ち高
い設定温度)で温度制御し、所定時点以降は順次
低い基準電圧値(即ち低い設定温度)で温度制御
するので予熱栓の表面温度が予定温度に短時間で
安定化し、予熱時間の短縮化を達成しうる。更
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
値を検出して温度を検出するので、予熱栓の加熱
のための電源を消費することが少く、温度検出が
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。
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図は従来の予熱栓加熱制御説明図、第2図
は本発明の予熱栓加熱制御説明図、第3図は本発
明の一実施例ブロツク図、第4図は第3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、10……設定温度比較回路、11…
…開閉素子制御回路、12……タイマ回路、13
……基準電圧発生回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 設定温度に対応する基準電圧と予熱栓加熱温
    度に相当する電圧とを比較した信号を用いて予熱
    栓を所定温度に加熱制御するものにおいて、複数
    の設定温度に対応する複数の基準電圧を発生する
    基準電圧発生回路、所定時間毎に該基準電圧発生
    回路の出力電圧を切換える電圧切換タイミング信
    号を出力するタイマー回路、該タイマー回路から
    の電圧切換タイミング信号により所定時間毎に基
    準電圧を高いものから順次出力させる手段とを有
    する予熱栓加熱制御装置。
JP1668082A 1982-02-04 1982-02-04 予熱栓加熱制御装置 Granted JPS58135373A (ja)

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JP1668082A JPS58135373A (ja) 1982-02-04 1982-02-04 予熱栓加熱制御装置

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JPS58135373A JPS58135373A (ja) 1983-08-11
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Families Citing this family (3)

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JPS6067775A (ja) * 1983-09-21 1985-04-18 Mitsubishi Electric Corp グロ−プラグ制御装置
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