JPH0313584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はマイクロコンピユータを用いてグロー
プラグの通電制御を行なうようにしたデイーゼル
機関用制御装置に関する。

（従来の技術） 最近、マイクロコンピユータを用いてデイーゼ
ル機関の運転制御のほか機関の始動制御をも行な
うことができるようにした制御装置が実用化され
る傾向にある。ところで、機関の始動制御をマイ
クロコンピユータにより行なおうとする場合、機
関の始動の際にグロープラグに加えてスタータモ
ータがバツテリの負荷となるためバツテリの端子
電圧が極端に低下し、マイクロコンピユータが作
動不能に陥つて所要の制御が一時的に中断されて
しまうという不具合が生じる虞れがあつた。

この不具合を克服するため、例えば、電源電圧
が制御用コンピユータの正常動作電圧以下に低下
したことを検出する手段と機関の始動状態を検出
する手段とを設け、これらの手段の検出結果に応
答し機関の始動時に電源電圧が上記電圧以下に低
下した場合には上記制御用コンピユータに代えて
適宜のバツクアツプ手段によりグロープラグの予
熱制御を行なうようにした装置が提案されている
（特開昭59−68568号公報）。このほか、レギユレ
ータの入力電圧V_ioと出力_putの比較を行ない、V_io
−V_putの値が所定値未満のときにグローリレー回
路を強制的にオンさせるようにした装置（特開昭
59−65574号公報）等も提案されている。

（考案が解決しようとする問題点） 上述した従来の装置は、いずれも、電源電圧の
値が予め定められたレベル以下になつた場合に、
マイクロコンピユータによる予熱制御に代えて適
宜のバツクアツプ手段によりグロープラグの予熱
動作を確保するものである。しかし、マイクロプ
ロセツサの最低作動電圧にはかなりのばらつきが
あるため、上述の従来装置にあつては、バツクア
ツプ手段に切換えるための電圧レベルを比較的高
目に設定しなければならないことになる。この結
果、マイクロプロセツサが未だ充分作動しうる条
件にあるにも拘らず所定のバツクアツプ制御に強
制的に切換えられてしまう状況も多々生じること
となり、マイクロプロセツサの能力を充分に活用
することができないという問題点を有している。
更に、従来の装置では、電源電圧の低下を検出す
るため所要の検出回路を外付にて設けなければな
らないので、このために部品点数が増大し、組立
コスト、調整コストも増大するという欠点も有し
ている。

本考案の目的は、従つて、回路規模を大きくす
ることなしに、使用している個々のマイクロプロ
セツサの能力に応じたバツクアツプ制御の切換え
を行なえるようにしたデイーゼル機関用制御装置
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 従来技術の上記問題点を解決するための本考案
の内容は、グロープラグの予熱制御を行ないうる
ように構成されたデイーゼル機関用制御装置にお
いて、駆動電圧の低下により作動下能となつたと
きに高インピーダンス状態となる出力ポートを有
し該出力ポートから前記グロープラグの予熱制御
のための制御信号を出力するマイクロプロセツサ
と、デイーゼル機関が始動（クランキング）状態
にあることを示す始動信号を出力する手段と、グ
ロープラグへの通電をオン、オフするリレー手段
とを有し、制御信号と始動信号とに応答し上記出
力ポートが高インピーダンス状態で且つ機関が始
動状態にある場合にグロープラグへの通電が制御
信号に関係なく行なわれるように上記リレーを制
御する制御回路とを備えて成る点に特徴を有す
る。

（作用） 本考案によるデイーゼル機関用制御装置により
グロープラグの予熱制御が実行されている際にス
タータスイツチがオンとされ、機関が始動状態と
なつた時にバツテリの端子電圧が低下し、このバ
ツテリ電圧の低下が制御用のマイクロプロセツサ
の作動を停止させた場合、これと同時にマイクロ
プロセツサの所定の出力ポートのインピーダンス
が高くなり、制御回路により、マイクロプロセツ
サからの制御信号とは関係なく、グロープラグへ
の通電がクランキング期間中確保される。

（実施例） 図面には、本考案によるデイーゼル機関用制御
装置の一実施例を示す回路図が示されている。デ
イーゼル機関用制御装置１はマイクロプロセツサ
２を備え、このマイクロプロセツサ２によつてバ
ツテリ３からグロープラグ４₁乃至４₄に供給され
る予熱電流の通電制御及び図示しないデイーゼル
機関の所要の運転制御が行なわれる構成となつて
いる。バツテリ３の正極側には電源スイツチ５が
設けられており、バツテリ３の端子電圧V_Bは該
電源スイツチ５を介して定電圧回路６に供給さ
れ、ここで安定化された安定化電圧V_STがマイク
ロプロセツサ２の電源入力端子２ａに供給されて
いる。端子電圧V_Bは、また、パワーオンリセツ
ト回路８にも入力されている。パワーオンリセツ
ト回路８は電源スイツチ５がオンとなつたことに
応答してその出力線８ａのレベルを所定の短い時
間だけ「Ｌ」とするように作動する公知の回路で
ある。符号９で示されるブロツクは、マイクロプ
ロセツサ２の端子２ｂから出力されるプログラム
ラン信号PRに応答して作動するプログラム暴走
検出回路であり、プログラムラン信号PRが正常
に出力されている場合にはその出力線９ａのレベ
ルが「Ｈ」となり、プログラムラン信号PRが正
常に出力されていない場合にはその出力線９ａの
レベルが「Ｌ」となる。

各出力線８ａ及び９ａは２入力アンドゲート１
０の入力端子に夫々接続されており、アンドゲー
ト１０の出力線１０ａはマイクロプロセツサ２の
リセツト端子Ｒに接続されている。図示の実施例
では、マイクロプロセツサ２はそのリセツト端子
Ｒのレベルが「Ｌ」となつたときにリセツトされ
る構成となつており、従つて、プログラムの暴
走、又は電源の投入のうちの少なくとも１つの状
態が生じたときにマイクロプロセツサ２がリセツ
トされる。

マイクロプロセツサ２によりグロープラグ４₁
乃至４₄の予熱のための通電制御演算を実行する
ため、マイクロプロセツサ２の入力端子２ｃに
は、スタータスイツチ１１の閉成によつて与えら
れる始動信号STが印加されているほか、センサ
ユニツト１２から機関の運転条件に関するデータ
Ｄが入力されている。マイクロプロセツサ２に
は、グロープラグ４₁乃至４₄の予熱制御を行なう
ために必要な制御プログラムがストアされてお
り、データＤ及び始動信号STに応答して所要の
制御演算が行なわれる。マイクロプロセツサ２
は、その電源入力端子２ａに印加されている電圧
が低下することによつてその正常な作動を継続す
ることが不可能となつた場合に高インピーダンス
状態となる出力端子２ｄを備えており、この出力
端子２ｄからグロープラグ４₁乃至４₄の通電制御
を行なうための制御信号CSが出力される。

なお、マイクロプロセツサ２は、グロープラグ
の予熱制御のための演算のほか、機関の運転制御
のための演算も実行する構成となつているが、こ
こでは、それらの制御の詳細については省略す
る。

制御信号CS及び始動信号STは、グロープラグ
４₁乃至４₄にバツテリ３から供給される予熱電流
をオン、オフするグロープラグリレー１２の制御
を行なうための制御回路１３に入力されている。
制御回路１３において、OPは差動増幅器、T₁，
T₂はトランジスタ、R₁乃至R₁₁は抵抗器、D₁，
D₂はダイオードである。差動増幅器OPには、端
子電圧V_Bが電源スイツチ５及び抵抗器R₁₀を介し
て電源電圧として供給されており、その反転入力
端子側には抵抗器R₂，R₃から成る第１バイアス
回路１５が設けられており、一方、その非反転入
力端子側には抵抗器R₄，R₅から成る第２バイア
ス回路１６が設けられている。第１及び第２バイ
アス回路１５，１６には、安定化電圧V_STが印加
されており、差動増幅器OPの反転入力端子及び
非反転入力端子には第１及び第２バイアス回路１
５，１６によつて所要のバイアス電圧が印加され
ている。そして、差動増幅器OPの出力端子は抵
抗器R₇を介して定電圧回路６の出力に接続され
ると共に、抵抗器R₈を介してその非反転入力端
子に接続されている。

差動増幅器OPの作動状態を定める抵抗器R₂，
R₃，R₄，R₅，R₈の値は、始動信号STのレベルが
「Ｌ」で出力ポート２ｄがイインピーダンス状態
の場合において非反転入力端子のレベルが反転入
力端子のレベルより若干高くなり、その出力レベ
ルが「Ｈ」となるように定められている。抵抗器
R₁₂を介して非反転入力に印加されている制御信
号CSのレベルは、グロープラグ４₁乃至４₄の通
電を行なわせる場合にのみ「Ｌ」レベルとなる信
号であり、従つて、制御信号CSのレベルが「Ｌ」
となると非反転入力端子のレベルが反転入力端子
のレベルよりも低くなり、その出力レベルは
「Ｌ」となる。一方、始動信号STは、抵抗器R₁，
R₆により構成される分圧器及びダイオードD₁を
介してその反転入力端子に印加されているので、
始動信号STのレベルが「Ｌ」の場合にはダイオ
ードD₁が逆バイアス状態となり差動増幅器OPの
作動に影響はない。抵抗器R₁，R₆により構成さ
れる分圧器は、始動信号STのレベルが「Ｈ」と
なつたときにダイオードD₁のアノードに印加さ
れる電圧がそのカソード側の電位より充分高くな
るように抵抗器R₁，R₆の値が定められているの
で、出力ポート２ｄがハイインピーダンス状態の
場合において始動信号STのレベルが「Ｈ」とな
つたことに応答して差動増幅器OPの出力レベル
は「Ｌ」となる。従つて、上記説明から判るよう
に、出力ポート２ｄがハイインピーダンス状態に
あれば始動信号STのレベルに従つて差動増幅器
OPの出力レベルが変化する。もし制御信号CSの
レベルが「Ｌ」であれば、始動信号STのレベル
がどのような状態にあつても差動増幅器OPの出
力レベルは必ず「Ｌ」となり、一方、制御信号
CSのレベルが「Ｈ」であれば、始動信号STのレ
ベルがどのような状態にあつても差動増幅器OP
の出力レベルは必ず「Ｈ」となる。

トランジスタT₁，T₂及び抵抗器R₉，R₁₁から
成る増幅回路１７は、差動増幅器OPの出力レベ
ルが「Ｌ」となつたことに応答して、グロープラ
グリレー１２のリレーコイル１２ａにリレースイ
ツチ１２ｂをオンとするの充分な励磁電流を供給
するための回路である。ここで、ダイオードD₂
はトランジスタT₂のスイツチング動作によつて
リレーコイル１２ａに生じる逆起電圧がトランジ
スタT₂に印加されるのを防止するためのダイオ
ードである。グロープラグが未だ所定の温度に達
していない場合にはマイクロプロセツサ２から出
力される表示信号ISによりランプ表示装置１８が
作動して表示ランプ（図示せず）を点灯状態とす
る。グロープラグの温度が所定の温度に達する
と、表示信号ISにより表示ランプが消灯する。

なお、符号１４で示されているのはスタータリ
レーであり、スタータリレー１４はスタータスイ
ツチ１１の閉成に応答して作動し、図示しないス
タータモータへの駆動電流の通電制御が行なわれ
る。

次に、図面に示されるデイーゼル機関用制御装
置１の動作について説明する。

先ず、電源スイツチ５が投入されると、電源ス
イツチ５を介してバツテリ３の電圧が制御回路１
３に供給されると共に、定電圧回路６からの安定
化電圧V_STがマイクロプロセツサ２及び制御回路
１３の一部に供給される。このとき、パワーオン
リセツト回路８が作動してマイクロプロセツサ２
がリセツトされ、この後、マイクロプロセツサ２
は予熱制御のための制御プログラムを実行し、そ
の結果に従う制御信号CSを出力ポート２ｄから
出力する。

マイクロプロセツサ２における予熱制御演算結
果に従つて出力される制御信号CSのレベルが予
熱動作の実行の指令を示す「Ｌ」レベル状態とな
ると、既に説明したように差動増幅器OPの非反
転入力端子のレベルがその反転入力端子のレベル
より低くなつて差動増幅器OPの出力レベルが
「Ｌ」となり、リレースイツチ１２ｂが閉成され
る。この結果、各グロープラグ４₁乃至４₄に予熱
電流が通電され、グロープラグ温度が始動可能な
値にまで達すると、マイクロプロセツサ２から出
力される表示信号ISに応答してランプ表示装置１
８が作動し、グロープラグの予熱完了を知らせ
る。

この後、操作者によりスタータスイツチ１１が
閉成されると、スタータリレー１４が励磁されて
図示しないスタータモータが作動すする。スター
タモータによる機関のクランキング動作中におい
ても制御信号CSのレベルは「Ｌ」となつており、
機関が完爆状態となると制御信号CSのレベルは
「Ｈ」となり、グロープラグの予熱制御が終了す
る。スタータスイツチ１１が閉じられたた状態に
あつては、バツテリ３にはグロープラグに加えて
スタータモータが負荷として接続されるので、バ
ツテリ３の端子電圧V_Bが大巾に低下する傾向と
なる。もしもバツテリ３の端子電圧V_Bの低下に
より安定化電圧V_STが低下し、マイクロプロセツ
サ２の最低作動電圧以下となると、マイクロプロ
セツサ２はこれに応答して出力ポート２ｄをハイ
インピーダンス状態とし、マイクロプロセツサ２
によるグロープラグ４₁乃至４₄の予熱制御動作は
停止することになる。しかし、始動信号STのレ
ベルが「Ｈ」となつているクランキング状態にお
いては、差動増幅器OPの反転入力端子のレベル
は第１バイアス回路１５によるバイアス電圧より
も高いレベルとなつており、その非反転入力端子
のレベルよりも高い状態にある。従つて、電源電
圧の低下によつてたとえマイクロプロセツサ２が
その制御状態を失つても、始動信号STのレベル
が「Ｈ」である限り差動増幅器OPの出力レベル
は「Ｌ」に保持され、クランキング中のバツテリ
電圧の低下に拘らずクランキング動作中グロープ
ラグの予熱を続けて行なうことができる。なお、
この場合には、バツテリ電圧が低下しているの
で、始動信号STによりグロープラグに通電を行
なつてもグロープラグの温度はせいぜい900℃程
度にしかならず、グロープラグが過熱状態に陥る
ことはない。

このように、上述の構成によれば、マイクロプ
ロセツサ２は、電源電圧がその出力ポート２ｄを
ハイインピーダンス状態とさせる個有の最低作動
電圧になるまで制御動作を行なうので、その時使
用されるマイクロプロセツサ２の特性に応じた個
別的な調整を何ら行なうことなしに、そのマイク
ロプロセツサの特性を最大限に引き出すことがで
きるものである。

（効果） 本考案によれば、上述の如く、マイクロプロセ
ツサの作動電圧特性のばらつきがあつても、この
ばらつきを考慮して個別的に調整を行なわなくて
も、使用している個々のマイクロプロセツサの能
力に応じてクランキング時におけるグロープラグ
予熱制御のバツクアツプ処理を確実に行なうこと
ができる。この結果、バツテリ電圧の低下が生じ
た場合、使用される各マイクロプロセツサの能力
の限界までマイクロプロセツサの制御によるグロ
ープラグの予熱制限が実行されるので、従来のも
のに比べ、性能が格段に向上すると共に、電圧レ
ベルの検出のための回路手段が不要となるのでコ
ストの大巾な低減を期待することができ、高性能
で低価格の制御装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案によるデイーゼル機関用制御装置
の一実施例を示す回路図である。 １……デイーゼル機関用制御装置、２……マイ
クロプロセツサ、２ｄ……出力ポート、３……バ
ツテリ、４₁乃至４₄……グロープラグ、６……定
電圧回路、１１……スタータスイツチ、１２……
グロープラグリレー、１３……制御回路、OP…
…差動増幅器、CS……制御信号、ST……始動信
号、V_ST……安定化電圧、V_B……端子電圧。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. グロープラグの予熱制御を行ないうるように構
   成されたデイーゼル機関用制御装置において、駆
   動電圧の低下により作動不能となつたときに高イ
   ンピーダンス状態となる出力ポートを有し該出力
   ポートから前記グロープラグの予熱制御のための
   制御信号を出力するマイクロプロセツサと、デイ
   ーゼル機関が始動状態にあることを示す始動信号
   を出力する手段と、前記グロープラグへの通電を
   オン、オフするリレー手段と、前記制御信号と前
   記始動信号とに応答し前記出力ポートが高インピ
   ーダンス状態で且つ前記デイーゼル機関が始動状
   態にある場合に前記グロープラグへの通電が前記
   制御信号に関係なく行なわれ前記デイーゼル機関
   が始動状態にない場合には前記制御信号に従つて
   前記グロープラグへの通電を行なうためのリレー
   駆動信号を前記リレー手段に与える制御回路とを
   備えて成ることを特徴とするデイーゼル機関用制
   御装置。