JPH09177650A - ディーゼルエンジン始動予熱装置 - Google Patents

ディーゼルエンジン始動予熱装置

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JPH09177650A
JPH09177650A JP34165795A JP34165795A JPH09177650A JP H09177650 A JPH09177650 A JP H09177650A JP 34165795 A JP34165795 A JP 34165795A JP 34165795 A JP34165795 A JP 34165795A JP H09177650 A JPH09177650 A JP H09177650A
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JP
Japan
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diesel engine
glow
ecu
starting preheating
glow plug
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Withdrawn
Application number
JP34165795A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Maehara
弘明 前原
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼルエンジン始動予熱装置の構成を簡
単にする。 【解決手段】 ディーゼルエンジン10の温度を推定し
予熱時間を決めグロープラグ6への通電を制御するディ
ーゼルエンジン始動予熱装置において、前記グロープラ
グ6への通電を制御する始動予熱時間制御用コンピュー
タ25とディーゼルエンジン10の温度を測定する温度
測定用デバイス24とを有し、これらを一体としてケー
ス21に収納したグローECU1A又は1Bをディーゼ
ルエンジン10に取り付け、ディーゼルエンジン10の
熱が温度測定用デバイス24に伝達するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン始動予熱装置に関し、特に、構成を簡単にでき、内部
回路の電力消費の低減を可能とするディーゼルエンジン
始動予熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンには、始動予熱のた
めに、グロープラグ(加熱コイル)が各気筒の燃焼室に
取り付けられている。すなわち、エンジン始動時にグロ
ープラグに通電して赤熱させ、これに燃料噴霧の一部を
吹きつけて着火・燃焼を促進させている。
【0003】図8は従来のディーゼルエンジン始動予熱
装置を示す図である。本図に示すように、ディーゼルエ
ンジン始動予熱装置のグローECU(電子制御装置)1
には、バッテリ7に接続されるイグニッションスイッチ
(IGSW)2からのON/OFF信号が入力し、エン
ジンの冷却水系の水温センサ3からの水温信号を入力
し、ランプ4、グロープラグ6を通電するためのリレー
5が取り付けられている。
【0004】グローECU1は、始動予熱時間制御用コ
ンピュータを有し、始動予熱時間制御用コンピュータ
は、エンジン冷却水温と予熱通電時間との関係が記憶さ
れており、予熱通電時間は、エンジンが冷えているとき
ほど長くしてグロープラグを十分に赤熱させるように制
御を行う。すなわち、グローECU1では、イグニッシ
ョンスイッチ2がONになると、予熱通電時間をカウン
トし始め、リレー5をONにしグロープラグに通電を開
始し、ランプ4を点灯して予熱が行われていることを知
らせる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ディーゼル
エンジン始動予熱装置では、水温センサ3は冷却水系で
使用されるので、使用環境が厳しく、その仕様が厳しく
なるという問題がある。また、水温センサ3からグロー
ECU1へのワイヤハーネスが必要となるので、ワイヤ
ハーネスを複雑にするという問題がある。
【0006】また、グロープラグ6が短絡故障した場合
に、この故障が検出できないと、バッテリーが上がる恐
れがある。この故障検出のためには、リレー5とグロー
プラグ6との間の図中のAに抵抗からなるカレントセン
サを設け、グローECU1でその電位差を測定する必要
がある。この場合、装置が複雑となり、コストが高くな
るという問題がある。
【0007】また、グロー予熱は通常、イグニッション
スイッチONから1分程度、長くとも10分であるが、
グロー制御が終了してもグローECU1のマイクロコン
ピュータは動作しているため、無駄な電力を消費してい
るという問題がある。また、グロープラグに寿命がある
が、急に故障すると、交換に不便であるという問題があ
る。
【0008】したがって、本発明は、上記問題点に鑑
み、水温センサの仕様を緩和でき、ワイヤハーネスを簡
単にでき、故障を簡単に検出でき、電力の無駄を回避で
き、故障交換に便宜なディーゼルエンジン始動予熱装置
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、次の構成を有するディーゼルエンジン
始動予熱装置を提供する。すなわち、ディーゼルエンジ
ンの温度を推定し予熱時間を決めグロープラグへの通電
を制御するディーゼルエンジン始動予熱装置において、
前記グロープラグへの通電を制御する始動予熱時間制御
用コンピュータとディーゼルエンジンの温度を測定する
温度測定用デバイスとを有し、これらを一体としてケー
スに収納したグローECUをディーゼルエンジンに取り
付け、ディーゼルエンジンの熱が温度測定用デバイスに
伝達するようにした。この手段により、温度測定用デバ
イスが冷却水に入れる必要がなくなり仕様が緩和され、
さらに、温度測定用デバイスがディーゼルエンジンに直
付けされるのでワイヤハーネスが簡単になる。
【0010】前記ディーゼルエンジンの冷却水系のネジ
穴に前記グローECUのネジを締着した。この手段によ
り、ディーゼルエンジンと温度測定用デバイスとの間の
良好な熱伝達特性を確保することができる。前記ディー
ゼルエンジンの表面に、前記グローECUを直付けし
た。同様に、この手段により、ディーゼルエンジンと温
度測定用デバイスとの間の良好な熱伝達特性を確保する
ことができる。
【0011】前記温度測定用デバイスとして熱電対、サ
ーミスタ、ダイオードを使用する。この手段により、温
度測定用デバイスとして汎用性が増す。前記グローEC
Uは、予熱時間が経過後に前記始動予熱時間制御用コン
ピュータの電源をOVにし、イグニッションスイッチの
ON信号により復帰する。この手段により、前記始動予
熱時間制御用コンピュータの消費電流を低減することが
可能になる。
【0012】前記グローECUは、予熱時間経過後、一
定時間内に再びイグニッションスイッチのON信号があ
っても前記始動予熱時間制御用コンピュータを復帰させ
ない。ディーゼルエンジンが暖機されている場合にはグ
ロープラグへの通電が不要であるためであり、これによ
りさらに、消費電流が低減することができる。前記グロ
ーECUは、不揮発性メモリを有し、ディーゼルエンジ
ンの予熱回数をカウントし、これを不揮発性メモリに記
憶し、カウント数が所定数になれば、グロープラグの交
換時期を知らせる。この手段により、グロープラグの交
換時期がわかるので、急なグロープラグ故障を回避でき
る。
【0013】前記グローECUは、グロープラグへの通
電電流を制御するパワーMOSFETを有し、パワーM
OSFETのON抵抗を利用して通電電流を測定し、所
定の範囲内にない場合には故障と判断し知らせる。この
手段により、グロープラグの故障と知ることができ、故
障の対応が容易になる。前記グローECUは、予めグロ
ープラグへの通電電流特性を書き込んだ揮発性メモリを
有し、測定された通電電流と不揮発性メモリに書き込ま
れた電流と比較し、予熱時間を補正する。この手段によ
り、グロープラグの劣化があっても、適切な予熱が可能
になる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明に係るディーゼ
ルエンジン始動予熱装置の第1の例を示す図である。本
図(a)に示すように、エンジン10の冷却水系のネジ
穴11に、グローECU1Aが締着される。
【0015】また、本図(a)に示すように、グローE
CU1Aに代わり、エンジン10に、グローECU1B
が直付けされるようにしてもよい。本図(b)に示すよ
うに、グローECU1Aは、ケース21と、ケース21
と閉空間を形成するようにエンジンの材質と同一の材質
からなる金属板22と、金属板22に固定されエンジン
10の冷却水系のネジ穴11に締着されるようにエンジ
ンの材質と同一の材質からなるネジ23と、ケース21
に収容され金属板22上に載置される温度測定用デバイ
ス24と、同様にケース21に収容される始動予熱時間
制御用マイクロコンピュータ25と、各種制御素子26
とからなる。
【0016】本図(c)に示すように、グローECU1
Bは、ケース21と、ケース21と閉空間を形成しエン
ジン10に直付けされるようにエンジンの材質と同一の
材質からなる金属板22と、ケース21に収容され金属
板22上に載置される温度測定用デバイス24と、同様
にケース21に収容される始動予熱時間制御用マイクロ
コンピュータ25と、各種制御素子26とからなる。
【0017】図2は図1(c)のグローECU1Bの熱
伝達特性を説明する図である。本図に示すように、通
常、エンジン10、金属板22がアルミ製であり、エン
ジン10に直付けされたグローECU1Bでは、エンジ
ン10の予熱前には、エンジン10、金属板22はほば
同一温度に保たれるため、金属板22の温度が温度測定
用デバイス24で測定されれば、エンジン10の温度を
検出することが可能になる。
【0018】図3は始動予熱時間制御用マイクロコンピ
ュータ25の動作を説明するタイムチャートである。本
図に示すように、イグニッションスイッチ2がONにな
ると、温度が温度測定用デバイス24により約数10m
s間測定され、この結果を基に、始動予熱時間制御用マ
イクロコンピュータ25では、グロープラグ6へ通電す
る時間を決定し、この決定を基にリレー5が制御され
る。
【0019】このようにして、温度測定用デバイス24
は冷却水系でなく空気中で仕様されるので、腐食等の使
用条件が緩和され、かつワイヤハーネスを簡素化でき、
コスト低減が図れる。なお、温度測定用デバイス24の
使用温度は、例えば、−30°〜80であり、例えば、
熱電対、サーミスタ、ダイオードが使用される。
【0020】図4は本発明に係るディーゼルエンジン始
動予熱装置の第2の例を示す図である。本図に示すよう
に、グローECU1A又は1Bの始動予熱時間制御用マ
イクロコンピュータ25は、バッテリ7に、イグニッシ
ョンスイッチ2及びシリーズ型の安定化回路20を介し
て、接続される。安定化回路20は、イグニッションス
イッチ2にコレクタが、エミッタが始動予熱時間制御用
マイクロコンピュータ25に接続されるnpn型のトラ
ンジスタTr1と、このトランジスタのコレクタとベース
との間に接続される抵抗R1と、ベースと接地間に接続
される定電圧ダイオードD1とからなる。この安定化回
路20から始動予熱時間制御用マイクロコンピュータ2
5に5Vの直流電圧が供給される。
【0021】次に、安定回路20の電圧供給を制御する
供給制御スイッチ部30を説明する。供給制御スイッチ
30では、定電圧ダイオードD1に並列にスイッチング
用のトランジスタTR2が接続され、イグニッションスイ
ッチ2の出力側と接地との間にブリーダ抵抗R2、R3、
R4及びR5が接続され、抵抗R4とR5との間にトランジ
スタTR2のベースが接続され、抵抗R4及びR5に並列に
コンデンサC0が接続される。そして、始動予熱時間制
御用マイクロコンピュータ25のP1端子から抵抗R2と
R3との間を、ある条件で、接地する“L(low)”信号
が出力される。
【0022】次に動作を説明する。イグニッションスイ
ッチ2をONにすると、トランジスタTr1を介して始動
予熱時間制御用マイクロコンピュータ25は、これに直
流電圧5Vが供給され、動作を開始する。同時に始動予
熱時間制御用マイクロコンピュータ25のP1端子の出
力が“L”信号となり、コンデンサC0の充電が中止さ
れ、トランジスタTR2はOFFに固定される。グロープ
ラグ6への通電が終了すると、始動予熱時間制御用マイ
クロコンピュータ25のP1端子の出力がオープンとな
り、コンデンサC0の充電が再開され、一定時間経過す
ると、トランジスタTR2はONして、トランジスタTr1
がOFFし、始動予熱時間制御用マイクロコンピュータ
25への電源の供給が停止する。この停止により消費電
流が減る。イグニッションスイッチ2をOFFすると、
コンデンサC0が放電し、次回のイグニッションスイッ
チ2のONで再起動できるようにする。また、放電中に
再びイグニッションスイッチをONにした場合は、再起
動できないが、エンジンが十分暖機されており、グロー
プラグ6への通電が必要でないので、問題がない。
【0023】図5は本発明に係るディーゼルエンジン始
動予熱装置の第3の例を示す図である。本図に示すよう
に、グローECU1A又は1Bの始動予熱時間制御用マ
イクロコンピュータ25は、バッテリ7に、シリーズ型
の安定化回路20を介して、接続されて、5Vの電圧が
供給される。この安定回路20の構成は前述と同様であ
る。そして始動予熱時間制御用マイクロコンピュータ2
5は、イグニッションスイッチ2のON/OFF信号
を、ダイオードD2を介して、入力する。イグニッショ
ンスイッチ2のON信号にて始動予熱時間制御用マイク
ロコンピュータ25を起動させ、イグニッションスイッ
チ2のON信号がOFF信号になると、数秒間始動予熱
時間制御用マイクロコンピュータ25を動作させた後に
始動予熱時間制御用マイクロコンピュータ25が自らソ
フトウエアの処理についてスタンバイモードに入るよう
にする。このスタンバイモードは、始動予熱時間制御用
マイクロコンピュータ25が有する発振器を主として停
止して、消費電流が低減できるようにする。スタンバイ
モードからの復帰は、イグニッションスイッチ2のON
信号にて行う。なお、イグニッションスイッチ2のON
信号からOFF信号への切換後ある一定時間(始動予熱
時間制御用マイクロコンピュータ25の動作中)に再び
イグニッションスイッチ2がON信号を出しても、この
場合にはグロープラグ6に通電を行わない。エンジンが
十分暖機されているためである。
【0024】さらに、本発明に係るディーゼルエンジン
始動予熱装置の第4の例として、グローECU1A又は
1Bに不揮発性メモリを内蔵し、グロープラグ6への通
電回数をカウントし、グロープラグ6の一般的な寿命回
数(例えば、2000回)になれば、交換時期としてフ
ラグを立てブザー、ランプ等で運転者に知らせる。グロ
ープラグ6交換後には、フラグを消し、カウントをクリ
アするために外部より、不揮発性メモリはクリア信号を
入力する。通電回数は、リレー5の駆動回数としてもよ
い。
【0025】図6は本発明に係るディーゼルエンジン始
動予熱装置の第5の例を示す図である。本図に示すよう
に、リレー5に代わり、パワーMOSFET5Aが設け
られる。始動予熱時間制御用マイクロコンピュータ25
はパワーMOSFET5Aを制御してグロープラグ6に
通電を行う。そして始動予熱時間制御用マイクロコンピ
ュータ25は、パワーMOSFET(metal-oxide-semi
conductor-field-effect-transistor)5Aの両端の電
圧を入力して、パワーMOSFET5Aの両端のON抵
抗RDSON(10〜20mΩ)の電位差により、グロープ
ラグ6に流れる電流IGPを検出する。電流IGPが所定の
範囲(例えばIGPの初期値の±10%)内にない場合
は、グロープラグ6の断線、ショートと判断し(後述の
図7参照)、運転者に知らせる。
【0026】本発明に係るディーゼルエンジン始動予熱
装置の第5の例の変形としての第6の例を以下に説明す
る。図7はグロープラグ6の経年変化による予熱時間の
補正を説明する図である。図6の構成において、図7に
示すように、グロープラグへの通電特性+B−IGPのマ
ップを不揮発性メモリに書き込み、経年変化によるグロ
ープラグへの通電特性+B−IGP特性のズレを検出し、
予熱時間を補正する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディーゼルエンジン始動予熱装置
の第1の例を示す図である。
【図2】図1(c)のグローECU1Bの熱伝達特性を
説明する図である。
【図3】始動予熱時間制御用マイクロコンピュータ25
の動作を説明するタイムチャートである。
【図4】本発明に係るディーゼルエンジン始動予熱装置
の第2の例を示す図である。
【図5】本発明に係るディーゼルエンジン始動予熱装置
の第3の例を示す図である。
【図6】本発明に係るディーゼルエンジン始動予熱装置
の第5の例を示す図である。
【図7】グロープラグ6の経年変化による予熱時間の補
正を説明する図である。
【図8】従来のディーゼルエンジン始動予熱装置を示す
図である。
【符号の説明】
1、1A、1B…グローECU 2…イグニッションスイッチ 3…水温センサ 4…ランプ 5…リレー 5A…パワーMOSFET 6…グロープラグ 10…ディーゼルエンジン 20…安定化回路 21…ケース 24…温度測定用デバイス24 25…始動予熱時間制御用マイクロコンピュータ 30…供給制御スイッチ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの温度を推定し予熱
    時間を決めグロープラグへの通電を制御するディーゼル
    エンジン始動予熱装置において、 前記グロープラグへの通電を制御する始動予熱時間制御
    用コンピュータとディーゼルエンジンの温度を測定する
    温度測定用デバイスとを有し、これらを一体としてケー
    スに収納したグローECUをディーゼルエンジンに取り
    付け、ディーゼルエンジンの熱が温度測定用デバイスに
    伝達するようにしたことを特徴とするディーゼルエンジ
    ン始動予熱装置。
  2. 【請求項2】 前記ディーゼルエンジンの冷却水系のネ
    ジ穴に前記グローECUのネジを締着したことを特徴と
    する、請求項1に記載のディーゼルエンジン始動予熱装
    置。
  3. 【請求項3】 前記ディーゼルエンジンの表面に、前記
    グローECUを直付けしたことを特徴とする、請求項1
    に記載のディーゼルエンジン始動予熱装置。
  4. 【請求項4】 前記温度測定用デバイスとして熱電対を
    使用することを特徴とする、請求項1に記載のディーゼ
    ルエンジン始動予熱装置。
  5. 【請求項5】 前記温度測定用デバイスとしてサーミス
    タを使用することを特徴とする、請求項1に記載のディ
    ーゼルエンジン始動予熱装置。
  6. 【請求項6】 前記温度測定用デバイスとしてダイオー
    ドを使用することを特徴とする、請求項1に記載のディ
    ーゼルエンジン始動予熱装置。
  7. 【請求項7】 前記グローECUは、予熱時間が経過後
    に前記始動予熱時間制御用コンピュータの電源をOVに
    し、イグニッションスイッチのON信号により復帰する
    ことを特徴とする、請求項1に記載のディーゼルエンジ
    ン始動予熱装置。
  8. 【請求項8】 前記グローECUは、予熱時間経過後、
    一定時間内に再びイグニッションスイッチのON信号が
    あっても前記始動予熱時間制御用コンピュータを復帰さ
    せないことを特徴とする、請求項7に記載のディーゼル
    エンジン始動予熱装置。
  9. 【請求項9】 前記グローECUは、不揮発性メモリを
    有し、ディーゼルエンジンの予熱回数をカウントし、こ
    れを不揮発性メモリに記憶し、カウント数が所定数にな
    れば、グロープラグの交換時期として知らせることを特
    徴とする、請求項1に記載のディーゼルエンジン始動予
    熱装置。
  10. 【請求項10】 前記グローECUは、グロープラグへ
    の通電電流を制御するパワーMOSFETを有し、パワ
    ーMOSFETのON抵抗を利用して通電電流を測定
    し、所定の範囲内にない場合には故障と判断し知らせる
    ことを特徴とする、請求項1に記載のディーゼルエンジ
    ン始動予熱装置。
  11. 【請求項11】 前記グローECUは、予めグロープラ
    グへの通電特性を書き込んだ揮発性メモリを有し、測定
    された通電電流と不揮発性メモリに書き込まれた電流と
    比較し、予熱時間を補正することを特徴とする、請求項
    10に記載のディーゼルエンジン始動予熱装置。
JP34165795A 1995-12-27 1995-12-27 ディーゼルエンジン始動予熱装置 Withdrawn JPH09177650A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009062962A (ja) * 2007-09-10 2009-03-26 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの制御装置
JP2010127487A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Ngk Spark Plug Co Ltd ヒータの通電制御装置
US8423197B2 (en) 2008-11-25 2013-04-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Apparatus for controlling the energizing of a heater

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