JPS58172472A - 加熱体の断線検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加熱体の断線検出方法に関し、ディーゼルエン
ジンのグロープラグを加熱制御するシステムと組み合さ
れて好適なものである。

ディーゼルエンジンの予熱制御のために、正の所定の温
度係数を有する低定格電圧の複数のグロープラグを並列
接続し、このグロープラグ群と直列接続した検出抵抗に
よりグロープラグ温度を検出しつつグロープラグに給電
する制御方式が公知である。

この制御方式においては、グロープラグ温度により抵抗
値が変化するため、グロープラグの合成抵抗から、グロ
ープラグの１本が断線している事実を検出することは困
難である。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、複数のグ
ロープラグの１本が断線したとき合成並列抵抗が給電開
始後に所定の値にまで達するのに要する時間が著しく変
化することに着眼して、時間判定の手法を使用して正確
な断線検出を行なうことを目的とする。

（２） また本発明の実施例では加熱制御のための回路手段が断
線検出のためにも兼用される簡潔な回路構成になる断線
検出装置を提供することができる。

本発明の実施例を示す第１図において、１・・・バッテ
リ、２・・・イグニソシ愛ンスイソチ、３・・・メイン
リレーコイル、４・・・サブリレーコイル、５・・・メ
インリレー接点、６・・・サブリレー接点、７・・・セ
ンシング抵抗、８・・・電圧降下用直列抵抗、９ａ、　
９ｂ。

９ｃ、　９ｄ・・・グロープラグ、１０・・・センシン
グ抵抗の＋側端子、１１・・・センシング抵抗の一側端
子、１２・・・センシング抵抗７とグロープラグ９の電
圧分割比ＶＳ／　（ＶＰ＋ＶＳ）が所定値以下になると
出力１となる電圧比較回路、１３・・・コンパレータ、
１４・・・ヒステリシス発生用トランジスタ、１５・・
・ヒステリシス発生用抵抗、１６・・・プラグ断線検出
回路、１７・・・コンパレータ、１８・・・断線検出タ
イマ発生用コンデンサ、１９・・・断線検出タイマ充電
時定数用抵抗、２０・・・コンデンサ放電阻止用ダイオ
ード、２１・・・コンデンサ放電時定数用抵抗、２２・
・・コンパレータ１７のＨレベル出力カコ（３） ンバレータ１３の出力がＬレベルの時に吸いとられるた
めのダイオード、２３・・・メインリレー駆動回路、２
４・・・メインリレー駆動トリガ回路、２５・・・安定
化電源用ツェナーダイオード、２６・・・ツェナーダイ
オード電流制限抵抗、２７・・・電圧安定用コンデンサ
、２８・・・アフタグロータイマ回路、２９・・・サブ
リレー駆動回路、３０・・・インジケータランプ駆動ト
ランジスタ、３１・・・断線表示用インジケータランプ
、３２・・・断線検出回路のプラグ電圧印加部分、３３
・・・コンデンサ１８の電荷強制放電用トランジスタ、
３４・・・安定化電圧ライン、３６・・・本発明の一実
施例になる断線検出回路１６を含むグロープラグ予熱制
御回路。

第１図及びその電鯉系統のみを示したｗ４７図において
、イグニソシーンスイッチ２をＯＮにするとトリガ回路
２４によりメインリレー駆動回路がメインリレーコイル
３をＯＮさせメインリレー接点５がＯＮする。同時にア
フタグロータイマ回路２８もＨレベル信号を断続出力す
るのでサブリレー駆動回路がサブリレーコイル４をＯＮ
させサブリ（４） レー接点６もＯＮするやメインリレー接点５のＯＮによ
りグロープラグ９にはバッテリ電圧がセンシング抵抗７
を介して直接的に印加され、グロープラグ９３〜９ｄす
べで断線していない場合は第３図ａのように急速的に温
度が上昇するが、グロープラグは第２図に示すようにそ
の抵抗値は大きな正の温度係数を持っているため、第１
図における電圧比ＶＳ／　（ＶＰ＋ＶＳ）は加熱と共に
小さくなる。この値によりグロープラグ４本並列時の抵
抗値が９００℃相当になった値（１８２図におけるＲ９
００）のとき電圧比較回路１２の出力はＨレベルとなり
、メインリレー駆動回路はメインリレーコイル３をＯＦ
Ｆレメインリレー接点５がＯＦＦするため、グロープラ
グ９への通電はサブリレー接点６、直列抵抗８を介して
の電圧印加となり、第１図ａのカーブのようにメインリ
レー通電時間Ｔ４終了後は約８００℃程度の安定加熱状
態となる。なお、電圧比較回路１２はコンパレータ１３
の出力がＨレベルになるとトランジスタ１４がＯＮする
ため９００℃検出レベルはヒステリシスによ（５） す７５０℃検出レベルに切替るため、バッテリ電圧低下
等がおこらないかぎりこの状態を継続しアフタグロータ
イマ回路２８がＬレベル信号を出す時点でサブリレーも
０ＦＦＬグロープラグ加熱は終了する。

ここでもし、グロープラグが１本断線している場合は第
２図に示すようにグロープラグ４本並列時での９００℃
における抵抗Ｒ９００に達する時間Ｔ４は１本断線時で
は９００℃に達する前約５５０℃でＲ９００に達するた
め、ｔ４より大幅に短い時間ｔ３となる。この特性は１
＠３図におけるｂの曲線である。したがって第４図に示
すように、ｔ　３　＜　ｔ　ｃｏｍｐ＜　ｔ　４なる時
限ｔ　ｃｏｍｐをイグニソシーンスイソチＯＮの時点か
ら発生させ、このｔ　ｃｏｌＩｐ信号とＸメインリレー
ＯＦＦ信号の論理積をとればグロープラグ１本の断線の
有無が検出できる。この場合、イグニッシロンスイッチ
ＯＮ後メインリレーが通電している時間（Ｒ９００に到
達する時間）は、第５図に示すように大きな電圧依存性
があるためｔ　ｃｏｍｐ自体も破線に示すような（６） 電圧依存性を持ったものにする。

第１図の実施例についてグロープラグが１本断線してい
る場合の作動を説明すると、断線検出回路１６はその中
のコンパレータ１７の＋側入力はツェナーダイオード２
５の安定電圧例えば６．８■が加わっており、−入力端
はコンデンサ１８がアース側との間に接続され、そのコ
ンデンサは抵抗１９、ダイオード２１の直列回路と抵抗
１９よりの相当大きな値の抵抗２１を介して充電され、
このコンデンサ１８の電圧がツェナーダイオード２５の
電圧に達するまではコンパレータ１３の出力はｔ　ｃｏ
ｌＩｐの時間だけ出力をＨにしようとするが、グロープ
ラグの合成抵抗はＲ９００に達していない時にはコンパ
レータ１３の出力はＬレベルであるので、本来得られる
べきコンパレータ１７の出力Ｈレベルは、ダイオード２
５を介してコンパレータ１３のＬレベルに吸い込まれ強
制的にＬレベルとなっている。

ここでグロープラグが１本断線している場合はｔ　ｃｏ
ｍｐの期間が終了する前にコンパレータ１３の（７） 出力がＨレベルとなるので本来Ｈレベルを出すべきコン
パレータ１７もＨレベルを出す。これによりトランジス
タ３３がＯＮしてコンデンサ１８の電圧を急速に０■付
近にするためｔ　ｃａｍｐは無限大となり、コンパレー
タ１７の出力はＨレベルを継続出力する。これによりト
ランジスタ３０がＯＮし断線表示ランプが点灯しつづけ
る。

一方グローブラグが１本も断線していない場合はｔ　ｃ
ｏｍｐが終了してコンパレータ１７の出力が自身でＬレ
ベルに転じた後コンパレータ１３の出力がＬレベルにな
るためトランジスタ３０がＯＮすることはなく断線表示
は行なわない。これらの状態を第８図に示す。以上述べ
たｔ　ｃｏｍｐはバッテリ電圧に応じ自動的に第５図の
破線の特性となり広いバッテリ電圧範囲で作動可能であ
る。

ところで、イグニッションスイッチをＯＮする時点で、
グロープラグの温度が常温付近（−３０℃〜＋１００℃
程度）を大幅に超えている場合、例えば第６図に示すよ
うにイグニッションスイッチをＯＮにして急速過熱を開
始した後グローブラ（８） グ抵抗値がＲ９００に達する前にイグニッションスイッ
チを０ＦＦＬ、グロープラグ温度が前記常温付近に下る
前に再度イグニッションスイッチをＯＮした場合等では
、グロープラグが４本健在時でも本来あるべきメインリ
レー通電期間ｔ４がｔ４’のように短くなるのでｔ　４
　′＜　ｔ　ｃａｍｐの場合を生じ、断線していないの
に断線していると見なされてしまうおそれがある。これ
を防ぐためコンデンサ１８の充放電用抵抗を充電時はＲ
１９とＲ２１の並列、放電時にはＲ２１となるようダイ
オード２０が入れてあり充電時定数に比べ放電時定数を
大きくし、イグニッションスイッチＯＮ。

ＯＦＦによるグロープラグ温度上昇に合せたｔ　ｃｏＩ
ｌｐが発生できるようになっている。

またグロープラグに通電されていなくてもプラグがエン
ジンの爆発熱で外部的に加熱されている状態で、エンジ
ンを停止しすぐに再始動する場合でも、イグニッション
スイッチをＯＦＦしてしばらくはコンデンサ１８の電圧
はツェナーダイオード２５の電圧以上かそれに近い電圧
を保持しつづ（９） けるので、ｔ　ｃｏｍｐ＝　Ｏかイグニッションスイッ
チＯＦＦからの時間経過応じた第６図におけるｔ４以下
の時間発生しか行なわないので、断線していないのに断
線検出するという誤動作を起すことはない。

なお、以上の実施例では放電時定数用として抵抗２１を
接続したがコンデンサ１８自体にアルミ電解コンデンサ
等を用いた場合その自己放電特性のためあえて抵抗２１
をっけな（でもよい場合もある。

また第９図に示すように断線検出回路のプラグ電圧印加
部分をセンシング抵抗の＋側端子に接続すればバッテリ
からグロープラグまでの配線抵抗による電圧低下に無関
係に真のグロープラグの電圧によりｔ　ｃｏｍｐが設定
できる。

また第１０図のようにコンデンサの充電回路にツェナー
ダイオード３５を直列接続してｔ　ｃｏｍｐの電圧特性
を任意に設定することもできる。

また断線表示にはランプの点灯を行なっているが点灯の
代りに点滅にしてもよいし、ランプの代（１０） りに発音器等化わりの表示手段を用いることもできる。

また前記実施例では断線検出を行なうとイグニソシ醤ン
スイッチを０ＦＦＬない限り断線表示をつづけるが、こ
れを時限を設けたり、スタータ信号等の論理で表示期間
を限定することもできる。

さらにｔ　ｃｏｍｐの発生や断線検出記憶は本実施例の
回路に限らず他の回路手段又はマイクロコンピュータ等
によって行なうこともできる。

上述のごとく、本発明は給電開始後の所定時間内に時間
経過を利用して並列加熱体の最小の断線を検出すること
ができるものであり、高い精度で断線を検出することが
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気結線図、第２図は
グロープラグの並列接続数と温度上昇との関係を示す特
性図、第３図は正、異常時の温度変化を示すタイムチャ
ート１ト、第４図は断線検出の基本作動を示すタイムチ
ャート、第５図はグロー（１１） プラグの電源電圧特性を示す特性図、第６図は特殊な使
用状態における断線検出動作を示すタイムチャート、第
７図は第１図の主電気系統を示す電気結線図、第８図は
第１図に示す回路の作動を示すタイムチャート、第９図
および第１θ図は第１図に示す実施例の部分変形を示す
電気結線図である。 ■・・・バッテリ、２・・・イグニノシｅンスイノチ、
３・・・メインリレー、５・・・リレー接点、７・・・
センシング抵抗（検出手段）　、９ａ、　９ｂ、　９ｃ
、　９ｄ・・・グロープラグ（加熱体）、１２・・・電
圧比較回路、１６・・・断線検出回路、１８・・・コン
デンサ、３１・・・表示ランプ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 □ （１２） 小４図 第６図 第８図 第　５　図 電湧１斤（Ｖ） 第　７　図 ・】）９図　　　第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）所定の温度係数を有する複数の加熱体が並列接続
   され、この加熱体群に直列接続された検出手段により加
   熱体群の加熱状態を検出しつつ給電するように構成され
   た加熱制御回路に適用される加熱体の断線検出方法であ
   って、 前記加熱体群に給電開始してから前記検出手段により検
   出される加熱状態が所定の状態に達するまでの時間を測
   定しこの測定時間の基準時間に対する大小により断線有
   無を判定することを特徴とする加熱体の断線検出方法。 （２）前記基準時間が給電時の電鍵電圧またはそれ番こ
   相関した電圧に応じて補正される特許請求の範囲第１項
   記載の加熱体の断線検出方法。 （３）前記基準時間が給電開始時の加熱体温度に応じて
   補正される特許請求の範囲第１項に記載の加熱体の断線
   検出方法。 （１）