JPS5823504B2 - グロ−プラグの温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼル機関用グロープラグの温度制御装
置に関し、特にグロープラグの過熱を防止したグロープ
ラグの温度制御装置に関する。

従来、ディーゼル機関用グロープラグの温度制御装置は
、予熱時間とグロープラグの温度の関係が一定であるこ
とを利用し、一定時間の予熱後、機関の始動を行なうよ
うに構成されていた。

そして機関始動に失敗し再始動を行なうとき、グロープ
ラグの保持温度に関係なく初始動時と同じ一定時間予熱
される方式が採用されている。

その為合計予熱時間が長くなり、グロープラグは過度に
温度上昇し溶断するという欠点があった。

したがって本発明の目的は、機関の再始動時にグロープ
ラグの過熱を防止し、適切な温度にまで予熱することが
できるグロープラグの温度制御装置を得ることにある。

本発明は、電源よりグロープラグへ直接電圧を印加する
第１通電回路と、電源より抵抗器を介してグロープラグ
へ電圧を印加する第２通電回路と、グロープラグの温度
上昇、温度降下特性と一致する充、放電特性を持つ予熱
時間設定用コンデンサを有し、機開始動前に前記第１通
電回路を介してグロープラグへ電圧を印加する時間を制
御する予熱タイマとを有し、機開始動時前記第２通電回
路を介してグロープラグへ電圧を印加するようにしたグ
ロープラグの温度制御装置において、機開始動時に前記
予熱時間設定用コンデンサに所定の電圧を印加する始動
補正回路を設けた点に特徴を有する。

以下図面に従い本発明の一実施例を説明する。

図において、正導線１ａにはキースイッチ２の可動接点
２ａとリレー３の常開接点３ａの一端とが接続され、常
開接点３ａの他端は図示しない機関の燃焼室ごとに設け
られたグロープラグ４，５゜６．１を介し負導線８と接
続している。

キースイッチ２の固定接点のうちＯＮ接点２ｂは正導線
１ｂと接続し、ＳＴ接点２ｃは電圧降下用抵抗９を介し
グロープラグ４，５，６．７と接続し、更にＳＴ接点２
ｃは後述する始動補正回路Ａ及び予熱阻止タイマＣと接
続している。

次に前記始動補正回路Ａの構成を説明する。

キースイッチ２のＳＴ接点２ｃと負導線８の間には抵抗
１０とツェナーダイオード１１とが直列に配され、抵抗
１０とツェナーダイオード１１の接続点は直列に配され
た抵抗１２とダイオード１３を介し後述する予熱タイマ
Ｂのコンパレータ１４の＋側入力端子と接続している。

更に抵抗１２とダイオード１３の接続点はダイオード１
５を介しコンパレータ１４の出力端子と接続している。

次に前記予熱タイマＢの構成を説明する。

コンパレータ１４の＋側入力端子は予熱時間設定用コン
デンサ１６を介し負導線８と接続し、ダイオード１７、
抵抗１８は、前記リレーのコイル３ｂを介し負導線８と
接続している。

前記ダイオード１７、抵抗１８には並列に抵抗１９が設
けられコイル３ｂには並列に予熱表示ランプ２０とダイ
オード２１が並列に設けられ、抵抗１９と予熱表示ラン
プ２０の接続点にはリレー２２の常開接点２２ａが設け
られ、該リレーの常閉接点２２ｂは後述する異常警報回
路りと接続し、可動接点２２Ｃは正導線１ｂと接続して
いる。

コンパレータ１４の一側入力端子は抵抗２３を介し、正
導線１ｂと負導線８の間に直列に配された抵抗２４とツ
ェナーダイオード２５の接続点と接続し同時に抵抗２６
を介しトランジスタ２７のコレクタと接続している。

該トランジスタ２７のエミッタは負導線８と接続し、ベ
ースは抵抗２８、ダイオード２９を介しコンパレータ１
４の出力端子と接続し、同時に抵抗３０を介し負導線８
と接続する。

抵抗３０には並列にコンデンサ３１が設けられている。

コンパレータ１４の出力端子は正導線１ｂと負導線８の
間に直列に配された抵抗３２，３３、ダイオード３４抵
抗３５の抵抗３２と３３の接続点に接続されている。

ダイオード３４と抵抗３５の接続点はトランジスタ３６
のベースと接続し、該トランジスタ３６のエミッタは負
導線８と接続しコレクタは抵抗３７、ダイオード３８、
抵抗３９を介し正導線１ｂと接続し、更にトランジスタ
４０のベースと接続している。

該トランジスタ４０のエミッタは負導線８と接続しコレ
クタは前記リレー２２のコイル２２ｄを介し正導線１ｂ
と接続している。

該コイル２２ｄには並列にダイオード４１が設けられて
いる。

前記ダイオード３８と抵抗３９の接続点はダイオード４
２、水温が設定（例えば５０℃）以下だとＯＦＦする水
温スイッチ４３を介し負導線８と接続している。

次に予熱阻止タイマＣの構成を説明する。

コンパレータ４４の＋側入力端子はダイオード４５抵ｔ
４６を介しキースイッチ２のＳＴ接点２Ｃと接売し、更
に抵抗４７を介し正導線１ｂと接続し、Ｚコンデンサ４
８を介し負導線８と接続している。

！お抵抗４７には、ダイオード４９が並列に設けちれて
いる。

コンパレータ４４の一側入力端子は正導線１ｂと負導線
８の間に直列に配された抵抗５０と５１Ｄ接続点と接続
されている。

コンパレータ４４の出力端子は抵抗５２を介し正導線１
ｂと接続し、更にダイオード５３を介し予熱タイマＢの
コンパレータ１４の出力端子側に設けられている抵抗３
３とダイオード３４の接続点と接続し、又トランジスタ
５４のコレクタと接続している。

トランジスタ５４のエミッタは負導線８と接続し、ベー
スは始動補正回路Ａの抵抗１０とツェナーダイオードの
接続点と負導線８の間に直列に配された抵抗５５と５６
の接続点と接続されている。

次に異常警報回路りの構成を説明する。

コンパレータ５７の一側入力端子はダイオード５８を介
し前記リレー２２の常閉接点２２ｂと接続し、更に抵抗
５９を介し抵抗９とグロープラグの接続点と接続し、又
抵抗６０を介し負導線８と接続している。

なお前記リレー２２の常閉接点２２ｂは抵抗６１を介し
負導線８と接続している。

コンパレータ５７の＋側入力端子は正導線１ｂと負導線
８の間に直列に配された抵抗６２とツェナーダイオード
６３の接続点に接続され、出力端子は抵抗６４．６５を
介し正導線１ｂと接続している。

該抵抗６４と６５の接続点はトランジスタ６６のベース
と接続し、トランジスタ６６のエミッタは正導線１ｂと
接続し、コレクタは抵抗６７．６Ｂを介し負導線８と接
続している。

該抵抗６７と６８の接続点はトランジスタ６９のベース
と接続し、トランジスタ６９のエミッタは負導線８と接
続し、コレクタは異常警報ランプ７０を介し正導線１ｂ
と接続している。

次に上記構成を持つ温度制御装置の作動を説明する。

図において、キースイッチ２の可動接点２ａをＯＮ位置
２ｂに接続すると、予熱タイマＢのコンパレータ１４の
一側入力端子には抵抗２４とツェナーダイオード２５と
により決められる一定電圧が加えられ、＋側入力端子は
電源と接続されないため、コンパレータ１４の出力はＬ
ＯＷレベルとなる。

コンパレータ１４の出力がＬＯＷレベルとなることによ
りトランジスタ３６はＯＦＦとなり、このとき機関の冷
却水温が設定値（例えば５０℃）１以下の場合、水温ス
イッチがＯＦＦのため、トランジスタ４０はＯＮとなり
、リレー２２は励磁され可動接点２２Ｃは常開接点２２
ａと接続され、予熱タイマＢの予熱時間設定用コンデン
サ１６は抵抗１８，１９、ダイオード１７により設定さ
れｊたグロープラグの昇温％性と一致した時定数で充電
され、予熱時間設定用コンデンサ１６とダイオード１７
の接続点の電位がコンパレータ１４の＋側入力端子に入
力される。

このとき、同時に予熱表示ランプ２０は点灯し、リレー
３は励磁され正」導線１ａはグロープラグ４〜７に直接
接続し、グロープラグ４〜７は急速に予熱される。

もし冷却水温が５０℃以上のときは水温スイッチ４３は
ＯＮとなり、トランジスタ３６の動作状態に関係なくト
ランジスタ４０はＯＦＦに保持されるため、ジグロープ
ラグ４〜７には通電されない。

したがって水温スイッチ４３は、グロープラグの予熱が
必要な低温時にのみグロープラグへの通電制御を行なわ
せる作用を有する。

尚以下の説明においては、冷却水温が低く水温シスイッ
チ４３が開いている状態で説明する。

グロープラグの予熱に伴ない予熱時間設定用コー ンデ
ンサ１６は充電され、コンパレータ１４の＋側入力端子
の電位が一側入力端子の電位にまで上昇すると、コンパ
レータ１４の出力はＨＩＧＨし・ベルとなり、トランジ
スタ３６はＯＮ、トランジスタ４０はＯＦＦとなり、リ
レー２２．３の励磁を中断しグロープラグの予熱を終り
、予１熱表示ランプ２０は消灯する。

（例えば、このときのグロープラグの温度は８００℃程
度になるように、予・熱時間設定用コンデンサ１６の充
電時間は設定されている。

）コンパレータ１４の出力がＨＩＧＨレベルとなること
によりトランジスタ２７はＯＮ（。

コンパレータ１４の一側入力端子に加わる電位を下げる
。

（例えばこの電位はグロープラグの温度にして６００℃
に相当する。

）前記のように、リレー２２，３の励磁が中断された後
は、コンデンサ１６は抵抗１９、リレー３のコイル３ｂ
、予熱表示ランプ２０を介し放電する。

（放電時間はグロープラグの温度降下％性と一致させで
ある。

）この放電によりコンパレータ１４の＋側入力端子の電
位は低下し、コンパレータ１４の一側入力端子の電位（
グロープラグの温度で６００℃に相当する。

）にまで低下すると、コンパレータ１４の出力はＬＯＷ
レベルとなりトランジスタ２７．３６はＯＦＦ、トラン
ジスタ４０はＯＮＬグロープラグの再予熱が行なわれる
。

以上のように予熱タイマＢはキースイッチ２がＯＮ位置
にあるかぎりグロープラグの温度を一定の幅に保つよう
に予熱を続けてしまう。

そのために、キースイッチ２をＯＮとしたのち一定時間
経過したなら、グロープラグの温度に関係なく予熱を中
断させる予熱阻止タイマＣが設けられている。

予熱阻止タイマＣはキースイッチ２のＯＮによりコンデ
ンサ４８に抵抗４７を介し充電しコンパレータ４４の＋
側入力端子の電位を上昇させる。

コンパレータ４４の＋側入力端子の電位がコンパレータ
４４の一側入力端子の電位にまで上昇すると、コンパレ
ータ４４の出力はＨＩＧＨレベルとなり、ダイオード５
３を介し予熱タイマＢのトランジスタ３６をコンパレー
タ１４の作動に関係なくＯＮしトランジスタ４０をＯＦ
Ｆ Ｌ、、リレー２２．３の励磁を中断させグロープラ
グの予熱を阻止する。

このコンパレータ４４の出力がＬＯＷレベルからＨＩＧ
Ｈレベルに変化するまでの時間はコンパレータ１４の出
力がＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルに変化するまでの
時間に比べ長く設定されている。

従ってグロープラグが予熱され８００℃になった後（予
熱タイマＢのコンパレータ１４の出力がＨＩＧＨレベル
になった後）予熱阻止タイマＣの出力はＨＩＧＨレベル
になる。

予熱表示ランプ２０が消灯したあと、キースイッチ２を
ＳＴ位置にすると、図示しないスタータが作動し機関を
始動し、抵抗９を介しグロープラグ４〜７へ、８００℃
を保つことができるように通電し、同時に始動補正回路
Ａの抵抗１０，１２、ツェナーダイオード１１、ダイオ
ード１３を介し予熱時間設定用コンデンサ１６にグロー
プラグの温度（８００’Ｃ）に相当し充電する。

このとき、予熱阻止タイマＣは始動補正回路Ａのツェナ
ーダイオード１１と抵抗１２の接続点から抵抗５５を介
しトランジスタ５４へ通電され、トランジスタ５４がＯ
Ｎするためコンパレータ４４の出力に関係なくコンパレ
ータ４４の出力側はＬＯＷレベルとなり予熱タイマＢの
作動に影響を与えない。

なおダイオード１５は予熱タイマＢカ作動しコンパレー
タ１４の出力がＬＯＷレベルとなりグロープラグを急速
予熱しているとき、抵抗１２とダイオード１３の接続点
の電位を下げ始動補正回路Ａの作動をキャンセルする作
用を持つ。

予熱阻止タイマＣのコンデンサ４８はキースイッチ２が
ＳＴ位置にあるとき抵抗４６を介し急速充電され、キー
スイッチをＳＴ位置からＯＮ位置に戻したとき、コンパ
レータ４４の出力をかならずＨＩＧＨレベルとしておき
、予熱タイマＢの作動を確実に中断させる作用を持つ。

次に異常警報回路りの作用を説明する。

予熱が完了し、リレー３の接点３ａが開き、リレー２２
の可動接点２２ｃが固定接点２２ｂと接し予熱表示ラン
プ２０が消灯しているとき、キースイッチ２をＯＮ位置
２ｂからＳＴ位置２ｃに切換えると、ダイオード５８と
抵抗６１の接続点電位が電源電位にまで上昇し、抵抗９
を介してのグロー４〜７の予熱によるグローの抵抗変化
を抵抗５９．６０により電位変化として検出し、グロー
過熱による抵抗５９と抵抗６０の接続点電位すなわちコ
ンパレータ５７の一側入力端子の電位が、抵抗６２とツ
ェナーダイオード６３により設定されたコンパレータ５
７の＋側入力端子の電位より上昇すると、コンパレータ
５７の出力はＬＯＷレベルトナリ、トランジスタ６６．
６９はＯＮし異常警報ランプ７０は点灯し、乗員にグロ
ープラグの過熱を知らせる。

以上のように異常警報回路りはグロープラグの過熱状態
を検出し乗員にグロープラグの過熱を警報するものであ
る。

特にグロープラグが一本でも断線すると抵抗９とグロー
プラグ４〜７の接続点電位は高くなり異常警報回路りは
過熱時と同様に作動し断線検出として利用できる。

以上のように本発明のグロープラグの温度制御装置は機
関始動時に始動補正回路Ａの作動によりグロープラグの
温度に対応して予熱タイマを作動させるため、グロープ
ラグが過熱状態となることがなく溶断を防止できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す。 ４〜７・・・・・・グロープラグ、１６・・・・・・予
熱時間設定用コンデンサ、Ａ・・・・・・始動補正回路
、Ｂ・・・・・・予熱タイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源よりグロープラグへ直接電圧を印加する第１通
   電回路と、電源より抵抗器を介してグロープラグへ電圧
   を印加する第２通電回路と、グロープラグの温度上昇、
   温度降下特性と一致する充、。 放電％ｉｌを持つ予熱時間設定用コンデンサを有し、機
   開始動前に前記第１通電回路を介してグロープラグへ電
   圧を印加する時間を制御する予熱タイマとを有し、機開
   始動時前記第２通電回路を介してグロープラグへ電圧を
   印加するようにしたグロープラグの温度制御装置におい
   て、機開始動時に前記予熱時間設定用コンデンサに所定
   の電圧を印加する始動補正回路を設けたことを特徴とす
   るグロープラグの温度制御装置。