JPS5865976A

JPS5865976A - グロ−プラグ予熱制御装置

Info

Publication number: JPS5865976A
Application number: JP12282782A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Abe; 義昭阿部; Yutaka Nishimura; 豊西村; Hitoshi Sugimoto; 仁杉本
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1983-04-19

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】本発明はグロープラグ予熱制御装置に関するものである
。

グロープラグの予熱制′＠＋全行なうため従来から用い
られてきている装置は、ツェナーダイオード等により作
られた一定の基準電圧と、抵抗とコンデンサとから成る
光放電回路にバッテリからの電圧全印加することにより
得られたグロープラグ温度を示す検出電圧と全比較器に
おいて比較し、この比較結果に従ってグロープラグへの
通電制御を行なうように構成されている。従って、バッ
テリ電圧が低下した場師には予熱表示ランプの点灯時間
及び予熱時間が長くなるが、グロープラグの電圧特性を
完全に補償することができずグロープラグの温度はバッ
テリ電圧が低下するにつれて低下する傾向ケ有していた
。また、バッチＩＪ　を圧が一冗に保たれた場合におい
ても、エンジンの冷却水潟等によって予測されるエンジ
ンの始動性の考慮がなされていないので実際の運転状態
に見陰った適切な予熱側（ｄｉ＋を行なうことができな
いという問題点を有していた。

本発明の１］的は、従って、従来４壺術の十；ｚｌ（の
欠点を除去したグロープラグ予熱ｔｒｉｌ＋御装ｊ１″
ｑを堤供することにある。

以下、図示の実施レリにより本発明の詳細な説明する。

第１図には、不発［ＩＪ］　Ｋよるグロープラグ予熱制
御装置の一実施例の回路図が示されている。このグロー
プラグ予熱側や１１１装置１ば、ギースイノチ２がＯＮ
位置又はＳ′１１位１道に切換えら７′１．た時に、バ
ッテリ３からグロープラグ４１、・・・４　ｎ　ＶＣｆ
Ｅ給される加熱電流の通事ｆ１７制御を行ない、これら
のグロープラグ４１、・・・４ｎが所望の流度に予熱き
れるよう側倒１するための装置である。グロープラグ４
１．４ｎの各一端はバッテリ３の負極に共ｎｆｉに接続
されてアースされ、各他端はリレーコイル５ＶＣより開
閉されるスイッチ６を介してバッテリ３の正極接点２ａ
はダイオード８を介して正導線９に接続されており、こ
の正導線９とアースとの間には大容量のコンデンサｌ　
ＣＩが接続されている。

符号１１で示さｎ、ているのは、基準電圧発生回路であ
り、接点２ａとアースとの間に４ｙ続された抵抗器１２
，１３により分圧さｊ、た電圧ｖ１が抵抗器１４を介し
て演算増幅器Ｉ５の一入力端子に印加さ汎ている。演算
増幅器１５の十入力端子には、ツェナーダイオード１６
、ダイオード１７、抵抗器１８により作られたバッテリ
３の端子車圧の変動の影響を受けない゛重圧Ｖ２が抵抗
器１９を介して開力ｎ遜れている。演算増幅器１５の小
力端子は・・１ｈ還抵抗器２０を介してその一入力端子
に接続されており、従って、バッテリ３の端子電圧が変
動することにより電圧ｖ１のレベルのみが変化し、バッ
テリ３の端子電圧のレベル変化に従ってレベル変化する
出力電圧が演貌増幅器１５から出力される。演ＩＱ：　
、１Ｍ幅Ｘ：ｉ１５からの出力電圧は、ダイオード２１
及び抵抗器２２から成る回路を介して、コレクタが正導
線９に接続されているトランジスタ２４のベースに印ノ
用されている。トランジスタ２４のエミッタ回路には、
１１（抗器２５，２６゜２７が直列に挿入されると共に
、（ｔモ抗器２７には、エンジンの冷却水温の変化に応
洲して４ＩＥ抗１ｆ＋￥の変化するサーミスタ２８が並
列に接続されている。

これにより、トランジスタ２４のエミッタ回路から、バ
ッテリ３の端子↑１１川の変動に応答してレベルが変化
する第１基準′…：圧Ｖａと、バッテリ３の端子電圧の
変動及びエンジンの冷却水ｎλの変化に応答してレベル
が変化する第２　Ｊｒ、：準η「圧Ｖ　ｌ）及び第３基
準電圧Ｖｃが夫々１１１力式れる。図示の実施レリでは
、基準電圧Ｖ　；Ｉ、　Ｖ　ｂ、　　Ｖ　ｃ、のレベル
はバッテリ３の端子型Ｆ１−の低下にゾつて増大し、基
準電圧Ｖｌ）、ＶＣは史ＶＣ冷却水ｒｔ、Ａのｈ　、ｒ
ｆに貸って低下する特性に設定されている。

第２基準電圧ｖｂは、リレーコイル５の］ＩＴ１電制御
を行なうための開側１回路３１Ｐこ入力されている。

８ｆ！２基準電圧ｖｂは、ダイオード３２と抵抗器３３
とにより出力からの帰僚がかげられている演算増幅器３
４の十入力端子に抵抗器３５を介して印加されており、
その−入力端子とアースとの間には、ダイオード３６を
介して比較的容量の大きいコンデンサ３７が設けられて
いる。スイッチ６の開閉に従って変化するグロープラグ
４１乃至４ｎノ淵度ヲ、コンデンサ３７の充１に電電比
特性でシュミレートさせるため、コンデンサ３７とスイ
ッチ６との間には、抵抗器３８，３９，４０．可変抵抗
器４１及びダイオード４２．４３とから成る充放電特性
設定回路４４が設げられている。この充放電特性設定回
路４４は、スイッチ６が閉じられた時に順方向にバイア
されるダイオード４３を介して抵抗器４０及び可変抵抗
器４１により充電されるが、この時の充電カーブがグロ
ープラグ４Ｉ乃至４ｎの温度−ト昇カーブに一致するよ
うに調整されている。一方、スイッチ６を開いた時には
ダイオード４２が順バイアス状態となり、コンデンサ３
７の充電電荷は抵抗器３９及びグロープラグを介して放
電するが、この時の放電カーブはグロープラグの温度低
下カーブに一致するように調整されている。

また、キースィッチ２１ＯＦＦ’位置からＯＮ位置へ切
換えたときに、演算増幅器３４の出力レベルが確実に高
レベルとなるようにトリガをかける目的で、演算増幅器
３４の一入力端子には、比較的小容量のコンデンサ４５
とダイオード４６とから成るトリガ回路４７が設げられ
ている。コンデンサ４５はその一入力端子とアースとの
間に接続され、ダイオード４６は一入力端子と正導線９
との間に図示の極性に接続されており、このコンデンサ
４５により、キースイッチ２（５ＯＮ位置に切換えた時
、演算増幅器３４の出力レベルが確実に高レベルとなる
。そして、このコンデンサ４５に充電された電荷は、キ
ースイッチ２が０１”Ｆ　　位置に切換えられることに
よりダイオード４６を介して放電する。これにより極め
て簡単な回路で確実にトリガをかけることができる。

演算増幅器３４の出力端子は、抵抗器４８を介して止溝
＃９に接続されると共に、抵抗器４９゜５０及びダイオ
ード５１．５２’に介してアースされている。そして、
抵抗器５０の両端に発生した電圧は、コレクタ回路にリ
レー５３が設げられているトランジスタ５４のベース−
エミッタ間に印加されており、演算増幅器３４の出力が
高レベルになったことに応答してトランジスタ５４をオ
ンしリレー５３のコイル５３ａｉ付勢し、常開スイッチ
５５を閉じる。スイッチ５５の一端は接点２ａに接続さ
れており、スイッチ５５の他端はリレーコイル５を介し
てアースされている。従って、キースイッチ２がＯＮ又
はＳＴ位置にある場合にトランジスタ５４がオンとなる
と、リレーコイル５が付勢されて、スイッチ６が閉じら
れ、グロープラグ４１乃至ｄ　ｎ　Ｋ　超電されること
になる。ここで、ダイオード５６．５７はトランジスタ
５４の保護用ダイオード、ダイオード５８はサージ電圧
吸収用のダイオードである。

キースイッチ２がＯＮ位置にあってスイッチ６がオフで
ある場ばに、コンデンサ３７に第２基準電圧ｖｂより小
さい所定の一定電位を与える目的で、抵抗器５９．６０
及びダイオード６１から成る定電圧印加回路６２が設け
られている。定電圧印加回路６２は、抵抗器５９．ｆｉ
ｎが直列に接続されており、この直列接続回路がトラン
ジスタ５４のコレクタとアースとの間に接続されると共
に、ダイオード６１のアノードが抵抗器５９゜６０の接
続点に接続され、そのカソードがコンデンサ３７の高圧
側端子に接続されて成っている。

従って、トランジスタ５４がオン状態の場合にはダイオ
ード６１のアノード側は略アース電位となっており、コ
ンデンサ３７の充放電動作に全（寄与しないが、トラン
ジスタ５４がオフ状態にある場合には、コンデンサ３７
の充電電圧は、ダイオード６１における電圧降下を無視
した場合には、ダイオード６１のアノードの電位以下に
はならない。このように、定電圧印加回路６２を設けて
おくと、グロープラグが所定温度にまで加熱されたのち
演算増幅器３４の出力レベルが低レベルに変化したとき
、コンデンサ３７はダイオード４２゜抵抗器３９及びグ
ロープラグ４Ｉ乃至４ｎｉ介して放電するが、定電圧印
加回路６２が設けられているので、コンデンサ３７の充
電電圧は、この定電圧印加回路６２により与えられる所
定の一定電圧以下になることはない。一方、演算増幅器
３４の十入力端子の電位は、抵抗器３３とダイオード３
２とから成る帰還回路によって、前述の定電圧印加回路
６２によりコンデンサ３７に与えられる一定電圧よりも
低レベル側に引張られるので、結局演算増幅器３４の出
力は低レベルに保持され乙。

これにより、グロープラグが所定温度より低下しても、
もはや制御回路によって再びグロープラグが予熱される
ことはない。即ち、この定電圧印加回路６２は予熱阻止
回路として働（ことになる。

更に、定電圧印加回路６２により上述の如き電圧全印加
しておくと、エンジンが作動してからキースイッチを切
ったのちすぐにキースイッチを再度ＯＮとした場ばにも
、コンデンサ３７の電位は定電圧印加回路６２によシ充
電された所定の高電位となっているから、このコンデン
サ３７はこの所定の高電位から充電を開始することとな
り、エンジンの作動によりすでに高温となっているグロ
−プラグを過剰に予熱することが有効に防止できる。

制御回路３１による予熱１１作に関連して予熱動作表示
ランプの点灯制御を行なうそめのランプ制御回路６４が
更に設けられている。ランプ制御回路６４は、−入力端
子が演算増幅器３４の一入力端子と接続されている演１
Ｔ増幅器６５を含み、その十入力端子には、第３基準電
ＩＥ　Ｖｃ　（＜　Ｖｂ　）が抵抗器６６ケ介して入力
されている。該演算増幅器６５の出力端子は抵）γに器
６７とダイオード６８とを介してその十入力端子に接続
さ扛ると共に、抵抗器６９を介して正２Ｍ線９に接続さ
れている。演算増幅器６５の出力端子は抵抗器７０゜７
１及びダイオード７２を介してアースされており、抵抗
器７１の両端に発生する電圧が、ダーリントン接続され
たトランジスタ７３．７４から成る駆動回路７５に印加
されており、トランジスタ７３．７４のコレクタ回路Ｖ
（ランプ６３が接続されている。従って、演算増幅器６
５の一入力端子のレベルがＶｃ以下であれば、その出力
は冒レベルとなっており、トランジスタ７３．７４は共
にオンとなシラング６３は点灯状態にある。グロープラ
グの温度上昇に伴なってその一入力端子のレベルが増大
し、Ｖｃ　　より大きくなるとランプ６３が消える。こ
の場合、十入力端子に作力ｎさ九ている基準電圧Ｖｃは
ｖｂより低いので、グロープラグの温度上昇により先ず
ランプ６３が消え、その後、演算増幅器３４の一入力端
子の電圧が更に上昇してｖｂより大きくなったときにグ
ロープラグの通電が遮断されることになる。

グロープラグ予熱制御装置１は、更に、エンジンの冷却
水温が所定値以上になっている場合罠グ四−プラグが予
熱されるの全防止するために使用される水温検出回路７
６を備えている。水温検出回路７６は、第１基準電圧Ｖ
ａが抵抗器７７．７８により分圧されてその一入力端子
に印加されている比較器７９を有し、比較器７９の十入
力端子には第３基準電圧Ｖｃが印加されている。抵抗器
７７゜７８の１直は、冷却水嵩が所定値以上となったと
きに一入力端子のレベルが電圧Ｖｃよシ大きくなるよう
に設定されており、これにより冷却水温が所定温度以上
となると、比較器７９の出力レベルが低レベルとなり、
酸１ツ［増幅器３４の出力端子のレベルをダイオード８
０を介して強制的にほぼアースレベルとし、演算増幅器
３４の作動状態のいかんに拘らずトランジスタ５４を強
制的にオフにしてグロープラグの予熱動作が行なわれな
（・ように。

制御する。トランジスタ５４のコレクタをよ、夕°イオ
ード８１及び抵抗器８２を介して比較器７９の一入力端
子に接続されており、トランジスタ５４のコレクタの電
位が上昇すると、比較器７９の出力レベルが低レベル状
態にロックされる。この場合、比較器７９の両入力電圧
はいずれも〕（ツテリの電圧変動によりレベル変化する
ので、）（ツテリの電圧変動の影響は除かれ、水温の変
化にのみ応答して作動する。

次に、第２図全参照しながら第１図の回路の動作につい
て説明する。

時刻１＝１１においてキースイッチ２２　ＯＦＦ位置か
らＯＮ位置に切換えると、トリガ回路４７の働きで演算
増幅器３４，６５の出力が確実に高レベル状態となり、
トランジスタ５４をオンとするので、スイッチ６が閉じ
られグロープラグ４１・・・４ｎの通電、加熱が開始さ
れる。尚、このＳ舒、冷却水温が所定値以上であると、
前述の水流検出回路７６の働きによりグロープラグの予
熱動作は強制的に停止される。この時、ランプ制御回路
６４はランプ６３全点灯し、現在グロープラグの予熱動
作中であることを操作者に知らせる。スイッチ６の閉成
によシ、コンデンサ３７には夕“イオード４３を介して
充電電流が流入し、これにより、第２図（ｄ）に示すグ
ロープラグ湿度Ｔの変化に略一致してその充電電圧Ｖｏ
が変化する（第２図（ｅ）参照）。コンデンサ３７の充
電電圧の値がＶｃよシ大きくなると（１＝＝ｊ、　）、
ランプ６３は消灯するが、グロープラグの予熱動作は更
に継続される。

ｔ　＝１３においてコンデンサ３７の充電電圧の饋がｖ
ｂより大きくなった時に温度Ｔが所定の最適予熱温度Ｔ
Ｏに達するように充放電特性制御回路４４が調整されて
おり、この時トランジスタ５４がオフとなってスイッチ
６が開かれ、予熱が終了する。

従って、１＝１．以後、温度Ｔは徐々に低下しはじめる
。この時、コンデンサ３７の充電電荷はダイオード４２
を介して放電し、この温度低下特性曲線に略一致した特
性曲線に従ってその電圧が低下する。既に説明したよう
に、トランジスタ５４が一旦オンしたのちオフになると
、定電圧印加回路６２が作動し、コンデンサ３７の電圧
が所定電圧以下になることはない。そ［−で、抵抗５３
３とダイオード３２とから成る装置回路によって、演算
増幅器３４の十入力端子の電位は定電圧印加回路６２に
よって与えられる一定電位より低く抑えられるので、キ
ースイッチ２？ＯＮとしたまま放置（−でも、予熱動作
が繰収し行なわれることはない。

上述の動作において、各演算増幅器３４．６５に印加さ
れている基準電圧Ｖｌ）、　ＶＣはいずれもバッテリの
電圧変動に従ってレベル変化するようになつそいるので
、若し、水温が一定であれば、バッテリ電圧が変動して
コンデンサ゛う７の充電状態が影響を受けても、基準電
圧Ｖｌ）、　ＶＣのレベルが変化してこれ全補償し、従
って、ランプ６３の消灯時点及び予熱終了時点における
グロープラグ温度はバッテリ電圧が変動しても一定に保
たれる。

ｔ＝ｔ４　においてキースイッチ２全−日−０ＦＦ位置
に戻した後、　　１＝１．において再びキースイッチ２
をＯＮ位置にし、再始動をかけた場合には、コンデンサ
３７は零から充電するのではなく、所定の充電′屯王埴
から充電されるので、コンデンサ３７の充電曲線は第２
図（ｄ）に示す曲線とほぼ一致し、従って、再始動時に
おいてもう／ブ消灯時（１＝＝１、　）及び予熱終了時
（１＝１７）の湿度Ｔは水温が一定である限りほぼ所定
の値となる。

尚、ｔ＝ｔ８においてキースィッチ２ｉＳＴ位置に切換
えると、トランジスタ５４のベース７＞（［抗器８３ｆ
ｉ：介してバッテリ３の正徐に接続されるので、ダイオ
ード５１．５２が逆バイアス状態となり、トランジスタ
５４はこれによりオンし、グロープラグ′の加熱が行な
われる。

次に、１＝１．、においてエンジンが始動したのチ、ｔ
＝ｔ・　においてキースイッチを一旦０１”　Ｆ’にし
、更に１　＝　１．ｏにおいて更びキースイッチ全ＯＮ
とした場合の動作について説明する。ｊ＝ｔ。

においては、定電圧印加回路６２の動作により、充電電
圧ＶＯの値は電圧ｖｂの値よりも低い値となっており、
またグロープラグのｎ４度Ｔは、エンジンが運転状態に
あったため、　Ｔｏ　　より低いある値となっている。

ｊｏ＜ｊ＜’ｔｎ　　においては充電電圧ｖＯ及びグロ
ープラグの温度Ｔは徐々に低下する傾向にある。この状
態においてキースイッチ２を再びＯＮとすると、コンデ
ンサ３７は上述の如く所定値まで予め充電された状態に
あるので、グロープラグの加熱時間は短かく、すでにエ
ンジンの運転により高温状態にあるグロープラグを過剰
に加熱することを有効に防＋Ｉ＝−することがでべろ。

更に、各基準電圧は冷却水温にも応答してレベルを変え
るように構成されているので、第３図に示すように、冷
却水ｙｌＴｗが上昇するにつれて、予熱所要時間Ｔ「は
減少する。また、バッテリ電圧ＶＢ　　が低下するにつ
れて時間Ｔｒは増大することになる。この結果、水濡Ｔ
Ｗが高い場ａには予熱のだめのエネルギー供給量が減少
し、水ｉＴｗが低い場合には予熱のためのエネルギー供
給量が増太し、これにより水ｔ　ＴＷが変化しても、グ
ロープラグを常に一定の温度に予熱することが可能であ
る。

また％第３図中には、水温’ｒ”ｗ　とランプの点灯時
間Ｔｐ　　との関係がバッテリ電圧ＶＢ　　の値全パラ
メータにとって点線で示されている。

本発明によれば、上述の如く、基準電圧のレベルがバッ
チＩＪ　’に圧及び冷却水温に従って制御されるようｋ
したので、任意の冷却水温時における所要の予熱温度を
バッテリ電圧の変動に拘わらず一定に保つように補正し
、実際の運転状態に見ばった適切な予熱制御を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図（ａ）
乃至第２図（ｅ）は第１図に示した回路の動作を説明す
るためのタイムチャート、第３図は第１図に示す回路の
予熱特性曲線及びランプ点灯特性曲線ヲ示すグラフであ
る。ｌ・・・グロープラグ予熱制御装置、２・・・キースイ
ッチ、３・・・バッテリｓ　　４．、４ｎ　　・・・グ
ロープラグ、６・・・スイッチ、１１・・・基準電圧発
生回路、２８・・・サーミスタ、３Ｉ・・・制御回路、
３４・・・演算増幅器、３７・・・コンデンサ、４４・
・・充）ｌｋ電時特性４７・・・トリガ回路、５３・・
・リレー、５４・・・トランジスタ、６２・・・定電圧
印力１１回路、６４・・・ランプ制御回路、７６・・・
水温検出回路、Ｖａ・・・第１基準電圧、ｖｂ・・・第
２基準電圧、Ｖｃ　・・・第３基準電圧。特許出願人　　ヂーゼル機器株式会社代理人　弁理士　　　篩　　野　　昌　　俊　−Ｔｕｔ

Claims

【特許請求の範囲】１、　キースイッチの操作に応答して内燃エンジン用の
グロープラグの予熱制ｔＢ、行なうためのグロープラグ
予熱制御装置において、コンデンサを含みグロープラグ
の温度に応じた充放電電、圧全出力する第１回路と、予
熱用電源の電圧及び前記エンジンの冷却水湿に少なくと
も従ってレベル変化する基準電圧？出力する＄２回路と
、前記基糸電圧と前記充放電電圧とのレベル比較全行な
う第３回路と、前記第３回路からの出力に従って前記予
熱用電源から前記グロープラグへ流れる電流の通電制御
を行なうスイッチ手段とを備えたことを特徴とするグロ
ープラグ予熱制御装置。２、前記第１回路が、前記コンデンサに直列に接続され
前記コンデンサに前記グロープラク印加電圧による光電
電流全供給するための充電路と、前記コンデンサに直列
に接続さｎ前記コンデンサの放電電流路を与えるための
放電路と全別個に備えていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のグロープラグ予熱制御装置。