JPS59103970A - 機関予熱制御装置 - Google Patents

機関予熱制御装置

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Publication number
JPS59103970A
JPS59103970A JP21305482A JP21305482A JPS59103970A JP S59103970 A JPS59103970 A JP S59103970A JP 21305482 A JP21305482 A JP 21305482A JP 21305482 A JP21305482 A JP 21305482A JP S59103970 A JPS59103970 A JP S59103970A
Authority
JP
Japan
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glow plug
temperature
control
engine
relay
Prior art date
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Pending
Application number
JP21305482A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuguyasu Sakai
酒井 嗣泰
Hideaki Nanba
秀彰 難波
Katsuhiro Oba
大羽 勝広
Naoto Ooka
大岡 直人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, NipponDenso Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP21305482A priority Critical patent/JPS59103970A/ja
Publication of JPS59103970A publication Critical patent/JPS59103970A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • F02P19/025Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs with means for determining glow plug temperature or glow plug resistance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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】 本考案はグロープラグを用いた特にディーゼル機関予熱
制御装置に関する。
グロープラグとして、正の特定の抵抗一温度係数を有す
るものを使用し、このグロープラグへの供給電流をグロ
ープラグに流れる電流値に対応して、少なくとも2段階
に切換制御する機関予熱制御装置は公知である。公知の
装置においては、グロープラグ電流を測定するのに、挿
入接続した検出抵抗を使用することが行なわれる。しか
し、この場合、バッテリ電圧の大きさについて考慮され
てないため、グロープラグの温度を正確に検出すること
ができず、このため正確な温度制御ができない。
本発明の目的は上記の問題の解決された機関予熱制御装
置を提供することである。
このため、本発明は、グロープラグと電流調整装置との
間に電流検出抵抗を挿入接続し、この両端電位差および
グロープラグとの接続点電位を検出し、これらの値より
グロープラグ温度を計算することを特徴とする。
計算はアナログ電気回路もしくはデジタル電気回路を使
用して実現できるが、デジタルコンピュータを使用する
ことが、次の点で有利である。
すなわち、デジタルコンピュータを機関の燃焼過程を制
御する制御装置と共用することができ、それによって機
関予熱制御において重要な原因となるべき、検出データ
を容易に入手することができる。
例えば、機関冷却水温データが用いられ、それに応じて
電流調整装置の調整段階を決めるべきグロープラグ温度
計算値を修正することを可能ならしめる。
さらに、冷間減速時などで燃料供給を断って、機関温度
が低下した場合に、グロープラグに給電し、燃焼を促進
し、ドライバビリティ7を改善する制御が可能となる。
さらに、冷間加速時などで燃料を増量した場合(気化熱
を多(奪う)にグロープラクに給電し、加速性、排気成
分浄化を促進する制御が可能となる。
さらに、グロープラグまたは通電回路のシせ−トや断線
を検出することが容易に可能となる。このことは、機関
および周辺機器の一括した診断(ダイアグノーシス)を
可能ならしめる。
本発明の実施例について説明すると、第1図はディーゼ
ル機関の集中制御システムのプロ・ツク図で、デジタル
コンピュータ1においてグロープラグ制御にかかる人力
情報は各センサ2より他の燃焼制御の入力情報とともに
適当な入カバソファ3と必要によりA/Dコンバータ4
を介して、中央処理装置CPU5に与えられ、CPUは
そのA/D変換値や図示しないスタータ信号を一時メモ
リRAM(図示せず)入力するとともに、プログラムメ
モリROM6に定められた制御プログラム(制御関数を
含む)に従がい、グロープラグを含む各アクチュエータ
8に対し出カバソファ7を介し゛ζ制御信号を与える。
第2図は第1図システムからグロープラグ制御にかかる
部分のみを抜粋して示している。ここで、符号IOは機
関の各気筒に装着されたグロープラグで並列に接続され
ている。グロープラグ10は正の抵抗温度係数を有し、
例えばこの特性は、第3図に示すごとく、グローブでグ
温度Tに対して抵抗値1?■が直線的に増加する。
グロープラグlOの通電回路は、直流バッテリ11から
、電流調整装置12と一定の抵抗一温度係数を有する微
小抵抗からなる電流検出抵抗13とを経由してなされる
電流調整装置12は、メインリレー14.サブリレー1
5、および電流制限抵抗16からなり、メインリレー1
4の閉成状態ではグロープラグ10にバッテリ11から
直接的通電を行ない、サブリレー15のみの閉成状態で
はグロープラグlOにバッテリ11から減圧抵抗16を
介して通電する。メイン、サブ両リレー14.15の開
放時にはグロープラグ10に対して通電はされない。こ
のようにして、電流詞整装W12はメインリレー14、
サブリレーI5の開閉により、2段階に電流値を変化さ
せる。グロープラグ10の抵抗値と電流制限抵抗16の
抵抗値は、メインリレー14の閉成時にグロープラグ温
度が急速に上昇し、目標温度領域の上限に達する(越え
る)ことができ、サブリレー15のみの閉成時にグロー
プラグ温度が徐々に下降し、目標温度領域の加減以下で
飽和するように設定されている。
本発明により、グロープラグ10の温度の測定は、グロ
ープラグ10の抵抗値を求めることによってなされ、こ
のため、検出抵抗13の両端(A。
B点)間の電位差V A Bと、グロープラグ10との
接続点電位VBとが使用される。電位差VABは作動増
幅器17によって得られ、電位V、とともに、入力バノ
ファ18を介して、A/Dコンノ(−タを介してデジタ
ル値としてCPUCfflZ図では省略)に与えられ、
CPUは制御プログラムに従がい、グロープラグ温度を
算出する。
さらに、機関冷却水温度センサ19からの機関温度を示
す温度データ、始動スイッチ20からの機関始動を示ず
スイッチ信号が、入カバソファ18を介してCPUに入
力される。CPUにて入力情報に基づいて、プログラム
メモリに設定された計算処理が行なわれ、その結果とし
て制御信号は、メインリレー制御信号21(A、サブリ
レー制御信号21B、さらに必要なら番キグロープラグ
ランブ(予熱表示ランプ)制御信号21Cとして、出カ
バソファ21を介して出力される。
デジタル1詐を行なうCPUにおいて、第4図に示す温
度計算処理が行なわれるようになっている。まず、ステ
ップ100で電位差VABと電位VBがデジタル値とし
て取り込まれ、−特記1.aされる。ステップ101で
は、検出抵抗13の抵抗値が一定(約10mΩ)である
ことから、電位差■^Bのデータより、次のfl1式よ
りグロープラグの通電電流量を求めることができる。
i =VA B10.01 = 100・VAB・・・
・・・・・・(1)グロープラグlOが4個である場合
、その抵抗値RTは、ステップ102において電位VB
と電流値iとより次の(2)式より算出される。
RT−4・V B / i = V B/ 25・VAB・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・121ここで、第3図に図示
した、グロープラグ10の抵抗一温度係数が、次の(3
)式で表わされる場合、RT=0.103・T/150
+0.195・・・・・・(3)グロープラグ温度Tは
ステップ103において(4)式、すなわち、 T=58.25・VB/VAB  284・・・・・・
・・・(4)より計算される。
以上の温度計算は、種々の制御行程に利用し得る。例え
ば、グロープラグ10は機関始動の際に、予め設定した
目標温度領域の上限と下限との間の温度に維持されるこ
とが望ましい。このため、グロープラグ温度を上記上限
値と下限値と比較し、下限値以下のときに、メインリレ
ー14を閉成し、上限値以上のときに勺ブリレー15を
閉成することで電流調整を行なうことができる。
第5図および第6図は、この方法を実現するCPUの制
御プログラムを図示したもので、CPUの制御状態を第
7図(al、 (blに示す。
CPUはステップ200,201で始動スイッチ20か
らのスイッチ信号により、始動モード(スタータON)
であるかどうかを判定し、始動モードならばステップ2
02でメインリレー14を閉成するON信号を与える。
次いで、ステップ203で第4図図示の要領でグロープ
ラグ温度Tを検出、算出する。温度Tがステップ204
で上限値(例えば900℃)を越えたかを判定し、越え
たばしにはステップ205でサブリレー15のみ閉成す
る信号を与える。
この段階で、温度センサ19からの機関冷却水温度TI
IWが入力され、デジタル記憶される。
さらに、ステップ207,208で始動スイッチ20の
始動指令を再チェックし、依然として始動モードならば
ステップ209で目標温度領域の下限値Toを、冷却水
温度THWに対応して決定する。すなわち、機関温度(
THW)が予め設定した値より低いときは、下限値To
は高く (例えば800℃)、設定値より高いときは下
限値T。
は低く (例えば750℃)設定される。
ステップ210で、再びグロープラグ温度′1゛が検出
算出され、ステップ211でその値を下限値Toと比較
する。もし下限値以下ならばステップ202に戻って、
メインリレー14の閉成からの処理動作をくり返す。下
限値以上のときは、ステップ206からの処理動作をく
り返し、ステップ211までの処理をくり返す。
この過程で、始動スイッチ20が開かれて始動モードで
なくなると、ステップ212で、アフターグロー(始動
後通電)の時間が算出される。このとき、機関冷却水温
度THWが低いほど、アフターグロ一時間が長くなるよ
うに関数式がプログラムされている。ステップ213で
、計算されたアフターグロ一時間が経過したかどうかチ
ェックされ、その時間経過後にサブリレー15を開放す
るO F F信号を与える。
以上のようにして、本制御システムは、始動前予熱とし
てグロープラグ通電回路における2点の電位をもとに、
グロープラグ温度を正確に算出してグロープラグ温度を
制御する。
さらに、温度制御の目標領域を機関温度に応じて変化さ
せることにより、冷間時の燃焼改善を図ることができる
また、本装置は機関温度に基づいてひきつづきアフター
グローを行なうことができる。
第8図は、本装置に付加する、ことができる、機関の減
速運転時の制御を示している。
図示しないが、第1図に示す制御システムがディーゼル
機関の燃料供給を制御するとした場合、公知の制御手段
により機関回転速度の減速時に燃料供給を断つ(Fue
l Cut)ことができる。この場合、機関に燃焼が生
じないことから、もともと機関温度が低い冷間時などで
は、燃焼室温度がさらに低下することがある。第8図の
制御プログラムは、このような場合の燃焼促進を意図し
たものである。
すなわち、ステップ300で、Fuel Cutが終了
した時点か判定し、Fuel Cutをしていない場合
およびFuel Cut中はステップ301〜307.
の処理をしない。Fuel Cut終了時点でステップ
301が実行され、メインリレー14が閉成される。そ
して、ステップ302で検出、算出したグロープラグ温
度Tがステップ303に定める所定温度900℃に達す
ると、ステップ304でサブリレー15のみ閉成する時
間T、2を、必要により機関温度に応じて、または一定
値として、算出または決定し、ステップ305でサブリ
レー15のみ閉成する制御信号を発する。
やがて、時間Ts2が経過すると、ステップ306より
ステップ307にすすみ、サブリレー15を開放する。
第9図および第10図は本装置に付加することができる
、冷間加速運転時の制御を示している。
第1図図示の制御システムが、ディーゼル機関の燃料供
給を制御し、公知の制御手法により、冷間加速時に燃料
供給量を増量するとした場合、そのとき燃焼室温度が低
下するので、このときに、第9図、第10図の制御プロ
グラムはグロープラグに通電し、燃焼を助けるとともに
排気不純成分を低減させる意図で構成されている。
すなわち、ステップ400で温度センサ19からの機関
冷却水温度データTHWをデジタル変換して記憶し、ス
テップ401で図示しない機関吸入空気温度センサから
のデータTHAをデジタル変換して記憶し、ステップ4
02で図示しないスロットル弁開度センサからのデータ
AccPをデジタル変換して記憶する。
ステップ403,404,405では、人力データTH
W、THA、Ac c Pに基づいて冷間加速状態にあ
るか否かを判定する。つまり、冷却水温度T HWが基
準温度TIより低く、吸気温度TI]八が基準温度′I
゛2より低く、かつスロットル開度AccPの単位時間
当たりの変化量ΔA CCPが基準変化量Xより大きい
とき、ステップ406にすすむ。
ステップ406では、必要により′I″HA、THW、
ΔAccP、AccPのデータに応して、または予め設
定しである一定値として、メインリレー14またはサブ
リレー15の閉成時間1゛s3を算出または決定する。
ステップ407で、メインリレー14またはサブリレー
15に閉成信号を付与し、ステップ408で時間Ts3
の経過をチェックして、ステップ409でメインリレー
18またはサブリレー15を開放する。
なお、以上説明した第4図ないし第6図および第8図な
いし第10図の制御プログラムは、その制御しようとす
る目的の範囲でまた併用する目的で改変できるものであ
る。また、電流調整装置にはリレータイプに限らず、半
導体スイッチの使用も可能である。
以上述べたように本発明は、グロープラグの温度を正確
に制御できるものであり、またデジタル電気回路、特に
デジタルコンピュータを使用すれば、ディーゼル機関の
運転制御システムとして有効なグロープラグ通電制御を
容易になし得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置をディーゼル機関制御システムに適
用した全体構成図、第2図はその要部の電気結線図、第
3図はグロープラグの抵抗一温度特性図、第4図はデジ
タルコンピュータによる温度計算プログラムを説明する
フローチャート、第5図および第6図は始動時予熱とア
フターグロー制御のための制御プログラムを示すフロー
チャート、第7図は始動時予熱の制御パターンを示す説
明図、第8図ないし第10図はデジタルコンビュ−タに
より付加的に実行されるグロープラグ通電制御プログラ
ムを示すフローチャートである。 ■・・・デジタルコンピュータ、2・・・各センサ、3
゜18・・・入力バッファ、4・・・A/Dコンバータ
、5・・・CPU、6・・・プログラムメモリ、7,2
1・・・出カバソファ、8・・・各アクチュエータ、1
0・・・グロープラグ、12・・・電流調整装置、13
・・・検出抵抗、14・・・メインリレー、15・・・
サブリレー、16・・・電流制限抵抗、17・・・差動
増幅器、19・・・機関冷却水温度センサ、20・・・
始動スイッチ。 代理人弁理士 岡 部   隆 第3図 逼艮 第4図 第 5 二叉 、201 ]72( □□□□」でコ− ,204 コ2C コ′ :00 〕2 5 ’06 第6図 第10図 第6図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 機関に所定の抵抗一温度係数を有するグロープラグを装
    着し、このグロープラグの通電回路に電流値を少なくと
    も2段階に変化させる調整装置を挿入接続するとともに
    、この通電回路を流れる電流値に応じて上記調整装置を
    制御するようにした機関予熱制御装置において、前記グ
    ロープラグと前記調整装置との間に電流検出抵抗を挿入
    接続するとともに、この電流検出抵抗の両端に生しる電
    位差におよび前記グロープラグとの接続点の電位を基に
    して前記グロープラグ温度を計算し、このδ1算値に基
    づいて前記調整装置を制御する電気制御装置を備えてな
    る機関予熱制御装置。
JP21305482A 1982-12-03 1982-12-03 機関予熱制御装置 Pending JPS59103970A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02275225A (ja) * 1989-04-14 1990-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 温水暖房装置
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