JPS59105971A - デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御方法 - Google Patents

デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御方法

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Publication number
JPS59105971A
JPS59105971A JP21545282A JP21545282A JPS59105971A JP S59105971 A JPS59105971 A JP S59105971A JP 21545282 A JP21545282 A JP 21545282A JP 21545282 A JP21545282 A JP 21545282A JP S59105971 A JPS59105971 A JP S59105971A
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JP
Japan
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glow plug
temperature
voltage
glow
duty ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP21545282A
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English (en)
Inventor
Toshihisa Ogawa
小河 寿久
Kazuo Shinoda
篠田 和夫
Masaomi Nagase
長瀬 昌臣
Hideo Miyagi
宮城 秀夫
Kiyotaka Matsuno
松野 清隆
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS59105971A publication Critical patent/JPS59105971A/ja
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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
    • 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
    • F02P19/021Incandescent 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 characterised by power delivery controls
    • F02P19/022Incandescent 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 characterised by power delivery controls using intermittent current supply
    • 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)
  • Ignition Installations For 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】 本発明はデジタルプロセッサを用いるディーゼルエンジ
ン用グロープラグの制御方法に関する。
ディーゼルエンジンではグロープラグが予燃焼室に設け
られ、始動時にはグロー(予熱)が行なわれて始動時に
おける混合気の着火が円滑になるようになっている。し
かしこのようなグロープラグの温度の従来の制御方法で
はアナログ回路によシ信号が処理されており、継電器、
タイマ等の7・−ビラエア素子が用いられ、制御回路が
複雑となってコストが増大するとともK。
グロープラグ温度の精密な制御が困難であった。
本発明の目的は、制御回路が簡単となるとともにグロー
プラグ温度の精密な制御を行なうことができるディーゼ
ルエンジン用グロープラグの制御方法を提供することで
ある。
この目的を達成するために本発明によれば、予燃焼室を
加熱するディーゼルエンジン用グロープラグの制御方法
において、グロープラグに幻(−で直列に電力増幅器を
接続し、グロープラグの端子電圧に関係する電圧をアナ
ログ−デジタル変換してグロープラグの温度を検出し、
デジタルプロセッサにおいてグロープラグの実際の温度
と目標温度との比較から電力増幅器の制御パルス信号の
デユーティ比を計算[7、このデユーテイ圧に関係した
通電電流をグロープラグに流す。
デジタルプロセッサが用いられる結果、グロープラグの
目標温度の設定がソフトウェアにより行なわれるので、
制御回路を著しく簡単にすることができる。
本発明ではグロープラグの通電電流が電力増幅器の制御
パルスのデユーティ比によυ制御され、デユーティ比は
デジタルプロセッサにより計算され設定されるので、グ
ロープラグ温度の制御精度を高めることができる。
好ましい実施態様ではグロープラグと給電端子との間に
抵抗が設けられ、グロープラグの端子電圧と抵抗の給電
側端子電圧との比からグロープラグの実際の温度を検出
する。グロープラグの抵抗値Rgは温度上昇とともに増
大するのに対し、抵抗の抵抗値RCはグロープラグの温
度に関係なく一定に維持され、Rg / (Rg十Re
)は、したがってグロープラグの端子電圧と抵抗の給電
側端子電圧との比は、給電電圧の変化から影響を受ける
ことなく、グロープラグの温度に関係1〜で変化する。
この結果、グロープラグの温度が正確に検出される。
図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は制御回路の概要を示している。4気筒デイーゼ
ルエンジンの各予燃焼室に設けられているグロープラグ
1は、互いに並列に接続され、電流検出用抵抗2および
電力増幅器3を介して直流電源の所定電圧子Bの給電端
子4へ接続されている1、電流検出用抵抗2はグロープ
ラグ1に対1−て直列接続の関係になっている。分圧抵
抗5,6は互いに直列に接続され、グo −グラブ1の
給電側端子とアースとの間に設けられている。寸だ、別
の分圧抵抗7,8は、互いに直列に接続され、電流検出
用抵抗2の給電側端子とアースとの間に設けられている
。電子制御装置11はデジタルプロセッサとしてのCP
U12、ROM]、3、RAM]4、A/D (アナロ
グ/デジタル変換器)15、および入出力ポート16を
有し、これらの素子12〜】6はアドレスデータバス1
7により互いに接続されている。分圧抵抗5.6の接続
点19および分圧抵抗7,8の接続点20の電圧はA/
D]、5へ送られる。接続点19 、20の最大電圧が
A/D15の入力電圧の許容最大値を越えないように分
圧抵抗5〜8の値が選定される。
水温センサ22は、冷却水温度を検出し、その検出信号
をA/D15へ送る。電力増幅器3は入出力ポート16
のデユーティポート部から駆動回路23を経て制御パル
ス信号を受ける。PNP形の電力増幅器3は、制御パル
ス信号が低レベル電圧にある期間は導通L、制御パルス
信号が高レベル電圧にある期間は非導通となる。運転席
に設ケラれているエンジンスイッチは、オフ位置(ある
いはロック位置)の他にオン位置おJ:びスタート位置
を有し、エンジンスイッチはオン位置およびスタート位
置にあることを示ずオン信号24およびスタート信号2
5は入出力ポート16へ送うれる。エンジンスイッチが
オン位置にある場合は、インジェクションポンプが駆動
可能な状態となり、エンジンスイッチがスタート位置に
ある場合はスタータが作動状態となる。車速センサ26
は、変速機の出力軸27の外周に設けられている等角度
間隔の歯28の通過に伴って出力電圧を変化するピック
アップ29を含み、ピックアップ29の出力電圧は波形
整形回路30を経て入出力ポート16へ送られる。
第2図はグロープラグ1の目標温度Coと経過時間tと
の関係を示している。t=Qはグローの開始時刻、すな
わちエンジンスイッチがオフあるいはアクセサリ−位置
からオンになった時、あるいはオン位置からスタート位
置になった時である。第2図は3つの制御パターンを例
示1〜でおり、各制御パターンにおける目標温度Coの
制御期間はt=Q〜t1.、t1〜t2.t2〜L3の
3つに分けられる。グローはt=t3−1で行なわれる
。Oくしくtlの制御期間では目標温度CoはC1に設
定され、t 1(t (t 2の制御期間では目標温度
Coは単位時間の経過に対して傾きaで上昇しだ後C2
に維持され、t2(tくt3の制御期間では目標温度c
oは単位時間の経過に対して傾きbで下降した後C3に
維持される。グロープラグ1が冷えている場合にグロー
プラグ1を通電状態にすると、グロープラグ1の端子電
圧から検出されるグロープラグ温度が許容値以下にある
にもかかわらず局部的には許容値を越えていてグロープ
ラグの寿命を縮める場合があり、これを回避するためC
IはC2より低い値に設定される。しかし、クランキン
グ直前には目標温度Coはグロープラグ1が本来の加熱
温度となるように02にされる。
始動完了後は目標温度Coを03まで低下させて蓄電池
の負荷を軽減させ、かつグロープラグ1の寿命を延ばす
。なおりは制御パターンに関係なく一定の値に設定する
第3図〜第9図はCI + C2r C3r t 2 
+ t 3 r a+bと冷却水温度りとの関係を示1
−ている。傾きa、bは単位時間経過当たシの目標温度
の上昇量オよび下降量として表わされている。グo −
プラグ1が冷やされているとき程、グロー開始時のグロ
ープラグ1の局部的な加熱のおそれが大きいので、C・
1は冷却水温度りが低いとき程、小さい値に設定される
。C2,C3,t2.t3.a。
bについては冷却水温度りが低いとき程、coが高くか
つグローが長くなるように設定されている。
第10図はエンジンスイッチをオフあるいはアクセザリ
ー位置からオン位置にしだ時に行なわれる初期設定(イ
ニシャライズ)ルーチンである。ステップ35ではグロ
ー制御実行フラグFgをセットする。ステップ36では
第7図のグラフに従うマツプに基づいて冷却水温度りか
らグロ一時間としてのt3を計算する。ステップ37で
は第3図のグラフに従うマツプに基づいて冷却水温度1
〕からC1を計算する。ステップ38では第8図のグラ
フに従うマツプに基づいて冷却水温度りからaを計算す
る。ステップ39では第4図のグラフに従うマツプに基
づいて冷却水温度りから02を計算する。ステップ40
では第6図に従うマツプに基づいて冷却水温度りからL
2を計算する。ステップ41では第9図のグラフに従う
マツプに基づいて冷却水温度りからbを計算する。ステ
ップ42では第5図に従うマツプに基づいて冷却水温度
りから03を計算する。ステップ43では経過時間測定
タイマTmをクリア、すなわちそのタイマの値TCを零
にする。
第11図は目標温度COを計算する時間割込みルーチン
である。ステップ49ではグロー制御実行フラグFg 
= 1か否かを判定し、Fg = 1である場合のみス
テップ50以降へ進む。ステップ50では経過時間Tc
を所定量増大させる(インクレメント)。ステップ51
では’reくtiか否かを判定1−1Tcくtlであれ
ばステップ52へ進み、TC>tlであればステップ5
5へ進ム。ステップ52ではC1を目標温度Coに代入
する。
ステップ55ではTc<t2か否かを判定し、Tc<t
2であればステップ56へ進み、Tc>t2であればス
テップ62へ進む。ステップ56ではCo + aをC
Oに代入する。ステップ57ではCo>C2か否かを判
定し、Co > C2であればステップ58を実行して
COに02を代入する。ステップ62ではTC<t3か
否かを判定し、Tc<t3であればステップ63へ進み
、Tc)t3であればステップ66へ進む。ステップ6
3ではco−bをCoに代入する。ステップ64ではc
o<03か否かを判定し、Co(C3であればステップ
65を実行してCoに03を代入する。ステップ66で
はグロー制御実行フラグFgをリセットする。
第12図は電力増幅器3の導通時間S、すなわち制御パ
ルス信号のデユーティ比を計算する時間割込みルーチン
である。グロープラグ1の実際の温度Crが目標温度C
oより高ければ導通時間Sを減少させ、すなわちデユー
ティ比を減少させ、低ければ導通時間Sを増大させ、す
なわちチューティ比を増大させる。Sの上限および下限
はそれぞれ50111secおよび2Qmsecとされ
、Sの変更量ΔSはΔC(= 1cr−Co1)が大き
い場合程大きい。グロープラグ1の実際の温度Crは第
1図における接続点19 、20の電圧V19゜V2O
をA/D変換した値の比から求められる。
グロープラグ1および電流検出用抵抗2の抵抗値をそれ
ぞれRg、Rcとすると、Rgはグロープラグ1の温度
Crに関係して変化するのに対し、RCはグミ−プラグ
1の温度Crに関係なく一定である。この結果、Rg/
 (Rg +Re )、j7だがって接続点19.’2
0の電圧のA/D変換値の比は十Bの変化には関係せず
、Crの変化に関係し、この比からCrを正確に検出す
ることができる。ステップ70ではグロー制御実行フラ
グFg = 1か否かを判定し、Fg = 1である場
合のみステップ71以降へ進む。ステップ71ではグロ
ープラグ1の目標温度Coと実際の温度Crとを比較し
、Co 〉Crであればステップ72へ進み、Co(C
rであればステップ79へ進む。ステップ72ではCo
−CrをΔCに代入する。ステップ73では第13図あ
るいは第14図のグラフに従ってΔCからΔSを計算す
る。第13図ではデユーティ比の制御に不感帯があり、
第14図では不感帯がない。ステップ74ではS+ΔS
をSに代入する。ステップ75ではS)50msecか
否かを判定し、S ) 5Q m5ecであればステッ
プ76を実行してS= 59 m5ecとする。ステッ
プ79ではCr −COをΔCに代入する。ステップ8
0では第13図あるいは第14図のグラフに従ってΔC
からΔSを計算する。ステップ81ではS−ΔSをSに
代入、する。ステップ82でばS < 20 m5ec
か否かを判定し、S < 20 m5ecであればステ
ップ83を実行してS= 20 m5ecとする。
第15図は、S、したがってデユーティ比をセットする
ために第12図の時間割込みルーチンの後に続いて実行
される時間割込みルーチンであり、ステップ85におい
てSに対応するデータが入出力ポート16のデユーティ
ポート部にセットされる。こうして電力増幅器3はSに
対応するデユーティ比で制御され、1周期当たり時lη
Sだけ導通する。
【図面の簡単な説明】
第1図はディーゼルエンジン用グロープラク゛の制御回
路図、第2図はグロープラク゛の目標温度の時間変化を
示す図、第3図ないし第9図は第2図に示されているC
I、C2,C3,t2. t3. a。 bと冷却水温度りとの関係を示すり゛ラフ、第10図は
初期設定ルーチンのフローチャート、第11図は目標温
度計算ル−チンのフローチャート、第12図はチューテ
ィ比計算ル−チンのフローチャート、第13図および第
14図は導通時間Sの変化量ΔSと偏差ΔCとの関係を
示すり゛ラフ、第15図はチューティ比のセットル−チ
ンのフローチャートである。 ■・・・グロープラグ、3・・・電力増幅器、計・・電
子制御装置、12・・・CPU、15・・・A/D、 
1.9・・・接続点。 第2図 C1 時間を 第5図 冷却水温度D 冷却水温度D           冷却水温度り冷却
水蒲1#D           冷却水温度り第10
図 第13図 遵 偏差Δc(==lcO−Crl)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 予燃焼室を加熱するディーゼルエンジン用グロープ
    ラグの制御方法において、グロープラグに対(−で直列
    に電力増幅器を接続し、グロープラグの端子電圧に関係
    する電圧をアナログ−デジタル変換してグロープラグの
    温度を検出し、デジタルプロセッサにおいてグロープラ
    グの実際の温度と目標温度との比較から電力増幅器の制
    御パルス信号のデユーティ比を計算し、このデユーティ
    比に関係した通電電流をグロープラグに流すことを特徴
    とする、ディーゼルエンジン用グロープラグの制御方法
    。 2、 グロープラグと給電端子との間に抵抗が設けられ
    、グロープラグの端子電圧と抵抗の給電側端子電圧との
    比からグロープラグの実際の温度を検出することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の制御方法。
JP21545282A 1982-12-10 1982-12-10 デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御方法 Pending JPS59105971A (ja)

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JP21545282A JPS59105971A (ja) 1982-12-10 1982-12-10 デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御方法

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JP (1) JPS59105971A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0209968A1 (en) * 1985-05-24 1987-01-28 Wellman Microtechnology Ltd. Engine preheat controller
JPH041474A (ja) * 1990-04-16 1992-01-06 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミックグロープラグの通電制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0209968A1 (en) * 1985-05-24 1987-01-28 Wellman Microtechnology Ltd. Engine preheat controller
JPH041474A (ja) * 1990-04-16 1992-01-06 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミックグロープラグの通電制御装置

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