JPS59110865A - デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御装置

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Publication number
JPS59110865A
JPS59110865A JP22037282A JP22037282A JPS59110865A JP S59110865 A JPS59110865 A JP S59110865A JP 22037282 A JP22037282 A JP 22037282A JP 22037282 A JP22037282 A JP 22037282A JP S59110865 A JPS59110865 A JP S59110865A
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JP
Japan
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glow plug
temperature
target temperature
engine
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP22037282A
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English (en)
Inventor
Toshihisa Ogawa
小河 寿久
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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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP22037282A priority Critical patent/JPS59110865A/ja
Publication of JPS59110865A publication Critical patent/JPS59110865A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • 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

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  • 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)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】 本発明は、ディーゼルエンジン用グロープラグの制御装
置に関する。
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(クランキング)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。このようなグロープラグの温度を制御す
る従来の制御装置ではグロープラグの目標温度は、エン
ジン温度、始a(クランキング)後の時間経過、および
エンジン回転速度に関係なく設定されていた。しかしエ
ンジン温度が高い期間では予燃焼室温度も比較的高く、
また、始動後では燃料の燃焼により予燃焼室が加熱され
、さらにエンジン回転速度が増大すると圧縮行程から次
の圧縮行程までの時間が短縮し、予燃焼基円のガス熱の
蔑熱散が減少して予燃焼室温度が上昇し、したがってこ
のように予燃焼室温度が高い場合では予燃焼室における
燃料の自然着火も良好となってグ(2) ロープラグ温度を高く維持する必要がなく、逆にこのよ
うな場合にもグロープラグ温度を高く  −維持するこ
とは蓄電池の負荷を増大させるとともにグロープラグの
寿命(耐久性)を低下させる。
本発明の目的は、蓄電池の負荷を軽減させるとともに、
グロープラグの寿命を伸ばす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装置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
加熱するグロープラグ、このグロープラグの目標温度を
設定する目標温度設定手段、およびこの目標温度設定手
段の出力に関係してグロープラグの通電電流を制御する
通電電流制御手段を備えているディーゼルエンジン用グ
ロープラグの制御装置において、目標温度がエンジン温
度の関数となるように目8温度設定手段の出力を制御す
る第1の出力制御手段、始動循に時間経過に連れて目標
温度が低下するように目標温度設定手段の出力を制御す
る第2の出力(3) 制御手段、エンジン回転速度の増大に連れて目標温度が
低下するように目標温度設定手段の出力を制御する第3
の出力制御手段を備えている。
こうしてエンジン温度、始動扱の時間経過、およびエン
ジン回転速度の増大に関係して目標温度が制御され、予
燃焼室における燃料の自然着火に支障を起こすことなく
グロープラグ温度を下げるので、N電池の負荷が軽減す
るとともにグロープラグの寿命が向上する。
図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は制御回転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十Bの給電端
子4へ接続されている。電流検出用抵抗2はグロープラ
グ1に対し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、グロープラグ1の給電側
端子とアースとの間に設けられている。また、別の分圧
抵抗7,8は、互いに直(4) 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M11はデジタル
プロセッサとしてのCPUI2ROM+3、RAM]4
、A/D  (アナログ/デジタル変換器)15、およ
び入力ボート16を葡し、これらの素子12〜16はア
ドレスデータバス17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2oの電圧■19゜V2OはA/D15へ送られる。
接続点19.20の最大電圧がA/D+5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
A1015へ送る。電力増幅器3は入出力ボ−ト16の
デユーティボ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し、制佃パルス信
号が高レベル電圧にある期間は非導通となる。運転席に
設けら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N)の他にオン位置およ(5) 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すオン信号24および
スタート信号25は入出カポ−)−16へ送られる。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
ボート16へ送られる。
第2図はグロープラグlの目標温度COと経過時間tと
の関係を示している。実線はグロー期間全体に渡ってエ
ンジン回転速度NeがNlより小さい値に維持された場
合の基本制御パターンを3つ例示しており、基本制御パ
ターンではエンジン温度に対応関係のある冷却水温度り
と経過時間tとの関数として目標温度COが設定されて
いる。本発明ではさらに1グローの途中か(6) ら破線で示されているように基本制御パターンをエンジ
ン回転速度Neにより修正している。
基本制御パターンではグローは1=0〜tl。
t1〜t2. t2〜t3の3つの制御期間に分けられ
、t=t3まで行なわれる。j=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
−位置からオン位置になった時、あるいはオン位置から
スタート位置になった時である。Neに因るCOの修正
量CXの最大値はCxmaxに制限される。基本制御パ
ターンにおいて、0≦t < tlの制御期間では目標
温度COはCIに設定され、tl<t≦t2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
昇した後C2に維持され、t2くt≦t3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装
置以下にあるにもかかわらず局部的には許(7) 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CI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を時間tの経過とともに
03まで低下させて蓄電池の角々の軽減およびグロープ
ラグIの寿命増大を図る。さらにエンジン回転速度Ne
の増大は予燃焼室のガス熱の放熱量を減少させるので、
これに伴って目標温度C。
を低下させることによってもグロープラグ1の寿命増大
等を図ることができる。なおtlは制御パターンに関係
なく一定の値に設定している。
第3図〜第9図はCI+ C2+ C3+ t2+ t
3. a+ bと冷却水温度りとの関係を示している。
傾きa。
bは単位時間経過当たりの目標温度の上昇量および下降
量として表わされている。グロープラグ1が冷やさてい
るとき程、グロー開始時のグロープラグ1の局部的な過
熱のおそれが大きいので、C1は冷却水温度が低いとき
程、ホさい(8) 値に設定される。C2+ C:3+ t2+ tL 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図はエンジン回転速度NeとこのNeに因る目標
回転速度Coの修正mcxとの関係を示している。Nl
 < Ne < N2の範囲ではCxはNeの増大に連
れて増大し、N2≦Neの範囲ではCXは上限Cxma
xに維持される。
第1I図はエンジンスイッチをオフあるいはアクセサリ
−位置からオン位置にした時に行なわれら初期設定(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り
から01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(9) 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t2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
水温度りがら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値Tc
を零にする。
第12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49〜65では経過時間tに関係して
目標温度Coを寸算し仁のcoは第2図の実線に対応す
4)、ステップ69〜74では目標温度Coをエンジン
回転速度Neに関係して修正しく修正後のCoは第2図
の破線に対応する。)、ステップ75 、76ではCo
の下限を03に限定する。各ステップを詳細に説明する
と、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5oでは経過時間Tcを所定量増大
させる(インクレメント)。
(10) ステップ51ではTc<tlか否かを判定し、TC<t
lであればステップ52へ進み、Tc>tlであればス
テップ55へ進む。ステップ52ではC1を目標i=g
coに代入する。ステップ55ではTc≦t2か否かを
判定し、Tc′f−42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Co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を代入してから、また、C
o<C2であれば直接ステップ69へ進む。ステップ6
2ではTc < t’3か否かを判定し、Tc≦13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63ではCo−bをCoに代入
する。ステップ64ではCo < C3か否かを判定し
、CO<03であればステップ65を実行してCoに0
3を代入してから、また、co≧03であれば直接、ス
テップ69へ進む。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。ステップ69ではエンジン回
転速度Neと所定値N1とを比較し、Ne<Nlであれ
ばステップ70へ進んで修正量CXにOを代入し、Ne
上N1であればステップ71へ進む。ステップ71では
Ne上Ne2か否かを判定し、Ne上N2であればステ
ップ72へ進んでCxにCxmaxを代入し、Ne <
 N2であればステップ73へ進んで(Ne −Nl)
・KをCxに代入する。ただしKは正の定数である。ス
テップ74ではCo−CxをCoに代入する。ステップ
75では目標温度Coと下限C3を比較し、CO<C3
であfL Ir’l ¥o +:C’C3”g代入する
第13図は電力増幅器3の導通時間S1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l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
なわちデユーティ比を増大させる。Sの上限および下限
はそれぞれ50 m5ecおよび20 m5ecとされ
、Sの変化凰ΔSはΔc  (=lCr−Col)が太
きい場合根太きい。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 i換した値の比から求められる。グロープラ
グlおよび電流検出用抵抗2の抵抗値をそれぞれRg+
 Re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、Reはグロープラグ1の温度
Crに関係なく一定である。この結果、Rg/(Rg+
RC)、シたがって接続点19.20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80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81以降へ
進む。ステップ81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82へ進み、Co<Crであればステップ89へ進
む。
ステップ82ではCo−CrをΔCに代入する。ステッ
プ83では第14図あるいは第15図のグラフに従って
ΔCからΔSを計算する。第14図で(13) はデユーティ比の制御に不感帯があり、第15図では不
感帯がない。ステップ84ではS+ΔSをSに代入する
。ステップ85ではS > 50 m5ecか否かを判
定し、s > 50m5ecであればステップ86を実
行してS = 50 m5ecとする。ステップ89で
はCr−coをΔCに代入する。ステップ   ”90
では第14図あるいは第15図のグラフに従ってΔCか
らΔSを計算する。ステップ91ではS−ΔSをSに代
入する。ステップ92ではsく20 m5ecか否かを
判定し、S < 20m5ecであればステップ93を
実行してS = 20 n+secとする。
第16図は、Slしたがってデユーティ比をセットする
ために第13図の時間割込みルーチンの扱に続いて実行
される時間割込みルーチンであり、ステップ95におい
てSに対応するデータが入出力ボート16のデユーティ
ボ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周期当たり時間S
だけ導通する。
第17図は本発明の機能ブロック図である。
(14) 目標温度設定手段100は目標温度Coを設定する。第
1の出力制御手段101は目標温度Coが制御する。第
2の出力制御手段102は、クロック+04からのクロ
ック信号から時間tの経過を検出し、目標温度Coが始
動後に時間経過に連れてC3まで低下するように目標温
度設定手段100の出力を制御する。第3の出力制御手
段103はエンジン回転速度センサ26からの入力信号
に基づいて目標温度Coがエンジン回転速度Neの増大
に連れて低下するように目標温度設定手段100の出力
を制御する。グロープラグ1の給電側端子電圧からグロ
ープラグ】の実際の温度Crが検出され、デユーティ比
計算・出力手段】05は目標温度Coと実際温度Crと
の偏差C。
−Crに基づいて電力増@器3の制御パルス信号のデ)
−ティ比を計算し、グロープラグ1の通電電流制御手段
としての電力増幅器3のオン、オフを制御する。
く 15 )
【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グの制御回路
図、第2図はグロープラグ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CL 
C2+ C3+ t2+ t3+ a、 bと冷却水温
度りとの関係を示すグラフ、第10図はエンジン回転速
度とエンジン回転速度に因る目標温度の修正量との関係
を示すグラフ、第11図は初期設定ルーチンのフローチ
ャート、第12図は目標温度計算ルーチンのフローチャ
ート、第13図はデユーティ比計算ルーチンのフローチ
ャート、第14図および第15図は導通時間Sの変化量
ΔSと偏差へ〇との関係を示すグラフ、第16図はデユ
ーティ比のセットルーチンのフローチャート、第17図
は本発明の機能ブロック図である。 1・・・グロープラグ、3・・・電力増幅器、22・・
・水温センサ、26・・・エンジン回転速度センサ、1
00・・・目標温度設定手段、101.102゜】03
・・・出力制御手段、104・・・クロック。 (16) 冷却水温度り 第8図 冷却水温度り 冷却水温度り 冷却水温度り 第10図 NI            N2 エンジン回転速度Ne 第11図 初期設定−チ′35 グロー制御実行フラグF9−1 t3の計算    36 C1の計算    37 Gの計算    38 C2の計算    39 t2の計算    40 0 偏差へ〇(=lCo−Crt )

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 予燃焼室を加熱するグロープラグ、このグロープラグの
    目標温度を設定する目標温度設定手段、およびこの目標
    温度設定手段の出力に関係してグロープラグの通電電流
    を制御する通電電流制御手段を備えているディーゼルエ
    ンジン用グロープラグの制御装置において、目標温度が
    エンジン温度の関数となるように目標温度設定手段の出
    力を制御する第1の出力制御手段、始動床に時間経過に
    連れて目標温度が低下するように目標温度設定手段の出
    力を制御する第2の出力制御手段、エンジン回転速度の
    増大に連れて目標温度が低下するように目標温度設定手
    段の出力を制御する第3の出力制御手段を備えているこ
    とを特徴とする、ディーゼルエンジン用グロープラグの
    制御装置。 (1)
JP22037282A 1982-12-17 1982-12-17 デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御装置 Pending JPS59110865A (ja)

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ID=16750087

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11421643B1 (en) * 2020-07-29 2022-08-23 Mengyuan Cai Revolving speed variable voltage power supply for glow plug of two-stroke or four-stroke gasoline engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11421643B1 (en) * 2020-07-29 2022-08-23 Mengyuan Cai Revolving speed variable voltage power supply for glow plug of two-stroke or four-stroke gasoline engine

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