JPS592797B2 - グロ−プラグ予熱制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグロープラグを装備した自動車用ディーゼル機
関において、グロープラグによる予熱を制御する装置に
関するものである。

従来のグロープラグの予熱を自動的に制御する装置は、
グロープラグの温度と設定温度とを比較し、グロープラ
グの温度が設定温度以下のときにグロープラグに通電し
てグロープラグの予熱を制御しているが、グロープラグ
の予熱中にエンジンを始動させた場合、エンジンが始動
してグロープラグの予熱が不要になったにもかかわらず
グロープラグの温度が設定温度になるまでは通電を続け
、無駄な電力を消費すると共にグロープラグの寿命が短
かくなるという欠点を有していた。

上記欠点を除去するために実公昭４９−４６３４７号公
報では、機関回転を検知して機関の回転数が自刃回転で
きるレベルに達したらグロープラグの予熱を遮断するよ
うに構成しているが、この装置を実現するためには回転
数検出装置が必要となり回路構成が非常に複雑になる。

また回転数検出装置を設けないで、機関で駆動される発
電機の発生電圧を検出して機関が自刃回転したか否かを
検出することもできるが、この場合は発電機から制御回
路までの検出線が必要となるばかりか、発電機が故障し
たときには上記予熱遮断の作用も行なえなくなるという
欠点を有している〔全電気は本来予熱制御装置とは別の
システム構成部品であるが、上述のように予熱制御装置
の構成部品として使用することで（あるシステムと別の
システムとを関連づけることで）、信頼性が著しく低下
する。

〕本発明は上述の従来装置の欠点を除去するためになさ
れたものであり、その目的は、簡単な構成で、グロープ
ラグの予熱中にエンジンの始動ができたとき、グロープ
ラグへの通電を遮断するようにしたグロープラグ予熱制
御装置を得ることにある。

この目的のために本発明は、バッテリに開閉器の常開接
点を介して接続されたグロープラグと、グロープラグの
温度を示す信号が入力され、キースイッチのＯＮ位置で
前記グロープラグ温度信号と設定温度信号とを比較し、
グロープラグ温度が設定温度以下のときに前記開閉器の
常開接点を閉成させる信号を出力する制御回路と、該制
御回路の出力を増幅し、前記開閉器に閉成信号を送出す
るスイッチング回路とを備えたグロープラグ予熱制御装
置において、前記キースイッチがＯＮ位置のときに充電
されキースイッチがＳＴ位置のときに放電されるコンデ
ンサと該コンデンサの充電電流によりＯＮするトランジ
スタとよりなり、キースイッチのＳＴ位置からＯＮ位置
への復帰により復帰信号を出力するキー位置検出回路と
、該復帰信号により前記スイッチング回路を不作動状態
とする遮断回路とを備えることで達成できる。

以下、本発明を図面に従って実施例で説明する図におい
て、バッテリ１の（子端子に接続した配線２をキースイ
ッチ３の一端と、リレー４の常開接点４ａの一端と、該
リレー４のコイル４ｂの一端と、予熱表示ランプ４２の
一端とに接続する。

リレー４の常開接点４ａの他端は抵抗５を介して機関の
燃焼室ごとに設けられたグロープラグ６．７゜８．９の
各一方の端子に接続し、グロープラグ６〜９の各他方の
端子はバッテリ１の（子端子に接続したアース配線１０
に接続する。

リレー４のコイル４ｂの他端と予熱表示ランプ４２の他
端とはリレー１１の常開接点１１ａを介してアース配線
１０に接続する。

キースイッチ３の他端はＯＦＦ位置、ＯＮ位置ＳＴ位置
に切換可能で、ＯＮ接点及びＳＴ接点に共通の配線１２
を接続し、別のＳＴ接点に配線１３．１４及びスタータ
モータ駆動用リレーコイル４４を接続し、配線１４は電
圧降下用の抵抗１５を介してリレー４の常開接点４ａと
抵抗５との接続点５ａに接続する。

記号Ａは制御回路であって、前記抵抗５の接続点５ａと
アース配線１０との間に抵抗１６と１７とを直列に介挿
し、抵抗１６．１７間の接続点をコンパレータ１８の（
９個入力端子に接続する。

抵抗５の他端５ｂとアース配線１０との間には抵抗１９
と２０とを直列に介挿し、抵抗１９．２０間］接続点を
コンパレータ１８の（９個入力端子に接続する。

配線１２とアース配線１０との間には抵抗２１と２２と
を直列に介挿し、抵抗２１．２２間の接続点をダイオー
ド２３を介シてコンパレータ１８の（ト）個入力端子に
接続する。

記号Ｂはスイッチング回路であり、配線１２とコンパレ
ータ１８の出力端子との間に抵抗２４と２５とを直列に
介挿し、抵抗２４．２５間の接続点をトランジスタ２６
のベース端子に接続し、該ベース端子は抵抗２７とコン
デンサ２８とを直列接続してなるトリガ回路２９を介し
アース配線１０に接続する。

トランジスタ２６のコレクタ端子は前記リレー１１のコ
イル１１ｂを介してアース配線１０に接続する。

そして、コンパレータ１８のに）個入力端子をダイオー
ド３０と抵抗３１とを直列に介してトランジスタ２６の
コレクタ端子とリレー１１のコイル１１ｂとの接続点に
接続シ、トランジスタ２６のエミッタ端子は配線１２に
接続する。

前記ダイオード３０、抵抗３１はキースイッチ３がＳＴ
位置グロープラグ再加熱時にヒステリシスを持たせ制御
回路Ａを作動させる作用を持つ。

記号Ｃは、抵抗５の接続点５ｂから制御回路Ａへの配線
が断線したとき、制御回路Ａにグロープラグの温度が高
くなったという信号を発生させる断線検出回路であり、
抵抗５の接続点５ｂとアース配線１０との間には抵抗３
２と３３とを直列に介挿し、抵抗３２．３３間の接続点
をトランジスタ３４のベース端子と接続する。

抵抗５の接続点５ｂは抵抗４３を介してアース配線１０
と接続し、該抵抗４３は断線検出回路Ｃの作動を安定さ
せる作用を持つ。

トランジスタ３４のコレクタ端子は抵抗３５を介し配線
１２と接続し、エミッタ端子はアース配線１０と接続し
ている。

トランジスタ３４のコレクタ端子と抵抗３５との接続点
はトランジスタ３６のベース端子と接続し、トランジス
タ３６のコレクタ端子はコンパレータ１８のに）個入力
端子と接続し、エミッタ端子はアース配線１０と接続し
ている。

記号りは、キースイッチ３がＳＴ位置からＯＮ位置へ復
帰したことを検出するキー位置検出回路であり、トラン
ジスタ３７のエミッタ端子は配線１２と接続し、ベース
端子はダイオード３８を介して配線１２と接続し、更に
コンデンサ３９と抵抗４０とを直列に介し配線１２と接
続し、コンテンサ３９と抵抗４０との接続点は抵抗４１
を介し配線１３と接続している。

トランジスタ３７のコレクタ端子とトランジスタ２６の
ペース端子とは配線４５で接続され、遮断回路を構成し
ている。

上記構成において作動を説明すると、機関始動時キース
イッチ３をＯＮ位置にすると、キー位置検出回路りのト
ランジスタ３７はコンデンサ３９の充’ＦＪｌ”４間だ
けＯＮＬ、ｌ−ランラスタ２６０ペース端子電圧を上昇
させ、トランジスタ２６をＯＦＦし、同時にトリガ回路
２９のコンデンサ２８に充電するが、キー位置検出回路
りのコンデンサ３９への充電回路の時定数はトリガ回路
２９０時定数に比べ充分小さくしであるので、トランジ
スタ３７がＯＦＦとなってもトリガ回路２９のコンデン
サ２８は充電が終了しない。

その後コンデンサ２８への充電電流が、配線１２、トラ
ンジスタ２６のエミッタ、ベース、抵控２７、コンデン
サ２８、アース配線１０の径路で流れるためトランジス
タ２６はＯＮとなる。

トランジスタ２６がＯＮすると、リレー１１のコイル１
１ｂに通電されて常開接点１１ａがＯＮし、リレー４の
コイル４ｂに通電されて常開接点４ａがＯＮする。

これによりクロープラグ６〜９に小さな抵抗温度係数を
もつ抵抗５を介してバッテリ電圧が印加されると共に、
予熱表示ランプ４２が点灯する。

この時点で、す゛ローララグ６〜９０発熱体の温度が低
い場合、その抵抗値も小さいため、抵抗５には大電流が
流れ、したがって、抵抗５の５ａ、５ｂ間の電圧降下が
大きく、抵抗５の接続点５ａ、５ｂに抵抗１６．１９を
介し接続しているコンパレータ１８は出力がローレベル
となる。

コンパレータ１８の出力がローレベルになることにより
、トリガ回路２９のコンデンサ２８への充電が終了して
充電電流が消滅してもトランジスタ２６はＯＮを続はグ
ロープラグ６〜９は予熱を続けられ、予熱表示ランプ４
２も点灯を継続する。

このようにトリガ回路２９は、キースイッチ３をＯＦＦ
位置からＯＮ位置へ切換えたときに、コンパレータ１８
の出力がローレベルになり、トランジスタ２６のＯＮ状
態を維持するようになる寸で、トランジスタ２６をＯＮ
状態に保ち、グロープラグ６〜９へ確実に通電するとい
う作用を有する。

ここで、グロープラグ６〜９０発熱体は大きな正の抵抗
温度係数をもつ抵抗素子、例えばニッケルで構成してあ
り、その抵抗値は常温で０．１オ一ム／１本程度であり
、抵抗５の抵抗値も０．００７オ一ム程度と小さいため
、グロープラグ６〜９は急速に加熱され、発熱体の抵抗
値もそれに従って増大する。

そして、５ｂで示される接続点の電位が上昇し、グロー
プラグ６〜９０表面温度が約８００℃に相当する発熱体
の抵抗値に達すると、今マでローレベルであったコンパ
レータ１８の出力がバイレベルに変化するように抵抗１
６，１７゜１９．２０が選定されているため、コンパレ
ータ１８の出力を受けて［・ランラスタ２６が強制的に
ＯＦＦさへその結果リレー１１の常開接点１１ａが０Ｆ
Ｆ１従ってリレー４の常開接点４ａもＯＦＦとなり、グ
ロープラグ６〜９への電通が阻止さへ予熱表示ランプ４
２も消灯する。

一旦通電が阻止されると、５ａ、５ｂで示される点の電
位はアース電位となるため、コンパレータ１８の（ト）
個入力端子電圧はアース電位となるが、コンパレータ１
８の（＋側入力端子には、抵抗２１゜２２及びダイオー
ド２３からなるバイアス回路によりわずかな正の電圧が
印加されるため、その出力はバイレベルに維持され、そ
の結果グロープラグ６〜９への通電は阻止状態に保たれ
る。

次に、予熱表示ランプ４２の消灯により予熱が完了した
ことを知り、キースイッチ３をＳＴ位置に切換えると、
スタータモータ駆動用リレーコイル４４に通電され図外
のスタータモーフが駆動され始めると共に、グロープラ
グ６〜９にはＳＴ接点から電圧降下用の抵抗１５を介し
て低電圧が印加される。

この抵抗１５はグロープラグ６〜９の温度を８００℃に
保つ程度に選定される。

しかし、り七−プラグ６〜９の温度が８００’Ｃに対し
て著しく低下している場合、例えば６００℃以下になっ
ている場合は、制御回路Ａが再び作動シ、コンパレータ
１８の出力がローレベルとなるので、リレー４の常開接
点４ａはＯＮし、グロー７”ラグ６〜９を急速に加熱し
、グロープラグ６〜９の温度が８００℃でリレー４の常
開接点４ａをＯＦＦし、以後、抵抗１５を介しグロープ
ラグ６〜９に低電圧を印加し８００℃に保持する。

次に断線検出回路Ｃの作動を説明する。

正常動作時、抵抗５に電流が流れているときは、接続点
５ｂにはグロープラグの温度に関連した電位が生じてい
るため、トランジスタ３４はＯＮ、したがつてトランジ
スタ３６はＯＦＦとなっている。

抵抗５の接続点５ｂからコンパレータ１８の（＋側入力
端子への配線がＸ点部分で断線したとすると、トランジ
スタ３４０ベース端子電圧は低下し、トランジスタ３４
は０ＦＦＬ、トランジスタ３６のベース端子電圧は上昇
し、トランジスタ３６けＯＮし、コンパレータ１８の←
）個入力端子をアース配線１０に接続する。

以上のようになるとコンパレータ１８０に）個入力端子
がアースに接続し、（ト）個入力端子には抵抗２１．２
２及びダイオード２３により−・定電圧が入力されるた
めコンパ１／−タ１８の出力は・・イレベルになりトラ
ンジスタ２６をＯＦ’ Ｆとしリレー１１．４の常開接
点１１ａ。

４ａはＯＦＦ”となり、グロープラグ６〜９への通電は
遮断され、グロープラグの継続通電の過熱による断線は
防止できる。

次にキー位置検出回路りの作動を説明する。

前述のようにキースイッチ３をＯＮ位置にすることによ
りコンデンサ３９にはトランジスタ３７のエミッタ、ベ
ース、抵抗４１及び抵抗１５，５、グロープラグ６〜９
の直列回路とスタータモータ駆動用リレーコイル４４と
の並列回路を介し７充電電流か流れ、トランジスタ３７
はコンデンサ３９の充電期間だけ０Ｎｔ−、、、その後
グロープラグの予熱中ＯＦＦしている。

グロープラグ６〜９の予熱が終了する前に、即ち予熱表
示ランプ４２の消灯する前にキースイッチ３をＳＴ位置
にするとコンデンサ３９はダイオード３８、抵抗４０及
び抵抗４１を介し放電する。

機関が始動しキースイッチ３をＯＮ位置に戻すと、コン
デンサ３９にはトランジスタ３７のエミッタ、ベース、
抵抗４１、スタータモータ駆動用リレーコイル４４を介
し充電電流が流れ、コンデンサ３９の充電が完了するま
での間トランジスタ３７はＯＮＬ、遮断回路を構成する
配線４５を介してトランジスタ２６を０ＦＦＬ、リレー
１１，４の常開接点１１ａ、４ａを０ＦＦＬ、グロープ
ラグ６〜９への通電を遮断する。

前述のようにこのとき時定数の大きいコンデンサ２８の
充電が完了していない場合は再びリレー４をＯＮとする
が、キースイッチ３のＯＮ位置及びＳＴ位置で充電半ば
に達しているので短時間でＯＦＦとなる。

以上説明したように本発明によれば、キー位置検出回路
及び遮断回路を設けたので、複雑な回転検出装置等を設
けなくとも、予熱中にエンジンの始動ができたときには
キースイッチのＯＮ位置への復帰によりグロープラグの
予熱を遮断できるため、電力が節減できるとともにグロ
ープラグの寿命を伸ばす、信頼性が向上するなで極めて
有効な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す。 ３：キースイッチ、６，７，８．９ニゲローブラグ、Ａ
：制御回路、Ｂニスイツチング回路、Ｄ：キー位置検出
回路、４５：遮断回路を構成する配線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バッテリに開閉器の常開接点を介して接続されたグ
   ロープラグと、グロープラグの温度を示す信号が入力さ
   れキースイッチのＯＮ位置で前記グロープラグ温度信号
   と設定温度信号とを比較しグロープラグの温度が設定温
   度以下のときに前記開閉器の常開接点を閉成させる信号
   を出力する制御回路と、該制御回路の出力を増幅し前記
   開閉器に閉成信号を送出するスイッチング回路とを備え
   たグロープラグ予熱制御装置において、前記キースイッ
   チがＯＮ位置のときに充電されキースイッチがＳＴ位置
   のときに放電されるコンデンサと該コンデンサの充電電
   流によりＯＮするトランジスタとよりなり、キースイッ
   チのＳＴ位置からＯＮ位置への復帰により復帰信号を出
   力するキー位置検出回路と、該復帰信号により前記スイ
   ッチング回路を不作動状態とする遮断回路とを備えてい
   ることを特徴とするグロープラグ予熱制御装置。