JPS6238555B2 - - Google Patents

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JPS6238555B2
JPS6238555B2 JP58054852A JP5485283A JPS6238555B2 JP S6238555 B2 JPS6238555 B2 JP S6238555B2 JP 58054852 A JP58054852 A JP 58054852A JP 5485283 A JP5485283 A JP 5485283A JP S6238555 B2 JPS6238555 B2 JP S6238555B2
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JP
Japan
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voltage
output
transistor
timer
circuit
Prior art date
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JP58054852A
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JPS59180068A (ja
Inventor
Shinichi Yamano
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 Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP5485283A priority Critical patent/JPS59180068A/ja
Publication of JPS59180068A publication Critical patent/JPS59180068A/ja
Publication of JPS6238555B2 publication Critical patent/JPS6238555B2/ja
Granted 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
    • F02P19/027Safety devices, e.g. for diagnosing the glow plugs or the related circuits
    • 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)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイーゼルエンジン用グロープラグ
の制御用タイマ回路に関する。
デイーゼルエンジンにはエンジンを始動し易く
するために予熱用グロープラグが使用されてい
る。このグロープラグによる予熱の制御は、一般
にエンジン冷却水水温(−25℃〜+70℃程度)を
検出し、その温度に応じて予熱時間を変えること
によつて行われる。予熱時間はタイマにより制御
されるが、エンジン冷却水水温によつて決まる適
当な時間よりタイマ時間が長くなるとグロープラ
グが過熱され破壊する恐れがあり、逆にタイマ時
間が短いと始動性能が悪くなる。
そこでこの予熱時間を制御するタイマには、温
度や電圧の変化に対しても安定した動作をするも
のが必要となる。またグロープラグやエンジンの
種類によりエンジン冷却水水温で決まる時間が変
わるため、様々な特性に対応できるタイマ回路が
求められる。さらには、通常、水温の検出に、水
温を抵抗値に変換する水温センサが用いられる
が、このセンサが短絡や開放になつたときでもグ
ロープラグを破壊することのないよう、タイマ時
間が終了することが必要である。
本発明は上述した要請に応え得るタイマ回路を
提供することを目的とするものであり、具体的に
は、温度センサの抵抗値を電圧に変換するインピ
ーダンス−電圧変換部を、温度センサが正常な時
には該センサの抵抗値に正確に対応する電圧値を
出力し、温度センサの異常時には定電圧値を出力
するよう構成することによつて、タイマ時間の設
定が容易で、且つ温度センサの異常時にも安全性
を確保できるタイマ回路を実現しようとするもの
である。
本発明のタイマ回路は、デイーゼルエンジンを
予熱するグロープラグへの通電時間を水温センサ
等の温度センサの抵抗値に応じて制御するタイマ
回路において、該抵抗値を電圧に変換するインピ
ダンス−電圧変換部と、該変換部の出力電圧に応
じて発振周波数を変化させる電圧−周波数変換部
と、該変換部の出力周波数を分周してタイマ出力
を発生するカウンタとからなり、該インピダンス
−電圧変換部が、入力段の第1のトランジスタ
と、該トランジスタの入力回路および出力回路を
構成する抵抗と、該トランジスタの出力を受ける
反対導電型の第2のトランジスタと、該第2のト
ランジスタの出力回路を構成する抵抗とを備える
ことを特徴とするが、以下図示の実施例を参照し
ながらこれを詳細に説明する。
第1図は本発明の概要を示す構成図で、1は水
温センサ、2はそのインピダンス(抵抗値)RTH
を電圧Vに変換するインピダンス−電圧変換部、
3はその変換電圧Vを更に周波数Fに変換する電
圧−周波数変換部、4は得られた周波数Fを1/
nに分周するカウンタであり、2〜4でタイマ回
路5を構成する。
第2図は実施例で、R1〜R16は抵抗、C1はコン
デンサ、ZDはツエナーダイオード、CMPに比較
器である。インピダンス−電圧変換部2は入力段
にnpnトランジスタTR1をエミツタホロワで使用
し、さらに出力段にpnpトランジスタTR2をエミ
ツタホロワで使用しているので、両者のベース、
エミツタ間電圧VBE1、VBE2が等しければ入力
(点)と出力(点)の電圧は等しくなる。つ
まり、から見た変換部2の入力インピダンス
ZinはトランジスタTR1の電流増幅率をhfe1とす
れば Zin=R3+hfe1×R4 であり、hfe1が十分に大きければ外部に接続さ
れるセンサ1に影響を与えることはない。そこで
トランジスタTR1のエミツタ(点)の電圧Vc
は Vc=RTH×R/R×(RTH+R)+RTH
+R ×Vcc−VBE1 ……(1) となる。但し、R1,R2はバイアス抵抗R1,R2
各抵抗値であり、以下の式でも同様の表現を用い
る。
そこで、トランジスタTR2の電流増幅率hfe2
十分に大きいものとすれば点の電位が点(ト
ランジスタTR2のエミツタ)側から影響を受ける
ことがないので、点の電位Vaは Va=Vc+VBE2 ……(2) となる。従つて、(1)、(2)式より Va=RTH×R/R×(RTH+R)+RTH
×R×Vcc −VBE1+VBE2 ……(3) となるので、トランジスタTR1,TR2にVBEの等
しい特性のものを使用すればVBE1=VBE2となる
ので、(3)式は Va=RTH×R/R×(RTH+R)+RTH
×R×Vcc……(3)′ となる。
また、センサ1が短絡事故を起こして点がア
ース電位まで低下しても、点の電位は抵抗
R4,R5によつて Vc=R/R+R×Vcc ……(4) に保たれるので、点の電位は0Vにはならず、
(2)式から Va=R/R+R×Vcc+VBE2 ……(5) に保たれる。
反対にセンサ1が開放事故を起こし点の電位
がVcc近くに上昇してもの電位は抵抗R6,R7
よつて Va=R/R+R×Vcc ……(6) にクランプされる。
電圧−周波数変換部3は、抵抗R9を通して充
電されるコンデンサC1の電圧を比較器CMPの
(+)側に入力に与え、(−)側に入力する点の
電圧Vaと比較する。そして、コンデンサC1の電
圧がVaより高くなると比較器CMPの出力(
点)はH(ハイ)レベルとなり、トランジスタ
TR4をオンにしてコンデンサC1を放電させる。コ
ンデンサC1が放電すると比較器CMPの(+)側
入力は低くなるので点はL(ロー)レベルとな
り、トランジスタTR4はオフしてコンデンサC1
充電を再開する。こうして点の電位はH、Lを
繰り返す発振波形となるが、その周波数は点の
電位によつて変化する(点の電位が低いほど周
波数は高い)。このとき点の電位はトランジス
タTR3の駆動にも使用される。このトランジスタ
TR3がオンすると抵抗R8を抵抗R7に並列接続し
て点の電位を低下させ、その値までコンデンサ
C1の点側電位が低下できるようにする。第3
図は波形図で、高レベルは点の電位、低レベル
は抵抗R6〜R8で定まる分圧値(一定)である。
従つて、この電圧−周波数 t={R9×ln(Vcc−V/Vcc−Va)+R10×ln(Va/V)}×C1 ……(7) 但し VL=R×R/R×(R+R)+R×R×Vcc ……(7)′ 変換部3の発振周期tは(7)式 で表わされる。
カウンタ4はこの発振出力をカウント(分周)
することによつて最終的なタイマ出力を得る。こ
のタイマ時間Tは分周比をn(例えばn=2048)
とすれば T=n×t ……(8) である。そこで、トランジスタTR1、TR2のVBE
が等しいとすれば(3)′、(7)、(8)式よりタイマ時間
Tは となる。
(9)式から明らかなように本発明によるタイマ時
間Tには電圧特性を含む項はなく、また温度特性
を含む項もコンデンサC1に限られる。従つて、
C1に温度特性の良好なものを使用すれば、制御
系の電源電圧Vccや周囲温度の変化に対し安定な
タイマ回路を構成できる。
またセンサ1が短絡事故を起こして点がアー
ス電位になつてもタイマ時間の下限は に制限される。
逆にセンサ1が開放事故を起こしてがVcc×
{R7/(R6+R7)}以上に上昇してもタイマ時間
の上限は に制限される。(10)式で定まる下限時間Tは例えば
4秒であり、また(11)式で定まる上限時間Tは例え
ば50〜70秒である。通常のタイマ時間はこの間で
変化する。このように、第2図の回路ではインピ
ダンス−電圧変換部2の出力電圧、すなわち点
の電位は、水温センサ1が正常に動作している時
には(3)′式で表わされるセンサ1の抵抗値に応じ
た電圧値を示し、水温センサ1の異常時(センサ
1の短絡時または開放時)には(5)式または(6)式で
表わされる定電圧値を示す。従つて、インピダン
ス−電圧変換部2の出力電圧を周波数に変換して
カウンタ4によりタイマ時間Tを決定すれば、水
温センサ1の異常時に(5)式または(6)式で表わされ
る定電圧値に応じたタイマ時間Tの下限値及び上
限値を規定することができ、グロープラグの過熱
による破壊を未然に防止することが可能となる。
さらに、第2図の電圧−周波数変換部3は、イン
ピダンス−電圧変換部2の出力電圧(点の電
位)に応じた周波数を得るために、比較器CMP
の出力がHの間、トランジスタTR3をオンして
点の電位を電圧Vccの値に依存しない一定の比率
で低下させている。従つて、上述の通り(9)式から
明らかなように、タイマ時間Tは電圧の変化に対
し無関係に規定することができ、また温度特性も
小さなものとすることが可能となる。尚、抵抗
R13はカウンタ4にラツチ機能がないとき、タイ
マ出力が反転しても発振が停止しないと元の状態
に戻るため、これを回避する目的でカウンタ4の
出力とトランジスタTR4のベース間に挿入した帰
還抵抗である。従つてカウンタ4にラツチ機能が
あれば省略できる。
第4図は得ようとするタイマ時間と水温の特性
図である。この例は水温−20℃、+20℃、+70℃の
3ポイントのタイマ時間が仕様により指定された
場合の特性で、センサのオープン、シヨート事故
を考慮してタイマ時間の上、下限を設定してい
る。
第5図は本タイマ回路で制御されるグロープラ
グの説明図で、Bはバツテリ、SWはキースイツ
チ、GPはグロープラグ、RLはリレー、F1,F2
ヒユーズである。キースイツチSWは扇状の可動
接点をOFF端子のみに接触させた状態がオフ、
OFF端子とON端子に同時に接触させた状態がオ
ン、ON端子とST端子に接触させた場合がスター
トである。このスイツチSWをオン状態にすると
タイマ回路に電源Vccが供給されるので、該タイ
マ回路は始動する。そしてタイマ出力(ここでは
バツフアを通した電流を考える)によつて一定期
間リレーRLがオンすると、B−F2−RL−GPの
経路で電流が流れ、グロープラグGPが発熱す
る。そして、該一定期間が経過してタイマ出力が
オフになると、リレーRLが復帰し、グロープラ
グGPによる予熱が終了する。この後スイツチSW
を図示のようにスタート状態にすると図示せぬス
タータモータが回り、エンジンが始動する。この
ときB−F1−SW−RFの経路が強制的にリレー
RLをオンにし、グロープラグGPに通電する。こ
のときもタイマ出力はオンになるが、キースイツ
チSWはエンジン始動後にオン状態に戻されるの
で、両者によつてリレーRLに導通されなくなつ
た段階でグロープラグGPはオフになる。
グロープラグGPを予備加熱するのはスタータ
モータを回す前の段階であり、タイマ回路はこの
予熱時間を水温に応じてエンジンが始動し易すく
かつグロープラグGPが過熱しないよう適正に制
御する。尚、スタート時にもグロープラグGPに
連続通電されるが、このときは短かい時間でエン
ジンが始動し(そのために予熱しておく)、始動
後にキースイツチSWをオン状態に戻すのでグロ
ープラグGPを破壊することはない。
以上述べた本発明のタイマ回路には次の利点が
ある。(1)センサ接続点が異常な状態(センサの
短絡、開放等)になつても安全な時間内に予熱を
終了させることができる。(2)タイマ時間はインピ
ダンス−電圧変換部2の出力点の電位で決定さ
れるが、トランジスタTR1、TR2のVBE特性が等
しければ該電位はセンサ接続点に1対1で対応
する。従つてタイマ時間は点の電位で一義的に
決定される。(3)点のインピダンスZinが高いの
で変換部2がセンサ側に影響を与えることはな
い。このことは第4図に示すタイマ特性を、入力
段の抵抗R1、R2とセンサ特性で任意に設定でき
ることを意味する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概要を示すブロツク図、第2
図は本発明の一実施例を示す回路図、第3図はそ
の発振周期を示すタイムチヤート、第4図は水温
とタイマ時間の特性図、第5図はグロープラグ部
分の回路図である。 図中、1は水温センサ、2はインピダンス−電
圧変換部、3は電圧−周波数変換部、4はカウン
タ、5はタイマ回路、GPはグロープラグ、TR1
は第1のトランジスタ、R1,R2はその入力回路
を構成する抵抗、R4,R5はその出力回路を構成
する抵抗、TR2は第2のトランジスタ、R6,R7
はその出力回路を構成する抵抗である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デイーゼルエンジンを予熱するグロープラグ
    への通電時間を水温センサ等の温度センサの抵抗
    値に応じて制御するタイマ回路において、該抵抗
    値を電圧に変換するインピダンス−電圧変換部
    と、該変換部の出力電圧に応じて発振周波数を変
    化させる電圧−周波数変換部と、該変換部の出力
    周波数を分周してタイマ出力を発生するカウンタ
    とからなり、 該インピダンス−電圧変換部が、入力段の第1
    のトランジスタと、該トランジスタの入力回路お
    よび出力回路を構成する抵抗と、該トランジスタ
    の出力を受ける反対導電型の第2のトランジスタ
    と、該第2のトランジスタの出力回路を構成する
    抵抗とを備えることを特徴とする、デイーゼルエ
    ンジン用グロープラグの制御用タイマ回路。
JP5485283A 1983-03-30 1983-03-30 デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御用タイマ回路 Granted JPS59180068A (ja)

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JP5485283A JPS59180068A (ja) 1983-03-30 1983-03-30 デイ−ゼルエンジン用グロ−プラグの制御用タイマ回路

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JPS59180068A JPS59180068A (ja) 1984-10-12
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941673A (ja) * 1982-09-01 1984-03-07 Nippon Soken Inc グロ−プラグ制御装置
JPS5996486A (ja) * 1982-11-25 1984-06-02 Nippon Soken Inc グロ−プラグ制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941673A (ja) * 1982-09-01 1984-03-07 Nippon Soken Inc グロ−プラグ制御装置
JPS5996486A (ja) * 1982-11-25 1984-06-02 Nippon Soken Inc グロ−プラグ制御装置

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JPS59180068A (ja) 1984-10-12

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