JPS6312884A - グロ−プラグ通電制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンの低温始動時等に用いるグ
ロープラグの通電制御装置に関し、特に、グロープラグ
への不要な通電を防止することができる装置に関する。

〔従来の技術〕

グローブ２グはディーゼルエンジンの燃焼室内を加熱し
、エンジンの始動性を良好にするものである。従来のグ
ロープラグ通電制＄１！Ｉｃ置では、車両のキースイッ
チを停止位置（ＯＦＦ位１ｉりから運転位置（ＯＮ位置
）に操作した時点からグローブラグへの通電を開始し、
所要の予熱時間経過後にインクケータランプを消灯させ
て運転者に予熱が完了したことを知らせ、エンジンの始
動を什うことが広く用いられている。

しかし、始動時に一律にグロープラグへの通電を打うこ
ととすると、エンジンが充分に暖っている場合など予熱
を必要としないときにもグロープラグに通電されること
になり、グロープラグの寿命を縮める要因になる。この
ため、エンジンの冷却水温度を検出し、たとえば４０℃
以上の場合にはグロープラグへの通電を行なわないよう
にした装置も提案されている（特開昭５６−１０７９６
６号）。

しかしながら、グロープラグへの通電の要、不要は単純
に冷却水温度で決定されるものではなく、吸気温度は勿
論、エンジンのフンブレッシＢン性能等にも影響される
ものである。このため、冷却水温度が高くても、フンプ
レッションの低下等により、グロープラグの予熱なしで
はエンジンが始動しにくく、長時間のクランキングを要
したり、排気に白煙を生じたりすることがあるという問
題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の問題点を解決するためなされたものであ
り、グロープラグへの不要な通電を防止しグロープラグ
の寿命を向上させると共に、エンジンの始動特性が悪い
場合には直ちにグロープラグへの通電加熱を開始し、始
動を確実に容易に行うことができるグローブフグ通電制
御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段〕 このため本発明では、エンジンの運転を可能とする運転
位置及びスタータを作動させる始動位置とを操作位置と
して有し、その始動位置は運転位置の大に配置され始動
位置への推作力を失なうと運転位置に自動復帰するキー
スイッチと、前記キースイッチが一旦始動位置に操作さ
れた後７！Ｎｔ位置に戻され、再び始動位置に操作され
たことを検出し信号を出力する操作条件判別手段と、前
記操作条件判別手段からの信号により、グロープラグへ
の通電を開始するグロープラグ通電手段とを備えること
を特徴とするグロープラグ通電制御装置が提供さ九る。

〔作用〕

上記の構成によれば、キースイッチの操作位置を最初に
始動位置にした初回のクランキング時には操作条件判別
手段から信号が出力されずグロープラグへは通電されな
い、それ故、初回のクランキングでエンジンの始動に成
功した場合にはグロープラグへの不要な通電を防止でき
る。

一方、初回の短時間のクランキングではエンジンが始動
しなかった場合には、キースイッチを運転位置に一旦戻
し、再び始動位置にして２回目のクランキングを試みる
ことによＩ）孫作条件判別手段から信号が出力され、グ
ロープラグへの通電加熱が開始される。それ故、エンジ
ンの始動特性が悪い場合にも２回目以降のクランキング
により容易に始動することができる。上記の様に、クラ
ンキングしてもエンジンが始動しない場合にキースイッ
チを始動位置から運転位置に戻し、少し休んだ後に再度
クランキングを試みるのは極く自然な操作である。

〔実施例〕

本発明の一実施例について図面に従って具体的に説明す
る。

第１図は本発明に係るグロープラグ通電制御装置の回路
図である。

ディーゼルエンジンの気筒毎に設けられたグロープラグ
１はまとめて並列に接続され、温度検出用抵抗２が直列
に接続されている。グロープラグ１のマイナス側は直接
エンジンにアースされる。

ここでは４気筒のエンジンを想定しているためグロープ
ラグ１は４本である。温度検出用抵抗２にはリレー４の
接点を介して車輌用電源である電池６の電圧が印加され
る。グロープラグ１は正の抵抗温度係数を有する抵抗発
熱体であり、９００℃以上の温度に到達可能である。リ
レー４が励磁されるとグロープラグ１には温度検出用抵
抗２を経由して直接電池６の電圧が印加され、急速に加
熱される。

制御ユニット７には電池６からキースイッチ８を介して
車輌用電源が供給される。制御ユニット７は温度検出用
抵抗２の両端の電圧を検出し、リレー４のフィル４Ａを
励磁すると共に予熱表示ランプ９を点灯する。

キースイッチ８は、その操作位置に停止位置（ＯＦ　Ｆ
位置）、エンジンの運転を可能とする運転位置（ＯＮ位
置）及びスタータを作動させクランキングをする始動位
１！１（ＳＴ位置）の三つの操作位置を有する。そして
、始動位置は運転位置の次の操作位置に配置され、手指
をキースイッチ８から離し、始動位置への操作力を失な
うと運転位置に自動復帰する。運転位置接点（ＯＮ接点
）８Ａには、運転位置及び始動位置が選択されたときに
電池６からの電圧が供給され、制御ユニット７に電源を
供給する。始動位置接点（ＳＴ接点）１３Ｂには、始動
位置が選択されたときに電池６の電圧が現われ、ハイレ
ベルの信号を制御ユニット７に与える。

また、制御ユニット７には、水温センサ１０からの信号
が与えられる。水温センサ１０はサーミスタからなり、
冷却水の温度を検出する。

制御ユニット７の内部構成について説明する。

グローブ２グ温度検出部１５は、温度検出用抵抗２とグ
ロープラグ１との電圧比からグロープラグ１の抵抗値を
検出し、その抵抗値が所定値以上になったときに出力１
５ｍがハイレベルに反転する。グロープラグ１の抵抗値
は、通常の金属体と同様に温度に大略比例しで上昇する
から、結果的にグロープラグ１の温度を検出しでいるこ
とになる。そして、グロープラグ温度検出部１５の出力
１５＆がロウレベルからハイレベルに反転するときのグ
ロープラグ１の温度は９００℃程度に設定されている。

ここで、リレー接点４が開いているときは、グロープラ
グ温度検出部１５の２人力共に低抵抗値のグセ−プラグ
１を通しでアース電位になるが、この場合出力１５ａは
強制的にハイレベルになろよう構成されている。

水温検出部１６は、サーミスタからなる水温センサ１０
の抵抗値を検出し、冷却水温が５０℃以上のときにその
出力１６ａがハイレベルにＷ転する。また、水温センサ
１０からの水温情報は予熱表示タイマ部１７及びアフタ
グロータイマ部１８に伝えられる。

予熱表示タイマｎ１７は、予熱表示ランプ９を点灯する
時間を設定するためのタイマであり、キースイッチ８が
運転位ｊ１８Ａにされ電源が供給された時点から、第２
図に示す様に、冷却水温度に対応して数秒の闇、その出
力１７ａをロウレベルとし、ランプ駆動部１つを介して
予熱表示ランプ９を点灯させる。

７７タグロ一タイマ部１８は、グロープラグ１を急速加
熱後に安定予熱する時間を設定するためのタイマであり
、グロープラグ１への通電が開始された時点から、第３
図に示す様に、冷却水温に対応して敗十秒の間その出力
１８ａをロウレベルとする。また、７７タグロ一タイマ
部１８はリセット入力端子１８Ｃを有し、リセット入力
端子１８Ｃがハイレベルである間、即ち、岬−スイッチ
８で始動位置（ＳＴ位置）が選択されている間はその出
力１８ａはロウレベルを保ちリセット入力端子１８Ｃが
ロウレベルに反転した時点から第３図に示すアフタグロ
ータイマ時間の計時が再開される。

操作条件判別部２０について説明する。グロープラグ１
への通電の開始は主として操作条件判別部２０により制
御される。

キースイッチ８の始動位置接点（ＳＴ接点）８Ｂからの
信号は立下り微分回路２１に、運転位置接点（ＯＮ接に
！、）８　Ａからの信号は立上り微分回路２２にそれぞ
れ入力される。立下り微分回路２１は、トランジスタＴ
ＲＩによる信号反転回路と、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１
及びダイオードＤ１による微分回路とからなり、始動位
置接ｄ（ＳＴ接点）８Ｂからの信号の立下り、即ち、キ
ースイッチ８をＳＴ位置からＯＮ位置に戻した瞬間を検
出してパルス状の信号２１ａを出力する。また、トラン
ジスタＴＲ１のフレフタからＳＴ接点信号の反転信号２
１ｂが出力される。立上、り微分回路２２は、コンデン
サＣ２、抵抗Ｒ２、及びダイオードＤ２からｔｒ）、運
転位ｉ接点（ＯＮ接点）８Ａからの信号の立上り、即ち
、キースイッチ８をＯＦＦＦＦ位置ＯＮ位置に廻した瞬
間を検出してパルス状の信号２２ａを出力する。

操作条件判別部２０は２つのＲ−３７リツプ７０ツブ回
路２３．２５を有する。第１のＲ−８７リツプ７０ツブ
回路２３は、立下り微分回路２１の出力２１ｍによって
セットされ、立上り微分回路２２の出力２２ａによって
リセットされる。第２のＲ−８７リツプ７０ツブ回路２
５は、ＡＮＤデート２４の出力によってセットされ、立
上り微分回路２２の出力２２ａによってリセットされる
。

Ａ　Ｎ　Ｄデート２４は反転入力端子を有するＡＮＤデ
ー（であり、反転入力端子には立下り微分回路２１から
のＳＴ接点信号反転信号２１ｂが入力され、正入力端子
には第１のＲ−Ｓ７リップ７０ツブ２３の出力２３ａが
入力される。第２のＲ−８７リツプ７０ツブ回路２５の
出力は操作条件判別部２０の出力２０＆をなす、操作条
件判別部２０は、虫た、抵抗とツェナーダイオードとか
らなる定電圧発生回路２６を有する。

操作条件判別部２０では、キースイッチ８が運転位Ｉｌ
！（ＯＮ位置）にされた後、２度目の始動位置（８７位
１１）への操作を検出してその出力２０ａをハイレベル
にする。

操作条件判別部２０の出力２０ａは、微分回路３１に送
られ、その立上り微分が出力される。

三つの立上り微分回路３１．３２．３３の出力がＯＲ回
路３４で併合され、リレー駆動部４０に送られる。ＯＲ
回路３４の出力３４ａはリレー４のコイル４Ａの励磁を
開始する信号として用いられる。

第１の微分回路３１には操作条件判別部２０の出力２０
ｍが入力され、その立上り微分が出力される。

第２の微分回路３２にはＡＮＤデート３５の出力が入力
される。ＡＮＤデート３５は反転入力端子を有するデー
トであり、その反転入力端子には水温検出部１６の出力
１６ａが入力され、正入力端子にはキースイッチ８のＯ
Ｎ接点８ａからの信号がバッファ３６を介して入力され
る。それ故、第２の微分回路３２は、冷却水温が５０℃
以下の場合にキースイッチ８がＯＦＦ位置からＯＮ位置
に廻した瞬間を検出してパルス状の信号を出力する。

第３の微分回路３３には休止タイマ部３７からの出力３
７ａが入力される。休止タイマ部３７は、グロープラグ
１の加熱中にリレー４を断続しグロープラグ１の温度を
８００℃から９００℃程度に保つためのタイマであり、
グロープラグ温度検出部１５の出力１５ａがハイレベル
に反転した時点（９００℃に到達した時点）から所定時
間（たとえば２秒）後にその出力３７ａがハイレベルに
される。それ故、第３の微分回路３３は、グロープラグ
１の温度が９００℃に到達後所定時間（２秒）経過時に
パルス状の信号を出力する。

リレー駆動部４０は、ＯＲ回路３４からのパルス状の信
号が入力されるトリが入力端子４０Ｂと、駆動停止入力
端子４０Ｃとの二つの入力端子を有する。駆動停止入力
端子４０Ｃが、）イレベルであってもトリが入力端子４
０Ｂが瞬時ハイレベルにされると、リレーコイル４Ａは
励磁され、リレー接ｉ、４が閉じてグロープラグ１への
通電が開始される０通常、通ｍｌ始時にはグロープラグ
１の温度は９０．０℃以下であるから、リレー接点４が
閉じられると同時にグロープラグ温度検出部１５の出力
１５ａはロウレベルに反転する。そして、グロープラグ
１の温度が上昇し９００℃に到達して出力１５ａが再び
ハイレベルに反転するまでリレーフィル４Ａの励磁を持
続する。

リレー駆動部４０の駆動停止入力端子４０Ｃには三入力
ＯＲデー）４１の出力が接続される。三入力ＯＲデート
４１の入力には、アフタグロータイマ部１８の出力１８
１１、グロープラグ温度検出部１５の出力１５ａ１及び
ＡＮＤデート４２の出力４２ａが接続される。ＡＮＤ５
／−ト４２には水温検出部１６からの出力１６ａ及びイ
ンバータ４３にて反転された操作条件判別部２０の出力
２０ａが入力される。それ故、三入力ＯＲデート４１の
出力がハイレベルにされリレー駆動部４０の駆動停止入
力端子４０Ｇがハイレベルにされるのは、冷却水温が５
０℃以上でかつ操作条件判別部２０の出力２０ａがロウ
レベルの場合、グロープラグ１の温度が９００℃以上に
なった場合、及びアフタグロータイマ部１８の計時が完
了した場合の三つの場合である。

上記の微分回路３１．３２．３３、ＯＲデート３４、リ
レー駆動１ｉ４０、三入力ＯＲ５’−ト４１、休止タイ
マ部３７、水温検出部１６、アフタグロータイマ部１８
等により、操作条件判別部２０からの信号によりグロー
プラグ１への通電加熱を開始するグローブフグ通電手段
を構成している。

以上の構成に基き作動について説明する。

第４図は最初のクランキングによる始動に失敗した場合
の作動を示すタイミングチャートである。

冷却水温度は５０℃以上を想定している。

運転者はキースイッチ８をいきなり始動位置（ＳＴ位置
）まで操作しクランキングを行ったが、エンジンが始動
しないためキースイッチ８を一旦運転位ｆｉｔ（ＯＮ位
置）に戻し、−呼吸待ってから再度始動を試みる。

この場合、最初のクランキング操作（図中にＰｌで示す
）では、Ｒ−３７リツプ７０ツブ２３はキースイッチ８
のＯＮ位ｒ！！接点８Ａからの４６号の立上りによりリ
セットされロウレベルのままであり、また、冷却水温が
５０℃以上であるので水温検出部１６の出力１６ａによ
り三入力ＯＲデート４１の出力４１ａはハイレベルであ
り、リレー４は励磁されることなくグロープラグ１への
通電は行なわれない。

斗−スイッチ８を一旦運転位置（ＯＮ位置）に戻すと、
始動位置接点８Ｂからの信号の立下りによりＲ−８７リ
ツプ７０ツブ２３がハイレベルにセットされ、次回のク
ランキング操作を待つ。

次回のクランキング操作（図中にＰ２で示す）では、始
動位置接点８Ｂからの信号によ１）Ｒ−８７リツプ７０
ツブ２５がセットされ、操作条件判別部２０の出力２０
ａがハイレベルにされる。この結果、水温検出部１６か
らの信号がＡＮＤデート４２に阻止され三入力ＯＲデー
ト４１の出力４１ｍがロウレベルにされると共に、微分
回路３１からの立上り微分パルスがＯＲデート３４を経
由してリレー駆動９４０に入力され、リレー４の励磁が
開始される。

リレー４が励磁されグロープラグ１への通電が開始され
るとグロープラグの温度が上昇し、数秒で９００℃に到
達する。９００℃に到達するとグロープラグ温度検出部
１５の出力１５ｍがハイレベルに友転し、三入力ＯＲデ
ート４１の出力４１ａをハイレベルにしてリレー４の励
磁を停止しグロープラグ１への通電を中断する０通電が
中断されてから２秒後に休止タイマ部３７の出力３７ｍ
がハイレベルになり、微分回路３３からの立上り微分パ
ルスがＯＲデート３４を経由してリレー駆動部４０に入
力され、グロープラグ１への通電が再開される。この２
秒間の中断の間にグロープラグ１は自然冷却し、約８０
０℃まで下がる。以後はこの動作を繰返し、グロープラ
グ１の温度は約８００℃と９００℃の間に制御される。

やがでアフタグロータイマ部１８の計時が完了し、その
出力１８ａがハイレベルに反松すると三入力ＯＲデート
４１の出力４１ａがハイレベルになり（図中にＰ３で示
す）、グロープラグ１への通電加熱を終了する。

この様にして二回目のクランキング操作（図中のＰ２）
では、冷却水温度が５０℃以上あるにもかかわらずグロ
ーブフグ１の通電加熱が行なわれる。それ故、容易にエ
ンジンを始動することができる。また、エンジンの始動
後も、７７タグロ一タイマ時間の間グロープラグ１への
通電加熱が維持されるため排気に白煙を生じたりするこ
とがなＩｌｌ。

第５図は最初のクランキングによる始動に成功した場合
の作動を示すタイミングチャートである。

冷却水温度は５０℃以上を想定している。

この場合、最初のクランキング操作（図中にＰｌで示す
）による作動は第４図で説明した作動と全く同様に進行
する。しかし、初回のクランキング操作によりエンジン
の始動に成功し、２回目のクランキング操作が行なわれ
ないためそれ以上作動が進行せずリレー４が励磁される
ことがない。

このため、グロープラグ１への不要の通電を防止しグロ
ープラグ１の寿命を向上させることができる。

上記の２つの作動例では、いずれも冷却水温度が５０℃
以上の場合を想定した。冷却水温度が５０℃以下の場合
には、水温検出部１６からの出力１６ｍがロウレベルに
なり、反転入力端子を有するＡＮＤデート３５が開かれ
る。それ故、キースイッチ８の運松位（！按ｉ、８Ａか
らの信号により微分回路３２から立上り微分パルスが出
力され、キースイッチ８を運転位置（ＯＮ位置）に操作
すると同時にグロープラグ１への通電が開始される。

これにより、冷却水温度が低い場合には無条件でグロー
プラグへの通電加熱が行なわれ、エンジンの始動を容易
にすることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は上記の構成を有し、初回のク
ランキングによるエンジンの始動に失敗した場合には二
回目のクランキング操作時にグロープラグへの通電加熱
を開始するものであるから、グロープラグへの不要の通
電を防止しグロープラグの寿命を向上させると共に、エ
ンジンの始動特性が悪い場合には直ちにグロープラグへ
の通電加熱を開始し、容易に確実にエンクンの始動をｒ
ｒ）ことができるという偏れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は回路図、第２
図及び第３図は冷却水温度との関係を示す特性図、第４
図及び第５図は作動を説明するタイミングチャートであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エンジンの運転を可能とする運転位置及びスタータ
   を作動させる始動位置とを操作位置として有し、その始
   動位置は運転位置の次に配置され始動位置への操作力を
   失なうと運転位置に自動復帰するキースイッチと、 前記キースイッチが一旦始動位置に操作された後運転位
   置に戻され、再び始動位置に操作されたことを検出し信
   号を出力する操作条件判別手段と、前記操作条件判別手
   段からの信号により、グロープラグへの通電を開始する
   グロープラグ通電手段と、 を備えることを特徴とするグロープラグ通電制御装置。 ２　前記グロープラグ通電手段は、エンジンの冷却水温
   度、吸気温度等のエンジンの始動特性に係る温度が所定
   温度以下の場合に、前記操作条件判別手段からの信号に
   かかわりなく前記キースイッチが運転位置に操作された
   時点からグロープラグへの通電加熱を開始する手段を備
   えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のグロ
   ープラグ通電制御装置。