JPS63131870A - グロ−プラグ電圧の制御装置 - 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に使用されグロープラグ
の電圧を制御する装置に関する。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジンのグロープラグは、該エンジンの予
熱だけでなく、いわゆる後熱（アフタグロー）にも使用
される。すなわち、エンジンの始動後においても該エン
ジンの温度が低い場合には、上記グロープラグによるエ
ンジンの加熱が行なわれる。

ところで、エンジンの始動後はオルタネータの出力増大
に伴ってバッテリの電圧も上昇もするので、グロープラ
グに定格電圧以上の電圧が印加されることになる。

そこで従来は、上記グロープラグの供電路にレジスタを
介在させ、このレジスタによって電流制限を行なうよう
にしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記レジスタによって電流制限を行なう場合
には、バッテリが上限電圧のときにグロ−プラグに定格
電圧（たとえば１８ｖ）が印加されるようにレジスタの
値を設定すればよいが、かくするとバッテリの電圧が低
い場合（たとえば始動用モータの作動時）にグロープラ
グの加熱が十分に行なわれなくなってエンジンの着火ミ
スを生じる。

そこで、従来はかかる不都合が生じないようにレジスタ
の値を低めに設定している。このためバッテリ電圧が上
昇したときにグロープラグに過電圧が印加されて該グロ
ープラグの寿命が低下するという問題を生じていた。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明では
、グロープラグにスイッチ素子を直列接続し、バッテリ
の電圧を上記グロープラグについての定格電圧と比較し
て、上記バッテリの電圧が上記定格電圧以下であると判
定された場合に上記スイッチ素子を閉成させ、上記バッ
テリの電圧が上記定格電圧よりも大きいと判定された場
合に、上記グロープラグに印加される電圧の平均値が上
記定格電圧となるように上記スイッチ素子を開閉制御し
ている。

〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係るグロープラグ用電圧制御装置の
一実施例を示す。同図に示すように、グロープラグ１は
、互いに並列接続され、かつトランジスタ等のスイッチ
素子２とヒータスイッチ３とを介してバッテリ４に接続
されている。

上記ヒータスイッチ３は、キースイッチ５が予熱位置ま
たはスタータ作動位置またはＭＡＬ位置にセットされ、
かつサーモスイッチ６が閉成状態にあるときにコントロ
ーラ７によって付勢される。

なお上記サーモスイッチ６は、エンジンの冷却水温が一
定温度以下になったとき、具体的にはエンジンの副燃焼
室をグロープラグで加熱する必要のあるときに閉成され
る。

いま、ヒータスイッチ３が閉成され、かつスイッチ素子
２が閉成されたとすると、各グロープラグ１の両端にバ
ッテリ４の電圧ＶＢが印加され、このとき、グロープラ
グ１個当りで消費される電力は Ｗ−Ｒ−Ｉ２−Ｖ　　−１・　（１） ただし、Ｒはグロープラグの抵抗 ■はグロープラグを流れる電流 と表わされる。

ところで、上記バッテリ４は図示されていないオルタネ
ータの出力によって充電されるので、エンジンの始動後
゛、第２図に例示するようにその電圧ＶＢが上昇し、こ
れに伴ってグロープラグ１の消費電力も増大する。

一方、上記グロープラグ１には定格電圧Ｖ。

（たとえば１８ｖ）が定められており、この定格電圧Ｖ
ｏ以上の電圧を印加した場合、過剰な電力消費が行なわ
れ同プラグの寿命が低下する。したかって、グロープラ
グ１の寿命低下を防止するためには、その印加電圧を定
格電圧Ｖｏに保持しなければならないが、１個のグロー
プラグ１に流す電流はＩＯＡ程度であることから、いわ
ゆる安定化回路を用いてバッテリの電圧ＶＢを上記定格
電圧Ｖｏに安定化することは実際上困難である。

そこでこの実施例では、上記グロープラグ１に印加され
る電圧の平均値が上記定格電圧Ｖｏとなるように上記ス
イッチ素子２を開閉制御している。

いま、第３図に点線で示すようにバッテリ４の電圧ＶＢ
が値Ｖｏから上昇していくとすると、同図に実線で示す
ごとくＶＢの上昇度に応じて上記スイッチ素子２の開閉
周波数を変化させることにより、グロープラグ１に印加
される電圧の平均値（同図中、一点鎖線で示す）を前記
定格電圧Ｖ。

にすることができる。

上記スイッチ素子２の開閉周波数ｆはバッテリから決定
することができる。すなわち、αはＶＢに対して第４図
の示すように変化するので、上記開閉周波数を ｆ−Ｋ・α　　　　　　　　　　　・・・（２）ただし
、べは定数 という関係に基づいて変化させることにより上記平均電
圧を定格電圧Ｖｏにすることができる。

第５図は、上記原理に基づくコントローラ７の処理手順
を示す。この手順では、まずヒータスイッチ３が閉成さ
れているか否か、つまりディーゼルエンジンの副燃焼室
をグロープラグ１によって加熱すべき状態にあるか否か
が判断される（ステップ１００）。そして、ステップ１
００の判断結果がＹＥＳの場合には、現在のバッテリ電
圧ＶＢがグロープラグ１の定格電圧よりも大きいか否か
が判断され（ステップ１０１）、ＶＢ＞ｖｏである場合
にはそれらの電圧の比αが演算されるとともに（ステッ
プ１０２）、この比αに基づいて（２）式に示した開閉
周波数ｆが演算される（ステップ１０３）。

上記周波数ｆが求められると、コントローラ７に内蔵さ
れたパルス発振器の発振周波数が上記周波数ｆに設定さ
れ、この結果、周波数ｆでスイッチ素子２が開閉制御さ
れる（ステップ１０４）。

なお、この実施例において上記発振器は、第３図に示し
たパルス幅τを一定に保持したまま周波数を変化するよ
うに構成されている。

かくしてこの実施例によればＶＢ＞Ｖｏのときにクロー
ブラグ１に印加される電圧の平均値が定格電圧Ｖｏとな
るので、このグロープラグ１において　消費される電力
の平均値が定格電圧ｖＯをグロープラグ１に印加したと
きの消費電力と等しくなり、これによってグロープラグ
１の寿命低下を防止することができる。

つぎに、ステップ１０１の判断結果がＮｏである場合、
つまりＶＢ≧Ｖｏである場合には、スイッチ素子２が閉
成され（ステップ１０５）、これによってバッテリ４の
電圧ＶＢが直接グロープラグに印加される。この場合、
当然グロープラグ１に過大な電圧が印加されることはな
い。

なお、上記実施例ではスイッチ素子２の開閉周波数ｆを
前記αの値に応じて変化させているが、周波数を一定に
した状態でパルス幅τをαの値に応じて変化させるよう
にしても同様の結果を得ることができる。

また、上記スイッチ素子２としてサイリスタ等の他のス
イッチ素子を適用することも当然可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、バッテリ電圧がグロープラグの定格電
圧よりも大きくなった場合に、グロープラグの印加電圧
の平均値を上記定格電圧に等しくすることができるので
、グロープラグの寿命低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した回路図、第２図はバ
ッテリ電圧の変化の態様を例示したグラフ、第３図はグ
ロープラグの印加電圧の平均値を同プラグの定格電圧に
するための原理を示した波形図、第４図はバッテリ電圧
に対する比値αの変化を例示したグラフ、第５図は第１
図に示したコントローラの処理手順を示したフローチャ
ートである。 １・・・グロープラグ、２・・・スイッチ素子、３・・
・ヒータスイッチ、４・・・バッテリ、５・・・キース
イッチ、６・・・サーモスイッチ。 第１図 時　間 第２図 第３図 ■０ 八゛・ツテリ電圧ＶＢ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 グロープラグに直列接続されたスイッチ素子と、バッテ
   リの電圧を上記グロープラグについての定格電圧と比較
   する比較手段と、 該比較手段によって上記バッテリの電圧が上記定格電圧
   以下であると判定された場合に上記スイッチ素子を閉成
   させ、上記バッテリの電圧が上記定格電圧よりも大きい
   と判定された場合に、上記グロープラグに印加される電
   圧の平均値が上記定格電圧となるように、上記スイッチ
   素子を開閉制御する制御手段 とを備えることを特徴とするグロープラグ電圧の制御装
   置。