JPH0423112B2 - - Google Patents
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- JPH0423112B2 JPH0423112B2 JP57016679A JP1667982A JPH0423112B2 JP H0423112 B2 JPH0423112 B2 JP H0423112B2 JP 57016679 A JP57016679 A JP 57016679A JP 1667982 A JP1667982 A JP 1667982A JP H0423112 B2 JPH0423112 B2 JP H0423112B2
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- JP
- Japan
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- preheating
- switching element
- circuit
- preheating plug
- temperature
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent 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
- F02P19/025—Incandescent 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent 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
- F02P19/021—Incandescent 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
- F02P19/022—Incandescent 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 using intermittent current supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、冷機状態にあるエンジン、特にデイ
ーゼルエンジンの始動を容易にするために用いら
れる予熱栓の予熱栓加熱制御装置に関するもので
ある。
ーゼルエンジンの始動を容易にするために用いら
れる予熱栓の予熱栓加熱制御装置に関するもので
ある。
［従来の技術］
冷機状態にあるエンジンはスタータを起動する
だけでは始動しにくいので、予熱栓をエンジンに
設け、エンジンの始動時に燃焼室内で予熱栓を予
定温度に加熱した後スタータで起動をかけるける
ことが行われている。
だけでは始動しにくいので、予熱栓をエンジンに
設け、エンジンの始動時に燃焼室内で予熱栓を予
定温度に加熱した後スタータで起動をかけるける
ことが行われている。
このような従来例を挙げると、実開昭55−
112027号公報には、グロープラグの予熱時間を電
源電圧の変化量により制御し電圧上昇時には通電
時間を短縮し、低下時には通電時間を延長すると
いう制御装置が記載されている。
112027号公報には、グロープラグの予熱時間を電
源電圧の変化量により制御し電圧上昇時には通電
時間を短縮し、低下時には通電時間を延長すると
いう制御装置が記載されている。
特開昭55−101771号公報には、デイーゼルエン
ジンの低温時の始動性を改善し黒煙の発生を抑え
機関停止を防ぐためにエンジン始動後も引続きグ
ロープラグ保温のため通電を行い、通電時間はコ
ンデンサへの充電時間により制御し、かつ冷却水
温度が一定値以上になれば通電を中止するととも
に、予熱は保温時より高電圧で行ない予熱時間を
短縮するという制御装置が記載されている。
ジンの低温時の始動性を改善し黒煙の発生を抑え
機関停止を防ぐためにエンジン始動後も引続きグ
ロープラグ保温のため通電を行い、通電時間はコ
ンデンサへの充電時間により制御し、かつ冷却水
温度が一定値以上になれば通電を中止するととも
に、予熱は保温時より高電圧で行ない予熱時間を
短縮するという制御装置が記載されている。
特公昭56−54473号公報には、グロープラグと
電源との間に開閉素子TRを接続し発振回路らの
信号により、素子の開閉を行ないプラグに断続電
流を流し、プラグ温度上昇に伴なう抵抗値の増加
により素子の開閉周期を変化させプラグ温度を設
定温度に保持するという制御装置が記載されてい
る。
電源との間に開閉素子TRを接続し発振回路らの
信号により、素子の開閉を行ないプラグに断続電
流を流し、プラグ温度上昇に伴なう抵抗値の増加
により素子の開閉周期を変化させプラグ温度を設
定温度に保持するという制御装置が記載されてい
る。
実開昭56−159677号公報には、グロープラグの
抵抗値と冷却水温とからエンジン始動時の暖機状
況を寒冷、常温、高温等に分け、プラグへの通電
時間を変化させて予熱時間を最小限に短縮すると
ともに、抵抗値は一定電流を流しプラグの電圧降
下量により求めるという制御装置が記載されてい
る。
抵抗値と冷却水温とからエンジン始動時の暖機状
況を寒冷、常温、高温等に分け、プラグへの通電
時間を変化させて予熱時間を最小限に短縮すると
ともに、抵抗値は一定電流を流しプラグの電圧降
下量により求めるという制御装置が記載されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］
前記従来の制御装置の予熱栓は、始動時にごく
短時間で設定予熱温度まで加熱し、その設定予熱
温度をエンジン始動が終了するまで保持し続けな
ければならない。このような予熱栓には一般に抵
抗線が用いられており、この抵抗線には予熱時間
を短縮するため正の抵抗温度係数を持つものが採
り入れられている。そして、予熱栓が設定予熱温
度以上に加熱されないよう温度制御するために、
予熱栓に電流供給後に予熱栓の抵抗値を検出し、
その抵抗値が設定予熱温度における予熱栓の抵抗
値と一致するところで予熱栓への電流供給を停止
することが行われている。
短時間で設定予熱温度まで加熱し、その設定予熱
温度をエンジン始動が終了するまで保持し続けな
ければならない。このような予熱栓には一般に抵
抗線が用いられており、この抵抗線には予熱時間
を短縮するため正の抵抗温度係数を持つものが採
り入れられている。そして、予熱栓が設定予熱温
度以上に加熱されないよう温度制御するために、
予熱栓に電流供給後に予熱栓の抵抗値を検出し、
その抵抗値が設定予熱温度における予熱栓の抵抗
値と一致するところで予熱栓への電流供給を停止
することが行われている。
このような始動から設定予熱温度までに至る急
速加熱に要する到達時間は、一定であることが望
ましい。
速加熱に要する到達時間は、一定であることが望
ましい。
即ち、スタートスイツチを動作してからエンジ
ンが設定予熱栓温度に達し、スタータが起動さ
れ、エンジンが始動するまでの時間に長短が生じ
ると、操作者はいら立ち、再度スタートスイツチ
を動作する等の手間をかけ、またエンジンの性能
を疑う恐れもあり、エンジン始動までの時間が一
定であることが要求される。このため、予熱栓の
急速加熱動作に対しても、設定予熱温度に到るま
での到達時間が一定であることが要求されるが、
エンジンの回転により充電される電源としてのバ
ツテリーを予熱栓の加熱に利用する場合には、エ
ンジンが回転していないと電源が充電されないの
で、電圧の降下となり、予熱栓へ印加される電圧
が変動し易い。このように電圧が変動すると、予
熱栓に流れる電流も変化し、従つて単位時間当り
の加熱量が異なつて、到達時間が変わつてしまう
という問題が生じる。
ンが設定予熱栓温度に達し、スタータが起動さ
れ、エンジンが始動するまでの時間に長短が生じ
ると、操作者はいら立ち、再度スタートスイツチ
を動作する等の手間をかけ、またエンジンの性能
を疑う恐れもあり、エンジン始動までの時間が一
定であることが要求される。このため、予熱栓の
急速加熱動作に対しても、設定予熱温度に到るま
での到達時間が一定であることが要求されるが、
エンジンの回転により充電される電源としてのバ
ツテリーを予熱栓の加熱に利用する場合には、エ
ンジンが回転していないと電源が充電されないの
で、電圧の降下となり、予熱栓へ印加される電圧
が変動し易い。このように電圧が変動すると、予
熱栓に流れる電流も変化し、従つて単位時間当り
の加熱量が異なつて、到達時間が変わつてしまう
という問題が生じる。
本発明の目的は、電源電圧に応じて予熱栓に電
流を流す開閉素子TRのオン期間の時間幅を決定
して、設定予熱温度への到達時間を電源電圧の変
動にかかわらず一定にすることにより、それによ
つてエンジンの始動までの所要時間を一定にする
ことができ、また予熱栓温度検出に定電流を用い
ることにより、従来の電源電流を用いるものに比
較して正確に温度検出ができ、かつ電圧検出用抵
抗を不要とすることにより、電源電流を温度検出
のために消費せず、特に車両用エンジンのように
限られた電源しか具備しない場合に有効であり、
さらに、前記開閉素子制御回路１１により前記開
閉素子TRからの予熱栓への給電と前記定電流回
路CCからの予熱栓への給電を択一的に制御せし
め、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCの同時
給電を行わず電流の浪費を防止するとともに、前
記開閉素子TRと前記定電流回路CCとからなる予
熱栓に至るまでの給電回路部分の共通化が可能と
なり、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCの耐
久性を向上せしめ、かつ回路構成が簡潔で信頼性
のある予熱栓加熱制御装置を提供することにあ
る。
流を流す開閉素子TRのオン期間の時間幅を決定
して、設定予熱温度への到達時間を電源電圧の変
動にかかわらず一定にすることにより、それによ
つてエンジンの始動までの所要時間を一定にする
ことができ、また予熱栓温度検出に定電流を用い
ることにより、従来の電源電流を用いるものに比
較して正確に温度検出ができ、かつ電圧検出用抵
抗を不要とすることにより、電源電流を温度検出
のために消費せず、特に車両用エンジンのように
限られた電源しか具備しない場合に有効であり、
さらに、前記開閉素子制御回路１１により前記開
閉素子TRからの予熱栓への給電と前記定電流回
路CCからの予熱栓への給電を択一的に制御せし
め、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCの同時
給電を行わず電流の浪費を防止するとともに、前
記開閉素子TRと前記定電流回路CCとからなる予
熱栓に至るまでの給電回路部分の共通化が可能と
なり、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCの耐
久性を向上せしめ、かつ回路構成が簡潔で信頼性
のある予熱栓加熱制御装置を提供することにあ
る。
［問題点を解決するための手段］
前記目的を達成するために、本発明の予熱栓加
熱制御装置は、基準電圧Vaと電源電圧Voとの比
を算出する電圧レベル判定回路１２と、該判定回
路１２からの電圧比により予熱栓GPが設定予熱
温度Taに到達する到達時間t1を一定にするよう
予熱栓加熱期間であるオン期間ａの時間幅ta及び
オフ期間ｂの時間幅tbを決定する時間幅設定回路
１３と、該設定回路１３からの前記時間幅ta，tb
に応じて断続的に駆動信号DVとタイミングパル
スTPとを交互に出力する開閉素子制御回路１１
と、該開閉素子制御回路１１の駆動信号DVによ
り電源電流を予熱栓GPに給電する開閉素子TR
と、前記タイミングパルスTPによる開閉素子
TRのオフ期間ｂに予熱栓GPに定電流を給電す
る予熱栓温度検出用定電流回路CCと、定電流給
電時の測定電圧値etが設定電圧値es以上のとき前
記開閉素子制御回路１１に駆動信号DVの出力を
禁止する禁止信号STを与える設定温度比較回路
１０とからなるものである。
熱制御装置は、基準電圧Vaと電源電圧Voとの比
を算出する電圧レベル判定回路１２と、該判定回
路１２からの電圧比により予熱栓GPが設定予熱
温度Taに到達する到達時間t1を一定にするよう
予熱栓加熱期間であるオン期間ａの時間幅ta及び
オフ期間ｂの時間幅tbを決定する時間幅設定回路
１３と、該設定回路１３からの前記時間幅ta，tb
に応じて断続的に駆動信号DVとタイミングパル
スTPとを交互に出力する開閉素子制御回路１１
と、該開閉素子制御回路１１の駆動信号DVによ
り電源電流を予熱栓GPに給電する開閉素子TR
と、前記タイミングパルスTPによる開閉素子
TRのオフ期間ｂに予熱栓GPに定電流を給電す
る予熱栓温度検出用定電流回路CCと、定電流給
電時の測定電圧値etが設定電圧値es以上のとき前
記開閉素子制御回路１１に駆動信号DVの出力を
禁止する禁止信号STを与える設定温度比較回路
１０とからなるものである。
［作用］
前記構成を有する本発明の予熱栓加熱制御装置
の作用は、次の通りである。
の作用は、次の通りである。
スタートスイツチから起動信号が開閉素子制御
回路１１に入力されると、駆動信号DVを発生
し、開閉素子TRをオン／オフ駆動、即ち断続駆
動する。一方、開閉素子制御回路１１からは駆動
信号DVの立下りで発生されるタイミングパルス
TPが予熱栓温度検出用定電流回路CCへ与えられ
るので、予熱栓温度検出用定電流回路CCからは
開閉素子TRのオフ期間ｂに定電流が出力され
る。従つて断続の１周期においては、開閉素子
TRのオン期間ａには、電源Ｅの電流が開閉素子
TRを介し予熱栓GPに供給され、開閉素子TRの
オフ期間ｂには、前記定電流回路CCの電流が予
熱栓GPに供給されることになる。電源Ｅからの
電流により予熱栓GPは発熱し、温度を上昇せし
めるとともに、予熱栓GPで生ずる抵抗値も増加
する。開閉素子TRのオフ期間ｂには、前記定電
流回路CCから供給される定電流によつて、予熱
栓GPの電圧降下による測定電圧値etが前記差動
アンプAPから出力される。測定電圧値etの変化
は抵抗値変化と比例し、従つて測定電圧値etは温
度の関数とみなされる。この測定電圧値etは設定
温度比較回路１０に入力され、設定された電圧値
esと比較される。この比較によつて、es＞et、即
ち予熱栓GPが設定予熱温度Taに達していないと
き検出されると、次の１周期に開閉素子TRをオ
ンする駆動信号DVと、予熱栓温度検出用定電流
回路CCから定電流を出力せしめるタイミングパ
ルスTPとを交互に出力するように開閉素子制御
回路１１を制御する。反対に、予熱栓が設定予熱
温度に達すると、比較結果はet≧esとなるので、
次の１周期には開閉素子TRをオンするパルスの
出力を禁止する禁止信号STを開閉素子制御回路
１１に出力する。オフ期間ｂの測定電圧値etは駆
動信号DVの印加による予熱栓GPの加熱により
上昇していき、設定電圧値esに達したことがオフ
期間ｂに検出されると、禁止信号STを発し、駆
動信号DVの点線で示すパルス出力が禁止され、
従つて前記開閉素子TRがオンにならず、予熱栓
GPには加熱のための電流は付与されない。次の
周期のオフ期間ｂで、予熱栓GPの温度が設定予
熱温度Ta以下となることが検知されると、即ち
比較結果としてet＜esが検出されると、禁止信号
STが出力されないので、開閉素子制御回路１１
は次の周期にはオン期間ａを示すパルスTPを出
力する。このようにして、予熱栓GPは始動信号
の到来時点から設定予熱温度Taまで加熱制御さ
れ、しかも設定予熱温度Taに達すると、この温
度に保持制御される。
回路１１に入力されると、駆動信号DVを発生
し、開閉素子TRをオン／オフ駆動、即ち断続駆
動する。一方、開閉素子制御回路１１からは駆動
信号DVの立下りで発生されるタイミングパルス
TPが予熱栓温度検出用定電流回路CCへ与えられ
るので、予熱栓温度検出用定電流回路CCからは
開閉素子TRのオフ期間ｂに定電流が出力され
る。従つて断続の１周期においては、開閉素子
TRのオン期間ａには、電源Ｅの電流が開閉素子
TRを介し予熱栓GPに供給され、開閉素子TRの
オフ期間ｂには、前記定電流回路CCの電流が予
熱栓GPに供給されることになる。電源Ｅからの
電流により予熱栓GPは発熱し、温度を上昇せし
めるとともに、予熱栓GPで生ずる抵抗値も増加
する。開閉素子TRのオフ期間ｂには、前記定電
流回路CCから供給される定電流によつて、予熱
栓GPの電圧降下による測定電圧値etが前記差動
アンプAPから出力される。測定電圧値etの変化
は抵抗値変化と比例し、従つて測定電圧値etは温
度の関数とみなされる。この測定電圧値etは設定
温度比較回路１０に入力され、設定された電圧値
esと比較される。この比較によつて、es＞et、即
ち予熱栓GPが設定予熱温度Taに達していないと
き検出されると、次の１周期に開閉素子TRをオ
ンする駆動信号DVと、予熱栓温度検出用定電流
回路CCから定電流を出力せしめるタイミングパ
ルスTPとを交互に出力するように開閉素子制御
回路１１を制御する。反対に、予熱栓が設定予熱
温度に達すると、比較結果はet≧esとなるので、
次の１周期には開閉素子TRをオンするパルスの
出力を禁止する禁止信号STを開閉素子制御回路
１１に出力する。オフ期間ｂの測定電圧値etは駆
動信号DVの印加による予熱栓GPの加熱により
上昇していき、設定電圧値esに達したことがオフ
期間ｂに検出されると、禁止信号STを発し、駆
動信号DVの点線で示すパルス出力が禁止され、
従つて前記開閉素子TRがオンにならず、予熱栓
GPには加熱のための電流は付与されない。次の
周期のオフ期間ｂで、予熱栓GPの温度が設定予
熱温度Ta以下となることが検知されると、即ち
比較結果としてet＜esが検出されると、禁止信号
STが出力されないので、開閉素子制御回路１１
は次の周期にはオン期間ａを示すパルスTPを出
力する。このようにして、予熱栓GPは始動信号
の到来時点から設定予熱温度Taまで加熱制御さ
れ、しかも設定予熱温度Taに達すると、この温
度に保持制御される。
［実施例］
以下、本発明の予熱栓加熱制御装置を図面につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
Ｅは電源としての車輌のバツテリであり、TR
は開閉素子であり、パワートランジスタ等の半導
体から成る電気的スイツチや、リレー等の機械的
スイツチを用いることができ、必要とする動作速
度に応じて適宜選択できる。開閉素子TRは後述
する制御部１によつて、そのオン期間に予熱栓
GPに電源Ｅの電流を流し、オフ期間に電流の供
給を停止する。GPは予熱栓としてのグロープラ
グであり、エンジンのシリンダ数と同数だけ設け
られ、本実施例では、４つの予熱栓が設けられて
いる。予熱栓GPは発熱体としての金属抵抗線を
有し、抵抗線の抵抗温度特性は正の特性即ち、温
度が高くなるにつれて抵抗が高くなる特性を持つ
ている。CCは予熱栓温度検出用定電流回路で、
制御部１の開閉素子制御回路１１のタイミングパ
ルスTPを受け、開閉素子TRのオフ期間に予熱
栓GPに定電流ｉを流すものである。APは差動ア
ンプで、予熱栓GPに電流が流れることにより生
ずる電圧降下を電圧値etとして出力するもので、
入力用バランス抵抗R1，R2を備えている。１０
は設定温度比較回路で、所望の設定予熱温度、例
えば900℃における予熱栓GPの抵抗値rsによつて
定まる電圧値es（＝ｉ×rs）が設定乃至記憶され、
差動アンプAPで出力されるオフ期間の測定電圧
値etと設定電圧値esを比較し、et≧esの場合に後
述する開閉素子制御回路１１に禁止信号STを与
えるものである。１１は開閉素子制御回路で、図
示しないスタートスイツチからのエンジン始動信
号によつて動作し、開閉素子TRのオン、オフを
制御する第２図の駆動信号DVを発生する。駆動
信号DVの１周期は開閉素子TRをオンして予熱
栓GPを加熱する加熱期間（オン期間）ａと、開
閉素子TRをオフし定電流によつて予熱栓GPの
温度を検出する検出期間（オフ期間）ｂとからな
り、加熱期間（オン期間）ａにパルスが与えられ
れば開閉素子TRはオンする。その断続周期は、
予じめ求めた予熱栓温度−経過時間特性から求め
た温度上昇値／時間値と設定予熱温度の許容幅か
ら決定される。本実施例では、断続周期を約
15msecとしてある。また開閉素子制御回路１１
はパルス発生回路を具備しており、前記駆動信号
DVを発生するとともに、予熱栓温度検出用定電
流回路CCを駆動するタイミングパスルTPを発生
する。タイミングパルスTPは第２図の如き、駆
動信号DVの加熱期間（オン期間）ａの立下りに
おいて発生され、駆動信号DVの検出期間（オフ
期間）ｂに予熱栓温度検出用定電流回路CCから
定電流を出力せしめる。１２は電圧レベル判定回
路で、予熱栓GPに印加される電源Ｅの電圧値vo
を受け、設定された比較電圧値vaと比較し、い
ずれの電圧レベルにあるかを判定するものであ
る。１３は時間幅設定回路で、電圧レベル判定回
路１２の判定出力、即ち、比較電圧値vaと電圧
値voとの電圧比を受け、加熱期間（オン期間）
ａの時間幅taとオフ期間ｂの時間幅tbとを判定出
力の値に応じて出力し、開閉素子制御回路１１か
ら出力される駆動信号DVの両期間の時間幅ta，
tbを制御するものである。
は開閉素子であり、パワートランジスタ等の半導
体から成る電気的スイツチや、リレー等の機械的
スイツチを用いることができ、必要とする動作速
度に応じて適宜選択できる。開閉素子TRは後述
する制御部１によつて、そのオン期間に予熱栓
GPに電源Ｅの電流を流し、オフ期間に電流の供
給を停止する。GPは予熱栓としてのグロープラ
グであり、エンジンのシリンダ数と同数だけ設け
られ、本実施例では、４つの予熱栓が設けられて
いる。予熱栓GPは発熱体としての金属抵抗線を
有し、抵抗線の抵抗温度特性は正の特性即ち、温
度が高くなるにつれて抵抗が高くなる特性を持つ
ている。CCは予熱栓温度検出用定電流回路で、
制御部１の開閉素子制御回路１１のタイミングパ
ルスTPを受け、開閉素子TRのオフ期間に予熱
栓GPに定電流ｉを流すものである。APは差動ア
ンプで、予熱栓GPに電流が流れることにより生
ずる電圧降下を電圧値etとして出力するもので、
入力用バランス抵抗R1，R2を備えている。１０
は設定温度比較回路で、所望の設定予熱温度、例
えば900℃における予熱栓GPの抵抗値rsによつて
定まる電圧値es（＝ｉ×rs）が設定乃至記憶され、
差動アンプAPで出力されるオフ期間の測定電圧
値etと設定電圧値esを比較し、et≧esの場合に後
述する開閉素子制御回路１１に禁止信号STを与
えるものである。１１は開閉素子制御回路で、図
示しないスタートスイツチからのエンジン始動信
号によつて動作し、開閉素子TRのオン、オフを
制御する第２図の駆動信号DVを発生する。駆動
信号DVの１周期は開閉素子TRをオンして予熱
栓GPを加熱する加熱期間（オン期間）ａと、開
閉素子TRをオフし定電流によつて予熱栓GPの
温度を検出する検出期間（オフ期間）ｂとからな
り、加熱期間（オン期間）ａにパルスが与えられ
れば開閉素子TRはオンする。その断続周期は、
予じめ求めた予熱栓温度−経過時間特性から求め
た温度上昇値／時間値と設定予熱温度の許容幅か
ら決定される。本実施例では、断続周期を約
15msecとしてある。また開閉素子制御回路１１
はパルス発生回路を具備しており、前記駆動信号
DVを発生するとともに、予熱栓温度検出用定電
流回路CCを駆動するタイミングパスルTPを発生
する。タイミングパルスTPは第２図の如き、駆
動信号DVの加熱期間（オン期間）ａの立下りに
おいて発生され、駆動信号DVの検出期間（オフ
期間）ｂに予熱栓温度検出用定電流回路CCから
定電流を出力せしめる。１２は電圧レベル判定回
路で、予熱栓GPに印加される電源Ｅの電圧値vo
を受け、設定された比較電圧値vaと比較し、い
ずれの電圧レベルにあるかを判定するものであ
る。１３は時間幅設定回路で、電圧レベル判定回
路１２の判定出力、即ち、比較電圧値vaと電圧
値voとの電圧比を受け、加熱期間（オン期間）
ａの時間幅taとオフ期間ｂの時間幅tbとを判定出
力の値に応じて出力し、開閉素子制御回路１１か
ら出力される駆動信号DVの両期間の時間幅ta，
tbを制御するものである。
次に、本発明による予熱栓加熱制御装置の回路
動作を説明する。
動作を説明する。
図示ないしスタートスイツチから起動信号が開
閉素子制御回路１１に入力されると、駆動信号
DVを発生し、開閉素子TRをオン／オフ駆動、
即ち断続駆動する。一方、開閉素子制御回路１１
からは駆動信号DVの立下りで発生されるタイミ
ングパルスTPが予熱栓温度検出用定電流回路CC
へ与えられるので、予熱栓温度検出用定電流回路
CCからは開閉素子TRのオフ期間ｂに定電流が出
力される。従つて断続の１周期においては、開閉
素子TRのオン期間ａには、電源Ｅの電流が開閉
素子TRを介し予熱栓GPに供給され、開閉素子
TRのオフ期間ｂには、予熱栓温度検出用定電流
回路CCの電流が予熱栓GPに供給されることにな
る。電流Ｅからの電流により予熱栓GPは発熱し、
温度を上昇せしめるとともに、予熱栓GPで生ず
る抵抗値も増加する。開閉素子TRのオフ期間に
は、予熱栓温度検出用定電流回路CCから供給さ
れる定電流によつて、予熱栓GPの電圧降下によ
る電圧値etが差動アンプAPから出力される。電
圧値etの変化は抵抗値変化と比例し、従つて電圧
値etは温度の関数とみなされる。この電圧値etは
設定温度比較回路１０に入力され、設定された電
圧値esと比較される。この比較によつて、es＞
et、即ち予熱栓GPが設定予熱温度に達していな
いと検出されると、次の１周期に開閉素子TRを
オンするパルスを出力するように開閉素子制御回
路１１を制御する。反対に、予熱栓GPが設定予
熱温度に達すると、比較結果はet≧esとなるの
で、次の１周期には開閉素子TRをオンするパル
スの出力を禁止する禁止信号STを開閉素子制御
回路１１に出力する。第２図に示すように、オフ
期間ｂの電圧値etは駆動信号DVの印加による予
熱栓GPの加熱により上昇していき、設定電圧値
esに達したことがオフ期間ｂに検出されると、禁
止信号STを発し、第２図の駆動信号DVの点線
で示すパルス出力が禁止され、従つて開閉素子
TRがオンにならず、予熱栓GPには加熱のため
の電流は付与されない。次の周期のオフ期間ｂ
で、予熱栓GPの温度が設定予熱温度以下となる
ことが検知されると、即ち比較結果としてet＜es
が検出されると、禁止信号STが出力されないの
で、開閉素子制御回路１１は次の周期にはオン期
間ａを示すパルスを出力する。このようにして、
予熱栓GPは始動信号の到来時点から設定予熱温
度まで加熱制御され、しかも設定予熱温度に達す
ると、この温度に保持制御される。このように本
実施例では、温度検出に定電流を用いているた
め、従来の電源Ｅよりの電流を用いるものに比
し、正確に温度検出が出来、しかも電圧検出用抵
抗を設けていないので、電源Ｅの電流を温度検出
のために消費せず、特にエンジン等の限られた電
源しか有しない場合に有効である。
閉素子制御回路１１に入力されると、駆動信号
DVを発生し、開閉素子TRをオン／オフ駆動、
即ち断続駆動する。一方、開閉素子制御回路１１
からは駆動信号DVの立下りで発生されるタイミ
ングパルスTPが予熱栓温度検出用定電流回路CC
へ与えられるので、予熱栓温度検出用定電流回路
CCからは開閉素子TRのオフ期間ｂに定電流が出
力される。従つて断続の１周期においては、開閉
素子TRのオン期間ａには、電源Ｅの電流が開閉
素子TRを介し予熱栓GPに供給され、開閉素子
TRのオフ期間ｂには、予熱栓温度検出用定電流
回路CCの電流が予熱栓GPに供給されることにな
る。電流Ｅからの電流により予熱栓GPは発熱し、
温度を上昇せしめるとともに、予熱栓GPで生ず
る抵抗値も増加する。開閉素子TRのオフ期間に
は、予熱栓温度検出用定電流回路CCから供給さ
れる定電流によつて、予熱栓GPの電圧降下によ
る電圧値etが差動アンプAPから出力される。電
圧値etの変化は抵抗値変化と比例し、従つて電圧
値etは温度の関数とみなされる。この電圧値etは
設定温度比較回路１０に入力され、設定された電
圧値esと比較される。この比較によつて、es＞
et、即ち予熱栓GPが設定予熱温度に達していな
いと検出されると、次の１周期に開閉素子TRを
オンするパルスを出力するように開閉素子制御回
路１１を制御する。反対に、予熱栓GPが設定予
熱温度に達すると、比較結果はet≧esとなるの
で、次の１周期には開閉素子TRをオンするパル
スの出力を禁止する禁止信号STを開閉素子制御
回路１１に出力する。第２図に示すように、オフ
期間ｂの電圧値etは駆動信号DVの印加による予
熱栓GPの加熱により上昇していき、設定電圧値
esに達したことがオフ期間ｂに検出されると、禁
止信号STを発し、第２図の駆動信号DVの点線
で示すパルス出力が禁止され、従つて開閉素子
TRがオンにならず、予熱栓GPには加熱のため
の電流は付与されない。次の周期のオフ期間ｂ
で、予熱栓GPの温度が設定予熱温度以下となる
ことが検知されると、即ち比較結果としてet＜es
が検出されると、禁止信号STが出力されないの
で、開閉素子制御回路１１は次の周期にはオン期
間ａを示すパルスを出力する。このようにして、
予熱栓GPは始動信号の到来時点から設定予熱温
度まで加熱制御され、しかも設定予熱温度に達す
ると、この温度に保持制御される。このように本
実施例では、温度検出に定電流を用いているた
め、従来の電源Ｅよりの電流を用いるものに比
し、正確に温度検出が出来、しかも電圧検出用抵
抗を設けていないので、電源Ｅの電流を温度検出
のために消費せず、特にエンジン等の限られた電
源しか有しない場合に有効である。
さて、電源Ｅの電圧が常に一定ならば、設定予
熱温度Taに達する到達時間t1も常に同一である。
熱温度Taに達する到達時間t1も常に同一である。
しかし、電源Ｅは車輌のバツテリを利用する場
合には、この電圧は経時的に変動してしまい、到
達時間t1が変動してくる。
合には、この電圧は経時的に変動してしまい、到
達時間t1が変動してくる。
ここで、最初に電源電圧をVaとして設定した
オン期間ａの時間幅をta、オフ期間ｂの時間幅を
tbとし、予熱栓GPの抵抗値rsを簡単のため一定
とすると、 ta時間に予熱栓GPに与えられるエネルギーPa
は、 Pa＝ta・Va2／rs ……(1) で表わされる。ここで電源電圧がVbであるとす
れば、同じ時間taに予熱栓GPに与えられるエネ
ルギーPbは、 Pb＝ta・Vb2／rs ……(2) となり、VbがVaより大なら、Pb＞Paとなり、
VbがVaより小なら、Pb＜Paとなる。従つて、
第３図の予熱栓温度−経過時間特性図に示すよう
に、電源電圧をVaで設定した温度特性カーブＡ
に対し、Vb＞Vaなら温度特性カーブはＣ，Vb
＜Vaなら温度特性カーブはＢとなり、到達時間
t′1，t″1は予定到達時間t1と相違してくる。
オン期間ａの時間幅をta、オフ期間ｂの時間幅を
tbとし、予熱栓GPの抵抗値rsを簡単のため一定
とすると、 ta時間に予熱栓GPに与えられるエネルギーPa
は、 Pa＝ta・Va2／rs ……(1) で表わされる。ここで電源電圧がVbであるとす
れば、同じ時間taに予熱栓GPに与えられるエネ
ルギーPbは、 Pb＝ta・Vb2／rs ……(2) となり、VbがVaより大なら、Pb＞Paとなり、
VbがVaより小なら、Pb＜Paとなる。従つて、
第３図の予熱栓温度−経過時間特性図に示すよう
に、電源電圧をVaで設定した温度特性カーブＡ
に対し、Vb＞Vaなら温度特性カーブはＣ，Vb
＜Vaなら温度特性カーブはＢとなり、到達時間
t′1，t″1は予定到達時間t1と相違してくる。
この温度特性カーブＢ，Ｃを温度特性カーブＡ
に合致させ、到達時間を予定到達時間t1にするに
は、(2)式で示すエネルギーPbが(1)式のエネルギ
ーPaと一致させれば良い。ここで電圧値Vb、と
抵抗値rsは変化出来ないので、オン期間ａを変更
する。前記(1)式、(2)式より求めるオン期間ａの時
間幅をt′aとすれば、 Pa＝Pb taVa2／rs＝t′aVb2／rs ∴t′a＝（Va／Vb）2ta ……(3) 実際には、抵抗値rsは時間ｔの函数であるか
ら、少し複雑な関係式となるが、一般には前記(3)
式で充分である。
に合致させ、到達時間を予定到達時間t1にするに
は、(2)式で示すエネルギーPbが(1)式のエネルギ
ーPaと一致させれば良い。ここで電圧値Vb、と
抵抗値rsは変化出来ないので、オン期間ａを変更
する。前記(1)式、(2)式より求めるオン期間ａの時
間幅をt′aとすれば、 Pa＝Pb taVa2／rs＝t′aVb2／rs ∴t′a＝（Va／Vb）2ta ……(3) 実際には、抵抗値rsは時間ｔの函数であるか
ら、少し複雑な関係式となるが、一般には前記(3)
式で充分である。
これを行うため、電圧レベル判定回路１２は開
閉素子TRがオン期間に予熱栓GPに電源Ｅより
印加される電圧voを受け、オン期間taを定めた
基準の比較電圧値vaとの電圧比（va／vo）を演
算する。
閉素子TRがオン期間に予熱栓GPに電源Ｅより
印加される電圧voを受け、オン期間taを定めた
基準の比較電圧値vaとの電圧比（va／vo）を演
算する。
この電圧比は時間幅設定回路１３に送られ、こ
の電圧比を基に前記(3)式の演算を実行し、電圧値
voに応じたオン期間ａの時間幅t′aを出力する。
また、１周期の時間幅ｔは固定であるから、オフ
期間ｂの時間幅t′bも（ｔ−t′a）として出力しう
る。このオン期間ａの時間幅t′aは開閉素子制御
回路１１に出力される。開閉素子制御回路１１で
はパルス発生回路で駆動信号DVを発生するもの
であるから、パルス発生回路の出力パルス幅を時
間幅t′aとしてやれば良い。このようにパルス幅
を変更しうるパルス発生回路は周知のように、１
周期分の容量のカウンタと、時間幅がセツトされ
るレジスタと、レジスタの値とカウンタの値を比
較する比較回路と、比較回路の出力でセツト、リ
セツトされるフリツプフロツプ回路とで構成し、
カウンタでクロツクを計数し、比較回路からレジ
スタとカウンタの値の一致が出力されるとフリツ
プフロツプ回路をリセツトし、カウンタの１周期
計時のオーバーフロー出力でフリツプフロツプ回
路をセツトして、フリツプフロツプ回路の出力を
駆動信号DVとする構成であれば、レジスタにセ
ツトされる時間幅値により到達時間t1を一定にす
るオン期間ａの時間幅を変更しうるものである。
の電圧比を基に前記(3)式の演算を実行し、電圧値
voに応じたオン期間ａの時間幅t′aを出力する。
また、１周期の時間幅ｔは固定であるから、オフ
期間ｂの時間幅t′bも（ｔ−t′a）として出力しう
る。このオン期間ａの時間幅t′aは開閉素子制御
回路１１に出力される。開閉素子制御回路１１で
はパルス発生回路で駆動信号DVを発生するもの
であるから、パルス発生回路の出力パルス幅を時
間幅t′aとしてやれば良い。このようにパルス幅
を変更しうるパルス発生回路は周知のように、１
周期分の容量のカウンタと、時間幅がセツトされ
るレジスタと、レジスタの値とカウンタの値を比
較する比較回路と、比較回路の出力でセツト、リ
セツトされるフリツプフロツプ回路とで構成し、
カウンタでクロツクを計数し、比較回路からレジ
スタとカウンタの値の一致が出力されるとフリツ
プフロツプ回路をリセツトし、カウンタの１周期
計時のオーバーフロー出力でフリツプフロツプ回
路をセツトして、フリツプフロツプ回路の出力を
駆動信号DVとする構成であれば、レジスタにセ
ツトされる時間幅値により到達時間t1を一定にす
るオン期間ａの時間幅を変更しうるものである。
［発明の効果］
以上のように、本発明の予熱栓加熱制御装置
は、基準電圧Vaと電源電圧Voとの比を算出する
電圧レベル判定回路１２と、該判定回路１２から
の電圧比により予熱栓GPが設定予熱温度Taに到
達する到達時間t1を一定にするよう予熱栓加熱期
間であるオン期間ａの時間幅ta及びオフ期間ｂの
時間幅tbを決定する時間幅設定回路１３と、該設
定回路１３からの前記時間幅ta，tbに応じて断続
的に駆動信号DVとタイミングパルスTPとを交
互に出力する開閉素子制御回路１１と、該開閉素
子制御回路１１の駆動信号DVにより電源電流を
予熱栓GPに給電する開閉素子TRと、前記タイ
ミングパルスTPにより開閉素子TRのオフ期間
ｂに予熱栓GPに定電流を給電する予熱栓温度検
出用定電流回路CCと、定電流給電時の測定電圧
値etが設定電圧es以上のとき前記開閉素子制御回
路１１に駆動信号DVの出力を禁止する禁止信号
STを与える設定温度比較回路１０とからなるの
で、電源電圧に応じて予熱栓GPに電流を流す開
閉素子TRのオン期間ａの時間幅が決定されるた
め、設定予熱温度への到達時間が電源電圧の変動
にかかわらず一定となり、それによつてエンジン
の始動までの所要時間を一定にすることができ、
また予熱栓温度検出に定電流を用いるここによ
り、従来の電源電流を用いるものに比較して正確
に温度検出ができ、しかも電圧検出用抵抗を設け
ることがないため、電源電流を温度検出のために
消費せず、特に車両用エンジンのように限られた
電源しか具備しない場合に有効であり、さらに、
前記開閉素子制御回路１１により前記開閉素子
TRからの予熱栓GPへの給電と前記定電流回路
CCからの予熱栓GPへの給電が択一的に制御され
るため、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCの
同時給電が行われず電流の浪費が防止されるとと
もに、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCとか
らなる予熱栓GPに至るまでの給電回路部分の共
通化が可能となり、前記開閉素子TRと前記定電
流回路CCの耐久性が向上し、かつ回路構成が簡
潔で信頼性のある予熱栓GP加熱制御装置を提供
できる効果がある。
は、基準電圧Vaと電源電圧Voとの比を算出する
電圧レベル判定回路１２と、該判定回路１２から
の電圧比により予熱栓GPが設定予熱温度Taに到
達する到達時間t1を一定にするよう予熱栓加熱期
間であるオン期間ａの時間幅ta及びオフ期間ｂの
時間幅tbを決定する時間幅設定回路１３と、該設
定回路１３からの前記時間幅ta，tbに応じて断続
的に駆動信号DVとタイミングパルスTPとを交
互に出力する開閉素子制御回路１１と、該開閉素
子制御回路１１の駆動信号DVにより電源電流を
予熱栓GPに給電する開閉素子TRと、前記タイ
ミングパルスTPにより開閉素子TRのオフ期間
ｂに予熱栓GPに定電流を給電する予熱栓温度検
出用定電流回路CCと、定電流給電時の測定電圧
値etが設定電圧es以上のとき前記開閉素子制御回
路１１に駆動信号DVの出力を禁止する禁止信号
STを与える設定温度比較回路１０とからなるの
で、電源電圧に応じて予熱栓GPに電流を流す開
閉素子TRのオン期間ａの時間幅が決定されるた
め、設定予熱温度への到達時間が電源電圧の変動
にかかわらず一定となり、それによつてエンジン
の始動までの所要時間を一定にすることができ、
また予熱栓温度検出に定電流を用いるここによ
り、従来の電源電流を用いるものに比較して正確
に温度検出ができ、しかも電圧検出用抵抗を設け
ることがないため、電源電流を温度検出のために
消費せず、特に車両用エンジンのように限られた
電源しか具備しない場合に有効であり、さらに、
前記開閉素子制御回路１１により前記開閉素子
TRからの予熱栓GPへの給電と前記定電流回路
CCからの予熱栓GPへの給電が択一的に制御され
るため、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCの
同時給電が行われず電流の浪費が防止されるとと
もに、前記開閉素子TRと前記定電流回路CCとか
らなる予熱栓GPに至るまでの給電回路部分の共
通化が可能となり、前記開閉素子TRと前記定電
流回路CCの耐久性が向上し、かつ回路構成が簡
潔で信頼性のある予熱栓GP加熱制御装置を提供
できる効果がある。
第１図は本発明の予熱栓加熱制御装置の一実施
例を示すブロツク図、第２図は同実施例における
各部の動作波形図、第３図は同実施例における予
熱栓温度と経過時間の特性図である。 Ｅ……電源、TR……開閉素子、GP……予熱
栓、CC……予熱栓温度検出用定電流回路、AP…
…差動アンプ、DV……駆動信号、１……制御
部、ST……禁止信号、１０……設定温度比較回
路、１１……開閉素子制御回路、１２……電圧レ
ベル判定回路、１３……時間幅設定回路。
例を示すブロツク図、第２図は同実施例における
各部の動作波形図、第３図は同実施例における予
熱栓温度と経過時間の特性図である。 Ｅ……電源、TR……開閉素子、GP……予熱
栓、CC……予熱栓温度検出用定電流回路、AP…
…差動アンプ、DV……駆動信号、１……制御
部、ST……禁止信号、１０……設定温度比較回
路、１１……開閉素子制御回路、１２……電圧レ
ベル判定回路、１３……時間幅設定回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基準電圧Vaと電源電圧Voとの比を算出する
電圧レベル判定回路１２と、 該判定回路１２からの電圧比により予熱栓GP
が設定予熱温度Taに到達する到達時間t1を一定
にするよう予熱栓加熱期間であるオン期間ａの時
間幅ta及びオフ期間ｂの時間幅tbを決定する時間
幅設定回路１３と、 該設定回路１３からの前記時間幅ta，tbに応じ
て断続的に駆動信号DVとタイミングパルスTP
とを交互に出力する開閉素子制御回路１１と、 該開閉素子制御回路１１の駆動信号DVにより
電源電流を予熱栓GPに給電する開閉素子TRと、 前記タイミングパルスTPにより開閉素子TR
のオフ期間ｂに予熱栓GPに定電流を給電する予
熱栓温度検出用定電流回路CCと、 定電流給電時の測定電圧値etが設定電圧値es以
上のとき前記開閉素子制御回路１１に駆動信号
DVの出力を禁止する禁止信号STを与える設定
温度比較回路１０とから予熱栓加熱制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1667982A JPS58135372A (ja) | 1982-02-04 | 1982-02-04 | 予熱栓加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1667982A JPS58135372A (ja) | 1982-02-04 | 1982-02-04 | 予熱栓加熱制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58135372A JPS58135372A (ja) | 1983-08-11 |
| JPH0423112B2 true JPH0423112B2 (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=11922996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1667982A Granted JPS58135372A (ja) | 1982-02-04 | 1982-02-04 | 予熱栓加熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58135372A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10028073C2 (de) * | 2000-06-07 | 2003-04-10 | Beru Ag | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Aufheizen einer Glühkerze |
| EP2378111A1 (en) | 2002-05-14 | 2011-10-19 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Glow plug |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55101771A (en) * | 1979-01-25 | 1980-08-04 | Diesel Kiki Co Ltd | Auxiliary starting device for diesel engine |
| JPS5654473A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-14 | Canon Inc | Electrophotographic copier |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112072U (ja) * | 1979-01-31 | 1980-08-06 | ||
| JPS636465Y2 (ja) * | 1980-04-26 | 1988-02-23 |
-
1982
- 1982-02-04 JP JP1667982A patent/JPS58135372A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55101771A (en) * | 1979-01-25 | 1980-08-04 | Diesel Kiki Co Ltd | Auxiliary starting device for diesel engine |
| JPS5654473A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-14 | Canon Inc | Electrophotographic copier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58135372A (ja) | 1983-08-11 |
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