JPS63169426A - 燃焼器の制御装置 - 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、内燃機関によって駆動される車両の室内暖房
を急速に行う暖房装置に用いる燃焼器の制御装置に関す
る。

エンジンの空気ダクトの途中に燃料を気化する気化グロ
ープラグと、気化燃料に着火する点火グロープラグとを
有する燃焼室を設け、エンジンに至る空気の一部を用い
て燃料を燃焼させて暖房用熱源とする暖房装置の点火グ
ロープラグの加熱制御を、その加熱抵抗線からの温度信
号と、タイマ装置からの信号とによって制御する提案が
、特願昭５９−２８１１５５号に自動車用暖房装置の点
火プラグ制御装置として示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の特願昭５９−２８１１５５号に示された提案では
点火グロープラグの温度制御はなされているが、燃料を
気化する気化グロープラグの温度制御が行われていない
欠点がある。

すなわち、燃料の適正な気化温度として例えば５００℃
前後に気化グロープラグが達していないと十分な燃料の
気化が行なわれないため燃焼不良となり、気化グロープ
ラグの温度が高すぎると燃料が炭化して燃料流路の目詰
りを生ずる虞があ本発明はこれらの問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は気化グロープラグに直列接続
した抵抗器を設け、該抵抗器の両端子間の電圧を計測し
て温度抵抗係数を有する加熱ヒータの温度を検知し、こ
れにより気化グロープラグへの通電を制御して気化グロ
ープラグの温度を適切な気化温度に制御し、一方１点火
グロープラグへの通電はタイマ制御して温度を制御しよ
うとする燃焼器の制御装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、温度抵抗係数を有する加熱ヒータをそれぞ
れに備えた気化グロープラグと点火グロープラグとを有
する燃焼器の制御装置において、前記気化グロープラグ
に直列接続した抵抗器の端子電圧を計測して気化グロー
ブ、ラグの温度を計る測温手段と、該測温手段からの信
号により気化グロープラグへの通電を制御してその温度
を適正値に制御する制御手段とを備えるとともに、前記
点火グロープラグへの通電をタイマ制御する通電手段を
設けた燃焼器の制御装置が提供される。

（作用） 本発明では気化グロープラグへの供給電路に微小抵抗値
を有する抵抗器を直列に接続し、気化グロープラグに通
電時にその端子電圧を計測することにより温度抵抗係数
を有する加熱ヒータの抵抗値を検出してその温度が検知
できる作用があり、また、その検知した温度に基づいて
供給電流の制限抵抗器を制御して加熱ヒータの電流を制
御するので気化グロープラグの温度を燃料の気化温度に
制御できる作用がある。

また１点火グロープラグの温度はその加熱ヒータへの通
電をタイマ制御することより点火温度に制御する作用も
ある。

（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す主要部の構成ブロック
図であり、第２図は本発明の制御を示す処理フロー図で
ある。

第１図において、１は吸気管であり、図示していないエ
ンジンに至るバイパス流路１ａにはその流路を制御する
バイパス弁２が設けられ、バイパス弁アクチュエータ２
ａによってその開閉が制御される。ｌｂは導入管であり
、吸気管１から大気を燃焼器に導入するもので、導入さ
れた空気は燃焼器３に送られて燃料の燃焼用となり、燃
焼ガスは熱交換器４にえ暖房用に熱を回収された後、戻
り管１ｃを介してエンジンに送気される。

燃焼器３に設けられた燃焼室３ａには燃料を気化する気
化グロープラグ５と気化燃料に点火する点火グロープラ
グ６とが備えられ、燃料スイッチ７から送油された燃料
と導入管ｔｂからの空気とを混合して燃焼させるもので
ある。

気化グロープラグ５は温度変化に対応して抵抗値の変化
する加熱ヒータを内部に有する円筒形のセラミックより
なるパイプで構成され、供給された燃料を加熱ヒータ５
ｄによって気化して先端部より燃焼室３ａ内に噴出させ
るものである。そしイ射ルＩ門−−／ヰにｑ９小檄込骨
１１斗瀞爪琳桔値を有する抵抗器５ａと、供給電流を制
限する制限抵抗器５ｂとが直列に接続され、さらに制限
抵抗器５ｂには短絡用の切換スイッチ５Ｃが並列接続さ
れ、短絡時には電流制限を解除するものである。なお、
気化グロープラグ５の加熱ヒータへの通電時に、抵抗器
５ａの端子電圧、すなわち電圧降下値を計測することに
より温度による加熱ヒータの抵抗値変化が検出でき、し
たがって加熱ヒータ温度が検知できるよう構成されてい
る。また、燃料の性質により気化温度は異なるが例えば
気化グロープラグの温度は５００℃前後に設定されてい
る。

点火グロープラグ６は気化グロープラグ５と同様な温度
変化に対応して抵抗値の変化する加熱ヒータを備え、そ
の供給電路には制限抵抗器６ａが直列接続され、さらに
制限抵抗器６＆を短絡する切換スイッチ６ｂが制限抵抗
器６ａと並列接続されている。したがって、点火グロー
プラグ６の温度を急上昇させるには切換スイッチ６ｂを
オンし ←て制限抵抗器６ａを短絡すればよい、また、制限抵抗
器６ａを短絡させて、点火グロープラグ６の加熱ヒータ
に微小電流を通ずることにより点火グロープラグ６の温
度を検出できるよう構成されている。なお、点火グロー
プラグ６への通電制御は後述するコントローラの有する
タイマーにて時間制御されるものである。

３ｂは燃焼室３ａの内部の燃焼状態を検出するフレーム
センサであり、検出信号をコントローラ８に送出する。

４ａは送風ブロワであり、新規空気を取入れて熱交換器
４に送気し、燃焼器３からの燃焼ガスと熱交換した暖気
を車室内に送風するものであり、送風ブロア４ａの制御
はコントローラ８からの指令によって行なわれる。なお
、４ｂは熱交換器４の温度を検出する熱交換器センサ、
４ｃは送風する温風温度を検出する温風センサ、４ｄは
吹出温風中の一酸化炭素の含有量を検出するＣｏセンサ
であり、これらからの信号はコントローラ８に送出され
る。

コントローラ８はマイクロコンピュータにて構成され、
演算処理や各種のタイマ処理を行う中米処理装置、演算
結果や制御プラグラムなどを格納する各種メモリ、入／
出力装置などを有しており、前記の気化グロープラグ５
の微小抵抗器５ａからの信号や、フレームセンサ３ｂ、
熱交換器センサ４ｂ、温風センナ４ｃなどからの信号の
他、各種のセンサからの信号を入力するとともに、切換
スイッチ５ｃ、６ｂ、バイパス弁アクチュエータ２ａな
どの各種の作動部分に制御信号を指令するよう構成され
ている。

なお、ｌｄは導入管１ｂに設けた気温センサ、９ａは冷
却水温を検出する水温センサ、９ｂはエンジンの負荷状
態を検出するエンジン負荷センサ、９ｃは車室内の暖房
温度を設定する暖房ボジシ重ンスイッチであり、それぞ
れコントローラ８に接続されている。

１０はバッテリであり暖房器の関連部材の電源となるも
のであり、スタートスイッチ１０ａをオンにすることに
より、コントローラ８の制御作動が開始される。

つぎに第２図を参照して本実施例の制御を説明する。

ステップｌにてスタートスイッチ１０ａが投入されてバ
ッテリ１０からコントローラ８に電源が供給され、他の
関連部材の作動準備が整うと、ステップ２にて水温セン
サ９ａからの水温信号Ｔｗを読込む、この水温信号Ｔｗ
が所定の冷却水温度Ｔ１より低い場合は暖房器を作動さ
せるためステップ３に進み、水温信号Ｔｗが高い場合は
暖房器は不要のため後述する暖房器の不作動のフローに
進む。

ステップ３では点火グロープラグ６の温度を知るため、
切換スイッチ６ｂを閉じて点火グロープラグ６の加熱ヒ
ータに測定用電流を流し、加熱ヒータの抵抗値Ｒ工を測
定する。これは加熱ヒータは正の温度抵抗係数を有する
抵抗器を使用のため、その抵抗値が大きい場合は高温度
であることが検知できることになる。ステップ４にて測
定した加熱ヒータの抵抗値が所定値Ｒより大きい場合は
、ステップ５にてコントローラ８の指令によるタイマ制
御にて通電を行い、ステップ６にて通電時間１．が所定
の設定時間ｔを経過のときは気化グロープラグ５に通電
するステップ７に進む、ステップ６にて通電時間を工が
設定時間ｔに達しないときは、ステップ８〜９にて点火
グロープラグ６への制限抵抗器６ｂを短絡する切換スイ
ッチ６Ｃを、コントローラ８のタイマ制御による所定時
間の間オンにして電流を増加させ、点火グロープラグ６
の温度上昇を早める制御を行う。

また、ステップ４にて点火グロープラグ６の抵抗値Ｒ工
が所定の抵抗値Ｒに達しないときは、ステップ１０にて
、導入管１ａに設けた気温センサｌｄからの温度信号Ｔ
Ａｎ　　をチェックする。そして所定温度Ｔ２に達して
いるときは点火グロープラグ６に通電し、ステップ１２
にて通電時間ｔｚがタイマ制御による所定の設定時間ｔ
を経過の場合はステップ７に進むが設定時間ｔに達しな
い場合は前記のステップ８〜９の処理と同様な処理をス
テップ１３〜１４にて行った後、ステップ７に進むこと
になる。

さらに、ステップ１０にて気温センサ１ｄからの温度信
号ＴＡ−が所定温度に達していないときは、ステップ１
５にて点火グロープラグ６のタイマ通ｔを行い、ステッ
プ１６にてその通電時間を工のチェックを行い、前述の
ステップ１２と同様な通電時間や切換スイッチ６ｃの作
動の処理の後ステップ７に進む。

気化グロープラグ５に通電後はステップ１９にて通電回
路の微小抵抗値を有する抵抗器５ａの電圧降下をチェッ
クして気化グロープラグ５の温度を検知する。これは、
抵抗器５ａは気化グロープラグ５の加熱ヒータと直列に
接続されており、抵抗器５ａの両端の電圧を測定するこ
とにより加熱ヒータの抵抗値が検知でき、さらに、この
加熱ヒータは正の温度抵抗係数を有するためその抵抗値
を知る事により気化グロープラグ５の温度が検出できる
ことになる。そして、例えば気化グロープラグ５が５０
０℃のときの加熱ヒータの抵抗値をＲ５００とすると、
気化グロープラグ５の抵抗値ＲＥ　とＲ５００と比較し
て、ＲＥがＲｌＩ　ＯＯより大きいときは、供給された
燃料を気化できるのでステップ２０に進んで燃料スイッ
チ７をオンにして送油する。なお、抵抗値ＲＥがＲ５０
０より小さいときは、ステップ２１にて切換スイッチ５
Ｃを閉じて制限抵抗器５ｂを短絡して電流を増加させ、
この通電時間をタイマ制御した後ステップ２２にて通電
を断とする。

ステップ２３では送風ブロワ４ａはオフにして熱交換器
４への送風を停止のまま、スタートポジションのオンを
チェックした後、燃焼用空気を送るためバイパス弁２を
バイパス弁アクチュエータ２ａによって作動させる（ス
テップ２４〜２６）、そして、ステップ２７では、エン
ジンが自刃仝運転可能か否かチェックして、自刃回転可
能の場合はスナップ２８にてエンジン負荷センサ９ｂか
らの信号りによりエンジンの負荷状態が所定のエンジン
負荷Ｌ１と比較して、信号りが所定負荷Ｌ１より軽負荷
の場合はステップ２９に進んで、暖房ポジションスイッ
チ９ｂの信号をチェックする。

なお、ステップ２７にてエンジンが自刃で回転不能の場
合はステップ３０にて所定時間のカウントの後、フレー
ムセンサ３ｂからの燃焼状態に基づく温度信号ＴＦ５　
　をステップ３１にてチェックして、所定の温度Ｔ３よ
り高い場合は燃焼停止のフローに進み、また、所定の温
度Ｔ３より低い場合はステップ３に戻って上記のフロー
を繰返すことになる。

ステップ２９にて暖房ポジションスイッチ９ｂからの信
号がオンの場合は、ステップ３２にてバイパス弁２を開
いて燃焼器３への送風を行い、ステップ３３にて熱交換
器センサ４ｂにより熱交換器４の温度信号ＴＨＥ　　を
チェックする。ここでは温度信号７Ｈｓ　　と所定の設
定温度Ｔ５とを比較して、温度信号ＴＨＥ　がＴ５より
低い場合は異常でないので、暖房用の送風を行うためス
テップ３４に進んで送風ブロア４ａに通電して暖房を開
始する。なお、ステップ３３にて温度信号ＴＨＥ　　が
Ｔ５より高い場合は燃焼状態のチェックのためステップ
３５にてフレームセンサ３ｂから温度信号Ｔ　Ｆ５　を
チェックし、所定の温度Ｔ３より温度信号ＴＦＳ　が高
温の場合は燃焼停止へ、低温の場合はステップ３に戻っ
て処理の繰返しを行う。

ステップ３４で送風ブロア４ａを作動させて暖房開始後
は、ステップ３６にて暖房ボジシ璽ンスイッチ９Ｃから
の暖房ポジションをチェックし、その選択されたポジシ
ョンが１ｓｔの場合はステップ３７にて燃料スイッチ７
を１ｓｔに制御して燃焼器３に送油する。そしてステッ
プ３８で熱交換器４よりの温風の温度を温風温度センサ
４Ｃからの信号ＴＡによりチェックし、設定温度Ｔ４を
超過しないときは、温風中の一酸化炭素量のチェックの
ためステップ３９に進む、ここで、ＣＯセンサ４ｄから
の信号により一酸化炭素が認められない場合はステップ
３９よりステップ３に戻って前記の処理を繰返し行うが
、ステップ３８で温風温度が高過ざたり、ステップ３９
で一酸化炭素が所定量認められる場合は燃焼停止のフロ
ーに進む。

ステップ３６にて暖房ポジションが１ｓｔ以外の場合は
ステップ４０に進み、ここで暖房ポジションが２ｎｄの
場合はステップ４１〜４２に、暖房ポジションが３ｒｄ
の場合はステップ４３〜４４へとそれぞれ進むことにな
り、送風ブロア４ａ、バイパス弁２の開度および燃料ス
イッチ７の燃料流量をそれぞれ２ｎｄまたは３ｒｄに対
応する作動や開度などに制御して、暖房器を作動制御す
る。

ステップ４５，４６．４７は暖房器の燃焼を停止するフ
ローであり、ステップ３１にてフレームセンサからの温
度信号が異常に高い場合やステップ３８にて吹出温風温
度が高過ぎる場合、ステップ３９にて吹出温風に一酸化
炭素が認められる場合などには、送風ブロワ４ａの停止
、燃料スイッチ７の閉止、バイパス弁２を全開にして導
入管ｌｂへの空気流入停止の処置を行って燃焼器３の暖
房作動を停止後、ステップ４８に進んで各種のタイマの
初期値セットを行い、ステップ１に戻ってフローを繰返
すことになる。

以上、本発明を一実施例によって説明したが、本発明の
主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発
明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明では、燃焼室に設けた気化グロープラグへの供給
電路に微小抵抗値を有する抵抗器を直列接続し、気化グ
ロープラグへの通電時にその端子電圧を計測することに
より温度抵抗係数を有する加熱ヒータの抵抗値を検出し
、気化グロープラグの温度が検知できるので、これによ
り供給電流の制限抵抗器を制御することにより加熱ヒー
タへの電流を制御して気化グロープラグの温度を適正値
に制御するため、送油される燃料の気化が十分に行われ
て、気化不良による燃焼不良や、オーバーヒートによる
燃料の炭化などの不具合が解決できる効果がある。

また、点火グロープラグへの通電はタイマ制御により行
うため、制御用の部材が少なく、コストが軽減できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す主要部の構成ブロック
図、第２図はその制御の一例を示す処理フロー図である
。 ３・・・燃焼器、４・・・熱交換器、５・・・気化グロ
ープラグ、５ａ・・・抵抗器、５ｂ・・・制限抵抗器、
５ｃ・・・切換スイッチ、５ｄ・・・加熱ヒータ、６・
・・点火グロープラグ、８・・・コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度抵抗係数を有する加熱ヒータをそれぞれに備えた気
   化グロープラグと点火グロープラグとを有する燃焼器の
   制御装置において、前記気化グロープラグに直列接続し
   た抵抗器の端子電圧を計測して気化グロープラグの温度
   を計る測温手段と、該測温手段からの信号により気化グ
   ロープラグへの通電を制御してその温度を適正値に制御
   する制御手段とを備えるとともに、前記点火グロープラ
   グへの通電をタイマ制御する通電手段を設けたことを特
   徴とする燃焼器の制御装置。