JPWO2012081448A1 - グロープラグ駆動制御方法及びグロープラグ駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記グロープラグの駆動開始の際には、前記グロースイッチの開閉成を制御するPWM信号の繰り返し周波数を、通常の駆動状態における繰り返し周波数より高い周波数として前記グロースイッチの開閉成を行い、所定の駆動移行条件が成立した際には、前記PWM信号の繰り返し周波数を通常の駆動時における周波数に戻すよう構成されてなるものが提供される。
また、本発明の第2の形態によれば、グロースイッチと安定化用コイルとグロープラグとが直列接続され、前記グロースイッチの一端にバッテリ電圧が印加される一方、前記グロープラグの他端がグランドに接続されて設けられると共に、前記グロースイッチの開閉成を制御する電子制御ユニットが設けられて、記グロープラグの通電駆動を可能としてなるグロープラグ駆動制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記グロープラグの駆動開始の際には、前記グロースイッチの開閉成を制御するPWM信号の繰り返し周波数を、通常の駆動状態における繰り返し周波数より高い周波数として前記グロースイッチの開閉成を制御し、所定の駆動移行条件が成立したと判定された際には、前記PWM信号の繰り返し周波数を通常の駆動時における周波数に戻して前記グロースイッチの開閉成を制御可能に構成されてなるものが提供される。
また、グロープラグの駆動開始時における瞬間的な大電流の発生が抑圧されるため、ノイズの発生が抑圧され、ノイズ発生に起因する回路の誤動作などの悪影響を低減、抑圧することができ、より信頼性の高い装置を提供することができる。
2…グロースイッチ
3…安定化用コイル
101…電子制御ユニット
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、図1に示された本発明の実施の形態におけるグロープラグ駆動制御装置の構成について説明する。
本発明の実施の形態におけるグロープラグ駆動制御装置Sは、電子制御ユニット(図1においては「ECU」と表記)101と、グロースイッチ2と、安定化用コイル3とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
本発明の実施の形態におけるグロースイッチ2は、後述するように図示されない車両用バッテリとグロープラグ1との間に直列に設けられるスイッチ用の半導体素子としての電界効果トランジスタ(図示せず)と、これを電子制御ユニット101から出力される制御信号(PWM信号)によりオン・オフするための回路と、さらに、上述の電界効果トランジスタ(図示せず)を介してグロープラグ1へ流れる通電電流Igを検出するための回路が構成されてなるもので、その回路構成は、基本的に従来同様のものである。なお、通電電流Igの検出信号は、電子制御ユニット101へ入力され、後述する累積エネルギーの算出に供されるようになっている。
かかるグロースイッチ2においては、開閉される端子の一方(例えば、電界効果トランジスタのドレイン)が図示されない車両用バッテリへ接続されて、バッテリ電圧VBが印加されるようになっている一方、開閉される端子の他方(例えば、電界効果トランジスタのソース)は、安定化用コイル3の一端に接続されたものとなっている。
なお、電子制御ユニット101は、図示されない車両用バッテリとグランドとの間には、車両用バッテリ側から電子制御ユニット101とイグニッション(図1においては「Key SW」と表記)4が順に直列接続されて設けられた構成となっており、イグニッションスイッチ4をオン(閉成状態)とすることで、電子制御ユニット101にバッテリ電圧VBが印加されるようになっている。
電子制御ユニット101により処理が開始されると、最初に、イグニッションスイッチ4がオンとされているか否かが判定されることとなる(図2のステップS102参照)。
ステップS102において、イグニッションスイッチ4がオンとされていると判定された場合(YESの場合)には、グロープラグ1の駆動開始として次述するステップS104の処理へ進む一方、イグニッションスイッチ4はオンとされていないと判定された場合(NOの場合)には、グロープラグ1の駆動は必要ないとして処理を終了し、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
すなわち、本発明の実施の形態においては、上述のグロープラグ1に対する高周波駆動は、グロープラグ1の駆動初期の所定の期間にのみ行い、その後は、通常の繰り返し周波数によるいわば低周波駆動を行うようにしており(図2のステップS108参照)、このステップS106においては、予め定められた高周波駆動から低周波駆動へ移行する所定の条件が成立したか否かが判定されることとなる。
なお、この場合、所定経過時間を、例えば、エンジン(図示せず)の駆動状態によって変えるようにしても好適である。
より具体的には、例えば、エンジン冷却水温をエンジンの駆動状態を表すパラメータとして、種々のエンジン冷却水温と、それぞれのエンジン冷却水温に対する好適な所定経過時間との関係を、試験やシミュレーション結果等に基づいて求め、これをいわゆるマップ化して電子制御ユニット101の適宜な記憶領域に記憶させる。そして、ステップS106の実行時におけるエンジン冷却水温に応じた所定経過時間を上述のマップから読み出すようにして、適切な所定経過時間を用いて駆動移行の要否を判定するようにしても良い。
なお、駆動移行条件は、これに限定されるものではなく、車両の種々の具体的な条件等によって、好適なものを選択するのが望ましい。
すなわち、グロープラグ1の累積エネルギーは、種々の表現を採り得るが、その一つとして、例えば、グロープラグ1への印加電圧をVgとし、駆動開始からの経過時間をtとすると、累積エネルギーEgは、Eg=Vg2×tと表すことができる。なお、ここで、Vgは、実効値(RMS)である。
また、累積エネルギーは、グロープラグ1への印加電圧をVgと、グロープラグ1の通電電流をIgとすると、その積分値としても表すことができる。ここで、通電電流Igは、先に述べたようにグロースイッチ2において検出され、電子制御ユニット101に入力されたものである。
すなわち、この場合の累積エネルギーEgは、Eg=∫Vg(t)×Ig(t)dtとなる。なお、積分時間(積分期間)は、グロープラグ1の駆動開始から駆動移行条件の判断時までの時間である。
なお、累積エネルギーが駆動移行条件成立とできる値を超えたか否かを判断するための上述の所定値は、個々の車両の諸条件の違いに応じて、それぞれ試験やシミュレーション結果に基づいて好適な値を具体的に設定するのが好適である。
また、本発明の実施の形態においては、グロースイッチ2において、通電電流Igを検出するようにしたが、その検出方法は、通電電流Igを直接検出するものに限定される必要はなく、通電電流Igが流れるラインに検出用の抵抗器を直列接続して設け、その電圧降下を電子制御ユニット101へ入力し、電流に換算して通電電流Igを得るようにしても良い。
そして、低周波駆動に移行した際には、PWM信号の繰り返し周期が低いため、電流波形は、図3(A)に示されたように持続的ではなく、図3(B)に模式的に示されたように、PWM信号にほぼ相似した電流波形となる。
なお、図3(A)及び図3(B)において、横軸はグロープラグ1の駆動開始からの経過時間を示し、縦軸はグロープラグ1を流れる電流を示している。また、図3(A)及び図3(B)の電流波形は、図1に示されたA点におけるものである。
Claims (10)
- グロースイッチと安定化用コイルとグロープラグとが直列接続され、前記グロースイッチの一端にバッテリ電圧が印加される一方、前記グロープラグの他端がグランドに接続されて設けられると共に、前記グロースイッチの開閉成を制御する電子制御ユニットが設けられて、前記グロープラグの通電駆動を可能としてなるグロープラグ駆動制御装置における前記グロープラグの駆動制御方法であって、
前記グロープラグの駆動開始の際には、前記グロースイッチの開閉成を制御するPWM信号の繰り返し周波数を、通常の駆動状態における繰り返し周波数より高い周波数として前記グロースイッチの開閉成を行い、所定の駆動移行条件が成立した際には、前記PWM信号の繰り返し周波数を通常の駆動時における周波数に戻すことを特徴とするグロープラグ駆動制御方法。 - 所定の駆動移行条件は、駆動開始からの経過時間であって、予め定められた経過時間に達した際に、所定の駆動移行条件が成立したとすることを特徴とする請求項1記載のグロープラグ駆動制御方法。
- 所定の駆動移行条件は、グロープラグの駆動開始からの駆動に費やされた累積エネルギーであって、所定値に達したと判定された際に、所定の駆動移行条件が成立したとすることを特徴とする請求項1記載のグロープラグ駆動制御方法。
- 累積エネルギーは、グロープラグへの印加電圧Vgと、駆動開始時からの経過時間tとにより、Vg2×tとして表されたものであることを特徴とする請求項3記載のグロープラグ駆動制御方法。
- 累積エネルギーは、グロープラグへの印加電圧Vgと、グロープラグの通電電流Igとにより、∫Vg(t)・Ig(t)・dtとして表されたものであることを特徴とする請求項3記載のグロープラグ駆動制御方法。
- グロースイッチと安定化用コイルとグロープラグとが直列接続され、前記グロースイッチの一端にバッテリ電圧が印加される一方、前記グロープラグの他端がグランドに接続されて設けられると共に、前記グロースイッチの開閉成を制御する電子制御ユニットが設けられて、前記グロープラグの通電駆動を可能としてなるグロープラグ駆動制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記グロープラグの駆動開始の際には、前記グロースイッチの開閉成を制御するPWM信号の繰り返し周波数を、通常の駆動状態における繰り返し周波数より高い周波数として前記グロースイッチの開閉成を制御し、所定の駆動移行条件が成立したと判定された際には、前記PWM信号の繰り返し周波数を通常の駆動時における周波数に戻して前記グロースイッチの開閉成を制御可能に構成されてなることを特徴とするグロープラグ駆動制御装置。 - 所定の駆動移行条件は、駆動開始からの経過時間であって、電子制御ユニットは、予め定められた経過時間に達したと判定された際に、所定の駆動移行条件が成立したとするよう構成されてなることを特徴とする請求項6記載のグロープラグ駆動制御装置。
- 所定の駆動移行条件は、グロープラグの駆動開始からの駆動に費やされた累積エネルギーであって、電子制御ユニットは、前記累積エネルギーが所定値に達したと判定された際に、所定の駆動移行条件が成立したとするよう構成されてなることを特徴とする請求項6記載のグロープラグ駆動制御装置。
- 累積エネルギーは、グロープラグへの印加電圧Vgと、駆動開始時からの経過時間tとにより、Vg2×tとして表されたものであることを特徴とする請求項8記載のグロープラグ駆動制御装置。
- 累積エネルギーは、グロープラグへの印加電圧Vgと、グロープラグの通電電流Igとにより、∫Vg(t)・Ig(t)・dtとして表されたものであることを特徴とする請求項8記載のグロープラグ駆動制御装置。
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