JPH01211666A - グロープラグの通電制御装置 - 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、ディーゼル機関におけるグロープラグの通電
制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、ディーゼル機関においては、寒冷時における
起動を容易とするために、そのシリンダヘッド内の燃焼
室にグロープラグを配置している。

すなわち、機関の運転を開始する際、グロープラグへの
通電加熱を行って、シリンダヘッド内の圧縮空気温度を
上昇させ、その起動を確実としている。一般に、このよ
うなグロープラクにおいては、キースイ、千のオンモー
ド位置への接続と同時に作動する通電制御装置を介して
、その供給電力量の制御を行うようにしており、先ずグ
ロープラクに大電力を供給しその急速加熱を回っている
。そして、この急速加熱後、暫くの間、グロープラグに
小電力を供給するようになし、その安定加熱を図ってい
る。一般に、機関が始動した後のグロープラグの安定加
熱をアフタグローと呼び、このアフタグローによって燃
焼室内の暖機を促進すると共に、ディーゼルノックの発
生を防止し、騒音や白煙の発生、ＨＣ成分の排出等を抑
制している。

このような動作を行う装置の一例として、例えば特開昭
５９−１２２７８２号公報に開示されたようなグロープ
ラグの通電制御装置かある。このクロープラグの通電制
御装置は、安定加熱時におけるグロープラグへの供給小
電力を、このグロープラグに対する電源電圧の断続的な
印加により得るようになしている。すなわち、グロープ
ラグに断続印加されている電圧のオン時の電圧を時間的
に結んたエンへローブ電圧を発生させ、このエンヘロー
プ電圧が大の時車となり、小の特大となるように連続的
に変化する基準電圧を発生させ、グロープラグに断続印
加される電圧のオン期間とオフ期間の平均電圧を前記基
準電圧と常に比較し、両電圧が一致又は比例するように
負帰還制御することにより、グロープラクに印加される
実効電圧を、グロープラグに印加されるオン電圧に無関
係に一定となすようにしている。つまり、電源電圧の変
動等に対して、グロープラグへの供給小電力量を一定と
なし、これによって安定加熱時におけるグロープラグの
温度を一定に保つことができるとしている。

すなわち、第８図にその通電制御特性を示すように、グ
ロープラグへの通電開始後２１点において、印加電圧の
断続時間をデユーティ制御するようになすことによって
、グロープラグへの印加電圧の実効値を降下せしめて安
定加熱時の小電力を得るものとしており、そのデユーテ
ィ比をグロープラグへの印加電圧に応じて第９図に示す
如く可変させることによって、安定加熱時の供給小電力
量をグロープラグへの印加電圧値に対して無関係に一定
として得るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような従来のグロープラグの通電制御
装置によると、確かに安定加熱時においてグロープラグ
への供給小電力量を一定とすることができる点で有利で
はあるが、機関のクランキング時にその燃焼室内に生ず
る燃料噴霧スワールに対して、グロープラグの温度低下
を補うことができなかった。すなわち、機関のクランキ
ング■ろに於ける電源電圧の低下に対しては、この電＃
ｉ電圧の低下を補うべく、グロープラグへの供給小電力
量の負帰還制御がなされるが、その制御値はあくまでも
一定値への制御であり、燃焼室内に生ずる燃料噴霧スワ
ールがクランキング時にグロープラグに作用した場合、
この燃料噴霧スワールにより冷却されるグロープラグの
温度低下を補うことができす、機関の始動性が低下する
という問題があった。

＝　４− また、その安定加熱時の供給小電力量が変わることがな
いため、環境温度が低くなると相対的にそのグロープラ
グの温度も低くなり、殊にその環境温度が所定温度（例
えば、−１５°Ｃ）を下廻る厳冬期（厳寒環境）におい
て、機関の始動性が悪化するという問題が生していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、印加電圧を監視することにより略−定値に保たれる
安定加熱時のグロープラグへの供給小電力量を、ディー
ゼル機関のクランキング時において、そのグロープラグ
の温度低下に略比例して変化する比例関数に基づき、増
大させるようにしたものである。

また、印加電圧を監視することにより略一定値に保たれ
る安定加熱時のグロープラグへの供給小電力量を、所定
温度を下廻る厳寒環境を検知することによって、レベル
アノプするようにしたものである。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、ディーゼル機関のクラン
キング時において、そのグロープラグの温度低下に略比
例して、その安定加熱時の供給小電力量が増大する。

また、所定温度を下廻る厳寒環境にあっては、グロープ
ラグへの安定加熱時の供給小電力量がレベルアノプする
。

〔実施例〕

以下、本発明に係るグロープラグの通電制御装置を詳細
に説明する。

第１図はこのグロープラグの通電制御装置の一実施例を
示すブロック回路構成図である。

同図において、１はバッテリ、２はキースイッチ、３は
ディーゼル機関のシリンダヘッド内の燃焼室（図示せず
）に配置されたグロープラグ、４は機関の冷却水温を検
出する水温センサ、５はこの水温センサ４の検出する冷
却水温を判定する水温検出回路、６はキースイッチ２の
オン端子２ａに接続された定電圧回路である。

定電圧回路６はキースイッチ２のオン端子２ａを介する
バッテリ電圧の供給を受けて、水温検出回路５．急速予
熱タイマ７、アフタグロータイマ８゜オン放置タイマ９
．ＳＴ位置検出回路１０．電圧検出回路１１．Ｆ−Ｖコ
ンバータ１２．基準電圧発生回路１３．三角波発生回路
１４及びインジケータランプタイマ１５へその駆動電源
を供給するものであり、急速予熱タイマ７、オン放置タ
イマ９及びインジケータランプタイマ１５は、キースイ
ッチ２における可動接点２ｄのオン端子２ａへの接続と
同時に、その計時動作を開始するようになっている。急
速予熱タイマ７は、その計時動作の開始と同時にその計
時時間Ｔ１が経過するまでの間、オアケート○Ｒ１及び
電圧検出回路１１にｒＨＪレヘレベタイマ信号を送出す
るようになし、オン放置タイマ９は、その計時動作の開
始と同時にその計時時間Ｔ２（本実施例においては、Ｔ
２−１０秒：Ｔ２＞ＴＩ）が経過するまでの間、オアゲ
−トＯＲ２に対して「Ｈ」レベルのタイマ信号を送出す
るようになっている。また、インジケータランプタイマ
１５は、その計時動作の開始と同時にその計時時間Ｔ４
（本実施例においては、Ｔ４−１．５秒）が経過するま
での間、ＮＰＮ　トランジスタＴｒ、のベースに対しｒ
ＨＪレヘレベタイマ信号を送出するようになっており、
トランジスタＴｒ、はこのインジケータランプタイマ１
５から（７）ｒＨｊレベルのタイマ信号を受けてオンと
なり、そのコレクタとキースイッチ２のオン端子２ａと
の間に接続されたインジケータランプ１９を点灯するよ
うになす。アフタグロータイマ８は、ＳＴ位置検出回路
１０の送出するＳＴ位置検検出量に基づきその計時動作
を行うものとなっており、ＳＴ位置検検出量のｒＨＪレ
ベルからｒＬＪレヘレベの立ち下がりエツジでその計時
動作を開始し、所定計時時間Ｔ３（本実施例においては
、Ｔ３＝１０分）が経過するまでの間、アンドゲートＡ
ＮＤ１に対して「Ｈ」レベルのタイマ信号を送出するも
のとなっている。ＳＴ位置検出回路１０を介して送出さ
れるＳＴ位置検検出量は、キースイッチ２における可動
接点２ｄがそのスタート端子２ｂに接続されたとき、「
Ｌ」レベルから「１４］レヘルへと立ち上がるものであ
り、可動接点２ｄがそのスタート端子２ｂから離れる際
に、ｒＨＪレヘレベらｒＬＪレベルへと立ち下がるもの
である。

そして、このＳＴ位置検出回路１０の送出するＳＴ位置
検検出量がオン放置タイマ９及びオアゲー１−　ＯＲ２
に入力されるものとなっており、ＳＴ位置検検出量のｒ
ＬＪレヘレベらｒＨＪレベルの立ち上がりエツジで、オ
ン放置タイマ９の送出するｒＨＪレベルのタイマ信号が
強制的に消失せしめられるものとなっている。また、Ｓ
Ｔ位置検出回路１０の送出するＳＴ位置検検出量はＦ−
Ｖコンバータ１２にも入力されるものとなっており、Ｆ
−Ｖコンバータ１２は入力されるＳＴ位置検検出量がｒ
ＨＪレヘレベ間のみそのＦ−Ｖ変換信号を基準電圧発生
回路１３に送るものとなっている。

すなわち、Ｆ−Ｖコンバータ１２には、その端子１２ａ
を介して機関（エンジン）の回転数を示す信号が人力さ
れるものとなっており、この入力信号に基づ（エンジン
回転数に応じた値の電圧信号がＦ−Ｖ変換信号として基
準電圧発生回路１３に入力されるものとなっている。

一方、グロープラグ３に印加される電圧（以下、グロー
電圧と呼ぶ）は、電圧検出回路１１に逐次フィードハッ
クされここで監視されるものとなっており、この電圧検
出回路１１において監視されるグロー電圧に基づいて、
急速予熱タイマ７における計時時間Ｔ１の設定値が可変
されるものとなっている。また、電圧検出回路１１にお
いて監視されるグロー電圧に基づいて、このグロー電圧
の上昇に比例して増大する基準電圧が基準電圧発生回路
１３を介して、コンパレータ１６の反転入力端に設定さ
れるものとなっている。コンパレータ１６の非反転入力
端には、三角波発生回路１４を介して三角波状電圧信号
が設定されるものとなっており、この三角波発生回路１
４を介して設定される三角波状電圧信号が、コンパレー
タ１６においてその反転入力端に設定される基準電圧と
比較され、その比較出力がオアゲ−ト○Ｒ１に入力され
るようになっている。そして、このオアゲート０’Ｒ１
の出力がアントゲ−）ＡＮＤ３に入力され、このＡＮＤ
３の出力を反転するインバータＩＮＶの出力がＰＮＰパ
ワートランジスタＴｒｚのヘースに印加されるものとな
っており、このトランジスタＴｒ２のオン駆動によって
、ハソテリ１の電源電圧がグロープラグ３に印加される
ようになっている。

ここで、三角波発生回路１４において発生する三角波状
電圧信号は、その基準レベルが水温検出回路５における
冷却水温の判定値によって２段階のレベル位置に変化す
るものとなっている。すなわち、冷却水温が−１５°Ｃ
以下と判定された場合、その三角波状電圧信号の基準レ
ベルが高めのレベル位置に設定され、冷却水温が一１５
℃以上と判定された場合、その三角波状電圧信号の基準
レベルが低めのレベル位置に設定されるものとなってい
る。また、急速予熱タイマ７が電圧検出回路１１に対し
てｒＨＪレベルのタイマ信号を送出している間にあって
は、この電圧検出回路１１において監視されるグロー電
圧に基づいた、基準電圧発生回路１３を介するコンパレ
ータ１６への基準電圧の設定は行われないものとなって
いる。また、Ｆ−Ｖコンバータ１２を介してエンジン回
転数に応じた値のＦ−Ｖ変換信号が入力されている場合
、基準電圧発生回路１３は、その設定基準電圧の値をそ
のエンジン回転数の上昇に比例して減少させる動作を行
うものとなっている。

なお、水温検出回路５においてその冷却水温が６０℃以
下と判定された場合、ｒＨＪレヘレベ信号がＡＮＤｌに
入力されるものとなっており、このＡＮＤＩの出力がオ
アゲートＯＲ２に入力され、このオアゲートＯＲ２の出
力がＡＮＤ３に入力されるものとなっている。また、Ａ
ＮＤＩには、チャージリレー１７の可動接点１７ｄを介
する「Ｈ」レベル及び「Ｌ」レベルの信号が、エンジン
信号として入力されるものとなっている。すなわち、チ
ャージリレー１７の常閉接点端子１７ａ及び常開接点端
子１７ｂがアース側ライン及びキースイッチ２のオン端
子２ａ側ラインに接続されており、その常閉接点端子１
７ａへの接続状態にある可動接点１７ｄが、エンジン回
転時に、常開接点端子１７ｂ側に接続されるものとなっ
ている。そしてこのチャージリレー１７の常開接点端子
１７ｂとコモン端子１７ｃとの間にチャージリレーラン
プ１８が接続されている。

次に、このように構成されたグロープラグの通電制御装
置の動作を説明する。すなわち、今、キースイッチ２を
操作してその可動接点２ｄをオン端子２ａに接続すると
（第２図ｔａ）におけるａ点）、定電圧回路６を介する
ハソテリ電圧の供給を受けて、水温検出回路５．急速予
熱タイマ７、アフタグロータイマ８．オン放置タイマ９
．ＳＴ位置検出回路１０．電圧検出回路１１．Ｆ−Ｖコ
ンバータ１２゜基準電圧発生回路１３．三角波発生回路
１４及びインジケータランプタイマ１５の各ブロックへ
その駆動電源が供給される。インジケータランプタイマ
１５．急速予熱タイマ７及びオン放置タイマ９は、この
定電圧回路６を介する駆動電源の供給を受けてその計時
動作を開始しく第２図（ｂ）　、　（ｄｉ及び（ｆｌに
おけるａ点）、このインジケータランプタイマ１５．急
速予熱タイマ７及びオン放置タイマ９の送出するｒＨＪ
レベルのタイマ信号が、トランジスタＴｒｚオアゲート
ＯＲＩ及びオアゲートＯＲ２へ入力され始める。これに
より、トランジスタＴｒ、がオンとなってインジケータ
ランプ１９が点灯し、オアゲートＯＲ１及びＯＲ２の「
Ｈ」出力がＡＮＤ３を通過し、インバータＩＮＶを介し
てトランジスタＴｒ２がオン駆動される（第２図（ｈ）
におけるａ点）。このトランジスタＴｒ２のオン駆動に
よって、バッテリ１の電源電圧がグロープラグ３に印加
されるようになり、グロープラグ３の温度が急速に上昇
し始める（第２図（＋１におけるａ点）。なお、チャー
ジランプ１８は、キースイッチ２を操作してその可動接
点２ｄをオン端子２ａに接続した時点より、オン端子２
ａ−チャージリレー１７の可動接点１７ｄ−その常閉接
点端子１７ａの経路で流れる電流により点灯する（第２
図（Ｃ１におけるａ点）。

そして、急速予熱タイマー７においてその計時時間ＴＩ
が経過しそのタイマ信号がｒＬＪレベルとなると（第２
図（ｄｌにおけるｂ点）、電圧検出回路１１において監
視されるグロー電圧に基づく基準電圧のコンパレータ１
６に対する設定が基準電圧発生回路１３を介して行われ
、コンパレータ１６におけるこの設定基準電圧と三角波
発生回路１４を介して設定される三角波状電圧信号との
比較結果が、オアゲートＯＲＩに入力されるようになる
。

すなわち、その反転入力端に設定される基準電圧に応じ
て定まる所定デユーティ比のパルス幅変調信号がオアゲ
ート○Ｒ１に入力されるようになり、それまでオアゲー
トＯＲＩに人力されていた急速予熱タイマ７のｒＨＪレ
ベルのタイマ信号が消失した後は、コンパレータ１６よ
り送出されるパルス幅変調信号がオアゲートＯＲＩを通
過するようになり、このオアゲートＯＲ１を介するパル
ス幅変調信号がＡＮＤ’３を通過し、以降インバータＩ
ＮＶを介してトランジスタＴｒ２をオン・オフ駆動する
ようになす（第２図（ｈ）におけるｂ点）。すなわち、
この時点でグロープラグ３の大電力供給による急速加熱
が終了し、小電力供給による安定加熱へと移行する。

そして、インジケータランプタイマ１５においてその計
時時間Ｔ４が経過すると（第２図（ｂ）におけるＣ点）
、トランジスタＴｒ、がオフとなってインジケータラン
プ１９が消灯する。このインジケータランプ１９の消灯
を待って、キースイッチ２の可動接点２ｄをオン端子２
ａに接続させた状態で、スタート端子２ｂに接続するよ
うになす（第２図（ａ）におけるｄ点）。このキースイ
ッチ２の可動接点２ｄのスタート端子２ｂへの接続状態
は、ＳＴ位置検出回路１０において検出され、可動接点
２ｄがスタート端子２ｂに接続されている間、ＳＴ位置
検出回路１０はｒＨＪレベルのＳＴ位置検出信号を送出
する。このＳＴ位置検出回路１０の送出するＳＴ位置検
出信号に基づき、ＳＴ位置検出（８号のｒＬＪレベルか
らｒＨＪレベルの立ち上がりエツジで、オン放置タイマ
９の送出する「Ｈ」レベルのタイマ信号が消失する（第
２図（ｆ）におけるｄ点）。しかし、この時、オアゲー
トＯＲ２はＳＴ位置検出回路１０を介して入力される「
Ｈ」レベルのＳＴ位置検出信号を通過せしめるので、オ
アゲー）ＯＲ１を通過するパルス幅変調信号はＡＮＤ３
を継続して通過し、インバータＩＮ■を介してトランジ
スタＴｒ２をオン・オフ駆動する。

而して、エンジンの回転を待って、すなわちチャージラ
ンプ１８の消灯を待って（第２図（Ｃ）におけるｅ点）
、キースイッチ２の可動接点２ｄの接続をそのスタート
端子２ｂからオン端子２ａに戻すと（第２図（ａｌにお
けるｅ点）、ＳＴ位置検出回路１０の送出するＳＴ位置
検出信号がｒＨＪレベルからｒＬＪレベルへと立ち下が
り、このＳＴ位置検出信号の立ち下がりエツジで、アフ
タグロータイマ８における計時動作が開始され、「Ｈ」
レベルのタイマ信号がＡＮＤｌへ入力されるようになる
。このとき、ＡＮＤｌの残る２人力の一方へは、チャー
ジリレー１７における可動接点１７ｄの常開接点端子１
７ｂへの接続によりｒＨＪレベルのエンジン信号が入力
されている。ここで、ＡＮＤＩの残る２人力の他方へ、
水温検出回路５を介してｆＨＪレベルの信号が入力され
ると、アフフグロータイマ８の送出する「Ｈ」レベルの
タイマ信号がＡＮＤＩを通過する。すなわち、水温検出
回路５において冷却水温が６０°Ｃ以下であるという判
定が下されている場合、アフタグロータイマ８の送出す
る「Ｈ」レベルのタイマ信刊カＡＮＤ１を通過しく第２
図（ｅ）におけるｅ点）、オアケートＯＲ２へ入力され
るようになる。即ち、「Ｈ」レベルのＳＴ位置検出信号
が消失した後はアフタグロータイマ８の送出する「■」
」レベルのタイマ信号がオアゲートＯＲ２を通過するよ
うになり、このオアケートＯＲ２を通過するｒ　ＨＪレ
ベルのタイマ信号によって、オアゲートＯＲＩを介する
パルス幅変調信号がＡＮＤ３を継続して通過し、インバ
ータＩＮＶを介してトランジスタＴｒ２をオン・オフ駆
動する。そして、アフタクロータイマ８においてその計
時時間Ｔ３が経過した時点で、ＡＮＤＩを通過する「Ｈ
」レベルのタイマ信号が消失しく第２図ｔｅｌにおける
ｆ点）、ＡＮＤ３においてオアゲート○Ｒ１を介するパ
ルス幅変調信号の通過が阻止され、インバータＩＮＶを
介するトランジスタＴｒ２のオン・オフ駆動が中断され
（第２１２Ｉ（ｈ）におけるｆ点）、グロープラグ３へ
の小電力の供給が遮断される。これにより、グロープラ
ク３の温度はその安定状態から急速に低下してゆく　（
第２図（１）におけるｆ点）。

アフタグロータイマ８が「Ｈ」レベルのタイマ信号を送
出し始めた時点で、水温検出回路５においてその冷却水
温の判定結果が６０°Ｃ以上であるとされている場合、
アフタグロータイマ８の送出する「トＩ」レベルのタイ
マ信号はＡＮＤＩを通過し得す、従ってグロープラグ３
への電力の供給はこの時点で遮断されることになる（第
３図に示したタイミングチャート参照）。また、運転開
始時において、そのキースイッチ２の可動接点２ｄをオ
ン端子２ａに接続した状態で放置すると、即ちインジケ
ータランプ１９が消灯したにも拘わらす可動接点２ｄの
スタート端子２ｂへの接続を行わないと、第２１１ｆｆ
ｌ（ｆｌ及び第３図＋ｆ＋において一点鎖線で示す如く
、オン放置タイマ９のｒＨＪレヘレベタイマ信号が７２
時間のあいだ継続して送出され、＝　１９− このタイマ信号の消失時点で（第２図（ｆｌにおけるｇ
点及び第３図（ｆ）におけるｇ点）、インバータＩＮＶ
を介するトランジスタＴｒ２のオン・オフ駆動が中断さ
れ、グロープラグ３への電力の供給か遮断されるように
なる。

次に、このような基本動作を行う通電制御装置において
、その特徴とする独特の動作につき、第４図に示したフ
ローチャートに従って説明する。

すなわち、キースイッチ２を操作してその可動接点２ｄ
をオン端子２ａに接続すると（ステップ４０１）、急速
予熱タイマ７及びオン放置タイマ９においてその計時動
作が開始される（ステ・ノブ４０２及び４０３）。そし
て、ステップ４０４において、キースイッチ２の可動接
点２ｄがスタート端子２ｂへの接続位置（以下、この位
置をスタートモード位置と呼ぶ）にあるか否かが判断さ
れ、スタートモード位置にない場合、すなわちキースイ
ッチ２においてその可動接点２ｄがオン端子２ａへの接
続位置（以下、この位置をオンモード位置と呼ぶ）にあ
る場合、ステップ４０５において、そのキースイッチ２
のオンモード位置が一旦スタートモード位置へ切り替え
られてからの変化に基づくものか否かの判断がなされる
。ステップ４０５において、そのオンモード位置が一旦
スタートモード位置へ切り換えられてからの変化に基づ
くものでないものと判断された場合、ステップ４０２に
おける計時時間Ｔ１の経過を待って、ステ・７プ４０６
に基づきグ〔２−プラグ３への印加電圧の断続時間のデ
ユーティ制御口がなされる。

第５図に示したフローチャートは、このステップ４０６
における割り込みサブルーチンであり、そのステップ４
０６−２において水温検出回路５における冷却水温が一
１５°Ｃ以下であるか否かの判断がなされ、−１５℃以
上である場合には、機関が厳寒環境に置かれていないも
のと判断して、ステップ４０６−３を実行する。すなわ
ち、三角波発生回路１４における三角波状電圧信号の基
準レベルを低めのレベル位置に設定するようになし、こ
の三角波状電圧信号とグロー電圧に応じた基準電圧発生
回路１３の設定基準電圧とをコンパレータ１６において
比較し、その比較出力としてのパルス幅変調信号によっ
てトランジスタＴｒ２をオン・オフ駆動するようになす
。即ち、基準電圧発生回路１３の設定する基準電圧がグ
ロー電圧の上昇に比例して増大するので、コンパレータ
１６の送出するパルス幅変調信号のデユーティ比はグロ
ー電圧の上昇に伴って小さくなる。第６図は、電圧検出
回路１１において監視されるグロー電圧とコンパレータ
１６の送出するパルス幅変調信号のデユーティ比との関
係を示し、ステップ４０６−３の実行により、同図に示
すデユーティ比−グロー電圧特性曲線】に基づき、グロ
ープラグ３への印加電圧の実効値がそのグロー電圧の変
化に拘わらず５■に維持されるようになる。

これに対して、そのステップ４０６−２において、水温
検出回路５における冷却水温が一１５°Ｃ以下であると
いう判断がなされた場合には、機関が厳寒環境に置かれ
ているもの−と判断して、ステップ４０６−、を実行す
る。すなわち、三角波発生回路１４における三角波状電
圧信号の基準レベルを高めのレベル位置に設定するよう
になし、コンパレータ１６の送出するパルス幅変調信号
のデユーティ比−グロー電圧特性のオフセント値をレベ
ルアップする。即ち、ステップ４０６−４の実行により
、デユーティ比−グロー電圧特性曲線Ｉに対してそのオ
フセット値がレベルアンプされたデユーティ比〜グロー
電圧特性曲線■が用いられ、この特性曲線Ｈに基づいて
グロープラグ３への印加電圧の実効値がそのグロー電圧
の変化に拘わらず５．５■に維持されるようになる。

このステップ４０６におけるグロープラグ３への印加電
圧の断続時間のデユーティ制御は、ステップ４０７にお
いてオン放置タイマ９の計時時間Ｔ２が経過するまで繰
り返して行われ、計時時間Ｔ２の経過前にステップ４０
４においてキースイッチ２がスタートモード位置へ切り
替わった場合には、ステップ４０８においてステップ４
０６と同一ルーチンのデユーティ制御がなされ、且つス
テップ４０９においてグロープラグ３へ印加される実効
電圧値のエンジン回転数に比例した可変側御が行われる
。すなわち、Ｆ−Ｖコンバータ１２を介してエンジンの
回転数に応じた値のＦ−Ｖ変換信号が基準電圧発生回路
１３に入力され、この基準電圧発生回路１３を介してコ
ンパレータ１６へ設定される基準電圧の値がそのエンジ
ン回転数の上昇に比例して減少する。即ち、クランキン
グを図ることによりエンジンの回転数が上昇すれば、こ
のエンジン回転数の上昇に比例してコンパレータ１６よ
り送出されるパルス幅変調信号のデユーティ比が増大し
、グロープラグ３へ印加される実効電圧値が増大する。

本実施例においては、例えばエンジン回転数の０〜２０
０Ｏｒｐｍに対し、その実効電圧の増加量を０〜０．５
■としている。

従って、機関が厳寒環境に置かれていない場合、グロー
プラグ３への印加電圧の実効値は、第７図に示す特性■
のようにエンジン回転数がＱｒｐｍのとき５■を維持し
、エンジン回転数の上昇に比例して増大し、エンジン回
転数が２００Ｏｒｐｍに達した場合には５．５Ｖとなる
。これに対し、機関が厳寒環境に置かれている場合は、
グローブラグ３への印加電圧の実効値が同図に示す特性
■のようにエンジン回転数がＱｒｐｍのとき５．５■を
　　。

維持し、この実効電圧値がエンジン回転数の上昇に比例
して増大し、エンジン回転数が２００　Ｏｒｐｍに達し
た場合、６■となる。

而して、クランキング動作の完了に伴いキースイッチ２
をそのオンモード位置へ戻すと、ステップ４０４におい
てキースイッチ２がスタートモード位置にないと判断さ
れ、このキースイッチ２のオンモード位置への接続状態
がキースイッチ２のスタートモード位置からのオンモー
ド位置への切り替えに基づくものとする判断が、ステッ
プ４゜５において行われ、ステップ４１０においてアフ
タグロータイマ８の計時動作が開始される。そして、ス
テップ４１１においてエンジンが回転した状態にあるか
を確認し、エンジンが回転した状態に有り且つ水温検出
回路５においてその冷却水温が６０°Ｃ以下であるとい
う判定結果が得られている場合、ステップ４１２におい
てステップ４０６と同一ルーチンのデユーティ制御がな
される。このとき、Ｆ−Ｖコンバータ１２に入力される
ＳＴ位置検出回路１０を介するＳＴ位置検出信号は、キ
ースイッチ２のオンモード位置への切り替えに伴ってｒ
ＨＪレベルからｒＬＪレヘレベと切り替わるので、Ｆ−
Ｖコンバータ１２を介して基準電圧発生回路１３に対し
てＦ−Ｖ変換信号が入力されることがなく、グロープラ
グ３へ印加される実効電圧値のエンジン回転数に比例し
た可変制御はなされない。即ち、第７図に示す２２点で
クランキング動作を完了した場合、２２点以降の安定加
熱時のエンジン回転数に対しては、そのときの環境に応
じて、第６図に示した特性曲線ＩあるいはＨに基づいた
グロープラグ３への印加電圧の断続時間のデユーティ制
御がなされる。このステップ４１２によるグロープラグ
３への印加電圧のデユーティ制御は、ステップ４１３に
おいてアフタグロータイマ８の計時時間Ｔ３が経過する
まで繰り返して行われる。　　　　　− なお、ステップ４０７でＴ２時間が経過した場合、ステ
ップ４１１でエンジンの回転が確認されなかった場合、
ステップ４１３でアフタグロータイマ８の計時時間Ｔ３
が経過した場合にあっては、ステップ４１５へ進み、こ
のステ・ノブ４１５においてトランジスタＴｒ＋のオン
・オフ制御を中断してグロープラグ３への供給電力を遮
断し、次のステップ４１６においてキースイ・ノチ２の
スタートモード位置への切り替えに備える。すなわち、
ステップ４１３におけるアフタグロータイマ８の計時時
間Ｔ３の経過後であっても、エンストした場合等には、
キースイッチ２のスタートモード位置への再投入により
、ステ・ノブ４０８におけるグロープラグ３のデユーテ
ィ制御が行われるようになる。

以上説明したように本実施例によるグロープラグの通電
制御装置によると、機関のクランキング時にあっては、
その機関の回転数に比例してグロープラグへの印加電圧
の実効値が上昇するようになり、この実行電圧値の上昇
によってクランキング時におけるグロープラグの温度低
下を補うことができるようになる。すなわち、クランキ
ング時にその燃焼室内に生ずる燃料噴霧スワールは、機
関の回転数の上昇に伴って激しくなる。即ち、グロープ
ラグの温度低下と機関の回転数の上昇とは略比例関係に
あり、機関の回転数に比例してグロープラグへの印加電
圧の実効値を上昇させれば、燃料噴霧スワールによるグ
ロープラグの温度低下を補正することが可能となり、機
関の始動性の低下を抑制することができるようになる。

また、本実施例によれば、冷却水温が一１５°Ｃ以下と
なる厳寒環境に機関が置かれている場合、グロープラグ
への印加電圧の実効値が通常の場合よりもレベルアップ
するので、グロープラグの温度が相対的に上昇するよう
になり、機関の始動性の悪化が抑制されるようになる。

殊に、クランキング時における効果は著しく、機関の回
転数の上昇に比例させた上記実効電圧値の増大効果との
加算効果により、機関の始動性は従来に比して大幅に向
上したものとなる。

なお、本実施例においては、クランキング時における燃
料噴霧スワールによるグロープラグの温度低下を、この
温度低下に対して略比例関係にある機関の回転数に基づ
き検知するものとしたが、グロープラグの温度低下を検
知するための比例関数は機関の回転数に限定されるもの
ではなく、例えば抵抗温度係数の大きいグロープラグを
使用するようになし、このグロープラグに流れる電流を
検出し、この検出電流に基づきその温度低下を知るよう
に構成してもよい。また、本実施例においては、機関が
冷却環境に置かれている場合、安定加熱時の全域におい
てグロープラグへの印加電圧の実効値を通常の場合より
もレベルア・ノブするものとしたが、クランキング時の
みに限るように構成してもよい。このようにクランキン
グ時に限定して実効電圧値のレベルアップを行うことに
より、グロープラグの寿命の延命化を促進することがが
できる。

また、本実施例においては、クランキング時における機
関の回転数に比例したグロープラグへの印加電圧の実効
値の上昇と、機関が冷却環境に置かれている場合のグロ
ープラグへの印加電圧の実効値のレベルアソプとを併せ
て行うものとしたが、それぞれ単独に採用するように構
成しても構わない。

また、本実施例においては、グロープラグへの安定加熱
時の小電力をその印加電圧の断続時間をデユーティ制御
することによって得るものとしたが、グロープラグへの
電力の供給はこのようなデユーティ制御λ■による供給
方法に限定されるものでないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によるグロープラグの通電制
御装置によると、印加電圧を監視することにより略一定
値に保たれる安定加熱時のグロープラグへの供給小電力
量を、ディーゼル機関のクランキング時において、その
グロープラグの温度低下に略比例して変化する比例関数
に基づき増大させるようにしたので、燃焼室内に生ずる
燃料噴霧スワールにより冷却されろグロープラグの温度
低下を補うことが可能となり、機関の始動性の低下が抑
制される。

また、印加電圧を監視することにより略一定値に保たれ
る安定加熱時のグロープラグへの供給小電力量を、所定
温度を下廻る厳寒環境を検知することによって、レベル
アソプするようにしたので、厳寒環境におけるグロープ
ラグの温度が相対的に上昇するようになり、機関の始動
性の悪化が抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るグロープラグの通電制御装置の一
実施例を示すブロック回路構成図、第２図はこのグロー
プラグの通電制御装置の基本動作を説明するタイミング
チャート、第３図はこのグロープラグの通電制御装置に
おいてその冷却水温の判定結果が６０℃以上である場合
の基本動作を示すタイミングチャート、第４図はこの通
電制御装置においてその特徴とする独特の動作を説明す
るフローチャート、第５図はこのフローチャートにおい
てデユーティ制御を行うステップのサブルーチンを示す
フローチャート、第６図はこの通電制御装置においてそ
の電圧検出回路によって監視されるグロー電圧とコンパ
レータの送出するパルス幅変調信号のデユーティ比との
関係を示す特性図、第７図はこの通電制御装置において
そのエンジン回転数とグロープラグへの印加実効電圧値
との関係を示す特性図、第８図は従来の通電制御装置の
通電制御特性を示す図、第９図はこの通電制御装置にお
いてグロープラグへの印加電圧とそのデユーティ比との
関係を示す特性図である。 ２・・・キースイッチ、３・・・グロープラグ、４・・
・水温センサ、５・・・水温検出回路、７・・・急速予
熱タイマ、８・・・アフタグロータイマ、１０・・・Ｓ
Ｔ位置検出回路、１１・・・電圧検出回路、１２・・・
Ｆ−Ｖコンバータ、Ｘ３・・・基準電圧発生回路、１４
・・・三角波発生ｔｌ、１６・・・コンパレータ。 特許出願人　自動車機器株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ディーゼル機関の運転開始時においてグロープ
   ラグに大電力を供給しその急速加熱を図ると共に、この
   大電力の供給後前記グロープラグに小電力を供給するこ
   とによってその安定加熱を図り、且つ前記グロープラグ
   への印加電圧を監視することによって前記安定加熱時の
   グロープラグへの供給小電力量を略一定値に保つグロー
   プラグの通電制御装置において、前記ディーゼル機関の
   クランキング時においてそのグロープラグの温度低下に
   略比例して変化する比例関数に基づき前記略一定値に保
   たれるグロープラグへの小電力量を増大せしめる小電力
   量増大手段を備えてなるグロープラグの通電制御装置。
2. （２）　ディーゼル機関の運転開始時においてグロープ
   ラグに大電力を供給しその急速加熱を図ると共に、この
   大電力の供給後前記グロープラグに小電力を供給するこ
   とによってその安定加熱を図り、且つ前記グロープラグ
   への印加電圧を監視することによって前記安定加熱時の
   グロープラグへの供給小電力量を略一定値に保つグロー
   プラグの通電制御装置において、前記略一定値に保たれ
   るグロープラグへの小電力量を所定温度を下廻る厳寒環
   境を検知することによってレベルアップする小電力量レ
   ベルアップ手段を備えてなるグロープラグの通電制御装
   置。