JPH0127267B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、デイーゼルエンジンのグロープラグ
へ通電するグロープラグ通電装置の改良に関する
ものである。

（従来技術） 一般に、自動車に搭載されるデイーゼルエンジ
ンのグロープラグは、エンジンのクランキング前
に通電され、燃焼室を予熱してエンジンの始動
（完爆）を容易に行うための始動補助用として主
に用いられるが、エンジンの始動後も、暖機運転
中においては、引続き通電することにより、始動
後の燃焼室温度を高めて失火をなくし、その失火
に伴う異常振動や白煙等を軽減させるための、い
わゆるアフターグローとして用いられることがあ
る。

このアフターグローを行う場合にも、また始動
前の予熱を行う場合にも、グロープラグに印加す
る電圧が高い程、すなわちグロープラグの温度が
高い程、失火改善や始動性改善の効果が大きい
が、逆に、電圧が高すぎると、グロープラグが早
期に劣化して耐久性をなくし、信頼性が低下する
という問題が生じる。

したがつて、このような信頼性、および性能の
面から、グロープラグへの印加電圧を適正な値に
制御するために、グロープラグ通電制限手段が設
けられていた。

このグロープラグ通電制限手段としては、通
常、グロープラグとバツテリとの間に、機械式リ
レー（流れる電流量が大きいため、機械式リレー
が採用される）が介設され、該リレーを開閉して
グロープラグに印加する電圧をオン・オフし、該
グロープラグを所定温度に保つていた。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、このようなグロープラグ通電制限手
段を用いて、アフターグローを行うと、リレーの
作動回数が大巾に増加し、その損耗が激しくな
り、信頼性に欠けるという欠点がある。特に、寒
冷地など始動後のアフターグローの長い場合に
は、その損耗の程度が甚しかつた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
エンジン始動後のアフターグローにおいては、暖
機運転中のため、エンジン始動前の予熱やクラン
キング時ほどグロープラグの温度を高く維持する
必要のないことに着目し、異なる期間作動する２
つのタイマー手段を設け、アフターグローの場合
には、エンジン始動前よりも、設定期間の比較的
長い方のタイマー手段を用い、グロープラグへ通
電される電流を制限（遮断、あるいは減少）する
時間を長くして、グロープラグ通電制限手段のリ
レーの作動回数を減少せしめ、もつて、耐久、信
頼性が優れたグロープラグ通電装置を提供するも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明の解決手段は、グロープラグへの電源供
給回路に配置された機械的接点を有するリレーを
具備した通電制限手段であつて、グロープラグに
流れる電流量を周期的に制限するグロープラグ通
電制限手段の周期的な作動における一回当りの作
動時間をそれぞれ異なる値に設定する２つのタイ
マー手段を設け、エンジン始動前に用いるタイマ
ー手段に比してエンジン始動後に用いるタイマー
手段の設定時間を長く設定することにより、グロ
ープラグ通電制限手段の上記リレーの作動回数を
減少させるようにしたものである。

（発明の効果） 本発明は、上記のように、グロープラグの温度
を制御するグロープラグ通電制限手段の周期的な
作動における一回当りの作動時間（通電制限時
間）を、エンジン始動後は、始動前よりも長くし
たため、全体としてグロープラグ通電制限手段の
上記リレーの作動回数が減少するので、通常の予
熱、クランキング、アフターグローの性能を損う
ことなく、長期間に亘つて使用できるという実用
上優れた効果を有する。

（実施例） 以下、本発明の構成を、実施例について図面に
沿つて説明する。

実施例 １ 本例は、エンジン始動（完爆）前に比して、エ
ンジン始動後の、グロープラグへの通電を遮断す
る時間を長くしたものである。

第１図において、１は４気筒エンジンの各燃焼
室内に突出して配設されたグロープラグで、該各
グロープラグ１は一端がアースされ、他端がグロ
ープラグ用リレー２を介してバツテリ３に接続さ
れている。また、該グロープラグ１の他端は、キ
ースイツチ４、グロープラグ用リレー２の励磁コ
イル２ａを介して、コントロールボツクス５の第
１接続端子に接続されている。キースイツチ４
は、スイツチ端子４ａの回動により、オフ接点４
ｂ、オン接点４ｃおよびスタータ接点４ｄの間の
切替えが行われ、スイツチ端子４ａがイグニツシ
ヨン接点４ｃあるいはスタータ接点４ｄに投入さ
れているときのみ、前記リレー２の励磁コイル２
ａを通じて、コントロールボツクス５の第１接続
端子Ａに通電される一方、前記リレー２が閉じて
各グロープラグ１にも通電される。

６はキースイツチ４とコントロールボツクス５
との間に介装された作動スイツチで、アフターグ
ロー完了時に開き、コントロールボツクス５の電
源電圧をオフとし不作動とする。このアフターグ
ロー完了の検出は、例えば、エンジン冷却水の温
度が設定温度以上になつたこと、車速が設定速度
以上になつたこと、燃焼室の壁温が所定温度以上
になつたこと、あるいはエンジン完爆後に一定時
間経過したことなどにより行われる。

７はグロープラグ１とグロープラグ用リレー２
との間に介設された抵抗値の小さい基準抵抗で、
エンジン外部に配設されているため、温度が大き
く変化せずその抵抗値は一定である。基準抵抗７
の両端子７ａ，７ｂはそれぞれコントロールボツ
クス５の第２および第３接続端子Ｂ，Ｃに電気的
に接続されている。

８は一端がアースされた完爆感知スイツチで、
他端はコントロールボツクス５の第４接続端子Ｄ
に接続されている。この完爆感知スイツチ８は、
オルタネータ（図示省略）のＬ端子において完爆
を感知して閉成するようにするか、あるいはエン
ジン回転数がクランキング回転数よりも高くか
つ、アイドル回転時よりも低い設定回転数を越え
ると、閉成するようにすることもできる。

コントロールボツクス５は、グロープラグ１の
設定上限温度T₁を感知する上限温度感知回路９
と、前記リレー２を設定時間t₁，t₂（始動前後に
おいて異なる）だけ開き、グロープラグ１への通
電を遮断し、設定時間t₁，t₂経過後、モニター信
号を発信するタイマー回路１０とを有する。

１１は第１トランジスタで、そのコレクタが第
１接続端子Ａに、ベースが第１抵抗１２、第１ダ
イオード１３を介して第１コンパレータ１４の出
力端子１４Ｃに接続され、エミツタはアースされ
ている。第１コンパレータ１４の第１入力端子１
４ａは第２抵抗１５を介して第２接続端子Ｂに、
第２入力端子１４ｂは直接に第３接続端子Ｃにそ
れぞれ接続されている。また、１６は一端がアー
スされた第３抵抗で、その他端は、第１コンパレ
ータ１４の第１入力端子１４ａと第２抵抗１５と
の間に接続されている。

１７，１８は第２および第３トランジスタで、
そのベースはそれぞれ第４および第５抵抗１９，
２０に接続され、エミツタは両方ともアースされ
ている。また、第２トランジスタ１７のコレクタ
は、第６および第７抵抗２１，２２を介して第２
コンパレータ２３の第１入力端子２３ａに、第３
トランジスタ１８のコレクタは、第６および第７
抵抗２１，２２の間にそれぞれ接続されている。
第２コンパレータ２３の第２入力端子２３ｂは、
一端がアースされた第８抵抗２４の他端に、該第
８抵抗２４の他端は、一端が電源電位V₀にある
第９抵抗２５の他端に接続されている。

２６は一端がアースされたコンデンサで、その
他端は第７抵抗２２と第２コンパレータ２３の第
２入力端子２３ｂとの間い接続されている。

第２コンパレータ２３の出力端子２３Ｃは、第
２ダイオード２７を介して、第１抵抗１２と第１
ダイオード１３との間に接続されるとともに、第
３ダイオード２８および第10抵抗２９を介して第
２コンパレータ２３の第２入力端子２３ｂに接続
されている。

また、第４接続端子Ｄは、第２トランジスタ１
７のベースと、第５抵抗２０との間に電気的に接
続されている。

上記構成におけるグロープラグ１の温度変化の
状態を、第３図に示している。ここで、ハツチン
グ部分は、リレー２が閉成されてグロープラグ１
に通電されている期間である。

次に、上記装置の動作について説明すると、先
ず、キースイツチ４がオフ接点４ｂからイグニツ
シヨン接点４ａに投入すると、第２および第３ト
ランジスタ１７，１８のベースに電源信号が入力
され、第２および第３トランジスタ１７，１８が
導通状態になり、コンデンサ２６より放電され
る。この放電により、第２コンパレータ２３の第
１入力端子２３ａ側の電位が低下して、第８およ
び第９抵抗２４，２５により決定される第２コン
パレータ２３の第２入力端子２３ｂ側の基準電位
よりも低くなると、出力端子２３ｃよりパルス信
号（0.2秒程度）が出力される。このパルス信号
の一部は、第１トランジスタ１１のベースに入力
し、該第１トランジスタ１１を導通状態にし、グ
ロープラグ１用リレー２を閉成し、これによつて
グロープラグ１に通電する。一方、前記パルス信
号の残部は、第３ダイオード２８および第10抵抗
２９を通じてコンデンサ２６に流れ、該コンデン
サ２６を急速充電する。

グロープラグ１への通電開始により上限温度感
知回路９が作動して、グロープラグ１への通電を
保持する。すなわち、基準抵抗７のグロープラグ
１側端子７ａより第１コンパレータ１４の第２入
力端子１４ｂに印加される電圧が、グロープラグ
１の温度が十分に低いため、第２および第３抵抗
１５，１６にて設定される第１入力端子１４ａの
基準電位より低く、出力端子１４ｃより信号が出
力され、第１トランジスタ１１を導通状態に保持
する。したがつて、引き続き、リレー２は励磁さ
れ閉成状態を保つので、グロープラグ１への通電
が続行され、グロープラグ１の温度を上昇させ
る。

しかして、グロープラグ１の昇温とともに、該
グロープラグ１の抵抗が大きくなるので、第１コ
ンパレータ１４の第２入力端子１４ａに印加され
る電圧もそれに比例して大きくなる。

しかる後、グロープラグ１の温度が設定上限温
度Ｔ１に達すると、第２入力端子１４ｂ側に入力
端子される電圧が第１入力端子１４ａ側の基準電
位よりも高くなり、出力端子１４ｃよりの出力が
停止される。その結果、第１トランジスタ１１は
非導通状態となり、リレー２が開くので、電源３
よりのグロープラグ１への通電が遮断され、該グ
ロープラグ１の温度が徐々に低下し始める。

このように、第１トランジスタ１１が非導通状
態になると、第１接続端子Ａより入力される信号
はタイマー回路１０の第２および第３トランジス
タ１７，１８のベースに送られ、両トランジスタ
１７，１８を導通状態にして、コンデンサ２６を
放電せしめる。この放電により、所定時間すなわ
ちリレー２のオフ時間t₁経過後、第２コンパレー
タ２３の第１入力端子２３ａ側の電位が、第２入
力端子２３ｂ側の基準電位よりも低くなり、再び
パルス信号が出力端子２３ｂより出力される。な
お、リレー２のオフ時間t₁は、第６および第７抵
抗２１，２２により設定される。この出力によ
り、第１トランジスタ１１が導通状態になつてグ
ロープラグ１への通電が開始されるとともに、コ
ンデンサ２６の急速充電が行われる。

しかして、前述した過程が、予熱、クランキン
時に、すなわちエンジンが始動（完爆）するま
で、繰り返される。

このように、エンジンが始動（完爆）とする
と、完爆感知スイツチ８が閉成されて、第３トラ
ンジスタ１８のベースをアースする。この結果、
第３トランジスタ１８が作動不能となり、それに
よつてコンデンサ２６の放電時間、すなわちリレ
ー２のオフ時間t₂が、エンジン始動前に比して長
くなり、ブロープラグ１の下限温度も、エンジン
始動後はエンジン始動前に比して低くなる。

具体的には、エンジン始動前におけるリレー２
のオフ時間t₁＝3sに対し、エンジン始動後におけ
るリレー２のオフ時間t₂＝８〜10sとして。実用
上差支えのないことが実験により確認されてい
る。

このように、リレー２のオフ時間t₁，t₂を、エ
ンジン始動前後において変化させることにより、
リレー２の作動回数が減少する。

しかして、エンジン始動後、アフターグローが
完了すると、作動スイツチ６が開かれ、コントロ
ールボツクス５を不作動とするので、グロープラ
グ１への通電は完全に遮断される。

実施例 ２ 本例は、第２図に示すように、第２コンパレー
タ２３の第２入力端子２３ｂ側の電位すなわち基
準電位を、エンジン始動（完爆）前後において変
化させるタイマー回路３０を備えたもので、その
構成は、タイマー回路３０と完爆スイツチ８の接
続方法を除き、実施例１と同様である。実施例１
と同様の構成要素については同一の符号を用い、
その要部についてのみ説明する。

第２図において、完爆スイツチ８は実施例１と
同じく完爆後閉成するスイツチであるが、実施例
１ではその一端がアースされているのに対して、
この実施例ではその一端はコントロールボツクス
５の電源電圧すなわち実施例１のスイツチ６を介
してバツテリ３に接続されており、完爆後コント
ロールボツクス５の接続端子Ｄにオン信号を出力
するものである。３１はアンド回路で、その第１
入力端子３１ａは第１接続端子Ａに、第２入力端
子３１ｂは第４接続端子Ｄに、出力端子３１ｃは
第４抵抗１９を介して第２トランジスタ１７のベ
ースにそれぞれ接続されている。３２は一端がア
ースされた第11抵抗で、他端に第８および第９抵
抗２４，２５が直列に接続され、該第８抵抗２４
と第11抵抗３２との間に第２トランジスタ１７の
コレクタが接続されている。

上記構成によれば、エンジン始動（完爆）前で
は、完爆感知スイツチ８は開いているため、アン
ド回路３１への入力がないので、グロープラグ１
が上限温度T₁に達しても、第２トランジスタ１
７は導通状態にならず、第３トランジスタ１８の
みが導通状態になる。これにより、第２コンパレ
ータ２３の基準電位は、第９抵抗２５と、第８お
よび第11抵抗２４，３２との分圧によつて決定さ
れる。

一方、エンジン始動後は、完爆感知スイツチ８
が閉成し、アンド回路３１の第２入力端子３１ｂ
にオン信号が入力されるので、グロープラグ１が
上限温度T₁に達して、アンド回路３１の第１入
力端子３１ａにオン信号が入力されると、出力端
子３１ｃよりオン信号が出力されるので、第２ト
ランジスタ１７が、第３トランジスタ１８ととも
に導通状態になる。これにより、第２コンパレー
タ２３の基準電位は、第９抵抗２５と第８抵抗２
４とによる分圧にて決定されることになり、エン
ジン始動前に比して、基準電位は下げられて低く
なる。

したがつて、エンジン始動後は、エンジン始動
前に比して、コンデンサ２６の放電作用により、
第２コンパレータ２３の第１入力端子２３ａの電
位が、基準電位（第２入力端子２３ｂ側電位）ま
で低下するのにより多くの時間を要することとな
り、その結果、エンジン始動後のリレー２のオフ
時間t₂は、始動前のオフ時間t₁よりも長くなり
（第３図参照）、リレー２の作動回数が減少する。

なお、本例は、第２コンパレータ２３の基準電
位を、エンジン始動前後において変化させる点以
外は、実施例１とほぼ同様の動作をするので、そ
の詳細な説明を省略する。

また、グロープラグ１の温変化の状態は、実施
例１と同様に、第３図に示すようになる。

なお、上記実施例１〜実施例２におけるグロー
プラグ通電制限手段は、リレー２にてグロープラ
グ１への通電を遮断するように構成しているが、
グロープラグ１へ流れる電流量を減少させる手段
（例えばグロープラグ１が上限温度T₁になつたと
き、リレー２がグロープラグ１への通電回路に抵
抗を直列に挿入するように切替わり、グロープラ
グ１に流れる電流を減少させるようにする）を用
いても同様の効果を達成することができる。ま
た、上記実施例１〜実施例２においては、グロー
プラグの上限温度T₁を完爆までの始動前と完爆
後の始動後において同一としたが、始動後のアフ
ターグロー時には、始動前よりも上限温度を低く
設定してもよい。この場合、始動後には始動前よ
りもグロープラグへ印加する電圧を減少するよう
にすればよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示するもので、第
１図は実施例１のデイーゼルエンジンのグロープ
ラグ通電装置の電気回路図、第２図は実施例２の
同電気回路図、第３図は実施例１および実施例２
におけるグロープラグの温度変化を示す図であ
る。 １……グロープラグ、２……グロープラグ用リ
レー、２ａ……励磁コイル、３……バツテリ、４
……キースイツチ、５……コントロールボツク
ス、６……作動スイツチ、７……基準抵抗、８…
…完爆感知スイツチ、９……上限温度感知回路、
１０……タイマー回路、１１……第１トランジス
タ、１２……第１抵抗、１３……第１ダイオー
ド、１４……第１コンパレータ、１５……第２抵
抗、１６……第３抵抗、１７……第２トランジス
タ、１８……第３トランジスタ、１９……第４抵
抗、２０……第５抵抗、２１……第６抵抗、２２
……第７抵抗、２３……第２コンパレータ、２４
……第８抵抗、２５……第９抵抗、２６……コン
デンサ、２７……第２ダイオード、２８……第３
ダイオード、２９……第10抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源とグロープラグ間の電力供給回路に配置
   され、該回路内の電力供給路をオン・オフさせる
   機械的接点を有するリレーを具備し、該リレーを
   グロープラグに流れる電流量が制限させる側に作
   動させる構成としたグロープラグ通電制限手段を
   設け、エンジン始動前および始動後にグロープラ
   グに通電し、その通電中、上記グロープラグ通電
   制限手段を周期的に所定の作動時間作動させてグ
   ロープラグに流れる電流量を制限し、該グロープ
   ラグの温度を所定温度に維持するデイーゼルエン
   ジンのグロープラグ通電装置において、上記グロ
   ープラグ通電制限手段が、エンジン始動前の周期
   的な作動における一回当りの電流量制限の作動時
   間を所定値に設定する第一タイマー手段と、エン
   ジン始動後の一回当りの電流量制限の作動時間を
   上記所定値よりも長く設定する第二タイマー手段
   とを有することを特徴とするデイーゼルエンジン
   のグロープラグ通電装置。