JPH037026B2 - - Google Patents

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JPH037026B2
JPH037026B2 JP15483882A JP15483882A JPH037026B2 JP H037026 B2 JPH037026 B2 JP H037026B2 JP 15483882 A JP15483882 A JP 15483882A JP 15483882 A JP15483882 A JP 15483882A JP H037026 B2 JPH037026 B2 JP H037026B2
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temperature
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    • 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
    • F02P19/026—Glow plug actuation during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイーゼルエンジンのグロープラグ通
電制御方法に係り、特に、デイーゼルエンジンの
燃焼室に噴射される燃料を通電により着火させる
グロープラグの通電量を制御するのに好適なデイ
ーゼルエンジンのグロープラグ通電制御方法に関
する。
デイーゼルエンジンが塔載された自動車などの
車両には、デイーゼルエンジンの燃焼室に噴射さ
れる燃料を通電により着火させるグロープラグが
設けられている。このグロープラグの通電を制御
する場合、従来、エンジン水温を検出し、エンジ
ン水温に応じた通電時間を定め、この通電時間の
間グロープラグへの通電量を増加する制御を行な
い、エンジン始動時のグロープラグの温度を燃料
の着火に必要とされる設定温度以上に維持する制
御が行なわれていた。そのためエンジン始動時に
は、グロープラグによつて燃焼室に噴射される燃
料が燃料の着火に適正となる温度に高められるの
で、エンジン始動が容易に行なえるようになつて
いた。
ところで、車両が、大気圧が低い高地などを走
行するとエンジンの吸気圧力が低下し、ポンプ損
失（吸気、排気の仕事損失）が増大する。そのた
め、従来のようなグロープラグの通電制御が適用
された車両では、エンジンの吸気圧力によるグロ
ープラグへの通電量の制御が行なわれていないた
め、圧縮圧の低下により燃料の着火性が著しく低
下するという問題があつた。このような問題が生
じると未燃焼ガスが白煙となつて排気管から排出
される。この白煙は異臭が伴なうとともにこの白
煙には有害ガス、例えばHC、CO、NOXなどが
含まれており、大気が汚染される。
又、車両が大気ガスが低い高地などを走行しな
い場合でも騒音、振動対策のため吸気絞りシステ
ムのデイーゼルエンジンを塔載した車両の場合
は、騒音、振動を低下するための吸気を絞る制御
を行なうと、エンジンの吸気圧力が低下し、燃料
の着火性が低下しやすくなり白煙が発生するとい
う問題があつた。
一方、燃料の着火性の低下によつて白煙が発生
するのを防止するためにエンジンの吸気圧力によ
り燃料の噴射時期を補正するエンジンシステムが
提案されているが、燃料の噴射時期の補正によつ
て白煙を防止するようにすると、エンジンがノツ
キング状態となるという問題があつた。
本発明は、前記従来の課題に鑑みなされたもの
であり、その目的は、燃料の着火性の向上が図
れ、燃料を完全燃焼させることができるデイーゼ
ルエンジンのグロープラグ通電制御方法を提供す
ることにある。
前記目的を達成するために、本発明は、エンジ
ンの吸気圧力を検出し、このエンジン吸気圧力と
燃料の失火が生じる限界値を示すエンジン吸気圧
力の設定値とを比較し、検出されたエンジン吸気
圧力が前記設定値以下のとき、デイーゼルエンジ
ンの燃焼室に噴射される燃料を着火させるグロー
プラグへの通電を行なうようにしたことを特徴と
する。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
第１図には、本発明を適用するに好適な燃料噴
射ポンプと制御装置の構成図が示されている。
燃料噴射ポンプ１は駆動制御部とセンサ部から
構成されている。駆動制御部はデイーゼルエンジ
ン１０によつて駆動されるドライブシヤフト１
１、このドライブシヤフト１１の端部に設けられ
たギヤ１２及びローラ１３、該ローラ１３に遊嵌
結合されるカムプレート１４、内部にスピルポー
ト５０を有し前記カムプレート１４に結合されて
デイーゼルエンジン１０のインジエクシヨンノズ
ル２に燃料を送るためのポンププランジヤー１
５、燃料をインジエクシヨンノズル２及びタイマ
ピストン１６に送る燃料ポンプ１７、進角調整を
決めるタイミング制御弁１９、スピルリング２１
を駆動するリニアソレノイド２２、リニアソレノ
イド２２を構成するコイル２３及び前記スピルリ
ング２１を駆動するプランジヤ２４、リニアソレ
ノイド２１により駆動されて噴射量を調整するス
ピルリング２１、ポンププランジヤ１５への燃料
の供給量を制御するフユエルカツトバルブ（以下
FCVと称する）２６（励磁コイル２７及びバル
ブ２８より成る）、ポンププランジヤ１５よりの
燃料の逆流防止や後だれ防止のためのデリバリバ
ルプ５６及びレギユレーテイングバルブ２９から
構成されている。
センサ部としては、タイマピストン１６の位置
を電気的に検出するタイマ位置センサ１８、ギヤ
１２の回転速度に応じたパルス信号を出力する回
転数検出器としての電磁ピツクアツプセンサ２
０、プランジヤ２０の移動量を検出するスピル位
置センサ２５から構成されている。
カムプレート１４はポンププランジヤ１５とと
もに回転並びに往復動する。この往復動は回転自
在ではあるがシヤフトの軸方向に対しては固定さ
れているローラ１３にカムプレート１４が乗り上
げることにより生ずる。ポンププランジヤ１５が
回転することにより燃料の分配が行なわれる。燃
料の噴射量の調節は、スピルリング２１の位置
で、ポンププランジヤ１５で高圧縮された燃料を
逃がすタイミングで決まる。又ポンプ内の余剰燃
料はオリフイス３０を介してポンプ１３側に戻さ
れる。又、燃料ポンプ１内のリニアソレノイド２
２及びFCV２６の制御は制御装置３によつて行
なわれるが、このために各種のセンサの出力信号
が取り込まれる。即ち電磁ピツクアツプセンサ２
０によるエンジン回転数信号SN及びスピル位置
センサ２５の出力信号SSの各信号が制御装置３に
取り込まれる。
又制御装置３には吸気マニホールド４に設けら
れた吸気温センサの検出信号SA、同じく吸気マ
ニホールド４に設けられた吸気圧センサ６の検出
信号SP、エンジン冷却水温を検出する水温センサ
の検出信号SW、アクセル８の踏み込み量を検出
するアクセルセンサ部９の検出信号Sacc、イグ
ニツシヨンスイツチ４０のオン、オフ状態に応じ
た信号であるイグニツシヨン信号Ig、スタータス
イツチ４２のオン、オフ状態に応じた信号である
スタータ信号Stがそれぞれ供給される。制御装置
３は各種センサ群からの検出信号等を取り込み、
これらの信号に基づいて燃料噴射ポンプ１及びデ
イーゼルエンジン１０の駆動を制御することがで
きる。
又、デイーゼルエンジン１０のインテイクマニ
ホールド４４には、デイーゼルエンジン１０の燃
焼室に噴射される燃料を通電により着火させるグ
ロープラグ４６が設けられている。このグロープ
ラグ４６は、グロープラグ通電回転４８により通
電量が制御され、その通電量に応じて噴射される
燃料を加熱することができる。又グロープラグ通
電回転４８による通電量の制御は制御装置３から
の指令により行なわれる。
第２図には、第１図の制御装置をマイクロコン
ピユータで構成した場合の構成図が示されてい
る。
第２図に示される制御装置３は、CPU６１を
中枢として、各種の処理を実行するための処理プ
ログラム及びモニタプログラムが格納された
ROM６２、演算内容及び各種センサの出力内容
等を一時的に格納するとともに電源断における演
算内容設定値等を記憶しつづけるバツクアツプメ
モリを有するRAM、入出力ポート６４，６５、
Ａ／Ｄ変換器６６、マルチプレクサ６７、駆動回
転６８，６９，７０等から構成されており、入出
力ポート６４，６５、CPU６１、ROM６２、
RAM６３が夫々バスライン７１で接続されてい
る。そして水温センサ７、吸気温センサ５、吸気
圧センサ６、アクセルセンサ９の各検出信号はバ
ツフア回路７２，７３，７４，７５を介してマル
チプレクサ６７に供給される。又スピル位置セン
サ２５、タイマ位置センサ１８の各検出信号はセ
ンサ信号検出回路７６，７７を介してマルチプレ
クサ６７に供給される。マルチプレクサ６７に供
給されたセンサ出力はＡ／Ｄ変換器６６でデジタ
ル信号に変換され入出力ポート６４にデータとし
て供給される。又スタータ信号St、イグニツシヨ
ン信号Igは夫々バツフア回路７８，７９を介して
入出力ポート６５に供給される。又電磁ピツクア
ツプセンサ２０の検出信号は波形整形回路８０を
介してCPU６１に供給される。
又、グロープラグ４０に供給される通電量を検
出するためにグロープラグ４６の通電回路に設け
られたセンシングレジスタR1からの信号が電圧
検出回路８２を介してマルチプレクサ６７に供給
される。
CPU６１は前記各種センサ等からの信号によ
り各種の演算を行ない、グロープラグ４６の通電
量や燃量ポンプ等を駆動するための駆動信号を出
力する。即ち、グロープラグ４６への通電量を制
御する場合には駆動回路６８に駆動信号を供給
し、FCV２６の駆動を制御する場合には駆動回
路６９に駆動信号を供給する。又リニアソレノイ
ド２２を駆動する場合にはＤ／Ａ変換器８４、サ
ーボアンプ８６を介して駆動回路７０に駆動信号
を供給する。なお、CPU６１、入出力ポート６
４，６５、Ａ／Ｄ変換器６６、Ｄ／Ａ変換器８４
へクロツクパルスを送るためのクロツク回路９０
が設けられている。
第３図には、グロープラグ通電回路４８の具体
的構成を説明するための構成図が示されている。
グロープラグ通電回路４８は、センシングレジ
スタR1、グロープラグレジスタR6、リレー１０
０、リレー１０２から構成されており、センシン
グレジスタR1がグロープラグ４６の等価抵抗R2，
R3，R4，R5に接続されている。リレーRy1，Ry2
の励磁コイルL1，L2は夫々制御装置３の駆動回
路６８に接続されており、センシングレジスタ
R1の両端は電圧検出回路８２に接続されている。
又、等価抵抗R2，R3，R4，R5は通電量が増加す
るに従がいその抵抗値が増大するもので構成され
ている。又グロープラグレジスタR6の抵抗値は
0.1Ω、センシングレジスタR1の抵抗値は10mmΩ、
等価抵抗R2〜R5の抵抗値は0.6〜0.8Ωである。
そしてこのように構成された本実施例における
グロープラグ通電回路４８は、駆動回路６８から
の駆動信号によりリレーRy1，Ry2の作動を制御
すことによりグロープラグ４６への通電量を制御
し、グロープラグ４６の温度を設定温度範囲に維
持することができる。即ち、駆動回路６８からの
駆動信号によりリレーRy1，Ry2を作動させると、
センシングレジスタR1のみがグロープラグ４８
の通電回路に含まれ、グロープラグ４６を急加熱
するのに必要な通電量がセンシングレジスタR1
を介して等価抵抗R2〜R5に供給される。この結
果グロープラグ４６の温度が急激に増加すると等
価抵抗R2〜R5の抵抗値が増大し、この結果グロ
ープラグ４６への通電量が減少するためセンシン
グレジスタR1両端の電圧降下が減少する。
グロープラグ４６の温度が設定温度範囲、例え
ば750℃〜900℃内にあるか否かの判定は、センシ
ングレジスタR1に印加される電圧とセンシング
レジスタR1の両端の電圧降下とを電圧検出回路
８２で検出することにより行なえる。
即ち、本実施例においては、リレーRy1の作動
時と非作動時ではセンシングレジスタR1への印
加電圧が異なるが、グロープラグ４６の温度が前
記設定温度範囲に亘つて変化するときの等価抵抗
R2〜R5の電圧降下を、リレーRy1の作動時及び非
作動時についてそれぞれセンシングレジスタR1
への印加電圧と、その印加電圧に対するセンシン
グレジスタR1両端の電圧降下とに対応づけて予
め設定しておくことにより、グロープラグ４６の
温度が前記設定温度範囲内にあるか否かを検出す
ることができる。
そのため、電圧検出回路８２によつてグロープ
ラグ４６の温度が設定温度（900℃）を越えたこ
とが検出されたときリレーRy1の作動を停止すれ
ば、グロープラグ４６の通電回路にグロープラグ
レジスタR6が含まれ、等価抵抗R2〜R5への通電
量が減少しグロープラグ４６の温度を下げること
ができる。又、リレーRy1の非作動時によりグロ
ープラグ４６の温度が下がりセンシングレジスタ
R1両端の電圧降下が増加した場合にもこのとき
のセンシングレジスタR1への印加電圧とセンシ
ングレジスタR1両端の電圧降下を検出すること
によりグロープラグ４６の温度が設定温度（750
℃）以下になつたときを検出することが出来る。
このときは、再びリレーRy1を作動させることに
よりグロープラグ４６への通電量を増加し、グロ
ープラグ４６の温度を上昇させることが出来る。
このようにリレーRy1の作動を繰り返すことに
よりグロープラグ４６の温度を設定温度範囲内に
維持することが出来る。
ところで、デイーゼルエンジンにおいては、第
４図に示される如く、エンジン回転速度（rpm）
に応じて白煙が発生する領域がエンジンの吸気圧
力〔mmHgabs（絶対圧）〕との関係において生じ
る。そこで、本実施例においては、第５図に示さ
れる如く、燃料の失火が生じる限界値としてのエ
ンジン吸気圧力の設定値Pkをエンジン回転速度
（rpm）に対応づけてROM６２に格納してある。
そしてエンジン回転速度とエンジンの吸気圧力を
検出し、エンジンが白煙が発生する領域にあるか
否かを判定するようにしている。
次に、本発明に係る作用を第６図のフローチヤ
ートに基づいて説明する。
まずステツプ100において、電磁ピツクアツプ
センサ２０からの検出信号によりエンジン回転速
度NE、吸気圧センサ６からの検出信号により吸
気圧力Pm、電圧検出回路８２からの検出信号に
よりグロープラグ４６の温度TGを夫々検出しス
テロプ101に移る。ステツプ101において、エンジ
ン回転速度NEより燃料の失火が生じる限界値を
示す吸気圧力の設定値Pkを算出しステツプ102に
移る。ステツプ102においては検出された吸気圧
Pmが吸気圧力の設定値Pkより小さいか否かの判
定を行なう。ステツプ102において、吸気圧力
Pmが設定値Pkより小さい場合にはステツプ103
に移り、リレーRy1，Ry2を作動させる。次にス
テツプ104に移りグロープラグ４６の温度TGが設
定温度、例えば900℃以下であるか否かの判定を
行なう。ステツプ104においてグロープラグ４６
の温度TGが設定温度より低い場合にはステツプ
105に移り、駆動回路６８からの駆動信号により
リレーRy1の作動を継続させる。なおこのとき、
リレーRy2も作動状態にある。そのため、グロー
プラグ４６への通電量が増加しグロープラグ４６
の温度が上昇する。
ステツプ104においてNOと判定された場合に
は、ステツプ106に移り、駆動回路６８からの駆
動信号が停止され励磁コイルLIが非励磁状態と
なる。そのため、グロープラグ４６には励磁コイ
ルLIが励磁状態の場合よりも少ない電流が供給
され、グロープラグ４６の温度が徐々に低下す
る。
一方、ステツプ102でNOと判定された場合は
ステツプ107に移る。このステツプではリレー
Ry1，Ry2に対する駆動信号が出力されず、リレ
ーRy1，Ry2は共に非作動状態にある。
このように本実施例においては、吸気圧力が設
定圧力以下の場合にグロープラグへの通電が行な
われ、しかもグロープラグの温度が設定温度以下
のときはグロープラグが急加熱されてグロープラ
グの温度を設定温度内に上昇させることが行なわ
れるもので、吸気圧力が設定圧力以下に低下した
場合でも、燃料が失火状態になるのを防止するこ
とができる。
又、本実施例におけるグロープラグの通電制御
方法を吸気絞りシステムのエンジンが塔載された
車両に適用すれば、吸気絞りを増加るように制御
しても、燃料が失火状態になるのを防止できる。
又、本実施例におけるグロープラグ通電制御方
法を適用すればエンジンの吸気圧力によつて噴射
時期の補正を行なう制御を行なわなくても、燃料
の失火による白煙の発生を防止することができ
る。
又、本実施例によれば、燃料の失火が防止でき
るので、燃料を完全燃焼させることができるの
で、トルクの向上が図れるとともに、燃費の向上
が図れる。
又、前記実施例においては、エンジン回転速度
とエンジンの吸気圧力を検出することによりグロ
ープラグへの通電を行なうことについて述べた
が、エンジンの吸気圧力だけを検出し、燃料の失
火が生じる限界値を示す吸気圧力の設定値を予め
定め、この設定値と検出された吸気圧力とを比較
し、エンジンの吸気圧力が前記設定値以下のとき
グロープラグへの通電を行なうようにしても前記
実施例と同様の効果が得られる。又さらに、エン
ジン回転速度と、燃料噴射量（アクセル開度）か
ら燃料が失火状態となるエンジンの負荷領域を予
め定め、エンジン回転速度と燃料噴射量を検出
し、これらの検出信号に基づいてエンジンが設定
負荷領域になつたときグロープラグへの通電を行
なつても前記実施例と同様の効果が得られる。
又、前記実施例において、エンジン水温が冷え
ているときには、エンジンの吸気圧力の設定値を
例えば720mmHgabsから800mmHgabsに上げるよう
にすれば、さらに良好な制御が行なえる。
以上説明したように、本発明によれば、エンジ
ンの吸気圧力が、燃料の失火が生じる限界値を示
す吸気圧力の設定値以下になつた場合でも、燃料
が失火状態となつて白煙が発生するのを防止する
ことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用した燃料噴射ポンプと制
御装置の構成するための構成図、第２図は第１図
に示す制御装置の構成を説明するための構成図、
第３図は第１図に示すグロープラグ通電回路の構
成を説明するための構成図、第４図はエンジン回
転速度とエンジン吸気圧力との関係によつて生じ
る白煙発生領域を説明するための線図、第５図は
エンジン吸気圧とエンジン回転速度との関係を示
す線図、第６図は本発明に係る作用を説明するた
めのフローチヤートである。 １……燃料噴射ポンプ、２……インジエクシヨ
ンノズル、３……制御装置、６……吸気圧セン
サ、７……水温センサ、２０……電磁ピツクアツ
プセンサ、４０……イグニツシヨンスイツチ、４
２……スタータスイツチ、４６……グロープラ
グ、４８……グロープラグ通電回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの吸気圧力を検出し、このエンジン
    吸気圧力と燃料の失火が生じる限界値を示すエン
    ジン吸気圧力の設定値とを比較し、検出されたエ
    ンジン吸気圧力が前記設定値以下のとき、デイー
    ゼルエンジンの燃焼室に噴射される燃料を着火さ
    せるグロープラグへの通電を行なうことを特徴と
    するデイーゼルエンジンのグロープラグ通電制御
    方法。 ２ 前記吸気圧力の設定値をエンジン回転速度か
    ら求める特許請求の範囲第１項記載のデイーゼル
    エンジンのグロープラグ通電制御方法。
JP15483882A 1982-09-06 1982-09-06 デイ−ゼルエンジンのグロ−プラグ通電制御方法 Granted JPS5943983A (ja)

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JPS5943983A JPS5943983A (ja) 1984-03-12
JPH037026B2 true JPH037026B2 (ja) 1991-01-31

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ID=15592983

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JPS60256568A (ja) * 1984-06-01 1985-12-18 ローベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング グロープラグの温度制御装置
JP2009002234A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御システム

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