JPH0444856Y2

JPH0444856Y2 -

Info

Publication number: JPH0444856Y2
Application number: JP1986162878U
Authority: JP
Priority date: 1986-10-22
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1992-10-22
Also published as: JPS6367672U

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本考案はマイクロコンピユータを用いてグロー
プラグの通電制御を行うようにしたデイーゼル機
関用制御装置に関する。（従来の技術）近時、マイクロコンピユータを用いてデイーゼ
ル機関の運転制御のほか機関の始動制御をも行う
ことができるようにした制御装置が実用化される
傾向にある。ところで、機関の始動制御をマイク
ロコンピユータにより行おうとする場合、機関の
始動の際にグロープラグに加えてスタータモータ
がバツテリの負荷となるため、バツテリの端子電
圧が極端に低下し、マイクロコンピユータが作動
不能に陥つて所定の制御が一時的に中断されてし
まうという不具合が生じるおそれがあつた。このような不具合を克服するため、例えば、電
源電圧が制御用コンピユータの正常動作電圧以下
に低下したことを検出する手段と、機関の始動状
態を検出する手段とを設け、これらの手段の検出
結果に応答し機関の始動時に電源電圧が上記電圧
以下に低下した場合には上記制御用コンピユータ
に代えて適宜のバツクアツプ手段によりグロープ
ラグの予熱制御を行うようにした装置が提案され
ている（特開昭59−68568号公報参照）。このほか、レギユレータの入力電圧Vinと出力
電圧Voutの比較を行い、Vin−Voutの値が所定
値未満のときにグローリレー回路を強制的にオン
させるようにした装置（特開昭59−65574号公報
参照）等も提案されている。（考案が解決しようとする問題点）上述した従来の装置は、いずれも、電源電圧の
値が予め定められたレベル以下になつた場合に、
マイクロコンピユータによる予熱制御に代えて適
宜のバツクアツプ手段によりグロープラグの予熱
動作を確保するものである。しかしながら、この
ような従来のデイーゼル機関用制御装置にあつて
は、マイクロプロセツサの最低作動電圧にはかな
りのばらつきがあるため、バツクアツプ手段に切
換えるための電圧レベルを比較的高目に設定しな
ければならないことになる。その結果、マイクロ
プロセツサが未だ充分作動しうる条件にあるにも
拘らず所定のバツクアツプ制御に強制的に切換え
られてしまう状況も多々生じることとなり、マイ
クロプロセツサの能力を充分に活用することがで
きないという問題点がある。さらに、従来の装置
では、電源電圧の低下を検出するために所要の検
出回路を外付にて設けなければならないので、こ
のために部品点数が増大し、組立コスト、調整コ
ストも増大するという欠点も有している。（考案の目的）そこで本考案は、グロープラグの予熱制御を実
行中にスタータスイツチがオンとなり、バツテリ
電圧が低下してマイクロプロセツサの作動が停止
した場合には所定の出力ポートのインピーダンス
が高くなるように構成することにより、回路規模
を大きくすることなしに、使用している個々のマ
イクロプロセツサの能力に応じたバツクアツプ制
御の切換えを行えるようにしたデイーゼル機関用
制御装置を提供することを目的としている。（問題点を解決するための手段）本考案によるデイーゼル機関用制御装置は上記
目的達成のため、グロープラグの予熱制御を行い
うるように構成されたデイーゼル機関用制御装置
において、駆動電圧の低下により作動不能となつ
たときに高インピーダンス状態となる互に別個に
設けられた第１出力ポートおよび第２出力ポート
を有し、該第２出力ポートから前記グロープラグ
の予熱制御のための制御信号を出力するマイクロ
プロセツサと、デイーゼル機関が始動状態にある
ことを示す始動信号を出力する手段と、前記グロ
ープラグへの通電をオン・オフするリレー手段
と、第１出力ポートが高インピーダンス状態で、
かつ、デイーゼル機関が始動状態にある場合、グ
ロープラグへの通電を行うための信号を、第２出
力ポートからの制御信号に関係なく出力する第１
回路を有するとともに、該第１回路とは別個に設
けられ、第２出力ポートが高インピーダンス状態
でない場合、グロープラグへの通電を行うための
信号を、第２出力ポートからの制御信号に応じて
出力する第２回路を有し、第１回路または第２回
路の出力信号をリレー駆動信号としてリレー手段
に与える制御回路と、を備えている。（作用）本考案では、グロープラグの予熱制御が実行さ
れている際にスタータスイツチがオンとされ、機
関が始動状態となつた時にバツテリの端子電圧が
低下して、このバツテリ電圧の低下が制御用のマ
イクロプロセツサの作動を停止させた場合には、
これと同時にマイクロプロセツサの所定の出力ポ
ートのインピーダンスが高くなる。したがつて、
マイクロプロセツサからの制御信号とは関係な
く、グロープラグへの通電がクランキング期間中
適切に確保される。その結果、回路規模を大きく
することなしに、使用している個々のマイクロプ
ロセツサの能力に応じたバツクアツプ制御の切換
えを行えるようにし、また、バツクアツプ制御の
精度および応答性を著しく高めたデイーゼル機関
用制御装置が実現される。（実施例）以下、本考案を図面に基づいて説明する。第１〜３図は本考案の一実施例を示す図であ
る。まず、構成を説明する。第１図において、１は
デイーゼル機関用制御装置であり、デイーゼル機
関用制御装置１はマイクロプロセツサ２を備え、
このマイクロプロセツサ２によつてバツテリ３か
らグロープラグ４₁〜４₄に供給される予熱電流の
通電制御および図示しないデイーゼル機関の所定
の運転制御を行う構成となつている。バツテリ３
の正極側には電源スイツチ５が設けられており、
バツテリ３の端子電圧V_Bは該電源スイツチ５を
介して定電圧回路６に供給され、ここで安定化さ
れた安定化電圧V_STがマイクロプロセツサ２の電
源入力端子２ａに供給されている。端子電圧V_B
は、また、パワーオンリセツト回路８にも入力さ
れており、パワーオンリセツト回路８は電源スイ
ツチ５がオンとなつたことに応答してその出力線
８ａのレベルを所定の短い時間だけ「Ｌ」とする
ように作動する公知の回路である。符号９で示さ
れるブロツクは、マイクロプロセツサ２の端子２
ｂから出力されるプログラムラン信号PRに応答
して作動するプログラム暴走検出回路であり、プ
ログラムラン信号PRが正常に出力されている場
合にはその出力線９ａのレベルが「Ｈ」となり、
プログラムラン信号PRが正常に出力されていな
い場合にはその出力線９ａのレベルが「Ｌ」とな
る。各出力線８ａおよび９ａは入力アンドゲート１
０の入力端子にそれぞれ接続されており、アンド
ゲート１０の出力線１０ａはマイクロプロセツサ
２のリセツト端子Ｒに接続されている。図示の実
施例では、マイクロプロセツサ２はそのリセツト
端子Ｒのレベルが「Ｌ」となつたときにリセツト
される構成となつており、プログラムの暴走又は
電源の投入のうち少なくとも１つの状態が生じた
ときにマイクロプロセツサ２がリセツトされる。マイクロプロセツサ２によりグロープラグ４₁
〜４₄の予熱のための通電制御演算を実行するた
め、マイクロプロセツサ２の入力端子２ｃには、
スタータスイツチ１１の閉成によつて与えられる
始動信号STが印加されてているほか、センサユ
ニツトＫからは機関の運転条件に関するデータＤ
が入力されている。マイクロプロセツサ２には、
グロープラグ４₁〜４₄の予熱制御を行うために必
要な制御プログラムがストアされており、データ
Ｄおよび始動信号STに応答して所定の制御演算
が行われる。マイクロプロセツサ２は、その電源
入力端子２ａに印加されている電圧が低下するこ
とによつて正常な作動を継続することが不可能と
なつた場合に高インピーダンス状態となる出力端
子２ｄおよび２ｅを備えており、この出力端子２
ｅからグロープラグ４₁〜４₄の通電制御を行うた
めの制御信号CSが出力される。したがつて、出
力端子２ｄが本願の第１出力ポートを構成し、出
力端子２ｅが本願の第２出力ポートを構成する。
なお、マイクロプロセツサ２は、グロープラグの
予熱制御のための演算のほか、機関の運転制御の
ための演算も実行する構成となつているが、本考
案と関係が薄いので詳しい説明は省略する。制御信号CSおよび始動信号STは、グロープラ
グ４₁〜４₄にバツテリ３から供給される予熱電流
をオン・オフするグロープラグリレー１２の制御
を行うための制御回路１３に入力されている。制
御回路１３において、OP1，OP2は差動増幅器、
T₁，T₂はトランジスタ、R₁〜R₁₆は抵抗器、D₁，
D₂，D₃およびD₄はダイオードであり、OP1，
OP2は同一パツケージで構成される。差動増幅器
OP1，OP2は、端子電圧V_Bが電源スイツチ５お
よび抵抗器R₁₀を介して電源電圧として供給され
ており、OP1の反転入力端子側には抵抗器R₂，
R₃から成る第１バイアス回路１５が設けられて
いる。一方、その非反転入力端子側には抵抗器
R₄，R₅から成る第２バイアス回路１６が設けら
れている。第１および第２バイアス回路１５，１
６には、安定化電圧V_STが印加されており、差動
増幅器OP1の反転入力端子および非反転入力端子
には第１および第２バイアス回路１５，１６によ
つて所定のバイアス電圧が印加されている。そし
て、差動増幅器OP1の出力端子はダイオードD₃
を経て抵抗器R₇を介して定電圧回路６の出力に
接続されるとともに、抵抗器R₈を介してその非
反転入力端子に接続されている。差動増幅器OP1の作動状態を定める抵抗器R₂，
R₃，R₄，R₅，R₆の値は、始動信号STのレベルが
「Ｌ」で出力ポート２ｄがハイインピーダンス状
態の場合において非反転入力端子のレベルが反転
入力端子のレベルより若干高くなり、その出力レ
ベルが「Ｈ」となるように定められている（第２
図参照）。また、差動増幅器OP2の反転入力端子
側には、抵抗器R₁₃，R₁₄から成る分圧回路１７
が設けられており、その非反転入力端子側には抵
抗器R₁₆を介して、マイクロプロセツサ２の出力
端子２ｅに接続されている。分圧回路１７の抵抗
器R₁₃には、安定化電圧V_STが印加されており、
このR₁₃，R₁₄の値は、出力ポート２ｅがハイイ
ンピーダンスの時、反転入力端子のレベルが、非
反転入力端子のレベルより若干低くなり、その出
力レベルが「Ｈ」となるように定められている
（第３図参照）。一方、始動信号STは、抵抗器R₁，R₆により構
成される分圧器およびダイオードD₁を介してそ
の反転入力端子に印加されているので、始動信号
STのレベルが「Ｌ」の場合にはダイオードD₁が
逆バイアス状態となり差動増幅器OP1の作動に影
響はない。抵抗器R₁，R₆により構成される分圧
器は、始動信号STのレベルが「Ｈ」となつたと
きにダイオードD₁のアノードに印加される電圧
がそのカソード側の電位より充分高くなるように
抵抗器R₁，R₆の値が定めされているので、出力
ポート２ｄがハイインピーダンス状態の場合にお
いて始動信号STのレベルが「Ｈ」となつたこと
に応答して差動増幅器OP1の出力レベルは「Ｌ」
となる。したがつて、出力ポート２ｄがハイイン
ピーダンス状態にあれば始動信号STのレベルに
従つて差動増幅器OP1の出力レベルが変化する。
ここで、２ｄの出力信号のレベルが「Ｈ」であれ
ば、始動信号STのレベルがどのような状態にあ
つても差動増幅器OP1の出力レベルは必ず「Ｈ」
となる（すなわち、２ｄの出力は常に「Ｈ」とな
るようにプログラムされているので、２ｄの出力
のとり得る状態は「Ｈ」あるいは「ハイインピー
ダンス」の２態様のみである）。トランジスタT₁，T₂および抵抗器R₉，R₁₁か
ら成る増幅回路１８は、差動増幅器OP1，OP2の
出力レベルが「Ｌ」となつたことに応答して、グ
ロープラグリレー１２のリレーコイル１２ａにリ
レースイツチ１２ｂをオンとするに充分な励磁電
流を供給するための回路である。したがつて、差
動増幅器OP1、抵抗器R₁〜R₈、R₁₀、ダイオード
D₁、D₃は本願の第１回路C1を構成し、差動増幅
器OP2、抵抗器R₁₃、R₁₄、ダイオードD₄は、本
願の第２回路Ｃ２を構成する。ここで、ダイオー
ドD₂はトランジスタT₂のスイツチング動作によ
つてリレーコイル１２ａに生じる逆起電圧がトラ
ンジスタT₂に印加されるのを防止するためのダ
イオードである。グロープラグが未だ所定の温度
に達していない場合にはマイクロプロセツサ２か
ら出力される表示信号ISによりランプ表示装置１
９が差動して表示ランプ（図示せず）を点灯状態
とする。グロープラグの温度が所定の温度に達す
ると、表示信号ISにより表示ランプが消灯する。なお、符号１４で示されているのはスタータリ
レーであり、スタータリレー１４はスタータスイ
ツチ１１の閉成に応答して作動し、図示しないス
タータモータへの駆動電流の通電制御が行われ
る。次に、動作について説明する。まず、電源スイツチ５が投入されると、電源ス
イツチ５を介してバツテリ３の電圧が制御回路１
３に供給されるとともに、定電圧回路６からの安
定化電圧V_STがマイクロプロセツサ２および制御
回路１３の一部に供給される。このとき、パワー
オンリセツト回路８が作動してマイクロプロセツ
サ２がリセツトされ、この後、マイクロプロセツ
サ２は予熱制御のための制御プログラムを実行
し、その結果に従う制御信号CSを出力ポート２
ｅから出力する。マイクロプロセツサ２における予熱制御演算結
果に従つて出力される制御信号CSのレベルが予
熱動作の実行の指令を示す「Ｌ」レベル状態とな
ると、既に説明したように差動増幅器OP2の反転
入力端子のレベルがその非反転入力端子のレベル
より低くなつて差動増幅器OP2の出力レベルが
「Ｌ」となり、リレースイツチ１２ｂが閉成され
る。この結果、各グロープラグ４₁〜４₄に予熱電
流が通電され、グロープラグ温度が始動可能な値
にまで達すると、マイクロプロセツサ２から出力
される表示信号ISに応答してランプ表示装置１９
が作動し、グロープラグの予熱完了を知らせる。この後、操作者によりスタータスイツチ１１が
閉成されると、スタータリレー１４が励磁されて
図示しないスタータモータが作動する。スタータ
モータによる機関のクランキング動作中において
も制御信号CSのレベルは「Ｌ」となつており、

【表】このように、上述の構成によれば、マイクロプ
ロセツサ２は、電源電圧がその出力ポート２ｄを
ハイインピーダンス状態とさせる固有の最低差動
電圧になるまで制御動作を行うので、その時使用
されるマイクロプロセツサ２の特性に応じた個別
的な調整を何ら行うことなしに、そのマイクロプ
ロセツサの特性を最大限に引き出すことができ
る。また、マイクロプロセツサ２の駆動信号の低
下の前と後におけるグロープラグリレー１２の制
御が、それぞれの別個の出力ポート２ｄ，２ｅか
らの出力に応じて、それぞれ別個の第１、第２回
路Ｃ１、Ｃ２により行われることになる。したが
つて、各回路内の信号レベルの判別が容易になり
バツクアツプ制御の精度を著しく向上することが
でき、また、出力ポートの出力信号の切換えが不
要になり、バツクアツプ制御の応答性を著しく向
上することができる。（効果）本考案によれば、グロープラグの予熱制御を実
行中にスタータスイツチがオンとなり、バツテリ
電圧が低下してマイクロプロセツサの作動が停止
した場合には所定の出力ポートのインピーダンス
が高くなるように構成しているので、マイクロプ
ロセツサの作動電圧特性のばらつきがあつても、
このばらつきを考慮して個別的に調整を行わなく
ても、使用している個々のマイクロプロセツサの
能力に応じてクランキング時におけるグロープラ
グ予熱制御のバツクアツプ処理を確実に行うこと
ができる。その結果、バツテリ電圧の低下が生じた場合、
使用される各マイクロプロセツサの能力の限界ま
でマイクロプロセツサの制御によるグロープラグ
の予熱制限が実行されるので、従来のものに比
べ、性能が格段に向上するとともに、電圧レベル
の検出のための回路手段が不要となるのでコスト
の大幅な低減を期待することができ、高性能で低
価格の制御装置を実現することができる。また、第１、第２出力ポートを別個に設けると
ともに、第１回路、第２回路を別個に設けている
ので、バツクアツプ制御の精度および応答性を著
しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案に係るデイーゼル機関用制
御装置の一実施例を示す図であり、第１図はその
回路図、第２図はそのマイクロプロセツサの出力
端子２ｄの作用を説明するためのタイミングチヤ
ート、第３図はそのマイクロプロセツサの出力端
子２ｅの作用を説明するためのタイミングチヤー
トである。１……デイーゼル機関用制御装置、２……マイ
クロプロセツサ、２ｄ……出力ポート（第１出力
ポート）、２ｅ……出力ポート（第２出力ポー
ト）、３……バツテリ、４₁〜４₄……グロープラ
グ、６……定電圧回路、１１……スタータスイツ
チ、１２……グロープラグリレー、１３……制御
回路、Ｃ１……第１回路、Ｃ２……第２回路、
CS……制御信号、ST……始動信号、V_ST……安
定化電圧、V_B……端子電圧。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

グロープラグの予熱制御を行いうるように構成
されたデイーゼル機関用制御装置において、駆動
電圧の低下により作動不能となつたときに高イン
ピーダンス状態となる互に別個に設けられた第１
出力ポートおよび第２出力ポートを有し、該第２
出力ポートから前記グロープラグの予熱制御のた
めの制御信号を出力するマイクロプロセツサと、
デイーゼル機関が始動状態にあることを示す始動
信号を出力する手段と、前記グロープラグへの通
電をオン・オフするリレー手段と、第１出力ポー
トが高インピーダンス状態で、かつ、デイーゼル
機関が始動状態にある場合、グロープラグへの通
電を行うための信号を、第２出力ポートからの制
御信号に関係なく出力する第１回路を有するとと
もに、該第１回路とは別個に設けられ、第２出力
ポートが高インピーダンス状態でない場合、グロ
ープラグへの通電を行うための信号を、第２出力
ポートからの制御信号に応じて出力する第２回路
を有し、第１回路または第２回路の出力信号をリ
レー駆動信号としてリレー手段に与える制御回路
と、を備えたことを特徴とするデイーゼル機関用
制御装置。