JPS58192971A - グロ−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】 本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関を始動させるた
めに用いられ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、ディーゼル機関等の内燃機関の始動時にはグロー
プラグに電流を流して予熱するが、該予熱はグロープラ
グの温度上昇を速めて、できる限り短時間に行なうこと
が望ましく、このためグロープラグを急速加熱型とし、
グロープラグの通電制御を２つのリレーを用いて行ない
、第１リレーで大電流を供給して急速に加熱し、所定の
温度に達した後に第２リレーで電流制限抵抗器を介して
小電流を供給し、グロープラグの温度を所定の値に保持
する方式が提案されている。

一方、エンジンの始動直後に回転を安定化させると共に
排煙等の低減を図る目的で、エンジン始動直後に所定の
時間グロープラグに通電して所定の温度に保持する所謂
アフターグロ一方式を実施することも多々見受けられる
。

しかしながら、前記した２つのリレーを用いる方式では
第２リレーで通電する際に、電流制限抵’ｆｉｉ器を用
いているので無駄な電力を消費すると共に、前記アフタ
ーグローを多用し、しかも長時間行なう場合には電流制
限抵抗器での無効電力消費鑓がグロープラグの有効な電
力消費量と同程度となってバッテリーの寿命を縮め、省
電力、省資源の観点から問題があった。

また、この電流制限抵抗器での無効電力の消費を改Ｉす
るために、開閉器を用いてグロープラグへの通電を断続
的に行なうことも試みられているが、この方式では断続
通電によりバッテリー電圧の駆動が大きくなり、ライト
系の明暗現象を引きおこすと云う欠点があり、実用上問
題があった。

本発明は、両組縁型グロープラグと接地型グロープラグ
とを１組として用い、こ゛れらのグロープラグを電源に
対して並列接続又は直列接続に切り替えて通電電流を制
御することによって、前記従来の問題点を解消し、安定
したアフターグローができるディーゼルエンジンの始動
補助装置を提供しようとするものである。

以下、図面に基づき、本発明の一実施例について説明す
る。

図示しないディーゼルエンジンの１３燃焼室には両組縁
型グロープラグ１．２及び接地型グロープラグ３．４が
夫々装着され、両組縁型グロープラグ１と接地型グロー
プラグ３とは接続して１組となされ、本実施例では両組
縁型グロープラグ２と接地型グロープラグ４とが接続さ
れて合計２組装着され、双方共に主リレー５の常開接点
６を介してバッテリーＢに接続され、また両組縁型グロ
ープラグ１．２の他端は共に副リレー７の常開接点８を
介して接地されると共に、切替リレー９の常開接点１０
を介してバッテリーＢへ接続される。

またＡはエンジンのキースイッチで、オン端子ＯＮとス
タート端子ＳＴを有する。また１１は制御回路で、前記
主リレー５、副リレー７及び切替リレー９を制御ｌする
ものである。

前記制御回路１１の電圧制御タイマーＴ１には前記グロ
ープラグ１と３及び２と４の接続点１２の電圧、即らグ
ロープラグ電圧ＶＣが入りして、該電圧ＶＣに応じてタ
イマ一時間が設定されると共に、出力側には前記主リレ
ー５と副リレー７とが接続され、該電圧制御タイマーＴ
１が駆動している間だけ主リレー５、副リレー７が通電
して常開接点６．８を共にオンさせる。またＶＣ１、Ｖ
Ｃ２は夫々コンパレータで、コンパレータＶＣ＋は前記
グロープラグ電圧Ｖｃが予め設定された電圧以下の場合
にはＨレベルを出力し、グロープラグ電圧ＶＣが予め設
定された電圧以上になるとＬレベルに反転するようにな
され、該コンパレータＶＣ１の出力はアンドＡＮＤ１へ
入力され、一方コンバレータＶＣ２はグロープラグ電圧
Ｖ２が電源電圧■。に対して予め設定された電圧比以上
の場合にはＨレベルをまた予め設定された電圧比以下に
なるとＬレベルに反転するようになされ、該」ンバレー
タＶＣ２の出力はアンドＡＮＤｚへ入力される。またア
フターグロータイマー−はエンジンのレギュレータし端
子１３からの信号が入力されることによりオンし、予め
定めた設定時間後にオフするもので、出りはオアＯＲ１
を介してアンドＡＮＤ２に接続される。また保温タイマ
ー−にはエンジンのキースイッチＡのスタート端子ＳＴ
が接続され、電圧制御タイマーＴ１がオフするとオン　
　−して、スタート端子ＳＴがオフするとオフするもの
で、出力はオアＯＲ１を介してアンドＡＮＤｚに接続さ
れる。また前記アンドＡＮＤ２には前記アンドＡＮＤ１
の出力、電圧制御タイ中−Ｔ１の出力を反転するインバ
ータＩＮＴの出力、オアＯＲ１の出力が夫々接続され、
該アンドＡＮＤ２の出力はオアＯＲ２を介して切替リレ
ー９を付勢・消勢４るようになされる。更に前記電圧制
御タイマー　Ｔ＋の出力側には該電圧１ｉｌＪＩＩＩｌ
タイマーＴ１がオフした後、設定された短時間後に短時
間だけＨレベルを出力するパルス発生回路１４が接続さ
れ、該パルス発生回路１４の出力はオアＯＲ２を介して
切替リレー９を駆動するようになされている。

従って、主リレー５及び副リレー７は電圧制御タイマー
Ｔ１がオンしている時間ｔ１だけ駆動され、一方切替リ
レー９は主リレー５及び副リレー７が不動作時で、パル
ス発生回路１４がオンする時間、又はグロープラグ電圧
Ｖｃが設定電圧範囲内にあって、しかもアフターグロー
タイマーＴ２又は保温タイマー１がオンしている間だけ
駆動することとなる。

次に第２図のタイミングチャートに従って作用を説明す
る。

エンジン始動にあたって、先ずキースイッチＡをオンＯ
Ｎとすると、制御回路１１に含まれる各回路に電源が供
給され、電圧制御タイマーＴ１が作動して主リレー５と
副リレー７をオンするので、両絶縁型グロープラグ１．
２及び接地型グロープラグ３．４はいずれも一端が接地
されているので、バッテリーＢに対して並列接続状態と
なり、バッテリーＢから大電流を供給されて急速に加熱
される。その俊電圧制御タイマーＴ１の作動時間ｔ１が
経過すると、主リレー５及び副リレー７をオフして急速
加熱が終了し、これと同時にインバータＩＮＴの出力は
Ｈレベルとなる。またパルス発生回路１４が設定された
短時間後に短時間のパルス信号を出力して切替リレー９
をオンするようになり、このため切替リレー９の常開接
点１０がオンとなって両絶縁型グロープラグ１と接地型
グロープラグ３とが、また両絶縁型グロープラグ２と接
地型グロープラグ４とが夫々直列回路を構成し、バッテ
リーＢから小電流を供給され、保温状態に移行づる。そ
してキースイッチＡがスタートＳＴとされスタート端子
ＳＴがオンされている間上記保温状態が継続される。

次に、エンジンが始動して、キースイッチＡをスタート
ＳＴからオンＯＮに戻すと、保温タイマー　７３がオフ
すると共にエンジンの始動によりレギル−タＬ端子１３
がＨレベルとなっているのでアノターグロータイマーＴ
２がオンし、この時コンパレータＶｃ　ｌ　、Ｖｃ　２
が夫々Ｈレベルを出力していると、引き続いて切替リレ
ー９はオン状態を保持し、グロープラグ１．２．３．４
は直列接続による小電流が流れ、アフターグロータイマ
ーＴ２によってエンジンの始動直後の回転の安定性と排
煙低減を図るためグロープラグを所定温度に保持するア
フターグローが行なわれる。

尚、前記保温タイマーＴ３、アフターグロータイマーＴ
２の動作時間は水温センサーを用いて制御することもで
きる。

ところで、前記コンパレータＶＣ１はグロープラグ１．
２．３．４が夫々直列接続状態にあり、小電流が流れて
いる時にグロープラグ電圧ＶＣを検出して、この電圧Ｖ
ｃを予め設定した電圧と比較するもので、接地型グロー
プラグ３．４の内のいずれかが断線した場合に過電圧が
生ずるので、該過電圧の検出により切替リレー９を強制
的にオフさせ、過電圧によって残りのグロープラグの過
熱、断線を防止する過熱保護回路を構成している。

また、コンパレータＶＣ２は同じくグロープラグ電圧Ｖ
ｃが電源電圧ＶＤ　に対し所定の比率の電圧、例えば４
気筒エンジンの場合はＶｐ　Ｘ１／２−αの電圧値とな
ったことを判定するもので、各グロープラグ１．２．３
．４が夫々間等の抵抗特性Ｒ＆を有するものとすると、
両絶縁型グロープラグ１．２が双方共に正常動作の場合
にはグロー表わされる電圧であるのに対して、一方のグ
ロープラグ１が断線した様な場合はグロープラグ電圧る
電圧となって、一方のグロープラグ１の断線によってグ
ロープラグ電圧は低くなるので、コンパレータＶＣ２は
これを検出して切替リレー９を強制的にオフさせ、過電
圧によって残りの両絶縁型グロープラグ２の過熱、断線
を防止する過熱保護回路を構成しているが、このままで
はエンジンのクランキング中やバッテリーＢの電圧低下
によって切替リレー９をオフしてしまうこともあるから
、電源電圧ＶＤ　を検出し、この電圧■。をグロープラ
グの断線時相当の分圧比として判定基準電圧とすること
によってこの問題を解消することができる。

従ってコンパレータＶ（ｉ　２は第２図下段に示すよう
に、グロープラグ電圧ＶＣの値が設定値ｖ１と■との間
にある時に限ってＨレベルを出力することとなる。

尚、前記副リレー７の常開接点８を用いて接地している
が、主リレー５に２つの常開接点を有するリレーを用い
、一方をバッテリーＢから接続点１２へ、また他方をｍ
１リレー７の常開接点８に代用して接地することにより
、副リレー７を削除することもできるものである。

以上のように本発明は、急速加熱型グロープラグを用い
るディーゼルエンジンのグロープラグ通電制御装置にお
いて、両絶縁型グロープラグと接地型グロープラグとを
１組としてこれを複数組備え、前記両絶縁型グロープラ
グと接地型グロープラグとを夫々接続し、また両絶縁型
グロープラグの他端は副リレーの常−接点を介して接地
すると共に、切替リレーの常開接点を介して電源に接続
し、前記主リレー、副リレー、切替リレーをｉｌｌ　Ｉ
ＩＩする１１１１１１回路により、両絶縁型グロープラ
グと接地型グロープラグとを電源に対して並列接続又は
直列接続に切り替えるようにしたグロープラグの通電制
御装置であり、これによって従来のように電流υ１限抵
抗器での無駄な電力消費がなく効率的であると共に、バ
ッテリーの寿命を長くすることができ、また長時間のア
フターグローが可能となる効果がある。

また、グロープラグの通電を制御する制御回路にグロー
プラグの過熱保護回路を設けることによって、グロープ
ラグの過熱、断線が防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は電気回路
図、第２図はタイミングチャートである。 １．２・・・・・・両絶縁型グロープラグ３．４・・・
・・・接地型グロープラグ５・・・・・・・・・・・・
主リレー ６．８．１０・・・・・・リレー接点 ７・・・・・・・・・・・・副リレー　　　９・・・・
・・切替リレー１１・・・・・・・・・制御回路　　１
２・・・・・・・・・接続点Ａ・・・・・・・・・・・
・キースイッチ　Ｂ・・・・・・・・・バッテリーＴ１
・・・・・・・・・・・・電圧制御タイマー−・・・・
・・・・・・・・アフターグロータイマーＴ３・・・・
・・・・・・・・保温タイマーＶＣｌ　、Ｖｃ　２・・
・・・・コンパレータＡＮＤ＋　、２・・・・・・・・
・アンドＯＲ＋　、２・・・・・・・・・・・・オアＩ
ＮＴ・・・・・・・・・・・・・・・・・・インバータ
代理人　弁理士　足立　勉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　急速加熱型グロープラグを用いるディーゼルエンジ
   ンのグロープラグ通電制御装置において、両組縁型グロ
   ープラグと接地型グロープラグとを１組としてこれを複
   数組備え、各組における両組縁型グロープラグの一端と
   接地型グロープラグとを夫々接続して当該接続点を主リ
   レーの常開接点を介して電源に接続し、また両組縁型グ
   ロープラグの他端は副リレーの常開接点を介して接地す
   ると共に切替リレーの常開接点を介して電源に接続し、
   前記主リレー、副リレー、切替リレーを制御する制御回
   路により両組縁型グロープラグと接地型グロープラグと
   の接続状態を電源に対して並列接続又は直列接続に切り
   替えるようにしたことを特徴とするグロープラグの通電
   制御装置。 ２　制御回路には、主リレーと副リレーの不動作を検出
   する回路と、両組縁型グロープラグと接地型グロープラ
   グとの接続点の電圧レベルと予め設定した電圧レベルと
   を比較する回路とが設けられ、切替リレーが主リレーと
   副リレーの不動作時で且つ前記接続点の電圧が設定範囲
   内にあるときのみ動作するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のグロープラグの通電制御装
   置。 ３　制−回路には主リレーと副リレーの不動作を検出す
   る回路と、両組縁型グロープラグと接地型グロープラグ
   との接続点の電圧と直列接続時の電源側端子の電圧に応
   じて設定される電圧とを比較する回路とが設けられ、切
   替リレーが主リレーと副リレーの不動作時で且つ前記接
   続点の電圧が設定範囲内にあるときのみ動作するように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のグロ
   ープラグの通電制御装置。