JPS5841267A - グロ−プラグ制御装置 - 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】 ディーゼルエンジンｆＩｃお−て蝶、エンジン始動後に
、特に冷間時にダ四−プラグに通電すると騒音、特にア
イドル騒音の低減、また排気ガス中のＨａの低減に効果
があることは良く知られて−る。

この場合、始動前と同じ電力をグレープラグに供給する
必要がないむしろバッテリ電圧をそのｔｔ長時間供給す
れｄ電力消費が過大となり、またプそζで、従来社主に
電圧降下抵抗を用−てグリープラグに通電することによ
り、上記の７７ターダｐ−を行なうよう［−している。

しかＬながら、このように抵抗を用いると、この抵抗の
電力消費が無駄になる欠点がある。

そのため、本発明の目的とするところ社無駄な電力消費
をなくしてアフターグ四−通電を実現できる制御装置を
提供することである。さら（本発明社アフターグ繋−通
電を自動的に停止できる制御装置を提供することも目的
とする。

これらの目的を達成するため、本発明状機関によって駆
動されるオルタネータの中性点に発生する電圧が、グリ
ープラグに適度な電力を与え得ることに着目し、オルタ
ネータの中性点からグリープラグへ電流を供給する通電
回路を設け、この通電回路に設けたスイッチ手段を通電
の終了を決定する制御手段によって自動的に開くことを
特徴とする。

以下の説明で例示するように、制御手段社機関において
アフターグー−の必要条件を示す制御パ件を示す制御パ
ラメータ、ある−はそうした必要条件、制約条件を見込
んで定めた時限時間、などの情報によって、通電時間を
決定することがてきる。

第１図は本発明の第１実施例を示して−る。図において
、ｇ＆〜ｌａはディーゼル機関の各気筒に装着された予
熱用のグレープラグで、このグロープラグは機関始動の
際の予熱と始動後の７７ターグローとの両方の目的で通
電される。

グロープラグＢ　ａ　Ｎ！Ｉ　ｄｉ　ｈ通電によって発
熱するもので、その電源状自動車搭載の直流バッテリ８
ならびにオルタネータ（三相交流発電機）ｂによって与
えられる。オルタネータ６＃ｉ周知のごとく、機関の出
力軸より回転駆動力を受けて作動し、ステータコイル５
ａ〜５ｃ［三相交流を発生し、整流用ダイオード４　ａ
　Ｎ４　ｔを介してバッテリ８に充電電流を供給する。

周知のごとく、ロータコイルならびに電圧調整ｉｔが付
設され、バッテリ電圧を調整するようＫなっているが、
ここで社詳綱説明と図示を省略する。

本発明によると、グリープラグｇ　ａ　Ｎｇ　ＩＬへの
給電線状、バッテリ３から第１９レー１０の接点を経由
する線路と、オルタネータｂの中性点から第３９レー９
の接点を経由する線路とが設けられる。そして、第１の
リレー１０は予熱制御回路１１によって、また第３のリ
レ−９１１アフターグシー制御回路ｌＢＫよって、付、
消勢され上記２つの線路を選択的に使用してグロープラ
グＢ＆〜２ａに通電する。これら、予熱制御回路１１お
よびアフターグロー制御回路１　ｓ　ｈ　、エンジンキ
ースイッチｌの投入時にバッテリ８より給電されて作動
し、各々リレー１０．９を駆動するためのトランジスタ
１８．１４のオンオアを決定する。

予熱制御回路１１ａ、機関の始動検出器１５とその出力
に応答するスイッチ回路１６、および信号反転回路（イ
ンバータ）ｌフから構成される。

始動検出器１６はオルタネータｂと付設される周知の接
点式電圧調整器（図示せず）にお−て、オルタネータ６
の中性点８に生じる電圧に応答するチャージランプリレ
ーを←＃を博用いることができる。このチャージランプ
リレーの出力端子は−わゆる“シ”端子と称され、機開
始動以前は接地レベルとなり、機関始動によりオルタネ
ータ５が発電を開始し、機関回転数が所定レベルに達し
てその中性点電圧があるレベルに達するとチャージラン
プリレーが付勢されてバッテリ電源電圧レベルとなる出
力を生じる。

スイッチ回路１６は始動検出器１６からの人力を受けて
、それが接地レベルてあってキースイッチ１が投入され
ているとハイレベルとなり、電源電圧レベルであるとき
ローレベルとなる出力をトランジスタ１８に与える。従
って、機関を運転するためキースイッチｌを投入すると
、トランジスタ１３は機開始動以前にお−て社オン、機
関始動後はオフとなって、機開始動以前にお≠てのみリ
レー１０を付勢する。このため、グロープラグ２　ａ　
ｗ　Ｂ　ａはバッテリ８よりキースイッチｌおよび第１
リレーの閉成された接点１介して通電され、機関の始動
に必要な温度に加熱される。しかして機関を始動するた
めに、頃合を見図って図示しな一スタータ接点が投入さ
れ、スタータモー貞が回転し、機関が始動すると、第１
リレーｌＯ社消勢されてバッテリＪｌｆＰｈらダシ−プ
ラグｚ＆〜２４への通電は停止される。

アフターダロー制御回路１２社、第１リレー１０の消勢
時にお−てのみ第２リレー９の付勢を制御し、付勢期間
を決定する。この制御回路１ｉｎｋ機関回転数検出器１
Ｂと、周波数−電圧変換回路１９と、電圧比較回路１０
と、アンド回路２１とから構成される。

検出器１８は、機関出力軸の回転に同期して開閉するス
イッチ素子、たとえｄリードスイッチが用−られ、そこ
で発生するパルス信号社変換回路１９にお−て波形整形
されかつ周波数に比例した値の直流電圧に変換される。

この直流電圧は、基準となるスレッショルドレベルを定
めた電圧比較回路ＢＯにおいて、スレッショルドレベル
ト大小比較される。このスレッショルドレベル蝶、機関
の回転速度のアイドル値に対応して定めてあり、比較回
路２０は、機関速度がアイドル値より若干高−スレツシ
ョルドレベル以下のときハイレベル、そのスレッショル
ドレベル以上のとき四−レベルとなる出力信号をアンド
回路ｇｌＩＩＣ入力する。

アンド回路ｇｌは、他方予熱制御回路１１のインバータ
ｌ？から機関の始動有無を示す信号を入力しておシ、そ
のアンド論理により、機関が始動した状態にありかつア
イドル値付近にあると＊にハイレベル、それ以外の横開
始動前、また社機関速度がアイドル値を大きく越えたと
きｔ、−レベルとなる出力信号をトランジスタ１４に与
える。

従って、トランジスタ１４のオンにより第８リレー９が
付勢されるの社、機関がアイドル値付近の速度で運転さ
れている′ときだけである。

この第１実施例で説明する装置は次の通り作動する。ま
ず機関全始動するために、キースイッチｌを閉じると、
第１リレー１０Ｔｈ付勢されてグロープラグ！　！Ｌ　
−１１１Ｃ＊Ｌバツテリｓｈら比較的大ｇｖｈ値の電ｍ
が供給され、グｐ−プッグ３ａ〜ｇａ嬬急速に加熱され
る。

しかる後に、スタータスイッチを閉じてスタータを始動
し、機関が回転を始めろと、予熱制御回路１１において
田−レベル信号が発生し、第１リレーｌＯは消熱される
。

機関が始動した状態において、機関速度がスレッショル
ドレベル、たとえば１０００１０００ｒｐ達していない
アイドル状ｌＩにおいては、アフターグシー制御回路１
２により第２リレー９が付勢される。これによって、グ
田−ブテグ９＆〜ｇａａオルタネータ６の中性点よシ比
較的小さ一値の電流が供給され、アフターグローをなす
。

このようにしてアイドル状態にある機関において、グル
ープラグに通電することによ〉、騒音低減および排気ガ
スの浄化の効果が発揮される。

しかして、アク七ルペダルを踏み込んて、機関速度を増
加させると、それがアイドル値を越えると、第３リレー
９燻消勢されるためアフターグローも停止する。このた
め、ダシ−プラグに長時間にわたって通電することによ
る、電力消費がむやみに増加することが防止される。ま
た、機関速度が比較的高−とき社、上記の騒音や排気ガ
スの問題が少ないので、実用上の不都合は鑞とんどな−
。

なお、第１実施例において杜、アフターグロー制御回路
１８が、機関速度に応答して第２リレー９の付、消勢を
制御して−るが、それと同等の効果を得るために、アク
セルペダルの踏み込み量を検出する電気的手段、ある−
社車両における走行速度を検出する電気的手段を用−て
もよ−。

第２回状本発明の第８実施例を示しており、第１図の例
との参妾士会相違は、第１リレー１Ｇの構成、予熱制御
回路１１ならびにアフターグロー制御回路１ｍの構成で
ある。第１９レー１０１１常闇接点を有しており、その
情勢時にお−てのみ、トランジスタ１４がアフターグロ
ー制御回路１８の出力て第８リレー９を駆動するようＫ
なって−る。そのため、予熱制御回路１１は第１図の例
て説明したインバータエフをもっておらず、またアフタ
ーグルー制御回路１１ａアンド回路をもって−な−。

アフターグ田−制御回路１１ｉＨ１機関温度に依存して
第８リレー９を駆動するように水温検出器８Ｂと電圧比
較回路！１８とから構成されて−る。

水温検出器ＳＳ＃ｉ、機関の冷却水ジャケットに取〕付
けられたサーミスタからなり、冷却水温度に応じた値の
直流電圧を生じ、この直流電圧は電圧比較回路８８にお
−て予め定めたスレッシ日ルドレペルと比較される。ス
レッシ！ｉＦ＃ドレベルは例えｔｆ４０″ＯＫ対応して
設定され、水温がそれより低−とローレベル、高−とへ
イレベルとなる出力信号をトランジスタ１４ｆＩｃ与え
る。

しかして、この装置社キースイッチｌの投入によって第
１リレー１Ｇの常開接点を介してダシ−プラグＳ＆〜Ｂ
６に通電して予熱を１ｋＬ、始動後備機関冷却水温が４
０″ＯＫ達するまで第８リレー９を介してオルタネータ
ｂの中性点よ〕グロープラグに通電Ｌ１アフターグ田−
をなす。

機関水温韓機関の温度と対応関係にあり、この装置は機
関が充分に緩まって−な−ときにアフターグレーを行な
うことで、騒音低減および排気浄化に役立てようとする
ものである。

’＆お、機関温度状冷却水温度に限らず、機関の表面温
度あるーは潤滑油の温度など、機関温度と相関を有する
部位の温度を測定することによっても同等の効果を得る
ことができる。また、サーミスタと電圧比較回路社接点
式のサーモスタットに代えてもよい。

第８図社本発明の第３実施例を示して−る。この第８の
実施例では、バッテリ８の電源供給能力を検出し、それ
が充分あると第８リレー９を付勢し、不足していると第
８リレー９を消勢するように構成しである。すなわち、
機関が始動して−る状態で他の電気負゛荷がほとんど使
用されてなく、バッテリの端子電圧が、設定値たとえｉ
ｆｌ　！Ｔよシ高−と、第８リレーＧＹｔ付勢しオルタ
ネータｂの中性点からアフターグー−用の電流をグロー
プラグＢ＆〜ＢＩＬＫ供給する。

図に示すように、アフターグロー制御回路１３は、バッ
テリ電圧の分圧回路窓４とツェナーダイオードｓ６によ
る一定電圧の分圧回路８６とを有し１両電圧を電圧比較
回路１１９にお−て比較することで、バッテリ電圧の値
が１１７より高い泰西かを判定・する。そして比較回路
８？の出力信号蝶第１図の符号８１と同じ役割のアンド
回路８８を介して、第８９レー９の付、消勢のために用
−られる。

１にお、バッテリ電圧の値を検出する代わりに、バツテ
リホら流出する負荷電流の値を検出することでも電源供
給能力を測定することができる。このため例えはバッテ
リ魯と直列に微小抵抗器を接続し１その端子電圧を増幅
し１基準電圧と比較することができる。

第４回状本発明の第４実施例を示して−る。この第４実
施例で杜機関が始動してから一定時間たとえに数分間だ
け、第３リレー９を付勢す９るように構成され、数分間
の７７ターグｐ−の後、第３９レー９を消勢してアフタ
ーグレーを停止する。

図にお−て、アフターグルー制御回路１ｉｆｔ、（第１
図のインバータ１ｔｉＩｈら与えられる）＾イレベルの
始動検出信号の立ち上がり虻よって、シリガパルスを発
生するトリガ回路！！９と、その出力パルスで一定時間
のへイレベル信号を生じる単安定−Ｌｒルチ８０とホら
構成され、予熱制御回路１１において、第１リレーｌＯ
を消勢すると同時に、単安定マルチがへイレベル出力を
ＦランジＸ＃１４に与える。このため、始動後の数分間
はグロープラグＲａ　ＮＢ　ｔｌ　Ｋオルタネータ６の
中性点８から通電Ｌ１アフターグ田−をなす。数分が過
ぎると、単安定マルチ８０の出力社ローレベル（転じ、
第２リレー９は消勢されてアフターグｐ−を停止する。

上述した各実施例において、電圧比較回路Ｎｏ。

２８、Ｂ？は公知の方法によって各々適当なヒステリシ
スを設定してチャタリングを防止することができる。

なお、本発明は上記各実施例に例示するパラメータの他
に、機関が発生するエンジンルーム内の騒音をマイクロ
フォンで検出するとか、機関の振動を検出することによ
って、騒音ある一社振動の大きいとき虻アフターグロー
のための通電を行なうように通電の有無を決定するよう
にしてもよい。

１＋、例示するパラメータの２つ以上を組合わせて用い
て、その論理和条件や論理和条件により通電の有無を決
定してもよい。

以上詳細に述べたように本発明は、機関活動の際の予熱
用と、始動後のアフターグロー用とで、グロープラグへ
の通電回路を変え、かつアフターグロー用の電源をオル
タネータの中性点から供給し１その通電時間を制御する
から、アフターグリ−を適切に行なってアフターグリ−
のための電力の無駄がなくなりバッテリの保護に役立つ
と−う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第８図、第１図は各々本発明の第１１
第８、第３、第４の実施例を示す電気結線図である。 ｌ・・・エンジンキースイッチ、ｇａＮｇａ・・・グロ
ープラグ、Ｓ・・・バッテリ、６・・・オルタネータ、
８・・・中性点、９・・・第８リレー、１０・−第１リ
レー。 １１−・予熱制御１回路、　１　ｇ−・・アフターグロ
ー制御回路ｅ１６−始動検出器、１８−・機関回転数検
出器、８ト・・水温検出器、８ｏ・・・単安定マルチ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 ３９３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１３ＩＩＩ！　Ｋ装着したグループラグに前記機関に
   よって駆動されるオルタネータの中性点から電流を供給
   するための通電回路と、 この通電回路を開閉するためのスイッチ手段と、前記通
   電回路におけるダレ−プラダの通電時間を制御するため
   に前記スイッチ手段を制御する制御手段と、 を包含してなるグリープラグ制御装置。 （２）前記制御手段が、前記機関の運転状態を示す制御
   パラメータに応答して前記通電をｍｉｉ＊するようにな
   っている特許請求の範囲第１項記載のグリープラグ制御
   装置。 （８）前記制御パラメータが、前記機関の回転速度であ
   る特許請求の範囲第２項記載のグ四−ブラグ量である特
   許請求の範囲第３項記載のグリープラグ制御装置。 （６）前記制御パラメータが、前記機関によって機械的
   に動かされる負荷の動作速度である特許請求の範８１８
   ８項記戦のグレープラダ制御装置。 （６）前記制御パラメータが、前記機関の冷部水の温度
   である特許請求の範囲第２項記載のグリープラグ制御装
   置。 （））前記制御パラメータが、前記機関のエンジンオイ
   ルの温度である特許請求の範囲第３項記載のグローブラ
   ダ制御装置。 （８ン前記制御パラメータが、前記機関の振動の大きさ
   である特許請求の範囲第８項記載のグリープラグ制御装
   置。 （９）前記制御パラメータが、前記機関の騒音の大きさ
   である特許請求の範囲第８項記載のグリープラグ制御装
   置。 （初前記制御手段が、前記オルタネータの電気負荷の状
   態を示す１１１１１パラメータに応答して前記通電を制
   御するようになって−る特許請求の範囲第１項記戦のグ
   ロープラグ制御装置。 （ｎ）前記制御パラメータが、前記オルタネータに接続
   された蓄電池の端子電圧の大きさである特許請求の範囲
   第Φ項記載のグロープラグ制御装置。 （廟前記制御パラメータが、前記オルタネータに接続さ
   れた蓄電池から供給される電流の大きさである特許請求
   の範囲第め項記載のグロープラグ制御装置。 （廟前記制御手段が、所定の時間を定める時限装置に応
   答して前記通電を制御するようになって−る特許請求の
   範囲第１項記載のグロープラグ制御装置。