JPS6047878A - グロ−プラグ通電制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電源電圧をグロープラグに直接印加して急速加
熱した後、ドロンピング抵抗を介する等の方法でグロー
プラグの定格電圧印加をして安定加熱をするグロープラ
グ通電制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来グロープラグ通電制御装置としては特開昭５４−６
５２２５号公報に示されるようなものが一般に知られて
おり、この方式に加え急速加熱後ドロッピング抵抗を介
する安定加熱を行なうものは次のような問題がある。

すなわち、車両のキースイッチをオンさせてグロープラ
グをある程度加熱し、一旦キースイソチをオフしてから
再びキースイッチをオンした場合等、グロープラグ温度
の時間的低下具合に合わせてグロープラグ温度を模擬す
るコンデンサを放電させる必要がある。ところが、キー
スイッチをオンし続けた状態でドロッピング抵抗を介し
た通電におけるグロープラグ印加電圧不足に伴なう温度
低下特性に、コンデンサの放電抵抗を合致させるとく第
３図（ａ））、キースイッチをオフした場合におけるコ
ンデンサの電荷放電の速度の方がグロープラグの冷却速
度より大きいため、グロープラグが冷える以前にキース
イッチを再オンするとグロープラグの温度が実際より低
下していると判断され、ついには目標上限の１０００”
Ｃを越すことになってグロープラグの寿命短縮、さらに
は断線を起こす　（第３図（ｂ））。

逆に、キースイッチをオフした時の温度低下特性に抵抗
を合致させ（第３図（ｄ））温度が過大にならないよう
にすると、今度はキースイッチをオンし続けたドロンピ
ング抵抗を介した電圧印加状態における（第３図（ｄ）
）電荷の放電がグロープラグの温度低下の速度に比して
遅くなり、温度は低目に制御されてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題を解決するため、コンデンサの端子電
圧が、グロープラグ印加電圧に応じた電位になるまで電
荷を放電させる際の抵抗値を、グロープラグに電圧印加
がある場合は小さく、又電圧印加がない場合は大きく切
換をすることによって、常時グロープラグの温度低下特
性とコンデンサの電荷の放電特性とを適合させ、適切な
通電制御を行なうグロープラグ通電制御装置の提供を目
的とするものである。

〔実施例〕

第１図において、１はツマ・ノテリ、洲よキースイッチ
、３は定格電圧が５■のグロープラク′、４番よグロー
プラグ３にバ・ノテリ１の？ｌｉ圧を直接印カロするメ
インリレー、５は直列にドロ・ノピンク゛抵１九６を介
してバッテリ１の電圧を印加するためのサフ゛リレー、
ドロッピング抵抗６の抵抗イ１まノマノテＩ７１の電圧
が１２Ｖ付近の定格電圧の時、り゛ＩＪ−プラグ印加電
圧がグロープラグ３の定格電圧５Ｖ４を近となるような
値にしている。７（よグロープラク゛温度を電圧でシミ
ュレートするためのコンデンサ、８はコンデンサ７への
′ｆｒ：、電を行なうための回ｔｔａであり、８ａは２
０にΩ、８ｂはｌ　ＫΩ、３ｃＬま８２にΩの抵抗、８
ｄは５．１■の・ンエプ＝−ダイメ・−ドであり、充電
回路８の合成抵抗（まこの両聞島のＥｌｌ加電圧が低い
ほど高い値となるため、り′ローツブラグ３の印加電圧
が低いほどコンデンサ７のヅ己電速度を極端に遅くする
働きをする。それでり′ロープラグ印加電圧が広い範１
ｍにわたって変動するときコンデンサ７の電圧が所定値
に達するまでのＲＩＬＩＩは、グロープラグ３が目標上
限温度（１０００℃）に到達する時間と一致する。９は
コンデンサ７の電荷を放電させるための放電回路である
。この放電回路９は単一抵抗ではなく、抵抗９ａ（１０
０にΩ）と９ｂ（６８にΩ）の直列回路としてあり、さ
らに抵抗９ａはトランジスタ９ａのコレククエミソタ間
が導通の場合はダイオード９ｄを介して短絡されるよう
に構成されている。１０はコンデンサ７が放電するとき
充電回路８を通って放電することがないようにするため
のダイオードである。

なお、本実施例では充電回路８と同時に放電回路９も充
電回路として作用する。１２はコンパレータ、１３はキ
ースイッチ２がオンの時にツェナーダイオード１４へ電
流を流すための抵抗で、その抵抗値は１００Ω、１４は
定格電圧５．１■のツェナーダイオード、１５．１６は
ツェナーダイオード１４の電圧を分割してコンパレータ
１２のマイナス入力の第１の基準電圧とする抵抗であり
、１５は２にΩ、１６は２０にΩである。１７はコンパ
レーク１２の出力がハイレベルとなった時にトランジス
タ１８がオンして抵抗１６に並列に接続される抵抗であ
り、その抵抗値１６にΩで、この時コンパレータ１２の
マイナス入力電圧は前記第１の記述電圧より低い第２の
基準電圧となる。１９はコンパレータ１２の出力がロー
レベルの時、トランジスタ２０をオンさせ、ハイレベル
の時、オフさせるドライバ回路、２０はメインリレー４
のコイルへの通電を行なうトランジスタ、２１はメイン
リレー４のコイルサージを吸収するダイオード、２２は
トランジスタ２３をオン、オフさゼるためのドライバ回
路、２３はサブリレー５のコイルへの通電を行なうトラ
ンジスタ、２４はサブリレー５のコイルサージを吸収す
るためのダイオード、２５は図示しないエンジンの冷却
水温を検出するためのサーミスタ等による水温センサ、
２６は水温センサ２５の信号により水温が４０°Ｃ以上
でその出力がローレベルとなる水温検出回路、２７．２
８は水温検出回路２６の出力がローレベルの時、ドライ
バ回路２２がオンしないようにするためのダイオード、
２９はトランジスタ２３がオンしている時つまりサブリ
レー５がオンしている時にトランジスタ９Ｃのベースか
らエミッタへ電流を流すことによりトランジスタ９Ｃを
オンさせるための抵抗、３０．３１はグロープラグ３に
印加されている電圧が定格電圧（５Ｖ）の時３０と３１
の接続点の電圧がコンパレータ１２の前記ダイオード２
の基準電圧付近以下の３．５■の値にする電圧分割抵抗
である。

以上の構成において、その作動を第２図のタイムチャー
トに沿って説明する。第１図においてキースイッチ２を
オンにすると、コンパレータ１２のマイナス入力にはツ
ェナーダイオード１４の定電圧（’５．ＩＶ）が抵抗１
５．１６で分割された電圧の約４．５■であるのに対し
、プラス入力に接続されたコンデンサ７の電圧は当初Ｏ
■であるため、コンパレーク１２の出力はローレベルと
なり、ドライバ回路１９はトランジスタ２０をオンさせ
、このためメインリレー４はオンしグロープラグ３には
バッテリ電圧が直接印加される。これによりグロープラ
グの温度は急速に上昇していくが同時にパンテリ１に印
加された電圧は導線３２を通して充電回路８を介してコ
ンデンサ７を充電せしめる。この充電回路８のインピー
ダンスは印加電圧が低いほど低抵抗であるのでグロープ
ラグ３の印加電圧に応じた速度でコンデンサ７を充電し
、コンデンサ７の両端電圧が前記コンパレーク１２のマ
イナス入力電圧の第１の値４．５■にまで上胃するとコ
ンパレータ１２の出力はハイレベルに反転する。この反
転した時期がグロープラグ温度が１０００°Ｃに到達す
る時間と等しくなるので、グロープラグ温度は１０００
　’ｃまで急速加熱され、その後はキースイッチオンと
同時にオンしているサブリレー５、ドロ・ノビング抵抗
６を介した通電のみとなり、グロープラグ３は９００°
Ｃ程度の安定ｉＸＡ度を保つ。またコンパレータ１２の
出力がハイレベルになると同時にトランジスタ１８がオ
ンするため抵抗１６と並列に抵抗１７が入るごとになり
、コンパレータ１２ａのマイナス入力電圧は第１の値の
約４．５■から第２の値の約４■まで低下しヒステリシ
スヲ持ツ。

この後バッテリ１の電圧が例えばクラン−キングのため
図示しないスタータを始動したり、その他の電気負荷を
作動させる等により大幅な電圧低下（例えば７〜９Ｖ）
の状態になるとグロープラグ３に印加される電圧はドロ
ッピング抵抗６を介した通電ではグロープラグ３の定格
電圧以下となってしまいグロープラグ温度も目的上限値
より低い７５０℃程度以下まで低下していくので、グロ
ープラグ電圧が定格電圧より低くなった場合には、グロ
ープラグ３の温度低下に相応して、コンデンサ７の電圧
をゆっくりと低下させて、前記コンパレーク１２のマイ
ナス入力の第２の電圧４■以下にさせたコンパレータ１
２の出力を再度ローレベルにすればよい。このための回
路が放電回路９のうち９ｂ、９ｃ、９ｄの直列回路であ
り、トランジスタ２３がオンしている時、つまり、サブ
リレー５がオンしている時はトランジスタ９ｃのベース
ドライブ抵抗２９にかかるエミッタ電圧は、グロープラ
グ３に印加されている電圧が例えば５ｖを抵抗３０．３
１により分割された４■であるのに対し、トランジスタ
９Ｃのベース側はトランジスタ２３のオン時のコレクタ
電圧１２Ｖから抵抗２９を通してドライブ電流が流れる
ので、トランジスタ９Ｃはオンしている。このため、ザ
ブリレー５、ドロッピング抵抗６のみを介しての通電時
におけるグロープラグ電圧の過小時つまり５Ｖ以下の時
には４．５■まで充電されていたコンデンサ７の電荷は
抵抗９ｂ、ダイオード９ｄ８　トランジスタ９Ｃを通し
抵抗３０．３１の分割電圧３．５■に向けて放電してい
き、コンデンサの電圧が４■まで低下した時点で、コン
パレータ１２の出力はローレベルに反Ｕし、メインリレ
ー４が再度オンし、７５０°Ｃまで低下したグロープラ
グ温度が急速に１０００℃まで上昇してからメインリレ
ー４１はオフする。この電＃電源低下時の作動が第２図
のタイムチャートの３０秒〜８０秒の期間である。

一方キースイノチ２をオンしてグロープラグ３が昇温し
た後、一旦キースイソチ２をオフし、グロープラグ３が
完全に冷える前にキースイッチ２を再オンする場合があ
り、本実施例では放電回路９においてトランジスタ９ｃ
を切換手段として放電抵抗値を変えている。その作動を
詳述すると、グロープラグ３の安定加熱時はトランジス
タ９ｃヲオンさせて抵抗９ａを短絡し、コンデンサ７の
電荷を、９ｂ、９ｄ、９ｃの経路で放電させる（第３図
（ａ））。そしてキースイッチ２をオン、オフさせる場
合、キースイッチ２をオフするとトランジスタ９Ｃがオ
フするため、電荷は９ｂ、９ａの２個の抵抗を通した大
きい抵抗値で放電される（第３図（ｄ））。

従って、キースイッチ２をオフした時は、トランジスタ
９ｃをオフして放電抵抗値を大きなものにして、グロー
プラグ３の温度低下の速度よりコンデンサ７の放電の速
度が大きくなることを防止し、又、キースイッチ２がオ
ンしている時はトランジスタ９ｃをオンさせて抵抗９ａ
を短絡して放電抵抗値を小さくすることによって、キー
スイッチ２をオン、オフさせた場合に、電荷の放電がグ
ロープラグ３の温度低下より遅（なるのを防止して、常
時コンデンサ７の電荷を放電させる抵抗値をグロープラ
グ３の温度低下時間特性に適合さセることができる。

以上の実施例ではグロープラグ３にザブリレー５、ドロ
ッピング抵抗６を介して通電している状態での放電抵抗
と、グロープラグ３に電圧印加がない時の放電抵抗の切
換えはトランジスタ９Ｃと抵抗９ａ、９ｂにより行った
が、放電抵抗の切換えはトランジスタ以外のスイッチン
グ素子を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、グロープラグ印加電
圧で充電されるコンデンサにおいて、グロープラグに電
圧印加がある場合はコンデンサの端子電圧が、グロープ
ラグ印加電圧に応じた電位になるまで電荷を放電させる
抵抗値を小さく、又電圧印加がない場合は抵抗値を大き
く切換手段で切換えているから、常時コンデンサの電荷
の放電特性をグロープラグの温度低下時間特性に適合さ
せて適切な通電制御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図は本発明の一実施例の回路図、第２図は本発明の
作動を示すタイムチャー１・、第３図は従来のものの特
性説明図である。 ３・・・グロープラグ、４・・・メインリレー、５・・
・サブリレー、６・・・ドロッピング抵抗、７・・・コ
ンデンサ、８・・・充電回路、９・・・放電回路。 代理人弁理士　岡　部　隆 （６’） （Ｃ） ３図 （ｂ、） （ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 グロープラグの印加電圧によって充電されるコンデンサ
   の端子電圧に応じて、前記グロープラグへの通電を制御
   するようにしたグロープラグ通電制御装置において、 前記コンデンサに蓄積された電荷を前記グロープラク印
   加電圧に応じた電位に放電さ−Ｕる放電手段の抵抗値を
   、前記印加電圧が無い時は大きく、前記印加電圧がある
   時は小さく切換える切換手段を有することを特徴とした
   グロープラグ通電制御装置。