(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グロープラグの抵抗変化から断線を検出するシステムにおいて、通電されたグロープラグの上流側の電圧レベルを検出する上流側電圧検出手段と、上記グロープラグの下流側に配線を介して接続され、該グロープラグの下流側の電圧レベルを検出する下流側電圧検出手段と、検出された両電圧レベルの差により断線を判別する断線判別手段とを備えたことを特徴とするグロープラグの断線検出システム。
【請求項２】
上記各電圧検出手段及び断線判別手段をエンジンコントロールユニットに内蔵させたことを特徴とする請求項１記載のグロープラグの断線検出システム。
【請求項３】
上記グロープラグに通電するための定電流を供給する定電流供給手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のグロープラグの断線検出システム。
【請求項４】
上記グロープラグの下流側にバイアスを印加するバイアス回路を備えたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のグロープラグの断線検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グロープラグの抵抗変化から断線を検出するシステムに係り、特に、グロープラグの抵抗変化を遠隔より正確に検出できるようにしたグロープラグの断線検出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディーゼルエンジンの電子制御化が進み、噴射量や噴射タイミングがＣＰＵを中心としたエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）により制御されるようになってきた。
【０００３】
その一方で、グロープラグは従来より専用の駆動回路により通電制御されており、断線検出が必要な場合は、当該駆動回路に断線検出機能をオプションとして付加している。
【０００４】
ＥＣＵを備えたディーゼルエンジンに、断線検出機能を備えたグロープラグ駆動回路を併設した従来の断線検出システムを図４に示す。
【０００５】
図示されるように、ＥＣＵ４１と断線検出回路を含むグロープラグ駆動回路４２とはそれぞれ独立に設けられている。グロープラグ駆動回路４２のグランド側とグロープラグ２の下流側とは共通のグランド（ホディーアース）に接続され、断線検出回路は、このグランドからのグロープラグ２の上流側の電圧レベルＶＱを検出するようになっている。グロープラグ２が断線すると抵抗値が増すため、グロープラグ２に駆動電流を通電したとき、上流側の電圧レベルＶＱが正常時よりも高くなるので、断線が検出できる。なお、グロープラグ２に駆動電流を通電する代わりに、断線検出回路よりグロープラグ２に断線検出用の定電流を供給する構成もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
車両の異常状態検出を義務付ける法規が制定・強化されるに伴い、グロープラグの断線検出機能も全車標準に装備されなくてはならない。しかし、全ての車両において、従来のようにＥＣＵ４１とグロープラグ駆動回路４２とを別々に設置する構成では、コストアップが避けられない。
【０００７】
ＥＣＵとグロープラグ駆動回路及び断線検出回路とを統合することができれば、コストアップを抑えることができる。しかし、単にＥＣＵ内にこれらの回路を組み込むだけでは、以下の問題を生じる。
【０００８】
ＥＣＵ４１は、比較的大きいのでエンジン近傍に配置することがスペース的に難しく、車室内（インストールメントパネルの裏など）に配置されることが多い。一方、グロープラグ２はエンジンに取り付けられている。このため、ＥＣＵ４１のアース位置とグロープラグ２のアース位置とは一致しない。従って、ＥＣＵ４１側からグロープラグ２の上流側の電圧レベルを検出すると、ＥＣＵ４１のグランド電圧レベルを基準とした電圧が検出されることになる。この電圧は、実際にグロープラグ２の両端に印加されている電圧とは必ずしも一致しない。例えば、ＥＣＵ４１のグランド電圧レベルよりもグロープラグ２のグランド電圧レベルが低いと、検出される電圧ＶＱは実際にグロープラグ２の両端に印加されている電圧より低くなり、さらに、グロープラグ２の上流側の電圧レベルがＥＣＵ４１のグランド電圧レベルよりも低い場合には、電圧が検出できないことになる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、グロープラグの抵抗変化を遠隔より正確に検出できるようにしたグロープラグの断線検出システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、グロープラグの抵抗変化から断線を検出するシステムにおいて、通電されたグロープラグの上流側の電圧レベルを検出する上流側電圧検出手段と、上記グロープラグの下流側に配線を介して接続され、該グロープラグの下流側の電圧レベルを検出する下流側電圧検出手段と、検出された両電圧レベルの差により断線を判別する断線判別手段とを備えたものである。
【００１１】
上記各電圧検出手段及び断線判別手段をエンジンコントロールユニットに内蔵させてもよい。
【００１２】
上記グロープラグに通電するための定電流を供給する定電流供給手段を備えてもよい。
【００１３】
上記グロープラグの下流側にバイアスを印加するバイアス回路を備えてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１に示されるように、本発明の断線検出システムは、ＥＣＵ１内にグロープラグ駆動回路及び断線検出回路を内蔵するものであり、図示しないが断線検出回路は、グロープラグの上流側の電圧レベルを検出する電圧検出回路と、グロープラグの下流側の電圧レベルを検出する電圧検出回路と、検出された両電圧レベルの差により断線を判別する断線判別回路と、グロープラグに通電するための定電流を供給する定電流回路とからなる。
【００１６】
この実施形態では、３つのグロープラグ２が並列接続されているものとする。グロープラグ２の下流側はホディーアースに接続され、グロープラグ２の上流側はグロープラグ駆動リレーの接点回路３の一方の端子に接続されている。接点回路３のもう一方の端子はバッテリ４の正極に接続されている。グロープラグ駆動リレーのコイル５は、片側がバッテリ４の正極に接続され、反対側がＥＣＵ１内のグロープラグ駆動回路に接続されている。
【００１７】
ＥＣＵ１内の定電流回路は、配線を介してグロープラグ２の上流側に接続されている。同様に、上流側の電圧検出回路は、配線を介してグロープラグ２の上流側に接続されている。一方、下流側の電圧検出回路は、配線を介してグロープラグ２の下流側に接続されている。
【００１８】
ＥＣＵ１のグランド側はバッテリ４の負極と共通のグランドに接続されており、このＥＣＵ１のグランド電圧レベルＶＧ´が電圧検出の基準となる。
【００１９】
図１の構成により、上流側の電圧検出回路は、ＥＣＵ１のグランド電圧レベルＶＧ´を基準としたグロープラグ２の上流側の電圧レベルＶＰを検出する。また、下流側の電圧検出回路は、ＥＣＵ１のグランド電圧レベルＶＧ´を基準としたグロープラグ２の下流側の電圧レベル（グランド電圧レベル）ＶＧを検出する。断線判別回路は、これらの電圧レベルの差（ＶＰ−ＶＧ）により断線を判別する。このときＶＰ−ＶＧは、ＥＣＵ１のグランド電圧レベルＶＧ´とグロープラグ２のグランド電圧レベルＶＧとの差異にかかわらず、実際にグロープラグ２の両端に印加されている電圧に等しいので、正しく断線を判別することができる。
【００２０】
また、断線検出に際して定電流回路からグロープラグ２に通電することにより、他の電気的負荷状態にかかわらず、安定して断線を検出することができる。
【００２１】
次に、本発明の他の実施形態は、図２に示されるように、ＥＣＵ１内にバイアス回路２０を設けたものである。バイアス回路２０は、ＣＰＵ６等のＥＣＵ１内の論理回路用の電源Ｖｃｃとグロープラグ２の下流側からの配線が接続される端子との間に２つの抵抗器を直列に挿入してバイアス電流が流れるようにしたものである。２１，２２は、直列に挿入された抵抗器、２３，２４はダイオード、２５，２６はコンデンサ、２７はＥＣＵ入力用の抵抗器である。ＣＰＵ６において抵抗器２１，２２同士の接続点の電圧レベルＶｉｎを検出し、演算によりグロープラグ２のグランド電圧レベルＶＧを求めることができる。７は、定電流回路、８は、上流側電圧入力インタフェースである。ＣＰＵ６には、Ａ／Ｄ変換機能が搭載され、電圧レベルＶｉｎ及び上流側電圧入力インタフェースに表れるグロープラグ２の上流側の電圧レベルＶＰを読み取ることができる。
【００２２】
図２の構成により、ＥＣＵ１のグランド電圧レベルＶＧ´よりもグロープラグ２のグランド電圧レベルＶＧが低い場合でも、ＶＧを求めることができる。
【００２３】
次に、ＣＰＵが実行する断線検知手順を説明する。
【００２４】
イグニッションキーが投入された時、又はグロープラグの通電開始後の電流安定時に断線検知手順を開始する。ステップＳ１においてグロープラグ駆動リレーの接点回路３を開放し、ステップＳ２において定電流回路７を作動させる。これによりグロープラグ２には断線検出用の定電流が通電される。ステップＳ３において電圧レベルＶｉｎを読み取り、次式によりグロープラグ２のグランド電圧レベルＶＧを演算する。
【００２５】
抵抗器２１の抵抗値Ｒ１抵抗器２２の抵抗値Ｒ２
【００２６】
【数１】
0003952562.tif 000002
【００２７】
この演算式は、それぞれの抵抗器２１，２２に流れる電流の式、
【００２８】
【数２】
0003952562.tif 000003
【００２９】
により導かれたものである。
【００３０】
一般にＣＰＵ用電源Ｖｃｃ＝５Ｖｏｌｔであり、分圧比Ｒ１：Ｒ２＝１：１に設定することにより、
ＶＧ＝２Ｖｉｎ−５
とすることができる。
【００３１】
次に、ステップＳ４において、グロープラグ２の上流側の電圧レベルＶＰを読み取る。
【００３２】
ステップＳ５において、グロープラグの両端の電圧レベルの差（ＶＰ−ＶＧ）を演算し、その結果が予め定めた値以下であれば、異常無しと判断し、そうでなければ断線と判断する。
【００３３】
このようにして断線が検出される。断線が検出されたときには、インストールメントパネルなどにエラー表示を行うことが望ましい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００３５】
（１）エンジン近傍に設置されたグロープラグの抵抗変化を車室内などの遠隔より正確に検出して正しい断線検出を行うことができるので、断線検出回路をＥＣＵ内に統合でき、コストアップを抑えることができる。
【００３６】
（２）グロープラグの下流側にバイアスを印加して電圧を検出するようにしたので、ＥＣＵのグランド電圧レベルに対してグロープラグのグランド電圧レベルが正負どちらにずれても検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断線検出システムの回路図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す断線検出システムの回路図である。
【図３】本発明による断線検知手順の流れ図である。
【図４】従来の断線検出システムの回路図である。
【符号の説明】
１  ＥＣＵ
２  グロープラグ
３  接点回路
４  バッテリ
５  コイル
６  ＣＰＵ
７  定電流回路
２０  バイアス回路
【図１】
0003952562.tif 000004
【図２】
0003952562.tif 000005
【図３】
0003952562.tif 000006
【図４】
0003952562.tif 000007