(57)【要約】【課題】グロープラグの電源電圧とエンジン電子制御ユニットの電源電圧が異なる場合において適切にグロープラグの通電制御を行うことができるグロープラグ制御装置を提供する。【解決手段】バッテリ３４と、バッテリ３４で通電可能なグロープラグ３２と、バッテリ３４の電圧を降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ３５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５により降圧された電圧が供給され、グロープラグ３２への通電制御を行うエンジンＥＣＵ３１と、を備える。エンジンＥＣＵ３１は、バッテリ３４で駆動する別ＥＣＵ３７に接続された車両内ネットワーク通信ライン３８を通して送られてくるバッテリ３４の電圧に応じてグロープラグ３２の通電時間を制御する。【選択図】図１
2017014935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリで通電可能なグロープラグと、
前記バッテリの電圧を降圧または昇圧して出力するコンバータと、
前記コンバータにより降圧または昇圧された電圧が供給され、前記グロープラグへの通電制御を行うエンジン電子制御ユニットと、
を備えたグロープラグ制御装置であって、
前記エンジン電子制御ユニットは、前記バッテリで駆動する電子制御ユニットに接続された車両内ネットワーク通信ラインを通して送られてくる前記バッテリの電圧に応じて前記グロープラグの通電時間を制御することを特徴とするグロープラグ制御装置。
【請求項２】
前記エンジン電子制御ユニットは、キースイッチがオン操作された後において前記バッテリの電圧が取得できない時には、前記バッテリの電圧として予め定めたデフォルト値を用いて前記グロープラグの通電時間を制御することを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グロープラグ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの始動性向上のためにグロープラグ制御装置が用いられている（特許文献１等）。具体的には例えば、図４に示すように、グロープラグ２０２は、通電のオン・オフをするためのリレー２０１を介して、バッテリ２００と接続されている。通電をオン・オフするリレー２０１は、エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）２０３より駆動されており、エンジンＥＣＵ２０３は、バッテリ２００からの入力電圧を用いて、通電時間を算出し、リレー２０１のオン・オフを実行している。通電時間は、キースイッチがイグニッションオン位置に操作された後にバッテリ電圧を用いて算出し、グロープラグ２０２への通電を開始する。グロープラグ２０２の通電により燃焼室を加熱して着火性が良くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１０８８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、グロープラグの電源電圧とエンジンＥＣＵの電源電圧が異なる場合には上述したような制御を行うことができない。具体的には例えば、図５に示すように、グロープラグ２１２は、リレー２１１を介して１２Ｖ以外のバッテリ（例えば２４Ｖバッテリ）２１０に接続されており、エンジンＥＣＵ２１４への電源は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１３にて１２Ｖへ降圧して供給されている。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１３の出力電圧は一定値の１２Ｖにされるので、グロープラグ２１２へ供給される電源電圧とエンジンＥＣＵ２１４へ供給される電源電圧が異なる。そのため、エンジンＥＣＵ２１４ではバッテリ電圧が分らないのでバッテリ電圧値に適したグロープラグの通電制御を行うことができない。
【０００５】
本発明の目的は、グロープラグの電源電圧とエンジン電子制御ユニットの電源電圧が異なる場合において適切にグロープラグの通電制御を行うことができるグロープラグ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、バッテリと、前記バッテリで通電可能なグロープラグと、前記バッテリの電圧を降圧または昇圧して出力するコンバータと、前記コンバータにより降圧または昇圧された電圧が供給され、前記グロープラグへの通電制御を行うエンジン電子制御ユニットと、を備えたグロープラグ制御装置であって、前記エンジン電子制御ユニットは、前記バッテリで駆動する電子制御ユニットに接続された車両内ネットワーク通信ラインを通して送られてくる前記バッテリの電圧に応じて前記グロープラグの通電時間を制御することを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、コンバータにおいてバッテリの電圧が降圧または昇圧されて出力され、コンバータにより降圧または昇圧された電圧がエンジン電子制御ユニットに供給される。エンジン電子制御ユニットは、バッテリで駆動する電子制御ユニットに接続された車両内ネットワーク通信ラインを通して送られてくるバッテリの電圧に応じてグロープラグの通電時間を制御する。よって、グロープラグの電源電圧とエンジン電子制御ユニットの電源電圧が異なる場合において適切にグロープラグの通電制御を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のグロープラグ制御装置において、前記エンジン電子制御ユニットは、キースイッチがオン操作された後において前記バッテリの電圧が取得できない時には、前記バッテリの電圧として予め定めたデフォルト値を用いて前記グロープラグの通電時間を制御することを要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、キースイッチがオン操作された後におけるバッテリの電圧が取得できない時においても、バッテリの電圧として予め定めたデフォルト値を用いてグロープラグの通電時間を制御することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、グロープラグの電源電圧とエンジン電子制御ユニットの電源電圧が異なる場合において適切にグロープラグの通電制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態におけるグロープラグ制御装置のブロック図。
【図２】作用を説明するためのフローチャート。
【図３】作用を説明するためのタイムチャート。
【図４】背景技術を説明するためのグロープラグ制御装置のブロック図。
【図５】課題を説明するためのグロープラグ制御装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、グロープラグ制御装置３０は、エンジン電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）３１と、グロープラグ３２と、リレー３３と、バッテリ３４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５を備えている。
【００１３】
バッテリ３４は、出力電圧（標準出力電圧）が２４Ｖである。リレー３３は、リレーコイル３３ａと、リレー接点３３ｂとを有する。グロープラグ３２はリレー接点３３ｂを介してバッテリ３４と接続されている。そして、リレーコイル３３ａの励磁によりリレー接点３３ｂが閉じられる。リレー接点３３ｂが閉じるとグロープラグ３２はバッテリ３４で通電される。このようにグロープラグ３２は、バッテリ３４で通電可能である。
【００１４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、バッテリ３４の電圧である２４Ｖを１２Ｖに降圧して出力する。エンジンＥＣＵ３１には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５により降圧された電圧である１２Ｖが供給される。
【００１５】
エンジンＥＣＵ３１にはキースイッチ３６が接続され、エンジンＥＣＵ３１は、キースイッチ３６の操作位置（オフ位置、イグニッションオン位置等）を検知する。
バッテリ３４に別電子制御ユニット（以下、別ＥＣＵという）３７が接続されている。別ＥＣＵ３７はバッテリ３４で駆動する。別ＥＣＵ３７はバッテリ３４の電圧を検出する。別ＥＣＵ３７には車両内ネットワーク通信ライン３８が接続されている。この車両内ネットワーク通信ライン３８を用いてＣＡＮ通信が行われる。検出されたバッテリ３４の電圧が車両内ネットワーク通信ライン３８に送信される。
【００１６】
車両内ネットワーク通信ライン３８はエンジンＥＣＵ３１に繋がっている。そして、エンジンＥＣＵ３１には、別ＥＣＵ３７に接続された車両内ネットワーク通信ライン３８を通してバッテリ３４の電圧が送られる。
【００１７】
エンジンＥＣＵ３１は、リレー３３に対しグロープラグ通電信号を出力してグロープラグ３２への通電制御を行う。具体的には、リレーコイル３３ａを励磁または消磁してリレー接点３３ｂを閉じるまたは開くことにより通電を制御する。このとき、エンジンＥＣＵ３１は、バッテリ３４の電圧に応じてグロープラグ３２の通電時間を制御する。
【００１８】
次に、作用について図２のフローチャートおよび図３のタイムチャートを用いて説明する。図３においては、キースイッチ３６の操作位置、リレー３３の状態、通電カウンタの状況を示す。
【００１９】
ＣＡＮ通信では、キースイッチ３６のイグニッションオン位置への操作直後よりバッテリ電圧を取得できない。そのため、図３のｔ１〜ｔ２の期間における取得前は、図２のステップ１０１において初期値を設定しグロープラグ３２の通電時間Ｔｓｅｔ１を算出し、図２のステップ１０４においてグロープラグ３２への通電を開始する。よって、図４で示した制御と同様なタイミングでグロープラグ３２へ通電が開始できる。ＣＡＮ通信でバッテリ電圧を取得後は、図２のステップ１０８においてバッテリ電圧値を用いて通電時間Ｔｓｅｔ２を算出し、図３のｔ２のタイミングで示すごとく既に通電済の時間との差分より通電時間を変更して通電を継続する。
【００２０】
以下、詳しく説明する。
エンジンＥＣＵ３１は、キースイッチ３６がイグニッションオン位置に操作されると（図３のｔ１のタイミング）、図２の処理を開始し、ステップ１００でＣＡＮ通信によりバッテリ３４の電圧を取得した後か否か判定する。エンジンＥＣＵ３１は、ＣＡＮ通信によりバッテリ３４の電圧を取得する前であり、バッテリ３４の電圧が取得できない時であるとステップ１０１に移行する。
【００２１】
エンジンＥＣＵ３１はステップ１０１において、バッテリ３４の電圧として予め定めたデフォルト値である初期値を用いてグロープラグ３２の通電時間Ｔｓｅｔ１を算出する。バッテリ３４の電圧の初期値（デフォルト値）は、バッテリ電圧を検出する前の暫定的な固定値であり、本実施形態では、標準バッテリ電圧の２４Ｖである。バッテリ３４の電圧の初期値（デフォルト値）を標準バッテリ電圧の２４Ｖとしたのは、次の理由による。初期値を小さな値にするとグロープラグ通電時間が長くなりグロープラグの信頼性が損なわれるおそれがあり、初期値を大きな値にするとグロープラグ通電時間が短くなり加熱性が損なわれるおそれがあるためである。
【００２２】
そして、エンジンＥＣＵ３１はステップ１０２に移行してグロープラグ３２への通電前か否か判定する。エンジンＥＣＵ３１はグロープラグ３２の通電前であると、ステップ１０３でグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ１を残り通電時間Ｔｎするとともにステップ１０４でリレーコイル３３ａを励磁してリレー接点３３ｂを閉じてグロープラグ３２への通電を開始させる。
【００２３】
その後、エンジンＥＣＵ３１はステップ１０５でＣＡＮ通信からバッテリ３４の電圧を取得した後か否か判定する。エンジンＥＣＵ３１は、ＣＡＮ通信によりバッテリ３４の電圧を取得した後でないとステップ１００に戻る。そして、エンジンＥＣＵ３１は、ステップ１００でＣＡＮ通信によりバッテリ３４の電圧を取得する前であるとステップ１０１を経てステップ１０２においてグロープラグ３２の通電後であるので、ステップ１０６に移行する。
【００２４】
エンジンＥＣＵ３１は、ステップ１０６においてグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ１から通電済み時間Ｔｓを減算して残り通電時間Ｔｎとするとともにステップ１０７で引き続きリレーコイル３３ａを励磁状態にしてリレー接点３３ｂを閉じて残り通電時間Ｔｎでのグロープラグ３２への通電を継続させる。
【００２５】
以後、基本的にはステップ１００→１０１→１０２→１０６→１０７→１０５→１００・・・を繰り返す（図３のｔ１〜ｔ２の期間）。この期間においては、通電済み時間Ｔｓが増大していくとともに残り通電時間Ｔｎが減少していく。なお、ＣＡＮ通信によるバッテリ電圧が取得される前ではなく、車両内ネットワーク通信ライン３８が断線した時にも初期値（デフォルト値）で通電が行われる。また、ＣＡＮ通信によるバッテリ３４の電圧が取得されないなど、初期値（デフォルト値）で通電が行われ続け、残り通電時間Ｔｎが０以下となった場合には、ステップ１０６→１１０→１１１に移行し、通電を終了させる。
【００２６】
そして、ステップ１００でエンジンＥＣＵ３１はＣＡＮ通信によりバッテリ３４の電圧を取得すると（図３のｔ２のタイミング）、ステップ１０８に移行する。
エンジンＥＣＵ３１はステップ１０８において、ＣＡＮ通信により取得したバッテリ３４の電圧に応じたグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ２を算出する。このとき、バッテリ３４の電圧が低いほどグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ２が長くされる。このバッテリ電圧に応じたグロープラグ通電時間を算出するためのデータは予めマップ等により用意されている。なお、グロープラグ通電時間を算出する際に、その時のバッテリ３４の電圧に加えてエンジン水温をも考慮してグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ２を算出してもよい。なお本実施形態では、バッテリ３４の電圧が標準バッテリ電圧の２４Ｖより低い場合を表している。
【００２７】
そして、エンジンＥＣＵ３１はステップ１０２からステップ１０６に移行して新たに算出したグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ２から通電済み時間Ｔｓを減算して残り通電時間Ｔｎするとともにステップ１０７で引き続きリレーコイル３３ａを励磁状態にしてリレー接点３３ｂを閉じて残り通電時間Ｔｎでのグロープラグ３２への通電を継続させる。すなわち、図２におけるステップ１０６のＴｓｅｔは、グロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ１とグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ２との両方をとりうる。また、このときに、通電済み時間Ｔｓが算出されたグロープラグ通電時間Ｔｓｅｔ２以上であった場合には、ステップ１０６→１１０→１１１に移行し、通電を終了させる。
【００２８】
その後、エンジンＥＣＵ３１はステップ１０５でＣＡＮ通信によりバッテリ３４の電圧を取得した後なので、ステップ１０９に移行してグロー通電時間Ｔｇを確定させる。以後、グロー通電時間Ｔｇの残り時間が減少していく（図３のｔ２〜ｔ３の期間）。
【００２９】
そして、図３においてｔ３のタイミングでグロープラグ３２への通電のための残り時間がゼロとなると、エンジンＥＣＵ３１はリレーコイル３３ａを消磁状態にしてリレー接点３３ｂを開いてグロープラグ３２への通電を終了させる。その後の図３のｔ４のタイミングでキースイッチ３６がスタータオン位置に操作されるとスタータモータが駆動される。
【００３０】
図２の処理において、ＣＡＮ通信によるバッテリ電圧が取得される前や車両内ネットワーク通信ライン３８が断線した時に、デフォルト値としての初期値を用いてグロープラグ３２への通電を実施する。このように初期値を用いてグロープラグ３２の通電時間を制御することで、始動性を確保することができ、取得後に実際のバッテリ電圧で算出した通電時間へ切替えて、通電を継続することで、グロープラグ３２の信頼性も確保することができる。
【００３１】
以下、より詳しく説明する。
ＣＡＮ通信にて取得したバッテリ電圧値を用いることで実際の電圧値によるグロープラグ３２の通電制御を可能にする。また、ＣＡＮ通信の送信遅延への対策を講じつつＣＡＮ通信で取得したバッテリ電圧に応じてグロープラグの通電時間を制御することで図４で示した制御と同等のグロープラグ３２の加熱性能と信頼性を確保することができる。
【００３２】
つまり、グロープラグ３２の電源電圧とエンジンＥＣＵ３１の電源電圧が異なる場合において、固定値（デフォルト値）のみを初期値としてグロープラグを通電制御する場合に、初期値を小さな値にすると長時間の通電となり信頼性が確保できず、また、初期値を大きな値にすると加熱性が劣ることになる。本実施形態ではＣＡＮ通信を用いることによりグロープラグ３２の加熱性能と、過剰電圧の印加を回避して信頼性を確保できる。
【００３３】
また、バッテリ電圧値を別ＥＣＵ３７で測定し、エンジンＥＣＵ３１はＣＡＮ通信によりバッテリ電圧値（グロープラグの電源電圧値）を取得して、車両内ネットワーク通信ライン３８を通して送られてくるバッテリの電圧に応じてグロープラグの通電時間を制御する。よって、ＣＡＮ通信より取得したバッテリ電圧を用いても、図４で示した制御と同等の始動性と信頼性を確保することができる。
【００３４】
このように、図４で示した制御と同様に、バッテリ電圧が高い場合は通電時間が短く、バッテリ電圧が低い場合は通電時間が長くなるようにグロープラグ３２へ通電することで、信頼性と始動性を確保することができる。
【００３５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）グロープラグ制御装置３０の構成として、バッテリ３４と、バッテリ３４で通電可能なグロープラグ３２と、バッテリ３４の電圧を降圧して出力するコンバータとしてのＤＣ／ＤＣコンバータ３５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５により降圧された電圧が供給され、グロープラグ３２への通電制御を行うエンジンＥＣＵ３１と、を備える。エンジンＥＣＵ３１は、バッテリ３４で駆動する別ＥＣＵ３７に接続された車両内ネットワーク通信ライン３８を通して送られてくるバッテリ３４の電圧に応じてグロープラグ３２の通電時間を制御する。よって、グロープラグ３２の電源電圧とエンジンＥＣＵ３１の電源電圧が異なる場合において適切にグロープラグの通電制御を行うことができる。
【００３６】
（２）エンジンＥＣＵ３１は、キースイッチ３６がオン操作された後としてのイグニッションオン操作された後においてバッテリ３４の電圧が取得できない時には、バッテリ３４の電圧として予め定めたデフォルト値としての初期値を用いてグロープラグ３２の通電時間を制御する。よって、キースイッチ３６がオン操作された後におけるバッテリ３４の電圧が取得できない時においても、バッテリ３４の電圧として予め定めたデフォルト値としての初期値を用いてグロープラグ３２の通電時間を制御することができる。
【００３７】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・バッテリ３４は２４Ｖバッテリであったが、４８Ｖバッテリ等の他のバッテリでもよい。
【００３８】
・ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、２４Ｖを１２Ｖに降圧して出力するものであったが、高圧の入力電圧値および出力電圧値は他の値であってもよい。
・ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は降圧して出力するものであったが、バッテリ３４の電圧を昇圧して出力するものであってもよく、昇圧された電圧がエンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）に供給される構成であってもよい。
【００３９】
・車両内ネットワーク通信ライン３８としてＣＡＮ通信を行うラインを用いたが、他の車両内ネットワーク通信ラインを用いてもよい。
・車両は特に限定されず、例えば、乗用車、トラック、産業車両、建機等何でもよい。
【符号の説明】
【００４０】
３０…グロープラグ制御装置、３１…エンジンＥＣＵ、３２…グロープラグ、３４…バッテリ、３５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３６…キースイッチ、３７…別ＥＣＵ、３８…車両内ネットワーク通信ライン。
【図１】
2017014935.tif 000003
【図２】
2017014935.tif 000004
【図３】
2017014935.tif 000005
【図４】
2017014935.tif 000006
【図５】
2017014935.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月21日(2016.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリで通電可能なグロープラグと、
前記バッテリの電圧を降圧または昇圧して出力するコンバータと、
前記コンバータにより降圧または昇圧された電圧が供給され、前記グロープラグへの通電制御を行うエンジン電子制御ユニットと、
を備えたグロープラグ制御装置であって、
前記エンジン電子制御ユニットは、前記バッテリで駆動する電子制御ユニットに接続された車両内ネットワーク通信ラインを通して送られてくる前記バッテリの電圧に応じて前記グロープラグの通電時間を制御し、
前記エンジン電子制御ユニットは、キースイッチがオン操作された後において前記バッテリの電圧が取得できない時には、前記バッテリの電圧として予め定めたデフォルト値を用いて前記グロープラグの通電時間を制御することを特徴とするグロープラグ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、バッテリと、前記バッテリで通電可能なグロープラグと、前記バッテリの電圧を降圧または昇圧して出力するコンバータと、前記コンバータにより降圧または昇圧された電圧が供給され、前記グロープラグへの通電制御を行うエンジン電子制御ユニットと、を備えたグロープラグ制御装置であって、前記エンジン電子制御ユニットは、前記バッテリで駆動する電子制御ユニットに接続された車両内ネットワーク通信ラインを通して送られてくる前記バッテリの電圧に応じて前記グロープラグの通電時間を制御し、前記エンジン電子制御ユニットは、キースイッチがオン操作された後において前記バッテリの電圧が取得できない時には、前記バッテリの電圧として予め定めたデフォルト値を用いて前記グロープラグの通電時間を制御することを要旨とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、キースイッチがオン操作された後におけるバッテリの電圧が取得できない時においても、バッテリの電圧として予め定めたデフォルト値を用いてグロープラグの通電時間を制御することができる。