JP3952562B2

JP3952562B2 - Glow plug disconnection detection system

Info

Publication number: JP3952562B2
Application number: JP34964797A
Authority: JP
Inventors: 淳男斉島
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: JPH11182400A

Description

【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】

【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】

【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】
１ＥＣＵ
２グロープラグ
３接点回路
４バッテリ
５コイル
６ＣＰＵ
７定電流回路
２０バイアス回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a system for detecting a disconnection from a resistance change of a glow plug, and more particularly to a glow plug disconnection detection system that can detect a resistance change of a glow plug more accurately from a remote location.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electronic control of diesel engines has progressed, and the injection amount and injection timing have been controlled by an engine control unit (ECU) centered on a CPU.
[0003]
On the other hand, the glow plug is conventionally energized and controlled by a dedicated drive circuit, and when disconnection detection is necessary, a disconnection detection function is added to the drive circuit as an option.
[0004]
FIG. 4 shows a conventional disconnection detection system in which a glow plug drive circuit having a disconnection detection function is provided in addition to a diesel engine equipped with an ECU.
[0005]
As shown in the figure, the ECU 41 and the glow plug drive circuit 42 including the disconnection detection circuit are provided independently of each other. The ground side of the glow plug drive circuit 42 and the downstream side of the glow plug 2 are connected to a common ground (Hoody Earth), and the disconnection detection circuit detects the voltage level VQ on the upstream side of the glow plug 2 from this ground. It has become. Since the resistance value increases when the glow plug 2 is disconnected, when the drive current is supplied to the glow plug 2, the upstream voltage level VQ becomes higher than that in the normal state, so that the disconnection can be detected. In addition, there is a configuration in which a constant current for disconnection detection is supplied to the glow plug 2 from the disconnection detection circuit instead of supplying the drive current to the glow plug 2.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As laws and regulations requiring the detection of abnormal vehicle conditions are enacted and strengthened, the glow plug disconnection detection function must be included in all vehicle standards. However, in all the vehicles, an increase in cost is unavoidable in the configuration in which the ECU 41 and the glow plug drive circuit 42 are separately installed as in the conventional case.
[0007]
If the ECU, the glow plug drive circuit, and the disconnection detection circuit can be integrated, an increase in cost can be suppressed. However, simply incorporating these circuits in the ECU causes the following problems.
[0008]
Since the ECU 41 is relatively large, it is difficult to place the ECU 41 in the vicinity of the engine, and it is often arranged in the vehicle interior (such as the back of the installation panel). On the other hand, the glow plug 2 is attached to the engine. For this reason, the ground position of ECU41 and the ground position of glow plug 2 do not correspond. Therefore, when the voltage level on the upstream side of the glow plug 2 is detected from the ECU 41 side, a voltage based on the ground voltage level of the ECU 41 is detected. This voltage does not necessarily match the voltage actually applied to both ends of the glow plug 2. For example, when the ground voltage level of the glow plug 2 is lower than the ground voltage level of the ECU 41, the detected voltage VQ is lower than the voltage actually applied to both ends of the glow plug 2, and further, upstream of the glow plug 2. When the side voltage level is lower than the ground voltage level of the ECU 41, the voltage cannot be detected.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a glow plug disconnection detection system that can solve the above-described problems and can accurately detect a resistance change of the glow plug from a remote location.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an upstream voltage detecting means for detecting a voltage level upstream of an energized glow plug and a downstream of the glow plug in a system for detecting disconnection from a change in resistance of the glow plug. And a downstream voltage detecting means for detecting a voltage level downstream of the glow plug , and a disconnection determining means for determining a disconnection based on a difference between both detected voltage levels. is there.
[0011]
Each of the voltage detection means and the disconnection determination means may be incorporated in the engine control unit.
[0012]
You may provide the constant current supply means which supplies the constant current for supplying with electricity to the said glow plug.
[0013]
A bias circuit for applying a bias to the downstream side of the glow plug may be provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0015]
As shown in FIG. 1, the disconnection detection system of the present invention incorporates a glow plug drive circuit and a disconnection detection circuit in the ECU 1, and although not shown, the disconnection detection circuit has a voltage level on the upstream side of the glow plug. A voltage detection circuit for detecting a voltage level, a voltage detection circuit for detecting a voltage level downstream of the glow plug, a disconnection determination circuit for determining a disconnection based on a difference between the detected voltage levels, and a constant for energizing the glow plug. And a constant current circuit for supplying current.
[0016]
In this embodiment, it is assumed that three glow plugs 2 are connected in parallel. The downstream side of the glow plug 2 is connected to a body earth, and the upstream side of the glow plug 2 is connected to one terminal of the contact circuit 3 of the glow plug drive relay. The other terminal of the contact circuit 3 is connected to the positive electrode of the battery 4. The coil 5 of the glow plug drive relay has one side connected to the positive electrode of the battery 4 and the other side connected to a glow plug drive circuit in the ECU 1.
[0017]
The constant current circuit in the ECU 1 is connected to the upstream side of the glow plug 2 through wiring. Similarly, the upstream voltage detection circuit is connected to the upstream side of the glow plug 2 via a wiring. On the other hand, the downstream voltage detection circuit is connected to the downstream side of the glow plug 2 via a wiring.
[0018]
The ground side of the ECU 1 is connected to a ground common to the negative electrode of the battery 4, and the ground voltage level VG ′ of the ECU 1 is a reference for voltage detection.
[0019]
With the configuration of FIG. 1, the upstream voltage detection circuit detects the voltage level VP on the upstream side of the glow plug 2 with reference to the ground voltage level VG ′ of the ECU 1. The downstream voltage detection circuit detects a downstream voltage level (ground voltage level) VG of the glow plug 2 with reference to the ground voltage level VG ′ of the ECU 1. The disconnection determination circuit determines disconnection based on the difference between these voltage levels (VP−VG). At this time, since VP-VG is equal to the voltage actually applied to both ends of the glow plug 2 regardless of the difference between the ground voltage level VG ′ of the ECU 1 and the ground voltage level VG of the glow plug 2, the disconnection is correctly made. Can be determined.
[0020]
In addition, by disconnecting the glow plug 2 from the constant current circuit when detecting disconnection, it is possible to detect disconnection stably regardless of other electrical load states.
[0021]
Next, in another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a bias circuit 20 is provided in the ECU 1. The bias circuit 20 has two resistors inserted in series between a power supply Vcc for a logic circuit in the ECU 1 such as the CPU 6 and a terminal connected to the wiring from the downstream side of the glow plug 2, and a bias current flows. It is what I did. 21 and 22 are resistors inserted in series, 23 and 24 are diodes, 25 and 26 are capacitors, and 27 is a resistor for ECU input. The CPU 6 can detect the voltage level Vin at the connection point between the

resistors

21 and 22 and calculate the ground voltage level VG of the glow plug 2 by calculation. 7 is a constant current circuit, and 8 is an upstream voltage input interface. The CPU 6 has an A / D conversion function, and can read the voltage level Vin and the upstream voltage level VP of the glow plug 2 appearing in the upstream voltage input interface.
[0022]
With the configuration in FIG. 2, even when the ground voltage level VG of the glow plug 2 is lower than the ground voltage level VG ′ of the ECU 1, VG can be obtained.
[0023]
Next, a disconnection detection procedure executed by the CPU will be described.
[0024]
The disconnection detection procedure is started when the ignition key is turned on or when the current stabilizes after the glow plug energization is started. In step S1, the contact circuit 3 of the glow plug drive relay is opened, and in step S2, the constant current circuit 7 is operated. As a result, a constant current for disconnection detection is applied to the glow plug 2. In step S3, the voltage level Vin is read, and the ground voltage level VG of the glow plug 2 is calculated by the following equation.
[0025]
Resistance value R1 of resistor 21 Resistance value R2 of resistor 22
[0026]
[Expression 1]

[0027]
This arithmetic expression is an expression of the current flowing through each

resistor

21, 22,
[0028]
[Expression 2]

[0029]
It was led by.
[0030]
Generally, the CPU power supply Vcc is 5 Volt, and by setting the voltage dividing ratio R1: R2 = 1: 1,
VG = 2Vin-5
It can be.
[0031]
Next, in step S4, the voltage level VP on the upstream side of the glow plug 2 is read.
[0032]
In step S5, a voltage level difference (VP-VG) between both ends of the glow plug is calculated. If the result is equal to or smaller than a predetermined value, it is determined that there is no abnormality, and otherwise, it is determined that the wire is disconnected.
[0033]
In this way, disconnection is detected. When a disconnection is detected, it is desirable to display an error on an installation panel or the like.
[0034]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0035]
(1) Since the resistance change of the glow plug installed in the vicinity of the engine can be accurately detected from a remote location such as in the vehicle interior and the correct disconnection detection can be performed, the disconnection detection circuit can be integrated into the ECU, and the cost increase can be suppressed. be able to.
[0036]
(2) Since the voltage is detected by applying a bias to the downstream side of the glow plug, detection is possible even if the ground voltage level of the glow plug deviates from positive or negative with respect to the ground voltage level of the ECU.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a disconnection detection system showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a disconnection detection system showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a disconnection detection procedure according to the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional disconnection detection system.
[Explanation of symbols]
1 ECU
2 Glow plug 3 Contact circuit 4 Battery 5 Coil 6 CPU
7 Constant current circuit 20 Bias circuit

Claims

In a system for detecting disconnection from a change in resistance of a glow plug, an upstream voltage detecting means for detecting a voltage level on the upstream side of an energized glow plug is connected to the downstream side of the glow plug via a wiring. A glow plug disconnection detection system comprising: downstream voltage detection means for detecting a voltage level downstream of the plug; and disconnection determination means for determining disconnection based on a difference between both detected voltage levels.

2. The glow plug disconnection detection system according to claim 1, wherein said voltage detection means and disconnection determination means are built in an engine control unit.

3. The glow plug disconnection detection system according to claim 1, further comprising constant current supply means for supplying a constant current for energizing the glow plug.

4. The glow plug disconnection detection system according to claim 1, further comprising a bias circuit that applies a bias to a downstream side of the glow plug.