(57)【要約】【課題】ヒータの交換がなされたことを検知することができるヒータの通電制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの駆動停止に伴い、ＧＣＵのマイクロコンピュータは省電力モードに移行する。割込タイマから定期的に発せられる割込信号によって通常モードに復帰すると、発熱抵抗体に短時間の通電を行って抵抗値を得る（Ｓ１９）。抵抗値が第１基準値より大きければ、エンジンからグロープラグが取り外されている状態、すなわちグロープラグの交換を検知する（Ｓ２９）。交換フラグを成立させ（Ｓ３１）、次回のエンジン駆動後に、新たなグロープラグの発熱抵抗体に対するキャリブレーションを行う（Ｓ３５）。また、発熱抵抗体が経時劣化に伴い抵抗値変化する（大きくなる）ことから、取得した抵抗値を保存し、過去の抵抗値に比べ現在の抵抗値が向上したら（小さくなったら）、グロープラグの交換を検知してもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電によって発熱する発熱抵抗体を備えたヒータに対する通電を制御するヒータの通電制御装置において、
前記ヒータが取り付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに、所定の待機時間ごとに、前記発熱抵抗体に対する通電を行い、そのときの通電抵抗値を第１抵抗値として取得する第１抵抗値取得手段と、
前記第１抵抗値が予め定められた第１基準値より大きい場合に、前記ヒータが交換されたと判定する判定手段と
を備えたことを特徴とするヒータの通電制御装置。
【請求項２】
前記待機時間は、予め定められた、前記内燃機関に取り付けられた前記ヒータの交換に要する時間よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のヒータの通電制御装置。
【請求項３】
通電によって発熱する発熱抵抗体を備えたヒータに対する通電を制御するヒータの通電制御装置において、
前記ヒータが取り付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに前記発熱抵抗体に対する通電を行い、そのときの通電抵抗値を第１抵抗値として取得する第１抵抗値取得手段と、
前記第１抵抗値を取得する際に、前記ヒータが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得する第１情報取得手段と、
前記第１抵抗値に対し前記環境温度の情報に基づく補正を行って補正値を求める補正手段と、
前記補正手段の求めた現在の前記補正値と、以前に前記補正手段の求めた過去の前記補正値との差分値を演算する第１演算手段と、
前記差分値が予め定められた第２基準値より大きい場合に、前記ヒータが交換されたと判定する判定手段と、
前記補正手段の求めた現在の前記補正値を、前記過去の補正値として記憶する記憶手段と
を備えたことを特徴とするヒータの通電制御装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された過去の前記補正値が初期値またはゼロであった場合に、前記判定手段は、前記ヒータが交換されたと判定することを特徴とする請求項３に記載のヒータの通電制御装置。
【請求項５】
前記第１抵抗値取得手段が前記第１抵抗値を取得する際に前記発熱抵抗体に投入する電力の積算量は、その通電によって上昇する前記発熱抵抗体の温度が、次回の前記第１抵抗値の取得の際までの間における自然な熱の放散によって、通電前の温度に下降できる範囲内の電力量であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヒータの通電制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の駆動が停止されている場合に自身の動作クロックを第１周波数に設定するとともに、第１抵抗値取得手段による前記第１抵抗値の取得の際には、自身の動作クロックを、前記第１周波数よりも大きな周波数の第２周波数に設定する設定手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のヒータの通電制御装置。
【請求項７】
前記発熱抵抗体は、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が正の相関をもって変化するものであり、また、
前記ヒータの通電制御装置は、前記発熱抵抗体の抵抗値が目標抵抗値に一致するように通電を制御する抵抗値制御方式によって前記発熱抵抗体に対する通電を制御するものであり、
前記判定手段によって前記ヒータの交換がなされたことが判定された後、初めて、前記内燃機関が駆動され、その後、前記内燃機関の駆動が停止された場合に、前記発熱抵抗体に対する通電を行い、そのときの通電抵抗値を第２抵抗値として取得する第２抵抗値取得手段と、
前記第２抵抗値を取得する際に、前記ヒータが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得する第２情報取得手段と、
前記第２抵抗値および前記環境温度の情報に基づいて、前記目標抵抗値を演算する第２演算手段と、
前記内燃機関の駆動時に、前記発熱抵抗体に通電したときの通電抵抗値が前記目標抵抗値に一致するように、前記発熱抵抗体への通電を制御する通電制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のヒータの通電制御装置。
【請求項８】
前記ヒータは、前記内燃機関に取り付けられて使用されるグロープラグの発熱部をなすものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のヒータの通電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電によって発熱する発熱抵抗体を有するヒータへの通電を制御するヒータの通電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車には、例えば、エンジンの始動補助および安定駆動のためや車室内の暖房のためなどに、通電によって発熱する発熱抵抗体を有したヒータが、そのヒータに対する通電制御を行う通電制御装置とともに使用されている。また、発熱抵抗体には、自身の温度の上昇にともない抵抗値が大きくなる正の相関関係を有したものが広く用いられている。そして、このような発熱抵抗体を有するヒータへの通電の制御方式として、定電力制御方式や抵抗値制御方式が知られている。
【０００３】
定電力制御方式は、発熱抵抗体に印加した電圧および流した電流から投入した電力を求め、さらにこれを積分して求めた積算電力量が所定の電力量となるようにヒータへの通電を行う制御方式である。定電力制御を行えば、投入された電力量に応じ発熱抵抗体が発熱するため、所定の電力量を投入すれば発熱抵抗体の温度を所定の温度とすることができ、発熱抵抗体の温度管理を行いやすい。これは発熱抵抗体の発熱量（つまり温度）が、発熱抵抗体を構成する材料の材質によるところが大きく、発熱抵抗体の材質の均一化については工業的に図りやすいことによる。定電力制御方式は、特に発熱抵抗体への通電初期において過昇温を防止するのに好適であるが、例えば外乱により発熱抵抗体が冷却された場合など、発熱抵抗体が外部から温度影響を受けた場合に、その温度を維持することが難しい。
【０００４】
一方、抵抗値制御方式は、上記のように発熱抵抗体の温度と抵抗値とが正の相関関係を有することを利用し、発熱抵抗体の抵抗値が昇温目標となる温度に対応した目標抵抗値に近づくように、発熱抵抗体への通電を制御するものである。抵抗値制御方式によれば、発熱抵抗体が外乱による温度変化の影響を受けても、容易に発熱抵抗体の温度を一定に保つことができるという利点がある。しかし、発熱抵抗体の抵抗値は、発熱抵抗体を構成する材料の材質が同一であっても、製品の公差による発熱抵抗体の断面積や密度などの微少な変化によって特性差が生じうる。このため、たとえ同一品番の発熱抵抗体であっても、温度と抵抗値との相関関係において、個々の特性の違いによる差（ばらつき）が生じる。
【０００５】
そこで、例えば、ディーゼルエンジンに用いられるグロープラグの通電制御装置は、外乱の変動が少ないエンジン始動時にはグロープラグに対して定電力制御を行い、発熱抵抗体（抵抗発熱ヒータ）の温度を目標とする温度に昇温させている。そして昇温後は抵抗値制御に切り替えて、そのときの発熱抵抗体の抵抗値を維持することで、発熱抵抗体の温度を目標温度に維持している（例えば特許文献１参照。）。
【０００６】
ところで、発熱抵抗体における温度と抵抗値との相関関係について、個々の発熱抵抗体ごとに補正（キャリブレーション）を行えば、個体ごとの特性の違いによらず、温度と抵抗値との相関関係を一定とすることができる。つまり、目標温度に対応する発熱抵抗体の抵抗値が一義的に求まるので、抵抗値制御が容易となる。発熱抵抗体は経時劣化によって抵抗値変化を生ずるので、こうしたキャリブレーションをエンジンの駆動のたびに、例えばグロープラグの予熱中（発熱抵抗体の温度を目標温度に近づけるための昇温中）に行えば、昇温後に、抵抗値制御を精度よく行うことができる。
【０００７】
しかし、グロープラグの予熱中、すなわちキャリブレーションの最中に、エンジンのクランキング（始動）が行われた場合、エンジン内でのスワールや燃料噴射等の外乱が生じ、発熱抵抗体が部分的に冷却され、キャリブレーションの精度が低下することがある。また、発熱抵抗体として、経時劣化による抵抗値変化が、劣化の度合いがある程度進行するまでは大きな変化を生じないものが、一般的に用いられている。ゆえに、発熱抵抗体の劣化の影響が小さいうちは、エンジンのクランキングが行われていないときになされたキャリブレーションの結果を、そのグロープラグが交換されるまで、つまり発熱抵抗体が他の個体に交換されるまで用いればよい。そのためにはグロープラグの交換を、その通電制御装置（ＧＣＵ）に報せる必要が生ずる。よって、グロープラグを交換したら、ＧＣＵに、例えばスイッチ操作等によりグロープラグの交換が行われたことを報せ、交換前のグロープラグに対するキャリブレーションの結果を破棄させ、新たなグロープラグに対するキャリブレーションが行われるようにすればよい。
【特許文献１】特開２００４−４４５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、グロープラグの交換の際に、例えば上記のスイッチ操作をし忘れるなど、ＧＣＵにグロープラグの交換を報せ損ねた場合、交換後のグロープラグ対して交換前のグロープラグのキャリブレーション結果を用いた通電制御が行われてしまう。発熱抵抗体の個々の特性の違いによっては、例えば、交換後の発熱抵抗体において、その温度を目標温度に昇温させたときの抵抗値が、交換前の発熱抵抗体の温度を目標温度に昇温させたときの抵抗値よりも小さくなるケースが生じ得る。こうした場合において、交換前の発熱抵抗体の温度を目標温度に昇温させたときの抵抗値と同じ抵抗値となるように、交換後の発熱抵抗体に対する電力の投入が行われてしまうと、交換後の発熱抵抗体では過昇温を招いてしまう虞があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ヒータの交換がなされたことを検知することができるヒータの通電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１態様のヒータの通電制御装置は、通電によって発熱する発熱抵抗体を備えたヒータに対する通電を制御するヒータの通電制御装置において、前記ヒータが取り付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに、所定の待機時間ごとに、前記発熱抵抗体に対する通電を行い、そのときの通電抵抗値を第１抵抗値として取得する第１抵抗値取得手段と、前記第１抵抗値が予め定められた第１基準値より大きい場合に、前記ヒータが交換されたと判定する判定手段とを備えている。
【００１１】
本発明の第１態様によれば、内燃機関の駆動が停止されているときに、待機時間ごとに、ヒータの発熱抵抗体に通電して第１抵抗値を取得し、その第１抵抗値が第１基準値より大きければ、ヒータが交換されたと判定することができる。すなわち、ヒータの交換を検知するための発熱抵抗体への通電を継続して行う必要がないので、内燃機関の駆動時に蓄積されたエネルギーの消費を抑制することができる。
【００１２】
ところで、発熱抵抗体は個々の特性に違いがあるため、補正（キャリブレーション）を行うことで正確な温度制御を行うことができるが、そのためのキャリブレーションを正確に行うには、キャリブレーションの最中に外乱等の影響を受けないようにすることが望ましく、すなわち内燃機関の駆動が停止されているときにキャリブレーションを行うことが望ましい。キャリブレーションには発熱抵抗体への通電が必要であり、内燃機関の駆動停止時に通電すれば、内燃機関の駆動時に蓄積されたエネルギーの消費を伴うことになる。第１の態様のように、ヒータの交換を検知することで、ヒータが交換されたときだけキャリブレーションを行うといった運用が可能となり、エネルギーの消費を抑制することができる。また、ヒータの通電制御装置が自らヒータの交換検知を行えない場合、ヒータの交換を外部から報知してもらう必要が生じ、諸条件により報知がなされない虞があるが、本発明の第１態様はヒータの交換検知を自ら行える構成であるので、ヒータ交換を機とする運用（キャリブレーション等）を確実に行うことができる。
【００１３】
また、本発明の第１態様においては、前記待機時間が、予め定められた、前記内燃機関に取り付けられた前記ヒータの交換に要する時間よりも短いとよい。ヒータが交換されている最中には通電経路上に発熱抵抗体が存在しないので、ヒータの交換を検知するにあたり発熱抵抗体に対する通電を行った際の通電抵抗値が絶縁状態であるか否か（第１基準値より大きいか否か）を判断に用いれば、ヒータの交換検知を簡単かつ確実に行うことができる。そのためにはヒータが交換により内燃機関から取り外されている最中に確実な通電が行われるようにするとよく、すなわち、待機時間がヒータの交換に要する時間よりも短いとよいのである。
【００１４】
また、本発明の第２態様のヒータの通電制御装置は、通電によって発熱する発熱抵抗体を備えたヒータに対する通電を制御するヒータの通電制御装置において、前記ヒータが取り付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに前記発熱抵抗体に対する通電を行い、そのときの通電抵抗値を第１抵抗値として取得する第１抵抗値取得手段と、前記第１抵抗値を取得する際に、前記ヒータが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得する第１情報取得手段と、前記第１抵抗値に対し前記環境温度の情報に基づく補正を行って補正値を求める補正手段と、前記補正手段の求めた現在の前記補正値と、以前に前記補正手段の求めた過去の前記補正値との差分値を演算する第１演算手段と、前記差分値が予め定められた第２基準値より大きい場合に、前記ヒータが交換されたと判定する判定手段と、前記補正手段の求めた現在の前記補正値を、前記過去の補正値として記憶する記憶手段とを備えている。
【００１５】
本発明の第２態様によれば、内燃機関の駆動が停止されているときにヒータの発熱抵抗体に通電して第１抵抗値を取得し、その第１抵抗値に対する補正を行って求めた現在の補正値と、以前に求めた過去の補正値との差分値が、第２基準値より大きければ、ヒータが交換されたと判定することができる。発熱抵抗体は経時劣化に伴い抵抗値変化を示すが、この抵抗値変化を上記の差分値の変動として捉えれば、差分値が第２基準値よりも大きくなった場合に発熱抵抗体の経時劣化の状態に変化が生じたことがわかる。経時劣化の状態の変化とは、つまり、ヒータの交換に伴う新たな発熱抵抗体から第１抵抗値を取得したことにより、発熱抵抗体の経時劣化に伴う抵抗値変化が生じたことを意味し、この変化をもって、ヒータの交換がなされたことを検知するのである。したがって、以前に求めた過去の補正値と、現在の補正値とがあればヒータの交換検知を行うことができるので、ヒータの交換が行われている最中に発熱抵抗体の抵抗値の取得が行われるように、抵抗値取得のタイミングを調整する必要がない。また、ヒータの交換を検知するための発熱抵抗体への通電を継続して行う必要がないので、内燃機関の駆動時に蓄積されたエネルギーの消費を抑制することができる。
【００１６】
本発明の第２態様において、前記記憶手段に記憶された過去の前記補正値が初期値またはゼロであった場合に、前記判定手段は、前記ヒータが交換されたと判定してもよい。このようにすれば、例えばバッテリ交換や初期出荷時など、補正値が初期値またはゼロとなる状況をヒータ交換に準ずる状況として捉え、ヒータが交換された場合の運用（例えば、発熱抵抗体の個々の特性の違いの補正）を促すことができる。
【００１７】
また、本発明の第１態様または第２態様において、前記第１抵抗値取得手段が前記第１抵抗値を取得する際に前記発熱抵抗体に投入する電力の積算量を、その通電によって上昇する前記発熱抵抗体の温度が、次回の前記第１抵抗値の取得の際までの間における自然な熱の放散によって、通電前の温度に下降できる範囲内の電力量とするとよい。第１抵抗値を取得する際には内燃機関の駆動が停止されているので、第１抵抗値の取得のための通電には、内燃機関の駆動時に蓄積されたエネルギーの消費を伴う。ゆえに、発熱抵抗体に投入する電力の積算量に制限を設けるとよい。電発熱抵抗体に投入する電力の積算量を、通電によって上昇する発熱抵抗体の温度が、次回の第１抵抗値の取得までの間における自然な熱の放散により、通電前の温度に下降できる範囲内の電力量とすれば、十分に、内燃機関の駆動時に蓄積されたエネルギーの消費を抑制することができ、好ましい。
【００１８】
また、本発明の第１態様または第２態様のヒータの通電制御装置が、前記内燃機関の駆動が停止されている場合に自身の動作クロックを第１周波数に設定するとともに、第１抵抗値取得手段による前記第１抵抗値の取得の際には、自身の動作クロックを、前記第１周波数よりも大きな周波数の第２周波数に設定する設定手段を備えてもよい。内燃機関の駆動が停止されている場合のヒータの通電制御装置の動作クロックを第１周波数にすることは、待機中の電力の消費を抑制する上で好ましい。そして、第１抵抗値を取得する際に、上記動作クロックを第２周波数とすれば、第１抵抗値を取得する際の通電のＯＮ・ＯＦＦ切り換えやヒータ交換検知を素早く行うことができ、それらの処理が完了するまでの間の電力の消費を抑えることができ、上記の待機中の電力の消費を含め、内燃機関の駆動停止時の消費電力を抑制することができる。
【００１９】
また、第１態様または第２態様において、前記発熱抵抗体は、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が正の相関をもって変化するものであってもよく、また、前記ヒータの通電制御装置は、前記発熱抵抗体の抵抗値が目標抵抗値に一致するように通電を制御する抵抗値制御方式によって前記発熱抵抗体に対する通電を制御するものであってもよい。この場合、ヒータの通電制御装置は、前記判定手段によって前記ヒータの交換がなされたことが判定された後、初めて、前記内燃機関が駆動され、その後、前記内燃機関の駆動が停止された場合に、前記発熱抵抗体に対する通電を行い、そのときの通電抵抗値を第２抵抗値として取得する第２抵抗値取得手段と、前記第２抵抗値を取得する際に、前記ヒータが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得する第２情報取得手段と、前記第２抵抗値および前記環境温度の情報に基づいて、前記目標抵抗値を演算する第２演算手段と、前記内燃機関の駆動時に、前記発熱抵抗体に通電したときの通電抵抗値が前記目標抵抗値に一致するように、前記発熱抵抗体への通電を制御する通電制御手段とを備えるとよい。
【００２０】
目標抵抗値の算出に用いる第２抵抗値の取得を、内燃機関の駆動が停止されているときに行うので、発熱抵抗体が、内燃機関の駆動時に生じ得る外乱の影響（例えばスワールや燃料噴射による発熱抵抗体の冷却など）を受けることによって、発熱抵抗体の温度、ひいてはその抵抗値が一時的に変化してしまうという状況を招くことがない。よって、取得される第２抵抗値の精度は高く、この第２抵抗値と環境温度の情報とに基づき演算される目標抵抗値に一致するように発熱抵抗体への通電を行うことで、発熱抵抗体の温度を目標温度に維持する制御を精度よく行うことができる。そして、第１態様または第２態様に係るヒータの通電制御装置が、自ら、ヒータの交換の有無を判定することができるため、上記のような外乱に影響されないタイミングのうち、ヒータ交換後の最も早い時期、すなわちヒータ交換後の初めて内燃機関の駆動停止後に、第２抵抗値を得ることができる。
【００２１】
なお、本発明の第１態様または第２態様において、前記ヒータが、前記内燃機関に使用されるグロープラグの発熱部をなしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化したヒータの通電制御装置の一実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、ヒータの一例として、自動車のディーゼルエンジン（以下では単に「エンジン」ともいう。）１の始動補助および駆動安定性の向上のために用いられるグロープラグ２０を挙げ、そのグロープラグへの通電を制御するグロー制御装置（ＧＣＵ）３０を、通電制御装置の一例として説明する。
【００２３】
まず、図１を参照し、ＧＣＵ３０によってグロープラグ２０への通電制御を行うシステムの概略的な構成について説明する。図１は、ＧＣＵ３０によってグロープラグ２０への通電制御を行うシステムの電気的な構成を示す図である。
【００２４】
なお、図１では、ＧＣＵ３０に通電制御されるグロープラグ２０を、一つのみ、示すが、実際の内燃機関には複数の気筒が設けられており、グロープラグやそれに対応するスイッチは、気筒の数だけ設けられている。ＧＣＵ３０による通電制御は、各グロープラグに対してそれぞれ独立に行われるが、制御方法は同一である。したがって本実施の形態の説明では、任意の一のグロープラグ２０に対してＧＣＵ３０が行う通電制御について、以下の説明を行うものとする。
【００２５】
図１に示す、ＧＣＵ３０は、内燃機関の一例としての自動車のエンジン１の始動補助および駆動安定性の向上のために用いられるグロープラグ２０に対する通電を制御する装置であり、バッテリ４から電力を投入されて駆動する。ＧＣＵ３０は、公知のＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３およびＲＡＭ３４を有するマイクロコンピュータ３１を搭載し、ＣＰＵ３２の実行する各種プログラムにしたがって、グロープラグ２０への通電を制御する。
【００２６】
このマイクロコンピュータ３１は、駆動モードとして、発振周波数の高い動作クロック（第２周波数）で駆動する通常モードと、通常モードよりも低い発振周波数の動作クロック（第１周波数）で駆動する省電力モードとを有する。マイクロコンピュータ３１は、エンジン１の駆動が停止した状態（エンジンキー６がＯＦＦの状態）において、省電力モードへ移行される。省電力モードにおいて、マイクロコンピュータ３１は各種プログラムの実行を停止し、割込信号の入力待ちを行う。そして、割込信号が入力されると、これを機にマイクロコンピュータ３１は通常モードへ復帰し、各種プログラムを実行する。一般に、ＣＰＵ３２の起動時にはイニシャライズ（例えば内部レジスタやＲＡＭのクリア、ポートやドライバ等のリセット、割込時の処理プログラムのアドレス設定、フラグやカウンタなど各種初期値の設定など、いわゆる初期化処理）が行われる。本実施の形態のマイクロコンピュータ３１では、こうした省電力モードを搭載することにより、通常モードへ移行する際に、ＣＰＵ３２がイニシャライズを省略して速やかな駆動（プログラムの実行等）を行うことができる。なお、通常モードへ移行する際に、自身の動作クロックを第２周波数に設定し、省電力モードへ移行する際には第１週端数に設定するマイクロコンピュータ３１が、本発明における「設定手段」に相当する。
【００２７】
そして本実施の形態では、マイクロコンピュータ３１が割込タイマ３６を内蔵しており、割込タイマ３６から定期的（本実施の形態では６０秒ごと）に発せられる信号が、割込信号として、ＣＰＵ３２に入力される。さらにマイクロコンピュータ３１には、エンジンキー６がＯＮまたはＯＦＦの状態を報せる信号（電圧）が入力されるように構成されており、この信号も、省電力モードにおいて割込信号として機能する。
【００２８】
また、ＧＣＵ３０には、スイッチ３７が設けられている。ＧＣＵ３０によるグロープラグ２０への通電制御はＰＷＭ制御により行われ、スイッチ３７は、マイクロコンピュータ３１の指示に従い、グロープラグ２０の発熱抵抗体２１への通電のＯＮ・ＯＦＦの切り換えを行う。なお、本実施の形態では発熱抵抗体２１の抵抗値を算出するため、このスイッチ３７は、電流検知機能を有するＦＥＴ（Infineon Technologies AG社製 PROFET（登録商標））を、ＮＰＮ型トランジスタを介して駆動するよう構成している。もちろん、スイッチ３７には電流検知機能を有さないＦＥＴを用いてもよい。このような場合、例えば発熱抵抗体２１に直列接続したシャント抵抗に流れる電流を算出して電流検知を行えばよい。あるいは、ＰＷＭ制御における通電ＯＦＦのときに、スイッチ３７とは並列に接続した電流検知用の抵抗に電流を流し、得られる分圧をもとに、発熱抵抗体２１の抵抗値を直接算出するなど公知の手法を用いて行えばよい。
【００２９】
このＧＣＵ３０は、自動車の電子制御装置（ＥＣＵ）１０と、ＣＡＮを用いた通信によって接続されている。ＥＣＵ１０にはエンジン１の冷却水の水温を測定する水温センサ５の測定値が入力されており、ＧＣＵ３０はＣＡＮを介し、ＥＣＵ１０から水温の測定結果（水温情報）を取得する。本実施の形態では、後述する環境温度の情報として、このように、ＥＣＵ１０を介して得られる水温センサ５の測定結果（水温情報）を用いているが、水温センサ５から直接水温情報を得られるようにしてもよい。また、環境温度の情報は水温情報に限定するものではなく、例えば排気温や油温、エンジン１付近の外気温、エンジン１そのものの温度など、エンジンの駆動状態に応じて変化を示す温度の情報を用いてもよい。なお、ＥＣＵ１０には、上記したエンジンキー６のＯＮ・ＯＦＦの状態を報せる信号も入力されている。
【００３０】
次に、グロープラグ２０は、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金やＮｉ−Ｃｒ合金などを用いて形成される発熱コイルを発熱抵抗体２１として用いたヒータ２２を発熱部として構成し、エンジン１への取り付けねじが形成された取り付け金具２５で保持したものである。この発熱抵抗体２１は、自身の温度の上昇にともない抵抗値が増加する正の相関関係を有する（換言すると、抵抗温度係数が正の値を有する）ものである。グロープラグとしては、絶縁セラミックからなる基体にタングステンやモリブデン等の高融点材料を用いて形成した発熱パターンを埋設し、焼成することで形成されるヒータを発熱部として構成したタイプのものも使用できる。発熱抵抗体の温度と抵抗値との関係が正の相関関係を有すればよい。なお、グロープラグについては公知であるため、詳細についての説明は省略する。
【００３１】
発熱抵抗体２１は、一端側が取り付け金具２５およびエンジン１を介して接地されており、他端側が、前述したスイッチ３７を介し、バッテリ４に接続されている。つまり、発熱抵抗体２１への通電は、バッテリ４の電圧をＰＷＭ制御により印加することにより行われる。さらに、発熱抵抗体２１の他端側は、分圧抵抗３８，３９（それぞれ抵抗値Ｒ１，Ｒ２）を介し、マイクロコンピュータ３１に接続されている。この接続により、マイクロコンピュータ３１には、バッテリ４から発熱抵抗体２１に印加されている電圧Ｖｇを分圧した電圧Ｖｅが入力される。マイクロコンピュータ３１では、グロープラグ２０に印加される電圧Ｖｇを、Ｖｇ＝｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝×Ｖｅにより求めることができる。そして、発熱抵抗体２１を流れる電流Ｉｇは、上記のように、電流検知機能付きのスイッチ３７から得られるので、マイクロコンピュータ３１は、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇを、Ｒｇ＝Ｖｇ／Ｉｇにより得ることができる。なお、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇには、厳密には、グロープラグ２０の内部やグロープラグ２０への通電経路上（例えば通電ケーブルなど）の配線抵抗も含まれる。換言すると、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇとして得られる抵抗値は、発熱抵抗体２１を含む配線経路に通電したとき通電抵抗値に相当するものである。しかし、便宜上、それぞれの抵抗の区別は行わず、以下では発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇとして説明を行うものとする。
【００３２】
このように構成される、ＧＣＵ３０によってグロープラグ２０への通電制御を行うシステムでは、グロープラグ２０に対する通電制御を行う上で、発熱抵抗体２１の温度と抵抗値との相関関係に対し、キャリブレーション（補正）を行っている。ここで、キャリブレーションの原理について簡単に説明する。
【００３３】
外乱等の影響を受けない場合、発熱抵抗体に一定の電圧を印加すると、発熱抵抗体に電流が流れ、発熱する。そして、発熱抵抗体の温度が上昇するにしたがって抵抗値が大きくなっていくため、発熱抵抗体を流れる電流は、次第に減少する。よって、印加電圧が一定であれば、発熱抵抗体に投入される電力は温度上昇に伴って次第に減少していく。つまり、発熱抵抗体への電力の投入を開始してから、時間の経過に伴い、電力が減少していく曲線が得られる。
【００３４】
電力の投入開始当初は発熱抵抗体の温度が低く抵抗値も小さいので、比較的大きな電流が流れる。そして、発熱抵抗体の温度の上昇にともない抵抗値が大きくなり、流れる電流も次第に抑制される。発熱抵抗体の温度上昇は全長を通じて不均一となる場合が多く、温度上昇の過渡期においては抵抗値の増加具合が安定しないが、温度分布が平衡状態に近づくと抵抗値も略一定となるため、発熱抵抗体の温度が飽和する。
【００３５】
ところで、個々の発熱抵抗体の抵抗値には諸要因によるばらつきがあり、同一品番のものであっても、温度と抵抗値との関係が、そのばらつきの影響を受ける。しかし、投入電力の積算量と発熱量との関係は発熱抵抗体の材質によるものであり、比較的ばらつきが小さい。したがって、基準とする発熱抵抗体に通電し、その温度上昇を、制御目標とする温度（目標温度）で飽和させ、そのときまでの投入電力の積算量（積算電力量）を求める。この積算電力量を、キャリブレーションの対象とする（別個体の）発熱抵抗体に投入すれば、対象の発熱抵抗体の温度を目標温度とすることができる。ゆえに、このときのキャリブレーション対象の発熱抵抗体の抵抗値を、目標抵抗値に対応した補正前抵抗値として求める。そして、キャリブレーション対象の発熱抵抗体の抵抗値が目標抵抗値となるようにＰＩ制御を行えば、発熱抵抗体の温度を目標温度に維持することができることになる。
【００３６】
もっとも、キャリブレーション対象の発熱抵抗体の抵抗値には、上記したように、グロープラグの内部やグロープラグへの通電経路上の配線抵抗も含まれ、これらの抵抗値も、グロープラグを取り巻く環境温度の変化に応じて変化する。ここで、発明者等によれば、発熱抵抗体への通電開始時の抵抗値や昇温中の任意のタイミングにおける抵抗値と、温度が飽和したときの抵抗値との関係に、環境温度に応じた一定の相関関係があることがわかっている（詳細については特願２００８−１４２４５９号明細書を参照されたい。）。そこで、本実施の形態では、環境温度の情報として水温情報を得ることとし、キャリブレーションを行う際に、対象の発熱抵抗体の補正前抵抗値を取得するとともに、そのときの水温情報も取得している。そして、目標抵抗値を用いたＰＩ制御による保温通電（後述）を行う際に、その時点での水温情報を取得し、上記の相関関係に基づいて予め定めた補正テーブル、あるいは補正演算式を適用することで、補正前抵抗値を水温補正して目標抵抗値を算出し、グロープラグの通電制御を行うのである。このように、キャリブレーションを、発熱抵抗体の抵抗値にグロープラグの内部やグロープラグへの通電経路上の配線抵抗が含まれた状態のまま行うので、精度の高い目標抵抗値を算出することができるのである。
【００３７】
ＧＣＵ３０では、上記のようなグロープラグ２０に対するキャリブレーションを、グロープラグ２０の交換（エンジン１からの取り外し）がなされたことを検知した際に、新たに取り付けられたグロープラグ２０に対して実施している。そして、キャリブレーションによって得られた補正前抵抗値を、それ以降、エンジン１が駆動される度に（グロープラグ２０が使用される度に）、そのグロープラグ２０に対して適用している。換言すると、エンジン１の駆動の度に、グロープラグ２０に対するキャリブレーションが行われるわけではない。ゆえに、本実施の形態では、後述する通電制御プログラムにしたがってグロープラグ２０に対する通電の制御を行うだけでなく、グロープラグ２０の交換確認（グロープラグ２０が交換されたか否かの検知）を行っている。
【００３８】
ところで、グロープラグ２０の交換はエンジン１の停止時に行われるが、エンジン１の停止時には、バッテリ４の消費を抑えるため、ＧＣＵ３０のマイクロコンピュータ３１では、上記した省電力モードへの移行が行われる。その省電力モードでは、通電制御プログラムを含む各種プログラムの実行が停止される。そこで本実施の形態では、前述した割込タイマ３６から定期的に発せられる割込信号の入力を機に、マイクロコンピュータ３１を省電力モードから通常モードに移行（復帰）させている。そして通常モードにおいて通電制御プログラムが実行され、その通電制御プログラムにおいて、グロープラグ２０の交換確認が行われる。
【００３９】
以下、ＧＣＵ３０がグロープラグ２０に対して行う通電制御の具体例について、図１を参照しつつ、図２〜図４に示す通電制御プログラムのフローチャートにしたがって説明する。図２は、ＧＣＵ３０において実行される通電制御プログラムのメインルーチンのフローチャートである。図３は、通電制御プログラムのメインルーチンからコールされる通電処理のフローチャートである。図４は、交換チェック割込が行われる際の処理を示すフローチャートである。なお、フローチャートの各ステップについては「Ｓ」と略記する。
【００４０】
まず、通電制御について説明する前に、通電制御プログラムで使用される各種変数やフラグについて説明する。以下の各フラグや変数は、ＲＡＭ３４に確保される領域に記憶されるが、マイクロコンピュータ３１の駆動モードの如何に関わらず、ＣＰＵ３２のイニシャライズが行われない限り、その値は保持される。
【００４１】
「チェックフラグ」は、グロープラグ２０の交換確認（交換チェック）を実施する場合に立てられるフラグである。具体的には、割込タイマ３６から割込信号が発せられた際に、チェックフラグが立てられる。通電制御プログラムでは、チェックフラグの成立が確認されると、グロープラグ２０の交換確認を行う一連の処理が実施される。
【００４２】
「初回フラグ」は、通電制御プログラムにおいて、エンジンキー６がＯＮの場合に繰り返し実行される一連の処理の中で、特定の処理部分（後述するＳ４５〜Ｓ５５）の実行を、エンジンキー６をＯＮにした初回にのみ実行させるため、その条件判定に用いられるフラグである。初回フラグは、エンジンキー６がＯＮとなり特定の処理部分が実行されたときに成立され、エンジンキー６がＯＦＦになると非成立とされる。
【００４３】
「交換フラグ」は、グロープラグ２０の交換確認を行う一連の処理において、グロープラグ２０の交換がなされたことを検知した場合に立てられるフラグである。通電制御プログラムでは、交換フラグの成立した場合に、グロープラグ２０に対するキャリブレーションが実施されるように条件付け（後述する補正フラグの成立）が行われる。
【００４４】
「補正フラグ」は、キャリブレーションを実施する場合の判断に用いられるフラグである。上記したように、キャリブレーションは、グロープラグ２０が交換されたことを検知した場合に実施されるが、キャリブレーションによって求められる補正前抵抗値がクリア状態（すなわち０）であった場合にも行われる。補正前抵抗値はＲＡＭ３４に保存されるが、例えばバッテリ４の交換時や初回出荷時など、ＲＡＭ３４がクリアされる状況が生じた場合にも、キャリブレーションの実施によって新たに補正前抵抗値が求められるように、補正フラグが成立される。
【００４５】
「補正前抵抗値」は、キャリブレーションによって取得される抵抗値であり、発熱抵抗体２１の維持（保温）目標とする温度（目標温度）に対応する発熱抵抗体２１の抵抗値（目標抵抗値）を算出する上で、そのもととなる発熱抵抗体２１の抵抗値をいう。初期状態(初回出荷時やバッテリ４の交換時など、ＲＡＭ３４がクリアされ、値が０となっている場合)には、予め定められた初期値が設定される。なお、補正前抵抗値が、本発明における「第１抵抗値」に相当する。
【００４６】
「目標抵抗値」は、補正前抵抗値に対し、環境温度の情報（例えば水温情報）による補正を行ったものであり、発熱抵抗体２１の温度を目標温度に維持する上で制御目標とする、発熱抵抗体２１の抵抗値である。
【００４７】
［通常動作時の動作］
次に、グロープラグ２０に対する通電制御の詳細について説明する。まず、通常動作時（すでにキャリブレーションが行われ、補正前抵抗値が取得されている状態）において、グロープラグ２０に対して行われる通電制御について説明する。なお、この状態では、チェックフラグ、初回フラグ、交換フラグ、補正フラグはいずれも０となっている。
【００４８】
前述したように、マイクロコンピュータ３１は、エンジン１の駆動が停止した状態（エンジンキー６がＯＦＦの状態）において省電力モードへ移行され、割込信号の入力待ちが行われている。この省電力モードにおいて、割込タイマ３６による割込信号が入力された場合については後述する。
【００４９】
図１に示すように、運転者がエンジンキー６をＯＮに操作すると、マイクロコンピュータ３１に、ＯＮの状態を報せる割込信号が入力される。するとマイクロコンピュータ３１の動作クロックが通常モードにおける高い発信周波数のものに切り替えられ、省電力モードから通常モードへの移行が行われる。通常モードへの移行にともない、図２に示す、通電制御プログラムの実行が開始され、通常モードにおいてグロープラグ２０の通電制御を行う上で必要な各種設定が行われる（Ｓ１１）。さらに、割込禁止処理が行われ（Ｓ１３）、以降、マイクロコンピュータ３１に入力される割込信号は、無視される。
【００５０】
次にチェックフラグが参照されるが、通常動作時にはグロープラグ２０の交換確認を行わないのでチェックフラグは非成立となっており（Ｓ１５：ＮＯ）、Ｓ３５に進み、図３の通電処理のサブルーチンがコールされる。図３に示すように、通電処理では、エンジンキー６に接続されたマイクロコンピュータ３１のポート電圧から、エンジンキーがＯＮであるか確認される（Ｓ４１）。上記のように、エンジンキー６はＯＮに操作されており（Ｓ４１：ＹＥＳ）、Ｓ４３に進む。なお、エンジンキー６がＯＮである間（Ｓ４１：ＹＥＳ）は、Ｓ４３〜Ｓ７５が繰り返し実行されることにより、グロープラグ２０への通電状態（後述する急速昇温通電および保温通電）が制御されることなる。
【００５１】
通常モードへの復帰後で初回の通電処理の実行時において、上記のチェックフラグと同様、初回フラグも初期状態では０となっている（Ｓ４３：ＮＯ）。初回フラグはＳ４５〜Ｓ５５を通常モードへの復帰後に一度だけ実施するためのフラグであるので、次回以降のＳ４３ではスキップしてＳ６１に進むことができるように、Ｓ４５で、初回フラグに１が記憶される（Ｓ４５）。
【００５２】
そしてＳ４７で、補正前抵抗値の読み出し（値の参照）が行われる（Ｓ４７）。前述したように、補正前抵抗値はキャリブレーションが行われた際に取得され、ＲＡＭ３４に保存されている。補正前抵抗値が０でなければ（Ｓ４９：ＮＯ）、すでにキャリブレーションが実施されたことを意味し（ここではすでに補正前抵抗値が取得されているものとして話を進める。）、次いで交換フラグが参照される（Ｓ５１）。交換フラグは、グロープラグ２０の交換がなされたことを検知した場合（後述）に立てられるので、ここでは非成立であり（Ｓ５１：ＮＯ）、Ｓ６１に進む。
【００５３】
Ｓ６１〜Ｓ７５では、グロープラグ２０に対する通電処理が行われる。発熱抵抗体２１への通電を開始してから発熱抵抗体２１の温度が昇温目標温度に達する前は（Ｓ６１：ＮＯ）、発熱抵抗体２１の温度を速やかに上昇させるための通電（急速昇温通電）が行われる（Ｓ６３）。なお、昇温目標温度は、目標抵抗値に応じた発熱抵抗体２１の温度（目標温度）よりも若干低い温度であり、定電力制御から抵抗値制御に切り換えた後のわずかな通電で、発熱抵抗体２１の温度を目標温度に達させられるように設定された、昇温目標とする温度である。
【００５４】
この急速昇温通電では、発熱抵抗体２１に投入される電力と経過時間との関係を示す曲線（カーブ）を、予め作成した基準とする曲線に一致させることで、発熱抵抗体２１の特性によらず急速（例えば２秒）で昇温目標温度まで昇温させる。具体的には、予め定めた、上記の基準とする曲線の関係式またはテーブルを用い、通電開始からの経過時間に応じた各時点において投入すべき電力の値を求める。発熱抵抗体２１を流れる電流の大きさと、その時点において投入すべき電力の値との関係から、発熱抵抗体２１に印加すべき電圧を求め、ＰＷＭ制御により、発熱抵抗体２１に印加する電圧を制御する。これにより、基準とする曲線と同じカーブを描く電力の投入が行われ、昇温過程の各時点までに投入された電力の積算量に応じ、発熱抵抗体２１が発熱する。ゆえに、上記の基準とする曲線に沿った電力の投入が完了すれば、発熱抵抗体２１は基準曲線通りの時間で昇温目標温度に到達する。
【００５５】
その後Ｓ４１へ戻り、急速昇温通電が終了するまでＳ６３の処理を繰り返して、発熱抵抗体２１への急速昇温通電を継続する（Ｓ４１：ＹＥＳ，Ｓ４３：ＹＥＳ，Ｓ６１：ＮＯ，Ｓ６３）。なお、Ｓ４５において初回フラグが成立されているので、２回目以降のＳ４３では、Ｓ６１に進む（Ｓ４３：ＹＥＳ）。
【００５６】
このように、急速昇温通電の過渡期において発熱抵抗体２１に投入する電力を調整し、発熱抵抗体２１の温度を昇温目標温度に到達させる。なお、本実施の形態では、急速昇温通電の終了時期を以下の２つの条件のうち、いずれか一方が成立した場合としている。一つは、発熱抵抗体２１への急速昇温通電の開始からの経過時間が所定時間（例えば３．３秒）に達した場合であり、この場合には、発熱抵抗体２１の温度が昇温目標温度に達している。もう一つは、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇが所定の抵抗値（例えば７８０ｍΩ）となった場合である。発熱抵抗体２１への電力の投入が開始された時点で発熱抵抗体２１の温度が既にある程度高い場合（例えば前回の通電停止後、十分に冷却されることなく再通電が行われた場合など）、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇが所定の抵抗値に達したら電力の投入が停止されるため、発熱抵抗体２１の過昇温を防止することができる。
【００５７】
Ｓ４１〜Ｓ６３が繰り返されて急速昇温通電が継続されるうちに、上記のいずれかの条件が満たされ、急速昇温通電が終了したと判断された場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、ＰＷＭ制御に基づく発熱抵抗体２１への電力の投入が停止される（Ｓ６５）。ここで、本実施の形態では、急速昇温通電後に保温通電（いわゆるアフターグロー通電）を行い、発熱抵抗体２１の温度を目標抵抗値に対応した目標温度に維持することで、エンジン１の始動後の駆動安定性を高めている。この保温通電も、所定時間（例えば１８０秒）の経過をもって終了と判断される。よって、保温通電の開始と共に図示しないタイマーによる計時が開始され、所定時間が経過する前は（Ｓ６７：ＮＯ）、保温通電のため、ＥＣＵ１０を介して水温センサ５から水温情報が取得される（Ｓ６９）。この水温情報をもとに、ＲＡＭ３４に記憶された補正前抵抗値に対し、上記した水温補正を行い、目標抵抗値を得る（Ｓ７１）。そして、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇが目標抵抗値に近づくように、抵抗値Ｒｇと目標抵抗値との差分に応じてデューティ比を変化させるＰＩ制御による発熱抵抗体２１への保温通電が行われる（Ｓ７３）。その後Ｓ４１へ戻り、保温通電が終了するまでＳ７３の処理を繰り返して、発熱抵抗体２１への保温通電を継続する（Ｓ４１：ＹＥＳ，Ｓ４３：ＹＥＳ，Ｓ６１：ＹＥＳ，Ｓ６７：ＮＯ，Ｓ７３）。なお、Ｓ７１で、補正前抵抗値に対して水温補正（予め定めた補正テーブルあるいは補正演算式の適用）を行い、目標抵抗値を得るＣＰＵ３２が、本発明における「第２演算手段」に相当する。また、Ｓ７３で、ＰＩ制御により発熱抵抗体２１への保温通電を制御するＣＰＵ３２が、本発明における「通電制御手段」に相当する。
【００５８】
Ｓ４１〜Ｓ７３が繰り返されて保温通電が継続されるうちに、所定時間（１８０秒）が経過し、保温通電が終了したと判断された場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、発熱抵抗体２１への電力の投入が停止される（Ｓ７５）。以降、エンジンキー６がＯＮであるうちは、グロープラグ２０に対する通電は行われない（Ｓ４１：ＹＥＳ，Ｓ４３：ＹＥＳ，Ｓ６１：ＹＥＳ，Ｓ６７：ＹＥＳ）。
【００５９】
運転者がエンジンキー６をＯＦＦに操作し、エンジン１の駆動が停止されると（Ｓ４１：ＮＯ）、次回のエンジン１の駆動時にＳ４５〜Ｓ５５の処理が行われるように、初回フラグがリセットされる（Ｓ７７）。ここで、エンジンキー６がＯＦＦに操作されたときに、グロープラグ２０に対する急速昇温通電や保温通電が行われている最中であった場合には（Ｓ７９：ＹＥＳ）、通電を停止し（Ｓ８１）、そうでなければそのまま（Ｓ７９：ＮＯ）、Ｓ８３へ進む。Ｓ８３では補正フラグが参照されるが、通常動作時にはすでにキャリブレーションがなされているので補正フラグは非成立となっており（Ｓ８３：ＮＯ）、そのままメインルーチンに戻る。
【００６０】
図２に示すように、Ｓ３５の通電処理が終了すると、割込が許可され（Ｓ３７）、再び、マイクロコンピュータ３１に入力される割込信号を受け付けるようになる。そして省電力モードへ移行するにあたって必要な各種設定が行われてから（Ｓ３９）、マイクロコンピュータ３１の動作クロックが省電力モードにおける低い発信周波数のものに切り替えられ、通常モードから省電力モードへの移行が行われる。通電制御プログラムは、動作を停止される。
【００６１】
［交換確認時の動作］
次に、グロープラグ２０の交換確認が行われる際の一連の動作について説明する。エンジン１に取り付けられたグロープラグ２０の交換確認は、エンジン１の非駆動時、すなわち、マイクロコンピュータ３１が省電力モードにあるときに、定期的に行われる。本実施の形態ではグロープラグ２０の交換確認を６０秒ごとに行っており、この時間間隔（グロープラグ２０の交換に要する時間）は、エンジン１から古いグロープラグ２０が取り外されてから新しいグロープラグ２０が取り付けられるまでにかかる時間よりも短い時間に設定されている。すなわち、グロープラグ２０の交換が行われる際に、必ず一度は、グロープラグ２０がエンジン１から取り外されている最中にグロープラグ２０の交換確認が行われるよう、上記の時間間隔が設定されている。
【００６２】
マイクロコンピュータ３１が省電力モードにあるときに、割込タイマ３６から、上記の時間間隔で（６０秒ごとに）発せられる割込信号がＣＰＵ３２に入力されると、割込信号が受け付けられ、マイクロコンピュータ３１は通常モードに移行する。割込タイマ３６から割込信号が入力された場合には、図４に示す、交換チェック割込処理のプログラムが実行され、チェックフラグが成立される（Ｓ５）。よって、図２に示す、通電制御プログラムが実行されると、Ｓ１５においてチェックフラグの成立が確認されて（Ｓ１５：ＹＥＳ）、グロープラグ２０の交換確認を行う一連の処理（Ｓ１７〜Ｓ３１）が実施される。
【００６３】
まず、チェックフラグをリセットした後（Ｓ１７）、発熱抵抗体２１に短時間の瞬間的な通電が行われ、そのときに印加された電圧Ｖｇと流された電流Ｉｇとから、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇが算出（取得）される（Ｓ１９）。この通電において発熱抵抗体２１に投入される電力の積算量は、通電によって上昇する発熱抵抗体２１の温度が、上記の割込タイマ３６から割込信号が発せられる時間間隔の間（つまり発熱抵抗体２１が通電されていない間）に、自然な熱の放散により、通電前の自身の温度に下降できる範囲内の電力量であればよい。発熱抵抗体２１の正確な抵抗値Ｒｇを得るには、所定の電力量以上の電力を投入し、発熱抵抗体２１に流れる電流Ｉｇを安定させる必要がある。しかし、Ｓ１９が実施されるのはエンジン１の非駆動時であり、バッテリ４に蓄積したエネルギーの消費を伴う。ゆえに、無制限に大きな電力を投入するのではなく、投入する電力の積算量の目安として上記の範囲内の電力量の投入に抑え、消費電力の抑制を行うことが望ましい。
【００６４】
もっとも、発熱抵抗体２１は、自身の温度上昇にともない自身の抵抗値が上昇するため、正確な抵抗値Ｒｇの算出のためには、通電による発熱抵抗体２１の温度上昇幅を小さくするとよい。ゆえに、発熱抵抗体２１への通電が、瞬間的であればさらに好ましい。具体的に、本実施の形態の場合、発熱抵抗体２１に対し、約２５ｍｓｅｃ間の瞬間的な通電によって得られる電流Ｉｇの値から、正確な抵抗値Ｒｇを算出している。例えば約２秒で１０００℃以上の温度に上昇可能な本実施の形態の発熱抵抗体２１であれば、２５ｍｓｅｃ程度の瞬間的な通電による温度上昇幅は、１０００℃と比べ極めて小さく、この通電による発熱抵抗体２１の温度変化はほとんど生じないと言える。したがって、発熱抵抗体２１自身の温度上昇が抵抗値Ｒｇに与える影響も十分に小さく、精度誤差を生じにくい。そして、このような瞬間的な通電によって発熱抵抗体２１の温度が上昇しても、割込タイマ３６から割込信号が発せられる時間間隔としての６０秒の間に、十分に、通電後の発熱抵抗体２１の温度を通電前の温度に下降させることができる。また、２５ｍｓｅｃよりも長く通電を行えば、電流Ｉｇもさらに安定するため、抵抗値Ｒｇの算出精度も向上する。発熱抵抗体２１への通電を、例えば５０ｍｓｅｃとした場合でも、依然として瞬間的な通電による温度上昇幅が１０００℃と比べ極めて小さい。加えて、消費電力の抑制のためには、投入する電力の積算量を上記の２５ｍｓｅｃの通電の場合と同等とすることが望ましく、ゆえに、抵抗値Ｒｇ算出のため発熱抵抗体２１に５０ｍｓｅｃの通電を行う場合には、割込タイマ３６から割込信号が発せられる時間間隔を１２０秒とするとよい。
【００６５】
そして発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇが所定のしきい値（第１基準値）より大きいか否かが比較される。グロープラグ２０がエンジン１から取り外されている場合には、発熱抵抗体２１も存在しないため電流Ｉｇが流れず、発熱抵抗体２１に対する通電抵抗は非常に大きくなる。したがって、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇが第１基準値より大きければ、グロープラグ２０が取り外されており、すなわちグロープラグ２０の交換が行われたものとして判定され（Ｓ２９：ＹＥＳ）、交換フラグが成立される（Ｓ３１）。しかし、抵抗値Ｒｇが第１基準値以下ならば（Ｓ２９：ＮＯ）、グロープラグ２０は交換されてないと判定される。以後は前述したＳ３７以降の処理を行って、省電力モードへ移行する。このように、グロープラグ２０の交換確認は省電力モードにおいて定期的に行われ、交換がなされたことが検知された場合に交換フラグが成立される。なお、Ｓ２９で、グロープラグ２０が交換されたか否かを判定するＣＰＵ３２が、本発明における「判定手段」に相当する。また、Ｓ１９で、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇを取得するＣＰＵ３２が、本発明における「第１抵抗値取得手段」に相当し、その際に取得される抵抗値Ｒｇが、本発明における「第１抵抗値」に相当する。
【００６６】
［キャリブレーション時の動作］
次に、グロープラグ２０の発熱抵抗体２１に対するキャリブレーションを実施する際の動作について説明する。上記したように、グロープラグ２０のキャリブレーションは、グロープラグ２０の交換がなされたことを検知した場合や（交換フラグが成立した場合）、補正前抵抗値がクリア状態であった場合（値が０の場合）に行われる。そして、例えばスワールや燃料による冷却など、外乱の影響を避けるため、エンジン１の非駆動時に行われる。また、キャリブレーションでは発熱抵抗体２１を、エンジン１の始動時に加熱する温度と同等程度に加熱するため、電力の消費が大きい。よって、マイクロコンピュータ３１の省電力モードにおいてグロープラグ２０の交換を検知した場合には、次回、エンジン１が駆動され、次いで停止された場合（つまりバッテリ４の充電がなされたことが見込まれる場合）に、キャリブレーションが行われる。
【００６７】
したがって、エンジンキー６がＯＮに操作されエンジン１の駆動が行われる場合には、通常モードへの復帰後、図３に示すように、通常通りのグロープラグ２０の通電制御が行われる（Ｓ４１〜Ｓ７５）。上記同様、エンジンキー６がＯＮに操作された後、初めてＳ４１〜Ｓ７５の処理が行われる際には初回フラグが０であるので（Ｓ４３：ＮＯ）、Ｓ４５〜Ｓ５５が実行される。このとき、交換フラグが成立しているか（Ｓ５１：ＹＥＳ）、あるいは補正前抵抗値がクリア状態であれば（Ｓ４９：ＹＥＳ）、補正フラグの成立が行われると共に、交換フラグがリセットされる（Ｓ５３）。また、この時点でＲＡＭ３４に保存されている補正前抵抗値は、交換前のグロープラグ２０の発熱抵抗体２１のものであるので、補正前抵抗値に初期値が設定され（Ｓ５５）、その後、前述した、グロープラグ２０に対する通電処理が行われる（Ｓ６１〜Ｓ７５）。なお、補正前抵抗値に設定される初期値は、その初期値から算出した目標抵抗値を用い特性の異なる他の発熱抵抗体の抵抗値制御を行ったとしても、いずれの発熱抵抗体も過昇温となることがないように、予め定められたものである。
【００６８】
このように、グロープラグ２０の交換後や、補正前抵抗値のクリア後（自動車の初回出荷時やバッテリ４の交換時など）に、初めてエンジンキー６がＯＮに操作されエンジン１が駆動された場合には、通常通り、グロープラグ２０の通電制御が行われる。そして、エンジンキー６がＯＦＦに操作されると（Ｓ４１：ＮＯ）、今回は補正フラグが成立していることから、Ｓ８３においてＳ８５に進み、キャリブレーションが行われる（Ｓ８３：ＹＥＳ）。
【００６９】
前述したように、キャリブレーションでは、発熱抵抗体２１に、目標温度が得られる積算量の電力（積算電力量）を投入し、発熱抵抗体２１の温度上昇が飽和して、その温度が目標温度で安定したときの抵抗値Ｒｇを、補正前抵抗値として取得している。本実施の形態では、キャリブレーションの開始からの時間の経過（例えば６０秒）をもって、発熱抵抗体２１の温度上昇が飽和したとみなしている。よって、キャリブレーションの開始と共に、図示しないタイマーをスタートさせ、飽和にかかる時間が経過するまでは（Ｓ８５：ＮＯ）、発熱抵抗体２１に対し、最終的な電力の積算量が積算電力量となるよう、時間あたり一定の電力を投入する補正通電を行う（Ｓ８７）。その後、Ｓ４１に戻り、補正通電を継続する。
【００７０】
Ｓ４１：ＮＯ，Ｓ８３：ＹＥＳ，Ｓ８５：ＮＯ，Ｓ８７が繰り返されるうちに、補正通電の開始から６０秒（発熱抵抗体２１の温度上昇が飽和したとみなせる時間）が経過したら（Ｓ８５：ＹＥＳ）、Ｓ８９に進む。発熱抵抗体２１の温度は目標温度に達しているので、そのときの発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇを求め、これを補正前抵抗値としてＲＡＭ３４に保存する（Ｓ８９）。さらに、ＥＣＵ１０から水温センサ５の水温情報を取得し、補正前抵抗値と共にＲＡＭ３４に保存する（Ｓ９１）。そして、キャリブレーションが終了したとして補正フラグをリセットすると共に（Ｓ９３）、発熱抵抗体２１への通電を停止して補正通電を終了し（Ｓ９５）、図２のメインルーチンに戻る。なお、Ｓ８７において補正通電を行って、発熱抵抗体２１に、目標温度が得られる積算量の電力（積算電力量）を投入した後に、Ｓ８９で、補正前抵抗値を取得するＣＰＵ３２が、本発明における「第１取得手段」に相当する。また、Ｓ９１で、ＥＣＵ１０経由で水温センサ５の水温情報を取得するＣＰＵ３２が、本発明における「第２情報取得手段」に相当する。
【００７１】
図２に示す、メインルーチンに戻ると、前述したＳ３７の処理で割込が許可され、Ｓ３９で各種設定が行われてから、省電力モードへの移行が行われる。通電制御プログラムは、動作を停止される。なお、キャリブレーションが行われている最中（上記した補正通電が行われている最中）にエンジンキー６がＯＮに操作された場合には、急速昇温通電および保温通電が行われることになる。しかし、キャリブレーションが完了していないので補正前抵抗値が取得されておらず、補正前抵抗値には初期値が設定され、グロープラグ２０の通電制御が行われる。よって、その後、エンジンキー６がＯＦＦに操作されたら、再び、キャリブレーションが行われる。
【００７２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能なことは言うまでもない。例えば、発熱抵抗体２１の経時劣化にともなう抵抗値変化をもとに、グロープラグ２０の交換の有無の判定を行ってもよい。前述したように、発熱抵抗体２１は、経時劣化により自身の抵抗値が変化する。経時劣化による抵抗値変化は、劣化の度合いがある程度進行するまでは大きな変化を生じないものの、次第に高くなっていく傾向にある。ゆえに、グロープラグ２０を交換した場合、交換後における発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇは、交換前の発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇよりも低くなるといえる。以下に説明する第１の変形例は、グロープラグ２０の交換確認の際に取得される発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇを記憶（保存）しておき、今回（現在）の発熱抵抗体２１の抵抗値と、保存されている前回（過去）の発熱抵抗体２１の抵抗値との比較結果（より詳細には水温補正も行う。）に基づき、グロープラグ２０の交換判定を行うものである。以下、図５を参照して具体的に説明する。図５の通電制御プログラムの第１の変形例は、図２の通電制御プログラムにおけるＳ１９とＳ２９の間、およびＳ３１とＳ３７の間に、発熱抵抗体２１の抵抗値変化を求めるための追加処理を加えたものである。なお、本実施の形態と同様の処理（同一のステップ番号を付している。）については説明を省略または簡略化するものとする。
【００７３】
上記したように、省電力モードにおいてエンジンキー６がＯＮに操作されない場合には、割込タイマ３６から６０秒ごとに発せられる割込信号の入力を機に、マイクロコンピュータ３１が通常モードに移行する。割込タイマ３６による割込信号の発生時にはチェックフラグが成立するので、図５に示すように、通常モードにおいて、Ｓ１７〜Ｓ３３の処理が実行されることになる（Ｓ１５：ＹＥＳ）。Ｓ１７においてチェックフラグがリセットされ、Ｓ１９では、発熱抵抗体２１の今回（現在）の抵抗値Ｒｇが、電圧Ｖｇと電流Ｉｇとから算出（取得）される（Ｓ１７，Ｓ１９）。さらに、環境温度の情報として、ＥＣＵ１０から水温情報が取得される（Ｓ２１）。そして、水温情報を用い、今回取得した発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇを補正することで、比較条件を一定に揃えた補正値を算出する（Ｓ２３）。なお、上記のＳ２１で、ＥＣＵ１０経由で水温センサ５の水温情報を環境温度の情報として取得するＣＰＵ３２が、本発明における「第１情報取得手段」に相当する。また、Ｓ２３で、補正値を算出するＣＰＵ３２が、本発明における「補正手段」に相当する。
【００７４】
次に、ＲＡＭ３４に保存されている前回（過去）の補正値を、読み出し（Ｓ２５）、Ｓ２３で求めた今回（現在）の補正値との差分値を算出する（Ｓ２７）。なお、過去の補正値は、前回、Ｓ１７〜Ｓ３３が実行された際にＳ２３で求められた補正値が、後述するＳ３３においてＲＡＭ３４の所定の記憶領域（第１領域）に記憶（保存）されることによって、今回、Ｓ２５において、過去の補正値として使用されるものである。なお、Ｓ２７で、差分値を算出するＣＰＵ３２が、本発明における「第１演算手段」に相当する。
【００７５】
次のＳ２９では、差分値をもとに、グロープラグ２０の交換の有無が判定される。例えば、発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇが経時劣化によって次第に高くなっていくものである場合、前回の補正値から今回の補正値を減算して差分値を求めれば、差分値は負の値を採る。よって差分値が、所定のしきい値（第２基準値）よりも大きければ、グロープラグ２０が交換されたと判定することができる（Ｓ２９：ＹＥＳ）。この場合には交換フラグを成立させて、キャリブレーションが実施されるようにする（Ｓ２９）。なお、第２基準値を設けることで、測定誤差を許容することができる。Ｓ２９，Ｓ３１における交換判定の後、Ｓ２３で算出した今回（現在）の補正値を、ＲＡＭ３４の第１領域に記憶された前回（過去）の補正値に上書きして保存し（Ｓ３３）、次回の交換判定の際に、今回の補正値を過去の補正値として使用する。そしてＳ３７に進み、以降は本実施の形態と同様である。なお、Ｓ３３で、補正値を記憶するＲＡＭ３４が、本発明における「記憶手段」に相当する。
【００７６】
上記の第２基準値は、発熱抵抗体２１の経時劣化に応じた抵抗値Ｒｇをもとに得られる補正値の変化の度合いによって適宜設定すればよい。また、上記のように、発熱抵抗体２１の抵抗値が経時劣化によって次第に高くなっていくものであり、差分値に下限側の基準値を設ければ、劣化状態が大きく進行した場合においても交換フラグを成立させることができる。換言すると、前回（過去）の発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇと、今回（現在）の抵抗値Ｒｇとの間の変動が反映されることとなる差分値が、上限側の基準値（第２基準値）と下限側の基準値との間に収まっているうちは、グロープラグ２０の交換は行われていないとみなすことができる。
【００７７】
なお、上記の第１の変形例では、連続する２回のグロープラグ２０の交換確認の際に算出した補正値の差分値をもって交換判定を行ったが、補正値の取得は、必ずしも連続した２回のグロープラグ２０の交換確認で行う必要はなく、数回ごとの交換確認の際であってもよいし、不連続、不定期であってもよい。発熱抵抗体２１の前回（過去）と今回（現在）の抵抗値Ｒｇに大きな変動があるか否かをもってグロープラグ２０の交換の有無を判断することになるので、必ずしもグロープラグ２０が取り外されているタイミングにグロープラグ２０の交換確認がなされる必要がないのである。とはいえ、前回と今回の補正値の取得間隔が長くなるほど、発熱抵抗体２１の経時劣化に伴う抵抗値Ｒｇの変動が大きくなることが見込まれるので、本実施の形態のように、定期的で短い時間（例えばグロープラグ２０の交換に要する時間）間隔において、補正値の取得が行われることが望ましい。
【００７８】
また、Ｓ２１で取得した水温情報をもとにＳ２３で補正値を求めたが、Ｓ２１で取得した水温情報から、冷却水の水温が所定の水温または水温域にある場合のみ交換の有無の判定を行うのであれば、取得した発熱抵抗体２１の抵抗値に対し、発熱抵抗体２１の特性に応じた補正を行うだけで（つまり水温情報による補正を省いて）、交換の有無の判定を行うことも可能である。
【００７９】
また、図６に示す、第２の変形例のように、ＲＡＭ３４に、現在の補正値を保存する領域（第２領域）と過去の補正値とを記憶する領域（第１領域）を確保しておき、前回のエンジン１の駆動後の省電力モードで取得した補正値を過去の補正値とし、今回のエンジン１の駆動後の省電力モードで取得した補正値を現在の補正値として、両者から差分値を求めてもよい。具体的に、図６の第２の変形例は、Ｓ３５の通電処理の後、Ｓ３７に進む前に、第２領域に記憶された現在の補正値を、第１領域に上書き保存する処理を加えたものである（Ｓ３６）。また、Ｓ２５では第１領域から過去の補正値を読み出し、Ｓ３３では第２領域に現在の補正値を上書き保存する。
【００８０】
このようにすることで、今回、エンジン１の駆動が停止されてから次回のエンジン１の駆動が開始されるまでの間（便宜上、今回の「交換確認時期」という。）、交換確認のたびに取得される補正値は、第２領域に上書き保存され、常に最新のものに更新される。一方、第１領域に記憶されている過去の補正値は、今回のエンジン１の駆動および停止後（つまりＳ３５において通電処理が行われた後）に、前回の交換確認時期において取得された最新の補正値であり、次回のエンジン１の駆動および停止がなされるまで更新されない。ゆえに、グロープラグ２０の交換の有無の判定に求める差分値を、今回の交換確認時期において交換確認のたびに更新される現在の補正値と、前回の交換確認時期に取得された過去の補正値との間で求めることができる。よって、発熱抵抗体２１の経時劣化による抵抗値変化をもとにしたグロープラグ２０の交換判定を行う上で、エンジン１の１回の駆動および停止を挟んだ（つまり、グロープラグ２０の１回の使用を挟んだ）現在と過去の補正値から差分値を算出するので、より精度よく、グロープラグ２０の交換の有無を判定することができる。もちろん、エンジン１の複数回の駆動および停止を挟んだ現在と過去の補正値から、差分値を算出してもよいことは言うまでもない。
【００８１】
また、上記第１の変形例や第２の変形例において、例えばバッテリ４の交換時や初回出荷時など、ＲＡＭ３４がクリアされる状況が生じた場合には、ＲＡＭ３４の補正値の記憶領域（第１領域、第２領域）に初期値を記憶させてもよいし、クリアされてゼロのままとしてもよい。この場合、Ｓ２９のグロープラグ２０の交換判定において、第１領域や第２領域に初期値やゼロが記憶されていれば、差分値の大きさの大小にかかわらず、グロープラグ２０が交換されたと判定するとよい。このようにすれば、バッテリ４の交換時や初回出荷時に、キャリブレーションを行うことができる。また、第１の変形例や第２の変形例におけるグロープラグ２０の交換判定を、本実施の形態におけるグロープラグ２０の交換判定と併用して行えば、より精度よく、グロープラグ２０の交換判定を行うことができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、Ｓ８７において、キャリブレーションの際の温度上昇の飽和を、時間の経過をもって判断したが、補正通電中に発熱抵抗体２１の抵抗値Ｒｇを継続して取得し、抵抗値Ｒｇの変動が所定値より小さくなったら飽和したと判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】ＧＣＵ３０によってグロープラグ２０への通電制御を行うシステムの電気的な構成を示す図である。
【図２】ＧＣＵ３０において実行される通電制御プログラムのメインルーチンのフローチャートである。
【図３】通電制御プログラムのメインルーチンからコールされる通電処理のフローチャートである。
【図４】交換チェック割込が行われる際の処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の変形例の通電制御プログラムのフローチャートである。
【図６】第２の変形例の通電制御プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１    エンジン
２０    グロープラグ
２１    発熱抵抗体
２２    ヒータ
３０    ＧＣＵ
３１    マイクロコンピュータ
３２    ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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