(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けられたグロープラグと電源との間に設けたスイッチング手段を駆動信号によって開閉駆動して、上記グロープラグへの通電を制御するグロープラグ通電制御装置であって、少なくとも、上記機関の運転状況を検出する運転状況検出手段と、該運転状況検出手段によって検出された情報に基づき、上記グロープラグの目標温度を算出すると共に、該目標温度を達成するための標準的な駆動信号を発信するエンジン制御装置と、上記グロープラグの状態を示す代用特性として該グロープラグに流れるプラグ電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段によって検出されたプラグ電流と所定の閾値との比較によってグロープラグの状態を判定する閾値判定手段として、
複数の閾値判定手段からなり、少なくとも、上記所定の閾値を第１の閾値として閾値判定を行う第１の閾値判定手段と、上記目標温度に到達したときの標準的なプラグ電流を第２の閾値として閾値判定する第２の閾値判定手段とを具備し、
上記閾値判定手段は、上記プラグ電流が上記第１の閾値以上であるときには、第１の予熱時と判定し、上記第１の閾値より低く上記第２の閾値以上であるときには、第２の予熱時と判定し、上記第２の閾値より低くなったときには、温度維持時と判定し、
上記閾値判定手段の判定結果に応じて、個別の通電制御条件を決定して個別駆動信号を発信する駆動制御装置として、
上記第１の予熱時には、上記個別駆動信号として最大電力を通電制御する予熱通電制御を行う第１の予熱時駆動信号を選択し、
上記第２の予熱時には、上記個別駆動信号として最大電力よりも低く、上記標準駆動信号よりも高い電力を通電制御する第２の予熱時駆動信号を選択し、
上記温度維持時には、上記個別駆動信号として、過昇温を抑制しつつ、安定した温度維持を抑制する温度維持通電制御を行う上記標準駆動信号に等しい温度維持時駆動信号を選択することを特徴とするグロープラグ通電制御装置。  
【請求項２】
抵抗値飽和時の抵抗値に対応する温度特性における目標温度に対して、所定の温度だけ低い温度閾値におけるグロープラグの抵抗値を抵抗閾値とし、
該抵抗閾値における上記電流検出手段によって検出されるプラグ電流を上記所定の閾値とし、
上記閾値判定手段は、上記プラグ電流が上記所定の閾値以上であるときには、予熱時と判定し、上記所定の閾値より低くなったときには、温度維持時と判定し、
上記駆動制御装置は、上記予熱時には、上記個別駆動信号として、最大電力を通電制御する予熱通電制御を行う予熱時駆動信号を選択し、上記温度維持時には、上記個別駆動信号として、過昇温を抑制しつつ、安定した温度維持を抑制する温度維持通電制御を行うべく、上記標準駆動信号に等しい温度維持時駆動信号を選択する請求項１に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項３】
上記閾値判定手段は、少なくとも、上記電流検出手段によって検出されるプラグ電流を電圧変換した出力電圧を増幅する電圧増幅手段と、該電圧増幅手段の出力電圧と所定の電圧に調整された電圧閾値とを比較して上記出力電圧が該電圧閾値よりも高い場合に高側出力となり、上記出力電圧が上記電圧閾値よりも低い場合に低側出力となる比較器を具備する請求項１または２に記載のグロープラグ通電制御装置。
【請求項４】
上記機関は複数の気筒を具備し、気筒毎に設けた上記グロープラグに、上記電流検出手段を設け、該複数の電流検出手段との接続を切り換える電流切換手段を具備する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のグロープラグ通電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けたグロープラグへの通電を制御するグロープラグ通電制御装置に関するものであり、特に発熱体として導電性セラミックを有するセラミックグロープラグに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼル燃焼機関の着火を補助するグロープラグの通電を制御するグロープラグ通電装置として、グロープラグと電源との間にスイッチング素子を設け、機関の運転状況に応じてＥＣＵから発信される駆動信号にしたがって、スイッチング素子を開閉してグロープラグへの通電を制御するグロープラグ通電制御装置が知られている（例えば、特許文献１、２等参照）。
【０００３】
また、発熱体として通電により発熱する導電性セラミック（例えば、炭化タングステンを主成分として窒化ケイ素等を含むセラミック抵抗体）からなる発熱体を絶縁性セラミック（例えば、窒化ケイ素を主成分として硅化モリブデン等を含むセラミック絶縁体）からなる支持体に埋設したセラミックグロープラグが速暖性に優れたグロープラグとして用いられるようになっている（例えば、特許文献３、４等参照）。  
【０００４】
ところが、セラミックグロープラグは、発熱温度によって抵抗値が大きく変化する上に、エンジンの運転状況によってグロープラグの設けられた燃焼室内に流れる筒内気流の流速や、燃料の噴霧量などによって吸熱量が変化し、これに伴いグロープラグの発熱温度も変化し、特に、グロープラグの通電開始時の初期温度は、外気温や短時間での再通電等の運転状況の影響を受け易く、変化が大きい。
さらにセラミックグロープラグは、製造工程において焼結を伴っているため、抵抗値について固体間の差が生じ易く、複数の気筒毎に設けたグロープラグに対して一律の条件で通電を行った場合に、気筒間で到達温度に差が生じたり、過電流となったりする虞がある。また、グロープラグを駆動するバッテリの電圧は、バッテリ容量や、グロープラグと同時に駆動されるクランクモータ等の負荷の状況等によって変化する。
このため、特許文献１や特許文献２にあるような従来のグロープラグ通電制御装置では、電流検出手段によって検出されたグロープラグに流れるプラグ電流と、電圧検出手段によって検出されたグロープラグに印加されるプラグ電圧とからグロープラグの抵抗値を算出し、この結果に応じて、過電流や、オーバーシュートを発生しないようにグロープラグに供給する電力を決定している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来のグロープラグ通電制御装置では、電流検出手段として、電源とグロープラグとの間にシャント抵抗を介装したり、スイッチンッグ素子にカレントミラー回路を形成したりして、グロープラグに流れるプラグ電流を検出しており、プラグ電流として検出されるのは、実際には、プラグ電流に比例する電圧値であり、グロープラグに印加されている電圧値と共にＡ／Ｄコンバータ等を用いてデジタルデータに変換した後、マイクロコンピュータにより演算処理してグロープラグに流れる抵抗値を算出している。
このため、エンジンを制御するＥＣＵ側でこの演算処理を行おうとすると、プラグ電流とプラグ電圧とをＡ／Ｄ変換した大量のデータを送信する必要があり、ＥＣＵとグロープラグ通電制御装置との間を高速通信手段で繋ぐ必要が生じたり、グロープラグ通電制御装置内で演算処理を行おうとすると、マイクロコンピュータの処理能力の高いものを使用せざるを得なったりするため、製造コストの増大を招く虞がある。
特に、セラミックグロープラグは、抵抗値の温度変化が極めて大きく、始動直後には、１００Ａ程度の大電流が流れ、温度が安定し、温度制御を行うときには数Ａ以下となるため、全ての抵抗レンジに対して、精度良く抵抗値を算出するためには極めて膨大なデータが必要となる。
また、電流値と電圧値とのサンプリングのタイミングにずれが生じ、正確な抵抗値を算出することが困難となる虞もある。このため、特許文献２等にあるような複雑な通電制御方法を用いると、演算処理に遅れを生じ、却って目標温度からのズレを引き起こす虞もある。
【０００６】
一般的には、始動時には、グロープラグを早期に昇温するために１００％デューティで通電するオープン制御通電が一定時間行われる始動制御がなされ、一定時間経過後に、機関の運転状況に応じた発熱量となるようにＥＣＵで算出された駆動信号にしたがってＰＷＭ制御などの通電制御が行われている。
このため、グロープラグの個体差や通電開始時の初期温度が外気温や短時間での再通電等の運転状況による変化を考慮することなく、一律に一定時間オープン制御通電を行うと、過電流や、過昇温を招く虞もある。
さらに、オープン制御通電と、クランキングとが同時に行われたり、極低温始動時など電源容量の低下が発生したりすると、グロープラグの昇温不足を招く虞もある。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、簡易な構成により、グロープラグの通電開始時の初期温度が外気温や短時間での再通電等の運転状況による変化に対して、過昇温やオーバーシュート等の問題を起こすことなく、速やかに安定した温度に昇温制御可能なグロープラグ通電制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明では、ディーゼル燃焼機関の気筒毎に設けられたグロープラグと電源との間に設けたスイッチング手段を駆動信号によって開閉駆動して、上記グロープラグへの通電を制御するグロープラグ通電制御装置であって、少なくとも、上記機関の運転状況を検出する運転状況検出手段と、該運転状況検出手段によって検出された情報に基づき、上記グロープラグの目標温度を算出すると共に、該目標温度を達成するための標準的な駆動信号を発信するエンジン制御装置と、上記グロープラグの状態を示す代用特性として該グロープラグに流れるプラグ電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段によって検出されたプラグ電流と所定の閾値との比較によってグロープラグの状態を判定する閾値判定手段として、
複数の閾値判定手段からなり、少なくとも、上記所定の閾値を第１の閾値として閾値判定を行う第１の閾値判定手段と、上記目標温度に到達したときの標準的なプラグ電流を第２の閾値として閾値判定する第２の閾値判定手段とを具備し、
上記閾値判定手段は、上記プラグ電流が上記第１の閾値以上であるときには、第１の予熱時と判定し、上記第１の閾値より低く上記第２の閾値以上であるときには、第２の予熱時と判定し、上記第２の閾値より低くなったときには、温度維持時と判定し、
上記閾値判定手段の判定結果に応じて、個別の通電制御条件を決定して個別駆動信号を発信する駆動制御装置として、
上記第１の予熱時には、上記個別駆動信号として最大電力を通電制御する予熱通電制御を行う第１の予熱時駆動信号を選択し、
上記第２の予熱時には、上記個別駆動信号として最大電力よりも低く、上記標準駆動信号よりも高い電力を通電制御する第２の予熱時駆動信号を選択し、
上記温度維持時には、上記個別駆動信号として、過昇温を抑制しつつ、安定した温度維持を抑制する温度維持通電制御を行う上記標準駆動信号に等しい温度維持時駆動信号を選択することを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
第１の発明によれば、従来のようにグロープラグに印加されるプラグ電圧とプラグ電流とをＡ／Ｄコンバータ、エンコーダ等を用いてデジタルデータに変換し、マイコンを用いて演算処理することによってグロープラグの抵抗値を算出して、グロープラグへの通電電力を決定するのではなく、電流検出手段によって検出されたプラグ電流と所定の閾値との比較によって閾値判定した結果のみによってグロープラグの状態を判断し、個別のグロープラグの状態に応じた駆動信号を選択することにより、低温始動時であるか否かや、再通電であるか否か等の条件に拘わらず、グロープラグの通電開始時の初期温度ばらつきに対して、過昇温やオーバーシュート等の問題を起こすことなく、速やかに安定した温度に昇温制御できる。
本発明によれば、プラグ電流が上記第１の閾値以上の場合には、グロープラグの抵抗値が十分低い状態であるので、第１の予熱時駆動信号にしたがって最大電力を通電しても過昇温となることなることなく、早期にグロープラグの昇温を図ることができ、目標温度に到達するまでは、上記第１の閾値より低く、上記第２の閾値以上の場合には、グロープラグの温度が目標温度に到達直前であるので、第２の予熱時駆動信号によって、最大電力よりは低く、安定した状態の温度維持に必要な電力よりも高い電力を通電することにより、過昇温を抑制しつつ、さらに早期に目標温度に到達させ、上記第２の閾値以下となった場合には、目標温度に到達している蓋然性が高く、安定した状態を維持するための温度維持通電が図られる。
【００１０】
第２の発明では、抵抗値飽和時の抵抗値に対応する温度特性における目標温度に対して、所定の温度だけ低い温度閾値におけるグロープラグの抵抗値を抵抗閾値とし、該抵抗閾値における上記電流検出手段によって検出されるプラグ電流を上記所定の閾値とし、上記閾値判定手段は、上記プラグ電流が上記所定の閾値以上であるときには、予熱時と判定し、上記所定の閾値より低くなったときには、温度維持時と判定し、上記駆動制御装置は、上記予熱時には、上記個別駆動信号として、最大電力を通電制御する予熱通電制御を行う予熱時駆動信号を選択し、上記温度維持時には、上記個別駆動信号として、過昇温を抑制しつつ、安定した温度維持を抑制する温度維持通電制御を行うべく、上記標準駆動信号に等しい温度維持時駆動信号を選択する（請求項２）。
【００１１】
グロープラグは、通電によって発熱し、温度上昇と共に抵抗値が大きく変化し、抵抗値に反比例するようにプラグ電流も大きく変化し、グロープラグの個体差、運転状況等の違い等により、到達する温度に変化を生じ得るが、第２の発明によれば、個々のグロープラグの状態に応じた実際の温度が目標温度よりも低い上記温度閾値に達しているか否かを、実際のグロープラグの温度や抵抗値の変化等を算出することなく、上記閾値判定手段によって上記プラグ電流と上記所定の閾値との比較によって速やかに判定され、上記個別駆動信号を決定できる。
さらに、グロープラグの温度が上記温度時閾値に到達するまでは予熱時と判定され、上記予熱時駆動信号にしたがって、グロープラグに最大電力が供給されるので、早期に昇温することができ、目標温度よりも低い上記温度閾値において、温度維持時と判定され、上記予熱時駆動信号から上記温度維持時駆動信号に切り換えられるので、過昇温を確実に抑制できる。
【００１４】
第３の発明では、上記閾値判定手段は、少なくとも、上記電流検出手段によって検出されるプラグ電流を電圧変換した出力電圧を増幅する電圧増幅手段と、該電圧増幅手段の出力電圧と所定の電圧に調整された電圧閾値とを比較して上記出力電圧が該電圧閾値よりも高い場合に高側出力となり、上記出力電圧が上記電圧閾値よりも低い場合に低側出力となる比較器を具備する（請求項３）。
【００１５】
第３の発明によれば、上記所定の閾値を、電源電圧、駆動電源、グロープラグ出力電圧から分圧してつくることにより、グロープラグの抵抗値の変化に伴うプラグ電流の変化に対して安定した電圧閾値を基準として閾値判定することができるため、電源電圧が変動しても、過昇温、オーバーシュート、昇温不足等を起こすことなく、グロープラグを早期に昇温し安定化することができる。
【００１６】
第４の発明では、上記機関は複数の気筒を具備し、気筒毎に設けた上記グロープラグに、上記電流検出手段を設け、該複数の電流検出手段との接続を切り換える電流切換手段を具備する（請求項４）。
【００１７】
第４の発明によれば、上記電流切換手段によって対象となるグロープラグを切り換えてそれぞれのグロープラグに流れる電流から各グロープラグの状態を閾値判定することができ、個体差に応じて、通電条件を最適化することが可能となり、過昇温、オーバーシュート、昇温不足といった問題を起こすことなく、より早期に昇温可能で安定したグロープラグ通電制御装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の概要を示す構成図。
【図２】本発明に用いられるグロープラグの概要を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の制御方法を示すフローチャート。
【図４】セラミックグロープラグの問題点を説明するための説明図であって、（ａ）は、抵抗成分を示す模式図、（ｂ）は、通電開始時の抵抗特性を示す特性図。
【図５】（ａ）本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の閾値判定手段に用いられる所定の閾値を決定する方法を示す抵抗値飽和時における抵抗値に対する温度特性図、（ｂ）は、比較例と共に、本発明の効果を示す特性図。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の通電制御方法の概要を示し、（ａ）は、プラグ電流に起因する出力電圧の変化を示す特性図、（ｂ）は、再起動時における駆動信号と個別の駆動信号とを示すタイムチャート、（ｃ）は、通常始動時におけるタイムチャート、（ｄ）は、電源容量低下時、又はスタータを同時駆動した場合におけるタイムチャート、（ｅ）は、各状況における本発明の効果を示す特性図。
【図７】比較例として示す従来のグロープラグ通電制御装置における通電制御方法の概要をその問題点を示し、（ａ）は、再起動時における駆動信号と個別の駆動信号とを示すタイムチャート、（ｂ）は、通常始動時におけるタイムチャート、（ｃ）は、プラグ温度の変化を示す特性図。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の概要を示す構成図。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の制御方法を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の作動及び効果を示し、（ａ）電圧変換手段の出力電圧の変化を示す特性図、（ｂ）は、再起動時における駆動信号と、抵抗値に応じて選択された個別の駆動信号とを示すタイムチャート、（ｃ）は、通常始動時におけるタイムチャート、（ｄ）は、電圧低下等におけるタイムチャート、（ｅ）は、プラグ温度の変化を示す特性図。
【図１１】本発明の第３の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置の概要を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１を参照して、本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置２の概要について説明する。
グロープラグ通電制御装置２は、図略のディーゼル燃焼機関５の気筒毎に設けられたグロープラグ１への通電を制御するものであり、エンジン水温ＴＷ、エンジン回転数ＮＥ、バッテリ電圧＋Ｂ、アクセル開度ＳＬ等の機関の運転状況を検出する機関運転状況検出手段４によって検出された運転状況を示す情報に基づいて、エンジン制御装置（ＥＣＵ）３から発信された標準駆動信号ＳＩと、グロープラグ１の個別の抵抗値の変化とに応じて、本発明の要部である駆動制御装置（ＤＣＵ）２０において決定された個別駆動信号IＳＩにしたがって駆動装置（ＤＲＶ）２１に設けられたスイッチング素子２１０を開閉して、駆動電源ＢＡＴＴからグロープラグ１への通電を制御している。
ＥＣＵ３では、運転状況に応じたグロープラグ１の目標温度が設定され、標準状態での目標温度を達成するための電力を供給すべく標準的な駆動信号として標準駆動信号ＳＩが発信される。
【００２０】
グロープラグ通電制御装置２は、少なくとも、駆動制御装置（ＤＣＵ）２０と、駆動装置（ＤＲＶ）２１と、電流検出手段（ＲＳＥＮＳＥ）２２と、電圧増幅手段（ＯＰ）２３と、閾値判定手段として設けた比較器（ＣＰ１）２４とを具備している。
駆動制御装置２０は、ＥＣＵ３から発信された駆動信号ＳＩを受け、閾値判定手段からの判定結果に基づいてグロープラグ１の状態にあわせた個別駆動信号ＩＳＩを駆動制御装置２１に発信すると共に、ＥＣＵ３へ自己診断信号ＤＩを発信している。
駆動装置２１には、スイッチング手段として、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子２１０が設けられており、駆動制御装置２０から発信された個別駆動信号ＩＳＩにしたがってスイッチング素子２１０が開閉駆動され、駆動電源ＢＡＴＴからグロープラグ１への通電が制御される。
【００２１】
本実施形態においては、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬの代用特性として、グロープラグ１に流れるプラグ電流ＩＧＬを検出すべく電流検出手段２２として、駆動電源ＢＡＴＴとグロープラグ１との間にシャント抵抗２２を設け、電圧増幅手段２３としてシャント抵抗の両端の電位差を増幅するオペアンプ２３を用いている。
シャント抵抗２２は、比較的低い抵抗値（例えば、０．０１Ω）で、温度変化のよる抵抗値の変動が少なく高精度の抵抗体が用いられる。
電圧増幅手段２３は、シャント抵抗２２の両端の電位差を増幅して出力しており、シャント抵抗２２の抵抗値が一定であることから、電圧増幅手段２３の出力電圧ＶＩはグロープラグ１に流れるプラグ電流ＩＧＬに比例し、プラグ電流ＩＧＬを検出することができる。
グロープラグ１に印加されるプラグ電圧ＶＧＬとプラグ電流ＩＧＬとをＡ／Ｄコンバータ、エンコーダ等を用いてデジタルデータに変換し、マイコンを用いて演算処理することによってグロープラグ１の抵抗値ＲＧＬを算出することができる。従来のグロープラグ通電制御装置では、このような演算処理を行ってグロープラグ１の抵抗値を算出して、グロープラグ１への通電電力を決定するのが一般的である。
しかし、本発明においては、従来行われているようにプラグ電圧ＶＧＬとプラグ電流ＩＧＬとの演算処理を行って抵抗値ＲＧＬを算出し、抵抗値ＲＧＬに応じてグロープラグ１の駆動条件を決定するのではなく、電圧増幅手段２３の出力電圧ＶＩを閾値判定手段として設けた比較器２４の非反転入力（Ｖ＋）に入力し、比較器２４の反転入力（Ｖ−）に入力された電圧閾値ＶＲＥＦ１と直接比較するアナログロジックによって、グロープラグ１に流れる電流ＩＧＬの閾値判定を行っている。
比較器２４には、所定の閾値として、バッテリ電圧＋Ｂと接地ＧＮＤとの間に直列に接続された所定の抵抗値を有する分圧抵抗２７、２８によって分圧された電圧閾値ＶＲＥＦ１が入力されている。
なお、電圧閾値ＶＲＥＦとして、グロープラグ１に印加されるプラグ電圧ＶＧＬや、定電圧源ＶＣＣ、駆動電圧ＢＡＴＴ等を分圧して入力しても良い。
比較器２４の非反転入力（Ｖ＋）に入力された出力電圧ＶＩが反転入力（Ｖ−）に入力された電圧閾値ＶＲＥＦ以上であれば、判定出力ＶＯＵＴはＨＩ出力（高側出力）となり、非反転入力（Ｖ＋）に入力された出力電圧ＶＩが反転入力（Ｖ−）よりも低くなれば、判定出力ＶＯＵＴはＬＯ出力（低側出力）となる。
したがって、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬが低く、大きなプラグ電流ＩＧＬが流れるときには、判定出力ＶＯＵＴがＨＩ出力となる。
また、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬがある程度高い場合には、プラグ電流ＩＧＬがある程度低くなり、プラグ電流ＩＧＬに比例する出力電圧ＶＩが、電圧閾値ＶＲＥＦ１よりも小さくなり、判定出力ＶＯＵＴはＬＯ出力となる。
判定出力ＶＯＵＴは、駆動制御装置２０に入力され、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬに応じた個別の駆動信号ＩＳＩを選択する基準となり、後述する通電制御方法にしたがって、運転状況によってＥＣＵ３で算出された駆動信号ＳＩを基本としてグロープラグ１の個別の状態に応じた通電制御条件が選択され通電制御がなされる。
【００２２】
通電初期においては、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬが低く、大きなプラグ電流ＩＧＬが流れ、電圧増幅手段２３の出力電圧ＶＩは、大きな値となる。
このとき、判定出力ＶＯＵＴがＨＩ出力となり、グロー電流ＩＧＬが大きく、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬが十分低い状態であると判断され、個別駆動信号ＩＳＩとして、グロープラグ１へ全期間通電を実施するオープン制御Ｄ０が選択され、スイッチング素子２１０が標準駆動信号ＳＩの駆動周期に対して全期間閉じられた状態となり、グロープラグ１に最大電力を供給する予熱時通電制御を行うべく、予熱時駆動信号として、例えば、１００％デューティ又は、これに近いデューティ比で予熱時通電制御通電が実行され、早期にグロープラグ１が昇温される。
グロープラグ１への通電によってグロープラグ１の温度が上昇すると共に抵抗値ＲＧＬが上昇し、これに反比例するようにプラグ電流ＩＧＬが徐々に低下し、出力ＶＯＵＴ１がＬＯ出力となった状態では、プラグ抵抗値ＲＧＬが所定の値以上となっており、目標温度よりも所定の温度だけ低い状態の昇温途中であると判断され、個別駆動信号ＩＳＩとして、グロープラグ１へ、ＥＣＵ３で運転状況に応じて選定された標準駆動信号ＳＩに等しい所定のデューティ比で通電する温度維持時駆動信号Ｄ１が選択され温度維持通電制御がなされる。
温度維持時駆動信号Ｄ１では、グロープラグ１の温度が目標温度に到達する前に、標準駆動信号ＳＩに等しい所定のデューティ比で通電することにより、過昇温を抑制しつつグロープラグ１を目標温度へ昇温することができる。
グロープラグ１は、通電によって発熱し、温度上昇と共に抵抗値ＲＧＬが大きく変化し、抵抗値ＲＧＬに反比例するようにプラグ電流ＩＧＬも大きく変化し、グロープラグ１の個体差、外気温、運転状況等により、状態が変化するが、本発明では、プラグ電流ＩＧＬに比例する電流検出手段２２の出力電圧ＶＩと閾値判定手段として設けた比較器２３を用いた閾値ＶＲＥＦ１との直接比較により判定した判定結果のみを用いて、個別駆動信号ＩＳＩを選択するので、演算負荷が小さく、グロープラグ通電制御装置２側に設けた演算手段が演算処理能力の低い小型のマイコンや専用ＩＣであっても遅延を生ずることなくグロープラグ１の状態に応じた適切な個別駆動信号ＩＳＩを選択し、通電制御を実施することができる。
本実施形態においては、目標温度に対して、所定の温度だけ低い温度閾値ＴＭＰＲＥＦにおけるグロープラグ１の抵抗値ＲＧＬを抵抗閾値ＲＲＥＦとし、抵抗閾値ＲＲＥＦにおける電流検出手段２２によって検出されるプラグ電流ＩＧＬを電圧変換した出力電圧ＶＩを所定の閾値ＶＲＥＦとし、閾値判定手段として設けた比較器２３は、プラグ電流ＩＧＬが所定の閾値ＶＲＥＦ以上であるときには、予熱時と判定し、記所定の閾値ＶＲＥＦより低くなったときには、温度維持時と判定し、駆動制御装置２０は、予熱時には、個別駆動信号ＩＳＩとして、最大電力を通電制御する予熱通電制御を行う予熱時駆動信号Ｄ０を選択し、温度維持時には、個別駆動信号ＩＳＩとして、過昇温を抑制しつつ、安定した温度維持を抑制する温度維持通電制御を行うべく、標準駆動信号ＳＩに等しい温度維持時駆動信号Ｄ１を選択する。
【００２３】
なお、本実施形態においては、駆動制御装置２０内で個別駆動信号ＩＳＩを発生する例を示したが、判定出力ＶＯＵＴ１を自己診断信号ＤＩとして、ＥＣＵ３へ発信し、ＥＣＵ３側で標準ＳＩを個別駆動信号ＩＳＩに変換してグロープラグ通電制御装置２へ発信する構成としても良い。
このような構成によれば、従来のように、抵抗値ＲＧＬを算出するために、プラグ電流ＩＧＬとプラグ電圧ＶＧＬとをＡ／Ｄ変換してシリアルデータ通信を介してＥＣＵ３側に送信するのではなく、グロープラグ１の状態を閾値判定した結果のみを送信するため、ＥＣＵ３側で個別駆動信号ＩＳＩを発生しても、必要とするデータ量が少なく通信や演算処理のために時間を要せず、通電タイミングのズレを生じる虞がない。
【００２４】
図２を参照して、本発明に用いられるグロープラグ１の概要を説明する。グロープラグ１は、発熱部１０と通電部１１とハウジング部１２とによって構成されている。
発熱部１０は、通電により発熱する導電性セラミック（例えば、炭化タングステンを主成分として窒化珪素等を含むセラミック抵抗体）からなる発熱体１００を絶縁性セラミック（例えば、窒化珪素を主成分として、珪化モリブデン等を含むセラミック絶縁体）からなるセラミック支持体１０１に埋設し、タングステン等の導電性金属からなるリード部１１４、１２３によって、端子部１１３、１２２と発熱体１００とが接続されている。
入力側の端子１１３には、金属製の接続金具１１２を介して通電部１１を構成する金属製の中軸部１１０の先端が接続され、中軸部１１０の基端側には外部のグロープラグ通電制御装置２に接続される接続部１１１が形成されている。
接地側の端子１２２は、導電性耐熱材料からなる先端側筒部１２４に接続され、さらに、その周囲を金属からなり筒状に形成されたハウジング部１２のハウジング基体１２０によって覆われ、ハウジング基体１２０の外周に設けられたネジ部１２１によって内燃機関の燃焼室５に固定されている。
燃焼室の所定位置に先端側の発熱部１０が載置され、接地側端子１２２がハウジング基体１２０を介して燃焼室５に電気的に接地された状態となっている。
【００２５】
図３を参照して、本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置１の制御方法について説明する。
グロープラグ１への通電を開始すべく電源が投入されると、ＧＣＵ２の通電制御が開始される。なお、本制御は、標準駆動信号ＳＩの１周期ごとに繰り返される。
ステップＳ１００の駆動信号発信判定行程では、ＥＣＵ３からＧＣＵ２へ送信される標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号の有無が判定される。
ステップＳ１００で標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号が検出されると、判定Ｙｅｓとなり、ステップＳ１１０の通電行程に進む。
ステップＳ１００で標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号が検出されなければ、判定Ｎｏとなり、出力が停止され、次の標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号を検出するまでループが繰り返される。
【００２６】
ステップＳ１１０の通電行程で、グロープラグ１への通電が開始され、ステップＳ１３０の閾値判定行程では、電流検出手段２２によって検出され、電圧増幅手段２３によって増幅されたプラグ電流ＩＧＬに応じた出力電圧ＶＩと、閾値判定手段として設けられた比較器２４に入力された電圧閾値ＶＲＥＦとの直接的な比較によって、出力電圧ＶＩが電圧閾値ＶＲＥＦ以上の場合には、判定出力ＶＯＵＴがＨＩ出力となり、判定Ｙｅｓとなって、予熱時と判定され、ステップＳ１４０に進み、出力電圧ＶＩが電圧閾値ＶＲＥＦより低くなった場合には、判定出力ＶＯＵＴがＬＯ出力となり、判定Ｎｏとなって、温度維持時と判定され、ステップＳ１５０に進む。
ステップＳ１４０の予熱時通電行程では、個別駆動信号ＩＳＩとして、最大電力を供給すべく、１００％又はこれに近いデューティ比で通電制御する予熱時駆動信号Ｄ０が選択され、グロープラグ1に最大電力で通電され、ステップ１００へ戻る。
ステップ１５０の温度維持時通電行程では個別駆動信号ＩＳＩとして、ＥＣＵ３において運転状況に応じて算出された目標温度の維持を図るための、標準駆動信号ＳＩに等しいデューティ比の駆動信号Ｄ１が選択され、グロープラグ１へのＰＷＭ制御通電が実施され、ステップＳ１００へ戻る。
ステップＳ１３０の閾値判定行程において、グロープラグ１が目標温度に到達する前に、最大電力を供給する予熱時駆動信号Ｄ０から、目標温度の維持を図るための温度維持時駆動信号Ｄ１に切り変えられるため過昇温が抑制される。
以上の通電制御行程が標準駆動信号ＳＩの周期毎に実行され、個々のグロープラグ１の状態に応じて適宜駆動信号が選択される。
従来のように、グロープラグ１に流れるプラグ電流ＩＧＬとグロープラグ１に印加されているプラグ電圧ＶＧＬとから、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬを算出して、抵抗値ＲＧＬに応じた駆動信号を算出するのではなく、閾値判定手段２３によって判定された判定出力ＶＯＵＴによって、駆動信号の切り換えを行うので、瞬間的な駆動信号の切り換えが可能で、通電途中であってもデューティ比を切り換えることもできる。
【００２７】
なお、本発明の制御は、始動開始直後のみならず、いわゆるアフターグローにおいても、グロープラグ１への通電が必要となった場合には、再びステップＳ１００からステップＳ１５０が開始される。
本発明によれば、始動開始直後のみならず、いわゆるアフターグローにおいても、エンジン運転状況の変化や、電源電圧の低下等により、グロープラグ1の温度が低下し、グロープラグの抵抗値が低下した場合があり、このようなときには、１００％デューティで通電する予熱時駆動信号Ｄ０や標準のデューティで通電する温度維持時駆動信号Ｄ１が適宜選択され、過昇温を防止しつつ、速やかに所望の温度に調整することができる。
【００２８】
ここで、図４を参照して、本発明のグロープラグ通電制御装置２の適用されるグロープラグ１の通電開始時の抵抗値とグロープラグ温度特性について述べる。
図４（ａ）に示すように、セラミックグロープラグの抵抗ＲＳＵＭは、発熱に寄与する発熱体抵抗成分ＲＨとリード部の内部抵抗や導通線との接触抵抗等のその他の抵抗成分ＲＩ、ＲＯとによって構成され、電流検出手段２２は、図４（ｂ）に示すように、発熱体抵抗成分ＲＨとその他の抵抗成分ＲＩ、ＲＯとの合成抵抗ＲＳＵＭに流れる電流を検出することになる。
発熱体抵抗成分ＲＨは電開始後、熱容量が小さいため早期に発熱し抵抗値が安定するのに対して、他の抵抗成分ＲＩ、ＲＯは熱容量が大きいため電開始後温度が比較的ゆっくり上昇するため、抵抗値の安定が熱体抵抗成分ＲＨ対して遅れる。
そのため閾値を抵抗値飽和時の抵抗値に対応する温度特性における目標温度付近の抵抗値に設定すると、発熱体抵抗成分ＲＨと他の抵抗成分ＲＩ、ＲＯの抵抗変化の時間差により、グロープラグの温度は、目標温度ＴＭＰＴＲＧよりも最大で４００℃程度高くなってしまい、過昇温を招く虞がある。
【００２９】
図５を参照して、本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置２の要部である閾値判定手段に用いられる所定の閾値の設定方法について説明する。
図５（ａ）に示すように、例えば、目標温度ＴＭＰＴＲＧを１２００℃としたとき、温度閾値ＴＭＰＲＥＦを０〜４００℃程度低い値に設定し、このときの標準的なグロープラグの抵抗閾値ＲＲＥＦとし、このときグロープラグ１に流れる電流ＩＧＬを電圧増幅手段２３で増幅した出力電圧ＶＩを電圧閾値ＶＲＥＦとしている。
実施例１では、本図（ｂ）に実線で示すように、グロープラグ１の抵抗値から算出される目標温度よりも所定の温度だけ低い、閾値温度以下では、個別駆動信号ＩＳＩとして、予熱時駆動信号Ｄ０が選択され、最大電力でグロープラグ１への通電が実施され、閾値温度に到達すると、個別駆動信号ＩＳＩが、温度維持時駆動信号Ｄ１に切り換えられるので、昇温が抑制され、過昇温となることなく目標温度ＴＭＰＴＲＧに到達する。
一方、比較例１として、本図（ｂ）に一点破線で示すように、従来のグロープラグ通電制御装置では、通電開始から一定時間ＴＳだけ、１００％デューティで通電を行い、電流検出手段によって算出されたグロープラグ１の抵抗値に基づいて算出された算出温度ＴＭＰＣＡＬが目標温度ＴＭＰＴＲＧに到達した後、ＰＷＭ制御に切り換えているので、実際のグロープラグの発熱に寄与する発熱体の抵抗ＲＨと、電流検出手段によって検出される合成抵抗ＲＳＵＭとの差によって、実際のグロープラグの温度は目標温度ＴＭＰＴＲＧに到達しているにも拘わらず、一定時間、１００％デューティで昇温され続け、過昇温となり、算出温度ＴＭＰＣＡＬが目標温度となり、ＰＷＭ制御が開始されると、過昇温の状態から目標温度に近づいていく。
【００３０】
図６を参照して、本発明の第１の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置２を用いたときのグロープラグ１への通電状況の違いによる効果について、説明する。
本図（ａ）に一点破線で示すように、再起同時やアフターグローでは、グロープラグ１がある程度暖まった状態であるので、突入電流が低く、比較的短い時間で、出力電圧ＶＩは、所定の閾値ＶＲＥＦ１より低くなり、本図（ａ）に実線で示すように、通常の始動時には突入電流が大きく、グロープラグ１の発熱に伴い徐々に抵抗値が下がり、やがて、出力電圧ＶＩは所定の閾値ＶＲＥＦ１より小さくなり、本図（ａ）に点線で示すように、低温始動時のように電源容量が低下していたり、グロープラグ１への通電とスタータの駆動とが同時に行われたりした場合には、供給される電力の不足により、グロープラグ１の温度上昇速度が遅くなり、出力電圧ＶＩが所定の閾値ＶＲＥＦ１より小さくなるのに時間が掛かる。
そこで、本発明によれば、再起同時は、（ｂ）に示すように、ＥＣＵ３からの標準駆動信号ＳＩの入力にしたがって、再起動後直ちにグロープラグ１への通電が開始され、出力電圧ＶＩが所定の閾値ＶＲＥＦ１以下となるまで、予熱時駆動信号Ｄ０が選択され、最大電力が供給され、出力電圧ＶＩが所定の閾値ＶＲＥＦ１以下となった後は、標準駆動信号ＳＩと等しい、温度維持時駆動信号Ｄ１が選択され、温度維持が図られる。
予熱時駆動信号Ｄ０から温度維持時駆動信号Ｄ１への切り換えは、従来のように、一定時間で一律に切り換えられるのではなく、実際のグロープラグ１の状態に応じた閾値判定結果に基づいて行われるので、再起動時のように、早期に所定の閾値ＶＲＥＦ１以下となっても、直ちに温度維持駆動信号Ｄ１に切り換えられ、本図（ｅ）に一点破線で示すように、過昇温となることはない。
さらに、通常の始動時には、（ｃ）に示すように、始動後直ちにグロープラグ１への通電が開始され、出力電圧ＶＩが所定の閾値ＶＲＥＦ１以下となるまで、予熱時駆動信号Ｄ０が選択され、最大電力が供給され、出力電圧ＶＩが所定の閾値ＶＲＥＦ１以下となった後は、標準駆動信号ＳＩと等しい、温度維持時駆動信号Ｄ１が選択され、温度維持が図られる。
このとき、通常の始動時においては、再起動時に比べれば、出力電圧ＶＩが所定の閾値ＶＲＥＦ１以下となるまでに時間が掛かるが、閾値判定結果によって、個々のグロープラグ１の状態に適したタイミングで個別駆動信号の切り換えが行われるので、本図（ｅ）に示すように、過昇温となることなく速やかに所定温度に維持される。
さらに、本図（ｄ）に示すように、電源容量が低下した場合等では、出力電圧ＶＩが所定の閾値ＶＲＥＦ１以下となるまで、最大電力で通電される予熱時駆動信号Ｄ０で通電される期間が継続されるので、温度不足となり難くなり、本図（ｅ）に点線で示すように目標温度に到達させることができる。
【００３１】
ここで、図７を参照して、従来のグロープラグ通電制御装置として、一定時間ＴＳだけ、１００％ディーティで通電するオープン制御通電を行った後、ＥＣＵの駆動信号に従ったＰＷＭ制御通電を実施する場合の問題点について説明する。
従来の通電制御方法では、図７（ａ）に示すように、再駆動した場合、従来の通電制御方法では、各グロープラグへの通電を制御するスイッチング素子を駆動する駆動信号ＳＩ’はＥＣＵで算出された標準駆動信号ＳＩをそのまま利用し、固体差や運転状況が考慮されず、一定時間Ｔｓだけ経過するまでオープン制御通電がなされるため、図７（ｃ）に一点破線で示すように目標温度を超えた後も温度上昇し、過昇温となる虞があった。
また、バッテリ容量が低下している場合や、スタータを同時に駆動した場合でも、図７（ｂ）に示すように、通常の始動制御と同じ条件でなされるため、目標温度に到達する前に一定時間Ｔｓだけ経過するとオープン制御通電が終了し、定電力制御通電（ＰＷＭ制御）が開始され、電力供給不足となり、図７（ａ）に点線で示すように、昇温不足となる虞があった。
【００３２】
図８を参照して、本発明の第２の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置２ａについて説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同じ符号を付したので説明を省略する。
上記実施形態においては、閾値判定手段として、比較器２４を設けた例を示したが、本実施形態においては、複数の閾値判定手段として、第１の比較器（ＣＰ１）２４と、第２の比較器（ＣＰ２）２５とを具備し、電圧増幅手段２３の出力電圧ＶＩを第１の比較器２４の非反転入力（Ｖ＋）と第２の比較器２５の非反転入力（Ｖ＋）とのそれぞれに入力し、第１の比較器２４の反転入力（Ｖ−）と第２の比較器２５（Ｖ−）とのそれぞれに入力された第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１と第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２とを直接比較するアナログロジックによって、グロープラグ１に流れる電流ＩＧＬの閾値判定を行っている。
第１の比較器２４と第２の比較器２５とには、それぞれ、バッテリ電圧＋Ｂと接地ＧＮＤとの間に直列に接続された所定の抵抗値を有する分圧抵抗２６、２７、２８によって分圧された第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１と第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２とが入力されている。
したがって、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬが低く、大きなプラグ電流ＩＧＬが流れるときには、第１の判定出力ＶＯＵＴ１と第２の判定出力ＶＯＵＴ２との両方がＨＩ出力となり、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬがある程度高い場合には、プラグ電流ＩＧＬがある程度低くなり、プラグ電流ＩＧＬに比例する出力電圧ＶＩが、第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１よりも小さく、第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２よりも大きい場合には、第１の判定出力ＶＯＵＴ１はＬＯ出力となり、第２の判定出力ＶＯＵＴ２はＨＩ出力となり、グロープラグ１の抵抗値ＲＧＬがさらに高く、小さなプラグ電流ＩＧＬが流れるときには、第１の判定出力ＶＯＵＴ１と第２の判定出力ＶＯＵＴ２との両方がＬＯ出力となる。
第１の判定出力ＶＯＵＴ１と第２の判定出力ＶＯＵＴ２とは、駆動制御装置２０に入力され、グロープラグ１の抵抗値に応じた個別の駆動信号ＩＳＩを選択する基準となり、後述する通電制御方法にしたがって、運転状況によってＥＣＵ３で算出された駆動信号ＳＩを基本としてグロープラグ１の個別の状態に応じた通電制御条件が選択され通電制御がなされる。
また、上記実施形態においては、電流検出手段として、シャント抵抗２２の両端の電位差をオペアンプ２３によって検出したが、本図に示すように、スイッチング素子２１０ａの一部を用いてカレントミラー回路を構成し電流検出手段２２ａとして用いている。
このような構成によって、グロープラグ１に流れる電流ＩＧＬを検出し、これを、増幅手段２３で増幅した出力電圧ＶＩを第１の比較器２４、第２の比較器２５に入力して閾値判定しても良い。
【００３３】
図９を参照して、本発明の第２の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置１ａの制御方法について説明する。
グロープラグ１への通電を開始すべく電源が投入されると、ＧＣＵ２の通電制御が開始される。なお、本制御は、標準駆動信号ＳＩの１周期ごとに繰り返される。
ステップＳ２００の駆動信号発信判定行程では、ＥＣＵ３からＧＣＵ２へ送信される標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号の有無が判定される。
ステップＳ２００で標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号が検出されると、判定Ｙｅｓとなり、ステップＳ２１０の通電行程に進む。
ステップＳ２００で標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号が検出されなければ、判定Ｎｏとなり、出力が停止され、次の標準駆動信号ＳＩのＰＷＭ信号を検出するまでループが繰り返される。
【００３４】
Ｓ２１０の通電行程で、グロープラグ１への通電が開始され、ステップＳ２３０の閾値判定行程では、電流検出手段２２によって検出され、電圧増幅手段２３によって増幅されたプラグ電流ＩＧＬに応じた出力電圧ＶＩと、第１の閾値判定手段として設けられた第１の比較器２４に入力された第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１との直接的な比較によって、出力電圧ＶＩが第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１以上の場合には、第１の判定出力ＶＯＵＴ１がＨＩ出力となり、判定Ｙｅｓとなって、第１の予熱時と判定され、ステップＳ２４０に進み、出力電圧ＶＩが第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１より低くなった場合には、第１の判定出力ＶＯＵＴがＬＯ出力となり、判定Ｎｏとなって、ステップＳ２５０の第２の閾値判定行程に進む。ステップＳ２４０の第１の予熱時通電行程では、個別駆動信号ＩＳＩとして、最大電力を供給すべく、１００％又はこれに近いデューティ比で通電制御する第１の予熱時駆動信号Ｄ０が選択され、グロープラグ1に最大電力で通電され、ステップ２００へ戻る。
ステップ２５０の第２の閾値判定行程では、電流検出手段２２によって検出され、電圧増幅手段２３によって増幅されたプラグ電流ＩＧＬに応じた出力電圧ＶＩと、第２の閾値判定手段として設けられた第２の比較器２５に入力された第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２との直接的な比較によって、出力電圧ＶＩが第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２以上の場合には、第２の判定出力ＶＯＵＴ１がＨＩ出力となり、判定Ｙｅｓとなって、第２の予熱時と判定され、ステップＳ２６０に進み、出力電圧ＶＩが第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２より低くなった場合には、第２の判定出力ＶＯＵＴがＬＯ出力となり、判定Ｎｏとなって、温度維持時と判定され、ステップＳ２７０に進む。
ステップ２６０の第２の予熱時通電行程では、個別駆動信号ＩＳＩとして、最大電力よりも低く、標準駆動信号ＳＩよりも高いデューティ比で通電制御する第２の予熱時駆動信号Ｄ１が選択され、グロープラグ1に最大電力よりも低く温度維持のための電力よりも高い電力が通電され、ステップ２００へ戻る。
ステップ２７０の温度維持時通電行程では、個別駆動信号ＩＳＩとして、ＥＣＵ３において運転状況に応じて算出された目標温度の維持を図るための、標準駆動信号ＳＩに等しいデューティ比の駆動信号Ｄ２が選択され、グロープラグ１へのＰＷＭ制御通電が実施され、ステップ２００へ戻る。
ステップＳ２３０の第１の閾値判定行程において、グロープラグ１が目標温度に到達する前に、最大電力を供給する第１の予熱時駆動信号Ｄ０から第２の予熱時駆動信号Ｄ１に切り換えられるため過昇温が抑制される。
さらに、ステップＳ２５０の第２の閾値判定行程において、第２の予熱時駆動信号Ｄ１から、温度維持時駆動信号Ｄ２に切り変えられるまでの昇温速度を速くし、より早期に目標温度に到達させることができる。
以上の通電制御行程が標準駆動信号ＳＩの周期毎に実行され、個々のグロープラグ１の状態に応じて適宜駆動信号が選択される。
【００３５】
図１０を参照して、本発明の第２のグロープラグ通電制御装置２ａを用いた場合の効果について説明する。
本図（ａ）に一点破線で示す、再起動時においては、プラグ温度並びに燃焼室の温度が上昇しているため、通電停止後もある程度プラグ温度が高く抵抗値が高くなっているため突入電流は比較的低くなり、出力電圧ＶＩも低くなっている。
本発明によれば、本図（ｂ）に示すように、ＥＣＵから標準駆動信号ＳＩが発信された場合、出力電圧ＶＩと第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１、第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２との比較によって選択された個別駆動信号ＩＳＩは、プラグ抵抗の上昇に伴い、プラグ電流ＩＧＬが低下し、出力電圧ＶＩが第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１以下となるまでは、第１の予熱時駆動信号Ｄ０にしたがって通電され、第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１以下で第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２を超えている場合には、第２の予熱時駆動信号Ｄ１にしたがって通電され、第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２以下となった場合には、標準駆動信ＳＩと同じ温度維持時駆動信号Ｄ２にしたがって通電される。
したがって、本図（ｅ）に一点破線で示すように、速やかに目標温度に昇温し、その後は目標温度から大きくずれることなく温度維持を図ることができる。
また、本図（ａ）に実線で示す通常の始動時においては、図（ｃ）に示すように、標準駆動信号ＳＩが停止している場合には、昇温通電されず、標準駆動信号ＳＩの開始と共に通電が開始され、グロープラグ１の個別の抵抗値によって変化する電流増幅２３からの出力電圧ＶＩと第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１、第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２との比較によって選択された個別駆動信号ＩＳＩは、プラグ抵抗の上昇に伴い、プラグ電流ＩＧＬが低下し、出力電圧ＶＩが第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１以下となるまでは、第１の予熱時駆動信号Ｄ０で通電され、第１の電圧閾値ＶＲＥＦ１以下で第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２を超えている場合には、第２の予熱時駆動信号Ｄ１で通電され、第２の電圧閾値ＶＲＥＦ２以下となった場合には、標準駆動信ＳＩと同じ温度維持時駆動信号Ｄ２で通電される。
したがって、本図（ｅ）に実線に示すように、速やかに目標温度に昇温し、その後は目標温度から大きくずれることなく温度維持を図ることができる。
さらに、本図（ａ）に、点線で示すように、バッテリ容量が低下している場合、クランキングが同時にスタートされた場合では抵抗値ＲＧＬの上昇速度が下がり、本図（ｄ）に点線で示すように、第１の予熱時駆動信号Ｄ０の期間が長くなり、本図（ｅ）に点線で示すように目標温度まで到達させることができる。  グロープラグ１は、通電によって発熱し、温度上昇と共に抵抗値ＲＧＬが大きく変化し、抵抗値ＲＧＬに反比例するようにプラグ電流ＩＧＬも大きく変化し、グロープラグ１の個体差、外気温、運転状況等により、状態が変化するが、本発明では、プラグ電流ＩＧＬに比例する電流検出手段２２の出力電圧ＶＩと閾値判定手段として設けた比較器２３、２４を用いた閾値ＶＲＥＦ１、ＶＲＥＦ２との直接比較により判定した判定結果のみを用いて、個別駆動信号ＩＳＩを選択するので、演算負荷が小さく、グロープラグ通電制御装置２側に設けた演算手段が演算処理能力の低い小型のマイコンや専用ＩＣであっても遅延を生ずることなくグロープラグ１の状態に応じた適切な個別駆動信号ＩＳＩを選択し、通電制御を実施することができる。
ＥＣＵ３からグロープラグ通電制御装置２に入力される標準駆動信号ＳＩの立ち上がりに同期して、閾値判定された第１の出力ＶＯＵＴ１、第２の出力ＶＯＵＴ２とから、駆動制御装置２０内に設けたマップ等の図略の記憶媒体に記憶させたデューティ比Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２を選択し、標準駆動信号ＳＩのデューティ比に変えて駆動制御装置２０内で個別駆動信号ＩＳＩを形成して駆動装置２１に発信するようにしても良い。
【００３６】
図１１を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。上記実施形態においては、１組のグロープラグ１の制御について説明したが、本実施形態においては、多気筒エンジン（例えば４気筒）に搭載された複数のグロープラグ１（ａ〜ｄ）の通電制御をする場合について説明する。
上記実施形態と同様に、１つのグロープラグ毎に電流検出手段２２、電圧増幅手段２３、第１の比較器２４、及び、第２の比較器２５を設けても良いが、本実施形態のように、１組の電流検出手段２２、電圧増幅手段２３、第１の比較器２４、第２の比較器２５を複数のグロープラグに対して共用し、電流切換手段２９を設けて、気筒順にグロープラグ１（ａ〜ｄ）に流れる電流を切り換えながら検出して閾値判定し、それぞれのグロープラグ１（ａ〜ｄ）に応じた個別駆動信号ＩＳＩ（ａ〜ｄ）とする構成としても良い。
また、一つの比較器の反転入力（Ｖ−）に複数の閾値電圧を入力し、閾値のチャンネルを切り換えることによって、より精度の高い閾値判定を行うことも可能となる。
【００３７】
本発明は、上記実施形態に限定するものではなく、電流検出手段によって検出されたグロープラグ電流を閾値判定して抵抗値に応じた個別の駆動信号を選択する本発明の趣旨に反しない限りにおいて適宜変更可能である。
例えば、本発明は発熱体としてセラミックグロープラグの通電制御に特に好適なものであるが、金属発熱体を有するグロープラグの通電制御に用いても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  グロープラグ
２  グロープラグ通電制御装置（ＧＣＵ）
２０  駆動制御手段（ＤＣＵ）
２１  駆動手段（ＤＲＶ）
２１０  スイッチング素子
２２  電流検出手段(シャント抵抗)
２３  電圧増幅手段（オペアンプ）
２４  比較器（閾値判定手段）
３  ＥＣＵ（エンジン制御装置）
４  運転状況検出手段
ＢＡＴＴ  駆動電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２００９−２５０１８２号公報
【特許文献２】特開２００９−２８７４９６号公報
【特許文献３】特開２００３−２４７７２１号公報
【特許文献４】特開２００５−１４７５３３号公報
【図１】
0005540841.tif 000002
【図２】
0005540841.tif 000003
【図３】
0005540841.tif 000004
【図４】
0005540841.tif 000005
【図５】
0005540841.tif 000006
【図６】
0005540841.tif 000007
【図７】
0005540841.tif 000008
【図８】
0005540841.tif 000009
【図９】
0005540841.tif 000010
【図１０】
0005540841.tif 000011
【図１１】
0005540841.tif 000012