(57)【要約】【課題】スワール等による温度低下を抑制し、目標温度を安定的に維持する。【解決手段】ＧＣＵ２１は、グロープラグ１の補正前抵抗値を取得し、補正前抵抗値から目標抵抗値中間値Ｒ4を設定する。また、電圧温度関係式を用いて基準実効電圧Ｖ0を設定し、抵抗温度関係式を用いて基準抵抗値Ｒ0を設定する。内燃機関の駆動時における、グロープラグへの印加電圧及びその抵抗値の関係に基づいて得られた、グロープラグへの印加電圧に対応する、グロープラグ１の抵抗値及び基準抵抗値Ｒ0の差分に基づく抵抗補正値との関係を示す補正式を用いて、前記抵抗補正値からスワール補正値Ｒ5を設定する。エンジンの駆動後、目標抵抗値中間値Ｒ4及びスワール補正値Ｒ5から目標抵抗値ＲTARを設定し、基準実効電圧Ｖ0及び目標抵抗値ＲTARに基づいてグロープラグ１に印加すべき制御実効電圧Ｖ1を決定する。【選択図】      図７
2011038419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電によって発熱するとともに、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が変化するグロープラグについて、前記グロープラグの抵抗値が所定の目標抵抗値と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グロープラグへの印加電圧を制御するグロープラグの通電制御装置であって、
前記グロープラグの抵抗値は、前記グロープラグの発熱抵抗体と、当該発熱抵抗体以外の抵抗部位との和に基づいて得られるものであり、
前記グロープラグに電力を投入した際における、前記抵抗部位の及ぼす影響を考慮して、前記目標抵抗値を設定することを特徴とするグロープラグの通電制御装置。
【請求項２】
前記発熱抵抗体に温度変化をもたらす外乱の変化量の情報に基づいて前記抵抗部位の及ぼす影響を考慮し、前記目標抵抗値を設定することを特徴とする請求項１に記載のグロープラグの通電制御装置。
【請求項３】
通電によって発熱するとともに、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が変化するグロープラグについて、前記グロープラグの抵抗値が所定の目標抵抗値と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グロープラグへの印加電圧を制御するグロープラグの通電制御装置であって、
前記グロープラグが取付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに、前記グロープラグに通電することで、前記グロープラグの第１抵抗値を取得する第１取得手段と、
少なくとも前記第１抵抗値に基づいて前記目標抵抗値の中間値を設定する中間値設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの温度の関係を示す第１関係式を用いて、前記グロープラグを目標温度とするために印加すべき電圧である基準実効電圧を設定する基準実効電圧設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグの抵抗値及び前記グロープラグの温度の関係を示す第２関係式を用いて、前記グロープラグの目標温度に対応する前記グロープラグの抵抗値である基準抵抗値を設定する基準抵抗値設定手段と、
前記内燃機関が駆動しているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの抵抗値の関係に基づいて得られた、前記グロープラグへの印加電圧に対応する、前記グロープラグの抵抗値及び前記基準抵抗値の差分に基づく抵抗補正値の関係を示す第３関係式を用いて、前記抵抗補正値から外乱補正値を設定する補正値設定手段と、
前記内燃機関の駆動開始後において、前記目標抵抗値の中間値及び前記外乱補正値を用いて、前記目標抵抗値を設定する目標抵抗値設定手段と、
前記基準実効電圧及び目標抵抗値に基づいて、グロープラグに印加すべき実効電圧を決定する実効電圧決定手段と
を備えることを特徴とするグロープラグの通電制御装置。
【請求項４】
前記補正値設定手段は、内燃機関の駆動後からグロープラグの温度が飽和するまでの間、昇温に伴うグロープラグの抵抗値の増大に対応して前記外乱補正値を変動させることを特徴とする請求項３に記載のグロープラグの通電制御装置。
【請求項５】
前記グロープラグが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得するとともに、
前記中間値設定手段は、前記環境温度の情報に基づいて、前記目標抵抗値の中間値を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載のグロープラグの通電制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置、及び、グロープラグを備える発熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの予熱などに使用するグロープラグの通電制御装置、及び、通電制御装置を備えてなる発熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等のエンジンの始動補助や安定駆動のために、通電によって発熱するグロープラグが用いられている。グロープラグは、例えば、発熱抵抗体（発熱コイルやセラミックヒータなど）と、発熱抵抗体へ供給される電力の経路となる制御コイルやリード部（中軸）や主体金具等を備えて構成される。このようなグロープラグへの通電の制御方式としては、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、グロープラグに印加した電圧及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グロープラグへの通電を行う制御方式である。当該制御方式によれば、投入された電力量に応じてグロープラグが発熱するため、所定の電力量を投入すれば、グロープラグを所定の温度とすることができる。
【０００４】
ところが、エンジン回転数や負荷（スロットル開度）、水温の変化等による外乱に伴ってグロープラグの発熱抵抗体が冷却された場合など、グロープラグが外部からの温度影響を受けた場合には、温度を一定に維持することが難しい。ここで、温度を一定に維持するためには、例えばＥＣＵからエンジン回転数や負荷等の情報を得るとともに、当該情報に基づいて印加する実効電圧を制御する必要がある（例えば、特許文献１等参照）。
【０００５】
しかしながら、通電制御をするにあたり、エンジン回転数や負荷、水温等の各種パラメータの変化に応じて印加すべき実効電圧を算出することは処理負担の増大を招いてしまうおそれがある。これらの実現に際しては、処理能力の高いマイコンを用いて通電制御装置を作製する等のコストアップが不可避である。これに対して、処理負担の軽減を図るべく、前記各種パラメータ及び目標温度から印加すべき実効電圧を一義的に決定可能なマップを作成し、当該マップに基づいて通電制御をすることが考えられる。ところが、マップを作成する際には、上述した各種パラメータを勘案して、複雑な処理を行う必要があり、結局のところ、処理負担の増大を免れることができない。若しくは、このマップの作成に要する工期が長くなる等、製品の作製工数の増大が避けられない。
【０００６】
一方で、抵抗値制御方式は、グロープラグの抵抗値が、目標温度に対応した目標抵抗値に近づくように、グロープラグへの通電を制御する方式である。当該制御方式によれば、グロープラグに外乱による温度変化の影響があっても、その外乱に伴うグロープラグの抵抗値変動に応じて、印加する実効電圧を変動させればよい。従って、前記方式と比較して処理負担の増大を招くことなく、グロープラグを比較的容易に一定温度に維持することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７８５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、地球規模での環境意識の高まる今日、従来の抵抗値制御方式では上記外乱に対するグロープラグの温度制御が不十分となることが懸念される。すなわち、従来の抵抗値制御方式は、グロープラグの抵抗値の変動の全てがグロープラグの発熱の要部である発熱抵抗体のみに生じるものとの前提の下、その発熱抵抗体の抵抗値の変動に対応した分の通電量を変化させるべく目標抵抗値を設定し、グロープラグがその目標抵抗値を有するように通電を行う方式であった。ところが、グロープラグの抵抗値として計測される値（以下、「グロープラグ全体の抵抗値」ともいう）は、発熱抵抗体の抵抗値だけでなく、発熱抵抗体の抵抗値に、制御コイル及びリード部や、グロープラグに接続される電力供給用のハーネスの抵抗値、また、主体金具の抵抗値をも加えた値となる。そのため、例えば、エンジンの駆動（クランキングの開始）後において、燃焼室内にて生じるスワール等の外乱によって、グロープラグの発熱抵抗体が部分的に冷却されてしまった場合等では、発熱抵抗体の温度低下に伴い、発熱抵抗体の抵抗値が減少するが、グロープラグ全体の抵抗値はそれほど減少しない。従って、抵抗値の減少分に対応した分だけ投入電力（実効電圧）を増加させたとしても、増加投入した電力が制御コイル等の発熱などに使われてしまい、発熱抵抗体の温度をスワール等の影響によって低下した分ほど上昇させることができず、ひいては、グロープラグの温度を目標温度に維持することが困難になってしまうおそれがある。従来はこのような燃焼室内にて生じる外乱がグロープラグに及ぼす影響について十分な検討がされておらず、より精度の高い温度制御がなされていなかったのである。
【０００９】
この現象の理解を助けるため、数値を例示して説明する。まず、グロープラグ全体の抵抗値が１．２Ωに維持され、一定の発熱が行われている状況を想定する。グロープラグ全体の抵抗値が１．２Ωに維持されていることは、通電制御装置によって算出・計測されることによって確認され得る。ここで、グロープラグ全体の抵抗値のうち、抵抗発熱体の有する抵抗値が１．０Ωとすると、制御コイルやリード部等の残余の部分が有する抵抗値は０．２Ωである。この状況に対して、外乱によって発熱抵抗体が局所的に冷却される事態が生じたことを想定する。すると、発熱抵抗体の有する抵抗値は、例えば、０．９Ωへと低下する。従って、グロープラグ全体の抵抗値は１．１Ωとなる。発熱抵抗体のみの局所的な冷却であるため、残余の部分が有する抵抗値は０．２Ωから不変であるためである。
【００１０】
ここで従来の抵抗値制御方式では、グロープラグの発熱温度を維持すべく、グロープラグ全体の抵抗値を目標抵抗値として定められている１．２Ωに戻すために、グロープラグへ投入する電力を増加させる。こうして、計測されるグロープラグ全体の抵抗値が１．２Ωとなることが実現されるのである。しかしながら、投入電力の増加分の全てが、発熱抵抗体において使用されている保証はなく、発熱抵抗体と残余の部分とのそれぞれで投入電力の増加分が使用されることが考えられる。すなわち、発熱抵抗体で主の発熱が行われる一方で、残余の部分でも僅かな発熱が行われてしまう事態である。この結果、発熱抵抗体の有する抵抗値は、例えば、０．９Ωから０．９５Ωとなり、残余の部分が有する抵抗値は０．２５Ωになる。
【００１１】
このようにグロープラグ全体の抵抗値が１．２Ωとなることから、あたかも外乱が生じる前と同様の発熱が行われているように見えていても、その実、発熱抵抗体の発する温度は外乱の生じる前と比較すると、外乱の生じた後では低下してしまっているのである。尚、ここで使用した数値は便宜的に例示したものであり、実際の数値とは異なることに問題はない。
【００１２】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、グロープラグの抵抗値が目標抵抗値と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グロープラグへの通電を制御するグロープラグの通電制御装置であって、スワール等の外乱による温度低下を抑制することができ、目標温度を安定的に維持することができるグロープラグの通電制御装置及び発熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。
【００１４】
構成１．本構成のグロープラグの通電制御装置は、通電によって発熱するとともに、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が変化するグロープラグについて、前記グロープラグの抵抗値が所定の目標抵抗値と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グロープラグへの印加電圧を制御するグロープラグの通電制御装置であって、
前記グロープラグの抵抗値は、前記グロープラグの発熱抵抗体と、当該発熱抵抗体以外の抵抗部位との和に基づいて得られるものであり、
前記グロープラグに電力を投入した際における、前記抵抗部位の及ぼす影響を考慮して、前記目標抵抗値を設定することを特徴とする。
【００１５】
尚、「抵抗部位」としては、例えば、発熱抵抗体への通電経路となる制御コイル及びリード部や、グロープラグに接続される電力供給用のハーネス等を挙げることができる。すなわち、「抵抗部位」とは、グロープラグの抵抗値を測定するために用いられる電流等の計測手段（例えば、電力検知機能を備えたＦＥＴやシャント抵抗等）から発熱抵抗体へと至る通電経路等を構成するものをいい、前述の従来の方式の説明における残余の部分に相当する。
【００１６】
本構成１によれば、制御コイル等の抵抗部位における発熱などの影響を考慮して、目標抵抗値が設定される。そのため、スワール等の影響によって発熱抵抗体が部分的に冷却されてしまった場合であっても、例えば、抵抗部位において消費される電力の分だけ投入電力を増加させること等により、発熱抵抗体を目標温度に維持するために投入すべき電力を、発熱抵抗体へとより確実に投入することができる。これにより、グロープラグ（発熱抵抗体）について、スワール等による温度低下を抑制することができ、目標温度を安定的に維持することができる
前述同様に数値を用いてこの構成を説明すれば、目標抵抗値を外乱が生じる前の１．２Ωに設定する（戻す）のではなく、例えば、１．３Ωに設定するということである。これにより、発熱抵抗体の有する抵抗値は１．０Ωになり、残余の部分が有する抵抗値は０．３Ωとなる。グロープラグ全体の抵抗値は外乱の生じる前後で０．１Ω異なるのであるが、主として燃焼室の加熱に寄与する発熱抵抗体が有する抵抗値は、外乱の生じる前後で変化はなく、温度を維持することが可能となるのである。
【００１７】
構成２．本構成のグロープラグの通電制御装置は、上記構成１において、前記発熱抵抗体に温度変化をもたらす外乱の変化量の情報に基づいて前記抵抗部位の及ぼす影響を考慮し、前記目標抵抗値を設定することを特徴とする。
【００１８】
この「温度変化をもたらす外乱の変化量の情報」とは、前述のスワールの強さが変化する要因ともなる吸排気バルブの開口タイミングの制御情報やエアフローセンサ等の流速、燃料噴射量の変化等、グロープラグの配置された燃焼室に変化を与えるあらゆる外乱を意味するものである。
【００１９】
上記構成２によれば、上記構成１と同様にグロープラグの温度制御をより精度良く行うことが可能となる。従って、例えばスワールの変化、すなわち発熱抵抗体の温度が変化する速さの違いに応じ、適した目標抵抗値の設定を行うことが可能となるのである。
【００２０】
構成３．本構成のグロープラグの通電制御装置は、通電によって発熱するとともに、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が変化するグロープラグについて、前記グロープラグの抵抗値が所定の目標抵抗値と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グロープラグへの印加電圧を制御するグロープラグの通電制御装置であって、
前記グロープラグが取付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに、前記グロープラグに通電することで、前記グロープラグの第１抵抗値を取得する第１取得手段と、
少なくとも前記第１抵抗値に基づいて前記目標抵抗値の中間値を設定する中間値設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの温度の関係を示す第１関係式を用いて、前記グロープラグを目標温度とするために印加すべき電圧である基準実効電圧を設定する基準実効電圧設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグの抵抗値及び前記グロープラグの温度の関係を示す第２関係式を用いて、前記グロープラグの目標温度に対応する前記グロープラグの抵抗値である基準抵抗値を設定する基準抵抗値設定手段と、
前記内燃機関が駆動しているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの抵抗値の関係に基づいて得られた、前記グロープラグへの印加電圧に対応する、前記グロープラグの抵抗値及び前記基準抵抗値の差分に基づく抵抗補正値の関係を示す第３関係式を用いて、前記抵抗補正値から外乱補正値を設定する補正値設定手段と、
前記内燃機関の駆動開始後において、前記目標抵抗値の中間値及び前記外乱補正値を用いて、前記目標抵抗値を設定する目標抵抗値設定手段と、
前記基準実効電圧及び目標抵抗値に基づいて、グロープラグに印加すべき実効電圧を決定する実効電圧決定手段と
を備えることを特徴とする。
【００２１】
尚、第１関係式は、内燃機関の駆動を停止させた状態（外乱のない状態）における、グロープラグに印加する実効電圧と、当該実効電圧を印加されたときのグロープラグの温度との関係に基づいて導出でき、例えば、図９に示すような、所定の一次の相関を有する式として表すことができる。
【００２２】
また、第２関係式は、内燃機関の駆動を停止させた状態（外乱のない状態）で、グロープラグを所定の温度とするために必要な電力量を投入し、そのときのグロープラグの抵抗値を計測することで導出することができ、例えば、図１０に示すような、所定の一次式として表すことができる。
【００２３】
さらに、第３関係式は、内燃機関を駆動させた状態（外乱のある状態）で、例えば、水温を一定として、実効電圧とエンジン回転数や負荷（スロットル開度）とを種々変更することで得られたグロープラグの抵抗値と実効電圧との関係式、及び、内燃機関の駆動を停止させた状態における、グロープラグの抵抗値と実効電圧との関係式を用いて得ることができる。例えば、第３関係式は、図１２に示すような、駆動時の実効電圧及び非駆動時の実効電圧（基準実効電圧等）の差分（実効電圧差分）と駆動時の抵抗値及び非駆動時の抵抗値の差分に基づく抵抗補正値とが所定の相関を有するものとして表すことができる。
【００２４】
加えて、「内燃機関の駆動が停止されているとき」とあるのは、内燃機関の動作が停止しているときに加え、例えば、内燃機関がアイドル状態にあるときなど、外乱が安定しているときも含む。
【００２５】
上記構成３によれば、上記構成１と同様に、グロープラグの抵抗値に基づいて温度制御を行うことができる。これに加えて、定電力制御方式を利用する際に必要となるような高度な通信手段を設ける必要がなく、製造コストの抑制を図ることができる。
【００２６】
さらに、上記構成３によれば、内燃機関の駆動が開始した後には、第３関係式を用いて得られた外乱補正値を用いて目標抵抗値が設定される。ここで、第３関係式は、上述の通り、内燃機関が駆動しているとき（すなわち、スワール等が発生しているとき）を鑑みたものであり、グロープラグへの印加電圧に応じた、グロープラグの抵抗値と基準抵抗値（外乱が発生していないときの抵抗値）との差分に基づく抵抗補正値を示す。従って、当該抵抗補正値から得られた外乱補正値を用いて、内燃機関が駆動していない（すなわち、スワール等が発生していない）状態で得られた基準抵抗値に基づく目標抵抗値の中間値を補正することで、スワール等の影響を考慮した適切な目標抵抗値を設定することができる。その結果、スワール等による温度低下をより確実に防止することができ、グロープラグの温度を目標温度に安定的に維持することができる。
【００２７】
尚、各グロープラグの基準実効電圧にはばらつきがあり得る。そのため、ある１つのグロープラグの基準実効電圧に基づいて得られた第３関係式を共通に用いて複数のグロープラグを制御すると、各グロープラグごとに抵抗補正値（外乱補正値）のばらつきが大きくなってしまい、目標抵抗値を適切に設定することができないおそれがある。そこで、各グロープラグごとにそれぞれ異なる第３関係式を用いて、各グロープラグを制御することとしてもよい。また、第３関係式の実効電圧差分として、グロープラグへの印加電圧と、グロープラグの品番ごとに設定された標準的な基準実効電圧である標準実効電圧との差分を用いてもよい。標準実効電圧は、各グロープラグの基準実効電圧に近い値となるため、共通の第３関係式を用いた場合であっても、各グロープラグごとに適切な目標抵抗値を設定することができる。
【００２８】
構成４．本構成のグロープラグの通電制御装置は、上記構成３において、前記補正値設定手段は、内燃機関の駆動後からグロープラグの温度が飽和するまでの間、昇温に伴うグロープラグの抵抗値の増大に対応して前記外乱補正値を変動させることを特徴とする。
【００２９】
内燃機関の駆動（クランキング）開始から所定時間が経過する前には、グロープラグのうちの発熱抵抗体以外の部分は十分に昇温していないおそれがある。そのため、グロープラグ全体の抵抗値は十分に飽和していない可能性があり、前記第３関係式から得られた抵抗補正値をそのまま外乱補正値として使用すると、グロープラグの過昇温を招いてしまうおそれがある。
【００３０】
この点、上記構成４によれば、内燃機関の駆動後からグロープラグの温度が飽和するまでの間、グロープラグの抵抗値は昇温に伴い増大し得るため、その増大に合わせて外乱補正値が変動させられる（例えば、当初の外乱補正値を低めに設定し、グロープラグへの通電に伴いグロープラグの抵抗値が増大していくのに対応して、徐々に外乱補正値を上昇させる等）。従って、スワール等の影響による温度低下を効果的に抑制しつつ、併せてグロープラグの過昇温をより確実に防止することができる。
【００３１】
尚、グロープラグの温度が飽和する（ほぼ一定となる）までに要する時間を予め定めておき、内燃機関の駆動の開始からその時間が経過するまで間、抵抗補正値を変動させることとしてもよい。
【００３２】
構成５．本構成のグロープラグの通電制御装置は、上記構成３又は４において、前記グロープラグが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得するとともに、
前記中間値設定手段は、前記環境温度の情報に基づいて、前記目標抵抗値の中間値を設定することを特徴とする。
【００３３】
尚、「環境温度」とあるのは、内燃機関の水温や外気温等をいう。
【００３４】
上記構成５によれば、目標抵抗値の中間値を設定する際に、基準抵抗値に加えて、水温の変化等を示す環境情報が参酌される。そのため、制御目標となる目標抵抗値をより適切に設定することができ、グロープラグの温度をより安定的に目標温度に維持することができる。
【００３５】
構成６．上記構成１乃至５のいずれかに記載のグロープラグの通電制御装置、及び、グロープラグを備える発熱システム。
【００３６】
上記構成６のように、上記技術思想をグロープラグを備える発熱システムに具現化することとしてもよい。この場合には、基本的に上記構成１等と同様の作用効果が奏されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ＧＣＵによってグロープラグへの通電を制御するシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＧＣＵにおいて行わ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】保温通電を行う際の処理を示すフローチャートである。
【図６】調整補正値設定処理を行う際の処理を示すフローチャートである。
【図７】スワール補正処理を行う際の処理を示すフローチャートである。
【図８】グロープラグの温度、及び、目標抵抗値の推移を示すグラフである。
【図９】電圧温度関係式の例を示すグラフである。
【図１０】抵抗温度関係式の例を示すグラフである。
【図１１】水温補正式の例を示すグラフである。
【図１２】補正式の例を示すグラフである。
【図１３】通電時間に対する目標抵抗値補正係数の変動を示すグラフである。
【図１４】（ａ）は、本実施形態のグロープラグの一部破断正面図であり、（ｂ）は、グロープラグ先端部の部分拡大断面図である。
【図１５】エンジン動作状態を種々変更したときの、本発明に係るＧＣＵを用いた場合のグロープラグの温度と、従来例に係るＧＣＵを用いた場合のグロープラグの温度とを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。通電制御装置としてのグロー制御装置（ＧＣＵ）２１は、自動車のディーゼルエンジン（以下、「エンジン」と称す）ＥＮの始動補助及び駆動安定性の向上のために用いられるグロープラグ１の通電を制御するものである。
【００３９】
まず、ＧＣＵ２１の説明に先立って、ＧＣＵ２１によって制御されるグロープラグ１の概略構成を説明する。
【００４０】
図１４（ａ），（ｂ）に示すように、グロープラグ１は、筒状の主体金具２と、主体金具２に装着されたシースヒータ３とを備えている。
【００４１】
主体金具２は、軸線ＣＬ１方向に貫通する軸孔４を有するとともに、その外周面には、エンジンＥＮへの取付用のねじ部５と、トルクレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部６とが形成されている。
【００４２】
シースヒータ３は、チューブ７と中軸８とが軸線ＣＬ１方向に一体化されて構成されている。
【００４３】
チューブ７は、鉄（Ｆｅ）又はニッケル（Ｎｉ）を主成分とする先端部が閉じた筒状チューブであり、前記チューブ７の後端は、中軸８との間で環状ゴム１６により封止されている。加えて、前記チューブ７の内側には、チューブ７先端に接合される発熱コイル９（本発明における「発熱抵抗体」に相当する）と、当該発熱コイル９の後端に直列接続された制御コイル１０とが酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末等の絶縁粉末１１とともに封入されている。
【００４４】
発熱コイル９は、例えば、Ｆｅ−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）系合金からなる抵抗発熱線により構成されている。一方で、制御コイル１０は、例えばＮｉを主成分とする抵抗発熱線により構成されている。
【００４５】
加えて、チューブ７には、スウェージング加工等によって、その先端部に発熱コイル９等を収容する小径部７ａが形成されるとともに、その後端側において小径部７ａよりも径の大きい大径部７ｂが形成されている。そして、この大径部７ｂが、主体金具２の軸孔４に形成された小径部４ａに対し圧入接合されることにより、チューブ７が主体金具２の先端より突出した状態で保持されている。
【００４６】
中軸８は、自身の先端がチューブ７内に挿入され、制御コイル１０の後端と電気的に接続されるとともに、主体金具２の軸孔４に挿通されている。中軸８の後端は主体金具２の後端から突出しており、この主体金具２の後端部においては、ゴム製等のＯリング１２、樹脂製等の絶縁ブッシュ１３、絶縁ブッシュ１３の脱落を防止するための押さえリング１４、及び、通電用のケーブル接続用のナット１５が先端側からこの順序で中軸８に嵌め込まれた構造となっている。
【００４７】
次に、本発明の特徴であるグロー制御装置（ＧＣＵ）２１について説明する。
【００４８】
図１は、ＧＣＵ２１によってグロープラグ１への通電制御を行うシステムの概略構成を示すブロック図である。尚、図１では、グロープラグ１を１つのみ示しているが、実際のエンジンＥＮには複数の気筒が設けられており、各気筒に対応してグロープラグ１や後述のスイッチ３７が設けられる。また、ＧＣＵ２１による通電制御は、各グロープラグ１に対して独立で行われるが、制御方法は同一である。従って、以下においては、任意のひとつのグロープラグ１に対してＧＣＵ２１が行う通電制御について説明する。
【００４９】
ＧＣＵ２１は、バッテリＶＡから供給される電力によって動作するものであり、ＣＰＵ３２やＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４等を有するマイクロコンピュータ３１を備えている。
【００５０】
マイクロコンピュータ３１は、発振周波数の高い動作クロックで動作する通常モードと、通常モードよりも低い発振周波数の動作クロックで動作する省電力モードとを有しており、エンジンＥＮの駆動が停止した状態（エンジンキーＥＫがオフの状態）において、省電力モードに移行される。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、マイクロコンピュータ３１は通常モードに復帰し、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ＲＡＭ３４のクリア、各種フラグやカウンタへの初期値の設定など、いわゆる初期化処理）が行われる。本実施形態におけるマイクロコンピュータ３１は、このような省電力モードを搭載することにより、内燃機関の駆動が停止されているとき等の待機中の電力消費が低減できる。
【００５１】
また、マイクロコンピュータ３１は、割込タイマ３５を内蔵しており、割込タイマ３５から定期的（例えば、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は、エンジンキーＥＫがオン又はオフの状態であることを知らせる信号が入力されるように構成されており、当該信号も省電力モードにおいては割込信号として機能する。
【００５２】
加えて、ＧＣＵ２１には、スイッチ３７が設けられている。ここで、ＧＣＵ２１によるグロープラグ１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からの指示に従い、グロープラグ１への通電のオン・オフを切り替えるようになっている。また、本実施形態において、グロープラグ１の抵抗値を測定するため、スイッチ３７は、電流検知機能を有するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を、ＮＰＮ型トランジスタ等を介して動作させるように構成されている。
【００５３】
尚、スイッチ３７として、電流検知機能を備えない比較的低廉なＦＥＴを用いることとしてもよい。この場合には、例えば、スイッチ３７及びグロープラグ１間にシャント抵抗を設け、当該シャント抵抗を流れる電流を測定することにより、グロープラグ１の抵抗値を測定することとしてもよい。また、スイッチ３７に対して並列に電流検知用の抵抗を設け、グロープラグ１への通電がオフのときに所定の電流を流し、得られる分圧に基づいて、グロープラグ１の抵抗値を算出することとしてもよい。
【００５４】
また、ＧＣＵ２１は、自動車の電子制御装置（ＥＣＵ）４１と、所定の通信手段（例えば、ＣＡＮ等）を介して接続されている。ＥＣＵ４１には、エンジンＥＮの冷却水の水温を測定する水温センサＳＥの測定値が入力されており、ＧＣＵ２１は、環境温度の情報としてＥＣＵ４１から冷却水の水温（水温情報）を取得する。尚、ＧＣＵ２１は、ＥＣＵ４１から水温情報を取得することなく、水温センサＳＥから水温情報を直接取得することとしてもよい。
【００５５】
さらに、グロープラグ１の電力供給用の端子に対して、分圧抵抗３８，３９を介して、マイクロコンピュータ３１が接続されており、マイクロコンピュータ３１には、グロープラグ１に印加される電圧（ＧＣＵ２１から出力される電圧）を分圧した電圧が入力される。マイクロコンピュータ３１は、入力された電圧に基づいてグロープラグ１への印加電圧を算出することができ、また、当該印加電圧と前記スイッチ３７のＦＥＴによって測定されるグロープラグ１に流れる電流とからグロープラグ１の抵抗値を得ることができる。
【００５６】
尚、「グロープラグ１の抵抗値」として測定される値は、厳密にグロープラグ１の有する抵抗値（すなわち、直列的に接続された発熱コイル９、制御コイル１０、及び、中軸８等の抵抗値）だけでなく、スイッチ３７とグロープラグ１とを接続するハーネス等の抵抗値を含めたものである。つまり、本実施形態における「グロープラグ１の抵抗値」は、発熱コイル９の抵抗値と、制御コイル１０、中軸８、及び、前記ハーネス等からなる発熱コイル９への電力供給経路（本発明における「抵抗部位」に相当する）の抵抗値と、前記主体金具２等の抵抗値との和に基づくものである。このため、本実施形態では、「グロープラグ１の抵抗値」を「グロープラグ全体の抵抗値」ともいう。
【００５７】
また、上記のように構成されるＧＣＵ２１においては、グロープラグ１への通電制御を行う上で、グロープラグ１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／調整）を行って、グロープラグ１についての補正前抵抗値（「第１抵抗値」に相当する）を得ている。
【００５８】
ここで、キャリブレーションは次のように行われる。すなわち、個々のグロープラグの抵抗値には、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は、そのばらつきの影響を受けるが、投入電力の積算量と発熱量との関係は、グロープラグの発熱抵抗体（発熱コイル９）の材質によるものであり、ばらつきが比較的小さい。従って、基準とな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）で飽和するように通電し、そのときの投入電力の積算量（積算電力量）を求める。そして、この積算電力量を、キャリブレーションの対象とするグロープラグに投入すれば、当該グロープラグの温度は目標温度となる。換言すれば、このとき（前記積算電力量を投入したとき）の発熱抵抗体の抵抗値を各グロープラグ１ごとに補正前抵抗値として求め、各グロープラグ１をそれぞれの補正前抵抗値に基づいて抵抗値制御を行えば、複数のグロープラグ１同士の固体間のバラツキが無くなるように補正、すなわちキャリブレーションが実現される。尚、本実施形態では、こうして求めた抵抗値を補正前抵抗値として用いているが、本発明において、キャリブレーションの方法はこの方法のみに限定されるものではない。
【００５９】
ＧＣＵ２１では、上記のようなグロープラグ１に対するキャリブレーションを、グロープラグ１の交換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１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ＥＮが駆動される度に（グロープラグ１が使用される度に）、そのグロープラグ１に対して適用している。換言すると、エンジンＥＮを駆動する度に、グロープラグ１に対するキャリブレーションが行われるわけではない。尚、グロープラグ１の交換を検知すべく、本実施形態におけるＧＣＵ２１は、グロープラグ１に対する通電制御を行うだけでなく、後述するグロープラグ１の交換確認も併せて行うようになっている。
【００６０】
次に、ＧＣＵ２１がグロープラグ１に対して行う通電制御の具体例について、図２〜図７のフローチャートに従って説明する。図２は、ＧＣＵ２１において行わ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。また、図５は、保温通電を行う際の処理を示すフローチャートである。図６は、保温通電を行う際にコールされる調整補正値設定処理を示すフローチャートであり、図７は、保温通電を行う際にコールされるスワール補正処理を示すフローチャートである。
【００６１】
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にて使用される各種変数やフラグについて説明する（但し、保温通電処理の際に使用される各種変数やフラグについては後述する）。尚、各フラグや変数は、ＲＡＭ３４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、その値が保持されるようになっている。
【００６２】
「チェックフラグ」は、グロープラグ１の交換確認（交換チェック）を実施する際に立てられるフラグである。具体的には、チェックフラグは、割込タイマ３５からの割込信号が発せられた際に立てられる。通電制御プログラムにおいては、チェックフラグの成立が確認されると、グロープラグ１の交換確認を行う一連の処理が実施される。
【００６３】
「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ＥＫがオン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Ｓ２３〜Ｓ２８）の実行を、エンジンキーＥＫをオンにした初回時にのみ実行させるため、その判定条件に用いられるフラグである。初回フラグは、エンジンキーＥＫがオンに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ＥＫがオフになると非成立とされる。
【００６４】
「交換フラグ」は、グロープラグ１の交換確認を行う一連の処理において、グロープラグ１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１に対するキャリブレーションが実施されるようになっている。
【００６５】
「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。上述のように、キャリブレーションは、グロープラグ１の交換を確認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な状態（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に記憶されるが、例えばバッテリＶＡの交換時や初回出荷時など、ＲＡＭ３４がクリアと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な補正前抵抗値が求められるように補正フラグが成立させられる。
【００６６】
「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、グロープラグ１の維持（保温）目標とする温度（目標温度）に対応するグロープラグ１の抵抗値（目標抵抗値）を算出する上で、そのもととなるグロープラグ１の抵抗値をいう。初期状態（初回出荷時やバッテリＶＡ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。
〔通常動作時の動作〕
次に、グロープラグ１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（グロープラグ１の交換等が行われていない状態）において、グロープラグ１に対して行われる通電制御について説明する。尚、この状態では、チェックフラグ、初回フラグ、交換フラグ、補正フラグの値が、いずれも０とされている。
【００６７】
まず、エンジンＥＮの駆動が停止した状態（エンジンキーＥＫがオフの状態）において、マイクロコンピュータ３１は省電力モードへ移行されており、割込タイマ３５による割込信号の入力待ちが行われている。
【００６８】
この状態において、エンジンキーＥＫがオンにされると、マイクロコンピュータ３１にオンの状態を知ら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の動作クロックが高い発振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伴い、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１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（Ｓ１２）、以降、割込禁止処理が解除される（Ｓ１９）までの間、マイクロコンピュータ３１に入力される割込信号が無視される。
【００６９】
次に、チェックフラグが参照される（Ｓ１３）。尚、通常動作時にはグロープラグ１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いる。そのため、Ｓ１８に進み、図３に示す、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、通電処理にあたっては、まず、エンジンキーＥＫに接続されたマイクロコンピュータ３１の端子電圧から、エンジンキーＥＫがオンであるか否かが確認される（Ｓ２１）。このとき、エンジンキーＥＫがオンに操作されているときには、Ｓ２２に進む。そして、エンジンキーＥＫがオンとされている間は、後述する急速昇温通電や保温通電を行うべく、グロープラグ１への通電が制御されることとなる。
【００７０】
通常モードへの復帰後における初回の通電処理の実行時には、前記チェックフラグと同様、初回フラグも初期状態では０とされている。初回フラグは、上述したように、Ｓ２２〜Ｓ２８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。従って、次回以降のＳ２２ではスキップしてＳ２９に進むことができるように、Ｓ２３で初回フラグが１にセットされる。
【００７１】
次いで、補正前抵抗値の読み出し（値の参照）が行われる（Ｓ２４）。ここで、補正前抵抗値が０でなければ、すでにキャリブレーションが実施されたことを意味する。その後、交換フラグが参照される（Ｓ２７）。交換フラグは、上述のとおり、グロープラグ１の交換がなされたことを検知した場合（グロープラグ１の交換がなされた場合の処理は後述する）に立てられるものであるが、通常動作時では、交換フラグは０である。そのため、Ｓ２９に進むこととなる。
【００７２】
Ｓ２９〜Ｓ３６では、グロープラグ１に対して実際に電力が印加される。すなわち、グロープラグ１への通電を開始してからグロープラグ１の温度を所定の昇温目標温度とするまでの間は（Ｓ２９；Ｎｏ）、図８に示すように、グロープラグ１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（Ｓ３０）。
【００７３】
この急速昇温通電では、グロープラグ１に投入される電力と経過時間との関係を示す曲線を、予め作成した基準となる曲線に一致させることで、グロープラグ１の特性によらずグロープラグ１を急速（例えば約２秒）に昇温目標温度まで昇温させる。具体的には、予め定めた上記基準とする曲線を示す関係式又はテーブルを用い、通電開始からの経過時間に応じた各時点においての投入すべき電力を求める。グロープラグ１に流れる電流と、その時点においての投入すべき電力の値との関係から、グロープラグ１に印加すべき電圧を求め、ＰＷＭ制御により、グロープラグ１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ようにして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、グロープラグ１が発熱する。従って、上記基準とする曲線に沿った電力の投入が完了すれば、グロープラグ１は基準曲線通りの時間で昇温目標温度に到達する。
【００７４】
その後Ｓ２１に戻り、急速昇温通電が終了するまでの間、Ｓ３０の処理を繰り返して、グロープラグ１の急速昇温通電を継続する。尚、Ｓ２３において初回フラグが成立されているので、その後Ｓ２２では、Ｓ２３〜Ｓ２８の処理を行うことなく、Ｓ２９に進むこととなる。
【００７５】
尚、本実施形態では、Ｓ２９における急速昇温通電の終了時期を以下の３つの条件のうち、いずれかが成立した場合としている。１つ目は、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）に達した場合である。２つ目は、グロープラグ１に投入された積算電力量が所定電力量（例えば約２１４Ｊ）となった場合である。これらの場合には、グロープラグ１の温度が昇温目標温度に到達していると考えられるため、急速昇温通電を終了する。３つ目は、マイクロコンピュータ３１によって測定されるグロープラグ１の抵抗値Ｒが、所定の抵抗値（例えば７８０ｍΩ）となった場合である。すなわち、グロープラグ１への電力の投入が開始された時点でグロープラグ１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度の通電が行われた場合など）には、グロープラグの抵抗値Ｒが所定の抵抗値に達したときに電力の投入が停止される。これにより、グロープラグ１の過昇温を防止することができる。
【００７６】
Ｓ２９〜Ｓ３０が繰り返されて急速昇温通電が継続されるうちに、上述した終了条件のいずれが満たされ、急速昇温通電が終了したと判断された場合（Ｓ２９；Ｙｅｓ）、グロープラグ１への急速昇温通電が停止される（Ｓ３１）。ここで、本実施形態では、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、グロープラグ１の温度を目標温度に維持することで、エンジンＥＮの始動後の駆動安定性を高めている。尚、保温通電時の動作については、後に詳述する。
【００７７】
Ｓ３２〜Ｓ３５が繰り返されて保温通電が継続された後、保温通電が終了したと判断された場合（Ｓ３２；Ｙｅｓ）、グロープラグ１への電力の投入が停止される（Ｓ３６）。以降、エンジンキーＥＫがオンである間は、グロープラグ１に対する通電は行われないこととなる。尚、保温通電処理の終了条件としては、例えば、保温通電の開始から所定時間（例えば、１８０ｓ）が経過したときとすることができる。
【００７８】
エンジンキーＥＫがオフに操作され、エンジンＥＮの駆動が停止されると（Ｓ２１；Ｎｏ）、次回のエンジンＥＮの駆動時にＳ２３等の処理が行われるように、初回フラグがリセットされる（Ｓ４１）。ここで、エンジンキーＥＫがオフとされたときに、グロープラグ１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（Ｓ４２；Ｙｅｓ）、通電を停止し（Ｓ４３）、そうでなければそのままＳ４４に進む。Ｓ４４では補正フラグが参照され、キャリブレーションが行われている場合には、補正フラグが非成立となっているため、そのままメインルーチンに戻る。一方で、補正フラグが成立している場合には、キャリブレーションが行われる（キャリブレーション時の動作については、後述する）。
【００７９】
図２に戻り、補正フラグが非成立であったとき（Ｓ４４；Ｎｏ）には、Ｓ１８の通電処理が終了し、割込が許可される（Ｓ１９）。これにより、再びマイクロコンピュータ３１に入力される割込信号が受け付けられるようになる。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（Ｓ２０）、マイクロコンピュータ３１の動作クロックが低い発振周波数のものに切り替えられる。これにより、通常モードから省電力モードへの移行が行われ、通電制御プログラムが停止する。
〔交換確認時の動作〕
次に、グロープラグ１の交換確認が行われる際の一連の処理について説明する。グロープラグ１の交換確認は、エンジンＥＮ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。本実施形態では、グロープラグ１の交換確認を６０秒ごとに行っており、この時間間隔は、エンジンＥＮに対するグロープラグ１の取外しから取付けまでに要する時間よりも短い時間となるように設定されている。すなわち、グロープラグ１がエンジンＥＮから取外されている最中に、グロープラグ１の交換確認が行われるように前記時間間隔が設定されている。
【００８０】
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３５から、上記の時間間隔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３５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（Ｓ５１）。これにより、図２に示す、通電制御プログラムが実行されると、Ｓ１３においてチェックフラグの成立が確認されて（Ｓ１３；Ｙｅｓ）、グロープラグ１の交換確認を行う一連の処理（Ｓ１４〜Ｓ１７）が実施される。
【００８１】
まず、グロープラグ１側へと短時間（例えば、２５ｍｓ）の通電が行われ、そのときに印加された電圧と流された電流とから、グロープラグ１側の抵抗値（通電抵抗値）が取得される（Ｓ１４）。そして、チェックフラグをリセットした後（Ｓ１５）、前記通電抵抗値が所定の閾値（交換判定値）よりも大きいか否かが比較される。グロープラグ１がエンジンＥＮから取外されている場合には、グロープラグ１が存在しないため、電流は流れず、その結果、通電抵抗値が非常に大きなものとなる。従って、通電抵抗値が交換判定値よりも大きければ、グロープラグ１が取外された、すなわちグロープラグ１が交換されたものと判定され（Ｓ１６；Ｙｅｓ）、交換フラグが成立される（Ｓ１７）。一方で、通電抵抗値が交換判定値以下の場合には（Ｓ１６；Ｎｏ）、グロープラグ１は交換されていないものと判定される。以降は、上述したＳ１９以降の処理を行って、省電力モードへと移行する。
〔キャリブレーション時の動作〕
次に、グロープラグ１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。上述したように、グロープラグ１のキャリブレーションは、グロープラグ１の交換が検知された場合（すなわち、交換フラグが成立した場合）や、補正前抵抗値がクリアである場合に行われる。そして、例えばスワールや燃料による冷却などの外乱の影響を避けるため、エンジンＥＮの非駆動時に行われる。また、キャリブレーションではグロープラグ１を、エンジンＥＮの始動時における温度と同程度に加熱するため、電力の消費量が大きい。従って、エンジンＥＮが駆動され、次いで停止されたとき、つまり、バッテリＶＡの充電がなされたことが見込まれるときにキャリブレーションが行われるようになっている。
【００８２】
エンジンキーＥＫがオンに操作され、エンジンＥＮが駆動した場合には、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１の通電制御が行われる（Ｓ２１〜Ｓ３６）。上記同様、エンジンキーＥＫがオンに操作された後、初めてＳ２１〜Ｓ３６の処理が行われる際には、初回フラグが０であるので（Ｓ２２；Ｎｏ）、Ｓ２３〜Ｓ２８が実行される。このとき、交換フラグが成立しているか（Ｓ２７；Ｙｅｓ）、或いは補正前抵抗値がクリアな状態であれば（Ｓ２５；Ｙｅｓ）、補正フラグの成立が行われるとともに、交換フラグがリセットされる（Ｓ２６）。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１のものであり得るため、補正前抵抗値は初期値に設定され（Ｓ２８）、その後、上述したグロープラグ１に対する通電処理が行われる（Ｓ２９〜Ｓ３６）。
【００８３】
尚、補正前抵抗値の初期値は、次のように設定されている。すなわち、当該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グロープラグの抵抗値制御を行った場合であっても、いずれのグロープラグも過昇温となることがないものである。
【００８４】
このように、グロープラグ１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ＶＡの交換時など）に、初めてエンジンキーＥＫがオンに操作され、エンジンＥＮが駆動された場合には、通常通り、グロープラグ１の通電制御が行われる。そして、エンジンキーＥＫがオフに操作されると（Ｓ２１；Ｎｏ）、今回は補正フラグが成立していることから、Ｓ４４においてＳ４５に進み、キャリブレーションが行われる（Ｓ４４；Ｙｅｓ）。
【００８５】
上述したように、キャリブレーションでは、グロープラグ１に、目標温度が得られる積算電力量を投入し、グロープラグ１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を、補正前抵抗値として取得している。本実施形態では、キャリブレーションの開始からの時間が所定時間（例えば６０秒）となったときに、グロープラグ１の温度上昇が飽和したとみなしている。従って、キャリブレーションの開始とともに、図示しないタイマをスタートさせ、飽和にかかる時間が経過するまでは（Ｓ４５；Ｎｏ）、グロープラグ１に対し、最終的な投入電力量が所定の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（Ｓ４６）。その後、Ｓ２１に戻り、補正通電を継続する。
【００８６】
補正通電の開始から所定時間が経過した場合には、Ｓ４７に進む。このときグロープラグ１の温度は目標温度に達しているので、そのときのグロープラグ１の抵抗値を求め、これを補正前抵抗値としてＲＡＭ３４に保存する（Ｓ４７）。さらに、ＥＣＵ４１から水温センサＳＥの水温情報を取得し、当該水温情報を補正前抵抗値とともにＲＡＭ３４に保存する（Ｓ４８）。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ともに（Ｓ４９）、グロープラグ１への通電を停止して補正通電を終了し（Ｓ５０）、図２のメインルーチンへと戻る。尚、補正前抵抗値（第１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。
【００８７】
メインルーチンに戻ると、割込が許可されるとともに（Ｓ１９）、各種設定が行われる（Ｓ２０）。そして、省電力モードへの移行が行われ、通電制御プログラムが停止される。尚、キャリブレーションが行われている最中にエンジンキーＥＫがオンに操作された場合には、急速昇温通電及び保温通電が行われることとなる。しかしながら、キャリブレーションは完了していないため、補正前抵抗値は取得されておらず、補正前抵抗値には初期値が設定され、グロープラグ１の通電制御が行われる。従って、エンジンキーＥＫがオフにされたときに、再びキャリブレーションが行われることとなる。
〔保温通電時の動作〕
次いで、本発明の特徴である保温通電時における通電制御について説明する。まず、保温通電プログラムで使用する各種変数やフラグについて説明する。
【００８８】
「初回計算終了フラグ」は、保温通電の際に用いられる各種値を初期値に設定する際に使用されるものである。初回計算終了フラグは、前記各種値が初期値に設定されたときに成立し、初期値の設定前は非成立とされている。
【００８９】
「初期目標温度」は、保温通電時におけるグロープラグ１の目標温度として当初設定される温度である。
【００９０】
「基準実効電圧Ｖ0」は、外乱のない状態におけるグロープラグ１の温度と当該温度に到達させるためにグロープラグ１へと印加すべき実効電圧との関係式（電圧温度関係式）から、設定された目標温度に基づいて取得されるものである。尚、本実施形態において、電圧温度関係式は、予め用意されており、図９に示すように、グロープラグの温度と基準実効電圧Ｖ0とがほぼ一次の相関を有するものとされている。また、電圧温度関係式が、本発明における「第１関係式」に相当する。
【００９１】
「制御実効電圧Ｖ1」は、グロープラグ１に対して実際に印加される実効電圧である。
【００９２】
「平均実効電圧Ｖ2」は、所定時間内における前記制御実効電圧Ｖ1の平均値である。
【００９３】
「標準実効電圧Ｖ3」は、グロープラグを目標温度にするにあたり、印加すべき実効電圧としてグロープラグの種類（品番）ごとに設定された値である。本実施形態では、標準実効電圧Ｖ3として、グロープラグ１の種類に対応した値が予め設定されている。
【００９４】
「基準抵抗値Ｒ0」は、外乱のない状態における、グロープラグ１の温度と当該温度のときのグロープラグ１の抵抗値との関係を示す関係式（抵抗温度関係式）から、設定された目標温度に基づいて取得されるものである。本実施形態において、抵抗温度関係式は予め用意されており、例えば、図１０に示すように、グロープラグの温度と抵抗値とが所定の一次の相関を有するものである。尚、抵抗値と温度の関係は、上述のようにプラグごとに大きくばらつくが、温度に対する抵抗値の増加割合（傾き）については、プラグごとのばらつきが比較的小さい。従って、プラグごとに抵抗値と温度の関係を算出して抵抗温度関係式を導出する必要はなく、抵抗温度関係式としては、例えば、上述したキャリブレーションを行った際の目標温度、及び、キャリブレーションで得られた補正前抵抗値の座標を通り、予め設定した所定の傾きを有する式を用いることができる。尚、抵抗温度関係式が、本発明における「第２関係式」に相当する。
【００９５】
「調整補正値Ｒ1」は、後述する目標抵抗値ＲTAR（目標抵抗値中間値Ｒ4）を算出する際に、基準抵抗値Ｒ0を補正すべく、基準抵抗値Ｒ0に対して加算される数値であり、後述する調整値設定処理により順次更新される。尚、本実施形態において、調整補正値Ｒ1の初期値は、所定の数値（例えば０ｍΩ）に予め設定されている。
【００９６】
「目標温度変化分補正値Ｒ2」は、上述した温度と抵抗値との関係式（抵抗温度関係式）に基づいて、現時点において設定された目標温度に基づいて算出される値である。より詳しくは、前記抵抗温度関係式から導出される初期目標温度における抵抗値と、抵抗温度関係式から導出される現在設定された目標温度における抵抗値との差分であり、目標温度が変更された際に目標抵抗値ＲTAR（標抵抗値中間値Ｒ4）の補正に用いられる。
【００９７】
「水温変化分補正値Ｒ3」は、水温と補正値との関係を示す、予め設定された補正式（水温補正式）に基づいて、水温センサＳＥにより計測された水温とキャリブレーション時に保存された水温との差分から導出されるものである。尚、水温補正式は、各型式のエンジンごとに特定可能であり（換言すれば、プラグの種類によっては変化しないものであり）、例えば、図１１に示すように、水温と補正値とが所定の一次の相関を有するものとして導出することができる。
【００９８】
「目標抵抗値中間値Ｒ4」は、前記基準抵抗値Ｒ0を、調整補正値Ｒ1や目標温度変化分補正値Ｒ2、水温変化分補正値Ｒ3の分だけ補正した結果、算出されるものである。
【００９９】
「スワール補正値Ｒ5」は、本発明における「外乱補正値」に相当するものであって、エンジン始動後におけるスワール等の影響を考慮して、エンジン始動後に目標抵抗値中間値Ｒ4に対して加算されるものである。
【０１００】
「目標抵抗値補正係数α」は、前記スワール補正値Ｒ5を導出する際に用いられる数値である。尚、本実施形態において、前記スワール補正値Ｒ5は、「（Ｖ2−Ｖ3）／α」の式で表される。
【０１０１】
「目標抵抗値ＲTAR」は、目標抵抗値中間値Ｒ4やスワール補正値Ｒ5に基づいて算出され、グロープラグ１を目標温度とするにあたり、抵抗値制御の目標となる抵抗値である。尚、目標抵抗値ＲTARは、後述する処理を経ることにより、随時更新されるようになっている。
【０１０２】
次に、保温通電時における通電制御の詳細について説明する。まず、図５に示すように、初回計算終了フラグがチェックされ（Ｓ６１）、抵抗値制御（すなわち、保温通電）が行われたか否かが確認される。これが行われたことがないときときには、初期設定処理（Ｓ６２〜Ｓ６５）が行われる。一方で、保温通電が行われたことがある場合には、後述する調整補正値設定処理（Ｓ６６）へと移行する。
【０１０３】
初期設定処理においては、まず、初期目標温度と補正前抵抗値とに基づいて、基準抵抗値Ｒ0が設定される（Ｓ６２）。具体的には、上述の抵抗温度関係式を参照して得られた初期目標温度における抵抗値から、所定の抵抗値（例えば、１８０ｍΩ）だけ減じた値が基準抵抗値Ｒ0として設定される。尚、基準抵抗値Ｒ0を設定するＣＰＵ３２が、本発明における「基準抵抗値設定手段」に相当する。
【０１０４】
また、電圧温度関係式を参照して、初期目標温度における実効電圧が基準実効電圧Ｖ0として設定される（Ｓ６３）。加えて、目標抵抗値補正係数αが所定の初期値に設定されるとともに（Ｓ６４）、以降の保温通電処理の間、Ｓ６１において、初期設定処理（Ｓ６２〜Ｓ６５）側に分岐しないように初回計算終了フラグが成立される（Ｓ６５）。
【０１０５】
一方で、初回計算終了フラグが成立している場合（Ｓ６１；Ｎｏ）には、調整補正値設定処理（Ｓ６６）において、調整補正値Ｒ1が決定される。
【０１０６】
詳述すると、図６及び図８に示すように、保温通電の開始から予め設定された第１基準時Ｔ1（例えば、２．５ｓ）を経過するまでの間（Ｓ６６１；Ｎｏ）、所定の第１時間間隔（例えば、５０ｍｓ）ごとに、調整補正値Ｒ1の初期値に対して所定の調整値Ｒn（例えば、１ｍΩ）が加算される（Ｓ６６３）。また、第１基準時Ｔ1から予め設定された第２基準時Ｔ2（例えば、６．４ｓ）を経過するまでの間（Ｓ６６２；Ｎｏ）、所定の第２時間間隔（例えば、８０ｍｓ）ごとに前記調整値Ｒnが調整補正値Ｒ1に加算される（Ｓ６６５）。さらに、第２基準時Ｔ2から予め設定された第３基準時Ｔ3（例えば、６．４ｓ）を経過するまでの間には（Ｓ６６４；Ｎｏ）、予め設定された第３時間間隔（例えば、５００ｍｓ）ごとに前記調整値が調整補正値Ｒ1に加算される（Ｓ６６６）。
【０１０７】
次いで、図５に戻り、基準抵抗値Ｒ0等に基づいて、目標抵抗値中間値Ｒ4が設定される（Ｓ６７）。具体的には、基準抵抗値Ｒ0と、調整補正値Ｒ1と、水温変化分補正値Ｒ3とを加算した値が目標抵抗値中間値Ｒ4として設定される。但し、初期目標温度と異なる目標温度が設定されている場合には、目標抵抗値中間値Ｒ4に対して目標温度変化分補正値Ｒ2がさらに加算される。すなわち、目標抵抗値中間値Ｒ4は、「Ｒ4＝Ｒ0（基準抵抗値）＋Ｒ1（調整補正値）＋Ｒ2（目標温度変化分補正値）＋Ｒ3（水温変化分補正値）」の式に基づいて決定される。従って、上述したように調整補正値Ｒ1の単位時間当たりの増加量が３段階で変化していくため、目標温度変化分補正値Ｒ2や水温変化分補正値Ｒ3を考慮しない場合には、図８に示すように、目標抵抗値中間値Ｒ4は、徐々に傾きを低減させつつ、増加していくこととなる。尚、目標抵抗値中間値Ｒ4を算出・設定するＣＰＵ３２が、本発明における「中間値設定手段」に相当する。
【０１０８】
尚、基準抵抗値Ｒ0に対して調整補正値Ｒ1を加算していくことで、最終的には、Ｓ６２において設定された基準抵抗値Ｒ0の減少分が補完される。換言すれば、調整補正値Ｒ1は、基準抵抗値Ｒ0の減少分を最終的に補完できるように、その増加割合等が設定されている。
【０１０９】
ところで、このように徐々に増大する調整補正値Ｒ1を用いて基準抵抗値Ｒ0を補正するのは、次の理由による。すなわち、グロープラグ１の抵抗値として計測されるのは、上述の通り、発熱部分（発熱コイル９）の抵抗値だけでなく、ＧＣＵ２１と発熱部分（発熱コイル９）とを電気的に接続するハーネスや制御コイル１０等の抵抗値を含めたグロープラグ全体の抵抗値である。ところが、保温通電の開始直後においては、グロープラグ１のうち発熱部分（発熱コイル９）の温度は比較的高く、抵抗値が比較的大きい一方で、その他の部位（制御コイル１０等）については発熱部分からの温度が十分に伝わっておらず、抵抗値が比較的低い（すなわち、グロープラグ１の抵抗値は飽和していない）。
【０１１０】
そこで、本実施形態においては、保温通電の開始直後からしばらくの間は、制御コイル１０等の抵抗値が比較的低いことを考慮して、基準抵抗値Ｒ0が低めの値に設定され、ひいては、目標抵抗値ＲTARを導出する基礎となる目標抵抗値中間値Ｒ4が比較的低い値とされるようになっている。一方で、加熱が進み、制御コイル１０等の抵抗値が大きくなってきたときには、基準抵抗値Ｒ0に対して調整補正値Ｒ1が加算されていくことで、目標抵抗値中間値Ｒ4（ひいては目標抵抗値ＲTAR）がグロープラグ１の抵抗値の変動に対応して増大するようになっている。
【０１１１】
保温通電制御の説明に戻り、目標抵抗値中間値Ｒ4の設定（Ｓ６７）後、電圧温度関係式に基づいて、現時点において設定された目標温度から基準実効電圧Ｖ0が設定される（Ｓ６８）。尚、基準実効電圧Ｖ0を設定するＣＰＵ３２が、本発明における「基準実効電圧設定手段」に相当する。
【０１１２】
次に、クランキング前（エンジン始動前）であるか否かが確認され（Ｓ６９）、クランキングの前後で、後述するＰＩ制御（Ｓ７４）において、制御実効電圧Ｖ1を算出される際に用いられる制御式〔Ｖ1＝Ｖ0＋Ｋ×｛（ＲTAR−Ｒ）＋（ＴS／ＴI）×Σ（ＲTAR−Ｒ）｝〕中の比例項係数Ｋ，積分項係数ＴIが変更させられる。〔尚、ＴSは、サンプリング時間であり、本実施形態では、ＴSとして所定時間（例えば、２５ｍｓ）が予め設定されている。〕
クランキング前（Ｓ６９；Ｙｅｓ）においては、エンジン状態の変動が少ない。そのため、急速昇温直後におけるオーバーシュート（過昇温）を防止すべく、グロープラグ１の抵抗値を目標抵抗値へと寄せるスピードが比較的下げられるように、前記係数Ｋ，ＴIが所定数値（例えば、Ｋ＝２０Ｖ／Ω、ＴI＝５ｓ）に設定される（Ｓ７０）。一方で、クランキング後においては、エンジン回転数の変動などに対応して、グロープラグ１の温度を目標温度へとより追従させやすくするために、グロープラグ１の抵抗値を目標抵抗値へと寄せるスピードを比較的上げるべく、前記係数Ｋ，ＴIが所定数値（例えば、Ｋ＝８０Ｖ／Ω、ＴI＝１．２５ｓ）に設定される（Ｓ７１）。
【０１１３】
クランキング前であると判定された場合（Ｓ６９；Ｙｅｓ）には、係数Ｋ，ＴIの設定（Ｓ７０）に続いて、目標抵抗値ＲTARとして、目標抵抗値中間値Ｒ4がそのまま設定される（Ｓ７２）。目標抵抗値ＲTARを設定するＣＰＵ３２が、本発明における「目標抵抗値設定手段」に相当する。
【０１１４】
一方で、クランキング後であると判定された場合（Ｓ６９；Ｎｏ）には、係数Ｋ，ＴIの設定（Ｓ７１）に続いて、スワール補正処理（Ｓ７３）が行われる。尚、スワール補正処理については、後に詳述する。
【０１１５】
Ｓ７２において目標抵抗値ＲTARが設定された後、当該目標抵抗値ＲTARと計測されたグロープラグ１の抵抗値Ｒとを用いて、グロープラグ１に印加すべき制御実効電圧Ｖ1が算出される（Ｓ７４）。すなわち、「Ｖ1＝Ｖ0＋Ｋ×｛（ＲTAR−Ｒ）＋（ＴS／ＴI）×Σ（ＲTAR−Ｒ）｝」の式に基づいて、制御実効電圧Ｖ1が設定される。制御実効電圧Ｖ1を設定するＣＰＵ３２が、本発明における「実効電圧決定手段」に相当する。
【０１１６】
また、今までに設定された制御実効電圧Ｖ1に基づいて平均実効電圧Ｖ2が算出される（Ｓ７５）。本実施形態において、ＣＰＵ３２の動作クロックに対応して、制御実効電圧Ｖ1が所定時間（例えば、２５ｍｓ）ごとに１回計算されるようになっているため、平均実効電圧Ｖ2としては、前記所定時間よりも十分に大きな時間（例えば２５０ｍｓ）内における制御実効電圧Ｖ1の平均値が算出される。
【０１１７】
その後、制御実効電圧Ｖ1とＧＣＵ２１からグロープラグ１への出力電圧（コントローラ出力電圧）とに基づいて、Ｄｕｔｙ比が計算され（Ｓ７６）、当該Ｄｕｔｙ比に基づいてグロープラグ１への通電が制御される。以降、保温通電処理の終了条件が満たされる（すなわち、Ｓ３２が「Ｙｅｓ」となる）までの間、Ｓ６１〜Ｓ７６までの処理が繰り返し行われる。尚、ＧＣＵ２１からの出力電圧に代えて、バッテリＶＡの供給電圧を用いてＤｕｔｙ比を計算することとしてもよい。
【０１１８】
次いで、スワール補正処理（Ｓ７３）について説明するにあたって、まず、スワール補正処理において用いられる第３関係式としての補正式について説明する。
【０１１９】
本実施形態では、机上試験において、エンジン回転数や負荷、水温等を種々変更してエンジン単体を駆動させることで得られた、制御実効電圧Ｖ1の平均値である平均実効電圧Ｖ2から標準実効電圧Ｖ3を減じて得た差分（実効電圧差分）、及び、当該差分に対応する抵抗補正値（エンジン駆動時のグロープラグの抵抗値Ｒ及びエンジン非駆動時の基準抵抗値Ｒ0の差分に相当する）の関係式（図１２参照）が前記補正式として予め設定されている。特に本実施形態では、実効電圧差分と抵抗補正値とがほぼ一次の相関を有するものと経験的に認められることを鑑みて、平均実効電圧Ｖ2が標準実効電圧Ｖ3と等しいときに抵抗補正値が０となる点を基準点とした上で、エンジン回転数や負荷等を変更して得られた実効電圧差分と抵抗補正値との関係を示す数点の座標を用いて一次式を導出し、当該一次式を補正式として用いている。尚、当該補正式は、制御コイル１０等の抵抗部位における発熱などの影響を考慮して投入すべき電力量を増大させるべく、目標抵抗値Ｒに対して加えるべき抵抗値を示している。また、当該補正式は、各グロープラグ１の通電制御を行うにあたって共通に用いられる。
【０１２０】
スワール補正処理の説明に戻り、図７に示すように、クランキング開始から所定時間（例えば２０ｓ）経過しているか否かに場合分けして（Ｓ７３１）、上述した抵抗補正値からスワール補正値Ｒ5が設定される。
【０１２１】
すなわち、クランキング開始から所定時間が経過する前（Ｓ７３１；Ｎｏ）には、グロープラグ１のうちの発熱部分以外の部位は十分に昇温していない等の理由により、グロープラグ１の抵抗値が十分に飽和していないおそれがある。従って、上記補正式から得られた抵抗補正値をそのまま使用すると、過昇温を招いてしまうおそれがある。そのため、過昇温を防止するという観点から、本実施形態では、上述したクランキング開始から所定時間が経過するまでの間、スワール補正値Ｒ5は低めに設定されており、時間経過に伴って徐々に増大するようになっている。具体的には、スワール補正値Ｒ5は、上記補正式を参酌して「（Ｖ2−Ｖ3）／α」と表せるところ、目標抵抗値補正係数αを所定時間（例えば１秒間）ごとに所定量（例えば、１）だけ減少させていく（Ｓ７３２）ことで、最終的に（すなわち、クランキング開始から所定時間経過後に）、前記補正式から導出される抵抗補正値とスワール補正値Ｒ5とが等しくなるように、目標抵抗値補正係数αの初期値や目標抵抗値補正係数αの単位時間当たりの減少割合が設定されている。
【０１２２】
一方で、クランキング開始から所定時間が経過している場合（Ｓ７３１；Ｙｅｓ）には、グロープラグ１の抵抗値は飽和状態にあると考えられる。そのため、スワール補正値Ｒ5として、上記補正式から導出される抵抗補正値に対応する比較的大きな値が設定される。尚、スワール補正値Ｒ5を設定するＣＰＵ３２が、本発明における「補正値設定手段」に相当する。
【０１２３】
尚、本実施形態では、所定の目標温度（例えば、１２００℃）において、図１３に示すように、目標抵抗値補正係数αの逆数（１／α）が、所定時間（例えば２０ｓ）の間に、所定の第１設定値（例えば、８．８ｍΩ／Ｖ）から所定の第２設定値（例えば、１３．５ｍΩ／Ｖ）へと増大するように目標抵抗値補正係数αの初期値や変化割合が設定されている。
【０１２４】
スワール補正値の設定に続いて、平均実効電圧Ｖ2が標準実効電圧Ｖ3以上であるか否かが判定される（Ｓ７３３）。ここで、平均実効電圧Ｖ2が標準実効電圧Ｖ3以上である場合（Ｓ７３３；Ｙｅｓ）には、エンジン始動後の状態と考えられるため、スワールに対する補正を行う必要がある。従って、目標抵抗値中間値Ｒ4に対して、スワール補正値Ｒ5を加算した値が、目標抵抗値ＲTARとして設定される（Ｓ７３４）。
【０１２５】
一方で、平均実効電圧Ｖ2が標準実効電圧Ｖ3未満である場合（Ｓ７３３；Ｎｏ）には、エンジン始動前と考えられるため、スワールに対する補正を行う必要はない。そのため、目標抵抗値中間値Ｒ4の値がそのまま目標抵抗値ＲTARとして設定される（Ｓ７３５）。
【０１２６】
以降においては、保温通電の終了条件を満たすまでの間、随時設定（更新）される目標抵抗値ＲTARに基づいて、Ｓ６１〜Ｓ７６の保温通電制御が行われる。
【０１２７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、クランキング後においては、制御コイル１０等の抵抗部位における発熱などの影響を考慮して、目標抵抗値中間値Ｒ4に前記補正式を用いて得られたスワール補正値Ｒ5を加えた値が、目標抵抗値ＲTARとして設定される。ここで、前記補正式は、エンジンが駆動しているとき（すなわち、スワールが発生しているとき）を鑑みたものであり、グロープラグ１への印加電圧に応じた、グロープラグの抵抗値と基準抵抗値Ｒ0（外乱が発生していないときの抵抗値）との差分に基づく抵抗補正値を示す。従って、当該抵抗補正値から得られたスワール補正値Ｒ5を用いて、エンジンＥＮが駆動していない（すなわち、スワールが発生していない）状態で得られた基準抵抗値Ｒ0（目標抵抗値中間値Ｒ4）を補正することで、スワールの影響を考慮した適切な目標抵抗値ＲTARを設定することができる。その結果、スワールによる温度低下をより確実に防止することができ、グロープラグ１の温度を目標温度に安定的に維持することができる。
【０１２８】
また、エンジンＥＮの駆動後からグロープラグ１の温度が飽和するまでの間、グロープラグ１の抵抗値は昇温に伴い増大するため、その増大に合わせてスワール補正値Ｒ5が変動させられる。すなわち、本実施形態では、当初のスワール補正値Ｒ5を低めに設定し、グロープラグ１への通電時間に対応して徐々にスワール補正値Ｒ5を上昇させるようになっている。従って、スワールによる温度低下を十分に抑制しつつ、併せてグロープラグ１の過昇温をより確実に防止することができる。
【０１２９】
併せて、目標抵抗値中間値Ｒ4を設定する際に、基準抵抗値Ｒ0に加えて、水温の変化等を示す環境情報（水温変化分補正値Ｒ3）が参酌される。そのため、制御目標となる目標抵抗値ＲTARをより適切に設定することができ、グロープラグ１の温度を目標温度により安定的に維持することができる。
【０１３０】
また、スワール補正値Ｒ5は、標準実効電圧Ｖ3を用いて導出される。ここで、例えば標準実効電圧Ｖ3に代えてあるひとつのグロープラグの基準実効電圧Ｖ0を用いることも考えられるが、その場合には、当該基準実効電圧Ｖ0とその他のプラグの基準実効電圧Ｖ0とがそれぞれ異なるため、各グロープラグに対して適切なスワール補正値Ｒ5を設定できないおそれがある。この点、本実施形態では、各グロープラグの基準実効電圧Ｖ0のそれぞれに対して、比較的接近した値である標準実効電圧Ｖ3を用いているため、各グロープラグの通電制御に共通の補正式を用いたとしても、各グロープラグを精度よく通電制御することができる。
【０１３１】
さらに、制御実効電圧Ｖ1の平均値である平均実効電圧Ｖ2との差分に基づいて抵抗補正値を設定することで、抵抗補正値の変動が極端に大きくなってしまうことを防止できる。その結果、グロープラグ１の温度変動が極端に大きくなってしまうことをより確実に防止できる。
【０１３２】
次に、本発明によって奏される作用効果を確認すべく、実施例に係るＧＣＵ（スワール補正処理を行うもの）、及び、比較例（従来例）に係るＧＣＵ（スワール補正処理を行わないもの）のそれぞれを用いてエンジンの状態を種々変更し、各ＧＣＵにより制御されるグロープラグの温度（プラグ温度）をそれぞれ測定した。エンジンの状態は、無負荷を含む低負荷側の例としてエンジン始動前（停止状態）、アイドリング、回転数２０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍの５つの状態、及び、高負荷側の例として回転数４０００ｒｐｍの合計６つの状態で比較を行っている。図１５に、当該試験の結果を示す。尚、グロープラグの目標温度は１２５０℃とした。また、図１５においては、実施例に係るＧＣＵを用いて制御したグロープラグの温度を黒四角（■）でプロットし、比較例に係るＧＣＵを用いて制御したグロープラグの温度をバツ印（×）でプロットした。
【０１３３】
図１５に示すように、エンジンの回転数が大きくなるにつれて（換言すれば、スワール等の外乱の影響が強くなるにつれて）、比較例に係るＧＣＵにより制御されるグロープラグについては、その温度が大きく減少してしまい（本試験では、始動前から最大で８４℃も低下してしまい）、目標温度の維持が難しいことが明らかとなった。
【０１３４】
これに対して、実施例に係るＧＣＵによりグロープラグを制御した場合には、エンジンの回転数が大きくなったり、あるいは負荷の度合いが変化しても、最高温度と最低温度との差が極めて小さい（本試験では、１２℃）状態で（つまり安定的に）、グロープラグを目標温度に維持できることがわかった。これは、エンジン始動後に、スワール等の影響によって発熱抵抗体が部分的に冷却されてしまった場合等であっても、スワール補正処理を行ったことで、発熱抵抗体を目標温度に維持するために投入すべき電力を発熱抵抗体へとより確実に投入することができたためであると考えられる。
【０１３５】
以上、上記試験の結果を勘案して、グロープラグを安定的に目標温度に維持するためには、例えば、補正式に基づくスワール補正値を目標抵抗値に加算する等、グロープラグに電力を投入した際における制御コイル等の抵抗部位の及ぼす影響を考慮して目標抵抗値を設定することが望ましいといえる。
【０１３６】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【０１３７】
（ａ）上記実施形態では、ＧＣＵ２１は、環境温度の情報としてＥＣＵ４１から冷却水の水温（水温情報）を取得し、当該環境温度の情報を用いて、目標抵抗値中間値Ｒ4（目標抵抗値ＲTAR）が算出されている。これに対して、環境温度の情報を用いることなく、目標抵抗値中間値Ｒ4（目標抵抗値ＲTAR）を算出することとしてもよい。この場合には、ＧＣＵ２１とＥＣＵ４１や水温センサＳＥとの間に通信手段を設ける必要がなく、製造コストの抑制を図ることができる。
【０１３８】
（ｂ）上記実施形態では、ＧＣＵ２１は、発熱コイル９を有するグロープラグ１（メタルグロープラグ）の通電を制御するように構成されているが、ＧＣＵ２１による制御の対象は、これに限定されるものではない。例えば、各部材の寸法やコイルの組成等は、ＧＣＵ２１で制御しやすいものに適宜変更可能である。また、グロープラグとしてもメタルグロープラグに限定されるものではない。従って、ＧＣＵ２１が、セラミックヒータを有するセラミックグロープラグの通電を制御するように構成することとしてもよい。
【０１３９】
（ｃ）上記実施形態では、制御コイル１０等が十分に昇温するまでの間、調整補正値Ｒ1を加算していくことで目標抵抗値中間値Ｒ4（目標抵抗値ＲTAR）が調整されている（Ｓ６６，Ｓ６７）が、調整補正値Ｒ1を加算していくことなく、上述の抵抗温度関係式から得られた目標温度における抵抗値をそのまま基準抵抗値Ｒ0として設定し、当該基準抵抗値Ｒ0から目標抵抗値中間値Ｒ4を算出することとしてもよい。すなわち、クランキング開始直後においてグロープラグ１の抵抗値が既に飽和状態にあるものとして通電制御を行うこととしてもよい。
【０１４０】
（ｄ）上記実施形態では、目標抵抗値補正係数αを減少させることによって、スワール補正値Ｒ5が通電時間の経過に伴い徐々に増大させられているが、スワール補正値Ｒ5を通電時間の経過に伴って変動しないように構成することとしてもよい〔但し、スワール補正値Ｒ5が変動しないというわけではなく、スワール補正値Ｒ5は、実効電圧の差分（平均実効電圧Ｖ2と標準実効電圧Ｖ3との差分）に応じて変動する〕。
【０１４１】
（ｅ）上記実施形態では特に記載していないが、吸排気バルブの開口タイミングの制御情報やエアフローセンサ等の流速、燃料噴射量の変化等、グロープラグ１の配置された燃焼室の温度に変化を与える外乱が発熱コイル９以外の抵抗部位に及ぼす影響を考慮して、目標抵抗値を設定することとしてもよい。この場合には、発熱温度をより一層安定した状態で維持することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１…グロープラグ、９…発熱コイル（発熱抵抗体）、２１…通電制御装置としてのグロー制御装置（ＧＣＵ）、ＥＮ…エンジン（内燃機関）。
【図１】
2011038419.tif 000003
【図２】
2011038419.tif 000004
【図３】
2011038419.tif 000005
【図４】
2011038419.tif 000006
【図５】
2011038419.tif 000007
【図６】
2011038419.tif 000008
【図７】
2011038419.tif 000009
【図８】
2011038419.tif 000010
【図９】
2011038419.tif 000011
【図１０】
2011038419.tif 000012
【図１１】
2011038419.tif 000013
【図１２】
2011038419.tif 000014
【図１３】
2011038419.tif 000015
【図１４】
2011038419.tif 000016
【図１５】
2011038419.tif 000017