(57)【要約】【課題】再始動時においても、グロープラグの過昇温を防止することができ、構造が簡単で安価なグロープラグ通電制御装置を提供すること。【解決手段】グロープラグ通電制御装置１０は、キースイッチＳＳＷのオンによりバッテリＢＴから電力供給されるマイクロコンピュータ１を備える。また、グロープラグＧＰ１のヒータ温度ＴＥＧに対応した新たな対応電力量Ｐを、前回得た対応電力量Ｐを基礎として算出し更新する電力量算出手段と、この対応電力量Ｐを用いて、グロー通電スイッチ１２により、グロープラグＧＰ１への通電制御を行い、キースイッチＳＳＷがオフのときには、グロープラグＧＰ１への通電を遮断する通電制御手段と、キースイッチＳＳＷがオンからオフへ切換えられた後でも、対応電力量Ｐが所定条件を満たすまでは、マイクロコンピュータ１への電力供給を確保してその作動を維持する作動維持手段とを備える。【選択図】　　　　図１
2004108189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動スイッチのオンにより第１電源からの第１電力供給回路が形成されるマイクロコンピュータ
を備えるグロープラグ通電制御装置であって、
上記マイクロコンピュータの作動により実現され、少なくとも上記グロープラグのヒータ温度の昇温時及び降温時に、このヒータ温度に対応した新たな制御量を、過去に得た制御量を基礎として算出し更新する制御量算出手段と、
上記制御量を用いて上記グロープラグの通電制御を行う通電制御手段であって、上記始動スイッチがオフのときには、上記グロープラグへの通電を遮断する通電制御手段と、
上記始動スイッチがオンからオフへ切換えられた後でも、上記制御量が上記グロープラグのヒータ温度がしきいヒータ温度以下となったことに対応する所定条件を満たすまでは、前記マイクロコンピュータへの電力供給を確保して、上記制御量の算出更新を含む上記マイクロコンピュータの作動を維持する作動維持手段と、を備える
グロープラグ通電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のグロープラグ通電制御装置であって、
前記作動維持手段は、
第２電源から前記マイクロコンピュータへの第２電力供給回路を開閉する第２回路スイッチと、
前記始動スイッチがオンからオフへ切換えられた後でも、前記所定条件が満たされるまで、上記第２回路スイッチをオンする第２回路スイッチ制御手段と、を含む
グロープラグ通電制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のグロープラグ通電制御装置であって、
前記第１電源と前記第２電源は、同一電源である
グロープラグ通電制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置であって、
前記通電制御手段は、
前記始動スイッチのオフからオンへの切換時に前記マイクロコンピュータが非通電により非動作であるときには、所定の初期の制御量に基づいて通電制御を開始し、
上記始動スイッチのオフからオンへの切換時に上記マイクロコンピュータの作動中であるときには、最新の前記制御量に基づいて通電制御を行う
グロープラグ通電制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置であって、
前記始動スイッチのオフからオンへの切換時に前記マイクロコンピュータが非通電により非動作であるとき、初期の前記制御量を取得する初期値取得手段を備え、
前記通電制御手段は、
前記グロープラグへの通電を断続するグロー通電スイッチと、
上記グロー通電スイッチをスイッチング制御するグロー通電スイッチ制御手段であって、
上記始動スイッチがオフしているときには、上記グロー通電スイッチをオフし、
前記始動スイッチのオフからオンへの切換時に上記マイクロコンピュータが非通電により非動作であるときには、上記初期値取得手段で取得した上記初期の制御量に基づいて上記グロー通電スイッチの制御を開始し、
上記始動スイッチのオフからオンへの切換時に上記マイクロコンピュータの作動中であるときには、最新の前記制御量に基づいて上記グロー通電スイッチの制御を行う
グロー通電スイッチ制御手段と、を含む
グロープラグ通電制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置であって、
前記所定条件は、
前記制御量が、しきいヒータ温度に対応するしきい制御量に比して、上記しきいヒータ温度よりも低いヒータ温度に対応する制御量となることである
グロープラグ通電制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置であって、
前記制御量は、対応電力量であり、
前記制御量算出手段は、
上記グロープラグのヒータ温度の昇温時に、このヒータ温度に対応した新たな対応電力量を、過去の時点に得られていた対応電力量と上記過去の時点から現在までに投入した増加電力量とを加えて算出し更新する電力量算出手段である
グロープラグ通電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の始動を補助する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し、特に、マイクロコンピュータを備えるグロープラグ通電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にディーゼル自動車等においては、外気の温度が低くてエンジンが冷却されているような状態で始動される場合、シリンダ内の空気を圧縮しても燃料着火温度まで達しないため、これを補助する目的からグロープラグが取り付けられている。つまり、グロープラグは、これを高温加熱した後に、空気を圧縮して燃料を噴射することにより、シリンダ内の燃料に着火して、エンジンの始動を補助するものである。
近年、エンジンの始動性向上の要請に応え、グロープラグは、エンジン始動当初に直流電圧を印加することにより、短時間のうちに高温にまで昇温できるようになってきているが、それ故、直流電圧の印加時間を適切に制御しないと、グロープラグに大きな負担が掛かる。即ち、グロープラグへの直流電圧の印加時間が不必要に長くなると、過昇温となり、グロープラグが断線するなどの不具合が生じることがある。
【０００３】
グロープラグの通電制御は、一般には、図７に示すように、グロープラグ通電制御装置１００によって行われている。まず、キースイッチ（始動スイッチ）１０１をオンすると、グロープラグ通電制御装置１００にバッテリ１０２から電力が供給される。そうすると、グロープラグ通電制御装置１００が立ち上がり、予め設定された所定時間にわたりグロープラグ１０３への通電を行い、グロープラグ１０３を目標温度まで昇温させる。
ところで、近年のグロープラグ通電制御装置として、グロープラグへの通電制御等の精度を高める目的で、マイクロコンピュータを備え、このマイクロコンピュータにより上述の通電制御を含めた各種制御を実行するものが普及している。このようなマイクロコンピュータを備えたグロープラグ通電制御装置では、図８に示すように、時刻ｔ９０にキースイッチをオンすると、マイクロコンピュータに電力が供給され、マイクロコンピュータが初期通電期間Ｔ０（時刻ｔ９１〜ｔ９２）だけグロープラグへ直流電圧（デューティ比１００％）を印加する。さらに、その後は、プラグ温度を所定温度（例えば１０００℃）に保つように、ＰＷＭ制御（例えばデューティ比５０％）による通電制御を行う。また、その後、例えば時刻ｔ９３でキースイッチをオフすると、マイクロコンピュータへの電力供給が遮断され、非動作となる。従って、プラグ温度は一点鎖線で示すように、常温に向かって徐々に低下する。また、マイクロコンピュータが非通電となるので通電制御に用いていた情報は揮発する。
【０００４】
しかし、このようなマイクロコンピュータを備えるグロープラグ通電制御装置を用いてグロープラグの通電制御を行った場合、以下のような状況において問題が生じることがある。即ち、上述のように、操作者がキースイッチ１０１をオン（時刻ｔ９０）してグロープラグ１０３に通電している最中（時刻ｔ９３）にキースイッチをオフし、さらにその後短時間のうちに、即ち時刻ｔ９４に、再びキースイッチ１０１をオンしてグロープラグに通電させようとすることがある（以下、このような再通電を短時間再通電ともいう）。
この場合には、再びグロープラグ通電制御装置１０１、つまりマイクロコンピュータが立ち上がって、制御を始める時刻ｔ９５の段階では、先の通電でグロープラグ１０３が昇温しているため、短時間のオフ（時刻ｔ９３〜ｔ９５）ではグロープラグ１０３が十分降温していない。このため、グロープラグ１０３がまだある程度の高温状態（図８では２５０℃の状態）から、再び通電が開始されることになる。しかるに、グロープラグ通電制御装置１０１（マイクロコンピュータ）は、初期通電期間Ｔ０の期間（時刻ｔ９５〜ｔ９６）にわたって、直流電圧を印加し続け、その後、ＰＷＭ制御を行う。このため、グロープラグ１０３が過昇温（例えば、時刻ｔ９６で１２００℃）となる。
【０００５】
このような問題を解決するため、従来より、いくつかの提案がなされている。例えば、特許文献１、及び特許文献２では、コンデンサと抵抗器からなるメモリ素子（コンデンサ充放電回路）をマイクロプロセッサに接続した構成としている。そして上述の公報記載の技術では、キースイッチがオンされて、マイクロコンピュータに電力が投入されたときには、メモリ素子（コンデンサ充放電回路）のコンデンサが充電されていることを認識すると、コンデンサの充電電圧に応じて通電時間を補正して、グロープラグの過昇温を防止することが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−２５３１７７号公報
【特許文献２】
特開昭６０−２６１７７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に示されたグロープラグの通電制御装置では、メモリ素子（コンデンサ充放電回路）の特性（充放電特性）と、グロープラグの昇降温特性とのマッチングが複雑であり、調整に手間がかかる問題がある。さらに、メモリ素子（コンデンサ充放電回路）の他に、ダイオード、コンパレータといった多数の電子部品を使用した構成を採っているため、装置自体が高価になる。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、再始動時においても、グロープラグを適切な温度に昇温することができる、即ち、過昇温を防止することができ、構造が簡単で安価なグロープラグ通電制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、始動スイッチのオンにより第１電源からの第１電力供給回路が形成されるマイクロコンピュータを備えるグロープラグ通電制御装置であって、上記マイクロコンピュータの作動により実現され、少なくとも上記グロープラグのヒータ温度の昇温時及び降温時に、このヒータ温度に対応した新たな制御量を、過去に得た制御量を基礎として算出し更新する制御量算出手段と、上記制御量を用いて上記グロープラグの通電制御を行う通電制御手段であって、上記始動スイッチがオフのときには、上記グロープラグへの通電を遮断する通電制御手段と、上記始動スイッチがオンからオフへ切換えられた後でも、上記制御量が上記グロープラグのヒータ温度がしきいヒータ温度以下となったことに対応する所定条件を満たすまでは、前記マイクロコンピュータへの電力供給を確保して、上記制御量の算出更新を含む上記マイクロコンピュータの作動を維持する作動維持手段と、を備えるグロープラグ通電制御装置である。
【００１０】
本発明のグロープラグ通電制御装置では、制御量算出手段で制御量を算出し、この制御量を用いてグロープラグの通電制御を行うほか、作動維持手段を備える。このように作動維持手段を備えるため、始動スイッチがオフに切り換えられた後でも、制御量が所定条件を満たすまで、つまり、グロープラグのヒータ温度がしきいヒータ温度以下になるまで、マイクロコンピュータの作動が維持され、制御量が算出更新される。
始動スイッチがオフになると、通電制御手段は、グロープラグへの通電を遮断する。従って、ヒータ温度が高い場合には、ヒータ温度が下がり始める。
ここでまず、始動スイッチがオフした後、制御量が所定条件を満たしたために、マイクロコンピュータへの電力供給回路が形成されなくなった場合、つまりヒータ温度がしきいヒータ温度以下となったためにマイクロコンピュータへの通電がオフされた場合について考察する。この場合には、その後に始動スイッチをオンに切り換えると、再びマイクロコンピュータへ電力が供給され、マイクロコンピュータが立ち上がって作動を開始し、グロープラグの通電制御が開始される。この場合には、ヒータ温度はしきいヒータ温度以下に低下しているのであるから、通常の始動と同じ、つまりヒータ温度が低いことを前提としたグロープラグの通電制御を行う。これにより、グロープラグが通電され昇温するが、目標温度を超える過昇温は生じない。
【００１１】
一方、始動スイッチをオフした後、制御量が所定条件を満たす前に、再び始動スイッチがオンした場合、つまり短時間再通電の場合を考える。この場合、作動維持手段により、マイクロコンピュータは依然として作動しており、これによって実現される制御量算出手段により、ヒータ温度に対応する制御量も算出更新されている。従って、まだ十分冷えていないグロープラグについて再通電（短時間再通電）を行うことになっても、この算出更新される最新の制御量（つまりヒータ温度）を用いて通電制御を開始することで、適切な通電制御を行うことができ、グロープラグの過昇温を防止することができる。
しかも、マイクロコンピュータの作動維持手段を備えれば、特許文献１や特許文献２に示されているメモリ素子（コンデンサ充放電回路）などを形成しておく必要はなく、回路構成も簡単になり、安価なグロープラグ通電制御装置とすることができる。
また、始動スイッチのオフ後、所定条件が満たされれば、マイクロコンピュータへの通電も遮断されるから、マイクロコンピュータへの通電維持による電力消費はその期間が限定される。従って、第２電源にバッテリを用いる場合でも、バッテリ上がりなどの不具合を生じさせない。
【００１２】
なお、制御量としては、グロープラグのヒータ温度の対応した量（値）であり、新たな制御量を得るのに当たり、過去に得た制御量に基づいて算出するという算出形態を持つ制御量を用いればよい。
このような制御量としては、例えば、初期ヒータ温度のグロープラグを、現在のヒータ温度まで短時間で加熱するために、このグロープラグに投入を要する電力量を示す対応電力量が挙げられる。加熱開始後に投入した電力から推定したヒータ温度の温度推定値が挙げられる。また、グロープラグへの印加電圧（バッテリ電圧など）一定値であるという条件の下、あるいは一定値であると仮定して換算を行った上で、現在のヒータ温度は何秒通電したのに相当するかを示す対応通電時間などが挙げられる。あるいは、グロープラグを現在のヒータ温度から短時間で目標温度（例えば１０００℃）まで昇温させるのに要する要求電力量などを制御量として用いることもできる。
【００１３】
さらに、上記したグロープラグ通電制御装置であって、前記作動維持手段は、第２電源から前記マイクロコンピュータへの第２電力供給回路を開閉する第２回路スイッチと、前記始動スイッチがオンからオフへ切換えられた後でも、前記所定条件が満たされるまで、上記第２回路スイッチをオンする第２回路スイッチ制御手段と、を含むグロープラグ通電制御装置とすると良い。
【００１４】
本発明のグロープラグ通電制御装置では、作動維持手段に第２回路スイッチと第２回路スイッチ制御手段を含む。この第２回路スイッチ制御手段は、所定条件が満たされるまで、第２回路スイッチをオンとする。従って、第２電力供給回路を通じてマイクロコンピュータへの電力供給が確保され、マイクロコンピュータの作動を維持することができる。第２スイッチと、マイクロコンピュータの作動により実現される第２回路スイッチ制御手段を用いれば足りるから、簡単な回路構成及び制御によって、適切な通電制御を行ってグロープラグの過昇温を防止することができる、安価なグロープラグ通電制御装置となしうる。
なお、第２回路スイッチは、マイクロコンピュータへの通電と非通電とを切り換え得るものであればよく、例えば、リレースイッチや、トランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、サイリスタ、ＧＴＯ等のスイッチング素子、あるいはこれれを含むスイッチ回路が挙げられる。
【００１５】
さらに、上述のグロープラグ通電制御装置であって、前記第１電源と前記第２電源は、同一電源であるグロープラグ通電制御装置とすると良い。このグロープラグ通電制御装置を用いるに当たり、２つの電源を用いる必要がないため、全体として安価にすることができるからである。
【００１６】
また上記いずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置であって、前記通電制御手段は、前記始動スイッチのオフからオンへの切換時に前記マイクロコンピュータが非通電により非動作であるときには、所定の初期の制御量に基づいて通電制御を開始し、上記始動スイッチのオフからオンへの切換時に上記マイクロコンピュータの作動中であるときには、最新の前記制御量に基づいて通電制御を行うグロープラグ通電制御装置とすると良い。
【００１７】
本発明のグロープラグ通電制御装置では、始動スイッチのオフからオンへの切換時にマイクロコンピュータが非通電により非動作の場合には、所定の初期の制御量を用いてグロープラグへの通電制御が開始される。マイクロコンピュータが非通電となっているということは、作動維持手段でグロープラグが十分降温したと判断されたために、マイクロコンピュータへの通電が遮断されたと考えられるから、所定の初期の制御量、例えば、ヒータ温度が常温であることを前提に設定された初期の制御量を用いて、目標温度に至るように適切にグロープラグの通電制御を行うことができる。
【００１８】
一方、始動スイッチのオフからオンへの切換時にマイクロコンピュータが通電されている場合、つまり短時間再通電の場合には、最新の制御量を用いて通電制御を行う。始動スイッチがオフであるにも拘わらず、マイクロコンピュータが作動しているということは、作動維持手段でまだグロープラグが十分降温していないと判断されているから、マイクロコンピュータの通電が維持されていると考えられるからである。
もしここで、上述の場合と同様に初期の制御量を用いれば、実際はまだヒータ温度が高いにも拘わらず、常温など低いヒータ温度に対応する初期の制御量を用いることとなる。すると、これ以降に制御量算出手段で算出される制御量も、正しいヒータ温度に対応していないこととなる。このため、この制御量を用いて通電制御すれば過昇温を生じる。
これに対し、本発明では、始動スイッチのオフの後に所定条件を満たすまで、マイクロコンピュータの作動を維持して、ヒータ温度に対応した制御量を算出している。このため、短時間通電時には、実際のヒータ温度と制御量との対応を正しく保った状態で、この制御量を用いてグロープラグへの通電制御を行うから、過昇温になることなく適切にグロープラグのヒータ温度制御を行うことができる。
【００１９】
あるいは、前記始動スイッチのオフからオンへの切換時に前記マイクロコンピュータが非通電により非動作であるとき、初期の前記制御量を取得する初期値取得手段を備え、前記通電制御手段は、前記グロープラグへの通電を断続するグロー通電スイッチと、上記グロー通電スイッチをスイッチング制御するグロー通電スイッチ制御手段であって、上記始動スイッチがオフしているときには、上記グロー通電スイッチをオフし、前記始動スイッチのオフからオンへの切換時に上記マイクロコンピュータが非通電により非動作であるときには、上記初期値取得手段で取得した上記初期の制御量に基づいて上記グロー通電スイッチの制御を開始し、上記始動スイッチのオフからオンへの切換時に上記マイクロコンピュータの作動中であるときには、最新の前記制御量に基づいて上記グロー通電スイッチの制御を行うグロー通電スイッチ制御手段と、を含むグロープラグ通電制御装置とすると良い。
【００２０】
本発明のグロープラグ通電制御装置では、初期値取得手段と備え、また、通電制御手段に、グロー通電スイッチとグロー通電スイッチ制御手段をふくむ。このグロー通電スイッチ制御手段では、以下のような制御が行われれる。
即ち、始動スイッチがオフしているときには、グロー通電スイッチをオフし、グロープラグへの通電を遮断する。操作者が始動スイッチをオフとしたことから、エンジンを始動させる意思が無くなったと考えられるので、グロープラグへの通電も不要となったからである。
一方、マイクロコンピュータの作動中で、かつ、始動スイッチがオンを維持しているときには、電力量算出手段で得た最新の制御量に基づいてグロー通電スイッチの制御を行う。操作者がエンジンを始動させる意思を有しているからである。この場合、最新の制御量に基づいてグロー通電スイッチを制御するので、適切な制御が可能となる。
【００２１】
ところで、始動スイッチが一旦はオフとされたが、再びオンとされることがある。この場合において、始動スイッチのオフからオンへの切換時にマイクロコンピュータが非通電により非動作である場合がある。このときには、初期の制御量に基づいてグロー通電スイッチの制御を開始する。本発明では、マイクロコンピュータが非通電ということは、始動スイッチがオフとなった後、グロープラグが降温し、作動維持手段による作動維持が完了したと考えられる。従って、その後に始動スイッチをオンさせたときには、低いヒータ温度に対応する初期の制御量を用いて通電制御を開始する。その後は、この初期の制御量を基礎として新たな制御量が算出される。
【００２２】
一方、始動スイッチのオフからオンへの切換時にマイクロコンピュータの作動中である場合もある。このときには、電力量算出手段で得た最新の制御量に基づいてグロー通電スイッチの制御を行う。マイクロコンピュータが作動中ということは、始動スイッチがオフとなった後、まだグロープラグの充分降温していないために、作動維持手段によってマイクロコンピュータへの通電が維持されていると考えられる。また、制御量も算出されている。従って、このタイミングで始動スイッチをオンさせたときには、現在のヒータ温度に対応する最新の制御量を用いてヒータ温度の昇温を再開する。このように、短時間再通電の場合には、上述のような初期の制御量を用いるのではなく、現在のヒータ温度に対応した最新の制御量を用いる。すると、その後も、この制御量を基礎として新たな制御量が算出されるから、実際のヒータ温度と制御量とが正しく対応した状態を維持しながらヒータ温度を昇温させることができる。かくして、短時間再通電を行っても、過昇温になることなく、適切にヒータ温度を昇温させることができる。
なお、グロー通電スイッチは、グロープラグへの通電と非通電とを切り換え得るものであれば良く、リレースイッチや、トランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、サイリスタ、ＧＴＯ等のスイッチング素子、あるいはこれらを含むスイッチ回路が挙げられる。
【００２３】
さらに、上記のいずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置であって、前記所定条件は、前記制御量が、しきいヒータ温度に対応するしきい制御量に比して、上記しきいヒータ温度よりも低いヒータ温度に対応する制御量となることであるグロープラグ通電制御装置とすると良い。
【００２４】
制御量算出手段で算出される制御量は、グロープラグのヒータ温度に対応する。この制御量が、しきい制御量が対応するしきいヒータ温度よりも、低いヒータ温度に対応する制御量になれば、実際のヒータ温度もしきいヒータ温度以下となったと考えられる。かくして、グロープラグが充分降温したとして、マイクロコンピュータの通電を遮断すれば良い。
また、こうすることで、作動維持手段によって、始動スイッチがオフされた後に維持されるマイクロコンピュータへの通電時間が、ヒータ温度が充分低下するまでという限られた時間に限定されるから、マイクロコンピュータの作動による消費電力も必要最小限に限定される。特に、電源としてバッテリを用いる場合には、マイクロコンピュータへの通電が長時間となることによるバッテリ上がりを防止することができる。
【００２５】
さらに、上記いずれか一項に記載のグロープラグ通電制御装置であって、前記制御量は、対応電力量であり、前記制御量算出手段は、上記グロープラグのヒータ温度の昇温時に、このヒータ温度に対応した新たな対応電力量を、過去の時点に得られていた対応電力量と上記過去の時点から現在までに投入した増加電力量とを加えて算出し更新する電力量算出手段であるグロープラグ通電制御装置とすると良い。
【００２６】
グロープラグのヒータ温度と対応電力量との間には対応関係がある。一方、対応電力量は、昇温時には、過去に得ていた対応電力量と増加電力量の和により、またこのうちの増加電力量は、グロープラグへの印加電圧等を測定することで、容易に算出することができる。従って、制御量としてこの対応電力量を、電力量算出手段で算出更新することで、容易に制御を行うことができる。
【００２７】
ここで、対応電力量とは、グロープラグのヒータ温度に対応した量であり、初期ヒータ温度（例えば０℃）のグロープラグを、現在のヒータ温度まで短時間（例えば、３秒間、５秒間など）で加熱するために、このグロープラグに投入を要する電力量をいう。初期ヒータ温度（例えば０℃）のグロープラグに対し、大きな電力を投入した場合（例えば１２Ｖの直流電圧（デューティ１００％）を印加し続けた場合）に、ヒータ温度が例えば３〜５秒間で１０００℃まで急速昇温するグロープラグがある。このグロープラグについてヒータ温度変化を見ると、１０００℃程度までは時間の経過とともにほぼ直線的に上昇する。一方、この間に投入した電力量も時間の経過とともに直線的に増加する。従って、このグロープラグようなについて言えば、ヒータ温度と投入した電力量とが１対１で対応していることとなる。そこで、この電力量をヒータ温度に対応した対応電力量とする。従って、例えば、１０００℃のヒータ温度に対応する対応電力量、４００℃のヒータ温度に対応する対応電力量などが決まる。
なお、ＰＷＭ通電などによって、グロープラグのヒータ温度が一定温度（例えば１０００℃）に維持されている場合、実際にグロープラグに投入されている電力量は、時間の経過と共に増加する。しかし、対応電力量は変化しない。１０００℃にまで急速昇温させるのに要する電力量は、ＰＷＭ通電の前後で同じだからである。
また、加熱されたグロープラグに対する通電を遮断すると、放熱によりヒータ温度は徐々に低下する。この場合、投入された電力量はもはや増減しない。しかし、対応電力量は減少する。例えば、ヒータ温度が４００℃である場合、対応電力量はグロープラグを４００℃まで急速昇温させるのに要する電力量である。従って、対応する温度が高いほど対応電力量は大きくなるからである。かくして、ヒータ温度が低下すれば、対応電力量が少なくなる。
この対応電力量は、グロープラグに印加するプラグ電圧とグロープラグに流す電流との積及び通電時間から求めることができる。あるいは、グロープラグに印加するプラグ電圧とグロープラグの抵抗値及び通電時間から求めることもできる。
【００２８】
さらに上記グロープラグ通電制御装置であって、前記対増加電力量は、前記グロープラグの抵抗値とこのグロープラグに印加されたプラグ電圧とこのグロープラグへの通電時間とに基づいて算出するグロープラグ通電制御装置とするのが好ましい。
【００２９】
増加電力量は、プラグ電圧とグロープラグに流す電流との積及び通電時間から求めることもできる。しかし、一般に、グロープラグの抵抗値は数オーム以下の低抵抗であるので、電流を測定するためにグロープラグと直列に検出抵抗を挿入すると、この検出抵抗による電圧降下が無視できない大きさとなり、流せる電流が減少することになりやすい。そこで、既知のグロープラグの抵抗値と、プラグ電圧及び通電時間とに基づいて、前回の対応電力量を得た過去から現在までに投入した電力量を求めるのである。
【００３０】
さらに、上記いずれかに記載のグロープラグ通電制御装置であって、前記通電制御手段は、前記制御量が目標温度に対応する目標制御量に達した後は、所定時間にわたりＰＷＭ通電制御により、前記グロープラグへの通電を断続してグロープラグのヒータ温度を維持するグロープラグ通電制御装置とするのが好ましい。グロープラグのヒータ温度が目標温度に達した後も、所定期間にわたりヒータ温度を目標温度に維持できるので、その間にいつでもエンジンを始動することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１に本実施形態のグロープラグ通電制御装置１０をバッテリＢＴ及びグロープラグＧＰ１に接続した状態の回路図を示す。バッテリＢＴはキースイッチＳＳＷを介して、このグロープラグ通電制御装置１０の接続端子１０Ｂに接続される。さらにこのバッテリＢＴは、別途、このグロープラグ通電制御装置１０の接続端子１０Ｃに接続される。また、グロープラグＧＰ１は、接続端子１０Ｄに接続されている。このグロープラグＧＰ１は、公知の構成を有しており、その先端に発熱コイルを備え、抵抗値ＲＧである。この発熱コイルは、Ｆｅ−Ｃｒ合金あるいはＮｉ−Ｃｒ合金等から構成され、２０℃における電気比抵抗Ｒ２０と１０００℃における電気比抵抗Ｒ１０００との比（Ｒ１０００／Ｒ２０）が０．９〜１．２の、温度変化による抵抗値変化が小さな材料を用いている。
【００３２】
このグロープラグ通電制御装置１０は、グロープラグＧＰ１への通電制御を行うものであり、短時間再通電を行っても、グロープラグＧＰ１の過昇温を適切に防止することができるように構成されている。このグロープラグ通電制御装置１０は、マイクロコンピュータ１、ダイオード３，６、三端子レギュレータ４、第２回路スイッチ５を有している。操作者の操作により、キースイッチＳＳＷがオンとなると、バッテリＢＴから、キースイッチＳＳＷ、接続端子１０Ｂを通じ、ダイオード３を経由する第１回路Ｃ１により、三端子レギュレータ４にバッテリ電圧Ｖｂａｔが印加される。これにより、三端子レギュレータ４からの駆動電圧ＶＤＤがマイクロコンピュータ１の電源端子１Ｂに入力される。マイクロコンピュータ１は、詳細な構成は図示しないが、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等、公知の構成を有し、その電源端子１Ｂと接地端子１Ｃとの間に、電源端子１Ｂに駆動電圧ＶＤＤが印加されることによって作動し、後述する通電制御のためのプログラムが自動的に立ち上がるように構成されている。また、このマイクロコンピュータ１は、スイッチ信号出力端子１Ｄを有しており、抵抗７，８で分圧して入力されるスイッチ信号ＳＤによって、キースイッチＳＳＷのオンオフを監視することができる。即ち、スイッチ信号ＳＤがハイレベルの場合には、キースイッチＳＳＷはオンであり、逆に、スイッチ信号ＳＤがローレベルの場合には、キースイッチＳＳＷはオフである。
【００３３】
さらに、マイクロコンピュータ１は、スイッチ信号出力端子１Ｅを有しており、スイッチ信号ＳＥによって、第２回路スイッチ５の開閉を制御できる。即ち、スイッチ信号ＳＥをハイレベルＨとすることで、第２回路スイッチ５がオンとなり、バッテリＢＴから、接続端子１０Ｃ、第２回路スイッチ５、ダイオード６を経由する第２回路Ｃ２によっても、三端子レギュレータ４にバッテリ電圧Ｖｂａｔが印加できるようになっている。つまり、三端子レギュレータ４とバッテリＢＴとの間には、２つの経路が存在することになる。
【００３４】
そのほか、このグロープラグ通電制御装置１０は、バッテリＢＴからグロープラグＧＰ１への通電を断続するためのグロー通電スイッチ１２を有している。グロー通電スイッチ１２は、マイクロコンピュータ１のスイッチ信号出力端子１Ｆと接続している。このため、マイクロコンピュータ１のスイッチ信号出力端子１Ｆから出力されるスイッチ信号ＳＦによって、このグロー通電スイッチ１２の断続を制御することができる。さらに、グロープラグＧＰ１に実際に印加されている電圧（プラグ電圧）ＶＧを、抵抗１３，１４で分圧して、プラグ電圧入力端子１Ｇに入力することにより、プラグ電圧ＶＧも監視することができる。なお、プラグ電圧ＶＧは、ＶＧ＝｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝・ＶＥで与えられる。ここで、ＶＥは、プラグ電圧入力端子１Ｇに入力された入力電圧である。
【００３５】
次いで、このマイクロコンピュータ１で実行するグロープラグの通電制御について、図２及び図３に示すフローチャートを参照して説明する。この通電制御では、基本的に、以下の動作を行わせる。即ち、操作者がキースイッチＳＳＷをオンすると、バッテリ電圧ＶｂａｔをグロープラグＧＰ１に直接印加して、短時間に昇温させて目標温度ＴＥＧＡ（１０００℃）まで到達させる。さらにＰＷＭ制御により、この目標温度ＴＥＧＡを所定期間ＴＡだけ維持し、操作者の始動指示（エンジンのクランキング）を待つ。しかるに、ＰＷＭ制御が所定期間を越えた場合には、グロープラグＧＰ１への通電（ＰＷＭ制御）を止める（グロープラグＧＰ１を冷却する）。操作者が忘れるなど、何らかの理由により、エンジンを始動させる意思がなくなったと考えられるからである。
【００３６】
まず、マイクロコンピュータ１に電源が投入されると、具体的には、三端子レギュレータ４を通じて、電源端子１Ｂに駆動電圧ＶＤＤが印加されると、マイクロコンピュータ１が所定の手順で作動し始める。その後、図２に示すように、ステップＳ１において、このプログラムの初期設定を行う。その中で、対応電力量Ｐ＝０、ＰＷＭ通電期間Ｔ１＝０とする。
【００３７】
さらに、ステップＳ２において、第２回路スイッチ５をオンにする。具体的には、スイッチ信号出力端子１Ｅから出力するスイッチ信号ＳＥをハイレベルとする。これにより、三端子レギュレータ４及びマイクロコンピュータ１は、キースイッチＳＳＷを経由する第１回路Ｃ１の他、第２回路スイッチ５を経由する第２回路Ｃ２を経由しても、バッテリＢＴに接続されたことになる。従って、後述するように、操作者がキースイッチＳＳＷをオフさせて第１回路Ｃ１を開路しても、第２開路Ｃ２を通じて、バッテリＢＴからの電力供給を確保できることになる。
【００３８】
次いで、グロープラグ通電処理のサブルーチン（ステップＳ３）に進む。さらに、ステップＳ４では、所定のサイクルタイム△Ｔ１が経過したか否かを判断し、サイクルタイム経過後、ステップＳ３のグロープラグ通電処理のサブルーチンに戻る。かくして、ステップＳ３，Ｓ４の繰り返しをマイクロコンピュータ１への電力供給が絶たれるまで継続する。
【００３９】
次いで、ステップＳ３のグロープラグ通電処理のサブルーチンを図３に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ３１で、キースイッチＳＳＷがオンしているかをチェックする。具体的には、スイッチ信号入力端子１Ｄに入力されるスイッチ信号ＳＤがハイレベルであるか否かの判断をする。ここで、Ｙｅｓ即ち、キースイッチＳＳＷがオンされている場合には、ステップＳ３２に進む。なお、このステップＳ３１で、Ｙｅｓと判断されるのは、キースイッチＳＳＷのオンによって、非通電であったマイクロコンピュータ１が通電されて立上がり、このステップＳ３１でＹｅｓと判断した場合、及び、既にキースイッチＳＳＷがオンとされ、マイクロコンピュータ１に通電されていた場合の２つが含まれる。一方、このステップＳ３１で、Ｎｏと判断されるのは、マイクロコンピュータ１は通電され作動しているが、キースイッチＳＳＷはオフされている場合である。
【００４０】
ステップＳ３２では、グロープラグＧＰ１への通電が必要であるか否かを判断する。具体的には、グロープラグＧＰ１に対するＰＷＭ通電期間Ｔ１が、所定期間ＴＡを超えたか否かを判断する。上述したように、ＰＷＭ通電期間が所定期間ＴＡを超えた場合には、グロープラグＧＰ１への通電（ヒータ温度の維持）を止めるからである。ここで、Ｙｅｓ、つまりグロープラグＧＰ１を目標温度ＴＥＧＡまで昇温させる前あるいはＰＷＭ制御の継続時間が所定期間ＴＡより短い場合には、さらなる通電が必要であるので、ステップＳ３３に進む。
【００４１】
ステップ３３では、プラグ電圧ＶＧを測定する。具体的には、プラグ電圧入力端子１Ｇに印加されている入力電圧ＶＥを読み込み、前述した式ＶＧ＝｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝・ＶＥによって算出する。プラグ電圧ＶＧ（バッテリ電圧Ｖｂａｔ）は、他機器の駆動やクランキングなどにより時間とともに変動するので、各時点でのプラグ電圧を得ておくことで、後述する対応電力量Ｐの算出、あるいはＰＷＭ制御のおけるデューティ比の選択に用いることができるからである。
【００４２】
次いで、ステップＳ３４では、現在の対応電力量Ｐと目標電力量ＰＡとを比較する。なお、目標電力量ＰＡは正の数である（ＰＡ＞０）。この対応電力量Ｐは、前述したステップＳ２で与えられるほか、後述するステップＳ３６，Ｓ３Ｃ，Ｓ３Ｇで算出する。後述するように、対応電力量Ｐはヒータ温度ＴＥＧに対応しているので、ステップＳ３４では、ヒータ温度ＴＥＧが目標温度ＴＥＧＡに達しているか否かを判定するのに代えて、対応電力量Ｐが目標電力量ＰＡに達しているか否かを判断する。ここで、Ｎｏ、つまりＰ＜ＰＡの場合には、ステップＳ３５に進む。マイクロコンピュータ１が立ち上がり、ステップＳ２において、初期の対応電力量Ｐとして、Ｐ＝０が与えられた場合には、これから、グロープラグＧＰ１を昇温させる必要があるからである。同じく、後述するステップＳ３６で算出された対応電力量Ｐが、まだＰ＜ＰＡの場合にも、さらにグロープラグＧＰ１を昇温させる必要があるからである。一方、Ｐ≧ＰＡの場合には、ステップＳ３７に進む。現在の対応電力量Ｐが目標電力量ＰＡを超えたから、対応するヒータ温度ＴＥＧも目標温度ＴＥＧＡ（例えば１０００℃）を越えたと考えられるからである。
【００４３】
ここで、対応電力量ＰとグロープラグＧＰ１のヒータ温度ＴＥＧの関係について、図４を参照して説明する。本実施形態において用いるグロープラグＧＰ１は、バッテリ電圧Ｖｂａｔを印加すると、常温（例えば２０℃）から短時間（３〜５秒程度）で１０００℃にまで到達する急速昇温タイプのグロープラグである。そしてこの短時間の期間では、このグロープラグのヒータ温度ＴＥＧは時間とともに、ほぼ直線的に上昇する。同様に、昇温開始後にこのグロープラグに投入した電力量も時間とともに直線的に増加する。図４に即して説明する。時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、グロー通電スイッチ１２をオンとして、グロープラグＧＰ１にバッテリ電圧Ｖｂａｔを印加すると、ヒータ温度ＴＥＧが時間とともに直線的に増加し、時刻ｔ２には、目標温度ＴＥＧＡ（１０００℃）に達していることがわかる。一方、開始の時刻ｔ１から各時刻までに投入された電力量も時間とともに直線的に増加し、時刻ｔ２では、目標電力量ＰＡに達する。このように、この期間においては、ヒータ温度ＴＥＧと投入された電力量との間には、対応関係があることがわかる。
【００４４】
これに対し、グロープラグＧＰ１に投入された電力については、プラグ電圧ＶＧとグロープラグを流れる電流、あるいは、プラグ電圧ＶＧとグロープラグの抵抗値ＲＧが判れば算出できる。そこで、本実施形態では、ヒータ温度ＴＥＧと対応する量として対応電力量Ｐを導入する。対応電力量Ｐは、常温（例えば２０℃）のグロープラグＧＰ１を短時間（３〜５秒程度）で対応するヒータ温度ＴＥＧ（例えば４００℃）にまで昇温させるのに、このグロープラグＧＰ１へ投入が必要な電力量で表す。
なお、後述するように、図４に示す実施例１では、時刻ｔ２〜ｔ３の期間中、ＰＷＭ制御を行い、ヒータ温度ＴＥＧを１０００℃に保っている。この間、対応電力量Ｐも一定となる。実際には、グロープラグＧＰ１に電力が投入されてヒータ温度ＴＥＧが維持されている。しかし、対応電力量Ｐはヒータ温度ＴＥＧに対応する量であるから、時刻ｔ１〜ｔ２においては、実際に投入された電力量と同じになるが、時刻ｔ２〜ｔ３においては、両者は異なる値となる。
【００４５】
ステップＳ３５では、デューティ１００％通電、つまり、直流電圧の印加を行う。具体的には、グロー通電スイッチ１２をオンさせて、グロープラグＧＰ１にバッテリ電圧Ｖｂａｔを連続して印加する。
【００４６】
次いで、ステップＳ３６に進み、対応電力量Ｐの算出と更新を行う。上述したように、ステップＳ３５でデューティ１００％通電を行うため、グロープラグＧＰ１のヒータ温度ＴＥＧは上昇する。そこで、このステップＳ３６では、新たな対応電力量Ｐを、Ｐ＝Ｐ＋（ＶＧ２／ＲＧ）・△Ｔ１によって算出し更新する。ここで、ＲＧはグロープラグＧＰ１の持つ抵抗値、ＶＧはステップＳ３３で得たプラグ電圧である。また、△Ｔ１はサイクルタイム、つまり前回の対応電力量Ｐの算出からの経過時間である。なお、本実施形態に用いるグロープラグＧＰ１は、その発熱コイルに温度変化による抵抗値変化が小さな材料を用いている。そこで、グロープラグＧＰ１の抵抗値ＲＧは温度によらず一定とみなして、上述の対応電力量Ｐを算出することとする。
ステップＳ３６での算出更新が済んだら、メインルーチンに戻る。前述したように、メインルーチンでは、サイクルタイム△Ｔ１の経過を待って、再びグロープラグ通電処理のサブルーチン（ステップＳ３）に戻る。
【００４７】
一方、ステップＳ３４で、Ｙｅｓ即ち、Ｐ≧ＰＡの場合には、ステップＳ３７に進み、ＰＷＭ通電を行う。具体的には、目標温度ＴＥＧＡ（例えば１０００℃）を維持するため、グロー通電スイッチ１２を所定のデューティ比でオンオフして、ステップＳ３５で与える電力よりも小さな電力を与える。さらに具体的には、ステップＳ３３で測定したプラグ電圧ＶＧを用いて、スイッチ信号出力端子１Ｆから送信するスイッチ信号ＳＦのデューティ比を決定し、グロー通電スイッチ１２をこのデューティ比でオンオフさせる。プラグ電圧ＶＧ（つまりバッテリ電圧Ｖｂａｔ）が変動すると、グロープラグＧＰ１に投入される電力量が変化するので、現在のプラグ電圧ＶＧで目標温度ＴＥＧＡを維持するのに適切なデューティ比を用いる。このデューティ比を求めるには、算出式を用いても良いが、プラグ電圧ＶＧとこれに適合するデューティ比とを予め求め、これを１次元のテーブルとして記憶しておき、プラグ電圧ＶＧに応じて、デューティ比を選択するようにすると良い。
【００４８】
次いで、ステップＳ３８に進み、ＰＷＭ通電期間Ｔ１を、Ｔ１＝Ｔ１＋△Ｔ１によって求める。前述したように、ステップＳ２において、Ｔ１＝０としたので、このＰＷＭ通電期間Ｔ１は、０から△Ｔ１ずつ増加する。このＰＷＭ通電期間Ｔ１は既に説明したように、ステップＳ３２におけるグロー通電の要否判断に利用する。ステップＳ３８が済んだら、メインルーチンに戻る。前述したように、メインルーチンでは、サイクルタイム△Ｔ１の経過を待って、再びグロープラグ通電処理のサブルーチン（ステップＳ３）に戻る。
【００４９】
また、ステップＳ３２でＮｏ、つまりＰＷＭ通電期間Ｔ１が所定期間ＴＡより以上となった場合（Ｔ１≧ＴＡ）には、ステップＳ３９に進み、グロープラグＧＰ１の通電をオフとする。具体的には、グロー通電スイッチ１２をオフとする。これにより、ＰＷＭ制御によってヒータ温度ＴＥＧが目標温度ＴＥＧＡ（例えば１０００℃）に維持されていたグロープラグＧＰ１は、放熱によって徐々に冷却され、ヒータ温度ＴＥＧが徐々に低下する。
【００５０】
次いで、ステップＳ３Ａでは、ＰＷＭ通電期間Ｔ１を、Ｔ１＝０とする。目標温度ＴＥＧＡの維持を行わなくなったから、再度ＰＷＭ通電を行う際に備えるためである。
さらに、ステップＳ３Ｂに進み、対応電力量Ｐをしきい電力量ＰＢとを比較する。なお、しきい電力量ＰＢは０または正の数である（ＰＢ≧０）。本実施形態では、ＰＢ＝０としている。前述したように、対応電力量Ｐはヒータ温度ＴＥＧに対応しているので、ヒータ温度ＴＥＧがしきい温度ＴＥＧＢ以下となったか否かを判定するのに代えて、ステップＳ３Ｂでは、対応電力量Ｐがしきい電力量ＰＢ以下となったか否かを判断する。ここで、Ｎｏつまり、Ｐ＞ＰＢの場合には、まだグロープラグＧＰ１のヒータ温度ＴＥＧがしきい温度ＴＥＧＢよりも高いと考えられるから、ステップＳ３Ｃに進む。
【００５１】
ステップＳ３Ｃでは、対応電力量Ｐの算出と更新を行う。上述したように、ステップＳ３９でグロー通電をオフ（グロー通電スイッチ１２をオフ）としたので、グロープラグＧＰ１のヒータ温度ＴＥＧは徐々に低下する。そこで、このステップＳ３Ｃでは、新たな対応電力量Ｐを、Ｐ＝Ｐ−△Ｐによって算出し更新する。ここで、△Ｐは、前回の対応電力量Ｐの算出からサイクルタイム△Ｔ１の間に生じた対応電力量Ｐの減少分である。
【００５２】
なお、一般に、グロープラグＧＰ１が放熱によって降温する場合、時間の経過とともに、環境温度（例えば常温の２０℃）に徐々に近づく。しかも、当初の温度変化は大きく時間の経過とともに温度変化も緩やかになって行く。また、その変化の様子は、出発点の温度が異なっても、ほぼ同じ経路を通ると考えられる。即ち、例えば１０００℃から２０℃まで降温する場合と、４００℃から２０℃まで降温する場合とを比較すると、４００℃から２０℃までの期間に生じる変化の様子は、同様になると考えられる。従って、サイクルタイム△Ｔ１の間に生じる降温は、ヒータ温度が決まると一意に与えることができると考えられる。そこで、この関係を対応電力量Ｐに適用して、時間の経過とともに対応電力量Ｐがヒータ温度ＴＥＧと近似の形態のグラフとなって低下するように、減少分△Ｐの大きさをその時点での対応電力量Ｐの大きさに応じて変化させる。具体的には、△Ｐを得るのに、算出式を用いても良いが、現在の対応電力量Ｐとこのときに生じる減少分△Ｐとを予め求め、これを１次元のテーブルとして記憶しておき、現在の対応電力量Ｐに応じて、減少分△Ｐを選択するようにすると良い。あるいは、現在の対応電力量Ｐから、サイクルタイム△Ｔ１経過後に与えられる新たな対応電力量Ｐを直接得られるように、テーブルを構成しても良い。
【００５３】
一方、ステップＳ３ＢでＹｅｓ、つまりＰ≦ＰＢの場合には、メインルーチンに戻る。グロープラグＧＰ１が十分冷却され、ヒータ温度ＴＥＧがしきい温度ＴＥＧＢ以下となったと考えられるので、もはや対応電力量Ｐを算出する必要も無くなったと考えられるからである。
【００５４】
また、前述したステップＳ３１において、Ｎｏと判断された場合、つまり、マイクロコンピュータ１は第２開路Ｃ２と経由して通電され作動しているが、キースイッチＳＳＷが操作者によりオフにされた場合には、ステップＳ３Ｄに進み、グロープラグＧＰ１の通電をオフとする。具体的には、グロー通電スイッチ１２をオフとする。これにより、グロープラグＧＰ１の制御が、昇温段階（ステップＳ３５）、ＰＷＭ制御段階（ステップＳ３７）、降温段階（ステップＳ３９）のいずれの段階にあったとしても、強制的に、グロープラグＧＰ１への通電は遮断される。これによって、グロープラグＧＰ１は放熱によって徐々に冷却され、ヒータ温度ＴＥＧが徐々に低下する。
【００５５】
次いで、ステップＳ３Ｅでは、ステップＳ３Ａと同じく、ＰＷＭ通電期間Ｔ１をＴ１＝０とする。目標温度ＴＥＧＡの維持を行わなくなったから、再度ＰＷＭ通電を行う際に備えるためである。
さらに、ステップＳ３Ｆに進み、ステップＳ３Ｂと同じく、対応電力量Ｐをしきい電力量ＰＢとを比較する。しきい電力量ＰＢは０または正の数であり（ＰＢ≧０）、本実施形態ではＰＢ＝０である。ステップＳ３Ｂでは、対応電力量Ｐがしきい電力量ＰＢ以下となっているか否かを判断する。ここで、Ｎｏつまり、Ｐ＞ＰＢの場合には、まだグロープラグＧＰ１のヒータ温度ＴＥＧがしきい温度ＴＥＧＢよりも高いと考えられるから、ステップＳ３Ｇに進む。
【００５６】
ステップＳ３Ｇでは、ステップＳ３Ｃと同じく、対応電力量Ｐの算出と更新を行う。上述したように、ステップＳ３Ｄでグロー通電をオフとしたので、ヒータ温度ＴＥＧは時間とともに低下するからである。
【００５７】
一方、ステップＳ３ＦでＹｅｓ、つまりＰ≦ＰＢの場合には、ステップＳ３Ｈに進む。ステップＳ３Ｈでは、第２回路スイッチ５をオフする。具体的は、マイクロコンピュータ１からのスイッチ信号ＳＥをローレベルとすることで、第２回路スイッチ５をオフとする。これにより、第１回路Ｃ１のみならず、第２回路Ｃ２からのマイクロコンピュータ１への電力供給も遮断されるので、三端子レギュレータ４からの出力が低下し、マイクロコンピュータ１の作動が停止する。キースイッチＳＳＷのオフの後、グロープラグＧＰ１が十分冷却され、ヒータ温度ＴＥＧがしきい温度ＴＥＧＢを下回ったと考えられる。このため、次回、再度キースイッチＳＳＷがオンされて、グロープラグＧＰ１を昇温する際には、ステップＳ２で与えられる初期の対応電力量Ｐ＝０を用いれば足りるので、これ以上マイクロコンピュータ１の作動を維持し、対応電力量Ｐを算出し続ける必要が無くなったと考えられるからである。
【００５８】
以上で説明したグロープラグ通電制御装置１０の作動を、具体例を挙げて説明する。
（実施例１）
まず、グロープラグＧＰ１の温度が十分に低い状態（常温の状態）で、操作者が時刻ｔ０にキースイッチＳＳＷをオンし、その後充分に時間が経過した時刻ｔ５にキースイッチＳＳＷをオフし、さらにこれから充分時間が経過した時刻ｔ６に再びキースイッチＳＳＷをオンした場合について考察する。この場合における、グロープラグ通電制御装置１０で行われる制御について、図４を参照して説明する。
まず、時刻ｔ０で操作者がキースイッチＳＳＷをオンさせると、マイクロコンピュータ１の駆動電圧がＶＤＤに上昇し、マイクロコンピュータ１が作動を開始する。そして、マイクロコンピュータ１における種々の設定の後、グロープラグ通電制御装置１０にかかるプログラムが立ち上がり、初期設定（ステップＳ１）を経た後、時刻ｔ１に第２回路スイッチ５がオン（ステップＳ２）する。これにより、バッテリＢＴから第２回路Ｃ２を経由してマイクロコンピュータ１へ電力供給される経路が確保される。
さらに、ステップＳ３１〜Ｓ３４を経由して、グロー通電スイッチ１２がオンする（ステップＳ３５）。すると、グロープラグＧＰ１にバッテリ電圧Ｖｂａｔ（プラグ電圧ＶＧ）が印加され、グロープラグＧＰ１が昇温し始める。この際には、対応電力量Ｐの初期値として、ステップＳ２で与えられた対応電力量Ｐ＝０が用いられる。その後、時間とともに対応電力量Ｐが直線的に増加し（ステップＳ３６）、これと同様に、ヒータ温度ＴＥＧの直線的に増加する。
【００５９】
時刻ｔ２において、対応電力量Ｐが目標温度ＴＥＧＡ（＝１０００℃）に対応する目標電力量ＰＡに達すると（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ＰＷＭ制御に移行する（ステップＳ３７）。具体的には、グロー通電スイッチ１２を所定のデューティ比でオンオフさせて、ヒータ温度ＴＥＧを目標温度ＴＥＧＡに維持し続ける。
このＰＷＭ制御は所定期間ＴＡだけ続き、時刻ｔ３で降温期間に移行する（ステップＳ３２でＮｏ）。降温期間には、グロー通電スイッチ１２がオフにされるので、ヒータ温度ＴＥＧが低下し、同様に、対応電力量Ｐも低下する（ステップＳ３Ｃ）。なお、時刻ｔ４には、対応電力量Ｐはしきい電力量ＰＢ（本実施形態ではＰＢ＝０）以下となる（ステップＳ３ＢでＹｅｓ）ので、それ以降、対応電力量Ｐの算出更新は行われない。
【００６０】
その後、時刻ｔ５にキースイッチＳＳＷがオフされると、第１回路Ｃ１が遮断される。また、ステップＳ３１でＮｏと判断され、ステップＳ３ＦでＹｅｓと判断されるので、ステップＳ３Ｈにおいて、第２回路スイッチ５のオフが指示される。すると、第２回路Ｃ２を経由したマイクロコンピュータ１への電力供給も遮断されることとなるから、マイクロコンピュータ１の駆動電圧もローレベルとなり、マイクロコンピュータ１の作動も停止する。
【００６１】
その後、時刻ｔ６で再び操作者がキースイッチＳＳＷをオンさせると、マイクロコンピュータ１に電力が供給され、時刻ｔ７には、マイクロコンピュータ１が立ち上がり、第２回路スイッチ５がオンして、第２回路Ｃ２によるマイクロコンピュータ１への電力供給経路が確保される。さらに、再びグロー通電スイッチ１２がオンし（ステップＳ３５）、グロープラグＧＰ１の昇温が開始される。この際にも、対応電力量Ｐの初期値として、ステップＳ２で与えられたＰ＝０が用いられる。ヒータ温度ＴＥＧのグラフから明らかなように、グロープラグＧＰ１は十分に冷却されているので、対応電力量Ｐとして、ヒータ温度ＴＥＧが常温である場合に対応するＰ＝０の値を用いても、対応電力量Ｐとヒータ温度ＴＥＧとの間の対応関係に乖離を生じないからである。
【００６２】
その後、時刻ｔ８には、対応電力量Ｐが目標電力量ＰＡに達し（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ＰＷＭ制御に移行する（ステップＳ３７）。この場合、ヒータ温度ＴＥＧも、目標温度ＴＥＧＡ（１０００℃）に達し、過昇温となることはない。
【００６３】
（実施例２）
次いで、グロープラグＧＰ１の温度が十分に低い状態で、操作者が時刻ｔ１０にキースイッチＳＳＷをオンし、しばらく経過した時刻ｔ１３にキースイッチＳＳＷをオフし、その後すぐ（時刻ｔ１４）に再びキースイッチＳＳＷをオンした場合について考察する。この場合における、グロープラグ通電制御装置１０で行われる制御について、図５を参照して説明する。
【００６４】
まず、時刻ｔ１０から時刻ｔ１３の前までは、上記した実施例１と同様である。即ち、時刻ｔ１０で操作者がキースイッチＳＳＷをオンさせると、駆動電圧がＶＤＤに上昇し、マイクロコンピュータ１が作動を開始する。そして、グロープラグ通電制御装置１０にかかるプログラムが立ち上がり、初期設定（ステップＳ１）を経た後、時刻ｔ１１に第２回路スイッチ５がオン（ステップＳ２）する。これにより、バッテリＢＴから第２回路Ｃ２を経由するマイクロコンピュータ１への電力供給路が確保される。さらに、グロー通電スイッチ１２がオンする（ステップＳ３５）ことで、グロープラグＧＰ１にバッテリ電圧Ｖｂａｔが印加され、グロープラグＧＰ１が昇温し始める。この際、対応電力量Ｐとして、ステップＳ２で与えられたＰ＝０が用いられる。その後、時間とともに対応電力量Ｐが直線的に増加し（ステップＳ３６）、これと同様に、ヒータ温度ＴＥＧの直線的に増加する。
さらに、時刻ｔ１２において、対応電力量Ｐが目標温度ＴＥＧＡ（＝１０００℃）に対応する目標電力量ＰＡに達すると（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ＰＷＭ制御に移行する（ステップＳ３７）。具体的には、グロー通電スイッチ１２を所定のデューティ比でオンオフさせて、ヒータ温度ＴＥＧが目標温度ＴＥＧＡを維持する。
【００６５】
その後、時刻ｔ１３にキースイッチＳＳＷがオフされることにより、第１回路Ｃ１が遮断される。また、ＰＷＭ制御は解除されてグロー通電スイッチ１２はオフにされる（ステップＳ３１でＮｏ）。しかし、対応電力量Ｐがしきい電力量ＰＢよりも大きいので、ステップＳ３ＦでＮｏと判断されるから、第２回路スイッチ５はオンし続け、マイクロコンピュータ１の作動が維持され、ステップＳ３Ｇにより、サイクルタイム△Ｔ１毎に、新たな対応電力量Ｐが算出更新される。
なお、グロープラグＧＰ１への通電が遮断されるので、ヒータ温度ＴＥＧ及びこれに対応する対応電力量Ｐは時間とともに低下する（ステップＳ３Ｇ）。
【００６６】
その後、時刻ｔ１３から間もない時刻ｔ１４に、操作者がキースイッチＳＳＷを再びオンにすると、ステップＳ３１でＹｅｓと判断され、ステップＳ３４でＮｏと判断される。このため、再びステップＳ３５により、グロープラグＧＰ１に通電が開始され、ステップＳ３６で昇温時の対応電力量Ｐが算出更新される。ところで時刻ｔ１４では、まだヒータ温度ＴＥＧが常温よりも高いＴＥＧＸ（例えば３００℃）であり、これに対応する対応電力量Ｐもしきい電力量ＰＢより大きなＰ＝ＰＸとなっているため、ステップＳ３ＦでＮｏと判断され、マイクロコンピュータ１の作動が維持されているからである。
ここで、ステップＳ３４の判断に用い、ステップＳ３６で新たな対応電力量Ｐの算出の基礎とする現在の対応電力量Ｐとしては、ステップＳ３Ｇで算出更新された対応電力量Ｐ＝ＰＸが用いられる。
【００６７】
かくして、本実施例２では、前述した実施例１における時刻ｔ７以降の場合とは異なり、時刻ｔ１４で対応電力量Ｐ＝ＰＸを基礎として、新たな対応電力量Ｐを算出する（ステップＳ３６）。時刻ｔ１４の時点でマイクロコンピュータ１が作動していたためである。そして、それ以降の時刻ｔ１４〜ｔ１５の期間にも、１つ前の対応電力量Ｐを基礎として順次新たな対応電力量Ｐを算出更新い、グロープラグＧＰ１の昇温を行う。このため、図５におけるヒータ温度ＴＥＧ及び対応電力量Ｐのグラフが同様な変化をしていることから理解できるように、ヒータ温度ＴＥＧと対応電力量Ｐとの対応関係に乖離が生じることが無い。かくして、時刻ｔ１５で対応電力量Ｐが目標電力量ＰＡに達すると、ヒータ温度ＴＥＧも目標温度ＴＥＧＡ（１０００℃）に達し、過昇温とならない。
【００６８】
時刻ｔ１５以降は、前記した実施例１における時刻ｔ２以降と同様である。即ち、時刻ｔ１５において、対応電力量Ｐが目標電力量ＰＡに達するとＰＷＭ制御に移行し、グロー通電スイッチ１２を所定のデューティ比でオンオフさせて、所定期間ＴＡだけ、ヒータ温度ＴＥＧを目標温度ＴＥＧＡに維持し続ける。その後、時刻ｔ１６で降温期間に移行する。降温期間には、グロー通電スイッチ１２がオフにされるので、ヒータ温度ＴＥＧが低下し、同様に、対応電力量Ｐも低下する。
その後、時刻ｔ１７に操作者がキースイッチＳＳＷをオフにすると、ステップＳ３１でＮｏと判断され、ステップＳ３ＦでＹｅｓと判断されるので、ステップＳ３Ｈにおいて、第２回路スイッチ５のオフが指示され、マイクロコンピュータ１の作動が停止する。
【００６９】
さらに、時刻ｔ１８で再び操作者がキースイッチＳＳＷをオンさせると、マイクロコンピュータ１に電力が供給され、時刻ｔ１９には、マイクロコンピュータ１が立ち上がり、第２回路スイッチ５がオンして、第２回路Ｃ２によるマイクロコンピュータ１への電力供給経路が確保される。さらに再び、グロー通電スイッチ１２がオンし、グロープラグＧＰ１の昇温が開始される。この際には、時刻ｔ４の場合と異なり、対応電力量Ｐの初期値として、ステップＳ２で与えられたＰ＝０が用いられる。時刻ｔ１９の時点では、ヒータ温度ＴＥＧ十分に低いので、対応電力量ＰとしてＰ＝０の値を用いても、対応電力量Ｐとヒータ温度ＴＥＧとの間の対応関係に乖離を生じないからである。
従って、時刻ｔ２０には、対応電力量Ｐが目標電力量ＰＡに達し、ＰＷＭ制御に移行するが、ヒータ温度ＴＥＧも、目標温度ＴＥＧＡ（１０００℃）に達し、過昇温となることはない。
【００７０】
（実施例３）
さらに、グロープラグＧＰ１の温度が十分に低い状態で、操作者が時刻ｔ３０にキースイッチＳＳＷをオンし、グロー通電スイッチ１２によりＰＷＭ制御が行われている時刻ｔ３３にキースイッチＳＳＷをオフし、その後、放置した場合について考察する。この場合における、グロープラグ通電制御装置１０で行われる制御について、図６を参照して説明する。
【００７１】
まず、時刻ｔ３０から時刻ｔ３３の前までは、上記した実施例１及び実施例２と同様である。即ち、時刻ｔ３０で操作者がキースイッチＳＳＷをオンさせると、駆動電圧がＶＤＤに上昇し、マイクロコンピュータ１が作動を開始する。そして、グロープラグ通電制御装置１０にかかるプログラムが立ち上がり、初期設定（ステップＳ１）を経た後、時刻ｔ３１に第２回路スイッチ５がオン（ステップＳ２）する。これにより、バッテリＢＴから第２回路Ｃ２を経由するマイクロコンピュータ１への電力供給路が確保される。さらに、グロー通電スイッチ１２がオンする（ステップＳ３５）ことで、グロープラグＧＰ１にバッテリ電圧Ｖｂａｔが印加され、グロープラグＧＰ１が昇温し始める。この際、対応電力量Ｐとして、ステップＳ２で与えられたＰ＝０が用いられる。その後、時間とともに対応電力量Ｐが直線的に増加し（ステップＳ３６）、これと同様に、ヒータ温度ＴＥＧの直線的に増加する。
さらに、時刻ｔ３２において、対応電力量Ｐが、目標温度ＴＥＧＡ（＝１０００℃）に対応する目標電力量ＰＡに達すると（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ＰＷＭ制御に移行する（ステップＳ３７）。具体的には、グロー通電スイッチ１２を所定のデューティ比でオンオフさせて、ヒータ温度ＴＥＧが目標温度ＴＥＧＡを維持する。
【００７２】
その後、時刻ｔ３３にキースイッチＳＳＷがオフされることにより、実施例２と同様に、このＰＷＭ制御は解除されてグロー通電スイッチ１２はオフにされ（ステップＳ３１でＮｏ）、第１回路Ｃ１が遮断される。しかし時刻ｔ３３〜ｔ３４においては、対応電力量Ｐがしきい電力量ＰＢよりも大きいので、ステップＳ３ＦでＮｏと判断されるから、第２回路スイッチ５はオンし続け、マイクロコンピュータ１の作動が維持され、ステップＳ３Ｇにより、サイクルタイム△Ｔ１毎に、新たな対応電力量ＰがステップＳ３Ｇによって算出更新される。
なお、グロープラグＧＰ１への通電が遮断されるので、ヒータ温度ＴＥＧ及びこれに対応する対応電力量Ｐは時間とともに低下する（ステップＳ３Ｇ）。
【００７３】
その後、時刻ｔ３４になると、対応電力量Ｐがしきい電力量ＰＢ以下の大きさ（Ｐ≦ＰＢ）となって、ステップＳ３ＦでＹｅｓと判断されるので、ステップＳ３Ｈにおいて、第２回路スイッチ５のオフが指示され、マイクロコンピュータ１の電源の低下し、マイクロコンピュータ１の作動が停止する。
このように、本実施形態のグロープラグ通電制御装置１０は、操作者がキースイッチＳＳＷをオフとした時刻ｔ３３の後、時刻ｔ３４までは、第２回路スイッチ５をオンし続けて、第２回路Ｃ２経由での電力供給を確保し、マイクロコンピュータ１の作動を維持する。しかし、対応電力量Ｐがしきい電力量ＰＢ以下となり、ヒータ温度ＴＥＧが充分低下したと考えられる時刻ｔ３４以降には、第２回路スイッチ５をオフし、第２回路Ｃ２を遮断し、マイクロコンピュータ１の作動を停止させる。このように、キースイッチＳＳＷがオフであるにも拘わらずマイクロコンピュータ１を作動させるのは、時刻ｔ３３〜ｔ３４に限られており、時刻ｔ３４以降には、マイクロコンピュータ１等による電力消費が無くなる。従って、キースイッチＳＳＷをオフした後に、マイクロコンピュータ１を作動させ続ける場合とは異なり、バッテリＢＴの充電不足（バッテリ上がり）を生じる危険性はない。
【００７４】
なお、上記実施形態及び実施例１〜３において、抵抗１３，１４及びステップＳ３６，Ｓ３Ｃ，Ｓ３Ｇが制御量算出手段及び電力量算出手段に相当する。また、グロー通電スイッチ１２、スイッチ信号出力端子１Ｆ及びステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３５，Ｓ３７，Ｓ３９，Ｓ３Ｄが通電制御手段に相当する。第２回路スイッチ５、スイッチ信号出力端子１Ｅ及びステップＳ２，Ｓ３Ｆ，Ｓ３Ｈが作動維持手段に相当する。また、スイッチ信号出力端子１Ｅ及びステップＳ２，Ｓ３Ｈが第２回路スイッチ制御手段に相当する。ステップＳ１が初期値取得手段に相当する。スイッチ信号出力端子１Ｆ及びステップＳ３５，Ｓ３７，Ｓ３９，Ｓ３Ｄがグロー通電スイッチ制御手段に相当する。
【００７５】
以上において、本発明を実施形態及び実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記した実施形態では、グロープラグＧＰ１のヒータ温度ＴＥＧの降温完了を判定する条件として、対応電力量ＰがＰ≦ＰＢとした（ステップＳ３Ｃ，Ｓ３Ｇ）。しかし、これに代えて、キースイッチＳＳＷがオフされてから、一律に所定時間が経過したら、ヒータ温度ＴＥＧが降温完了したと判定することもできる。このようにすると、キースイッチＳＳＷがオフしても、所定時間が経過するまで、マイクロコンピュータ１への電力供給を確保することができる。このため、キースイッチＳＳＷをオフしても、マイクロコンピュータ１が作動しているので、対応電力量Ｐが算出され続ける（ステップＳ３Ｇ）ので、キースイッチＳＳＷを再びオンしたときに、この対応電力量Ｐに基づいてグロー通電スイッチ１２の断続を制御することにより、グロープラグＧＰ１を目標温度ＴＥＧＡまで昇温させることができる。
【００７６】
また、上記した実施形態では、１つのバッテリＢＴを用い、このバッテリＢＴは第１回路Ｃ１と第２回路Ｃ２の２つを経由してマイクロコンピュータ１に電力を供給した。しかし、２つの電源を別々に設けることもできる。
また、上記した実施形態では、図１に示したように、このグロープラグ通電制御装置１０を用いて、１つのグロー通電スイッチ１２に１本のグロープラグＧＰ１を接続して通電制御を行った例を示した。しかし、図１に破線で示すように、１つのグロー通電スイッチ１２に２つ以上のグロープラグＧＰ１，ＧＰ２…を並列に接続して、同時に制御することもできる。
また、上記した実施形態では、グロープラグを昇温させるに当たって、グロープラグＧＰ１に直流電圧、つまりデューティ比を１００％として通電したが、例えば９０％などのデューティ比で通電を行って、昇温させても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置をバッテリ及びグロープラグに接続した状態を示す回路図である。
【図２】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置における処理のうちメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２に示すメインルーチンのうち、グロープラグ通電制御のサブルーチンにける処理を示すフローチャートである。
【図４】実施例１に示す状況において、実施形態に係るグロープラグ通電制御装置の動作等を示す説明図である。
【図５】実施例２に示す状況において、実施形態に係るグロープラグ通電制御装置の動作等を示す説明図である。
【図６】実施例３に示す状況において、実施形態に係るグロープラグ通電制御装置の動作等を示す説明図である。
【図７】従来技術に係るグロープラグの通電制御の概略を示す説明図である。
【図８】従来技術に係り、キースイッチのオン・オフと、グロープラグへの通電状況及びプラグ温度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１　マイクロコンピュータ
１Ｂ　電源端子
１Ｃ　接地端子
１Ｄ　スイッチ信号入力端子
１Ｅ，１Ｆ　スイッチ信号出力端子
１Ｇ　プラグ電圧入力端子
３，６　ダイオード
４　レギュレータ
７，８　抵抗
５　第２回路スイッチ
１０　グロープラグ通電制御装置
１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ　端子
１２　グロー通電スイッチ
１３，１４　抵抗
Ｃ１　第１回路（第１電力供給回路）
Ｃ２　第２回路（第２電力供給回路）
ＢＴ　バッテリ（第１電源、第２電源）
ＳＳＷ　キースイッチ（始動スイッチ）
ＧＰ１，ＧＰ２　グロープラグ
ＲＧ　グロープラグの抵抗値
Ｖｂａｔ　バッテリ電圧
ＶＧ　プラグ電圧
Ｐ　対応電力量（制御量）
ＰＡ　目標電力量
ＰＢ　しきい電力量（しきい制御量）
ＴＥＧ　ヒータ温度
ＴＥＧＡ　目標温度
ＴＥＧＢ　しきい温度（しきいヒータ温度）
【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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【図７】
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【図８】
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