(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を予熱するグロープラグへの通電により、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値を検出する検出手段と、
前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグに通電し、前記検出手段により検出した前記検出値に基づいて前記グロープラグの劣化を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするグロープラグ劣化判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグに通電し、設定された通電時間経過後に、前記グロープラグの劣化を判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劣化判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記グロープラグに前記グロープラグの定格電圧以下の通電電圧で通電することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項４】
前記内燃機関の冷却水の水温を検出する水温検出手段を備え、
前記判定手段は、前記水温検出手段により検出した前記水温に応じて、前記グロープラグに通電する通電電圧を変更することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記グロープラグが劣化していると判定したときには、該判定を記憶し、次の始動前に前記グロープラグの劣化を報知することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項６】
前記判定手段は、判定を実行した後、設定時間が経過するまでは、前記内燃機関が始動されて再び運転が停止されても、前記判定手段による判定を実行しないことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項７】
前記内燃機関の運転中に、前記検出手段により検出した前記検出値に基づいて前記グロープラグの劣化を仮判定する仮判定手段を備え、
前記判定手段は、前記仮判定手段により劣化と仮判定した後、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグの劣化を判定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項８】
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の運転中に、前記回転数検出手段により検出した前記回転数の変動に基づいて前記グロープラグの劣化を仮判定する仮判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記仮判定手段により劣化と仮判定した後、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグの劣化を判定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項９】
前記仮判定手段は、前記内燃機関の安定運転状態のときに仮判定を行うことを特徴とする請求項７または請求項８のいずれかに記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項１０】
前記仮判定手段は、アフターグロー時間内に仮判定を行うことを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項１１】
前記仮判定手段が前記アフターグロー時間内に仮判定を実行できなかったときでも、前記判定手段は、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグの劣化を判定することを特徴とする請求項１０に記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、アイドルストップにより前記内燃機関を停止したときに、前記グロープラグに通電すると共に、前記検出手段により検出した前記検出値に基づいて前記グロープラグの劣化を判定することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のグロープラグ劣化判定装置。
【請求項１３】
前記アイドルストップにより前記内燃機関を停止した直後に、前記判定手段により判定を実行した後、前記内燃機関の運転が再び停止されても、前記判定手段による判定を実行しないことを特徴とする請求項１２に記載のグロープラグ劣化判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関におけるグロープラグの劣化を判定するブロープラグ劣化判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関におけるグロープラグの断線異常を検出する装置として、特許文献１にあるように、グロープラグの上流側の電圧と、下流側の電圧とを検出し、検出された両電圧差からグロープラグの断線を判定するものが知られている。また、特許文献２にあるように、グロープラグの断線を検出するための専用回路を設け、グロープラグを含む直列回路内の電位と、電源の電圧に応じた基準電位とを比較して、グロープラグの断線を検出するものが知られている。
【特許文献１】特開平１１−１８２４００号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、セラミックヒータを有するグロープラグは、図１５に示すように、グロープラグの先端側は、Ｕ字状の導電性セラミック（例えば、炭化タングステン（ＷＣ）の粒子を粒界材（Ｓｉ−Ｙｂ−Ｏ−Ｎ）により結合）からなるセラミック抵抗体１００が絶縁性セラミック（例えば、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）を主成分とする粒子を粒界材（Ｓｉ−Ｙｂ−Ｏ−Ｎ）により結合）からなるセラミック基体１０２内に設けられている。
【０００４】
グロープラグを使用するに従って、セラミック抵抗体１００では、熱負荷により＋電極側の粒界材Ｙｂ+ が−電極側にマイグレーション効果により拡散する。これにより、炭化タングステン（ＷＣ）の固着力低下が生じ、セラミック抵抗体１００の＋電極側のポーラス化により劣化して、セラミック抵抗体１００の抵抗が増加する。
【０００５】
図１６に示すように、グロープラグの抵抗値が上昇するとグロープラグのヒータ温度は低下してしまい、内燃機関の予熱が十分に行われず、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が増加してしまう。尚、金属ヒータを有するグロープラグでは、熱負荷による劣化により抵抗が低下してしまう。
【０００６】
従来のものでは、グロープラグの断線を検出することはできるが、抵抗値が変化するグロープラグの劣化を精度よく検出することができない。即ち、検出が、内燃機関の運転中に行われるので、グロープラグが吸排気や燃料噴霧による冷却を受けるために、内燃機関の運転中の抵抗値を検出しても、正確に劣化を検出することが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、グロープラグの劣化を正確に判定できるグロープラグ劣化判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
内燃機関を予熱するグロープラグへの通電により、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値を検出する検出手段と、
前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグに通電し、前記検出手段により検出した前記検出値に基づいて前記グロープラグの劣化を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするグロープラグ劣化判定装置がそれである。
【０００９】
また、前記判定手段は、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグに通電し、設定された通電時間経過後に、前記グロープラグの劣化を判定するようにしてもよい。更に、前記判定手段は、前記グロープラグに前記グロープラグの定格電圧以下の通電電圧で通電するようにしてもよい。あるいは、前記内燃機関の冷却水の水温を検出する水温検出手段を備え、前記判定手段は、前記水温検出手段により検出した前記水温に応じて、前記グロープラグに通電する通電電圧を変更するようにしてもよい。
【００１０】
前記判定手段は、前記グロープラグが劣化していると判定したときには、該判定を記憶し、次の始動前に前記グロープラグの劣化を報知するようにするとよい。また、前記判定手段は、判定を実行した後、設定時間が経過するまでは、前記内燃機関が始動されて再び運転が停止されても、前記判定手段による判定を実行しないようにするとよい。
【００１１】
前記内燃機関の運転中に、前記検出手段により検出した前記検出値に基づいて前記グロープラグの劣化を仮判定する仮判定手段を備え、前記判定手段は、前記仮判定手段により劣化と仮判定した後、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグの劣化を判定するようにしてもよい。あるいは、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関の運転中に、前記回転数検出手段により検出した前記回転数の変動に基づいて前記グロープラグの劣化を仮判定する仮判定手段とを備え、前記判定手段は、前記仮判定手段により劣化と仮判定した後、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグの劣化を判定するようにしてもよい。前記仮判定手段は、前記内燃機関の安定運転状態のときに仮判定を行うようにするとよい。また、前記仮判定手段は、アフターグロー時間内に仮判定を行うようにするとよい。その際、前記仮判定手段が前記アフターグロー時間内に仮判定を実行できなかったときでも、前記判定手段は、前記内燃機関の運転停止直後に、前記グロープラグの劣化を判定するようにするとよい。
【００１２】
前記判定手段は、アイドルストップにより前記内燃機関を停止したときに、前記グロープラグに通電すると共に、前記検出手段により検出した前記検出値に基づいて前記グロープラグの劣化を判定するようにするとよい。その際、前記アイドルストップにより前記内燃機関を停止した直後に、前記判定手段により判定を実行した後、前記内燃機関の運転が再び停止されても、前記判定手段による判定を実行しないようにするとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のグロープラグ劣化判定装置は、内燃機関の運転停止直後に、グロープラグの劣化を判定するので、吸排気や燃料噴霧による冷却の影響や冷却水温度の低下に伴う影響を受けることなく、正確に劣化を判定できると共に、内燃機関が暖かい状態で判定を開始するので低電力で判定が可能であるという効果を奏する。
【００１４】
また、内燃機関の運転停止直後の、設定された通電時間経過後に劣化の判定を行なうと、より正確に判定できるという効果を奏する。更に、グロープラグの定格電圧以下の通電電圧で通電することにより、低電力で判定することができると共に、判定によるグロープラグの寿命の低下を防止できる。あるいは、冷却水の水温に応じて通電電圧を変更することにより、低電力で判定することができると共に、判定によるグロープラグの寿命の低下を防止できる。
【００１５】
グロープラグが劣化していると判定したときに、次の始動前に劣化している旨を報知することにより、始動前に運転者に劣化していることを知らせることができる。判定を実行した後、設定時間が経過するまでは、次に運転が停止されても、判定を実行しないことにより、宅配車のように、停止と運転とを繰り返すような車両において、判定時の通電を繰り返すことによる電源バッテリの消耗を抑制できる。
【００１６】
更に、仮判定手段を備え、劣化と仮判定した後、判定手段により劣化の判定を行うことにより、毎回、判定手段により通電して判定を行なう必要がなくなり、グロープラグの寿命の低下を招くことがない。内燃機関の安定運転状態のときに仮判定を行うことにより、仮判定の精度を向上させることができる。また、アフターグロー時間内に仮判定を行うことにより、グロープラグの寿命の低下を招くことがない。アフターグロー時間内に仮判定ができなかったときには、アフターグロー時間の延長等を行うことなく、判定手段により劣化の判定を行うことにより、グロープラグの寿命の低下を招くことがないと共に、燃費の悪化を招くことがない。
【００１７】
アイドルストップにより内燃機関を停止したときに、判定手段により劣化の判定を行うことにより、劣化の判定を行うことができると共に、グロープラグへの通電により再始動性が向上する。また、アイドルストップが繰り返されたときには、運転が停止されても劣化の判定を実行しないことにより、グロープラグの寿命の低下を招かない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態であるグロープラグ劣化判定装置を適用した車両用の内燃機関の概略構成図である。図１に示すように、内燃機関１は多気筒、本実施例では、例えば、４気筒のディーゼルエンジンで、シリンダ２、ピストン４及びシリンダヘッド６から燃焼室８を形成している。
【００１９】
内燃機関１の吸気系には、燃焼室８と吸気バルブ１２を介して連通する吸気流路１６が配設されている。内燃機関１の排気系には、燃焼室８と排気バルブ１８を介して連通する排気流路２０が配設されている。
【００２０】
また、燃焼室８に燃料を噴射する燃料噴射弁２１が燃焼室８に突出するようにしてシリンダヘッド６に設けられており、高圧燃料が燃料噴射弁２１に供給されるように構成されている。更に、燃焼室８には、燃焼室８内を暖機するグロープラグ２２が設けられている。
【００２１】
燃焼室８に燃料噴射弁２１から燃料が噴射されると、燃焼室８の圧縮によって燃料が自己着火し、燃料の燃焼によるエネルギが発生する。このエネルギは、ピストン４を介して、内燃機関１のクランク軸２４の回転エネルギとして取り出される。また、燃料の燃焼による内燃機関１の温度上昇を抑制すべく、シリンダ２等には、冷却水が供給されて冷却される。
【００２２】
内燃機関１の検出系には、クランク軸２４の２回転で１回転する図示しないカム軸の回転に応じて内燃機関１の回転数を検出する回転数センサ２６、冷却水の水温を検出する水温検出センサ２８が設けられている。
【００２３】
電子制御装置５０（以下、ＥＣＵ５０という）は、内燃機関１の運転状態や運転者の要求を検出する各種センサの検出値に基づき、燃料噴射弁２１等の各種アクチュエータを操作することで、内燃機関１の出力特性（出力トルク、排気特性）を制御する。特にＥＣＵ５０は、コントローラ６０を介してグロープラグ２２の温度状態を操作する。更に、ＥＣＵ５０は、コントローラ６０を介してグロープラグ２２の劣化判定を行い、劣化時にはその旨を表示器５３に出力する。
【００２４】
図２は、ＥＣＵ５０及びコントローラ６０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の内燃機関１は４気筒であるので、グロープラグ２２も各気筒に対応して４つ備えられている。そしてコントローラ６０には、バッテリ３０及び各グロープラグ２２間を導通及び遮断すべく、ＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４が設けられている。
【００２５】
一方、制御回路６１は、ＥＣＵ５０からの指令信号に基づき、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の導通制御端子（ゲート）を操作することで、これら各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の導通状態を制御する。
【００２６】
上記各気筒のグロープラグ２２には、これらと並列に抵抗体Ｒ１〜Ｒ４が接続されている。そして、これら抵抗体Ｒ１〜Ｒ４による電圧降下量は、電流検出回路６２に取り込まれる。電流検出回路６２では、電圧降下量に基づき、各気筒のグロープラグ２２を流れる電流量を検出値として検出する。そして、これらの検出値は、ＥＣＵ５０及び断線検出回路６６に出力される。
【００２７】
ＥＣＵ５０では、各気筒のグロープラグ２２を流れる電流に基づき、各気筒のグロープラグ２２の温度を間接的に検出する。すなわち、グロープラグ２２の抵抗値は、図１１に示すように温度依存性を有するため、これに基づき温度を間接的に検出することができる。詳しくは、グロープラグ２２に印加する電圧値とグロープラグ２２に流れる電流値とからグロープラグ２２の抵抗値を算出し、これに基づきグロープラグ２２の温度を間接的に検出する。ちなみに図１１は、グロープラグ２２の温度の上昇に伴いその抵抗値が増大することを示している。
【００２８】
グロープラグ２２に印加する電圧が一定電圧である場合には、グロープラグ２２に流れる電流値を検出値として検出すれば、この検出値は抵抗値に応じた値になり、また、グロープラグ２２に流れる電流値を一定に制御すれば、グロープラグ２２に印加される電圧値を検出値として検出すれば、この検出値は抵抗値に応じた値になる。あるいは、電流値も電流値も変動する場合には、グロープラグ２２の電圧値と電流値とを検出値として検出して抵抗値を算出するようにしてもよい。
【００２９】
断線検出回路６６は、各気筒のグロープラグ２２を電流が流れるか否かに基づき、グロープラグ２２を有して構成される閉ループ回路の断線異常の有無を検出する。なお、この断線異常の有無の検出結果は、制御回路６１を介して、診断情報としてＥＣＵ５０に出力される。
【００３０】
ＥＣＵ５０は、上記グロープラグ２２の温度に関する信号や、水温検出センサ２８の出力信号、更にはバッテリ３０の電圧値を取り込み、これらをＡ／Ｄ変換器５１によってディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器５１の出力するディジタルデータは、マイクロコンピュータ５２（以下、マイコン５２という）に取り込まれる。マイコン５２では、これら入力データに基づき、指令信号を生成し、出力回路５４を介してコントローラ６０に出力する。一方、コントローラ６０の出力する診断情報やイグニッションスイッチＩＧの状態は、入力回路５６を介してマイコン５２に取り込まれる。
【００３１】
図３は、本実施形態のＥＣＵ５０において実行される判定処理の一例を示すフローチャートである。判定処理は、所定時間毎に割り込み処理され、図３に示すように、まず、イグニションスイッチＩＧがオフとなったか否かを判断する（ステップ１００。以下Ｓ１００という、以下同様。）。イグニションスイッチＩＧが操作されることなく（Ｓ１００：ＮＯ）、内燃機関１の運転が継続されているときには、本判定処理を一旦終了する。
【００３２】
内燃機関１の運転を停止するために、イグニションスイッチＩＧが操作されて、イグニションスイッチＩＧがオフとなったと判断すると（Ｓ１００：ＹＥＳ）、仮判定フラグが１か否かを判断する（Ｓ１１０）。仮判定フラグは後述する仮判定処理によりセットされ、仮判定フラグが１にセットされていないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、本判定処理を一旦終了する。
【００３３】
仮判定フラグに１がセットされているときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、後述する判定通電処理を実行する（Ｓ１２０）。そして、グロープラグ２２の劣化の判定が終了したか否かを判断し（Ｓ１３０）、判定が終了していないときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、判定通電処理（Ｓ１２０）を繰り返し、判定が終了したときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、全気筒のグロープラグ２２への通電を終了する（Ｓ１４０）。通電を終了した後、本判定処理を一旦終了する。
【００３４】
図４は本実施形態のＥＣＵ５０において実行される判定通電処理（Ｓ１２０）の一例を示すフローチャートである。
判定通電処理（Ｓ１２０）では、まず、グロープラグ２２に通電する処理を実行する（Ｓ２００）。通電の際には、制御回路６１が、ＥＣＵ５０からの指令信号に基づき、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を導通状態として、例えば、グロープラグ２２の定格電圧を印加して、グロープラグ２２に通電する。これにより、グロープラグ２２が発熱する。
【００３５】
グロープラグ２２に通電した後、通電開始から通電時間ｔｊが経過したか否かを判断する（Ｓ２１０）。図１０に示すように、通電によるグロープラグ２２の発熱により内燃機関１が暖められる。その際、内燃機関１は運転停止状態にあり、吸排気や燃料噴射は行われないので、自然放熱以外の放熱はなく、冷却水の水温も変化が少なく、時間が経過すると、温度の変化が少ない平衡状態となる。イグニションスイッチＩＧがオフにされて、内燃機関１の運転が停止された直後は、内燃機関１はまだ暖まった状態にあり、また、グロープラグ２２も暖まっており、冷却水の水温も高い状態にある。
【００３６】
従って、平衡状態となるまでの時間は短く、この平衡状態となるまでの通電時間ｔｊを実験等により求めて予め設定する。尚、冷却水の水温と通電時間ｔｊとの関係を記憶して、水温検出センサ２８により検出される水温に応じて通電時間ｔｊを設定するようにしてもよい。また、グロープラグ２２に印加する電圧は定格電圧に限らず、定格電圧以下の電圧を印加するようにしてもよい。
【００３７】
通電時間ｔｊが経過していないときには（Ｓ２１０：ＮＯ）、判定処理に戻り、Ｓ１３０の処理により判定が終了していないと判断されて（Ｓ１３０：ＮＯ）、再びＳ２００以下の処理を繰り返す。
【００３８】
通電時間ｔｊが経過したときには（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、グロープラグ２２の温度がほぼ平衡状態となったと判断して、判定条件を検出する（Ｓ２２０）。セラミックヒータを有するグロープラグ２２は、前述したように、劣化すると抵抗値が増加する。抵抗値が上昇すれば、通電によるグロープラグ２２の温度は低くなり、図１１に示すように、温度が閾値より低い状態はグロープラグ２２が劣化した状態を示す。
【００３９】
劣化の判定条件として、Ｓ２００の処理によるグロープラグ２２への通電の際に、グロープラグ２２に流れる電流値を検出値とし、電流検出回路６２により検出する。検出した検出値が小さいときには、抵抗値が高く、グロープラグ２２が劣化していることを示す。即ち、グロープラグ２２に定電圧を印加して、電流値を検出値として検出すると、検出値は抵抗値に反比例する。
【００４０】
検出した後、劣化異常か否かを判断する（Ｓ２３０）。劣化しているか否かは、検出した検出値が予め設定した閾値よりも小さいときには、抵抗値が高く、グロープラグ２２が劣化していると判断する。
【００４１】
グロープラグ２２が劣化していると判断したときには、劣化判定フラグに１をセットして（Ｓ２４０）、判定終了処理を実行する（Ｓ２５０）。各グロープラグ２２について劣化しているか否かを判定し、判定終了処理では、劣化している気筒のグロープラグ２２について、劣化判定フラグに１をセットすると共に、劣化しているグロープラグ２２の気筒を示す番号等を記憶する。グロープラグ２２が劣化していないと判定したときには、判定終了処理を実行して、元の判定処理に戻る。尚、劣化判定フラグは初期値として０が予めセットされる。
【００４２】
このように、本実施形態では、内燃機関１の運転停止直後に、グロープラグ２２に通電して、その際の検出値としての電流値に基づいて、グロープラグ２２の劣化を判定する。内燃機関１の運転停止直後は、内燃機関１やグロープラグ２２は暖まっており、冷却水の水温も高い状態にある。また、内燃機関１は停止状態にあり、吸排気や燃料噴射は行われないので、温度の変化が少ない平衡状態に短時間で到達する。
【００４３】
従って、水温の低下に伴う影響を受け難いので、グロープラグ２２の劣化判定を正確に行うことができる。また、暖まった状態にあるので、平衡状態となるまでの通電時間ｔｊは短くてよく、バッテリ３０の負担を軽減することができ、低電力で判定ができる。
【００４４】
次に、前述した仮判定フラグをセットする仮判定処理について図５によって説明する。
仮判定処理では、まず、イグニションスイッチＩＧがオンか否かを判断する（Ｓ３００）。イグニションスイッチＩＧが操作されずにオフのままであると（Ｓ３００：ＮＯ）、そのまま本仮判定処理を終了し、イグニションスイッチＩＧが操作されてオンとなったときには（Ｓ３００：ＹＥＳ）、劣化判定フラグが１か否かを判断する（Ｓ３２０）。
【００４５】
劣化判定フラグは、前述したＳ２４０の処理により、グロープラグ２２が劣化しているときに１にセットされ、劣化判定フラグが１であるときには（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、グロープラグ２２が劣化している旨を、表示器５３にその気筒の番号等と共に表示する（Ｓ３２０）。
【００４６】
前述した判定処理が、内燃機関１の停止後に行われるので、判定処理の結果を表示器５３への表示等により運転者に報知することができない。そこで、前述したＳ２５０の処理により、判定結果を一旦記憶して、内燃機関１の運転が開始される前に、判定結果を運転者に報知する。従って、運転者は内燃機関１の運転を開始する前に、判定結果を知ることができる。
【００４７】
劣化判定フラグが１でないとき（Ｓ３１０：ＮＯ）、または、グロープラグ２２の劣化を報知した後に（Ｓ３２０）、内燃機関１の運転を停止した後の前述した判定通電処理を実行中であるか否かを判断する（Ｓ３３０）。内燃機関１を停止直後に、再び、イグニションスイッチＩＧをオンに操作した際、前述した判定処理を実行中である場合がある。判定通電処理を実行中であるときには（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、判定通電処理の実行を継続する（Ｓ３３２）。
【００４８】
判定通電処理を実行中でないとき（Ｓ３３０：ＮＯ）、または、判定通電処理の実行を継続して、水温検出センサ２８により検出される冷却水の水温に基づき、予熱時間ｔｐ及びアフターグロー時間ｔａの各通電時間を算出する（Ｓ３４０）。
【００４９】
図１２に示すように、水温と予熱時間ｔｐ及びアフターグロー時間ｔａとの関係は予めマップとして記憶されている。図１０に示すように、予熱時間ｔｐは冷えた状態の内燃機関１を始動する際に、スタータ駆動が可能な状態にグロープラグ２２により予熱するまでに要する時間である。アフターグロー時間ｔａは、内燃機関１を始動した後も運転が安定するまでグロープラグ２２に通電する時間である。
【００５０】
算出後、予熱時間ｔｐが経過したか否かを判断する（Ｓ３４２）。予熱時間ｔｐが経過していないときには（Ｓ３４２：ＮＯ）、Ｓ３５０の処理に移行し、内燃機関１が回転している運転中か否かを判断し（Ｓ３５０）、運転していないときには（Ｓ３５０：ＮＯ）、予熱時間ｔｐが経過するまで、Ｓ３５０，Ｓ３４２の処理を繰り返し、予熱時間ｔｐが経過したときには（Ｓ３４２：ＹＥＳ）、始動準備が完了したとしてランプ表示等のサインを消灯する（Ｓ３４４）。
【００５１】
そして、予熱ガード時間ｔｐｇが経過したか否かを判断する（Ｓ３４６）。予熱ガード時間ｔｐｇも、図１２に示すように、水温検出センサ２８により検出される冷却水の水温に基づいて予め記憶されたマップから算出され、予熱ガード時間ｔｐｇが経過するまでは内燃機関１が始動されなくてもグロープラグ２２に通電を継続する。
【００５２】
予熱ガード時間ｔｐｇが経過していないときには（Ｓ３４６：ＮＯ）、Ｓ３５０の処理に移行し、予熱ガード時間ｔｐｇが経過する前に内燃機関１が運転されたときには（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、後述する仮判定通電処理を実行し（Ｓ３６０）、次に、アフターグロー時間ｔａが経過したか否かを判断する（Ｓ３７０）。アフターグロー時間ｔａが経過していないときには（Ｓ３７０：ＮＯ）、Ｓ３５０以下の処理を繰り返す。
【００５３】
内燃機関１が運転されることなく（Ｓ３５０：ＮＯ）、予熱ガード時間ｔｐｇが経過（Ｓ３４６：ＹＥＳ）、あるいは、内燃機関１が運転されて（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、アフターグロー時間ｔａが経過したときには（Ｓ３８０：ＹＥＳ）、全気筒のグロープラグ２２への通電を終了する（Ｓ３８０）。そして、本仮判定処理を一旦終了する。
【００５４】
仮判定処理では、図１０に示すように、予熱時間ｔｐが経過した後、内燃機関１が運転されると、アフターグロー時間ｔａが経過するまでに、仮判定通電処理（Ｓ３５０）を実行する。
【００５５】
次に、Ｓ３５０の仮判定通電処理について、図６によって説明する。
仮判定通電処理では、まず、仮判定フラグを０にリセットしてから（Ｓ４００）、グロープラグ２２に通電処理中であるか否かを判断する（Ｓ４１０）。例えば、アフターグロー時間ｔａが経過した後であれば、Ｓ３８０の処理によりグロープラグ２２への通電が終了しているので、本仮判定通電処理を実行することなく元の処理に戻る（Ｓ４１０：ＮＯ）。
【００５６】
通電処理中であれば（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、仮判定開始時間ｔｓが経過したか否かを判断する（Ｓ４２０）。図１３に示すように、仮判定開始時間ｔｓは水温検出センサ２８により検出される冷却水の水温に基づいて予め記憶されたマップから算出される。仮判定開始時間ｔｓは、内燃機関１が運転された後の、グロープラグ２２への通電により温度が安定するのに要する時間であり、予熱時間ｔｐよりも長く、アフターグロー時間ｔａよりも短い時間である。
【００５７】
仮判定開始時間ｔｓが経過するまでは、仮判定が禁止され、仮判定開始時間ｔｓが経過したと判断すると（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、仮判定が終了したか否かを判断する（Ｓ４３０）。仮判定が終了していないと（Ｓ４３０：ＮＯ）、アフターグロー時間ｔａが経過したか否かを判断する（Ｓ４４０）。
【００５８】
アフターグロー時間ｔａが経過していないときには（Ｓ４４０：ＮＯ）、回転数センサ２６により検出される内燃機関１の回転数が安定しているか否かを判断する（Ｓ４５０）。回転数の変動が少ないときには、内燃機関１が安定運転状態にあると判断して（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、仮判定の条件検出を行う（Ｓ４６０）。仮判定の条件は、本実施形態では、グロープラグ２２へ流れる電流値、または内燃機関１の回転数であり、電流値は電流検出回路６２により検出され、回転数は回転数センサ２６により検出される。
【００５９】
検出後、グロープラグ２２に劣化の可能性があるか否かを検出結果に基づいて判断する（Ｓ４７０）。グロープラグ２２の電流値が所定の閾値以下である場合には、グロープラグ２２が劣化している可能性があると判断する。内燃機関１は運転中であるので、グロープラグ２２は吸排気に伴って、また、燃料噴射に伴って冷却されるので、グロープラグ２２の劣化を精度よく検出することはできないので、Ｓ４６０，Ｓ４７０の処理ではグロープラグ２２が劣化している可能性があるかどうかを判断できればよい。
【００６０】
また、グロープラグ２２が劣化すると、回転数の変動が大きくなるので、回転数の変動が予め設定された変動範囲よりも大きいときには、グロープラグ２２が劣化している可能性があると判断する。
【００６１】
グロープラグ２２が劣化している可能性があると判断したときには（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、仮判定フラグに１をセットする（Ｓ４８０）。また、Ｓ４５０の処理により回転数が安定しないと判断され（Ｓ４５０：ＮＯ）、本仮判定通電処理を繰り返し実行して、Ｓ４４０の処理により、アフターグロー時間ｔａが経過するまでに（Ｓ４４０：ＹＥＳ）、回転数が安定していないときにも、グロープラグ２２が劣化している可能性があると判断して、仮判定フラグに１をセットする（Ｓ４８０）。一方、グロープラグ２２が劣化している可能性がないと判断したときには（Ｓ４７０：ＮＯ）、仮判定フラグが０の初期状態のままで仮判定を終了する。
【００６２】
仮判定処理及び仮判定通電処理の実行により、グロープラグ２２が劣化している可能性があるか否かを判定し、劣化可能性があるときには、仮判定フラグに１をセットし、グロープラグ２２が劣化している可能性がないときには、仮判定フラグは０の初期状態とする。
【００６３】
そして、前述した判定処理の実行の際に、Ｓ１１０の処理により、仮判定フラグが１か否かを判断して、劣化している可能性のある１のときに、Ｓ１２０以下の処理を実行して、内燃機関１の運転停止直後に、グロープラグ２２に通電して、検出値から精度よくグロープラグ２２の劣化を判断する。
【００６４】
仮判定処理を実行することにより、運転停止毎に判定処理を実行する必要がなく、グロープラグ２２への負担を低減することができる。尚、仮判定処理は必要に応じて実行してもよく、運転停止毎に毎回判定処理を実行してもよい。
【００６５】
前述した判定処理、判定通電処理では、グロープラグ２２への通電を定格電圧及び予め設定された通電時間ｔｊにより行っているが、これに代えて、冷却水の水温に応じた通電電圧Ｖ、通電時間ｔｊに応じて、グロープラグ２２に通電するようにしてもよい。
【００６６】
図７は水温に応じてグロープラグ２２への通電を変えた判定処理の一例を示すフローチャートである。尚、前述した判定処理と同じ処理については同一番号を付して詳細な説明を省略する。以下同様。
【００６７】
図７に示すように、仮判定フラグに１がセットされているときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、水温検出センサ２８により検出される水温に応じて、通電電圧Ｖ、通電時間ｔｊを算出する（Ｓ１１２）。
【００６８】
図１４（イ）に示すように、水温と通電電圧Ｖとの関係が予めマップとして記憶されており、検出した水温に基づいて通電電圧Ｖを算出する。図１４（ロ）に示すように、通電電圧Ｖと通電時間ｔｊとの関係が予めマップとして記憶されており、算出した通電電圧Ｖに基づいて通電時間ｔｊを算出する。この算出した通電電圧Ｖと通電時間ｔｊとに応じてグロープラグ２２に通電すると、図１４（ハ）に示すように、通電時間ｔｊが経過するとグロープラグ２２の温度が平衡状態に達する。
【００６９】
通電電圧Ｖ、通電時間ｔｊを算出した後、前述したと同様に、判定通電処理（Ｓ１２０）を実行する。これにより、定格電圧よりも低い水温に応じた通電電圧Ｖ及び水温に応じた通電時間ｔｊによりグロープラグ２２に通電することにより、グロープラグ２２の寿命の向上を図ることができると共に、消費電力を低減することができる。
【００７０】
内燃機関１の運転を停止してから、あまり時間をあけずに内燃機関１が再始動される場合もある。そのような場合、毎回、前述した判定処理を実行すると、グロープラグ２２の寿命や消費電力に影響を及ぼす。
【００７１】
図８はインターバルを設けて判定の実行を行なう判定処理の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、仮判定フラグに１がセットされているときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、前回の判定処理の実行からｔ分以上経過しているか否かを判断する（Ｓ１１４）。
【００７２】
ｔ分以上経過しているときには（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、前述したと同様に、判定通電処理（Ｓ１２０）を実行する。ｔ分以上経過していないときには（Ｓ１１４：ＮＯ）、判定通電処理（Ｓ１２０）を実行することなく、本判定処理を一旦終了する。これにより、グロープラグ２２の寿命の向上を図ることができると共に、消費電力を低減することができる。
【００７３】
内燃機関１からの排気の低減や燃費の向上等のために、アイドルストップを実行する車両も増加している。アイドルストップ時に毎回前述した判定処理を実行すると、グロープラグ２２の寿命や消費電力に影響を及ぼす。
【００７４】
図９はアイドルストップ時の判定処理の一例を示すフローチャートである。図９に示すように、アイドルストップか否かを判断する（Ｓ１０２）。アイドルストップでないときには（Ｓ１０２：ＮＯ）、本判定処理を一旦終了し、アイドルストップであるときには（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、水温検出センサ２８により検出される水温に応じて、通電電圧Ｖ、通電時間ｔｊ、アフターグロー時間ｔａを算出する（Ｓ１０４）。
【００７５】
算出後、判定通電処理による判定が終了したか否かを判断する（Ｓ１０６）。判定が終了しているときには（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、全気筒の通電を終了する処理を実行し（Ｓ１４０）、判定が終了していないときには（Ｓ１０６：ＮＯ）、仮判定フラグが１か否かを判断する（Ｓ１１０）。仮判定フラグが１でないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、全気筒の通電を終了する処理を実行し（Ｓ１４０）、仮判定フラグが１であるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、前述した判定通電処理を実行する（Ｓ１２０）。
【００７６】
その後、内燃機関１が運転中か否かを判断し（Ｓ１２２）、内燃機関１が運転中でなければ（Ｓ１２２：ＮＯ）、Ｓ１０６以下の処理を繰り返す。内燃機関１が再始動されて運転中であると判断したときには（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、アフターグロー時間ｔａが経過したか否かを判断する（Ｓ１２４）。
【００７７】
アフターグロー時間ｔａが経過していなければ待機し（Ｓ１２４：ＮＯ）、アフターグロー時間ｔａが経過したときには（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、全気筒の通電を終了する処理を実行して（Ｓ１４０）、本判定処理を終了する。
【００７８】
このように、アイドルストップ時には、１度判定通電処理を実行してグロープラグ２２の劣化の判定を行った後は、繰り返して行われるアイドルストップ時には判定通電処理を実行しない。これにより、グロープラグ２２の寿命の向上を図ることができると共に、消費電力を低減することができる。
【００７９】
尚、本実施形態では、電流検出回路６２が検出手段として働き、判定処理の実行が判定手段して働き、仮判定処理の実行が仮判定手段として働く。
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態であるグロープラグ劣化判定装置を適用した車両用の内燃機関の概略構成図である。
【図２】本実施形態のＥＣＵ及びコントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のＥＣＵにおいて実行される判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態のＥＣＵにおいて実行される判定通電処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態のＥＣＵにおいて実行される仮判定フラグをセットする仮判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態のＥＣＵにおいて実行される仮判定通電処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態のＥＣＵにおいて実行される水温に応じてグロープラグへの通電を変えた判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態のＥＣＵにおいて実行されるインターバルを設けて判定の実行を行なう判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態のＥＣＵにおいて実行されるアイドルストップ時の判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態のグロープラグ及び水温と時間の関係を示すグラフである。
【図１１】本実施形態のグロープラグの温度と抵抗との関係を示すグラフである。
【図１２】本実施形態の水温とアフターグロー時間、予熱ガード時間、予熱時間との関係を示すグラフである。
【図１３】本実施形態の水温とアフターグロー時間、仮判定開始時間との関係を示すグラフである。
【図１４】本実施形態の水温、通電電圧、通電時間、グロープラグ温度の関係を示すグラフである。
【図１５】グロープラグ先端の断面図である。
【図１６】グロープラグの温度と抵抗値との時間による変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８１】
１…内燃機関        ２…シリンダ
４…ピストン        ６…シリンダヘッド
８…燃焼室          １２…吸気バルブ
１６…吸気流路      １８…排気バルブ
２０…排気流路      ２１…燃料噴射弁
２２…グロープラグ  ２４…クランク軸
２６…回転数センサ  ２８…水温検出センサ
３０…バッテリ      ５０…電子制御装置
６０…コントローラ  ６１…制御回路
６２…電流検出回路  １００…セラミック抵抗体
１０２…セラミック基体
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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