(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キースイッチがオン位置及びスタート位置とされたときに、バッテリからエンジンに設置された抵抗発熱ヒータを有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であって、
前記エンジンの始動後、前記抵抗発熱ヒータの安定加熱を図る始動後グロー手段と、
前記始動後グロー手段による通電制御の終了よりも後に、前記抵抗発熱ヒータを目標温度まで昇温させ、これを維持するように、前記グロープラグへの通電を制御する中間昇温グロー手段であって、
前記抵抗発熱ヒータについての前記目標温度に応じた目標抵抗値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温手段
を有する中間昇温グロー手段と、
を備え、
前記中間昇温グロー手段は、
前記第１中間昇温手段による通電制御に続いて、前記バッテリから前記グロープラグに印加される電圧値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第２中間昇温手段
を有する
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、
前記第１中間昇温手段は、
前記抵抗発熱ヒータの現在の抵抗値をＲ、前記抵抗発熱ヒータが前記目標温度となったときの抵抗値をＲｏ、前記グロープラグへの印加電圧をＶｂとし、誤差ΔＲ１をΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与え、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶｃ１＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与えたとき、前記デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2に従って算出する算出手段  を有する
グロープラグ通電制御装置。
【請求項３】
キースイッチがオン位置及びスタート位置とされたときに、バッテリからエンジンに設置された抵抗発熱ヒータを有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方法であって、
前記エンジンの始動後、前記抵抗発熱ヒータの安定加熱を図る始動後グローステップと、
前記始動後グローステップの終了よりも後に、前記抵抗発熱ヒータを目標温度まで昇温させ、これを維持するように、前記グロープラグへの通電を制御する中間昇温グローステップであって、
前記抵抗発熱ヒータについての前記目標温度に応じた目標抵抗値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温ステップ
を有する中間昇温グローステップと、
を備え、
前記中間昇温グローステップは、
前記第１中間昇温ステップに続いて、前記バッテリから前記グロープラグに印加される電圧値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第２中間昇温ステップ
を有する
グロープラグ通電制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載のグロープラグ通電制御方法であって、
前記第１中間昇温ステップは、
前記抵抗発熱ヒータの現在の抵抗値をＲ、前記抵抗発熱ヒータが前記目標温度となったときの抵抗値をＲｏ、前記グロープラグへの印加電圧をＶｂとし、誤差ΔＲ１をΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与え、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶ１ｃ＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与えたとき、前記デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2に従って算出する算出ステップ
を有する
グロープラグ通電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及びグロープラグ通電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グロープラグは、抵抗発熱ヒータを用いるものが一般的である。このグロープラグは、抵抗発熱ヒータを主体金具に取り付けて構成され、抵抗発熱ヒータの先端部が燃焼室内に位置するように、ディーゼルエンジンのエンジンブロックに取り付けて使用される。
このようなグロープラグへの通電を制御する装置として、グロープラグ通電制御装置が知られている。従来のグロープラグ通電制御装置では、キースイッチがオン位置とされると、抵抗発熱ヒータの温度がエンジンを始動させるのに十分な温度（例えば１２５０℃）に向けて上昇するように、グロープラグへの通電を制御して、グロープラグに大電力を供給する。このようなステップは、一般にプリグローやプリグローステップなどと呼ばれている。急速加熱が可能なグロープラグでは、数秒間のうちに抵抗発熱ヒータを上記温度まで昇温させることができる。
【０００３】
抵抗発熱ヒータが上記温度に到達した後は、所定時間（例えば８０秒間）、抵抗発熱ヒータの温度が所定の温度（例えば１２５０℃）を維持するように、グロープラグへの通電を制御して、グロープラグに小電力を供給する。このようなステップは、一般にアフターグローやアフターグローステップなどと呼ばれている。エンジン始動前は、エンジンをいつでも始動できるように、抵抗発熱ヒータを十分に高い温度に維持すると共に、エンジン始動後は、エンジンの燃焼室内の暖気を促進させ、また、ディーゼルノックの発生を防止し、騒音や白煙の発生、ＨＣ成分の排出などを抑制できる。
【０００４】
アフターグローステップが終了した後は、通常、グロープラグへの通電は行わない。従って、抵抗発熱ヒータの温度は、徐々に低下し低い値となる。しかしながら、エンジンの燃焼室内が冷えた状態で急にアクセルをふかしてエンジンを高回転や高出力の状態にした場合には、燃焼室内に黒煙が発生することがある。また、高地など空気が薄い所では、燃焼が悪くなって燃焼室内に白煙が発生することがある。このため、アフターグローステップが終了した後でも、再度抵抗発熱ヒータを昇温させて、燃焼室内の暖気を促進し、黒煙や白煙の発生を抑制する必要が生じる。そこで、グロープラグへの通電を再度行って、抵抗発熱ヒータを昇温させている。このようなステップは、一般に中間昇温や中間昇温グロー、中間昇温グローステップなどと呼ばれている。従来の中間昇温グローステップでは、バッテリからグロープラグに印加される電圧値に基づいて、グロープラグに印可する電圧波形のデューティ比を算出し、このデューティ比によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御することで、抵抗発熱ヒータを所定の目標温度（例えば１２５０℃）に向けて昇温している。例えば、特許文献１の請求項６や実施例等に、このような通電制御について記載されている。なお、特許文献１では、この中間昇温グローステップを「一時加熱」と呼んでいる。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８８０１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のグロープラグ通電制御装置では、バッテリからグロープラグに印可される電圧値の基づいたデューティ比によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御する中間昇温グローステップ初期の温度の立ち上がりが遅くなり、抵抗発熱ヒータが目標温度に到達するまでに時間が掛かる。このため、前述したように燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、これを直ちに抑制できなかった。
このような問題を解決する方法として、中間昇温グローステップ初期において、グロープラグへ所定時間にわたり連続通電を行って、抵抗発熱ヒータを急速昇温する方法が考えられる。しかしながら、アフターグローステップが終了した直後に中間昇温グローステップに移行する場合には、抵抗発熱ヒータの温度が十分に低下せずに比較的高温の状態にあるため、この状態から所定時間にわたり連続通電を行うと、抵抗発熱ヒータが目標温度を遙かに超えて昇温し、グロープラグに断線が起きたり、グロープラグの抵抗値が異常となるような耐久性が低下するなどの不具合が生じる。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、中間昇温グローステップにおいて抵抗発熱ヒータを目標温度まで急速昇温できるグロープラグ制御装置及びグロープラグ通電制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その解決手段は、キースイッチがオン位置及びスタート位置とされたときに、バッテリからエンジンに設置された抵抗発熱ヒータを有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であって、前記エンジンの始動後、前記抵抗発熱ヒータの安定加熱を図る始動後グロー手段と、前記始動後グロー手段による通電制御の終了よりも後に、前記抵抗発熱ヒータを目標温度まで昇温させ、これを維持するように、前記グロープラグへの通電を制御する中間昇温グロー手段であって、前記抵抗発熱ヒータについての前記目標温度に応じた目標抵抗値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温手段を有する中間昇温グロー手段と、を備え、前記中間昇温グロー手段は、前記第１中間昇温手段による通電制御に続いて、前記バッテリから前記グロープラグに印加される電圧値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第２中間昇温手段を有するグロープラグ通電制御装置である。
【０００９】
本発明によれば、グロープラグ通電制御装置は、少なくとも、始動後グロー手段と中間昇温グロー手段を備える。
このうち、始動後グロー手段は、エンジンの始動後、抵抗発熱ヒータの安定加熱を図るものである。このような手段により、エンジン始動後も抵抗発熱ヒータを安定に加熱できるので、エンジン燃焼室内の暖気を促進させ、また、ディーゼルノックの発生を防止し、騒音や白煙の発生、ＨＣ成分の排出などを抑制できる。
一方、中間昇温グロー手段は、始動後グロー手段による通電制御の終了よりも後に、抵抗発熱ヒータを目標温度まで再度昇温させ、これを維持するように、グロープラグへの通電を制御するものである。前述したように、エンジン始動後でも、エンジンの燃焼室内が冷えた状態で急にアクセルをふかしてエンジンを高回転や高出力の状態にした場合には、燃焼室内に黒煙が発生することがある。また、高地など空気が薄い所では、燃焼が悪くなって燃焼室内に白煙が発生することがある。しかし、この中間昇温グロー手段により、抵抗発熱ヒータを昇温させて、燃焼室内の暖気を促進することで、黒煙や白煙の発生を抑制できる。
【００１０】
しかし、従来法であるバッテリからグロープラグへ印加される電圧値に基づいたデューティ比によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御する場合には、前述したように、初期の温度の立ち上がりが遅いため、抵抗発熱ヒータが目標温度に到達するまでに時間が掛かる。このため、燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、これを直ちに抑制できない。
これに対し、本発明の中間昇温グロー手段は、抵抗発熱ヒータについての目標温度に応じた目標抵抗値に基づいて、グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温手段を少なくとも有する。抵抗発熱ヒータの抵抗値は、その温度に対応した定常状態にあるので、即ち、抵抗発熱ヒータの抵抗値とその温度との間で相関があるので、目標温度に応じた目標抵抗値に基づいたデューティ比Ｄｔ１を利用すれば、ヒータ温度をより正確に目標温度へ向けて昇温できる。しかも、このようなデューティ比Ｄｔ１により通電をＰＷＭ制御することで、従来法に比して、抵抗発熱ヒータを急速昇温できる。従って、何らかの理由で燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、これを直ちに抑制できる。また、一定時間にわたってグロープラグへ連続通電を行う場合と異なり、始動後グロー手段による通電制御終了直後に中間昇温させる場合にも、抵抗発熱ヒータが目標温度を大きく超えて昇温することを防止できる。このため、グロープラグの断線を防止し、グロープラグの耐久性の低下を抑制できる。なお、例えば、各々の抵抗値に応じたデューティ比Ｄｔ１を予め定めておけば、簡単な制御形態により、ヒータ温度を制御できる。
【００１１】
更に、前記中間昇温グロー手段は、前記第１中間昇温手段による通電制御に続いて、前記バッテリから前記グロープラグに印加される電圧値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第２中間昇温手段を有する。
【００１２】
このように、中間昇温グロー手段は、前述の第１中間昇温手段の他、第２中間昇温手段をも有する。この第２中間昇温手段は、第１中間昇温手段による通電制御に続いて、バッテリからグロープラグに印加される電圧値に基づいて、グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御するものである。
前述の第１中間昇温手段は、抵抗発熱ヒータの急速昇温に優れるが、目標温度付近での温度のバラツキが大きくなることがある。これに対し、第２中間昇温手段は、抵抗発熱ヒータの急速昇温には劣るものの、ヒータ温度を目標温度に安定に維持しやすい。従って、まず第１中間昇温手段による通電制御を行い、これに続いて第２中間昇温手段による通電制御を行うことで、急速昇温が可能になると共に、ヒータ温度を目標温度に安定に維持できる。
【００１３】
更に、上記のいずれかに記載のグロープラグ通電制御装置であって、前記第１中間昇温手段は、前記抵抗発熱ヒータの現在の抵抗値をＲ、前記抵抗発熱ヒータが前記目標温度となったときの抵抗値をＲｏ、前記グロープラグへの印加電圧をＶｂとし、誤差ΔＲ１をΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与え、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶｃ１＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与えたとき、前記デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2に従って算出する算出手段を有するグロープラグ通電制御装置とすると良い。
【００１４】
本発明によれば、第１中間昇温手段は、抵抗発熱ヒータの抵抗値の誤差ΔＲをΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与え、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶｃ１＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与えたとき、デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2 に従って算出する算出手段を有する。このようにしてデューティ比Ｄｔ１を算出し、グロープラグへの通電を制御すれば、第１中間昇温手段による通電制御中、抵抗発熱ヒータをより正確に目標温度へ向けて昇温できる。なお、Ｋ０、Ｋ１は係数である。
【００１５】
また、他の解決手段は、キースイッチがオン位置及びスタート位置とされたときに、バッテリからエンジンに設置された抵抗発熱ヒータを有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方法であって、前記エンジンの始動後、前記抵抗発熱ヒータの安定加熱を図る始動後グローステップと、前記始動後グローステップの終了よりも後に、前記抵抗発熱ヒータを目標温度まで昇温させ、これを維持するように、前記グロープラグへの通電を制御する中間昇温グローステップであって、前記抵抗発熱ヒータについての前記目標温度に応じた目標抵抗値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温ステップを有する中間昇温グローステップと、を備え、前記中間昇温グローステップは、前記第１中間昇温ステップに続いて、前記バッテリから前記グロープラグに印加される電圧値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第２中間昇温ステップを有するグロープラグ通電制御方法である。
【００１６】
本発明によれば、グロープラグ通電制御方法は、少なくとも、始動後グローステップと中間昇温グローステップを備える。
このうち、始動後グローステップでは、エンジンの始動後、抵抗発熱ヒータの安定加熱を図る。このようなステップにより、エンジン始動後も抵抗発熱ヒータを安定に加熱できるので、エンジンの燃焼室内の暖気を促進させ、また、ディーゼルノックの発生を防止し、騒音や白煙の発生、ＨＣ成分の排出などを抑制できる。
一方、中間昇温グローステップでは、始動後グローステップの終了よりも後に、抵抗発熱ヒータを目標温度まで再度昇温させ、これを維持するように、グロープラグへの通電を制御する。前述したように、エンジン始動後でも、燃焼室内に黒煙や白煙が発生する場合があるが、この中間昇温グローステップにより、抵抗発熱ヒータを昇温させて、燃焼室内の暖気を促進することで、黒煙や白煙の発生を抑制できる。
【００１７】
しかし、従来法であるバッテリからグロープラグへ印加される電圧値に基づいたデューティ比によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御する場合には、前述したように、初期の温度の立ち上がりが遅いため、抵抗発熱ヒータが目標温度に到達するまでに時間が掛かる。このため、燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、これを直ちに抑制できない。
これに対し、本発明の中間昇温グローステップは、抵抗発熱ヒータについての目標温度に応じた目標抵抗値に基づいて、グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温ステップを少なくとも有する。抵抗発熱ヒータの抵抗値は、その温度に対応した定常状態にあるので、目標温度に応じた目標抵抗値に基づいたデューティ比Ｄｔ１を利用すれば、ヒータ温度をより正確に目標温度へ昇温できる。しかも、このようなデューティ比Ｄｔ１により通電をＰＷＭ制御することで、従来法に比して、抵抗発熱ヒータを急速昇温できる。従って、何らかの理由で燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、これを直ちに抑制できる。また、一定時間にわたってグロープラグへ連続通電を行う場合と異なり、始動後グローステップ終了直後に中間昇温グローステップを行う場合にも、抵抗発熱ヒータが目標温度を大きく超えて昇温することを防止できる。このため、グロープラグの断線を防止し、グロープラグの耐久性の低下を抑制できる。なお、例えば、各々の抵抗値に応じたデューティ比Ｄｔ１を予め定めておけば、簡単な制御形態により、ヒータ温度を制御できる。
【００１８】
更に、前記中間昇温グローステップは、前記第１中間昇温ステップに続いて、前記バッテリから前記グロープラグに印加される電圧値に基づいて、前記グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２により前記グロープラグへの通電をＰＷＭ制御する第２中間昇温ステップを有する。
【００１９】
このように、中間昇温グローステップは、前述の第１中間昇温ステップの他、第２中間昇温ステップをも有する。この第２中間昇温ステップでは、第１中間昇温ステップに続いて、バッテリからグロープラグに印加される電圧値に基づいて、グロープラグに印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御する。
前述の第１中間昇温ステップは、抵抗発熱ヒータの急速昇温に優れるが、目標温度付近での温度のバラツキが大きくなることがある。これに対し、第２中間昇温ステップは、抵抗発熱ヒータの急速昇温には劣るものの、ヒータ温度を目標温度に安定に維持しやすい。従って、まず第１中間昇温ステップを行い、これに続いて第２中間昇温ステップを行うことで、急速昇温が可能になると共に、ヒータ温度を目標温度に安定に維持できる。
【００２０】
更に、上記のいずれかに記載のグロープラグ通電制御方法であって、前記第１中間昇温ステップは、前記抵抗発熱ヒータの現在の抵抗値をＲ、前記抵抗発熱ヒータが前記目標温度となったときの抵抗値をＲｏ、前記グロープラグへの印加電圧をＶｂとし、誤差ΔＲ１をΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与え、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶ１ｃ＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与えたとき、前記デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2に従って算出する算出ステップを有するグロープラグ通電制御方法とすると良い。
【００２１】
本発明によれば、第１中間昇温ステップは、抵抗発熱ヒータの抵抗値の誤差ΔＲ１をΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与え、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶｃ１＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与えたとき、デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2 に従って算出する算出ステップを有する。このようにしてデューティ比Ｄｔ１を算出し、グロープラグへの通電を制御すれば、第１中間昇温ステップ中、抵抗発熱ヒータをより正確に目標温度へ向けて昇温できる。なお、Ｋ０、Ｋ１は係数である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明のグロープラグ通電制御装置１０１で通電制御されるグロープラグ１について説明する。図１はグロープラグ１の断面図を示す。このグロープラグ１は、筒状の主体金具４と、この主体金具４の軸線Ｏ方向における先端部内側（図中下方）に、自身の先端部を突出させる形で配置された棒状のセラミックヒータ（抵抗発熱ヒータ）２と、このセラミックヒータ２に通電するために、主体金具４の後端部内側（図中上方）に軸線Ｏ方向に挿入された金属軸６とを備える。
【００２３】
主体金具４の内側において金属軸６は主体金具４と絶縁状態に配置されている。金属軸６の後端側外周面と主体金具４の内周面との間には、セラミックリング３１が配置され、更にその後方側には、ガラス充填層３２が形成されている。金属軸６のうちガラス充填層３２と接触する外周面には、ローレット加工等による凹凸が施されている（図中に網掛けで示す）。また、金属軸６の後端部は、主体金具４の後方から延出し、その延出部に絶縁ブッシュ８を介して端子金具７がはめ込まれている。この端子金具７は、周方向の加締め部９により、金属軸６の外周面に対して導通状態で固定されている。
また、グロープラグ１は、その先端側に筒状のヒータ保持リング３を有する。このヒータ保持リング３は、セラミックヒータ２を、先端部２ｓを軸線Ｏ方向において突出させる形で自身の内側に締り嵌め状態にて保持している。また一方で、ヒータ保持リング３は、主体金具４の先端部内側に締り嵌め状態にて保持されている。
【００２４】
セラミックヒータ２は、絶縁性セラミックからなるセラミック基体１３中に抵抗発熱体１１が埋設された棒状のセラミックヒータ素子として構成されている。抵抗発熱体１１は、セラミックヒータ２に対し、軸線Ｏ方向において先端部に埋設されている。また、先端が抵抗発熱体１１に導通し、後端がセラミックヒータ２の後端面２ｒに露出する通電経路部１２，１２が、軸線Ｏ方向に埋設されている。そして、金属製の電極取出部材２６，２７が、通電経路部１２，１２のうち後端面２ｒにある露出領域に対し、金属層を介して電気的に接続している。更に、電極取出部材２６は、リード部１７を介して金属軸６に電気的に接続し、一方、電極取出部材２７は、リード部１６を介してヒータ保持リング３に電気的に接続している。
【００２５】
セラミックヒータ２のセラミック基体１３中には、導電性セラミックからなるセラミック抵抗体ユニット１０が埋設されている。セラミック抵抗体ユニット１０は、第１導電性セラミックからなり、セラミックヒータ２の先端部に配置される第１抵抗体部分１１ａと、第１抵抗体部分１１ａの後方側において、セラミックヒータ２の軸線Ｏ方向に延伸する形で配置され、先端部が第１抵抗体部分１１ａの両端部にそれぞれ接合されると共に、第１導電性セラミックよりも抵抗率が低い第２導電性セラミックからなる一対の第２抵抗体部分１１ｂ，１１ｂとを有する。そして、第１抵抗体部分１１ａが抵抗発熱体を、第２抵抗体部分１１ｂ，１１ｂが通電経路部をそれぞれ構成している。
【００２６】
このグロープラグ１は、主体金具４の外周面に設けられたねじ部５により、ディーゼルエンジン等の内燃機関のエンジンブロックに形成された取付孔に取り付けられる。セラミックヒータ２の発熱部となる先端部は、エンジンの燃焼室に連通する渦流室内に位置決めされる。
【００２７】
次いで、本発明に係るグロープラグ通電制御装置１０１について説明する。図２は本発明のグロープラグ通電制御装置１０１の電気的構成を示すブロック図である。
主制御部１１１は、電源回路１０３を介して、信号処理のための安定した動作電圧を受電する。また、電源回路１０３は、バッテリＢＴからキースイッチＫＳＷ及び端子１０１Ｂを介して受電する。従って、キースイッチＫＳＷをオン位置及びスタート位置にすると、電源回路１０３に電力が供給され、主制御部１１１が動作する。一方、キースイッチＫＳＷをＯＦＦにすると、電源回路１０３への電力供給が途絶え、主制御部１１１は動作を停止する。
【００２８】
また、バッテリＢＴの電力は、端子１０１Ｆを介して、ｎ個存在するスイッチング素子１０５１〜１０５ｎにそれぞれ供給されている。各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎは、本実施形態ではＦＥＴから構成され、バッテリＢＴの電圧は、ＦＥＴのドレインに供給される。各ＦＥＴのソースは、各端子１０１Ｇ１〜１０１Ｇｎを介して、複数（ｎ個）のグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎに接続されている。また、各ＦＥＴのゲートには、主制御部１１１からのスイッチング信号が入力され、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの通電がＯＮ／ＯＦＦされる。また、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎを構成するＦＥＴは、具体的には電流検知機能付きＦＥＴ（Infineon Technologies AG 社製   ＰＲＯＦＥＴ（登録商標））から構成されており、これらから主制御部１１１へ電流信号が出力される。
【００２９】
主制御部１１１には、バッテリＢＴから各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの印加電圧、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの通電電流が入力される。主制御部１１１に入力されたグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの印加電圧とグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの通電電流の大きさは、図示しないＡ／Ｄコンバータによりデジタル化される。
また、主制御部１１１は、インターフェースを介して、マイクロコンピュータにより構成されたエンジン制御ユニット２０１（Engine Control Unit：以下、ＥＣＵとも言う。）と通信可能とされている。また、主制御部１１１は、オルタネータ２１１の駆動信号を入力可能に構成されている。
【００３０】
次いで、このグロープラグ通電制御装置１０１によるグロープラグ１の通電制御について、図３〜図１２に示したフローチャートを参照しつつ説明する。
この通電制御では、基本的に、以下の動作を行う。即ち、操作者がキースイッチＫＳＷをオン位置にすると、プリグロー手段により制御されるプリグローステップに入る。即ち、バッテリＢＴの電圧をグロープラグ１に直接印加して、セラミックヒータ２を短時間で昇温させて目標温度（例えば１２５０℃）まで到達させる。
その後、遷移グロー手段により制御される遷移グローステップに移行する。即ち、グロープラグ１の印加電圧に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２の温度の落ち込みを抑制する。
【００３１】
この遷移グローステップ中に、操作者がキースイッチＫＳＷをスタート位置にすると、今度はクランキンググロー手段により制御されるクランキンググローステップに移行する。即ち、グロープラグ１の印加電圧に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２の温度の落ち込みを抑制し、エンジンの始動性を向上させる。
エンジン始動後は、始動後グロー手段により制御される始動後グローステップに移行する。即ち、グロープラグ１の印加電圧に基づいて、グロープラグ１への通電を所定時間（例えば８０秒間）にわたってＰＷＭ制御し、セラミックヒータ２を目標温度（例えば１２５０℃）として、これを維持する。
【００３２】
始動後グローステップが終了した後に、燃焼室内に黒煙や白煙が発生するなどして、中間昇温を行うべき信号がグロープラグ通電制御装置１０１に入力されると、中間昇温グロー手段により制御される中間昇温グローステップが始まる。即ち、まずグロープラグ１（セラミックヒータ２）の抵抗値に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御し、セラミックヒータ２を目標温度（例えば１２５０℃）に向けて急速昇温する（第１中間昇温ステップ）。その後これに続いて、グロープラグ１の印加電圧に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御し、セラミックヒータ２を目標温度（例えば１２５０℃）とし、これを維持する（第２中間昇温ステップ）。
【００３３】
キースイッチＫＳＷがオン位置にされると、主制御部１１１に電源が投入され、具体的には、バッテリＢＴから、キースイッチＫＳＷ、端子１０１Ｂ、電源回路１０３を介して、主制御部１１１に駆動電圧が印加され、主制御部１１１が所定の手順で作動し始める。そして、図３に示すように、まずステップＳ１において、主制御部１１１のプログラムが初期化される。例えば、グロープラグ１への積算電力量ＧｗはＧｗ＝０とされる。また、プリグロー中フラグ（プリグローステップ中であることを意味するフラグ）がセットされる。一方、その他のフラグ、例えば、プリグロー終了フラグ（プリグローステップが終了していることを意味するフラグ）、スタート信号フラグ（キースイッチＫＳＷがスタート位置とされていることを意味するフラグ）、始動後グロー中フラグ（始動後グローステップ中であることを意味するフラグ）、始動後グロー終了フラグ（始動後グローステップが終了していることを意味するフラグ）、中間昇温信号フラグ（中間昇温を行う信号が入力されていることを意味するフラグ）、第１中間昇温終了フラグ（第１中間昇温ステップが終了していることを意味するフラグ）などは、それぞれクリアされる。
【００３４】
次に、ステップＳ２において、バッテリＢＴからグロープラグ１に印加される電圧値Ｖｂと、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎを通じてグロープラグ１に流れる電流値を取り込む。そして、これらの電圧値Ｖｂと電流値から各々のセラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒを算出する。
【００３５】
次に、ステップＳ３において、スタート信号の入力処理を行う。即ち、図４に示すサブルーチンに進む。具体的には、まずステップＳ３１において、プリグローステップが終了し、始動後グローステップ中でなく、かつ、中間昇温グローステップ中でないことを判断する。即ち、プリグロー終了フラグがセットされ、始動後グロー中フラグがクリアされ、かつ、中間昇温信号フラグがクリアされているかを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ３２に進む。換言すれば、遷移グローステップ中である、あるいはクランキンググローステップ中である、あるいは始動後グローステップ終了後、中間昇温グローステップ中でない場合に、ステップＳ３２に進む。一方、ＮＯの場合には、そのままメインルーチンに戻る。換言すれば、プリグローステップ中、始動後グローステップ中、または、中間昇温グローステップ中の場合に、そのままメインルーチンに戻る。
【００３６】
ステップＳ３２に進んだ場合には、スタート信号を取り込む。そして、ステップＳ３３に進み、スタート信号の入力が０．１ｓｅｃ連続してオンか否か、具体的には、スタート信号の入力が８サイクル連続してオンか否かを判断する。即ち、キースイッチＫＳＷがスタート位置とされているか否かを判断する。０．１ｓｅｃ連続して入力をみるのは、ノイズ等による誤ったスタート信号が入力されている場合を排除するためである。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ３４に進み、スタート信号フラグをセットする。そして、メインルーチンに戻る。一方、ＮＯの場合には、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、スタート信号の入力が０．１ｓｅｃ連続してオフか否か、具体的には、スタート信号の入力が８サイクル連続してオフか否かを判断する。即ち、キースイッチＫＳＷがスタート位置にないかどうかを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ３６に進み、スタート信号フラグをクリアにする。一方、ＮＯの場合には、そのままメインルーチンに戻る。
【００３７】
次に、図３のメインルーチンのステップＳ４において、中間昇温信号の入力処理を行う。即ち、図５に示すサブルーチンに進む。具体的には、まずステップＳ４１において、始動後グローステップが終了しているか否かを判断する。即ち、始動後グロー終了フラグがセットされているかを判断する。ここで、ＮＯの場合には、ステップＳ４４に進み、中間昇温信号フラグをクリアにする。そしてメインルーチンに戻る。一方、ＹＥＳの場合には、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、中間昇温信号が入力しているか否かを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップ４３に進み、中間昇温信号フラグをセットする。そして、メインルーチンに戻る。一方、ＮＯの場合には、ステップＳ４４に進み、中間昇温フラグをクリアにする。そしてメインルーチンに戻る。
【００３８】
次に、図３のメインルーチンのステップＳ５において、遷移グローステップ中に参照するデューティ比Ｄｈと、クランキンググローステップ中に参照するデューティ比Ｄｋと、始動後グローステップ中に参照するデューティ比Ｄａと、第２中間昇温ステップ中に参照するデューティ比Ｄｔ２をそれぞれ算出する。
具体的には、遷移グローステップに関しては、グロープラグ１に印加される電圧値に基づいて、グロープラグ１に印加する電圧波形のデューティ比Ｄｈを算出する。例えば、グロープラグ１に印加される電圧値とデューティ比Ｄｈとの関係を示すテーブルまたは関数の形で用意しておき、これを参照してデューティ比Ｄｈを決定するようにすればよい。
同様に、クランキンググローステップに関しても、グロープラグ１に印加される電圧値に基づいて、グロープラグ１に印加する電圧波形のデューティ比Ｄｋを算出する。例えば、グロープラグ１に印加される電圧値とデューティ比Ｄｋとの関係を示すテーブルまたは関数の形で用意しておき、これを参照してデューティ比Ｄｈを決定するようにすればよい。なお、クランキンググローステップ中に参照されるデューティ比Ｄｋは、遷移グローステップ中におけるグロープラグ１に印加される電圧値が、クランキンググローステップ中におけるグロープラグ１に印加される電圧値と同一であると仮定したときに、遷移グローステップで参照される仮想デューティ比Ｄｈｈよりも大きい値とされる。
【００３９】
また同様に、始動後グローステップに関しても、グロープラグ１に印加される電圧値に基づいて、グロープラグ１に印加する電圧波形のデューティ比Ｄａを算出する。例えば、グロープラグ１に印加される電圧値とデューティ比Ｄａとの関係を示すテーブルまたは関数の形で用意しておき、これを参照してデューティ比Ｄａを決定するようにすればよい。
また同様に、第２中間昇温ステップに関しても、グロープラグ１に印加される電圧値に基づいて、グロープラグ１に印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出する。例えば、グロープラグ１に印加される電圧値とデューティ比Ｄｔ２との関係を示すテーブルまたは関数の形で用意しておき、これを参照してデューティ比Ｄｔ２を決定するようにすればよい。
【００４０】
次に、ステップＳ６において、第１中間昇温ステップ中に参照されるデューティ比Ｄｔ１を算出する。即ち、図６に示すサブルーチンに進む。ここでは、まずステップＳ６１において、セラミックヒータ２の抵抗値の誤差ΔＲ１の計算を行う。具体的には、セラミックヒータ２の現在の抵抗値をＲ、始動後グローステップ中にメモリした各セラミックヒータ２の抵抗値をＲｏとし、抵抗値の誤差ΔＲ１をΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与える。次に、ステップＳ６２に進み、制御実効電圧値Ｖｃ１を計算する。具体的には、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶｃ１＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与える。なお、Ｋ０、Ｋ１は定数であるが、Ｋ０、Ｋ１＞０である。続いて、ステップＳ６３に進み、デューティ比Ｄｔ１を計算する。具体的には、デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2 に従って算出する。なお、Ｖｂは、ステップＳ２で取り込んだ電圧値（グロー電圧）である。そして、メインルーチンに戻る。
【００４１】
次に、図３のメインルーチンのステップＳ７において、クランキング中か否かを判断する。即ち、スタート信号フラグがセットされているかを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ８に進む。一方、ＮＯの場合には、ステップＳ９に進む。
ステップＳ８に進んだ場合には、クランキンググローの処理を行う。即ち、図７に示すサブルーチンに進む。ここでは、ステップＳ８１において、クランキング通電をオンにする。即ち、ステップＳ５で算出したデューティ比Ｄｋに基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。その後、メインルーチンに戻る。
【００４２】
次に、図３のメインルーチンでステップＳ７からステップＳ９に進んだ場合には、オルタネータが発動中か否かを判断する。
ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０の始動後グローの処理に進む。即ち、図８に示すサブルーチンに進む。ここでは、まずステップＳ１０１において、始動後グローステップの所定時間（例えば８０秒間）が経過したか否かを判断する。具体的には、後述するステップＳ１０２においてカウントアップするカウンタが所定値となったか否かで判断する。ここで、ＮＯの場合には、ステップＳ１０２に進み、始動後グロー通電をオンとすると共に、始動後グロー中フラグをセットする。また、上記のように始動後グローステップの所要時間をカウントアップする。始動後グロー通電は、ステップＳ５で算出したデューティ比Ｄａに基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２の温度がまだ目標温度になっていない場合には、目標温度となるようにし、あるいは、既に目標温度をなっている場合には、この温度を維持するものである。
【００４３】
ステップＳ１０２の後は、ステップＳ１０３に進み、セラミックヒータ２の抵抗値をメモリする時間（例えば、始動後グローステップが開始してから５秒後）になったか否かを判断する。ここで、ＮＯの場合、即ち、まだメモリ時間になっていない場合及び既にメモリ時間を過ぎた場合には、そのままメインルーチンに戻る。一方、ＹＥＳの場合、即ち、メモリ時間になっている場合には、ステップＳ１０４に進み、その時点での各セラミックヒータ２の抵抗値Ｒを抵抗値Ｒｏとしてメモリに格納する。その後、メインルーチンに戻る。
他方、ステップＳ１０１においてＹＥＳの場合には、ステップＳ１０５に進む。そして、始動後グロー通電をオフとし、始動後グロー中フラグをクリアし、更に、始動後グロー終了フラグをセットする。その後、メインルーチンに戻る。
【００４４】
次に、図３のメインルーチンのステップＳ９においてＮＯの場合について説明すると、この場合には、ステップＳ１１のプリグロー処理に進む。即ち、図９に示すサブルーチンに進む。ここでは、まずステップＳ１１１において、プリグローステップ中であるか否かを判断する。即ち、プリグロー中フラグがセットされているかを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１１２に進み、１サイクルの期間中にグロープラグ１に投入された電力量（Ｇｗ１）を計算する。次に、ステップＳ１１３に進み、グロープラグ１の積算電力量（Ｇｗ）を算出する。即ち、以前の積算電力量Ｇｗに新たに投入された電力量Ｇｗ１を加算して、新たな積算電力量Ｇｗとする。
【００４５】
次に、ステップＳ１１４において、この積算電力量Ｇｗが、プリグローステップにおける目標温度に対応する目標投入量を越えたか否かを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１１５に進み、プリグロー通電をオフとする。また、プリグロー中フラグをクリアし、一方で、プリグロー終了フラグをセットする。その後、メインルーチンに戻る。一方、ステップＳ１１４においてＮＯの場合には、ステップＳ１１６に進み、プリグロー通電をオンとする。具体的には、グロープラグ１へ連続通電を行う。その後、メインルーチンに戻る。
なお、ステップＳ１１１の判断においてＮＯの場合には、そのままメインルーチンに戻る。
【００４６】
次に、図３のメインルーチンのステップＳ１２では、遷移グロー処理を行う。即ち、図１０に示すサブルーチンに進む。ここでは、まずステップＳ１２１において、クランキングステップ中か否か、あるいは、始動後グローステップ中か否かを判断する。即ち、スタート信号フラグがセットされているか、あるいは、始動後グロー中フラグがセットされているかを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１２７に進み、遷移グロー通電をオフとする。そして、メインルーチンに戻る。一方、ＮＯの場合には、ステップＳ１２２に進み、遷移グローステップの所定時間が経過したか否かを判断する。具体的には、後述するステップＳ１２４でカウントアップするカウンタが所定値となったか否かを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１２６に進み、遷移グロー通電をオフとする。そしてその後、メインルーチンに戻る。一方、ＮＯの場合には、ステップＳ１２３に進み、プリグローステップが終了したか否かを判断する。即ち、プリグロー終了フラグがセットされているかを判断する。ここで、ＮＯの場合には、ステップＳ１２５に進み、遷移グロー通電をオフとする。そしてその後、メインルーチンに戻る。これに対し、ステップＳ１２３においてＹＥＳの場合には、ステップＳ１２４に進み、遷移グロー通電をオンとする。この遷移グロー通電は、ステップＳ５で算出されたデューティ比Ｄｈに基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２の温度の落ち込みを抑制する。また、ステップＳ１２４では、前述したように、遷移グローステップの所定時間をカウントアップする。その後、メインルーチンに戻る。
【００４７】
次に、図３のメインルーチンに戻ってステップＳ１３に進み、中間昇温グローステップ中であるか否かを判断する。即ち、中間昇温信号フラグがセットされているかを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１４に進み、第１中間昇温処理を行う。即ち、図１１に示すサブルーチンに進む。ここでは、まずステップＳ１４１において、第１中間昇温ステップの所定時間（本実施例では２秒間）が経過したか否かを判断する。具体的には、後述するステップＳ１４２でカウントアップするカウンタが所定値となったか否かを判断する。ここで、ＮＯの場合には、ステップＳ１４２に進み、第１中間昇温通電をオンとする。この第１中間昇温通電は、ステップＳ６で算出されたデューティ比Ｄｔ１に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２を急速昇温させる。また、ステップＳ１４２では、前述したように、第１中間昇温ステップの所定時間をカウントアップする。その後、メインルーチンに戻る。一方、ステップＳ１４１においてＹＥＳの場合には、ステップＳ１４３に進み、第１中間昇温通電をオフとし、また、第１中間昇温終了フラグをセットする。その後、メインルーチンに戻る。
【００４８】
次に、図３のメインルーチンのステップＳ１５に進み、第１中間昇温処理（第１中間昇温ステップ）が終了したか否かを判断する。即ち、第１中間昇温終了フラグがセットされているかを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１６に進み、第２中間昇温処理を行う。即ち、図１２に示すサブルーチンに進む。ここでは、ステップＳ１６１において、第２中間昇温通電をオンとする。この第２中間昇温通電は、ステップＳ５で算出されたデューティ比Ｄｔ２に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２を中間昇温グローステップにおける目標温度に維持する。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１７に進む。
なお、ステップＳ１３においてＮＯの場合には、そのままステップＳ１７に進む。同様に、ステップＳ１５においてＮＯの場合にも、ステップＳ１７に進む。
【００４９】
ステップＳ１７では、１２．５ｍｓが経過したか否かを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ２に返る。一方、ＮＯの場合には、この時間が経過するまでステップＳ１７を繰り返す。
本発明のグロープラグ通電制御装置１０１は、以上で述べた通電制御を行う。
【００５０】
（実施例１）
次いで、具体的な実施例について説明する。本実施例では、操作者がキースイッチＫＳＷをオン位置とした後、しばらくしてから、即ち、セラミックヒータ２が十分に加熱されてから、キースイッチＫＳＷをスタート位置としエンジンを始動させる。その後、十分な時間が経過した後、即ち、セラミックヒータ２の温度が十分に低下した後、何らかの理由で中間昇温をすべき信号が入力された場合のグロープラグ通電制御装置１０１の通電制御について説明する。
【００５１】
図１３は、本発明のグロープラグ通電制御装置１０１を使用したときのグロープラグ１の温度変化についてに示す。本実施例では、グロープラグ１を、炭素鋼製のブロックに形成した試験用プラグホールに装着し、セラミックヒータ２の先端部外側に熱電対を接触させて、セラミックヒータ２の温度を測定した。なお、この机上試験では、４００℃以下の温度は測定不能であったため、４００℃以上における温度変化を示してある。また、この机上実験は、すべて無風状態で行っているので、クランキンググローステップ、始動後グローステップ及び中間昇温グローステップにおけるヒータ温度は、実際にエンジンで使用される場合とは異なる結果となっている。即ち、実際にエンジンで使用された場合には、クランキンググローステップ、始動後グローステップ及び中間昇温グローステップにおける到達温度は、それぞれプリグローステップ及び遷移グローステップの到達温度（本実施例では１２５０℃）とほぼ同じ値となる。
【００５２】
（プリグローステップ）
まず、操作者がキースイッチＫＳＷをオン位置とすると、プリグローステップに入り、プリグロー手段によるグロープラグ１への通電制御により、セラミックヒータ２がプリグローステップにおける目標温度（本実施例では１２５０℃）までほぼ直線的に上昇する（図１３参照）。
前述のフローチャートに沿って説明すると、キースイッチＫＳＷがオン位置とされると、ステップＳ１に進み（図３参照）、グロープラグ通電制御装置１０１が初期化され、プリグロー中フラグがセットされると共に、その他のフラグがクリアされる。続いて、ステップＳ２に進むが、この段階ではまだグロープラグ１に通電されていないので、抵抗値Ｒは算出されない。次に、ステップＳ３のサブルーチンに進む（図４参照）。ステップＳ３１では、現在プリグローステップ中であって、プリグローステップがまだ終了していないので（プリグロー終了フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断される。従って、そのままメインルーチンに戻る。次に、ステップＳ４のサブルーチンに進む（図５参照）。ステップＳ４１では、まだ始動後グローステップが終了していないので（始動後グロー終了フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ４４に進む。そして、中間昇温信号フラグが引き続きクリアされる。その後、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ５に進むが（図３参照）、この段階ではまだグロープラグ１に通電されていないので、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２は算出されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進むが（図６参照）、この段階では目標抵抗値Ｒｏがまだメモリされていないので、デューティ比Ｄｔ１は算出されない。
【００５３】
次に、メインルーチンのステップＳ７に進む（図３参照）。ステップＳ７では、クランキング中でないので（スタート信号フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、まだオルタネータは発動していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１１のサブルーチンに進む（図９参照）。ステップＳ１１１では、プリグローステップ中であるので（プリグロー中フラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、この段階ではまだグロープラグ１への通電が行われていなめ、電力量ＧＷ１＝０とされる。そして、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３では、積算電力量Ｇｗの初期値が０であり、また、投入された電力量Ｇｗ１も０であるため、Ｇｗ＝０とされる。続いて、ステップＳ１１４では、積算電力Ｇｗが目標投入量に達していないため、ＮＯと判断され、ステップＳ１１６に進む。そして、プリグロー通電がオンとされる。即ち、セラミックヒータ２を急速昇温すべく、バッテリＢＴからグロープラグ１へ連続通電が行われる。その後、メインルーチンに戻る。
【００５４】
次に、ステップＳ１２のサブルーチンに進む（図１０参照）。ステップＳ１２１では、クランキング中でもなく（スタート信号フラグがクリアされており）、始動後グローステップ中でもないので（始動後グロー中フラグもクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２では、まだ遷移グローステップではなく、遷移グローステップの所定時間が経過していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３では、現在プリグローステップ中であって、まだプリグローステップが終了していないので（プリグロー終了フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ１２５に進む。そして、遷移グロー通電が引き続きオフとされる。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１３に進む（図３参照）。次に、ステップＳ１３では、まだ中間昇温グローステップ中でないので（中間昇温信号フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、ステップＳ２に返る。
【００５５】
次に、ステップＳ２において、グロープラグ１に印加される電圧値Ｖｂとグロープラグ１を流れる電流値が取り込まれ、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。続いて、ステップＳ３に進むが、前サイクルと同様、ステップＳ３１を経てメインルーチンに戻る（図４参照）。次に、ステップＳ４に進むが、前サイクルと同様、ステップＳ４１、ステップＳ４４を経てメインルーチンに戻る（図５参照）。次に、ステップＳ５において（図３参照）、ステップＳ２で取り込んだ電圧値Ｖｂに基づいて、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出されるが、このプリグローステップ中には、これらのデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２は参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進むが（図６参照）、前サイクルと同様、デューティ比Ｄｔ１は算出されない。
【００５６】
次に、ステップＳ７に進む（図３参照）。ステップＳ７では、前サイクルと同様、クランキング中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ９に進む。ステップＳ９でも、前サイクルと同様、オルタネータが発動していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１１のサブルーチンに進む（図９参照）。ステップＳ１１１では、上記のように、現在プリグローステップ中であるので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、１サイクルの期間中にグロープラグ１に投入された電力量ＧＷ１を計算する。続いて、ステップＳ１１３に進み、積算電力量Ｇｗを計算する。即ち、１サイクル前の積算電力量Ｇｗ（ここでは０）に、新たに投入された電力量Ｇｗ１を加算し、新たな積算電力量Ｇｗとする。次に、ステップＳ１１４では、積算電力量Ｇｗがまだ目標投入量に達していないため、ＮＯと判断され、ステップＳ１１６に進む。そして、引き続きプリグロー通電がオンとされる。その後、メインルーチンに戻る。
【００５７】
次に、ステップＳ１２のサブルーチンに進むが（図１０参照）、前サイクルと同様、ステップＳ１２１、ステップＳ１２２、ステップＳ１２３、ステップＳ１２５を経て、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ１３では（図３参照）、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００５８】
その後は、積算電力量Ｇｗが目標投入量を超えるまで（図９のステップＳ１１４参照）、しばらくの間、上記のサイクルを繰り返す。そして、積算電力量Ｇｗが目標投入量を超えた場合には、ステップＳ１１４でＹＥＳと判断され（図９参照）、ステップＳ１１５に進み、プリグロー通電がオフとされる。また、プリグロー中フラグがクリアされ、一方で、プリグロー終了フラグがセットされる。このとき、セラミックヒータ２の温度は、図１３に示すように、目標温度（１２５０℃）に到達している。この目標温度に到達するまでの所要時間は約３秒である。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１２のサブルーチンに進む（図１０参照）。ステップＳ１２１では、前サイクルと同様、クランキング中でも始動後グローステップ中でもないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２でも、前サイクルと同様、まだ遷移グローステップの所定時間が経過していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３においては、上記のサイクルとは異なり、プリグローステップが終了しているので（プリグロー終了フラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１２４に進む。
【００５９】
（遷移グローステップ）
次に、ステップＳ１２４において、遷移グロー通電がオンとされる。即ち、ここで、プリグローステップから遷移グローステップに移行する。この遷移グローステップでは、図１３に示すように、このステップ中、セラミックヒータ２を遷移グローステップにおける目標温度（本実施例では１２５０℃）に維持し、温度の落ち込みを防止する。この遷移グロー通電は、前述したように、デューティ比Ｄｈに基づいてグロープラグ１へＰＷＭ通電される。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００６０】
次に、ステップＳ２では、前サイクルと同様、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。続いて、ステップＳ３のサブルーチンに進む（図４参照）。ステップＳ３１では、プリグローステップが終了し（プリグロー終了フラグがセットされ）、始動後グローステップ中でもなく（始動後グロー中フラグがクリアされており）、かつ、中間昇温グローステップ中でもないので（中間昇温信号フラグがクリアされているので）、上記のサイクルとは異なり、ＹＥＳと判断され、ステップＳ３２に進む。そして、ステップＳ３２でスタート信号を取り込んだ後、ステップＳ３３に進む。しかし、この段階でまだ操作者がキースイッチＫＳＷをスタート位置にしないので、連続したスタート信号の入力はなく、ＮＯと判断される。そして、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、この段階ではスタート信号の入力がまだ８サイクル連続してオフとされていないため、ＮＯと判断される。なお、スタート信号フラグは、ステップＳ１にてクリアされているので、そのクリア状態が維持される。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ４に進むが（図３参照）、前サイクルと同様、ステップＳ４１、ステップＳ４４を経てメインルーチンに戻る（図５参照）。次に、ステップＳ５に進み（図３参照）、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出される。但し、この遷移グローステップ中には、このステップに関するデューティ比Ｄｈ以外のデューティ比Ｄｋ、Ｄａ、Ｄｔ２は参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進むが（図６参照）、前サイクルと同様、デューティ比Ｄｔ１は算出されない。
【００６１】
次に、ステップＳ７に進む（図３参照）。ステップＳ７では、前サイクルと同様、クランキング中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ９に進む。ステップＳ９でも、前サイクルと同様、オルタネータが発動していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１１のサブルーチンに進む（図９参照）。ステップＳ１１１では、既にプリグローステップが終了しているので（プリグロー中フラグがクリアされているので）、上記のサイクルとは異なり、ＮＯと判断され、そのままメインルーチンに戻り、ステップＳ１２に進む。
【００６２】
ステップＳ１２のサブルーチンでは（図１０参照）、ステップＳ１２１において、前サイクルと同様、クランキング中でも始動後グローステップ中でもないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２では、遷移グローステップの所定時間がまだ経過していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３では、前サイクルと同様、プリグローステップが終了しているので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１２４に進む。そして、引き続き遷移グロー通電がオンとされる。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では（図３参照）、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００６３】
その後は、キースイッチＫＳＷが連続して０．１秒間スタート位置とされるか（図４のステップＳ３３参照）、あるいは、遷移グローステップの所定時間が経過するまで（図１０のステップＳ１２２参照）、上記のサイクルを繰り返す。
キースイッチＫＳＷが連続して０．１秒間スタート位置とされないまま所定の遷移グローステップの所定時間が経過した場合には、図１０に示すサブルーチンのステップＳ１２２においてＹＥＳと判断され、ステップＳ１２６に進む。そして、遷移グロー通電がオフとされる。即ち、遷移グローステップが終了する。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では（図３参照）、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００６４】
（クランキンググローステップ）
一方、遷移グローステップの所定時間が経過する前に（本実施例では、遷移グローステップの開始から２秒後に）、キースイッチＫＳＷが０．１秒間連続してスタート位置とされた場合には、ステップＳ３のサブルーチン（図４参照）のステップＳ３３において、連続したスタート信号入力が認められるので、ＹＥＳと判断される。そして、ステップＳ３４に進み、スタート信号フラグがセットされる。即ち、ここで、遷移グローステップからクランキンググローステップに移行する。つまり、クランキングの期間中、セラミックヒータ２をクランキンググローステップにおける目標温度（本実施例では１２５０℃）に維持し、ヒータ温度の落ち込みを抑えるように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。なお、図１３に結果を示す机上試験は、無風状態で行われているため、セラミックヒータ２の到達温度は１３５０℃と高くなっている。
【００６５】
次に、ステップＳ４のサブルーチンに進むが（図５参照）、前サイクルと同様、ステップＳ４１、ステップＳ４４を経てメインルーチンに戻る。次に、ステップＳ５において（図３参照）、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出される。但し、このクランキンググローステップ中には、このステップに関するデューティ比Ｄｋ以外のデューティ比Ｄｈ，Ｄａ，Ｄｔ２は参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進むが（図６参照）、前サイクルと同様、デューティ比Ｄｔ１は算出されない。
【００６６】
次に、ステップＳ７に進む（図３参照）。ステップＳ７では、上記のサイクルと異なり、現在クランキング中であり、スタート信号フラグがセットされているので、ＹＥＳと判断される。そして、ステップＳ８のサブルーチンに進み（図７参照）、ステップＳ８１において、クランキング通電がオンとされる。このクランキング通電は、前述したように、デューティ比Ｄｋに基づいてグロープラグ１へＰＷＭ通電される。
その後は、メインルーチンに戻り、ステップＳ１２のサブルーチンに進む（図１０参照）。ステップＳ１２１では、上記のサイクルとは異なり、クランキング中であるので（スタート信号フラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１２７に進む。そして、遷移グロー通電は引き続きオフとされる。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００６７】
次に、ステップＳ２では、前サイクルと同様、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。続いて、ステップＳ３のサブルーチンに進む（図４参照）。ステップＳ３１では、プリグローステップが終了し、始動後グローステップ中でもなく、かつ、中間昇温ステップ中でもないので、前サイクルと同様、ＹＥＳと判断され、ステップＳ３２に進み、スタート信号が取り込まれる。次に、ステップＳ３３では、連続したスタート信号入力が認められるので、ＹＥＳと判断される。そして、ステップＳ３４に進み、引き続きスタート信号フラグがセットされる。その後は、クランキングが終了し（連続したスタート信号の入力が無くなり）（図４のステップＳ３３参照）、エンジンが始動してオルタネータが発動するまで（図３のステップＳ９参照）、上記のサイクルが繰り返される。
【００６８】
（始動後グローステップ）
エンジンが始動した場合には、操作者はキースイッチＫＳＷをスタート位置からオン位置に戻すので、ステップＳ３のサブルーチンのステップＳ３３において（図４参照）、０．１秒間連続したスタート信号入力が認められなければ、ＮＯと判断され、ステップＳ３５にてＹＥＳと判断される。次に、ステップＳ３６に進み、スタート信号フラグがクリアされる。即ち、ここで、クランキンググローステップから始動後グローステップに移行する。つまり、セラミックヒータ２を始動後グローステップにおける目標温度（本実施例では１２５０℃）とし、これを維持するように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。なお、図１３に結果を示す机上試験は、無風状態で行われているため、セラミックヒータ２の到達温度は約１４００℃と高くなっている。
【００６９】
次に、ステップＳ４のサブルーチンに進み（図５参照）、ステップＳ４１において、前サイクルと同様、まだ始動後グローステップが終了していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ４４を経てメインルーチンに戻る。次に、ステップＳ５において（図３参照）、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出される。但し、この始動後グローステップ中には、このステップに関するデューティ比Ｄａ以外のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄｔ２は参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進むが（図６参照）、前サイクルと同様、デューティ比Ｄｔ１は算出されない。
【００７０】
次に、ステップＳ７では、もはやクランキング中でなく、スタート信号入力フラグが既にクリアされているので、ＮＯと判断され、ステップＳ９に進む（図３参照）。ステップＳ９では、上記のサイクルとは異なり、エンジンの始動によりオルタネータが発動しているので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１０のサブルーチンに進む（図８参照）。ステップＳ１０１では、まだ始動後グローステップの所定時間（本実施例では８０秒間）が経過していないため、ＮＯと判断され、ステップＳ１０２に進む。そして、始動後グロー通電がオンとされ、また、始動後グロー中フラグがセットされる。始動後グロー通電は、前述したように、セラミックヒータ２がまだ目標温度（１２５０℃）となっていない場合には、この目標温度となるようにグロープラグ１への通電をデューティ比Ｄａに基づいてＰＷＭ制御し、既にこの目標温度となっている場合には、この温度を維持するようにグロープラグ１への通電をデューティ比Ｄａに基づいてＰＷＭ制御する。その後、ステップＳ１０３に進み、セラミックヒータ２の抵抗値Ｒをメモリする時間にまだなっていないので、ＮＯと判断され、メインルーチンに戻る。
【００７１】
次に、ステップＳ１２のサブルーチンに進む（図１０参照）。ステップＳ１２１では、始動後グローステップ中であるので（始動後グローフラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１２７に進む。そして、遷移グロー通電が引き続きオフとされる。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
次に、ステップＳ２において、前サイクルと同様、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。
【００７２】
その後は、セラミックヒータ２の抵抗値Ｒをメモリする時間になるまで（図８のステップＳ１０３参照）、具体的には、本実施例では、始動後グローステップの開始から５秒経過するまで、上記のサイクルが繰り返される。そして、始動後グローステップの開始から５秒経過すると、ステップＳ１０３でＹＥＳと判断され、ステップＳ１０４に進み、各セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが抵抗値Ｒｏとして格納される。その後、メインルーチンに戻る。
【００７３】
その後は、始動後グローステップの所定時間が経過するまで（図８のステップＳ１０１参照）、上記のサイクルが繰り返される。なお、抵抗値Ｒｏがメモリされると、ステップＳ６においてデューティ比Ｄｔ１が算出されるようになる（図６参照）。但し、この期間中は、このデューティ比Ｄｔ１は参照されない。始動後グローステップの所定時間が経過すると、ステップＳ１０１において（図８参照）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１０５に進む。そして、始動後グロー通電がオフとされ、また、始動後グロー中フラグがクリアされる。更に、始動後グロー終了フラグがセットされる。これにより、始動後グローステップが終了する。従って、図１３に示すように、時間の経過と共にセラミックヒータ２の温度が低下していく。
【００７４】
次に、ステップＳ１０を経た後は、ステップＳ１２に進む（図３参照）。そして、ステップＳ１２のサブルーチンのステップＳ１２１において（図１０参照）、クランキング中でもなく（スタート信号フラグがクリアされており）、始動後グローステップ中でもないので（始動後グロー中フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２では、遷移グローステップが終了しているので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１２６に進み、引き続き遷移グロー通電がオフとされる。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中でないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００７５】
次に、ステップＳ２では、前サイクルと同様、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。続いて、ステップＳ３のサブルーチンに進む（図４参照）。ステップＳ３１では、プリグローステップが終了し、始動後グローステップ中でもなく、かつ、中間昇温グローステップ中でもないので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ３２に進み、スタート信号が取り込まれる。次に、ステップＳ３３では、連続したスタート信号入力が認められないので、ＮＯと判断される。次に、ステップＳ３５においてＹＥＳと判断され、ステップＳ３６に進む。そして、スタート信号フラグが引き続きクリアされ、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ４のサブルーチンに進み（図５参照）、ステップＳ４１において、上記のサイクルとは異なり、始動後グローステップが終了しているので（始動後終了フラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、まだ中間昇温信号の入力がないので、ＮＯと判断され、ステップＳ４４に進み、中間信号入力フラグが引き続きクリアされる。
【００７６】
次に、ステップＳ５において（図３参照）、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出されるが、この期間中は、これらのデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２は参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進み（図６参照）、デューティ比Ｄｔ１が算出されるが、上記のように、この期間中は、このデューティ比Ｄｔ１も参照されない。次に、ステップＳ７に進む（図３参照）。ステップＳ７では、クランキング中でないので、ＮＯと判断され、ステップ９に進む。ステップ９では、オルタネータが発動しているので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１０に進む。その後は、中間昇温信号の入力があるまで（図５のステップＳ４２参照）、上記のサイクルが繰り返される。
【００７７】
（中間昇温グローステップ（第１中間昇温ステップ））
中間昇温信号が入力されると、ステップＳ４のサブルーチンのステップＳ４２において（図５参照）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４３に進む。そして、中間昇温信号フラグがセットされる。即ち、ここから、中間昇温グローステップが始まる。具体的には、まず、第１中間昇温ステップが所定時間行われ（本実施例では２秒間）、セラミックヒータ２が中間昇温グローステップにおける目標温度（本実施例では１２５０℃）に向けて上昇するように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。続いて、第２中間昇温ステップが行われ、セラミックヒータ２がこの目標温度を維持するように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。なお、図１３に結果を示す机上試験は、無風状態で行われているため、セラミックヒータ２の到達温度は約１４００℃と高くなっている。
【００７８】
次に、メインルーチンに戻って、ステップＳ５に進み（図３参照）、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出されるが、この第１中間昇温ステップ中は、これらのデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２は参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進む（図６参照）。ステップＳ６１では、抵抗値Ｒｏが既にメモリされているので、これを用いて、現在のセラミックヒータ２の抵抗値Ｒとの差から、抵抗値の誤差ΔＲ１の計算を行う。その後、ステップＳ６２に進み、制御実効電圧値Ｖｃ１を計算する。更に、ステップＳ６３に進み、この第１中間昇温ステップで参照されるデューティ比Ｄｔ１を計算する。その後、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ７に進み（図３参照）、クランキング中ではないので、ＮＯと判断される。その後、ステップＳ９に進み、オルタネータが発動しているので、ＹＥＳと判断される。次に、ステップＳ１０のサブルーチンに進むが（図８参照）、前サイクルと同様、ステップＳ１０１、ステップＳ１０５を経て、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ１２のサブルーチンに進むが（図１０参照）、前サイクルと同様、ステップＳ１２１、ステップＳ１２２、ステップＳ１２６を経て、メインルーチンに戻る。
【００７９】
次に、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では、上記のサイクルとは異なり、中間昇温グローステップ中であるので（中間昇温信号フラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４のサブルーチンでは（図１１参照）、ステップＳ１４１において、第１中間昇温ステップの所定時間（本実施例では２秒間）がまだ経過していないので、ＮＯと判断され、ステップＳ１４２に進む。そして、第１中間昇温通電がオンとされる。第１中間昇温通電は、前述したように、ステップＳ６で算出されたデューティ比Ｄｔ１に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２を急速昇温させる。次に、メインルーチンに戻り、ステップＳ１５に進む（図３参照）。ステップＳ１５では、第１中間昇温ステップがまだ終了していないので（第１中間昇温終了フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００８０】
次に、ステップＳ２では、前サイクルと同様、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。続いて、ステップＳ３のサブルーチンに進む（図４参照）。ステップＳ３１では、上記のサイクルとは異なり、中間昇温グローステップ中であるので（中間昇温信号フラグがセットされているので）、ＮＯと判断され、そのままメインルーチンに戻る。次に、ステップＳ４のサブルーチンに進み（図５参照）、ステップＳ４１において、始動後グローステップが終了しているので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、依然として中間昇温信号が入力されているので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４３に進み、中間昇温信号フラグが引き続きセットされる。その後は、第１中間昇温ステップの所定時間が経過するまで（図１１のステップＳ１４１参照）、上記のサイクルが繰り返される。
【００８１】
（中間昇温グローステップ（第２中間昇温ステップ））
第１中間昇温ステップの所定時間が経過した場合には、ステップＳ１４のサブルーチンのステップＳ１４１において（図１１参照）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１４３に進む。そして、第１中間昇温通電がオフとされる。また、第１中間昇温終了フラグがセットされる。即ち、ここで、第１中間昇温ステップからから第２中間昇温ステップに移行する。その後、メインルーチンに戻り、ステップＳ１５に進む（図３参照）。ステップＳ１５では、上記のサイクルとは異なり、第１中間昇温ステップが既に終了しているので（第１中間昇温終了フラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６のサブルーチンでは（図１２参照）、ステップＳ１６１において、第２中間昇温通電がオンとされる。この第２中間昇温通電は、ステップＳ５で算出されたデューティ比Ｄｔ２に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、セラミックヒータ２を中間昇温グローステップにおける目標温度に維持する。次に、メインルーチンに戻り、ステップＳ１７に進む（図３参照）。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。
【００８２】
次に、ステップＳ２では、前サイクルと同様、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。続いて、ステップＳ３のサブルーチンに進むが（図４参照）、前サイクルと同様、ステップＳ３１を経て、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ４のサブルーチンに進み（図５参照）、ステップＳ４１において、前サイクルと同様、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、依然中間昇温信号の入力があるので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４３に進み、中間信号入力フラグが引き続きセットされる。次に、メインルーチンに戻り、ステップＳ５において（図３参照）、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出されるが、この第２中間昇温ステップ中は、このステップに関するデューティ比Ｄｔ２以外のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａは参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進み（図６参照）、デューティ比Ｄｔ１が算出されるが、この期間中には、このデューティ比Ｄｔ１は参照されない。
【００８３】
次に、ステップＳ７に進み（図３参照）、クランキング中ではないので、ＮＯと判断され、更に、ステップＳ９に進み、オルタネータが発動しているので、ＹＥＳと判断される。次に、ステップＳ１０のサブルーチンに進むが（図８参照）、前サイクルと同様、ステップＳ１０１、ステップＳ１０５を経て、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ１２のサブルーチンに進むが（図１０参照）、前サイクルと同様、ステップＳ１２１、ステップＳ１２２、ステップＳ１２６を経て、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ１３に進み（図３参照）、前サイクルと同様、中間昇温グローステップ中であるので（中間昇温信号フラグがセットされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４のサブルーチン（図１１参照）では、前サイクルと同様、ステップＳ１４１、ステップＳ１４３を経て、メインルーチンに戻り、ステップＳ１５に進む。次に、ステップＳ１５では（図３参照）、第１中間昇温ステップが既に終了しているので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６のサブルーチンでは（図１２参照）、ステップＳ１６１において、第２中間昇温通電が引き続きオンとされる。その後は、中間昇温信号の入力が無くなるまで（図５のステップＳ４２参照）、上記のサイクルが繰り返される。
【００８４】
中間昇温信号の入力が無くなると、ステップＳ４のサブルーチンのステップＳ４２において（図５参照）、ＮＯと判断され、ステップＳ４４に進み、中間昇温信号フラグがクリアされる。次に、メインルーチンに戻り、ステップＳ５において（図３参照）、各々のデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２が算出されるが、この期間中、これらのデューティ比Ｄｈ，Ｄｋ，Ｄａ，Ｄｔ２は参照されない。次に、ステップＳ６のサブルーチンに進み（図６参照）、デューティ比Ｄｔ１が算出されるが、この期間中、このデューティ比Ｄｔ１も参照されない。次に、ステップＳ７に進み（図３参照）、クランキング中ではないので、ＮＯと判断され、更に、ステップＳ９に進み、オルタネータが発動しているので、ＹＥＳと判断される。次に、ステップＳ１０のサブルーチンに進むが（図８参照）、前サイクルと同様、ステップＳ１０１、ステップＳ１０５を経て、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ１２のサブルーチンに進むが（図１０参照）、前サイクルと同様、ステップＳ１２１、ステップＳ１２２、ステップＳ１２６を経て、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ１３に進む（図３参照）。ステップＳ１３では、上記のサイクルとは異なり、中間昇温グローステップが既に終了しているので（中間昇温信号フラグがクリアされているので）、ＮＯと判断され、ステップＳ１７に進む。そして、１２．５ｍｓ経過した後に、再びステップＳ２に返る。従って、第２中間昇温通電が行われなくなる（図３のステップＳ１６、図１２のステップＳ１６１参照）。
【００８５】
次に、ステップＳ２では、前サイクルと同様、セラミックヒータ２の現在の抵抗値Ｒが計算される。続いて、ステップＳ３のサブルーチンに進む（図４参照）。ステップＳ３１では、前サイクルとは異なり、プリグローステップが終了し（プリグロー終了フラグがセットされ）、始動後グローステップ中でなく（始動後グロー中フラグがクリアされ）、かつ、中間昇温グローステップ中でないので（中間昇温信号フラグがクリアされているので）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ３２に進む。そして、スタート信号が取り込まれ、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、０．１ｓｅｃの連続したスタート信号が入力されていないので、ＮＯと判断され、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、０．１ｓｅｃの連続してスタート信号が入力されていないので、ＹＥＳと判断され、ステップＳ３６に進む。そして、スタート信号フラグが引き続きクリアされ、その後、メインルーチンに戻る。次に、ステップＳ４のサブルーチンに進み（図５参照）、ステップＳ４１において、前サイクルと同様、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、前サイクルで既に中間昇温信号の入力が無くなっているので、同様にＮＯと判断され、ステップＳ４４を経てメインルーチンに戻る。その後は、このようなサイクルを繰り返す。その結果、図１３に示すように、セラミックヒータ２の温度は、目標温度から時間の経過と共に低下していく。
【００８６】
なお、その後再び中間昇温信号が入力されると、ステップＳ４のサブルーチンのステップＳ４２において（図５参照）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４３に進む。そして、ステップＳ４３において、中間昇温信号フラグがセットされ、再び中間昇温グローステップが始まる。即ち、前述したように、まず第１中間昇温ステップが行われ（本実施例では２秒間）、引き続いて、中間昇温信号が入力されている間、第２中間昇温ステップが行われる。
本発明のグロープラグ通電制御装置１０１は、以上で説明したようにして、グロープラグ１への通電を制御する。
【００８７】
このようなグロープラグ通電制御装置１０１は、前述したように、始動後グロー手段と中間昇温グロー手段を備える。
このうち、始動後グロー手段は、エンジンの始動後、セラミックヒータ２の安定加熱を図るものである。このような手段により、エンジン始動後もセラミックヒータ２を安定に加熱できるので、エンジンの燃焼室内の暖気を促進させ、また、ディーゼルノックの発生を防止し、騒音や白煙の発生、ＨＣ成分の排出などを抑制できる。
一方、中間昇温グロー手段は、始動後グロー手段による通電制御の終了よりも後に、セラミックヒータ２を目標温度まで再度昇温させ、これを維持するように、グロープラグ１への通電を制御するものである。前述したように、エンジン始動後でも、燃焼室内に黒煙や白煙が発生することがあるが、この中間昇温グロー手段により、セラミックヒータ２を昇温させて、燃焼室内の暖気を促進することで、黒煙や白煙の発生を抑制できる。
【００８８】
しかし、従来法であるバッテリからグロープラグ１へ印加される電圧値に基づいたデューティ比によりグロープラグへの通電をＰＷＭ制御する場合には、前述したように、初期の温度の立ち上がりが遅いため、セラミックヒータ２が目標温度に到達するまでに時間が掛かる。このため、燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、直ちにこれを抑制できない。
これに対し、本実施形態の中間昇温グロー手段は、セラミックヒータ２についての目標温度に応じた目標抵抗値Ｒｏに基づいて、グロープラグ１に印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１によりグロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温手段を有する。セラミックヒータ２の抵抗値Ｒとその温度との間には相関があるので、目標温度に応じた目標抵抗値Ｒｏに基づいたデューティ比Ｄｔ１を利用すれば、ヒータ温度をより正確に目標温度へ向けて昇温できる。しかも、このようなデューティ比Ｄｔ１により通電をＰＷＭ制御することで、従来法に比して、セラミックヒータ２を短時間で急速昇温できる。従って、何らかの理由で燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、直ちにこれを抑制できる。
【００８９】
更に、本実施形態では、第１中間昇温手段の他、第２中間昇温手段をも有する。この第２中間昇温手段は、第１中間昇温手段による通電制御に続いて、バッテリＢＴからグロープラグ１に印加される電圧値に基づいて、グロープラグ１に印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ２を算出し、このデューティ比Ｄｔ２によりグロープラグ１への通電をＰＷＭ制御するものである。
第１中間昇温手段は、セラミックヒータ２の急速昇温に優れるが、目標温度付近での温度のバラツキが大きくなることがある。これに対し、第２中間昇温手段は、セラミックヒータ２の急速昇温には劣るものの、ヒータ温度を目標温度に安定に維持しやすい。従って、まず第１中間昇温手段による通電制御を行い、これに続いて第２中間昇温手段による通電制御を行うことで、急速昇温が可能になると共に、ヒータ温度を目標温度に安定に維持できる。
【００９０】
また、本実施形態では、第１中間昇温手段は、セラミックヒータ２の抵抗値の誤差ΔＲをΔＲ１＝Ｒｏ−Ｒで与え、制御実効電圧値Ｖｃ１をＶｃ１＝Ｋ０＋Ｋ１・ΔＲ１で与えたとき、デューティ比Ｄｔ１をＤｔ１＝（Ｖｃ１）2／（Ｖｂ）2 に従って算出する算出手段を有する。このようにしてデューティ比Ｄｔ１を算出し、グロープラグ１への通電を制御することで、第１中間昇温手段による通電制御中、セラミックヒータ２をより正確に目標温度へ向けて昇温できる。
【００９１】
（実施例２）
次いで、別の実施例について説明する。本実施例では、操作者がキースイッチＫＳＷをオン位置とした後、しばらくしてから、キースイッチＫＳＷをスタート位置としエンジンを始動させる。この点は、上記実施例１と同様である。しかし、本実施例では、その後まもなく、即ち、セラミックヒータ２の温度が十分に低下する前に、何らかの理由で中間昇温をすべき信号が入力された場合について説明する。なお、上記実施例１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
図１４は、本実施例において、上記グロープラグ通電制御装置１０１を使用したときのグロープラグ１（セラミックヒータ２）の温度変化についてに示す。試験条件は上記実施例１と同様である。
【００９２】
（プリグローステップ）
まず、操作者がキースイッチＫＳＷをオン位置とすると、プリグローステップに入り、プリグロー手段によるグロープラグ１への通電制御により、セラミックヒータ２が目標温度（１２５０℃）までほぼ直線的に上昇する（図１４参照）。このプリグローステップは、上記実施例１と同様である。
（遷移グローステップ）
プリグローステップが終了すると、遷移グローステップに移行する。この遷移グローステップも上記実施例１と同様であり、このステップ期間中、セラミックヒータ２を目標温度（１２５０℃）に維持し、温度の落ち込みを防止する（図１４参照）。
（クランキンググローステップ）
遷移グローステップの所定時間が経過する前に、キースイッチＫＳＷがスタート位置とされると、遷移グローステップからクランキンググローステップに移行する。このクランキンググローステップも上記実施例１と同様であり、クランキングの期間中、セラミックヒータ２を目標温度（１２５０℃）に維持するように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御し、温度の落ち込みを防止する。なお、実施例１と同様、図１４に結果を示す机上試験も、無風状態で行われているため、セラミックヒータ２の到達温度が１３５０℃と高くなっている。
【００９３】
（始動後グローステップ）
エンジンが始動すると、クランキンググローステップから始動後グローステップに移行する。この始動後グローステップも上記実施例１と同様であり、セラミックヒータ２を目標温度（１２５０℃）とし、これを維持するように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。なお、実施例１と同様、図１４に結果を示す机上試験も、無風状態で行われているため、セラミックヒータ２の到達温度は約１４００℃と高くなっている。
始動後グローステップの所定時間が経過すると（図８のステップＳ１０１参照）、上記実施例１で述べたように、ステップＳ１０１でＹＥＳと判断され、ステップＳ１０５に進む。そして、始動後グロー通電がオフとされる。また、始動後グロー中フラグがクリアされ、一方で、始動後グロー終了フラグがセットされる。これにより、始動後グローステップが終了する。そうすると、図１４に示すように、セラミックヒータ２の温度が低下し始める。
【００９４】
（中間昇温グローステップ）
始動後グローステップ終了後、まもなく、即ち、セラミックヒータ２の温度が十分に低下する前に、何らかの理由で中間昇温をすべき信号が入力されると、ステップＳ４のサブルーチンのステップＳ４２において（図５参照）、ＹＥＳと判断され、ステップＳ４３に進む。そして、中間昇温信号フラグがセットされる。即ち、ここから、中間昇温グローステップが始まる。この中間昇温も、中間昇温グローステップ自体は、上記実施例１と同様である。即ち、まず、第１中間昇温ステップが所定時間行われ（２秒間）、セラミックヒータ２が目標温度（１２５０℃）付近まで上昇するように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。その際、本実施例では、所定時間連続通電を行っているわけではないので、ヒータ温度が目標温度を大きく超えてしまうことはない。その後続いて、第２中間昇温ステップが行われ、セラミックヒータ２が目標温度（１２５０℃）を維持するように、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する。なお、実施例１と同様、図１４に結果を示す机上試験も、無風状態で行われているため、セラミックヒータ２の到達温度は約１４００℃と高くなっている。
その後、中間昇温信号の入力が無くなると、上記実施例１と同様に、第２中間昇温通電が行われなくなり、その結果、図１４に示すように、セラミックヒータ２の温度は、目標温度から時間の経過と共に低下していく。
【００９５】
前述したように、本実施形態の中間昇温グロー手段は、セラミックヒータ２についての目標温度に応じた目標抵抗値Ｒｏに基づいて、グロープラグ１に印加する電圧波形のデューティ比Ｄｔ１を算出し、このデューティ比Ｄｔ１によりグロープラグ１への通電をＰＷＭ制御する第１中間昇温手段を有する。セラミックヒータ２の抵抗値とその温度との間には相関があるので、目標温度に応じた目標抵抗値Ｒｏに基づいたデューティ比Ｄｔ１を利用すれば、ヒータ温度をより正確に目標温度へ昇温できる。しかも、このようなデューティ比Ｄｔ１により通電をＰＷＭ制御することで、従来法に比して、セラミックヒータ２を短時間で昇温させることができる。従って、何らかの理由で燃焼室内に黒煙や白煙が発生しても、直ちにこれを抑制できる。また、本実施例のように、始動後グローによる制御終了直後に中間昇温させる場合にも、一定時間にわたりグロープラグ１への連続通電を行う場合と異なり、セラミックヒータ２が目標温度を大きく超えて昇温することを防止できる。このため、グロープラグ１の断線を防止し、グロープラグ１の耐久性の低下を抑制できる。
その他、上記実施例１と同様な部分は、同様な効果を有する。
【００９６】
（変形形態）
次いで、上記実施形態の変形形態について説明する。本変形形態では、第１中間昇温ステップ中に参照するデューティ比Ｄｔの算出に用いる目標抵抗値Ｒｏは、予め設定された抵抗値を利用する。従って、始動後グローステップ中にセラミックヒータ２の抵抗値をメモリすることはない。
フローチャートで説明すると、ステップＳ１０のサブルーチン（図１５参照）が、上記実施形態のステップＳ１０のサブルーチン（図８参照）と異なる。具体的には、上記実施形態におけるステップＳ１０３とステップＳ１０４が存在しない。このため、始動後グローステップ中のセラミックヒータ２の抵抗値はメモリされない。
【００９７】
このようなグロープラグ通電制御装置でも、基本的に上記実施形態と同様な効果を得ることができる。但し、始動後グローステップ中にヒータ抵抗値をメモリし、これを利用して第２中間昇温ステップを行った方が、目標温度に対する実際の到達温度のバラツキを小さくできる利点がある。
【００９８】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は前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。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施形態に係り、使用するグロープラグの断面図である。
【図２】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置を示す回路図である。
【図３】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、スタート信号の入力処理について示すフローチャートである。
【図５】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、中間昇温信号の入力処理について示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、第１中間昇温ステップ中に参照されるデューティ比Ｄｔ１の計算について示すフローチャートである。
【図７】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、クランキンググローステップの処理について示すフローチャートである。
【図８】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、始動後グローステップの処理について示すフローチャートである。
【図９】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、プリグローステップの処理について示すフローチャートである。
【図１０】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、遷移グローステップの処理について示すフローチャートである。
【図１１】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、第１中間昇温ステップの処理について示すフローチャートである。
【図１２】実施形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、第２中間昇温ステップの処理について示すフローチャートである。
【図１３】実施例１に関し、キーをオン位置にしてからの時間とグロープラグの温度との関係について示すグラフである。
【図１４】実施例２に関し、キーをオン位置にしてからの時間とグロープラグの温度との関係について示すグラフである。
【図１５】変形形態に係るグロープラグ通電制御装置による通電制御のうち、始動後グローステップの処理について示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１００】
１        グロープラグ
２        セラミックヒータ（抵抗発熱ヒータ）
１０１    グロープラグ通電制御装置
１１１    主制御部
ＫＳＷ    キースイッチ
ＢＴ      バッテリ
【図１】
0004723192.tif 000002
【図２】
0004723192.tif 000003
【図３】
0004723192.tif 000004
【図４】
0004723192.tif 000005
【図５】
0004723192.tif 000006
【図６】
0004723192.tif 000007
【図７】
0004723192.tif 000008
【図８】
0004723192.tif 000009
【図９】
0004723192.tif 000010
【図１０】
0004723192.tif 000011
【図１１】
0004723192.tif 000012
【図１２】
0004723192.tif 000013
【図１３】
0004723192.tif 000014
【図１４】
0004723192.tif 000015
【図１５】
0004723192.tif 000016