(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱部を有し、自身の抵抗値がヒータ温度に対して正の相関を有するグロープラグについて、リード線を介して、そ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、
上記グロープラグの上記ヒータ温度を昇温させる昇温時通電制御手段と、
昇温後、上記ヒータ温度を所定の目標温度に維持する維持時通電制御手段と、
上記昇温時通電制御手段による昇温を行っている昇温期間中の所定タイミングにおける、上記グロープラグ及び上記リード線に生じた抵抗の昇温時抵抗値を取得する昇温時抵抗値取得手段と、
上記維持時通電制御手段による温度維持を行っている維持期間において、上記グロープラグ及び上記リード線に生じた抵抗の維持時抵抗値を取得する維持時抵抗値取得手段と、を備え、
上記維持時通電制御手段は、
上記昇温時抵抗値に基づいて、上記目標温度に対応する目標抵抗値を得る目標抵抗値取得手段、及び、
上記維持時抵抗値が、上記目標抵抗値になるように、上記グロープラグへの通電を制御する維持時抵抗値制御手段を含む、
グロープラグの通電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のグロープラグの通電制御装置であって、
エンジンのクランキングを検知するクランキング検知手段を有し、
前記昇温時抵抗値取得手段は、
前記昇温期間において、少なくとも上記クランキング検知手段で上記クランキングを検知するまでは、前記所定タイミングが到来する毎に、前記昇温時抵抗値を取得し、
前記維持時通電制御手段は、
上記クランキング検知手段で上記クランキングを検知した検知タイミングより前に取得された、前記所定タイミングにおける上記昇温時抵抗値のうち、最新の上記昇温時抵抗値に基づいて前記目標抵抗値を得る
グロープラグの通電制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のグロープラグの通電制御装置であって、
前記昇温時抵抗値取得手段は、
前記昇温期間において、最初の前記所定タイミングより前に、前記クランキング検知手段で前記クランキングを検知した場合でも、上記最初の所定タイミングにおける前記昇温時抵抗値を取得し、
前記維持時通電制御手段は、
前記検知タイミングより前に取得された上記所定タイミングにおける上記昇温時抵抗値が無いときには、上記最初の所定タイミングにおける上記昇温時抵抗値に基づいて前記目標抵抗値を得る
グロープラグの通電制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置であって、
前記昇温時通電制御手段は、
前記グロープラグとして、第１グロープラグに代えて、同一品番であるが特性ばらつきにより、自身の抵抗値が上記第１グロープラグとは異なる第２グロープラグを、この通電制御装置に繋ぎ替えて通電制御したときでも、
上記第１グロープラグを昇温させたときと、同一の環境温度条件下で上記第２グロープラグの上記発熱部を昇温させた場合に、昇温中の各時点で、上記第１グロープラグに投入したのと同一の大きさの電力を、上記第２グロープラグにも投入する通電制御を行う
グロープラグの通電制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置であって、
前記目標抵抗値取得手段は、
上記所定タイミングにおける前記昇温時抵抗値を変数とする、所定の一次式を用いて、前記目標抵抗値を得る
グロープラグの通電制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項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であって、
前記昇温期間前または上記昇温期間中の所定の環境条件についての第１環境値を取得する第１環境値取得手段と、
前記維持期間における前記所定の環境条件についての第２環境値を取得する第２環境値取得手段と、を備え、
前記維持時通電制御手段は、
第２環境値と上記第１環境値を用いて、前記目標抵抗値を補正する環境補正手段を含む
グロープラグの通電制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のグロープラグの通電制御装置であって、
前記第１環境値取得手段は、
前記第１環境値として、昇温期間前または上記昇温期間中のエンジン冷却水の第１水温を取得する第１水温取得手段であり、
前記第２環境値取得手段は、
前記第２環境値として、前記維持期間における上記エンジン冷却水の第２水温を取得する第２水温取得手段であり、
前記環境補正手段は、
第２水温と上記第１水温を用いて、前記目標抵抗値を補正する水温補正手段である
グロープラグの通電制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置であって、
前記維持時通電制御手段は、
前記発熱部の昇温に遅れて、前記グロープラグの上記発熱部以外の他の抵抗部位が昇温することによる、前記維持時抵抗値の増加に対応して、前記目標抵抗値を補正する伝熱補正手段を含む
グロープラグの通電制御装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置と、
前記グロープラグと、
上記通電制御装置と上記グロープラグとを接続する前記リード線と、を備える
グロープラグ通電制御システム。
【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、これを用いたグロープラグ通電制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
グロープラグとしては、通電により発熱させる抵抗発熱ヒータを有するものが一般的である。この様なグロープラグは、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の発熱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、グロープラグの抵抗が比較的高く設定されているため、キースイッチがオン位置とされると、バッテリとグロープラグとの間のスイッチ（スイッチング素子）がオンし続け、発熱部の温度がエンジンを始動させるのに十分な第１目標温度（例えば１３００℃）にまで昇温するように、グロープラグに大電流が流される。このようなステップは、一般にプリグローあるいはプリグローステップと呼ばれている。急速加熱が可能なグロープラグでは、数秒間のうちに発熱部の温度を第１目標温度まで昇温させることができる（特許文献１，２参照）。
近時では、発熱部部の抵抗値をさらに小さくすることにより、大電流を流し、２秒程度で１３００℃以上（例えば１３００℃）にまで昇温させうる急速昇温タイプのグロープラグも現れている。
【０００３】
このようなグロープラグの昇温時の制御手法として、バッテリ電圧に影響されずに充分高温まで昇温させることができる一方、過昇温を防止すべく、投入した積算電力量を制御する手法が知られている。具体的には、昇温時にグロープラグに印加された電圧及び流された電流を計測して投入された電力を算出し、これを積分して積算電力量を算出し、この積算電力量が所定値となるまで、グロープラグを昇温させる手法が知られている（特許文献３参照）。
【０００４】
さらに、昇温させた後には、発熱部の温度(ヒータ温度)を維持して、エンジンの始動の補助、あるいは始動後の運転の安定化、エミッションの減少などを行うことが知られている（特許文献４参照）。具体的には、自身の抵抗値が、ヒータ温度と正の相関関係を有しているグロープラグを用い、ヒータ温度を一定に維持すべく、グロープラグの抵抗値が目標抵抗値となるように制御することが記載されている。このようにすると、外乱（スワールなど）が生じても、容易にヒータ温度を一定に保つことができる。
なお、制御対象となるグロープラグの抵抗には、主として、発熱部に生じる抵抗が含まれるほか、グロープラグにおいて発熱部への通電経路をなす他の部材に生じる抵抗や、このグロープラグに通電するリード線（ワイヤハーネス）に生じる抵抗の分も含まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−１２９７６３号公報
【特許文献２】特開昭６０−６７７７５号公報
【特許文献３】特開２００４−２３２９０７号公報
【特許文献４】特開２００４−４４５８０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、一般に、工業的には同一部品として扱われ、同一性能とされる同一品番のグロープラグであっても、発熱部の抵抗値にはバラツキが存在し、それにより、グロープラグ全体の抵抗値にもバラツキが存在する。
従って、発熱部の抵抗値が相対的に小さいために全体の抵抗値も小さいグロープラグでは、スイッチング素子を介してバッテリ電圧を印加すると、比較的大きな電流が流れるため、昇温速度が速く、短時間で高温となるとともに、短時間で、投入された積算電力量が所定値に達する。さらに、短時間で昇温させたことにより、昇温中にグロープラグからエンジンヘッドなどに逃げる熱量が少なくなるため、同じ積算電力量を投入したとしても、ヒータ温度が相対的に高温に達する。
さらに、その後に、ヒータ温度を維持するべく、リード線を含めたグロープラグの抵抗値が目標抵抗値となるように制御すると、相対的に大きな電流を流して、抵抗値を大きく上げようとするため、ヒータ温度が相対的に高温に維持される。
【０００７】
一方、リード線を含めたグロープラグの抵抗値が相対的に大きい場合には、これにスイッチング素子を介してバッテリ電圧を印加すると、比較的小さな電流が流れるため、昇温速度が遅く、高温となるまでに時間を要するとともに、投入された電力量が所定値に達するまでに時間が掛かる。その上、昇温に時間が掛かるため、昇温中にグロープラグからエンジンヘッドなどに逃げる熱量が多くなり、同じ電力量を投入したとしても、ヒータ温度が相対的に低温にまでしか達することができない。
さらに、その後に、ヒータ温度を維持するべく抵抗値が目標抵抗値となるように制御すると、相対的に小さな電流を流して、抵抗値をあまり上げないようにするため、ヒータ温度が相対的に低温に維持される。
【０００８】
即ち、グロープラグ(発熱部)の抵抗値のバラツキによって、昇温時間のみならず、グロープラグの到達できるヒータ温度、抵抗値制御によって維持されるヒータ温度にもバラツキが生じる。
例えば、上述のように、リード線を含むグロープラグの抵抗値を、予め定めた一律の目標抵抗値になるように制御すると、グロープラグのヒータ温度を一定に維持することはできるが、グロープラグのヒータ温度の値そのものにはバラツキが生じる。この温度のバラツキは、場合によっては、数１０degC〜２００degCの違いとなる場合もある。
このように、グロープラグの抵抗バラツキにより、エンジンの始動性や始動直後の着火性にバラツキを生じるなどの不具合が生じる。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、使用するグロープラグの発熱部の抵抗値にバラツキが生じていても、ヒータ温度を同じに維持できるグロープラグ通電制御装置、及び、これを用いたグロープラグ通電制御システム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】
【００１０】
その解決手段は、通電により発熱する発熱部を有し、自身の抵抗値がヒータ温度に対して正の相関を有するグロープラグについて、リード線を介して、そ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、上記グロープラグの上記ヒータ温度を昇温させる昇温時通電制御手段と、昇温後、上記ヒータ温度を所定の目標温度に維持する維持時通電制御手段と、上記昇温時通電制御手段による昇温を行っている昇温期間中の所定タイミングにおける、上記グロープラグ及び上記リード線に生じた抵抗の昇温時抵抗値を取得する昇温時抵抗値取得手段と、上記維持時通電制御手段による温度維持を行っている維持期間において、上記グロープラグ及び上記リード線に生じた抵抗の維持時抵抗値を取得する維持時抵抗値取得手段と、を備え、上記維持時通電制御手段は、上記昇温時抵抗値に基づいて、上記目標温度に対応する目標抵抗値を得る目標抵抗値取得手段、及び、上記維持時抵抗値が、上記目標抵抗値になるように、上記グロープラグへの通電を制御する維持時抵抗値制御手段を含む、グロープラグの通電制御装置である。
【００１１】
発熱部の抵抗値にバラツキがあることにより、グロープラグ及びリード線の抵抗値にバラツキがあっても、維持期間に維持するヒータ温度を互いに同じとするには、グロープラグ及びリード線（以下、グロープラグ等とも言う)に生じた抵抗値のバラツキを考慮して、各グロープラグ等に適した個々の目標抵抗値を定め、グロープラグ等の抵抗値（維持時抵抗値）が、この目標抵抗値になるように制御すると良い。
【００１２】
これに対して、本発明のグロープラグの通電制御装置では、昇温時抵抗値取得手段で、昇温を行っている昇温期間中の所定タイミングにおいて、グロープラグ等に生じた抵抗の昇温時抵抗値を取得する。また、目標抵抗値取得手段では、この昇温時抵抗値に基づいて、目標温度に対応する目標抵抗値を得る。そして、維持時抵抗値制御手段では、グロープラグ等の維持時抵抗値が、目標抵抗値になるように、グロープラグへの通電を制御する。
すると、昇温時抵抗値は、各グロープラグ間の特性の違いによる抵抗値のバラツキを含んでいるから、この昇温時抵抗値に基づいて目標抵抗値を得ることで、各グロープラグ間の抵抗値のバラツキを反映させうる。
【００１３】
しかも、昇温前のグロープラグ等の抵抗値を用いた場合に比して、この昇温期間中の昇温時抵抗値と、高温にされたグロープラグ等の維持時抵抗値との間の相関が大きく、グロープラグ周囲の環境温度（例えば、エンジン水温や外気温）の違い（低い場合と高い場合）があっても、適切な目標抵抗値を得ることできる。
この理由は以下によると考えられる。すなわち、グロープラグに生じる抵抗には、発熱部で生じる抵抗分のみならず、発熱部に通じるリード部材（通電端子軸）や主体金具など、発熱部以外で通電される部位が有する抵抗分も、少なからず含まれる。この発熱部以外の部位の抵抗の大きさは、通電前においては、環境温度（例えば、エンジンが冷えており、グロープラグ全体も室温程度の温度となっているか、あるいはエンジン水温がまだ高く、グロープラグも比較的高い温度になっているかなど）の影響を大きく受ける。さらに、リード線に生じる抵抗分も若干含まれる。
【００１４】
ところで、グロープラグを急速に昇温させる場合、通電経路のうち、発熱部の温度は急上昇し、それに応じて発熱部に生じる抵抗の値が大きく上昇する。一方、発熱部以外の部位については、抵抗値はさほど変化しない。発熱部の温度が急上昇しても、リード部材などが、昇温中の短時間のうちに、発熱部や始動したエンジンからの受ける熱はさほど大きくないため、発熱部に比して、温度が余り変化しないからである。また、リード線に生じる抵抗もあまり大きくない。
すると、昇温前のグロープラグ等の抵抗において、発熱部以外の部位やリード線に生じていた抵抗の割合は、比較的高かったのに対し、昇温中のグロープラグ等の抵抗において、発熱部以外の部位の抵抗の占める割合は、相対的に低くなる。このため、昇温前の各グロープラグ等の抵抗値を用いるよりも、昇温中の各グロープラグ等の抵抗値を用いて、上述の目標抵抗値を得た方が、環境温度の影響を受けやすい発熱部以外の部位に生じる抵抗の影響が相対的に小さくなることが判る。そして、目標温度まで昇温した時点が、発熱部以外の部位の抵抗の割合が最も小さくなると考えられる。
また、その後、発熱部のヒータ温度が高温に維持されている状態では、発熱部以外の部位やリード線の温度が徐々に上がり、これらにおける抵抗が上昇するので、再び、グロープラグ等の抵抗（維持時抵抗値）における、発熱部以外の部位やリード線の抵抗の占める割合が大きくなると考えられる。但し、発熱部以外の部位の温度が高くなると、この部位に生じる抵抗における、例えば外気温の影響はごく小さくなっていると考えられる。
したがって、発熱部以外の部位やリード線に生じる抵抗における、環境温度の影響を考慮しても、昇温前の抵抗値に比して、維持時抵抗値により近い、昇温時抵抗値を用いるのが好ましいことになる。
さらに言えば、昇温中に、グロープラグの抵抗値を測定できる機会が複数回ある場合には、後から得た値を用いる方がより好ましいことになる。
【００１５】
なお、グロープラグの抵抗値がヒータ温度に対して正の相関を有するとは、ヒータ温度が高くなると、グロープラグの抵抗値も高くなる関係の特性を有していることをいう。
また、本発明を適用するグロープラグとしては、金属線を用いて発熱部を構成し、これを通電により発熱させる、いわゆるメタルグロープラグのほか、導電性セラミックを用いて発熱部を構成し、これを通電により発熱させる、いわゆるセラミックグロープラグも挙げられる。
また、リード線としては、本発明の通電制御装置とグロープラグとの間に介在して、グロープラグに通電する導電部材であり、例えば、これらの間を接続するワイヤハーネスが挙げられる。
【００１６】
また、昇温時抵抗値取得手段としては、昇温時抵抗値を取得できる手法であればいずれの手法によるものでもよいが、例えば、通電中にグロープラグに印加された電圧の値（昇温時電圧値）及びグロープラグを流れた電流の値（昇温時電流値）を取得し、昇温時抵抗値を算出するものが挙げられる。また、ＰＷＭ制御を行っている場合において、グロープラグに通電していない期間に、グロープラグと基準抵抗とで既知の電圧を分圧する分圧回路を構成し、その分圧電圧から、グロープラグの昇温時抵抗値を算出するようにしたものでも良い。
また、維持時抵抗値取得手段としては、維持時抵抗値を取得できる手法であればいずれの手法によるものでもよいが、例えば、通電中にグロープラグに印加された電圧の値（維持時電圧値）及びグロープラグを流れた電流の値（維持時電流値）を取得し、維持時抵抗値と算出するものが挙げられる。また、ＰＷＭ制御を行っている場合において、グロープラグに通電していない期間に、グロープラグと基準抵抗とで既知の電圧を分圧する分圧回路を構成し、その分圧電圧から、グロープラグの維持時抵抗値を算出するものでも良い。
【００１７】
さらに、上述のグロープラグの通電制御装置であって、エンジンのクランキングを検知するクランキング検知手段を有し、前記昇温時抵抗値取得手段は、前記昇温期間において、少なくとも上記クランキング検知手段で上記クランキングを検知するまでは、前記所定タイミングが到来する毎に、前記昇温時抵抗値を取得し、前記維持時通電制御手段は、上記クランキング検知手段で上記クランキングを検知した検知タイミングより前に取得された、前記所定タイミングにおける上記昇温時抵抗値のうち、最新の上記昇温時抵抗値に基づいて前記目標抵抗値を得るグロープラグの通電制御装置である。
【００１８】
運転者が昇温期間中に、エンジンを起動させた（クランキングが行われた）場合には、クランキングによって生じるスワールや燃料の噴射などによって、グロープラグの発熱部が冷却されるので、ヒータ温度の上昇が抑えられ、あるいは、むしろ低下する場合もある。従って、昇温期間のうちクランキング後のタイミングで取得した、グロープラグ等の昇温時抵抗値を用いて、十分に適切な目標抵抗値を得るのは、難しい。逆に言えば、クランキングが行われた場合には、それ以前に得ていた昇温時抵抗値を用いれば、適切に目標抵抗値を得ることができる。
一方、昇温期間中のうちエンジンを起動させる前（クランキングを行なう前）に、グロープラグ等の昇温時抵抗値を時間を空けて複数得ることができた場合には、より維持期間に近い、最新の昇温時抵抗値に基づいて目標抵抗値を得るようにすると、より適切な目標抵抗値を得ることができる。昇温期間中にはエンジンを起動させなかったために、グロープラグ等の昇温時抵抗値を時間を空けて複数得ることができた場合も同様である。
【００１９】
本発明のグロープラグの通電制御装置では、昇温期間中、少なくともクランキングを検知するまでは、所定タイミングが到来する毎に、昇温時抵抗値を取得する。さらに、維持時通電制御手段は、検知タイミングより前に取得された所定タイミングにおける昇温時抵抗値のうち、最新の昇温時抵抗値に基づいて目標抵抗値を得るので、クランキングの有無に拘わらず、適切な目標抵抗値を得ることができる。
【００２０】
さらに、上述のグロープラグの通電制御装置であって、前記昇温時抵抗値取得手段は、前記昇温期間において、最初の前記所定タイミングより前に、前記クランキング検知手段で前記クランキングを検知した場合でも、上記最初の所定タイミングにおける前記昇温時抵抗値を取得し、前記維持時通電制御手段は、前記検知タイミングより前に取得された上記所定タイミングにおける上記昇温時抵抗値が無いときには、上記最初の所定タイミングにおける上記昇温時抵抗値に基づいて前記目標抵抗値を得るグロープラグの通電制御装置とすると良い。
【００２１】
本発明のグロープラグの通電制御装置では、運転者が、昇温期間の初期からエンジンを起動させた（クランキングを行なった）場合でも、少なくとも最初の所定タイミングにおける昇温時抵抗値を取得し、これに基づいて目標抵抗値を得る。
前述したように、クランキング中は、グロープラグの発熱部にスワールが当たるなどによって、発熱部が冷やされてヒータ温度が大きく変動するため、クランキングを行わない場合に比して、得られた昇温時抵抗値がグロープラグの抵抗値の違いを適切に反映した値とはなり得ない。しかし、得られた昇温時抵抗値は、或る程度はグロープラグの抵抗値の違いによる影響を含んでいるものである。従って、クランキング後に得られた昇温時抵抗値に基づいて目標抵抗値を得る方が、例えば、目標抵抗値を一律の値とするなど、昇温時抵抗値に基づかないで、目標抵抗値を設定する場合や、所定の電圧を印加し続ける場合よりも、不十分ながらも、各グロープラグのヒータ温度を目標温度に近づけた制御をすることができる。
【００２２】
さらに、上述のいずれか記載のグロープラグの通電制御装置であって、前記昇温時通電制御手段は、前記グロープラグとして、第１グロープラグに代えて、同一品番であるが特性ばらつきにより、自身の抵抗値が上記第１グロープラグとは異なる第２グロープラグを、この通電制御装置に繋ぎ替えて通電制御したときでも、上記第１グロープラグを昇温させたときと、同一の環境温度条件下で第２グロープラグの上記発熱部を昇温させた場合に、昇温中の各時点で、上記第１グロープラグに投入したのと同一の大きさの電力を、上記第２グロープラグにも投入する通電制御を行うグロープラグの通電制御装置とすると良い。
【００２３】
本発明のグロープラグの通電制御装置では、昇温時通電制御手段は、グロープラグについて各時点での電力制御を行う。つまり、自身の抵抗値が互いに異なる第１グロープラグと第２グロープラグとを、通電制御装置に繋ぎ替えて通電制御したときでも、同一の環境温度条件下ならば、それぞれ昇温させると、昇温中の各時点で、第１グロープラグに投入したのと同一の大きさの電力を、第２グロープラグにも投入する。
従って、抵抗値が異なっていながらも、第１，第２グロープラグは、同一の環境温度条件下であれば、共に、同じ昇温カーブを描いて昇温する。つまり、昇温から所定の時間経過した所定のタイミング（たとえば、０．５秒後、１．０秒後など）で、グロープラグの抵抗値を測定すると、ヒータ温度が同じ場合（例えば３００℃、６００℃など）における第１，第２グロープラグの抵抗値（昇温時抵抗値）をそれぞれ得ることができる。
しかも、この抵抗値（昇温時抵抗値）は、グロープラグ等の抵抗、特に発熱部の抵抗バラツキを反映した抵抗値であるから、この値に基づいて目標抵抗値を求めれば、各々のグロープラグ（発熱部）の特性に適合した目標抵抗値を設定できる。
【００２４】
なお、昇温に当たり、第１グロープラグ及び第２グロープラグに投入する電力のパターンとしては、各時点で両者に同一電力値の電力を投入するパターンであれば、いずれのパターンでも良い。従って、例えば、一定電力を投入し続けるパターンのほか、投入する電力値を徐々に減少させるパターン、具体的には、投入する電力値をなだらかに減少させるパターンや、投入する電力値を階段状に減少させるパターンなども挙げられる。
また、比較される第１，第２グロープラグに関して、環境温度条件が同一であるとは、少なくとも、同じあるいは同型のエンジンに装着した状態で、外気温、エンジン冷却水の水温を同じとすることが挙げられる。
【００２５】
さらに、グロープラグに投入する電力の制御手法としては、例えば、バッテリー電圧をスイッチング素子を介してグロープラグ（第１，第２グロープラグ）に印加する一方、このスイッチング素子をオンオフさせるＰＷＭ制御により、グロープラグ（第１グロープラグ等）へ投入する電力を制御する手法が挙げられる。このほか、グロープラグを流れる電流を制限することで、グロープラグに投入する電力を制御する手法も挙げられる。
【００２６】
さらに、上述のグロープラグの通電制御装置であって、前記昇温時通電制御手段は、前記発熱部への通電開始からの経過時間に応じて予め定めた大きさの電力を、前記グロープラグへ投入する投入電力制御手段を有するグロープラグの通電制御装置とするのが好ましい。
【００２７】
このグロープラグの通電制御装置では、昇温期間において、通電開始からの経過時間に応じて、予め定められた大きさの電力をグロープラグに投入する。従って、通電制御装置に、互いに抵抗値が異なる第１グロープラグと第２グロープラグとを繋ぎ替えた場合でも、第１グロープラグ及び第２グロープラグに、各時点で互いに同じ電力値の電力を投入されることになり、同じだけ発熱する。このため、互いに抵抗値が異なっている第１，第２グロープラグのヒータ部の温度を、互いに同じで、且つ、ほぼ予め定められた昇温カーブに沿って、上昇させることができる。
【００２８】
なお、通電開始からの経過時間に応じて予め定めた大きさの電力パターンとしては、短時間で高温域にまで昇温させるため、通電開始から初期の段階（低温域）では、大きな電力を投入する一方、通電開始から時間が経過し、発熱部が高温となった時点では、発熱部の温度が高くなりすぎるのを防止すべく、比較的小さい電力を投入するパターンとすると良い。例えば、時間とともに、投入する電力を徐々に減少させるパターン（なだらかに減少させる、あるいは段階的に減少させるパターン）が挙げられる。
【００２９】
さらに、上述のグロープラグの通電制御装置であって、前記投入電力制御手段は、前記発熱部への通電開始からの経過時間ｔにおいて、前記グロープラグへ投入すべき基準電力値Ｐｂ(ｔ)を与える基準電力値付与手段と、各々の上記経過時間ｔにおいて、上記グロープラグへ投入される電力値が上記基準電力値Ｐｂ(ｔ)となるように通電制御を行う電力値制御手段と、を有するグロープラグの通電制御装置とするのが好ましい。
【００３０】
このグロープラグの通電制御装置では、基準電力値付与手段で、経過時間ｔにおける基準電力値Ｐｂ(ｔ)を与え、電力値制御手段で、グロープラグへ投入される電力値が、いずれも基準電力値Ｐｂ(ｔ)となるように通電制御する。このようにして制御することで、この通電制御装置に、互いに抵抗値が異なる第１グロープラグと第２グロープラグとを繋ぎ替えた場合でも、各時点で、第１グロープラグ及び第２グロープラグへ投入すべき電力値を、容易に基準電力値Ｐｂ(ｔ)に揃えることができる。
【００３１】
なお、基準電力値Ｐｂ(ｔ)として、経過時間ｔのみにより決定される値を採用することもできるが、外気温やエンジンの水温、先回の運転からの経過時間などを考慮して、適宜補正した値とするなど、これらの条件をも反映した基準電力値Ｐｂ(ｔ)を用いることもできる。
【００３２】
さらに、上述のグロープラグの通電制御装置であって、前記電力値制御手段は、各経過時間ｔにおいて、前記グロープラグ及び前記リード線に印加される電圧の印加電圧値Ｖｇ(ｔ)と、上記グロープラグ及び上記リード線を流れる電流の電流値Iｇ(ｔ)及びグロープラグが有する抵抗値Ｒｇ(ｔ)の少なくともいずれかと、を取得する電圧等取得手段、前記基準電力値Ｐｂ(ｔ)と、上記印加電圧値Ｖｇ(ｔ)と、上記電流値Ｉｇ（ｔ）及び上記抵抗値Ｒｇ(ｔ)の少なくともいずれかと、を用いて、デューティ比Ｄ(ｔ)を得るデューティ比取得手段、及び、上記グロープラグ及び上記リード線にそれぞれ上記デューティ比Ｄ(ｔ)でパルス通電するパルス通電手段、を含むグロープラグの通電制御装置とするのが好ましい。
【００３３】
このグロープラグの通電制御装置では、電圧等取得手段において、グロープラグについて、印加電圧値Ｖｇ(ｔ)のほか、電流値Ｉｇ（ｔ）及び抵抗値Ｒｇ(ｔ)の少なくともいずれかを取得し、デューティ比取得手段で、これらと基準電力値Ｐｂ(ｔ)と用いて、デューティ比Ｄ(ｔ)を得る。さらに、パルス通電手段では、このデューティ比Ｄ(ｔ)で、グロープラグ等にパルス通電する。
このようすることで、この通電制御装置に、互いに抵抗値が異なる第１グロープラグと第２グロープラグとを繋ぎ替えた場合でも、各経過時間ｔにおいて第１グロープラグ及び第２グロープラグに投入する電力値を、ＰＷＭ制御により、それぞれ容易に基準電力値Ｐｂ(ｔ)に制御できる。
【００３４】
なお、デューティ比取得手段としては、例えば、基準電力値Ｐｂ(ｔ)と、電流値Ｉｇ(ｔ)及び印加電圧Ｖｇ(ｔ)の少なくともいずれかとを用いて、グロープラグ等へ投入される電力の大きさが、この基準電力値Ｐｂ(ｔ)と等しくなるように、デューティ比Ｄ(ｔ)を算出する手法が挙げられる。具体的には、このデューティ比Ｄ(ｔ)は、Ｄ(ｔ)＝Ｐｂ(ｔ)・Ｒｇ(ｔ)／Ｖｇ(ｔ)2＝Ｐｂ(ｔ)／(Ｖｇ(ｔ)・Ｉｇ(ｔ))で与えると良い。
【００３５】
あるいは、３つ前に記載のグロープラグの通電制御装置であって、前記投入電力制御手段は、各々の前記経過時間ｔにおいて、前記グロープラグ及び前記リード線に印加される電圧の印加電圧値Ｖｇ(ｔ)と、上記グロープラグ及び上記リード線を流れる電流の電流値Ｉｇ（ｔ）及び上記グロープラグ及び上記リード線が有する抵抗値Ｒｇ(ｔ)の少なくともいずれかと、を取得する電圧等取得手段、上記抵抗値Ｒｇ(ｔ)、及び印加電圧Ｖｇ(ｔ)を用いて、デューティ比Ｄ(ｔ)を得るデューティ比取得手段、及び、上記グロープラグ及び上記リード線に上記デューティ比Ｄ(ｔ)でパルス通電するパルス通電手段、を含むグロープラグの通電制御装置とするのが好ましい。
【００３６】
このグロープラグの通電制御装置では、電圧等取得手段で、印加電圧値Ｖｇ(ｔ)のほか、電流値Ｉｇ（ｔ）及び抵抗値Ｒｇ(ｔ)の少なくともいずれかを取得する。また、デューティ比取得手段において、これらを用いて、デューティ比Ｄ(ｔ)を得る。さらに、パルス通電手段では、このデューティ比Ｄ(ｔ)で、グロープラグ等にパルス通電する。
このようすることで、この通電制御装置に、互いの抵抗値が異なる第１グロープラグと第２グロープラグとを繋ぎ替えた場合でも、第１，第２グロープラグの各経過時間ｔにおいて投入する電力を、ＰＷＭ制御で容易に制御できる。
【００３７】
なお、デューティ比取得手段としては、印加電圧値Ｖｇ(ｔ)と、電流値Ｉｇ（ｔ）及び抵抗値Ｒｇ(ｔ)の少なくともいずれかを用いて、デューティ比Ｄ(ｔ)を算出する手法が挙げられる。またこのほか、経過時間ｔごとに、印加電圧値Ｖｇ(ｔ)と、電流値Ｉｇ（ｔ）及び抵抗値Ｒｇ(ｔ)の少なくともいずれかと、デューティ比Ｄ(ｔ)とを対応させた対応表から、これらの値に基づいて、デューティ比Ｄ(ｔ)を取得する手法も挙げられる。
【００３８】
さらに、上述のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置であって、前記目標抵抗値取得手段は、上記所定タイミングにおける前記昇温時抵抗値を変数とする、所定の一次式を用いて、前記目標抵抗値を得るグロープラグの通電制御装置とすると良い。
【００３９】
上述のように、昇温時通電制御手段でグロープラグについて各時点での電力制御を行う場合には、環境温度（例えば、エンジン水温や外気温など）が変化した場合でも、所定のタイミング（例えば、昇温開始から０．５秒後、１．０秒後など）における昇温時抵抗値と、ヒータ温度が目標温度となったときにグロープラグ等に生じる目標抵抗値とは、一次式の関係を有することが判ってきた。
本発明のグロープラグの通電制御装置では、目標抵抗値取得手段で、昇温時抵抗値を変数とする所定の一次式を用いるので、容易に目標抵抗値を得ることができる。
【００４０】
さらに、上述のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置であって、前記昇温期間前または上記昇温期間中の所定の環境条件についての第１環境値を取得する第１環境値取得手段と、前記維持期間における前記所定の環境条件についての第２環境値を取得する第２環境値取得手段と、を備え、前記維持時通電制御手段は、第２環境値と上記第１環境値を用いて、前記目標抵抗値を補正する環境補正手段を含むグロープラグの通電制御装とすると良い。
【００４１】
前述したように、グロープラグにおいて、抵抗を生じる部位としては、発熱部が主であるが、その他に、グロープラグ内の通電部材や主体金具などの部位、グロープラグに取り付けられるリード線なども、若干（例えば全体の１０％程度）の抵抗を生じる。
このうち、発熱部は、その温度が高くなるとその抵抗値も大きくなる。また、同様に、グロープラグ内の通電部材や主体金具、グロープラグに取り付けられるリード線など、抵抗成分をなす他の抵抗部位も、温度が高くなるとその抵抗値が大きくなる。
但し、発熱部は、通電により、例えば１３００℃にまで昇温させられる。一方、通電部材など他の抵抗部位などは、全体としてみると、それほど高い温度にはならず、その温度は、概略、グロープラグの周囲に位置しているエンジンブロックなどの温度、従って、エンジン冷却水の水温などに影響を受け、これらとほぼ同程度の温度になると考えることができる。
【００４２】
また、エンジン冷却水の水温などは、エンジンが始動し、しばらく運転を行った後に、徐々に増加する。つまり、発熱部は、エンジン冷却水の水温などに影響されることなく、通電により、短時間で高温にまで昇温させられる。一方、エンジン始動後しばらくの期間（例えば３０秒程度）は、エンジン冷却水の水温やエンジンブロックなどの温度は、ほとんど上昇しない。このため、通電部材など他の抵抗部位は、通電開始（昇温開始）から、エンジン始動後しばらくの期間（例えば３０秒程度）については、水温などの影響による抵抗増加を生じない。但し、この期間を経過すると、通電部材など他の抵抗部位において、水温の上昇等の影響により抵抗値の増加が現れる。
【００４３】
かくして、グロープラグの発熱部のヒータ温度を数秒程度で高温にまで昇温させる（例えば２秒程度で１３００℃にまで昇温させる）と、温度の上昇と共に発熱部の抵抗値が大きく上昇する、しかし、通電部材など他の抵抗部位に生じる抵抗は、昇温前に比して余り変化しない。従って、昇温期間に、グロープラグの抵抗は、全体として大きく上昇する。
一方、エンジンが始動し高温を維持する段階になると、発熱部の抵抗は高い値に維持されたままとなる。これに対し、エンジン冷却水の水温やエンジンブロックなどの温度上昇と共に、通電部材など他の抵抗部位の温度が徐々に上がるため、この部位の抵抗が徐々に高くなる。即ち、グロープラグ全体の抵抗が、若干だけ（例えば、高々全体の２％程度）ではあるが徐々に高くなる。
ところで、上述した発明においては、昇温時、即ち発熱部の抵抗が変化するのに対応して、この昇温時のグロープラグとリード線を併せた全体の抵抗（昇温時抵抗値）を取得し、これに基づいてグロープラグとリード線を併せた全体の目標抵抗値を得ている。このため、維持期間中、発熱部のヒータ温度を、目標温度付近の温度に維持し続けるには、エンジン冷却水の水温やエンジンブロックの温度などの環境条件の変化に伴って、通電部材など他の抵抗部位の抵抗値が徐々に高くなることを、従って、リード線を含むグロープラグ全体の抵抗値が上昇することを考慮する必要がある。即ち、発熱部のヒータ温度を目標温度に維持するには、このような発熱部以外の他の抵抗部位やリード線の抵抗値上昇に対応して、目標抵抗値を徐々に変化させる必要がある。
【００４４】
本発明のグロープラグの通電制御装置では、第１環境値取得手段と第２環境値取得手段とで、第１環境値及び第２環境値を得、環境補正手段で、これらを用いて目標抵抗値を補正する。
これにより、維持期間において、エンジン冷却水の水温やエンジンブロックの温度などの環境条件の変化に伴って、通電部材など他の抵抗部位やリード線の抵抗値が徐々に高くなり、グロープラグ及びリード線を併せた全体の抵抗値が上昇することに対応して補正を行うことにより、各時点で適切な目標抵抗値を得ることができ、発熱部のヒータ温度を目標温度に適切に維持することができる。
【００４５】
なお、環境条件としては、通電部材など他の抵抗部位及びリード線の温度に影響を与えるグロープラグ周囲の条件を指し、具体的には、例えば、グロープラグが取り付けられるエンジンヘッドの温度やエンジン冷却水の水温が挙げられる。
従って、第１環境値、第２環境値としては、各時点でのこれらの温度が挙げられる。
また、第１環境条件取得手段及び第２環境条件取得手段としては、第１環境値及び第２環境値が取得できれば良いので、自身が例えばエンジンヘッドの温度を検知するなど第１環境値等を検知するセンサとしての機能を持つもののほか、別途設けられたセンサの出力等（第１環境値など）を受領する入力部も該当する。
【００４６】
さらに、直上に記載のグロープラグの通電制御装置であって、前記第１環境値取得手段は、前記第１環境値として、昇温期間前または上記昇温期間中のエンジン冷却水の第１水温を取得する第１水温取得手段であり、前記第２環境値取得手段は、前記第２環境値として、前記維持期間における上記エンジン冷却水の第２水温を取得する第２水温取得手段であり、前記環境補正手段は、第２水温と上記第１水温を用いて、前記目標抵抗値を補正する水温補正手段であるグロープラグの通電制御装置とすると良い。
【００４７】
本発明のグロープラグの通電制御装置では、第１水温取得手段及び第２水温取得手段で、エンジン冷却水の第１水温及び第２水温を得、水温補正手段で、これらを用いて目標抵抗値を補正する。
これにより、維持期間において、水温の上昇に伴って通電部材など他の抵抗部位やリード線の抵抗値が徐々に高くなることに伴う、グロープラグ及びリード線を併せた全体の抵抗値上昇に対応して、各時点で適切な目標抵抗値を得ることができ、グロープラグのヒータ温度を目標温度に適切に維持することができる。
なお、エンジン冷却水の水温は、水温センサによって測定すればよく、容易に測定できる。しかも、エンジン（車両）によっては、別途水温センサによって既に測定されていることが多く、この出力を受領すれば、別途水温センサを設ける必要もなく、容易に第１水温及び第２水温を得ることができる利点もある。また、水温の変化がグロープラグの抵抗値に及ぼす影響の度合いを検討しやすい利点もある。
【００４８】
また、水温補正手段による、目標抵抗値の具体的な手法としては、目標抵抗値Rm1を、第１水温ＷＴ１〔℃〕、第２水温ＷＴ２〔℃〕及び水温補正係数Ｃｂ〔mΩ／deg〕を用いて、一次式：Rm1=Rm1+Cb・(WT2−WT1）の式により補正し、補正された新たな目標抵抗値Rm1を得る手法が挙げられる。
この水温補正係数Ｃｂは、発熱部のヒータ温度を高温に維持した状態において、エンジン冷却水の水温ＷＴの変化が、グロープラグ等の目標抵抗値Rm1に与える影響度合いを示す係数であり、水温ＷＴが１deg上昇した場合に、目標抵抗値Rm1等が変化するであろう大きさを与える係数である。
上述の式は、第２水温ＷＴ２が第１水温ＷＴ１よりも高い場合（ＷＴ２＞ＷＴ１）のほか、第２水温ＷＴ２が第１水温ＷＴ１よりも低くなった場合（ＷＴ２＜ＷＴ１）にも適用できる。
【００４９】
さらに、上述のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置であって、前記維持時通電制御手段は、前記発熱部の昇温に遅れて、前記グロープラグの上記発熱部以外の他の抵抗部位及び前記リード部が昇温することによる、前記維持時抵抗値の増加に対応して、前記目標抵抗値を補正する伝熱補正手段を含むグロープラグの通電制御装置とすると良い。
【００５０】
前述したように、発熱部は、その温度が高くなるとその抵抗値も大きくなる。また、グロープラグ内の通電部材や主体金具などの他の抵抗部位や、グロープラグに取り付けられるリード線も、温度が高くなると、抵抗値が大きくなる。
ところで、発熱部のヒータ温度を数秒程度で高温にまで昇温させると、温度の上昇と共に発熱部の抵抗値が大きく上昇するが、通電部材など他の抵抗部位やリード線に生じる抵抗は、昇温前に比して余り変化しない。
但し、発熱部から伝わる熱によって、発熱部の昇温に遅れて、グロープラグの他の抵抗部位やリード線も徐々に昇温する。従って、エンジンの始動後の、エンジン冷却水の水温やエンジンブロックなどの温度上昇を考慮しない場合でも、グロープラグ及びリード線を併せた全体の抵抗値（維持時抵抗値）は徐々に上昇する。そこで、発熱部のヒータ温度を目標温度に維持するには、これに対応して、目標抵抗値を徐々に変化させる必要がある。
【００５１】
本発明のグロープラグの通電制御装置では、伝熱補正手段で目標抵抗値を補正する。
これにより、維持期間において、発熱部からの伝熱によって、維持時抵抗値が増加するのに対応して、各時点で適切な目標抵抗値を得ることができ、発熱部のヒータ温度を目標温度に適切に維持することができる。
【００５２】
さらに他の解決手段は、上述のいずれか１項に記載のグロープラグの通電制御装置と、前記グロープラグと、上記通電制御装置途上機グロープラグとを接続する前記リード線と、を備えるグロープラグ通電制御システムである。
【００５３】
本発明のグロープラグ通電制御システムでは、上述のグロープラグの通電制御装置を備えているので、用いるグロープラグの発熱部の抵抗値が、特性バラツキにより異なっていたとしても、この特性の違いに拘わらず、そのヒータ温度を同じに維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
（実施形態１）
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（ＧＰ１〜ＧＰｎ）について説明する。図２は、グロープラグ１の断面図を示す。また、図３は、グロープラグ１をディーゼルエンジンＥＧのエンジンブヘッドＥＨに設置した状態等を示す。このグロープラグ１は、抵抗発熱ヒータとして構成されたシーズヒータ２と、その外側に配置された主体金具３とを備える。シーズヒータ２は、図３に示すように、先端が閉じたシーズチューブ１１の内側に、抵抗線の発熱コイル（発熱部）２１を有し、絶縁材料としてのマグネシア粉末２７と共に封入されている。図２に示すように、シーズチューブ１１の、発熱コイル２１を収容している本体部１１ａは、先端側が主体金具３から突出している。図３に示すように、発熱コイル２１は、その先端においてシーズチューブ１１と導通しているが、発熱コイル２１の外周とシーズチューブ１１の内周面とは、マグネシア粉末２７の介在により絶縁された状態となっている。
【００５５】
この発熱コイル２１は、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金、あるいは、Ｎｉ−Ｃｒ合金等により構成されている。
また、シーズチューブ１１には、その基端側から棒状の通電端子軸１３が挿入され、その先端は、発熱コイル２１の後端に溶接により接続されている。他方、図２に示すように、通電端子軸１３の後端部は、雄ねじが形成された雄ねじ部１３ａとされている。また、主体金具３は、軸方向の貫通孔４を有する筒状に形成され、ここに、シーズヒータ２が、一方の開口端からシーズチューブ１１の先端側を所定長だけ突出させた状態で挿入され固定されている。この主体金具３の外周面には、グロープラグ１をディーゼルエンジンに取り付けるに際して、トルクレンチ等の工具を係合させるための六角断面形状の工具係合部９が形成されており、その先端側には取付用のねじ部７が形成されている。
【００５６】
図３に示すように、グロープラグ１は、主体金具３のねじ部７によりディーゼルエンジン等のエンジンヘッドＥＨのプラグホールに取り付けられている。シーズヒータ２の先端部はエンジン燃焼室ＣＲ内に一定長だけ突出している。発熱コイル２１は、その全体がエンジン燃焼室ＣＲ内に位置している。
【００５７】
このグロープラグ１では、主に発熱コイル２１が抵抗を生じる部位となる。しかし、その他に、グロープラグ１の他の抵抗部位５である、通電端子軸１３及び主体金具３、及び、グロープラグ１（ＧＰ１〜ＧＰｎ）とグロープラグ通電制御装置１０１との間に介在して、グロープラグ１に通電するリード線ＨＲ１〜ＨＲｎで、全体として若干（例えば、全体の１０％程度）の抵抗を生じる。
このうち、発熱コイル２１は、その温度が高くなると、その抵抗値も大きくなる正の相関関係を有している。また、他の抵抗部位５（通電端子軸１３、主体金具３）も、温度が高くなると、抵抗値が大きくなる正の相関関係を有している。従って、本実施形態で用いるグロープラグ１は、全体としても、ヒータ温度が上がると、グロープラグ１の抵抗値Ｒｇも大きくなる、正の相関関係を有している。なお、リード線ＨＲ１等も、温度が高くなると、抵抗値が大きくなる正の相関関係を有している。
【００５８】
但し、発熱コイル２１は、通電により、例えば、その温度が１３００℃にまで、短時間（例えば２秒程度）で昇温させられる。一方、通電端子軸１３などからなる他の抵抗部位５は、全体としてみると、それほど高い温度にはならず、その温度は、概略、発熱コイル２１からの伝熱のほか、グロープラグ１の周囲に位置しているエンジンヘッドＥＨ（図３参照）の温度、従って、エンジン冷却水の水温などに影響を受け、これらとほぼ同程度の温度になると考えることができる。
また、発熱コイル２１は、通電により、短時間で高温にまで昇温させられるが、通電端子軸１３など他の抵抗部位５やリード線ＨＲ１は、発熱コイル２１からの伝熱により、これに遅れて、例えば、３０秒程度掛かって徐々に昇温する。このため、グロープラグ１とリード線ＨＲ１等とを併せた全体の抵抗値も徐々に増加する。
さらに、エンジン始動後は、しばらくの期間（例えば３０秒程度）、エンジン冷却水の水温やエンジンブロックなどの温度は、ほとんど上昇しない。このため、エンジンが始動し、しばらくの期間（例えば３０秒程度）経った後から、水温等の上昇と共に、さらに通電端子部材１３など他の抵抗部位５やリード線ＨＲ１等の抵抗が上昇するため、グロープラグ１とリード線ＨＲ１等を併せた全体の抵抗値も徐々に増加する。
【００５９】
次に、本実施形態にかかるグロープラグ通電制御システム１００、及び、グロープラグ通電制御装置１０１について説明する。図１は、本実施形態のグロープラグ通電制御システム１００、及び、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。グロープラグ通電制御システム１００は、後に詳述するグロープラグ通電制御装置１０１のほか、リード線ＨＲ１〜ＨＲｎを介して、通電制御装置１０１で通電制御される複数（ｎヶ）のグロープラグ１(ＧＰ１〜ＧＰｎ)、グロープラグＧＰ１等に通電するバッテリＢＴ、グロープラグＧＰ１等への通電やエンジン(図１には示さない)の作動、及びエンジンの起動(クランキング)を指示するキースイッチＫＳＷを有している。また、このグロープラグ通電制御システム１００は、エンジン制御ユニット３０１（Engine Control Unit：以下、ＥＣＵとも言う。）、オルタネータ３１１、及び水温センサ３１２と、インターフェイス回路１０７を介して接続している。
【００６０】
グロープラグ通電制御装置１０１のうち、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。
なお、キースイッチＫＳＷをスタート位置にすると、インターフェイス回路１０８を通じて、主制御部１１１にキースイッチＫＳＷがスタート位置とされた旨が入力され、クランキングを検知することができる。
【００６１】
但し、キースイッチＫＳＷをＯＦＦにした後、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎの温度が十分低下する前に、再度、キースイッチＫＳＷがＯＮにされると、各グロープラグＧＰ１等が過大に昇温されて、断線するなどの不具合を生じる可能性がある。
そこで、コンデンサ等からなる保持回路（図示しない）により、キースイッチＫＳＷをＯＦＦにした後でも、グロープラグＧＰ１等の温度が十分低下するまでの期間（例えば６０秒程度）、主制御部１１１の駆動を維持する。これにより、キースイッチＫＳＷをＯＦＦした後、短時間で再びＯＮとした場合（以下、再通電という）には、主制御部１１１は、再通電を検知して、グロープラグＧＰ１等の昇温のための電力供給を、通常よりも制限したパターンとする（以下、このような制御を、再通電保護制御ともいう）。なお、再通電の場合には、前回から駆動を維持されていた主制御部１１１には、電源オフによるメモリ内容の消失が起こることはなく、前回の運転時に使用した目標抵抗値を含む各データが記憶されているはずである。また、再通電の場合には再通電フラグをセットする。
【００６２】
また、バッテリＢＴの電力は、バッテリ接続端子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。本実施形態１では、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎには、電流検知機能付きＦＥＴ（Infineon Technologies AG 社製   ＰＲＯＦＥＴ（登録商標））が用いられている。バッテリＢＴの電圧ＶＢは、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎの電源端子ＢＢにそれぞれ供給される。一方、各素子１０５１〜１０５ｎの出力端子ＬＤは、各グロー接続端子１０１Ｇ１〜１０１Ｇｎから、各リード線ＨＲ１〜ＨＲｎを介して、複数（ｎ個）のグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎにそれぞれ接続されている。また、各素子１０５１〜１０５ｎの入力端子ＳＧには、主制御部１１１からのスイッチング信号が入力され、このスイッチング信号の電圧レベルのハイ／ローに応じて、各素子１０５１〜１０５ｎがＯＮ／ＯＦＦし、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの通電をスイッチング(ＯＮ／ＯＦＦ)することができる。
また、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎからは、この素子の電源−出力端子間を、従って、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎを流れる電流（正確には、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎをそれぞれ流れる電流。以下、グロープラグＧＰ１等を流れる電流と略記することもある）Ig1(t)〜Ign(t)の大きさを示す電流信号I1(t)〜In(t)が、それぞれ主制御部１１１に向けて出力される。
【００６３】
さらに、上述の電流信号I1(t)〜In(t)のほか、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎがオンとされているタイミングにおける、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの印加電圧（正確にはグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎ全体への印加電圧。以下、グロープラグＧＰ１等への印加電圧と略記することもある。）Vg1(t)〜Vgn(t)が、これに対応する電圧信号V1(t)〜Vn(t)として、主制御部１１１に入力される。主制御部１１１に入力された電流信号I1(t)〜In(t)と電圧信号V1(t)〜Vn(t)は、図示しないＡ／Ｄコンバータにより随時デジタル化されて、主制御部１１１内で処理される。
また、この主制御部１１１は、インターフェース回路１０７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３０１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３１１の駆動信号をも入力可能に構成されており、オルタネータ３１１が発電しているか否か、即ち、エンジンが発動しているか否かを検知できるようにされている。さらに、水温センサ３１２により測定されたエンジン冷却水（図示しない）の水温ＷＴも、インターフェース回路１０７を介して、主制御部１１１に入力される。
【００６４】
次いで、このグロープラグ通電制御システム１００、及び、グロープラグ通電制御装置１０１によるグロープラグ１（ＧＰ１〜ＧＰｎ）の通電制御について、図５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。まず、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から、各グロープラグ１(ＧＰ１〜ＧＰｎ)へ、各時点での投入電力を制御しつつ投入する。このようにして、発熱コイル２１を短時間の所定時間(例えば２秒)で昇温させて、高温域の第１の目標温度（例えば１３００℃）にまで到達させる。
【００６５】
その後は、次のモード（維持モード）に移行し、高温を維持する。具体的には、グロープラグＧＰ１等の抵抗値（正確には、グロープラグＧＰ１等及びリード線ＨＲ１等を併せた全体の維持抵抗値。以下、グロープラグＧＰ１等の維持抵抗値と略記することもある）Rg1(t)等が、目標抵抗値に等しくなるように制御をすべく、グロープラグＧＰ１等への印加電圧Vg1(t)〜Vgn(t)に基づいて、グロープラグＧＰ１等への通電をＰＷＭ制御して、各発熱コイル２１の温度を目標温度に維持する。
【００６６】
なお、維持モードの途中で、エンジンを始動させるべく、操作者がキースイッチＫＳＷをスタート位置にした場合には、クランキングモードに移行する。クランキングにより生じるスワールなどにより、発熱コイル２１が冷やされるため、維持モードとは異なる制御をするのが好ましいからである。このクランキングモードについては詳述しないが、グロープラグ(ＧＰ１等の印加電圧Vg1(t)〜Vgn(t)に基づいて、グロープラグ１への通電をＰＷＭ制御して、発熱コイル２１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。
【００６７】
さらに、エンジン始動後は、維持モードに移行して、発熱コイル２１の温度を所定時間（例えば１８０秒間）に亘って制御し、その温度を目標温度（例えば１３００℃）に維持する。
本発明は、これらのモードのうち、発熱コイル２１の温度を急速昇温させるプリグローモード、及び維持モードに関するものであるので、これらにおける制御について詳述する一方、他のモードの詳細な説明は簡略化する。
【００６８】
まず、操作者が、キースイッチＫＳＷをオン位置にすると、主制御部１１１に電力が投入される（図１参照）。具体的には、バッテリＢＴから、キースイッチＫＳＷ、電源接続端子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、まず、ステップＳ１において、主制御部１１１のプログラムの初期化を行う。具体的には、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、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たことを意味するフラグ）は、クリアされる。さらに、経過時間ｔ＝０として、タイマをスタートさせる。
【００６９】
次にステップＳ２では、今回の通電が再通電であるか否かを判断する。具体的には、再通電フラグがセットされているか否かを判定する。
ここで、Ｙｅｓ、つまり再通電である場合には、ステップＳ２２に進み、主制御部１１１に記憶されていた前回の目標抵抗値を、今回の目標抵抗値Rm1〜Rmnとして設定する。前述したように、再通電の場合には、主制御部１１１は、前回から継続して駆動されており、電源オフによるメモリ内容の消失が防止されているから、前回の運転時に使用した目標抵抗値を記憶しているからである。再通電であるため、既に、グロープラグＧＰ１等が或る程度暖まった状態となっている。このため、後述するような、所定タイミングにおける昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)（但し、t=0.5，1.0，2.0,3.3sec)を得ても、図１０等のグラフや回帰式(1)等の式を用いて、適切な目標抵抗値Rm1〜Rmnを得ることはできない。そこで、記憶していた前回の運転時に使用した目標抵抗値を再度用いる。前回の目標抵抗値を再度用いる方が、目標抵抗値として精度が高いと考えられるからである。これにより、再通電の場合でも、使用するグロープラグＧＰ１等の抵抗値Rg1(t)等にバラツキが生じていても、ヒータ温度Tg1(t)〜Tgn(t)を互いに同じ目標温度Tm（例えば１３００℃）に維持できる。
ステップＳ２２の後は、ステップＳ３に進み、ステップＳ３〜Ｓ８（後述する）の処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳ２でＮｏ、つまり今回の通電が再通電でない場合には、ステップＳ３に進む。この場合には、前回のエンジン駆動から、時間が経過しており、グロープラグ（発熱コイル２１）の温度が充分低下していると考えられるため、次述するように電力を投入して急速昇温させても良いと考えられるからである。
【００７０】
ステップＳ３では、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎがオンしているタイミングで、グロープラグＧＰ１等に印加される印加電圧値Vg1(t)〜Vgn(t)と、グロープラグＧＰ１等を流れる電流の電流値Ig1(t)〜Ign(t)とを、主制御部１１１に電圧信号V1(t)〜Vn(t)及び電流信号I1(t)〜In(t)として取り込む。
そして、ステップＳ４において、主制御部１１１内での演算により、予め定めた１または複数の所定のタイミング（本例では、t=0.5，1.0，及び2.0secの３つ)となる場合を含め、各グロープラグＧＰ１等の、通電開始からの経過時間ｔ時点での抵抗値(昇温時抵抗値)Rg1(t)〜Rgn(t)を、それぞれ算出、取得する（Rg1(t)＝Vg1(t)／Ig1(t)，…，Rgn(t)＝Vgn(t)／Ign(t))。なお、後述するステップＳＢ２でも、経過時間ｔ=ｔend(具体的には、ｔend=3.3sec)のタイミングにおける抵抗値(昇温時抵抗値)Rg1(3.3)〜Rgn(3.3)を算出、取得している。なお、各昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)は、正確には、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎを併せた全体の昇温時抵抗値である。
【００７１】
ついで、ステップＳＡに進む。図６に示す、このステップＳＡの所定タイミング処理のサブルーチンでは、先ず、ステップＳＡ１で、タイマの経過時間ｔが、0.5秒となったか否かを判断する。ここで、Ｙｅｓ、つまりｔ＝0.5秒の場合には、次述するステップＳＡ２，ＳＡ３をスキップして、ステップＳＡ４に進む。クランキングの有無に拘わらず、ｔ＝0.5秒のタイミングで、各グロープラグＧＰ１等の目標抵抗値を算出するためである。
一方、ここでＮｏ（ｔ≠0.5）の場合には、ステップＳＡ２に進む。
このステップＳＡ２では、タイマの経過時間ｔが、1.0秒、あるいは2.0秒となったか否かを判断する。
ここでＹｅｓ、即ち、タイマの経過時間ｔが、1.0秒、あるいは2.0秒となった場合には、ステップＳＡ３に進む。一方、Ｎｏ、即ち、タイマの時間ｔが、1.0秒、あるいは2.0秒でない場合には、ステップＳＡ３〜ＳＡ６をスキップして、メインルーチンに戻る。
【００７２】
ステップＳＡ３では、エンジンがクランキング中であるか否か、具体的には、スタート信号フラグがセットされているか否かを確認する。ここで、セットされていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳＡ４に進み、ステップＳＡ６では、後述する目標抵抗値Rm1等の算出、更新を行う。
一方、フラグがセットされている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳＡ４〜ＳＡ６をスキップして、メインルーチンに戻る。これにより、タイマの時間ｔが、1.0秒、あるいは2.0秒となった場合でも、クランキング中の場合には、次述する目標抵抗値Rm1等の算出、更新が行われず、ｔ＝0.5秒の時点で得た目標抵抗値Rm1等が維持されることになる。
なお、操作者がキースイッチＫＳＷをスタート位置としてクランキングを開始させると、インターフェイス回路１０８を通じて信号が入力されるので、これに基づいて、図示しない割り込み処理により、スタート信号フラグがセットされる。
【００７３】
ステップＳＡ４では、エンジン冷却水の第１水温ＷＴ１を取得し、更新して記憶する。さらに、ステップＳＡ５に進み、今回の通電が、再通電であるかどうか（再通電フラグがセットされているか）を判断する。再通電でない（Ｎｏ）場合には、目標抵抗値Rm1〜Rmnが設定されていないので、ステップＳＡ６に進み、対応する昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)(但し、t=0.5，1.0，または2.0sec)から、維持モードにおける、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎの（正確には、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎの）目標抵抗値Rm1〜Rmnを算出し、更新して記憶して、メインルーチンに戻る。
従って、本実施形態では、第１水温ＷＴ１のほか、目標抵抗値Rm1〜Rmnも、設定した複数の所定のタイミング（本例では、t=0.5，1.0，または2.0sec)のいずれかを迎える度に、最新の値に更新される。つまり、所定タイミングにおける昇温時抵抗値のうち、最新の昇温時抵抗値(Rg1(0.5)等、Rg1(1.0)等あるいはRg1(2.0)等）に基づいて目標抵抗値Rm1〜Rmnを得る。後述するように、後に得た昇温時抵抗値ほど、適切な目標抵抗値を得ることができるからである。
一方、ステップＳＡ５においてＹｅｓ、つまり再通電である場合には、ステップＳＡ６をスキップして、新たに目標抵抗値Rm1等を得ることなく、メインルーチンに戻る。前述したように、この場合には、当初より、グロープラグが或る程度暖まっている状態であるので、昇温時抵抗値Rg1(t)等から、適切な目標抵抗値Rm1等を得ることができないからである。
【００７４】
なお、操作者がキースイッチＫＳＷをスタート位置としてクランキングを開始させた場合（ステップＳＡ１でＹｅｓのとき）には、タイマの時間ｔが、0.5秒のタイミングでは、既にクランキング中であるか否かに拘わらず（ステップＳＡ３をスキップして）、ステップＳＡ４，ＳＡ６に従い、目標抵抗値Rm1等を得る（但し、再通電制御中でない場合）。少なくとも１度は、目標抵抗値Rm1を得る必要があること、及び、ステップＳ４で得られた昇温時抵抗値Rg1(0.5)〜Rgn(0.5)は、クランキングの影響によって変化したとはいえ、或る程度はグロープラグGP1等の抵抗値の違いによる影響を反映した値となっていると考えられるからである。
【００７５】
一方、時間ｔが、1.0秒、あるいは2.0秒のタイミングでは、クランキング中でない場合(ステップＳＡ３でＮｏのとき）には、新たな目標抵抗値Rm1等を算出し更新するが、クランキング中の場合(ステップＳＡ３でＹｅｓのとき）には、新たな目標抵抗値Rm1等を算出及び更新をしない。クランキングに伴う燃料噴射やスワールの影響を受けて、発熱コイル２１のヒータ温度Tg1が低下するので、適切な目標抵抗値Rm1等を得ることができないからである。そこで、クランキング開始前（あるいはｔ＝0.5秒）に既に得ていた目標抵抗値Rm1等を有効として利用するのである。
なお、昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)から、目標抵抗値Rm1〜Rmnを算出する手法については、後述する。
【００７６】
次に、ステップＳ５（図５参照）において、現在（通電開始からの経過時間ｔ）の基準電力値Ｐｂ(ｔ)を取得する。本実施形態においては、具体的には、経過時間ｔと基準電力値Ｐｂ(ｔ)とを関連づけたテーブルを予め用意しておき（主制御部１１１に記憶しておき）、経過時間ｔに応じて、対応する基準電力値Ｐｂ(ｔ)を取得する。
【００７７】
なお、本実施形態においては、経過時間ｔと基準電力値Ｐｂ(ｔ)との関係を、以下のようにして得た。先ず、グロープラグ１及びリード線ＨＲ１等を併せた抵抗値Ｒｇが、許容範囲（例えば、180〜220mΩ）のうち、上限に近い比較的高い抵抗値（例えば215mΩ）を有するグロープラグ（サンプル）を選択して、リード線を用いて所定のエンジンに装着する。そして、バッテリ電圧ＶＢを駆動に用いうる下限の８．０Ｖとして、スイッチング素子１０５１等に相当するスイッチング素子をオンし続ける。つまりデューティ比１００％とする。すると、上述したサンプルのグロープラグは、昇温し、経過時間ｔendで、所定の温度（例えば１３００℃）に到達する。
【００７８】
但し、その昇温速度（所定の温度に達するまでの時間）は、バッテリ電圧ＶＢがより高い場合、あるいはグロープラグ１の抵抗値Ｒｇが低いものを用いた場合に比して、遅くなる。いわば、デューティ比１００％として通電した場合において、バッテリ電圧ＶＢの変動、及びグロープラグの抵抗値Ｒｇの変動により、昇温速度に生じる変動の範囲のうち、下限に近い、かなり遅い部類に入る昇温速度となる。
また、このグロープラグ１は、昇温とともに発熱コイル２１の抵抗値が上昇して、流れる電流が減少する。これとともに、グロープラグに投入された投入電力の大きさも、経過時間ｔの増加とともに減少する。その変化の様子を、図４に示す。
【００７９】
本実施形態では、この図４に示された曲線を、基準電力値Ｐｂ(ｔ)の変化を示す曲線であるとして、各時間ｔとそのときの基準電力値Ｐｂ(ｔ)とを、テーブルに記憶した。
これにより、バッテリー電圧ＶＢが８．０Ｖより小さく、かつ、グロープラグＧＰ１等抵抗値が215mΩより大きいという組合せの場合を除き、各経過時間ｔにおいて、対応する基準電力値Ｐｂ(ｔ)に等しい大きさＰ(ｔ)の電力を、グロープラグＧＰ１等に投入するのには、１００％未満のデューティ比でＰＷＭ制御すれば良いことになる。
なお、本実施形態では、基準電力値Ｐｂ(ｔ)を、経過時間ｔを与えることで、主制御部１１１に記憶したテーブルから得た。しかし、図４に示された曲線を、基準電力値Ｐｂ(ｔ)を与える関数として記憶し、経過時間ｔの値に基づき、随時、基準電力値Ｐｂ(ｔ)を算出しても良い。
【００８０】
また、本実施形態では、経過時間ｔを与えると、テーブルを用いて、一義的に基準電力値Ｐｂ(ｔ)が得られる例を示した。しかし、経過時間ｔのほか、他の要因、例えば、外気温やエンジンの水温、先回の運転からの経過時間などを別途取得して、経過時間ｔとエンジンの水温とから基準電力値Ｐｂ(ｔ)を得るなど、他の要因も考慮して基準電力値Ｐｂ(ｔ)を選択しても良い。あるいは、経過時間ｔに応じた仮の基準電力値を得た後、外気温、エンジンの水温などの他の要因の値によって、これを補正して、真の基準電力値Ｐｂ(ｔ)を得るようにしても良い。
【００８１】
次にステップＳ６では、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎについて、それぞれデューティ比D1(t)〜Dn(t)を算出する。
具体的には、先に得た、基準電力値Ｐｂ(ｔ)と、印加電圧値Vg1(t)〜Vgn(t)と、抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)とを用いて、D1(t)＝Ｐｂ(ｔ)・Rg1(t)／Vg1(t)2，…，Dn(t)＝Ｐｂ(ｔ)・Rgn(t)／Vgn(t)2の式によりそれぞれ求める。
なお、先に得た、基準電力値Ｐｂ(ｔ)と、印加電圧値Vg1(t)〜Vgn(t)と、電流値Ig1(t)〜Ign(t)とを用いて、D1(t)＝Ｐｂ(ｔ)／(Vg1(t)・Ig1(t))，…，Dn(t)＝Ｐｂ(ｔ)／(Vgn(t)・Ign(t))の式によりそれぞれ求めても良い。
【００８２】
その後、ステップＳ７において、このデューティ比D1(t)〜Dn(t)で、スイッチング素子１０５１〜１０５ｎをオンオフさせる。
このようにすることで、例え、各グロープラグＧＰ１等の昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)が互いに異なる値であったとしても、いずれのグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎにも、基準電力値Ｐｂ(ｔ)に等しい大きさＰ(ｔ)の電力が投入される。つまり、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎには、通電開始から経過時間ｔの各時点で、互いに同じ電力値Ｐ(ｔ)の電力が投入され、各時点でほぼ同じエネルギーの分だけ、各発熱コイル２１で発熱していると考えられる。このため、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎからの熱放散が、ほぼ同じであるとすれば、いずれの発熱コイル２１もほぼ同じヒータ温度となり、且つ同じ温度カーブを描いて昇温させることができる。
【００８３】
なお、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ（正確には、グロープラグとリード線）に投入される投入電力は、図４に示された曲線に従って、変化させられる。このため、経過時間ｔが終了時間ｔendに達する時点では、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎの温度は、いずれも所定の温度（例えば１３００℃）となっている。
【００８４】
その後、ステップＳ８では、プリグロー期間が終了したか否かを確認する。具体的には、タイマで計時していた経過時間ｔが終了時間ｔend（例えば３．３秒）以上となったか否か、または、各グロープラグＧＰ１等の昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)（図４等ではRgと略記する）のいずれかが、所定の抵抗上限値Rmax(例えば、Rmax＝780mΩ)を以上となったか否かを確認する。
ここで、Ｎｏ、つまり、まだプリグロー期間が終了していない（t＜tendかつ、Rm1(t)等のいずれもがRmaxより小さい、Rg1(t)＜Rmax，…，Rgn(t)＜Rmax）場合には、ステップＳ３に戻る。
一方、Ｙｅｓ、つまり、プリグロー期間が終了した（t≧tendまたはRg1(t)〜Rgn(t)の少なくともいずれかがRmax以上の大きさとなった）場合には、ステップＳＢの昇温終了タイミング処理を終えた後、上述したプリグローモードによる処理を終えて、次のモードに移行する。
【００８５】
なお、本実施形態では、抵抗上限値Rmaxとして、各グロープラグＧＰ１等について同じ値(Rmax＝780mΩ)を用いた例を示した。しかし、各グロープラグ間の特性の違いに応じて、グロープラグ毎に、抵抗上限値Rmaxの値を個別に設定しても良い。
また、本実施形態では、各グロープラグＧＰ１等の抵抗値の異常（断線あるいはショート）の有無について検討していないが、適切なタイミングで、例えば、ステップＳ４で抵抗値Rg1(t)等を算出した後に、グロープラグの故障診断を行うようにしても良い。具体的には、算出した抵抗値Rg1(t)の値から、各グロープラグについての異常（断線あるいはショート）の有無を判断し、異常と判断された場合には、それ以降、該当するグロープラグについては通電を行わないようにしつつ、他のグロープラグについて、以降のステップＳＡ等を行うなど、各ステップの処理を進行させても良い。
【００８６】
図７に示すステップＳＢの昇温終了タイミング処理のサブルーチンでは、ステップＳＢ１において、エンジンがクランキング中であるか否か、具体的には、スタート信号フラグがセットされているか否かを確認する。ここで、セットされていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳＢ２に進む。一方、フラグがセットされている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳＢ２〜ＳＢ４をスキップして、メインルーチンに戻る。これにより、タイマの時間ｔが、3.3秒となった場合でも、クランキング中の場合には、目標抵抗値Rm1等の算出、更新を行わないことになる。
【００８７】
ついで、ステップＳＢ２で、この時点(t=3.3sec)におけるエンジン冷却水の第１水温ＷＴ１を取得し、更新して記憶する。さらに、ステップＳＢ３に進み、今回の通電が、再通電であるかどうか（再通電フラグがセットされているか）を判断する。再通電でない（Ｎｏ）場合には、目標抵抗値Rm1〜Rmnが設定されていないので、ステップＳＢ４に進み、抵抗値(昇温時抵抗値)Rg1(t)〜Rgn(t)(但し、t=3.3sec)から、維持モードにおける、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎの目標抵抗値Rm1〜Rmnを算出し、更新して記憶して、メインルーチンに戻る。
一方、ステップＳＢ３においてＹｅｓ、つまり再通電である場合には、ステップＳＢ４をスキップして、新たに目標抵抗値Rm1等を得ることなく、メインルーチンに戻る。
なお、昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)から、目標抵抗値Rm1〜Rmnを算出する手法については、次述する。
その後は、次のモード（維持モード：図８参照）に移行する。
【００８８】
ここで、昇温時抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)から、目標抵抗値Rm1〜Rmnを算出する手法について、図９〜図１３を参照して説明する。
先ず、同一品番のグロープラグであって、ヒータ部にヒータ温度を測定可能とする熱電対を装着したサンプルのグロープラグ（ｎ＝１８ヶ）を用意した。なお、この１８ヶのサンプルのグロープラグとしては、多数の当該品番のグロープラグの中から、室温(25℃）下での抵抗値（次述する25℃における通電前抵抗値Rg(0)に一致する）が、高めのもの、低めのものなど、当該品番のグロープラグの設計中心値を中心(0.235Ω)とした±10％程度の抵抗値の公差（許容差）の範囲（0.215〜0.255Ω）内で、できるだけ各々の抵抗値（0.22〜0.253Ω）が広くばらつくように選択したものである。これらを各々エンジンヘッドＥＨに取り付け、さらにこれらを恒温槽中に保持した状態で通電し、3.3秒でヒータ温度Ｔｇ＝１３００℃まで昇温させ、その後、ヒータ温度１３００℃を維持し、６０秒経過した後の各グロープラグの抵抗値（1300℃時抵抗値Rg1300とする）を測定した。なお、各グロープラグについて、恒温槽の温度（環境温度）を、０，２５，８０，１２５℃の４段階に変えて、試験を行った。また、各抵抗値は、グロープラグに前述のリード線ＨＲ１等と同等のリード線を接続し、このリード線も含めて測定した値である。
【００８９】
この結果について、各グロープラグの通電前(t=0)の抵抗値（通電前抵抗値Rg(0)とする）と、１３００℃を維持した場合のグロープラグの1300℃時抵抗値Rg1300との関係を、図９に示す。
さらに、通電開始後、昇温期間（但し、クランキングは無し）中の所定タイミング（各経過時間ｔ＝0.5，1.0，2.0，3.3秒）におけるグロープラグの昇温時抵抗値（0.5秒時抵抗値Rg(0.5)，1.0秒時抵抗値Rg(1.0)，2.0秒時抵抗値Rg(2.0)，3.3秒時抵抗値Rg(3.3)とする）と、1300℃時抵抗値Rg1300との関係を、図１０〜図１３に示す。
【００９０】
図９によれば、いずれの恒温槽の温度（環境温度）においても、各グロープラグ（リード線を含む）の各抵抗値（通電前抵抗値Rg(0)及び1300℃時抵抗値Rg1300）がばらついていることが判る。但し、通電前抵抗値Rg(0)が高いものは、1300℃時抵抗値Rg1300も高いという相関関係がある。さらに、恒温槽の温度が違うもの毎に、通電前抵抗値Rg(0)と1300℃時抵抗値Rg1300との関係（直線的な関係）が、現れており、相互に、グラフ上でシフト（平行移動）したような関係になることも判る。
即ち、この図９のグラフによれば、グロープラグの各通電前抵抗値Rg(0)は、恒温槽の温度（環境温度、つまり、外気温やエンジンブロックの温度、エンジン冷却水の水温、潤滑油の油温等の環境条件）が異なる毎に、４つのグループに分かれた関係となっている。このことから、恒温槽の温度（あるいはこれに相当する環境条件の値）が判らなければ、通電前抵抗値Rg(0)を検知しただけでは、これと一義的に対応し、維持期間において目標抵抗値Rm1〜Rmnとする1300℃時抵抗値Rg1300を適切に得ることはできないことが判る。
【００９１】
一方、図１０のグラフによれば、グロープラグ（リード線を含む）の各抵抗値（0.5秒時抵抗値Rg(0.5)及び1300℃時抵抗値Rg1300）は、いずれもばらつくことが判る。但し、0.5秒時抵抗値Rg(0.5)が高いものは、1300℃時抵抗値Rg1300も高いという相関関係がある。
しかも、図９と異なり、恒温槽の温度が異なっている場合でも、0.5秒時抵抗値Rg(0.5)と1300℃時抵抗値Rg1300との関係は、共通の１つの一次関数（一次式）の回帰式（具体的には、式(1)：Rg1300(Ω）＝1.40×Rg(0.5)＋0.180）で表すことができることがわかる。
なお、図１１に示す1.0秒時抵抗値Rg(1.0)と1300℃時抵抗値Rg1300との関係も、共通の１つの一次関数（一次式）の回帰式（具体的には、式(2)：Rg1300(Ω)＝1.27×Rg(1.0)＋0.120）で表すことができる。
さらに、図１２に示す2.0秒時抵抗値Rg(2.0)と1300℃時抵抗値Rg1300との関係についても、共通の１つの一次関数（一次式）の回帰式（具体的には、式(3)：Rg1300(Ω)＝1.10×Rg(2.0)＋0.100）で表すことができる。
また、 図１３に示す3.3秒時抵抗値Rg(3.3)と1300℃時抵抗値Rg1300との関係についても、共通の１つの一次関数（一次式）の回帰式（具体的には、式(4)：Rg1300(Ω)＝1.02×Rg(3.3)＋0.060）で表すことができる。
【００９２】
そして、図１０のグラフまたは回帰式(1)によれば、恒温槽の温度（あるいはこれに相当する環境条件の値）が判らなくても、0.5秒時抵抗値Rg(0.5)を検知できれば、これと一義的に対応し、ｔ＝3.3秒以降の維持期間において、グロープラグの発熱コイル２１のヒータ温度を目標温度Tm（１３００℃）とするための目標抵抗値Rm1〜Rmn(1300℃時抵抗値Rg1300)をどの値とすればよいかを、適切に知ることができる。
同様に、図１１のグラフまたは回帰式(2)から、1.0秒時抵抗値Rg(1.0)を検知できれば、これと一義的に対応し、維持期間において、発熱コイル２１のヒータ温度を目標温度Tm（１３００℃）とするための目標抵抗値Rm1〜Rmn(1300℃時抵抗値Rg1300)をどの値とすればよいかを、適切に知ることができる。
また同様に、図１２のグラフまたは回帰式(3)から、2.0秒時抵抗値Rg(2.0)を検知できれば、これと一義的に対応し、維持期間において、発熱コイル２１のヒータ温度を目標温度Tm（１３００℃）とするための目標抵抗値Rm1〜Rmn(1300℃時抵抗値Rg1300)をどの値とすればよいかを、適切に知ることができる。
さらに、図１３のグラフまたは回帰式(4)から、3.3秒時抵抗値Rg(3.3)を検知できれば、これと一義的に対応し、維持期間において、発熱コイル２１のヒータ温度を目標温度Tm（１３００℃）とするための目標抵抗値Rm1〜Rmn(1300℃時抵抗値Rg1300)をどの値とすればよいかを、適切に知ることができる。
【００９３】
さらには、図１０〜図１３を互いに対比すると判るように、経過時間ｔが後のもの（大きい値のもの）ほど、データのばらつきが少なくなる（相関が高くなる）ことがわかる。つまり、経過時間ｔが後の昇温時抵抗値（最新の昇温時抵抗値）を用いるほど、グラフから、より適切な1300℃時抵抗値Rg1300を得て、より適切な目標抵抗値Rm1〜Rmnとすることができることが判る。
なお、昇温時抵抗値とヒータ温度（目標温度に対応）を１３００℃とした場合の維持抵抗値との関係について示したが、維持温度を他の値（例えば１２００℃等）とした場合も同様である。
【００９４】
かくして、昇温時抵抗値（0.5秒時抵抗値Rg(0.5)，1.0秒時抵抗値Rg(1.0)，2.0秒時抵抗値Rg(2.0)，または3.3秒時抵抗値Rg(3.3)）を知ることで、図１０〜図１３あるいはこれらから得た回帰式(1)〜(4)を用いて、目標抵抗値Rm1〜Rmnを、グロープラグＧＰ１等の特性のバラツキによらず、適切に設定できることになる。
【００９５】
続いて、図８を参照して、維持モードにおける処理について説明する。
先ず、ステップＳ１２でＹｅｓの場合、即ち経過時間ｔが３０秒未満である場合には、ステップＳ１３に進み、目標抵抗値Rm1〜Rmnの値をそれぞれ補正し、ステップＳ１４に進む。
補正を行う理由について、以下に説明する。前述したように、発熱コイル２１は、通電により、短時間（例えば、3sec程度）で高温にまで昇温させられる。しかし、グロープラグ１（ＧＰ１等）のうち、通電端子軸１３など他の抵抗部位５及びリード線ＨＲ１等は、後述するエンジン冷却水の水温ＷＴの変化による温度変化を考慮しないとしても、発熱コイル２１からの伝熱により、これの昇温に遅れて、例えば、３０秒程度掛かって徐々に昇温し、この昇温とともに、ここ（他の抵抗部位５及びリード線HR1等）に生じる抵抗も増大する。
【００９６】
しかるに、本実施形態では、後述するように、グロープラグGP1等の抵抗値Rg1(t)等が、目標抵抗値Rm1等になるように制御する抵抗値制御によって、グロープラグGP1等の発熱コイル２１のヒータ温度Tg1(t)〜Tgn(t)を目標温度Tmにそれぞれ維持する。
ところで、本実施形態では、前述したように、目標抵抗値Rm1等を、ステップＳＡ６，ＳＢ４で得るに当たって、図１０〜図１３に示すグラフ、あるいはこれから得た回帰式(1)〜(4)を用いている。これらのグラフ及び回帰式を得るに当たっては、前述したように、エンジンヘッドＥＨにサンプルのグロープラグを装着し、これらを恒温槽に収容し、グロープラグに通電して、発熱コイル２１のヒータ温度を昇温させる。その後、１３００℃に維持して、充分時間が経過した後のグロープラグの1300℃時抵抗値Rg1300を測定し、これを基に、グラフあるいは回帰式(1)等を用いて、目標抵抗値Rm1を得ている。
【００９７】
従って、グロープラグのうち他の抵抗部位５に発熱コイル２１からの熱が充分伝わった後に、このグロープラグに生じる抵抗値Rgの取るべき値が、目標抵抗値Rm1等として、与えられていると考えられる。
逆に言えば、昇温直後（維持期間の開始直後）からしばらくの期間は、他の抵抗部位５に発熱コイル２１からの熱が未だ充分伝わらず、この他の抵抗部位５に生じる抵抗が比較的小さい状態となっており、この期間に目標とすべきグロープラグの抵抗値Rgは、回帰式(1)等で得られた目標抵抗値Rm1等よりも小さめの値となるはずであると考えられる。
つまり、昇温直後から、グロープラグGP1等の目標抵抗値Rm1〜Rmnを、前述したステップＳＡ６，ＳＢ４で取得したままの値として（つまり次述する補正をしないで）、グロープラグ１の抵抗値(維持時抵抗値)Rg1(t)〜Rgn(t)が、この目標抵抗値Rm1等になるように抵抗値制御を行った場合を考える。すると、当初の期間には、伝熱による他の抵抗部位５やリード線ＨＲ１等における抵抗の増大が少ない点を考慮しない結果となり、この当初の期間には、発熱コイル２１における抵抗の大きさが適正な値よりも大きくなるように制御される。つまり、ヒータ温度Tg1(t)等が目標の維持温度（例えば1300℃）よりも高くなるように、制御されることになり、ヒータ温度Tg1(t)等を一定に維持するという目標に反する結果となる虞がある。
そこで、他の抵抗部位５やリード線ＨＲ１等の抵抗が、伝熱によって徐々に増加するのに合わせて、目標抵抗値Rm1〜Rmnを徐々に変化させる補正（伝熱補正）が必要となるのである。
【００９８】
上述の説明から判るように、伝熱補正における補正量は、維持モードの当初に大きく、徐々に減少させるものとなる。そこで本実施形態では、当初維持モードの開始直後には、目標抵抗値から比較的大きな補正値を差し引く補正をする。そして、時間の経過とともに、差し引く補正値を徐々に小さくして、ｔ≧30secでは、補正無しとする。
本実施形態のステップＳ１３における、伝熱補正の具体的な手法を、以下に説明する。
このステップＳ１３では、維持モードの当初(例えば、t=3.3sec)における伝熱補正では、既に得ている(補正前の)目標抵抗値Rm1〜Rmnに対し、それぞれ補正値の27mΩだけ差し引いた値と新たな目標抵抗値とする(Rm1=Rm1−27mΩ，…，Rmn＝Rmn−27mΩ)。そして、経過時間t=30sec(正確には30.3secであるが、t＞30の場合、ステップＳ１２により、このステップＳ１３は行われない)で、補正値が０となるように、経過時間ｔが１秒増える毎に、差し引くべき補正値の大きさを1mΩずつ減少させる。
【００９９】
このようにして、維持モードの期間のうち、当初(昇温の直後)からしばらくの間（本実施例ではｔ＜30sec）には、目標抵抗値Rm1等を補正する。これにより、グロープラグGP1等のうち他の抵抗部位５に、発熱コイル２１の熱が伝わらなかったことによって、このグロープラグGP1等の抵抗Rg1(t)等が、低くなっていることに対応した、適切な(補正された)目標抵抗値Rm1等を得ることができる。かくして、この期間においても、グロープラグGP1等の発熱コイル２１のヒータ温度Tg1(t)等を、目標とした温度（本例では1300℃）に、維持することができる。
【０１００】
なお、本実施形態では、維持モードの当初の補正値の大きさを27mΩとし、また、ｔ≧30secで補正値が０となるようにした。これらの値は、グロープラグGP1等の発熱コイル２１を所定温度(例えば1300℃)に昇温させた後、この所定温度に維持し続けた場合に、昇温直後から充分時間が経過するまで期間に、グロープラグＧＰ１等及びリード線ＨＲ１等を併せた抵抗値の上昇する大きさ、及び上昇を続ける期間を計測して、補正値の大きさ及び補正期間を決定すればよい。
【０１０１】
一方、ステップＳ１２でＮｏ、即ち、経過時間ｔが３０秒以上である場合には、ステップＳ１３をスキップして、ステップＳ１４に進む。発熱コイル２１からの伝熱による他の抵抗部位５及びリード線ＨＲ１等における抵抗の上昇は、経過時間ｔが３０秒以上となれば、ほぼ収まると考えられ、上述した伝熱補正は不要となるからである。
【０１０２】
ついで、ステップＳ１４では、水温センサ３１２の出力を、インターフェイス回路１０８を通じて、エンジン冷却水の水温ＷＴ（第２水温ＷＴ２）として取得する。
ステップＳ１６では、この第２水温ＷＴ２と先に得た第１水温ＷＴ１（ステップＳＡ２，ＳＢ１参照）とを用いて、各時点において目標抵抗値Rm1〜Rmnの値をそれぞれ補正(水温補正)し、ステップＳ１７に進む。
この水温補正の必要性について、以下に説明する。前述したように、エンジンの始動後しばらく経つと、エンジン冷却水の水温やエンジンブロックの温度が上がるなど、グロープラグＧＰ１等を取り巻く、環境条件に変化が生じる。すると、前述したヒータ２から伝わる熱とは別の原因によって、グロープラグＧＰ１等のうち、通電端子軸１３、主体金具３など他の抵抗部位５及びリード線ＨＲ１等の抵抗値が徐々に高くなる。そこで、グロープラグＧＰ１等のヒータ温度Tg1(t)等を目標温度Tm（例えば１３００℃）に維持するには、このような原因に伴う、グロープラグＧＰ１等とリード線ＨＲ１等を併せた全体の抵抗値(維持時抵抗値)Rg1(t)〜Rgn(t)の上昇に対応して、目標抵抗値Rm1〜Rmnを徐々に変化させる必要があるからである。そこで本実施形態では、環境条件のうち、その測定が容易であり、しかも、グロープラグＧＰ１等の抵抗値への影響の度合いを検討しやすい、エンジン冷却水の水温ＷＴ（第１水温ＷＴ１及び第２水温ＷＴ２）を用いて、目標抵抗値Rm1〜Rmnの補正を行うこととしている。
【０１０３】
具体的には、目標抵抗値Rm1を、この目標抵抗値Rm1を取得したのと同じ所定タイミング(例えば、t=0.5sec)で取得した第１水温ＷＴ１〔℃〕と、上述の第２水温ＷＴ２〔℃〕と、水温補正係数Ｃｂ〔mΩ／deg〕を用いて、Rm1=Rm1+Cb・(WT2−WT1）の式により補正し、補正された新たな目標抵抗値Rm1を得る。他の目標抵抗値Rm2〜Rmnについても同様の式によって補正する（Rm2b=Rm2+Cb・(WT2−WT1)，…，Rmnb=Rmn+Cb・(WT2−WT1)）。かくして、一連の補正された新たな目標抵抗値Rm1〜Rmnを得る。この式は、第２水温ＷＴ２が、第１水温ＷＴ１よりも低くなった場合（例えば、高速運転をして水温ＷＴが通常の運転状態よりも高くなった状態でエンジンを停止させ、その直後に再び、グロープラグに通電してエンジンを始動させた場合など）にも適用できる。
【０１０４】
なお、水温補正係数Ｃｂは、グロープラグＧＰ１等の温度を高温（例えば１３００℃）に維持した状態において、エンジン冷却水の水温ＷＴの変化が、グロープラグＧＰ１等の抵抗値Rm1等に与える影響度合いを示す係数であり、水温ＷＴが１deg上昇した場合に、目標抵抗値Rm1等が変化するであろう大きさを与える係数である。
具体的には、この水温補正係数Ｃｂを以下のようにして求めると良い。まず、予め、同一品番のサンプルのグロープラグ１を用意する。但し、このグロープラグ１には、この状態で発熱コイル２１のヒータ温度をも測定できるように、シーズヒータ２の先端部分に熱電対を貼り付けておき、ヒータ温度が一定（例えば１３００℃）に維持されるように、リード線HR1等と同等のリード線HRを用いて、通電を制御する。当初、このエンジンは、エンジン冷却水の水温ＷＴが充分低い（例えば、０℃）状態としておく。そして、このグロープラグ１に通電して、短時間（例えば３秒程度）で、その発熱コイル２１のヒータ温度Ｔ１を所定の温度（例えば、１３００℃）にまで上昇させ、エンジンを始動し所定回転数に維持すると共に、このグロープラグ１の発熱コイル２１について、熱電対の出力を用いて、その温度が一定（例えば、１３００℃）に維持されるように、温度制御を行う。すなわち、熱電対の出力が一定となるように通電制御をする。
【０１０５】
すると、エンジン冷却水の水温ＷＴは、当初の期間（グロープラグの昇温及びエンジンの始動が行われる期間）は、ほとんど変化がないが、数分〜数１０分程度の期間掛かって、徐々に上昇し、その後、ほぼ一定温度に維持される。
一方、グロープラグ１では、上述のように、その発熱コイル２１の温度が一定となるように制御されているので、グロープラグ１の抵抗値Ｒ１は、昇温完了直後（温度維持開始直後）からも、緩やかに上昇し、その後、ほぼ一定の抵抗値となる。水温ＷＴが上昇することで、グロープラグ１のうち他の抵抗部位５、及びリード線HRの抵抗値が徐々に高くなる。一方、発熱コイル２１の温度が維持されるように制御されているので、発熱コイル２１に生じる抵抗値はほぼ同じに維持されるため、グロープラグ１の全体の抵抗値Ｒ１は上昇することになるからである。
【０１０６】
この結果から、水温ＷＴの変化による、グロープラグ１の抵抗値Ｒ１への影響の大きさがそのまま判ることになる。すなわち、水温ＷＴが１deg上昇すると、グロープラグ１の抵抗値Ｒ１がどれだけ増加するかが判る。本実施形態では、この係数が−０．７〔deg／deg〕、つまり水温ＷＴが１degだけ増加すると、ヒータ温度Ｔ１が０．７degだけ減少することが判った。
さらに別途、発熱コイル２１が高温に維持されている場合において、ヒータ温度Ｔ１の変化による、グロープラグ１の抵抗値Ｒ１への影響度合いを調べて、ヒータ温度Ｔ１が１deg変化した場合に、グロープラグ１の抵抗値Ｒ１がどれだけ変化するかを示す抵抗変化率〔mΩ／deg〕を調べておく。具体的には、前述の熱電対を貼り付けたグロープラグ１を恒温槽内に配置したアルミブロック（エンジンヘッドを模擬したもの）へ装着する、この時点での恒温槽内の温度を２５℃としておく。この状態から、グロープラグ１へ通電し、１１００℃を維持する。１１００℃におけるグロープラグ１の抵抗値を測定し、ついで、１２００℃を維持するように通電を行う。そして、１２００℃でのグロープラグ１の抵抗値を測定する。本実施形態のグロープラグ１では、１１００℃において700mΩ、１２００℃において750mΩであった。この結果から、本実施形態では、ヒータ温度Ｔ１が１deg増加すると、グロープラグ１の抵抗値Ｒ１が０．５ｍΩだけ増加する（0.5ｍΩ／deg)ことが判っている。
これらから、水温補正係数Ｃｂは、０．３５(＝−0.5×−0.7)〔mΩ／deg〕となり、前述の補正に用いる式は、本実施形態では、Rm1=Rm1＋0.35(WT2−WT1)等で与えられる。
【０１０７】
ステップＳ１７では、前述したステップＳ３と同じく、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎがオンしているタイミングで、グロープラグＧＰ１等に印加される印加電圧値Vg1(t)〜Vgn(t)と、グロープラグＧＰ１等を流れる電流の電流値Ig1(t)〜Ign(t)とを、主制御部１１１に電圧信号V1(t)〜Vn(t)及び電流信号I1(t)〜In(t)として取り込む。
そして、ステップＳ１８において、前述したステップＳ４と同じく、主制御部１１１内での演算により、各グロープラグＧＰ１等の、通電開始からの経過時間ｔ時点での抵抗値(昇温時抵抗値)Rg1(t)〜Rgn(t)を、それぞれ算出、取得する（Rg1(t)＝Vg1(t)／Ig1(t)，…，Rgn(t)＝Vgn(t)／Ign(t))。
【０１０８】
さらにステップＳ１９では、取得した各グロープラグＧＰ１等の抵抗値(維持抵抗値)Rg1(t)〜Rgn(t)が、目標抵抗値Rm1〜Rmnとなるように、ＰＷＭ方式の通電制御を行う。具体的には、各スイッチング素子１０５１〜１０５ｎをスイッチングさせて、各グロープラグＧＰ１等をパルス駆動する。この際のデューティ比を、目標抵抗値からの維持抵抗値の誤差に応じて、例えばＰＩ制御により変化させる。これにより、各グロープラグＧＰ１等の発熱コイル部２１のヒータ温度Tg1(t)〜Tgn(t)を、いずれも目標温度Tm（例えば１３００℃）に維持することができる。
その後、ステップＳ２０で、維持モードが終了したか否か（例えば、ｔ＝１８０秒経過したか否か）を判断し、終了前の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１２に戻り、前述と同様の処理を繰り返す。一方、終了した場合（Ｙｅｓ）には、グロープラグＧＰ１等の通電処理を終える。
【０１０９】
また、本実施形態のグロープラグ通電制御システム１００（グロープラグ通電制御装置１０１）では、いずれのグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎについても、終了時間ｔend（例えばｔ＝３．３秒）には、ヒータ温度Tg1(t)〜Tgn(t)を所定の温度（例えば１３００℃）にまで昇温させることができる。
【０１１０】
また一般に、同一品番であっても、複数のグロープラグ１を見た場合、特性バラツキを有しており、各々の抵抗値は互いに異なっている。そこで、このグロープラグ通電制御システム１００において、グロープラグ通電制御装１０１に接続されているグロープラグＧＰ１を、互いに異なる抵抗値を有する別のグロープラグＧＰ１ｅに交換して繋ぎ替えた場合を考える。
先ず、交換する前のグロープラグＧＰ１については前述したとおりである。即ち、グロープラグＧＰ１には、各経過時間ｔにおいて、図４に示された所定の曲線に従って変化する基準電力値Ｐｂ(ｔ)に等しい電力値Ｐ(ｔ)の電力が投入される。このため、経過時間ｔが終了時間ｔendに達する時点では、グロープラグＧＰ１（発熱コイル２１）の温度は、所定の温度（例えば１３００℃）となる。
【０１１１】
さらに、グロープラグＧＰ１とグロープラグＧＰ１ｅの昇温時の温度変化の様子を比較すると、グロープラグＧＰ１とグロープラグＧＰ１ｅのいずれにも、各経過時間ｔにおいて、基準電力値Ｐｂ(ｔ)に等しい電力値Ｐ(ｔ)の電力が投入される。つまり、グロープラグＧＰ１及びグロープラグＧＰ１ｅには、通電開始からの各経過時間ｔで、互いに同じ電力が投入され、各経過時間ｔで同じエネルギーの分だけ、各発熱コイル２１で発熱していると考えられる。しかも、グロープラグＧＰ１とグロープラグＧＰ１ｅとは、エンジンＥＧの同じ部位に交換によって取り付けられているのであるから、グロープラグＧＰ１とグロープラグＧＰ１ｅとからの熱放散は、実質的に同じになる。従って、外気温、エンジン冷却水の水温を同じとする同一の環境温度条件下であれば、グロープラグＧＰ１とグロープラグＧＰ１ｅとは、互いに異なる抵抗値を有していながらも、各経過時間ｔにおいて、ほぼ同じ温度となり、且つ同じ温度（例えば１３００℃）まで、同じ温度カーブを描いて昇温させることができる。
【０１１２】
さらに本実施形態では、昇温期間中の所定タイミング(ｔ＝0.5，1.0，2.0,3.3sec)における、グロープラグＧＰ１，ＧＰ１ｅに生じた抵抗の昇温時抵抗値Rg1(t)等を取得する。従って、これらのタイミングで、グロープラグＧＰ１，ＧＰ１ｅの抵抗値を測定することで、ヒータ温度が同じ場合（例えば３００℃、６００℃など）における２つのグロープラグＧＰ１，ＧＰ１ｅの昇温時抵抗値Rg1(t)等をそれぞれ得ることができる。
しかも、この昇温時抵抗値Rg1(t)等は、グロープラグＧＰ１，ＧＰ１ｅの特性バラツキを反映した値であるから、この値に基づいて、図１０、図１１、図１２、図１３、あるいは回帰式(1)等を用いて、目標抵抗値Rm1を求めれば、各々のグロープラグＧＰ１，ＧＰ１ｅの特性に適合した目標抵抗値をそれぞれ設定できる。
【０１１３】
なお、本実施形態では、スイッチング素子１０５１〜１０５ｎのほか、主制御装置１１１におけるステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５〜Ｓ７の動作が、昇温時通電制御手段、及び投入電力制御手段に相当する。また、このうちのステップＳ３〜Ｓ５が、基準電力値付与手段に相当する。さらに、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７が、電力値制御手段に相当する。このうち、ステップＳ３，Ｓ４が電圧等取得手段に、Ｓ４が昇温時抵抗値取得手段に、ステップＳ６がデューティ比取得手段に、ステップＳ７がパルス通電手段に、それぞれ相当する。
また、スイッチング素子１０５１〜１０５ｎのほか、主制御装置１１１におけるステップＳＡ１〜ＳＡ４，ＳＡ６，ＳＢ２，ＳＢ４，Ｓ１２〜Ｓ２０の動作が、維持時通電制御手段に相当する。またこのうちのステップＳ１８が維持時抵抗値取得手段に、ステップＳＡ６，ＳＢ４が目標抵抗値取得手段に、ステップＳ１９が維持時抵抗値制御手段に相当する。さらに、ステップＳＡ４，ＳＢ２が第１環境値取得手段及び第１水温取得手段に、ステップＳ１４が第２環境値取得手段及び第２水温取得手段に相当する。また、ステップＳ１３が伝熱補正手段に、ステップＳ１６が環境補正手段及び水温補正手段に相当する。ステップＳＡ３，ＳＢ１がクランキング検知手段に相当する。
【０１１４】
（実施形態２）
ついで、第２の実施形態について、図１４，図１５を参照して説明する。実施形態１では、スイッチング素子１０５１等として、電流検知機能付きＦＥＴを用いた。これに対し、本実施形態２に係るグロープラグ通電制御システム２００、及び、グロープラグ通電制御装置２０１では、電流検知機能を有さないＦＥＴをスイッチング素子２０５１〜２０５ｎとして、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの通電のオンオフを行う。また、電流検知機能を有していないため、各グロープラグＧＰ１等の抵抗値Rg1(t)等を検知すべく、抵抗分割回路２０８１〜２０８ｎを別途有している点、及び、処理フローにおいてこの抵抗分割回路２０８１等を用いて、各グロープラグＧＰ１等の抵抗値Rg1(t)等を検知するステップを備える点でも異なる。そこで、異なる部分を中心に説明し、同様な部分の説明は、省略あるいは簡略化する。
【０１１５】
本実施形態２で用いるグロープラグＧＰ１等は、実施形態１と同じであるので説明を省略する。
次に、本実施形態２にかかるグロープラグ通電制御システム２００、及び、グロープラグ通電制御装置２０１について説明する。図１４は、本実施形態２のグロープラグ通電制御システム２００、及び、グロープラグ通電制御装置２０１の電気的構成を示すブロック図である。グロープラグ通電制御システム２００は、グロープラグ通電制御装置２０１のほか、実施形態１と同様の、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ、バッテリＢＴ、キースイッチＫＳＷを有している。また、このグロープラグ通電制御システム２００は、ＥＣＵ３０１及びオルタネータ３１１と、インターフェイス回路１０７を介して接続している。
【０１１６】
グロープラグ通電制御装置２０１のうち、主制御部２１１も、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。キースイッチＫＳＷをオン位置及びスタート位置にすると、主制御部２１１が動作する。一方、キースイッチＫＳＷをＯＦＦにすると、主制御部２１１は動作を停止する。なお、実施形態１と同じく、キースイッチＫＳＷをスタート位置にすると、インターフェイス回路１０８を通じて、主制御部２１１にキースイッチＫＳＷがスタート位置とされた旨が入力され、クランキングを検知することができる。
【０１１７】
また、バッテリＢＴの電力は、バッテリ接続端子１０１Ｆを介して、ｎ個存在するスイッチング素子２０５１〜２０５ｎにそれぞれ供給されている。本実施形態２では、各スイッチング素子２０５１〜２０５ｎには、実施形態１と異なり、電流検知機能を有さない通常のＭＯＳＦＥＴが用いられている。バッテリＢＴの電圧ＶＢは、各スイッチング素子２０５１〜２０５ｎのソース端子Ｓａにそれぞれ供給される。一方、各素子２０５１〜２０５ｎのドレイン端子Ｄａは、実施形態１と同様、各グロー接続端子１０１Ｇ１〜１０１Ｇｎを介して、複数（ｎ個）のグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎにそれぞれ接続されている。また、各素子２０５１〜２０５ｎのゲート端子Ｇａには、主制御部２１１からのスイッチング信号が入力され、このスイッチング信号の電圧レベルのハイ／ローに応じて、各素子２０５１〜２０５ｎがＯＮ／ＯＦＦし、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎへの通電をスイッチング(ＯＮ／ＯＦＦ)することができる。
また、実施形態１と同じく、各スイッチング素子２０５１〜２０５ｎがオンとされているタイミングにおける、各グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎへの印加電圧Vg1(t)〜Vgn(t)が、これに対応する電圧信号V1(t)〜Vn(t)として、主制御部２１１に入力される。
【０１１８】
さらに、グロープラグ通電制御装置２０１は、スイッチング素子２０５１〜２０５ｎと並列に、抵抗分割回路２０８１〜２０８ｎを有している。この抵抗分割回路２０８１〜２０８ｎは、補助スイッチング素子であるＦＥＴ２０６１〜２０６ｎと、これに直列に接続された、抵抗値Ｒref＝1.0Ωの基準抵抗２０７１〜２０７ｎとからなる。
【０１１９】
この抵抗分割回路２０８１〜２０８ｎは、以下のようにして用いる。即ち、ＦＥＴ２０６１〜２０６ｎは、通常、オフにされているが、対応するスイッチング素子２０５１〜２０５ｎがオフとなっているタイミングで、ゲート端子Ｇｂからの信号により、このＦＥＴ２０６１〜２０６ｎがオンとする。すると、このＦＥＴ２０６１〜２０６ｎ、基準抵抗２０７１〜２０７ｎを通じて、対応するグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎに電圧が印加される。その際、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎに生じる分割電圧値Vd1(t)〜Vdn(t)は、基準抵抗２０７１〜２０７ｎと、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎとで、バッテリ電圧ＶＢ（正確にはバッテリ電圧ＶＢからＦＥＴ２０６１等のオン電圧を差し引いたもの）を抵抗分割した値となる。
【０１２０】
ここで、基準抵抗２０７１〜２０７ｎの値Ｒrefは既知（例えばＲref＝1.0Ω）であるから、バッテリ電圧ＶＢを主制御部２１１に別途入力することで、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎの抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)をそれぞれ検知することができる。
このようにすることで、実施形態１で用いた、比較的高価な電流検知機能付きＦＥＴを用いずに、グロープラグＧＰ１〜ＧＰｎ及びリード線ＨＲ１〜ＨＲｎの抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)をそれぞれ検知することができる。
【０１２１】
具体的には、図１５に示すように、ステップＳ２で再通電保護中であるか否かを判断した後、実施形態１におけるステップＳ３に代えて、以下の処理を行う。即ち、ステップＳ３１では、各スイッチング素子２０５１〜２０５ｎがオンにされているタイミング（各ＦＥＴ２０６１〜２０６ｎはオフ）で、グロープラグＧＰ１等及びリード線ＨＲ１等に印加される印加電圧値Vg1(t)〜Vgn(t)を、主制御部２１１に電圧信号V1(t)〜Vn(t)として取り込む。
さらに、ステップＳ３２で、各スイッチング素子２０５１〜２０５ｎがオフとされ、各ＦＥＴ２０６１〜２０６ｎがオンとされているタイミングで、グロープラグＧＰ１等及びリード線ＨＲ１等に印加される分割電圧値Vd1(t)〜Vdn(t)を、主制御部２１１に取り込む。併せて、バッテリ電圧ＶＢも、主制御部２１１に取り込む。
【０１２２】
その後、実施形態１と同じく、ステップＳ４において、主制御部１１１内での演算により、各グロープラグＧＰ１等及びリード線ＨＲ１等の、現在（通電開始からの経過時間ｔ）の抵抗値(昇温時抵抗値)Rg1(t)〜Rgn(t)を、それぞれ算出する。但し、実施形態１と異なり、Rg1(t)＝Rref・Vd1(t)／(VB−Vd1(t))，…，Rref・Vdn(t)／(VB−Vdn(t))により、各抵抗値を求める。
以降は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１２３】
かくして、本実施形態２のグロープラグ通電制御システム２００、及び、グロープラグ通電制御装置２０１においても、いずれのグロープラグＧＰ１〜ＧＰｎの発熱コイル２１についても、終了時間ｔendには、所定の温度（例えば１３００℃）にまで昇温させることができる。
【０１２４】
また、グロープラグＧＰ１をグロープラグＧＰ１ｅに交換した場合においても、実施形態１と同じく、経過時間ｔが終了時間ｔendに達する時点で、グロープラグＧＰ１ｅの温度も、所定の温度（例えば１３００℃）となる。
さらに、グロープラグＧＰ１とグロープラグＧＰ１ｅの昇温時の温度変化の様子を比較しても、グロープラグＧＰ１とグロープラグＧＰ１ｅとは、互いに異なる抵抗値を有していながらも、各経過時間ｔにおいて、ほぼ同じ温度となり、且つ同じ温度（例えば１３００℃）まで、同じ温度カーブを描いて昇温させることができる。
従って、実施形態１と同様、昇温期間中の所定タイミング（各経過時間ｔ＝0.5，1.0，2.0,3.3）におけるグロープラグの昇温時抵抗値（0.5秒時抵抗値Rg(0.5)，1.0秒時抵抗値Rg(1.0)，2.0秒時抵抗値Rg(2.0)，あるいは3.3秒時抵抗値Rg(3.3)）を適切に得ることができる。さらに、これらを基に、図１０〜図１３に示すグラフ（あるいは回帰式(1)〜(4)）を用いて、目標抵抗値Rm1等を得ることができ、グロープラグＧＰ１等に生じる抵抗値にバラツキがあっても、維持期間における各グロープラグＧＰ１等のヒータ温度を、目標温度に維持することができる。
【０１２５】
なお、本実施形態２では、スイッチング素子２０５１〜２０５ｎのほか、主制御装置２１１におけるステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４、Ｓ５〜Ｓ７の動作が、昇温時通電制御手段、及び投入電力制御手段に相当する。また、このうちのステップＳ３１，Ｓ３２〜Ｓ５が、基準電力値付与手段に相当する。さらに、ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７が、電力値制御手段に相当する。このうち、ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４が電圧等取得手段に相当する。
【０１２６】
（変形形態１）
実施形態１，２のグロープラグ通電制御装置１０１，２０１（グロープラグ通電制御システム１００，２００）においては、昇温期間において、デューティ比D1(t)等を得るのに、印加電圧値Vg1(t)等、電流値Ig1(t)等、あるいは抵抗値Rg1(t)等のほか、ステップＳ５で取得した基準電力値Ｐｂ(ｔ)を用いた。
これに対し、本変形形態１のグロープラグ通電制御装置３０１（グロープラグ通電制御システム３００）では、実施形態１とは、デューティ比D1(t)〜Dn(t)を取得する手法のみ異なる。そこで、異なる部分のみ、図１６を参照して説明する。
【０１２７】
実施形態１，２で用いた基準電力値Ｐｂ(ｔ)は、前述したように、経過時間ｔにより一義的に得られる、あるいは、経過時間ｔのほか、エンジンの水温等を考慮して、算出することで、あるいは、予め算出して作成しておいたテーブルから得られるものである。従って、一旦、基準電力値Ｐｂ(ｔ)を得なくとも、デューティ比D1(t)〜Dn(t)を得ることができる。
即ち、本変形形態１では、ステップＳ５で基準電力値Ｐｂ(ｔ)を得ることなく（即ち、実施形態１，２におけるステップＳ５を不要として）、ステップＳ６に相当するステップＳ６１において、経過時間ｔのほか、印加電圧値Vg1(t)等、電流値Ig1(t)等、あるいは抵抗値Rg1(t)等を用いて、デューティ比D1(t)等を、演算により、あるいは予め作成しておいたテーブルを用いて得る。
【０１２８】
本変形形態１では、スイッチング素子１０５１〜１０５ｎのほか、主制御装置１１１におけるステップＳ３，Ｓ４，Ｓ６１，Ｓ７の動作が、昇温時通電制御手段、及び投入電力制御手段に相当する。また、このうちのステップＳ３，Ｓ４が電圧等取得手段に、ステップＳ６１がデューティ比取得手段に、ステップＳ７がパルス通電手段に、それぞれ相当する。
【０１２９】
以上において、本発明を、実施形態１，２及び変形形態１に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１，２等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、実施形態１、及び、変形形態１では、ステップＳ４において各グロープラグの抵抗値Rg1(t)〜Rgn(t)を、印加電圧値Vg1(t)等と電流値Ig1(t)等とから取得した。
しかし、デューティ比D1(t)〜Dn(t)を得るに当たり、この抵抗値Rg1(t)等を一旦得ることなく、印加電圧値Vg1(t)等、及び、電流値Ig1(t)等を用いて、デューティ比D1(t)等を算出しても良い。
また、実施形態１等では、キースイッチＫＳＷをオンにすることで、グロープラグ通電制御システム１００（グロープラグ通電制御装１０１）が立ち上がり、グロープラグＧＰ１等への通電が開始されるものとした。しかし、操作者がキースイッチＫＳＷをオンにし、グロープラグ通電制御装置１０１が立ち上がった後、インターフェイス回路１０７を介したエンジン制御ユニット３０１からの指示を待って、グロープラグＧＰ１等への通電を開始するようにしても良い。
【０１３０】
前述した実施形態１，２、及び変形形態１では、水温上昇に伴うグロープラグＧＰ１等の抵抗値Rg1(t)等の上昇の影響を考慮して、図６，図７，図８において破線で示すように、エンジン冷却水の水温ＷＴ（第１水温ＷＴ１，第２水温ＷＴ２）を測定し、目標抵抗値Rm1〜Rmnの補正を行った（ステップＳＡ４，ＳＢ２，Ｓ１４，Ｓ１６参照）。しかし、水温上昇に伴うグロープラグＧＰ１等の抵抗値Rg1(t)等の変化が小さいと見込まれる場合などには、処理の簡易化のため、エンジン冷却水の水温の測定及びこれによる補正を行わないようにしても良い。
また、図８において、ステップＳ１３の後には、ステップＳ１７に直接進むようにして、経過時間ｔが３０秒未満(ｔ＜３０sec)の場合にはステップＳ１３による伝熱の補正を行い、経過時間ｔが３０秒以上(ｔ≧３０sec)の場合には、これに代えて、ステップＳ１４，Ｓ１６による水温の補正を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】実施形態１に係るグロープラグ通電制御システム及びグロープラグ通電制御装置を示す回路図である。
【図２】実施形態１，２において使用するグロープラグの断面図である。
【図３】実施形態１，２に係り、グロープラグをエンジンに取り付けた状態を示す部分断面図である。
【図４】サンプルのグロープラグに電圧を印加し続けた場合の、経過時間ｔと、グロープラグに投入された投入電力との関係を模式的に示すグラフである。
【図５】実施形態１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６】実施形態１に係る通電制御のうち、所定タイミング処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１に係る通電制御のうち、昇温終了タイミング処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図８】実施形態１に係る通電制御のうち、維持モードの内容を示すフローチャートである。
【図９】実施形態１等に用いるグロープラグの、昇温前の抵抗値Rg(0)と１３００℃時抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１０】実施形態１等に用いるグロープラグの、昇温開始からｔ＝０．５秒後の昇温時抵抗値Rg(0.5)と１３００℃時抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１１】実施形態１等に用いるグロープラグの、昇温開始からｔ＝１．０秒後の昇温時抵抗値Rg(1.0)と１３００℃時抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１２】実施形態１等に用いるグロープラグの、昇温開始からｔ＝２．０秒後の昇温時抵抗値Rg(2.0)と１３００℃時抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１３】実施形態１等に用いるグロープラグの、昇温開始からｔ＝３．３秒後の昇温時抵抗値Rg(3.3)と１３００℃時抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１４】実施形態２に係るグロープラグ通電制御システム及びグロープラグ通電制御装置を示す回路図である。
【図１５】実施形態２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１６】変形形態１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。
【符号の説明】
【０１３２】
１  グロープラグ
２  シーズヒータ
２１  発熱コイル（発熱部）
５  （グロープラグの発熱コイルを除く）他の抵抗部位
１００，２００，３００，４００  グロープラグ通電制御システム
１０１，２０１，３０１，４０１  グロープラグ通電制御装置
１０５１〜１０５ｎ，２０５１〜２０５ｎ  スイッチング素子
２０６１〜２０６ｎ  ＦＥＴ
２０７１〜２０７ｎ  基準抵抗
２０８１〜２０８ｎ  抵抗分割回路
Ｖ１（ｔ）〜Ｖｎ（ｔ）  (各グロープラグについての)電圧信号
Ｉ１（ｔ）〜Ｉｎ（ｔ）  (各グロープラグについての)電流信号
１１１，２１１  主制御部
３１２  水温センサ
ＣＷ  エンジン冷却水
ＷＴ  （エンジン冷却水の）水温
ＧＰ，ＧＰ１〜ＧＰｎ  グロープラグ
ＧＰ１  グロープラグ（第１グロープラグ）
ＧＰ１ｅ  （交換後の）グロープラグ（第２グロープラグ）
Ｖｇ１（ｔ）〜Ｖｇｎ（ｔ）  (グロープラグ及びリード線に印加される電圧の)印加電圧値
Ｉｇ１（ｔ）〜Ｉｇｎ（ｔ）  (グロープラグ及びリード線を流れる電流の)電流値
Ｒｇ，Ｒｇ（ｔ），Ｒｇ１（ｔ）〜Ｒｇｎ（ｔ）  (グロープラグ及びリード線の)抵抗値（昇温時抵抗値、維持時抵抗値）
Ｒｇ（０．５）  ０．５秒時抵抗値（最新の昇温時抵抗値，最初の所定タイミングにおける昇温時抵抗値）
Ｒｇ（１．０）  １．０秒時抵抗値（最新の昇温時抵抗値）
Ｒｇ（２．０）  ２．０秒時抵抗値（最新の昇温時抵抗値）
Ｒｍ１〜Ｒｍｎ  （グロープラグ及びリード線の）目標抵抗値
Ｔｇ，Ｔｇ１（ｔ）〜Ｔｇｎ（ｔ）  （発熱コイル（発熱部）の）ヒータ温度
Ｔｍ  （発熱コイル（発熱部）の）目標温度
Ｐ(ｔ)  電力値
Ｐｂ(ｔ)  基準電力値
ＥＧ  エンジン
Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５〜Ｓ７，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ６１  昇温時通電制御手段，投入電力制御手段
Ｓ４  昇温時抵抗値取得手段
Ｓ３〜Ｓ５，Ｓ３１，Ｓ３２  基準電力値付与手段
Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ３１，Ｓ３２  電力値制御手段
Ｓ３，Ｓ４，Ｓ３１，Ｓ３２  電圧等取得手段
Ｓ６，Ｓ６１  デューティ比取得手段
Ｓ７  パルス通電手段
ＳＡ１〜ＳＡ４，ＳＡ６，ＳＢ２，ＳＢ４，Ｓ１２〜Ｓ２０  維持時通電制御手段
Ｓ１８  維持時抵抗値取得手段
ＳＡ６，ＳＢ４  目標抵抗値取得手段
Ｓ１９  維持時抵抗値制御手段
ＳＡ４，ＳＢ２  第１環境値取得手段，第１水温取得手段
Ｓ１４  第２環境値取得手段，第２水温取得手段
ＷＴ  エンジン冷却水の水温
ＷＴ１  エンジン冷却水の第１水温（第１環境値）
ＷＴ２  エンジン冷却水の第２水温（第２環境値）
Ｃｂ  水温補正係数
Ｓ１６  環境補正手段，水温補正手段
Ｓ１３  伝熱補正手段
式（１），（２），（３），（４）  一次式
ＳＡ３，ＳＢ１  クランキング検知手段
【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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