(57)【要約】【課題】グロープラグの長寿命化を図ることが可能な内燃機関のグロープラグ通電制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関のグロープラグ通電制御装置は、グロープラグと、グロープラグに電力を供給する電力供給手段と、グロープラグへの通電量を制御して、グロープラグの温度を制御するグロープラグ通電量制御手段と、グロープラグの通電履歴パターンを記憶する記憶手段と、グロープラグへの通電要求があった場合に、通電履歴パターンに基づいて、グロープラグの余寿命を算出するグロープラグ余寿命算出手段とを備える。グロープラグ通電量制御手段は、グロープラグの余寿命が規定値以下の場合に、グロープラグの温度がグロープラグの通電要求に応じた要求温度より低く設定されるように電力供給手段からグロープラグへの通電量を調整する。これにより、高地走行など燃焼室内にて燃焼状態が悪化するような場合に、グロープラグの寿命をより延ばすことができる。【選択図】図２
2009047134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室の加熱を促進するグロープラグと、
前記グロープラグに対し電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段から前記グロープラグへの通電量を制御することにより、前記グロープラグの温度を制御するグロープラグ通電量制御手段と、
前記グロープラグの通電履歴パターンを記憶する記憶手段と、
前記グロープラグへの通電要求があった場合に、前記通電履歴パターンに基づいて、前記グロープラグの余寿命を算出するグロープラグ余寿命算出手段と、を備え、
前記グロープラグ通電量制御手段は、前記算出された前記グロープラグの余寿命が規定値以下の場合に、前記グロープラグの温度が前記グロープラグの通電要求に応じた要求温度より低く設定されるように、前記電力供給手段から前記グロープラグへの前記通電量を調整することを特徴とする内燃機関のグロープラグ通電量制御装置。
【請求項２】
前記グロープラグへの通電要求の有無を判定するグロープラグ通電要求判定手段と、
前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検知する冷却水温検知手段と、を更に備え、
前記グロープラグ通電要求判定手段は、前記検知された前記冷却水の温度と、前記冷却水の温度に応じた前記グロープラグに対する通電時間とに基づいて、前記グロープラグへの通電要求の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のグロープラグ通電量制御装置。
【請求項３】
前記燃焼室内の燃焼状態に影響を与える燃焼パラメータの値を制御する燃焼制御手段を更に備え、
前記燃焼制御手段は、前記グロープラグの温度が前記グロープラグの通電要求に応じた前記要求温度より低く設定された場合に、前記要求温度と前記低く設定された前記グロープラグの温度の差分だけ前記燃焼室の温度が高くなるように、前記燃焼パラメータの値を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のグロープラグ通電量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給手段からグロープラグへの通電量を制御する内燃機関のグロープラグ通電量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の一例としてのディーゼルエンジンには、一般的に、エンジンの始動性を良好にするために、燃焼室内を予熱するためのグロープラグが設けられる。かかるグロープラグの先端部の内部には、グロープラグへの通電によって加熱する電熱線が設けられており、グロープラグの先端部は、燃焼室内に露出するように設けられる。このため、グロープラグに対して所定期間だけ通電させることにより、その電熱線が発熱して燃焼室内が加熱される。これにより、燃焼室内における燃料と空気の混合気に対する着火性を向上させることができ、エンジンの始動性を良好にすることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１乃至３には、このようなグロープラグを備えたディーゼルエンジンが記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載のディーゼルエンジンの燃焼装置では、軽負荷高速運転時に、グロープラグへの通電を行うことで、燃焼温度を自動的に高めるようにしている。
【０００５】
特許文献２に記載のディーゼル機関の燃料噴射時期制御装置では、機関始動後であっても、機関冷却水温が所定の基準値に達するまでグロープラグに継続して通電を行うことで、燃焼室内の温度の上昇を促進するようにしている。また、このディーゼル機関の燃料噴射時期制御装置では、グロープラグの温度と冷却水温に基づいて燃料噴射時期を補正するようにしている。
【０００６】
特許文献３に記載のディーゼルエンジンの制御装置では、デポジットの生成を抑制するために、エンジンの暖機完了後の排気還流装置の作動時であって燃焼ガスの温度が低くなる条件のときにグロープラグを作動させるようにしている。
【０００７】
なお、特許文献４には、ガスエンジンの点火プラグの劣化やショートを監視し、また添加プラグの余寿命を推定することが可能な点火プラグ監視装置が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−４２１３７号公報
【特許文献２】特開昭６２−３２２５２号公報
【特許文献３】特開２００５−１１３８７５号公報
【特許文献４】特開平１０−１８９２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、グロープラグは、一般的に、エンジンの始動性を良好にするために用いられる。しかしながら、グロープラグは、エンジンの始動時以外にも、標高の高い高地での走行など、燃焼室内において燃焼状態が悪化し易い場合に、燃焼の促進を図る手段として用いることも有効である。
【００１０】
即ち、標高の高い高地では、大気圧の低下に伴って燃焼室内に吸入する空気（吸気）の温度が低下するため、燃焼室内の温度が低下する。このため、燃焼室内において混合気に対する着火性が低下して燃焼状態の悪化が引き起こされ、これによって白煙が外部に排出され、或いは失火が生じてしまう。そこで、燃焼室内において燃焼状態が悪化するような場合にはグロープラグを常時作動させて、燃焼室内の混合気に対する着火エネルギーを増加させることが望ましい。
【００１１】
しかしながら、このようにグロープラグを間断なく常時作動させてしまうと、グロープラグの寿命が極めて短くなってしまうといった課題がある。
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、燃焼室内において燃焼状態が悪化するような場合に、グロープラグへの通電量を適宜制御することで、グロープラグの長寿命化を図ることが可能な内燃機関のグロープラグ通電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの観点では、内燃機関のグロープラグ通電量制御装置は、燃焼室の加熱を促進するグロープラグと、前記グロープラグに対し電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段から前記グロープラグへの通電量を制御することにより、前記グロープラグの温度を制御するグロープラグ通電量制御手段と、前記グロープラグの通電履歴パターンを記憶する記憶手段と、前記グロープラグへの通電要求があった場合に、前記通電履歴パターンに基づいて、前記グロープラグの余寿命を算出するグロープラグ余寿命算出手段と、を備え、前記グロープラグ通電量制御手段は、前記算出された前記グロープラグの余寿命が規定値以下の場合に、前記グロープラグの温度が前記グロープラグの通電要求に応じた要求温度より低く設定されるように、前記電力供給手段から前記グロープラグへの前記通電量を調整する。
【００１４】
上記の内燃機関のグロープラグ通電量制御装置は、燃焼室の加熱を促進するグロープラグと、グロープラグに対し電力を供給する、バッテリなどの電力供給手段と、電力供給手段からグロープラグへの通電量（通電時間及び電力量を含む）を制御することにより、発熱体としてのグロープラグの温度を制御するグロープラグ通電量制御手段と、グロープラグの通電履歴パターンを記憶する記憶手段と、グロープラグへの通電要求があった場合に、通電履歴パターンに基づいて、グロープラグの余寿命（残り寿命）を算出するグロープラグ余寿命算出手段と、を備える。
【００１５】
特に、グロープラグ通電量制御手段は、前記算出されたグロープラグの余寿命が規定値以下の場合に、グロープラグの温度が前記グロープラグの通電要求に応じた要求温度より低く設定されるように、電力供給手段からグロープラグへの通電量を調整する。ここで、グロープラグの温度を低く設定するのは、グロープラグの温度とグロープラグの寿命との一般的な関係より、グロープラグの余寿命を長くすることができるからである。好適な例では、当該要求温度に対するグロープラグの温度は、グロープラグの余寿命に応じて低下させることが好ましい。これにより、内燃機関の始動時や標高の高い高地での走行など燃焼室内において燃焼状態が悪化するような場合に、グロープラグの余寿命を考慮することなくグロープラグを用いた場合と比較して、グロープラグの寿命をより延ばすことが可能となる。
【００１６】
ここで、前記規定値の選び方は自由であるが、燃焼室内の燃焼状態の悪化を防止すること、及びグロープラグの余寿命を延ばすことを考慮すると、規定値は、グロープラグの余寿命が残り僅かとなる値とすることが好ましい。
【００１７】
上記の内燃機関のグロープラグ通電量制御装置の一つの態様では、前記グロープラグへの通電要求の有無を判定するグロープラグ通電要求判定手段と、前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検知する冷却水温検知手段と、を更に備え、前記グロープラグ通電要求判定手段は、前記検知された前記冷却水の温度と、前記冷却水の温度に応じた前記グロープラグに対する通電時間とに基づいて、前記グロープラグへの通電要求の有無を判定することが好ましい。
【００１８】
上記の内燃機関のグロープラグ通電量制御装置の他の態様では、前記燃焼室内の燃焼状態に影響を与える燃焼パラメータの値を制御する燃焼制御手段を更に備え、前記燃焼制御手段は、前記グロープラグの温度が前記グロープラグの通電要求に応じた前記要求温度より低く設定された場合に、前記要求温度と前記低く設定された前記グロープラグの温度の差分だけ前記燃焼室の温度が高くなるように、前記燃焼パラメータの値を調整する。
【００１９】
この態様では、燃焼室内の燃焼状態に影響を与える燃焼パラメータの値を制御する燃焼制御手段を更に備える。そして、燃焼制御手段は、グロープラグの温度が前記グロープラグの通電要求に応じた前記要求温度より低く設定された場合に、前記要求温度と前記低く設定された前記グロープラグの温度の差分だけ燃焼室の温度が低くなるので、その分、燃焼室内の温度が高くなるように燃焼パラメータの値を調整する。
【００２０】
ここで、燃焼パラメータの例としては、排気ガス再循環量（ＥＧＲガス量）、燃料噴射時期、コモンレールの燃料噴射圧力などが挙げられる。よって、燃焼制御手段は、排気ガス再循装置（ＥＧＲ装置）を備えた内燃機関であれば、排気ガス再循環量が少なくなるように制御すること、燃料噴射時期を進角制御すること、コモンレール式燃料噴射システムを備えた内燃機関であれば、コモンレールの燃料噴射圧力が大きくなるように制御すること、などの方法により燃焼パラメータの値を制御する。なお、燃焼制御手段は、かかる複数の制御方法のうち、少なくとも１つの制御方法を実行すること、或いは複数の制御を組み合わせて実行することが望ましい。これにより、内燃機関の始動時や標高の高い高地での走行など燃焼室内において燃焼状態が悪化し易い場合に、グロープラグの長寿命化を図りつつ、その燃焼状態の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２２】
［全体構成］
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御装置が適用された内燃機関の構成について説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御装置が適用された内燃機関の構成図を概略的に示す。なお、図１では、実線矢印がガスの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。
【００２４】
内燃機関（エンジン）１００は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）５０によって制御され、主に、シリンダ１及びシリンダヘッド２を備える。内燃機関１００は、例えばディーゼルエンジンとして構成される。
【００２５】
シリンダ（気筒）１は、シリンダヘッド２の下方に配置されている。シリンダ１の内部などには、内燃機関１００の各部を冷却するための冷却水が流通するウォータージャケット３が設けられている。ウォータージャケット３内を流通する冷却水の温度は、シリンダ１に取り付けられた水温センサ（冷却水温度検知手段）５によって検知される。シリンダ１の内側には、ピストン４が当該シリンダ１に沿って往復運動可能な状態で配置されている。ピストン４とシリンダ１とシリンダヘッド２の間には燃焼室６が形成されている。
【００２６】
シリンダヘッド２には、主に、吸気通路７、吸気弁８、排気通路９、排気弁１０、燃料噴射弁１１及びグロープラグ１２が設けられている。吸気通路７には外部から導入された空気（吸気）が通過し、その通過した空気は燃焼室６へ供給される。吸気弁８は、ＥＣＵ５０によって開閉制御されることにより、吸気通路７と燃焼室６との連通／遮断を行う。燃焼室６には、燃料噴射弁１１によって噴射された燃料が供給される。燃料噴射弁１１は、ＥＣＵ５０によって、燃料噴射量や燃料噴射時期などの制御が行われる。
【００２７】
グロープラグ１２は、内燃機関１００の始動時や標高の高い高地での走行など燃焼室６内において燃焼状態が悪化するような場合に、混合気の燃焼を促進するべく燃焼室６内を加熱するために用いられる。グロープラグ１２の先端部１２ａの内部には電熱線（図示略）が設けられており、その先端部１２ａは燃焼室６内に露出するように配置されている。グロープラグ１２は、グロープラグ通電量制御手段１３を介して電力供給手段１４に電気的に接続されている。電力供給手段１４は、例えばバッテリーであり、グロープラグ１２に対し電力を供給する。グロープラグ通電量制御手段１３は、電力供給手段１４から供給される電力を増幅させる増幅回路（図示略）などを備え、ＥＣＵ５０から供給される制御信号ｓ１に基づき、電力供給手段１４からグロープラグ１２への通電量（通電時間及び電力量を含む：以下同様）を制御して、発熱するグロープラグ１２の先端部１２ａの温度を制御する。なお、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度は、例えば、大気圧、吸気通路７を通過する吸気の温度、冷却水の温度のうち、少なくとも１つのパラメータに基づいて推定される。但し、本発明では、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度の測定方法は、既知の方法を採用しても構わない。
【００２８】
例えば、グロープラグ通電量制御手段１３は、ＥＣＵ５０から供給される制御信号ｓ１に基づいて、グロープラグ１２への通電量を大きくすることによりグロープラグ１２の先端部１２ａの温度を上昇させる一方、グロープラグ１２への通電量を小さくすることによりグロープラグ１２の先端部１２ａの温度を低下させる。こうした制御によって、グロープラグ１２の先端部１２ａの内部に設けられた電熱線が発熱して燃焼室６内が加熱され、燃焼室６内における混合気の燃焼が促進される。
【００２９】
このような、燃焼室６内の混合気の燃焼によってピストン４がシリンダ１に沿って往復運動し、この往復運動がコンロッド４ａを介してクランク軸（図示略）に伝達され、クランク軸が回転する。また、燃焼室６内の混合気の燃焼によって生じた排気は排気通路９へ排出される。排気弁１０は、ＥＣＵ５０によって開閉制御されることにより、排気通路９と燃焼室６の連通／遮断を行う。
【００３０】
ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶手段（図示略）と、を備える。ＥＣＵ５０は、内燃機関１００に設けられた各種センサから検出信号を取得し、これに基づいて内燃機関１００に対する制御を行う。各種センサには、上記した水温センサ（冷却水温度検知手段）５が含まれ、水温センサ５により検知された冷却水の温度は出力信号ｓ２としてＥＣＵ５０へ出力される。特に、本発明では、ＥＣＵ５０は、内燃機関１００の運転状態に基づいて、グロープラグ１２への通電要求の有無を判定するグロープラグ通電要求判定手段、グロープラグ１２への通電要求があった場合に、上記記憶手段に記憶されるグロープラグ１２の通電履歴パターンに基づいて、グロープラグ１２の余寿命（残りの寿命）を算出するグロープラグ余寿命算出手段、燃焼室６内の燃焼状態に影響を与える燃焼パラメータの値を制御する燃焼制御手段として機能する。
【００３１】
[内燃機関の通電量制御装置]
上述した通り、内燃機関１００の始動時以外にも、標高の高い高地での走行など、燃焼室６内において燃焼状態が悪化するような場合には、白煙排出防止及び失火防止の観点より、グロープラグ１２を常時作動させて燃焼室６内の温度上昇を促進し、燃焼室６内における混合気の着火性を向上させることが望ましい。しかしながら、グロープラグ１２を間断なく常時作動させてしまうと、グロープラグ１２の寿命が極めて短くなってしまうといった課題が生じる。
【００３２】
そこで、かかる課題を改善するため、本発明の実施形態に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御装置は、燃焼室６内の加熱を促進するグロープラグ１２と、グロープラグ１２に対し電力を供給する電力供給手段１４と、ＥＣＵ５０から供給される制御信号ｓ１に基づき、電力供給手段１４からグロープラグ１２への通電量を制御することにより、発熱体としてのグロープラグ１２の温度を制御するグロープラグ通電量制御手段１３と、グロープラグ１２の通電履歴パターンを記憶する記憶手段と、グロープラグ１２への通電要求があった場合に、記憶手段に記憶されたグロープラグ１２の通電履歴パターンに基づいて、グロープラグ１２の余寿命を算出するグロープラグ余寿命算出手段と、を備え、グロープラグ通電量制御手段は、グロープラグ余寿命算出手段により算出されたグロープラグ１２の余寿命が規定値以下の場合に、電力供給手段１４からグロープラグ１２への通電量を調整して、グロープラグ１２の通電要求に応じた要求温度より低く設定することを特徴としている。以下、この内燃機関のグロープラグ通電量制御装置によるグロープラグ通電量制御方法について説明する。
【００３３】
（内燃機関のグロープラグ通電量制御処理）
まず、図２乃至図４を参照して、本実施形態に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御処理について説明する。
【００３４】
図２は、本実施形態の内燃機関のグロープラグ通電量制御処理に係るフローチャートを示す。図３は、内燃機関１００の各部を冷却する冷却水の温度からグロープラグ１２に対する通電時間を算出するために用いる冷却水温−グロープラグ通電時間マップの一例を示す。
【００３５】
まず、ＥＣＵ５０は、グロープラグ１２への通電要求があるか否か判定する（ステップＳ１）。ここで、グロープラグ１２への通電要求の有無の判定は、ＥＣＵ５０のグロープラグ通電要求判定手段により行われる。グロープラグ通電要求判定手段は、内燃機関１００の運転状態に基づき、燃焼室６内の混合気に対する着火性を向上させる必要がある場合には、グロープラグ１２への通電要求を「有り」と判定し、そうでない場合には、グロープラグ１２への通電要求を「無し」と判定する。例えば、グロープラグ通電要求判定手段は、図３に例示する冷却水温−グロープラグ通電時間マップを参照して、冷却水の温度によってグロープラグ１２への通電要求の有無を判定する。このマップでは、冷却水の温度が高くなるに従い、グロープラグ１２への通電時間が短くなる。これらの場合には、燃焼室６内の混合気に対する着火性を向上させる必要があるので、グロープラグ通電要求判定手段は、グロープラグ１２への通電要求を「有り」と判定する。一方、冷却水の温度が十分に高くなり、燃焼室６内において燃焼状態が良好な場合には、グロープラグ１２への通電時間が０であり、この場合、グロープラグ通電要求判定手段は、グロープラグ１２への通電要求を「無し」と判定する。
【００３６】
グロープラグ通電要求判定手段によって、グロープラグ１２への通電要求が「無し」と判定された場合には（ステップＳ１；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、電力供給手段１４からグロープラグ１２への通電を停止する（ステップＳ８）。これにより、グロープラグ１２による、燃焼室６内への加熱を停止する。一方、グロープラグ１２への通電要求が「有り」と判定された場合には（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、記憶手段に記憶されたグロープラグ１２の通電履歴パターンを読み出し（ステップＳ２）、グロープラグ１２の通電履歴パターンに基づいて、グロープラグ１２の余寿命ｈｒを算出する（ステップＳ３）。
【００３７】
ここで、図４を参照して、グロープラグ１２の通電履歴パターンに基づいて、グロープラグ１２の余寿命ｈｒを算出する方法の一例について述べる。
【００３８】
図４（ａ）は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度［℃］と、グロープラグ１２を常時作動させた場合のグロープラグ１２の寿命［時間］との関係を示すグロープラグ先端温度−グロープラグ寿命マップの一例を示す。図４（ａ）のマップより、グロープラグ１２の寿命は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が低くなるほど長くなることが分かる。図４（ｂ）は、図４（ａ）のマップに基づいたグロープラグ１２の通電履歴パターンの一例を示す図表である。
【００３９】
ここで、グロープラグ１２の余寿命ｈｒ［年］は、図４（ｂ）に例示するグロープラグ１２の通電履歴パターンの場合、下記の式１、
ｈｒ［年］＝１／｛（α／ｈ２）＋（β／ｈ１）｝          （式１）
によって算出される。
【００４０】
ここで、上記の式１の右項において、「α」は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度がｔ２である場合における、グロープラグ１２の１年間の通電時間を示す。「ｈ２」は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度がｔ２の条件下で、グロープラグ１２を常時作動させた場合のグロープラグ１２の寿命［時間］を示す。「β」は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度がｔ１（＜ｔ２）である場合における、グロープラグ１２の１年間の通電時間を示す。「ｈ１」は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度がｔ１（＜ｔ２）の条件下で、グロープラグ１２を常時作動させた場合のグロープラグ１２の寿命［時間］を示す。なお、上記の式１では、図４（ｂ）に示すグロープラグ１２の通電履歴パターンに基づいてグロープラグ１２の余寿命ｈｒ［年］の算出することにしているので、分母の項数は２つになっているが、グロープラグ１２の通電履歴パターンによっては上記の式１において分母の項数は増減するものである。また、上記の式１による余寿命ｈｒの算出方法は、あくまで一例であり、本発明では、余寿命ｈｒの算出方法は、既知の各種の方法を用いても構わない。
【００４１】
図２に戻り、次に、ＥＣＵ５０は、グロープラグ余寿命算出手段により算出された余寿命ｈｒが、規定値ｈｆ以下か否かにつき判定する（ステップＳ４）。ここで、規定値ｈｆの選び方は自由であるが、燃焼室６内の燃焼状態の悪化を防止すること、及びグロープラグ１２の余寿命を延ばすことを考慮すると、規定値ｈｆは、グロープラグ１２の余寿命が残り僅かとなる値とすることが好ましい。例えば、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が８００℃の条件下で、グロープラグ１２を常時作動させた場合のグロープラグ１２の寿命が１６０００時間であったとする。この場合、規定値ｈｆは、グロープラグ１２の余寿命が残り僅かとなる値、例えば、グロープラグ１２の寿命である１６０００時間を（１／８）倍した２０００時間とすることができる。
【００４２】
ステップＳ４において、グロープラグ１２の余寿命ｈｒが規定値ｈｆより大きい場合には（ステップＳ４；Ｎｏ）、グロープラグ１２の余寿命は短くないので、ＥＣＵ５０は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度を、ステップＳ１におけるグロープラグ１２への通電要求に応じた要求温度に設定し（ステップＳ６）、さらに、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が当該要求温度となるように、グロープラグ通電量制御手段１３を通じて電力供給手段１４からグロープラグ１２への通電量を調整する（ステップＳ７）。
【００４３】
一方、ステップ４において、グロープラグ１２の余寿命ｈｒが規定値ｈｆ以下の場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、グロープラグ１２の余寿命が残り僅かとなるので、内燃機関１００の始動時や標高の高い高地での走行など燃焼室６内の燃焼状態の悪化防止よりも、グロープラグ１２の余寿命を延ばすことを優先して、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が、ステップＳ１におけるグロープラグ１２への通電要求に応じた要求温度より低くなるように設定する（ステップＳ５）。即ち、ここで、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度を低く設定するのは、図４（ａ）のマップ及び上記の式１より、グロープラグ１２の余寿命ｈｒを長くすることができるからである。なお、当該要求温度に対するグロープラグ１２の温度は、グロープラグ１２の余寿命ｈｒに応じて低下させることが好ましい。この場合、例えば、グロープラグ１２の余寿命ｈｒに応じてグロープラグ１２の先端部１２ａの設定温度をステップ状に下げる、或いは、グロープラグ１２の余寿命ｈｒが短くなるに従い、グロープラグ１２の先端部１２ａの設定温度を直線的又は非直線的に下げる、などの方法を採用することができる。
【００４４】
次に、ＥＣＵ５０は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が当該要求温度より低い温度となるように、グロープラグ通電量制御手段１３を通じて電力供給手段１４からグロープラグ１２への通電量を調整する（ステップＳ７）。これにより、燃焼室６内において燃焼状態が悪化するような場合に、グロープラグ１２の余寿命ｈｒを考慮することなくグロープラグ１２を用いた場合と比較して、グロープラグ１２の寿命ｈｒをより延ばすことが可能となる。
【００４５】
（応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御方法）
上記の実施形態では、グロープラグ１２の余寿命ｈｒをできる限り延ばすために、グロープラグ１２の余寿命ｈｒが規定値ｈｆ以下の場合には、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度を、上記要求温度より低くなるように設定した。しかしながら、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度を低く設定すると、その分、燃焼室６内の温度が低くなってしまうので、燃焼室６内における燃焼状態が悪化してしまうことになる。
【００４６】
そこで、本発明の応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御方法では、このような問題に対処するため、内燃機関１００は、燃焼室６内の燃焼状態に影響を与える燃焼パラメータの値を制御する燃焼制御手段を更に備え、燃焼制御手段は、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が、上記のようにグロープラグ１２への通電要求に応じた要求温度より低く設定された場合に、当該要求温度と当該低く設定されたグロープラグ１２の温度の差分だけ燃焼室６内の温度が高くなるように、燃焼パラメータの値を調整することが望ましい。
【００４７】
以下、図５を参照して、本発明の応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御方法について説明する。図５は、本発明の応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御方法のフローチャートを示す。
【００４８】
上記した実施形態に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御処理と、本発明の応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御処理とを比較すると、本発明の応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御処理では、上記した実施形態に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御処理に対して、ステップＳ９及びＳ１０が追加されている点のみが異なる。
【００４９】
即ち、本発明の応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御処理では、ステップＳ７を実行後に、ステップＳ５においてグロープラグ１２の先端部１２ａの温度が上記要求温度より低く設定されたか否か判定する（ステップＳ９）。グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が上記要求温度より低く設定されているのであれば（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、当該要求温度と当該低く設定されたグロープラグ１２の温度の差分だけ燃焼室６内の温度が低くなり、燃焼室６内の燃焼状態が悪化する可能性があるので、燃焼室６内における混合気の燃焼を促進するために燃焼パラメータの値の制御を行う（ステップＳ１０）。ここで、燃焼パラメータの例としては、排気ガス再循環量（ＥＧＲガス量）、燃料噴射時期、コモンレールの燃料噴射圧力などが挙げられる。よって、ステップＳ１０では、燃焼制御手段は、排気ガス再循装置（ＥＧＲ装置）を備えた内燃機関であれば、排気ガス再循環量が少なくなるように制御すること、燃料噴射時期を進角制御すること、コモンレール式燃料噴射システムを備えた内燃機関であれば、コモンレールの燃料噴射圧力が大きくなるように制御すること、などの方法により燃焼パラメータの値を制御する。なお、このステップＳ１０では、燃焼制御手段は、かかる複数の制御方法のうち、少なくとも１つの制御方法を実行すること、或いは複数の制御を組み合わせて実行することが望ましい。これにより、内燃機関１００の始動時や標高の高い高地での走行など燃焼室６内において燃焼状態が悪化し易い場合に、グロープラグ１２の長寿命化を図りつつ、その燃焼状態の悪化を防止することができる。
【００５０】
一方、グロープラグ１２の先端部１２ａの温度が上記要求温度より低く設定されていなのであれば（ステップＳ９；Ｎｏ）、つまりステップＳ６においてグロープラグ１２の先端部１２ａの温度が上記要求温度に設定されているのであれば、燃焼室６内の燃焼状態は悪化していないので、燃焼パラメータの値の制御は行わない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御装置が適用された内燃機関の構成図を示す。
【図２】本実施形態の内燃機関のグロープラグ通電量制御処理に係るフローチャートを示す。
【図３】本実施形態に係る冷却水温−グロープラグ通電時間マップの一例を示す。
【図４】本実施形態に係るグロープラグ先端温度−グロープラグ寿命マップの一例、及びグロープラグの通電履歴パターンに係る図表の一例を示す。
【図５】本発明の応用例に係る内燃機関のグロープラグ通電量制御処理に係るフローチャートを示す。
【符号の説明】
【００５２】
５  水温センサ
６  燃焼室
１２  グロープラグ
１２ａ  先端部
１３  グロープラグ通電量制御手段
１４  電力供給手段
５０  ＥＣＵ
１００  内燃機関
【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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