JP2008025427A - グロープラグ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グロープラグ損傷の恐れを低減しつつ各々のグロープラグへの通電開始タイミングをずらす制御が可能なグロープラグ制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の各気筒に配置される複数のグロープラグの駆動を指令する指令デューティ信号ＳＩが入力され、指令デューティ信号ＳＩに基づき、グロープラグの各々に対して駆動を指令するチャネルデューティ信号ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４を生成して出力するグロープラグコントローラ１０を備える。このグロープラグコントローラ１０は、チャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の各々を立上りタイミングがずれるように生成し、かつ、指令デューティ信号ＳＩのデューティ比が小さくなるように変化する場合であって、その変化量が所定の変化量よりも大きい場合には、未だ立下っていないチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を強制的に立下げる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のグロープラグからなる予熱手段の作動を制御する、グロープラグ制御装置に関する。

従来より、内燃機関の各気筒に配置される複数のグロープラグからなる予熱手段が知られている。そして、これらのグロープラグの作動をデューティ制御する従来のグロープラグ制御装置は、駆動を指令するチャネルデューティ信号を複数のグロープラグの各々に対して出力するコントローラを備えている。なお、コントローラには、エンジンＥＣＵ（電子制御装置）から予熱手段の駆動を指令する指令デューティ信号が入力されており、この指令デューティ信号に基づいて上記チャネルデューティ信号を出力している。

そして、特許文献１に記載のグロープラグ制御装置では、各々のチャネルデューティ信号の立上りタイミングをずらすことで、各々のグロープラグへの通電開始タイミングをずらし、予熱手段全体としてのピーク電流値の低減を図っている。

図７に示すタイミングチャートのうち、符号ＳＩに示すデューティ信号は上記指令デューティ信号を示し、符号ｃｈ１〜ｃｈ４に示す各々のデューティ信号は上記チャネルデューティ信号を示している。
そして、本願の発明者は、上述の如くチャネルデューティ信号の立上りタイミングをずらす制御として、次の２つのカウンタＣＮＴ１、ＣＮＴ２（特許文献２参照）を用いた図７に示す制御を行うことを試みた。カウンタＣＮＴ１は、指令デューティ信号ＳＩの立上りタイミング毎にカウント計数する立上り用カウンタであり、カウンタＣＮＴ２は、指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミング毎にカウント計数する立下り用である。

立上り用カウンタＣＮＴ１は、指令デューティ信号ＳＩの立上り時にリセットされ、例えばカウント２０００からカウントダウンを開始する。そして、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ１に対して設定された閾値Ｖｔｈ１（例えばカウント１６００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ１を立上げる。その後、カウントが、閾値Ｖｔｈ２（例えばカウント１２００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ２を立上げ、閾値Ｖｔｈ３（例えばカウント８００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ３を立上げ、閾値Ｖｔｈ４（例えばカウント４００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ４を立上げる。

立下り用カウンタＣＮＴ２は、指令デューティ信号ＳＩの立下り時にリセットされ、例えばカウント２０００からカウントダウンを開始する。そして、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ１に対して設定された閾値Ｖｔｈ１（例えばカウント１６００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ１を立下げる。その後、カウントが、閾値Ｖｔｈ２（例えばカウント１２００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ２を立下げ、閾値Ｖｔｈ３（例えばカウント８００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ３を立下げ、閾値Ｖｔｈ４（例えばカウント４００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ４を立下げる。

特開平９−２５６９４０号公報 特開平５−３１５９１０号公報

ここで、図７に示す指令デューティ信号ＳＩのデューティ比は、符号Ｄ１、Ｄ２の期間では８３％、Ｄ３、Ｄ４の期間では４０％、Ｄ５の期間では１０％であるが、期間Ｄ２とＤ３とではデューティ比が８３％から４０％に変化している。すると、期間Ｄ３における指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミング（符号ｔ１参照）では、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ４に到達していないため、チャネルデューティ信号ｃｈ４の立下がり点が消失してしまう。その結果、チャネルデューティ信号ｃｈ４のうち符号ｃｈ４Ｄ２に示す期間においてデューティ比が１００％になってしまう。
同様にして、期間Ｄ５における指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミング（符号ｔ２参照）では、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ３、Ｖｔｈ４に到達していないため、チャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４の立下がり点が消失してしまう。その結果、チャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４のうち符号ｃｈ３Ｄ４、ｃｈ４Ｄ４に示す期間においてデューティ比が１００％になってしまう。

このように、カウンタＣＮＴ１、ＣＮＴ２を用いてチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の立上りタイミングをずらす従来の制御では、指令デューティ信号ＳＩのデューティ比が大きく減少するように変化した場合において、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈに到達するまでに次の指令デューティ信号ＳＩの立上りタイミングが到来してしまい、この場合には立下がり点が消失してデューティ比が１００％になってしまう。すると、グロープラグへの通電時間が過剰となり、グロープラグの損傷を招く恐れが生じる。

そこで、本発明の目的は、グロープラグ損傷の恐れを低減しつつ各々のグロープラグへの通電開始タイミングをずらす制御が可能なグロープラグ制御装置を提供することにある。

請求項１から５のいずれか一項記載の発明では、コントローラは、チャネルデューティ信号の各々をデューティ信号の立上りタイミングがずれるように生成するので、各々のグロープラグへの通電開始タイミングをずらして、予熱手段全体としてのピーク電流値の低減を図ることができる。また、コントローラは、指令デューティ信号のデューティ比が小さくなるように変化する場合であって、その変化量が所定の変化量よりも大きい場合には、未だ立下っていないチャネルデューティ信号を強制的に立下げる。そのため、図７に示す如くチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４の立下がり点が消失してしまうことを防止でき、ひいてはチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４のデューティ比が１００％になってしまうことを防止できる。
以上により、グロープラグ損傷の恐れを低減しつつ各々のグロープラグへの通電開始タイミングをずらす制御が可能となる。

請求項２記載の発明では、コントローラは、指令デューティ信号の立下りタイミング毎にカウントを開始する立下り用カウンタを有している。そのため、例えば、立下り用カウンタのカウントがチャネルデューティ信号の各々に設定された閾値と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号を立下げるようにすれば、各々のグロープラグへの通電開始タイミングをずらすにあたり、各々のチャネルデューティ信号のデューティ比を指令デューティ信号のデューティ比と略同一にすることを容易に実現できる。

請求項３記載の発明では、コントローラは、立下り用カウンタのカウントがチャネルデューティ信号の各々に設定された閾値と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号を立下げ、かつ、指令デューティ信号の立上り時に立下り用カウンタのカウントが未だ閾値に到達していないチャネルデューティ信号を強制的に立下げる。
ここで、指令デューティ信号のデューティ比が大きく減少するように変化した場合には、図１に例示されるように、指令デューティ信号が立下がって立下り用カウンタによるカウントを開始する時点では、立下り用カウンタのカウントが未だ閾値に到達していないということになる。そのため、請求項３記載の発明によれば、指令デューティ信号のデューティ比が大きく減少するように変化した場合にチャネルデューティ信号を強制的に立下げることを容易に実現できる。

請求項４記載の発明では、コントローラは、指令デューティ信号の立上りタイミング毎にカウントを開始する立上り用カウンタを有している。そのため、例えば、立上り用カウンタのカウントがチャネルデューティ信号の各々に設定された閾値と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号を立上げるようにすれば、各々のグロープラグへの通電開始タイミングをずらすことを容易に実現できる。

請求項５記載の発明では、コントローラは、指令デューティ信号のＮ回目の立上りタイミングからＮ回目の立下りタイミングまでのカウント数が、Ｎ−１回目の立上りタイミングからＮ−１回目の立下りタイミングまでのカウント数よりも小さくなるように変化する場合であって、その変化量が所定の変化量よりも大きい場合には、未だ立下っていない前記チャネルデューティ信号を強制的に立下げる。なお、上記「Ｎ」は１以上の自然数である。
ここで、指令デューティ信号のデューティ比が大きく減少するように変化した場合には、図４に例示されるように、Ｎ回目の立上りタイミングからＮ回目の立下りタイミングまでのカウント数は、Ｎ−１回目の立上りタイミングからＮ−１回目の立下りタイミングまでのカウント数よりも小さくなるように大きく変化する。よって、請求項５記載の発明によれば、指令デューティ信号のデューティ比が大きく減少するように変化した場合にチャネルデューティ信号を強制的に立下げることを容易に実現できる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるグロープラグ制御装置を図１、図２および図３を用いて以下に説明する。

図２に示すように、グロープラグ制御装置は、内燃機関の各気筒に配置される複数のグロープラグ１、２、３、４からなる予熱手段の作動を制御する装置であり、グロープラグコントローラ（以下、ＧＣＵと呼ぶ）１０およびパワートランジスタ２１、２２、２３、２４を備えて構成されている。なお、グロープラグ１〜４は、例えばディーゼルエンジンの燃焼室につながる予燃焼室に設けられており、エンジン始動前に通電により発熱して予燃焼室を暖めるためのものである。

エンジンＥＣＵ３０は、グロープラグ１〜４の駆動を指令するスイッチング信号としての指令デューティ信号ＳＩ（図１参照）をＧＣＵ１０に出力する。ＧＣＵ１０は、この指令デューティ信号ＳＩに基づいて、スイッチング信号としてのチャネルデューティ信号ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４をグロープラグ１〜４の各々に対応するパワートランジスタ２１〜２４に出力する。これらのスイッチング信号は、例えば高周波信号に相当し、指令デューティ信号ＳＩおよびチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４は、立上りが３０Ｈｚの周期で現われる波形の信号である。

バッテリ４０は、パワートランジスタ２１〜２４にバッテリ電圧を印加する周知の車載用バッテリである。そして、パワートランジスタ２１〜２４は、バッテリ２０から入力されるバッテリ電圧を、入力されるチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４に応じてスイッチング電圧に変換して、グロープラグ１〜４にスイッチング電圧（すなわち、電力）を出力する。なお、これらのパワートランジスタ２１〜２４として、例えばｐ型ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴが採用される。

上記スイッチング電圧が各グロープラグ１〜４に印加されると、各グロープラグ１〜４は、印加されるスイッチング電圧に応じて発熱し、ディーゼルエンジンの各気筒内で着火源となる。グロープラグ１〜４には、発熱体としてのヒートコイルをセラミックに埋め込んだセラミックタイプと、ヒートコイルの熱を金属キャップから放熱する金属タイプがある。本実施形態では、セラミックタイプのグロープラグ１〜４を採用している。

また、グロープラグ１〜４にスイッチング電圧が印加される配線経路等において断線が生じると、ＧＣＵ１０は断線を検知し、断線情報を含むダイアグ信号をエンジンＥＣＵ３０に出力する。すなわち、ＧＣＵ１０は断線検知機能を有している。

次に、本発明の要部であるチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の出力について、図１を用いて説明する。
なお、図１に示す指令デューティ信号ＳＩのデューティ比は、符号Ｄ１、Ｄ２の期間では８３％、Ｄ３、Ｄ４の期間では４０％、Ｄ５の期間では１０％であり、期間Ｄ２とＤ３とではデューティ比が８３％から４０％に減少するように変化し、期間Ｄ４とＤ５とではデューティ比が４０％から１０％に減少するように変化している。

ＧＣＵ１０は、立上り用カウンタＣＮＴ１および立下り用カウンタＣＮＴ２を有している。立上り用カウンタＣＮＴ１は、指令デューティ信号ＳＩの立上りタイミング毎にカウント計数する。立下り用カウンタＣＮＴ２は、指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミング毎にカウント計数する。

立上り用カウンタＣＮＴ１は、指令デューティ信号ＳＩの立上り時にリセットされ、例えばカウント２０００からカウントダウンを開始する。そして、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ１に対して設定された閾値Ｖｔｈ１（例えばカウント１６００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ１を立上げる。その後、カウントが、閾値Ｖｔｈ２（例えばカウント１２００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ２を立上げ、閾値Ｖｔｈ３（例えばカウント８００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ３を立上げ、閾値Ｖｔｈ４（例えばカウント４００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ４を立上げる。

これによれば、各々のチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の立上げタイミングがずれることとなるので、各々のグロープラグ１〜４への通電開始タイミングをずらすことができる。よって、予熱手段全体としてのピーク電流値の低減を図ることを容易に実現できる。

立下り用カウンタＣＮＴ２は、指令デューティ信号ＳＩの立下り時にリセットされ、例えばカウント２０００からカウントダウンを開始する。そして、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ１に対して設定された閾値Ｖｔｈ１（例えばカウント１６００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ１を立下げる。その後、カウントが、閾値Ｖｔｈ２（例えばカウント１２００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ２を立下げ、閾値Ｖｔｈ３（例えばカウント８００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ３を立下げ、閾値Ｖｔｈ４（例えばカウント４００）と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ４を立下げる。

これによれば、各々のグロープラグ１〜４への通電開始タイミングをずらすにあたり、各々のチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４のデューティ比を指令デューティ信号ＳＩのデューティ比と略同一にすることを容易に実現できる。

そして、ＧＣＵ１０は、指令デューティ信号ＳＩの立下がり時に立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが未だ閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ４に到達していないチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を、強制的に立下げる。
例えば、図１の場合には、期間Ｄ３における指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミング（符号ｔ１参照）では、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ４に到達しておらず、この閾値Ｖｔｈ４の対象となるチャネルデューティ信号ｃｈ４を強制的に立下げる（符号Ｐ１参照）。

同様に、期間Ｄ５における指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミング（符号ｔ２参照）では、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ３、Ｖｔｈ４に到達しておらず、これらの閾値Ｖｔｈ３、Ｖｔｈ４の対象となるチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる（符号Ｐ２、Ｐ３参照）。

次に、図１に示すチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を生成するためのＧＣＵ１０による制御を、図３のフローチャートを用いて説明する。

先ず、ステップＳ１０において指令デューティ信号ＳＩの立上りを検出する。指令デューティ信号ＳＩの立上りが検出されれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２０において立上り用カウンタＣＮＴ１をリセットしてカウントを初期値（例えば２０００）にする。指令デューティ信号ＳＩの立上りが検出されなければ（Ｓ１０：ＮＯ）、ステップＳ１００に進み、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントダウンを実行する。

次に、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０において、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントがいずれの閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ４までカウントダウンされたかを判定する。そして、ステップＳ１５０〜Ｓ１８０において、各々のチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を立上げる。これにより、各々のチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の立上げタイミングがずれることとなる。

すなわち、ステップＳ１１０において、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ１に対して設定された閾値Ｖｔｈ１（例えばカウント１６００）と等しいと判定した場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１５０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ１を立上げる。

次に、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、閾値Ｖｔｈ１と等しくないと判定した場合（Ｓ１１０：ＮＯ）には、ステップＳ１２０に進む。そして、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ２に対して設定された閾値Ｖｔｈ２（例えばカウント１２００）と等しいと判定した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１６０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ２を立上げる。

次に、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、閾値Ｖｔｈ２と等しくないと判定した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）には、ステップＳ１３０に進む。そして、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ３に対して設定された閾値Ｖｔｈ３（例えばカウント８００）と等しいと判定した場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１７０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ３を立上げる。

次に、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、閾値Ｖｔｈ３と等しくないと判定した場合（Ｓ１３０：ＮＯ）には、ステップＳ１４０に進む。そして、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ４に対して設定された閾値Ｖｔｈ４（例えばカウント４００）と等しいと判定した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１８０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ４を立上げる。

次に、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが、閾値Ｖｔｈ４と等しくないと判定した場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、またはステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理の後、ステップＳ３０において、指令デューティ信号ＳＩの立下りを検出する。指令デューティ信号ＳＩの立下りが検出されれば（Ｓ３０：ＹＥＳ）、後述するステップＳ３００〜Ｓ３６０の処理の後、ステップＳ４０において立下り用カウンタＣＮＴ２をリセットしてカウントを初期値（例えば２０００）にする。指令デューティ信号ＳＩの立下りが検出されなければ（Ｓ３０：ＮＯ）、ステップＳ２００に進み、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントダウンを実行する。

次に、ステップＳ２１０〜Ｓ２４０において、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントがいずれの閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ４までカウントダウンされたかを判定する。そして、ステップＳ２５０〜Ｓ２８０において、各々のチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を立下げる。これにより、各々のチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の立下げタイミングがずれることとなる。

すなわち、ステップＳ１１０において、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ１に対して設定された閾値Ｖｔｈ１（例えばカウント１６００）と等しいと判定した場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２５０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ１を立上げる。

次に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、閾値Ｖｔｈ１と等しくないと判定した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）には、ステップＳ２２０に進む。そして、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ２に対して設定された閾値Ｖｔｈ２（例えばカウント１２００）と等しいと判定した場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２６０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ２を立上げる。

次に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、閾値Ｖｔｈ２と等しくないと判定した場合（Ｓ２２０：ＮＯ）には、ステップＳ２３０に進む。そして、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ３に対して設定された閾値Ｖｔｈ３（例えばカウント８００）と等しいと判定した場合（Ｓ２３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２７０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ３を立上げる。

次に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、閾値Ｖｔｈ３と等しくないと判定した場合（Ｓ２３０：ＮＯ）には、ステップＳ２４０に進む。そして、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、チャネルデューティ信号ｃｈ４に対して設定された閾値Ｖｔｈ４（例えばカウント４００）と等しいと判定した場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２８０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ４を立上げる。

次に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、閾値Ｖｔｈ４と等しくないと判定した場合（Ｓ２４０：ＮＯ）、またはステップＳ２５０〜Ｓ２８０の処理の後、処理はステップＳ１０に戻る。

次に、指令デューティ信号ＳＩの立下りが検出された場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）における、ステップＳ３００〜Ｓ３６０の処理を説明する。
先ず、ステップＳ３００〜Ｓ３２０において、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントがいずれの閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ４まで到達しているかを判定する。そして、ステップＳ３３０〜Ｓ３６０において、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが未だ閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ４に到達していないチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を、強制的に立下げる。

すなわち、ステップＳ３００において、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが、閾値Ｖｔｈ１以上であると判定した場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）には、ステップＳ３３０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる。
次に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ１以上でないと判定した場合（Ｓ３００：ＮＯ）には、ステップＳ３１０に進む。そして、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ２以上であると判定した場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ３４０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる。

次に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ２以上でないと判定した場合（Ｓ３１０：ＮＯ）には、ステップＳ３２０に進む。そして、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ３以上であると判定した場合（Ｓ３２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ３５０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる。
次に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ３以上でないと判定した場合（Ｓ３２０：ＮＯ）には、ステップＳ３６０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ４を強制的に立下げる。
次に、ステップＳ３３０〜Ｓ３６０の処理の後、ステップＳ４０において立下り用カウンタＣＮＴ２をリセットし、処理はステップＳ１０に戻る。

ここで、指令デューティ信号ＳＩのデューティ比が大きく減少するように変化した場合、すなわち、図１の例ではデューティ比が８３％から４０％に減少した場合には、指令デューティ信号ＳＩが立下がって立下り用カウンタＣＮＴ２をリセットする時に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ４に到達していないということになる。同様にして、デューティ比が４０％から１０％に減少した場合には、指令デューティ信号ＳＩが立下がって立下り用カウンタＣＮＴ２をリセットする時に、立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが閾値Ｖｔｈ３に到達していないということになる。

しかし、これらの場合であっても、本第１実施形態によるＧＣＵ１０は、指令デューティ信号ＳＩの立下がり時に立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントが未だ閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ４に到達していないチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を、強制的に立下げる。そのため、図７に示す如くチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４の立下がり点が消失してしまうことを防止でき、ひいてはチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４のデューティ比が１００％になってしまうことを防止できる。よって、グロープラグ１〜４への通電時間が過剰となり、グロープラグ１〜４の損傷を招く恐れを低減できる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４および図５を用いて以下に説明する。本第２実施形態に係るグロープラグ制御装置のハード構成は、図２に示す上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

上記第１実施形態では、指令デューティ信号ＳＩのデューティ比が大きく減少するように変化したことを、指令デューティ信号ＳＩの立下がり時における立下り用カウンタＣＮＴ２のカウントに基づいて検知している。これに対し、本第２実施形態では、指令デューティ信号ＳＩの立下がり時における立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントと、前回での、指令デューティ信号ＳＩの立下がり時における立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントとの差に基づいて検知している。

すなわち、ＧＣＵ１０は、指令デューティ信号ＳＩのＮ回目の立上りタイミングからＮ回目の立下りタイミングまでの立上り用カウンタＣＮＴ１によるカウント数と、Ｎ−１回目の立上りタイミングからＮ−１回目の立下りタイミングまでの立上り用カウンタＣＮＴ１によるカウント数とを比較する。図４に示す例では、Ｎ回目の立上り時のカウントとＮ−１回目の立上り時のカウントは同じ値（例えば２０００）であるため、Ｎ回目の立下り時のカウントとＮ−１回目の立下り時のカウントを比較すればよい。そして、Ｎ回目の立下り時のカウントがＮ−１回目の立下り時のカウントよりも大きければ、指令デューティ信号ＳＩのデューティ比が大きく減少するように変化したことを意味する。よってこの場合には、そのデューティ比変化の度合いに応じてチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を強制的に立下げる。

図４を用いて具体的に説明すると、符号Ｄ１に示す期間での指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミングにおいては、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントはＶ１（例えば４００）であり、符号Ｄ２に示す期間での指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミングにおいては、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントはＶ２（例えば４００）である。そして、これらのカウントＶ１、Ｖ２は同じ値であるため、指令デューティ信号ＳＩのデューティ比の変化は、期間Ｄ１とＤ２とでは生じなかったことが分かる。

次に、符号Ｄ３に示す期間での指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミングにおいては、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントはＶ３（例えば１０００）であり、カウントＶ２に比べて大きくなっているため、期間Ｄ２とＤ３とでは指令デューティ信号ＳＩのデューティ比が小さくなるように変化したことが分かる。よって、チャネルデューティ信号ｃｈ４を強制的に立下げる（符号Ｐ４参照）。

次に、符号Ｄ４に示す期間での指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミングにおいては、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントはＶ４（例えば１０００）であり、カウントＶ３、Ｖ４は同じ値であるため、指令デューティ信号ＳＩのデューティ比の変化は、期間Ｄ３とＤ４とでは生じなかったことが分かる。

次に、符号Ｄ５に示す期間での指令デューティ信号ＳＩの立下りタイミングにおいては、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントはＶ５（例えば１８００）であり、カウントＶ４に比べて大きくなっているため、期間Ｄ４とＤ５とでは指令デューティ信号ＳＩのデューティ比が小さくなるように変化したことが分かる。よって、チャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる（符号Ｐ５、Ｐ６参照）。

次に、図４に示すチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を生成するためのＧＣＵ１０による制御を、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５のフローチャート中、図３に示す第１実施形態と実質的に同一の部分には同一符号を付して、その説明を援用する。

上記第１実施形態に係る図３のフローチャートでは、指令デューティ信号ＳＩの立下りが検出された場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）にステップＳ３００〜Ｓ３６０の処理を実行していたのに対し、本第２実施形態に係る図５のフローチャートでは、指令デューティ信号ＳＩの立下りが検出された場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）にステップＳ４００〜Ｓ４８０の処理を実行する。

先ず、ステップＳ４８０において、指令デューティ信号ＳＩの立下り時における立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントをテンポラリー値としてＴＥＭＰに代入して記憶させる。そして、ステップＳ４００〜Ｓ４３０において、今回の立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントと前回記憶したテンポラリー値との変化量を判定する。そして、ステップＳ４４０〜Ｓ４７０において、前記変化量に応じてチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を強制的に立下げる。

すなわち、ステップＳ４００において、今回の立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントと前回記憶したテンポラリー値との差が第１閾値ＴＨ１以上であると判定した場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）には、ステップＳ４４０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる。

次に、今回のカウントとテンポラリー値との差が第１閾値ＴＨ１以上でないと判定した場合（Ｓ４００：ＮＯ）には、ステップＳ４１０に進む。そして、今回のカウントとテンポラリー値との差が第２閾値ＴＨ２以上であると判定した場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ４５０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる。

次に、今回のカウントとテンポラリー値との差が第２閾値ＴＨ２以上でないと判定した場合（Ｓ４１０：ＮＯ）には、ステップＳ４２０に進む。そして、今回のカウントとテンポラリー値との差が第３閾値ＴＨ３以上であると判定した場合（Ｓ４２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ４６０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる。

次に、今回のカウントとテンポラリー値との差が第３閾値ＴＨ３以上でないと判定した場合（Ｓ４２０：ＮＯ）には、ステップＳ４３０に進む。そして、今回のカウントとテンポラリー値との差が第４閾値ＴＨ４以上であると判定した場合（Ｓ４３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ４７０に進み、チャネルデューティ信号ｃｈ４を強制的に立下げる。

次に、今回のカウントとテンポラリー値との差が第４閾値ＴＨ４以上でないと判定した場合（Ｓ４３０：ＮＯ）には、ステップＳ４８０において、今回のカウントをテンポラリー値としてＴＥＭＰに代入して記憶させる。そして、ステップＳ４４０〜Ｓ４８０の処理の後、処理はステップＳ１０に戻る。
なお、第１〜第４閾値ＴＨ１〜ＴＨ４の各々は、第１閾値ＴＨ１、第２閾値ＴＨ２、第３閾値ＴＨ３、第４閾値ＴＨ４の順に大きい値に設定されている。

以上により、本第２実施形態によるＧＣＵ１０は、指令デューティ信号ＳＩのＮ回目の立上りタイミングからＮ回目の立下りタイミングまでの立上り用カウンタＣＮＴ１によるカウント数と、Ｎ−１回目の立上りタイミングからＮ−１回目の立下りタイミングまでの立上り用カウンタＣＮＴ１によるカウント数とを比較する。そして、上記Ｎ回目のカウント数がＮ−１回目のカウント数よりも所定の閾値以上に大きければ、その閾値に応じてチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４を強制的に立下げる。そのため、図７に示す如くチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４の立下がり点が消失してしまうことを防止でき、ひいてはチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４のデューティ比が１００％になってしまうことを防止できる。よって、グロープラグ１〜４への通電時間が過剰となり、グロープラグ１〜４の損傷を招く恐れを低減できる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６を用いて以下に説明する。本第３実施形態に係るグロープラグ制御装置のハード構成は、立下り用カウンタＣＮＴ２を廃止した点を除いては図２に示す上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

本第３実施形態による、チャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の立上りについては、図１に示す第１実施形態と同様である。すなわち、立上り用カウンタＣＮＴ１を、指令デューティ信号ＳＩの立上り時にリセットする。そして、立上り用カウンタＣＮＴ１のカウントが閾値Ｖｔｈ１と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ１を立上げ、その後、閾値Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３、Ｖｔｈ４と等しくなるタイミングでチャネルデューティ信号ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４をそれぞれ立上げる。

一方、チャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４の立下りについては、指令デューティ信号ＳＩの立上り時に、全てのチャネルデューティ信号ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４を強制的に立下げる。

これによれば、図７に示す如くチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４の立下がり点が消失してしまうことを防止でき、ひいてはチャネルデューティ信号ｃｈ３、ｃｈ４のデューティ比が１００％になってしまうことを防止できる。但し、各々のチャネルデューティ信号ｃｈ１〜ｃｈ４のデューティ比が指令デューティ信号ＳＩのデューティ比に比べて小さくなる。これに対し、上記第１、第２実施形態では、これらのデューティ比を略同一にできる。

なお、本発明は、上記各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種々の実施形態に適用可能である。

本発明の第１実施形態によるグロープラグ制御装置の作動を説明するタイムチャート。 第１実施形態によるグロープラグ制御装置のハード構成を示すブロック図。 図２に示すグロープラグコントローラの作動を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態によるグロープラグ制御装置の作動を説明するタイムチャート。 第２実施形態によるグロープラグコントローラの作動を示すフローチャート。 本発明の第３実施形態によるグロープラグ制御装置の作動を説明するタイムチャート。 従来のグロープラグ制御装置による作動を説明するタイムチャート。

符号の説明

１、２、３、４：グロープラグ（予熱手段）、１０：ＧＣＵ（グロープラグコントローラ）、ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４：チャネルデューティ信号、ＣＮＴ１：立上り用カウンタ、ＣＮＴ２：立下り用カウンタ、ＳＩ：指令デューティ信号。

Claims (5)

1. 内燃機関の各気筒に配置される複数のグロープラグからなる予熱手段と、
   前記予熱手段の駆動を指令する指令デューティ信号が入力され、前記指令デューティ信号に基づき、前記グロープラグの各々に対して駆動を指令するチャネルデューティ信号を生成して出力するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記チャネルデューティ信号の各々を立上りタイミングがずれるように生成し、
   かつ、前記指令デューティ信号のデューティ比が小さくなるように変化する場合であって、その変化量が所定の変化量よりも大きい場合には、未だ立下っていない前記チャネルデューティ信号を強制的に立下げるグロープラグ制御装置。
2. 前記コントローラは、前記指令デューティ信号の立下りタイミング毎にカウントを開始する立下り用カウンタを有している請求項１記載のグロープラグ制御装置。
3. 前記コントローラは、
   前記立下り用カウンタのカウントが前記チャネルデューティ信号の各々に設定された閾値と等しくなるタイミングで前記チャネルデューティ信号を立下げ、
   かつ、前記指令デューティ信号の立上り時に前記立下り用カウンタのカウントが未だ前記閾値に到達していないチャネルデューティ信号を強制的に立下げる請求項２記載のグロープラグ制御装置。
4. 前記コントローラは、前記指令デューティ信号の立上りタイミング毎にカウントを開始する立上り用カウンタを有している請求項１ないし３のいずれか一項記載のグロープラグ制御装置。
5. 前記コントローラは、
   前記指令デューティ信号の立上りタイミング毎にカウントを開始する立上り用カウンタを有し、
   前記指令デューティ信号のＮ回目の立上りタイミングからＮ回目の立下りタイミングまでのカウント数が、Ｎ−１回目の立上りタイミングからＮ−１回目の立下りタイミングまでのカウント数よりも小さくなるように変化する場合であって、その変化量が所定の変化量よりも大きい場合には、未だ立下っていない前記チャネルデューティ信号を強制的に立下げる請求項１または２記載のグロープラグ制御装置。
   
   
   
   

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