JP2010090732A - グロープラグ異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費の改善を図ることができると共に、簡単な構成でグロープラグの異常を検出できるグロープラグ異常検出装置を得る。
【解決手段】グロープラグ３０の異常検出時に（Ｓ１００）、グロープラグ３０への通電を開始して、ＤＰＦ２６の前後の差圧が大きくＤＰＦ２６の再生が近いときには（Ｓ１３０）、グロープラグへの通電をストップし（Ｓ１４０）、再生が行われてから（Ｓ２３０）、グロープラグ３０へ通電して（Ｓ２４０）、グロープラグ３０の抵抗に応じた検出値に基づいてグロープラグ３０の異常を検出する（Ｓ２５０）。更に、グロープラグ３０の異常検出時に、ＤＰＦ２６の再生が近いときには（Ｓ１３０）、再生直前で（Ｓ２１０）、かつ、排気温度が低いとき（Ｓ２２０）、グロープラグ３０へ通電して（Ｓ２９０）、グロープラグ３０の抵抗に応じた検出値に基づいて異常を検出する（Ｓ３００）。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関におけるグロープラグの異常を検出するグロープラグ異常検出装置に関する。

従来より、内燃機関におけるグロープラグの断線異常を検出する装置として、特許文献１にあるように、グロープラグの上流側の電圧と、下流側の電圧とを検出し、検出された両電圧差からグロープラグの断線を検出するものが知られている。また、特許文献２にあるように、グロープラグの断線や短絡を検出するための専用回路を設け、グロープラグを含む直列回路内の電位と、電源の電圧に応じた基準電位とを比較して、グロープラグの断線や短絡を検出するものが知られている。
特開平１１−１８２４００号公報 特開２００２−２７６５２４号公報

例えば、セラミックヒータを有するグロープラグは、図１５に示すように、グロープラグの先端側は、Ｕ字状の導電性セラミック（例えば、炭化タングステン（ＷＣ）の粒子を粒界材（Ｓｉ−Ｙｂ−Ｏ−Ｎ）により結合）からなるセラミック抵抗体１００が絶縁性セラミック（例えば、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）を主成分とする粒子を粒界材（Ｓｉ−Ｙｂ−Ｏ−Ｎ）により結合）からなるセラミック基体１０２内に設けられている。

グロープラグを使用するに従って、セラミック抵抗体１００では、熱負荷により＋電極側の粒界材Ｙｂ⁺ が−電極側にマイグレーション効果により拡散する。これにより、炭化タングステン（ＷＣ）の固着力低下が生じ、セラミック抵抗体１００の＋電極側のポーラス化により劣化して、セラミック抵抗体１００の抵抗が増加する。

図１６に示すように、グロープラグの抵抗値が上昇するとグロープラグのヒータ温度は低下してしまい、内燃機関の予熱が十分に行われず、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が増加してしまう。尚、金属ヒータを有するグロープラグでは、熱負荷による劣化により抵抗が低下してしまう。

従来のものでは、グロープラグの断線や短絡等の異常を検出する際、グロープラグの異常を検出するためにのみグロープラグに通電しているので、燃費に影響を及ぼすという問題があった。特に、セラミックヒータを有するグロープラグの抵抗値の変化を検出する際、グロープラグに通電して、平衡状態となったときに検出しているので、通電が長い時間に及び、燃費に影響を及ぼす。また、特許文献２のものでは、更に、専用回路を設けているので、装置が複雑になるという問題があった。

本発明の課題は、燃費の改善を図ることができると共に、簡単な構成でグロープラグの異常を検出できるグロープラグ異常検出装置を提供することにある。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタを再生する再生手段を備えた内燃機関を予熱するグロープラグの異常を検出するグロープラグ異常検出装置において、
前記グロープラグの異常検出時に、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が近いときには、前記再生手段による再生が行われてから、前記グロープラグへ通電して、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値に基づいて前記グロープラグの異常を検出する検出手段を備えたことを特徴とするグロープラグ異常検出装置がそれである。

その際、前記検出手段は、前記パティキュレートフィルタの前後の差圧が大きいときに前記パティキュレートフィルタの再生が近いと判断するようにしてもよい。また、前記検出手段は、前記グロープラグへの通電を開始して、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が近いとき、前記グロープラグへの通電をストップしてもよい。

前記検出手段は、更に、前記グロープラグの異常検出時に、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が近いときには、前記再生手段による再生直前で、かつ、排気温度が低いとき、前記グロープラグへ通電して、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値に基づいて前記グロープラグの異常を検出するようにしてもよい。その際、前記検出手段は、前記再生手段による再生直前で、かつ、排気温度が低いときに、前記グロープラグの異常検出が終了しないと、前記再生手段による再生が行われてから、前記グロープラグへ通電して、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値に基づいて前記グロープラグの異常を検出するようにしてもよい。更に、前記検出手段による検出終了後も、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が終了するまで前記グロープラグへの通電を継続するようにしてもよい。

本発明のグロープラグ異常検出装置は、グロープラグへの通電により排気温度が上昇して、再生手段によるパティキュレートフィルタの再生を早期に終了させることができ、燃費の改善を図ることができると共に、再生時のＥＧＲカット、吸排気絞りに伴いグロープラグ異常検出外乱要因が減り、検出精度が向上し、また、特別の回路を追加する必要がなく、構造が簡単であるという効果を奏する。

検出手段が、パティキュレートフィルタの前後の差圧が大きいときにパティキュレートフィルタの再生が近いと判断することにより、精度よく再生が近いことを判断できる。また、検出手段が、再生が近いとき、グロープラグへの通電をストップすることにより、異常検出の目的だけの通電がキャンセルされ、更に燃費が向上する。

検出手段が、再生手段による再生直前で、かつ、排気温度が低いとき、グロープラグへ通電して、グロープラグの抵抗に応じた検出値に基づいて異常を検出することにより、排気温度が低い低速低負荷時に、グロープラグ異常検出外乱要因が小さく、再生手段によるポスト噴射の影響を受けないため、グロープラグの温度が安定し検出精度が向上すると共に、グロープラグへの通電により排気温度が上昇して、酸化触媒の活性を促し、パティキュレートフィルタの再生を早期に終了させることができ、燃費の改善を図ることができ、また、異常検出の目的だけの通電がキャンセルされ、更に燃費が向上する。

検出手段が、再生手段による再生直前で、かつ、排気温度が低いときに、グロープラグの異常検出が終了しないと、再生手段による再生が行われてから、グロープラグの異常を検出すると、異常検出の確率が向上する。また、検出手段による検出終了後も、パティキュレートフィルタの再生が終了するまでグロープラグへの通電を継続するようにすると、排気温度を高温側に維持することができ、パティキュレートフィルタの再生が早期に終了し、燃費の改善を図ることができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態であるグロープラグ異常検出装置を適用した車両用の内燃機関の概略構成図である。図１に示すように、内燃機関１は多気筒、本実施例では、例えば、４気筒のディーゼルエンジンで、シリンダ２、ピストン４及びシリンダヘッド６から燃焼室８を形成している。

内燃機関１の吸気系には、燃焼室８と吸気バルブ１２を介して連通する吸気流路１６が配設されている。内燃機関１の排気系には、燃焼室８と排気バルブ１８を介して連通する排気流路２０が配設されている。

排気流路２０に介装された容器２２内には、酸化触媒２４とディーゼル・パティキュレート・フィルタ（以下、ＤＰＦという。）２６とが収納されている。酸化触媒２４は、排気中の炭化水素を二酸化炭素と水に変化させ、一酸化炭素を酸化して二酸化炭素に変化させる。また、排気中の窒素酸化物の内、一酸化窒素を二酸化窒素に変化させる周知のものである。ＤＰＦ２６は排気中のパティキュレートを捕捉し、捕集したパティキュレートを燃焼させる周知のものである。

残留パテイキュレートやパティキュレートに含まれる不純物（オイルや燃料等に含まれる添加物等）が灰状の燃えカスとなってフィルタの孔に付着するため、長期間使用すると目詰まりを起こし、内燃機関１の運転状態に悪影響を及ぼすおそれがある。本実施形態のＤＰＦ２６は連続再生型のもので、残留パテイキュレートや燃えカスを燃焼させて再生することができるものである。

また、燃焼室８に燃料を噴射する燃料噴射弁２８が燃焼室８に突出するようにしてシリンダヘッド６に設けられており、高圧燃料が燃料噴射弁２８に供給されるように構成されている。更に、燃焼室８には、燃焼室８内を暖機するグロープラグ３０が設けられている。

燃焼室８に燃料噴射弁２８から燃料が噴射されると、燃焼室８の圧縮によって燃料が自己着火し、燃料の燃焼によるエネルギが発生する。このエネルギは、ピストン４を介して、内燃機関１のクランク軸３２の回転エネルギとして取り出される。また、燃料の燃焼による内燃機関１の温度上昇を抑制すべく、シリンダ２等には、冷却水が供給されて冷却される。

内燃機関１の検出系には、クランク軸３２の２回転で１回転する図示しないカム軸の回転に応じて内燃機関１の回転数を検出する回転数センサ３４、冷却水の水温を検出する水温検出センサ３６が設けられている。また、酸化触媒２４の上流側の排気圧力とＤＰＦ２６の下流側の排気圧力との差圧を検出する差圧センサ３８が設けられている。更に、酸化触媒２４の上流側の排気温度を検出する第１排気温度センサ４０、ＤＰＦ２６の上流側の排気温度を検出する第２排気温度センサ４２が設けられている。

電子制御装置５０（以下、ＥＣＵ５０という）は、内燃機関１の運転状態や運転者の要求を検出する各種センサの検出値に基づき、燃料噴射弁２８等の各種アクチュエータを操作することで、内燃機関１の出力特性（出力トルク、排気特性）を制御する。特にＥＣＵ５０は、コントローラ６０を介してグロープラグ３０の温度状態を操作する。更に、ＥＣＵ５０は、コントローラ６０を介してグロープラグ３０の異常検出を行い、異常時にはその旨を表示器５３に出力する。

図２は、ＥＣＵ５０及びコントローラ６０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の内燃機関１は４気筒であるので、グロープラグ３０も各気筒に対応して４つ備えられている。そしてコントローラ６０には、バッテリ４４及び各グロープラグ３０間を導通及び遮断すべく、ＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４が設けられている。

一方、制御回路６１は、ＥＣＵ５０からの指令信号に基づき、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の導通制御端子（ゲート）を操作することで、これら各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の導通状態を制御する。

上記各気筒のグロープラグ３０には、これらと並列に抵抗体Ｒ１〜Ｒ４が接続されている。そして、これら抵抗体Ｒ１〜Ｒ４による電圧降下量は、電流検出回路６２に取り込まれる。電流検出回路６２では、電圧降下量に基づき、各気筒のグロープラグ３０を流れる電流量を検出値として検出する。そして、これらの検出値は、断線検出回路６６及び温度検出回路６８に出力される。

温度検出回路６８では、各気筒のグロープラグ３０を流れる電流に基づき、各気筒のグロープラグ３０の温度を間接的に検出し、ＥＣＵ５０に出力する。すなわち、グロープラグ３０の抵抗値は、図８に示すように温度依存性を有するため、これに基づき温度を間接的に検出することができる。詳しくは、グロープラグ３０に印加する電圧値とグロープラグ３０に流れる電流値とからグロープラグ３０の抵抗値を算出し、これに基づきグロープラグ３０の温度を間接的に検出する。ちなみに図８は、グロープラグ３０の温度の上昇に伴いその抵抗値が増大することを示している。

グロープラグ３０に印加する電圧が一定電圧である場合には、グロープラグ３０に流れる電流値を検出値として検出すれば、この検出値は抵抗値に応じた値になり、また、グロープラグ３０に流れる電流値を一定に制御すれば、グロープラグ３０に印加される電圧値を検出値として検出すれば、この検出値は抵抗値に応じた値になる。あるいは、電流値も電流値も変動する場合には、グロープラグ３０の電圧値と電流値とを検出値として検出して抵抗値を算出するようにしてもよい。

断線検出回路６６は、各気筒のグロープラグ３０を電流が流れるか否かに基づき、グロープラグ３０を有して構成される閉ループ回路の断線異常の有無を検出する。なお、この断線異常の有無の検出結果は、制御回路６１を介して、診断情報としてＥＣＵ５０に出力される。

ＥＣＵ５０は、グロープラグ３０の温度に関する信号や、水温検出センサ３６の出力信号、差圧センサ３８の出力信号、第１排気温度センサ４０及び第２排気温度センサ４２の出力信号、更にはバッテリ４４の電圧値を取り込み、これらをＡ／Ｄ変換器５１によってディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器５１の出力するディジタルデータは、マイクロコンピュータ５２（以下、マイコン５２という）に取り込まれる。マイコン５２では、これら入力データに基づき、指令信号を生成し、出力回路５４を介してコントローラ６０に出力する。一方、コントローラ６０の出力する診断情報やイグニッションスイッチＩＧの状態は、入力回路５６を介してマイコン５２に取り込まれる。

図３は、本実施形態のＥＣＵ５０において実行されるＤＰＦ再生制御処理の一例を示すフローチャートである。ＤＰＦ再生制御処理は、所定時間毎に割り込み処理され、図３に示すように、まず、ＤＰＦ２６の再生要否判定を実行する（ステップ８０。以下Ｓ８０という、以下同様。）。

再生の要否は、差圧センサ３８により検出される酸化触媒２４の上流側の排気圧力とＤＰＦ２６の下流側の排気圧力との差圧が予め設定された閾値以上となかったか否かにより判定する。差圧が閾値より小さいときには、ＤＰＦ２６の目詰まりは少なく再生の必要がないと判断し（Ｓ８０：ＮＯ）、一旦本制御処理を終了する。

また、差圧が閾値以上のときには、ＤＰＦ２６の目詰まりが進行して再生の必要があると判断し（Ｓ８０：ＹＥＳ）、ＤＰＦ２６の上流側の排気温度が触媒活性温度以上か否かを判断する（Ｓ８２）。

ＤＰＦ２６の上流側の排気温度は第２排気温度センサ４２により検出され、第２排気温度センサ４２により検出された排気温度が触媒活性温度以上、例えば２００〜２３０℃以上であると、目詰まりの原因となっているパティキュレート等の燃焼・酸化を行うことができると判断する。

排気温度が触媒活性温度以上であるときには（Ｓ８２：ＹＥＳ）、ＤＰＦ再生制御を実行する（Ｓ８４）。ＤＰＦ再生制御では、排気ガスの一部を吸気流路１６内に再循環させる図示しない排気ガス再循環流路に設けられたＥＧＲバルブを閉弁して、排気ガスの再循環をカットする。また、吸気弁４６の開度を閉弁側にして、吸排気を絞る。更に、排気行程の近傍で燃料噴射弁２８から燃料を噴射して、未燃の燃料をＤＰＦ２６に供給するポスト噴射を実行する。ポスト噴射によりＤＰＦ２６で燃料が燃焼し、目詰まりの原因となっているパティキュレート等の燃焼・酸化を行う。

続いて、ＤＰＦ再生制御が終了したか否かを判断し（Ｓ８６）、ＤＰＦ再生制御が終了していないときには（Ｓ８６：ＮＯ）、本制御処理を繰り返し、ＤＰＦ再生制御が終了したときには（Ｓ８６：ＹＥＳ）、一旦本制御処理を終了し、所定時間毎に繰り返す。

一方、Ｓ８２の処理により、排気温度が触媒活性温度よりも低いと判断したときには（Ｓ８２：ＮＯ）、排気温上昇制御を行なう（Ｓ８８）。排気温上昇制御では、グロープラグ３０への通電を行うと共に、吸気弁４６の開度を閉弁側にして、吸排気を絞る。更に、噴射時期を遅くする噴射リタードを行うと共に、メイン噴射の噴射量を増量する。

始動直後や低速・低負荷運転のときのように、排気温度が低い場合にはＤＰＦ２６に担持された触媒が活性温度に達していないため、パティキュレートの燃焼・酸化が十分に行われないことがある。そこで、排気温度が低い場合、触媒を活性化させるべく、排気温上昇制御を行う。

排気温上昇制御により、排気温度が上昇し、本制御処理を繰り返し実行して、Ｓ８２の処理の実行により、排気温度が触媒活性温度以上となったと判断したときには（Ｓ８２：ＹＥＳ）、ＤＰＦ再生制御を実行する（Ｓ８４）。尚、本実施形態では、ＤＰＦ再生制御処理の実行が再生手段として働く。再生手段は、再生要否判定を差圧センサ３８により検出される差圧に基づいて行っているが、これに限らず、一定時間毎に再生を行うようにしてもよい。

次に、ＥＣＵ５０により実行されるグロープラグ異常検出処理について図４に示すフローチャートに基づいて説明する。グロープラグ異常検出処理も所定時間毎に割り込み処理され、図４に示すように、まず、グロープラグ３０の異常検出処理を開始し、例えば、グロープラグ３０への通電を開始する（Ｓ１００）。

次に、必要なアフターグロー時間ｔａが経過したか否かを判断する（Ｓ１１０）。図６に示すように、予熱時間ｔｐは冷えた状態の内燃機関１を始動する際に、スタータ駆動が可能な状態にグロープラグ３０により予熱するまでに要する時間である。アフターグロー時間ｔａは、内燃機関１を始動した後も運転が安定するまでグロープラグ３０に通電する時間である。図７に示すように、水温と予熱時間ｔｐ及びアフターグロー時間ｔａとの関係は予めマップとして記憶されている。

アフターグロー時間ｔａが経過していないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、内燃機関１の回転が安定せず、グロープラグ３０の異常検出を行うのには適していないので、アフターグロー時間ｔａが経過するまで本制御処理を繰り返す。

アフターグロー時間ｔａが経過すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、グロープラグ３０の異常検出が終了したか否かを判断する（Ｓ１２０）。グロープラグの異常検出が終了していないときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、ＤＰＦ再生制御処理の実行によるＤＰＦ２６の再生が近いか否かを判断する（Ｓ１３０）。

ＤＰＦ２６の再生が近いか否かは、前述したＳ８０の処理の際の差圧センサ３８により検出される差圧が予め設定された閾値に近いか否かにより判断し、差圧が予め設定された閾値に近いときにはＤＰＦ２６の再生が近いと判断する。

差圧が予め設定された閾値から離れており、ＤＰＦ２６の再生が近くないときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１００以下の処理を繰り返して、通常のグロープラグ３０の異常検出を行う。

ＤＰＦ２６の再生が近いときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、Ｓ１００の処理により実行したグロープラグ３０への通電をストップする（Ｓ１４０）。尚、Ｓ１２０の処理の実行により、グロープラグ３０の異常検出が終了したと判断したときにも（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、グロープラグ３０への通電をストップする（Ｓ１５０）。

一方、Ｓ１４０の処理により、グロープラグ３０への通電をストップした後、検出処理を実行する（Ｓ２００）。図５は本実施形態のＤＰＦ再生時検出処理を示すフローチャートである。

ＤＰＦ再生時検出処理では、ＤＰＦ２６の再生が必要な状態か否かを判断する（Ｓ２１０）。再生が必要か否かは、Ｓ８０の処理と同様、差圧センサ３８により検出される差圧が予め設定された閾値以上となかったか否かにより判断する。差圧が閾値より小さいときには、まだ再生の必要がないと判断し（Ｓ２１０：ＮＯ）、本制御処理を繰り返し、差圧が閾値以上となったときには（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、排気温度が予め設定された温度、例えば、１８０℃以上か否かを判断する（Ｓ２２０）。低速低負荷で運転されているときには排気温度が低く、排気温度を検出して、排気温度が１８０℃を超えていないときには低速低負荷で運転されている判断する。

排気温度が１８０℃以上あれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、ＤＰＦ２６が再生中か否かを判断する（Ｓ２３０）。再生中か否かの判断は、前述したＤＰＦ再生制御処理を実行中か否かにより判断し、ＤＰＦ再生制御処理を実行中であれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、グロープラグ３０への通電を実行する（Ｓ２４０）。

続いて、グロープラグ３０の異常を検出する処理を実行する（Ｓ２５０）。セラミックヒータを有するグロープラグ３０は、劣化すると抵抗値が増加する。抵抗値が上昇すれば、通電によるグロープラグ３０の温度は低くなり、図９に示すように、温度が閾値より低い状態はグロープラグ３０が劣化した異常状態を示す。

異常の判定条件として、Ｓ２４０の処理によるグロープラグ３０への通電の際に、電流検出回路６２によりグロープラグ３０に流れる電流値を検出し、検出した電流値に基づいて温度検出回路６８がグロープラグ３０の温度を検出する。温度が低いときには、抵抗値が高く、グロープラグ３０が劣化した異常状態であることを示す。

次に、グロープラグ３０の異常検出が終了したか否かを判断する（Ｓ２６０）。冷却水の水温やグロープラグ３０が暖まった温度の変化が少ない平衡状態になったときに、グロープラグ３０の温度が閾値より小さいか否かを判断するので、異常検出には時間を要し、異常検出が終了するまで（Ｓ２６０：ＮＯ）、Ｓ２３０以下の処理を繰り返す。

そして、グロープラグ３０の異常検出が終了したと判断したときには（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、ＤＰＦ再生制御処理の実行によるＤＰＦ２６の再生が終了したか否かを判断する（Ｓ２７０）。

このように、ＤＰＦ再生制御処理の実行によるＤＰＦ２６の再生中に、グロープラグ３０への通電することにより排気温度が上昇し、ＤＰＦ２６の再生を早期に終了させることができるので、燃費の改善を図ることができる。また、再生時のＥＧＲカット、吸排気絞りに伴いグロープラグ３０の異常検出時の外乱要因が減り、検出精度が向上し、また、特別の回路を追加する必要がなく、簡単な構造で異常検出を行うことができる。

ＤＰＦ再生制御処理が終了していないときには（Ｓ２７０：ＮＯ）、ＤＰＦ再生制御処理の終了を待ってから（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、グロープラグ３０への通電をストップする（Ｓ２８０）。通電をストップした後、本制御処理を一旦終了する。

検出終了後も、ＤＰＦ２６の再生が終了するまでグロープラグ３０への通電を継続することにより、排気温度を高温側に維持することができ、ＤＰＦ２６の再生が早期に終了し、燃費の改善を図ることができる。

一方、Ｓ２２０の処理により排気温度が１８０℃より低く、低速低負荷で運転されていると判断したときには（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ２４０〜２８０の処理と同様、グロープラグ３０への通電を実行し（Ｓ２９０）、続いて、グロープラグ３０の異常を検出する処理を実行する（Ｓ３００）。

次に、グロープラグ３０の異常検出が終了したか否かを判断し（Ｓ３１０）、判断には時間を要するので、異常検出が終了するまで（Ｓ３１０：ＮＯ）、Ｓ２１０以下の処理を繰り返す。

これにより、ＤＰＦ２６の再生直前で（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、かつ、排気温度が１８０℃より低いとき（Ｓ２２０：ＮＯ）、グロープラグ３０へ通電して、グロープラグ３０の抵抗に応じた検出値に基づいて異常を検出することにより、排気温度が低い低速低負荷時に、グロープラグ３０の異常検出の外乱要因が小さく、ＤＰＦ再生制御処理の実行によるＤＰＦ２６の再生によるポスト噴射（Ｓ８４）の影響を受けないため、グロープラグ３０の温度が安定し検出精度が向上する。また、グロープラグ３０への通電により排気温度が上昇して、酸化触媒２４の活性を促し、ＤＰＦ２６の再生を早期に終了させることができ、燃費の改善を図ることができ、また、異常検出の目的だけの通電がキャンセルされ、更に燃費が向上する。

そして、グロープラグ３０の異常検出が終了したと判断したときには（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、ＤＰＦ再生制御処理の実行によるＤＰＦ２６の再生が終了したか否かを判断する（Ｓ３２０）。ＤＰＦ再生制御処理が終了していないときには（Ｓ３２０：ＮＯ）、ＤＰＦ再生制御処理の終了を待ってから（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、グロープラグ３０への通電をストップする（Ｓ３３０）。通電をストップした後、本制御処理を一旦終了する。

検出終了後も、ＤＰＦ２６の再生が終了するまでグロープラグ３０への通電を継続することにより、排気温度を高温側に維持でき、ＤＰＦ２６の再生が早期に終了し、燃費の改善を図ることができる。

一方、Ｓ２２０，Ｓ２９０〜Ｓ３１０の処理を繰り返し実行している間に、排気温度が１８０℃以上になったときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、ＤＰＦ再生制御処理の実行によるＤＰＦ２６の再生中に（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、グロープラグ３０への通電を実行する（Ｓ２４０）。そして、グロープラグ３０の異常を検出する処理を実行し（Ｓ２５０）、グロープラグ３０の異常検出が終了したと判断するまで（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、Ｓ２３０以下の処理を繰り返す。

ＤＰＦ２６の再生直前で（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、かつ、排気温度が低いときに（Ｓ２２０：ＮＯ）、グロープラグ３０の異常検出が終了しないと（Ｓ３１０：ＮＯ）、ＤＰＦ２６の再生中に（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、グロープラグ３０の異常を検出するようにするので、異常検出の確率が向上する。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

本発明の一実施形態であるグロープラグ異常検出装置を適用した車両用の内燃機関の概略構成図である。 本実施形態のＥＣＵ及びコントローラの構成を示すブロック図である。 本実施形態のＥＣＵにおいて実行されるＤＰＦ再生制御処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態のＥＣＵにおいて実行されるグロープラグ異常検出処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態のＥＣＵにおいて実行されるＤＰＦ再生時検出処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態のグロープラグ及び水温と時間の関係を示すグラフである。 本実施形態の水温とアフターグロー時間、予熱時間との関係を示すグラフである。 本実施形態のグロープラグの温度と抵抗との関係を示すグラフである。 グロープラグ先端の断面図である。 グロープラグの温度と抵抗値との時間による変化を示すグラフである。

符号の説明

１…内燃機関 ２…シリンダ
４…ピストン ８…燃焼室
１６…吸気流路 ２０…排気流路
２２…容器 ２４…酸化触媒
２６…ディーゼル・パティキュレート・フィルタ
２８…燃料噴射弁 ３０…グロープラグ
３６…水温検出センサ ３８…差圧センサ
４０…第１排気温度センサ ４２…第２排気温度センサ
５０…電子制御装置 ５１…変換器
５２…マイクロコンピュータ ６０…コントローラ
６１…制御回路 ６２…電流検出回路
６６…断線検出回路 ６８…温度検出回路
１００…セラミック抵抗体 １０２…セラミック基体

Claims (6)

1. 排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタを再生する再生手段を備えた内燃機関を予熱するグロープラグの異常を検出するグロープラグ異常検出装置において、
   前記グロープラグの異常検出時に、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が近いときには、前記再生手段による再生が行われてから、前記グロープラグへ通電して、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値に基づいて前記グロープラグの異常を検出する検出手段を備えたことを特徴とするグロープラグ異常検出装置。
2. 前記検出手段は、前記パティキュレートフィルタの前後の差圧が大きいときに前記パティキュレートフィルタの再生が近いと判断することを特徴とする請求項１に記載のグロープラグ異常検出装置。
3. 前記検出手段は、前記グロープラグへの通電を開始して、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が近いとき、前記グロープラグへの通電をストップすることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のグロープラグ異常検出装置。
4. 前記検出手段は、更に、前記グロープラグの異常検出時に、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が近いときには、前記再生手段による再生直前で、かつ、排気温度が低いとき、前記グロープラグへ通電して、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値に基づいて前記グロープラグの異常を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のグロープラグ異常検出装置。
5. 前記検出手段は、前記再生手段による再生直前で、かつ、排気温度が低いときに、前記グロープラグの異常検出が終了しないと、前記再生手段による再生が行われてから、前記グロープラグへ通電して、前記グロープラグの抵抗に応じた検出値に基づいて前記グロープラグの異常を検出することを特徴とする請求項４に記載のグロープラグ異常検出装置。
6. 前記検出手段による検出終了後も、前記再生手段による前記パティキュレートフィルタの再生が終了するまで前記グロープラグへの通電を継続することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のグロープラグ異常検出装置。