JP5155964B2 - Glow plug energization control device and heat generation system - Google Patents

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Description

本発明は、ディーゼルエンジンの予熱などに使用するグロープラグの通電制御装置、及び、通電制御装置を備えてなる発熱システムに関する。   The present invention relates to an energization control device for a glow plug used for preheating a diesel engine and the like, and a heat generation system including the energization control device.

従来、自動車等のエンジンの始動補助や安定駆動のために、通電によって発熱するグロープラグが用いられている。グロープラグは、例えば、発熱抵抗体(発熱コイルやセラミックヒータなど)と、発熱抵抗体へ供給される電力の経路となる制御コイルやリード部(中軸)や主体金具等を備えて構成される。このようなグロープラグへの通電の制御方式としては、定電力制御方式や抵抗値制御方式が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, glow plugs that generate heat when energized have been used to assist in starting an engine of a car or the like and for stable driving. The glow plug includes, for example, a heating resistor (such as a heating coil and a ceramic heater), a control coil, a lead portion (medium shaft), a metal shell, and the like serving as a path for power supplied to the heating resistor. As a control method for energizing such a glow plug, a constant power control method and a resistance value control method are known.

定電力制御方式は、グロープラグに印加した電圧及び流した電流から投入した電力を求め、さらにこれを積分して求めた積算電力量が所定の電力量となるようにグロープラグへの通電を行う制御方式である。当該制御方式によれば、投入された電力量に応じてグロープラグが発熱するため、所定の電力量を投入すれば、グロープラグを所定の温度とすることができる。   In the constant power control method, the supplied power is calculated from the voltage applied to the glow plug and the flowed current, and is further integrated to energize the glow plug so that the integrated power amount obtained by the integration becomes a predetermined power amount. Control method. According to this control method, the glow plug generates heat in accordance with the amount of electric power that has been input. Therefore, if the predetermined amount of electric power is input, the glow plug can be set to a predetermined temperature.

ところが、エンジン回転数や負荷(スロットル開度)、水温の変化等による外乱に伴ってグロープラグの発熱抵抗体が冷却された場合など、グロープラグが外部からの温度影響を受けた場合には、温度を一定に維持することが難しい。ここで、温度を一定に維持するためには、例えばECUからエンジン回転数や負荷等の情報を得るとともに、当該情報に基づいて印加する実効電圧を制御する必要がある(例えば、特許文献1等参照)。   However, when the glow plug is affected by the external temperature, such as when the glow plug's heating resistor is cooled due to disturbance due to changes in engine speed, load (throttle opening), water temperature, etc. It is difficult to keep the temperature constant. Here, in order to maintain the temperature constant, it is necessary to obtain information such as the engine speed and load from the ECU, for example, and to control the effective voltage to be applied based on the information (for example, Patent Document 1) reference).

しかしながら、通電制御をするにあたり、エンジン回転数や負荷、水温等の各種パラメータの変化に応じて印加すべき実効電圧を算出することは処理負担の増大を招いてしまうおそれがある。これらの実現に際しては、処理能力の高いマイコンを用いて通電制御装置を作製する等のコストアップが不可避である。これに対して、処理負担の軽減を図るべく、前記各種パラメータ及び目標温度から印加すべき実効電圧を一義的に決定可能なマップを作成し、当該マップに基づいて通電制御をすることが考えられる。ところが、マップを作成する際には、上述した各種パラメータを勘案して、複雑な処理を行う必要があり、結局のところ、処理負担の増大を免れることができない。若しくは、このマップの作成に要する工期が長くなる等、製品の作製工数の増大が避けられない。   However, when performing energization control, calculating the effective voltage to be applied according to changes in various parameters such as engine speed, load, and water temperature may increase the processing load. In realizing these, it is inevitable to increase the cost such as manufacturing an energization control device using a microcomputer with high processing capability. On the other hand, in order to reduce the processing load, it is conceivable to create a map that can uniquely determine the effective voltage to be applied from the various parameters and the target temperature, and to control energization based on the map. . However, when creating a map, it is necessary to perform complicated processing in consideration of the various parameters described above, and as a result, an increase in processing load cannot be avoided. Alternatively, an increase in the number of manufacturing steps of the product is unavoidable, such as an increase in the work period required to create this map.

一方で、抵抗値制御方式は、グロープラグの抵抗値が、目標温度に対応した目標抵抗値に近づくように、グロープラグへの通電を制御する方式である。当該制御方式によれば、グロープラグに外乱による温度変化の影響があっても、その外乱に伴うグロープラグの抵抗値変動に応じて、印加する実効電圧を変動させればよい。従って、前記方式と比較して処理負担の増大を招くことなく、グロープラグを比較的容易に一定温度に維持することができるとされている。   On the other hand, the resistance value control method is a method of controlling energization to the glow plug so that the resistance value of the glow plug approaches the target resistance value corresponding to the target temperature. According to this control method, even if the glow plug is affected by a temperature change due to a disturbance, the effective voltage to be applied may be changed in accordance with the fluctuation of the glow plug resistance value caused by the disturbance. Therefore, it is said that the glow plug can be maintained at a constant temperature relatively easily without causing an increase in processing load as compared with the above method.

特開2004−278513号公報JP 2004-278513 A

しかしながら、地球規模での環境意識の高まる今日、従来の抵抗値制御方式では上記外乱に対するグロープラグの温度制御が不十分となることが懸念される。すなわち、従来の抵抗値制御方式は、グロープラグの抵抗値の変動の全てがグロープラグの発熱の要部である発熱抵抗体のみに生じるものとの前提の下、その発熱抵抗体の抵抗値の変動に対応した分の通電量を変化させるべく目標抵抗値を設定し、グロープラグがその目標抵抗値を有するように通電を行う方式であった。ところが、グロープラグの抵抗値として計測される値(以下、「グロープラグ全体の抵抗値」ともいう)は、発熱抵抗体の抵抗値だけでなく、発熱抵抗体の抵抗値に、制御コイル及びリード部や、グロープラグに接続される電力供給用のハーネスの抵抗値、また、主体金具の抵抗値をも加えた値となる。そのため、例えば、エンジンの駆動(クランキングの開始)後において、燃焼室内にて生じるスワール等の外乱によって、グロープラグの発熱抵抗体が部分的に冷却されてしまった場合等では、発熱抵抗体の温度低下に伴い、発熱抵抗体の抵抗値が減少するが、グロープラグ全体の抵抗値はそれほど減少しない。従って、抵抗値の減少分に対応した分だけ投入電力(実効電圧)を増加させたとしても、増加投入した電力が制御コイル等の発熱などに使われてしまい、発熱抵抗体の温度をスワール等の影響によって低下した分ほど上昇させることができず、ひいては、グロープラグの温度を目標温度に維持することが困難になってしまうおそれがある。従来はこのような燃焼室内にて生じる外乱がグロープラグに及ぼす影響について十分な検討がされておらず、より精度の高い温度制御がなされていなかったのである。   However, today, with increasing environmental awareness on a global scale, there is a concern that the conventional resistance value control method may result in insufficient temperature control of the glow plug against the above disturbance. That is, in the conventional resistance value control method, the resistance value of the heat generating resistor is assumed on the assumption that all fluctuations in the resistance value of the glow plug occur only in the heat generating resistor which is the main part of heat generation of the glow plug. The target resistance value is set so as to change the energization amount corresponding to the fluctuation, and the glow plug is energized so as to have the target resistance value. However, the value measured as the resistance value of the glow plug (hereinafter also referred to as “the resistance value of the entire glow plug”) includes not only the resistance value of the heating resistor but also the resistance value of the heating resistor. This is a value obtained by adding the resistance value of the power supply harness connected to the section and the glow plug, and the resistance value of the metal shell. For this reason, for example, when the heat generating resistor of the glow plug is partially cooled by a disturbance such as a swirl generated in the combustion chamber after driving the engine (starting cranking), As the temperature decreases, the resistance value of the heating resistor decreases, but the resistance value of the entire glow plug does not decrease so much. Therefore, even if the input power (effective voltage) is increased by an amount corresponding to the decrease in the resistance value, the increased input power is used for heat generation of the control coil, etc., and the temperature of the heating resistor is set to swirl, etc. As a result, it cannot be raised as much as it is lowered, and as a result, it may be difficult to maintain the temperature of the glow plug at the target temperature. Conventionally, sufficient study has not been made on the influence of disturbance generated in the combustion chamber on the glow plug, and temperature control with higher accuracy has not been performed.

この現象の理解を助けるため、数値を例示して説明する。まず、グロープラグ全体の抵抗値が1.2Ωに維持され、一定の発熱が行われている状況を想定する。グロープラグ全体の抵抗値が1.2Ωに維持されていることは、通電制御装置によって算出・計測されることによって確認され得る。ここで、グロープラグ全体の抵抗値のうち、抵抗発熱体の有する抵抗値が1.0Ωとすると、制御コイルやリード部等の残余の部分が有する抵抗値は0.2Ωである。この状況に対して、外乱によって発熱抵抗体が局所的に冷却される事態が生じたことを想定する。すると、発熱抵抗体の有する抵抗値は、例えば、0.9Ωへと低下する。従って、グロープラグ全体の抵抗値は1.1Ωとなる。発熱抵抗体のみの局所的な冷却であるため、残余の部分が有する抵抗値は0.2Ωから不変であるためである。   In order to help understanding this phenomenon, numerical values will be exemplified and described. First, a situation is assumed in which the resistance value of the entire glow plug is maintained at 1.2Ω and constant heat generation is performed. It can be confirmed that the resistance value of the entire glow plug is maintained at 1.2Ω by being calculated and measured by the energization control device. Here, of the resistance value of the entire glow plug, if the resistance value of the resistance heating element is 1.0Ω, the resistance value of the remaining portion such as the control coil and the lead portion is 0.2Ω. For this situation, it is assumed that a situation occurs in which the heating resistor is locally cooled by disturbance. Then, the resistance value of the heating resistor decreases to, for example, 0.9Ω. Accordingly, the resistance value of the entire glow plug is 1.1Ω. This is because the resistance value of the remaining portion is unchanged from 0.2Ω because it is a local cooling of only the heating resistor.

ここで従来の抵抗値制御方式では、グロープラグの発熱温度を維持すべく、グロープラグ全体の抵抗値を目標抵抗値として定められている1.2Ωに戻すために、グロープラグへ投入する電力を増加させる。こうして、計測されるグロープラグ全体の抵抗値が1.2Ωとなることが実現されるのである。しかしながら、投入電力の増加分の全てが、発熱抵抗体において使用されている保証はなく、発熱抵抗体と残余の部分とのそれぞれで投入電力の増加分が使用されることが考えられる。すなわち、発熱抵抗体で主の発熱が行われる一方で、残余の部分でも僅かな発熱が行われてしまう事態である。この結果、発熱抵抗体の有する抵抗値は、例えば、0.9Ωから0.95Ωとなり、残余の部分が有する抵抗値は0.25Ωになる。   Here, in the conventional resistance value control system, in order to return the resistance value of the entire glow plug to 1.2Ω, which is defined as the target resistance value, in order to maintain the heat generation temperature of the glow plug, increase. Thus, it is realized that the resistance value of the entire glow plug to be measured is 1.2Ω. However, it is not guaranteed that all of the increase in input power is used in the heating resistor, and it is conceivable that the increase in input power is used in each of the heating resistor and the remaining portion. That is, while the main heating is performed by the heating resistor, a slight heat is generated in the remaining part. As a result, the resistance value of the heating resistor is, for example, 0.9Ω to 0.95Ω, and the resistance value of the remaining portion is 0.25Ω.

このようにグロープラグ全体の抵抗値が1.2Ωとなることから、あたかも外乱が生じる前と同様の発熱が行われているように見えていても、その実、発熱抵抗体の発する温度は外乱の生じる前と比較すると、外乱の生じた後では低下してしまっているのである。尚、ここで使用した数値は便宜的に例示したものであり、実際の数値とは異なることに問題はない。   Since the resistance value of the entire glow plug is 1.2Ω in this way, even if it seems that the same heat generation as before the disturbance occurs, the temperature generated by the heating resistor is actually the disturbance. Compared to before the occurrence, it has decreased after the disturbance. In addition, the numerical value used here is illustrated for convenience and there is no problem that it is different from the actual numerical value.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、グロープラグの抵抗値が目標抵抗値と一致するように通電を制御する抵抗値制御方式によってグロープラグへ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、スワール等の外乱による温度低下を抑制することができ、目標温度を安定的に維持することができるグロープラグの通電制御装置及び発熱システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to control energization to the glow plug by a resistance value control system that controls energization so that the resistance value of the glow plug matches the target resistance value. It is an energization control device for a glow plug, and an object is to provide an energization control device and a heat generation system for a glow plug that can suppress a temperature drop due to disturbance such as swirl and can stably maintain a target temperature. .

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。   Hereinafter, each configuration suitable for solving the above-described object will be described in terms of items. In addition, the effect specific to the corresponding structure is added as needed.

構成.本構成のグロープラグの通電制御装置は、通電によって発熱するとともに、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が変化するグロープラグについて、前記グロープラグの抵抗値が所定の目標抵抗値と一致するように通電を制御する抵抗値制御方式によって前記グロープラグへの印加電圧を制御するグロープラグの通電制御装置であって、
前記グロープラグが取付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに、前記グロープラグに通電することで、前記グロープラグの第1抵抗値を取得する第1取得手段と、
少なくとも前記第1抵抗値に基づいて前記目標抵抗値の中間値を設定する中間値設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの温度の関係を示す第1関係式を用いて、前記グロープラグを目標温度とするために印加すべき電圧である基準実効電圧を設定する基準実効電圧設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグの抵抗値及び前記グロープラグの温度の関係を示す第2関係式を用いて、前記グロープラグの目標温度に対応する前記グロープラグの抵抗値である基準抵抗値を設定する基準抵抗値設定手段と、
前記内燃機関が駆動しているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの抵抗値の関係に基づいて得られた、前記グロープラグへの印加電圧に対応する、前記グロープラグの抵抗値及び前記基準抵抗値の差分に基づく抵抗補正値の関係を示す第3関係式を用いて、前記抵抗補正値から外乱補正値を設定する補正値設定手段と、
前記内燃機関の駆動開始後において、前記目標抵抗値の中間値及び前記外乱補正値を用いて、前記目標抵抗値を設定する目標抵抗値設定手段と、
前記基準実効電圧及び目標抵抗値に基づいて、グロープラグに印加すべき実効電圧を決定する実効電圧決定手段と
を備えることを特徴とする。
Configuration 1 . The glow plug energization control device of this configuration generates heat by energization, and the glow plug resistance value matches a predetermined target resistance value for a glow plug whose own resistance value changes according to its own temperature change. A glow plug energization control device for controlling an applied voltage to the glow plug by a resistance value control system for controlling energization as follows:
First acquisition means for acquiring a first resistance value of the glow plug by energizing the glow plug when driving of the internal combustion engine to which the glow plug is attached is stopped;
Intermediate value setting means for setting an intermediate value of the target resistance value based on at least the first resistance value;
Using the first relational expression showing the relationship between the voltage applied to the glow plug and the temperature of the glow plug when the drive of the internal combustion engine is stopped, the glow plug is applied to reach the target temperature. A reference effective voltage setting means for setting a reference effective voltage which is a power voltage;
Using the second relational expression showing the relationship between the resistance value of the glow plug and the temperature of the glow plug when the driving of the internal combustion engine is stopped, the glow plug corresponding to the target temperature of the glow plug is used. A reference resistance value setting means for setting a reference resistance value which is a resistance value;
The resistance of the glow plug corresponding to the voltage applied to the glow plug, obtained based on the relationship between the voltage applied to the glow plug and the resistance value of the glow plug when the internal combustion engine is driven. A correction value setting means for setting a disturbance correction value from the resistance correction value using a third relational expression indicating a relationship between a resistance correction value based on a difference between the value and the reference resistance value;
A target resistance value setting means for setting the target resistance value using an intermediate value of the target resistance value and the disturbance correction value after the start of driving of the internal combustion engine;
And an effective voltage determining means for determining an effective voltage to be applied to the glow plug based on the reference effective voltage and the target resistance value.

尚、第1関係式は、内燃機関の駆動を停止させた状態(外乱のない状態)における、グロープラグに印加する実効電圧と、当該実効電圧を印加されたときのグロープラグの温度との関係に基づいて導出でき、例えば、図9に示すような、所定の一次の相関を有する式として表すことができる。   The first relational expression is the relationship between the effective voltage applied to the glow plug and the temperature of the glow plug when the effective voltage is applied when the driving of the internal combustion engine is stopped (no disturbance). For example, it can be expressed as an equation having a predetermined first-order correlation as shown in FIG.

また、第2関係式は、内燃機関の駆動を停止させた状態(外乱のない状態)で、グロープラグを所定の温度とするために必要な電力量を投入し、そのときのグロープラグの抵抗値を計測することで導出することができ、例えば、図10に示すような、所定の一次式として表すことができる。   Further, the second relational expression is that when the drive of the internal combustion engine is stopped (without disturbance), an amount of electric power necessary to bring the glow plug to a predetermined temperature is input, and the resistance of the glow plug at that time It can be derived by measuring the value, and can be expressed as a predetermined linear expression as shown in FIG. 10, for example.

さらに、第3関係式は、内燃機関を駆動させた状態(外乱のある状態)で、例えば、水温を一定として、実効電圧とエンジン回転数や負荷(スロットル開度)とを種々変更することで得られたグロープラグの抵抗値と実効電圧との関係式、及び、内燃機関の駆動を停止させた状態における、グロープラグの抵抗値と実効電圧との関係式を用いて得ることができる。例えば、第3関係式は、図12に示すような、駆動時の実効電圧及び非駆動時の実効電圧(基準実効電圧等)の差分(実効電圧差分)と駆動時の抵抗値及び非駆動時の抵抗値の差分に基づく抵抗補正値とが所定の相関を有するものとして表すことができる。   Further, the third relational expression can be obtained by changing the effective voltage, the engine speed and the load (throttle opening), for example, with the water temperature kept constant in a state where the internal combustion engine is driven (a state where there is a disturbance). The relational expression between the resistance value of the glow plug and the effective voltage and the relational expression between the resistance value of the glow plug and the effective voltage in a state where the driving of the internal combustion engine is stopped can be obtained. For example, as shown in FIG. 12, the third relational expression shows the difference (effective voltage difference) between the effective voltage during driving and the effective voltage during non-driving (reference effective voltage, etc.), the resistance value during driving, and the non-driving time The resistance correction value based on the difference between the resistance values can be expressed as having a predetermined correlation.

加えて、「内燃機関の駆動が停止されているとき」とあるのは、内燃機関の動作が停止しているときに加え、例えば、内燃機関がアイドル状態にあるときなど、外乱が安定しているときも含む。   In addition, “when the drive of the internal combustion engine is stopped” means that when the operation of the internal combustion engine is stopped, for example, when the internal combustion engine is in an idle state, the disturbance is stable. Including when you are.

本構成1によれば、制御コイル等の抵抗部位における発熱などの影響を考慮して、目標抵抗値が設定される。そのため、スワール等の影響によって発熱抵抗体が部分的に冷却されてしまった場合であっても、例えば、抵抗部位において消費される電力の分だけ投入電力を増加させること等により、発熱抵抗体を目標温度に維持するために投入すべき電力を、発熱抵抗体へとより確実に投入することができる。これにより、グロープラグ(発熱抵抗体)について、スワール等による温度低下を抑制することができ、目標温度を安定的に維持することができる
前述同様に数値を用いてこの構成を説明すれば、目標抵抗値を外乱が生じる前の1.2Ωに設定する(戻す)のではなく、例えば、1.3Ωに設定するということである。これにより、発熱抵抗体の有する抵抗値は1.0Ωになり、残余の部分が有する抵抗値は0.3Ωとなる。グロープラグ全体の抵抗値は外乱の生じる前後で0.1Ω異なるのであるが、主として燃焼室の加熱に寄与する発熱抵抗体が有する抵抗値は、外乱の生じる前後で変化はなく、温度を維持することが可能となるのである。
これに加えて、定電力制御方式を利用する際に必要となるような高度な通信手段を設ける必要がなく、製造コストの抑制を図ることができる。
According to this configuration 1, the target resistance value is set in consideration of the influence of heat generation or the like in the resistance portion such as the control coil. Therefore, even if the heating resistor is partially cooled due to the influence of swirl or the like, for example, by increasing the input power by the amount of power consumed in the resistance part, the heating resistor is The electric power to be input to maintain the target temperature can be more reliably input to the heating resistor. Thereby, about a glow plug (heat generating resistor), the temperature fall by a swirl etc. can be suppressed and target temperature can be maintained stably.
If this configuration is described using numerical values in the same manner as described above, the target resistance value is not set (returned) to 1.2Ω before the disturbance occurs, but is set to 1.3Ω, for example. As a result, the resistance value of the heating resistor is 1.0Ω, and the resistance value of the remaining portion is 0.3Ω. Although the resistance value of the entire glow plug differs by 0.1Ω before and after the occurrence of the disturbance, the resistance value of the heating resistor that mainly contributes to the heating of the combustion chamber does not change before and after the occurrence of the disturbance and maintains the temperature. It becomes possible.
In addition to this, it is not necessary to provide sophisticated communication means required when using the constant power control method, and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、上記構成によれば、内燃機関の駆動が開始した後には、第3関係式を用いて得られた外乱補正値を用いて目標抵抗値が設定される。ここで、第3関係式は、上述の通り、内燃機関が駆動しているとき(すなわち、スワール等が発生しているとき)を鑑みたものであり、グロープラグへの印加電圧に応じた、グロープラグの抵抗値と基準抵抗値(外乱が発生していないときの抵抗値)との差分に基づく抵抗補正値を示す。従って、当該抵抗補正値から得られた外乱補正値を用いて、内燃機関が駆動していない(すなわち、スワール等が発生していない)状態で得られた基準抵抗値に基づく目標抵抗値の中間値を補正することで、スワール等の影響を考慮した適切な目標抵抗値を設定することができる。その結果、スワール等による温度低下をより確実に防止することができ、グロープラグの温度を目標温度に安定的に維持することができる。 Further, according to the configuration 1 , after the driving of the internal combustion engine is started, the target resistance value is set using the disturbance correction value obtained using the third relational expression. Here, as described above, the third relational expression is taken into consideration when the internal combustion engine is driven (that is, when a swirl or the like is generated), and corresponds to the voltage applied to the glow plug. The resistance correction value based on the difference between the resistance value of the glow plug and the reference resistance value (resistance value when no disturbance occurs) is shown. Therefore, using the disturbance correction value obtained from the resistance correction value, an intermediate target resistance value based on the reference resistance value obtained when the internal combustion engine is not driven (that is, no swirl or the like is generated). By correcting the value, it is possible to set an appropriate target resistance value considering the influence of swirl and the like. As a result, temperature drop due to swirl or the like can be prevented more reliably, and the temperature of the glow plug can be stably maintained at the target temperature.

尚、各グロープラグの基準実効電圧にはばらつきがあり得る。そのため、ある1つのグロープラグの基準実効電圧に基づいて得られた第3関係式を共通に用いて複数のグロープラグを制御すると、各グロープラグごとに抵抗補正値(外乱補正値)のばらつきが大きくなってしまい、目標抵抗値を適切に設定することができないおそれがある。そこで、各グロープラグごとにそれぞれ異なる第3関係式を用いて、各グロープラグを制御することとしてもよい。また、第3関係式の実効電圧差分として、グロープラグへの印加電圧と、グロープラグの品番ごとに設定された標準的な基準実効電圧である標準実効電圧との差分を用いてもよい。標準実効電圧は、各グロープラグの基準実効電圧に近い値となるため、共通の第3関係式を用いた場合であっても、各グロープラグごとに適切な目標抵抗値を設定することができる。   Note that the reference effective voltage of each glow plug may vary. For this reason, when a plurality of glow plugs are controlled by commonly using the third relational expression obtained based on the reference effective voltage of a certain glow plug, the resistance correction value (disturbance correction value) varies for each glow plug. The target resistance value may not be set appropriately. Thus, each glow plug may be controlled using a third relational expression that is different for each glow plug. Further, as the effective voltage difference in the third relational expression, a difference between the voltage applied to the glow plug and the standard effective voltage that is a standard reference effective voltage set for each glow plug product number may be used. Since the standard effective voltage is close to the reference effective voltage of each glow plug, an appropriate target resistance value can be set for each glow plug even when the common third relational expression is used. .

構成.本構成のグロープラグの通電制御装置は、上記構成において、前記補正値設定手段は、内燃機関の駆動後からグロープラグの温度が飽和するまでの間、昇温に伴うグロープラグの抵抗値の増大に対応して前記外乱補正値を変動させることを特徴とする。 Configuration 2 . In the glow plug energization control device according to the present configuration, in the configuration 1 , the correction value setting means is configured to adjust the resistance value of the glow plug as the temperature rises until the temperature of the glow plug is saturated after the internal combustion engine is driven. The disturbance correction value is varied corresponding to the increase.

内燃機関の駆動(クランキング)開始から所定時間が経過する前には、グロープラグのうちの発熱抵抗体以外の部分は十分に昇温していないおそれがある。そのため、グロープラグ全体の抵抗値は十分に飽和していない可能性があり、前記第3関係式から得られた抵抗補正値をそのまま外乱補正値として使用すると、グロープラグの過昇温を招いてしまうおそれがある。   Before the predetermined time elapses from the start of driving (cranking) of the internal combustion engine, there is a possibility that the portion other than the heating resistor in the glow plug is not sufficiently heated. For this reason, the resistance value of the entire glow plug may not be sufficiently saturated. If the resistance correction value obtained from the third relational expression is used as a disturbance correction value as it is, an excessive temperature rise of the glow plug is caused. There is a risk that.

この点、上記構成によれば、内燃機関の駆動後からグロープラグの温度が飽和するまでの間、グロープラグの抵抗値は昇温に伴い増大し得るため、その増大に合わせて外乱補正値が変動させられる(例えば、当初の外乱補正値を低めに設定し、グロープラグへの通電に伴いグロープラグの抵抗値が増大していくのに対応して、徐々に外乱補正値を上昇させる等)。従って、スワール等の影響による温度低下を効果的に抑制しつつ、併せてグロープラグの過昇温をより確実に防止することができる。 In this respect, according to the configuration 2 , since the resistance value of the glow plug can be increased with the temperature rise until the temperature of the glow plug is saturated after the internal combustion engine is driven, the disturbance correction value is adjusted in accordance with the increase. (For example, the initial disturbance correction value is set to a low value, and the disturbance correction value is gradually increased in response to the increase in the resistance value of the glow plug as the glow plug is energized.) ). Therefore, it is possible to more reliably prevent excessive temperature rise of the glow plug while effectively suppressing the temperature drop due to the influence of swirl or the like.

尚、グロープラグの温度が飽和する(ほぼ一定となる)までに要する時間を予め定めておき、内燃機関の駆動の開始からその時間が経過するまで間、抵抗補正値を変動させることとしてもよい。   It should be noted that the time required for the temperature of the glow plug to be saturated (substantially constant) is determined in advance, and the resistance correction value may be varied from the start of driving the internal combustion engine until the time elapses. .

構成.本構成のグロープラグの通電制御装置は、上記構成又はにおいて、前記グロープラグが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得するとともに、
前記中間値設定手段は、前記環境温度の情報に基づいて、前記目標抵抗値の中間値を設定することを特徴とする。
Configuration 3 . The energization control device for the glow plug of this configuration obtains information on the environmental temperature according to the environment in which the glow plug is used in the above configuration 1 or 2 ,
The intermediate value setting means sets an intermediate value of the target resistance value based on the environmental temperature information.

尚、「環境温度」とあるのは、内燃機関の水温や外気温等をいう。   “Environmental temperature” refers to the water temperature or the outside air temperature of the internal combustion engine.

上記構成によれば、目標抵抗値の中間値を設定する際に、基準抵抗値に加えて、水温の変化等を示す環境情報が参酌される。そのため、制御目標となる目標抵抗値をより適切に設定することができ、グロープラグの温度をより安定的に目標温度に維持することができる。 According to the configuration 3 , when setting the intermediate value of the target resistance value, environmental information indicating a change in the water temperature and the like is taken into consideration in addition to the reference resistance value. Therefore, the target resistance value that is the control target can be set more appropriately, and the temperature of the glow plug can be more stably maintained at the target temperature.

構成.上記構成1乃至のいずれかに記載のグロープラグの通電制御装置、及び、グロープラグを備える発熱システム。 Configuration 4 . A glow plug energization control device according to any one of the above configurations 1 to 3 , and a heat generation system including the glow plug.

上記構成のように、上記技術思想をグロープラグを備える発熱システムに具現化することとしてもよい。この場合には、基本的に上記構成1等と同様の作用効果が奏されることとなる。
As in the configuration 4 , the above technical idea may be embodied in a heat generation system including a glow plug. In this case, basically the same effects as those of the above-described configuration 1 and the like are exhibited.

GCUによってグロープラグへの通電を制御するシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the system which controls electricity supply to a glow plug by GCU. GCUにおいて行われる通電制御プログラムのメインルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the main routine of the electricity supply control program performed in GCU. 通電制御プログラムのメインルーチンからコールされる通電処理のフローチャートである。It is a flowchart of the electricity supply process called from the main routine of an electricity supply control program. 交換チェック割込が行われる際の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of exchange check interruption. 保温通電を行う際の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of performing heat insulation energization. 調整補正値設定処理を行う際の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of performing an adjustment correction value setting process. スワール補正処理を行う際の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of performing a swirl correction process. グロープラグの温度、及び、目標抵抗値の推移を示すグラフである。It is a graph which shows transition of the temperature of a glow plug, and target resistance value. 電圧温度関係式の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a voltage temperature relational expression. 抵抗温度関係式の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of resistance temperature relational expression. 水温補正式の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a water temperature correction formula. 補正式の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a correction formula. 通電時間に対する目標抵抗値補正係数の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the target resistance value correction coefficient with respect to energization time. (a)は、本実施形態のグロープラグの一部破断正面図であり、(b)は、グロープラグ先端部の部分拡大断面図である。(A) is the partially broken front view of the glow plug of this embodiment, (b) is the elements on larger scale of the glow plug front-end | tip part. エンジン動作状態を種々変更したときの、本発明に係るGCUを用いた場合のグロープラグの温度と、従来例に係るGCUを用いた場合のグロープラグの温度とを示すグラフである。It is a graph which shows the temperature of the glow plug at the time of using the GCU which concerns on this invention, and the temperature of the glow plug at the time of using the GCU which concerns on a prior art example when various engine operation states are changed.

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。通電制御装置としてのグロー制御装置(GCU)21は、自動車のディーゼルエンジン(以下、「エンジン」と称す)ENの始動補助及び駆動安定性の向上のために用いられるグロープラグ1の通電を制御するものである。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. A glow control unit (GCU) 21 as an energization control unit controls energization of a glow plug 1 that is used for assisting start-up of a diesel engine (hereinafter referred to as “engine”) EN of the automobile and for improving driving stability. Is.

まず、GCU21の説明に先立って、GCU21によって制御されるグロープラグ1の概略構成を説明する。   First, prior to the description of the GCU 21, a schematic configuration of the glow plug 1 controlled by the GCU 21 will be described.

図14(a),(b)に示すように、グロープラグ1は、筒状の主体金具2と、主体金具2に装着されたシースヒータ3とを備えている。   As shown in FIGS. 14A and 14B, the glow plug 1 includes a cylindrical metal shell 2 and a sheath heater 3 attached to the metal shell 2.

主体金具2は、軸線CL1方向に貫通する軸孔4を有するとともに、その外周面には、エンジンENへの取付用のねじ部5と、トルクレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部6とが形成されている。   The metal shell 2 has a shaft hole 4 penetrating in the direction of the axis CL1, and the outer peripheral surface thereof has a hexagonal cross section for engaging a screw portion 5 for mounting to the engine EN and a tool such as a torque wrench. The tool engaging portion 6 is formed.

シースヒータ3は、チューブ7と中軸8とが軸線CL1方向に一体化されて構成されている。   The sheath heater 3 is configured by integrating a tube 7 and a middle shaft 8 in the direction of the axis CL1.

チューブ7は、鉄(Fe)又はニッケル(Ni)を主成分とする先端部が閉じた筒状チューブであり、前記チューブ7の後端は、中軸8との間で環状ゴム16により封止されている。加えて、前記チューブ7の内側には、チューブ7先端に接合される発熱コイル9(本発明における「発熱抵抗体」に相当する)と、当該発熱コイル9の後端に直列接続された制御コイル10とが酸化マグネシウム(MgO)粉末等の絶縁粉末11とともに封入されている。   The tube 7 is a cylindrical tube whose front end portion is mainly composed of iron (Fe) or nickel (Ni), and the rear end of the tube 7 is sealed with an annular rubber 16 between the inner shaft 8 and the tube 7. ing. In addition, on the inner side of the tube 7, a heating coil 9 (corresponding to a “heating resistor” in the present invention) joined to the tip of the tube 7 and a control coil connected in series to the rear end of the heating coil 9. 10 and an insulating powder 11 such as magnesium oxide (MgO) powder are enclosed.

発熱コイル9は、例えば、Fe−クロム(Cr)−アルミニウム(Al)系合金からなる抵抗発熱線により構成されている。一方で、制御コイル10は、例えばNiを主成分とする抵抗発熱線により構成されている。   The heating coil 9 is constituted by a resistance heating wire made of, for example, an Fe-chromium (Cr) -aluminum (Al) alloy. On the other hand, the control coil 10 is composed of a resistance heating wire mainly composed of Ni, for example.

加えて、チューブ7には、スウェージング加工等によって、その先端部に発熱コイル9等を収容する小径部7aが形成されるとともに、その後端側において小径部7aよりも径の大きい大径部7bが形成されている。そして、この大径部7bが、主体金具2の軸孔4に形成された小径部4aに対し圧入接合されることにより、チューブ7が主体金具2の先端より突出した状態で保持されている。   In addition, the tube 7 is formed with a small-diameter portion 7a that accommodates the heating coil 9 and the like at the distal end thereof by swaging or the like, and a large-diameter portion 7b having a larger diameter than the small-diameter portion 7a on the rear end side Is formed. The large diameter portion 7 b is press-fitted and joined to the small diameter portion 4 a formed in the shaft hole 4 of the metal shell 2, so that the tube 7 is held in a state of protruding from the tip of the metal shell 2.

中軸8は、自身の先端がチューブ7内に挿入され、制御コイル10の後端と電気的に接続されるとともに、主体金具2の軸孔4に挿通されている。中軸8の後端は主体金具2の後端から突出しており、この主体金具2の後端部においては、ゴム製等のOリング12、樹脂製等の絶縁ブッシュ13、絶縁ブッシュ13の脱落を防止するための押さえリング14、及び、通電用のケーブル接続用のナット15が先端側からこの順序で中軸8に嵌め込まれた構造となっている。   The middle shaft 8 has its tip inserted into the tube 7, is electrically connected to the rear end of the control coil 10, and is inserted through the shaft hole 4 of the metal shell 2. The rear end of the middle shaft 8 protrudes from the rear end of the metal shell 2. At the rear end of the metal shell 2, the rubber-made O-ring 12, the resin-made insulating bush 13, and the insulating bush 13 are removed. A pressing ring 14 for preventing and a nut 15 for connecting a current-carrying cable are fitted into the middle shaft 8 in this order from the tip side.

次に、本発明の特徴であるグロー制御装置(GCU)21について説明する。   Next, the glow control unit (GCU) 21 that is a feature of the present invention will be described.

図1は、GCU21によってグロープラグ1への通電制御を行うシステムの概略構成を示すブロック図である。尚、図1では、グロープラグ1を1つのみ示しているが、実際のエンジンENには複数の気筒が設けられており、各気筒に対応してグロープラグ1や後述のスイッチ37が設けられる。また、GCU21による通電制御は、各グロープラグ1に対して独立で行われるが、制御方法は同一である。従って、以下においては、任意のひとつのグロープラグ1に対してGCU21が行う通電制御について説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a system that controls energization to the glow plug 1 by the GCU 21. Although only one glow plug 1 is shown in FIG. 1, the actual engine EN is provided with a plurality of cylinders, and a glow plug 1 and a switch 37 described later are provided for each cylinder. . The energization control by the GCU 21 is performed independently for each glow plug 1, but the control method is the same. Therefore, energization control performed by the GCU 21 for any one glow plug 1 will be described below.

GCU21は、バッテリVAから供給される電力によって動作するものであり、CPU32やROM33、RAM34等を有するマイクロコンピュータ31を備えている。   The GCU 21 operates by power supplied from the battery VA, and includes a microcomputer 31 having a CPU 32, a ROM 33, a RAM 34, and the like.

マイクロコンピュータ31は、発振周波数の高い動作クロックで動作する通常モードと、通常モードよりも低い発振周波数の動作クロックで動作する省電力モードとを有しており、エンジンENの駆動が停止した状態(エンジンキーEKがオフの状態)において、省電力モードに移行される。省電力モードにおいて、マイクロコンピュータ31は各種プログラムの実行を停止し、割込信号の入力待ちを行う。そして、割込信号が入力されると、マイクロコンピュータ31は通常モードに復帰し、各種プログラムを実行する。一般に、CPU32の起動時にはイニシャライズ(例えば、内部レジスタやRAM34のクリア、各種フラグやカウンタへの初期値の設定など、いわゆる初期化処理)が行われる。本実施形態におけるマイクロコンピュータ31は、このような省電力モードを搭載することにより、内燃機関の駆動が停止されているとき等の待機中の電力消費が低減できる。   The microcomputer 31 has a normal mode that operates with an operation clock having a high oscillation frequency and a power saving mode that operates with an operation clock having an oscillation frequency lower than that of the normal mode, and the drive of the engine EN is stopped ( When the engine key EK is off), the power saving mode is entered. In the power saving mode, the microcomputer 31 stops execution of various programs and waits for input of an interrupt signal. When an interrupt signal is input, the microcomputer 31 returns to the normal mode and executes various programs. In general, initialization (for example, so-called initialization processing such as clearing of internal registers and RAM 34, setting of initial values to various flags and counters) is performed when the CPU 32 is activated. The microcomputer 31 according to the present embodiment can reduce power consumption during standby when the driving of the internal combustion engine is stopped by mounting such a power saving mode.

また、マイクロコンピュータ31は、割込タイマ35を内蔵しており、割込タイマ35から定期的(例えば、60秒ごと)に発せられる信号が、割込信号としてCPU32に入力される。さらに、マイクロコンピュータ31は、エンジンキーEKがオン又はオフの状態であることを知らせる信号が入力されるように構成されており、当該信号も省電力モードにおいては割込信号として機能する。   Further, the microcomputer 31 has a built-in interrupt timer 35, and a signal generated periodically (for example, every 60 seconds) from the interrupt timer 35 is input to the CPU 32 as an interrupt signal. Further, the microcomputer 31 is configured to receive a signal notifying that the engine key EK is on or off, and this signal also functions as an interrupt signal in the power saving mode.

加えて、GCU21には、スイッチ37が設けられている。ここで、GCU21によるグロープラグ1への通電制御は、PWM制御により行われ、スイッチ37は、マイクロコンピュータ31からの指示に従い、グロープラグ1への通電のオン・オフを切り替えるようになっている。また、本実施形態において、グロープラグ1の抵抗値を測定するため、スイッチ37は、電流検知機能を有するFET(電界効果トランジスタ)を、NPN型トランジスタ等を介して動作させるように構成されている。   In addition, the GCU 21 is provided with a switch 37. Here, energization control to the glow plug 1 by the GCU 21 is performed by PWM control, and the switch 37 switches on / off of energization to the glow plug 1 in accordance with an instruction from the microcomputer 31. In the present embodiment, in order to measure the resistance value of the glow plug 1, the switch 37 is configured to operate an FET (field effect transistor) having a current detection function via an NPN transistor or the like. .

尚、スイッチ37として、電流検知機能を備えない比較的低廉なFETを用いることとしてもよい。この場合には、例えば、スイッチ37及びグロープラグ1間にシャント抵抗を設け、当該シャント抵抗を流れる電流を測定することにより、グロープラグ1の抵抗値を測定することとしてもよい。また、スイッチ37に対して並列に電流検知用の抵抗を設け、グロープラグ1への通電がオフのときに所定の電流を流し、得られる分圧に基づいて、グロープラグ1の抵抗値を算出することとしてもよい。   The switch 37 may be a relatively inexpensive FET that does not have a current detection function. In this case, for example, a resistance value of the glow plug 1 may be measured by providing a shunt resistance between the switch 37 and the glow plug 1 and measuring a current flowing through the shunt resistance. In addition, a resistance for current detection is provided in parallel with the switch 37, a predetermined current is supplied when the energization to the glow plug 1 is off, and the resistance value of the glow plug 1 is calculated based on the obtained partial pressure. It is good to do.

また、GCU21は、自動車の電子制御装置(ECU)41と、所定の通信手段(例えば、CAN等)を介して接続されている。ECU41には、エンジンENの冷却水の水温を測定する水温センサSEの測定値が入力されており、GCU21は、環境温度の情報としてECU41から冷却水の水温(水温情報)を取得する。尚、GCU21は、ECU41から水温情報を取得することなく、水温センサSEから水温情報を直接取得することとしてもよい。   The GCU 21 is connected to an automobile electronic control unit (ECU) 41 via a predetermined communication means (for example, CAN). A measured value of a water temperature sensor SE that measures the coolant temperature of the engine EN is input to the ECU 41, and the GCU 21 acquires the coolant temperature (water temperature information) from the ECU 41 as environmental temperature information. Note that the GCU 21 may directly acquire the water temperature information from the water temperature sensor SE without acquiring the water temperature information from the ECU 41.

さらに、グロープラグ1の電力供給用の端子に対して、分圧抵抗38,39を介して、マイクロコンピュータ31が接続されており、マイクロコンピュータ31には、グロープラグ1に印加される電圧(GCU21から出力される電圧)を分圧した電圧が入力される。マイクロコンピュータ31は、入力された電圧に基づいてグロープラグ1への印加電圧を算出することができ、また、当該印加電圧と前記スイッチ37のFETによって測定されるグロープラグ1に流れる電流とからグロープラグ1の抵抗値を得ることができる。   Further, a microcomputer 31 is connected to the terminal for power supply of the glow plug 1 through voltage dividing resistors 38 and 39, and a voltage (GCU21) applied to the glow plug 1 is connected to the microcomputer 31. The voltage obtained by dividing the voltage output from (1) is input. The microcomputer 31 can calculate the applied voltage to the glow plug 1 based on the input voltage, and can also calculate the glow voltage from the applied voltage and the current flowing through the glow plug 1 measured by the FET of the switch 37. The resistance value of the plug 1 can be obtained.

尚、「グロープラグ1の抵抗値」として測定される値は、厳密にグロープラグ1の有する抵抗値(すなわち、直列的に接続された発熱コイル9、制御コイル10、及び、中軸8等の抵抗値)だけでなく、スイッチ37とグロープラグ1とを接続するハーネス等の抵抗値を含めたものである。つまり、本実施形態における「グロープラグ1の抵抗値」は、発熱コイル9の抵抗値と、制御コイル10、中軸8、及び、前記ハーネス等からなる発熱コイル9への電力供給経路(本発明における「抵抗部位」に相当する)の抵抗値と、前記主体金具2等の抵抗値との和に基づくものである。このため、本実施形態では、「グロープラグ1の抵抗値」を「グロープラグ全体の抵抗値」ともいう。   The value measured as “the resistance value of the glow plug 1” is strictly the resistance value of the glow plug 1 (that is, the resistance of the heating coil 9, the control coil 10 and the central shaft 8 connected in series). Not only the value) but also the resistance value of a harness or the like connecting the switch 37 and the glow plug 1 is included. That is, the “resistance value of the glow plug 1” in this embodiment is the resistance value of the heating coil 9 and the power supply path to the heating coil 9 including the control coil 10, the central shaft 8, and the harness (in the present invention). This is based on the sum of the resistance value (corresponding to “resistance portion”) and the resistance value of the metal shell 2 and the like. Therefore, in this embodiment, “the resistance value of the glow plug 1” is also referred to as “the resistance value of the entire glow plug”.

また、上記のように構成されるGCU21においては、グロープラグ1への通電制御を行う上で、グロープラグ1の温度と抵抗値との相関関係に対し、キャリブレーション(補正/調整)を行って、グロープラグ1についての補正前抵抗値(「第1抵抗値」に相当する)を得ている。   Further, in the GCU 21 configured as described above, calibration (correction / adjustment) is performed on the correlation between the temperature of the glow plug 1 and the resistance value when controlling the energization of the glow plug 1. The resistance value before correction for the glow plug 1 (corresponding to the “first resistance value”) is obtained.

ここで、キャリブレーションは次のように行われる。すなわち、個々のグロープラグの抵抗値には、諸要因によるばらつきがあり、同一品番のものであっても、温度と抵抗値との関係は、そのばらつきの影響を受けるが、投入電力の積算量と発熱量との関係は、グロープラグの発熱抵抗体(発熱コイル9)の材質によるものであり、ばらつきが比較的小さい。従って、基準となる発熱抵抗体に通電し、その温度上昇を、制御目標とする温度(目標温度)で飽和するように通電し、そのときの投入電力の積算量(積算電力量)を求める。そして、この積算電力量を、キャリブレーションの対象とするグロープラグに投入すれば、当該グロープラグの温度は目標温度となる。換言すれば、このとき(前記積算電力量を投入したとき)の発熱抵抗体の抵抗値を各グロープラグ1ごとに補正前抵抗値として求め、各グロープラグ1をそれぞれの補正前抵抗値に基づいて抵抗値制御を行えば、複数のグロープラグ1同士の固体間のバラツキが無くなるように補正、すなわちキャリブレーションが実現される。尚、本実施形態では、こうして求めた抵抗値を補正前抵抗値として用いているが、本発明において、キャリブレーションの方法はこの方法のみに限定されるものではない。   Here, the calibration is performed as follows. That is, the resistance value of each glow plug varies depending on various factors, and even if the product number is the same, the relationship between temperature and resistance value is affected by the variation. And the amount of generated heat are due to the material of the heat generating resistor (heat generating coil 9) of the glow plug, and the variation is relatively small. Accordingly, the heating resistor serving as a reference is energized and energized so that the temperature rise is saturated at the control target temperature (target temperature), and the integrated amount (integrated power amount) of the input power at that time is obtained. Then, if this integrated electric energy is input to the glow plug to be calibrated, the temperature of the glow plug becomes the target temperature. In other words, the resistance value of the heating resistor at this time (when the integrated electric energy is applied) is obtained as a resistance value before correction for each glow plug 1, and each glow plug 1 is determined based on the resistance value before correction. When the resistance value control is performed, correction, that is, calibration is realized so that there is no variation between the solids of the plurality of glow plugs 1. In the present embodiment, the resistance value thus obtained is used as the resistance value before correction. However, in the present invention, the calibration method is not limited to this method.

GCU21では、上記のようなグロープラグ1に対するキャリブレーションを、グロープラグ1の交換がなされたことを検知した際に、新たに取り付けられたグロープラグ1に対して実施している。そして、キャリブレーションによって得られた補正前抵抗値を、それ以降、エンジンENが駆動される度に(グロープラグ1が使用される度に)、そのグロープラグ1に対して適用している。換言すると、エンジンENを駆動する度に、グロープラグ1に対するキャリブレーションが行われるわけではない。尚、グロープラグ1の交換を検知すべく、本実施形態におけるGCU21は、グロープラグ1に対する通電制御を行うだけでなく、後述するグロープラグ1の交換確認も併せて行うようになっている。   In the GCU 21, the calibration for the glow plug 1 as described above is performed for the newly attached glow plug 1 when it is detected that the glow plug 1 has been replaced. Then, the pre-correction resistance value obtained by calibration is applied to the glow plug 1 every time the engine EN is driven (every time the glow plug 1 is used). In other words, the glow plug 1 is not calibrated every time the engine EN is driven. In order to detect replacement of the glow plug 1, the GCU 21 in the present embodiment not only performs energization control for the glow plug 1, but also performs replacement confirmation of the glow plug 1 described later.

次に、GCU21がグロープラグ1に対して行う通電制御の具体例について、図2〜図7のフローチャートに従って説明する。図2は、GCU21において行われる通電制御プログラムのメインルーチンのフローチャートである。図3は、通電制御プログラムのメインルーチンからコールされる通電処理のフローチャートである。図4は、交換チェック割込が行われる際の処理を示すフローチャートである。また、図5は、保温通電を行う際の処理を示すフローチャートである。図6は、保温通電を行う際にコールされる調整補正値設定処理を示すフローチャートであり、図7は、保温通電を行う際にコールされるスワール補正処理を示すフローチャートである。   Next, a specific example of energization control performed by the GCU 21 on the glow plug 1 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 2 is a flowchart of the main routine of the energization control program performed in the GCU 21. FIG. 3 is a flowchart of energization processing called from the main routine of the energization control program. FIG. 4 is a flowchart showing processing when an exchange check interrupt is performed. FIG. 5 is a flowchart showing a process when performing heat insulation energization. FIG. 6 is a flowchart showing an adjustment correction value setting process called when performing heat insulation energization, and FIG. 7 is a flowchart showing a swirl correction process called when performing heat insulation energization.

まず、通電制御について説明する前に、通電制御プログラムにて使用される各種変数やフラグについて説明する(但し、保温通電処理の際に使用される各種変数やフラグについては後述する)。尚、各フラグや変数は、RAM34に記憶されるが、マイクロコンピュータ31の駆動モードの如何に関わらず、CPU32のイニシャライズが行われない限り、その値が保持されるようになっている。   First, before explaining energization control, various variables and flags used in the energization control program will be described (however, various variables and flags used in the heat insulation energization process will be described later). Each flag and variable is stored in the RAM 34, but the value is held unless the CPU 32 is initialized regardless of the driving mode of the microcomputer 31.

「チェックフラグ」は、グロープラグ1の交換確認(交換チェック)を実施する際に立てられるフラグである。具体的には、チェックフラグは、割込タイマ35からの割込信号が発せられた際に立てられる。通電制御プログラムにおいては、チェックフラグの成立が確認されると、グロープラグ1の交換確認を行う一連の処理が実施される。   The “check flag” is a flag that is set when the replacement confirmation (replacement check) of the glow plug 1 is performed. Specifically, the check flag is set when an interrupt signal from the interrupt timer 35 is issued. In the energization control program, when it is confirmed that the check flag is established, a series of processes for confirming replacement of the glow plug 1 is performed.

「初回フラグ」は、通電制御プログラムにおいて、エンジンキーEKがオンの場合に繰り返し実行される一連の処理の中で、特定の処理部分(後述するS23〜S28)の実行を、エンジンキーEKをオンにした初回時にのみ実行させるため、その判定条件に用いられるフラグである。初回フラグは、エンジンキーEKがオンになり特定の処理部分が実行されたときに成立され、エンジンキーEKがオフになると非成立とされる。   The “initial flag” is used to turn on the engine key EK by executing a specific processing portion (S23 to S28 described later) in a series of processes repeatedly executed when the engine key EK is turned on in the energization control program. This flag is used for the determination condition to be executed only at the first time. The initial flag is established when the engine key EK is turned on and a specific processing portion is executed, and is not established when the engine key EK is turned off.

「交換フラグ」は、グロープラグ1の交換確認を行う一連の処理において、グロープラグ1の交換がなされたことを検知した場合に立てられるフラグである。通電制御プログラムでは、交換フラグの成立した場合に、グロープラグ1に対するキャリブレーションが実施されるようになっている。   The “exchange flag” is a flag that is set when it is detected that the glow plug 1 has been exchanged in a series of processing for confirming the exchange of the glow plug 1. In the energization control program, calibration for the glow plug 1 is performed when an exchange flag is established.

「補正フラグ」は、キャリブレーションを実施する場合の判断に用いられるフラグである。上述のように、キャリブレーションは、グロープラグ1の交換を確認した場合に実施されるが、キャリブレーションによって求められる補正前抵抗値がクリアな状態(すなわち0)であった場合にも行われる。補正前抵抗値はRAM34に記憶されるが、例えばバッテリVAの交換時や初回出荷時など、RAM34がクリアとされる状況が生じた場合にも、キャリブレーションの実施によって新たな補正前抵抗値が求められるように補正フラグが成立させられる。   The “correction flag” is a flag used for determination when performing calibration. As described above, the calibration is performed when the replacement of the glow plug 1 is confirmed. However, the calibration is also performed when the pre-correction resistance value obtained by the calibration is in a clear state (that is, 0). Although the resistance value before correction is stored in the RAM 34, for example, when a situation where the RAM 34 is cleared occurs, for example, when the battery VA is replaced or at the time of initial shipment, a new resistance value before correction is obtained by performing calibration. A correction flag is established as required.

「補正前抵抗値」は、キャリブレーションによって取得される抵抗値であり、グロープラグ1の維持(保温)目標とする温度(目標温度)に対応するグロープラグ1の抵抗値(目標抵抗値)を算出する上で、そのもととなるグロープラグ1の抵抗値をいう。初期状態(初回出荷時やバッテリVAの交換時など、RAM34がクリアされ、値が0となっている場合)には、予め定められた初期値が設定される。
〔通常動作時の動作〕
次に、グロープラグ1に対する通電制御の詳細について説明する。まず、通常動作時(グロープラグ1の交換等が行われていない状態)において、グロープラグ1に対して行われる通電制御について説明する。尚、この状態では、チェックフラグ、初回フラグ、交換フラグ、補正フラグの値が、いずれも0とされている。
The “pre-correction resistance value” is a resistance value acquired by calibration, and represents a resistance value (target resistance value) of the glow plug 1 corresponding to a temperature (target temperature) that is a target for maintaining (warming) the glow plug 1. In the calculation, it refers to the resistance value of the glow plug 1 as a source. In the initial state (when the RAM 34 is cleared and the value is 0, such as at the time of initial shipment or when the battery VA is replaced), a predetermined initial value is set.
[Operation during normal operation]
Next, details of energization control for the glow plug 1 will be described. First, energization control performed on the glow plug 1 during normal operation (a state in which the glow plug 1 is not replaced or the like) will be described. In this state, the values of the check flag, initial flag, replacement flag, and correction flag are all 0.

まず、エンジンENの駆動が停止した状態(エンジンキーEKがオフの状態)において、マイクロコンピュータ31は省電力モードへ移行されており、割込タイマ35による割込信号の入力待ちが行われている。   First, in a state where the driving of the engine EN is stopped (the engine key EK is off), the microcomputer 31 is shifted to the power saving mode, and the interrupt timer 35 waits for an interrupt signal to be input. .

この状態において、エンジンキーEKがオンにされると、マイクロコンピュータ31にオンの状態を知らせる割込信号が入力される。するとマイクロコンピュータ31の動作クロックが高い発振周波数のものに切り替えられ、省電力モードから通常モードへの移行が行われる。通常モードへの移行に伴い、図2に示す、通電制御プログラムの実行が開始され、通常モードにおいてグロープラグ1の通電制御を行う上で必要な各種設定が行われる(S11)。さらに、割込禁止処理が行われ(S12)、以降、割込禁止処理が解除される(S19)までの間、マイクロコンピュータ31に入力される割込信号が無視される。   In this state, when the engine key EK is turned on, an interrupt signal notifying the microcomputer 31 of the on state is input. Then, the operation clock of the microcomputer 31 is switched to one having a high oscillation frequency, and the transition from the power saving mode to the normal mode is performed. With the transition to the normal mode, execution of the energization control program shown in FIG. 2 is started, and various settings necessary for performing energization control of the glow plug 1 in the normal mode are performed (S11). Further, the interrupt prohibition process is performed (S12), and thereafter the interrupt signal input to the microcomputer 31 is ignored until the interrupt prohibition process is canceled (S19).

次に、チェックフラグが参照される(S13)。尚、通常動作時にはグロープラグ1の交換確認を行わないのでチェックフラグは非成立となっている。そのため、S18に進み、図3に示す、通電処理のサブルーチンがコールされる。図3に示すように、通電処理にあたっては、まず、エンジンキーEKに接続されたマイクロコンピュータ31の端子電圧から、エンジンキーEKがオンであるか否かが確認される(S21)。このとき、エンジンキーEKがオンに操作されているときには、S22に進む。そして、エンジンキーEKがオンとされている間は、後述する急速昇温通電や保温通電を行うべく、グロープラグ1への通電が制御されることとなる。   Next, the check flag is referred to (S13). In addition, since the replacement confirmation of the glow plug 1 is not performed during normal operation, the check flag is not established. Therefore, the process proceeds to S18, and the energization processing subroutine shown in FIG. 3 is called. As shown in FIG. 3, in the energization process, first, it is confirmed from the terminal voltage of the microcomputer 31 connected to the engine key EK whether or not the engine key EK is on (S21). At this time, when the engine key EK is turned on, the process proceeds to S22. While the engine key EK is on, the energization of the glow plug 1 is controlled so as to perform rapid temperature increase energization and heat insulation energization described later.

通常モードへの復帰後における初回の通電処理の実行時には、前記チェックフラグと同様、初回フラグも初期状態では0とされている。初回フラグは、上述したように、S22〜S28を通常モードへの復帰後に一度だけ実施するためのフラグである。従って、次回以降のS22ではスキップしてS29に進むことができるように、S23で初回フラグが1にセットされる。   When the first energization process is executed after returning to the normal mode, the initial flag is set to 0 in the initial state as in the case of the check flag. As described above, the initial flag is a flag for performing S22 to S28 only once after returning to the normal mode. Accordingly, the initial flag is set to 1 in S23 so that the process can be skipped and proceed to S29 in the subsequent S22.

次いで、補正前抵抗値の読み出し(値の参照)が行われる(S24)。ここで、補正前抵抗値が0でなければ、すでにキャリブレーションが実施されたことを意味する。その後、交換フラグが参照される(S27)。交換フラグは、上述のとおり、グロープラグ1の交換がなされたことを検知した場合(グロープラグ1の交換がなされた場合の処理は後述する)に立てられるものであるが、通常動作時では、交換フラグは0である。そのため、S29に進むこととなる。   Next, the resistance value before correction is read (reference value) (S24). Here, if the resistance value before correction is not 0, it means that calibration has already been performed. Thereafter, the exchange flag is referred to (S27). As described above, the replacement flag is set when it is detected that the glow plug 1 has been replaced (the processing when the glow plug 1 is replaced will be described later). The exchange flag is 0. Therefore, it will progress to S29.

S29〜S36では、グロープラグ1に対して実際に電力が印加される。すなわち、グロープラグ1への通電を開始してからグロープラグ1の温度を所定の昇温目標温度とするまでの間は(S29;No)、図8に示すように、グロープラグ1の温度を速やかに上昇させるための通電(急速昇温通電)が行われる(S30)。   In S29 to S36, power is actually applied to the glow plug 1. That is, from the start of energization to the glow plug 1 until the temperature of the glow plug 1 is set to the predetermined temperature increase target temperature (S29; No), the temperature of the glow plug 1 is set as shown in FIG. Energization (rapid temperature rise energization) is performed for rapid increase (S30).

この急速昇温通電では、グロープラグ1に投入される電力と経過時間との関係を示す曲線を、予め作成した基準となる曲線に一致させることで、グロープラグ1の特性によらずグロープラグ1を急速(例えば約2秒)に昇温目標温度まで昇温させる。具体的には、予め定めた上記基準とする曲線を示す関係式又はテーブルを用い、通電開始からの経過時間に応じた各時点においての投入すべき電力を求める。グロープラグ1に流れる電流と、その時点においての投入すべき電力の値との関係から、グロープラグ1に印加すべき電圧を求め、PWM制御により、グロープラグ1に印加する電圧を制御する。これにより、基準とする曲線と同じカーブを描くようにして電力の投入が行われ、昇温過程の各時点までに投入された電力の積算量に応じ、グロープラグ1が発熱する。従って、上記基準とする曲線に沿った電力の投入が完了すれば、グロープラグ1は基準曲線通りの時間で昇温目標温度に到達する。   In this rapid temperature increase energization, the curve indicating the relationship between the electric power supplied to the glow plug 1 and the elapsed time is matched with a reference curve prepared in advance, so that the glow plug 1 is independent of the characteristics of the glow plug 1. Is rapidly raised (for example, about 2 seconds) to the target temperature. Specifically, using a relational expression or a table indicating a predetermined reference curve, the power to be input at each time point corresponding to the elapsed time from the start of energization is obtained. The voltage to be applied to the glow plug 1 is obtained from the relationship between the current flowing through the glow plug 1 and the value of power to be applied at that time, and the voltage applied to the glow plug 1 is controlled by PWM control. As a result, the power is input so as to draw the same curve as the reference curve, and the glow plug 1 generates heat according to the integrated amount of power input up to each point in the temperature raising process. Accordingly, when the power supply along the reference curve is completed, the glow plug 1 reaches the temperature increase target temperature in the time corresponding to the reference curve.

その後S21に戻り、急速昇温通電が終了するまでの間、S30の処理を繰り返して、グロープラグ1の急速昇温通電を継続する。尚、S23において初回フラグが成立されているので、その後S22では、S23〜S28の処理を行うことなく、S29に進むこととなる。   Thereafter, the process returns to S21, and the process of S30 is repeated until the rapid temperature increase energization is completed, and the rapid temperature increase energization of the glow plug 1 is continued. Since the initial flag is established in S23, in S22, the process proceeds to S29 without performing the processes in S23 to S28.

尚、本実施形態では、S29における急速昇温通電の終了時期を以下の3つの条件のうち、いずれかが成立した場合としている。1つ目は、急速昇温通電の開始からの経過時間が所定時間(例えば3.3秒)に達した場合である。2つ目は、グロープラグ1に投入された積算電力量が所定電力量(例えば約214J)となった場合である。これらの場合には、グロープラグ1の温度が昇温目標温度に到達していると考えられるため、急速昇温通電を終了する。3つ目は、マイクロコンピュータ31によって測定されるグロープラグ1の抵抗値Rが、所定の抵抗値(例えば780mΩ)となった場合である。すなわち、グロープラグ1への電力の投入が開始された時点でグロープラグ1の温度が既にある程度高い場合(例えば、前回の通電停止後、十分に冷却されることなく再度の通電が行われた場合など)には、グロープラグの抵抗値Rが所定の抵抗値に達したときに電力の投入が停止される。これにより、グロープラグ1の過昇温を防止することができる。   In the present embodiment, the end timing of the rapid temperature increase energization in S29 is a case where one of the following three conditions is satisfied. The first is a case where the elapsed time from the start of rapid temperature increase energization reaches a predetermined time (for example, 3.3 seconds). The second case is a case where the integrated power amount supplied to the glow plug 1 becomes a predetermined power amount (for example, about 214 J). In these cases, since it is considered that the temperature of the glow plug 1 has reached the temperature increase target temperature, the rapid temperature increase energization is terminated. The third is a case where the resistance value R of the glow plug 1 measured by the microcomputer 31 becomes a predetermined resistance value (for example, 780 mΩ). That is, when the temperature of the glow plug 1 is already high to some extent at the time when the power supply to the glow plug 1 is started (for example, after the previous energization stop, the energization is performed again without being sufficiently cooled) Etc.), the power supply is stopped when the resistance value R of the glow plug reaches a predetermined resistance value. Thereby, the excessive temperature rise of the glow plug 1 can be prevented.

S29〜S30が繰り返されて急速昇温通電が継続されるうちに、上述した終了条件のいずれが満たされ、急速昇温通電が終了したと判断された場合(S29;Yes)、グロープラグ1への急速昇温通電が停止される(S31)。ここで、本実施形態では、急速昇温通電後に保温通電(いわゆるアフターグロー通電)を行い、グロープラグ1の温度を目標温度に維持することで、エンジンENの始動後の駆動安定性を高めている。尚、保温通電時の動作については、後に詳述する。   When it is determined that any of the above-described termination conditions is satisfied and the rapid temperature increase energization is completed while S29 to S30 are repeated and the rapid temperature increase energization is continued (S29; Yes), to the glow plug 1 Is immediately stopped (S31). Here, in the present embodiment, heat retention energization (so-called afterglow energization) is performed after rapid temperature increase energization, and the temperature of the glow plug 1 is maintained at the target temperature, thereby improving the drive stability after the engine EN is started. Yes. The operation at the time of heat conduction will be described in detail later.

S32〜S35が繰り返されて保温通電が継続された後、保温通電が終了したと判断された場合(S32;Yes)、グロープラグ1への電力の投入が停止される(S36)。以降、エンジンキーEKがオンである間は、グロープラグ1に対する通電は行われないこととなる。尚、保温通電処理の終了条件としては、例えば、保温通電の開始から所定時間(例えば、180s)が経過したときとすることができる。   When it is determined that the heat insulation energization is completed after S32 to S35 are repeated and the heat insulation energization is continued (S32; Yes), the power supply to the glow plug 1 is stopped (S36). Thereafter, while the engine key EK is on, the glow plug 1 is not energized. The condition for terminating the heat insulation energization process may be, for example, when a predetermined time (for example, 180 s) has elapsed since the start of the heat insulation energization.

エンジンキーEKがオフに操作され、エンジンENの駆動が停止されると(S21;No)、次回のエンジンENの駆動時にS23等の処理が行われるように、初回フラグがリセットされる(S41)。ここで、エンジンキーEKがオフとされたときに、グロープラグ1に対する急速昇温通電や保温通電が行われている最中であった場合には(S42;Yes)、通電を停止し(S43)、そうでなければそのままS44に進む。S44では補正フラグが参照され、キャリブレーションが行われている場合には、補正フラグが非成立となっているため、そのままメインルーチンに戻る。一方で、補正フラグが成立している場合には、キャリブレーションが行われる(キャリブレーション時の動作については、後述する)。   When the engine key EK is turned off and the driving of the engine EN is stopped (S21; No), the initial flag is reset so that the processing such as S23 is performed at the next driving of the engine EN (S41). . Here, when the engine key EK is turned off and the rapid heating energization or heat insulation energization is being performed on the glow plug 1 (S42; Yes), the energization is stopped (S43). If not, the process proceeds to S44 as it is. In S44, when the correction flag is referred to and calibration is being performed, the correction flag is not established, and the process directly returns to the main routine. On the other hand, when the correction flag is established, calibration is performed (the operation at the time of calibration will be described later).

図2に戻り、補正フラグが非成立であったとき(S44;No)には、S18の通電処理が終了し、割込が許可される(S19)。これにより、再びマイクロコンピュータ31に入力される割込信号が受け付けられるようになる。そして省電力モードへ移行するにあたって必要な各種設定が行われてから(S20)、マイクロコンピュータ31の動作クロックが低い発振周波数のものに切り替えられる。これにより、通常モードから省電力モードへの移行が行われ、通電制御プログラムが停止する。
〔交換確認時の動作〕
次に、グロープラグ1の交換確認が行われる際の一連の処理について説明する。グロープラグ1の交換確認は、エンジンENの非駆動時、すなわち、マイクロコンピュータ31が省電力モードにあるときに定期的に行われる。本実施形態では、グロープラグ1の交換確認を60秒ごとに行っており、この時間間隔は、エンジンENに対するグロープラグ1の取外しから取付けまでに要する時間よりも短い時間となるように設定されている。すなわち、グロープラグ1がエンジンENから取外されている最中に、グロープラグ1の交換確認が行われるように前記時間間隔が設定されている。
Returning to FIG. 2, when the correction flag is not established (S44; No), the energization process of S18 is terminated, and interruption is permitted (S19). As a result, an interrupt signal input to the microcomputer 31 can be received again. After various settings necessary for shifting to the power saving mode are performed (S20), the operation clock of the microcomputer 31 is switched to one having a low oscillation frequency. Thereby, the transition from the normal mode to the power saving mode is performed, and the energization control program is stopped.
[Operation when confirming replacement]
Next, a series of processing when confirmation of replacement of the glow plug 1 is performed will be described. The replacement confirmation of the glow plug 1 is periodically performed when the engine EN is not driven, that is, when the microcomputer 31 is in the power saving mode. In this embodiment, the replacement of the glow plug 1 is confirmed every 60 seconds, and this time interval is set to be shorter than the time required from the removal of the glow plug 1 to the engine EN to the installation. Yes. That is, the time interval is set so that the replacement of the glow plug 1 is confirmed while the glow plug 1 is removed from the engine EN.

マイクロコンピュータ31が省電力モードにあるときに、割込タイマ35から、上記の時間間隔ごとに発せられる割込信号がCPU32に入力されると、割込信号が受付けられ、マイクロコンピュータ31は通常モードに移行する。割込タイマ35から割込信号が入力された場合には、図4に示す、交換チェック割込処理のプログラムが実行され、チェックフラグが成立される(S51)。これにより、図2に示す、通電制御プログラムが実行されると、S13においてチェックフラグの成立が確認されて(S13;Yes)、グロープラグ1の交換確認を行う一連の処理(S14〜S17)が実施される。   When the microcomputer 31 is in the power saving mode, if the interrupt signal generated at each time interval is input from the interrupt timer 35 to the CPU 32, the interrupt signal is accepted, and the microcomputer 31 is in the normal mode. Migrate to When an interrupt signal is input from the interrupt timer 35, the replacement check interrupt processing program shown in FIG. 4 is executed and a check flag is established (S51). Thus, when the energization control program shown in FIG. 2 is executed, the establishment of the check flag is confirmed in S13 (S13; Yes), and a series of processing (S14 to S17) for confirming replacement of the glow plug 1 is performed. To be implemented.

まず、グロープラグ1側へと短時間(例えば、25ms)の通電が行われ、そのときに印加された電圧と流された電流とから、グロープラグ1側の抵抗値(通電抵抗値)が取得される(S14)。そして、チェックフラグをリセットした後(S15)、前記通電抵抗値が所定の閾値(交換判定値)よりも大きいか否かが比較される。グロープラグ1がエンジンENから取外されている場合には、グロープラグ1が存在しないため、電流は流れず、その結果、通電抵抗値が非常に大きなものとなる。従って、通電抵抗値が交換判定値よりも大きければ、グロープラグ1が取外された、すなわちグロープラグ1が交換されたものと判定され(S16;Yes)、交換フラグが成立される(S17)。一方で、通電抵抗値が交換判定値以下の場合には(S16;No)、グロープラグ1は交換されていないものと判定される。以降は、上述したS19以降の処理を行って、省電力モードへと移行する。
〔キャリブレーション時の動作〕
次に、グロープラグ1に対するキャリブレーションを実施する際の動作について説明する。上述したように、グロープラグ1のキャリブレーションは、グロープラグ1の交換が検知された場合(すなわち、交換フラグが成立した場合)や、補正前抵抗値がクリアである場合に行われる。そして、例えばスワールや燃料による冷却などの外乱の影響を避けるため、エンジンENの非駆動時に行われる。また、キャリブレーションではグロープラグ1を、エンジンENの始動時における温度と同程度に加熱するため、電力の消費量が大きい。従って、エンジンENが駆動され、次いで停止されたとき、つまり、バッテリVAの充電がなされたことが見込まれるときにキャリブレーションが行われるようになっている。
First, energization is performed for a short time (for example, 25 ms) to the glow plug 1 side, and the resistance value (energization resistance value) on the glow plug 1 side is obtained from the voltage applied at that time and the applied current. (S14). Then, after resetting the check flag (S15), it is compared whether or not the energization resistance value is larger than a predetermined threshold value (replacement determination value). When the glow plug 1 is removed from the engine EN, no current flows because the glow plug 1 does not exist, and as a result, the energization resistance value becomes very large. Therefore, if the energization resistance value is larger than the replacement determination value, it is determined that the glow plug 1 has been removed, that is, the glow plug 1 has been replaced (S16; Yes), and the replacement flag is established (S17). . On the other hand, when the energization resistance value is less than or equal to the replacement determination value (S16; No), it is determined that the glow plug 1 has not been replaced. Thereafter, the processing after S19 described above is performed, and the process shifts to the power saving mode.
[Operation during calibration]
Next, an operation when performing calibration for the glow plug 1 will be described. As described above, the calibration of the glow plug 1 is performed when the replacement of the glow plug 1 is detected (that is, when the replacement flag is established) or when the resistance value before correction is clear. For example, this is performed when the engine EN is not driven in order to avoid the influence of disturbance such as swirl or fuel cooling. Further, in the calibration, the glow plug 1 is heated to the same level as the temperature at the start of the engine EN, so that power consumption is large. Therefore, calibration is performed when the engine EN is driven and then stopped, that is, when the battery VA is expected to be charged.

エンジンキーEKがオンに操作され、エンジンENが駆動した場合には、通常モードへの復帰後、図3に示すように、通常通りのグロープラグ1の通電制御が行われる(S21〜S36)。上記同様、エンジンキーEKがオンに操作された後、初めてS21〜S36の処理が行われる際には、初回フラグが0であるので(S22;No)、S23〜S28が実行される。このとき、交換フラグが成立しているか(S27;Yes)、或いは補正前抵抗値がクリアな状態であれば(S25;Yes)、補正フラグの成立が行われるとともに、交換フラグがリセットされる(S26)。また、この時点でRAM34に保存されている補正前抵抗値は、交換前のグロープラグ1のものであり得るため、補正前抵抗値は初期値に設定され(S28)、その後、上述したグロープラグ1に対する通電処理が行われる(S29〜S36)。   When the engine key EK is turned on and the engine EN is driven, after returning to the normal mode, the normal energization control of the glow plug 1 is performed as shown in FIG. 3 (S21 to S36). Similarly to the above, when the processing of S21 to S36 is performed for the first time after the engine key EK is turned on, the initial flag is 0 (S22; No), so S23 to S28 are executed. At this time, if the replacement flag is established (S27; Yes), or if the pre-correction resistance value is in a clear state (S25; Yes), the correction flag is established and the replacement flag is reset ( S26). Further, since the pre-correction resistance value stored in the RAM 34 at this time can be that of the glow plug 1 before replacement, the pre-correction resistance value is set to an initial value (S28), and then the above-described glow plug is set. 1 is performed (S29 to S36).

尚、補正前抵抗値の初期値は、次のように設定されている。すなわち、当該初期値から算出した目標抵抗値を用い特性の異なる他のグロープラグの抵抗値制御を行った場合であっても、いずれのグロープラグも過昇温となることがないものである。   The initial value of the resistance value before correction is set as follows. That is, even when the resistance value control of other glow plugs having different characteristics is performed using the target resistance value calculated from the initial value, none of the glow plugs is overheated.

このように、グロープラグ1の交換後や、補正前抵抗値のクリア後(自動車の初回出荷時やバッテリVAの交換時など)に、初めてエンジンキーEKがオンに操作され、エンジンENが駆動された場合には、通常通り、グロープラグ1の通電制御が行われる。そして、エンジンキーEKがオフに操作されると(S21;No)、今回は補正フラグが成立していることから、S44においてS45に進み、キャリブレーションが行われる(S44;Yes)。   As described above, the engine key EK is turned on for the first time after the replacement of the glow plug 1 or the pre-correction resistance value is cleared (for example, when the vehicle is shipped for the first time or when the battery VA is replaced), and the engine EN is driven. In such a case, the energization control of the glow plug 1 is performed as usual. When the engine key EK is turned off (S21; No), since the correction flag is established this time, the process proceeds to S45 in S44 and calibration is performed (S44; Yes).

上述したように、キャリブレーションでは、グロープラグ1に、目標温度が得られる積算電力量を投入し、グロープラグ1の温度上昇が飽和して、その温度が目標温度で安定したときの抵抗値を、補正前抵抗値として取得している。本実施形態では、キャリブレーションの開始からの時間が所定時間(例えば60秒)となったときに、グロープラグ1の温度上昇が飽和したとみなしている。従って、キャリブレーションの開始とともに、図示しないタイマをスタートさせ、飽和にかかる時間が経過するまでは(S45;No)、グロープラグ1に対し、最終的な投入電力量が所定の積算電力量となるよう、時間あたり一定の電力を投入する補正通電を行う(S46)。その後、S21に戻り、補正通電を継続する。   As described above, in the calibration, an integrated electric energy that obtains the target temperature is input to the glow plug 1, the temperature rise of the glow plug 1 is saturated, and the resistance value when the temperature is stabilized at the target temperature is obtained. The resistance value before correction is acquired. In this embodiment, when the time from the start of calibration reaches a predetermined time (for example, 60 seconds), it is considered that the temperature increase of the glow plug 1 is saturated. Accordingly, a timer (not shown) is started at the start of calibration and until the time required for saturation elapses (S45; No), the final input power amount becomes a predetermined integrated power amount for the glow plug 1. In such a manner, correction energization is performed in which constant power is applied per hour (S46). Thereafter, the process returns to S21 and the correction energization is continued.

補正通電の開始から所定時間が経過した場合には、S47に進む。このときグロープラグ1の温度は目標温度に達しているので、そのときのグロープラグ1の抵抗値を求め、これを補正前抵抗値としてRAM34に保存する(S47)。さらに、ECU41から水温センサSEの水温情報を取得し、当該水温情報を補正前抵抗値とともにRAM34に保存する(S48)。そして、キャリブレーションが終了したとして補正フラグをリセットするとともに(S49)、グロープラグ1への通電を停止して補正通電を終了し(S50)、図2のメインルーチンへと戻る。尚、補正前抵抗値(第1抵抗値)を取得するCPU32が、本発明における「第1取得手段」に相当する。   If a predetermined time has elapsed from the start of the correction energization, the process proceeds to S47. At this time, since the temperature of the glow plug 1 has reached the target temperature, the resistance value of the glow plug 1 at that time is obtained and stored in the RAM 34 as a resistance value before correction (S47). Furthermore, the water temperature information of the water temperature sensor SE is acquired from the ECU 41, and the water temperature information is stored in the RAM 34 together with the resistance value before correction (S48). Then, the correction flag is reset assuming that the calibration is completed (S49), the energization to the glow plug 1 is stopped, the correction energization is terminated (S50), and the process returns to the main routine of FIG. The CPU 32 that acquires the pre-correction resistance value (first resistance value) corresponds to the “first acquisition means” in the present invention.

メインルーチンに戻ると、割込が許可されるとともに(S19)、各種設定が行われる(S20)。そして、省電力モードへの移行が行われ、通電制御プログラムが停止される。尚、キャリブレーションが行われている最中にエンジンキーEKがオンに操作された場合には、急速昇温通電及び保温通電が行われることとなる。しかしながら、キャリブレーションは完了していないため、補正前抵抗値は取得されておらず、補正前抵抗値には初期値が設定され、グロープラグ1の通電制御が行われる。従って、エンジンキーEKがオフにされたときに、再びキャリブレーションが行われることとなる。
〔保温通電時の動作〕
次いで、本発明の特徴である保温通電時における通電制御について説明する。まず、保温通電プログラムで使用する各種変数やフラグについて説明する。
When returning to the main routine, interrupts are permitted (S19) and various settings are made (S20). Then, the transition to the power saving mode is performed, and the energization control program is stopped. If the engine key EK is turned on during calibration, rapid temperature increase energization and heat insulation energization are performed. However, since the calibration is not completed, the pre-correction resistance value is not acquired, the initial value is set as the pre-correction resistance value, and the energization control of the glow plug 1 is performed. Accordingly, calibration is performed again when the engine key EK is turned off.
[Operation during thermal insulation]
Next, energization control during heat insulation energization, which is a feature of the present invention, will be described. First, various variables and flags used in the heat insulation energization program will be described.

「初回計算終了フラグ」は、保温通電の際に用いられる各種値を初期値に設定する際に使用されるものである。初回計算終了フラグは、前記各種値が初期値に設定されたときに成立し、初期値の設定前は非成立とされている。   The “initial calculation end flag” is used when setting various values used in the heat insulation energization to initial values. The initial calculation end flag is established when the various values are set to initial values, and is not established before the initial values are set.

「初期目標温度」は、保温通電時におけるグロープラグ1の目標温度として当初設定される温度である。   The “initial target temperature” is a temperature that is initially set as the target temperature of the glow plug 1 during heat insulation energization.

「基準実効電圧V0」は、外乱のない状態におけるグロープラグ1の温度と当該温度に到達させるためにグロープラグ1へと印加すべき実効電圧との関係式(電圧温度関係式)から、設定された目標温度に基づいて取得されるものである。尚、本実施形態において、電圧温度関係式は、予め用意されており、図9に示すように、グロープラグの温度と基準実効電圧V0とがほぼ一次の相関を有するものとされている。また、電圧温度関係式が、本発明における「第1関係式」に相当する。 The “reference effective voltage V 0 ” is set from a relational expression (voltage-temperature relational expression) between the temperature of the glow plug 1 in a state without disturbance and the effective voltage to be applied to the glow plug 1 to reach the temperature. It is acquired based on the set target temperature. In this embodiment, the voltage-temperature relational expression is prepared in advance, and as shown in FIG. 9, the glow plug temperature and the reference effective voltage V 0 have a substantially first-order correlation. The voltage-temperature relational expression corresponds to the “first relational expression” in the present invention.

「制御実効電圧V1」は、グロープラグ1に対して実際に印加される実効電圧である。 The “control effective voltage V 1 ” is an effective voltage that is actually applied to the glow plug 1.

「平均実効電圧V2」は、所定時間内における前記制御実効電圧V1の平均値である。 The “average effective voltage V 2 ” is an average value of the control effective voltage V 1 within a predetermined time.

「標準実効電圧V3」は、グロープラグを目標温度にするにあたり、印加すべき実効電圧としてグロープラグの種類(品番)ごとに設定された値である。本実施形態では、標準実効電圧V3として、グロープラグ1の種類に対応した値が予め設定されている。 The “standard effective voltage V 3 ” is a value set for each type (product number) of the glow plug as an effective voltage to be applied when setting the glow plug to the target temperature. In the present embodiment, a value corresponding to the type of glow plug 1 is set in advance as the standard effective voltage V 3 .

「基準抵抗値R0」は、外乱のない状態における、グロープラグ1の温度と当該温度のときのグロープラグ1の抵抗値との関係を示す関係式(抵抗温度関係式)から、設定された目標温度に基づいて取得されるものである。本実施形態において、抵抗温度関係式は予め用意されており、例えば、図10に示すように、グロープラグの温度と抵抗値とが所定の一次の相関を有するものである。尚、抵抗値と温度の関係は、上述のようにプラグごとに大きくばらつくが、温度に対する抵抗値の増加割合(傾き)については、プラグごとのばらつきが比較的小さい。従って、プラグごとに抵抗値と温度の関係を算出して抵抗温度関係式を導出する必要はなく、抵抗温度関係式としては、例えば、上述したキャリブレーションを行った際の目標温度、及び、キャリブレーションで得られた補正前抵抗値の座標を通り、予め設定した所定の傾きを有する式を用いることができる。尚、抵抗温度関係式が、本発明における「第2関係式」に相当する。 The “reference resistance value R 0 ” is set from a relational expression (resistance temperature relational expression) indicating a relation between the temperature of the glow plug 1 and the resistance value of the glow plug 1 at the temperature in a state where there is no disturbance. It is acquired based on the target temperature. In this embodiment, the resistance temperature relational expression is prepared in advance. For example, as shown in FIG. 10, the temperature of the glow plug and the resistance value have a predetermined first-order correlation. The relationship between the resistance value and the temperature varies greatly from plug to plug as described above, but the variation rate (slope) of the resistance value with respect to the temperature is relatively small for each plug. Therefore, there is no need to calculate the relationship between the resistance value and the temperature for each plug and derive the resistance temperature relational expression. As the resistance temperature relational expression, for example, the target temperature when the above-described calibration is performed, and the calibration An equation having a predetermined inclination passing through the coordinates of the pre-correction resistance value obtained in the process can be used. The resistance temperature relational expression corresponds to the “second relational expression” in the present invention.

「調整補正値R1」は、後述する目標抵抗値RTAR(目標抵抗値中間値R4)を算出する際に、基準抵抗値R0を補正すべく、基準抵抗値R0に対して加算される数値であり、後述する調整値設定処理により順次更新される。尚、本実施形態において、調整補正値R1の初期値は、所定の数値(例えば0mΩ)に予め設定されている。 The “adjustment correction value R 1 ” is added to the reference resistance value R 0 in order to correct the reference resistance value R 0 when calculating a target resistance value R TAR (target resistance value intermediate value R 4 ) described later. And are sequentially updated by an adjustment value setting process described later. In the present embodiment, the initial value of the adjustment correction value R 1 is set in advance to a predetermined numerical value (for example, 0 mΩ).

「目標温度変化分補正値R2」は、上述した温度と抵抗値との関係式(抵抗温度関係式)に基づいて、現時点において設定された目標温度に基づいて算出される値である。より詳しくは、前記抵抗温度関係式から導出される初期目標温度における抵抗値と、抵抗温度関係式から導出される現在設定された目標温度における抵抗値との差分であり、目標温度が変更された際に目標抵抗値RTAR(標抵抗値中間値R4)の補正に用いられる。 The “target temperature change correction value R 2 ” is a value calculated based on the target temperature set at the present time based on the relational expression (resistance temperature relational expression) between the temperature and the resistance value described above. More specifically, the difference between the resistance value at the initial target temperature derived from the resistance temperature relational expression and the resistance value at the currently set target temperature derived from the resistance temperature relational expression, and the target temperature has been changed. In this case, it is used to correct the target resistance value R TAR (standard resistance value intermediate value R 4 ).

「水温変化分補正値R3」は、水温と補正値との関係を示す、予め設定された補正式(水温補正式)に基づいて、水温センサSEにより計測された水温とキャリブレーション時に保存された水温との差分から導出されるものである。尚、水温補正式は、各型式のエンジンごとに特定可能であり(換言すれば、プラグの種類によっては変化しないものであり)、例えば、図11に示すように、水温と補正値とが所定の一次の相関を有するものとして導出することができる。 The “water temperature change correction value R 3 ” is stored at the time of calibration with the water temperature measured by the water temperature sensor SE based on a preset correction equation (water temperature correction equation) indicating the relationship between the water temperature and the correction value. It is derived from the difference from the water temperature. The water temperature correction equation can be specified for each type of engine (in other words, it does not change depending on the type of plug). For example, as shown in FIG. 11, the water temperature and the correction value are predetermined. Can be derived as having a first order correlation.

「目標抵抗値中間値R4」は、前記基準抵抗値R0を、調整補正値R1や目標温度変化分補正値R2、水温変化分補正値R3の分だけ補正した結果、算出されるものである。 The “target resistance value intermediate value R 4 ” is calculated as a result of correcting the reference resistance value R 0 by the adjustment correction value R 1 , the target temperature change correction value R 2 , and the water temperature change correction value R 3. Is.

「スワール補正値R5」は、本発明における「外乱補正値」に相当するものであって、エンジン始動後におけるスワール等の影響を考慮して、エンジン始動後に目標抵抗値中間値R4に対して加算されるものである。 The “swirl correction value R 5 ” corresponds to the “disturbance correction value” in the present invention, and takes into account the influence of the swirl and the like after the engine is started, and the target resistance intermediate value R 4 after the engine is started. Are added.

「目標抵抗値補正係数α」は、前記スワール補正値R5を導出する際に用いられる数値である。尚、本実施形態において、前記スワール補正値R5は、「(V2−V3)/α」の式で表される。 The “target resistance value correction coefficient α” is a numerical value used when deriving the swirl correction value R 5 . In the present embodiment, the swirl correction value R 5 is represented by an expression “(V 2 −V 3 ) / α”.

「目標抵抗値RTAR」は、目標抵抗値中間値R4やスワール補正値R5に基づいて算出され、グロープラグ1を目標温度とするにあたり、抵抗値制御の目標となる抵抗値である。尚、目標抵抗値RTARは、後述する処理を経ることにより、随時更新されるようになっている。 The “target resistance value R TAR ” is calculated based on the target resistance value intermediate value R 4 and the swirl correction value R 5 , and is a resistance value that is a target of resistance value control when the glow plug 1 is set to the target temperature. Note that the target resistance value R TAR is updated as needed through a process described later.

次に、保温通電時における通電制御の詳細について説明する。まず、図5に示すように、初回計算終了フラグがチェックされ(S61)、抵抗値制御(すなわち、保温通電)が行われたか否かが確認される。これが行われたことがないときときには、初期設定処理(S62〜S65)が行われる。一方で、保温通電が行われたことがある場合には、後述する調整補正値設定処理(S66)へと移行する。   Next, details of energization control during heat insulation energization will be described. First, as shown in FIG. 5, the initial calculation end flag is checked (S61), and it is confirmed whether or not resistance value control (ie, heat insulation energization) has been performed. When this has not been performed, initial setting processing (S62 to S65) is performed. On the other hand, when the warming energization has been performed, the process proceeds to an adjustment correction value setting process (S66) described later.

初期設定処理においては、まず、初期目標温度と補正前抵抗値とに基づいて、基準抵抗値R0が設定される(S62)。具体的には、上述の抵抗温度関係式を参照して得られた初期目標温度における抵抗値から、所定の抵抗値(例えば、180mΩ)だけ減じた値が基準抵抗値R0として設定される。尚、基準抵抗値R0を設定するCPU32が、本発明における「基準抵抗値設定手段」に相当する。 In the initial setting process, first, a reference resistance value R 0 is set based on the initial target temperature and the resistance value before correction (S62). Specifically, a value obtained by subtracting a predetermined resistance value (for example, 180 mΩ) from the resistance value at the initial target temperature obtained by referring to the above resistance temperature relational expression is set as the reference resistance value R 0 . The CPU 32 for setting the reference resistance value R 0 corresponds to “reference resistance value setting means” in the present invention.

また、電圧温度関係式を参照して、初期目標温度における実効電圧が基準実効電圧V0として設定される(S63)。加えて、目標抵抗値補正係数αが所定の初期値に設定されるとともに(S64)、以降の保温通電処理の間、S61において、初期設定処理(S62〜S65)側に分岐しないように初回計算終了フラグが成立される(S65)。 Further, referring to the voltage temperature relational expression, the effective voltage at the initial target temperature is set as the reference effective voltage V 0 (S63). In addition, the target resistance value correction coefficient α is set to a predetermined initial value (S64), and the initial calculation is performed so as not to branch to the initial setting process (S62 to S65) in S61 during the subsequent heat insulation energization process. An end flag is established (S65).

一方で、初回計算終了フラグが成立している場合(S61;No)には、調整補正値設定処理(S66)において、調整補正値R1が決定される。 On the other hand, if the first calculation completion flag is established; The (S61 No), the adjustment correction value setting process (S66), adjusting the correction value R 1 is determined.

詳述すると、図6及び図8に示すように、保温通電の開始から予め設定された第1基準時T1(例えば、2.5s)を経過するまでの間(S661;No)、所定の第1時間間隔(例えば、50ms)ごとに、調整補正値R1の初期値に対して所定の調整値Rn(例えば、1mΩ)が加算される(S663)。また、第1基準時T1から予め設定された第2基準時T2(例えば、6.4s)を経過するまでの間(S662;No)、所定の第2時間間隔(例えば、80ms)ごとに前記調整値Rnが調整補正値R1に加算される(S665)。さらに、第2基準時T2から予め設定された第3基準時T3(例えば、6.4s)を経過するまでの間には(S664;No)、予め設定された第3時間間隔(例えば、500ms)ごとに前記調整値が調整補正値R1に加算される(S666)。 More specifically, as shown in FIG. 6 and FIG. 8, a predetermined reference time T 1 (for example, 2.5 s) elapses from the start of the heat insulation energization (S661; No). A predetermined adjustment value R n (eg, 1 mΩ) is added to the initial value of the adjustment correction value R 1 every first time interval (eg, 50 ms) (S663). Also, every second predetermined time interval (for example, 80 ms) from the first reference time T 1 until a preset second reference time T 2 (for example, 6.4 s) elapses (S662; No). The adjustment value R n is added to the adjustment correction value R 1 (S665). Furthermore, during a period from the second reference time T 2 until a preset third reference time T 3 (eg, 6.4 s) has elapsed (S664; No), a preset third time interval (eg, , 500 ms), the adjustment value is added to the adjustment correction value R 1 (S666).

次いで、図5に戻り、基準抵抗値R0等に基づいて、目標抵抗値中間値R4が設定される(S67)。具体的には、基準抵抗値R0と、調整補正値R1と、水温変化分補正値R3とを加算した値が目標抵抗値中間値R4として設定される。但し、初期目標温度と異なる目標温度が設定されている場合には、目標抵抗値中間値R4に対して目標温度変化分補正値R2がさらに加算される。すなわち、目標抵抗値中間値R4は、「R4=R0(基準抵抗値)+R1(調整補正値)+R2(目標温度変化分補正値)+R3(水温変化分補正値)」の式に基づいて決定される。従って、上述したように調整補正値R1の単位時間当たりの増加量が3段階で変化していくため、目標温度変化分補正値R2や水温変化分補正値R3を考慮しない場合には、図8に示すように、目標抵抗値中間値R4は、徐々に傾きを低減させつつ、増加していくこととなる。尚、目標抵抗値中間値R4を算出・設定するCPU32が、本発明における「中間値設定手段」に相当する。 Next, returning to FIG. 5, the target resistance value intermediate value R 4 is set based on the reference resistance value R 0 and the like (S67). Specifically, a value obtained by adding the reference resistance value R 0 , the adjustment correction value R 1, and the water temperature change correction value R 3 is set as the target resistance value intermediate value R 4 . However, when a target temperature different from the initial target temperature is set, the target temperature change correction value R 2 is further added to the target resistance value intermediate value R 4 . That is, the target resistance value intermediate value R 4 is “R 4 = R 0 (reference resistance value) + R 1 (adjustment correction value) + R 2 (target temperature change correction value) + R 3 (water temperature change correction value)”. Determined based on the formula. Therefore, as described above, the increase amount per unit time of the adjustment correction value R 1 changes in three stages. Therefore, when the target temperature change correction value R 2 and the water temperature change correction value R 3 are not considered. As shown in FIG. 8, the target resistance value intermediate value R 4 gradually increases while gradually reducing the slope. The CPU 32 that calculates and sets the target resistance value intermediate value R 4 corresponds to the “intermediate value setting means” in the present invention.

尚、基準抵抗値R0に対して調整補正値R1を加算していくことで、最終的には、S62において設定された基準抵抗値R0の減少分が補完される。換言すれば、調整補正値R1は、基準抵抗値R0の減少分を最終的に補完できるように、その増加割合等が設定されている。 Incidentally, by gradually adding the adjustment correction value R 1 with respect to the reference resistance R 0, eventually, decrease the reference resistance value R 0 set in S62 is complemented. In other words, the increase rate of the adjustment correction value R 1 is set so that the decrease of the reference resistance value R 0 can be finally supplemented.

ところで、このように徐々に増大する調整補正値R1を用いて基準抵抗値R0を補正するのは、次の理由による。すなわち、グロープラグ1の抵抗値として計測されるのは、上述の通り、発熱部分(発熱コイル9)の抵抗値だけでなく、GCU21と発熱部分(発熱コイル9)とを電気的に接続するハーネスや制御コイル10等の抵抗値を含めたグロープラグ全体の抵抗値である。ところが、保温通電の開始直後においては、グロープラグ1のうち発熱部分(発熱コイル9)の温度は比較的高く、抵抗値が比較的大きい一方で、その他の部位(制御コイル10等)については発熱部分からの温度が十分に伝わっておらず、抵抗値が比較的低い(すなわち、グロープラグ1の抵抗値は飽和していない)。 By the way, the reason why the reference resistance value R 0 is corrected using the adjustment correction value R 1 that gradually increases as described above is as follows. That is, as described above, the resistance value of the glow plug 1 is measured not only in the resistance value of the heat generating portion (heat generating coil 9) but also in the harness that electrically connects the GCU 21 and the heat generating portion (heat generating coil 9). And the resistance value of the entire glow plug including the resistance value of the control coil 10 and the like. However, immediately after the start of the heat insulation energization, the temperature of the heat generating portion (heat generating coil 9) of the glow plug 1 is relatively high and the resistance value is relatively large, while the other portions (control coil 10 and the like) generate heat. The temperature from the portion is not sufficiently transmitted, and the resistance value is relatively low (that is, the resistance value of the glow plug 1 is not saturated).

そこで、本実施形態においては、保温通電の開始直後からしばらくの間は、制御コイル10等の抵抗値が比較的低いことを考慮して、基準抵抗値R0が低めの値に設定され、ひいては、目標抵抗値RTARを導出する基礎となる目標抵抗値中間値R4が比較的低い値とされるようになっている。一方で、加熱が進み、制御コイル10等の抵抗値が大きくなってきたときには、基準抵抗値R0に対して調整補正値R1が加算されていくことで、目標抵抗値中間値R4(ひいては目標抵抗値RTAR)がグロープラグ1の抵抗値の変動に対応して増大するようになっている。 Therefore, in the present embodiment, the reference resistance value R 0 is set to a lower value in consideration of the relatively low resistance value of the control coil 10 and the like for a while from immediately after the start of the heat insulation energization. The target resistance value intermediate value R 4 as a basis for deriving the target resistance value R TAR is set to a relatively low value. On the other hand, when heating progresses and the resistance value of the control coil 10 and the like increases, the adjustment correction value R 1 is added to the reference resistance value R 0 , so that the target resistance value intermediate value R 4 ( As a result, the target resistance value R TAR ) increases in response to the fluctuation of the resistance value of the glow plug 1.

保温通電制御の説明に戻り、目標抵抗値中間値R4の設定(S67)後、電圧温度関係式に基づいて、現時点において設定された目標温度から基準実効電圧V0が設定される(S68)。尚、基準実効電圧V0を設定するCPU32が、本発明における「基準実効電圧設定手段」に相当する。 Returning to the description of the heat insulation energization control, after setting the target resistance value intermediate value R 4 (S67), the reference effective voltage V 0 is set from the target temperature set at the present time based on the voltage-temperature relational expression (S68). . The CPU 32 for setting the reference effective voltage V 0 corresponds to “reference effective voltage setting means” in the present invention.

次に、クランキング前(エンジン始動前)であるか否かが確認され(S69)、クランキングの前後で、後述するPI制御(S74)において、制御実効電圧V1を算出される際に用いられる制御式〔V1=V0+K×{(RTAR−R)+(TS/TI)×Σ(RTAR−R)}〕中の比例項係数K,積分項係数TIが変更させられる。〔尚、TSは、サンプリング時間であり、本実施形態では、TSとして所定時間(例えば、25ms)が予め設定されている。〕
クランキング前(S69;Yes)においては、エンジン状態の変動が少ない。そのため、急速昇温直後におけるオーバーシュート(過昇温)を防止すべく、グロープラグ1の抵抗値を目標抵抗値へと寄せるスピードが比較的下げられるように、前記係数K,TIが所定数値(例えば、K=20V/Ω、TI=5s)に設定される(S70)。一方で、クランキング後においては、エンジン回転数の変動などに対応して、グロープラグ1の温度を目標温度へとより追従させやすくするために、グロープラグ1の抵抗値を目標抵抗値へと寄せるスピードを比較的上げるべく、前記係数K,TIが所定数値(例えば、K=80V/Ω、TI=1.25s)に設定される(S71)。
Next, cranking before whether (before the engine start) is confirmed (S69), before and after cranking, the PI control to be described later (S74), used when calculated control effective voltages V 1 The proportional term coefficient K and integral term coefficient T I in the control equation [V 1 = V 0 + K × {(R TAR −R) + (T S / T I ) × Σ (R TAR −R)}] are changed. Be made. [T S is a sampling time, and in this embodiment, a predetermined time (for example, 25 ms) is preset as T S. ]
Before cranking (S69; Yes), there is little change in the engine state. Therefore, in order to prevent overshoot (overheating) immediately after rapid temperature increase, the coefficients K and T I are set to predetermined values so that the speed of bringing the resistance value of the glow plug 1 to the target resistance value can be relatively lowered. (For example, K = 20V / Ω, T I = 5 s) is set (S70). On the other hand, after cranking, the resistance value of the glow plug 1 is changed to the target resistance value in order to make the temperature of the glow plug 1 follow the target temperature more easily in response to fluctuations in the engine speed. The coefficients K and T I are set to predetermined numerical values (for example, K = 80 V / Ω, T I = 1.25 s) in order to relatively increase the speed (S71).

クランキング前であると判定された場合(S69;Yes)には、係数K,TIの設定(S70)に続いて、目標抵抗値RTARとして、目標抵抗値中間値R4がそのまま設定される(S72)。目標抵抗値RTARを設定するCPU32が、本発明における「目標抵抗値設定手段」に相当する。 If it is determined that the pre-cranking; The (S69 Yes), followed by the coefficient K, T I setting (S70), as the target resistance R TAR, the target resistance intermediate value R 4 is set as (S72). The CPU 32 that sets the target resistance value R TAR corresponds to the “target resistance value setting means” in the present invention.

一方で、クランキング後であると判定された場合(S69;No)には、係数K,TIの設定(S71)に続いて、スワール補正処理(S73)が行われる。尚、スワール補正処理については、後に詳述する。 On the other hand, if it is determined that the after the cranking; The (S69 No), followed by the coefficient K, T I setting (S71), swirl correction process (S73) is performed. The swirl correction process will be described in detail later.

S72において目標抵抗値RTARが設定された後、当該目標抵抗値RTARと計測されたグロープラグ1の抵抗値Rとを用いて、グロープラグ1に印加すべき制御実効電圧V1が算出される(S74)。すなわち、「V1=V0+K×{(RTAR−R)+(TS/TI)×Σ(RTAR−R)}」の式に基づいて、制御実効電圧V1が設定される。制御実効電圧V1を設定するCPU32が、本発明における「実効電圧決定手段」に相当する。 After the target resistance value R TAR is set in S72, the control effective voltage V 1 to be applied to the glow plug 1 is calculated using the target resistance value R TAR and the measured resistance value R of the glow plug 1. (S74). That is, the control effective voltage V 1 is set based on the expression “V 1 = V 0 + K × {(R TAR −R) + (T S / T I ) × Σ (R TAR −R)}”. . The CPU 32 for setting the control effective voltage V 1 corresponds to the “effective voltage determining means” in the present invention.

また、今までに設定された制御実効電圧V1に基づいて平均実効電圧V2が算出される(S75)。本実施形態において、CPU32の動作クロックに対応して、制御実効電圧V1が所定時間(例えば、25ms)ごとに1回計算されるようになっているため、平均実効電圧V2としては、前記所定時間よりも十分に大きな時間(例えば250ms)内における制御実効電圧V1の平均値が算出される。 Further, the average effective voltage V 2 is calculated based on the control effective voltage V 1 set so far (S75). In the present embodiment, since the control effective voltage V 1 is calculated once every predetermined time (for example, 25 ms) corresponding to the operation clock of the CPU 32, the average effective voltage V 2 is An average value of the control effective voltage V 1 within a time sufficiently longer than the predetermined time (for example, 250 ms) is calculated.

その後、制御実効電圧V1とGCU21からグロープラグ1への出力電圧(コントローラ出力電圧)とに基づいて、Duty比が計算され(S76)、当該Duty比に基づいてグロープラグ1への通電が制御される。以降、保温通電処理の終了条件が満たされる(すなわち、S32が「Yes」となる)までの間、S61〜S76までの処理が繰り返し行われる。尚、GCU21からの出力電圧に代えて、バッテリVAの供給電圧を用いてDuty比を計算することとしてもよい。 Thereafter, the duty ratio is calculated based on the control effective voltage V 1 and the output voltage (controller output voltage) from the GCU 21 to the glow plug 1 (S76), and the energization to the glow plug 1 is controlled based on the duty ratio. Is done. Thereafter, the processing from S61 to S76 is repeatedly performed until the termination condition of the heat insulation energization processing is satisfied (that is, S32 becomes “Yes”). Note that the duty ratio may be calculated using the supply voltage of the battery VA instead of the output voltage from the GCU 21.

次いで、スワール補正処理(S73)について説明するにあたって、まず、スワール補正処理において用いられる第3関係式としての補正式について説明する。   Next, in describing the swirl correction process (S73), first, a correction formula as a third relational expression used in the swirl correction process will be described.

本実施形態では、机上試験において、エンジン回転数や負荷、水温等を種々変更してエンジン単体を駆動させることで得られた、制御実効電圧V1の平均値である平均実効電圧V2から標準実効電圧V3を減じて得た差分(実効電圧差分)、及び、当該差分に対応する抵抗補正値(エンジン駆動時のグロープラグの抵抗値R及びエンジン非駆動時の基準抵抗値R0の差分に相当する)の関係式(図12参照)が前記補正式として予め設定されている。特に本実施形態では、実効電圧差分と抵抗補正値とがほぼ一次の相関を有するものと経験的に認められることを鑑みて、平均実効電圧V2が標準実効電圧V3と等しいときに抵抗補正値が0となる点を基準点とした上で、エンジン回転数や負荷等を変更して得られた実効電圧差分と抵抗補正値との関係を示す数点の座標を用いて一次式を導出し、当該一次式を補正式として用いている。尚、当該補正式は、制御コイル10等の抵抗部位における発熱などの影響を考慮して投入すべき電力量を増大させるべく、目標抵抗値Rに対して加えるべき抵抗値を示している。また、当該補正式は、各グロープラグ1の通電制御を行うにあたって共通に用いられる。 In the present embodiment, in the desktop test, the standard effective voltage V 2 that is the average value of the control effective voltage V 1 obtained by driving the engine alone with various changes in the engine speed, load, water temperature, etc. The difference obtained by subtracting the effective voltage V 3 (effective voltage difference) and the resistance correction value corresponding to the difference (the difference between the resistance value R of the glow plug when the engine is driven and the reference resistance value R 0 when the engine is not driven) (Refer to FIG. 12) is preset as the correction formula. In particular, in the present embodiment, the resistance correction is performed when the average effective voltage V 2 is equal to the standard effective voltage V 3 in view of the fact that the effective voltage difference and the resistance correction value are empirically recognized to have a first order correlation. Using a point where the value is 0 as a reference point, a linear equation is derived using the coordinates of several points indicating the relationship between the effective voltage difference and resistance correction value obtained by changing the engine speed, load, etc. The primary equation is used as a correction equation. The correction equation indicates a resistance value to be added to the target resistance value R in order to increase the amount of power to be input in consideration of the influence of heat generation in the resistance portion such as the control coil 10. Further, the correction formula is used in common when performing energization control of each glow plug 1.

スワール補正処理の説明に戻り、図7に示すように、クランキング開始から所定時間(例えば20s)経過しているか否かに場合分けして(S731)、上述した抵抗補正値からスワール補正値R5が設定される。 Returning to the description of the swirl correction process, as shown in FIG. 7, the swirl correction value R is divided from the resistance correction value described above according to whether or not a predetermined time (for example, 20 s) has elapsed since the start of cranking (S731). 5 is set.

すなわち、クランキング開始から所定時間が経過する前(S731;No)には、グロープラグ1のうちの発熱部分以外の部位は十分に昇温していない等の理由により、グロープラグ1の抵抗値が十分に飽和していないおそれがある。従って、上記補正式から得られた抵抗補正値をそのまま使用すると、過昇温を招いてしまうおそれがある。そのため、過昇温を防止するという観点から、本実施形態では、上述したクランキング開始から所定時間が経過するまでの間、スワール補正値R5は低めに設定されており、時間経過に伴って徐々に増大するようになっている。具体的には、スワール補正値R5は、上記補正式を参酌して「(V2−V3)/α」と表せるところ、目標抵抗値補正係数αを所定時間(例えば1秒間)ごとに所定量(例えば、1)だけ減少させていく(S732)ことで、最終的に(すなわち、クランキング開始から所定時間経過後に)、前記補正式から導出される抵抗補正値とスワール補正値R5とが等しくなるように、目標抵抗値補正係数αの初期値や目標抵抗値補正係数αの単位時間当たりの減少割合が設定されている。 That is, before the predetermined time has elapsed from the start of cranking (S731; No), the resistance value of the glow plug 1 is not sufficiently increased in the temperature of the glow plug 1 other than the heat generation portion. May not be sufficiently saturated. Therefore, if the resistance correction value obtained from the above correction equation is used as it is, there is a risk of overheating. Therefore, from the viewpoint of preventing excessive temperature rise, in the present embodiment, the swirl correction value R 5 is set to be low until a predetermined time elapses from the start of cranking described above. It gradually increases. Specifically, the swirl correction value R 5 can be expressed as “(V 2 −V 3 ) / α” in consideration of the above correction formula, and the target resistance value correction coefficient α is set every predetermined time (for example, 1 second). The resistance correction value and swirl correction value R 5 derived from the correction formula are finally reduced (ie, after a predetermined time has elapsed from the start of cranking) by decreasing by a predetermined amount (for example, 1) (S732). Are set so that the initial value of the target resistance value correction coefficient α and the reduction rate per unit time of the target resistance value correction coefficient α are set.

一方で、クランキング開始から所定時間が経過している場合(S731;Yes)には、グロープラグ1の抵抗値は飽和状態にあると考えられる。そのため、スワール補正値R5として、上記補正式から導出される抵抗補正値に対応する比較的大きな値が設定される。尚、スワール補正値R5を設定するCPU32が、本発明における「補正値設定手段」に相当する。 On the other hand, when the predetermined time has elapsed from the start of cranking (S731; Yes), it is considered that the resistance value of the glow plug 1 is in a saturated state. Therefore, as a swirl correction value R 5, a relatively large value corresponding to the resistance correction value derived from the correction equation is set. The CPU 32 for setting the swirl correction value R 5 corresponds to “correction value setting means” in the present invention.

尚、本実施形態では、所定の目標温度(例えば、1200℃)において、図13に示すように、目標抵抗値補正係数αの逆数(1/α)が、所定時間(例えば20s)の間に、所定の第1設定値(例えば、8.8mΩ/V)から所定の第2設定値(例えば、13.5mΩ/V)へと増大するように目標抵抗値補正係数αの初期値や変化割合が設定されている。   In this embodiment, at a predetermined target temperature (eg, 1200 ° C.), as shown in FIG. 13, the reciprocal (1 / α) of the target resistance value correction coefficient α is set within a predetermined time (eg, 20 s). The initial value and change rate of the target resistance correction coefficient α so as to increase from a predetermined first set value (for example, 8.8 mΩ / V) to a predetermined second set value (for example, 13.5 mΩ / V). Is set.

スワール補正値の設定に続いて、平均実効電圧V2が標準実効電圧V3以上であるか否かが判定される(S733)。ここで、平均実効電圧V2が標準実効電圧V3以上である場合(S733;Yes)には、エンジン始動後の状態と考えられるため、スワールに対する補正を行う必要がある。従って、目標抵抗値中間値R4に対して、スワール補正値R5を加算した値が、目標抵抗値RTARとして設定される(S734)。 Following the setting of the swirl correction value, it is determined whether or not the average effective voltage V 2 is equal to or higher than the standard effective voltage V 3 (S733). Here, when the average effective voltage V 2 is equal to or higher than the standard effective voltage V 3 (S733; Yes), it is considered that the engine is in a state after the engine start, and thus it is necessary to correct the swirl. Therefore, a value obtained by adding the swirl correction value R 5 to the target resistance value intermediate value R 4 is set as the target resistance value R TAR (S734).

一方で、平均実効電圧V2が標準実効電圧V3未満である場合(S733;No)には、エンジン始動前と考えられるため、スワールに対する補正を行う必要はない。そのため、目標抵抗値中間値R4の値がそのまま目標抵抗値RTARとして設定される(S735)。 On the other hand, when the average effective voltage V 2 is less than the standard effective voltage V 3 (S733; No), it is considered that the engine has not been started, and therefore it is not necessary to correct the swirl. Therefore, the value of the target resistance value intermediate value R 4 is set as the target resistance value R TAR as it is (S735).

以降においては、保温通電の終了条件を満たすまでの間、随時設定(更新)される目標抵抗値RTARに基づいて、S61〜S76の保温通電制御が行われる。 Thereafter, until the heat insulation energization end condition is satisfied, the heat insulation energization control of S61 to S76 is performed based on the target resistance value R TAR set (updated) as needed.

以上詳述したように、本実施形態によれば、クランキング後においては、制御コイル10等の抵抗部位における発熱などの影響を考慮して、目標抵抗値中間値R4に前記補正式を用いて得られたスワール補正値R5を加えた値が、目標抵抗値RTARとして設定される。ここで、前記補正式は、エンジンが駆動しているとき(すなわち、スワールが発生しているとき)を鑑みたものであり、グロープラグ1への印加電圧に応じた、グロープラグの抵抗値と基準抵抗値R0(外乱が発生していないときの抵抗値)との差分に基づく抵抗補正値を示す。従って、当該抵抗補正値から得られたスワール補正値R5を用いて、エンジンENが駆動していない(すなわち、スワールが発生していない)状態で得られた基準抵抗値R0(目標抵抗値中間値R4)を補正することで、スワールの影響を考慮した適切な目標抵抗値RTARを設定することができる。その結果、スワールによる温度低下をより確実に防止することができ、グロープラグ1の温度を目標温度に安定的に維持することができる。 As described above in detail, according to the present embodiment, after the cranking, the correction formula is used for the target resistance value intermediate value R 4 in consideration of the influence of heat generation in the resistance portion such as the control coil 10. A value obtained by adding the swirl correction value R 5 obtained in this way is set as the target resistance value R TAR . Here, the correction formula is based on the time when the engine is driven (that is, when the swirl is generated), and the resistance value of the glow plug corresponding to the voltage applied to the glow plug 1 A resistance correction value based on a difference from a reference resistance value R 0 (resistance value when no disturbance occurs) is shown. Accordingly, using the swirl correction value R 5 obtained from the resistance correction value, the reference resistance value R 0 (target resistance value) obtained in a state where the engine EN is not driven (that is, no swirl is generated). By correcting the intermediate value R 4 ), it is possible to set an appropriate target resistance value R TAR considering the influence of swirl. As a result, temperature drop due to swirl can be more reliably prevented, and the temperature of the glow plug 1 can be stably maintained at the target temperature.

また、エンジンENの駆動後からグロープラグ1の温度が飽和するまでの間、グロープラグ1の抵抗値は昇温に伴い増大するため、その増大に合わせてスワール補正値R5が変動させられる。すなわち、本実施形態では、当初のスワール補正値R5を低めに設定し、グロープラグ1への通電時間に対応して徐々にスワール補正値R5を上昇させるようになっている。従って、スワールによる温度低下を十分に抑制しつつ、併せてグロープラグ1の過昇温をより確実に防止することができる。 Further, since the resistance value of the glow plug 1 increases as the temperature rises after the engine EN is driven until the temperature of the glow plug 1 is saturated, the swirl correction value R 5 is changed in accordance with the increase. That is, in the present embodiment, the initial swirl correction value R 5 is set low, and the swirl correction value R 5 is gradually increased in accordance with the energization time to the glow plug 1. Accordingly, it is possible to more reliably prevent an excessive temperature rise of the glow plug 1 while sufficiently suppressing a temperature drop due to swirl.

併せて、目標抵抗値中間値R4を設定する際に、基準抵抗値R0に加えて、水温の変化等を示す環境情報(水温変化分補正値R3)が参酌される。そのため、制御目標となる目標抵抗値RTARをより適切に設定することができ、グロープラグ1の温度を目標温度により安定的に維持することができる。 In addition, when setting the target resistance value intermediate value R 4 , environmental information (water temperature change correction value R 3 ) indicating a change in the water temperature and the like is taken into consideration in addition to the reference resistance value R 0 . Therefore, the target resistance value R TAR as a control target can be set more appropriately, and the temperature of the glow plug 1 can be stably maintained at the target temperature.

また、スワール補正値R5は、標準実効電圧V3を用いて導出される。ここで、例えば標準実効電圧V3に代えてあるひとつのグロープラグの基準実効電圧V0を用いることも考えられるが、その場合には、当該基準実効電圧V0とその他のプラグの基準実効電圧V0とがそれぞれ異なるため、各グロープラグに対して適切なスワール補正値R5を設定できないおそれがある。この点、本実施形態では、各グロープラグの基準実効電圧V0のそれぞれに対して、比較的接近した値である標準実効電圧V3を用いているため、各グロープラグの通電制御に共通の補正式を用いたとしても、各グロープラグを精度よく通電制御することができる。 The swirl correction value R 5 is derived using the standard effective voltage V 3 . Here, for example, it is conceivable to use the reference effective voltage V 0 of one glow plug instead of the standard effective voltage V 3. In this case, the reference effective voltage V 0 and the reference effective voltage of other plugs are used. Since V 0 is different from each other, there is a possibility that an appropriate swirl correction value R 5 cannot be set for each glow plug. In this respect, in the present embodiment, the standard effective voltage V 3 which is a relatively close value to the reference effective voltage V 0 of each glow plug is used, and therefore common to the energization control of each glow plug. Even if the correction formula is used, it is possible to accurately control the energization of each glow plug.

さらに、制御実効電圧V1の平均値である平均実効電圧V2との差分に基づいて抵抗補正値を設定することで、抵抗補正値の変動が極端に大きくなってしまうことを防止できる。その結果、グロープラグ1の温度変動が極端に大きくなってしまうことをより確実に防止できる。 Furthermore, by setting the resistance correction value based on the difference from the average effective voltage V 2 that is the average value of the control effective voltage V 1 , it is possible to prevent the fluctuation of the resistance correction value from becoming extremely large. As a result, the temperature fluctuation of the glow plug 1 can be more reliably prevented from becoming extremely large.

次に、本発明によって奏される作用効果を確認すべく、実施例に係るGCU(スワール補正処理を行うもの)、及び、比較例(従来例)に係るGCU(スワール補正処理を行わないもの)のそれぞれを用いてエンジンの状態を種々変更し、各GCUにより制御されるグロープラグの温度(プラグ温度)をそれぞれ測定した。エンジンの状態は、無負荷を含む低負荷側の例としてエンジン始動前(停止状態)、アイドリング、回転数2000rpm、3000rpm、4000rpmの5つの状態、及び、高負荷側の例として回転数4000rpmの合計6つの状態で比較を行っている。図15に、当該試験の結果を示す。尚、グロープラグの目標温度は1250℃とした。また、図15においては、実施例に係るGCUを用いて制御したグロープラグの温度を黒四角(■)でプロットし、比較例に係るGCUを用いて制御したグロープラグの温度をバツ印(×)でプロットした。   Next, in order to confirm the effects achieved by the present invention, the GCU according to the embodiment (the one that performs the swirl correction process) and the GCU according to the comparative example (the conventional example) (the one that does not perform the swirl correction process) The state of the engine was changed variously using each of the above, and the temperature (plug temperature) of the glow plug controlled by each GCU was measured. The engine state is a total of five states of engine start (stop state), idling, rotation speed 2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm as an example on the low load side including no load, and rotation speed 4000 rpm as an example on the high load side. Comparisons are made in six states. FIG. 15 shows the results of the test. The target temperature of the glow plug was 1250 ° C. Further, in FIG. 15, the temperature of the glow plug controlled using the GCU according to the example is plotted with a black square (■), and the temperature of the glow plug controlled using the GCU according to the comparative example is indicated by a cross (× ).

図15に示すように、エンジンの回転数が大きくなるにつれて(換言すれば、スワール等の外乱の影響が強くなるにつれて)、比較例に係るGCUにより制御されるグロープラグについては、その温度が大きく減少してしまい(本試験では、始動前から最大で84℃も低下してしまい)、目標温度の維持が難しいことが明らかとなった。   As shown in FIG. 15, the temperature of the glow plug controlled by the GCU according to the comparative example increases as the engine speed increases (in other words, as the influence of disturbance such as swirl increases). It was found that the target temperature was difficult to maintain due to a decrease (in this test, the maximum temperature decreased by 84 ° C. before starting).

これに対して、実施例に係るGCUによりグロープラグを制御した場合には、エンジンの回転数が大きくなったり、あるいは負荷の度合いが変化しても、最高温度と最低温度との差が極めて小さい(本試験では、12℃)状態で(つまり安定的に)、グロープラグを目標温度に維持できることがわかった。これは、エンジン始動後に、スワール等の影響によって発熱抵抗体が部分的に冷却されてしまった場合等であっても、スワール補正処理を行ったことで、発熱抵抗体を目標温度に維持するために投入すべき電力を発熱抵抗体へとより確実に投入することができたためであると考えられる。   On the other hand, when the glow plug is controlled by the GCU according to the embodiment, the difference between the maximum temperature and the minimum temperature is extremely small even if the engine speed increases or the degree of load changes. It was found that the glow plug can be maintained at the target temperature in the state (in this test, 12 ° C.) (that is, stably). This is to maintain the heating resistor at the target temperature by performing the swirl correction process even when the heating resistor is partially cooled by the influence of the swirl after the engine is started. This is thought to be because the power to be supplied to the heating resistor could be supplied more reliably to the heating resistor.

以上、上記試験の結果を勘案して、グロープラグを安定的に目標温度に維持するためには、例えば、補正式に基づくスワール補正値を目標抵抗値に加算する等、グロープラグに電力を投入した際における制御コイル等の抵抗部位の及ぼす影響を考慮して目標抵抗値を設定することが望ましいといえる。   As described above, in order to stably maintain the glow plug at the target temperature in consideration of the results of the above test, for example, by adding power to the glow plug such as adding a swirl correction value based on the correction formula to the target resistance value. It can be said that it is desirable to set the target resistance value in consideration of the influence of the resistance region such as the control coil when the operation is performed.

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。   In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other application examples and modification examples not illustrated below are also possible.

(a)上記実施形態では、GCU21は、環境温度の情報としてECU41から冷却水の水温(水温情報)を取得し、当該環境温度の情報を用いて、目標抵抗値中間値R4(目標抵抗値RTAR)が算出されている。これに対して、環境温度の情報を用いることなく、目標抵抗値中間値R4(目標抵抗値RTAR)を算出することとしてもよい。この場合には、GCU21とECU41や水温センサSEとの間に通信手段を設ける必要がなく、製造コストの抑制を図ることができる。 (A) In the above embodiment, the GCU 21 acquires the coolant temperature (water temperature information) from the ECU 41 as the environmental temperature information, and uses the environmental temperature information to obtain the target resistance intermediate value R 4 (target resistance value). R TAR ) has been calculated. On the other hand, the target resistance value intermediate value R 4 (target resistance value R TAR ) may be calculated without using the environmental temperature information. In this case, it is not necessary to provide a communication means between the GCU 21 and the ECU 41 or the water temperature sensor SE, and the manufacturing cost can be suppressed.

(b)上記実施形態では、GCU21は、発熱コイル9を有するグロープラグ1(メタルグロープラグ)の通電を制御するように構成されているが、GCU21による制御の対象は、これに限定されるものではない。例えば、各部材の寸法やコイルの組成等は、GCU21で制御しやすいものに適宜変更可能である。また、グロープラグとしてもメタルグロープラグに限定されるものではない。従って、GCU21が、セラミックヒータを有するセラミックグロープラグの通電を制御するように構成することとしてもよい。   (B) In the above embodiment, the GCU 21 is configured to control the energization of the glow plug 1 (metal glow plug) having the heat generating coil 9, but the control target by the GCU 21 is limited to this. is not. For example, the dimensions of each member, the composition of the coil, and the like can be appropriately changed to those that can be easily controlled by the GCU 21. Further, the glow plug is not limited to the metal glow plug. Therefore, the GCU 21 may be configured to control energization of the ceramic glow plug having the ceramic heater.

(c)上記実施形態では、制御コイル10等が十分に昇温するまでの間、調整補正値R1を加算していくことで目標抵抗値中間値R4(目標抵抗値RTAR)が調整されている(S66,S67)が、調整補正値R1を加算していくことなく、上述の抵抗温度関係式から得られた目標温度における抵抗値をそのまま基準抵抗値R0として設定し、当該基準抵抗値R0から目標抵抗値中間値R4を算出することとしてもよい。すなわち、クランキング開始直後においてグロープラグ1の抵抗値が既に飽和状態にあるものとして通電制御を行うこととしてもよい。 (C) In the above embodiment, the target resistance intermediate value R 4 (target resistance value R TAR ) is adjusted by adding the adjustment correction value R 1 until the temperature of the control coil 10 etc. is sufficiently increased. and in which is (S66, S67) is, without going by adding the adjustment correction value R 1, set the resistance value at the target temperature obtained from resistance temperature relationship described above as the reference resistance value R 0 as it is the The target resistance value intermediate value R 4 may be calculated from the reference resistance value R 0 . That is, immediately after the start of cranking, the energization control may be performed assuming that the resistance value of the glow plug 1 is already saturated.

(d)上記実施形態では、目標抵抗値補正係数αを減少させることによって、スワール補正値R5が通電時間の経過に伴い徐々に増大させられているが、スワール補正値R5を通電時間の経過に伴って変動しないように構成することとしてもよい〔但し、スワール補正値R5が変動しないというわけではなく、スワール補正値R5は、実効電圧の差分(平均実効電圧V2と標準実効電圧V3との差分)に応じて変動する〕。 (D) In the above embodiment, by decreasing the target resistance correction coefficient alpha, although swirl correction value R 5 are increased gradually with the lapse of energization time, the swirl correction value R 5 energization time The swirl correction value R 5 may not be changed with the lapse of time [however, the swirl correction value R 5 does not change, and the swirl correction value R 5 is different from the effective voltage difference (average effective voltage V 2 and standard effective voltage). It varies depending on the difference from the voltage V 3 ].

(e)上記実施形態では特に記載していないが、吸排気バルブの開口タイミングの制御情報やエアフローセンサ等の流速、燃料噴射量の変化等、グロープラグ1の配置された燃焼室の温度に変化を与える外乱が発熱コイル9以外の抵抗部位に及ぼす影響を考慮して、目標抵抗値を設定することとしてもよい。この場合には、発熱温度をより一層安定した状態で維持することができる。   (E) Although not specifically described in the above embodiment, the temperature changes in the combustion chamber in which the glow plug 1 is disposed, such as the control information of the opening timing of the intake and exhaust valves, the flow rate of the air flow sensor, and the change in the fuel injection amount. The target resistance value may be set in consideration of the influence of the disturbance that gives the resistance to the resistance parts other than the heating coil 9. In this case, the heat generation temperature can be maintained in a more stable state.

1…グロープラグ、9…発熱コイル(発熱抵抗体)、21…通電制御装置としてのグロー制御装置(GCU)、EN…エンジン(内燃機関)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glow plug, 9 ... Heat generating coil (heat generating resistor), 21 ... Glow control device (GCU) as an electricity supply control device, EN ... Engine (internal combustion engine).

Claims (4)

通電によって発熱するとともに、自身の温度変化に応じて自身の抵抗値が変化するグロープラグについて、前記グロープラグの抵抗値が所定の目標抵抗値と一致するように通電を制御する抵抗値制御方式によって前記グロープラグへの印加電圧を制御するグロープラグの通電制御装置であって、
前記グロープラグが取付けられる内燃機関の駆動が停止されているときに、前記グロープラグに通電することで、前記グロープラグの第1抵抗値を取得する第1取得手段と、
少なくとも前記第1抵抗値に基づいて前記目標抵抗値の中間値を設定する中間値設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの温度の関係を示す第1関係式を用いて、前記グロープラグを目標温度とするために印加すべき電圧である基準実効電圧を設定する基準実効電圧設定手段と、
前記内燃機関の駆動が停止されているときにおける、前記グロープラグの抵抗値及び前記グロープラグの温度の関係を示す第2関係式を用いて、前記グロープラグの目標温度に対応する前記グロープラグの抵抗値である基準抵抗値を設定する基準抵抗値設定手段と、
前記内燃機関が駆動しているときにおける、前記グロープラグへの印加電圧及び前記グロープラグの抵抗値の関係に基づいて得られた、前記グロープラグへの印加電圧に対応する、前記グロープラグの抵抗値及び前記基準抵抗値の差分に基づく抵抗補正値の関係を示す第3関係式を用いて、前記抵抗補正値から外乱補正値を設定する補正値設定手段と、
前記内燃機関の駆動開始後において、前記目標抵抗値の中間値及び前記外乱補正値を用いて、前記目標抵抗値を設定する目標抵抗値設定手段と、
前記基準実効電圧及び目標抵抗値に基づいて、グロープラグに印加すべき実効電圧を決定する実効電圧決定手段と
を備えることを特徴とするグロープラグの通電制御装置。
For a glow plug that generates heat when energized and changes its own resistance value according to its own temperature change, a resistance value control system that controls energization so that the resistance value of the glow plug matches a predetermined target resistance value A glow plug energization control device for controlling a voltage applied to the glow plug,
First acquisition means for acquiring a first resistance value of the glow plug by energizing the glow plug when driving of the internal combustion engine to which the glow plug is attached is stopped;
Intermediate value setting means for setting an intermediate value of the target resistance value based on at least the first resistance value;
Using the first relational expression showing the relationship between the voltage applied to the glow plug and the temperature of the glow plug when the drive of the internal combustion engine is stopped, the glow plug is applied to reach the target temperature. A reference effective voltage setting means for setting a reference effective voltage which is a power voltage;
Using the second relational expression showing the relationship between the resistance value of the glow plug and the temperature of the glow plug when the driving of the internal combustion engine is stopped, the glow plug corresponding to the target temperature of the glow plug is used. A reference resistance value setting means for setting a reference resistance value which is a resistance value;
The resistance of the glow plug corresponding to the voltage applied to the glow plug, obtained based on the relationship between the voltage applied to the glow plug and the resistance value of the glow plug when the internal combustion engine is driven. A correction value setting means for setting a disturbance correction value from the resistance correction value using a third relational expression indicating a relationship between a resistance correction value based on a difference between the value and the reference resistance value;
A target resistance value setting means for setting the target resistance value using an intermediate value of the target resistance value and the disturbance correction value after the start of driving of the internal combustion engine;
A glow plug energization control device comprising: effective voltage determination means for determining an effective voltage to be applied to the glow plug based on the reference effective voltage and the target resistance value.
前記補正値設定手段は、内燃機関の駆動後からグロープラグの温度が飽和するまでの間、昇温に伴うグロープラグの抵抗値の増大に対応して前記外乱補正値を変動させることを特徴とする請求項に記載のグロープラグの通電制御装置。 The correction value setting means varies the disturbance correction value in response to an increase in the resistance value of the glow plug as the temperature rises after the internal combustion engine is driven until the temperature of the glow plug is saturated. The glow plug energization control device according to claim 1 . 前記グロープラグが使用される環境に応じた環境温度の情報を取得するとともに、
前記中間値設定手段は、前記環境温度の情報に基づいて、前記目標抵抗値の中間値を設定することを特徴とする請求項又はに記載のグロープラグの通電制御装置。
While acquiring information of the environmental temperature according to the environment where the glow plug is used,
The glow plug energization control device according to claim 1 or 2 , wherein the intermediate value setting means sets an intermediate value of the target resistance value based on the environmental temperature information.
請求項1乃至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、及び、グロープラグを備える発熱システム。   A heat generation system including the glow plug energization control device according to any one of claims 1 to 3 and the glow plug.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI681950B (en) 2014-03-28 2020-01-11 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 Bifunctional compound with norbornane skeleton and manufacturing method thereof
TWI711645B (en) 2014-09-30 2020-12-01 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 Polycarbonate resin and optical lens

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011017814A1 (en) 2011-04-29 2012-10-31 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining a temperature of a glow plug when operating in an internal combustion engine
DE102012211641A1 (en) * 2012-07-04 2014-01-09 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining a temperature-resistance correlation of a glow plug
JP5971185B2 (en) * 2013-04-23 2016-08-17 トヨタ自動車株式会社 Heating element surface temperature control method
DE102017100598B4 (en) 2017-01-13 2018-07-26 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Method for calibrating a pressure measuring glow plug
JP6947056B2 (en) * 2018-01-30 2021-10-13 マツダ株式会社 Engine exhaust purification control device
CN116250911A (en) * 2021-12-09 2023-06-13 杭州堃博生物科技有限公司 Steam ablation equipment and steam generating device thereof

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6009369A (en) 1991-10-31 1999-12-28 Nartron Corporation Voltage monitoring glow plug controller
JP3134712B2 (en) * 1995-05-22 2001-02-13 三菱自動車工業株式会社 Control device for glow plug for methanol engine
JP4047762B2 (en) * 2002-05-14 2008-02-13 日本特殊陶業株式会社 Glow plug control device
EP1505298B1 (en) 2002-05-14 2019-07-10 NGK Spark Plug Co., Ltd. Controller of glow plug and glow plug
DE10247042B3 (en) * 2002-10-09 2004-05-06 Beru Ag Method and device for controlling the heating of the glow plugs of a diesel engine
JP3810744B2 (en) 2003-01-29 2006-08-16 日本特殊陶業株式会社 Glow plug energization control device and glow plug energization control method
JP4723174B2 (en) 2003-01-29 2011-07-13 日本特殊陶業株式会社 Glow plug energization control device and glow plug energization control method
JP2005042628A (en) 2003-07-22 2005-02-17 Ngk Spark Plug Co Ltd Method for controlling diesel engine
JP4723192B2 (en) 2004-02-27 2011-07-13 日本特殊陶業株式会社 Glow plug energization control device and glow plug energization control method
DE102006025834B4 (en) 2006-06-02 2010-05-12 Beru Ag Method for controlling a glow plug in a diesel engine
US7631625B2 (en) 2006-12-11 2009-12-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Glow plug learn and control system
FR2910564B1 (en) 2006-12-22 2013-05-10 Renault Sas METHOD FOR CONTROLLING THE ELECTRIC POWER SUPPLY OF A PRE-HEATING CUP FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP4780056B2 (en) 2007-08-01 2011-09-28 株式会社デンソー Glow plug deterioration judgment device
US8183501B2 (en) 2007-12-13 2012-05-22 Delphi Technologies, Inc. Method for controlling glow plug ignition in a preheater of a hydrocarbon reformer
JP5179887B2 (en) 2008-01-15 2013-04-10 株式会社オートネットワーク技術研究所 Glow plug control device and control method
GB2456784A (en) 2008-01-23 2009-07-29 Gm Global Tech Operations Inc Glow plug control unit and method for controlling the temperature in a glow plug

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI681950B (en) 2014-03-28 2020-01-11 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 Bifunctional compound with norbornane skeleton and manufacturing method thereof
TWI711645B (en) 2014-09-30 2020-12-01 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 Polycarbonate resin and optical lens
TWI757703B (en) 2014-09-30 2022-03-11 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 polycarbonate resin

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