JPWO2010001888A1 - グロープラグの駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

必要とされる最高温度を犠牲とすることなく、熱的ストレスに起因する劣化を抑圧する。セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎのポストグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合にポストグローの通電を停止する（Ｓ１０６、Ｓ１１２）一方、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にあると判定された場合、予め定められたポストグロー延長電圧用マップによりポストグロー通電延長の際の電圧を求め、その電圧でポストグローの通電延長を開始し、しかる後、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第２の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移していると判定された際にポストグローの通電延長を停止することで（Ｓ１０８、Ｓ１１０）、熱的ストレスを緩和して、セラミックヒータの劣化を抑圧している。

Description

本発明は、主としてディーゼルエンジンの始動補助に用いられるグロープラグの駆動制御方法に係り、特に、熱的ストレスの緩和による信頼性の向上等を図ったものに関する。

従来から、車両におけるグロープラグの駆動制御としては、いわゆるＰＷＭ制御による通電制御を行うことで急速昇温に対処可能とすることが一般的に行われている。さらに、グロープラグの冷却状態がエンジンの全運転領域を通じて種々変化することに鑑みて、その種々の冷却状態に晒される中で、より適切な駆動状態を実現するために、外気温、エンジン回転数、エンジン駆動トルク、気圧などの種々の要素をパラメータとして作成されたグロープラグの駆動電圧補正マップを備え、上述のＰＷＭ制御によるグロープラグの駆動電圧を、その補正マップにより適宜補正するようなことも行われている。
また、これらの制御方法とは別に、例えば、車両バッテリ電圧を、ドロッピングレジスターと称される抵抗回路を用いて、本来の定格電圧より低めの電圧に最適化して、急速な昇温を実現するという考え方もあった。

ところで、近年、グロープラグに要求される速熱性、耐熱性等の観点からセラミックヒータを発熱体として用いたセラミックグロープラグが多用されつつあるが、腐食雰囲気にあって、しかも熱的に厳しい条件に晒されるため、さらなる耐熱性の向上、劣化の抑圧等の観点から、様々な提案がなされている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。

しかしながら、かかるセラミックグロープラグと言えども、従来の駆動方法で駆動した場合に、燃焼室内において冷却条件が厳しい状態、すなわち、スワール冷却が強い状態にあっては、セラミックヒータの表面部分と発熱体が埋設された内部との間に大きな温度差を生じ、大きな熱的ストレスを受けることに起因して、セラミックヒータの劣化を招き、最悪時には、セラミックヒータの内部に円環状の亀裂を発生し、セラミックグロープラグの寿命を縮めてしまう可能性のあることが本願発明者の研究により確認されている。

ところが、上述のような亀裂発生の原因は明確とはなっておらず、現状は、セラミックグロープラグの最高温度を規制することで、最悪時における亀裂発生の可能性を回避するしかなく、これでは、低温時における排ガス特性の悪化、失火の頻発によるエンジン騒音の増大等のさらなる不都合を招き、セラミックグロープラグ本来の長所を生かし切れないという問題を招いている。
特開２００４−２５９６１０号公報 特開２００３−２４０２４０号公報

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、必要とされる最高温度を犠牲とすることなく、セラミックヒータ部分における熱的ストレスに起因する劣化を抑圧することができるグロープラグの駆動制御方法及びグロープラグ駆動制御装置を提供するものである。

本発明の第１の形態によれば、グロープラグの通電を制御するグロープラグ駆動制御方法であって、
前記グロープラグのポストグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合にポストグローの通電を停止するよう構成されてなるグロープラグ駆動制御方法が提供される。
本発明の第２の形態によれば、グロープラグの通電を制御するグロープラグ駆動制御方法であって、
前記グロープラグのインターメディエートグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第３の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合にインターメディエートグローの通電を停止するよう構成されてなるグロープラグ駆動制御方法が提供される。
本発明の第３の形態によれば、グロープラグの駆動制御を実行する電子制御ユニットと、
前記電子制御ユニットにより実行されるグロープラグの駆動制御に応じて、前記グロープラグへの通電を行う通電回路とを具備してなるグロープラグ駆動制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記グロープラグのポストグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合に、前記通電回路に対してポストグローの通電を停止せしめるよう構成されてなるグロープラグ駆動制御装置が提供される。
かかる構成において、電子制御ユニットは、グロープラグのインターメディエートグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第３の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合に、通電回路に対してインターメディエートグローの通電を停止せしめるよう構成しても好適である。

本発明によれば、発熱体の通電を終了する際に、周囲からの冷却風による冷却状態が、所定のパラメータを指標として相対的に最も強力な領域から抜けた状態にあると判定される場合に、通電終了を行うようにしたので、発熱体を収納する部材の内外の温度差による熱的ストレスが緩和され、熱的ストレスに起因する劣化が抑圧され、グロープラグの長寿命を図ることができるという効果を奏するものである。
また、グロープラグの最高温度を規制することなく、熱的ストレスの緩和を図るため、特に、車両に用いられるグロープラグにあっては、インターメディエートグローなどによる排気ガス中の有害成分の確実な抑制が可能となり、排ガス規制に対して低コストで対応できる。
さらに、グロープラグの劣化が確実に抑圧されるため、亀裂発生などの劣化状態を確実に回避することが可能となり、信頼性の向上に寄与することができる。

本発明の実施の形態におけるグロープラグ駆動制御方法が適用されるグロープラグ駆動制御装置の構成例を示す構成図である。 図１に示されたグロープラグ駆動制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行されるポストグローのためのグロープラグ駆動制御処理の手順を示すザブルーチンフローチャートである。 図１に示されたグロープラグ駆動制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行されるインターメディエートグローのためのグロープラグ駆動制御処理の手順を示すザブルーチンフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるポストグロー電圧決定用マップの構成例を模式的に示す模式図である。 一般的なグロープラグの基本的な駆動方法を説明する説明図である。

５０−１〜５０−ｎ…グロープラグ
１０１…電子制御ユニット
１０２…通電回路

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるグロープラグ駆動制御方法が適用されるグロープラグ駆動制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態におけるグロープラグ駆動装置は、電子制御ユニット（図１においては「ＥＣＵ」と表記）１０１と、通電回路（図１においては「ＤＲＶ」と表記）１０２とに大別されて構成されたものとなっている。

電子制御ユニット１０１は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、外部の回路との信号の授受のための入出力インターフェイス回路（図示せず）等を有して構成されたものとなっており、車両のエンジン制御や燃料噴射制御等と共に、後述するグロープラグ駆動制御処理を実行するものとなっている。
通電回路１０２は、電子制御ユニット１０１によるグロープラグ駆動制御に応じてグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電を行うための公知・周知の構成を有してなるものである。

グロープラグ５０−１〜５０−ｎは、図示されないエンジンの気筒数に対応して設けられたもので、内部に設けられた発熱体（図示せず）の一端が通電回路１０２の出力段に接続される一方、その発熱体の他端側がグランド（車体アース）に接続されるようになっている。本発明の実施の形態においては、特に、セラミックグロープラグが用いられたものとなっている。
すなわち、セラミックグロープラグは、導電性セラミックからなる発熱体が絶縁性セラミックスからなる丸棒状の部材内部に配設されたセラミックヒータを有してなるものである。
なお、以下の説明においては、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎと称することとする。

次に、従来のグロープラグの駆動制御について、図５を参照しつつ概括的に説明する。
一般にグロープラグの駆動は、最初に、エンジン始動前のプレグロー(Pre glow)と称される駆動期間（図５（Ｂ）において符号ａが付された期間）、次いで、クランキング(Cranking)始動時におけるスタートグローと称される駆動期間（図５（Ｂ）において符号ｂが付された期間）、次いで、クランキング終了後の燃焼安定化のためポストグローと称される駆動期間（図５（Ｂ）において符号ｃが付された期間）、そして、燃焼安定化に伴うグロープラグの駆動を停止する期間（図５（Ｂ）において符号ｄが付された期間）に大別される。

そして、燃焼安定化に伴うグロープラグの駆動停止後であっても、必要に応じて、すなわち、例えば、エミッション低減や排気ガス再循環装置のＤＰＦ（黒煙フィルタ）再生等のためのグロープラグが駆動されるインターメディエートグロー(Intermediate glow)と称される駆動期間（図５（Ｂ）において符号ｅが付された期間）と、その駆動の停止期間（図５（Ｂ）において符号ｆが付された期間）が設けられることがある。
なお、図５（Ａ）は、上述のような各々の駆動期間においてグロープラグに印加される電圧の変化例であり、グロープラグへの印加電圧は、プレグローの際に最も高く設定されるものとなっている。

本発明の実施の形態におけるグロープラグ駆動制御方法は、ポストグローにおける駆動制御方法、及び、インターメディエートグローにおける駆動制御方法に関するものである。かかる駆動制御方法は、特に、エンジン燃焼室内に置かれてセラミックグロープラグにおいて、その冷却状態の変化に起因して生ずるセラミックグロープラグの劣化を、ヒータ部分の最高温度を犠牲にすることなく抑圧するという観点から、本願発明者が鋭意研究の結果、創出されたものである。ここで、冷却状態とは、エンジン（図示せず）の燃焼室内に生ずるスワールによるセラミックグロープラグの冷却状態を意味する。

図２には、電子制御ユニット１０１により実行されるポストグローのためのグロープラグ駆動制御処理の手順がサブルーチンフローチャートに示されており、以下、同図を参照しつつ、その内容について説明する。
電子制御ユニット１０１により処理が開始されると、最初に、現在のエンジン動作状況下において必要とされるポストグロー時間ｔpostの算出が行われる（図２のステップＳ１００参照）。すなわち、具体的には、エンジン（図示せず）の動作制御に影響を与える種々の要素（以下、これらの要素を「エンジン動作制御要素」と称する）の内、予め定めた複数の要素、例えば、エンジン冷却水温度、大気圧等のデータを基に、予め設定された演算式やマップ検索等によってポストグロー時間ｔpostが算出される。ここで、エンジン冷却水温度や大気圧等のデータは、図示されないセンサによって検出されて、メインルーチン（図示せず）において実行されるエンジン動作制御処理において用いられるようになっているもので、ステップＳ１００においては、それを読み込み、流用するようにすると良いものである。

上述のようにしてポストグロー時間ｔpostが算出された後は、ポストグロー電圧が決定されて、その電圧で通電回路１０２によりセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの通電が開始されて、ポストグローが実行（ポストグローＯＮ）されることとなる（図２のステップＳ１０２参照）。
すなわち、本発明の実施の形態においては、次述するような予め設定されたポストグロー電圧決定用マップを用いてポストグロー電圧が定められるものとなっている。

本発明の実施の形態におけるポストグロー電圧決定用マップは、図４に示されたようにエンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjをパラメータとして、ポストグロー電圧が定められるようになっているもので、図中「Ｖ」はポストグロー電圧を表し、例えば、Ｖ（Ｓeng1,Ｑinj1）は、エンジン回転速度がＳeng1、燃料噴射量がＱinj1の場合のポストグロー電圧を便宜的に表したものである。図４の他の箇所についても、これに準じて解釈するものとする。
なお、エンジン回転速度Ｓengは、図示されないセンサによって検出されるエンジン回転数から所定の演算式によって算出されるものである。また、燃料噴射量Ｑinjは、エンジン回転数、アクセル開度等のデータを基に所定の演算式により算出される目標燃料噴射量である。これらエンジン回転速度Ｓeng及び燃料噴射量Ｑinjは、先に述べたエンジン冷却水等と同様に、メインルーチン（図示せず）において実行されるエンジン動作制御処理において用いられるようになっているものであるので、それらを読み込み、流用すれば良いものである。

このポストグロー電圧決定用マップにおけるポストグロー電圧は、シミュレーションや試験に基づいて、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却状態を考慮して定められたものである。
すなわち、エンジン（図示せず）の燃焼室内におけるセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却状態、換言すれば、スワール冷却による冷却量の大小は、エンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjによって大凡の状態が推定できるため、本発明の実施の形態においては、この推定される冷却状態に応じてポストグロー電圧が、シミュレーションや試験に基づいて定められたものとなっている。

図４においては、網掛けが施された範囲は、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却状態が特に厳しい領域（強冷却領域）、すなわち、換言すれば、スワール冷却量が特に大きい領域である一方、その周囲の部分は通常の冷却状態となる領域（通常冷却域）である。
このように本発明の実施の形態におけるポストグロー電圧決定用マップは、エンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjをパラメータとして、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却条件の厳しさの程度を表すマップとして見ることもできるものとなっている。

上述のようにして求められたポストグロー電圧におけるセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへ対する通電回路１０２による通電は、本発明の実施の形態においては、従来同様、ＰＷＭ制御による通電となっている。そのため、図４におけるポストグロー電圧は、実効値で表されるものである。また、図４において、ポストグロー電圧に代えてＰＷＭ制御による通電の際のデューティ比としても良い。

上述のようにしてポストグローが開始（図２のステップＳ１０２参照）されてから、先に算出されたポストグロー時間ｔpostが経過したと判定されると（図２のステップＳ１０４参照）、冷却状態が強冷却下で第１の所定時間ｔ１以上継続状態にあるか否かが判定されることとなる（図２のステップＳ１０６参照）。
すなわち、エンジン燃焼室（図示せず）内における冷却状態、換言すれば、スワール冷却量が特に大きい領域である先の図４に示された強冷却領域（所定の強冷却状態）に所定時間以上あるか否かが、図４に示されたポストグロー電圧決定用マップを用いて、この時点のエンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjから判定されることとなる。

そして、ステップＳ１０６において、強冷却領域に第１の所定時間ｔ１以上あると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、後述するステップＳ１０８の処理へ進む一方、強冷却領域に第１の所定時間ｔ１以上ある状態ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電が停止され、一連の処理が終了されて図示されないメインルーチンへ戻ることとなる（図２のステップＳ１１２参照）。
ここで、強冷却領域に第１の所定時間ｔ１以上ある状態ではないと判定された場合に通電停止とするのは、この場合の方が、強冷却領域にある場合に通電停止とする場合に比して、熱的ストレスが原因と考えられるセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの劣化が少ないという本願発明者の研究結果に基づくものである。

一方、ステップＳ１０８においては、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎが強冷却領域に第１の所定時間ｔ１以上あるとの判定（図２のステップＳ１０６参照）に基づいて、通電停止を行うには適さないとして、通電延長が行われることとなる。
すなわち、まず、所定のポストグロー延長電圧用マップを用いてポストグロー延長通電の際の電圧(以下「延長電圧」と称する)Ｖpost-extが求められる。そして、その求められた延長電圧Ｖpost-extで通電回路１０２によりセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電が延長されることとなる。

なお、先に述べたように、本発明の実施の形態においては、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電は、ＰＷＭ制御にる通電を行っているので、実際にポストグロー延長電圧用マップで求められるのは、通電の際のデューティ比となる。
また、所定のポストグロー延長電圧用マップは、エンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjをパラメータとして、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却状態を考慮して延長電圧Ｖpost-extが定められているもので、具体的には、先に説明したポストグロー電圧決定用マップと基本的に同様の考え方で設定されたものである。したがって、このポストグロー延長電圧用マップは、図４におけるＶ（Ｓeng,Ｑinj）をＶpost-ext（Ｓeng,Ｑinj）に置き換えたものとなり、強冷却領域についても先に図４で説明したと同一の領域となるものである。
なお、このポストグロー延長電圧用マップにおける個々の延長電圧Ｖpost-extは、シミュレーションや試験結果等に基づいて定めるのが好適である。
また、上述のようにポストグロー延長電圧用マップを用いて延長電圧Ｖpost-extを定めることに代えて、所定の電圧としても良い。

そして、ポストグロー延長通電は、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎのエンジン燃焼室（図示せず）内における冷却状態が通常冷却領域に、第２の所定時間ｔ２以上あると判定されるまで継続されるものとなっており（図２のステップＳ１１０参照）、通常冷却領域に第２の所定時間ｔ２以上あると判定されたところでセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電が停止されることとなる（図２のステップＳ１１２参照）。このように、冷却状態が通常冷却領域に遷移し、その状態が第２の所定時間ｔ２以上継続された後に通電停止とするのは、先に延長通電無しに通電停止とする際の条件（図２のステップＳ１０６）で説明したと同様に、熱的ストレスが軽減された状態となったところで通電を停止することで、熱的ストレスに起因するプラグ５０−１〜５０−ｎの劣化を抑圧するためである。

次に、図３には、インターメディエートグローのためのグロープラグ駆動制御処理の手順がサブルーチンフローチャートに示されており、以下、同図を参照しつつ、その内容について説明する。
電子制御ユニット１０１により処理が開始されると、最初に、インターメディエートグロー時間ｔintの算出が行われる（図３のステップＳ２００参照）。
ここで、本発明の実施の形態において、インターメディエートグロー時間ｔintは、大気温度やＤＰＦの差圧等を基に所定の演算式により算出されるものとなっている。なお、大気温度やＤＰＦの差圧は、図示されないセンサによって検出されてメインルーチン（図示せず）において実行されるエンジン動作制御処理において用いられるようになっているので、このステップＳ２００においては、これらを流用することで足りるものとなっている。

上述のようにしてインターメディエートグロー時間ｔintが算出された後は、インターメディエートグロー電圧Ｖintが決定されて、その電圧で通電回路１０２によりセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの通電が開始されて、インターメディエートグローが実行（インターメディエートグローＯＮ）されることとなる（図３のステップＳ２０２参照）。
ここで、インターメディエートグロー電圧Ｖintは、次述するような予め設定されたインターメディエートグロー電圧決定用マップを用いて定められるものとなっている。

本発明の実施の形態におけるインターメディエートグロー電圧決定用マップは、エンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjをパラメータとして、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却状態を考慮してインターメディエートグロー電圧が定められているもので、具体的には、先に説明したポストグロー電圧決定用マップと基本的に同様の考え方で設定されたものである。したがって、このインターメディエートグロー電圧決定用マップは、図４におけるＶ（Ｓeng,Ｑinj）をＶint（Ｓeng,Ｑinj）に置き換えたものとなり、強冷却領域についても先に図４で説明したと同一の領域となるものである。なお、このインターメディエートグロー電圧決定用マップにおけるの個々のインターメディエートグロー電圧Ｖintは、シミュレーションや試験結果等に基づいて定めるのが好適である。

上述のようにしてインターメディエートグローが開始（図３のステップＳ２０２）されてから、先に算出されたインターメディエートグロー時間ｔintが経過したと判定されると（図3のステップＳ２０４参照）、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却状態が強冷却下にあって、第３の所定時間ｔ３以上継続状態にあるか否かが判定されることとなる（図３のステップＳ２０６参照）。

ここで、冷却状態が強冷却下にあるか否かの判定は、この時点のエンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjからインターメディエートグロー電圧決定用マップを用いて決定される。すなわち、インターメディエートグロー電圧決定用マップにおけるインターメディエートグロー電圧Ｖintは、エンジン（図示せず）の燃焼室におけるセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎの冷却状態に対応したものとなっているため、この時点のエンジン回転速度Ｓengと燃料噴射量Ｑinjが、インターメディエートグロー電圧決定用マップのいずれの箇所に位置するのかは、先にポストグロー電圧決定用マップで説明したと同様に、冷却状態を表すこととなり（図４参照）、インターメディエートグロー電圧決定用マップの強冷却領域（所定の強冷却状態）か否かを判定することができる。

そして、ステップＳ２０６において、強冷却領域に第３の所定時間ｔ３以上あると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、後述するステップＳ２０８の処理へ進む一方、強冷却領域に第３の所定時間ｔ３以上ある状態ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電が停止され、一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる（図３のステップＳ２１２参照）。
ここで、強冷却領域に第３の所定時間ｔ３以上ある状態ではないと判定された場合に通電停止とするのは、この場合の方が、強冷却領域にある場合に通電停止とする場合に比して、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへ与える熱的ストレスが小さくて済むと考えられるからである。

一方、ステップＳ２０８においては、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎが強冷却領域に第３の所定時間ｔ３以上あるとの判定（図２のステップＳ２０６参照）に基づいて、通電停止を行うには適さないとして、インターメディエートグローの通電延長が行われることとなる。
すなわち、まず、所定のインターメディエートグロー延長電圧用マップを用いて延長通電の際の電圧(以下「延長電圧」と称する)Ｖint-extが求められる。そして、その求められた延長電圧Ｖint-extで通電回路１０２によりセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電が行われることとなる。ここで、所定のインターメディエートグロー延長電圧用マップは、先に図２のステップＳ１０８で説明したと同様に、ポストグロー電圧決定用マップと基本的に同様の考え方で設定されたものであるので、ここでの再度の詳細な説明は省略することとする。

そして、インターメディエートグロー延長通電は、セラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎのエンジン燃焼室（図示せず）内における冷却状態が通常冷却領域に、第４の所定時間ｔ４以上あると判定されるまで継続されるものとなっており（図３のステップＳ２１０参照）、通常冷却領域に第４の所定時間ｔ４以上あると判定されたところでセラミックグロープラグ５０−１〜５０−ｎへの通電が停止されることとなる（図３のステップＳ２１２参照）。
このように、冷却状態が通常冷却領域に遷移し、その状態が第４の所定時間ｔ４以上継続された後に通電停止とするのは、先にステップＳ１１０で説明したと同様の理由によるものである。

なお、本発明の実施の形態においては、セラミックグロープラグの駆動制御方法として説明したが、かかる駆動制御方法は、セラミックヒータを用いてグロープラグと類似の構造を有してなり、使用の際に周囲の冷却状態が種々変化するような発熱手段であれば、グロープラグに限定されることなく、同様に適用できるものである。

また、本発明の実施の形態においては、通電制御の実質的な処理へ進むタイミングを、時間で判定しているが（図２のステップＳ１００、Ｓ１０４、並びに、図３のステップＳ２００、Ｓ２０４参照）、時間以外の要素を用いるようにしても良い。例えば、エンジンがある運転状況に入った際に、通電オフのための処理（図２のステップＳ１０６以降の処理、又は、図３のステップＳ２０６以降の処理）へ進むようにしても好適である。

必要とされる最高温度を犠牲とすることなく、熱的ストレスの緩和を図り、信頼性の向上がなされており、良好な温度特性と信頼性が必要とされるディーゼルエンジンなどの始動補助のグロープラグに適用できる。

Claims (16)

1. グロープラグの通電を制御するグロープラグ駆動制御方法であって、
   前記グロープラグのポストグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合にポストグローの通電を停止することを特徴とするグロープラグ駆動制御方法。
2. 所定の強冷却状態は、スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であることを特徴とする請求項１記載のグロープラグ駆動制御方法。
3. スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であるか否かは、少なくともエンジン回転速度及び燃料噴射量と、スワール冷却量との予め定められた相関関係に基づいて、判定時におけるエンジン回転速度及び燃料噴射量から決定されることを特徴とする請求項２記載のブロープラグ駆動制御方法。
4. エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にあると判定された場合、予め定められたポストグロー延長電圧用マップによりポストグロー通電延長の際の電圧を求め、当該求められた電圧によりポストグローの通電延長を開始し、
   しかる後、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第２の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移していると判定された際に前記ポストグローの通電延長を停止する一方、
   エンジンの燃焼室内における冷却状態が第２の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移した状態にはないと判定された場合には、前記ポストグロー延長電圧用マップによりポストグロー通電延長の電圧を求め、当該求められた電圧によりポストグローの通電を延長することを繰り返してゆき、
   前記ポストグロー延長電圧用マップは、少なくともエンジン回転速度と燃料噴射量とに基づいて定められるエンジンの燃焼室内における冷却状態に応じて設定されたポストグローの通電延長用の電圧を、前記エンジン回転速度と燃料噴射量とをパラメータとして読み取り可能に構成されたものであることを特徴とする請求項３記載のブロープラグ駆動制御方法。
5. グロープラグの通電を制御するグロープラグ駆動制御方法であって、
   前記グロープラグのインターメディエートグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第３の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合にインターメディエートグローの通電を停止することを特徴とするグロープラグ駆動制御方法。
6. 所定の強冷却状態は、スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であることを特徴とする請求項５記載のグロープラグ駆動制御方法。
7. スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であるか否かは、少なくともエンジン回転速度及び燃料噴射量と、スワール冷却量との予め定められた相関関係に基づいて、判定時におけるエンジン回転速度及び燃料噴射量から決定されることを特徴とする請求項６記載のブロープラグ駆動制御方法。
8. エンジンの燃焼室内における冷却状態が第３の所定時間以上所定の強冷却状態にあると判定された場合、予め定められたインターメディエートグロー延長電圧用マップによりインターメディエートグロー通電延長の際の電圧を求め、当該求められた電圧によりインターメディエートグローの通電延長を開始し、
   しかる後、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第４の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移していると判定された際に前記インターメディエートグローの通電延長を停止する一方、
   エンジンの燃焼室内における冷却状態が第４の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移した状態にはないと判定された場合には、前記インターメディエートグロー延長電圧用マップによるインターメディエートグロー通電延長の電圧を求め、当該求められた電圧によりインターメディエートグローの通電を延長することを繰り返してゆき、
   前記インターメディエートグロー延長電圧用マップは、少なくともエンジン回転速度と燃料噴射量とに基づいて定められるエンジンの燃焼室内における冷却状態に応じて設定されたインターメディエートグローの通電延長用の電圧を、前記エンジン回転速度と燃料噴射量とをパラメータとして読み取り可能に構成されたものであることを特徴とする請求項７記載のブロープラグ駆動制御方法。
9. グロープラグの駆動制御を実行する電子制御ユニットと、
   前記電子制御ユニットにより実行されるグロープラグの駆動制御に応じて、前記グロープラグへの通電を行う通電回路とを具備してなるグロープラグ駆動制御装置であって、
   前記電子制御ユニットは、
   前記グロープラグのポストグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合に、前記通電回路に対してポストグローの通電を停止せしめるよう構成されてなることを特徴とするグロープラグ駆動制御装置。
10. 所定の強冷却状態は、スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であることを特徴とする請求項９記載のグロープラグ駆動制御装置。
11. 電子制御ユニットは、
    スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であるか否かを、少なくともエンジン回転速度及び燃料噴射量と、スワール冷却量との予め定められた相関関係に基づいて、判定時におけるエンジン回転速度及び燃料噴射量から判定するよう構成されてなることを特徴とする請求項１０記載のグロープラグ駆動制御装置。
12. 電子制御ユニットは、
    エンジンの燃焼室内における冷却状態が第１の所定時間以上所定の強冷却状態にあると判定された場合、予め定められたポストグロー延長電圧用マップによりポストグローの通電延長の際の電圧を求め、通電回路に対して当該求められた電圧によりポストグローの通電延長を開始せしめ、
    しかる後、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第２の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移していると判定された際に前記ポストグローの通電延長を停止せしめる一方、
    エンジンの燃焼室内における冷却状態が第２の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移した状態にはないと判定された場合には、前記ポストグロー延長電圧用マップによりポストグローの通電延長の電圧を求め、前記通電回路に対して当該求められた電圧によりポストグローの通電を延長せしめることを繰り返すよう構成されてなり、
    前記ポストグロー延長電圧用マップは、少なくともエンジン回転速度と燃料噴射量とに基づいて定められるエンジンの燃焼室内における冷却状態に応じて設定されたポストグローの通電延長用の電圧を、前記エンジン回転速度と燃料噴射量とをパラメータとして読み取り可能に構成されたものであることを特徴とする請求項１１記載のブロープラグ駆動制御装置。
13. グロープラグの駆動制御を実行する電子制御ユニットと、
    前記電子制御ユニットにより実行されるグロープラグの駆動制御に応じて、前記グロープラグへの通電を行う通電回路とを具備してなるグロープラグ駆動制御装置であって、
    電子制御ユニットは、
    グロープラグのインターメディエートグローの終了時において、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第３の所定時間以上所定の強冷却状態にはないと判定された場合に、通電回路に対してインターメディエートグローの通電を停止せしめるよう構成されてなることを特徴とするのブロープラグ駆動制御装置。
14. 所定の強冷却状態は、スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であることを特徴とする請求項１３記載のグロープラグ駆動制御装置。
15. 電子制御ユニットは、
    スワール冷却量が特に大きい領域にある状態であるか否かを、少なくともエンジン回転速度及び燃料噴射量と、スワール冷却量との予め定められた相関関係に基づいて、判定時におけるエンジン回転速度及び燃料噴射量から判定するよう構成されてなることを特徴とする請求項１４記載のグロープラグ駆動制御装置。
16. 電子制御ユニットは、
    エンジンの燃焼室内における冷却状態が第３の所定時間以上所定の強冷却状態にあると判定された場合、予め定められたインターメディエートグロー延長電圧用マップによりインターメディエートグローの通電延長の際の電圧を求め、通電回路に対して当該求められた電圧によりインターメディエートグローの通電延長を開始せしめ、
    しかる後、エンジンの燃焼室内における冷却状態が第４の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移していると判定された際に前記インターメディエートグローの通電延長を停止せしめる一方、
    エンジンの燃焼室内における冷却状態が第４の所定時間以上所定の強冷却状態から緩和された状態へ遷移した状態にはないと判定された場合には、前記インターメディエートグロー延長電圧用マップによりインターメディエートグローの通電延長の電圧を求め、前記通電回路に対して当該求められた電圧によりインターメディエートグローの通電を延長せしめることを繰り返すよう構成されてなり、
    前記インターメディエートグロー延長電圧用マップは、少なくともエンジン回転速度と燃料噴射量とに基づいて定められるエンジンの燃焼室内における冷却状態に応じて設定されたインターメディエートグローの通電延長用の電圧を、前記エンジン回転速度と燃料噴射量とをパラメータとして読み取り可能に構成されたものであることを特徴とする請求項１５記載のブロープラグ駆動制御装置。

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