JP5155964B2 - グロープラグの通電制御装置及び発熱システム - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
〔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。
〔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。
〔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。
〔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。
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)。
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。 - 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1に記載のグロープラグの通電制御装置。
- 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1又は2に記載のグロープラグの通電制御装置。 - 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。
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