(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御機器内に配置されるヒータ（１０）を制御するヒータ制御回路であって、
電源とグランドとの間に配置されて、前記ヒータに対して直列に接続されるＭＯＳトランジスタ（２０）と、
前記電源とグランドとの間で前記ヒータおよび前記ＭＯＳトランジスタを通して駆動電流が流れるように前記ＭＯＳトランジスタを制御する第１の制御手段（Ｓ１００）と、
前記第１の制御手段により前記ヒータおよび前記ＭＯＳトランジスタに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子との間のＯＮ抵抗の値を記憶する記憶手段（４０）と、
前記第１の制御手段により前記ヒータおよび前記ＭＯＳトランジスタに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタのグランド側端子と電源側端子との間の電位差を検出する第１の電位差検出手段（Ｓ１１０）と、
前記第１の電位差検出手段により算出される電位差と前記記憶手段に記憶されるＯＮ抵抗の値とを用いて前記ＭＯＳトランジスタのグランド側端子および電源側端子間に流れる電流を、前記ヒータに流れる駆動電流として算出する電流算出手段（Ｓ１３０）と、を備え、
前記第１の電位差算出手段（Ｓ１３０）は、前記第１の制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランドとの間の第１の電位差（ＶA）を検出するとともに、前記第１の制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタのグランド側端子とグランドとの間の第２の電位差（ＶB）を検出し、前記第１の電位差（ＶA）から前記第２の電位差（ＶB）を引いた差分を、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子と前記グランド側端子との間の電位差（ＶA−ＶB）として求めるものであり、
前記記憶手段に記憶される抵抗値、および前記第１、第２の電位差（ＶA、ＶB）に基づいて前記第１の制御手段により前記ヒータに前記駆動電流を流したときの前記ヒータの抵抗値を算出し、前記ヒータに前記駆動電流を流したときの前記ヒータの温度（ＴRh）を前記ヒータの抵抗値に基づいて求める温度算出手段（Ｓ１３０Ａ）を備えることを特徴とするヒータ駆動回路。
【請求項２】
前記第１の制御手段は、前記ヒータの目標温度に前記温度算出手段の算出温度を近づけるように前記駆動電流を調整するために、前記ＭＯＳトランジスタを制御することを特徴とする請求項１に記載のヒータ駆動回路。
【請求項３】
前記第１の電位差検出手段による前記電位差の検出に先だって、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間に一定電流を流すための定電流源（１０Ａ）が前記ヒータ（１０）に代えて配置された場合に、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間の電位差を検出する第２の電位差検出手段（Ｓ２１０、Ｓ２２０）と、
前記第２の電位差検出手段により検出される電位差と前記定電流源によって前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間に流される電流値とに基づいて、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間に一定電流が流れるときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間のＯＮ抵抗の値を算出する第１の抵抗値算出手段（Ｓ２６０）と、
前記第１の抵抗値算出手段により算出されるＯＮ抵抗の値を前記記憶手段に保持させる第１の抵抗値保持手段（Ｓ２７０）と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載のヒータ駆動回路。
【請求項４】
前記第２の電位差検出手段（Ｓ２１０、Ｓ２２０）は、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間の電位差を繰り返し検出するものであり、
前記第２の電位差検出手段によって前回検出された電位差と前記第２の電位差検出手段によって今回検出された電位差との間の偏差が所定範囲内に入るか否かを判定することにより、前記ＭＯＳトランジスタの温度が飽和したか否かを判定する判定手段（Ｓ２５０）を備え、
前記第１の抵抗値算出手段（Ｓ２６０）は、前記前回検出された電位差と前記今回検出された電位差との間の偏差が所定範囲内に入ると前記判定手段（Ｓ２５０）が判定した場合において前記今回検出された電位差を用いて前記ＯＮ抵抗の値を算出することを特徴とする請求項３に記載のヒータ駆動回路。
【請求項５】
前記制御機器は、車載制御機器であることを特徴とする請求項２に記載のヒータ駆動回路。
【請求項６】
前記第１の電位差検出手段による前記電位差の検出に先だって、前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンして前記電源とグランドとの間で前記ヒータおよび前記ＭＯＳトランジスタに電流を流す第２の制御手段（Ｓ２００Ａ）と、
前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランドとの間の第１の電位差（ＶA’’）と、前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときの前記ＭＯＳトランジスタのグランド側端子とグランドとの間の第２の電位差（ＶB’’）とを検出する第３の電位差検出手段（Ｓ２１０、Ｓ２２０）と、
前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときに、前記車載制御機器に隣接して配置されている他の車載機器に配置される温度センサ（６１、６２）によって、前記他の車載機器の温度を前記ＭＯＳトランジスタの雰囲気温度（Ｔａ）として検出する第１の温度検出手段（Ｓ３００ａ）と、
前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間のＯＮ抵抗の値（Ｒon2@Ta）を、前記第３の電位差検出手段により検出される第１、第２の電位差（ＶA’’、ＶB’’）、および前記第１の温度検出手段の検出温度（Ｔａ）に基づいて算出する第２の抵抗値算出手段（Ｓ２６５）と、
前記第２の抵抗値算出手段（Ｓ２６５）により算出されるＯＮ抵抗の値に基づいて、前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間のＯＮ抵抗の値（ＲON2@T）を算出する第３の抵抗値算出手段（Ｓ２６７）と、
前記第３の抵抗値算出手段（Ｓ２６７）により算出されるＯＮ抵抗の値（ＲON2@T）を前記記憶手段に保持させる第２の保持手段（Ｓ２７０）と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載のヒータ駆動回路。
【請求項７】
前記第３の抵抗値算出手段（Ｓ２６７）は、
前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタの温度を予め決められた一定温度（Ｔ）として、前記一定温度（Ｔ）から前記第１の温度検出手段の検出温度（Ｔａ）を引いた差分（Ｔ−Ｔａ）に対応する前記第２の抵抗値算出手段の算出値の補正値を算出し、この算出した補正値を前記第２の抵抗値算出手段の算出値に加算した値（ＲON3）を、前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗の値として算出することを特徴とする請求項６に記載のヒータ駆動回路。
【請求項８】
前記制御機器は、自動車のエンジンルーム内に配置されており、
前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）を、前記エンジンルーム内の走行用エンジンの吸気温度を検出する吸気温センサ（６１）の検出温度と前記走行用エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ（６２）の検出温度とに基づいて求める温度推定手段（Ｓ３００ｂ）を備えており、
前記第３の抵抗値算出手段は、前記温度推定手段により求められる推定温度（Ｔh）から前記ＭＯＳトランジスタの雰囲気温度（Ｔａ）を引いた差分（Ｔh−Ｔａ）に対応する前記第２の抵抗値算出手段の算出値の補正値を算出し、この算出した補正値を前記第２の抵抗値算出手段の算出値に加算した値（ＲON3）を、前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗の値として算出することを特徴とする請求項６に記載のヒータ駆動回路。
【請求項９】
自動車のエンジンルーム内の制御機器内に配置されるヒータ（１０）を制御するヒータ制御回路であって、
電源とグランドとの間に配置されて、前記ヒータに対して直列に接続されるＭＯＳトランジスタ（２０）と、
前記電源と前記グランドとの間で前記ヒータおよび前記ＭＯＳトランジスタを通して駆動電流が流れるように前記ＭＯＳトランジスタを制御する制御手段（Ｓ１００）と、
前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランドとの間の第１の電位差（ＶA）を求め、かつ前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタのグランド側端子とグランドとの間の第２の電位差（ＶB）を求めるとともに、前記第１の電位差から前記第２の電位差を引いた差分（ＶA−ＶB）を求める電位差算出手段（Ｓ１１０）と、
前記電位差算出手段により算出される差分（ＶA−ＶB）を前記第１の電位差（ＶA）を予め決められた一定値としたときの前記ＭＯＳトランジスタのオン電圧（ＶA-B@16V）に変換する変換手段と、
前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）を、前記エンジンルーム内の走行用エンジンの吸気温度を検出する吸気温センサ（６１）の検出温度と前記走行用エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ（６２）の検出温度とに基づいて求める温度推定手段（Ｓ３００ｂ）と、
前記オン電圧（ＶA-B@16V）、前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ヒータの温度、および前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）が１対１対１で特定されるように前記ヒータの温度、前記オン電圧（ＶA-B@16V）、および前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）の関係を記憶するための変換テーブルと、
前記変換テーブルにおいて、前記オン電圧（ＶA-B@16V）および前記温度推定手段により算出される推定温度（Ｔh）に対応する前記ヒータの温度を特定するヒータ温度特定手段（Ｓ２６９）と、を備え、
前記ＭＯＳトランジスタのオン電圧（ＶA-B@16V）は、前記制御手段により前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間に前記駆動電流を流したときの前記電源側端子とグランド側端子との間の電位差であることを特徴とするヒータ駆動回路。
【請求項１０】
前記第１の制御手段は、前記ヒータ温度特定手段により特定される前記ヒータの温度を前記ヒータの目標温度に近づけるように前記駆動電流を調整するために、前記ＭＯＳトランジスタを制御することを特徴とする請求項９に記載のヒータ駆動回路。
【請求項１１】
前記温度推定手段（Ｓ３００ｂ）は、前記吸気温センサ（６１）の検出温度（Ｔha）に第１の係数（Ｒ１）を掛けた第１の値（Ｔha×Ｒ１）と、前記水温センサ（６２）の検出温度（Ｔhw）に第２の係数（Ｒ２）を掛けた第２の値（Ｔhw×Ｒ２）とを加算した値を前記ＭＯＳトランジスタの設置位置の温度として算出して、この算出した温度に温度補正値（Ｔα）を足した値を、前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）として求めるものであり、
前記ＭＯＳトランジスタの設置位置が前記エンジンルーム内のうち先頭に近いほど前記第１の係数を大きくし、かつ前記第２の係数を小さくし、前記ＭＯＳトランジスタの設置位置が前記エンジンに近いほど前記第１の係数を小さくし、かつ前記第２の係数を大きくすることを特徴とする請求項９または１０に記載のヒータ駆動回路。
【請求項１２】
前記制御機器は、エタノールおよびガソリンの混合物、或いはエタノールを燃料として使用するＦＦＶ用エンジンの燃料噴射装置であり、
前記ヒータは、前記燃料噴射装置内において前記燃料に熱を加えることを特徴とする請求項１ないし１１のうちいずれか１つに記載のヒータ駆動回路。
【請求項１３】
前記ヒータ（１０）は、セラミックヒータであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のヒータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置内のヒータを制御するヒータ駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガソリンおよびエタノール等の混合燃料、或いはエタノールを燃料として使用するＦＦＶ用エンジン（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ−Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）では、ヒータにより燃料を加熱してからエンジンの筒内へ噴くことで、燃料の低温の始動性を確保したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、燃料の加熱手段としては、燃料噴射装置内にヒータを設けて、このヒータによりエンジンの筒内へ噴出する燃料を加熱するものがある（特許文献２および特許文献３参照）。
【０００４】
ヒータ駆動回路によりヒータを制御する際にヒータ駆動回路においてヒータに流れる駆動電流の検出方法としては、電源とグランドとの間にヒータと直列接続した電流検出用抵抗素子を設け、この電流検出用抵抗素子の両端子間の電位差により電流値を検出する方式が広く一般的に用いられている（特許文献４および特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−４２４１７号公報
【特許文献２】特許３５７３４６８号明細書
【特許文献３】特開２００５−１１３７８２
【特許文献４】特開平７−０７７５４６号公報
【特許文献５】特開平４−３１７２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者等は、ＦＦＶ用エンジンに燃料を噴出する燃料噴射装置内のヒータを制御するために、電流検出用抵抗素子を用いてヒータの駆動電流を検出することを検討したところ、ヒータに大きな駆動電流が流れる場合には、電流検出用抵抗素子の許容電力を大きくすることが必要になる。このため、電流検出用抵抗素子の体格の大型化、および高コスト化を招くといった問題が生じる。
【０００７】
このような問題は、燃料噴射装置以外の各種の制御装置内のヒータを制御するヒータ駆動回路にも生じる。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータの温度を求めることを第１の目的とし、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータの温度を制御することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、制御機器内に配置されるヒータ（１０）を制御するヒータ制御回路であって、
電源とグランドとの間に配置されて、ヒータに対して直列に接続されるＭＯＳトランジスタ（２０）と、
電源とグランドとの間でヒータおよびＭＯＳトランジスタを通して駆動電流が流れるようにＭＯＳトランジスタを制御する第１の制御手段（Ｓ１００）と、
第１の制御手段によりヒータおよびＭＯＳトランジスタに駆動電流を流したときのＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子との間のＯＮ抵抗の値を記憶する記憶手段（４０）と、
第１の制御手段によりヒータおよびＭＯＳトランジスタに駆動電流を流したときのＭＯＳトランジスタのグランド側端子と電源側端子との間の電位差を検出する第１の電位差検出手段（Ｓ１１０）と、
第１の電位差検出手段により算出される電位差と記憶手段に記憶されるＯＮ抵抗の値とを用いてＭＯＳトランジスタのグランド側端子および電源側端子間に流れる電流を、ヒータに流れる駆動電流として算出する電流算出手段（Ｓ１３０）と、を備え、
第１の電位差算出手段（Ｓ１３０）は、第１の制御手段によりヒータに駆動電流を流したときのＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランドとの間の第１の電位差（ＶA）を検出するとともに、第１の制御手段によりヒータに駆動電流を流したときのＭＯＳトランジスタのグランド側端子とグランドとの間の第２の電位差（ＶB）を検出し、第１の電位差（ＶA）から第２の電位差（ＶB）を引いた差分を、ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間の電位差（ＶA−ＶB）として求めるものであり、
記憶手段に記憶される抵抗値、および第１、第２の電位差（ＶA、ＶB）に基づいて第１の制御手段によりヒータに駆動電流を流したときのヒータの抵抗値を算出し、ヒータに駆動電流を流したときのヒータの温度（ＴRh）をヒータの抵抗値に基づいて求める温度算出手段（Ｓ１３０Ａ）を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、記憶手段に記憶されるＯＮ抵抗、および電位差算出手段により算出される電位差を用いることにより、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータに流れる駆動電流の値を求めることができる。このため、ヒータの抵抗値と駆動電流とを用いることにより、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータの温度（ＴRh）を算出することができる。
【００１４】
具体的には、温度算出手段（Ｓ１３０Ａ）は、
記憶手段に記憶される抵抗値をＲONとし、第１の電位差をＶAとし、第２の電位差をＶBとし、ヒータの抵抗値をＲhとしたときに、ＲON、ＶA、ＶBを
Ｒh＝｛（ＶA−ＶB）／ＶB｝×ＲON  に代入してヒータの抵抗値を算出し、
基準温度をＴ0とし、ヒータの温度が基準温度であるときのヒータの抵抗値をＲ0とし、ヒータにおいて温度変化による抵抗値の変化を示す温度係数［Ω／℃]をσhtとし、ヒータの温度をＴRhとし、Ｒh、およびＴ0、Ｒ0、σhtを  ＴRh＝（（Ｒh／Ｒ0）−１））／σht＋Ｔ0に代入してヒータの温度を算出する。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、前記第１の制御手段は、前記ヒータの目標温度に前記温度算出手段の算出温度を近づけるように前記駆動電流を調整するために、前記ＭＯＳトランジスタを制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、電流検出用抵抗素子を用いることなく、温度算出手段の算出温度を用いることにより、ヒータの温度を制御することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、前記第１の電位差検出手段による前記電位差の検出に先だって、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間に一定電流を流すための定電流源（１０Ａ）が前記ヒータ（１０）に代えて配置された場合に、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間の電位差を検出する第２の電位差検出手段（Ｓ２１０、Ｓ２２０）と、
前記第２の電位差検出手段により検出される電位差と前記定電流源によって前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間に流される電流値とに基づいて、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間に一定電流が流れるときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子およびグランド側端子間のＯＮ抵抗の値を算出する第１の抵抗値算出手段（Ｓ２６０）と、
前記第１の抵抗値算出手段により算出されるＯＮ抵抗の値を前記記憶手段に保持させる第１の抵抗値保持手段（Ｓ２７０）と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、前記第２の電位差検出手段（Ｓ２１０、Ｓ２２０）は、前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間の電位差を繰り返し検出するものであり、
前記第２の電位差検出手段によって前回検出された電位差と前記第２の電位差検出手段によって今回検出された電位差との間の偏差が所定範囲内に入るか否かを判定することにより、前記ＭＯＳトランジスタの温度が飽和したか否かを判定する判定手段（Ｓ２５０）を備え、
前記第１の抵抗値算出手段（Ｓ２６０）は、前記前回検出された電位差と前記今回検出された電位差との間の偏差が所定範囲内に入ると前記判定手段（Ｓ２５０）が判定した場合において前記今回検出された電位差を用いて前記ＯＮ抵抗の値を算出することを特徴とする。
【００１９】
具体的には、第１の抵抗値算出手段は、
ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間に一定電流が流れるときのＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間の抵抗値をＲONとし、第２の電位差検出手段により検出される電位差を（ＶA’−ＶB’）とし、定電流源によりＭＯＳトランジスタのグランド側端子および電源側端子間に流れる一定電流をＩconstとし、（ＶA’−ＶB’）、およびＩconstを、ＲON＝（ＶA’−ＶB’）／Ｉconstに代入することにより、ＲONを算出する。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、前記制御機器は、車載制御機器であることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、前記第１の電位差検出手段による前記電位差の検出に先だって、前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンして前記電源とグランドとの間で前記ヒータおよび前記ＭＯＳトランジスタに電流を流す第２の制御手段（Ｓ２００Ａ）と、
前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランドとの間の第１の電位差（ＶA’’）と、前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときの前記ＭＯＳトランジスタのグランド側端子とグランドとの間の第２の電位差（ＶB’’）とを検出する第３の電位差検出手段（Ｓ２１０、Ｓ２２０）と、
前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときに、前記車載制御機器に隣接して配置されている他の車載機器に配置される温度センサ（６１、６２）によって、前記他の車載機器の温度を前記ＭＯＳトランジスタの雰囲気温度（Ｔａ）として検出する第１の温度検出手段（Ｓ３００ａ）と、
前記第２の制御手段により前記ＭＯＳトランジスタを一定期間だけオンしたときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間のＯＮ抵抗の値（Ｒon2＠Ta）を、前記第３の電位差検出手段により検出される第１、第２の電位差（ＶA’’、ＶB’’）、および前記第１の温度検出手段の検出温度（Ｔａ）に基づいて算出する第２の抵抗値算出手段（Ｓ２６５）と、
前記第２の抵抗値算出手段（Ｓ２６５）により算出されるＯＮ抵抗の値に基づいて、前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間のＯＮ抵抗の値（ＲON2@T）を算出する第３の抵抗値算出手段（Ｓ２６７）と、
前記第３の抵抗値算出手段（Ｓ２６７）により算出されるＯＮ抵抗の値（ＲON2@T）を前記記憶手段に保持させる第２の保持手段（Ｓ２７０）と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、前記第３の抵抗値算出手段（Ｓ２６７）は、
前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタの温度を予め決められた一定温度（Ｔ）として、前記一定温度（Ｔ）から前記第１の温度検出手段の検出温度（Ｔａ）を引いた差分（Ｔ−Ｔａ）に対応する前記第２の抵抗値算出手段の算出値の補正値を算出し、この算出した補正値を前記第２の抵抗値算出手段の算出値に加算した値（ＲON3）を、前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗の値として算出することを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、前記制御機器は、自動車のエンジンルーム内に配置されており、
前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）を、前記エンジンルーム内の走行用エンジンの吸気温度を検出する吸気温センサ（６１）の検出温度と前記走行用エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ（６２）の検出温度とに基づいて求める温度推定手段（Ｓ３００ｂ）を備えており、
前記第３の抵抗値算出手段は、前記温度推定手段により求められる推定温度（Ｔh）から前記ＭＯＳトランジスタの雰囲気温度（Ｔａ）を引いた差分（Ｔh−Ｔａ）に対応する前記第２の抵抗値算出手段の算出値の補正値を算出し、この算出した補正値を前記第２の抵抗値算出手段の算出値に加算した値（ＲON3）を、前記第１の制御手段により前記ヒータの温度を制御するときの前記ＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗の値として算出することを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明では、自動車のエンジンルーム内の制御機器内に配置されるヒータ（１０）を制御するヒータ制御回路であって、
電源とグランドとの間に配置されて、前記ヒータに対して直列に接続されるＭＯＳトランジスタ（２０）と、
前記電源と前記グランドとの間で前記ヒータおよび前記ＭＯＳトランジスタを通して駆動電流が流れるように前記ＭＯＳトランジスタを制御する制御手段（Ｓ１００）と、
前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランドとの間の第１の電位差（ＶA）を求め、かつ前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタのグランド側端子とグランドとの間の第２の電位差（ＶB）を求めるとともに、前記第１の電位差から前記第２の電位差を引いた差分（ＶA−ＶB）を求める電位差算出手段（Ｓ１１０）と、
前記電位差算出手段により算出される差分（ＶA−ＶB）を前記第１の電位差（ＶＡ）を予め決められた一定値としたときの前記ＭＯＳトランジスタのオン電圧（ＶA-B@16V）に変換する変換手段と、
前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）を、前記エンジンルーム内の走行用エンジンの吸気温度を検出する吸気温センサ（６１）の検出温度と前記走行用エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ（６２）の検出温度とに基づいて求める温度推定手段（Ｓ３００ｂ）と、
前記オン電圧（ＶA-B@16V）、前記制御手段により前記ヒータに駆動電流を流したときの前記ヒータの温度、および前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）が１対１対１で特定されるように前記ヒータの温度、前記オン電圧（ＶA-B@16V）、および前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）の関係を記憶するための変換テーブルと、
前記変換テーブルにおいて、前記オン電圧（ＶA-B@16V）および前記温度推定手段により算出される推定温度（Ｔh）に対応する前記ヒータの温度を特定するヒータ温度特定手段（Ｓ２６９）と、を備え、
前記ＭＯＳトランジスタのオン電圧（ＶA-B@16V）は、前記制御手段により前記ＭＯＳトランジスタの電源側端子とグランド側端子との間に前記駆動電流を流したときの前記電源側端子とグランド側端子との間の電位差であることを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、変換テーブル、変換手段の算出値、および温度推定手段の算出温度を用いることにより、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータの温度を算出することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明では、前記第１の制御手段は、前記ヒータ温度特定手段により特定される前記ヒータの温度を前記ヒータの目標温度に近づけるように前記駆動電流を調整するために、前記ＭＯＳトランジスタを制御することを特徴とする。
【００２７】
請求項１０に係る発明によれば、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータ温度特定手段により特定される前記ヒータの温度を用いることにより、ヒータの温度を制御することができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明では、前記温度推定手段（Ｓ３００ｂ）は、前記吸気温センサ（６１）の検出温度（Ｔha）に第１の係数（Ｒ１）を掛けた第１の値（Ｔha×Ｒ１）と、前記水温センサ（６２）の検出温度（Ｔhw）に第２の係数（Ｒ２）を掛けた第２の値（Ｔhw×Ｒ２）とを加算した値を前記ＭＯＳトランジスタの設置位置の温度として算出して、この算出した温度に温度補正値（Ｔα）を足した値を、前記ＭＯＳトランジスタの推定温度（Ｔh）として求めるものであり、
前記ＭＯＳトランジスタの設置位置が前記エンジンルーム内のうち先頭に近いほど前記第１の係数を大きくし、かつ前記第２の係数を小さくし、前記ＭＯＳトランジスタの設置位置が前記エンジンに近いほど前記第１の係数を小さくし、かつ前記第２の係数を大きくすることを特徴とする。
【００２９】
具体的には、第２の抵抗値算出手段（Ｓ２６５）は、
第３の電位差検出手段により検出される第１、第２の電位差をＶA’’、ＶB’’とし、第１の温度検出手段の検出温度をＴaとし、ＭＯＳトランジスタの温度が温度ＴａであるときのＯＮ抵抗をＲON2@Taとし、ヒータの抵抗値をＲ0とし、ＲON2@Ta＝（（（Ｔa−Ｔ0）×σht＋１）×Ｒ0）／（（ＶA’’−ＶB’’）／ＶB’’）に、ＶA’’、ＶB’’、Ｔa、Ｔ0、σht、Ｒ0を代入してＲON2@Taを算出する。
【００３０】
第３の抵抗値算出手段（Ｓ２６７）は、温度変化に対するＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗の値の変化を示す温度係数をσMOS［Ω／℃]とし、第１の制御手段によりヒータの温度を制御するときのＭＯＳトランジスタの温度をＴとし、第１の制御手段によりヒータを制御する際のＭＯＳトランジスタＯＮ抵抗をＲON2@Tとし、ＲON2@Ta、Ｔ、Ｔa、およびσMOSをＲON2@T＝ＲON2@Ta＋（Ｔ−Ｔa）×σMOSに代入してＲON2@Tを算出する。
【００３１】
請求項１２に記載の発明では、前記制御機器は、エタノールおよびガソリンの混合物、或いはエタノールを燃料として使用するＦＦＶ用エンジンの燃料噴射装置であり、前記ヒータは、前記燃料噴射装置内において前記燃料に熱を加えることを特徴とする。
【００３２】
請求項１３に記載の発明では、前記ヒータ（１０）は、セラミックヒータであることを特徴とする。
【００３３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態における車載ヒータ駆動回路の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるマイクロコンピュータの電流算出処理を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態における車載ヒータ駆動回路の作動を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態におけるマイクロコンピュータの温度制御処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態における車載ヒータ駆動回路の作動を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態における車載ヒータ駆動回路の構成を示す図である。
【図７】第３実施形態におけるマイクロコンピュータのＯＮ抵抗計測処理を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態における車載ヒータ駆動回路の作動を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態における車載ヒータ駆動回路の構成を示す図である。
【図１０】第４実施形態におけるマイクロコンピュータのＯＮ抵抗計測処理、および雰囲気温度計測処理を示すフローチャートである。
【図１１】第４実施形態における車載ヒータ駆動回路の作動を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第５実施形態における車載ヒータ駆動回路の構成を示す図である。
【図１３】第５実施形態におけるマイクロコンピュータのヒータ温度制御処理、およびＭＯＳ温度計測処理を示すフローチャートである。
【図１４】第５実施形態におけるヒータの温度を求めるための変換テーブルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３６】
（第１実施形態）
図１に、本発明に係る車載ヒータ駆動回路１の第１実施形態の回路構成を示す。  車載ヒータ駆動回路１は、ＦＦＶ用エンジン用の燃料噴射装置内のヒータ１０の温度を制御するものである。ＦＦＶ用エンジンとは、ガソリンおよびエタノール等の混合燃料、或いはエタノールを燃料として使用するエンジンのことである。
【００３７】
ヒータ１０は、ＰＣＴヒータ等のセラミックヒータからなるヒータ負荷である。本実施形態のヒータ１０は、電源Ｖｄｄとグランド５０との間に配置されて、燃料噴射装置（制御機器）内の燃料を加熱するものである。電源Ｖｄｄは、ヒータ１０に電力を供給するためのヒータ用電源である。
【００３８】
具体的には、車載ヒータ駆動回路１は、ｎＭＯＳトランジスタ２０、マイクロコンピュータ３０、および不揮発メモリ４０を備える。
【００３９】
ｎＭＯＳトランジスタ２０は、電源Ｖｄｄとヒータ１０との間に配置されて、電源Ｖｄｄとヒータ１０との間を接続、或いは開放する。マイクロコンピュータ３０は、ＣＰＵ、メモリ以外に、ＰＷＭ出力ポート３１、Ａ／Ｄ入力ポート３２、３３、メモリ通信ポート３４ａ、３４ｂを有する周知のものであって、後述するように、ヒータ１０に流れる駆動電流を算出する電流算出処理を実行する。
【００４０】
本実施形態のＰＷＭ出力ポート３１は、所望のＤｕｔｙ比のＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０に出力するポートである。Ｄｕｔｙ比とは、ｎＭＯＳトランジスタ２０のオン期間とオフ期間とからなる一定周期においてオン期間が占める割合のことである。
【００４１】
Ａ／Ｄ入力ポート３２は、電源ＶｄｄとｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン端子との間のＡ点２１とグランド５０との間の電圧ＶAをサンプリングするために、Ａ点から電圧ＶAを取り込むポートである。
【００４２】
Ａ／Ｄ入力ポート３３は、ｎＭＯＳトランジスタ２０のソース端子とヒータ１０の間のＢ点２２とグランド５０との間の電圧ＶBをサンプリングするために、Ｂ点から電圧ＶBを取り込むポートである。
【００４３】
不揮発メモリ４０には、電力供給を停止しても記憶データが消えないフラッシュメモリなどの半導体メモリであって、ヒータ１０に通電する際のｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗の値が予め記憶されている。不揮発メモリ４０は、マイクロコンピュータのメモリ通信ポート３４ａ、３４ｂに接続されている。
【００４４】
なお、図中符号Ｖｓｓは、マイクロコンピュータ３０や不揮発メモリ４０に電力を供給する電源である。
【００４５】
次に、本実施形態の車載ヒータ駆動回路１の作動について説明する。
【００４６】
図２は、マイクロコンピュータ３０によるヒータ１０の電流算出処理の詳細を示すフローチャートである。マイクロコンピュータ３０は、イグニッションスイッチＩＧがオンされたときに、電流算出処理の実行を開始する。電流算出処理は、繰り返し実行される。
【００４７】
まず、ステップＳ１００において、予め決められたＤｕｔｙ比を、例えば５０％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。このことにより、一周期のうちの半分の期間でｎＭＯＳトランジスタ２０がオンし、残りの半分の期間でｎＭＯＳトランジスタ２０がオフする。
【００４８】
ここで、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンすることに伴って、電源Ｖｄｄとグランド５０との間でｎＭＯＳトランジスタ２０およびヒータ１０を通して駆動電流が流れる。
【００４９】
次に、ステップＳ１１０において、Ａ点２１からＡ／Ｄ入力ポート３２に与えられる電圧ＶAをアナログ／デジタル変換して第１のデジタルデータを取得する。これに加えて、Ｂ点２２からＡ／Ｄ入力ポート３３に与えられる電圧ＶBをアナログ／デジタル変換して第２のデジタルデータを取得する。
【００５０】
次に、ステップＳ１２０において、第２のデジタルデータに基づいてｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているか否かを判定する。例えば、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオフしているときには、電圧ＶBが零（すなわち、グランド電圧）に等しい値（或いは、近い値）になる一方、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているときには、電圧ＶBが零よりも大きな値になる。
【００５１】
そこで、ステップＳ１２０において、電圧ＶBが所定値以上であるか否かを判定することにより、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているか否かについて判定する。本実施形態の所定値としては、零以上の値が設定されている。
【００５２】
このとき、電圧ＶBが所定値未満であるときにはｎＭＯＳトランジスタ２０がオフしているとして、ステップＳ１２０においてＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１０に戻り、電圧ＶA、ＶBをそれぞれアナログ／デジタル変換する。その後、ステップＳ１２０においてＹＥＳと判定するまで、ステップＳ１２０のＮＯ判定処理、およびステップＳ１１０のＡ／Ｄ変換処理を繰り返す。
【００５３】
その後、電圧ＶBが所定値以上になると、ステップＳ１２０においてｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているとしてＹＥＳと判定する。すると、次のステップＳ１３０において、上記ステップＳ１２０でＹＥＳと判定した直前のステップＳ１１０で取得した第１、第２のデジタルデータに基づいて、ヒータ１０（すなわち、ｎＭＯＳトランジスタ２０のソース−ドレイン間）に流れる駆動電流Ｉhを次の数式１により算出する。
【００５４】
Ｉh＝（ＶA−ＶB）／ＲON・・・・・・（数式１）
ここで、ＶAは、ｎＭＯＳトランジスタ２０のソース−ドレイン間に駆動電流が流れているときの第１の電圧である。ＶBは、ｎＭＯＳトランジスタ２０のソース−ドレイン間に駆動電流が流れているときの第２の電圧である。ＲONは、不揮発メモリ４０に記憶されているＯＮ抵抗値である。
【００５５】
次に、本実施形態における車載ヒータ駆動回路の具体的な作動について説明する。図３は、本実施形態における車載ヒータ駆動回路１の作動を示すタイミングチャートである。
【００５６】
図３において（ａ）はｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ／ＯＦＦのタイミング、（ｂ）はＡ点２１とグランド５０との間での電圧ＶA、（ｃ）はＢ点とグランド５０との間での電圧ＶB、（ｄ）電圧ＶA、ＶBの検出タイミング（サンプリングタイミング）、（ｅ）はＡ点とＢ点との間の電位差（ＶA−ＶB）、（ｆ）はヒータ１０の駆動電流の算出値（図中ヒータ電流の算出値と記す）である。図３中のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５はそれぞれ一周期を四分割した期間である。
【００５７】
まず、期間Ｔ１では、ｎＭＯＳトランジスタ２０をオフしている。このとき、電源Ｖｄｄからヒータ１０に電流が流れていない。
【００５８】
次の期間Ｔ２では、マイクロコンピュータ３０がｎＭＯＳトランジスタ２０をオンする。このため、電源ＶｄｄからｎＭＯＳトランジスタ２０およびヒータ１０を通してグランド５０に駆動電流が流れる。これに伴い、ヒータ１０に駆動電流が流れることでＡ点２１とＢ点２２との電位差が小さくなる（図３（ｅ）参照）。  このとき、マイクロコンピュータ３０がＡ／Ｄ入力ポート３２、３３より電圧ＶA、ＶBを取り込み、この取り込んだＶA、ＶBに基づいて上述の如く数式１により駆動電流（ヒータ電流）Ｉhを算出する。
【００５９】
次の期間Ｔ３では、期間Ｔ２と同様、マイクロコンピュータ３０がｎＭＯＳトランジスタ２０をオンする。このため、マイクロコンピュータ３０がＡ／Ｄ入力ポート３２、３３より電圧ＶA、ＶBを取り込み、この取り込んだＶA、ＶBに基づいて上述の如く数式１により駆動電流Ｉhを算出する。
【００６０】
次の期間Ｔ４では、マイクロコンピュータ３０がｎＭＯＳトランジスタ２０をオフする。このため、電源ＶｄｄからｎＭＯＳトランジスタ２０およびヒータ１０を通してグランド５０に電流が流れない。Ａ点２１とＢ点２２との電位差が大きくなる（図３（ｅ）参照）。
【００６１】
このとき、マイクロコンピュータ３０がＡ／Ｄ入力ポート３２、３３より電圧ＶA、ＶBを取り込み、この取り込んだＶBが零（ＧＮＤ電圧）と等しい（或いは近い値）となるため、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオフの状態であるとして図２中のステップＳ１２０でＮＯと判定する。この場合、再び、ステップＳ１１０のＡ／Ｄ変換処理を実施する。
【００６２】
次の期間Ｔ５では、期間Ｔ４と同様に、マイクロコンピュータ３０がｎＭＯＳトランジスタ２０をオフする。このとき、マイクロコンピュータ３０がＡ／Ｄ入力ポート３２、３３より取り込んだＶBが零（ＧＮＤ電圧）と等しい（或いは近い値）となるため、ステップＳ１２０でＮＯと判定する。この場合、再び、ステップＳ１１０のＡ／Ｄ変換処理を実施する。
【００６３】
以上説明した本実施形態によれば、ＦＦＶ用エンジン用の燃料噴射装置内に設けられるヒータ１０を制御する車載ヒータ制御回路１において、電源Ｖｄｄとヒータ１０との間に配置されるｎＭＯＳトランジスタ２０と、電源Ｖｄｄとグランド５０との間でヒータ１０およびｎＭＯＳトランジスタ２０を通して駆動電流が流れるようにｎＭＯＳトランジスタ２０を制御するマイクロコンピュータ３０と、マイクロコンピュータ３０によりヒータ１０およびｎＭＯＳトランジスタ２０を通して電流を流したときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗の値を記憶するための不揮発メモリ４０を備える。
【００６４】
マイクロコンピュータ３０は、Ａ点２１とＢ点２２との間の電位差（ＶA−ＶB）を求めるとともに、この求められる電位差（ＶA−ＶB）と不揮発メモリ４０に記憶されるＯＮ抵抗の値とを用いて、ｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン−ソース間に流れる電流をヒータ１０に流れる駆動電流として算出することを特徴とする。
【００６５】
したがって、不揮発メモリ４０に予めに記憶されるＯＮ抵抗の値、およびＡ点２１とＢ点２２との間の電位差（ＶA−ＶB）を用いることにより、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータ１０に流れる駆動電流を精度よく求めることができる。
【００６６】
本実施形態では、ヒータ１０として、セラミックヒータを用いている。一般的に、セラミックヒータは、抵抗値が低い。このため、例えば、電流検出用抵抗素子を用いた場合には、セラミックヒータに流れる駆動電流が小さくなることを抑制するために、電流検出用抵抗素子の抵抗値を小さくすることが必要になる。このため、電流検出用抵抗素子には、大きな電流が流れる。これにより、電流検出用抵抗素子から大きな熱が発生して、電流検出用抵抗素子の周囲に配置される回路装置等に悪影響を与える可能性がある。
【００６７】
これに対して、本実施形態では、電流検出用抵抗素子を用いていないので、電流検出用抵抗素子から発生する熱により、電流検出用抵抗素子の周囲の回路装置等に悪影響を与えることを未然に避けることができる。
【００６８】
（第２実施形態）
本実施形態では、車載ヒータ駆動回路１において、ヒータ１０の温度制御を実施する例について説明する。
【００６９】
本実施形態の車載ヒータ駆動回路１は、不揮発メモリ４０以外の構成は、上述の第１実施形態の車載ヒータ駆動回路１と同様であるので、不揮発メモリ４０以外の構成の説明を省略する。
【００７０】
本実施形態の不揮発メモリ４０には、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗ＲONに加えて、ヒータ１０の温度係数σht［Ω／℃］が記憶されている。温度係数σhtは、ヒータ１０において温度変化に対する抵抗値の変化の割合を示す値である。
【００７１】
次に、本実施形態の車載ヒータ駆動回路１の作動について説明する。
【００７２】
図４は、マイクロコンピュータ３０によるヒータ１０の温度制御処理の詳細を示すフローチャートである。図４において、図２と同一符号は同一ステップを示す。
【００７３】
マイクロコンピュータ３０は、イグニッションスイッチＩＧがオンされたときに、温度制御処理の実行を開始する。
【００７４】
まず、ステップＳ１００において、予め決められたＤｕｔｙ比（例えば、１００％）のＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。
【００７５】
ここで、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンすることに伴って、電源Ｖｄｄとグランド５０との間でｎＭＯＳトランジスタ２０およびヒータ１０を通して駆動電流が流れる。
【００７６】
次に、ステップＳ１１０において、Ａ点２１からＡ／Ｄ入力ポート３２に与えられる電圧ＶAをアナログ／デジタル変換して第１のデジタルデータを取得する。これに加えて、Ｂ点２２からＡ／Ｄ入力ポート３３に与えられる電圧ＶBをアナログ／デジタル変換して第２のデジタルデータを取得する。
【００７７】
次に、ステップＳ１２０において、第２のデジタルデータに基づいて、電圧ＶBが所定値以上であるか否かを判定することにより、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているか否かを判定する。このとき、電圧ＶBが所定値以上であるときにはｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているとして、ステップＳ１２０においてＹＥＳと判定する。
【００７８】
次に、ステップＳ１３０Ａにおいて、上記ステップＳ１２０でＹＥＳと判定した直前のステップＳ１１０で取得した第１、第２のデジタルデータに基づいて、ヒータ１０の温度（図中ヒータ温度と記す）を算出する。すなわち、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているときのヒータ１０の温度ＴRhを算出する。
【００７９】
具体的には、数式２にＶA、ＶB、ＲONを代入してヒータ１０の通電時のヒータ１０の抵抗値Ｒhを算出する。
【００８０】
Ｒh＝｛（ＶA−ＶB）／ＶB｝×ＲON・・・・・・（数式２）
ここで、ＲONは、不揮発メモリ４０に予め記憶されている抵抗値であって、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているときのｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン端子とソース端子との間のＯＮ抵抗の値である。σhtは、上述の如く、ヒータ１０において温度変化に対する抵抗値の変化の割合を示す温度係数である。
【００８１】
次に、基準温度をＴ0とし、ヒータ１０の温度が基準温度Ｔ0であるときのヒータ１０の抵抗値をＲ0として、Ｒh、σht、Ｔ0、Ｒ0を数式３に代入してヒータ１０の温度ＴRhを算出する。
【００８２】
ＴRh＝［｛Ｒh／（Ｒ0−１）｝／σht］＋Ｔ0・・・・・・（数式３）
次のステップＳ１４０において、ヒータ１０の温度ＴRhに基づいてヒータ１０の加熱要求値を調整する。加熱要求値とは、ｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力されるＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比のことである。
【００８３】
ここで、Ｄｕｔｙ比をα［％］とすると、ヒータ１０の目標温度（すなわち、狙い値）から温度ＴRhを引いた差分ΔＴが小さくなるほどαが小さくなる。
【００８４】
具体的には、ΔＴ≧１００℃のときα＝１００［％］、８０℃≦ΔＴ＜１００℃のときα＝８０［％］、６０℃≦ΔＴ＜８０℃のときα＝６０［％］、４０℃≦ΔＴ＜６０℃のときα＝４０［％］、２０℃≦ΔＴ＜４０℃のときα＝２０［％］、１０℃≦ΔＴ＜２０℃のときα＝１０［％］、０＜ΔＴ（＝目標温度−ＴRh）＜１０℃のときα＝０［％］となる。
【００８５】
このように、ヒータ１０の温度ＴRhがヒータ１０の目標温度に近づくほどＤｕｔｙ比（α）を小さくして、ヒータ１０の温度ＴRhがヒータ１０の目標温度に収束することになる。すなわち、ヒータ１０の温度ＴRhを用いてヒータ１０の温度をフィードバック制御することになる。
【００８６】
次のステップＳ１５０において、上記ステップＳ１４０にて算出されたＤｕｔｙ比が零であるか否かを判定する。このとき、Ｄｕｔｙ比が零よりも大きいときには、ステップＳ１５０においてＮＯと判定する。これに伴い、次のステップＳ１６０において、上述のステップＳ１４０で調整されたＤｕｔｙ比のＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。
【００８７】
その後、ステップＳ１１０において、Ａ点２１から出力される電圧ＶAをアナログ／デジタル変換して第１のデジタルデータを取得し、Ｂ点２２から出力される電圧ＶBをアナログ／デジタル変換して第２のデジタルデータを取得する。この取得された第２のデジタルデータに基づいてｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているとして次のステップＳ１２０でＹＥＳと判定し、ステップＳ１３０Ａ、Ｓ１４０の処理を実行して、次のステップＳ１５０において、ＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比が０％であるか否かを判定する。
【００８８】
このとき、ＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比が０％よりも大きいときには、ステップＳ１５０でＮＯと判定してステップＳ１１０に戻る。一方、ＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比が０％であるときには、ステップＳ１５０でＹＥＳと判定して温度制御処理の実行を終了する。
【００８９】
次に、本実施形態における車載ヒータ駆動回路１の温度制御の具体的な作動について説明する。図５は、本実施形態における車載ヒータ駆動回路１の作動を示すタイミングチャートである。
【００９０】
図５（ａ）はＰＷＭ駆動信号の周期（図中ＰＷＭ周期と記す）である。図中のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５・・・Ｔ８はそれぞれ周期を示している。図５（ｂ）はｎＭＯＳトランジスタ２０のオン／オフのタイミング、図５（ｃ）はＡ点２１とグランド５０との間での電圧ＶA、図５（ｄ）はＢ点とグランド５０との間での電圧ＶB、図５（ｅ）はＡ点２１とＢ点２２との間の電位差（ＶA−ＶB）、図５（ｆ）はヒータ１０の駆動電流の算出値（図中ヒータ電流の算出値と記す）である。図５（ｂ）〜（ｆ）の横軸は時間を示し、図５（ｃ）〜（ｅ）の縦軸は電圧を示し、図５（ｆ）の縦軸は電流を示している。
【００９１】
まず、周期Ｔ１では、ｎＭＯＳトランジスタ２０をオフしている。このとき、電源Ｖｄｄからヒータ１０に電流が流れていない。次の期間Ｔ２において、マイクロコンピュータ３０は、Ｄｕｔｙ比を１００％とするＰＷＭ駆動信号をＰＷＭ出力ポート３１からｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する（ステップＳ１１０）。
【００９２】
これに伴って、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンすると、電源Ｖｄｄからグランド５０との間でｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン−ソース間およびヒータ１０を通して電流が流れる。これにより、Ａ点とＢ点との間の電位差（ＶA−ＶB）が小さくなる（図５（ｅ）参照）。このとき、ステップＳ１１０において、Ａ点２１、Ｂ点２２からＡ／Ｄ入力ポート３２、３３に与えられる電圧ＶA、ＶBをそれぞれアナログ／デジタル変換して第１、第２のデジタルデータを取得する。そして、この取得される第２のデジタルデータに基づいてｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているとしてステップＳ１２０にてＹＥＳと判定する。
【００９３】
次に、ステップＳ１３０Ａにおいて、上記ステップＳ１１０で取得した第１、第２のデジタルデータおよび上記数式２、上記数式３に基づいてヒータ１０の温度（図中ヒータ温度と記す）を算出する。
【００９４】
次のステップＳ１４０において、ヒータ１０の温度ＴRhに基づいてヒータ１０の加熱要求値としてＤｕｔｙ比を算出する。例えば、Ｄｕｔｙ比として１００％を算出したときには、Ｄｕｔｙ比が零ではないとして、ステップＳ１５０にてＮＯと判定する。
【００９５】
そして、次の期間Ｔ３において、Ｄｕｔｙ比を１００％とするＰＷＭ駆動信号をＰＷＭ出力ポート３１からｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する（ステップＳ１６０）。
【００９６】
これに伴って、ｎＭＯＳトランジスタ２０のオン状態が継続する。このため、引き続き、電源Ｖｄｄからグランド５０との間でｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン−ソース間およびヒータ１０を通して電流が流れる。これにより、電位差（ＶA−ＶB）が徐々に小さくなる（図５（ｅ）参照）。ここで、ヒータ１０は通電により温度上昇してヒータ１０の抵抗値が上がる。
【００９７】
このとき、ステップＳ１１０において、電圧ＶA、ＶBをそれぞれアナログ／デジタル変換して第１、第２のデジタルデータを取得する。そして、この取得される第２のデジタルデータに基づいてｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているとしてステップＳ１２０にてＹＥＳと判定する。
【００９８】
次に、ステップＳ１３０Ａにおいて、第１、第２のデジタルデータおよび上記数式２、上記数式３に基づいてヒータ１０の温度ＴRhを算出すると、この算出された温度ＴRhに基づいてヒータ１０の加熱要求値としてＤｕｔｙ比を算出する（ステップＳ１４０）。
【００９９】
ここで、ヒータ１０は、上述の如く、通電により温度上昇するので、今回のステップＳ１３０Ａで算出される温度ＴRhは、前回のステップＳ１３０Ａで算出される温度ＴRhに比べて高くなる。このため、今回のステップＳ１４０で算出されるＤｕｔｙ比は、前回のステップＳ１４０で算出されるＤｕｔｙ比に比べて小さくなる。このように算出されるＤｕｔｙ比が零よりも大きいときにはステップＳ１５０においてＮＯと判定する。
【０１００】
その後、ステップＳ１２０でＹＥＳと判定し、かつステップＳ１５０でＮＯと判定する限り、ステップＳ１１０のＡ／Ｄ変換処理、ステップＳ１２０のＹＥＳ処理、ステップＳ１３０Ａのヒータ温度算出処理、ステップＳ１４０のヒータ加熱要求値算出処理、ステップＳ１５０の加熱要求判定処理、およびステップＳ１６０のＰＷＭ出力処理を繰り返す。このため、ステップＳ１３０Ａで算出される温度ＴRhはその算出毎に徐々に上昇して目標値に近づくことになる。
【０１０１】
これにより、ステップＳ１４０で算出されるＤｕｔｙ比がその算出毎に徐々に小さくなる。よって、周期がＴ３→Ｔ４→Ｔ５→Ｔ６→Ｔ７の順に移行すると、Ｄｕｔｙ比が８０％→６０％→４０％→２０％の順に低下する（図５（ｂ）参照）。
【０１０２】
その後、次の周期Ｔ８において、差分ΔＴ（＝目標温度−温度ＴRh）が零になると、ステップＳ１４０でＤｕｔｙ比として０％を算出する。よって、ステップＳ１５０においてＤｕｔｙ比が０％であるとしてＹＥＳと判定する。
【０１０３】
以上説明した本実施形態によれば、不揮発メモリ４０に記憶されるＯＮ抵抗の値をＲONとし、電源ＶｄｄとｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン端子との間のＡ点２１とグランド５０との間の電圧をＶAとし、ｎＭＯＳトランジスタ２０のソース端子とヒータ１０の間のＢ点２２とグランド５０との間の電圧をＶBとし、ヒータ１０の抵抗値をＲhとしたときに、上記数式２にＲON、ＶA、ＶBを代入してヒータ１０の抵抗値Ｒhを算出する。
【０１０４】
これに加えて、ヒータ１０の抵抗値を計測する際の予め決められた基準温度をＴ0とし、ヒータ１０の温度が基準温度Ｔ0であるときのヒータ１０の抵抗値をＲ0とし、ヒータ１０において温度変化による抵抗値の変化を示す温度係数［Ω／℃]をσhtとし、ヒータ１０の温度をＴRhとしたときに、に上記数式２で算出されるＲh、およびＴ0、Ｒ0、σhtを上記数式３に代入してヒータ１０の温度ＴRhを算出する。したがって、ＲON、ＶA、ＶB、Ｔ0、Ｒ0、およびσhtを用いることにより、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータ１０の温度Ｒhを精度よく算出することができる。
【０１０５】
本実施形態では、マイクロコンピュータ３０は、ヒータ１０の目標温度からヒータ１０の温度ＴRhを引いた差分Δ（＝目標温度−温度ＴRh）が小さくなるほど、ｎＭＯＳトランジスタ２０をＰＷＭ制御する際のＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比を小さくして、ヒータ１０の温度を目標温度に近づける。したがって、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータ１０の温度を精度よく制御することができる。
【０１０６】
（第３実施形態）
本第３実施形態では、上述の第１、第２の実施形態にて駆動電流Ｉhの算出に用いるｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗の値を、計測して不揮発メモリ４０に記憶させる例について説明する。
【０１０７】
図６に本実施形態の車載ヒータ駆動回路１の回路構成を示す。
【０１０８】
本実施形態では、ヒータ１０に代えて定電流源１０Ａを用いる。定電流源１０Ａは、電源ＶｄｄからｎＭＯＳトランジスタ２０を通してグランド５０に一定値Ｉconstの電流を流す定電流電源である。一定電流値Ｉconstは、実際にヒータ１０を制御する際にヒータ１０に流れると想定されている駆動電流と同等の電流値である。
【０１０９】
本実施形態のマイクロコンピュータ３０は、車載ヒータ駆動回路１の製品出荷前の検査時に、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値を計測して不揮発メモリ４０に記憶させるＯＮ抵抗計測処理を実行する。本実施形態の不揮発メモリ４０には、上述の一定電流値Ｉconstが予め記憶されている。
【０１１０】
次に、本実施形態のマイクロコンピュータ３０のＯＮ抵抗計測処理について説明する。図７はＯＮ抵抗計測処理を示すフローチャートである。ＯＮ抵抗計測処理は、車載ヒータ駆動回路１の製品出荷前の検査時にて実施される。マイクロコンピュータ３０は、検査治具からから計測要求を受けると、ＯＮ抵抗計測処理の実行を開始する。
【０１１１】
まず、ステップＳ２００において、Ｄｕｔｙ比を１００％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。したがって、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンする。これに伴って、定電流源１０Ａによって、電源ＶｓｓからｎＭＯＳトランジスタ２０および定電流源１０Ａを通してグランド５０に一定値Ｉconstの電流を流す。
【０１１２】
次に、ステップＳ２１０において、Ａ点２１からＡ／Ｄ入力ポート３２に与えられる電圧ＶA’をアナログ／デジタル変換して第１のデジタルデータを取得する。これに加えて、Ｂ点２２からＡ／Ｄ入力ポート３３に与えられる電圧ＶB’をアナログ／デジタル変換して第２のデジタルデータを取得する。これに伴い、ステップＳ２２０において、第１、第２のデジタルデータに基づいて電圧ＶA’から電圧ＶB’を引いた電位差（ＶA’−ＶB’）を算出する。
【０１１３】
次に、ステップＳ２３０において、上記ステップＳ２１０の電圧ＶA’、ＶB’のアナログ／デジタル変換は１回目であるか否かを判定する。上記ステップＳ２１０の電圧ＶA’、ＶB’のアナログ／デジタル変換は一回目であるときには、ステップＳ２３０でＹＥＳと判定する。次のステップＳ２４０において、１回目のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）を不揮発メモリ４０に保持する。
【０１１４】
その後、ステップＳ２００に戻り、Ｄｕｔｙ比を１００％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力すると、次のステップＳ２１０において、電圧ＶA’、ＶB’をアナログ／デジタル変換して、２回目の第１、第２のデジタルデータを取得する。この取得した２回目の第１、第２のデジタルデータに基づいて（ＶA’−ＶB’）を算出する（ステップＳ２２０）。次に、ステップＳ２３０において、今回のステップＳ２１０のアナログ／デジタル変換は２回目であるとして、ＮＯと判定する。
【０１１５】
次に、ステップＳ２５０において、前回のステップＳ２２０で算出された電位差（ＶA’−ＶB’）から不揮発メモリ４０から読み出して、この読み出した前回の電位差（ＶA’−ＶB’）と今回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）とが同一かを判定する。
【０１１６】
具体的には、ノイズによる検出誤差などを考慮して、前回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）と今回のステップＳ２２０で算出される算出された電位差（ＶA’−ＶB’）との間の偏差が一定値範囲内（例えば、±１％）であるか否かを判定することにより、前回の電位差（ＶA’−ＶB’）と今回の電位差（ＶA’−ＶB’）が同一であるか否かを判定する。
【０１１７】
つまり、今回の電位差（ＶA’−ＶB’）をＶAB（ｎ）とし、前回の電位差（ＶA’−ＶB’）をＶAB（ｎ−１）とし、今回の電位差（ＶA’−ＶB’）から前回の電位差（ＶA’−ＶB’）を引いた偏差（ＶAB（ｎ）−ＶAB（ｎ−１））をｄＶAB
としたとき、ＶAB（ｎ）×０．０９≦ｄＶAB≦ＶAB（ｎ）×１．０１ときに、偏差が一定値範囲内に入っているとして、前回の電位差（ＶA’−ＶB’）と今回の電位差（ＶA’−ＶB’）が同一であるとする。一方、ＶAB（ｎ）×０．０９＞ｄＶAB、或いはｄＶAB＞ＶAB（ｎ）×１．０１ときに、偏差が一定値範囲から外れているとして、前回の電位差（ＶA’−ＶB’）と今回の電位差（ＶA’−ＶB’）が相違すると判定する。
【０１１８】
このように電位差（ＶA’−ＶB’）の変化に応じてｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が飽和したか否かを判定することになる。
【０１１９】
ここで、今回の電位差（ＶA’−ＶB’）が前回の電位差（ＶA’−ＶB’）と相違するとしてステップＳ２５０でＮＯと判定した場合には、次のステップＳ２４０において、２回目のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）を不揮発メモリ４０に保持する。
【０１２０】
その後、今回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）が、前回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）と相違するとしてステップＳ２５０でＮＯと判定する限り、ステップＳ２００のＰＷＭ出力処理、ステップＳ２１０のＡ／Ｄ変換処理、ステップＳ２２０の電位差算出処理、ステップＳ２３０のＮＯ判定、ステップＳ２５０のＮＯ判定、ステップＳ２４０のデータ保持処理を繰り返す。
【０１２１】
その後、実際の電位差（ＶA’−ＶB’）が一定値に近づいて、今回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）が、前回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）と同一になると、ステップＳ２５０でＹＥＳと判定する。
【０１２２】
すると、次のステップＳ２６０において、数式４を用いてｎＭＯＳトランジスタ２０の固有のＯＮ抵抗値ＲON1を算出する。
【０１２３】
ＲON1＝（ＶA’−ＶB’）／Ｉconst…（数式４）
一定電流値Ｉconstは、上述の如く、実際にヒータ１０を制御する際にヒータ１０に流れると想定されている駆動電流と同等の電流値である。ＶA’は、上記ステップＳ２５０でＹＥＳと判定された電位差（ＶA’−ＶB’）の算出に用いられるＡ点２１およびグランド５０間の電位差である。ＶB’は、上記ステップＳ２５０でＹＥＳと判定された電位差（ＶA’−ＶB’）の算出に用いられるＢ点２２およびグランド５０間の電位差である。次に、ステップＳ２７０において、上記ステップＳ２６０で算出されるＯＮ抵抗値ＲON1を不揮発メモリ４０に記憶させる。
【０１２４】
その後、ステップ２８０において、Ｄｕｔｙ比を０％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。したがって、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオフして、コンピュータプログラムを終了する。
【０１２５】
次に、本実施形態における車載ヒータ駆動回路１のＯＮ抵抗計測の具体的な作動について説明する。図８は、本実施形態における車載ヒータ駆動回路１の作動を示すタイミングチャートである。
【０１２６】
図８（ａ）はＰＷＭ駆動信号の周期（図中ＰＷＭ周期と記す）である。図中のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６はそれぞれ周期を示している。図８（ｂ）はｎＭＯＳトランジスタ２０のオン／オフのタイミング、図８（ｃ）はＡ点２１とグランド５０との間での電圧ＶA、図８（ｄ）はＢ点とグランド５０との間での電圧ＶB、図８（ｅ）はＡ点２１とＢ点２２との間の電位差（ＶA−ＶB）である。図８（ｃ）〜（ｅ）の横軸は時間を示し、図５（ｃ）〜（ｅ）の縦軸は電圧を示している。
【０１２７】
まず、周期Ｔ１では、ｎＭＯＳトランジスタ２０をオフしている。このとき、電源Ｖｄｄからヒータ１０に電流が流れていない。
【０１２８】
次の周期Ｔ２において、マイクロコンピュータ３０は、Ｄｕｔｙ比を１００％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０に出力する（ステップＳ２００）。これに伴って、定電流源１０Ａによって、電源ＶｄｄからｎＭＯＳトランジスタ２０および定電流源１０Ａを通してグランド５０に一定値Ｉconstの電流を流す。
【０１２９】
このようにｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン−ソース間に一定電流が流れることにより、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が上昇する。このため、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値が上昇する。これに伴い、Ａ点２１とＢ点２２との間の電位差が上昇する。
【０１３０】
次のステップＳ２１０においてアナログ／デジタル変換処理を実施してステップＳ２２０において電位差（ＶA’−ＶB’）を算出する。次に、ステップＳ２３０において上記ステップＳ２１０のアナログ／デジタル変換は一回目であるとしてＹＥＳ判定すると、次のステップＳ２４０において、１回目の電位差（ＶA’−ＶB’）を不揮発メモリ４０に保持する。
【０１３１】
次の周期Ｔ３において、Ｄｕｔｙ比を１００％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０に出力する（ステップＳ２００）。これに伴って、定電流源１０Ａによって、電源ＶｓｓからｎＭＯＳトランジスタ２０および定電流源１０Ａを通してグランド５０に一定値Ｉconstの電流を流す。次のステップＳ２１０においてアナログ／デジタル変換処理を実施してステップＳ２２０において電位差（ＶA’−ＶB’）を算出する。
【０１３２】
次に、ステップＳ２３０においてＮＯと判定すると、前回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）から不揮発メモリ４０を読み出して、この読み出した前回の電位差（ＶA’−ＶB’）と今回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）とが同じであるか否かを判定する（ステップＳ２５０）。
【０１３３】
このとき、前回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）と今回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）との間の偏差が一定範囲から外れていると、前回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）と今回のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）が相違するとして、ステップＳ２５０でＮＯと判定する。すなわち、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が飽和していないとして、次のステップＳ２４０において、今回の電位差（ＶA’−ＶB’）を不揮発メモリ４０に保持する。
【０１３４】
その後、周期Ｔ３、周期Ｔ４において、周期Ｔ２と同様に、ステップＳ２５０のＮＯ判定、ステップＳ２００のＰＷＭ出力処理、ステップＳ２１０のＡ／Ｄ変換処理、ステップＳ２２０の電位差算出処理、ステップＳ２３０のＮＯ判定、ステップＳ２５０のＮＯ判定、ステップＳ２４０のデータ保持処理を実施する。
【０１３５】
次に、周期Ｔ５において、Ｄｕｔｙ比を１００％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０に出力する（ステップＳ２００）。
【０１３６】
このように、周期Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５に亘って、定電流源１０ＡがｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン−ソース間に一定値Ｉconstの電流を流すことにより、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が飽和温度に到達する。このため、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値が一定になる。これに伴い、Ａ点２１とＢ点２２との間の電位差が一定値になる。
【０１３７】
このため、次のステップＳ２１０においてアナログ／デジタル変換処理を実施して、今回（すなわち、５回目）のステップＳ２２０において電位差（ＶA’−ＶB’）を算出すると、この算出される電位差（ＶA’−ＶB’）と、前回（すなわち、４回目）のステップＳ２２０で算出される電位差（ＶA’−ＶB’）との間の偏差が一定範囲内に入る。このため、今回算出される電位差と前回算出される電位差とが同じであるとしてステップＳ２５０でＹＥＳと判定する。すなわち、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が飽和した判定する。この場合、ステップＳ２５０でＹＥＳと判定された直前のステップＳ２２０（すなわち、５回目のステップＳ２２０）において算出される電位差（ＶA’−ＶB’）と上記数式４とを用いてｎＭＯＳトランジスタ２０の固有のＯＮ抵抗値ＲON1を算出する（ステップＳ２６０）。次に、ステップＳ２７０において、上記ステップＳ２６０で算出されるＯＮ抵抗値ＲON1を不揮発メモリ４０に記憶させる。
【０１３８】
その後、Ｄｕｔｙ比を０％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力して（ステップ２８０）、コンピュータプログラムの実行を終了する。
【０１３９】
以上説明した本実施形態によれば、ヒータ１０に代えて定電流源１０Ａを用いて、ｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン−ソース間に予め決められた一定値Ｉconstの電流を流すことにより、電位差ＶA’、ＶB’を検出する。そして、電位差ＶA’、ＶB’により求められる電位差（ＶA’−ＶB’）と一定電流値Ｉconstを用いてｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値を算出する。このため、ｎＭＯＳトランジスタ２０固有のＯＮ抵抗値ＲON1を精度よく算出することができる。
【０１４０】
本実施形態では、電位差ＶA’、ＶB’を繰り返しサンプリングして、今回のステップＳ２２０で算出した電位差（ＶA’−ＶB’）と前回のステップＳ２２０で算出した電位差（ＶA’−ＶB’）が同じになったと判定したときの電位差（ＶA’−ＶB’）を用いてｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値ＲON1を算出する。したがって、定電流源１０ＡによりｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン−ソース間に電流を流し始めてから、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が飽和温度に到達してＯＮ抵抗値が一定になったときのＯＮ抵抗値ＲON1を算出できる。よって、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度によるＯＮ抵抗値ＲON1のバラツキを小さくすることができる。
【０１４１】
以上により、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値の温度公差、ｎＭＯＳトランジスタ２０の製造バラツキによるＯＮ抵抗値の測定誤差を小さくすることができる。これに伴い、実際に車載ヒータ駆動回路１を作動した場合のｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値に、ＯＮ抵抗値ＲON1を精度よく近づけることができる。
【０１４２】
（第４実施形態）
本第４実施形態では、車載ヒータ駆動回路１を自動車のエンジンルーム内に搭載した状態でエンジンルーム内の温度センサの検出温度を用いてｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値を算出する例について説明する。
【０１４３】
図９に本実施形態の車載ヒータ駆動回路１の回路構成を示す。
【０１４４】
本実施形態の車載ヒータ駆動回路１は、図１の車載ヒータ駆動回路１に対して、周辺機器センサ系統６０が追加されたものである。周辺機器センサ系統６０は、エンジンルーム内に搭載されたものである。
【０１４５】
周辺機器センサ系統６０は、吸気温センサ６１、水温センサ６２、および抵抗素子６３、６４から構成されている。
【０１４６】
吸気温センサ６１は、自動車のエンジンに吸入される空気温度を検出するための温度センサである。吸気温センサ６１は、その抵抗値が温度によって変化するものである。吸気温センサ６１は、センサ用電源Ｖａａとグランド５０との間で抵抗素子６３と直列接続されている。吸気温センサ６１と抵抗素子６３との間の共通接続端子６５は、マイクロコンピュータ３０のＡ／Ｄ入力ポート３５ａに接続されている。
【０１４７】
水温センサ６２は、自動車のエンジンの冷却水温度を検出するための水温センサである。水温センサ６２は、その抵抗値が温度によって変化するものである。水温センサ６２は、センサ用電源Ｖａａとグランド５０との間で抵抗素子６４と直列接続されている。水温センサ６２と抵抗素子６３との間の共通接続端子６６は、マイクロコンピュータ３０のＡ／Ｄ入力ポート３５ｂに接続されている。
【０１４８】
本実施形態のセンサ６１、６２は、ＭＯＳトランジスタ２０（すなわち、車載ヒータ駆動回路１）の雰囲気温度を計測するためのもので、サーミスタ等の各種のセンサが用いられている。電源Ｖａａは、周辺機器センサ系統６０のセンサ６１、６２に電力を供給するための電源である。
【０１４９】
マイクロコンピュータ３０は、共通接続端子６５から出力される電圧ＶCを周期的に繰り返しサンプリングするとともに、共通接続端子６６から出力される電圧ＶDを周期的に繰り返しサンプリングする。
【０１５０】
電圧ＶCは、吸気温センサ６１の検出温度を示す電圧であって、センサ用電源Ｖａａから出力される電源電圧を吸気温センサ６１および抵抗素子６３により分圧した電圧である。
【０１５１】
電圧ＶDは、水温センサ６２の検出温度を示す電圧であって、センサ用電源Ｖａａから出力される電源電圧を水温センサ６２および抵抗素子６４により分圧した電圧である。
【０１５２】
次に、本実施形態の車載ヒータ駆動回路１の作動について説明する。
【０１５３】
本実施形態のマイクロコンピュータ３０は、ＯＮ抵抗計測処理と雰囲気温度計測処理とを実行する。ＯＮ抵抗計測処理と雰囲気温度計測処理とは、例えば、車載ヒータ駆動回路１を車両に組み付ける製造工程において、実施されるものである。ＯＮ抵抗計測処理は、ＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値ＲON1を算出するための処理である。雰囲気温度計測処理は、ＯＮ抵抗計測処理で用いるＭＯＳトランジスタ２０の雰囲気温度を計測するための処理である。以下、ＯＮ抵抗計測処理と雰囲気温度計測処理とを別々に説明する。
（ＯＮ抵抗計測処理）
図１０（ａ）はマイクロコンピュータ３０のＯＮ抵抗計測処理を示すフローチャートである。マイクロコンピュータ３０は、検査装置から計測要求を受けると、ＯＮ抵抗計測処理の実行を開始する。ＯＮ抵抗計測処理は、車載ヒータ駆動回路１を自動車のエンジンルーム内に搭載した状態で最終確認検査を実施時に実行される。計測要求は、エンジンが停止しているときに検査装置からマイクロコンピュータ３０に出力される。
【０１５４】
まず、ステップＳ２００Ａにおいて、Ｄｕｔｙ比を所定比（例えば、２０％）とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。
【０１５５】
ここで、Ｄｕｔｙ比により定まるｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ期間は、通電によるｎＭＯＳトランジスタ２０の温度上昇する温度幅を最小値にしつつ、Ａ／Ｄ入力ポート３２、３３から取り込んだ電圧ＶA、ＶBを確実に識別することができる最短時間である。
【０１５６】
本実施形態において、Ｄｕｔｙ比を所定比とするＰＷＭ駆動信号としてのパルス出力をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力した際に、ｎＭＯＳトランジスタ２０が実質的に温度上昇しないと想定している。電圧ＶA、ＶBのサンプリング周期をＴＳとすると、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ期間は、（３×ＴＳ）程度となる期間である。
【０１５７】
このようなＯＮ期間（＝３×ＴＳ）の間にてｎＭＯＳトランジスタ２０がオンする。これに伴って、電源ＶｄｄからｎＭＯＳトランジスタ２０およびヒータ１０を通してグランド５０に電流が流れる。
【０１５８】
次に、ステップＳ２１０において、Ａ点２１からＡ／Ｄ入力ポート３２に与えられる電圧ＶA”をアナログ／デジタル変換して第１のデジタルデータを取得する。これに加えて、Ｂ点２２からＡ／Ｄ入力ポート３３に与えられる電圧ＶB”をアナログ／デジタル変換して第２のデジタルデータを取得する。すなわち、電圧ＶA”および電圧ＶB”をサンプリングする。これに伴い、ステップＳ２２０において、第１、第２のデジタルデータに基づいて電圧ＶA”から電圧ＶB”を引いた電位差（ＶA”−ＶB”）を算出する。
【０１５９】
次に、ステップＳ２６５において、電圧ＶA”、ＶB”を測定したときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値Ｒon2@Taを数式５により算出する。数式５は、数式２及び数式３を変形して求めることができる。
【０１６０】
Ｒon2@Ta＝（（（Ｔａ−Ｔ0）×σht＋１）×Ｒ0）／
（（ＶA’’−ＶB’’）／ＶB’’）・・・・（数式５）
ここで、Ｔａは、後述する雰囲気温度計測処理により求められる雰囲気温度である。Ｒon2@Taは、ｎＭＯＳトランジスタ２０が温度ＴａであるときのｎＭＯＳトランジスタ２０固有のＯＮ抵抗値である。ＶA’’はＡ点２１とグランド５０との間の電圧である。ＶB’’はＢ点２２とグランド５０との間の電圧である。Ｔ0は基準温度であり、Ｒ0はｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が基準温度Ｔ0であるときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値である。σhtはヒータ１０の温度係数［Ω／℃］である。温度係数σhtはヒータ１０の温度変化に対する抵抗値の変化の割合を示す値である。
【０１６１】
ここで、実際にヒータ１０の温度を制御する際には、ｎＭＯＳトランジスタ２０にも電流が流れる。このため、ｎＭＯＳトランジスタ２０は、その温度上昇と共にＯＮ抵抗値が上昇する。そこで、上記数式５では、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度上昇に伴うＯＮ抵抗値の変化は、（Ｔａ−Ｔ0）に温度係数σhtを乗ずることにより算出される。温度係数σhtは、マイクロコンピュータ３０のコンピュータプログラムの一部として不揮発メモリ４０に記憶されている。
【０１６２】
次に、ステップＳ２６７において、実際にヒータ１０の温度を制御する時（図中ヒータ１０実使用時と記す）のｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tを数式６により算出する。
【０１６３】
Ｒon2@T＝Ｒon2@Ta＋（Ｔ−Ｔａ）×σMOS        ・・・・（数式６）
ここで、Ｔａは雰囲気温度である。Ｔは、実際にヒータ１０の温度を制御する際のｎＭＯＳトランジスタ２０の温度として、予め想定された一定温度である。σMOSは温度係数［Ω／℃］であって、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度変化に対するＯＮ抵抗値の変化の割合を示す値である。このため、（Ｔ−Ｔａ）×σMOSは、（Ｔ−Ｔａ）に対応するＲon2@Taの補正値となる。
【０１６４】
ここで、ｎＭＯＳトランジスタ２０のオン時に取得される第１、第２のデジタルデータを用いてＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが算出された場合にはＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが正常値になるものの、ｎＭＯＳトランジスタ２０のオフ時に取得される第１、第２のデジタルデータを用いてＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが算出された場合にはＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが異常値になる。
【０１６５】
そこで、ステップＳ２６８において、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが所定値以上であるか否かを判定することにより、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが正常値であるか否かを判定する。
【０１６６】
ここで、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが所定値未満であるとき、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが異常値であるとしてステップＳ２６８においてＮＯと判定して、次のステップＳ２８０に移行する。
【０１６７】
一方、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが所定値以上であるとき、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが正常値であるとして、ステップＳ２６８においてＹＥＳと判定して、ステップＳ２７０に進んで、上記ステップＳ２６７で算出されるＯＮ抵抗値Ｒon2@T、上記ステップＳ２６５で算出されるＯＮ抵抗値Ｒon2@Ta、および上記ステップＳ３００ａで算出される雰囲気温度Ｔａを不揮発メモリ４０に記憶させる。
【０１６８】
その後、ステップ２８０に進んで、電圧ＶA”、ＶB”をサンプリングしたか回数（以下、サンプリング回数という）はＮ回であるか否かを判定する。
【０１６９】
ここで、サンプリング回数がＮ回未満であるときには、ステップ２８０においてＮＯと判定して、ステップＳ２２０に移行する。
【０１７０】
このため、不揮発メモリ４０に保持されるＯＮ抵抗値Ｒon2@Tの個数がＮ個未満である限り、ステップＳ２１０のＡ／Ｄ変換処理、ステップＳ２２０の電位差（Ａ”−Ｂ”）算出処理、ステップＳ２６５のＯＮ抵抗算出処理、ステップＳ２６７のヒータ実使用時のＯＮ抵抗算出処理、およびステップＳ２７０の算出値保持処理を繰り返す。
【０１７１】
その後、サンプリング回数がＮ回以上になると、ステップＳ２８０においてＹＥＳと判定して、ステップＳ２９０に進んで、Ｄｕｔｙ比を０％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。したがって、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオフすることになる。
（雰囲気温度計測処理）
マイクロコンピュータ３０による雰囲気温度計測処理について図１０（ｂ）を参照して説明する。図１０（ｂ）はマイクロコンピュータ３０による雰囲気温度計測処理の詳細を示すフローチャートである。マイクロコンピュータ３０は、エンジン制御用電子制御装置から計測要求を受けると、雰囲気温度計測処理の実行を開始する。雰囲気温度計測処理は繰り返し実行される。
【０１７２】
まず、ステップＳ２９０において、共通接続端子６５からＡ／Ｄ入力ポート３５ａに与えられる電圧ＶCをアナログ／デジタル変換して第３のデジタルデータ（吸気温センサ６１の検出温度）を取得する。これに加えて、共通接続端子６６からＡ／Ｄ入力ポート３５ｂに与えられる電圧ＶDをアナログ／デジタル変換して第４のデジタルデータ（水温センサ６２の検出温度）を取得する。
【０１７３】
次に、ステップＳ３００ａにおいて、第３、第４のデジタルデータに基づいて、吸気温センサ６１の検出温度Ｔhaと水温センサ６２の検出温度Ｔhwとの平均値｛＝（Ｔha＋Ｔhw）／２｝を雰囲気温度Ｔａとして算出する。
【０１７４】
このようなステップＳ２９０の第３、第４のデジタルデータの取得と、ステップＳ３００の雰囲気温度Ｔａの算出処理とは繰り返される。
【０１７５】
次に、本実施形態における車載ヒータ駆動回路１のＯＮ抵抗計測の具体的な作動について説明する。図１１は、本実施形態における車載ヒータ駆動回路１の作動を示すタイミングチャートである。
【０１７６】
図１１（ａ）はＰＷＭ駆動信号の周期（図中ＰＷＭ周期と記す）、図１１（ｂ）Ａ点２１とグランド５０との間での電圧ＶA”、図１１（ｃ）はＢ点とグランド５０との間での電圧ＶB”、図１１（ｄ）はＡ点２１とＢ点２２との間の電位差（ＶA”−ＶB”）である。図１１（ｅ）は電圧ＶC、ＶDのサンプリングタイミングである。図中の上向きの矢印がサンプリングタイミングを示す。図１１（ｃ）〜（ｅ）の横軸は時間を示し、図１１（ｃ）〜（ｅ）の縦軸は電圧を示し、図１１（ａ）中のＴ１、Ｔ２、Ｔ３は周期である。
【０１７７】
まず、周期Ｔ１では、ｎＭＯＳトランジスタ２０はオフしている。このとき、電源Ｖｄｄからヒータ１０に電流が流れていない。
【０１７８】
次の周期Ｔ２において、マイクロコンピュータ３０がＤｕｔｙ比を２０％とするＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０に出力する（ステップＳ２００）。これに伴って、ｎＭＯＳトランジスタ２０が瞬時オンする。これにより、電源ＶｓｓからｎＭＯＳトランジスタ２０およびヒータ１０を通してグランド５０に電流が流れる。
【０１７９】
さらに、マイクロコンピュータ３０は、Ａ点２１およびＢ点２２から出力される電圧ＶA”および電圧ＶB”をアナログ／デジタル変換して第１、第２のデジタルデータを取得するとともに、この取得される第１、第２のデジタルデータに基づいて電位差（ＶA”−ＶB”）を算出する（ステップＳ２１０、Ｓ２２０）。
【０１８０】
一方、マイクロコンピュータ３０が共通接続端子６５、６６から出力される電圧ＶC、ＶDをアナログ／デジタル変換して第３、第４のデジタルデータを取得する（ステップＳ２９０）。ステップＳ３００において、第３、第４のデジタルデータに基づいて雰囲気温度Ｔａ（｛＝（Ｔha＋Ｔhw）／２｝として算出する。
【０１８１】
その後、電位差（ＶA”−ＶB”）と雰囲気温度Ｔａとを上記数式５に代入してＯＮ抵抗値Ｒon2@Taを算出する（ステップＳ２６５）。そして、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Taを上記数式６に代入してＯＮ抵抗値Ｒon2@Tを算出する（ステップＳ２７０）。ＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが正常値であるときには、ＯＮ抵抗値Ｒon2@T、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Ta、および雰囲気温度Ｔａを不揮発メモリ４０に保持させる（ステップＳ２７０）。
【０１８２】
このようなステップＳ２１０〜ステップＳ２６８（或いは、ステップＳ２７０）、およびステップＳ２９０、Ｓ３００ａの処理がＮ回繰り返し実行される。このため、ステップＳ２６８でＹＥＳと判定される毎に、ＯＮ抵抗値Ｒon2@T、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Ta、および雰囲気温度Ｔａを不揮発メモリ４０に保持させる（ステップＳ２７０）。このため、その後ステップＳ２８０でＮＯと判定されると、ステップＳ２９０に進んで、ｎＭＯＳトランジスタ２０をオフさせる。その後、周期Ｔ３でおいては、ｎＭＯＳトランジスタ２０はオフしている。このとき、電源Ｖｄｄからヒータ１０に電流が流れていない。
【０１８３】
以上により、Ｎ個のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tが不揮発メモリ４０に保持される。このため、Ｎ個のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tのうちいずれか１つの値（或いは、Ｎ個のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tの平均値）をＯＮ抵抗値ＲONとして上記数式１、上記数式２、上記数式３のそれぞれに代入して、駆動電流Ｉh、ヒータ１０の抵抗値Ｒh、温度ＴRhを算出することになる。
【０１８４】
以上説明した本実施形態によれば、Ｄｕｔｙ比が通電によるｎＭＯＳトランジスタ２０の温度上昇する温度幅を最小値にするように設定されている。このため、通電によってｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が実質的に上昇しない。よって、車載ヒータ駆動回路１の外部に配置されるセンサ６１、６２を用いてｎＭＯＳトランジスタ２０（或いは、ヒータ１０）の雰囲気温度Ｔａを求める。これに加えて、ｎＭＯＳトランジスタ２０が温度ＴａであるときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値Ｒon2@Taを算出する。さらに、ＯＮ抵抗値Ｒon2@Taに対して補正値｛（Ｔ−Ｔａ）×σMOS｝を加算して、実際にヒータ１０の温度を制御する時のｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tを算出する。これにより、電流検出用抵抗素子を用いることなく、実際にヒータ１０の温度を制御した時のｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tを精度よく算出することができる。
【０１８５】
以上により、ｎＭＯＳトランジスタ２０が実質的に温度上昇しない範囲で、ＰＷＭ駆動信号としてのパルス出力をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力するので、定電流源１０ＡによりｎＭＯＳトランジスタ２０に大電流を流す必要もない。さらに、ヒータ１０を使用してｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値を測定するので、余分な装置を必要とせずに、ｎＭＯＳトランジスタ２０の初期公差に対応してｎＭＯＳトランジスタ２０の固有のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tを求めることができる。これにより、車載ヒータ駆動回路１を車両に組み付ける製造工程の最終確認検査において初期バラツキの合わせこみを実施することが可能になる。
（第５実施形態）
上述の第４実施形態では、車両生産工程にて車載ヒータ駆動回路１を車両に組み付けて最終確認検査を実施する際に実際にヒータ１０に通電した時のｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値Ｒon2@Tを算出した例について説明したが、これに代えて、本第５実施形態では、車載ヒータ駆動回路１およびヒータ１０が車両に搭載された状態で車載ヒータ駆動回路１によりヒータ１０の温度制御する例について説明する。
【０１８６】
本実施形態の車載ヒータ駆動回路１は、自動車のエンジンルーム内に搭載されたもので、上述の第４実施形態と同様の回路構成を有している（図１２参照）。
【０１８７】
本実施形態のマイクロコンピュータ３０は、図１３（ａ）、（ｂ）のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。図１３（ａ）において、図２と同一符号は同一ステップを示している。図１３（ｂ）において、図１０（ｂ）と同一符号は同一ステップを示している。
【０１８８】
次に、本実施形態の車載ヒータ駆動回路１の作動について図１３、図１４を参照して説明する。
【０１８９】
図１３（ａ）はマイクロコンピュータ３０による温度制御処理を示すフローチャートである。図１３（ｂ）は、マイクロコンピュータ３０によるＭＯＳ温度計測処理を示すフローチャートである。マイクロコンピュータ３０は、ヒータ温度制御処理とＭＯＳ温度計測処理とを交互に繰り返し実施する。以下、ヒータ温度制御処理とＭＯＳ温度計測処理とについて別々に説明する。
（ＭＯＳ温度計測処理）
まず、車載ヒータ駆動回路１によりｎＭＯＳトランジスタ２０に駆動電流が流れると、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が上昇する。そこで、本実施形態のＭＯＳ温度計測処理では、車載ヒータ駆動回路１によりヒータ１０の温度制御する際のｎＭＯＳトランジスタ２０の温度を推定する。
【０１９０】
具体的には、ステップＳ２９０において、共通接続端子６５からＡ／Ｄ入力ポート３５ａに与えられる電圧ＶCをアナログ／デジタル変換して第３のデジタルデータ（吸気温センサ６１の検出温度）を取得する。これに加えて、共通接続端子６６からＡ／Ｄ入力ポート３５ｂに与えられる電圧ＶDをアナログ／デジタル変換して第４のデジタルデータ（水温センサ６２の検出温度）を取得する。
【０１９１】
次に、ステップＳ３００ｂにおいて、第３のデジタルデータ（吸気温センサ６１の検出温度）と第４のデジタルデータ（水温センサ６２の検出温度）とに基づいて、ｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔhを算出する。
【０１９２】
具体的には、吸気温センサ６１の検出温度をＴhaとし、水温センサ６２の検出温度をＴhwとし、ＴhaおよびＴhwを次の数式７に代入してｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔhを求める。
【０１９３】
Ｔh＝Ｔha×Ｒ１＋Ｔhw×Ｒ２＋Ｔα    ・・・・・・（数式７）
ここで、Ｒ１はＴha（エンジン水温）に乗ぜられる第１の係数であり、Ｒ２はＴha（吸気温度）に乗ぜられる第２の係数である。Ｒ１、Ｒ２は、車載ヒータ駆動回路１の搭載位置によって設定されるものであって、Ｒ１＋Ｒ２＝１、０≦Ｒ１≦１、０≦Ｒ２≦１とする。
【０１９４】
ここで、ｎＭＯＳトランジスタ２０の設置場所がエンジンルーム内で車両の先頭に近いほど、補正係数Ｒ２を大きくし、かつ補正係数Ｒ１を小さくする。これは、車両の先頭は、外気に触れやすい位置であるからである。一方、エンジン側に近いほど、補正係数Ｒ２を小さくし、かつ補正係数Ｒ１を大きくする。これは、エンジンに近いほど、エンジンの廃熱の影響を受けやすいからである。
【０１９５】
なお、車載ヒータ駆動回路１内部にサーミスタ等の温度センサ配置されている場合には、この温度センサの検出温度を用いてｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔhを求めてもよい。
【０１９６】
また、雰囲気温度補正定数Ｔαは、水温センサ６２の検出温度Ｔhaおよび水温センサ６２の検出温度Ｔhaによって求められるｎＭＯＳトランジスタ２０の設置位置の温度（＝Ｔha×Ｒ１＋Ｔhw×Ｒ２）とｎＭＯＳトランジスタ２０の実際の温度との間の乖離幅（温度差）を示す値である。
【０１９７】
雰囲気温度補正定数Ｔαは、ｎＭＯＳトランジスタ２０に駆動電流が流れることにより、ｎＭＯＳトランジスタ２０から生じる熱に対応する温度変化を示す温度補正値であって、ｎＭＯＳトランジスタ２０の通電時間、および通電電力量によって変更される。雰囲気温度補正定数Ｔαとしては、コンピュータプログラムの一部として不揮発メモリ４０に予め記憶されている。
【０１９８】
（ヒータ温度制御処理）
まず、ステップＳ１００において、予め決められたＤｕｔｙ比のＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。
【０１９９】
ここで、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンすることに伴って、電源Ｖｄｄとグランド５０との間でｎＭＯＳトランジスタ２０およびヒータ１０を通して駆動電流が流れる。このため、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度が上昇する。
【０２００】
次に、ステップＳ１１０において、Ａ点２１からＡ／Ｄ入力ポート３２に与えられる電圧ＶAをアナログ／デジタル変換して第１のデジタルデータを取得する。これに加えて、Ｂ点２２からＡ／Ｄ入力ポート３３に与えられる電圧ＶBをアナログ／デジタル変換して第２のデジタルデータを取得する。
【０２０１】
次に、ステップＳ１２０において、電圧ＶBが所定値以上であるか否かを判定することにより、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているか否かを判定する。
【０２０２】
このことにより、第１、第２のデジタルデータがｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているときに取得されたものであるか否かを判定することになる。
【０２０３】
ここで、電圧ＶBが所定値未満であるときにはｎＭＯＳトランジスタ２０がオフしているとして、ステップＳ１２０においてＮＯと判定する。これに伴い、ステップＳ１１０に戻り、電圧ＶA、ＶBをそれぞれアナログ／デジタル変換する。その後、ステップＳ１２０においてＹＥＳと判定するまで、ステップＳ１２０のＮＯ判定処理、およびステップＳ１１０のＡ／Ｄ変換処理を繰り返す。
【０２０４】
その後、電圧ＶBが所定値以上になると、ステップＳ１２０においてｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているとしてＹＥＳと判定する。つまり、ｎＭＯＳトランジスタ２０がオンしているときの第１、第２のデジタルデータを取得したと判定する。
【０２０５】
ここで、ｎＭＯＳトランジスタ２０はそのＯＮ抵抗値Ｒon3が温度に対して所定の傾きにて線形に変化する温度特性を有しており、その温度特性の傾き（係数）の個体差は十分に小さいため、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度の推定により、ＯＮ抵抗値を精度良く算出できる。
【０２０６】
そこで、次のステップＳ２６７において、上述のステップＳ３００ｂで算出される推定温度Ｔh、上述の第４実施形態で算出される雰囲気温度Ｔａ、およびＯＮ抵抗値Ｒon2@Taを次の数式８に代入して、ｎＭＯＳトランジスタ２０を使用してヒータ１０を制御しているときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ抵抗値Ｒon3を算出する。
【０２０７】
Ｒon3＝（Ｔh−Ｔａ）×σMOS＋Ｒon2@Ta・・・・・・・（数式８）
σMOS［℃／Ω］は、温度係数であって、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度変化に対する抵抗値の変化の割合を示す値である。［（Ｔh−Ｔａ）×σMOS］は、（Ｔh−Ｔａ）に対応するＲon2@Taの補正値となる。
【０２０８】
次に、ステップＳ２６８において、上記ステップＳ１２０でＹＥＳと判定される直前のステップＳ１１０で取得される第１、第２のデジタルデータ（ＶA、ＶB）を上述の数式１に代入して駆動電流Ｉhを算出する。
【０２０９】
ここで、数式１を再記すると、
Ｉh＝（ＶA−ＶB）／ＲON・・・・・・（数式１）
ここで、数式１中のＲONに代わるＲon3を用いて駆動電流Ｉhを算出することになる。
【０２１０】
次に、ステップＳ２６９において、上記ステップＳ１２０でＹＥＳと判定される直前のステップＳ１１０で取得される第１、第２のデジタルデータ（ＶA、ＶB）、上記数式７で求められるｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔh、および図１４の変換テーブルを用いて、ヒータ１０の温度ＴRhを算出する。
【０２１１】
まず、上記ステップＳ１２０でＹＥＳと判定される直前のステップＳ１１０で取得される第１、第２のデジタルデータ（ＶA、ＶB）に基づいて、Ａ点２１とＢ点２２との間の電位差（ＶA−ＶB）を差分として求める。そして、変換手段として、電位差（ＶA−ＶB）を、ヒータ電源（＝ＶA）を１６ＶとしたときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ電圧ＶA-B@16Vに変換する。ＯＮ電圧ＶA-B@16Vは、ｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン端子−ソース端子間に駆動電流Ｉhが流れているときのｎＭＯＳトランジスタ２０のドレイン端子およびソース端子との間の電位差である。
【０２１２】
具体的には、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ電圧ＶA-B@16Vは、次の数式９にＶA、ＶBを代入して求められる。
【０２１３】
ＶA-B@16V＝  （ＶA−ＶB）／ＶA×１６  ・・・・・・・数式９
図１４の変換テーブルは、ＯＮ電圧ＶA-B@16V、ヒータ１０の温度ＴRh、およびｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔhといった三者の関係を記憶するためのものである。
【０２１４】
具体的には、図１４の変換テーブルは、縦方向に並べられるＯＮ電圧ＶA-B@16V（電源１６Ｖ時ＭＯＳトランジスタＯＮ電圧（Ｖ）と記す）と、横方向に並べられる推定温度Ｔh（図中ＭＯＳトランジスタ推定温度と記す）と、ＯＮ電圧ＶA-B@16Vと推定温度Ｔhとに対応するヒータ１０の温度ＴRhの複数の候補値とを備える。
【０２１５】
変換テーブルを構成するヒータ１０の温度ＴRhの複数の候補値は、上記数式２中に、ＲONに代わる上記数式８のＯＮ抵抗値Ｒon3を代入してヒータ１０の抵抗値Ｒhを算出し、この算出した抵抗値Ｒhを上記数式３に代入して算出した温度である。
【０２１６】
そこで、ＯＮ電圧ＶA-B@16Vが、例えば０．２０（Ｖ）であり、推定温度Ｔhが例えば、５（℃）であるときには、図１４の変換テーブルによって、２３０℃をヒータ１０の温度ＴRhとして特定する。
【０２１７】
次のステップＳ１４０において、上述の第２実施形態と同様に、ヒータ１０の温度ＴRhに基づいてヒータ１０の加熱要求値としてのＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比を算出する。
【０２１８】
次のステップＳ１５０において、上記ステップＳ１４０にて算出されたＤｕｔｙ比が零であるか否かを判定する。このとき、Ｄｕｔｙ比が零よりも大きいときには、ステップＳ１５０においてＮＯと判定する。これに伴い、次のステップＳ１６０において、上述のステップＳ１４０で調整されたＤｕｔｙ比のＰＷＭ駆動信号をｎＭＯＳトランジスタ２０のゲート端子に出力する。
【０２１９】
その後、Ｄｕｔｙ比が零よりも大きいときには、ステップＳ１１０のＡ／Ｄ変換処理、ステップＳ１２０のＯＮ判定処理、ステップＳ２６７のＯＮ抵抗算出処理、ステップＳ２６８のヒータ電流値算出処理、ステップＳ２６９のヒータ温度算出処理、ステップＳ１４０のヒータ加熱要求値算出処理、およびステップＳ１５０のＮＯ判定処理、およびステップＳ１６０のＰＷＭ出力処理を繰り返す。
【０２２０】
その後、ヒータ１０の温度ＴRhが目標温度に近づくと、Ｄｕｔｙ比が零になり、ステップＳ１５０でＹＥＳと判定してコンピュータプログラムを終了する。
【０２２１】
以上説明した本実施形態によれば、ｎＭＯＳトランジスタ２０によりヒータ１０の温度制御を実施しているときのｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔhを水温センサ６２の検出温度と水温センサ６２の検出温度とに基づいて求める。この推定温度Ｔhにより、ＯＮ電圧ＶA-B@16V、推定温度Ｔh、および変換テーブルからヒータ１０の温度ＴRhを求める。したがって、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータ１０の温度ＴRhを精度良く算出することができる。これに伴い、電流検出用抵抗素子を用いることなく、ヒータ１０の温度を精度良く制御することができる。
【０２２２】
本実施形態では、ＴhaにＲ１を掛けた値と、ＴhaにＲ２を掛けた値と、雰囲気温度補正定数Ｔαとをそれぞれ加算した値をｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔhとしている。そして、ｎＭＯＳトランジスタ２０の設置場所がエンジンルーム内で車両の先頭側に近いほど、補正係数Ｒ２を大きくし、かつ補正係数Ｒ１を小さくする一方、エンジン側に近いほど、補正係数Ｒ２を小さくし、かつ補正係数Ｒ１を大きくする。このため、ｎＭＯＳトランジスタ２０の温度を精度良く推定することができる。
（他の実施形態）
上述の第１〜第５の実施形態では、制御機器としては、ヒータ１０を内蔵するＦＦＶ用エンジン用燃料噴射装置を用いた例を示したが、これに代えて、制御機器としては、各種のアクチュエータやセンサを備える機器にヒータ１０を内蔵したものを用いてもよい。
【０２２３】
上述の第５の実施形態では、ヒータ１０の温度ＴRhを変換テーブルによって求めるために、ヒータ電源（＝ＶA）を１６ＶとしたときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ電圧ＶA-B@16Vを用いた例について説明したが、これに代えて、ヒータ電源（＝ＶA）を１６Ｖ以外の一定の電圧値としたときのｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ電圧を用いて、ヒータ１０の温度ＴRhを求めるための変換テーブルを構成してもよい。つまり、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ電圧ＶA-B@16V
を求めるための１６Ｖは任意の値であって、１６Ｖ以外の値を用いてもよい。
【０２２４】
上述の第５の実施形態では、変換テーブルにおいて、ｎＭＯＳトランジスタ２０のＯＮ電圧ＶA-B@16V、およびｎＭＯＳトランジスタ２０の推定温度Ｔhに対応するヒータ１０の温度ＴRhを特定して、この特定される温度ＴRhをヒータ１０の目標温度に近づけるようにＭＯＳトランジスタ２０に流れる駆動電流を制御する例について説明したが、これに代えて、上記数式２中に、ＲONに代わる上記数式８のＯＮ抵抗値Ｒon3を代入してヒータ１０の抵抗値Ｒhを算出し、この算出した抵抗値Ｒhを上記数式３に代入してヒータ１０の温度ＴRhを算出してもよい。
【０２２５】
上述の各実施形態では、本発明に係るＭＯＳトランジスタ（２０）としてｎＭＯＳトランジスタを用いた例について説明したが、これに代えて、ＭＯＳトランジスタ（２０）としてｐＭＯＳトランジスタを用いてもよい。
【符号の説明】
【０２２６】
１        車載ヒータ駆動回路
１０        ヒータ（負荷）
２０        ｎＭＯＳトランジスタ
３０        マイクロコンピュータ
３１        ＰＷＭ出力ポート
３２        Ａ／Ｄ入力ポート
３３        Ａ／Ｄ入力ポート
３４ａ    メモリ通信ポート
３４ｂ    メモリ通信ポート
３５ａ    Ａ／Ｄ入力ポート
３５ｂ    Ａ／Ｄ入力ポート
４０        不揮発メモリ
５０      グランド
Ｖｄｄ    電源（ヒータ用電源）
Ｖｓｓ    電源（マイクロコンピュータ用電源）
【図１】
0005765210.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005765210.tif 000008
【図８】
0005765210.tif 000009
【図９】
0005765210.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005765210.tif 000014
【図１４】
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