(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給される燃料を加熱するための複数のヒータ（ＨＴ１〜ＨＴ４）への通電を制御する電子制御装置であって、
第１の電源（ＶＢ）と前記ヒータとの間に介在し前記ヒータへの通電をオンオフする第１スイッチング素子（Ｐ１〜Ｐ４）を有するヒータ駆動回路（１１〜１４）と、
第２の電源（ＶＣ）と前記ヒータとの間に介在し前記ヒータに対して前記第１スイッチング素子と並列に接続された第２スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ４）と、前記第２スイッチング素子に直列に接続され所定の抵抗値に設定された電流検出抵抗（Ｒ１）と、を有する状態検出回路（２１〜２４）と、
前記ヒータの両端電圧を検出する電圧検出部（３１〜３４）と、
前記電流検出抵抗の両端電圧に基づいて前記電流検出抵抗に流れる電流の電流値を検出する電流検出部（４０）と、
前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のオンオフを制御する制御部（５０）と、を備え、
前記制御部は、前記第１スイッチング素子がオフされた期間において、前記第２スイッチング素子をオンするよう制御し、前記ヒータの両端電圧および前記電流検出抵抗に流れる電流に基づいて、前記ヒータの温度を推定し、
前記ヒータ駆動回路は前記ヒータに対応して複数設けられ、前記状態検出回路は前記ヒータ駆動回路に対応して複数設けられ、
複数あるすべての状態検出回路が、唯一の前記電流検出抵抗を共有しており、
前記制御部は、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子の切り替えにより、前記ヒータの温度を個別に推定することを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、複数の前記第１スイッチング素子を順にオフし、前記第１スイッチング素子と同数の前記第２スイッチング素子を、対応する前記第１スイッチング素子のオフ期間においてオンするように制御する請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記ヒータ駆動回路から前記状態検出回路への電流の流入を遮断するダイオード（６１〜６４）を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記電流検出抵抗は、前記第２スイッチング素子よりも前記第２の電源側に接続されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に導入する前に燃料を加熱して始動性を向上させるための電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンとエタノール等の混合燃料やエタノールあるいはメタノールを燃料として利用するＦＦＶ（flexible-fuel vehicle）がある。ＦＦＶにおける内燃機関には、低温下での始動性を確保するために燃料をある程度まで加熱してからシリンダー内に噴射するものがある。
【０００３】
燃料の加熱手段の一例として、特許文献１には、燃料噴射装置内にヒータを設け、ヒータへの通電によって燃料を加熱する装置が開示されている。しかしながら、ヒータが過熱して温度が高くなりすぎると、ヒータ近傍の燃料が膜沸騰を生じてヒータから燃料への伝熱効率が低下する虞がある。
【０００４】
これを解決するため、燃料の温度を計測する燃料温度センサと、ヒータに流れる電流の電流値を計測する電流検出部とを備え、燃料温度のフィードバックを受けてヒータに流れる電流を制御する燃料噴射装置が知られている。これによれば、ヒータ近傍の燃料が膜沸騰を生じる前にヒータの出力を低下させることができる。ヒータに流れる電流を計測する電流検出部としては、特許文献２記載のように、負荷としてのヒータに直列に接続された電流検出用のシャント抵抗器が一般的に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１３７８２号公報
【特許文献２】特開平７−７７５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃料温度のフィードバックによってヒータの出力を適切に調整するためには、燃料温度センサを必要とする。このため、燃料温度センサを設置するためのスペースを確保しなければならない。加えて、燃料温度があらゆる部分で一様とは限らないため、燃料温度センサの設置箇所によって計測される燃料温度（ヒータ近傍の温度）が正確に得られない虞がある。
【０００７】
また、一般的にヒータには比較的大電流が流れるため、シャント抵抗器をヒータに直列に接続する形態の電流検出部を採用すると、シャント抵抗器の許容電力を十分大きく設定する必要がある。このようなシャント抵抗器は体格の大型化や高コストを招く虞がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、小型化を実現しつつ燃料温度センサを用いることなく温度フィードバックが可能な電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関に供給される燃料を加熱するためのヒータ（ＨＴ１〜ＨＴ４）への通電を制御する電子制御装置であって、第１の電源（ＶＢ）とヒータとの間に介在しヒータへの通電をオンオフする第１スイッチング素子（Ｐ１〜Ｐ４）を有するヒータ駆動回路（１１〜１４）と、第２の電源（ＶＣ）とヒータとの間に介在しヒータに対して第１スイッチング素子と並列に接続された第２スイッチング素子（Ｑ１〜Ｑ４）と、第２スイッチング素子に直列に接続され所定の抵抗値に設定された電流検出抵抗（Ｒ１）とを有する状態検出回路と、ヒータの両端電圧を検出する電圧検出部（３１〜３４）と、電流検出抵抗の両端電圧に基づいて電流検出抵抗に流れる電流の電流値を検出する電流検出部（４０）と、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子のオンオフを制御する制御部（５０）と、を備え、制御部は、第１スイッチング素子がオフされた期間において、第２スイッチング素子をオンするよう制御し、ヒータの両端電圧および電流検出抵抗に流れる電流に基づいて、ヒータの温度を推定し、ヒータ駆動回路はヒータに対応して複数設けられ、状態検出回路はヒータ駆動回路に対応して複数設けられ、複数あるすべての状態検出回路が、唯一の電流検出抵抗を共有しており、制御部は、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の切り替えにより、ヒータの温度を個別に推定することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、第１スイッチング素子をオン状態にすることによってヒータに第１の電源から電力を供給することができる。そして、第１スイッチング素子がオフの条件下で第２スイッチング素子がオンするようになっているので、ヒータには第１の電源とは独立して第２の電源から供給される電流を流すことができる。このため、電流検出抵抗にはヒータを加熱するための電源である第１の電源に対して独立した第２の電源から供給される電流のみが流れる。ヒータ加熱のために比較的高出力である第１の電源に較べて小さな電流を流すように第２の電源の出力を設定することによって電流検出抵抗の許容電力を小さくすることができる。したがって、電流検出抵抗の小型化、ひいては電子制御装置の小型化を実現することができる。
【００１２】
また、第２スイッチング素子がオンされた状態において、電流検出部および電圧検出部によってヒータに流れる電流および、ヒータの両端電圧がそれぞれ検出できるので、予め決めたれた所定温度および該温度時のヒータの抵抗値、抵抗温度係数、検出されたヒータに流れる電流、および、ヒータの両端電圧に基づいてヒータの温度を推定することができる。制御部は、推定されたヒータの温度に基づいてヒータに流す電流量を制御することができる。すなわち、従来必要であった燃料温度センサを用いることなく、推定されたヒータの温度に基づいてヒータに流す電流量にフィードバックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における電子制御装置およびヒータの概略構成を示す回路図である。
【図２】電子制御装置の制御フローを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。
【００１５】
（第１実施形態）
最初に、図１を参照して、本実施形態に係る電子制御装置の概略構成について説明する。
【００１６】
本実施形態における電子制御装置は、ガソリンとエタノール等の混合燃料やエタノールあるいはメタノールを燃料として利用するＦＦＶにおいて、燃料を予備加熱するためのヒータへの通電を制御している。とくに、以下では４つのヒータを並行して制御する電子制御装置について例示する。なお、ヒータの数は一例であって、４つに限定されない。
【００１７】
図１に示すように、この電子制御装置１００は４つのヒータＨＴ１〜ＨＴ４への通電を制御している。ヒータＨＴ１〜ＨＴ４は内燃機関における燃料通路内に配置され、シリンダーに噴霧される前の燃料の温度を所定の温度まで昇温している。本実施形態におけるヒータＨＴ１〜ＨＴ４は通電によって各ヒータＨＴ１〜ＨＴ４の内部抵抗に比例した熱量を外部に放出する電熱線方式である。これにより、燃料は、点火可能な、あるいは、燃焼効率のより良い条件で点火できる温度まで昇温された状態でシリンダー内に噴霧される。ヒータＨＴ１〜ＨＴ４は、それぞれ一端が接地されるとともに、他端にはバッテリー電圧ＶＢが印加されるようになっている。換言すれば、４つのヒータＨＴ１〜ＨＴ４は、バッテリーに対して並列に接続されている。
【００１８】
電子制御装置１００は、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４への通電を制御するために、４つのヒータ駆動回路１１〜１４と、４つの状態検出回路２１〜２４と、４つの電圧検出部３１〜３４と、電流検出部４０と、制御部５０と、を備えている。
【００１９】
ヒータ駆動回路１１〜１４は、それぞれヒータＨＴ１〜ＨＴ４への通電のオンオフを制御するスイッチ回路である。ヒータ駆動回路１１はバッテリー電圧ＶＢとヒータＨＴ１を仲介し、ヒータ駆動回路１２はバッテリー電圧ＶＢとヒータＨＴ２を仲介し、ヒータ駆動回路１３はバッテリー電圧ＶＢとヒータＨＴ３を仲介し、ヒータ駆動回路１４はバッテリー電圧ＶＢとヒータＨＴ４を仲介している。バッテリー電圧ＶＢを生じる電源が特許請求の範囲における第１の電源に相当する。
【００２０】
４つのヒータ駆動回路は互いに等価であるから、代表してヒータ駆動回路１１について具体的に説明する。ヒータ駆動回路１１はスイッチング素子として逆導通のＭＯＳトランジスタＰ１を有している。トランジスタＰ１は、ゲート電極が後述する制御部５０における端子ＧＨ１に接続されており、端子ＧＨ１からＨｉｇｈ信号が入力されるとオンするようになっている。トランジスタＰ１がオン状態になると、バッテリー電圧ＶＢがヒータＨＴ１に印加されてヒータＨＴ１の温度が上昇する。
【００２１】
残るヒータ駆動回路１２〜１４についても同様であり、それぞれトランジスタＰ２〜Ｐ４を有し、ゲート電極は端子ＧＨ２〜ＧＨ４に接続されている。特許請求の範囲における第１スイッチング素子はトランジスタＰ１〜Ｐ４に相当する。
【００２２】
状態検出回路２１〜２４は、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４の状態を検出するために、それぞれヒータＨＴ１〜ＨＴ４に電流を供給する回路である。ここで、状態とは、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４に流れる電流、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４の両端電圧、および、電流と電圧から推定されるヒータＨＴ１〜ＨＴ４の温度である。状態検出回路２１は基準電圧ＶＣとヒータＨＴ１を仲介し、状態検出回路２２は基準電圧ＶＣとヒータＨＴ２を仲介し、状態検出回路２３は基準電圧ＶＣとヒータＨＴ３を仲介し、状態検出回路２４は基準電圧ＶＣとヒータＨＴ４を仲介している。基準電圧ＶＣを生じる電源が特許請求の範囲における第２の電源に相当する。
【００２３】
４つの状態検出回路は互いに等価であるから、代表して状態検出回路２１について具体的に説明する。図１に示すように、ヒータＨＴ１から見て、状態検出回路２１とヒータ駆動回路１１は並列に接続されている。状態検出回路２１は、スイッチング素子としての逆導通のＭＯＳトランジスタＱ１と、電流検出抵抗としてのシャント抵抗器Ｒ１とを有している。シャント抵抗器Ｒ１とＭＯＳトランジスタＱ１は基準電圧ＶＣとヒータＨＴ１との間で直列に接続されている。本実施形態では、シャント抵抗器Ｒ１がＭＯＳトランジスタＱ１に対してハイサイド側、すなわち基準電圧ＶＣに近い側に接続されている。トランジスタＱ１は、ゲート電極が後述する制御部５０における端子ＧＶ１に接続されており、端子ＧＶ１からＨｉｇｈ信号が入力されるとオンするようになっている。トランジスタＱ１がオン状態になると、基準電圧ＶＣがヒータＨＴ１に印加されて基準電圧ＶＣからヒータＨＴ１を経由してグランド（ＧＮＤ）に向かって電流が流れる。
【００２４】
また、状態検出回路２１とヒータ駆動回路１１との間には、図１に示すように、状態検出回路２１からヒータ駆動回路１１に向かって順方向となるダイオード６１が設けられている。ダイオード６１は、ヒータ駆動回路１１から状態検出回路２１に向かって電流が逆流することを防止している。
【００２５】
残る状態検出回路２２〜２４についても同様であり、それぞれトランジスタＱ２〜Ｑ４と電流検出抵抗とを有し、トランジスタＱ２〜Ｑ４のゲート電極はそれぞれ端子ＧＶ２〜ＧＶ４に接続されている。また、状態検出回路２２〜２４とヒータ駆動回路１２〜１４との間には、状態検出回路２２〜２４からヒータ駆動回路１２〜１４に向かって順方向となるダイオード６２〜６４が設けられている。
【００２６】
特許請求の範囲における第２スイッチング素子はトランジスタＱ１〜Ｑ４に相当する。なお、本実施形態では、状態検出回路２１〜２４が、電流検出抵抗としてシャント抵抗器Ｒ１を共用する構成となっている。すなわち、図１に示すように、シャント抵抗器Ｒ１に対して、トランジスタＱ１〜Ｑ４が互いに並列に接続されている。
【００２７】
なお、基準電圧ＶＣはバッテリー電圧ＶＢに較べて十分小さいことが好ましい。
【００２８】
電圧検出部３１〜３４は、それぞれヒータＨＴ１〜ＨＴ４の両端電圧を検出するための回路である。４つの電圧検出部は互いに等価であるから、代表して電圧検出部３１について具体的に説明する。
【００２９】
電圧検出部３１は一般的に知られた差動増幅回路とＡ／Ｄ変換器とを含む回路である。電圧検出部３１には、ヒータＨＴ１のハイサイド側およびローサイド側の電圧がそれぞれ入力され差動増幅された後に、増幅された電位差がＡ／Ｄ変換される。電圧検出部３１はヒータＨＴ１の両端電圧を後述する制御部５０の端子Ｖ１に出力する。以降、電圧検出部３１で検出されたヒータＨＴ１の両端電圧をφＶ１と示すことがある。
【００３０】
残る電圧検出部３２〜３４についても同様であり、それぞれヒータＨＴ２〜ＨＴ４の両端電圧φＶ２〜φＶ４を制御部５０の端子Ｖ２〜Ｖ４にそれぞれ出力している。
【００３１】
電流検出部４０は、状態検出回路２１〜２４が共有する電流検出抵抗であるシャント抵抗器Ｒ１を流れる電流を検出するための回路である。具体的には、電流検出部４０は一般的に知られた差動増幅回路とＡ／Ｄ変換器とを含む回路である。電流検出部４０には、シャント抵抗器Ｒ１のハイサイド側およびローサイド側の電圧がそれぞれ入力され差動増幅された後に、増幅された電位差がＡ／Ｄ変換される。シャント抵抗器Ｒ１の抵抗値は予め規定されており、シャント抵抗器Ｒ１を流れる電流の電流値は、計測されたシャント抵抗器Ｒ１の両端電圧とシャント抵抗器Ｒ１の抵抗値から演算される。電流を求める演算は、電流検出部４０が演算部を有する構成であっても良いし、制御部５０が演算部を含む構成であっても良い。本実施形態では、電流検出部４０が演算部を有しており、シャント抵抗器Ｒ１を流れる電流の電流値が制御部５０の端子Ｃに出力されている。本実施形態では、電流検出抵抗が４つの状態検出回路２１〜２４によって共有されており、シャント抵抗器Ｒ１は１つなので、電流検出部４０もシャント抵抗器Ｒ１の数に対応して１つである。
【００３２】
制御部５０は、ヒータ駆動回路１１〜１４に含まれるトランジスタＰ１〜Ｐ４、および、状態検出回路２１〜２４に含まれるトランジスタＱ１〜Ｑ４のゲート電極に所定のゲート電圧を印加して各トランジスタのオンオフを制御している。また、制御部５０には、電圧検出部３１〜３４が検出したヒータＨＴ１〜ＨＴ４の各両端電圧φＶ１〜φＶ４が、端子Ｖ１〜Ｖ４にそれぞれ入力されている。さらに、制御部５０には、電流検出部４０が検出したシャント抵抗器Ｒ１を流れる電流の電流値が、端子Ｃに入力されている。
【００３３】
制御部５０は、端子Ｖ１〜Ｖ４に入力された電圧Ｖと、端子Ｃに入力された電流Ｉに基づいて、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４の温度を推定する温度推定部を有している。温度推定部は、ヒータの基準温度Ｔ０における基準抵抗値Ｒ０、および、抵抗温度係数αを予め記憶しており、以下に示す通りヒータＨＴ１〜ＨＴ４の温度を演算している。
【００３４】
まず、制御部５０における温度推定部は、ヒータが推定すべき温度Ｔのときの電流Ｉと電圧Ｖに基づいて、温度Ｔのときのヒータの抵抗値Ｒを演算する。次に、式Ｔ＝（Ｒ／Ｒ０−１）／α＋Ｔ０に基づいてヒータの温度Ｔを演算する。なお、温度推定部はアナログ回路によって構成されていてもよいし、デジタル回路によって構成されていてもよい。
【００３５】
制御部５０は、推定されたヒータの温度Ｔに基づいて、ヒータ駆動回路１１〜１４におけるトランジスタＰ１〜Ｐ４のゲート電極に印加するパルスのデューティ比を決定する。例えば、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４の温度が燃料の沸点を下回っていればデューティ比を大きくし、燃料の沸点を上回っていればデューティ比を小さくする。ヒータＨＴ１〜ＨＴ４近傍に存在する燃料は沸点を超えない温度で維持されるので、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４の周辺で膜沸騰を生じることなく、燃料の加熱を行うことができる。
【００３６】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る電子制御装置１００によるヒータＨＴ１〜ＨＴ４の温度の推定おより制御について説明する。
【００３７】
制御部５０は、トランジスタＰ１〜Ｐ４のゲート電極に対してＨｉｇｈ信号（以下、単にＨと示す）を出力することによってトランジスタＰ１〜Ｐ４をそれぞれオンし、Ｌｏｗ信号（以下、単にＬと示す）を出力することによってトランジスタＰ１〜Ｐ４をそれぞれオフする。また、制御部５０は、トランジスタＱ１〜Ｑ４のゲート電極に対してＨを出力することによってトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオンし、Ｌを出力することによってトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオフする。
【００３８】
制御部５０は、各トランジスタＰ１〜Ｐ４，Ｑ１〜Ｑ４に対して、周期的にＨとＬをそれぞれ所定時間印加するようにＰＷＭ制御している。ヒータ駆動回路１１〜１４に属するトランジスタＰ１〜Ｐ４について、Ｈｉｇｈの期間が長いほどヒータＨＴ１〜ＨＴ４への通電時間が長くなるため温度が高くなる。
【００３９】
本実施形態における制御部５０は、ヒータ駆動回路１１〜１４に属するトランジスタＰ１〜Ｐ４のうち２つ以上が同時にオフする期間ができないように制御している。また、状態検出回路２１〜２４に属するトランジスタＱ１〜Ｑ４は、それぞれトランジスタＰ１〜Ｐ４がオフである期間においてのみオンになるように制御されている。
【００４０】
本実施形態における電子制御装置１００の制御フローの一例を説明する。図２に示すように、端子ＧＨ１〜ＧＨ４がＨを出力している状態、すなわち、ヒータ駆動回路１１〜１４に属するトランジスタＰ１〜Ｐ４のすべてがオンである状態から、任意の時刻ｔ１において端子ＧＨ１の信号がＨからＬに遷移する。そして、ほぼ同時に端子ＧＶ１の信号がＬからＨに遷移する。これにより、ヒータＨＴ１に接続される電圧は、加熱のための電流を流すバッテリー電圧ＶＢから状態検出のための基準電圧ＶＣに切り替わる。この際、制御部５０は、電圧検出部３１からヒータＨＴ１の両端電圧φＶ１と、シャント抵抗器Ｒ１を流れる電流の電流値を取得する。
【００４１】
このときシャント抵抗器Ｒ１を流れる電流はヒータＨＴ１に流れる電流に等しい。ここで取得されるヒータＨＴ１の両端電圧φＶ１と電流Ｉは、時刻ｔ１におけるヒータＨＴ１の温度を反映した値である。制御部５０における温度推定部は、式Ｔ＝（Ｒ／Ｒ０−１）／α＋Ｔ０に基づいてヒータＨＴ１の温度Ｔ１を演算する。
【００４２】
制御部５０は、推定された温度Ｔ１に基づいてトランジスタＰ１を駆動する際のデューティ比を決定する。すなわち、温度Ｔ１が推定された時点以降のＰＷＭ制御において、ヒータＨＴ１の温度が燃料の沸点を超えないようにデューティ比を変更する。
【００４３】
なお、ＶＢ＞ＶＣであるため、ヒータＨＴ１に接続される電源がバッテリー電圧ＶＢから基準電圧ＶＣに切り替わった際、ヒータ駆動回路１２〜１４から状態検出回路２１〜２４に向かって電流が流れる虞があるが、本実施形態ではダイオード６２〜６４がこれを防止する。
【００４４】
次いで、時刻ｔ２において、端子ＧＶ１の信号がＨからＬに遷移し、ほぼ同時に端子ＧＨ１の信号がＬからＨに遷移する。これにより、ヒータＨＴ１に接続される電圧は、状態検出のための基準電圧ＶＣから加熱のための電流を流すバッテリー電圧ＶＢに切り替わり、ヒータＨＴ１が発熱を再開する。
【００４５】
次いで、時刻ｔ３において、端子ＧＨ２の信号がＨからＬに遷移し、ほぼ同時に端子ＧＶ２の信号がＬからＨに遷移する。これにより、ヒータＨＴ２に接続される電圧は、加熱のための電流を流すバッテリー電圧ＶＢから状態検出のための基準電圧ＶＣに切り替わる。時刻ｔ１〜時刻ｔ２と同様に、制御部５０は、時刻ｔ３におけるヒータＨＴ２の温度を反映したヒータＨＴ２の両端電圧φＶ２と電流Ｉに基づいてヒータＨＴ２の温度Ｔ２を演算する。
【００４６】
制御部５０は、推定された温度Ｔ２に基づいてトランジスタＰ２を駆動する際のデューティ比を決定する。すなわち、温度Ｔ２が推定された時点以降のＰＷＭ制御において、ヒータＨＴ２の温度が燃料の沸点を超えないようにデューティ比を変更する。
【００４７】
以降同様に、制御部５０は、時刻ｔ５〜時刻ｔ６においてヒータＨＴ３の温度Ｔ３を推定し、時刻ｔ７〜時刻ｔ８においてヒータＨＴ４の温度Ｔ４を推定する。制御部５０は、推定された温度Ｔ３，Ｔ４に基づいてトランジスタＰ３，Ｐ４を駆動する際のデューティ比を決定する。すなわち、温度Ｔ３，Ｔ４が推定された時点以降のＰＷＭ制御において、ヒータＨＴ３，ＨＴ４の温度が燃料の沸点を超えないようにデューティ比を変更する。
【００４８】
次に、本実施形態における係る電子制御装置１００を採用することによる作用効果について説明する。
【００４９】
上記した電子制御装置１００は、ヒータ駆動回路１１〜１４に属するトランジスタＰ１〜Ｐ４をオン状態にすることによってそれぞれ対応するヒータＨＴ１〜ＨＴ４にバッテリー電圧ＶＢから電力を供給することができる。そして、トランジスタＰ１〜Ｐ４のいずれかがオフの条件下で、状態検出回路２１〜２４に属するトランジスタＱ１〜Ｑ４のうちオフされたトランジスタに対応するトランジスタがオンするようになっているので、対応するヒータにはバッテリー電圧ＶＢとは独立して基準電圧ＶＣから供給される電流を流すことができる。このため、シャント抵抗器Ｒ１には状態検出のための、基準電圧ＶＣから供給される電流のみを流すことができる。
【００５０】
従来構成では、シャント抵抗器がバッテリー電圧とヒータの間に直列に接続されていたため、バッテリー電圧ＶＢの出力に対して十分な許容電力を要した。これに対して、本実施形態における電子制御装置１００のシャント抵抗器Ｒ１にはバッテリー電圧ＶＢとは独立して基準電圧ＶＣから供給される電流を流すことができる。ヒータ加熱のために比較的高出力であるバッテリー電圧ＶＢに較べて小さな電流を流すように基準電圧ＶＣの出力を設定することによってシャント抵抗器Ｒ１の許容電力を小さくすることができる。したがって、シャント抵抗器Ｒ１の小型化、ひいては電子制御装置の小型化を実現することができる。
【００５１】
また、状態検出回路２１〜２４に属するトランジスタＱ１〜Ｑ４のいずれかがオンされた状態において、電流検出部４０および電圧検出部３１〜３４によってヒータに流れる電流Ｉおよび、ヒータの両端電圧Ｖがそれぞれ検出できるので、予め決めたれた所定の基準温度Ｔ０および該温度時のヒータの抵抗値Ｒ０、抵抗温度係数α、検出されたヒータに流れる電流Ｉ、および、ヒータの両端電圧Ｖに基づいてヒータの温度Ｔを推定することができる。制御部５０は、推定されたヒータの温度Ｔに基づいてヒータに流す電流量を制御することができる。すなわち、従来必要であった燃料温度センサを用いることなく、推定されたヒータの温度Ｔに基づいてヒータに流す電流量にフィードバックすることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、ヒータＨＴ１に対応するヒータ駆動回路１１および状態検出回路２１、ヒータＨＴ２に対応するヒータ駆動回路１２および状態検出回路２２、ヒータＨＴ３に対応するヒータ駆動回路１３および状態検出回路２３、ヒータＨＴ４に対応するヒータ駆動回路１４および状態検出回路２４、がバッテリー電圧ＶＢおよび基準電圧ＶＣに対して互いに並列に接続されている。このため、複数のヒータＨＴ１〜ＨＴ４について、ヒータＨＴ１〜ＨＴ４の加熱と温度の推定を、独立に行うことができる。そして、電子制御装置１００は、ヒータ駆動回路１１〜１４から状態検出回路２１〜２４への電流の流入を遮断するダイオード６１〜６４を備えているので、ひとつのヒータの温度を推定する期間において、ヒータ駆動回路１１〜１４から状態検出回路２１〜２４への電流の流入を防止することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態では、図２に示すように、状態検出回路２１〜２４に属するトランジスタＱ１〜Ｑ４が互いに同時にオンすることがない。したがって、本実施形態のように、シャント抵抗器Ｒ１がトランジスタＱ１〜Ｑ４よりも基準電圧ＶＣ側に配置されている場合には、状態検出回路２１〜２４がひとつのシャント抵抗器Ｒ１を電流検出抵抗として共有する構成にすることができる。これにより、電流検出抵抗の数を低減できるほか、電流検出部４０の数も電流検出抵抗の数に合わせて低減することができる。
【００５４】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００５５】
上記した実施形態では、電流検出抵抗としてのシャント抵抗器Ｒ１を、４つの状態検出回路２１〜２４で共有する構成について説明したが、状態検出回路２１〜２４ごとにシャント抵抗器が設けられた構成であってもよい。
【００５６】
また、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子として、逆導通のＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐ４，Ｑ１〜Ｑ４を採用する例を説明したが、スイッチング素子の種類は限定されない。例えば第１スイッチング素子および第２スイッチング素子として例えばバイポーラトランジスタを採用することもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１１〜１４…ヒータ駆動回路，２１〜２４…状態検出回路，３１〜３４…電圧検出部，４０…電流検出部，５０…制御部，６１〜６４…ダイオード，Ｐ１〜Ｐ４…トランジスタ（第１スイッチング素子），Ｑ１〜Ｑ４…トランジスタ（第２スイッチング素子），ＨＴ１〜ＨＴ４…ヒータ
【図１】
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【図２】
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