(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がアース側へ接続されたヒータへの電源からの通電を制御するヒータ駆動回路であって、
前記ヒータのアース側の反対端にソースが接続され、前記電源側にドレインが接続されたＦＥＴと、
該ＦＥＴのゲートへ印加する電位を制御する定電圧出力部と、を備えるヒータ駆動回路において、
前記定電圧出力部が、前記ＦＥＴのソース及び前記ヒータ間に接続された電位基準点を有し、該電位基準点に対して所定の電位を発生し、
前記ヒータが、多孔質セラミックから成る排気ガスフィルタを収容する金属製筐体内に配設された複数の絶縁線からなり、該絶縁線の一端を束ねた端子が前記ＦＥＴのソース側に接続されると共に、当該絶縁線の他端がアースとなる前記金属製筐体に接続されていることを特徴とするヒータ駆動回路。
【請求項２】
一端がアース側へ接続されたヒータへの電源からの通電を制御するヒータ駆動回路であって、
前記ヒータのアース側の反対端にソースが接続され、前記電源側にドレインが接続されたＦＥＴと、
該ＦＥＴのゲートへの信号を制御する信号制御回路と、を備えるヒータ駆動回路において、
前記信号制御回路が、
矩形波もしくは正弦波を発生する発振部と、
一次側が前記アースに接続され、二次側が絶縁され、前記発振部の矩形波もしくは正弦波を変圧するトランスと、
前記トランスの２次側に接続された第１、第２入力端子と、前記ＦＥＴのソース及び前記ヒータ間に接続された電位基準点端子と、整流された電位を出力する出力端子とを備えるダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジの出力端子の電位から、前記電位基準点端子に対する一定の電位を発生する定電圧出力部と、
前記定電圧出力部にて発生した電位を前記ＦＥＴのゲートへ印加するコントロール部とを、備えることを特徴とするヒータ駆動回路。
【請求項３】
前記ヒータが、多孔質セラミックから成る排気ガスフィルタを収容する金属製筐体内に配設された複数の絶縁線からなり、該絶縁線の一端を束ねた端子が前記ＦＥＴのソース側に接続されると共に、当該絶縁線の他端がアースとなる前記金属製筐体に接続されていることを特徴とする請求項２のヒータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒータへの電位の印加を制御するヒータ駆動回路に関し、更に詳細には、排気ガスフィルタに堆積されたカーボンを加熱し除去するためのヒータへの電流を制御するヒータ駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）、ＨＣ（炭化水素）などを除去するために廃棄ガス浄化用ハニカムフィルタが用いられている。この種のハニカムフィルタは、ＮＯｘ、ＨＣなどを除去すると同時に、廃棄ガス中に含まれるパティキュレート（粒子状物質）を捕捉するため、使用に伴いパティキュレートが堆積して、フィルタ効率が低下する。
【０００３】
かかる、パティキュレートの堆積に対応するために、フィルタにヒータを配設し、加熱によりパティキュレートを焼却・除去する方法がある。かかる技術に関して、本出願人は、特開平３−２３３０７号で提案を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるヒータをフィルタの筐体に収容した際に、ヒータへの通電の制御を如何に行うかという問題が発生した。即ち、ヒータからの排ガスの漏れを防ぐためには、絶縁されたシーズ線を用いることが望ましい。そして、該ヒータにてフィルタをパティキュレートの焼却温度（６３０°Ｃ）まで加熱するためには、２５００Ｗ程度の熱量が必要となり、このためには、２４Ｖ電装の車両では該ヒータに１００Ａ流すこととなり、ヒータの抵抗を０．２５Ω程度に設定する必要がある。係る低抵抗のヒータを１本で構成することは困難であるため、数本のシーズ線を並列に接続してヒータを構成することになる。かかるヒータを筐体内に配置する際には、各シーズ線の一端を束ね、電位を印加すると共に、他端をそれぞれアースを構成する筐体に接続することが合理的である。
【０００５】
ここで、ヒータへの通電をリレーにより制御する方法も考え得るが、シーズ線の絶縁を保ち得る８００°Ｃ程度にヒータの温度を保つためには、電流をデューティ制御をする必要があり、リレーでは１００Ａのオン・オフを繰り返すことが困難である。また、上述したように１００Ａと言う大電流で効率的にヒータを加熱するためにはオン抵抗が低いＮチャンネルＦＥＴを使用することが望ましい。しかし、ヒータのオン・オフをＦＥＴを用いて制御しようとした場合、ヒータをアースとなる金属製筐体に接続しているため、図１０中の（Ａ）に示すようにＦＥＴを制御が容易なヒータのローサイド間ではなく、図１０（Ｂ）に示すようにＦＥＴを制御の困難な電源（２４Ｖ）とヒータとの間に配置することになる。
【０００６】
この図１０（Ｂ）に示す結線が制御が困難である理由を図１０中の（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）を参照して更に詳しく述べる。（Ｃ）は、ＦＥＴのゲートに電位が印加されておらず（０Ｖ）、ＦＥＴがオフしている状態を示している。（Ｄ）は、ゲートに１２Ｖが印加され、ＦＥＴがオンした状態を示している。（Ｅ）は、オン状態が続き（約１秒以上）、ヒータが上述したように低抵抗であるため、ソース側の電位が電源側と等しい２４Ｖまで上昇した状態を示している。（Ｅ）に示す状態において、１２Ｖをゲートに印加したも、ソース−ゲート間の電位が逆転しているため、ＦＥＴはオフする。即ち、図１０の（Ｂ）に示す結線では、ＦＥＴの１００％出力を１秒以上続けれず、短時間でヒータを所定温度まで昇温することができない。かかる事態に対応するため、ハイサイドにＦＥＴを配設した時に従来技術では、コンデンサに蓄えた電荷をゲート側に印加する方法が採用されていたが、係る方法では、コンデンサに電荷を蓄積するため、通電開始時から１００％出力をヒータ側に印加できず、やはりパティキュレートの焼却温度までフィルタを迅速に加熱することができなくなる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ヒータの高圧側でＦＥＴを用いて電流の制御を適切に行い得るヒータ駆動回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するため、一端がアース側へ接続されたヒータへの電源からの通電を制御するヒータ駆動回路であって、
前記ヒータのアース側の反対端にソースが接続され、前記電源側にドレインが接続されたＦＥＴと、
該ＦＥＴのゲートへ印加する電位を制御する定電圧出力部と、を備えるヒータ駆動回路において、
前記定電圧出力部が、前記ＦＥＴのソース及び前記ヒータ間に接続された電位基準点を有し、該電位基準点に対して所定の電位を発生し、
前記ヒータが、多孔質セラミックから成る排気ガスフィルタを収容する金属製筐体内に配設された複数の絶縁線からなり、該絶縁線の一端を束ねた端子が前記ＦＥＴのソース側に接続されると共に、当該絶縁線の他端がアースとなる前記金属製筐体に接続されていることを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、一端がアース側へ接続されたヒータへの電源からの通電を制御するヒータ駆動回路であって、
前記ヒータのアース側の反対端にソースが接続され、前記電源側にドレインが接続されたＦＥＴと、
該ＦＥＴのゲートへの信号を制御する信号制御回路と、を備えるヒータ駆動回路において、
前記信号制御回路が、
矩形波もしくは正弦波を発生する発振部と、
一次側が前記アースに接続され、二次側が絶縁され、前記発振部の矩形波もしくは正弦波を変圧するトランスと、
前記トランスの２次側に接続された第１、第２入力端子と、前記ＦＥＴのソース及び前記ヒータ間に接続された電位基準点端子と、整流された電位を出力する出力端子とを備えるダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジの出力端子の電位から、前記電位基準点端子に対する一定の電位を発生する定電圧出力部と、
前記定電圧出力部にて発生した電位を前記ＦＥＴのゲートへ印加するコントロール部とを、備えることを技術的特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２において、前記ヒータが、多孔質セラミックから成る排気ガスフィルタを収容する金属製筐体内に配設された複数の絶縁線からなり、該絶縁線の一端を束ねた端子が前記ＦＥＴのソース側に接続されると共に、当該絶縁線の他端がアースとなる前記金属製筐体に接続されていることを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項１のヒータ駆動回路では、該ＦＥＴのゲートへ印加する電位を制御する定電圧出力部が、ＦＥＴのソース及びヒータ間に接続された電位基準点を有し、該電位基準点に対して所定の電位を発生して該ＦＥＴを駆動する。このため、ＦＥＴがオンし、ソース側の電位が電源の電位とほぼ等しくなった際にも、該ソース側の電位（電位基準点の電位）よりも高い電位を、定電圧出力部が発生しているため、当該ＦＥＴを適切に制御することができる。
【００１２】
請求項２のヒータ駆動回路では、信号制御回路の発振部が矩形波もしくは正弦波を発生し、トランスが矩形波もしくは正弦波を変圧し、ダイオードブリッジが整流された電位を出力する。そして、定電圧出力部が、ＦＥＴのソース及びヒータ間に接続された電位基準点端子に対する一定の電位を発生し、コントロール部が、該定電圧出力部にて発生した電位をＦＥＴのゲートへ印加する。このため、ＦＥＴがオンし、ソース側の電位が電源の電位とほぼ等しくなった際にも、該ソース側の電位（電位基準点の電位）よりも高い電位を、定電圧出力部が発生しているので、当該ＦＥＴを適切に制御することができる。
【００１３】
請求項３では、ヒータを構成する複数の絶縁線が、アースとなる金属製筐体に接続されているため、ヒータとアースとの間ではなく、ヒータと電源との間でＦＥＴにより電位のオン・オフを行う必要がある。このため、ＦＥＴのドレインに電源電位が直接加わることになり、ＦＥＴがオンした際に、ソース側の電位が電源の電位とほぼ等しくなる。このとき、該ソース側の電位（電位基準点電位）に対して所定の電位を発生させＦＥＴのゲートへ印加するため、当該ＦＥＴを適切に制御することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態に係るヒータ駆動回路について図を参照して説明する。
図１は第１実施態様のヒータ駆動回路を用いる排ガス浄化装置の再生システムの構成を示している。３台の排気ガス浄化装置ＤＰＦ１、ＤＰＦ２、ＤＰＦ３は、１２リットルのディゼルエンジンＥから排出される排気ガスを浄化するための装置で、該ディゼルエンジンＥからの廃棄ガスが上流側エグゾーストパイプ３０を介して供給される。該排気ガス浄化装置ＤＰＦ１、ＤＰＦ２、ＤＰＦ３の下流側には、排気ガスの流量を調整するバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３が配設されている。該バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３からの排気は、下流側エグゾーストパイプ３２を介して大気中に排出される。
【００１５】
各排気ガス浄化装置ＤＰＦ１、ＤＰＦ２、ＤＰＦ３は、図２に示すように多孔質炭化珪素（ＳｉＣ）の結晶体からなる排ガス浄化用ハニカムフィルタＦと、該フィルタを加熱し、堆積したパティキュレートを焼却するため上流側エグゾーストパイプ３０側に配設されたヒータＨと、これらを収容する金属製の筐体３４から構成されている。
【００１６】
図２中に示すの排気ガス浄化装置ＤＰＦ１のＪ−Ｊ断面を図３に示す。ヒータＨは、渦巻き状に形成された６本のシーズ線３６からなり、各シーズ線３６の一方の端子３６ａは、図１中に示すヒータ駆動回路１０側と接続された入力端子３８に固定され、他方の端子３６ｂは、ボデェーアースを構成する排気ガス浄化装置ＤＰＦ１の筐体３４の内周に固定されている。即ち、１．５Ωに構成された６本のシーズ線３６をアースに並列に接続することにより０．２５ΩのヒータＨを構成してある。
【００１７】
図１中に示すように、該排ガス浄化装置の再生システムの制御回路２０には、種々の制御を行うＣＰＵ１２と、該ＣＰＵ１２からの信号によりバッテリＢからの電位を上述したヒータＨへ印加するヒータ駆動回路１０と、入力側インターフェイス１４と、出力側インターフェイス１６とからなる。
【００１８】
該ＣＰＵ１２は、排気ガス浄化装置ＤＰＦ１、ＤＰＦ２、ＤＰＦ３の所定運転時間毎、或いは、圧損の発生を図示しないセンサにて検出した際に、堆積したパティキュレートを焼却することによってハニカムフィルタＦを再生する。この再生は、先ず、排気ガス浄化装置ＤＰＦ１下流のバルブＶ１を絞り、該排気ガス浄化装置ＤＰＦ１内の排ガス流量を下げ、ハニカムフィルタＦの温度を上昇し易いようにする。なお、この際に、排気ガス浄化装置ＤＰＦ２、ＤＰＦ３は、排気ガスの浄化を続ける。そして、ヒータ駆動回路１０を制御して排気ガス浄化装置ＤＰＦ１のヒータＨを８００°Ｃ程度まで加熱し、ハニカムフィルタＦを６００°Ｃ以上にし、この温度を約１０分保つことで、堆積したパティキュレートを焼却する。この６００°Ｃの温度は、該排気ガス浄化装置ＤＰＦ１に取り付けた温度センサ（図示せず）により温度を検出し、ヒータＨへの通電時間を制御（オン−オフのデューテイ制御）することで調節する。排気ガス浄化装置ＤＰＦ１の再生後、排気ガス浄化装置ＤＰＦ２、ＤＰＦ３を順次再生して行く。
【００１９】
引き続き、該ヒータＨへの通電を制御するヒータ駆動回路の構成について、図４〜図８を参照して説明する。
図４は、ヒータ駆動回路１０の全体構成を示している。
ヒータ駆動回路１０は、バッテリＢの２４Ｖの電位を１２Ｖへ降圧する変換部１０Ａと、タイマ集積回路により一定周期の方形波を作る発振部１０Ｂと、発振部１０Ｂから出力された方形波を増幅する増幅部１０Ｃと、増幅部１０Ｃの出力を昇圧する変圧部１０Ｄと、変圧部１０Ｄの出力を直流に変換する整流部１０Ｅと、整流部１０Ｅからの電位から安定した１２Ｖの電位を作り出す定電圧出力部１０Ｆと、図１中に示すＣＰＵ１２からのオン・オフ信号を入力するための制御信号入力部１０Ｇと、ＦＥＴの駆動信号を上記定電圧出力部１０Ｆからの出力に基づき作成するドライブコントロール部１０Ｈと、ヒータＨへの電力供給を行うためのＦＥＴドライバ部１０Ｉからなる。
【００２０】
以下、図５〜図８を参照して各部の構成について更に詳細に説明する。
図５は、変換部１０Ａと、発振部１０Ｂと、増幅部１０Ｃとを示している。バッテリＢの２４Ｖ（正側端子）の電位を１２Ｖへ降圧する変換部１０Ａにおいては、集積回路Ｕ３（７８１２）のＧＮＤ端子がボディーアースＢＥ側（図１中に示すバッテリＢの負側端子）へ接続され、入力端子Ｖinは、バッテリＢの正側端子（２４Ｖ）側に接続されて、出力端子Ｖout は、１２Ｖの出力端子１２ＶＡ側へ接続されている。該集積回路Ｕ３の入力端子Ｖin−ボディーアースＢＥ間には、４７０μＦの電解コンデンサＣ１と０．１μＦのコンデンサＣ４とが接続されている。他方集積回路Ｕ３の出力端子Ｖout −ボディーアースＢＥ間には、０．１μＦのコンデンサＣ５と１００μＦ／３４Ｖの電解コンデンサＣ１３とが接続されている。
【００２１】
タイマ用集積回路（５５５）Ｕ４により一定周期の方形波を作る発振部１０Ｂにおいては、タイマ用集積回路Ｕ４の電圧入力端子ＶCC及びＲ端子には、上述した変換部１０Ａの１２Ｖ出力端子１２ＶＡに接続され、ＧＮＤ端子がボディーアースＢＥ側に接続されている。該電圧入力端子ＶCCとＧＮＤ端子とは、０．１μＦのコンデンサＣ１０を介して接続されている。また、ＴＲＩＧ端子は、０．００１μＦのコンデンサＣ７を介してＧＮＤ端子へ接続されており、ＣＶok端子も０．０１μＦのコンデンサＣ６を介してＧＮＤ端子へ接続されている。更に、Ｑ端子は、１ＫΩの抵抗Ｒ１１を介して上述した変換部１０Ａの１２Ｖの出力端子１２ＶＡへ接続されている。ＤＩＳ端子は、１１０ΩのＲ１５を介して該出力端子１２ＶＡへ接続されると共に、２７ＫΩの抵抗Ｒ１４を介してＴＨＲ端子に接続されている。該ＴＨＲ端子は、また、ＴＲＩＧ端子へ接続されている。なお、この実施形態で発振部１０Ｂは、矩形波を発生しているが、正弦波等を発生することも可能である。
【００２２】
発振部１０Ｂから出力された方形波を増幅する増幅部１０Ｃでは、集積回路ＴＡ７２５２ＡＰにおいて、上述した出力端子１２ＶＡの１２Ｖ電位がＶcc端子に印加され、上述したタイマ用集積回路Ｕ４からの一定周期の方形波を１５ＫΩの抵抗Ｒ１２及び４．７μＦ／３５Ｖの電解コンデンサＣ１６を介してＩＮ端子に入力し、ＯＵＴ端子から、増幅された矩形波を、１００μ／３５Ｖの電解コンデンサＣ１１を介してコイルＴ１（図６参照）の一次側へ印加する。また、該１２ＶＡからの１２Ｖの電位は、０．１μＦのコンデンサＣ２１及び１００μＦの電解コンデンサＣ２３の並列回路を介してボディーアースＢＥ側へ接続されている。集積回路ＴＡ７２５２ＡＰのＮＦ端子は、４７μＦ／３５Ｖの電解コンデンサＣ１５を介してボディーアースＢＥへ接続されており、Ｄ．Ｃ．端子は、４７μＦ／３５Ｖの電解コンデンサＣ１４を介してボディーアースＢＥへ接続されており、上記ＯＵＴ端子は、０．１μＦのフィルムコンデンサＣ９を介してボディーアースＢＥへ接続されると共に、１００μ／３５Ｖの電解コンデンサ１２を介してＢ．Ｓ．端子へ接続されている。
【００２３】
図６は、変圧部１０Ｄと、整流部１０Ｅと、定電圧出力部１０Ｆとを詳細に示している。
増幅部１０Ｃの出力を昇圧する変圧部１０Ｄは、トランスＴ１からなり、該トランスＴ１の一次側のＰａ端子は、増幅部１０Ｃの出力を電解コンデンサＣ１１を介して入力し、Ｐｂ端子は、ボディーアースＢＥ側（図５参照）へ接続されている。また、二次側のＳａ端子及びＳｂ端子は、変圧部１０Ｄの出力を直流に変換するための整流部１０Ｅを構成するダイオードブリッジＤＢの入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に接続されている。該ダイオードブリッジＤＢの出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２は、定電圧出力部１０Ｆ側に接続されている。また、該出力端子ＯＵＴ２は、トランスＴ１の二次側のアースとなる二次アースＴＥへ接続されている。ダイオードブリッジＤＢは、４個のダイオード１Ｓ１８３４から成る。
【００２４】
整流部１０Ｅからの電位から安定した１２Ｖの電位を作り出す定電圧出力部１０Ｆは、集積回路Ｕ２（７８１２）を備え、該集積回路Ｕ２の入力端子Ｖinは、上述したダイオードブリッジＤＢの出力端子ＯＵＴ１側に接続されている。一方、集積回路Ｕ２のＧＮＤ端子は、二次アースＴＥへ接続されている。入力端子Ｖinと二次アースＴＥとの間には、１００μＦ／３５Ｖの電解コンデンサＣ１７と、１μＦのタンタルコンデンサＣ８と、０．１μＦのコンデンサＣ２とが接続されている。また、Ｖout 端子は、１２Ｖの出力端子１２ＶＢに接続されおり、該出力端子１２ＶＢは、０．１μＦのコンデンサＣ３を介して二次アースＴＥに接続されている。トランスＴ１の二次側は、一次側に対して絶縁されており、二次アースＴＥはボディーアースＢＥに対して浮いているため、該定電圧出力部１０Ｆは、二次アースＴＥの電位に対して１２Ｖ高い電位を出力端子１２ＶＢから出力する。
【００２５】
図７は、制御信号入力部１０Ｇとドライブコントロール部１０Ｈとを詳細に示している。
制御信号入力部１０Ｇは、図１中に示すＣＰＵ１２からのオン・オフ信号を入力するためのシーケンサＪ２と、該シーケンサＪ２の第１端子から１ＫΩの抵抗Ｒ９を介して接続されたフォトカプラ（ＴＬＰ５２１−１）ＰＣ１とを備える。該シーケンサＪ２の第２端子はボディーアースＢＥへ接続され、フォトカプラＰＣ１の第１入力端子は、上述した変換部１０Ａ側の出力端子１２ＶＡに接続されている。本実施形態では、フォトカプラを用いることで入出力を完全に絶縁し、動作の安定を図っている。
【００２６】
ＦＥＴの駆動信号を定電圧出力部１０Ｆからの出力に基づき作成するドライブコントロール部１０Ｈは、集積回路（ＭＡＸ６２７）Ｕ１を備える。集積回路Ｕ１のＶDD端子には、上述した定電圧出力部１０Ｆの出力端子１２ＶＢからの１２Ｖの電位が印加される。また、該出力端子１２ＶＢからの１２Ｖからの電位は、上述したフォトカプラＰＣ１の第４端子に接続されると共に、０．１μＦのコンデンサＣ２２を介して二次アースＴＥ（図４参照）に接続されている。該フォトカプラＰＣ１の第３端子は、集積回路Ｕ１のＩＮＡ端子に接続されると共に、４．７ＫΩの抵抗Ｒ１０を介して二次アースＴＥ（図４参照）に接続されている。また、該集積回路Ｕ１ののＧＮＤ端子は、二次アースＴＥ側に接続され、ＯＵＴＡ端子は、ＦＥＴドライバ部１０Ｉ側へ接続されている。
【００２７】
図８は、ヒータＨへの電力供給を行うためのＦＥＴドライバ部１０Ｉを詳細に示している。
該ＦＥＴドライバ部１０Ｉは、４個のＮチャンネル型ＦＥＴ１、ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４（ＩＲＦＰ０６４Ｎ）を並列に接続してなる。これは、上述したようにヒータＨ側に１００Ａの大電流を流す際に、中程度の容量のＦＥＴを４台組み合わせることでＯＮ抵抗の低減を図っている。各ＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のドレインは、２４Ｖ、即ち、図１中に示すバッテリＢの正側端子に接続されている。一方、ゲートは、２０Ωの抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４を介して、上述したドライブコントロール部１０Ｈからの制御信号を入力するようになっている。そして、ソースは、上述した二次アースＴＥに接続されると共に、端子台４０のＯＵＴ端子に接続されている。該ＯＵＴ端子にヒータＨが接続されている。図３を参照して上述したように、ヒータＨは、一端が入力端子３８に接続され、他端がボディーアースＢＥ側（図３に示す排気ガス浄化装置ＤＰＦ１の筐体３４：即ち、図１中のバッテリＢの負側）へ接続された６本のシーズ線３６から成る。このように、ＦＥＴのドレインは、二次アースＴＥを介して、ヒータＨのハイ側の端子に接続される。
【００２８】
また、各ＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のゲートとソースとの間には、１ＫΩの抵抗Ｒ５，Ｒ６、Ｒ７，Ｒ８が接続されている。更に、該ＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ＦＥＴ３，ＦＥＴ４と並列に２０／０．５Ｗの抵抗Ｒ１６及び０．４７μＦ／６３ＶのコンデンサＣ１９が接続されている。該端子台４０のＧＮＤ端子は、ボディーアースＢＥ側と接続されている。
【００２９】
このヒータ駆動回路１０の回路動作について、図４を参照して説明する。トランスＴ１において二次側は、一次側から絶縁されており、二次側に接続された定電圧出力部１０Ｆは、二次アースＴＥの電位に対して１２Ｖ高い電位を出力端子１２ＶＢから出力している。ドライブコントロール部１０Ｈの集積回路Ｕ１のＶDD端子には、上記定電圧出力部１０Ｆからの二次アースＴＥに対して１２Ｖ高い電位が印加されている。ここで、図１中に示すＣＰＵ１２からのヒータＨへのオン信号が制御信号入力部１０Ｇを介して入力されると、該集積回路Ｕ１は、二次アースＴＥに対する１２Ｖの電位をＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４のゲート側へ出力する。これに応じて、ＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４がオンして、ヒータＨ側にバッテリＢからの２４Ｖの電位が印加される。このオン状態が１秒程度続くと、低抵抗であるヒータＨの入力端子３８の電位が２４Ｖ近くまで高まる。ここで、該入力端子３８の電位が高まると、これに伴い、二次アースＴＥの電位も上昇し、定電圧出力部１０Ｆは、該高まった二次アースＴＥの電位よりも１２Ｖ高い電位を発生する。このため、ドライブコントロール部１０Ｈの集積回路Ｕ１は、ＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４のゲートへ、該二次アースＴＥに接続されたドレインに対してほぼ１２Ｖの電位差を有する電位を印加し、該ＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４のオン状態を維持する。即ち、図１０の（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）を参照して上述した従来技術と異なり、オン状態を維持することができる。
【００３０】
このヒータ駆動回路１０によるヒータＨの温度制御について、図９を参照して説明する。
図中の曲線（１）は、本実施形態のヒータ駆動回路による温度制御を示している。本実施形態のヒータ駆動回路は、車両に搭載されるため、他の電源負荷に与える影響を最小限に止めるよう、フィルタ再生時の通電時間を最短にすることが望ましい。このため、パティキュレートを焼却できる８００°Ｃまで短時間でヒータＨを加熱することが要求される。本実施形態のヒータ駆動回路１０は、上述したようにＦＥＴをオンさせ続けることができるので、短時間で該８００°Ｃまで昇温させることが可能となる。更に、該８００°Ｃに達した際に、ＦＥＴのオン・オフを繰り返すことで（デューテイ制御）、ヒータＨの温度を正確に８００°に維持できるため、該ヒータを構成するシーズ線３６内の絶縁材料を劣化させることがない。このようなヒータの温度制御により、図中で（４）に示すようにフィルタの温度をコントロールすることができる。
【００３１】
図中で曲線（２）は、従来技術のＦＥＴにより通電制御を行った際のヒータ温度を示している。上述したように、従来技術では、ＦＥＴに連続通電させることができないため、８００°にヒータが昇温するまでに時間がかかっている。
【００３２】
図中で曲線（３）は、リレーにより通電制御を行った際のヒータ温度を示している。リレーを用いれば、連続通電が可能となるため、短時間でヒータを８００°Ｃまで加熱できる。但し、８００°Ｃまで加熱してから、短い周期で１００Ａもの大電流をオン・オフすることが困難なため、リレーでは徐々に温度が上昇している。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１のヒータ駆動回路によれば、ＦＥＴがオンし、ソース側の電位が電源の電位とほぼ等しくなった際にも、該ソース側の電位（電位基準点の電位）よりも高い電位を、電位制御回路が発生してゲートに印加するため、ヒータの高圧側でＦＥＴを用いて電流の制御を適切に行うことが可能になる。
【００３４】
請求項２のヒータ駆動回路では、ＦＥＴがオンし、ソース側の電位が電源の電位とほぼ等しくなった際にも、該ソース側の電位（電位基準点の電位）よりも高い電位を、定電圧出力部が発生してゲートに印加するので、ヒータの高圧側でＦＥＴを用いて電流の制御を適切に行うことが可能になる。
【００３５】
請求項３では、ヒータを構成する複数の絶縁線が、アースとなる金属製筐体に接続されていた際にも、ＦＥＴのソース側の電位（電位基準点電位）よりも高い電位を発生しゲートに印加するため、当該ＦＥＴを適切に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るヒータ駆動回路を用いる排ガス浄化装置の再生システムのブロック図である。
【図２】図１に示す排気ガス浄化装置の構成を示す説明図である。
【図３】排気ガス浄化装置の断面図である。
【図４】ヒータ駆動回路の回路図である。
【図５】ヒータ駆動回路の変換部、発振部、変換部の回路図である。
【図６】ヒータ駆動回路の変圧部、整流部、定電圧出力部の回路図である。
【図７】ヒータ駆動回路の制御信号入力部、ドライブコントロール部の回路図である。
【図８】ヒータ駆動回路のＦＥＴドライバ部の回路図である。
【図９】本実施形態のヒータ駆動回路による温度制御を示すグラフである。
【図１０】従来技術のＦＥＴの制御を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  ヒータ駆動回路
１０Ｂ  発振部
１０Ｆ  定電圧出力部
１０Ｈ  ドライブコントロール部
１２  ＣＰＵ
２０  制御回路
Ｈ  ヒータ
ＤＰＦ１、ＤＰＦ２、ＤＰＦ３  排気ガス浄化装置
ＤＢ  ダイオードブリッジ
ＯＵＴ１  出力端子
ＯＵＴ２  出力端子（電位基準点）
Ｂ  バッテリ（電源）
ＢＥ  ボディーアース（アース）
ＴＥ  二次アース（電位基準点）
Ｔ１  トランス
ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３、ＦＥＴ４  ＦＥＴ
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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