(57)【要約】  ヒータ制御装置は電気ヒータ（１２）を制御し、その電気ヒータは、通電により発熱する複数の発熱部（１２１、１２２）を有しその複数の発熱部の熱を放射する。そして、ヒータ制御装置の電流判定部（Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５）は、複数の発熱部の全部が通電可能とされた場合に電気ヒータへ通電される電流値である全部通電電流値（ＨＡｔ）が予め定められた電流制限値（ＡＬ１）を超えるか否かを判定する。ヒータ制御装置の通電制御部（Ｓ１０２、Ｓ１０６）は、全部通電電流値が電流制限値を超えると判定された場合には、複数の発熱部のうちの何れか又は全部の中で、通電不能なオフ状態にする対象を切り替えつつ、電気ヒータへ通電する第１ヒータ制御を実行する。また、通電制御部は、全部通電電流値が電流制限値以下であると判定された場合には、複数の発熱部の全部を通電可能として電気ヒータへ通電する第２ヒータ制御を実行する。
2018008285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する複数の発熱部（１２１、１２２）を有し該複数の発熱部の熱を放射する電気ヒータ（１２）を制御するヒータ制御装置であって、
前記複数の発熱部の全部が通電可能とされた場合に前記電気ヒータへ通電される電流値である全部通電電流値（ＨＡｔ）が予め定められた電流制限値（ＡＬ１）を超えるか否かを判定する電流判定部（Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５）と、
前記全部通電電流値が前記電流制限値を超えると判定された場合には、前記複数の発熱部のうちの何れか又は全部の中で、通電不能なオフ状態にする対象を切り替えつつ、前記電気ヒータへ通電する第１ヒータ制御を実行し、前記全部通電電流値が前記電流制限値以下であると判定された場合には、前記複数の発熱部の全部を通電可能として前記電気ヒータへ通電する第２ヒータ制御を実行する通電制御部（Ｓ１０２、Ｓ１０６、Ｓ２０７、Ｓ２０８）とを備えているヒータ制御装置。
【請求項２】
前記複数の発熱部は、前記電気ヒータが高温になるほど電気抵抗が大きくなるものであり、
前記通電制御部は、前記第１ヒータ制御を実行する場合に比して前記電気ヒータが高温である場合に前記第２ヒータ制御を実行する請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項３】
前記電流判定部は、前記電気ヒータの温度に基づき前記全部通電電流値を推定する請求項２に記載のヒータ制御装置。
【請求項４】
前記電流判定部は、前記複数の発熱部の印加電圧に基づき前記全部通電電流値を推定する請求項１ないし３のいずれか１つに記載のヒータ制御装置。
【請求項５】
前記電流判定部は、前記複数の発熱部それぞれの通電中に検出された電流値を合計することにより前記全部通電電流値を推定する請求項１または２に記載のヒータ制御装置。
【請求項６】
前記電流判定部は、前記複数の発熱部のうち、前記全部通電電流値が前記電流制限値を超えるか否かの判定の際に前記オフ状態になっている発熱部については、該オフ状態になる前の電流値を、前記全部通電電流値の推定の基になる電流値として採用する請求項５に記載のヒータ制御装置。
【請求項７】
通電により発熱する複数の発熱部（１２１、１２２）を有し該複数の発熱部の熱を放射する電気ヒータ（１２）を制御するヒータ制御装置であって、
前記複数の発熱部に電圧が所定の状態で印加された場合に前記電気ヒータへ通電される電流値である全部通電電流値（ＨＡｔ）が予め定められた電流制限値（ＡＬ１）を超えるか否かを判定する電流判定部（Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ３０４）と、
前記全部通電電流値が前記電流制限値を超えると判定された場合には、前記複数の発熱部のうちの何れか又は全部に印加される電圧を前記所定の状態に比して制限し、前記全部通電電流値が前記電流制限値以下であると判定された場合には、前記印加される電圧の前記制限を解除する通電制御部（Ｓ１０２、Ｓ１０６、Ｓ２０７、Ｓ２０８、Ｓ３０７、Ｓ３０８）とを備えているヒータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年７月４日に出願された日本特許出願番号２０１６−１３２５６４号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、電気ヒータを制御するヒータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
この種のヒータ制御装置として、例えば特許文献１に記載された防露ヒータの通電制御システムが従来から知られている。この特許文献１に記載された通電制御システムは、店舗内のショーケースの防露を目的としたヒータを複数台連携させる。【０００４】
具体的に、その特許文献１の通電制御システムは、防露ヒータへの通電タイミングを適宜ずらす。これにより、電気量の均一化を図ることが可能である。また、防露ヒータの最高電力を規定する規定電力が定められる場合には、この防露ヒータへの通電タイミングを適宜ずらす制御が採用されることにより、その規定電力を低く設定する余地が生じると共に、省エネルギに寄与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５７０６４号公報
【発明の概要】
【０００６】
電気ヒータを有する暖房システムでは、その電気ヒータへの通電に対して電流上限値が設定されていることが多い。そのように電流上限値が設定されている場合において、例えば電気ヒータが複数の発熱部を有する場合には、電気ヒータの電流値が電流上限値を超えないようにするために、特許文献１の通電制御システムのように複数の発熱部の通電を制御することが考えられる。
【０００７】
そのようにしたとすると、個々の発熱部の通電タイミングが適宜ずらされるので、１つの発熱部について見れば、その発熱部へ通電される通電時間が限られることになる。その結果、電気ヒータが放出できる熱量が制限される。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。
【０００８】
本開示は上記点に鑑みて、複数の発熱部を有する電気ヒータの電流の大きさが制限されるという条件の下で電気ヒータへの通電を行いつつ、その電気ヒータの放熱量を大きくすることが可能なヒータ制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、ヒータ制御装置は、
通電により発熱する複数の発熱部を有しその複数の発熱部の熱を放射する電気ヒータを制御するヒータ制御装置であって、
複数の発熱部の全部が通電可能とされた場合に電気ヒータへ通電される電流値である全部通電電流値が予め定められた電流制限値を超えるか否かを判定する電流判定部と、
全部通電電流値が電流制限値を超えると判定された場合には、複数の発熱部のうちの何れか又は全部の中で、通電不能なオフ状態にする対象を切り替えつつ、電気ヒータへ通電する第１ヒータ制御を実行し、全部通電電流値が電流制限値以下であると判定された場合には、複数の発熱部の全部を通電可能として電気ヒータへ通電する第２ヒータ制御を実行する通電制御部とを備えている。
【００１０】
これにより、全部通電電流値が電流制限値を超える状況下では、上記第１ヒータ制御が実行されること、すなわち個々の発熱部の通電タイミングが適宜ずらされることにより、電気ヒータの電流値が抑えられる。その一方で、全部通電電流値が電流制限値を超えない状況下では、上記第２ヒータ制御が実行されることにより、第１ヒータ制御の実行時に比して電気ヒータの放熱量が増大する。従って、電気ヒータの電流の大きさが電流制限値によって制限されるという条件の下で電気ヒータへの通電を行いつつ、第１ヒータ制御が常に継続して実行される場合と比較して電気ヒータの放熱量を大きくすることが可能である。
【００１１】
また、本開示の別の観点によれば、ヒータ制御装置は、
通電により発熱する複数の発熱部を有しその複数の発熱部の熱を放射する電気ヒータを制御するヒータ制御装置であって、
複数の発熱部に電圧が所定の状態で印加された場合に電気ヒータへ通電される電流値である全部通電電流値が予め定められた電流制限値を超えるか否かを判定する電流判定部と、
全部通電電流値が電流制限値を超えると判定された場合には、複数の発熱部のうちの何れか又は全部に印加される電圧を上記所定の状態に比して制限し、全部通電電流値が電流制限値以下であると判定された場合には、印加される電圧の制限を解除する通電制御部とを備えている。
【００１２】
これにより、全部通電電流値が電流制限値を超える状況下では、電圧の制限により電気ヒータの電流値が抑えられ、その一方で、全部通電電流値が電流制限値を超えない状況下では、上記電圧の制限が実施される場合と比較して電気ヒータの放熱量が増大する。従って、上記１つの観点によるヒータ制御装置と同様に、電気ヒータへの通電を行いつつ電気ヒータの放熱量を大きく得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態において、車両に設けられた電気ヒータおよびその周辺を示した模式図である。
【図２】第１実施形態において電気ヒータおよびヒータ制御装置の電気的な概略構成を示した図である。
【図３】第１実施形態において、第１発熱部および第２発熱部の抵抗−温度特性を示した図である。
【図４】第１実施形態において、電気ヒータの通電開始時点からのヒータ温度の経時変化と各発熱部の電流値の経時変化とをそれぞれ示したタイムチャートである。
【図５】第１実施形態の電気ヒータとヒータ制御装置とヒータ操作部とを含む機能ブロック図である。
【図６】第１実施形態のヒータ制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の制御処理が実行されたときの各発熱部の稼働状態、各発熱部の温度、および電気ヒータの電流値の経時変化をそれぞれ示したタイムチャートである。
【図８】（ａ）は、第１比較例において、各発熱部の稼働状態、各発熱部の温度、および電気ヒータの電流値の経時変化をそれぞれ示したタイムチャートであり、（ｂ）は、第２比較例において、各発熱部の稼働状態、各発熱部の温度、および電気ヒータの電流値の経時変化をそれぞれ示したタイムチャートである。
【図９】第２実施形態のヒータ制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートであって、第１実施形態の図６に相当する図である。
【図１０】第３実施形態においてヒータ制御装置の制御処理が実行されたときの各発熱部の稼働状態、各発熱部の温度、および電気ヒータの電流値の経時変化をそれぞれ示したタイムチャートであって、図７に相当する図である。
【図１１】第３実施形態のヒータ制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートであって、第２実施形態の図９に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。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、図中、同一符号を付してある。
【００１５】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態においてヒータシステム１０は車両に搭載されるものであり、そのヒータシステム１０は、電気ヒータ１２とヒータ制御装置１４とヒータ操作部２６（図５参照）とを備えている。ここで、図１の各矢印ＤＲ１、ＤＲ２は、ヒータシステム１０が搭載された車両の向きを示す。すなわち、図１の矢印ＤＲ１は車両前後方向ＤＲ１を示し、矢印ＤＲ２は車両上下方向ＤＲ２を示している。
【００１６】
電気ヒータ１２は、薄い板状に形成された輻射ヒータであり、車室内に配置されている。電気ヒータ１２は、図１および図２に示すように、車両に搭載されたバッテリまたは発電機などの電源１６から給電されて発熱する。詳細には、電気ヒータ１２は、通電により発熱する複数の発熱部１２１、１２２を有し、その複数の発熱部１２１、１２２の熱を放射する。この電気ヒータ１２は、乗員１８に対して即効的に暖かさを提供するための装置として利用することができる。図１では、電気ヒータ１２が発する輻射熱は模式的に矢印Ｒとして示されている。
【００１７】
具体的に、電気ヒータ１２は、乗員１８が座席２０に座った際に想定される通常姿勢の乗員１８の下腿１８１に対向する位置に設置されている。要するに、電気ヒータ１２は、ステアリングホイール２２を支持するためのステアリングコラム２４の下側に設置されている。この配置により、電気ヒータ１２は、輻射熱を矢印Ｒのように乗員１８に放射する。
【００１８】
図２に示すように、複数の発熱部１２１、１２２は、電源１６へ互いに並列に接続されている。すなわち、複数の発熱部１２１、１２２のうちの第１発熱部１２１は、複数の発熱部１２１、１２２のうちの第２発熱部１２２を含む電気系統に対し並列に設けられた電気系統に含まれている。要するに、電気ヒータ１２は、電気的に複数系統の発熱部１２１、１２２を有している。
【００１９】
また、電源１６と各発熱部１２１、１２２との間にはヒータ制御装置１４が配設されており、ヒータ制御装置１４は、各発熱部１２１、１２２を独立して駆動できるスイッチ回路１４１、１４２を有している。
【００２０】
詳細には、ヒータ制御装置１４が有するスイッチ回路１４１、１４２のうちの第１スイッチ回路１４１は、第１発熱部１２１に対して直列に接続され、その第１発熱部１２１をオンオフする。そして、ヒータ制御装置１４が有するスイッチ回路１４１、１４２のうちの第２スイッチ回路１４２は、第２発熱部１２２に対して直列に接続され、その第２発熱部１２２をオンオフする。そのスイッチ回路１４１、１４２は、例えば電気リレー、ＭＯＳ、半導体リレー、または、機械的に開閉するスイッチ等で構成される。
【００２１】
また、電源１６とヒータ制御装置１４との間には、車両回路保護のための電流遮断回路１６１が配設されている。本実施形態の電流遮断回路１６１はヒューズであるが、ヒュージブルリンクまたはサーキットブレーカ等であってもよい。
【００２２】
電気ヒータ１２は上述のように第１発熱部１２１および第２発熱部１２２で構成されているので、電気ヒータ１２の温度であるヒータ温度ＴＰｈを、各発熱部１２１、１２２の温度とみなすことができる。第１発熱部１２１および第２発熱部１２２は何れも、図３に示す温度特性を有している。すなわち、第１発熱部１２１の電気抵抗は、ヒータ温度ＴＰｈが高くなるほど大きくなる。そして、第２発熱部１２２の電気抵抗も、ヒータ温度ＴＰｈが高くなるほど大きくなる。
【００２３】
そのため、例えば図４に示すように、各発熱部１２１、１２２への通電（すなわち、電気ヒータ１２への通電）が開始されると、各発熱部１２１、１２２のジュール熱によりヒータ温度ＴＰｈが時間経過に伴って次第に上昇する。そして、図３の温度特性により、各発熱部１２１、１２２の電気抵抗値がヒータ温度ＴＰｈの上昇に伴って大きくなるので、各発熱部１２１、１２２の電流値は、通電開始時からの通電時間が長くなるほど低下する。なお、この図４のタイムチャートにおいて電源１６の電圧は一定である。
【００２４】
図１および図５に示すように、ヒータ制御装置１４は、電気ヒータ１２を制御する制御装置である。ヒータ制御装置１４は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータで構成されている。ヒータ制御装置１４に接続されたセンサ等からの信号は、不図示の入力回路によってＡ／Ｄ変換された後に、ヒータ制御装置１４のマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００２５】
例えば、ヒータ制御装置１４には、車室内に設けられたヒータ操作部２６が接続されており、そのヒータ操作部２６からの信号がヒータ制御装置１４に入力されるようになっている。このヒータ操作部２６は、乗員１８によって操作される操作部である。すなわち、ヒータ操作部２６は、電気ヒータ１２の作動と非作動との切り替えを乗員１８が選択できるヒータ操作スイッチを含んで構成されている。
【００２６】
このヒータ操作スイッチは、ヒータオン位置またはヒータオフ位置に切り替えられるスイッチであり、車室内において乗員操作され易い位置に設けられている。乗員１８は、電気ヒータ１２へ通電して電気ヒータ１２を稼働させる際にはヒータ操作スイッチをヒータオン位置にする。また、電気ヒータ１２を非通電状態にして電気ヒータ１２を止める際にはヒータ操作スイッチをヒータオフ位置にする。
【００２７】
そして、ヒータ制御装置１４は、ヒータ操作部２６のヒータ操作スイッチから伝送される信号に基づき、電気ヒータ１２を駆動制御する。例えば、ヒータ制御装置１４は、ヒータ操作スイッチがヒータオン位置に切り替えられていることを示す信号をヒータ操作部２６から受けると、電気ヒータ１２への通電を実施する。すなわち、電気ヒータ１２をオンにする。
【００２８】
また、ヒータ制御装置１４は、ヒータ操作スイッチがヒータオフ位置に切り替えられていることを示す信号をヒータ操作部２６から受けると、電気ヒータ１２への通電を止める。すなわち、電気ヒータ１２をオフにする。
【００２９】
例えば、ヒータ制御装置１４は、後述の図６の制御処理において第１ヒータ制御と第２ヒータ制御との何れが実行中であっても、ヒータ操作スイッチがヒータオフ位置へ切り替えられれば、電気ヒータ１２への通電を止める。
【００３０】
ヒータ制御装置１４は、詳細には、図６に示す制御処理を実行する。ヒータ制御装置１４は、例えば車両のイグニッションスイッチがオンにされると図６の制御処理を開始する。
【００３１】
図６に示すように、ヒータ制御装置１４は、まず、ステップＳ１０１にて、ヒータ操作部２６からの信号を取得する。そして、電気ヒータ１２を稼働させるか否かを判定する。ヒータ制御装置１４は、ヒータ操作部２６への乗員操作に基づいて電気ヒータ１２を稼働させるか否かを判定するので、ヒータ操作スイッチがヒータオン位置へ切り替えられている場合には、電気ヒータ１２を稼働させると判定する。その一方で、ヒータ制御装置１４は、ヒータ操作スイッチがヒータオフ位置へ切り替えられている場合には、電気ヒータ１２を停止させると判定する。
【００３２】
ステップＳ１０１において、ヒータ制御装置１４が電気ヒータ１２を稼働させると判定した場合、すなわちヒータ操作部２６のヒータ操作スイッチがヒータオン位置へ切り替えられていると判定された場合には、ステップＳ１０２へ進む。
【００３３】
その一方で、ヒータ制御装置１４が電気ヒータ１２を停止させると判定した場合、すなわちヒータ操作スイッチがヒータオフ位置へ切り替えられていると判定された場合には、再びステップＳ１０１の処理が行われる。すなわち、この場合、ヒータ制御装置１４は、図２のスイッチ回路１４１、１４２の両方をオフにして電気ヒータ１２の非通電状態を維持する。
【００３４】
図７では、ta1時点にて、このステップＳ１０１の判定が、電気ヒータ１２を稼働させるとの判定へ切り替わったことにより、図６のステップＳ１０２にて後述の第１ヒータ制御が開始されている。
【００３５】
図６のステップＳ１０２では、ヒータ制御装置１４は、デューティ制限（すなわち、Duty制限）された電気ヒータ１２の駆動を実施する。すなわち、ヒータ制御装置１４は、図７のta1時点からta2時点までの間に示すように、スイッチ回路１４１、１４２に対する各発熱部１２１、１２２の駆動信号を交互にオンオフする。要するに、ヒータ制御装置１４は、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とへ交互に通電する第１ヒータ制御を実行する。この第１ヒータ制御は、ステップＳ１０６において第２ヒータ制御が開始されるまで継続される。なお、複数の発熱部１２１、１２２の印加電圧はそれぞれ、駆動信号のオン時には電源１６の電圧になり、駆動信号のオフ時には零になる。
【００３６】
図７では、ta1時点から第１ヒータ制御が開始されているので、各発熱部１２１、１２２の温度すなわちヒータ温度ＴＰｈが時間経過に伴って高くなっている。そして、各発熱部１２１、１２２の温度上昇と共に、各発熱部１２１、１２２の放熱量も増大している。更に、各発熱部１２１、１２２の温度特性から、ヒータ温度ＴＰｈの上昇に伴って各発熱部１２１、１２２の電気抵抗が大きくなるので、電気ヒータ１２の電流値は時間経過に伴って次第に低下していく。例えば、図７の例では、電源１６の電圧は一定に維持されているか、または、電圧一定とみなせる程度の所定範囲内に維持されている。
【００３７】
この第１ヒータ制御の実行により、電気ヒータ１２の電流値は、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とに同時に通電される場合に比して低減される。例えば、本実施形態では第１発熱部１２１と第２発熱部１２２は互いに同じ物であるので、電気ヒータ１２の電流値は、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とに同時に通電される場合に比して略１／２に低減される。このように電気ヒータ１２の電流値が低減された結果、電気ヒータ１２の電流値は、予め定められた電流上限ＡＬｕ以下になる。
【００３８】
その電気ヒータ１２の電流値とは、詳細にいえば、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２との全体に流れる電流の電流値である。また、電流上限ＡＬｕとは、電流遮断回路１６１が電気ヒータ１２と電源１６との間を遮断する電流値である。すなわち、電流遮断回路１６１は、電気ヒータ１２の電流値が電流上限ＡＬｕ以下であれば通電可能のまま維持され、電気ヒータ１２の電流値が電流上限ＡＬｕを超えれば通電不能になる。
【００３９】
なお、図７のta1時点からta2時点までの間においては、第１発熱部１２１の電流値は実線ＬＨ１で示され、第２発熱部１２２の電流値は破線ＬＨ２で示されている。また、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２は交互にオンオフされるので、電気ヒータ１２の電流値は、第１および第２発熱部１２１、１２２のうち通電可能なオン状態にある一方の発熱部の電流値になる。図６においてステップＳ１０２の次はステップＳ１０３へ進む。
【００４０】
ステップＳ１０３において、ヒータ制御装置１４は、電気ヒータ１２の全部通電電流値ＨＡｔを推定するために、通電中における各発熱部１２１、１２２の電流値を検出する。
【００４１】
その全部通電電流値ＨＡｔとは、複数の発熱部１２１、１２２に電圧が所定の非制限状態で印加された場合に電気ヒータ１２へ通電される電流値である。そして、その所定の非制限状態とは、複数の発熱部１２１、１２２のそれぞれに電源１６の電圧が制限されずに継続して印加される所定の状態である。従って、本実施形態において、全部通電電流値ＨＡｔとは、複数の発熱部１２１、１２２の全部が通電可能とされた場合に電気ヒータ１２へ通電される電流値である。なお、本実施形態において各発熱部１２１、１２２に印加される印加電圧は、発熱部１２１、１２２が通電可能であれば電源１６の電圧すなわち電源電圧になる。
【００４２】
例えば、発熱部１２１、１２２毎に不図示の電流センサが設けられている。そして、その電流センサによって検出された各発熱部１２１、１２２の電流値を表す検出信号が電流センサからヒータ制御装置１４へ伝送される。
【００４３】
ここで、上記第１ヒータ制御の実行中においては、上述したように第１発熱部１２１と第２発熱部１２２は交互にオンオフされるので、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２との間において、通電中になるタイミングが異なっている。すなわち、このステップＳ１０３の処理中に、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とのうちの一方は通電不能なオフ状態になっている。そこで、ヒータ制御装置１４は、第１および第２発熱部１２１、１２２のうち、ステップＳ１０３の処理中に通電不能なオフ状態になっている発熱部については、そのオフ状態になる前の電流値を、全部通電電流値ＨＡｔの推定の基になる電流値として採用する。一方、通電可能なオン状態にある発熱部の電流値は、このステップＳ１０３の処理時点においてそのまま検出される。
【００４４】
なお、このステップＳ１０３の後、直ちに後述のステップＳ１０５が実行され、そのステップＳ１０５において、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超えるか否かが判定される。従って、上記の「ステップＳ１０３の処理中に」を、「全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超えるか否かの判定の際に」と言い換えることができる。図６においてステップＳ１０３の次はステップＳ１０４へ進む。
【００４５】
ステップＳ１０４において、ヒータ制御装置１４は、電気ヒータ１２内の電気系統毎の電流値を積算する。言い換えれば、ヒータ制御装置１４は、複数の発熱部１２１、１２２それぞれの通電中に検出された電流値、すなわちステップＳ１０３で得られた各発熱部１２１、１２２の電流値を合計することにより全部通電電流値ＨＡｔを推定する。端的に言えば、ヒータ制御装置１４は、そのステップＳ１０３で得られた各発熱部１２１、１２２の電流値を合計して得られた値を全部通電電流値ＨＡｔとして算出する。ステップＳ１０４の次はステップＳ１０５へ進む。
【００４６】
ステップＳ１０５において、ヒータ制御装置１４は、電気ヒータ１２の全部通電電流値ＨＡｔが予め定められた電流制限値ＡＬ１を超えるか否かを判定する。この電流制限値ＡＬ１は、電気ヒータ１２の電流値が電流遮断回路１６の電流上限ＡＬｕを超えないようにするために設定される値である。従って、電流制限値ＡＬ１は、本実施形態ではその電流上限ＡＬｕと同じ大きさの電流値とされているが、電流制限値ＡＬ１は、その電流上限ＡＬｕよりも小さい電流値とされていてもよい。
【００４７】
ステップＳ１０５において、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超えると判定された場合には、ステップＳ１０３へ進む。このステップＳ１０３へ進む場合、第１ヒータ制御の実行は継続する。すなわち、第１ヒータ制御は、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超える場合に実行される制御である。そして、その第１ヒータ制御の実行中においては、第１発熱部１２１および第２発熱部１２２のそれぞれの印加電圧が上記の非制限状態に比して制限されつつ、第１発熱部１２１および第２発熱部１２２に通電される。
【００４８】
その一方で、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１以下であると判定された場合には、ステップＳ１０６へ進む。図７では、このステップＳ１０５の判定が切り替わったことにより図６のステップＳ１０６にて後述の第２ヒータ制御が開始された時点が、ta2時点として示されている。
【００４９】
図６のステップＳ１０６において、ヒータ制御装置１４は、デューティ制限を解除して電気ヒータ１２の駆動を継続する。すなわち、ヒータ制御装置１４は、図７のta2時点以降に示すように、スイッチ回路１４１、１４２に対する各発熱部１２１、１２２の駆動信号を常時オンにする。要するに、ヒータ制御装置１４は、電気ヒータ１２が有する複数の発熱部１２１、１２２の全部を通電可能として電気ヒータ１２へ通電する第２ヒータ制御を実行する。別言すると、この第２ヒータ制御では、第１ヒータ制御において為された各発熱部１２１、１２２の印加電圧の制限が解除され、各発熱部１２１、１２２には電源電圧が上記の非制限状態で印加される。
【００５０】
上記のステップＳ１０５の判定内容からすれば、この第２ヒータ制御は、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１以下である場合に実行される制御である。
【００５１】
図７では、ta2時点にて、電気ヒータ１２へ通電するための通電制御が第１ヒータ制御から第２ヒータ制御へ切り替わっているので、電気ヒータ１２の電流値が、ta2時点にて段階的に大きくなっている。図７のta2時点以降では、第１および第２発熱部１２１、１２２の電流値の合計になる電気ヒータ１２の電流値は実線ＬＨ３で示され、第１および第２発熱部１２１、１２２毎の電流値は実線ＬＨ４で示されている。
【００５２】
また、図７では、電気ヒータ１２の電流値がta2時点を境に大きくなっているので、それに伴って、ヒータ温度ＴＰｈの上昇勾配が大きくなっている。その結果、ヒータ温度ＴＰｈは、通電制御が第１ヒータ制御から第２ヒータ制御へ切り替わったことにより、第１ヒータ制御がそのまま継続されていた場合よりも更に高い温度にまで上昇している。
【００５３】
また、ta2時点後のヒータ温度ＴＰｈがta2時点前に比して高くなっていることから判るように、ヒータ制御装置１４は、第１ヒータ制御を実行する場合に比して電気ヒータ１２が高温である場合に第２ヒータ制御を実行するとも言える。
【００５４】
また、第２ヒータ制御は、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１以下であると判定された上で実行されるので、実線ＬＨ３で示される電気ヒータ１２の電流値は電流上限ＡＬｕを超えることがない。
【００５５】
この第２ヒータ制御は、例えばヒータ操作スイッチまたはイグニッションスイッチの切替え等によって電気ヒータ１２がオフにされるまで継続される。そして、電気ヒータ１２が一旦オフにされると、図６の制御処理はステップＳ１０１から開始される。
【００５６】
なお、上述した図６の各ステップでの処理は、それぞれの機能を実現する機能部を構成している。後述する図９および図１１のフローチャートでも同様である。また、図６のステップＳ１０２およびＳ１０６は通電制御部に対応し、ステップＳ１０３、Ｓ１０４、およびＳ１０５は電流判定部に対応する。
【００５７】
上述したように、本実施形態によれば、図６および図７に示すように、電気ヒータ１２の全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超える状況下では、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とへ交互に通電する第１ヒータ制御が実行される。すなわち、個々の発熱部１２１、１２２の通電タイミングが適宜ずらされることにより、電気ヒータ１２の電流値が電流制限値ＡＬ１以下に抑えられる。その一方で、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１以下になる状況下では、発熱部１２１、１２２の全部を通電可能として電気ヒータ１２へ通電する第２ヒータ制御が実行されることにより、第１ヒータ制御の実行時に比して電気ヒータ１２の放熱量が増大する。
【００５８】
従って、電気ヒータ１２の電流の大きさが電流上限ＡＬｕによって制限されるという条件の下で電気ヒータ１２への通電を行いつつ、第１ヒータ制御が常に継続して実行される場合と比較して電気ヒータ１２の放熱量を大きくすることが可能である。
【００５９】
このことについて、第１比較例および第２比較例を用いて詳述する。その第１比較例および第２比較例でも、図８（ａ）（ｂ）に示すように、電気ヒータ１２の電流の大きさが電流上限ＡＬｕによって制限されるという条件に変わりはない。なお、図８（ａ）は第１比較例のタイムチャートであり、図８（ｂ）は第２比較例のタイムチャートである。また、図８（ａ）（ｂ）のta1時点は、ヒータ操作スイッチがヒータオフ位置からヒータオン位置へ切り替えられた時点、すなわち、図７のta1時点と同じである。また、第１比較例および第２比較例の何れでも各発熱部１２１、１２２は、本実施形態と同じ図３の温度特性を有している。
【００６０】
第１比較例では図８（ａ）に示すように、各発熱部１２１、１２２の通電にデューティ制限は無く、ta1時点以降において第１発熱部１２１および第２発熱部１２２への通電が継続される。但し、電気ヒータ１２の電流値は電流上限ＡＬｕ以下に制限されるので、第１比較例では各発熱部１２１、１２２として、本実施形態のものよりも消費電力の小さい発熱部すなわち電流負荷の小さい発熱部が採用されている。例えば第１比較例では、電気ヒータ１２の熱を発するヒータ面積が本実施形態に比して小さくされており、これによって各発熱部１２１、１２２の電流負荷が小さくされている。
【００６１】
そのため、第１比較例では、各発熱部１２１、１２２の温度に相当するヒータ温度ＴＰｈはデューティ制限の無い中で上昇するので、そのヒータ温度ＴＰｈは、本実施形態で第２ヒータ制御が実行されたときのヒータ温度ＴＰｈと同程度にまで上昇する。すなわち、第１比較例では、ヒータ温度ＴＰｈは、電気ヒータ１２の発熱性能が十分に発揮される所定温度にまで上昇する。
【００６２】
しかし、第１比較例では、上記のように電気ヒータ１２の各発熱部１２１、１２２として電流負荷の小さい発熱部が採用されているので、ヒータ温度ＴＰｈが所定温度に到達したときの電気ヒータ１２の電流値は電流上限ＡＬｕを大きく下回る値にまで低下する。従って、第１比較例の電気ヒータ１２では、通電が継続された場合において、電流上限ＡＬｕに見合った放熱量を十分に得ることができない。
【００６３】
一方、第２比較例では、上記の第１比較例のように電流負荷の小さい発熱部が採用されることはなく、電気ヒータ１２は本実施形態と同じである。但し、図８（ｂ）に示すように、各発熱部１２１、１２２の通電にデューティ制限がなされる。すなわち、第２比較例では、本実施形態の第１ヒータ制御と同様に、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とが交互に通電される。そして、電気ヒータ１２の稼働中において、その第１発熱部１２１と第２発熱部１２２との交互通電は常時継続される。
【００６４】
そのため、第２比較例では、瞬間的な電気ヒータ１２の電流値は、本実施形態の第１ヒータ制御の実行中と同様に、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とのうちの一方分の大きさにしかならず、広いヒータ面積に通電することができる。しかし、図８（ｂ）の矢印ＴＰｄに示すように、電気ヒータ１２の発熱性能が十分に発揮される所定温度にまでヒータ温度ＴＰｈが上昇しない可能性がある。従って、第２比較例の電気ヒータ１２でも、通電が継続された場合において、電流上限ＡＬｕに見合った放熱量を十分に得ることができない。
【００６５】
これに対し、本実施形態では、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１以下であるとの判定の基で第２ヒータ制御が実行されるので、電気ヒータ１２の通電が継続された場合にも、電流上限ＡＬｕに見合った放熱量を十分に得ることが可能である。
【００６６】
また、本実施形態によれば、図３に示すように、電気ヒータ１２が有する複数の発熱部１２１、１２２は、その電気ヒータ１２が高温になるほど電気抵抗が大きくなるものである。そして、図６および図７に示すように、ヒータ制御装置１４は、第１ヒータ制御を実行する場合に比して電気ヒータ１２が高温である場合に第２ヒータ制御を実行する。従って、電気ヒータ１２へ通電されると、複数の発熱部１２１、１２２自体の発する熱によりその発熱部１２１、１２２の電気抵抗が大きくなってから第２ヒータ制御が実行されるので、電気ヒータ１２の電流値を電流上限ＡＬｕ以下に適切に抑えることが可能である。
【００６７】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、ヒータ制御装置１４は、複数の発熱部１２１、１２２それぞれの通電中に検出された電流値を合計することにより全部通電電流値ＨＡｔを推定する。従って、各発熱部１２１、１２２の電流値の検出により、その全部通電電流値ＨＡｔを簡単に推定することが可能である。
【００６８】
また、本実施形態によれば、ヒータ制御装置１４は、複数の発熱部１２１、１２２のうち、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超えるか否かの判定の際にオフ状態になっている発熱部については、そのオフ状態になる前の電流値を、全部通電電流値ＨＡｔの推定の基になる電流値として採用する。従って、第１ヒータ制御の実行中において、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超えるか否かの判定の際にオフ状態になっている発熱部をオン状態に切り替えることなく、全部通電電流値ＨＡｔを推定することが可能である。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは、後述する実施形態でも同様である。
【００７０】
本実施形態では、図９に示すように、ヒータ制御装置１４は第１実施形態と同様に電気ヒータ１２を制御するが、ヒータ制御装置１４が具体的に実行する制御処理が第１実施形態とは異なる。すなわち、本実施形態のヒータ制御装置１４は、第１実施形態の図６に示す制御処理に替えて、図９に示す制御処理を実行する。
【００７１】
具体的に、本実施形態のヒータ制御装置１４は、第１実施形態と同様に、例えば車両のイグニッションスイッチがオンにされると図９の制御処理を開始する。
【００７２】
図９に示す本実施形態のステップＳ１０１は、第１実施形態のステップＳ１０１と同じである。
【００７３】
図９のステップＳ１０１において、ヒータ制御装置１４が電気ヒータ１２を稼働させると判定した場合には、ステップＳ２０２へ進む。その一方で、ヒータ制御装置１４が電気ヒータ１２を停止させると判定した場合には、再びステップＳ１０１の処理が行われる。
【００７４】
ステップＳ２０２において、ヒータ制御装置１４は、各発熱部１２１、１２２の印加電圧を計測する。言い換えれば、その印加電圧を検出する。例えば、電源１６に不図示の電圧センサが設けられており、その電圧センサによって検出された電源１６の端子間電圧である電源電圧を表す検出信号が電圧センサからヒータ制御装置１４へ伝送される。そして、ヒータ制御装置１４は、その電源電圧を各発熱部１２１、１２２の印加電圧として検出する。ステップＳ２０２の次はステップＳ２０３へ進む。
【００７５】
ステップＳ２０３において、ヒータ制御装置１４は、ヒータ温度ＴＰｈを計測する。言い換えれば、そのヒータ温度ＴＰｈを検出する。例えば、電気ヒータ１２に不図示のヒータ温度センサが設けられており、そのヒータ温度センサによって検出されたヒータ温度ＴＰｈを表す検出信号がヒータ温度センサからヒータ制御装置１４へ伝送される。ステップＳ２０３の次はステップＳ２０４へ進む。
【００７６】
ステップＳ２０４において、ヒータ制御装置１４は、各発熱部１２１、１２２の電流値を算出により推定する。ここで、各発熱部１２１、１２２は、第１実施形態と同様に、前述の図３に示す温度特性を有している。従って、各発熱部１２１、１２２の電流値の推定のために、ヒータ制御装置１４は、その図３の温度特性を、ヒータ温度ＴＰｈと発熱部１２１、１２２の電気抵抗との予め定められた関係である抵抗−温度マップとして記憶している。
【００７７】
そして、ヒータ制御装置１４は、その抵抗−温度マップから各発熱部１２１、１２２の電気抵抗を求め、その電気抵抗とステップＳ２０２で得られた各発熱部１２１、１２２の印加電圧とに基づいて、各発熱部１２１、１２２の電流値を算出する。図９においてステップＳ２０４の次はステップＳ２０５へ進む。
【００７８】
ステップＳ２０５において、ヒータ制御装置１４は、図６のステップＳ１０４と同様に全部通電電流値ＨＡｔを推定する。すなわち、ヒータ制御装置１４は、図９のステップＳ２０４で得られた各発熱部１２１、１２２の電流値を合計して得られた値を全部通電電流値ＨＡｔとして算出する。
【００７９】
このように全部通電電流値ＨＡｔの推定はステップＳ２０２〜Ｓ２０４を経た上で為されることから、要するに、ヒータ制御装置１４は、上記抵抗−温度マップから、各発熱部１２１、１２２の印加電圧とヒータ温度ＴＰｈとに基づき全部通電電流値ＨＡｔを推定する。図９においてステップＳ２０５の次はステップＳ１０５へ進む。
【００８０】
図９のステップＳ１０５は、図６に示す第１実施形態のステップＳ１０５と同じである。
【００８１】
図９のステップＳ１０５において、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超えると判定された場合には、ステップＳ２０７へ進む。その一方で、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１以下であると判定された場合には、ステップＳ２０８へ進む。
【００８２】
図７のタイムチャートは本実施形態でも同様であり、ステップＳ１０５の判定により図９のステップＳ２０７にて上記の第１ヒータ制御が開始された時点が、ta1時点として示されている。また、図７では、このステップＳ１０５の判定が切り替わったことにより図９のステップＳ２０８にて上記の第２ヒータ制御が開始された時点が、ta2時点として示されている。
【００８３】
図９のステップＳ２０７において、ヒータ制御装置１４は、図６のステップＳ１０２と同様にデューティ制限された電気ヒータ１２の駆動を実施する。すなわち、ヒータ制御装置１４は、上記の第１ヒータ制御を実行する。また、その第１ヒータ制御が既に実行中であれば、その第１ヒータ制御の実行を継続する。この第１ヒータ制御は、図９のステップＳ２０８において上記の第２ヒータ制御が開始されるまで継続される。図９においてステップＳ２０７の次はステップＳ２０２へ進む。
【００８４】
ステップＳ２０８において、ヒータ制御装置１４は、図６のステップＳ１０６と同様にデューティ制限を解除して電気ヒータ１２の駆動を実施する。すなわち、ヒータ制御装置１４は、上記の第２ヒータ制御を実行する。また、その第２ヒータ制御が既に実行中であれば、その第２ヒータ制御の実行を継続する。
【００８５】
また、第１実施形態と同様に、本実施形態の第２ヒータ制御も、例えばヒータ操作スイッチまたはイグニッションスイッチの切替え等によって電気ヒータ１２がオフにされるまで継続される。そして、電気ヒータ１２が一旦オフにされると、図９の制御処理はステップＳ１０１から開始される。
【００８６】
なお、図９のステップＳ２０７およびＳ２０８は通電制御部に対応し、ステップＳ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５、およびＳ１０５は電流判定部に対応する。
【００８７】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、図９に示すように、ヒータ制御装置１４は、各発熱部１２１、１２２の印加電圧とヒータ温度ＴＰｈとに基づき全部通電電流値ＨＡｔを推定する。従って、ヒータ温度ＴＰｈの変化が各発熱部１２１、１２２の電流値に影響を及ぼす場合にも、各発熱部１２１、１２２の印加電圧の変化が各発熱部１２１、１２２の電流値に影響を及ぼす場合にも、全部通電電流値ＨＡｔを適切に推定することが可能である。
【００８９】
例えば、全部通電電流値ＨＡｔは各発熱部１２１、１２２の印加電圧に基づいて推定されるので、電源１６の充電状態等に応じて電源電圧が変動しても全部通電電流値ＨＡｔを適切に推定することが可能である。
【００９０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第２実施形態と異なる点を主として説明する。
【００９１】
本実施形態では、図２の電源１６として、電源電圧を無段階に変化させることが可能な可変電圧電源が採用されている。そして、ヒータ制御装置１４は、その電源１６の出力電圧である電源電圧を連続的に変化させる。具体的には図１０に示すように、ヒータ制御装置１４は、０Ｖから所定の定常電圧Ｖｃまでの範囲内で電源電圧を変化させる。その定常電圧Ｖｃとは、ヒータ温度ＴＰｈの飽和後に電源電圧として継続的に維持される電圧である。そして、定常電圧Ｖｃは、ヒータ温度ＴＰｈの飽和後において電気ヒータ１２の電流値を電流上限ＡＬｕ以下で且つその電流上限ＡＬｕに近い大きさに維持できるように予め実験的に設定されている。
【００９２】
また、本実施形態では、ヒータ制御装置１４が電源電圧を０Ｖにすれば第１発熱部１２１および第２発熱部１２２はオフ状態になるので、第１スイッチ回路１４１および第２スイッチ回路１４２（図２参照）は設けられていない。従って、第１発熱部１２１および第２発熱部１２２はそれぞれ電源１６に常時接続されており、電源電圧が各発熱部１２１、１２２の印加電圧すなわち駆動電圧になる。
【００９３】
本実施形態のヒータ制御装置１４は、第２実施形態の図９に示す制御処理に替えて、図１１に示す制御処理を実行する。具体的に、本実施形態のヒータ制御装置１４は、第２実施形態と同様に、例えば車両のイグニッションスイッチがオンにされると図１１の制御処理を開始する。なお、図１１のステップＳ１０１、Ｓ２０３、Ｓ２０５、Ｓ１０５はそれぞれ、図９における同符号のステップと同じである。
【００９４】
図１１のステップＳ１０１において、ヒータ制御装置１４が電気ヒータ１２を稼働させると判定した場合には、ステップＳ２０３へ進む。そして、ステップＳ２０３の実行後にステップＳ３０４へ進む。その一方で、ステップＳ１０１において、ヒータ制御装置１４が電気ヒータ１２を停止させると判定した場合には、再びステップＳ１０１の処理が行われる。
【００９５】
ステップＳ３０４において、ヒータ制御装置１４は、各発熱部１２１、１２２に電圧が上記の非制限状態で印加された場合の各発熱部１２１、１２２の電流値を算出により推定する。要するに、ヒータ制御装置１４は、各発熱部１２１、１２２に定常電圧Ｖｃが印加された場合の各発熱部１２１、１２２の電流値を算出により推定する。また、各発熱部１２１、１２２は、第２実施形態と同様に、前述の図３に示す温度特性を有しているので、ヒータ制御装置１４は、その図３の温度特性を、抵抗−温度マップとして記憶している。
【００９６】
そして、ヒータ制御装置１４は、その抵抗−温度マップから各発熱部１２１、１２２の電気抵抗を求め、その電気抵抗と定常電圧Ｖｃとに基づいて、各発熱部１２１、１２２の電流値を算出する。図１１においてステップＳ３０４の次はステップＳ２０５へ進む。
【００９７】
図１１のステップＳ２０５において、ヒータ制御装置１４は、図９のステップＳ２０５と同様に全部通電電流値ＨＡｔを推定する。すなわち、ヒータ制御装置１４は、図１１のステップＳ３０４で得られた各発熱部１２１、１２２の電流値を合計して得られた値を全部通電電流値ＨＡｔとして算出する。図１１においてステップＳ２０５の次はステップＳ１０５へ進む。
【００９８】
図１１のステップＳ１０５において、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１を超えると判定された場合には、ステップＳ３０７へ進む。その一方で、全部通電電流値ＨＡｔが電流制限値ＡＬ１以下であると判定された場合には、ステップＳ３０８へ進む。
【００９９】
ここで、ヒータ制御装置１４が図１１の制御処理を実行したときのタイムチャートが図１０に示されている。その図１０のタイムチャートでは、ステップＳ１０５の判定により図１１のステップＳ３０７にて各発熱部１２１、１２２に通電が開始された時点が、ta1時点として示されている。また、このステップＳ１０５の判定が切り替わったことにより図１１のステップＳ３０８での各発熱部１２１、１２２への通電が開始された時点が、図１０ではta2時点として示されている。
【０１００】
図１１のステップＳ３０７において、ヒータ制御装置１４は、第１発熱部１２１および第２発熱部１２２の印加電圧を上記の非制限状態に比して制限しつつ、第１発熱部１２１および第２発熱部１２２に通電する電圧制限制御を実行する。その印加電圧を非制限状態に比して制限することとは、端的に言えば、その印加電圧を定常電圧Ｖｃよりも小さくすることである。
【０１０１】
また、電圧制限制御が既に実行中であれば、その電圧制限制御の実行を継続する。この電圧制限制御は、ステップＳ３０８において電圧非制限制御が開始されるまで継続される。
【０１０２】
具体的に、ステップＳ３０７の電圧制限制御では、第２実施形態の第１ヒータ制御とは異なり、各発熱部１２１、１２２への通電がオンオフされるのではなく、各発熱部１２１、１２２へ継続通電される。そして、電気ヒータ１２の電流値が電流上限ＡＬｕ以下になるように、ヒータ制御装置１４は電源電圧を制限する。例えば、その電源電圧は、ステップＳ３０４で得られた各発熱部１２１、１２２の電気抵抗に基づいて決定される。
【０１０３】
そして、図１０に示すように、ta1時点〜ta2時点の間ではヒータ温度ＴＰｈが時間経過に従って上昇しており、各発熱部１２１、１２２の電気抵抗はそのヒータ温度ＴＰｈの上昇に伴って大きくなる。そのため、電圧制限制御では、ヒータ温度ＴＰｈの上昇に伴って、電源電圧に等しい各発熱部１２１、１２２の印加電圧（すなわち、駆動電圧）が上昇させられ、定常電圧Ｖｃに近付けられる。図１１においてステップＳ３０７の次はステップＳ２０３へ進む。
【０１０４】
図１１のステップＳ３０８において、ヒータ制御装置１４は、各発熱部１２１、１２２に電源電圧を上記の非制限状態で印加する電圧非制限制御を実行する。すなわち、ヒータ制御装置１４は、その電圧非制限制御では、電圧制限制御において為された各発熱部１２１、１２２の印加電圧の制限を解除し、電源１６の定常電圧Ｖｃを各発熱部１２１、１２２に印加して継続通電する。また、その電圧非制限制御が既に実行中であれば、その電圧非制限制御の実行を継続する。
【０１０５】
図１０のta2時点以降では、電圧非制限制御の実行により各発熱部１２１、１２２の印加電圧は定常電圧Ｖｃで一定であり、各発熱部１２１、１２２の温度も一定であるので、各発熱部１２１、１２２の電流値も一定になる。
【０１０６】
このように、電気ヒータ１２への通電開始後、ヒータ温度ＴＰｈの上昇に従って、電圧制限制御と電圧非制限制御とが順次実行される。そのため、複数の発熱部１２１、１２２の各々の電流値は、図１０の破線Ｌａのように、電流上限ＡＬｕの半分を僅かに下回る程度に常に維持される。その結果、第１発熱部１２１の電流値と第２発熱部１２２の電流値との合計である電気ヒータ１２の電流値は、実線Ｌｂのように、電流上限ＡＬｕ以下で且つ電流上限ＡＬｕに近い大きさに常に維持される。これにより、電気ヒータ１２へ通電するための電流回路への電流負荷が適切に低減される。
【０１０７】
また、第２実施形態の第２ヒータ制御と同様に、本実施形態の電圧非制限制御も、例えばヒータ操作スイッチまたはイグニッションスイッチの切替え等によって電気ヒータ１２がオフにされるまで継続される。そして、電気ヒータ１２が一旦オフにされると、図１１の制御処理はステップＳ１０１から開始される。
【０１０８】
なお、図１１のステップＳ３０７およびＳ３０８は通電制御部に対応し、ステップＳ２０３、Ｓ３０４、Ｓ２０５、およびＳ１０５は電流判定部に対応する。
【０１０９】
以上説明したことを除き、本実施形態は第２実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第２実施形態と共通の構成から奏される効果を第２実施形態と同様に得ることができる。
【０１１０】
（他の実施形態）
（１）上述の第１実施形態において、電気ヒータ１２は２つの発熱部１２１、１２２を有し、図６のステップＳ１０２で実行される第１ヒータ制御では、ヒータ制御装置１４は、第１発熱部１２１と第２発熱部１２２とへ交互に通電するが、これは一例である。
【０１１１】
例えば電気ヒータ１２は、電気的に互いに並列接続された３つ以上の発熱部を有していてもよい。そのように電気ヒータ１２が３つ以上の発熱部を有する場合にも、第１ヒータ制御は、上述の第１実施形態と同様に実行されてよい。更に、電気ヒータ１２が３つ以上の発熱部を有する場合には、第１ヒータ制御の実行中において、電気ヒータ１２が有する発熱部の中に、常時オン状態とされる発熱部が存在してもよい。
【０１１２】
要するに、ヒータ制御装置１４は、第１ヒータ制御において、電気ヒータ１２が有する複数の発熱部のうちの何れか又は全部の中で、通電不能なオフ状態にする対象を切り替えつつ、電気ヒータ１２へ通電すればよい。つまり、電気ヒータ１２の電流値が電流上限ＡＬｕ以下に抑えられれば、電気ヒータ１２が有する全ての発熱部がデューティ制限される必要はない。このことは、上述の第２実施形態においても同様である。
【０１１３】
更に、第３実施形態でも、電気ヒータ１２は、３つ以上の発熱部を有していてもよい。そして、図１１のステップＳ３０７において、電気ヒータ１２の電流値が電流上限ＡＬｕ以下に抑えられるのであれば、電気ヒータ１２が有する全ての発熱部の印加電圧が定常電圧Ｖｃよりも小さくされる必要はない。すなわち、電気ヒータ１２が有する全ての発熱部のうちの何れかで印加電圧が定常電圧Ｖｃよりも小さくされるだけであってもよい。
【０１１４】
（２）上述の各実施形態では図１に示すように、電気ヒータ１２は単体の装置として構成されているが、電気ヒータ１２よりも大きい面状のヒータ装置の一部分を構成していても差し支えない。
【０１１５】
例えば、そのようなヒータ装置では、ヒータ装置が複数のヒータ領域に領域分けされ、その複数のヒータ領域の一部が選択的に発熱させられるということが考えられる。すなわち、その複数のヒータ領域のうちの何れかが、発熱する発熱領域として乗員等に選択されるということが考えられる。その場合には、上述の各実施形態の電気ヒータ１２、要するに図６または図９の制御処理が適用される電気ヒータ１２は、その発熱領域に相当する。従って、その電気ヒータ１２が有する複数の発熱部１２１、１２２は、ヒータ装置に含まれる全部の発熱部に相当するのではなく、その発熱領域に含まれる発熱部に相当する。
【０１１６】
（３）上述の第１実施形態において、図６のステップＳ１０３では各発熱部１２１、１２２の電流値が検出される。これに関し、その各発熱部１２１、１２２の電流値は、直接検出されてもよいし、各発熱部１２１、１２２以外の他の箇所において検出された電流値等の物理値に基づいて間接的に検出されてもよい。
【０１１７】
（４）上述の第１実施形態において、図６のステップＳ１０３では、第１および第２発熱部１２１、１２２のうち、ステップＳ１０３の処理中にオフ状態になっている発熱部については、そのオフ状態になる前の電流値が、全部通電電流値ＨＡｔの推定の基になる電流値として採用される。しかしながら、これは一例であり例えば、そのオフ状態になっている発熱部については、瞬間的にオン状態に切り替えられ、その瞬間的なオン状態のときの電流値が、上記全部通電電流値ＨＡｔの推定の基になる電流値として採用されてもよい。このように、オフ状態になっている発熱部が瞬間的にオン状態に切り替えられ、電気ヒータ１２の電流値が瞬間的に電流上限ＡＬｕを超えたとしても、ヒューズで構成された電流遮断回路１６１は電源１６と電気ヒータ１２との間を遮断しない。
【０１１８】
（５）上述の第２実施形態において、図９のフローチャートはステップＳ２０２およびステップＳ２０４を含んでいるが、そのステップＳ２０２およびステップＳ２０４は必須というわけではない。
【０１１９】
例えば、電源１６の電圧が一定に維持されているか、または、電圧一定とみなせる程度の所定範囲内に維持されている場合には、各発熱部１２１、１２２の印加電圧を定数とみなすことが可能である。その場合、図３の温度特性から、ヒータ温度ＴＰｈと全部通電電流値ＨＡｔとの関係をマップとして予め定めておくことは容易である。そして、ステップＳ２０５においてヒータ制御装置１４は、そのマップから、ヒータ温度ＴＰｈに基づき全部通電電流値ＨＡｔを推定すればよい。このようにすれば、図９のフローチャートにおいてステップＳ２０２およびステップＳ２０４は不要である。
【０１２０】
また、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ２０３およびステップＳ２０４が無い構成も考え得る。
【０１２１】
例えば、各発熱部１２１、１２２が図３のような温度特性を有しておらずに、ヒータ温度ＴＰｈに拘わらず各発熱部１２１、１２２の電気抵抗が殆ど変動しない場合には、その電気抵抗を定数とみなすことが可能である。その場合、各発熱部１２１、１２２の印加電圧と全部通電電流値ＨＡｔとの関係をマップとして予め定めておくことは容易である。そして、ステップＳ２０５においてヒータ制御装置１４は、そのマップから、各発熱部１２１、１２２の印加電圧に基づき全部通電電流値ＨＡｔを推定すればよい。このようにすれば、図９のフローチャートにおいてステップＳ２０３およびステップＳ２０４は不要である。
【０１２２】
（６）上述の第２実施形態において、図９のステップＳ２０２では各発熱部１２１、１２２の印加電圧が検出される。これに関し、その各発熱部１２１、１２２の印加電圧は、その印加電圧以外の電圧など他の物理値に基づいて間接的に検出されてもよい。すなわち、図９の制御処理において例えば、その印加電圧に基づいて全部通電電流値ＨＡｔを推定することには、その印加電圧に対応する物理値に基づいて全部通電電流値ＨＡｔを推定することが含まれる。このようなことは、ヒータ温度ＴＰｈの検出に関しても同様である。
【０１２３】
（７）上述の第３実施形態の図１０に示すようにta1時点〜ta2時点の間にて、電圧制限制御では、ヒータ温度ＴＰｈの上昇に伴って、各発熱部１２１、１２２の印加電圧（すなわち、駆動電圧）が上昇させられるが、これは一例である。その電圧制限制御では、電気ヒータ１２の電流値が電流上限ＡＬｕ以下になるように各発熱部１２１、１２２の印加電圧が制限されるのであれば、その印加電圧は所定値（例えば、定常電圧Ｖｃの半分）で一定とされても差し支えない。
【０１２４】
（８）上述の各実施形態において、図６、図９、および図１１のフローチャートに示す各ステップの処理はコンピュータプログラムによって実現されるものであるが、ハードロジックで構成されるものであっても差し支えない。
【０１２５】
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１２６】
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１２７】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、通電制御部は、全部通電電流値が電流制限値を超えると判定された場合には第１ヒータ制御を実行する。通電制御部は、その第１ヒータ制御では、複数の発熱部のうちの何れか又は全部の中で、通電不能なオフ状態にする対象を切り替えつつ、電気ヒータへ通電する。また、通電制御部は、全部通電電流値が電流制限値以下であると判定された場合には第２ヒータ制御を実行する。通電制御部は、その第２ヒータ制御では、複数の発熱部の全部を通電可能として電気ヒータへ通電する。
【０１２８】
また、第２の観点によれば、複数の発熱部は、電気ヒータが高温になるほど電気抵抗が大きくなるものである。そして、通電制御部は、第１ヒータ制御を実行する場合に比して電気ヒータが高温である場合に第２ヒータ制御を実行する。従って、電気ヒータへ通電されると、複数の発熱部自体の発する熱によりその発熱部の電気抵抗が大きくなってから第２ヒータ制御が実行されるので、電気ヒータの電流値を適切に抑えることが可能である。
【０１２９】
また、第３の観点によれば、電流判定部は、電気ヒータの温度に基づき全部通電電流値を推定する。従って、電気ヒータの温度変化が複数の発熱部の電流値に影響を及ぼす場合にも、その全部通電電流値を適切に推定することが可能である。
【０１３０】
また、第４の観点によれば、電流判定部は、複数の発熱部の印加電圧に基づき全部通電電流値を推定する。従って、その印加電圧の変化が複数の発熱部の電流値に影響を及ぼす場合にも、その全部通電電流値を適切に推定することが可能である。
【０１３１】
また、第５の観点によれば、電流判定部は、複数の発熱部それぞれの通電中に検出された電流値を合計することにより全部通電電流値を推定する。従って、電流値の検出により、その全部通電電流値を簡単に推定することが可能である。
【０１３２】
また、第６の観点によれば、電流判定部は、複数の発熱部のうち、全部通電電流値が電流制限値を超えるか否かの判定の際にオフ状態になっている発熱部については、そのオフ状態になる前の電流値を、全部通電電流値の推定の基になる電流値として採用する。従って、第１ヒータ制御の実行中において、全部通電電流値が電流制限値を超えるか否かの判定の際にオフ状態になっている発熱部をオン状態に切り替えることなく、全部通電電流値を推定することが可能である。
【０１３３】
また、第７の観点によれば、通電制御部は、全部通電電流値が電流制限値を超えると判定された場合には、複数の発熱部のうちの何れか又は全部に印加される電圧を所定の状態に比して制限する。また、通電制御部は、全部通電電流値が電流制限値以下であると判定された場合には、上記印加される電圧の制限を解除する。
【図１】
2018008285.tif 000003
【図２】
2018008285.tif 000004
【図３】
2018008285.tif 000005
【図４】
2018008285.tif 000006
【図５】
2018008285.tif 000007
【図６】
2018008285.tif 000008
【図７】
2018008285.tif 000009
【図８】
2018008285.tif 000010
【図９】
2018008285.tif 000011
【図１０】
2018008285.tif 000012
【図１１】
2018008285.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月13日(2018.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する複数の発熱部（１２１、１２２）を有し該複数の発熱部の熱を放射する電気ヒータ（１２）を制御するヒータ制御装置であって、
前記複数の発熱部の全部が通電可能とされた場合に前記電気ヒータへ通電される電流値である全部通電電流値（ＨＡｔ）が予め定められた電流制限値（ＡＬ１）を超えるか否かを判定する電流判定部（Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５）と、
前記全部通電電流値が前記電流制限値を超えると判定された場合には、前記複数の発熱部のうちの何れか又は全部の中で、通電不能なオフ状態にする対象を切り替えつつ、前記電気ヒータへ通電する第１ヒータ制御を実行し、前記全部通電電流値が前記電流制限値以下であると判定された場合には、前記複数の発熱部の全部を通電可能として前記電気ヒータへ通電する第２ヒータ制御を実行する通電制御部（Ｓ１０２、Ｓ１０６、Ｓ２０７、Ｓ２０８）とを備え、
前記電流判定部は、前記複数の発熱部それぞれの通電中に検出された電流値を合計することにより前記全部通電電流値を推定し、
前記電流判定部は、前記複数の発熱部のうち、前記全部通電電流値が前記電流制限値を超えるか否かの判定の際に前記オフ状態になっている発熱部については、該オフ状態になる前の電流値を、前記全部通電電流値の推定の基になる電流値として採用するヒータ制御装置。
【請求項２】
前記複数の発熱部は、前記電気ヒータが高温になるほど電気抵抗が大きくなるものであり、
前記通電制御部は、前記第１ヒータ制御を実行する場合に比して前記電気ヒータが高温である場合に前記第２ヒータ制御を実行する請求項１に記載のヒータ制御装置。
【国際調査報告】
2018008285.tif 000014
2018008285.tif 000015