(57)【要約】【課題】一対の電源端子を有するヒータを制御対象として、電源投入時における蓄電池の電圧低下を抑制することができるリレーユニット、ヒータ制御装置、ヒータ装置、およびヒータ制御方法を提供する。【解決手段】スイッチ装置２１は、電路５１を導通させるオン状態、電路５１を遮断するオフ状態を切り替えることができるリレー２１ａを有する。スイッチ装置２２〜２５は、電路５２〜５５を導通させるオン状態、電路５２〜５５を遮断するオフ状態を切り替えることができるリレー２２ａ〜２５ａと、電路５２〜５５において直列接続された抵抗２２ｂ〜２５ｂとを有する。蓄電池４からヒータ３への電力供給が開始される場合、リレー２２ａ〜２５ａがオンした後に、リレー２１ａがオンし、その後にリレー２２ａ〜２５ａがオフする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池とヒータとの間で並列に接続された複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する複数のスイッチ装置を備え、
前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有し、
前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有しており、
前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給が開始される場合、前記第２リレーがオンした後に、前記第１リレーがオンし、その後に前記第２リレーがオフする
ことを特徴とするリレーユニット。
【請求項２】
複数の前記第２スイッチ装置が、複数の前記第２電路にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載のリレーユニット。
【請求項３】
前記複数の第２スイッチ装置のそれぞれが有する前記抵抗は、前記複数の第２スイッチ装置のうち１つ以上の他の第２スイッチ装置が有する前記抵抗と抵抗値が異なり、
前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給が開始される場合、前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が大きい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーがオンする
ことを特徴とする請求項２記載のリレーユニット。
【請求項４】
前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止させる場合、前記第２リレーがオンした後に、前記第１リレーがオフし、その後に前記第２リレーがオフすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のリレーユニット。
【請求項５】
前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止させる場合、前記複数の第２スイッチ装置の全ての前記第２リレーがオンした後に、前記第１リレーがオフし、その後に前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が小さい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーがオフすることを特徴とする請求項３記載のリレーユニット。
【請求項６】
蓄電池とヒータとの間で並列に接続された複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する複数のスイッチ装置と、
前記複数のスイッチ装置のそれぞれを制御する制御部とを備え、
前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有し、
前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有しており、
前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオンさせ、その後に前記第２リレーをオフさせる
ことを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項７】
複数の前記第２スイッチ装置が、複数の前記第２電路にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項６記載のヒータ制御装置。
【請求項８】
前記複数の第２スイッチ装置のそれぞれが有する前記抵抗は、前記複数の第２スイッチ装置のうち１つ以上の他の第２スイッチ装置が有する前記抵抗と抵抗値が異なり、
前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が大きい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーをオンさせる
ことを特徴とする請求項７記載のヒータ制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオフさせ、その後に前記第２リレーをオフさせることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止する場合、前記複数の第２スイッチ装置の全ての前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオフさせ、その後に前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が小さい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーをオフさせることを特徴とする請求項８記載のヒータ制御装置。
【請求項１１】
一対の電源端子を有し、前記一対の電源端子間に電気的に接続された蓄電池から、前記蓄電池との間で並列に接続された複数の電路を介して電力を供給されるヒータと、
前記複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する複数のスイッチ装置と、
前記複数のスイッチ装置のそれぞれを制御する制御部とを備え、
前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有し、
前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有しており、
前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオンさせ、その後に前記第２リレーをオフさせる
ことを特徴とするヒータ装置。
【請求項１２】
蓄電池とヒータとの間で並列に接続された複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する複数のスイッチ装置と、前記複数のスイッチ装置のそれぞれを制御する制御部とを備え、前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有し、前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有しているヒータ制御装置のヒータ制御方法であって、
前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオンさせ、その後に前記第２リレーをオフさせる
ことを特徴とするヒータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーユニット、ヒータ制御装置、ヒータ装置、およびヒータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置に用いられる電気式のヒータがある。車両用空調装置では、ヒータの電源として車載の蓄電池が用いられている。しかし、ヒータが、電源間に並列接続される複数列の発熱体を有する場合、複数列の発熱体へ同時に通電されると、一時的に大きな突入電流が流れて瞬間的に蓄電池の電圧低下が大きくなる。この結果、車両のヘッドライトがちらつくなどの不具合が生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、複数列の発熱体のそれぞれに、直列に接続されたスイッチを設け、電源投入時に、スイッチのすべてのオンタイミングを互いにずらすことにより、複数列の発熱体を２個以上同時に立ち上げないようにしている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２７３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１の技術は、電源が電気的に接続される電源端子を３つ以上備えて、複数の発熱体を個別に通電可能なヒータに対しては有効である。しかしながら、上述の特許文献１の技術は、電源端子を一対（２つ）しか備えていないヒータに用いることは困難である。
【０００６】
すなわち、一対の電源端子しか備えていないヒータを制御対象として、電源投入時における蓄電池の電圧低下を抑制することができるヒータ制御装置が求められている。
【０００７】
本発明の目的とするところは、一対の電源端子を有するヒータを制御対象として、電源投入時における蓄電池の電圧低下を抑制することができるリレーユニット、ヒータ制御装置、ヒータ装置、およびヒータ制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の第１の態様に係るリレーユニットは、複数のスイッチ装置を備える。前記複数のスイッチ装置は、蓄電池とヒータとの間で並列に接続された複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する。前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有する。前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有する。前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給が開始される場合、前記第２リレーがオンした後に、前記第１リレーがオンし、その後に前記第２リレーがオフする。
【０００９】
実施形態の第２の態様に係るリレーユニットでは、第１の態様において、複数の前記第２スイッチ装置が、複数の前記第２電路にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１０】
実施形態の第３の態様に係るリレーユニットでは、第２の態様において、前記複数の第２スイッチ装置のそれぞれが有する前記抵抗は、前記複数の第２スイッチ装置のうち１つ以上の他の第２スイッチ装置が有する前記抵抗と抵抗値が異なることが好ましい。そして、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給が開始される場合、前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が大きい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーがオンすることが好ましい。
【００１１】
実施形態の第４の態様に係るリレーユニットでは、第１乃至第３のいずれかの態様において、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止させる場合、前記第２リレーがオンした後に、前記第１リレーがオフし、その後に前記第２リレーがオフすることが好ましい。
【００１２】
実施形態の第５の態様に係るリレーユニットでは、第３の態様において、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止させる場合、前記複数の第２スイッチ装置の全ての前記第２リレーがオンする。その後に、前記第１リレーがオフし、その後に前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が小さい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーがオフすることが好ましい。
【００１３】
実施形態の第６の態様に係るヒータ制御装置は、複数のスイッチ装置と、制御部とを備える。前記複数のスイッチ装置は、蓄電池とヒータとの間で並列に接続された複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する。前記制御部は、前記複数のスイッチ装置のそれぞれを制御する。前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有する。前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有する。前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオンさせ、その後に前記第２リレーをオフさせる。
【００１４】
実施形態の第７の態様に係るヒータ制御装置では、第６の態様において、複数の前記第２スイッチ装置が、複数の前記第２電路にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１５】
実施形態の第８の態様に係るヒータ制御装置では、第７の態様において、前記複数の第２スイッチ装置のそれぞれが有する前記抵抗は、前記複数の第２スイッチ装置のうち１つ以上の他の第２スイッチ装置が有する前記抵抗と抵抗値が異なることが好ましい。そして、前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が大きい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーをオンさせることが好ましい。
【００１６】
実施形態の第９の態様に係るヒータ制御装置では、第６乃至第８のいずれかの態様において、前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオフさせ、その後に前記第２リレーをオフさせることが好ましい。
【００１７】
実施形態の第１０の態様に係るヒータ制御装置では、第８の態様において、前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を停止する場合、前記複数の第２スイッチ装置の全ての前記第２リレーをオンさせる。その後に、前記制御部は、前記第１リレーをオフさせ、その後に前記複数の第２スイッチ装置のうち、抵抗値が小さい前記抵抗を有する第２スイッチ装置から順に前記第２リレーをオフさせることが好ましい。
【００１８】
実施形態の第１１の態様に係るヒータ装置は、ヒータと、複数のスイッチ装置と、制御部とを備える。前記ヒータは、一対の電源端子を有し、前記一対の電源端子間に電気的に接続された蓄電池から、前記蓄電池との間で並列に接続された複数の電路を介して電力を供給される。前記複数のスイッチ装置は、前記複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する。前記制御部は、前記複数のスイッチ装置のそれぞれを制御する。前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有する。前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有する。前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオンさせ、その後に前記第２リレーをオフさせる。
【００１９】
実施形態の第１２の態様に係るヒータ制御方法は、ヒータ制御装置のヒータ制御方法である。前記ヒータ制御装置は、複数のスイッチ装置と、制御部とを備える。前記複数のスイッチ装置は、蓄電池とヒータとの間で並列に接続された複数の電路にそれぞれ設けられて、前記複数の電路をそれぞれ導通または遮断する。前記制御部は、前記複数のスイッチ装置のそれぞれを制御する。前記複数のスイッチ装置のうち第１スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第１電路を導通させるオン状態、前記第１電路を遮断するオフ状態を切り替える第１リレーを有する。前記複数のスイッチ装置のうち第２スイッチ装置は、前記複数の電路のうち第２電路を導通させるオン状態、前記第２電路を遮断するオフ状態を切り替える第２リレーと、前記第２電路において前記第２リレーに直列接続された抵抗とを有する。前記制御部は、前記蓄電池から前記ヒータへの電力供給を開始する場合、前記第２リレーをオンさせた後に、前記第１リレーをオンさせ、その後に前記第２リレーをオフさせる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明では、一対の電源端子を有するヒータを制御対象として、電源投入時における蓄電池の電圧低下を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るヒータ制御装置を備えたヒータ装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、同上のヒータ装置を搭載した車両を示す概略図である。
【図３】図３は、同上のヒータ制御装置の電源投入時の動作を示す波形図である。
【図４】図４は、同上のヒータ制御装置の電源遮断時の動作を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の実施形態は、一般に、リレーユニット、ヒータ制御装置、ヒータ装置、およびヒータ制御方法に関する。より詳細には、以下の実施形態は、一対の電源端子を有するヒータを制御対象とするリレーユニット、ヒータ制御装置、ヒータ装置、およびヒータ制御方法に関する。
【００２３】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態のヒータ装置１の構成を示す。ヒータ装置１は、図２に示す車両１０に搭載されており、車両１０を構成するいずれかの部品を加熱対象として温める目的で用いられる。ヒータ装置１は、ヒータ制御装置２と、ヒータ３とを備えている。ヒータ制御装置２は、リレーユニット２０と、制御部２６とを備えており、蓄電池４からヒータ３への電力供給を制御する。なお、蓄電池４には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池などを用いることができ、充電が可能な二次電池であればよい。
【００２５】
一例として、車両１０は電気自動車であり、内燃機関１０ａ（エンジン）をガソリンなどで駆動し、内燃機関１０ａの駆動力で発電機１０ｂを動かして発電する。発電機１０ｂの発電電力は蓄電池４に充電される。そして、電力変換回路１０ｃは、蓄電池４の蓄電電力をモータ駆動用の電力に変換して、モータ１０ｄへ供給する。車両１０は、モータ１０ｄによって車輪が駆動されて動く。この場合、蓄電池４には、リチウムイオン電池が用いられる。
【００２６】
そして、ヒータ装置１の加熱対象は、車両１０の内燃機関１０ａ（エンジン）、発電機１０ｂなどである。たとえば、内燃機関１０ａが冷えているときに内燃機関１０ａを駆動させると、各部の摩擦、温度差などによって、不具合の原因になることがある。そこで、内燃機関１０ａが冷えているときに内燃機関１０ａを駆動させる場合、内燃機関１０ａを暖めることで不具合の発生を抑えることができる。
【００２７】
なお、ヒータ装置１は、上述の用途以外に用いられてもよく、たとえば車両１０の室内空間の暖房、シートヒータ、電気加熱触媒（ＥＨＣ：Electrically Heated Catalyst）などに用いられてもよい。
【００２８】
まず、ヒータ３は、発熱体３１、一対の電源端子３２ａ，３２ｂを具備しており、発熱体３１の両端は、一対の電源端子３２ａ，３２ｂにそれぞれ電気的に接続している。蓄電池４とヒータ３との間には電路５が設けられており、電源端子３２ａ，３２ｂは、電路５を介して蓄電池４の正極および負極にそれぞれに電気的に接続している。発熱体３１は、蓄電池４から電路５を介して電力が供給されて発熱する。なお、蓄電池４からヒータ３に供給される電流をヒータ電流Ｉ１とする。
【００２９】
また、発熱体３１の種類は特定の種類に限定されず、発熱体３１には、たとえば金属発熱体、またはＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）発熱体などが用いられる。さらに、発熱体３１は、１つの発熱体、あるいは複数の発熱体で構成される。また、本実施形態において、ヒータ３の定格容量は比較的大きく、たとえば９６０Ｗ程度（定格電圧１２Ｖ、定格電流８０Ａ）になる。なお、ヒータ３の定格容量は特定の値に限定されず、ヒータ３の用途に応じて適宜選択される。
【００３０】
電路５は、電気ケーブルで構成されており、蓄電池４からヒータ３に電力を供給する電力供給路として機能する。そして、電路５は、複数の電路５１〜５５を備えている。複数の電路５１〜５５は電気的に互いに並列に接続されており、ヒータ３は、複数の電路５１〜５５の並列回路に対して直列に接続されている。なお、電路５１が第１電路に相当し、電路５２〜５５のそれぞれが第２電路に相当する。
【００３１】
ヒータ制御装置２は、リレーユニット２０と、制御部２６とを備える。リレーユニット２０は、複数のスイッチ装置２１〜２５を備える。スイッチ装置２１〜２５は、電路５１〜５５にそれぞれ設けられる。
【００３２】
スイッチ装置２１（第１スイッチ装置）は、リレー２１ａ（第１リレー）を備えて、リレー２１ａが電路５１（第１電路）に配置されている。リレー２１ａは、電路５１を導通させるオン状態と、電路５１を遮断するオフ状態とを切り替えることができる。
【００３３】
スイッチ装置２２（第２スイッチ装置）は、リレー２２ａ（第２リレー）と抵抗２２ｂとを備えて、リレー２２ａと抵抗２２ｂとの直列回路が電路５２（第２電路）に配置されている。リレー２２ａは、電路５２を導通させるオン状態と、電路５２を遮断するオフ状態とを切り替えることができる。
【００３４】
スイッチ装置２３（第２スイッチ装置）は、リレー２３ａ（第２リレー）と抵抗２３ｂとを備えて、リレー２３ａと抵抗２３ｂとの直列回路が電路５３（第２電路）に配置されている。リレー２３ａは、電路５３を導通させるオン状態と、電路５３を遮断するオフ状態とを切り替えることができる。
【００３５】
スイッチ装置２４（第２スイッチ装置）は、リレー２４ａ（第２リレー）と抵抗２４ｂとを備えて、リレー２４ａと抵抗２４ｂとの直列回路が電路５４（第２電路）に配置されている。リレー２４ａは、電路５４を導通させるオン状態と、電路５４を遮断するオフ状態とを切り替えることができる。
【００３６】
スイッチ装置２５（第２スイッチ装置）は、リレー２５ａ（第２リレー）と抵抗２５ｂとを備えて、リレー２５ａと抵抗２５ｂとの直列回路が電路５５（第２電路）に配置されている。リレー２５ａは、電路５５を導通させるオン状態と、電路５５を遮断するオフ状態とを切り替えることができる。
【００３７】
リレー２１ａ〜２５ａのそれぞれはメカニカルリレーであり、駆動コイル２００と、接点２０１とを備える。リレー２１ａ〜２５ａのそれぞれは、駆動コイル２００が通電されると接点２０１が閉じて、電路を導通させるオン状態になる。また、リレー２１ａ〜２５ａのそれぞれは、駆動コイル２００が通電されていなければ接点２０１が開いて、電路を遮断するオフ状態になる。
【００３８】
また、抵抗２２ｂの抵抗値をＲ２２ｂ、抵抗２３ｂの抵抗値をＲ２３ｂ、抵抗２４ｂの抵抗値をＲ２４ｂ、抵抗２５ｂの抵抗値をＲ２５ｂとすると、Ｒ２２ｂ＜Ｒ２３ｂ＜Ｒ２４ｂ＜Ｒ２５ｂとなる。たとえば、Ｒ２２ｂ＝０．２Ω、Ｒ２３ｂ＝０．３Ω、Ｒ２４ｂ＝０．４Ω、Ｒ２５ｂ＝０．５Ωに設定される。すなわち、電路５１〜５５がそれぞれ導通したときの電路抵抗は、電路５１が最も小さく、電路５２，５３，５４，５５の順に大きくなる。
【００３９】
また、図１において、スイッチ装置２２〜２５のそれぞれは、蓄電池４側に抵抗が接続され、ヒータ３側にリレーが配置されているが、蓄電池４側にリレーが接続され、ヒータ３側に抵抗が配置されてもよい。
【００４０】
制御部２６は、コンピュータを備えている。コンピュータは、プログラムを実行するプロセッサを備えたデバイスと、他の装置との間で信号を授受するためのインターフェイス用のデバイスと、プログラムやデータなどを記憶する記憶用のデバイスとを主な構成要素として備える。プロセッサを備えたデバイスは、記憶用のデバイスと別体であるＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）のほか、記憶用のデバイスを一体に備えるマイコン（Microcomputer）のいずれであってもよい。記憶用のデバイスには、半導体メモリのようにアクセス時間が短い記憶装置が主に用いられる。
【００４１】
プログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なＲＯＭ（Read Only Memory）、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。
【００４２】
そして、制御部２６は、コンピュータがプログラムを実行することで機能し、リレー２１ａ〜２５ａのそれぞれの駆動コイル２００の通電、非通電を切り替えて、リレー２１ａ〜２５ａのそれぞれの接点２０１の開閉を切り替える。すなわち、制御部２６は、リレー２１ａ〜２５ａのそれぞれのオン、オフを制御することができる。
【００４３】
なお、制御部２６は、ディスクリート部品を組み合わせて構成されてもよい。また、制御部２６は、車両１０に搭載されているＥＣＵ（Engine Control Unit）で構成されてもよい。さらに、制御部２６は、ＥＣＵとは別体に構成されてもよい。この場合、制御部２６は、ＥＣＵからの指令信号によって動作してもよいし、あるいは、ＥＣＵから独立して動作してもよい。
【００４４】
そして、ヒータ３は、電源の入力端子として一対の電源端子３２ａ，３２ｂのみを備えている。したがって、電源投入時における蓄電池４の電圧低下を抑制するために、上述の特許文献１のように複数の発熱体の通電タイミングをずらす方法は適用できない。
【００４５】
そこで、制御部２６は、電源投入時における蓄電池４の電圧低下を抑制するために、以下の制御を行う。なお、図３は、電源投入時におけるリレー２１ａ〜２５ａのそれぞれの状態、およびヒータ電流Ｉ１の各時間変化を示す。
【００４６】
まず、初期状態として、リレー２１ａ〜２５ａのそれぞれはオフ状態になっており、蓄電池４からヒータ３への電力供給は遮断されている。そして、制御部２６は、蓄電池４からヒータ３への電力供給を開始する場合（電源投入）、最初にスイッチ装置２５のリレー２５ａのみをオンさせる（時刻ｔ１）。この場合、電路５５のみが導通し、蓄電池４から抵抗２５ｂを通ってヒータ３へ電力が供給される。抵抗２５ｂは、抵抗２２ｂ〜２５ｂのうち抵抗値が最も高く、この抵抗２５ｂを通る電路５５（電路抵抗が最も高い電路５５）のみが導通するので、ヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１１は、抵抗２５ｂによって抑えられる。
【００４７】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２５のリレー２５ａをオンさせてから時間Ｔ１１が経過すれば、スイッチ装置２４のリレー２４ａをオンさせる（時刻ｔ２）。この場合、電路５５が既に導通している状態で、電路５４が新たに導通し、蓄電池４から抵抗２４ｂまたは抵抗２５ｂを通ってヒータ３へ電力が供給される。したがって、ヒータ電流Ｉ１は、電路５４に流れる分だけ増大する。しかし、電路５４には、抵抗２４ｂ（抵抗値が２番目に高い）が設けられているので、ヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１２は抑えられる。
【００４８】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２４のリレー２４ａをオンさせてから時間Ｔ１２が経過すれば、スイッチ装置２３のリレー２３ａをオンさせる（時刻ｔ３）。この場合、電路５４，５５が既に導通している状態で、電路５３が新たに導通し、蓄電池４から抵抗２３ｂまたは抵抗２４ｂまたは抵抗２５ｂを通ってヒータ３へ電力が供給される。したがって、ヒータ電流Ｉ１は、電路５３に流れる分だけ増大する。しかし、電路５３には、抵抗２４ｂ（抵抗値が３番目に高い）が設けられているので、ヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１３は抑えられる。
【００４９】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２３のリレー２３ａをオンさせてから時間Ｔ１３が経過すれば、スイッチ装置２２のリレー２２ａをオンさせる（時刻ｔ４）。この場合、電路５３〜５５が既に導通している状態で、電路５２が新たに導通し、蓄電池４から抵抗２２ｂまたは抵抗２３ｂまたは抵抗２４ｂまたは抵抗２５ｂを通ってヒータ３へ電力が供給される。したがって、ヒータ電流Ｉ１は、電路５２に流れる分だけ増大する。しかし、電路５２には、抵抗２４ｂ（抵抗値が最も低い）が設けられているので、ヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１４は抑えられる。
【００５０】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２２のリレー２２ａをオンさせてから時間Ｔ１４が経過すれば、スイッチ装置２１のリレー２１ａをオンさせる（時刻ｔ５）。この場合、電路５２〜５５が既に導通している状態で、電路５１が新たに導通し、蓄電池４から全ての電路５１〜５５を通ってヒータ３へ電力が供給される。ここで、電路５１には抵抗が挿入されていないので、ヒータ電流Ｉ１はヒータ３の定格値まで増大する。しかし、リレー２１ａがオンするまでにリレー２２ａ〜２５ａが順次オンして、ヒータ電流Ｉ１を階段状に増大させているので、ヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１５は抑えられる。
【００５１】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２１のリレー２１ａをオンさせてから時間Ｔ１５が経過すれば、スイッチ装置２２〜２５の各リレー２２ａ〜２５ａをオフさせる（時刻ｔ６）。しかし、リレー２１ａがオンしているので、リレー２２ａ〜２５ａがオフしたことによるヒータ電流Ｉ１の低下は殆どない。
【００５２】
なお、上述の時間Ｔ１１〜Ｔ１５は、同一時間でもよく、あるいは互いに異なる時間でもよい。たとえば、時間Ｔ１１〜Ｔ１５は、１秒に設定される。
【００５３】
上述のように、ヒータ制御装置２は、電源投入時に蓄電池４からヒータ３へ供給されるヒータ電流Ｉ１を時間経過に伴って段階的に増大させており、蓄電池４の過大な出力変動を抑えている。したがって、ヒータ制御装置２は、一対の電源端子３２ａ，３２ｂを有するヒータ３を制御対象として、電源投入時における蓄電池４の電圧低下を抑制することができる。特に、ヒータ３が大容量である場合に効果的である。
【００５４】
また、ヒータ制御装置２では、電源投入時に、電路５１〜５５のうち電路抵抗が大きい電路から順に導通させている。この結果、ヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１１〜ΔＩ１５は、ΔＩ１１＜ΔＩ１２＜ΔＩ１３＜ΔＩ１４＜ΔＩ１５の関係になる。すなわち、ヒータ電流Ｉ１の増大幅は、時間経過に伴って徐々に大きくなっている。この結果、時間経過に伴って増大していくヒータ電流Ｉ１に対して増大幅を十分に確保することができる。
【００５５】
なお、抵抗２２ｂ〜２５ｂの各抵抗値Ｒ２２ｂ〜Ｒ２５ｂは、ヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１１〜ΔＩ１５が同一になるように設定されてもよい。この場合、ヒータ電流Ｉ１の増大幅を均一にして、蓄電池４の出力変動をより抑制できる。
【００５６】
そして、ヒータ装置１は、ヒータ３の加熱対象（この場合、内燃機関１０ａとする）の温度を検出する温度センサ６を備えることが好ましい（図１，図２参照）。温度センサ６は、サーミスタ、測温抵抗体、あるいはサーモスタットなどのいずれかが用いられ、温度の検出結果を検出信号として、制御部２６へ出力する。
【００５７】
制御部２６は、温度センサ６の検出信号が入力され、この検出信号に基づいて加熱対象の温度が目標値に達したと判断すれば、蓄電池４からヒータ３への電力供給を停止する。しかし、電力供給を停止させる電源遮断時には、蓄電池４の出力が減少するので、蓄電池４の電圧が上昇する可能性がある。
【００５８】
そこで、制御部２６は、電源遮断時における蓄電池４の電圧上昇を抑制するために、以下の制御を行う。なお、図４は、電源遮断時におけるリレー２１ａ〜２５ａのそれぞれの状態、およびヒータ電流Ｉ１の各時間変化を示す。
【００５９】
まず、リレー２１ａはオン状態、リレー２２ａ〜２５ａのそれぞれはオフ状態になっており、蓄電池４から電路５１を通ってヒータ３へ定格電力が供給されている。そして、制御部２６は、蓄電池４からヒータ３への電力供給を停止する場合、スイッチ装置２１のリレー２１ａをオン状態に維持して、スイッチ装置２２〜２５の各リレー２２ａ〜２５ａもオンさせる（時刻ｔ１１）。この場合、全ての電路５１〜５５が導通している。
【００６０】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２２〜２５の各リレー２２ａ〜２５ａをオンさせてから時間Ｔ２１が経過すれば、スイッチ装置２１のリレー２１ａのみをオフさせる（時刻ｔ１２）。この場合、電路５１〜５５のうち、電路５１のみが遮断される。したがって、ヒータ電流Ｉ１は、電路５２〜５５を通ってヒータ３に供給され続けるので、ヒータ電流Ｉ１の減少幅ΔＩ２１は抑えられる。
【００６１】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２１のリレー２１ａをオフさせてから時間Ｔ２２が経過すれば、スイッチ装置２２のリレー２２ａをオフさせる（時刻ｔ１３）。この場合、電路５１が既に遮断されている状態で、電路５２が新たに遮断される。そして、電路５２が遮断された後、ヒータ電流Ｉ１は、電路５３〜５５を通ってヒータ３に供給され続けるので、ヒータ電流Ｉ１の減少幅ΔＩ２２は抑えられる。
【００６２】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２２のリレー２２ａをオフさせてから時間Ｔ２３が経過すれば、スイッチ装置２３のリレー２３ａをオフさせる（時刻ｔ１４）。この場合、電路５１，５２が既に遮断されている状態で、電路５３が新たに遮断される。そして、電路５３が遮断された後、ヒータ電流Ｉ１は、電路５４，５５を通ってヒータ３に供給され続けるので、ヒータ電流Ｉ１の減少幅ΔＩ２３は抑えられる。
【００６３】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２３のリレー２３ａをオフさせてから時間Ｔ２４が経過すれば、スイッチ装置２４のリレー２４ａをオフさせる（時刻ｔ１５）。この場合、電路５１〜５３が既に遮断されている状態で、電路５４が新たに遮断される。そして、電路５４が遮断された後、ヒータ電流Ｉ１は、電路５５を通ってヒータ３に供給され続けるので、ヒータ電流Ｉ１の減少幅ΔＩ２４は抑えられる。
【００６４】
次に、制御部２６は、スイッチ装置２４のリレー２４ａをオフさせてから時間Ｔ２５が経過すれば、スイッチ装置２５のリレー２５ａをオフさせる（時刻ｔ１６）。この場合、電路５１〜５４が既に遮断されている状態で、電路５５が新たに遮断される。したがって、全ての電路５１〜５５が遮断されて、ヒータ電流Ｉ１が０になり、電源遮断処理は完了する。電路５５には抵抗２５ｂが挿入されており、電路５５を通って供給されるヒータ電流Ｉ１は抑制されているので、ヒータ電流Ｉ１の減少幅ΔＩ２５も抑えられる。
【００６５】
なお、上述の時間Ｔ２１〜Ｔ２５は、同一時間でもよく、あるいは互いに異なる時間でもよい。たとえば、時間Ｔ２１〜Ｔ２５は、１秒に設定される。
【００６６】
上述のように、ヒータ制御装置２は、電源遮断時に蓄電池４からヒータ３へ供給されるヒータ電流Ｉ１を時間経過に伴って段階的に減少させており、蓄電池４の過大な出力変動を抑えている。したがって、ヒータ制御装置２は、一対の電源端子３２ａ，３２ｂを有するヒータ３を制御対象として、電源遮断時における蓄電池４の電圧上昇を抑制することができる。特に、ヒータ３が大容量である場合に効果的である。
【００６７】
また、ヒータ制御装置２では、電源遮断時に、電路５１〜５５のうち電路抵抗が小さい電路から順に遮断している。この結果、ヒータ電流Ｉ１の減少幅ΔＩ２１〜ΔＩ２５は、ΔＩ２１＞ΔＩ２２＞ΔＩ２３＞ΔＩ２４＞ΔＩ２５の関係になる。すなわち、ヒータ電流Ｉ１の減少幅は、時間経過に伴って徐々に小さくなっている。この結果、時間経過に伴って減少していくヒータ電流Ｉ１に適した減少幅を確保することができる。
【００６８】
なお、抵抗２２ｂ〜２５ｂの各抵抗値Ｒ２２ｂ〜Ｒ２５ｂは、ヒータ電流Ｉ１の減少幅ΔＩ２１〜ΔＩ２５が同一になるように設定されてもよい。この場合、ヒータ電流Ｉ１の減少幅を均一にして、蓄電池４の出力変動をより抑制できる。
【００６９】
そして、制御部２６は、温度センサ６の検出信号に基づいて加熱対象の温度が閾値以下にまで低下した場合、蓄電池４からヒータ３への電力供給を開始して、上述の処理を繰り返す。
【００７０】
なお、上述のヒータ電流Ｉ１の増大幅ΔＩ１１と減少幅ΔＩ２５、増大幅ΔＩ１２と減少幅ΔＩ２４、増大幅ΔＩ１３と減少幅ΔＩ２３、増大幅ΔＩ１４と減少幅ΔＩ２２、増大幅ΔＩ１５と減少幅ΔＩ２１とは、互いに同値またはほぼ同じ値になる。
【００７１】
また、リレー２１ａ〜２５ａは、オン状態において０．１ｍΩ程度の接触抵抗を有する。さらに、スイッチ装置２１は、リレー２１ａとは別体の抵抗を備えていてもよく、この場合、リレー２１ａと抵抗との直列回路が電路５１に配置される。スイッチ装置２１の抵抗は、抵抗２２ｂの１／１０００〜１／３０００程度の抵抗値に設定されることが好ましい。あるいは、スイッチ装置２１の抵抗は、抵抗２５ｂの１／４０００〜１／６０００程度の抵抗値に設定されてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、車両用のヒータ装置１およびヒータ制御装置２について説明したが、ヒータ装置１およびヒータ制御装置２を車両以外に用いることも可能である。すなわち、蓄電池からヒータに電力を供給するヒータ装置、このヒータ装置が備えるヒータ制御装置であれば、加熱対象は車両の部品以外であってもよい。
【００７３】
以上のように、ヒータ制御装置２において、制御部２６は、蓄電池４からヒータ３への電力供給を開始する場合、リレー２２ａ〜２５ａをオンさせた後に、リレー２１ａをオンさせ、その後にリレー２２ａ〜２５ａをオフさせる。
【００７４】
また、リレーユニット２０は、蓄電池４からヒータ３への電力供給が開始される場合、制御部２６によって、リレー２２ａ〜２５ａがオンした後に、リレー２１ａがオンし、その後にリレー２２ａ〜２５ａがオフする。
【００７５】
したがって、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、電源投入時に蓄電池４からヒータ３へ供給されるヒータ電流Ｉ１を時間経過に伴って段階的に増大させており、蓄電池４の過大な出力変動を抑えている。したがって、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、一対の電源端子３２ａ，３２ｂを有するヒータ３を制御対象として、電源投入時における蓄電池４の電圧低下を抑制することができる。特に、ヒータ３が大容量である場合に効果的である。
【００７６】
また、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、複数の電路５２〜５５にスイッチ装置２２〜２５をそれぞれ備えている。
【００７７】
したがって、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、電源投入時に、ヒータ電流Ｉ１を多段階に増大させることができるので、蓄電池４に過剰な負荷がかからないようにして、電源投入時における蓄電池４の電圧低下をより確実に抑制することができる。
【００７８】
また、ヒータ制御装置２において、複数のスイッチ装置２２〜２５がそれぞれ有する抵抗２２ｂ〜２５ｂの抵抗値Ｒ２２ｂ〜Ｒ２５ｂは、互いに異なる。そして、制御部２６は、蓄電池４からヒータ３への電力供給を開始する場合、複数のスイッチ装置２２〜２５のうち、抵抗値が大きいスイッチ装置から順にリレー２２ａ〜２５ａをオンさせる。
【００７９】
また、リレーユニット２０において、複数のスイッチ装置２２〜２５がそれぞれ有する抵抗２２ｂ〜２５ｂの抵抗値Ｒ２２ｂ〜Ｒ２５ｂは、互いに異なる。そして、蓄電池４からヒータ３への電力供給が開始される場合、制御部２６によって、複数のスイッチ装置２２〜２５のうち、抵抗値が大きいスイッチ装置から順にリレー２２ａ〜２５ａがオンする。
【００８０】
したがって、ヒータ電流Ｉ１の増大幅は、時間経過に伴って徐々に大きくなる。この結果、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、時間経過に伴って増大していくヒータ電流Ｉ１に対して増大幅を十分に確保することができる。
【００８１】
また、ヒータ制御装置２において、制御部２６は、蓄電池４からヒータ３への電力供給を停止する場合、まずリレー２２ａ〜２５ａをオンさせる。その後、制御部２６は、リレー２１ａをオフさせ、その後にリレー２２ａ〜２５ａをオフさせる。
【００８２】
また、リレーユニット２０において、蓄電池４からヒータ３への電力供給を停止させる場合、まず制御部２６によって、リレー２２ａ〜２５ａがオンする。その後、制御部２６によって、リレー２１ａがオフし、その後にリレー２２ａ〜２５ａがオフする。
【００８３】
この場合、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、電源遮断時に蓄電池４からヒータ３へ供給されるヒータ電流Ｉ１を時間経過に伴って段階的に減少させており、蓄電池４の過大な出力変動を抑えている。したがって、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、一対の電源端子３２ａ，３２ｂを有するヒータ３を制御対象として、電源遮断時における蓄電池４の電圧上昇を抑制することができる。特に、ヒータ３が大容量である場合に効果的である。
【００８４】
また、ヒータ制御装置２において、制御部２６は、蓄電池４からヒータ３への電力供給を停止する場合、全てのリレー２２ａ〜２５ａをオンさせた後に、リレー２１ａをオフさせる。その後、制御部２６は、複数のスイッチ装置２２〜２５のうち、抵抗値が小さい抵抗を有するスイッチ装置から順にリレー２２ａ〜２５ａをオフさせる。
【００８５】
また、リレーユニット２０において、蓄電池４からヒータ３への電力供給を停止させる場合、制御部２６によって、全てのリレー２２ａ〜２５ａがオンした後に、リレー２１ａがオフする。その後、制御部２６によって、複数のスイッチ装置２２〜２５のうち、抵抗値が小さい抵抗を有するスイッチ装置から順にリレー２２ａ〜２５ａがオフする。
【００８６】
この場合、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、電源遮断時に、ヒータ電流Ｉ１を多段階に減少させることができるので、電源遮断時における蓄電池４の電圧上昇をより確実に抑制することができる。また、ヒータ電流Ｉ１の減少幅は、時間経過に伴って徐々に小さくなっている。この結果、ヒータ制御装置２およびリレーユニット２０は、時間経過に伴って減少していくヒータ電流Ｉ１に適した減少幅を確保することができる。
【００８７】
また、ヒータ制御装置２を備える上述のヒータ装置１、およびヒータ制御装置２が実行する上述のヒータ制御方法も、上記同様の効果を奏し得る。
【００８８】
また、上述の実施形態および変形例は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態および変形例に限定されることはなく、この実施形態および変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８９】
１  ヒータ装置
２  ヒータ制御装置
２０  リレーユニット
２１  スイッチ装置（第１スイッチ装置）
２２〜２５  スイッチ装置（第２スイッチ装置）
２１ａ  リレー（第１リレー）
２２ａ〜２５ａ  リレー（第２リレー）
２２ｂ〜２５ｂ  抵抗
２６  制御部
３  ヒータ
３１  発熱体
３２ａ，３２ｂ  電源端子
４  蓄電池
５  電路
５１  電路（第１電路）
５２〜５５  電路（第２電路）
１０  車両
【図１】
2018012442.tif 000003
【図２】
2018012442.tif 000004
【図３】
2018012442.tif 000005
【図４】
2018012442.tif 000006