(57)【要約】【課題】軽量化が可能な車両用エアヒータユニット及び車両用エアヒータシステムを提供する。【解決手段】本発明の車両用エアヒータユニット１００は、電熱式発熱体１２０と、この電熱式発熱体１２０を保持する枠体１３０とを備える。電熱式発熱体１２０は、最大許容電圧を印加し続けると、その温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有している。枠体１３０は、樹脂（ＰＰＳ）からなる樹脂部１３２を有している。この樹脂部１３２は、電熱式発熱体１２０が収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電熱式発熱体と、
上記電熱式発熱体を保持する枠体と、
を備える車両用エアヒータユニットであって、
上記電熱式発熱体は、最大許容電圧を印加し続けると、その温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有し、
上記枠体は、樹脂からなる樹脂部を有し、
上記樹脂部は、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置されてなる
車両用エアヒータユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用エアヒータユニットであって、
前記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたとき、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有する
車両用エアヒータユニット。
【請求項３】
電熱式発熱体と、
上記電熱式発熱体を保持する枠体と、
を備える車両用エアヒータユニットであって、
上記電熱式発熱体は、最大許容電圧を印加し続けると、その温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有し、
上記枠体は、所定の荷重たわみ温度を有する樹脂からなる樹脂部を有し、
上記樹脂部は、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、その温度が上記荷重たわみ温度を下回る位置に配置されてなる
車両用エアヒータユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用エアヒータユニットであって、
前記樹脂部の前記荷重たわみ温度は、前記電熱式発熱体の前記収束温度よりも高い
車両用エアヒータユニット。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の車両用エアヒータユニットであって、
前記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたとき、前記樹脂部の温度が前記荷重たわみ温度に達する前に、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有する
車両用エアヒータユニット。
【請求項６】
請求項２または請求項５に記載の車両用エアヒータユニットであって、
前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電制御が可能な半導体スイッチを備え、
上記半導体スイッチは、
自身の温度が遮断温度になると自身を流れる電流を遮断する過昇温保護機能を有し、
前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記遮断温度となる位置に固着されて、前記電流遮断手段を兼ねる
車両用エアヒータユニット。
【請求項７】
請求項１、請求項３、請求項４のいずれか一項に記載の車両用エアヒータユニットであって、
前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電制御が可能な半導体スイッチを備え、
上記半導体スイッチは、
自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有し、
前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記警告温度となる位置に固着されてなる
車両用エアヒータユニット。
【請求項８】
最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、
樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、
上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置した枠体と、
上記電熱式発熱体の温度が上記収束温度を超えたとき、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段と、
を備える車両用エアヒータシステム。
【請求項９】
最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、
所定の荷重たわみ温度を有する樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、
上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、その温度が上記荷重たわみ温度を下回る位置に配置した枠体と、
上記電熱式発熱体の温度が上記収束温度を超えたとき、上記樹脂部の温度が上記荷重たわみ温度に達する前に、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段と、
を備える車両用エアヒータシステム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の車両用エアヒータシステムであって、
前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電を制御する半導体スイッチを備え、
上記半導体スイッチは、
自身の温度が遮断温度になると自身を流れる電流を遮断する過昇温保護機能を有し、
前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記遮断温度となる位置に固着されて、前記電流遮断手段を兼ねる
車両用エアヒータシステム。
【請求項１１】
最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、
樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、
上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置した枠体と、
前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電を制御する半導体スイッチであって、
自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有し、
前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記警告温度となる位置に固着された半導体スイッチと、
上記半導体スイッチの上記過昇温信号出力用端子からの上記過昇温警告信号に基づいて、上記半導体スイッチを流れる電流を遮断する過昇温保護手段と、
を備える車両用エアヒータシステム。
【請求項１２】
最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、
所定の荷重たわみ温度を有する樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、
上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、その温度が上記荷重たわみ温度を下回る位置に配置した枠体と、
前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電を制御する半導体スイッチであって、
自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有し、
前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記警告温度となる位置に固着された半導体スイッチと、
上記半導体スイッチの上記過昇温信号出力用端子からの上記過昇温警告信号に基づいて、上記半導体スイッチを流れる電流を遮断する過昇温保護手段と、
を備える車両用エアヒータシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エアヒータユニット及び車両用エアヒータシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、様々な車両用エアヒータユニットが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。これらの車両用エアヒータユニットは、電熱式発熱体（ヒータエレメント）を備えており、例えば、内燃機関の吸気経路に設けられ、吸気を加熱するために用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−２１７５０８号公報（第２図）
【特許文献２】
特開平０９−２４５９３９号公報（第８（ｂ）図）
【特許文献３】
特開２０００−２５７５１８号公報（第５，６頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの車両用エアヒータユニットでは、たとえ電熱式発熱体が過昇温となり極めて高温となった場合でも、その熱に耐えられるように、枠体全体を金属で形成していた。このため、車両用エアヒータユニットが重くなってしまい、軽量化の要請に応えることが困難であった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、軽量化が可能な車両用エアヒータユニット及び車両用エアヒータシステムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、電熱式発熱体と、上記電熱式発熱体を保持する枠体と、を備える車両用エアヒータユニットであって、上記電熱式発熱体は、最大許容電圧を印加し続けると、その温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有し、上記枠体は、樹脂からなる樹脂部を有し、上記樹脂部は、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置されてなる車両用エアヒータユニットである。
【０００６】
本発明の車両用エアヒータユニットでは、電熱式発熱体は、最大許容電圧を印加し続けると、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有している。つまり、本発明の車両用エアヒータユニットは、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り、電熱式発熱体の温度が収束温度を超える過昇温の状態となることがない。
さらに、本発明の車両用エアヒータユニットでは、枠体が樹脂部を有し、この樹脂部は、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置されている。従って、本発明の車両用エアヒータユニットは、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り、枠体の樹脂部が軟化・変形等して使用不可能となる虞がない。
【０００７】
このような本発明の車両用エアヒータユニットは、枠体全体を金属で形成していた従来の車両用エアヒータユニットに比して、枠体のうち金属で形成していた部分を樹脂部に変更した分だけ重量を軽減することができ、エアヒータユニットの軽量化を図ることができる。
【０００８】
なお、温度収束特性を有する発熱体としては、例えば、少なくともその一部に抵抗温度係数の高い材質からなる制御発熱部を含む発熱体が挙げられる。具体的には、クロムの含有率を低くした鉄−クロム合金やＮｉ基合金等からなり、例えば、２５０〜３５０℃といった低温領域において上記収束温度に収束する発熱体が挙げられる。また、樹脂部を構成する樹脂としては、電熱式発熱体の収束温度や樹脂部の配置、放熱性などを考慮し、電熱式発熱体の温度が収束温度となった状態でも十分な硬さ特性を保つ樹脂であれば、いずれの樹脂をも用いることができるが、耐熱性の高い樹脂を用いるのが好ましい。例えば、枠体の樹脂部の材質として、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン−６６、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂、シリコン系樹脂等を用いることができる。また、これらの樹脂に対し、ガラスフィラー等の強化材を適宜含有させて、耐熱性を向上させたものを用いることもできる。
【０００９】
さらに、上記の車両用エアヒータユニットであって、前記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたとき、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有する車両用エアヒータユニットとすると良い。
【００１０】
本発明の車両用エアヒータユニットは、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた場合には、電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有している。このため、本発明の車両用エアヒータユニットは、樹脂部が軟化・変形等することで、使用不可能となる虞がない。
なお、電流遮断手段としては、例えば、電力用ヒューズを用いることができる。また、自身が過昇温となったときに通電を遮断する過昇温保護機能を有する半導体スイッチを、電流遮断手段として用いるようにしても良い。過昇温保護機能を有する半導体スイッチとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、あるいは過昇温保護回路を有する半導体スイッチ回路等が挙げられる。
【００１１】
他の解決手段は、電熱式発熱体と、上記電熱式発熱体を保持する枠体と、を備える車両用エアヒータユニットであって、上記電熱式発熱体は、最大許容電圧を印加し続けると、その温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有し、上記枠体は、所定の荷重たわみ温度を有する樹脂からなる樹脂部を有し、上記樹脂部は、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、その温度が上記荷重たわみ温度を下回る位置に配置されてなる車両用エアヒータユニットである。
【００１２】
本発明の車両用エアヒータユニットでは、電熱式発熱体は、最大許容電圧を印加し続けると、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有している。このため、本発明の車両用エアヒータユニットは、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り、電熱式発熱体の温度が収束温度を超える過昇温の状態となることがない。
さらに、本発明の車両用エアヒータユニットでは、枠体が樹脂部を有し、この樹脂部は、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも、その温度が荷重たわみ温度を下回る位置に配置されている。このため、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り、枠体の樹脂部の軟化・変形等を防止できる。
【００１３】
このような本発明の車両用エアヒータユニットは、枠体全体を金属で形成していた従来の車両用エアヒータユニットに比して、枠体のうち金属で形成していた部分を樹脂部に変更した分だけ重量を軽減することができ、エアヒータユニットの軽量化を図ることができる。
なお、樹脂の荷重たわみ温度とは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９１（１９９６年度）に規定されているエッジワイズ法を用いて算出される温度のことを指す。具体的には、長方形断面を有する所定寸法の樹脂からなる試験片（エッジワイズ試験片）をシリコーン油が満たされた浴中に入れ、１．８２ＭＰａの荷重を試験片にかけた状態で浴温を２℃／ｍｉｎの一定速度で上昇させ、荷重中央のたわみ量が標準たわみ０．２５ｍｍに達したときの温度をいう。
【００１４】
さらに、上記の車両用エアヒータユニットであって、前記樹脂部の前記荷重たわみ温度は、前記電熱式発熱体の前記収束温度よりも高い車両用エアヒータユニットとすると良い。
【００１５】
本発明の車両用エアヒータユニットでは、樹脂部の荷重たわみ温度が電熱式発熱体の収束温度よりも高い。このため、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも、枠体の樹脂部が軟化・変形等する虞がない。従って、収束温度を超えない範囲で電熱式発熱体を使用する限り、枠体のいずれの部分をも樹脂部とすることができ、エアヒータユニットのさらなる軽量化を図ることができる。
【００１６】
さらに、上記いずれかの車両用エアヒータユニットであって、前記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたとき、前記樹脂部の温度が前記荷重たわみ温度に達する前に、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有する車両用エアヒータユニットとすると良い。
【００１７】
本発明の車両用エアヒータユニットは、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた場合には、樹脂部の温度が荷重たわみ温度に達する前に、電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有している。このため、本発明の車両用エアヒータユニットでは、枠体の樹脂部の温度がその荷重たわみ温度を超えて、軟化・変形等するのをより確実に防止できる。
なお、電流遮断手段としては、例えば、電力用ヒューズを用いることができる。また、自身が過昇温となったときに通電を遮断する過昇温保護機能を有する半導体スイッチを、電流遮断手段として用いるようにしても良い。過昇温保護機能を有する半導体スイッチとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、あるいは過昇温保護回路を有する半導体スイッチ回路等が挙げられる。
【００１８】
さらに、上記いずれかの車両用エアヒータユニットであって、前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電制御が可能な半導体スイッチを備え、上記半導体スイッチは、自身の温度が遮断温度になると自身を流れる電流を遮断する過昇温保護機能を有し、前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記遮断温度となる位置に固着されて、前記電流遮断手段を兼ねる車両用エアヒータユニットとすると良い。
【００１９】
本発明の車両用エアヒータユニットは、エアヒータの電熱式発熱体に直列に接続され、この電熱式発熱体への通電制御が可能な半導体スイッチを有している。このため、本発明のエアヒータユニットを用いることで、従来のように、エアヒータのＯＮ−ＯＦＦ切り替えを行うために、別途リレースイッチを設ける場合に比して、構造が簡易になると共に信頼性及び耐久性が向上し、さらには低コストとなる。さらに、本発明の車両用エアヒータユニットを用いることで、エアヒータの通電制御（例えば、ＯＮ−ＯＦＦ制御、ＰＷＭ制御等）を容易に行うことができる。例えば、本発明の車両用エアヒータユニットに対し、制御装置（例えば、ＥＣＵ）によって半導体スイッチをＯＮ−ＯＦＦさせることで、エアヒータの通電制御を容易に行うことができる。
【００２０】
さらに、本発明の車両用エアヒータユニットでは、半導体スイッチとして、自身の温度が遮断温度になると自身を流れる電流を遮断する過昇温保護機能を有する半導体スイッチを使用する。しかも、この半導体スイッチを、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたときに、この半導体スイッチの温度が遮断温度となる位置に設置することで、半導体スイッチが電流遮断手段を兼ねるようにしてある。このようにすると、半導体スイッチが自身の発熱により遮断温度に至った場合のほか、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまった場合にも、半導体スイッチの温度が遮断温度となるため、その過昇温保護機能によって半導体スイッチがＯＦＦとなる。これにより、電熱式発熱体への通電を遮断できるので、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまう異常な過昇温を抑制できる。このように、半導体スイッチの過昇温保護機能を、自身の過昇温に対する保護のほか、電熱式発熱体の過昇温に対する保護、さらには枠体の樹脂部の保護にも用いることができる。従って、本発明の車両用エアヒータユニットは、電流遮断手段を別途設ける必要がなく、過昇温保護機能付きの半導体スイッチを設置することで足りるので、構造が簡易で、安価となる。
【００２１】
なお、半導体スイッチの遮断温度は、予め半導体スイッチに設定されている温度であって、この温度になったときに半導体スイッチを流れる電流が遮断されるように設定された温度をいう。具体的に、この遮断温度は、半導体スイッチのジャンクション温度Ｔｊ等で予め設定することができる。また、過昇温保護機能を有する半導体スイッチとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、あるいは過昇温保護回路を有する半導体スイッチ回路等が挙げられる。過昇温保護回路を有する半導体スイッチ回路としては、例えば、ｉｎｆｉｎｅｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｒｏｇｉｅｓ社製のＰＲＯＦＥＴ（商標名），ＮＯ．ＢＴＳ５５０Ｐなどが挙げられる。
【００２２】
また、本発明の車両用エアヒータユニットでは、半導体スイッチをエアヒータの枠体に固着している。このため、半導体スイッチの取付場所を別途設ける必要がなく、省スペースである。また、半導体スイッチを別途車両に取付ける場合に比して、組付けの作業効率が良い。なお、半導体スイッチをエアヒータの枠体に固着するに当たり、枠体に直接固着しても良いし、あるいは、配線基板等を介在させて固着するようにしても良い。
【００２３】
あるいは、前記いずれかの車両用エアヒータユニットであって、前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電制御が可能な半導体スイッチを備え、上記半導体スイッチは、自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有し、前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記警告温度となる位置に固着されてなる車両用エアヒータユニットとすると良い。
【００２４】
本発明の車両用エアヒータユニットでは、半導体スイッチが、自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有している。さらに、この半導体スイッチは、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたときに自身の温度が警告温度となる位置に設けられている。従って、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまったときには、半導体スイッチの温度が警告温度となる。このため、半導体スイッチの過昇温信号出力用端子を利用して、半導体スイッチの温度が自身の発熱により警告温度を超えたのを検知できるほか、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた異常な過昇温をも検知することができる。このように、本発明の車両用エアヒータユニットは、電熱式発熱体の温度を監視して過昇温警告信号を発する手段を別途設ける必要がなく、過昇温信号出力用端子付きの半導体スイッチを設置することで足りるので、構造が簡易で、安価となる。
【００２５】
本発明の車両用エアヒータユニットを用いることで、例えば、半導体スイッチの過昇温信号出力用端子の出力を制御装置（例えば、ＥＣＵ）で監視して、過昇温信号出力用端子から過昇温警告信号が発せられた場合に、半導体スイッチを流れる電流を遮断するように制御することが可能となる。このようにすることで、半導体スイッチの温度が警告温度を長期間にわたって超えることを抑制できると共に、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまう異常な過昇温が長期間にわたって継続することも抑制することができ、ひいては枠体の樹脂部の軟化・変形等を抑制することができる。また、過昇温信号出力用端子からの過昇温警告信号に基づき、車両用エアヒータユニットの異常を運転者等に知らせるようにしても良い。このように、半導体スイッチからの過昇温警告信号を、自身の過昇温に対する保護のほか、電熱式発熱体の過昇温に対する保護、さらには枠体の樹脂部の保護にも用いることができる。
【００２６】
なお、警告温度は、予め半導体スイッチに設定されている温度であって、この温度になったときに過昇温信号出力用端子より過昇温警告信号が出力されるように設定された温度をいう。具体的に、この警告温度は、半導体スイッチのジャンクション温度Ｔｊ等で予め設定することができる。
また、過昇温信号出力用端子を有する半導体スイッチとしては、例えば、株式会社東芝セミコンダクタ社製のＩＧＢＴ，ＮＯ．ＭＧ２００Ｑ２ＹＳ６０Ａが挙げられる。
【００２７】
さらに、上記いずれかの車両用エアヒータユニットであって、前記枠体は金属部を有し、前記半導体スイッチは、上記枠体の上記金属部に直接または電気絶縁体を介して固着されてなる車両用エアヒータユニットとするのが好ましい。
【００２８】
半導体スイッチを、枠体の金属部に直接または電気絶縁体を介して固着することで、電熱式発熱体の温度が上昇すると、それに追従するようにして半導体スイッチの温度も速やかに上昇する。従って、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた場合でも、半導体スイッチの温度が速やかに遮断温度となるので、その過昇温保護機能によって半導体スイッチがＯＦＦとなる。あるいは、半導体スイッチの温度が警告温度となり、過昇温信号出力用端子から過昇温警告信号を出力させることができる。従って、電熱式発熱体への通電を速やかに遮断して、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまう異常な過昇温を抑制できる。あるいは、速やかに、電熱式発熱体の過昇温への対応をとらせることができる。
【００２９】
他の解決手段は、最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置した枠体と、上記電熱式発熱体の温度が上記収束温度を超えたとき、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段と、を備える車両用エアヒータシステムである。
【００３０】
本発明の車両用エアヒータシステムは、最大許容電圧を印加し続けると、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体を備えている。このため、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り、電熱式発熱体の温度が収束温度を超える過昇温の状態となることがない。さらに、枠体が樹脂部を有し、この樹脂部は、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置されている。従って、本発明の車両用エアヒータシステムは、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り、枠体の樹脂部が軟化・変形等して使用不可能となる虞がない。
このような本発明の車両用エアヒータシステムは、枠体全体を金属で形成していた従来の車両用エアヒータシステムに比して、枠体のうち金属で形成していた部分を樹脂部に変更した分だけ重量を軽減することができる。
【００３１】
上述のように、通常は、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り電熱式発熱体の温度が収束温度を超えることはないが、何かの異常が生じた場合には、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまうこともあり得る。これに対し、本発明の車両用エアヒータシステムは、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたとき、電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有している。このため、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまった場合には、電流遮断手段により、電熱式発熱体へ流れる電流が遮断される。従って、本発明の車両用エアヒータシステムは、枠体の樹脂部が軟化・変形等することで、使用不可能となる虞がない。
【００３２】
他の解決手段は、最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、所定の荷重たわみ温度を有する樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、その温度が上記荷重たわみ温度を下回る位置に配置した枠体と、上記電熱式発熱体の温度が上記収束温度を超えたとき、上記樹脂部の温度が上記荷重たわみ温度に達する前に、上記電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段と、を備える車両用エアヒータシステムである。
【００３３】
本発明の車両用エアヒータシステムは、最大許容電圧を印加し続けると、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体を備えている。このため、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り、電熱式発熱体の温度が収束温度を超える過昇温の状態となることがない。さらに、枠体が樹脂部を有し、この樹脂部は、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも、その温度が荷重たわみ温度を下回る位置に配置されている。このため、電熱式発熱体の温度が収束温度以下となっていれば、枠体の樹脂部の軟化・変形等を防止できる。
このような本発明の車両用エアヒータシステムは、枠体全体を金属で形成していた従来の車両用エアヒータシステムに比して、枠体のうち金属で形成していた部分を樹脂部に変更した分だけ重量を軽減することができる。
【００３４】
上述のように、通常は、最大許容電圧以下の電圧を印加する限り電熱式発熱体の温度が収束温度を超えることはないが、何かの異常が生じた場合には、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまうこともあり得る。これに対し、本発明の車両用エアヒータシステムは、樹脂部の温度が荷重たわみ温度に達する前に電熱式発熱体へ流れる電流を遮断する電流遮断手段を有している。このため、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまった場合には、電流遮断手段により、樹脂部の温度が荷重たわみ温度に達する前に、電熱式発熱体へ流れる電流が遮断される。これによって、枠体の樹脂部が、その荷重たわみ温度を超えて軟化・変形等してしまうのを確実に防止できる。
【００３５】
さらに、上記いずれかの車両用エアヒータシステムであって、前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電を制御する半導体スイッチを備え、上記半導体スイッチは、自身の温度が遮断温度になると自身を流れる電流を遮断する過昇温保護機能を有し、前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記遮断温度となる位置に固着されて、前記電流遮断手段を兼ねる車両用エアヒータシステムとすると良い。
【００３６】
本発明の車両用エアヒータシステムは、電熱式発熱体に直列に接続された半導体スイッチを用いて、この電熱式発熱体への通電を制御する。このため、本発明のエアヒータシステムは、従来のように、エアヒータのＯＮ−ＯＦＦ切り替えを行うためにリレースイッチを用いたエアヒータシステムに比して、構造が簡易になると共に信頼性及び耐久性が向上し、さらには低コストとなる。さらに、本発明のエアヒータシステムでは、エアヒータに対する通電制御（例えば、ＯＮ−ＯＦＦ制御、ＰＷＭ制御等）を容易に行うことができる。例えば、エアヒータの電熱式発熱体に直列に接続した半導体スイッチを、制御装置（例えば、ＥＣＵ）によってＯＮ−ＯＦＦさせることで、電熱式発熱体への通電制御を容易に行うことができる。
【００３７】
さらに、本発明の車両用エアヒータシステムでは、半導体スイッチは、自身の温度が遮断温度になると自身を流れる電流を遮断する過昇温保護機能を有している。さらに、この半導体スイッチは、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたときに自身の温度が遮断温度となる位置に設けられて、電流遮断手段を兼ねている。すなわち、半導体スイッチが自身の発熱により遮断温度に至った場合のほか、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた場合でも、半導体スイッチの温度が遮断温度となるため、その過昇温保護機能によって半導体スイッチがＯＦＦとなる。これにより、電熱式発熱体への通電を遮断できるので、電熱式発熱体の温度が収束温度を超える異常な過昇温を抑制できる。このように、半導体スイッチの過昇温保護機能を、自身の過昇温に対する保護のほか、電熱式発熱体や枠体の過昇温に対する保護にも用いることができる。従って、本発明の車両用エアヒータシステムは、電流遮断手段を別途設ける必要がなく、過昇温保護機能付きの半導体スイッチを設置することで足りるので、構造が簡易で、安価となる。
【００３８】
なお、半導体スイッチを用いた制御方式として、エアヒータへ所定の電力が供給されるように、ＰＷＭ制御を行うことが好ましい。ＰＷＭ制御では、Ｄｕｔｙ比を調整することで、バッテリ電圧の変化を補正してエアヒータへの供給電力量を一定にすることができるなど、適切なエアヒータの温度制御、電力制御を行うことができる。特に、半導体スイッチを用いるため、ＰＷＭ制御における繰り返し周波数を、吸気管の寸法、吸気の流速、あるいはエアヒータの取付位置等に応じて適切に設定することができ、ＯＮ−ＯＦＦ切替えによる電熱式発熱体の温度の変動を抑え、加熱温度を略一定に保つことができる。
【００３９】
また、内燃機関では、運転状況に応じたヒートモードが要求されている。具体的には、まず、内燃機関を始動する際は、クランキング前に所定時間エアヒータに通電することで吸気を加熱する（以下、プリヒートともいう）。このように加熱された吸気によって内燃機関を予熱し、内燃機関の始動性を向上させることができる。さらに、内燃機関始動後は、運転状況に応じたアフターヒートを行う。アフターヒートには、アイドリング時の吸気加熱と、走行時の吸気加熱とがある。アイドリング時にはバッテリへの負担軽減のために吸気加熱を抑制すると良い。一方、走行時には内燃機関の回転数の増大に伴う吸気量の増大に対応して、吸気加熱を増大させる必要がある。
【００４０】
これに対し、Ｄｕｔｙ比を調整することで、様々な内燃機関の運転状況に応じたヒートモードを実現することができる。このため、従来のように、複数の電熱式発熱体及びリレースイッチを設けて加熱調整を行う場合に比して、運転状況に応じて精度良く加熱制御を行うことができると共に、部品点数が削減でき、省スペースとなる。
【００４１】
他の解決手段は、最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置した枠体と、前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電を制御する半導体スイッチであって、自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有し、前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記警告温度となる位置に固着された半導体スイッチと、上記半導体スイッチの上記過昇温信号出力用端子からの上記過昇温警告信号に基づいて、上記半導体スイッチを流れる電流を遮断する過昇温保護手段と、を備える車両用エアヒータシステムである。
【００４２】
本発明の車両用エアヒータシステムでは、半導体スイッチが、自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有している。さらに、この半導体スイッチは、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたときに自身の温度が警告温度となる位置に設けられている。従って、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたときには、半導体スイッチの温度が警告温度となり、過昇温警告信号が発せられる。
【００４３】
さらに、本発明の車両用エアヒータシステムは、過昇温信号出力用端子からの過昇温警告信号に基づいて半導体スイッチを流れる電流を遮断する過昇温保護手段を有している。このため、半導体スイッチ自身の発熱により警告温度に至った場合のほか、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた場合にも、半導体スイッチの温度が警告温度となるため、過昇温保護手段によって半導体スイッチがＯＦＦとなり、電熱式発熱体への通電を遮断できる。
【００４４】
これにより、半導体スイッチの温度が警告温度を長期間にわたって超えるのを抑制でき、さらには、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまう異常な過昇温が長期間にわたって継続することも抑制できる。さらに、枠体の樹脂部は、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも、実質的に使用可能な硬さを保つことができる位置に配置されているため、軟化・変形等して使用不可能となる虞が小さい。
このように、本発明の車両用エアヒータシステムは、過昇温保護手段によって半導体スイッチの過昇温を抑制できるほか、電熱式発熱体や枠体の過昇温をも抑制できる。このため、本発明の車両用エアヒータシステムは、電熱式発熱体の温度を監視して過昇温警告信号を発する手段を別途設ける必要がなく、過昇温信号出力用端子付きの半導体スイッチを設置することで足りるので、構造が簡易で、安価となる。
【００４５】
他の解決手段は、最大許容電圧を印加し続けると、自身の温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有する電熱式発熱体と、所定の荷重たわみ温度を有する樹脂からなる樹脂部を有し、上記電熱式発熱体を保持する枠体であって、上記樹脂部を、上記電熱式発熱体が上記収束温度となっているときでも、その温度が上記荷重たわみ温度を下回る位置に配置した枠体と、前記電熱式発熱体に直列に接続され、上記電熱式発熱体への通電を制御する半導体スイッチであって、自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有し、前記枠体のうち上記電熱式発熱体の温度が前記収束温度を超えたときに自身の温度が上記警告温度となる位置に固着された半導体スイッチと、上記半導体スイッチの上記過昇温信号出力用端子からの上記過昇温警告信号に基づいて、上記半導体スイッチを流れる電流を遮断する過昇温保護手段と、を備える車両用エアヒータシステムである。
【００４６】
本発明の車両用エアヒータシステムでは、半導体スイッチが、自身の温度が警告温度になった場合に過昇温警告信号を出力する過昇温信号出力用端子を有している。さらに、この半導体スイッチは、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたときに自身の温度が警告温度となる位置に設けられている。従って、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えたときには、半導体スイッチの温度が警告温度となる。
【００４７】
さらに、本発明の車両用エアヒータシステムは、過昇温信号出力用端子からの過昇温警告信号に基づいて半導体スイッチを流れる電流を遮断する過昇温保護手段を有している。このため、半導体スイッチ自身の発熱により警告温度に至った場合のほか、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた場合にも、半導体スイッチの温度が警告温度となるため、過昇温保護手段によって半導体スイッチがＯＦＦとなり、電熱式発熱体への通電を遮断できる。
【００４８】
これにより、半導体スイッチの温度が警告温度を長期間にわたって超えるのを抑制でき、さらには、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えてしまう異常な過昇温が長期間にわたって継続することも抑制できる。さらに、枠体の樹脂部は、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも、自身の温度が荷重たわみ温度を下回る位置に配置されているため、軟化・変形等する虞が小さい。
このように、本発明の車両用エアヒータシステムは、過昇温保護手段によって半導体スイッチの過昇温を抑制できるほか、電熱式発熱体や枠体の過昇温をも抑制できる。このため、本発明の車両用エアヒータシステムは、電熱式発熱体の温度を監視して過昇温警告信号を発する手段を別途設ける必要がなく、過昇温信号出力用端子付きの半導体スイッチを設置することで足りるので、構造が簡易で、安価となる。
【００４９】
さらに、上記いずれかの車両用エアヒータシステムであって、前記枠体は金属部を有し、前記半導体スイッチは、上記枠体の上記金属部に直接または電気絶縁体を介して固着されてなる車両用エアヒータシステムとするのが好ましい。
【００５０】
半導体スイッチを、枠体の金属部に直接または電気絶縁体を介して固着していることで、電熱式発熱体の温度が上昇すると、それに追従するようにして半導体スイッチの温度も速やかに上昇する。従って、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた場合でも、半導体スイッチの温度が速やかに遮断温度となるので、その過昇温保護機能によって半導体スイッチがＯＦＦとなる。あるいは、半導体スイッチの温度が警告温度となり、過昇温信号出力用端子から過昇温警告信号を出力させることができる。従って、電熱式発熱体への通電を速やかに遮断して、電熱式発熱体の温度が収束温度を超えた異常な過昇温を抑制できる。あるいは、速やかに、電熱式発熱体の過昇温への対応をとらせることができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
（実施形態）
本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態の車両用エアヒータユニット１００を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。車両用エアヒータユニット１００は、エアヒータ１０１と、半導体スイッチ１１０と、配線基板１７０とを有している。
【００５２】
エアヒータ１０１は、電熱式発熱体１２０と、これを保持する枠体１３０と、枠体１３０に固着されて電熱式発熱体１２０に電気的に接続する第１，第２，第３接続端子１４０，１５０，１６０とを有している。
このうち、枠体１３０は、略矩形環状の樹脂部１３２と、この内側に位置する金属部１３３とを有している。樹脂部１３２は、所定量のガラスフィラーが充填されたＰＰＳからなり、射出成型によって略矩形環状に一体成型された樹脂成形体である。この樹脂部１３２の四隅には、表面１３２ｇと裏面１３２ｈとの間を貫通する４つの取付孔１３２ｆが形成されており、それぞれの取付孔１３２ｆ内には、金属製で円環筒状のカラー１３１が嵌入されている。さらに、樹脂部１３２には、内側面１３２ｊと外側面１３２ｉとの間を貫通する、矩形筒状の第１貫通孔１３２ｂ、円筒状の第２貫通孔１３２ｃ及び第３貫通孔１３２ｄが形成されている。なお、樹脂部１３２（ＰＰＳ）の荷重たわみ温度は、約２６０℃である。
【００５３】
金属部１３３は、帯状のアルミニウム合金を略矩形環状に成形したものであり、樹脂部１３２の内側に固設されている。この金属部１３３には、樹脂部１３２の第１貫通孔１３２ｂと連通する位置に、円筒状の第１挿通孔１３３ｂが形成されている。さらに、樹脂部１３２の第２貫通孔１３２ｃと連通する位置には、第２挿通孔１３３ｃが同軸で形成され、第３貫通孔１３２ｄと連通する位置には、第３挿通孔１３３ｄが同軸に形成されている。
【００５４】
さらに、この金属部１３３は、互いに対向する２つの凹部１３３ｆを有している。この２つの凹部１３３ｆには、それぞれ、長手方向（図１中左右方向）に直交する断面形状が略コの字状の金属ブラケット１３５が配置されている。さらに、この金属ブラケット１３５の内側（凹部内）には、それぞれ、インシュレータ１３６が板バネ１３７を間に介して設けられている。これにより、インシュレータ１３６が、板バネ１３７によって枠体１３０の内側に向かって付勢され、電熱式発熱体１２０の屈曲部１２１を押圧する形態で固定されると共に、電熱式発熱体１２０が、２つのインシュレータ１３６に挟まれる形態で保持（固定）される。さらに、金属ブラケット１３５は、板バネ１３７によって枠体１３０の外側に向かって付勢され、金属部１３３の凹部１３３ｆに固定されている。
【００５５】
第１接続端子１４０は、金属製のボルトからなり、絶縁ワッシャ１８６を介して金属部１３３との間の電気的絶縁を図りつつ、金属部１３３の第１挿通孔１３３ｂ及び樹脂部１３２の第１貫通孔１３２ｂに挿設されている。第２接続端子１５０も、金属製のボルトからなり、絶縁ワッシャ１８６を介して金属部１３３との間の電気的絶縁を図りつつ、金属部１３３の第２挿通孔１３３ｃ及び樹脂部１３２の第２貫通孔１３２ｃに挿設されている。第３接続端子１６０も、金属製のボルトからなり、絶縁ワッシャ１８６を介して金属部１３３との間の電気的絶縁を図りつつ、金属部１３３の第３挿通孔１３３ｄ及び樹脂部１３２の第３貫通孔１３２ｄに挿設されている。
【００５６】
電熱式発熱体１２０は、鉄−クロム合金からなる帯状の薄板を、蛇行形状に成形した発熱体である。この電熱式発熱体１２０は、円弧状に曲げられた複数の屈曲部１２１がインシュレータ１３６内に嵌め込まれることで、熱絶縁を図りつつ枠体１３０に保持されている。さらに、電熱式発熱体１２０の両端部には切り欠き（図示なし）が形成されており、この貫通孔には第２，第３接続端子１５０，１６０が挿通されている。このようにして、電熱式発熱体１２０が第２接続端子１５０と第３接続端子１６０とに電気的に接続されている。なお、この電熱式発熱体１２０は、最大許容電圧を印加し続けると、その温度が上昇した後、所定の収束温度に収束する温度収束特性を有している。本実施形態では、電熱式発熱体１２０の抵抗温度係数はＲ３００／Ｒ２０＝１．３で、収束温度は３００℃となっている。なお、Ｒ３００は、電熱式発熱体１２０が３００℃のときの抵抗温度係数であり、Ｒ２０は、２０℃のときの抵抗温度係数である。
【００５７】
ところで、電熱式発熱体１２０と枠体１３０の樹脂部１３２との間には距離があり、しかも、空気やインシュレータ１３６、さらには金属部１３３が介在している。このため、一般に、電熱式発熱体１２０の温度よりも樹脂部１３２の温度は低くなる。そして、本実施形態では、樹脂部１３２を、電熱式発熱体１２０が収束温度（３００℃）となっているときでも自身の温度が荷重たわみ温度（２６０℃）を下回る位置に配置させている。このため、電熱式発熱体１２０が収束温度に達したときでも、枠体１３０の樹脂部１３２が軟化・変形等する虞がなく、実質的に使用可能な硬さを保つことができる。このように、枠体１３０に樹脂部１３２を設けて軽量化を図る一方、枠体１３０の樹脂部１３２を使用（熱）に耐えうるようにしている。従って、枠体全体を金属で形成していた従来の車両用エアヒータユニットに比して、枠体のうち金属で形成していた部分を樹脂部１３２に変更できる分だけ重量を軽減することができる。
【００５８】
図２は、半導体スイッチ１１０を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。本実施形態では、半導体スイッチ１１０として、ｉｎｆｉｎｅｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｒｏｇｉｅｓ社製のＰＲＯＦＥＴ（商標名）、ＮＯ．ＢＴＳ５５０Ｐを用いた。この半導体スイッチ１１０は、ＭＯＳＦＥＴを基本構造とし、ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間を流れる電流Ｉ１に対し、所定比率（本実施形態では、１／２１０００）の電流Ｉ２が出力される構造となっている（図４参照）。
【００５９】
このような半導体スイッチ１１０は、本体部１１７と、この本体部１１７に接続する第１コネクタピン１１１〜第５コネクタピン１１５及びタブ１１６とを有している。本体部１１７は、スイッチ回路、自身を流れる電流を検知できる電流検出回路、及び過昇温保護回路１１８（過昇温保護機能）を有している。過昇温保護回路１１８は、半導体スイッチ１１０のジャンクション温度が遮断温度となったときに、ドレイン−ソース間を流れる電流Ｉ１を遮断する。これによって、半導体スイッチ１１０の過昇温を抑制することができる。なお、半導体スイッチ１１０の遮断温度は、１５０℃に設定されている。第３コネクタピン１１３とタブ１１６とは電気的に接続しており、両者は共に電源入力用端子である。第１，５コネクタピン１１１，１１５は、電力出力用端子である。第２コネクタピン１１２は、通電制御信号（ＯＮ−ＯＦＦ信号）入力用端子である。第４コネクタピン１１４は、電流検知用端子である。
【００６０】
配線基板１７０は、図３に示すように、アルミナセラミックからなる基板本体部１７５と、その主面１７５ｂ上に形成された第１導体層１７１、第３導体層１７３、及び第４導体層１７４とを有する。基板本体部１７５には、第１接続端子１４０を挿通可能な基板取付孔１７５ｃが形成されている。そして、第１導体層１７１は、貫通孔１７５ｃの周縁部を含む位置に形成されており、図１に示すように、第１接続端子１４０を枠体１３０に取付けることによって第１接続端子１４０に接続する。
【００６１】
第３，第４導体層１７３，１７４には、それぞれ、金属ピンからなる第３，第４端子１７３ｂ，１７４ｂが接続されている。この第３，第４端子１７３ｂ，１７４ｂには、それぞれ、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２１０に接続するための導線１８２，１８４が、コネクタ端子１８３を介して接続されている（図１，図４参照）。さらに、基板本体部１７５の主面１７５ｂ上には、金属平板からなる第２導体プレート１７２が固着されている。この第２導体プレート１７２は、第２接続端子１５０を挿通可能な基板取付孔１７２ｃを有しており、第２接続端子１５０を枠体１３０に取付けることによって第２接続端子１５０に接続する。
【００６２】
半導体スイッチ１１０は、図１に示すように、このような配線基板１７０に搭載され、この配線基板１７０を介して枠体１３０の金属部１３３上に固着される。具体的には、図３に示すように、半導体スイッチ１１０は、ハンダ接合によって、タブ１１６が第１導体層１７１と電気的に接続される。同様に、第１，５コネクタピン１１１，１１５が第２導体プレート１７２と、第２コネクタピン１１２が第３導体層１７３と、第４コネクタピン１１４が第４導体層１７４と電気的に接続される。
【００６３】
このようにして半導体スイッチ１１０が搭載された配線基板１７０を、基板取付孔１７５ｃ，１７２ｃにそれぞれ第１，第２接続端子１４０，１５０を挿通させつつ樹脂部１３２の第１貫通孔１３２ｂ内に挿設し、ナット１８７によって締結することで枠体１３０に固着する。なお、本実施形態では、第３コネクタピン１１３は、いずれの導体層にも接続されていない。また、第２接続端子１５０には、ＥＣＵ２１０に接続するための導線１８１が固着されているワッシャ端子１８１ｂをも挿通させている（図１，図４参照）。
【００６４】
本実施形態では、半導体スイッチ１１０を枠体１３０に固着するにあたり、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまった場合に、半導体スイッチ１１０のジャンクション温度が遮断温度（１５０℃）となる位置に固着している。さらに、半導体スイッチ１１０を、配線基板１７０を介して枠体１３０の金属部１３３上に固着することで、電熱式発熱体１２０の温度が上昇すると、半導体スイッチ１１０の温度も速やかに上昇するようにしている。
従って、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまった場合でも、速やかに半導体スイッチ１１０のジャンクション温度が遮断温度（１５０℃）となり、その過昇温保護機能によって半導体スイッチ１１０がＯＦＦとなる。
【００６５】
また、本実施形態では、第１貫通孔１３２ｂ内にシリコン樹脂１９５を充填し、半導体スイッチ１１０及び配線基板１７０等を樹脂モールドしている。これにより、半導体スイッチ１１０及び配線基板１７０等の防水を図ることができ、さらには、第１貫通孔１３２ｂを通じてエアヒータ１０１の内側への浸水を防ぐことができる。
また、第２，第３貫通孔１３２ｃ，１３２ｄの外側端部の位置には、それぞれ座繰り穴１３２ｍ，１３２ｎが形成されており、この座繰り穴１３２ｍ，１３２ｎ内には、環状のシリコンゴム１９６が、第２，第３接続端子１５０，１６０を挿通させる形態で設けられている。これにより、第２，第３貫通孔１３２ｃ，１３２ｄを通じて、エアヒータ１０１の内側への浸水を防ぐことができる。
【００６６】
このような車両用エアヒータユニット１００は、図示しないエアクリーナと内燃機関のインテークマニホールドとを連結する吸気経路に固設され、吸気の加熱を行う。具体的には、エアヒータ１０１の電熱式発熱体１２０が吸気経路内に位置するように、枠体１３０に設けられた４つの取付孔１３１ｂを利用して、ボルトによって吸気経路に固定される。
【００６７】
ここで、このような車両用エアヒータユニット１００とＥＣＵ２１０とを備えた、本実施形態の車両用エアヒータシステム２００の回路図を図４に示す。
車両用エアヒータシステム２００は、第１接続端子１４０が片側端子を接地した車載バッテリ２２０と電気的に接続されている。これによって、半導体スイッチ１１０のタブ１１６と車載バッテリ２２０とが電気的に接続される。さらに、半導体スイッチ１１０の第１，５コネクタピン１１１，１１５が第２接続端子１５０に接続され、電熱式発熱体１２０を介して第３接続端子１６０が接地されている。このようにすることで、車載バッテリ２２０から半導体スイッチ１１０を介して電熱式発熱体１２０に電力が供給されるので、吸気経路内を流れる気体（吸入空気）を加熱することができる。なお、図４に示すように、半導体スイッチ１１０は、車載バッテリ２２０に接続され、電熱式発熱体１２０に直列に接続されている。
【００６８】
さらに、半導体スイッチ１１０の第２コネクタピン１１２は、導線１８２を介してＥＣＵ２１０に接続されている。このようにすることで、ＥＣＵ２１０によって半導体スイッチ１１０のＯＮ−ＯＦＦ切り替えを制御することができる。
また、第４コネクタピン１１４は、導線１８４を介してＥＣＵ２１０に接続されている。この半導体スイッチ１１０では、電熱式発熱体１２０に流れる電流Ｉ１に対し、所定比率（本実施形態では、１／２１０００）の電流Ｉ２が、第４コネクタピン１１４から出力されるように構成されている。一方、エアヒータ１０１の第２接続端子１５０が、導線１８１を介してＥＣＵ２１０に接続されている。このため、ＥＣＵ２１０において電熱式発熱体１２０にかかる電圧Ｖを検知することができ、この電圧Ｖと電流Ｉ２とを用いて電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１を算出できる。
【００６９】
そこで、車両用エアヒータシステム２００では、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１が所定の抵抗値となるようにＰＷＭ制御を行うようにしている。電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１とその温度とは所定の対応関係を有しているので、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１が所定の抵抗値となるようにＰＷＭ制御を行うことで、電熱式発熱体１２０の温度を所定の温度に制御することができる。具体的には、バッテリ２２０の電圧Ｖに応じて、半導体スイッチ１１０のＯＮ−ＯＦＦのＤｕｔｙ比を調整することで、電熱式発熱体１２０への供給電力を調整して、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１が所定の抵抗値となるように制御することができる。従って、車両用エアヒータシステム２００では、吸気量の多少に拘わらず、電熱式発熱体１２０の温度を所定の温度に制御することができる。
また、半導体スイッチ１１０のＯＮ−ＯＦＦのＤｕｔｙ比を調整して、電熱式発熱体１２０の温度を多段階に調整することで、吸気温度を内燃機関の運転状況に適した温度にすることができる。このため、様々な内燃機関の運転状況に応じたヒートモードを実現することもできる。
【００７０】
このような構造及び回路を有する車両用エアヒータシステム２００では、前述したように、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまった場合に、速やかに半導体スイッチ１１０のジャンクション温度が遮断温度（１５０℃）となる位置に、半導体スイッチ１１０を配置している。このため、半導体スイッチ１１０が自身の発熱により遮断温度（１５０℃）に至った場合のほか、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまった場合にも、半導体スイッチ１１０の温度が遮断温度（１５０℃）となり、過昇温保護回路１１８（過昇温保護機能）がドレイン−ソース間を流れる電流Ｉ１の遮断を行い、半導体スイッチ１１０がＯＦＦとなる。これにより、電熱式発熱体１２０への通電を遮断できるので、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えた異常な過昇温を抑制できる。このため、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えて異常に高くなることで、電熱式発熱体１２０や枠体１３０などが劣化・溶断・変形等してしまうのを防止することができる。
【００７１】
特に、本実施形態では、枠体１３０の大部分を樹脂部１３２で構成している。このように、樹脂部を含む枠体を用いた車両用エアヒータユニットは、樹脂部が軟化・変形等して使用不可能となる虞がある。
これに対し、本実施形態では、前述のように、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超える異常な過昇温を抑制すると共に、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）に達した場合でも枠体１３０の樹脂部１３２の温度が荷重たわみ温度（２６０℃）を下回る位置に樹脂部１３２を配置させて枠体１３０を形成している。従って、枠体１３０の樹脂部１３２が荷重たわみ温度（２６０℃）を超えて、軟化・変形等する虞がなく、実質的に使用可能な硬さを保つことができる。これにより、車両用エアヒータユニット１００は、枠体の全体を金属で形成していた従来の車両用エアヒータユニットに比して、枠体のうち金属で形成していた部分を樹脂部１３２に変更できる分だけ重量を軽減することができる。
【００７２】
ここで、車両用エアヒータシステム２００による吸気加熱について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとなり、ＥＣＵ２１０に電圧が印加されてＥＣＵ２１０が起動すると、ステップＳ１において、ＥＣＵ２１０のプログラムを初期値に設定する。具体的には、プリヒート中フラグをセットし、プリヒートカウンタＴ１＝０、アフターヒートカウンタＴ２＝０に設定する。次いで、ステップＳ２に進み、プリヒート中フラグがセットされているかどうかを確認する。
【００７３】
プリヒート中フラグがセットされている場合には、ステップＳ３に進み、プリヒート通電を開始する。なお、本実施形態では、Ｄｕｔｙ比１００％でプリヒート通電が行われる。具体的には、導線１８２を介して半導体スイッチ１１０をＯＮにし続ける。次いで、ステップＳ４に進み、プリヒート継続時間に対応するプリヒートカウンタＴ１を積算する。具体的には、後述するように、ステップＳ７において、所定のサイクルタイムが経過する毎にステップＳ２に戻るようにしているため、ステップＳ４を通過する毎にプリヒートカウンタＴ１を、１ずつインクリメントする。次いで、ステップＳ５に進み、プリヒートカウンタＴ１がプリヒート終了時間に対応するプリヒート設定回数Ｔｐに達したかどうかを判定する。なお、本実施形態では、１回のサイクルタイムを０．０５秒に設定し、プリヒート設定回数Ｔｐを２００回、従ってプリヒート終了時間を１０秒に設定している。
【００７４】
ここで、プリヒートカウンタＴ１がプリヒート設定回数Ｔｐに達していない場合（ＮＯ）には、ステップＳ７に進み、サイクルタイムを経過したかどうかを判定し、サイクルタイムを経過するまでこの判定を繰り返す。サイクルタイムを経過すると、再びステップＳ２に戻り、上述した動作を繰り返してプリヒートを継続する。そして、ステップＳ５において、プリヒートカウンタＴ１がプリヒート設定回数Ｔｐに達した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ６に進み、プリヒート中フラグを解除する。次いで、ステップＳ７に進み、サイクルタイムの経過を待ってステップＳ２に戻る。
【００７５】
すると、ステップＳ２では、プリヒート中フラグがセットされていない（ＮＯ）と判断されるので、プリヒート期間を終了し、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、導線１８１を通じて、車載バッテリ２２０の電圧（電熱式発熱体１２０の印加電圧）Ｖを検知する。さらに、ステップＳ９では、導線１８４を通じて電流Ｉ２を検知する。これにより、電熱式発熱体１２０を流れる電流Ｉ１の大きさが判る。次いで、ステップＳＡにおいて、ステップＳ８，Ｓ９で得られた電圧Ｖと電流Ｉ１との値から、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１を算出する。
【００７６】
次いで、ステップＳＢに進み、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１が、下限基準抵抗値ＴＨ１（本実施形態では、電熱式発熱体１２０の初期抵抗値Ｒｃ×８０％の値）と上限基準抵抗値ＴＨ２（本実施形態では、電熱式発熱体１２０の初期抵抗値Ｒｃ×１２０％の値）との間の値であるか否かを判定する。抵抗値Ｒ１が、下限基準抵抗値ＴＨ１より小さい場合、あるいは上限基準抵抗値ＴＨ２より大きい場合には、ステップＳＣに進み、エラー出力をする。このとき、ＥＣＵ２１０に接続された警告装置２３０（図４参照）によって、運転者にエアヒータシステム２００の異常を警告する（例えば、運転席の警告ランプを点灯させる）ことができる。その後、ステップＳＨに進み、アフターヒートを終了する。
【００７７】
抵抗値Ｒ１が、下限基準抵抗値ＴＨ１と上限基準抵抗値ＴＨ２との間にある場合には、ステップＳＤに進み、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１が所定の抵抗値Ｒｂとなるように、アフターヒートにおけるＤｕｔｙ比を算出する。具体的には、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１が、アフターヒートにおける所定の電熱式発熱体１２０の温度に対応する抵抗値Ｒｂとなるように、バッテリ２２０の電圧Ｖに応じた半導体スイッチ１１０のＯＮ−ＯＦＦのＤｕｔｙ比を算出する。このようにして算出されたＤｕｔｙ比を用いて電熱式発熱体１２０への供給電力の制御を行うことで、電熱式発熱体１２０の温度を所定の温度にすることができる。
【００７８】
次いで、ステップＳＥに進み、算出されたＤｕｔｙ比を用いてアフターヒートの通電を行う。具体的には、Ｄｕｔｙ比で決まる時間割合で、半導体スイッチ１１０のＯＮ−ＯＦＦを繰り返す。次いで、ステップＳＦに進み、アフターヒートカウンタＴ２を積算する。具体的には、プリヒートカウンタＴ１と同様に、ステップＳＣを通過する毎に、アフターヒートカウンタＴ２をインクリメントする。次いで、ステップＳＧに進み、アフターヒートカウンタＴ２がアフターヒート終了時間に対応するアフターヒート設定回数Ｔａに達したかどうかを判定する。なお、本実施形態では、アフターヒート設定回数Ｔａを１２０００回に、従って、アフターヒート終了時間を６００秒に設定している。
【００７９】
ここで、アフターヒートカウンタＴ２がアフターヒート設定回数Ｔａに達していない場合（ＮＯ）には、ステップＳ７に進み、サイクルタイムの経過を待って、再びステップＳ２に戻る。かくして、上述した動作を繰り返してアフターヒートを継続する。そして、ステップＳＧにおいて、アフターヒートカウンタＴ２がアフターヒート設定回数Ｔａに達した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＨに進み、アフターヒートを終了する。本実施形態では、このようにして、プリヒート及びアフターヒート（ＰＷＭ制御による電熱式発熱体１２０の抵抗値制御）が行われる。
【００８０】
ところで、近年、環境保護のため、内燃機関から漏れた未燃ガスを吸気側に戻して燃焼させ、未燃ガスを車外に排出させないようにする技術が提案されている。また、内燃機関の熱効率を高めるため、高温となっている排気の一部を吸気側に戻す技術（ＥＧＲ）も提案されている。ところが、このように、未燃ガスや排気を吸気側に戻すようにすると、未燃ガスや排気に含まれている汚損物質がエアヒータ１０１の電熱式発熱体１２０に付着して、電熱式発熱体１２０の抵抗値が低下し、さらには電熱式発熱体１２０が短絡してしまう虞がある。また、この場合には、半導体スイッチ１１０に対して過度の電力負荷がかかったり、電熱式発熱体１２０と半導体スイッチ１１０とを結ぶ回路配線が溶断等してしまう危険性もある。
【００８１】
これに対し、車両用エアヒータシステム２００では、ステップＳＢにおいて、電熱式発熱体１２０の抵抗値Ｒ１が、下限基準抵抗値ＴＨ１と上限基準抵抗値ＴＨ２との間の値であるか否かを判定し、抵抗値Ｒ１が、下限基準抵抗値ＴＨ１より小さい場合、あるいは上限基準抵抗値ＴＨ２より大きい場合には、ステップＳＣにおいて、エラー出力をするようにしている。このため、ＥＣＵ２１０に接続された警告装置２３０（図４参照）によって、運転者にエアヒータシステム２００の異常（電熱式発熱体１２０の短絡等）を警告する（例えば、運転席の警告ランプを点灯させる）ことができる。
【００８２】
なお、本実施形態の車両用エアヒータシステム２００では、半導体スイッチ１１０が自身の発熱により遮断温度（１５０℃）に至った場合には、半導体スイッチ１１０が、過昇温保護回路１１８によって自動的にＯＦＦとなる。さらに、何らかの理由（異常）で電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまった場合にも、その熱が枠体１３０の金属部１３３を通じて半導体スイッチ１１０に伝わり、速やかに半導体スイッチ１１０の温度が遮断温度（１５０℃）となる。つまり、上記いずれの場合にも、プリヒートあるいはアフターヒートが中断（中止）される。
【００８３】
従って、半導体スイッチ１１０が、遮断温度（１５０℃）を超えて過昇温となることによる誤作動・故障を防止することができる。あるいは、何らかの理由（異常）によって電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えて異常に高くなることで、電熱式発熱体１２０や枠体１３０などが劣化・溶断・変形等してしまうこと、特に、枠体１３０の樹脂部１３２の軟化・変形を防止して、実質的に使用可能な硬さを保つことができる。
【００８４】
（変形形態）
次に、変形形態にかかる車両用エアヒータユニット３００及び車両用エアヒータシステム４００について、図面を参照しつつ説明する。本変形形態の車両用エアヒータユニット３００は、上述の実施形態の車両用エアヒータユニット１００とは半導体スイッチが異なり、その他についてはほぼ同様である。また、本変形形態の車両用エアヒータシステム４００は、実施形態の車両用エアヒータシステム２００に対し、半導体スイッチを変更し、電熱式発熱体の過昇温処理を追加すると共に、アフターヒートにおけるＤｕｔｙ比の算出手法を変更している。従って、実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については、説明を省略または簡略化する。なお、本変形形態においても、実施形態と同様に、ＰＰＳを用いて樹脂部１３２を形成しており、この樹脂部１３２を、電熱式発熱体１２０が収束温度（３００℃）に達したときでも自身の温度が荷重たわみ温度（２６０℃）を下回る位置に配置させている。
【００８５】
図６は、車両用エアヒータユニット３００及びＥＣＵ２１０を有する本変形形態の車両用エアヒータシステム４００の回路図である。図６に示すように、本変形形態では、前述の実施形態で用いた半導体スイッチ１１０に代えて、半導体スイッチ３１０を用いている。本変形形態では、半導体スイッチ３１０として、株式会社東芝セミコンダクタ社製のＩＧＢＴ，ＮＯ．ＭＧ２００Ｑ２ＹＳ６０Ａを用いた。この半導体スイッチ３１０は、ＩＧＢＴを基本構造とし、第１スイッチ端子３１１〜第４スイッチ端子３１４を有している。第１スイッチ端子３１１は電力出力用端子、第２スイッチ端子３１２は通電制御信号（ＯＮ−ＯＦＦ信号）入力用端子、第３スイッチ端子３１３は電源入力用端子、第４スイッチ端子３１４は過昇温信号出力用端子である。
【００８６】
車両用エアヒータシステム４００は、第１接続端子１４０が片側端子を接地した車載バッテリ２２０と電気的に接続されている。これによって、半導体スイッチ３１０の第３スイッチ端子３１３と車載バッテリ２２０とが電気的に接続される。さらに、半導体スイッチ３１０の第１スイッチ端子３１１が第２接続端子１５０に接続され、電熱式発熱体１２０を介して第３接続端子１６０が接地されている。このようにすることで、車載バッテリ２２０から半導体スイッチ３１０を介して電熱式発熱体１２０に電力が供給されるので、吸気経路内を流れる気体（吸入空気）を加熱することができる。なお、図６に示すように、半導体スイッチ３１０は、車載バッテリ２２０に接続され、電熱式発熱体１２０に直列に接続されている。
【００８７】
さらに、半導体スイッチ３１０の第２スイッチ端子３１２は、導線１８２を介してＥＣＵ２１０に接続されている。このようにすることで、ＥＣＵ２１０によって半導体スイッチ３１０のＯＮ−ＯＦＦ切り替えを制御することができる。また、エアヒータ３０１の第２接続端子１５０が、導線１８１を介してＥＣＵ２１０に接続されている。このため、ＥＣＵ２１０において電熱式発熱体１２０にかかる電圧Ｖを検知することができる。
【００８８】
さらに、第４スイッチ端子３１４は、導線１８４を介してＥＣＵ２１０に接続されている。このようにすることで、半導体スイッチ３１０のジャンクション温度が警告温度になった場合に、第４スイッチ端子３１４から出力された過昇温警告信号をＥＣＵ２１０に送信することができる。なお、半導体スイッチ３１０の警告温度は、１２５℃に設定されている。
【００８９】
このような構造及び回路を有する車両用エアヒータシステム４００では、実施形態と同様に、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまった場合には、速やかにジャンクション温度が警告温度（１２５℃）となるように、半導体スイッチ３１０を枠体１３０の所定部位に配置している。このため、半導体スイッチ３１０が自身の発熱により警告温度（１２５℃）に至った場合のほか、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまった場合にも、半導体スイッチ３１０のジャンクション温度が速やかに警告温度（１２５℃）となり、過昇温警告信号が出力される。
【００９０】
ここで、車両用エアヒータシステム４００による吸気加熱について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。なお、実施形態の車両用エアヒータシステム２００と同様な部分については、説明を省略または簡略化する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとなり、ＥＣＵ２１０に電圧が印加されてＥＣＵ２１０が起動すると、実施形態と同様に、ステップＳ１において、ＥＣＵ２１０のプログラムを初期値に設定する。次いで、ステップＵ２に進み、半導体スイッチ３１０から過昇温警告信号が出力されているか否かを確認する。過昇温警告信号が出力されていない場合（ＮＯ）は、ステップＳ２に進み、プリヒート中フラグがセットされているかどうかを確認する。
【００９１】
プリヒート中フラグがセットされている場合には、ステップＳ３に進み、プリヒート通電を開始する。なお、本変形形態においても、実施形態と同様に、Ｄｕｔｙ比１００％でプリヒート通電が行われる。次いで、ステップＳ４，Ｓ５に進み、実施形態と同様にして、プリヒートカウンタＴ１を積算し、プリヒートカウンタＴ１がプリヒート設定回数Ｔｐに達したかどうかを判定する。なお、本変形形態においても、実施形態と同様に、１回のサイクルタイムを０．０５秒に設定し、プリヒート設定回数Ｔｐを２００回、従ってプリヒート終了時間を１０秒に設定している。
【００９２】
ここで、プリヒートカウンタＴ１がプリヒート設定回数Ｔｐに達していない場合（ＮＯ）には、ステップＳ７に進み、サイクルタイム経過を待って再びステップＵ２に戻り、上述した動作を繰り返してプリヒートを継続する。ところが、ステップＵ２において、過昇温警告信号を検知した場合（ＹＥＳ）は、ステップＵＨに進み、プリヒートを終了する。これにより、半導体スイッチ３１０が警告温度（１２５℃）を長期間にわたって超えてしまうのを抑制できる。あるいは、何らかの理由（異常）で、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えてしまう異常な過昇温をも抑制できる。
【００９３】
従って、半導体スイッチ３１０が、警告温度（１２５℃）を超えて過昇温となることによる誤作動・故障を防止することができる。あるいは、何らかの理由（異常）によって電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を超えて異常に高くなることで、電熱式発熱体１２０や枠体１３０などが劣化・溶断・変形等してしまうこと、特に、枠体１３０の樹脂部１３２の軟化・変形を防止して、実質的に使用可能な硬さを保つことができる。
【００９４】
一方、プリヒートが継続され、ステップＳ５において、プリヒートカウンタＴ１がプリヒート設定回数Ｔｐに達した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ６に進み、プリヒート中フラグを解除し、ステップＳ７でサイクルタイムの経過を待ってステップＵ２に戻る。そして、ステップＵ２において、過昇温警告信号が検知されない場合（ＮＯ）は、ステップＳ２に進む。すると、ステップＳ２では、プリヒート中フラグがセットされていない（ＮＯ）と判断されるので、プリヒート期間を終了し、ステップＳ８に進み、実施形態と同様にして、車載バッテリ２２０の電圧（電熱式発熱体１２０の印加電圧）Ｖを検知する。
【００９５】
次いで、ステップＵＤに進み、電熱式発熱体１２０の温度がアフターヒートにおける所定の温度となるように、アフターヒートにおけるＤｕｔｙ比（Ｄとする）を算出する。具体的には、バッテリ２２０の初期電圧をＶｂ、この初期電圧Ｖｂに基づいて予め設定されたＤｕｔｙ比をＤｂとしたとき、例えば、Ｄ＝Ｄｂ（Ｖ／Ｖｂ）２として算出できる。これにより、バッテリ２２０の電圧Ｖに応じた半導体スイッチ３１０のＯＮ−ＯＦＦのＤｕｔｙ比Ｄを算出することができる。そして、このＤｕｔｙ比Ｄを用いて電熱式発熱体１２０への供給電力の制御を行うことで、電熱式発熱体１２０の温度を所定の温度にすることができる。
【００９６】
次いで、ステップＳＥに進み、算出されたＤｕｔｙ比Ｄを用いてアフターヒートの通電を行う。具体的には、Ｄｕｔｙ比Ｄで決まる時間割合で、半導体スイッチ３１０のＯＮ−ＯＦＦを繰り返す。次いで、ステップＳＦに進み、アフターヒートカウンタＴ２を積算する。具体的には、プリヒートカウンタＴ１と同様に、ステップＳＥを通過する毎に、アフターヒートカウンタＴ２をインクリメントする。次いで、ステップＳＧに進み、アフターヒートカウンタＴ２がアフターヒート終了時間に対応するアフターヒート設定回数Ｔａに達したかどうかを判定する。なお、本変形形態でも、実施形態と同様に、アフターヒート設定回数Ｔａを１２０００回に、従って、アフターヒート終了時間を６００秒に設定している。
【００９７】
ここで、アフターヒートカウンタＴ２がアフターヒート設定回数Ｔａに達していない場合（ＮＯ）には、ステップＳ７に進み、サイクルタイムの経過を待って、再びステップＵ２に戻る。かくして、上述した動作を繰り返してアフターヒートを継続する。ところが、ステップＵ２において、過昇温警告信号を検知した場合（ＹＥＳ）は、プリヒートのときと同様に、ステップＵＨに進み、アフターヒートを終了する。これにより、半導体スイッチ３１０が警告温度（１２５℃）を長期間にわたって超えてしまうのを抑制できる。あるいは、何らかの理由（異常）で、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度（３００℃）を長期間にわたって超えてしまう異常な過昇温をも抑制できる。
【００９８】
一方、アフターヒートが継続され、ステップＳＧにおいて、アフターヒートカウンタＴ２がアフターヒート設定回数Ｔａに達した場合（ＹＥＳ）には、ステップＵＨに進み、アフターヒートを終了する。本変形形態では、このようにして、プリヒート及びアフターヒートが行われる。
【００９９】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態等では、配線基板を介して半導体スイッチ１１０，３１０を枠体１３０に固着したが、半導体スイッチを枠体１３０に直接固着するようにしても良い。
また、実施形態等では、アルミナセラミックからなる配線基板１７０を用いたが、配線基板の材質はアルミナセラミックに限定されるものではない。例えば、ホーロー基板など、表面に絶縁層を有する金属製の配線基板を用いるようにしても良い。
【０１００】
また、実施形態等では、電熱式発熱体１２０の収束温度（３００℃）よりも低い荷重たわみ温度を有するＰＰＳを用いて、枠体１３０の樹脂部１３２を形成したが、樹脂部１３２の材質はこれに限定されるものではない。但し、電熱式発熱体１２０の収束温度よりも低い荷重たわみ温度を有する樹脂を用いて枠体の樹脂部を形成する場合には、この樹脂部を、上述した実施形態等と同様に、電熱式発熱体１２０の温度が収束温度に達したときでも自身の温度が荷重たわみ温度を下回る位置に配置させる必要がある。一方、電熱式発熱体１２０の収束温度よりも高い荷重たわみ温度を有する樹脂を用いて枠体の樹脂部を形成することも、当然に可能である。具体的には、電熱式発熱体１２０の収束温度（３００℃）よりも高い荷重たわみ温度（３６０℃）を有するポリイミドを用いて、枠体の樹脂部を形成することができる。このように、枠体の樹脂部に、電熱式発熱体の収束温度よりも高い荷重たわみ温度を有する樹脂を用いれば、電熱式発熱体が収束温度となっているときでも枠体の樹脂部が軟化・変形等する虞がないので、樹脂部を含めた枠体の設計自由度を高めることが可能となる。
【０１０１】
また、変形形態では、ステップＵ２において過昇温警告信号を検知した場合（ＹＥＳ）は、プリヒートあるいはアフターヒートを終了するようにした。しかし、終了することなく、プリヒートあるいはアフターヒートを中断し、過昇温警告信号が出力されなくなるのを待って、プリヒートあるいはアフターヒートを再開するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる車両用エアヒータユニット１００を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】実施形態にかかる車両用エアヒータユニット１００の半導体スイッチ１１０を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】実施形態にかかる車両用エアヒータユニット１００の半導体スイッチ１１０の電気的接続を説明する説明図である。
【図４】実施形態にかかる車両用エアヒータシステム２００の回路図である。
【図５】実施形態にかかる吸気加熱の流れを示すフローチャートである。
【図６】変形形態にかかる車両用エアヒータシステム４００の回路図である。
【図７】変形形態にかかる吸気加熱の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００，３００  車両用エアヒータユニット
１０１  エアヒータ
１１０，３１０  半導体スイッチ（電流遮断手段）
１１４  第４コネクタピン（電流検知用端子）
１２０  電熱式発熱体
１３０  枠体
１３２  樹脂部
２００，４００  車両用エアヒータシステム
３１４  第４スイッチ端子（過昇温信号出力用端子）
【図１】
2005067260.tif 000003
【図２】
2005067260.tif 000004
【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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