(57)【要約】【課題】ヒータユニットの異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニットを適切に保護することのできる内燃機関用エアヒータを提供する。【解決手段】ＰＷＭユニット２３０は、ＥＣＵ２１０からの加熱指示に基づき、半導体スイッチ２３２のオン／オフをＰＷＭ回路２３１によって行なうことで、ヒータユニット１００へ供給される電力のデューティ制御を行なう。異常時において、デューティ比１００％のデューティ制御に相当するヒータユニット１００への継続した通電が行われた場合に溶断して、ヒータユニット１００への通電を遮断するヒューズ２４０を設ける。ＰＷＭユニット２３０は、通常時、ヒューズ２４０を機能させないデューティ比でデューティ制御を行なう。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用のヒータユニットと、
前記ヒータユニットへの通電／非通電を切り換えるためのスイッチング手段を有し、当該スイッチング手段により前記ヒータユニットへ供給される電力のデューティ制御を行う通電ユニットとを具備した内燃機関用エアヒータシステムであって、
前記通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力が前記ヒータユニットへ供給されると、前記ヒータユニットへの通電を遮断する電流遮断手段を設け、
前記通電ユニットは、前記所定比を下回るデューティ比によりデューティ制御を行うことを特徴とする内燃機関用ヒータユニットシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用エアヒータシステムにおいて、
さらに、前記ヒータユニットの温度を特定可能な温度特定情報を取得する取得手段を有しており、
前記通電ユニットは、
前記取得手段にて取得される温度特定情報に基づき、前記ヒータユニットの温度が所定温度以上となったか否かを判断する判断手段を有し、
前記判断手段にて前記ヒータユニットの温度が前記所定温度以上になったことが判断されると、前記スイッチング手段により前記ヒータユニットへの通電を遮断することを特徴とする内燃機関用エアヒータシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関用エアヒータシステムにおいて、
前記通電ユニットは、車両の制御を行う電子制御ユニットに接続される独立した回路として構成され、前記電子制御ユニットが送出する加熱指示があると前記デューティ制御を開始し、非加熱指示があると前記デューティ制御を停止することを特徴とする内燃機関用エアヒータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用ディーゼルエンジン等の吸気加熱に用いられる内燃機関用エアヒータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンなどの自己着火式のエンジンにおいては、エンジンへの吸入空気の温度が低い場合、シリンダ内で圧縮される混合気が着火状態に達しないことがある。このような不具合を解決するため、この種のエンジンに関し、吸入空気の温度を上昇させるヒータユニットを、吸気管の内部に具備するものがある。このヒータユニットは概略枠体と、この枠体に固定された電熱式発熱体とから構成されてなり、この電熱式発熱体が通電されることによって発熱し、これにより吸入空気を加熱するものである。このヒータユニットは、上記通電を制御する通電ユニットとともに内燃機関用エアヒータシステムを構成している。
【０００３】
ところで、エアヒータシステムはヒータユニットと通電ユニットとを含んで構成されているため、ヒータユニットが正常であっても通電ユニットの異常による故障が生じ得る。例えばエアヒータシステム自体の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）の不具合や、ヒータユニットへの通電のＯＮ−ＯＦＦを行う通電ユニット内のリレースイッチの接点溶着等により、ヒータユニットへの意図しない通電が継続して行われると、ヒータユニットの異常な温度上昇を招いてしまうおそれがある。このような異常な温度上昇は、ヒータユニットの故障を招くなど、種々の不具合の要因となる。
【０００４】
そこで従来、ヒータユニットの温度を検知して、その温度が予め定められた過昇温度を上回った場合、スイッチ等を切り換えることにより、ヒータユニットへの電力を遮断する技術が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−６７２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、スイッチ等を切り換えるという上記機構自体が故障してしまうことも想定され、その場合、異常な温度上昇を回避できなくなってしまうことが懸念される。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒータユニットの異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニットを適切に保護することのできる内燃機関用エアヒータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果等を付記する。
【０００８】
構成１．本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、内燃機関用のヒータユニットと、前記ヒータユニットへの通電／非通電を切り換えるためのスイッチング手段を有し、当該スイッチング手段により前記ヒータユニットへ供給される電力のデューティ制御を行う通電ユニットとを具備した内燃機関用エアヒータシステムであって、前記通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力が前記ヒータユニットへ供給されると、前記ヒータユニットへの通電を遮断する電流遮断手段を設け、前記通電ユニットは、前記所定比を下回るデューティ比によりデューティ制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
本構成１では、通電ユニットが、スイッチング手段によりヒータユニットへの通電／非通電を切り換えることによって、ヒータユニットへ供給される電力のデューティ制御を行う。ここで特に、通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力がヒータユニットへ供給されると、ヒューズ等を一例とする電流遮断手段により、ヒータユニットへの通電が遮断される。
【００１０】
本来、ヒューズ等の電流遮断手段は、意図しない回路のショートなどにより過大な電流が回路に流れた場合に機能させるように、回路に挿入されるものである。そのため、ヒータユニットへの通電が継続して行われたとしても、電流遮断手段が機能する保障はない。
【００１１】
この点、構成１によれば、たとえショートなどが生じていない場合であっても、ヒータユニットへ供給される電力が一定値を超えると、電流遮断手段が機能する。ここで電流遮断手段が機能する電力は、通電ユニットにて所定比以上のデューティ比によるデューティ制御が行われたに等しい電力となっている。所定比を仮に８０％とすれば、８０％以上のデューティ比（すなわち８０〜１００％）でデューティ制御が行なわれたに等しい電力が供給されると、電流遮断手段が機能する。これにより、例えば、スイッチング手段の故障によってヒータユニットへの通電を遮断できない状態、すなわちヒータユニットへの通電が継続して行なわれる状態（デューティ比１００％のデューティ制御に相当する）となった場合には、電流遮断手段が機能して、ヒータユニットへの通電が遮断される。
【００１２】
そしてこのような構成を採用する前提として、構成１では、通常時において、通電ユニットが、所定比を下回るデューティ比によりデューティ制御を行うこととした。つまり、通常時においてはデューティ比を比較的小さくすることにより、ヒータユニットへ供給される電力（平均電流）を小さくして、上記電流遮断手段を機能させないようにしているのである。
【００１３】
したがって、構成１によれば、例えばスイッチング手段の故障などによってヒータユニットへ継続して通電が行なわれる事態が生じたとしても、ヒータユニットの異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニットを適切に保護することができる。
【００１４】
なお、上記スイッチング手段は、一例として、半導体スイッチとして具現化される。また、リレースイッチとして具現化してもよい。特に、半導体スイッチを採用した場合、その故障によって、スイッチがオンになったままの状態（通電継続状態）となることが起こり得る。したがって、スイッチング手段を半導体スイッチで構成した場合には特に、上記構成１の効果が際立つ。
【００１５】
また、電流遮断手段の一例がヒューズであることは既に述べたが、電力（平均電流）に基づいて電流を遮断可能なものであればよく、例えばＰＴＣ特性を備えるセラミック素子などを採用してもよい。
【００１６】
構成２．本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、上記構成１において、さらに、前記ヒータユニットの温度を特定可能な温度特定情報を取得する取得手段を有しており、前記通電ユニットは、前記取得手段にて取得される温度特定情報に基づき、前記ヒータユニットの温度が所定温度以上となったか否かを判断する判断手段を有し、前記判断手段にて前記ヒータユニットの温度が前記所定温度以上になったことが判断されると、前記スイッチング手段により前記ヒータユニットへの通電を遮断することを特徴とする。
【００１７】
構成２によれば、ヒータユニットの温度が所定温度以上となった場合にはスイッチング手段によりヒータユニットへの通電が遮断されるため、ヒータユニットの温度が所定温度以上となることを防止でき、ヒータユニットの保護に寄与する。そして、このような機構自体が故障してヒータユニットへ供給される電力が一定値を超えると、構成１と同様、電流遮断手段によってヒータユニットへの通電が遮断される。
【００１８】
このように、上記手段１の構成に加えてスイッチング手段によるフェールセーフ機構を採用した場合、上記手段１に示した電流遮断手段による構成が異常時における最終的なフェールセーフになり得るという点で、上記構成１の効果が際立つ。
【００１９】
なお、取得手段にて取得される温度特定情報は、ヒータユニットの電熱式発熱体の温度そのものであってもよいし、ヒータユニットの温度を間接的に推定可能な温度であってもよい。ヒータユニットに用いられる電熱式発熱体の抵抗値は設計により既知であるため、例えばヒータユニットへ供給される電流値を取得することによって、ヒータユニットの温度を間接的に特定することも可能である。したがって、温度以外の情報であってもよく、このようにヒータユニットへの通電状況などを示す情報であってもよい。
【００２０】
また、「前記所定温度は、予め定められる過昇温度であること」としてもよい。
【００２１】
構成３．本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、上記構成１又は２において、前記通電ユニットは、車両の制御を行う電子制御ユニットに接続される独立した回路として構成され、前記電子制御ユニットが送出する加熱指示があると前記デューティ制御を開始し、非加熱指示があると前記デューティ制御を停止することを特徴とする。
【００２２】
一般的に、ディーゼルエンジン搭載車両は、電子制御ユニット(ＥＣＵ)によって制御されている。従って、通電ユニットの機能を電子制御ユニットの一機能として実現することが考えられる。
【００２３】
ところが、既存エンジンへのレトロフィットという観点からは、ＥＣＵの外部に接続される通電ユニットを備えた内燃機関用エアヒータシステムであることが望まれる。従って、本構成３のように、電子制御ユニットが送出する加熱指示があるとデューティ制御を開始し、非加熱指示があるとデューティ制御を停止する構成とするとよい。例えば、電子制御ユニットからの加熱指示があった場合、通電ユニットは、３０パーセントといった固定のデューティ比でデューティ制御を行ったり、あるいは、２０〜４０パーセントの範囲で状況に応じデューティ比を変動させてデューティ制御を行ったりするという具合である。また、電子制御ユニットからの非加熱指示があった場合、通電ユニットは、前記デューティ制御を停止する。これは、デューティ比０パーセントのデューティ制御に相当する。このようにすれば、例えばヒータユニットに対しオン／オフ信号のみを出力するように設計された電子制御ユニットを利用してヒータユニットのデューティ制御を行うことができ、レトロフィットという観点で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態において車両エンジンの吸気経路に配置されるヒータユニット１００を示す平面図である。ヒータユニット１００は、枠体１１０と、この枠体１１０に保持される電熱式発熱体１２０と、枠体１１０に固着されて電熱式発熱体１２０に電気的に接続された第１及び第２接続端子１３０，１４０とを備えている。また、枠体１１０には、ヒータユニット１００の温度（電熱式発熱体１２０の温度に準ずる）を検知するためのサーミスタ２２０が設けられている。
【００２６】
枠体１１０は、アルミニウム合金からなり、ダイキャストによって略矩形環状に成形された金属体である。この枠体１１０には、外側面１１０ａと内側面１１０ｂとの間を貫通する第１、第２、及び、第３貫通孔１１１，１１２，１１３が形成されている。なお、第３貫通孔１１３の内側には、雌ネジが形成されている。また、枠体１１０のコーナー部分には、貫通孔１１１，１１２，１１３と直交する方向に、４つの取付孔１１０ｃが形成されている。
【００２７】
また、枠体１１０の内側面１１０ｂには、２つの凹部１１４が相対向する位置に形成されている。これら２つの凹部１１４にはそれぞれ、断面略コ字形状の金属ブラケット１１５が配置されている。さらに、金属ブラケット１１５の内側にはそれぞれ、インシュレータ１１６が、板ばね１１７を間に介して設けられている（図１中の破断部分参照）。
【００２８】
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、円弧状に折り曲げられた複数の屈曲部１２１が上記インシュレータ１１６内に嵌め込まれることで、電気的な絶縁を図りつつ枠体１１０に保持されている。なお、インシュレータ１１６は上記板ばね１１７の作用によって内側方向へ付勢されており、電熱式発熱体１２０が枠体１１０に対し確実に保持されるようになっている。
【００２９】
第１接続端子１３０は、金属製のボルトからなり、絶縁ワッシャ１３１を介して枠体１１０の第１貫通孔１１１に挿設されている。第２接続端子１４０も同様に、金属製のボルトからなり、絶縁ワッシャ１４１を介して枠体１１０の第２貫通孔１１２に挿設されている。なお、第１及び第２貫通孔１１１，１１２内には、第１及び第２接続端子を挿通させる形態で絶縁スリーブ１３２，１４２がそれぞれ嵌入されている。かかる構成により、枠体１１０と第１及び第２接続端子１３０，１４０とが電気的に絶縁されている。
【００３０】
また、上記電熱式発熱体１２０の両端部には挿通孔が形成されており、第１及び第２接続端子１３０，１４０が、この挿通孔に挿通されている。これにより、上記電熱式発熱体１２０は、第１接続端子１３０と第２接続端子１４０とに電気的に接続されている。
【００３１】
サーミスタ２２０は、上記第３貫通孔１１３に設けられている。このサーミスタ２２０は、棒状のセンサ部２２０ａと、当該センサ部２２０ａの周囲に設けられた円筒部２２０ｂを有している。そして、円筒部２２０ｂの外表面には第３貫通孔１１３内面に対応する雄ネジが形成されており、この円筒部２２０ｂを介して、サーミスタ２２０は、第３貫通孔１１３に螺着されている。このように螺着された状態においては、センサ部２２０ａが、第３貫通孔１１３を挿通して、その先端を内側面１１０ｂから突出させた状態となる。
【００３２】
このヒータユニット１００は、上述したように車両用エンジンの吸気経路に設けられるのであるが、詳しくは、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る。より具体的には、吸気経路内を流れる気体（吸入空気）の加熱を可能とすべく、ヒータユニット１００の電熱式発熱体１２０が吸気経路内に位置するように、枠体１１０に設けられた４つの取付孔１１０ｃを利用して、図示しないボルトによって固定される。
【００３３】
次に、上記のように構成されてなるヒータユニット１００を備えた「内燃機関用エアヒータシステム」としての車両用エアヒータシステム２００について説明する。
【００３４】
図２に太実線で示すように、車両用エアヒータシステム２００において、上記ヒータユニット１００は、「電流遮断手段」としてのヒューズ２４０及び、後述するＰＷＭユニット２３０の半導体スイッチ２３２を介して、車載バッテリ３００に電気的に接続されている。これにより、半導体スイッチ２３２がオン（導通状態）になった場合、車載バッテリ３００からヒータユニット１００への通電が行われる（ヒータユニット１００へ電力が供給される）。
【００３５】
本実施形態では、上記半導体スイッチ２３２のオン／オフが繰り返されることで、ヒータユニット１００へ供給される電力のデューティ制御が行われるようになっている。そのための構成として、図２に示すように、車両用エアヒータシステム２００は、さらに、ＥＣＵ２１０及びＰＷＭユニット２３０を備えている。
【００３６】
ＥＣＵ２１０は、車両用エンジンの各種制御を司るコンピュータシステムである。このＥＣＵ２１０は、ＰＷＭユニット２３０に対して加熱／非加熱指示を送出する。
【００３７】
ＰＷＭユニット２３０は、上記半導体スイッチ２３２、ＰＷＭ回路２３１、及び、判定回路２３３を有している。
【００３８】
半導体スイッチ２３２は、ＭＯＳＦＥＴを基本構造として構成されている。そして、ＰＷＭ回路２３１からの信号に基づいて、オン／オフ動作を行う。上述したように、この半導体スイッチ２３２がオンになった場合は、ヒータユニット１００への通電が行われ、一方、半導体スイッチ２３２がオフになった場合は、上記ヒータユニット１００への通電が遮断される。
【００３９】
ＰＷＭ回路２３１はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成する回路であり、生成されたＰＷＭ信号は、半導体スイッチ２３２へ出力されるようになっている。そして、ＰＷＭ回路２３１は、上記ＥＣＵ２１０からの加熱指示があると、デューティ比３０パーセントのＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号の出力により、ＰＷＭ信号に基づく半導体スイッチ２３２のオン／オフが行われ、デューティ制御が開始される。一方、ＰＷＭ回路２３１は、上記ＥＣＵ２１０からの非加熱指示があると、半導体スイッチ２３２をオフに維持してデューティ制御を停止する。言い換えれば、この場合、ＰＷＭ回路２３１は、デューティ比０パーセントのＰＷＭ信号を半導体スイッチ２３２へ出力する。さらに、ＰＷＭ回路２３１は、判定回路２３３から所定の判定信号が入力された場合にも、半導体スイッチ２３２をオフ（デューティ比０％）にする。
【００４０】
判定回路２３３は、上記サーミスタ２２０からの信号に基づき、ヒータユニット１００の温度が予め定められる過昇温度（例えば１０００℃）となったか否かを判定するものである。そして、ヒータユニット１００の温度が過昇温度となったことを判定すると、上記ＰＷＭ回路２３１に対し、所定の判定信号を出力する。これにより、上述したようにＰＷＭ回路２３１により、半導体スイッチ２３２がオフにされる。かかる構成により、ヒータユニット１００の温度が過昇温度となると、ヒータユニット１００への通電が遮断されるようになっている。
【００４１】
ヒューズ２４０は、いわゆる電流ヒューズであり、ヒータユニット１００へ供給される電力が一定値を上回ると溶断するものとなっている。本実施形態では、ヒータユニット１００に対し継続して通電が行われる状態（デューティ比１００％のデューティ制御に相当する状態）となった場合には、この一定値を上回り、ヒューズ２４０が溶断する。
【００４２】
次に、図３のタイミングチャートに基づいてＰＷＭユニット２３０の動作を詳しく説明する。
【００４３】
まず、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、エンジンの始動に先立ち、プリヒートと呼ばれるヒータユニット１００の加熱が行われる。具体的には、所定のエンジンキー操作があると、ＥＣＵ２１０からの加熱指示がＰＷＭユニット２３０へ送出される。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間には、ＥＣＵ２１０からの信号がオン（Ｈｉｇｈレベル）となり、ＰＷＭユニット２３０によるデューティ制御が行われる。デューティ制御におけるデューティ比は、上述したように３０％である。これにより、ヒータユニット１００の温度は、Ｔ１まで速やかに上昇する。なお、このプリヒートの期間は予め定められるものである。
【００４４】
次に、時刻ｔ３において、所定のエンジンキー操作によりクランキングが開始される（ＣＲＡＮＫＩＮＧ）。ここでは、ヒータユニット１００の加熱は行われないが、上記プリヒートによって加熱されたヒータユニット１００により温められた空気が、燃焼室へ送られる。これにより、時刻ｔ４においてエンジンが始動する（ＲＵＮ）。エンジン始動時の時刻ｔ４において、エアヒータの温度は、Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）となっている。
【００４５】
時刻ｔ４からは、ヒータユニット１００に対し、アフターヒートと呼ばれるエンジン始動後の加熱が行われる。この期間には、ＥＣＵ２１０からの信号がオンになり、ＰＷＭユニット２３０によるデューティ制御が再び行われる。これにより、ヒータユニット１００の温度は、およそＴ１まで速やかに上昇する。そしてエンジンの始動によって吸気経路内に空気の流れが発生するため、ヒータユニット１００の温度は、ほぼ一定となって推移する。なお、アフターヒートの期間も、プリヒートの期間と同様に、予め定められるものである。
【００４６】
ところで、図３中では、時刻ｔ５において、エンジンが停止している（ＳＴＯＰ）。この場合、同図中に実線で示すように、アフターヒートを停止すべく、ＥＣＵ２１０からの信号はオフ（Ｌｏｗレベル）となり、これにより、ＰＷＭユニット２３０によるデューティ制御が停止される（デューティ比０％の制御に相当する）。したがって、通常時にあっては時刻ｔ５以降、ヒータユニット１００の温度は下降する（図３中の実線）。
【００４７】
ところが、時刻ｔ５において、例えばＥＣＵ２１０の不具合などにより、ＥＣＵ２１０からの信号がオフにならないことがある（図３中の破線）。この場合、ＰＷＭユニット２３０は、ＥＣＵ２１０からの加熱指示に従って、デューティ制御を継続する（図３中の破線）。このような事態が生じると、エンジンが停止しており吸気経路に空気の流れがないため、ヒータユニット１００の温度は上昇し続けることになってしまう。
【００４８】
そこで本実施形態では、第１のフェールセーフとして、サーミスタ２２０によってヒータユニット１００の温度を常時検知しており、上述した事態が生じた場合、時刻ｔ７において、ヒータユニット１００の温度が予め定められた過昇温度Ｔ３になると、ＰＷＭユニット２３０の判定回路２３３から所定の判定信号（Ｈｉｇｈレベルの信号）がＰＷＭ回路２３１へ出力される。これにより、上述したように、ＰＷＭ回路２３１により、半導体スイッチ２３２がオフにされる（デューティ比０％の制御に相当する）。その結果、ヒータユニット１００の温度は、時刻ｔ７から下降することになる（図３中の破線）。
【００４９】
しかしながら、上記第１のフェールセーフを構成する半導体スイッチ２３２が故障してしまう場合が想定される。半導体スイッチ２３２が故障すると、半導体スイッチ２３２がオンになったままの状態となることがある。これはヒータユニット１００に対して継続した電力供給（デューティ比１００％のデューティ制御に相当する電力供給）が行われる状態である。図３中には二点鎖線を用い、時刻ｔ６で、半導体スイッチ２３２が常時オンとなってしまった状態を示した。このような状態となった場合、時刻ｔ５にエンジンが停止しており吸気経路に空気の流れがないため、ヒータユニット１００の温度は、時刻ｔ６から急激に上昇する。
【００５０】
この点、本実施形態では、第２のフェールセーフとして、ヒータユニット１００へ供給される電力が一定値を上回ると、上記ヒューズ２４０が溶断する。これにより、ヒータユニット１００への通電が遮断される結果、ヒータユニット１００の温度は、時刻ｔ６より僅かに遅れて温度Ｔ４から下降することになる（図３中の二点鎖線）。
【００５１】
なお、本実施形態におけるＥＣＵ２１０が「電子制御ユニット」に相当し、ＰＷＭユニット２３０が「通電ユニット」に相当する。また、ＰＷＭユニット２３０の備える半導体スイッチ２３２が「スイッチング手段」に相当し、判定回路２３３が「判断手段」に相当する。
【００５２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、第１のフェールセーフとして、サーミスタ２２０によってヒータユニット１００の温度を常時検知しており、ヒータユニット１００の温度が予め定められた過昇温度になると、ＰＷＭユニット２３０の判定回路２３３から所定の判定信号がＰＷＭ回路２３１へ出力される。これにより、ＰＷＭ回路２３１により、半導体スイッチ２３２がオフにされる。
【００５３】
そして、これに加え、本実施形態によれば、たとえ第１のフェールセーフが機能しない場合であっても、第２のフェールセーフが機能する。具体的には、ヒータユニット１００へ供給される電力が一定値を上回ると、ヒューズ２４０が溶断して、ヒータユニット１００への通電が遮断される。本実施形態では、デューティ比１００％のデューティ制御に相当するヒータユニット１００への継続した通電が行われた場合、ヒータユニット１００への電力が一定値を上回るものとなる。従って、第１のフェールセーフを構成する半導体スイッチ２３１が故障してヒータユニット１００への通電を遮断できない状態となった場合にも、ヒューズ２４０の溶断によってヒータユニット１００への通電が遮断される。
【００５４】
その結果、ヒータユニット１００の異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニット１００を適切に保護することができる。
【００５５】
特に、半導体スイッチ２３２を採用した場合、その故障により、オンになったままの状態（通電継続状態）になることがある。従って、半導体スイッチ２３２を用いた本実施形態の構成では、上記第２のフェールセーフによって極めて大きな効果が奏される。また、第２のフェールセーフが、最終的なフェールセーフとして機能することにより、第１のフェールセーフの機能と相俟って、ヒータユニット１００を確実に保護することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ２１０とは別に、ＰＷＭユニット２３０を設けているため、ヒータユニットの加熱／非加熱を制御する（例えば本実施形態のように外部へオン／オフ信号を出力する）エンジンＥＣＵを搭載する既存エンジンへのレトロフィットが可能となる。
【００５７】
なお、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施できる。例えば次のように実施してもよい。
【００５８】
（ａ）上記実施形態ではヒータユニット１００に対して車載バッテリ３００側（上流側）にヒューズ２４０を設ける構成としているが、図２（ａ）中に太実線で示す回路の何処かに設けるようにすればよく、特にヒューズ２４０の配置位置は限定されない。例えば、図２（ｂ）に示す車両用エアヒータシステム２０１のように、ヒータユニット１００（電熱式発熱体１２０）の下流側に設けるようにしてもよい。
【００５９】
（ｂ）上記実施形態ではＰＷＭユニット２３０の備える「スイッチング手段」として半導体スイッチ２３２を採用しているが、リレースイッチを採用することとしてもよい。
【００６０】
（ｃ）上記実施形態ではヒータユニット１００の温度を検知するためにサーミスタ２２０を用いたが、サーミスタ２２０に限定されるものではなく、ヒータユニット１００の温度が特定可能であればよい。例えば、ヒータユニット１００への通電状況をモニタした情報等を利用してもよい。また例えば、エンジン冷却水の温度などを利用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】電熱式発熱体を具備してなるヒータユニットの構成を示す平面図である。
【図２】（ａ）は、実施形態の車両用エアヒータシステムの構成を示す説明図であり、（ｂ）は、別実施形態の車両用エアヒータシステムの構成を示す説明図である。
【図３】車両用エアヒータシステムの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１００…エアヒータ、１１０…枠体、１２０…電熱式発熱体、２００，２０１…車両用エアヒータシステム、２１０…ＥＣＵ、２２０…サーミスタ、２２０ａ…センサ部、２２０ｂ…円筒部、２３０…ＰＷＭユニット、２３１…ＰＷＭ回路、２３２…半導体スイッチ、２３３…判定回路、２４０…ヒューズ、３００…車載バッテリ。
【図１】
2007239645.tif 000003
【図２】
2007239645.tif 000004
【図３】
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