(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】負荷制御ユニット２６０の判断回路２６２は、サーミスタ２２０からの信号に基づいて、ヒータユニット１００の温度が予め定められた過昇温度（例えば１０００℃）となったか否かを判断し、判断結果をリレー駆動回路２６１へ出力する。リレー駆動回路２６１は、判断回路２６２からの信号に基づき、非常用リレー２４０を駆動する。かかる構成により、ヒータユニット１００が過昇温度になると、リレー駆動回路２６１によって非常用リレー２４０がオンになる。その結果、回路の切り換えが行われて、ヒューズ２１０が溶断し、速やかに回路が遮断される。【選択図】      図２
2007239646.tif 000002
【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加熱用電流の通電を制御するヒータ通電回路と、
を具備してなる内燃機関用エアヒータシステムであって、
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と、
前記取得手段にて取得される前記温度特定情報に基づき、前記ヒータ通電回路の電流量を増加させることが可能な回路電流制御ユニットと、
前記電流量が所定の値に達したときに前記ヒータ通電回路による前記ヒータユニットへの加熱用電流の供給を遮断可能な電流遮断手段と、
を備え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、
前記回路電流制御ユニットは、
前記取得手段にて取得される前記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と、
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、前記ヒータ通電回路を切り換える回路切換手段と、を有してなり、
前記回路切換手段にて前記電流遮断手段を通過する電流量が増加するように前記ヒータ通電回路を切り換え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、
前記回路切換手段は、通常時において前記ヒータユニットへの通電を行うための第１回路から当該第１回路に比べて負荷抵抗の小さな第２回路への切り換えを行う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４】
請求項３に記載の内燃機関用エアヒータシステムにおいて、
前記第１回路は、前記ヒータユニットを構成する複数の電熱式発熱体を介在させてなり、
前記第２回路は、前記複数の電熱式発熱体のうち少なくとも一つの電熱式発熱体を介在させてな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５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関用エアヒータシステムにおいて、
前記ヒータ通電回路は、車両の制御を行う電子制御ユニットに接続される回路として構成されると共に、
前記回路電流制御ユニットは、前記電子制御ユニットとは独立したユニットとして構成され、前記電子制御ユニットによる当該内燃機関用エアヒータシステムに対するＯＮ−ＯＦＦ信号に依存せず、前記取得手段による前記温度特定情報に基づき、前記ヒータ通電回路の電流制御を行う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（例えば、特許文献１参照）。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ヒータ通電回路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ヒータ通電回路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ヒータ通電回路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】
そのため、ヒータユニットの異常な温度上昇を防止する技術が重要になってくる。
【特許文献１】特開昭６３−５８７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、ヒータユニットへの通電を制御するヒータ通電回路には、電流遮断手段としてのヒューズが介在させられることがある。これにより、ヒータ通電回路がショートした場合など、ヒューズによってヒータユニットへの通電を遮断することができる。
【０００６】
しかしながら、本来、ヒューズは、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、上記のようにヒータユニットへの通電が継続して行われたとしても、ヒューズが機能する保障はない。すなわち、従来のようなヒューズの使用方法では、ヒータユニットの異常な温度上昇を確実に回避することはできなかった。
【０００７】
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システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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加熱用電流の通電を制御するヒータ通電回路と、を具備してなる内燃機関用エアヒータシステムであって、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と、前記取得手段にて取得される前記温度特定情報に基づき、前記ヒータ通電回路の電流量を増加させることが可能な回路電流制御ユニットと、前記電流量が所定の値に達したときに前記ヒータ通電回路による前記ヒータユニットへの加熱用電流の供給を遮断可能な電流遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本構成１では、取得手段が、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。この温度特定情報は、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。
【００１１】
また、本構成１では、取得手段にて取得される温度特定情報に基づき、回路電流制御ユニットが、ヒータ通電回路の電流量を増加させる。ここで特に、本構成１では、ヒータユニットへの通電回路の電流量が所定の値まで増加させられた場合に、ヒータユニットへの加熱用電流の供給を遮断する電流遮断手段が設けられている。つまり、ヒータユニットの異常な温度上昇が生じた場合、ヒータ通電回路の電流量を増加させることにより、積極的にヒューズを機能させ、速やかに、ヒータユニットへの加熱用電流の供給を遮断するのである。
【００１２】
したがって、構成１によれば、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。
【００１３】
なお、電流遮断手段の一例としてヒューズを採用することができる。ただし、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。
【００１４】
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、前記回路電流制御ユニットは、前記取得手段にて取得される前記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と、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、前記ヒータ通電回路を切り換える回路切換手段と、を有してなり、前記回路切換手段にて前記電流遮断手段を通過する電流量が増加するように前記ヒータ通電回路を切り換えることを特徴とする。
【００１５】
ヒータユニットが過昇温となったことを検知可能であれば、例えばスイッチング素子をヒータユニットとヒータ通電回路との間に介挿させることにより、通電を遮断することは可能である。しかしながら、そのスイッチング素子自体が溶着等により連続通電の状態となってしまったり、その状態でヒータユニットへの無風状態（非走行状態）が継続されてしまったりすると、やはり、ヒータユニットの故障を招来し得る。
【００１６】
このような事態に備え、本構成２では、上記回路電流制御ユニットが判断手段及び回路切換手段を有してなり、判断手段にてヒータユニットの温度が所定温度以上になったことが判断されると、回路切換手段によってヒータ通電回路が切り換えられ、その結果、電流量が増加する。このようにすれば、さほど複雑でない構成によって、ヒータ通電回路の電流量を増加させることができ、確実に電源遮断手段を機能させることができる。
【００１７】
なお、所定温度は、例えば１０００℃というようにヒータユニットの抵抗体の耐久性から予め設定しておけばよい。また、本構成２においては、電流量の増加手段は問わず、例えば電流遮断手段を機能させるための電源を別途用意しておき、その電源と接続されるようにヒータ通電回路を切り換えることによって、電流量を増加させてもよい。
【００１８】
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２において、前記回路切換手段が、通常時において前記ヒータユニットへの通電を行うための第１回路から当該第１回路に比べて負荷抵抗の小さな第２回路への切り換えを行うことを特徴とする。
【００１９】
上記構成２等では、上述の通り別電源を使用することによって電流量を増加させるものが含まれる。これに対し、本構成３にように、第１回路に比較して負荷抵抗の小さい第２回路へと切り換える構成としてもよい。この構成とすれば、別電源を用意する必要が無く、構成を単純化することが可能であり、また、エンジンルームに対する省スペース化をも実現することができる。最も単純化した第２回路の構成としては負荷抵抗を介さずリード線のみで構成することも可能である。
【００２０】
構成４．本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、上記構成３において、前記第１回路が、前記ヒータユニットを構成する複数の電熱式発熱体を介在させてなり、前記第２回路が、前記複数の電熱式発熱体のうち少なくとも一つの電熱式発熱体を介在させてなることを特徴とする。
【００２１】
一方で、第２回路は本構成４のように第１回路として電熱式発熱体を複数備えるヒータユニットを構成し、そのうちの少なくとも１つの電熱式発熱体を介在させた第２回路を構成するように回路の切り換えを行ってもよい。この構成とすることで、第２回路の負荷抵抗が過度に小さくなってしまうことによる過大電流による不具合を回避することが可能となる。
【００２２】
なお、第２回路に第１回路と同数の電熱式発熱体を介在させるようにし、接続方法を切り換えるようにしてもよい。例えば、直列に接続されている電熱式発熱体を並列に接続することで、電流量を増加させるようにしてもよい。
【００２３】
構成５．本構成の内燃機関用エアヒータシステムは、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、前記ヒータ通電回路は車両の制御を行う電子制御ユニットに接続される回路として構成されると共に、前記回路電流制御ユニットは、前記電子制御ユニットとは独立したユニットとして構成され、前記電子制御ユニットによる当該内燃機関用エアヒータシステムに対するＯＮ−ＯＦＦ信号に依存せず、前記取得手段による前記温度特定情報に基づき、前記ヒータ通電回路の電流制御を行うことを特徴とする。
【００２４】
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。したがって、上記ヒータ通電回路を電子制御ユニットの一部としたり、回路電流制御ユニットの機能を、電子制御ユニットの一機能として実現したりすることが考えられる。
【００２５】
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とは独立して作動するヒータ通電回路と上記回路電流制御ユニットと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。したがって、本構成５のように、ＥＣＵの外部にヒータ通電回路を接続し、ＥＣＵからの内燃機関用エアヒータシステムに対するＯＮ−ＯＦＦ信号に依存せず、取得手段による前記温度特定情報に基づきヒータ通電回路の電流制御が行われる構成とすることによって、既存のＥＣＵをそのまま利用してヒータユニットの制御を行うことができ、レトロフィットという点で極めて有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、ヒータユニット１００への通電／非通電を切り換えるメインリレー２３０及び、「電源遮断手段」としてのヒューズ２１０（電流ヒューズ）を介して、車載バッテリ３００に電気的に接続されている。詳しくは、ヒータユニット１００の第１接続端子１３０がメインリレー２３０側（上流側）に接続され、第２接続端子１４０側が接地されている。これにより、メインリレー２３０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（ヒータユニット１００へ電力が供給され）、電熱式発熱体１２０が発熱することにより、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。
【００３７】
一方で、ヒータユニット１００の上流側において回路は分岐しており、分岐側の経路は、非常用リレー２４０を介して、特段の負荷抵抗を介在させることなく、接地されている。これにより、メインリレー２３０がオンになっている場合に、非常用リレー２４０がオン（導通状態）になると、回路は、負荷抵抗の極端に小さなものに切り換えられる。このような回路の切り換えにより、上記ヒューズ２１０には大電流が流れ、ヒューズ２１０は溶断するものとなっている。そして、当該ヒューズ２１０の溶断によって、速やかに回路が遮断されるようになっている。
【００３８】
なお、車載バッテリ３００からヒューズ２１０、メインリレー２３０、及び、ヒータユニット１００を経て接地される回路が「第１回路」に相当し、車載バッテリ３００からヒューズ２１０、メインリレー２３０、及び、非常用リレー２４０を経て接地される回路が「第２回路」に相当する。
【００３９】
すなわち、本実施形態は、非常時において、非常用リレー２４０をオンにすることにより、第１回路から第２回路への切り換えを行い、ヒューズ２１０を積極的に溶断させることで回路を遮断するものである。
【００４０】
そのため、車両用エアヒータシステム２００は、図２に示すように、上記メインリレー２３０のオン／オフを制御する電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２５０と、上記非常用リレー２４０のオン／オフを制御する「回路電流制御ユニット」としての負荷制御ユニット２６０とを具備してなる。
【００４１】
ＥＣＵ２５０は、いわゆるコンピュータシステムとして構成されており、車両用エンジン全体の制御を司る。本実施形態では、このＥＣＵ２５０からの加熱指示（Ｈｉｇｈレベルの信号出力）がなされると、上記メインリレー２３０がオンとなる。
【００４２】
負荷制御ユニット２６０は、上記ＥＣＵ２５０とは別に設けられ、「回路切換手段」としてのリレー駆動回路２６１、及び、「判断手段」としての判断回路２６２を有してなる。判断回路２６２には、上記ヒータユニット１００に螺着されたサーミスタ２２０が電気的に接続されている。これにより、判断回路２６２は、サーミスタ２２０からの信号に基づいて、ヒータユニット１００（電熱式発熱体１２０）が「所定温度」としての予め定められた過昇温度（例えば１０００℃）となったか否かを判断し、判断結果をリレー駆動回路２６１へ出力する。リレー駆動回路２６１は、判断回路２６２からの信号に基づき、非常用リレー２４０を駆動する。かかる構成により、ヒータユニット１００が過昇温度になると、リレー駆動回路２６１によって非常用リレー２４０がオンとなり、その結果、上述したように回路の切り換えが行われて、ヒューズ２１０が溶断する。
【００４３】
次に、図３のタイミングチャートに基づき、上記車両用エアヒータシステム２００の動作を説明する。
【００４４】
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、ＥＣＵ２５０からの加熱指示がメインリレー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、ＥＣＵ２５０からの信号がオン（Ｈｉｇｈレベル）となり、メインリレー２３０がオンになる。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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、ＥＣＵ２５０からの信号がオンになり、メインリレー２３０がオンになる。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。
【００４７】
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、ＥＣＵ２５０からの信号はオフ（Ｌｏｗレベル）となり、これにより、メインリレー２３０がオフとなる。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。
【００４８】
ところが、時刻ｔ５において、ＥＣＵ２５０からの信号がオフになったにもかかわらず、例えばリレー接点の溶着などによって、メインリレー２３０がオフにならないことがある（図３中の破線）。あるいは、時刻ｔ５において、例えばＥＣＵ２５０の不具合などにより、ＥＣＵ２５０からの信号がオフにならず（図３中の二点鎖線）、それに伴って、メインリレー２３０がオフにならないことがある（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。
【００４９】
この点、本実施形態では、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、このような事態が生じた場合、時刻ｔ６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、負荷制御ユニット２６０の判断回路２６２から信号出力が行われ、リレー駆動回路２６１によって、非常用リレー２４０がオンになる（図２参照）。これにより、非常用リレー２４０を含む上記第２回路への切り換えが行われ、ヒューズ２１０が溶断して、速やかに回路が遮断される。その結果、ヒータユニット１００の温度は、時刻ｔ６から下降することになる。
【００５０】
以上詳述したように、本実施形態によれば、非常時には、非常用リレー２４０の動作によって、回路の切り換えが行われ、ヒューズ２１０が確実に溶断する。これにより、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。
【００５１】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ２５０とは別に、負荷制御ユニット２６０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メインリレーのオン／オフを行う）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。
［第２実施形態］
本第２実施形態は、上記第１実施形態とは、ヒータユニットへの通電を行うための回路構成が相違するものである。そこで、以下では、図４（ａ）に基づき、回路構成の相違点を中心に説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成をなすものについては上記第１実施形態と同一の符号を付して示す。
【００５２】
同図に示すように、車両用エアヒータシステム２０１のヒータユニット１０１は、直列に接続された複数（本実施形態では２つ）の電熱式発熱体１２１，１２２を備えてなる。このヒータユニット１０１は、同図中に太実線で示すように、上記第１実施形態と同様、ヒータユニット１０１への通電／非通電を切り換えるメインリレー２３０及び、ヒューズ２１１（電流ヒューズ）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、メインリレー２３０がオンになった場合、車載バッテリ３００からヒータユニット１０１への通電が行われ、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。
【００５３】
一方で、電熱式発熱体１２１の上流側において回路は分岐しており、分岐側の経路には、非常用リレー２４０を介し、ヒータユニット１０１の一方の電熱式発熱体１２２が介在させられて、接地されている。これにより、メインリレー２３０がオンになっている場合に、非常用リレー２４０がオンになると、回路は、負荷抵抗の小さなもの（一方の電熱式発熱体１２２のみが負荷抵抗となる）に切り換えられる。上記ヒューズ２１１は、この回路の切り換えに伴い、比較的大きな電流が流れることよって溶断するものとなっており、当該ヒューズ２１１の溶断によって速やかに回路が遮断されるようになっている。
【００５４】
なお、本第２実施形態においては、車載バッテリ３００からヒューズ２１１、メインリレー２３０、及び、ヒータユニット１０１の両方の電熱式発熱体１２１，１２２を経て接地される回路が「第１回路」に相当し、車載バッテリ３００からヒューズ２１１、メインリレー２３０、非常用リレー２４０及び一方の電熱式発熱体１２２を経て接地される回路が「第２回路」に相当する。
【００５５】
このように本実施形態は、非常時において、非常用リレー２４０をオンにすることにより、第１回路から第２回路への切り換えを行い、ヒューズ２１１を積極的に溶断させることで回路を遮断するものである。
【００５６】
具体的な動作については、上記第１実施形態と同様である。すなわち、負荷制御ユニット２６０の判断回路２６２は、サーミスタ２２０からの信号に基づいて、ヒータユニット１０１（電熱式発熱体１２１，１２２）が予め定められた過昇温度（例えば１０００℃）となったか否かを判断し、判断結果をリレー駆動回路２６１へ出力する。リレー駆動回路２６１は、判断回路２６２からの信号に基づき、非常用リレー２４０を駆動する。かかる構成により、ヒータユニット１００が過昇温度になると、リレー駆動回路２６１によって非常用リレー２４０がオンになる。その結果、上述したように回路の切り換えが行われて、ヒューズ２１１が溶断し、速やかに回路が遮断される。
【００５７】
以上詳述したように、本実施形態においても、非常時には、非常用リレー２４０の動作によって、回路の切り換えが行われ、ヒューズ２１１が確実に溶断する。これにより、ヒータユニット１０１の異常な温度上昇を確実に防止でき、ヒータユニット１０１を適切に保護することができる。
【００５８】
また、本実施形態においても、ＥＣＵ２５０とは別に、負荷制御ユニット２６０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メインリレーのオン／オフを行う）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。
【００５９】
ところで、上記第１実施形態のように第２回路に負荷抵抗が介在しない場合、あまりにも過大な電流が流れる場合には、種々の不具合の発生も懸念される。この点、本第２実施形態では、第２回路にヒータユニット１０１の一方の電熱式発熱体１２２を介在させるようにしているため、過大電流による不具合を防止できる。
【００６０】
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。
【００６１】
（ａ）上記第２実施形態では車載バッテリ３００側にヒューズ２１１を設ける構成としているが、切り換え後の第２回路の経路で第１回路の経路との共通部分に設けるようにすればよく、特にヒューズ２１１の配置位置は限定されない。例えば、図４（ｂ）に示す車両用エアヒータシステム２０２のように、電熱式発熱体１２２の下流側に設けるようにしてもよい。
【００６２】
（ｂ）上記第２実施形態では、ヒータユニット１０１に複数（２つ）の電熱式発熱体１２１，１２２を備えるものとなっている。
【００６３】
これに対し、上記第１実施形態で示したような１つの電熱式発熱体１２０を備えるヒータユニット１００を電気的に直列接続し、吸気経路に並べて配置するようにしてもよい。この場合、第２回路には、一方のヒータユニット１００（のみ）を介在させるようにすればよい。また、サーミスタ２２０に関しては、一方のヒータユニット１００にのみ設けるようにしてもよいし、両方のヒータユニット１００に設けるようにしてもよい。後者の場合、負荷制御ユニット２６０の判断回路２６２において、相対的に高い温度を採用したり、相対的に低い温度を採用したり、あるいは、平均温度を採用したりすることが例示される。
【００６４】
（ｃ）上記第２実施形態では、第１回路に２つの電熱式発熱体１２１，１２２を介在させ、第２回路に一方の電熱式発熱体１２２（のみ）を介在させていた。
【００６５】
これに対し、第１回路に３つ以上の電熱式発熱体を介在させるようにしてもよい。また、その場合、第２回路には、第１回路に設けられる電熱式発熱体のうち少なくとも１つを介在させるようにすればよい。
【００６６】
特に、第１回路及び第２回路に同数の電熱式発熱体を備える構成とし、負荷制御ユニットによって、複数の非常用リレーを駆動可能とすることで、複数の電熱式発熱体の電気的な接続方法を、直列接続から並列接続に切り換えるようにしてもよい。
【００６７】
（ｄ）上記実施形態ではヒータユニット１００，１０１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１００，１０１の温度が特定可能であればよい。例えば、ヒータユニット１００，１０１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】
【００６８】
【図１】電熱式発熱体を具備してなるエアヒータの構成を示す平面図である。
【図２】第１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】リレー動作タイミング等を示すタイミングチャートである。
【図４】第２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。
【符号の説明】
【００６９】
１００，１０１…ヒータユニット、１１０…枠体、１２０，１２１，１２２…電熱式発熱体、２００，２０１，２０２…車両用エアヒータシステム、２１０，２１１，２１２…ヒューズ、２２０…サーミスタ、２２０ａ…センサ部、２２０ｂ…円筒部、２３０…メインリレー、２４０…非常用リレー、２５０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２６０…負荷制御ユニット、２６１…リレー駆動回路、２６２…判断回路、３００…車載バッテリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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