制御装置
【課題】車窓に配された電熱線の給電制御を効率よく行い、無駄な電力消費を防止する制御装置を提供する。
【解決手段】リヤウィンドウ１０１に配された熱線１０への給電制御を行う場合において、通電時に熱線１０に流れる電流及び電圧を検出し、検出した電流及び電圧に基づいて、例えば時系列に変化する熱線１０の抵抗値の変化量を算出する。算出した抵抗値の変化量に基づいて、熱線１０の温度上昇度を算出し、温度上昇度が所定値以上の場合に、熱線１０への給電を停止する。
【解決手段】リヤウィンドウ１０１に配された熱線１０への給電制御を行う場合において、通電時に熱線１０に流れる電流及び電圧を検出し、検出した電流及び電圧に基づいて、例えば時系列に変化する熱線１０の抵抗値の変化量を算出する。算出した抵抗値の変化量に基づいて、熱線１０の温度上昇度を算出し、温度上昇度が所定値以上の場合に、熱線１０への給電を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結露、着霜又は凍結等による車窓の曇りを防止するなどのために車窓に配された電熱線への給電制御を行う制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車内外の温度差により車両のウィンドウが曇り又は凍結し、乗員の視界が遮られる場合がある。このため、車両には所謂デフォッガが備えられている。デフォッガは、主にリヤウィンドウに取り付けられた電熱線に電流を流し、発熱させることで、ウィンドウの曇り等を除去する。これにより、乗員の視界が確保される。
【０００３】
デフォッガは、他の車載装置に比べて消費電力が大きいため、ウィンドウの曇り等を効果的に除去し、無駄な電力の消費を抑制する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置は、熱線ヒータ（電熱線）に流れる電流の時間的な変化量に基づいて、リヤウィンドウの周囲温度を推定し、推定結果に基づいて、熱線ヒータに断続的に電流を供給する構成となっている。この構成とすることで、ウィンドウの周囲温度に適した加温を可能とし、過度な通電を回避することで消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５１２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、熱線ヒータに流れる電流の変化量からでは正確なリヤウィンドウの周囲温度を推定できない可能性がある。この場合、断続的に電流を熱線ヒータに供給しても、リヤウィンドウの曇りを十分に除去できないおそれがある。そこで、本発明者は、電熱線に流れる電流及び電圧を用いることで、電熱線に係る温度を適切に算出することができ、その結果、省電力でより効率的な曇り防止等を実現できることの知見を得た。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車窓に配された電熱線の給電制御を効率よく行い、無駄な電力消費を防止する制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る制御装置は、車窓に配された電熱線への給電制御を行う制御装置において、通電時に前記電熱線に流れる電流及び電圧を検出する手段と、検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線に係る温度を算出する算出手段と、算出した温度に基づいて、前記電熱線への給電を停止させる停止手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、車窓に配された電熱線に流れる電流及び電圧に基づいて算出した電熱線に係る温度に基づいて、電熱線への給電を停止させる。電熱線に係る温度が、例えば車窓の曇り除去又は防止等に十分な温度となったときに、給電を停止させることで、無駄な電力消費を防止することができる。
【０００９】
本発明に係る制御装置は、前記電熱線に流れる電流及び電圧を経時的に算出するようにしてあり、検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を経時的に算出する手段と、算出した抵抗値の変化量を算出する手段とをさらに備え、前記算出手段は、算出した抵抗値の変化量に基づいて、前記変化量に関わった抵抗値を算出した時点の温度差を算出し、前記停止手段は算出した温度差が所定値以上である場合に、給電を停止させるようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、通電による温度変化の結果、電力線の抵抗値が変化した場合、抵抗値の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて、温度差を算出する。そして、温度差が所定値以上である場合に、給電を停止させる。抵抗値の変化から温度変化を算出することで、より正確な電熱線に係る温度を算出できる。その結果、電熱線の給電制御を効率よく行い、無駄な電力消費を防止することができる。
【００１１】
本発明に係る制御装置は、検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を算出する手段と、車内温度及び車外温度を取得する手段とをさらに備え、前記算出手段は、算出した前記電熱線の抵抗値に基づいて、前記電熱線の温度を算出し、前記停止手段は、算出した前記電熱線の温度が、取得した車内温度及び車外温度以上である場合に、給電を停止させるようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、電熱線に流れる電流及び電圧から算出した抵抗値に基づいて、電熱線の温度を算出し、算出した温度が、車内温度及び車外温度以上となったときに、給電を停止させる。これにより、電熱線への給電を停止させた後に、車窓に曇りが発生することを防止できる。
【００１３】
本発明に係る制御装置は、前記電熱線への給電開始後の経過時間を計時する手段をさらに備え、前記停止手段は、給電開始から所定時間経過した場合、給電を停止させるようにしてあり、前記温度差が所定値以上である場合、又は、前記電熱線の温度が車内温度及び温度以上である場合、給電開始から所定時間経過するまで、断続的に前記電熱線へ給電させる手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、停止するまでに断続的に給電を行うことで、曇りなどを除去した後、再び車窓が曇らないように防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、車窓に配された電熱線に流れる電流及び電圧に基づいて算出した電熱線に係る温度に基づいて、電熱線への給電を停止させる。電熱線に係る温度が、例えば車窓の曇り除去又は防止等に十分な温度となったときに、給電を停止させることで、無駄な電力消費を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係るデフォッガ装置が搭載された車両を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態１に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態２に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図６】実施形態３に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態４に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る御装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態では、本発明に係る制御装置を、車両に搭載されるデフォッガ装置として説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るデフォッガ装置が搭載された車両を模式的に示す斜視図である。実施形態１に係るデフォッガ装置は、車両１００のリヤウィンドウ１０１の略全域に亘って埋め込まれた熱線１０を備えている。熱線１０は、デフォッガ装置がオンされることで通電され、発熱する抵抗発熱体である。熱線１０は発熱することで、リヤウィンドウ１０１を加温する。これにより、デフォッガ装置は、結露、着霜又は凍結等によるリヤウィンドウ１０１の曇りを防止する。
【００１９】
図２は、実施形態１に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２０】
デフォッガ装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１、給電回路２、スイッチ３、電流センサ４、及び電圧センサ５等を備えている。給電回路２は、例えばリレースイッチを備えており、ＥＣＵ１によりオンオフ制御されることで、所定電圧を熱線１０へ給電し、給電を停止する。スイッチ３は、運転者がデフォッガ装置をオンオフするためのスイッチであり、例えばインストルメントパネル（図示せず）の所定位置に配置されている。電流センサ４及び電圧センサ５は、熱線１０に流れる電流、及び熱線１０に印加される電圧を検出する。電流センサ４及び電圧センサ５は、熱線１０全体に流れる電流及び電圧を検出するようにしてもよいし、一部に流れる電流及び電圧を検出するようにしてもよい。
【００２１】
ＥＣＵ１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるマイクロコンピュータを主体に構成されている。そして、ＥＣＵ１は、ＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することで、バスで接続されている各部の動作制御を行うことによりデフォッガ装置全体の動作を制御する。
【００２２】
ＥＣＵ１は、給電回路２が備えるスイッチをオンオフすることで、熱線１０へ給電し、また給電を停止する。例えば、スイッチ３がオンされたとき、ＥＣＵ１は給電を開始し、スイッチ３がオフされたとき、ＥＣＵ１は給電を停止する。また、ＥＣＵ１はタイマ機能を備えており、スイッチ３がオンされてから所定時間（例えば、１０分）経過したとき、ＥＣＵ１は給電を停止する。なお、給電回路２にタイマ機能を搭載し、給電回路２において計時して、給電を停止するようにしてもよい。
【００２３】
さらに、実施形態１では、ＥＣＵ１は熱線１０の温度上昇を推定し、熱線１０が所定温度に達した場合に給電を停止する。以下、実施形態１における温度の推定方法について説明する。
【００２４】
スイッチ３がオンされ、給電回路２を介して熱線１０に給電を開始した後、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出する電流Ｉ及び電圧Ｖに基づいて、熱線１０の抵抗値Ｒ（＝Ｖ／Ｉ）を算出する。熱線１０は、通電された場合、時間の経過と共に温度が上昇するため、熱線１０の抵抗値Ｒは時間と共に変化する。ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒを随時算出し、変化する抵抗値Ｒの変化量ΔＲを算出する。
【００２５】
変化量ΔＲは、通電開始時における熱線１０の抵抗値Ｒintを基準とした変化量であり、ΔＲ＝Ｒ−Ｒintにより算出される。抵抗値Ｒintは、通電開始後に熱線１０に閾値（電流Ｉth）以上の電流が流れたときの熱線１０の抵抗値である。なお、抵抗値Ｒintは、通電開始してから所定時間経過時における熱線１０の抵抗値としてもよい。
【００２６】
ＥＣＵ１は、算出した抵抗値の変化量ΔＲに基づいて、熱線１０の温度上昇度ΔＴを算出する。温度上昇度ΔＴは、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒにおける熱線１０の温度Ｔと、抵抗値Ｒintにおける熱線１０の温度Ｔintとの差分であり、ΔＴ＝Ｔ−Ｔintとなる。ここで、熱線１０の抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒ0 ＊｛１＋α（Ｔ−Ｔ0 ）｝と表すことができる。Ｒ0 は、０℃のときの熱線の抵抗値(例えば２Ω)、Ｔ0 は０(℃)、Ｔは、熱線の温度である。また、αは、温度係数(例えば0.004)である。そうすると、変化量ΔＲは、ΔＲ＝Ｒ−Ｒint＝Ｒ0 ＊α（Ｔ−Ｔint）となる。したがって、温度上昇度ΔＴは、ΔＴ＝Ｔ−Ｔint＝ΔＲ／β（β：係数）により算出することができる。
【００２７】
ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合には、デフォッガ装置をオフにする。すなわち、ＥＣＵ１は、通電されてから熱線１０が温度Ｔth上昇したときに、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる。このとき、ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされてから所定時間経過していない場合であってもオフにする。これにより、曇りが除去されて視界が確保された後は速やかに熱線への通電を停止することができ、無駄な電力消費を防止することができる。
【００２８】
以上のように構成されるデフォッガ装置における動作について説明する。図３は、実施形態１に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。図３に示す処理は、ＥＣＵ１により実行される。
【００２９】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ１）。オンされていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ２）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ３）。ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ４）、電流Ｉが電流Ｉth以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。電流Ｉが電流Ｉth以上でない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４を再度実行する。
【００３０】
電流Ｉが電流Ｉth以上となった場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒintを算出する（Ｓ６）。抵抗値Ｒintは、電圧Ｖ／電流Ｉにより算出される。ＥＣＵ１は、算出した抵抗値ＲintをＲＡＭなどに記憶する。
【００３１】
次に、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ７）、抵抗値Ｒを算出する（Ｓ８）。ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒint及び抵抗値Ｒに基づいて、温度上昇度ΔＴを算出する（Ｓ９）。ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上であるか否かを判定する（Ｓ１０）。温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上である場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる（Ｓ１２）。これにより、デフォッガ装置がオフとなり、ＥＣＵ１は本処理を終了する。
【００３２】
温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上でない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ３でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ１１）。所定時間経過していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、処理をＳ７に戻す。所定時間経過した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ１２）、本処理を終了する。
【００３３】
以上のように、実施形態１では、熱線１０の抵抗値の変化量ΔＲから、熱線１０の温度上昇度ΔＴを算出し、温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上の場合に、熱線１０への給電を停止している。これにより、リヤウィンドウ１０１の曇りなどが除去されても、所定時間が経過するまで熱線１０に給電し続けることによる電力消費を回避できる。
【００３４】
（実施形態２）
以下、本発明に係る実施形態２について説明する。実施形態２では、熱線１０の温度を算出し、算出した温度と、車内外の温度とに基づいて、デフォッガ装置をオフにする点で、実施形態１と相違する。以下、実施形態１との相違点について説明する。
【００３５】
図４は、実施形態２に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。実施形態２では、デフォッガ装置は、実施形態１の構成に加え、車内温度センサ６及び車外温度センサ７を備えている。ＥＣＵ１は、車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した温度を取得する。なお、実施形態２では、デフォッガ装置が車内温度センサ６及び車外温度センサ７を備える構成としているが、車両１００に既に搭載されている車内温度センサ及び車外温度センサから、温度を取得する構成であってもよい。
【００３６】
ＥＣＵ１は、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒにおける熱線１０の温度Ｔを算出する。実施形態１で説明したように、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒ0 ＊｛１＋α（Ｔ−Ｔ0 ）｝と表される。したがって、熱線１０の温度Ｔは、Ｔ＝（Ｒ／Ｒ0 −１）／α＋Ｔ0 により算出される。
【００３７】
ＥＣＵ１は、算出した熱線１０の温度Ｔが車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車外温度及び車内温度以上である場合には、デフォッガ装置をオフにする。すなわち、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる。車外温度及び車内温度に従って給電制御を行うことで、どのような気温環境下であっても、リヤウィンドウ１０１の曇りの除去後は速やかに熱線１０への給電を停止することができ、無駄な電力消費を防止することができる。
【００３８】
以下に、実施形態２に係るデフォッガ装置における動作について説明する。図５は、実施形態２に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【００３９】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ２０）。オンされていない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ２１）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ２２）。ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ２３）、電流Ｉが電流Ｉth以上であるか否かを判定する（Ｓ２４）。電流Ｉが電流Ｉth以上でない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ２３を再度実行する。
【００４０】
電流Ｉが電流Ｉth以上となった場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒintを算出する（Ｓ２５）。次に、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖ、並びに車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車内温度Ｔin及び車外温度Ｔoutを取得する（Ｓ２６）。ＥＣＵ１は取得した電流Ｉ及び電圧Ｖから抵抗値Ｒを算出する（Ｓ２７）。ＥＣＵ１は、算出した抵抗値Ｒint及び抵抗値Ｒに基づいて、温度Ｔを算出する（Ｓ２８）。ＥＣＵ１は、算出した温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上であるか否かを判定する（Ｓ２９）。
【００４１】
車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上である場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる（Ｓ３０）。これにより、デフォッガ装置がオフとなり、ＥＣＵ１は本処理を終了する。温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上でない場合（Ｓ２９：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ２２でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ３１）。所定時間経過していない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、処理をＳ２６に戻す。所定時間経過した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ３０）、本処理を終了する。
【００４２】
以上のように、実施形態２では、熱線１０の抵抗値の変化量ΔＲから、熱線１０の温度Ｔを算出する。そして、車外温度及び車内温度を目標温度として熱線１０へ給電し、算出した温度Ｔが車外温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上となったときに、熱線１０への給電を停止する。これにより、リヤウィンドウ１０１の結露などを除去した後も給電し続けることで、電力消費が大きくなることを防止できる。
【００４３】
（実施形態３）
以下、本発明に係る実施形態３について説明する。実施形態３では、温度上昇度ΔＴの算出方法が実施形態１と相違する。また、実施形態３では、温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合、熱線１０をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する点で、実施形態１と相違する。以下、実施形態１との相違点について説明する。
【００４４】
実施形態３に係るデフォッガ装置の構成は、実施形態１と同様である。実施形態３では、ＥＣＵ１は、以下の式（１）又は式（２）により、温度上昇度ΔＴを算出する。式（１）及び式（２）において、Δｔは１s、τは120s、Ｒth1 は0.15(K/W)、Ｒth2 は0.064(K/V2 )である。また、ｎは自然数である。
【００４５】
【数１】
【００４６】
ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合、給電回路２に熱線１０のＰＷＭ制御を実行させる。このとき、ＥＣＵ１は、ＰＷＭ制御における電圧Ｖpwmを算出する。温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合、式（２）は、以下の式（３）と表せる。
【００４７】
【数２】
【００４８】
式（３）における電圧ＶをＰＷＭ制御時の電圧Ｖpwmとした場合、式（３）は、以下の式（４）と表され、式（４）から電圧Ｖpwmが算出される。
【００４９】
【数３】
【００５０】
ＥＣＵ１は、算出した電圧Ｖpwmとなるように、給電回路２を制御して、熱線１０のＰＷＭ制御を実行させる。
【００５１】
以下に、実施形態３に係るデフォッガ装置における動作について説明する。図６は、実施形態３に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【００５２】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ４０）。オンされていない場合（Ｓ４０：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ４１）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ４２）。ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ４３）、上述の式（１）又は式（２）により、温度上昇度ΔＴを算出する（Ｓ４４）。
【００５３】
ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが、所定値Ｔth以上であるか否かを判定する（Ｓ４５）。所定値Ｔth以上である場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４２でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ４６）。所定時間が経過していない場合（Ｓ４６：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、給電回路２を介して熱線１０のＰＷＭ制御を開始する（Ｓ４７）。このとき、ＥＣＵ１は、上述の電圧Ｖpwmを算出する。その後、ＥＣＵ１は、Ｓ４６の処理を実行し、所定時間が経過するまで熱線１０のＰＷＭ制御を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ４８）、本処理を終了する。
【００５４】
一方、算出した温度上昇度ΔＴが、所定値Ｔth以上でない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４２でタイマを起動してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ４９）。所定時間が経過していない場合（Ｓ４９：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４３の処理を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ４８）、本処理を終了する。
【００５５】
以上のように、実施形態３では、実施形態１のように、熱線１０の抵抗値の変化量ΔＲを算出することなく、温度上昇度ΔＴを算出している。そして、温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上の場合に、熱線１０のＰＷＭ制御を行っている。これにより、リヤウィンドウ１０１の曇りなどが除去された後に、リヤウィンドウ１０１が再び曇らないように防止することができる。また、熱線１０に断続的に給電することで、電力消費を軽減することができる。
【００５６】
（実施形態４）
以下、本発明に係る実施形態４について説明する。熱線１０の温度Ｔの算出方法が、実施形態２と相違する。また、実施形態４では、温度Ｔが所定温度以上となった場合、熱線１０をＰＷＭ制御する点で、実施形態２と相違する。以下、実施形態２との相違点について説明する。
【００５７】
実施形態４に係るデフォッガ装置の構成、及び温度上昇度ΔＴの算出方法は、実施形態２と同様である。ＥＣＵ１は、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒにおける熱線１０の温度Ｔを算出する。温度Ｔは、Ｔ＝ΔＴ＋Ｔａにより算出される。Ｔａは、雰囲気温度であり、Ｔａ＝（Ｔin＋Ｔout）／２により算出される。なお、ＰＷＭ制御における電圧Ｖpwmは、実施形態３と同様の方法により算出される。
【００５８】
ＥＣＵ１は、算出した熱線１０の温度Ｔが車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上である場合には、デフォッガ装置をオフにする。すなわち、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる。
【００５９】
以下に、実施形態４に係るデフォッガ装置における動作について説明する。図７は、実施形態４に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【００６０】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ６０）。オンされていない場合（Ｓ６０：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ６１）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ６２）。次に、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖ、並びに車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車内温度Ｔin及び車外温度Ｔoutを取得する（Ｓ６３）。ＥＣＵ１は、式（１）又は式（２）により、温度上昇度ΔＴを算出する（Ｓ６４）。
【００６１】
次に、ＥＣＵ１は、車内温度Ｔin及び車外温度Ｔoutに基づいて、雰囲気温度Ｔａを算出し（Ｓ６５）、温度上昇度ΔＴと雰囲気温度Ｔａとを加算して、温度Ｔを算出する（Ｓ６６）。ＥＣＵ１は、算出した温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上であるか否かを判定する（Ｓ６７）。
【００６２】
車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上である場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、Ｓ６２でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ６８）。所定時間が経過していない場合（Ｓ６８：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、給電回路２を介して熱線１０のＰＷＭ制御を開始する（Ｓ６９）。このとき、ＥＣＵ１は、上述の電圧Ｖpwmを算出する。その後、ＥＣＵ１は、Ｓ６８の処理を実行し、所定時間が経過するまで熱線１０のＰＷＭ制御を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ７０）、本処理を終了する。
【００６３】
一方、算出した温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上でない場合（Ｓ６７：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ６２でタイマを起動してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ７１）。所定時間が経過していない場合（Ｓ７１：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ６３の処理を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ７０）、本処理を終了する。
【００６４】
以上説明したように、実施形態４では、熱線１０の温度Ｔを算出し、温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上の場合に、熱線１０のＰＷＭ制御を行っている。これにより、リヤウィンドウ１０１の結露などを除去した後も給電し続けることで、電力消費が大きくなることを防止できる。また、断続的に給電することで、熱線１０の温度が下降し、リヤウィンドウ１０１に曇りが再び発生することを防止できる。この場合、断続的な給電とすることで、リヤウィンドウ１０１の曇りを防止するために常時熱線１０へ給電する場合との対比において、電力消費を抑制することができる。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。上述の実施形態では、本発明に係る制御装置をデフォッガ装置として説明しているが、本発明に係る制御装置を他の車載機器に搭載してもよい。例えば、空調機器のＥＣＵ等で、上述したデフォッガ装置のＥＣＵ１の動作を実行させ、熱線１０への給電を制御させてもよい。また、熱線１０に流れる電流及び電圧に基づいて熱線１０の温度、又は温度上昇度を算出する方法は、上述の実施形態に限定されない。
【符号の説明】
【００６６】
１ ＥＣＵ
２ 給電回路
３ スイッチ
４ 電流センサ
５ 電圧センサ
１０ 熱線
１０１ リヤウィンドウ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結露、着霜又は凍結等による車窓の曇りを防止するなどのために車窓に配された電熱線への給電制御を行う制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車内外の温度差により車両のウィンドウが曇り又は凍結し、乗員の視界が遮られる場合がある。このため、車両には所謂デフォッガが備えられている。デフォッガは、主にリヤウィンドウに取り付けられた電熱線に電流を流し、発熱させることで、ウィンドウの曇り等を除去する。これにより、乗員の視界が確保される。
【０００３】
デフォッガは、他の車載装置に比べて消費電力が大きいため、ウィンドウの曇り等を効果的に除去し、無駄な電力の消費を抑制する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置は、熱線ヒータ（電熱線）に流れる電流の時間的な変化量に基づいて、リヤウィンドウの周囲温度を推定し、推定結果に基づいて、熱線ヒータに断続的に電流を供給する構成となっている。この構成とすることで、ウィンドウの周囲温度に適した加温を可能とし、過度な通電を回避することで消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５１２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、熱線ヒータに流れる電流の変化量からでは正確なリヤウィンドウの周囲温度を推定できない可能性がある。この場合、断続的に電流を熱線ヒータに供給しても、リヤウィンドウの曇りを十分に除去できないおそれがある。そこで、本発明者は、電熱線に流れる電流及び電圧を用いることで、電熱線に係る温度を適切に算出することができ、その結果、省電力でより効率的な曇り防止等を実現できることの知見を得た。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車窓に配された電熱線の給電制御を効率よく行い、無駄な電力消費を防止する制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る制御装置は、車窓に配された電熱線への給電制御を行う制御装置において、通電時に前記電熱線に流れる電流及び電圧を検出する手段と、検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線に係る温度を算出する算出手段と、算出した温度に基づいて、前記電熱線への給電を停止させる停止手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、車窓に配された電熱線に流れる電流及び電圧に基づいて算出した電熱線に係る温度に基づいて、電熱線への給電を停止させる。電熱線に係る温度が、例えば車窓の曇り除去又は防止等に十分な温度となったときに、給電を停止させることで、無駄な電力消費を防止することができる。
【０００９】
本発明に係る制御装置は、前記電熱線に流れる電流及び電圧を経時的に算出するようにしてあり、検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を経時的に算出する手段と、算出した抵抗値の変化量を算出する手段とをさらに備え、前記算出手段は、算出した抵抗値の変化量に基づいて、前記変化量に関わった抵抗値を算出した時点の温度差を算出し、前記停止手段は算出した温度差が所定値以上である場合に、給電を停止させるようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、通電による温度変化の結果、電力線の抵抗値が変化した場合、抵抗値の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて、温度差を算出する。そして、温度差が所定値以上である場合に、給電を停止させる。抵抗値の変化から温度変化を算出することで、より正確な電熱線に係る温度を算出できる。その結果、電熱線の給電制御を効率よく行い、無駄な電力消費を防止することができる。
【００１１】
本発明に係る制御装置は、検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を算出する手段と、車内温度及び車外温度を取得する手段とをさらに備え、前記算出手段は、算出した前記電熱線の抵抗値に基づいて、前記電熱線の温度を算出し、前記停止手段は、算出した前記電熱線の温度が、取得した車内温度及び車外温度以上である場合に、給電を停止させるようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、電熱線に流れる電流及び電圧から算出した抵抗値に基づいて、電熱線の温度を算出し、算出した温度が、車内温度及び車外温度以上となったときに、給電を停止させる。これにより、電熱線への給電を停止させた後に、車窓に曇りが発生することを防止できる。
【００１３】
本発明に係る制御装置は、前記電熱線への給電開始後の経過時間を計時する手段をさらに備え、前記停止手段は、給電開始から所定時間経過した場合、給電を停止させるようにしてあり、前記温度差が所定値以上である場合、又は、前記電熱線の温度が車内温度及び温度以上である場合、給電開始から所定時間経過するまで、断続的に前記電熱線へ給電させる手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、停止するまでに断続的に給電を行うことで、曇りなどを除去した後、再び車窓が曇らないように防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、車窓に配された電熱線に流れる電流及び電圧に基づいて算出した電熱線に係る温度に基づいて、電熱線への給電を停止させる。電熱線に係る温度が、例えば車窓の曇り除去又は防止等に十分な温度となったときに、給電を停止させることで、無駄な電力消費を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係るデフォッガ装置が搭載された車両を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態１に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態２に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図６】実施形態３に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態４に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る御装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態では、本発明に係る制御装置を、車両に搭載されるデフォッガ装置として説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るデフォッガ装置が搭載された車両を模式的に示す斜視図である。実施形態１に係るデフォッガ装置は、車両１００のリヤウィンドウ１０１の略全域に亘って埋め込まれた熱線１０を備えている。熱線１０は、デフォッガ装置がオンされることで通電され、発熱する抵抗発熱体である。熱線１０は発熱することで、リヤウィンドウ１０１を加温する。これにより、デフォッガ装置は、結露、着霜又は凍結等によるリヤウィンドウ１０１の曇りを防止する。
【００１９】
図２は、実施形態１に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２０】
デフォッガ装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１、給電回路２、スイッチ３、電流センサ４、及び電圧センサ５等を備えている。給電回路２は、例えばリレースイッチを備えており、ＥＣＵ１によりオンオフ制御されることで、所定電圧を熱線１０へ給電し、給電を停止する。スイッチ３は、運転者がデフォッガ装置をオンオフするためのスイッチであり、例えばインストルメントパネル（図示せず）の所定位置に配置されている。電流センサ４及び電圧センサ５は、熱線１０に流れる電流、及び熱線１０に印加される電圧を検出する。電流センサ４及び電圧センサ５は、熱線１０全体に流れる電流及び電圧を検出するようにしてもよいし、一部に流れる電流及び電圧を検出するようにしてもよい。
【００２１】
ＥＣＵ１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるマイクロコンピュータを主体に構成されている。そして、ＥＣＵ１は、ＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することで、バスで接続されている各部の動作制御を行うことによりデフォッガ装置全体の動作を制御する。
【００２２】
ＥＣＵ１は、給電回路２が備えるスイッチをオンオフすることで、熱線１０へ給電し、また給電を停止する。例えば、スイッチ３がオンされたとき、ＥＣＵ１は給電を開始し、スイッチ３がオフされたとき、ＥＣＵ１は給電を停止する。また、ＥＣＵ１はタイマ機能を備えており、スイッチ３がオンされてから所定時間（例えば、１０分）経過したとき、ＥＣＵ１は給電を停止する。なお、給電回路２にタイマ機能を搭載し、給電回路２において計時して、給電を停止するようにしてもよい。
【００２３】
さらに、実施形態１では、ＥＣＵ１は熱線１０の温度上昇を推定し、熱線１０が所定温度に達した場合に給電を停止する。以下、実施形態１における温度の推定方法について説明する。
【００２４】
スイッチ３がオンされ、給電回路２を介して熱線１０に給電を開始した後、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出する電流Ｉ及び電圧Ｖに基づいて、熱線１０の抵抗値Ｒ（＝Ｖ／Ｉ）を算出する。熱線１０は、通電された場合、時間の経過と共に温度が上昇するため、熱線１０の抵抗値Ｒは時間と共に変化する。ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒを随時算出し、変化する抵抗値Ｒの変化量ΔＲを算出する。
【００２５】
変化量ΔＲは、通電開始時における熱線１０の抵抗値Ｒintを基準とした変化量であり、ΔＲ＝Ｒ−Ｒintにより算出される。抵抗値Ｒintは、通電開始後に熱線１０に閾値（電流Ｉth）以上の電流が流れたときの熱線１０の抵抗値である。なお、抵抗値Ｒintは、通電開始してから所定時間経過時における熱線１０の抵抗値としてもよい。
【００２６】
ＥＣＵ１は、算出した抵抗値の変化量ΔＲに基づいて、熱線１０の温度上昇度ΔＴを算出する。温度上昇度ΔＴは、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒにおける熱線１０の温度Ｔと、抵抗値Ｒintにおける熱線１０の温度Ｔintとの差分であり、ΔＴ＝Ｔ−Ｔintとなる。ここで、熱線１０の抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒ0 ＊｛１＋α（Ｔ−Ｔ0 ）｝と表すことができる。Ｒ0 は、０℃のときの熱線の抵抗値(例えば２Ω)、Ｔ0 は０(℃)、Ｔは、熱線の温度である。また、αは、温度係数(例えば0.004)である。そうすると、変化量ΔＲは、ΔＲ＝Ｒ−Ｒint＝Ｒ0 ＊α（Ｔ−Ｔint）となる。したがって、温度上昇度ΔＴは、ΔＴ＝Ｔ−Ｔint＝ΔＲ／β（β：係数）により算出することができる。
【００２７】
ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合には、デフォッガ装置をオフにする。すなわち、ＥＣＵ１は、通電されてから熱線１０が温度Ｔth上昇したときに、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる。このとき、ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされてから所定時間経過していない場合であってもオフにする。これにより、曇りが除去されて視界が確保された後は速やかに熱線への通電を停止することができ、無駄な電力消費を防止することができる。
【００２８】
以上のように構成されるデフォッガ装置における動作について説明する。図３は、実施形態１に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。図３に示す処理は、ＥＣＵ１により実行される。
【００２９】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ１）。オンされていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ２）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ３）。ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ４）、電流Ｉが電流Ｉth以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。電流Ｉが電流Ｉth以上でない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４を再度実行する。
【００３０】
電流Ｉが電流Ｉth以上となった場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒintを算出する（Ｓ６）。抵抗値Ｒintは、電圧Ｖ／電流Ｉにより算出される。ＥＣＵ１は、算出した抵抗値ＲintをＲＡＭなどに記憶する。
【００３１】
次に、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ７）、抵抗値Ｒを算出する（Ｓ８）。ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒint及び抵抗値Ｒに基づいて、温度上昇度ΔＴを算出する（Ｓ９）。ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上であるか否かを判定する（Ｓ１０）。温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上である場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる（Ｓ１２）。これにより、デフォッガ装置がオフとなり、ＥＣＵ１は本処理を終了する。
【００３２】
温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上でない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ３でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ１１）。所定時間経過していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、処理をＳ７に戻す。所定時間経過した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ１２）、本処理を終了する。
【００３３】
以上のように、実施形態１では、熱線１０の抵抗値の変化量ΔＲから、熱線１０の温度上昇度ΔＴを算出し、温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上の場合に、熱線１０への給電を停止している。これにより、リヤウィンドウ１０１の曇りなどが除去されても、所定時間が経過するまで熱線１０に給電し続けることによる電力消費を回避できる。
【００３４】
（実施形態２）
以下、本発明に係る実施形態２について説明する。実施形態２では、熱線１０の温度を算出し、算出した温度と、車内外の温度とに基づいて、デフォッガ装置をオフにする点で、実施形態１と相違する。以下、実施形態１との相違点について説明する。
【００３５】
図４は、実施形態２に係るデフォッガ装置の電気的構成を示すブロック図である。実施形態２では、デフォッガ装置は、実施形態１の構成に加え、車内温度センサ６及び車外温度センサ７を備えている。ＥＣＵ１は、車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した温度を取得する。なお、実施形態２では、デフォッガ装置が車内温度センサ６及び車外温度センサ７を備える構成としているが、車両１００に既に搭載されている車内温度センサ及び車外温度センサから、温度を取得する構成であってもよい。
【００３６】
ＥＣＵ１は、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒにおける熱線１０の温度Ｔを算出する。実施形態１で説明したように、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒ0 ＊｛１＋α（Ｔ−Ｔ0 ）｝と表される。したがって、熱線１０の温度Ｔは、Ｔ＝（Ｒ／Ｒ0 −１）／α＋Ｔ0 により算出される。
【００３７】
ＥＣＵ１は、算出した熱線１０の温度Ｔが車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車外温度及び車内温度以上である場合には、デフォッガ装置をオフにする。すなわち、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる。車外温度及び車内温度に従って給電制御を行うことで、どのような気温環境下であっても、リヤウィンドウ１０１の曇りの除去後は速やかに熱線１０への給電を停止することができ、無駄な電力消費を防止することができる。
【００３８】
以下に、実施形態２に係るデフォッガ装置における動作について説明する。図５は、実施形態２に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【００３９】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ２０）。オンされていない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ２１）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ２２）。ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ２３）、電流Ｉが電流Ｉth以上であるか否かを判定する（Ｓ２４）。電流Ｉが電流Ｉth以上でない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ２３を再度実行する。
【００４０】
電流Ｉが電流Ｉth以上となった場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、抵抗値Ｒintを算出する（Ｓ２５）。次に、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖ、並びに車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車内温度Ｔin及び車外温度Ｔoutを取得する（Ｓ２６）。ＥＣＵ１は取得した電流Ｉ及び電圧Ｖから抵抗値Ｒを算出する（Ｓ２７）。ＥＣＵ１は、算出した抵抗値Ｒint及び抵抗値Ｒに基づいて、温度Ｔを算出する（Ｓ２８）。ＥＣＵ１は、算出した温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上であるか否かを判定する（Ｓ２９）。
【００４１】
車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上である場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる（Ｓ３０）。これにより、デフォッガ装置がオフとなり、ＥＣＵ１は本処理を終了する。温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上でない場合（Ｓ２９：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ２２でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ３１）。所定時間経過していない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、処理をＳ２６に戻す。所定時間経過した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ３０）、本処理を終了する。
【００４２】
以上のように、実施形態２では、熱線１０の抵抗値の変化量ΔＲから、熱線１０の温度Ｔを算出する。そして、車外温度及び車内温度を目標温度として熱線１０へ給電し、算出した温度Ｔが車外温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上となったときに、熱線１０への給電を停止する。これにより、リヤウィンドウ１０１の結露などを除去した後も給電し続けることで、電力消費が大きくなることを防止できる。
【００４３】
（実施形態３）
以下、本発明に係る実施形態３について説明する。実施形態３では、温度上昇度ΔＴの算出方法が実施形態１と相違する。また、実施形態３では、温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合、熱線１０をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する点で、実施形態１と相違する。以下、実施形態１との相違点について説明する。
【００４４】
実施形態３に係るデフォッガ装置の構成は、実施形態１と同様である。実施形態３では、ＥＣＵ１は、以下の式（１）又は式（２）により、温度上昇度ΔＴを算出する。式（１）及び式（２）において、Δｔは１s、τは120s、Ｒth1 は0.15(K/W)、Ｒth2 は0.064(K/V2 )である。また、ｎは自然数である。
【００４５】
【数１】
【００４６】
ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合、給電回路２に熱線１０のＰＷＭ制御を実行させる。このとき、ＥＣＵ１は、ＰＷＭ制御における電圧Ｖpwmを算出する。温度上昇度ΔＴが所定値Ｔthとなった場合、式（２）は、以下の式（３）と表せる。
【００４７】
【数２】
【００４８】
式（３）における電圧ＶをＰＷＭ制御時の電圧Ｖpwmとした場合、式（３）は、以下の式（４）と表され、式（４）から電圧Ｖpwmが算出される。
【００４９】
【数３】
【００５０】
ＥＣＵ１は、算出した電圧Ｖpwmとなるように、給電回路２を制御して、熱線１０のＰＷＭ制御を実行させる。
【００５１】
以下に、実施形態３に係るデフォッガ装置における動作について説明する。図６は、実施形態３に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【００５２】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ４０）。オンされていない場合（Ｓ４０：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ４１）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ４２）。ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖを取得し（Ｓ４３）、上述の式（１）又は式（２）により、温度上昇度ΔＴを算出する（Ｓ４４）。
【００５３】
ＥＣＵ１は、算出した温度上昇度ΔＴが、所定値Ｔth以上であるか否かを判定する（Ｓ４５）。所定値Ｔth以上である場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４２でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ４６）。所定時間が経過していない場合（Ｓ４６：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、給電回路２を介して熱線１０のＰＷＭ制御を開始する（Ｓ４７）。このとき、ＥＣＵ１は、上述の電圧Ｖpwmを算出する。その後、ＥＣＵ１は、Ｓ４６の処理を実行し、所定時間が経過するまで熱線１０のＰＷＭ制御を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ４８）、本処理を終了する。
【００５４】
一方、算出した温度上昇度ΔＴが、所定値Ｔth以上でない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４２でタイマを起動してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ４９）。所定時間が経過していない場合（Ｓ４９：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ４３の処理を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ４８）、本処理を終了する。
【００５５】
以上のように、実施形態３では、実施形態１のように、熱線１０の抵抗値の変化量ΔＲを算出することなく、温度上昇度ΔＴを算出している。そして、温度上昇度ΔＴが所定値Ｔth以上の場合に、熱線１０のＰＷＭ制御を行っている。これにより、リヤウィンドウ１０１の曇りなどが除去された後に、リヤウィンドウ１０１が再び曇らないように防止することができる。また、熱線１０に断続的に給電することで、電力消費を軽減することができる。
【００５６】
（実施形態４）
以下、本発明に係る実施形態４について説明する。熱線１０の温度Ｔの算出方法が、実施形態２と相違する。また、実施形態４では、温度Ｔが所定温度以上となった場合、熱線１０をＰＷＭ制御する点で、実施形態２と相違する。以下、実施形態２との相違点について説明する。
【００５７】
実施形態４に係るデフォッガ装置の構成、及び温度上昇度ΔＴの算出方法は、実施形態２と同様である。ＥＣＵ１は、温度上昇により変化した熱線１０の抵抗値Ｒにおける熱線１０の温度Ｔを算出する。温度Ｔは、Ｔ＝ΔＴ＋Ｔａにより算出される。Ｔａは、雰囲気温度であり、Ｔａ＝（Ｔin＋Ｔout）／２により算出される。なお、ＰＷＭ制御における電圧Ｖpwmは、実施形態３と同様の方法により算出される。
【００５８】
ＥＣＵ１は、算出した熱線１０の温度Ｔが車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上である場合には、デフォッガ装置をオフにする。すなわち、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を停止させる。
【００５９】
以下に、実施形態４に係るデフォッガ装置における動作について説明する。図７は、実施形態４に係るデフォッガ装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【００６０】
ＥＣＵ１は、スイッチ３がオンされたか否かを判定する（Ｓ６０）。オンされていない場合（Ｓ６０：ＮＯ）、ＥＣＵ１はオンされるまで待機する。オンされた場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に熱線１０への給電を開始させ（Ｓ６１）、タイマを起動しカウントを開始する（Ｓ６２）。次に、ＥＣＵ１は、電流センサ４及び電圧センサ５が検出した電流Ｉ及び電圧Ｖ、並びに車内温度センサ６及び車外温度センサ７が検出した車内温度Ｔin及び車外温度Ｔoutを取得する（Ｓ６３）。ＥＣＵ１は、式（１）又は式（２）により、温度上昇度ΔＴを算出する（Ｓ６４）。
【００６１】
次に、ＥＣＵ１は、車内温度Ｔin及び車外温度Ｔoutに基づいて、雰囲気温度Ｔａを算出し（Ｓ６５）、温度上昇度ΔＴと雰囲気温度Ｔａとを加算して、温度Ｔを算出する（Ｓ６６）。ＥＣＵ１は、算出した温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上であるか否かを判定する（Ｓ６７）。
【００６２】
車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上である場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、Ｓ６２でタイマを起動してから所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ６８）。所定時間が経過していない場合（Ｓ６８：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、給電回路２を介して熱線１０のＰＷＭ制御を開始する（Ｓ６９）。このとき、ＥＣＵ１は、上述の電圧Ｖpwmを算出する。その後、ＥＣＵ１は、Ｓ６８の処理を実行し、所定時間が経過するまで熱線１０のＰＷＭ制御を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ７０）、本処理を終了する。
【００６３】
一方、算出した温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上でない場合（Ｓ６７：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ６２でタイマを起動してから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ７１）。所定時間が経過していない場合（Ｓ７１：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、Ｓ６３の処理を実行する。所定時間が経過した場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、給電回路２に給電を停止させ（Ｓ７０）、本処理を終了する。
【００６４】
以上説明したように、実施形態４では、熱線１０の温度Ｔを算出し、温度Ｔが車内温度Ｔin及び車外温度Ｔout以上の場合に、熱線１０のＰＷＭ制御を行っている。これにより、リヤウィンドウ１０１の結露などを除去した後も給電し続けることで、電力消費が大きくなることを防止できる。また、断続的に給電することで、熱線１０の温度が下降し、リヤウィンドウ１０１に曇りが再び発生することを防止できる。この場合、断続的な給電とすることで、リヤウィンドウ１０１の曇りを防止するために常時熱線１０へ給電する場合との対比において、電力消費を抑制することができる。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。上述の実施形態では、本発明に係る制御装置をデフォッガ装置として説明しているが、本発明に係る制御装置を他の車載機器に搭載してもよい。例えば、空調機器のＥＣＵ等で、上述したデフォッガ装置のＥＣＵ１の動作を実行させ、熱線１０への給電を制御させてもよい。また、熱線１０に流れる電流及び電圧に基づいて熱線１０の温度、又は温度上昇度を算出する方法は、上述の実施形態に限定されない。
【符号の説明】
【００６６】
１ ＥＣＵ
２ 給電回路
３ スイッチ
４ 電流センサ
５ 電圧センサ
１０ 熱線
１０１ リヤウィンドウ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車窓に配された電熱線への給電制御を行う制御装置において、
通電時に前記電熱線に流れる電流及び電圧を検出する手段と、
検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線に係る温度を算出する算出手段と、
算出した温度に基づいて、前記電熱線への給電を停止させる停止手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記電熱線に流れる電流及び電圧を経時的に算出するようにしてあり、
検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を経時的に算出する手段と、
算出した抵抗値の変化量を算出する手段と
をさらに備え、
前記算出手段は、
算出した抵抗値の変化量に基づいて、前記変化量に関わった抵抗値を算出した時点の温度差を算出し、
前記停止手段は
算出した温度差が所定値以上である場合に、給電を停止させるようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を算出する手段と、
車内温度及び車外温度を取得する手段と
をさらに備え、
前記算出手段は、
算出した前記電熱線の抵抗値に基づいて、前記電熱線の温度を算出し、
前記停止手段は、
算出した前記電熱線の温度が、取得した車内温度及び車外温度以上である場合に、給電を停止させるようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記電熱線への給電開始後の経過時間を計時する手段
をさらに備え、
前記停止手段は、
給電開始から所定時間経過した場合、給電を停止させるようにしてあり、
前記温度差が所定値以上である場合、又は、前記電熱線の温度が車内温度及び温度以上である場合、給電開始から所定時間経過するまで、断続的に前記電熱線へ給電させる手段
をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項１】
車窓に配された電熱線への給電制御を行う制御装置において、
通電時に前記電熱線に流れる電流及び電圧を検出する手段と、
検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線に係る温度を算出する算出手段と、
算出した温度に基づいて、前記電熱線への給電を停止させる停止手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記電熱線に流れる電流及び電圧を経時的に算出するようにしてあり、
検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を経時的に算出する手段と、
算出した抵抗値の変化量を算出する手段と
をさらに備え、
前記算出手段は、
算出した抵抗値の変化量に基づいて、前記変化量に関わった抵抗値を算出した時点の温度差を算出し、
前記停止手段は
算出した温度差が所定値以上である場合に、給電を停止させるようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
検出した電流及び電圧に基づいて、前記電熱線の抵抗値を算出する手段と、
車内温度及び車外温度を取得する手段と
をさらに備え、
前記算出手段は、
算出した前記電熱線の抵抗値に基づいて、前記電熱線の温度を算出し、
前記停止手段は、
算出した前記電熱線の温度が、取得した車内温度及び車外温度以上である場合に、給電を停止させるようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記電熱線への給電開始後の経過時間を計時する手段
をさらに備え、
前記停止手段は、
給電開始から所定時間経過した場合、給電を停止させるようにしてあり、
前記温度差が所定値以上である場合、又は、前記電熱線の温度が車内温度及び温度以上である場合、給電開始から所定時間経過するまで、断続的に前記電熱線へ給電させる手段
をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−７３６４４（Ｐ２０１１−７３６４４Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９７３１（Ｐ２００９−２２９７３１）
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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