ＰＴＣヒータ制御装置
【課題】本発明は、ＰＴＣヒータに通電したときの突入電流を減少させると共に、ＰＴＣヒータの温度分布が不均一となることを抑制するＰＴＣヒータ制御装置を提供する。
【解決手段】第１モードにおいては、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列に接続され、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄが直列に接続される。これにより合成抵抗値を大きくすることができるから、ＰＴＣヒータ１１への突入電流を抑制できる。さらに、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに通電できるから、ＰＴＣヒータ１１の加熱効率が低下することを抑制できる。
【解決手段】第１モードにおいては、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列に接続され、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄが直列に接続される。これにより合成抵抗値を大きくすることができるから、ＰＴＣヒータ１１への突入電流を抑制できる。さらに、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに通電できるから、ＰＴＣヒータ１１の加熱効率が低下することを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣヒータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータとして特許文献１のものが知られている。このものは、電源間に並列接続される複数列のＰＴＣ素子（通電発熱部）を備えてなる。複数列のＰＴＣ素子のそれぞれにはスイッチ手段が直列に接続されている。各スイッチ手段は、制御装置により、ＰＴＣ素子に対するオン、オフのタイミングが制御されるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−３２７３４１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１に、ＰＴＣ素子の温度と、ＰＴＣ素子の抵抗値との関係を示す。図１に示すように、ＰＴＣ素子は、キュリー温度Ｔｃにおいて抵抗が急激に大きくなる性質を有している。このＰＴＣ素子に通電すると、ＰＴＣ素子はジュール熱により自己発熱し、室温Ｔ１から温度Ｔｍｉｎまで温度が上昇したときに抵抗値Ｒｍｉｎが極小となり、ＰＴＣ素子に大きな電流（いわゆる突入電流）が流れる。
【０００４】
更に通電を続けると、ＰＴＣ素子の温度は上昇し、Ｔｃに到達する。すると、抵抗が急激に大きくなるためにＰＴＣ素子に通電される電流量が抑制される。すると、ＰＴＣ素子の温度が下がり、抵抗値も小さくなるので、今度は電流量が増大する。このようにＴｃの近傍で電流量が増加、減少を繰り返すことで、ＰＴＣヒータは、Ｔｃを含む通常の使用温度領域Ｔ２において、安定的に使用されるようになっている。
【０００５】
上述したように、複数のＰＴＣ素子を有するＰＴＣヒータにおいては、ＰＴＣ素子に同時に通電すると、通電開始時における消費電力が非常に大きくなる。このため、バッテリーの電圧低下を招き、他の機器へ悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
上記の問題を解決するため、例えば従来技術においては、ＰＴＣヒータに電源を投入した後、制御装置は、スイッチ手段について、オンのタイミングをずらすことにより複数列のＰＴＣ素子を２個以上同時に立ち上げないようにするものがある。
【０００７】
しかしながら上記の構成によると、ＰＴＣヒータへの通電開始時においては、一つのＰＴＣ素子のみに通電されるから、このＰＴＣ素子の温度は上昇するが、通電されない残りのＰＴＣ素子は室温のままとなる。このため、ＰＴＣヒータの温度分布が不均一となってしまい、加熱対象の温度分布が不均一になる。
【０００８】
また、ＰＴＣヒータに流れる突入電流の大きさを、一つのＰＴＣ素子に流れる突入電流よりも小さくすることはできない。
【０００９】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ＰＴＣヒータに通電したときの突入電流を減少させると共に、ＰＴＣヒータの温度分布が不均一となることを抑制するＰＴＣヒータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、第１、第２、第３及び第４のＰＴＣ素子が順に直列接続されてなると共に、前記第１及び第４ＰＴＣ素子が電源ラインと接続された状態で、前記電源ラインと接地ラインとの間に配されるＰＴＣヒータを制御する制御装置であって、前記第２ＰＴＣ素子と前記第３ＰＴＣ素子との間に設けられた第１電極に接続されて、前記第１電極と、前記電源ライン及び前記接地ラインのいずれか一方とを選択的に接続する第１スイッチ手段と、前記第１ＰＴＣ素子と前記第２ＰＴＣ素子との間に設けられた第２電極に接続されて、前記第２電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第２スイッチ手段と、前記第３ＰＴＣ素子と前記第４ＰＴＣ素子との間に設けられた第３電極に接続されて、前記第３電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第３スイッチ手段と、前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御する制御手段とを備え、前記ＰＴＣヒータに通電する際に、前記制御手段は、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記接地ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを断電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを断電する第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電した後、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記電源ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを通電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを通電する第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記第１モードにおける前記ＰＴＣヒータへの通電開始後の時間を計測する計時手段を備え、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記計時手段により計測された時間を取得し、前記時間が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１２】
なお、請求項２の発明における所定値とは、第１モードでＰＴＣヒータに通電したときに、ＰＴＣヒータの温度が通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）に到達するのに十分な時間をいう。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記ＰＴＣヒータの温度が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１４】
なお、請求項３の発明における所定値とは、ＰＴＣヒータの通常使用時における温度（図１におけるＴ２）をいう。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子を流れる電流値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１６】
なお、請求項４の発明における所定値とは、ＰＴＣ素子の温度が通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）に到達したときにおけるＰＴＣ素子に流れる電流値をいう。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の抵抗値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１８】
なお、請求項５の発明における所定値とは、ＰＴＣ素子の温度が通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）に到達したときにおけるＰＴＣ素子の抵抗値をいう。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のものにおいて、前記ＰＴＣヒータは車両用エアコンディショニング装置における供給空気の補助熱源とし使用されるものであって、前記制御手段は、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、エンジン冷却水の水温に基づいて前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御することで、前記ＰＴＣヒータへの通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項６記載のものにおいて、前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとの間には、前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとを通電又は断電する第４スイッチ素子が接続されており、前記制御手段は、前記水温に基づいて前記第１、第２、第３及び第４スイッチ手段の制御を行うことで、前記断電処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のものにおいて、前記スイッチ手段は半導体スイッチ手段からなり、前記制御手段は、前記半導体スイッチ手段に対してＰＷＭ信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
＜請求項１の発明＞
第１モードにおいては、第１及び第２ＰＴＣ素子が直列に接続され、第３及び第４ＰＴＣ素子が直列に接続される。これにより合成抵抗値を大きくすることができるから、突入電流を抑制できる。
【００２３】
さらに、第１及び第２ＰＴＣ素子の組と、第３及び第４ＰＴＣ素子の組とは、電源ラインと接地ラインとの間に並列に接続されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の全てに通電できるから、加熱対象の温度分布が不均一になることを抑制できる。
【００２４】
しかしながら、第１モードにおいては、ＰＴＣヒータへの通電量は抑制されている。そこで請求項１の発明においては、第１モードでＰＴＣヒータに通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、全てのＰＴＣ素子は、電源ラインと接地ラインとの間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。ここで所望の発熱量とは、例えば、一つのＰＴＣ素子に定格電圧を印加したときの発熱量をいう。
【００２５】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、計時手段により計測された時間に基づいて行う。これにより、ＰＴＣヒータに対するフィードバック機構が不要となるから、第１モードから第２モードへの切り替えを、簡素な構成で実現できる。
【００２６】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、ＰＴＣヒータの温度に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで、所望の発熱量を得ることができる。
【００２７】
＜請求項４の発明＞
ＰＴＣヒータの温度が上昇し、各ＰＴＣ素子に流れる電流値が十分に小さくなったにもかかわらず、第１モードでＰＴＣヒータに通電すると、所望の発熱量を得ることができない。請求項４の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子を流れる電流値に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで、所望の発熱量を得ることができる。
【００２８】
＜請求項５の発明＞
ＰＴＣヒータの温度が上昇し、各ＰＴＣ素子の抵抗値が十分に大きくなったにもかかわらず、第１モードでＰＴＣヒータに通電すると、所望の発熱量を得ることができない。請求項５の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の抵抗値に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで、所望の発熱量を得ることができる。
【００２９】
＜請求項６の発明＞
今日、車載用エアコンディショニング装置の大部分は、熱源としてエンジン冷却水（温水）を利用する温水ヒータシステムを利用している。しかし近年、エンジンの燃焼効率が改善された結果、暖房用の熱源確保が難しくなってきている。この点に鑑み、請求項６の発明によれば、ＰＴＣヒータを車載用エアコンディショニング装置の補助熱源として用いるので、車載用エアコンディショニング装置の暖房能力の向上を図ることができる。
【００３０】
上述のようにＰＴＣヒータは補助熱源として用いられるものなので、水温が十分に上昇した後にまでＰＴＣヒータへ通電するのは無駄である。しかしながら、水温が十分に上昇する前にＰＴＣヒータへの通電をやめてしまうと、供給空気の温度が急激に低下してしまい、車両の乗員にとって不快である。
【００３１】
上記の点に鑑み、請求項６の発明によれば、制御手段は、第２モードでＰＴＣヒータに通電したときに、エンジン冷却水の水温に基づいて第１、第２及び第３スイッチ手段を制御することで、ＰＴＣヒータへの通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行う構成とした。これにより、水温が十分に上昇したにもかかわらずＰＴＣヒータに通電する状態を防止すると共に、供給空気の温度が急激に低下することを抑制できる。
【００３２】
＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、第４スイッチ手段の制御を行うことにより、水温を反映した精度高い断電処理を行うことができる。これにより、供給空気の温度の変化を一層抑制できる。
【００３３】
＜請求項８の発明＞
請求項８の発明によれば、半導体スイッチ手段に対してＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力手段を設け、ＰＴＣヒータをＰＷＭ制御できる構成としたため、精度高い温度制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
＜実施形態１＞
本発明に係るＰＴＣヒータ制御装置を車載用ＰＴＣヒータ制御装置に適用した実施形態１を図１ないし図１３を参照して説明する。この制御装置１０は、ＰＴＣヒータ１１に接続されて、このＰＴＣヒータ１１の通電を制御するものであって、リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ（スイッチ手段の一例）を含むスイッチユニット３５と、このリレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを制御する制御部１３とを備えてなる。
【００３５】
ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ１１は、図示しない空調ユニットから供給される供給空気の通路に配されて、補助熱源として用いられる。上述の空調ユニットは、例えば熱源としてエンジン冷却水（温水）を利用する温水ヒータシステムを利用している。ＰＴＣヒータ１１は、温水ヒータシステムの暖房力不足を補助するために取り付けられている。ＰＴＣヒータ１１に通電するとＰＴＣヒータ１１は自己発熱する。供給空気は発熱したＰＴＣヒータ１１と接触することで加熱されるようになっている。
【００３６】
図２は、ＰＴＣヒータ１１の一例を概略的に示す要部拡大模式図である。本実施形態におけるＰＴＣヒータ１１は、第１、第２、第３、第４及び第５の電極２７，２８，２９、３０、３１と、第１、第２、第３及び第４のＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄと、金属からなる複数のフィン２０とを、積層してなる。
【００３７】
詳細には以下の通りである。まず、板状をなす第４の電極３０の、図２における上面には第１のＰＴＣ素子１５Ａと、フィン２０とが、電気的に接続された状態で順に積層されている。このフィン２０の上方に、更に第２の電極２８と、第２のＰＴＣ素子１５Ｂと、フィン２０とが電気的に接続された状態で順に積層されている。その上に、第１の電極２７と、第３のＰＴＣ素子１５Ｃと、フィン２０とが電気的に接続された状態で順に積層されている。さらにその上に、第３の電極２９と、第４のＰＴＣ素子１５Ｄと、フィン２０と、第５の電極３１とが電気的に接続された状態で順に積層されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子は電気的に直列に接続された状態になっている。
【００３８】
ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、温度上昇に伴って電気抵抗値も増加するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性を有している。具体的には、ある温度（キュリー温度）から急激に電気抵抗値が増大する特性を有する半導体で、例えば、イットリウム、アンチモン、ランタン等の希土類元素を微量ドープして半導体化したチタン酸バリウム系セラミックよりなる。
【００３９】
本実施形態においては、ＰＴＣヒータ１１は、ヒューズ２３を介してバッテリー２４に接続される電源ライン２５と、図示しない車両のボディに接続される接地ライン２６との間に配されている。
【００４０】
ＰＴＣヒータ１１を構成する各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄのうち、第１ＰＴＣ素子１５Ａは、電源ライン２５と接続されている。また、第４ＰＴＣ素子１５Ｄには、この第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを通電又は断電する第４リレースイッチ１２Ｄ（第４スイッチ手段の一例）が接続されている。第４ＰＴＣ素子１５Ｄ及び電源ライン２５は、第４リレースイッチ１２Ｄの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第４リレースイッチ１２Ｄのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第４リレースイッチ１２Ｄは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと電源ライン２５とが通電される。
【００４１】
第２ＰＴＣ素子１５Ｂと第３ＰＴＣ素子１５Ｃとの間に設けられた第１電極２７には、この第１電極２７と、電源ライン２５及び接地ライン２６のいずれか一方とを選択的に接続する第１リレースイッチ１２Ａ（第１スイッチ手段の一例）が接続されている。第１電極２７及び接地ライン２６は、第１リレースイッチ１２Ａの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第１リレースイッチ１２Ａのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第１リレースイッチ１２Ａは、制御部１３からの制御信号を受信することで、第１電極２７と、電源ライン２５及び接地ライン２６のいずれか一方とを選択的に接続する。
【００４２】
また、第１ＰＴＣ素子１５Ａと第２ＰＴＣ素子１５Ｂとの間に設けられた第２電極２８には、この第２電極２８と、接地ライン２６とを通電又は断電する第２リレースイッチ１２Ｂ（第２スイッチ手段の一例）が接続されている。第２電極２８及び接地ライン２６は、第２リレースイッチ１２Ｂの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第２リレースイッチ１２Ｂのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第２リレースイッチ１２Ｂは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第２電極２８と接地ライン２６とが通電される。
【００４３】
また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと第４ＰＴＣ素子１５Ｄとの間に設けられた第３電極２９には、この第３電極２９と、接地ライン２６とを通電又は断電する第３リレースイッチ１２Ｃ（第３スイッチ手段の一例）が接続されている。第３電極２９及び接地ライン２６は、第３リレースイッチ１２Ｃの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第３リレースイッチ１２Ｃのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第３リレースイッチ１２Ｃは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第３電極２９と接地ライン２６とが通電される。
【００４４】
なお、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを含むスイッチユニット３５は、車両の車室内に配してもよいし、また、エンジンルーム内に配してもよく、任意の場所に配することができる。また、第１スイッチ手段、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段はリレーに限らず、半導体スイッチング素子で構成してもよい。
【００４５】
一方、空調ユニットの各空調手段を制御する制御部１３には、車室内の空気温度（以下内気温度）を検出する図示しない内気温度センサや、車室外の空気温度を検出する図示しない外気温度センサなどから各センサ信号が入力されるようになっている。さらに、制御部１３には、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ３２からのセンサ信号が入力されるようになっている。水温センサ３２は、例えばサーミスタや熱電対などの温度センサによって構成されている。
【００４６】
また、制御部１３には、タイマ３３（計時手段の一例）が設けられており、後述する、第１モードにおけるＰＴＣヒータ１１への通電開始後の時間を計測可能になっている。なお、タイマ３３は、後述するマイコン３４内に設ける構成としてもよい。
【００４７】
制御部１３の内部には、図示しないマイコン３４、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（制御手段の一例、以下、マイコンという）３４が設けられて、上記各センサからの信号は、制御部１３の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後、マイコン３４に入力されるように構成されている。また、タイマ３３により計測された時間も、マイコン３４に入力可能になっている。なお、結線は省略しているが、制御部１３はバッテリー２４からの電力供給を受けるように接続されており、図示しないイグニッションスイッチがオンされたときに、バッテリー２４から電力が供給されるようになっている。
【００４８】
なお、制御部１３は、車両の車室内に配してもよいし、また、エンジンルーム内に配してもよく、任意の場所に配することができる。
【００４９】
図１に、ＰＴＣ素子の温度と、ＰＴＣ素子の抵抗値との関係を示す。図１に示すように、ＰＴＣ素子は、キュリー温度Ｔｃにおいて抵抗が急激に大きくなる性質を有している。このＰＴＣ素子に通電すると、ＰＴＣ素子はジュール熱により自己発熱し、室温Ｔ１から温度Ｔｍｉｎまで温度が上昇したときに抵抗値Ｒｍｉｎが極小となり、ＰＴＣ素子に大きな電流（いわゆる突入電流）が流れる。
【００５０】
このため、複数（本実施形態では４つ）のＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを有するＰＴＣヒータ１１において、ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに同時に通電すると、消費電力が非常に大きくなり、バッテリー２４の電圧低下を招き、他の機器へ悪影響を及ぼすおそれがある。
【００５１】
上記の問題を解決するため、例えば、ＰＴＣヒータ１１に通電した後、スイッチ手段のオンのタイミングをずらすことにより複数のＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを２個以上同時に立ち上げないようにすることが考えられる。
【００５２】
しかしながら上記の構成によると、ＰＴＣヒータ１１への通電開始時においては、一つのＰＴＣ素子のみに通電され、このＰＴＣ素子の温度は上昇するが、通電されない残りのＰＴＣ素子は温度上昇しない。このため、ＰＴＣヒータ１１の温度分布が不均一となってしまうことから、加熱対象である供給空気の温度分布も不均一になる。この結果、吹き出し口から吹き出す空気の温度が不均一になるという問題がある。
【００５３】
上記の点に鑑み、本実施形態においては、以下のようにリレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを制御する。
【００５４】
（メインルーチン）
以下に、制御装置１０による制御例を説明する。図３は、制御部１３内のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいてマイコン３４により実行される制御処理のメインルーチンを例示するフローチャートである。まず、車両の乗員によって暖房が開始されると、マイコン３４は、ＰＴＣヒータ１１に通電する昇温処理Ｓ１００を行う。
【００５５】
（昇温処理）
図４に、Ｓ１００にて実行される、昇温処理Ｓ１００の詳細について説明する。マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、タイマ３３をスタートさせる（Ｓ１１０）。
【００５６】
（第１モード）
その後、Ｓ１１１において、マイコン３４は、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのコイル側端子に制御信号を出力して、各リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを図６に示す第１モードに制御し、ＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを接続する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図６において矢線で示す方向に電流が流れる。
【００５７】
これにより、第１ＰＴＣ素子１５Ａと、第２ＰＴＣ素子１５Ｂとが直列に接続されるから、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ、１５Ｂの合成抵抗が、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になる。また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとが直列に接続されるから、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの合成抵抗は、各ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの２倍になる。このように合成抵抗値が大きくなるから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＤ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄが単独で電源ライン２５と接地ライン２６との間に接続された場合に比べて減少させることができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄに突入電流が流れることを抑制できる。
【００５８】
そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６の間に、並列に接続される。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに、同じ値の電流を流すことができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄはほぼ同じように温度上昇するから、ＰＴＣヒータ１１の温度分布を均一にすることができる。
【００５９】
その後、マイコン３４は、Ｓ１１３において、タイマ３３から、時間を取得する。マイコン３４は、この時間が、予めＲＯＭに記憶された所定値（例えば１分）に達したと判断した場合には（Ｓ１１３：Ｙ）、Ｓ１１４を実行し、第１モードでのＰＴＣヒータ１１への通電は終了する。上記の所定値は、ＰＴＣヒータ１１に第１モードで通電した時に、ＰＴＣヒータ１１の温度が図１におけるＴ２に達するに十分な時間であれば、任意に設定しうる。
【００６０】
このように、本実施形態においては、第１モード終了のタイミングを、タイマ３３により計測された時間に基づいて行う。これにより、例えば温度センサなどのフィードバック機構が不要となるから、簡素な構成で、第１モードと第２モードとを切り替えることができる。
【００６１】
（第２モード）
Ｓ１１４において、マイコン３４は、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのコイル側端子に制御信号を出力して、各リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを図７に示す第２モードに制御し、ＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを接続する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図７において矢線で示す方向に電流が流れる。
【００６２】
上述したように、第１モードにおいてはＰＴＣヒータ１１への通電量は抑制されている。そこで本実施形態においては、第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。ここで所望の発熱量とは、例えば、一つのＰＴＣ素子に定格電圧を印加したときの発熱量をいう。
【００６３】
ＰＴＣヒータ１１に対し第２モードで通電が開始されると、昇温処理Ｓ１００は終了する。この状態においては、エンジン冷却水を利用する温水ヒータシステムによっては供給空気の温度は十分には上昇しておらず、補助熱源たるＰＴＣヒータ１１に加熱されることで、所定の温度に加熱されている。
【００６４】
ところで、エンジン冷却水温が十分に上昇した後にまでＰＴＣヒータ１１へ通電するのは無駄である。しかしながら、エンジン冷却水温が十分に上昇する前にＰＴＣヒータ１１への通電をやめてしまうと、供給空気の温度が急激に低下してしまい、車両の乗員にとって不快である。
【００６５】
そこで、本実施形態においては、図３に示すように、マイコン３４は、通電処理Ｓ１００を実行した後、断電処理Ｓ２００を実行する構成とした。以下に、詳細を説明する。
【００６６】
（断電処理）
マイコン３４は、昇温処理Ｓ１００を実行した後、断電処理Ｓ２００を開始する。図５に、Ｓ２００にて実行される断線処理の詳細を示す。断線処理Ｓ２００が実行されると、マイコン３４は、Ｓ２１０にて、水温センサ３２からのセンサ信号をＡ／Ｄ変換した信号を読み込み、エンジン冷却水温を取得する。
【００６７】
（第３モード）
車両が走行を開始すると、エンジン温が上昇し、これに伴い、エンジン冷却水温も上昇する。マイコン３４は、エンジン冷却水温が予めＲＯＭに記憶した所定値Ｔｗ１（例えば６０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２１１：Ｙ）、Ｓ２１２において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図８に示す第３モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。
【００６８】
これにより、第１、第２及び第３ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列接続される。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図８において矢線で示す方向に電流が流れる。この第３モードにおいては、第２モードに比べて、第４ＰＴＣ素子１５Ｄに電流が流れない分だけ、通電量が少なくなっている。これにより、ＰＴＣヒータ１１に無駄な電流を流すことを抑制できる。
【００６９】
そして、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄのうち、第４ＰＴＣ素子１５Ｄのみに通電しないだけなので、急激に供給空気の温度が変化することを抑制可能となり、乗員の不快感を抑制できる。
【００７０】
以下、マイコン３４は、エンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が予めＲＯＭに記憶した所定値Ｔｗ２、Ｔｗ３，Ｔｗ４，Ｔｗ５，及びＴｗ６に達したと判断した時には、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、それぞれ、第４モード（図９）、第５モード（図１０）、第１モード（図６）、及び第６モード（図１１）でＰＴＣヒータ１１に通電し、第７モード（図１２）で、ＰＴＣヒータ１１への通電を終了する。以下に詳細を説明する。
【００７１】
（第４モード）
Ｓ２１２を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２１３においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ１よりも高い温度である所定値Ｔｗ２（例えば６３℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２１４：Ｙ）、Ｓ２１５において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図９に示す第４モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。
【００７２】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂは、電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列接続される。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図９において矢線で示す方向に電流が流れる。第４モードでは、図８に示す第３モードに比べて、第３ＰＴＣ素子１５Ｃに通電されていない分だけ、通電量が少なくなっている。このように、ＰＴＣヒータ１１への通電量を段階的に減少させることで、供給空気の温度が急激に変化することを抑制できる。
【００７３】
（第５モード）
Ｓ２１５を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２１６においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ２よりも高い温度である所定値Ｔｗ３（例えば６５℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２１７：Ｙ）、Ｓ２１８において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図１０に示す第５モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを通電する。
【００７４】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ、１５Ｂは、直列接続される。これにより第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの合成抵抗は各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になり、電流量が減少する。そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂと、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列接続される。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図１０において矢線で示す方向に電流が流れる。第５モードでは、図９に示す第４モードに比べて、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列接続されて合成抵抗が大きくなった分だけ、通電量が少なくなっている。
【００７５】
（第１モード）
Ｓ２１８を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２１９においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ３よりも高い温度である所定値Ｔｗ４（例えば６８℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２２０：Ｙ）、Ｓ２２１において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図６に示す第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図６において矢線で示す方向に電流が流れる。第１モードでは、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列接続されることで合成抵抗が２倍になっている。また、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄも直列接続されることで合成抵抗が２倍になっている。そして、これら第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの組とが、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの合成抵抗値は、一つのＰＴＣ素子１５と同じ抵抗値となっている。
【００７６】
一方、図１０に示す第５モードでは、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列接続されているから、合成抵抗は２倍になっている。そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとが電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの合成抵抗値は、一つのＰＴＣ素子１５の三分のニ倍の抵抗値となっている。このように、第１モードでは、第５モードに比べて、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの合成抵抗が大きくなった分だけ、通電量が少なくなっている。
【００７７】
（第６モード）
Ｓ２２１を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２２２においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ４よりも高い温度である所定値Ｔｗ５（例えば７５℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２２３：Ｙ）、Ｓ２２４において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図１１に示す第６モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。
【００７８】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂは、電源ライン２５と接地ライン２６との間で直列接続される。これにより第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの合成抵抗は各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になり、電流量が減少する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図１１において矢線で示す方向に電流が流れる。第６モードでは、図６に示す第１モードに比べて、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄに通電されない分だけ、通電量が少なくなっている。
【００７９】
（第７モード）
Ｓ２２４を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２２５においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ５よりも高い温度である所定値Ｔｗ６（例えば８０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２２６：Ｙ）、Ｓ２２７において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図１２に示す第７モードとし、ＰＴＣヒータ１１への通電を終了する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。この状態においては、エンジン冷却水の温度は十分に上昇しているので、補助熱源であるＰＴＣヒータ１１により供給空気を再加熱する必要はなくなっている。
【００８０】
Ｓ２２７が終了すると、マイコン３４は断電処理２００を終了する（図３参照）。これにより、ＰＴＣヒータ１１による、供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【００８１】
以上、説明したように、本実施形態によれば、第１モードにおいては、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列に接続され、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄが直列に接続される。これにより合成抵抗値を大きくすることができるから、突入電流を抑制できる。
【００８２】
さらに、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに通電できるから、ＰＴＣヒータ１１の温度分布を均一にすることができる。
【００８３】
しかしながら、第１モードにおいては、ＰＴＣヒータ１１への通電量は抑制されている。そこで本実施形態においては、第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、タイマ３３により計測された時間に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへの切り替えを簡素な構成で実現できる。
【００８５】
また、本実施形態のＰＴＣヒータ１１は、車載用エアコンディショニング装置の補助熱源として用いられるものなので、水温が十分に上昇した後にまでＰＴＣヒータ１１へ通電するのは無駄である。しかしながら、水温が十分に上昇する前にＰＴＣヒータ１１への通電をやめてしまうと、供給空気の温度が急激に低下してしまい、車両の乗員にとって不快である。
【００８６】
上記の点に鑑み、本実施形態によれば、マイコン３４は、第２モードでＰＴＣヒータ１１に通電したときに、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ３２により検出された水温を取得し、この水温に基づいて第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを制御することで、ＰＴＣヒータ１１への通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行う構成とした。これにより、水温が十分に上昇したにもかかわらずＰＴＣヒータ１１に通電する状態を防止すると共に、供給空気の温度が急激に低下することを抑制できる。
【００８７】
しかも、本実施形態においては、第４リレースイッチ１２Ｄを、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５との間に配設することにより、断電処理において、第３モード→第４モード→第５モード→第１モード→第６モードと、５段階に分けて段階的に通電量を減少させることができる。これにより、ＰＴＣヒータ１１のきめ細かな温度調節が可能となる。
【００８８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１３及び図１４を参照して説明する。実施形態２においては、制御部１３には、ＰＴＣヒータ１１の温度を検出する温度センサ４０からのセンサ信号が入力されるようになっている。実施形態２は、上記構成以外は実施形態１とほぼ同様の構成なので、同一構造については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８９】
実施形態２においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、第１モードによりＰＴＣヒータ１１に通電する（Ｓ１１１）。
【００９０】
その後、マイコン３４は、Ｓ１２０において、温度センサ４０から、ＰＴＣヒータ１１の温度を取得する。マイコン３４は、この温度が、予めＲＯＭに記憶された所定値に達したと判断した場合には（Ｓ１２１：Ｙ）、第１モードによる通電を終了して、ＰＴＣヒータ１１を第２モードで通電する（Ｓ１１４）。上記の所定値は、ＰＴＣヒータ１１に突入電流が流れなくなる程度にまでＰＴＣヒータ１１の抵抗が上昇するに十分な温度であれば、任意に設定しうる。
【００９１】
その後、マイコン３４は、図５に示す断電処理Ｓ２００を実行し、ＰＴＣヒータ１１による供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【００９２】
ＰＴＣヒータ１１の温度が十分に高くなって、例えば通常使用温度（図１におけるＴ２）にまで達したにもかかわらず、通電量が抑制された第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電するのは加熱効率がよくない。ＰＴＣヒータ１１の温度がＴ２にまで上昇すれば、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗はＲ２にまで上昇し、所望の発熱量を得ることができないためである。そこで、本実施形態においては、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、ＰＴＣヒータ１１の温度に基づいて行うこととした。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで所望の発熱量を得ることができる。
【００９３】
＜実施形態３＞
図１５及び図１６は本発明の実施形態３を示す。実施形態３においては、制御部１３には、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を検出する電流センサ５０が接続されており、この電流センサ５０からのセンサ信号が入力されるようになっている。この電流センサ５０は、例えば公知のセンスＭＯＳＦＥＴを用いることで実現される。実施形態３は、上記構成以外は実施形態１とほぼ同様の構成なので、同一構造については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９４】
実施形態３においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、第１モードによりＰＴＣヒータ１１に通電する（Ｓ１１１）。
【００９５】
その後、マイコン３４は、Ｓ１３０において、電流センサ５０から、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流値を取得する。マイコン３４は、この電流値が、予めＲＯＭに記憶された所定値Ｉ２（例えば１０Ａ）に達したと判断した場合には（Ｓ１３１：Ｙ）、第１モードによる通電を終了して、ＰＴＣヒータ１１を第２モードで通電する（Ｓ１１４）。上記の所定値Ｉ２は、通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）において、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄに、バッテリーの電源電圧を印加したときに流れる電流とされる。
【００９６】
その後、マイコン３４は、図５に示す断電処理Ｓ２００を実行し、ＰＴＣヒータ１１による供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【００９７】
ＰＴＣヒータ１１の温度が十分に高くなって、例えば通常使用温度（図１におけるＴ２）にまで達したにもかかわらず、通電量が抑制された第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電していたのでは、所望の発熱量を得ることができない。そこで、本実施形態においては、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を直接に測定し、この電流値に基づいて行うこととした。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで所望の発熱量を得ることができる。
【００９８】
＜実施形態４＞
図１７及び図１８は本発明の実施形態４を示す。実施形態４においては、制御部１３には、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗を検出する抵抗検出手段７０が接続されており、この抵抗検出手段７０からのセンサ信号が入力されるようになっている。この抵抗検出手段７０は、例えば公知の電流センサと、電圧センサと、電流センサにより検出された電流及び電圧センサにより検出された電圧に基づいて抵抗を算出する算出手段とから構成されている。実施形態４は、上記構成以外は実施形態１とほぼ同様の構成なので、同一構造については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９９】
実施形態４においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、第１モードによりＰＴＣヒータ１１に通電する（Ｓ１１１）。
【０１００】
その後、マイコン３４は、Ｓ１４０において、抵抗検出手段７０から、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗値を取得する。マイコン３４は、この抵抗値が、予めＲＯＭに記憶された所定値Ｒ２（例えば２Ω）に達したと判断した場合には（Ｓ１４１：Ｙ）、第１モードによる通電を終了して、ＰＴＣヒータ１１を第２モードで通電する（Ｓ１１４）。上記の所定値Ｒ２は、所定値とは、ＰＴＣヒータ１１の通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）において、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄが示す抵抗値Ｒ２とされる。
【０１０１】
その後、マイコン３４は、図５に示す断電処理Ｓ２００を実行し、ＰＴＣヒータ１１による供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【０１０２】
ＰＴＣヒータ１１の温度が十分に高くなって、例えば通常使用温度（図１におけるＴ２）にまで達したにもかかわらず、通電量が抑制された第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電しても所望の発熱量を得ることはできない。そこで、本実施形態においては、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗値を直接に測定し、この抵抗値に基づいて行うこととした。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで所望の発熱量を得ることができる。
【０１０３】
＜実施形態５＞
図１９ないし図２２は本発明の実施形態４を示す。本実施形態に係る制御装置１０は、ＰＴＣヒータ１１に接続されて、このＰＴＣヒータ１１の通電を制御するものであって、第１リレースイッチ１２Ａ及びパワーＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチ手段の一例）６０Ａ，６０Ｂと、これら第１リレースイッチ１２Ａ及びパワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂを制御する制御部１３とを備えてなる。
【０１０４】
本実施形態においては、ＰＴＣヒータ１１を構成する各ＰＴＣ素子１５Ａ〜１５Ｄのうち、第１ＰＴＣ素子１５Ａ及び第４ＰＴＣ素子１５Ｄは、電源ライン２５と接続されている。
【０１０５】
また、第１ＰＴＣ素子１５Ａと第２ＰＴＣ素子１５Ｂとの間に設けられた第２電極２８には、この第２電極２８と、接地ライン２６とを通電又は断電する第１パワーＭＯＳＦＥＴ（第２スイッチ手段の一例）６０Ａが接続されている。第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、第２電極２８に接続されるドレイン端子と、接地ライン２６に接続されるソース端子と、マイコン３４からゲート駆動回路６１を経て制御信号（ＰＷＭ信号を含む）が入力されるゲート端子とを備える。第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、ゲート端子に制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第２電極２８と接地ライン２６とが通電される。
【０１０６】
また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと第４ＰＴＣ素子１５Ｄとの間に設けられた第３電極２９には、この第３電極２９と、接地ライン２６とを通電又は断電する第２パワーＭＯＳＦＥＴ（第３スイッチ手段の一例）６０Ｂが接続されている。第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、第３電極２９に接続されるドレイン端子と、接地ライン２６に接続されるソース端子と、マイコン３４からゲート駆動回路６１を経て制御信号が入力されるゲート端子とを備える。第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、ゲート端子に制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第３電極２９と接地ライン２６とが通電される。第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第３電極２９と接地ライン２６とが通電される。
【０１０７】
制御部１３と、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂとの間には、ゲート駆動回路６１が設けられている。このゲート駆動回路６１は、例えばチャージポンプ回路等の昇圧回路を備えており、マイコン３４から出力された制御信号を昇圧して第１及び２ＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂに与えるようになっている。なお、本実施形態においては、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０ＢはＰＴＣヒータ１１の下流側に配設されているので、充分にゲートソース間の電位差を確保することが可能であるため、チャージポンプ回路等の昇圧回路は省略可能である。
【０１０８】
上記以外の構成については実施形態１とほぼ同一であるので、同一の構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１０９】
実施形態５においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、タイマ３３をスタートさせる（Ｓ１１０）。
【０１１０】
（第１モード）
その後、Ｓ１５０において、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａコイル側端子に制御信号を出力して、第１リレースイッチ１２Ａに、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続させる。また、マイコン３４は、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂに制御信号を出力する。具体的には、マイコン３４からの制御信号がゲート駆動回路６１を介して第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ,６０Ｂのゲート端子に与えられる。これにより、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図１９において矢線で示す方向に電流が流れる。
【０１１１】
これにより、第１ＰＴＣ素子１５Ａと、第２ＰＴＣ素子１５Ｂとが直列に接続されるから、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ、１５Ｂの合成抵抗が、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になる。また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとが直列に接続されるから、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの合成抵抗は、各ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの２倍になる。このように合成抵抗値が大きくなるから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＤ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄが単独で電源ライン２５と接地ライン２６との間に接続された場合に比べて減少させることができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄに突入電流が流れることを抑制できる。
【０１１２】
そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６の間に、並列に接続される。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに、同じ値の電流を流すことができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄはほぼ同じように温度上昇するから、ＰＴＣヒータ１１の温度分布を均一にすることができる。
【０１１３】
その後、マイコン３４は、Ｓ１１３において、タイマ３３から、時間を取得し、この時間が、予めＲＯＭに記憶された所定値（例えば１分）に達したと判断した場合には（Ｓ１１３：Ｙ）、Ｓ１５１を実行し、第１モードでのＰＴＣヒータ１１への通電は終了する。
【０１１４】
（第２モード）
Ｓ１５１において、マイコン３４は、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａのコイル側端子に制御信号を出力して、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続させる。また、マイコン３４は、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂに制御信号を出力する。この制御信号を受けて、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図２０において矢線で示す方向に電流が流れる。
【０１１５】
上述したように、第１モードにおいてはＰＴＣヒータ１１への通電量は抑制されているそこで本実施形態においては、第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。
【０１１６】
ＰＴＣヒータ１１に対し第２モードで通電が開始されると、昇温処理Ｓ１００は終了する。
【０１１７】
（断電処理）
マイコン３４は、昇温処理Ｓ１００を実行した後、断電処理Ｓ２００を開始する。図２２に、Ｓ２００にて実行される断線処理の詳細を示す。断線処理Ｓ２００が実行されると、マイコン３４は、Ｓ２４０にて、水温センサ３２からのセンサ信号をＡ／Ｄ変換した信号を読み込み、エンジン冷却水温を取得する。
【０１１８】
（第８モード）
車両が走行を開始すると、エンジン温が上昇し、これに伴い、エンジン冷却水温も上昇する。マイコン３４は、エンジン冷却水温が予めＲＯＭに記憶した所定値Ｔｗ７（例えば７０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２４１：Ｙ）、Ｓ２４２において、マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基いて、取得したエンジン冷却水温に応じたＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定する。本実施形態では、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して制御部１３内のマイコン３４からＰＷＭ信号を出力する構成をなしている。そして、Ｓ２４２の制御量決定処理では、このＰＷＭ信号のデューティ比を決定する処理を行う。マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基づき、エンジン冷却水温に応じたデューティ比を定め、このデューティ比のＰＷＭ信号を第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して出力する（Ｓ２４３）。
【０１１９】
次に、マイコン３４は、Ｓ２４４にて、第１リレースイッチ１２Ａを制御し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０ＡをＰＷＭ制御し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂをオンオフ制御して、第８モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対し、第２電極２８と、接地ライン２６との間を間欠的に通電及び断電を繰り返すＰＷＭ制御を実行し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電する。
【０１２０】
これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列接続され、且つ、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂは、ＰＷＭ制御される。この第８モードにおいては、第２モードに比べて、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５ＢがＰＷＭ制御されている分だけ、通電量が少なくなっている。これにより、ＰＴＣヒータ１１に無駄な電流を流すことを抑制できる。
【０１２１】
マイコン３４は、Ｓ２４４を実行すると、水温センサ３２からエンジン冷却水温を取得する（Ｓ２４５）。このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ７よりも高い温度である所定値Ｔｗ８（例えば７５℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２４６：Ｙ）、Ｓ２４７において、マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基いて、取得したエンジン冷却水温に応じたＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定し、このデューティ比のＰＷＭ信号を第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して出力する（Ｓ２４８）。
【０１２２】
（第９モード）
次に、マイコン３４は、Ｓ２４９にて、第１リレースイッチ１２Ａを制御し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０ＡをＰＷＭ制御し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂをオンオフ制御して、第９モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対し、第２電極２８と、接地ライン２６との間を間欠的に通電及び断電を繰り返すＰＷＭ制御し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電する。
【０１２３】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂは電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列に接続された状態で、マイコン３４によりＰＷＭ制御される。また、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ,１５Ｄには電流が流れないようになっている。この結果、第９モードでは、第８モードに比べて、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄに電流が流れない分だけ、通電量が少なくなっている。
【０１２４】
マイコン３４は、Ｓ２４９を実行すると、水温センサ３２からエンジン冷却水温を取得する（Ｓ２５０）。このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ８よりも高い温度である所定値Ｔｗ９（例えば８０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２５１：Ｙ）、Ｓ２５２において、マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基いて、取得したエンジン冷却水温に応じたＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定し、このデューティ比のＰＷＭ信号を第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して出力する（Ｓ２５２）。
【０１２５】
（第１０モード）
次に、マイコン３４は、Ｓ２５３にて、第１リレースイッチ１２Ａを制御し、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂをオンオフ制御して、第８モードとしＰＴＣヒータ１１への通電を終了する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電する。
【０１２６】
Ｓ２５３が終了すると、断電処理２００が終了する。これにより、ＰＴＣヒータ１１による、供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【０１２７】
一方、Ｓ２４６において、エンジン冷却水温がＴｗ８に達していないと判断された場合には（Ｓ２４６：Ｎ）、マイコン３４はＳ２４２を実行し、取得したエンジン冷却水温に基いて、上記と同様にしてＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定する。以下の処理は上記と同様なので、重複する説明を省略する。
【０１２８】
また、Ｓ２５１において、エンジン冷却水温がＴｗ９に達していないと判断された場合には（Ｓ２５１：Ｎ）、マイコン３４はＳ２４７を実行し、取得したエンジン冷却水温に基いて、上記と同様にしてＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定する。以下の処理は上記と同様なので、重複する説明を省略する。
【０１２９】
以上説明したように、本実施形態においては、制御部１３からパワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して、エンジン冷却水温に応じたＰＷＭ制御が可能となるので、ＰＴＣヒータ１１について、精度高い、きめ細かな温度制御が可能となる。
【０１３０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３１】
（１）実施形態１においては、断電処理において、ＰＴＣヒータ１１に対し、第３モード→第４モード→第５モード→第１モード→第６モード→第７モードで通電することで、ＰＴＣヒータ１１への通電量を段階的に減少させる構成としたが、ＰＴＣヒータ１１に通電する際の各リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの通電、断電の態様は上述した各モードに限られず、例えば、図２３に示すように、各リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの通電、断電の態様を制御してもよい。
（２）実施形態１では、第４リレースイッチ１２Ｄは、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５との間に配設される構成としたが、これに限られず、第１ＰＴＣ素子１５Ａと、電源ライン２５との間に配設される構成としてもよい。
【０１３２】
（３）実施形態１においては、第２、第３及び第４スイッチ手段として第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを用いる構成としてが、これに限られず、図２４に示すように、第２、第３及び第４スイッチ手段として、第１、第２及び第３パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを用いる構成としてもよい。この場合、制御部１３と、パワーＭＯＳＦＥＴとの間には、ゲート駆動回路６１が設けられる。
【０１３３】
（４）本実施形態では、断電処理においては、エンジン冷却水温に基づいてＰＴＣヒータ１１への通電量を制御する構成としたが、エンジン冷却水温に加えて、エンジン回転数、オルタネータ発電量等に基づいて通電量を制御する構成としてもよい。
（５）スイッチユニット３５は、制御部１３の内部に収容される構成としてもよい。
（６）実施形態５においては、ＰＷＭ制御は、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａのみに対して行ったが、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂのみに対して行ってもよく、また、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂの双方に対して行ってもよい。
【０１３４】
（７）実施形態５においては、ゲート駆動回路をユニットの外に配置した例を示したが、ゲート駆動回路をパワーＭＯＳＦＥＴが設けられたユニット内に設けるようにしてもよい。
（８）実施形態５においては、パワーＭＯＳＦＥＴの過熱保護を行う過熱保護回路などを設けるようにしてもよい。
（９）実施形態５においては、半導体スイッチ素子はＭＯＳＦＥＴとしたが、トランジスタ、ＩＧＢＴ等でもよい。
【０１３５】
（１０）本実施形態においては、ＰＴＣヒータ制御装置は、車載用ＰＴＣヒータ制御装置に適用する構成としたが、これに限られず、任意の対象を加熱するためのＰＴＣヒータ制御装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】ＰＴＣ素子の抵抗値と、温度との関係を示す概略模式図
【図２】ＰＴＣヒータの要部拡大模式図
【図３】本発明の実施形態１に係るＰＴＣヒータ制御装置において、エアコンＥＣＵによる制御処理のメインルーチンを概念的に例示するフローチャート
【図４】昇温処理を例示するフローチャート
【図５】断電処理を例示するフローチャート
【図６】第１モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図７】第２モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図８】第３モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図９】第４モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図１０】第５モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図１１】第６モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図１２】第７モードにおける各リレースイッチの接続状態を示すブロック図
【図１３】実施形態２に係るＰＴＣヒータ制御装置を概念的に示すブロック図
【図１４】昇温処理を例示するフローチャート
【図１５】実施形態３に係るＰＴＣヒータ制御装置を概念的に示すブロック図
【図１６】昇温処理を例示するフローチャート
【図１７】実施形態４に係るＰＴＣヒータ制御装置を概念的に示すブロック図
【図１８】昇温処理を例示するフローチャート
【図１９】実施形態５に係るＰＴＣヒータ制御装置において、第１モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図２０】第２モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図２１】昇温処理を例示するフローチャート
【図２２】断電処理を例示するフローチャート
【図２３】他の実施形態（１）に例示したＰＴＣヒータ制御装置を示すブロック図
【図２４】他の実施形態（３）に例示したＰＴＣヒータ制御装置を示すブロック図
【符号の説明】
【０１３７】
１０…制御装置
１１…ＰＴＣヒータ
１２Ａ…第１リレースイッチ（第１スイッチ手段）
１２Ｂ…第２リレースイッチ（第２スイッチ手段）
１２Ｃ…第３リレースイッチ（第３スイッチ手段）
１２Ｄ…第４リレースイッチ（第４スイッチ手段）
１５Ａ…第１ＰＴＣ素子
１５Ｂ…第２ＰＴＣ素子
１５Ｃ…第３ＰＴＣ素子
１５Ｄ…第４ＰＴＣ素子
２５…電源ライン
２６…接地ライン
２７…第１電極
２８…第２電極
２９…第３電極
３３…タイマ（計時手段）
３４…マイコン（制御手段）
６０Ａ…第１パワーＭＯＳＦＥＴ（第２スイッチ手段、半導体スイッチ手段）
６０Ｂ…第２パワーＭＯＳＦＥＴ（第３スイッチ手段、半導体スイッチ手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣヒータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータとして特許文献１のものが知られている。このものは、電源間に並列接続される複数列のＰＴＣ素子（通電発熱部）を備えてなる。複数列のＰＴＣ素子のそれぞれにはスイッチ手段が直列に接続されている。各スイッチ手段は、制御装置により、ＰＴＣ素子に対するオン、オフのタイミングが制御されるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−３２７３４１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１に、ＰＴＣ素子の温度と、ＰＴＣ素子の抵抗値との関係を示す。図１に示すように、ＰＴＣ素子は、キュリー温度Ｔｃにおいて抵抗が急激に大きくなる性質を有している。このＰＴＣ素子に通電すると、ＰＴＣ素子はジュール熱により自己発熱し、室温Ｔ１から温度Ｔｍｉｎまで温度が上昇したときに抵抗値Ｒｍｉｎが極小となり、ＰＴＣ素子に大きな電流（いわゆる突入電流）が流れる。
【０００４】
更に通電を続けると、ＰＴＣ素子の温度は上昇し、Ｔｃに到達する。すると、抵抗が急激に大きくなるためにＰＴＣ素子に通電される電流量が抑制される。すると、ＰＴＣ素子の温度が下がり、抵抗値も小さくなるので、今度は電流量が増大する。このようにＴｃの近傍で電流量が増加、減少を繰り返すことで、ＰＴＣヒータは、Ｔｃを含む通常の使用温度領域Ｔ２において、安定的に使用されるようになっている。
【０００５】
上述したように、複数のＰＴＣ素子を有するＰＴＣヒータにおいては、ＰＴＣ素子に同時に通電すると、通電開始時における消費電力が非常に大きくなる。このため、バッテリーの電圧低下を招き、他の機器へ悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
上記の問題を解決するため、例えば従来技術においては、ＰＴＣヒータに電源を投入した後、制御装置は、スイッチ手段について、オンのタイミングをずらすことにより複数列のＰＴＣ素子を２個以上同時に立ち上げないようにするものがある。
【０００７】
しかしながら上記の構成によると、ＰＴＣヒータへの通電開始時においては、一つのＰＴＣ素子のみに通電されるから、このＰＴＣ素子の温度は上昇するが、通電されない残りのＰＴＣ素子は室温のままとなる。このため、ＰＴＣヒータの温度分布が不均一となってしまい、加熱対象の温度分布が不均一になる。
【０００８】
また、ＰＴＣヒータに流れる突入電流の大きさを、一つのＰＴＣ素子に流れる突入電流よりも小さくすることはできない。
【０００９】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ＰＴＣヒータに通電したときの突入電流を減少させると共に、ＰＴＣヒータの温度分布が不均一となることを抑制するＰＴＣヒータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、第１、第２、第３及び第４のＰＴＣ素子が順に直列接続されてなると共に、前記第１及び第４ＰＴＣ素子が電源ラインと接続された状態で、前記電源ラインと接地ラインとの間に配されるＰＴＣヒータを制御する制御装置であって、前記第２ＰＴＣ素子と前記第３ＰＴＣ素子との間に設けられた第１電極に接続されて、前記第１電極と、前記電源ライン及び前記接地ラインのいずれか一方とを選択的に接続する第１スイッチ手段と、前記第１ＰＴＣ素子と前記第２ＰＴＣ素子との間に設けられた第２電極に接続されて、前記第２電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第２スイッチ手段と、前記第３ＰＴＣ素子と前記第４ＰＴＣ素子との間に設けられた第３電極に接続されて、前記第３電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第３スイッチ手段と、前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御する制御手段とを備え、前記ＰＴＣヒータに通電する際に、前記制御手段は、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記接地ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを断電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを断電する第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電した後、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記電源ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを通電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを通電する第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記第１モードにおける前記ＰＴＣヒータへの通電開始後の時間を計測する計時手段を備え、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記計時手段により計測された時間を取得し、前記時間が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１２】
なお、請求項２の発明における所定値とは、第１モードでＰＴＣヒータに通電したときに、ＰＴＣヒータの温度が通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）に到達するのに十分な時間をいう。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記ＰＴＣヒータの温度が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１４】
なお、請求項３の発明における所定値とは、ＰＴＣヒータの通常使用時における温度（図１におけるＴ２）をいう。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子を流れる電流値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１６】
なお、請求項４の発明における所定値とは、ＰＴＣ素子の温度が通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）に到達したときにおけるＰＴＣ素子に流れる電流値をいう。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の抵抗値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする。
【００１８】
なお、請求項５の発明における所定値とは、ＰＴＣ素子の温度が通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）に到達したときにおけるＰＴＣ素子の抵抗値をいう。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のものにおいて、前記ＰＴＣヒータは車両用エアコンディショニング装置における供給空気の補助熱源とし使用されるものであって、前記制御手段は、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、エンジン冷却水の水温に基づいて前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御することで、前記ＰＴＣヒータへの通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項６記載のものにおいて、前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとの間には、前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとを通電又は断電する第４スイッチ素子が接続されており、前記制御手段は、前記水温に基づいて前記第１、第２、第３及び第４スイッチ手段の制御を行うことで、前記断電処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のものにおいて、前記スイッチ手段は半導体スイッチ手段からなり、前記制御手段は、前記半導体スイッチ手段に対してＰＷＭ信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
＜請求項１の発明＞
第１モードにおいては、第１及び第２ＰＴＣ素子が直列に接続され、第３及び第４ＰＴＣ素子が直列に接続される。これにより合成抵抗値を大きくすることができるから、突入電流を抑制できる。
【００２３】
さらに、第１及び第２ＰＴＣ素子の組と、第３及び第４ＰＴＣ素子の組とは、電源ラインと接地ラインとの間に並列に接続されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の全てに通電できるから、加熱対象の温度分布が不均一になることを抑制できる。
【００２４】
しかしながら、第１モードにおいては、ＰＴＣヒータへの通電量は抑制されている。そこで請求項１の発明においては、第１モードでＰＴＣヒータに通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、全てのＰＴＣ素子は、電源ラインと接地ラインとの間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。ここで所望の発熱量とは、例えば、一つのＰＴＣ素子に定格電圧を印加したときの発熱量をいう。
【００２５】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、計時手段により計測された時間に基づいて行う。これにより、ＰＴＣヒータに対するフィードバック機構が不要となるから、第１モードから第２モードへの切り替えを、簡素な構成で実現できる。
【００２６】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、ＰＴＣヒータの温度に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで、所望の発熱量を得ることができる。
【００２７】
＜請求項４の発明＞
ＰＴＣヒータの温度が上昇し、各ＰＴＣ素子に流れる電流値が十分に小さくなったにもかかわらず、第１モードでＰＴＣヒータに通電すると、所望の発熱量を得ることができない。請求項４の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子を流れる電流値に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで、所望の発熱量を得ることができる。
【００２８】
＜請求項５の発明＞
ＰＴＣヒータの温度が上昇し、各ＰＴＣ素子の抵抗値が十分に大きくなったにもかかわらず、第１モードでＰＴＣヒータに通電すると、所望の発熱量を得ることができない。請求項５の発明によれば、制御手段は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の抵抗値に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで、所望の発熱量を得ることができる。
【００２９】
＜請求項６の発明＞
今日、車載用エアコンディショニング装置の大部分は、熱源としてエンジン冷却水（温水）を利用する温水ヒータシステムを利用している。しかし近年、エンジンの燃焼効率が改善された結果、暖房用の熱源確保が難しくなってきている。この点に鑑み、請求項６の発明によれば、ＰＴＣヒータを車載用エアコンディショニング装置の補助熱源として用いるので、車載用エアコンディショニング装置の暖房能力の向上を図ることができる。
【００３０】
上述のようにＰＴＣヒータは補助熱源として用いられるものなので、水温が十分に上昇した後にまでＰＴＣヒータへ通電するのは無駄である。しかしながら、水温が十分に上昇する前にＰＴＣヒータへの通電をやめてしまうと、供給空気の温度が急激に低下してしまい、車両の乗員にとって不快である。
【００３１】
上記の点に鑑み、請求項６の発明によれば、制御手段は、第２モードでＰＴＣヒータに通電したときに、エンジン冷却水の水温に基づいて第１、第２及び第３スイッチ手段を制御することで、ＰＴＣヒータへの通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行う構成とした。これにより、水温が十分に上昇したにもかかわらずＰＴＣヒータに通電する状態を防止すると共に、供給空気の温度が急激に低下することを抑制できる。
【００３２】
＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、第４スイッチ手段の制御を行うことにより、水温を反映した精度高い断電処理を行うことができる。これにより、供給空気の温度の変化を一層抑制できる。
【００３３】
＜請求項８の発明＞
請求項８の発明によれば、半導体スイッチ手段に対してＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力手段を設け、ＰＴＣヒータをＰＷＭ制御できる構成としたため、精度高い温度制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
＜実施形態１＞
本発明に係るＰＴＣヒータ制御装置を車載用ＰＴＣヒータ制御装置に適用した実施形態１を図１ないし図１３を参照して説明する。この制御装置１０は、ＰＴＣヒータ１１に接続されて、このＰＴＣヒータ１１の通電を制御するものであって、リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ（スイッチ手段の一例）を含むスイッチユニット３５と、このリレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを制御する制御部１３とを備えてなる。
【００３５】
ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ１１は、図示しない空調ユニットから供給される供給空気の通路に配されて、補助熱源として用いられる。上述の空調ユニットは、例えば熱源としてエンジン冷却水（温水）を利用する温水ヒータシステムを利用している。ＰＴＣヒータ１１は、温水ヒータシステムの暖房力不足を補助するために取り付けられている。ＰＴＣヒータ１１に通電するとＰＴＣヒータ１１は自己発熱する。供給空気は発熱したＰＴＣヒータ１１と接触することで加熱されるようになっている。
【００３６】
図２は、ＰＴＣヒータ１１の一例を概略的に示す要部拡大模式図である。本実施形態におけるＰＴＣヒータ１１は、第１、第２、第３、第４及び第５の電極２７，２８，２９、３０、３１と、第１、第２、第３及び第４のＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄと、金属からなる複数のフィン２０とを、積層してなる。
【００３７】
詳細には以下の通りである。まず、板状をなす第４の電極３０の、図２における上面には第１のＰＴＣ素子１５Ａと、フィン２０とが、電気的に接続された状態で順に積層されている。このフィン２０の上方に、更に第２の電極２８と、第２のＰＴＣ素子１５Ｂと、フィン２０とが電気的に接続された状態で順に積層されている。その上に、第１の電極２７と、第３のＰＴＣ素子１５Ｃと、フィン２０とが電気的に接続された状態で順に積層されている。さらにその上に、第３の電極２９と、第４のＰＴＣ素子１５Ｄと、フィン２０と、第５の電極３１とが電気的に接続された状態で順に積層されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子は電気的に直列に接続された状態になっている。
【００３８】
ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、温度上昇に伴って電気抵抗値も増加するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性を有している。具体的には、ある温度（キュリー温度）から急激に電気抵抗値が増大する特性を有する半導体で、例えば、イットリウム、アンチモン、ランタン等の希土類元素を微量ドープして半導体化したチタン酸バリウム系セラミックよりなる。
【００３９】
本実施形態においては、ＰＴＣヒータ１１は、ヒューズ２３を介してバッテリー２４に接続される電源ライン２５と、図示しない車両のボディに接続される接地ライン２６との間に配されている。
【００４０】
ＰＴＣヒータ１１を構成する各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄのうち、第１ＰＴＣ素子１５Ａは、電源ライン２５と接続されている。また、第４ＰＴＣ素子１５Ｄには、この第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを通電又は断電する第４リレースイッチ１２Ｄ（第４スイッチ手段の一例）が接続されている。第４ＰＴＣ素子１５Ｄ及び電源ライン２５は、第４リレースイッチ１２Ｄの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第４リレースイッチ１２Ｄのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第４リレースイッチ１２Ｄは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと電源ライン２５とが通電される。
【００４１】
第２ＰＴＣ素子１５Ｂと第３ＰＴＣ素子１５Ｃとの間に設けられた第１電極２７には、この第１電極２７と、電源ライン２５及び接地ライン２６のいずれか一方とを選択的に接続する第１リレースイッチ１２Ａ（第１スイッチ手段の一例）が接続されている。第１電極２７及び接地ライン２６は、第１リレースイッチ１２Ａの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第１リレースイッチ１２Ａのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第１リレースイッチ１２Ａは、制御部１３からの制御信号を受信することで、第１電極２７と、電源ライン２５及び接地ライン２６のいずれか一方とを選択的に接続する。
【００４２】
また、第１ＰＴＣ素子１５Ａと第２ＰＴＣ素子１５Ｂとの間に設けられた第２電極２８には、この第２電極２８と、接地ライン２６とを通電又は断電する第２リレースイッチ１２Ｂ（第２スイッチ手段の一例）が接続されている。第２電極２８及び接地ライン２６は、第２リレースイッチ１２Ｂの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第２リレースイッチ１２Ｂのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第２リレースイッチ１２Ｂは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第２電極２８と接地ライン２６とが通電される。
【００４３】
また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと第４ＰＴＣ素子１５Ｄとの間に設けられた第３電極２９には、この第３電極２９と、接地ライン２６とを通電又は断電する第３リレースイッチ１２Ｃ（第３スイッチ手段の一例）が接続されている。第３電極２９及び接地ライン２６は、第３リレースイッチ１２Ｃの接点側端子にそれぞれ接続されている。また、第３リレースイッチ１２Ｃのコイル側端子の一方は、制御部１３に接続されて制御部１３からの制御信号を受信可能となっており、他方は接地ライン２６に接続されている。第３リレースイッチ１２Ｃは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第３電極２９と接地ライン２６とが通電される。
【００４４】
なお、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを含むスイッチユニット３５は、車両の車室内に配してもよいし、また、エンジンルーム内に配してもよく、任意の場所に配することができる。また、第１スイッチ手段、第２スイッチ手段及び第３スイッチ手段はリレーに限らず、半導体スイッチング素子で構成してもよい。
【００４５】
一方、空調ユニットの各空調手段を制御する制御部１３には、車室内の空気温度（以下内気温度）を検出する図示しない内気温度センサや、車室外の空気温度を検出する図示しない外気温度センサなどから各センサ信号が入力されるようになっている。さらに、制御部１３には、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ３２からのセンサ信号が入力されるようになっている。水温センサ３２は、例えばサーミスタや熱電対などの温度センサによって構成されている。
【００４６】
また、制御部１３には、タイマ３３（計時手段の一例）が設けられており、後述する、第１モードにおけるＰＴＣヒータ１１への通電開始後の時間を計測可能になっている。なお、タイマ３３は、後述するマイコン３４内に設ける構成としてもよい。
【００４７】
制御部１３の内部には、図示しないマイコン３４、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（制御手段の一例、以下、マイコンという）３４が設けられて、上記各センサからの信号は、制御部１３の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後、マイコン３４に入力されるように構成されている。また、タイマ３３により計測された時間も、マイコン３４に入力可能になっている。なお、結線は省略しているが、制御部１３はバッテリー２４からの電力供給を受けるように接続されており、図示しないイグニッションスイッチがオンされたときに、バッテリー２４から電力が供給されるようになっている。
【００４８】
なお、制御部１３は、車両の車室内に配してもよいし、また、エンジンルーム内に配してもよく、任意の場所に配することができる。
【００４９】
図１に、ＰＴＣ素子の温度と、ＰＴＣ素子の抵抗値との関係を示す。図１に示すように、ＰＴＣ素子は、キュリー温度Ｔｃにおいて抵抗が急激に大きくなる性質を有している。このＰＴＣ素子に通電すると、ＰＴＣ素子はジュール熱により自己発熱し、室温Ｔ１から温度Ｔｍｉｎまで温度が上昇したときに抵抗値Ｒｍｉｎが極小となり、ＰＴＣ素子に大きな電流（いわゆる突入電流）が流れる。
【００５０】
このため、複数（本実施形態では４つ）のＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを有するＰＴＣヒータ１１において、ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに同時に通電すると、消費電力が非常に大きくなり、バッテリー２４の電圧低下を招き、他の機器へ悪影響を及ぼすおそれがある。
【００５１】
上記の問題を解決するため、例えば、ＰＴＣヒータ１１に通電した後、スイッチ手段のオンのタイミングをずらすことにより複数のＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを２個以上同時に立ち上げないようにすることが考えられる。
【００５２】
しかしながら上記の構成によると、ＰＴＣヒータ１１への通電開始時においては、一つのＰＴＣ素子のみに通電され、このＰＴＣ素子の温度は上昇するが、通電されない残りのＰＴＣ素子は温度上昇しない。このため、ＰＴＣヒータ１１の温度分布が不均一となってしまうことから、加熱対象である供給空気の温度分布も不均一になる。この結果、吹き出し口から吹き出す空気の温度が不均一になるという問題がある。
【００５３】
上記の点に鑑み、本実施形態においては、以下のようにリレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを制御する。
【００５４】
（メインルーチン）
以下に、制御装置１０による制御例を説明する。図３は、制御部１３内のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいてマイコン３４により実行される制御処理のメインルーチンを例示するフローチャートである。まず、車両の乗員によって暖房が開始されると、マイコン３４は、ＰＴＣヒータ１１に通電する昇温処理Ｓ１００を行う。
【００５５】
（昇温処理）
図４に、Ｓ１００にて実行される、昇温処理Ｓ１００の詳細について説明する。マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、タイマ３３をスタートさせる（Ｓ１１０）。
【００５６】
（第１モード）
その後、Ｓ１１１において、マイコン３４は、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのコイル側端子に制御信号を出力して、各リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを図６に示す第１モードに制御し、ＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを接続する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図６において矢線で示す方向に電流が流れる。
【００５７】
これにより、第１ＰＴＣ素子１５Ａと、第２ＰＴＣ素子１５Ｂとが直列に接続されるから、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ、１５Ｂの合成抵抗が、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になる。また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとが直列に接続されるから、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの合成抵抗は、各ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの２倍になる。このように合成抵抗値が大きくなるから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＤ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄが単独で電源ライン２５と接地ライン２６との間に接続された場合に比べて減少させることができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄに突入電流が流れることを抑制できる。
【００５８】
そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６の間に、並列に接続される。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに、同じ値の電流を流すことができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄはほぼ同じように温度上昇するから、ＰＴＣヒータ１１の温度分布を均一にすることができる。
【００５９】
その後、マイコン３４は、Ｓ１１３において、タイマ３３から、時間を取得する。マイコン３４は、この時間が、予めＲＯＭに記憶された所定値（例えば１分）に達したと判断した場合には（Ｓ１１３：Ｙ）、Ｓ１１４を実行し、第１モードでのＰＴＣヒータ１１への通電は終了する。上記の所定値は、ＰＴＣヒータ１１に第１モードで通電した時に、ＰＴＣヒータ１１の温度が図１におけるＴ２に達するに十分な時間であれば、任意に設定しうる。
【００６０】
このように、本実施形態においては、第１モード終了のタイミングを、タイマ３３により計測された時間に基づいて行う。これにより、例えば温度センサなどのフィードバック機構が不要となるから、簡素な構成で、第１モードと第２モードとを切り替えることができる。
【００６１】
（第２モード）
Ｓ１１４において、マイコン３４は、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのコイル側端子に制御信号を出力して、各リレースイッチ１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを図７に示す第２モードに制御し、ＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを接続する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図７において矢線で示す方向に電流が流れる。
【００６２】
上述したように、第１モードにおいてはＰＴＣヒータ１１への通電量は抑制されている。そこで本実施形態においては、第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。ここで所望の発熱量とは、例えば、一つのＰＴＣ素子に定格電圧を印加したときの発熱量をいう。
【００６３】
ＰＴＣヒータ１１に対し第２モードで通電が開始されると、昇温処理Ｓ１００は終了する。この状態においては、エンジン冷却水を利用する温水ヒータシステムによっては供給空気の温度は十分には上昇しておらず、補助熱源たるＰＴＣヒータ１１に加熱されることで、所定の温度に加熱されている。
【００６４】
ところで、エンジン冷却水温が十分に上昇した後にまでＰＴＣヒータ１１へ通電するのは無駄である。しかしながら、エンジン冷却水温が十分に上昇する前にＰＴＣヒータ１１への通電をやめてしまうと、供給空気の温度が急激に低下してしまい、車両の乗員にとって不快である。
【００６５】
そこで、本実施形態においては、図３に示すように、マイコン３４は、通電処理Ｓ１００を実行した後、断電処理Ｓ２００を実行する構成とした。以下に、詳細を説明する。
【００６６】
（断電処理）
マイコン３４は、昇温処理Ｓ１００を実行した後、断電処理Ｓ２００を開始する。図５に、Ｓ２００にて実行される断線処理の詳細を示す。断線処理Ｓ２００が実行されると、マイコン３４は、Ｓ２１０にて、水温センサ３２からのセンサ信号をＡ／Ｄ変換した信号を読み込み、エンジン冷却水温を取得する。
【００６７】
（第３モード）
車両が走行を開始すると、エンジン温が上昇し、これに伴い、エンジン冷却水温も上昇する。マイコン３４は、エンジン冷却水温が予めＲＯＭに記憶した所定値Ｔｗ１（例えば６０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２１１：Ｙ）、Ｓ２１２において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図８に示す第３モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。
【００６８】
これにより、第１、第２及び第３ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列接続される。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図８において矢線で示す方向に電流が流れる。この第３モードにおいては、第２モードに比べて、第４ＰＴＣ素子１５Ｄに電流が流れない分だけ、通電量が少なくなっている。これにより、ＰＴＣヒータ１１に無駄な電流を流すことを抑制できる。
【００６９】
そして、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄのうち、第４ＰＴＣ素子１５Ｄのみに通電しないだけなので、急激に供給空気の温度が変化することを抑制可能となり、乗員の不快感を抑制できる。
【００７０】
以下、マイコン３４は、エンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が予めＲＯＭに記憶した所定値Ｔｗ２、Ｔｗ３，Ｔｗ４，Ｔｗ５，及びＴｗ６に達したと判断した時には、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、それぞれ、第４モード（図９）、第５モード（図１０）、第１モード（図６）、及び第６モード（図１１）でＰＴＣヒータ１１に通電し、第７モード（図１２）で、ＰＴＣヒータ１１への通電を終了する。以下に詳細を説明する。
【００７１】
（第４モード）
Ｓ２１２を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２１３においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ１よりも高い温度である所定値Ｔｗ２（例えば６３℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２１４：Ｙ）、Ｓ２１５において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図９に示す第４モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。
【００７２】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂは、電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列接続される。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図９において矢線で示す方向に電流が流れる。第４モードでは、図８に示す第３モードに比べて、第３ＰＴＣ素子１５Ｃに通電されていない分だけ、通電量が少なくなっている。このように、ＰＴＣヒータ１１への通電量を段階的に減少させることで、供給空気の温度が急激に変化することを抑制できる。
【００７３】
（第５モード）
Ｓ２１５を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２１６においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ２よりも高い温度である所定値Ｔｗ３（例えば６５℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２１７：Ｙ）、Ｓ２１８において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図１０に示す第５モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを通電する。
【００７４】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ、１５Ｂは、直列接続される。これにより第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの合成抵抗は各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になり、電流量が減少する。そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂと、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列接続される。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図１０において矢線で示す方向に電流が流れる。第５モードでは、図９に示す第４モードに比べて、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列接続されて合成抵抗が大きくなった分だけ、通電量が少なくなっている。
【００７５】
（第１モード）
Ｓ２１８を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２１９においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ３よりも高い温度である所定値Ｔｗ４（例えば６８℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２２０：Ｙ）、Ｓ２２１において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図６に示す第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図６において矢線で示す方向に電流が流れる。第１モードでは、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列接続されることで合成抵抗が２倍になっている。また、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄも直列接続されることで合成抵抗が２倍になっている。そして、これら第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの組とが、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの合成抵抗値は、一つのＰＴＣ素子１５と同じ抵抗値となっている。
【００７６】
一方、図１０に示す第５モードでは、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列接続されているから、合成抵抗は２倍になっている。そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとが電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの合成抵抗値は、一つのＰＴＣ素子１５の三分のニ倍の抵抗値となっている。このように、第１モードでは、第５モードに比べて、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの合成抵抗が大きくなった分だけ、通電量が少なくなっている。
【００７７】
（第６モード）
Ｓ２２１を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２２２においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ４よりも高い温度である所定値Ｔｗ５（例えば７５℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２２３：Ｙ）、Ｓ２２４において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図１１に示す第６モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。
【００７８】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂは、電源ライン２５と接地ライン２６との間で直列接続される。これにより第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの合成抵抗は各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になり、電流量が減少する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図１１において矢線で示す方向に電流が流れる。第６モードでは、図６に示す第１モードに比べて、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄに通電されない分だけ、通電量が少なくなっている。
【００７９】
（第７モード）
Ｓ２２４を実行した後、マイコン３４は、Ｓ２２５においてエンジン冷却水温を取得し、このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ５よりも高い温度である所定値Ｔｗ６（例えば８０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２２６：Ｙ）、Ｓ２２７において、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを制御して、図１２に示す第７モードとし、ＰＴＣヒータ１１への通電を終了する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第２リレースイッチ１２Ｂにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第３リレースイッチ１２Ｃにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電し、第４リレースイッチ１２Ｄにより、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５とを断電する。この状態においては、エンジン冷却水の温度は十分に上昇しているので、補助熱源であるＰＴＣヒータ１１により供給空気を再加熱する必要はなくなっている。
【００８０】
Ｓ２２７が終了すると、マイコン３４は断電処理２００を終了する（図３参照）。これにより、ＰＴＣヒータ１１による、供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【００８１】
以上、説明したように、本実施形態によれば、第１モードにおいては、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂが直列に接続され、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄが直列に接続される。これにより合成抵抗値を大きくすることができるから、突入電流を抑制できる。
【００８２】
さらに、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されている。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに通電できるから、ＰＴＣヒータ１１の温度分布を均一にすることができる。
【００８３】
しかしながら、第１モードにおいては、ＰＴＣヒータ１１への通電量は抑制されている。そこで本実施形態においては、第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、タイマ３３により計測された時間に基づいて行う。これにより、第１モードから第２モードへの切り替えを簡素な構成で実現できる。
【００８５】
また、本実施形態のＰＴＣヒータ１１は、車載用エアコンディショニング装置の補助熱源として用いられるものなので、水温が十分に上昇した後にまでＰＴＣヒータ１１へ通電するのは無駄である。しかしながら、水温が十分に上昇する前にＰＴＣヒータ１１への通電をやめてしまうと、供給空気の温度が急激に低下してしまい、車両の乗員にとって不快である。
【００８６】
上記の点に鑑み、本実施形態によれば、マイコン３４は、第２モードでＰＴＣヒータ１１に通電したときに、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ３２により検出された水温を取得し、この水温に基づいて第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを制御することで、ＰＴＣヒータ１１への通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行う構成とした。これにより、水温が十分に上昇したにもかかわらずＰＴＣヒータ１１に通電する状態を防止すると共に、供給空気の温度が急激に低下することを抑制できる。
【００８７】
しかも、本実施形態においては、第４リレースイッチ１２Ｄを、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５との間に配設することにより、断電処理において、第３モード→第４モード→第５モード→第１モード→第６モードと、５段階に分けて段階的に通電量を減少させることができる。これにより、ＰＴＣヒータ１１のきめ細かな温度調節が可能となる。
【００８８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１３及び図１４を参照して説明する。実施形態２においては、制御部１３には、ＰＴＣヒータ１１の温度を検出する温度センサ４０からのセンサ信号が入力されるようになっている。実施形態２は、上記構成以外は実施形態１とほぼ同様の構成なので、同一構造については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８９】
実施形態２においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、第１モードによりＰＴＣヒータ１１に通電する（Ｓ１１１）。
【００９０】
その後、マイコン３４は、Ｓ１２０において、温度センサ４０から、ＰＴＣヒータ１１の温度を取得する。マイコン３４は、この温度が、予めＲＯＭに記憶された所定値に達したと判断した場合には（Ｓ１２１：Ｙ）、第１モードによる通電を終了して、ＰＴＣヒータ１１を第２モードで通電する（Ｓ１１４）。上記の所定値は、ＰＴＣヒータ１１に突入電流が流れなくなる程度にまでＰＴＣヒータ１１の抵抗が上昇するに十分な温度であれば、任意に設定しうる。
【００９１】
その後、マイコン３４は、図５に示す断電処理Ｓ２００を実行し、ＰＴＣヒータ１１による供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【００９２】
ＰＴＣヒータ１１の温度が十分に高くなって、例えば通常使用温度（図１におけるＴ２）にまで達したにもかかわらず、通電量が抑制された第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電するのは加熱効率がよくない。ＰＴＣヒータ１１の温度がＴ２にまで上昇すれば、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗はＲ２にまで上昇し、所望の発熱量を得ることができないためである。そこで、本実施形態においては、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、ＰＴＣヒータ１１の温度に基づいて行うこととした。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで所望の発熱量を得ることができる。
【００９３】
＜実施形態３＞
図１５及び図１６は本発明の実施形態３を示す。実施形態３においては、制御部１３には、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を検出する電流センサ５０が接続されており、この電流センサ５０からのセンサ信号が入力されるようになっている。この電流センサ５０は、例えば公知のセンスＭＯＳＦＥＴを用いることで実現される。実施形態３は、上記構成以外は実施形態１とほぼ同様の構成なので、同一構造については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９４】
実施形態３においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、第１モードによりＰＴＣヒータ１１に通電する（Ｓ１１１）。
【００９５】
その後、マイコン３４は、Ｓ１３０において、電流センサ５０から、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流値を取得する。マイコン３４は、この電流値が、予めＲＯＭに記憶された所定値Ｉ２（例えば１０Ａ）に達したと判断した場合には（Ｓ１３１：Ｙ）、第１モードによる通電を終了して、ＰＴＣヒータ１１を第２モードで通電する（Ｓ１１４）。上記の所定値Ｉ２は、通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）において、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄに、バッテリーの電源電圧を印加したときに流れる電流とされる。
【００９６】
その後、マイコン３４は、図５に示す断電処理Ｓ２００を実行し、ＰＴＣヒータ１１による供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【００９７】
ＰＴＣヒータ１１の温度が十分に高くなって、例えば通常使用温度（図１におけるＴ２）にまで達したにもかかわらず、通電量が抑制された第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電していたのでは、所望の発熱量を得ることができない。そこで、本実施形態においては、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を直接に測定し、この電流値に基づいて行うこととした。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで所望の発熱量を得ることができる。
【００９８】
＜実施形態４＞
図１７及び図１８は本発明の実施形態４を示す。実施形態４においては、制御部１３には、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗を検出する抵抗検出手段７０が接続されており、この抵抗検出手段７０からのセンサ信号が入力されるようになっている。この抵抗検出手段７０は、例えば公知の電流センサと、電圧センサと、電流センサにより検出された電流及び電圧センサにより検出された電圧に基づいて抵抗を算出する算出手段とから構成されている。実施形態４は、上記構成以外は実施形態１とほぼ同様の構成なので、同一構造については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９９】
実施形態４においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、第１モードによりＰＴＣヒータ１１に通電する（Ｓ１１１）。
【０１００】
その後、マイコン３４は、Ｓ１４０において、抵抗検出手段７０から、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗値を取得する。マイコン３４は、この抵抗値が、予めＲＯＭに記憶された所定値Ｒ２（例えば２Ω）に達したと判断した場合には（Ｓ１４１：Ｙ）、第１モードによる通電を終了して、ＰＴＣヒータ１１を第２モードで通電する（Ｓ１１４）。上記の所定値Ｒ２は、所定値とは、ＰＴＣヒータ１１の通常使用時の温度領域（図１におけるＴ２）において、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄが示す抵抗値Ｒ２とされる。
【０１０１】
その後、マイコン３４は、図５に示す断電処理Ｓ２００を実行し、ＰＴＣヒータ１１による供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【０１０２】
ＰＴＣヒータ１１の温度が十分に高くなって、例えば通常使用温度（図１におけるＴ２）にまで達したにもかかわらず、通電量が抑制された第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電しても所望の発熱量を得ることはできない。そこで、本実施形態においては、マイコン３４は、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの抵抗値を直接に測定し、この抵抗値に基づいて行うこととした。これにより、第１モードから第２モードへ切り替えることで所望の発熱量を得ることができる。
【０１０３】
＜実施形態５＞
図１９ないし図２２は本発明の実施形態４を示す。本実施形態に係る制御装置１０は、ＰＴＣヒータ１１に接続されて、このＰＴＣヒータ１１の通電を制御するものであって、第１リレースイッチ１２Ａ及びパワーＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチ手段の一例）６０Ａ，６０Ｂと、これら第１リレースイッチ１２Ａ及びパワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂを制御する制御部１３とを備えてなる。
【０１０４】
本実施形態においては、ＰＴＣヒータ１１を構成する各ＰＴＣ素子１５Ａ〜１５Ｄのうち、第１ＰＴＣ素子１５Ａ及び第４ＰＴＣ素子１５Ｄは、電源ライン２５と接続されている。
【０１０５】
また、第１ＰＴＣ素子１５Ａと第２ＰＴＣ素子１５Ｂとの間に設けられた第２電極２８には、この第２電極２８と、接地ライン２６とを通電又は断電する第１パワーＭＯＳＦＥＴ（第２スイッチ手段の一例）６０Ａが接続されている。第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、第２電極２８に接続されるドレイン端子と、接地ライン２６に接続されるソース端子と、マイコン３４からゲート駆動回路６１を経て制御信号（ＰＷＭ信号を含む）が入力されるゲート端子とを備える。第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、ゲート端子に制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第２電極２８と接地ライン２６とが通電される。
【０１０６】
また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと第４ＰＴＣ素子１５Ｄとの間に設けられた第３電極２９には、この第３電極２９と、接地ライン２６とを通電又は断電する第２パワーＭＯＳＦＥＴ（第３スイッチ手段の一例）６０Ｂが接続されている。第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、第３電極２９に接続されるドレイン端子と、接地ライン２６に接続されるソース端子と、マイコン３４からゲート駆動回路６１を経て制御信号が入力されるゲート端子とを備える。第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、ゲート端子に制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第３電極２９と接地ライン２６とが通電される。第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、制御部１３からの制御信号を受信することでオン状態となり、第３電極２９と接地ライン２６とが通電される。
【０１０７】
制御部１３と、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂとの間には、ゲート駆動回路６１が設けられている。このゲート駆動回路６１は、例えばチャージポンプ回路等の昇圧回路を備えており、マイコン３４から出力された制御信号を昇圧して第１及び２ＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂに与えるようになっている。なお、本実施形態においては、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０ＢはＰＴＣヒータ１１の下流側に配設されているので、充分にゲートソース間の電位差を確保することが可能であるため、チャージポンプ回路等の昇圧回路は省略可能である。
【０１０８】
上記以外の構成については実施形態１とほぼ同一であるので、同一の構成については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１０９】
実施形態５においては、マイコン３４は昇温処理Ｓ１００を開始すると、タイマ３３をスタートさせる（Ｓ１１０）。
【０１１０】
（第１モード）
その後、Ｓ１５０において、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａコイル側端子に制御信号を出力して、第１リレースイッチ１２Ａに、第１電極２７と、接地ライン２６とを接続させる。また、マイコン３４は、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂに制御信号を出力する。具体的には、マイコン３４からの制御信号がゲート駆動回路６１を介して第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ,６０Ｂのゲート端子に与えられる。これにより、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図１９において矢線で示す方向に電流が流れる。
【０１１１】
これにより、第１ＰＴＣ素子１５Ａと、第２ＰＴＣ素子１５Ｂとが直列に接続されるから、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ、１５Ｂの合成抵抗が、各ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの２倍になる。また、第３ＰＴＣ素子１５Ｃと、第４ＰＴＣ素子１５Ｄとが直列に接続されるから、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの合成抵抗は、各ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄの２倍になる。このように合成抵抗値が大きくなるから、第１、第２、第３及び第４ＰＴＤ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄに流れる電流を、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄが単独で電源ライン２５と接地ライン２６との間に接続された場合に比べて減少させることができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄに突入電流が流れることを抑制できる。
【０１１２】
そして、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂの組と、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ、１５Ｄの組とは、電源ライン２５と接地ライン２６の間に、並列に接続される。これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの全てに、同じ値の電流を流すことができる。これにより、各ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂ,１５Ｃ,１５Ｄはほぼ同じように温度上昇するから、ＰＴＣヒータ１１の温度分布を均一にすることができる。
【０１１３】
その後、マイコン３４は、Ｓ１１３において、タイマ３３から、時間を取得し、この時間が、予めＲＯＭに記憶された所定値（例えば１分）に達したと判断した場合には（Ｓ１１３：Ｙ）、Ｓ１５１を実行し、第１モードでのＰＴＣヒータ１１への通電は終了する。
【０１１４】
（第２モード）
Ｓ１５１において、マイコン３４は、第１、第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ａのコイル側端子に制御信号を出力して、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続させる。また、マイコン３４は、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂに制御信号を出力する。この制御信号を受けて、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａは、第２電極２８と、接地ライン２６との間を通電し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂは、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電する。この結果、ＰＴＣヒータ１１には、図２０において矢線で示す方向に電流が流れる。
【０１１５】
上述したように、第１モードにおいてはＰＴＣヒータ１１への通電量は抑制されているそこで本実施形態においては、第１モードでＰＴＣヒータ１１に通電した後に、第２モードで通電する構成とした。この第２モードにおいては、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と接地ライン２６との間に並列に接続されているので、所望の発熱量を得ることができる。
【０１１６】
ＰＴＣヒータ１１に対し第２モードで通電が開始されると、昇温処理Ｓ１００は終了する。
【０１１７】
（断電処理）
マイコン３４は、昇温処理Ｓ１００を実行した後、断電処理Ｓ２００を開始する。図２２に、Ｓ２００にて実行される断線処理の詳細を示す。断線処理Ｓ２００が実行されると、マイコン３４は、Ｓ２４０にて、水温センサ３２からのセンサ信号をＡ／Ｄ変換した信号を読み込み、エンジン冷却水温を取得する。
【０１１８】
（第８モード）
車両が走行を開始すると、エンジン温が上昇し、これに伴い、エンジン冷却水温も上昇する。マイコン３４は、エンジン冷却水温が予めＲＯＭに記憶した所定値Ｔｗ７（例えば７０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２４１：Ｙ）、Ｓ２４２において、マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基いて、取得したエンジン冷却水温に応じたＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定する。本実施形態では、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して制御部１３内のマイコン３４からＰＷＭ信号を出力する構成をなしている。そして、Ｓ２４２の制御量決定処理では、このＰＷＭ信号のデューティ比を決定する処理を行う。マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基づき、エンジン冷却水温に応じたデューティ比を定め、このデューティ比のＰＷＭ信号を第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して出力する（Ｓ２４３）。
【０１１９】
次に、マイコン３４は、Ｓ２４４にて、第１リレースイッチ１２Ａを制御し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０ＡをＰＷＭ制御し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂをオンオフ制御して、第８モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対し、第２電極２８と、接地ライン２６との間を間欠的に通電及び断電を繰り返すＰＷＭ制御を実行し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を通電する。
【０１２０】
これにより、第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列接続され、且つ、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５Ｂは、ＰＷＭ制御される。この第８モードにおいては、第２モードに比べて、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ，１５ＢがＰＷＭ制御されている分だけ、通電量が少なくなっている。これにより、ＰＴＣヒータ１１に無駄な電流を流すことを抑制できる。
【０１２１】
マイコン３４は、Ｓ２４４を実行すると、水温センサ３２からエンジン冷却水温を取得する（Ｓ２４５）。このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ７よりも高い温度である所定値Ｔｗ８（例えば７５℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２４６：Ｙ）、Ｓ２４７において、マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基いて、取得したエンジン冷却水温に応じたＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定し、このデューティ比のＰＷＭ信号を第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して出力する（Ｓ２４８）。
【０１２２】
（第９モード）
次に、マイコン３４は、Ｓ２４９にて、第１リレースイッチ１２Ａを制御し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０ＡをＰＷＭ制御し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂをオンオフ制御して、第９モードでＰＴＣヒータ１１に通電する。すなわち、マイコン３４は、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対し、第２電極２８と、接地ライン２６との間を間欠的に通電及び断電を繰り返すＰＷＭ制御し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電する。
【０１２３】
これにより、第１及び第２ＰＴＣ素子１５Ａ,１５Ｂは電源ライン２５と、接地ライン２６との間に並列に接続された状態で、マイコン３４によりＰＷＭ制御される。また、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ,１５Ｄには電流が流れないようになっている。この結果、第９モードでは、第８モードに比べて、第３及び第４ＰＴＣ素子１５Ｃ，１５Ｄに電流が流れない分だけ、通電量が少なくなっている。
【０１２４】
マイコン３４は、Ｓ２４９を実行すると、水温センサ３２からエンジン冷却水温を取得する（Ｓ２５０）。このエンジン冷却水温が、予めＲＯＭに記憶されており、且つ、Ｔｗ８よりも高い温度である所定値Ｔｗ９（例えば８０℃）に達したと判断した場合には（Ｓ２５１：Ｙ）、Ｓ２５２において、マイコン３４は、ＲＯＭに記憶された記憶内容に基いて、取得したエンジン冷却水温に応じたＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定し、このデューティ比のＰＷＭ信号を第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して出力する（Ｓ２５２）。
【０１２５】
（第１０モード）
次に、マイコン３４は、Ｓ２５３にて、第１リレースイッチ１２Ａを制御し、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂをオンオフ制御して、第８モードとしＰＴＣヒータ１１への通電を終了する。すなわち、マイコン３４は、第１リレースイッチ１２Ａにより、第１電極２７と、電源ライン２５とを接続し、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａにより、第２電極２８と、接地ライン２６との間を断電し、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂにより、第３電極２９と、接地ライン２６との間を断電する。
【０１２６】
Ｓ２５３が終了すると、断電処理２００が終了する。これにより、ＰＴＣヒータ１１による、供給空気の補助過熱に関する処理が終了する。
【０１２７】
一方、Ｓ２４６において、エンジン冷却水温がＴｗ８に達していないと判断された場合には（Ｓ２４６：Ｎ）、マイコン３４はＳ２４２を実行し、取得したエンジン冷却水温に基いて、上記と同様にしてＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定する。以下の処理は上記と同様なので、重複する説明を省略する。
【０１２８】
また、Ｓ２５１において、エンジン冷却水温がＴｗ９に達していないと判断された場合には（Ｓ２５１：Ｎ）、マイコン３４はＳ２４７を実行し、取得したエンジン冷却水温に基いて、上記と同様にしてＰＴＣヒータ１１の制御量（すなわちＰＷＭ信号のデューティ比）を決定する。以下の処理は上記と同様なので、重複する説明を省略する。
【０１２９】
以上説明したように、本実施形態においては、制御部１３からパワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａに対して、エンジン冷却水温に応じたＰＷＭ制御が可能となるので、ＰＴＣヒータ１１について、精度高い、きめ細かな温度制御が可能となる。
【０１３０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３１】
（１）実施形態１においては、断電処理において、ＰＴＣヒータ１１に対し、第３モード→第４モード→第５モード→第１モード→第６モード→第７モードで通電することで、ＰＴＣヒータ１１への通電量を段階的に減少させる構成としたが、ＰＴＣヒータ１１に通電する際の各リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの通電、断電の態様は上述した各モードに限られず、例えば、図２３に示すように、各リレースイッチ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの通電、断電の態様を制御してもよい。
（２）実施形態１では、第４リレースイッチ１２Ｄは、第４ＰＴＣ素子１５Ｄと、電源ライン２５との間に配設される構成としたが、これに限られず、第１ＰＴＣ素子１５Ａと、電源ライン２５との間に配設される構成としてもよい。
【０１３２】
（３）実施形態１においては、第２、第３及び第４スイッチ手段として第２、第３及び第４リレースイッチ１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄを用いる構成としてが、これに限られず、図２４に示すように、第２、第３及び第４スイッチ手段として、第１、第２及び第３パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを用いる構成としてもよい。この場合、制御部１３と、パワーＭＯＳＦＥＴとの間には、ゲート駆動回路６１が設けられる。
【０１３３】
（４）本実施形態では、断電処理においては、エンジン冷却水温に基づいてＰＴＣヒータ１１への通電量を制御する構成としたが、エンジン冷却水温に加えて、エンジン回転数、オルタネータ発電量等に基づいて通電量を制御する構成としてもよい。
（５）スイッチユニット３５は、制御部１３の内部に収容される構成としてもよい。
（６）実施形態５においては、ＰＷＭ制御は、第１パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａのみに対して行ったが、第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ｂのみに対して行ってもよく、また、第１及び第２パワーＭＯＳＦＥＴ６０Ａ，６０Ｂの双方に対して行ってもよい。
【０１３４】
（７）実施形態５においては、ゲート駆動回路をユニットの外に配置した例を示したが、ゲート駆動回路をパワーＭＯＳＦＥＴが設けられたユニット内に設けるようにしてもよい。
（８）実施形態５においては、パワーＭＯＳＦＥＴの過熱保護を行う過熱保護回路などを設けるようにしてもよい。
（９）実施形態５においては、半導体スイッチ素子はＭＯＳＦＥＴとしたが、トランジスタ、ＩＧＢＴ等でもよい。
【０１３５】
（１０）本実施形態においては、ＰＴＣヒータ制御装置は、車載用ＰＴＣヒータ制御装置に適用する構成としたが、これに限られず、任意の対象を加熱するためのＰＴＣヒータ制御装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】ＰＴＣ素子の抵抗値と、温度との関係を示す概略模式図
【図２】ＰＴＣヒータの要部拡大模式図
【図３】本発明の実施形態１に係るＰＴＣヒータ制御装置において、エアコンＥＣＵによる制御処理のメインルーチンを概念的に例示するフローチャート
【図４】昇温処理を例示するフローチャート
【図５】断電処理を例示するフローチャート
【図６】第１モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図７】第２モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図８】第３モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図９】第４モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図１０】第５モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図１１】第６モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図１２】第７モードにおける各リレースイッチの接続状態を示すブロック図
【図１３】実施形態２に係るＰＴＣヒータ制御装置を概念的に示すブロック図
【図１４】昇温処理を例示するフローチャート
【図１５】実施形態３に係るＰＴＣヒータ制御装置を概念的に示すブロック図
【図１６】昇温処理を例示するフローチャート
【図１７】実施形態４に係るＰＴＣヒータ制御装置を概念的に示すブロック図
【図１８】昇温処理を例示するフローチャート
【図１９】実施形態５に係るＰＴＣヒータ制御装置において、第１モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図２０】第２モードにおけるＰＴＣヒータへの通電状態を示すブロック図
【図２１】昇温処理を例示するフローチャート
【図２２】断電処理を例示するフローチャート
【図２３】他の実施形態（１）に例示したＰＴＣヒータ制御装置を示すブロック図
【図２４】他の実施形態（３）に例示したＰＴＣヒータ制御装置を示すブロック図
【符号の説明】
【０１３７】
１０…制御装置
１１…ＰＴＣヒータ
１２Ａ…第１リレースイッチ（第１スイッチ手段）
１２Ｂ…第２リレースイッチ（第２スイッチ手段）
１２Ｃ…第３リレースイッチ（第３スイッチ手段）
１２Ｄ…第４リレースイッチ（第４スイッチ手段）
１５Ａ…第１ＰＴＣ素子
１５Ｂ…第２ＰＴＣ素子
１５Ｃ…第３ＰＴＣ素子
１５Ｄ…第４ＰＴＣ素子
２５…電源ライン
２６…接地ライン
２７…第１電極
２８…第２電極
２９…第３電極
３３…タイマ（計時手段）
３４…マイコン（制御手段）
６０Ａ…第１パワーＭＯＳＦＥＴ（第２スイッチ手段、半導体スイッチ手段）
６０Ｂ…第２パワーＭＯＳＦＥＴ（第３スイッチ手段、半導体スイッチ手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２、第３及び第４のＰＴＣ素子が順に直列接続されてなると共に、前記第１及び第４ＰＴＣ素子が電源ラインと接続された状態で、前記電源ラインと接地ラインとの間に配されるＰＴＣヒータを制御する制御装置であって、
前記第２ＰＴＣ素子と前記第３ＰＴＣ素子との間に設けられた第１電極に接続されて、前記第１電極と、前記電源ライン及び前記接地ラインのいずれか一方とを選択的に接続する第１スイッチ手段と、前記第１ＰＴＣ素子と前記第２ＰＴＣ素子との間に設けられた第２電極に接続されて、前記第２電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第２スイッチ手段と、前記第３ＰＴＣ素子と前記第４ＰＴＣ素子との間に設けられた第３電極に接続されて、前記第３電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第３スイッチ手段と、前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御する制御手段とを備え、
前記ＰＴＣヒータに通電する際に、前記制御手段は、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記接地ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを断電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを断電する第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電した後、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記電源ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを通電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを通電する第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とするＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項２】
前記第１モードにおける前記ＰＴＣヒータへの通電開始後の時間を計測する計時手段を備え、
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記計時手段により計測された時間を取得し、前記時間が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記ＰＴＣヒータの温度が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子を流れる電流値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の抵抗値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項６】
前記ＰＴＣヒータは車両用エアコンディショニング装置における供給空気の補助熱源として使用されるものであって、
前記制御手段は、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、エンジン冷却水の水温に基づいて前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御することで、前記ＰＴＣヒータへの通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項７】
前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとの間には、前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとを通電又は断電する第４スイッチ素子が接続されており、
前記制御手段は、前記水温に基づいて前記第１、第２、第３及び第４スイッチ手段の制御を行うことで、前記断電処理を行うことを特徴とする請求項６記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項８】
前記スイッチ手段は半導体スイッチ手段からなり、
前記制御手段は、前記半導体スイッチ手段に対してＰＷＭ信号を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項１】
第１、第２、第３及び第４のＰＴＣ素子が順に直列接続されてなると共に、前記第１及び第４ＰＴＣ素子が電源ラインと接続された状態で、前記電源ラインと接地ラインとの間に配されるＰＴＣヒータを制御する制御装置であって、
前記第２ＰＴＣ素子と前記第３ＰＴＣ素子との間に設けられた第１電極に接続されて、前記第１電極と、前記電源ライン及び前記接地ラインのいずれか一方とを選択的に接続する第１スイッチ手段と、前記第１ＰＴＣ素子と前記第２ＰＴＣ素子との間に設けられた第２電極に接続されて、前記第２電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第２スイッチ手段と、前記第３ＰＴＣ素子と前記第４ＰＴＣ素子との間に設けられた第３電極に接続されて、前記第３電極と前記接地ラインとを通電又は断電する第３スイッチ手段と、前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御する制御手段とを備え、
前記ＰＴＣヒータに通電する際に、前記制御手段は、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記接地ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを断電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを断電する第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電した後、前記第１スイッチ手段により前記第１電極と前記電源ラインとを接続し、前記第２スイッチ手段により前記第２電極と前記接地ラインとを通電し、前記第３スイッチ手段により前記第３電極と前記接地ラインとを通電する第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とするＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項２】
前記第１モードにおける前記ＰＴＣヒータへの通電開始後の時間を計測する計時手段を備え、
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記計時手段により計測された時間を取得し、前記時間が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記ＰＴＣヒータの温度が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子を流れる電流値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、前記第１、第２、第３及び第４ＰＴＣ素子の抵抗値が所定値に達したと判断した場合には、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電することを特徴とする請求項１記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項６】
前記ＰＴＣヒータは車両用エアコンディショニング装置における供給空気の補助熱源として使用されるものであって、
前記制御手段は、前記第２モードで前記ＰＴＣヒータに通電したときに、エンジン冷却水の水温に基づいて前記第１、第２及び第３スイッチ手段を制御することで、前記ＰＴＣヒータへの通電量を段階的に減少させて断電する断電処理を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項７】
前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとの間には、前記第１又は第４ＰＴＣヒータと前記電源ラインとを通電又は断電する第４スイッチ素子が接続されており、
前記制御手段は、前記水温に基づいて前記第１、第２、第３及び第４スイッチ手段の制御を行うことで、前記断電処理を行うことを特徴とする請求項６記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【請求項８】
前記スイッチ手段は半導体スイッチ手段からなり、
前記制御手段は、前記半導体スイッチ手段に対してＰＷＭ信号を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のＰＴＣヒータ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００８−２７７３５１（Ｐ２００８−２７７３５１Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１６１１４（Ｐ２００７−１１６１１４）
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【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２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【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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