JP2023107067A - 熱媒体加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室暖房用の熱媒体を加熱するように構成され、蓄電装置の保護などのための電力消費（廃電）を行いつつ、車室温度制御の安定性の低下を抑制することのできる熱媒体加熱装置を提供する。【解決手段】熱媒体加熱装置は、通電により発熱して熱媒体を加熱するヒータと、ヒータへの通電回路に設けられて通電をオン・オフ可能なスイッチング素子と、スイッチング素子をオン・オフ駆動するドライバと、暖房要求に基づく第１のＰＷＭ信号を生成してドライバに出力することでヒータへの通電を制御する制御部とを含み、制御部は、電力消費要求を入力すると、そのときの第１のＰＷＭ信号のデューティ比を保存し、電力消費要求に基づく第２のＰＷＭ信号を生成し、及び第１のＰＷＭ信号に代えて第２のＰＷＭ信号をドライバに所定時間出力する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載されて車室暖房用の熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車などの電動機搭載車両においては、減速時に電動機を発電機として機能させる回生制動が利用される。この回生制動で得られる回生電力は、蓄電装置に充電され得るが、過充電から蓄電装置を保護する必要もある。この点に関し、特許文献１には、蓄電装置の残容量が所定値以上のときに回生制動が行われる場合、車室内に吹き出される空調空気と熱交換する熱媒体、すなわち、車室暖房用の熱媒体を電気ヒータによって昇温させ、強制的に電力を消費させる（すなわち、いわゆる廃電を行う）技術が記載されている。

特開２０１９－１１９２９１号公報

しかし、例えば暖房要求に基づいて電気ヒータが通電されているときに、蓄電装置の保護などのために電気ヒータによる強制的な電力消費（廃電）が要求されると、車室温度制御の安定性が損なわれてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、車室暖房用の熱媒体を加熱するように構成され、蓄電装置の保護などのための電力消費（廃電）を行いつつ、車室温度制御の安定性の低下を抑制することのできる熱媒体加熱装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、車両に搭載されて車室暖房用の熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置が提供される。この熱媒体加熱装置は、通電により発熱して前記熱媒体を加熱するヒータと、前記ヒータへの通電回路に設けられて通電をオン・オフ可能なスイッチング素子と、前記スイッチング素子をオン・オフ駆動するドライバと、暖房要求に基づく第１のＰＷＭ信号を生成して前記ドライバに出力することで前記ヒータへの通電を制御する制御部とを含み、前記制御部は、電力消費要求を入力すると、そのときの前記第１のＰＷＭ信号のデューティ比を保存し、前記電力消費要求に基づく第２のＰＷＭ信号を生成し、及び前記第１のＰＷＭ信号に代えて前記第２のＰＷＭ信号を前記ドライバに所定時間出力する。

本発明によれば、車両に搭載されて車室暖房用の熱媒体を加熱するように構成され、蓄電装置の保護などのための電力消費（廃電）を行いつつ、車室温度制御の安定性を確保することのできる熱媒体加熱装置を提供することができる。

実施形態に係る熱媒体加熱装置が適用された車載暖房装置を概念的に示す図である。 実施形態に係る熱媒体加熱装置のヒータ制御装置の一例の概略構成を示す図である。 暖房要求に基づいて行われるヒータ通電制御（通常制御）の一例を示すフローチャートである。 電力消費要求に基づいて行われるヒータ通電制御（電力消費（廃電）制御）の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る熱媒体加熱装置の一例の概略上面図である。 図５のＡ－Ａ断面図である。 図５のＢ－Ｂ断面図である。 図５のＣ－Ｃ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る熱媒体加熱装置１が適用された車載暖房装置１０を概念的に示している。車載暖房装置１０は、主に、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動機駆動車両、すなわち、電動機の駆動力で走行可能であり、且つ、減速時に電動機を発電機として機能させる回生制動で得られた回生電力をバッテリ（蓄電装置）に充電するように構成された電動機駆動車両に搭載される。車載暖房装置１０は、ポンプＰにより車室暖房用の熱媒体が熱媒体循環路１１を循環するように構成されている。熱媒体には、通常、水（不凍液などが混入されたものを含む）が用いられる。

熱媒体加熱装置１は、熱媒体循環路１１の第１位置に設けられている。熱媒体加熱装置１は、通電により発熱するヒータ３により、熱媒体循環路１１を流れる熱媒体を加熱するように構成されている。具体的には、熱媒体加熱装置１は、流入部（後述する流入口２３）から流入した熱媒体をヒータ３によって加熱し、加熱された熱媒体を流出部（後述する流出口２４）から流出させるように構成されている。特に限定されないが、本実施形態において、ヒータ３は、電気的に並列に接続された一対のヒータ（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）で構成されている。なお、熱媒体加熱装置１の構成については後述する。

熱媒体循環路１１の第２位置には熱交換器１２が設けられている。熱交換器１２は、車室に空調用空気を吹き出す通風ダクト１３内に配置され、熱媒体加熱装置１で加熱された熱媒体と空気との熱交換により車室暖房用の空気を生成する。また、通風ダクト１３内には熱交換器１２をバイパスするバイパス通路１４が設けられており、エアミックスダンパ１５により、通風ダクト１３内の空気の流れが制御される。

熱媒体加熱装置１は、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）に加えて、ヒータ３を制御するヒータ制御装置を有している。図２は、ヒータ制御装置の一例の概略構成を示す図である。本実施形態において、ヒータ制御装置は、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）への通電回路３０と、制御部としてのマイコン（ＣＰＵ）４０とを含む。

通電回路３０は、ヒータ３に対して、前記電動機駆動車両の前記バッテリ（図２には高電圧電源として表記）から供給される高電圧を印加するように構成されている。

通電回路３０において、ヒータ３よりも高電圧電源（バッテリ）の出力側（電圧側）にはスイッチング素子としての第１のＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）３１が設けられ、ヒータ３よりも高電圧電源（バッテリ）の接地側にはスイッチング素子として第２のＩＧＢＴ３２が設けられている。第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２は、ゲートに入力される信号に応じて、ヒータ３への通電をオン・オフすることが可能である。第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の各ゲートには、ＩＧＢＴドライバ３３の２つの出力端子がそれぞれ接続されている。

ＩＧＢＴドライバ３３は、２つの入力端子と２つの出力端子とを有し、各入力信号に応じた各出力信号により、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２を個別にオン・オフ駆動することが可能である。ＩＧＢＴドライバ３３の２つの入力端子には、マイコン（ＣＰＵ）４０の２つの出力端子がそれぞれ接続されている。

マイコン４０には、各種のセンサ（第１温度センサ３５、第２温度センサ３６、電圧センサ３７、電流センサ３８）からの信号が入力されている。

第１温度センサ３５は、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の温度を検知する。第１温度センサ３５は、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の近傍に配置された第１サーミスタＴｈ１を含む。具体的には、本実施形態において、第１温度センサ３５は、定電圧電源（図には「５Ｖ」と表記されている）と接地との間に直列に接続された抵抗Ｒ１及び第１サーミスタＴｈ１を含み、第１サーミスタＴｈ１の端子電圧Ｖ１を、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の温度相当電圧としてマイコン４０に出力するように構成されている。

第２温度センサ３６は、ヒータ３の温度（ヒータ３によって加熱された熱媒体の温度を含む）を検知する。第２温度センサ３６は、ヒータ３の近傍に配置された第２サーミスタＴｈ２を含む。具体的には、本実施形態において、第２温度センサ３６は、定電圧電源（図には「５Ｖ」と表記）と接地との間に直列に接続された抵抗Ｒ２及び第２サーミスタＴｈ２を含み、第２サーミスタＴｈ２の端子電圧Ｖ２を、ヒータ３の温度相当電圧としてマイコン４０に出力するように構成されている。

電圧センサ３７は、ヒータ３に印加される電圧を検知する。本実施形態において、電圧センサ３７は、高電圧電源（バッテリ）の出力側（電圧側）と接地側との間に直列に接続された分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４を含み、接地側の抵抗Ｒ４の端子電圧Ｖ３を、ヒータ３に印加される電圧相当値としてマイコン４０に出力するように構成されている。

電流センサ３８は、第１のＩＧＢＴ３１、第２のＩＧＢＴ３２及びヒータ３に流れる電流を検知する。本実施形態において、電流センサ３８は、第２のＩＧＢＴ３２と高電圧電源（バッテリ）の接地側との間に設けられた抵抗Ｒ５と、抵抗Ｒ５の両端の電位差ΔＶを検出するオペアンプＯＰとを含み、オペアンプＯＰによって検出された電位差ΔＶを、第１のＩＧＢＴ３１、第２のＩＧＢＴ３２及びヒータ３に流れる電流相当値としてマイコン４０に出力するように構成されている。

マイコン４０は、第１温度センサ３５から入力される第１サーミスタＴｈ１の端子電圧Ｖ１に基づき第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の温度を検出し、第２温度センサ３６から入力される第２サーミスタＴｈ２の端子電圧Ｖ２に基づきヒータ３の温度を検出する。また、マイコン４０は、電圧センサ３７から入力される抵抗Ｒ４の端子電圧Ｖ３に基づきヒータ３に印加される電圧を検出し、抵抗Ｒ５の抵抗値ｒと、電流センサ３８から入力される抵抗Ｒ５の両端の電位差ΔＶとに基づき、第１のＩＧＢＴ３１、第２のＩＧＢＴ３２及びヒータ３に流れる電流（＝ΔＶ／ｒ）を検出する。

なお、上記の第１温度センサ３５、第２温度センサ３６、電圧センサ３７、及び電流センサ３８は一例にすぎず、他の構成の第１温度センサ、第２温度センサ、電圧センサ３７及び電流センサ３８が用いられてもよい。

また、マイコン４０には、前記電動機駆動車両側からの要求が入力される。特に限定されないが、本実施形態においては、前記電動機駆動車両の車両制御装置（ＶＣＵ）５０から出力された暖房要求及び電力消費要求がマイコン４０に入力されるようになっている。

前記暖房要求は、車載暖房装置１０がオン状態になると、車両制御装置（ＶＣＵ）５０からマイコン４０に出力される。特に限定されないが、本実施形態において、車両制御装置（ＶＣＵ）５０は、設定された目標車室温度と実際の車室温度との差に基づいてヒータ３への目標出力電力を算出し、算出された目標出力電力を含む暖房要求をマイコン４０に出力するように構成されている。よって、車両制御装置（ＶＣＵ）５０は、目標車室温度が変化したとき及び／実際の車室温度が変化したとき、すなわち、ヒータ３への目標出力電力が変化した場合にも暖房要求をマイコン４０に出力することができる。なお、本実施形態において、車両制御装置（ＶＣＵ）５０は、車載暖房装置１０がオフ状態になると、暖房停止指示をマイコン４０に出力する（前記暖房要求の出力を停止することを含む）。

前記電力消費要求は、主に前記バッテリを過充電から保護する必要がある場合に、車両制御装置（ＶＣＵ）５０からマイコン４０に出力される。つまり、前記電力消費要求は、ヒータ３によって前記バッテリの電力を強制的に消費させる（前記バッテリの充電量を減少させる）ため、前記暖房要求とは無関係に出力される。また。前記電力消費要求は、廃電要求ということもできる。

本実施形態において、車両制御装置（ＶＣＵ）５０は、前記バッテリの残容量（ＳＯＣ）が第１所定値以上である場合、又は、前記バッテリの残容量（ＳＯＣ）が第２所定値以上のときに前記回生制動が行われる場合に、前記電力消費要求をマイコン４０に出力するように構成されている。前記第２所定値は、前記第１所定値より大きい値に設定されるのが好ましいが、前記第１所定値と同じであってもよい。特に限定されないが、本実施形態において、車両制御装置（ＶＣＵ）５０は、ヒータ３によって消費させる電力値（以下「消費電力設定値」という）を含む前記電力消費要求をマイコン４０に出力するように構成されている。

マイコン４０は、前記各種のセンサからの信号及び／又は前記電動機駆動車両側からの要求に基づいてヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）への通電を制御する。具体的には、本実施形態において、マイコン４０は、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成し、生成されたＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に出力することで第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２をオン・オフ駆動し、これによって、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）への通電を制御するように構成されている。

以下、本実施形態におけるマイコン４０によるヒータ通電制御について説明する。

［通常制御］
図３は、マイコン４０が暖房要求に基づいて行うヒータ通電制御（通常制御）の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、マイコン４０は、暖房要求が入力されたか否かを判定し、暖房要求が入力されるとステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２において、マイコン４０は、ヒータ３に出力されている電力（以下「ヒータ出力電力」という）を算出する。具体的には、マイコン４０は、電圧センサ３７から入力される抵抗Ｒ４の端子電圧Ｖ３に基づいてヒータ３に印加されている電圧（以下「ヒータ電圧」という）を検出し、抵抗Ｒ５の抵抗値ｒと電流センサ３８から入力される抵抗Ｒ４の両端の電位差ΔＶとに基づいてヒータ３に流れている電流（以下「ヒータ電流」という）を算出する。そして、マイコン４０は、検出されたヒータ電圧と算出されたヒータ電流とを乗算してヒータ出力電力を算出する。

ステップＳ３において、マイコン４０は、暖房要求に基づくＰＷＭ信号（以下「第１のＰＷＭ信号」という）を生成する。具体的には、マイコン４０は、ステップＳ１（又はステップＳ５）で入力された暖房要求に含まれた目標出力電力、ステップＳ２で算出されたヒータ出力電力、及び、現在のデューティ比（デューティ比が０の場合を含む）に基づいて新たなデューティ比を算出することで第１のＰＷＭ信号を生成する。

ステップＳ４において、マイコン４０は、ステップＳ３で生成された第１のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に出力する。

ステップＳ５において、マイコン４０は、新たな暖房要求が入力されたか否かを判定する。新たな暖房要求が入力された場合、マイコン４０は、ステップＳ２の処理に戻って、新たな第１のＰＷＭ信号の生成及び出力を行う。他方、新たな暖房要求が入力されない場合、マイコン４０は、ステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６において、マイコン４０は、暖房停止指示が入力されたか否か（暖房要求がなくなったか否か）を判定する。暖房停止指示が入力された（暖房要求がなくなった）場合、マイコン４０は、ステップＳ７の処理に進み、第１のＰＷＭ信号の出力を停止してヒータ３への通電を停止する。この場合、デューティ比は０に設定される。他方、暖房停止指示が入力されない（暖房要求がなくなっていない）場合、マイコン４０は、ステップＳ４の処理に戻り、ＩＧＢＴドライバ３３に対する第１のＰＷＭ信号の出力を継続する。

［電力消費（廃電）制御］
図４は、マイコン４０が電力消費要求に基づいて行うヒータ通電制御（電力消費（廃電）制御）の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、マイコン４０は、電力消費要求が入力されたか否かを判定し、電力消費要求が入力されるとステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１２において、マイコン４０は、図３のステップＳ２の処理と同様に、ヒータ出力電力、換言すれば、ヒータ３の現在の消費電力を算出する。

ステップＳ１３において、マイコン４０は、ステップＳ１１で入力された電力消費要求に含まれた消費電力設定値が、ステップＳ１２で算出されたヒータ３の現在の消費電力よりも大きいか否かを判定する。消費電力設定値がヒータ３の現在の消費電力よりも大きい場合、マイコン４０は、ステップＳ１４の処理に進む。他方、消費電力設定値がヒータ３の現在の消費電力以下である場合、マイコン４０は、ステップＳ２０の処理に進む。

ステップＳ１４において、マイコン４０は、ＩＧＢＴドライバ３３に出力しているＰＷＭ信号（すなわち、第１のＰＷＭ信号）の現在のデューティ比（デューティ比が０の場合を含む）を保存する。

ステップＳ１５において、マイコン４０は、電力消費要求に基づくＰＷＭ信号（以下「第２のＰＷＭ信号」という）を生成する。具体的には、マイコン４０は、ステップＳ１１で入力された電力消費要求に含まれた消費電力設定値、ステップＳ１２で算出されたヒータ３の現在の消費電力、及び、現在のデューティ比に基づいて新たなデューティ比（＞現在のデューティ比）を算出することで第２のＰＷＭ信号を生成する。

ステップＳ１６において、マイコン４０は、ステップＳ１５で生成された第２のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に出力する。なお、マイコン４０は、すでに第１のＰＷＭ信号を出力している場合には、第１のＰＷＭ信号に代えて、ステップＳ１５で生成された第２のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に出力する。

ステップＳ１７において、マイコン４０は、ＩＧＢＴドライバ３３への第２のＰＷＭ信号の出力開始から所定時間Ｔが経過したか否かを判定し、所定時間Ｔが経過するとステップＳ１８の処理に進む。所定時間Ｔは、任意に設定可能である。本実施形態において、所定時間Ｔは、デューティ比が１００％又はそれに近い値のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に所定時間Ｔ継続して出力した場合であっても、車室温度を実質的に変化させない短時間、すなわち、乗員が車室温度の変化に気づかない短時間に設定されている。特に限定されないが、本実施形態において、所定時間Ｔは、５秒以下、好ましくは２秒程度に設定されており、マイコン４０は、ＰＷＭ信号のキャリア周期をカウントすることで所定時間Ｔが経過したか否かを判定する。

ステップＳ１８において、マイコン４０は、第２のＰＷＭ信号の出力を停止する。これにより、暖房要求の有無にかかわらず、第２のＰＷＭ信号を少なくとも所定時間Ｔ継続してＩＧＢＴドライバ３３に出力する状態が確保される。

ステップＳ１９において、マイコン４０は、ステップＳ１４の処理で保存されたデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成し、生成されたＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に出力する。好ましくは、マイコン４０は、ステップＳ１４の処理で保存されたデューティ比を有するＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に複数キャリア周期分、例えば、２キャリア周期分、出力する。そして、マイコン４０は、ステップＳ１４の処理で保存されたデューティ比を有するＰＷＭ信号のＩＧＢＴドライバ３３に対する複数キャリア周期分の出力が完了すると、本フローを終了する。これにより、例えば、電力消費要求が入力されたときにすでに暖房要求に基づく前記通常制御が実施されていた場合、マイコン４０は、ヒータ通電制御を、前記電力消費（廃電）制御から前記通常制御へと速やかに且つ安定的に復帰させることができる。

他方、ステップＳ１３の処理において、ステップＳ１１で入力された電力消費要求に含まれた消費電力設定値がヒータ３の現在の消費電力以以下である場合には、マイコン４０は、電力消費要求が入力された時点で、すでにデューティ比が比較的高い第１のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に出力していると考えられる。したがって、マイコン４０は、ステップＳ２０において、ＩＧＢＴドライバ３３に対する第１のＰＷＭ信号の出力を継続する。つまり、暖房要求に基づく通常制御によってヒータ３が十分に電力を消費している場合には、マイコン４０は、電力消費要求が入力されても暖房要求に基づく通常制御を維持する（制御の切り替えを行わない）。

そして、マイコン４０は、所定時間Ｔの経過を待ってから（ステップＳ２１）、本フローを終了する。これにより、電力消費要求が入力された直後に暖房停止指示が入力された（暖房要求がなくなった）ような場合でも、第１のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に少なくとも所定時間Ｔ出力する状態が確保される。

なお、詳細な説明は省略するが、マイコン４０は、過熱保護などのため、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の温度が所定値を超えたとき、ヒータ３の温度が所定値を超えたとき、ヒータ３に印加される電圧が所定値を超えたとき、又は、第１のＩＧＢＴ３１、第２のＩＧＢＴ３２及びヒータ３に流れる電流が所定値を超えたときには、ＩＧＢＴドライバ３３に対するＰＷＭ信号の出力を停止する。これにより、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２が強制的にＯＦＦとなり、ヒータ３への通電が停止される。この結果、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２及びヒータ３の過熱保護を図ることができる。

次に、図５～図８を参照して熱媒体加熱装置１の一例の構成について説明する。図５は、熱媒体加熱装置１の一例の概略上面図であり、図６は、図５のＡ－Ａ断面図であり、図７は、図５のＢ－Ｂ概略断面図であり、図８は、図５のＣ－Ｃ断面図である。

熱媒体加熱装置１は、ハウジング２を有する。ハウジング２は、複数のハウジング部材（ここでは、第１ハウジング部材２Ａ、第２ハウジング部材２Ｂ、及び第３ハウジング部２Ｃ）が図示省略のボルトなどによって一体的に締結されて構成されている。

ハウジング２は、内部に、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）を収容するヒータ収容室２１と、前記ヒータ制御装置（通電回路３０、マイコン４０）が実装された制御基板４を収容する基板収容室２２とを有する。本実施形態において、ヒータ収容室２１は、第１ハウジング部材２Ａと第２ハウジング部材２Ｂとが締結されることによって形成され、基板収容室２２は、第１ハウジング部材２Ａと第２ハウジング部材２Ｂとの締結体に対してさらに第３ハウジング部材２Ｃが締結されることによって形成されている。

ヒータ収容室２１は、第１収容部２１Ａと、第２収容部２１Ｂと、第１収容部２１Ａと第２収容部２１Ｂを連通する連通部２１Ｃとを含む。第１収容部２１Ａと第２収容部２１Ｂとは、並列して設けられており、連通部２１Ｃは、第１収容部２１Ａと第２収容部２１Ｂとの間でこれらを連通している。そして、第１収容部２１Ａに第１ヒータ３Ａが収容され、第２収容部２１Ｂに第２ヒータ３Ｂが収容されている。

本実施形態において、第１ヒータ３Ａ及び第２ヒータ３Ｂは、略円柱状の外形を有している。第１収容部２１Ａ及び第２収容部２１Ｂは、第１ヒータ３Ａ及び第２ヒータ３Ｂよりも大径の略円柱状の空間として形成されている。したがって、第１収容部２１Ａの内面と第１ヒータ３Ａの外面との間には第１環状空間が形成され、第２収容部２１Ｂの内面と第２ヒータ３Ｂの外面との間には第２環状空間が形成されている。そして、これら第１、第２環状空間は、連通部２１Ｃを介して連通している。

また、ハウジング２は、ヒータ収容室２１に熱媒体を流入させる流入口２３と、熱媒体をヒータ収容室２１から流出させる流出口２４とを有する。流入口２３は、ヒータ収容室２１（第１収容部２１Ａ）の長手方向の一方側に熱媒体を流入させるように形成され、流出口２４は、ヒータ収容室２１（第１収容部２１Ａ）の長手方向の他方側から熱媒体を流出させるように形成されている。本実施形態において、流入口２３と流出口２４とは、ハウジング２の同じ側面に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、流入口２３と流出口２４とがハウジング２の異なる側面に形成されてもよい。

ヒータ収容室２１、流入口２３及び流出口２４は、ハウジング２内における熱媒体流路を構成しており、この熱媒体流路は、熱媒体循環路１１の一部を構成する。つまり、熱媒体循環路１１を流れる熱媒体は、流入口２３を介してヒータ収容室２１に流入し、ヒータ収容室２１を流れた後、流出口２４を介してヒータ収容室２１から流出するようになっている。そして、熱媒体は、ヒータ収容室２１を流れる際、さらに言えば、主に前記第１環状空間及び前記第２環状空間を流れる際に、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）によって加熱される。

基板収容室２２は、壁部２５を挟んでヒータ収容室２１に隣接して設けられている。具体的には、ハウジング２内において、基板収容室２２は、壁部２５によってヒータ収容室２１と区画されており、壁部２５の一方側（下側）にヒータ収容室２１が配置され、壁部２５の他方側（上側）に基板収容室２２が配置されている。換言すれば、壁部２５は、ヒータ収容室２１の一部を画定すると共に、基板収容室２２の一部を画定している。

基板収容室２２内には、制御基板４を取り付けるための複数（ここでは４つ）の基板取付部２６が設けられている。本実施形態において、複数の基板取付部２６は、壁部２５に設けられている。具体的には、複数の基板取付部２６のそれぞれは、壁部２５から前記他方側（上側）に突出するボス状に形成されており、上面にねじ穴（図示省略）が形成されている。

実施形態に係る熱媒体加熱装置１によれば以下の効果が得られる。

実施形態に係る熱媒体加熱装置１は、通電により発熱して熱媒体を加熱するヒータ３（３Ａ、３Ｂ）と、ヒータ３への通電回路３０に設けられてヒータ３への通電をオン・オフ可能な第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２（スイッチング素子）と、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２をオン・オフ駆動するＩＧＢＴドライバ３３（ドライバ）と、暖房要求に基づく第１のＰＷＭ信号を生成してＩＧＢＴドライバ３３に出力することで車室暖房のためにヒータ３への通電を制御するマイコン４０（制御部）とを含む。また、マイコン４０は、電力消費要求を入力すると、そのときの第１のＰＷＭ信号のデューティ比を保存し、電力消費要求に基づく第２のＰＷＭ信号を生成し、及び第１のＰＷＭ信号に代えて第２のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に所定時間Ｔ出力し、これによって、ヒータ３によって前記バッテリの電力を消費する。ここで、所定時間Ｔは、車室温度を実質的に変化させないよう５秒以下の短時間に設定されている。

このため、電力消費要求に応じた電力消費を可能としつつ、車室温度制御の安定性が低下することが抑制され得る。

また、電力消費要求は、ヒータ３によって消費させる電力としての消費電力設定値を含み、マイコンは、電力消費要求を入力すると、そのときのヒータ３の消費電力と電力消費要求に含まれた消費電力設定値とを比較し、そのときのヒータ３の消費電力が消費電力設定値よりも低い場合に、第２のＰＷＭ信号を生成し、第１のＰＷＭ信号に代えて第２のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に所定時間Ｔだけ出力する。他方、マイコン４０は、そのときのヒータ３の消費電力が消費電力設定値以上である場合、第１のＰＷＭ信号をＩＧＢＴドライバ３３に少なくとも所定時間Ｔ継続して出力する状態を確保する。このため、電力消費要求に応じた電力消費を可能としつつ、制御の切り替えが抑制されて車室温度制御の安定性が低下することがさらに抑制され得る。

また、マイコン４０は、所定時間Ｔの経過後、第２のＰＷＭ信号の出力を停止し、保存されたデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成してＩＧＢＴドライバ３３に複数キャリア周期分出力する。このため、電力消費（廃電）制御から通常制御への復帰が滑らかに行われると共に、復帰時に車室温度制御の安定性が損なわれることも抑制され得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形が可能であることはもちろんである。

１…熱媒体加熱装置、３…ヒータ、３Ａ…第１ヒータ、３Ｂ…第２ヒータ、３０…ヒータへの通電回路、３１…第１のＩＧＢＴ（スイッチング素子）、３２…第２のＩＧＢＴ（スイッチング素子）、３３…ＩＧＢＴドライバ（ドライバ）、３７…電圧センサ、３８…電流センサ、４０…マイコン（制御部）、５０…車両制御装置ＶＣＵ

Claims (6)

1. 車両に搭載されて車室暖房用の熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置であって、
   通電により発熱して前記熱媒体を加熱するヒータと、
   前記ヒータへの通電回路に設けられて通電をオン・オフ可能なスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子をオン・オフ駆動するドライバと、
   暖房要求に基づく第１のＰＷＭ信号を生成して前記ドライバに出力することで前記ヒータへの通電を制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、電力消費要求を入力すると、そのときの前記第１のＰＷＭ信号のデューティ比を保存し、前記電力消費要求に基づく第２のＰＷＭ信号を生成し、及び前記第１のＰＷＭ信号に代えて前記第２のＰＷＭ信号を前記ドライバに所定時間出力する、
   熱媒体加熱装置。
2. 前記電力消費要求は、前記ヒータによって消費させる消費電力設定値を含み、
   前記制御部は、前記電力消費要求を入力すると、そのときの前記ヒータの消費電力と前記消費電力設定値とを比較し、前記ヒータの消費電力が前記消費電力設定値よりも低い場合に、前記第２のＰＷＭ信号を生成し、前記第１のＰＷＭ信号に代えて前記第２のＰＷＭ信号を前記ドライバに所定時間出力する、
   請求項１に記載の熱媒体加熱装置。
3. 前記制御部は、前記ヒータの消費電力が前記消費電力設定値以上である場合、前記第２のＰＷＭ信号を生成することなく、前記第１のＰＷＭ信号を前記ドライバに少なくとも前記所定時間出力する状態を確保する、
   請求項２に記載の熱媒体加熱装置。
4. 前記制御部は、前記所定時間の経過後、前記第２のＰＷＭ信号の出力を停止し、保存されたデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成して前記ドライバに複数キャリア周期分出力する、請求項１～３のいずれか一つに記載の熱媒体加熱装置。
5. 前記所定時間は、車室温度を実質的に変化させないよう５秒以下の短時間に設定されている、請求項１～４のいずれか一つに記載の熱媒体加熱装置。
6. 前記車両は、電動機の駆動力で走行可能であり且つ回生制動で得られた回生電力を蓄電装置に充電するように構成された電動機駆動車両であり、
   前記電力消費要求は、前記蓄電装置の残容量が所定値以下の場合、又は前記蓄電装置の残容量が所定値以下ときに前記回生制動が行われる場合に前記車両側から前記制御部に出力される、
   請求項１～５に記載の熱媒体加熱装置。