JP5204057B2 - ヒータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輌のウインドウガラスに設けられた熱線などのヒータへの通電制御を行うことによって、ウインドウガラス及びその周辺に設けられたワイパーなどの機器の凍結を防止するヒータ制御装置に関する。

近年、車輌の安全性、利便性、快適性及び商品力等の向上のために、車輌の電装品の搭載数が増加の一途をたどっており、電装品の増加に伴って車輌における消費電力量が増加している。環境対策などのために車輌の燃費向上が求められているが、車載の電装品による消費電力量の増大は燃費の悪化を招来するという問題がある。特に、ハイブリッド自動車又は電気自動車等の場合には、電装品の消費電力量の増大が直接的に車輌の走行可能距離（燃費）に影響を与える。よって、車載の電装品の消費電力量を低減することが求められている。

一方、フロントウインドウなどに設けられた熱線などにより、ワイパーとフロントウインドウとの凍結を溶かすワイパーデアイサーが搭載された車輌がある。ワイパーデアイサーは、特に寒冷地などで使用される車輌に多く搭載される電装品であり、運転者のスイッチ操作に応じてフロントウインドウなどに設けられた熱線などを加熱することにより、凍結を溶かすというものである。ワイパーデアイサーによりワイパーとフロントウインドウとの凍結が十分に溶けた後、運転者がワイパーデアイサーの動作停止を忘れた場合、ワイパーデアイサーにより余分な電力が消費される。このため、例えばタイマなどにより一定の時間が経過したことを判定して自動的にワイパーデアイサーを停止するなどの機能が設けられるが、一定の時間が経過する前にワイパーとフロントウインドウとの凍結が十分に溶けた場合には、余分な電力が消費されるという問題がある。

特許文献１においては、ワイパースイッチからの操作信号に応じてワイパーを駆動するワイパーモータと、車輌の窓のガラス面に配設された熱線などのワイパーデアイサーと、外気温を検出する外気温センサと、ワイパーモータに流れるロック電流を検出する電流検出手段とを備え、外気温センサが検出した外気温データにより凍結状態が検出され、且つ、電流検出手段によりロック電流が検出された場合に、ワイパーデアイサーを所定時間作動させることで、ワイパーの凍結を自動的に防止して、ロック電流による焼損を防止することができるワイパーデアイサー装置が提案されている。

特開２００３−１５４９２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のワイパーデアイサー装置は、凍結状態及びロック電流が検出された場合にワイパーデアイサーを所定時間作動させる構成であり、自動的に動作を開始したワイパーデアイサーが動作を停止するのは所定時間が経過した後である。よって、このワイパーデアイサー装置は、所定時間の経過前に凍結が十分に溶けた場合に、余分な電力が消費されるという問題を解決し得るものではない。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、凍結が十分に溶けた後などに、余分な電力が消費されることを防止できるヒータ制御装置を提供することにある。

本発明に係るヒータ制御装置は、車輌に設けられたヒータ負荷への通電制御を行うヒータ制御装置において、前記ヒータ負荷の抵抗値を時系列的に取得する抵抗値取得手段と、該抵抗値取得手段が取得する抵抗値の変化率を算出する算出手段と、該算出手段が算出した変化率に応じて、前記ヒータ負荷への通電量を調整する制御を行う通電制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係るヒータ制御装置は、前記算出手段が算出した変化率が、変化率閾値より小さいか否かを判定する変化率判定手段と、前記取得手段が取得した抵抗値が、抵抗閾値より大きいか否かを判定する抵抗値判定手段とを更に備え、前記通電制御手段は、前記変化率判定手段により前記変化率が前記変化率閾値より小さいと判定され、且つ、前記抵抗値判定手段により前記抵抗値が前記抵抗閾値より大きいと判定された場合に、前記ヒータ負荷への通電量を低減するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係るヒータ制御装置は、前記取得手段が取得した抵抗値が、上限値を超えるか否かを判定する上限判定手段を更に備え、前記通電制御手段は、前記上限判定手段により前記抵抗値が前記上限値を超えると判定された場合に、前記ヒータ負荷への通電量を低減するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係るヒータ制御装置は、前記通電制御手段が、前記ヒータ負荷への通電を停止するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係るヒータ制御装置は、前記車輌の外気温を検知する外気温検知手段を更に備え、前記通電制御手段は、前記外気温検知手段が検知した外気温が所定温度より低い場合に、前記ヒータ負荷への通電量を低減し、前記外気温検知手段が検知した外気温が所定温度より高い場合に、前記ヒータ負荷への通電を停止するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係るヒータ制御装置は、前記ヒータ負荷が、前記車輌のウインドウガラスに設けられた熱線であることを特徴とする。

本発明においては、ヒータ制御装置がワイパーデアイサーなどのヒータ負荷へ通電を行った場合の電流・電圧などを測定することによって、このヒータ負荷の抵抗値を時系列的に取得すると共に、取得したヒータ負荷の抵抗値の変化率を算出する。
熱線などのヒータ負荷は、温度が低いほど抵抗値が低く、温度が高いほど抵抗値が高い。また通電によりヒータ負荷の温度が上昇した場合、これに伴ってヒータ負荷の抵抗値も上昇する。これらのことから、ヒータ負荷の抵抗値の変化率に基づいて、ヒータ負荷及びその周囲の温度を推定することが可能であり、ヒータ負荷及びその周囲が凍結状態であるか否かを推定することが可能である。よって、ヒータ制御装置が、ヒータ負荷の抵抗値の変化率に応じて、ヒータ負荷への通電量を調整することによって、凍結状態解消後のヒータ負荷による余分な電力消費を防止することができる。

凍結状態のヒータ負荷に対して通電を開始した場合、ヒータ負荷の温度は徐々に上昇して略０℃に至り、凍結状態が解消され始める。その後、ヒータ負荷は略０℃の状態が維持されて凍結状態が解消され、完全に凍結状態が解消された後は通電に伴ってヒータ負荷の温度が上昇する。このときのヒータ負荷の抵抗値に着目すると、通電開始から略０℃に至るまでの期間に抵抗値は上昇し、略０℃に達した後のしばらくの期間は抵抗値が一定に保たれ、ヒータ負荷の温度上昇が再開された後に抵抗値は上昇する。また略０℃におけるヒータ負荷の抵抗値は、ヒータ負荷の特性から予め推定できる。
よって、本発明においては、ヒータ負荷の抵抗値の変化率が所定の変化率閾値より小さく、且つ、ヒータ負荷の抵抗値が所定の抵抗閾値を超える場合に、凍結状態が解消されたと判断してヒータ負荷への通電量を低減することによって、余分な電力消費を防止する。

ただし、凍結度合いが低い場合又は凍結していない場合等には、通電に伴ってヒータ負荷の温度が略一定となることなく、増加し続ける虞がある。そこで、０℃より十分に高い温度におけるヒータ負荷の抵抗値を上限値として予め設定しておき、ヒータ負荷の抵抗値が上限値を超える場合には、ヒータ負荷の抵抗値の変化率に関係なく、ヒータ負荷への通電量を低減する。
よって、本発明においては、凍結度合いが低い場合又は凍結していない場合等にヒータ負荷への通電を行った場合であっても、ヒータ負荷の温度が増加し続けることを防止することができる。

また、本発明においては、凍結状態が解消された場合に、ヒータ負荷への通電を停止する。これにより、ヒータ負荷による電力消費を完全に停止することができ、凍結状態解消後の余分な電力消費を確実に防止することができる。

ヒータ負荷の温度が略０℃に達して凍結状態が解消された場合に、外気温が低いと再凍結が発生する虞がある。そこで本発明においては、ヒータ制御装置が外気温を検知し、凍結状態が解消された場合に外気温が所定温度より高ければ、ヒータ負荷への通電を停止するが、凍結状態が解消された場合に外気温が所定温度より低ければ、ヒータ負荷への通電を停止するのではなく、ヒータ負荷への通電量を低減するのみとする。これにより、凍結状態の解消後に電力消費量を低減できると共に、外気温が低い場合の再凍結を防止することができる。

また、本発明においては、ヒータ制御装置が制御するヒータ負荷は、車輌のウインドウガラスに設けられた熱線とする。これはワイパーデアイサーなどのヒータ負荷であり、温度計などを用いて凍結状態の解消を判定することが困難であるか又は大幅なコスト増加を招く虞があるため、本発明のようにヒータ負荷の抵抗値の変化率に基づく凍結状態の解消判定を行うことが好適である。

本発明による場合は、ヒータ負荷の抵抗値を取得して抵抗値の変化量を算出し、算出した変化量に応じてヒータ負荷への通電量を制御する構成とすることにより、ヒータ負荷及びその周囲が凍結状態であるか否かを推定して、凍結状態の解消後にヒータ負荷への通電量を低減することができる。よって、凍結状態の解消後にヒータ負荷によって余分な電力が消費されることを防止することができ、車輌の燃費向上などに寄与することができる。

本発明に係るヒータ制御装置の構成を示すブロック図である。 ヒータ抵抗に通電を行った際の抵抗値の変化を説明するための模式図である。 本発明に係るヒータ制御装置が行うヒータ抵抗の通電制御処理の手順を示すフローチャートである。 本発明に係るヒータ制御装置が行う凍結解消判定処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係るヒータ制御装置の構成を示すブロック図である。図において１は、車輌に搭載されたヒータ抵抗（ヒータ負荷）２への通電制御を行うヒータ制御装置である。ヒータ制御装置１は、例えば車輌のフロントガラス（図示は省略する）に設けられたワイパーデアイサーのヒータ抵抗２へ、オルタネータ及びバッテリ等の電源からの電力の供給／非供給を切り替える制御、即ち電源からヒータ抵抗２への通電／非通電を切り替える制御を行う。

ヒータ制御装置１は、電源（図中において＋Ｂと示す）からヒータ抵抗２への電流経路中に配されたスイッチング素子１２と、このスイッチング素子１２のオン／オフを切り替える制御信号を出力する制御部１１とを備えている。制御部１１は、具体的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の演算処理装置、及びＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子を有して構成され、予め記憶されたプログラムを実行することによって、ヒータ抵抗２の制御に係る制御信号を生成して出力する処理を行う。

また制御部１１には、運転者によるワイパーデアイサーのオン／オフに係る操作を受け付けるデアイサースイッチ３のオン／オフ状態、車輌のイグニッション（以下、ＩＧという）スイッチ４のオン／オフ状態、車輌外の気温を検知する外気温センサ５の検知結果、ヒータ抵抗２を流れる電流を検知する電流計６の検知結果、及び、ヒータ抵抗２に加わる電圧を検知する電圧計７の検知結果等が入力されている。

デアイサースイッチ３は、車輌の運転席近傍（例えばインストルメントパネルなど）に配設されており、運転者によるオン／オフの切替操作を受け付ける。デアイサースイッチ３のオン／オフ状態はヒータ制御装置１の制御部１１へ通知され、ヒータ制御装置１は、デアイサースイッチ３がオン状態の場合にヒータ抵抗２への通電を行い、デアイサースイッチ３がオフ状態の場合にはヒータ抵抗２への通電を行わない。

ＩＧスイッチ４は、車輌の運転席近傍に配設されており、運転者による車輌のエンジン始動などの操作を受け付ける。例えばＩＧスイッチ４は、運転者が車輌のキーを挿入して回動操作を行う構成とすることができ、その回動位置がヒータ制御装置１の制御部１１へ通知される。ＩＧスイッチ４の回動位置は、例えばエンジンを始動する始動位置、エンジンが動作した状態を維持して車輌の走行を行うことができる位置、エンジンが停止してオーディオ装置などの車載機器にバッテリからの電力が供給されるアクセサリ位置、及びエンジンが停止して車載機器への電力供給も停止される停止位置等であり、本実施の形態においてはＩＧスイッチ４が停止位置に回動操作された状態をオフ状態といい、それ以外の位置に回動操作された状態をオン状態という。なお、ＩＧスイッチ４は回動操作によるものに限らず、プッシュスイッチなどその他の構成であってもよい。

電流計６は、例えばスイッチング素子１２とヒータ抵抗２との間に直列に接続されており、スイッチング素子１２からヒータ抵抗２への電流経路を流れる電流量を時系列的に（即ち、定期的に繰り返して）検知する。電圧計７は、ヒータ抵抗２に対して並列に接続されており、ヒータ抵抗２の両端に加わる電圧を時系列的に検知する。電流計６が検知した電流と電圧計７が検知した電圧はヒータ制御装置１の制御部１１へ与えられ、これにより制御部１１はヒータ抵抗２の抵抗値を時系列的に得ることができる。なお、本実施の形態においては、ヒータ抵抗２の抵抗値を得るために電流計６及び電圧計７を用いたが、これに限るものではなく、その他の方法によりヒータ抵抗２の抵抗値を取得する構成であってもよい。

ヒータ抵抗２は、例えば車輌のフロントガラスの下部、ワイパーの停止位置の近傍に配設された熱線である。ヒータ抵抗２は、その一端が電流計６を介してヒータ制御装置１のスイッチング素子１２に接続され、他端が接地電位に接続されている。ヒータ制御装置１がヒータ抵抗２への通電を行うことにより、ヒータ抵抗２はその温度が上昇し、フロントガラス及びワイパーの凍結を解消することができる。

スイッチング素子１２は、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）を用いて実現される。この場合、スイッチング素子１２は、ソース端子が電源に接続され、ドレイン端子が電流計６を介してヒータ抵抗２へ接続され、ゲート端子は制御部１１に接続されて制御信号が入力されている。これによりスイッチング素子１２は、制御信号の信号レベルに応じて電源からヒータ抵抗２への電力の供給／非供給を切り替えることができる。なお、スイッチング素子１２はＦＥＴに限らず、バイポーラ型トランジスタ又はリレー等の素子を用いてもよい。

図２は、ヒータ抵抗２に通電を行った際の抵抗値の変化を説明するための模式図であり、横軸を通電開始からの経過時間とし、縦軸をヒータ抵抗２の抵抗値としたグラフである。フロントガラス及びワイパー等が凍結状態の場合において、ヒータ抵抗２への通電を開始（時刻ｔ０）すると、ヒータ抵抗２の温度は徐々に増加する。温度が低いほどヒータ抵抗２の抵抗値は小さいため、温度上昇に伴ってヒータ抵抗２の抵抗値は徐々に増加する（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）。

その後、ヒータ抵抗２の温度上昇によりフロントガラス及びワイパー等の凍結が溶け始める。このタイミングが図中の時刻ｔ１であり、このときのヒータ抵抗２の温度は略０℃となる。凍結の溶け始めから凍結が解消されるまでの間（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）、ヒータ抵抗２は温度変化せずに略一定となる（又は、時刻ｔ０〜時刻ｔ１の温度増加率より、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の温度増加率は小さくなる）。温度が略一定の場合、ヒータ抵抗２の抵抗値は略一定となる。凍結が解消された後は、ヒータ抵抗２は通電に伴って温度が徐々に増加し、抵抗値が徐々に増加する（時刻ｔ２以降）。

このようにヒータ抵抗２の抵抗値は、まず通電開始と共に増加し、凍結の溶け始めにて略一定となり、凍結解消後に再び増加する。本発明のヒータ制御装置１は、電流計６が検知する電流及び電圧計７が検知する電圧からヒータ抵抗２の抵抗値を取得することができ、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化を調べることによって、凍結の溶け始めのタイミング（時刻ｔ１のタイミング）を検出し、このタイミングにてヒータ抵抗２への通電量の低減又は通電停止を行う。

具体的には、ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率を算出し、この変化率が予め定められた変化率閾値より小さいか否かを判定することにより、ヒータ抵抗２の抵抗値が略一定であるか否かを判定する。なお、変化率との比較を行う変化率閾値は、ヒータ抵抗２の特性及びヒータ抵抗２へ印加する電圧等に応じて、ヒータ制御装置１の設計者が適切な値を予め定める。ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さいと判定した場合、ヒータ制御装置１は、凍結の解け始めのタイミングであると判断することができる。

更に、ヒータ抵抗２の温度が略一定となるのは０℃付近（０℃±数℃程度）であり、０℃におけるヒータ抵抗２の抵抗値は予め取得することができる。ヒータ抵抗２の特性のバラツキ及び温度変化のバラツキ等を考慮して、０℃における抵抗値より低い値（例えば、−５℃におけるヒータ抵抗２の抵抗値）を第１抵抗閾値と予め設定しておく。ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第１抵抗閾値を超え、且つ、上述のようにヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さい場合に、凍結が解消されたものと判断し、ヒータ抵抗２への通電量の低減又は通電停止等を行う。

また、凍結度合いが低い又は凍結していない場合には、通電に伴ってヒータ抵抗２の温度が略一定となることなく、増加し続ける虞がある。そこで、０℃より十分に高い温度（例えば１５℃など）におけるヒータ抵抗２の抵抗値を第２抵抗閾値（上限値）として予め設定しておく（なお、第２抵抗閾値＞第１抵抗閾値）。ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第２抵抗閾値を超える場合には、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率に関係なく、凍結が解消されたものと判断し、ヒータ抵抗２への通電量の低減又は通電停止等を行う。

また、ヒータ制御装置１は、凍結が解消されたと判断した場合に外気温センサ５が検知する外気温が所定温度（例えば０℃など）を超えるか否かを判定する。凍結が解消された場合であっても、外気温が低いと再凍結などの虞がある。このため、ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第１抵抗閾値を超え且つヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さい場合、又は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第２抵抗閾値を超える場合に、外気温が所定温度を超えていればヒータ抵抗２への通電を停止するが、外気温が所定温度を超えていなければヒータ抵抗２への通電は停止せずに通電量の低減（省電力通電）を行う。

ヒータ抵抗２への通電量の調整は、例えば制御部１１がスイッチング素子１２をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する構成であれば、出力する制御信号のデューティ比を調整することで通電量を調整できる。また例えば、制御部１１がアナログ値の制御信号を出力してスイッチング素子１２の通電量を調整する構成とすることもできる。

また、ヒータ制御装置１は、制御部１１内などにタイマ（図１において図示は省略する）を備えており、ヒータ抵抗２に対する通電開始からの経過時間を計時する。通電開始から十分な時間（例えば、３０分又は１時間など）が経過した場合、凍結は十分に解消していると考えられる。そこでヒータ制御装置１は、タイマによる計時が所定時間を経過した場合、ヒータ抵抗２への通電を停止する。

図３は、本発明に係るヒータ制御装置１が行うヒータ抵抗２の通電制御処理の手順を示すフローチャートであり、ヒータ制御装置１の制御部１１が行う処理である。ヒータ制御装置１の制御部１１は、まず、車輌のＩＧスイッチ４がオン状態であるか否かを判定し（ステップＳ１）、ＩＧスイッチ４がオン状態でなければ（Ｓ１：ＮＯ）、ヒータ抵抗２への通電を停止して（ステップＳ９）、処理を終了する。ＩＧスイッチ４がオン状態の場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部１１は、デアイサースイッチ３がオン状態であるか否かを更に判定する（ステップＳ２）。デアイサースイッチ３がオン状態でない場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御部１１は、ヒータ抵抗２への通電を停止して（ステップＳ９）、処理を終了する。

デアイサースイッチ３がオン状態の場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部１１は、タイマによる計時が所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、図３のフローチャートにおいて図示は省略するが、制御部１１は、ヒータ抵抗２への通電を開始した際にタイマによる計時を開始し、ヒータ抵抗２への通電を停止した際にタイマによる計時を停止すると共にタイマをリセットする処理を行う。タイマによる計時が所定時間を経過した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部１１は、ヒータ抵抗２への通電を停止して（ステップＳ９）、処理を終了する。タイマによる計時が所定時間を経過していない場合（Ｓ３：ＮＯ）、制御部１１は、車輌のフロントガラス及びワイパー等の凍結が解消されたか否かを判定する凍結解消判定処理を行う（ステップＳ４）。

図４は、本発明に係るヒータ制御装置１が行う凍結解消判定処理の手順を示すフローチャートであり、図３に示したフローチャートのステップＳ４にて制御部１１が行う処理である。凍結解消判定処理において、ヒータ制御装置１の制御部１１は、電流計６による電流の検知及び電圧計７による電圧の検知を行って（ステップＳ２１）、検知した電流及び電圧からヒータ抵抗２の抵抗値を取得する（ステップＳ２２）。制御部１１は、以前に取得したヒータ抵抗２の抵抗値を記憶しており、新たに取得した抵抗値と以前に記憶した抵抗値とを比較することによって、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率を算出する（ステップＳ２３）。

次いで、制御部１１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が予め定められた第２抵抗閾値を超えるか否かを判定し（ステップＳ２４）、ヒータ抵抗２の抵抗値が第２抵抗閾値を超える場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、凍結が解消したと判定して（ステップＳ２７）、凍結解消判定処理を終了する。

ヒータ抵抗２の抵抗値が第２抵抗閾値を超えない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、制御部１１は、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が予め定められた変化率閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ２５）。抵抗値の変化率が変化率閾値より小さい場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、制御部１１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第１抵抗閾値を超えるか否かを更に判定する（ステップＳ２６）。

ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さく、且つ、ヒータ抵抗２の抵抗値が第１抵抗閾値を超える場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、制御部１１は、凍結が解消したと判定して（ステップＳ２７）、凍結解消判定処理を終了する。ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より大きい場合（Ｓ２５：ＮＯ）、又は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第１抵抗閾値を超えない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、制御部１１は、凍結が未解消であると判定して（ステップＳ２８）、凍結解消判定処理を終了する。

ステップＳ４にて凍結解消判定処理を終了した後、制御部１１は、判定の結果から凍結が解消したか否かを調べ（ステップＳ５）、凍結が未解消の場合（Ｓ５：ＮＯ）、ヒータ抵抗２に対する通常通電を行って（ステップＳ７）、処理を終了する。凍結が解消した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部１１は、外気温センサ５が検知する外気温が所定温度を超えるか否かを判定する（ステップＳ６）。制御部１１は、外気温が所定温度を超えない場合には（Ｓ６：ＮＯ）、ヒータ抵抗２への通電量を低減する省電力通電を行い（ステップＳ８）、また、外気温が所定温度を超える場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、ヒータ抵抗２への通電を停止して（ステップＳ９）、処理を終了する。なお、制御部１１は、上述のステップＳ１〜Ｓ９の処理を繰り返し行っている。

以上の構成のヒータ制御装置１においては、ワイパーデアイサーなどのヒータ抵抗２へ通電を行った場合の電流及び電圧からヒータ抵抗２の抵抗値を取得し、更に抵抗値の変化率を算出することによって、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率に基づいて、ヒータ抵抗２及びその周囲の温度を推定することができ、凍結が解消したか否かを判定することができる。ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さい場合、即ち抵抗値が略一定に保たれている場合に、凍結が解消されたたと判定して、ヒータ抵抗２への通電量の低減又は通電の停止を行う構成とすることにより、凍結解消後の余分な電力消費を防止することができる。

また、ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が所定の変化率閾値より小さく、且つ、ヒータ抵抗２の抵抗値が所定の第１抵抗閾値より大きい場合に、凍結が解消されたと判定して、ヒータ抵抗２への通電量の低減又は通電の停止を行う構成とすることにより、電流計６及び電圧計７が検知する電流及び電圧の情報のみからヒータ制御装置１が凍結の解消を精度よく判定することができる。よって、ヒータ制御装置１は、凍結解消の判定のための新たな且つ高価な装置を備える必要がないため、大幅なコストの増加を招来することなく、ヒータ抵抗２による余分な電力消費の防止を実現することができる。

また、ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が所定の第２抵抗閾値を超えるか否かを判定し、抵抗値が第２抵抗閾値を超える場合に、ヒータ抵抗２への通電量の低減又は通電の停止を行う構成とすることにより、凍結度合いが低い場合又は凍結していない場合等にヒータ抵抗２への通電を行った場合であっても、ヒータ抵抗２の温度が増加し続けることを防止することができる。

また、ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第１抵抗閾値を超え且つヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さい場合、又は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第２抵抗閾値を超える場合に、外気温センサ５が検知する外気温が所定温度を超えていればヒータ抵抗２への通電を停止するが、外気温が所定温度を超えていなければヒータ抵抗２への通電は停止せずに通電量を低減する構成とすることにより、凍結状態の解消後にヒータ抵抗２の電力消費量を低減できると共に、外気温が低い場合の再凍結を防止することができる。

なお、本実施の形態においては、ヒータ制御装置１が、ヒータ抵抗２への通電開始からの経過時間をタイマにて計時し、これが所定時間を超えた場合にヒータ抵抗２への通電を停止する構成としたが、これに限るものではなく、通電開始からの経過時間に応じた通電停止を行わない構成であってもよい。この場合、図３に示したフローチャートのステップＳ３を削除し、ステップＳ２にてデアイサースイッチオンの場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ４の凍結解消判定処理を行う構成とすればよい。

また、ヒータ制御装置１は、外気温センサ５が検知した外気温が所定温度を超えるか否かに応じて、ヒータ抵抗２への通電停止又は通電量低減の処理を行う構成としたが、これに限るものではなく、ヒータ制御装置１は凍結が解消された判定した場合に、外気温に関係なく、ヒータ抵抗２への通電を停止する構成としてもよい。この場合、図３に示したフローチャートのステップＳ６及びＳ８を削除し、ステップＳ５にて凍結が解消されたと判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ９の通電停止を行う構成とすればよい。

また、ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値が第２抵抗閾値を超える場合に、ヒータ抵抗２への通電量低減又は通電停止を行う構成としたが、これに限るものではなく、ヒータ制御装置１が第２抵抗閾値を用いた判定を行わない構成としてもよい。この場合、図４に示したフローチャートのステップＳ２４を削除し、ステップＳ２３の処理を終了した後に、ステップＳ２５の処理を行う構成とすればよい。

また更に、ヒータ制御装置１は、ヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さく且つヒータ抵抗２の抵抗値が第１抵抗閾値を超える場合に、ヒータ抵抗２への通電量低減又は通電停止を行う構成としたが、これに限るものではなく、ヒータ制御装置１が第１抵抗閾値を用いた判定を行わない構成、即ちヒータ抵抗２の抵抗値の変化率が変化率閾値より小さければ抵抗値に関係なく、ヒータ抵抗２への通電量低減又は通電停止を行う構成としてもよい。この場合、図４に示したフローチャートのステップＳ２６を削除し、ステップＳ２５にて変化率が変化率閾値より小さいと判定した場合に（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ステップＳ２７の処理を行う構成とすればよい。

また、デアイサースイッチ３、外気温センサ５、電流計６及び電圧計７がヒータ制御装置１の外部に設けられ、各装置からの出力信号がヒータ制御装置１の制御部１１へ入力される構成としたが、これに限るものではなく、これらの各装置がヒータ制御装置１内に備えられた構成であってもよい。

また、ヒータ制御装置１は、電流計６が検知した電流と、電圧計７が検知した電圧とからヒータ抵抗２の抵抗値を算出する構成としたが、これに限るものではない。例えば、ヒータ抵抗２に加わる電圧が略一定に保たれる回路構成であれば、電圧計７による電圧の検知を行わずに、電流計６が検知した電流値のみをヒータ制御装置１が取得してヒータ抵抗２の抵抗値を算出する構成としてもよい。また例えば、ヒータ制御装置１が電流計６の検知した電流値のみを取得する構成であれば、ヒータ抵抗２の抵抗値を算出することなく、電流値の変化率に応じて凍結解消の判定及びヒータ抵抗２への通電制御を行う構成としてもよい。

１ ヒータ制御装置
２ ヒータ抵抗（ヒータ負荷）
３ デアイサースイッチ
４ ＩＧスイッチ
５ 外気温センサ（外気温検知手段）
６ 電流計
７ 電圧計
１１ 制御部（抵抗値取得手段、算出手段、通電制御手段、変化率判定手段、抵抗値判定手段、上限判定手段）
１２ スイッチング素子

Claims (6)

1. 車輌に設けられたヒータ負荷への通電制御を行うヒータ制御装置において、
   前記ヒータ負荷の抵抗値を時系列的に取得する抵抗値取得手段と、
   該抵抗値取得手段が取得する抵抗値の変化率を算出する算出手段と、
   該算出手段が算出した変化率に応じて、前記ヒータ負荷への通電量を調整する制御を行う通電制御手段と
   を備えること
   を特徴とするヒータ制御装置。
2. 前記算出手段が算出した変化率が、変化率閾値より小さいか否かを判定する変化率判定手段と、
   前記取得手段が取得した抵抗値が、抵抗閾値より大きいか否かを判定する抵抗値判定手段と
   を更に備え、
   前記通電制御手段は、前記変化率判定手段により前記変化率が前記変化率閾値より小さいと判定され、且つ、前記抵抗値判定手段により前記抵抗値が前記抵抗閾値より大きいと判定された場合に、前記ヒータ負荷への通電量を低減するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
3. 前記取得手段が取得した抵抗値が、上限値を超えるか否かを判定する上限判定手段を更に備え、
   前記通電制御手段は、前記上限判定手段により前記抵抗値が前記上限値を超えると判定された場合に、前記ヒータ負荷への通電量を低減するようにしてあること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒータ制御装置。
4. 前記通電制御手段は、前記ヒータ負荷への通電を停止するようにしてあること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のヒータ制御装置。
5. 前記車輌の外気温を検知する外気温検知手段を更に備え、
   前記通電制御手段は、
   前記外気温検知手段が検知した外気温が所定温度より低い場合に、前記ヒータ負荷への通電量を低減し、
   前記外気温検知手段が検知した外気温が所定温度より高い場合に、前記ヒータ負荷への通電を停止するようにしてあること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のヒータ制御装置。
6. 前記ヒータ負荷は、前記車輌のウインドウガラスに設けられた熱線であること
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のヒータ制御装置。

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