特許 7629327 車両の暖房装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-04

(45)【発行日】2025-02-13

(54)【発明の名称】車両の暖房装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20250205BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20250205BHJP

   B60H 1/03 20060101ALI20250205BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 611D

B60H1/32 625Z

B60H1/03 C

B60H1/22 671

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021052160

(22)【出願日】2021-03-25

(65)【公開番号】P2022149837

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2024-02-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣角 直彦

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１９６０１７７２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０１１６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７９４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３２０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１１３５１１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ １／００－３／０６

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正温度係数サーミスタの電気抵抗特性に従って加熱されるＰＴＣヒータと、
前記ＰＴＣヒータへの電力の供給を制御する制御装置と、
エンジンを始動させるスタータが電気的に接続される低電圧系配線と、前記低電圧系配線の電圧よりも高い電圧の高電圧バッテリが電気的に接続される高電圧系配線とに接続され、前記高電圧系配線の直流電圧を降圧して前記低電圧系配線に供給するＤＣＤＣコンバータと、
を備え、
前記ＰＴＣヒータは、前記低電圧系配線に電気的に接続され、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、前記メモリに含まれるプログラムと協働し、
前記エンジンの始動よりも前に前記ＰＴＣヒータをオンさせるとともに前記ＤＣＤＣコンバータの作動を開始させ、
前記エンジンを始動させるとした場合の前記ＰＴＣヒータの消費電力を含む補機の総消費電力を導出し、
前記エンジンを始動させる始動要求を受信したタイミングの前記総消費電力が所定閾値以上であれば、前記ＰＴＣヒータの電流を減少させてから前記エンジンを始動させる、
車両の暖房装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、減少させていた前記ＰＴＣヒータの電流を、前記エンジンの始動動作の完了後に増加させる、
請求項１に記載の車両の暖房装置。

【請求項3】

前記ＰＴＣヒータは、流れる電流に従って発熱する１または複数の加熱部を有し、
前記プロセッサは、
前記エンジンの始動よりも前に、１つまたは複数の前記加熱部のうち、いずれか１つ以上の前記加熱部に電流を流すことで前記ＰＴＣヒータをオンさせ、
前記始動要求を受信したタイミングの前記総消費電力が所定閾値以上であれば、電流を流している前記加熱部のうち、いずれか１つ以上の前記加熱部への電流を遮断することで、前記ＰＴＣヒータの電流を減少させる、
請求項１または２に記載の車両の暖房装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の暖房装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、乗車前にヒートポンプサイクルによる暖房運転を行うプレ空調を実行可能な車両用空調装置が開示されている。かかる車両用空調装置では、乗車後の通常空調時に比べて、プレ空調時のヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１１６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両の暖房装置の熱源として、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータが設けられることがある。ＰＴＣヒータの消費電力は、オンされたタイミングが最も大きく、時間の経過に従って小さくなっていく。また、エンジンの始動時には、スタータの消費電力が大きい。これらより、エンジンの始動時にＰＴＣヒータの消費電力が大きいと、電力不足が生じるおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、電力不足を回避することが可能な車両の暖房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】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の車両の暖房装置は、
正温度係数サーミスタの電気抵抗特性に従って加熱されるＰＴＣヒータと、
前記ＰＴＣヒータへの電力の供給を制御する制御装置と、
エンジンを始動させるスタータが電気的に接続される低電圧系配線と、前記低電圧系配線の電圧よりも高い電圧の高電圧バッテリが電気的に接続される高電圧系配線とに接続され、前記高電圧系配線の直流電圧を降圧して前記低電圧系配線に供給するＤＣＤＣコンバータと、
を備え、
前記ＰＴＣヒータは、前記低電圧系配線に電気的に接続され、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、前記メモリに含まれるプログラムと協働し、
前記エンジンの始動よりも前に前記ＰＴＣヒータをオンさせるとともに前記ＤＣＤＣコンバータの作動を開始させ、
前記エンジンを始動させるとした場合の前記ＰＴＣヒータの消費電力を含む補機の総消費電力を導出し、
前記エンジンを始動させる始動要求を受信したタイミングの前記総消費電力が所定閾値以上であれば、前記ＰＴＣヒータの電流を減少させてから前記エンジンを始動させる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電力不足を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態にかかる暖房装置が適用された車両の構成を示す概略図である。

【図2】図２は、ＰＴＣヒータの加熱部における温度の時間推移の一例を示す図である。

【図3】図３は、ＰＴＣヒータの加熱部における消費電力の時間推移の一例を示す図である。

【図4】図４は、制御装置の動作を説明するタイムチャートである。

【図5】図５は、制御装置の動作の流れを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0010】

図１は、本実施形態にかかる暖房装置１０が適用された車両１の構成を示す概略図である。車両１は、エンジン１２および駆動モータ１４を備えるハイブリッド車である。車両１は、低電圧バッテリ２０、低電圧系配線２２、スタータ２４、高電圧バッテリ２６および高電圧系配線２８を備える。

【0011】

低電圧バッテリ２０は、例えば、鉛蓄電池である。低電圧バッテリ２０の電圧は、例えば、１２Ｖである。低電圧バッテリ２０は、低電圧系配線２２に電気的に接続されている。スタータ２４は、低電圧系配線２２に電気的に接続されている。スタータ２４は、後述の制御装置４２の制御の下、エンジン１２を始動させる。以後、スタータ２４などの、低電圧系配線２２に接続される機器を、補機と呼ぶ場合がある。

【0012】

高電圧バッテリ２６は、例えば、リチウムイオンバッテリである。高電圧バッテリ２６の電圧は、例えば、２００Ｖなどであり、低電圧バッテリ２０の電圧および低電圧系配線２２の電圧よりも高い。高電圧バッテリ２６は、高電圧系配線２８に電気的に接続されている。駆動モータ１４は、高電圧系配線２８に電気的に接続されている。駆動モータ１４は、高電圧系配線２８を通じて高電圧バッテリ２６から供給される電力によって駆動する。

【0013】

車両１の暖房装置１０は、例えば、車内に温風を送出可能な車載空調装置である。車両１の暖房装置１０は、ＤＣＤＣコンバータ３０、ブロアファン３２、ＰＴＣヒータ３４、冷却水温度検出部３６、車内温度検出部３８、外気温検出部４０および制御装置４２を備える。

【0014】

ＤＣＤＣコンバータ３０は、低電圧系配線２２と高電圧系配線２８との間に位置する。ＤＣＤＣコンバータ３０は、低電圧系配線２２に電気的に接続されているとともに、高電圧系配線２８に電気的に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ３０は、高電圧系配線２８の直流電圧を降圧して低電圧系配線２２に供給する。

【0015】

ブロアファン３２は、低電圧系配線２２に電気的に接続されている。ブロアファン３２は、車載空調装置の熱交換器に空気を供給し、熱交換後の空気を車内に送出させる。

【0016】

エンジン１２を冷却する冷却水は、車載空調装置の熱交換器に導かれている。エンジン１２が始動されてから十分な時間が経過すると、エンジン１２の冷却水は、例えば、８０℃程度まで上昇する。冷却水がそのような温度となると、その冷却水は、熱交換器における熱源とすることができる。つまり、エンジン１２の暖気が完了すると、冷却水を通じて伝熱されるエンジン１２の熱を用いた暖房を行うことができる。

【0017】

しかし、エンジン１２の暖気が完了する以前は、エンジン１２の冷却水の温度が十分に上昇していないため、ブロアファン３２をオンしても、熱交換器で空気が暖まらず、暖房の機能が発揮されないことがある。

【0018】

そこで、本実施形態では、エンジン１２の冷却水が車載空調装置の熱交換器に導かれていることに加え、ＰＴＣヒータ３４が車載空調装置の熱交換器に設置されている。そして、後述するが、エンジン１２の暖気が完了する以前において、ＰＴＣヒータ３４をオン状態とさせることでＰＴＣヒータ３４の熱によって暖房の機能を発揮させる。

【0019】

ＰＴＣヒータ３４は、低電圧系配線２２に電気的に接続される。ＰＴＣヒータ３４は、流れる電流に従って発熱する１つまたは複数の加熱部５０を有する。図１の例では、３つの加熱部５０を示している。なお、加熱部５０の数は、３つに限らず、１つ、２つ、または、４つ以上あってもよい。ＰＴＣヒータ３４では、加熱部５０が複数ある場合には、複数の加熱部５０を、それぞれ独立してオンさせることができる。つまり、ＰＴＣヒータ３４では、オンさせる加熱部５０の数を、任意に変更させることができる。

【0020】

ＰＴＣヒータ３４の加熱部５０は、正温度係数サーミスタ（Positive Temperature Coefficient Thermal Resistor）の電気抵抗特性に従って加熱される。

【0021】

図２は、ＰＴＣヒータ３４の加熱部５０における温度の時間推移の一例を示す図である。図３は、ＰＴＣヒータ３４の加熱部５０における消費電力の時間推移の一例を示す図である。図２の時間軸と図３の時間軸は、共通しているとする。図２および図３では、タイミングＴ０において加熱部５０がオンされたとする。

【0022】

加熱部５０がオンされたタイミングＴ０では、加熱部５０の温度は、正温度係数サーミスタのキュリー温度Ｈ１より低い温度Ｈ０となっているとする。キュリー温度Ｈ１は、正温度係数サーミスタの材料によって定まる指標であり、その材料の構成によって任意に設定することができる。キュリー温度Ｈ１は、温度に対する電気抵抗値の関係において、電気抵抗値が急激に上昇する変化点の温度を示す。

【0023】

加熱部５０の温度がキュリー温度Ｈ１より低いときには、加熱部５０の電気抵抗値が低く、加熱部５０に電流が流れ易くなっている。このため、加熱部５０は、流れる電流に従って発熱し、図２で示すように、加熱部５０の温度は、温度Ｈ０から上昇していく。

【0024】

また、加熱部５０の温度が温度Ｈ０のときには、上述のように電流が流れ易いため、図３で示すように、加熱部５０の消費電力は、消費電力Ｐ０のように大きくなる。そして、加熱部５０の温度が温度Ｈ０から上昇すると、加熱部５０の電気抵抗値が上昇していくため、図３で示すように、加熱部５０の消費電力は、消費電力Ｐ０から小さくなっていく。

【0025】

図２で示すように、加熱部５０の温度がキュリー温度Ｈ１まで上昇すると、電気抵抗値が急激に上昇するため、加熱部５０に電流が流れ難くなる。そうすると、キュリー温度Ｈ１に到達したタイミングＴ１以降、加熱部５０の温度は、キュリー温度Ｈ１で維持される。

【0026】

また、タイミングＴ１のときには、上述のように電流が流れ難くなるため、図３で示すように、加熱部５０の消費電力は、消費電力Ｐ０より小さい消費電力Ｐ１となる。そして、タイミングＴ１以降、加熱部５０の温度がキュリー温度Ｈ１で維持されるため、図３で示すように、加熱部５０の消費電力は、消費電力Ｐ１で維持される。

【0027】

このように、加熱部５０は、オンされたタイミングＴ０の消費電力が最も大きく、時間が経過するに従って消費電力が小さくなる。また、タイミングＴ０からタイミングＴ１までの時間は、車内温度または外気温にもよるが、例えば、数分程度である。

【0028】

また、ＰＴＣヒータ３４全体の消費電力は、それぞれの加熱部５０の消費電力を合計した値となる。このため、電流を流す加熱部５０の数、すなわち、オン状態の加熱部５０の数が多いほど、ＰＴＣヒータ３４の消費電力は大きくなる。以後、ＰＴＣヒータ３４のオンは、オフ状態の加熱部５０のうち１つ以上の加熱部５０をオンさせること示す。ＰＴＣヒータ３４のオフは、オン状態の加熱部５０のうち１つ以上の加熱部５０をオフさせることを示す。

【0029】

図１に戻って、冷却水温度検出部３６は、エンジン１２の冷却水の流路に設けられる。冷却水温度検出部３６は、エンジン１２の冷却水の温度を検出する。車内温度検出部３８は、車内の温度を検出する。外気温検出部４０は、外気温を検出する。

【0030】

制御装置４２は、１つまたは複数のプロセッサと、プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリとを備える。メモリは、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭを含む。制御装置４２のプロセッサは、メモリに含まれるプログラムと協働して、車両１全体を制御する。例えば、制御装置４２のプロセッサは、メモリに含まれるプログラムと協働して、ＰＴＣヒータ３４への電力の供給を制御する。

【0031】

例えば、冬季では、運転者が車両１に搭乗し、エンジン１２の始動と同じタイミングで暖房を機能させたい場合がある。このような場合、エンジン１２の暖気が完了していないため、ＰＴＣヒータ３４をオンさせるようにする。上述のようにＰＴＣヒータ３４の加熱部５０の消費電力は、オンさせたタイミングが最も大きい。このため、エンジン１２の始動と同じタイミングでＰＴＣヒータ３４をオンさせた場合、スタータ２４の消費電力に、ＰＴＣヒータ３４の最大の消費電力が重畳される。そうすると、低電圧系配線２２において電力不足が生じるおそれがある。

【0032】

また、スタータ２４の消費電力およびＰＴＣヒータ３４の消費電力は、低電圧系配線に繋がる他の補機に比べて大きい。このことから、エンジン１２の始動と同じタイミングで、ＤＣＤＣコンバータ３０に、高電圧系配線２８から低電圧系配線２２に電力を供給させることがある。しかし、スタータ２４の消費電力にＰＴＣヒータ３４の最大の消費電力が重畳された消費電力を、ＤＣＤＣコンバータ３０を通じた電力で補うとすると、ＤＣＤＣコンバータ３０のサイズを大型化しなくてはならない。

【0033】

そこで、本実施形態の制御装置４２は、エンジン１２の始動よりも前にＰＴＣヒータ３４をオンさせる。換言すると、制御装置４２は、エンジン１２が停止している状態において、所定の加熱開始条件が成立すると、ＰＴＣヒータ３４をオンさせる。すなわち、制御装置４２は、エンジン１２の始動にかかる電力の消費タイミングよりも、ＰＴＣヒータ３４のオンにかかる電力の消費タイミングを前倒しさせる。

【0034】

具体的には、制御装置４２は、エンジン１２が停止している状態において、運転者が携帯する遠隔通信装置から、ＰＴＣヒータ３４をオンさせる指令を受信した場合に、ＰＴＣヒータ３４をオンさせる。また、制御装置４２は、エンジン１２が停止している状態において、運転席のドアの開閉が検出された場合に、ＰＴＣヒータ３４をオンさせてもよい。また、制御装置４２は、エンジン１２が停止している状態において、運転席のシートに設けられたセンサによって運転者の着座が検出された場合に、ＰＴＣヒータ３４をオンさせてもよい。また、制御装置４２は、エンジン１２が停止している状態において、光学カメラまたはサーマルカメラなどによって運転者が検出された場合に、ＰＴＣヒータ３４をオンさせてもよい。

【0035】

エンジン１２の始動よりも前にＰＴＣヒータ３４をオンさせると、ＰＴＣヒータ３４の最大の消費電力が生じるタイミングを、スタータ２４の消費電力が生じるタイミングからシフトさせることができる。これにより、スタータ２４の消費電力にＰＴＣヒータ３４の最大の消費電力が重畳されることによる、低電圧系配線２２における電力不足を、回避させることが可能となる。

【0036】

しかし、エンジン１２の始動タイミングによっては、電力不足を回避できない場合がある。例えば、運転者の着座が検出されて、ＰＴＣヒータ３４がエンジン１２の始動よりも前にオンされたとする。ここで、運転者は、着座後に遅滞なくエンジン１２を始動させたとする。このような場合、加熱部５０の消費電力が十分に小さくなる前に、エンジン１２が始動されるおそれがある。そうすると、スタータ２４の消費電力にＰＴＣヒータ３４の消費電力が重畳された消費電力によって、依然として、低電圧系配線２２における電力不足が生じるおそれがある。

【0037】

そこで、本実施形態の制御装置４２は、エンジン１２の始動よりも前にＰＴＣヒータ３４をオンさせるとともに、エンジンを始動させるとした場合のＰＴＣヒータの消費電力を含む補機の総消費電力を導出する。そして、制御装置４２は、エンジン１２を始動させる始動要求を受信したタイミングの総消費電力が所定閾値以上であれば、ＰＴＣヒータ３４の電流を一時的に減少させてからエンジン１２を始動させる。

【0038】

図４は、制御装置４２の動作を説明するタイムチャートである。図４の例では、タイミングＴ１０において、エンジン１２がオフ状態であり、所定の加熱開始条件が成立したとする。これにより、制御装置４２は、タイミングＴ１０において、ＰＴＣヒータ３４をオンさせる。ＰＴＣヒータ３４がオンされたタイミングＴ１０では、スタータ２４で電力が消費されないため、ＰＴＣヒータ３４のオンによる電力不足を回避することができる。

【0039】

また、制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４のオンと並行して、ＤＣＤＣコンバータ３０の作動を開始させる。そうすると、ＤＣＤＣコンバータ３０を通じて低電圧系配線２２に流れる電流、すなわち、ＤＣＤＣコンバータ３０の電流は、基準値ｉ０から第１所定値ｉ１まで上昇する。

【0040】

タイミングＴ１０以後のタイミングＴ１１において、制御装置４２は、エンジン１２の始動要求を受信したとする。図４のエンジン始動フラグは、始動要求の受信から、エンジン１２の始動動作が完了するまでの間、オン状態とされる。

【0041】

図４では、始動要求を受信したタイミングＴ１１において、補機の総消費電力が所定値以上であったとする。制御装置４２は、タイミングＴ１１において、ＰＴＣヒータ３４をオフさせて、ＰＴＣヒータ３４の電流を一時的に減少させる。この際、制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４の電流を一時的に減少させればよく、加熱部５０のすべてをオフさせる態様に限らず、加熱部５０の一部をオフさせてもよい。なお、始動要求を受信したタイミングＴ１１において、補機の総消費電力が所定値未満であった場合、制御装置４２は、加熱部５０のオフを行わず、オン状態とされる加熱部５０の数を維持させてもよい。

【0042】

タイミングＴ１１においてＰＴＣヒータ３４の電流を一時的に減少させる際、制御装置４２は、ＤＣＤＣコンバータ３０の作動を継続させ、ＤＣＤＣコンバータ３０の電流を第１所定値ｉ１で維持させる。

【0043】

タイミングＴ１１以後のタイミングＴ１２において、制御装置４２は、スタータ２４にエンジン１２を始動させる。この際、ＰＴＣヒータ３４の電流が一時的に減少されているため、ＰＴＣヒータ３４の消費電力が抑制されている。このため、スタータ２４によって電力が消費されても、低電圧系配線２２における電力不足を回避できる。エンジン１２がオン状態となると、エンジン１２の熱によって冷却水の温度が上昇していく。

【0044】

タイミングＴ１２以後のタイミングＴ１３において、エンジン１２の始動動作が完了したとする。そうすると、制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４をオンさせて、ＰＴＣヒータ３４の電流を増加させる。この際、制御装置４２は、一時的にオフさせていた加熱部５０をオンさせる。タイミングＴ１１からタイミングＴ１３までの時間は短いため、この時間におけるＰＴＣヒータ３４の温度の低下は少ない。また、ＰＴＣヒータ３４が、再度、オンされるため、エンジン１２の暖気が完了するまで、ＰＴＣヒータ３４の温度を、暖房に要する温度に維持させることができる。

【0045】

例えば、タイミングＴ１３以後のタイミングＴ１４に、ブロアファン３２がオンされたとする。ブロアファン３２は、加熱されているＰＴＣヒータ３４が設置されている熱交換器に空気を供給する。このため、ＰＴＣヒータ３４の熱によって空気が暖められ、暖められた空気が車内に送出される。

【0046】

タイミングＴ１４以後のタイミングＴ１５において、冷却水の温度が、エンジン１２の暖気が完了したことを示す所定温度Ｈ１０に到達したとする。そうすると、制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４をオフさせる。暖気が完了しているため、ＰＴＣヒータ３４がオフされても、冷却水に伝達されたエンジン１２の熱によって空気が暖められ、暖められた空気が車内に送出される。

【0047】

制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４のオフとともに、ＤＣＤＣコンバータ３０の電流を第１所定値ｉ１以下の第２所定値ｉ２に減少させる。これは、ＰＴＣヒータ３４のオフにより、低電圧系配線２２における必要な電力が減少するからである。

【0048】

図５は、制御装置４２の動作の流れを説明するフローチャートである。制御装置４２は、所定の加熱開始条件が成立すると、図５の一連の処理を実行する。

【0049】

制御装置４２は、まず、高電圧バッテリ２６の現在のＳＯＣ（State Of Charge）を取得し、現在のＳＯＣが所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ１０）。所定値は、例えば、１０％などとするが、例示した値に限らず、任意に設定することができる。

【0050】

現在のＳＯＣが所定値未満の場合（Ｓ１０におけるＮＯ）、制御装置４２は、一連の処理を終了する。この場合、高電圧バッテリ２６のＳＯＣが少ないため、高電圧系配線２８から低電圧系配線２２への電力の供給、および、ＰＴＣヒータ３４のオンは、実行されない。なお、制御装置４２は、現在のＳＯＣが所定値未満である旨を報知させて、運転者に高電圧バッテリ２６の充電を行わせるようにしてもよい。

【0051】

現在のＳＯＣが所定値以上の場合、（Ｓ１０におけるＹＥＳ）、制御装置４２は、車内温度検出部３８から車内の温度を取得し、外気温検出部４０から外気温を取得する（Ｓ１１）。

【0052】

次に、制御装置４２は、車内の温度および外気温に基づいて、オンさせる加熱部５０の数を導出する（Ｓ１２）。例えば、制御装置４２のメモリには、車内の温度、外気温および加熱部５０の数が関連付けられたマップが予め記憶されている。このマップは、例えば、それぞれの温度が低いほど、加熱部５０の数が多くなるように設定される。制御装置４２は、このマップを参照して、オンさせる加熱部５０の数を導出する。

【0053】

次に、制御装置４２は、ＤＣＤＣコンバータ３０の作動を開始させる（Ｓ１３）。制御装置４２は、ＤＣＤＣコンバータ３０の作動の開始と並行して、ＰＴＣヒータ３４の加熱部５０を、ステップＳ１２で導出した数だけオンさせる（Ｓ１４）。

【0054】

次に、制御装置４２は、補機の総消費電力を導出する（Ｓ１５）。例えば、制御装置４２のメモリには、エンジン１２の始動前における補機全体の待機電力の代表値、および、エンジン１２を始動させるとした場合のスタータ２４の消費電力の代表値が予め記憶されている。制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４の現在の電流値を取得し、取得された電流値からＰＴＣヒータ３４の現在の消費電力を導出する。制御装置４２は、待機電力の代表値、スタータ２４の消費電力の代表値およびＰＴＣヒータ３４の現在の消費電力を合計して、総消費電力を導出する。

【0055】

次に、制御装置４２は、エンジン１２の始動要求を受信したか否かを判断する（Ｓ１６）。エンジン１２の始動要求を受信していない場合（Ｓ１６におけるＮＯ）、制御装置４２は、エンジン１２の始動要求を受信するまで、ステップＳ１５に戻って、総消費電力の導出を繰り返す。なお、エンジン１２の始動要求の受信前に、現在のＳＯＣが所定値以下となった場合、制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４のオフ、および、ＤＣＤＣコンバータ３０の作動停止を実行してもよい。

【0056】

エンジン１２の始動要求を受信した場合（Ｓ１６におけるＹＥＳ）、制御装置４２は、ステップＳ１５で導出された総消費電力が所定閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１７）。所定閾値は、例えば、ＤＣＤＣコンバータ３０の降圧能力に基づいて設定される。例えば、所定閾値は、ＤＣＤＣコンバータ３０の降圧能力が高いほど大きな値となるように設定される。

【0057】

総消費電力が所定閾値以上である場合（Ｓ１７におけるＹＥＳ）、制御装置４２は、電流を流している加熱部５０のうち、電流を遮断する加熱部５０の数、すなわち、オフさせる加熱部５０の数を導出する（Ｓ２０）。例えば、制御装置４２のメモリには、総消費電力と所定閾値との差分値と、オフさせる加熱部５０の数とが関連付けられたマップが予め記憶されている。このマップは、総消費電力と所定閾値との差分値が大きいほど、オフされる加熱部５０の数が多くなるように設定される。制御装置４２は、現在の総消費電力と所定閾値との差分値を導出し、このマップに当てはめて、オフさせる加熱部５０の数を導出する。

【0058】

次に、制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４の加熱部５０を、ステップＳ２０で導出した数だけオフさせて、ＰＴＣヒータ３４の電流を減少させる（Ｓ２１）。これにより、加熱部５０をオフさせた分だけ、低電圧系配線２２における消費電力が低下し、スタータ２４によるエンジン１２の始動が行われても、低電圧系配線２２における電力不足を回避できる。なお、制御装置４２のメモリには、複数の加熱部５０のうち、オンさせる加熱部５０の優先順位が設定されていてもよい。制御装置４２は、オン状態の加熱部５０のうち、優先順位が低い順に、ステップＳ２０で導出した数だけ加熱部５０をオフさせてもよい。

【0059】

次に、制御装置４２は、エンジン１２を始動させる始動指令をスタータ２４に送信する（Ｓ２２）。これにより、始動指令を受信したスタータ２４は、エンジン１２を始動させる。

【0060】

次に、制御装置４２は、エンジン１２の始動動作が完了したか否かを判断する（Ｓ２３）。エンジン１２の始動動作が完了していない場合（Ｓ２３におけるＮＯ）、制御装置４２は、エンジン１２の始動動作が完了するまで待機する。

【0061】

エンジン１２の始動動作が完了した場合（Ｓ２３におけるＹＥＳ）、制御装置４２は、ステップＳ２１でオフさせた加熱部５０をオンさせることで、ＰＴＣヒータ３４の電流を増加させ（Ｓ２４）、ステップＳ３０の処理に進む。換言すると、制御装置４２は、ステップＳ２１で電流を遮断させていた加熱部５０に電流を流すことで、ＰＴＣヒータ３４の消費電力を、加熱部５０をオフさせる直前の消費電力に戻す。スタータ２４は、エンジン１２の始動動作の完了後には、電力を消費しない。このため、エンジン１２の始動動作の完了後にＰＴＣヒータ３４の消費電力を戻しても、低電圧系配線２２における電力不足を回避できる。

【0062】

ステップＳ１７において、総消費電力が所定閾値未満である場合（Ｓ１７におけるＮＯ）、制御装置４２は、始動指令をスタータ２４に送信し（Ｓ２６）、ステップＳ３０の処理に進む。これは、所定閾値よりも総消費電力が小さいことで、エンジン１２を始動しても、低電圧系配線２２における電力不足が生じないからである。

【0063】

ステップＳ３０では、制御装置４２は、暖気が完了したか否かを判断する（Ｓ３０）。具体的には、制御装置４２は、冷却水温度検出部３６から冷却水の温度を取得する。制御装置４２は、冷却水の温度が所定温度以上であれば、暖気が完了したと判断する。

【0064】

暖気が完了していない場合（Ｓ３０におけるＮＯ）、制御装置４２は、暖気が完了するまで待機する。暖気が完了した場合（Ｓ３０におけるＹＥＳ）、制御装置４２は、ＰＴＣヒータ３４のすべての加熱部５０をオフさせる（Ｓ３１）。そして、制御装置４２は、ＤＣＤＣコンバータ３０の電流を第１所定値ｉ１以下の第２所定値ｉ２に減少させ（Ｓ３２）、一連の処理を終了する。

【0065】

以上のように、本実施形態の車両１の暖房装置１０では、エンジン１２の始動よりも前にＰＴＣヒータ３４がオンされる。そして、本実施形態の車両１の暖房装置１０では、エンジン１２の始動要求を受信したタイミングの補機の総消費電力が所定閾値以上であれば、ＰＴＣヒータ３４の電流を一時的に減少させてからエンジン１２が始動される。

【0066】

したがって、本実施形態の車両１の暖房装置１０によれば、低電圧系配線２２における電力不足を回避しつつ、暖房の機能を発揮させることができる。

【0067】

また、本実施形態の車両１の暖房装置１０では、低電圧系配線２２における消費電力のピークが抑制されるため、低電圧系配線２２に電力を供給するＤＣＤＣコンバータ３０のサイズの大型化を防止することができる。

【0068】

なお、上記実施形態の車両１の暖房装置１０は、車載空調装置であった。しかし、暖房装置１０は、車載空調装置に限らない。例えば、暖房装置１０は、ＰＴＣヒータ３４がシートの内部に設置されてシートを加熱するシートヒータなどであってもよい。

【0069】

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0070】

１ 車両
１０ 暖房装置
１２ エンジン
２２ 低電圧系配線
２４ スタータ
２６ 高電圧バッテリ
２８ 高電圧系配線
３０ ＤＣＤＣコンバータ
３４ ＰＴＣヒータ
４２ 制御装置
５０ 加熱部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】