JP3638925B2 - Heater control device - Google Patents

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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ヒータ制御装置に関し、特に車両の各部に設けられたヒータをバッテリから出力される電源電圧により駆動する場合の車両用ヒータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、二輪車や自動車などの車両では各部を保温するためのヒータが設けられている。例えば二輪車などではハンドルグリップにヒータを設けたり、あるいは自動車などでは座席シート内部にヒータを設けて、これらヒータに供給する電力を制御することにより各部を保温し、運転者に対して快適な運転環境を提供するものとなっている。
【0003】
従来、この種の車両用ヒータ制御装置は、例えば図6に示すような構成となっていた。同図において、HT−L,HT−Rは二輪車などの左右のハンドルグリップに設けられたヒータであり、バッテリBATTから電源電圧VbattをスイッチSWを介してヒータHT−L,HT−Rに供給するとともに、これらヒータHT−L,HT−Rに直列に可変抵抗器RVを設けて、ヒータHT−L,HT−Rに流れる電流を変化させることにより、ヒータで消費される電力を制御し、ハンドルグリップを適当な温度に保温するものとなっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車両用ヒータ制御装置では、ヒータと直列に可変抵抗器を設けて、ヒータで消費される電力を制御するようにしたものであるため、可変抵抗器で消費される電力が比較的大きく、バッテリを効率よく利用することができないという問題点があった。特に、二輪車などのハンドルに設けられるグリップヒータの場合には、直接外気に触れるため消費電力が大きく、外気温の変化幅が大きいことから、可変抵抗器で消費される電力が大きくなり、バッテリを効率よく利用できないという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、バッテリを効率よく利用することができる車両用ヒータ制御装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による車両用ヒータ制御装置は、電圧値が周期的に変化する周期電圧を発生する周期電圧発生手段と、ヒータに対する温度調節操作に応じた所定の比較電圧を出力する比較電圧出力手段と、周期電圧と比較電圧とを比較することにより温度調節操作に応じたデューティー比を有する矩形波信号を出力する矩形波出力手段と、この矩形波信号に応じてバッテリからヒータに供給される電力をオン/オフ制御するスイッチング手段とを備えるものである。
したがって、電圧値が周期的に変化する周期電圧と、ヒータ、例えばハンドルのグリップヒータに対する温度調節操作に応じた所定の比較電圧とが比較されて矩形波信号が出力され、この矩形波信号に応じてバッテリからの電源電圧によりヒータに供給される電力がオン/オフ制御される。
【0006】
また、バッテリから出力される電源電圧を監視し、電源電圧が所定値より低下した場合には、比較電圧を所定値に保持することにより、スイッチング手段をオフ状態に制御する矩形波信号を強制出力させるバッテリ電圧監視手段を備えるものである。したがって、バッテリから出力される電源電圧が監視され、電源電圧が所定値より低下した場合には、比較電圧が所定値に保持されて、スイッチング手段をオフ状態に制御する矩形波信号が強制出力される。
また、比較電圧出力手段からの比較電圧が不定となった場合には、比較電圧を所定値に保持することにより、スイッチング手段をオフ状態に制御する矩形波信号を強制出力させるフェールセーフ手段を備えるものである。したがって、比較電圧出力手段からの比較電圧が不定となった場合には、比較電圧が所定値に保持されて、スイッチング手段をオフ状態に制御する矩形波信号が強制出力される。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施の形態である車両用ヒータ制御装置の回路図であり、ここでは二輪車などのハンドルグリップに設けられたグリップヒータを制御する場合を例に説明する。
同図において、1は車両に搭載されているバッテリ(蓄電池)BATTからスイッチSWを介して入力された電源電圧Vbattに基づいて所定の定電圧Vcを出力する定電圧出力部、2は定電圧Vcに基づいて所定周期で変化する三角波電圧(周期電圧)Vtを出力する三角波発生部(周期電圧発生手段)、3は定電圧Vcに基づいて温度調節用の比較電圧Vpを出力する比較電圧出力部である。
【0008】
4は比較電圧Vpが不定となった場合に比較電圧Vpを所定電圧値に設定するフェールセーフ部、5は三角波電圧Vtと比較電圧Vpとを比較することにより所定の矩形波信号Voutを出力する矩形波出力部、6は定電圧Vcから生成された基準電圧Vsに基づいてバッテリBATTからの電源電圧Vbattを監視し、電源電圧Vbattが所定値より低下した場合に比較電圧Vpを所定電圧値に設定するバッテリ電圧監視部、TRは抵抗Rを介して矩形波出力部5から供給された矩形波信号Voutに基づいてヒータHT−L,HT−Rに供給される電流をオン/オフ制御するトランジスタ(スイッチング手段)である。
【0009】
図4はグリップヒータを示す説明図であり、(a)は二輪車などのハンドルグリップ部分、(b)は二輪車などのハンドル部分全体を示している。
図4(a)において、41はハンドル、42はブレーキレバー、43は合成樹脂やゴムなどの絶縁体から筒状に形成されたハンドルグリップ、44はグリップヒータである。この場合、グリップヒータ44は所定パターンの回路を有するフレキシブルプリント配線板(FPC)から構成され、ハンドルグリップ43の内部に埋設されている。
【0010】
図4(b)において、45はスピードメータなどが設けられているパネル部、46はパネル部45下部のボディ部、47はボディ部46に配設された車両用ヒータ制御装置である。
車両用ヒータ制御装置47には、前述(図1参照)のスイッチSWが一体となった可変抵抗器RV3のツマミ48が設けられており、このツマミ48を操作することにより、スイッチSWのオン/オフ制御、および配線(図示せず)を介して接続されたヒータ44の温度調節が行われる。
【0011】
図5は車両用ヒータ制御装置を示す説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は断面図である。
図5(c)において、51は前述した各回路部(図1参照)が構成されている基板ユニット、52は装置内部の通気を行うための通気穴であり、通気穴52の装置内部側端は外部からの水の浸入を防ぐための発水性通気シート53により覆われている。
図5(a)に示すように、ツマミ48をOFF位置に操作することよりスイッチSWがオフとなり、LO位置からHI位置の間に操作することによりヒータの温度が調節される。
【0012】
次に、図1を参照して、本発明の動作を説明する。
バッテリBATTの電源電圧Vbattは、スイッチSWを介して定電圧出力部1に供給される。定電圧出力部1では、電源電圧Vbattと接地電位との間に抵抗R1とツェナーダイオードZD1とが直列接続されており、その中点から定電圧Vcが出力される。C11,C12は平滑化コンデンサである。
三角波発生部2では、定電圧Vcを抵抗R21,R22により抵抗分圧して得られた基準電圧VdとコンデンサC2の充電電圧(=三角波電圧Vt)とをオペアンプIC2により比較し、その出力により抵抗R23を介してコンデンサC2を充放電することにより三角波電圧Vtを発生させている。オペアンプIC2の出力端子と+入力端子との間にはチャタリング防止用の抵抗R24が設けられている。
【0013】
図2はヒータ駆動時における各部の電圧を示すタイミングチャートであり、三角波発生部2では、コンデンサC2と抵抗R23との時定数、および基準電圧Vdに基づいて、図2に示すような、所定の周期および振幅を有する三角波電圧Vtが生成され、矩形波出力部5に出力される。
一方、比較電圧出力部3では、定電圧Vcと接地電位との間に直列接続された可変抵抗器RV3の中点から、温度調節操作に応じた比較電圧Vpが矩形波出力部5に出力される。
【0014】
矩形波出力部5では、三角波電圧Vtと比較電圧VpとをオペアンプIC5により比較し、三角波電圧Vtが比較電圧Vpより低い場合には矩形波信号Voutを「Hレベル」(定電圧Vcレベル)とし、三角波電圧Vtが比較電圧Vpより高い場合には矩形波信号Voutを「Lレベル」(接地電位)とする。オペアンプIC5の出力端子と+入力端子との間にはチャタリング防止用の抵抗R5が設けられている。
【0015】
この矩形波信号Voutは抵抗Rを介してトランジスタTR(FET)のゲート端子に供給されており、トランジスタTRは矩形波信号Voutのレベルに応じてオン/オフする。
この結果、ヒータHT−L,HT−Rは、図2に示すように、所定のデューティー比、すなわち所定のオン時間(通電時間)Tonとオフ時間(非通電時間)Toff との比でオン/オフを繰り返すものとなり、そのデューティー比は可変抵抗器RV3からの比較電圧Vpにより調節される。CはトランジスタTRへの静電ノイズ除去用コンデンサである。
【0016】
このように、所定の三角波電圧Vtを出力する三角波発生部2と、温度調節操作に応じた比較電圧Vpを出力する比較電圧出力部3とを設けて、これら三角波電圧Vtと比較電圧Vpとを比較し、その比較結果として出力される矩形波信号VoutによりトランジスタTRを制御することにより、バッテリBATTからヒータHT−L,HT−Rに供給される電流のデューティー比を変化させるようにしたので、従来のように、ヒータと直列に可変抵抗器を設けて、ヒータで消費される電力を制御するものと比較して、可変抵抗器における無駄な電力消費がなく、バッテリを効率よく利用することができる。
【0017】
次に、図1および図3を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図3はバッテリの電源出力電圧Vbatt低下時における各部の電圧を示すタイミングチャートである。
バッテリ電圧監視部6では、定電圧出力部1の入力段から得られた電源電圧Vbattを抵抗R61,R62により抵抗分圧することにより、電源電圧Vbattに比例して変化する比例電圧Vbを生成する。C6はノイズ除去用のコンデンサである。
【0018】
また、定電圧出力部1からの定電圧Vcを抵抗R63,R64により抵抗分圧して基準電圧Vsを得て、この基準電圧Vsと比例電圧VbとをオペアンプIC61により比較することにより、常時、電源電圧Vbattを監視している。オペアンプIC61の出力端子と+入力端子との間にはチャタリング防止用の抵抗R65が設けられている。
バッテリBATTが十分に充電されており電源電圧Vbattがある程度高い場合、比例電圧Vbは基準電圧Vsより高い値となり、オペアンプIC61の出力は「Lレベル」(接地電位)となる。
【0019】
このオペアンプIC61の出力は、オープンコレクタ(オープンドレイン)出力のオペアンプIC62において基準電圧Vsと比較され、この場合、オペアンプIC61から基準電圧Vsより低い「Lレベル」が出力されることから、オペアンプIC62から「Hレベル」が出力される。
オペアンプIC62の出力は、矩形波出力部5のオペアンプIC5の+入力端子、すなわち比較電圧Vpに接続されており、ここでは「Hレベル」が出力され非接続(オープン)となることから比較電圧Vpは変化せず、前述したような(図2参照)矩形波信号VoutがトランジスタTRに出力される。
【0020】
一方、バッテリBATTの充電が不足して電源電圧Vbattが低下し、比例電圧Vbが基準電圧Vsを下回った場合、オペアンプIC61の出力は「Hレベル」(定電圧Vc)となる。したがって、オペアンプIC61から基準電圧Vsより高い「Hレベル」が出力されることから、オペアンプIC62から「Lレベル」が出力される。
これにより、比較電圧VpがオペアンプIC62に引き込まれて、ほぼ接地電位まで低下し、図3に示すように、三角波電圧Vtの最低電圧Vminより低い値に保持される。
【0021】
したがって、矩形波出力部5のIC5から「Lレベル」の矩形波信号Voutが出力されるものとなり、トランジスタTRはオフ状態に保持され、ヒータHT−L,HT−Rの駆動が停止される。
このように、バッテリBATTから出力される電源電圧Vbattを監視し、所定電圧値より低下した場合には、矩形波出力部5からヒータ駆動停止を示す矩形波信号Voutを出力するようにしたので、スイッチSWがオンのまま放置された場合でも、車両に搭載されたバッテリの過放電を回避することができる。
【0022】
次に、図1を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。ここでは、比較電圧出力部3と矩形波出力部5との間にフェールセーフ部4を設けて、比較電圧Vpの安定化を行うようにしたものである。
比較電圧出力部3では、操作に応じてヒータ温度に対応した所定の比較電圧Vpを出力するために、可変抵抗器RV3が用いられている。
一般に、可変抵抗器には操作に応じて抵抗体上を摺動する接点を有しており、経年劣化や埃などの原因により、接触不良を起こす可能性がある。
【0023】
フェールセーフ部4では、比較電圧Vpが入力されるオペアンプIC5の+入力端子と接地電圧との間を、例えば可変抵抗器RV3に比較して十分大きな値の抵抗R4で接続し、可変抵抗器RV3からの比較電圧Vpが不定となった場合には、比較電圧Vpを接地電位とすることにより、矩形波出力部5からヒータ駆動停止を示す矩形波信号Voutを出力するようにしたので、比較電圧出力部3から出力される比較電圧Vpが不定となった場合には、ヒータによる余分な発熱を抑制し、車両に搭載されたバッテリの消耗を低減することができる。
【0024】
なお、以上の説明において、バッテリ電圧監視部6およびフェールセーフ部4によりヒータの駆動を停止する場合、比較電圧Vpを接地電位まで低下させることにより、ヒータ駆動停止を示す矩形波信号Voutを出力するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではない。
オペアンプIC5では、比較電圧Vpが三角波電圧Vtの最低電圧Vmin(図3参照)より低い場合には、常に、ヒータ駆動停止を示す矩形波信号Vout(「Lレベル」)が出力されることから、比較電圧Vpを三角波電圧Vtの最低電圧より低い値まで低下させれば良いことになる。なお、三角波電圧Vtの最低電圧Vminは、定電圧Vc、抵抗R21,R22,R24およびオペアンプIC2の「Lレベル」出力電圧値などにより決定される。
【0025】
また、前述の説明では、電圧値が周期的に変化する周期電圧として三角波電圧Vtを用いて、この三角波電圧Vtと比較電圧Vpを比較することにより温度調節操作に応じたデューティー比を有する矩形波信号Voutを生成するようにした場合について説明したが、周期電圧としては三角波電圧に限定されるものではない。
周期電圧としては電圧値が周期的に変化する信号、すなわち比較電圧Vpの電圧値を変化させることにより、その比較結果としてデューティー比が変化する矩形波信号を得られる信号であればいずれでも良く、例えば正弦波などを周期電圧として用いても良い。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、電圧値が周期的に変化する周期電圧を発生する周期電圧発生手段と、ヒータに対する温度調節操作に応じた所定の比較電圧を出力する比較電圧出力手段とを設けて、これら周期電圧と比較電圧とを比較することにより温度調節操作に応じたデューティー比を有する矩形波信号を生成出力し、この矩形波信号に応じてバッテリからヒータに供給される電力をオン/オフ制御するようにしたので、従来のように、ヒータと直列に可変抵抗器を設けて、ヒータで消費される電力を制御するものと比較して、可変抵抗器における無駄な電力消費がなく、バッテリを効率よく利用することができる。特に、二輪車などのハンドルに設けられるグリップヒータの場合には、直接外気に触れるため消費電力が大きく、また外気温の変化幅が大きいことから、従来と比較してバッテリをより効率よく利用することが可能となる。
【0027】
また、バッテリ電圧監視手段を設けて、バッテリから出力される電源電圧を監視し、電源電圧が所定値より低下した場合には、比較電圧を所定値に保持することにより、スイッチング手段をオフ状態に制御する矩形波信号を強制出力するようにしたので、スイッチSWがオンのまま放置された場合でも、車両に搭載されたバッテリの過放電を回避することができる。
また、フェールセーフ手段を設けて、比較電圧出力手段からの比較電圧が不定となった場合には、比較電圧を所定値に保持することにより、スイッチング手段をオフ状態に制御する矩形波信号を強制出力するようにしたので、比較電圧出力手段からの比較電圧が不定となった場合でも、ヒータにより余分な発熱を抑制し、車両に搭載されたバッテリの消耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による車両用ヒータ制御装置の回路図である。
【図2】 ヒータ駆動時における各部の電圧を示すタイミングチャートである。
【図3】 バッテリの電源出力電圧Vbatt低下時における各部の電圧を示すタイミングチャートである。
【図4】 グリップヒータを示す説明図である。
【図5】 車両用ヒータ制御装置を示す説明図である。
【図6】 従来の車両用ヒータ制御装置の回路図である。
【符号の説明】
1…定電圧出力部、2…三角波発生部(周期電圧発生手段)、3…比較電圧出力部、4…フェールセーフ部、5…矩形波出力部、6…バッテリ電圧監視部、TR…トランジスタ(スイッチング手段)、HT−L,HT−R…ヒータ、BATT…バッテリ(蓄電池)、Vc…定電圧、Vd…基準電圧、Vt…三角波電圧、Vp…比較電圧、Vb…比例電圧、Vs…基準電圧、Vout…矩形波信号。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle heater control device, and more particularly to a vehicle heater control device when a heater provided in each part of a vehicle is driven by a power supply voltage output from a battery.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a vehicle such as a two-wheeled vehicle or an automobile, a heater for keeping each part warm is provided. For example, in motorcycles, etc., a heater is provided in the handle grip, or in automobiles, etc., a heater is provided in the seat seat, and each part is kept warm by controlling the power supplied to these heaters. It is intended to provide.
[0003]
Conventionally, this type of vehicle heater control device has a configuration as shown in FIG. 6, for example. In the figure, HT-L and HT-R are heaters provided on the left and right handle grips of a two-wheeled vehicle or the like, and supply the power supply voltage Vbatt from the battery BATT to the heaters HT-L and HT-R via the switch SW. In addition, a variable resistor RV is provided in series with these heaters HT-L and HT-R, and the electric current consumed by the heater is controlled by changing the current flowing through the heaters HT-L and HT-R. The grip was kept at an appropriate temperature.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional heater control apparatus for a vehicle, a variable resistor is provided in series with the heater so as to control the power consumed by the heater. However, there is a problem that the battery cannot be used efficiently. In particular, in the case of a grip heater provided on a handle such as a two-wheeled vehicle, the power consumption is large because it directly touches the outside air, and the variation range of the outside air temperature is large. There was a problem that it could not be used efficiently.
The present invention is intended to solve such problems, and an object thereof is to provide a vehicle heater control device that can efficiently use a battery.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a vehicle heater control device according to the present invention includes a periodic voltage generating means for generating a periodic voltage whose voltage value periodically changes, and a predetermined comparison according to a temperature adjustment operation on the heater. A comparison voltage output means for outputting a voltage, a rectangular wave output means for outputting a rectangular wave signal having a duty ratio corresponding to the temperature adjustment operation by comparing the periodic voltage and the comparison voltage, and a response to the rectangular wave signal And switching means for controlling on / off of the electric power supplied from the battery to the heater.
Therefore, a periodic voltage whose voltage value changes periodically is compared with a predetermined comparison voltage according to a temperature adjustment operation for a heater, for example, a grip heater of a handle, and a rectangular wave signal is output. Thus, the power supplied to the heater is turned on / off by the power supply voltage from the battery.
[0006]
Also, the power supply voltage output from the battery is monitored, and when the power supply voltage drops below a predetermined value, a rectangular wave signal that controls the switching means to be turned off is forcibly output by holding the comparison voltage at a predetermined value. Battery voltage monitoring means to be provided. Therefore, the power supply voltage output from the battery is monitored, and when the power supply voltage drops below a predetermined value, the comparison voltage is held at the predetermined value and a rectangular wave signal for controlling the switching means to be turned off is forcibly output. The
In addition, when the comparison voltage from the comparison voltage output means becomes indefinite, a fail safe means for forcibly outputting a rectangular wave signal for controlling the switching means to be turned off by holding the comparison voltage at a predetermined value is provided. Is. Therefore, when the comparison voltage from the comparison voltage output means becomes indefinite, the comparison voltage is held at a predetermined value and a rectangular wave signal for controlling the switching means to be turned off is forcibly output.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram of a vehicle heater control apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, a case where a grip heater provided on a handle grip of a motorcycle or the like is controlled will be described as an example.
In the figure, 1 is a constant voltage output unit that outputs a predetermined constant voltage Vc based on a power supply voltage Vbatt input from a battery (storage battery) BATT mounted on the vehicle via a switch SW, and 2 is a constant voltage Vc. A triangular wave generator (periodic voltage generating means) that outputs a triangular wave voltage (periodic voltage) Vt that changes at a predetermined cycle based on the reference voltage 3, and a comparison voltage output unit that outputs a comparative voltage Vp for temperature adjustment based on the constant voltage Vc It is.
[0008]
4 is a fail-safe unit for setting the comparison voltage Vp to a predetermined voltage value when the comparison voltage Vp becomes indefinite, and 5 is for outputting a predetermined rectangular wave signal Vout by comparing the triangular wave voltage Vt with the comparison voltage Vp. The rectangular wave output unit 6 monitors the power supply voltage Vbatt from the battery BATT based on the reference voltage Vs generated from the constant voltage Vc. When the power supply voltage Vbatt falls below a predetermined value, the comparison voltage Vp is set to a predetermined voltage value. The battery voltage monitoring unit to be set, TR is a transistor for controlling on / off of the current supplied to the heaters HT-L and HT-R based on the rectangular wave signal Vout supplied from the rectangular wave output unit 5 through the resistor R (Switching means).
[0009]
4A and 4B are explanatory views showing a grip heater, in which FIG. 4A shows a handle grip portion such as a two-wheeled vehicle, and FIG. 4B shows an entire handle portion such as a two-wheeled vehicle.
In FIG. 4A, 41 is a handle, 42 is a brake lever, 43 is a handle grip formed in a cylindrical shape from an insulator such as synthetic resin or rubber, and 44 is a grip heater. In this case, the grip heater 44 is composed of a flexible printed wiring board (FPC) having a predetermined pattern circuit, and is embedded in the handle grip 43.
[0010]
In FIG. 4B, 45 is a panel portion provided with a speedometer, 46 is a body portion below the panel portion 45, and 47 is a vehicle heater control device disposed in the body portion 46.
The vehicle heater control device 47 is provided with a knob 48 of the variable resistor RV3 in which the above-described switch SW (see FIG. 1) is integrated. By operating this knob 48, the switch SW is turned on / off. Off control and temperature adjustment of the heater 44 connected via wiring (not shown) are performed.
[0011]
5A and 5B are explanatory views showing a heater control device for a vehicle, in which FIG. 5A is a front view, FIG. 5B is a side view, and FIG. 5C is a cross-sectional view.
In FIG. 5 (c), 51 is a board unit in which each of the circuit sections described above (see FIG. 1) is configured, 52 is a vent hole for venting the inside of the apparatus, and the end of the vent hole 52 on the inside of the apparatus Is covered with a water-permeable air-permeable sheet 53 for preventing water from entering from the outside.
As shown in FIG. 5A, the switch SW is turned off by operating the knob 48 to the OFF position, and the temperature of the heater is adjusted by operating between the LO position and the HI position.
[0012]
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG.
The power supply voltage Vbatt of the battery BATT is supplied to the constant voltage output unit 1 through the switch SW. In the constant voltage output unit 1, a resistor R1 and a Zener diode ZD1 are connected in series between the power supply voltage Vbatt and the ground potential, and a constant voltage Vc is output from the middle point. C11 and C12 are smoothing capacitors.
In the triangular wave generator 2, the operational amplifier IC2 compares the reference voltage Vd obtained by dividing the constant voltage Vc with the resistors R21 and R22 with the charging voltage (= triangular wave voltage Vt) of the capacitor C2, and the output of the resistor R23 The triangular wave voltage Vt is generated by charging / discharging the capacitor C2 via. A chattering prevention resistor R24 is provided between the output terminal and the + input terminal of the operational amplifier IC2.
[0013]
FIG. 2 is a timing chart showing the voltage of each part when the heater is driven. In the triangular wave generator 2, a predetermined value as shown in FIG. 2 is obtained based on the time constant between the capacitor C2 and the resistor R23 and the reference voltage Vd. A triangular wave voltage Vt having a period and an amplitude is generated and output to the rectangular wave output unit 5.
On the other hand, in the comparison voltage output unit 3, the comparison voltage Vp corresponding to the temperature adjustment operation is output to the rectangular wave output unit 5 from the middle point of the variable resistor RV3 connected in series between the constant voltage Vc and the ground potential. The
[0014]
In the rectangular wave output unit 5, the triangular wave voltage Vt and the comparison voltage Vp are compared by the operational amplifier IC5, and when the triangular wave voltage Vt is lower than the comparison voltage Vp, the rectangular wave signal Vout is set to “H level” (constant voltage Vc level). When the triangular wave voltage Vt is higher than the comparison voltage Vp, the rectangular wave signal Vout is set to “L level” (ground potential). A resistor R5 for preventing chattering is provided between the output terminal and the + input terminal of the operational amplifier IC5.
[0015]
The rectangular wave signal Vout is supplied to the gate terminal of the transistor TR (FET) via the resistor R, and the transistor TR is turned on / off according to the level of the rectangular wave signal Vout.
As a result, as shown in FIG. 2, the heaters HT-L and HT-R are turned on / off at a predetermined duty ratio, that is, at a ratio of a predetermined on-time (energization time) Ton and off-time (non-energization time) Toff. The duty ratio is adjusted by the comparison voltage Vp from the variable resistor RV3. C is a capacitor for removing electrostatic noise from the transistor TR.
[0016]
In this way, the triangular wave generator 2 that outputs a predetermined triangular wave voltage Vt and the comparative voltage output unit 3 that outputs a comparative voltage Vp corresponding to the temperature adjustment operation are provided, and the triangular wave voltage Vt and the comparative voltage Vp are obtained. Since the transistor TR is controlled by the rectangular wave signal Vout output as a comparison result, the duty ratio of the current supplied from the battery BATT to the heaters HT-L and HT-R is changed. Compared to the conventional case where a variable resistor is provided in series with the heater to control the power consumed by the heater, there is no wasteful power consumption in the variable resistor, and the battery can be used efficiently. it can.
[0017]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a timing chart showing voltages at various parts when the power supply output voltage Vbatt of the battery is lowered.
The battery voltage monitoring unit 6 divides the power supply voltage Vbatt obtained from the input stage of the constant voltage output unit 1 by resistors R61 and R62, thereby generating a proportional voltage Vb that changes in proportion to the power supply voltage Vbatt. C6 is a capacitor for noise removal.
[0018]
The constant voltage Vc from the constant voltage output unit 1 is divided by resistors R63 and R64 to obtain a reference voltage Vs, and the reference voltage Vs and the proportional voltage Vb are compared by the operational amplifier IC61, so that the power supply is always supplied. The voltage Vbatt is monitored. A resistor R65 for preventing chattering is provided between the output terminal and the + input terminal of the operational amplifier IC61.
When the battery BATT is sufficiently charged and the power supply voltage Vbatt is high to some extent, the proportional voltage Vb becomes a value higher than the reference voltage Vs, and the output of the operational amplifier IC61 becomes “L level” (ground potential).
[0019]
The output of the operational amplifier IC61 is compared with the reference voltage Vs in the operational amplifier IC62 having an open collector (open drain) output. In this case, the operational amplifier IC61 outputs "L level" lower than the reference voltage Vs. “H level” is output.
The output of the operational amplifier IC62 is connected to the + input terminal of the operational amplifier IC5 of the rectangular wave output unit 5, that is, the comparison voltage Vp. Since “H level” is output and disconnected (open) here, the comparison voltage Vp is output. Is not changed, and the rectangular wave signal Vout as described above (see FIG. 2) is output to the transistor TR.
[0020]
On the other hand, when the battery BATT is insufficiently charged and the power supply voltage Vbatt decreases and the proportional voltage Vb falls below the reference voltage Vs, the output of the operational amplifier IC61 becomes “H level” (constant voltage Vc). Therefore, since “H level” higher than the reference voltage Vs is output from the operational amplifier IC61, “L level” is output from the operational amplifier IC62.
As a result, the comparison voltage Vp is drawn into the operational amplifier IC62, drops to almost the ground potential, and is held at a value lower than the lowest voltage Vmin of the triangular wave voltage Vt as shown in FIG.
[0021]
Accordingly, the “L level” rectangular wave signal Vout is output from the IC 5 of the rectangular wave output unit 5, the transistor TR is held in the OFF state, and the driving of the heaters HT-L and HT-R is stopped.
As described above, the power supply voltage Vbatt output from the battery BATT is monitored, and when the voltage falls below a predetermined voltage value, the rectangular wave output unit 5 outputs the rectangular wave signal Vout indicating the heater driving stop. Even when the switch SW is left on, overdischarge of the battery mounted on the vehicle can be avoided.
[0022]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a fail safe unit 4 is provided between the comparison voltage output unit 3 and the rectangular wave output unit 5 to stabilize the comparison voltage Vp.
In the comparison voltage output unit 3, a variable resistor RV3 is used to output a predetermined comparison voltage Vp corresponding to the heater temperature in accordance with the operation.
In general, a variable resistor has a contact that slides on a resistor in response to an operation, and there is a possibility that contact failure may occur due to aging or dust.
[0023]
In the fail safe unit 4, the + input terminal of the operational amplifier IC5 to which the comparison voltage Vp is input and the ground voltage are connected by a resistor R4 having a sufficiently large value compared to the variable resistor RV3, for example, and the variable resistor RV3 Since the rectangular wave signal Vout indicating the heater drive stop is output from the rectangular wave output unit 5 by setting the comparative voltage Vp to the ground potential when the comparative voltage Vp from the reference voltage Vp becomes indefinite. When the comparison voltage Vp output from the output unit 3 becomes indefinite, excessive heat generation by the heater can be suppressed and consumption of the battery mounted on the vehicle can be reduced.
[0024]
In the above description, when the battery voltage monitoring unit 6 and the fail safe unit 4 stop driving the heater, the rectangular voltage signal Vout indicating the heater driving stop is output by reducing the comparison voltage Vp to the ground potential. Although the case where it did was demonstrated, it is not limited to this.
In the operational amplifier IC5, when the comparison voltage Vp is lower than the lowest voltage Vmin (see FIG. 3) of the triangular wave voltage Vt, the rectangular wave signal Vout (“L level”) indicating the heater drive stop is always output. The comparison voltage Vp may be lowered to a value lower than the lowest voltage of the triangular wave voltage Vt. The minimum voltage Vmin of the triangular wave voltage Vt is determined by the constant voltage Vc, the resistors R21, R22, R24, the “L level” output voltage value of the operational amplifier IC2, and the like.
[0025]
In the above description, the triangular wave Vt is used as a periodic voltage whose voltage value periodically changes, and the triangular wave having a duty ratio corresponding to the temperature adjustment operation is compared by comparing the triangular wave voltage Vt with the comparison voltage Vp. Although the case where the signal Vout is generated has been described, the periodic voltage is not limited to the triangular wave voltage.
As the periodic voltage, any signal can be used as long as it can obtain a rectangular wave signal whose duty ratio changes as a comparison result by changing the voltage value of the comparison voltage Vp, that is, by changing the voltage value of the comparison voltage Vp. For example, a sine wave or the like may be used as the periodic voltage.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes the periodic voltage generating means for generating a periodic voltage whose voltage value periodically changes, and the comparison voltage output means for outputting a predetermined comparison voltage corresponding to the temperature adjustment operation on the heater. A rectangular wave signal having a duty ratio corresponding to the temperature adjustment operation is generated by comparing the periodic voltage with the comparison voltage, and the power supplied from the battery to the heater is turned on in accordance with the rectangular wave signal. As compared with the conventional case where a variable resistor is provided in series with the heater to control the power consumed by the heater, there is no wasteful power consumption in the variable resistor. The battery can be used efficiently. In particular, in the case of a grip heater provided on a handle such as a two-wheeled vehicle, the power consumption is large because it directly touches the outside air, and the variation range of the outside air temperature is large. Is possible.
[0027]
In addition, the battery voltage monitoring means is provided to monitor the power supply voltage output from the battery. When the power supply voltage drops below a predetermined value, the switching means is turned off by holding the comparison voltage at the predetermined value. Since the rectangular wave signal to be controlled is forcibly output, overdischarge of the battery mounted on the vehicle can be avoided even when the switch SW is left on.
In addition, when the comparison voltage from the comparison voltage output means becomes indefinite by providing fail-safe means, a rectangular wave signal for controlling the switching means to be turned off is forced by holding the comparison voltage at a predetermined value. Since the output is performed, even when the comparison voltage from the comparison voltage output means becomes indefinite, excessive heat generation can be suppressed by the heater, and consumption of the battery mounted on the vehicle can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a vehicle heater control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing voltages at various parts when a heater is driven.
FIG. 3 is a timing chart showing voltages at various parts when the power supply output voltage Vbatt of the battery decreases.
FIG. 4 is an explanatory view showing a grip heater.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a vehicle heater control device.
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional vehicle heater control device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Constant voltage output part, 2 ... Triangular wave generation part (periodic voltage generation means), 3 ... Comparison voltage output part, 4 ... Fail safe part, 5 ... Rectangular wave output part, 6 ... Battery voltage monitoring part, TR ... Transistor ( Switching means), HT-L, HT-R ... heater, BATT ... battery (storage battery), Vc ... constant voltage, Vd ... reference voltage, Vt ... triangular wave voltage, Vp ... comparison voltage, Vb ... proportional voltage, Vs ... reference voltage. , Vout ... rectangular wave signal.

Claims (3)

乗り物に設けられバッテリから供給される電力により駆動されるヒータを制御するヒータ制御装置において、
前記バッテリからの電源電圧に基づいて所定の定電圧を出力する定電圧出力手段と、
この定電圧出力手段の入力段の電圧から比例電圧を生成するとともに前記定電圧出力手段からの定電圧から基準電圧を得て、この基準電圧と前記比例電圧とを比較することにより前記電源電圧を監視し、前記電源電圧が所定値よりも低下した場合、この電源電圧の低下を示す信号を出力するバッテリ電圧監視手段と、
このバッテリ電圧監視手段の出力信号に応じて前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を遮断する手段とを備えることを特徴とするヒータ制御装置。
In a heater control device for controlling a heater provided on a vehicle and driven by electric power supplied from a battery,
Constant voltage output means for outputting a predetermined constant voltage based on a power supply voltage from the battery;
A proportional voltage is generated from the voltage at the input stage of the constant voltage output means, a reference voltage is obtained from the constant voltage from the constant voltage output means, and the power supply voltage is calculated by comparing the reference voltage with the proportional voltage. Battery voltage monitoring means for monitoring and outputting a signal indicating a drop in the power supply voltage when the power supply voltage falls below a predetermined value;
A heater control device comprising: means for cutting off electric power supplied from the battery to the heater according to an output signal of the battery voltage monitoring means.
乗り物に設けられバッテリから供給される電力により駆動されるヒータを制御するヒータ制御装置において、
前記ヒータに対する温度調節操作に応じた所定の比較電圧を出力する比較電圧出力手段と、
周期的に変化する電圧を第1の入力端子の入力電圧とし前記比較電圧を第2の入力端子の入力電圧とする比較回路を有し、前記第1の入力端子の入力電圧と前記第2の入力端子の入力電圧とを前記比較回路において比較することにより前記温度調節操作に応じた信号を出力する出力手段と、
この出力手段の出力信号に応じて前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を制御する手段と、
前記バッテリから出力される電源電圧が所定値よりも低下した場合、その電源電圧の低下を示す信号を前記比較回路の第2の入力端子へ与え、前記バッテリから前記ヒータに供給される電力を遮断するバッテリ電圧監視手段とを備えることを特徴とするヒータ制御装置。
In a heater control device for controlling a heater provided on a vehicle and driven by electric power supplied from a battery,
Comparison voltage output means for outputting a predetermined comparison voltage according to a temperature adjustment operation on the heater;
A comparison circuit having a periodically changing voltage as an input voltage of the first input terminal and the comparison voltage as an input voltage of the second input terminal; and an input voltage of the first input terminal and the second input terminal Output means for outputting a signal corresponding to the temperature adjustment operation by comparing the input voltage of the input terminal with the comparison circuit;
Means for controlling the power supplied from the battery to the heater according to the output signal of the output means;
When the power supply voltage output from the battery drops below a predetermined value, a signal indicating the drop in the power supply voltage is supplied to the second input terminal of the comparison circuit, and the power supplied from the battery to the heater is cut off. And a battery voltage monitoring means.
請求項1または2記載のヒータ制御装置において、
前記ヒータは、乗り物のグリップに設けられたグリップヒータであることを特徴とするヒータ制御装置。
In the heater control device according to claim 1 or 2,
The heater control device, wherein the heater is a grip heater provided on a grip of a vehicle.
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