JP2705110B2

JP2705110B2 - 車両用高電圧負荷装置の駆動装置

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Publication number: JP2705110B2
Application number: JP13634488A
Authority: JP
Inventors: 直樹山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1988-06-02
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JPH01308134A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は車両用高圧負荷装置の駆動装置に関する。

［従来の技術］電気発熱フロントガラスの如き車両用高電圧負荷装置
は、エンジン始動直後交流発動機から供給される電力で
作動する。かかる高電圧負荷装置を備える車両では、通
常エンジンのアイドル回転数を高くすることにより安定
した状態で高電圧負荷装置へ電力を供給する。

［発明が解決しようとする課題］しかし、高電圧負荷装置へ電力を供給する目的で、ア
イドル回転数を上昇させエンジンの回転数が或る値にな
るよう制御しようとしても、エンジン始動直後のエンジ
ン状態は不安定であるので、かかる制御を円滑に行うこ
とができず、かえつてエンジン回転数に大幅な変動が生
じる。

本発明の目的は、車載バツテリの電圧以上の電圧で作
動する高電圧負荷装置を備える車両において、エンジン
始動直後に高電圧負荷装置に対しスイツチをオンにして
電力を供給し得る状態にしたとしても、エンジンの不安
定状態に起因するエンジン回転数の大幅な変動を避け、
安定した高電圧を供給できるようにした高電圧負荷装置
の駆動装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］］本発明による高電圧負荷装置の駆動装置は、車両のエ
ンジンの始動状態を表わす信号を取出す始動状態検出回
路と、この始動検出回路がエンジンの作動に係る信号を
出力したときこの信号に基づいて所定の時間を計測する
計時動作を開始するタイマと、このタイマが前記所定時
間を計測した後にエンジンの発電機から出力される電力
を高電圧負荷装置に供給するように接続関係を切換える
接続切換回路、又はタイマが計時動作を行う前記所定時
間の間発電機の発電動作を禁止せしめる発電禁止回路の
うちのいずれかの電力供給制御回路とを含んでいる。

［作用］エンジンを始動させた後、始動状態検出回路でその状
態を検知し、タイマ及び接続切換回路又はタイマ及び発
電禁止回路の作用によつて、エンジン始動後一定時間の
間発電機の出力が高電圧負荷装置に供給されるのを禁止
し、前記一定時間経過後エンジンの動作状態が安定にな
つた頃に前記発電出力を高電圧負荷装置に供給するよう
にしている。

［実施例］以下に本発明の実施例を添付図面に従つて説明する。

第１図は本発明に係る駆動装置の第１実施例を示し、
第２図はその回路の一部を詳細に示し、第３図は回路各
部に生じる波形同士の関係を示す。

第１図において、１は車両用三相交流発電機、２は三
相整流器、３は電気発熱フロントガラス等如き車載バツ
テリ電圧より高い電圧で駆動される高電圧負荷装置、４
は車載バツテリ、５は切換スイツチである。整流器２の
出力端子に取付けられた可動子5aは、バツテリ４の陽極
端子又は高電圧負荷装置３の非接地側端子のいずれか一
方に選択的に接続される。更に、６は車両のキースイツ
チ、７はエンジン始動検出器、８はタイマである。キー
スイツチ６の下流側端子と接地との間には、２つの電流
枝路が形成される。一方の枝路には、高電圧負荷装置３
を作動させるためのスイツチ９と抵抗10,11が直列に接
続され、他方の枝路には、ダイオード12を並設したリレ
ーコイル13とNPNトランジスタ14のコレクタ・エミツタ
間とが直列に接続されている。また、２つの上記枝路の
間には２入力NANDゲート15と抵抗16とが直列的に設けら
れ、ANDゲート15の一方の入力端（図中下側）にはタイ
マ８の出力端子が接続され、他方の入力端（図中上側）
には抵抗10,11の中間点が接続されている。抵抗16の一
方の端子（図中右端）は上記トランジスタ14のベースに
接続される。ANDゲート15の出力端は抵抗16の他端に接
続されるが、併せて図示しない周知のエンジン回転数制
御回路に対してもANDゲート15の出力が供給される。上
記リレーコイル13は切換スイツチ５の切換動作を制御
し、その非励磁状態では可動子5aをバツテリ４側の端子
に接続し、励磁状態では高電圧負荷装置３側の端子に接
続するように制御を行う。前記エンジン始動検出器７と
タイマ８の具体的構成を第２図に示す。

第２図において、エンジン始動検出器７は電圧調整器
17とチヤージランプ18から成り、電圧調整器17の出力端
子Ｌとキースイツチ６との間にチヤージランプ18が接続
される。電圧調整器17は、エンジンが作動し交流発電機
１が発電を開始したときに、その発電出力に基づいて出
力端子Ｌに所要の電圧を発生する。次にタイマ８は、ダ
イオード19、充電用抵抗20、放電用抵抗21、コンデンサ
22、保護用ツエナーダイオード23とから成り、ダイオー
ド19と抵抗20は直列に接続され、抵抗21とコンデンサ22
とツエナーダイオード23はカスケードに接続されてい
る。ダイオード19のアノードは上記電圧調整器17の出力
端子Ｌに接続され、タイマ８の出力端である点ＡはAND
ゲート15の入力端に接続される。

前記構成を有する高電圧負荷装置の作動装置の作用を
第１図、第２図、第３図に基づき説明する。

第３図で示すように時刻t₁でキースイツチ６をオンに
したとき、時刻t2以前のエンジンが始動していない状態
では交流発電機１はまだ発電動作を行つていないので、
電圧調整器17の出力端子Ｌはゼロ電位である。よつてバ
ツテリ４からキースイツチ６を介して出力端子Ｌに電流
が流れ、チヤージランプ18が点灯する。この状態では、
タイマ８に対して電流が供給されないのでＡ点の電位は
ローレベルである。故に、始動直後にスイツチ９がオン
状態にあつても、ANDゲート15の下側入力端がローレベ
ルにあるので、ANDゲート15からハイレベルの出力は出
ない。ANDゲート15の出力がローレベルであると、トラ
ンジスタ14はオフ状態、リレーコイル13は非励磁状態に
あるので、切換スイツチ５の可動子5aはバツテリ４側に
接続されたままである。

次に時刻t₂でエンジンが始動し交流発電機１が発電を
開始すると、それに伴つて電圧調整器17の出力端子Ｌの
レベルがハイレベルとなり、その結果チヤージランプ18
が消灯する。同時に、ダイオード19と抵抗20を介してコ
ンデンサ22に充電が開始され、タイマ８が動作する。約
10秒が経過するとコンデンサ22の充電が完了し、第３図
に示すようにＡ点の電位がハイレベルになる。このよう
になると、スイツチ９は既にオン状態にあるので、AND
ゲート15の２つの入力が共にハイレベルとなり、その出
力（Ｂ点）がハイレベルとなる。ANDゲート15の出力が
ハイレベルになると、トランジスタ14がオン状態、リレ
ーコイル13が励磁状態になつてスイツチ５が高電圧負荷
装置３側へ切換えられ、安定状態になつた交流発電機１
の発電出力が高電圧負荷装置３に供給されることにな
る。同時にANDゲート15のハイレベル出力がエンジン回
転数制御回路（図示せず）に供給され、エンジンのアイ
ドル回転数を高くする制御（エンジンアイドル回転数U
P）が行われる。エンジン始動から高電圧負荷装置３を
作動させかつエンジンアイドル回転数を上昇させるまで
の時間は10秒程度であり、この間に、エンジンは円滑な
回転数制御が行い得る状態となる。また、この時間（約
10秒）は一般の高電圧負荷装置が作動する時間３分程度
に対して無視できる。ツエナーダイオード23はANDゲー
ト15の入力保護用であり、電圧調整器17の出力端子Ｌの
ハイレベル出力電圧（バツテリ電圧12V）が直接加わら
ないように適当な電圧（例えば5V）にカツトする働きを
有する。エンジンが停止した時は出力端子Ｌは接地電位
となり、コンデンサ22に充電されていた電荷は放電用抵
抗21を通して放電され、再び初期状態に復帰する。

次に本発明の第２実施例を第４図に基づいて説明す
る。第４図は一部を変更した第２図と同様の図である。
第４図中、第２図で示したものと同一の要素には同一符
号を付している。この実施例では、ANDゲート15が不要
となり、タイマ８の出力が抵抗16を介してトランジスタ
14のベースに直接供給される。従つて、抵抗10,11も不
要で、高電圧負荷装置用スイツチ９が電圧調整器17の出
力端子Ｌとタイマ８の入力端子との間に設けられる。か
かる構成によれば、エンジン始動によつて出力端子Ｌの
出力電圧がハイレベルになり、この時スイツチ９をオン
状態にすると、タイマ８へ信号が入力され、所定時間後
にタイマ出力としてハイレベル信号が出力され、前述し
た通り高電圧負荷装置３に対して発電電力が供給され、
かつエンジンのアイドル回転数が高められる。この実施
例によれば回路部品の数を少なくし回路構成が簡単とな
る。

前記の各実施例では、タイマ８として抵抗とコンデン
サを利用した最も簡単なタイマ回路を示したが、トラン
ジスタ、IC等を利用したものでも同様にタイマを作るこ
とができる。

本発明の第３実施例を第５図に基づいて説明する。第
５図は回路の一部を変更した第４図と同様の図で、図中
第１図で既に説明した要素には同一の符号を付してい
る。第５図において、24は交流発電機や点火系装置等か
ら信号を検出してエンジン回転数に比例した周波数のパ
ルスを出力するエンジン回転信号検出器、25は入力信号
の周波数に比例した電圧を出力するＦ−Ｖコンバータ、
26はカツプリングコンデンサ、27は整流用ダイオード、
28は放電用抵抗、29は平滑コンデンサである。これらの
構成によつて、コンデンサ29の端子電圧にエンジン回転
数の変動に比例した電圧が取り出される。30は２入力コ
ンパレータで、コンパレータ30のマイナス入力端子には
コンデンサ29の端子電圧が入力され、プラス入力端子に
は抵抗31,32で得られるバツテリ４の電圧の分圧が入力
される。33は２入力ORゲートで、一方の入力端にはコン
パレータ30の出力が入力され、他方の入力端にはアクセ
ルのオン状態でハイレベル信号を出力するアクセルON信
号検出器34の出力が入力される。そしてORゲート33の出
力はANDゲート15の図中下側の入力端子に入力されてい
る。その他の構成は第１図で示された構成と同じであ
る。

上記構成において、エンジン始動直後のエンジン回転
数の変動がまだ大きい状態では、Ｆ−Ｖコンバータ25の
出力において電圧変動が大きく生じる。従つて、この電
圧信号をコンデンサ26を通してダイオード27及びコンデ
ンサ29で整流し平滑しても、コンパレータ30のプラス入
力端子はこの電圧より低く設定されているので、コンパ
レータ30の出力はローレベルのままである。エンジン始
動後次第にエンジンの回転が安定してくると、Ｆ−Ｖコ
ンバータ25の出力電圧の変動は徐々に小さくなる。それ
によつてコンパレータ30のマイナス入力端子の入力電圧
もエンジン回転の安定に伴い徐々に小さくなり、コンパ
レータ30のプラス入力端子に設定された電圧以下になつ
たときにコンパレータ30の出力がハイレベルとなる。こ
のとき高電圧負荷装置３を作動させるためのスイツチ９
がオン状態であるならば、ANDゲート15の出力はハイレ
ベルとなり、高電圧負荷装置３の動作及びエンジンアイ
ドル回転数UPの制御がオン状態となる。更にこのとき、
運転者がアクセルを操作することによりエンジン回転数
が変動し、これが原因となつて高電圧負荷装置３がONに
ならないことを防止するため、アクセルONではANDゲー
ト15の出力が強制的にハイレベルとなるようにコンパレ
ータ30とANDゲート15との間にORゲート33を設けてい
る。この構成によれば他の実施例に比べて一層エンジン
の安定状態に対応した高電圧負荷装置の制御が可能とな
る。

前記の第３実施例ではエンジンの不安定状態を検出す
る手段としてエンジン回転信号検出器、Ｆ−Ｖコンバー
タという構成を採用したが、エンジンの不安定状態を検
出できるものであれば、第６図に示すような例えばエン
ジントルクの変動を検出するエンジントルク検出器35、
その他吸入空気量の変動を検出する検出器によつても同
様に構成することができる。

本発明の第５実施例を第７図に基づいて説明する。第
７図において、前記実施例で既に説明した要素には同一
の符号を付し、その構成についての説明を省略する。こ
の実施例では、エンジン始動直後において高電圧負荷装
置（３）を作動させるためのスイツチ（９）を投入した
場合に、交流発電機（１）の発電動作を一定時間禁止す
る構成を採用している。図中リレーコイル（13）の上端
はスイツチ（９）の下流端子に接続され、その下端は直
接に接地されている。（40）は点火コイル１次側回路で
あり、点火コイル１次側回路（40）の出力信号はコンデ
ンサ（41）、タイマ（８）において信号処理される。ま
たタイマ（８）の出力信号は、ANDゲート（15）の下側
入力端子に供給されると共に、車両用交流発電機（１）
の発電の制御を可能にする電圧調整器（42）に対し発電
制御信号として供給される。タイマ（８）の出力がハイ
レベルにあるとき、発電機（１）は発電動作を行い、ロ
ーレベルにあるときには発電動作が禁止される。なお、
上記タイマ（８）は出力側に増幅器（43）を含んでい
る。

前記構成において、その作用は次の通りである。スイ
ツチ（６）をオンにし、エンジンを始動させると、同時
に点火コイル１次側回路（40）より取出されたエンジン
回転パルスがタイマ（８）に入力され、タイマ（８）に
よる所定時間のカウント動作が開始される。このカウン
ト動作が行われている間その出力はローレベル状態に保
たれる。このような状態では、スイツチ（９）をオンに
しても、タイマ（８）の出力はローレベルであるので発
電機（１）は発電動作を行わず、またANDゲート（15）
の作用によつてエンジンの回転数制御も行われない。一
方、スイツチ（６），（９）の投入によつてリレーコイ
ル（13）が励磁されるので、スイツチ（５）の可動子
（5a）は高電圧負荷装置（３）の側へ切換えられる。こ
のようにタイマ（８）の出力がローレベルである所定時
間（約10秒）の間、すなわち始動直後のエンジンの不安
定動作の間発電機（１）は非発電状態にあるのでスイツ
チ（５）が切換えられても高電圧負荷装置（３）に発電
電力が供給されることはない。その後、エンジンの状態
が安定し、円滑な回転数制御が可能になると、その頃に
タイマ（８）の出力はハイレベルとなり、発電機（１）
は発電動作を開始する。その結果、整流器（２）及びス
イツチ（５）を経て高電圧負荷装置（３）に対して安定
した状態で電力が供給されることになる。

上記実施例では、特にスイツチ（９）のオン動作と同
時にリレーコイル（13）が作動するため、操作と作動が
一致し運転者に不自然な印象を与えないという効果があ
る。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように本発明によれば、高電
圧負荷装置を有する車両において、高電圧負荷装置に対
して電力を供給するたにあたりエンジン始動後一定時間
経過してエンジン動作が安定した状態になつた時に供給
するようにしたため、変動のない安定した高電圧を供給
することができ、高電圧負荷装置の動作信頼性を高いも
のにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す電気回路図、第２図は回路の一部を詳細に示した要部回路図、第３図は回路各部の波形同士の関係を示すタイミングチ
ヤート、第４図は本発明の第２実施例を示す電気回路図、第５図は本発明の第３実施例を示す電気回路図、第６図は本発明の第４実施例を示す電気回路図、第７図は本発明の第５実施例を示す電気回路図である。［符号の説明］１……交流発電機２……整流器３……高電圧負荷装置４……車載バツテリ５……切換スイツチ６……キースイツチ７……エンジン始動検出器８……タイマ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車載バツテリのバツテリ電圧よりも高い電
圧で作動する高電圧負荷装置を備える車両において、前
記車両のエンジンの始動状態を表わす信号を取出す始動
状態検出手段と、前記始動状態検出手段から出力される
始動検出信号に基づいて計時動作を開始するタイマ手段
と、前記タイマ手段が所定の時間を計測した後に前記エ
ンジンに付設された発電機の発電電力を前記高電圧負荷
装置に供給可能にする電力供給制御手段とを含んで成る
車両用高電圧負荷装置の駆動装置。