JP2769051B2 - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバータInfo
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- JP2769051B2 JP2769051B2 JP3102162A JP10216291A JP2769051B2 JP 2769051 B2 JP2769051 B2 JP 2769051B2 JP 3102162 A JP3102162 A JP 3102162A JP 10216291 A JP10216291 A JP 10216291A JP 2769051 B2 JP2769051 B2 JP 2769051B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ等の直流電源
の高電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータに関し、特に出力電流を必要時に一時的に
パワーアップする手段を付加したＤＣ−ＤＣコンバータ
に関する。
の高電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータに関し、特に出力電流を必要時に一時的に
パワーアップする手段を付加したＤＣ−ＤＣコンバータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、本件出願人によりディーゼルエン
ジンの車両にリターダ制御装置を装備したシステムが提
案されている。このリターダ制御装置のシステムは、電
動機及び発電機として作動する誘導機をディーゼルエン
ジンの駆動系に装着し、この誘導機の発電モード制御で
電気制動してエンジンブレーキ効果を増大し、且つこの
とき機械エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに
充電するように回生する。また、バッテリ電源により誘
導機の電動モード制御で補助加速し、エンジン出力を増
大し、排気ガスを低減することが基本的な構成になって
いる。一方、この場合のバッテリの直流電源は他の用途
にも利用することが可能であり、このためＤＣ−ＤＣコ
ンバータにより所定の直流電圧に変換して、ディーゼル
エンジンや車両の種々の電装品にも給電するようになっ
ている。また、このような誘導機の制御に用いられる電
力は必然的に大きく、これに対し大電流型に設定すると
誘導機のコイルを太くしたり、抵抗を低減する等の対策
が必要になって重量の増大、漏電問題を招いて好ましく
無い。そこで、誘導機の電力制御系は高電圧型に設定さ
れ、このためバッテリの電源電圧も高電圧に設定され
る。従って、上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、効率良く高
電圧を低電圧に変換することが可能な定電圧型に構成
し、更に電装品の種々の電気的要求に対応するように構
成することが必要になる。
ジンの車両にリターダ制御装置を装備したシステムが提
案されている。このリターダ制御装置のシステムは、電
動機及び発電機として作動する誘導機をディーゼルエン
ジンの駆動系に装着し、この誘導機の発電モード制御で
電気制動してエンジンブレーキ効果を増大し、且つこの
とき機械エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに
充電するように回生する。また、バッテリ電源により誘
導機の電動モード制御で補助加速し、エンジン出力を増
大し、排気ガスを低減することが基本的な構成になって
いる。一方、この場合のバッテリの直流電源は他の用途
にも利用することが可能であり、このためＤＣ−ＤＣコ
ンバータにより所定の直流電圧に変換して、ディーゼル
エンジンや車両の種々の電装品にも給電するようになっ
ている。また、このような誘導機の制御に用いられる電
力は必然的に大きく、これに対し大電流型に設定すると
誘導機のコイルを太くしたり、抵抗を低減する等の対策
が必要になって重量の増大、漏電問題を招いて好ましく
無い。そこで、誘導機の電力制御系は高電圧型に設定さ
れ、このためバッテリの電源電圧も高電圧に設定され
る。従って、上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、効率良く高
電圧を低電圧に変換することが可能な定電圧型に構成
し、更に電装品の種々の電気的要求に対応するように構
成することが必要になる。
【０００３】従来、上述のように大容量の直流電源に適
応され、高い効率で電圧変換率の比較的大きいＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、スイッチング方式の定電圧電源回路に
構成されている。即ち、ＤＣ−ＡＣインバータに整流回
路を組合わせて構成され、パワートランジスタ等を有す
るスイッチング回路により入力の直流電圧を高周波入力
に変換し、この高周波入力を電源トランスで変圧しダイ
オードにより脈流出力を取出し、コンデンサの整流回路
で整流し、更にチョークコイルのフィルタ回路で平滑化
して所定の直流電圧を出力する。また、出力電圧の変化
に応じて制御回路によりスイッチング回路のスイッチン
グ周波数を調整して、定電圧に保つようになっている。
一方、この定電圧型において出力端子のショート等によ
り過電流が流れて種々の素子を破壊するのを防止するた
め、過電流防止の保護回路が設けられている。
応され、高い効率で電圧変換率の比較的大きいＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、スイッチング方式の定電圧電源回路に
構成されている。即ち、ＤＣ−ＡＣインバータに整流回
路を組合わせて構成され、パワートランジスタ等を有す
るスイッチング回路により入力の直流電圧を高周波入力
に変換し、この高周波入力を電源トランスで変圧しダイ
オードにより脈流出力を取出し、コンデンサの整流回路
で整流し、更にチョークコイルのフィルタ回路で平滑化
して所定の直流電圧を出力する。また、出力電圧の変化
に応じて制御回路によりスイッチング回路のスイッチン
グ周波数を調整して、定電圧に保つようになっている。
一方、この定電圧型において出力端子のショート等によ
り過電流が流れて種々の素子を破壊するのを防止するた
め、過電流防止の保護回路が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＤＣ−ＤＣコンバータの構成にあっては、常に定格
の直流電圧に変換する。また、電流に関しては過電流の
保護回路の制限電流値により定格電流以下に制限されて
いるので、一時的にパワーアップした大電流を出力する
ことができない。ここで、上述のようなディーゼルエン
ジンでは、吸気系に予熱ヒータが装着され、キースイッ
チのスタータ位置の前に予熱位置が設けられている。そ
して、低温始動時には予熱位置で所定時間予熱ヒータに
給電して吸気予熱し、その後にスタータ位置で始動して
筒内の自然着火による燃焼を良好に行う構成になってい
る。そこで、リターダ制御装置のシステムにおいて、こ
の低温始動時にＤＣ−ＤＣコンバータにより予熱ヒータ
に給電することが考えられる。この場合の予熱ヒータに
必要な電力は、低温時に限定され且つ短時間ではある
が、他の電装品の電力より大きい。従って、上記従来の
ＤＣ−ＤＣコンバータにより予熱ヒータに給電するに
は、この電力を出力する専用の変換回路を設けることが
必要になって、構造の複雑化、コスト高等を招く。
来のＤＣ−ＤＣコンバータの構成にあっては、常に定格
の直流電圧に変換する。また、電流に関しては過電流の
保護回路の制限電流値により定格電流以下に制限されて
いるので、一時的にパワーアップした大電流を出力する
ことができない。ここで、上述のようなディーゼルエン
ジンでは、吸気系に予熱ヒータが装着され、キースイッ
チのスタータ位置の前に予熱位置が設けられている。そ
して、低温始動時には予熱位置で所定時間予熱ヒータに
給電して吸気予熱し、その後にスタータ位置で始動して
筒内の自然着火による燃焼を良好に行う構成になってい
る。そこで、リターダ制御装置のシステムにおいて、こ
の低温始動時にＤＣ−ＤＣコンバータにより予熱ヒータ
に給電することが考えられる。この場合の予熱ヒータに
必要な電力は、低温時に限定され且つ短時間ではある
が、他の電装品の電力より大きい。従って、上記従来の
ＤＣ−ＤＣコンバータにより予熱ヒータに給電するに
は、この電力を出力する専用の変換回路を設けることが
必要になって、構造の複雑化、コスト高等を招く。
【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであってその目的は、定格出力電圧、定格出力
電流に変換して出力することを前提にし、更に必要時に
定格出力電流以上の大電流も一時的に出力することが可
能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。
れたものであってその目的は、定格出力電圧、定格出力
電流に変換して出力することを前提にし、更に必要時に
定格出力電流以上の大電流も一時的に出力することが可
能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、図１に示すように、モジュール２０ａ
に入力する直流電圧をスイッチング方式で所定の直流電
圧に変換する手段２１〜２６と、基準電圧と負荷電流に
よる比較電圧とを比較して過電流を検知し所定の定格出
力電流に制限する過電流検知回路２７とを備えたＤＣ−
ＤＣコンバータの改良である。 その特徴ある構成は、過
電流検知回路２７が基準電圧を増大可能に構成されたパ
ワーアップ回路３１を備え、モジュール２０ａの入力を
リターダ付ディーゼルエンジン１のリターダ制御装置１
０におけるバッテリ１３に接続し、モジュール２０ａの
出力を上記エンジン１の吸気系に設けられた予熱ヒータ
６に接続し、エンジン１のキースイッチ１５を予熱ヒー
タ６を動作させる予熱位置に切換えるときパワーアップ
回路３１を動作させるように構成されたところにある。
このように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータでは、低温
のエンジン１始動時にキースイッチ１５を予熱位置に切
換えると、予熱ヒータ６に電流が流れるとともに、パワ
ーアップ回路３１が作動する。このとき過電流検知回路
２７の基準電圧がパワーアップ回路３１により増大され
るので、一時的に予熱ヒータ６に定格電流より大きい電
流が供給され、エンジン１の吸気系の空気を効果的に予
熱できる。その後、キースイッチ１５をスタータ位置に
すると、予熱された空気がエンジン１に吸入されて良好
に着火燃焼する。
め、この発明は、図１に示すように、モジュール２０ａ
に入力する直流電圧をスイッチング方式で所定の直流電
圧に変換する手段２１〜２６と、基準電圧と負荷電流に
よる比較電圧とを比較して過電流を検知し所定の定格出
力電流に制限する過電流検知回路２７とを備えたＤＣ−
ＤＣコンバータの改良である。 その特徴ある構成は、過
電流検知回路２７が基準電圧を増大可能に構成されたパ
ワーアップ回路３１を備え、モジュール２０ａの入力を
リターダ付ディーゼルエンジン１のリターダ制御装置１
０におけるバッテリ１３に接続し、モジュール２０ａの
出力を上記エンジン１の吸気系に設けられた予熱ヒータ
６に接続し、エンジン１のキースイッチ１５を予熱ヒー
タ６を動作させる予熱位置に切換えるときパワーアップ
回路３１を動作させるように構成されたところにある。
このように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータでは、低温
のエンジン１始動時にキースイッチ１５を予熱位置に切
換えると、予熱ヒータ６に電流が流れるとともに、パワ
ーアップ回路３１が作動する。このとき過電流検知回路
２７の基準電圧がパワーアップ回路３１により増大され
るので、一時的に予熱ヒータ６に定格電流より大きい電
流が供給され、エンジン１の吸気系の空気を効果的に予
熱できる。その後、キースイッチ１５をスタータ位置に
すると、予熱された空気がエンジン１に吸入されて良好
に着火燃焼する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理と、
リターダ付ディーゼルエンジンに適応した実施例を示す
構成図である。先ず、ディーゼルエンジンのリターダ制
御装置のシステムについて説明すると、ディーゼルエン
ジン１の駆動系のフライホイール２に電動機及び発電機
として作動する誘導機11が装着され、フライホイール２
がクラッチ３を介して変速機４以降に連結されている。
リターダ制御装置10は誘導機11がインバータ回路12を介
してバッテリ13に電力制御可能に接続され、制御回路14
の電動モード信号によりインバータ回路12で誘導機11に
バッテリ電源を供給し且つ進んだ回転磁界を生じ、電動
機として作動して補助加速する。また、発電モード信号
によりインバータ回路12で誘導機11に遅れた回転磁界を
生じ、発電機として作動して電気制動し、このとき生じ
た電気エネルギを回生してバッテリ13に充電するように
構成される。
する。図１は本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理と、
リターダ付ディーゼルエンジンに適応した実施例を示す
構成図である。先ず、ディーゼルエンジンのリターダ制
御装置のシステムについて説明すると、ディーゼルエン
ジン１の駆動系のフライホイール２に電動機及び発電機
として作動する誘導機11が装着され、フライホイール２
がクラッチ３を介して変速機４以降に連結されている。
リターダ制御装置10は誘導機11がインバータ回路12を介
してバッテリ13に電力制御可能に接続され、制御回路14
の電動モード信号によりインバータ回路12で誘導機11に
バッテリ電源を供給し且つ進んだ回転磁界を生じ、電動
機として作動して補助加速する。また、発電モード信号
によりインバータ回路12で誘導機11に遅れた回転磁界を
生じ、発電機として作動して電気制動し、このとき生じ
た電気エネルギを回生してバッテリ13に充電するように
構成される。
【０００８】次に、上記バッテリ13の直流電源による各
種電装品の給電システムについて説明すると、バッテリ
13にＤＣ−ＤＣコンバータ20が接続される。このＤＣ−
ＤＣコンバータ20の正の出力側が各種電装品７及びディ
ーゼルエンジン１の吸気管５の内部に装着される予熱ヒ
ータ６に接続されている。また、ディーゼルエンジン１
のキースイッチ15は回転方向にＯＦＦ、ＡＣＣ、ＯＮ、
予熱、スタータの各位置が順次配置され、誤操作防止の
ため予熱位置の信号が所定時間以上タイマ回路16に入力
するとタイマ出力オンし、スタータ位置の信号が入力す
るとタイマ出力オフするようになっている。上記予熱ヒ
ータ６の回路には予熱スイッチ17が、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ20に対してはパワーアップスイッチ18が設けられ、
タイマ回路16によりこれらのスイッチ17,18 をオン、オ
フするように回路構成される。
種電装品の給電システムについて説明すると、バッテリ
13にＤＣ−ＤＣコンバータ20が接続される。このＤＣ−
ＤＣコンバータ20の正の出力側が各種電装品７及びディ
ーゼルエンジン１の吸気管５の内部に装着される予熱ヒ
ータ６に接続されている。また、ディーゼルエンジン１
のキースイッチ15は回転方向にＯＦＦ、ＡＣＣ、ＯＮ、
予熱、スタータの各位置が順次配置され、誤操作防止の
ため予熱位置の信号が所定時間以上タイマ回路16に入力
するとタイマ出力オンし、スタータ位置の信号が入力す
るとタイマ出力オフするようになっている。上記予熱ヒ
ータ６の回路には予熱スイッチ17が、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ20に対してはパワーアップスイッチ18が設けられ、
タイマ回路16によりこれらのスイッチ17,18 をオン、オ
フするように回路構成される。
【０００９】ＤＣ−ＤＣコンバータ20は１つのモジュー
ル20a にバッテリ13と接続されるスイッチング回路21を
有し、このスイッチング回路21が電源トランス22、整流
回路23、フィルタ回路24に接続され、バッテリ13の直流
電圧をスイッチング方式で所定の直流電圧に変換して出
力するようになっている。出力側には電圧検知回路25が
接続されて出力電圧と定格の基準電圧との偏差を求め、
この偏差に応じて制御回路26によりスイッチング回路21
のスイッチング周波数を調整する。また、基準電圧回路
28、比較電圧回路29、両電圧を比較するオペアンプ30を
有する過電流検知回路27が接続されて、基準電圧に対し
所定の抵抗の負荷電流による比較電圧を比較し、負荷電
流が定格出力電流以上に増大すると、オペアンプ30から
制御回路26に制限信号を出力して電流制限するようにフ
ィードバック制御するようになっている。そして、この
過電流検知回路27の基準電圧回路28にパワーアップ回路
31が接続され、パワーアップ回路31にパワーアップスイ
ッチ18が接続され、スイッチオン信号によりパワーアッ
プ回路31を作動するようになっている。
ル20a にバッテリ13と接続されるスイッチング回路21を
有し、このスイッチング回路21が電源トランス22、整流
回路23、フィルタ回路24に接続され、バッテリ13の直流
電圧をスイッチング方式で所定の直流電圧に変換して出
力するようになっている。出力側には電圧検知回路25が
接続されて出力電圧と定格の基準電圧との偏差を求め、
この偏差に応じて制御回路26によりスイッチング回路21
のスイッチング周波数を調整する。また、基準電圧回路
28、比較電圧回路29、両電圧を比較するオペアンプ30を
有する過電流検知回路27が接続されて、基準電圧に対し
所定の抵抗の負荷電流による比較電圧を比較し、負荷電
流が定格出力電流以上に増大すると、オペアンプ30から
制御回路26に制限信号を出力して電流制限するようにフ
ィードバック制御するようになっている。そして、この
過電流検知回路27の基準電圧回路28にパワーアップ回路
31が接続され、パワーアップ回路31にパワーアップスイ
ッチ18が接続され、スイッチオン信号によりパワーアッ
プ回路31を作動するようになっている。
【００１０】次いで、この実施例の動作について説明す
る。車両走行時の定常走行、制動時にはリターダ制御装
置10が発電モードで制御され、ディーゼルエンジン１の
駆動系の誘導機11で生じる電気エネルギを回生してバッ
テリ13に充電される。そして、このバッテリ13の電源
は、加速時にリターダ制御装置10が電動モードで制御さ
れると誘導機11に給電され、補助加速に使用される。ま
た、バッテリ13の直流高電圧はＤＣ−ＤＣコンバータ20
のモジュール20a のスイッチング回路21で高周波入力に
変換され、電源トランス22で所定の電圧に変換され、整
流回路23で整流され、フィルタ回路24で平滑化して所定
の低い直流電圧に変換される。このとき、出力電圧が定
電圧制御され、過電流検知で電流制限されるのであり、
こうして定格の電圧と電流が出力する。そして、この定
格電圧が電装品７に印加しその負荷に応じた電流が流れ
て正常に給電され、上記バッテリ電源が低電圧仕様の電
装品７にも使用される。一方、低温の始動時にキースイ
ッチ15を予熱位置に所定時間セットすると、タイマ回路
16により予熱スイッチ17がオンして予熱回路が導通す
る。また、パワーアップスイッチ18がオンしてモジュー
ル20a の過電流検知回路27の基準電圧がパワーアップ回
路31により増大されるのであり、これにより一時的に予
熱ヒータ６に定格電流より大きい電流が供給されて、デ
ィーゼルエンジン１の吸気系の空気を効果的に予熱す
る。その後、キースイッチ15をスタータ位置にすると、
予熱された空気が吸入されて良好に着火燃焼することに
なる。また、このスタータ位置では上記両スイッチ17,1
8 がオフして、予熱ヒータ６の大電流発生及び給電が停
止することになり、こうして上記バッテリ電源が大電流
仕様の予熱ヒータ６にも使用される。
る。車両走行時の定常走行、制動時にはリターダ制御装
置10が発電モードで制御され、ディーゼルエンジン１の
駆動系の誘導機11で生じる電気エネルギを回生してバッ
テリ13に充電される。そして、このバッテリ13の電源
は、加速時にリターダ制御装置10が電動モードで制御さ
れると誘導機11に給電され、補助加速に使用される。ま
た、バッテリ13の直流高電圧はＤＣ−ＤＣコンバータ20
のモジュール20a のスイッチング回路21で高周波入力に
変換され、電源トランス22で所定の電圧に変換され、整
流回路23で整流され、フィルタ回路24で平滑化して所定
の低い直流電圧に変換される。このとき、出力電圧が定
電圧制御され、過電流検知で電流制限されるのであり、
こうして定格の電圧と電流が出力する。そして、この定
格電圧が電装品７に印加しその負荷に応じた電流が流れ
て正常に給電され、上記バッテリ電源が低電圧仕様の電
装品７にも使用される。一方、低温の始動時にキースイ
ッチ15を予熱位置に所定時間セットすると、タイマ回路
16により予熱スイッチ17がオンして予熱回路が導通す
る。また、パワーアップスイッチ18がオンしてモジュー
ル20a の過電流検知回路27の基準電圧がパワーアップ回
路31により増大されるのであり、これにより一時的に予
熱ヒータ６に定格電流より大きい電流が供給されて、デ
ィーゼルエンジン１の吸気系の空気を効果的に予熱す
る。その後、キースイッチ15をスタータ位置にすると、
予熱された空気が吸入されて良好に着火燃焼することに
なる。また、このスタータ位置では上記両スイッチ17,1
8 がオフして、予熱ヒータ６の大電流発生及び給電が停
止することになり、こうして上記バッテリ電源が大電流
仕様の予熱ヒータ６にも使用される。
【００１１】図２は過電流検知回路２７の具体的な実施
例を示す回路図であり、基準電圧回路２８は正極結線Ｌ
1 と負極結線Ｌ 2 との間に直列に接続された定電圧源Ｖ
REF 及び２つの抵抗Ｒａ，Ｒｂを有し、両抵抗Ｒａ，Ｒ
ｂの接続点がオペアンプ３０の正相入力に接続される。
比較電圧回路２９は負極結線Ｌ2 に設けられた抵抗Ｒｓ
を有し、この抵抗Ｒｓは抵抗Ｒｃを介してオペアンプ３
０の逆相入力に接続される。また、パワーアップ回路３
１は抵抗ＲｄとトランジスタＱ 1 と定電圧源Ｖ REF とＭＯ
ＳＦＥＴＱ 2 とを有する。抵抗Ｒｄ、トランジスタＱ 1 及
び定電圧源Ｖ REF は抵抗Ｒａに対して並列に接続され、
トランジスタＱ1のベ−スはＭＯＳＦＥＴＱ2を介して抵
抗Ｒｓに接続される。更にＭＯＳＦＥＴＱ2のゲートに
はパワーアップスイッチ１８が接続され、正極結線Ｌ1
の端子には予熱スイッチ１７及び予熱ヒータ６が直列に
接続される。
例を示す回路図であり、基準電圧回路２８は正極結線Ｌ
1 と負極結線Ｌ 2 との間に直列に接続された定電圧源Ｖ
REF 及び２つの抵抗Ｒａ，Ｒｂを有し、両抵抗Ｒａ，Ｒ
ｂの接続点がオペアンプ３０の正相入力に接続される。
比較電圧回路２９は負極結線Ｌ2 に設けられた抵抗Ｒｓ
を有し、この抵抗Ｒｓは抵抗Ｒｃを介してオペアンプ３
０の逆相入力に接続される。また、パワーアップ回路３
１は抵抗ＲｄとトランジスタＱ 1 と定電圧源Ｖ REF とＭＯ
ＳＦＥＴＱ 2 とを有する。抵抗Ｒｄ、トランジスタＱ 1 及
び定電圧源Ｖ REF は抵抗Ｒａに対して並列に接続され、
トランジスタＱ1のベ−スはＭＯＳＦＥＴＱ2を介して抵
抗Ｒｓに接続される。更にＭＯＳＦＥＴＱ2のゲートに
はパワーアップスイッチ１８が接続され、正極結線Ｌ1
の端子には予熱スイッチ１７及び予熱ヒータ６が直列に
接続される。
【００１２】この実施例により、通常時は両スイッチ1
7,18 がオフしてトランジスタＱ1 とＭＯＳＦＥＴＱ2
もオフし、抵抗Ｒｄが非通電される。このため、オペ
アンプ30の正相入力の基準電圧は抵抗Ｒａ，Ｒｂにより
設定され、この場合の基準電圧Ｖa1は以下のようにな
る。 Ｖa1＝ＶREF ・Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ） また、比較電圧Ｖb は抵抗Ｒｓと負荷電流Ｉにより、 Ｖb ＝Ｒｓ・Ｉ で表わされ、これらを図示すると図３のようになる。従
って、負荷電流Ｉが小さくて、Ｖb ＜Ｖa1の場合は図
３の「イ」点にあり、負荷電流Ｉと共に比較電圧Ｖb
が増大して基準電圧Ｖa1以上になると、過電流検知され
てオペアンプ30によりＶb ＝Ｖa1に制限され、この場
合の負荷電流Ｉは「ロ」点の定格出力電流ＩK1となる。
一方、低温始動時に両スイッチ17,18 がオンすると、Ｍ
ＯＳＦＥＴＱ2 がオンしてトランジスタＱ1 もオン
し、抵抗Ｒｄが抵抗Ｒａに並列接続して通電する。この
ため、この場合の基準電圧Ｖa2は３つの抵抗Ｒａ，Ｒ
ｂ，Ｒｄにより、 Ｖa2＝ＶREF ・Ｒｂ／（Ｒｘ＋Ｒｂ） Ｒｘ＝Ｒａ・Ｒｄ／（Ｒａ＋Ｒｄ） で表わされ、図３のように増大変化される。従って、負
荷電流Ｉを「ニ」点のように定格出力電流以上に増大さ
せることができ、比較電圧Ｖb がこの高い基準電圧Ｖ
a2以上になると過電流検知され、負荷電流Ｉが基準電圧
Ｖa2と一定の抵抗ＲｓによるＩK2に制限される。尚、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ20ではモジュール20aが例えば６個
設置されており、全体の負荷電流Ｉは上述の６倍にな
り、このことから予熱ヒータ６の電流は非常に大きくな
ることがわかる。また、パワーアップ動作は外気温の低
い低温時の短時間であるため、一時的に素子の温度上昇
が大きくても、破損等の問題は生じない。
7,18 がオフしてトランジスタＱ1 とＭＯＳＦＥＴＱ2
もオフし、抵抗Ｒｄが非通電される。このため、オペ
アンプ30の正相入力の基準電圧は抵抗Ｒａ，Ｒｂにより
設定され、この場合の基準電圧Ｖa1は以下のようにな
る。 Ｖa1＝ＶREF ・Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ） また、比較電圧Ｖb は抵抗Ｒｓと負荷電流Ｉにより、 Ｖb ＝Ｒｓ・Ｉ で表わされ、これらを図示すると図３のようになる。従
って、負荷電流Ｉが小さくて、Ｖb ＜Ｖa1の場合は図
３の「イ」点にあり、負荷電流Ｉと共に比較電圧Ｖb
が増大して基準電圧Ｖa1以上になると、過電流検知され
てオペアンプ30によりＶb ＝Ｖa1に制限され、この場
合の負荷電流Ｉは「ロ」点の定格出力電流ＩK1となる。
一方、低温始動時に両スイッチ17,18 がオンすると、Ｍ
ＯＳＦＥＴＱ2 がオンしてトランジスタＱ1 もオン
し、抵抗Ｒｄが抵抗Ｒａに並列接続して通電する。この
ため、この場合の基準電圧Ｖa2は３つの抵抗Ｒａ，Ｒ
ｂ，Ｒｄにより、 Ｖa2＝ＶREF ・Ｒｂ／（Ｒｘ＋Ｒｂ） Ｒｘ＝Ｒａ・Ｒｄ／（Ｒａ＋Ｒｄ） で表わされ、図３のように増大変化される。従って、負
荷電流Ｉを「ニ」点のように定格出力電流以上に増大さ
せることができ、比較電圧Ｖb がこの高い基準電圧Ｖ
a2以上になると過電流検知され、負荷電流Ｉが基準電圧
Ｖa2と一定の抵抗ＲｓによるＩK2に制限される。尚、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ20ではモジュール20aが例えば６個
設置されており、全体の負荷電流Ｉは上述の６倍にな
り、このことから予熱ヒータ６の電流は非常に大きくな
ることがわかる。また、パワーアップ動作は外気温の低
い低温時の短時間であるため、一時的に素子の温度上昇
が大きくても、破損等の問題は生じない。
【００１３】図４は不必要な高温始動時に運転者によ
り、誤ってパワーアップ動作することを防止するように
フェイルセーフ機能する実施例を示す要部の回路図であ
り、この実施例においてはパワーアップスイッチ18に直
列にサーモスイッチ32が接続される。このサーモスイッ
チ32は、水温、外気温、ケース温度等を検知し、低温時
にオンして高温時にオフするものである。
り、誤ってパワーアップ動作することを防止するように
フェイルセーフ機能する実施例を示す要部の回路図であ
り、この実施例においてはパワーアップスイッチ18に直
列にサーモスイッチ32が接続される。このサーモスイッ
チ32は、水温、外気温、ケース温度等を検知し、低温時
にオンして高温時にオフするものである。
【００１４】図５は他の実施例であり、パワーアップ回
路31の定電圧源ＶREF の入力側に同様のサーモスイッ
チ32が接続される。これにより、低温時にのみサーモス
イッチ32がオンしてパワーアップ動作し、不必要な高温
時には運転者の操作に関係なくパワーアップ動作がキャ
ンセルされ、同時に放熱の悪い条件で素子の温度ストレ
スが増大しないように保護される。
路31の定電圧源ＶREF の入力側に同様のサーモスイッ
チ32が接続される。これにより、低温時にのみサーモス
イッチ32がオンしてパワーアップ動作し、不必要な高温
時には運転者の操作に関係なくパワーアップ動作がキャ
ンセルされ、同時に放熱の悪い条件で素子の温度ストレ
スが増大しないように保護される。
【００１５】以上、本発明の実施例について説明した
が、パワーアップ回路は実施例のみに限定されない。Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータは実施例以外の全ての用途に適応で
きることは勿論である。
が、パワーアップ回路は実施例のみに限定されない。Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータは実施例以外の全ての用途に適応で
きることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、過電流検知回路に基準電圧を増大させるパワーアッ
プ回路を設け、モジュールの入力をバッテリに接続し、
モジュールの出力をエンジンの吸気系に設けられた予熱
ヒータに接続し、更にエンジンのキースイッチを予熱位
置に切換えるときにパワーアップ回路が動作するように
構成したので、エンジン始動時にキースイッチを予熱位
置に切換えると、予熱ヒータに電流が流れるとともに、
パワーアップ回路が作動する。このとき過電流検知回路
の基準電圧がパワーアップ回路により増大されるので、
一時的に予熱ヒータに定格電流より大きい電流が供給さ
れ、エンジンの吸気系の空気を効果的に予熱できる。こ
の結果、キースイッチをスタータ位置にすると、予熱さ
れた空気がエンジンに吸入されて良好に着火燃焼する。
またパワーアップ回路は過電流検知回路を利用して基準
電圧を増大させるように構成されるので、構造が簡素化
し、パワーアップ動作の電流設定の自由度も大きい。更
にパワーアップ動作に対してはサーモスイッチ等により
容易にフェイルセーフ機能を付与することができ、この
フェイルセーフ機能により素子の破損等を確実に防止で
きる。
ば、過電流検知回路に基準電圧を増大させるパワーアッ
プ回路を設け、モジュールの入力をバッテリに接続し、
モジュールの出力をエンジンの吸気系に設けられた予熱
ヒータに接続し、更にエンジンのキースイッチを予熱位
置に切換えるときにパワーアップ回路が動作するように
構成したので、エンジン始動時にキースイッチを予熱位
置に切換えると、予熱ヒータに電流が流れるとともに、
パワーアップ回路が作動する。このとき過電流検知回路
の基準電圧がパワーアップ回路により増大されるので、
一時的に予熱ヒータに定格電流より大きい電流が供給さ
れ、エンジンの吸気系の空気を効果的に予熱できる。こ
の結果、キースイッチをスタータ位置にすると、予熱さ
れた空気がエンジンに吸入されて良好に着火燃焼する。
またパワーアップ回路は過電流検知回路を利用して基準
電圧を増大させるように構成されるので、構造が簡素化
し、パワーアップ動作の電流設定の自由度も大きい。更
にパワーアップ動作に対してはサーモスイッチ等により
容易にフェイルセーフ機能を付与することができ、この
フェイルセーフ機能により素子の破損等を確実に防止で
きる。
【図１】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理を、リタ
ーダ付ディーゼルエンジンに適応した状態で示す構成図
である。
ーダ付ディーゼルエンジンに適応した状態で示す構成図
である。
【図２】過電流検知回路における基準電圧回路、比較電
圧回路、パワーアップ回路の具体的な実施例を示す回路
図である。
圧回路、パワーアップ回路の具体的な実施例を示す回路
図である。
【図３】通常時とパワーアップ時の動作状態を示す線図
である。
である。
【図４】パワーアップ動作にフェイルセーフ機能を付加
した要部の回路図である。
した要部の回路図である。
【図５】本発明の他の実施例の図４と同様の回路図であ
る。
る。
【符号の説明】１ リターダ付ディーゼルエンジン ６ 予熱ヒータ １０ リターダ制御装置 １３ バッテリ １５ キースイッチ ２０ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２０ａ モジュール ２１ スイッチング回路 ２２ 電源トランス ２３ 整流回路 ２４ フィルタ回路２５ 電圧検知回路 ２６ 制御回路 ２７ 過電流検知回路 ２８ 基準電圧回路 ２９ 比較電圧回路 ３０ オペアンプ ３１ パワーアップ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小幡 篤臣 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日 野自動車工業株式会社 日野工場内 (72)発明者 清水 邦敏 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日 野自動車工業株式会社 日野工場内 (72)発明者 大井 修一 群馬県新田郡新田町大字早川字早川３番 地 澤藤電機株式会社 新田工場内 (72)発明者 藤橋 博 東京都台東区上野４丁目６番７−301 インテグラン株式会社内 (72)発明者 小川 邦晴 東京都台東区上野４丁目６番７−301 インテグラン株式会社内 (72)発明者 熊谷 貞二 東京都台東区上野４丁目６番７−301 インテグラン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−173021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 3/00 - 3/44
Claims (3)
- 【請求項１】 モジュール(20a)に入力する直流電圧を
スイッチング方式で所定の直流電圧に変換する手段(21
〜26)と、基準電圧と負荷電流による比較電圧とを比較
して過電流を検知し所定の定格出力電流に制限する過電
流検知回路(27)とを備えたＤＣ−ＤＣコンバータにおい
て、 上記過電流検知回路(27)は上記基準電圧を増大可能に構
成されたパワーアップ回路(31)を備え、 上記モジュール(20a)の入力をリターダ付ディーゼルエ
ンジン(1)のリターダ制御装置(10)におけるバッテリ(1
3)に接続し、 上記モジュール(20a)の出力を上記エンジン(1)の吸気系
に設けられた予熱ヒータ(6)に接続し、 上記エンジン(1)のキースイッチ(15)を上記予熱ヒータ
(6)を動作させる予熱位置に切換えるとき上記パワーア
ップ回路(31)を動作させるように構成された ことを特徴
とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】 上記パワーアップ回路(31)は、上記基準
電圧と上記比較電圧を比較するオペアンプ(30)の基準入
力と上記モジュール(20a)の出力との間に設けられた請
求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】 上記パワーアップ回路(31)の入力側また
はこの回路(31)の内部に、低温時にのみ上記パワーアッ
プ回路(31)を動作させるスイッチ手段(32)を付加する請
求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102162A JP2769051B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102162A JP2769051B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595673A JPH0595673A (ja) | 1993-04-16 |
| JP2769051B2 true JP2769051B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=14320024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3102162A Expired - Fee Related JP2769051B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2769051B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4683273B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2011-05-18 | 株式会社デンソー | 電力均衡制御型車両用電源系 |
| WO2015079572A1 (ja) | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 新電元工業株式会社 | 電源装置、電源装置の制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01173021A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 光源用電源装置 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3102162A patent/JP2769051B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0595673A (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |