JPH0530672A - 自動車部品加熱ヒータ用電源装置 - Google Patents

自動車部品加熱ヒータ用電源装置

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JPH0530672A
JPH0530672A JP3179698A JP17969891A JPH0530672A JP H0530672 A JPH0530672 A JP H0530672A JP 3179698 A JP3179698 A JP 3179698A JP 17969891 A JP17969891 A JP 17969891A JP H0530672 A JPH0530672 A JP H0530672A
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JP
Japan
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power
heater
generator
power supply
storage unit
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JP3179698A
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English (en)
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Toshio Iwata
俊雄 岩田
Kazutoshi Kaneyuki
和敏 金行
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02T10/47

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、ヒータの温度を効率良く短時間
に上昇させると共にエンジン始動能力等を確保できる自
動車部品加熱ヒータ用電源装置を得る。 【構成】 エンジンの回転により電力を発生する第1及
び第2の発電機1及び7と、第1及び第2の発電機の出
力電流により個別に充電される第1及び第2の蓄電体2
及び8と、自動車上の部品を加熱するためのヒータ3
と、第2の発電機及び第2の蓄電体からの電力をヒータ
に対して選択的に供給するための通電スイッチ5と、ヒ
ータに対する電力供給要求の有無に応じて通電スイッチ
を開閉制御する制御回路6とを備え、第1のオルタネー
タ及び蓄電体により運転制御系への給電を行い、第2の
オルタネータ及び蓄電体によりヒータへの給電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車上の部品を加
熱するためのヒータに給電する電源装置に関し、特にヒ
ータの温度を効率良く短時間に上昇させると共にエンジ
ン始動能力等を確保できる自動車部品加熱ヒータ用電源
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車上の部品には種々のヒー
タが装着されており、これらのヒータには、共有のバッ
テリから電力が供給されている。例えば、外気温度が低
い場合には、エンジンの各気筒に吸入される空気温度も
低くなって着火能力が低下するため、吸入空気を加熱す
る必要がある。特にディーゼルエンジンの場合には、始
動時の着火が困難になるため、グローヒータが必要とな
る。又、フロントガラスの霜付を防止するためにウィン
ドヒータを駆動する必要があり、更に、排気ガス処理用
の触媒の機能が低温時に劣化するため、触媒ヒータによ
り加熱する必要がある。
【0003】従って、触媒等の部品温度を常に検出して
おり、低温状態と判定されたときには直ちにヒータを通
電し、エンジン始動前であれば予備加熱を行っている。
通常、これらの各種ヒータの消費電力は、例えば触媒ヒ
ータの場合、数kWに達するため、バッテリ電圧が12V
であれば400A程度の電流を要し、自動車のバッテリに対
して大きな負荷となっている。
【0004】図3は従来の自動車部品加熱ヒータ用電源
装置を示すブロック図である。図において、1はエンジ
ンの回転により電力を発生すると共に出力側に整流器を
含む交流発電機即ちオルタネータ、2はオルタネータ1
からの出力電流により充電されるバッテリであり、これ
らはヒータ(後述する)に電力を供給するための電源手段
を構成している。3は自動車上の部品(例えば、触媒)に
装着されてその部品を加熱するためのヒータであり、オ
ルタネータ1とバッテリ2との接続点から給電されてい
る。
【0005】4はヒータ3の周辺温度即ち部品温度を検
出する温度センサである。5は電源手段(オルタネータ
1及びバッテリ2)からの電力をヒータ3に対して選択
的に通電するための通電スイッチであり、例えば電磁駆
動の機械式スイッチからなり、ヒータ3とグランドとの
間に挿入されている。6は温度センサ4からの温度信号
Tに基づいて通電スイッチ5に通電制御信号Cを出力す
る制御回路である。尚、図示しないが、制御回路6と通
電スイッチ5との間には、電圧手段の出力電圧に基づい
て通電制御信号Cに応じた通電スイッチ5の動作電圧を
生成する駆動回路が挿入されている。
【0006】次に、図3に示した従来の自動車部品加熱
ヒータ用電源装置の動作について説明する。通常の運転
中において、オルタネータ1は、エンジンと共に回転し
て3相交流発電を行い、3相交流を例えば12Vの直流電
圧に変換して出力してバッテリ2を充電する。
【0007】運転中又は停車中に部品(例えば、触媒)の
温度が低下し、温度センサ4が所定の下限値以下の温度
信号Tを出力すると、制御回路6は、通電制御信号Cを
出力して通電スイッチ5を閉成する。例えば、低温時に
始動用のキースイッチをオンさせると、通電制御信号C
が生成されて通電スイッチ5がオンすると共に、充分な
温度上昇が得られたと見込まれる一定時間経過後に通電
スイッチ5はオフとなる。こうして、ヒータ3は、電源
手段即ちオルタネータ1及びバッテリ2により給電さ
れ、触媒を下限値以上の温度に加熱して所望の排気ガス
処理機能を確保させる。
【0008】しかし、ヒータ3への通電時には、バッテ
リ2に電圧降下が生じるので、通常の運転に必要な電圧
が得られなくなり、エンジン出力トルクの低下により走
行及び加速性能が低下するおそれがある。特に、エンジ
ン始動時には高負荷となるため、始動前にヒータ3への
通電が行われると、バッテリダウンにより始動不可能と
なったり、走行及び加速能力等が低下してしまう。又、
オルタネータ1の充電能力やバッテリ2の充電容量にも
限界があるため、バッテリ2の出力電圧の回復も遅れて
しまう。
【0009】更に、触媒の温度低下が著しい場合には、
バッテリ2のみの通電では触媒の加熱に時間がかかるう
え、所望電力(数kW)をヒータ3に供給しようとすると
大電流(バッテリ電圧12Vに対して400A程度)が必要と
なり、通電スイッチ5及び配線等の電流容量が大きくな
ってしまう。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動車部品加熱
ヒータ用電源装置は以上のように、通常の運転制御系に
用いられるオルタネータ1及びバッテリ2の出力電圧を
ヒータ3に供給しているので、バッテリ2がダウンする
ことにより運転能力が低下し易く、自動車部品の加熱に
時間がかかるうえ、各種要素の電流容量が大きくなって
効率が悪いという問題点があった。
【0011】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ヒータの温度を効率良く短時間
に上昇させると共にエンジン始動能力等を確保できる自
動車部品加熱ヒータ用電源装置を得ることを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係る自動車部
品加熱ヒータ用電源装置は、エンジンの回転により電力
を発生する第1及び第2の発電機と、第1及び第2の発
電機の出力電流により個別に充電される第1及び第2の
蓄電体と、自動車上の部品に装着されて部品を加熱する
ためのヒータと、第2の発電機及び第2の蓄電体からの
電力をヒータに対して選択的に供給するための通電スイ
ッチと、ヒータに対する電力供給要求の有無に応じて通
電スイッチを開閉制御する制御回路とを備えたものであ
る。
【0013】又、この発明の別の発明に係る自動車部品
加熱ヒータ用電源装置は、エンジンの回転により電力を
発生する第1の発電機と、エンジンの回転により電力を
発生すると共に第1の発電機よりも出力電圧が高い第2
の発電機と、第1の発電機の出力電流により充電される
第1の蓄電体と、第2の発電機の出力電流により充電さ
れると共に第1の蓄電体に直列接続された第2の蓄電体
と、自動車上の部品に装着されて部品を加熱するための
ヒータと、第1及び第2の発電機並びに第1及び第2の
蓄電体からの電力をヒータに対して選択的に供給するた
めの通電スイッチと、ヒータに対する電力供給要求の有
無に応じて通電スイッチを開閉制御する制御回路とを備
えたものである。
【0014】
【作用】この発明においては、第1のオルタネータ及び
蓄電体により運転制御系への給電を行い、第2のオルタ
ネータ及び蓄電体によりヒータへの給電を行う。
【0015】又、この発明の別の発明においては、第1
のオルタネータ及び蓄電体により運転制御系への給電を
行い、第1のオルタネータ及び蓄電体並びに第2のオル
タネータ及び蓄電体からの昇圧された電圧によりヒータ
への給電を行う。
【0016】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
り、1〜6は前述と同様のものである。この場合、オル
タネータ1及びバッテリ2は、それぞれ、第1の発電機
及び第1の蓄電体を構成しており、通常の運転制御系へ
の給電を行っている。又、通電スイッチ5は、ヒータ3
の上流側に挿入されており、ヒータ3の他端は接地され
ている。
【0017】7はオルタネータ1と同様にエンジンの回
転により電力を発生する第2の発電機即ち補助オルタネ
ータ、8は補助オルタネータ7の出力電流により充電さ
れる第2の蓄電体即ち補助バッテリであり、これらはヒ
ータ3への給電を行う。補助オルタネータ7及び補助バ
ッテリ8の出力電圧は、例えばオルタネータ1及びバッ
テリ2の出力電圧(12V)よりも高い値(24V)に設定され
ており、両者の接続点は通電スイッチ5に接続されてい
る。
【0018】次に、図1に示したこの発明の一実施例の
動作について説明する。いま、触媒の温度が正常であっ
て温度信号Tが低温状態を示さなければ、制御回路6か
らの通電制御信号Cは開放指令を示しており、通電スイ
ッチ5は開放されている。
【0019】一方、触媒温度が低下して温度信号Tが低
温状態を示した場合、制御回路6は閉成指令を示す通電
制御信号Cを出力して通電スイッチ5を導通させ、補助
オルタネータ7及び補助バッテリ8からヒータ3への給
電を行う。このとき、第1の電源手段1及び2とは独立
した第2の電源手段7及び8から給電されるので、ヒー
タ3には充分な電力が供給されると共に、24Vの高電圧
が印加されるので、ヒータ3の温度は短時間に上昇す
る。又、ヒータ3への印加電圧が倍増することにより、
数kWの要求電力に対する供給電流が200V程度で済む
ため、各部配線等の電流容量が半減し、通電効率も向上
する。
【0020】又、通電スイッチ5をヒータ3の上流側に
設けたので、ヒータ3に短絡故障等が発生しても通電ス
イッチ5が遮断されれば給電されず、電力を浪費するこ
ともない。尚、上記実施例では、第2の電源手段7及び
8の出力電圧を第1の電源手段1及び2の出力電圧より
も高く設定したが、たとえ同一の出力電圧であっても、
ヒータ3への給電を行う第2の電源手段を独立に設ける
ことにより、同等の効果を奏することは言うまでもな
い。
【0021】又、上記実施例では、第1及び第2の電源
手段を完全に独立させたが、図2のように、バッテリ1
及び補助バッテリ8を直列接続してヒータ3への給電電
力を取り出すようにしてもよい。図2の場合、補助バッ
テリ8を充電するために補助オルタネータ7の出力電圧
をオルタネータ1の出力電圧よりも高い値に設定する必
要があるが、補助バッテリ8をバッテリ2と同一構成と
しても昇圧された出力電圧が得られる。
【0022】例えば、オルタネータ1の出力電圧を12
V、補助オルタネータ7の出力電圧を24Vとすれば、バ
ッテリ2及び補助バッテリ8の各出力電圧は12Vとな
り、ヒータ3に印加される電圧は24Vとなる。又、この
場合も、通常の運転制御系への給電は第1の電源手段1
及び2により行われるので、ヒータ3への給電によるバ
ッテリダウンは防止され、上述した作用効果を奏する。
【0023】尚、上記各実施例において、オルタネータ
1及び補助オルタネータ7は、同一のエンジンの回転に
より発電を行うので、一体に構成することができ、これ
により省スペースが実現する。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、エンジ
ンの回転により電力を発生する第1及び第2の発電機
と、第1及び第2の発電機の出力電流により個別に充電
される第1及び第2の蓄電体と、自動車上の部品に装着
されて部品を加熱するためのヒータと、第2の発電機及
び第2の蓄電体からの電力をヒータに対して選択的に供
給するための通電スイッチと、ヒータに対する電力供給
要求の有無に応じて通電スイッチを開閉制御する制御回
路とを備え、第1のオルタネータ及び蓄電体により運転
制御系への給電を行い、第2のオルタネータ及び蓄電体
によりヒータへの給電を行うようにしたので、ヒータの
温度を効率良く短時間に上昇させると共にエンジン始動
能力等を確保できる自動車部品加熱ヒータ用電源装置が
得られる効果がある。
【0025】又、この発明の別の発明によれば、エンジ
ンの回転により電力を発生する第1の発電機と、エンジ
ンの回転により電力を発生すると共に第1の発電機より
も出力電圧が高い第2の発電機と、第1の発電機の出力
電流により充電される第1の蓄電体と、第2の発電機の
出力電流により充電されると共に第1の蓄電体に直列接
続された第2の蓄電体と、自動車上の部品に装着されて
部品を加熱するためのヒータと、第1及び第2の発電機
並びに第1及び第2の蓄電体からの電力をヒータに対し
て選択的に供給するための通電スイッチと、ヒータに対
する電力供給要求の有無に応じて通電スイッチを開閉制
御する制御回路とを備え、第1のオルタネータ及び蓄電
体により運転制御系への給電を行い、第1のオルタネー
タ及び蓄電体並びに第2のオルタネータ及び蓄電体から
の昇圧された電圧によりヒータへの給電を行うようにし
たので、ヒータの温度を効率良く短時間に上昇させると
共にエンジン始動能力等を確保できる自動車部品加熱ヒ
ータ用電源装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】この発明の別の発明の一実施例を示すブロック
図である。
【図3】従来の自動車部品加熱ヒータ用電源装置を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 オルタネータ(第1の発電機) 2 バッテリ(第1の蓄電体) 3 ヒータ 5 通電スイッチ 6 制御回路 7 補助オルタネータ(第2の発電機) 8 補助バッテリ(第2の蓄電体)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの回転により電力を発生する第
    1及び第2の発電機と、 前記第1及び第2の発電機の出力電流により個別に充電
    される第1及び第2の蓄電体と、 自動車上の部品に装着されて前記部品を加熱するための
    ヒータと、 前記第2の発電機及び前記第2の蓄電体からの電力を前
    記ヒータに対して選択的に供給するための通電スイッチ
    と、 前記ヒータに対する電力供給要求の有無に応じて前記通
    電スイッチを開閉制御する制御回路と、 を備えた自動車部品加熱ヒータ用電源装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の発電機及び前記第2の蓄電体
    の出力電圧を前記第1の発電機及び前記第1の蓄電体の
    出力電圧よりも高く設定したことを特徴とする請求項1
    の自動車部品加熱ヒータ用電源装置。
  3. 【請求項3】 エンジンの回転により電力を発生する第
    1の発電機と、 前記エンジンの回転により電力を発生すると共に前記第
    1の発電機よりも出力電圧が高い第2の発電機と、 前記第1の発電機の出力電流により充電される第1の蓄
    電体と、 前記第2の発電機の出力電流により充電されると共に前
    記第1の蓄電体に直列接続された第2の蓄電体と、 自動車上の部品に装着されて前記部品を加熱するための
    ヒータと、 前記第1及び第2の発電機並びに前記第1及び第2の蓄
    電体からの電力を前記ヒータに対して選択的に供給する
    ための通電スイッチと、 前記ヒータに対する電力供給要求の有無に応じて前記通
    電スイッチを開閉制御する制御回路と、 を備えた自動車部品加熱ヒータ用電源装置。
  4. 【請求項4】 前記第1及び第2の発電機を一体に構成
    したことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3
    の自動車部品加熱ヒータ用電源装置。
JP3179698A 1991-07-18 1991-07-19 自動車部品加熱ヒータ用電源装置 Pending JPH0530672A (ja)

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US07/914,359 US6218643B1 (en) 1991-07-18 1992-07-17 Power supplying apparatus for automotive part
DE4223854A DE4223854C3 (de) 1991-07-18 1992-07-20 Vorrichtung zur Energieversorgung von Kraftfahrzeugteilen

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001309574A (ja) * 2000-04-26 2001-11-02 Hitachi Ltd 複数台の車両用交流発電機を備えた充電システム
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