JPH0538073A - 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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JPH0538073A
JPH0538073A JP3186026A JP18602691A JPH0538073A JP H0538073 A JPH0538073 A JP H0538073A JP 3186026 A JP3186026 A JP 3186026A JP 18602691 A JP18602691 A JP 18602691A JP H0538073 A JPH0538073 A JP H0538073A
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JP
Japan
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heater
power
battery
temperature
power supply
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JP3186026A
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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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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/40Engine management systems

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発電機
1と、発電機の出力電流により充電される第1の蓄電体
2と、発電機又は第1の蓄電体から出力される直流電圧
を昇圧する昇圧手段7と、昇圧手段の出力電流により充
電される第2の蓄電体8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3と、昇圧手段及び第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の蓄電体により運転制御系への給電を行
い、昇圧手段及び第2の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2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2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、これがヒータ3への電力供給要求
となり、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。通常、触媒が有効に機能するための適温が350
℃〜400℃程度であり、エンジン運転中の排気ガス温度
が600℃程度になることから、ヒータ3への通電は低温始
動時の短時間の間のみに行われる。
【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、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
を発生する発電機と、発電機の出力電流により充電され
る第1の蓄電体と、発電機又は第1の蓄電体から出力さ
れる直流電圧を昇圧する昇圧手段と、昇圧手段の出力電
流により充電される第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、昇圧手段及
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】
【作用】この発明においては、第1の蓄電体により運転
制御系への給電を行い、昇圧手段及び第2の蓄電体によ
りヒータへの給電を行う。
【0014】
【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、バッ
テリ2は第1の蓄電体を構成しており、オルタネータ1
と共に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。
【0015】7はオルタネータ1又はバッテリ2から出
力される直流電圧を昇圧する昇圧手段即ちDC/DCコンバ
ータ、8はDC/DCコンバータ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。DC/DCコンバータ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。
【0016】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。又、エンジン回転中におい
て、オルタネータ1は、12Vの出力電圧となるようにバ
ッテリ2を充電し、オルタネータ1から出力される直流
電圧は、DC/DCコンバータ7により昇圧され、24Vの出
力電圧となるように補助バッテリ8を充電する。又、エ
ンジン停止中には、バッテリ2から出力される直流電圧
がDC/DCコンバータ7により昇圧されて補助バッテリ8
を充電する。
【0017】一方、触媒温度が低下して温度信号Tが低
温状態を示すと、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、DC/DC
コンバータ7及び補助バッテリ8からの出力電圧をヒー
タ3に供給する。このとき、ヒータ3は、DC/DCコンバ
ータ7及び補助バッテリ8から給電されるので、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
への印加電圧を24Vに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。
【0018】又、DC/DCコンバータ7は、オルタネータ
1又はバッテリ2からの出力電圧を昇圧するのみである
から、配置スペース等に特に制約を受けることはない。
又、エンジン停止中においても補助バッテリ8を充電す
ることができ、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る。更に、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。
【0019】
【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発電機と、発電機の出力
電流により充電される第1の蓄電体と、発電機又は第1
の蓄電体から出力される直流電圧を昇圧する昇圧手段
と、昇圧手段の出力電流により充電される第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、昇圧手段及び第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の蓄電体により
運転制御系への給電を行い、昇圧手段及び第2の蓄電体
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】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 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 DC/DCコンバータ(昇圧手段) 8 補助バッテリ(第2の蓄電体)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 エンジンの回転により電力を発生する発
    電機と、 前記発電機の出力電流により充電される第1の蓄電体
    と、 前記発電機又は前記第1の蓄電体から出力される直流電
    圧を昇圧する昇圧手段と、 前記昇圧手段の出力電流により充電される第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、 前記昇圧手段及び前記第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。
JP3186026A 1991-07-18 1991-07-25 自動車部品加熱ヒータ用電源装置 Pending JPH0538073A (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
JPH09163598A (ja) * 1995-12-04 1997-06-20 Tokyo Gas Co Ltd 直流電源装置
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JP2017024461A (ja) * 2015-07-16 2017-02-02 古河電気工業株式会社 電源装置および電源装置の制御方法

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