JPH07177682A - 車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置 - Google Patents

車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置

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JPH07177682A
JPH07177682A JP6246261A JP24626194A JPH07177682A JP H07177682 A JPH07177682 A JP H07177682A JP 6246261 A JP6246261 A JP 6246261A JP 24626194 A JP24626194 A JP 24626194A JP H07177682 A JPH07177682 A JP H07177682A
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Gantsu Toomasu
ガンツ トーマス
Buatsutsurabuitsuku Rooberuto
ヴァッツラヴィック ローベルト
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Daikyo Webasto Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 車輌のソーラ発電機１１によってファン１８
およびまたは蓄電池１７に給電する回路装置であって、
該回路装置には、パルス巾変調器２７によって開閉され
るスイッチ２０を有し、ソーラ発電機１１とファン１８
または蓄電池１７との間のインピーダンス整合に役立つ
直流電圧変換器１９が含まれる。操作信号を形成するた
め、マイクロプロセッサ１０と、周波数発生器２６と、
周波数発生器２６の出力信号およびマイクロプロセッサ
１０の制御信号の印加を受けるパルス巾変調器２７とが
設けられる。 【効果】 切換信号に依存して、選択的に、ソーラルー
フの可動部材の駆動のために作動装置のコンポーネント
としても利用でき、即ち、多重機能を果たす。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス巾変調操作信号
によって選択的に開閉されるスイッチを有し、ソーラ発
電機とファンまたは蓄電池との間のインピーダンス整合
に役立つ直流電圧変換器を有し、車輌のソーラ発電機に
よってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の回路装置は、“Ｓｏｎｎｅｎｅ
ｎｅｒｇｉｅ”誌１／８８，ｐ９−１１およびドイツ特
許公開第４０１７６７０号から公知である。この場合、
直流電圧変換器は、インピーダンス整合によって、ソー
ラ発電機の負荷の出力整合を行う。操作信号の適切なパ
ルス巾変調によって、一般に、直流電圧変換器の入力側
において、出力測定値に依存して、いわゆる、ＭＰＰト
ラツキング（マキシマム・パワー・トラッキング）を達
成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】公知の回路装置は、車
に使用する場合、多額の余分な経費を必要とする。本発
明の課題は、この経費を特に低く抑えることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の第１の技術的手段は、冒頭に述べた種類の回
路装置から出発して、パルス巾変調操作信号の形成のた
め、マイクロプロセッサ１０と、周波数発生器２６と、
周波数発生器の出力信号およびマイクロプロセッサの制
御信号の印加を受け、これらの回路グループを切換信号
に依存して選択的にソーラルーフ（例えば、スライドチ
ルトルーフ、チルトルーフ、スボイラルーフ）１３の可
動部材（特に、カバー）の駆動のために作動装置３３の
コンポーネントとしても利用できるパルス巾変調器２７
が設けられることを特徴とする。
【０００５】本発明の第２の技術的手段は、パルス巾変
調器２７の後段に、直流電圧変換器１９またはソーラル
ーフ作動装置３３のトリガのために同じく選択的に利用
できる最終段３０が設けられることを特徴とする。本発
明の第３の技術的手段は、最終段３０の使用時に最終段
に流れる電流に依存してマイクロプロセッサ１０に電流
測定信号を供給し、直流電圧変換器１９およびソーラル
ーフ作動装置３３をトリガする電流測定素子３４が設け
られることを特徴とする。
【０００６】本発明の第４の技術的手段は、最終段３０
または直流電圧変換器１９をトリガするためにパルス巾
変調器２７を使用する場合、直流電圧変換器の出力電圧
の尺度である電圧測定信号がマイクロプロセッサ１０に
印加され、マイクロプロセッサが、パルス巾変調器に送
られる制御信号を変更して直流電圧変換器の出力信号を
最大化するよう設計およびまたはプログラミングされて
いることを特徴とする。
【０００７】本発明の第５の技術的手段は、直流電圧変
換器１９の出力と電圧測定信号を受信するマイクロプロ
セッサ１０の入力との間には、電圧測定信号に重畳する
妨害信号を減衰または抑制するフィルタ回路３９が設け
られることを特徴とする。本発明の第６の技術的手段
は、最終段３０が、導通損失を最少化するため、直流電
圧変換器１９の部分を形成するダイオード２３に並列に
接続されていることを特徴とする。
【０００８】本発明の第７の技術的手段は、パルス巾変
調器に送られる制御信号を雰囲気温度に依存して制御す
るため温度測定信号をマイクロプロセッサ１０に印加す
る温度センサ４０が設けられることを特徴とする。本発
明の第８の技術的手段は、ソーラルーフ作動装置３３
が、ソーラルーフの可動部材１２の目標位置のための目
標値発生器４３と、目標値発生器に設定された目標位置
をソーラルーフの可動部材の実位置と比較して、調節偏
差がゼロとなるまで上記可動部材を変位する調節回路の
部分であってソーラルーフの可動部材に配した駆動装置
４６とを有する自動プレセット機構として設計されてい
ることを特徴とする。
【０００９】
【作用】マイクロプロセッサ１０の運転時、制御線路３
１および切換スイッチ３２を介して直流電圧変換器１９
が作動されると、ソーラ発電機１１から供給されたエネ
ルギは、切換スイッチ１５の位置に依存して、蓄電池１
７の充電またはファン１８の駆動に利用される。この場
合、直流電圧変換器１９の入力電圧と出力電圧との関係
は、パルス巾変調器２７の出力のパルス巾変調されたパ
ルスのクロック比によって決定される。
【００１０】スイッチ２０が導通状態にある場合、コイ
ル２１には磁場が形成される。スイッチ２０が、再び、
非導通状態になると、コイル２１が、瞬間的電流をダイ
オードＤを介して送る。コイル２１および負荷（蓄電池
１７またはファン１８）の直列回路にもとづき、直流電
圧変換器１９の出力電圧は、入力電圧よりも小さい。コ
ンデンサ２２には、スイッチ２０の非導通段階中に送ら
れる入力エネルギーが中間的に蓄積される。コンデンサ
２４は、出力電圧の平滑化を行う。線路２５を介して流
れる操作信号のクロック比は、線路３８を介して流れる
電圧測定信号に依存してマイクロプロセッサ１０によっ
て調節され、これにより、直流電圧変換器１９の出力に
は、常に、達成可能な最大電圧が形成される。これは、
ファン１８の運転および最終充電電圧への蓄電池１７の
充電にも云える。
【００１１】線路２９を介して供給される振幅可変の直
流電圧の形の制御信号の代わりに、マイクロプロセッサ
１０は、低域フィルタによってパルス巾に比例する直流
電圧に変換されるパルス巾変調電圧を形成できる。図２
に対応して自動プレセット機構として設計した作動装置
３３を切換スイッチ３２を介してトリガすれば、運転手
が、目標値発生器４３にカバー１２の所望位置を設定で
きる。次いで、目標位置と実際値検知器で検知された実
位置との一致が確認されるまで、カバー１２は、駆動電
動機４６によって自動的に駆動される。駆動電動機４６
の運転時、電流測定素子３４によって運転電流を測定す
る。
【００１２】これにより、ルーフの固結、対象の挟込み
または電動機の欠陥を確認できる。直流電圧変換器１９
の運転時、電流測定素子３４から供給される信号が、電
流制限および短絡防止に役立つ。温度センサ４０を介し
て、蓄電池１７の最終充電電圧を当該の雰囲気温度また
は蓄電池温度に適合させることができる。
【００１３】
【実施例】添付の図面を参照して、以下に、本発明の好
ましい実施例を詳細に説明する。図１は、ソーラ電流を
供給し且つソーラルーフを作動する回路装置の略方式構
成図である。図２は、自動プレセット機構として構成さ
れたソーラルーフ作動装置の方式構成図である。
【００１４】図１、２の回路装置は、マイクロプロセッ
サ１０を有する。このマイクロプロセッサ１０は、場合
によっては、車輌にいずれにせよ搭載されるコンピュー
タの部分であってよい。１１でソーラ発電機を示した。
ソーラ発電機１１は、例えば、自動車１４のソーラルー
フ１３のカバー１２（図２）に組込むことができる。こ
の種のソーラ発電機は、多様な実施例が知られており
（例えば、ドイツ特許第４１０５３８９号およびドイツ
特許公開第４１０５３９６号）、従って、詳細に説明す
る必要はないであろう。手動でまたはマイクロプロセッ
サ１０によって命令線路１６を介して制御される切換ス
イッチ１５の位置に依存して、車輌に搭載の蓄電池１７
の充電またはファン１８の作動のために、ソーラ発電機
１１から供給されるエネルギを利用する。
【００１５】蓄電池１７は、通常の車輌バッテリまたは
補助のエネルギー蓄積器であってよい。ファン１８は、
公知の態様で、量産車輌用換気扇であってよい（例え
ば、ドイツ特許公開第４０１７６７０号）。しかしなが
ら、ファン１８は、例えば、ルーフ範囲または車輌の別
の箇所に設置した１つまたは複数の補助ファンから構成
することもできる。例えば、光度測定値に依存して、１
つまたは複数の換気扇をオンすることもできる。
【００１６】この種の解決法に関しても、多様な実施例
が知られている（ドイツ特許公開第４０２２９２８号、
ドイツ特許公開第４００９８７１号、ドイツ特許第３９
３８２５９号）。ソーラ発電機１１と蓄電池１７および
ファン１８との間には、図１に概ね１９で示した直流電
圧変換器が設けてある。この直流電圧変換器は、図示の
実施例の場合、逓降変換器（ロウセッティング機構）と
して構成され、ソーラ発電機１１と切換スイッチ１５と
の間に直列に設けたスイッチ２０およびコイル２１を含
む。
【００１７】直流電圧変換器１９には、更に、ソーラ発
電機１１に並列に設けた入力側のコンデンサ２２および
ダイオード２３とコンデンサ２４とからなる出力側回路
が含まれる。この回路は、切換スイッチ１５と蓄電池１
７またはファン１８とからなる直列回路に並列に設置さ
れている。スイッチ２０は、導通損ができる限り小さい
よう、それ自体は公知の態様で（Ｓｏｎｎｅｎｅｎｅｒ
ｇｉｅ，１／８８，ｐ９−１１）、関連のドライバ回路
を含むＭＯＳ・ＦＥＴ・パワートランジスタから構成す
れば有利である。
【００１８】ソーラ発電機１１から供給される電圧と、
蓄電池１７の所要充電電圧とファン１８の運転電圧に依
存して、場合によっては、直流電圧変換器は、逓昇変換
器（ハイセッティング機構）または逆変換器として構成
することもできる。この種の直流電圧変換器自体は、同
じく、公知であり（Ｓｏｎｎｅｎｅｎｅｒｇｉｅ，１／
８８，ｐ９−１１）、従って、詳細な説明は不要であろ
う。
【００１９】スイッチ２０は、このスイッチに線路２５
を介して供給されるパルス巾変調された操作信号によっ
てオン・オフされる。パルス巾変調された操作信号を形
成するため、周波数発生器２６およびパルス巾変調器２
７が設けてある。図示の実施例の場合、周波数発生器
２６は、望ましくない妨害雑音の形成を避けるために可
聴範囲を越える周波数（例えば、２０ｋＨｚ）を有する
周波数固定の三角信号を形成する。
【００２０】パルス巾変調器２７は、簡単に、周波数発
生器２６の出力信号をマイクロプロセッサ１０から線路
２９を介して供給される電圧と比較するコンパレータと
して設計できる。パルス巾変調器２７の望ましくない出
力には、パルス巾変調された操作信号が現れ、この操作
信号は、最終段３０に直接に供給され且つスイッチ２０
に（スイッチ２０の入力に点で示したように）反転して
供給される。最終段３０は、図１に示したように、同じ
く、１つまたは複数のＭＯＳ・ＦＥＴ・パワートランジ
スタを有していれば好ましい。
【００２１】この最終段３０は、直流電圧変換器（右の
スイッチ３２）としての運転態様の場合、導通状態のダ
イオード２３の導通損を最少化するのに役立つ。最終段
３０の出力は、マイクロプロセッサ１０によって制御線
路３１を介して制御される切換スイッチ３２，３２Ａに
よって、ソーラルーフ作動装置３３または直流電圧変換
器１９に接続される。切換スイッチ３２は、切換リレー
として構成するのが好ましく、一方、スイッチ３２Ａ
は、論理ゲートから形成する。
【００２２】最終段３０の出力回路には、合目的的には
電流測定抵抗器３５および増幅段３６を有し、線路３７
を介して電流測定信号をマイクロプロセッサ１０に供給
する電流測定素子３４が設けてある。直流電圧変換器１
９の出力電圧を表す信号は、線路３８およびフィルタ段
３９を介してマイクロプロセッサ１０に供給される。フ
ィルタ段３９は、図１に示したように、特に、低域フィ
ルタであってよい。フィルタ段３９の役割は、電圧測定
信号に重畳する妨害信号を減衰または抑制することにあ
る。別の方策として、フィルタ段３９は、マイクロプロ
セッサ１０のソフトウェア解決法によって構成できる。
【００２３】マイクロプロセッサ１０の入力には、温度
センサ４０が接続されている。ソーラルーフ作動装置３
３は、マイクロプロセッサ１０によってトリガされ、マ
イクロプロセッサ１０から信号を受信する。これを図１
にケーブル４１で模式的に示した。ソーラルーフ作動装
置３３は、基本的に、公知の任意の態様で構成できる。
この例は、ドイツ特許公開第２９０２６８３号およびヨ
ーロツパ特許第０００４９７０号に記載されている。し
かしながら、ソーラルーフ作動装置３３は、ドイツ特許
第３３２４１０７号に記載の自動プレセット機構であれ
ば好ましい。このような自動プレセット機構の本質的部
分を図２に模式的に示した。
【００２４】この機構には、カバー１２の目標位置に関
する、例えば、ポテンショメータとして構成された目標
値発生器４３と、カバー１２の実位置を検知する、同じ
くポテンショメータであってよい実際値検知器４４とが
含まれる。実際値検知器４４とカバー１２またはカバー
１２を駆動する駆動電動機４６との間の機械的結合を図
２に４５で示した。
【００２５】図示の実施例の場合、ポテンショメータ４
３，４４から来る目標位置信号および実位置信号は、デ
ジタル評価する。このために、ポテンショメータ４３，
４４の出力は、時間多重運転において電子スイッチ４
７，４８を介して、アナログ位置信号をデジタル位置信
号に変換するＡ／Ｄ変換器４９に接続される。このデジ
タル位置信号は、マイクロプロセッサ１０に印加され
る。
【００２６】マイクロプロセッサ１０は、目標位置と実
位置とを比較し、対応する調節偏差がある場合、操作信
号がを制御線路５０，５１を介してパワートランジスタ
５２，５３に供給される。パワートランジスタ５２，５
３のコレクタ回路には、それぞれ、関連のリレー接点５
６，５７を有するリレー５４，５５が設けてある。駆動
電動機４６は、リレー接点５６，５７を介して電圧の印
加を受け、必要に応じていずれかの方向へ回転する。ス
イッチ４７，４８のトリガは、制御線路５８，５９を介
してマイクロプロセッサ１０によって行われる。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る装置の場合、ソーラ電源の
本質的部分を多重に利用できるので、電気的に変位され
るソーラルーフを備えた車輌においてソーラ電源の経費
が低減される。本発明の別の実施例の場合、パルス巾変
調器の後段には、直流電圧変換器またはソーラルーフ作
動装置のトリガのために同じく選択的に利用できる最終
段が設けてある。
【００２８】更に、最終段の使用時に最終段に流れる電
流に依存してマイクロプロセッサに電流測定信号を供給
し、直流電圧変換器およびソーラルーフ作動装置をトリ
ガする電流測定素子をもうければ合目的的である。直流
電圧変調器の運転時、電流制限および短絡防止のため電
流測定信号を使用できる。他方、ソーラルーフ作動装置
の運転時、ソーラルーフの可動部材の固結およびまたは
電動機の欠陥を検知するため、電流測定信号によって作
動装置の消費電流を知ることができる。
【００２９】直流電圧変換器のスイッチをトリガするた
めにパルス巾変調器を使用する場合、直流電圧変換器の
出力電圧の尺度である電圧測定信号がマイクロプロセッ
サに印加され、マイクロプロセッサが、パルス巾変調器
に送られる制御信号を変更して直流電圧変換器の出力信
号を最大化するよう設計およびまたはプログラミングさ
れているよう、回路装置を設計するのが好ましい。この
場合、ＭＰＰ調節は、直流電圧変換器の入力側における
電流および電圧の測定を必要とする出力測定を介して行
うのではなく、単に、直流電圧変換器の出力側における
電圧測定に依存して行う。これにより、コンポーネント
経費が、特に低額に抑えられる。
【００３０】直流電圧変換器の出力と電圧測定信号を受
信するマイクロプロセッサの入力との間には、電圧測定
信号に重畳する妨害信号を減衰または抑制する、例え
ば、低域フィルタとして構成されたフィルタ回路を設け
れば合目的的である。蓄電池の充電最終電圧の温度補償
のため、パルス巾変調器に送られる制御信号を雰囲気温
度またはバッテリ温度に依存して制御するため温度測定
信号をマイクロプロセッサに印加する温度センサを設け
れば有利である。
【００３１】ソーラルーフ作動装置を、それ自体は公知
の態様で（ドイツ特許第３３２４１０７号）、ソーラル
ーフの可動部材の目標位置のための目標値発生器と、目
標値発生器に設定された目標位置をソーラルーフの可動
部材の実位置と比較して、調節偏差がゼロとなるまで上
記可動部材を変位する調節回路の部分であってソーラル
ーフの可動部材に配した駆動装置とを有する自動プレセ
ット機構として設計すれば好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ソーラ電流を供給し且つソーラルーフを作動す
る回路装置の略方式構成図である。
【図２】自動プレセット機構として構成されたソーラル
ーフ作動装置の方式構成図である。
【符号の説明】
１０ マイクロプロセッサ １１ ソーラ発電機 １２ 可動部材（カバー） １３ ソーラルーフ １４ 車輌 １７ 蓄電池 １８ ファン １９ 直流電圧変換器 ２０ スイッチ ２３ ダイオード ２６ 周波数発生器 ２７ パルス巾変調器 ３０ 最終段 ３３ ソーラルーフ作動装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パルス巾変調操作信号によって選択的に
    開閉されるスイッチ（２０）を有し、ソーラ発電機とフ
    ァンまたは蓄電池との間のインピーダンス整合に役立つ
    直流電圧変換器（１９）を有し、車輌（１４）のソーラ
    発電機（１１）によってファン（１８）およびまたは蓄
    電池（１７）に給電する回路装置において、 パルス巾変調操作信号の形成のため、マイクロプロセッ
    サ（１０）と、周波数発生器（２６）と、周波数発生器
    の出力信号およびマイクロプロセッサの制御信号の印加
    を受け、 切換信号に依存して選択的にソーラルーフ（１３）の可
    動部材の駆動のために作動装置（３３）のコンポーネン
    トとしても利用できるパルス巾変調器（２７）が設けら
    れることを特徴とする車輌のソーラ発電機によってファ
    ンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置。
  2. 【請求項２】 パルス巾変調器（２７）の後段には、直
    流電圧変換器（１９）またはソーラルーフ作動装置（３
    ３）のトリガのために同じく選択的に利用できる最終段
    （３０）が設けられることを特徴とする請求項１に記載
    の車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電
    池に給電する回路装置。
  3. 【請求項３】 最終段（３０）の使用時に最終段に流れ
    る電流に依存してマイクロプロセッサ（１０）に電流測
    定信号を供給し、直流電圧変換器（１９）およびソーラ
    ルーフ作動装置（３３）をトリガする電流測定素子（３
    ４）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の車
    輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に
    給電する回路装置。
  4. 【請求項４】 最終段（３０）または直流電圧変換器
    （１９）をトリガするためにパルス巾変調器（２７）を
    使用する場合、直流電圧変換器の出力電圧の尺度である
    電圧測定信号がマイクロプロセッサ（１０）に印加さ
    れ、マイクロプロセッサが、パルス巾変調器に送られる
    制御信号を変更して直流電圧変換器の出力信号を最大化
    するよう設計およびまたはプログラミングされているこ
    とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車
    輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に
    給電する回路装置。
  5. 【請求項５】 直流電圧変換器（１９）の出力と電圧測
    定信号を受信するマイクロプロセッサ（１０）の入力と
    の間には、電圧測定信号に重畳する妨害信号を減衰また
    は抑制するフィルタ回路（３９）が設けられることを特
    徴とする請求項４に記載の車輌のソーラ発電機によって
    ファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置。
  6. 【請求項６】 最終段（３０）が、導通損失を最少化す
    るため、直流電圧変換器（１９）の部分を形成するダイ
    オード（２３）に並列に接続されていることを特徴とす
    る請求項４に記載の車輌のソーラ発電機によってファン
    およびまたは蓄電池に給電する回路装置。
  7. 【請求項７】 パルス巾変調器に送られる制御信号を雰
    囲気温度に依存して制御するため温度測定信号をマイク
    ロプロセッサ（１０）に印加する温度センサ（４０）が
    設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
    つに記載の車輌のソーラ発電機によってファンおよびま
    たは蓄電池に給電する回路装置。
  8. 【請求項８】 ソーラルーフ作動装置（３３）が、ソー
    ラルーフの可動部材（１２）の目標位置のための目標値
    発生器（４３）と、目標値発生器に設定された目標位置
    をソーラルーフの可動部材の実位置と比較して、調節偏
    差がゼロとなるまで上記可動部材を変位する調節回路の
    部分であってソーラルーフの可動部材に配した駆動装置
    （４６）とを有する自動プレセット機構として設計され
    ていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに
    記載の車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは
    蓄電池に給電する回路装置。
JP6246261A 1993-10-23 1994-10-12 車輌のソーラ発電機によってファンおよびまたは蓄電池に給電する回路装置 Pending JPH07177682A (ja)

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