JP2002369510A - 自動車用空調装置 - Google Patents
自動車用空調装置Info
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- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00421—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
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- H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御部がスイッチング電源より電力供給され
る空調装置において、通電装置を介して充電されるコン
デンサが、充電されていない場合においても、制御部を
作動可能とする。電動コンプレッサの始動を迅速にす
る。 【解決手段】 制御部に電源供給するスイッチング電源
を、開閉装置もしくは通電装置を介さず、直流電源に接
続する。スイッチング電源の出力を、ダイオードを介し
てコンデンサに接続する。
る空調装置において、通電装置を介して充電されるコン
デンサが、充電されていない場合においても、制御部を
作動可能とする。電動コンプレッサの始動を迅速にす
る。 【解決手段】 制御部に電源供給するスイッチング電源
を、開閉装置もしくは通電装置を介さず、直流電源に接
続する。スイッチング電源の出力を、ダイオードを介し
てコンデンサに接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源からの電
力で駆動される電動コンプレッサーを備えた自動車用空
調装置に関するものである。
力で駆動される電動コンプレッサーを備えた自動車用空
調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流電源からの電力で駆動される電動コ
ンプレッサを備えた自動車用空調装置においては、図９
の従来の回路図に示す如く、電動コンプレッサ１４に交
流電流を供給するため出力部１１により電流が直流／交
流変換される。このため矩形波となる直流電流を平滑す
るコンデンサ７が設けられている。このコンデンサ７は
ブレーカ３が閉じられると、バッテリー１よりヒューズ
２、ブレーカ３、逆接続保護ダイオード４を経由し、充
電突入電流を防止するための充電抵抗５を介して充電さ
れる。逆接続保護ダイオード４は、バッテリー１が万一
極性逆に接続された際に、電流が流れないようにして回
路を保護するものである。
ンプレッサを備えた自動車用空調装置においては、図９
の従来の回路図に示す如く、電動コンプレッサ１４に交
流電流を供給するため出力部１１により電流が直流／交
流変換される。このため矩形波となる直流電流を平滑す
るコンデンサ７が設けられている。このコンデンサ７は
ブレーカ３が閉じられると、バッテリー１よりヒューズ
２、ブレーカ３、逆接続保護ダイオード４を経由し、充
電突入電流を防止するための充電抵抗５を介して充電さ
れる。逆接続保護ダイオード４は、バッテリー１が万一
極性逆に接続された際に、電流が流れないようにして回
路を保護するものである。
【０００３】制御部１０はエアコンコントローラ１２よ
り電動コンプレッサ１４を作動させる指令を受けると、
コンデンサ７の充電を確認し、例えばコンデンサ７の電
圧が電圧検出部８で検出され所定値に達していると、リ
レー６を閉じる。次に、出力部１１により電動コンプレ
ッサー１４を駆動させる。制御部１０は１２Ｖ電源１３
より電源供給される。スイッチング電源９はバッテリー
１の電圧を変換し出力部１１、電圧検出部８に供給して
いる。一方、制御部１０はエアコンコントローラ１２よ
り電動コンプレッサ１４を停止させる指令を受けると、
出力部１１からの出力を停止させ、リレー６を開く。
り電動コンプレッサ１４を作動させる指令を受けると、
コンデンサ７の充電を確認し、例えばコンデンサ７の電
圧が電圧検出部８で検出され所定値に達していると、リ
レー６を閉じる。次に、出力部１１により電動コンプレ
ッサー１４を駆動させる。制御部１０は１２Ｖ電源１３
より電源供給される。スイッチング電源９はバッテリー
１の電圧を変換し出力部１１、電圧検出部８に供給して
いる。一方、制御部１０はエアコンコントローラ１２よ
り電動コンプレッサ１４を停止させる指令を受けると、
出力部１１からの出力を停止させ、リレー６を開く。
【０００４】また、制御部１０は、１２Ｖ電源１３より
電源供給されているため、常に作動状態にある。そのた
め、エアコンコントローラ１２との通信、空調用センサ
を設けてのセンサからの信号受信、回路診断用装置を設
けての回路診断等が常時可能である。
電源供給されているため、常に作動状態にある。そのた
め、エアコンコントローラ１２との通信、空調用センサ
を設けてのセンサからの信号受信、回路診断用装置を設
けての回路診断等が常時可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
制御部１０は１２Ｖ電源１３より電源供給されている。
そのため、制御部１０は常に作動状態にある。一方、図
１０の従来の回路図に、制御部１０がスイッチング電源
９より電源供給される例を示す（１２Ｖ電源１３からは
電源供給されない）。この構成では、１２Ｖ電源１３と
の接続が不用となり簡素化できる、制御部１０と他の回
路のアースを共通に出来る、などのメリットがある。し
かしながら、この場合、次のような課題がある。（定電
流充電回路１５は、ツェナーダイオードのツェナー電圧
からトランジスタのベースエミッタ間電圧を引いた電圧
をエミッタ抵抗の抵抗値で除した定電流を流す構成とな
っている。例として、ツェナー電圧が１７Ｖ、ベースエ
ミッタ間電圧が２Ｖ、エミッタ抵抗が５０Ωとすると、
定電流値は、０．３Ａとなる。）コンデンサ７が充電さ
れていない場合（故障で充電できない場合も含む）、コ
ンデンサ７の電圧は０Ｖであり、コンデンサ７と並列に
接続されているスイッチング電源９の電源電圧も０Ｖ
で、スイッチング電源９は非作動状態にあるため、スイ
ッチング電源９から電源供給される制御部１０もまた非
作動状態にある。そのため、充電前（コンデンサ７が充
電されていない場合）においては、制御部１０による回
路診断、エアコンコントローラ１２との通信、センサか
らの信号受信などが出来ない状態に置かれてしまう（図
９の従来例においては、制御部１０は常に作動状態にあ
るため問題ない）。図１０の従来例では、充電抵抗５に
代わり定電流充電回路１５を用いているが、充電抵抗５
を用いても同様である。
制御部１０は１２Ｖ電源１３より電源供給されている。
そのため、制御部１０は常に作動状態にある。一方、図
１０の従来の回路図に、制御部１０がスイッチング電源
９より電源供給される例を示す（１２Ｖ電源１３からは
電源供給されない）。この構成では、１２Ｖ電源１３と
の接続が不用となり簡素化できる、制御部１０と他の回
路のアースを共通に出来る、などのメリットがある。し
かしながら、この場合、次のような課題がある。（定電
流充電回路１５は、ツェナーダイオードのツェナー電圧
からトランジスタのベースエミッタ間電圧を引いた電圧
をエミッタ抵抗の抵抗値で除した定電流を流す構成とな
っている。例として、ツェナー電圧が１７Ｖ、ベースエ
ミッタ間電圧が２Ｖ、エミッタ抵抗が５０Ωとすると、
定電流値は、０．３Ａとなる。）コンデンサ７が充電さ
れていない場合（故障で充電できない場合も含む）、コ
ンデンサ７の電圧は０Ｖであり、コンデンサ７と並列に
接続されているスイッチング電源９の電源電圧も０Ｖ
で、スイッチング電源９は非作動状態にあるため、スイ
ッチング電源９から電源供給される制御部１０もまた非
作動状態にある。そのため、充電前（コンデンサ７が充
電されていない場合）においては、制御部１０による回
路診断、エアコンコントローラ１２との通信、センサか
らの信号受信などが出来ない状態に置かれてしまう（図
９の従来例においては、制御部１０は常に作動状態にあ
るため問題ない）。図１０の従来例では、充電抵抗５に
代わり定電流充電回路１５を用いているが、充電抵抗５
を用いても同様である。
【０００６】また、電動コンプレッサ１４が停止してい
る時には、省エネ・通電時間削減して寿命向上などのた
めに、コンデンサ７を放電させておきたい要望がある。
しかしながら、コンデンサ７を放電させてしまうと、上
記同様、制御部１０は非作動状態となってしまう（図９
の従来例においては、ブレーカ３を開いてコンデンサ７
を放電させるが、制御部１０は常に作動状態にあるため
問題ない）。
る時には、省エネ・通電時間削減して寿命向上などのた
めに、コンデンサ７を放電させておきたい要望がある。
しかしながら、コンデンサ７を放電させてしまうと、上
記同様、制御部１０は非作動状態となってしまう（図９
の従来例においては、ブレーカ３を開いてコンデンサ７
を放電させるが、制御部１０は常に作動状態にあるため
問題ない）。
【０００７】また、電動コンプレッサ１４が停止してい
る時に、コンデンサ７を放電させておくと、電動コンプ
レッサ１４を駆動させる際、まずコンデンサ７を充電す
る必要があるので、電動コンプレッサ１４の駆動に時間
を要してしまう（この点は、図９の従来例においても同
様である）。
る時に、コンデンサ７を放電させておくと、電動コンプ
レッサ１４を駆動させる際、まずコンデンサ７を充電す
る必要があるので、電動コンプレッサ１４の駆動に時間
を要してしまう（この点は、図９の従来例においても同
様である）。
【０００８】従って、本発明は、制御部がスイッチング
電源より電源供給される自動車用空調装置において、コ
ンデンサが充電されていない場合においても、制御部を
作動可能と出来る自動車用空調装置の提供を目的とす
る。
電源より電源供給される自動車用空調装置において、コ
ンデンサが充電されていない場合においても、制御部を
作動可能と出来る自動車用空調装置の提供を目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、直流電源と、直流電源に直列に接続される
通電装置と、通電装置と並列に接続される開閉装置と、
直流電源から通電装置を介して充電されるコンデンサ
と、コンデンサの電圧を検出する電圧検出装置と、直流
電源から開閉装置を介して電力を供給され、空調用の電
動コンプレッサを駆動する出力部と、出力部を制御する
制御部と、直流電源から電力を供給され、電圧変換して
少なくとも制御部に供給するスイッチング電源とを備え
た自動車用空調装置において、スイッチング電源は、開
閉装置もしくは通電装置を介さず、直流電源に接続され
るものである。
に本発明は、直流電源と、直流電源に直列に接続される
通電装置と、通電装置と並列に接続される開閉装置と、
直流電源から通電装置を介して充電されるコンデンサ
と、コンデンサの電圧を検出する電圧検出装置と、直流
電源から開閉装置を介して電力を供給され、空調用の電
動コンプレッサを駆動する出力部と、出力部を制御する
制御部と、直流電源から電力を供給され、電圧変換して
少なくとも制御部に供給するスイッチング電源とを備え
た自動車用空調装置において、スイッチング電源は、開
閉装置もしくは通電装置を介さず、直流電源に接続され
るものである。
【００１０】上記構成により、スイッチング電源は、開
閉装置もしくは通電装置を介さず、直流電源に直接接続
される。そのため、コンデンサの充電有無に係らずスイ
ッチング電源は作動可能であり、もってスイッチング電
源より電源供給される制御部も作動可能となる。従っ
て、制御部がスイッチング電源より電源供給される自動
車用空調装置において、コンデンサが充電されていない
場合においても、制御部を作動可能と出来る自動車用空
調装置が得られる。
閉装置もしくは通電装置を介さず、直流電源に直接接続
される。そのため、コンデンサの充電有無に係らずスイ
ッチング電源は作動可能であり、もってスイッチング電
源より電源供給される制御部も作動可能となる。従っ
て、制御部がスイッチング電源より電源供給される自動
車用空調装置において、コンデンサが充電されていない
場合においても、制御部を作動可能と出来る自動車用空
調装置が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、スイッ
チング電源を、開閉装置もしくは通電装置を介さず、直
流電源に直接接続したものである。そしてこの構成によ
れば、コンデンサの充電有無に係らずスイッチング電源
は作動可能であり、もってスイッチング電源より電源供
給される制御部も作動可能となる。これにより、充電前
において、制御部による回路診断、エアコンコントロー
ラとの通信、センサからの信号受信を可能とすることが
できる。省エネ・寿命向上などのために、コンデンサを
放電させても問題が無い。
チング電源を、開閉装置もしくは通電装置を介さず、直
流電源に直接接続したものである。そしてこの構成によ
れば、コンデンサの充電有無に係らずスイッチング電源
は作動可能であり、もってスイッチング電源より電源供
給される制御部も作動可能となる。これにより、充電前
において、制御部による回路診断、エアコンコントロー
ラとの通信、センサからの信号受信を可能とすることが
できる。省エネ・寿命向上などのために、コンデンサを
放電させても問題が無い。
【００１２】請求項２に記載の発明は、通電装置の通電
を検出する通電検出装置と、通電装置の通電を制御する
通電制御装置とを備え、電圧検出装置をスイッチング電
源と並列に接続したものである。これにより、電圧検出
装置によって、コンデンサの充電前に直流電源の電圧を
確認可能となり、電圧値が所定値より高い場合などに、
通電制御装置は、通電装置を停止したままとして、コン
デンサの過充電防止などの保護的対処を可能とすること
ができる。また、充電する場合、充電の完了は通電検出
装置が充電電流が流れなくなる事をもって判定可能であ
る。
を検出する通電検出装置と、通電装置の通電を制御する
通電制御装置とを備え、電圧検出装置をスイッチング電
源と並列に接続したものである。これにより、電圧検出
装置によって、コンデンサの充電前に直流電源の電圧を
確認可能となり、電圧値が所定値より高い場合などに、
通電制御装置は、通電装置を停止したままとして、コン
デンサの過充電防止などの保護的対処を可能とすること
ができる。また、充電する場合、充電の完了は通電検出
装置が充電電流が流れなくなる事をもって判定可能であ
る。
【００１３】請求項３に記載の発明は、通電装置の通電
を制御する通電制御装置を備え、スイッチング電源の出
力をダイオードを介してコンデンサに接続するものであ
り、コンデンサへの通電が停止され、放電すると、コン
デンサの電圧値は、スイッチング電源の出力電圧値に保
持される。この電圧は、直流電源の電圧より低いので、
省エネ・寿命向上に貢献し、一方電動コンプレッサを駆
動させる際、コンデンサを充電する電圧は、直流電源の
電圧より低くなる（直流電源の電圧からスイッチング電
源の出力電圧を引いた値）ので、充電時間が短くなり、
もって、電動コンプレッサの駆動時間を短縮することが
できる。
を制御する通電制御装置を備え、スイッチング電源の出
力をダイオードを介してコンデンサに接続するものであ
り、コンデンサへの通電が停止され、放電すると、コン
デンサの電圧値は、スイッチング電源の出力電圧値に保
持される。この電圧は、直流電源の電圧より低いので、
省エネ・寿命向上に貢献し、一方電動コンプレッサを駆
動させる際、コンデンサを充電する電圧は、直流電源の
電圧より低くなる（直流電源の電圧からスイッチング電
源の出力電圧を引いた値）ので、充電時間が短くなり、
もって、電動コンプレッサの駆動時間を短縮することが
できる。
【００１４】以下本発明の実施形態について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１５】（実施形態１）図１において、ブレーカ３
が閉じられると、バッテリー１よりヒューズ２、ブレー
カ３、逆接続保護ダイオードＢ ２４を経由し、スイッ
チング電源９にバッテリー１が接続される。これによ
り、スイッチング電源９は、制御部１０に電力供給す
る。もって、制御部１０はコンデンサ７の充電前にも作
動可能となり、回路診断、エアコンコントローラとの通
信、センサからの信号受信が可能となる。
が閉じられると、バッテリー１よりヒューズ２、ブレー
カ３、逆接続保護ダイオードＢ ２４を経由し、スイッ
チング電源９にバッテリー１が接続される。これによ
り、スイッチング電源９は、制御部１０に電力供給す
る。もって、制御部１０はコンデンサ７の充電前にも作
動可能となり、回路診断、エアコンコントローラとの通
信、センサからの信号受信が可能となる。
【００１６】一方、コンデンサ７はブレーカ３が閉じら
れると、バッテリ１よりヒューズ２、ブレーカ３、逆接
続保護ダイオード４を経由し、充電突入電流を防止する
ための定電流充電回路１５を介して定電流充電される。
この時、制御部１０は電圧検出部８で検出された電圧に
より、回路診断を行う。０Ｖならば、コンデンサ７又は
出力部１１の短絡、定電流充電回路１５を含めた通電回
路の故障など。０Ｖとバッテリ１の電圧値との中間電圧
ならば、出力部１１の半短絡、コンデンサ７の極性逆接
続などと診断する。診断結果はエアコンコントローラ１
２に送信される。また、エアコンコントローラ１２は、
必要によりブレーカ３を開とする。
れると、バッテリ１よりヒューズ２、ブレーカ３、逆接
続保護ダイオード４を経由し、充電突入電流を防止する
ための定電流充電回路１５を介して定電流充電される。
この時、制御部１０は電圧検出部８で検出された電圧に
より、回路診断を行う。０Ｖならば、コンデンサ７又は
出力部１１の短絡、定電流充電回路１５を含めた通電回
路の故障など。０Ｖとバッテリ１の電圧値との中間電圧
ならば、出力部１１の半短絡、コンデンサ７の極性逆接
続などと診断する。診断結果はエアコンコントローラ１
２に送信される。また、エアコンコントローラ１２は、
必要によりブレーカ３を開とする。
【００１７】回路故障等の問題が有る場合、スイッチン
グ電源９が、従来のようにコンデンサ７と並列接続され
ていると、コンデンサ７の電圧は０Ｖもしくは低いため
スイッチング電源９に電源供給されず、もってスイッチ
ング電源９から制御部１０に電源供給されないため、こ
れらの診断は行えない。
グ電源９が、従来のようにコンデンサ７と並列接続され
ていると、コンデンサ７の電圧は０Ｖもしくは低いため
スイッチング電源９に電源供給されず、もってスイッチ
ング電源９から制御部１０に電源供給されないため、こ
れらの診断は行えない。
【００１８】制御部１０はエアコンコントローラ１２よ
り電動コンプレッサ１４を作動させる指令を受けると、
コンデンサ７の充電を確認し、例えばコンデンサ７の電
圧が電圧検出部８で検出され所定値に達していると、リ
レー６を閉じる。次に、出力部１１により電動コンプレ
ッサ１４を駆動させる。スイッチング電源９はバッテリ
１の電圧を変換し出力部１１、電圧検出部８にも供給し
ている。
り電動コンプレッサ１４を作動させる指令を受けると、
コンデンサ７の充電を確認し、例えばコンデンサ７の電
圧が電圧検出部８で検出され所定値に達していると、リ
レー６を閉じる。次に、出力部１１により電動コンプレ
ッサ１４を駆動させる。スイッチング電源９はバッテリ
１の電圧を変換し出力部１１、電圧検出部８にも供給し
ている。
【００１９】また、制御部１０はエアコンコントローラ
１２より電動コンプレッサ１４を停止させる指令を受け
ると、出力部１１からの出力を停止させ、リレー６を開
く。制御部１０が、空調に必要なセンサ（電動コンプレ
ッサ１４の温度など）からの信号を受信するように構成
する事も可能である。
１２より電動コンプレッサ１４を停止させる指令を受け
ると、出力部１１からの出力を停止させ、リレー６を開
く。制御部１０が、空調に必要なセンサ（電動コンプレ
ッサ１４の温度など）からの信号を受信するように構成
する事も可能である。
【００２０】（実施形態２）図２は、実施形態１におい
て、図１の定電流充電回路１５に、通電検出装置として
の充電電流検出ホトカプラ１６を接続したものである。
これにより実施形態１における回路診断において、精度
を上げる事ができる。電圧検出部８で検出された電圧
が、０Ｖならば、制御部１０は充電電流検出ホトカプラ
１６からの信号を確認し、電流が流れていればコンデン
サ７又は出力部１１の短絡、、電流が流れていなければ
定電流充電回路１５を含め通電回路の故障と判定でき
る。充電電流検出ホトカプラ１６は、ＬＥＤに充電電流
が流れると、ホトトランジスタがＯＮする構成となって
おり、ホトトランジスタがＯＮすることにより、充電電
流が流れていると判定出来る。
て、図１の定電流充電回路１５に、通電検出装置として
の充電電流検出ホトカプラ１６を接続したものである。
これにより実施形態１における回路診断において、精度
を上げる事ができる。電圧検出部８で検出された電圧
が、０Ｖならば、制御部１０は充電電流検出ホトカプラ
１６からの信号を確認し、電流が流れていればコンデン
サ７又は出力部１１の短絡、、電流が流れていなければ
定電流充電回路１５を含め通電回路の故障と判定でき
る。充電電流検出ホトカプラ１６は、ＬＥＤに充電電流
が流れると、ホトトランジスタがＯＮする構成となって
おり、ホトトランジスタがＯＮすることにより、充電電
流が流れていると判定出来る。
【００２１】（実施形態３）図３に実施形態１に係るス
イッチング電源９の１例として、自励式フライバックコ
ンバータ式スイッチング電源９の回路構成を示す。電源
入力部に、電圧立ち上がり遅延抵抗１７、電圧立ち上が
り遅延コンデンサ１８が接続され、電源電圧の立ち上が
りに遅延を持たせている。
イッチング電源９の１例として、自励式フライバックコ
ンバータ式スイッチング電源９の回路構成を示す。電源
入力部に、電圧立ち上がり遅延抵抗１７、電圧立ち上が
り遅延コンデンサ１８が接続され、電源電圧の立ち上が
りに遅延を持たせている。
【００２２】スイッチング電源装置９は以下のように作
動する。電圧が印加されると、スタート用ベース抵抗２
２よりスイッチングトランジスタ２５にベース電流が流
れる。よって、一次コイル２８に電圧が印加され、もっ
て自励コイル２９にも電圧が発生する。よって、ベース
抵抗Ｂ ３０及びベースコンデンサ３１を経由して、更
に大きくベース電流が流れる。これにより、スイッチン
グトランジスタ２５はＯＮとなり、コレクタ電圧Ｖｃは
０となって、コレクタ電流Ｉｃが流れる。ここで一次コ
イル２８のインダクタンスをＬ、バッテリ１の電圧をＥ
として、コレクタ電流Ｉｃの時間増加率ｄｉ／ｄｔはＥ
／Ｌで示される。コレクタ電流Ｉｃは、スイッチングト
ランジスタ２５の電流増幅率ｈＦＥとベース電流ＩＢの
積ｈＦＥ・ＩＢまで上昇する。この電流に達すると、一
次コイル２８の電圧ＶＬは減少し、自励コイル２９の電
圧も減少する。よって、ベース電流ＩＢが減少しスイッ
チングトランジスタ２５はＯＦＦに至る。
動する。電圧が印加されると、スタート用ベース抵抗２
２よりスイッチングトランジスタ２５にベース電流が流
れる。よって、一次コイル２８に電圧が印加され、もっ
て自励コイル２９にも電圧が発生する。よって、ベース
抵抗Ｂ ３０及びベースコンデンサ３１を経由して、更
に大きくベース電流が流れる。これにより、スイッチン
グトランジスタ２５はＯＮとなり、コレクタ電圧Ｖｃは
０となって、コレクタ電流Ｉｃが流れる。ここで一次コ
イル２８のインダクタンスをＬ、バッテリ１の電圧をＥ
として、コレクタ電流Ｉｃの時間増加率ｄｉ／ｄｔはＥ
／Ｌで示される。コレクタ電流Ｉｃは、スイッチングト
ランジスタ２５の電流増幅率ｈＦＥとベース電流ＩＢの
積ｈＦＥ・ＩＢまで上昇する。この電流に達すると、一
次コイル２８の電圧ＶＬは減少し、自励コイル２９の電
圧も減少する。よって、ベース電流ＩＢが減少しスイッ
チングトランジスタ２５はＯＦＦに至る。
【００２３】バッテリ１の電圧Ｅが小さい場合（ゆっく
りと上昇する場合）は問題無いが、バッテリー１の大き
な直流電圧が直接印加される場合、自励コイル２９に発
生する電圧が大きいため、ベース抵抗Ｂ ３０及びベー
スコンデンサ３１を経由して、大きなベース電流が流れ
る。これにより、スイッチングトランジスタのコレクタ
電流Ｉｃは、電流増幅率ｈＦＥとベース電流ＩＢの積ｈ
（ＦＥ×ＩＢ）で決まる大きな値まで上昇してしまい、
もって、スイッチングトランジスタ２５は破損に至る場
合がある。従って、バッテリ１との接続に上記の如く、
電圧立ち上がり遅延抵抗１７、電圧立ち上がり遅延コン
デンサ１８を接続し、電源電圧の立ち上がりに遅延を持
たせている。
りと上昇する場合）は問題無いが、バッテリー１の大き
な直流電圧が直接印加される場合、自励コイル２９に発
生する電圧が大きいため、ベース抵抗Ｂ ３０及びベー
スコンデンサ３１を経由して、大きなベース電流が流れ
る。これにより、スイッチングトランジスタのコレクタ
電流Ｉｃは、電流増幅率ｈＦＥとベース電流ＩＢの積ｈ
（ＦＥ×ＩＢ）で決まる大きな値まで上昇してしまい、
もって、スイッチングトランジスタ２５は破損に至る場
合がある。従って、バッテリ１との接続に上記の如く、
電圧立ち上がり遅延抵抗１７、電圧立ち上がり遅延コン
デンサ１８を接続し、電源電圧の立ち上がりに遅延を持
たせている。
【００２４】また、バッテリ１からの電圧が瞬断する場
合にも効果がある。バッテリ１からの電圧が瞬断中は、
電圧立ち上がり遅延コンデンサ１８から電流供給できる
ようにしておけば良い。例えば、スイッチング電源装置
９の消費平均電流が１０ｍＡ、瞬断時間１ｍＳで許容電
圧低下が３０Ｖならば、１μＦとすれば良い。（流出電
荷量は１０ｍＡ×１ｍＳ＝１０μＣであるので、電圧低
下は１０μＣ／１μＦ＝１０Ｖ＜３０Ｖ）。
合にも効果がある。バッテリ１からの電圧が瞬断中は、
電圧立ち上がり遅延コンデンサ１８から電流供給できる
ようにしておけば良い。例えば、スイッチング電源装置
９の消費平均電流が１０ｍＡ、瞬断時間１ｍＳで許容電
圧低下が３０Ｖならば、１μＦとすれば良い。（流出電
荷量は１０ｍＡ×１ｍＳ＝１０μＣであるので、電圧低
下は１０μＣ／１μＦ＝１０Ｖ＜３０Ｖ）。
【００２５】（実施形態４）図４は、実施形態１におい
て、図１の定電流充電回路１５に、通電制御装置として
の充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９を接続したものであ
る。
て、図１の定電流充電回路１５に、通電制御装置として
の充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９を接続したものであ
る。
【００２６】実施形態１においての回路診断の結果、回
路故障等の問題有りと診断された場合、制御部１０は、
この充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９により定電流充電
回路１５をＯＦＦさせ、故障回路による無駄な電力消費
を回避することが出来る。ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９
は、ＬＥＤに電流が流されると、ホトトランジスタがＯ
Ｎし、ＬＥＤ電流がＯＦＦすると、ホトトランジスタが
ＯＦＦする構成となっている。
路故障等の問題有りと診断された場合、制御部１０は、
この充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９により定電流充電
回路１５をＯＦＦさせ、故障回路による無駄な電力消費
を回避することが出来る。ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９
は、ＬＥＤに電流が流されると、ホトトランジスタがＯ
Ｎし、ＬＥＤ電流がＯＦＦすると、ホトトランジスタが
ＯＦＦする構成となっている。
【００２７】また、電動コンプレッサ１４が停止してい
る時、制御部１０は、リレー６をＯＦＦし、充電ＯＮ／
ＯＦＦホトカプラ１９により定電流充電回路１５をＯＦ
Ｆして、コンデンサ７を放電させる事が出来る（放電さ
せる方法は、電動コンプレッサ１４を瞬間駆動させる等
各種考えられる）。これにより、電圧検出部８等に電力
供給されず、もって若干ではあるが電力消費を回避する
ことが出来る。
る時、制御部１０は、リレー６をＯＦＦし、充電ＯＮ／
ＯＦＦホトカプラ１９により定電流充電回路１５をＯＦ
Ｆして、コンデンサ７を放電させる事が出来る（放電さ
せる方法は、電動コンプレッサ１４を瞬間駆動させる等
各種考えられる）。これにより、電圧検出部８等に電力
供給されず、もって若干ではあるが電力消費を回避する
ことが出来る。
【００２８】（実施形態５）図５は、実施形態４におい
て、図４の定電流充電回路１５に代わり充電抵抗５を、
通電制御装置として充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９に
代わり、充電ＯＮ／ＯＦＦトランジスタ２１を用いたも
のであり作用は実施形態４と同様である。
て、図４の定電流充電回路１５に代わり充電抵抗５を、
通電制御装置として充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９に
代わり、充電ＯＮ／ＯＦＦトランジスタ２１を用いたも
のであり作用は実施形態４と同様である。
【００２９】（実施形態６）図６は、実施形態１におい
て、図１の回路に、電圧検出装置としてのバッテリ電圧
検出部２０をスイッチング電源９と並列に設け、通電制
御装置として充電ＯＮ／ＯＦＦトランジスタ２１を設け
たものである。
て、図１の回路に、電圧検出装置としてのバッテリ電圧
検出部２０をスイッチング電源９と並列に設け、通電制
御装置として充電ＯＮ／ＯＦＦトランジスタ２１を設け
たものである。
【００３０】この構成により、制御部１０は、ブレーカ
３が閉じられた時点で、バッテリ電圧検出部２０によ
り、バッテリー１の電圧を確認可能となる。そして、そ
の電圧が許容値より高い場合、充電ＯＮ／ＯＦＦトラン
ジスタ２１により定電流充電回路１５によるコンデンサ
７の充電はＯＦＦとする。これにより、コンデンサ７、
出力部１１等が過電圧から保護される。
３が閉じられた時点で、バッテリ電圧検出部２０によ
り、バッテリー１の電圧を確認可能となる。そして、そ
の電圧が許容値より高い場合、充電ＯＮ／ＯＦＦトラン
ジスタ２１により定電流充電回路１５によるコンデンサ
７の充電はＯＦＦとする。これにより、コンデンサ７、
出力部１１等が過電圧から保護される。
【００３１】また、制御部１０は、電動コンプレッサ１
４が停止している時、リレー６をＯＦＦし、充電ＯＮ／
ＯＦＦトランジスタ２１により定電流充電回路１５によ
るコンデンサ７の充電をＯＦＦとできる。これにより、
コンデンサ７は放電するが、バッテリ電圧検出部２０、
スイッチング電源９はバッテリー１に接続されているの
で作動可能であり、制御部１０は、バッテリ電圧検出部
２０によりバッテリー１の電圧を監視できる。また、電
圧検出結果をエアコンコントローラ１２に送信出来る。
（従来は、コンデンサ７が放電すると不可）。電圧検出
部８は、実施形態１に記載の内容と同様に、回路診断、
コンデンサ７の充電確認等に使用される。
４が停止している時、リレー６をＯＦＦし、充電ＯＮ／
ＯＦＦトランジスタ２１により定電流充電回路１５によ
るコンデンサ７の充電をＯＦＦとできる。これにより、
コンデンサ７は放電するが、バッテリ電圧検出部２０、
スイッチング電源９はバッテリー１に接続されているの
で作動可能であり、制御部１０は、バッテリ電圧検出部
２０によりバッテリー１の電圧を監視できる。また、電
圧検出結果をエアコンコントローラ１２に送信出来る。
（従来は、コンデンサ７が放電すると不可）。電圧検出
部８は、実施形態１に記載の内容と同様に、回路診断、
コンデンサ７の充電確認等に使用される。
【００３２】（実施形態７）図７は、実施形態６におけ
る図６の回路において定電流充電回路１５に、通電検出
装置としての充電電流検出ホトカプラ１６を接続し、バ
ッテリ電圧検出部２０を削除して、その位置に電圧検出
部８を移動させたものである。電圧検出部８は、バッテ
リ電圧検出部２０と同様、バッテリー１の電圧を検出、
監視が出来、実施形態６と同様の効果を得ることが出来
る。
る図６の回路において定電流充電回路１５に、通電検出
装置としての充電電流検出ホトカプラ１６を接続し、バ
ッテリ電圧検出部２０を削除して、その位置に電圧検出
部８を移動させたものである。電圧検出部８は、バッテ
リ電圧検出部２０と同様、バッテリー１の電圧を検出、
監視が出来、実施形態６と同様の効果を得ることが出来
る。
【００３３】実施形態１に記載の、回路診断、コンデン
サ７の充電確認は出来なくなるが、この機能は、充電電
流検出ホトカプラ１６が肩代わりする。回路診断は、充
電ＯＮ／ＯＦＦトランジスタ２１をＯＮした後、制御部
１０が充電電流検出ホトカプラ１６を用いて、定電流充
電回路１５からの充電電流の流れる時間を計測して行
う。正常時は、充電は所定時間で終了する。しかしなが
ら、所定時間を超過して流れ続ける場合は、コンデンサ
７を含めて回路の短絡等の故障と判断できる。コンデン
サ７の充電確認は、充電電流の停止をもって判断でき
る。
サ７の充電確認は出来なくなるが、この機能は、充電電
流検出ホトカプラ１６が肩代わりする。回路診断は、充
電ＯＮ／ＯＦＦトランジスタ２１をＯＮした後、制御部
１０が充電電流検出ホトカプラ１６を用いて、定電流充
電回路１５からの充電電流の流れる時間を計測して行
う。正常時は、充電は所定時間で終了する。しかしなが
ら、所定時間を超過して流れ続ける場合は、コンデンサ
７を含めて回路の短絡等の故障と判断できる。コンデン
サ７の充電確認は、充電電流の停止をもって判断でき
る。
【００３４】（実施形態８）図８は、実施形態４におけ
る図４の回路において、スイッチング電源９の出力を、
電圧維持用ダイオード２３を介して（アノードをスイッ
チング電源９の出力に接続）、コンデンサ７に接続した
ものである。
る図４の回路において、スイッチング電源９の出力を、
電圧維持用ダイオード２３を介して（アノードをスイッ
チング電源９の出力に接続）、コンデンサ７に接続した
ものである。
【００３５】実施形態４と同様に、電動コンプレッサ１
４が停止している時、制御部１０は、リレー６をＯＦＦ
し、充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９により定電流充電
回路１５をＯＦＦして、コンデンサ７を放電させる事が
出来る（放電させる方法は、電動コンプレッサ１４を瞬
間駆動させる等各種考えられる）。実施形態４では、コ
ンデンサ７の電圧は、放電により０Ｖとなるが、本実施
形態では、スイッチング電源９の出力電圧（正確には、
スイッチング電源９の出力電圧に、電圧維持用ダイオー
ド２３の電圧降下を加味した電圧）に維持される。この
電圧は、０Ｖよりは大きく、バッテリー１の電圧よりは
小さい。
４が停止している時、制御部１０は、リレー６をＯＦＦ
し、充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ１９により定電流充電
回路１５をＯＦＦして、コンデンサ７を放電させる事が
出来る（放電させる方法は、電動コンプレッサ１４を瞬
間駆動させる等各種考えられる）。実施形態４では、コ
ンデンサ７の電圧は、放電により０Ｖとなるが、本実施
形態では、スイッチング電源９の出力電圧（正確には、
スイッチング電源９の出力電圧に、電圧維持用ダイオー
ド２３の電圧降下を加味した電圧）に維持される。この
電圧は、０Ｖよりは大きく、バッテリー１の電圧よりは
小さい。
【００３６】従って、電圧検出部８等への電力供給は小
さくなり、もって若干ではあるが電力消費を回避するこ
とが出来る。また、電動コンプレッサ１４を駆動させる
際、コンデンサ７を充電する電圧は、バッテリー１の電
圧より小さくなる（バッテリー１の電圧からスイッチン
グ電源の出力電圧を引いた値）ので、充電時間が短くな
り、もって、電動コンプレッサ１４の駆動時間を短縮す
ることができる。
さくなり、もって若干ではあるが電力消費を回避するこ
とが出来る。また、電動コンプレッサ１４を駆動させる
際、コンデンサ７を充電する電圧は、バッテリー１の電
圧より小さくなる（バッテリー１の電圧からスイッチン
グ電源の出力電圧を引いた値）ので、充電時間が短くな
り、もって、電動コンプレッサ１４の駆動時間を短縮す
ることができる。
【００３７】
【発明の効果】上記実施形態から明らかなように、請求
項１に記載の発明は、スイッチング電源を、開閉装置も
しくは通電装置を介さず、直流電源に直接接続したもの
である。そしてこの構成によれば、コンデンサの充電有
無に係らずスイッチング電源は作動可能であり、もって
スイッチング電源より電源供給される制御部も作動可能
となる。これにより、充電前において、制御部による回
路診断、エアコンコントローラとの通信、センサからの
信号受信を可能とすることができる。省エネ・寿命向上
などのために、コンデンサを放電させても問題が無い。
項１に記載の発明は、スイッチング電源を、開閉装置も
しくは通電装置を介さず、直流電源に直接接続したもの
である。そしてこの構成によれば、コンデンサの充電有
無に係らずスイッチング電源は作動可能であり、もって
スイッチング電源より電源供給される制御部も作動可能
となる。これにより、充電前において、制御部による回
路診断、エアコンコントローラとの通信、センサからの
信号受信を可能とすることができる。省エネ・寿命向上
などのために、コンデンサを放電させても問題が無い。
【００３８】請求項２に記載の発明は、通電装置の通電
を検出する通電検出装置と、通電装置の通電を制御する
通電制御装置とを備え、電圧検出装置をスイッチング電
源と並列に接続したものである。これにより、電圧検出
装置によって、コンデンサの充電前に直流電源の電圧を
確認可能となり、電圧値が所定値より高い場合などに、
通電制御装置は、通電装置を停止したままとして、コン
デンサの過充電防止をなどの保護的対処を可能とするこ
とができる。また、充電する場合、充電の完了は通電検
出装置が充電電流が流れなくなる事をもって判定可能で
ある。
を検出する通電検出装置と、通電装置の通電を制御する
通電制御装置とを備え、電圧検出装置をスイッチング電
源と並列に接続したものである。これにより、電圧検出
装置によって、コンデンサの充電前に直流電源の電圧を
確認可能となり、電圧値が所定値より高い場合などに、
通電制御装置は、通電装置を停止したままとして、コン
デンサの過充電防止をなどの保護的対処を可能とするこ
とができる。また、充電する場合、充電の完了は通電検
出装置が充電電流が流れなくなる事をもって判定可能で
ある。
【００３９】請求項３に記載の発明は、通電装置の通電
を制御する通電制御装置を備え、スイッチング電源の出
力をダイオードを介してコンデンサに接続するものであ
り、コンデンサへの通電が停止され、放電する際に、ス
イッチング電源の出力がコンデンサに印加される。この
電圧は、直流電源の電圧より低いので、省エネ・寿命向
上に貢献し、一方電動コンプレッサを駆動させる際、コ
ンデンサを充電する電圧は、直流電源の電圧（直流電源
の電圧からスイッチング電源の出力電圧を引いた値）よ
り低くなるので、充電時間が短くなり、もって、電動コ
ンプレッサの駆動時間を短縮することができる。
を制御する通電制御装置を備え、スイッチング電源の出
力をダイオードを介してコンデンサに接続するものであ
り、コンデンサへの通電が停止され、放電する際に、ス
イッチング電源の出力がコンデンサに印加される。この
電圧は、直流電源の電圧より低いので、省エネ・寿命向
上に貢献し、一方電動コンプレッサを駆動させる際、コ
ンデンサを充電する電圧は、直流電源の電圧（直流電源
の電圧からスイッチング電源の出力電圧を引いた値）よ
り低くなるので、充電時間が短くなり、もって、電動コ
ンプレッサの駆動時間を短縮することができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路図
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路図
【図３】本発明の第３実施形態を示すスイッチング電源
回路図
回路図
【図４】本発明の第４実施形態を示す回路図
【図５】本発明の第５実施形態を示す回路図
【図６】本発明の第６実施形態を示す回路図
【図７】本発明の第７実施形態を示す回路図
【図８】本発明の第８実施形態を示す回路図
【図９】従来例を示す回路図
【図１０】従来例を示す回路図
１ バッテリー ２ ヒューズ ３ ブレーカ ４ 逆接続保護ダイオード ５ 充電抵抗 ６ リレー ７ コンデンサ ８ 電圧検出部 ９ スイッチング電源 １０ 制御部 １１ 出力部 １２ エアコンコントローラ １３ １２Ｖ電源 １４ 電動コンプレッサ １５ 定電流充電回路 １６ 充電電流検出ホトカプラ １７ 電圧立ち上がり遅延抵抗 １８ 電圧立ち上がり遅延コンデンサ １９ 充電ＯＮ／ＯＦＦホトカプラ ２０ バッテリ電圧検出部 ２１ 充電ＯＮ／ＯＦＦトランジスタ ２２ ベース抵抗Ａ ２３ 電圧維持用ダイオード ２４ 逆接続保護ダイオードＢ ２５ スイッチングトランジスタ ２６ スイッチングトランス ２７ 負荷 ２８ 一次コイル ２９ 自励コイル ３０ ベース抵抗Ｂ ３１ ベースコンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉橋 康文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H730 BB11 BB21 BB52 DD02 EE73 VV01
Claims (3)
- 【請求項１】直流電源と、前記直流電源に直列に接続さ
れる通電装置と、前記通電装置と並列に接続される開閉
装置と、前記直流電源から前記通電装置を介して充電さ
れるコンデンサと、前記コンデンサの電圧を検出する電
圧検出装置と、前記直流電源から前記開閉装置を介して
電力を供給され、空調用の電動コンプレッサを駆動する
出力部と、前記出力部を制御する制御部と、前記直流電
源から電力を供給され、電圧変換して少なくとも前記制
御部に供給するスイッチング電源とを備えた自動車用空
調装置において、前記スイッチング電源は、前記開閉装
置もしくは前記通電装置を介さず、前記直流電源に接続
されることを特徴とする自動車用空調装置。 - 【請求項２】前記通電装置の通電を検出する通電検出装
置と、前記通電装置の通電を制御する通電制御装置とを
備え、前記電圧検出装置は、前記スイッチング電源と並
列に接続されることを特徴とする請求項１記載の自動車
用空調装置。 - 【請求項３】前記通電装置の通電を制御する通電制御装
置を備え、前記スイッチング電源の出力がダイオードを
介して前記コンデンサに接続されていることを特徴とす
る請求項１記載の自動車用空調装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001170599A JP4595248B2 (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 自動車用空調装置 |
| US10/159,382 US6665200B2 (en) | 2001-06-06 | 2002-05-31 | Air conditioner including a control unit powered by a switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001170599A JP4595248B2 (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 自動車用空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002369510A true JP2002369510A (ja) | 2002-12-20 |
| JP4595248B2 JP4595248B2 (ja) | 2010-12-08 |
Family
ID=19012495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001170599A Expired - Fee Related JP4595248B2 (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 自動車用空調装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6665200B2 (ja) |
| JP (1) | JP4595248B2 (ja) |
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| US8480373B2 (en) | 2004-08-26 | 2013-07-09 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Filter loading |
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| US7686589B2 (en) | 2004-08-26 | 2010-03-30 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Pumping system with power optimization |
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| US9556874B2 (en) | 2009-06-09 | 2017-01-31 | Pentair Flow Technologies, Llc | Method of controlling a pump and motor |
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