(57)【要約】【課題】ハンチング等の不都合を抑制しつつ、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することが可能なＤＣ−ＡＣインバータを提供すること。【解決手段】車両に搭載され、直流電源から供給される電力を用いて所望の交流出力を行なうＤＣ−ＡＣインバータであって、ユーザーにより出力量の増加を選択可能なスイッチと、車両信号が入力される制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記スイッチによりユーザーが出力量の増加を選択したときに、前記入力される車両信号が、車両が高速走行を継続すると判断される所定条件を満たす場合に、出力量を増加させることを特徴とする、ＤＣ−ＡＣインバータ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、直流電源から供給される電力を用いて所望の交流出力を行なうＤＣ−ＡＣインバータであって、
ユーザーにより出力量の増加を選択可能なスイッチと、
車両信号が入力される制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記スイッチによりユーザーが出力量の増加を選択したときに、前記入力される車両信号が、車両が高速走行を継続すると判断される所定条件を満たす場合に、出力量を増加させることを特徴とする、
ＤＣ−ＡＣインバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、直流電源から供給される電力を用いて所望の交流出力を行なうＤＣ−ＡＣインバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載電源から供給される電力を昇圧して交流出力を行なうＤＣ−ＡＣインバータが用いられている。このＤＣ−ＡＣインバータは、例えば商用周波数の交流を出力することにより、種々の電気製品を車両において使用可能とすることができる。
【０００３】
これに関連する自動車用発電機構に関する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この機構では、発電機から高電圧交流出力を得る場合に、エンジンのアイドリング回転数を増加させることにより、車載バッテリーの過放電を防止するものとしている。
【特許文献１】特開平７−４６７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実際の車両においては、上記特許文献１に記載の装置の如く、車両が低車速、且つシフトポジションがＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）である場合にアイドリング回転数を増加させてＤＣ−ＡＣインバータの高出力を許容し、それ以外の場合にＤＣ−ＡＣインバータの高出力を禁止している。これによって、ＤＣ−ＡＣインバータの高出力時に作動可能な電気製品の使用が制限されるという問題が生じる。
【０００５】
なお、通常、車両が高速走行している場合にはエンジンに取り付けられたオルタネータ等の発電機の出力が高くなるため、ＤＣ−ＡＣインバータの高出力を許容しても良いと考えられる。しかしながら、単に車速が所定車速以上である場合にＤＣ−ＡＣインバータの高出力を許容すると、車両が低速走行に移行した途端にＤＣ−ＡＣインバータの高出力を禁止することとなり、ハンチング等により制御が不安定になる可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ハンチング等の不都合を抑制しつつ、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することが可能なＤＣ−ＡＣインバータを提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
車両に搭載され、直流電源から供給される電力を用いて所望の交流出力を行なうＤＣ−ＡＣインバータであって、
ユーザーにより出力量の増加を選択可能なスイッチと、
車両信号が入力される制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記スイッチによりユーザーが出力量の増加を選択したときに、前記入力される車両信号が、車両が高速走行を継続すると判断される所定条件を満たす場合に、出力量を増加させることを特徴とする、
ＤＣ−ＡＣインバータである。
【０００８】
この本発明の一態様によれば、スイッチによりユーザーが出力量の増加を選択したときに、車両が高速走行を継続すると判断される所定条件を満たす場合に出力量を増加させるため、ハンチング等の不都合を抑制しつつ、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することができる。
【０００９】
ここで、「車両が高速走行を継続すると判断される所定条件」とは、例えば、（１）車速が所定車速以上であり、且つ車両が有料道路を走行していることが確認されたこと、（２）車速が所定車速以上であり、且つ車両が走行中の道路が渋滞状態でないことが確認されたこと、（３）車速が所定車速以上であり、有料道路を走行しており、且つ車両が走行中の道路が渋滞状態でないことが確認されたこと、等と定義される。
【００１０】
そして、有料道路を走行していることは、例えば、ＥＴＣ（Electronic  Toll  Collection  System；自動料金収受システム）の利用状況等によって確認される。また、車両が走行中の道路が渋滞状態でないことは、例えば、無線通信（携帯電話網、ビーコン、ＦＭ多重放送等）によって取得される交通情報を参照して確認される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハンチング等の不都合を抑制しつつ、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することが可能なＤＣ−ＡＣインバータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の一実施例に係るＤＣ−ＡＣインバータ１について説明する。図１は、本発明の一実施例に係るＤＣ−ＡＣインバータ１のシステム構成例である。ＤＣ−ＡＣインバータ１は、主要な構成として、高出力選択スイッチ１０と、交流発生装置２０と、制御装置３０と、を備える。
【００１４】
交流発生装置２０には、車載バッテリー４０やエンジンに取り付けられたオルタネータ４５から直流電力が供給される。また、制御装置３０には、車速信号Ｖやシフトポジション信号ＳＰの供給源であるエンジンＥＣＵ５０、ＥＴＣ（Electronic  Toll  Collection  System）の使用状況を出力するＥＴＣ車載機５２、車外より取得した交通情報を出力するナビゲーション装置５４等が接続される。
【００１５】
高出力選択スイッチ１０は、ユーザーにより操作可能な任意の位置に設置される。一般的にはＤＣ−ＡＣインバータ１の搭載される車室内に設置されることが想定されるが、ＤＣ−ＡＣインバータ１が車外に電力供給する場合は、車両の外壁部等に設置されてもよい。高出力選択スイッチ１０は、常態では低出力（ないし通常出力）指示を意味するＬｏ信号を制御装置３０に出力しており、ユーザーが所定の操作を行なった場合に高出力指示を意味するＨｉ信号を制御装置３０に出力する。
【００１６】
交流発生装置２０は、例えば、昇圧部２２と、交流発生部２４とを備える。
【００１７】
昇圧部２２は、例えば一対のスイッチング素子、昇圧トランス、及び整流回路を備えるＤＣ−ＤＣコンバータである。そして、スイッチング素子が制御装置３０により駆動され、車載バッテリー４０の電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）を昇圧して交流発生部２４に供給する。スイッチング素子の駆動は、例えばＰＷＭ方式によって行なわれる。すなわち、昇圧部２２の出力量は、制御装置３０から入力されるデューティー信号におけるデューティー比により決定される。
【００１８】
交流発生部２４は、昇圧部２２から供給される直流を交流に変換し、一対の出力端子に出力して負荷機器（図示せず）に供給する。交流発生部２４の具体的構成については種々のものが利用可能であり、特段の限定は存在しないが、例えば、４個のスイッチング素子を有するＨブリッジ回路を備えるものとしてよい。そして、このＨブリッジ回路を介して極性の異なる電流をコイルに流すことにより、正弦波を出力する。
【００１９】
制御装置３０は、例えばマイクロコンピュータである。制御装置３０は、高出力選択スイッチ１０からＨｉ信号が入力されたときに、所定条件を満たす場合に、昇圧部２２に出力するデューティー信号のデューティー比を増加させて、交流発生装置２０からの出力量を増加させる。ここで、低出力時（ないし通常出力時）の出力は、例えば１００［Ｗ］であり、高出力時の出力は、例えば４００［Ｗ］である。なお、制御装置３０は、交流発生装置２０から出力される交流電圧がフィードバック入力されており、低出力時（ないし通常出力時）、及び高出力時のそれぞれにおいて、出力電圧を一定に維持する制御を行なっている。
【００２０】
以下、制御装置３０が出力量を増加させるか否かを判断する際の処理の流れについて説明する。図２は、本実施例の制御装置３０が出力量を増加させるか否かを判断する際の処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、高出力選択スイッチ１０からＨｉ信号が入力されたときに実行される。
【００２１】
まず。制御装置３０は、入力された車速信号Ｖの示す値が値Ｖ１以下であるか否かを判定する（Ｓ１００）。続いて、入力されたシフトポジション信号ＳＰがＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）を示しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。ここで、値Ｖ１は、車両が略停車状態であるか否かを判定するための基準値であり、例えば数〜十数［ｋｍ／ｈ］程度の値である。
【００２２】
Ｓ１００とＳ１０２の双方において肯定的な判定を得た場合は、エンジンＥＣＵ５０にアイドリング回転数を上昇させる用に指示し（Ｓ１０４）、昇圧部２２に出力するデューティー信号のデューティー比を増加させて、交流発生装置２０からの出力量を増加させる（Ｓ１０６）。
【００２３】
Ｓ１００とＳ１０２の少なくとも一方において否定的な判定を得た場合は、車両が高速走行を継続すると判断される所定条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０８）。ここで、「車両が高速走行を継続すると判断される所定条件」とは、例えば、（１）車速信号Ｖの示す値が所定値Ｖ２以上であり、且つ車両が有料道路を走行していることが確認されたこと、（２）車速信号Ｖの示す値が所定値Ｖ２以上であり、且つ車両が走行中の道路が渋滞状態でないことが確認されたこと、（３）車速信号Ｖの示す値が所定値Ｖ２以上であり、有料道路を走行しており、且つ車両が走行中の道路が渋滞状態でないことが確認されたこと、等と定義される。所定値Ｖ２は、例えば５０〜８０［ｋｍ／ｈ］程度の値である。
【００２４】
そして、有料道路を走行していることは、例えば、ＥＴＣ車載機５２から入力されるＥＴＣの使用状況を参照して確認される。また、車両が走行中の道路が渋滞状態でないことは、例えば、ナビゲーション装置５４から入力される交通情報を参照して確認される。
【００２５】
ナビゲーション装置５４は、通信によって車外設備から交通情報を随時取得している。車外設備とは、例えば自動車メーカーの情報提供センターや、公共情報提供センターである。ナビゲーション装置５４と車外設備との通信は、例えば車外設備にネットワーク接続された無線基地局を介して行なう。ナビゲーション装置５４と無線基地局の間では、携帯電話網やＰＨＳ（Personal  Handy  phone  System）網等の無線通信ネットワークを介した無線通信が行なわれる。また、道路端の送信機からビーコンを介して交通情報を取得してもよいし、FM多重放送を受信して交通情報を取得してもよい。
【００２６】
Ｓ１０８において肯定的な判定を得た場合は、昇圧部２２に出力するデューティー信号のデューティー比を増加させて、交流発生装置２０からの出力量を増加させる（Ｓ１０６）。これにより、Ｓ１００及びＳ１０２の条件を満たした場合にのみ交流発生装置２０からの出力量を増加させるものに比して、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することができる。すなわち、車両が高速道路等を継続的に高速走行しており、オルタネータ４５による発電が高レベルで継続すると見込まれる場合には、高出力を許容して、高出力時に作動可能な電気製品を使用可能とするのである。なお、高出力時に作動可能な電気製品とは、ＤＶＤやテレビジョン放映の視聴装置等が相当する。
【００２７】
一方、Ｓ１０８において否定的な判定を得た場合は、昇圧部２２に出力するデューティー信号を変更せず、交流発生装置２０からの出力量を増加させない（Ｓ１１０）。これにより、車両が高速走行と低速走行を繰り返すことにより高出力の許容と禁止を頻繁に繰り返すような事態が生じるのを抑制することができる。すなわち、ハンチング等の不都合を抑制することができる。
【００２８】
以上説明した本実施例のＤＣ−ＡＣインバータ１によれば、ハンチング等の不都合を抑制しつつ、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することができる。また、オルタネータ４５の出力が低レベルとなる低速走行時（アイドリング回転数を上昇させて発電量を確保可能な略停車時を除く）には、高出力を行なわないため、車載バッテリー４０の過放電を防止することができる。
【００２９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３０】
例えば、制御装置３０は、図２により説明した処理フローと並行して（組み合わされたフローを実行してもよい）、図３及び／又は図４に示す処理フローを実行してもよい。
【００３１】
図３は、本実施例の制御装置３０が出力量を増加させるか否かを判断する際の処理の流れを示すフローチャートの他の例である。まず。制御装置３０は、入力された車速信号Ｖの示す値が値Ｖ１以下であるか否かを判定する（Ｓ２００）。続いて、入力されたシフトポジション信号ＳＰがＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）を示しているか否かを判定する（Ｓ２０２）。Ｓ２００とＳ２０２の双方において肯定的な判定を得た場合は、エンジンＥＣＵ５０にアイドリング回転数を上昇させる用に指示し（Ｓ２０４）、昇圧部２２に出力するデューティー信号のデューティー比を増加させて、交流発生装置２０からの出力量を増加させる（Ｓ２０６）。
【００３２】
Ｓ２００とＳ２０２の少なくとも一方において否定的な判定を得た場合は、ＤＣ−ＡＣインバータ１の高出力供給を受ける電気製品以外の車載機器の電力消費を抑制するように指示信号を出力し（Ｓ２０８）、交流発生装置２０からの出力量を増加させる（Ｓ２０６）。ここで、ＤＣ−ＡＣインバータ１の高出力供給を受ける電気製品以外の車載機器とは、例えば空調装置である。制御装置３０からの指示信号を受信した空調装置では、ブロアモータの出力をＨｉからＬｏに切り換えたり、ウインドウデフォッガをオフにする等の制御を行なう。
【００３３】
係る制御によって、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することができる。
【００３４】
図４は、本実施例の制御装置３０が出力量を増加させるか否かを判断する際の処理の流れを示すフローチャートの他の例である。まず。制御装置３０は、入力された車速信号Ｖの示す値が値Ｖ１以下であるか否かを判定する（Ｓ３００）。続いて、入力されたシフトポジション信号ＳＰがＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）を示しているか否かを判定する（Ｓ３０２）。Ｓ３００とＳ３０２の双方において肯定的な判定を得た場合は、エンジンＥＣＵ５０にアイドリング回転数を上昇させる用に指示し（Ｓ３０４）、昇圧部２２に出力するデューティー信号のデューティー比を増加させて、交流発生装置２０からの出力量を増加させる（Ｓ３０６）。
【００３５】
Ｓ３００とＳ３０２の少なくとも一方において否定的な判定を得た場合は、車速信号Ｖの示す値が値Ｖ３未満であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。値Ｖ３は、値ゼロ付近の小さい値である。
【００３６】
車速信号Ｖの示す値が値Ｖ３未満である場合は、エンジンＥＣＵ５０にシフトポジションをＮ（ニュートラル）に変更するように指示し（Ｓ３１０）、更にエンジン回転数Ｎｅを回転数Ｎａｃに維持するように指示して（Ｓ３１２）、昇圧部２２に出力するデューティー信号のデューティー比を増加させて、交流発生装置２０からの出力量を増加させる（Ｓ３０６）。回転数Ｎａｃは、高出力を行なうのに必要なエンジン回転数である。
【００３７】
一方、車速信号Ｖの示す値が値Ｖ３以上である場合は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎａｃ以上であるか否かを判定する（Ｓ３１４）。エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎａｃ以上である場合は、交流発生装置２０からの出力量を増加させる（Ｓ３０６）。エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎａｃ未満であれば、エンジンＥＣＵ５０にシフトポジションを１段下げる（シフトダウン）ように指示し（Ｓ３１６）、Ｓ３０８に戻る。
【００３８】
係る制御によって、高出力時に作動可能な電気製品の使用可能時間を拡張することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例に係るＤＣ−ＡＣインバータ１のシステム構成例である。
【図２】本実施例の制御装置３０が出力量を増加させるか否かを判断する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本実施例の制御装置３０が出力量を増加させるか否かを判断する際の処理の流れを示すフローチャートの他の例である。
【図４】本実施例の制御装置３０が出力量を増加させるか否かを判断する際の処理の流れを示すフローチャートの他の例である。
【符号の説明】
【００４１】
１    ＤＣ−ＡＣインバータ
１０  高出力選択スイッチ
２０  交流発生装置
２２  昇圧部
２４  交流発生部
３０  制御装置
４０  車載バッテリー
４５  オルタネータ
５０  エンジンＥＣＵ
５２  ＥＴＣ車載機
５４  ナビゲーション装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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