(57)【要約】【課題】  電圧降下を防止してソレノイドの起磁力を損なうことなく故障検出を行うことが可能なコンプレッサ用駆動制御装置を提供すること。【解決手段】コンプレッサ用駆動制御装置１０、２０は、アース１６と一端が電源１２に接続されたソレノイド１１との間に設置され、コレクタ１３ａがソレノイド１１の他端に接続され、エミッタ１３ｃがアース１６に接続されるトランジスタ１３と、ベース１３ｂに供給する電流量を制御して、トランジスタ１３の通電制御を行う通電制御手段１５と、ベース１３ｂに供給される電流量に応じて変化するコレクタ１３ａ側の電圧値を検出する電圧検出手段１８と、通電制御手段１５により電流が供給されていない状態において電圧検出手段１８により電圧値の低減が検出された場合、又は通電制御手段１５によりトランジスタ１３の通電が可能な電流量の電流が供給された状態において電圧検出手段１８により高い電圧値が検出された場合には回路に不具合が生じたものと判断する判断制御手段１４とを備えている。【選択図】  図１
2006233804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドの通電状態に応じてコンプレッサの駆動制御を行うコンプレッサ用駆動制御装置において、
アースと一端が電源に接続されたソレノイドとの間に設置され、コレクタがソレノイドの他端に接続され、エミッタがアースに接続されるバイポーラトランジスタと、
該バイポーラトランジスタのベースに供給する電流量を制御して、前記コレクタから前記エミッタへの通電制御を行う通電制御手段と、
該通電制御手段により前記ベースに供給される電流量に応じて変化する前記コレクタ側の電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記通電制御手段により電流が供給されていない状態において前記電圧検出手段により電圧値の低減が検出された場合、又は前記通電制御手段により前記コレクタから前記エミッタへの通電が可能な電流量の電流が供給された状態において前記電圧検出手段により高い電圧値が検出された場合には、回路に不具合が生じたものと判断する判断制御手段と
を備えたことを特徴とするコンプレッサ用駆動制御装置。
【請求項２】
ソレノイドの通電状態に応じてコンプレッサの駆動制御を行うコンプレッサ用駆動制御装置において、
アースと一端が電源に接続されたソレノイドとの間に設置され、ドレインがソレノイドの他端に接続され、ソースがアースに接続される電界効果トランジスタと、
該電界効果トランジスタのゲートに供給する電圧を制御して、前記ドレインから前記ソースへの通電制御を行う通電制御手段と、
該通電制御手段により前記ゲートに供給される電圧に応じて変化する前記ドレイン側の電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記通電制御手段により電圧が供給されていない状態において前記電圧検出手段により電圧値の低減が検出された場合、又は前記通電制御手段により前記ドレインから前記ソースへの通電が可能な電圧が供給された状態において前記電圧検出手段により高い電圧値が検出された場合には、回路に不具合が生じたものと判断する判断制御手段と
を備えたことを特徴とするコンプレッサ用駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドの通電状態に応じてコンプレッサの駆動制御を行うコンプレッサ用駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の車両用コンプレッサとして、インバータを採用したコンプレッサが数多く使用されている。図５は、一般的なコンプレッサの駆動制御部１を示した概略回路図である。駆動制御部１は、コンプレッサを駆動するためのソレノイド２と、電源３からソレノイド２に流れる電流を制御するためのトランジスタ４と、トランジスタ４での円滑な電流量制御を行うためにトランジスタ４のベース４ｂに供給する電流の制御を行う制御部５とを備えている。
【０００３】
このような駆動制御部１において、出力端子がオープン故障かＧＮＤショート故障等を起こすと、トランジスタ４の電流量制御に関わらず、ソレノイド２が常時駆動又は常時停止した状態に陥ってしまうので、コンプレッサの駆動制御を円滑に行うことが困難となる。
【０００４】
そのため、一般的な駆動制御部１の回路には電流検出抵抗が設けられており、トランジスタ４により制御される電流の通電状態を、電流検出抵抗を用いて検出し、電圧値変換・Ａ／Ｄ変換して制御部５に出力する構成となっている。制御部５は、トランジスタ４のベースに通電する電流量と、電流検出抵抗を介して検出される電圧値とを比較することによって、駆動制御部１の故障検出を行っている。
【０００５】
電流値を検出することによって、回路の状態を検出する方法は、コンプレッサの駆動制御部以外の車両構造部においても数多く提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１１４０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように電流検出抵抗を設けて、駆動制御部１の故障検出を行う場合、電流検出抵抗による電圧降下が生じてソレノイド２に流れる電流が減少してしまい、電流検出抵抗を用いない場合に比べてソレノイド２の起磁力が減少して電力ロスを生じるおそれがあるという問題があった。
【０００７】
さらに、電流検出用に用いられる電流検出抵抗は、回路に印加される電圧値等に対応させて、抵抗値の大きな抵抗を用いる必要があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明は電圧降下を防止してソレノイドの起磁力を損なうことなく故障検出を行うことが可能なコンプレッサ用駆動制御装置を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係るコンプレッサの駆動制御装置は、ソレノイドの通電状態に応じてコンプレッサの駆動制御を行うコンプレッサ用駆動制御装置において、アースと一端が電源に接続されたソレノイドとの間に設置され、コレクタがソレノイドの他端に接続され、エミッタがアースに接続されるトランジスタと、該トランジスタのベースに供給する電流量を制御して、前記コレクタから前記エミッタへの通電制御を行う通電制御手段と、該通電制御手段により前記ベースに供給される電流量に応じて変化する前記コレクタ側の電圧値を検出する電圧検出手段と、前記通電制御手段により電流が供給されていない状態において前記電圧検出手段により電圧値の低減が検出された場合、又は前記通電制御手段により前記コレクタから前記エミッタへの通電が可能な電流量の電流が供給された状態において前記電圧検出手段により高い電圧値が検出された場合には、回路に不具合が生じたものと判断する判断制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、ソレノイドの通電状態に応じてコンプレッサの駆動制御を行うコンプレッサ用駆動制御装置において、アースと一端が電源に接続されたソレノイドとの間に設置され、ドレインがソレノイドの他端に接続され、ソースがアースに接続される電界効果トランジスタと、該電界効果トランジスタのゲートに供給する電圧を制御して、前記ドレインから前記ソースへの通電制御を行う通電制御手段と、該通電制御手段により前記ゲートに供給される電圧に応じて変化する前記ドレイン側の電圧値を検出する電圧検出手段と、前記通電制御手段により電圧が供給されていない状態において前記電圧検出手段により電圧値の低減が検出された場合、又は前記通電制御手段により前記ドレインから前記ソースへの通電が可能な電圧が供給された状態において前記電圧検出手段により高い電圧値が検出された場合には、回路に不具合が生じたものと判断する判断制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明によれば、従来のように電流検出抵抗を用いることなく故障部位を検出することができるので、電流検出抵抗による電圧降下が生ずることがなく、ソレノイドの起磁力の低減を招くおそれがない。また、制御手段によりオープン故障・ＧＮＤショート故障の不具合の発生を確定することができるので、メンテナンス工数の削減を図ることができ、メンテナンス労力の低減を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る駆動制御部について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
実施例１に係る駆動制御部は、図示を省略するコンプレッサの駆動制御機構に用いられている。図１に示すように、駆動制御部（コンプレッサ用駆動制御装置）１０は、コンプレッサを駆動するためのソレノイド１１と、電源１２からソレノイド１１に流れる電流を制御するためのバイポーラトランジスタとしてのトランジスタ１３と、トランジスタ１３での円滑な電流量制御を行うためにトランジスタ１３のベース１３ｂに供給する電流の制御を行う制御部（判断制御手段）１４とを備えている。
【００１４】
ソレノイド１１は、コンプレッサの電磁クラッチに用いられており、ソレノイド１１を流れる電流量に応じて、コンプレッサの電磁クラッチ制御が行われる。ソレノイド１１の一端は電源１２に接続されており、他端は、トランジスタ１３のコレクタ１３ａに接続されている。
【００１５】
トランジスタ１３には、ＮＰＮ型トランジスタが用いられている。トランジスタ１３のベース１３ｂ側端部は、制御部１４の次述するＤｕｔｙ制御部（通電制御手段）１５に導かれており、エミッタ１３ｃ側端部はアース１６に接続されている。
【００１６】
制御部１４は、トランジスタ１３への電流量制御を行うＤｕｔｙ制御部１５と、Ｄｕｔｙ制御部１５の出力状態をフィードバック検出するＤｕｔｙ出力検出部１７と、トランジスタ１３のコレクタ１３ａ側の電圧値を検出する異常検出制御部（電圧検出手段）１８とを備えている。
【００１７】
Ｄｕｔｙ制御部１５は、コンプレッサの電磁クラッチ制御に応じて、電流値を連続的（Ｄｕｔｙ０％〜１００％）に変化させることが可能となっている。トランジスタ１３は、ベース１３ｂに供給される電流値が一定に達するまでトランジスタ１３をＯＦＦ状態に維持し、一定の電流値（この電流値をＬ０とする）を超えた当たりから、電流値の上昇に応じてトランジスタ１３のコレクタ１３ａからエミッタ１３ｃへの通電状態を連続的に変化させ、一定の電流値を越えた当たりから通電状態を一定に保ってコンプレッサの駆動速度を一定にする。
【００１８】
Ｄｕｔｙ出力検出部１７は、Ｄｕｔｙ制御部１５よりトランジスタ１３のベース１３ｂに対して出力される電流値を検出して、Ｄｕｔｙ制御部１５からトランジスタ１３に対して電流が供給されているか否かを判断する。
【００１９】
異常検出制御部１８には、制御部１４からトランジスタ１３のコレクタ１３ａ側への繋がる配線上に異常検出回路部１９が設けられており、異常検出回路部１９は、トランジスタ１３のコレクタ１３ａ側端部の電圧値を検出して検出結果を異常検出制御部１９に伝達する。
【００２０】
次に、上述したコンプレッサの駆動制御部１０を用いた故障部位の検出処理について、図２に示すフローチャートに基づいて説明を行う。
【００２１】
運転者がイグニッションをＯＦＦからＯＮに切り換えた場合、コンプレッサの電磁クラッチが繋がるまで所定の時間（約５秒程度の短時間）が必要とされる。そのため、この間にＤｕｔｙ制御部１５からトランジスタ１３のベース１３ｂに対してＬ０以上の電流を流してトランジスタ１３をＯＮにし、ソレノイド１１に電流が流れても、ソレノイド１１の起磁力によってコンプレッサの駆動がすぐに行われることはない。
【００２２】
そこで、イグニッションをＯＮした直後等コンプレッサの電磁クラッチが切れた状態となっている間に、制御部１４は、Ｄｕｔｙ出力検出部１７によりＤｕｔｙ制御部１５からトランジスタ１３のベース１３ｂへ流れる電流値を検出して、トランジスタ１３のベース１３ｂへ流れる電流値がＬ０より低い値であるか否かを判断する（ステップ１）。
【００２３】
ベース１３ｂへ流れる電流値がＬ０より低い場合、例えば電流値が０の場合、制御部１４は、異常検出回路部１９を介して異常検出制御部１８でトランジスタ１３のコレクタ１３ａ側端部に印加される電圧値の変動状態を検出する（ステップ２）。異常検出制御部１８で検出された電圧値がほぼ０の値（この電圧値をＬＡとする）であった場合、異常検出制御部１８は、トランジスタ１３がＯＮ状態となっていないのに回路が通電状態となっていることから、ＧＮＤショート故障が発生したものと判断して、制御部１４に対して異常フラグ信号を送信する（ステップ３）。
【００２４】
異常検出制御部１８で検出された電圧がＬＡでなかった場合、例えばＬＡより高い場合（ステップ２においてＮｏの場合）、又は、Ｄｕｔｙ出力検出部１７において検出された電流値がＬ０よりも高い値である場合（ステップ１でＮｏの場合）、制御部１４は、Ｄｕｔｙ出力検出部１７によりトランジスタ１３のベース１３ｂへ流れる電流値がＬ０以上の値であるか否かを判断する（ステップ４）。
【００２５】
ベース１３ｂへ流れる電流値がＬ０以上の場合、制御部１４は、異常検出回路部１９を介して異常検出制御部１８でソレノイド１１に印加される電圧値の変動状態を検出する（ステップ５）。異常検出制御部１８で検出された電圧値がほぼ０の値（この電圧値をＬＢとする）でなかった場合、異常検出制御部１８は、トランジスタ１３がＯＮ状態となっているのに回路が通電状態となっていないことから、オープン故障が発生したものと判断して、制御部１４に対して異常フラグ信号を送信する（ステップ６）。
【００２６】
異常検出制御部１８で検出された電圧がＬＢ以下の場合（ステップ５においてＹｅｓの場合）、又は、Ｄｕｔｙ出力検出部１７において検出された電流値がＬ０よりも高い値でなかった場合（ステップ４でＮｏの場合）、制御部１４は、コンプレッサの駆動制御部を用いた故障部位の検出処理を終了する。
【００２７】
制御部１４は、上述したステップ３及びステップ６において異常検出制御部１８より異常フラグ信号を受信した場合、異常フラグ信号を受信したステップに応じて駆動制御部１０の故障部位を判断し、その故障箇所を車両のＥＣＵに出力すると共に、メーター等に表示させて運転者等に知らせる。
【００２８】
このように、駆動制御部１０にＤｕｔｙ出力検出部１７と異常検出制御部１８及び異常検出回路部１９とを設け、Ｄｕｔｙ制御部１５によるトランジスタ１３のＯＮ・ＯＦＦ制御に応じて電圧値の変動状態を判断し、回路の通電状態を検査することにより、従来のように回路に電流検出抵抗を設けることなく回路の故障部位の検出を行うことができる。電流検出抵抗を用いることなく故障部位を検出することができるので、電流検出抵抗による電圧降下が生ずることがなく、ソレノイド１１の起磁力の低減を招くおそれがない。また、異常検出制御部１８によりオープン故障・ＧＮＤショート故障の発生を確定することができるので、メンテナンス工数の削減を図ることができ、メンテナンス労力の低減を実現することが可能となる。
【実施例２】
【００２９】
次に、実施例２に係る駆動制御部について説明する。図３に示すように、実施例２に係る駆動制御部２０は、制御部に設けられていたＤｕｔｙ出力検出部が設置されていない点で実施例１と相違する。なお、実施例１において説明した部分と同様の機能を果たす部分については、実施例１と同一符号を付すものとし、実施例２における該当箇所の説明を省略する。
【００３０】
実施例２に係る駆動制御部２０は、コンプレッサを駆動するためのソレノイド１１と、電源１２からソレノイド１１に流れる電流を制御するためのトランジスタ１３と、トランジスタ１３での円滑な電流量制御を行うためにトランジスタ１３のベース１３ｂに供給する電流の制御を行う制御部２１とを備えている。
【００３１】
制御部２１は、トランジスタ１３への電流量制御を行うＤｕｔｙ制御部１５と、トランジスタ１３のコレクタ１３ａ側の電圧値を検出する異常検出制御部１８とを備えている。制御部２１は、実施例１と異なり、Ｄｕｔｙ制御部１５よりトランジスタ１３のベース１３ｂに対して出力される電流値をソフトウェア等に基づく内部処理により連続的（Ｄｕｔｙ０％〜１００％）に制御することが可能となっている。
【００３２】
異常検出制御部１８には、制御部２１からトランジスタ１３のコレクタ１３ａ側へ繋がる配線上に異常検出回路部１９が設けられており、異常検出回路部１９は、トランジスタ１３のコレクタ１３ａ側端部の電圧値の変動を検出して検出結果を異常検出制御部１８に伝達する。
【００３３】
次に、上述したコンプレッサの駆動制御部２０を用いた故障部位の検出処理について、図４に示すフローチャートに基づいて説明を行う。イグニッションをＯＮした直後等コンプレッサの電磁クラッチが切れた状態となっている間に、制御部２１は、Ｄｕｔｙ制御部１５からトランジスタ１３のベース１３ｂへ流れる電流値を０（Ｄｕｔｙ＝０％）に設定する（ステップ１０）。
【００３４】
ベース１３ｂへ流れる電流値が０の場合、トランジスタ１３がＯＦＦ状態となりコレクタ１３ａとエミッタ１３ｃとが通電されないので、回路に異常がない場合にはトランジスタ１３のコレクタ１３ａ側の電圧値は高い値を示す。そこで制御部２１は、異常検出回路部１９を介して異常検出制御部１８でソレノイド１１に印加される電圧値の変動状態を検出する（ステップ１１）。異常検出制御部１８で検出された電圧値がほぼ０の値（この電圧値をＬＢとする）であった場合、異常検出制御部１８は、トランジスタ１３がＯＮ状態となっていないのに回路が通電状態となっていることから、ＧＮＤショート故障が発生したものと判断して、制御部２１に対して異常フラグ信号を送信する（ステップ１２）。
【００３５】
異常検出制御部１８で検出された電圧がＬＡ以下でなかった場合（ステップ１１においてＮｏの場合）、制御部２１は、Ｄｕｔｙ制御部１５からトランジスタ１３のベース１３ｂへ流れる電流値をトランジスタ１３が確実にＯＮ状態となる程度（Ｄｕｔｙ＝１００％）に設定する（ステップ１３）。
【００３６】
ベース１３ｂへ流れる電流値が高くトランジスタ１３がＯＮ状態となる場合、トランジスタ１３のコレクタ１３ａ側の電圧値は、ほぼ０の値（ＬＢ）を示す。そこで制御部２１は、異常検出回路部１９を介して異常検出制御部１８でソレノイド１１に印加される電圧値の変動状態を検出する（ステップ１４）。異常検出制御部１８で検出された電圧値がＬＢ以下でなかった場合（ステップＳ１４においてＮｏの場合）、異常検出制御部１８は、トランジスタ１３がＯＮ状態となっているのに回路が通電状態となっていないことから、オープン故障が発生したものと判断して、制御部２１に対して異常フラグ信号を送信する（ステップ１５）。
【００３７】
異常検出制御部１８で検出された電圧がＬＢ以下であった場合（ステップ１４においてＹｅｓの場合）、制御部２１は、コンプレッサの駆動制御部２０を用いた故障部位の検出処理を終了する。
【００３８】
制御部２１は、上述したステップ１２及びステップ１５において異常検出制御部１８より異常フラグ信号を受信した場合、異常フラグ信号を受信したステップに応じて駆動制御部の故障部位を判断し、その故障箇所を車両のＥＣＵに出力すると共に、メーター等に表示させて運転者等に知らせる。
【００３９】
このように、駆動制御部２０の制御部２１で、Ｄｕｔｙ制御部１５によってトランジスタ１３のベース１３ｂに対して出力される電流値を内部制御処理に基づいて検出することができる場合には、実施例１のようにＤｕｔｙ出力検出部１７を設けることなく、さらに従来の回路のように電流検出抵抗を設けることなく、回路の故障部位の検出を行うことができる。電流検出抵抗を用いることなく故障部位を検出することができるので、実施例１と同様に、電流検出抵抗による電圧降下が生ずることがなく、ソレノイド１１の起磁力の低減を招くおそれがない。また、異常検出制御部１８によりオープン故障・ＧＮＤショート故障の発生を確定することができるので、メンテナンス工数の削減を図ることができ、メンテナンス労力の低減を実現することが可能となる。
【００４０】
以上、本発明に係る駆動制御部の説明を、図面を用いて説明したが、本発明に係る駆動制御部は実施例１及び実施例２において説明したものに限定されるわけではなく、当業者が容易に考えつくような変更等があってもよい。
【００４１】
例えば、実施例１及び実施例２では、バイポーラトランジスタを使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電界効果トランジスタを代わりに使用した場合についても前記実施例と同様にコンプレッサ用駆動制御装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１に係る駆動制御部の概略構造を示した回路図である。
【図２】実施例１に係る駆動制御部を用いた故障部位の検出処理を示したフローチャートである。
【図３】実施例２に係る駆動制御部の概略構造を示した回路図である。
【図４】実施例２に係る駆動制御部を用いた故障部位の検出処理を示したフローチャートである。
【図５】従来の駆動制御装置の概略構造を示した回路図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０、２０  駆動制御部（コンプレッサ用駆動制御装置）
１１  ソレノイド
１２  電源
１３  トランジスタ
１４，２１  制御部（判断制御手段）
１５  Ｄｕｔｙ制御部（通電制御手段）
１６  アース
１７  Ｄｕｔｙ出力検出部
１８  異常検出制御部（電圧検出手段）
１９  異常検出回路部
【図１】
2006233804.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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