JP2002325466A - 電圧制御装置，電圧制御システム及び冷凍車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源より出力される電流の過剰な増加を抑制
して、負荷駆動用電源を生成するための直流電圧を最適
に維持することが可能となる電圧制御装置を提供する。 【解決手段】 電圧制御装置を構成する電圧制御回路
は、電圧指令を増加させても（ステップＳ１）ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの出力電圧が基準電圧に達しない場合には
（ステップＳ３，「ＮＯ」：ステップＳ２，「ＮＯ」）
出力電圧が最大レベルを維持するように制御するので
（ステップＳ４〜Ｓ６）、発電機が有する内部抵抗の影
響により出力電圧が最大レベルを超えて下降する領域に
至った場合でも、発電機より出力される電流を過剰に増
加させることなく、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が
可能な範囲で最大となるように維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部抵抗を有する
電源より出力される直流電圧に基づいて、負荷を駆動す
るための電源を生成する電圧制御装置、及びその電圧制
御装置を用いてなる電圧制御システム、並びにその電圧
制御システムを搭載してなる冷凍車に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】図８は、冷凍庫を搭載
してなる車両、即ち冷凍車に搭載される電圧制御装置の
一構成例を示すものである。車両のエンジン１の駆動軸
１ａには、永久磁石形発電機２の回転軸が直結されてい
る。発電機２の各相巻線２ｕ，２ｖ，２ｗは、６個のダ
イオードを三相ブリッジ接続して構成された整流回路３
の入力端子に接続されている。整流回路３の出力端子間
には、平滑コンデンサ４と共にＤＣ／ＤＣコンバータ６
が接続されている。尚、発電機２は、冷凍車の例えば２
４Ｖのバッテリを充電する発電機（オルタネータ）とは
別個に用意されているものである。

【０００３】ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、降圧回路７及
び昇圧回路８で構成されている。降圧回路７は、直流母
線５ａに直列に介挿されたスイッチング用のＩＧＢＴ９
及びコイル１０、並びにＩＧＢＴ９及びコイル１０の共
通接続点と直流母線５ｂとの間に逆方向接続されたダイ
オード１１により降圧チョッパ回路として構成されてい
る。また、昇圧回路８は、前記コイル１０と共に直流母
線５ａに介挿されたダイオード１２と、コイル１０及び
ダイオード１２の共通接続点と直流母線５ｂ間に接続さ
れたスイッチング用のＩＧＢＴ１３とにより昇圧チョッ
パ回路として構成されている。

【０００４】ＤＣ／ＤＣコンバータ６の後段には、平滑
コンデンサ１４及びインバータ回路１５が接続されてお
り、インバータ回路１５の各相出力端子１５ｕ，１５
ｖ，１５ｗには、ブラシレスＤＣモータ１６の各相巻線
１６ｕ，１６ｖ，１６ｗが接続されている。モータ１６
は、冷凍車に搭載されている冷凍庫を冷却するための冷
凍サイクルの一部を構成するコンプレッサモータとして
使用されるものである。

【０００５】モータ１６のロータ部分には、ホールＩＣ
などで構成される位置センサ１７（ｕ〜ｗ）が組み込ま
れており、位置センサ１７は駆動制御回路１８に対して
位置検出信号を出力する。駆動制御回路１８は、位置検
出信号に基づきインバータ回路１５を構成する各ＩＧＢ
Ｔのゲートにゲート駆動回路１９を介して駆動信号を出
力する。

【０００６】そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を構成す
る降圧回路７及び昇圧回路８は、降圧制御回路２０及び
昇圧制御回路２１によって制御されるようになってい
る。これらの制御回路２０，２１は、電圧検出部２０
ａ，２１ａによってインバータ回路１５の入力電圧（駆
動電圧）を検出し、その検出電圧に基づき電圧指令制御
部２０ｂ，２１ｂにより電圧指令が決定される。その電
圧指令はＰＷＭ信号として、電圧指令出力部２０ｃ，２
１ｃを介して降圧回路７，昇圧回路８を構成するＩＧＢ
Ｔ９，１３に夫々与えられるようになっている。

【０００７】冷凍車のエンジン１は、冷凍車の走行状態
に応じて回転数が変化するため、その回転数の変化に伴
って発電機２の発電電圧も変化する。そして、図９に示
すように、発電電圧が変動した場合でもインバータ回路
１５の駆動電圧を一定とするため、制御回路２０，２１
は、降圧回路７，昇圧回路８を一般にＰＩＤ（比例，積
分，微分）制御するよう構成される場合が多い。

【０００８】即ち、夫々のＰＷＭ信号のデューティ比を
ＰＩＤ制御により調整することで、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ６の入力電圧を降圧、若しくは昇圧させて駆動電圧レ
ベルを一定にする。この場合、ＰＩＤ制御は、ある時点
の駆動電圧と基準電圧とを比較し、両者の差に応じてＰ
ＷＭ信号のデューティ比を設定することで、前者を後者
に近付けるように制御する。

【０００９】ここで、上述したシステムでは、エンジン
１の回転数によって発電電圧の上限が規定される場合が
ある。その状態で昇圧回路８に与えるＰＷＭ信号のデュ
ーティ比を増加させて昇圧動作を行うと、図１０に示す
ように、発電機２は出力電流（ＤＣ／ＤＣコンバータ６
の入力電流）を増加させることになる。ところが、発電
機２は各相巻線２ｕ〜２ｗなどに比較的大きな内部抵抗
を有しているため、発電機２の出力電流が増加すると、
それに伴って発電機２の内部抵抗において発生する電圧
降下も大きくなってしまう。

【００１０】すると、ＰＷＭデューティの増加による電
圧の上昇と電圧降下とのバランスによってＤＣ／ＤＣコ
ンバータ６の出力電圧の変化曲線はピークをなし、その
ピークを超えるとＰＷＭデューティを増加させても出力
電圧は低下するようになってしまい、昇圧制御回路２０
は電圧が制御不能な状態に陥ることになる。

【００１１】例えば、エンジン１は停止状態から起動さ
れると回転数は０ｒｐｍから徐々に上昇し、アイドリン
グ時には１０００ｒｐｍ程度まで至る。そして、回転数
が１０００ｒｐｍに達した状態であればＤＣ／ＤＣコン
バータ６の出力電圧が基準電圧まで昇圧可能であるよう
に設計されているとしても、エンジン１の回転数が１０
００ｒｐｍまで上昇する途中では、基準電圧まで昇圧す
ることができない状態が想定される。

【００１２】その結果、ＰＷＭデューティの変化に伴っ
て電圧，電流等が図１０に示すように変化することにな
る。そのような状態を放置するとインバータ回路１５か
らモータ１６に流れる電流を徒に増加させることにな
り、インバータ回路１５やモータ１６を破損させてしま
うおそれがある。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、電源より出力される電流の過剰な増
加を抑制して、負荷駆動用電源を生成するための直流電
圧を最適に維持することが可能となる電圧制御装置、及
びその電圧制御装置を用いてなる電圧制御システム、並
びにその電圧制御システムを搭載してなる冷凍車を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の電圧制御装置は、内部抵抗を有する
電源より出力される直流電圧を昇圧する昇圧回路と、こ
の昇圧回路に電圧指令を与えることで前記直流電圧が負
荷駆動用電源に必要なレベルとして要求される基準電圧
に等しくなるように制御する制御手段とを備えてなるも
のにおいて、前記制御手段は、前記昇圧回路の出力電圧
が前記基準電圧に達しない場合には、前記出力電圧が最
大レベルを維持するように制御することを特徴とする。

【００１５】即ち、従来のＰＩＤ制御のように、昇圧回
路の出力電圧と基準電圧との差に応じて出力電圧の増減
を一方向的に設定する制御とは異なり、電源が有する内
部抵抗の影響によって前記出力電圧が基準電圧に達しな
ければ、制御手段は、基準電圧との差にかかわらず最大
レベルを維持するように制御する。従って、出力電圧が
最大レベルを超えて下降する領域に至った場合でも、電
源より出力される電流を過剰に増加させることなく、昇
圧回路の出力電圧は可能な範囲で最大となるように維持
される。

【００１６】この場合、請求項２に記載したように、制
御手段を、昇圧回路に与える電圧指令の増減状態と昇圧
回路の出力電圧の増減状態とを比較することで、前記出
力電圧が最大レベルを維持するように制御する構成にす
ると良い。例えば、昇圧回路に昇圧指令を与えた場合に
出力電圧が増加すれば、まだ電圧が上昇可能な領域にあ
り、昇圧指令を与えた場合に出力電圧が減少すれば出力
電圧はピークを超えて下降する領域に至っていることが
分かる。即ち、両者の増減状態を比較することで、出力
電圧を最大レベルに維持するのに適切な制御方向を容易
に決定することができる。

【００１７】また、請求項３に記載したように、制御手
段を、昇圧回路の出力電圧が最大レベルを維持するよう
に制御した結果、前記出力電圧が負荷を駆動するための
下限値に達しない場合には、電圧不足信号を外部に出力
するように構成するのが好ましい。即ち、制御手段によ
る制御が行われた結果維持される出力電圧の最大レベル
が下限値に達しない場合は、負荷の駆動が正常に行われ
る保証がないので、電圧不足信号を外部に出力すること
で負荷の駆動を停止させるなどの処理を行うことが可能
となる。

【００１８】請求項４記載の電圧制御システムは、電源
と、昇圧回路の出力電圧を駆動用電源として負荷を駆動
する駆動手段と、請求項３記載の電圧制御装置とを備え
てなることを特徴とする。即ち、斯様にシステムを構成
することで、電圧制御装置の制御手段は、昇圧回路の入
力側の電源と、出力側の駆動手段との運転状態に関する
情報を得ることができ、より有機的な制御を行うことが
可能となる。

【００１９】この場合、請求項５に記載したように、電
源を、回転駆動源と、この回転駆動源によって駆動され
る交流発電機とを備えて構成しても良い。斯様に構成す
れば、例えば、携帯型発電機のようなものに、本発明の
電圧制御システムを適用することができる。

【００２０】また、請求項６に記載したように、制御手
段によって出力される電圧不足信号を受けて、駆動手段
による負荷の駆動を停止させるように構成するか、また
は、回転駆動源の駆動回転数を上昇させるように構成す
るのが好ましい。斯様に構成すれば、何れの場合も（後
者の場合は、回転駆動源の駆動回転数を上昇させること
で交流発電機による発電電圧レベルが上昇し、電圧不足
が解消される）、電圧が不足した状態で負荷を駆動させ
ることが防止される。加えて、請求項７に記載したよう
に、回転駆動源を車両のエンジンとしても良く、斯様に
構成すれば、電圧制御システムを車両に適用することが
できる。

【００２１】更にまた、請求項８に記載したように、昇
圧回路の出力側に接続される充電回路と、この充電回路
によって充電されるバッテリと、このバッテリの端子電
圧を検出する電圧検出手段とを備えるのが好適である。
即ち、バッテリは、回転駆動源が停止している場合で
も、駆動手段による負荷の駆動を可能とするための補助
電源として用いることができるので、極力連続的に運転
することが好ましい負荷を常時駆動することができる。

【００２２】この場合、請求項９に記載したように、バ
ッテリの端子電圧を検出する電圧検出手段を備え、制御
手段を、前記電圧検出手段によって検出されるバッテリ
の端子電圧が所定レベルに達しない場合には、回転駆動
源の回転数を増加させるための制御指令を出力する構成
とするのが好ましい。斯様に構成すれば、充電回路によ
るバッテリの充電が常に良好に行われるように調整する
ことができる。

【００２３】請求項１０記載の冷凍車は、請求項７乃至
９の何れかに記載の電圧制御システムを備え、冷凍庫が
搭載され、駆動手段が、前記冷凍庫を冷却する冷凍サイ
クルの一部を構成するコンプレッサモータを負荷として
駆動するように構成されていることを特徴とする。斯様
に構成すれば、エンジンで交流発電機を駆動して、その
交流電圧に基づいてコンプレッサモータを駆動する電源
を生成する場合に、本発明の電圧制御システムを適用す
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を冷凍車に適用した
場合の第１実施例について、図１乃至図３を参照して説
明する。尚、図８と同一部分には同一符号を付して説明
を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。図８
に示す降圧制御回路２０及び昇圧制御回路２１は、電圧
制御回路（制御手段）３１に置き換えられている。電圧
制御回路３１はマイクロコンピュータなどで構成されて
おり、電圧検出部３２，電圧指令制御部３３及び電圧指
令出力部３４を備えている。

【００２５】電圧検出部３２は、電圧検出器及びＤ／Ａ
コンバータなどで構成されており、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ６の出力電圧を検出してＤ／Ａ変換したデータを電圧
指令制御部３３に出力するようになっている。電圧指令
制御部３３は、ＣＰＵを備えて電圧の制御処理をソフト
ウエア的に実行する機能部である。

【００２６】また、電圧指令制御部３３は、駆動制御回
路１８Ａに対して駆動停止指令（電圧不足信号）を出力
する。駆動制御回路１８Ａは、駆動停止指令を受けると
モータ１６の駆動制御を停止するようになっている。そ
して、電圧指令出力部３４は、電圧指令制御部３３より
出力される電圧指令に基づいて、降圧回路７，昇圧回路
８のＩＧＢＴ９，１３を駆動するためのゲート信号を出
力するゲートドライバである。

【００２７】尚、エンジン（回転駆動源）１，発電機
（交流発電機）２及び整流回路３は電源５０を構成し、
昇圧回路８及び電圧制御回路３１は、電圧制御装置３５
を構成している。そして、電圧制御装置３５に、電源５
０及びインバータ回路（駆動手段）１５を加えたものが
電圧制御システム３６を構成している。

【００２８】また、図１では、モータ１６を含む冷凍サ
イクル３７の概略構成を示している。冷凍サイクル３７
は、モータ１６を含むコンプレッサ３８に加えて、凝縮
器３９，蒸発器４０及び膨張弁４１を備えている。コン
プレッサ３８により高温高圧に圧縮された気相冷媒は凝
縮器３９に流入する。凝縮器３９は、例えば冷凍車の床
下など走行風を受け易い部位に設置されており、走行風
及び図示しないファンにより送風される冷却風によって
流入した気相冷媒を冷却して凝縮させるようになってい
る。

【００２９】凝縮器３９において一部が液相に変化した
冷媒は膨張弁４１を介して減圧された後、図示しない冷
凍庫内に配置されている蒸発器４０に流入する。する
と、蒸発器４０において液相冷媒が蒸発する際の気化熱
が吸収されて、冷凍庫内が冷却される。そして、蒸発し
た気相冷媒はコンプレッサ３８に流入して、再び圧縮さ
れるようになる。

【００３０】次に、本実施例の作用について図２及び図
３をも参照して説明する。図２は、電圧指令制御部３３
が行う電圧制御処理の内容を示すフローチャートであ
る。冷凍車のエンジン１が起動されると、電圧制御回路
３１は図２のフローチャートに従って処理を開始する。

【００３１】［（出力電圧）≧（基準電圧）となる場
合］ 先ず、電圧指令制御部３３は、電圧指令出力部３４を介
してＤＣ／ＤＣコンバータ６に出力する電圧指令を増加
させる（ステップＳ１）。即ち、降圧回路７のＩＧＢＴ
９はオン状態に保持すると共に、昇圧回路８のＩＧＢＴ
１３のゲートに与えるゲート信号のＰＷＭデューティを
増加させ、昇圧率を高めてＤＣ／ＤＣコンバータ６の出
力電圧が上昇するように制御する。

【００３２】そして、電圧指令制御部３３は、電圧検出
部３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧を参
照し、出力電圧が増加したか否かを判断する（ステップ
Ｓ２）。出力電圧が増加した場合は（「ＹＥＳ」）、更
に、その出力電圧が基準電圧（モータ１６を駆動するた
めの適正な直流電圧）以上となったか否かを判断する
（ステップＳ３）。基準電圧以上でなければ（「Ｎ
Ｏ」）ステップＳ１に戻り、更に電圧指令を増加させ
る。

【００３３】以上のようにステップＳ１〜Ｓ３のループ
を繰り返すことで、電圧指令の増加に伴ってＤＣ／ＤＣ
コンバータ６の出力電圧も上昇して行く。そして、エン
ジン１の回転数が十分上昇している場合には、やがて、
出力電圧は基準電圧以上となり（ステップＳ３，「ＹＥ
Ｓ」）、電圧指令制御部３３は、今度は電圧指令を減少
させる（ステップＳ４）。即ち、昇圧回路８のＩＧＢＴ
１３のゲートに与えるＰＷＭ信号のデューティを減少さ
せることで昇圧率を低下させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ６
の出力電圧が減少するように制御する。

【００３４】そして、電圧指令制御部３３は、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ６の出力電圧を参照し、出力電圧が減少し
たか否かを判断する（ステップＳ５）。出力電圧が減少
した場合は（「ＹＥＳ」）、次のステップＳ６におい
て、ステップＳ３と同様に出力電圧が基準電圧以上とな
ったか否かを判断し、基準電圧以上であれば（「ＹＥ
Ｓ」）ステップＳ４に戻り、更に電圧指令を減少させ
る。

【００３５】一方、ステップＳ６において、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ６の出力電圧が基準電圧未満となった場合に
は（「ＮＯ」）ステップＳ７に移行し、出力電圧が下限
電圧以上であるか否かを判断する。ここで、下限電圧
は、基準電圧よりも低くモータ１６（コンプレッサ３
８）の正常な動作を保証するための限界電圧である。ス
テップＳ７において、出力電圧が下限電圧以上であれば
（「ＹＥＳ」）、ステップＳ１に戻る。

【００３６】［（下限電圧）≦（出力電圧）＜（基準
電圧）となる場合］ 例えば、冷凍庫の扉が長い間開放状態となり高温の外気
が庫内に流入したり、また、比較的高温の荷物が冷凍庫
内に収納されるなどコンプレッサ３８が過負荷状態とな
った場合に、エンジン１の回転数が極めて低い領域にあ
ると発電機２の発電電圧レベルが低く抑えられるため、
昇圧回路８が昇圧動作を行うと発電機２の出力電流レベ
ルが増加する。すると、発電機２の内部抵抗による電圧
降下が大きくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧
レベルは昇圧動作と前記電圧降下のバランスによりピー
クをなすが、その状態でも基準電圧を下回る時がある。
即ち、図３に示すケースである。

【００３７】この場合、電圧指令制御部３３がステップ
Ｓ１〜Ｓ３のループを繰り返していると、出力電圧が基
準電圧に達する以前に減少に転じるため、電圧指令制御
部３３はステップＳ３において「ＹＥＳ」と判断する前
にステップＳ２において「ＮＯ」と判断する。このケー
スでは、電圧指令制御部３３がステップＳ４において電
圧指令を減少させると、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力
電圧はピーク側に近付くため上昇に転じる。

【００３８】すると、電圧指令制御部３３はステップＳ
５において「ＮＯ」と判断してステップＳ４に戻り、そ
のまま電圧指令を減少させる。斯様にしてステップＳ
４，Ｓ５のループを繰り返しているうちに、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ６の出力電圧がピークに達すれば出力電圧は
また減少に転じるため、電圧指令制御部３３はステップ
Ｓ５で「ＹＥＳ」と判断する。そして、次のステップＳ
６では「ＮＯ」，ステップＳ７では「ＹＥＳ」と判断す
る。

【００３９】以上のように制御することで、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ６の出力電圧が基準電圧を下回る場合でも、
図３に示すように出力電圧の変化領域に応じて制御方向
が決定され、当該出力電圧が極力最大となるように維持
される。

【００４０】［（下限電圧）＞（出力電圧）となる場
合］ この場合は、上記のケースにおいて、電圧指令制御部
３３がステップＳ６で「ＮＯ」と判断し、続くステップ
Ｓ７でも「ＮＯ」と判断する。即ち、インバータ回路１
５によってモータ１６，コンプレッサ３８を正常に駆動
することが不能な電圧レベルとなっているので、電圧指
令制御部３３は、駆動制御回路１８Ａに駆動停止指令を
出力してモータ１６，コンプレッサ３８の駆動を停止さ
せる（ステップＳ８）。それから、ステップＳ１に戻
る。

【００４１】以上のように本実施例によれば、電圧制御
装置３５を構成する電圧制御回路３１は、電圧指令を増
加させてもＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧が基準電
圧に達しない場合には、出力電圧が最大レベルを維持す
るように制御するので、発電機２が有する内部抵抗の影
響により出力電圧が最大レベルを超えて下降する領域に
至った場合でも、発電機２より出力される電流を過剰に
増加させることなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電
圧は可能な範囲で最大となるように維持される。従っ
て、ＤＣ／ＤＣコンバータ６などが破壊に至ることを防
止できる。

【００４２】そして、電圧制御回路３１は、電圧指令の
増減状態とＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧の増減状
態とを比較して出力電圧が最大レベルを維持するように
制御するので、適切な制御方向を容易に決定することが
できる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧がモ
ータ１６を駆動するための下限電圧に達しない場合に
は、駆動停止指令を駆動制御回路１８Ａに出力するの
で、モータ１６，コンプレッサ３６を電圧不足のまま駆
動させずに停止させることができる。

【００４３】更に、本実施例によれば、電圧制御装置３
５に、エンジン１，発電機２及びインバータ回路１５を
加えて電圧制御システム３６を構成したので、電圧制御
回路３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力側の発電機
２と出力側のインバータ回路１５との運転状態に関する
情報を得ることができるので、より有機的な制御を行う
ことが可能となる。

【００４４】加えて、冷凍車に電圧制御システム３６を
備えて、冷凍庫を冷却する冷凍サイクル３７の一部をな
すコンプレッサ３８のモータ１６を駆動するようにした
ので、エンジン１で交流発電機２を駆動して、その交流
電圧に基づいてモータ１６を駆動する電源を生成するこ
とができる。

【００４５】図４及び図５は本発明の第２実施例を示す
ものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明す
る。第２実施例では、電圧制御回路（制御手段）３１Ａ
を構成する電圧指令制御部３３Ａによるソフトウエア的
な処理が、第１実施例における電圧指令制御部３３とは
若干異なっている。

【００４６】即ち、第１実施例の電圧指令制御部３３が
駆動制御回路１８Ａに対して駆動停止指令を出力するこ
とに代えて、電圧指令制御部３３Ａは、エンジン１の駆
動を制御する冷凍車のエンジン制御ＥＣＵ（回転駆動
源）４２に対して回転数上昇指令（電圧不足信号）を出
力するようになっている。そして、エンジン制御ＥＣＵ
４２は、その回転数上昇指令を受けてエンジン１の回転
数を上昇させるように構成されている。その他の構成
は、第１実施例と同様である。

【００４７】次に、第２実施例の作用について図５をも
参照して説明する。電圧指令制御部３３Ａは、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ６の出力電圧が下限電圧を下回りステップ
Ｓ７において「ＮＯ」と判断すると、第１実施例におけ
るステップＳ８に代えて、エンジン制御ＥＣＵ４２に対
して回転数上昇指令を出力する（ステップＳ９）。それ
からステップＳ１に戻る。すると、エンジン制御ＥＣＵ
４２はエンジン１の回転数を上昇させるので、発電機２
の発電電圧レベルが上昇する。

【００４８】従って、第１実施例におけるのケースに
至った場合でも、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力電圧を
上昇させて或いはのケースに復帰させることがで
き、モータ１６の駆動を停止させることなしに、コンプ
レッサ３８の運転が継続されるようになる。

【００４９】以上のように第２実施例によれば、ＤＣ／
ＤＣコンバータ６の出力電圧レベルが基準電圧を下回っ
た場合でも、電圧制御装置３５Ａの電圧制御回路３１Ａ
がエンジン制御ＥＣＵ４２に回転数上昇指令を出力して
エンジン１の回転数を上昇させるので、電圧の不足を解
消することができ、コンプレッサ３８の運転を継続する
ことができる。

【００５０】図６及び図７は本発明の第３実施例を示す
ものであり、以下第２実施例と異なる部分についてのみ
説明する。第３実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の
出力端子間に、充電回路４３及び補助バッテリ４４の直
列回路が接続されている。また、電圧制御回路３１Ｂを
構成する電圧検出部（電圧検出手段）３２Ｂは、入力を
切換えることによって、と共に補助バッテリ４４の端子
電圧をも検出可能となるように構成されている。

【００５１】補助バッテリ４４は二次電池で構成されて
おり、充電回路４３がＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電
圧に基づいて充電電流を制御することで、その端子電圧
が基準電圧に等しくなるように充電される。また、電圧
指令制御部３３Ｂによるソフトウエア的な処理も、第２
実施例と若干異なっている。

【００５２】次に、第３実施例の作用について図７をも
参照して説明する。電圧指令制御部３３Ｂは、ステップ
Ｓ７において「ＹＥＳ」と判断すると、電圧検出部３２
Ｂを介して補助バッテリ４４の端子電圧を参照し、その
端子電圧が基準電圧（所定レベル）以上であるか否かを
判断する（ステップＳ１０）。そして、端子電圧が基準
電圧以上であれば（「ＹＥＳ」）ステップＳ１に戻り、
基準電圧未満であれば（「ＮＯ」）ステップＳ９に移行
してエンジン制御ＥＣＵ４２に回転数上昇指令を出力す
る。

【００５３】即ち、補助バッテリ４４の端子電圧が、イ
ンバータ回路１５を介してモータ１６，コンプレッサ３
８を駆動するために十分なレベルに充電されていない場
合には、エンジン１の回転数を上昇させることでＤＣ／
ＤＣコンバータ６の出力電圧を上昇させて、充電回路４
３を介した充電が十分に行われるように制御する。

【００５４】斯様な補助バッテリ４４を備えることで、
冷凍車のエンジン１が停止している場合でも、補助バッ
テリ４４を電源としてモータ１６，コンプレッサ３８を
駆動することが可能となる。

【００５５】以上のように第３実施例によれば、ＤＣ／
ＤＣコンバータ６の出力側に充電回路４３と、補助バッ
テリ４４とを配置したので、エンジン１が停止している
場合でも、インバータ回路１５によるモータ１６，コン
プレッサ３８を駆動することができるので、極力連続的
に運転することが好ましいコンプレッサ３８を常時駆動
することができる。

【００５６】そして、電圧指令制御部３３Ｂは、補助バ
ッテリ４４の端子電圧が基準電圧に達しない場合には、
エンジン制御ＥＣＵ４２に回転数上昇指令を出力するの
で、エンジン１の回転数を上昇させて充電回路４３によ
る補助バッテリ４４の充電が常に良好に行われるように
調整することができる。

【００５７】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。第１実施例においてステップＳ７，
Ｓ８を削除し、ステップＳ６で「ＮＯ」と判断するとス
テップＳ１に移行しても良い。制御手段の機能を、ハー
ドウエアで構成しても良い。設定される基準電圧が変動
するものに適用しても良い。降圧回路７は、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ６の入力電圧を降圧する必要がある場合に設
ければ良い。第３実施例において、エンジン制御ＥＣＵ
４２に回転数上昇指令を出力することに代えて、冷凍車
の乗員に補助バッテリ４４の電圧が不足していることを
報知する警報動作を行っても良い。

【００５８】また、第３実施例において、エンジン制御
ＥＣＵ４２に回転数上昇指令を出力する制御は、必要に
応じて行えば良い。電源は、エンジン１，発電機２及び
整流回路３により構成されるものに限らず、内部抵抗を
有しており直流電圧を出力する電源であれば、直流電源
や単相交流電源に整流回路を組み合わせたものなどでも
良い。冷凍車以外の車両に適用しても良いし、車両以外
の例えば携帯型発電機などに適用しても良い。

【００５９】

【発明の効果】本発明の電圧制御装置によれば、内部抵
抗を有する電源より出力される直流電圧を昇圧回路によ
り昇圧して負荷駆動用電源を生成する場合に、制御手段
は、昇圧回路の出力電圧が基準電圧に達しない場合に
は、出力電圧が最大レベルを維持するように制御する。
即ち、従来のＰＩＤ制御のように、昇圧回路の出力電圧
と基準電圧との差に応じて出力電圧の増減を一方向的に
設定する制御とは異なり、出力電圧が基準電圧に達しな
ければ、基準電圧との差にかかわらず最大レベルを維持
するように制御するので、出力電圧が最大レベルを超え
て下降する領域に至ったとしても電源より出力される電
流を過剰に増加させることがない。従って、昇圧回路な
どが破壊に至ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を冷凍車に適用した場合の第１実施例で
あり、電気的構成を中心として示す図

【図２】電圧指令制御部が行う電圧制御処理の内容を示
すフローチャート

【図３】電圧制御時における各部の電圧，電流などの変
化状態を示す図

【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図５】図２相当図

【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図７】図２相当図

【図８】従来技術を示す図１相当図

【図９】ＤＣ／ＤＣコンバータにおける入出力電圧の関
係を示す図

【図１０】図３相当図

【符号の説明】

１はエンジン（回転駆動源）、２は発電機（交流発電
機）、３は整流回路、５はインバータ回路（駆動手
段）、８は昇圧回路、１６はブラシレスＤＣモータ（コ
ンプレッサモータ）、３１，３１Ａ，３１Ｂは電圧制御
回路（制御手段）、３２Ｂは電圧検出部（電圧検出手
段）、３５は電圧制御装置、３６は電圧制御システム、
３７は冷凍サイクル、３８はコンプレッサ、４２はエン
ジン制御ＥＣＵ（回転駆動源）、４３は充電回路、４４
は補助バッテリ、５０は電源を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 光之 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 (72)発明者 小湊 真一 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 Ｆターム(参考） 3L045 AA02 BA02 CA02 DA02 LA05 LA06 NA01 PA01 PA03 PA06 5H007 BB06 CA01 CB05 CC12 DA05 DB01 DC05 EA02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部抵抗を有する電源より出力される直
   流電圧を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路に電圧指令
   を与えることで、前記直流電圧が負荷駆動用電源に必要
   なレベルとして要求される基準電圧に等しくなるように
   制御する制御手段とを備えてなる電圧制御装置におい
   て、 前記制御手段は、前記昇圧回路の出力電圧が前記基準電
   圧に達しない場合には、前記出力電圧が最大レベルを維
   持するように制御することを特徴とする電圧制御装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、昇圧回路に与える電圧指令
   の増減状態と昇圧回路の出力電圧の増減状態とを比較す
   ることで、前記出力電圧が最大レベルを維持するように
   制御することを特徴とする請求項１記載の電圧制御装
   置。
3. 【請求項３】 制御手段は、昇圧回路の出力電圧が最大
   レベルを維持するように制御した結果、前記出力電圧が
   負荷を駆動するための下限値に達しない場合には、電圧
   不足信号を外部に出力することを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の電圧制御装置。
4. 【請求項４】 電源と、 昇圧回路の出力電圧を駆動用電源として負荷を駆動する
   駆動手段と、 請求項３記載の電圧制御装置とを備えてなることを特徴
   とする電圧制御システム。
5. 【請求項５】 電源は、回転駆動源と、この回転駆動源
   によって駆動される交流発電機とを備えて構成されるこ
   とを特徴とする請求項４記載の電圧制御システム。
6. 【請求項６】 制御手段によって出力される電圧不足信
   号を受けて、駆動手段による負荷の駆動を停止させるよ
   うに構成されているか、または、回転駆動源の駆動回転
   数を上昇させるように構成されていることを特徴とする
   請求項４または５記載の電圧制御システム。
7. 【請求項７】 回転駆動源を、車両のエンジンとするこ
   とを特徴とする請求項５または６記載の電圧制御システ
   ム。
8. 【請求項８】 昇圧回路の出力側に接続される充電回路
   と、 この充電回路によって充電されるバッテリと備えたこと
   を特徴とする請求項７記載の電圧制御システム。
9. 【請求項９】 バッテリの端子電圧を検出する電圧検出
   手段を備え、 制御手段は、前記電圧検出手段によって検出されるバッ
   テリの端子電圧が所定レベルに達しない場合には、回転
   駆動源の回転数を増加させるための制御指令を出力する
   ことを特徴とする請求項８記載の電圧制御システム。
10. 【請求項１０】 請求項７乃至９の何れかに記載の電圧
    制御システムを備え、 冷凍庫が搭載され、 駆動手段が、前記冷凍庫を冷却する冷凍サイクルの一部
    を構成するコンプレッサモータを負荷として駆動するよ
    うに構成されていることを特徴とする冷凍車。