JPS59202948A - ヘツドランプのちらつき防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃機関の微粒子焼却装置などの電力を消費す
る装置を備えた自動車において、電力を（１） 消費する装置のオン、オフ時の車両のヘッドランプのち
らつきを防止するようにした装置に関する。

従来技術 ディーゼルエンジンから排出された排気ガスはその排気
通路に配設された清浄器（以下トラップという）に通さ
れ、排気ガス中に含まれた煤等の微粒子（以下パティキ
ュレートという）がトラップを構成しているセラミック
ス多孔質体から成る補集材により捕集される。トラップ
には時間の経過につれてパティキュレートが蓄積し、圧
力損失が増大してエンジンの出力損失を増大させるので
、パティキュレートがある程度蓄積し出力に影響を及ぼ
す前に、パティキュレートを焼却除去してトラップを再
生する必要がある。

この再生は、捕集材に電気ヒータを配して該電気ヒータ
で直接パティキュレートに着火させて燃焼させるか、ま
たは吸・排気を絞って捕集材を通過する排気ガスをパテ
ィキュレート燃焼温度以上に上昇させ、この高温化した
排気ガスによりパティキュレートを燃焼させるかによっ
て行われる。

（２） 前者の場合、電気ヒータは大電力を消費するが、その電
源にはへソドランプの電源と同じバッテリが用いられて
おり、ヘッドランプ点灯中に電気ヒータをオン、オフさ
せると、バッテリの充電状態が悪い場合、オン、オフさ
せる瞬間にヘッドランプの明るさが一瞬変化することが
ある。このヘッドランプの明るさの変化を最小に抑える
には、電気ヒータを複数本に分割して１本づつ分散して
通電すればよいが、逆に分散通電の場合は着火時間が全
体を一挙に通電する場合に比べて長くかかり、エミッシ
ョン上好ましくない。すなわち、トラップの再生を短時
間で終了させることと、ヘッドランプの明るさの変化を
最小に抑えることとは、従来は両立しないことと考えら
れていたのであり、その解決が望まれていた。

発明の目的 本発明の目的は、上述の従来技術における問題にかんが
み、トラップに捕集した微粒子を焼却するヒータなどへ
の通電の前後にダミー抵抗により消費電力を漸増漸減変
化させるという構想に基づ（３） き、内燃機関の微粒子焼却装置などの大電力を消費する
装置において、比較的簡単かつ低価格の構成を用いて、
装置の通電時におけるヘッドランプの明るさのちらつき
を抑制することにある。

発明の構成 上記の目的を達成するための本発明の要旨は、電力を消
費する装置を備えた自動車において、増幅器、該増幅器
の出力に接続されたダミー抵抗、該ダミー抵抗を電力消
費用に使用するためのスイッチング回路、および該増幅
器に対して漸増漸減変化する消費電力制御信号を加える
制御回路からなる消費電力制御回路を有し、 前記消費電力制御回路により、前記電力を消費する装置
の通電に先立ち前記ダミー抵抗による消費電力を漸増さ
せ、前記電力を消費する装置の通電断後、前記ダミー抵
抗による消費電力も漸減させるよう構成したことを特徴
とするヘッドランプのちらつき防止装置にある。

発明の実施例 以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参照（４） して説明する。

第１図は本発明の詳細な説明するためのブロック回路図
である。同図において、Ａは増幅器、Ｒは増幅器Ａの出
力に接続されたダミー抵抗、ＳＷｌはダミー抵抗Ｒを電
力消費用に使用するためのスイッチング回路、Ｃは増幅
器Ａに対して漸増漸減変化する消費電力制御信号を加え
る消費電力制御回路、Ｐはパティキュレート着火用の電
気ヒータ等の電力消費装置、ＳＷ２は電力消費装置Ｐに
通電するためのスイッチング回路、Ｅはバッテリである
。

消費電力制御回路Ｃはスイッチング回路ＳＷＩおよびＳ
Ｗ２をも制御して、電力消費装置Ｐへの通電に先立ちダ
ミー抵抗Ｒによる消費電力を漸増させ、また、電力消費
装置Ｐへの通電が断になるとダミー抵抗Ｒによる消費電
力を漸減させることにより、電力消費装置Ｐへの通電に
よる自動車のヘッドランプのちらつきを防止する。

第２図は本発明をディーゼルエンジンの微粒子浄化装置
に適用した一実施例の系統を示している。

（５） 図中、１はディーゼルエンジンの排気通路で、２は排気
ガス中のパティキュレートを捕集するためのトラップで
ある。トラップ２にはバイパス通路３が設けられており
、このバイパス通路３にはバイパスバルブ４が配設され
ている。バイパスバルブ４の開閉はダイアフラム５で行
われ、ダイアフラム５の作動は電気信号により負圧回路
を切り換える制御弁６．７によっておこなわれる。制御
弁６．７としてはバキュームスイッチングバルブ（Ｖ　
Ｓ　Ｖ）が知られている。一方の制御弁６はバキューム
ポンプにつながり、他方の制御弁７は大気へとつながる
。トラップ２には捕集材８が装入されており、その上流
側にパティキュレートに着火するための電気ヒータ９が
設けられている。この電気ヒータ９はボディアースされ
ている。また、トラップ２には温度検出センサ１０がも
うけられ、たとえば大ガス温度が検知される。電気ヒー
タ９の電気回路には、バッテリ１１と、電気ヒータ９へ
の通電をオンオフするリレー１２が設けられている。ト
ラップの再生はコンピュータ１３　（ＥＣ（６） Ｕ）によって制御される。ＥＣＩＪ１３によって再生時
期がきたことが判断されると、バイパスバルブ４がＶＳ
Ｖ６，７を作動することにより開かれ、リレー１２がオ
ンして電気ヒータ９に通電され、その後トラップ２を流
れる排気ガス流量をバイパスバルブ４の開閉で制御し、
トラップの再生がおこなわれる。ヘッドランプが消燈時
か点燈時かは、ライトコントロールスイッチ１４からの
オンオフ信号によって判断される。以上に記述した構成
は既に本出願人が特許出願中（特願昭５７−２０２０９
０）のものである。

本発明の装置は、上記構成に加えてオーディオ用のパワ
ーアンプ２０、およびコントロールアンプ２９、このオ
ーディオ用アンプを電力消費用に切り換え使用するため
のスイッチング回路１５および１６、アテネータ１７、
および制御回路３０を有する。２７はオーディオ用スピ
ーカーのボイスコイル、２日は電力消費用抵抗、そして
１８はオーディオ用信号入力端子である。

パワーアンプ２０は、パワートランジスタ２１゜（７） ２２．２３，２４、電源２５．２６などから成る公知の
コンプリメンタリ回路として構成されている。此の回路
はプラス側の信号に対しては片側のトランジスタ２１．
２２が、マイナス側の信号に対してはもう一方のトラン
ジスタ２３．２４が作動するようになっている。尚、本
発明においては、パワーアンプ２０の出力は通常のカー
オーディオ用増幅器と比較してはるかに大きく例えば片
チャネルで１００Ｗから１５０Ｗ程度に設定する。

制御回路３０はマルチバイブレークなどにより構成され
る方形波発振器３１、この発振器３１の信号を入力する
公知の電圧制御可変利得増幅器３２、この増幅器に制御
信号を送るための積分器を構成する演算増幅器３３、抵
抗３８、およびコンデンサ３４、比較器３５、分圧抵抗
３６および３７、通常は閉じているスイッチ３９より成
る。

つぎに上記のように構成された装置における作用につい
て説明する。

第２図において、通常時はバイパスバルブ４が閉じてい
て、排気ガスはトラップ２を流れる。排（８） 気ガス中のパティキュレートは補集材８により捕集され
、浄化されて大気に排出される。エンジン回転数の積算
がある回転数、例えば２０万回転を越えるとＥＣＵ１３
は再生時期がきたことを判断し、バイパスバルブ４が開
く。続いてリレー１２により電気ヒータ９に通電される
。このとき前記のように、ヘッドランプが点燈している
場合とそうでない場合とで通電パターンが区別される。

すなわち、ライトコントロールスイッチ１４の切り換え
位置によりヘッドランプが点燈中か否かが判断される。

ヘッドランプ消燈中は、リレー又は半導体回路により構
成されるスイッチング回路１５゜１６にはＥＣＵ１３か
ら信号が送られず、その接点は各々ａの側にある。従っ
てオーディオ用増幅器は通常の作動をなし得る。一方リ
レー１２にはＥＣＵ１３で再生時期がきたと判断される
と即通電が行われ、電気ヒータ９へ即時通電が行われる
。

これによりトラップ２内の微粒子への着火が一気に行わ
れ、トラップ２は良好に浄化される。

一方へラドランプ点燈中の場合は、ＥＣＵ１３（９） が再生時期がきたことを判断すると、リレー１２への通
電に先立つて、まずＥＣＵ１３から、信号線Ｓ１を介し
てスイッチング回路１５および１６に、また、信号線Ｓ
２を介して比較器３５の反転入力端子へ信号が送られ、
それによりスイッチング回路１５および１６の接点は各
々ｂ側になり、オーディオ信号が遮断され、方形波発振
器３１の出力が電圧制御可変利得増幅器３２を介してコ
ントロールアンプ２９に入力される。一方パワーアンプ
２０の出力は電力消費抵抗２８へと送られる。

比較器３５へはプラス側のＢ電圧が印加されるためその
出力はマイナスとなり、演算増幅器３３の出力電圧はコ
ンデンサ３４および抵抗３８で決まる時定数により徐々
に増加していく。これにより電圧制御可変利得増幅器３
２の増幅度が徐々に増大するため、コントロールアンプ
２９の入力方形波が徐々に大きくなり、従って電力消費
抵抗２８での消費電力も徐々に増大する。

この消費電力をまかなう電源２５および２６は良く知ら
れているようにバッテリ１１の電力を利（１０） 用し増幅器中で電気回路的に作られるものであるから、
電力消費抵抗２８で消費される電力は結局バッテリ１１
が供給することになる。電力消費抵抗２８で消費される
電力が電気ヒータ９の消費電力と同じまでに増大すると
、ＥＣＵ１３はスイッチング回路１５および１６への信
号を遮断し、接点をａ側に復帰させるとともに信号線Ｓ
３を介してリレー１２に通電する。従って電気ヒータ９
へ通電されると同時に電力消費抵抗２８での電力消費が
停止されるので、この瞬間の消費電力の大きな変動はな
く、ヘッドランプのちらつきを防止することができる。

尚、これとほぼ同時にＥＣＵ１３から信号線Ｓ４を介し
てスイッチ３９へも信号が送られ、スイッチ３９が開と
なるため演算増幅器３３の出力は一定値に保持され電圧
制御可変利得増幅器３２は電気ヒータ９に通電されてい
る間その直前の増幅度を維持する。

トラップの再生が終了し電気ヒータ９の通電が終了する
時期になると、ＥＣＵ１３はリレー１２への通電を停止
すると同時にスイッチング回路（１１） １５および１６へ信号を送り、接点を各々ｂ側へ切り換
えるとともにスイッチ３９への信号を遮断しスイッチ３
９を閉とする。従って電力消費抵抗２８は電気ヒータ９
のオフと同時にそれと同じ電力を消費するため、この瞬
間もヘッドランプのちらつきを防止することができる。

また、この瞬間からＥＣＵ１３から信号線Ｓ２を介して
比較器３５の反転入力端子へ送られる信号はｒＯＪレベ
ルとされるため、演算増幅器３３の出力電圧は徐々に低
下し、それに伴い電圧制御可変利得増幅器３２の増幅度
も徐々に低下し、電力消費抵抗２８の消費電力も徐々に
低下する。この電力が零となったあとにＥＣＵ１３はス
イッチング回路１５および１６への信号を遮断し、接点
をａに復帰させる。

次に上記のような作用を行うＥＣＵ１３の具体的な構成
および作用について、第３図および第４図を参照して説
明する。第３図において、５０はクランクシャフトに接
続されたロータ、５１はロータの回転により信号を出す
ピックアップ、５２（１２） は単安定マルチバイブレータからなるパルス発生器であ
り、エンジンの回転に同期してパルスをカウンタ５３へ
送る。カウンタ５３はエンジンの積算回転数がある値、
例えば２０万回になると、その時（第４図１０）にパル
スを単安定マルチバイブレーク５４へ送る。単安定マル
チバイブレーク５４は、少なくともトラップ２の再生に
必要な時間に演算増幅器３３の出力が増加するのに必要
な時間（ｔｌ−ｔｏ）を加えた長さをもつパルス（第４
図（１））を発生する。（尚、５５は微分回路であり、
前記単安定マルチバイブレークの立ち上がりによりパル
スを発生し、カウンタ５３をリセットする。） 時刻ｔＱ以前では単安定マルチバイブレーク５４の出力
は「０」レベルであるから、その信号が入力されるアン
ド回路６２の出力も「０」レベルとなり、抵抗６４、コ
ンデンサ６５、および増幅器７８で構成される遅延回路
６３の出力も「０」レベルである。従って増幅器６６を
介してリレー１２へは信号が送られず、その接点は開に
なって（１３） おり、一方アンド回路７２へも遅延回路６３の出力が送
られるが、これも「０」レベルのため、その出力は「０
」レベルとなり、スイッチ３９へは信号が送られず、ス
イッチ３９は閉となっている。

また、アンド回路６８の一方の入力端子には遅延回路６
３の出力がインバータ６７を介して入力されるため、そ
の入力レベルは「１」となっているが、他方の入力端子
は単安定マルチバイブレーク５４の出力がそのまま入力
されるため「０」レベルであり、従ってアンド回路６８
の出力も「０」レベルとなる。さらに、アンド回路６９
については、そ一方の入力端子にはインバータ６７の出
力が入力されているため「１」レベルとなっているが、
他方の入力端子は単安定マルチバイブレータ７６の出力
信号が入力されているため「０」レベルであり（理由は
後述）、従ってアンド回路６９の出力も「０」レベルで
ある。従って、これら２つのアンド回路６８．６９の出
力信号が入力されるオア回路７０の出力信号も「０」レ
ベルであり、スイッチング回路１５および１６へは信号
線（１４） Ｓｌを介して信号が送られず、接点はａ側に切り換えら
れている。

時刻ｔｏに単安定マルチバイブレーク５４の出力が「１
」レベルになるとこの信号が比較器３５の反転入力端子
へ送られるため、その出力はマイナスの設定レベルとな
り、演算増幅器３３の出力は抵抗３８、コンデンサ３４
で決まる時定数で第４図（２）に示すように徐々に増加
していく。第４図の出力信号は信号線Ｓ５を介して比較
器５６の非反転入力端子に入力される。この入力信号が
、抵抗５日、ツェナーダイオード５９、抵抗６０゜６１
により構成される比較電圧発生回路７７により設定され
る比較電圧ｅ１より大きくなった時点（第４図ｔｌ）で
比較器５６の出力信号が「０」レベルから［１］レベル
に変化する。従ってアンド回路６２の出力は時刻１０以
後もｔｌまでは「０」レベルであり、遅延回路６３、増
幅器６６および信号線Ｓ３を介してリレー１２へ信号が
送られることはなく、接点は開状態に保たれている。

ところが時刻１０以降はアンド回路６８の他方の（１５
） 入力信号（単安定マルチバイブレーク５４の出力）が「
１」レベルになるため、アンド回路６８の出力が１１」
レベルとなりオア回路７０および信号線Ｓ１を介してス
イッチチング回路１５および１６へ信号が送られ、その
接点は時刻１０よりｂ側に切り替わり、電力消費抵抗２
８により消費が行われる状態となる（第４図（３）参照
）。

ところで、前記比較電圧ｅ１は、電力消費抵抗２８での
消費電力が電気ヒータ９の消費電力とほぼ同一となるよ
う電圧利得可変増幅器３２の増幅度を決定するような演
算増幅器３３の出力電圧に設定されている。従って時刻
ｔ１では電気ヒータ９の消費電力は電力消費抵抗２８の
消費電力にほぼ等しくなっている。

時刻ｔ１で比較器５６の出力が「１」レベルになること
により、アンド回路６２の出力が「１」レベルになると
、ある遅延時間（ｔ２−ｔｌ）の後の時刻ｔ２にて遅延
回路６３の出力が「１」レベルになる。従ってこの時点
から信号線Ｓ３を介してリレー１２へ信号が送られ、接
点が閉状態と（１６） され、電気ヒータ９への通電が行われる（第４図（４）
）。一方、インバータ６７を介してアンド回１１６８．
６９に入力される信号は「０」レベルとなるから、オア
回路７０を介してスイッチング回路１５および１Ｇへ信
号が送られなくなり、スイッチチング回路１５および１
６の接点は第４図（５）に示すようにａ側になり、電力
消費抵抗２Ｂでの電力消費が中止される（第４図（３）
）。

一方、時刻ｔ２からアンド回路７２の一方の入力信号（
遅延回路６３の出力）は「１」レベルとなり、他方の入
力端子に入力される信号も単安定マルチバイブレーク７
６の出力がｒＯＪレベルであるので、インバータ７１を
介して「１」レベルであり、スイッチ３９へは時刻ｔ２
から信号が送られ、その接点は開となる（第４図（６）
参照）。

従って時刻ｔ２から演算増幅器３３は積分が中止される
ため、その出力が一定値ｅ２に保持される。

ここで、前記遅延時間（ｔ２−ｔｌ）を設けであるのは
、ｅ２を８１より若干高めに保持し、比較器５６が演算
増幅器３３の微少な出力低下により（１７） 無用なスイッチング回路をしないようにするためである
。

トラップ２の再生に充分な時間が経過すると、時刻ｔ３
で単安定マルチバイブレータ５４の出力がｒｌＪレベル
から「０」レベルに変化する。このため、微分回路５５
はカウンタ５３をリセットし、新たに零から計数を開始
させる。また、コンデンサ７４、抵抗７５で構成される
微分回路７３を介して単安定マルチバイブレーク７６へ
ｆｔ号が送られ、この単安定マルチバイブレーク７６は
単安定マルチバイブレーク５４のパルスの立ち下がりか
らある一定時間幅（ｔ７−ｔ３）のパルス（第４図（７
））を発生する。（従ってそれ以外のときは「０」レベ
ルを出力している。）そのため時刻ｔ３からインバータ
７１を介してアンド回路７２に入力される信号が「０」
レベルとなるため、アンド回路７２の出力が「０」レベ
ルとなりスイッチ３９へは信号が送られずスイッチ３９
は閉となる。そのため演算増幅器３３、抵抗３８、コン
デンサ３４で構成される積分回路は再び積分（１８） 作用を開始するが、その方向は比較器３５の反転入力端
子入力（単安定マルチハイブレーク５４の出力）が「０
」レベルとなるために、比較器３５の出力がプラスレベ
ルとなることによって逆転し、演算増幅器３３の出力は
徐々に低下する。この出力が時刻ｔ４で０１より小さく
なると、比較器５６の出力が「０」レベルとなりアンド
回路６２の出力が「０」レベルとなる。従っである遅延
時間（ｔ５−ｔ４）の後の時刻ｔ５で遅延回路６３の出
力も「０」レベルとなる。従ってこの時刻ｔ５より増幅
器６６を介してリレー１２へ信号が送られなくなり、接
点が開とされ電気ヒータ９への通電が行われなくなる（
第４図（４）参照）。一方、アンド回路６９は一方の入
力端子にはインバータ６７を介して「１」レベルの信号
が、他方の入力端子には単安定マルチバイブレータ７６
の「１」レベルの出力が入力されるため「１」レベルの
信号を出力し、オア回路７０を介してスイソチチング回
路１５および１６へ信号を送る。従ってその接点はｂ側
に切り換えられ（第４図（５）参照）、（１９） 電力消費抵抗２８での電力消費が行われる。この消費電
力は積分方向が逆になっているため第４図（３）に示す
ように徐々に低下する。

時刻ｔ６で演算増幅器３３の出力がｒＯＪレヘレベなり
、電力消費抵抗２８での消費電力が零となり、その後時
刻ｔ７にて単安定マルチバイブレーク７６の出力が「０
」レベルになると、アンド回路６９の一方の入力が「０
」レベルとなる。この時点ではアンド回路６８の一方の
入力（単安定マルチバイブレーク５４の出力）も「０」
レベルになっているため、両アンド回路６８．６９の出
力が「０」レベルとなり、オア回路７９を介してスイソ
チチング回路１５および１６へ信号が送られなくなり、
スイッチング回路１５および１６の接点はａ側に切り換
えられる。これにより１回のトラップ再生処理を終え、
時刻ｔｏ以前の状態に戻る。

以上第１図から第４図によって説明した装置によれば、
トラップ再生時の電気ヒータ９のように大電力を消費す
る装置のオン、オフの前後に電力（２０） 消費抵抗２８で電力消費をリニアに増減させるようにし
ているため、ヘッドランプのちらつきを有効に防止する
ことができる。

また、そのための増幅器は独立のものでもよいが、オー
ディオ用のものを流用すれば、装置の共用化をはかるこ
とができ、装置の複雑化、コストアンプを防止できる。

また、オーディオ用のものを流用した場合であっても、
アテネータ１７を設けることによりオーディオの消費電
力（１０Ｗから２０Ｗ）と電力消費用（１００Ｗから１
５０Ｗ）との要求消費電力のちがいを補償することがで
きる。

尚、第２図および第３図におけるＥＣＵ１３は、マイク
ロプロセッサを用いデジタル的に構成することも可能で
ある。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ダミ
ー抵抗により消費電力を漸増漸減変化させたことにより
、比較的簡単かつ低価格の構成を用いて、電気ヒータな
どの通電時におけるヘッド（２１） ランプの明るさのちらつきを抑制することが可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するためのブロック回路図
、第２図は本発明をディーゼルエンジンの微粒子焼却装
置に適用した一実施例を示す系統図、第３図は第２図に
おけるＥＣＵの回路構成図、第４図は第２図の回路の作
動を示すタイムチャートである。 Ａ・・・増幅器、Ｒ・・・ダミー抵抗、ＳＷＩ・・・ス
イッチング回路、ＳＷ２・・・スイッチング回路、Ｃ・
・・消費電力制御回路、Ｐ・・・電力消費装置、ｌ・・
・排気通路、２・・・トラップ、３・・・バイパス通路
、８・・・捕集材、９・・・電気ヒータ、１２・・・リ
レー、１３・・・ＥＣＵ　。 ２８・・・電力消費抵抗、３０・・・制御回路。 （２２） 第１図 第２図 １３へ 第３図 ■ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電力を消費する装置を備えた自動車において、増幅
   器、該増幅器の出力に接続されたダミー抵抗、該ダミー
   抵抗を電力消費用に使用するためのスイッチング回路、
   および該増幅器に対して漸増漸減変化する消費電力制御
   信号を加える制御回路からなる消費電力制御回路を有し
   、 前記消費電力制御回路により、前記電力を消費する装置
   の通電に先立ち前記ダミー抵抗による消費電力を漸増さ
   せ、前記電力を消費する装置の通電断後、前記ダミー抵
   抗による消費電力を漸減させるよう構成したことを特徴
   とするヘッドランプのちらつき防止装置。