JP2003244937A

JP2003244937A - 負荷駆動装置

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Publication number: JP2003244937A
Application number: JP2002040588A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tamai; 康弘玉井; Tetsuya Hasegawa; 哲也長谷川
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-08-29
Anticipated expiration: 2022-02-18
Also published as: JP3763126B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高電圧電源部を搭載した車両において種々の
電気負荷をそれぞれ適宜駆動することができる負荷駆動
装置を提供すること。【解決手段】負荷駆動装置(20)は、第１ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ(22)と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ(24)と、整
流器(25)と、を備えている。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ
(22)は、車両の電源部(10)から出力された高直流電圧を
その電圧値よりも低い第１低直流電圧に変換し、当該第
１低直流電圧の電力を大きな消費電力変動を持つ第１電
気負荷(L1,L2)に第１低電圧電力線(21)を介して供給す
る。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ(24)は、高直流電圧を第
１低直流電圧の電圧値よりも僅かながら低い第２低直流
電圧に変換し、当該第２低直流電圧の電力を第２低電圧
電力線(23)を介して消費電力が略一定の第２電気負荷(E
CU1〜ECU6)に供給する。整流器(25)は、第１ＤＣ／ＤＣ
コンバータ(22)から第２電気負荷(ECU1〜ECU6)への電力
供給を許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等を含む種
々の車両に搭載可能な負荷駆動装置に関し、より詳細に
は、近年開発が進められている高電圧電源部を搭載した
車両において種々の電気負荷をそれぞれ適宜駆動するた
めの負荷駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】１４ボルト（以下、“ボルト”または
“Ｖ”と称す）のオルタネータおよび充放電可能な１２
Ｖバッテリを有する定格直流１２Ｖ〜１４Ｖ出力の電源
部を搭載した自動車（即ち、所謂１４Ｖ車）は、従来の
車両として一般的に知られている。近年、４２Ｖモータ
／ジェネレータおよび充放電可能な３６Ｖバッテリを有
する定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部を搭載した、
燃費に有利な、高電圧自動車（即ち、所謂４２Ｖ車）の
開発が進められている。

【０００３】現在、１４Ｖ車から４２Ｖ車への移行に向
けて、１４Ｖ車で用いられているコスト的に有利な汎用
の種々の電気負荷（例えば、車両内照明用ランプ、ＥＣ
Ｕ（即ち、Electronic Control Unit）、等）を４２Ｖ
車においても用いるべく、当該電気負荷を駆動するため
の負荷駆動装置が検討されている。この現在検討されて
いる４２Ｖ車用の負荷駆動装置を図３に基づいて説明す
る。図３は、４２Ｖ車の電源部、負荷駆動装置および電
気負荷を示すブロック回路図である。

【０００４】図３に示されるように、電源部１０は充放
電可能な３６Ｖバッテリ１２と４２Ｖモータ／ジェネレ
ータ１４とを備えており、電源部１０の定格出力電圧値
は直流３６Ｖ〜４２Ｖである。モータ／ジェネレータ１
４は、バッテリ１２から電力供給を受けて車両の動力の
一部として働くモータ機能と、エンジン（不図示）の回
転により４２Ｖの電力を発電するジェネレータ機能とを
兼ね備えている。

【０００５】負荷駆動装置１は、高電圧電力線１６によ
り電源部１０と電気的に接続されており、該高電圧電力
線１６を介して電源部１０から３６Ｖ〜４２Ｖといった
高直流電圧の電力供給を受けている。通常、高電圧電力
線１６は、電源部１０に設けられた少なくともＪ／Ｂ
（即ち、ＪｕｎｃｔｉｏｎＢｌｏｃｋ）を経由して様
々な負荷駆動装置へ導かれるが、図３では当該Ｊ／Ｂの
図示を省略している。

【０００６】負荷駆動装置１は、電源部１０から出力さ
れた高直流電圧を１２Ｖといった低直流電圧に変換する
直流電圧変換器として、ＤＣ／ＤＣコンバータ（即ち、
直流−直流コンバータ）２を備えている。ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２は、半導体素子、トランス、出力電圧平滑化
素子、等（不図示）により構成された公知のスイッチン
グレギュレータである。

【０００７】図３では、１４Ｖ車でも用いられる汎用の
電気負荷の例として、ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６、第１ランプ
Ｌ１および第２ランプＬ２が示されている。ＥＣＵ１〜
ＥＣＵ６は、種々の電気装置を制御するためのＣＰＵや
ドライバー回路等（不図示）を含む電子制御ユニットで
ある。第１ランプＬ１および第２ランプＬ２は、例え
ば、ルームランプ、マップランプ、フットランプ、等の
車両内照明用ランプである。これらのＥＣＵ１〜ＥＣＵ
６、第１ランプＬ１および第２ランプＬ２は、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２の出力端子に接続された低電圧電力線３
を介してそれぞれ低直流電圧を印加されて駆動される。
尚、低電圧電力線３と第１ランプＬ１との間および低電
圧電力線３と第２ランプＬ２との間には、第１ランプＬ
１と第２ランプＬ２を点灯（ＯＮ）または消灯（ＯＦ
Ｆ）させるためのスイッチ回路ＳＷ１とＳＷ２がそれぞ
れ設けられている。

【０００８】ランプの特性上、第１ランプＬ１および第
２ランプＬ２にはスイッチ回路ＳＷ１およびＳＷ２のＯ
Ｎ操作直後に突入電流が生じる。常温環境下で一定時間
通電されて点灯が安定した各ランプＬ１，Ｌ２の消費電
流を例えば１アンペア（以下、“Ａ”と称す）とする
と、スイッチ回路ＳＷ１およびＳＷ２のＯＮ操作直後に
生じる各ランプＬ１，Ｌ２の突入電流は、一般的に、常
温環境下では３倍の３Ａに、−３０℃の低温環境下では
１０倍の１０Ａにもなる。勿論、この突入電流に伴い各
ランプＬ１，Ｌ２の消費電力も増大する。即ち、第１ラ
ンプＬ１および第２ランプＬ２は大きな消費電力変動を
持つ電気負荷である。

【０００９】それ故、ＤＣ／ＤＣコンバータ２が、常温
環境における第１ランプＬ１および第２ランプＬ２の消
費電力を賄えるだけの電力供給能力を持つＤＣ／ＤＣコ
ンバータから選定されていると、前述した突入電流およ
び低温環境が起因してＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電
圧（即ち、低電圧電力線３から供給される電圧）が電圧
降下を起こし、第１ランプＬ１および第２ランプＬ２の
点灯が安定するまで所定の電圧値（即ち、直流１２Ｖ）
に復帰しない可能性がある。その上、スイッチ回路ＳＷ
１およびＳＷ２のＯＮ操作によって第１ランプＬ１およ
び第２ランプＬ２が直ぐには点灯せず、徐々に点灯を開
始する可能性もある。ただし、第１ランプＬ１および第
２ランプＬ２は、電力供給直後に点灯せねばならない法
規のあるヘッドランプとは異なり、当該法規の無い例え
ば、ルームランプ、マップランプ、フットランプ、等の
車両内照明用ランプであるため、車両仕様上および実際
の体感上支障が無ければ前述のようなランプ駆動であっ
ても大きな問題とはならない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低電圧
電力線３には第１ランプＬ１および第２ランプＬ２の
他、ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６が電気的に接続されている。Ｅ
ＣＵ１〜ＥＣＵ６等の電子制御ユニットの定格入力電圧
値は一般的に８Ｖ〜１６Ｖであるため、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２の出力電圧（即ち、低電圧電力線３から供給さ
れる電圧）が電圧降下して各ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６に印加
される電圧が下限値である８Ｖを下回った場合は、ＥＣ
Ｕ１〜ＥＣＵ６が不必要に停止または誤動作する可能性
があり、前述の負荷駆動装置１には解決せねばならない
課題がある。

【００１１】一方、低温環境における第１ランプＬ１お
よび第２ランプＬ２の消費電力を賄え且つＥＣＵ１〜Ｅ
ＣＵ６に定格入力電圧の下限値を満足する電圧を印加で
きる電力供給能力を持つＤＣ／ＤＣコンバータをＤＣ／
ＤＣコンバータ２として選定することは物理的に可能と
言える。しかしながら、これらの電気負荷を適切に駆動
するために求められる電力量は一時的にでも膨大であ
り、そのような膨大な電力供給能力を持つＤＣ／ＤＣコ
ンバータは非常に高価で、サイズ、重量、発熱、等にも
課題があるため、有利とは言えない。

【００１２】本発明は、前述した課題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、高電圧電源部を搭載した車両
において種々の電気負荷をそれぞれ適宜駆動することが
できる負荷駆動装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の負荷駆動装置は、請求項１に記載した
ように、車両の電源部から出力された高直流電圧をその
電圧値よりも低い第１低直流電圧に変換し、当該第１低
直流電圧の電力を第１低電圧電力線を介して第１電気負
荷に供給する第１直流電圧変換器と、前記高直流電圧を
前記第１低直流電圧の電圧値よりも僅かながら低い第２
低直流電圧に変換し、当該第２低直流電圧の電力を第２
低電圧電力線を介して第２電気負荷に供給する第２直流
電圧変換器と、前記第１低電圧電力線および前記第２低
電圧電力線を電気的に接続するように当該第１低電圧電
力線と当該第２低電圧電力線との間に設けられ、前記第
１直流電圧変換器から前記第２電気負荷への電力供給を
許容する整流器と、を備え、前記第１電気負荷は大きな
消費電力変動を持つ電気負荷であり、前記第２電気負荷
は消費電力が略一定の電気負荷であることを特徴として
いる。

【００１４】請求項１に記載の発明によれば、消費電力
に大きな変動を生じる第１電気負荷が第１直流電圧変換
器から電力を供給され、この第１直流電圧変換器とは別
に設けられた第２直流電圧変換器から消費電力が略一定
の第２電気負荷が電力を供給されるため、第１電気負荷
の消費電力変動の影響により第１低電圧電力線（即ち、
第１直流電圧変換器の出力）が電圧降下を起こしても第
２低電圧電力線（即ち、第２直流電圧変換器の出力）に
当該影響を与えずに済み、第２電気負荷への安定した電
圧供給（即ち、電力供給）ができる。従って、本発明の
負荷駆動装置により第１電気負荷および第２電気負荷は
それぞれ適宜駆動される。また、第２電気負荷への第１
直流電圧変換器からの電力供給が整流器により許容され
るように、第２低直流電圧の電圧値が第１低直流電圧の
電圧値よりも僅かながら低く設定されているため、第１
直流電圧変換器の出力電力に余裕がある場合は、整流器
を介して第２電気負荷へ第１直流電圧変換器から電力を
供給するといった一方向に電力供給を助勢する第１直流
電圧変換器と第２直流電圧変換器の並列運転ができる。

【００１５】また、本発明の負荷駆動装置は、請求項２
に記載したように、前記第１直流電圧変換器の電力供給
能力と前記第２直流電圧変換器の電力供給能力が略等し
いことを特徴としている。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、第１直流
電圧変換器と第２直流電圧変換器の電力供給能力が略等
しく且つ、第１低電圧電力線および第２低電圧電力線と
の間に設けられた整流器によって第１直流電圧変換器と
第２直流電圧変換器が並列運転されるため、第１直流電
圧変換器の出力電力と第２直流電圧変換器の出力電力が
略等しくなり、効率的に見て最も良い運転となるので好
ましい。

【００１７】また、本発明の負荷駆動装置は、請求項３
に記載したように、前記第１電気負荷の消費電力が前記
第２電気負荷の消費電力よりも低いとき、当該第１電気
負荷の消費電力と当該第２電気負荷の消費電力との差分
電力が前記第１直流電圧変換器から前記整流器を介して
前記第２電気負荷へ供給されて前記第１直流電圧変換器
の出力電力量と前記第２直流電圧変換器の出力電力量が
略等しくなることを特徴としている。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、第１電気
負荷の消費電力が第２電気負荷の消費電力よりも低く且
つ、第１直流電圧変換器の電力供給能力が、第２直流電
圧変換器の電力供給能力と略等しいか、または第２直流
電圧変換器の電力供給能力よりも高いときに整流器を介
して第２電気負荷へ第１直流電圧変換器から電力を供給
するといった一方向に電力供給を助勢する第１直流電圧
変換器と第２直流電圧変換器の並列運転が為されるた
め、第１直流電圧変換器の出力電力と第２直流電圧変換
器の出力電力が略等しくなり、第１直流電圧変換器と第
２直流電圧変換器の運転が安定するので好ましい。

【００１９】また、請求項４に記載したように、前記第
１電気負荷を起動時に突入電流を生じる車両内照明用ラ
ンプとし、前記第２電気負荷を前記車両に搭載された機
器を制御する電子制御ユニットとしてもよい。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、起動時に
突入電流が生じるような車両内照明用ランプを第１電気
負荷として、そして車両に搭載された機器を制御する電
子制御ユニットを第２電気負荷として用いれば、これら
の第１電気負荷および第２電気負荷を本発明の負荷駆動
装置により適宜駆動することができる。特に、ＣＰＵや
ドライバー回路等を含む電子制御ユニットに第２低電圧
電力線を介して第２直流電圧変換器から安定した電圧
（電力）が供給されるため、電子制御ユニットが不必要
に停止したり、または誤動作したりすることが防止され
る。

【００２１】また、請求項５に記載したように、前記高
直流電圧を出力する前記電源部の定格出力電圧値が低く
とも３６ボルトであることが望ましい。

【００２２】請求項５に記載の発明によれば、定格出力
電圧値が低くとも３６ボルトの電源部を搭載した例えば
４２Ｖ車に本発明の負荷駆動装置を搭載すれば、第１電
気負荷および第２電気負荷として汎用の種々の電気負荷
を用いることができる。汎用の種々の電気負荷を用いる
ことができれば、コスト的に有利である。

【００２３】第１および第２低直流電圧の電圧値を例え
ば約２８ボルトに設定した場合は、第１および第２電気
負荷として、例えばバス、トラック、等の所謂２８Ｖ車
で用いられる汎用の電気負荷を用いることができ、例え
ば当該電圧値を約１４ボルトに設定した場合は、第１お
よび第２電気負荷として、例えば汎用の１４Ｖ車用電気
負荷を用いることができる。従って、４２車専用の電気
負荷を用いた場合と比較して、より安価な汎用の電気負
荷を第１および第２電気負荷として用いることができ
る。それ故、第１および第２低直流電圧の電圧値は高く
とも約２８Ｖに設定することが望ましい。

【００２４】以上、本発明について簡潔に説明した。更
に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を
参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確
化されるであろう。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る好適な実施形
態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の負荷
駆動装置の構成を示すブロック回路図であり、特に、前
述した現在開発が進められている高電圧自動車（即ち、
所謂４２Ｖ車）に本発明を適用した場合を例として示し
ている。

【００２６】図１に示されるように、本発明の負荷駆動
装置２０は、高電圧電力線１６により電源部１０と電気
的に接続されており、該高電圧電力線１６を介して電源
部１０から３６Ｖ〜４２Ｖといった高直流電圧の電力供
給を受けている。尚、電源部１０は既に図３を参照して
説明したものと同じであるため説明を省略する。また、
重複説明回避のため、既に図３を参照して説明した電気
負荷にも同一符号を付して図１の明確化を図る。

【００２７】負荷駆動装置２０は、第１直流電圧変換器
として第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、第２直流電圧
変換器として第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４と、を備え
ている。

【００２８】第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、大きな
消費電力変動を持つ第１電気負荷である第１ランプＬ１
および第２ランプＬ２に第１低電圧電力線２１によって
電気的に接続され、これらの第１ランプＬ１および第２
ランプＬ２に低直流電圧を印加する。具体的に、第１Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２２は、電源部１０から出力された
高直流電圧をその電圧値よりも低い１２．４Ｖといった
第１低直流電圧に変換し、当該第１低直流電圧の電力を
第１低電圧電力線２１を介して第１ランプＬ１および第
２ランプＬ２に供給する。

【００２９】第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、消費電
力が略一定の第２電気負荷であるＥＣＵ１〜ＥＣＵ６に
第２低電圧電力線２３によって電気的に接続され、これ
らのＥＣＵ１〜ＥＣＵ６に低直流電圧を印加する。具体
的に、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、高直流電圧を
第１低直流電圧の電圧値（即ち、１２．４Ｖ）よりも僅
かながら低い１２Ｖといった第２低直流電圧に変換し、
当該第２低直流電圧の電力を第２低電圧電力線２３を介
してＥＣＵ１〜ＥＣＵ６に供給する。

【００３０】第１および第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２
２，２４の例としては、半導体素子、トランス、出力電
圧平滑化素子、等により構成された公知のスイッチング
レギュレータ、半導体素子等により構成された公知のシ
リーズレギュレータ、等が挙げられる。一般に、スイッ
チングレギュレータの方がシリーズレギュレータよりも
変換効率は高いが、コスト的にみるとスイッチングレギ
ュレータの方がシリーズレギュレータよりも高価である
ため、電圧変換比率や電気負荷の消費電力等も考慮して
第１および第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２２，２４は選定
されるべきである。本実施形態では、必要とされる電力
供給能力や発熱量等を考慮して第１および第２ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２２，２４の両方に公知のスイッチングレ
ギュレータを用いた。

【００３１】このように構成された負荷駆動装置２０に
よれば、第１ランプＬ１および第２ランプＬ２が第１Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２２から電力を供給され、この第１
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２とは別に設けられた第２ＤＣ
／ＤＣコンバータ２４からＥＣＵ１〜ＥＣＵ６が電力を
供給されるため、第１ランプＬ１および第２ランプＬ２
の消費電力変動の影響により第１低電圧電力線２１（即
ち、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力）が電圧降下
を起こしても第２低電圧電力線２３（即ち、第２ＤＣ／
ＤＣコンバータ２４の出力）に当該影響を与えずに済
み、ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６への安定した電圧供給（即ち、
電力供給）ができる。従って、負荷駆動装置２０により
第１ランプＬ１、第２ランプＬ２およびＥＣＵ１〜ＥＣ
Ｕ６はそれぞれ適宜駆動される。特に、ＥＣＵ１〜ＥＣ
Ｕ６はＣＰＵやドライバー回路等を含む電子制御ユニッ
トであるため、第２低電圧電力線２３を介して第２ＤＣ
／ＤＣコンバータ２４から安定した電圧（電力）を供給
すれば、ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６の不必要な停止や誤動作を
防止できる。

【００３２】更に、負荷駆動装置２０は、第１低電圧電
力線２１および第２低電圧電力線２３を電気的に接続す
るように第１低電圧電力線２１と第２低電圧電力線２３
との間に設けられ、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から
ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６への電力供給を許容する整流器２５
を備えている。この整流器２５の例としては、内部抵抗
値が低く大電流を流せるショットキーダイオード等が挙
げられる。

【００３３】前述の通り、第１低直流電圧の電圧値は１
２．４Ｖであり、そして第２低直流電圧の電圧値は１２
Ｖである。このように第２低直流電圧の電圧値が第１低
直流電圧の電圧値よりも僅かながら低く設定されている
ため、ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６への第１ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２２からの電力供給が整流器２５により許容される。
従って、第１ランプＬ１および第２ランプＬ２の消費電
力に対して第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の電力供給能
力に余裕がある場合は、整流器２５を介してＥＣＵ１〜
ＥＣＵ６へ第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から電力を供
給するといった一方向に電力供給を助勢する第１ＤＣ／
ＤＣコンバータ２２と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の
並列運転ができる。

【００３４】即ち、スイッチ回路ＳＷ１およびスイッチ
回路ＳＷ２がＯＮ操作またはＯＦＦ操作された際の第１
ランプＬ１および第２ランプＬ２の消費電力がＥＣＵ１
〜ＥＣＵ６の消費電力よりも低いとき、当該第１ランプ
Ｌ１および第２ランプＬ２の消費電力と当該ＥＣＵ１〜
ＥＣＵ６の消費電力との差分電力が第１ＤＣ／ＤＣコン
バータ２２から整流器２５を介してＥＣＵ１〜ＥＣＵ６
へ供給されて第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電力
量と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電力量が略等
しくなる。

【００３５】より詳細には、第１ランプＬ１および第２
ランプＬ２の消費電力がＥＣＵ１〜ＥＣＵ６の消費電力
よりも低く且つ、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の電力
供給能力が、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の電力供給
能力と略等しいか、または第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２
４の電力供給能力よりも高いときに整流器２５を介して
ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６へ第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２か
ら電力を供給するといった運転が為される。従って、第
１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電力と第２ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２４の出力電力が略等しくなり、第１ＤＣ
／ＤＣコンバータ２２と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４
の運転が安定するので好ましい。

【００３６】尚、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の電力
供給能力が第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の電力供給能
力と略等しい（即ち、定格出力電力値が略等しいＤＣ／
ＤＣコンバータを２つ用意し、第１ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２２および第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４として用い
た）場合、効率的に見て最も良い運転となるので好まし
い。

【００３７】図２は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２お
よび第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力を示すタイミ
ングチャートである。特に、図２は、第１ランプＬ１が
安定して点灯し且つＥＣＵ１〜ＥＣＵ６の全てが通電さ
れている際にスイッチ回路ＳＷ２をＯＮ操作して第２ラ
ンプＬ２を常温環境下で点灯させた状態を示している。
また、本実施形態をより理解し易いように図２の符号Ｉ
により指し示されるタイムにおける電流の流れを図１に
示した。尚、この例では、第１ランプＬ１および第２ラ
ンプＬ２の安定点灯時における消費電力の合計を２Ａ、
そしてＥＣＵ１〜ＥＣＵ６の消費電力の合計を４Ａとし
た。

【００３８】さて、本発明の負荷駆動装置２０を理解し
易くするために基本構成要素である第１ＤＣ／ＤＣコン
バータ２２、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４および整流
器２５についてのみ説明してきたが、図１において符号
Ｅ１により指し示される回路を更に負荷駆動装置２０に
加えてもよい。図１において符号Ｅ１により指し示され
る回路は、大きな消費電力変動を持つ他の電気負荷を適
宜駆動するためのものである。具体的に、第３ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２６が第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２およ
び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４と並列に設けられてい
る。

【００３９】第３ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、第１Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２２と同一のＤＣ／ＤＣコンバータ
で構成されていてもよく、電源部１０から出力された高
直流電圧をその電圧値よりも低い１２．４Ｖといった第
３低直流電圧に変換し、当該第３低直流電圧の電力を第
３低電圧電力線２８を介して第３電気負荷である大容量
コンデンサＣ１およびモータＭ１に供給する。大容量コ
ンデンサＣ１およびモータＭ１は第１ランプＬ１および
第２ランプＬ２と同様に大きな消費電力変動を持つ電気
負荷である。また、第２低電圧電力線２３および第３低
電圧電力線２８を電気的に接続するように整流器２７が
第２低電圧電力線２３と第３低電圧電力線２８との間に
設けられている。整流器２７は、第３ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ２６からＥＣＵ１〜ＥＣＵ６への電力供給を許容す
る。尚、第３ＤＣ／ＤＣコンバータ２６および整流器２
７の動作、作用、等に関する説明は、第１ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２２、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４および整
流器２５について既に説明した内容から容易に推察可能
であるため省略する。

【００４０】尚、負荷駆動装置２０は、定格出力電圧値
が低くとも直流３６Ｖである電源部を搭載した車両に効
果的であることは言うまでもない。定格出力電圧値が低
くとも３６ボルトの電源部１０を搭載した例えば４２Ｖ
車に負荷駆動装置２０を本実施形態のように搭載すれ
ば、第１電気負荷（即ち、第１ランプＬ１、第２ランプ
Ｌ２、等）、第２電気負荷（即ち、ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６
等）および第３電気負荷（大容量コンデンサＣ１、モー
タＭ１、等）として汎用の種々の電気負荷を用いること
ができる。汎用の種々の電気負荷を用いることができれ
ば、コスト的に有利である。第１、第２および第３低直
流電圧の電圧値を例えば約２８ボルトに設定した場合
は、第１、第２ならびに第３電気負荷として、例えばバ
ス、トラック、等の所謂２８Ｖ車で用いられる汎用の電
気負荷を用いることができ、例えば当該電圧値を約１４
ボルトに設定した場合は、第１、第２ならびに第３電気
負荷として、例えば汎用の１４Ｖ車用電気負荷を用いる
ことができる。従って、４２車専用の電気負荷を用いた
場合と比較して、より安価な汎用の電気負荷を第１、第
２ならびに第３電気負荷として用いることができる。勿
論、低直流電圧を約５Ｖ等、より低い電圧値に設定して
もよい。従って、第１、第２および第３低直流電圧の電
圧値は高くとも約２８Ｖに設定することが望ましい。

【００４１】尚、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と第１
ランプＬ１および第２ランプＬ２それぞれの間ならびに
第３ＤＣ／ＤＣコンバータ２８とモータＭ１との間に設
けられているスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、
設けなくてもよい。設けない代わりに制御回路（不図
示）を設けて、各ＤＣ／ＤＣコンバータの制御、各ＤＣ
／ＤＣコンバータの入力制御、等を行えばスイッチ回路
と同等な機能を満たすこともできる。

【００４２】尚、図１には複数のランプＬ１，Ｌ２と複
数のＥＣＵ１〜６が示されているが、第１電気負荷とし
て一つのランプを設け、第２電気負荷として一つのＥＣ
Ｕを設けてもよいことは言うまでもない。また、第１ラ
ンプＬ１および第２ランプＬ２の代わりに第１ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２２の電気負荷として大容量コンデンサＣ
１およびモータＭ１を設けてもよい。

【００４３】尚、本発明は、前述した各実施形態に限定
されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能であ
る。その他、前述した実施形態における各構成要素の形
態，配置個所，数，数値，等は本発明を達成できるもの
であれば任意であり、限定されない。

【００４４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、消費電力に大きな変動を生じる第１電気負荷が第１
直流電圧変換器から電力を供給され、この第１直流電圧
変換器とは別に設けられた第２直流電圧変換器から消費
電力が略一定の第２電気負荷が電力を供給されるため、
第１電気負荷の消費電力変動の影響により第１低電圧電
力線（即ち、第１直流電圧変換器の出力）が電圧降下を
起こしても第２低電圧電力線（即ち、第２直流電圧変換
器の出力）に当該影響を与えずに済み、第２電気負荷へ
の安定した電圧供給（即ち、電力供給）ができる。従っ
て、本発明の負荷駆動装置により第１電気負荷および第
２電気負荷はそれぞれ適宜駆動される。また、第２電気
負荷への第１直流電圧変換器からの電力供給が整流器に
より許容されるように、第２低直流電圧の電圧値が第１
低直流電圧の電圧値よりも僅かながら低く設定されてい
るため、第１直流電圧変換器の出力電力に余裕がある場
合は、整流器を介して第２電気負荷へ第１直流電圧変換
器から電力を供給するといった一方向に電力供給を助勢
する第１直流電圧変換器と第２直流電圧変換器の並列運
転ができる。

【００４５】また、本発明によれば、第１直流電圧変換
器と第２直流電圧変換器の電力供給能力が略等しく且
つ、第１低電圧電力線および第２低電圧電力線との間に
設けられた整流器によって第１直流電圧変換器と第２直
流電圧変換器が並列運転されるため、第１直流電圧変換
器の出力電力と第２直流電圧変換器の出力電力が略等し
くなり、効率的に見て最も良い運転となるので好まし
い。

【００４６】また、本発明によれば、第１電気負荷の消
費電力が第２電気負荷の消費電力よりも低く且つ、第１
直流電圧変換器の電力供給能力が、第２直流電圧変換器
の電力供給能力と略等しいか、または第２直流電圧変換
器の電力供給能力よりも高いときに整流器を介して第２
電気負荷へ第１直流電圧変換器から電力を供給するとい
った一方向に電力供給を助勢する第１直流電圧変換器と
第２直流電圧変換器の並列運転が為されるため、第１直
流電圧変換器の出力電力と第２直流電圧変換器の出力電
力が略等しくなり、第１直流電圧変換器と第２直流電圧
変換器の運転が安定するので好ましい。

【００４７】また、本発明によれば、起動時に突入電流
が生じるような車両内照明用ランプを第１電気負荷とし
て、そして車両に搭載された機器を制御する電子制御ユ
ニットを第２電気負荷として用いれば、これらの第１電
気負荷および第２電気負荷を本発明の負荷駆動装置によ
り適宜駆動することができる。特に、ＣＰＵやドライバ
ー回路等を含む電子制御ユニットに第２低電圧電力線を
介して第２直流電圧変換器から安定した電圧（電力）が
供給されるため、電子制御ユニットが不必要に停止した
り、または誤動作したりすることが防止される。

【００４８】また、本発明によれば、定格出力電圧値が
低くとも３６ボルトの電源部を搭載した例えば４２Ｖ車
に本発明の負荷駆動装置を搭載すれば、第１電気負荷お
よび第２電気負荷として汎用の種々の電気負荷を用いる
ことができる。汎用の種々の電気負荷を用いることがで
きれば、コスト的に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の負荷駆動装置の構成を示すブロック回
路図である。

【図２】第１ＤＣ／ＤＣコンバータおよび第２ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの出力を示すタイミングチャートである。

【図３】４２Ｖ車の電源部、現在検討されている４２Ｖ
車用の負荷駆動装置および汎用の１４Ｖ車用電気負荷を
示すブロック回路図である。

【符号の説明】

１０電源部２０負荷駆動装置２１第１低電圧電力線２２第１ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１直流電圧変換
器）２３第２低電圧電力線２４第２ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２直流電圧変換
器）２５整流器Ｌ１，Ｌ２第１ランプ，第２ランプ（第１電気負荷）ＥＣＵ１〜ＥＣＵ６電子制御ユニット（第２電気負
荷）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の電源部から出力された高直流電圧
をその電圧値よりも低い第１低直流電圧に変換し、当該
第１低直流電圧の電力を第１低電圧電力線を介して第１
電気負荷に供給する第１直流電圧変換器と、前記高直流電圧を前記第１低直流電圧の電圧値よりも僅
かながら低い第２低直流電圧に変換し、当該第２低直流
電圧の電力を第２低電圧電力線を介して第２電気負荷に
供給する第２直流電圧変換器と、前記第１低電圧電力線および前記第２低電圧電力線を電
気的に接続するように当該第１低電圧電力線と当該第２
低電圧電力線との間に設けられ、前記第１直流電圧変換
器から前記第２電気負荷への電力供給を許容する整流器
と、を備え、前記第１電気負荷は大きな消費電力変動を持つ電気負荷
であり、前記第２電気負荷は消費電力が略一定の電気負
荷であることを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】前記第１直流電圧変換器の電力供給能力
と前記第２直流電圧変換器の電力供給能力が略等しいこ
とを特徴とする請求項１に記載した負荷駆動装置。
【請求項３】前記第１電気負荷の消費電力が前記第２
電気負荷の消費電力よりも低いとき、当該第１電気負荷
の消費電力と当該第２電気負荷の消費電力との差分電力
が前記第１直流電圧変換器から前記整流器を介して前記
第２電気負荷へ供給されて前記第１直流電圧変換器の出
力電力量と前記第２直流電圧変換器の出力電力量が略等
しくなることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載した負荷駆動装置。
【請求項４】前記第１電気負荷は起動時に突入電流を
生じる車両内照明用ランプであり、前記第２電気負荷が
前記車両に搭載された機器を制御する電子制御ユニット
であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれ
か一つに記載した負荷駆動装置。
【請求項５】前記高直流電圧を出力する前記電源部の
定格出力電圧値が低くとも３６ボルトであることを特徴
とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載した
負荷駆動装置。