JP2012245799A - 駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の異なるバッテリ電圧に対応可能な駆動制御装置の制御用ＩＣにおいて端子数の増大を抑える。
【解決手段】駆動制御装置１００は、ＬＥＤ４を駆動するＤＣ／ＤＣコンバータ６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の動作を制御する制御用ＩＣ１０２と、を備える。制御用ＩＣ１０２は、制御用ＩＣ１０２に供給されるべき第１ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ１が印加されるＩＣ電源端子１２０と、第１車載バッテリ２からＤＣ／ＤＣコンバータ６に供給されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに応じた第１判別電圧Ｖ_ｃ１が印加される電圧監視端子１１８と、を有する。制御用ＩＣ１０２は、第１ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ１と第１判別電圧Ｖ_ｃ１とを比較することによって、複数の異なるバッテリ電圧に対応する複数の動作モードのなかから第１車載バッテリ２のバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対応する動作モードを選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載電装品に電力を供給する駆動制御装置に関する。

車載バッテリは車両を構成している部品の中でも重要な役割を担っている。例えば、車載バッテリは、エンジンの始動時をはじめ、ヘッドライトやブレーキランプなどの各種灯具類、カーナビ、カーオーディオやワイパー、パワーウィンドウ、時計など、多くの車載電装品に電力を供給する。

車載バッテリのバッテリ電圧は一般に、乗用車用に１２Ｖ、トラック用に２４Ｖなど車両のタイプにより異なる。バッテリ電圧を基に車載電装品に電力を供給する駆動制御装置（例えば、特許文献１参照）においては、バッテリ電圧が変わると、しきい値等を設定している内部の回路定数を基本的には変更する必要がある。

１２Ｖ、２４Ｖなどの異なるバッテリ電圧のそれぞれについて専用の駆動制御装置を使用することも考えられる。しかしながら、複数の異なるバッテリ電圧の間で駆動制御装置の一部、特に制御用の集積回路（Integrated Circuit、以下ＩＣと称す）を共用化できれば、部品の共通化によるコストダウンのメリットを提供できる。

特開２０１０−１４１１３７号公報

複数の異なるバッテリ電圧の間で制御用ＩＣを共用化するには、バッテリ電圧によって制御用ＩＣ内の回路定数を切り替えることが考えられる。このための最も単純な方法のひとつは、切り替え専用の信号を用意することである。例えば、バッテリ電圧が１２Ｖの場合ハイレベル、２４Ｖの場合ローレベルとなる切り替え信号を生成して制御用ＩＣに入力することが考えられる。

しかしながらこの場合、制御用ＩＣに切り替え信号専用の端子を設けることとなり、制御用ＩＣの端子数の増加を招く。制御用ＩＣの端子数が増加するとパッケージサイズが大きくなり、コストアップの要因となりうる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御用ＩＣの端子数の増大を抑えつつ複数の異なるバッテリ電圧に対応できる駆動制御装置の提供にある。

本発明のある態様は、駆動制御装置に関する。この駆動制御装置は、車載バッテリのバッテリ電圧を基に車載電装品に電力を供給する駆動制御装置であって、車載電装品を駆動する駆動回路と、駆動回路の動作を制御する集積回路と、を備える。集積回路は、集積回路に供給されるべき電源電圧が印加される第１端子と、車載バッテリから駆動回路に供給されるバッテリ電圧に応じた判別電圧が印加される第２端子と、を有する。集積回路は、第１端子に印加される電源電圧と第２端子に印加される判別電圧とを比較することによって、複数の異なるバッテリ電圧に対応する複数の動作モードのなかから車載バッテリから駆動回路に供給されるバッテリ電圧に対応する動作モードを選択する。また、集積回路は、第２端子に印加される判別電圧をバッテリ電圧の異常を検知するために使用してもよい。

この態様によると、集積回路にもともと備わっている電源電圧用の第１端子と異常検知用の第２端子とを使用することによってバッテリ電圧に対応する動作モードを選択するので、集積回路に切り替え信号専用の端子を設けなくてもよい。

本発明の別の態様もまた、駆動制御装置である。この駆動制御装置は、車載バッテリのバッテリ電圧を基に車載電装品に電力を供給する駆動制御装置であって、車載電装品を駆動する駆動回路と、駆動回路の動作を制御する集積回路と、を備える。集積回路は、集積回路に供給されるべき電源電圧が印加される第１端子と、固定電圧が印加される第２端子と、を有する。集積回路は固定電圧を基準電圧として利用することにより、複数の異なるバッテリ電圧に対応する複数の動作モードのなかから車載バッテリから駆動回路に供給されるバッテリ電圧に対応する動作モードを選択する。集積回路はさらに、第１端子に印加される電源電圧を、車載バッテリから駆動回路に供給されるバッテリ電圧を示す電圧として監視する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、制御用ＩＣの端子数の増大を抑えつつ複数の異なるバッテリ電圧に対応できる駆動制御装置を提供できる。

第１の実施の形態に係る駆動制御装置およびそれに接続される第１車載バッテリ、ＬＥＤの構成を示す回路図である。 第３の実施の形態に係る駆動制御装置およびそれに接続される保護回路、第１車載バッテリ、ＬＥＤの構成を示す回路図である。 第１、第２および第３の実施の形態で共通して使用される制御用ＩＣの構成を示す回路図である。 ディレーティング回路に含まれるしきい値可変回路の構成を示す回路図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、信号には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面において説明上重要ではない部材の一部は省略して表示する。また、電圧、電流あるいは抵抗などに付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値あるいは抵抗値を表すものとして用いることがある。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂとの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

一般に、駆動制御装置の制御用ＩＣについては、その制御用ＩＣ自体に電力を供給する必要があり、また駆動制御装置への電力供給の異常が発生すればそれを検知する機能が必要である。したがって多くの場合、制御用ＩＣは少なくとも、制御用ＩＣ自体に供給されるべきＩＣ電源電圧が印加されるＩＣ電源端子と、車載バッテリから供給されるバッテリ電圧に応じた判別電圧が印加される電圧監視端子と、を有する。

本実施の形態に係る駆動制御装置では制御用ＩＣは、バッテリ電圧が複数の異なる想定バッテリ電圧のうちのいずれであるかを、ＩＣ電源端子に印加されるＩＣ電源電圧および電圧監視端子に印加される判別電圧以外の電圧、信号を使用することなく判別する。すなわち、この制御用ＩＣは切り替え信号専用の端子を有さない。これにより、複数の異なるバッテリ電圧で使用可能な制御用ＩＣの端子数の増加を抑えることができる。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、バッテリ電圧Ｖ_ｂａｔは１２Ｖであり、第１車載バッテリ２と駆動制御装置１００との間には駆動制御装置１００に過電圧が印加されないようにするための保護回路は設けられていない。第１の実施の形態に係る駆動制御装置１００は、第１車載バッテリ２のバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを基に車載電装品であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）４に電力を供給する。

図１は、第１の実施の形態に係る駆動制御装置１００およびそれに接続される第１車載バッテリ２、ＬＥＤ４の構成を示す回路図である。駆動制御装置１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、制御用ＩＣ１０２と、第１分圧回路１０４と、第１レギュレータ１０６と、バッテリ端子１０８と、ＬＥＤ端子１１０と、を備える。バッテリ端子１０８は第１車載バッテリ２の正極端子と接続され、バッテリ端子１０８にはバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔが印加される。第１車載バッテリ２の負極端子は接地される。

ＬＥＤ４は、車載用のＬＥＤを３つ直列に接続して構成される。ＬＥＤ４のアノード側はＬＥＤ端子１１０と接続され、カソード側は接地される。ＬＥＤ４に流れる電流をＬＥＤ電流と称す。駆動制御装置１００およびＬＥＤ４は例えば車両用灯具に搭載される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、ＬＥＤ４に直流のＬＥＤ電流を供給することによってＬＥＤ４を駆動する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６は非絶縁型のスイッチングレギュレータであり、第１キャパシタ８と、インダクタ１０と、第１スイッチング素子１２と、ダイオード１４と、第２キャパシタ１６と、を含む。

第１キャパシタ８の一端およびインダクタ１０の一端はバッテリ端子１０８と接続される。第１キャパシタ８の他端は接地される。第１スイッチング素子１２は例えばＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）で構成される。インダクタ１０の他端はダイオード１４のアノードおよび第１スイッチング素子１２のドレインと接続される。第１スイッチング素子１２のソースは接地される。ダイオード１４のカソードは第２キャパシタ１６の一端と接続されると共にＬＥＤ端子１１０と接続される。第２キャパシタ１６の他端は接地される。第１スイッチング素子１２のゲートは制御用ＩＣ１０２のゲート制御端子１１２と接続され、ゲート制御端子１１２からパルス幅変調されたＰＷＭ信号を受ける。ＰＷＭ信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６からＬＥＤ４に出力されるＬＥＤ電流を制御するための信号である。

第１分圧回路１０４はバッテリ端子１０８に印加されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを所定の分圧比で分圧し、第１判別電圧Ｖ_ｃ１を生成する。第１分圧回路１０４は直列に接続された第１抵抗１１４および第２抵抗１１６を含む。第１抵抗１１４の一端はバッテリ端子１０８と接続され、他端は第２抵抗１１６の一端と接続される。第２抵抗１１６の他端は接地される。第１抵抗１１４と第２抵抗１１６との接続ノードの電圧は、第１判別電圧Ｖ_ｃ１として制御用ＩＣ１０２の電圧監視端子１１８に印加される。

電圧監視端子１１８に印加される判別電圧は複数の異なるバッテリ電圧の間で同等となるよう設定される。すなわち、第１の実施の形態では、第１抵抗１１４と第２抵抗１１６との抵抗値の比によって定まる分圧比は、第１判別電圧Ｖ_ｃ１が後述するバッテリ電圧が２４Ｖのときの第２判別電圧Ｖ_ｃ２と実質的に等しくなるよう設定される。

第１レギュレータ１０６は、バッテリ端子１０８に印加されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを受け、所定の電圧値、例えば１２Ｖのバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対しては１０Ｖ、にクランプされた第１ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ１を生成する。第１レギュレータ１０６は、生成された第１ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ１を制御用ＩＣ１０２のＩＣ電源端子１２０に印加する。

第１レギュレータ１０６は、第２スイッチング素子１２２と、第３抵抗１２４と、ツェナーダイオード１２６と、第３キャパシタ１２８と、を含む。第２スイッチング素子１２２は例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタで構成されており、そのコレクタはバッテリ端子１０８および第３抵抗１２４の一端と接続され、そのエミッタは第３キャパシタ１２８の一端およびＩＣ電源端子１２０と接続される。第３抵抗１２４の他端は第２スイッチング素子１２２のベースおよびツェナーダイオード１２６のカソードと接続される。ツェナーダイオード１２６のアノードおよび第３キャパシタ１２８の他端は接地される。

ＩＣ電源端子１２０に印加されるＩＣ電源電圧は複数の異なるバッテリ電圧に対応して異なるよう設定される。すなわち、第１の実施の形態では、ツェナーダイオード１２６の降伏電圧は後述するバッテリ電圧が２４Ｖのときのツェナーダイオードの降伏電圧とは異なる。

制御用ＩＣ１０２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の動作を制御する。制御用ＩＣ１０２は、ゲート制御端子１１２と、電圧監視端子１１８と、ＩＣ電源端子１２０と、を含むが、１２Ｖ／２４Ｖ切り替え専用の端子は含まない。制御用ＩＣ１０２の内部では、ＩＣ電源端子１２０に印加される第１ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ１は制御用ＩＣ１０２自体に供給されるべき電圧として使用され、電圧監視端子１１８に印加される第１判別電圧Ｖ_ｃ１は第１車載バッテリ２からＤＣ／ＤＣコンバータ６に供給されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに応じた電圧として使用される。

制御用ＩＣ１０２は、ＩＣ電源端子１２０に印加される第１ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ１と電圧監視端子１１８に印加される第１判別電圧Ｖ_ｃ１とを比較することによって、複数の異なる想定バッテリ電圧に対応する複数の動作モードのなかから第１車載バッテリ２からＤＣ／ＤＣコンバータ６に供給されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対応する動作モードを選択する。特に第１の実施の形態では、制御用ＩＣ１０２は、予め制御用ＩＣ１０２に組み込まれている１２Ｖ用、２４Ｖ用の２つの動作モードのなかから１２Ｖのバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対応する１２Ｖ用の動作モードを選択する。

１２Ｖ用の動作モードと２４Ｖ用の動作モードとでは、制御用ＩＣ１０２の様々な機能、例えばバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔの異常を検知するためのバッテリ電圧監視機能やＰＷＭ信号生成機能やソフトスタート機能やバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔによるディレーティング機能やパワーオンリセット機能における回路定数が異なっていてもよい。特に１２Ｖ用の動作モードと２４Ｖ用の動作モードとでディレーティング機能におけるしきい値を異ならせてもよい。
制御用ＩＣ１０２は図３、図４においてさらに詳述される。

本実施の形態に係る駆動制御装置１００によると、駆動制御装置１００の制御用ＩＣ１０２として、後述するバッテリ電圧が２４Ｖのときの制御用ＩＣと同じものが使用できる。このように、制御用ＩＣ１０２に切り替え専用の端子を設けなくても１２Ｖと２４Ｖとで共通の制御用ＩＣ１０２を使用できる。

電圧監視端子１１８に印加される判別電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６に供給されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを監視するための電圧である。本実施の形態に係る駆動制御装置１００では、この判別電圧は複数の異なるバッテリ電圧の間で同等となるよう設定される。したがって、例えばバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを監視するためにこの判別電圧と比較されるしきい値電圧として、１２Ｖ用の動作モードと２４Ｖ用の動作モードとで同じしきい値電圧を使用できる。これにより、１２Ｖ用動作モードと２４Ｖ用動作モードとの間での、バッテリ電圧監視機能に関連する制御用ＩＣ１０２内の各設定値の切り替えを抑えることができる。これにより、１２Ｖ／２４Ｖ自動切り替え機能を有する制御用ＩＣ１０２の回路構成をより簡素化し、回路規模を縮小できる。

なお、上記１２Ｖ／２４Ｖ共通のしきい値電圧を判別電圧の正常値の２倍程度に設定しておけば、１２Ｖ、２４Ｖの別なく制御用ＩＣ１０２をより確実に過電圧から保護できる。

また、本実施の形態に係る駆動制御装置１００では、判別電圧を複数の異なるバッテリ電圧の間で同等とする代わりに、ＩＣ電源端子１２０に印加されるＩＣ電源電圧を複数の異なるバッテリ電圧に対応して異なるよう設定する。これにより、判別電圧とＩＣ電源電圧との比較によるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔの判別が実現される。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、バッテリ電圧Ｖ_ｂａｔは２４Ｖであり、第２車載バッテリ２０２と駆動制御装置１００との間には保護回路は設けられていない。第２の実施の形態に係る駆動制御装置２００は図１に示される駆動制御装置１００と同様の構成を有し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、制御用ＩＣ１０２と、第１分圧回路１０４に対応する第２分圧回路２０４と、第１レギュレータ１０６に対応する第２レギュレータ２０６と、バッテリ端子１０８と、ＬＥＤ端子１１０と、を備える。

第２分圧回路２０４は、バッテリ端子１０８に印加されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを、第１分圧回路１０４とは異なる分圧比、特に第１分圧回路１０４の分圧比の２分の１の分圧比で分圧し、第２判別電圧Ｖ_ｃ２を生成する。第２分圧回路２０４は、生成された第２判別電圧Ｖ_ｃ２を電圧監視端子１１８に印加する。第１分圧回路１０４の分圧比をＫと表記すると、第１判別電圧Ｖ_ｃ１＝１２Ｖ×Ｋであり、第２判別電圧Ｖ_ｃ２＝２４Ｖ×０．５Ｋであるから、第１判別電圧Ｖ_ｃ１と第２判別電圧Ｖ_ｃ２とは実質的に等しい。

第２レギュレータ２０６は、バッテリ端子１０８に印加されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを受け、所定の電圧値、例えば２４Ｖのバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対しては１８Ｖ、にクランプされた第２ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ２を生成する。第２レギュレータ２０６は、生成された第２ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ２を制御用ＩＣ１０２のＩＣ電源端子１２０に印加する。

制御用ＩＣ１０２は、ＩＣ電源端子１２０に印加される第２ＩＣ電源電圧Ｖ_ｉ２と電圧監視端子１１８に印加される第２判別電圧Ｖ_ｃ２とを比較することによって、１２Ｖ用、２４Ｖ用の２つの動作モードのなかから２４Ｖのバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対応する２４Ｖ用の動作モードを選択する。

本実施の形態に係る駆動制御装置２００によると、第１の実施の形態に係る駆動制御装置１００と同様の作用効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、バッテリ電圧Ｖ_ｂａｔは１２Ｖであり、第１車載バッテリ２と第３の実施の形態に係る駆動制御装置３００との間には駆動制御装置３００に過電圧が印加されないようにするための保護回路３０２が設けられている。保護回路３０２は第１車載バッテリ２のバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを受け、駆動制御装置３００の受電端子３０８にバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに応じた保護済電圧Ｖ_ｐを印加する。駆動制御装置３００は、保護済電圧Ｖ_ｐを基にＬＥＤ４に電力を供給する。

図２は、第３の実施の形態に係る駆動制御装置３００およびそれに接続される保護回路３０２、第１車載バッテリ２、ＬＥＤ４の構成を示す回路図である。駆動制御装置３００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、制御用ＩＣ１０２と、バッテリ端子１０８に対応する受電端子３０８と、ＬＥＤ端子１１０と、を備える。

制御用ＩＣ１０２のＩＣ電源端子１２０は受電端子３０８と接続され、ＩＣ電源端子１２０には保護済電圧Ｖ_ｐが第３ＩＣ電源電圧として印加される。電圧監視端子１１８は接地され、電圧監視端子１１８には固定電圧すなわち接地電圧が印加される。

制御用ＩＣ１０２は、電圧監視端子１１８に印加される接地電圧を基準電圧として利用することにより、複数の異なる想定バッテリ電圧に対応する複数の動作モードのなかから第１車載バッテリ２からＤＣ／ＤＣコンバータ６に保護回路３０２を介して供給される保護済電圧Ｖ_ｐに対応する動作モードを選択する。特に第３の実施の形態では、制御用ＩＣ１０２は、１２Ｖ用、２４Ｖ用の２つの動作モードのなかから１２Ｖのバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対応する１２Ｖ用の動作モードを選択する。

なお、制御用ＩＣ１０２では、保護回路３０２が設けられる場合は必ずバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔは１２Ｖであるという前提でロジックが組まれる。この前提が当てはまらない場合は適宜制御用ＩＣ１０２のロジックを組み直せばよいことは、本明細書に触れた当業者には明らかである。

制御用ＩＣ１０２はさらに、ＩＣ電源端子１２０に印加される保護済電圧Ｖ_ｐを判別電圧として監視することによって、第１車載バッテリ２からＤＣ／ＤＣコンバータ６に保護回路３０２を介して供給される保護済電圧Ｖｐを監視する。すなわち、制御用ＩＣ１０２は接地されている電圧監視端子１１８の代わりにＩＣ電源端子１２０に印加される保護済電圧Ｖｐを、バッテリ電圧監視機能で使用する。

原則的には、第１の実施の形態に係る駆動制御装置１００と同じ回路構成の駆動制御装置の前段に保護回路３０２のような保護回路を設けたとしても、制御用ＩＣ１０２は、１２Ｖのバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔに対応する１２Ｖ用の動作モードを選択する。しかしながら、第３の実施の形態に係る駆動制御装置３００は、保護回路３０２を設けることにより第１や第２の実施の形態のように第１レギュレータ１０６、第２レギュレータ２０６を設ける必要がなくなることに鑑み、そのようなレギュレータを有さない構成とされる。これにより、駆動制御装置３００の素子数を低減でき、回路構成を簡素化できる。

さらに、ＩＣ電源端子１２０に印加される保護済電圧Ｖ_ｐをＩＣ電源電圧および判別電圧の両方として使用することによって、第１分圧回路１０４、第２分圧回路２０４などの分圧回路を制御用ＩＣ１０２の外付けにする必要もなくなる。そこで本実施の形態に係る駆動制御装置３００は外付けの分圧回路を有さず、代わりにＩＣ電源端子１２０に印加される保護済電圧Ｖ_ｐを制御用ＩＣ１０２の内部で分圧することで判別電圧を得る構成とされる。これにより、駆動制御装置３００の回路構成をさらに簡素化できる。

また、駆動制御装置３００では電圧監視端子１１８を接地してその電圧を固定することによって、バッテリ電圧Ｖ_ｂａｔが１２Ｖであることを判別する。したがって、バッテリ電圧Ｖ_ｂａｔの変動によらずにより確実にバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔの値を判別できる。

第３の実施の形態に係る駆動制御装置３００では、判別電圧を得るための分圧回路を制御用ＩＣ１０２内部に設けたので、制御用ＩＣ１０２の発熱量はその分増大する。したがって、駆動制御装置３００はセラミック基板などの放熱性の高い基板に搭載されることが望ましい。これに対して第１および第２の実施の形態に係る駆動制御装置１００、２００では、判別電圧を得るための分圧回路は制御用ＩＣ１０２の外部に設けられている。したがって、それらの駆動制御装置は樹脂基板などの放熱性のより低い基板にも好適に搭載できる。

（制御用ＩＣ１０２）
図３は、第１、第２および第３の実施の形態で共通して使用される制御用ＩＣ１０２の構成を示す回路図である。図３では、ＩＣ電源端子１２０に印加される電圧をＩＣ電源電圧Ｖ_ｉと総称し、電圧監視端子１１８に印加される電圧を判別電圧Ｖ_ｃと総称する。以下では、第１分圧回路１０４の分圧比を１／７、第２分圧回路２０４の分圧比を１／１４とする。
制御用ＩＣ１０２は、第３分圧回路１３０と、第４分圧回路１３２と、選択回路１３４と、固定判別回路１３６と、演算増幅器１３８と、比較回路１４０と、を含む。

第３分圧回路１３０、第４分圧回路１３２はそれぞれ、ＩＣ電源端子１２０に印加されるＩＣ電源電圧Ｖ_ｉを所定の分圧比で分圧し、第１分圧電圧Ｖ_ｄ１、第２分圧電圧Ｖ_ｄ２を生成する。第３分圧回路１３０の分圧比は第１分圧回路１０４の分圧比と同じ１／７に設定される。第４分圧回路１３２の分圧比は第１分圧回路１０４の分圧比と第２分圧回路２０４の分圧比との間の値、例えば１／１０に設定される。第３分圧回路１３０、第４分圧回路１３２はいずれも、第１分圧回路１０４と同様に２つの直列に接続された抵抗で構成される。
ＩＣ電源端子１２０に印加されるＩＣ電源電圧Ｖ_ｉはまた、制御用ＩＣ１０２の各素子に供給すべきＩＣ内電源電圧を生成する制御用ＩＣ１０２内の電源生成回路１４２などに供給される。

固定判別回路１３６は、電圧監視端子１１８に印加される判別電圧Ｖ_ｃが接地電圧であるか否かを判別し、判別結果を示す固定判別信号Ｓ１を生成する。固定判別信号Ｓ１は、電圧監視端子１１８に印加される判別電圧Ｖ_ｃが接地電圧のときアサートされすなわちハイレベルとなり、そうでないときネゲートされるすなわちローレベルとなる信号である。
固定判別回路１３６は、第１コンパレータ１５６と、第１基準電圧源１５８と、を有する。第１コンパレータ１５６の反転入力端子は電圧監視端子１１８と接続される。第１基準電圧源１５８は第１コンパレータ１５６の非反転入力端子に０．２Ｖ程度の第１基準電圧Ｖ_ｒ１を印加する。第１コンパレータ１５６の出力端子から出力される固定判別信号Ｓ１は、判別電圧Ｖ_ｃが第１基準電圧Ｖ_ｒ１よりも高い場合はローレベルとなり、そうでない場合はハイレベルとなる。

選択回路１３４は、固定判別信号Ｓ１に基づいて第１分圧電圧Ｖ_ｄ１、判別電圧Ｖ_ｃのうちの一方を選択し、選択された電圧を演算増幅器１３８の非反転入力端子に印加する。選択回路１３４は、第１アナログスイッチ１５０と、シュミットトリガ型インバータ１５２と、第２アナログスイッチ１５４と、を有する。第１アナログスイッチ１５０は固定判別信号Ｓ１がハイレベルのとき導通して第１分圧電圧Ｖ_ｄ１を演算増幅器１３８の非反転入力端子に印加し、ローレベルのとき非導通となる。シュミットトリガ型インバータ１５２は固定判別信号Ｓ１のレベルを反転し反転判別信号Ｓ２を生成する。第２アナログスイッチ１５４は反転判別信号Ｓ２がハイレベルのとき導通して判別電圧Ｖ_ｃを演算増幅器１３８の非反転入力端子に印加し、ローレベルのとき非導通となる。

演算増幅器１３８の反転入力端子と出力端子とは接続されており、演算増幅器１３８は非反転入力端子に印加される電圧と同じバッファ電圧Ｖ_ｂを出力するバッファの役割を果たす。バッファ電圧Ｖ_ｂは比較回路１４０に供給されると共にバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔの異常を検知する制御用ＩＣ１０２内のバッテリ電圧監視回路１４４などに供給される。

比較回路１４０は、第２分圧電圧Ｖ_ｄ２、バッファ電圧Ｖ_ｂおよび固定判別信号Ｓ１から、バッテリ電圧Ｖ_ｂａｔが１２Ｖであるか２４Ｖであるかを示すバッテリ判別信号Ｓ３を生成する。バッテリ判別信号Ｓ３は、バッテリ電圧Ｖ_ｂａｔが１２Ｖと判定される場合はハイレベル、２４Ｖと判定される場合はローレベルとなる信号である。

比較回路１４０は、第２コンパレータ１６０と、第３コンパレータ１６２と、第２基準電圧源１６４と、ＡＮＤゲート１６６と、ＯＲゲート１６８と、を有する。第２コンパレータ１６０はバッファ電圧Ｖ_ｂと第２分圧電圧Ｖ_ｄ２とを比較し、バッファ電圧Ｖ_ｂの方が高い場合はハイレベル、そうでない場合はローレベルとなる第１比較出力信号Ｓ４を生成する。第３コンパレータ１６２は第２分圧電圧Ｖ_ｄ２と第２基準電圧源１６４によって生成される１．３Ｖ程度の第２基準電圧Ｖ_ｒ２とを比較し、第２基準電圧Ｖ_ｒ２の方が高い場合はハイレベル、そうでない場合はローレベルとなる第２比較出力信号Ｓ５を生成する。

ＡＮＤゲート１６６は第１比較出力信号Ｓ４と第２比較出力信号Ｓ５とを入力とし、第１比較出力信号Ｓ４と第２比較出力信号Ｓ５との論理積に対応する第３比較出力信号Ｓ６を生成する。
ＯＲゲート１６８は第３比較出力信号Ｓ６と固定判別信号Ｓ１とを入力とし、第３比較出力信号Ｓ６と固定判別信号Ｓ１との論理和に対応するバッテリ判別信号Ｓ３を生成する。
バッテリ判別信号Ｓ３は、バッテリ電圧監視回路やＰＷＭ信号生成回路やソフトスタート回路やディレーティング回路やパワーオンリセット回路などの制御用ＩＣ１０２内の様々な回路１４６に供給され、そこで１２Ｖ／２４Ｖの判別用に使用される。

表１は、第１の実施の形態に係る駆動制御装置１００、第２の実施の形態に係る駆動制御装置２００および第３の実施の形態に係る駆動制御装置３００のそれぞれにおける制御用ＩＣ１０２内の各電圧や各信号のレベルを示す。

図４は、ディレーティング回路に含まれるしきい値可変回路４００の構成を示す回路図である。しきい値可変回路４００は、第４抵抗４０２と、第５抵抗４０４と、第６抵抗４０６と、第７抵抗４０８と、第８抵抗４１０と、第３アナログスイッチ４１２と、インバータ４１４と、第４アナログスイッチ４１６と、第４コンパレータ４１８と、を含む。

第４抵抗４０２、第５抵抗４０４、第６抵抗４０６、第７抵抗４０８、第８抵抗４１０はこの順に直列に接続され、第４抵抗４０２の一端にはＩＣ内電源電圧が印加される。第８抵抗４１０の一端は接地される。

第４アナログスイッチ４１６は、バッテリ判別信号Ｓ３がハイレベルのとき、第６抵抗４０６と第７抵抗４０８との第２接続ノードＮ２と第４コンパレータ４１８の一方の入力端子とを導通させ、そうでないときは非導通とする。インバータ４１４はバッテリ判別信号Ｓ３のレベルを反転させる。第３アナログスイッチ４１２は、インバータ４１４の出力信号がハイレベルのとき、第５抵抗４０４と第６抵抗４０６との第１接続ノードＮ１と第４コンパレータ４１８の一方の入力端子とを導通させ、そうでないときは非導通とする。すなわち、バッテリ判別信号Ｓ３がハイレベルのとき第４コンパレータ４１８の一方の入力端子には第２接続ノードＮ２の電圧が印加され、ローレベルのときは第１接続ノードＮ１の電圧が印加される。

第４コンパレータ４１８は一方の入力端子に印加される電圧をしきい値電圧とし、他方の入力端子に印加されるバッファ電圧Ｖｂをそのしきい値電圧と比較し、比較結果を出力する。ディレーティング回路は第４コンパレータ４１８から出力される比較結果を基にディレーティング機能を実現する。このようにディレーティング回路は、バッテリ判別信号Ｓ３のレベルすなわち１２Ｖ、２４Ｖの別によってしきい値電圧を切り替える構成とされている。

以上、実施の形態に係る駆動制御装置について説明した。これらの実施の形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

第３の実施の形態では電圧監視端子１１８が接地される場合について説明したが、これに限られず、電圧監視端子１１８には固定電圧が印加されればよい。この場合、本明細書に触れた当業者であれば固定判別回路１３６の回路構成をその固定電圧の値に応じて適宜変更し、電圧監視端子１１８にその固定電圧が印加される場合は制御用ＩＣ１０２に１２Ｖ用の動作モードを選択させることができる。

第１および第２の実施の形態では、第１判別電圧Ｖ_ｃ１と第２判別電圧Ｖ_ｃ２とが実質的に等しい場合について説明したが、これに限られない。例えば、バッテリ電圧監視機能におけるしきい値電圧を１２Ｖ用と２４Ｖ用とで切り替える場合、第１判別電圧Ｖ_ｃ１と第２判別電圧Ｖ_ｃ２とを異ならせてもよい。

４ ＬＥＤ、 ６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、 １００ 駆動制御装置、 １０２ 制御用ＩＣ、 １０４ 第１分圧回路、 １０６ 第１レギュレータ、 Ｖｂａｔ バッテリ電圧。

Claims (5)

1. 車載バッテリのバッテリ電圧を基に車載電装品に電力を供給する駆動制御装置であって、
   前記車載電装品を駆動する駆動回路と、
   前記駆動回路の動作を制御する集積回路と、を備え、
   前記集積回路は、
   前記集積回路に供給されるべき電源電圧が印加される第１端子と、
   前記車載バッテリから前記駆動回路に供給されるバッテリ電圧に応じた判別電圧が印加される第２端子と、を有し、
   前記集積回路は、前記第１端子に印加される電源電圧と前記第２端子に印加される判別電圧とを比較することによって、複数の異なるバッテリ電圧に対応する複数の動作モードのなかから前記車載バッテリから前記駆動回路に供給されるバッテリ電圧に対応する動作モードを選択することを特徴とする駆動制御装置。
2. 前記第１端子に印加される電源電圧は複数の異なるバッテリ電圧に対応して異なるよう設定されることを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
3. 前記第２端子に印加される判別電圧は複数の異なるバッテリ電圧の間で同等となるよう設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動制御装置。
4. 前記集積回路は、前記第２端子に印加される判別電圧をバッテリ電圧の異常を検知するために使用することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動制御装置。
5. 車載バッテリのバッテリ電圧を基に車載電装品に電力を供給する駆動制御装置であって、
   前記車載電装品を駆動する駆動回路と、
   前記駆動回路の動作を制御する集積回路と、を備え、
   前記集積回路は、
   前記集積回路に供給されるべき電源電圧が印加される第１端子と、
   固定電圧が印加される第２端子と、を有し、
   前記集積回路は前記固定電圧を基準電圧として利用することにより、複数の異なるバッテリ電圧に対応する複数の動作モードのなかから前記車載バッテリから前記駆動回路に供給されるバッテリ電圧に対応する動作モードを選択し、
   前記集積回路はさらに、前記第１端子に印加される電源電圧を、前記車載バッテリから前記駆動回路に供給されるバッテリ電圧を示す電圧として監視することを特徴とする駆動制御装置。

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