JP2013001331A - 車両用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドリングストップからエンジンを再始動する際に、車載機器へ安定した電圧を供給する車両用電源装置を提供すること。
【解決手段】バッテリ１及び蓄電器（キャパシタ２４）が直列に接続された車両用電源装置１００。負荷（負荷群９０）へ印加される負荷電圧値Ｖｃを検出する負荷電圧検出回路（負荷電圧検出部２８）と、前記蓄電器に直列に接続された可変抵抗回路（可変抵抗器２２）と、前記負荷電圧検出回路が検出する負荷電圧値を所定の値に一致させるべく、前記可変抵抗回路の抵抗値を変更する制御を行う制御回路（制御部２９）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、アイドリングストップ車に好適に使用される車両用電源装置に関する。

従来、燃費節約のためのアイドリングストップ装置が搭載された自動車がある。アイドリングストップ装置は、信号待ち等の停車中に、エンジンを停止させ燃料を節約する。その一方で、エンジンを再始動する際には、セルモータに大電流が必要となる。そこで、他の車載機器へ供給される電圧を低下させないために、再始動時の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにより昇圧させる、又は、予め充電してある蓄電器から給電させる車両用電源装置がある。

特許文献１には、エンジン始動時にバッテリと電気二重層キャパシタを直列に配置し、バッテリの出力電圧を補助する自動車用始動時電圧昇圧装置が記載されている。

特開２００３−２０６８３８号公報

エンジン始動時にバッテリから他の車載機器へ供給される電圧は、大きく変動する。図８は、従来の車両用電源装置により負荷に印加される電圧の例を模式的に示す波形図である。図８は、縦軸が電圧、横軸が時間である。図８中、点線グラフが、キャパシタによる電力の補助が無いバッテリのみの場合の負荷電圧である。実線グラフが、バッテリにキャパシタによる電力の補助が加えられた負荷電圧である。

図８では、アイドルストップ制御部によりエンジンが再始動する時に、バッテリの出力電圧が低下し、エンジンの出力が一定するまでの間、負荷電圧が一定にならない。そのため、他の車載機器において、メーターの照明がちらつく、オーディオのスピーカからノイズ音が発生する等の不安定な動作が発生することがある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、アイドリングストップからエンジンを再始動する際に、車載機器へ安定した電圧を供給することができる車両用電源装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用電源装置は、バッテリ及び蓄電器が直列に接続された車両用電源装置において、負荷へ印加される負荷電圧値を検出する負荷電圧検出回路と、前記蓄電器に直列に接続された可変抵抗回路と、前記負荷電圧検出回路が検出する負荷電圧値を所定の値に一致させるべく、前記可変抵抗回路の抵抗値を変更する制御を行う制御回路とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、バッテリ及び蓄電器が直列に接続された車両用電源装置において、負荷電圧検出回路が、負荷へ印加される負荷電圧値を検出する。可変抵抗回路が、前記蓄電器に直列に接続されている。制御回路が、前記負荷電圧検出回路が検出する負荷電圧値を所定の値に一致させるべく、前記可変抵抗回路の抵抗値を変更する制御を行う。

また、本発明に係る車両用電源装置は、前記バッテリの出力電圧値を検出するバッテリ電圧検出回路と、前記バッテリと前記負荷とを前記蓄電器及び前記可変抵抗回路を迂回して接続する迂回回路と、前記バッテリから前記負荷への接続を、前記蓄電器及び前記可変抵抗回路を含む蓄電器回路と前記迂回回路との何れか一方に切り替えるスイッチ回路と、前記バッテリ電圧検出回路が検出した出力電圧値が所定電圧値より低い場合に、前記スイッチ回路を前記蓄電器回路側に切り替えるスイッチ制御回路とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、バッテリ電圧検出回路が、前記バッテリの出力電圧値を検出する。迂回回路は、前記バッテリと前記負荷とを前記蓄電器及び前記可変抵抗回路を迂回して接続する。スイッチ回路が、前記バッテリから前記負荷への接続を、前記蓄電器及び前記可変抵抗回路を含む蓄電器回路と前記迂回回路との何れか一方に切り替える。スイッチ制御回路が、前記バッテリ電圧検出回路が検出した出力電圧値が所定電圧値より低い場合に、前記スイッチ回路を前記蓄電器回路側に切り替える。

また、本発明に係る車両用電源装置は、前記制御回路は、前記抵抗値を、連続的に変化させることを特徴とする。

本発明にあっては、前記制御回路は、前記抵抗値を、連続的に変化させる。

また、本発明に係る車両用電源装置は、前記可変抵抗回路は電界効果トランジスタであり、前記制御回路は、前記スイッチ回路が前記迂回回路側に切り替えられる場合に、前記電界効果トランジスタをオフにするように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、前記可変抵抗回路は電界効果トランジスタである。前記制御回路は、前記スイッチ回路が前記迂回回路側に切り替えられる場合に、前記電界効果トランジスタをオフにする。

また、本発明に係る車両用電源装置は、前記スイッチ回路と前記蓄電器との間から分岐し、第２のスイッチ回路を介して所定の電圧値に接続される回路を備え、前記スイッチ制御回路は、前記スイッチ回路が前記蓄電器回路側に切り替えられている場合に、前記第２のスイッチ回路をオフにするように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、所定の電圧値に接続される回路が、前記スイッチ回路と前記蓄電器との間から分岐し、第２のスイッチ回路を介して所定の電圧値に接続される。前記スイッチ制御回路は、前記スイッチ回路が前記蓄電器回路側に切り替えられている場合に、前記第２のスイッチ回路をオフにする。

本発明によれば、アイドリングストップからエンジンを再始動する際に、車載機器へ安定した電圧を供給する車両用電源装置を実現することができる。

本発明に係る車両用電源装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。 負荷に印加される電圧がフィードバック制御される手順を示すフローチャートである。 負荷電圧値を、バッテリの出力電圧値とキャパシタの端子電圧値の和とする制御の手順を示すフローチャートである。 負荷電圧値をバッテリの出力電圧値とする制御の手順を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両用電源装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両用電源装置により制御される電圧の例を模式的に示す波形図である。 従来の車両用電源装置により負荷に印加される電圧の例を模式的に示す波形図である。

以下、本発明の実施の形態をそれを示す図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
図１は、本発明に係る車両用電源装置の実施の形態１の要部構成を示すブロック図である。図１の車両用電源装置１００は、負荷群９０に電源を供給する。車両用電源装置１００は、エンジン３２に連動して、オルタネータ（交流発電機）３４が定電圧で発電し、発電した電力は、整流された後、オルタネータ３４に並列に接続されたバッテリ１及び負荷群９０に供給される。

バッテリ１の出力電力は、スイッチ３５を通じてエンジン３２の点火装置３１に、スイッチ３６を通じてエンジン３２のスタータ３３に、それぞれ供給される。スイッチ３５及びスイッチ３６は、アイドルストップ制御部３０によりオン／オフ制御される。

アイドルストップ制御部３０は、図示しないイグニッションスイッチ、アクセルペダル等の操作信号、及び、車速センサの検出信号等に基づき、アイドルストップ制御を実行する。アイドルストップ制御部３０は、エンジン３２の駆動時にスイッチ３５をオンにし、エンジン３２の始動時にスイッチ３６をオンにする。

バッテリ１のプラス電極は、スイッチ２３を通じて負荷群９０のプラス側端子に接続されている。

バッテリ１のプラス電極には、また、スイッチ２１を通じて可変抵抗器２２の一方の端子が接続され、可変抵抗器２２の他方の端子には、電気二重層キャパシタ（以下、「キャパシタ」という。）２４のマイナス電極が接続されている。キャパシタ２４のプラス電極は、負荷群９０のプラス側端子に接続されている。

可変抵抗器２２の他方の端子には、また、抵抗２６の一方の端子が接続され、抵抗２６の他方の端子は、スイッチ２５を通じて接地されている。

バッテリ１から、スイッチ２１を通じて、可変抵抗器２２とキャパシタ２４とが直列に接続され、負荷群９０に接続される回路を、蓄電器回路とし、バッテリ１からスイッチ２３を通じて負荷群９０に接続される回路を、迂回回路とする。

電源制御部１０は、バッテリ電圧検出部１１、負荷電圧検出部１２、キャパシタ電圧検出部１３、及び、制御部１４を有する。電源制御部１０は、例えば、マイコンにより構成される。バッテリ電圧検出部１１、負荷電圧検出部１２、及び、キャパシタ電圧検出部１３は、それぞれ、マイコンの入力ポートであり、制御部１４は、マイコンがコンピュータプログラムを実行することにより、実現される。

バッテリ電圧検出部１１は、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂを検出する。負荷電圧検出部１２は、負荷に印加される電圧値ＶＬを検出する。キャパシタ電圧検出部１３は、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃを検出する。

制御部１４は、検出したバッテリ１の出力電圧値Ｖｂ、及び、検出したキャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃに基づいて、スイッチ２１、スイッチ２３、及び、スイッチ２５のオンとオフとを切り替える。スイッチ２５がオフの場合に、スイッチ２１をオフにし、スイッチ２３をオンにすることにより、バッテリ１からの電流は、迂回回路を経由し、負荷群９０には、バッテリの出力電圧値Ｖｂが印加される。

また、スイッチ２１をオンにし、スイッチ２３をオフにすることにより、バッテリ１からの電流は、蓄電器回路を経由し、キャパシタ２４が放電する。これにより、負荷群９０に印加される電圧値ＶＬは、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂに、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃを加算した値となる。制御部１４は、キャパシタ２４を放電させる場合には、スイッチ２５をオフにする。

また、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂが所定の閾値Ｖｔｈ１以上の場合には、制御部１４は、スイッチ２１をオフにし、スイッチ２３をオンにして、キャパシタ２４を放電させない。このとき、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃが所定の値より小さければ、制御部１４は、スイッチ２５をオンにする。これにより、キャパシタ２４への充電が行われる。

電圧制御部２０は、負荷電圧検出部２８、及び、制御部２９を有する。負荷電圧検出部２８は、負荷群９０に印加される負荷電圧値ＶＬを検出する。検出した負荷電圧値ＶＬに基づいて、制御部２９が、可変抵抗器２２の抵抗値を増減制御をし、負荷抵抗値ＶＬの値を所定の値に一致させるフィードバック制御をする。これにより、負荷群９０に印加される電圧値が、所定の電圧値に近づけられる。

なお、電圧制御部２０は、例えば、コンパレータを有する。負荷電圧検出部２８は、コンパレータの入力ポートである。所定の閾値Ｖｔｈ１は、図示しない定電圧装置からコンパレータに与えられる。コンパレータの比較機能は制御部２９の一部であり、入力される負荷電圧値ＶＬと所定の閾値Ｖｔｈ１とを比較し、負荷電圧値ＶＬが、所定の閾値Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する。制御部２９は、さらに、負荷電圧値ＶＬが所定の閾値Ｖｔｈ１以上である場合には、可変抵抗器２２の抵抗値を大きくする。制御部２９は、また、負荷電圧値ＶＬが所定の閾値Ｖｔｈ１より小さい場合には、可変抵抗器２２の抵抗値を小さくする。

図２は、電源制御部１０がスイッチ２１、スイッチ２３、及び、スイッチ２５を制御することにより、負荷群９０に印加される電圧がフィードバック制御される手順を示すフローチャートである。

図２の処理は、制御部１４が、スイッチ２１をオフに、スイッチ２３をオンにしている状態から開始される。ここで、負荷群９０に印加される電圧値ＶＬは、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂに等しい。図２の処理の初期状態では、また、電源制御部１０が、スイッチ２５をオフにしている。

先ず、バッテリ電圧検出部１１は、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂを検出する（ステップＳ１１）。制御部１４は、検出したバッテリ１の出力電圧値Ｖｂが、所定の閾値Ｖｔｈ１以上か否かを判定する（ステップＳ１２）。

バッテリ１の出力電圧値Ｖｂが所定の閾値Ｖｔｈ１以上の場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、制御部１４は、負荷電圧値ＶＬをバッテリ１の出力電圧値Ｖｂとする制御を行う（ステップＳ１４）。一方、バッテリ１の出力電圧値が所定の閾値Ｖｔｈより小さい場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、制御部１４は、負荷電圧値ＶＬを、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂとキャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃの和とする制御を行う（ステップＳ１３）。

図３は、図２のステップＳ１３の詳細を示すフローチャートであり、負荷電圧値ＶＬを、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂとキャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃの和とする制御の手順を示すフローチャートである。

先ず、制御部１４が、キャパシタ２４の放電中か否かを判定する（ステップＳ３１）。より詳細には、スイッチ２１がオン、スイッチ２３がオフ、スイッチ２５がオフになっているか否かを判定する。キャパシタ２４の放電中の場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）には、図２のステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

キャパシタ２４の放電中では無い場合（ステップＳ３１：ＮＯ）には、制御部１４が、キャパシタ２４が充電中か否かを判定する（ステップＳ３２）。より詳細には、スイッチ２１がオフ、スイッチ２３がオン、スイッチ２５がオンになっているか否かを判定する。

キャパシタ２４が充電中の場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）には、キャパシタ２４の充電を停止し（ステップＳ３３）、ステップＳ３４に進む。より詳細には、スイッチ２５をオフにする。

一方、キャパシタ２４が充電中では無い場合（ステップＳ３２：ＮＯ）には、ステップＳ３４に進む。

制御部１４は、キャパシタ２４の放電を開始する（ステップＳ３４）。より詳細には、スイッチ２１をオンにし、スイッチ２３をオフにする。なお、スイッチ２５は、オフのままである。ステップＳ３４の後、図２のステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

図４は、図２のステップＳ１４の詳細を示すフローチャートであり、負荷電圧値ＶＬをバッテリ１の出力電圧値Ｖｂとする制御の手順を示すフローチャートである。

先ず、制御部１４が、キャパシタ２４の放電中か否かを判定する（ステップＳ４１）。キャパシタ２４の放電中の場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）には、制御部１４は、キャパシタ２４の放電を停止する（ステップＳ４２）。より詳細には、スイッチ２１をオフにし、スイッチ２３をオンにする。なお、スイッチ２５は、オフのままである。ステップＳ４２の後、ステップＳ４７に進む。

一方、キャパシタ２４の放電中の場合（ステップＳ４１：ＮＯ）には、制御部１４は、キャパシタ２４の充電中か否かを判定する（ステップＳ４３）。キャパシタ２４の充電中の場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）には、キャパシタ電圧検出部１３が、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃを検出する（ステップＳ４４）。

制御部１４は、キャパシタ電圧検出部１３が検出したキャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃが、所定の閾値Ｖｔｈｃ以上か否かを判定する（ステップＳ４５）。キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃが所定の閾値Ｖｔｈｃ以上の場合（ステップＳ４５：ＹＥＳ）には、制御部１４は、キャパシタ２４の充電を停止する（ステップＳ４６）。より詳細には、スイッチ２５をオフにする。なお、スイッチ２１はオフ、スイッチ２３はオンのままである。ステップＳ４６の後、図２のステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

一方、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃが、所定の閾値Ｖｔｈｃより小さい場合（ステップＳ４５：ＮＯ）には、図２のステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

また、キャパシタ２４の充電中では無い場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、及び、ステップＳ４２の処理の後、キャパシタ電圧検出部１３は、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃを検出する（ステップＳ４７）。制御部１４は、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃが、所定の閾値Ｖｔｈｃ以上か否かを判定する（ステップＳ４８）。キャパシタ電圧検出部１３が検出した端子電圧値Ｖｃが、所定の閾値Ｖｔｈｃ以上の場合（ステップＳ４８：ＹＥＳ）には、図２のステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

一方、キャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃが、所定の閾値Ｖｔｈｃより小さい場合（ステップＳ４８：ＮＯ）には、制御部１４は、キャパシタ２４の充電を開始する（ステップＳ４９）。より詳細には、スイッチ２５をオンにする。なお、スイッチ２１はオフ、スイッチ２３は、オンのままである。ステップＳ４９の後は、図２のステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

(実施の形態２)
図５は、本発明に係る車両用電源装置の実施の形態２の要部構成を示すブロック図である。図５の車両用電源装置１００ａは、負荷群９０に電源を供給する。車両用電源装置１００ａにおいて、図１の車両用電源装置１００と同一の機能及び構成を有する各部は、図１と同一の符号を付し、ここでは、説明を省略する。

図５では、図１のスイッチ２３に代えて、ダイオード４３が配置され、スイッチ２５に代えて、Ｎ型電界効果トランジスタ（以下、「Ｎ−ＦＥＴ」という。）４５が配置されている。また、図１のスイッチ２１と可変抵抗器２２とに代えて、Ｐ−ＦＥＴ４１が配置されている。

より詳細には、バッテリ１のプラス電極が、ダイオード４３のアノードに接続され、ダイオード４３のカソードが、負荷群９０のプラス端子に接続されている。バッテリ１のプラス電極は、また、Ｐ−ＦＥＴ４１のソースに接続され、Ｐ−ＦＥＴ４１のドレインが、キャパシタ２４のマイナス電極に接続されている。Ｐ−ＦＥＴ４１のドレインは、抵抗２６の一方の端子に接続されている。

抵抗２６の他方の端子は、Ｎ−ＦＥＴ４５のドレインに接続され、Ｎ−ＦＥＴ４５のソースは、接地されている。

電源制御部１０ａは、バッテリ電圧検出部１１、負荷電圧検出部１２、キャパシタ電圧検出部１３、及び、制御部１４ａを有する。電源制御部１０ａは、例えば、マイコンにより構成される。バッテリ電圧検出部１１、負荷電圧検出部１２、及び、キャパシタ電圧検出部１３は、それぞれ、マイコンの入力ポートであり、制御部１４ａは、マイコンがコンピュータプログラムを実行することにより、実現される。バッテリ電圧検出部１１、負荷電圧検出部１２、及び、キャパシタ電圧検出部１３は、図１に示した電源制御部１０が有する同名の各回路と、同一の機能及び構成を有するので、ここでは説明を省略する。

制御部１４ａは、バッテリ電圧検出部１１が検出したバッテリ１の出力電圧値Ｖｂ、及び、キャパシタ電圧検出部１３ａが検出したキャパシタ２４の端子電圧値Ｖｃに基づいて、Ｐ−ＦＥＴ４１、及び、Ｎ−ＦＥＴ４５のゲート電圧値を制御し、これらのＦＥＴをスイッチとして動作させる。

より詳細には、負荷群９０には、ダイオード４３を通じて、バッテリ１の出力電圧値Ｖｂが印加されている。制御部１４ａが、Ｐ−ＦＥＴ４１をオンにすることにより、負荷群９０に印加されるバッテリの出力電圧値Ｖｂに、キャパシタの電圧値Ｖｃを加算することができる。

制御部１４ａは、Ｐ−ＦＥＴ４１をオンにする場合には、Ｎ−ＦＥＴ４５をオフにする。制御部１４ａは、また、Ｐ−ＦＥＴ４１がオフの場合に、Ｎ−ＦＥＴ４５をオンにすることにより、キャパシタ２４への充電を行う。

電圧制御部２０ａは、負荷電圧検出部２８、及び、制御部２９ａを有する。負荷電圧検出部２８が、負荷群９０に印加される負荷電圧値ＶＬを検出する。負荷電圧検出部２８が検出した負荷電圧値ＶＬに基づいて、制御部２９ａは、Ｐ−ＦＥＴ４１のゲート電圧値を増減する制御をする。

より詳細には、制御部２９ａは、負荷電圧値ＶＬの値が所定の値に一致するように、Ｐ−ＦＥＴ４１のゲート電圧値を増減制御して、Ｐ−ＦＥＴ４１のオン抵抗を増減制御する。負荷電圧値ＶＬが、所定の閾値より高い場合には、制御部２９ａは、Ｐ−ＦＥＴ４１のゲート電圧値をピンチオフ電圧にする。また、負荷電圧値ＶＬが、所定の閾値より小さい場合には、制御部２９ａは、Ｐ−ＦＥＴ４１のゲート電圧値をピンチオフ電圧よりも高くすることにより、Ｐ−ＦＥＴ４１のオン抵抗を大きくする。これにより、負荷群９０に印加される電圧値ＶＬが、所定の電圧値に近づけられる。

なお、制御部２９ａは、Ｐ−ＦＥＴ４１に印加するゲート電圧値を連続的にする代わりに、オンとオフとの状態に対応する２値、又は、複数の離散的な値としてもよい。連続的な電圧値を印加しない場合には、オンとオフとを切り替え制御することにより、キャパシタ２４の電圧値が略一定となるように制御する。より詳細には、負荷電圧値ＶＬが、所定の閾値より大きい場合には、Ｐ−ＦＥＴ４１をオフにし、負荷電圧値ＶＬが、所定の閾値以下の場合には、Ｐ−ＦＥＴ４１をオンにする。

なお、電圧制御部２０ａは、例えば、コンパレータを有する。負荷電圧検出部２８は、コンパレータの入力ポートである。所定の閾値Ｖｔｈ１は、図示しない定電圧装置からコンパレータに与えられる。コンパレータの比較機能は制御部２９ａの一部であり、入力される負荷電圧値ＶＬと所定の閾値Ｖｔｈ１とを比較し、負荷電圧値ＶＬが、所定の閾値Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する。制御部２９ａは、さらに、負荷電圧値ＶＬが所定の閾値Ｖｔｈ１以上である場合には、Ｐ−ＦＥＴ４１の抵抗値を大きくする。制御部２９ａは、また、負荷電圧値ＶＬが所定の閾値Ｖｔｈ１より小さい場合には、Ｐ−ＦＥＴ４１の抵抗値を小さくする。

Ｐ−ＦＥＴ４１をスイッチ素子として用いる場合の抵抗値は、例えば、オンのとき数ミリオーム、オフのとき１０Ｍオームである。オンとオフとは、ゲート電圧により調整することができ、さらに、オンとオフの中間の状態も、ゲート電圧により調整することができる。ゲート電圧は、Ｐ−ＦＥＴのしきい値電圧付近で増減させる。一般的なＰ−ＦＥＴのしきい値電圧は、２から３Ｖ程度である。したがって、例えば、電圧制御部２０ａをオペアンプにより実現する場合には、オペアンプを１０Ｖ程度で駆動することができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明に係る車両用電源装置の実施の形態３の要部構成を示すブロック図である。図６では、車両用電源装置１００ａが、負荷９１ｂ、負荷９１ｃ、負荷９１ｄの３つの負荷に電源を供給する。

より詳細には、車両用電源装置１００ａが有するダイオード４３のカソードと、キャパシタ２４のプラス電極とが、入力端子９１に接続されている。入力端子９１は、負荷９１ｂ、９１ｃ、及び、９１ｄへ電源が入力される端子である。入力端子９１は、車両用電源装置１００ａと複数の負荷のそれぞれとを接続する。入力端子９１は、Ｐ−ＦＥＴ４１ｂ、Ｐ−ＦＥＴ４１ｃ、及び、Ｐ−ＦＥＴ４１ｄをそれぞれ通じて、負荷９１ｂ、負荷９１ｃ、及び、負荷９１ｄに接続されている。

より詳細には、入力端子９１は、Ｐ−ＦＥＴ４１ｂのソースに接続され、Ｐ−ＦＥＴ４１ｂのドレインは、負荷９１ｂのプラス側端子に接続されている。入力端子９１は、また、Ｐ−ＦＥＴ４１ｃのソースに接続され、Ｐ−ＦＥＴ４１ｃのドレインは、負荷９１ｃのプラス側端子に接続されている。入力端子９１は、また、Ｐ−ＦＥＴ４１ｄのソースに接続され、Ｐ−ＦＥＴ４１ｄのドレインは、負荷９１ｄのプラス側端子に接続されている。

電圧制御部２０ｂ、電圧制御部２０ｃ、及び、電圧制御部２０ｄは、それぞれ、負荷９１ｂ、負荷９１ｃ、及び、負荷９１ｄに印加される電圧を検出する。電圧制御部２０ｂ、電圧制御部２０ｃ、及び、電圧制御部２０ｄは、図３に示す電圧制御部２０ａと同様に、検出した負荷電圧に基づく制御を行う。より詳細には、それぞれ、Ｐ−ＦＥＴ４１ｂ、Ｐ−ＦＥＴ４１ｃ、及び、Ｐ−ＦＥＴ４１ｄのゲート電圧を制御し、負荷に印加される電圧が一定の値になるようにフィードバック制御を行う。

図６の構成は、負荷毎の電圧を一定にするためのＦＥＴを負荷毎に有するため、負荷毎に印加する電圧値を制御することができる。また、図３の構成のように、１つのＰ−ＦＥＴ４１により電圧を一定にする場合に比して、発熱する箇所を分散することができ、発熱する際の温度を低くすることができる。これにより、キャパシタ２４への伝熱を低減することができる。

図６の構成は、また、図３の構成に比して、絶対最大定格が低いＦＥＴにより実現することができる。したがって、図３の構成よりも、低コストで実現することが可能になる。

図７は、本発明の実施の形態の車両用電源装置により制御される電圧を模式的に示す波形図である。図７は、縦軸が電圧、横軸が時間である。図７中、グラフ１が、キャパシタの出力電圧、グラフ２が、バッテリの出力電圧、グラフ３が、負荷電圧である。

図７では、バッテリの出力電圧（グラフ２）が一定ではない間も、電圧制御部２０の制御により、キャパシタ電圧（グラフ１）の一部がバッテリの出力電圧に加算されて負荷に印加されるため、負荷電圧（グラフ３）がほぼ一定となる。

より詳細には、図７の初期状態では、バッテリ１の出力電圧値は１１．８Ｖ、キャパシタ２４の出力電圧値は、４．６Ｖである。バッテリ１の出力電圧値が低下し、負荷群９０に印加される電圧が低下した場合に、キャパシタ２４の放電を開始することにより、バッテリ１の出力電圧値に、キャパシタ２４の出力電圧値が加算される。ここで、負荷群９０に印加される電圧値は、１０．９Ｖから１１．２Ｖである。

以上、発明を実施するための形態について説明を行ったが、本発明は、この発明を実施するための形態で述べた実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。

１０、１０ａ 電源制御部
１００、１００ａ 車両用電源装置
１１ バッテリ電圧検出部
１２ 負荷電圧検出部
１３、１３ａ キャパシタ電圧検出部
１４、１４ａ 制御部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 電圧制御部
２１、２３、２５ スイッチ
２２ 可変抵抗器（可変抵抗回路）
２４ キャパシタ（蓄電器）
２６ 抵抗
２８ 負荷電圧検出部（負荷電圧検出回路）
２９、２９ａ 制御部（制御回路）
３０ アイドルストップ制御部
３１ 点火装置
３２ エンジン
３３ スタータ
３４ オルタネータ
３５、３６ スイッチ
４１、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ Ｐ−ＦＥＴ
４３ ダイオード
４５ Ｎ−ＦＥＴ
９０ 負荷群（負荷）
９１ 入力端子
９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ 負荷

Claims (5)

1. バッテリ及び蓄電器が直列に接続された車両用電源装置において、
   負荷へ印加される負荷電圧値を検出する負荷電圧検出回路と、
   前記蓄電器に直列に接続された可変抵抗回路と、
   前記負荷電圧検出回路が検出する負荷電圧値を所定の値に一致させるべく、前記可変抵抗回路の抵抗値を変更する制御を行う制御回路と
   を備えることを特徴とする車両用電源装置。
2. 前記バッテリの出力電圧値を検出するバッテリ電圧検出回路と、
   前記バッテリと前記負荷とを前記蓄電器及び前記可変抵抗回路を迂回して接続する迂回回路と、
   前記バッテリから前記負荷への接続を、前記蓄電器及び前記可変抵抗回路を含む蓄電器回路と前記迂回回路との何れか一方に切り替えるスイッチ回路と、
   前記バッテリ電圧検出回路が検出した出力電圧値が所定電圧値より低い場合に、前記スイッチ回路を前記蓄電器回路側に切り替えるスイッチ制御回路と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
3. 前記制御回路は、前記抵抗値を、連続的に変化させるように構成してある請求項１又は２に記載の車両用電源装置。
4. 前記可変抵抗回路は電界効果トランジスタであり、
   前記制御回路は、前記スイッチ回路が前記迂回回路側に切り替えられる場合に、前記電界効果トランジスタをオフにするように構成してある請求項２に記載の車両用電源装置。
5. 前記スイッチ回路と前記蓄電器との間から分岐し、第２のスイッチ回路を介して所定の電圧値に接続される回路を備え、
   前記スイッチ制御回路は、前記スイッチ回路が前記蓄電器回路側に切り替えられている場合に、前記第２のスイッチ回路をオフにするように構成してあることを特徴とする請求項２ないし４何れか一項に記載の車両用電源装置。

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