JP2013255402A - 車両用電源制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比が、装置全体の誤差及びノイズ等の影響を受け難く、消費電力の低減、及びランプ性能の最適制御を両立させると共に、その何れかを一層追求できる車両用電源制御装置の提供。
【解決手段】検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づきデューティ比を演算し、演算したデューティ比により、車載電源１，２からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷Ｌ１〜Ｌ３へ与える車両用電源制御装置。ランプ負荷Ｌ１〜Ｌ３に与えられる電圧のデューティ比を検出し、検出したデューティ比及び演算したデューティ比を比較する比較手段６と、ランプ負荷Ｌ１〜Ｌ３の消費電力が所定値より小／大である場合に、ランプ負荷Ｌ１〜Ｌ３に与えられる電圧の実効値が所定電圧値より高／低となるように、比較手段６の比較結果に基づき、ＰＷＭ制御回路９が制御するデューティ比を補正する手段７とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載電源からの電圧値を検出し、検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づき、デューティ比を演算し、演算したデューティ比により、車載電源からの電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御してランプ負荷へ与える車両用電源制御装置に関するものである。

車両に搭載される機器（負荷）は、車載バッテリの出力電圧値に合わせて、定格が１２Ｖのものが多く、１２Ｖでその性能を最適に発揮する。しかし、車載バッテリは、蓄電量により出力電圧値が変動するので、蓄電量が比較的大きい場合は、その出力電圧値は１２Ｖ以上になっている。また、オルタネータ（車載発電機）の出力電圧値は、車載バッテリを充電する為に、それ以上（１３〜１４Ｖ）に設定されている。
その為、近時、省エネルギー（省電力）及び機器の寿命短縮防止等の観点から、車載バッテリ及びオルタネータからの電源電圧を１２Ｖ付近にＰＷＭ制御して機器に供給する車両用電源制御装置が普及しつつある。

特許文献１には、モータを駆動し、モータの実電流を出力するモータドライバと、モータへ供給する電流の目標値である目標電流を出力する動作モード制御部と、モータの実電流及び目標電流に基づいて、モータの駆動周波数に関する第１のデューティ比を出力するフィードバック制御部とを備える制御装置が開示されている。第１のデューティ比に基づいてモータの駆動周波数に対するスペクトラム拡散変調を行い、第２のデューティ比を出力するスペクトラム拡張変調制御部と、第２のデューティ比を、モータドライバ固有の遅れ要素を吸収するための第３のデューティ比に補正するデューティ補正演算部とを備えている。

特許第４６１３０７１号公報

上述した車両用電源制御装置では、車載バッテリ及びオルタネータからの電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００により、ＰＷＭ制御のデューティ比を算出しているが、装置全体の誤差、及び電源電圧に重畳されるノイズ等の影響により、機器に与えられる電圧のデューティ比は所期通りにはなっていない。その為、機器に与えられる電圧が降下し、消費電力の低減（省電力効果）、及び機器性能の最適制御を両立させることができないという問題がある。また、機器がランプである場合、その消費電力の大小に応じて、省電力効果と機器性能の最適制御との何れかを一層追求できる余地がある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比が、装置全体の誤差及びノイズ等の影響を受け難く、消費電力の低減、及びランプ性能の最適制御を両立させることができ、ランプ負荷の消費電力の大小に応じて、省電力効果と機器性能の最適制御との何れかを一層追求できる車両用電源制御装置を提供することを目的とする。

第１発明に係る車両用電源制御装置は、車載電源の電圧値を検出する手段と、該手段が検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づきデューティ比を演算するデューティ比演算手段と、該デューティ比演算手段が演算したデューティ比により、前記車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記ＰＷＭ制御回路が制御するデューティ比を補正する手段とを備えることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、車載電源の電圧値を検出し、検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づきデューティ比演算手段がデューティ比を演算し、その演算したデューティ比により、ＰＷＭ制御回路が車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与える。ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出し、検出したデューティ比、及びデューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較手段が比較する。ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が所定電圧値より高／低となるように、比較手段の比較結果に基づき、ＰＷＭ制御回路が制御するデューティ比を補正する。

これにより、ランプに与えられる電圧のデューティ比が、装置全体の誤差及びノイズ等の影響を受け難く、消費電力の低減、及びランプ性能の最適制御を両立させることができる。
また、消費電力が比較的小さいランプには、所定電圧値より高めの電圧が与えられ、省電力効果は低減するが、ランプ自体の消費電力が小さいので、車両全体の省電力効果への影響は小さく、ランプは明るめとなって、ランプ性能は良好となり、チラツキもランプ性能に影響が無い程度（明るめであり、気になり難い）となる。
消費電力が比較的大きいランプには、所定電圧値より低めの電圧が与えられ、ランプ自体の消費電力が大きいので、車両全体としての省電力効果が良好であり、ランプは暗めとなるが、元が明るいのでランプ性能への影響は小さい。また、チラツキについては、概ね電流が大きく、フィラメントの時定数が有るので、ランプ性能に影響が無い程度となる。

第２発明に係る車両用電源制御装置は、車載電源の電源電圧値Ｖを検出する手段と、デューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算するデューティ比演算手段と、前記車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記デューティ比演算手段が使用する所定電圧値を変更する手段とを備えることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、検出した車載電源の電源電圧値Ｖにより、デューティ比演算手段が、デューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算し、演算したデューティ比により、ＰＷＭ制御回路が、車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与える。ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出し、検出したデューティ比、及びデューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較手段が比較する。ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が所定電圧値より高／低となるように、比較手段の比較結果に基づき、デューティ比演算手段が使用する所定電圧値を変更する。
これにより、上述した第１発明に係る車両用電源制御装置の作用、効果と同様の作用、効果を奏することができる。

第３発明に係る車両用電源制御装置は、車載電源の電源電圧値Ｖを検出する手段と、デューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算するデューティ比演算手段と、前記車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記デューティ比演算手段が使用する電源電圧値Ｖを変更する手段とを備えることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、検出した車載電源の電源電圧値Ｖにより、デューティ比演算手段が、デューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算し、演算したデューティ比により、ＰＷＭ制御回路が、車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与える。ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出し、検出したデューティ比、及びデューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較手段が比較する。ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が所定電圧値より高／低となるように、比較手段の比較結果に基づき、デューティ比演算手段が使用する電源電圧値Ｖを変更する。
これにより、上述した第１発明に係る車両用電源制御装置の作用、効果と同様の作用、効果を奏することができる。

第４発明に係る車両用電源制御装置は、車載電源の電圧値をフィルタ回路を通じて検出する手段と、該手段が検出した電源電圧値Ｖを使用してデューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算するデューティ比演算手段と、前記車載電源の電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記フィルタ回路の時定数を変更する手段とを備えることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、車載電源の電圧値をフィルタ回路を通じて検出し、検出した電源電圧値Ｖを使用して、デューティ比演算手段が、デューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算し、車載電源の電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与える。ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出し、検出したデューティ比、及びデューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較手段が比較する。ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が所定電圧値より高／低となるように、比較手段の比較結果に基づき、フィルタ回路の時定数を変更する。
これにより、上述した第１発明に係る車両用電源制御装置の作用、効果と同様の作用、効果を奏することができる。

第５発明に係る車両用電源制御装置は、車載電源の電圧値を検出する手段と、該手段が検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づき、デューティ比を演算するデューティ比演算手段と、該デューティ比演算手段が演算したデューティ比により、前記車載電源の電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるスイッチング回路とを備える車両用電源制御装置において、前記ランプ負荷に与えられる電圧が、前記スイッチング回路のオン時点から、前記電源電圧値に基づく第１電圧値迄立上がった立上がり時間を検出する立上がり時間検出手段と、前記スイッチング回路のオフ時点から、前記電圧が前記電源電圧値に基づく第２電圧値迄立下がった立下がり時間を検出する立下がり時間検出手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記電圧が第１電圧値迄立上がる時点が、前記オン時点より早く／遅くなるように、前記立上がり時間検出手段が検出した立上がり時間に基づき、前記スイッチング回路がオンする時点を変更する手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記電圧が第２電圧値迄立下がる時点が、前記オフ時点より遅く／早くなるように、前記立下がり時間検出手段が検出した立下がり時間に基づき、前記スイッチング回路がオフする時点を変更する手段とを備えることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、車載電源の電圧値を検出し、検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づき、デューティ比演算手段がデューティ比を演算し、演算したデューティ比により、スイッチング回路が、車載電源の電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与える。ランプ負荷に与えられる電圧が、スイッチング回路のオン時点から、電源電圧値に基づく第１電圧値迄立上がった立上がり時間を立上がり時間検出手段が検出し、スイッチング回路のオフ時点から、ランプ負荷に与えられる電圧が電源電圧値に基づく第２電圧値迄立下がった立下がり時間を立下がり時間検出手段が検出する。ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、ランプ負荷に与えられる電圧が第１電圧値迄立上がる時点が、スイッチング回路のオン時点より早く／遅くなるように、立上がり時間検出手段が検出した立上がり時間に基づき、スイッチング回路がオンする時点を変更する。

ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、ランプ負荷に与えられる電圧が第２電圧値迄立下がる時点が、スイッチング回路のオフ時点より遅く／早くなるように、立下がり時間検出手段が検出した立下がり時間に基づき、スイッチング回路がオフする時点を変更する。
これにより、上述した第１発明に係る車両用電源制御装置の作用、効果と同様の作用、効果を奏することができる。

第６発明に係る車両用電源制御装置は、前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００を使用して、デューティ比を演算するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、デューティ比演算手段が、電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００を使用して、デューティ比を演算する。

第７発明に係る車両用電源制御装置は、前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の１次近似式を使用して、デューティ比を演算するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、デューティ比演算手段が、電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の予め求めてある１次近似式、ａ×（電源電圧値）＋ｂ（ａ，ｂは任意の実数）を使用して、デューティ比を演算する。

第８発明に係る車両用電源制御装置は、前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の折線近似式を使用して、デューティ比を演算するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、デューティ比演算手段が、電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の予め求めてある折線近似式、ａ×（電源電圧値）＋ｂ（ａ，ｂは、電源電圧値の所定区間毎に定められた実数）を使用して、デューティ比を演算する。

第９発明に係る車両用電源制御装置は、前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の２次多項式近似を使用して、デューティ比を演算するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、デューティ比演算手段が、電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の予め求めてある２次多項式近似、ａ×（電源電圧値）²＋ｂ×（電源電圧値）＋ｃ（ａ，ｂ，ｃは任意の実数）を使用して、デューティ比を演算する。

第１０発明に係る車両用電源制御装置は、第１乃至９発明に係る車両用電源制御装置の何れか１つを複数備え、該複数の車両用電源制御装置は、それぞれ異なる消費電力のランプ負荷への電圧をＰＷＭ制御するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源制御装置では、第１乃至９発明に係る車両用電源制御装置の何れか１つを複数備えており、複数の車両用電源制御装置は、それぞれ異なる消費電力のランプ負荷への電圧をＰＷＭ制御するように構成してある。これにより、ランプ負荷毎にその消費電力に応じて、消費電力の低減、及び機器性能の最適制御を両立させることができる。

本発明に係る車両用電源制御装置によれば、機器に与えられる電圧のデューティ比が、装置全体の誤差及びノイズ等の影響を受け難く、消費電力の低減、及び機器性能の最適制御を両立させることが可能な車両用電源制御装置を実現することができる。
また、消費電力が比較的小さいランプには、所定電圧値より高めの電圧が与えられ、省電力効果は低減するが、ランプ自体の消費電力が小さいので、車両全体の省電力効果への影響は小さく、ランプは明るめとなって、ランプ性能は良好となり、チラツキもランプ性能に影響が無い程度（明るめであり、気になり難い）となる。

消費電力が比較的大きいランプには、所定電圧値より低めの電圧が与えられ、ランプ自体の消費電力が大きいので、車両全体としての省電力効果が良好であり、ランプは暗めとなるが、元が明るいのでランプ性能への影響は小さい。また、チラツキについては、概ね電流が大きく、フィラメントの時定数が有るので、ランプ性能に影響が無い程度となる。

本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。 デューティ比を演算する式の１次近似式の例を示すグラフである。 デューティ比を演算する式の折線近似式の例を示すグラフである。 デューティ比を演算する式の２次多項式近似の例を示すグラフである。 本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。 デューティ比を演算する式の１次近似式の例を示すグラフである。 デューティ比を演算する式の折線近似式の例を示すグラフである。 デューティ比を演算する式の２次多項式近似の例を示すグラフである。 本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の動作を説明する為の波形図である。

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源制御装置は、オルタネータ（車載発電機、交流発電機）１が発電し整流した電力が、バッテリ２に充電されると共に、それぞれのスイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を通じて、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に給電される。バッテリ２が充電されないときは、バッテリ２からの放電電力が、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を通じて、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に給電される。

オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値は、電源入力回路３を通じて電圧検出部（電圧値を検出する手段）４により検出されＡ／Ｄ変換されて、デューティ比演算手段５に与えられる。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値（ここでは１２．０Ｖとする）を用いて、理論式（厳密式）、
（１２．０／電源電圧値）² ×１００ （％） （１）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部（ＰＷＭ制御回路）９へ与える。

尚、デューティ比演算手段５は、演算量を低減する為に、厳密式（１）に代えて、最小二乗法等により予め求めてある厳密式（１）の１次近似式、折線近似式又は２次多項式近似により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与えることも可能である。
厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
（ａ，ｂは任意の実数）
により、デューティ比ｙを演算する場合、（２）式は、例えば、ｙ＝−８．９７６ｘ＋２０１．４となり、グラフ化すると、図２に示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある。

厳密式（１）の折線近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （３）
（ａ，ｂは、所定の電圧区間毎に定められた任意の実数）
により、デューティ比を演算する場合、（３）式は、例えば、０．１Ｖ毎に係数ａ、ｂが定められた折線となり、図３に示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある。

厳密式（１）の２次多項式近似
ａ×（電源電圧値）² ＋ｂ×（電源電圧値）＋ｃ （％） （４）
（ａ，ｂ，ｃは任意の実数）
により、デューティ比ｙを演算する場合、（４）式は、例えば、ｙ＝０．９０６２ｘ² −３６．１６２ｘ＋４０２．４９となり、グラフ化すると、図４に示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御された電源電圧がランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。ここで、デューティ出力部９は、デューティ比補正手段７から与えられた補正値Ａが０でない場合は、与えられたデューティ比を補正値Ａにより補正し、補正したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

デューティ比検出部（デューティ比を検出する手段）１０は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によりＰＷＭ制御された電源電圧の電圧変化（所定閾値との高低関係の変化点）、及びその電圧変化間の時間を検出し、デューティ比算出部（デューティ比を検出する手段）１１に与える。尚、電源電圧の電圧変化、及びその電圧変化間の時間は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３毎に異なることも有り得るが、ここでは、その中間の組又は平均値を求めて使用する。

デューティ比算出部１１は、デューティ比検出部１０が検出した電圧変化、及び電圧変化間の時間に基づき、ＰＷＭ制御された電源電圧のデューティ比を算出し、デューティ比比較手段（比較手段）６に与える。
デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果（差又は比）をデューティ比補正手段（補正する手段）７に与える。

デューティ比補正手段７は、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８が記憶するテーブルを参照し、デューティ比演算手段５が演算したデューティ比に加減する為の補正値Ａを求め、求めた補正値Ａをデューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、与えられた補正値Ａを、デューティ比演算手段５から与えられたデューティ比に加算（減算）して補正し、補正したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

テーブル記憶手段８が記憶するテーブルは、デューティ比演算手段５が演算したデューティ比を補正する為の補正値Ａを、デューティ比比較手段６の比較結果（差又は比）にそれぞれ対応させて、実測又は計算に基づき求めて記憶している。
ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより小さい場合、補正値Ａは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより高め（例えば１２．５Ｖ）となるように定められている。
ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより大きい場合、補正値Ａは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより低め（例えば１１．６Ｖ）となるように定められている。

デューティ比演算手段５が厳密式（１）でデューティ比を演算している場合、デューティ出力部９は、与えられた補正値Ａに基づく補正式、
（１２．０／電源電圧値）² ×１００±Ａ （％）
によりデューティ比を補正することになり、補正したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

例えば、デューティ比演算手段５が、厳密式（１）の折線近似式（２）でデューティ比を演算している場合、デューティ出力部９は、与えられた補正値Ａに基づく補正式、
ａ×（電源電圧値）＋ｂ±Ａ （％）
によりデューティ比を補正することになり、補正したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作の例を説明する。
この車両用電源制御装置は、電圧検出部４が、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値を、電源入力回路３を通じて検出し、検出した電源電圧値をＡ／Ｄ変換して、デューティ比演算手段５に与える。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値１２．０Ｖを用いて、例えば、厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与える。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。これにより、ＰＷＭ制御された電源電圧が、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。
デューティ比検出部１０は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によりＰＷＭ制御された電源電圧の電圧変化（所定閾値との高低関係の変化点）、及びその電圧変化間の時間を検出し、デューティ比算出部１１に与える。

デューティ比算出部１１は、デューティ比検出部１０が検出した電圧変化、及び電圧変化間の時間に基づき、ＰＷＭ制御された電源電圧のデューティ比を算出し、デューティ比比較手段６に与える。
デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果をデューティ比補正手段７に与える。

デューティ比補正手段７は、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８が記憶するテーブルを参照して補正値Ａを求め、求めた補正値Ａをデューティ出力部９に与える。デューティ出力部９は、与えられた補正値Ａを、デューティ比演算手段５から与えられたデューティ比に加算（減算）して補正し、補正したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

これにより、デューティ出力部９は、与えられた補正値Ａに基づく式（２）の補正式、
ａ×（電源電圧値）＋ｂ±Ａ （％）
によりデューティ比を補正することになる。
デューティ出力部９は、補正したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御した電源電圧をランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与える。

（実施の形態２）
図５は、本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態２の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源制御装置は、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値が、電源入力回路３を通じて電圧検出部（電圧値を検出する手段）４により検出されＡ／Ｄ変換されて、デューティ比演算手段５に与えられる。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値（ここでは１２．０Ｖとする）を用いて、理論式（厳密式）
（１２．０／電源電圧値）² ×１００ （％） （１）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部（ＰＷＭ制御回路）９へ与える。

尚、デューティ比演算手段５は、演算量を低減する為に、厳密式（１）に代えて、最小二乗法等により予め求めてある厳密式（１）の１次近似式、折線近似式又は２次多項式近似により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与えることも可能である。
厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
（ａ，ｂは任意の実数）
により、デューティ比ｙを演算する場合、（２）式は、例えば、ｙ＝−８．９７６ｘ＋２０１．４となり、グラフ化すると、図６のｅに示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある（図６のｄ）。

厳密式（１）の折線近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （３）
（ａ，ｂは、所定の電圧区間毎に定められた任意の実数）
により、デューティ比を演算する場合、（３）式は、例えば、０．１Ｖ毎に係数ａ、ｂが定められた折線となり、図７のｆに示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある（図７のｄ）。

厳密式（１）の２次多項式近似
ａ×（電源電圧値）² ＋ｂ×（電源電圧値）＋ｃ （％） （４）
（ａ，ｂ，ｃは任意の実数）
により、デューティ比ｙを演算する場合、（４）式は、例えば、ｙ＝０．９０６２ｘ² −３６．１６２ｘ＋４０２．４９となり、グラフ化すると、図８のｇに示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある（図８のｄ）。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御された電源電圧がランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。ここで、デューティ出力部９は、後述するデューティ比補正演算手段７ａから補正されたデューティ比が与えられる場合は、その補正されたデューティ比の方を選択し、選択したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。
デューティ比検出部１０及びデューティ比算出部１１についての説明は、実施の形態１（図１）において記載したので省略する。

デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果（差又は比）をデューティ比補正演算手段（補正手段）７ａに与える。
デューティ比補正演算手段７ａは、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８ａが記憶するテーブルを参照し、デューティ比演算手段５が演算したデューティ比（１２，０／電源電圧値）² ×１００（％）の所定電圧値１２，０に加減する為の変更値Ａを求める。

デューティ比補正演算手段７ａは、次いで、求めた変更値Ａで、（５）式、
（（１２，０±Ａ）／電源電圧値）² ×１００ （％） （５）
を演算してデューティ比を補正し、補正したデューティ比をデューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

テーブル記憶手段８ａが記憶するテーブルは、デューティ比補正演算手段７ａが演算する（５）式の変更値Ａを、デューティ比比較手段６の比較結果（差又は比）にそれぞれ対応させて、実測又は計算に基づき求めて記憶している。
ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより小さい場合、変更値Ａは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより高め（例えば１２．５Ｖ）となるように定められている。
ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより大きい場合、変更値Ａは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより低め（例えば１１．６Ｖ）となるように定められている。

デューティ比演算手段５が厳密式（１）でデューティ比を演算している場合、デューティ比補正演算手段７ａは、求めた変更値Ａに基づく（５）式によりデューティ比を補正演算することになる。デューティ出力部９は、デューティ比補正演算手段７ａが補正演算したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

デューティ比演算手段５が、１次近似式（２）でデューティ比を演算している場合、デューティ比補正演算手段７ａは、求めた変更値Ａ＝０であれば、（２）式に基づく例えばｙ＝−８．９７６ｘ＋２０１．４（図６のｅ）により、デューティ比を演算する。

求めた変更値Ａ＝０．５であれば、ｙ＝−９．１８０８ｘ＋２０９．５４
変更値Ａ＝１．０であれば、ｙ＝−９．３７９９ｘ＋２１７．６９
変更値Ａ＝１．５であれば、ｙ＝−９．５７３５ｘ＋２２５．８５
変更値Ａ＝２．０であれば、ｙ＝−９．７６１９ｘ＋２３４．０３
変更値Ａ＝２．５であれば、ｙ＝−９．９４５５ｘ＋２４２．２２
変更値Ａ＝３．０であれば、ｙ＝−１０．１６ｘ＋２５２．０７
変更値Ａ＝３．５であれば、ｙ＝−１０．２９９ｘ＋２５８．６５
変更値Ａ＝４．０であれば、ｙ＝−１０．４６９ｘ＋２６６．８９
となって、１次近似式（２）の補正式のグラフは、変更値Ａの増加に伴い、ｙ軸のプラス方向へ移動して行く（図６）。これは、折線近似式（３）でデューティ比を演算している場合でも同様であり、変更値Ａの増加に伴い、補正式のグラフ（図７のｆ）は、ｙ軸のプラス方向へ移動して行く（図７）。

デューティ比演算手段５が、２次多項式近似（４）でデューティ比を演算している場合、デューティ比補正演算手段７ａは、求めた変更値Ａ＝０であれば、（４）式に基づく例えばｙ＝０．９０６２ｘ² −３６．１６２ｘ＋４０２．４９（図８のｇ）により、デューティ比を演算する。

求めた変更値Ａ＝０．５であれば、
ｙ＝０．９１０１ｘ² −３６．９３８ｘ＋４１８．８１
変更値Ａ＝１．０であれば、
ｙ＝０．９１３４ｘ² −３７．６９５ｘ＋４３５．１５
変更値Ａ＝１．５であれば、
ｙ＝０．９１６２ｘ² −３８．４３４ｘ＋４５１．５２
変更値Ａ＝２．０であれば、
ｙ＝０．９１８６ｘ² −３９．１５８ｘ＋４６７．９１
変更値Ａ＝２．５であれば、
ｙ＝０．９２０６ｘ² −３９．８６５ｘ＋４８４．３３

変更値Ａ＝３．０であれば、
ｙ＝０．９２２５ｘ² −４０．６９５ｘ＋５０４．０６
変更値Ａ＝３．５であれば、
ｙ＝０．９２３５ｘ² −４１．２３７ｘ＋５１７．２４
変更値Ａ＝４．０であれば、
ｙ＝０．９２４５ｘ² −４１．９０２ｘ＋５３３．７４
となって、２次多項式近似（４）の補正式のグラフは、変更値Ａの増加に伴い、ｙ軸のプラス方向へ移動して行く（図８）。

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作の例を説明する。
この車両用電源制御装置は、電圧検出部４が、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値を、電源入力回路３を通じて検出し、検出した電源電圧値をＡ／Ｄ変換して、デューティ比演算手段５に与える。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値１２．０Ｖを用いて、例えば、厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与える。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。これにより、ＰＷＭ制御された電源電圧が、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。
デューティ比検出部１０は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によりＰＷＭ制御された電源電圧の電圧変化（所定閾値との高低関係の変化点）、及びその電圧変化間の時間を検出し、デューティ比算出部１１に与える。

デューティ比算出部１１は、デューティ比検出部１０が検出した電圧変化、電圧変化間の時間、及びＰＷＭ制御の周期に基づき、ＰＷＭ制御された電源電圧のデューティ比を算出し、デューティ比比較手段６に与える。
デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果をデューティ比補正演算手段７ａに与える。

デューティ比補正演算手段７ａは、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８ａが記憶するテーブルを参照して変更値Ａを求め、求めた変更値Ａにより、１次近似式（２）の補正式（（５）式の１次近似式）を演算して、デューティ比を求め、デューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御した電源電圧をランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与える。

（実施の形態３）
図９は、本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態３の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源制御装置は、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値が、電源入力回路３を通じて電圧検出部（電圧値を検出する手段）４ａにより検出されＡ／Ｄ変換されて、デューティ比演算手段５に与えられる。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値（ここでは１２．０Ｖとする）を用いて、理論式（厳密式）、
（１２．０／電源電圧値）² ×１００ （％） （１）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部（ＰＷＭ制御回路）９へ与える。

尚、デューティ比演算手段５は、演算量を低減する為に、厳密式（１）に代えて、最小二乗法等により予め求めてある厳密式（１）の１次近似式、折線近似式又は２次多項式近似により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与えることも可能である。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御された電源電圧がランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。

デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果（差又は比）を検出電圧値変更手段（電圧値Ｖを変更する手段）１２に与える。
検出電圧値変更手段１２は、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８ｂが記憶するテーブルを参照し、デューティ比演算手段５が演算したデューティ比（１２．０／電源電圧値）² ×１００（％）の電源電圧値に加減する為の変更値Ｂを求め、電圧検出部４ａに与える。

電圧検出部４ａは、検出した電源電圧値に、与えられた変更値Ｂを加減し、変更値Ｂを加減して変更した電源電圧値をデューティ比演算手段５に与える。
デューティ比演算手段５は、変更された電源電圧値を与えられることにより、（６）式、
（１２．０／（電源電圧値±Ｂ））² ×１００ （％） （６）
を演算してデューティ比を補正し、補正したデューティ比をデューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

テーブル記憶手段８ｂが記憶するテーブルは、デューティ比演算手段５が演算する（６）式の変更値Ｂを、デューティ比比較手段６の比較結果（差又は比）にそれぞれ対応させて、実測又は計算に基づき求めて記憶している。
ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより小さい場合、変更値Ｂは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより高め（例えば１２．５Ｖ）となるように定められている。
ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより大きい場合、変更値Ｂ、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより低め（例えば１１．６Ｖ）となるように定められている。

デューティ比演算手段５は、厳密式（１）でデューティ比を演算している場合、（６）式によりデューティ比を補正演算する。デューティ出力部９は、デューティ比演算手段５が補正演算したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

デューティ比演算手段５は、１次近似式（２）でデューティ比を演算している場合、（２）式に基づく例えばｙ＝−８．９７６ｘ＋２０１．４（図６のｅ）のｘに（電源電圧値±Ｂ）を代入して、デューティ比を演算する。これは、折線近似式（３）でデューティ比を演算している場合でも同様であり、折線近似式（３）（図７のｆ）のｘに（電源電圧値±Ｂ）を代入して、デューティ比を演算する。

デューティ比演算手段５は、２次多項式近似（４）でデューティ比を演算している場合、（４）式に基づく例えばｙ＝０．９０６２ｘ² −３６．１６２ｘ＋４０２．４９（図８のｇ）のｘに（電源電圧値±Ｂ）を代入して、デューティ比を演算する。
本実施の形態３の車両用電源制御装置のその他の構成は、実施の形態２で説明した車両用電源制御装置の構成（図５）と同様であるので、説明を省略する。但し、本実施の形態３では、図５のデューティ比補正演算手段７ａ及びテーブル記憶手段８ａは存在せず、電圧検出部４は電圧検出部４ａに置換されている。

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作の例を説明する。
この車両用電源制御装置は、電圧検出部４ａが、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値を、電源入力回路３を通じて検出し、検出した電源電圧値をＡ／Ｄ変換して、デューティ比演算手段５に与える。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値１２．０Ｖを用いて、例えば、厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与える。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。これにより、ＰＷＭ制御された電源電圧が、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。
デューティ比検出部１０は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によりＰＷＭ制御された電源電圧の電圧変化（所定閾値との高低関係の変化点）、及びその電圧変化間の時間を検出し、デューティ比算出部１１に与える。

デューティ比算出部１１は、デューティ比検出部１０が検出した電圧変化、電圧変化間の時間、及びＰＷＭ制御の周期に基づき、ＰＷＭ制御された電源電圧のデューティ比を算出し、デューティ比比較手段６に与える。
デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果を検出電圧値変更手段１２に与える。

検出電圧値変更手段１２は、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８ｂが記憶するテーブルを参照して変更値Ｂを求め、求めた変更値Ｂを電圧検出部４ａに与える。
電圧検出部４ａは、検出した電源電圧値に変更値Ｂを加減して変更し、変更した（電源電圧値±Ｂ）をデューティ比演算手段５に与える。

デューティ比演算手段５は、与えられた（電源電圧値±Ｂ）により、（２）式に基づく
ａ×（電源電圧値±Ｂ）＋ｂ （％）
を演算して、デューティ比を求め、デューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御した電源電圧をランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与える。

（実施の形態４）
図１０は、本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態４の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源制御装置は、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値が、電源入力回路（フィルタ回路）３ａを通じて電圧検出部（電圧値を検出する手段）４により検出されＡ／Ｄ変換されて、デューティ比演算手段５に与えられる。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値（ここでは１２．０Ｖとする）を用いて、理論式（厳密式）、
（１２．０／電源電圧値）² ×１００ （％） （１）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部（ＰＷＭ制御回路）９へ与える。

尚、デューティ比演算手段５は、演算量を低減する為に、厳密式（１）に代えて、最小二乗法等により予め求めてある厳密式（１）の１次近似式、折線近似式又は２次多項式近似により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与えることも可能である。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御された電源電圧がランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。

デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果（差又は比）を時定数調整手段（時定数を変更する手段）１３に与える。
時定数調整手段１３は、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８ｃが記憶するテーブルを参照し、電源入力回路３ａの時定数を調整する為のパラメータを求める。

時定数調整手段１３は、求めたパラメータに基づき、電源入力回路３ａの時定数を切替えて調整する。
電圧検出部４は、調整された時定数の電源入力回路３ａに入力され出力された電源電圧値を検出し、デューティ比演算手段５に与える。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値に基づき、（１）式を演算してデューティ比を補正し、補正したデューティ比をデューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

電源入力回路３ａは、抵抗素子、コンデンサ及びコイルからなる複数種類の時定数回路を有しており、これらの時定数は、デューティ比比較手段６の比較結果に対応させて、実測又は計算に基づき定めてある。
テーブル記憶手段８ｃが記憶するテーブルは、時定数調整手段１３が、電源入力回路３ａの時定数回路をデューティ比比較手段６の比較結果に応じて切替える為のパラメータを、比較結果に対応させて記憶している。

ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより小さい場合、電源入力回路３ａの各時定数は、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより高め（例えば１２．５Ｖ）となるように定められている。
ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより大きい場合、電源入力回路３ａの時定数は、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより低め（例えば１１．６Ｖ）となるように定められている。

デューティ比演算手段５は、厳密式でデューティ比を演算している場合、（１）式によりデューティ比を補正演算する。デューティ出力部９は、デューティ比演算手段５が演算したデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。
デューティ比演算手段５は、１次近似式でデューティ比を演算している場合、（２）式によりデューティ比を演算する。折線近似式でデューティ比を演算している場合は、（３）式によりデューティ比を演算する。

デューティ比演算手段５は、２次多項式近似でデューティ比を演算している場合は、（４）式によりデューティ比を演算する。
本実施の形態４の車両用電源制御装置のその他の構成は、実施の形態１で説明した車両用電源制御装置の構成（図１）と同様であるので、説明を省略する。但し、本実施の形態４では、図１のデューティ比補正手段７及びテーブル記憶手段８は存在せず、時定数調整手段１３及びテーブル記憶手段８ｃが追加され、電源入力回路３は電源入力回路３ａに置換されている。

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作の例を説明する。
この車両用電源制御装置は、電圧検出部４が、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値を、電源入力回路３ａを通じて検出し、検出した電源電圧値をＡ／Ｄ変換して、デューティ比演算手段５に与える。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値１２．０Ｖを用いて、例えば、厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与える。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。これにより、ＰＷＭ制御された電源電圧が、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。
デューティ比検出部１０は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によりＰＷＭ制御された電源電圧の電圧変化（所定閾値との高低関係の変化点）、及びその電圧変化間の時間を検出し、デューティ比算出部１１に与える。

デューティ比算出部１１は、デューティ比検出部１０が検出した電圧変化、電圧変化間の時間、及びＰＷＭ制御の周期に基づき、ＰＷＭ制御された電源電圧のデューティ比を算出し、デューティ比比較手段６に与える。
デューティ比比較手段６は、デューティ比算出部１１が算出したデューティ比、及びデューティ比演算手段５から与えられたデューティ比を比較し、その比較結果を時定数調整手段１３に与える。

時定数調整手段１３は、与えられた比較結果に基づき、テーブル記憶手段８ｃが記憶するテーブルを参照してパラメータを求め、求めたパラメータに基づき、電源入力回路３ａの時定数回路を切替える。
電圧検出部４は、電源入力回路３ａの切替えられた時定数回路を通じて電源電圧値を検出し、検出した電源電圧値をデューティ比演算手段５に与える。

デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値により（２）式、
ａ×電源電圧値＋ｂ （％）
を演算して、デューティ比を求め、デューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御した電源電圧をランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与える。
本実施の形態４では、デューティ出力部９のＰＷＭ制御の周波数による電圧変動への影響、過敏なデューティ比の変動、及び発振現象を抑制することができる。

（実施の形態５）
図１１は、本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態５の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源制御装置は、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値が、電源入力回路３を通じて電圧検出部（電圧値を検出する手段）４により検出されＡ／Ｄ変換されて、デューティ比演算手段５に与えられる。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値（ここでは１２．０Ｖとする）を用いて、理論式（厳密式）、
（１２．０／電源電圧値）² ×１００ （％） （１）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部（スイッチング回路）９へ与える。

尚、デューティ比演算手段５は、演算量を低減する為に、厳密式（１）に代えて、最小二乗法等により予め求めてある厳密式（１）の１次近似式、折線近似式又は２次多項式近似により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与えることも可能である。
厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
（ａ，ｂは任意の実数）
により、デューティ比ｙを演算する場合、（２）式は、例えば、ｙ＝−８．９７６ｘ＋２０１．４となり、グラフ化すると、図２に示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある。

厳密式（１）の折線近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （３）
（ａ，ｂは、所定の電圧区間毎に定められた任意の実数）
により、デューティ比を演算する場合、（３）式は、例えば、０．１Ｖ毎に係数ａ、ｂが定められた折線となり、図３に示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある。

厳密式（１）の２次多項式近似
ａ×（電源電圧値）² ＋ｂ×（電源電圧値）＋ｃ （％） （４）
（ａ，ｂ，ｃは任意の実数）
により、デューティ比ｙを演算する場合、（４）式は、例えば、ｙ＝０．９０６２ｘ² −３６．１６２ｘ＋４０２．４９となり、グラフ化すると、図４に示すようになる。比較の為に、厳密式（１）もグラフ化して示してある。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御し、ＰＷＭ制御された電源電圧がランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。
ここで、デューティ出力部９は、後述するタイミング変更手段１５から与えられた、オン時点及び／又はオフ時点の各変更時間が０でない場合は、与えられたデューティ比に基づき、与えられたオン時点及び／又はオフ時点の変更時間により、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のオン時点及び／又はオフ時点を変更してＰＷＭ制御する。

出力電圧検出部（立上がり時間検出手段、立下がり時間検出手段）１０ａは、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がＰＷＭ制御して、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧値を検出し、タイミング検出部（立上がり時間検出手段、立下がり時間検出手段）１６に与える。
タイミング検出部１６は、与えられた電圧値が、電圧検出部４が検出した電圧値の例えば９０％（第１電圧値）を上回ったタイミング、及び電圧検出部４が検出した電圧値の例えば１０％（第２電圧値）を下回ったタイミングを検出し、タイミング比較手段（立上がり時間検出手段、立下がり時間検出手段）１４に伝達する。

タイミング比較手段１４は、伝達された上回ったタイミング及び下回ったタイミング（図１２Ｂ）と、デューティ出力部９から与えられたＰＷＭ制御周期に基づくスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をオンにしたタイミング及びオフにしたタイミング（図１２Ａ）とを比較し、それらの差からパルスの立上がり時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆを算出する。

尚、図１２は、この車両用電源制御装置の動作の例を説明する為の波形図であり、パルスの立上がり時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆを模式的に示しているが、実際には、立上がり及び立ち下がりのエッジを検出するのは困難であるので、電圧検出部４が検出した電圧値の９０％及び１０％を検出する。
また、電源電圧の電圧変化は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３毎に異なることも有り得るが、ここでは、その中間の値を求めて使用する。

タイミング比較手段１４は、算出した立上がり時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆをタイミング変更手段（オン時点変更手段、オフ時点変更手段）１５に与える。
タイミング変更手段１５は、与えられた立上がり時間ｔｒに基づき、テーブル記憶手段（オン時点変更手段）８ｄが記憶する立上がり時間テーブル（第１テーブル）８ｅを参照し、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオンする時点を変更する為のオン時点変更時間Ａｔｒを求める。
タイミング変更手段１５は、与えられた立ち下がり時間ｔｆに基づき、テーブル記憶手段（オフ時点変更手段）８ｄが記憶する立下がり時間テーブル（第２テーブル）８ｆを参照し、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオフする時点を変更する為のオフ時点変更時間Ａｔｆを求める。

ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより小さい場合、オン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆ（図１２Ｃ）は、以下のように定められる。
オン時点変更時間Ａｔｒは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧が、電圧検出部４が検出した電圧値に達する時点（図１２Ｄ）が、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオンする時点（図１２Ａ）より早くなるように、立上がり時間ｔｒに応じて、実測又は計算（例えば、ｔｒ／０．９等）により定められる。

オフ時点変更時間Ａｔｆは、負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧が０Ｖに達する時点（図１２Ｄ）が、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオフする時点（図１２Ａ）より遅くなるように、立ち下がり時間ｔｆに応じて、実測又は計算（例えば、ｔｆ／０．９等）により定められる。
これにより、オン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより高め（例えば１２．５Ｖ）となるように定められる。

ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより大きい場合、オン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆ（図１２Ｃ）は、以下のように定められる。
オン時点変更時間Ａｔｒは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧が、電圧検出部４が検出した電圧値に達する時点（図１２Ｄ）が、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオンする時点（図１２Ａ）より遅くなるように、立上がり時間ｔｒに応じて、実測又は計算（例えば、ｔｒ／０．９等）により定められる。

オフ時点変更時間Ａｔｆは、負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧が０Ｖに達する時点（図１２Ｄ）が、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオフする時点（図１２Ａ）より早くなるように、立ち下がり時間ｔｆに応じて、実測又は計算（例えば、ｔｆ／０．９等）により定められる。
これにより、オン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆは、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧の実効値が１２．０Ｖより低め（例えば１１．６Ｖ）となるように定められる。

タイミング変更手段１５は、求めたオン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆをデューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、デューティ比演算手段５から与えられたデューティ比に基づき、オンにする時点及びオフにする時点を時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆ分早めて、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作の例を説明する。
この車両用電源制御装置は、電圧検出部４が、オルタネータ１及びバッテリ２が出力する電源電圧値を、電源入力回路３を通じて検出し、検出した電源電圧値をＡ／Ｄ変換して、デューティ比演算手段５に与える。
デューティ比演算手段５は、与えられた電源電圧値及び所定電圧値１２．０Ｖを用いて、例えば、厳密式（１）の１次近似式
ａ×（電源電圧値）＋ｂ （％） （２）
により、デューティ比を演算し、デューティ出力部９に与える。

デューティ出力部９は、与えられたデューティ比により、スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する。これにより、ＰＷＭ制御された電源電圧が、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる。
出力電圧検出部１０ａは、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がＰＷＭ制御して、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に与えられる電圧値を検出し、タイミング検出部１６に与える。
タイミング検出部１６は、与えられた電圧値が、電圧検出部４が検出した電圧値の例えば９０％を上回ったタイミング、及び電圧検出部４が検出した電圧値の例えば１０％を下回ったタイミングを検出し、タイミング比較手段１４に伝達する。

タイミング比較手段１４は、伝達された上回ったタイミング及び下回ったタイミング（図１２Ｂ）と、デューティ出力部９から与えられたＰＷＭ制御周期に基づくスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をオンにしたタイミング及びオフにしたタイミング（図１２Ａ）とを比較し、それらの差からパルスの立上がり時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆを算出する。

タイミング比較手段１４は、算出した立上がり時間ｔｒ及び立下がり時間ｔｆをタイミング変更手段１５に与える。
タイミング変更手段１５は、与えられた立上がり時間ｔｒに基づき、立上がり時間テーブル８ｅを参照して、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオンする時点を変更する為のオン時点変更時間Ａｔｒを求める。
タイミング変更手段１５は、与えられた立下がり時間ｔｆに基づき、立下がり時間テーブル８ｆを参照して、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオフする時点を変更する為のオフ時点変更時間Ａｔｆを求める。

タイミング変更手段１５は、求めたオン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆをデューティ出力部９に与える。
デューティ出力部９は、デューティ比演算手段５から与えられたデューティ比に基づき、オンにする時点及びオフにする時点（図１２Ａ）をオン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆ分早めて（図１２Ｃ）、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をＰＷＭ制御する（図１２Ｄ）。

尚、本実施の形態では、オン時点変更時間Ａｔｒ及びオフ時点変更時間Ａｔｆにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオンする時点及びオフする時点を変更しているが、オン時点変更時間Ａｔｒにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオンする時点のみを変更することも可能である。また、オフ時点変更時間Ａｔｆにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオフする時点のみを変更することも可能である。

また、上述した実施の形態１〜５では、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば３５Ｗより小さい／大きいで場合分けしているが、これに代えて、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力が例えば５５Ｗより小さい／９０Ｗより大きい、のように中間部を設けて場合分けすることも可能である。
また、上述した実施の形態１〜５において、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準の消費電力がそれぞれ異なる場合、ランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３それぞれについて、上述した車両用電源制御装置を用いるか、又はランプ負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３それぞれについて、上述した車両用電源制御装置を用いて、可能な部分のみ、その一部を共用すれば良い。

１ オルタネータ（車載電源）
２ バッテリ（車載電源）
３ 電源入力回路
３ａ 電源入力回路（変更する手段、フィルタ回路）
４ 電圧検出部（電圧値を検出する手段）
４ａ 電圧検出部（電圧値を検出する手段、変更する手段）
５ デューティ比演算手段
６ デューティ比比較手段（比較手段）
７ デューティ比補正手段（補正する手段）
７ａ デューティ比補正演算手段（変更する手段）
８，８ａ〜８ｄ テーブル記憶手段
９ デューティ出力部（ＰＷＭ制御回路）
１０ デューティ比検出部（デューティ比を検出する手段）
１０ａ 出力電圧検出部
１１ デューティ比算出部（デューティ比を検出する手段）
１２ 検出電圧値変更手段（変更する手段）
１３ 時定数調整手段（変更する手段）
１４ タイミング比較手段（立上がり時間検出手段、立下がり時間検出手段）
１５ タイミング変更手段（変更する手段）
１６ タイミング検出部（立上がり時間検出手段、立下がり時間検出手段）
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ ランプ負荷
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ スイッチング素子（ＰＷＭ制御回路）

Claims (10)

1. 車載電源の電圧値を検出する手段と、該手段が検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づきデューティ比を演算するデューティ比演算手段と、該デューティ比演算手段が演算したデューティ比により、前記車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、
   前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記ＰＷＭ制御回路が制御するデューティ比を補正する手段とを備えることを特徴とする車両用電源制御装置。
2. 車載電源の電源電圧値Ｖを検出する手段と、デューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算するデューティ比演算手段と、前記車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、
   前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記デューティ比演算手段が使用する所定電圧値を変更する手段とを備えることを特徴とする車両用電源制御装置。
3. 車載電源の電源電圧値Ｖを検出する手段と、デューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算するデューティ比演算手段と、前記車載電源からの電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、
   前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記デューティ比演算手段が使用する電源電圧値Ｖを変更する手段とを備えることを特徴とする車両用電源制御装置。
4. 車載電源の電圧値をフィルタ回路を通じて検出する手段と、該手段が検出した電源電圧値Ｖを使用してデューティ比（所定電圧値／Ｖ）² ×１００を演算するデューティ比演算手段と、前記車載電源の電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるＰＷＭ制御回路とを備える車両用電源制御装置において、
   前記ランプ負荷に与えられる電圧のデューティ比を検出する手段と、該手段が検出したデューティ比、及び前記デューティ比演算手段が演算したデューティ比を比較する比較手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記ランプ負荷に与えられる電圧の実効値が前記所定電圧値より高／低となるように、前記比較手段の比較結果に基づき、前記フィルタ回路の時定数を変更する手段とを備えることを特徴とする車両用電源制御装置。
5. 車載電源の電圧値を検出する手段と、該手段が検出した電源電圧値及び所定電圧値に基づき、デューティ比を演算するデューティ比演算手段と、該デューティ比演算手段が演算したデューティ比により、前記車載電源の電圧をＰＷＭ制御してランプ負荷へ与えるスイッチング回路とを備える車両用電源制御装置において、
   前記ランプ負荷に与えられる電圧が、前記スイッチング回路のオン時点から、前記電源電圧値に基づく第１電圧値迄立上がった立上がり時間を検出する立上がり時間検出手段と、前記スイッチング回路のオフ時点から、前記電圧が前記電源電圧値に基づく第２電圧値迄立下がった立下がり時間を検出する立下がり時間検出手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記電圧が第１電圧値迄立上がる時点が、前記オン時点より早く／遅くなるように、前記立上がり時間検出手段が検出した立上がり時間に基づき、前記スイッチング回路がオンする時点を変更する手段と、前記ランプ負荷の消費電力が所定値より小／大である場合に、前記電圧が第２電圧値迄立下がる時点が、前記オフ時点より遅く／早くなるように、前記立下がり時間検出手段が検出した立下がり時間に基づき、前記スイッチング回路がオフする時点を変更する手段とを備えることを特徴とする車両用電源制御装置。
6. 前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００を使用して、デューティ比を演算するように構成してある請求項１又は５記載の車両用電源制御装置。
7. 前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の１次近似式を使用して、デューティ比を演算するように構成してある請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用電源制御装置。
8. 前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の折線近似式を使用して、デューティ比を演算するように構成してある請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用電源制御装置。
9. 前記デューティ比演算手段は、前記電源電圧値及び所定電圧値を使用した演算式、（所定電圧値／電源電圧値）² ×１００の２次多項式近似を使用して、デューティ比を演算するように構成してある請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用電源制御装置。
10. 請求項１乃至９に記載された車両用電源制御装置の何れか１つを複数備え、該複数の車両用電源制御装置は、それぞれ異なる消費電力のランプ負荷への電圧をＰＷＭ制御するように構成してあることを特徴とする車両用電源制御装置。

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