JP2014054146A - Power supply controller for vehicle - Google Patents

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Keiichi Kono
圭一 河野
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AutoNetworks Technologies Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply controller for vehicle, achieving the maximum reduction effect of power consumption by PWM control without causing significant duty ratio fluctuations or oscillation phenomena and performing switching operations between DC driving and PWM driving of a load at such timing that a user does not feel the switching operations.SOLUTION: The power supply controller for vehicle includes arithmetic processing means 4 that performs arithmetic processing for voltage values of on-vehicle power supplies 1, B detected at a predetermined sampling period and outputs a voltage value with a fluctuation speed reduced and PWM-controls the voltages of on-vehicle power supplies 1, B to a predetermined voltage value on the basis of a voltage value output by the arithmetic processing means 4 and transmits the voltage value to loads 13-15, and further includes means 7-9 for detecting power values consumed by the loads 13-15 and means 4 for changing fluctuation speeds of voltage values to be high or low according to the magnitude of the detected voltage values, and PWM-controls voltages of the on-vehicle power supplies 1, B on the basis of the voltage values output by arithmetic processing of the arithmetic processing means 4.

Description

本発明は、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に、変動速度を低くする為の演算処理を施し出力する演算処理手段を備え、演算処理手段が出力した電源電圧値に基づき、車載電源の電圧を所定電圧値にPWM(Pulse Width Modulation)制御し、PWM制御した電圧を負荷へ与える車両用電源制御装置に関するものである。   The present invention is provided with arithmetic processing means for performing an arithmetic processing for reducing the fluctuation speed on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling period, and outputting the in-vehicle power supply based on the power supply voltage value output by the arithmetic processing means. The present invention relates to a vehicle power supply control device that performs PWM (Pulse Width Modulation) control of a power supply voltage to a predetermined voltage value and applies a PWM-controlled voltage to a load.

車両に搭載される機器(負荷)は、定格が12V前後のものが多く、12V前後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前後より高くなっている。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(13〜16V)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前後に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。
Many devices (loads) mounted on a vehicle have a rating of around 12V, and the performance is optimally exhibited around 12V. However, since the output voltage value of the in-vehicle battery varies depending on the amount of electricity stored, the output voltage value is higher than around 12V when the amount of electricity stored is relatively large. In addition, the output voltage value of the alternator (on-vehicle generator) is set to more (13 to 16 V) in order to charge the on-vehicle battery.
Therefore, recently, from the viewpoints of energy saving (power saving) and prevention of shortening the life of equipment, a vehicle power supply control device for supplying power to equipment by PWM control of the power supply voltage from the in-vehicle battery and the alternator to around 12 V has become widespread. It's getting on.

このような車両用電源制御装置では、車両特有の電源電圧変動、PWM周波数による電圧変動等により、過敏なデューティ比変動、発振現象が発生しないように、検出しA/D(アナログ/ディジタル)変換した電圧値に対して、ディジタルフィルタ処理を施している。ディジタルフィルタとしては、IIR(無限インパルス応答)フィルタ、FIR(有限インパルス応答)フィルタ等が使用される。   In such a vehicle power supply control device, detection and A / D (analog / digital) conversion are performed so that a sensitive duty ratio variation and oscillation phenomenon do not occur due to vehicle-specific power supply voltage fluctuation, voltage fluctuation due to PWM frequency, and the like. A digital filter process is applied to the measured voltage value. As the digital filter, an IIR (infinite impulse response) filter, an FIR (finite impulse response) filter, or the like is used.

特許文献1には、バッテリの出力電圧値を検出する電圧検出手段を備え、電圧検出手段が検出した出力電圧値に基づくデューティ比により、バッテリが負荷に供給する電力をPWM制御する車両用電源制御装置が開示されている。電圧検出手段は周期的にバッテリの出力電圧値を検出しており、バッテリの出力電圧値に含まれる周波数20Hz以上の脈動成分を1/√2以下に抑制するように、回路定数を定めたIIR(Infinite Impulse Response)フィルタを備え、IIRフィルタが濾波した出力電圧値に基づき、デューティ比を定めるように構成してある。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 includes a voltage detection unit that detects an output voltage value of a battery, and uses a duty ratio based on the output voltage value detected by the voltage detection unit to perform PWM control of power supplied to the load by the battery. An apparatus is disclosed. The voltage detection means periodically detects the output voltage value of the battery, and an IIR with a circuit constant determined so as to suppress a pulsation component having a frequency of 20 Hz or more included in the output voltage value of the battery to 1 / √2 or less. An (Infinite Impulse Response) filter is provided, and the duty ratio is determined based on the output voltage value filtered by the IIR filter.

特許文献2には、点灯/消灯のタイミング信号の立上り/立下りに応答して、フィラメントの点灯/消灯における発光の立上り/立下りを模して、デューティサイクルが変化するパルス信号を発生するPWM信号発生部と、PWM信号発生部のパルス信号に応答して発光部を制御する発光制御部とを有する点灯/消灯制御装置が開示されている。この点灯/消灯制御装置は、また、PWM信号発生部によるデューティサイクル制御の為の制御データテーブルを記憶する記憶部を有している。   Patent Document 2 discloses a PWM that generates a pulse signal whose duty cycle changes in response to rising / falling of a timing signal for turning on / off, imitating rising / falling of light emission in turning on / off of a filament. A lighting / extinguishing control device having a signal generation unit and a light emission control unit that controls the light emission unit in response to a pulse signal of the PWM signal generation unit is disclosed. This lighting / extinguishing control device also has a storage unit for storing a control data table for duty cycle control by the PWM signal generation unit.

制御データテーブルは、発光の立上がり時に参照される立上げテーブルと、発光の立下がり時に参照される立下げテーブルを含み、かつ、立上げテーブル及び立下げテーブルは、それぞれ、タイミング信号の立上がり/立下がりからの経過時間とパルス信号のデューティサイクルとを対応付けたものである。また、両テーブルの関係は互いに重ね合わせ不能である。   The control data table includes a rise table that is referred to at the rise of light emission and a fall table that is referred to at the fall of light emission. The rise table and the fall table are respectively the rise / rise of the timing signal. The elapsed time from the fall is associated with the duty cycle of the pulse signal. Further, the relationship between the two tables cannot be superimposed on each other.

特開2010−172176号公報JP 2010-172176 A WO2009/019945号公報WO2009 / 019945

上述した車両用電源制御装置では、ディジタルフィルタを使用している為、電源電圧が変動したときに、ディジタルフィルタの時定数により、PWM制御に応答遅れが発生するという問題がある。
例えば、図12,13に示すように、電源電圧が上昇(図12では3V/sec)した場合、ディジタルフィルタを適用した後の電圧は、上昇に遅れが生じ、その結果、PWM制御の開始が遅れ、PWM制御された実効電圧が、PWM制御の目標電圧(図12では12.5V)を一時的に超えてしまう。これにより、消費電力の低減効果(省電力効果)は小さくなるが、負荷の性能は高くなる。
Since the above-described vehicle power supply control device uses a digital filter, there is a problem that a response delay occurs in PWM control due to the time constant of the digital filter when the power supply voltage fluctuates.
For example, as shown in FIGS. 12 and 13, when the power supply voltage rises (3 V / sec in FIG. 12), the voltage after applying the digital filter is delayed in the rise, and as a result, the start of the PWM control is delayed. The effective voltage subjected to delay and PWM control temporarily exceeds the target voltage (12.5 V in FIG. 12) of PWM control. Thereby, although the reduction effect (power saving effect) of power consumption becomes small, the performance of load becomes high.

また、図12,13に示すように、PWM制御を実行中に、電源電圧が下降(図12では10V/sec)した場合、ディジタルフィルタを適用した後の電圧は、下降に遅れが生じ、その結果、PWM制御の停止が遅れ、その為にPWM制御された実効電圧が、PWM制御の目標電圧を一時的に下回ってしまう。これにより、消費電力の低減効果(省電力効果)は大きくなるが、負荷の性能は低くなる。
従って、ディジタルフィルタの時定数に起因するPWM制御の応答遅れにより、負荷の直流駆動及びPWM駆動の切替えに遅れが発生し、消費電力の低減効果が不安定になり、負荷の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されるということが問題となる。
In addition, as shown in FIGS. 12 and 13, when the power supply voltage drops during execution of PWM control (10 V / sec in FIG. 12), the voltage after applying the digital filter is delayed in falling, As a result, the stop of the PWM control is delayed, and the effective voltage subjected to the PWM control for that reason temporarily falls below the target voltage of the PWM control. Thereby, although the reduction effect (power saving effect) of power consumption becomes large, the performance of load becomes low.
Accordingly, a delay in PWM control response caused by the time constant of the digital filter causes a delay in switching between the DC drive and PWM drive of the load, and the effect of reducing power consumption becomes unstable, and the DC drive and PWM drive of the load become unstable. The problem is that the switching is perceived by the user.

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、PWM制御により、過敏なデューティ比変動、発振現象が発生せず、消費電力の低減効果が最大となり、負荷の直流駆動及びPWM駆動の切替えが、ユーザに感知されないタイミングで実行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。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and PWM control does not cause sensitive duty ratio fluctuations and oscillation phenomena, and the effect of reducing power consumption is maximized. It is an object of the present invention to provide a vehicular power supply control device that can perform drive switching at a timing that is not perceived by a user.

第1発明に係る車両用電源制御装置は、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に演算処理を施し、前記電圧値の変動速度を低減した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御し、PWM制御した電圧を負荷へ与える車両用電源制御装置において、前記負荷が消費する電力値を検出する手段と、該手段が検出した電力値の大/小に応じて、前記変動速度を高く/低くするように変更する手段とを備え、該手段が変更した変動速度により、前記演算処理手段が演算処理を施し出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧をPWM制御するように構成してあることを特徴とする。   The power supply control device for a vehicle according to the first aspect includes arithmetic processing means for performing arithmetic processing on the voltage value of the in-vehicle power source detected at a predetermined sampling period and outputting a voltage value with reduced fluctuation speed of the voltage value, Based on the voltage value output by the arithmetic processing means, the vehicle power supply voltage is PWM controlled to a predetermined voltage value, and the power value consumed by the load is detected in a vehicle power supply control device that applies the PWM controlled voltage to the load. And means for changing the fluctuation speed so as to increase / decrease according to the magnitude of the power value detected by the means, and the arithmetic processing means uses the fluctuation speed changed by the means. The configuration is such that the voltage of the in-vehicle power supply is PWM-controlled based on a voltage value that has been subjected to arithmetic processing and output.

この車両用電源制御装置では、演算処理手段が、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に演算処理を施し、その電圧値の変動速度を低減した電圧値を出力し、演算処理手段が出力した電圧値に基づき、車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御し、PWM制御した電圧を負荷へ与える。
検出する手段が、負荷が消費する電力値を検出し、変更する手段が、検出した電力値の大/小に応じて、変動速度を高く/低くするように変更する。変更した変動速度により、演算処理手段が演算処理を施し出力した電圧値に基づき、車載電源の電圧をPWM制御する。
In this vehicle power supply control device, the arithmetic processing means performs arithmetic processing on the voltage value of the in-vehicle power source detected at a predetermined sampling period, and outputs a voltage value with reduced fluctuation speed of the voltage value. Based on the output voltage value, the voltage of the in-vehicle power supply is PWM controlled to a predetermined voltage value, and the PWM controlled voltage is applied to the load.
The means for detecting detects the power value consumed by the load, and the means for changing changes so as to increase / decrease the fluctuation speed according to the magnitude of the detected power value. Based on the voltage value output by the arithmetic processing means performing arithmetic processing according to the changed fluctuation speed, the voltage of the in-vehicle power source is PWM-controlled.

第2発明に係る車両用電源制御装置は、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に基づき、(1−α)×(1周期前に出力した電圧値)+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、αは1≧α>0の係数)を演算し、演算した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電源電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御して負荷へ与える車両用電源制御装置において、前記負荷が消費する電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段が検出すべき電力値の大/小に応じて大/小に定められた係数αを記憶している記憶手段と、前記電力検出手段が検出した電力値に対応する係数αを前記記憶手段から読取る手段とを備え、該手段が読取った係数αにより、前記演算処理手段が電源電圧値を演算し出力するように構成してあることを特徴とする。   The vehicle power supply control device according to the second invention is based on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling period, (1-α) × (voltage value output one period before) + α × (detected voltage value) ) = Calculating a voltage value (where α is a coefficient 1 ≧ α> 0) and outputting the calculated voltage value, and based on the power supply voltage value output by the calculation processing means, In a vehicle power supply control device that applies a PWM control to a predetermined voltage value and supplies the load to a load, a power detection means for detecting a power value consumed by the load, and a power value to be detected by the power detection means Storage means for storing a coefficient α determined to be large / small according to the power, and means for reading the coefficient α corresponding to the power value detected by the power detection means from the storage means. According to the coefficient α, the arithmetic processing means Characterized in that is arranged to the calculated output.

この車両用電源制御装置では、演算処理手段が、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に基づき、(1−α)×(1周期前に出力した電圧値)+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、αは1≧α>0の係数)を演算し、演算した電圧値を出力する。演算処理手段が出力した電源電圧値に基づき、車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御して負荷へ与える。
電力検出手段が、負荷が消費する電力値を検出し、記憶手段が、電力検出手段が検出すべき電力値の大/小に応じて大/小に定められた係数αを記憶している。読取る手段が、電力検出手段が検出した電力値に対応する係数αを記憶手段から読取り、この読取った係数αにより、演算処理手段が電源電圧値を演算し出力する。
In this vehicle power supply control device, the arithmetic processing means, based on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling cycle, (1-α) × (voltage value output one cycle before) + α × (detected voltage Value) = voltage value (where α is a coefficient of 1 ≧ α> 0), and the calculated voltage value is output. Based on the power supply voltage value output by the arithmetic processing means, the voltage of the in-vehicle power supply is PWM controlled to a predetermined voltage value and applied to the load.
The power detection means detects the power value consumed by the load, and the storage means stores a coefficient α determined to be large / small according to the magnitude of the power value to be detected by the power detection means. The reading means reads the coefficient α corresponding to the power value detected by the power detection means from the storage means, and the arithmetic processing means calculates and outputs the power supply voltage value based on the read coefficient α.

第3発明に係る車両用電源制御装置は、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に基づき、(1−α)×V+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、αは1≧α>0の係数)を演算し、演算した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御して負荷へ与える車両用電源制御装置において、前記負荷が消費する消費電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段が検出すべき消費電力値の大/小に応じて高/低に定められた電圧値を記憶している記憶手段と、前記電力検出手段が検出した消費電力値に対応する電圧値を前記記憶手段から読取る手段とを備え、該手段が読取った電圧値を、前記演算処理手段がVとして電圧値を演算し出力するように構成してあることを特徴とする。   The vehicle power supply control device according to the third invention is based on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling period, (1-α) × V + α × (detected voltage value) = voltage value (where α is 1). A coefficient of ≧ α> 0) and a calculation processing means for outputting the calculated voltage value, and based on the voltage value output by the calculation processing means, the voltage of the in-vehicle power supply is PWM controlled to a predetermined voltage value. In the vehicle power supply control device applied to the load, the power detection means for detecting the power consumption value consumed by the load, and the high / low is determined according to the power consumption value to be detected by the power detection means. Storage means for storing the measured voltage value, and means for reading the voltage value corresponding to the power consumption value detected by the power detection means from the storage means, and the voltage value read by the means is converted into the calculation process. The means calculates and outputs the voltage value as V It characterized that you have urchin configuration.

この車両用電源制御装置では、演算処理手段が、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に基づき、(1−α)×V+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、αは1≧α>0の係数)を演算し、演算した電圧値を出力する。演算処理手段が出力した電圧値に基づき、車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御して負荷へ与える。
電力検出手段が、負荷が消費する消費電力値を検出し、記憶手段が、電力検出手段が検出すべき消費電力値の大/小に応じて高/低に定められた電圧値を記憶している。読取る手段が、電力検出手段が検出した消費電力値に対応する電圧値を記憶手段から読取り、読取った電圧値を、演算処理手段がVとして電圧値を演算し出力する。
In this vehicle power supply control device, the arithmetic processing means is (1−α) × V + α × (detected voltage value) = voltage value (provided that α is based on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling period. (Coefficient of 1 ≧ α> 0) and the calculated voltage value is output. Based on the voltage value output by the arithmetic processing means, the voltage of the in-vehicle power source is PWM controlled to a predetermined voltage value and applied to the load.
The power detection means detects a power consumption value consumed by the load, and the storage means stores a voltage value determined as high / low according to the power consumption value to be detected by the power detection means. Yes. The reading means reads the voltage value corresponding to the power consumption value detected by the power detection means from the storage means, and the arithmetic processing means calculates the voltage value with V as the read voltage value and outputs it.

第4発明に係る車両用電源制御装置は、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に演算処理を施し、前記電圧値の変動速度を低減した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御し、PWM制御した電圧を負荷へ与える車両用電源制御装置において、前記負荷が消費する電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段が検出すべき電力値の大/小に応じて短/長に定められたサンプリング周期を記憶している記憶手段と、前記電力検出手段が検出した電力値に対応するサンプリング周期を前記記憶手段から読取る手段とを備え、該手段が読取ったサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に、前記演算処理手段が演算処理を施すように構成してあることを特徴とする。   A power supply control device for a vehicle according to a fourth aspect of the present invention comprises arithmetic processing means for performing arithmetic processing on the voltage value of the in-vehicle power source detected at a predetermined sampling cycle and outputting a voltage value with reduced fluctuation speed of the voltage value, Based on the voltage value output by the arithmetic processing means, the vehicle power supply voltage is PWM controlled to a predetermined voltage value, and the power value consumed by the load is detected in a vehicle power supply control device that applies the PWM controlled voltage to the load. Power detecting means, storage means for storing a sampling period determined to be short / long according to the magnitude of the power value to be detected by the power detecting means, and the power value detected by the power detecting means Means for reading from the storage means the sampling period corresponding to the above-mentioned means, and the arithmetic processing means performs arithmetic processing on the voltage value of the in-vehicle power supply detected in the sampling period read by the means Characterized in that are configured.

この車両用電源制御装置では、演算処理手段が、所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に演算処理を施し、電圧値の変動速度を低減した電圧値を出力する。演算処理手段が出力した電圧値に基づき、車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御し、PWM制御した電圧を負荷へ与える。
電力検出手段が、負荷が消費する電力値を検出し、記憶手段が、電力検出手段が検出すべき電力値の大/小に応じて短/長に定められたサンプリング周期を記憶している。読取る手段が、電力検出手段が検出した電力値に対応するサンプリング周期を記憶手段から読取り、演算処理手段が、その読取ったサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に演算処理を施す。
In this vehicle power supply control device, the arithmetic processing means performs arithmetic processing on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling period, and outputs a voltage value with reduced voltage value fluctuation speed. Based on the voltage value output by the arithmetic processing means, the voltage of the in-vehicle power source is PWM controlled to a predetermined voltage value, and the PWM controlled voltage is applied to the load.
The power detection means detects a power value consumed by the load, and the storage means stores a sampling period set to short / long according to the magnitude of the power value to be detected by the power detection means. The reading means reads the sampling period corresponding to the power value detected by the power detection means from the storage means, and the arithmetic processing means performs arithmetic processing on the voltage value of the in-vehicle power supply detected in the read sampling period.

本発明に係る車両用電源制御装置によれば、PWM制御により、過敏なデューティ比変動、発振現象が発生せず、消費電力の低減効果が最大となり、負荷の直流駆動及びPWM駆動の切替えが、ユーザに感知されないタイミングで実行できる車両用電源制御装置を実現することができる。   According to the vehicle power supply control device according to the present invention, the PWM control does not cause a sensitive duty ratio fluctuation and oscillation phenomenon, the effect of reducing power consumption is maximized, and switching between load DC drive and PWM drive is performed. A vehicle power supply control device that can be executed at a timing that is not perceived by the user can be realized.

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。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a vehicle power supply control device according to the present invention. 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示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of embodiment of the vehicle power supply control apparatus which concerns on this invention. 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示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of embodiment of the vehicle power supply control apparatus which concerns on this invention. バッテリのプラス端子の電圧が立上がった際に、フィルタ演算手段がフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of the voltage value which the filter calculating means performed and performed the filter calculation process, when the voltage of the positive terminal of a battery rose. バッテリのプラス端子の電圧が立上がった際に、フィルタ演算手段がフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of the voltage value which the filter calculating means performed and performed the filter calculation process, when the voltage of the positive terminal of a battery rose. 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。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a vehicle power supply control device according to the present invention. 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示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of embodiment of the vehicle power supply control apparatus which concerns on this invention. バッテリのプラス端子の電圧が立上がった際に、フィルタ演算手段がフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of the voltage value which the filter calculating means performed and performed the filter calculation process, when the voltage of the positive terminal of a battery rose. 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。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a vehicle power supply control device according to the present invention. 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示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of embodiment of the vehicle power supply control apparatus which concerns on this invention. バッテリのプラス端子の電圧が立上がった際に、フィルタ演算手段がフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of the voltage value which the filter calculating means performed and performed the filter calculation process, when the voltage of the positive terminal of a battery rose. バッテリのプラス端子の電圧が立上がった際に、従来のフィルタ演算手段がフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of the voltage value which the conventional filter calculating means performed the filter calculation process and output, when the voltage of the plus terminal of a battery rose. バッテリのプラス端子の電圧が立上がった際に、従来のフィルタ演算手段がフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of the voltage value which the conventional filter calculating means performed the filter calculation process and output, when the voltage of the plus terminal of a battery rose.

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Bに充電されると共に、それぞれのスイッチング回路10,11,12を通じて、ランプである負荷13,14,15に給電される。バッテリBが充電されないときは、バッテリBからの放電電力が、スイッチング回路10,11,12を通じて、負荷13,14,15に給電される。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a vehicle power supply control device according to the present invention.
In this vehicle power supply control device, electric power generated and rectified by an alternator (on-vehicle generator, AC generator) 1 is charged to a battery B, and a load which is a lamp through each switching circuit 10, 11, 12. Power is supplied to 13,14,15. When the battery B is not charged, the discharged power from the battery B is supplied to the loads 13, 14, and 15 through the switching circuits 10, 11, and 12.

オルタネータ1及びバッテリBが出力する電源電圧値は、電源入力回路(フィルタ)2を通じて電圧計測手段3により検出されA/D変換されて出力される。電圧計測手段3でA/D変換され出力された電源電圧値は、フィルタ演算手段(演算処理手段)4により負荷13,14,15毎に所定のサンプリング周期で読込まれる。尚、フィルタ演算手段4が読込むサンプリング周期は、電圧計測手段3がA/D変換するサンプリング周期と同一に設定されているものとする。   The power supply voltage values output from the alternator 1 and the battery B are detected by the voltage measuring means 3 through the power supply input circuit (filter) 2, A / D converted, and output. The power supply voltage value A / D converted by the voltage measuring means 3 and output is read by the filter calculating means (calculating processing means) 4 for each of the loads 13, 14, 15 at a predetermined sampling period. It is assumed that the sampling cycle read by the filter calculation unit 4 is set to be the same as the sampling cycle in which the voltage measurement unit 3 performs A / D conversion.

フィルタ演算手段4は、読取った電源電圧値に、IIRフィルタでディジタルフィルタ処理を施す。このディジタルフィルタ処理は、負荷13,14,15毎に(1)式を演算することにより施される。
(1−α)×(1周期前に出力した電圧値)
+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、1≧α>0) (1)
The filter calculation means 4 performs digital filter processing on the read power supply voltage value with an IIR filter. This digital filter processing is performed by calculating equation (1) for each of the loads 13, 14, and 15.
(1-α) × (Voltage value output one cycle before)
+ Α × (detected voltage value) = voltage value (where 1 ≧ α> 0) (1)

負荷13,14,15毎に、(1)式によりディジタルフィルタ処理が施された電源電圧値は、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、与えられたそれぞれの電源電圧値及び所定電圧値(ここでは13.2Vとする)を用いて、(2)式
(13.2/電源電圧値)2 ×100 (%) (2)
により、デューティ比を演算し、デューティ比出力手段6へ与える。
For each of the loads 13, 14, and 15, the power supply voltage value that has been subjected to digital filter processing according to the equation (1) is given to the duty ratio calculation means 5. The duty ratio calculation means 5 uses the given power supply voltage value and predetermined voltage value (here, 13.2 V), and uses the expression (2) (13.2 / power supply voltage value) 2 × 100 (% (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty ratio output means 6.

デューティ比出力手段6は、それぞれ与えられたデューティ比により、スイッチング回路10,11,12をPWM制御し、PWM制御された電源電圧がそれぞれ負荷13,14,15に与えられる。尚、スイッチング回路10,11,12は、負荷13,14,15に直流電力が与えられ、PWM制御されないときは、電源―負荷13,14,15間がオン(接続)状態に維持される。
出力監視回路(電力検出手段)7は、スイッチング回路10,11,12によりPWM制御された電力の電圧値及び電流値(実効値)をそれぞれ電圧値に変換し、電圧・電流計測手段(電力検出手段)8に与える。
The duty ratio output means 6 performs PWM control of the switching circuits 10, 11, and 12 according to the given duty ratio, and the power supply voltage subjected to PWM control is supplied to the loads 13, 14, and 15, respectively. In the switching circuits 10, 11, and 12, when DC power is applied to the loads 13, 14, and 15 and PWM control is not performed, the power source-loads 13, 14, and 15 are maintained in an on (connected) state.
The output monitoring circuit (power detection means) 7 converts the voltage value and current value (effective value) of power PWM-controlled by the switching circuits 10, 11, and 12 into voltage values, respectively, and voltage / current measurement means (power detection) Means).

電圧・電流計測手段8は、電圧値に変換されて与えられた電圧値及び電流値をそれぞれA/D変換し、W(ワット)数演算手段(電力検出手段)9に与える。
W数演算手段9は、与えられた負荷13,14,15に給電された電圧値及び電流値をそれぞれ乗算して、負荷13,14,15のそれぞれの消費電力値を演算し、演算した各消費電力値をフィルタ演算手段4に与える。
The voltage / current measuring means 8 performs A / D conversion on the voltage value and the current value which are given after being converted into voltage values, and gives them to a W (watt) number calculation means (power detection means) 9.
The W number calculation means 9 multiplies the voltage value and the current value supplied to the given loads 13, 14, and 15 to calculate the power consumption values of the loads 13, 14, and 15, respectively. The power consumption value is given to the filter calculation means 4.

フィルタ演算手段4は、負荷13,14,15の検出されるべき消費電力値に対応して、フィルタ演算手段4の係数α(なまし係数)を記憶してあるテーブル(記憶手段)4aを内蔵している。係数αは、消費電力値の大/小に応じて、大/小に定められている。
係数αは、負荷13,14,15の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷13,14,15の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(チラツキ等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められている。
The filter calculation means 4 has a built-in table (storage means) 4a that stores the coefficient α (smoothing coefficient) of the filter calculation means 4 corresponding to the power consumption values to be detected by the loads 13, 14, and 15. doing. The coefficient α is determined to be large / small according to the large / small power consumption value.
The coefficient α corresponds to each power consumption value of the loads 13, 14, 15, and the maximum reduction effect (power saving effect) of the assumed power consumption is obtained, and the DC drive and PWM drive of the loads 13, 14, 15 are obtained. It is determined on the basis of actual measurement or calculation so that the switching can be executed at a timing at which the user does not sense (no flicker or the like).

テーブル4aは、例えば、消費電力値Wに対応する係数αを、W≧WCに対応するND、WC>W≧WBに対応するNC、WB>W≧WAに対応するNB、WA>Wに対応するNA、のように記憶している(但し、WC>WB>WA、ND>NC>NB>NA)。
フィルタ演算手段(読取る手段)4は、与えられた負荷13,14,15の各消費電力値に対応する係数αをテーブル4aからそれぞれ読取り、負荷13,14,15毎に(1)式を演算する。(1)式により演算された負荷13,14,15毎の電源電圧値は、デューティ比演算手段5に与えられる。
In the table 4a, for example, the coefficient α corresponding to the power consumption value W corresponds to ND corresponding to W ≧ WC, NC corresponding to WC> W ≧ WB, NB corresponding to WB> W ≧ WA, and WA> W. (Where WC>WB> WA, ND>NC>NB> NA).
The filter calculating means (reading means) 4 reads the coefficient α corresponding to each power consumption value of the given loads 13, 14, 15 from the table 4a, and calculates the expression (1) for each of the loads 13, 14, 15 To do. The power supply voltage value for each of the loads 13, 14, 15 calculated by the expression (1) is given to the duty ratio calculation means 5.

上述した電圧計測手段3、フィルタ演算手段4、デューティ比演算手段5、デューティ比出力手段6、電圧・電流計測手段8及びW数演算手段9は、マイクロコンピュータを備えた電源制御部22により構成され、電源制御部22は、車両側から負荷13,14,15毎の起動/停止信号を与えられる。   The voltage measuring means 3, the filter calculating means 4, the duty ratio calculating means 5, the duty ratio output means 6, the voltage / current measuring means 8 and the W number calculating means 9 described above are constituted by a power supply control unit 22 provided with a microcomputer. The power supply control unit 22 is given a start / stop signal for each of the loads 13, 14 and 15 from the vehicle side.

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作を、それを示す図2,3のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この車両用電源制御装置では、負荷13,14,15について、並行して作動するが、ここでは、負荷13について説明する。
電源制御部22は、起動信号を与えられると、先ず、フィルタ演算手段4が、(フィルタなまし)係数αに初期値を設定した(S1)後、W数演算手段9が、電圧・電流計測手段8から、負荷13について検出した電圧値及び電流値を読込む(S3)。次いで、W数演算手段9が、読込んだ電圧値及び電流値を乗算して、負荷13の消費電力値(W数)を算出し、フィルタ演算手段4へ与える(S5)。
The operation of the vehicular power supply control apparatus having such a configuration will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. In this vehicle power supply control device, the loads 13, 14, and 15 are operated in parallel. Here, the load 13 will be described.
When the power supply control unit 22 is given an activation signal, first, after the filter calculation means 4 sets an initial value to the (filter smoothing) coefficient α (S1), the W number calculation means 9 performs voltage / current measurement. The voltage value and current value detected for the load 13 are read from the means 8 (S3). Next, the W number calculating means 9 multiplies the read voltage value and current value to calculate the power consumption value (W number) of the load 13 and gives it to the filter calculating means 4 (S5).

フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWA(例えば5W(ワット))以上であるか否かを判定し(S7)、WA以上でなければ、(なまし)係数αをNAとした(S19)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S14)。
フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWA以上であれば(S7)、W数がWB(例えば35W(ワット))以上であるか否かを判定し(S9)、WB以上でなければ、(なまし)係数αをNBとした(S21)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S14)。
The filter calculation means 4 determines whether or not the given number of W is greater than or equal to WA (for example, 5 W (Watt)) (S7). If not greater than WA, the (smoothing) coefficient α is set to NA ( After S19), the power supply voltage value Vd subjected to A / D conversion is read from the voltage measuring means 3 (S14).
If the given W number is greater than or equal to WA (S7), the filter calculation means 4 determines whether or not the W number is greater than or equal to WB (for example, 35 W (Watt)) (S9). (Smoothing) After the coefficient α is set to NB (S21), the A / D converted power supply voltage value Vd is read from the voltage measuring means 3 (S14).

フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWB以上であれば(S9)、W数がWC(例えば55W(ワット))以上であるか否かを判定し(S11)、WC以上でなければ、(なまし)係数αをNCとした(S23)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S14)。
フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWC以上であれば(S11)、(なまし)係数αをNDとした(S13)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S14)。但し、上記したように、ND>NC>NB>NAである。
If the given W number is equal to or greater than WB (S9), the filter calculation means 4 determines whether the W number is equal to or greater than WC (for example, 55W (Watt)) (S11). (Smoothing) After setting the coefficient α to NC (S23), the A / D converted power supply voltage value Vd is read from the voltage measuring means 3 (S14).
If the given W number is greater than or equal to WC (S11), the filter calculation means 4 sets the (smoothing) coefficient α to ND (S13), and then the power supply voltage value A / D converted from the voltage measurement means 3 Vd is read (S14). However, as described above, ND>NC>NB> NA.

フィルタ演算手段4は、読込んだ電源電圧値Vd(S14)を(検出した電圧値)として、(1)式を演算してフィルタ演算処理を行い、フィルタ演算処理した電源電圧値Vrをデューティ比演算手段5に与える(S15)。
デューティ比演算手段5は、与えられた電源電圧値Vr(S15)により電源電圧のPWM制御を実行する(S16)。
The filter calculation means 4 uses the read power supply voltage value Vd (S14) as (detected voltage value), calculates the expression (1), performs filter calculation processing, and uses the filtered power supply voltage value Vr as the duty ratio. It gives to the calculating means 5 (S15).
The duty ratio calculation means 5 performs PWM control of the power supply voltage based on the supplied power supply voltage value Vr (S15) (S16).

デューティ比演算手段5は、電源電圧のPWM制御を実行する(S16)に際して、先ず、電源電圧値Vrを読込み(図3S25)、電源電圧値Vrが所定電圧値(例えば13.2V)より大きいか否かを判定する(S27)。
デューティ比演算手段5は、電源電圧値Vrが所定電圧値より大きくなければ(S27)、そのままリターンする。
When the duty ratio calculating means 5 executes the PWM control of the power supply voltage (S16), first, the power supply voltage value Vr is read (S25 in FIG. 3), and whether the power supply voltage value Vr is larger than a predetermined voltage value (for example, 13.2V). It is determined whether or not (S27).
If the power supply voltage value Vr is not greater than the predetermined voltage value (S27), the duty ratio calculation means 5 returns as it is.

デューティ比演算手段5は、電源電圧値Vrが所定電圧値より大きければ(S27)、電源電圧値Vrを使用して(2)式を演算し、デューティ比Dを算出する(S29)。次いで、算出したデューティ比Dを、デューティ比出力手段6から出力して(S31)、スイッチング回路10をPWM制御してリターンする。
電源制御部22は、リターンすると、停止信号(電源オフ)が与えられているか否かを判定し(S17)、停止信号が与えられていなければ、W数演算手段9が、電圧・電流計測手段8から、負荷13について検出した電圧値及び電流値を読込む(S3)。
If the power supply voltage value Vr is larger than the predetermined voltage value (S27), the duty ratio calculation means 5 calculates the equation (2) using the power supply voltage value Vr and calculates the duty ratio D (S29). Next, the calculated duty ratio D is output from the duty ratio output means 6 (S31), the switching circuit 10 is PWM-controlled, and the process returns.
When the power supply control unit 22 returns, it determines whether or not a stop signal (power supply off) is given (S17). If no stop signal is given, the W number calculation means 9 performs voltage / current measurement means. The voltage value and current value detected for the load 13 are read from 8 (S3).

尚、負荷13の消費電力のW数に基づき、(フィルタなまし)係数αを設定する動作(S3〜13,S19〜23)は、常時実行する必要はなく、負荷13の起動時に消費電力が安定する迄の期間のみ実行すれば良い。それ以外の期間は、停止信号が与えられていなければ(S17)、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S14)。また、負荷13の消費電力が可変である場合は、消費電力が変更されたときに、負荷13の消費電力のW数に基づき、係数αを設定する動作(S3〜13,S19〜23)を実行すれば良い。
電源制御部22は、停止信号が与えられていれば(S17)、終了する。
Note that the operation (S3-13, S19-23) for setting the (filter smoothing) coefficient α based on the W number of power consumption of the load 13 does not need to be performed constantly, and the power consumption is increased when the load 13 is started. It only needs to be executed for a period until it stabilizes. During the other period, if no stop signal is given (S17), the power supply voltage value Vd subjected to A / D conversion is read from the voltage measuring means 3 (S14). When the power consumption of the load 13 is variable, an operation (S3-13, S19-23) for setting the coefficient α based on the W number of the power consumption of the load 13 when the power consumption is changed. Just do it.
If the stop signal is given (S17), the power controller 22 ends.

図4は、バッテリBのプラス端子+Bの電圧が、0Vから16Vに立上がった際に、フィルタ演算手段4が、(1)式により開始電圧10.0V、サンプリング周期10msでフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値(フィルタ適用電圧)を示す波形図である。ここでは、(1)式の係数αは0.05であり、フィルタ適用電圧が10Vから13.2V(所定電圧値)に達して、プラス端子+Bの電圧のPWM制御を開始する迄の応答遅れは150msとなっている。   FIG. 4 shows that when the voltage of the positive terminal + B of the battery B rises from 0V to 16V, the filter calculation means 4 executes the filter calculation processing with the start voltage 10.0V and the sampling period 10 ms according to the equation (1). It is a wave form diagram which shows the voltage value (filter applied voltage) output in this way. Here, the coefficient α in the equation (1) is 0.05, and the response delay until the filter application voltage reaches from 10 V to 13.2 V (predetermined voltage value) and the PWM control of the voltage of the plus terminal + B is started. Is 150 ms.

図5は、図4の場合と同一条件で、フィルタ演算手段4が、(1)式によりフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値(フィルタ適用電圧)を示す波形図である。但し、ここでは、(1)式の係数αは0.1であり、フィルタ適用電圧が10Vから13.2Vに達して、プラス端子+Bの電圧のPWM制御を開始する迄の応答遅れは75msであり、(フィルタなまし)係数αを大きくすると、応答遅れは小さくなる。   FIG. 5 is a waveform diagram showing the voltage value (filter applied voltage) output by the filter calculation means 4 executing the filter calculation process according to the equation (1) under the same conditions as in FIG. In this case, however, the coefficient α in the equation (1) is 0.1, and the response delay until the filter application voltage reaches 10 to 13.2 V and the PWM control of the voltage at the plus terminal + B starts is 75 ms. Yes, increasing the (filter smoothing) coefficient α reduces the response delay.

尚、本実施の形態1では、負荷13,14,15がランプである場合を説明したが、負荷13,14,15がモータである場合、及び負荷13,14,15がヒータである場合でも同様に実施することは可能である。
負荷13,14,15がモータである場合、係数αは、負荷13,14,15の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷13,14,15の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(回転音の変動等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められる。
In the first embodiment, the case where the loads 13, 14, and 15 are lamps has been described. However, even when the loads 13, 14, and 15 are motors, and even when the loads 13, 14, and 15 are heaters, A similar implementation is possible.
When the loads 13, 14, and 15 are motors, the coefficient α corresponds to the power consumption values of the loads 13, 14, and 15, and the maximum reduction effect (power saving effect) of the assumed power consumption is obtained. It is determined on the basis of actual measurement or calculation so that switching between DC drive and PWM drive of 13, 14, and 15 can be executed at a timing at which the user does not sense (feels no change in rotational sound).

負荷13,14,15がヒータである場合、係数αは、負荷13,14,15の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷13,14,15の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(例えば、ウィンドウ氷結の解凍速度の変動等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められる。   When the loads 13, 14, and 15 are heaters, the coefficient α corresponds to the power consumption values of the loads 13, 14, and 15, and the maximum reduction effect (power saving effect) of the assumed power consumption is obtained. The switching between the DC drive and the PWM drive of 13, 14, and 15 is determined based on actual measurement or calculation so that it can be executed at a timing when the user does not sense (for example, does not feel the fluctuation of the thawing speed of window icing).

(実施の形態2)
図6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(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Bに充電されると共に、それぞれのスイッチング回路10,11,12を通じて、モータである負荷16,17,18に給電される。バッテリBが充電されないときは、バッテリBからの放電電力が、スイッチング回路10,11,12を通じて、負荷16,17,18に給電される。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the second embodiment of the vehicle power supply control device according to the present invention.
In this vehicle power supply control device, electric power generated and rectified by an alternator (on-vehicle generator, AC generator) 1 is charged to a battery B, and a load which is a motor through each switching circuit 10, 11, 12. Power is supplied to 16, 17, and 18. When the battery B is not charged, the discharged power from the battery B is supplied to the loads 16, 17, and 18 through the switching circuits 10, 11, and 12.

フィルタ演算手段4は、読取った電源電圧値に、IIRフィルタでディジタルフィルタ処理を施す。このディジタルフィルタ処理は、負荷16,17,18毎に(1)式を演算することにより施される。
(1−α)×(1周期前に出力した電圧値)
+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、1≧α>0) (1)
The filter calculation means 4 performs digital filter processing on the read power supply voltage value with an IIR filter. This digital filter processing is performed by calculating equation (1) for each of the loads 16, 17, and 18.
(1-α) × (Voltage value output one cycle before)
+ Α × (detected voltage value) = voltage value (where 1 ≧ α> 0) (1)

負荷16,17,18毎に、(1)式によりディジタルフィルタ処理が施された電源電圧値は、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、与えられたそれぞれの電源電圧値及び所定電圧値(ここでは13.2Vとする)を用いて、(2)式
(13.2/電源電圧値)2 ×100 (%) (2)
により、デューティ比を演算し、デューティ比出力手段6へ与える。
For each of the loads 16, 17, and 18, the power supply voltage value that has been subjected to digital filter processing according to the expression (1) is given to the duty ratio calculation means 5. The duty ratio calculation means 5 uses the given power supply voltage value and predetermined voltage value (here, 13.2 V), and uses the expression (2) (13.2 / power supply voltage value) 2 × 100 (% (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty ratio output means 6.

デューティ比出力手段6は、それぞれ与えられたデューティ比により、スイッチング回路10,11,12をPWM制御し、PWM制御された電源電圧がそれぞれ負荷16,17,18に与えられる。尚、スイッチング回路10,11,12は、負荷16,17,18に直流電力が与えられ、PWM制御されないときは、電源―負荷16,17,18間がオン(接続)状態に維持される。   The duty ratio output means 6 performs PWM control of the switching circuits 10, 11, and 12 according to the given duty ratio, and the power supply voltage subjected to PWM control is supplied to the loads 16, 17, and 18, respectively. In the switching circuits 10, 11, and 12, when DC power is applied to the loads 16, 17, and 18, and the PWM control is not performed, the power source-loads 16, 17, and 18 are maintained in an on (connected) state.

フィルタ演算手段4は、負荷16,17,18の検出されるべき消費電力値に対応して、フィルタ演算手段4の(1周期前に出力した電圧値)を固定する電圧値を記憶してあるテーブル(記憶手段)4bを内蔵している。固定する電圧値は、消費電力値の大/小に応じて、高/低に定められている。
固定する電圧値は、負荷16,17,18の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷16,17,18の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(回転音の変動等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められている。
The filter calculation means 4 stores a voltage value for fixing the (voltage value output before one cycle) of the filter calculation means 4 corresponding to the power consumption value to be detected by the loads 16, 17, and 18. A table (storage means) 4b is incorporated. The voltage value to be fixed is determined to be high / low according to the magnitude of the power consumption value.
The fixed voltage value corresponds to each power consumption value of the loads 16, 17, 18, and the maximum reduction effect (power saving effect) of the assumed power consumption is obtained, and the DC drive and PWM of the loads 16, 17, 18 are obtained. It is determined on the basis of actual measurement or calculation so that the switching of the drive can be executed at a timing when the user does not sense it (does not sense the fluctuation of the rotation sound).

テーブル4bは、例えば、消費電力値Wに対応する固定する電圧値を、W≧WFに対応するVD、WF>W≧WEに対応するVC、WE>W≧WDに対応するVB、WD>Wに対応するVA、のように記憶している(但し、WF>WE>WD、VD>VC>VB>VA)。
フィルタ演算手段(読取る手段)4は、与えられた負荷16,17,18の各消費電力値に対応する固定する電圧値をテーブル4bからそれぞれ読取り、負荷16,17,18毎に(1)式を演算する。(1)式により演算された負荷16,17,18毎の電源電圧値は、デューティ比演算手段5に与えられる。
The table 4b shows, for example, a fixed voltage value corresponding to the power consumption value W, VD corresponding to W ≧ WF, VC corresponding to WF> W ≧ WE, VB corresponding to WE> W ≧ WD, WD> W (In this case, WF>WE> WD, VD>VC>VB> VA).
The filter calculating means (reading means) 4 reads fixed voltage values corresponding to the respective power consumption values of the given loads 16, 17 and 18 from the table 4 b, and formula (1) for each of the loads 16, 17 and 18. Is calculated. The power supply voltage value for each of the loads 16, 17, and 18 calculated by the expression (1) is given to the duty ratio calculation means 5.

上述した電圧計測手段3、フィルタ演算手段4、デューティ比演算手段5、デューティ比出力手段6、電圧・電流計測手段8及びW数演算手段9は、マイクロコンピュータを備えた電源制御部22により構成され、電源制御部22は、車両側から負荷16,17,18毎の起動/停止信号を与えられる。本実施の形態2のその他の構成は、上述した実施の形態1の構成(図1)と同様であるので、説明を省略する。   The voltage measuring means 3, the filter calculating means 4, the duty ratio calculating means 5, the duty ratio output means 6, the voltage / current measuring means 8 and the W number calculating means 9 described above are constituted by a power supply control unit 22 provided with a microcomputer. The power supply control unit 22 is given a start / stop signal for each of the loads 16, 17, and 18 from the vehicle side. Since the other configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment (FIG. 1) described above, the description thereof is omitted.

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作を、それを示す図7のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この車両用電源制御装置では、負荷16,17,18について、並行して作動するが、ここでは、負荷16について説明する。
電源制御部22は、起動信号を与えられると、先ず、フィルタ演算手段4が、(1周期前に出力した電圧値)に初期値を設定した(S33)後、W数演算手段9が、電圧・電流計測手段8から、負荷16について検出した電圧値及び電流値を読込む(S35)。次いで、W数演算手段9が、読込んだ電圧値及び電流値を乗算して、負荷16の消費電力値(W数)を算出し、フィルタ演算手段4へ与える(S37)。
Hereinafter, the operation of the vehicular power supply control apparatus having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. In this vehicle power supply control device, the loads 16, 17, and 18 are operated in parallel. Here, the load 16 will be described.
When the power supply control unit 22 is given an activation signal, first, after the filter calculation means 4 sets an initial value (voltage value output one cycle before) (S33), the W number calculation means 9 The voltage value and current value detected for the load 16 are read from the current measuring means 8 (S35). Next, the W number calculating means 9 multiplies the read voltage value and current value to calculate the power consumption value (W number) of the load 16 and gives it to the filter calculating means 4 (S37).

フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWD以上であるか否かを判定し(S39)、WD以上でなければ、(1周期前に出力した電圧値)をVAとした(S51)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S46)。
フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWD以上であれば(S39)、W数がWE以上であるか否かを判定し(S41)、WE以上でなければ、(1周期前に出力した電圧値)をVBとした(S53)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S46)。
The filter calculation means 4 determines whether or not the given number of W is greater than or equal to WD (S39). If not greater than WD, (the voltage value output one cycle before) is set to VA (S51) The A / D converted power supply voltage value Vd is read from the voltage measuring means 3 (S46).
If the given W number is WD or more (S39), the filter calculation means 4 determines whether or not the W number is WE or more (S41). After the voltage value is set to VB (S53), the A / D converted power supply voltage value Vd is read from the voltage measuring means 3 (S46).

フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWE以上であれば(S41)、W数がWF以上であるか否かを判定し(S43)、WF以上でなければ、(1周期前に出力した電圧値)をVCとした(S55)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S46)。
フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWF以上であれば(S43)、(1周期前に出力した電圧値)をVDとした(S45)後、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S46)。但し、上記したように、VD>VC>VB>VAである。
If the given W number is WE or more (S41), the filter calculation means 4 determines whether or not the W number is WF or more (S43). After the voltage value is set to VC (S55), the A / D converted power supply voltage value Vd is read from the voltage measuring means 3 (S46).
If the given number of Ws is equal to or greater than WF (S43), the filter calculation unit 4 sets the (voltage value output before one cycle) to VD (S45), and then A / D conversion is performed from the voltage measurement unit 3. The power supply voltage value Vd is read (S46). However, as described above, VD>VC>VB> VA.

フィルタ演算手段4は、読込んだ電源電圧値Vd(S46)を(検出した電圧値)として、(1)式を演算してフィルタ演算処理を行い、フィルタ演算処理した電源電圧値Vrをデューティ比演算手段5に与える(S47)。
デューティ比演算手段5は、与えられた電源電圧値Vr(S47)により電源電圧のPWM制御を実行する(S48)。
電源電圧のPWM制御を実行する動作(S48)は、上述した実施の形態1のPWM制御を実行する動作(図3)と同様であるので、説明を省略する。
The filter calculation means 4 uses the read power supply voltage value Vd (S46) as (detected voltage value), calculates the expression (1), performs filter calculation processing, and uses the filtered power supply voltage value Vr as the duty ratio. It gives to the calculating means 5 (S47).
The duty ratio calculation means 5 performs PWM control of the power supply voltage based on the supplied power supply voltage value Vr (S47) (S48).
Since the operation (S48) for executing the PWM control of the power supply voltage is the same as the operation (FIG. 3) for executing the PWM control of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.

尚、負荷16の消費電力のW数に基づき、(1周期前に出力した電圧値)を設定する動作(S35〜45,S51〜55)は、常時実行する必要はなく、負荷16の起動時に消費電力が安定する迄の期間のみ実行すれば良い。それ以外の期間は、停止信号が与えられていなければ(S49)、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S46)。また、負荷16の消費電力が可変である場合は、消費電力が変更されたときに、負荷16の消費電力のW数に基づき、(1周期前に出力した電圧値)を設定する動作(S35〜45,S51〜55)を実行すれば良い。
電源制御部22は、停止信号が与えられていれば(S49)終了する。
Note that the operation (S35 to 45, S51 to 55) for setting (the voltage value output one cycle before) based on the power consumption W number of the load 16 does not need to be always performed, It may be executed only during the period until the power consumption is stabilized. In other periods, if no stop signal is given (S49), the power supply voltage value Vd converted from analog to digital is read from the voltage measuring means 3 (S46). Further, when the power consumption of the load 16 is variable, when the power consumption is changed, an operation of setting (the voltage value output one cycle ago) based on the W number of the power consumption of the load 16 (S35) ˜45, S51˜55) may be executed.
The power supply control unit 22 ends if a stop signal is given (S49).

図8は、バッテリBのプラス端子+Bの電圧が、0Vから16Vに立上がった際に、フィルタ演算手段4が、(1)式により開始電圧(1周期前に出力した電圧値)12.2V、サンプリング周期10msでフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値(フィルタ適用電圧)を示す波形図である。
ここでは、(1)式の係数αは0.05であり、フィルタ適用電圧が12.2Vから13.2V(所定電圧値)に達して、プラス端子+Bの電圧のPWM制御を開始する迄の応答遅れは60msである。図4の場合に較べて、開始電圧を10Vから12.2Vにすることにより、応答遅れが150msから60msに短縮する。
FIG. 8 shows that when the voltage at the positive terminal + B of the battery B rises from 0V to 16V, the filter calculation means 4 uses the expression (1) to start voltage (voltage value output one cycle before) 12.2V. FIG. 5 is a waveform diagram showing a voltage value (filter applied voltage) output by executing a filter calculation process at a sampling period of 10 ms.
Here, the coefficient α in the equation (1) is 0.05, and the filter application voltage reaches 12.2 V to 13.2 V (predetermined voltage value) until the PWM control of the voltage at the plus terminal + B is started. The response delay is 60 ms. Compared to the case of FIG. 4, the response delay is reduced from 150 ms to 60 ms by changing the start voltage from 10 V to 12.2 V.

尚、本実施の形態2では、負荷16,17,18がモータである場合を説明したが、負荷16,17,18がランプである場合、及び負荷16,17,18がヒータである場合でも同様に実施することは可能である。
負荷16,17,18がランプである場合、(1周期前に出力した電圧値)は、負荷16,17,18の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷16,17,18の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(チラツキ等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められる。
In the second embodiment, the case where the loads 16, 17, and 18 are motors has been described. However, even when the loads 16, 17, and 18 are lamps and when the loads 16, 17, and 18 are heaters, A similar implementation is possible.
When the loads 16, 17, and 18 are lamps, (the voltage value output one cycle before) corresponds to the power consumption values of the loads 16, 17, and 18, and the maximum reduction effect of power consumption (saving) It is determined based on actual measurement or calculation so that switching between DC driving and PWM driving of the loads 16, 17, and 18 can be executed at a timing when the user does not sense (no flickering or the like).

負荷16,17,18がヒータである場合、(1周期前に出力した電圧値)は、負荷16,17,18の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷16,17,18の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(例えば、ウィンドウ氷結の解凍速度の変動等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められる。   When the loads 16, 17, and 18 are heaters, (the voltage value output one cycle before) corresponds to the power consumption values of the loads 16, 17, and 18, and the maximum power consumption reduction effect (saving) Power effect) and switching between direct current drive and PWM drive of the loads 16, 17, 18 is not actually perceived by the user (eg, does not feel fluctuations in thawing speed of window icing, etc.) Determined based on calculations.

(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(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Bに充電されると共に、それぞれのスイッチング回路10,11,12を通じて、ヒータである負荷19,20,21に給電される。バッテリBが充電されないときは、バッテリBからの放電電力が、スイッチング回路10,11,12を通じて、負荷19,20,21に給電される。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of the third embodiment of the vehicle power supply control device according to the present invention.
In this vehicle power supply control device, the electric power generated and rectified by the alternator (on-vehicle generator, AC generator) 1 is charged to the battery B, and the load serving as a heater is passed through each switching circuit 10, 11, 12. Power is supplied to 19, 20, and 21. When the battery B is not charged, the discharged power from the battery B is supplied to the loads 19, 20, and 21 through the switching circuits 10, 11, and 12.

オルタネータ1及びバッテリBが出力する電源電圧値は、電源入力回路(フィルタ)2を通じて電圧計測手段3により検出されA/D変換されて出力される。電圧計測手段3でA/D変換され出力された電源電圧値は、フィルタ演算手段(演算処理手段)4により負荷19,20,21毎に所定のサンプリング周期で読込まれる。尚、フィルタ演算手段4が読込むサンプリング周期は、電圧計測手段3がA/D変換するサンプリング周期と同一に設定されるものとする。   The power supply voltage values output from the alternator 1 and the battery B are detected by the voltage measuring means 3 through the power supply input circuit (filter) 2, A / D converted, and output. The power supply voltage value A / D converted and output by the voltage measuring means 3 is read by the filter calculating means (calculating processing means) 4 for each of the loads 19, 20, 21 at a predetermined sampling period. Note that the sampling period read by the filter calculation unit 4 is set to be the same as the sampling period in which the voltage measurement unit 3 performs A / D conversion.

フィルタ演算手段4は、読取った電源電圧値に、IIRフィルタでディジタルフィルタ処理を施す。このディジタルフィルタ処理は、負荷19,20,21毎に(1)式を演算することにより施される。
(1−α)×(1周期前に出力した電圧値)
+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、1≧α>0) (1)
The filter calculation means 4 performs digital filter processing on the read power supply voltage value with an IIR filter. This digital filter processing is performed by calculating equation (1) for each of the loads 19, 20, and 21.
(1-α) × (Voltage value output one cycle before)
+ Α × (detected voltage value) = voltage value (where 1 ≧ α> 0) (1)

負荷19,20,21毎に、(1)式によりディジタルフィルタ処理が施された電源電圧値は、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、与えられたそれぞれの電源電圧値及び所定電圧値(ここでは13.2Vとする)を用いて、(2)式
(13.2/電源電圧値)2 ×100 (%) (2)
により、デューティ比を演算し、デューティ比出力手段6へ与える。
For each of the loads 19, 20, and 21, the power supply voltage value that has been subjected to digital filter processing according to the expression (1) is given to the duty ratio calculation means 5. The duty ratio calculation means 5 uses the given power supply voltage value and predetermined voltage value (here, 13.2 V), and uses the expression (2) (13.2 / power supply voltage value) 2 × 100 (% (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty ratio output means 6.

デューティ比出力手段6は、それぞれ与えられたデューティ比により、スイッチング回路10,11,12をPWM制御し、PWM制御された電源電圧がそれぞれ負荷19,20,21に与えられる。尚、スイッチング回路10,11,12は、負荷19,20,21に直流電力が与えられ、PWM制御されないときは、電源―負荷19,20,21間がオン(接続)状態に維持される。   The duty ratio output means 6 performs PWM control of the switching circuits 10, 11, and 12 according to the given duty ratio, and the power supply voltage subjected to PWM control is supplied to the loads 19, 20, and 21, respectively. In the switching circuits 10, 11, and 12, when DC power is applied to the loads 19, 20, and 21, and the PWM control is not performed, the power source-loads 19, 20, and 21 are maintained in an on (connected) state.

フィルタ演算手段4は、負荷19,20,21の検出されるべき消費電力値に対応して、フィルタ演算手段4が読込むべき電圧値(検出した電圧値)のサンプリング周期を記憶してあるテーブル(記憶手段)4cを内蔵している。サンプリング周期は、消費電力値の大/小に応じて、短/長に定められている。
サンプリング周期は、負荷19,20,21の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷19,20,21の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(例えば、ウィンドウ氷結の解凍速度の変動等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められている。
The filter calculation means 4 stores a sampling cycle of voltage values (detected voltage values) to be read by the filter calculation means 4 in correspondence with the power consumption values to be detected by the loads 19, 20, and 21. (Storage means) 4c is incorporated. The sampling period is set to short / long according to the large / small power consumption value.
The sampling period corresponds to each power consumption value of the loads 19, 20, 21, and the maximum reduction effect (power saving effect) of the assumed power consumption is obtained, and the DC drive and PWM drive of the loads 19, 20, 21 are obtained. It is determined based on actual measurement or calculation so that the switching can be executed at a timing when the user does not sense it (for example, it does not feel the fluctuation of the thawing speed of window freezing).

テーブル4cは、例えば、消費電力値Wに対応する読込むべき電圧値のサンプリング周期を、W≧WIに対応するTD、WI>W≧WHに対応するTC、WH>W≧WGに対応するTB、WG>Wに対応するTA、のように記憶している(但し、WI>WH>WG、TD<TC<TB<TA)。
フィルタ演算手段(読取る手段)4は、与えられた負荷19,20,21の各消費電力値に対応するサンプリング周期をテーブル4cからそれぞれ読取り、読取ったサンプリング周期で読込んだ電圧値により(1)式を演算する。(1)式により演算された負荷19,20,21毎の電源電圧値は、デューティ比演算手段5に与えられる。
The table 4c shows, for example, the sampling period of the voltage value to be read corresponding to the power consumption value W, TD corresponding to W ≧ WI, TC corresponding to WI> W ≧ WH, TB corresponding to WH> W ≧ WG. , WG> W corresponding to TA, where WI>WH> WG, TD <TC <TB <TA.
The filter calculation means (reading means) 4 reads the sampling periods corresponding to the power consumption values of the given loads 19, 20, 21 from the table 4c, respectively, and uses the voltage values read at the read sampling period (1). Calculate an expression. The power supply voltage value for each of the loads 19, 20, and 21 calculated by the expression (1) is given to the duty ratio calculation means 5.

上述した電圧計測手段3、フィルタ演算手段4、デューティ比演算手段5、デューティ比出力手段6、電圧・電流計測手段8及びW数演算手段9は、マイクロコンピュータを備えた電源制御部22により構成され、電源制御部22は、車両側から負荷19,20,21毎の起動/停止信号を与えられる。本実施の形態3のその他の構成は、上述した実施の形態1の構成(図1)と同様であるので、説明を省略する。   The voltage measuring means 3, the filter calculating means 4, the duty ratio calculating means 5, the duty ratio output means 6, the voltage / current measuring means 8 and the W number calculating means 9 described above are constituted by a power supply control unit 22 provided with a microcomputer. The power supply control unit 22 is given a start / stop signal for each of the loads 19, 20, and 21 from the vehicle side. Since the other configuration of the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment (FIG. 1) described above, description thereof is omitted.

以下に、このような構成の車両用電源制御装置の動作を、それを示す図10のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この車両用電源制御装置では、負荷19,20,21について、並行して作動するが、ここでは、負荷19について説明する。
電源制御部22は、起動信号を与えられると、先ず、フィルタ演算手段4が、読込むべき電圧値のサンプリング周期に初期値を設定した(S57)後、W数演算手段9が、電圧・電流計測手段8から、負荷16について検出した電圧値及び電流値を読込む(S59)。次いで、W数演算手段9が、読込んだ電圧値及び電流値を乗算して、負荷19の消費電力値(W数)を算出し、フィルタ演算手段4へ与える(S61)。
The operation of the vehicular power supply control apparatus having such a configuration will be described below with reference to the flowchart of FIG. In this vehicle power supply control device, the loads 19, 20, and 21 operate in parallel. Here, the load 19 will be described.
When the power supply control unit 22 is given an activation signal, first, after the filter calculation means 4 sets an initial value to the sampling cycle of the voltage value to be read (S57), the W number calculation means 9 The voltage value and current value detected for the load 16 are read from the measuring means 8 (S59). Next, the W number calculating means 9 multiplies the read voltage value and current value to calculate the power consumption value (W number) of the load 19 and gives it to the filter calculating means 4 (S61).

フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWG以上であるか否かを判定し(S63)、WG以上でなければ、読込むべき電圧値のサンプリング周期をTAとした(S75)後、サンプリング周期TAで電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S70)。
フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWG以上であれば(S63)、W数がWH以上であるか否かを判定し(S65)、WH以上でなければ、読込むべき電圧値のサンプリング周期をTBとした(S77)後、サンプリング周期TBで電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S70)。
The filter operation means 4 determines whether or not the given W number is equal to or greater than WG (S63). If not greater than WG, the sampling period of the voltage value to be read is set to TA (S75), and then sampling is performed. The power supply voltage value Vd subjected to A / D conversion is read from the voltage measuring means 3 at the period TA (S70).
If the given W number is greater than or equal to WG (S63), the filter calculation means 4 determines whether or not the W number is greater than or equal to WH (S65). If not greater than WH, the filter calculation means 4 determines the voltage value to be read. After setting the sampling cycle to TB (S77), the power supply voltage value Vd that has been A / D converted is read from the voltage measuring means 3 in the sampling cycle TB (S70).

フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWH以上であれば(S65)、W数がWI以上であるか否かを判定し(S67)、WI以上でなければ、読込むべき電圧値のサンプリング周期をTCとした(S79)後、サンプリング周期TCで電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S70)。
フィルタ演算手段4は、与えられたW数がWI以上であれば(S67)、読込むべき電圧値のサンプリング周期をTDとした(S69)後、サンプリング周期TDで電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S70)。但し、上記したように、TD<TC<TB<TAである。
If the given W number is WH or more (S65), the filter calculation means 4 determines whether or not the W number is WI or more (S67). After setting the sampling cycle to TC (S79), the A / D converted power supply voltage value Vd is read from the voltage measuring means 3 at the sampling cycle TC (S70).
If the given number of W is greater than or equal to WI (S67), the filter calculation means 4 sets the sampling period of the voltage value to be read as TD (S69), and then performs A / D from the voltage measurement means 3 at the sampling period TD. The converted power supply voltage value Vd is read (S70). However, as described above, TD <TC <TB <TA.

フィルタ演算手段4は、読込んだ電源電圧値Vd(S70)を(検出した電圧値)として、(1)式を演算してフィルタ演算処理を行い、フィルタ演算処理した電源電圧値Vrをデューティ比演算手段5に与える(S71)。
デューティ比演算手段5は、与えられた電源電圧値Vr(S71)により電源電圧のPWM制御を実行する(S72)。
電源電圧のPWM制御を実行する動作(S72)は、上述した実施の形態1のPWM制御を実行する動作(図3)と同様であるので、説明を省略する。
The filter calculation means 4 uses the read power supply voltage value Vd (S70) as (detected voltage value), calculates the expression (1), performs filter calculation processing, and uses the filtered power supply voltage value Vr as the duty ratio. It gives to the calculating means 5 (S71).
The duty ratio calculation means 5 performs PWM control of the power supply voltage based on the supplied power supply voltage value Vr (S71) (S72).
Since the operation (S72) for executing the PWM control of the power supply voltage is the same as the operation (FIG. 3) for executing the PWM control of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.

尚、負荷19の消費電力のW数に基づき、読込むべき電圧値のサンプリング周期を設定する動作(S59〜69,S75〜79)は、常時実行する必要はなく、負荷19の起動時に消費電力が安定する迄の期間のみ実行すれば良い。それ以外の期間は、停止信号が与えられていなければ(S73)、電圧計測手段3からA/D変換された電源電圧値Vdを読込む(S70)。また、負荷19の消費電力が可変である場合は、消費電力が変更されたときに、負荷19の消費電力のW数に基づき、読込むべき電圧値のサンプリング周期を設定する動作(S59〜69,S75〜79)を実行すれば良い。
電源制御部22は、停止信号が与えられていれば(S73)終了する。
Note that the operation (S59 to 69, S75 to 79) for setting the sampling period of the voltage value to be read based on the W number of power consumption of the load 19 does not need to be always performed, and the power consumption when the load 19 is started up. It is sufficient to execute only during the period until the value becomes stable. During other periods, if no stop signal is given (S73), the power supply voltage value Vd converted from analog to digital is read from the voltage measuring means 3 (S70). Further, when the power consumption of the load 19 is variable, when the power consumption is changed, an operation for setting a sampling period of the voltage value to be read based on the W number of the power consumption of the load 19 (S59 to 69). , S75 to 79) may be executed.
The power supply control unit 22 ends if a stop signal is given (S73).

図11は、バッテリBのプラス端子+Bの電圧が、0Vから16Vに立上がった際に、フィルタ演算手段4が、(1)式により開始電圧(1周期前に出力した電圧値)10.0Vで、サンプリング周期5msでフィルタ演算処理を実行して出力した電圧値(フィルタ適用電圧)を示す波形図である。
ここでは、(1)式の係数αは0.05であり、フィルタ適用電圧が10Vから13.2V(所定電圧値)に達して、プラス端子+Bの電圧のPWM制御を開始する迄の応答遅れは75msである。図4の場合に較べて、サンプリング周期を10msから5msに変更することにより、応答遅れが150msから75msに短縮する。
FIG. 11 shows that when the voltage at the positive terminal + B of the battery B rises from 0V to 16V, the filter calculation means 4 uses the expression (1) to start voltage (voltage value output one cycle before) 10.0V. FIG. 6 is a waveform diagram showing a voltage value (filter applied voltage) output by executing a filter calculation process at a sampling period of 5 ms.
Here, the coefficient α in the equation (1) is 0.05, and the response delay until the filter application voltage reaches from 10 V to 13.2 V (predetermined voltage value) and the PWM control of the voltage of the plus terminal + B is started. Is 75 ms. Compared to the case of FIG. 4, the response delay is reduced from 150 ms to 75 ms by changing the sampling period from 10 ms to 5 ms.

尚、本実施の形態3では、負荷19,20,21がヒータである場合を説明したが、負荷19,20,21がランプである場合、及び負荷19,20,21がモータである場合でも同様に実施することは可能である。
負荷19,20,21がランプである場合、電圧値のサンプリング周期は、負荷19,20,21の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷19,20,21の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(チラツキ等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められる。
In the third embodiment, the case where the loads 19, 20, and 21 are heaters has been described. However, even if the loads 19, 20, and 21 are lamps and the loads 19, 20, and 21 are motors, A similar implementation is possible.
When the loads 19, 20, and 21 are lamps, the sampling period of the voltage value corresponds to each power consumption value of the loads 19, 20, and 21, and an expected maximum reduction effect of power consumption (power saving effect) is obtained. Therefore, it is determined based on actual measurement or calculation so that switching between DC drive and PWM drive of the loads 19, 20, and 21 can be executed at a timing when the user does not sense (feels no flicker or the like).

負荷19,20,21がモータである場合、電圧値のサンプリング周期は、負荷19,20,21の各消費電力値に対応して、想定する消費電力の最大低減効果(省電力効果)が得られ、負荷19,20,21の直流駆動及びPWM駆動の切替えがユーザに感知されない(回転音の変動等を感じない)タイミングで実行できるように、実測又は計算等に基づき定められる。   When the loads 19, 20, and 21 are motors, the maximum sampling effect of power consumption (power saving effect) is obtained in the sampling period of the voltage value corresponding to each power consumption value of the loads 19, 20, and 21. Therefore, it is determined based on actual measurement or calculation so that the switching between the DC drive and the PWM drive of the loads 19, 20, and 21 can be executed at a timing when the user does not sense (not feel the fluctuation of the rotation sound).

1 オルタネータ(車載電源)
2 電源入力回路(フィルタ)
3 電圧計測手段
4 フィルタ演算手段(演算処理手段、読取る手段)
4a,4b,4c テーブル(記憶手段)
5 デューティ比演算手段
6 デューティ比出力手段
7 出力監視回路(電力検出手段)
8 電圧・電流計測手段(電力検出手段)
9 W数演算手段(電力検出手段)
10,11,12 スイッチング回路
22 電源制御部
B バッテリ(車載電源)
1 Alternator (car power supply)
2 Power input circuit (filter)
3 Voltage measuring means 4 Filter computing means (arithmetic processing means, reading means)
4a, 4b, 4c Table (storage means)
5 Duty ratio calculation means 6 Duty ratio output means 7 Output monitoring circuit (power detection means)
8 Voltage / current measurement means (power detection means)
9 W number calculation means (power detection means)
10, 11, 12 Switching circuit 22 Power control unit B Battery (vehicle power supply)

Claims (4)

所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に演算処理を施し、前記電圧値の変動速度を低減した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御し、PWM制御した電圧を負荷へ与える車両用電源制御装置において、
前記負荷が消費する電力値を検出する手段と、該手段が検出した電力値の大/小に応じて、前記変動速度を高く/低くするように変更する手段とを備え、該手段が変更した変動速度により、前記演算処理手段が演算処理を施し出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を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。
Computation processing is performed on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling period, and a computation processing means for outputting a voltage value with reduced fluctuation speed of the voltage value is provided, based on the voltage value output by the computation processing means, In the vehicle power supply control device that PWM-controls the voltage of the in-vehicle power supply to a predetermined voltage value and gives the PWM-controlled voltage to the load,
Means for detecting a power value consumed by the load, and means for changing the fluctuation speed to be higher / lower according to the magnitude of the power value detected by the means, the means being changed A vehicular power supply control device configured to perform PWM control on the voltage of the in-vehicle power supply based on a voltage value output by the arithmetic processing means performing arithmetic processing according to a fluctuation speed.
所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に基づき、
(1−α)×(1周期前に出力した電圧値)+α×(検出した電圧値)
=電圧値(但し、αは1≧α>0の係数)
を演算し、演算した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電源電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御して負荷へ与える車両用電源制御装置において、
前記負荷が消費する電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段が検出すべき電力値の大/小に応じて大/小に定められた係数αを記憶している記憶手段と、前記電力検出手段が検出した電力値に対応する係数αを前記記憶手段から読取る手段とを備え、該手段が読取った係数αにより、前記演算処理手段が電源電圧値を演算し出力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。
Based on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling cycle,
(1-α) × (Voltage value output one cycle before) + α × (Detected voltage value)
= Voltage value (where α is a coefficient of 1 ≧ α> 0)
And a power supply for the vehicle which applies a PWM control of the voltage of the in-vehicle power supply to a predetermined voltage value based on the power supply voltage value output from the arithmetic processing means and applies the voltage to the load. In the control device,
Power detection means for detecting a power value consumed by the load, storage means for storing a coefficient α determined to be large / small according to the magnitude of the power value to be detected by the power detection means, Means for reading a coefficient α corresponding to the power value detected by the power detection means from the storage means, and the arithmetic processing means calculates and outputs a power supply voltage value based on the coefficient α read by the means. A vehicle power supply control device, characterized in that:
所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に基づき、
(1−α)×V+α×(検出した電圧値)=電圧値(但し、αは1≧α>0の係数)
を演算し、演算した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御して負荷へ与える車両用電源制御装置において、
前記負荷が消費する消費電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段が検出すべき消費電力値の大/小に応じて高/低に定められた電圧値を記憶している記憶手段と、前記電力検出手段が検出した消費電力値に対応する電圧値を前記記憶手段から読取る手段とを備え、該手段が読取った電圧値を、前記演算処理手段がVとして電圧値を演算し出力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。
Based on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling cycle,
(1-α) × V + α × (detected voltage value) = voltage value (where α is a coefficient of 1 ≧ α> 0)
The vehicle power supply control includes a calculation processing unit that calculates the voltage value and outputs the calculated voltage value, and based on the voltage value output by the calculation processing unit, the voltage of the in-vehicle power supply is PWM-controlled to a predetermined voltage value and applied to the load In the device
Power detection means for detecting a power consumption value consumed by the load, and storage means for storing a voltage value determined to be high / low according to the power consumption value to be detected by the power detection means And a means for reading from the storage means a voltage value corresponding to the power consumption value detected by the power detection means, and the arithmetic processing means calculates the voltage value as V and outputs the voltage value read by the means. It is comprised so that it may carry out. The vehicle power supply control apparatus characterized by the above-mentioned.
所定のサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に演算処理を施し、前記電圧値の変動速度を低減した電圧値を出力する演算処理手段を備え、該演算処理手段が出力した電圧値に基づき、前記車載電源の電圧を所定電圧値にPWM制御し、PWM制御した電圧を負荷へ与える車両用電源制御装置において、
前記負荷が消費する電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段が検出すべき電力値の大/小に応じて短/長に定められたサンプリング周期を記憶している記憶手段と、前記電力検出手段が検出した電力値に対応するサンプリング周期を前記記憶手段から読取る手段とを備え、該手段が読取ったサンプリング周期で検出した車載電源の電圧値に、前記演算処理手段が演算処理を施す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。
Computation processing is performed on the voltage value of the in-vehicle power supply detected at a predetermined sampling period, and a computation processing means for outputting a voltage value with reduced fluctuation speed of the voltage value is provided, based on the voltage value output by the computation processing means, In the vehicle power supply control device that PWM-controls the voltage of the in-vehicle power supply to a predetermined voltage value and gives the PWM-controlled voltage to the load,
A power detection means for detecting a power value consumed by the load; a storage means for storing a sampling period set to short / long according to the magnitude of the power value to be detected by the power detection means; Means for reading a sampling period corresponding to the power value detected by the power detection means from the storage means, and the arithmetic processing means performs arithmetic processing on the voltage value of the in-vehicle power source detected in the sampling period read by the means. A power supply control device for a vehicle characterized by being configured to apply.
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