JP5237078B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリの出力電圧を検出し、検出した出力電圧に応じたデューティ比でＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御した電圧を、給電すべき電気負荷へ与える車両用電源装置に関するものである。

近年、車両に搭載される電気負荷の種類及びそれらの消費電力は飛躍的に増加する傾向にある。その為、バッテリ及びオルタネータ（車載発電機、交流発電機）という限られた電源を有する車両用電源装置では、電力を確保することは重要な課題となっている。
車両用電源装置では、バッテリの出力電圧は、例えば公称値１２Ｖであり、電気負荷も１２Ｖで作動するようになっているものが多い。しかし、オルタネータの発電電圧がバッテリを充電するために、１４〜１２．５Ｖと高い電圧となっていることから、１２Ｖを超える電圧で電気負荷を作動させていることが多く、その分、無駄な電力を消費することになる。

そこで、近時、バッテリの出力電圧が１２Ｖを超えているときは、バッテリの出力電圧をＰＷＭ制御により１２Ｖに降圧して各電気負荷へ与えることが提案されている。その際、一定周期及び同一デューティ比でＰＷＭ制御が行われる。
また、優先度の高い電気負荷（電動ブレーキ、電動パワーステアリング装置等）への給電を維持する為に、優先度の低い電気負荷（ヒータ等）への電力をＰＷＭ制御により制限するようなことも提案されている。

特許文献１には、検出したバッテリ出力電圧に応じて、負荷のバッテリへの接続時間と遮断時間との比を決定する給電制御手段と、給電制御手段が決定した比に基づいて、負荷とバッテリとを接続又は遮断する負荷制御手段とを備えた車両用負荷駆動制御装置が開示されている。負荷制御手段は、バッテリとの接続と遮断の周期に応じて負荷を複数の群に分類すると共に、分類した群毎に周期を異ならせて設定する。パルス制御手段が、給電制御手段が決定した比と、負荷制御手段が設定した周期とから、各負荷をバッテリと接続又は遮断するタイミングを決定する。
特開２００７−１６８６３８号公報

上述したように、複数の負荷に与える電力をＰＷＭ制御する場合、パルス波形の立上がり／立下がりが同時に行われると、ノイズが発生する虞があり、その為に立上がり／立下がりに時間差を与えた場合でも、その時間差が小さければ、同様にノイズが発生する虞があるという問題がある。
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、複数の負荷に与える電力をＰＷＭ制御する場合に、ノイズが発生する虞がない車両用電源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装置は、バッテリの出力電圧を検出する手段を備え、該手段が検出した出力電圧に応じたデューティ比及び一定周期で個別にＰＷＭ制御した電圧を、給電すべき複数の負荷へ与える車両用電源装置において、所定位相差でＰＷＭ制御した電圧を、前記複数の負荷にそれぞれ与えるように構成してあり、前記複数の負荷の各消費電流値を記憶してある記憶手段と、前記デューティ比に係るオフ期間から、前記所定位相差に相当する期間以下である所定時間を差し引いた期間を、前記所定位相差の合計に相当する期間が超えるか否かを判定する手段とを備え、該手段が超えると判定したときは、前記記憶手段が記憶してある各消費電流値に基づき、消費電流値が小さい方から優先させて組合わせた複数の負荷に同位相でＰＷＭ制御した電圧を与えるように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源装置では、バッテリの出力電圧を検出し、検出した出力電圧に応じたデューティ比及び一定周期で個別にＰＷＭ制御した電圧を、給電すべき複数の負荷へ与える。所定位相差でＰＷＭ制御した電圧を、給電すべき複数の負荷にそれぞれ与える。記憶手段が、複数の負荷の各消費電流値を記憶してあり、判定する手段が、デューティ比に係るオフ期間から、所定位相差に相当する期間以下である所定時間を差し引いた期間を、所定位相差の合計に相当する期間が超えるか否かを判定する。判定する手段が超えると判定したときは、記憶手段が記憶してある各消費電流値に基づき、消費電流値が小さい方から優先させて組合わせた複数の負荷に、同位相でＰＷＭ制御した電圧を与える。

第２発明に係る車両用電源装置は、バッテリの出力電圧を検出する手段を備え、該手段が検出した出力電圧に応じたデューティ比及び一定周期で個別にＰＷＭ制御した電圧を、給電すべき複数の負荷へ与える車両用電源装置において、前記デューティ比に係るオフ期間Ｔoff が所定時間ｔｄ以下であるか否かを判定する第１判定手段と、前記オフ期間Ｔoff がｎｔｄ（ｎ；負荷の個数）以上であるか否かを判定する第２判定手段と、前記第１判定手段が所定時間ｔｄ以下でないと判定し、前記第２判定手段がｎｔｄ以上でないと判定したときに、（Ｔoff −ｔｄ）／｛（ｎ−１）ｔｄ｝、ｔｄ、及び前記負荷に付加された通し番号（１〜ｎ）に基づき、前記負荷それぞれに与えられるべき電圧をＰＷＭ制御する位相を設定する位相設定手段とを備えることを特徴とする。

この車両用電源装置では、バッテリの出力電圧を検出し、検出した出力電圧に応じたデューティ比及び一定周期で個別にＰＷＭ制御した電圧を、給電すべき複数の負荷へ与える。第１判定手段が、デューティ比に係るオフ期間Ｔoff が所定時間ｔｄ以下であるか否かを判定し、第２判定手段が、オフ期間Ｔoff がｎｔｄ（ｎ；負荷の個数）以上であるか否かを判定する。第１判定手段が所定時間ｔｄ以下でないと判定し、第２判定手段がｎｔｄ以上でないと判定したときに、（Ｔoff −ｔｄ）／｛（ｎ−１）ｔｄ｝、ｔｄ、及び前記負荷に付加された通し番号（１〜ｎ）に基づき、位相設定手段が、負荷それぞれに与えられるべき電圧をＰＷＭ制御する位相を設定する。

第３発明に係る車両用電源装置は、前記複数の負荷の各消費電流値を記憶してある記憶手段と、該記憶手段が記憶してある消費電流値が小さい方から優先させて、前記位相設定手段が設定した位相が同じである負荷とするように、位相が同じである負荷を組替える手段とを更に備えることを特徴とする。

この車両用電源装置では、記憶手段が、複数の負荷の各消費電流値を記憶してあり、組替える手段が、記憶手段が記憶してある消費電流値が小さい方から優先させて、位相設定手段が設定した位相が同じである負荷とするように、位相が同じである負荷を組替える。

第４発明に係る車両用電源装置は、前記第２判定手段がｎｔｄ以上であると判定したときは、（Ｔoff −ｔｄ）／（ｎ−１）に相当する位相差でＰＷＭ制御した電圧を、前記複数の負荷にそれぞれ与えるように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源装置では、第２判定手段がｎｔｄ以上であると判定したときは、（Ｔoff −ｔｄ）／（ｎ−１）に相当する位相差でＰＷＭ制御した電圧を、複数の負荷にそれぞれ与える。

本発明に係る車両用電源装置によれば、複数の負荷に与える電力をＰＷＭ制御する場合に、ノイズが発生する虞がない車両用電源装置を実現することができる。

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。
この車両用電源装置は、バッテリＢを備えており、バッテリＢは、オルタネータ（車載発電機、交流発電機）３が発電した電力により充電される。オルタネータ３は、図示しないエンジンに連動して発電し、発電した電力は、オルタネータ３内で整流されて出力される。

バッテリＢに充電された電力、及びオルタネータ３が出力した電力は、半導体リレー１Ｒ，２Ｒ，・・ＮＲを通じて、車両に搭載された負荷１Ｌ，２Ｌ，・・ＮＬにそれぞれ与えられる。
半導体リレー１Ｒ〜ＮＲは、車両用電源装置の制御部１が内蔵するマイクロコンピュータ４（以下、マイコン４と記載）のタイマポートＴ／Ｐから個別にオン／オフ制御される。
制御部１は、スイッチ１Ｓ，２Ｓ，・・ＮＳからのオン／オフ信号が、マイコン４のＩ／ＯポートＩ／Ｏにそれぞれ与えられ、与えられたオン／オフ信号に応じて半導体リレー１Ｒ〜ＮＲを個別にオン／オフ制御する。

バッテリＢの出力電圧値（オルタネータ３の出力電圧値）は、制御部１が内蔵する電圧検出手段（出力電圧を検出する手段）２により検出される。制御部１は、電圧検出手段２が検出した電圧値が１２Ｖより高いときは、例えば（１２／電圧値）² ×１００で算出したデューティ比で、オンである負荷１Ｌ〜ＮＬの半導体リレー１Ｒ〜ＮＲをＰＷＭ制御する。上述したマイコン４のタイマポートＴ／Ｐでは、ＰＷＭ制御する際の周波数及びデューティ比を細かく設定することが容易である。
制御部１は、マイコン４内のメモリ（記憶手段）５に、負荷１Ｌ〜ＮＬ毎の平均的な消費電流値を記憶している。

以下に、このような構成の車両用電源装置の動作の例を、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。
マイコン４は、先ず、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷（１Ｌ〜ＮＬ）の個数ｎを計数する（Ｓ１）。次いで、計数した個数ｎが０であるか否かを判定する（Ｓ３）。計数した個数ｎが０であれば、再度、負荷の個数ｎを計数する（Ｓ１）。計数した個数ｎが０でなければ、電圧検出手段２が検出したバッテリＢの出力電圧値を取得する（Ｓ５）。

マイコン４は、次に、取得したバッテリＢの出力電圧値に基づき、バッテリＢの出力電圧をＰＷＭ制御する際のデューティ比を算出する（Ｓ７）。その際、取得した電圧値が１２Ｖより高いときは、例えば、デューティ比＝（１２／電圧値）² ×１００（％）で算出する。取得した電圧値が１２Ｖ以下であるときは、デューティ比＝１００（％）とする。
マイコン４は、次に、計数した個数ｎ（Ｓ１）が１であるか否かを判定する（Ｓ８）。個数ｎが１でなければ、算出したデューティ比（Ｓ７）のときのオフ期間Ｔoff （％）が、タイマポートＴ／Ｐ間で予め設定してあるＰＷＭ制御する際の時間差に相当する位相差ｔｍ（％）以下であるか否かを判定する（Ｓ９）。尚、位相差ｔｍ（％）は、２つの方形パルスの立上がり／立下がりで、ノイズが発生しない最小時間間隔（例えば、６ミリ秒）に相当する位相差ｔｄ（％）以上とする。

マイコン４は、オフ期間Ｔoff （％）が位相差ｔｍ（％）以下でなければ（Ｓ９）、オフ期間Ｔoff から位相差ｔｄを差し引いた期間を、位相差ｔｍの合計期間（ｎ−１）ｔｍが超えるか否かを判定する（Ｓ１０）。ここで、位相差ｔｍの合計期間（ｎ−１）ｔｍとは、ｎ個の負荷への電圧を互いの位相差ｔｍで個別にＰＷＭ制御する場合の位相差ｔｍの合計である。
マイコン４は、オフ期間Ｔoff から位相差ｔｄを差し引いた期間を、合計期間（ｎ−１）ｔｍが超えていれば（Ｓ１０）、メモリ５が記憶してある消費電流値が小さい方から優先させて、同位相でＰＷＭ制御した電圧を与える為の負荷を組合わせる（Ｓ１１）。尚、その際、組合わせでできた負荷群（負荷が１つ以上の負荷群）の個数ｎｃとして、オフ期間Ｔoff から位相差ｔｄを差し引いた期間が、合計期間（ｎｃ−１）ｔｍ以下になるように、負荷を組合わせる。

マイコン４は、次に、算出したデューティ比（Ｓ７）及び互いの位相差ｔｍで個別にＰＷＭ制御した電圧を、組合わせた各負荷群（Ｓ１１）にそれぞれ与えることにより、各負荷群のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ１３）。
マイコン４は、次に、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ１５）。

マイコン４は、計数した個数ｎ（Ｓ１）が１であれば（Ｓ８）、算出したデューティ比（Ｓ７）でＰＷＭ制御した電圧を、その負荷に与えることにより、その負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ１６）。尚、この場合、デューティ比＝１００（％）の場合も含まれ、デューティ比＝１００（％）のときは、当該タイマを作動させたまま、タイマポートの設定をタイマから汎用に切替える。次いで、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ１５）。

マイコン４は、算出したデューティ比（Ｓ７）のときのオフ期間Ｔoff （％）が、位相差ｔｍ（％）以下であれば（Ｓ９）、算出したデューティ比（Ｓ７）及び同位相でＰＷＭ制御した電圧を、各負荷に与えることにより、各負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ１７）。尚、この場合、デューティ比＝１００（％）の場合も含まれ、デューティ比＝１００（％）のときは、当該タイマを作動させたまま、タイマポートの設定をタイマから汎用に切替える。次いで、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ１５）。

マイコン４は、オフ期間Ｔoff から位相差ｔｄを差し引いた期間を、合計期間（ｎ−１）ｔｍが超えていなければ（Ｓ１０）、算出したデューティ比（Ｓ７）及び互いの位相差ｔｍで個別にＰＷＭ制御した電圧を、各負荷にそれぞれ与えることにより、各負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ１９）。次いで、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ１５）。

マイコン４は、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数すると（Ｓ１５）、その個数ｎが前回の個数から変化しているか否かを判定する（Ｓ２０）。個数ｎが変化していなければ、電圧検出手段２が検出したバッテリＢの出力電圧値を取得する（Ｓ２１）。
マイコン４は、次に、取得したバッテリＢの出力電圧値（Ｓ２１）が、前回取得した出力電圧値から変化しているか否かを判定する（Ｓ２３）。出力電圧値が変化していなければ、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ１５）。出力電圧値が変化していれば、その変化した出力電圧値に基づき、バッテリＢの出力電圧をＰＷＭ制御する際のデューティ比を算出する（Ｓ７）。

マイコン４は、個数ｎが前回の個数から変化していれば（Ｓ２０）、個数ｎが０であるか否かを判定する（Ｓ２５）。個数ｎが０であれば、負荷のＰＷＭ駆動を停止した（Ｓ３１）後、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ１）。
マイコン４は、個数ｎが０でなければ（Ｓ２５）、電圧検出手段２が検出したバッテリＢの出力電圧値を取得する（Ｓ２７）。次いで、取得したバッテリＢの出力電圧値が、前回取得した出力電圧値から変化しているか否かを判定する（Ｓ２９）。

マイコン４は、出力電圧値が変化していれば（Ｓ２９）、その変化した出力電圧値に基づき、バッテリＢの出力電圧をＰＷＭ制御する際のデューティ比を算出する（Ｓ７）。
マイコン４は、出力電圧値が変化していなければ（Ｓ２９）、負荷の個数ｎ（Ｓ１５）が１であるか否かを判定する（Ｓ３０）。負荷の個数ｎが１でなければ、オフ期間Ｔoff から位相差ｔｄを差し引いた期間を、位相差ｔｍの合計期間（ｎ−１）ｔｍが超えるか否かを判定する（Ｓ１０）。
マイコン４は、負荷の個数ｎが１であれば（Ｓ３０）、それ迄と同じデューティ比（Ｓ７）でＰＷＭ制御した電圧を、その負荷に与えることにより、その負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ１６）。

以上により、例えば、デューティ比Ｔon＝７０（％）、オフ期間Ｔoff ＝３０（％）、位相差ｔｍ＝８（％）、位相差ｔｄ＝６（％）、負荷の個数ｎ＝４とすると、図４に示すように、各負荷１Ｌ〜４ＬへのＰＷＭ制御波形の位相が設定される。ここでは、次周期で、デューティ比Ｔon＝６０（％）、オフ期間Ｔoff ＝４０（％）、位相差ｔｍ＝８（％）、位相差ｔｄ＝６（％）、負荷の個数ｎ＝４に変化したところを示す。
尚、ここで、例えば、負荷の個数ｎ＝６となれば、メモリ５が記憶してある消費電流値が小さい方から優先させて、同位相でＰＷＭ制御する２つの負荷の組を２つ作成し、負荷が１つ以上の負荷群の個数を４とする。

尚、図５（ａ）に示すように、スイッチ１Ｓ〜ＮＳの何れかが中途（ここでは（ｍ＋１）Ｔ周期の途中）でオンされ、ｋ（＝０，１，２，・・ｎ−１）番目の負荷がオンになった場合、マイコン４は、ｋ番目の負荷用のタイマポートＴ／Ｐのタイマを、（ｍ＋２）Ｔ周期の位相ｋｔｍでスタートさせる。ｋ番目の負荷がＰＷＭ駆動されるデューティは、位相ｋｔｍ（から始動するように）に設定される。
また、図５（ｂ）に示すように、スイッチ１Ｓ〜ＮＳの何れかが中途（ここでは（ｌ＋１）Ｔ周期の途中）でオフされ、ｋ個の負荷の１つがオフになった場合、マイコン４は、当該負荷用のタイマポートＴ／Ｐのタイマを、（ｌ＋２）Ｔ周期の位相ｋｔｍでオフにする。

（実施の形態２）
図６は、本発明に係る車両用電源装置の実施の形態２の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源装置の概略構成は、実施の形態１の概略構成（図１）において、制御部１のマイコン４のタイマポートＴ／ＰをＩ／ＯポートＩ／Ｏに置換えて、制御部１ａのマイクロコンピュータ４ａ（以下、マイコン４ａと記載）とした構成である。その他の構成は、図１において説明したので、説明を省略する。

以下に、このような構成の車両用電源装置の動作の例を、それを示す図７，８のフローチャートを参照しながら説明する。
マイコン４ａは、先ず、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷（１Ｌ〜ＮＬ）の個数ｎを計数する（Ｓ４１）。次いで、計数した個数ｎが０であるか否かを判定する（Ｓ４３）。計数した個数ｎが０であれば、再度、負荷の個数ｎを計数する（Ｓ４１）。計数した個数ｎが０でなければ、電圧検出手段２が検出したバッテリＢの出力電圧値を取得する（Ｓ４５）。

マイコン４ａは、次に、取得したバッテリＢの出力電圧値に基づき、バッテリＢの出力電圧をＰＷＭ制御する際のデューティ比を算出する（Ｓ４７）。その際、取得した電圧値が１２Ｖより高いときは、例えば、デューティ比＝（１２／電圧値）² ×１００（％）で算出する。取得した電圧値が１２Ｖ以下であるときは、デューティ比＝１００（％）とする。
マイコン４ａは、次に、計数した個数ｎ（Ｓ４１）が１であるか否かを判定する（Ｓ４８）。個数ｎが１でなければ、算出したデューティ比（Ｓ４７）のときのオフ期間Ｔoff （％）が、位相差ｔｄ（％）以下であるか否かを判定する（Ｓ５０）。尚、位相差ｔｄ（％）は、２つの方形パルスの立上がり／立下がりで、ノイズが発生しない最小時間間隔（例えば、６ミリ秒）に相当する位相差である。

マイコン４ａは、オフ期間Ｔoff （％）が位相差ｔｄ（％）以下でなければ（Ｓ５０）、オフ期間Ｔoff がｎｔｄ以上であるか否かを判定する（Ｓ５１）。オフ期間Ｔoff がｎｔｄ以上であれば、ｎ個の負荷をＰＷＭ駆動する際の互いの位相差を、（Ｔoff −ｔｄ）／（ｎ−１）で算出する（Ｓ５３）。
マイコン４ａは、次に、算出したデューティ比（Ｓ４７）及び算出した互いの位相差（Ｓ５３）で個別にＰＷＭ制御した電圧を、ｎ個の負荷にそれぞれ与えることにより、各負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ５５）。
マイコン４ａは、次に、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ５７）。

マイコン４ａは、計数した個数ｎ（Ｓ４１）が１であれば（Ｓ４８）、算出したデューティ比（Ｓ４７）でＰＷＭ制御した電圧を、その負荷に与えることにより、その負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ４９）。尚、この場合、デューティ比＝１００（％）の場合も含まれる。次いで、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ５７）。

マイコン４ａは、算出したデューティ比（Ｓ４７）のときのオフ期間Ｔoff （％）が、位相差ｔｄ（％）以下であれば（Ｓ５０）、算出したデューティ比（Ｓ４７）及び同位相でＰＷＭ制御した電圧を、各負荷に与えることにより、各負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ６５）。尚、この場合、デューティ比＝１００（％）の場合も含まれる。次いで、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ５７）。

マイコン４ａは、オフ期間Ｔoff がｎｔｄ以上でなければ（Ｓ５１）、（Ｔoff −ｔｄ）／｛（ｎ−１）ｔｄ｝、ｔｄ、及びオンにされた各負荷に付加された通し番号ｋ（１≦ｋ≦ｎ）により、各負荷をＰＷＭ駆動する位相を、ｔｄ［（Ｔoff −ｔｄ）（ｋ−１）／｛（ｎ−１）ｔｄ｝］で算出し設定する（Ｓ５９）。但し、［Ｘ］は、Ｘを超えない最大整数を示すガウス記号である。

マイコン４ａは、次に、メモリ５が記憶してある各負荷１Ｌ〜ＮＬの消費電流値が小さい方から優先させて、設定した位相（Ｓ５９）が同じである負荷とするように、位相が同じである負荷を組替える（Ｓ６１）。次いで、算出したデューティ比（Ｓ４７）、及び負荷を組替えて（Ｓ６１）設定した位相で個別にＰＷＭ制御した電圧を、各負荷にそれぞれ与えることにより、各負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ６３）。次いで、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ５７）。

マイコン４ａは、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数すると（Ｓ５７）、その個数ｎが前回の個数から変化しているか否かを判定する（Ｓ６７）。個数ｎが変化していなければ、電圧検出手段２が検出したバッテリＢの出力電圧値を取得する（Ｓ６９）。
マイコン４ａは、次に、取得したバッテリＢの出力電圧値（Ｓ６９）が、前回取得した出力電圧値から変化しているか否かを判定する（Ｓ７１）。出力電圧値が変化していなければ、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ５７）。出力電圧値が変化していれば、その変化した出力電圧値に基づき、バッテリＢの出力電圧をＰＷＭ制御する際のデューティ比を算出する（Ｓ４７）。

マイコン４ａは、個数ｎが前回の個数から変化していれば（Ｓ６７）、個数ｎが０であるかいなかを判定する（Ｓ７３）。個数ｎが０であれば、負荷のＰＷＭ駆動を停止した（Ｓ７９）後、スイッチ１Ｓ〜ＮＳからのオン／オフ信号により、オンにされた負荷の個数ｎを計数する（Ｓ４１）。
マイコン４ａは、個数ｎが０でなければ（Ｓ７３）、電圧検出手段２が検出したバッテリＢの出力電圧値を取得する（Ｓ７５）。次いで、取得したバッテリＢの出力電圧値が、前回取得した出力電圧値から変化しているか否かを判定する（Ｓ７７）。

マイコン４ａは、出力電圧値が変化していれば（Ｓ７７）、その変化した出力電圧値に基づき、バッテリＢの出力電圧をＰＷＭ制御する際のデューティ比を算出する（Ｓ４７）。
マイコン４ａは、出力電圧値が変化していなければ（Ｓ７７）、負荷の個数ｎ（Ｓ５７）が１であるか否かを判定する（Ｓ７８）。負荷の個数ｎが１でなければ、オフ期間Ｔoff がｎｔｄ以上であるか否かを判定する（Ｓ５１）。
マイコン４ａは、負荷の個数ｎが１であれば（Ｓ７８）、それ迄と同じデューティ比（Ｓ４７）でＰＷＭ制御した電圧を、その負荷に与えることにより、その負荷のＰＷＭ駆動を開始する（Ｓ４９）。

以上により、例えば、デューティ比Ｔon＝７１（％）、オフ期間Ｔoff ＝２９（％）、位相差ｔｄ＝５（％）、負荷の個数ｎ＝４とすると、図９に示すように、各負荷１Ｌ〜４ＬへのＰＷＭ制御波形の位相が設定される。ここでは、次周期で、デューティ比Ｔon＝６５（％）、オフ期間Ｔoff ＝３５（％）、位相差ｔｄ＝５（％）、負荷の個数ｎ＝４に変化したところを示す。

尚、例えば、デューティ比Ｔon＝８３（％）、オフ期間Ｔoff ＝１７（％）、位相差ｔｄ＝５（％）、負荷の個数ｎ＝４とすると、ｔｄ＜Ｔoff ＜ｎｔｄとなり、各負荷をＰＷＭ駆動する位相は、ｔｄ［（Ｔoff −ｔｄ）（ｋ−１）／｛（ｎ−１）ｔｄ｝］で算出する（Ｓ５９）。これにより、負荷１Ｌ〜４ＬをＰＷＭ駆動する各位相は、図１０に示すようになり、負荷１Ｌ，２Ｌを同位相でＰＷＭ駆動することになる。

ここで、図１０に示すように、例えば、次周期でデューティ比Ｔon＝８９（％）、オフ期間Ｔoff ＝１１（％）、位相差ｔｄ＝５（％）、負荷の個数ｎ＝４になると、負荷１Ｌ〜３Ｌを同位相でＰＷＭ駆動することになる。
尚、上述したように、一旦、各負荷をＰＷＭ駆動する位相を設定した後、消費電流値が小さい方から優先させて、位相が同じである負荷とするように、位相が同じである負荷を組替える（Ｓ６１）。

尚、本実施の形態２において、マイコン４ａに代えて実施の形態１で使用するマイコン４を使用することも可能である。各タイマポートＴ／Ｐのタイマを位相差ｔｍ（％）（＞ｔｄ）に相当する間隔で始動させると、各タイマが始動する位相はｎｔｍとなる（ｎ＝０，１，２・・・）。
ここで、負荷ｋをＰＷＭ駆動する位相が、上述のフローチャート（図７，８）で説明した動作によりＴｋと定まったとする。

この場合、
ｎｔｍ−ｔｄ＜Ｔｋ＜ｎｔｍ＋ｔｄ
つまり、
（Ｔｋ−ｔｄ）／ｔｍ＜ｎ＜（Ｔｋ＋ｔｄ）／ｔｍ
を満たす整数ｎが存在すれば、図１１に示すように、Ｔｋはｎｔｍに移動させる。尚、図１１においては、（Ｔｋ−ｔｄ）／ｔｍ＜ｎ＜（Ｔｋ＋ｔｄ）／ｔｍを満たす整数ｎが存在する場合、満たす整数ｎが存在しない場合（そのまま）、（Ｔｋ−ｔｄ）／ｔｍ＜ｎ＋１＜（Ｔｋ＋ｔｄ）／ｔｍを満たす整数ｎ＋１が存在する場合をそれぞれ示している。

本発明に係る車両用電源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装置の動作の例を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作の例を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作を説明する為のタイミングチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作を説明する為の説明図である。 本発明に係る車両用電源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装置の動作の例を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作の例を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作を説明する為のタイミングチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作を説明する為のタイミングチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作を説明する為の説明図である。

符号の説明

１，１ａ 制御部
２ 電圧検出手段（出力電圧を検出する手段）
３ オルタネータ（車載発電機、交流発電機）
４，４ａ マイクロコンピュータ（マイコン）
５ メモリ（記憶手段）
Ｂ バッテリ
Ｉ／Ｏ Ｉ／Ｏポート
１Ｌ〜ＮＬ 負荷
１Ｒ〜ＮＲ 半導体リレー
１Ｓ〜ＮＳ スイッチ
Ｔ／Ｐ タイマポート

Claims (4)

1. バッテリの出力電圧を検出する手段を備え、該手段が検出した出力電圧に応じたデューティ比及び一定周期で個別にＰＷＭ制御した電圧を、給電すべき複数の負荷へ与える車両用電源装置において、
   所定位相差でＰＷＭ制御した電圧を、前記複数の負荷にそれぞれ与えるように構成してあり、
   前記複数の負荷の各消費電流値を記憶してある記憶手段と、前記デューティ比に係るオフ期間から、前記所定位相差に相当する期間以下である所定時間を差し引いた期間を、前記所定位相差の合計に相当する期間が超えるか否かを判定する手段とを備え、該手段が超えると判定したときは、前記記憶手段が記憶してある各消費電流値に基づき、消費電流値が小さい方から優先させて組合わせた複数の負荷に同位相でＰＷＭ制御した電圧を与えるように構成してあることを特徴とする車両用電源装置。
2. バッテリの出力電圧を検出する手段を備え、該手段が検出した出力電圧に応じたデューティ比及び一定周期で個別にＰＷＭ制御した電圧を、給電すべき複数の負荷へ与える車両用電源装置において、
   前記デューティ比に係るオフ期間Ｔoff が所定時間ｔｄ以下であるか否かを判定する第１判定手段と、前記オフ期間Ｔoff がｎｔｄ（ｎ；負荷の個数）以上であるか否かを判定する第２判定手段と、前記第１判定手段が所定時間ｔｄ以下でないと判定し、前記第２判定手段がｎｔｄ以上でないと判定したときに、（Ｔoff −ｔｄ）／｛（ｎ−１）ｔｄ｝、ｔｄ、及び前記負荷に付加された通し番号（１〜ｎ）に基づき、前記負荷それぞれに与えられるべき電圧をＰＷＭ制御する位相を設定する位相設定手段とを備えることを特徴とする車両用電源装置。
3. 前記複数の負荷の各消費電流値を記憶してある記憶手段と、該記憶手段が記憶してある消費電流値が小さい方から優先させて、前記位相設定手段が設定した位相が同じである負荷とするように、位相が同じである負荷を組替える手段とを更に備える請求項２記載の車両用電源装置。
4. 前記第２判定手段がｎｔｄ以上であると判定したときは、（Ｔoff −ｔｄ）／（ｎ−１）に相当する位相差でＰＷＭ制御した電圧を、前記複数の負荷にそれぞれ与えるように構成してある請求項２又は３記載の車両用電源装置。

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