JP5874542B2 - Vehicle power supply control device - Google Patents
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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、ヒータ、デフォッガ等の抵抗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 detects a voltage value from an in-vehicle power supply, calculates a duty ratio based on the detected power supply voltage value and a predetermined voltage value, and calculates a voltage from the in-vehicle power supply by PWM (Pulse Width Modulation) based on the calculated duty ratio. The present invention relates to a vehicle power supply control device that controls and applies a resistance load such as a heater and a defogger.
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。
Many of the devices (loads) mounted on the vehicle have a rating of 12V according to the output voltage value of the in-vehicle battery, and the performance is optimally exhibited at 12V. However, since the output voltage value of the in-vehicle battery varies depending on the amount of stored electricity, the output voltage value is 12 V or more when the stored amount is relatively large. Further, the output voltage value of the alternator (on-vehicle generator) is set to 13 to 14 V or more 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 controlling the power supply voltage from the onboard battery and the alternator to around 12V has become widespread. It's getting on.
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。
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、機器が抵抗負荷である場合、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。 In the vehicle power supply control device described above, the duty ratio of the PWM control is calculated by the formula (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100 using the power supply voltage value from the in-vehicle battery and the alternator and the predetermined voltage value. However, the duty ratio of the voltage applied to the device is not as expected due to the influence of the error of the entire device and the noise superimposed on the power supply voltage. Therefore, there is a problem that the voltage applied to the device drops, and it is impossible to achieve both reduction in power consumption (power saving effect) and optimum control of device performance. Further, when the device is a resistive load, there is room for further pursuit of either the power saving effect or the optimum control of the device performance depending on the power consumption.
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、抵抗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、及び抵抗負荷性能の最適制御を両立させることができ、抵抗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。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the duty ratio of the voltage applied to the resistive load is hardly affected by errors and noises of the entire apparatus, reducing power consumption, and resistive load. An object is to provide a vehicle power supply control device that can achieve both optimal control of performance and can further pursue either power saving effect or optimal control of device performance according to the power consumption of a resistive load. And
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制御して抵抗負荷へ与えるPWM制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicular power supply control device that detects a voltage value of a vehicle-mounted power supply, a duty ratio calculation unit that calculates a duty ratio based on the power supply voltage value detected by the means and a predetermined voltage value, A vehicle power supply control device including a PWM control circuit that PWM-controls a voltage from the in-vehicle power source and applies the voltage to the resistance load based on the duty ratio calculated by the ratio calculation means, and detects a duty ratio of the voltage applied to the resistance load Means for comparing the duty ratio detected by the means and the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means, and when the rated power of the resistance load is smaller than a predetermined value, as the average value of the given voltage is the higher than the predetermined voltage value, and when the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, the As the average value of the voltage applied to the anti-load is lower than the predetermined voltage value, based on the comparison result of the comparing means, and characterized in that it comprises a means for correcting the duty ratio in which the PWM control circuit controls To do.
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制御して抵抗負荷へ与える。抵抗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。抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より高となるように、また、抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より低となるように、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。 In this vehicle power supply control device, the voltage value of the in-vehicle power supply is detected, the duty ratio calculation means calculates the duty ratio based on the detected power supply voltage value and the predetermined voltage value, and the PWM control circuit uses the calculated duty ratio to PWM control of the voltage from the in-vehicle power supply is applied to the resistance load. The comparison means detects the duty ratio of the voltage applied to the resistance load, and compares the detected duty ratio and the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means. When the rated power of the resistive load is smaller than the predetermined value, the average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and the rated power of the resistive load is larger than the predetermined value In addition, the duty ratio controlled by the PWM control circuit is corrected based on the comparison result of the comparison means so that the average value of the voltage applied to the resistance load is lower than the predetermined voltage value .
これにより、抵抗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、及び抵抗負荷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抵抗負荷には、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、抵抗負荷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、ウィンドウ氷結の溶解時間が短縮される等、負荷性能は良好となる。
消費電力が比較的大きい抵抗負荷には、所定電圧値より低めの電圧が与えられ、抵抗負荷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は良好であり、また、車両全体として影響が出ない程度の負荷性能(例えばヒータの温熱性能)は確保できる。
As a result, the duty ratio of the voltage applied to the resistive load is hardly affected by errors and noises of the entire apparatus, and both power consumption reduction and optimal control of the resistive load performance can be achieved.
Moreover, a voltage higher than a predetermined voltage value is given to a resistive load with relatively low power consumption, and the power saving effect is reduced. However, since the power consumption of the resistive load itself is small, the power saving effect of the entire vehicle is reduced. The load performance is good, for example, the influence is small and the melting time of window freezing is shortened.
A resistive load with relatively large power consumption is given a voltage lower than a predetermined voltage value, and the power consumption of the resistive load itself is large, so the power saving effect of the vehicle as a whole is good, and the vehicle as a whole is affected. The load performance (for example, the thermal performance of the heater) can be ensured so as not to occur.
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制御して抵抗負荷へ与えるPWM制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle power supply control device comprising: means for detecting a power supply voltage value V of a vehicle-mounted power supply; duty ratio calculating means for calculating a duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100; In a vehicle power supply control device comprising a PWM control circuit for PWM-controlling the voltage of the voltage to the resistance load, means for detecting a duty ratio of the voltage applied to the resistance load, the duty ratio detected by the means, and the Comparing means for comparing the duty ratio calculated by the duty ratio calculating means, and when the rated power of the resistive load is smaller than a predetermined value, the average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value. as also in the case the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, so that the average value of the voltage applied to the resistive load is low than the predetermined voltage value becomes Based on the comparison result of the comparing means, characterized in that it comprises a means for changing the predetermined voltage value, wherein the duty ratio calculating means is used.
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制御して抵抗負荷へ与える。抵抗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。抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より高となるように、また、抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より低となるように、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。
In this vehicle power supply control device, the duty ratio calculation means calculates the duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100 from the detected power supply voltage value V of the in-vehicle power supply, and the PWM control circuit based on the calculated duty ratio However, the voltage from the in-vehicle power supply is PWM-controlled and applied to the resistance load. The comparison means detects the duty ratio of the voltage applied to the resistance load, and compares the detected duty ratio and the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means. When the rated power of the resistive load is smaller than the predetermined value, the average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and the rated power of the resistive load is larger than the predetermined value In addition, the predetermined voltage value used by the duty ratio calculation means is changed based on the comparison result of the comparison means so that the average value of the voltage applied to the resistance load is lower than the predetermined voltage value.
Thereby, there can exist an effect | action and effect similar to the effect | action and effect of the vehicle power supply control apparatus which concern on the 1st invention mentioned above.
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制御して抵抗負荷へ与えるPWM制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle power supply control device comprising: means for detecting a power supply voltage value V of a vehicle-mounted power supply; duty ratio calculating means for calculating a duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100; In a vehicle power supply control device comprising a PWM control circuit for PWM-controlling the voltage of the voltage to the resistance load, means for detecting a duty ratio of the voltage applied to the resistance load, the duty ratio detected by the means, and the Comparing means for comparing the duty ratio calculated by the duty ratio calculating means, and when the rated power of the resistive load is smaller than a predetermined value, the average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value. as also in the case the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, so that the average value of the voltage applied to the resistive load is low than the predetermined voltage value becomes Based on the comparison result of the comparing means, characterized in that it comprises a means for changing the power supply voltage value V which the duty ratio calculating means is used.
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制御して抵抗負荷へ与える。抵抗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。抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より高となるように、また、抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より低となるように、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。
In this vehicle power supply control device, the duty ratio calculation means calculates the duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100 from the detected power supply voltage value V of the in-vehicle power supply, and the PWM control circuit based on the calculated duty ratio However, the voltage from the in-vehicle power supply is PWM-controlled and applied to the resistance load. The comparison means detects the duty ratio of the voltage applied to the resistance load, and compares the detected duty ratio and the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means. When the rated power of the resistive load is smaller than the predetermined value, the average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and the rated power of the resistive load is larger than the predetermined value In addition, the power supply voltage value V used by the duty ratio calculation means is changed based on the comparison result of the comparison means so that the average value of the voltage applied to the resistance load is lower than the predetermined voltage value .
Thereby, there can exist an effect | action and effect similar to the effect | action and effect of the vehicle power supply control apparatus which concern on the 1st invention mentioned above.
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制御して抵抗負荷へ与えるPWM制御回路とを備える車両用電源制御装置において、前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicular power supply control device that detects a voltage value of a vehicle-mounted power supply through a filter circuit, and uses the power supply voltage value V detected by the means to make a duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × In a vehicle power supply control device comprising a duty ratio calculating means for calculating 100 and a PWM control circuit for PWM-controlling the voltage of the in-vehicle power supply and applying the voltage to the resistance load, the duty ratio of the voltage applied to the resistance load is detected And a comparison means for comparing the duty ratio detected by the means and the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means, and when the rated power of the resistance load is smaller than a predetermined value, the resistance load is applied to the resistance load. as the average value of the voltage that is becomes the high than the predetermined voltage value, and when the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, applied to the resistive load So that the average value of the voltage becomes lower than the predetermined voltage value, based on the comparison result of the comparing means, characterized in that it comprises a means for changing the time constant of the filter circuit.
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制御して抵抗負荷へ与える。抵抗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。抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より高となるように、また、抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が所定電圧値より低となるように、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。
In this vehicle power supply control device, the voltage value of the in-vehicle power supply is detected through a filter circuit, and the duty ratio calculation means uses the detected power supply voltage value V to calculate the duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100. Calculate and apply the voltage of the on-vehicle power supply to the resistance load by PWM control. The comparison means detects the duty ratio of the voltage applied to the resistance load, and compares the detected duty ratio and the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means. When the rated power of the resistive load is smaller than the predetermined value, the average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and the rated power of the resistive load is larger than the predetermined value In addition, the time constant of the filter circuit is changed based on the comparison result of the comparison means so that the average value of the voltage applied to the resistance load is lower than the predetermined voltage value .
Thereby, there can exist an effect | action and effect similar to the effect | action and effect of the vehicle power supply control apparatus which concern on the 1st invention mentioned above.
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制御して抵抗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、前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、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なるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、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なるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、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。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicular power supply control device that detects a voltage value of a vehicle-mounted power supply, a duty ratio calculation unit that calculates a duty ratio based on the power supply voltage value detected by the means and a predetermined voltage value, In a vehicular power supply control device comprising a switching circuit that PWM-controls the voltage of the in-vehicle power source and applies it to the resistive load according to the duty ratio calculated by the duty ratio calculating means, the voltage applied to the resistive load is that of the switching circuit A rise time detecting means for detecting a rise time rising from an on time to a first voltage value based on the power supply voltage value; and a second voltage value based on the power supply voltage value from the off time of the switching circuit. until the fall time detecting means for detecting the fall of the fall time, if the rated power of the resistive load is less than a predetermined value, When the serial voltage rises up to a first voltage value, the early kuna so that from the turn-on time, and if the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, the voltage until a first voltage value Based on the rise time detected by the rise time detection means, the means for changing the turn-on time of the switching circuit and the rated power of the resistive load from a predetermined value so that the rise time is later than the turn-on time when a small, point the voltage falls to a second voltage value, the slow kuna so that from the off-time, and when the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, said voltage this provided but falls time until the second voltage value, so earlier than the off-time, based on the fall time of the fall time detecting means detects, and means for the switching circuit changes the time to turn off The features.
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制御して抵抗負荷へ与える。抵抗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、抵抗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。抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、抵抗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なるように、また、抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、抵抗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。 In this vehicle power supply control device, the voltage value of the in-vehicle power supply is detected, the duty ratio calculating means calculates the duty ratio based on the detected power supply voltage value and the predetermined voltage value, and the switching circuit is calculated based on the calculated duty ratio. The voltage of the in-vehicle power supply is PWM controlled and applied to the resistance load. The rise time detecting means detects the rise time when the voltage applied to the resistive load rises from the switching circuit ON time to the first voltage value based on the power supply voltage value, and is applied to the resistive load from the OFF time of the switching circuit. The fall time detecting means detects the fall time when the applied voltage falls to the second voltage value based on the power supply voltage value. If the rated power of the resistive load is less than the predetermined value, the voltage applied to the resistor load point rises up to the first voltage value, the early kuna so that than the ON time of the switching circuit, also, the resistive load When the rated power is greater than a predetermined value, the rise time detected by the rise time detection means is such that the time when the voltage applied to the resistance load rises to the first voltage value is later than the time when the switching circuit is turned on. Based on this, the time when the switching circuit is turned on is changed.
抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、抵抗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なるように、また、抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、抵抗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。
If the rated power of the resistive load is less than the predetermined value, the voltage applied to the resistor load falls time until the second voltage value is, the retarded kuna so that than the off time of the switching circuit, also, the resistive load Falling time detected by the fall time detecting means so that the time when the voltage applied to the resistance load falls to the second voltage value is earlier than the OFF time of the switching circuit when the rated power is larger than a predetermined value. The time when the switching circuit is turned off is changed based on the time.
Thereby, there can exist an effect | action and effect similar to the effect | action and effect of the vehicle power supply control apparatus which concern on the 1st invention mentioned above.
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。 In the vehicular power supply control device according to a sixth aspect of the present invention, the duty ratio calculating means uses an arithmetic expression using the power supply voltage value and a predetermined voltage value, (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100, A feature is that the duty ratio is calculated.
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。 In this vehicular power supply control device, the duty ratio calculation means calculates the duty ratio using an arithmetic expression using the power supply voltage value and the predetermined voltage value, (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100.
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。 In the vehicular power supply control device according to a seventh aspect of the present invention, the duty ratio calculating means uses a calculation formula that uses the power supply voltage value and a predetermined voltage value, and a first order approximate expression of (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100. Is used to calculate the duty ratio.
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。 In this vehicle power supply control device, the duty ratio calculation means includes a power supply voltage value and a calculation formula using a predetermined voltage value, (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100 first-order approximation formula, a The duty ratio is calculated using x (power supply voltage value) + b (a and b are arbitrary real numbers).
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。 In the vehicular power supply control device according to an eighth aspect of the present invention, the duty ratio calculating means includes a calculation formula using the power supply voltage value and a predetermined voltage value, and a (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100 broken line approximation formula. It is configured to use and calculate the duty ratio.
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。 In this vehicular power supply control device, the duty ratio calculation means includes a power supply voltage value and a calculation formula using a predetermined voltage value, (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100, a polygonal line approximation formula obtained in advance, a × The duty ratio is calculated using (power supply voltage value) + b (a and b are real numbers determined for each predetermined section of the power supply voltage value).
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。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the vehicular power supply control apparatus, wherein the duty ratio calculating means is an arithmetic expression using the power supply voltage value and the predetermined voltage value, (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100 quadratic polynomial approximation. Is used to calculate the duty ratio.
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。 In this vehicle power supply control device, the duty ratio calculation means includes a power supply voltage value and a formula using a predetermined voltage value, (predetermined voltage value / power supply voltage value) 2 × 100 second-order polynomial approximation, a The duty ratio is calculated using × (power supply voltage value) 2 + b × (power supply voltage value) + c (a, b, and c are arbitrary real numbers).
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、それぞれ異なる定格電力の抵抗負荷への電圧をPWM制御するように構成してあることを特徴とする。 A vehicle power supply control device according to a tenth invention includes a plurality of any one of the vehicle power supply control devices according to the first to ninth inventions, and the plurality of vehicle power supply control devices each have a resistance load having a different rated power . It is characterized by being configured to PWM control the voltage to the.
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、それぞれ異なる定格電力の抵抗負荷への電圧をPWM制御するように構成してある。これにより、抵抗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。 This vehicle power supply control device includes a plurality of any one of the vehicle power supply control devices according to the first to ninth inventions, and each of the plurality of vehicle power supply control devices has a voltage applied to a resistive load having different rated power. Is configured to be PWM controlled. Thereby, according to the power consumption for every resistance load, reduction of power consumption and optimal control of apparatus performance can be made compatible.
本発明に係る車両用電源制御装置によれば、これにより、抵抗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、及び抵抗負荷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抵抗負荷には、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、抵抗負荷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、ウィンドウ氷結の溶解時間が短縮される等、負荷性能は良好となる。
According to the vehicle power supply control device according to the present invention, the duty ratio of the voltage applied to the resistance load is hardly affected by the error and noise of the entire device, thereby reducing the power consumption and the resistance load performance. Optimal control can be achieved at the same time.
Moreover, a voltage higher than a predetermined voltage value is given to a resistive load with relatively low power consumption, and the power saving effect is reduced. However, since the power consumption of the resistive load itself is small, the power saving effect of the entire vehicle is reduced. The load performance is good, for example, the influence is small and the melting time of window freezing is shortened.
消費電力が比較的大きい抵抗負荷には、所定電圧値より低めの電圧が与えられ、抵抗負荷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は良好であり、また、車両全体として影響が出ない程度の負荷性能(例えばヒータの温熱性能)は確保できる。 A resistive load with relatively large power consumption is given a voltage lower than a predetermined voltage value, and the power consumption of the resistive load itself is large. The load performance (for example, the thermal performance of the heater) can be ensured so as not to occur.
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、抵抗負荷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、抵抗負荷L1,L2,L3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, alternating current generator) 1 is charged to a
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。
The power supply voltage values output from the
The duty ratio calculation means 5 uses a given power supply voltage value and a predetermined voltage value (here, 12.0 V), a theoretical formula (exact formula),
(12.0 / Power supply voltage value) 2 x 100 (%) (1)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty output unit (PWM control circuit) 9.
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。
In order to reduce the amount of calculation, the duty ratio calculation means 5 replaces the exact expression (1) with a linear approximation expression or a linear approximation expression of the exact expression (1) obtained in advance by the least square method or the like. It is also possible to calculate the duty ratio and give it to the
First order approximate expression of exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
(A and b are arbitrary real numbers)
Thus, when calculating the duty ratio y, the equation (2) becomes, for example, y = −8.976x + 201.4, and the graph is as shown in FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown in a graph.
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。
Broken line approximation formula of exact formula (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (3)
(A and b are arbitrary real numbers determined for each predetermined voltage section)
Thus, when calculating the duty ratio, equation (3) becomes a broken line in which coefficients a and b are determined for every 0.1 V, for example, as shown in FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown in a graph.
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。
Quadratic polynomial approximation of exact expression (1) a × (power supply voltage value) 2 + b × (power supply voltage value) + c (%) (4)
(A, b, and c are arbitrary real numbers)
Thus, when the duty ratio y is calculated, the equation (4) is, for example, y = 0.90662x 2 −36.162x + 402.49, which is graphed as shown in FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown in a graph.
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抵抗負荷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。
The
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。 The duty ratio detection unit (means for detecting the duty ratio) 10 includes a voltage change of the power supply voltage PWM-controlled by the switching elements S1, S2, and S3 (change point of a high and low relationship with a predetermined threshold) and The time is detected and given to the duty ratio calculation unit (means for detecting the duty ratio) 11. In addition, although the voltage change of a power supply voltage and the time between the voltage changes may differ for every switching element S1, S2, and S3, the intermediate group or average value is calculated | required and used here.
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。
The duty
The duty
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。
Based on the given comparison result, the duty ratio correction means 7 refers to the table stored in the table storage means 8 and obtains a correction value A for adding to or subtracting from the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means 5. The correction value A is given to the
The
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。
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流(定格電流)が例えば5A(アンペア)より小さい場合、補正値Aは、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより高め(例えば12.5V)となるように定められている。
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流が例えば5Aより大きい場合、補正値Aは、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより低め(例えば11.6V)となるように定められている。
The table stored in the table storage means 8 is measured by associating the correction value A for correcting the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means 5 with the comparison result (difference or ratio) of the duty ratio comparison means 6. Alternatively, it is calculated and stored based on the calculation.
When the reference current consumption (rated current) of the resistive loads L1, L2, and L3 is smaller than, for example, 5A (ampere), the correction value A is an average value of voltages applied to the resistive loads L1, L2, and L3 from 12.0V. It is determined to be higher (for example, 12.5 V).
When the reference current consumption of the resistive loads L1, L2, and L3 is larger than 5A, for example, the correction value A is an average value of voltages applied to the resistive loads L1, L2, and L3 lower than 12.0V (for example, 11.6V). It is determined to be.
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。
When the duty ratio calculating means 5 calculates the duty ratio by the exact formula (1), the
(12.0 / Power supply voltage value) 2 x 100 ± A (%)
Thus, the duty ratio is corrected, and the switching elements S1, S2, and S3 are PWM-controlled by the corrected duty ratio.
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。
For example, when the duty ratio calculating means 5 calculates the duty ratio by the polygonal line approximate expression (2) of the strict expression (1), the
a × (power supply voltage value) + b ± A (%)
Thus, the duty ratio is corrected, and the switching elements S1, S2, and S3 are PWM-controlled by the corrected duty ratio.
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。
Below, the example of operation | movement of the power supply control apparatus for vehicles of such a structure is demonstrated.
In this vehicle power supply control device, the voltage detection unit 4 detects the power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses, for example, the given power supply voltage value and the predetermined voltage value 12.0 V, for example, a first-order approximate expression of the exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the
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、抵抗負荷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。
The
The duty
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。
The duty
The duty ratio comparison means 6 compares the duty ratio calculated by the duty
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。
The duty
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抵抗負荷L1,L2,L3に与える。
As a result, the
a × (power supply voltage value) + b ± A (%)
Thus, the duty ratio is corrected.
The
(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。
(Embodiment 2)
FIG. 5 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, the power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses a given power supply voltage value and a predetermined voltage value (here, 12.0 V) to calculate a theoretical formula (strict formula).
(12.0 / Power supply voltage value) 2 x 100 (%) (1)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty output unit (PWM control circuit) 9.
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)。
In order to reduce the amount of calculation, the duty ratio calculation means 5 replaces the exact expression (1) with a linear approximation expression or a linear approximation expression of the exact expression (1) obtained in advance by the least square method or the like. It is also possible to calculate the duty ratio and give it to the
First order approximate expression of exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
(A and b are arbitrary real numbers)
Thus, when the duty ratio y is calculated, the equation (2) becomes, for example, y = −8.976x + 201.4, and is graphed as shown in e of FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown as a graph (d in FIG. 6).
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)。
Broken line approximation formula of exact formula (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (3)
(A and b are arbitrary real numbers determined for each predetermined voltage section)
Thus, when calculating the duty ratio, equation (3) becomes a broken line in which coefficients a and b are determined for every 0.1 V, for example, as shown in f of FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown as a graph (d in FIG. 7).
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)。
Quadratic polynomial approximation of exact expression (1) a × (power supply voltage value) 2 + b × (power supply voltage value) + c (%) (4)
(A, b, and c are arbitrary real numbers)
Thus, when the duty ratio y is calculated, the equation (4) is, for example, y = 0.90662x 2 −36.162x + 402.49, and is graphed as shown in FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown as a graph (d in FIG. 8).
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抵抗負荷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。
The
The description of the duty
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。
The duty ratio comparison means 6 compares the duty ratio calculated by the duty
The duty ratio correction calculation means 7a refers to the table stored in the table storage means 8a based on the given comparison result, and the duty ratio (12.0 / power supply voltage value) 2 × 100 calculated by the duty ratio calculation means 5 A change value A for adding or subtracting the predetermined voltage value 12.0 of (%) is obtained.
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。
Next, the duty ratio correction calculating means 7a uses the obtained change value A, the expression (5),
((12.0 ± A) / Power supply voltage value) 2 × 100 (%) (5)
And the duty ratio is corrected, and the corrected duty ratio is given to the
The
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。
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流(定格電流)が例えば5Aより小さい場合、変更値Aは、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより高め(例えば12.5V)となるように定められている。
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流が例えば5Aより大きい場合、変更値Aは、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより低め(例えば11.6V)となるように定められている。
The table stored in the
When the reference consumption current (rated current) of the resistive loads L1, L2, and L3 is smaller than 5A, for example, the change value A is higher than the average value of the voltage applied to the resistive loads L1, L2, and L3 than 12.0V (for example, 12.5V).
When the reference current consumption of the resistive loads L1, L2, and L3 is larger than, for example, 5A, the change value A is lower than the average value of the voltage applied to the resistive loads L1, L2, and L3 than 12.0V (for example, 11.6V). It is determined to be.
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。
When the duty ratio calculating means 5 calculates the duty ratio by the exact formula (1), the duty ratio correction calculating means 7a corrects the duty ratio by the formula (5) based on the obtained change value A. . The
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。
When the duty ratio calculating means 5 calculates the duty ratio by the primary approximate expression (2), the duty ratio
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)。
If the obtained change value A = 0.5, y = −9.1808x + 209.54
If the change value A = 1.0, y = −9.3799x + 217.69
If the change value A = 1.5, y = −9.5735x + 225.85
If the change value A = 2.0, y = −9.7619x + 234.03
If the change value A = 2.5, y = −9.9455x + 242.22
If the change value A = 3.0, y = -10.16x + 252.07
If the change value A = 3.5, y = -10.299x + 258.65
If the change value A = 4.0, y = -10.469x + 266.89
Thus, the graph of the correction formula of the primary approximation formula (2) moves in the positive direction of the y-axis as the change value A increases (FIG. 6). This is the same even when the duty ratio is calculated by the polygonal line approximation formula (3). As the change value A increases, the correction formula graph (f in FIG. 7) moves in the positive direction of the y-axis. (Figure 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。
When the duty ratio calculating means 5 calculates the duty ratio by quadratic polynomial approximation (4), the duty ratio
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
If the obtained change value A = 0.5,
y = 0.9101x 2 -36.938x + 418.81
If the change value A = 1.0,
y = 0.9134x < 2 > -37.695x + 435.15
If the change value A = 1.5,
y = 0.9162x 2 -38.434x + 451.52
If the change value A = 2.0,
y = 0.9186x 2 -39.158x + 467.91
If the change value A = 2.5,
y = 0.9206x < 2 > -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)。
If the change value A = 3.0,
y = 0.9225x < 2 > -40.695x + 504.06
If the change value A = 3.5,
y = 0.9235x < 2 > -41.237x + 517.24
If the change value A = 4.0,
y = 0.9245x < 2 > -41.902x + 533.74
Thus, the correction equation graph of the quadratic polynomial approximation (4) moves in the positive direction of the y-axis as the change value A increases (FIG. 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。
Below, the example of operation | movement of the power supply control apparatus for vehicles of such a structure is demonstrated.
In this vehicle power supply control device, the voltage detection unit 4 detects the power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses, for example, the given power supply voltage value and the predetermined voltage value 12.0 V, for example, a first-order approximate expression of the exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the
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、抵抗負荷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。
The
The duty
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。
The duty
The duty ratio comparison means 6 compares the duty ratio calculated by the duty
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抵抗負荷L1,L2,L3に与える。
Based on the given comparison result, the duty ratio
The
(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。
(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 power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses a given power supply voltage value and a predetermined voltage value (here, 12.0 V), a theoretical formula (exact formula),
(12.0 / Power supply voltage value) 2 x 100 (%) (1)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty output unit (PWM control circuit) 9.
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抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる。
In order to reduce the amount of calculation, the duty ratio calculation means 5 replaces the exact expression (1) with a linear approximation expression or a linear approximation expression of the exact expression (1) obtained in advance by the least square method or the like. It is also possible to calculate the duty ratio and give it to the
The
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。
The duty ratio comparison means 6 compares the duty ratio calculated by the duty
The detected voltage
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。
The
The duty ratio calculation means 5 is given the changed power supply voltage value, so that the equation (6)
(12.0 / (power supply voltage value ± B)) 2 × 100 (%) (6)
And the duty ratio is corrected, and the corrected duty ratio is given to the
The
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。
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流(定格電流)が例えば5Aより小さい場合、変更値Bは、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより高め(例えば12.5V)となるように定められている。
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流が例えば5Aより大きい場合、変更値Bは、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより低め(例えば11.6V)となるように定められている。
The table stored in the table storage unit 8b is measured or calculated by associating the change value B of the equation (6) calculated by the duty
When the reference consumption current (rated current) of the resistive loads L1, L2, and L3 is smaller than 5 A, for example, the change value B is higher than the average value of the voltage applied to the resistive loads L1, L2, and L3 by 12.0 V (for example, 12.5V).
When the reference consumption current of the resistive loads L1, L2, and L3 is larger than 5 A, for example, the change value B is lower than the average value of the voltage applied to the resistive loads L1, L2, and L3 than 12.0 V (for example, 11.6 V). It is determined to be.
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。
When the duty ratio is calculated by the exact formula (1), the duty ratio calculation means 5 corrects the duty ratio by the formula (6). The
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。 When the duty ratio is calculated by the primary approximation formula (2), the duty ratio calculation means 5 is set to x of y = −8.976x + 201.4 (e in FIG. 6) based on the formula (2), for example. The duty ratio is calculated by substituting the voltage value ± B). This is the same even when the duty ratio is calculated by the polygonal line approximation formula (3). Substituting (power supply voltage value ± B) for x in the polygonal line approximation formula (3) (f in FIG. 7), Calculate the duty ratio.
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。
When the duty ratio is calculated by quadratic polynomial approximation (4), for example, y = 0.90662x 2 −36.162x + 402.49 (g in FIG. 8) based on the formula (4). The duty ratio is calculated by substituting (power supply voltage ± B) for x.
The other configuration of the vehicle power supply control device according to the third embodiment is the same as the configuration of the vehicle power supply control device described in the second embodiment (FIG. 5), and a description thereof will be omitted. However, in the third embodiment, the duty ratio
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。
Below, the example of operation | movement of the power supply control apparatus for vehicles of such a structure is demonstrated.
In this vehicle power supply control device, the
The duty ratio calculation means 5 uses, for example, the given power supply voltage value and the predetermined voltage value 12.0 V, for example, a first-order approximate expression of the exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the
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、抵抗負荷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。
The
The duty
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。
The duty
The duty
検出電圧値補正手段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。
Based on the given comparison result, the detected voltage
The
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抵抗負荷L1,L2,L3に与える。
Based on the given (power supply voltage value ± B), the duty ratio calculation means 5 is based on the formula (2) a × (power supply voltage value ± B) + b (%)
Is calculated to obtain the duty ratio, which is given to the
The
(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。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the fourth embodiment of the vehicle power supply control device according to the present invention.
In this vehicle power supply control device, the power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses a given power supply voltage value and a predetermined voltage value (here, 12.0 V), a theoretical formula (exact formula),
(12,0 / power supply voltage value) 2 × 100 (%) (1)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty output unit (PWM control circuit) 9.
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抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる。
In order to reduce the amount of calculation, the duty ratio calculation means 5 replaces the exact expression (1) with a linear approximation expression or a linear approximation expression of the exact expression (1) obtained in advance by the least square method or the like. It is also possible to calculate the duty ratio and give it to the
The
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。
The duty ratio comparison means 6 compares the duty ratio calculated by the duty
Based on the given comparison result, the time
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。
The time constant adjusting means 13 switches and adjusts the time constant of the
The voltage detection unit 4 detects the power supply voltage value that is input to and output from the power
The duty ratio calculating means 5 calculates the equation (1) based on the supplied power supply voltage value to correct the duty ratio, and gives the corrected duty ratio to the
The
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。
The
The table stored in the
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流(定格電流)が例えば5Aより小さい場合、電源入力回路3aの各時定数は、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより高め(例えば12.5V)となるように定められている。
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流が例えば5Aより大きい場合、電源入力回路3aの時定数は、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより低め(例えば11.6V)となるように定められている。
When the reference current consumption (rated current) of the resistive loads L1, L2, and L3 is smaller than 5 A, for example, each time constant of the
When the reference current consumption of the resistive loads L1, L2, and L3 is larger than 5A, for example, the time constant of the
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。
When the duty ratio is calculated by a strict expression, the duty ratio calculation means 5 corrects the duty ratio by the expression (1). The
The duty ratio calculating means 5 calculates the duty ratio by the expression (2) when the duty ratio is calculated by the primary approximation expression. When the duty ratio is calculated by the broken line approximation formula, the duty ratio is calculated by formula (3).
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。
When the duty ratio is calculated by quadratic polynomial approximation, the duty ratio calculation means 5 calculates the duty ratio by the equation (4).
The other configuration of the vehicle power supply control device according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the vehicle power supply control device described in the first embodiment (FIG. 1), and thus the description thereof is omitted. However, in the fourth embodiment, the duty ratio correction means 7 and the table storage means 8 of FIG. 1 do not exist, the time constant adjustment means 13 and the table storage means 8c are added, and the power input circuit 3 is the
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。
Below, the example of operation | movement of the power supply control apparatus for vehicles of such a structure is demonstrated.
In this vehicle power supply control device, the voltage detection unit 4 detects the power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses, for example, the given power supply voltage value and the predetermined voltage value 12.0 V, for example, a first-order approximate expression of the exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the
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、抵抗負荷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。
The
The duty
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。
The duty
The duty
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。
Based on the given comparison result, the time
The voltage detection unit 4 detects the power supply voltage value through the switched time constant circuit of the power
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、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抵抗負荷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。
The duty ratio calculation means 5 is based on the given power supply voltage value (2),
a x power supply voltage value + b (%)
Is calculated to obtain a duty ratio, which is given to the
The
In the fourth embodiment, it is possible to suppress the influence on the voltage fluctuation due to the PWM control frequency of the
(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。
(Embodiment 5)
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of the fifth embodiment of the vehicle power supply control device according to the present invention.
In this vehicle power supply control device, the power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses a given power supply voltage value and a predetermined voltage value (here, 12.0 V), a theoretical formula (exact formula),
(12,0 / power supply voltage value) 2 × 100 (%) (1)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the duty output unit (switching circuit) 9.
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。
In order to reduce the amount of calculation, the duty ratio calculation means 5 replaces the exact expression (1) with a linear approximation expression or a linear approximation expression of the exact expression (1) obtained in advance by the least square method or the like. It is also possible to calculate the duty ratio and give it to the
First order approximate expression of exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
(A and b are arbitrary real numbers)
Thus, when calculating the duty ratio y, the equation (2) becomes, for example, y = −8.976x + 201.4, and the graph is as shown in FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown in a graph.
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。
Broken line approximation formula of exact formula (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (3)
(A and b are arbitrary real numbers determined for each predetermined voltage section)
Thus, when calculating the duty ratio, equation (3) becomes a broken line in which coefficients a and b are determined for every 0.1 V, for example, as shown in FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown in a graph.
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。
Quadratic polynomial approximation of exact expression (1) a × (power supply voltage value) 2 + b × (power supply voltage value) + c (%) (4)
(A, b, and c are arbitrary real numbers)
Thus, when the duty ratio y is calculated, the equation (4) is, for example, y = 0.90662x 2 −36.162x + 402.49, which is graphed as shown in FIG. For comparison, the exact formula (1) is also shown in a graph.
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抵抗負荷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。
The
Here, when each change time at the ON time point and / or the OFF time point given by the
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、抵抗負荷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。
The output voltage detection unit (rise time detection means, fall time detection means) 10a detects the voltage value given to the resistance loads L1, L2, L3 by PWM control of the switching elements S1, S2, S3, and detects the timing. Section (rise time detection means, fall time detection means) 16.
The
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。
The timing comparison means 14 turns the switching elements S1, S2 and S3 on and off based on the transmitted timings above and below (FIG. 12B) and the PWM control period given from the
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。
FIG. 12 is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the vehicle power supply control device, and schematically shows the pulse rise time tr and the fall time tf. Since it is difficult to detect the falling edge, 90% and 10% of the voltage value detected by the voltage detector 4 is detected.
Further, the voltage change of the power supply voltage may be different for each of the switching elements S1, S2, and S3, but here, an intermediate value is obtained and used.
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。
The timing comparison means 14 gives the calculated rise time tr and fall time tf to the timing change means (on time change means, off time change means) 15.
The timing changing means 15 refers to the rise time table (first table) 8e stored in the table storage means (on time change means) 8d based on the given rise time tr, and the switching elements S1, S2 and S3 are turned on. The on-time change time Atr for changing the time to perform is obtained.
The timing changing means 15 refers to the falling time table (second table) 8f stored in the table storage means (off time changing means) 8d based on the given falling time tf, and switches the switching elements S1, S2, S3. OFF time change time Atf for changing the time point at which is turned off is obtained.
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流(定格電流)が例えば5A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、抵抗負荷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。
When the reference consumption current (rated current) of the resistive loads L1, L2, and L3 is smaller than 5 A, for example, the on time change time Atr and the off time change time Atf (FIG. 12C) are determined as follows.
The on-time change time Atr is the time when the voltage applied to the resistance loads L1, L2, and L3 reaches the voltage value detected by the voltage detector 4 (FIG. 12D), and the time when the switching elements S1, S2, and S3 are turned on ( It is determined by actual measurement or calculation (for example, tr / 0.9, etc.) according to the rise time tr so as to be earlier than FIG. 12A).
オフ時点変更時間Atfは、抵抗負荷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、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより高め(例えば12.5V)となるように定められる。
The off time change time Atf is such that the time when the voltage applied to the resistive loads L1, L2, and L3 reaches 0V (FIG. 12D) is later than the time when the switching elements S1, S2, and S3 are turned off (FIG. 12A). It is determined by actual measurement or calculation (for example, tf / 0.9, etc.) according to the fall time tf.
As a result, the on-time change time Atr and the off-time change time Atf are determined such that the average value of the voltage applied to the resistance loads L1, L2, and L3 is higher than 12.0V (for example, 12.5V).
抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流が例えば5A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、抵抗負荷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。
When the reference consumption current of the resistive loads L1, L2, and L3 is larger than 5A, for example, the on time change time Atr and the off time change time Atf (FIG. 12C) are determined as follows.
The on-time change time Atr is the time when the voltage applied to the resistance loads L1, L2, and L3 reaches the voltage value detected by the voltage detector 4 (FIG. 12D), and the time when the switching elements S1, S2, and S3 are turned on ( It is determined by actual measurement or calculation (for example, tr / 0.9, etc.) according to the rise time tr so as to be later than FIG.
オフ時点変更時間Atfは、抵抗負荷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、抵抗負荷L1,L2,L3に与えられる電圧の平均値が12.0Vより低め(例えば11.6V)となるように定められる。
The off time change time Atf is such that the time when the voltage applied to the resistive loads L1, L2, and L3 reaches 0V (FIG. 12D) is earlier than the time when the switching elements S1, S2, and S3 are turned off (FIG. 12A). It is determined by actual measurement or calculation (for example, tf / 0.9, etc.) according to the fall time tf.
As a result, the on-time change time Atr and the off-time change time Atf are determined such that the average value of the voltage applied to the resistance loads L1, L2, and L3 is lower than 12.0V (for example, 11.6V).
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。
The
Based on the duty ratio given from the duty ratio calculation means 5, the
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。
Below, the example of operation | movement of the power supply control apparatus for vehicles of such a structure is demonstrated.
In this vehicle power supply control device, the voltage detection unit 4 detects the power supply voltage value output from the
The duty ratio calculation means 5 uses, for example, the given power supply voltage value and the predetermined voltage value 12.0 V, for example, a first-order approximate expression of the exact expression (1) a × (power supply voltage value) + b (%) (2)
Thus, the duty ratio is calculated and given to the
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、抵抗負荷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、抵抗負荷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。
The
In the output
The
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。
The timing comparison means 14 turns the switching elements S1, S2 and S3 on and off based on the transmitted timings above and below (FIG. 12B) and the PWM control period given from the
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。
The timing comparison means 14 gives the calculated rise time tr and fall time tf to the timing change means 15.
The
The
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)。
The
Based on the duty ratio given from the duty ratio calculation means 5, the
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。 In the present embodiment, the time when the switching elements S1, S2, S3 are turned on and off is changed by the on time change time Atr and the off time change time Atf, but the on time change time Atr It is also possible to change only the point in time when the switching elements S1, S2, S3 are turned on. It is also possible to change only the time when the switching elements S1, S2, S3 are turned off by the off time changing time Atf.
また、上述した実施の形態1〜5では、抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流が例えば5Aより小さい/大きいで場合分けしているが、これに代えて、抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電流が例えば8Aより小さい/10A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、抵抗負荷L1,L2,L3の基準の消費電力がそれぞれ異なる場合、抵抗負荷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、又は抵抗負荷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。
In the above-described first to fifth embodiments, the reference current consumption of the resistive loads L1, L2, and L3 is divided into cases, for example, smaller / larger than 5A, but instead, the resistive loads L1, L2, and L3 are divided into cases. It is also possible to classify cases by providing an intermediate portion such that the reference current consumption of L3 is, for example, less than 8A / 1010A.
In the above-described first to fifth embodiments, when the reference power consumption of the resistive loads L1, L2, and L3 is different, the above-described vehicle power control device is used for each of the resistive loads L1, L2, and L3. Alternatively, for each of the resistive loads L1, L2, and L3, only a possible portion may be shared using the above-described vehicle power supply control device.
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 抵抗負荷
S1,S2,S3 スイッチング素子(PWM制御回路)
1 Alternator (car power supply)
2 Battery (vehicle power supply)
3
4 Voltage detector (means to detect voltage value)
4a Voltage detector (means for detecting and changing voltage value)
5 Duty ratio calculation means 6 Duty ratio comparison means (comparison means)
7 Duty ratio correction means (correction means)
7a Duty ratio correction calculation means (means for changing)
8, 8a to 8d Table storage means 9 Duty output section (PWM control circuit)
10 Duty ratio detection unit (means for detecting the duty ratio)
10a Output
12 Detection voltage value changing means (changing means)
13 Time constant adjustment means (means to change)
14 Timing comparison means (rise time detection means, fall time detection means)
15 Timing changing means (means for changing)
16 Timing detector (rise time detection means, fall time detection means)
L1, L2, L3 Resistive load S1, S2, S3 Switching element (PWM control circuit)
Claims (10)
前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 By means of detecting the voltage value of the in-vehicle power supply, the duty ratio calculating means for calculating the duty ratio based on the power supply voltage value detected by the means and a predetermined voltage value, and the duty ratio calculated by the duty ratio calculating means In a vehicle power supply control device including a PWM control circuit that PWM-controls a voltage from a power supply and applies the voltage to a resistance load,
A means for detecting a duty ratio of a voltage applied to the resistance load; a comparison means for comparing the duty ratio detected by the means; and a duty ratio calculated by the duty ratio calculation means; and a rated power of the resistance load is predetermined. If it is smaller than the value such that said average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and when the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, the resistor Means for correcting a duty ratio controlled by the PWM control circuit based on a comparison result of the comparison means so that an average value of a voltage applied to a load is lower than the predetermined voltage value. Vehicle power supply control device.
前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 A means for detecting a power supply voltage value V of the in-vehicle power supply, a duty ratio calculating means for calculating a duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100, and a PWM for controlling the voltage from the in-vehicle power supply to the resistance load by PWM control In a vehicle power supply control device comprising a control circuit,
A means for detecting a duty ratio of a voltage applied to the resistance load; a comparison means for comparing the duty ratio detected by the means; and a duty ratio calculated by the duty ratio calculation means; and a rated power of the resistance load is predetermined. If it is smaller than the value such that said average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and when the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, the resistor Means for changing a predetermined voltage value used by the duty ratio calculation means based on a comparison result of the comparison means so that an average value of a voltage applied to a load is lower than the predetermined voltage value. A vehicle power supply control device.
前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 A means for detecting a power supply voltage value V of the in-vehicle power supply, a duty ratio calculating means for calculating a duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100, and a PWM for controlling the voltage from the in-vehicle power supply to the resistance load by PWM control In a vehicle power supply control device comprising a control circuit,
A means for detecting a duty ratio of a voltage applied to the resistance load; a comparison means for comparing the duty ratio detected by the means; and a duty ratio calculated by the duty ratio calculation means; and a rated power of the resistance load is predetermined. If it is smaller than the value such that said average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and when the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, the resistor Means for changing the power supply voltage value V used by the duty ratio calculation means based on the comparison result of the comparison means so that the average value of the voltage applied to the load is lower than the predetermined voltage value. A vehicle power supply control device.
前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より高となるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、前記抵抗負荷に与えられる電圧の平均値が前記所定電圧値より低となるように、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。 Means for detecting the voltage value of the in-vehicle power supply through a filter circuit; duty ratio calculating means for calculating a duty ratio (predetermined voltage value / V) 2 × 100 using the power supply voltage value V detected by the means; In a vehicle power supply control device comprising a PWM control circuit that applies PWM control to a resistance load by controlling the voltage of a power supply,
A means for detecting a duty ratio of a voltage applied to the resistance load; a comparison means for comparing the duty ratio detected by the means; and a duty ratio calculated by the duty ratio calculation means; and a rated power of the resistance load is predetermined. If it is smaller than the value such that said average value of the voltage applied to the resistive load is higher than the predetermined voltage value, and when the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, the resistor A vehicle power supply comprising: a means for changing a time constant of the filter circuit based on a comparison result of the comparison means so that an average value of a voltage applied to a load is lower than the predetermined voltage value. Control device.
前記抵抗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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、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なるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、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、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より小である場合に、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なるように、また、前記抵抗負荷の定格電力が所定値より大である場合に、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。 The means for detecting the voltage value of the in-vehicle power supply, the duty ratio calculating means for calculating the duty ratio based on the power supply voltage value detected by the means and the predetermined voltage value, and the duty ratio calculated by the duty ratio calculating means, In a vehicle power supply control device comprising a switching circuit that PWM-controls the voltage of an in-vehicle power supply and applies it to a resistance load,
A voltage applied to the resistance load is a rise time detecting means for detecting a rise time that rises from an on time of the switching circuit to a first voltage value based on the power supply voltage value; and from an off time of the switching circuit, A fall time detecting means for detecting a fall time when the voltage falls to a second voltage value based on the power supply voltage value; and when the rated power of the resistive load is smaller than a predetermined value, the voltage is when rising up 1 voltage value, the early kuna so that from the turn-on time, and if the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value, the time when the voltage rises up to a first voltage value as slower than the turn-on time, based on the rise time the rise time detected by the detecting means and means for varying the point at which the switching circuit is turned on, the rating of the resistor load If the force is less than the predetermined value, when the voltage falls to a second voltage value, the slow kuna so that from the off-time, also, the rated power of the resistive load is larger than a predetermined value In this case, the time point when the switching circuit is turned off is changed based on the fall time detected by the fall time detection means so that the time point when the voltage falls to the second voltage value is earlier than the off time point. A vehicle power supply control device.
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