WO2017042880A1 - 車両用制御装置、および車両用制御装置の制御方法 - Google Patents

車両用制御装置、および車両用制御装置の制御方法 Download PDF

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    • F02P3/08—Layout of circuits

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device and a control method for the vehicle control device.
  • an ignition device (CDI: Capacitor Discharge Igniter) is known (see JP-A-9-42135).
  • the vehicle control device 100A disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-42135 performs operations of the DC power source 1, the engine ignition device 2, and the direction indicators L1 to L4 and the direction indicators L1 to L4 mounted on the vehicle.
  • the direction indicator driving unit 3 of the vehicle control device 100A includes a P-type MOSFET Q3 that controls the supply of the battery voltage to the loads (direction indicators L1 to L4).
  • the P-type MOSFET Q3 can be driven in a saturation region by a general output of about 5V from the CPU 4.
  • a P-type MOSFET is more expensive than an N-type MOSFET. Therefore, it is conceivable to apply an N-type MOSFET that is less expensive than a P-type MOSFET to a MOSFET that controls the supply of battery voltage to a load.
  • the N-type MOSFET cannot be driven in the saturation region by directly controlling the gate voltage of the N-type MOSFET.
  • a booster circuit for power supply for boosting the output voltage of the CPU and supplying it between the gate and source of the N-type MOSFET is required, resulting in an increase in manufacturing cost.
  • the present invention provides a vehicle control device that uses an N-type MOSFET that is less expensive than a P-type MOSFET as a MOSFET that controls the supply of battery voltage to a load, and that can drive the N-type MOSFET in a saturation region.
  • the purpose is to do.
  • a vehicle control device includes: A battery with the negative electrode connected to ground; A first node connected to a positive electrode of the battery; and a second node; conducting the first node and the second node by turning on; turning off the first node; An ignition switch for disconnecting from the second node; A primary coil having one end connected to the first node of the ignition switch and a secondary coil having one end connected to the ground and having a larger number of turns than the primary coil, and a voltage for igniting the spark plug A transformer that boosts to supply, A transformer switch element having one end connected to the other end of the primary coil and the other end connected to the ground; A switch controller for controlling the transformer switch element; A secondary diode having an anode connected to the secondary coil of the transformer; A regulator that outputs a step-down voltage obtained by stepping down the voltage of the cathode of the secondary side diode; A resistance element having one end connected to the cathode of the secondary diode; An N-type MOSFET
  • the control CPU is By turning on the gate switch element, the gate of the N-type MOSFET is grounded to turn off the N-type MOSFET, On the other hand, turning off the gate switch element turns on the N-type MOSFET so that the voltage of the cathode of the secondary diode is applied to the gate of the N-type MOSFET via the resistance element. It is characterized by.
  • the gate switch element is: An NPN bipolar transistor having a collector connected to the gate of the N-type MOSFET and an emitter connected to the ground;
  • the control CPU is The NPN bipolar transistor is controlled.
  • the vehicle control device includes: A charge / discharge capacitor having one end connected to the other end of the secondary coil of the transformer; A thyristor having an anode connected to the one end of the charge / discharge capacitor and a cathode connected to the ground; An ignition coil whose primary side is connected to the other end of the charging / discharging capacitor, and a spark plug connected between the secondary side of the ignition coil and the ground;
  • the control CPU is The thyristor is controlled so that the charge / discharge capacitor repeats charge / discharge.
  • the voltage at the other end of the resistance element when the control CPU turns off the NPN bipolar transistor is higher than the voltage supplied to the base when the control CPU turns on the NPN bipolar transistor. It ’s higher, The voltage supplied to the base is generated from the step-down voltage output from the regulator.
  • the load is a vehicle lamp
  • the control CPU controls on / off of the N-type MOSFET by controlling the gate switch element so that the vehicle lamp repeatedly turns on and off when the load switch is on. It is characterized by switching.
  • a secondary smoothing capacitor having one end connected to the cathode of the secondary diode and the other end connected to the ground is further provided.
  • the primary-side smoothing capacitor further includes a primary-side smoothing capacitor having one end connected to the cathode of the primary-side diode and the other end connected to the ground.
  • the voltage at the one end of the secondary side smoothing capacitor is higher than the charging voltage of the battery.
  • the transformer switch element is a transformer N-type MOSFET having a drain connected to the other end of the primary coil of the transformer and a source connected to the ground.
  • the switch control unit controls the transformer N-type MOSFET by supplying a gate voltage generated from the voltage at the one end of the primary side smoothing capacitor to the gate of the transformer N-type MOSFET.
  • the ignition coil is A primary ignition coil having one end connected to the other end of the charge / discharge capacitor and the other end connected to the ground;
  • a secondary ignition coil having one end connected to the other end of the primary ignition coil and the ground, and the other end connected to the spark plug.
  • the vehicle control device is mounted on a motorcycle that is a vehicle,
  • the vehicle lamp is a turn signal of the motorcycle,
  • the ignition switch and the load switch are operated by a user.
  • a control method for a vehicle control device includes: A battery having a negative electrode connected to the ground, a first node connected to the positive electrode of the battery, and a second node, and is turned on to conduct between the first node and the second node.
  • An ignition switch that cuts off between the first node and the second node by turning off, a primary coil having one end connected to the first node of the ignition switch, one end connected to the ground, and A secondary coil having a larger number of turns than the primary coil, and a transformer that performs a step-up operation to supply a voltage for igniting the spark plug, one end connected to the other end of the primary coil, and the other end
  • a transformer switch element connected to the ground, a switch control unit for controlling the transformer switch element, and an anode are connected to the secondary coil of the transformer.
  • a secondary-side diode a regulator that outputs a step-down voltage obtained by stepping down the voltage of the cathode of the secondary-side diode; a resistance element having one end connected to the cathode of the secondary-side diode; and a drain that is the ignition switch
  • An N-type MOSFET connected to the second node and having a gate connected to the other end of the resistance element, one end connected to the gate of the N-type MOSFET and the other end of the resistance element, and the other end connected to the ground
  • a node and a fourth node when the node is turned on, the third node and the fourth node are connected to each other and turned off; And a load switch that disconnects between the third node and the fourth node, and a load connected between the fourth node of the load switch and the ground.
  • An apparatus control method comprising: When the control CPU turns on the gate switch element, the gate of the N-type MOSFET is grounded to turn off the N-type MOSFET, On the other hand, when the control CPU turns off the gate switch element, the voltage of the cathode of the secondary diode is applied to the gate of the N-type MOSFET via the resistance element. The MOSFET is turned on.
  • a vehicle control device includes a battery having a negative electrode connected to a ground, a first node connected to a positive electrode of the battery, and a second node.
  • An ignition switch that connects between the first node and the second node by turning off, and a primary coil that has one end connected to the first node of the ignition switch, and one end that A transformer connected to the ground and having a number of turns larger than that of the primary coil, and a transformer that performs a boost operation to supply a voltage for igniting the spark plug; one end connected to the other end of the primary coil;
  • a transformer switch element whose end is connected to the ground, a switch control unit for controlling the transformer switch element, and a secondary diode whose anode is connected to the secondary coil of the transformer.
  • a regulator that outputs a step-down voltage obtained by stepping down the voltage of the cathode of the secondary side diode, a resistance element having one end connected to the cathode of the secondary side diode, a drain connected to the second node of the ignition switch, and a gate Is output from the N-type MOSFET connected to the other end of the resistance element, the gate switch element having one end connected to the gate of the N-type MOSFET and the other end of the resistance element, and the other end connected to the ground, and the regulator It has a control CPU that is driven by the supply of the step-down voltage and controls the gate switch element, a third node connected to the source of the N-type MOSFET, and a fourth node.
  • a load switch that conducts between the third node and the fourth node and shuts off between the third node and the fourth node by turning off, and a load switch; Comprising fourth node pitch between and a load connected between the ground.
  • the voltage obtained by boosting the battery voltage by the transformer is supplied to the gate of the N-type MOSFET, and the control CPU controls the gate switch element, so that the voltage between the gate and source of the N-type MOSFET is reduced. Controlled, the N-type MOSFET is driven in the saturation region.
  • control CPU turns on the gate switch element to ground the gate of the N-type MOSFET to turn off the N-type MOSFET, while turning off the gate switch element to turn off the gate of the N-type MOSFET.
  • the N-type MOSFET is turned on so that the voltage of the cathode of the secondary diode is applied to the first through the resistance element.
  • the vehicle control apparatus uses an N-type MOSFET that is less expensive than a P-type MOSFET as a MOSFET that controls the supply of battery voltage to a load, and uses the voltage boosted by a transformer as the N-type MOSFET.
  • the N-type MOSFET can be driven in the saturation region by controlling the voltage between the gate and the source with the output of the control CPU.
  • the vehicle control apparatus does not require a separate booster circuit for power supply for driving the N-type MOSFET.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the vehicle control apparatus 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a conventional vehicle control device 100A.
  • the vehicle control apparatus 100 (FIG. 1) according to the first embodiment includes a battery B, an ignition switch SWG, a transformer T, a transformer switch element TM, a switch control unit SC, a regulator Y, and a gate.
  • Switch element Z N-type MOSFET 10, CPU 20 for control, primary side diode D1, secondary side diode D2, primary side smoothing capacitor C1, secondary side smoothing capacitor C2, and charge / discharge capacitor DC A thyristor A, a spark plug SP, an ignition coil IL, a load switch SWL, and a load La.
  • the vehicle control device 100 is mounted on, for example, a motorcycle that is a vehicle.
  • the negative electrode of the battery B is connected to the ground.
  • the ignition switch SWG has a first node N1 connected to the positive electrode of the battery B and a second node N2.
  • the ignition switch SWG is turned on so as to conduct between the first node N1 and the second node N2.
  • the ignition switch SWG is turned off to cut off between the first node N1 and the second node N2.
  • the ignition switch SWG is operated by a user, for example.
  • the transformer T has a primary coil TL1 and a secondary coil TL2.
  • the primary coil TL1 has one end connected to the first node N1 of the ignition switch SWG and the other end connected to the ground via the transformer switch element TM.
  • the secondary coil TL2 has one end connected to the ground and the other end connected to one end of the charge / discharge capacitor DC.
  • the secondary coil TL2 has more turns than the primary coil TL1.
  • the transformer T is configured to perform a boost operation in order to supply a voltage for igniting the spark plug SP.
  • the transformer switch element TM has one end connected to the other end of the primary coil TL1 and the other end connected to the ground.
  • the transformer switch element TM includes an N-type MOSFET for transformer (hereinafter referred to as necessary) having a drain connected to the other end of the primary coil TL1 of the transformer T and a source connected to the ground.
  • the code TM is attached accordingly.
  • the switch control unit SC controls the transformer switch element TM (outputs a signal to the gate of the transformer N-type MOSFET TM and controls it).
  • the switch controller SC is connected between the cathode of the primary diode D1 and the ground, for example, as shown in FIG.
  • the switch controller SC controls the transformer N-type MOSFET TM by supplying the gate voltage generated from the voltage at one end of the primary side smoothing capacitor C1 to the gate of the transformer N-type MOSFET TM.
  • the primary side diode D1 is connected to the second node N2 of the ignition switch SWG and the transformer T so that the anode is connected to the second node N2 of the ignition switch SWG and the cathode is connected to one end of the primary coil TL1 of the transformer T. Connected to one end of the primary coil TL1.
  • the primary side smoothing capacitor C1 has one end connected to the cathode of the primary side diode D1 and the other end connected to the ground.
  • one end of the charging / discharging capacitor DC is connected to the other end of the secondary coil TL2 of the transformer T.
  • the thyristor A has an anode connected to one end of the charge / discharge capacitor DC and a cathode connected to the ground.
  • the thyristor A is controlled by a control signal S3 output from the control CPU 20.
  • the ignition coil IL has a primary side connected to the other end of the charge / discharge capacitor DC.
  • the spark plug SP is connected between the secondary side of the ignition coil IL and the ground.
  • the ignition coil IL has, for example, a primary side ignition coil IL1 and a secondary side ignition coil IL2, as shown in FIG.
  • the primary side ignition coil IL1 has one end connected to the other end of the charge / discharge capacitor DC and the other end connected to the ground.
  • the secondary side ignition coil IL2 has one end connected to the other end of the primary side ignition coil IL1 and The other end is connected to the spark plug SP.
  • the anode of the secondary side diode D2 is connected to the secondary coil TL2 of the transformer T (connected between one end of the secondary coil TL2 and the other end of the secondary coil TL2).
  • one end of the secondary side smoothing capacitor C2 is connected to the cathode of the secondary side diode D2, and the other end is connected to the ground.
  • the transformer T is boosted to supply a voltage for igniting the spark plug SP, the voltage of the secondary coil TL2 is boosted.
  • the voltage of one end (secondary diode D2) of the secondary side smoothing capacitor is set to be higher than the charging voltage of the battery B.
  • the regulator Y outputs a step-down voltage obtained by stepping down the voltage of the cathode of the secondary diode D2 (one end of the secondary smoothing capacitor C2).
  • one end of the resistance element R is connected to the cathode of the secondary diode D2.
  • the N-type MOSFET 10 has a drain connected to the second node N2 of the ignition switch SWG and a gate connected to the other end of the resistance element R. That is, a voltage higher than the charging voltage of the battery B is supplied to the gate of the N-type MOSFET 10 via the resistance element R.
  • the load switch SWL has a third node N3 connected to the source of the N-type MOSFET 10 and a fourth node N4.
  • the load switch SWL is turned on to conduct between the third node N3 and the fourth node N4.
  • the switch element SWL for load interrupts blocks between the 3rd node N3 and the 4th node N4 by turning off.
  • the load switch SWL is operated by a user, for example.
  • the load La is connected between the fourth node N4 of the load switch SWL and the ground.
  • the load La is, for example, a vehicle lamp such as a turn signal of a two-wheeled vehicle.
  • the gate switch element Z has one end connected to the gate of the N-type MOSFET 10 and the other end of the resistance element R, and the other end connected to the ground.
  • the gate switch element Z is, for example, an NPN bipolar transistor Z having a collector connected to the gate of the N-type MOSFET 10 and an emitter connected to the ground, as shown in FIG.
  • control CPU 20 is driven by being supplied with the step-down voltage output from the regulator Y.
  • the control CPU 20 controls (turns on / off) the gate switch element Z by a control signal S1 which is a pulse wave.
  • the control CPU 20 controls the NPN bipolar transistor Z by a control signal S1, for example, as shown in FIG.
  • the control signal S1 to the base of the NPN bipolar transistor of the control CPU 20 is a pulse wave of about 5V (step-down voltage supplied from the regulator Y).
  • the pulse wave control signal S2 is supplied to the gate of the N-type MOSFET 10.
  • the voltage of the control signal S2 is about 10 and several V higher than the voltage of the control signal S1.
  • the voltage at the other end of the resistance element R when the control CPU 20 turns off the NPN-type bipolar transistor Z is based on when the control CPU 20 turns on the NPN-type bipolar transistor Z. It is higher than the supplied voltage (about 5V).
  • the voltage supplied to the base of the NPN bipolar transistor Z is generated from the step-down voltage output from the regulator Y.
  • control CPU 20 turns on the gate switch element Z, thereby grounding the gate of the N-type MOSFET 10 (that is, making the gate voltage less than the threshold voltage) and turning off the N-type MOSFET 10.
  • control CPU 20 turns off the gate switch element Z so that the voltage of the cathode of the secondary diode D2 is applied to the gate of the N-type MOSFET 10 via the resistance element R (that is, the gate).
  • the N-type MOSFET 10 is turned on by setting the voltage to a threshold voltage or higher.
  • the N-type MOSFET 10 is periodically turned on / off by the control signal S2, so that the load (vehicle lamp) La
  • the blinker repeats turning on and off.
  • control CPU 20 controls the gate switch element Z so that the vehicle lamp repeatedly turns on and off when the load switch SWL is on, thereby turning on and off the N-type MOSFET 10. And switch.
  • a voltage obtained by boosting the battery voltage by the transformer T is supplied to the gate of the N-type MOSFET 10, and the control CPU 20 controls the gate switch element Z, whereby the gate and source of the N-type MOSFET 10 are supplied. The voltage between them is controlled, and the N-type MOSFET 10 is driven in the saturation region.
  • an N-type MOSFET that is less expensive than the P-type MOSFET is used as a MOSFET that controls the supply of the battery voltage to the load, and the voltage boosted by the transformer T is supplied to the gate of the N-type MOSFET and the output of the control CPU
  • the N-type MOSFET can be driven in the saturation region.
  • control CPU 20 outputs a control signal S3 to the gate of the thyristor A, and controls the thyristor A so that the charging / discharging capacitor DC repeats charging / discharging by the control signal S3.
  • the spark plug SP repeats ignition.
  • the control signal S3 is a pulse wave of about 5V (step-down voltage supplied from the regulator Y).
  • the switch controller SC supplies the gate voltage generated from the voltage at one end of the primary side smoothing capacitor C1 to the gate of the transformer N-type MOSFETTM, thereby transducing the transformer.
  • the N type MOSFETTM is controlled.
  • the transformer T is boosted to supply a voltage for igniting the spark plug SP.
  • the regulator Y outputs a step-down voltage obtained by stepping down the voltage (voltage boosted by the transformer T) of the cathode of the secondary side diode D2 (one end of the secondary side smoothing capacitor C2).
  • the control CPU 20 is driven by the step-down voltage output from the regulator Y being supplied.
  • control CPU 20 turns on the gate switch element Z, thereby grounding the gate of the N-type MOSFET 10 (that is, making the gate voltage less than the threshold voltage) and turning off the N-type MOSFET 10.
  • control CPU 20 turns off the gate switch element Z so that the voltage of the cathode of the secondary diode D2 is applied to the gate of the N-type MOSFET 10 via the resistance element R (that is, the gate).
  • the N-type MOSFET 10 is turned on by setting the voltage to a threshold voltage or higher.
  • the N-type MOSFET 10 is periodically turned on / off by the control signal S2, so that the load (vehicle lamp) La A turn signal of a two-wheeler repeats turning on and off.
  • control CPU 20 outputs a control signal S3 to the gate of the thyristor A, and controls the thyristor A by the control signal S3 so that the charging / discharging capacitor DC repeats charging and discharging. As a result, the spark plug SP repeats ignition.
  • the vehicle control apparatus 100 includes the battery whose negative electrode is connected to the ground, the first node N1 connected to the positive electrode of the battery, and the second node N2.
  • the ignition switch SWG that conducts between the first node N1 and the second node N2 when turned on and shuts off between the first node N1 and the second node N2 when turned off, and one end of the ignition switch SWG.
  • a transformer T for boosting operation a transformer switch element TM having one end connected to the other end of the primary coil and the other end connected to the ground, and a transformer switch element T
  • a switch control unit SC that controls the voltage, a secondary side diode D2 whose anode is connected to the secondary coil TL2 of the transformer T, a regulator Y that outputs a step-down voltage obtained by stepping down the voltage of the cathode of the secondary side diode D2,
  • a resistance element R having one end connected to the cathode of the secondary diode D2, an N-type MOSFET 10 having a drain connected to the second node N2 of the ignition switch SWG and a gate connected to the other end of the resistance element R, and one end Is connected to the gate of the N-type MOSF
  • CPU 20 for controlling switch element Z, third node N3 connected to the source of N-type MOSFET 10, A load switch SWL having a node N4, which is turned on to conduct between the third node N3 and the fourth node, and is turned off to cut off between the third node N3 and the fourth node N4; A load La connected between the fourth node N4 of the load switch SWL and the ground.
  • a voltage obtained by boosting the battery voltage by the transformer T is supplied to the gate of the N-type MOSFET 10, and the control CPU 20 controls the gate switch element Z, whereby the gate-source between the N-type MOSFET 10 is controlled.
  • the voltage is controlled, and the N-type MOSFET 10 is driven in the saturation region.
  • control CPU 20 turns on the gate switch element Z to ground the gate of the N-type MOSFET 10 to turn off the N-type MOSFET 10, while turning off the gate switch element Z to turn off the N-type MOSFET 10.
  • the N-type MOSFET 10 is turned on so that the voltage of the cathode of the secondary diode D2 is applied to the gate of the second diode D2 via the resistance element R.
  • the vehicle control apparatus uses an N-type MOSFET that is less expensive than a P-type MOSFET as a MOSFET that controls the supply of battery voltage to a load, and uses the N-type voltage boosted by a transformer T.
  • the N-type MOSFET can be driven in the saturation region.
  • the vehicle control apparatus does not require a separate booster circuit for power supply for driving the N-type MOSFET 10.

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Abstract

車両用制御装置の制御用ＣＰＵは、ゲート用スイッチ素子をオンすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートを接地してＮ型ＭＯＳＦＥＴをオフし、一方、ゲート用スイッチ素子をオフすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに抵抗素子を介して二次側ダイオードのカソードの電圧が印加されるようにしてＮ型ＭＯＳＦＥＴをオンする。

Description

車両用制御装置、および車両用制御装置の制御方法
　本発明は、車両用制御装置、および車両用制御装置の制御方法に関する発明である。
　車両用制御装置として、例えば、点火装置（ＣＤＩ：Ｃａｐａｃｉｔｏｒ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　Ｉｇｎｉｔｅｒ）が知られている（特開平９－４２１３５参照）。
　この特開平９－４２１３５に開示されている車両用制御装置１００Ａは、直流電源１と、エンジン点火装置２と、車両に装着された方向指示器Ｌ１～Ｌ４、方向指示器Ｌ１～Ｌ４の動作を切り替える３点スイッチＳ２Ａ、直流電源から３点スイッチＳ２Ａ及び方向指示器Ｌ１～Ｌ４に給電する給電部よりなる方向指示器駆動部３と、エンジン点火装置２及び方向指示器駆動部３を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）部４と、備える（図２参照）。
　特に、車両用制御装置１００Ａの方向指示器駆動部３は、負荷（方向指示器Ｌ１～Ｌ４）に対するバッテリ電圧の供給を制御するＰ型ＭＯＳＦＥＴＱ３を備える。
　このＰ型ＭＯＳＦＥＴＱ３は、ＣＰＵ４の一般的な５Ｖ程度の出力により、飽和領域で駆動させることができる。
　しかし、一般的に、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴは、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴよりも高価である。そこで、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴよりも安価なＮ型ＭＯＳＦＥＴを、負荷に対するバッテリ電圧の供給を制御するＭＯＳＦＥＴに適用することが考えられる。
　このＮ型ＭＯＳＦＥＴを飽和領域で駆動させるためには、ゲート・ソース間の電圧としては、１０Ｖ程度の電圧が必要になる。
　しかし、ＣＰＵの一般的な５Ｖ程度の出力では、直接Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を制御することにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを飽和領域で駆動させることができない。
　したがって、ＣＰＵの出力電圧を昇圧してＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に供給するための電源用の昇圧回路が別途必要になり、製造コストが増加してしまう。
　このように、従来の車両用制御装置では、負荷に対するバッテリ電圧の供給を制御するＭＯＳＦＥＴとして、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを用いることが困難であった。
　本発明は、負荷に対するバッテリ電圧の供給を制御するＭＯＳＦＥＴとして、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴよりも安価なＮ型ＭＯＳＦＥＴを用いるとともに、当該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを飽和領域で駆動させることが可能な車両用制御装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る実施例に従った車両用制御装置は、
　負極が接地に接続されたバッテリと、
　前記バッテリの正極に接続された第１ノードと、第２ノードとを有し、オンすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を遮断するイグニッションスイッチと、
　一端が前記イグニッションスイッチの前記第１ノードに接続された一次コイルと、一端が前記接地に接続され且つ前記一次コイルよりも巻数が多い二次コイルと、を有し、スパークプラグを点火する電圧を供給するために昇圧動作するトランスと、
　一端が前記一次コイルの他端に接続され、他端が前記接地に接続されたトランス用スイッチ素子と、
　前記トランス用スイッチ素子を制御するスイッチ制御部と、
　アノードが前記トランスの前記二次コイルに接続された二次側ダイオードと、
　前記二次側ダイオードのカソードの電圧を降圧した降圧電圧を出力するレギュレータと、
　一端が前記二次側ダイオードのカソードに接続された抵抗素子と、
　ドレインが前記イグニッションスイッチの前記第２ノードに接続され、ゲートが前記抵抗素子の他端に接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴと、
　一端が前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記抵抗素子の他端に接続され、他端が前記接地に接続されたゲート用スイッチ素子と、
　前記レギュレータが出力した前記降圧電圧が供給されることにより駆動し、前記ゲート用スイッチ素子を制御する制御用ＣＰＵと、
　前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースに接続された第３ノードと、第４ノードとを有し、オンすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を遮断する負荷用スイッチと、
　前記負荷用スイッチの前記第４ノードと前記接地との間に接続された負荷と、を備える
　ことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記制御用ＣＰＵは、
　前記ゲート用スイッチ素子をオンすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートを接地して前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオフし、
　一方、前記ゲート用スイッチ素子をオフすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに前記抵抗素子を介して前記二次側ダイオードのカソードの電圧が印加されるようにして前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオンする
　ことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記ゲート用スイッチ素子は、
　コレクタが前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、エミッタが前記接地に接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、
　前記制御用ＣＰＵは、
　前記ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを制御することを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記車両用制御装置は、
　一端が前記トランスの前記二次コイルの他端に接続された充放電用コンデンサと、
　アノードが前記充放電用コンデンサの前記一端に接続され、カソードが前記接地に接続されたサイリスタと、
　一次側が前記充放電用コンデンサの他端に接続されたイグニッションコイルと、前記イグニッションコイルの二次側と前記接地との間に接続されたスパークプラグと、をさらに備え、
　前記制御用ＣＰＵは、
　前記充放電用コンデンサが充放電を繰り返すように、前記サイリスタを制御することを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記制御用ＣＰＵが前記ＮＰＮ型バイポーラトランジスタをオフさせているときの前記抵抗素子の他端の電圧は、前記制御用ＣＰＵが前記ＮＰＮ型バイポーラトランジスタをオンさせるときにベースに供給する電圧よりも、高くなっており、
　前記ベースに供給される電圧は、前記レギュレータが出力した前記降圧電圧から生成される
　ことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記負荷は、車両用ランプであり、
　前記制御用ＣＰＵは、前記負荷用スイッチがオンしている場合に前記車両用ランプが点灯と消灯とを繰り返すように、前記ゲート用スイッチ素子を制御することにより前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのオンとオフとを切り替える
　ことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　一端が前記二次側ダイオードのカソードに接続され、他端が前記接地に接続された二次側平滑化コンデンサをさらに備える
　ことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　アノードが前記イグニッションスイッチの前記第２ノードに接続され且つカソードが前記トランスの一次コイルの一端に接続されるように、前記イグニッションスイッチの前記第２ノードと前記トランスの一次コイルの一端との間に接続された一次側ダイオードをさらに備えることを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記一次側ダイオードのカソードに一端が接続され、他端が前記接地に接続された一次側平滑化コンデンサをさらに備えることを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記二次側平滑化コンデンサの前記一端の電圧は、前記バッテリの充電電圧よりも、高いことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記トランス用スイッチ素子は、ドレインが前記トランスの前記一次コイルの前記他端に接続され、ソースが前記接地に接続されたトランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記スイッチ制御部は、前記一次側平滑化コンデンサの前記一端の電圧から生成したゲート電圧を、前記トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに供給することにより、前記トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを制御する
　ことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記イグニッションコイルは、
　一端が前記充放電用コンデンサの前記他端に接続され、且つ他端が前記接地に接続された一次側イグニッションコイルと、
　一端が前記一次側イグニッションコイルの前記他端及び前記接地に接続され、且つ他端が前記スパークプラグに接続された二次側イグニッションコイルと、を有する
　ことを特徴とする。
　前記車両用制御装置において、
　前記車両用制御装置は、車両である二輪車に積載され、
　前記車両用ランプは、前記二輪車のウインカーであり、
　前記イグニッションスイッチ及び負荷用スイッチは、ユーザにより操作される
　ことを特徴とする。
　本発明の一態様に係る実施例に従った車両用制御装置の制御方法は、
　負極が接地に接続されたバッテリと、前記バッテリの正極に接続された第１ノードと、第２ノードとを有し、オンすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を遮断するイグニッションスイッチと、一端が前記イグニッションスイッチの前記第１ノードに接続された一次コイルと、一端が前記接地に接続され且つ前記一次コイルよりも巻数が多い二次コイルと、を有し、スパークプラグを点火する電圧を供給するために昇圧動作するトランスと、一端が前記一次コイルの他端に接続され、他端が前記接地に接続されたトランス用スイッチ素子と、前記トランス用スイッチ素子を制御するスイッチ制御部と、アノードが前記トランスの前記二次コイルに接続された二次側ダイオードと、前記二次側ダイオードのカソードの電圧を降圧した降圧電圧を出力するレギュレータと、一端が前記二次側ダイオードのカソードに接続された抵抗素子と、ドレインが前記イグニッションスイッチの前記第２ノードに接続され、ゲートが前記抵抗素子の他端に接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴと、一端が前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記抵抗素子の他端に接続され、他端が前記接地に接続されたゲート用スイッチ素子と、前記レギュレータが出力した前記降圧電圧が供給されることにより駆動し、前記ゲート用スイッチ素子を制御する制御用ＣＰＵと、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースに接続された第３ノードと、第４ノードとを有し、オンすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を遮断する負荷用スイッチと、前記負荷用スイッチの前記第４ノードと前記接地との間に接続された負荷と、を備えた車両用制御装置の制御方法であって、
　前記制御用ＣＰＵが前記ゲート用スイッチ素子をオンすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートを接地して前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオフし、
　一方、前記制御用ＣＰＵが前記ゲート用スイッチ素子をオフすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに前記抵抗素子を介して前記二次側ダイオードのカソードの電圧が印加されるようにして前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオンする
　ことを特徴とする。
　本発明の一態様に係る車両用制御装置は、負極が接地に接続されたバッテリと、バッテリの正極に接続された第１ノードと、第２ノードとを有し、オンすることにより第１ノードと第２ノードとの間を導通し、オフすることにより第１ノードと第２ノードとの間を遮断するイグニッションスイッチと、一端がイグニッションスイッチの第１ノードに接続された一次コイルと、一端が接地に接続され且つ一次コイルよりも巻数が多い二次コイルと、を有し、スパークプラグを点火する電圧を供給するために昇圧動作するトランスと、一端が一次コイルの他端に接続され、他端が接地に接続されたトランス用スイッチ素子と、トランス用スイッチ素子を制御するスイッチ制御部と、アノードがトランスの二次コイルに接続された二次側ダイオードと、二次側ダイオードのカソードの電圧を降圧した降圧電圧を出力するレギュレータと、一端が二次側ダイオードのカソードに接続された抵抗素子と、ドレインがイグニッションスイッチの第２ノードに接続され、ゲートが抵抗素子の他端に接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴと、一端がＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲート及び抵抗素子の他端に接続され、他端が接地に接続されたゲート用スイッチ素子と、レギュレータが出力した降圧電圧が供給されることにより駆動し、ゲート用スイッチ素子を制御する制御用ＣＰＵと、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースに接続された第３ノードと、第４ノードとを有し、オンすることにより第３ノードと４ノードとの間を導通し、オフすることにより第３ノードと第４ノードとの間を遮断する負荷用スイッチと、負荷用スイッチの第４ノードと接地との間に接続された負荷と、を備える。
　これにより、トランスによりバッテリ電圧を昇圧した電圧がＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲートへ供給されるようになり、制御用ＣＰＵがゲート用スイッチ素子を制御することで、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間の電圧が制御され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴが飽和領域で駆動される。
　例えば、制御用ＣＰＵは、ゲート用スイッチ素子をオンすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートを接地してＮ型ＭＯＳＦＥＴをオフし、一方、ゲート用スイッチ素子をオフすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに抵抗素子を介して二次側ダイオードのカソードの電圧が印加されるようにしてＮ型ＭＯＳＦＥＴをオンする。
　このように、本発明に係る車両用制御装置は、負荷に対するバッテリ電圧の供給を制御するＭＯＳＦＥＴとして、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴよりも安価なＮ型ＭＯＳＦＥＴを用いるとともに、トランスで昇圧した電圧を当該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに供給し且つ制御用ＣＰＵの出力でゲート・ソース間の電圧を制御することにより、当該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを飽和領域で駆動させることができる。
　特に、本発明に係る車両用制御装置は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを駆動するための電源用の昇圧回路を別途追加する必要が無い。
図１は、第１の実施形態に係る車両用制御装置１００の構成の一例を示す回路図である。 図２は、従来の車両用制御装置１００Ａの構成の一例を示す回路図である。
　以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。
第１の実施形態
　第１の実施形態に係る車両用制御装置１００（図１）は、バッテリＢと、イグニッションスイッチＳＷＧと、トランスＴと、トランス用スイッチ素子ＴＭと、スイッチ制御部ＳＣと、レギュレータＹと、ゲート用スイッチ素子Ｚと、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０と、制御用ＣＰＵ２０と、一次側ダイオードＤ１と、二次側ダイオードＤ２と、一次側平滑化コンデンサＣ１と、二次側平滑化コンデンサＣ２と、充放電用コンデンサＤＣと、サイリスタＡと、スパークプラグＳＰと、イグニッションコイルＩＬと、負荷用スイッチＳＷＬと、負荷Ｌａと、を備える。
　この車両用制御装置１００は、例えば、車両である二輪車に積載される。
　ここで、バッテリＢは、負極が接地に接続されている。
　また、イグニッションスイッチＳＷＧは、バッテリＢの正極に接続された第１ノードＮ１と、第２ノードＮ２とを有する。このイグニッションスイッチＳＷＧは、オンすることにより第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間を導通するようになっている。一方、イグニッションスイッチＳＷＧは、オフすることにより第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間を遮断するようになっている。
　このイグニッションスイッチＳＷＧは、例えば、ユーザにより操作されるようになっている。
　トランスＴは、一次コイルＴＬ１と、二次コイルＴＬ２と、を有する。
　一次コイルＴＬ１は、一端がイグニッションスイッチＳＷＧの第１ノードＮ１に接続され、他端が、トランス用スイッチ素子ＴＭを介して、接地に接続されている。
　二次コイルＴＬ２は、一端が接地に接続され、他端が充放電用コンデンサＤＣの一端に接続されている。この二次コイルＴＬ２は、一次コイルＴＬ１よりも巻数が多い。
　このトランスＴは、スパークプラグＳＰを点火する電圧を供給するために昇圧動作するようになっている。
　トランス用スイッチ素子ＴＭは、一端が一次コイルＴＬ１の他端に接続され、他端が接地に接続されている。
　このトランス用スイッチ素子ＴＭは、例えば、図１に示すように、ドレインがトランスＴの一次コイルＴＬ１の他端に接続され、ソースが接地に接続されたトランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（以下では、必要に応じて符号ＴＭを付する）である。
　スイッチ制御部ＳＣは、トランス用スイッチ素子ＴＭを制御する（トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＴＭのゲートに信号を出力して制御する）ようになっている。
　このスイッチ制御部ＳＣは、例えば、図１に示すように、一次側ダイオードＤ１のカソードと接地との間に接続され、バッテリＢから電力が供給されるようになっている。この場合、スイッチ制御部ＳＣは、一次側平滑化コンデンサＣ１の一端の電圧から生成したゲート電圧を、トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＴＭのゲートに供給することにより、トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＴＭを制御する。
　また、一次側ダイオードＤ１は、アノードがイグニッションスイッチＳＷＧの第２ノードＮ２に接続され且つカソードがトランスＴの一次コイルＴＬ１の一端に接続されるように、イグニッションスイッチＳＷＧの第２ノードＮ２とトランスＴの一次コイルＴＬ１の一端との間に接続されている。
　また、一次側平滑化コンデンサＣ１は、一次側ダイオードＤ１のカソードに一端が接続され、他端が接地に接続されている。
　また、充放電用コンデンサＤＣは、一端がトランスＴの二次コイルＴＬ２の他端に接続されている。
　サイリスタＡは、アノードが充放電用コンデンサＤＣの一端に接続され、カソードが接地に接続されている。このサイリスタＡは、制御用ＣＰＵ２０が出力する制御信号Ｓ３により、制御される。
　また、イグニッションコイルＩＬは、一次側が充放電用コンデンサＤＣの他端に接続されている。
　スパークプラグＳＰは、イグニッションコイルＩＬの二次側と接地との間に接続されている。
　ここで、イグニッションコイルＩＬは、例えば、図１に示すように、一次側イグニッションコイルＩＬ１と、二次側イグニッションコイルＩＬ２と、を有する。
　一次側イグニッションコイルＩＬ１は、一端が充放電用コンデンサＤＣの他端に接続され、且つ他端が接地に接続されている
　二次側イグニッションコイルＩＬ２は、一端が一次側イグニッションコイルＩＬ１の他端及び接地に接続され、且つ他端がスパークプラグＳＰに接続されている。
　また、二次側ダイオードＤ２は、アノードがトランスＴの二次コイルＴＬ２に接続（二次コイルＴＬ２の一端と二次コイルＴＬ２の他端との間に接続）されている。
　また、二次側平滑化コンデンサＣ２は、一端が二次側ダイオードＤ２のカソードに接続され、他端が接地に接続されている。
　ここで、既述のように、トランスＴは、スパークプラグＳＰを点火する電圧を供給するために昇圧動作するようになっているため、二次コイルＴＬ２の電圧は昇圧されている。これにより、二次側平滑化コンデンサの一端（二次側ダイオードＤ２）の電圧は、バッテリＢの充電電圧よりも、高くなるように設定されている。
　また、レギュレータＹは、二次側ダイオードＤ２のカソード（二次側平滑化コンデンサＣ２の一端）の電圧を降圧した降圧電圧を出力するようになっている。
　また、抵抗素子Ｒは、一端が二次側ダイオードＤ２のカソードに接続されている。
　Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０は、ドレインがイグニッションスイッチＳＷＧの第２ノードＮ２に接続され、ゲートが抵抗素子Ｒの他端に接続されている。すなわち、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートは、抵抗素子Ｒを介してバッテリＢの充電電圧よりも高い電圧が供給されるようになっている。
　また、負荷用スイッチＳＷＬは、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のソースに接続された第３ノードＮ３と、第４ノードＮ４とを有する。
　この負荷用スイッチＳＷＬは、オンすることにより第３ノードＮ３と第４ノードＮ４との間を導通するようになっている。一方、負荷用スイッチ素子ＳＷＬは、オフすることにより第３ノードＮ３と第４ノードＮ４との間を遮断するようになっている。
　この負荷用スイッチＳＷＬは、例えば、ユーザにより操作されるようになっている。
　また、負荷Ｌａは、負荷用スイッチＳＷＬの第４ノードＮ４と接地との間に接続されている。この負荷Ｌａは、例えば、二輪車のウインカー等の車両用ランプである。
　また、ゲート用スイッチ素子Ｚは、一端がＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲート及び抵抗素子Ｒの他端に接続され、他端が接地に接続されている。
　このゲート用スイッチ素子Ｚは、例えば、図１に示すように、コレクタがＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートに接続され、エミッタが接地に接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタＺである。
　このゲート用スイッチ素子Ｚがオンすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートが接地され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０がオフする。
　一方、ゲート用スイッチ素子Ｚがオフすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートに抵抗素子Ｒを介して電圧が供給され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０がオンする。
　また、制御用ＣＰＵ２０は、レギュレータＹが出力した降圧電圧が供給されることにより駆動する。そして、制御用ＣＰＵ２０は、パルス波である制御信号Ｓ１により、ゲート用スイッチ素子Ｚを制御（オン／オフ）するようになっている。
　制御用ＣＰＵ２０は、例えば、図１に示すように、制御信号Ｓ１により、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＺを制御する。このとき、制御用ＣＰＵ２０のＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースへの制御信号Ｓ１は、５Ｖ程度（レギュレータＹから供給された降圧電圧）のパルス波である。
　このように、ゲート用スイッチ素子Ｚをオン／オフすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートにパルス波の制御信号Ｓ２が供給されることとなる。この制御信号Ｓ２の電圧は、制御信号Ｓ１の電圧よりも高い、１０数Ｖ程度になる。
　すなわち、制御用ＣＰＵ２０がＮＰＮ型バイポーラトランジスタＺをオフさせているときの抵抗素子Ｒの他端の電圧（１０数Ｖ程度）は、制御用ＣＰＵ２０がＮＰＮ型バイポーラトランジスタＺをオンさせるときにベースに供給する電圧（５Ｖ程度）よりも、高くなっている。そして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＺのベースに供給される電圧は、レギュレータＹが出力した降圧電圧から生成されている。
　ここで、例えば、制御用ＣＰＵ２０は、ゲート用スイッチ素子Ｚをオンすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートを接地して（すなわち、ゲート電圧を閾値電圧未満にして）、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０をオフする。
　一方、制御用ＣＰＵ２０は、ゲート用スイッチ素子Ｚをオフすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートに抵抗素子Ｒを介して二次側ダイオードＤ２のカソードの電圧が印加されるようにして（すなわち、ゲート電圧を閾値電圧以上にして）、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０をオンする。
　なお、イグニッションスイッチＳＷＧ及び負荷用スイッチＳＷＬがオンしている場合、このＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０が周期的に制御信号Ｓ２によりオン／オフに制御されることにより、負荷（車両用ランプ）Ｌａである二輪車のウインカーが点灯と消灯とを繰り返すこととなる。
　このように、制御用ＣＰＵ２０は、負荷用スイッチＳＷＬがオンしている場合に車両用ランプが点灯と消灯とを繰り返すように、ゲート用スイッチ素子Ｚを制御することによりＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０のオンとオフとを切り替える。
　上述のように、トランスＴによりバッテリ電圧を昇圧した電圧がＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートへ供給されるようになり、制御用ＣＰＵ２０がゲート用スイッチ素子Ｚを制御することで、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲート・ソース間の電圧が制御され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０が飽和領域で駆動される。
　すなわち、負荷に対するバッテリ電圧の供給を制御するＭＯＳＦＥＴとして、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴよりも安価なＮ型ＭＯＳＦＥＴを用いるとともに、トランスＴで昇圧した電圧を当該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに供給し且つ制御用ＣＰＵの出力でゲート・ソース間の電圧を制御することにより、当該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを飽和領域で駆動させることができる。
　また、制御用ＣＰＵ２０は、制御信号Ｓ３をサイリスタＡのゲートに出力し、この制御信号Ｓ３により、充放電用コンデンサＤＣが充放電を繰り返すように、サイリスタＡを制御する。これにより、スパークプラグＳＰが点火を繰り返すこととなる。
　なお、制御信号Ｓ３は、５Ｖ程度（レギュレータＹから供給された降圧電圧）のパルス波である。
　次に、以上のような構成を有する車両用制御装置１００の動作の一例について説明する。
　例えば、ユーザによりイグニッションスイッチＳＷＧがオンされると、スイッチ制御部ＳＣは、一次側平滑化コンデンサＣ１の一端の電圧から生成したゲート電圧を、トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＴＭのゲートに供給することにより、トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＴＭを制御する。
　これにより、トランスＴは、スパークプラグＳＰを点火する電圧を供給するために昇圧動作する。
　そして、レギュレータＹは、二次側ダイオードＤ２のカソード（二次側平滑化コンデンサＣ２の一端）の電圧（トランスＴが昇圧した電圧）を降圧した降圧電圧を出力する。
　そして、制御用ＣＰＵ２０は、レギュレータＹが出力した降圧電圧が供給されることにより駆動する。
　そして、例えば、制御用ＣＰＵ２０は、ゲート用スイッチ素子Ｚをオンすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートを接地して（すなわち、ゲート電圧を閾値電圧未満にして）、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０をオフする。
　一方、制御用ＣＰＵ２０は、ゲート用スイッチ素子Ｚをオフすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートに抵抗素子Ｒを介して二次側ダイオードＤ２のカソードの電圧が印加されるようにして（すなわち、ゲート電圧を閾値電圧以上にして）、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０をオンする。
　なお、ユーザの操作によりイグニッションスイッチＳＷＧ及び負荷用スイッチＳＷＬがオンしている場合、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０が周期的に制御信号Ｓ２によりオン／オフに制御されることにより、負荷（車両用ランプ）Ｌａである二輪車のウインカーが点灯と消灯とを繰り返すこととなる。
　一方、制御用ＣＰＵ２０は、制御信号Ｓ３をサイリスタＡのゲートに出力し、この制御信号Ｓ３により、充放電用コンデンサＤＣが充放電を繰り返すように、サイリスタＡを制御する。これにより、スパークプラグＳＰが点火を繰り返すこととなる。
　以上のように、本発明の一態様に係る車両用制御装置１００は、負極が接地に接続されたバッテリと、バッテリの正極に接続された第１ノードＮ１と、第２ノードＮ２とを有し、オンすることにより第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間を導通し、オフすることにより第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間を遮断するイグニッションスイッチＳＷＧと、一端がイグニッションスイッチＳＷＧの第１ノードＮ１に接続された一次コイルＴＬ１と、一端が接地に接続され且つ一次コイルよりも巻数が多い二次コイルＴＬ２と、を有し、スパークプラグＳＰを点火する電圧を供給するために昇圧動作するトランスＴと、一端が一次コイルの他端に接続され、他端が接地に接続されたトランス用スイッチ素子ＴＭと、トランス用スイッチ素子ＴＭを制御するスイッチ制御部ＳＣと、アノードがトランスＴの二次コイルＴＬ２に接続された二次側ダイオードＤ２と、二次側ダイオードＤ２のカソードの電圧を降圧した降圧電圧を出力するレギュレータＹと、一端が二次側ダイオードＤ２のカソードに接続された抵抗素子Ｒと、ドレインがイグニッションスイッチＳＷＧの第２ノードＮ２に接続され、ゲートが抵抗素子Ｒの他端に接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０と、一端がＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲート及び抵抗素子Ｒの他端に接続され、他端が接地に接続されたゲート用スイッチ素子Ｚと、レギュレータＹが出力した降圧電圧が供給されることにより駆動し、ゲート用スイッチ素子Ｚを制御する制御用ＣＰＵ２０と、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のソースに接続された第３ノードＮ３と、第４ノードＮ４とを有し、オンすることにより第３ノードＮ３と４ノードとの間を導通し、オフすることにより第３ノードＮ３と第４ノードＮ４との間を遮断する負荷用スイッチＳＷＬと、負荷用スイッチＳＷＬの第４ノードＮ４と接地との間に接続された負荷Ｌａと、を備える。
　これにより、トランスＴによりバッテリ電圧を昇圧した電圧がＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートへ供給されるようになり、制御用ＣＰＵ２０がゲート用スイッチ素子Ｚを制御することで、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲート・ソース間の電圧が制御され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０が飽和領域で駆動される。
　例えば、制御用ＣＰＵ２０は、ゲート用スイッチ素子Ｚをオンすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートを接地してＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０をオフし、一方、ゲート用スイッチ素子Ｚをオフすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０のゲートに抵抗素子Ｒを介して二次側ダイオードＤ２のカソードの電圧が印加されるようにしてＮ型ＭＯＳＦＥＴ１０をオンする。
　このように、本発明に係る車両用制御装置は、負荷に対するバッテリ電圧の供給を制御するＭＯＳＦＥＴとして、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴよりも安価なＮ型ＭＯＳＦＥＴを用いるとともに、トランスＴで昇圧した電圧を当該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに供給し且つ制御用ＣＰＵの出力でゲート・ソース間の電圧を制御することにより、当該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを飽和領域で駆動させることができる。
　特に、本発明に係る車両用制御装置は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１０を駆動するための電源用の昇圧回路を別途追加する必要が無い。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (15)

  1. 　負極が接地に接続されたバッテリと、
    　前記バッテリの正極に接続された第１ノードと、第２ノードとを有し、オンすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を遮断するイグニッションスイッチと、
    　一端が前記イグニッションスイッチの前記第１ノードに接続された一次コイルと、一端が前記接地に接続され且つ前記一次コイルよりも巻数が多い二次コイルと、を有し、スパークプラグを点火する電圧を供給するために昇圧動作するトランスと、
    　一端が前記一次コイルの他端に接続され、他端が前記接地に接続されたトランス用スイッチ素子と、
    　前記トランス用スイッチ素子を制御するスイッチ制御部と、
    　アノードが前記トランスの前記二次コイルに接続された二次側ダイオードと、
    　前記二次側ダイオードのカソードの電圧を降圧した降圧電圧を出力するレギュレータと、
    　一端が前記二次側ダイオードのカソードに接続された抵抗素子と、
    　ドレインが前記イグニッションスイッチの前記第２ノードに接続され、ゲートが前記抵抗素子の他端に接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴと、
    　一端が前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記抵抗素子の他端に接続され、他端が前記接地に接続されたゲート用スイッチ素子と、
    　前記レギュレータが出力した前記降圧電圧が供給されることにより駆動し、前記ゲート用スイッチ素子を制御する制御用ＣＰＵと、
    　前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースに接続された第３ノードと、第４ノードとを有し、オンすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を遮断する負荷用スイッチと、
    　前記負荷用スイッチの前記第４ノードと前記接地との間に接続された負荷と、を備える
    　ことを特徴とする車両用制御装置。
  2. 　前記制御用ＣＰＵは、
    　前記ゲート用スイッチ素子をオンすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートを接地して前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオフし、
    　一方、前記ゲート用スイッチ素子をオフすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに前記抵抗素子を介して前記二次側ダイオードのカソードの電圧が印加されるようにして前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオンする
    　ことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
  3. 　前記ゲート用スイッチ素子は、
    　コレクタが前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、エミッタが前記接地に接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、
    　前記制御用ＣＰＵは、
    　前記ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを制御することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
  4. 　前記車両用制御装置は、
    　一端が前記トランスの前記二次コイルの他端に接続された充放電用コンデンサと、
    　アノードが前記充放電用コンデンサの前記一端に接続され、カソードが前記接地に接続されたサイリスタと、
    　一次側が前記充放電用コンデンサの他端に接続されたイグニッションコイルと、前記イグニッションコイルの二次側と前記接地との間に接続されたスパークプラグと、をさらに備え、
    　前記制御用ＣＰＵは、
    　前記充放電用コンデンサが充放電を繰り返すように、前記サイリスタを制御することを特徴とする請求項３に記載の車両用制御装置。
  5. 　前記制御用ＣＰＵが前記ＮＰＮ型バイポーラトランジスタをオフさせているときの前記抵抗素子の他端の電圧は、前記制御用ＣＰＵが前記ＮＰＮ型バイポーラトランジスタをオンさせるときにベースに供給する電圧よりも、高くなっており、
    　前記ベースに供給される電圧は、前記レギュレータが出力した前記降圧電圧から生成される
    　ことを特徴とする請求項４に記載の車両用制御装置。
  6. 　前記負荷は、車両用ランプであり、
    　前記制御用ＣＰＵは、前記負荷用スイッチがオンしている場合に前記車両用ランプが点灯と消灯とを繰り返すように、前記ゲート用スイッチ素子を制御することにより前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのオンとオフとを切り替える
    　ことを特徴とする請求項４に記載の車両用制御装置。
  7. 　一端が前記二次側ダイオードのカソードに接続され、他端が前記接地に接続された二次側平滑化コンデンサをさらに備える
    　ことを特徴とする請求項５に記載の車両用制御装置。
  8. 　アノードが前記イグニッションスイッチの前記第２ノードに接続され且つカソードが前記トランスの一次コイルの一端に接続されるように、前記イグニッションスイッチの前記第２ノードと前記トランスの一次コイルの一端との間に接続された一次側ダイオードをさらに備える
    　ことを特徴とする請求項５に記載の車両用制御装置。
  9. 　前記一次側ダイオードのカソードに一端が接続され、他端が前記接地に接続された一次側平滑化コンデンサをさらに備える
    　ことを特徴とする請求項８に記載の車両用制御装置。
  10. 　前記二次側平滑化コンデンサの前記一端の電圧は、前記バッテリの充電電圧よりも、高いことを特徴とする請求項７に記載の車両用制御装置。
  11. 　前記トランス用スイッチ素子は、ドレインが前記トランスの前記一次コイルの前記他端に接続され、ソースが前記接地に接続されたトランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴである
    　ことを特徴とする請求項９に記載の車両用制御装置。
  12. 　前記スイッチ制御部は、前記一次側平滑化コンデンサの前記一端の電圧から生成したゲート電圧を、前記トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに供給することにより、前記トランス用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを制御する
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の車両用制御装置。
  13. 　前記イグニッションコイルは、
    　一端が前記充放電用コンデンサの前記他端に接続され、且つ他端が前記接地に接続された一次側イグニッションコイルと、
    　一端が前記一次側イグニッションコイルの前記他端及び前記接地に接続され、且つ他端が前記スパークプラグに接続された二次側イグニッションコイルと、を有する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の車両用制御装置。
  14. 　前記車両用制御装置は、車両である二輪車に積載され、
    　前記車両用ランプは、前記二輪車のウインカーであり、
    　前記イグニッションスイッチ及び負荷用スイッチは、ユーザにより操作される
    　ことを特徴とする請求項５に記載の車両用制御装置。
  15. 　負極が接地に接続されたバッテリと、前記バッテリの正極に接続された第１ノードと、第２ノードとを有し、オンすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第１ノードと前記第２ノードとの間を遮断するイグニッションスイッチと、一端が前記イグニッションスイッチの前記第１ノードに接続された一次コイルと、一端が前記接地に接続され且つ前記一次コイルよりも巻数が多い二次コイルと、を有し、スパークプラグを点火する電圧を供給するために昇圧動作するトランスと、一端が前記一次コイルの他端に接続され、他端が前記接地に接続されたトランス用スイッチ素子と、前記トランス用スイッチ素子を制御するスイッチ制御部と、アノードが前記トランスの前記二次コイルに接続された二次側ダイオードと、前記二次側ダイオードのカソードの電圧を降圧した降圧電圧を出力するレギュレータと、一端が前記二次側ダイオードのカソードに接続された抵抗素子と、ドレインが前記イグニッションスイッチの前記第２ノードに接続され、ゲートが前記抵抗素子の他端に接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴと、一端が前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲート及び前記抵抗素子の他端に接続され、他端が前記接地に接続されたゲート用スイッチ素子と、前記レギュレータが出力した前記降圧電圧が供給されることにより駆動し、前記ゲート用スイッチ素子を制御する制御用ＣＰＵと、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースに接続された第３ノードと、第４ノードとを有し、オンすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を導通し、オフすることにより前記第３ノードと前記第４ノードとの間を遮断する負荷用スイッチと、前記負荷用スイッチの前記第４ノードと前記接地との間に接続された負荷と、を備えた車両用制御装置の制御方法であって、
    　前記制御用ＣＰＵが前記ゲート用スイッチ素子をオンすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートを接地して前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオフし、
    　一方、前記制御用ＣＰＵが前記ゲート用スイッチ素子をオフすることにより、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに前記抵抗素子を介して前記二次側ダイオードのカソードの電圧が印加されるようにして前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをオンする
    　ことを特徴とする車両用制御装置の制御方法。
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