(57)【要約】【課題】スイッチング制御に伴うノイズによる聴覚情報の伝達の妨害を好適に抑制することのできる態様にてスイッチング制御を行うスイッチング装置を提供する。【解決手段】パワースイッチング素子を駆動する駆動パルスの立ち上がりエッジを、基本となる周期Ｔ１に対し、互いに異なる３つのシフト量φ０〜φ２からなる基本パターンによって繰り返しシフトさせる。これにより、これら駆動パルスの立ち上がりエッジの作るスイッチング周波数が拡散される。更に、この基本パターンの繰り返しの周期Ｔの逆数である拡散周波数を可聴周波数以上に設定する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワースイッチング素子のオン操作及びオフ操作を繰り返すスイッチング制御を行なうスイッチング装置において、
前記オン操作及び前記オフ操作のいずれか一方の開始タイミングを、基本となる周期に対し互いに異なるものを含む複数のシフト量にてシフトさせつつ行なうとともに、前記いずれか一方の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数及びそれらの高調波の少なくとも一方が当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される所定の周波数と断続的に重なりを生じるときに、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数が、可聴周波数帯内に入らないように設定したことを特徴とするスイッチング装置。
【請求項２】
請求項１記載のスイッチング装置において、
前記オン操作及び前記オフ操作のいずれか一方の開始タイミングを、基本となる周期に対し、互いに異なるものを含む複数のシフト量からなる基本パターンを繰り返すことでシフトさせる位相シフト手段を備え、
前記基本パターンの繰り返しの周期の逆数である拡散周波数を可聴周波数以上に設定したことを特徴とするスイッチング装置。
【請求項３】
前記基本パターンは、前記いずれか一方の開始タイミングのシフト量が、全て互いに異なるように設定されてなる請求項２記載のスイッチング装置。
【請求項４】
前記位相シフト手段は、互いに異なるものを含む複数の基本となるシフト量及び該複数の基本となるシフト量の順序についての情報と、オフセット値とを記憶する手段を有して、且つ前記各基本となるシフト量と、該各基本となるシフト量に前記オフセット値を加算したものとを適宜配列することで前記基本パターンを生成する請求項２又は３記載のスイッチング装置。
【請求項５】
前記位相シフト手段は、前記いずれか一方の開始タイミング間の間隔のそれぞれが作る各スイッチング周波数の高調波が、当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数帯域において互いに重ならないように前記シフト量を設定する請求項３記載のスイッチング装置。
【請求項６】
前記位相シフト手段は、前記オン操作及び前記オフ操作のいずれか他方についての前記基本となる周期に対する開始タイミングを、前記オン操作の開始タイミング間の間隔及び前記オフ操作の開始タイミング間の間隔のそれぞれが作るスイッチング周波数が互いに重ならないとの条件下、制御対象を所望とする制御量に制御する際に要求されるデューティに応じて可変制御するデューティ制御手段を備える請求項１〜５のいずれかに記載のスイッチング装置。
【請求項７】
前記デューティ制御手段は、所定期間に対するオン期間の合計時間又はオフ期間の合計時間の比で表される平均のデューティを前記制御対象を所望とする制御量に制御する際に要求されるデューティとする条件下、前記可変制御を行う請求項６記載のスイッチング装置。
【請求項８】
前記デューティ制御手段は、当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数帯域において、前記オン操作の開始タイミング間の間隔及び前記オフ操作の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数の複数の高調波が互いに重ならないデューティにて前記デューティの可変制御を行う請求項６又は７記載のスイッチング装置。
【請求項９】
前記所定の周波数は、無線放送の周波数帯域内の周波数であり、前記所定の周波数と重なるとは、前記所定の周波数との周波数差が前記無線放送の一放送局当たりのバンド幅内となることをいう請求項１〜８のいずれかに記載のスイッチング装置。
【請求項１０】
前記ノイズ帯域の所望される周波数帯域は、無線放送の周波数帯域であり、前記高調波が重なるとは、それらの周波数差が前記無線放送の一放送局当たりのバンド幅内となることをいう請求項５又は８記載のスイッチング装置。
【請求項１１】
前記複数のシフト量のうちの任意のシフト量に対する他のシフト量の差が、前記オン操作及び前記オフ操作の少なくとも一方によって生じるサージに伴うリンギングの周期をＴｒとしたとき、「Ｔｒ×１／４」以上に設定されてなる請求項２〜１０のいずれかに記載のスイッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワースイッチング素子のオン操作及びオフ操作を繰り返すスイッチング制御を行なうスイッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスイッチング装置としては、例えば車載のパワーエレクトロニクス機器において用いられるスイッチング装置がある。こうしたスイッチング装置の搭載された車両においては、スイッチング装置が動作することによるノイズが、車載ラジオ受信機等において選局されている放送局の周波数に重畳することがある。そして、選局されている放送局の周波数にノイズが重畳すると、カーオーディオのスピーカから出力される可聴域の周波数（音）にノイズが混入され、ユーザに不快感を生じさせる。
【０００３】
こうしたノイズを低減すべく、スペクトラム拡散等によりスイッチング周波数の高調波成分のエネルギを分散させることで、平均的なノイズのエネルギレベルの低減を図る技術が周知である。しかし、こうした技術により各スイッチング周波数及びそれらの各高調波に起因するノイズのエネルギを低減することができるとはいえ、スイッチング周波数やその高調波と選局された放送局の周波数とが重なったときには、スピーカからノイズが出力されることは避けられない。
【０００４】
また、上記スピーカからのノイズの出力を低減させるべく、スイッチング装置の出力側にノイズフィルタを備えることも考えられるが、スピーカからのノイズを十分に除去するためには、フィルタの複雑化、大型化が避けられないものとなる。
【０００５】
そこで従来は、例えば下記特許文献１，２に見られるように、スイッチング周波数の高調波が、選局された放送局の周波数帯域と所定の関係を有するように、上記スイッチング周波数を設定することも提案されている。すなわち、例えば選局された放送局の周波数と規定の周波数差を有するようにスイッチング周波数を設定することで、スピーカからノイズが出力されることを回避することができる。
【０００６】
ただし、スイッチング装置の部品素子のばらつき等によりスイッチング周波数は変化し得るため、選局された放送局の周波数帯域との関係を所定に維持してスイッチング周波数を設定することは困難なものとなっている。しかも、例えばＡＭラジオの一局の周波数帯域（バンド幅）は、日本では「９ｋＨｚ」、アメリカでは「１０ｋＨｚ」とされており、こうした狭い周波数帯域との関係を所定に維持するスイッチング周波数を設定することは現実的ではない。
【特許文献１】特開２００２−３３５６７２号公報
【特許文献２】特開２００３−８８１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、スイッチング制御に伴うノイズによる聴覚情報の伝達の妨害を好適に抑制することのできる態様にてスイッチング制御を行うスイッチング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
【０００９】
手段１は、パワースイッチング素子のオン操作及びオフ操作を繰り返すスイッチング制御を行なうスイッチング装置において、前記オン操作及び前記オフ操作のいずれか一方の開始タイミングを、基本となる周期に対し互いに異なるものを含む複数のシフト量にてシフトさせつつ行なうとともに、前記いずれか一方の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数及びそれらの高調波の少なくとも一方が当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される所定の周波数と断続的に重なりを生じるときに、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数が、可聴周波数帯内に入らないように設定したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成では、オン操作及びオフ操作の少なくとも一方の開始タイミングを、基本となる周期に対して互いに異なるものを含む複数のシフト量にてシフトさせつつ行う。このため、上記少なくとも一方の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数は重ならないものを含むために、スイッチング周波数が全て等しいときと比較してスイッチング周波数が拡散され、ひいては、スイッチング制御に起因したノイズの平均レベルを低減させることができる。
【００１１】
ただし、ノイズの平均レベルが低減されたとしても、上記拡散されたスイッチング周波数やそれらの高調波が上記所定の周波数と重なった場合には、所定の周波数の聴覚情報を有した信号（音声信号）にノイズが混入するおそれがある。この点、上記構成では、上記重なりを生じるタイミング間の周期の逆数を可聴周波数帯内に入らないように設定した。これにより、所定の周波数と上記拡散されたスイッチング周波数やその高調波が重なったとしても、これら拡散されたスイッチング周波数やそれらの高調波に起因して最終的にスピーカから出力されるノイズは可聴周波数帯内に入らないために、上記ノイズによる聴覚情報の伝達の妨害を好適に抑制することができる。
【００１２】
手段２は、手段１において、前記オン操作及び前記オフ操作のいずれか一方の開始タイミングを、基本となる周期に対し、互いに異なるものを含む複数のシフト量からなる基本パターンを繰り返すことでシフトさせる位相シフト手段を備え、前記基本パターンの繰り返しの周期の逆数である拡散周波数を可聴周波数以上に設定したことを特徴とする。
【００１３】
上記構成では、オン操作及びオフ操作の少なくとも一方の開始タイミングを、基本となる周期に対し、互いに異なるものを含む複数のシフト量からなる基本パターンに従ってシフトさせる。このため、上記少なくとも一方の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数が互いに異なるものを含むため、これらが等しいときと比較してスイッチング周波数が拡散され、ひいては、スイッチング制御に起因したノイズの平均レベルを低減させることができる。
【００１４】
また、上記構成では、基本パターンの繰り返しの周期の逆数である拡散周波数を可聴周波数以上とすることで、上記少なくとも一方の開始タイミング間の間隔のそれぞれが作るスイッチング周波数が上記所定の周波数と重なるときには、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数が可聴周波数帯内に入ることを確実に排除することができる。
【００１５】
手段３は、手段２において、前記基本パターンは、前記いずれか一方の開始タイミングのシフト量が、全て互いに異なるように設定されてなることを特徴とする。
【００１６】
上記構成では、オン操作及びオフ操作の少なくとも一方の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数をいっそう好適に拡散させることができる。
【００１７】
手段４は、手段２又は３において、前記位相シフト手段は、互いに異なるものを含む複数の基本となるシフト量及び該複数の基本となるシフト量の順序についての情報と、オフセット値とを記憶する手段を有して、且つ前記各基本となるシフト量と、該各基本となるシフト量に前記オフセット値を加算したものとを交互に適宜配列することで前記基本パターンを生成することを特徴とする。
【００１８】
上記構成では、基本パターンは、基本となるシフト量と、該基本となるシフト量にオフセット値を加算した値とが適宜配列されたものとなる。このため、基本となるシフト量及びそれらの順序についての情報に加えて、オフセット値を記憶するのみで、基本パターンのシフト量の数を、基本となるシフト量に対して増加させることができる。
【００１９】
手段５は、手段３において、前記位相シフト手段は、前記いずれか一方の開始タイミング間の間隔のそれぞれが作る各スイッチング周波数の高調波が、当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数帯域において互いに重ならないように前記シフト量を設定することを特徴とする。
【００２０】
上記構成では、上記スイッチング周波数の高調波がノイズ対策の所望される周波数帯域において重ならないように設定される。このため、上記所定の周波数と特定の高調波とが重なったとしても、この特定の高調波は１つであるため、同所定の周波数に重畳されるノイズレベルが低減される。更に、こうした設定とすることで、上記所定の周波数と、上記スイッチング周波数のそれぞれの作る高調波の全てとが重なることを回避することができるため、上記スイッチング周波数の高調波が、上記所定の周波数と重なったとしてもそれを確実に断続的なものとすることができる。
【００２１】
なお、上記周波数帯域は、上記所定の周波数と等しくてもよく、またこれを含む周波数帯域としてもよい。
【００２２】
手段６は、手段１〜５のいずれかにおいて、前記位相シフト手段は、前記オン操作及び前記オフ操作のいずれか他方についての前記基本となる周期に対する開始タイミングを、前記オン操作の開始タイミング間の間隔及び前記オフ操作の開始タイミング間の間隔のそれぞれが作るスイッチング周波数が互いに重ならないとの条件下、制御対象を所望とする制御量に制御する際に要求されるデューティに応じて可変制御するデューティ制御手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
上記構成において、要求されるデューティに応じて上記いずれか他方についての基本となる周期に対する開始タイミングを可変設定すると、このデューティの設定態様によっては、上記他方の開始タイミング間の間隔（基本パターンにより開始タイミングが定められていない方）の作るスイッチング周波数同士が互いに重なることや、同スイッチング周波数と基本パターンの定めるスイッチング周波数とが互いに重なることがある。そして、これらが重なると、重なる周波数及びその整数倍の周波数においてノイズのエネルギレベルが大きくなる。この点、上記構成では、オン操作の開始タイミング間の間隔及びオフ操作の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数が互いに重ならないとの条件で、上記他方の開始タイミングを可変制御するため、開始タイミング間の間隔が重なることによるノイズのエネルギレベルの増大を回避することができる。
【００２４】
手段７は、手段６において、前記デューティ制御手段は、所定期間に対するオン期間の合計時間又はオフ期間の合計時間の比で表される平均のデューティを前記制御対象を所望とする制御量に制御する際に要求されるデューティとする条件下、前記可変制御を行うことを特徴とする。
【００２５】
上記基本となる各周期におけるデューティを可変制御すると、要求されるデューティによっては、オン操作及びオフ操作の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数が互いに重なることがある。この点、上記構成では、基本となる周期のいくつかのデューティを互いに異なるようにする等して、上記スイッチング周波数が互いに重なるデューティとなることを回避することができる。しかも、上記平均のデューティを要求されるデューティとすることで、上記スイッチング周波数が互いに重なることを好適に回避しつつ要求されるデューティに設定することができる。
【００２６】
手段８は、手段６又は７において、前記デューティ制御手段は、当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数帯域において、前記オン操作の開始タイミング間の間隔及び前記オフ操作の開始タイミング間の間隔の作るスイッチング周波数の複数の高調波が互いに重ならないデューティにて前記デューティの可変制御を行うことを特徴とする。
【００２７】
上記構成では、スイッチング周波数の複数の高調波が重ならないデューティにてデューティの可変制御を行うことで、高調波が重なることによる同高調波の周波数におけるノイズレベルの増大を回避することができる。
【００２８】
なお、上記周波数帯域は、上記所定の周波数と等しくてもよく、またこれを含む周波数帯域としてもよい。
【００２９】
手段９は、手段１〜８のいずれかにおいて、前記所定の周波数は、無線放送の周波数帯域内の周波数であり、前記所定の周波数と重なるとは、前記所定の周波数との周波数差が前記無線放送の一放送局当たりのバンド幅内となることをいうことを特徴とする。
【００３０】
無線放送の各放送局は、所定の周波数幅（バンド幅）を有する。この点、上記構成では、上記重なりを一放送局当たりのバンド幅を用いて定義することで、各放送局の周波数とスイッチング周波数やその高調波との重なりに好適に対処する設定が可能となる。
【００３１】
手段１０は、手段５又は８において、前記ノイズ帯域の所望される周波数帯域は、無線放送の周波数帯域であり、前記高調波が重なるとは、それらの周波数差が前記無線放送の一放送局当たりのバンド幅内となることをいうことを特徴とする。
【００３２】
無線放送の各放送局は、所定の周波数幅（バンド幅）を有する。この点、上記構成では、上記重なりを一放送局当たりのバンド幅を用いて定義することで、各放送局の周波数内に複数の高調波が重なることを適切に排除できる。
【００３３】
手段１１は、手段２〜１０のいずれかにおいて、前記複数のシフト量のうちの任意のシフト量に対する他のシフト量の差が、前記オン操作及び前記オフ操作の少なくとも一方によって生じるサージに伴うリンギングの周期をＴｒとしたとき、「Ｔｒ×１／４」以上に設定されてなることを特徴とする。
【００３４】
スイッチング制御に際しては、そのオン操作やオフ操作に伴ってサージノイズが生じることがある。このサージに伴うリンギングの周波数と略等しい周波数帯域を用いて聴覚情報が伝達されている場合には、サージやリンギングによって聴覚情報の伝達が妨害されることがある。特に、サージのエネルギレベルは、リンギングのエネルギレベルよりも大きく、これによる聴覚情報の伝達妨害が顕著となりやすい。
【００３５】
この点、上記構成では、任意のシフト量に対する他の各シフト量の差を、「Ｔｒ×１／４」以上に設定することで、サージが毎回同一の周期で生じることを回避することができ、ひいては、サージによるノイズエネルギを好適に拡散させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかるスイッチング装置をハイブリッド車に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング装置に適用した第１の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１に、上記ハイブリッド車の構成を示す。このハイブリッド車では、内燃機関２及びモータジェネレータ４の駆動力が、動力分配装置６を介してシャフト８、駆動輪１０へと伝達される。
【００３８】
上記モータジェネレータ４は、動力分配装置６に駆動力を付与する機能に加えて、当該車両の運転状態に応じて、動力分配装置６から付与される駆動力により発電を行なう機能も有している。モータジェネレータ４は、ＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ、高圧バッテリを備えて構成されるパワーコントロールユニット１４と接続されている。パワーコントロールユニット１４は、モータジェネレータ４によって発電される交流電力を直流電力に変換して、高圧電力として蓄電する。更に、パワーコントロールユニット１４は、高圧電力を降圧してバッテリ１６に供給する。
【００３９】
更に、このハイブリッド車には、ラジオ受信機１８及びスピーカ１９が搭載されている。このラジオ受信機１８は、ＡＭ受信機とＦＭ受信機とを備えている。ここでＡＭ受信機は、アナログのＡＭ変調により搬送波が変調された被変調波を、検波及び復調し、スピーカ１９に音声信号として出力するものである。このＡＭ放送の周波数帯域は、例えば「５１０〜１７２０ｋＨｚ」である。一方、ＦＭ受信機は、周波数変調された被変調波を、検波及び復調し、スピーカ１９に音声信号として出力するものである。このＦＭ放送の周波数帯域は、例えば「７６〜１０８ＭＨｚ」である。
【００４０】
図２に、上記パワーコントロールユニット１４内のＤＣ−ＤＣコンバータ及びその制御装置（スイッチング装置）の構成を示す。
【００４１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ２０として構成されている。すなわち、先の図１に示したモータジェネレータ４の交流電力がインバータにより直流電力に変換されたものを蓄電する高圧バッテリ１５、パワースイッチング素子２６及びトランス２３のコイル２３ａの直列回路と、上記バッテリ１６に低圧電力を出力する低圧回路とによって構成されている。ここで、低圧回路においては、トランス２３のコイル２３ｂにダイオード２７及びコイル２８が直列に接続されている。また、ダイオード２７及びコイル２８間と接地との間にはダイオード２２が接続されており、コイル２８の出力側と接地との間にはコンデンサ２４が接続されている。こうした構成において、パワースイッチング素子２６のオン操作及びオフ操作を繰り返すスイッチング制御により、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力が制御される。
【００４２】
上記スイッチング制御は、マイクロコンピュータ３０によって行なわれる。このマイクロコンピュータ３０は、中央処理装置やメモリ３２等を備えて構成されている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力を取り込み、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力を所望の出力に制御すべく、ドライバ４０を介してパワースイッチング素子２６のオン操作及びオフ操作を行なう（スイッチング制御を行う）。詳しくは、ドライバ４０を介してパワースイッチング素子２６に駆動パルスを出力することで、パワースイッチング素子２６のオン操作及びオフ操作を行なう。
【００４３】
ただし、このスイッチング制御の態様によっては、同スイッチング制御に起因して、上記受信機１８によって選局されている放送局の周波数にノイズが重畳されることがある。このスイッチング制御に起因したノイズは、スイッチング制御に起因した放射ノイズのみならず、先の図１に示すラインＬ１，Ｌ２を介して伝達されるノイズもある。すなわち、受信機１８の接地側のラインＬ１がパワーコントロールユニット１４（詳しくはＤＣ−ＤＣコンバータ２０）と接続されており、また、受信機１８とバッテリ１６とを接続するラインＬ２は、パワーコントロールユニット１４（詳しくは、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０）とも接続されているため、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０からのノイズがラインＬ１，Ｌ２を介して受信機１８に混入する。
【００４４】
このスイッチング制御に起因した受信機１８へのノイズの混入は、スイッチング制御にかかる周波数やその高調波が、受信機１８によって受信される放送局の周波数と重なるときに生じるものである。以下、これについて、図３〜図５に基づき説明する。
【００４５】
図３（ａ）は、パワースイッチング素子２６を駆動する上記駆動パルスを示している。ちなみに、この駆動パルスの立ち上がっている期間（論理「Ｈ」レベルの期間）又は立ち下がっている期間（論理「Ｌ」レベルの期間）にわたって、パワースイッチング素子２６がオン操作される。例えば、パワースイッチング素子２６がＮチャネルＭＯＳトランジスタである場合には、駆動パルスが論理「Ｈ」レベルの期間にパワースイッチング素子２６がオン操作される。また、例えばパワースイッチング素子２６がＰチャネルＭＯＳトランジスタである場合には、駆動パルスが論理「Ｌ」レベルの期間にパワースイッチング素子２６がオン操作される。なお、以下、本実施形態では、駆動パルスの論理「Ｈ」レベルの期間、パワースイッチング素子２６がオン操作される場合を例にとって説明する。
【００４６】
図３（ａ）では、駆動パルスの立ち上がり（オン操作の開始タイミング）間の間隔Ｔｈと、駆動パルスの立ち下がり（オフ操作の開始タイミング）間の間隔Ｔｌとが互いに等しく設定されている。このため、図３（ｂ）に示すように、これらの逆数である各スイッチング周波数ｆｈ，ｆｌが互いに等しくなるため、スイッチング周波数ｆｈ，ｆｌにおいてノイズのエネルギレベルが大きくなる（図３（ｂ）では、便宜上スイッチング周波数ｆｈ，ｆｌをわずかにずらして描いている）。このため、図３（ｃ）に示すように、スイッチング周波数ｆｈ（ｆｌ）やその高調波「ｆｈ×２，ｆｈ×３，ｆｈ×４，ｆｈ×５（ｆｌ×２，ｆｌ×３，ｆｌ×４，ｆｌ×５）」の周波数においてノイズのエネルギレベルが大きくなる。
【００４７】
図４に、図３（ａ）の駆動パルスにてスイッチング制御を行った場合のノイズのエネルギレベルの実験値を示す。図示されるように、実線で示すピークノイズと破線で示す平均のノイズの双方とも大きなエネルギレベルとなっている。
【００４８】
ここで、スイッチング周波数に起因したノイズのエネルギレベルを低減するためには、次のような制御を行うこと等が考えられる。（イ）ＰＷＭ制御において、各駆動パルスの立ち上がっている期間をランダム化する。（ロ）複数の周波数を設定してＰＷＭ制御を行う。（ハ）駆動パルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイミングが一定周期とならないように拡散させたパターンによってスイッチング制御を行う。
【００４９】
図５に、こうした手法にてスイッチング制御を行った場合に典型的なノイズのエネルギレベルを示す。図示されるように、上記手法にてスイッチング制御を行うことで、平均のノイズのエネルギレベルは大きく低減されている（この図５に示す実験では、先の図４に示すものと比較して平均のノイズのエネルギレベルが低減されている）。
【００５０】
ただし、ノイズのエネルギレベルが低減されたとはいえ、スイッチング周波数やその高調波が、受信機１８によって受信される放送局の周波数と重なるときには、スピーカ１９を介してバックノイズが出力される。もっとも、スイッチング周波数やその高調波が放送局の周波数と重ならないように設定すればバックノイズは解消されるが、こうした設定が困難なことは上述したとおりである。
【００５１】
そこで、本実施形態では、オン操作の開始タイミング（駆動パルスの立ち上がりエッジ）を、基本となる周期に対し、互いに異なる複数のシフト量からなる基本パターンを繰り返すことでシフトさせるとともに、基本パターンの繰り返しの周期の逆数である拡散周波数を可聴周波数以上に設定する。
【００５２】
図６（ａ）に、駆動パルスの立ち上がりエッジを、基本となる周期に対し、互いに異なる３つのシフト量からなる基本パターンを繰り返すことでシフトさせる例を示す。ここでは、立ち上がりエッジ（の位相）が、基本周期Ｔ１に対し、シフト量φ０〜φ２にて順にシフトされている。ここで、基本周期Ｔ１に対して駆動パルスの立ち上がりエッジがシフトされる量は、図６（ｂ）に示すように、φ０〜φ２の３つのシフト量の繰り返しとなる。このため、シフト量φ０及びシフト量φ１にてシフトされた駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔Ｔ０１と、シフト量φ１及びシフト量φ２にてシフトされた駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔Ｔ１２と、シフト量φ２及びシフト量φ０にてシフトされた駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔Ｔ２０とのそれぞれの作るスイッチング周波数Ｆ０１，Ｆ１２，Ｆ２０を、互いに異なるものとすることが可能となる。このため、各駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔の作るスイッチング周波数が等しい場合と比較して、周波数を拡散させることが可能となる。そして、図６（ｃ）に示されるように、スイッチング周波数を拡散させた場合のノイズのエネルギレベル（ケースＫ２）では、各スイッチング周波数が一致する場合のノイズのエネルギレベル（ケースＫ１）と比較して、ノイズの平均レベルを低減することが可能となる。
【００５３】
ただし、このように設定したとしても、上記スイッチング周波数のいずれか、又はそれらの高調波のいずれかが受信機１８によって受信されるＡＭ放送局の周波数に重なる場合には、スピーカ１９からノイズが出力される。ここで、本実施形態では、上記基本パターンの周期Ｔの逆数である拡散周波数を可聴周波数以上とする。これにより、スイッチング周波数のいずれか、又はそれらの高調波のいずれかが受信機１８によって受信されるＡＭ放送局の周波数と断続的に重なりを生じる場合であっても、重なりから重なりまでの間の周期の逆数は、可聴周波数以上となる。このため、最終的にスピーカ１９から出力されるノイズが可聴周波数帯内に入らないため、スピーカ１９から出力される放送局の音声信号への可聴ノイズの重畳を好適に抑制することができる。
【００５４】
ちなみに、ここで可聴周波数以上とは、例えば「２０ｋＨｚ」以上とすればよい。これは、可聴周波数が「２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ」といわれていることによる。もっとも、この設定は絶対的なものではない。実際、人間の聴力には個人差があり、例えば「２０ｋＨｚ」の音波をキャッチできる人間は稀である。このため、上記拡散周波数を、例えば「１５ｋＨｚ」以上に設定しても顕著な効果が得られる。
【００５５】
ここで、上記スイッチング周波数の拡散態様について更に詳述する。
【００５６】
上記基本パターンによってスイッチング周波数を拡散させるに際しては、スイッチング周波数をＡＭラジオ放送帯域とする場合、拡散させる各スイッチング周波数同士の周波数差が、ＡＭラジオ放送局の１局当たりの周波数幅（バンド幅）以上となるものを有するようにする。すなわち、例えば日本のＡＭラジオ放送の１局当たりのバンド幅は「９ｋＨｚ」であるというように、通常、放送局には１局当たりに割り当てられるバンド幅が予め定められているため、このバンド幅以上の差を有するものがあるようにして周波数を拡散させる。
【００５７】
また、スイッチング周波数の低次の高調波がＡＭ放送帯域となる場合には、スイッチング周波数を拡散させるに際し、ＡＭ放送帯域内となるそれらの高調波同士の周波数差が、ＡＭラジオ放送局の１局当たりのバンド幅以上となるものを有するようにする。
【００５８】
これにより、たとえ受信機１８によって受信される放送局の周波数とスイッチング周波数又はそれらの高調波とが一致したとしても、スイッチング周波数又はそれらの高調波の全てが特定の放送局と一致することを回避することができる。このため、放送局の周波数とスイッチング周波数又はそれらの高調波とが重なる場合であっても、その重なりを断続的なものとすることができる。
【００５９】
このように、スイッチング周波数やそれらの高調波と放送局の周波数との重なりを断続的なものとし、且つ上記基本パターンの設定により、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数を可聴周波数以上とすることで、スピーカ１９から出力されるノイズを可聴域以上に追いやることができる。
【００６０】
ただし、スイッチング周波数やそれらの高調波と放送局の周波数とが重なるときに、重なりの生じるタイミング間の周期の逆数を可聴域以上としたとしても、スイッチング周波数に互いに重なるものがある場合には、スイッチング制御に際しての放射ノイズのエネルギレベルが上昇するという不都合が生じる。また、たとえ図６に示す態様にて、駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔Ｔ０１〜Ｔ２０の作るスイッチング周波数Ｆ０１〜Ｆ２０を拡散させたとしても、これらの高調波は、図７に示されるように重なる可能性がある。ちなみに、この図７では、スッチング周波数Ｆ２０のＮ次の高調波と、スイッチング周波数Ｆ０１の（Ｎ＋１）次の高調波とが互いに重なっている。
【００６１】
以下では、駆動パルスの立ち上がりエッジの作るスイッチング周波数やそれらの高調波のエネルギレベルを低減する手法について詳述する。
【００６２】
駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔の作るスイッチング周波数やそれらの高調波の放射ノイズの平均のエネルギレベルを低減させるためには、上記スイッチング周波数やそれらの高調波がノイズ対策の所望される周波数帯域で極力重ならないようにすればよい。一方、本実施形態では、スイッチング周波数が「２０ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚ」の範囲となるように、先の図６に示した基本パターンの繰り返しの周期Ｔや、シフト量φ０〜φ２を設定することを想定している。したがって、スイッチング周波数又は比較的低次の高調波がＡＭ放送帯域と重なることとなるため、本実施形態では、特に、ＡＭ放送帯域のノイズ対策が所望される。
【００６３】
先の図６において、間隔Ｔ０１，Ｔ１２，Ｔ２０のそれぞれの作るスイッチング周波数Ｆ０１，Ｆ１２，Ｆ２０は、以下のようになる。
Ｆ０１＝１／｛Ｔ１−φ０＋φ１｝
Ｆ１２＝１／｛Ｔ１−φ１＋φ２｝
Ｆ２０＝１／｛Ｔ１−φ２＋φ０｝
ここで、これらスイッチング周波数がＡＭ放送帯域において互いに重ならないとの条件は、これらがＡＭ放送帯域にあるとき、以下の条件を満たせばよい。
【００６４】
｜Ｆ０１−Ｆ１２｜≧バンド幅  …（ｃ１）
｜Ｆ１２−Ｆ２０｜≧バンド幅  …（ｃ２）
｜Ｆ２０−Ｆ０１｜≧バンド幅  …（ｃ３）
一方、スイッチング周波数の高調波がＡＭ放送帯域において互いに重ならないようにする条件は、次のようになる。まずスイッチング周波数Ｆ０１，Ｆ１２，Ｆ２０のそれぞれの高調波のうちＡＭ放送帯域となる高調波の次数を、Ｌ，Ｍ，Ｎとする。ここで、Ｌ，Ｍ，Ｎは２以上の整数であり、これらの値は一つとは限らない。このとき、以下の条件を満たせばよい。
【００６５】
｜Ｌ×Ｆ０１−Ｍ×Ｆ１２｜≧バンド幅  …（ｃ４）
｜Ｍ×Ｆ１２−Ｎ×Ｆ２０｜≧バンド幅  …（ｃ５）
｜Ｎ×Ｆ２０−Ｌ×Ｆ０１｜≧バンド幅  …（ｃ６）
ちなみに、上記スイッチング周波数についての条件は、上記Ｌ，Ｍ，Ｎを自然数とすることで、条件（ｃ４）〜（ｃ６）に含めることができる。ただし、Ｌ，Ｍ，Ｎは、Ｆ０１〜Ｆ２０に乗算することで、これらをＡＭ放送帯域内にする値とする。更に、基本パターンをφ０，φ１，φ２，…φｎとする場合には、上記条件は、以下のように一般化することができる。
【００６６】
まず、上記基本パターンによって作られるスイッチング周波数をＦｉｊ（ｉ＝０〜ｎ、ｊ＝ｉ＋１；ただし、ｊ＝ｎ＋１なら、ｊ＝０）とする。そして、これらスイッチング周波数又はそれらの高調波のうちＡＭ放送帯域に重なるものを、Ｐｉｊ×Ｆｉｊとする。ただし、Ｐｉｊは、自然数であって、且つＦｉｊに乗算することでその乗算値をＡＭ放送帯域とする数である。
【００６７】
このとき、以下の条件が成り立てばよい。
【００６８】
｜Ｐｉｊ×Ｆｉｊ−Ｐｉ’ｊ’×Ｆｉ’ｊ’｜≧バンド幅  …（ｃ７）
ただし、「ｉ」と「ｉ’」とは互いに異なり、また「ｊ」と「ｊ’」とも互いに異なる。
【００６９】
例えば、先の図６に示す基本パターンにおいて、「φ０＝０μｓｅｃ」、「φ１＝０．３μｓｅｃ」、「φ２＝０．３１μｓｅｃ」、「Ｔ１＝１０μｓｅｃ」、「Ｔ＝３０μｓｅｃ」とすると、「Ｆ０１＝９６．９３３ｋＨｚ」、「Ｆ１２＝１００．１ｋＨｚ」、「Ｆ０２＝１０３．０９３ｋＨｚ」となる。そして、これらスイッチング周波数及びそれらの高調波は図８に示すようになる。
【００７０】
図示されるように、この場合、ＡＭ放送帯域において周波数の重なりが生じない。しかも、基本パターンの繰り返し周期Ｔの逆数である拡散周波数は、「３３．３ｋＨｚ」となり、可聴周波数以上に設定されている。
【００７１】
これに対し、先の図６に示す基本パターンにおいて、「φ０＝１μｓｅｃ」、「φ１＝２μｓｅｃ」、「φ２＝３μｓｅｃ」、「Ｔ１＝１０μｓｅｃ」、「Ｔ＝３０μｓｅｃ」とすると、「Ｆ０１＝８３．３３３ｋＨｚ」、「Ｆ１２＝９０．９０９ｋＨｚ」、「Ｆ０２＝１４２．８５７ｋＨｚ」となる。そして、これらスイッチング周波数及びそれらの高調波は図９に示すようになる。
【００７２】
図示されるように、この場合、「１０００ｋＨｚ」において３つの高調波が重なっている。すなわち、スイッチング周波数Ｆ０１の１２次の高調波と、スイッチング周波数Ｆ２０１１次の高調波と、スイッチング周波数Ｆ２０の７次の高調波とが互いに重なる。このため、「１０００ｋＨｚ」においてノイズレベルが大きくなる。
【００７３】
ちなみに、スイッチング制御に起因した周波数ノイズが強めあうのは、上記条件に限らない。例えば基本パターンの繰り返し周期Ｔの逆数である拡散周波数やその高調波が、ＡＭ放送帯域で上記スイッチング周波数やそれらの高調波と重なる場合も周波数ノイズが強めあうこととなる。
【００７４】
例えば、基本パターンが２つのシフト量φ０，φ１である場合であって、「φ０＝１μｓｅｃ」、「φ１＝２μｓｅｃ」、「Ｔ１＝１０μｓｅｃ」、「Ｔ＝３０μｓｅｃ」とすると、「Ｆ０１＝９０．９０９ｋＨｚ」、「Ｆ１０＝８３．３３３ｋＨｚ」となり、拡散周波数は「５０ｋＨｚ」となる。このため、スイッチング周波数Ｆ０１の１１次の高調波と、スイッチング周波数Ｆ１０の１２次の高調波と、拡散周波数の２０次の高調波がともに「１０００ｋＨｚ」となる。
【００７５】
このため、拡散周波数やそれらの高調波と上記スイッチング周波数やそれらの高調波との重なりを排除した態様にて基本パターンの設定をするとよりよい。
【００７６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００７７】
（１）駆動パルスの立ち上がりエッジを、基本となる周期に対し、互いに異なるものを含む複数のシフト量からなる基本パターンを繰り返すことでシフトさせるとともに、基本パターンの繰り返しの周期の逆数である拡散周波数を可聴周波数以上に設定した。このため、立ち上がりエッジ間の間隔の作るスイッチング周波数が互いに異なるものを含むような設定が可能となるため、これらが等しいときと比較してスイッチング周波数が拡散され、ひいては、スイッチング制御に起因したノイズの平均レベルを低減させることができる。更に、拡散周波数を可聴周波数以上とすることで、上記スイッチング周波数が上記所定の周波数と重なるときには、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数が可聴周波数帯内に入ることを排除することが可能となる。このため、最終的にスピーカ１９から出力されるノイズは可聴周波数帯内に入らないために、上記ノイズによる聴覚情報の伝達の妨害を好適に抑制することができる。
【００７８】
更にこうした設定とすることで、スイッチング周波数を、比較的低次の高調波がＡＭ放送帯域と重なることとなる長波（ＬＷ）や、ＡＭの放送帯域である中波（ＭＷ）等に設定することが可能となる。そして、このようにスイッチング周波数を比較的高周波に設定することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を小型化することもできる。
【００７９】
（２）立ち上がりエッジ間の間隔のそれぞれが作る各スイッチング周波数の高調波が、当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数帯域において重ならないように上記シフト量を設定した。このため、ＡＭ放送帯域で選局されている放送局の周波数と特定の高調波とが重なったとしても、この特定の高調波は１つであるため、同放送局の周波数に重畳されるノイズレベルが低減される。更に、こうした設定とすることで、上記放送局の周波数と、上記スイッチング周波数のそれぞれの作る高調波の全てとが重なることを回避することができるため、上記スイッチング周波数の高調波が、上記放送局の周波数と重なったとしてもそれを確実に断続的なものとすることができる。
【００８０】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８１】
上記第１の実施形態では、駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔の作るスイッチング周波数やそれらの高調波を拡散させるようにした。しかし、こうした設定としても、駆動パルスの立ち下がりエッジ間の作るスイッチング周波数やそれらの高調波同士、更には、これらと、駆動パルスの立ち上がりエッジ間の作るスイッチング周波数やそれらの高調波とが重なる場合には、特定の周波数においてノイズのエネルギレベルが上昇する。
【００８２】
すなわち、先の図６に示した例において、駆動パルスの各パルス幅が等しい場合には、図１０に示すスイッチング周波数Ｆ０１とスイッチング周波数ｆ０１とが等しく、また、スイッチング周波数Ｆ１２とスイッチング周波数ｆ１２とが等しく、また、スイッチング周波数Ｆ２０とスイッチング周波数ｆ２０とが等しい。
【００８３】
本実施形態では、こうした事態を回避するために、図１１に示すように、基本となる周期（の開始）に対し、駆動パルスの立ち上がりエッジのシフト量φｏｎ０〜φｏｎ２のみならず、立ち下がりエッジのシフト量φｏｆｆ０〜φｏｆｆ２を設定することで、両エッジのスイッチング周波数やそれらの高調波が、ノイズ対策の所望される周波数帯域において重ならないように設定する。
【００８４】
一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力を所望の出力に制御するとの要求がある。そして、そのためには、パワースイッチング素子２６の操作態様を、要求される出力に応じて可変とすることが要求される。このため、本実施形態では、要求される出力に応じて立ち下がりエッジのシフト量φｏｆｆ０〜φｏｆｆ２を可変設定することで、各周期に対する駆動パルスの立ち上がっている期間（論理「Ｈ」レベルの期間）又は立ち下がっている期間（論理「Ｌ」レベルの期間）の比（又はパーセンテージ）であるデューティ（Ｄｕｔｙ）を可変制御する。ただし、この場合、Ｄｕｔｙ制御態様によっては、上記両エッジのスイッチング周波数やそれらの高調波が重なるおそれがある。例えば、基本パターン内の各周期のＤｕｔｙを同一に設定すると、所定のＤｕｔｙでは上記両エッジのスイッチング周波数やそれらの高調波が重なる可能性がある。
【００８５】
そこで、本実施形態では、所定期間に対する駆動パルスの論理「Ｈ」期間（オン期間）の合計時間又は駆動パルスの論理「Ｌ」期間（オフ期間）の合計時間の比で表される平均のＤｕｔｙを要求されるＤｕｔｙとする条件下、基本周期間でいくつかのＤｕｔｙを互いに異ならしめつつＤｕｔｙの可変制御を行う。例えば、先の図１１において、基本パターンの繰り返し周期Ｔにおける上記平均のＤｕｔｙが要求されるＤｕｔｙとなるようにする場合、要求されるＤｕｔｙをＤＴとすると、以下の関係を満たすようにする。
【００８６】
ＤＴ＝｛φｏｆｆ０−φｏｎ０＋φｏｆｆ１−φｏｎ１＋φｏｆｆ２−φｏｎ２｝／Ｔ
こうした態様にてＤｕｔｙ制御を行なうためには、例えば上記マイクロコンピュータ３０のメモリ３２内に、図１２に例示するマップを備えておけばよい。このマップは、要求されるＤｕｔｙとシフト量φｏｆｆ０〜φｏｆｆ２との関係を定めるものである。
【００８７】
なお、このシフト量の設定は、駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔や立ち下がりエッジ間の間隔の作るスイッチング周波数が互いに重ならない設定であって且つ、それらの高調波が当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数帯域において互いに重ならない設定とする。
【００８８】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（２）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００８９】
（３）基本となる周期に対する駆動パルスの立ち下がりエッジの開始タイミングを、両エッジ間の間隔のそれぞれが作るスイッチング周波数が互いに重ならないとの条件下、制御対象を所望とする制御量に制御する際に要求されるＤｕｔｙに応じて可変制御した。これにより、スイッチング周波数が重なることによるノイズレベルの増大を回避することができる。
【００９０】
（４）所定期間内の平均のＤｕｔｙを制御対象を所望とする制御量に制御する際に要求されるＤｕｔｙとする条件下、各周期のＤｕｔｙを適宜異ならしめつつ、これらの可変制御を行った。これにより、上記スイッチング周波数が互いに重なることを好適に回避しつつ要求されるＤｕｔｙに設定することができる。
【００９１】
（５）当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数帯域において、上記スイッチング周波数の複数の高調波が重ならないＤｕｔｙにてＤｕｔｙの可変制御を行った。これにより、高調波が重なることによる同高調波の周波数におけるノイズレベルの増大を回避することができる。
【００９２】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９３】
本実施形態では、互いに異なるものを含む複数の基本となるシフト量及び該複数の基本となるシフト量の順序についての情報と、オフセット値とを記憶し、各基本となるシフト量と、該各基本となるシフト量にオフセット値を加算したものとを交互に配列することで、上記基本パターンを生成する。
【００９４】
具体的には、図１３に示すように、基本となるシフト量Δ１〜ΔＮとそれらの順序、更にはオフセット値Ｔｏｓが上記マイクロコンピュータ３０のメモリ３２に記憶されている。このため、基本パターンは、φ０＝Δ１，φ１＝Δ１＋Ｔｏｓ，φ２＝Δ２，φ３＝Δ２＋Ｔｏｓ，…，φ（２Ｎ−２）＝ΔＮ，φ（２Ｎ−１）＝ΔＮ＋Ｔｏｓとなる。
【００９５】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１），（２）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００９６】
（６）複数の基本となるシフト量Δ１〜ΔＮ及びそれらの順序についての情報と、オフセット値Ｔｏｓとを記憶して基本パターンを生成した。これにより、基本となるシフト量Δ１〜ΔＮ及びそれらの順序についての情報に加えて、オフセット値Ｔｏｓを記憶するのみで、基本パターンのシフト量の数を、基本となるシフト量Δ１〜ΔＮの数と比較して倍増させることができる。
【００９７】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９８】
上記各実施形態では、スイッチング周波数を長波（ＬＷ）やＡＭ放送の周波数帯域等、比較的高周波に設定することで、スイッチング装置の小型化を実現することができる構成となっていた。しかし、スイッチング周波数を大きくすればするほど、駆動パルスの立ち上がりエッジの勾配や立ち下がりエッジの勾配を大きく設定することとなるため、パワースイッチング素子２６のオン操作やオフ操作に伴って生じるサージノイズが大きくなりやすい。
【００９９】
ここで、サージは、図１４に示すように、オン操作やオフ操作に同期して生じるピークノイズであり、このピークノイズに続いて、減衰しつつ振動するノイズであるリンギングが生じる。この振動するノイズの周波数（リンギング周波数）は、パワースイッチング素子２６の周辺のスナバ回路や配線インダクタンス等、パワースイッチング素子２６の周辺の回路の構造によって定まる共振周波数を有する。そして、このリンギング周波数は、通常「数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ」となることが多いため、サージ及びリンギングのノイズが、ＦＭ放送の周波数帯域に重畳されることとなる。
【０１００】
そこで、本実施形態では、上記基本パターンによりＦＭ放送の周波数帯域に重畳されるサージ及びリンギングノイズを拡散させる。図１５（ａ）に、互いに異なる３つのシフト量（シフト量φ０〜φ２）からなる基本パターンにより、駆動パルスの立ち上がりエッジと同期したサージノイズを拡散させる例を示す。これに対し、図１５（ｂ）には、駆動パルスを周期的に生成した場合に生じるサージ及びリンギングを示している。図１５（ｂ）では、駆動パルスの立ち上がりエッジと同期したサージ及びリンギングは周期Ｔ１で生じるのに対し、図１５（ａ）では、基本パターンを用いることでサージ及びリンギングの出現周期が拡散されている。
【０１０１】
ここで、ＦＭ帯域におけるサージ及びリンギングの平均エネルギレベルを低減させるために適切な基本パターンの設定態様について説明する。
【０１０２】
図１６において、破線で示すサージ及びリンギングは、実線に示すサージ及びリンギングに対し、リンギングの周期Ｔｒの４分の１だけ位相がずらされたものである。この場合、サージ及びリンギングのピークが所定の周期で出現することを好適に回避することができる。このように、周期Ｔｒの「１／４」だけずらした場合には、サージ及びリンギングが好適に拡散される。ただし、シフト量が３つ以上の場合には、全てのシフト量間の差を周期Ｔｒの「１／４」とすることはできない。
【０１０３】
このため、本実施形態では、任意の１つのシフト量（例えばφ０）に対する他のシフト量（φ1,φ２）の差（｜φ０−φ１｜，｜φ２−φ０｜）を、「Ｔｒ×｛（１／４〜３／４）＋Ｎ｝：Ｎ＝０，１，２，…」とする。このように設定することで、サージ及びリンギングのうち、エネルギレベルが一番高いノイズであるサージ同士が同一の周期で出現するこやサージとリンギングのピークが互いに強めあうことを好適に回避することができる。更に、本実施形態では、複数のシフト量を全て互いに異なるように設定する。これにより、サージ及びリンギングを更に拡散させる。これは、例えば、「φ０＝０、φ１＝Ｔｒ／４＋Ｍ×Ｔｒ、φ２＝１／４×Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｒ」とすることで実現することができる。
【０１０４】
ただし、こうした態様でのスイッチング制御を長波帯やＡＭ放送の周波数帯域で行なう場合には、ＡＭ放送に対するノイズ対策を行なうことが所望される。そして、この際、例えば「φ０＝０，φ１＝Ｔｒ／４，φ２＝５／４×Ｔｒ」とする等すると、先の図１５（ａ）に示した基本パターンによって生成される駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔の作るスイッチング周波数やそれらの高調波は、ＡＭ放送の周波数帯域で実質重なったものとなる。このため、ＡＭ放送の周波数帯域のノイズ対策を行なうためには、上記スイッチング周波数がＡＭ放送の周波数帯域で互いに重ならないものを含むように、シフト量を設定する。この際、シフト量の差は、基本周期Ｔ１未満とする。そして、先の図１５（ａ）に示した基本パターンの繰り返しの周期Ｔの逆数である拡散周波数を可聴周波数以上とする。
【０１０５】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【０１０６】
（７）任意の１つのシフト量に対する他のシフト量の差を「Ｔｒ×｛（１／４〜３／４）＋Ｎ｝：Ｎ＝０，１，２，…」とすることで、サージやリンギングによるノイズエネルギを拡散させることができる。
【０１０７】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１０８】
・上記第４の実施形態では、任意の１つのシフト量に対する他のシフト量の差を「Ｔｒ×｛（１／４〜３／４）＋Ｎ｝：Ｎ＝０，１，２，…」とした。しかし、ノイズのエネルギレベルがもっとも大きいのは、サージであることに鑑みると、上記シフト量の差を「Ｔｒ×１／４」以上とすることでも顕著なノイズ低減効果がある。すなわち、これにより、サージが基本となる周期毎に出現することを好適に回避することができる。
【０１０９】
・上記各実施形態では、スイッチング周波数や、拡散周波数、それらの高調波がノイズ対策の所望される周波数帯域で互いに重ならないようにすることで、ノイズのエネルギレベルの低減を図った。これに加えて、更に、先の図６に示した基本となる周期Ｔ１の逆数やその高調波が、ノイズ対策の所望される周波数帯域で互いに重ならないようにしてもよい。これは、オン操作やオフ操作の開始タイミングを基本となる周期に対してシフトさせる手法として、基本となる周期の逆数を発振周波数とする基準クロックを用いるときに特に有効である。これは、パワースイッチング素子２６を駆動する駆動パルスは、基準クロックの出力とは異なるとはいえ、基準クロックとパワースイッチング素子２６は配線で接続されていることとなり、この配線を介することで基準クロックがノイズ源となることによる。もっとも、この場合に基準クロックの放射ノイズもノイズ源となり得る。
【０１１０】
・上記各実施形態では、基本パターンによって、駆動パルスの立ち上がりエッジ間の間隔を定めたが、駆動パルスの立ち下がりエッジ間の間隔を定めてもよい。また、駆動パルスの論理「Ｌ」レベルとパワースイッチング素子２６のオン操作を対応させ、駆動パルスの論理「Ｈ」レベルとパワースイッチング素子２６のオフ操作とを対応させてもよい。
【０１１１】
・上記各実施形態では、スイッチング制御を行う装置（スイッチング装置）に対するノイズ対策の所望される周波数帯域を、対象とするラジオ放送の周波数帯域全域（例えばＡＭ周波数帯域全域「５１０〜１７１０ｋＨｚ」）とした。このように設定することで、ユーザがいかなるＡＭラジオ放送を受信した場合であっても、同一のスイッチング制御を行ってノイズ対策を行なうことができた。しかし、上記ノイズ対策の所望される周波数帯域としては、対象とするラジオ放送の周波数帯域全域に限らない。例えば、ＡＭ周波数帯域の「５１０〜１０００ｋＨｚ」の周波数帯域と、「１０００〜１７１０ｋＨｚ」の周波数帯域とのうちのユーザによって選局されている放送局を含む方をノイズ対策の所望される周波数帯域としてもよい。そして、これら２つの周波数帯域のいずれにユーザの選局しているラジオ局があるかに応じて、スイッチング制御の態様を変更するなら、これら各周波数帯域においてスイッチング周波数やそれらの高調波が重ならない設定の実現が容易となる。すなわち、例えばＡＭ周波数帯域よりも低周波のＬＷ帯域等でスイッチング制御を行う場合、ＡＭ周波数帯域全域で高調波が重ならないような設定をすることは困難である。このため、スイッチング制御の態様（基本パターン及びＤｕｔｙ制御のパターン）を可変設定することで、各パターンの設定において高調波が重ならない設定を簡易に行なうことができる。なお、この際、拡散周波数は、各基本パターン毎に異なるように設定してもよい。
【０１１２】
・スイッチング制御にかかる上記基本パターンの設定やＤｕｔｙ制御を、各ラジオ放送局の搬送波とスイッチング周波数やそれらの高調波とが重ならない態様にて行なってもよい。また、ＧＰＳ等の位置検出装置を搭載する車両においては、位置検出装置によって検出される車両の位置に基づき、受信可能な放送局の周波数を検知するとともに、該検知される放送局の周波数とスイッチング周波数やそれらの高調波とが重ならないように、スイッチング制御の態様を可変設定してもよい。こうした設定をしたとしても、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０やドライバ４０等の温度等による特性変化によりスイッチング周波数やそれらの高調波が受信可能なラジオ放送局の搬送波と重なりを生じることがあるため、拡散周波数を可聴周波数以上とすることは有効である。
【０１１３】
・当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される周波数信号としては、ラジオ放送局によって送信される周波数信号に限らない。例えば、製品出荷後の車両に対してオーディオＣＤ（Compact Disc）再生装置やＭＤ（Mini Disc）再生装置等のオーディオ再生装置やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）再生装置等を搭載する場合、これらの再生対象となる媒体の有する聴覚情報をラジオ受信機１８にて受信可能な周波数信号として出力するものがある。この装置によれば、再生対象となる媒体の有する聴覚情報をラジオの周波数帯域の周波数信号として送信することで、ラジオ受信機１８にて聴覚情報が復調された後、スピーカ１９から出力されることが可能となる。しかし、この場合であっても、スイッチング周波数やそれらの高調波が上記装置の利用する周波数と重なるとスピーカ１９から可聴ノイズが出力されるおそれがある。このため、こうした周波数信号に対しても本発明の適用は有効である。ちなみに、この場合であっても、上記装置の利用する周波数に近似したラジオの一放送局当たりのバンド幅内において複数のスイッチング周波数や複数の高調波が含まれることを回避する上記設定は有効である。このため、たとえ上記装置の送信する周波数信号に対してのみノイズ対策が所望される場合であっても、同装置の利用するラジオの周波数帯域全域（例えばＡＭ放送の周波数帯域の全域）において上記各実施形態と同様にノイズ対策を行なっておいてもよい。
【０１１４】
・スイッチング周波数やそれらの高調波が当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される所定の周波数と断続的に重なりを生じるときに、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数が、可聴周波数帯内に入らない設定は、拡散周波数を可聴周波数以上とする設定として行なうものに限らない。例えば、基本パターンのシフト量等を適宜設定することで、図１７に模式的に例示するスイッチング周波数とする場合にも、スイッチング周波数やそれらの高調波が上記所定の周波数と重なる周期の逆数を、可聴周波数帯内に入らないようにすることができる。この図１７では、長波（ＬＷ）帯の放送帯域（「３０〜３００ｋＨｚ」）におけるノイズ対策を実施する場合を例示している。この図１７では、基本パターンの作るスイッチング周波数は、「５０ｋＨｚ」、「４７ｋＨｚ」、「６０ｋＨｚ」、「５３ｋＨｚ」の４つからなる。このため拡散周波数は、約「１３ｋＨｚ」となり、可聴周波数帯内に入っている。ただし、ここで、上記所定の周波数を「３００ｋＨｚ」とすると、これと高調波の重なるスイッチング周波数は、「５０ｋＨｚ」、「６０ｋＨｚ」の２つあるため、これらの高調波が上記所定の周波数と重なる周期の逆数は、「２４ｋＨｚ」程度となり可聴周波数を超えている。もっとも、この例では、「３００ｋＨｚ」以外の周波数を受信する場合には、スイッチング周波数やそれらの高調波に起因したノイズが可聴域となって出力されることとなる。
【０１１５】
なお、図１７では、「５０ｋＨｚ」のスイッチング周波数の６次の高調波と、「６０ｋＨｚ」のスイッチング周波数の５次の高調波とが重なっており、これは、重なるに際しての高調波の次数が近似した例となっている。これに対し、例えば５次の高調波と２０次の高調波とが重なる場合等、重なるに際しての高調波の次数が大きく離間しつつ、それらが上記所定の周波数と重なりを生じるタイミング間の周期の逆数が可聴周波数以上となるケースも考えられる。ただし、この場合、上記所定の周波数に重畳する２０次の高調波のエネルギレベルが極めて小さいために、実質的に所定の周波数と５次の高調波とに重なりの生じるタイミング間の周期によってスピーカから可聴域のノイズが出力されるか否かが決まる。このため、この場合には、拡散周波数を可聴周波数以上とする。
【０１１６】
ちなみに、図１７において、基本パターンによって定まるスイッチング周波数の順序を「５０ｋＨｚ」、「６０ｋＨｚ」、「４７ｋＨｚ」、「５３ｋＨｚ」の順とした場合には、これらの高調波が上記所定の周波数と重なる周期の逆数は略「１３ｋＨｚ」となり、可聴周波数となる。
【０１１７】
・更に、拡散周波数を可聴周波数以下（例えば「２０Ｈｚ」以下）とすることで、スイッチング周波数やそれらの高調波が当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される所定の周波数と断続的に重なりを生じるときに、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数が、可聴周波数帯内に入らないようにしてもよい。ただし、この際、先の図１７のように、スイッチング周波数やそれらの高調波の複数が上記所定の周波数と重なる場合には、重なりの生じるタイミング間の周期の逆数が可聴周波数帯内に入る可能性がある。このため、スイッチング周波数やそれらの高調波の複数が上記所定の周波数と重なる数を重複数とするときに、拡散周波数を、「可聴周波数（例えば「２０Ｈｚ」）／（重複数）」以下とすることが望ましい。
【０１１８】
・平均のＤｕｔｙを要求されるＤｕｔｙとする手法は、上記第１の実施形態で例示したものに限らない。例えば、図１８に示すように、基本パターンの繰り返し周期よりも長い所定期間Ｔｃに対する駆動パルスの立ち上がり期間又は立ち下がり期間の比である平均Ｄｕｔｙを要求されるＤｕｔｙとしてもよい。この際、基本パターンによって定まるスイッチング周波数が互いに重ならないなら、基本パターンの繰り返し周期Ｔの逆数である拡散周波数を可聴周波数以上とすることで、先の第１の実施形態の上記（１）の効果を得ることができる。
【０１１９】
・上記第３の実施形態において、基本パターンを、先の第２の実施形態のように、基本となるシフト量Δ１〜ΔＮと、オフセット値Ｔｏｓとを用いて生成するようにしてもよい。この際、図１９に示すように、基本パターンの２つおきに、オフセット値を用いるようにするなら、基本となるシフト量Δ１〜ΔＮを微小な値に設定しても、基本パターンによって生成されるスイッチング周波数の周波数差をＡＭ放送のバンド幅以上とすることができる。
【０１２０】
すなわち、オフセット値を大きな値とすることで、例えば隣接するスイッチング周波数Ｆ０１＝１／（Ｔ１−φ０＋φ１）＝１／（Ｔ１−Δ１＋Δ２）と、Ｆ１２＝１／（Ｔ１−φ１＋φ２）＝１／（Ｔ１＋Ｔｏｓ）との周波数差をバンド幅以上とすることができる。
【０１２１】
・制御対象を所望とする制御量とするために行なう制御としては、上記態様のＤｕｔｙ制御に限らない。要は、上記制御を行うに際して設定されるスイッチング周波数やそれらの高調波が当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される所定の周波数と重なったとしてもそれが断続的にしか重ならないようにすればよい。そして、重なりから次の重なりまでの間の周期が可聴周波数帯内に入らないようにすることで、その重なりに起因してスピーカから出力されるノイズを可聴域外に追いやることができる。
【０１２２】
・スイッチング周波数やそれらの高調波が当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される所定の周波数と断続的に重なりを生じるときに、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数が、可聴周波数帯内に入らないように設定するスイッチング装置としては、上記基本パターンに基づきオン操作及びオフ操作を繰り返すものに限らない。例えば、予め定められたいくつかのシフト量を所定の番号と対応付けておき、乱数発生器によって生成される数と一致する上記番号によって、パワースイッチング素子２６のオン操作やオフ操作を行なうシフト量を選択するようにしてもよい。この場合であっても、（イ）乱数発生器によって、特定のシフト量が新たに選ばれたとき、これによって決定されるスイッチング周波数やその高調波と、当該スイッチング装置に対するノイズ対策の所望される所定の周波数とが重なるか否かを判断する処理、（ロ）重なると判断されるとき、重なりから次の重なりまでの間の周期の逆数を算出する処理、（ハ）上記算出される逆数が可聴周波数帯内に入る場合には、選択されたスイッチング周波数によるパワースイッチング素子２６の操作を行なわず、乱数発生器によって再度数を生成させる処理、とを行なうようにするなら、先の第１の実施形態の上記（１）の効果に準じた効果を得ることができる。
【０１２３】
・パワースイッチング素子のオン操作及びオフ操作を繰り返すスイッチング制御を行うスイッチング装置によるスイッチング制御の行われるものとしては、先の図２に示したＤＣ−ＤＣコンバータ２０に限らない。例えば図２０に示すタイプの絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ５０であってもよい。このＤＣ−ＤＣコンバータ５０では、高圧バッテリ５１と並列に、パワースイッチング素子５２，５３の直列接続体と、パワースイッチング素子５４，５５の直列接続体とが並列接続されている。そして、パワースイッチング素子５２とパワースイッチング素子５３との間と、パワースイッチング素子５４とパワースイッチング素子５５との間とには、コンデンサ５６とトランス５８のコイル５８ａとが接続されている。一方、トランス５８のコイル５８ｂの両端には、ダイオード５９及びダイオード６０がそれぞれ接続されている。これらダイオード５９及びダイオード６０のカソードは、ともにコイル６１に接続されている。そして、コイル６１の他方の端子は、コンデンサ６２に接続されている。また、トランス５８のコイル５８ｂのノードＮとコンデンサ６２の他方の端子とは接地されている。ちなみに、コンデンサ６２の両端子間の電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ５０の出力となっている。
【０１２４】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータにも限らず、例えば図２１（ａ）に例示するインバータ７０でもよい。この図では、インバータ７０がパワーステアリングモータ８０に接続されている例を示した。このインバータ７０は、パワースイッチング素子７１，７２の直接接続体、パワースイッチング素子７３，７４の直列接続体、及びパワースイッチング素子７５，７６の直列接続体が、電源電圧と接地との間に並列接続されたものである。そして、上記各直列接続体のうち、２つのパワースイッチング素子の間（例えば、パワースイッチング素子７１とパワースイッチング素子７２との間）から、インバータの出力が取り出される。ちなみに、スイッチング制御により、ノードａの電圧は、図２１（ｂ）のように推移する。
【０１２５】
・基本パターンによって設定されるスイッチング周波数は、ＡＭ放送の周波数帯域や長波に限らず、例えばＦＭ放送の周波数帯域でもよい。
【０１２６】
・その他、スイッチング装置としては、ハイブリッド車等の車両に搭載されるものに限らない。ただし、スイッチング装置を車両に搭載する場合には、スイッチング制御に起因してカーオーディオ等にノイズが混入するおそれがあるため本発明の適用は特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】第１の実施形態について、スイッチング装置が搭載されるハイブリッド車の車両の構成を示す図。
【図２】同実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータの構成を示す回路図。
【図３】スイッチング制御にかかる問題点を説明するための図。
【図４】スイッチング制御によって生じたノイズの実験結果を示す図。
【図５】別のスイッチング制御によって生じたノイズの実験結果を示す図。
【図６】同実施形態にかかるスイッチング制御の態様を示す図。
【図７】スイッチング周波数の高調波が重なる例を示す図。
【図８】同実施形態におけるスイッチング周波数及びその高調波の一例を示す図。
【図９】同実施形態におけるスイッチング周波数及びその高調波の別の例を示す図。
【図１０】Ｄｕｔｙ制御の問題点を説明する図。
【図１１】第２の実施形態にかかるＤｕｔｙ制御態様を示す図。
【図１２】同実施形態におけるＤｕｔｙ制御を行うためのマップデータを示す図。
【図１３】第３の実施形態の基本パターンを示す図。
【図１４】サージノイズを示す波形図。
【図１５】第４の実施形態におけるサージノイズの拡散態様を示す図。
【図１６】第４の実施形態におけるサージノイズの拡散態様を示す図。
【図１７】上記各実施形態の変形例を示す図。
【図１８】上記第２の実施形態の変形例を示す図。
【図１９】上記第３及び第４の実施形態の変形例を示す図。
【図２０】ＤＣ−ＤＣコンバータの別の構成を例示する回路図。
【図２１】スイッチング装置の適用対象となるインバータの回路図。
【符号の説明】
【０１２８】
２０…ＤＣ−ＤＣコンバータ、２６…パワースイッチング素子、３０…マイクロコンピュータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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