(57)【要約】【課題】非同期整流制御と同期整流制御とを切り替えて実行することができ、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える際に出力電圧値が目標電圧値から大きく外れる事態を抑制し得る車両用電源装置を提供する。【解決手段】駆動部２７は、非同期整流制御の実行中に判定部４１が電流増大状態であると判定した場合、固定値のデューティのＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御に切り替えた後、出力電圧目標値と検出部３５の検出結果とに基づいてフィードバック演算部４２によって算出されるデューティのＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電路に印加された入力電圧を降圧して第２導電路に出力する電圧変換部と、
前記電圧変換部によって前記第２導電路に出力される出力電圧値又は出力電流値の少なくとも一方を検出する検出部と、
前記電圧変換部に与える信号を発生させる信号発生回路と、
を備え、
前記電圧変換部は、
前記第１導電路と前記第１導電路の電位よりも低い所定の基準電位に保たれる基準導電路との間に直列に接続された第１スイッチ部及び第２スイッチ部と、
前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の接続部と前記第２導電路との間に設けられたインダクタと、前記第２スイッチ部と並列に接続されるとともにカソードが前記接続部側に接続されアノードが前記基準導電路側に接続されたダイオード部と、
を有し、
前記信号発生回路は、
前記電圧変換部の出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づいて前記第１スイッチ部に与えるＰＷＭ信号のデューティを算出するフィードバック演算を行うフィードバック演算部と、
前記フィードバック演算部で算出されたデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える構成をなし、前記第１スイッチ部のオン動作及びオフ動作に対応させて前記第２スイッチ部をオフ動作及びオン動作させる同期整流制御と、前記第２スイッチ部をオフ動作させたまま前記第１スイッチ部をオンオフ動作させる非同期整流制御と、を切り替えて実行する駆動部と、
前記第２導電路が所定の電流増大状態又は所定の電圧減少状態であるか否かを判定する判定部と、
を有し、
前記駆動部は、前記非同期整流制御の実行中に前記判定部が前記所定の電流増大状態又は前記所定の電圧減少状態であると判定した場合、所定の設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御に切り替えた後、前記出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づき前記フィードバック演算部によって算出されるデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御を行う車両用電源装置。
【請求項２】
前記設定値は、前記出力電圧目標値と前記入力電圧の電圧値とに基づく値である請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記設定値は、前記出力電圧目標値を前記入力電圧の電圧値で除した値である請求項２に記載の車両用電源装置。
【請求項４】
第１導電路に印加された入力電圧を昇圧して第２導電路に出力する電圧変換部と、
前記電圧変換部によって前記第２導電路に出力される出力電圧値又は出力電流値の少なくとも一方を検出する検出部と、
前記電圧変換部に与える信号を発生させる信号発生回路と、
を備え、
前記電圧変換部は、
前記第１導電路と前記第１導電路の電位よりも低い所定の基準電位に保たれる基準導電路との間に直列に接続されたインダクタ及び第１スイッチ部と、インダクタ及び前記第１スイッチ部の接続部と前記第２導電路との間に設けられた第２スイッチ部と、前記第２スイッチ部と並列に接続されるとともにアノードが前記接続部側に接続されカソードが前記第２導電路側に接続されたダイオード部と、を有し、
前記電圧変換部によって前記第２導電路に出力される出力電圧値又は出力電流値の少なくとも一方を検出する検出部と、
前記電圧変換部の出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づいて前記第１スイッチ部に与えるＰＷＭ信号のデューティを算出するフィードバック演算を繰りフィードバック演算部と、
前記フィードバック演算部で算出されたデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える構成をなし、前記第１スイッチ部のオン動作及びオフ動作に対応させて前記第２スイッチ部をオフ動作及びオン動作させる同期整流制御と、前記第２スイッチ部をオフ動作させたまま前記第１スイッチ部をオンオフ動作させる非同期整流制御と、を切り替えて実行する駆動部と、
前記第２導電路が所定の電流増大状態又は所定の電圧減少状態であるか否かを判定する判定部と、
を有し、
前記駆動部は、前記非同期整流制御の実行中に前記判定部が前記所定の電流増大状態又は前記所定の電圧減少状態であると判定した場合、所定の設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御に切り替えた後、前記出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づき前記フィードバック演算部によって算出されるデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御を行う車両用電源装置。
【請求項５】
前記設定値は、前記出力電圧目標値と前記入力電圧の電圧値とに基づく値である請求項４に記載の車両用電源装置。
【請求項６】
前記設定値は、前記出力電圧目標値と前記入力電圧の電圧値との差を前記出力電圧目標値で除した値である請求項５に記載の車両用電源装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記出力電流値を検出し、
前記判定部は、前記検出部によって検出された前記出力電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、
前記駆動部は、前記非同期整流制御の実行中において前記出力電流値が前記所定の閾値以上であると前記判定部が判定した場合、前記設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御に切り替えた後、前記出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づき前記フィードバック演算部によって算出されるデューティを有するＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御を実行する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スイッチング素子の駆動によって直流電圧を昇圧又は降圧するＤＣ−ＤＣコンバータに関する技術として、同期整流制御と非同期整流制御とを負荷状態に応じて切り替える構成が開示されている。このＤＣ−ＤＣコンバータは、ハイサイドスイッチング素子のオフ期間の絶対値を検出し、検出されたオフ期間の絶対値に基づいて同期整流と非同期整流との切り替えを行う構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７８２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のＤＣ−ＤＣコンバータでは、非同期整流制御の実行時にダイオードで生じる電力損失を抑制するために、重負荷によりハイサイドスイッチング素子のデューティが大きくなる場合に、同期整流制御に切り替える構成となっている。
【０００５】
しかし、非同期整流制御と同期整流制御とでは、同じ大きさの電圧を出力する場合でもスイッチング素子に与えるＰＷＭ信号のデューティが異なることになる。このため、非同期整流制御から同期整流制御へ切り替える際に非同期整流制御のときのデューティのまま同期整流制御に切り替えてしまうと、切り替えた直後に出力電圧が目標電圧から大きくずれる事態が生じる虞がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に基づいてなされたものであり、非同期整流制御と同期整流制御とを切り替えて実行することができ、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える際に出力電圧値が目標電圧値から大きく外れる事態を抑制し得る車両用電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様の車両用電源装置は、
第１導電路に印加された入力電圧を降圧して第２導電路に出力する電圧変換部と、
前記電圧変換部によって前記第２導電路に出力される出力電圧値又は出力電流値の少なくとも一方を検出する検出部と、
前記電圧変換部に与える信号を発生させる信号発生回路と、
を備え、
前記電圧変換部は、
前記第１導電路と前記第１導電路の電位よりも低い所定の基準電位に保たれる基準導電路との間に直列に接続された第１スイッチ部及び第２スイッチ部と、
前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の接続部と前記第２導電路との間に設けられたインダクタと、前記第２スイッチ部と並列に接続されるとともにカソードが前記接続部側に接続されアノードが前記基準導電路側に接続されたダイオード部と、
を有し、
前記信号発生回路は、
前記電圧変換部の出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づいて前記第１スイッチ部に与えるＰＷＭ信号のデューティを算出するフィードバック演算を行うフィードバック演算部と、
前記フィードバック演算部で算出されたデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える構成をなし、前記第１スイッチ部のオン動作及びオフ動作に対応させて前記第２スイッチ部をオフ動作及びオン動作させる同期整流制御と、前記第２スイッチ部をオフ動作させたまま前記第１スイッチ部をオンオフ動作させる非同期整流制御と、を切り替えて実行する駆動部と、
前記第２導電路が所定の電流増大状態又は所定の電圧減少状態であるか否かを判定する判定部と、
を有し、
前記駆動部は、前記非同期整流制御の実行中に前記判定部が前記所定の電流増大状態又は前記所定の電圧減少状態であると判定した場合、所定の設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御に切り替えた後、前記出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づき前記フィードバック演算部によって算出されるデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御を行う。
【０００８】
本発明の第２態様の車両用電源装置は、
第１導電路に印加された入力電圧を昇圧して第２導電路に出力する電圧変換部と、
前記電圧変換部によって前記第２導電路に出力される出力電圧値又は出力電流値の少なくとも一方を検出する検出部と、
前記電圧変換部に与える信号を発生させる信号発生回路と、
を備え、
前記電圧変換部は、
前記第１導電路と前記第１導電路の電位よりも低い所定の基準電位に保たれる基準導電路との間に直列に接続されたインダクタ及び第１スイッチ部と、インダクタ及び前記第１スイッチ部の接続部と前記第２導電路との間に設けられた第２スイッチ部と、前記第２スイッチ部と並列に接続されるとともにアノードが前記接続部側に接続されカソードが前記第２導電路側に接続されたダイオード部と、を有し、
前記電圧変換部によって前記第２導電路に出力される出力電圧値又は出力電流値の少なくとも一方を検出する検出部と、
前記電圧変換部の出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づいて前記第１スイッチ部に与えるＰＷＭ信号のデューティを算出するフィードバック演算を繰りフィードバック演算部と、
前記フィードバック演算部で算出されたデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える構成をなし、前記第１スイッチ部のオン動作及びオフ動作に対応させて前記第２スイッチ部をオフ動作及びオン動作させる同期整流制御と、前記第２スイッチ部をオフ動作させたまま前記第１スイッチ部をオンオフ動作させる非同期整流制御と、を切り替えて実行する駆動部と、
前記第２導電路が所定の電流増大状態又は所定の電圧減少状態であるか否かを判定する判定部と、
を有し、
前記駆動部は、前記非同期整流制御の実行中に前記判定部が前記所定の電流増大状態又は前記所定の電圧減少状態であると判定した場合、所定の設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御に切り替えた後、前記出力電圧目標値と前記検出部の検出結果とに基づき前記フィードバック演算部によって算出されるデューティのＰＷＭ信号を前記第１スイッチ部に与える前記同期整流制御を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１態様及び第２態様の車両用電源装置は、駆動部が同期整流制御と非同期整流制御とを切り替え得る構成であるため、いずれか一方の制御に固定されずに同期整流制御と非同期整流制御とを使い分けることができる。特に、非同期整流制御の実行中に所定の電流増大状態又は所定の電圧減少状態となった場合には、判定部がその状態を検出し、これに応じて、同期整流制御に切り替えることができるため、出力電流値が増大する時期に損失を抑えやすくなる。更に、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える際には、所定の設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を第１スイッチ部に与える同期整流制御に切り替えた後、出力電圧目標値と検出部の検出結果とに基づきフィードバック演算部によって算出されるデューティを有するＰＷＭ信号を第１スイッチ部に与える同期整流制御を実行するようになっている。つまり、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える際には、非同期整流制御時のデューティに依存する度合いが抑えられ、デューティを所定の設定値に迅速に変化させることができる。従って、同期整流制御に切り替えられた直後に不適切なデューティ（設定値よりも外れたデューティ）が継続することに起因する出力のずれ（出力電圧目標値からのずれ）を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の車両用電源装置を備えた車両用電源システムを概略的に例示する回路図である。
【図２】図１の制御回路が実行する機能及びその周辺構成を概念的に例示するブロック図である。
【図３】図１の制御回路で実行される制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】図１の車両用電源装置における出力電圧値、出力電流値、第１スイッチ部、第２スイッチ部、電圧変換部（コンバータ）の変化を例示するタイミングチャートである。
【図５】実施例２の車両用電源装置を備えた車両用電源システムを概略的に例示する回路図である。
【図６】図５の制御回路で実行される制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで、発明の望ましい例を示す。
第１態様の車両用電源装置において、設定値は、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値とに基づく値であってもよい。
このようにすれば、設定値を、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値とに関係する値に設定することができ、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値との関係を反映した設定が可能となる。
【００１２】
第１態様の車両用電源装置において、設定値は、出力電圧目標値を入力電圧の電圧値で除した値であってもよい。
このように、非同期整流制御から同期整流制御へ切り替える際の設定値として出力電圧目標値を入力電圧の電圧値で除した値、即ち、降圧コンバータにおける理論値（出力電圧目標値の大きさの出力電圧を出力するためのデューティの理論値）を用いれば、降圧動作を継続しながら非同期整流制御から同期整流制御に切り替える場合に出力電圧値が出力電圧目標値から大きく外れるような事態を一層防ぎやすくなる。
【００１３】
第２態様の車両用電源装置において、設定値は、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値とに基づく値であってもよい。
このようにすれば、設定値を、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値とに関係する値に設定することができ、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値との関係を反映した設定が可能となる。
【００１４】
第２態様の車両用電源装置において、設定値は、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値との差を出力電圧目標値で除した値であってもよい。
このように、非同期整流制御から同期整流制御へ切り替える際の設定値として、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値との差を出力電圧目標値で除した値、即ち、昇圧コンバータにおける理論値（出力電圧目標値の大きさの出力電圧を出力するためのデューティの理論値）を用いれば、昇圧動作を継続しながら非同期整流制御から同期整流制御に切り替える場合に出力電圧値が出力電圧目標値から大きく外れるような事態を一層防ぎやすくなる。
【００１５】
検出部は、出力電流値を検出する構成であってもよい。判定部は、検出部によって検出された出力電流値が所定の閾値以上であるか否かを判定するように機能してもよい。駆動部は、非同期整流制御の実行中において出力電流値が所定の閾値以上であると判定部が判定した場合、設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を第１スイッチ部に与える同期整流制御に切り替えた後、出力電圧目標値と検出部の検出結果とに基づきフィードバック演算部によって算出されるデューティを有するＰＷＭ信号を第１スイッチ部に与える同期整流制御を実行するように機能してもよい。
【００１６】
この車両用電源装置は、電圧変換部から出力される出力電流値が所定の閾値以上になるような電流増大時に、より迅速に同期整流制御に切り替えることができ、電流増大時に非同期整流制御が継続しすぎることに起因する電力損失をより抑制しやすくなる。
【００１７】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
図１で示す車両用電源システム１００は、主に、信号発生回路１及び電圧変換装置２によって構成される車両用電源装置９０（以下、単に電源装置９０ともいう）と、電源部としてのバッテリ３と、電力供給対象としての負荷４とを備え、バッテリ３からの電力に基づいて車両用の負荷４に電力を供給する車両用の電源システムとして構成される。
【００１８】
バッテリ３は、例えば、鉛蓄電池等の公知の蓄電手段によって構成され、所定電圧を発生させる。バッテリ３の高電位型の端子は、第１導電路３１に電気的に接続され、バッテリ３の低電位側の端子は、第１導電路３１の電位よりも低い所定の基準電位（具体的には０Ｖのグランド電位）に保たれる基準導電路３３に電気的に接続される。
【００１９】
負荷４は、例えば、ヘッドランプなどの灯火系の電気負荷、オーディオ、ナビゲーション装置、ワイパーなどのアクセサリー系の電気負荷、電動ブレーキ、電動パワーステアリング装置などの駆動系の電気負荷など、車両で使用する電気負荷全般が相当する。
【００２０】
電圧変換装置２は、外部のバッテリ３及び負荷４に接続されており、バッテリ３からの直流電圧を降圧して負荷４に供給する機能を有する。この電圧変換装置２は、直流電圧を降圧する降圧型の電圧変換部（コンバータ）ＣＶと、電圧変換部ＣＶを駆動する駆動部２７と、電圧変換部ＣＶが降圧した電圧を平滑化するコンデンサ２６と、電圧変換部ＣＶによって第２導電路３２に出力される出力電圧および出力電流を検出する検出部３５と、を備える。
【００２１】
電圧変換部ＣＶは所謂単相コンバータであり、第１導電路３１と第２導電路３２との間に設けられている。この電圧変換部ＣＶは、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２と、インダクタ２４と、を備える。
【００２２】
ＭＯＳＦＥＴ２１は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして機能するハイサイド側のスイッチング素子であり、第１スイッチ部２１Ａと、ダイオード部２１Ｂとを備える。ダイオード部２１Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ２１においてソースとドレインの間に形成されたボディダイオードである。第１スイッチ部２１Ａは、ＭＯＳＦＥＴ２１におけるボディダイオード以外の部分である。
【００２３】
ＭＯＳＦＥＴ２２は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして機能するローサイド側のスイッチング素子であり、第２スイッチ部２２Ａと、ダイオード部２２Ｂとを備える。ダイオード部２２Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ２２においてソースとドレインの間に形成されたボディダイオードである。第２スイッチ部２２Ａは、ＭＯＳＦＥＴ２２におけるボディダイオード以外の部分である。
【００２４】
電圧変換部ＣＶは、第１導電路３１と基準導電路３３との間に第１スイッチ部２１Ａ及び第２スイッチ部２２Ａが直列に接続され、接続部２３（第１スイッチ部２１Ａと第２スイッチ部２２Ａとを接続する導電部）と第２導電路３２との間にインダクタ２４が設けられている。そして、第２スイッチ部２２Ａとダイオード部２２Ｂとが並列に接続され、ダイオード部２２Ｂは、カソードが接続部２３側に接続されアノードが基準導電路３３側に接続されている。このように構成された電圧変換部ＣＶは、第１スイッチ部２１Ａのオン動作とオフ動作との切り替えによって第１導電路３１に印加された入力電圧を降圧して第２導電路３２に出力するように機能する。
【００２５】
ハイサイド側の第１スイッチ部２１Ａのドレインには、入力側の導電路としての第１導電路３１が接続され、ソースには、ローサイド側の第２スイッチ部２２Ａのドレイン及びインダクタ２４の一端が接続されている。第１スイッチ部２１Ａのゲートには、駆動部２７からの駆動信号（オン信号）及び非駆動信号（オフ信号）が入力されるようになっており、駆動部２７からの信号に応じて第１スイッチ部２１Ａがオン状態とオフ状態とに切り替わるようになっている。同様に、第２スイッチ部２２Ａのゲートには、駆動部２７からの駆動信号（オン信号）及び非駆動信号（オフ信号）が入力されるようになっており、駆動部２７からの信号に応じて第２スイッチ部２２Ａがオン状態とオフ状態とに切り替わるようになっている。
【００２６】
検出部３５は、電流検出回路２９と、導電路１８とを備える。電流検出回路２９は、電圧変換部ＣＶによって第２導電路３２に出力される出力電流値を検出するように機能し、具体的には電圧変換部ＣＶからの出力電流値を反映した値（出力電流値を特定し得るアナログ電圧値）を生成するように機能する。電流検出回路２９は、抵抗器２５及び差動増幅器２８を有する。電圧変換部ＣＶからの出力電流によって抵抗器２５に生じた電圧降下は、差動増幅器２８で増幅されて出力電流に応じた検出電圧（アナログ電圧信号）となり、信号発生回路１に入力される。導電路１８は、アナログ電圧信号が印加される信号路であり、電圧変換部ＣＶからの出力電圧値を反映した値（具体的には、第２導電路３２における導電路１８の接続位置の電圧値）を生成し、信号発生回路１に入力するように機能する。
【００２７】
導電路１７は、アナログ電圧信号が印加される信号路であり、第１導電路３１に印加される電圧値（電圧変換部ＣＶへの入力電圧値）を反映した値を生成し、信号発生回路１に入力するように機能する。導電路１７には、第１導電路３１における導電路１７の接続位置の電圧が印加され、この接続位置の電圧値が信号発生回路１に入力される。
【００２８】
信号発生回路１は、電圧変換装置２に対してＰＷＭ信号を出力する構成をなし、設定された出力電圧目標値に基づき、電圧変換装置２に出力するＰＷＭ信号のデューティを、所定の算出方法で算出して設定し得る回路として構成されている。また、信号発生回路１は、出力電圧目標値と検出部３５の検出結果とに基づいて第１スイッチ部２１Ａに与えるＰＷＭ信号のデューティを算出するフィードバック演算を行うように機能する。さらに、信号発生回路１は、同期整流制御と非同期整流制御とを切り替えて実行するように機能する。
【００２９】
制御回路１０は、ＣＰＵ１１を有するマイクロコンピュータを含んでなる。ＣＰＵ１１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ１２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ１３、アナログの電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器１４などと互いにバス接続されている。ＣＰＵ１１には、更に、発生部１６がバス接続されている。Ａ／Ｄ変換器１４には、電流検出回路２９による検出電圧（出力電流に応じたアナログ電圧）と、導電路１８による検出電圧（出力電圧に応じたアナログ電圧）とが与えられる。電流検出回路２９及び導電路１８を介して入力される各検出電圧は、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル値に変換される。
【００３０】
なお、図１の例は、導電路１７が電圧検出回路として機能し、入力側の第１導電路３１の電圧を導電路１７によってＡ／Ｄ変換器１４に入力する構成となっているが、第１導電路３１の電圧を分圧してＡ／Ｄ変換器１４に入力するように電圧検出回路を構成してもよい。同様に、導電路１８が電圧検出回路として機能し、出力側の第２導電路３２の電圧を導電路１８によってＡ／Ｄ変換器１４に入力する構成となっているが、第２導電路３２の電圧を分圧してＡ／Ｄ変換器１４に入力するように電圧検出回路を構成してもよい。
【００３１】
次に、信号発生回路１で実行される機能を詳述する。
図２は、信号発生回路１で実行される各機能の関係について説明する機能ブロック図である。なお、信号発生回路１で実行される各機能は、情報処理装置を用いたソフトウェア処理によって実現されてもよく、ハードウェア回路によって実現されてもよい。また、各機能は別々の装置によって実現されてもよく、共通の装置によって複数の機能が実現されてもよい。
【００３２】
図２に示す判定部４１は、検出部３５によって検出された検出結果に基づき、第２導電路３２が所定の電流増大状態であるか否かを判定する。この判定部４１は、電流検出回路２９から入力された信号によって特定される電流値（出力電流の値）が所定の閾値Ｉ１以上である場合に「所定の電流増大状態である」と判定し、そうでない場合に、「所定の電流増大状態でない」と判定するように機能する。具体的には、電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値（閾値Ｉ１に対応する電圧閾値）以上である場合に「所定の電流増大状態である」と判定し、所定の電流増大状態であることをフィードバック演算部４２及び駆動部２７に伝達する。逆に、電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値未満である場合に「所定の電流増大状態でない」と判定し、所定の電流増大状態でないことをフィードバック演算部４２及び駆動部２７に伝達する。
【００３３】
フィードバック演算部４２は、出力電圧目標値と検出部３５の検出結果とに基づいて第１スイッチ部２１Ａに与えるＰＷＭ信号のデューティを算出するフィードバック演算を実行するように機能する。具体的には、フィードバック演算部４２は、検出部３５によって検出された出力電圧の電圧値と出力電圧目標値との偏差に基づき、予め設定されたゲインに従って操作量（すなわち、第１スイッチ部２１Ａ及び第２スイッチ部２２Ａのオン動作時間）を算出し、この操作量が反映されたデューティを算出する。出力電圧の電圧値と出力電圧目標値との偏差に基づいてデューティを算出するフィードバック演算は、公知の方法を用いることができる。フィードバック演算部４２は、このようなフィードバック演算を実行することによりデューティの更新を繰り返す。
【００３４】
フィードバック演算部４２は、所定の時期を除き、フィードバック演算を実行することでデューティの更新を行い、デューティを更新する毎に、新たなデューティを発生部１６に与えるように動作する。一方、所定の時期（駆動部２７が非同期整流制御を実行しているときに判定部４１によって第２導電路３２が電流増大状態であると判定された直後の時期）には、所定の演算方法で算出された設定値をデューティとして用い、このデューティを発生部１６に与えるように動作する。
【００３５】
発生部１６は、公知のＰＷＭ信号発生回路として構成されており、フィードバック演算部４２で設定されたデューティのＰＷＭ信号を生成する。発生部１６は、例えば、不図示の内部クロックを備え、内部クロックの周期の整数倍のオン時間を有するＰＷＭ信号を生成する。発生部１６が生成したＰＷＭ信号は、駆動部２７に与えられる。
【００３６】
駆動部２７は、発生部１６から与えられたＰＷＭ信号（後述するフィードバック演算部４２で算出されたデューティのＰＷＭ信号）を第１スイッチ部２１Ａに出力する構成をなし、更に、同期整流制御（第１スイッチ部２１Ａのオン動作及びオフ動作に対応させて第２スイッチ部２２Ａをオフ動作及びオン動作させる制御）と、非同期整流制御（第２スイッチ部２２Ａをオフ動作させたまま第１スイッチ部２１Ａをオンオフ動作させる制御）とを切り替えて行うように機能する。この駆動部２７は、電圧変換部ＣＶの同期整流制御と非同期整流制御とを切り替えるための切替信号を制御回路１０から与えられ、この切替信号に基づいて、第１スイッチ部２１Ａ及び第２スイッチ部２２Ａにオン信号を印加する。具体的には、駆動部２７は、制御回路１０から同期整流制御が指示されているときに発生部１６から与えられたＰＷＭ信号に基づいて、第１スイッチ部２１Ａ及び第２スイッチ部２２Ａ夫々を各制御周期で交互にオンするためのオン信号を、第１スイッチ部２１Ａ及び第２スイッチ部２２Ａのゲートに印加する。一方、駆動部２７は、制御回路１０から非同期整流制御が指示されているときには、第２スイッチ部２２Ａにはオン信号を印加せず、第２スイッチ部２２Ａをオン状態で維持したまま、第１スイッチ部２１Ａを各制御周期でオンするためのオン信号を第１スイッチ部２１Ａのゲートに印加する。
【００３７】
このように構成される電源装置９０は、同期整流制御と非同期整流制御を切替可能な降圧型コンバータとして機能する。同期整流制御の選択時には、ローサイド側の第２スイッチ部２２Ａのオン動作とオフ動作との切り替えが、ハイサイド側の第１スイッチ部２１Ａの動作と同期して実行され、このようなスイッチング動作により第１導電路３１に印加された直流電圧が降圧され、第２導電路３２に出力される。一方で、非同期整流制御の選択時には、ローサイド側の第２スイッチ部２２Ａがオフ状態で維持されつつ、ハイサイド側の第１スイッチ部２１Ａのオン動作とオフ動作の切り替えがなされ、このようなスイッチング動作により、第１導電路３１に印加された直流電圧が降圧され、第２導電路３２に出力される。
【００３８】
次に、信号発生回路１の各機能がどのように実現されるかについて、図３で示すフローチャート、及び図４に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【００３９】
信号発生回路１は、所定の第１条件の成立時に図３のような制御を開始し、まずステップＳ１１にて非同期整流制御を実行する。「第１条件の成立時」は、特に限定されないが、非同期整流制御の実行を開始すべき時であることが望ましく、例えば、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わった時を第１条件の成立時としてもよく、出力電流が一定時間以上一定値未満となったことを第１条件の成立時としてもよい。或いはこれら以外の時であってもよい。
【００４０】
信号発生回路１は、ステップＳ１１にて非同期整流制御を開始した場合、駆動部２７が上述した非同期整流制御（第２スイッチ部２２Ａをオフ動作させたまま第１スイッチ部２１Ａをオンオフ動作させる制御）を行い、所定の出力目標電圧値（Ｖ１）の電圧を第２導電路３２に出力するように降圧動作を行う。この非同期整流制御の継続中には、フィードバック演算部４２は、上述したフィードバック演算を行い、デューティの更新を繰り返す。そして、発生部１６は、フィードバック演算部４２から与えられたデューティのＰＷＭ信号を発生させ、駆動部２７は、第２スイッチ部２２Ａをオフ動作させたまま、発生部１６で発生したＰＷＭ信号に基づいて第１スイッチ部２１Ａをオンオフ動作させる。例えば出力電流が小さいときにこのような非同期整流制御を選択すると、消費電流を抑制することができる。
【００４１】
信号発生回路１は、ステップＳ１１で非同期整流制御を開始した後、ステップＳ１２にて電流検出回路２９によって検出される出力電流を確認し、ステップＳ１３にて出力電流が「電流増大状態」であるか否かを判定する。具体的には、上述した判定部４１としての機能により、電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であるか否か（出力電流の電流値が所定の閾値Ｉ１以上であるか否か）を判定し、電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上でない場合、ステップＳ１２に戻って非同期整流制御を継続する。一方、ステップＳ１３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した場合、ステップＳ１４に進み、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える。ステップＳ１３の処理を行う判定部４１としての機能は、例えばＣＰＵ１１によって実行してもよく、これ以外のハードウェア回路などによって実行してもよい。
【００４２】
例えば、図４のように電圧変換部ＣＶ（コンバータ）が非同期整流制御を実行しているときに負荷４の駆動（例えばヘッドランプの駆動など）によって出力電流値が上昇し、閾値Ｉ１以上となる場合、出力電流値が閾値Ｉ１以上となった直後にステップＳ１４の処理が実行され、同期整流制御に切り替えられることになる。
【００４３】
そして、信号発生回路１は、ステップＳ１４で非同期整流制御から同期整流制御に切り替える場合、所定の設定値のデューティのＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御を実行する。具体的には、判定部４１がステップＳ１３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に、フィードバック演算部４２はデューティを所定の設定値に切り替える。そして、発生部１６は、その設定値のデューティでＰＷＭ信号を発生させ、駆動部２７は、その設定値のデューティで同期整流制御を実行する。設定値は、例えば、出力電圧目標値Ｖｔを、ステップＳ１４の時点での入力電圧の電圧値Ｖｉｎ（導電路１７を介して検出される電圧値）で除した値Ｖｔ／Ｖｉｎを用いることができる。フィードバック演算部４２は、判定部４１がステップＳ１３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に、１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、デューティとして設定値Ｖｔ／Ｖｉｎを用いる。従って、判定部４１がステップＳ１３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、発生部１６から設定値Ｖｔ／ＶｉｎのデューティでＰＷＭ信号が出力される。一方、駆動部２７は、判定部４１がステップＳ１３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に非同期整流制御から同期整流制御に切り替えるため、駆動部２７が同期整流制御を開始した時点から１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、設定値Ｖｔ／ＶｉｎのデューティでＰＷＭ信号が出力されるような同期整流制御が実行される。
【００４４】
一般に、非同期整流制御と同期整流制御とでは、同じ大きさの電圧を出力する場合でもスイッチング素子に与えるＰＷＭ信号のデューティが異なることになる。例えば、非同期整流制御の実行時に出力電圧目標値Ｖｔを出力する場合のデューティの度合いよりも同期整流制御の実行時に出力電圧目標値Ｖｔを出力する場合のデューティの度合いのほうが小さくなるような構成では、同期整流制御への切替後に非同期整流制御のときのデューティをそのまま継続させてしまうと、同期整流制御への切り替え直後に出力電圧が大きく減少してしまう虞がある。これに対し、上述した方法では、切替時点での入力電圧値Ｖｉｎと出力電圧目標値Ｖｔとに基づく理論値（設定値Ｖｔ／Ｖｉｎ）が切り替え直後に用いられるため、デューティの乖離が抑えられやすく、上述したような電圧減少を防ぎ易くなる。
【００４５】
信号発生回路１では、ステップＳ１４の後、ステップＳ１５の処理が実行される。具体的には、フィードバック演算部４２は、ステップＳ１４において１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、デューティとして設定値Ｖｔ／Ｖｉｎを用いた後、ステップＳ１５において、通常のフィードバック演算（即ち、導電路１８を介して検出される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔと出力電圧目標値Ｖｔとの偏差に基づいて公知の方法でデューティを算出するフィードバック演算）を行う。従って、このときには通常のフィードバック演算によって得られたデューティが発生部１６に与えられる。
【００４６】
このような制御がなされるため、駆動部２７は、ステップＳ１４のときには設定値Ｖｔ／ＶｉｎのデューティのＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御に切り替え、このような制御を切替後の所定周期（１周期、又は複数周期）実行した後、ステップＳ１５のときには、出力電圧目標値Ｖｔと検出部３５の検出結果とに基づきフィードバック演算部４２によって算出されるデューティのＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御を実行するように動作する。
【００４７】
次に、上記構成の効果を例示する。
車両用電源装置９０は、駆動部２７が同期整流制御と非同期整流制御とを切り替え得る構成であるため、いずれか一方の制御に固定されずに同期整流制御と非同期整流制御とを使い分けることができる。特に、非同期整流制御の実行中に所定の電流増大状態となった場合には、判定部４１がその状態を検出し、これに応じて、同期整流制御に切り替えることができるため、出力電流値が増大する時期に損失を抑えやすくなる。更に、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える際には、第１の同期整流制御（所定の設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御）に切り替えた後、第２の同期整流制御（出力電圧目標値と検出部３５の検出結果とに基づきフィードバック演算部４２によって算出されるデューティを有するＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御）を実行するようになっている。つまり、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える際には、非同期整流制御時のデューティに依存ずる度合いが抑えられ、デューティを所定の設定値に迅速に変化させることができる。従って、同期整流制御に切り替えられた直後に不適切なデューティ（設定値よりも外れたデューティ）が継続することに起因する出力のずれ（出力電圧目標値からのずれ）を抑えることができる。
【００４８】
しかも、新たに回路構成などを追加することなく、制御回路１０に所定機能（所定の設定値のデューティを設定する機能）を付加するという簡易な構成で制御方法の切り替え時の出力電圧の減少を抑制することができる。
【００４９】
また、車両用電源装置９０では、設定値は、出力電圧目標値Ｖｔを入力電圧の電圧値Ｖｉｎで除した値Ｖｔ／Ｖｉｎとしている。このように、非同期整流制御から同期整流制御へ切り替える際の設定値として出力電圧目標値を入力電圧の電圧値で除した値Ｖｔ／Ｖｉｎ、即ち、降圧コンバータにおける理論値（出力電圧目標値の大きさの出力電圧を出力するためのデューティの理論値）を用いれば、降圧動作を継続しながら非同期整流制御から同期整流制御に切り替える場合に出力電圧値が出力電圧目標値Ｖｔから大きく外れるような事態を一層防ぎやすくなる。
【００５０】
検出部３５は、第２導電路３２を流れる出力電流の電流値を検出する構成となっている。判定部４１は、検出部３５によって検出された出力電流の電流値が所定の閾値Ｉ１以上であるか否かを判定するように機能し、駆動部２７は、非同期整流制御の実行中において出力電流の電流値が所定の閾値Ｉ１以上であると判定部４１が判定した場合、第１の同期整流制御（設定値のデューティを有するＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御）に切り替えた後、第２の同期整流制御（出力電圧目標値Ｖｔと検出部３５の検出結果とに基づきフィードバック演算部４２によって算出されるデューティのＰＷＭ信号を第１スイッチ部２１Ａに与える同期整流制御）を実行するように機能する。この車両用電源装置９０は、電圧変換部ＣＶから出力される出力電流の電流値が所定の閾値Ｉ１以上になるような電流増加時により迅速に同期整流制御に切り替えることができ、電流増加時に非同期整流制御が継続しすぎることに起因する電力損失をより抑制しやすくなる。
【００５１】
特に、非同期整流制御では、同期整流制御に比べて入力電流値の増加に対する出力電圧値の応答性が低く、出力電流値の増加が早い場合に、出力電圧値の増加が追従できずに出力電圧値が減少してしまう虞がある。しかしながら、上述した例では、出力電流値が増加する所定のタイミング（図４では時間ｔ１）で非同期整流制御から同期整流制御に切り替えることができるため、入力電流値の増加に対する出力電圧値の応答性を高めることができ、出力電圧値の減少をより効果的に抑制することができる。
【００５２】
また、非同期整流制御と同期整流制御とを切り替えるコンバータでは、出力電流が低レベル状態のときに同期整流制御を実行してしまうと、出力電流の逆流が生じる虞があった。しかし、上述した例のように、出力電流値が相対的に小さい時期に非同期整流制御を実行し、出力電流値が相対的に大きい時期に同期整流制御を実行すれば、このような逆流を防ぎ易くなる。
【００５３】
＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。
実施例２の車両用電源装置９０は、電圧変換装置２が降圧型の電圧変換部ＣＶの代わりに昇圧型の電圧変換部ＣＶ２を備える点が実施例１と異なっている。更に、設定値の計算方法が実施例１の車両用電源装置９０とは異なっている。なお、これら以外の構成及び処理は、実施例１と同様である。したがって、以下では実施例１と同一の構成をなす部分については実施例１と同一の符号を付して詳細な説明を省略し、実施例１と相違する点を重点的に説明する。なお、図５で示す電源システム１００は、車両用電源装置９０以外は図１の電源システム１００と同一である。
【００５４】
電圧変換部ＣＶ２は所謂単相コンバータであり、第１導電路３１と第２導電路３２との間に設けられている。この電圧変換部ＣＶ２は、ＭＯＳＦＥＴ１２１，１２２と、インダクタ１２４と、を備える。
【００５５】
ＭＯＳＦＥＴ１２１は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして機能するスイッチング素子であり、第１スイッチ部１２１Ａと、ダイオード部１２１Ｂとを備える。ダイオード部１２１Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１２１においてソースとドレインの間に形成されたボディダイオードである。第１スイッチ部１２１Ａは、ＭＯＳＦＥＴ１２１におけるボディダイオード以外の部分である。
【００５６】
ＭＯＳＦＥＴ１２２は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして機能するスイッチング素子であり、第２スイッチ部１２２Ａと、ダイオード部１２２Ｂとを備える。ダイオード部１２２Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１２２においてソースとドレインの間に形成されたボディダイオードである。第２スイッチ部１２２Ａは、ＭＯＳＦＥＴ１２２におけるボディダイオード以外の部分である。
【００５７】
電圧変換部ＣＶ２は、第１導電路３１と基準導電路３３との間にインダクタ１２４及び第１スイッチ部１２１Ａが直列に接続され、接続部１２３（インダクタ１２４及び第１スイッチ部１２１Ａを接続する導電部）と第２導電路３２との間に第２スイッチ部１２２Ａが設けられている。そして、第２スイッチ部１２２Ａとダイオード部１２２Ｂとが並列に接続され、ダイオード部１２２Ｂは、カソードが第２導電路３２側に接続され、接続部１２３側にアノードが接続されている。このように構成された電圧変換部ＣＶ２は、第１スイッチ部１２１Ａのオン動作とオフ動作との切り替えによって第１導電路３１に印加された入力電圧を昇圧して第２導電路３２に出力するように機能する。
【００５８】
第１スイッチ部１２１Ａのゲートには、駆動部２７からの駆動信号（オン信号）及び非駆動信号（オフ信号）が入力されるようになっており、駆動部２７からの信号に応じて第１スイッチ部１２１Ａがオン状態とオフ状態とに切り替わるようになっている。同様に、第２スイッチ部１２２Ａのゲートには、駆動部２７からの駆動信号（オン信号）及び非駆動信号（オフ信号）が入力されるようになっており、駆動部２７からの信号に応じて第２スイッチ部１２２Ａがオン状態とオフ状態とに切り替わるようになっている。
【００５９】
このように構成される電源装置９０は、同期整流制御と非同期整流制御を切替可能な昇圧型コンバータとして機能する。同期整流制御の選択時には、第２スイッチ部１２２Ａのオン動作とオフ動作との切り替えが、第１スイッチ部１２１Ａの動作と同期して実行され、このようなスイッチング動作により第１導電路３１に印加された直流電圧が昇圧され、第２導電路３２に出力される。一方で、非同期整流制御の選択時には、第２スイッチ部１２２Ａがオフ状態で維持されつつ、第１スイッチ部１２１Ａのオン動作とオフ動作の切り替えがなされ、このようなスイッチング動作により、第１導電路３１に印加された直流電圧が昇圧され、第２導電路３２に出力される。
【００６０】
次に、信号発生回路１の各機能がどのように実現されるかについて、図６で示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００６１】
信号発生回路１は、所定の第１条件の成立時に図６のような制御を開始し、まずステップＳ２１にて非同期整流制御を実行する。「第１条件の成立時」は、特に限定されないが、非同期整流制御の実行を開始すべき時であることが望ましく、例えば、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わった時を第１条件の成立時としてもよく、出力電流が一定時間以上一定値未満となったことを第１条件の成立時としてもよい。或いはこれら以外の時であってもよい。
【００６２】
信号発生回路１は、ステップＳ２１にて非同期整流制御を開始した場合、駆動部２７が上述した非同期整流制御（第２スイッチ部１２２Ａをオフ動作させたまま第１スイッチ部１２１Ａをオンオフ動作させる制御）を行い、所定の出力目標電圧値（Ｖ１）の電圧を第２導電路３２に出力するように昇圧動作を行う。この非同期整流制御の継続中には、フィードバック演算部４２は、実施例１と同様のフィードバック演算を行い、デューティの更新を繰り返す。そして、発生部１６は、フィードバック演算部４２から与えられたデューティのＰＷＭ信号を発生させ、駆動部２７は、第２スイッチ部１２２Ａをオフ動作させたまま、発生部１６で発生したＰＷＭ信号に基づいて第１スイッチ部１２１Ａをオンオフ動作させる。例えば出力電流が小さいときにこのような非同期整流制御を選択すると、消費電流を抑制することができる。
【００６３】
信号発生回路１は、ステップＳ２１で非同期整流制御を開始した後、ステップＳ２２にて電流検出回路２９によって検出される出力電流を確認し、ステップＳ２３にて出力電流が「電流増大状態」であるか否かを判定する。具体的には、実施例１と同様の判定部４１としての機能により、電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であるか否か（出力電流の電流値が所定の閾値Ｉ１以上であるか否か）を判定し、電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上でない場合、ステップＳ２２に戻って非同期整流制御を継続する。一方、ステップＳ２３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した場合、ステップＳ２４に進み、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える。ステップＳ２３の処理を行う判定部４１としての機能は、例えばＣＰＵ１１によって実行してもよく、これ以外のハードウェア回路などによって実行してもよい。
【００６４】
そして、信号発生回路１は、ステップＳ２４で非同期整流制御から同期整流制御に切り替える場合、所定の設定値のデューティのＰＷＭ信号を第１スイッチ部１２１Ａに与える同期整流制御を実行する。具体的には、判定部４１がステップＳ２３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に、フィードバック演算部４２はデューティを所定の設定値に切り替える。そして、発生部１６は、その設定値のデューティでＰＷＭ信号を発生させ、駆動部２７は、その設定値のデューティで同期整流制御を実行する。設定値は、例えば、出力電圧目標値Ｖｔと入力電圧の電圧値Ｖｏｕｔとの差を出力電圧目標値Ｖｔで除した値（（Ｖｔ−Ｖｉｎ）／Ｖｔ）を用いることができる。フィードバック演算部４２は、判定部４１がステップＳ２３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に、１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、デューティとして設定値（（Ｖｔ−Ｖｉｎ）／Ｖｔ）を用いる。従って、判定部４１がステップＳ２３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、発生部１６から設定値（（Ｖｔ−Ｖｉｎ）／Ｖｔ）のデューティでＰＷＭ信号が出力される。一方、駆動部２７は、判定部４１がステップＳ２３において電流検出回路２９から入力される電圧値が所定の電圧閾値以上であると判定した直後に非同期整流制御から同期整流制御に切り替えるため、駆動部２７が同期整流制御を開始した時点から１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、設定値（（Ｖｔ−Ｖｉｎ）／Ｖｔ）のデューティでＰＷＭ信号が出力されるような同期整流制御が実行される。
【００６５】
信号発生回路１では、ステップＳ２４の後、ステップＳ２５の処理が実行される。具体的には、フィードバック演算部４２は、ステップＳ２４において１回のフィードバック演算分、又は所定の複数回のフィードバック演算分だけ、デューティとして設定値（（Ｖｔ−Ｖｉｎ）／Ｖｔ）を用いた後、ステップＳ２５において、通常のフィードバック演算（即ち、導電路１８を介して検出される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔと出力電圧目標値Ｖｔとの偏差に基づいて公知の方法でデューティを算出するフィードバック演算）を行う。従って、このときには通常のフィードバック演算によって得られたデューティが発生部１６に与えられる。
【００６６】
このような実施例２の車両用電源装置９０でも、実施例１と同様の効果が得られる。
【００６７】
車両用電源装置９０において、設定値は、出力電圧目標値Ｖｔと入力電圧値Ｖｉｎの差を出力電圧目標値Ｖｔで除した値（（Ｖｔ−Ｖｉｎ）／Ｖｔ）となっている。このように、非同期整流制御から同期整流制御へ切り替える際の設定値として、出力電圧目標値と入力電圧の電圧値との差を出力電圧目標値で除した値（（Ｖｔ−Ｖｉｎ）／Ｖｔ）、即ち、昇圧コンバータにおける理論値（出力電圧目標値Ｖｔの大きさの出力電圧を出力するためのデューティの理論値）を用いれば、昇圧動作を継続しながら非同期整流制御から同期整流制御に切り替える場合に出力電圧値が出力電圧目標値Ｖｔから大きく外れるような事態を一層防ぎやすくなる。
【００６８】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施例や後述する実施例は矛盾しない範囲で組み合わせることが可能である。
【００６９】
実施例１では、制御回路１０によって同期整流制御から非同期整流制御への切り替え時に用いる設定値として、出力電圧目標値Ｖｔを入力電圧の電圧値Ｖｉｎで除した値を用いる構成を例示した。しかしながら、出力電圧目標値Ｖｔ、及び入力電圧値Ｖｉｎを用いる構成であれば、その他の計算式（例えば、上述の理論値を補正した計算式など）によって設定値を算出してもよい。例えば、（Ｖｔ＋α）／（Ｖｉｎ＋β）の式ように、所定の要素α，βが含まれる固定値のデューティを算出してもよい。また、同様に、実施例２においても、出力電圧目標値Ｖｔ、及び入力電圧値Ｖｉｎを用いる構成であれば、その他の計算式で設定値のデューティを算出してもよく、例えば、（Ｖｔ−Ｖｉｎ＋α）／（Ｖｔ＋β）の式ように、所定の要素α，βが含まれる固定値のデューティを算出してもよい。
【００７０】
実施例１，２では、電圧変換部ＣＶ（実施例２では、電圧変換部ＣＶ２）の出力電流が電流増大状態となったときに、非同期整流制御から同期整流制御に切り替える構成（図３のＳ１４、図６のＳ２４参照）を示した。しかしながら、出力電流の状態に基づいて非同期整流制御から同期整流制御に切り替える代わりに、電圧変換部ＣＶ２からの出力電圧が所定の電圧減少状態となったときに非同期整流制御から同期整流制御に切り替える構成であってもよい。この場合、図２に示す判定部４１は、検出部３５によって検出された電圧値が所定の電圧減少状態であるか否かを判定すればよい。具体的には、判定部４１は、上述したステップＳ１３又はステップＳ２３において、Ａ／Ｄ変換器１４に入力される導電路１８の電圧値と所定値Ｖ１とを比較し、導電路１８の電圧値が所定値Ｖ１以下である場合（即ち、電圧変換部ＣＶ２から第２導電路３２に出力される出力電圧の電圧値が所定の閾値以下である場合）に、出力電圧が所定の電圧減少状態であると判定し、ステップＳ１４又はステップＳ２４の処理を行うようにすればよい。
【００７１】
判定部４１は、ステップＳ１３又はステップＳ２３において、制御回路１０で算出されるデューティの大きさが所定の閾値以上となったときを「所定の電圧減少状態」と判定してもよい。或いは、判定部４１は、ステップＳ１３又はステップＳ２３において、電圧変換部ＣＶ（実施例２では、電圧変換部ＣＶ２）から出力される出力電流値の増加率（例えば、所定時間における増加量）が所定の閾値以上となったときを「所定の電流増加状態」と判定してもよく、電圧変換部ＣＶ（実施例２では、電圧変換部ＣＶ２）からの出力電圧値の減少率（例えば、所定時間における減少量）が所定の閾値以上となったときを「所定の電圧減少状態」と判定してもよい。
【００７２】
実施例１では、信号発生回路１は、出力電圧目標値Ｖｔと検出部３５によって検出した出力電圧値Ｖｏｕｔとに基づいて、ＰＷＭ信号のデューティを算出するフィードバック演算を行う構成（図３のＳ１１、Ｓ１５、図６のＳ２１、Ｓ２５参照）を例示した。しかしながら、信号発生回路１は、予め設定された出力電流目標値と検出部３５によって検出した出力電流値とに基づいて、ＰＷＭ信号のデューティを算出する公知のフィードバック演算を行う構成であってもよく、予め設定された出力電圧目標値及び出力電流目標値と、検出部３５によって検出される出力電流値及び出力電圧値に基づいて、出力電圧目標値又は出力電流目標値に近づけるように公知の方法でフィードバック演算を行う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１…信号発生回路
２１Ａ，１２１Ａ…第１スイッチ部
２２Ａ，１２２Ａ…第２スイッチ部
２２Ｂ，１２２Ｂ…ダイオード部
２７…駆動部
３１…第１導電路
３２…第２導電路
３３…基準導電路
３５…検出部
４１…判定部
４２…フィードバック演算部
９０…車両用電源装置
ＣＶ，ＣＶ２…電圧変換部
【図１】
2018174632.tif 000003
【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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