(57)【要約】【課題】負荷を安定駆動させつつ、発熱を抑制すること。【解決手段】実施形態に係る制御装置は、昇圧部と、複数のスイッチと、スイッチ制御部とを備える。昇圧部は、複数の負荷群それぞれに電力を供給するバッテリの電圧を昇圧する。複数のスイッチは、一端が昇圧部に接続され、他端が複数の負荷群にそれぞれ接続される。スイッチ制御部は、バッテリの電圧に応じて複数のスイッチの少なくとも一つをオンにする。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷群それぞれに電力を供給するバッテリの電圧を昇圧する昇圧部と、
一端が前記昇圧部に接続され、他端が複数の前記負荷群にそれぞれ接続される複数のスイッチと、
前記バッテリの前記電圧に応じて複数の前記スイッチの少なくとも一つをオンにするスイッチ制御部と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの前記電圧が、複数の前記負荷群にそれぞれ対応した複数のオン判定用閾値のいずれかを下回った場合に、前記電圧が下回った前記オン判定用閾値に対応した前記負荷群に接続される前記スイッチをオンにする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
複数の前記負荷群は、
各負荷群が駆動するために必要な最低駆動電圧がそれぞれ異なり、
前記スイッチ制御部は、
前記最低駆動電圧に応じた前記オン判定用閾値に基づいて複数の前記スイッチをオンにする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記スイッチ制御部は、
前記バッテリの前記電圧がオフ判定用閾値を上回った場合に複数の前記スイッチをオフにする請求項１、２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記スイッチ制御部は、
複数の前記スイッチをオンにするために用いるオン判定用閾値とは異なる前記オフ判定用閾値に基づいて複数の前記スイッチをオフにする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
複数の負荷群と、
複数の前記負荷群それぞれに電力を供給するバッテリの電圧を昇圧する昇圧部と、
一端が前記昇圧部に接続され、他端が複数の前記負荷群にそれぞれ接続される複数のスイッチと、
前記バッテリの前記電圧に応じて複数の前記スイッチの少なくとも一つをオンにするスイッチ制御部と、
を備える負荷装置。
【請求項７】
複数の負荷群と、
複数の前記負荷群それぞれに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの電圧を昇圧する昇圧部と、
一端が前記昇圧部に接続され、他端が複数の前記負荷群にそれぞれ接続される複数のスイッチと、
前記バッテリの前記電圧に応じて複数の前記スイッチの少なくとも一つをオンにするスイッチ制御部と、
を備える負荷制御システム。
【請求項８】
複数の負荷群それぞれに電力を供給するバッテリの電圧を昇圧部によって昇圧する昇圧工程と、
一端が前記昇圧部に接続され、他端が複数の前記負荷群にそれぞれ接続される複数のスイッチの少なくとも一つを、前記バッテリの前記電圧に応じてオンにするスイッチ制御工程と、
を含む制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、負荷装置、負荷制御システムおよび制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等の負荷群に電力を供給するバッテリの電圧が低下した場合に、バッテリの電圧を昇圧して負荷群に電力を供給する装置がある。かかる装置は、例えばエンジン始動時にバッテリの電圧が設定値以下に低下したときにバッテリの電圧を昇圧して負荷群に供給する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の装置は、負荷を安定駆動させつつ、装置の発熱を抑制するという点で更なる改善の余地がある。例えば、バッテリに接続される負荷群が増えると、電圧を昇圧する昇圧部に流れる電流量が増えて装置が発熱してしまう場合があるためである。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負荷を安定駆動させつつ、発熱を抑制することができる制御装置、負荷装置、負荷制御システムおよび制御方法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】
【０００６】
実施形態の一態様に係る制御装置は、昇圧部と、複数のスイッチと、スイッチ制御部とを備える。昇圧部は、複数の負荷群それぞれに電力を供給するバッテリの電圧を昇圧する。複数のスイッチは、一端が昇圧部に接続され、他端が複数の負荷群にそれぞれ接続される。スイッチ制御部は、バッテリの電圧に応じて複数のスイッチの少なくとも一つをオンにする。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、負荷を安定駆動させつつ、発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る制御装置の概要を説明するための図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施形態に係る制御装置の概要を説明するための図である。
【図２】図２は、実施形態に係る負荷制御システムのブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るスイッチ制御部の動作を説明するための図である。
【図５】図５は、比較例に係る制御装置について説明するための図である。
【図６】図６は、比較例に係る制御装置について説明するための図である。
【図７】図７は、クランキングによるバッテリ電圧の低下を説明するための図である。
【図８】図８は、実施形態に係る制御装置が実行するオン制御処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態に係る制御装置が実行するオフ制御処理手順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】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る制御装置、負荷装置、負荷制御システムおよび制御方法について詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
まず、図１Ａおよび図１Ｂを用いて実施形態に係る制御装置１０の概要について説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、実施形態に係る制御装置１０の概要を説明するための図である。
【００１１】
図１Ａに示すように、制御装置１０は、昇圧部１１０と、第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２と、スイッチ制御部１３０とを備える。
【００１２】
昇圧部１１０は、第１、第２負荷群１１、１２に電力を供給するバッテリ（図示せず）の電圧ＶＢ（以下、バッテリ電圧ＶＢという）を昇圧する。第１スイッチＳＷ１は、昇圧部１１０と第１負荷群１１との間に設けられる。第２スイッチＳＷ２は、昇圧部１１０と第２負荷群１２との間に設けられる。
【００１３】
ここで、第１、第２負荷群１１、１２にそれぞれ含まれる負荷は、第１、第２負荷群１１、１２ごとに駆動に必要な最低駆動電圧が異なるものとする。例えば第１負荷群１１に含まれる負荷は、最低駆動電圧ＶＬ１で駆動する。第２負荷群１２に含まれる負荷は、最低駆動電圧ＶＬ２（ＶＬ１＞ＶＬ２）で駆動する。
【００１４】
スイッチ制御部１３０は、バッテリ電圧ＶＢに応じて第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２の少なくとも１つをオンに切り替える。
【００１５】
例えば図１Ａに示すように、バッテリ電圧ＶＢがＶＢ１からＶＢ２に変化したとする（ステップＳ１）。ここで、ＶＢ１＞ＶＬ１＞ＶＢ２＞ＶＬ２とする。
【００１６】
この場合、スイッチ制御部１３０は、第１スイッチＳＷ１をオフからオンに切り替える（ステップＳ２）。また、スイッチ制御部１３０は、第２スイッチＳＷ２をオフのまま維持する（ステップＳ３）。
【００１７】
これにより、第１負荷群１１には昇圧部１１０で最低駆動電圧ＶＬ１以上に昇圧した電圧が印加される。一方、第２負荷群１２にはバッテリ電圧ＶＢ（ＶＢ２）が印加される。すなわち、第１、第２負荷群１１、１２にはそれぞれ最低駆動電圧ＶＬ１、ＶＬ２以上の電圧が印加される。そのため、第１、第２負荷群１１、１２を安定駆動させることができる。
【００１８】
また、昇圧部１１０には、第１負荷群１１が接続され、第２負荷群１２は接続されない。そのため、第１、第２負荷群１１、１２の両方を昇圧部１１０に接続する場合に比べて昇圧部１１０に流れる電流量を低減することができる。これにより、制御装置１０の昇圧部１１０の発熱を抑制することができる。
【００１９】
また、例えば図１Ｂに示すように、バッテリ電圧ＶＢがＶＢ１からＶＢ３に変化したとする（ステップＳ４）。ここで、ＶＢ１＞ＶＬ１＞ＶＢ２＞ＶＬ２＞ＶＢ３とする。
【００２０】
この場合、スイッチ制御部１３０は、第１スイッチＳＷ１をオフからオンに切り替える（ステップＳ５）。また、スイッチ制御部１３０は、第２スイッチＳＷ２をオフからオンに切り替える（ステップＳ６）。
【００２１】
これにより、第１、第２負荷群１１、１２には昇圧部１１０で最低駆動電圧ＶＬ１以上に昇圧した電圧が印加される。すなわち、第１、第２負荷群１１、１２にはそれぞれ最低駆動電圧ＶＬ１、ＶＬ２以上の電圧が印加されることになる。そのため、第１、第２負荷群１１、１２を安定駆動させることができる。
【００２２】
つまり、実施形態に係る制御装置１０は、バッテリ電圧ＶＢに応じて第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２の少なくとも一方をオンに切り替える。これにより、第１、第２負荷群１１、１２を安定駆動させつつ、バッテリ電圧ＶＢに応じて昇圧部１１０に接続する負荷群の数を低減することができる。したがって、昇圧部１１０の電流量を低減することができ、昇圧部１１０の発熱を抑制することができる。
【００２３】
このように、実施形態に係る制御装置１０によれば、負荷を安定駆動させつつ、制御装置１０の発熱を抑制することができる。
【００２４】
次に、図２を用いて実施形態に係る負荷制御システムの構成について説明する。図２は、実施形態に係る負荷制御システムＳのブロック図である。
【００２５】
なお、図２では、実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素を機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００２６】
換言すれば、図２に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【００２７】
図２に示す負荷制御システムＳは、負荷装置である車載装置１と、バッテリ２と、スタータ３と、エンジン４とを備える。負荷制御システムＳは、例えば車両に搭載される。
【００２８】
車載装置１は、例えばナビゲーション装置や車載カメラ、車車間通信を行う通信装置など車両に搭載される負荷装置である。車載装置１は、制御装置１０と、第１〜第３負荷群１１〜１３とを備える。
【００２９】
第１〜第３負荷群１１〜１３は、例えばナビゲーション装置の各機能を実現するための複数の電気負荷（図示せず）を含む。複数の電気負荷は、例えば音声出力用の増幅器や、ＤＶデッキ、ＵＳＢアダプタ、マイコンなどが挙げられる。例えばＵＳＢアダプタは５Ｖ、マイコンは３Ｖなど、これら複数の電気負荷が駆動するために必要な最低駆動電圧はそれぞれ異なる。
【００３０】
実施形態に係る第１〜第３負荷群１１〜１３には、それぞれ最低駆動電圧ごとに複数の電気負荷が含まれる。例えば第１負荷群１１には、最低駆動電圧が電圧ＶＬ１である電気負荷が含まれ、第２負荷群１２には最低駆動電圧が電圧ＶＬ２（ＶＬ１＞ＶＬ２）である電気負荷が含まれる。また、第３負荷群１３には最低駆動電圧が電圧ＶＬ３（ＶＬ２＞ＶＬ３）である電気負荷が含まれる。そこで、以下、電圧ＶＬ１〜ＶＬ３をそれぞれ第１〜第３負荷群１１〜１３の最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３という。
【００３１】
なお、各第１〜第３負荷群１１〜１３に含まれる電気負荷の最低駆動電圧は、上述した電圧ＶＬ１〜ＶＬ３に限定されない。例えば、第２負荷群１２に含まれる電気負荷の最低駆動電圧が電圧ＶＬ２以上電圧ＶＬ１未満であってもよい。このように、各第１〜第３負荷群１１〜１３に含まれる電気負荷の最低駆動電圧に所定の幅があってもよい。
【００３２】
制御装置１０は、バッテリ２から第１〜第３負荷群１１〜１３に印加されるバッテリ電圧ＶＢを制御する。
【００３３】
ここで、車両のエンジン４は、例えば車両が交差点等で停車しているなど、停止条件が成立した場合に一時的に動作を停止する。また、動作停止後に再始動条件が成立すると、エンジン４は再始動する。このように、エンジン４に対していわゆるアイドリングストップ制御が行われる。
【００３４】
エンジン４を再始動する場合、スタータ３がエンジン４をクランキングする。スタータ３は、バッテリ２からの電力供給を受けてエンジン４をクランキングするが、クランキングする際の消費電力が大きい。そのため、スタータ３がクランキングする微小時間（例えば、５０ｍｓｅｃ）の間に、バッテリ２のバッテリ電圧ＶＢが低下する。
【００３５】
例えば、バッテリ２のバッテリ電圧ＶＢが第１〜第３負荷群１１〜１３の最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３未満まで低下したとする。かかる状態で、バッテリ２のバッテリ電圧ＶＢをそのまま第１〜第３負荷群１１〜１３に印加すると、第１〜第３負荷群１１〜１３が正常に動作できなくなる。
【００３６】
そこで、実施形態に係る制御装置１０は、バッテリ電圧ＶＢを昇圧した昇圧電圧ＶＢＵをバッテリ２のバッテリ電圧ＶＢの低下に応じて第１〜第３負荷群１１〜１３の少なくとも１つに印加する。これにより、第１〜第３負荷群１１〜１３を安定駆動させることができる。
【００３７】
図３を用いて、制御装置１０の詳細について説明する。図３は、実施形態に係る制御装置１０の構成を示す図である。図３に示すように、制御装置１０は、昇圧部１１０と、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、スイッチ制御部１３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５０、１６０と、ダイオードＤ１〜Ｄ６を備える。
【００３８】
昇圧部１１０は、例えば図示しないＤＣ／ＤＣコンバータで構成され、バッテリ電圧ＶＢを昇圧電圧ＶＢＵに昇圧する。なお、昇圧電圧ＶＢＵは、第１〜第３負荷群１１〜１３の最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３のうち最も電圧が高い最低駆動電圧ＶＬ１以上であるとする。
【００３９】
第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、一端が昇圧部１１０に接続され、他端が第１〜第３負荷群１１〜１３にそれぞれ接続される。第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、スイッチ制御部１３０からの指示に基づき、オン／オフすることで、昇圧部１１０と第１〜第３負荷群１１〜１３との接続状態をそれぞれ切り替える。
【００４０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５０は、バッテリ電圧ＶＢ（電源電位ＶＢ）および第２スイッチＳＷ２と、第２負荷群１２との間に設けられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５０は、バッテリ電圧ＶＢまたは昇圧電圧ＶＢＵを第２負荷群１２の駆動電圧に応じた所定の電圧に降圧する。
【００４１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、バッテリ電圧ＶＢ（電源電位ＶＢ）および第３スイッチＳＷ３と、第３負荷群１３との間に設けられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、バッテリ電圧ＶＢまたは昇圧電圧ＶＢＵを第３負荷群１３の駆動電圧に応じた所定の電圧に降圧する。
【００４２】
ダイオードＤ１〜Ｄ６は、第１〜第３負荷群１１〜１３からバッテリ２および制御装置１０の昇圧部１１０への電流の逆流を防止する逆流防止用のダイオードである。なお、図３に示すダイオードＤ１〜Ｄ６の配置および個数は一例であり、電流の逆流を防止できる位置であれば制御装置１０の任意の位置に任意の個数の逆流防止用ダイオードを配置すればよい。
【００４３】
次に、スイッチ制御部１３０は、バッテリ電圧ＶＢに応じて第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を制御することで、第１〜第３負荷群１１〜１３に印加される電圧をバッテリ電圧ＶＢまたは昇圧電圧ＶＢＵに切り替える。
【００４４】
スイッチ制御部１３０は、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３を備える。第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３をそれぞれ有し、バッテリ電圧ＶＢと第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３とをそれぞれ比較する。
【００４５】
第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、バッテリ電圧ＶＢが第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３より下回った場合、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフからオンに切り替える。これにより、バッテリ２と接続していた第１〜第３負荷群１１〜１３が、昇圧部１１０に接続される。
【００４６】
ここで、第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３は、それぞれ第１〜第３負荷群１１〜１３の最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３に対応する電圧値である。ここでは、例えば、第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３が、それぞれ最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３であるものとする。なお、第２、第３負荷群１２、１３と第２、第３スイッチＳＷ２、ＳＷ３との間にＤＣ／ＤＣコンバータ１５０、１６０が設けられる場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５０、１６０による降圧分（最低１Ｖ程度）を考慮して、第２、第３オン判定用閾値Ｔｈ２、Ｔｈ３を決定する。具体的には、第２、第３オン判定用閾値Ｔｈ２、Ｔｈ３が第２、第３負荷群１２、１３の最低駆動電圧ＶＬ２、ＶＬ３より例えば１Ｖ（好ましくは数Ｖ）高くなるようにしておく。
【００４７】
したがって、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、第１〜第３負荷群１１〜１３の最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３に対応する第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３を用いて第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を制御する。これにより、スイッチ制御部１３０は、第１〜第３負荷群１１〜１３の最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３に応じて昇圧部１１０に接続する第１〜第３負荷群１１〜１３を選択することができる。
【００４８】
かかる点について図４を用いて説明する。図４は、実施形態に係るスイッチ制御部１３０の動作を説明するための図である。
【００４９】
図４の時刻ｔ１以前に示すように、バッテリ電圧ＶＢが第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３以上である場合、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオフになるよう制御する。この場合、第１〜第３負荷群１１〜１３は、バッテリ２に接続され、バッテリ電圧ＶＢが印加される。
【００５０】
時刻ｔ１で、バッテリ電圧ＶＢが第１オン判定用閾値Ｔｈ１未満になった場合、第１スイッチ制御部１３１は第１スイッチＳＷ１をオンに切り替える。この場合、第１負荷群１１が昇圧部１１０に接続され、第２、第３負荷群１２、１３がバッテリ２に接続される。そのため、第１負荷群１１には昇圧電圧ＶＢＵが印加され、第２、第３負荷群１２、１３にはバッテリ電圧ＶＢが印加される。
【００５１】
昇圧部１１０には、第１負荷群１１が接続されるが、第２、第３負荷群１２、１３は接続されないため、昇圧部１１０の電流量は第１〜第３負荷群１１〜１３が接続された場合に比べて小さくなる。
【００５２】
また、昇圧部１１０のＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）のスイッチングによってノイズが発生するが、第１〜第３負荷群１１〜１３が接続された場合に比べて昇圧部１１０の電流量が小さいため、ノイズも小さくなる。
【００５３】
時刻ｔ２で、バッテリ電圧ＶＢが第２オン判定用閾値Ｔｈ２未満になった場合、第２スイッチ制御部１３２は第２スイッチＳＷ２をオンに切り替える。この場合、第１、第２負荷群１１、１２が昇圧部１１０に接続され、第３負荷群１３がバッテリ２に接続される。そのため、第１、第２負荷群１１、１２には昇圧電圧ＶＢＵが印加され、第３負荷群１３にはバッテリ電圧ＶＢが印加される。
【００５４】
昇圧部１１０には、第１、第２負荷群１１、１２が接続されるが、第３負荷群１３は接続されないため、昇圧部１１０の電流量は第１〜第３負荷群１１〜１３が接続された場合に比べて小さくなる。また、第１〜第３負荷群１１〜１３が接続された場合に比べてノイズも小さくなる。ただし、第１負荷群１１に加え、第２負荷群１２も昇圧部１１０に接続されるため、第１負荷群１１が昇圧部１１０に接続された場合（時刻ｔ１から時刻ｔ２の間）に比べて電流量およびノイズは増加する。
【００５５】
時刻ｔ３で、バッテリ電圧ＶＢが第３オン判定用閾値Ｔｈ３未満になった場合、第３スイッチ制御部１３３は第３スイッチＳＷ３をオンに切り替える。この場合、第１〜第３負荷群１１〜１３が昇圧部１１０に接続される。そのため、第１〜第３負荷群１１〜１３には昇圧電圧ＶＢＵが印加される。この場合、第３負荷群１３が昇圧部１１０に接続されない場合（時刻ｔ１から時刻ｔ３の間）に比べて電流量およびノイズは増加する。
【００５６】
時刻ｔ４で、バッテリ電圧ＶＢがオフ判定用閾値Ｔｈ０以上になった場合、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフに切り替える。これにより、第１〜第３負荷群１１〜１３がバッテリ２に接続され、バッテリ電圧ＶＢが印加される。
【００５７】
上述したように、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンにするか否か判定する場合、それぞれ異なる第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３を用いて判定する。そのため、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれ異なるタイミングでオンになる場合がある。
【００５８】
一方、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフするか否かを判定する場合、オフ判定用閾値Ｔｈ０を用いて判定する。そのため、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、同じタイミングでオフになる。
【００５９】
このように、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３が同時に第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフする。そのため、スイッチ制御部１３０は、バッテリ電圧ＶＢが第１〜第３負荷群１１〜１３の最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３より確実に大きくなってから、第１〜第３負荷群１１〜１３とバッテリ２とを接続することができる。これにより、第１〜第３負荷群１１〜１３を安定駆動させることができる。
【００６０】
また、図４に示すように、オフ判定用閾値Ｔｈ０は、第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３とは異なる電圧値である。図４に示す例では、オフ判定用閾値Ｔｈ０は、電圧値が最も高い第１オン判定用閾値Ｔｈ１より大きな電圧値である。
【００６１】
このように、オフ判定用閾値Ｔｈ０を第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３とは異なる電圧値とすることで、第１〜第３負荷群１１〜１３に最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３以上のバッテリ電圧ＶＢを印加することができ、第１〜第３負荷群１１〜１３を安定駆動させることができる。
【００６２】
なお、ここでは、第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３が、それぞれ最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３であるとしたが、これに限定されない。例えば、第１〜第３オン判定用閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ３が対応する各最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３よりも大きい電圧値であってもよい。
【００６３】
この場合、バッテリ電圧ＶＢが最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３より低くなる前に、スイッチ制御部１３０が昇圧部１１０と第１〜第３負荷群１１〜１３とを接続することができる。これにより、第１〜第３負荷群１１〜１３に最低駆動電圧ＶＬ１〜ＶＬ３以上の電圧をより確実に印加することができ、第１〜第３負荷群１１〜１３をより確実に安定駆動させることができる。
【００６４】
なお、ここでは、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３が１つのオフ判定用閾値Ｔｈ０を用いて第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフするか否かを判定するとしたが、これに限定されない。
【００６５】
例えば、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３とは別に、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフするか否かを判定する第４スイッチ制御部（図示せず）をスイッチ制御部１３０が備える構成としてもよい。この場合、第４スイッチ制御部は、バッテリ電圧ＶＢがオフ判定用閾値Ｔｈ０以上になった場合に、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンからオフに切り替える。
【００６６】
ここで、実施形態に係る制御装置１０との比較例として、図５および図６を用いて、昇圧部１１０と第１〜第３負荷群１１〜１３との接続状態を切り替えるスイッチが１つである制御装置１０ａについて説明する。図５および図６は、比較例に係る制御装置１０ａについて説明するための図である。
【００６７】
図５に示す制御装置１０ａは、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の代わりに、スイッチＳＷ０を備える。スイッチＳＷ０は、一端が昇圧部１１０に接続され、他端が第１〜第３負荷群１１〜１３に接続される。
【００６８】
スイッチ制御部１３０ａは、バッテリ電圧ＶＢが第１負荷群１１の最低駆動電圧ＶＬ１以下になった場合に、スイッチＳＷ０をオンに切り替える。これにより、全ての第１〜第３負荷群１１〜１３が、昇圧部１１０に接続される。
【００６９】
また、制御装置１０ａは、ダイオードＤ１、Ｄ０を備える。ダイオードＤ０は、昇圧部１１０への逆流を防止するダイオードであり、ダイオードＤ１はバッテリ２への逆流を防止するダイオードである。
【００７０】
図６を用いてスイッチ制御部１３０ａの動作について説明する。図６に示すように、時刻ｔ１でバッテリ電圧ＶＢが第１オン判定用閾値Ｔｈ１未満になった場合、スイッチ制御部１３０ａはスイッチＳＷ０をオンに切り替える。これにより、第１〜第３負荷群１１〜１３が昇圧部１１０に接続され、第１〜第３負荷群１１〜１３には昇圧電圧ＶＢＵが印加される。
【００７１】
時刻ｔ２になるまでは、バッテリ電圧ＶＢは第２オン判定用閾値Ｔｈ２以下にはならない。そのため、第２、第３負荷群１２、１３は、バッテリ電圧ＶＢでも安定駆動できる。しかしながら、制御装置１０ａでは１つのスイッチＳＷ０で昇圧部１１０と第１〜第３負荷群１１〜１３全てとを接続するか否かを切り替えている。これにより、バッテリ電圧ＶＢが第１オン判定用閾値Ｔｈ１未満になった時点で、昇圧部１１０と第１〜第３負荷群１１〜１３とが接続され、昇圧部１１０に大きな電流が流れる。
【００７２】
昇圧部１１０の電流量が大きくなると、昇圧部１１０が発熱してしまう。また、昇圧のためのスイッチングによって大きなノイズが発生する。
【００７３】
このように、１つのスイッチＳＷ０で第１〜第３負荷群１１〜１３全てと昇圧部１１０とを接続すると、昇圧部１１０に流れる電流量が大きくなる。
【００７４】
一方、実施形態に係る制御装置１０では、図３に示すように、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３によって各第１〜第３負荷群１１〜１３と昇圧部１１０とを接続する。そのため、バッテリ電圧ＶＢに応じて昇圧部１１０に接続される負荷群の個数を低減することができる。
【００７５】
これにより、昇圧部１１０の電流量を低減でき、制御装置１０の発熱を抑制することができる。また、制御装置１０のノイズの発生を抑制することができる。さらに、昇圧部１１０の電流量を低減することで、バッテリ２の電流量を低減することができ、バッテリ２の劣化を抑制することができる。
【００７６】
なお、図４では、スイッチ制御部１３０の説明のために、バッテリ電圧ＶＢが徐々に下降する場合を例にとって説明したが、上述したように、スタータ３がクランキングする時間は微少な時間（例えば、５０ｍｓｅｃ）である。
【００７７】
そのため、実際には、図７に示すようにバッテリ電圧ＶＢが急峻に下降する。したがって、第１〜第３スイッチ制御部１３１〜１３３は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を順にオンにするというより、下降後のバッテリ電圧ＶＢに応じて第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の少なくとも１つを所定のタイミング（図７の時刻ｔ５）でオンに切り替えることになる。
【００７８】
なお、図７は、クランキングによるバッテリ電圧ＶＢの低下を説明するための図である。図７では、バッテリ電圧ＶＢの変化を模式的に示している。
【００７９】
図７の例では、バッテリ電圧ＶＢが時刻ｔ５で第２オン判定用閾値Ｔｈ２と第３オン判定用閾値Ｔｈ３の間まで下降している。この場合、第１、第２スイッチ制御部１３１、１３２が第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２をほぼ同時にオンに切り替える。また、時刻ｔ６で、第１、第２スイッチ制御部１３１、１３２が第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２をほぼ同時にオフに切り替える。
【００８０】
次に、図８および図９を用いて実施形態に係る制御装置１０が実行する制御処理の処理手順について説明する。まず、図８を用いて制御装置１０が第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンに切り替える場合について説明する。その後、図９を用いて、制御装置１０が第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフに切り替える場合について説明する。
【００８１】
図８は、実施形態に係る制御装置１０が実行するオン制御処理手順を示すフローチャートである。なお、かかるオン制御処理は、例えば車載装置１が駆動している間、制御装置１０によって繰り返し実行される。
【００８２】
まず、制御装置１０のスイッチ制御部１３０は、バッテリ電圧ＶＢが第２オン判定用閾値Ｔｈ２以上第１オン判定用閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００８３】
バッテリ電圧ＶＢが第２オン判定用閾値Ｔｈ２以上第１オン判定用閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、スイッチ制御部１３０は、第１スイッチＳＷ１をオンに切り替える（ステップＳ１０２）。これにより、第１負荷群１１が昇圧部１１０に接続される。
【００８４】
一方、バッテリ電圧ＶＢが第２オン判定用閾値Ｔｈ２以上第１オン判定用閾値Ｔｈ１未満でない場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、スイッチ制御部１３０は、バッテリ電圧ＶＢが第３オン判定用閾値Ｔｈ３以上第２オン判定用閾値Ｔｈ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００８５】
バッテリ電圧ＶＢが第３オン判定用閾値Ｔｈ３以上第２オン判定用閾値Ｔｈ２未満である場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、スイッチ制御部１３０は、第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンに切り替える（ステップＳ１０４）。これにより、第１、第２負荷群１１、１２が昇圧部１１０に接続される。
【００８６】
一方、バッテリ電圧ＶＢが第３オン判定用閾値Ｔｈ３以上第２オン判定用閾値Ｔｈ２未満でない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、スイッチ制御部１３０は、バッテリ電圧ＶＢが第３オン判定用閾値Ｔｈ３未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００８７】
バッテリ電圧ＶＢが第３オン判定用閾値Ｔｈ３未満である場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、スイッチ制御部１３０は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンに切り替える（ステップＳ１０６）。これにより、第１〜第３負荷群１１〜１３が昇圧部１１０に接続される。
【００８８】
一方、バッテリ電圧ＶＢが第３オン判定用閾値Ｔｈ３未満でない場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、バッテリ電圧ＶＢは第１オン判定用閾値Ｔｈ以上であるため、スイッチ制御部１３０は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフに維持したまま処理を終了する。
【００８９】
次に、制御装置１０が第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフに切り替える場合について説明する。図９は、実施形態に係る制御装置１０が実行するオフ制御処理手順を示すフローチャートである。なお、かかるオフ制御処理は、制御装置１０がオン制御処理で少なくとも１つの第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンした場合に実行される。
【００９０】
まず、制御装置１０のスイッチ制御部１３０は、バッテリ電圧ＶＢがオフ判定用閾値Ｔｈ０以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。バッテリ電圧ＶＢがオフ判定用閾値Ｔｈ０以上でない場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、ステップＳ２０１に戻る。
【００９１】
一方、バッテリ電圧ＶＢがオフ判定用閾値Ｔｈ０以上である場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、スイッチ制御部１３０は、第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオフに切り替える（ステップＳ２０２）。
【００９２】
上述したように、実施形態に係る制御装置１０は、昇圧部１１０と、複数のスイッチ（第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３）と、スイッチ制御部１３０とを備える。昇圧部１１０は、複数の負荷群（第１〜第３負荷群１１〜１３）それぞれに電力を供給するバッテリ２のバッテリ電圧ＶＢを昇圧する。複数のスイッチ（第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３）は、一端が昇圧部１１０に接続され、他端が複数の負荷群（第１〜第３負荷群１１〜１３）にそれぞれ接続される。スイッチ制御部１３０は、バッテリ２のバッテリ電圧ＶＢに応じて複数のスイッチ（第１〜第３スイッチＳＷ１〜ＳＷ３）の少なくとも一つをオンにする。
【００９３】
したがって、実施形態に係る制御装置１０は、負荷を安定駆動させつつ、発熱を抑制することができる。
【００９４】
なお、図２に示す負荷制御システムＳは、一例であり種々の変形が可能である。例えば、クランキング時に第１〜第３負荷群１１〜１３に含まれる負荷の駆動を一時停止するようにしてもよい。例えば、音声出力用アンプなど、停止しても車載装置１の機能に大きな影響を与えない負荷の駆動をクランキングの間停止することで、第１〜第３負荷群１１〜１３に流れる電流を低減することができる。これにより、制御装置１０の昇圧部１１０に流れる電流を低減することができ、制御装置１０の発熱やノイズを抑制することができる。
【００９５】
また、上記実施形態では、車載装置１が第１〜第３負荷群１１〜１３を備えるとしたが、車載装置１が備える負荷群は複数あればよく、２個あるいは４個以上であってもよい。
【００９６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な様態は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲および、その均等物によって定義される統括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変化が可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１          車載装置
１０          制御装置
１１〜１３    第１〜第３負荷群
１１０          昇圧部
１３０          スイッチ制御部
ＳＷ１〜ＳＷ３  第１〜第３スイッチ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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