(57)【要約】【課題】本発明は、電圧変換手段の出力側の電流が急変してもその入力側の電圧変動を抑えることができる、車両用電源装置の提供を目的とする。【解決手段】入力側の電力を電圧変換して出力側の車載負荷２４に供給するＤＣ−ＤＣコンバータ３０と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側電流を検出する電流検出器５４と、電流検出器５４によって検出された出力側電流の電流値が所定の電流閾値に到達した場合に当該出力側電流を所定の変化速度以下で変化させることによって入力側電圧の変動を抑えることができる電流制限回路５０及びＰＷＭ制御回路３８とを備えることを特徴とする、車両用電源装置。【選択図】図１
2008079374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側の電力を電圧変換して出力側の車載負荷に供給する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段の出力側電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の電流値が所定の電流閾値に到達した場合に前記出力側電流を所定の変化速度以下で変化させる電流制限手段と、を備える車両用電源装置。
【請求項２】
前記電流制限手段は、前記出力側電流の電流値を前記所定の電流閾値を限度に制限するものであって、前記所定の電流閾値を前記所定の変化速度以下で変化させることによって前記出力側電流を前記所定の変化速度以下で変化させる、請求項１に記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記所定の電流閾値は、前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の電流値が前記所定の電流閾値に対して所定値以上離隔した場合に、前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の現電流値に対して所定量だけ加算又は減算された電流値に設定される、請求項１または２に記載の車両用電源装置。
【請求項４】
前記電流制限手段は、前記出力側電流の許容電流値を限度に前記出力側電流の変化を停止させる、請求項１から３のいずれかに記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記電流制限手段は、前記電圧変換手段の電圧変換によって前記出力側電流の変化速度を制限する、請求項１から４のいずれかに記載の車両用電源装置。
【請求項６】
入力側の電力を電圧変換して出力側の車載負荷に供給する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段の入力側電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の電流値が所定の電流閾値に到達した場合に前記入力側電流を所定の変化速度以下で変化させる電流制限手段と、を備える車両用電源装置。
【請求項７】
前記電流制限手段は、前記入力側電流の電流値を前記所定の電流閾値を限度に制限するものであって、前記所定の電流閾値を前記所定の変化速度以下で変化させることによって前記入力側電流を前記所定の変化速度以下で変化させる、請求項７に記載の車両用電源装置。
【請求項８】
前記所定の電流閾値は、前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の電流値が前記所定の電流閾値に対して所定値以上離隔した場合に、前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の現電流値に対して所定量だけ加算又は減算された電流値に設定される、請求項６または７に記載の車両用電源装置。
【請求項９】
前記電流制限手段は、前記入力側電流の許容電流値を限度に前記入力側電流の変化を停止させる、請求項６から８のいずれか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、入力側の電力を電圧変換して出力側の車載負荷に供給する、車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧バッテリを有する高電圧系と低圧バッテリを有する低電圧系との間に直流−直流電圧変換器（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を設けた電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータを駆動して一方の電圧系のバッテリから他方の電圧系のバッテリに送電することによって、他方の電圧系のバッテリの大電流使用時の電圧変動の低減を図っている。
【特許文献１】特開２００２−１７６７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような従来技術では、コンバータの出力側の車載負荷の負荷電流が急変などした場合に、コンバータの出力側電流は急変することになるため、その出力側電流の急変に伴いコンバータへの入力側電流も急変することによって、コンバータの入力側に接続される電気負荷への印加電圧が不安定となってしまう。その結果、例えば入力側の電気負荷がランプであれば、ランプが明滅するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、電圧変換手段の出力側の電流が急変してもその入力側の電圧変動を抑えることができる、車両用電源装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車両用電源装置は、
入力側の電力を電圧変換して出力側の車載負荷に供給する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段の出力側電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の電流値が所定の電流閾値に到達した場合に前記出力側電流を所定の変化速度以下で変化させる電流制限手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
これによって、出力側の車載負荷の負荷電流の急増などに伴って電圧変換手段の出力側電流が急変しても、出力側電流が所定の電流閾値に到達すればその後に流れる出力側電流は所定の変化速度以下に抑えることができる。したがって、前記電圧変換手段による電圧変換後の出力側電流の変化速度が抑えられることによって、前記電圧変換手段による電圧変換前の入力側電流の変動も抑えられることになり、前記電圧変換手段の入力側の電圧変動を抑えることができる。
【０００７】
また、前記電流制限手段は、前記出力側電流の電流値を前記所定の電流閾値を限度に制限するものであって、前記所定の電流閾値を前記所定の変化速度以下で変化させることによって前記出力側電流を前記所定の変化速度以下で変化させると好適である。これにより、前記所定の電流閾値の変化速度に前記出力側電流の変化速度を連動させつつ、前記所定の変化速度以下で変化する前記所定の電流閾値を限度に前記出力側電流の電流値を制限することができる。
【０００８】
例えば、前記電流制限手段は、前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の電流値が所定の電流上限値に到達した場合に前記出力側電流を所定の増加速度を限度に変化させてもよいし、前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の電流値が所定の電流下限値に到達した場合に前記出力側電流を所定の減少速度を限度に変化させてもよい。
【０００９】
また、前記所定の電流閾値は、前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の電流値が前記所定の電流閾値に対して所定値以上離隔した場合に、前記電流検出手段によって検出された前記出力側電流の現電流値に対して所定量だけ加算又は減算された電流値に設定されると好ましい。これにより、前記出力側電流の変化によってその電流値が前記所定の電流閾値から離れたとしても、所定値以上離隔すれば、前記所定の電流閾値は前記出力側電流の現電流値よりも所定量だけ加算又は減算された電流値に設定される。したがって、前記出力側電流の実電流値と前記所定の電流閾値との差が大きくならないようすることができるので、前記出力側電流の電流値が変化してもその変化量を抑えることができるとともに前記所定の電流閾値を限度にその電流値を抑えることができるようになる。
【００１０】
また、前記電流制限手段は、前記出力側電流の許容電流値を限度に前記出力側電流の変化を停止させるのが好ましい。これにより、前記出力側電流が変化しても、その電流値は前記許容電流値を限度に制限することができるので、必要以上の電流が流れるのを防止することができる。
【００１１】
なお、前記電流制限手段は、前記電圧変換手段の電圧変換によって前記出力側電流の変化速度を制限することができる。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本発明の車両用電源装置は、
入力側の電力を電圧変換して出力側の車載負荷に供給する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段の入力側電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の電流値が所定の電流閾値に到達した場合に前記入力側電流を所定の変化速度以下で変化させる電流制限手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これによって、出力側の車載負荷の負荷電流の急増などに伴って電圧変換手段の出力側電流が急変しても、その急変に伴って変動した入力側電流が所定の電流閾値に到達すればその後に流れる入力側電流は所定の変化速度以下に抑えることができる。したがって、前記電圧変換手段の入力側の電圧変動を抑えることができる。
【００１４】
また、前記電流制限手段は、前記入力側電流の電流値を前記所定の電流閾値を限度に制限するものであって、前記所定の電流閾値を前記所定の変化速度以下で変化させることによって前記入力側電流を前記所定の変化速度以下で変化させると好適である。これにより、前記所定の電流閾値の変化速度に前記入力側電流の変化速度を連動させつつ、前記所定の変化速度以下で変化する前記所定の電流閾値を限度に前記入力側電流の電流値を制限することができる。
【００１５】
例えば、前記電流制限手段は、前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の電流値が所定の電流上限値に到達した場合に前記入力側電流を所定の増加速度を限度に変化させてもよいし、前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の電流値が所定の電流下限値に到達した場合に前記入力側電流を所定の減少速度を限度に変化させてもよい。
【００１６】
また、前記所定の電流閾値は、前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の電流値が前記所定の電流閾値に対して所定値以上離隔した場合に、前記電流検出手段によって検出された前記入力側電流の現電流値に対して所定量だけ加算又は減算された電流値に設定されると好ましい。これにより、前記入力側電流の変化によってその電流値が前記所定の電流閾値から離れたとしても、所定値以上離隔すれば、前記所定の電流閾値は前記入力側電流の現電流値よりも所定量だけ加算又は減算された電流値に設定される。したがって、前記入力側電流の実電流値と前記所定の電流閾値との差が大きくならないようすることができるので、前記入力側電流の電流値が変化してもその変化量を抑えることができるとともに前記所定の電流閾値を限度にその電流値を抑えることができるようになる。
【００１７】
また、前記電流制限手段は、前記入力側電流の許容電流値を限度に前記入力側電流の変化を停止させるのが好ましい。これにより、前記入力側電流が変化しても、その電流値は前記許容電流値を限度に制限することができるので、必要以上の電流が流れるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電圧変換手段の出力側の電流が急変してもその入力側の電圧変動を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る車両用電源装置の一実施形態を示した図である。本実施形態の車両用電源装置は、車両に搭載され、低電圧系１０の電源電圧を昇圧可能な又は高電圧系１２の電源電圧を降圧可能な昇降圧型の直流−直流電圧変換器（ＤＣ−ＤＣコンバータ）３０を備える。
【００２０】
図１に示す如く、本実施形態の車両用電源装置は、低電圧系１０と高電圧系１２との２つの系統を備えている。低電圧系１０は、二次バッテリ１４及び発電機１６を有している。二次バッテリ１４は、約１２Ｖ程度の出力電圧を有する鉛バッテリ等の蓄電装置である。また、発電機１６は、車両の回生ブレーキや車両動力の一つである車両エンジンの回転により発電する発電機である。また、高電圧系１２は、二次バッテリ１８を有している。二次バッテリ１８は、約３６Ｖ程度の出力電圧を有するニッケル水素バッテリやリチウムイオンバッテリ等の蓄電装置である。なお、二次バッテリ１４や二次バッテリ１８は、鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素電池、あるいは電気二重層キャパシタなどでもよく、また、それらのいずれかを組み合わせたものでもよい。以下、二次バッテリ１４を低圧系バッテリ１４と、二次バッテリ１８を高圧系バッテリ１８と、それぞれ称す。
【００２１】
低電圧系１０は、前照灯及びメーターなどのライト（ランプ）、ブロワモータ、コンプレッサ及び電熱ヒータなどの空調装置、並びに緊急通報装置（メーデー）などの電気負荷２０を有している。低圧系バッテリ１４及び発電機１６は、蓄えている電力又は発電した電力を主に電気負荷２０に放電・供給する。電気負荷２０は、低圧系バッテリ１４の蓄えている電力や発電機１６の発電した電力が供給されることにより作動可能となる。
【００２２】
高電圧系１２は、また、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）や電動スタビライザ用のモータや、車両動力の一つである駆動モータなどの電気負荷２４を有している。高圧系バッテリ１８は、蓄えている電力を主に電気負荷２４に放電・供給する。電気負荷２４は、高圧系バッテリ１８の蓄えている電力が供給されることにより作動可能となる。
【００２３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、低電圧系１０と高電圧系１２との間に介在されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、低電圧系１０側からの入力電力を昇圧変換して高電圧系１２側に供給出力する一方で、高電圧系１２側からの入力電力を降圧変換して低電圧系１０側に供給出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、インダクタ３２、一対のスイッチング素子４０，４２、低圧系コンデンサ３４、高圧系コンデンサ３６、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路３８などによって、昇圧動作または降圧動作を行う昇降圧回路を有している。
【００２４】
インダクタ３２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の低電圧系１０側と高電圧系１２側とを結ぶ線路上に直列に接続されている。
【００２５】
スイッチング素子４０，４２のそれぞれは、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタ等の半導体から構成されるスイッチング素子である。スイッチング素子４０は、一端がインダクタ３２の高電圧系１２側の端子に接続されかつ他端が接地されたものとなっている。スイッチング素子４２は、一端がインダクタ３２の高電圧系１２側の端子に接続されかつ他端がＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側に接続されたものとなっている。
【００２６】
低圧系コンデンサ３４は、インダクタ３２の低電圧系１０側の端子と接地端子との間に接続されている。また、高圧系コンデンサ３６は、インダクタ３２の高電圧系１２側端子に接続されるスイッチング素子４２のコレクタ（ドレイン）端子と接地端子との間に接続されている。低圧系コンデンサ３４及び高圧系コンデンサ３６は、低圧系バッテリ１４や発電機１６から供給される電力又は高圧系バッテリ１８から供給される電力を蓄えかつ放出することが可能である。そして、低圧系コンデンサ３４や高圧系コンデンサ３６によって、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の作動時に、低電圧系１０の電圧や高電圧系１２の電圧の平滑化を図ることができる。
【００２７】
ＰＷＭ制御回路３８は、中央演算処理装置を有するマイコンなどを備え、トランジスタなどのドライバ４４を介してスイッチング素子４０のゲートに接続されているとともに、トランジスタなどのドライバ４６を介してスイッチング素子４２のゲートに接続されており、それらのスイッチング素子４０，４２をそれぞれスイッチング駆動する。ＰＷＭ制御回路３８は、低電圧系１０から高電圧系１２への昇圧変換又は高電圧系１２から低電圧系１０への降圧変換を実現すべく、スイッチング素子４０とスイッチング素子４２とを互いに反転動作させる。スイッチング素子４０，４２はそれぞれ、ＰＷＭ制御回路３８からの指令信号に従ってスイッチング動作する。
【００２８】
ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の昇圧変換動作と降圧変換動作について説明する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のＰＷＭ制御回路３８は、低電圧系１０の給電状態（例えば、低電圧系１０（低圧系バッテリ１４）の電圧値や低圧系バッテリ１４の残存容量など）と高電圧系１２の給電状態（例えば、高電圧系１２（高圧系バッテリ１８）の電圧値や高圧系バッテリ１８の残存容量など）との関係に基づいて、低電圧系１０から高電圧系１２への昇圧変換が必要であるか否かを判別し、また、逆に高電圧系１２から低電圧系１０への降圧変換が必要であるか否かを判別することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を起動すべきか否かを判別する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を起動すべきときは、ＰＷＭ制御回路３８は、高電圧系１２側あるいは低電圧系１０側の目標電圧を決定し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側電圧（すなわち、高電圧系１２側あるいは低電圧系１０側の実電圧）がその目標電圧になるように一対のスイッチング素子４０，４２の駆動デューティ比を設定する。
【００２９】
ＰＷＭ制御回路３８は、誤差増幅器５２の出力値ｅａに基づいて電圧フィードバック制御を行い、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側電圧が目標電圧になるように一対のスイッチング素子４０，４２を所定のデューティ比でＰＷＭ駆動する。誤差増幅器５２は、高電圧系１２側の実電圧（ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側電圧）と目標電圧との偏差を増幅し、その増幅した電圧を出力する（すなわち、『出力値ｅａ＝Ｋ×（目標電圧−高電圧系１２側の実電圧）』と表現できる（Ｋは増幅率））。つまり、ＰＷＭ制御回路３８は、高電圧系１２側の負荷電流が変動しても、誤差増幅器５２の出力値に基づいて、高電圧系１２側の実電圧が目標電圧に収束するようなデューティ比でスイッチング素子４０，４２のそれぞれを駆動することができる。
【００３０】
ＰＷＭ制御回路３８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０により昇圧変換を行うべきときは、まず、設定デューティ比に応じてスイッチング素子４０をオンしかつスイッチング素子４２をオフする。スイッチング素子４０がオン動作しかつスイッチング素子４２がオフ動作すると、インダクタ３２に低電圧系１０から高電圧系１２に向けて電流が流れることで、インダクタ３２に電力が蓄積される。ＰＷＭ制御回路３８は、インダクタ３２に電力が蓄積された状態で、次に、設定デューティ比に応じてスイッチング素子４０をオフしかつスイッチング素子４２をオンする。スイッチング素子４０がオフ動作しかつスイッチング素子４２がオン動作すると、インダクタンス３２に蓄積されていた電力がスイッチング素子４２を介して高圧系コンデンサ３６に蓄電される。これによって、低電圧系１０側の電圧よりも高い電圧が平滑された状態で高電圧系１２に出力される。
【００３１】
また、ＰＷＭ制御回路３８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０により降圧変換を行うべきときは、まず、設定デューティ比に応じてスイッチング素子４０をオフしかつスイッチング素子４２をオンする。スイッチング素子４０がオフ動作しかつスイッチング素子４２がオン動作すると、インダクタ３２に高電圧系１２から低電圧系１０に向けて電流が流れることで、インダクタ３２に電力が蓄積されると共に、低圧系コンデンサ３４に電荷が蓄積される。ＰＷＭ制御回路３８は、インダクタ３２に電力が蓄積された状態で、次に、設定デューティ比に応じてスイッチング素子４０をオンしかつスイッチング素子４２をオフする。スイッチング素子４０がオン動作しかつスイッチング素子４２がオフ動作すると、スイッチング素子４０を介してインダクタ３２への通電が継続されて低圧系コンデンサ３４に蓄電される。これによって、高電圧系１２側の電圧よりも低い電圧が平滑された状態で低電圧系１０に出力される。
【００３２】
また、ＰＷＭ制御回路３８が、昇圧変換時に高電圧系１２側の電圧の増加速度を速くする場合にはスイッチング素子４０がオンする時間が長くなる方向に設定デューティ比を可変し、昇圧変換時に高電圧系１２側の電圧の増加速度を遅くする場合にはスイッチング素子４０がオンする時間が短くなる方向に設定デューティ比を可変する。
【００３３】
また、ＰＷＭ制御回路３８が、降圧変換時に高電圧系１２側の電圧の減少速度を速くする場合にはスイッチング素子４２がオンする時間が長くなる方向に設定デューティ比を可変し、降圧変換時に高電圧系１２側の電圧の減少速度を遅くする場合にはスイッチング素子４２がオンする時間が短くなる方向に設定デューティ比を可変する。
【００３４】
したがって、本実施形態の車両用電源装置によれば、一対のスイッチング素子４０，４２を互いに反転動作させつつ所定のデューティ比でオン・オフ駆動を繰り返すことにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を動作させて、低電圧系１０と高電圧系１２との間を同期整流で電圧変換させることができ、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のスイッチング制御によって低電圧系１０の電圧を所望のとおり昇圧し又は高電圧系１２の電圧を所望のとおり降圧しつつ、低電圧系１０又は高電圧系１２の有する電力を高電圧系１２又は低電圧系１０に供給することが可能となっている。
【００３５】
ところで、一般的に、電源装置では保護機能として電流制限機能を備えている。電源装置は、負荷が所定の電流制限値を超える過大な負荷電流を必要とした場合にその電流制限値で出力電流を一定にする制御を実施する。一方、上述の電圧フィードバック制御によって、高電圧系１２の実電圧が目標電圧に近くなるにつれて、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側への出力電流は少なくなる。したがって、高電圧系１２の実電圧が目標電圧に近いことにより高電圧系１２側への出力電流が小さい状態では、その出力電流と上記電流制限値との差は大きい。そのため、この状態で高電圧系１２側の負荷電流が急激に増加すると、図１３に示されるような従来の車両用電源装置では、誤差増幅器５２の出力値が急変するので、高電圧系１２側への出力電流も一定の電流制限値を限度として急激に増加するように制御されることとなる（図１４参照）。その結果、高電圧系１２側への出力電流の急増に対応するためにＤＣ−ＤＣコンバータ３０は低電圧系１０側から電流を急激に吸い込むため（入力電流の急増）、低電圧系１０側の電圧が急激に低下し、その低下による低電圧系１０側の電気負荷２０の機能不良やリセットなどが発生するおそれがある。例えば、電気負荷２０がメーターやランプであれば、明滅するおそれがある（ランプ負荷が明滅しはじめる電源電圧の変動速度は約０．５Ｖ／１００ｍｓ）。なお、本発明に係る車両用電源装置の一実施形態を示した図１と従来の車両用電源装置を示した図１３において、同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００３６】
また、高電圧系１２側の電気負荷２４としてモータが存在する場合、モータの回生によって高電圧系１２側の電圧が上昇する場合がある。この場合、同期整流型のＤＣ−ＤＣコンバータは、誤差増幅器５２の出力値が変化するので、上述の電圧フィードバック制御によって、モータの回生により上昇した高電圧系１２側の実電圧が高電圧系１２側の目標電圧に収束するように、高電圧系１２側への出力電流を減少させ、ひいては高電圧系１２側から電流を吸い込むように制御される。この場合、図１３に示されるような従来の車両用電源装置では、高電圧系１２側への出力電流は、その出力電流の減少方向の限界値に相当する一定の電流制限値（−）を限度に制限されることとなる（図１５参照）。したがって、高電圧系１２側への出力電流が急激に減少すると（高電圧系１２側からの吸い込み電流が急激に増加すると）、その急変に対応するためにＤＣ−ＤＣコンバータ３０は高電圧系１２側から低電圧系１０側への方向に電流が急激に低電圧系１０側に吐き出されるように制御されるため、低電圧系１０側の電圧は急激に上昇し、その上昇による低電圧系１０側の電気負荷２０の機能不良やリセットなどが発生するおそれがある。上記同様、例えば、電気負荷２０がメーターやランプなどであれば、明滅するおそれがある。
【００３７】
そこで、本実施形態の車両用電源装置は、高電圧系１２側の電流変動に伴う低電圧系１０側の電圧変動を抑えるにあたり、図１に示されるように、電流検出器５４及び電流制限回路５０を用いる。
【００３８】
電流検出器５４は、電流センサやシャント抵抗を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側を流れる電流Ｉｏに応じた電圧信号を出力する。電流検出器５４の出力信号は、電流制限回路５０に入力される。例えば、電流検出器５４の出力電圧は、低電圧系１０側から高電圧系１２側への方向に流れるＤＣ−ＤＣコンバータ３０からの吐出電流Ｉｏが大きくなるほど増加し、高電圧系１２側から低電圧系１０側への方向に流れるＤＣ−ＤＣコンバータ３０への吸込電流Ｉｏが大きくなるほど減少する。
【００３９】
電流制限回路５０は、高電圧系１２側への出力電流の増加方向の変化を制限する電流制限回路５０ａと、高電圧系１２側への出力電流の減少方向の変化を制限する電流制限回路５０ｂとを有する。電流制限回路５０の出力値Ｉｍの値に従って、ＰＷＭ制御回路３８は上述の昇圧変換または降圧変換を実行する。
【００４０】
図２は、高電圧系１２側への出力電流の増加方向の変化を制限する電流制限回路５０ａのブロック図である。電流制限回路５０ａ内の制御回路１０１ａは、上述の誤差増幅器５２の出力値ｅａと後述の電流制限値Ｉｓ＋とを比較し、小さい方を電流制限回路５０ａの出力値ＩｍとしてＰＷＭ制御回路３８に出力する。
【００４１】
図３は、高電圧系１２側の負荷電流の急増などによって高電圧系１２側への出力電流が急増した場合の本発明に係る車両用電源装置の動作を説明するための波形である。高電圧系１２側の出力電圧が目標電圧に収束しているｔ１の期間では、図２に示される電流制限回路５０ａのスイッチ１０５ａはレベルシフト回路１０４ａ側に接続されている。レベルシフト回路１０４ａは、電流検出器５４によって検出された現出力電流Ｉｏに相当する検出電圧値に所定電圧値ａを加算して出力する回路である。スイッチ１０５ａがレベルシフト回路１０４ａ側に接続されている場合、高電圧系１２側への出力電流の増加方向の限界値に相当する電流制限値Ｉｓ＋は、レベルシフト回路１０４ａによって、現出力電流Ｉｏに相当する検出電圧値に所定電圧ａ（ａは正の値）を加算した電圧値に等しい。一方、高電圧系１２側の出力電圧が目標電圧に収束しているｔ１の期間では、電圧フィードバック制御を実施するがゆえに出力電流Ｉｏはほぼ零であるとともに誤差増幅器の出力値ｅａもほぼ零である。したがって、ｔ１の期間では、出力値ｅａは電流制限値Ｉｓ＋より小さいため、制御回路１０１ａによって電流制限回路５０ａの出力値Ｉｍはｅａとなる。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、ｔ１の期間では、誤差増幅器５２の出力値ｅａに従って、高電圧系１２側の出力電圧を目標電圧に追従させる電圧フィードバック制御を実施する。
【００４２】
その後、高電圧系１２側の負荷電流が急増すると誤差増幅器５２の出力値ｅａが急増するため、出力値ｅａは電流制限値Ｉｓ＋に到達する。そして、出力値ｅａが電流制限値Ｉｓ＋以上になると、制御回路１０１ａによって電流制限回路５０ａの出力値ＩｍはｅａからＩｓ＋に切り替わる。この場合、図３のｔ２の期間に入る。
【００４３】
制御回路１０１ａは、出力値ＩｍをｅａからＩｓ＋に切り替えると、スイッチ１０５ａに切替信号を送信する。その切替信号を受信したスイッチ１０５ａは、コンデンサ１０６ａの接続先をレベルシフト回路１０４ａから定電流源１０３ａに切り替える。定電流源１０３ａとコンデンサ１０６ａが接続されると、コンデンサ１０６ａの電圧は定電流源１０３ａの電流によって定まる速度で上昇する。すなわち、スイッチ１０５ａが定電流源１０３ａ側に接続されている場合、電流制限値Ｉｓ＋は、コンデンサ１０６ａの電圧値に等しく、定電流源１０３ａの電流によって定まる上昇速度で増加する。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、ｔ２の期間では、電流制限値Ｉｓ＋に従って、高電圧系１２側への出力電流の増加を電流制限値Ｉｓ＋の上昇速度で制限する電流フィードバック制御を実施する。これにより、高電圧系１２側を流れる電流Ｉｏが低電圧系１０側から高電圧系１２側への方向に増加したとしても、電流Ｉｏの電流値は電流制限値で制限されるとともに、電流Ｉｏの増加速度は電流制限値の上昇速度に抑えることができる。その結果、低電圧１０側に接続されるランプの明滅等の電気負荷の機能不良を防止することができる。
【００４４】
上昇するコンデンサ１０６ａの電圧は、ツェナーダイオード１０２ａのツェナー電圧が最大値となる。この場合、図３のｔ３の期間に入る。これは、電流制限値Ｉｓ＋が、許容できる出力電流の最大値を示す電流最大値になったことに相当する。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、ｔ３の期間では、電流制限値Ｉｓ＋の電流最大値に従って、高電圧系１２側への出力電流をその最大値に制限する電流フィードバック制御を実施する。これにより、電流制限値の上昇速度で増加した電流Ｉｏの電流値は電流制限値の上限値で制限することができる。
【００４５】
その後、高電圧系１２側の負荷電流が減少すると高電圧系１２側の出力電圧が目標電圧に近づくとともに誤差増幅器５２の出力値ｅａも減少するため、出力値ｅａはあるところで電流制限値Ｉｓ＋より小さくなる。出力値ｅａが電流制限値Ｉｓ＋より小さくなると、制御回路１０１ａによって電流制限回路５０ａの出力値ＩｍはＩｓ＋からｅａに切り替わる。これは、図３のｔ４の期間に相当する。
【００４６】
制御回路１０１ａは、出力値ＩｍをＩｓ＋からｅａに切り替えると、スイッチ１０５ａに切替信号を送信する。その切替信号を受信したスイッチ１０５ａの接続先は、定電流源１０３ａからレベルシフト回路１０４ａに切り替わる。レベルシフト回路１０４ａ側に接続されることによって、電流制限値Ｉｓ＋は、レベルシフト回路１０４ａによって、現出力電流Ｉｏに相当する検出電圧値に所定電圧ａを加算した電圧値に等しい。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、ｔ４の期間では、誤差増幅器５２の出力値ｅａに従って、高電圧系１２側の出力電圧を目標電圧に収束させる電圧フィードバック制御を実施する。これにより、現出力電流Ｉｏが減少し目標電圧に収束するｔ４の期間に、高電圧系１２側の負荷電流が再度増加しても、高電圧系１２側への出力電流の急増を、電流制限値Ｉｓ＋に相当する電流値（すなわち、現出力電流Ｉｏより所定電圧ａに相当する電流値分だけ高い電流値）で抑えることができる。
【００４７】
なお、電流制限回路５０ａは、出力電流Ｉｏがどのような電流値から急増しても、同様に、高電圧系１２側への出力電流の増加速度を制限することができる。
【００４８】
一方、図４は、高電圧系１２側への出力電流の減少方向の変化を制限する電流制限回路５０ｂのブロック図である。電流制限回路５０ｂ内の制御回路１０１ｂは、上述の誤差増幅器５２の出力値ｅａと後述の電流制限値Ｉｓ−とを比較し、大きい方を電流制限回路５０ｂの出力値ＩｍとしてＰＷＭ制御回路３８に出力する。
【００４９】
図５は、高電圧系１２側の電圧の急増などによって高電圧系１２側への出力電流が急減した場合の本発明に係る車両用電源装置の動作を説明するための波形である。この波形では、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は高電圧系から電流を吸い込んでいる。高電圧系１２側の出力電圧が目標電圧に収束しているｔ５の期間では、図４に示される電流制限回路５０ｂのスイッチ１０５ｂはレベルシフト回路１０４ｂ側に接続されている。レベルシフト回路１０４ｂは、電流検出器５４によって検出された現出力電流Ｉｏに相当する検出電圧値に所定電圧値ａを減算して出力する回路である。スイッチ１０５ｂがレベルシフト回路１０４ｂ側に接続されている場合、高電圧系１２側への出力電流の減少方向の限界値に相当する電流制限値Ｉｓ−は、レベルシフト回路１０４ｂによって、現出力電流Ｉｏに相当する検出電圧値から所定電圧ａ（ａは正の値）を減算した電圧値に等しい。一方、高電圧系１２側の出力電圧が目標電圧に収束しているｔ５の期間では、電圧フィードバック制御を実施するがゆえに出力電流Ｉｏはほぼ零であるとともに誤差増幅器の出力値ｅａもほぼ零である。したがって、ｔ５の期間では、出力値ｅａは電流制限値Ｉｓ−より大きいため、制御回路１０１ｂによって電流制限回路５０ｂの出力値Ｉｍはｅａとなる。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、ｔ５の期間では、誤差増幅器５２の出力値ｅａに従って、高電圧系１２側の出力電圧を一定にする電圧フィードバック制御を実施する。
【００５０】
その後、モータの回生による電圧上昇などによって高電圧系１２側への出力電流が急減すると誤差増幅器５２の出力値ｅａが負の方向に急増するため、出力値ｅａは電流制限値Ｉｓ−に到達する。そして、出力値ｅａが電流制限値Ｉｓ−以下になると、制御回路１０１ｂによって電流制限回路５０ｂの出力値ＩｍはｅａからＩｓ−に切り替わる。この場合、図５のｔ６の期間に入る。
【００５１】
制御回路１０１ｂは、出力値ＩｍをｅａからＩｓ−に切り替えると、スイッチ１０５ｂに切替信号を送信する。その切替信号を受信したスイッチ１０５ｂは、コンデンサ１０６ｂの接続先をレベルシフト回路１０４ｂから定電流源１０３ｂに切り替える。定電流源１０３ｂとコンデンサ１０６ｂが接続されると、コンデンサ１０６ｂの電圧は定電流源１０３ｂの電流によって定まる速度で低下する。すなわち、スイッチ１０５ｂが定電流源１０３ｂ側に接続されている場合、電流制限値Ｉｓ−は、コンデンサ１０６ｂの電圧値に等しく、定電流源１０３ｂの電流によって定まる低下速度で減少する。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、ｔ６の期間では、電流制限値Ｉｓ−に従って、高電圧系１２側への出力電流の減少を電流制限値Ｉｓ−の低下速度で制限する電流フィードバック制御を実施する。これにより、高電圧系１２側を流れる電流Ｉｏが低電圧系１０側から高電圧系１２側への方向に減少したとしても、電流Ｉｏの電流値は電流制限値で制限されるとともに、電流Ｉｏの減少速度は電流制限値の低下速度に抑えることができる。その結果、低電圧１０側に接続されるランプの明滅等の電気負荷の機能不良を防止することができる。
【００５２】
低下するコンデンサ１０６ｂの電圧は、ダイオード１０７ｂによって電源１０８ｂの電圧からダイオード１０７ｂの電圧ドロップ分引いた電圧で最小値となる。これは、電流制限値Ｉｓ−が、許容できる出力電流の最小値を示す電流最小値になったことに相当する。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、電流制限値Ｉｓ−の電流最小値に従って、出力電流をその最小値に制限する電流フィードバック制御を実施する。これにより、電流制限値の低下速度で減少した電流Ｉｏの電流値は電流制限値の下限値で制限することができる。
【００５３】
その後、高電圧系１２側の出力電圧が目標電圧に近づくとともに負の方向に変化した誤差増幅器５２の出力値ｅａも零に再度収束するため、出力値ｅａはあるところで電流制限値Ｉｓ−より大きくなる。出力値ｅａが電流制限値Ｉｓ−より大きくなると、制御回路１０１ｂによって電流制限回路５０ｂの出力値ＩｍはＩｓ−からｅａに切り替わる。これは、図５のｔ７の期間に相当する。
【００５４】
制御回路１０１ｂは、出力値ＩｍをＩｓ−からｅａに切り替えると、スイッチ１０５ｂに切替信号を送信する。その切替信号を受信したスイッチ１０５ｂの接続先は、定電流源１０３ｂからレベルシフト回路１０４ｂに切り替わる。レベルシフト回路１０４ｂ側に接続されることによって、電流制限値Ｉｓ−は、レベルシフト回路１０４ｂによって、現出力電流Ｉｏに相当する検出電圧値に所定電圧ａを減算した電圧値に等しい。したがって、ＰＷＭ制御回路３８は、ｔ７の期間では、誤差増幅器５２の出力値ｅａに従って、高電圧系１２側の出力電圧を目標電圧に収束させる電圧フィードバック制御を実施する。これにより、目標電圧に収束するｔ７の期間に、高電圧系１２側への出力電流が再度減少しても、高電圧系１２側への出力電流の急減を、電流制限値Ｉｓ−に相当する電流値（すなわち、現出力電流Ｉｏより所定電圧ａに相当する電流値分だけ低い電流値）で抑えることができる。
【００５５】
なお、電流制限回路５０ｂは、出力電流Ｉｏがどのような電流値から急減しても、同様に、高電圧系１２側への出力電流の減少速度を制限することができる。
【００５６】
なお、「低電圧系１０側から高電圧系１２側への方向に流れるＤＣ−ＤＣコンバータ３０からの吐出電流（高電圧系１２側への出力電流）の増加方向の変化を制限すること」と「高電圧系１２側から低電圧系１０側への方向に流れるＤＣ−ＤＣコンバータ３０への吸込電流の減少方向の変化を制限すること」とは等価であるため、両変化は電流制限回路５０ａによって制限することができる。電流制限回路５０ａによって、高電圧系１２側を流れる現出力電流Ｉｏより所定電圧ａに相当する電流値分だけ高い電流値に電流制限値を設定することができるからである。
【００５７】
例えば、モータの回生が終了すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力電圧（モータの接続側の出力電圧）は低下するが、バッテリなどの容量の大きい蓄電装置がその出力側に接続されている場合には、出力電圧が目標電圧に近づくにつれて吸い込み電流の減少速度は遅くなる。一方、キャパシタなどのバッテリよりも容量の小さい蓄電装置がその出力側に接続されている場合には、出力電圧は急激に低下し、バッテリ接続時の減少速度よりも速く急激に吸い込み電流は減少する。出力側の吸い込み電流の急減に伴い入力側の電圧も急激に低下する。つまり、吸い込み電流の減少を緩やかにすれば入力側の電圧の変動を抑えることができる。すなわち、電流制限回路５０ａによって吸い込み電流の急減を制限すれば、入力側に接続される電気負荷の機能不良等を防止することができる。
【００５８】
また、「高電圧系１２側から低電圧系１０側への方向に流れるＤＣ−ＤＣコンバータ３０への吸込電流の増加方向の変化を制限すること」と「低電圧系１０側から高電圧系１２側への方向に流れるＤＣ−ＤＣコンバータ３０からの吐出電流（高電圧系１２側への出力電流）の減少方向の変化を制限すること」とは等価であるため、両変化は電流制限回路５０ｂによって制限することができる。電流制限回路５０ｂによって、高電圧系１２側を流れる現出力電流Ｉｏより所定電圧ａに相当する電流値分だけ低い電流値に電流制限値を設定することができるからである。
【００５９】
例えば、バッテリなどの容量の大きい蓄電装置がＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側に接続されている場合には、その出力電圧が目標電圧に近づくにつれて出力電流（吐出電流）の減少速度は遅くなる。一方、キャパシタなどのバッテリよりも容量の小さい蓄電装置がその出力側に接続されている場合には、出力側の負荷電流が急激に減少すると出力側の実電圧が目標電圧に到達するのが速いため、バッテリ接続時の減少速度よりも速く急激に出力電流は低下する。出力電流の急減に伴い入力側の電圧は急激に上昇する。つまり、出力電流の減少を緩やかにすれば入力側の電圧の変動を抑えることができる。すなわち、電流制限回路５０ｂによって出力電流の急減を制限すれば、入力側に接続される電気負荷の機能不良等を防止することができる。
【００６０】
図６は、本実施形態の車両用電源装置のシミュレーション回路を示す図である。図７から１０は、そのシミュレーション結果を示す図である。図６に示される回路は、図１，２，４に関する上述の内容を実現するように構成されている。図６の各部において、上述の図１，２，４の各部と対応する部分については、同一の符号を付している。図６において、ロジック回路と同期整流回路がＰＷＭ制御回路３８に相当し、同期整流回路の出力Ｇ１とＧ２のそれぞれがスイッチング素子４０，４１に入力される。
【００６１】
図７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の負荷電流が急増したときのその入力側の電圧の変動推移を示したもので、図８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の負荷電流が急増したときの出力側電流が電流制限値によって制限された場合のその入力側の電圧の変動推移を示したものである。図７，８のシミュレーション結果が示しているように、出力側の負荷電流が急増しても入力側の電圧変動は一定の変化速度に抑えられている。
【００６２】
図９は、電流制限回路５０の出力値Ｉｍと電流制限値Ｉｓ＋，Ｉｓ−との変動推移の関係を示したもので、図１０は、電流制限回路５０の出力値Ｉｍと限界値が設けられた電流制限値Ｉｓ＋，Ｉｓ−との変動推移の関係を示したものである。図９のシミュレーション結果が示しているように、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の電圧が目標電圧に収束している期間では出力値Ｉｍは一定であり、その上下に電流制限値Ｉｓ＋，Ｉｓ−が設けられている。そして、出力側への電流が増加し、電流制限値Ｉｓ＋に到達した出力側電流の増加は電流制限値Ｉｓ＋の上昇速度に制限される。そして、出力側への電流が減少し、電流制限値Ｉｓ−に到達した出力側電流の減少は電流制限値Ｉｓ−の低下速度に制限される。図１０についは、出力側電流が電流制限値Ｉｓ＋の上限値に制限される以外は、図９と同様である。
【００６３】
したがって、本実施形態の車両用電源装置によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の電流が急変してもその入力側の電圧変動を抑えることができる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６５】
例えば、図１１に示されるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側に電流制御器５６を備えてもよい。電流制御器５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側を流れる電流を制限するものであって、例えばシリーズレギュレータである。電流制御器５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側の入出力端子と高電圧系１２の電気負荷２４との間の給電ラインに挿入される。図１１の場合、ＰＷＭ制御回路３８は誤差増幅器５２の出力値ｅａのみに従って電圧フィードバック制御を行い、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側電圧が目標電圧になるように一対のスイッチング素子４０，４２を所定のデューティ比でＰＷＭ駆動する。
【００６６】
一方、図１１の電流制限回路５０は、電流検出器５４の出力値Ｉｏのみに従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側を流れる電流の増減が電流制限値Ｉｓ＋，Ｉｓ−の変化速度で制限されるように駆動回路を介して電流制御器５６のスイッチング素子を動作させる。図１１の電流制限回路５０も、高電圧系１２側への出力電流の増加方向の変化を制限する図２と同様の電流制限回路５０ａと、高電圧系１２側への出力電流の減少方向の変化を制限する図４と同様の電流制限回路５０ｂとを有する。
【００６７】
図１１の電流制限回路５０ａは、電流検出器５４によって検出された電流Ｉｏが電流制限値Ｉｓ＋に到達した場合、上述と同様に、コンデンサ１０６ａと定電流源１０３ａとによって定まる上昇速度で電流制限値Ｉｓ＋を増加させる。また、図１１の電流制限回路５０ａは、電流Ｉｏと電流制限値Ｉｓ＋が所定値以上離隔した場合には、現電流値Ｉｏに対して所定量だけ加算した電流値に電流制限値Ｉｓ＋を設定する。また、図１１の電流制限回路５０ａは、上述と同様に、ツェナーダイオード１０２ａによって定まる電流制限値Ｉｓ＋の上限値を設定する。
【００６８】
図１１の電流制限回路５０ｂは、電流検出器５４によって検出された電流Ｉｏが電流制限値Ｉｓ−に到達した場合、上述と同様に、コンデンサ１０６ｂと定電流源１０３ｂとによって定まる低下速度で電流制限値Ｉｓ−を減少させる。また、図１１の電流制限回路５０ｂは、電流Ｉｏと電流制限値Ｉｓ−が所定値以上離隔した場合には、現電流値Ｉｏに対して所定量だけ減算した電流値に電流制限値Ｉｓ−を設定する。また、図１１の電流制限回路５０ｂは、また、図１１の電流制限回路５０ｂは、上述と同様に、ダイオード１０７ｂによって定まる電流制限値Ｉｓ−の下限値を設定する。
【００６９】
つまり、図１１の実施形態の場合には、高電圧系１２側を流れる電流の変化速度の制限を、ＰＷＭ制御回路３８による昇圧または降圧変換によって実行するのではなく、電流制御器５６によって実行している。すなわち、電流制御器５６は、誤差増幅器５２による電圧フィードバックを実施したＤＣ−ＤＣコンバータ３０の高電圧系１２側を流れる電流について、その変化速度を制限するものである。したがって、図１１の実施形態の車両用電源装置によっても、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の電流が急変してもその入力側の電圧変動を抑えることができる。
【００７０】
また、例えば、図１２に示されるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の低電圧系１０側に電流制御器５６を備えてもよい。電流制御器５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の低電圧系１０側を流れる電流を制限するものであって、例えばシリーズレギュレータである。電流制御器５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の低電圧系１０側の入出力端子と低電圧系１０の電気負荷２０との間の給電ラインに挿入される。図１２の場合、ＰＷＭ制御回路３８は誤差増幅器５２の出力値ｅａのみに従って電圧フィードバック制御を行い、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側電圧が目標電圧になるように一対のスイッチング素子４０，４２を所定のデューティ比でＰＷＭ駆動する。
【００７１】
一方、図１２の電流制限回路５０は、電流検出器５４の出力値Ｉｏのみに従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の低電圧系１０側を流れる電流の増減が電流制限値Ｉｓ＋，Ｉｓ−の変化速度で制限されるように駆動回路を介して電流制御器５６のスイッチング素子を動作させる。図１２の電流制限回路５０も、低電圧系１０側からの吸込電流の増加方向の変化（低電圧系１０側への吐出電流の減少方向の変化）を制限する図２と同様の電流制限回路５０ａと、低電圧系１０側からの吸込み電流の減少方向の変化（低電圧系１０側への吐出電流の増加方向の変化）を制限する図４と同様の電流制限回路５０ｂとを有する。
【００７２】
図１２の電流制限回路５０ａは、電流検出器５４によって検出された電流Ｉｏが電流制限値Ｉｓ＋に到達した場合、上述と同様に、コンデンサ１０６ａと定電流源１０３ａとによって定まる上昇速度で電流制限値Ｉｓ＋を増加させる。また、図１２の電流制限回路５０ａは、電流Ｉｏと電流制限値Ｉｓ＋が所定値以上離隔した場合には、現電流値Ｉｏに対して所定量だけ加算した電流値に電流制限値Ｉｓ＋を設定する。また、図１２の電流制限回路５０ａは、上述と同様に、ツェナーダイオード１０２ａによって定まる電流制限値Ｉｓ＋の上限値を設定する。
【００７３】
図１２の電流制限回路５０ｂは、電流検出器５４によって検出された電流Ｉｏが電流制限値Ｉｓ−に到達した場合、上述と同様に、コンデンサ１０６ｂと定電流源１０３ｂとによって定まる低下速度で電流制限値Ｉｓ−を減少させる。また、図１２の電流制限回路５０ｂは、電流Ｉｏと電流制限値Ｉｓ−が所定値以上離隔した場合には、現電流値Ｉｏに対して所定量だけ減算した電流値に電流制限値Ｉｓ−を設定する。また、図１２の電流制限回路５０ｂは、上述と同様に、ダイオード１０７ｂによって定まる電流制限値Ｉｓ−の下限値を設定する。
【００７４】
つまり、図１２の実施形態の場合には、低電圧系１０側を流れる電流の変化速度の制限を、ＰＷＭ制御回路３８による昇圧または降圧変換によって実行するのではなく、電流制御器５６によって実行している。すなわち、電流制御器５６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の低電圧系１０側を流れる電流について、その変化速度を制限するものである。したがって、図１２の実施形態の車両用電源装置によっても、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の電流が急変してもその入力側の電圧変動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る車両用電源装置の一実施形態を示した図である。
【図２】高電圧系１２側への出力電流の増加方向の変化を制限する電流制限回路５０ａのブロック図である。
【図３】高電圧系１２側への出力電流が急増した場合の本発明に係る車両用電源装置の動作を説明するための波形である。
【図４】高電圧系１２側への出力電流の減少方向の変化を制限する電流制限回路５０ｂのブロック図である。
【図５】高電圧系１２側への出力電流が急減した場合の本発明に係る車両用電源装置の動作を説明するための波形である。
【図６】本実施形態の車両用電源装置のシミュレーション回路を示す図である。
【図７】ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の負荷電流が急増したときのその入力側の電圧の変動推移を示した図である。
【図８】ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の出力側の負荷電流が急増したときの出力側電流が電流制限値によって制限された場合のその入力側の電圧の変動推移を示した図である。
【図９】電流制限回路５０の出力値Ｉｍと電流制限値Ｉｓ＋，Ｉｓ−との変動推移の関係を示した図である。
【図１０】電流制限回路５０の出力値Ｉｍと限界値が設けられた電流制限値Ｉｓ＋，Ｉｓ−との変動推移の関係を示した図である。
【図１１】高電圧系１２側に電流制御器５６を備えた本発明に係る他の実施形態である。
【図１２】低電圧系１０側に電流制御器５６を備えた本発明に係る他の実施形態である。
【図１３】従来の車両用電源装置を示した図である。
【図１４】高電圧系１２側への出力電流が急増した場合の従来の車両用電源装置の動作を説明するための波形である。
【図１５】高電圧系１２側への出力電流が急減した場合の従来の車両用電源装置の動作を説明するための波形である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  低電圧系
１２  高電圧系
１４  低圧系バッテリ
１６  発電機
１８  高圧系バッテリ
２０  低圧系電気負荷
２４  高圧系電気負荷
３０  ＤＣ−ＤＣコンバータ
３２  インダクタ
３４  低圧系コンデンサ
３６  高圧系コンデンサ
３８  ＰＷＭ制御回路
４０，４２  スイッチング素子
５０  電流制限回路
５２  誤差増幅回路
５４  電流検出器
５６  電流制御器
１０４ａ，１０４ｂ  レベルシフト回路
【図１】
2008079374.tif 000003
【図２】
2008079374.tif 000004
【図３】
2008079374.tif 000005
【図４】
2008079374.tif 000006
【図５】
2008079374.tif 000007
【図６】
2008079374.tif 000008
【図７】
2008079374.tif 000009
【図８】
2008079374.tif 000010
【図９】
2008079374.tif 000011
【図１０】
2008079374.tif 000012
【図１１】
2008079374.tif 000013
【図１２】
2008079374.tif 000014
【図１３】
2008079374.tif 000015
【図１４】
2008079374.tif 000016
【図１５】
2008079374.tif 000017