(57)【要約】【課題】  自動車に設けられている電源線や信号線の総量を削減する。【解決手段】  親局となるＣＣＵ６０３は、キースイッチ２を含む各種スイッチの信号が入力され、キースイッチの状態や各種スイッチの信号に応じて、発電機の発電制御を行うと共に、他の制御ユニット６０７,６１１,６１５に接続された電気負荷６０６,６１０,６１４の制御を行う。【選択図】  図１０
2004203386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の各所に配されている複数の電気負荷に、バッテリの正極端子からヒューズを介して行われる電力供給を制御する自動車用電力制御装置において、
キースイッチを含む各種スイッチの信号が入力され、
前記キースイッチの状態や各種スイッチの信号に応じて、発電機の発電制御を行うと共に、他の制御ユニットに接続された電気負荷の制御を行う、
ことを特徴とする自動車用電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】
本発明は、車体の各所に配されている複数の電気負荷に、バッテリから供給される電力の制御を行う自動車用電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車用電力制御装置としては、例えば、特開平５―７７６８０号公報に示すようなものがある。
この自動車用電力制御装置は、バッテリの許容供給電力量と各電気負荷の消費電力量とを求め、消費電力量が許容供給電力量を上回る場合は、機能的優先順位が低い電気負荷（例えばリアデフォッガやシートヒータなど）の消費電力量を調整するものである。
【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、このような従来技術では、電源線及び信号線の総量が多くなってしまうという問題点がある。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、電源線及び信号線の総量を削減することができる自動車用電力制御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】
【０００５】
前記目的を達成するための自動車用電力制御装置は、
車体の各所に配されている複数の電気負荷に、バッテリの正極端子からヒューズを介して行われる電力供給を制御する自動車用電力制御装置において、
キースイッチを含む各種スイッチの信号が入力され、
前記キースイッチの状態や各種スイッチの信号に応じて、発電機の発電制御を行うと共に、他の制御ユニットに接続された電気負荷の制御を行う、
ことを特徴とするものである。
また、前記目的を達成するための他の自動車用電力制御装置は、
車体の各所に配されている複数の電気負荷ごとに設けられ、該負荷の駆動及び停止を指示する指示手段（負荷スイッチ４）と、
複数の前記電気負荷ごとに、該電気負荷の前記指示手段による停止指示状態から駆動指示状態への過渡指示状態における、該電気負荷に対する単位時間当たりの電力供給量の増加率（以下、電力供給増加率）を記憶している記憶手段（メモリ１１ｂ）と、
複数の前記電気負荷ごとに設けられ、前記電源から該電気負荷へ電力を供給すると共に、該電力の供給量を変えることができる駆動手段（出力前段トランジスタ１４、出力駆動段トランジスタ１５）と、
複数の前記指示手段のうちでいずれかが前記過渡指示状態であるか否かを判断し、いずれか１つでも該過渡指示状態であると判断すると、前記記憶手段に記憶されている電力供給増加率のうち、該過渡指示状態であると判断した指示手段に対応した電気負荷の電力供給増加率で、前記電源からの電力を該電気負荷に供給するよう、前記駆動手段に指示する制御手段（ＣＰＵ１１ａ）と、
を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
ここで、前記自動車用電力制御装置において、
前記記憶手段には、複数の前記電気負荷のうち予め定めた特定の電気負荷に関し、該特定の電気負荷の前記指示手段が停止指示状態であっても、該特定の電気負荷に供給する電力の単位時間当たりの最小電力供給量（以下、最小電力供給率）が記憶され、
前記制御手段は、前記特定の電気負荷の前記指示手段が停止指示状態であると、前記記憶手段に記憶されている前記最小電力供給率で、前記電源からの電力を該特定の電気負荷に供給するよう、前記駆動手段に指示することを特徴とするものであってもよい。
【０００７】
また、前記自動車用電力制御装置において、
自動車に設けられているエンジンの状態を検知するエンジン状態検知手段（キースイッチ２、アクセル開度センサ８ａ、エンジン回転数センサ８ｃ）を備え、  前記記憶手段には、前記エンジンの状態ごとに前記電力供給増加率が記憶され、
前記制御手段は、複数の前記指示手段のうちでいずれかが前記過渡指示状態であるか否かを判断し、いずれか１つでも該過渡指示状態であると判断すると、前記記憶手段に記憶されている電力供給増加率のうち、前記エンジン状態検知手段で検知した前記エンジンの状態に対応し且つ該過渡指示状態であると判断された指示手段に対応した電気負荷の電力供給変化率で、前記電源からの電力を該電気負荷に供給するよう、前記駆動手段に指示することを特徴とするものであることが好ましい。
【０００８】
また、前記自動車用電力制御装置において、
前記エンジン状態検知手段は、前記エンジンが始動時であるか否かを検知する始動時検知手段を有し、
前記記憶手段には、複数の前記負荷ごとに、エンジン始動時に前記指示手段が駆動指示状態であっても、機能性が低く電力を供給する必要がないものであるか又は機能性が高く電力を供給することが必要であるかが記憶され、
前記制御手段は、前記指示手段が駆動指示状態のときに、前記始動時検知手段により前記エンジンの始動が検知されると、前記記憶手段を参照して、該指示手段に対応した前記電気負荷が、電力を供給する必要がないものか否かを判断し、電力を供給する必要がないものであると判断した場合には、該電気負荷への電力供給を停止するよう、前記駆動手段に指示し、電力を供給する必要があるものと判断した場合には、該電気負荷への電力供給を続行するよう、前記駆動手段に指示することを特徴とするものであってもよい。
【０００９】
また、前記自動車用電力制御装置において、
前記エンジン状態検知手段は、運転者が操作するアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検知手段を有し、
前記記憶手段には、複数の電気負荷ごとに、運転者の要求加速度が予め定められた値以上になったときにおける、該電気負荷に対する単位時間当たりの電力供給量の減少率（以下、電力供給減少率）が記憶され、
前記制御手段は、前記アクセル操作量検知手段により検知された前記アクセルペダルの操作量から運転者の要求加速度を想定し、前記指示手段が駆動指示状態であり、該要求加速度が予め定められた値以上になると、前記記憶手段に記憶されている前記電力供給減少率で、前記電源からの電力を該電気負荷に供給するよう、前記駆動手段に指示することを特徴とするものであってもよい。
【００１０】
さらに、前記自動車用電力制御装置において、
前記エンジンに供給される燃料のタンク内の燃料量を検知する燃料量検知手段を有し、
前記記憶手段には、複数の電気負荷ごとに、前記タンク内の燃料残量が予め定められた燃料残量以下になったときにおける、該電気負荷に対する単位時間当たりの電力供給量の減少率（以下、電力供給減少率）が記憶され、
前記制御手段は、前記指示手段が駆動指示状態であり、前記燃料量検知手段により検知された燃料残量が予め定められた燃料残量以下になると、前記記憶手段に記憶されている前記電力供給減少率で、前記電源からの電力を該電気負荷に供給するよう、前記駆動手段に指示することを特徴とするものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の制御ユニットを分散配置することで、一つの制御ユニットと複数の電気負荷及び複数の負荷スイッチとを蛸足配線的に接続するよりも、電源線及び信号線の総量を削減することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明に係る自動車用負荷駆動装置について、図面を用いて説明する。
【００１３】
本実施例の自動車用負荷駆動装置は、図１に示すように、バッテリ１と、エンジンを起動等させるためのキースイッチ２と、エンジンの回転で発電を行う発電機３と、ランプやモータ等の各種電気負荷５，６と、各電気負荷５，６の駆動及び停止を指示するための負荷スイッチ４，４，…と、アクセルぺダルの操作量を検知するアクセル開度センサ８ａと、燃料タンク内の燃料量を検知する燃料量センサ８ｂと、エンジンの回転数を検知するエンジン回転数センサ８ｃと、バッテリ１からの電力を各電気負荷５，６に供給してこれらを駆動する制御装置１０とを備えている。
【００１４】
制御装置１０には、バッテリ１の正極端子からヒューズ９を介して、電力が供給される。制御装置１０には、エンジンの動作状態を検出するため、キースイッチ２の状態（アクセサリ、イグニッション、スタータ）が入力する。制御装置１０には、さらに、燃料センサ８やエンジン回転数センサ９から信号も入力する。制御装置１０は、負荷スイッチ４，４，…の投入及び切断状態をモニタし、キースイッチ２や各種センサ８ａ，８ｂ，８ｃからの出力に応じて、予め定められた手順に従って、各電装負荷５，６の制御並びに発電機３の発電制御を行う。
【００１５】
制御装置１０は、図２に示すように、各種制御を行うマイクロコンピュータ１１と、バッテリ電圧を目標の一定電圧（５V）にするレギュレータ１２と、キー
スイッチ２のアクセサリーポジション（ＡＣＣ）が閉状態になるとマイクロコンピュータ１１に対してｏｎ信号を出力する入力段トランジスタ１９ａと、キースイッチ２のイグニッションポジション（ＩＧＮ）が閉状態になるとマイクロコンピュータ１１に対してｏｎ信号を出力する入力段トランジスタ１９ｂと、キースイッチ２のスタータポジション（ＳＴ）が閉状態になるとマイクロコンピュータ１１に対してｏｎ信号を出力する入力段トランジスタ１９ｃと、負荷スイッチ４が閉状態になるとマイクロコンピュータ１１に対してｏｎ信号を出力する入力段トランジスタ１３と、電気負荷５にバッテリ１からの電力を供給して電気負荷５を駆動させる出力駆動段トランジスタ１５と、マイクロコンピュータ１１からの駆動信号に応じて出力駆動段トランジスタ１５を駆動させる出力前段トランジスタ１４と、発電機３のフィールドコイル３ａにバッテリ１からの電力を供給する出力駆動段トランジスタ１７と、マイクロコンピュータ１１からの駆動信号に応じて出力駆動段トランジスタ１７を駆動させる出力前段トランジスタ１６と、各センサ８ａ，８ｂ，８ｃからの出力をマイクロコンピュータ１１が処理できるレベルに変換する信号処理回路１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを有している。マイクロコンピュータ１１は、図３に示す電力供給制御表や、図６〜図９に示すフローを実現するためのプログラム等が記憶されているメモリ１１ｂと、このメモリ１１ｂに記憶されているプログラムに従って各種演算等を実行するＣＰＵ１１ａとを有している。また、発電機３は、ステータを構成するステータコイル３ｃと、ロータの一部を構成する前述したフィールドコイル３ａと、回転するフィールドコイル３ａにバッテリ１からの電力を供給するためのブラシ３ｂとを有している。この発電機３では、エンジンの回転でロータが回転しているときに、ロータの一部を構成するフィールドコイル３ａに電流が流れ、このフィールドコイル３ａが電磁石になると、ステータコイル３ｃに電流が流れるようになる、つまり発電が行われる。なお、図２中には、同図を簡略化するために、負荷スイッチや電気負荷を１ずつしか描いていないが、これらは実際には、図１に示すように、複数存在する。
【００１６】
バッテリ電圧は、レギュレータ１２で降圧され、制御用マイクロコンピュータ１１に最適な電圧（５V）として供給される。入力段トランジスタ１３は、負荷
スイッチ４のオン／オフによりオン／オフして、負荷スイッチ４からの状態信号をマイクロコンピュータ１１のディジタル入力ポートＤＩに取り込めるよう、レベル変換する。出力前段トランジスタ１４は、マイクロコンピュータ１１のディジタル出力信号ポートＤＯからの駆動信号に基づき出力駆動段トランジスタ１５を駆動するため用いられる。出力駆動段トランジスタ１５は、出力前段トランジスタ１４のオン／オフによりオン／オフし、バッテリ１からの電力を電気負荷５に供給して、負荷５を駆動する。この負荷５の駆動電力の制御方法は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；パルス幅変調）が用いられる。負荷５の端子電圧は、フィードバック用として、マイクロコンピュータ１１のＡ／Ｄ変換入力ポートに取り込まれる。マイクロコンピュータ１１は、抵抗分割によりレベル変換されたバッテリ電圧をＡ／Ｄ変換して取込み、この取り込んだ電圧値と、規定のバッテリ電圧値とを比較して、発電機３の発電量を制御するレギュレータ機能を備えている。この発電機３の発電量制御は、マイクロコンピュータ１１のディジタル出力信号ポートＤＯからのフィールド電流制御信号に基づき、出力前段トランジスタ１６を介して、出力駆動段トランジスタ１７を駆動して、バッテリ１から発電機３のフィールドコイル３ａに流す電流を制御することにより達成される。各センサ８ａ，８ｂからの出力は、信号処理回路１８ａ，１８ｂによってマイクロコンピュータ１１が処理しやすいレベルに変換され、マイクロコンピュータ１１のＡ／Ｄ変換入力ポートに取り込まれる。また、エンジン回転数センサ８ｃからの出力は、信号処理回路１８ｃによって波形整形されると共に、マイクロコンピュータ１１が処理しやすいレベルに変換され、マイクロコンピュータ１１のディジタル入力信号ポートＤＩに取り込まれる。これらの場合、各信号があらかじめ別の処理手段で処理されていれば、マイクロコンピュータ１１は、通信ポートなどで処理データを入力してもよい。
【００１７】
ここで、前述したＰＷＭ制御について、図４を用いて説明する。
本実施例では、出力駆動段トランジスタ１５が間欠的にオン、オフを繰り返し、負荷５に間欠電流を流し、出力駆動段トランジスタ１５のオンの時間を制御することで、負荷５に流れる電流のデューティ値が調節している。なお、本実施例において、電流デューティ値とは、一定制御周期に対する負荷５への電流供給時間、つまり、単位時間当たりの電流供給量（電流供給率）、又は単位時間当たりの電力供給量（電力供給率）を意味している。
【００１８】
本実施例では、負荷スイッチ４がオンになると、出力駆動段トランジスタ５のオン時間が次第に長くなり、負荷５に流れる電流のデューティ値が次第に増加する。このデューティ値変化率、つまり電力供給変化率は、図３に示すＫＲ又はＫＦ（ＫＦ、ＫＲの意味は後述する。）として、各負荷ごとにマイクロコンピュータ１１のメモリ１１ｂに記憶されている。なお、デューティ値変化率Ｋとは、改めて説明すると、図５に示すように、単位時間当たりのデューティ値の変化量で、時間を横軸にし、デューティ値を縦軸にした場合の傾きＫに相当する。
【００１９】
また、本実施例では、負荷スイッチ４がオフのときでも、出力駆動段トランジスタ１５を間欠的にオン、オフさせて、負荷５に間欠電流を流している。マイクロコンピュータ１１は、この間欠電流を流している時間（間欠電流供給時間）をタイマＴでＴ０時間になるまで管理し、間欠電流を流していない時間（間欠電流停止時間）をタイマＴＴでＴ１時間になるまで管理している。負荷スイッチ４がオフでも、負荷５に間欠電流を流しているときの電流デューティ値は、最小デューティ値であり、図３に示すＤｍｉｎとして、各負荷ごとにマイクロコンピュータ１１のメモリ１１ｂに記憶されている。
【００２０】
マイクロコンピュータ１１のＣＰＵ１１ａは、メモリ１１ｂに記憶されているプログラムに従って、図６〜図９のフローチャートに示す手順で各種処理を実行する。なお、この処理は、ある１個の負荷スイッチ入力に対するものを代表したものであり、予め定められた周期毎（例えば１ms毎）に行われる。
【００２１】
処理３０１では、キースイッチ２の位置を判断する。キースイッチ２の位置がアクセサリーポジション又はオフポジション（アクセサリー、イグニッション、スタータ以外のポジション）の場合は、処理３０３へ進み、キー位置状態フラグＦＬＧをＳＴ（ストップ）にセットする。スタータ（クランキング）ポジションの場合は、処理３０４へ進み、キー位置状態フラグＦＬＧをＫＫ（クランキング）にセットする。イグニッション（オン）ポジッションの場合は、処理３０２へ進む。この処理３０２では、エンジン回転数センサ８ｃからの出力に基づき、エンジン状態を判断し、エンジンが停止状態の場合、処理３０５に進み、キー位置状態フラグＦＬＧをＳＴ（ストップ）にセットする。エンジンが予め定められた回転数以下でアイドリング状態と判断した場合、処理３０７に進み、キー位置状態フラグＦＬＧをＩＤ（アイドリング）にセットする。また、エンジンが予め定められた回転数を越えている場合、判断処理３０６へ進む。この判断処理３０６では、アクセル開度センサ８ａからの出力に基づき、アクセルペダルの操作変化量が予め定められた値以上になったか否か（例えば、アクセルペダルの操作変化量が50deg/sec以上か否か)によって、運転車の要求加速度が予め定められた値以上か否かを判断する。予め定められた値以上の場合は、処理３０６１にてキー位置状態フラグＦＬＧをＡＣ（アクセラレート）にセットし、それ以外は処理３０６２にてキー位置状態フラグＦＬＧをＮＭ（ノーマル）にセットする。キー位置状態フラグＦＬＧがＳＴ（ストップ）またはＫＫ（クランキング）の場合は、エンジンストップまたはクランキング状態と判断され、電力消費を抑えるために、処理３０８に進み、フィールド電流をカットして発電機３の発電を停止させる。また、キー位置状態フラグＦＬＧがＮＭ、ＡＣまたはＩＤの場合はエンジンが回転状態と判断されるため、処理３０９に進み、目標バッテリ電圧を保つように発電機３の発電量を前述した方法で制御する。
【００２２】
発電機３のフィールド電流制御処理３０８及び３０９が終了したあと、判断処理３１０に進む。判断処理３１０では、負荷スイッチ４の状態をチェックする。負荷スイッチ４がオフ（停止指示状態）の場合は、判断処理３１１に進み、オン（駆動指示状態）の場合は判断処理３２２へ進み、トランジェント（オンからオフへ又はオフからオンへの過渡指示状態）の場合は判断処理３１７に進む。なお、処理３１０以降の処理は、各負荷スイッチ毎に、特定の制御周期毎に行われる。
【００２３】
判断処理３１１では、エンジンが停止又はスタート状態であるか否か、つまりキー位置状態ＦＬＧがＳＴ（ストップ）又はＫＫ（クランキング）であるか否か、さらに、電気負荷５に供給する間欠電流の供給時間を計測するタイマＴが予め定められた時間Ｔ０を示しているか否かを判断する。負荷駆動素子として、つまり本実施例では出力駆動段トランジスタ１５として、電流制限機能のついたインテリジェント型半導体素子を用いた場合、負荷５の起動時に突入電流が半導体素子１５の制限電流を大きく上回ってしまい、電流制限が自動的に働いて負荷の立ち上がりにいくらかの遅延が生じてしまう。この防止方法として、負荷スイッチ４がオフのときでも僅かに負荷に電流（この電流をアイドル電流とする。）を流す方法がある。そこで、処理３１１において、キー位置状態ＦＬＧがＳＴ（ストップ）又はＫＫ（クランキング）ではなく、且つタイマＴがＴ０でなはなく、エンジンが完全に回転していると判断した場合には、エンジンの駆動で発電機３が発電を行っており、電力供給に余裕があるものとして取り扱い、処理３１２に進んで、負荷５にアイドル電流を流すべく、この処理で、前述した間欠電流のデューティ値を最小値Ｄｍｉｎに設定する。Ｄｍｉｎの値は、キー位置状態フラグＦＬＧ値の関数であり、図３に示されるように、キー位置状態に応じてその値が変わる。さらに、この処理３１２では、間欠電流の供給停止期間を計測するタイマＴＴの値を０にイニシャライズする。また、処理３１１において、キー位置状態ＦＬＧがＳＴ（ストップ）又はＫＫ（クランキング）であるか、又はカウンタＴがＴ０であり、エンジンが完全に回転していないと判断した場合には、発電機３からバッテリ１に電力供給されていないので、間欠電流のデューティ値を０とし、間欠電流の供給を停止して、余計な電力消費を回避する。
【００２４】
間欠電流のデューティ値が設定された後（処理３１２，３１３）、判断処理３１４に進む。判断処理３１４では、間欠電流供給時間タイマＴにより計測された間欠電流供給時間が予め定められた時間Ｔ０より小さいか否かを判断し、Ｔ０より小さい場合には、処理３１５に進んで、この処理でタイマＴに１を付加してインクリメントする。間欠電流供給時間タイマＴにより計測された間欠供給時間が時間Ｔ０以上である場合、判断処理３１６に進み、間欠電流停止時間タイマＴＴにより計測された間欠電流停止時間が予め定められた時間Ｔ１より小さいか否かを判断する。時間Ｔ１より小さい場合には、処理３１６１に進み、間欠電流停止時間タイマに１を付加してインクリメントする。間欠電流停止時間タイマＴＴにより計測された間欠電流停止時間が時間Ｔ１以上である場合には、間欠電流停止期間終了し、間欠電流供給再開に備えるため、処理３１６２において、間欠電流供給時間タイマＴを０にリセットする。各タイマＴ，ＴＴの設定が終了した後（処理３１５，３１６１，３１６２）は、処理３３３に進む。
【００２５】
処理３１０において、負荷スイッチ４がトランジェント状態であると判断され、判断処理３１７に進むと、この処理で、負荷スイッチ４がオフからオンへのトランジェント状態であるか否かを判断する。そして、オフからオンへのトランジェント状態、言い換えると電力投入過渡期であると判断すると、処理３１８に進み、オンからオフへのトランジェント状態、言い換えると電力遮断過渡期であると判断すると、処理３２０へ進む。処理３１８では、メモリ１１ｂに記憶されている電力制御表（図３）を参照して、デューティ値増加率ＫＲを設定する。このＫＲは、キー位置状態フラグＦＬＧ値の関数であり、キー位置状態に応じてその値が変わる。その後、処理３１９において、負荷スイッチ４のオン時間を計測するタイマｔを０にイニシャライズする。一方、処理３２０では、負荷スイッチ４がオフなると、直ちに、負荷５にアイドル電流が流れるように、処理３１２と同様に、間欠電流のデューティ値を最小値Ｄｍｉｎに設定する。その後、処理３２１において、間欠電流停止期間の開始に備えるために、間欠電流停止時間タイマＴＴを０にリセットする。各タイマｔ，ＴＴの設定が終了した後（処理３１９，３２１）は、処理３３３に進む。
【００２６】
処理３１０において、負荷スイッチ４がオンであると判断され、判断処理３２２に進むと、この判断処理３２２でも、判断処理３１１と同様に、エンジンが停止又はスタート状態であるか否か、つまりキー位置状態ＦＬＧがＳＴ（ストップ）又はＫＫ（クランキング）であるか否かを判断する。キー位置状態ＦＬＧがＳＴ（ストップ）又はＫＫ（クランキング）で、エンジンが完全に回転していないと判断した場合には、直ちに処理３３３に進み、キー位置状態ＦＬＧがＳＴ（ストップ）でもＫＫ（クランキング）でもなく、エンジンが完全に回転していると判断した場合には、判断処理３２３に進む。判断処理３２３では、燃料量センサ８ｂからの出力される燃料タンク内の燃料残量が予め定められた残量以上であるか否かを判断し、燃料残量が予め定められた量以上ならば、判断処理３２４に進み、燃料残量が予め定められた量未満ならば、処理３２５に進む。判断処理３２３で、燃料残量が予め定められた量以上であると判断して、判断処理３２４に進むと、この判断処理３２４では、キー位置状態フラグＦＬＧがＡＣ即ち加速状態か否かを判断する。加速状態と判断された場合、処理３２５へ進み、それ以外の場合、処理３２６へ進む。処理３２５では、負荷５が駆動中で且つ燃料残量が稀少か、又は負荷５が駆動中で且つ加速中であるため、エンジンの負荷を低減すべく、重要度の低い電気負荷の電力供給量を削減する。これは、メモリ１１ｂを参照して、負の電流デューティ値変化率ＫＦに設定することにより、達成できる。なお、このＫＦは、前述したＫＲの値と同じく、キー位置状態フラグＦＬＧの関数であり、キー位置状態に応じてその値が変わるものの、その値は負の値である。そして、判断処理３２７において、現在の電流デューティ値が最小値Ｄｍｉｎ以下か否かを判断し、最小値Ｄｍｉｎ以下である場合は、処理３２８において電流デューティ値を最小値Ｄｍｉｎに固定した後、処理３２９に進む。また、判断処理３２７で現在の電流デューティ値が最小値Ｄｍｉｎより大きいと判断した場合には、処理３２９に進む。処理３２４において、加速状態でないと判断されて、処理３２６に進むと、ここでは、処理３１８と同様に、メモリ１１ｂを参照して、正のデューティ値変化率ＫＲを設定する。この処理３２６に至るといいうことは、燃料が十分にあり、加速状態ではないから、エンジン負荷を軽減すべく負荷供給電流を削減する必要がないため、負荷５への電力供給量を増加させるべく、正のデューティ値変化率ＫＲを設定している。処理３２９では、デューティ値変化率Ｋに負荷スイッチ４のオンから現在までの時間ｔを掛け、これに現在の電流デューティ値を加えて、今回の電流デューティ値を算出する。そして、判断処理３３０では、処理３２９で算出した電流デューティ値が１００％以上か否かを判断し、１００％以上の場合は、処理３３１において電流デューティ値をその上限として１００％に固定し、処理３３２に進む。また、判断処理３３０で電流デューティ値が１００％未満であると判断した場合には、直ちに、処理３３２に進む。処理３３２では、次の制御周期のために、負荷スイッチオンタイマｔの値をインクリメントし、処理３３３に進む。
【００２７】
各種タイマＴ，ＴＴ，ｔの設定（処理３１５，３１６１，３１６２，３１９，３２１，３３２）が終了して、処理３３３に進むと、この処理では、キー位置状態フラグＦＬＧがＫＫすなわちクランキングか否かを判断し、クランキング状態であるならば処理３３４に進み、クランキング状態でないならば処理３３６に進む。判断処理３３４では、メモリ１１ｂに記憶されている図３の表を参照して、当該負荷がクランクング時にカットすべき負荷であるか否かを判断する。クランクング時にカットすべきではない負荷（具体的には、例えば、ヘッドライト）の場合、処理３３６に進み、クランクング時にカットすべき負荷（具体的には、例えば、リアデフォガ）の場合、処理３３５に進む。処理３３５では、クランキング時にカットすべき負荷の駆動を停止すべく、この負荷に流す電流のデューティ値を０に設定し、処理３３６に進む。処理３３６では、一連のデューティ値設定処理（処理３１２，３１３，３２０，３２８，３２９，３３１）によって定められた電流デューティ値の電流が負荷に供給されるよう、出力前段トランジスタ１４に駆動信号を出力し、この出力前段トランジスタ１４及び出力駆動段トランジスタ１５を駆動する。
【００２８】
ここで、図３について改めて詳細に説明する。
同図は、複数の電気負荷うちヘッドライト及びリアデフォッガを取り上げて、これらの電力供給率又は電力供給変化率等を示したものである。ヘッドライトは、エンジンの状態を示すフラグＦＬＧがＫＫ即ちクランキング時を除き、フラグＦＬＧ値に係わりなく、ＫＦ、ＫＲ、Ｄｍｉｎの値が定まっている。これらの値のうち、最小デューティ値Ｄｍｉｎの値は５％であり、負荷スイッチ４がオフののきでも、ヘッドライトには常時間欠的に通電されていることになる。従って、負荷スイッチ４をオンにすると、ヘッドライトは直ちに点灯する。また、ヘッドライトに関しては、フラグＦＬＧがＫＫ即ちクランキング時でも、電力供給はカットされない。リアデフォッガは、フラグＦＬＧ値がＩＤ即ちアイドリング時及びＭＮ即ち通常運転時の場合と、フラグＦＬＧ値がＳＴ即ちストップ時及びＡＣ即ち加速時の場合とにおいて、各々ＫＦ及びＫＲの設定値が異なっている。また、最小デューティ値Ｄｍｉｎの値は０％である。これは、リアデフォッガの性質上、負荷スイッチ４の投入時に直ちに立ち上がる必要がないからである。また、リアデフォッガに関しては、フラグＦＬＧがＫＫ即ちクランキング時には、ヘッドライトの場合と異なり、電力供給がカットされる。なお、同図は、前述したように、マイクロコンピュータ１１のメモリ１１ｂに予め記憶されており、マイクロコンピュータ１１のＣＰＵ１１ａは、これを参照して、各負荷の電力供給率又は電力供給変化率等を定める。
【００２９】
本実施例では、負荷スイッチ４のオフからオンへのトランジェント状態、言い換えると電力投入過渡期には、デューティ値増加率ＫＲが設定され（処理３１８）図４の最下段及び図５に示すように、負荷に対する電力供給量が一定の割合で徐々に増加してゆくので、このときに、発電機３による発電量が急激に増加してしまうようなことはない。従って、電力投入過渡期に、エンジン負荷が急増してエンジン回転数が急激に落ちこむようなことはない。なお、本実施例では、電力投入過渡期以外でも、負荷スイッチ４がオンでエンジンが回転しており、燃料が十分にあり、加速時でない場合、つまりエンジン負荷を増加させても構わない場合には、デューティ値増加率ＫＲが設定される（処理３２６）。
【００３０】
また、本実施例では、燃料残量が少ない場合や加速時のようにエンジン負荷増加が好ましくない場合には、デューティ値減少率ＫＦが設定され（処理３２５）負荷に対する電力供給量が一定の割合で徐々に減少し、発電機３によるエンジン負荷が軽減される。
【００３１】
以上のように、本実施例では、負荷スイッチ４の状態やエンジン状態に応じて、負荷への電力供給率や電力供給変化率を定めているので、負荷への電力供給に関わらず、エンジン回転数が安定して、運転性を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施例では、エンジンの始動時（クランキング時）に、ヘッドライトの負荷スイッチ及びリアデフォガの負荷スイッチが共にオンであっても、機能的優先性の低いリアデフォガには一時的に電力供給されず、エンジン始動に必要な電力を十分に確保できるので、エンジンの始動性を高めることができる。
【００３３】
なお、以上の実施例では、デューティ値変化率Ｋを定数として、デューティの変化を直線的変化としているが、本発明は、これに限定されるものではなく、なデューティの変化を曲線的変化としてもよい。この場合、デューティ値変化率Ｋとして、所望の曲線の微分係数を設定すればよい。
【００３４】
また、以上の実施例では、１つのユニット化された制御装置１０で、各電気負荷の電力供給制御を実行しているが、図１０に示すように、複数の制御ユニットを多重通信線で接続した自動車内多重通信システム（車内ＬＡＮ）で各電気負荷の電力供給制御を実行してもよい。
【００３５】
図１０に示す自動車用負荷駆動装置は、親局となるＣＣＵ（Central Control Unit）６０３と、車両内に分散配置されている複数の負荷６０６，６１０，６１４の近傍に設けられ子局となるＬＣＵ（Local Control Unit）６０７，６１１，６１５と、これらを電気的に相互接続する多重通信線６０５，６０９，６１３と、バッテリ１とＣＣＵ６０３及び各ＬＣＵ６０７，６１１，６１５とを電気的に接続する電源線６０２とを有している。
【００３６】
ＣＣＵ６０３は、マイクロコンピュータと、各センサ８ａ，８ｂ，８ｃからの出力をマイクロコンピュータによる処理に適したレベルにする処理回路と、キースイッチ２からの出力をマイクロコンピュータに入力する入力段トランジスタと、ＬＣＵ６０７，６１１，６１５との間での通信制御を行う通信ＩＣとを有している。各ＬＣＵ６０７，６１１，６１５には、それぞれ、１以上の電気負荷６０６，６１０，６１４が接続されていると共に、各電気負荷の負荷スイッチ６０８，６１２，６１５が接続されている。各ＬＣＵ６０７，６１１，６１５は、駆動信号により動作してバッテリ６０１からの電力を各負荷に供給する出力段トランジスタと、この出力段トランジスタに駆動信号を出力すると共にＣＣＵ６０３との間の通信制御を行う通信ＬＳＩと、各負荷スイッチ６０８，６１２，６１５からのオン信号を通信ＬＳＩに入力する入力段トランジスタとを有している。
【００３７】
ＣＣＵ６０３が、あるＬＣＵに対してデータを送信した場合、データを受け取ったＬＣＵは、ＬＣＵ自身が取り込んだデータをＣＣＵ６０３に返送してくる。したがって、ＣＣＵ６０３とあるＬＣＵとの間の多重通信線には、ＬＣＵからＣＣＵ６０３へのデータ受信信号、ＣＣＵ６０３からＬＣＵへのデータ送信信号が現れる。この送受信信号を１セットとして、他のＬＣＵに対しても同様に実行される。ＣＣＵ６０３には、キースイッチ２からのポジション信号、各センサからの信号、ＬＣＵ６０７，６１１，６１３からの負荷スイッチオン信号が逐次入力する。ＣＣＵ６０３は、これらの信号に基づいて、前述した手順で電流デューティ値を求め、この電流デューティ値の電流が負荷に供給されるよう、所定のＬＣＵの通信ＬＳＩを介して、このＬＣＵの出力段トランジスタに駆動信号を出力し、この出力段トランジスタを駆動させる。このトランジスタに接続されている負荷には、このトランジスタのオンオフに応じて、バッテリ１からの電力が供給される。
【００３８】
以上のように、複数の制御ユニットを分散配置することで、一つの制御ユニットと複数の電気負荷及び複数の負荷スイッチとを蛸足配線的に接続するよりも、電源線及び信号線の総量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る一実施例の負荷駆動装置の回路ブロック図である。
【図２】本発明に係る一実施例の制御装置の回路ブロック図である。
【図３】本発明に係る一実施例における、各電気負荷ごとの電力供給変化率ＫＲ，ＫＦや最小電力供給率Ｄｍｉｎ等を示す説明図である。
【図４】本発明に係る一実施例における、負荷スイッチの変化に伴う、負荷駆動電圧及びデューティ値の変化を示すグラフである。
【図５】本発明に係る一実施例における、負荷スイッチがオフからオンになるときのデューティ値の変化を示すグラフである。
【図６】本発明に係る一実施例の制御装置の動作を示すフローチャート（その１）である。
【図７】本発明に係る一実施例の制御装置の動作を示すフローチャート（その２）である。
【図８】本発明に係る一実施例の制御装置の動作を示すフローチャート（その３）である。
【図９】本発明に係る一実施例の制御装置の動作を示すフローチャート（その４）である。
【図１０】本発明に係る他の実施例の負荷駆動装置の回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…バッテリ、２…キースイッチ、３…発電機、３ａ…フィールドコイル、４…負荷スイッチ、５，６…電気負荷、８ａ…アクセル開度センサ、８ｂ…燃料量センサ、８ｃ…エンジン回転数センサ、１０…制御装置、１１…マイクロコンピュータ、１１ａ…ＣＰＵ、１１ｂ…メモリ、１２…レギュレータ、１４…出力前段トランジスタ、１５…出力駆動段トランジスタ、６０３…ＣＣＵ、６０５，６０９，６１３…多重通信線、６０７，６１１，６１５…ＬＣＵ。
【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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