(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧を電圧変換する電圧変換部と、
温度を検知する温度検知部と、
前記電圧変換部の出力側の出力電流値を検知する出力電流検知部と、
前記電圧変換部の出力側の出力電圧値を検知する出力電圧検知部と、
前記電圧変換部の入力側の入力電圧値を検知する入力電圧検知部と、
前記出力電流値が出力電流制限値に基づく値となり、前記出力電圧値が出力電圧設定値に基づく値となるように、前記電圧変換部の電圧変換動作を制御する第１の制御部と、
前記温度と、前記入力電圧値と、前記出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出し、前記出力電流目標値を前記出力電流制限値として前記第１の制御部に通知する第２の制御部と
を備えた車載用電源装置。
【請求項２】
前記第２の制御部は、さらに、前記温度と前記入力電圧値とに基づいて、出力電圧目標値を算出し、前記出力電圧目標値を前記出力電圧設定値として前記第１の制御部に通知する
請求項１に記載の車載用電源装置。
【請求項３】
前記第２の制御部は、前記温度と前記入力電圧値とに関連付けられた出力電圧制限値算出用テーブルに基づいて求められた出力電圧制限値と、車載側制御部から指示された出力電圧指令値とを比較し、その値の低い方を前記出力電圧目標値として算出する
請求項２に記載の車載用電源装置。
【請求項４】
前記第２の制御部は、前記温度と前記入力電圧値とに関連付けられた出力電流判定値算出用テーブルに基づいて出力電流判定値を算出し、前記出力電流値が前記出力電流判定値よりも大きい場合には、前記温度と、前記入力電圧値と、前記出力電圧値とに関連付けられた第１の出力電流目標値算出テーブルに基づいて前記出力電流目標値を算出し、前記出力電流値が前記出力電流判定値よりも小さい場合には、前記入力電圧値に関連付けられた第２の出力電流目標値算出テーブルに基づいて前記出力電流目標値を算出する
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車載用電源装置。
【請求項５】
前記第２の制御部は、前記出力電流値が前記出力電流判定値よりも大きい場合において、前記温度が所定の値以上の場合には、前記出力電流目標値を算出する際のパラメータから前記出力電圧値を除外する
請求項４に記載の車載用電源装置。
【請求項６】
温度と、電圧変換部の出力側の出力電流値と、前記電圧変換部の出力側の出力電圧値と、前記電圧変換部の入力側の入力電圧値とを検知し、
前記出力電流値が出力電流制限値に基づく値となり、前記出力電圧値が出力電圧設定値に基づく値となるように、第１の制御部によって、前記電圧変換部の電圧変換動作を制御し、
前記温度と、前記入力電圧値と、前記出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出し、前記出力電流目標値を前記出力電流制限値として前記第１の制御部に通知する
車載用電源装置の制御方法。
【請求項７】
前記出力電流検知部は、前記電圧変換部の入力側の入力電流値と前記電圧変換部の電力変換効率とに基づいて前記出力電流値を算出する
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車載用電源装置。
【請求項８】
前記電圧変換部の出力側は第１のバッテリに接続され、入力側は第２のバッテリに接続されており、
前記入力電圧検知部と前記出力電流検知部は、前記第２のバッテリと前記電圧変換部との間に接続され、
前記出力電圧検知部は、前記電圧変換部と前記第１のバッテリとの間に接続されている
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車載用電源装置。
【請求項９】
前記温度検知部は、所定のパワー部品の温度を検知する
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車載用電源装置。
【請求項１０】
前記電圧変換部は、ドライブ信号に基づいて制御される複数のスイッチング素子を含むブリッジ回路を有し、
前記第１の制御部は、前記ドライブ信号を生成し、前記ドライブ信号によって前記ブリッジ回路の電圧変換動作を制御する
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車載用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力電圧を電圧変換する車載用電源装置、および車載用電源装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車にはＣＡＮ（Control Area Network）に代表される車内ＬＡＮ（Local Area Network）が搭載されるようになり、自動車の各機能はＥＣＵ（Electric Control Unit）と呼ばれる車載側制御部によって電子制御されている。ハイブリッド車などに搭載される車載用電源装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）もこの車内ＬＡＮに接続され、入出力電圧や入出力電流などの状態がＥＣＵによって制御可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４３２１１５号公報
【特許文献２】特許第４９６９２０４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および特許文献２には、スイッチング電源装置の制御に関する記載がなされている。特許文献１には、入力電圧によって過電流垂下点を補正することでパワー部品の温度上昇を平滑化してパワー部品の利用効率を上げることが記載されている。特許文献２には、周囲温度上昇により過電流垂下点の温度ばらつきを補正することによって最大出力電力時のパワー部品の温度上昇を最適化することが記載されている。
【０００５】
特許文献１および特許文献２に記載の方法では、過電流垂下点を入力電圧や温度によってばらつきをなくし一定に保つことが目的となっているが、パワー部品の温度上昇による利用効率が最適ではない。
【０００６】
本発明の目的は、パワー部品の利用効率を上げ、電力供給能力を向上させることができるようにした車載用電源装置、および車載用電源装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による車載用電源装置は、入力電圧を電圧変換する電圧変換部と、温度を検知する温度検知部と、電圧変換部の出力側の出力電流値を検知する出力電流検知部と、電圧変換部の出力側の出力電圧値を検知する出力電圧検知部と、電圧変換部の入力側の入力電圧値を検知する入力電圧検知部と、出力電流値が出力電流制限値に基づく値となり、出力電圧値が出力電圧設定値に基づく値となるように、電圧変換部の電圧変換動作を制御する第１の制御部と、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出し、出力電流目標値を出力電流制限値として第１の制御部に通知する第２の制御部とを備えたものである。
【０００８】
本発明による車載用電源装置の制御方法は、温度と、電圧変換部の出力側の出力電流値と、電圧変換部の出力側の出力電圧値と、電圧変換部の入力側の入力電圧値とを検知し、出力電流値が出力電流制限値に基づく値となり、出力電圧値が出力電圧設定値に基づく値となるように、第１の制御部によって、電圧変換部の電圧変換動作を制御し、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出し、出力電流目標値を出力電流制限値として第１の制御部に通知するようにしたものである。
【０００９】
本発明による車載用電源装置、または車載用電源装置の制御方法では、出力電流制限値に基づく出力電流値、および出力電圧設定値に基づく出力電圧値となるように、電圧変換部の電圧変換動作が制御される。この際、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに基づいて出力電流目標値が算出され、出力電流目標値が出力電流制限値として設定される。
【００１０】
本発明による車載用電源装置において、第２の制御部は、さらに、温度と入力電圧値とに基づいて、出力電圧目標値を算出し、出力電圧目標値を出力電圧設定値として第１の制御部に通知するようにしてもよい。
この場合、第２の制御部は、温度と入力電圧値とに関連付けられた出力電圧制限値算出用テーブルに基づいて求められた出力電圧制限値と、車載側制御部から指示された出力電圧指令値とを比較し、その値の低い方を出力電圧目標値として算出するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明による車載用電源装置において、第２の制御部は、温度と入力電圧値とに関連付けられた出力電流判定値算出用テーブルに基づいて出力電流判定値を算出し、出力電流値が出力電流判定値よりも大きい場合には、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに関連付けられた第１の出力電流目標値算出テーブルに基づいて出力電流目標値を算出し、出力電流値が出力電流判定値よりも小さい場合には、入力電圧値に関連付けられた第２の出力電流目標値算出テーブルに基づいて出力電流目標値を算出するようにしてもよい。
この場合、第２の制御部は、出力電流値が出力電流判定値よりも大きい場合において、温度が所定の値以上の場合には、出力電流目標値を算出する際のパラメータから出力電圧値を除外するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車載用電源装置または車載用電源装置の制御方法によれば、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出し、その値を出力電流制限値として設定するようにしたので、パワー部品の利用効率を上げ、電力供給能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電源装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】出力電流の制御の一例を示す流れ図である。
【図３】出力電流制限判定値算出のためのデータテーブルの一例を示す図である。
【図４】入力電圧値のパラメータ変換テーブルの一例を示す図である。
【図５】通常動作モード時の出力電流目標値算出のためのデータテーブルの一例を示す図である。
【図６】出力電流制限モード時の出力電流目標値算出のためのデータテーブルの一例を示す図である。
【図７】出力電圧目標値算出のためのデータテーブルの一例を示す図である。
【図８】出力電圧目標値算出のための入力電圧値のパラメータ変換テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．構成
２．動作
２．１  電圧変換の基本動作
２．２  出力電圧、出力電流の設定動作
３．効果
４．その他の実施の形態
【００１５】
［１．構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る電源装置としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１の一構成例を示している。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、入力部としての入力端子Ｔ１，Ｔ２と、入力フィルタ１１と、ブリッジ回路１２と、トランス１３と、出力フィルタ１４と、出力部としての出力端子Ｔ３，Ｔ４と、端子Ｔ５とを備えている。ブリッジ回路１２、トランス１３、および出力フィルタ１４は、電圧変換部１０を構成している。このＤＣ／ＤＣコンバータ１はまた、制御ＩＣ（Integrated Circuit）１５と、マイコン（マイクロコントローラ）１６と、カレントトランス１７と、電流センス回路１８と、出力電圧センス回路１９と、入力電圧センス回路２０と、サーミスタ２１とを備えている。
【００１７】
このＤＣ／ＤＣコンバータ１は、例えば車載用に用いられ、高圧バッテリＢＨから入力された直流の入力電圧を電圧変換部１０で電圧変換する（降圧する）ことにより、直流の出力電圧を生成するようになっている。この出力電圧は、出力端子Ｔ３，Ｔ４を介して低圧バッテリＢＬへ供給されるようになっている。なお、高圧バッテリＢＨは、例えば１００Ｖから５００Ｖ程度の電圧を蓄電するバッテリであり、低圧バッテリＢＬは、例えば１２Ｖから１５Ｖ程度の電圧を蓄電するバッテリである。高圧バッテリＢＨは、入力端子Ｔ１，Ｔ２に接続されている。低圧バッテリＢＬ側には、負荷１０１が接続されている。また、このＤＣ／ＤＣコンバータ１には、端子Ｔ５を介して車載側制御部であるＥＣＵ１００が接続されている。
【００１８】
制御ＩＣ１５は、本発明における「第１の制御部」の一具体例に対応する。マイコン１６は、本発明における「第２の制御部」の一具体例に対応する。
【００１９】
入力フィルタ１１は、電圧変換部１０に発生するノイズを高圧バッテリＢＨ側へ流出させないためのものである。
【００２０】
ブリッジ回路１２は複数のスイッチング素子ＳＷを含み、例えば、入力電圧を交流電圧に変換するフルブリッジ型のスイッチング回路で構成されている。スイッチング素子ＳＷは、例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの素子が使用可能である。
【００２１】
ブリッジ回路１２では、制御ＩＣ１５から供給されるドライブ信号Ｄｓ１に基づいて、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によってスイッチング素子ＳＷをオン／オフ制御することにより、入力電圧を交流電圧に変換するようになっている。
【００２２】
トランス１３は、例えば１次側巻線および２次側巻線を含んで構成されている。１次側巻線と２次側巻線との巻数比をＮｐ：Ｎｓとすると、トランス１３は、１次側巻線の両端間に供給された交流電圧をＮｓ／Ｎｐ倍に降圧し、２次側巻線から出力するようになっている。
【００２３】
出力フィルタ１４は、例えば整流素子（ダイオード）や平滑回路を含んで構成され、トランス１３からの交流電圧を整流、平滑化して直流の出力電圧を生成するようになっている。
【００２４】
カレントトランス１７は、電圧変換部１０の入力側、入力フィルタ１１とブリッジ回路１２との間に配置され、入力電流に応じた入力電流センス信号Ｉｓｉｎを電流センス回路１８および制御ＩＣ１５に出力するようになっている。電流センス回路１８は、入力電流センス信号Ｉｓｉｎに基づいて入力電流値Ｉｉｎおよび出力電流値Ｉｏを示す信号をマイコン１６に出力するようになっている。なお、出力電流値Ｉｏは、入力電流値Ｉｉｎに基づいて、入力電圧センス信号ｕＨＶ、出力電圧センス信号ｕＬＶ、および電力変換効率から演算により求めることができる。
【００２５】
入力電圧センス回路２０は、電圧変換部１０の入力側、入力フィルタ１１とブリッジ回路１２との間に接続され、入力電圧値を示す入力電圧センス信号ｕＨＶをマイコン１６に出力するようになっている。
【００２６】
出力電圧センス回路１９は、電圧変換部１０の出力側に接続され、出力電圧値を示す出力電圧センス信号ｕＬＶをマイコン１６および制御ＩＣ１５に出力するようになっている。
【００２７】
サーミスタ２１は、温度値を示す温度センス信号ｕＴＤＶをマイコン１６に出力するようになっている。サーミスタ２１は、例えば最も温度が上昇するパワー部品、例えばブリッジ回路１２のスイッチング素子ＳＷと図示しない冷却用の水路との間の回路基板上に配置する。
【００２８】
制御ＩＣ１５は、ブリッジ回路１２のスイッチング素子ＳＷをＰＷＭ制御するためのドライブ信号Ｄｓ１を生成するものである。制御ＩＣ１５は、出力電流制限値Ｉｓ１に基づく出力電流値Ｉｏ、および出力電圧設定値Ｖｓ１に基づく出力電圧値となるように、電圧変換部１０におけるブリッジ回路１２の電圧変換動作を制御するようになっている。
【００２９】
マイコン１６は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、制御ＩＣ１５の動作を制御する制御信号を制御ＩＣ１５に出力するようになっている。マイコン１６には、ＥＣＵ１００からの制御信号として出力電圧指令値Ｖｓｉｇ、および出力電流制限指令値Ｉｓｉｇ１を示す信号が入力されるようになっている。マイコン１６は、制御ＩＣ１５に制御信号として出力電流制限値Ｉｓ１と出力電圧設定値Ｖｓ１とを示す信号を出力するようになっている。
【００３０】
マイコン１６は、後述するように、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出し、その出力電流目標値を出力電流制限値Ｉｓ１として設定するようになっている。
【００３１】
マイコン１６はまた、後述するように、温度と入力電圧値とに基づいて、出力電圧目標値を算出し、出力電圧目標値を出力電圧設定値Ｖｓ１として設定するようになっている。
【００３２】
マイコン１６はまた、後述するように、温度と入力電圧値とに基づいて出力電流判定値を算出するようになっている。マイコン１６は、出力電流値Ｉｏが出力電流判定値よりも大きい場合には、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出するようになっている。マイコン１６は、出力電流値Ｉｏが出力電流判定値よりも小さい場合には、入力電圧値に基づいて出力電流目標値を算出するようになっている。マイコン１６はまた、出力電流値Ｉｏが出力電流判定値よりも大きい場合において、温度が所定の値以上の場合には、出力電流目標値を算出する際のパラメータから出力電圧値を除外するようになっている。
【００３３】
［２．動作］
（２．１  電圧変換の基本動作）
図１において、ブリッジ回路１２は、ドライブ信号Ｄｓ１に基づいてスイッチング素子ＳＷをスイッチング制御することにより、高圧バッテリＢＨから供給された直流の入力電圧を交流電圧に変換し、トランス１３の１次側巻線に供給する。そしてトランス１３は、この交流電圧をＮｓ／Ｎｐ倍に変圧（降圧）し、２次側巻線から、変圧された交流電圧を出力する。出力フィルタ１４は、この交流電圧を整流、平滑化して直流の出力電圧を生成し、出力端子Ｔ３，Ｔ４に接続された低圧バッテリＢＬに給電する。また、出力電流および出力電圧が負荷１０１へと供給される。
【００３４】
（２．２  出力電圧、出力電流の設定動作）
本実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータ１では、周囲温度の上昇に対して過電流垂下設定値を細かく調整することで、パワー部品（特にブリッジ回路１２のスイッチング素子ＳＷ）の温度上昇を最大限まで活用しながら最大の出力電力を供給できるようにする。過電流垂下点を決めるパラメータは、雰囲気温度（空冷では冷却風温度、水冷では冷却水温度）、入力電圧、出力電圧の３つである。
【００３５】
過電流垂下点は例えば以下の条件で決まる。
温度範囲１（８１℃以下）では、出力電圧と入力電圧。
温度範囲２（８２℃以上）では、入力電圧のみ
かつ温度範囲２では、雰囲気温度と入力電圧とによって出力電圧の最大値を制限する。
以上の制御によってパワー部品の温度上昇を最大限まで使うことができ、最大パワーを供給できる。
【００３６】
図２〜図８を参照して、出力電圧、出力電流の設定動作を具体的に説明する。図２は、出力電流の制御動作の一例を示し、パワー部品（ＦＥＴ、ダイオード等）がジャンクション温度を超えずに、出力電力を最大にするための制御に関する。また、図３〜図８は、制御に用いられるデータテーブルの一例を示している。図３は出力電流制限判定値算出のためのデータテーブルの一例を示している。図４は出力電流目標値算出のための入力電圧値のパラメータ変換テーブルの一例を示している。図５は、通常動作モード時の出力電流目標値算出のためのデータテーブルの一例を示している。図６は、出力電流制限モード時の出力電流目標値算出のためのデータテーブルの一例を示している。図７は、出力電圧目標値算出のためのデータテーブルの一例を示している。図８は出力電圧目標値算出のための入力電圧値のパラメータ変換テーブルの一例を示している。
【００３７】
まず、マイコン１６は、出力電流制限判定値を算出する（ステップＳ１００）。ＤＣ／ＤＣコンバータ１が起動すると、まずは出力電流制限値Ｉｓ１を算出するために、温度を示す温度センス信号ｕＴＤＶと入力電圧値を示す入力電圧センス信号ｕＨＶとがマイコン１６に入力される。温度に関しては、例えば最も温度が上昇するＦＥＴと水路との間の回路基板上にサーミスタ２１を配置し、これを測定点としてマイコン１６に温度の値を入力する。入力電圧値は、入力側（高圧側）の電圧を入力電圧センス回路２０で検出し、その値を入力電圧センス信号ｕＨＶとしてマイコン１６に入力している。
【００３８】
図３に示した出力電流制限判定値算出用テーブルは、温度（ｕＴＤＶ）と入力電圧値（ｕＨＶ）とをパラメータとしたマトリクス表である。マトリクス内の数値は、出力電流値Ｉｏ（Ａ）を示し、当該数値は出力電流の制限値を決めるための判定値（出力電流制限判定値）となっている。例えば、温度が８５℃、入力電圧値が５番（２８０Ｖと３１０Ｖの間付近）であると、８３Ａが判定値となる。
【００３９】
ここで、図３における入力電圧値（ｕＨＶ）を示すパラメータ０〜１０は、図４の変換テーブルによって変換された値となっている。図３において「ＵＰ」、「ＤＯＷＮ」は入力電圧値の変化の方向を示す。入力電圧値が上昇しているときは「ＵＰ」で示されるテーブルでパラメータ変換がなされる。入力電圧値が下降しているときは「ＤＯＷＮ」で示されるテーブルでパラメータ変換がなされる。例えば、入力電圧値が上昇している場合において、２３０Ｖ〜２５０Ｖは「２」というパラメータに変換される。また例えば、入力電圧値が下降している場合は、２２０Ｖ〜２４０Ｖが「２」というパラメータに変換される。後述の図５および図６のテーブルにおける入力電圧値（ｕＨＶ）についても同様にパラメータ変換された値である。
【００４０】
次に、マイコン１６は、出力電流値Ｉｏが出力電流制限判定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０１）。マイコン１６は、出力電流制限判定値よりも出力電流値Ｉｏの方が小さい場合（ステップＳ１０１；Ｎ）、通常動作モードに移行する。マイコン１６は、通常動作モードでは、例えば図５に示した通常動作モードテーブルを用いて、入力電圧値（ｕＨＶ）のみに依存した出力電流目標値を算出する（ステップＳ１０２Ｂ）。
【００４１】
一方、出力電流制限判定値よりも出力電流値Ｉｏの方が大きい場合（ステップＳ１０１；Ｙ）、マイコン１６は、出力電流制限モードに移行する。例えば図３のテーブルに示したように、温度が８７℃、入力電圧値が７番（３２０Ｖと３５０Ｖの間付近）で出力電流値Ｉｏが５５Ａを超えると出力電流制限モードに移行する。マイコン１６は、出力電流制限モードでは、例えば図６に示した出力電流制限モードテーブルに示したマトリクス表を用いて、温度、入力電圧値、および出力電圧値に依存した出力電流目標値を算出する（ステップＳ１０２Ａ）。なお、図６に示した出力電流制限モードテーブルでは、温度が８２℃以上の場合は、出力電圧値（ｕＬＶ）はパラメータに入れずに、８１℃以下の場合に出力電圧値をパラメータとして入れている。これは、通常の温度は８１℃以下であり、よく使用する部分について温度パラメータを予めマトリクスに取り入れることにより、ＥＣＵ１００からの出力電圧指令値Ｖｓｉｇによって即座にデューティ比が抽出されるようにしている。
【００４２】
次に、マイコン１６は、出力電圧目標値を算出する（ステップＳ１０３）。出力電圧目標値は、図７に示した出力電圧最大設定値テーブルを用いて、温度と入力電圧値とに依存した出力電圧目標値を算出する。ここで、図７における入力電圧値（ｕＨＶ）を示すパラメータ０〜２は、図８の変換テーブルによって変換された値となっている。変換テーブルの見方は、図４の変換テーブルと同様であり、図８において「ＵＰ」、「ＤＯＷＮ」は入力電圧値の変化の方向を示す。入力電圧値が上昇しているときは「ＵＰ」で示されるテーブルでパラメータ変換がなされる。入力電圧値が下降しているときは「ＤＯＷＮ」で示されるテーブルでパラメータ変換がなされる。
【００４３】
図７の出力電圧最大設定値テーブルを参照すると、例えば温度が８５℃以下の場合は、パワー部品のジャンクション温度の関係から、ディレーティング制御する必要がない。よって、入力電圧値によらず１６Ｖが出力電圧制限値となる。一方、８６℃以上の場合、パワー部品のジャンクション温度の関係から、入力電圧値によって出力電圧値をＥＣＵ１００からの出力電圧指令値Ｖｓｉｇよりも下げなければならない。例えば、温度が９０℃で入力電圧が４００Ｖ付近の場合は、１４Ｖが出力電圧制限値となる。この場合、ＥＣＵ１００からの出力電圧指令値Ｖｓｉｇが１６Ｖであっても、１４Ｖを出力電圧目標値として算出する。要は、ＥＣＵ１００からの出力電圧指令値Ｖｓｉｇと、図７の出力電圧最大設定値テーブルにおける出力電圧制限値とを比較し、その値の低い方を出力電圧目標値として算出する。
【００４４】
次に、マイコン１６は、上記算出した出力電圧目標値を出力電圧設定値Ｖｓ１として設定して制御ＩＣ１５に通知する（ステップＳ１０４）。この際、マイコン１６は、例えば出力電圧目標値とＥＣＵ１００からの出力電圧指令値Ｖｓｉｇとに差がある場合、出力電圧指令値Ｖｓｉｇを徐々に変化させて出力電圧目標値に近づける。
【００４５】
次に、マイコン１６は、上記算出した出力電流目標値を出力電流制限値Ｉｓ１として設定して制御ＩＣ１５に通知し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。この際、マイコン１６は、出力電流目標値とＥＣＵ１００からの出力電流制限指令値Ｉｓｉｇ１とに差がある場合、出力電流制限指令値Ｉｓｉｇ１を徐々に変化させて出力電流目標値に近づける。
【００４６】
上記の処理により、パワー部品のジャンクション温度を超えないように過剰マージンを持って電力供給をストップすることがなく、かつパワー部品を破壊することなく最大限の電力を供給することができる。換言すれば、過電流垂下点を最適な値に設定し、電力を供給できる。
【００４７】
［３．効果］
以上のように、本実施の形態によれば、温度と、入力電圧値と、出力電圧値とに基づいて出力電流目標値を算出し、その値を出力電流制限値Ｉｓ１として設定するようにしたので、パワー部品の利用効率を上げ、電力供給能力を向上させることができる。
【００４８】
本実施の形態によれば、温度、入力電圧、出力電圧によって、過電流垂下電流の設定を決めることで、パワー部品の温度上昇がジャンクション温度を超えない様に保護することができる。周囲の温度上昇に対してパワー部品の温度上昇が半導体のジャンクション温度を超えないでかつ最大の電力を供給できる。例えば、入力電圧のみによって過電流垂下点を補正することでパワー部品の温度上昇を平滑化して利用効率を上げる手法に比べて、本実施の形態では、入力電圧に加えて周囲温度および出力電圧によって過電流垂下点を補正しているので、温度上昇時にパワー部品の温度上昇を細かく調整でき、パワー部品の利用効率をより最適化できる。また例えば、周囲温度上昇により過電流垂下点の温度ばらつきを補正することによって最大出力電力時のパワー部品の温度上昇を最適化する手法に比べて、本実施の形態では、周囲温度に加えて入力電圧および出力電圧によって過電流垂下点を補正しているので、温度上昇時にパワー部品の温度上昇を細かく調整でき、パワー部品の利用効率をより最適化できる。
【００４９】
［４．その他の実施の形態］
本発明による技術は、上記実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
【００５０】
例えば、上記実施の形態では、スイッチング素子ＳＷを有するスイッチング電源装置について述べたが、スイッチング電源装置以外の電源装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…ＤＣ／ＤＣコンバータ（車載用電源装置）、１０…電圧変換部、１１…入力フィルタ、１２…ブリッジ回路、１３…トランス、１４…出力フィルタ、１５…制御ＩＣ、１６…マイコン、１７…カレントトランス、１８…電流センス回路、１９…出力電圧センス回路、２０…入力電圧センス回路、２１…サーミスタ、１００…ＥＣＵ、１０１…負荷、ＢＨ…高圧バッテリ、ＢＬ…低圧バッテリ、ＳＷ…スイッチング素子、Ｔ１，Ｔ２…入力端子、Ｔ３，Ｔ４…出力端子、Ｔ５…端子、Ｄｓ１…ドライブ信号、Ｉｉｎ…入力電流値、Ｉｏ…出力電流値、Ｉｓｉｎ…入力電流センス信号、Ｉｓ１…出力電流制限値、Ｖｓ１…出力電圧設定値、Ｖｓｉｇ…出力電圧指令値、Ｉｓｉｇ１…出力電流制限指令値、ｕＬＶ…出力電圧センス信号（出力電圧値）、ｕＨＶ…入力電圧センス信号（入力電圧値）、ｕＴＤＶ…温度センス信号（温度値）。
【図１】
0005987857.tif 000002
【図２】
0005987857.tif 000003
【図３】
0005987857.tif 000004
【図４】
0005987857.tif 000005
【図５】
0005987857.tif 000006
【図６】
0005987857.tif 000007
【図７】
0005987857.tif 000008
【図８】
0005987857.tif 000009