(57)【要約】【課題】低温時にも、出力電圧の精度が不十分である時間が短くなる電源装置を提供する。【解決手段】電圧降下電源回路４０の温度を決定する内部温度センサ４６を備え、スイッチング制御回路３０は、内部温度センサ４６によって検出された電圧降下電源回路４０の温度が所定の精度保証温度Ｔａ以上である場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔを電圧降下電源回路４０の目標出力電圧（５Ｖ）に近い一次降下電圧（６．５Ｖ）とするが、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａよりも低い場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧をその一次降下電圧よりも高くする。このようにすると、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａよりも低いときは電圧降下電源回路４０における発熱量が多くなって、温度が速く精度保証温度Ｔａに到達するので、出力電圧の精度が不十分である時間が短くなる。【選択図】図１
2006320052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子のオンオフ状態をスイッチング制御回路によって制御することで、入力電圧を当該入力電圧よりも低い出力電圧に変換して出力するスイッチング電源回路と、
制御トランジスタを備え、当該制御トランジスタのオン状態における導通状態を調節することによって、入力電圧を所定の目標出力電圧まで電圧降下させて出力する電圧降下電源回路と
を備えた電源装置であって、
前記電圧降下電源回路の温度を決定する温度決定手段をさらに備え、
前記スイッチング制御回路は、前記温度決定手段によって決定された電圧降下電源回路の温度が精度保証温度以上である場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧が前記電圧降下電源回路からの目標出力電圧に近い所定の一次降下電圧となるようにする一方、前記温度決定手段によって決定された電圧降下電源回路の温度がその精度保証温度よりも低い場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧が前記一次降下電圧よりも高い電圧となるようにする
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記精度保証温度が記憶されている書き換え可能な記憶装置と、
その記憶装置に記憶されている精度保証温度と前記温度決定手段によって決定された前記電圧降下電源回路の温度とを比較して、電圧降下電源回路の温度が精度保証温度以上である場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧を前記一次降下電圧とするための信号を前記スイッチング制御回路に出力する一方、電圧降下電源回路の温度が精度保証温度よりも低い場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧を前記一次降下電圧よりも高い電圧とするための信号を前記スイッチング制御回路に出力するマイクロコンピュータと
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記電源装置は車両用であって、
前記温度決定手段は、車両において前記電源装置以外に設置された外部温度センサによって検出された装置外部温度と前記電圧降下電源回路の温度との間の温度対応関係を記憶した記憶装置を備え、その記憶装置に記憶された前記温度対応関係から前記外部温度センサによって検出された装置外部温度に基づいて前記電圧降下電源回路の温度を決定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の電源装置。
【請求項４】
前記温度対応関係が記憶されている記憶装置が書き換えであることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記スイッチング制御回路は、前記温度決定手段によって決定された電圧降下電源回路の温度が前記精度保証温度よりも低い場合には、その精度保証温度と電圧降下電源回路の温度との温度差が大きいほど前記スイッチング電源回路の出力電圧を高くするようになっていることを特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源回路と電圧降下電源回路とを備える電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電圧降下電源回路（シリーズレギュレータ）は、出力電圧に応じた電圧値を検出して、この検出電圧と所定の基準電圧とを比較する。その比較結果に応じて、制御トランジスタのオン状態における導通状態、すなわち、コレクタ・エミッタ間の電圧の大きさを制御する。具体的には、検出電圧が基準電圧よりも高ければコレクタ・エミッタ間電圧を高め、逆に低ければコレクタ・エミッタ間電圧を低下させる。これにより、出力電圧が安定化し、電圧降下電源回路は、入力電圧から目標とする出力電圧を高精度に発生することができる。
【０００３】
しかしながら、電圧降下電源回路では、入力電圧を電圧降下させることによって出力電圧を発生させているので、必然的に比較的大きな電力損失が発生してしまう。この電力損失は入力電圧と出力電圧の差が大きいほど大きくなる。
【０００４】
一方、電力損失を低減可能な電源回路としてスイッチング電源回路（スイッチングレギュレータ）が知られている。このスイッチング電源回路では、入力電圧をスイッチング素子のオンオフ動作によって断続させ、コイルとコンデンサとによって平滑化する。このように、スイッチング電源回路は、スイッチング素子のオンオフ動作によって出力電圧の調整を行なうので、電力損失を低減することができる。
【０００５】
しかしながら、スイッチング電源回路では、スイッチング素子のオンオフ動作に伴って、リップル電圧等のノイズが発生してしまう。
【０００６】
このため、例えば特許文献１に開示されるように、スイッチング電源回路と電圧降下電源回路とを直列に接続した電源装置が提案されている。この電源装置によれば、入力電圧は、スイッチング電源回路で予め電圧降下された後に電圧降下電源回路に与えられるので、電力損失の低減を図ることができるとともに、スイッチング電源回路によるノイズは電圧降下電源回路によって平滑化されるため、ノイズの抑制も図ることができる。
【特許文献１】特開２０００−１３９０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スイッチング電源回路と電圧降下電源回路とを直列に接続した電源装置においては、温度が低すぎると、すなわち温度が所定の精度保証温度よりも低いと、電圧降下電源回路の出力電圧の精度が不十分であることが経験的に明らかになっている。この理由は明らかではないが、低温時の精度低下は、電圧降下電源回路等がＩＣチップ化されている場合に大きいことから、チップとパッケージ樹脂材との間の線膨張係数の違いによって素子に応力が加わり、それによって素子の特性が変化してしまうことが原因と推定されている。そのため、ＩＣチップ化されて応力による歪が大きくなってしまう場合には低温時の精度低下が大きいと考えられるのである。
【０００８】
電源装置の出力電圧の精度が不十分であると、それに接続されているＡＤ変換回路における変換精度が低下するなどの問題が生じる。電源装置の温度は、電圧降下電源回路において生じる電力損失に伴う発熱によって徐々に上昇し、それによって電源装置の出力電圧の精度も確保されるようになるが、電源装置の出力電圧の精度が不十分である期間はできるだけ短いことが好ましい。
【０００９】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、低温時にも、出力電圧の精度が不十分である時間が短くなる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
その目的を達成するための請求項１記載の発明は、スイッチング素子のオンオフ状態をスイッチング制御回路によって制御することで、入力電圧を当該入力電圧よりも低い出力電圧に変換して出力するスイッチング電源回路と、制御トランジスタを備え、当該制御トランジスタのオン状態における導通状態を調節することによって、入力電圧を所定の目標出力電圧まで電圧降下させて出力する電圧降下電源回路とを備えた電源装置であって、
前記電圧降下電源回路の温度を決定する温度決定手段をさらに備え、前記スイッチング制御回路は、前記温度決定手段によって決定された電圧降下電源回路の温度が精度保証温度以上である場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧が前記電圧降下電源回路からの目標出力電圧に近い所定の一次降下電圧となるようにする一方、前記温度決定手段によって決定された電圧降下電源回路の温度がその精度保証温度よりも低い場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧が前記一次降下電圧よりも高い電圧となるようにすることを特徴とする。
【００１１】
この請求項１の発明によれば、温度決定手段によって決定された電圧降下電源回路の温度が電圧降下電源回路の精度保証温度以上である場合には、スイッチング電源回路の出力電圧は電圧降下電源回路の目標出力電圧に近い所定の一次降下電圧となるようにされるが、電圧降下電源回路の温度が精度保証温度よりも低い場合には、スイッチング電源回路の出力電圧はその一次降下電圧よりも高い電圧となるようにされるので、電圧降下電源回路における電圧降下分およびその電圧降下に伴って発生する発熱量が多くなる。そのため、短時間で電圧降下電源回路の温度が精度保証温度以上となり、電圧降下電源回路の出力電圧の精度が不十分である時間が短くなる。
【００１２】
上記請求項１の発明は、請求項２のように、書き換え可能な記憶装置、およびマイクロコンピュータを用いてスイッチング制御回路を制御することによって行うことが好ましい。すなわち、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電源装置において、前記精度保証温度が記憶されている書き換え可能な記憶装置と、その記憶装置に記憶されている精度保証温度と前記温度決定手段によって決定された前記電圧降下電源回路の温度とを比較して、電圧降下電源回路の温度が精度保証温度以上である場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧を前記一次降下電圧とするための信号を前記スイッチング制御回路に出力する一方、電圧降下電源回路の温度が精度保証温度よりも低い場合には、前記スイッチング電源回路の出力電圧を前記一次降下電圧よりも高い電圧とするための信号を前記スイッチング制御回路に出力するマイクロコンピュータとをさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
このようにすれば、精度保証温度と電圧降下電源回路の温度との比較がマイクロコンピュータによって行われるとともに、精度保証温度が書き換え可能な記憶装置に記憶されているので、精度保証温度が製品によってばらついている場合にも、そのばらつきに対応して精度保証温度を容易に修正することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、電源装置を車両用に用いる場合に、車両に別の目的で備えられている温度センサを利用するものである。すなわち、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電源装置において、前記電源装置は車両用であって、前記温度決定手段は、車両において前記電源装置以外に設置された外部温度センサによって検出された装置外部温度と前記電圧降下電源回路の温度との間の温度対応関係を記憶した記憶装置を備え、その記憶装置に記憶された前記温度対応関係から前記外部温度センサによって検出された装置外部温度に基づいて前記電圧降下電源回路の温度を決定するものであることを特徴とする。
【００１５】
このようにすれば、電圧降下電源回路の温度を決定するためだけに温度センサを設ける必要がなくなるので、コスト低減が図られる。
【００１６】
また、上記温度対応関係は、外部温度センサとして用いるセンサの種類、取り付け位置などによって異なるため、温度対応関係は容易に修正できるようにすることが好ましい。そのため、上記温度対応関係を記憶した記憶装置は、請求項４記載のように、書き換え可能であることが好ましい。
【００１７】
また、スイッチング制御回路は、請求項５のように、前記温度決定手段によって決定された電圧降下電源回路の温度が前記精度保証温度よりも低い場合には、その精度保証温度と電圧降下電源回路の温度との温度差が大きいほど前記スイッチング電源回路の出力電圧を高くするようにしてもよい。
【００１８】
このようにすれば、電圧降下電源回路の温度が精度保証温度に近づくほど、スイッチング電源回路の出力電圧が低くされることになるので、電圧降下電源回路の温度が過剰に上昇してしまうことが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の電源装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態における車両用電源装置（以下、単に電源装置という）１０全体の概略構成を示す図である。
【００２０】
図1において、入力端子１２は、図示しない車載バッテリに接続されている。この入力端子１２には、その下流側にノーマリオン型のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子１４が接続されている。このスイッチング素子１４は、後述するスイッチング制御回路３０から与えられる駆動パルス信号ＳＰによってオンオフ動作する。
【００２１】
このスイッチング素子１４の下流には、スイッチング素子１４から断続して出力される電圧を平滑化するために、平滑回路２０が接続されている。平滑回路２０は、スイッチング素子１４の出力側（ソース）に接続されたチョークコイル２２と、このチョークコイル２２の両端とグランド側との間に接続されたフリーホイールダイオード２４およびコンデンサ２６とから構成される。
【００２２】
この平滑回路２０の出力は、スイッチング制御回路３０に入力される。このスイッチング制御回路３０は、スイッチング素子１４のオンオフ状態を制御するものであり、スイッチング素子１４、平滑回路２０、およびこのスイッチング制御回路３０によって、スイッチング電源回路１６が構成される。
【００２３】
スイッチング制御回路３０は、抵抗直列回路３１および基準電源回路３２を備えている。抵抗直列回路３１は、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２が直列接続して成り、入力された電圧に応じた電圧値を分圧により検出し、基準電源回路３２は、平滑回路２０の出力電圧の基準となる基準電圧を発生する。
【００２４】
基準電源回路３２によって発生される基準電圧と、抵抗直列回路３１によって検出された検出電圧とは、エラーアンプ３３に入力され、エラーアンプ３３は、入力された基準電圧と検出電圧との差を増幅して出力する。
【００２５】
スイッチング制御回路３０は、さらに、スイッチング素子１４をオンオフ動作させるための駆動パルス信号ＳＰを生成するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路３４を備えている。エラーアンプ３３からの増幅出力と、三角波発生回路３５で発生した三角波とが、このＰＷＭ回路３４に入力される。ＰＷＭ回路３４は、エラーアンプ３３の増幅出力と三角波発生回路３５で発生した三角波とを比較し、三角波が増幅出力を上回っている期間にＬｏレベルの信号を発生し、下回っている期間にＨｉレベルの信号を発生することによって、スイッチング素子１４を駆動するための駆動パルス信号ＳＰを生成する。
【００２６】
なお、スイッチング素子１４はノーマリオン型のＭＯＳＦＥＴからなるため、ＰＷＭ回路３４からＬｏレベルの信号が出力されたときにオンし、Ｈｉレベルの信号が出力されたときにオフする。駆動回路３６は、ＰＷＭ回路３４から出力された駆動パルス信号ＳＰを、スイッチング素子１４を駆動できるレベルまで増幅する回路である。
【００２７】
また、スイッチング制御回路３０は、さらにデューティ制御回路３７を備えている。このデューティ制御回路３７は、エラーアンプ３３の増幅出力を増減するものであり、後述する内部温度センサ４６によって検出される検出温度と所定の精度保証温度Ｔａ（本実施形態では１５℃に設定されている）とを比較して、検出温度の方が低い場合には、ＰＷＭ回路３４に作用して、ＰＷＭ回路３４に与えられるエラーアンプ３３の増幅出力を低下させて、三角波が常にエラーアンプ３３の増幅出力を上回るようにする。その結果、ＰＷＭ回路３４にて生成される駆動パルス信号ＳＰは常にＬｏレベルとなり、スイッチング制御回路３０はスイッチング素子１４をスイッチング制御しないこととなるので、スイッチング素子１４はオン状態が連続する。
【００２８】
一方、内部温度センサ４６によって検出される検出温度が精度保証温度Ｔａ以上である場合には、デューティ制御回路３７はＰＷＭ回路３４に対して作用しない。このときは、ＰＷＭ回路３４は、後述する電圧降下電源回路４０の目標出力電圧に近い所定の一次降下電圧となるようにＬｏレベル、Ｈｉレベルが繰り返される駆動パルス信号ＳＰを生成する。目標出力電圧を５Ｖとすると、たとえば、出力電圧すなわち一次降下電圧が６．５Ｖとなる駆動パルス信号ＳＰを生成する。
【００２９】
このスイッチング電源回路１６に電圧降下電源回路４０が直列に接続されている。この電圧降下電源回路４０は、ＰＮＰ型である制御トランジスタ４２、およびコントロール回路４４を備えており、出力電圧が、出力端子４８から出力されるとともにコントロール回路４４に入力される。コントロール回路４４は、入力される出力電圧に応じて制御トランジスタ４２のベース電圧を制御することで、電圧降下電源回路４０の出力電圧を目標出力電圧（５Ｖ）に制御する。
【００３０】
電圧降下電源回路４０は、さらに、コントロール回路４４の近傍に、温度決定手段として機能する内部温度センサ４６を備えている。この内部温度センサ４６はサーミスタによって構成され、電圧降下電源装置４０の温度を検出して、検出した温度(以下、検出温度という)を表す信号をデューティ制御回路３７へ供給する。
【００３１】
なお、上記電圧降下電源回路４０（すなわち、制御トランジスタ４２、コントロール回路４４、内部温度センサ４６）、および前述のスイッチング制御回路３０は、単一の電源ＩＣ１８内に構成されている。そして、この電源ＩＣ１８と、平滑回路２０を構成するチョークコイル２２、フリーホイールダイオード２４、およびコンデンサ２６が、図示しないエポキシ樹脂などの樹脂基板上に固定されることによって電源装置１０が構成されている。
【００３２】
図２は、上述した構成を有する電源装置１０の作用を説明するための波形図である。図２において、Ｖｉｎは入力端子１２の入力電圧、Ｖ１ｏｕｔはスイッチング電源回路１６の出力電圧、Ｖｏｕｔは電圧降下電源回路４０の出力電圧すなわち目標出力電圧、Ａｏｕｔは電圧降下電源回路４０の出力電流をそれぞれ表している。
【００３３】
図２において、時刻ｔ０は電源装置１０に入力電圧Ｖｉｎが投入された時点であり、図２の例では、この時刻ｔ０では、内部温度センサ４６によって検出される検出温度が精度保証温度Ｔａ（１５℃）よりも低いため、駆動パルス信号ＳＰはＬｏレベルで一定であり、スイッチング素子１４は常にオン状態となる。そのため、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは立ち上がり期間を経た時刻ｔ１以後は一定値となる。この一定値は、入力電圧Ｖｉｎがたとえば１４Ｖで一定である場合には、たとえば１３Ｖとなる。この状態では、電圧降下電源回路４０における電圧降下分が大きいため、電力損失が大きく、また、その電力損失によって生じる発熱も大きい。従って、内部温度センサ４６によって検出される検出温度すなわち電圧降下電源回路４０の温度は比較的速い速度で上昇する。
【００３４】
そして、時刻ｔ２において、検出温度が精度保証温度である１５℃を超えると、デューティ制御回路３７は、所定時間、駆動パルス信号ＳＰがＨｉレベルとなるようにし、これによって出力電圧Ｖ１ｏｕｔが６．５Ｖ付近まで低下する。その後、時刻ｔ３からは、デューティ制御回路３７は、出力電圧Ｖ１ｏｕｔが６．５Ｖとなるような駆動パルス信号ＳＰがＰＷＭ回路３４から出力されるようにする。
【００３５】
それによって、時刻ｔ３以降は電力損失が低く抑えられるとともに、その電力損失に伴う発熱も少なくなるので、内部温度センサ４６によって検出される電圧降下電源回路４０の温度も、１５℃以上のある一定の温度となる。なお、図２に示す検出温度の温度変化は一例であり、この検出温度は周囲の温度変化などによって変動する。
【００３６】
図３は、この電源装置１０を備えたエンジン制御ＥＣＵ５０の概略構成図である。エンジン制御ＥＣＵ５０は、電源装置１０、マイクロコンピュータ６０、入力回路５２、駆動回路５４を備えている。マイクロコンピュータ６０は、ＣＰＵ６１、ＡＤ変換器６２、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６４、入力ポート６５、および出力ポート６６を備え、それらがバスライン６７によって相互に接続されている。
【００３７】
このエンジン制御ＥＣＵ５０には、第１センサ５６、第２センサ５８などから信号が供給され、その信号がＡＤ変換器６２でＡＤ変換されてマイクロコンピュータ６０で演算処理される。そして、その演算結果に基づいて、駆動回路５４から被制御機器７０（たとえばインジェクションバルブ）が制御される。なお、第１センサ５６は、たとえば、水温センサや吸気温センサであり、第２センサ５８は、たとえば、エアフローセンサである。
【００３８】
第１センサ５６には電源装置１０の出力電圧が供給されており、第１センサ５６内部の抵抗Ｒ１とエンジン制御ＥＣＵ５０内部に備えられた抵抗Ｒ２によって分圧された電圧がＡＤ変換器６２でＡＤ変換される。ＡＤ変換器６２では電源装置１０の出力電圧と抵抗分圧によって検出された電圧との比に基づいてＡＤ変換値が決定されるが、電源装置１０の出力電圧が変動する場合、抵抗分圧によって検出される電圧もそれに応じて変動するため、ＡＤ変換値は電源装置１０の出力電圧の変動の影響をそれほど受けない。
【００３９】
それに対して、第２センサ５８にはバッテリ電源から電源が供給されており、ＡＤ変換器６２では、第２センサ５８からの信号電圧と電源装置１０の電圧との比に基づいてＡＤ変換値が定まる。そのため、電源装置１０の出力電圧の変動がＡＤ変換器６２における変換誤差につながり、ひいては、被制御機器７０の制御性が悪化してしまうことになる。本発明の電源装置１０は、このような第２センサ５８に対して有効であり、第２センサ５８からの信号のＡＤ変換精度を高めることができる。
【００４０】
以上、説明した本実施形態によれば、内部温度センサ４６によって検出された電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａ以上である場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは電圧降下電源回路４０の目標出力電圧（５Ｖ）に近い所定の一次降下電圧（６．５Ｖ）となるようにされるが、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａよりも低い場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔが一次降下電圧よりも高い電圧とされるので、電圧降下電源回路４０における電圧降下分およびその電圧降下に伴って発生する発熱量が多くなる。そのため、短時間で電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａ以上となり、電圧降下電源回路４０の出力電圧の精度が不十分である時間が短くなる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の説明において、前述の第１実施形態と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図４は、第２実施形態における電源装置８０の全体の概略構成を示す図である。第２実施形態の電源装置８０は、マイクロコンピュータ８４を備えており、内部温度センサ４６からの信号がそのマイクロコンピュータ８４に供給されてそこで処理される点、デューティ制御回路３７はマイクロコンピュータ８４によって制御される点、および電源ＩＣ１８内に書き換え可能な記憶装置であるＥ２ＰＲＯＭ（E squared PROM）８２が備えられている点が第１実施形態と異なる。
【００４３】
マイクロコンピュータ８４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、図５に示す制御を実行する。また、マイクロコンピュータ８４はＥ２ＰＲＯＭ８２内に記憶されている精度保証温度Ｔａを書き換える機能を有している。
【００４４】
次に、図５に示すフローチャートを説明する。このフローチャートは電源装置１０に入力電圧Ｖｉｎが入力されたことに基づいて開始するようになっている。図５において、まずステップＳ１００では、Ｅ２ＰＲＯＭ８２に記憶されている精度保証温度Ｔａを読み込み、続くステップＳ１１０では、内部温度センサ４６からの信号を取り込む。
【００４５】
そして、続くステップＳ１２０では、上記ステップＳ１１０で取り込んだ信号が表す検出温度が精度保証温度Ｔａ以上であるか否かを判断する。この判断が否定された場合には、ステップＳ１３０において、スイッチング制御回路３０の動作を許可しないと決定して、デューティ制御回路３７に動作不許可信号を出力する。デューティ制御回路３７は、動作不許可信号が供給されると、ＰＷＭ回路３４に与えられるエラーアンプ３３の増幅出力を低下させて、三角波が常にエラーアンプ３３の増幅出力を上回るようにする。これにより、スイッチング素子１４はオン状態が連続することになるので、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎに近い値（たとえば１３Ｖ）となる。従って、上記ステップＳ１２０の判断が否定されるうちは、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは、入力電圧Ｖｉｎに近い一定値となり、後段の電圧降下電源回路４０における電力損失およびそれに伴う発熱が大きくなる。そのため、電圧降下電源回路４０の温度は比較的速く上昇する。
【００４６】
一方、ステップＳ１２０の判断が肯定された場合には、ステップＳ１４０を実行してスイッチング制御回路３０のデューティ制御回路３７に通常動作許可信号を出力する。この通常動作許可信号が供給されると、デューティ制御回路３７は、出力電圧Ｖ１ｏｕｔを６．５Ｖとするためのデューティ比の駆動パルス信号ＳＰをＰＷＭ回路３４から出力させる。
【００４７】
以上、説明した第２実施形態においても、内部温度センサ４６によって検出された電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａ以上である場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは電圧降下電源回路４０の目標出力電圧（５Ｖ）に近い所定の一次降下電圧（６．５Ｖ）となるようにされるが、内部温度センサ４６によって検出された電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａよりも低い場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔが一次降下電圧よりも高い電圧とされるので、電圧降下電源回路４０における電圧降下分およびその電圧降下に伴って発生する発熱量が多くなって、短時間で電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａ以上となり、電圧降下電源回路４０の出力電圧の精度が不十分である時間が短くなる。
【００４８】
また、第２実施形態の場合には、電圧降下電源回路４０の精度保証温度Ｔａは、Ｅ２ＰＲＯＭ８２に記憶されて、マイクロコンピュータ８４によって書き換え可能とされているので、精度保証温度Ｔａが製品によってばらついている場合にも、そのばらつきに対応して精度保証温度Ｔａを容易に修正することができる。
【００４９】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。図６は、第３実施形態における電源装置９０の全体の概略構成を示す図である。第３実施形態の電源装置９０を第２実施形態の電源装置８０と比較すると、第３実施形態の電源装置９０は、内部温度センサ４６を備えていない点が異なり、また、マイクロコンピュータ９２が、電源装置９０の外部に設置された外部温度センサである冷却水温センサ９４によって検出される冷却水温および記憶装置であるＥ２ＰＲＯＭ９６に記憶された関係に基づいて電圧降下電源回路４０の温度を推定（決定）する点が異なる。また、マイクロコンピュータ９２は、前述の図５に示す制御に代えて図７に示す制御を実行する点においても異なる。
【００５０】
Ｅ２ＰＲＯＭ９６には、第２実施形態と同様に電圧降下電源回路４０の精度保証温度Ｔａが記憶されており、さらに、冷却水温と電圧降下電源回路４０の温度との間の温度対応関係（図示せず）、および、図８に示す電圧降下電源回路４０の温度とデューティ比との関係も記憶されている。これらＥ２ＰＲＯＭ９６に記憶された関係は、マイクロコンピュータ９２によって書き換え可能とされている。
【００５１】
図８の関係は、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａより低い所定のデューティ制御開始温度Ｔｓから精度保証温度Ｔａにかけて直線的に駆動パルス信号ＳＰのデューティ比が増加する（Ｌｏレベルの割合が増加する）関係であり、精度保証温度Ｔａにおけるデューティ比は出力電圧Ｖ１ｏｕｔを６．５Ｖとするためのデューティ比である。なお、この図８に示す関係および上述の温度対応関係は、予め実験に基づいて決定されている。
【００５２】
次に、図７に示すフローチャートを説明する。図７において、まず、ステップＳ２００では、Ｅ２ＰＲＯＭ９６に記憶されている精度保証温度Ｔａを読み込む。次いで、ステップＳ２１０において冷却水温センサ９４からの信号を取り込み、続くステップＳ２２０では、ステップＳ２１０で取り込んだ信号と、Ｅ２ＰＲＯＭ９６に記憶された温度対応関係とから電圧降下電源回路４０の温度を推定する。なお、本実施形態においては、温度対応関係を記憶したＥ２ＰＲＯＭ９６および上記ステップ２１０乃至２２０によって温度決定手段が構成される。
【００５３】
そして、ステップＳ２３０では、上記ステップＳ２２０で推定した電圧降下電源回路４０の温度がＥ２ＰＲＯＭ９６に記憶されている図８に示す関係のデューティ制御開始温度Ｔｓ以上となったか否かを判断する。この判断が否定された場合には、続くステップＳ２４０において、図５のステップＳ１３０と同様に、スイッチング制御回路３０の動作を許可しないと決定する。これにより、スイッチング素子１４はオン状態が連続することになるので、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎに近い値（たとえば１３Ｖ）となる。
【００５４】
一方、ステップＳ２３０の判断が肯定された場合には、ステップＳ２５０において、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａ以上であるか否かをさらに判断する。この判断が否定された場合、すなわち、電圧降下電源回路４０の温度がデューティ制御開始温度Ｔｓと精度保証温度Ｔａとの間の場合には、ステップＳ２６０において、図８に基づいて駆動パルス信号ＳＰのデューティ比を決定する。そして、続くステップＳ２７０では、ＰＷＭ回路３４からの駆動パルス信号ＳＰをその決定したデューティ比とするためのデューティ比制御信号をデューティ制御回路３７に出力する。そして、ステップＳ２７０を実行したら、前述のステップＳ２１０以下を繰り返す。この繰り返しにより、繰り返しの当初は、出力電圧Ｖ１ｏｕｔが入力電圧Ｖｉｎに近い値となって、電圧降下電源回路４０における電力損失およびそれに伴う発熱が大きくなることから、電圧降下電源回路４０の温度は比較的速く上昇する一方で、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度に近づくほど出力電圧Ｖ１ｏｕｔが６．５Ｖに近くなって、電圧降下電源回路４０における電力損失およびそれに伴う発熱が減少することから、電圧降下電源回路４０の温度が過度に上昇してしまうことが抑制される。
【００５５】
ステップＳ２５０の判断が肯定された場合には、ステップＳ２８０において、図５のステップＳ１４０と同様に、デューティ制御回路３７へ通常動作許可信号を出力する。この信号が供給されると、デューティ制御回路３７は出力電圧Ｖ１ｏｕｔを６．５Ｖとするためのデューティ比の駆動パルス信号ＳＰをＰＷＭ回路３４から出力させる。
【００５６】
上述した第３実施形態においても、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａ以上である場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは電圧降下電源回路４０の目標出力電圧（５Ｖ）に近い所定の一次降下電圧（６．５Ｖ）となるようにされるが、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａよりも低い場合には、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔが一次降下電圧よりも高い電圧とされるので、電圧降下電源回路４０における電圧降下分およびその電圧降下に伴って発生する発熱量が多くなって、短時間で電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａ以上となり、電圧降下電源回路４０の出力電圧の精度が不十分である時間が短くなる。
【００５７】
また、第３実施形態では、Ｅ２ＰＲＯＭ９６に記憶された温度対応関係を用いて冷却水温センサ９４によって検出されたエンジン冷却水温に基づいて電圧降下電源回路４０の温度を推定していることから、電圧降下電源回路４０の温度を決定するためだけに温度センサを設ける必要がなくなるので、コスト低減が図られる。
【００５８】
また、温度対応関係を記憶したＥ２ＰＲＯＭ９６は書き換え可能であることから、温度センサとして用いるセンサの種類（第３実施形態では冷却水温センサ９４）、取り付け位置などによって温度対応関係が異なっていても、その温度対応関係を容易に修正することができる。
【００５９】
また、第３実施形態では、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａに近づくほど、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔが低くされるので、電圧降下電源回路４０の温度が過剰に上昇してしまうことが抑制される。
【００６０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６１】
たとえば、第1実施形態では、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａよりも低い場合には、スイッチング素子１４が常にオン状態とされ、それにより、スイッチング電源回路１６の出力電圧Ｖ１ｏｕｔは、たとえば１３Ｖとされていたが、電圧降下電源回路４０の温度が精度保証温度Ｔａよりも低い場合における出力電圧Ｖ１ｏｕｔは、一次降下電圧（６．５Ｖ）と入力電圧Ｖｉｎとの間であれば、１３Ｖでなくてもよい。
【００６２】
また、第３実施形態では、電圧降下電源回路４０の温度がデューティ制御開始温度Ｔｓと精度保証温度Ｔａとの間である場合には、その温度が精度保証温度Ｔａに近づくに従ってデューティ比が連続的に変化させられていたが、デューティ比の変化は段階的であってもよい。
【００６３】
また、第３実施形態では、外部温度センサとして冷却水温センサ９４を用いていたが、冷却水温センサ９４に代えて、吸気温センサやエンジン制御ＥＣＵ５０の内部温度を検出するＥＣＵ内部温度センサを用いてもよい。また、それらの外部温度センサを複数用いて電圧降下電源回路４０の温度を推定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１実施形態における車両用電源装置１０全体の概略構成を示す図である。
【図２】電源装置１０の作用を説明するための波形図である。
【図３】電源装置１０を備えたエンジン制御ＥＣＵ５０の概略構成図である。
【図４】第２実施形態における電源装置８０の全体の概略構成を示す図である。
【図５】図４のマイクロコンピュータ８４が実行する制御内容を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態における電源装置９０の全体の概略構成を示す図である。
【図７】図６のマイクロコンピュータ９２が実行する制御内容を示すフローチャートである。
【図８】図６のＥ２ＰＲＯＭ９６に記憶されている電圧降下電源回路４０の温度とデューティ比との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０：車両用電源装置
１４：スイッチング素子
１６：スイッチング電源回路
３０：スイッチング制御回路
４０：電圧降下電源回路
４２：制御トランジスタ
４６：内部温度センサ（温度決定手段）
８０：電源装置
８２：Ｅ２ＰＲＯＭ（記憶装置）
８４：マイクロコンピュータ
９０：電源装置
９２：マイクロコンピュータ
９４：冷却水温センサ（外部温度センサ）
９６：Ｅ２ＰＲＯＭ（記憶装置）
【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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