JP5545261B2 - Boost converter controller - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチング素子とリアクトルとを有する昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータ制御装置に関する。   The present invention relates to a boost converter control device for controlling a boost converter having a switching element and a reactor.

上記技術分野の従来の技術として、特許文献1に記載の昇圧コンバータ制御装置が知られている。この昇圧コンバータ制御装置は、第1及び第2のスイッチング素子のオン・オフの切り替えを制御するための制御信号を出力する信号出力手段と、第2のスイッチング素子の出力電圧を検出する検出手段と、制御信号が反転してから第2のスイッチング素子の出力電圧が変化するまでの遅延時間に基づいて、制御信号のデューティを補正する補正手段とを備えている。   As a conventional technique in the above technical field, a boost converter control device described in Patent Document 1 is known. The boost converter control device includes a signal output unit that outputs a control signal for controlling on / off switching of the first and second switching elements, and a detection unit that detects an output voltage of the second switching element. Correction means for correcting the duty of the control signal based on a delay time from when the control signal is inverted to when the output voltage of the second switching element changes.

特開2009−278766号公報JP 2009-278766 A

特許文献1に記載の昇圧コンバータ制御装置は、上述したように、遅延時間に基づいて制御信号のデューティを補正することによって、昇圧コンバータからの電圧出力の安定化を図っている。このような昇圧コンバータ制御装置においては、昇圧コンバータからの電圧出力のさらなる安定化のため、昇圧コンバータにおける適切な電流制御を可能とすることが望まれている。   As described above, the boost converter control device described in Patent Document 1 stabilizes the voltage output from the boost converter by correcting the duty of the control signal based on the delay time. In such a boost converter control device, it is desired to enable appropriate current control in the boost converter in order to further stabilize the voltage output from the boost converter.

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、昇圧コンバータにおける適切な電流制御を可能とする昇圧コンバータ制御装置を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide the boost converter control apparatus which enables suitable electric current control in a boost converter.

上記課題を解決するために、本発明の昇圧コンバータ制御装置は、第1及び第2のスイッチング素子と、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されたリアクトルとを有する昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータ制御装置であって、リアクトルに流れるリアクトル電流のサンプリングを所定のタイミングで行うことによりリアクトル電流の平均値を取得する平均値取得手段と、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する電流状態判定手段と、電流状態判定手段の判定結果に応じて所定のタイミングを修正するタイミング修正手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a boost converter control device according to the present invention includes first and second switching elements, and a reactor connected to a connection portion between the first switching element and the second switching element. A boost converter control device for controlling a boost converter, wherein an average value acquisition means for acquiring an average value of the reactor current by sampling the reactor current flowing through the reactor at a predetermined timing, and a current state of the reactor current A current state determination unit that determines whether the power running state, the zero-cross state, or the regenerative state, and a timing correction unit that corrects a predetermined timing according to a determination result of the current state determination unit. And

この昇圧コンバータ制御装置は、リアクトル電流を所定のタイミングでサンプリングすることにより、リアクトル電流の平均値を取得するので、その平均値を用いることにより、昇圧コンバータにおける電流制御を行うことが可能となる。特に、この昇圧コンバータ制御装置は、リアクトル電流の電流状態を判定し、その電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかに応じて、リアクトル電流のサンプリングのタイミングを修正する。このため、正確なリアクトル電流の平均値を得ることができる。したがって、この昇圧コンバータ制御装置によれば、正確な平均値を用いることによって、昇圧コンバータにおける適切な電流制御が可能となる。   Since this boost converter control device acquires the average value of the reactor current by sampling the reactor current at a predetermined timing, the current control in the boost converter can be performed by using the average value. In particular, the boost converter control device determines the current state of the reactor current, and corrects the sampling timing of the reactor current depending on whether the current state is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state. . For this reason, an accurate average value of the reactor current can be obtained. Therefore, according to this boost converter control device, appropriate current control in the boost converter is possible by using an accurate average value.

本発明の昇圧コンバータ制御装置は、電流状態判定手段が、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子が共にオフであるときのリアクトル電流に基づいて、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する態様とすることができる。或いは、本発明の昇圧コンバータ制御装置は、電流状態判定手段が、リアクトル電流の時間変化の割合に基づいて、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する態様としてもよい。これらの場合、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを確実に判定することができる。   In the boost converter control device according to the present invention, the current state determination means determines that the current state of the reactor current is the power running state, zero crossing based on the reactor current when both the first switching element and the second switching element are off. It can be set as the aspect which determines whether it is a state and a regeneration state. Alternatively, in the boost converter control device of the present invention, the current state determination means determines whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state based on the rate of change of the reactor current with time. It is good also as an aspect to determine. In these cases, it can be reliably determined whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero cross state, or a regenerative state.

ここで、本発明の昇圧コンバータ制御装置は、第1及び第2のスイッチング素子と、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子との接続部に接続されたリアクトルとを有する昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータ制御装置であって、リアクトルに流れるリアクトル電流のサンプリングを行うことによりリアクトル電流の電流値を取得する電流値取得手段と、電流値取得手段が取得したリアクトル電流の電流値に基づいて、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する電流状態判定手段と、電流状態判定手段の判定の結果に応じて、電流値取得手段が取得したリアクトル電流の電流値からリアクトル電流の電流値の平均値を取得する平均値取得手段と、を備えることを特徴とする。   Here, the boost converter control device of the present invention controls the boost converter having the first and second switching elements and the reactor connected to the connection portion between the first switching element and the second switching element. A boost converter control device for acquiring current value of the reactor current by sampling the reactor current flowing in the reactor, and based on the current value of the reactor current acquired by the current value acquisition unit , Current state determination means for determining whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state, and the current value acquisition means acquired according to the determination result of the current state determination means Average value acquisition means for acquiring an average value of the current value of the reactor current from the current value of the reactor current, And features.

この昇圧コンバータ制御装置は、電流値取得手段が取得したリアクトル電流の電流値に基づいて、リアクトル電流の電流状態を判定し、その判定の結果に応じて、電流値取得手段が取得したリアクトル電流の電流値からリアクトル電流の電流値の平均値を取得する。このため、リアクトル電流の電流値の正確な平均値を得ることができる。したがって、この昇圧コンバータ制御装置によれば、正確な平均値を用いることによって、昇圧コンバータにおける適切な電流制御が可能となる。また、例えば、電流状態を判定した後に改めてリアクトル電流をサンプリングして平均値を取得する場合に比べて、電流状態を判定してから平均値を得るまでの時間を短縮することができるので、実際の電流状態に即した平均値を得ることができる。   This boost converter control device determines the current state of the reactor current based on the current value of the reactor current acquired by the current value acquisition unit, and according to the result of the determination, the reactor current of the reactor current acquired by the current value acquisition unit The average value of the reactor current is obtained from the current value. For this reason, an accurate average value of the current value of the reactor current can be obtained. Therefore, according to this boost converter control device, appropriate current control in the boost converter is possible by using an accurate average value. In addition, for example, compared to the case where the reactor current is sampled and the average value is obtained after the current state is determined, the time from the determination of the current state to the acquisition of the average value can be shortened. An average value in accordance with the current state can be obtained.

本発明の昇圧コンバータ制御装置は、電流値取得手段が、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子が共にオフであるデッドタイムのうちの第1のデットタイムの開始及び終了と、デッドタイムのうちの第1のデッドタイムの次の第2のデッドタイムの開始及び終了との各時間において、リアクトル電流のサンプリングを行うことにより、各時間におけるリアクトル電流の電流値を取得する態様とすることができる。この場合、第1のデットタイムの開始及び終了と第2のデッドタイムの開始及び終了との各時間におけるリアクトル電流の電流値に基づいて電流状態を判定することとなるので、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを確実に判定することができる。   In the step-up converter control device according to the present invention, the current value acquisition means includes the start and end of the first dead time of the dead time when both the first switching element and the second switching element are off, and the dead time The current value of the reactor current at each time may be obtained by sampling the reactor current at each time of the start and end of the second dead time next to the first dead time. it can. In this case, since the current state is determined based on the current value of the reactor current at the start and end of the first dead time and the start and end of the second dead time, the current state of the reactor current Can be reliably determined as a power running state, a zero cross state, or a regenerative state.

或いは、本発明の昇圧コンバータ制御装置は、電流値取得手段が取得したリアクトル電流の電流値に基づいて、リアクトル電流の時間変化の割合を算出する算出手段をさらに備え、電流状態判定手段は、算出手段が算出したリアクトル電流の時間変化の割合に基づいて、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する態様とすることができる。この場合、リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを確実に判定することができる。   Alternatively, the boost converter control device of the present invention further includes a calculation unit that calculates a rate of change of the reactor current with time based on the current value of the reactor current acquired by the current value acquisition unit, and the current state determination unit calculates It can be set as the aspect which determines whether the current state of a reactor current is a power running state, a zero cross state, and a regeneration state based on the ratio of the time change of the reactor current which the means calculated. In this case, it can be reliably determined whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero cross state, or a regenerative state.

このとき、本発明の昇圧コンバータ制御装置は、電流値取得手段が、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子が共にオフであるデットタイムのうちの第1のデッドタイムの終了の時間におけるリアクトル電流の電流値が予め取得されている場合には、デッドタイムのうちの第1のデッドタイムの次の第2のデッドタイムと第1のデッドタイムとの間の所定の時間においてリアクトル電流のサンプリングを行うことにより、所定の時間におけるリアクトル電流の電流値を取得し、算出手段は、第1のデッドタイムの終了の時間におけるリアクトル電流の電流値が予め得られている場合には、第1のデッドタイムの終了の時間におけるリアクトル電流の電流値と所定の時間におけるリアクトル電流の電流値とに基づいて、リアクトル電流の電流値の時間変化の割合を算出し、所定の時間は、第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子のスイッチングのタイミングの基準となる基準信号の頂点の時間である態様とすることができる。この場合、リアクトル電流の時間変化の割合を算出するに際して、第1のデッドタイムの終了の時間におけるリアクトル電流の電流値が予め取得されている場合には、基準信号の頂点の時間のみでサンプリングを行えばよい。このため、例えば、リアクトル電流の時間変化の割合を算出するたびに、基準信号の頂点の時間と、その時間から所定の時間だけ遅れた時間との2点でサンプリングする場合に比べて、制御周期を高速化することができると共に、デューティを拡張することが可能となる。   At this time, the boost converter control device of the present invention is configured so that the current value acquisition means has a reactor at the end time of the first dead time in the dead time in which both the first switching element and the second switching element are off. When the current value of the current is acquired in advance, the reactor current is sampled at a predetermined time between the second dead time after the first dead time and the first dead time in the dead time. To obtain the current value of the reactor current at a predetermined time, and the calculating means obtains the first value when the current value of the reactor current at the end time of the first dead time is obtained in advance. Based on the current value of the reactor current at the end time of the dead time and the current value of the reactor current at the predetermined time, The ratio of the time change of the current value of the current is calculated, and the predetermined time may be a time at the apex of the reference signal serving as a reference for the switching timing of the first switching element and the second switching element. it can. In this case, when calculating the rate of change of the reactor current with time, if the current value of the reactor current at the end of the first dead time is acquired in advance, sampling is performed only at the time of the apex of the reference signal. Just do it. For this reason, for example, each time the rate of change in the reactor current is calculated, the control cycle is compared with a case where sampling is performed at two points: the time at the top of the reference signal and the time delayed by a predetermined time from that time. And the duty can be extended.

本発明によれば、適切な電流制御を可能とする昇圧コンバータ制御装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a boost converter control device that enables appropriate current control.

本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第1実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 1st Embodiment of the boost converter control apparatus which concerns on this invention. キャリア、ゲート信号及びリアクトル電流の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. リアクトル電流の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of a reactor current. キャリア、ゲート信号、中点電位、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, a midpoint potential, and a reactor current. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. 本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第2実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 2nd Embodiment of the boost converter control apparatus which concerns on this invention. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. 本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第3実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 3rd Embodiment of the boost converter control apparatus which concerns on this invention. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. 本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第4実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 4th Embodiment of the boost converter control apparatus which concerns on this invention. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current. キャリア、ゲート信号、及びリアクトル電流の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a carrier, a gate signal, and a reactor current.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

[第1実施形態] [First Embodiment]

図1は、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第1実施形態の構成を示す図である。図1に示されるように、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1は、昇圧コンバータ2を制御するためのものである。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a boost converter control device according to the present invention. As shown in FIG. 1, a boost converter control device 1 according to this embodiment is for controlling a boost converter 2.

昇圧コンバータ2は、バッテリ3とインバータ4との間に接続されている。昇圧コンバータ2は、インバータ4の電源ライン41とアースライン42との間において互いに直列に接続された上アームトランジスタ(第1のスイッチング素子)21及び下アームトランジスタ(第2のスイッチング素子)22とを備えている。上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)とすることができる。   Boost converter 2 is connected between battery 3 and inverter 4. Boost converter 2 includes upper arm transistor (first switching element) 21 and lower arm transistor (second switching element) 22 connected in series between power supply line 41 and ground line 42 of inverter 4. I have. The upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 can be, for example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors).

上アームトランジスタ21のコレクタ21cはインバータ4の電源ライン41に接続されており、上アームトランジスタ21のエミッタ21eは下アームトランジスタ22のコレクタ22cに接続されている。また、下アームトランジスタ22のエミッタ22eは、インバータ4のアースライン42及びバッテリ3の負極に接続されている。   The collector 21 c of the upper arm transistor 21 is connected to the power supply line 41 of the inverter 4, and the emitter 21 e of the upper arm transistor 21 is connected to the collector 22 c of the lower arm transistor 22. The emitter 22 e of the lower arm transistor 22 is connected to the ground line 42 of the inverter 4 and the negative electrode of the battery 3.

昇圧コンバータ2は、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22の接続部P0に一端が接続されたリアクトル23をさらに備えている。このリアクトル23の他端は、バッテリ3の正極に接続されている。したがって、上アームトランジスタ21のエミッタ21e及び下アームトランジスタ22のコレクタ22cは、リアクトル23を介してバッテリ3の正極に接続されている。   Boost converter 2 further includes a reactor 23 having one end connected to connection portion P 0 of upper arm transistor 21 and lower arm transistor 22. The other end of the reactor 23 is connected to the positive electrode of the battery 3. Therefore, the emitter 21 e of the upper arm transistor 21 and the collector 22 c of the lower arm transistor 22 are connected to the positive electrode of the battery 3 via the reactor 23.

昇圧コンバータ2は、上アームトランジスタ21のコレクタ21cからエミッタ21eに逆方向に接続されたダイオード24と、下アームトランジスタ22のコレクタ22cからエミッタ22eに逆方向に接続されたダイオード25とをさらに備えている。   Boost converter 2 further includes a diode 24 connected in the reverse direction from collector 21c to emitter 21e of upper arm transistor 21, and a diode 25 connected in the reverse direction from collector 22c of lower arm transistor 22 to emitter 22e. Yes.

また、昇圧コンバータ2は、インバータ4の電源ライン41とアースライン42との間において上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22に並列に接続されたメインコンデンサ26と、バッテリ3の正極と負極との間に接続されたフィルタコンデンサ27とをさらに備えている。   Boost converter 2 includes a main capacitor 26 connected in parallel to upper arm transistor 21 and lower arm transistor 22 between power supply line 41 and ground line 42 of inverter 4, and between the positive electrode and the negative electrode of battery 3. And a filter capacitor 27 connected to the.

このように構成される昇圧コンバータ2は、昇圧コンバータ制御装置1の制御のもとで、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のスイッチングを繰り返すことにより、バッテリ3からの電圧を昇圧したり、インバータ4からの電圧を降圧したりすることができる。   The boost converter 2 configured as described above boosts the voltage from the battery 3 by repeating the switching of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 under the control of the boost converter control device 1, 4 can be stepped down.

昇圧コンバータ制御装置1は、リアクトル23に流れるリアクトル電流ILを検出(モニタ)する電流検出部11と、電流検出部11の検出結果を利用して上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のスイッチングを制御する制御部12とを備えている。電流検出部11は、リアクトル電流ILを検出可能であればよく、例えば周知の電流センサとすることができる。   Boost converter control device 1 controls switching of upper arm transistor 21 and lower arm transistor 22 using current detection unit 11 that detects (monitors) reactor current IL flowing through reactor 23 and the detection result of current detection unit 11. And a control unit 12 for performing the above operation. The current detector 11 only needs to be able to detect the reactor current IL, and can be a known current sensor, for example.

制御部12は、キャリア生成部121と、AD制御部122と、AD変換器123と、フィードバック制御部124と、ゲート信号生成部125とを備えている。このような制御部12は、CPU、RAM及びROM等を含むコンピュータシステムを主体として構成される。また、制御部12の各部の処理は、そのコンピュータシステムにおいて所定のプログラムを実行することによって実現される。   The control unit 12 includes a carrier generation unit 121, an AD control unit 122, an AD converter 123, a feedback control unit 124, and a gate signal generation unit 125. Such a control unit 12 is mainly configured by a computer system including a CPU, a RAM, a ROM, and the like. Moreover, the process of each part of the control part 12 is implement | achieved by running a predetermined program in the computer system.

キャリア生成部121は、図2に示されるように、キャリアと呼ばれる所定の周波数の基準信号(基準三角波)を生成する。キャリア生成部121で生成されるキャリアは、例えば、所定のデューティで上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22をスイッチング制御するための基準として用いることができる。キャリア生成部121は、生成したキャリアをAD制御部122及びゲート信号生成部125に送信する。   As illustrated in FIG. 2, the carrier generation unit 121 generates a reference signal (reference triangular wave) having a predetermined frequency called a carrier. The carriers generated by the carrier generation unit 121 can be used as a reference for switching control of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 with a predetermined duty, for example. The carrier generation unit 121 transmits the generated carrier to the AD control unit 122 and the gate signal generation unit 125.

AD制御部122は、キャリア生成部121から送信されるキャリアに基づいて、リアクトル電流ILのサンプリング(検出)を行うためのサンプリングタイミングを生成し、生成したサンプリングタイミングを示す信号をAD変換器123に送信する。サンプリングタイミングは、例えば、図2に示されるように、キャリアの頂点のタイミング(換言すれば、キャリアの山及び谷のそれぞれのタイミング、さらに換言すれば、キャリアが最大値及び最小値となるそれぞれのタイミング)とすることができる。   The AD control unit 122 generates a sampling timing for sampling (detecting) the reactor current IL based on the carrier transmitted from the carrier generation unit 121, and sends a signal indicating the generated sampling timing to the AD converter 123. Send. For example, as shown in FIG. 2, the sampling timing is the timing of the peak of the carrier (in other words, the timing of the peak and valley of the carrier, in other words, each of the carrier having the maximum value and the minimum value). Timing).

AD変換器123は、AD制御部122が生成したサンプリングタイミングに応じて起動し、電流検出部11を用いたリアクトル電流ILのサンプリングを行う。サンプリングタイミングがキャリアの頂点であれば、このサンプリングにより得られるリアクトル電流ILの電流値は、図2に示されるように、概ねリアクトル電流ILの電流値の平均値となる。   The AD converter 123 is activated according to the sampling timing generated by the AD control unit 122 and samples the reactor current IL using the current detection unit 11. If the sampling timing is the peak of the carrier, the current value of the reactor current IL obtained by this sampling is approximately the average value of the current values of the reactor current IL as shown in FIG.

つまり、AD変換器123は、AD制御部122の制御のもとで、リアクトル電流ILのサンプリングを所定のタイミング(例えばキャリアの頂点)で行うことにより、リアクトル電流ILの電流値の平均値を取得する。そして、AD変換器123は、取得した平均値を示すデジタル信号(ILAD値)をフィードバック制御部124に送信する。   That is, the AD converter 123 obtains an average value of the current value of the reactor current IL by sampling the reactor current IL at a predetermined timing (for example, the peak of the carrier) under the control of the AD control unit 122. To do. Then, the AD converter 123 transmits a digital signal (ILAD value) indicating the acquired average value to the feedback control unit 124.

フィードバック制御部124は、AD変換器123が取得したリアクトル電流ILの電流値の平均値を利用して、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のデューティを所望の値とするための補正値を算出する。そして、フィードバック制御部124は、算出した補正値を示す信号(Duty)をゲート信号生成部125に送信する。   The feedback control unit 124 uses the average value of the reactor current IL acquired by the AD converter 123 to calculate a correction value for setting the duty of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 to desired values. To do. Then, the feedback control unit 124 transmits a signal (Duty) indicating the calculated correction value to the gate signal generation unit 125.

ゲート信号生成部125は、キャリア生成部121からのキャリアと、フィードバック制御部124からのデューティの補正値とに基づいて、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のスイッチングの制御をするためのゲート信号Q1,Q2を生成する。そして、ゲート信号生成部125は、生成したゲート信号Q1及びゲート信号Q2のそれぞれを、上アームトランジスタ21のゲート21g及び下アームトランジスタ22のゲート22gのそれぞれに送信する。   The gate signal generation unit 125 controls the switching of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 based on the carrier from the carrier generation unit 121 and the duty correction value from the feedback control unit 124. Q1 and Q2 are generated. Then, the gate signal generation unit 125 transmits the generated gate signal Q1 and the gate signal Q2 to the gate 21g of the upper arm transistor 21 and the gate 22g of the lower arm transistor 22, respectively.

このように、昇圧コンバータ制御装置1は、リアクトル電流ILを所定のタイミングでサンプリングすることにより、リアクトル電流ILの電流値の平均値を取得し、その平均値を用いて昇圧コンバータ2における電流制御を行う。   Thus, boost converter control device 1 samples reactor current IL at a predetermined timing to obtain an average value of the current value of reactor current IL, and performs current control in boost converter 2 using the average value. Do.

ここで、リアクトル電流ILの電流状態は、力行状態、回生状態及びゼロクロス状態の複数の状態がある。力行状態は、昇圧コンバータ2が昇圧動作中の電流状態であり、図3(a)に示されるように、リアクトル電流ILの電流値が常に正となる状態である。回生状態は、昇圧コンバータ2が降圧動作中の電流状態であり、図3(c)に示されるようにリアクトル電流ILの電流値が常に負となる状態である。   Here, the current state of the reactor current IL includes a plurality of states including a power running state, a regenerative state, and a zero cross state. The power running state is a current state during the step-up operation of the boost converter 2, and as shown in FIG. 3A, the current value of the reactor current IL is always positive. The regenerative state is a current state in which step-up converter 2 is performing a step-down operation, and as shown in FIG. 3C, the current value of reactor current IL is always negative.

ゼロクロス状態は、昇圧コンバータ2が昇圧動作から降圧動作へ(或いは降圧動作から昇圧動作へ)切り替わる際の電流状態であり、図3(b)に示されるように、リアクトル電流ILの電流値が、0Aを横切って変化し、0A付近で正と負とを交互に繰り返す状態である。なお、ここでは、バッテリ3からインバータ4へ向かう方向の電流値を正とし、その逆を負とする。   The zero-cross state is a current state when the boost converter 2 switches from the boost operation to the step-down operation (or from the step-down operation to the boost operation). As shown in FIG. 3B, the current value of the reactor current IL is It is a state that changes across 0A and repeats positive and negative alternately around 0A. Here, the current value in the direction from the battery 3 to the inverter 4 is positive, and the opposite is negative.

上述したように、キャリアの頂点のサンプリングタイミングでリアクトル電流ILのサンプリングを行えば、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態である場合には正確な平均値が得られる。一方で、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態及び回生状態である場合には、キャリアの頂点のサンプリングタイミングでリアクトル電流ILのサンプリングを行うと、得られる電流値が平均値とならないことがある。   As described above, if the reactor current IL is sampled at the sampling timing of the peak of the carrier, an accurate average value can be obtained when the current state of the reactor current IL is a zero-cross state. On the other hand, when the current state of the reactor current IL is the power running state and the regenerative state, if the reactor current IL is sampled at the sampling timing at the top of the carrier, the obtained current value may not be an average value.

つまり、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態及び回生状態である場合には、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングが、キャリアの頂点のタイミングからずれることがある。   That is, when the current state of the reactor current IL is the power running state and the regenerative state, the sampling timing at which the average value of the reactor current IL is obtained may deviate from the timing of the carrier apex.

リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングのずれについて、図4を参照してより具体的に説明する。図4に示されるように、ここでは、キャリアが谷となる時間Cをサンプリングタイミングとする。なお、図4に示される中点電位とは、接続部P0の電位(すなわち、上アームトランジスタ21と下アームトランジスタ22との間の電圧)である。   A more detailed description will be given with reference to FIG. 4 of the sampling timing deviation at which the average value of the reactor current IL is obtained. As shown in FIG. 4, here, the time C when the carrier is valley is set as the sampling timing. The midpoint potential shown in FIG. 4 is the potential of the connection portion P0 (that is, the voltage between the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22).

図4に示されるように、ここでのサンプリングタイミングを示す時間Cは、時間Aと時間Dとの中間点となっている。なお、時間Aは、上アームトランジスタ21がオフの状態において下アームトランジスタ22をオフとする時間であり、時間Dは、下アームトランジスタ22がオフの状態において上アームトランジスタ21をオフとする時間である。   As shown in FIG. 4, the time C indicating the sampling timing here is an intermediate point between the time A and the time D. Time A is a time for turning off the lower arm transistor 22 when the upper arm transistor 21 is off, and time D is a time for turning off the upper arm transistor 21 when the lower arm transistor 22 is off. is there.

図4(b)〜図4(c)に示されるように、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態(図4(b)参照)、ゼロクロス状態(図4(c)参照)、及び回生状態(図4(d)参照)のいずれであるかによって、デッドタイムDT(上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22が共にオフである期間)における中点電位の動きが異なる。   As shown in FIGS. 4B to 4C, the current state of the reactor current IL is a power running state (see FIG. 4B), a zero-cross state (see FIG. 4C), and a regenerative state. The movement of the midpoint potential in the dead time DT (a period in which both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are off) differs depending on which of them is (see FIG. 4D).

このため、リアクトル電流ILの電流値の上昇・下降が切り替わるタイミングも、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかによって変化する。その結果、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングが、キャリアが谷である時間Cとならないことがある。   For this reason, the timing at which the current value of the reactor current IL switches between rising and falling also changes depending on whether it is in a power running state, a zero cross state, or a regenerative state. As a result, the sampling timing at which the average value of the reactor current IL is obtained may not be the time C when the carrier is valley.

リアクトル電流ILの電流状態が力行状態である場合には、図4(b)に示されるように、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングが、時間Aと時間Eとの中間点となる。なお、時間Eは、時間Dで上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22を共にオフとした後に下アームトランジスタ22をオンとする時間である。   When the current state of the reactor current IL is the power running state, the sampling timing at which the average value of the reactor current IL is obtained is intermediate between the time A and the time E, as shown in FIG. It becomes a point. Time E is a time for turning on the lower arm transistor 22 after both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are turned off at time D.

このため、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態である場合には、時間Cでリアクトル電流ILのサンプリングを行うと、そのサンプリングにより得られる電流値が、リアクトル電流ILの電流値の平均値よりも僅かに大きな値となる。   For this reason, when the current state of the reactor current IL is a power running state, when the reactor current IL is sampled at time C, the current value obtained by the sampling is greater than the average value of the current values of the reactor current IL. Slightly larger value.

一方、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態である場合には、図4(c)に示されるように、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングが、時間Aと時間Dの中間点(時間C)となる。   On the other hand, when the current state of the reactor current IL is a zero cross state, the sampling timing at which the average value of the reactor current IL is obtained is the time A and the time D as shown in FIG. It becomes an intermediate point (time C).

このため、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態である場合には、時間Cでリアクトル電流ILのサンプリングを行えば、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られる。   For this reason, when the current state of the reactor current IL is a zero cross state, if the reactor current IL is sampled at time C, the average value of the current values of the reactor current IL can be obtained.

他方、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態である場合には、図4(d)に示されるように、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングが、時間Bと時間Dとの中間点となる。なお、時間Bは、時間Aで上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22を共にオフとした後に上アームトランジスタ21をオンとする時間である。   On the other hand, when the current state of the reactor current IL is the regenerative state, as shown in FIG. 4D, the sampling timing at which the average value of the reactor current IL is obtained is time B and time D. It becomes the middle point. Time B is a time for turning on the upper arm transistor 21 after both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are turned off at time A.

このため、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態である場合には、時間Cでリアクトル電流ILのサンプリングを行うと、そのサンプリングにより得られる電流値が、リアクトル電流ILの電流値の平均値よりも僅かに大きな値となる。   For this reason, when the current state of the reactor current IL is the regenerative state, if the sampling of the reactor current IL is performed at time C, the current value obtained by the sampling is more than the average value of the current values of the reactor current IL. Slightly larger value.

リアクトル電流ILの電流状態が力行状態及び回生状態である場合において、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングの時間Cからのずれの程度は、デッドタイムDTによって決まっている。   When the current state of the reactor current IL is the power running state and the regenerative state, the degree of deviation of the sampling timing from the time C at which the average value of the reactor current IL is obtained is determined by the dead time DT.

すなわち、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態及び回生状態である場合において、リアクトル電流ILの電流値の平均値が得られるサンプリングタイミングの時間Cからのずれは、DT/2となる。   That is, when the current state of the reactor current IL is the power running state and the regenerative state, the deviation from the sampling timing time C at which the average value of the reactor current IL is obtained is DT / 2.

本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1は、上述したようなサンプリングタイミングのキャリアの頂点からのずれを修正するための構成を備えている。すなわち、昇圧コンバータ制御装置1において、AD制御部122は、図1に示されるように、起動タイミング生成部122aと電流状態判定部122bとを備えている。   The boost converter control device 1 according to the present embodiment includes a configuration for correcting the deviation of the sampling timing from the top of the carrier as described above. That is, in the boost converter control device 1, the AD control unit 122 includes a start timing generation unit 122a and a current state determination unit 122b, as shown in FIG.

起動タイミング生成部122aは、キャリア生成部121からのキャリアに基づき、AD変換器123を起動してリアクトル電流ILのサンプリング行うためのサンプリングタイミングを生成し、生成したサンプリングタイミングを示す信号をAD変換器123に送信する。   The activation timing generation unit 122a generates the sampling timing for activating the AD converter 123 and sampling the reactor current IL based on the carrier from the carrier generation unit 121, and outputs a signal indicating the generated sampling timing to the AD converter 123.

サンプリングタイミングのずれの修正時には、起動タイミング生成部122aは、例えば、図5に示されるように、互いに隣あう2つのデッドタイムDT中の時間α及び時間βにおいてリアクトル電流ILのサンプリングを行うように、サンプリングタイミングを生成する。   At the time of correcting the deviation of the sampling timing, the activation timing generation unit 122a samples the reactor current IL at time α and time β in the two adjacent dead times DT, for example, as shown in FIG. Generate sampling timing.

これにより、AD変換器123は、時間α及び時間βにおいてリアクトル電流ILのサンプリングを行い、時間α及び時間βにおけるリアクトル電流ILの電流値IL(α)及び電流値IL(β)を取得することとなる。そして、AD変換器123は、取得した電流値IL(α)及び電流値IL(β)を示す電気信号(ILAD値)を電流状態判定部122bに送信する。   Thereby, the AD converter 123 samples the reactor current IL at time α and time β, and acquires the current value IL (α) and current value IL (β) of the reactor current IL at time α and time β. It becomes. Then, the AD converter 123 transmits an electrical signal (ILAD value) indicating the acquired current value IL (α) and current value IL (β) to the current state determination unit 122b.

電流状態判定部122bは、AD変換器123からのリアクトル電流ILの電流値IL(α)及び電流値IL(β)に基づいて、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態及び回生状態のいずれであるかを判定する。   Based on the current value IL (α) and the current value IL (β) of the reactor current IL from the AD converter 123, the current state determination unit 122b determines that the current state of the reactor current IL is a power running state, a zero cross state, and a regenerative state. It is determined which one is.

リアクトル電流ILの電流状態が力行状態である場合には、図5(b)に示されるように、電流値IL(α)及び電流値IL(β)は、共に0A以上となる。一方、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態である場合には、図5(c)に示されるように、電流値IL(α)が0A未満となり、電流値IL(β)が0A以上となる。他方、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態である場合には、図5(d)に示されるように、電流値IL(α)及び電流値IL(β)は、共に0A未満となる。   When the current state of the reactor current IL is a power running state, as shown in FIG. 5B, both the current value IL (α) and the current value IL (β) are 0 A or more. On the other hand, when the current state of the reactor current IL is the zero cross state, as shown in FIG. 5C, the current value IL (α) is less than 0A and the current value IL (β) is 0A or more. . On the other hand, when the current state of the reactor current IL is the regenerative state, as shown in FIG. 5D, the current value IL (α) and the current value IL (β) are both less than 0A.

したがって、電流状態判定部122bは、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A以上であるときに、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態であると判定し、電流値IL(α)が0A未満であり電流値IL(β)が0A以上であるときに、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態であると判定し、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A未満であるときに、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態であると判定することができる。   Therefore, the current state determination unit 122b determines that the current state of the reactor current IL is the power running state when both the current value IL (α) and the current value IL (β) are 0 A or more, and the current value IL ( When α) is less than 0 A and the current value IL (β) is 0 A or more, it is determined that the current state of the reactor current IL is a zero-cross state, and the current value IL (α) and the current value IL (β) are When both are less than 0 A, it can be determined that the current state of the reactor current IL is the regenerative state.

そして、電流状態判定部122bは、このようにして判定したリアクトル電流ILの電流状態の判定結果を示す信号を、起動タイミング生成部122aに送信する。   Then, the current state determination unit 122b transmits a signal indicating the determination result of the current state of the reactor current IL determined as described above to the activation timing generation unit 122a.

起動タイミング生成部122aは、電流状態判定部122bによるリアクトル電流ILの電流状態の判定結果に応じて、リアクトル電流ILの電流値の平均値を取得するために、サンプリングタイミングを修正(変更)する。   The activation timing generation unit 122a corrects (changes) the sampling timing in order to obtain the average value of the current value of the reactor current IL according to the determination result of the current state of the reactor current IL by the current state determination unit 122b.

より具体的には、起動タイミング生成部122aは、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態及び回生状態である場合には、キャリアの頂点からDT/2だけ遅らせてリアクトル電流ILのサンプリングを行うように、サンプリングタイミングを修正する。   More specifically, when the current state of the reactor current IL is the power running state and the regenerative state, the activation timing generation unit 122a samples the reactor current IL with a delay of DT / 2 from the top of the carrier. Correct sampling timing.

また、起動タイミング生成部122aは、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態である場合には、サンプリングタイミングの修正を行わない(すなわち、キャリアの頂点をサンプリングタイミングとする)。   In addition, the activation timing generation unit 122a does not correct the sampling timing when the current state of the reactor current IL is the zero-cross state (that is, the vertex of the carrier is set as the sampling timing).

これにより、リアクトル電流ILのサンプリングタイミングは、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかに応じて変更されることとなる。   Thereby, the sampling timing of the reactor current IL is changed according to whether the current state of the reactor current IL is a power running state, a zero cross state, or a regenerative state.

そして、起動タイミング生成部122aは、サンプリングタイミングを示す信号をAD変換器123に送信する。これにより、AD変換器123は、リアクトル電流ILの電流状態に応じて変更(修正)されたサンプリングタイミングで起動し、リアクトル電流ILのサンプリングを行うこととなる。その結果、AD変換器123により得られる平均値が正確なものとなる。   Then, the activation timing generation unit 122a transmits a signal indicating the sampling timing to the AD converter 123. Thereby, the AD converter 123 is started at the sampling timing changed (corrected) according to the current state of the reactor current IL, and performs sampling of the reactor current IL. As a result, the average value obtained by the AD converter 123 becomes accurate.

以上説明したように、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1は、リアクトル電流ILを所定のサンプリングタイミングでサンプリングすることにより、リアクトル電流ILの電流値の平均値を取得することができる。このため、取得した平均値を用いることにより、昇圧コンバータ2におけるフィードバック電流制御を行うことが可能となる。   As described above, the boost converter control device 1 according to the present embodiment can acquire the average value of the current values of the reactor current IL by sampling the reactor current IL at a predetermined sampling timing. For this reason, it is possible to perform feedback current control in boost converter 2 by using the acquired average value.

特に、この昇圧コンバータ制御装置1は、リアクトル電流ILの電流状態を判定し、その電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかに応じて、リアクトル電流ILのサンプリングタイミングをキャリアの頂点から修正したり、修正せずにキャリアの頂点をサンプリングタイミングとしたりする。このため、正確なリアクトル電流ILの平均値を得ることができる。したがって、この昇圧コンバータ制御装置1によれば、正確な平均値を用いることによって、昇圧コンバータ2における適切な電流制御が可能となる。   In particular, the boost converter control device 1 determines the current state of the reactor current IL, and sets the sampling timing of the reactor current IL according to whether the current state is a power running state, a zero cross state, or a regenerative state. The correction is made from the top of the carrier, or the top of the carrier is set as the sampling timing without correction. For this reason, an accurate average value of the reactor current IL can be obtained. Therefore, according to this boost converter control device 1, appropriate current control in boost converter 2 is possible by using an accurate average value.

なお、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態である場合には、図6(a)に示されるように、時間αに向かってリアクトル電流ILの電流値が徐々に小さくなり、時間αを越えた後にデッドタイムDT中(時間αと時間βとの間)でリアクトル電流ILの電流値が0Aになることがある。   When the current state of the reactor current IL is a power running state, as shown in FIG. 6A, the current value of the reactor current IL gradually decreases toward the time α and exceeds the time α. Later, during the dead time DT (between time α and time β), the current value of the reactor current IL may become 0A.

そのような場合、リアクトル電流ILの電流値が、破線で示されるように0Aを横切って変化すると、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A以上であるにもかかわらず、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態となる。   In such a case, when the current value of the reactor current IL changes across 0 A as indicated by a broken line, the current value IL (α) and the current value IL (β) are both 0 A or more, The current state of the reactor current IL becomes the zero cross state.

しかしながら、実際には、リアクトル電流ILの電流値は、実線で示されるように変化するため(0Aを横切らないため)、リアクトル電流ILの電流状態はゼロクロス状態とはならない。したがって、リアクトル電流ILの電流状態は、電流値IL(α)が0A未満となるまでゼロクロス状態とならず、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A以上であれば、力行状態であると判定できる。   However, in reality, the current value of the reactor current IL changes as indicated by the solid line (because it does not cross 0 A), so the current state of the reactor current IL does not become a zero cross state. Therefore, the current state of the reactor current IL does not become a zero-cross state until the current value IL (α) becomes less than 0 A. If both the current value IL (α) and the current value IL (β) are 0 A or more, power running It can be determined that it is in a state.

同様に、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態である場合には、図6(b)に示されるように、時間βに向かってリアクトル電流ILの電流値の絶対値が徐々に小さくなり、時間βを越えた後にデッドタイムDT中でリアクトル電流ILの電流値が0Aに近くなることがある。   Similarly, when the current state of the reactor current IL is the regenerative state, the absolute value of the current value of the reactor current IL gradually decreases toward time β as shown in FIG. After exceeding β, the current value of the reactor current IL may approach 0 A during the dead time DT.

そのような場合、リアクトル電流ILの電流値が、破線で示されるように0Aを横切って変化すると、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A未満であるにもかかわらず、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態となる場合がある。   In such a case, when the current value of the reactor current IL changes across 0 A as indicated by a broken line, the current value IL (α) and the current value IL (β) are both less than 0 A, The reactor current IL may be in a zero cross state.

しかしながら、実際には、リアクトル電流ILの電流値は、実線で示されるように変化するため(0Aを横切らないため)、リアクトル電流ILの電流状態はゼロクロス状態とはならない。したがって、リアクトル電流ILの電流状態は、電流値IL(α)が0A以上となるまでゼロクロス状態とならず、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A未満であれば、回生状態であると判定できる。   However, in reality, the current value of the reactor current IL changes as indicated by the solid line (because it does not cross 0 A), so the current state of the reactor current IL does not become a zero cross state. Accordingly, the current state of the reactor current IL does not become a zero-cross state until the current value IL (α) becomes equal to or greater than 0A. If both the current value IL (α) and the current value IL (β) are less than 0A, regeneration is performed. It can be determined that it is in a state.

[第2実施形態] [Second Embodiment]

図7は、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第2実施形態の構成を示す図である。図7に示されるように、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置5は、昇圧コンバータ2を制御するためのものである。   FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the boost converter control device according to the present invention. As shown in FIG. 7, the boost converter control device 5 according to this embodiment is for controlling the boost converter 2.

本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置5は、制御部12に換えて制御部52を備える点で、第1実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1と異なる。また、制御部52は、AD制御部122に換えてAD制御部522を備える点で、制御部12と異なる。   The boost converter control device 5 according to the present embodiment is different from the boost converter control device 1 according to the first embodiment in that a control unit 52 is provided instead of the control unit 12. The control unit 52 is different from the control unit 12 in that an AD control unit 522 is provided instead of the AD control unit 122.

AD制御部522は、キャリア生成部121から送信されるキャリアに基づいて、リアクトル電流ILのサンプリングを行うためのサンプリングタイミングを生成し、生成したサンプリングタイミングを示す信号をAD変換器123に送信する。   The AD control unit 522 generates a sampling timing for sampling the reactor current IL based on the carrier transmitted from the carrier generation unit 121 and transmits a signal indicating the generated sampling timing to the AD converter 123.

AD変換器123は、AD制御部522が生成したサンプリングタイミングに応じて起動し、電流検出部11を用いたリアクトル電流ILのサンプリングを行う。そして、AD変換器123は、そのサンプリングにより得られたリアクトル電流ILの電流値を示すデジタル信号(ILAD値)を、AD制御部522に送信する。   The AD converter 123 is activated in accordance with the sampling timing generated by the AD control unit 522 and samples the reactor current IL using the current detection unit 11. Then, the AD converter 123 transmits a digital signal (ILAD value) indicating the current value of the reactor current IL obtained by the sampling to the AD control unit 522.

AD制御部522は、AD変換器123からのリアクトル電流ILの電流値に基づいてリアクトル電流ILの電流値の平均値を算出する。そして、AD制御部522は、算出した平均値を示す信号をフィードバック制御部124へ送信する。   The AD control unit 522 calculates the average value of the reactor current IL based on the current value of the reactor current IL from the AD converter 123. Then, the AD control unit 522 transmits a signal indicating the calculated average value to the feedback control unit 124.

ここで、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置5においても、リアクトル電流ILの電流値の正確な平均値を得るためには、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する必要がある。   Here, also in the boost converter control device 5 according to the present embodiment, in order to obtain an accurate average value of the current value of the reactor current IL, the current state of the reactor current IL is the power running state, the zero cross state, and the regenerative state. It is necessary to determine which one is.

本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置5も、リアクトル電流ILの電流状態を判定するための構成を備えている。すなわち、昇圧コンバータ制御装置5において、AD制御部522は、図7に示されるように、起動タイミング生成部522aと算出部522bと電流状態判定部522cとを備えている。   Boost converter control device 5 according to the present embodiment also has a configuration for determining the current state of reactor current IL. That is, in the boost converter control device 5, the AD control unit 522 includes a start timing generation unit 522a, a calculation unit 522b, and a current state determination unit 522c, as shown in FIG.

起動タイミング生成部522aは、キャリア生成部121からのキャリアに基づき、AD変換器123を起動してリアクトル電流ILのサンプリングを行うためのサンプリングタイミングを生成する。   The activation timing generation unit 522a generates a sampling timing for activating the AD converter 123 and sampling the reactor current IL based on the carrier from the carrier generation unit 121.

より具体的には、起動タイミング生成部522aは、キャリアの頂点をサンプリングタイミングとし、そのサンプリングタイミングを示す信号を生成してAD変換器123に送信する。さらに、起動タイミング生成部522aは、キャリアの頂点から時間Tだけ遅れた時間を別のサンプリングタイミングとし、その別のサンプリングタイミングを示す信号を生成してAD変換器123へさらに送信する。   More specifically, the activation timing generation unit 522a uses the vertex of the carrier as the sampling timing, generates a signal indicating the sampling timing, and transmits the signal to the AD converter 123. Furthermore, the activation timing generation unit 522a sets a time delayed by a time T from the top of the carrier as another sampling timing, generates a signal indicating the other sampling timing, and further transmits the signal to the AD converter 123.

ここでは、図8に示されるように、キャリアの山の時間F及びキャリアの谷の時間Hを上記のサンプリングタイミングとし、時間Fから時間Tだけ遅れた時間G及び時間Hから時間Tだけ遅れた時間Jを、上記の別のサンプリングタイミングとする。なお、時間Tは、例えば、キャリアの周期TS(例えば10kHz程度)の1/8程度(例えば12μs程度)とすることができる。   Here, as shown in FIG. 8, the time F of the carrier peak and the time H of the carrier valley are set as the above sampling timing, and the time G delayed by the time T from the time F and delayed by the time T from the time H. Time J is set as another sampling timing. The time T can be, for example, about 1/8 (for example, about 12 μs) of the carrier period TS (for example, about 10 kHz).

したがって、AD変換器123は、時間F、時間G、時間H及び時間Jで起動して、リアクトル電流ILのサンプリングを行うこととなる。AD変換器123は、時間F、時間G、時間H及び時間Jのそれぞれにおけるサンプリングにより得られた電流値IL(F)、電流値IL(G)、電流値IL(H)、及び電流値IL(J)を示すデジタル信号を算出部522bへ送信する。   Therefore, the AD converter 123 starts at time F, time G, time H, and time J, and samples the reactor current IL. The AD converter 123 includes a current value IL (F), a current value IL (G), a current value IL (H), and a current value IL obtained by sampling at each of time F, time G, time H, and time J. A digital signal indicating (J) is transmitted to the calculation unit 522b.

算出部522bは、AD変換器123が取得したリアクトル電流ILの電流値に基づいて、リアクトル電流ILの時間変化の割合(すなわち、図8におけるリアクトル電流ILの傾き)を算出する。リアクトル電流ILの傾きの算出は、例えば、(電流値IL(G)−電流値IL(F))/(時間G−時間F)を求めることにより行うことができる。   The calculation unit 522b calculates the rate of change of the reactor current IL with time (that is, the slope of the reactor current IL in FIG. 8) based on the current value of the reactor current IL acquired by the AD converter 123. The slope of the reactor current IL can be calculated, for example, by obtaining (current value IL (G) −current value IL (F)) / (time G−time F).

そして、算出部522bは、上記のようにして算出したリアクトル電流ILの傾きに基づいて、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のスイッチングの各タイミングにおけるリアクトル電流ILの電流値と、キャリアの各頂点からDT/2だけ遅れたタイミングにおけるリアクトル電流ILの電流値とを算出する。   Then, the calculation unit 522b calculates the current value of the reactor current IL at each switching timing of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 based on the slope of the reactor current IL calculated as described above, and each vertex of the carrier. And the current value of the reactor current IL at the timing delayed by DT / 2.

より具体的には、図9に示されるように、算出部522bは、リアクトル電流ILの傾きに基づいて、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のスイッチングのタイミングの時間K、時間L、時間Q(時間S)、時間R(時間U)、時間Y、及び時間Zにおけるリアクトル電流ILの電流値をそれぞれ算出すると共に、キャリアの谷の時間MからDT/2だけ遅れた時間N及びキャリアの山の時間VからDT/2だけ遅れた時間Wにおけるリアクトル電流ILの電流値を算出する。   More specifically, as illustrated in FIG. 9, the calculation unit 522b performs switching time K, time L, and time Q of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 based on the slope of the reactor current IL. (Time S), time R (time U), time Y, and current value of reactor current IL at time Z are calculated, respectively, and time N and carrier peak delayed by DT / 2 from time M of the carrier valley The current value of reactor current IL at time W delayed by DT / 2 from time V is calculated.

なお、時間Kは、上アームトランジスタ21がオフの状態において下アームトランジスタ22をオフとする時間である。時間Lは、時間Kで下アームトランジスタ22をオフとした後に、上アームトランジスタ21をオンとする時間である。時間Q及び時間Sは、時間Lで上アームトランジスタ21をオンとした後に、上アームトランジスタ21を再びオフとする時間である。   The time K is a time for turning off the lower arm transistor 22 when the upper arm transistor 21 is off. Time L is a time for turning on the upper arm transistor 21 after the lower arm transistor 22 is turned off at time K. Time Q and time S are times when the upper arm transistor 21 is turned off again after the upper arm transistor 21 is turned on at time L.

また、時間R及び時間Uは、時間Q及び時間Sで上アームトランジスタ21をオフとした後に、下アームトランジスタ22をオンとする時間である。時間Yは、時間R及び時間Uで下アームトランジスタ22をオンとした後に、下アームトランジスタ22を再びオフとする時間である。時間Zは、時間Yで下アームトランジスタ22をオフとした後に、上アームトランジスタ21をオンとする時間である。   The time R and the time U are times when the lower arm transistor 22 is turned on after the upper arm transistor 21 is turned off at the time Q and the time S. Time Y is a time for turning the lower arm transistor 22 off again after turning the lower arm transistor 22 on at time R and time U. Time Z is time for turning on the upper arm transistor 21 after turning off the lower arm transistor 22 at time Y.

キャリアの谷の時間M、時間Mから時間Tだけ遅れた時間P、キャリアの山の時間V、及び時間Vから時間Tだけ遅れた時間Xにおけるリアクトル電流ILの電流値は、上記のサンプリングにより予め取得されている。   The current value of the reactor current IL at the time M of the carrier valley, the time P delayed by the time T from the time M, the time V of the carrier peak, and the time X delayed by the time T from the time V is determined in advance by the above sampling. Has been acquired.

したがって、算出部522bは、図9に示される時間K〜時間Zの全てにおけるリアクトル電流ILの電流値を取得することとなる。そして、算出部522bは、取得した電流値を示す信号を、電流状態判定部522cに送信する。   Therefore, calculation unit 522b acquires the current value of reactor current IL in all of time K to time Z shown in FIG. Then, the calculation unit 522b transmits a signal indicating the acquired current value to the current state determination unit 522c.

電流状態判定部522cは、算出部522bが取得したリアクトル電流ILの電流値に基づいて、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定すると共に、その判定結果に応じて、時間M、時間N、時間V及び時間Wのうちのいずれの時間におけるリアクトル電流ILの電流値を平均値とするかを決定する。電流状態判定部522cのこの動作について、より具体的に説明する。   The current state determination unit 522c determines whether the current state of the reactor current IL is a power running state, a zero cross state, or a regenerative state based on the current value of the reactor current IL acquired by the calculation unit 522b. According to the determination result, it is determined which of the time M, time N, time V and time W the current value of the reactor current IL is set as the average value. This operation of the current state determination unit 522c will be described more specifically.

電流状態判定部522cは、図9(b)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0未満であるときに、時間Rにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A以上であれば、リアクトル電流ILの電流状態を力行状態と判定する。そして、その場合には、電流状態判定部522cは、キャリアの谷の時間MからDT/2だけ遅れた時間Nにおけるリアクトル電流ILの電流値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として決定する。   As shown in FIG. 9B, the current state determination unit 522c determines that the reactor current IL is equal to or greater than 0 A when the current value of the reactor current IL at the time R is less than 0 when the slope of the reactor current IL is less than 0. Is determined to be a power running state. In that case, current state determination unit 522c determines the current value of reactor current IL at time N delayed by DT / 2 from time M of the carrier valley as the average value of the current values of reactor current IL. .

また、電流状態判定部522cは、図9(c)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0より大きいときに、時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A以上であれば、リアクトル電流ILの電流状態を力行状態と判定する。そして、その場合には、電流状態判定部522cは、キャリアの山の時間VからDT/2だけ遅れた時間Wにおけるリアクトル電流ILの電流値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として決定する。   Further, as shown in FIG. 9C, the current state determination unit 522c determines that the reactor current IL is equal to or greater than 0 A when the slope of the reactor current IL is greater than 0 and the current value of the reactor current IL is 0 A or more. The current state of IL is determined as a power running state. In this case, the current state determination unit 522c determines the current value of the reactor current IL at the time W delayed by DT / 2 from the carrier peak time V as the average value of the current values of the reactor current IL. .

一方、電流状態判定部522cは、図10(b)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0未満であるときに、時間Kにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号と時間Qにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号とが異なれば、リアクトル電流ILの電流状態をゼロクロス状態と判定する。そして、その場合には、電流状態判定部522cは、キャリアの谷の時間M(=時間N)におけるリアクトル電流ILの電流値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として決定する。   On the other hand, as shown in FIG. 10B, the current state determination unit 522c, when the slope of the reactor current IL is less than 0, the sign of the current value of the reactor current IL at time K and the reactor current at time Q. If the sign of the current value of IL is different, the current state of the reactor current IL is determined to be a zero cross state. In this case, the current state determination unit 522c determines the current value of the reactor current IL at the carrier valley time M (= time N) as the average value of the current values of the reactor current IL.

また、電流状態判定部522cは、図10(c)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0よりも大きいときに、時間Sにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号と時間Yにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号とが異なれば、リアクトル電流ILの電流状態をゼロクロス状態と判定する。そして、その場合には、電流状態判定部522cは、キャリアの山の時間V(=時間W)におけるリアクトル電流ILの電流値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として決定する。   Further, as shown in FIG. 10C, the current state determination unit 522c has a sign of the current value of the reactor current IL at the time S and the reactor current at the time Y when the slope of the reactor current IL is larger than 0. If the sign of the current value of IL is different, the current state of the reactor current IL is determined to be a zero cross state. In this case, the current state determination unit 522c determines the current value of the reactor current IL at the carrier peak time V (= time W) as the average value of the current values of the reactor current IL.

他方、電流状態判定部522cは、図11(b)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0未満であるとき、時間Lにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A未満であれば、リアクトル電流ILの電流状態を回生状態と判定する。そして、その場合には、電流状態判定部522cは、キャリアの谷の時間MからDT/2だけ遅れた時間Nにおけるリアクトル電流ILの電流値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として決定する。   On the other hand, as shown in FIG. 11 (b), the current state determination unit 522c determines that the reactor current IL is less than 0 A when the slope of the reactor current IL is less than 0 and the current value of the reactor current IL is less than 0 A. The current state of IL is determined as the regenerative state. In that case, current state determination unit 522c determines the current value of reactor current IL at time N delayed by DT / 2 from time M of the carrier valley as the average value of the current values of reactor current IL. .

また、電流状態判定部522cは、図11(c)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0よりも大きいとき、時間Zにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A未満であれば、リアクトル電流ILの電流状態を回生状態と判定する。そして、その場合には、電流状態判定部522cは、キャリアの山の時間VからDT/2だけ遅れた時間Wにおけるリアクトル電流ILの電流値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として決定する。   Further, as shown in FIG. 11C, the current state determination unit 522c determines that the reactor current IL is less than 0A when the slope of the reactor current IL is larger than 0 and the current value of the reactor current IL is less than 0A. The current state of IL is determined as the regenerative state. In this case, the current state determination unit 522c determines the current value of the reactor current IL at the time W delayed by DT / 2 from the carrier peak time V as the average value of the current values of the reactor current IL. .

このように、電流状態判定部522cは、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定して、その判定結果に応じてリアクトル電流ILの電流値の平均値を決定するので、正確な平均値を得ることができる。そして、電流状態判定部522cは、決定した平均値を示す信号をフィードバック制御部124に送信する。   As described above, the current state determination unit 522c determines whether the current state of the reactor current IL is the power running state, the zero cross state, or the regenerative state, and the current value of the reactor current IL according to the determination result. Since the average value is determined, an accurate average value can be obtained. Then, the current state determination unit 522c transmits a signal indicating the determined average value to the feedback control unit 124.

以上説明したように、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置5においても、第1実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1と同様に、正確な平均値を用いることによって、昇圧コンバータ2における適切な電流制御が可能となる。   As described above, in the boost converter control device 5 according to the present embodiment, as in the boost converter control device 1 according to the first embodiment, an appropriate current in the boost converter 2 can be obtained by using an accurate average value. Control becomes possible.

以上の第1及び第2実施形態は、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置は、上記の昇圧コンバータ制御装置1及び昇圧コンバータ制御装置5に限定されるものではない。本発明に係る昇圧コンバータ制御装置は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、昇圧コンバータ制御装置1及び昇圧コンバータ制御装置5を変形することができる。   The first and second embodiments described above describe one embodiment of the boost converter control device according to the present invention. The boost converter control device according to the present invention includes the boost converter control device 1 and the boost converter described above. It is not limited to the control device 5. The step-up converter control device according to the present invention can modify the step-up converter control device 1 and the step-up converter control device 5 without departing from the scope of the claims.

例えば、第1実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1において、電流状態判定部122bは、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22が共にオフであるとき(デッドタイムDT)のリアクトル電流ILの電流値(電流値IL(α)及び電流値IL(β))に基づいて、リアクトル電流ILの電流状態を判定するものとしたが、これに限定されない。   For example, in the boost converter control device 1 according to the first embodiment, the current state determination unit 122b determines the current value of the reactor current IL when both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are off (dead time DT) (dead time DT). Although the current state of the reactor current IL is determined based on the current value IL (α) and the current value IL (β)), the present invention is not limited to this.

例えば、電流状態判定部122bは、第2実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置5の電流状態判定部522cと同様の態様とすることができる。より具体的には、電流状態判定部122bは、電流状態判定部522cと同様に、リアクトル電流ILの時間変化の割合に基づいて、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する態様とすることができる。そのために必要であれば、昇圧コンバータ制御装置1は、起動タイミング生成部122aを起動タイミング生成部522aと同様とし、算出部522bをさらに備えるような態様としてもよい。   For example, the current state determination unit 122b can be configured in the same manner as the current state determination unit 522c of the boost converter control device 5 according to the second embodiment. More specifically, similarly to the current state determination unit 522c, the current state determination unit 122b determines whether the current state of the reactor current IL is the power running state, the zero cross state, and the regeneration based on the rate of change of the reactor current IL with time. It can be set as the aspect which determines which is in a state. Therefore, if necessary, boost converter control apparatus 1 may have a configuration in which startup timing generation unit 122a is similar to startup timing generation unit 522a and further includes calculation unit 522b.

[第3実施形態]   [Third Embodiment]

図12は、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第3実施形態の構成を示す図である。図12に示されるように、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置7は、昇圧コンバータ2を制御するためのものである。   FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the boost converter control device according to the present invention. As shown in FIG. 12, the boost converter control device 7 according to this embodiment is for controlling the boost converter 2.

本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置7は、制御部12に換えて制御部72を備える点で、第1実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1と異なる。また、制御部72は、AD制御部122に換えてAD制御部722を備える点で、制御部12と異なる。   The boost converter control device 7 according to the present embodiment is different from the boost converter control device 1 according to the first embodiment in that a control unit 72 is provided instead of the control unit 12. The control unit 72 is different from the control unit 12 in that an AD control unit 722 is provided instead of the AD control unit 122.

AD制御部722は、キャリア生成部121から送信されるキャリアに基づいて、リアクトル電流ILのサンプリングを行うためのサンプリングタイミングを生成し、生成したサンプリングタイミングを示す信号をAD変換器123に送信する。   The AD control unit 722 generates a sampling timing for sampling the reactor current IL based on the carrier transmitted from the carrier generation unit 121, and transmits a signal indicating the generated sampling timing to the AD converter 123.

AD変換器123は、AD制御部722が生成したサンプリングタイミングに応じて起動し、電流検出部11を用いたリアクトル電流ILのサンプリングを行う。そして、AD変換器123は、そのサンプリングにより得られたリアクトル電流ILの電流値を示すデジタル信号(ILAD値)を、AD制御部722に送信する。   The AD converter 123 is activated according to the sampling timing generated by the AD control unit 722 and samples the reactor current IL using the current detection unit 11. Then, the AD converter 123 transmits a digital signal (ILAD value) indicating the current value of the reactor current IL obtained by the sampling to the AD control unit 722.

AD制御部722は、AD変換器123からのリアクトル電流ILの電流値に基づいてリアクトル電流ILの電流値の平均値を取得する。そして、AD制御部722は、取得した平均値を示す信号をフィードバック制御部124へ送信する。   The AD control unit 722 acquires the average value of the reactor current IL based on the current value of the reactor current IL from the AD converter 123. Then, the AD control unit 722 transmits a signal indicating the acquired average value to the feedback control unit 124.

ここで、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置7においても、リアクトル電流ILの電流値の正確な平均値を得るためには、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する必要がある。   Here, also in the boost converter control device 7 according to the present embodiment, in order to obtain an accurate average value of the current value of the reactor current IL, the current state of the reactor current IL is the power running state, the zero cross state, and the regenerative state. It is necessary to determine which one is.

本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置7は、リアクトル電流ILの電流状態を判定してリアクトル電流ILの電流値の平均値を取得するための構成を備えている。すなわち、昇圧コンバータ制御装置7において、AD制御部722は、図12に示されるように、起動タイミング生成部722aと電流状態判定部722bと平均値取得部722cとを備えている。   Boost converter control device 7 according to the present embodiment has a configuration for determining the current state of reactor current IL and obtaining an average value of the current value of reactor current IL. That is, in the boost converter control device 7, the AD control unit 722 includes a start timing generation unit 722a, a current state determination unit 722b, and an average value acquisition unit 722c, as shown in FIG.

起動タイミング生成部722aは、キャリア生成部121からのキャリアに基づき、AD変換器123を起動してリアクトル電流ILのサンプリングを行うためのサンプリングタイミングを生成する。   The activation timing generation unit 722a generates a sampling timing for activating the AD converter 123 and sampling the reactor current IL based on the carrier from the carrier generation unit 121.

より具体的には、図13に示されるように、起動タイミング生成部722aは、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22が共にオフであるデッドタイムのうちの第1のデッドタイムDT1の開始の時間α及び終了の時間γと、デッドタイムのうちの第1のデッドタイムDT1の次のデッドタイムである第2のデッドタイムDT2の開始の時間β及び終了の時間δと、をサンプリングタイミングとする。   More specifically, as illustrated in FIG. 13, the activation timing generation unit 722a starts the first dead time DT1 among the dead times when both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are off. Sampling timing is α and the end time γ, and the start time β and end time δ of the second dead time DT2, which is the dead time next to the first dead time DT1 in the dead time.

時間αでは、上アームトランジスタ21がオンであり下アームトランジスタ22がオフである状態から、上アームトランジスタ21がオフされることにより、第1のデッドタイムDT1が開始される。時間γでは、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22が共にオフである状態から、下アームトランジスタ22がオンされることにより、第1のデッドタイムDT1が終了する。   At time α, the upper arm transistor 21 is turned off from the state in which the upper arm transistor 21 is on and the lower arm transistor 22 is off, so that the first dead time DT1 is started. At time γ, when the lower arm transistor 22 is turned on from the state where both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are turned off, the first dead time DT1 ends.

また、時間βでは、上アームトランジスタ21がオフであり下アームトランジスタ22がオンである状態から、下アームトランジスタ22がオフされることにより、第2のデッドタイムDT2が開始される。時間δでは、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22が共にオフである状態から、上アームトランジスタ21がオンされることにより、第2のデッドタイムDT2が終了する。   At time β, the second dead time DT2 is started by turning off the lower arm transistor 22 from the state in which the upper arm transistor 21 is off and the lower arm transistor 22 is on. At time δ, when the upper arm transistor 21 is turned on from the state where both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are turned off, the second dead time DT2 ends.

起動タイミング生成部722aは、そのようなサンプリングタイミングを示す信号を生成してAD変換器123へ送信する。したがって、AD変換器123は、時間α、時間γ、時間β、及び時間δで起動して、リアクトル電流ILのサンプリングを行うこととなる。AD変換器123は、時間α、時間γ、時間β、及び時間δのそれぞれにおける電流値IL(α)、電流値IL(γ)、電流値IL(β)、及び電流値IL(δ)を取得し、それらを示すデジタル信号(ILAD値)を電流状態判定部722b及び平均値取得部722cに送信する。   The activation timing generation unit 722 a generates a signal indicating such sampling timing and transmits the signal to the AD converter 123. Therefore, the AD converter 123 starts at time α, time γ, time β, and time δ, and samples the reactor current IL. The AD converter 123 converts the current value IL (α), current value IL (γ), current value IL (β), and current value IL (δ) at time α, time γ, time β, and time δ, respectively. The digital signals (ILAD values) indicating them are transmitted to the current state determination unit 722b and the average value acquisition unit 722c.

電流状態判定部722bは、AD変換器123からのリアクトル電流ILの電流値IL(α)、電流値IL(γ)、電流値IL(β)、及び電流値IL(δ)のうちの電流値IL(α)と電流値IL(β)とに基づいて、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態及び回生状態のいずれであるかを判定する。   The current state determination unit 722b is a current value among the current value IL (α), the current value IL (γ), the current value IL (β), and the current value IL (δ) of the reactor current IL from the AD converter 123. Based on IL (α) and current value IL (β), it is determined whether the current state of reactor current IL is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state.

電流状態判定部722bにおける電流状態の判定の態様は、第1実施形態に係る電流状態判定部122bと同様である。すなわち、電流状態判定部722bは、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A以上であるときに、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態であると判定し、電流値IL(α)が0A未満であり電流値IL(β)が0A以上であるときに、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態であると判定し、電流値IL(α)及び電流値IL(β)が共に0A未満であるときに、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態であると判定する。   The mode of current state determination in the current state determination unit 722b is the same as that of the current state determination unit 122b according to the first embodiment. That is, the current state determination unit 722b determines that the current state of the reactor current IL is the powering state when both the current value IL (α) and the current value IL (β) are 0 A or more, and the current value IL ( When α) is less than 0 A and the current value IL (β) is 0 A or more, it is determined that the current state of the reactor current IL is a zero-cross state, and the current value IL (α) and the current value IL (β) are When both are less than 0 A, it is determined that the current state of the reactor current IL is the regenerative state.

そして、電流状態判定部722bは、このようにして判定したリアクトル電流ILの電流状態の判定結果を示す信号を、平均値取得部722cに送信する。平均値取得部722cは、電流状態判定部722bの電流状態の判定の結果に応じて、AD変換器123からのリアクトル電流ILの電流値IL(α)、電流値IL(γ)、電流値IL(β)、及び電流値IL(δ)から、リアクトル電流ILの電流値の平均値を算出(取得)する。   Then, the current state determination unit 722b transmits a signal indicating the determination result of the current state of the reactor current IL determined as described above to the average value acquisition unit 722c. The average value acquisition unit 722c determines the current value IL (α), current value IL (γ), and current value IL of the reactor current IL from the AD converter 123 according to the result of the current state determination by the current state determination unit 722b. The average value of the reactor current IL is calculated (obtained) from (β) and the current value IL (δ).

平均値取得部722cにおける平均値の算出についてより具体的に説明する。平均値取得部722cは、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態である場合(図15(b)参照)には、電流値IL(γ)と電流値IL(β)との平均値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。   The calculation of the average value in the average value acquisition unit 722c will be described more specifically. When the current state of the reactor current IL is the power running state (see FIG. 15B), the average value acquisition unit 722c calculates the average value of the current value IL (γ) and the current value IL (β) as the reactor. Calculated as the average value of the current values of the current IL.

また、平均値取得部722cは、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態である場合(図15(c)参照)には、電流値IL(α)と電流値IL(β)との平均値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。   Further, when the current state of the reactor current IL is the zero cross state (see FIG. 15C), the average value acquisition unit 722c calculates the average value of the current value IL (α) and the current value IL (β). The average value of the current values of the reactor current IL is calculated.

さらに、平均値取得部722cは、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態である場合(図15(d)参照)には、電流値IL(α)と電流値IL(δ)との平均値を、リアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。   Furthermore, when the current state of the reactor current IL is the regenerative state (see FIG. 15D), the average value acquisition unit 722c calculates the average value of the current value IL (α) and the current value IL (δ). The average value of the current values of the reactor current IL is calculated.

そして、平均値取得部722cは、上記のようにして算出したリアクトル電流ILの電流値の平均値を示す信号をフィードバック制御部124に送信する。   Then, the average value acquisition unit 722c transmits a signal indicating the average value of the reactor current IL calculated as described above to the feedback control unit 124.

以上説明したように、昇圧コンバータ制御装置7は、起動タイミング生成部722a及びAD変換器123が取得したリアクトル電流ILの電流値に基づいて、リアクトル電流ILの電流状態を判定し、その判定の結果に応じて、起動タイミング生成部722a及びAD変換器123が取得したリアクトル電流ILの電流値からリアクトル電流ILの電流値の平均値を算出する。   As described above, the boost converter control device 7 determines the current state of the reactor current IL based on the current value of the reactor current IL acquired by the start timing generation unit 722a and the AD converter 123, and the result of the determination Accordingly, the average value of the reactor current IL is calculated from the current value of the reactor current IL acquired by the start timing generation unit 722a and the AD converter 123.

このため、リアクトル電流ILの電流値の正確な平均値を得ることができる。したがって、この昇圧コンバータ制御装置7によれば、正確な平均値を用いることによって、昇圧コンバータにおける適切な電流制御が可能となる。また、昇圧コンバータ制御装置7によれば、起動タイミング生成部722a及びAD変換器123によって取得したリアクトル電流ILの電流値から、リアクトル電流ILの電流状態を判定すると共に、リアクトル電流ILの電流値の平均値を算出する。このため、例えば、リアクトル電流ILの電流状態を判定した後に改めてリアクトル電流ILをサンプリングしてその電流値の平均値を算出する場合に比べて、リアクトル電流ILの電流状態を判定してから平均値を得るまでの時間を短縮することができる。その結果、リアクトル電流ILの実際の電流状態に即した平均値を得ることが可能となる。   For this reason, an accurate average value of the current value of the reactor current IL can be obtained. Therefore, according to this boost converter control device 7, appropriate current control in the boost converter can be performed by using an accurate average value. Further, according to the boost converter control device 7, the current state of the reactor current IL is determined from the current value of the reactor current IL acquired by the start timing generation unit 722a and the AD converter 123, and the current value of the reactor current IL is determined. The average value is calculated. For this reason, for example, after determining the current state of the reactor current IL, the average value after determining the current state of the reactor current IL is compared with a case where the reactor current IL is sampled again and the average value of the current value is calculated. Can be shortened. As a result, it is possible to obtain an average value in accordance with the actual current state of the reactor current IL.

[第4実施形態]   [Fourth Embodiment]

図14は、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の第4実施形態の構成を示す図である。図14に示されるように、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置9は、昇圧コンバータ2を制御するためのものである。   FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the boost converter control apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 14, the boost converter control device 9 according to the present embodiment is for controlling the boost converter 2.

本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置9は、制御部12に換えて制御部92を備える点で、第1実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置1と異なる。また、制御部92は、AD制御部122に換えてAD制御部922を備える点で、制御部12と異なる。   The boost converter control device 9 according to the present embodiment is different from the boost converter control device 1 according to the first embodiment in that a control unit 92 is provided instead of the control unit 12. The control unit 92 is different from the control unit 12 in that an AD control unit 922 is provided instead of the AD control unit 122.

AD制御部922は、キャリア生成部121から送信されるキャリアに基づいて、リアクトル電流ILのサンプリングを行うためのサンプリングタイミングを生成し、生成したサンプリングタイミングを示す信号をAD変換器123に送信する。   The AD control unit 922 generates a sampling timing for sampling the reactor current IL based on the carrier transmitted from the carrier generation unit 121, and transmits a signal indicating the generated sampling timing to the AD converter 123.

AD変換器123は、AD制御部922が生成したサンプリングタイミングに応じて起動し、電流検出部11を用いたリアクトル電流ILのサンプリングを行う。そして、AD変換器123は、そのサンプリングにより得られたリアクトル電流ILの電流値を示すデジタル信号(ILAD値)を、AD制御部922に送信する。   The AD converter 123 is activated in accordance with the sampling timing generated by the AD control unit 922 and samples the reactor current IL using the current detection unit 11. Then, the AD converter 123 transmits a digital signal (ILAD value) indicating the current value of the reactor current IL obtained by the sampling to the AD control unit 922.

AD制御部922は、AD変換器123からのリアクトル電流ILの電流値に基づいてリアクトル電流ILの電流値の平均値を取得する。そして、AD制御部922は、取得した平均値を示す信号をフィードバック制御部124へ送信する。   The AD control unit 922 acquires the average value of the reactor current IL based on the current value of the reactor current IL from the AD converter 123. Then, the AD control unit 922 transmits a signal indicating the acquired average value to the feedback control unit 124.

ここで、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置9においても、リアクトル電流ILの電流値の正確な平均値を得るためには、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する必要がある。   Here, also in the boost converter control device 9 according to the present embodiment, in order to obtain an accurate average value of the current value of the reactor current IL, the current state of the reactor current IL is the power running state, the zero-cross state, and the regenerative state. It is necessary to determine which one is.

本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置9も、リアクトル電流ILの電流状態を判定してリアクトル電流ILの電流値の平均値を取得するための構成を備えている。すなわち、昇圧コンバータ制御装置9において、AD制御部922は、図14に示されるように、起動タイミング生成部922aと算出部922bと電流状態判定部922cと平均値取得部922dとを備えている。   Boost converter control device 9 according to the present embodiment also has a configuration for determining the current state of reactor current IL and obtaining the average value of the current value of reactor current IL. That is, in the boost converter control device 9, the AD control unit 922 includes an activation timing generation unit 922a, a calculation unit 922b, a current state determination unit 922c, and an average value acquisition unit 922d as illustrated in FIG.

起動タイミング生成部922aは、キャリア生成部121からのキャリアに基づき、AD変換器123を起動してリアクトル電流ILのサンプリングを行うためのサンプリングタイミングを生成する。   The activation timing generation unit 922a generates a sampling timing for activating the AD converter 123 and sampling the reactor current IL based on the carrier from the carrier generation unit 121.

より具体的には、起動タイミング生成部922aは、キャリアの頂点の時間をサンプリングタイミングとし、そのサンプリングタイミングを示す信号を生成してAD変換器123に送信する。さらに、起動タイミング生成部922aは、必要に応じて、キャリアの頂点の時間から時間Tだけ遅れた時間を別のサンプリングタイミングとし、その別のサンプリングタイミングを示す信号を生成してAD変換器123へさらに送信する。時間Tは、例えば、図15(a)に示されるように、キャリアの周期TS(例えば10kHz程度)の1/8程度(例えば12μs程度)とすることができる。   More specifically, the activation timing generation unit 922a uses the time at the top of the carrier as a sampling timing, generates a signal indicating the sampling timing, and transmits the signal to the AD converter 123. Furthermore, the activation timing generation unit 922a sets a time delayed by the time T from the time at the top of the carrier as another sampling timing as necessary, generates a signal indicating the other sampling timing, and sends the signal to the AD converter 123. Send more. For example, as shown in FIG. 15A, the time T can be set to about 1/8 (for example, about 12 μs) of the carrier cycle TS (for example, about 10 kHz).

ここで、本実施形態に係る昇圧コンバータ制御装置9は、後述するように、リアクトル電流ILの時間変化の割合に基づいてリアクトル電流ILの電流状態を判定する。リアクトル電流ILの時間変化の割合を算出するためには、少なくとも2つの異なる時間におけるリアクトル電流ILの電流値を取得する必要がある。   Here, as will be described later, boost converter control device 9 according to the present embodiment determines the current state of reactor current IL based on the rate of change in reactor current IL over time. In order to calculate the rate of change of reactor current IL with time, it is necessary to obtain the current value of reactor current IL at at least two different times.

このため、2つの異なる時間におけるリアクトル電流ILの電流値がいずれも得られていない場合と、2つの異なる時間におけるリアクトル電流ILの電流値の一方が予め得られている場合とによって動作が異なる。   Therefore, the operation differs depending on whether the current value of the reactor current IL at two different times is not obtained or when one of the current values of the reactor current IL at two different times is obtained in advance.

2つの異なる時間におけるリアクトル電流ILの電流値がいずれも得られていない場合には、例えば図15(b)に示されるように、起動タイミング生成部922aは、キャリアの谷の時間Mと、その時間Mから時間Tだけ遅れた時間Pとの2つ時間をサンプリングタイミングとして、AD変換器123に送信する。   When none of the current values of the reactor current IL at two different times is obtained, for example, as illustrated in FIG. 15B, the activation timing generation unit 922a includes the time M of the carrier valley and the time Two times of time P, which is delayed from time M by time T, are transmitted to the AD converter 123 as sampling timings.

AD変換器123は、それらの2つの時間M,Pで起動して、リアクトル電流ILのサンプリングを行なうことにより、それらの2つの時間M,Pにおけるリアクトル電流ILの電流値を取得する。そして、算出部922bは、それらの2つの時間M,Pにおけるリアクトル電流ILの電流値に基づいて、リアクトル電流ILの電流値の時間変化の割合(すなわち図15(b)におけるリアクトル電流ILの傾き)を算出する。   The AD converter 123 is activated at these two times M and P, and performs sampling of the reactor current IL, thereby acquiring the current value of the reactor current IL at these two times M and P. Then, the calculation unit 922b, based on the current value of the reactor current IL at these two times M and P, the ratio of the change in the current value of the reactor current IL with time (that is, the slope of the reactor current IL in FIG. 15B). ) Is calculated.

より具体的には、算出部922bは、(時間Pにおける電流値−時間Mにおける電流値)/(時間P−時間M)を求めることにより、リアクトル電流ILの傾きを算出する。算出部922bは、算出したリアクトル電流ILの傾きに基づいて、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のスイッチングの各タイミング、すなわち、時間K、時間L、時間Q(時間S)、及び時間R(時間U)におけるリアクトル電流ILの電流値を算出する。   More specifically, the calculation unit 922b calculates the slope of the reactor current IL by obtaining (current value at time P−current value at time M) / (time P−time M). Based on the calculated slope of the reactor current IL, the calculation unit 922b switches each timing of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22, that is, time K, time L, time Q (time S), and time R ( The current value of the reactor current IL at time U) is calculated.

一方、2つの異なる時間におけるリアクトル電流ILの電流値の一方が予め得られている場合、すなわち、図15(c)に示される時間U(時間R)におけるリアクトル電流ILの電流値が、上記のようにして既に得られている場合には、キャリアの山の時間Vにおけるリアクトル電流ILの電流値のみを新たに取得すればよい。   On the other hand, when one of the current values of the reactor current IL at two different times is obtained in advance, that is, the current value of the reactor current IL at the time U (time R) shown in FIG. If it has already been obtained in this way, only the current value of the reactor current IL at the carrier peak time V has to be newly acquired.

このため、起動タイミング生成部922aは、キャリアの山の時間Vをサンプリングタイミングとして、AD変換器123に送信する。AD変換器123は、その時間Vで起動してリアクトル電流ILのサンプリングを行うことにより、時間Vにおけるリアクトル電流ILの電流値を取得する。   For this reason, the activation timing generation unit 922a transmits the carrier peak time V to the AD converter 123 as the sampling timing. The AD converter 123 starts at that time V and samples the reactor current IL, thereby acquiring the current value of the reactor current IL at the time V.

そして、算出部922bは、既に得られている時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値と、新たに取得した時間Vにおけるリアクトル電流ILの電流値とに基づいて、リアクトル電流ILの傾きを算出する。より具体的には、算出部922bは、(時間Vにおける電流値−時間Uにおける電流値)/(時間V−時間U)を求めることにより、リアクトル電流ILの傾きを算出する。   Then, the calculation unit 922b calculates the slope of the reactor current IL based on the current value of the reactor current IL at the time U that has already been obtained and the current value of the reactor current IL at the newly acquired time V. More specifically, the calculation unit 922b calculates the slope of the reactor current IL by obtaining (current value at time V−current value at time U) / (time V−time U).

算出部922bは、算出したリアクトル電流ILの傾きに基づいて、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22のスイッチングの各タイミング、すなわち、時間Y及び時間Zにおけるリアクトル電流ILの電流値を算出する。算出部922bは、算出したリアクトル電流ILの電流値を示す信号を電流状態判定部922cに送信する。   The calculation unit 922b calculates the current value of the reactor current IL at each timing of switching of the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22, that is, at time Y and time Z, based on the calculated slope of the reactor current IL. The calculation unit 922b transmits a signal indicating the calculated current value of the reactor current IL to the current state determination unit 922c.

ここで、時間Uは、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22が共にオフとなるデッドタイムのうちの第1のデッドタイムDT1の終了の時間である。そして、時間Vは、第1のデッドタイムDT1の次のデッドタイムである第2のデッドタイムDT2と、第1のデッドタイムDT1との間におけるキャリアの頂点の時間である。   Here, the time U is the end time of the first dead time DT1 in the dead time when both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are turned off. The time V is the time at the top of the carrier between the second dead time DT2 that is the next dead time after the first dead time DT1 and the first dead time DT1.

したがって、AD変換器123及び起動タイミング生成部922aは、上アームトランジスタ21及び下アームトランジスタ22が共にオフであるデットタイムのうちの第1のデッドタイムDT1の終了の時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値が予め取得されている場合には、デッドタイムのうちの第1のデッドタイムDT1の次の第2のデッドタイムDT2と第1のデッドタイムDT1との間のキャリアの頂点の時間Vのみにおいてリアクトル電流ILのサンプリングを行うことにより、その時間Vにおけるリアクトル電流ILの電流値を取得する。   Therefore, the AD converter 123 and the activation timing generation unit 922a are configured to generate the reactor current IL at the end time U of the first dead time DT1 in the dead time when both the upper arm transistor 21 and the lower arm transistor 22 are off. If the value is acquired in advance, only the time V at the top of the carrier between the second dead time DT2 next to the first dead time DT1 and the first dead time DT1 in the dead time. By sampling the reactor current IL, the current value of the reactor current IL at the time V is acquired.

また、算出部922bは、第1のデッドタイムDT1の終了の時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値が予め得られている場合には、第1のデッドタイムDT1の終了の時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値と時間Vにおけるリアクトル電流ILの電流値とに基づいて、リアクトル電流ILの電流値の時間変化の割合を算出する。   Further, when the current value of the reactor current IL at the end time U of the first dead time DT1 is obtained in advance, the calculating unit 922b obtains the reactor current IL at the end time U of the first dead time DT1. Of the current value of the reactor current IL at the time V and the ratio of the time variation of the current value of the reactor current IL is calculated.

電流状態判定部922cは、算出部922bが取得したリアクトル電流ILの電流値に基づいて、リアクトル電流ILの電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定し、判定の結果を示す信号を平均値取得部922dに送信する。電流状態判定部922cの動作について、より具体的に説明する。   The current state determination unit 922c determines whether the current state of the reactor current IL is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state based on the current value of the reactor current IL acquired by the calculation unit 922b. A signal indicating the result is transmitted to the average value acquisition unit 922d. The operation of the current state determination unit 922c will be described more specifically.

電流状態判定部922cは、図15(b)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0未満であるときに、時間Rにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A以上であれば、リアクトル電流ILの電流状態を力行状態と判定する。また、電流状態判定部522cは、図15(c)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0より大きいときに、時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A以上であれば、リアクトル電流ILの電流状態を力行状態と判定する。   As shown in FIG. 15B, the current state determination unit 922c determines that the reactor current IL is equal to or greater than 0 A when the current value of the reactor current IL at time R is 0 A or less when the slope of the reactor current IL is less than 0. Is determined to be a power running state. Further, as shown in FIG. 15C, the current state determination unit 522c determines that the reactor current IL is equal to or greater than 0 A when the slope of the reactor current IL is greater than 0 and the current value of the reactor current IL is 0 A or more. The current state of IL is determined as a power running state.

一方、電流状態判定部922cは、図16(b)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0未満であるときに、時間Kにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号と時間Qにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号とが異なれば、リアクトル電流ILの電流状態をゼロクロス状態と判定する。また、電流状態判定部922cは、図16(c)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0よりも大きいときに、時間Sにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号と時間Yにおけるリアクトル電流ILの電流値の符号とが異なれば、リアクトル電流ILの電流状態をゼロクロス状態と判定する。   On the other hand, as shown in FIG. 16B, the current state determination unit 922c determines the sign of the current value of the reactor current IL at time K and the reactor current at time Q when the slope of the reactor current IL is less than 0. If the sign of the current value of IL is different, the current state of the reactor current IL is determined to be a zero cross state. In addition, as shown in FIG. 16C, the current state determination unit 922c determines the sign of the current value of the reactor current IL at time S and the reactor current at time Y when the slope of the reactor current IL is larger than 0. If the sign of the current value of IL is different, the current state of the reactor current IL is determined to be a zero cross state.

他方、電流状態判定部922cは、図17(b)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0未満であるとき、時間Lにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A未満であれば、リアクトル電流ILの電流状態を回生状態と判定する。また、電流状態判定部922cは、図17(c)に示されるように、リアクトル電流ILの傾きが0よりも大きいとき、時間Zにおけるリアクトル電流ILの電流値が0A未満であれば、リアクトル電流ILの電流状態を回生状態と判定する。   On the other hand, as shown in FIG. 17B, the current state determination unit 922c determines that the reactor current IL is less than 0 A when the slope of the reactor current IL is less than 0 and the current value of the reactor current IL is less than 0 A. The current state of IL is determined as the regenerative state. Moreover, as shown in FIG. 17C, the current state determination unit 922c determines that the reactor current IL is less than 0 A when the slope of the reactor current IL is greater than 0 and the current value of the reactor current IL is less than 0 A. The current state of IL is determined as the regenerative state.

電流状態判定部922cは、以上のようにして判定したリアクトル電流ILの電流状態を示す信号を平均値取得部922dに送信する。   Current state determination unit 922c transmits a signal indicating the current state of reactor current IL determined as described above to average value acquisition unit 922d.

平均値取得部922dは、電流状態判定部922cの判定の結果に応じて、算出部922bが算出したリアクトル電流ILの電流値からリアクトル電流ILの電流値の平均値を取得する。平均値取得部922dの動作についてより具体的に説明する。   The average value acquisition unit 922d acquires the average value of the current value of the reactor current IL from the current value of the reactor current IL calculated by the calculation unit 922b according to the determination result of the current state determination unit 922c. The operation of the average value acquisition unit 922d will be described more specifically.

平均値取得部922dは、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態であり、リアクトル電流ILの傾きが0未満である場合(図15(b)参照)には、(時間Kにおけるリアクトル電流ILの電流値)+(リアクトル電流ILの傾き)×(時間R−時間K)/2をリアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。また、平均値取得部922dは、リアクトル電流ILの電流状態が力行状態であり、リアクトル電流ILの傾きが0よりも大きい場合(図15(c)参照)には、(時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値)+(リアクトル電流ILの傾き)×(時間Y−時間U)/2をリアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。   When the current state of the reactor current IL is the power running state and the slope of the reactor current IL is less than 0 (see FIG. 15B), the average value acquisition unit 922d (the current of the reactor current IL at time K) Value) + (slope of reactor current IL) × (time R−time K) / 2 is calculated as an average value of the current values of reactor current IL. In addition, the average value acquisition unit 922d determines that the reactor current IL at time U (when the current state of the reactor current IL is a power running state and the slope of the reactor current IL is greater than 0 (see FIG. 15C)). Current value) + (slope of reactor current IL) × (time Y−time U) / 2 is calculated as an average value of the current values of reactor current IL.

一方、平均値取得部922dは、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態であり、リアクトル電流ILの傾きが0未満である場合(図16(b)参照)には、(時間Kにおけるリアクトル電流ILの電流値)+(リアクトル電流ILの傾き)×(時間Q−時間K)/2をリアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。また、平均値取得部922dは、リアクトル電流ILの電流状態がゼロクロス状態であり、リアクトル電流ILの傾きが0よりも大きい場合(図16(c参照))には、(時間Sにおけるリアクトル電流ILの電流値)+(リアクトル電流ILの傾き)×(時間Y−時間S)/2をリアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。   On the other hand, when the current state of the reactor current IL is the zero cross state and the slope of the reactor current IL is less than 0 (see FIG. 16B), the average value acquisition unit 922d (reactor current IL at time K) Current value) + (slope of reactor current IL) × (time Q−time K) / 2 is calculated as the average value of the current values of reactor current IL. In addition, the average value acquisition unit 922d determines that (reactor current IL at time S) when the current state of the reactor current IL is a zero-cross state and the slope of the reactor current IL is larger than 0 (see FIG. 16C). Current value) + (slope of reactor current IL) × (time Y−time S) / 2 is calculated as the average value of the current values of reactor current IL.

他方、平均値取得部922dは、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態であり、リアクトル電流ILの傾きが0未満である場合(図17(b)参照)には、(時間Lにおけるリアクトル電流ILの電流値)+(リアクトル電流ILの傾き)×(時間Q−時間L)/2をリアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。また、平均値取得部922dは、リアクトル電流ILの電流状態が回生状態であり、リアクトル電流ILの傾きが0よりも大きい場合(図17(c)参照)には、(時間Sにおけるリアクトル電流ILの電流値)+(リアクトル電流ILの傾き)×(時間Z−時間S)/2をリアクトル電流ILの電流値の平均値として算出する。   On the other hand, when the current state of the reactor current IL is the regenerative state and the slope of the reactor current IL is less than 0 (see FIG. 17B), the average value acquisition unit 922d (reactor current IL at time L) Current value) + (slope of reactor current IL) × (time Q−time L) / 2 is calculated as an average value of the current values of reactor current IL. In addition, the average value acquisition unit 922d determines that the reactor current IL at time S (when the current state of the reactor current IL is in the regenerative state and the slope of the reactor current IL is greater than 0 (see FIG. 17C)). Current value) + (slope of reactor current IL) × (time Z−time S) / 2 is calculated as the average value of the current values of reactor current IL.

平均値取得部922dは、以上のようにして算出したリアクトル電流ILの電流値の平均値を示す信号をフィードバック制御部124に送信する。   The average value acquisition unit 922d transmits a signal indicating the average value of the reactor current IL calculated as described above to the feedback control unit 124.

以上説明したように、昇圧コンバータ制御装置9は、起動タイミング生成部922a及びAD変換器123が取得したリアクトル電流ILの電流値に基づいて、リアクトル電流ILの電流状態を判定し、その判定の結果に応じて、起動タイミング生成部922a及びAD変換器123が取得したリアクトル電流ILの電流値からリアクトル電流ILの電流値の平均値を取得する。このため、リアクトル電流ILの電流値の正確な平均値を得ることができる。したがって、この昇圧コンバータ制御装置9によれば、正確な平均値を用いることによって、昇圧コンバータ2における適切な電流制御が可能となる。   As described above, the boost converter control device 9 determines the current state of the reactor current IL based on the current value of the reactor current IL acquired by the start timing generation unit 922a and the AD converter 123, and the result of the determination Accordingly, the average value of the current value of the reactor current IL is acquired from the current value of the reactor current IL acquired by the start timing generation unit 922a and the AD converter 123. For this reason, an accurate average value of the current value of the reactor current IL can be obtained. Therefore, according to this boost converter control device 9, appropriate current control in boost converter 2 is possible by using an accurate average value.

また、昇圧コンバータ制御装置9によれば、リアクトル電流ILの時間変化の割合を算出するに際して、第1のデッドタイムDT1の終了の時間Uにおけるリアクトル電流ILの電流値が予め取得されている場合には、キャリアの頂点の時間Vでのみサンプリングを行えばよい。このため、例えば、リアクトル電流ILの時間変化の割合を算出するたびに、キャリアの頂点の時間とその時間から時間Tだけ遅れた時間との2点でサンプリングする場合に比べて、制御周期を高速化することができると共に、デューティを拡張することが可能となる。   Further, according to boost converter control device 9, when calculating the rate of change in reactor current IL over time, the current value of reactor current IL at time U at the end of first dead time DT1 is acquired in advance. May be sampled only at time V at the top of the carrier. For this reason, for example, each time the rate of change in the reactor current IL is calculated, the control cycle is made faster than when sampling at two points, the time at the top of the carrier and the time delayed by time T from that time. And the duty can be extended.

以上の第3及び第4実施形態は、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る昇圧コンバータ制御装置は、上記の昇圧コンバータ制御装置7及び昇圧コンバータ制御装置9に限定されるものではない。本発明に係る昇圧コンバータ制御装置は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、昇圧コンバータ制御装置7及び昇圧コンバータ制御装置9を変形することができる。   The third and fourth embodiments described above describe one embodiment of the boost converter control device according to the present invention. The boost converter control device according to the present invention includes the boost converter control device 7 and the boost converter described above. It is not limited to the control device 9. The step-up converter control device according to the present invention can modify the step-up converter control device 7 and the step-up converter control device 9 without departing from the scope of the claims.

1,5,7,9…昇圧コンバータ制御装置、2…昇圧コンバータ、21…上アームトランジスタ、22…下アームトランジスタ、23…リアクトル、122a…起動タイミング生成部(平均値取得手段、タイミング修正手段)、122b…電流状態判定部(電流状態判定手段)、123…AD変換器(平均値取得手段、電流値取得手段)、522a…起動タイミング生成部(平均値取得手段、電流値取得手段)、522b…算出部(算出手段、平均値取得手段)、522c…電流状態判定部(平均値取得手段、電流状態判定手段)、722a…起動タイミング生成部(電流値取得手段)、722b…電流状態判定部(電流状態判定手段)、722c…平均値取得部(平均値取得手段)、922a…起動タイミング生成部(電流値取得手段)、922b…算出部(算出手段)、922c…電流状態判定部(電流状態判定手段)、922d…平均値取得部(平均値取得手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,5,7,9 ... Boost converter control device, 2 ... Boost converter, 21 ... Upper arm transistor, 22 ... Lower arm transistor, 23 ... Reactor, 122a ... Startup timing generation part (average value acquisition means, timing correction means) , 122b ... current state determination unit (current state determination unit), 123 ... AD converter (average value acquisition unit, current value acquisition unit), 522a ... start-up timing generation unit (average value acquisition unit, current value acquisition unit), 522b ... Calculation unit (calculation unit, average value acquisition unit), 522c ... Current state determination unit (average value acquisition unit, current state determination unit), 722a ... Start-up timing generation unit (current value acquisition unit), 722b ... Current state determination unit (Current state determination means), 722c ... average value acquisition unit (average value acquisition means), 922a ... startup timing generation unit (current value acquisition means), 22b ... calculator (calculating means), 922c ... current condition determination section (current condition determination means), 922d ... average value acquisition unit (average value acquisition means).

Claims (7)

第1及び第2のスイッチング素子と、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子との接続部に接続されたリアクトルとを有する昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータ制御装置であって、
前記リアクトルに流れるリアクトル電流のサンプリングを所定のタイミングで行うことにより前記リアクトル電流の平均値を取得する平均値取得手段と、
前記リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する電流状態判定手段と、
前記電流状態判定手段の判定結果に応じて前記所定のタイミングを修正するタイミング修正手段と、
を備える昇圧コンバータ制御装置。
A boost converter control device for controlling a boost converter having first and second switching elements and a reactor connected to a connection portion between the first switching element and the second switching element,
Average value acquisition means for acquiring an average value of the reactor current by performing sampling of the reactor current flowing through the reactor at a predetermined timing;
Current state determination means for determining whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state;
Timing correction means for correcting the predetermined timing according to the determination result of the current state determination means;
A boost converter control device.
前記電流状態判定手段は、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子が共にオフであるときの前記リアクトル電流に基づいて、前記リアクトル電流の前記電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する請求項1に記載の昇圧コンバータ制御装置。   Based on the reactor current when both the first switching element and the second switching element are off, the current state determination means determines that the current state of the reactor current is a power running state, a zero cross state, and The boost converter control device according to claim 1, wherein the boost converter control device determines which one is in a regenerative state. 前記電流状態判定手段は、前記リアクトル電流の時間変化の割合に基づいて、前記リアクトル電流の前記電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する請求項1に記載の昇圧コンバータ制御装置。   The current state determination means determines whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state based on a rate of time change of the reactor current. Boost converter control device. 第1及び第2のスイッチング素子と、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子との接続部に接続されたリアクトルとを有する昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータ制御装置であって、
前記リアクトルに流れるリアクトル電流のサンプリングを行うことにより前記リアクトル電流の電流値を取得する電流値取得手段と、
前記電流値取得手段が取得した前記リアクトル電流の電流値に基づいて、前記リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する電流状態判定手段と、
前記電流状態判定手段の判定の結果に応じて、前記電流値取得手段が取得した前記リアクトル電流の電流値から前記リアクトル電流の電流値の平均値を取得する平均値取得手段と、
を備える昇圧コンバータ制御装置。
A boost converter control device for controlling a boost converter having first and second switching elements and a reactor connected to a connection portion between the first switching element and the second switching element,
Current value acquisition means for acquiring a current value of the reactor current by sampling the reactor current flowing through the reactor;
Based on the current value of the reactor current acquired by the current value acquisition means, current state determination means for determining whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero cross state, or a regenerative state;
According to the determination result of the current state determination unit, an average value acquisition unit that acquires an average value of the current value of the reactor current from the current value of the reactor current acquired by the current value acquisition unit;
A boost converter control device.
前記電流値取得手段は、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子が共にオフであるデッドタイムのうちの第1のデットタイムの開始及び終了と、前記デッドタイムのうちの前記第1のデッドタイムの次の第2のデッドタイムの開始及び終了との各時間において、前記リアクトル電流のサンプリングを行うことにより、前記各時間における前記リアクトル電流の電流値を取得する請求項4に記載の昇圧コンバータ制御装置。   The current value acquisition means starts and ends a first dead time in a dead time in which both the first switching element and the second switching element are off, and the first in the dead time. 5. The current value of the reactor current at each time is acquired by sampling the reactor current at each time of the start and end of the second dead time next to the dead time of 5. Boost converter control device. 前記電流値取得手段が取得した前記リアクトル電流の電流値に基づいて、前記リアクトル電流の時間変化の割合を算出する算出手段をさらに備え、
前記電流状態判定手段は、前記算出手段が算出した前記リアクトル電流の時間変化の割合に基づいて、前記リアクトル電流の電流状態が、力行状態、ゼロクロス状態、及び回生状態のいずれであるかを判定する請求項4に記載の昇圧コンバータ制御装置。
Based on the current value of the reactor current acquired by the current value acquisition means, further comprising a calculation means for calculating a rate of change of the reactor current with time,
The current state determination unit determines whether the current state of the reactor current is a power running state, a zero-cross state, or a regenerative state based on a rate of time change of the reactor current calculated by the calculation unit. The boost converter control device according to claim 4.
前記電流値取得手段は、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子が共にオフであるデットタイムのうちの第1のデッドタイムの終了の時間における前記リアクトル電流の電流値が予め取得されている場合には、前記デッドタイムのうちの前記第1のデッドタイムの次の第2のデッドタイムと前記第1のデッドタイムとの間の所定の時間において前記リアクトル電流のサンプリングを行うことにより、前記所定の時間における前記リアクトル電流の電流値を取得し、
前記算出手段は、前記第1のデッドタイムの終了の時間における前記リアクトル電流の電流値が予め得られている場合には、前記第1のデッドタイムの終了の時間における前記リアクトル電流の電流値と前記所定の時間における前記リアクトル電流の電流値とに基づいて、前記リアクトル電流の電流値の時間変化の割合を算出し、
前記所定の時間は、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子のスイッチングのタイミングの基準となる基準信号の頂点の時間である請求項6に記載の昇圧コンバータ制御装置。
The current value acquisition means acquires in advance the current value of the reactor current at the end time of the first dead time of the dead time in which both the first switching element and the second switching element are off. The reactor current is sampled at a predetermined time between the second dead time next to the first dead time and the first dead time of the dead time. , Obtain the current value of the reactor current at the predetermined time,
When the current value of the reactor current at the end time of the first dead time is obtained in advance, the calculating means calculates the current value of the reactor current at the end time of the first dead time and Based on the current value of the reactor current at the predetermined time, the ratio of the time change of the current value of the reactor current is calculated,
The boost converter control device according to claim 6, wherein the predetermined time is a time of an apex of a reference signal that is a reference of a switching timing of the first switching element and the second switching element.
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