JP7197023B2 - 昇圧コンバータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、昇圧コンバータ装置に関する。

従来、この種の昇圧コンバータ装置としては、バッテリとモータとに対して互いに並列に接続され且つそれぞれ上アームと下アームとリアクトルとを有し且つそれぞれバッテリ側の電力を昇圧してモータ側に供給可能な第１，第２昇圧コンバータを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この昇圧コンバータ装置では、バッテリの電流が正の値で且つ第１昇圧コンバータのリアクトルの電流が正の値で且つ第２昇圧コンバータのリアクトルの電流が負の値のときには、第２昇圧コンバータの上アームのオン故障を判定する。また、バッテリの電流が正の値で且つ第２昇圧コンバータのリアクトルの電流が正の値で且つ第１昇圧コンバータのリアクトルの電流が負の値のときには、第１昇圧コンバータの上アームのオン故障を判定する。

特開２０１７－１０３８７６号公報

上述の昇圧コンバータ装置では、第１，第２昇圧コンバータのオン故障を検出することができるものの、第１，第２昇圧コンバータのリアクトルの電流を検出する第１，第２電流検出器の異常検出方法については記載されていない。第１，第２電流検出器に異常が生じると、第１，第２昇圧コンバータを適切に制御できずに、第１，第２昇圧コンバータ間の過大な電流還流を伴って第１，第２昇圧コンバータのリアクトルの実電流の絶対値が過大になる可能性がある。こうしたことを踏まえて、バッテリなどの蓄電装置とモータなどの負荷とに対して互いに並列に接続された複数の昇圧コンバータを備える昇圧コンバータ装置において、それぞれのリアクトルの電流を検出する複数の電流検出器のそれぞれの異常を適切に検出可能な方法を考案することが求められている。

本発明の昇圧コンバータ装置は、それぞれの電流検出器の異常を適切に検出可能な方法を考案することを主目的とする。

本発明の昇圧コンバータ装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の昇圧コンバータ装置は、
蓄電装置と負荷とに対して互いに並列に接続され且つそれぞれ上アームと下アームとリアクトルとを有し且つそれぞれ前記蓄電装置側の電力を昇圧して前記負荷側に供給可能な複数の昇圧コンバータと、
それぞれの前記リアクトルの電流を検出する複数の電流検出器と、
それぞれの前記昇圧コンバータについて、対応する前記リアクトルの目標電流と、対応する前記電流検出器の検出値と、の差分が打ち消されるように制御する制御装置と、
を備える昇圧コンバータ装置であって、
前記制御装置は、それぞれの前記電流検出器について、異常の仮判定が確定時間に亘って継続したときに異常を確定し、
前記確定時間は、
異常を仮判定していない前記電流検出器の検出値の絶対値が大きいほど短くなるように設定され、または、
異常を仮判定していない前記電流検出器に対応する前記リアクトルの前記目標電流の絶対値が大きいほど短くなるように設定され、または、
前記蓄電装置および前記負荷のうちの何れかの電流と異常を仮判定していない前記電流検出器の検出値とに基づいて推定される、異常を仮判定している前記電流検出器に対応する前記リアクトルの推定電流の絶対値が大きいほど短くなるように設定される、
ことを要旨とする。

本発明の昇圧コンバータ装置では、制御装置は、それぞれの電流検出器について、異常の仮判定が確定時間に亘って継続したときに異常を確定する。この場合、確定時間は、異常を仮判定していない電流検出器の検出値の絶対値が大きいほど短くなるように設定され、または、異常を仮判定していない電流検出器に対応するリアクトルの目標電流の絶対値が大きいほど短くなるように設定され、または、蓄電装置および負荷のうちの何れかの電流と異常を仮判定していない電流検出器の検出値とに基づいて推定される、異常を仮判定している電流検出器に対応するリアクトルの推定電流の絶対値が大きいほど短くなるように設定される。異常を仮判定していない電流検出器の検出値の絶対値や、異常を仮判定していない電流検出器に対応するリアクトルの目標電流の絶対値、異常を仮判定している電流検出器に対応するリアクトルの推定電流の絶対値が大きいほど、複数の昇圧コンバータ間の過大な電流還流を伴ってそれぞれのリアクトルの実電流の絶対値が過大になる可能性が高いと想定される。したがって、こうした傾向に確定時間を設定することにより、それぞれのリアクトルの電流の絶対値が過大になるまたは過大な状態が継続するのを抑制し、それぞれの電流検出器の異常を適切に検出（確定）することができる。ここで、「上アーム」および「下アーム」は、スイッチング素子とダイオードとが互いに並列に接続されて構成されている。

本発明の昇圧コンバータ装置において、それぞれの前記電流検出器は、対応する前記リアクトルの電流を検出する第１，第２電流センサを有し、前記制御装置は、それぞれの前記電流検出器について、前記第１，第２電流センサの検出値の差分が閾値以上のときに異常を仮判定するものとしてもよい。こうした手法により、それぞれの電流検出器の異常を仮判定することができる。

この場合、それぞれの前記電流検出器は、前記第１電流センサの検出値を前記電流検出器の検出値とするものとしてもよい。このとき、第１電流センサの異常により電流検出器の仮異常を判定しているときには、その電流検出器に対応する昇圧コンバータを適切に制御できずに、複数の昇圧コンバータ間の過大な電流還流を伴ってそれぞれのリアクトルの実電流の絶対値が過大になる可能性があることを踏まえて、確定時間は、比較的短い時間に設定される場合がある。これに対して、第２電流センサの異常により電流検出器の仮異常を判定しているときには、その電流検出器に対応する昇圧コンバータを適切に制御できるから、確定時間は、比較的長い時間に設定される。

本発明の昇圧コンバータ装置において、前記制御装置は、前記負荷の目標供給電圧と供給電圧との差分が打ち消されるように前記複数の昇圧コンバータを介して前記蓄電装置側から前記負荷側に供給すべき目標供給電流を設定し、前記目標供給電流に基づいてそれぞれの前記リアクトルの前記目標電流を設定するものとしてもよい。

本発明の昇圧コンバータ装置において、前記制御装置は、前記複数の電流検出器のうちの１つの異常を確定すると、前記複数の昇圧コンバータの全てを駆動停止する、または、異常を確定した前記電流検出器に対応する前記昇圧コンバータだけを駆動停止するものとしてもよい。

本発明の一実施例としての昇圧コンバータ装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＥＣＵ５０により実行される異常検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。 確定時間設定用マップの一例を示す説明図である。 第１電流検出器４１の電流センサ４１ａに異常が生じたときの様子を模式的に示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての昇圧コンバータ装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図１に示すように、モータ２２と、インバータ２４と、蓄電装置としてのバッテリ２６と、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５０とを備える。

モータ２２は、例えば同期発電電動機として構成されており、図示しないが、モータ２２の回転子が駆動輪にデファレンシャルギヤを介して連結された駆動軸に接続されている。インバータ２４は、モータ２２に接続されると共に高電圧側電力ライン３２に接続されている。モータ２２は、ＥＣＵ５０によって、インバータ２４の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。高電圧側電力ライン３２の正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ３３が取り付けられている。

バッテリ２６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低電圧側電力ライン３４に接続されている。低電圧側電力ライン３４の正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ３５が取り付けられている。

第１昇圧コンバータ４０は、高電圧側電力ライン３２と低電圧側電力ライン３４とに接続されており、２つのトランジスタＴ１１，Ｔ１２と、２つのダイオードＤ１１，Ｄ１２と、リアクトルＬ１と、を有する周知の昇降圧コンバータとして構成されている。トランジスタＴ１１は、高電圧側電力ライン３２の正極側ラインに接続されている。トランジスタＴ１２は、トランジスタＴ１１と、高電圧側電力ライン３２および低電圧側電力ライン３４の負極側ラインと、に接続されている。リアクトルＬ１は、トランジスタＴ１１，Ｔ１２同士の接続点と、低電圧側電力ライン３４の正極側ラインと、に接続されている。第１昇圧コンバータ４０は、ＥＣＵ５０によって、トランジスタＴ１１，Ｔ１２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン３４の電力を昇圧して高電圧側電力ライン３２に供給したり、高電圧側電力ライン３２の電力を降圧して低電圧側電力ライン３４に供給したりする。

第２昇圧コンバータ４２は、高電圧側電力ライン３２（インバータ２４側）と低電圧側電力ライン３４（バッテリ２６側）とに対して第１昇圧コンバータ４０に並列に接続されている。第２昇圧コンバータ４２は、第１昇圧コンバータ４０と同様に、高電圧側電力ライン３２と低電圧側電力ライン３４とに接続されており、２つのトランジスタＴ２１，Ｔ２２と、２つのダイオードＤ２１，Ｄ２２と、リアクトルＬ２と、を有する周知の昇降圧コンバータとして構成されている。この第２昇圧コンバータ４２は、ＥＣＵ５０によって、トランジスタＴ２１，Ｔ２２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン３４の電力を昇圧して高電圧側電力ライン３２に供給したり、高電圧側電力ライン３２の電力を降圧して低電圧側電力ライン３４に供給したりする。

ＥＣＵ５０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。

ＥＣＵ５０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＥＣＵ５０に入力される信号としては、例えば、モータ２２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサからのモータ２２の回転子の回転位置θｍや、モータ２２の各相に流れる電流を検出する図示しない電流センサからのモータ２２の各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。また、バッテリ２６の端子間に取り付けられた電圧センサ２６ａからのバッテリ２６の電圧Ｖｂや、バッテリ２６の出力端子に取り付けられた電流センサ２６ｂからのバッテリ２６の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、コンデンサ３３の端子間に取り付けられた電圧センサ３３ａからの高電圧側電力ライン３２（コンデンサ３３）の電圧ＶＨや、コンデンサ３５の端子間に取り付けられた電圧センサ３５ａからの低電圧側電力ライン３４（コンデンサ３５）の電圧ＶＬも挙げることができる。加えて、第１昇圧コンバータ４０のリアクトルＬ１に流れる電流を検出する第１電流検出器４１の電流センサ４１ａ，４１ｂからのリアクトルＬ１の電流ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂや、第２昇圧コンバータ４２のリアクトルＬ２に流れる電流を検出する第２電流検出器４３の電流センサ４３ａ，４３ｂからのリアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａ，ＩＬ２ｂも挙げることができる。また、図示しないが、イグニッションスイッチからのイグニッション信号や、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジションＳＰ、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサからの車速Ｖも挙げることができる。

ＥＣＵ５０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＥＣＵ５０から出力される信号としては、例えば、インバータ２４の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、第１昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ１１，Ｔ１２へのスイッチング制御信号、第２昇圧コンバータ４２のトランジスタＴ２１，Ｔ２２へのスイッチング制御信号を挙げることができる。

ＥＣＵ５０は、モータ２２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ２２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算している。また、ＥＣＵ５０は、バッテリ２６の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ２６の蓄電割合ＳＯＣを演算している。ここで、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ２６の全容量に対するバッテリ２６から放電可能な電力の容量の割合である。

なお、実施例では、「昇圧コンバータ装置」としては、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２と第１電流検出器４１（電流センサ４１ａ，４１ｂ）や第２電流検出器４３（電流センサ４３ａ，４３ｂ）とＥＣＵ５０とが該当する。また、それぞれの「昇圧コンバータ」について、「上アーム」としては、トランジスタＴ１１およびダイオードＤ１１や、トランジスタＴ２１およびダイオードＤ２１が相当し、「下アーム」としては、トランジスタＴ１２およびダイオードＤ１２や、トランジスタＴ２２およびダイオードＤ２２が相当する。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、走行制御として、例えば以下のようにモータ２２や第１，第２昇圧コンバータ４０，４２の制御が行なわれる。モータ２２の制御については、ＥＣＵ５０は、最初に、アクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃと車体速センサからの車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｄ＊が駆動軸に出力されるようにモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する。そして、モータ２２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ２４の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

第１，第２昇圧コンバータ４０，４２については、ＥＣＵ５０は、最初に、モータ２２のトルク指令Ｔｍ＊に基づいて高電圧側電力ライン３２の電圧指令（目標電圧）ＶＨ＊を設定する。続いて、電圧センサ３３ａからの高電圧側電力ライン３２の電圧ＶＨと電圧指令ＶＨ＊との差分が打ち消されるように（電圧フィードバック制御により）、低電圧側電力ライン３４（バッテリ２６側）から第１，第２昇圧コンバータ４０，４２を介して高電圧側電力ライン３２（インバータ２４側）に供給すべき供給電流指令（目標供給電流）ＩＬ＊を設定する。そして、供給電流指令ＩＬ＊に第１，第２昇圧コンバータ４０，４２の分配率Ｄ１，Ｄ２を乗じてリアクトルＬ１，Ｌ２の電流指令（目標電流）ＩＬ１＊，ＩＬ２＊を演算する。ここで、分配率Ｄ１，Ｄ２の和は値１であり、分配率Ｄ１としては、例えば０．５が用いられる。

次に、電流センサ４１ａ，４３ａからのリアクトルＬ１，Ｌ２の電流ＩＬ１ａ，ＩＬ２ａと電流指令ＩＬ１＊，ＩＬ２＊との差分が打ち消されるように（電流フィードバック制御により）第１，第２昇圧コンバータ４０，４２のデューティ指令Ｄｕ１＊，Ｄｕ２＊を設定する。そして、デューティ指令Ｄｕ１＊，Ｄｕ２＊を用いて第１，第２昇圧コンバータ４０，４２のトランジスタＴ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２のスイッチング制御を行なう。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０に搭載される昇圧コンバータ装置の動作、特に、第１電流検出器４１の異常検出処理について説明する。図２は、ＥＣＵ５０により実行される異常検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、第１電流検出器４１の異常を検出（確定）していないときに繰り返し実行される。

図２の異常検出ルーチンが実行されると、ＥＣＵ５０は、最初に、第１電流検出器４１の電流センサ４１ａ，４１ｂからのリアクトルＬ１の電流ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂを入力し（ステップＳ１００）、入力したリアクトルＬ１の電流ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂの差分（電流ＩＬ１ａから電流ＩＬ１ｂを減じた値の絶対値）として電流差分ΔＩＬ１を演算する（ステップＳ１１０）。

続いて、ＥＣＵ５０は、電流差分ΔＩＬ１を閾値ΔＩＬ１ｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値ΔＩＬ１ｒｅｆは、第１電流検出器４１（電流センサ４１ａ，４１ｂのうちの何れか）に異常が生じているか否かを判定するのに用いられる閾値であり、電流センサ４１ａ，４１ｂの製造誤差などを考慮して設定される。電流差分ΔＩＬ１が閾値ΔＩＬ１ｒｅｆ以下のときには、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１が正常である、即ち、電流センサ４１ａ，４１ｂの何れも正常であると判定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１２０で電流差分ΔＩＬ１が閾値ΔＩＬ１ｒｅｆよりも大きいときには、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常、即ち、電流センサ４１ａ，４１ｂのうちの何れかの異常を仮判定し（ステップＳ１４０）、前回の電流差分（前回ΔＩＬ１）を閾値ΔＩＬ１ｒｅｆと比較する（ステップＳ１５０）。この処理は、第１電流検出器４１の異常の仮判定の開始直後であるか否かを判断する処理である。

ステップＳ１５０で前回の電流差分（前回ΔＩＬ１）が閾値ΔＩＬ１ｒｅｆ以下のときには、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常の仮判定の開始直後であると判断し、仮判定の継続時間Ｔｔを値０にリセットしてからその計時を開始する（ステップＳ１６０）。一方、前回の電流差分（前回ΔＩＬ１）が閾値ΔＩＬ１ｒｅｆよりも大きいときには、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常の仮判定の開始直後でない（仮判定の継続中である）と判断し、ステップＳ１６０の処理を実行しない。

続いて、ＥＣＵ５０は、電流センサ４３ａからのリアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａを入力し（ステップＳ１７０）、入力したリアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値と確定時間設定用マップとを用いて、第１電流検出器４１の異常を確定するための確定時間Ｔｃを設定する（ステップＳ１８０）。ここで、確定時間設定用マップは、リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａと確定時間Ｔｃとの関係として予め設定され、図示しないＲＯＭに記憶されている。図３は、確定時間設定用マップの一例を示す説明図である。確定時間Ｔｃは、図示するように、リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値が大きいほど短くなるように設定される。この理由については後述する。

そして、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常の仮判定の継続時間Ｔｔを確定時間Ｔｃと比較し（ステップＳ１９０）、第１電流検出器４１の異常の仮判定の継続時間Ｔｔが確定時間Ｔｃ未満のときには、第１電流検出器４１の異常を確定することなく、ステップＳ１００に戻る。こうしてステップＳ１００～Ｓ１２０，Ｓ１４０～Ｓ１９０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ１９０で第１電流検出器４１の異常の仮判定の継続時間Ｔｔが確定時間Ｔｃ以上に至ると、第１電流検出器４１の異常を検出（確定）して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。第１電流検出器４１の異常を検出（確定）すると、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２を駆動停止する。なお、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２を駆動停止しても、高電圧側電力ライン３２の電圧ＶＨが低電圧側電力ライン３４の電圧ＶＬ以下に至ると、モータ２２の駆動用に、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２のダイオードＤ１１，Ｄ２１を介してバッテリ２６側からインバータ２４側に電流（電力）が供給される。

ここで、図３のように確定時間Ｔｃを設定する理由について説明する。図４は、第１電流検出器４１の電流センサ４１ａに異常が生じたときの、高電圧側電力ライン３２の電圧指令ＶＨ＊と電圧ＶＨ、リアクトルＬ１の電流指令ＩＬ１＊と実電流ＩＬ１ａｃｔと電流ＩＬ１ａ、リアクトルＬ２の電流指令ＩＬ２＊と実電流ＩＬ２ａｃｔと電流ＩＬ２ａ、の様子を模式的に示す説明図である。図中、電圧ＶＨは、電圧センサ３３ａの検出値であり、電流ＩＬ１ａ，ＩＬ２ａは、電流センサ４１ａ，４３ａの検出値である。また、図４では、第２電流検出器４３が正常であるとき、即ち、電流センサ４３ａによりリアクトルＬ２の実電流ＩＬ２ａｃｔを電流ＩＬ２ａとして検出する場合を示した。

図示するように、電流センサ４１ａに異常が生じてリアクトルＬ１の電流ＩＬ１ａが電流指令ＩＬ１＊に対して十分に大きい値になると（時刻ｔ１）、リアクトルＬ１の実電流ＩＬ１ａｃｔが小さくなるように第１昇圧コンバータ４０が制御される。すると、リアクトルＬ１の実電流ＩＬ１ａｃｔの低下に伴って高電圧側電力ライン３２の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊に対して低下し、供給電流指令ＩＬ＊ひいてはリアクトルＬ１，Ｌ２の電流指令ＩＬ１＊、ＩＬ２＊が増加する。これにより、リアクトルＬ２の実電流ＩＬ２ａｃｔが増加するように第２昇圧コンバータ４２が制御され、実電流ＩＬ２ａｃｔおよび電流ＩＬ２ａが増加する。また、リアクトルＬ１の電流指令ＩＬ１＊が未だ電流ＩＬ１ａよりも小さいために、リアクトルＬ１の実電流ＩＬ１ａｃｔが更に低下するように第１昇圧コンバータ４０が制御され、実電流ＩＬ１ａｃｔが更に低下する。このリアクトルＬ１，Ｌ２の実電流ＩＬ１ａｃｔ，ＩＬ２ａｃｔのずれにより、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２間で電流還流が発生する。そして、リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａｃｔの絶対値が大きいほど、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２間の過大な電流還流を伴ってリアクトルＬ１，Ｌ２の実電流ＩＬ１ａｃｔ，ＩＬ２ａｃｔの絶対値が過大になる可能性が高いと想定される。実施例では、これを踏まえて、図３に示したように、電流センサ４３ａにより検出されるリアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値が大きいほど短くなるように確定時間Ｔｃを設定するものとした。これにより、リアクトルＬ１，Ｌ２の実電流ＩＬ１ａｃｔ、ＩＬ２ａｃｔの絶対値が過大になるまたは過大な状態が継続するのを抑制し、第１電流検出器４１の異常を適切に検出（確定）することができる。

なお、第１電流検出器４１の異常を仮判定するときとしては、電流センサ４１ａに異常が生じたときと、電流センサ４１ｂに異常が生じたときとがある。ここで、電流センサ４１ａにより検出されるリアクトルＬ１の電流ＩＬ１ａは、第１昇圧コンバータ４０の制御に用いられ、電流センサ４１ｂは、電流センサ４１ａが正常であるか否かの判定に用いられる。したがって、電流センサ４１ａに異常が生じたときには、上述したように、第１昇圧コンバータ４０を適切に制御できずに、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２間の過大な電流還流を伴ってリアクトルＬ１，Ｌ２の実電流ＩＬ１ａｃｔ、ＩＬ２ａｃｔの絶対値が過大になる可能性があり、確定時間Ｔｃが比較的短い時間に設定される場合がある。これに対して、電流センサ４１ｂに異常が生じたときには、第１昇圧コンバータ４０を適切に制御できるから、確定時間Ｔｃは、比較的長い時間に設定される。

以上説明した実施例の電気自動車２０に搭載される昇圧コンバータ装置では、第１電流検出器４１の電流センサ４１ａ，４１ｂからのリアクトルＬ１の電流ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂの差分としての電流差分ΔＩＬ１が閾値ΔＩＬ１ｒｅｆよりも大きいときに第１電流検出器４１の異常を仮判定し、第１電流検出器４１の異常の仮判定の継続時間Ｔｔが確定時間Ｔｃ以上のときに第１電流検出器４１の異常を確定する。この場合、リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値が大きいほど短くなるように確定時間Ｔｃを設定する。これにより、第１電流検出器４１の異常を適切に検出（確定）することができる。

なお、実施例では、図２の異常検出ルーチンを用いて、第１電流検出器４１の異常検出処理について説明したが、第２電流検出器４３の異常検出処理についても同様に行なうことができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される昇圧コンバータ装置では、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常を仮判定しているときに、リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値に基づいて確定時間Ｔｃを設定するものとした。しかし、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常を仮判定しているときに、リアクトルＬ２の電流指令ＩＬ２＊の絶対値に基づいて確定時間Ｔｃを設定するものとしてもよい。この場合、例えば、図３の確定時間設定用マップの横軸を「リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値」から「リアクトルＬ２の電流指令ＩＬ２＊の絶対値」に置き換えたものが用いられる。電流センサ４３ａからのリアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａと電流指令ＩＬ２＊との差分が打ち消されるように第２昇圧コンバータ４３が制御されるから、リアクトルＬ２の電流指令ＩＬ２＊の絶対値を用いる場合でも、実施例と同様の効果を奏することができる。なお、第２電流検出器４３の異常を仮判定しているときについても同様に考えることができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される昇圧コンバータ装置では、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常を仮判定しているときに、リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値が大きいほど短くなるように確定時間Ｔｃを設定するものとした。しかし、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常を仮判定しているときに、電流センサ２６ｂからのバッテリ２６の電流Ｉｂから電流センサ４３ａからのリアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａを減じてリアクトルＬ１の推定電流ＩＬ１ｅｓを演算し、このリアクトルＬ１の推定電流ＩＬ１ｅｓに基づいて確定時間Ｔｃを設定するものとしてもよい。この場合、例えば、図３の確定時間設定用マップの横軸を「リアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａの絶対値」から「リアクトルＬ１の推定電流ＩＬ１ｅｓの絶対値」に置き換えたものが用いられる。図４に示したように、電流センサ４３ａにより検出されるリアクトルＬ２の電流ＩＬ２ａ（実電流ＩＬ２ａｃｔ）の絶対値が大きいほどリアクトルＬ１の実電流ＩＬ１ａｃｔの絶対値が大きくなるから、リアクトルＬ１の推定電流ＩＬ１ｅｓの絶対値を用いる場合でも、実施例と同様の効果を奏することができる。なお、第２電流検出器４３の異常を仮判定しているときについても同様に考えることができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される昇圧コンバータ装置では、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常を検出（確定）すると、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２を駆動停止するものとした。しかし、ＥＣＵ５０は、第１電流検出器４１の異常を検出すると、第１昇圧コンバータ４０だけを駆動停止する、即ち、第２昇圧コンバータ４２の駆動を継続するものとしてもよい。こうすれば、第１電流検出器４１の異常を検出しても、高電圧側電力ライン３２の電圧ＶＨを低電圧側電力ライン３４の電圧ＶＬに対して高くすることができる。このとき、第１昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ１１はオフであるから、トランジスタＴ１１を介して高電圧側電力ライン３２から低電圧側電力ライン３４に電流は流れない。このため、第１，第２昇圧コンバータ４０，４２間で電流還流は発生しない。なお、第２電流検出器４３の異常を検出（確定）したときについても同様に考えることができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される昇圧コンバータ装置では、バッテリ２６側とインバータ２４側とに対して互いに並列に接続された第１，第２昇圧コンバータ４０，４２を備えるものとした。しかし、バッテリ２６側とインバータ２４側とに対して互いに並列に接続された３つ以上の昇圧コンバータを備えるものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ２６が用いられるものとした。しかし、蓄電装置として、キャパシタが用いられるものとしてもよい。

実施例では、昇圧コンバータ装置は、走行用のモータ２２を備える電気自動車２０に搭載されるものとした。しかし、昇圧コンバータ装置は、走行用のモータに加えてエンジンも備えるハイブリッド自動車に搭載されるものとしてもよい。また、昇圧コンバータ装置は、自動車以外の車両や船舶、航空機などの移動体に搭載されるものとしてもよい。さらに、昇圧コンバータ装置は、建設設備などの移動しない設備に搭載されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、トランジスタＴ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２とダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２とリアクトルＬ１，Ｌ２を有する第１，第２昇圧コンバータ４０，４２が「複数の昇圧コンバータ」に相当し、第１，第２第１電流検出器４１，４３が「複数の電流検出器」に相当し、ＥＣＵ５０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の概要の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、発明の概要の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は発明の概要の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、昇圧コンバータ装置の製造産業などに利用可能である。

Claims (5)

1. 蓄電装置と負荷とに対して互いに並列に接続され、それぞれ、上アームと下アームとリアクトルとを有すると共に前記蓄電装置側の電力を昇圧して前記負荷側に供給可能な複数の昇圧コンバータと、
   それぞれの前記リアクトルの電流を検出する複数の電流検出器と、
   それぞれの前記昇圧コンバータについて、対応する前記リアクトルの目標電流と、対応する前記電流検出器の検出値と、の差分が打ち消されるように制御する制御装置と、
   を備える昇圧コンバータ装置であって、
   前記制御装置は、それぞれの前記電流検出器について、異常の仮判定が確定時間に亘って継続したときに異常を確定し、
   前記確定時間は、
   異常を仮判定していない前記電流検出器の検出値の絶対値が大きいほど短くなるように設定され、または、
   異常を仮判定していない前記電流検出器に対応する前記リアクトルの前記目標電流の絶対値が大きいほど短くなるように設定され、または、
   前記蓄電装置の電流と異常を仮判定していない前記電流検出器の検出値とに基づいて推定される、異常を仮判定している前記電流検出器に対応する前記リアクトルの推定電流の絶対値が大きいほど短くなるように設定される、
   昇圧コンバータ装置。
2. 請求項１記載の昇圧コンバータ装置であって、
   それぞれの前記電流検出器は、対応する前記リアクトルの電流を検出する第１，第２電流センサを有し、
   前記制御装置は、それぞれの前記電流検出器について、前記第１，第２電流センサの検出値の差分が閾値以上のときに異常を仮判定する、
   昇圧コンバータ装置。
3. 請求項２記載の昇圧コンバータ装置であって、
   それぞれの前記電流検出器は、前記第１電流センサの検出値を前記電流検出器の検出値とする、
   昇圧コンバータ装置。
4. 請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載の昇圧コンバータ装置であって、
   前記制御装置は、前記負荷の目標供給電圧と供給電圧との差分が打ち消されるように前記複数の昇圧コンバータを介して前記蓄電装置側から前記負荷側に供給すべき目標供給電流を設定し、前記目標供給電流に基づいてそれぞれの前記リアクトルの前記目標電流を設定する、
   昇圧コンバータ装置。
5. 請求項１ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載の昇圧コンバータ装置であって、
   前記制御装置は、前記複数の電流検出器のうちの１つの異常を確定すると、前記複数の昇圧コンバータの全てを駆動停止する、または、異常を確定した前記電流検出器に対応する前記昇圧コンバータだけを駆動停止する、
   昇圧コンバータ装置。
   

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