(57)【要約】【課題】同期スイッチング制御においてＤＣ／ＤＣコンバータ装置の制御性を向上させるＤＣ／ＤＣコンバータ装置を提供する。【解決手段】ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０のコンバータ制御部４８は、各スイッチング周期全体において、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０が降圧状態のみである場合と判断したとき、昇圧用スイッチング素子８２に対する駆動信号ＵＬの出力期間にデッドタイムｄｔを全て割り付け、昇圧状態のみである場合と判断したとき、降圧用スイッチング素子８１に対する駆動信号ＵＨの出力期間にデッドタイムｄｔを全て割り付け、降圧状態及び昇圧状態の両方が現れる場合と判断したとき、駆動信号ＵＨ、ＵＬそれぞれの出力期間にデッドタイムｄｔを割り付ける。【選択図】図４
2010213381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
降圧用スイッチング素子と、
昇圧用スイッチング素子と、
リアクトルと、
スイッチング周期毎にデッドタイムを挟んで前記降圧用スイッチング素子及び前記昇圧用スイッチング素子に対して交互に駆動信号を出力する制御部と
を備えるチョッパ型のＤＣ／ＤＣコンバータ装置であって、
前記制御部は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ装置が、各スイッチング周期全体において、降圧状態のみである場合、昇圧状態のみである場合、又は前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合のいずれであるかを、前記リアクトルが配置された１次側の電流に基づいて判別し、
前記降圧状態のみである場合と判断したとき、前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、
前記昇圧状態のみである場合と判断したとき、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、
前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合と判断したとき、前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間と、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間との両方に前記デッドタイムを割り付ける
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ装置。
【請求項２】
請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ装置において、
前記制御部は、
各スイッチング周期における前記１次側の電流のピーク値及びボトム値を検出し、
前記降圧状態のみである場合、前記昇圧状態のみである場合、又は前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合のいずれであるかを、前記ピーク値及び前記ボトム値に基づいて判別する
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ装置。
【請求項３】
請求項２記載のＤＣ／ＤＣコンバータ装置において、
前記制御部は、
前記降圧状態及び前記昇圧状態を判定するための前記１次側の電流の上限閾値及び下限閾値を予め設定し、
前記ピーク値が前記下限閾値以下のときは、前記降圧状態のみであると判断し、前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、
前記ボトム値が前記上限閾値以上のときは、前記昇圧状態のみであると判断し、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、
前記ボトム値が前記下限閾値以下且つ前記ピーク値が前記上限閾値以上のときは、前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合と判断し、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間と前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間との両方に前記デッドタイムを均等に割り付け、
前記ピーク値及び前記ボトム値の一方又は両方が前記下限閾値と前記上限閾値との間にあるときは、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間と前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間との両方に対し、前記ピーク値及び前記ボトム値に応じた割付比率で前記デッドタイムを割り付ける
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ装置。
【請求項４】
請求項３記載のＤＣ／ＤＣコンバータ装置において、
前記制御部は、前記割付比率の変化を制限するフィルタ処理を行う
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ装置において、
前記制御部は、前記ピーク値及び前記ボトム値の少なくとも一方に対して、その変化を制限するフィルタ処理を行う
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ装置において、
前記１次側には蓄電装置が接続され、前記２次側には発電装置及びモータが接続される
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ装置。
【請求項７】
請求項６記載のＤＣ／ＤＣコンバータ装置において、
前記発電装置は、燃料電池である
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、降圧用スイッチング素子と昇圧用スイッチング素子を備えるＤＣ／ＤＣコンバータ装置に関する。より詳細には、スイッチング周期毎にデッドタイムを挟んで降圧用スイッチング素子及び昇圧用スイッチング素子に対して交互に駆動信号を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング周期毎に降圧用スイッチング素子及び昇圧用スイッチング素子に対して交互に駆動信号を出力するいわゆる同期スイッチング制御が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の同期スイッチング制御では、降圧用スイッチング素子と昇圧用スイッチング素子が同時に通流して短絡することを防止するために、駆動信号間にデッドタイムを挟む（例えば、特許文献１の第９図（ａ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０２／０９３７３０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、デッドタイムの生成方法についての記載は存在するが（例えば、特許文献１の第９図（ａ）、（ｂ）及び１１頁第５行〜最終行）、デッドタイムの影響を考慮したＤＣ／ＤＣコンバータ装置の制御性については何ら検討されていない。
【０００５】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、同期スイッチング制御においてＤＣ／ＤＣコンバータ装置の制御性を向上させることができるＤＣ／ＤＣコンバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータ装置は、降圧用スイッチング素子と、昇圧用スイッチング素子と、リアクトルと、スイッチング周期毎にデッドタイムを挟んで前記降圧用スイッチング素子及び前記昇圧用スイッチング素子に対して交互に駆動信号を出力する制御部とを備えるチョッパ型のＤＣ／ＤＣコンバータ装置であって、前記制御部は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ装置が、各スイッチング周期全体において、降圧状態のみである場合、昇圧状態のみである場合、又は前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合のいずれであるかを、前記リアクトルが配置された１次側の電流に基づいて判別し、前記降圧状態のみである場合と判断したとき、前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、前記昇圧状態のみである場合と判断したとき、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合と判断したとき、前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間と、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間との両方に前記デッドタイムを割り付けることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、スイッチング周期毎にデッドタイムを挟んで降圧用スイッチング素子及び昇圧用スイッチング素子に対して交互に駆動信号を出力するいわゆる同期スイッチング制御において、降圧状態と昇圧状態との切替りによる電圧変動を抑制することができる。その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置の制御性を向上させることが可能となる。
【０００８】
前記制御部は、各スイッチング周期における前記１次側の電流のピーク値及びボトム値を検出し、前記降圧状態のみである場合、前記昇圧状態のみである場合、又は前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合のいずれであるかを、前記ピーク値及び前記ボトム値に基づいて判別してもよい。
【０００９】
前記制御部は、前記降圧状態及び前記昇圧状態を判定するための前記１次側の電流の上限閾値及び下限閾値を予め設定し、前記ピーク値が前記下限閾値以下のときは、前記降圧状態のみであると判断し、前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、前記ボトム値が前記上限閾値以上のときは、前記昇圧状態のみであると判断し、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間に前記デッドタイムを全て割り付け、前記ボトム値が前記下限閾値以下且つ前記ピーク値が前記上限閾値以上のときは、前記降圧状態及び前記昇圧状態の両方が現れる場合と判断し、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間と前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間との両方に前記デッドタイムを均等に割り付け、前記ピーク値及び前記ボトム値の一方又は両方が前記下限閾値と前記上限閾値との間にあるときは、前記降圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間と前記昇圧用スイッチング素子に対する前記駆動信号の出力期間との両方に対し、前記ピーク値及び前記ボトム値に応じた割付比率で前記デッドタイムを割り付けてもよい。
【００１０】
また、前記制御部は、前記割付比率の変化を制限するフィルタ処理を行ってもよい。
【００１１】
さらに、前記制御部は、前記ピーク値及び前記ボトム値の少なくとも一方に対して、その変化を制限するフィルタ処理を行ってもよい。
【００１２】
前記１次側には蓄電装置が接続され、前記２次側には発電装置及びモータが接続されてもよい。
【００１３】
前記発電装置は、燃料電池であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、スイッチング周期毎にデッドタイムを挟んで降圧用スイッチング素子及び昇圧用スイッチング素子に対して交互に駆動信号を出力するいわゆる同期スイッチング制御において、降圧状態と昇圧状態との切替りによる電圧変動を抑制することができる。その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置の制御性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ装置を搭載した燃料電池車両の概略全体構成図である。
【図２】上記実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの詳細な構成を示す回路図である。
【図３】上記実施形態に係るコンバータ制御部の詳細な構成を示す回路図である。
【図４】上記実施形態における同期スイッチング制御の説明に供されるタイムチャートである。
【図５】上記実施形態における１次電流とデッドタイムの割付けとの関係を示す説明図である。
【図６】上記実施形態において、デッドタイムを割り付けるフローチャートである。
【図７】第１変形例における同期スイッチング制御の説明に供されるタイムチャートである。
【図８】上記第１変形例における１次電流とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。
【図９】図９Ａは、上記第１変形例における１次電流のピーク値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。図９Ｂは、上記第１変形例における１次電流の平均値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。図９Ｃは、上記第１変形例における１次電流のボトム値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。
【図１０】図１０Ａは、図９Ａの関係を用いて割付比率を設定する場合の説明図である。図１０Ｂは、図９Ｂの関係を用いて割付比率を設定する場合の説明図である。図１０Ｃは、図９Ｃの関係を用いて割付比率を設定する場合の説明図である。
【図１１】上記第１変形例におけるデッドタイムの割付けの説明図である。
【図１２】図１１の説明図の変形例を示す説明図である。
【図１３】上記第１変形例において、デッドタイムの割付比率を決定するフローチャートである。
【図１４】図１４Ａは、第２変形例における１次電流のピーク値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。図１４Ｂは、第２変形例における１次電流の平均値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。図１４Ｃは、第２変形例における１次電流のボトム値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。
【図１５】図１５Ａは、第３変形例における１次電流のピーク値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。図１５Ｂは、第３変形例における１次電流の平均値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。図１５Ｃは、第３変形例における１次電流のボトム値とデッドタイムの割付比率との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．全体的な構成の説明
［全体構成］
図１は、この発明の一実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０を搭載した燃料電池車両１０の概略全体構成図を示している。
【００１７】
この燃料電池車両１０は、基本的には、１次側１Ｓに１次電圧Ｖ１を発生する第１直流電源装置としてのバッテリ１２と２次側２Ｓに２次電圧Ｖ２を発生する第２直流電源装置としての燃料電池（Fuel Cell）１４とから構成されるハイブリッド直流電源装置と、このハイブリッド直流電源装置から電力が供給される負荷である走行用のモータ１６とから構成される。
【００１８】
［燃料電池とそのシステム］
燃料電池１４は、例えば固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成されたセルを積層したスタック構造にされている。燃料電池１４には、反応ガス供給部１８が配管を通じて接続されている。反応ガス供給部１８は、一方の反応ガスである水素（燃料ガス）を貯留する水素タンクと、他方の反応ガスである空気（酸化剤ガス）を圧縮するコンプレッサを備えている。反応ガス供給部１８から燃料電池１４に供給された水素と空気の燃料電池１４内での電気化学反応により生成された発電電流がダイオード１３を介してモータ１６とバッテリ１２に供給される。
【００１９】
燃料電池システム１１は、燃料電池１４及び反応ガス供給部１８とこれらを制御する燃料電池制御部（ＦＣ制御部）４４とから構成される。
【００２０】
［ＤＣ／ＤＣコンバータ］
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、一方側が前記バッテリ１２に接続され、他方側が燃料電池１４とモータ１６との接続点である２次側２Ｓに接続されたチョッパ型の電圧変換装置である。
【００２１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、１次電圧Ｖ１を２次電圧Ｖ２（Ｖ１≦Ｖ２）に電圧変換（昇圧変換）するとともに、２次電圧Ｖ２を１次電圧Ｖ１に電圧変換（降圧変換）する昇降圧型の電圧変換装置である。
【００２２】
［インバータとモータ及びドライブ系］
インバータ２２は、３相フルブリッジ型の構成とされて、直流／交流変換を行い、直流を３相の交流に変換してモータ１６に供給する一方、回生動作に伴う交流／直流変換後の直流を２次側２ＳからＤＣ／ＤＣコンバータ２０を通じて１次側１Ｓに供給し、バッテリ１２を充電等する。
【００２３】
モータ１６は、トランスミッション２４を通じて車輪２６を回転する。なお、実際上、インバータ２２とモータ１６を併せて負荷２３という。
【００２４】
［高圧バッテリ］
１次側１Ｓに接続される高圧(High Voltage)のバッテリ１２は、蓄電装置（エネルギストレージ）であり、例えばリチウムイオン２次電池又はキャパシタ等を利用することができる。この実施形態ではリチウムイオン２次電池を利用している。
【００２５】
［各種センサ、メインスイッチ及び通信線］
メインスイッチ（電源スイッチ）３４と各種センサ３６が統括制御部４０に接続される。メインスイッチ３４は、燃料電池車両１０及び燃料電池システム１１をオン（起動又は始動）オフ（停止）するイグニッションスイッチとしての機能を有する。各種センサ３６は、車両状態及び環境状態等の状態情報を検出する。通信線３８としては、車内ＬＡＮであるＣＡＮ（Controller Area Network）等が使用される。
【００２６】
［制御部］
通信線３８に対して、統括制御部４０、ＦＣ制御部４４、モータ制御部４６、コンバータ制御部４８、及びバッテリ制御部５２が相互に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、このＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御するコンバータ制御部４８とによりＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０が形成される。
【００２７】
各制御部４０、４４、４６、４８、５２は、それぞれマイクロコンピュータを含み、メインスイッチ３４等の各種スイッチ及び各種センサ３６の状態情報を検出するとともに制御部４０、４４、４６、４８、５２同士で共有し、これらスイッチ及びセンサからの状態情報及び互いに他の制御部からの情報（指令等）を入力とし、各ＣＰＵがメモリ（ＲＯＭ）に格納されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する機能実現部（機能実現手段）として動作する。制御部４０、４４、４６、４８、５２は、ＣＰＵ、メモリの他、必要に応じて、タイマ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力インタフェースを有する。
【００２８】
２．詳細な構成の説明
［ＤＣ／ＤＣコンバータ装置］
図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の詳細な構成を示している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、１次側１Ｓと２次側２Ｓとの間に配される相アームＵＡと、リアクトル９０とから構成される。
【００２９】
相アームＵＡは、上アーム素子（上アームスイッチング素子８１とダイオード８３）と下アーム素子（下アームスイッチング素子８２とダイオード８４）とで構成される。
【００３０】
上アームスイッチング素子８１と下アームスイッチング素子８２には、それぞれ例えばＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ等が採用される。
【００３１】
リアクトル９０は、相アームＵＡの中点（共通接続点）とバッテリ１２の正極との間に挿入され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０により１次電圧Ｖ１と２次電圧Ｖ２との間で電圧を変換する際に、エネルギを放出及び蓄積する作用を有する。
【００３２】
上アームスイッチング素子８１は、コンバータ制御部４８から出力されるゲート駆動信号（駆動電圧）ＵＨのハイレベルによりオンにされ、下アームスイッチング素子８２は、ゲートの駆動信号（駆動電圧）ＵＬのハイレベルによりオンにされる。なお、コンバータ制御部４８は、１次側の平滑コンデンサ９４に並列に設けられた電圧センサ９１により１次電圧Ｖ１を検出し、電流センサ１０１により１次電流Ｉ１を検出し、２次側の平滑コンデンサ９６に並列に設けられた電圧センサ９２により２次電圧Ｖ２を検出し、電流センサ１０２により２次電流Ｉ２を検出する。
【００３３】
図３は、本実施形態において、コンバータ制御部４８が各駆動信号ＵＨ、ＵＬを生成する流れを示す機能ブロック図である。
【００３４】
コンバータ制御部４８は、演算部１２０と、出力部１２２とを有する。これらの演算部１２０及び出力部１２２は、ハードウェア又はソフトウェアのいずれとして構成してもよい。
【００３５】
コンバータ制御部４８は、いわゆる同期スイッチング制御を用いる。同期スイッチング制御は、各スイッチング周期Ｔｓｗ［ｓ］において、上アームスイッチング素子８１及び下アームスイッチング素子８２に駆動信号ＵＨ、ＵＬを交互に出力する制御である（図４参照）。駆動信号ＵＨ、ＵＬの出力の間には、短絡防止のためにデッドタイムｄｔ［ｓ］が設定される。このようにデッドタイムｄｔを設定する処理を以下では「デッドタイム設定処理」という。
【００３６】
演算部１２０は、１スイッチング周期Ｔｓｗにおける駆動信号ＵＨ、ＵＬの出力期間［ｓ］を規定する目標デューティＤＵＴｔａｒ［％］を演算する。
【００３７】
演算部１２０は、減算器１３０と、フィードバック項演算部１３２（以下「ＦＢ項演算部１３２」ともいう。）と、フィードフォワード項演算部１３４（以下「ＦＦ項演算部１３４」ともいう。）と、第１加算器１３８とを有する。
【００３８】
減算器１３０は、統括制御部４０からの２次電圧Ｖ２の指令値（２次電圧指令値Ｖ２ｃｏｍ）［Ｖ］と、電圧センサ９２からの２次電圧Ｖ２との差ΔＶ２（＝Ｖ２ｃｏｍ−Ｖ２）［Ｖ］を算出してＦＢ項演算部１３２に出力する。
【００３９】
ＦＢ項演算部１３２は、減算器１３０からの差ΔＶ２を用いたＰＩＤ制御（比例・積分・微分制御）によりフィードバック項（以下「ＦＢ項」ともいう。）を演算する。
【００４０】
ＦＦ項演算部１３４は、電圧センサ９１からの１次電圧Ｖ１と、統括制御部４０からの２次電圧指令値Ｖ２ｃｏｍとの商Ｖ１／Ｖ２ｃｏｍであるフィードフォワード項（以下「ＦＦ項」ともいう。）を演算する。
【００４１】
第１加算器１３８は、ＦＢ項演算部１３２からのＦＢ項と、ＦＦ項演算部１３４からのＦＦ項とを加算し、その和を目標デューティＤＵＴｔａｒとして出力部１２２に出力する。
【００４２】
本実施形態における目標デューティＤＵＴｔａｒは、上アームスイッチング素子８１の駆動デューティ、すなわち、１スイッチング周期Ｔｓｗ［ｓ］において上アームスイッチング素子８１に対して駆動信号ＵＨが出力される期間の割合（駆動信号ＵＨがハイレベルとされる期間の割合）［％］を示す。１スイッチング周期Ｔｓｗにおいて下アームスイッチング素子８２に対して駆動信号ＵＬが出力される期間の割合（駆動信号ＵＬがハイレベルとされる期間の割合）は、１００％から上アームスイッチング素子８１の割合を引いたものとされる。
【００４３】
出力部１２２は、演算部１２０からの目標デューティＤＵＴｔａｒと、電流センサ１０１からの１次電流Ｉ１とに基づいて駆動信号ＵＨ、ＵＬを出力する。
【００４４】
［ＤＣ／ＤＣコンバータ装置の動作］
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０の動作について説明する。
【００４５】
（同期スイッチング制御）
上述の通り、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０では、スイッチング周期Ｔｓｗ毎に上アームスイッチング素子８１（降圧用）及び下アームスイッチング素子８２（昇圧用）に対して交互に駆動信号ＵＨ、ＵＬを出力する同期スイッチング制御が用いられる。同期スイッチング制御では、上アームスイッチング素子８１及び下アームスイッチング素子８２に対して交互に駆動信号ＵＨ、ＵＬが出力されるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０が降圧中又は昇圧中であれば、上アームスイッチング素子８１又は下アームスイッチング素子８２の一方のみに電流が流れる（通流する）。
【００４６】
すなわち、降圧動作（回生動作）に係る降圧チョッパ制御では、負荷２３や燃料電池１４から流れ出す２次電流Ｉ２がＤＣ／ＤＣコンバータ２０を通過して１次電流Ｉ１としてバッテリ１２を充電等する。昇圧動作（アシスト動作）に係る昇圧チョッパ制御では、バッテリ１２から流れ出す１次電流Ｉ１がＤＣ／ＤＣコンバータ２０を通過し２次電流Ｉ２としてモータ１６を含む負荷２３が駆動される。
【００４７】
降圧チョッパ制御では、まず、駆動信号ＵＨにより上アームスイッチング素子８１のみが通流している期間には、２次電流Ｉ２が上アームスイッチング素子８１を通じてリアクトル９０に１次電流Ｉ１として流れ、リアクトル９０にエネルギが蓄積されるとともに、バッテリ１２に充電される。
【００４８】
次に、駆動信号ＵＬのみがハイレベルとなっている期間には、当該下アームスイッチング素子８２は通流せず、ダイオード８４が導通してリアクトル９０に蓄積されているエネルギが放出され、バッテリ１２に充電される。
【００４９】
昇圧チョッパ制御では、まず、駆動信号ＵＬのみがハイレベルとされている期間には、バッテリ１２からの１次電流Ｉ１によりリアクトル９０にエネルギが蓄積される。なお、このとき、２次側の平滑コンデンサ９６から負荷２３に電流が供給されている。
【００５０】
次に、駆動信号ＵＨのみがハイレベルとされている期間には、当該上アームスイッチング素子８１は通流せず、ダイオード８３が導通してリアクトル９０に蓄積されているエネルギが放出され、リアクトル９０からの１次電流Ｉ１がＤＣ／ＤＣコンバータ２０を通過し、２次電流Ｉ２として２次側の平滑コンデンサ９６を充電するとともに、負荷２３に供給される。
【００５１】
１スイッチング周期Ｔｓｗにおいて１次電流Ｉ１がゼロアンペアを跨ぐゼロアンペア跨ぎ状態では、上述した降圧状態と昇圧状態の両方が現れる。
【００５２】
上述の通り、同期スイッチング制御では、上アームスイッチング素子８１と下アームスイッチング素子８２が同時に通流して短絡することを防ぐため、駆動信号ＵＨを出力する期間（上アーム駆動期間Ｔｕｄ）と駆動信号ＵＬを出力する期間（下アーム駆動期間Ｔｌｄ）との間にはデッドタイムｄｔが割り付けられる。デッドタイムｄｔの割付方法については後述する。
【００５３】
（出力部１２２での処理）
同期スイッチング制御で用いられる目標デューティＤＵＴｔａｒは、演算部１２０において、２次電圧Ｖ２、２次電圧指令値Ｖ２ｃｏｍ及び１次電圧Ｖ１に基づいて演算され、出力部１２２に送信される。
【００５４】
図４に示すように、出力部１２２は、まず、目標デューティＤＵＴｔａｒに対応する期間としての上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ［ｓ］と、スイッチング周期Ｔｓｗから上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒを引いた期間（下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒ）［ｓ］を演算する。そして、１次電流Ｉ１に応じて、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ及び下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒの少なくとも一方に２箇所のデッドタイムｄｔを割り付ける。これにより、上アームスイッチング素子８１に駆動信号ＵＨを実際に出力する期間である上アーム駆動期間Ｔｕｄ［ｓ］と、下アームスイッチング素子８２に駆動信号ＵＬを実際に出力する期間である下アーム駆動期間Ｔｌｄとを決定する。そして、出力部１２２は、上アーム駆動期間Ｔｕｄに応じて駆動信号ＵＨを出力し、下アーム駆動期間Ｔｌｄに応じて駆動信号ＵＬを出力する。
【００５５】
（デッドタイムｄｔの割付方法）
上述のように、出力部１２２は、上アーム駆動期間Ｔｕｄと下アーム駆動期間Ｔｌｄの間（上アーム駆動期間Ｔｕｄから下アーム駆動期間Ｔｌｄへと移行する際、及び下アーム駆動期間Ｔｌｄから上アーム駆動期間Ｔｕｄへと移行する際）にデッドタイムｄｔを割り付ける。ここで、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ及び下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒのそれぞれにデッドタイムｄｔを割り付けると、上アーム駆動期間Ｔｕｄ及び下アーム駆動期間Ｔｌｄはそれぞれデッドタイムｄｔの分だけ、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ及び下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒよりも短くなる。その結果、２次電圧指令値Ｖ２ｃｏｍと２次電圧Ｖ２との間には、誤差が生じるおそれがある。
【００５６】
そこで、本実施形態では、以下に述べるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０が、昇圧中、ゼロアンペア跨ぎ中及び降圧中のいずれであるかに応じて、デッドタイムｄｔを割り付けることで上記のような誤差が生じる可能性を低減している。
【００５７】
図４には、目標デューティＤＵＴｔａｒと、昇圧中、ゼロアンペア跨ぎ中及び降圧中それぞれにおけるデッドタイムｄｔの割付方法を説明するタイムチャートが示されている。
【００５８】
図５の１次電流Ｉ１ａのように、１次電流Ｉ１の極性がスイッチング周期Ｔｓｗの間、常に負であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０が降圧（回生）中である場合、出力部１２２は、２箇所のデッドタイムｄｔを全て下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒに割り付ける。これにより、下アーム駆動期間Ｔｌｄは、下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒから２箇所のデッドタイムｄｔを差し引いた長さとなる（Ｔｌｄ＝Ｔｌｄ＿ｔａｒ―ｄｔ×２）。一方、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒと上アーム駆動期間Ｔｕｄは等しい長さとなる（Ｔｕｄ＝Ｔｕｄ＿ｔａｒ）。
【００５９】
図５の１次電流Ｉ１ｂのように、１次電流Ｉ１がスイッチング周期Ｔｓｗの間にゼロアンペアを跨ぐゼロアンペア跨ぎ中である場合、出力部１２２は、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ及び下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒそれぞれにデッドタイムｄｔを割り付ける。これにより、上アーム駆動期間Ｔｕｄは、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒから１箇所のデッドタイムｄｔを差し引いた長さとなり（Ｔｕｄ＝Ｔｕｄ＿ｔａｒ―ｄｔ）、下アーム駆動期間Ｔｌｄは、下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒとから１箇所のデッドタイムｄｔを差し引いた長さとなる（Ｔｌｄ＝Ｔｌｄ＿ｔａｒ―ｄｔ）。
【００６０】
図５の１次電流Ｉ１ｃのように、１次電流Ｉ１の極性がスイッチング周期Ｔｓｗの間、常に正であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０が昇圧（アシスト）中である場合、出力部１２２は、２箇所のデッドタイムｄｔを全て上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒに割り付ける。これにより、上アーム駆動期間Ｔｕｄは、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒから２箇所のデッドタイムｄｔを差し引いた長さとなる（Ｔｕｄ＝Ｔｕｄ＿ｔａｒ―ｄｔ×２）。一方、下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒと下アーム駆動期間Ｔｌｄは等しい長さとなる（Ｔｌｄ＿ｔａｒ＝Ｔｌｄ）。
【００６１】
図６には、本実施形態において、デッドタイムｄｔを割り付けるフローチャートが示されている。ステップＳ１において、出力部１２２は、１次電流Ｉ１のピーク値Ｉ１ｐｋ［Ａ］がゼロアンペア未満であるかどうかを判定する。ピーク値Ｉ１ｐｋがゼロアンペア未満である場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、降圧中であると判定可能である。そこで、ステップＳ２において、出力部１２２は、デッドタイムｄｔを全て駆動信号ＵＬの出力（下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒ）に割り付ける。ピーク値Ｉ１ｐｋがゼロアンペア以上である場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ３に進む。
【００６２】
ステップＳ３において、出力部１２２は、１次電流Ｉ１のボトム値Ｉ１ｂｔｍ［Ａ］がゼロアンペアを超えているかどうかを判定する。ボトム値Ｉ１ｂｔｍがゼロアンペアを超えている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、昇圧中であると判定可能である。そこで、ステップＳ４において、出力部１２２は、デッドタイムｄｔを全て駆動信号ＵＨの出力（上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ）に割り付ける。ボトム値Ｉ１ｂｔｍがゼロアンペア以下である場合（Ｓ３：ＮＯ）、ゼロアンペア跨ぎ中であると判定可能である。そこで、ステップＳ５において、出力部１２２は、デッドタイムｄｔを駆動信号ＵＨ、ＵＬの出力（上アーム駆動期間Ｔｕｄ及び下アーム駆動期間Ｔｌｄ）の両方に均等に割り付ける。
【００６３】
［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、降圧状態のみである場合と判断したとき、駆動信号ＵＬの出力期間（下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒ）にデッドタイムｄｔを全て割り付け、昇圧状態のみである場合と判断したとき、駆動信号ＵＨの出力期間（上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ）にデッドタイムｄｔを全て割り付け、ゼロアンペア跨ぎ状態であると判断したとき、駆動信号ＵＨの出力期間（上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ）と、駆動信号ＵＬの出力期間（下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒ）との両方にデッドタイムｄｔを割り付ける。これにより、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ及び下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒの少なくとも一方に対してデッドタイムｄｔを割り付けることによる影響を軽減することができる。従って、同期スイッチング制御において、昇圧状態と降圧状態との切替りによる電圧変動を抑制することができる。その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０の制御性を向上させることが可能となる。
【００６４】
上記実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０の１次側１Ｓにバッテリ１２が接続され、２次側２Ｓには燃料電池１４及びモータ１６が接続される。この構成によれば、燃料電池１４のスタックの劣化を抑制すると共に、燃料電池１４を発電装置として用いる燃料電池車両１０を効率化することが可能となる。
【００６５】
すなわち、一般的な燃料電池の電流−電圧特性では、電流が減少するほど電圧が増加する（反対に、電圧が減少するほど電流が増加する）。また、燃料電池を発電装置として用いる場合、当該発電装置の要求出力に応じた量の反応ガスが燃料電池に供給される必要がある。しかし、燃料電池に供給される反応ガスの量が、要求出力に応じた量に満たない場合（例えば、燃料電池の電圧が目標値よりも低い場合）、反応ガスの反応によって生じる電流に加え、燃料電池のスタック自体から電流が引き出され、当該スタックが劣化してしまう。本実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０を用いれば、昇圧状態と降圧状態との切替りに伴う電圧変動を抑制可能となる。このため、昇圧状態と降圧状態の切替りが起こっても、燃料電池１４の電圧が目標値よりも低くなることを避けることができ、スタックの劣化を抑制することが可能となる。
【００６６】
加えて、上記のようなスタックの劣化を抑制するため、実際に必要な反応ガスの量にマージンを加えた量の反応ガスを供給する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０では、昇圧状態と降圧状態の切替りに伴う電圧変動が抑制されるため、前記マージンを低く設定することが可能となる。その結果、燃料電池１４を発電装置として用いる燃料電池車両１０を効率化することが可能となる。
【００６７】
３．変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【００６８】
［搭載対象］
上記実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０を燃料電池車両１０に搭載したが、これに限られず、別の対象に搭載してもよい。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０を船舶や航空機等の移動体に用いることもできる。或いは、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０を家庭用電力システムに適用してもよい。
【００６９】
［ＤＣ／ＤＣコンバータ］
上記実施形態では、上アームスイッチング素子８１及び下アームスイッチング素子８２の数をそれぞれ１つとしたが、これに限られず、２つ以上としてもよい。
【００７０】
［目標デューティ］
上記実施形態では、目標デューティＤＵＴｔａｒは、直接的には、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒに対応するものであり、演算部１２０が、上アームスイッチング素子８１に対して駆動信号ＵＨを出力する期間として演算したものであったが、これに限られず、下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒに対応するものとしてもよい。
【００７１】
［出力部］
（１）デッドタイムｄｔの割付方法
上記実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０の動作状態を、降圧状態、ゼロアンペア跨ぎ状態及び昇圧状態の３つの状態に分けてデッドタイムｄｔの割付けを行ったが、これに限られない。
【００７２】
図７は、第１変形例のタイムチャートである。第１変形例は、上記実施形態と基本的に同じであるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０の動作状態を、昇圧状態、昇圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態、大振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態、小振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態、降圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態及び降圧状態の６つの状態に分けてデッドタイムｄｔの割付けを行う。第１変形例では、上記６つの状態を、１次電流Ｉ１のピーク値Ｉ１ｐｋ、ボトム値Ｉ１ｂｔｍ、正の電流閾値ＴＨｍａｘ［Ａ］及び負の電流閾値ＴＨｍｉｎ［Ａ］とを用いて判定する。そして、判定した状態に基づいてデッドタイムｄｔの割付けを行う。正の電流閾値ＴＨｍａｘ及び負の電流閾値ＴＨｍｉｎは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の動作状態｛降圧（回生）、昇圧（アシスト）、又はゼロアンペア跨ぎ｝を判定できるような値に設定される。
【００７３】
図８は、１次電流Ｉ１とデッドタイムｄｔの割付比率Ｐｄｔとの関係を示す。図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、昇圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態、小振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態及び降圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態における１次電流Ｉ１と割付比率Ｐｄｔとの関係を示す。図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、昇圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態、小振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態及び降圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態において割付比率Ｐｄｔを設定する場合の説明図である。図１１は、デッドタイムｄｔを割り付ける説明図である。
【００７４】
図８の１次電流Ｉ１ｄのように、ピーク値Ｉ１ｐｋ及びボトム値Ｉ１ｂｔｍのいずれも負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満である場合（Ｉ１ｂｔｍ、Ｉ１ｐｋ＜ＴＨｍｉｎ）、すなわち、１スイッチング周期Ｔｓｗ全体において１次電流Ｉ１の極性が負であるとき、デッドタイムｄｔを全て駆動信号ＵＬの出力（下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒ）に割り付ける。すなわち、デッドタイムｄｔの割付比率Ｐｄｔ［％］をゼロに設定する。
【００７５】
割付比率Ｐｄｔは、１スイッチング周期Ｔｓｗにおける全てのデッドタイムｄｔ（２箇所のデッドタイムｄｔの合計）を１（１００［％］）としたとき、どれだけの割合を上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒに割り付けるかを示すものであり、この割付比率Ｐｄｔを用いて、図１１に示すようにデッドタイムｄｔを割り付ける。
【００７６】
例えば、割付比率Ｐｄｔが５０［％］である場合、上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ及び下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒそれぞれにデッドタイムｄｔを均等に（０．５ずつ）割り付ける。また、割付比率Ｐｄｔが６０［％］である場合、デッドタイムｄｔの６０［％］を上アーム目標駆動期間Ｔｕｄに、残りの４０［％］を下アーム駆動期間Ｔｌｄに割り付ける。この場合、１箇所のデッドタイムｄｔの長さ自体は全体の０．５（５０［％］）で固定されている。このため、下アーム駆動期間Ｔｌｄから上アーム駆動期間Ｔｕｄに移行する際に上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒに割り付けられるデッドタイムｄｔは０．５であり、上アーム駆動期間Ｔｕｄから下アーム駆動期間Ｔｌｄに移行する際のデッドタイムｄｔ（全体の０．５）の０．２（全体の０．１）が上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒに割り付けられる。
【００７７】
図８の１次電流Ｉ１ｅのように、ピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘと負の電流閾値ＴＨｍｉｎの間にあり、ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満であるとき（Ｉ１ｂｔｍ＜ＴＨｍｉｎ≦Ｉ１ｐｋ≦ＴＨｍａｘ）（以下、この状態を「降圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態」という。）、ピーク値Ｉ１ｐｋと図９Ａに示すテーブルＴＢＬｐｋの割付特性Ｃｐｋに基づいて割付比率Ｐｄｔ［％］を決定する。テーブルＴＢＬｐｋの割付特性Ｃｐｋでは、ピーク値Ｉ１ｐｋが増加するに連れて、割付比率Ｐｄｔがゼロ［％］から５０［％］まで増加する。
【００７８】
図８の１次電流Ｉ１ｆのように、ピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超え（Ｉ１ｐｋ＞ＴＨｍａｘ）、且つボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満であるとき（Ｉ１ｂｔｍ＜ＴＨｍｉｎ）（以下、この状態を「大振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態」という。）、割付比率Ｐｄｔを５０［％］に設定する。
【００７９】
図８の１次電流Ｉ１ｇのように、ピーク値Ｉ１ｐｋ及びボトム値Ｉ１ｂｔｍが正の電流閾値ＴＨｍａｘと負の電流閾値ＴＨｍｉｎの間にあるとき（ＴＨｍｉｎ≦Ｉ１ｂｔｍ、Ｉ１ｐｋ≦ＴＨｍａｘ）（以下、この状態を「小振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態」という。）、１次電流Ｉ１の平均値（ここでは、ピーク値Ｉ１ｐｋ及びボトムＩ１ｂｔｍの平均値Ｉ１ａｖｅ［Ａ］）と図９Ｂに示すテーブルＴＢＬａｖｅの割付特性Ｃａｖｅを用いて割付比率Ｐｄｔを設定する。テーブルＴＢＬａｖｅの割付特性Ｃａｖｅでは、平均値Ｉ１ａｖｅが増加するに連れて、割付比率Ｐｄｔがゼロ［％］から１００［％］まで増加する。
【００８０】
図８の１次電流Ｉ１ｈのように、ボトム値Ｉ１ｂｔｍが正の電流閾値ＴＨｍａｘと負の電流閾値ＴＨｍｉｎの間にあり、ピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えるとき（ＴＨｍｉｎ≦Ｉ１ｂｔｍ≦ＴＨｍａｘ＜Ｉ１ｐｋ）（以下、この状態を「昇圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態」という。）、ボトム値Ｉ１ｂｔｍと図９ＣのテーブルＴＢＬｂｔｍの割付特性Ｃｂｔｍを用いて割付比率Ｐｂｔｍを設定する。テーブルＴＢＬｂｔｍの割付特性Ｃｂｔｍでは、ボトム値Ｉ１ｂｔｍが増加するに連れて、割付比率Ｐｄｔが５０［％］から１００［％］まで増加する。
【００８１】
図８の１次電流Ｉ１ｉのように、ピーク値Ｉ１ｐｋ及びボトム値Ｉ１ｂｔｍのいずれも正の電流閾値ＴＨｍａｘを超える場合（Ｉ１ｂｔｍ、Ｉ１ｐｋ＞ＴＨｍａｘ）、デッドタイムｄｔの全てを駆動信号ＵＨの出力（上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒ）に割り付ける。すなわち、割付比率Ｐｄｔを１００［％］に設定する。
【００８２】
図１１では、上アーム駆動期間Ｔｕｄ及び下アーム駆動期間Ｔｌｄの前にデッドタイムｄｔを配置することを通常とし、割付比率Ｐｄｔを変化させたときは、上アーム駆動期間Ｔｕｄ及び下アーム駆動期間Ｔｌｄの後ろ側にもデッドタイムｄｔを配置した。しかし、これに限られず、図１２に示すように、上アーム駆動期間Ｔｕｄ及び下アーム駆動期間Ｔｌｄの後ろ側にデッドタイムｄｔを配置することを通常とし、割付比率Ｐｄｔを変化させたときは、上アーム駆動期間Ｔｕｄ及び下アーム駆動期間Ｔｌｄの前側にもデッドタイムｄｔを配置するように構成することもできる。
【００８３】
図１３は、図７〜図１１に示した第１変形例においてデッドタイムｄｔの割付比率Ｐｄｔを決定するフローチャートである。ステップＳ１１において、出力部１２２は、１次電流Ｉ１のピーク値Ｉ１ｐｋが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満であるかどうか（Ｉ１ｐｋ＜ＴＨｍｉｎ）を判定する。ピーク値Ｉ１ｐｋが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満である場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、降圧（回生）状態である。そこで、ステップＳ１２において、出力部１２２は、割付比率Ｐｄｔをゼロ［％］に設定し、全てのデッドタイムｄｔを下アーム目標駆動期間Ｔｌｄ＿ｔａｒに割り付ける。ピーク値Ｉ１ｐｋが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上である場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ１３に進む。
【００８４】
ステップＳ１３において、出力部１２２は、ボトム値Ｉ１ｂｔｍが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えているかどうか（Ｉ１ｂｔｍ＞ＴＨｍａｘ）を判定する。ボトム値Ｉ１ｂｔｍが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えている場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、昇圧（アシスト）状態である。そこで、ステップＳ１４において、出力部１２２は、割付比率Ｐｄｔを１００［％］に設定し、すべてのデッドタイムｄｔを上アーム目標駆動期間Ｔｕｄ＿ｔａｒに割り付ける。ボトム値Ｉ１ｂｔｍが正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下である場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１５に進む。
【００８５】
ステップＳ１５において、出力部１２２は、ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満であり（Ｉ１ｂｔｍ＜ＴＨｍｉｎ）且つピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えているかどうか（Ｉ１ｐｋ＞ＴＨｍａｘ）を判定する。ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満であり且つピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えている場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、大振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態である。そこで、ステップＳ１６において、出力部１２２は、割付比率Ｐｄｔを５０［％］に設定する。ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上である場合又はピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下である場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ１７に進む。
【００８６】
ステップＳ１７において、出力部１２２は、ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満であり（Ｉ１ｂｔｍ＜ＴＨｍｉｎ）且つピーク値Ｉ１ｐｋが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下であるかどうか（ＴＨｍｉｎ≦Ｉ１ｐｋ≦ＴＨｍａｘ）を判定する。ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満であり且つピーク値Ｉ１ｐｋが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下である場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、降圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態である。そこで、ステップＳ１８において、出力部１２２は、ピーク値Ｉ１ｐｋとテーブルＴＢＬｐｋの割付特性Ｃｐｋ（図９Ａ）とを用いて割付比率Ｐｄｔを設定する。ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上である場合又はピーク値Ｉ１ｐｋが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ未満又は正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えている場合（Ｓ１７：ＮＯ）、ステップＳ１９に進む。
【００８７】
ステップＳ１９において、出力部１２２は、ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下であるかどうか（ＴＨｍｉｎ≦Ｉ１ｂｔｍ≦ＴＨｍａｘ）及びピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えているかどうか（Ｉ１ｐｋ＞ＴＨｍａｘ）を判定する。ボトム値Ｉ１ｂｔｍが負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下であり、ピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘを超えている場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、昇圧−ゼロアンペア（０Ａ）移行状態である。そこで、ステップＳ２０において、出力部１２２は、ボトム値Ｉ１ｂｔｍと割付特性Ｃｂｔｍ（図９Ｃ）を用いて割付比率Ｐｄｔを設定する。ピーク値Ｉ１ｐｋが正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下である場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ピーク値Ｉ１ｐｋ及びボトム値Ｉ１ｂｔｍは、負の電流閾値ＴＨｍｉｎ以上正の電流閾値ＴＨｍａｘ以下となる、すなわち、小振幅ゼロアンペア（０Ａ）跨ぎ状態である。そこで、ステップＳ２１において、出力部１２２は、ピーク値Ｉ１ｐｋとボトム値Ｉ１ｂｔｍの平均値Ｉ１ａｖｅとテーブルＴＢＬａｖｅの割付特性Ｃａｖｅ（図９Ｂ）とを用いて割付比率Ｐｄｔを設定する。
【００８８】
以上のように、第１変形例では、１次電流Ｉ１の値がゼロアンペア付近にあるとき、デッドタイムｄｔの割付比率Ｐｄｔを徐々に切り替え、駆動信号ＵＨ、ＵＬの出力が急激に変化することを抑えることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５０の制御性を改善することができる。
【００８９】
（２）フィルタ処理
図１４Ａ、図１４Ｂ及び図１４Ｃは、第２変形例における１次電流Ｉ１と割付比率Ｐｄｔとの関係の説明図である。第２変形例は、基本的に、上記第１変形例と同じであるが、ピーク値Ｉ１ｐｋ、ボトム値Ｉ１ｂｔｍ及び平均値Ｉ１ａｖｅに対して、その値の変化を制限するフィルタ処理を行った上で割付比率Ｐｄｔを決定する点で異なる。フィルタ処理としては、例えば、一次遅れ処理や平均化処理がある。第２変形例によれば、割付比率Ｐｄｔの変化を制限し、１次電流Ｉ１が過度に変動することを抑制することが可能となる。
【００９０】
図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１５Ｃは、第３変形例における１次電流Ｉ１と割付比率Ｐｄｔとの関係の説明図である。第３変形例は、基本的に、上記第１変形例と同じであるが、ピーク値Ｉ１ｐｋ、ボトム値Ｉ１ｂｔｍ又は平均値Ｉ１ａｖｅから決定した割付比率Ｐｄｔに対して、その値の変化を制限するフィルタ処理を行い、フィルタ処理後割付比率Ｐｄｔ２を決定する点で異なる。フィルタ処理としては、例えば、一次遅れ処理や平均化処理がある。第３変形例によれば、割付比率Ｐｄｔの変化を制限し、１次電流Ｉ１が過度に変動することを抑制することが可能となる。
【００９１】
上記実施形態、第１変形例、第２変形例及び第３変形例では、ピーク値Ｉ１ｐｋ、ボトム値Ｉ１ｂｔｍ及び平均値Ｉ１ａｖｅを用いて割付比率Ｐｄｔを決定したが、これに限られない。例えば、ピーク値Ｉ１ｐｋ及びボトム値Ｉ１ｂｔｍは、それぞれの移動平均値を用いてもよい。また、ピーク値Ｉ１ｐｋ及びボトム値Ｉ１ｂｔｍの平均値Ｉ１ａｖｅの代わりに、各スイッチング周期Ｔｓｗ全体での１次電流Ｉ１の平均値（全ての値の平均値）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１２…バッテリ（蓄電装置）            １４…燃料電池
１６…モータ                          ４８…コンバータ制御部（制御部）
５０…ＤＣ／ＤＣコンバータ装置        ８１…上アームスイッチング素子
８２…下アームスイッチング素子        ９０…リアクトル
１０１、１０２…電流センサ            １２０…演算部
１２２…出力部                        ｄｔ…デッドタイム
ＤＵＴｔａｒ…目標デューティ          Ｉ１、Ｉ１ａ〜Ｉ１ｉ…１次電流
Ｉ１ａｖｅ…１次電流の平均値          Ｉ１ｂｔｍ…１次電流のボトム値
Ｉ１ｐｋ…１次電流のピーク値          Ｐｄｔ…デッドタイムの割付比率
ＴＨｍａｘ…正の電流閾値              ＴＨｍｉｎ…負の電流閾値
Ｔｌｄ…下アーム駆動期間              Ｔｌｄ＿ｔａｒ…下アーム目標駆動期間
Ｔｓｗ…スイッチング周期              Ｔｕｄ…上アーム駆動期間
Ｔｕｄ＿ｔａｒ…上アーム目標駆動期間  ＵＨ、ＵＬ…駆動信号
１Ｓ…１次側                          ２Ｓ…２次側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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