(57)【要約】  ＤＣ／ＤＣコンバータにおける高電圧側電圧を検出するための電圧センサの故障に対して、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路故障を防止し、ＤＣ／ＤＣコンバータを引き続き制御できるようにする。高電圧側電圧を検出するための２つの電圧センサ（２０１ａ、２０１ｂ）を有しており、片方の高電圧側電圧を検出するための第1の電圧センサ（２０１ａ）が故障しても、制御装置（３００）は、第２のスイッチング素子（１０４）をオンして、もう片方の高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ（２０１ｂ）で電圧を検知し、高電圧側電圧を検出するための電圧センサの故障を検知する。
2018225235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が直流電源に接続されているリアクトルと、複数の半導体スイッチング素子を含んで構成され前記リアクトルの他端に接続されているスイッチング回路とを有し、
前記直流電源から入力された入力電圧を変換し、変換後の前記入力電圧を出力電圧として出力するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記入力電圧である低電圧側電圧を検出するための低電圧側電圧センサと、
前記低電圧側電圧センサによって検出された電圧を出力する低電圧側電圧検出器と、
前記出力電圧である高電圧側電圧を検出するための第１の高電圧側電圧センサと、
前記第１の高電圧側電圧センサによって検出された電圧を出力する第１の高電圧側電圧検出器と、
前記出力電圧である高電圧側電圧を検出するための第２の高電圧側電圧センサと、
前記第２の高電圧側電圧センサによって検出された電圧を出力する第２の高電圧側電圧検出器と、
前記第１の高電圧側電圧センサと前記第２の高電圧側電圧センサの故障を検出する故障検出手段とを備え、
前記低電圧側電圧検出器による低電圧側検出電圧と、前記第１の高電圧側電圧検出器による第１の高電圧側検出電圧と、前記第２の高電圧側電圧検出器による第２の高電圧側検出電圧を用いて、前記複数の半導体スイッチング素子のそれぞれのオンおよびオフを切り替え制御することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置。
【請求項２】
前記第１の高電圧側検出電圧もしくは前記第２の高電圧側検出電圧と、高電圧側推定電圧との比較により、対応する高電圧側電圧を検出するための高電圧側電圧センサの故障を検出し、一方の高電圧側電圧を検出するための高電圧側電圧センサの故障を検出したとき、
前記リアクトル端と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの高電位側の間に接続された高電圧側の半導体スイッチング素子をオンするとともに、
故障検知されていない方の高電圧側電圧を検出するための高電圧側電圧センサに対応する高電圧側電圧検出器で出力される高電圧側検出電圧を用いて、前記出力電圧の異常を検知し、
故障検知されていない方の高電圧側電圧を検出するための高電圧側電圧センサに対応する高電圧側電圧検出器で出力される高電圧側検出電圧と、前記低電圧側電圧センサに対応する低電圧側電圧検出器で出力される低電圧側検出電圧を用いて、高電圧側電圧センサの故障を検出することを特徴とする請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される電動機の回転数から計算される誘起電圧を示す電動機の誘起電圧情報および、前記高電圧側の半導体スイッチング素子のスイッチング状態を示す駆動情報が、前記高電圧側の半導体スイッチング素子がオフに固定された状態であると示すとき、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの放電抵抗に加わる誘起電圧情報および、前記放電抵抗の値と前記ＤＣ／ＤＣコンバータのコンデンサの値によって、高電圧側電圧を推定することを特徴とする請求項２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される電動機の誘起電圧を示す電動機の誘起電圧情報を取得する動作情報取得手段を備え、
前記低電圧側検出電圧と前記電動機の誘起電圧の差分があらかじめ決められた所定値以下のとき、前記リアクトル端と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの高電位側の間に接続された半導体スイッチング素子をオンするとともに、
前記低電圧側検出電圧と前記高電圧側検出電圧の比較により、高電圧側検出器の故障を検出することを特徴とする請求項２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置。
【請求項５】
前記電動機の誘起電圧情報および前記高電圧側の半導体スイッチング素子のスイッチング状態を示す駆動情報から高電圧側電圧を推定する高電圧側電圧推定手段を備え、前記高電圧側電圧推定手段で得られたＤＣ／ＤＣコンバータの高電圧側推定電圧があらかじめ決められた所定値以下のときに前記リアクトル端と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの高電位側の間に接続された前記高電圧側の半導体スイッチング素子をオンすることを特徴とする請求項４に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換装置）として、端子群とリアクトルとスイッチング素子直列回路とを有し、バッテリから電動機へ電圧を昇降圧する装置がある。
端子群は第１の端子と第２の端子を有しており、スイッチング素子直列回路は第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子が直列に接続されたものである。
第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子の直列体は、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接続点がリアクトルを介して第１の端子に接続され、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点との反対側が第２の端子に接続される。
第１の端子が低電圧側とされ、第２の端子が高電圧側とされ、低電圧側と高電圧側との間で直流電圧の変換を行う。
ＤＣ／ＤＣコンバータは、演算手段と開閉制御手段とを有する。
演算手段は、高電圧側の電圧指令値である高電圧側電圧指令値と高電圧側の電圧の検出値である高電圧側電圧検出値との差電圧、または低電圧側の電圧指令値である低電圧側電圧指令値と低電圧側の電圧の検出値である低電圧側電圧検出値との差電圧に基づいて演算値を算出する。
開閉制御手段は、演算値に基づいて通電率を求め、この通電率に基づき第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の開閉動作を制御する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４５７５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、高電圧側電圧センサの状態は、高電圧側電圧を検出するための電圧センサで随時検知されており、検知された値が正常か異常かによって故障判定を行う。
高電圧側電圧を検出するための電圧センサが故障していない場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータを通常モードとし、電圧変換はスイッチング処理で行っており、高電圧側電圧を検出するための電圧センサが故障した場合は、高電圧側電圧を検知できなくなるため、第２のスイッチング素子をオン状態に固定する。
高電圧側電圧を検出するための電圧センサが故障しているとき、高電圧側電圧と低電圧側電圧は、ある一定の関係を保ちながら制御を続けるが、高電圧側電圧を検出するための電圧センサが故障しているため、電動機の動作が発電／駆動と変化したときの高電圧側電圧の変化を検知できず、安全な状態で運転できない。
その結果、高電圧側電圧が過度に大きくなると、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路の破壊を引き起こし、高電圧側電圧が過度に小さくなると、電動機を制御するために必要な電圧が足りず、制御不能状態に陥る。【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータにおける高電圧側電圧を検出するための電圧センサの故障に対して、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路故障を防止し、ＤＣ／ＤＣコンバータを引き続き制御できるように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コンバータの制御装置においては、一端が直流電源に接続されているリアクトルと、複数の半導体スイッチング素子を含んで構成され前記リアクトルの他端に接続されているスイッチング回路とを有し、直流電源から入力された入力電圧を変換し、変換後の入力電圧を出力電圧として出力するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、入力電圧である低電圧側電圧を検出するための低電圧側電圧センサと、低電圧側電圧センサによって検出された入力電圧を出力する低電圧側電圧検出器と、出力電圧である高電圧側電圧を検出するための第１の高電圧側電圧センサと、第１の高電圧側電圧センサによって検出された出力電圧を出力する第１の高電圧側電圧検出器と、出力電圧である高電圧側電圧を検出するための第２の高電圧側電圧センサと、第２の高電圧側電圧センサによって検出された出力電圧を出力する第２の高電圧側電圧検出器と、第１の高電圧側電圧センサと第２の高電圧側電圧センサの故障を検出する故障検出手段とを備え、低電圧側電圧検出器による低電圧側検出電圧と、第１の高電圧側電圧検出器による第１の高電圧側検出電圧と、第２の高電圧側電圧検出器による第２の高電圧側検出電圧を用いて、複数の半導体スイッチング素子のそれぞれのオンおよびオフを切り替え制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの高電圧側電圧を検出するための２つの電圧センサを有しており、高電圧側の半導体スイッチング素子をオンして高電圧側電圧を検出するための電圧センサの異常を監視することができるため、高電圧側電圧を検出するための一方の電圧センサが故障しても、故障検知されていない方の高電圧側電圧を検出するための他方の電圧センサでモニタし、高電圧側電圧の故障検知が可能であり、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路故障を防止し、ＤＣ／ＤＣコンバータを引き続き制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の構成を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置における高電圧側推定電圧の推定と電圧センサの故障検知を実施する制御の動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置における駆動側の電動機の誘起電圧と回転数の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置における発電側の電動機の誘起電圧と回転数の関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３，４におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の構成を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置において、誘起電圧が低いときにおける電圧センサの故障を検知する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置において、高電圧側電圧を検出する電圧センサの故障判定の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態３に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置において、高電圧側電圧を検出する電圧センサの故障判定の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態４に係るＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置において、高電圧側推定電圧が低いときにおける高電圧側電圧を検出するための電圧センサの故障を検知する処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態であるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の構成例を示しており、先ず、実施の形態１について説明する。
この発明の実施の形態１におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置は、次のように構成されている。
図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換装置）１００は、リアクトル１０２と、スイッチング回路を構成する第１の半導体スイッチング素子（低電圧側の半導体スイッチング素子）１０３と第２の半導体スイッチング素子（高電圧側の半導体スイッチング素子）１０４から成る半導体モジュール１０７と、低電圧側コンデンサ１０１と、第１の半導体スイッチング素子１０３と第２の半導体スイッチング素子１０４を有しており、制御装置３００によって制御されるように構成されている。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の低電圧側（端子１００ａ−端子１００ｂ間）には直流電源である高電圧バッテリ１を、高電圧側（端子１００ｃ−端子１００ｄ間）には電動機２をそれぞれ接続している。電動機２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００からの出力を制御するインバータを具備するものであって、図１においては、電動機２にこのインバータを含めて表している。即ち、電動機２は、インバータに電気的に接続された直流電源からの電力供給を受けて動力を発生する。また、電動機２は、このような電動機の機能に加えて、発電機の機能を有しても良い。
【００１０】
ここで、上述のインバータは、直流電源と電動機２との間で電力変換を行う直流交流変換装置である。インバータは、直流電源の正極に接続される正極電線と直流電源の負極に接続される負極電線との間に直列接続された２個のスイッチング素子が、電動機２の３相各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線に対応して３セット設けられたブリッジ回路に構成されている。正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とを直列接続する接続点は、対応する相の巻線に接続される。スイッチング素子には、フリーホイールダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）や、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のチップが用いられる。
【００１１】
図１は、電動機が１つのシステムを表しているが、電動機が２つのシステムも存在し、その場合、１つの電動機は駆動側として使用され、もう１つの電動機は発電側として使用される。
【００１２】
なお、各半導体スイッチング素子１０３，１０４は、例えば、それぞれＩＧＢＴと、それに逆並列に接続されたダイオードで構成される。
【００１３】
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａ、第２の電圧センサ２０１ｂ、低圧側電圧を検出するための電圧センサ２０３を有している。故障検出手段３０１において、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの値は、第１の高電圧側電圧検出器４０１に出力され、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの値は、第２の高電圧側電圧検出器４０２に出力され、低電圧側電圧を検出するための電圧センサ２０３の値は、低電圧側電圧検出器４０３に出力される。リアクトル１０２を流れる電流を検出する電流センサ２０２の検出値は制御装置３００に入力される。
【００１４】
図１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換装置）１００は、低電圧側と高電圧側との間で双方向の電力変換が可能な双方向型のものであり、低電圧側の端子である端子１００ａ−端子１００ｂ間に入力された入力電圧（低電圧側電圧）を、入力電圧（低電圧側電圧）以上の電圧に昇圧し、昇圧後の出力電圧（高電圧側電圧）を高電圧側の端子である端子１００ｃ−端子１００ｄ間に出力するものである。
第１の半導体スイッチング素子１０３は一端が低電圧側コンデンサ１０１の負極側端子に接続され、他端がリアクトル１０２を介して低電圧側コンデンサ１０１の正極側端子に接続されている。
第２の半導体スイッチング素子１０４は一端が第１の半導体スイッチング素子１０３の他端に接続され、他端が高電圧側コンデンサ１０５の正極側端子に接続される。高電圧側コンデンサ１０５の負極側端子は第１の半導体スイッチング素子１０３の一端に接続されている。また、高電圧側コンデンサ１０５と並列に高電圧側放電抵抗１０６が接続されている。
【００１５】
低電圧側コンデンサ１０１は入力電圧（低電圧側電圧）を平滑化する。リアクトル１０２はエネルギー蓄積用である。半導体モジュール１０７は入力電圧（低電圧側電圧）を出力電圧（高電圧側電圧）まで昇圧する。なお、半導体モジュール１０７の各半導体スイッチング素子１０３、１０４は、この実施の形態においてはゲート信号がＨｉｇｈの時にオンする。高電圧側コンデンサ１０５は出力電圧（高電圧側電圧）を平滑化する。高電圧側放電抵抗１０６は、高電圧側コンデンサ１０５に蓄えられた電荷を解放するために使われる。制御装置３００は各半導体スイッチング素子１０３、１０４のゲート信号を生成し、各半導体スイッチング素子１０３〜１０４をオン、オフ動作させる。
【００１６】
故障検出手段３０１において、第１の高電圧側電圧検出器４０１で検出された第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓに基づき高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障を検出すると、制御装置３００は、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンするとともに、第２の高電圧側電圧検出器４０２から出力される第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍを用いて、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障を検出する。これにより、制御装置３００は、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンするとともに、第１の高電圧側電圧検出器４０１でモニタされる第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓを用いて、高電圧側出力電圧の異常を検知でき、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障後や高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障後も運転継続可能である。
【００１７】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。
図２は、この発明の実施の形態２を説明するためのＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置を示す構成図である。
実施の形態２におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の基本的な構成は、実施の形態１と同じであるが、実施の形態２においては、図２に示すように、動作情報取得手段３０２は、電動機２の動作情報（電動機の回転数Ｎ、第２の半導体スイッチング素子１０４のスイッチング情報）を取得し、各々の状態をモニタする。また、高電圧側電圧推定手段３０３が設けられ、第１の高電圧側電圧検出器４０１、第２の高電圧側電圧検出器４０２、動作情報取得手段３０２からの情報が入力される。
【００１８】
図３は、この発明の実施の形態２を説明するための高電圧側推定電圧の推定方法と、高電圧側推定電圧と高電圧側検出電圧から、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａと、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障を検知する処理の流れを表したフローチャートである。
図３に示すように、電動機２を制御するインバータが全ゲートオフした状態（ステップＳ２０１）で、最初に高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔの初期値とサンプリング周期Ｔｓａｍｐの初期値をセットする（ステップＳ２０２）。
電動機の回転数Ｎから電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ（駆動側）を計算し、また高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔの初期値とサンプリング周期Ｔｓａｍｐと高電圧側コンデンサ１０５の最大値Ｃｍａｘと高電圧側放電抵抗１０６の最大値Ｒｍａｘから高電圧側電圧推定手段３０３において高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔを計算する（ステップＳ２０３）。
第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓと高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔの差分があらかじめ決められた所定値以上のとき（ステップＳ２０４）、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障を検知し（ステップＳ２０５）、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンする（ステップＳ２０６）。
第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍと高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔの差分があらかじめ決められた所定値以上のとき（ステップＳ２０７）、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障を検知し（ステップＳ２０８）、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンする（ステップＳ２０９）。
上記条件どちらも満たさない場合、再度、高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔの初期値とサンプリング周期Ｔｓａｍｐの初期値をセットし（ステップＳ２１０）、高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔの初期値とサンプリング周期Ｔｓａｍｐの初期値から高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔを計算する（ステップＳ２０３）。ここで、高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔの初期値Ｖ２ｉｎｉは、高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔと、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓと、第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍと、電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ（駆動側）と電動機の誘起電圧Ｖｇｅｎ（発電側）のうち、最も大きい値をセットする。なお、電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ、Ｖｇｅｎは、電動機の回転数Ｎから算出される。
このように、高電圧側推定電圧はモニタされた値ではなく推定値であるため、センサを増やさずに故障検知できる。
本実施の形態では、放電手段として高電圧側放電抵抗を用いた構成としているが、定電流回路等その他の構成であったとしても、同様の効果が得られる。
【００１９】
図４、図５は、この発明の実施の形態２における電動機の誘起電圧と回転数の関係を示した図である。図４は、電動機の駆動側（力行動作状態）における電動機２の回転数Ｎと誘起電圧Ｖｔｒｃの関係を、最高回転数Ｎｍａｘと最高誘起電圧Ｖｔｒｃｍの範囲内で表しており、また図５は、発電側（発電・回生動作状態）における電動機２の回転数Ｎと誘起電圧Ｖｇｅｎの関係を、最高回転数Ｎｍａｘと最高誘起電圧Ｖｇｅｎｍの範囲内で表している。
図４、図５のように、電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ，Ｖｇｅｎは、電動機の回転数Ｎに比例しているため、電動機の回転数Ｎから電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ，Ｖｇｅｎを求めることができ、２つの電動機を有するシステムにおいては、２つの電動機の回転数を計測し、駆動側と発電側のそれぞれで、電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ，Ｖｇｅｎを求める。
【００２０】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について説明する。
図６は、この発明の実施の形態３を説明するためのＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置を示す構成図である。
実施の形態３におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の基本的な構成は、図１に示されたものと同じであるが、実施の形態３においては、図６に示すように、高電圧バッテリ１の電圧を検出するバッテリ電圧センサ２０４によって検出された電圧の情報を出力するバッテリ電圧検出器４０４を設けている。また、第１の高電圧側電圧検出器４０１、第２の高電圧側電圧検出器４０２、低電圧側電圧検出器４０３およびバッテリ電圧検出器４０４からの出力が入力され、第１の電圧センサ２０１ａと第２の電圧センサ２０１ｂの故障を検出するための故障検知器３０４を設けている。更に、電動機２の誘起電圧が低いときの処理を実行する処理部５０１を設けている。
【００２１】
図７は、この発明の実施の形態３を説明するためのもので、電動機２の誘起電圧が低いときに第２の半導体スイッチング素子１０４をオンしてから、高電圧側電圧を検出するための電圧センサの故障を検知する流れを表したフローチャートである。
図７のように、高電圧バッテリ１のバッテリ電圧Ｖｂａｔｔと電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ（駆動側）の差分があらかじめ決められた所定値以上のとき、並びにバッテリ電圧Ｖｂａｔｔと電動機の誘起電圧Ｖｇｅｎ（発電側）の差分があらかじめ決められた所定値以上のとき（ステップＳ５０１）、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンし（ステップＳ５０２）、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａと高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定を行う（ステップ５０３）。
【００２２】
図８、図９は、この発明の実施の形態３を説明するためのもので、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａと高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定の流れを表したフローチャートであり、図７におけるステップＳ５０３における高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａと、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定処理部分の詳細フローチャートである。
【００２３】
図８のように、低電圧側検出電圧Ｖ１と第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓの差の絶対値と、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔと第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓの差の絶対値の条件によって（ステップ６０１）、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａが故障したことを検知／確定する（ステップＳ６０２、ステップＳ６０３）。
即ち、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下であり、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上であれば、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障判定条件成立となる。また、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下ではなく、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上でないならば、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障判定条件不成立となる。
【００２４】
また、図９のように、低電圧側検出電圧Ｖ１と第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍの差の絶対値と、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔと第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍの差の絶対値の条件によって（ステップＳ７０１）、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂが故障したことを検知／確定する（ステップＳ７０２、ステップＳ７０３）。
即ち、第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下であり、第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上であれば、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定条件成立となる。また、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下ではなく、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上でないならば、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定条件不成立となる。
このようにして、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａが故障したか、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂが故障したかを判定する。
【００２５】
このように、新たなセンサを追加することなく故障検知でき、電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ，Ｖｇｅｎが低いときに第２の半導体スイッチング素子１０４をオンして故障検知することで、電動機の逆起電力により、電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃ，Ｖｇｅｎがバッテリ電圧Ｖｂａｔｔより大きい場合にバッテリが過充電となり、バッテリ劣化の恐れがあるが、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンすると、電動機の誘起電圧Ｖｔｒｃがバッテリ電圧Ｖｂａｔｔより大きい状態を防止でき、過充電を防止できる。
【００２６】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の基本的な構成は、図１に示されたものと同じであるが、実施の形態４においては、図６に示すように、高電圧側電圧推定手段３０３からの情報を受け、高電圧側推定電圧が低いときの処理を実行する処理部５０２を設けている。
図８は、この発明の実施の形態４を説明するためのもので、高電圧側推定電圧が低いときに、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンしてからセンサの故障を検知する流れを表したフローチャートである。
【００２７】
図１０のように、高電圧側推定電圧Ｖ２ｅｓｔがあらかじめ決められた所定値以下のとき（ステップＳ８０１）、第２の半導体スイッチング素子１０４をオンし（ステップＳ８０２）、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａと高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定を行う（ステップＳ８０３）。
また、図１０における高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａと高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定処理部分は、前述の実施の形態３の場合と同様である。
即ち、図８のように、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値と、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値の条件によって（ステップＳ６０１）、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａが故障したことを検知／確定する（ステップＳ６０２，ステップＳ６０３）。
第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下であり、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上であれば、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障判定条件成立となる。また、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下ではなく、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｓとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上でないならば、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障判定条件不成立となる。
【００２８】
また図９のように、低電圧側検出電圧Ｖ１と第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍの差の絶対値の条件によって（ステップＳ７０１）、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂが故障したことを検知／確定する（ステップＳ７０２、ステップＳ７０３）。
第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下であり、第２の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上であれば、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定条件成立となる。また、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍと低電圧側検出電圧Ｖ１の差の絶対値が予め決められた所定値以下ではなく、第１の高電圧側検出電圧Ｖ２Ｍとバッテリ電圧Ｖｂａｔｔの差の絶対値が予め決められた所定値以上でないならば、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの故障判定条件不成立となる。
このようにして、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａが故障したか、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂが故障したかを判定する。
【００２９】
このように、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａもしくは、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂのどちらかが故障している状態でも、過電圧ではない状態で、ＤＣ／ＤＣコンバータを安全にゲートオンできる。
【００３０】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５について説明する。実施の形態５におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の基本的な構成は、図１に示されたものと同じである。
高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの検出精度を高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂより高精度のものとし、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂの検出遅延を高電圧側電圧を、検出するための第１の電圧センサ２０１ａより短いものとしている。ＤＣ／ＤＣコンバータは高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａを用いて出力電圧を制御し、電動機２のインバータは高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂを用いて電動機２を制御することを特徴とする構成である。このような構成によって、機能を分散させることで、同一機能を持ったセンサを用いる必要がなく、コスト低減が図れる。
【００３１】
実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６について説明する。実施の形態６におけるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の基本的な構成は、図１に示されたものと同じである。
高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの検出精度を、前記高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂより高精度のものとし、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの検出遅延を前記高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂより短いものとしている。ＤＣ／ＤＣコンバータは高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａを用いて出力電圧を制御し、電動機２のインバータは高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａを用いて電動機２を制御し、高電圧側電圧を検出するための第１の電圧センサ２０１ａの故障を検出したとき、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂを用いたことを特徴とする構成である。このような構成によって、高電圧側電圧を検出するための第２の電圧センサ２０１ｂを安価にできる。
【００３２】
なお、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、これらの実施の形態の可能な組み合わせを全て含むことは言うまでもない。また、実施の形態では半導体スイッチ素子が２つの構成について述べたが、半導体スイッチング素子を３つ以上使用した構成であっても、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００３３】
この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることができ、また、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  高電圧バッテリ、１００  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０１  低電圧側コンデンサ、１０２  リアクトル、１０３  第１の半導体スイッチング素子（低電圧側の半導体スイッチング素子）、１０４  第２の半導体スイッチング素子（高電圧側の半導体スイッチング素子）、１０５  高電圧側コンデンサ、１０６  高電圧側放電抵抗、２０１ａ  第１の電圧センサ、２０１ｂ  第２の電圧センサ、２０３  電圧センサ、２０４  バッテリ電圧センサ、３００  制御装置、３０１  故障検出手段、３０２  動作情報取得手段、３０３  高電圧側電圧推定手段、３０４  故障検出器、４０１  第１の高電圧側電圧検出器、４０２  第２の高電圧側電圧検出器、４０３  低電圧側電圧検出器、４０４  バッテリ電圧検出器、５０１，５０２  処理手段
【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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【国際調査報告】
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