(57)【要約】【課題】スイッチングノイズの程度を抑制する。【解決手段】制御装置（１０）は、第１リアクトル（Ａ）を有する第１駆動相と、該第１リアクトルよりもコア間のギャップ長の長い第２リアクトル（Ｂ）を有する第２駆動相と、を備える昇圧コンバータの制御装置である。当該制御装置は、（ｉ）昇圧コンバータに係る電流指令値が第１所定値より小さい場合、第１駆動相を駆動し、（ｉｉ）電流指令値が第２所定値より大きい場合、第１駆動相及び第２駆動相を駆動し、（ｉｉｉ）電流指令値が第１所定値より大きく且つ第２所定値より小さい場合、第２駆動相を駆動する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リアクトルを有する第１駆動相と、前記第１リアクトルよりもコア間のギャップ長の長い第２リアクトルを有する第２駆動相と、を備える昇圧コンバータの制御装置であって、
（ｉ）前記昇圧コンバータに係る電流指令値が第１所定値より小さい場合、前記第１駆動相を駆動し、（ｉｉ）前記電流指令値が、前記第１所定値より大きい第２所定値より大きい場合、前記第１駆動相及び前記第２駆動相を駆動し、（ｉｉｉ）前記電流指令値が、前記第１所定値より大きく、且つ、前記第２所定値より小さい場合、前記第２駆動相を駆動する
ことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧コンバータの制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば２次電池と燃料電池との間に３つのコンバータ回路を並列接続して構成されるコンバータ装置について、該３つのコンバータ回路各々の通過電力に応じて駆動相数を変更する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、３つのコンバータ回路に夫々対応する３つのリアクトルの構成によっては、リアクトルに流れる電流量が比較的大きくなったときに、リアクトルに係るインダクタンスが低下し、スイッチングノイズが増加する可能性があるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、スイッチングノイズの程度を抑制することができる昇圧コンバータの制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る制御装置は、第１リアクトルを有する第１駆動相と、前記第１リアクトルよりもコア間のギャップ長の長い第２リアクトルを有する第２駆動相と、を備える昇圧コンバータの制御装置であって、（ｉ）前記昇圧コンバータに係る電流指令値が第１所定値より小さい場合、前記第１駆動相を駆動し、（ｉｉ）前記電流指令値が、前記第１所定値より大きい第２所定値より大きい場合、前記第１駆動相及び前記第２駆動相を駆動し、（ｉｉｉ）前記電流指令値が、前記第１所定値より大きく、且つ、前記第２所定値より小さい場合、前記第２駆動相を駆動するというものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るＰＣＵの概要を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係るリアクトルの特性を示す特性図である。
【図３】実施形態に係る制御処理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】
【０００８】
制御装置に係る実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。実施形態では、制御装置の一例として、車両に搭載されるＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を構成するＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ）を挙げる。
【０００９】
（構成）
図１において、ＰＣＵ１は、ＩＰＭ１０、コンデンサ２０、端子台３０並びにリアクトルＡ及びＢを備えて構成されている。リアクトルＡは、昇圧コンバータ（図示せず）の第１の駆動相を形成する。リアクトルＢは、昇圧コンバータの第２の駆動相を形成する。尚、図１において、リアクトルＡ及びＢは、断面図として表されている。
【００１０】
図１に示すように、リアクトルＡのコア間のギャップは、リアクトルＢのコア間のギャップよりも短い。言い換えれば、リアクトルＢのコア間のギャップは、リアクトルＡのコア間のギャップよりも長い。このようにリアクトルＡ及びＢが構成されていることにより、リアクトルＡ及びＢに流れる電流の電流値ＩがＩ０未満である場合、リアクトルＡのインダクタンスは、リアクトルＢのインダクタンスよりも大きくなる一方、リアクトルＡ及びＢに流れる電流の電流値ＩがＩ０より大きい場合、リアクトルＡのインダクタンスは、リアクトルＢのインダクタンスよりも小さくなる。
【００１１】
（制御処理）
上述の如く構成されたＰＣＵ１においてＩＰＭ１０が行う制御処理について図３のフローチャートを参照して説明する。当該制御処理は、昇圧コンバータの駆動相数を決定する処理である。
【００１２】
図３において、ＩＰＭ１０は、昇圧コンバータに係る電流指令値（以降、適宜“リアクトル電流”と称する）の電流値ＩがＩ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この判定において、リアクトル電流の電流値ＩがＩ１未満であると判定されたい場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＩＰＭ１０は、昇圧コンバータの第１及び第２の駆動相のうち一方を駆動する片側駆動を選択する（ステップＳ１０２）。
【００１３】
次に、ＩＰＭ１０は、リアクトル電流の電流値ＩがＩ０（Ｉ０＜Ｉ１）未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この判定において、リアクトル電流の電流値ＩがＩ０未満であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＩＰＭ１０は、リアクトルＡを含む第１駆動相を駆動する（ステップＳ１０４）。この結果、第１の駆動相により電圧が昇圧される。その後、所定時間（例えば数十ミリ秒から数百ミリ秒）が経過した後に、ステップＳ１０１の判定が再度行われる。
【００１４】
他方、ステップＳ１０３の判定において、リアクトル電流の電流値ＩがＩ０未満ではないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＩＰＭ１０は、リアクトルＢを含む第２駆動相を駆動する（ステップＳ１０５）。この結果、第２の駆動相により電圧が昇圧される。その後、所定時間が経過した後に、ステップＳ１０１の判定が再度行われる。
【００１５】
ステップＳ１０１の判定において、リアクトル電流の電流値ＩがＩ１未満ではないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＩＰＭ１０は、昇圧コンバータの第１及び第２の駆動相の両方を駆動する（ステップＳ１０６）。この結果、第１及び第２の駆動相により電圧が昇圧される。その後、所定時間が経過した後に、ステップＳ１０１の判定が再度行われる。
【００１６】
（技術的効果）
上述の如く、リアクトル電流の電流値ＩがＩ０未満の場合、リアクトルＡのインダクタンスは、リアクトルＢのインダクタンスより大きい（図２参照）。他方、リアクトル電流の電流値ＩがＩ０より大きい場合、リアクトルＢのインダクタンスは、リアクトルＡのインダクタンスより大きい。本実施形態では、第１及び第２の駆動相のうち一方の駆動相だけ駆動されるときに、リアクトル電流の電流値ＩがＩ０未満である場合にリアクトルＡを含む第１の駆動相が駆動され、電流値ＩがＩ０以上である場合にリアクトルＢを含む第２の駆動相が駆動される。つまり、本実施形態では、第１及び第２の駆動相のうち一方の駆動相だけ駆動されるときに、インダクタンスが相対的に大きいリアクトルを含む駆動相が駆動される。従って、本実施形態によれば、スイッチングノイズの程度を抑制することができる。なぜなら、インダクタンスが相対的に大きいリアクトルは、スイッチングノイズの原因となる磁気吸引力が相対的に小さくなるからである。
【００１７】
図１に示すように、リアクトルＡは、リアクトルＢに比べて、ＰＣＵケースの壁面から遠い位置に配置されている。第１及び第２の駆動相の両方が駆動される場合（即ち、リアクトル電流の電流値ＩがＩ１以上である場合）、リアクトルＡのインダクタンスは、リアクトルＢのインダクタンスより小さい（図２参照）。図１に示すように、リアクトルＡ及びＢを配置することにより、第１及び第２の駆動相の両方が駆動される場合におけるスイッチングノイズの悪化を抑制することができる。
【００１８】
以上に説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。
【００１９】
発明の一態様に係る制御装置は、第１リアクトルを有する第１駆動相と、前記第１リアクトルよりもコア間のギャップ長の長い第２リアクトルを有する第２駆動相と、を備える昇圧コンバータの制御装置であって、（ｉ）前記昇圧コンバータに係る電流指令値が第１所定値より小さい場合、前記第１駆動相を駆動し、（ｉｉ）前記電流指令値が、前記第１所定値より大きい第２所定値より大きい場合、前記第１駆動相及び前記第２駆動相を駆動し、（ｉｉｉ）前記電流指令値が、前記第１所定値より大きく、且つ、前記第２所定値より小さい場合、前記第２駆動相を駆動するというものである。
【００２０】
上述の実施形態においては、「リアクトルＡ」が「第１リアクトル」の一例に相当し、「リアクトルＢ」が「第２リアクトル」の一例に相当し、「ＩＰＭ１０」が「制御装置」の一例に相当し、「（電流値）Ｉ０」が「第１所定値」の一例に相当し、「（電流値）Ｉ１」が「第２所定値」の一例に相当する。
【００２１】
リアクトルのコア間のギャップを変更することによって、該リアクトルの電流−インダクタンス特性を変更することができる。電流値が比較的小さい場合、第１リアクトルのインダクタンスは、第２リアクトルのインダクタンスより大きくなる。他方、電流値が比較的大きい場合、第２リアクトルのインダクタンスは、第１リアクトルのインダクタンスより大きくなる。ここで、第１所定値は、第１リアクトルのインダクタンスと第２リアクトルのインダクタンスとが等しくなる電流値として設定されている。
【００２２】
当該制御装置は、（ｉ）電流指令値が第１所定値より小さい場合に第１駆動相を駆動し、（ｉｉ）電流指令値が第１所定値より大きく且つ第２所定値より小さい場合に第２駆動相を駆動する。つまり、第１及び第２駆動相の一方が駆動される場合、相対的にインダクタンスの大きいリアクトルを含む駆動相が駆動される。インダクタンスが相対的に大きいリアクトルは、スイッチングノイズの原因となる磁気吸引力が相対的に小さい。従って、当該制御装置によれば、スイッチングノイズの程度を抑制することができる。
【００２３】
尚、第２所定値は、例えば第１及び第２駆動相の熱ストレスやスイッチングロス等の観点から、第１及び第２駆動相の両方を駆動することが望ましい電流値の最小値又は該最小値より所定値だけ小さい値として設定されている。
【００２４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１…ＰＣＵ、１０…ＩＰＭ、２０…コンデンサ、３０…端子台、Ａ、Ｂ…リアクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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