(57)【要約】【課題】２つのキャリアの位相を互いに１８０度ずらす場合と同等の制御を同一のキャリアを用いて実行できる。【解決手段】第１昇圧コンバータの第１制御用デュ−ティとキャリアとの比較により第１ＰＷＭ信号を生成し、第１ＰＷＭ信号に基づいて第１上アームをスイッチング制御すると共に第１ＰＷＭ信号を反転させた第１反転信号に基づいて第１下アームをスイッチング制御する。また、第２昇圧コンバータの第２制御用デュ−ティを値１から減じた補正後制御用デューティと第１ＰＷＭ信号の生成に用いるのと同一のキャリアとの比較により第２ＰＷＭ信号を生成し、第２ＰＷＭ信号に基づいて第２下アームをスイッチング制御すると共に第２ＰＷＭ信号を反転させた第２反転信号に基づいて第２上アームをスイッチング制御する。【選択図】図１
2019140829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１上アームおよび第１下アームの２つのスイッチング素子と第１リアクトルとを有し、電源と電気負荷との間で電圧変換を伴って電力のやりとりを行なう第１昇圧コンバータと、
第２上アームおよび第２下アームの２つのスイッチング素子と第２リアクトルとを有し、前記電源と前記電気負荷との間で電圧変換を伴って電力のやりとりを行なう第２昇圧コンバータと、
前記第１昇圧コンバータおよび前記第２昇圧コンバータを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、
前記第１昇圧コンバータの第１制御用デュ−ティとキャリアとの比較により第１ＰＷＭ信号を生成し、前記第１ＰＷＭ信号に基づいて前記第１上アームをスイッチング制御すると共に前記第１ＰＷＭ信号を反転させた第１反転信号に基づいて前記第１下アームをスイッチング制御し、
前記第２昇圧コンバータの第２制御用デュ−ティを値１から減じた補正後制御用デューティと前記キャリアとの比較により第２ＰＷＭ信号を生成し、前記第２ＰＷＭ信号に基づいて前記第２下アームをスイッチング制御すると共に前記第２ＰＷＭ信号を反転させた第２反転信号に基づいて前記第２上アームをスイッチング制御する、
昇圧コンバータ装置。
【請求項２】
請求項１記載の昇圧コンバータ装置であって、
要求キャリア周波数を前記制御装置に送信する第２制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記要求キャリア周波数に上下限ガードを施して前記制御用キャリア周波数を設定し、前記制御用キャリア周波数に基づいて前記キャリアを生成する、
昇圧コンバータ装置。
【請求項３】
請求項１記載の昇圧コンバータ装置であって、
前記第１昇圧コンバータの第１要求デューティおよび前記第２昇圧コンバータの第２要求デューティを前記制御装置に送信する第２制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記第１要求デューティに上下限ガードを施して前記第１制御用デュ−ティを設定すると共に、前記第２要求デューティに上下限ガードを施して前記第２制御用デュ−ティを設定する、
昇圧コンバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧コンバータ装置に関し、詳しくは、第１，第２昇圧コンバータを備える昇圧コンバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の昇圧コンバータ装置としては、直流電池と負荷とに対して互いに並列に接続された第１，第２電圧変換ユニットと、第１，第２変換ユニットをそれぞれ駆動する第１，第２駆動回路と、第１，第２駆動回路に第１，第２ＰＷＭ信号をそれぞれ出力する司令部と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、第１電圧変換ユニットは、第１上アームおよび第１下アームの２つのスイッチング素子と第１リアクトルとを有し、直流電池と負荷との間で電圧変換を伴って電力のやりとりを行なう。第２電圧変換ユニットは、第２上アームおよび第２下アームの２つのスイッチング素子と第２リアクトルとを有し、直流電池と負荷との間で電圧変換を伴って電力のやりとりを行なう。この昇圧コンバータ装置では、司令部は、第１電圧変換ユニットの第１デューティ指令と第１キャリアとから第１ＰＷＭ信号を生成して第１駆動回路に出力し、第１駆動回路は、第１ＰＷＭ信号に基づいて第１上アームおよび第１下アームを交互にオンオフさせる。また、司令部は、同様に、第２電圧変換ユニットの第２デューティ指令と第２キャリアとから第２ＰＷＭ信号を生成して第２駆動回路に出力し、第２駆動回路は、第２ＰＷＭ信号に基づいて第２上アームおよび第１下アームを交互にオンオフさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１０１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした昇圧コンバータ装置では、第１，第２電圧変換ユニットから負荷側に出力される電流のリプルを低減するために、周波数が同一で且つ位相が互いに１８０度ずれた第１，第２キャリアを生成し、第１，第２デューティ指令と第１，第２キャリアとの比較により第１，第２ＰＷＭ信号を生成することが行なわれる。この場合、第１，第２キャリアを互いの位相が１８０度ずれるように同期させる必要があり、第１キャリアの生成部と第２キャリアの生成部とを設ける場合、両者を同期線により接続する必要がある。このため、より簡易に、具体的には、同一のキャリアを用いて、同等の制御を実行できる手法の構築が求められている。
【０００５】
本発明の昇圧コンバータ装置は、２つのキャリアの位相を互いに１８０度ずらす場合と同等の制御を同一のキャリアを用いて実行できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明の昇圧コンバータ装置は、
第１上アームおよび第１下アームの２つのスイッチング素子と第１リアクトルとを有し、電源と電気負荷との間で電圧変換を伴って電力のやりとりを行なう第１昇圧コンバータと、
第２上アームおよび第２下アームの２つのスイッチング素子と第２リアクトルとを有し、前記電源と前記電気負荷との間で電圧変換を伴って電力のやりとりを行なう第２昇圧コンバータと、
前記第１昇圧コンバータおよび前記第２昇圧コンバータを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、
前記第１昇圧コンバータの第１制御用デュ−ティとキャリアとの比較により第１ＰＷＭ信号を生成し、前記第１ＰＷＭ信号に基づいて前記第１上アームをスイッチング制御すると共に前記第１ＰＷＭ信号を反転させた第１反転信号に基づいて前記第１下アームをスイッチング制御し、
前記第２昇圧コンバータの第２制御用デュ−ティを値１から減じた補正後制御用デューティと前記キャリアとの比較により第２ＰＷＭ信号を生成し、前記第２ＰＷＭ信号に基づいて前記第２下アームをスイッチング制御すると共に前記第２ＰＷＭ信号を反転させた第２反転信号に基づいて前記第２上アームをスイッチング制御する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の昇圧コンバータ装置では、第１昇圧コンバータの第１制御用デュ−ティとキャリアとの比較により第１ＰＷＭ信号を生成し、第１ＰＷＭ信号に基づいて第１上アームをスイッチング制御すると共に第１ＰＷＭ信号を反転させた第１反転信号に基づいて第１下アームをスイッチング制御する。また、第２昇圧コンバータの第２制御用デュ−ティを値１から減じた補正後制御用デューティと第１ＰＷＭ信号の生成に用いるのと同一のキャリアとの比較により第２ＰＷＭ信号を生成し、第２ＰＷＭ信号に基づいて第２下アームをスイッチング制御すると共に第２ＰＷＭ信号を反転させた第２反転信号に基づいて第２上アームをスイッチング制御する。これにより、２つのキャリアの位相を１８０度ずらす場合と同等の制御を同一のキャリアを用いて実行することができる。
【０００９】
こうした本発明の昇圧コンバータ装置において、要求キャリア周波数を前記制御装置に送信する第２制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記要求キャリア周波数に上下限ガードを施して前記制御用キャリア周波数を設定し、前記制御用キャリア周波数に基づいて前記キャリアを生成するものとしてもよい。こうすれば、制御用キャリア周波数をより確実に適切な範囲内の値にすることができる。
【００１０】
また、本発明の昇圧コンバータ装置において、前記第１昇圧コンバータの第１要求デューティおよび前記第２昇圧コンバータの第２要求デューティを前記制御装置に送信する第２制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記第１要求デューティに上下限ガードを施して前記第１制御用デュ−ティを設定すると共に、前記第２要求デューティに上下限ガードを施して前記第２制御用デュ−ティを設定するものとしてもよい。こうすれば、第１，第２制御用デューティをより確実に適切な範囲内の値にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】モータＥＣＵ５０における昇圧コンバータ装置の制御装置としての機能を中心としてその構成の概略を示す構成図である。
【図３】キャリア生成部５２により実行される第１処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】コンバータ判別部５４により実行される第２処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】比較例の制御用デューティＤ１＊および第１キャリア、第１上下アームのオンオフ、制御用デューティＤ２＊および第２キャリア、第２上下アームのオンオフの様子の一例を示す説明図である。
【図６】実施例の制御用デューティＤ１＊および第１キャリア、第１上下アームのオンオフ、補正後制御用デューティＤ２ａ＊（＝１−Ｄ２＊）および第２キャリア、第２上下アームのオンオフの様子の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例】
【００１３】
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、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、電源としてのバッテリ３６と、第１，第２昇圧コンバータ４０，４１と、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）５０と、メイン電子制御ユニット（以下、「メインＥＣＵ」という）７０と、を備える。ここで、実施例の「昇圧コンバータ装置」としては、第１，第２昇圧コンバータ４０，４１とモータＥＣＵ５０とが相当する。
【００１４】
モータ３２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。インバータ３４は、モータ３２に接続されると共に高電圧側電力ライン４２に接続されている。モータ３２は、モータＥＣＵ５０によって、インバータ３４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４２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４６が取り付けられている。
【００１５】
バッテリ３６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４４に接続されている。低電圧側電力ライン４４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４８が取り付けられている。
【００１６】
第１昇圧コンバータ４０は、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４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（第１上アーム）は、高電圧側電力ライン４２の正極側ラインに接続されている。トランジスタＴ１２（第１下アーム）は、トランジスタＴ１１と、高電圧側電力ライン４２および低電圧側電力ライン４４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４４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、モータ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４４の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン４２に供給したり、高電圧側電力ライン４２の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン４４に供給したりする。以下、トランジスタＴ１１を「第１上アーム」、トランジスタＴ１２を「第１下アーム」ということがある。
【００１７】
第２昇圧コンバータ４１は、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４とに対して第１昇圧コンバータ４０に並列に接続されており、第１昇圧コンバータ４０と同様に、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４１は、モータ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４４の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン４２に供給したり、高電圧側電力ライン４２の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン４４に供給したりする。以下、トランジスタＴ２１を「第２上アーム」、トランジスタＴ２２を「第２下アーム」ということがある。
【００１８】
モータ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に加えて、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、不揮発性のフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータ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。モータＥＣＵ５０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θｍや、モータ３２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流Ｉｕ，Ｉｖなどを挙げることができる。また、コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２（コンデンサ４６）の電圧ＶＨや、コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからの低電圧側電力ライン４４（コンデンサ４８）の電圧ＶＬも挙げることもできる。さらに、第１，第２昇圧コンバータ４０，４１のリアクトルＬ１，Ｌ２に直列に取り付けられた電流センサ４０ａ，４１ａからのリアクトルＬ１，Ｌ２の電流ＩＬ１，ＩＬ２も挙げることができる。モータＥＣＵ５０からは、インバータ３４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，第２昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ５０は、回転位置検出センサからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算している。モータＥＣＵ５０は、メインＥＣＵ７０と通信線を介して接続されている。
【００１９】
メインＥＣＵ７０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に加えて、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、不揮発性のフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。メインＥＣＵ７０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。メインＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３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８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５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８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。さらに、バッテリ３６の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのバッテリ３６の電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからのバッテリ３６の電流Ｉｂ、バッテリ３６に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ３６の温度Ｔｂも挙げることができる。上述したように、メインＥＣＵ７０は、モータＥＣＵ５０と通信線を介して接続されている。
【００２０】
こうして構成された実施例の電気自動車２０では、メインＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸２６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、要求トルクＴｄ＊がモータ３２から出力されるようにモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する。続いて、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍに基づいて高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を設定すると共にモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に回転数Ｎｍを乗じてモータ３２の負荷パワーＰｍを計算する。そして、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊および電圧ＶＨとモータ３２の負荷パワーＰｍとリアクトルＬ１，Ｌ２の電流ＩＬ１，ＩＬ２とに基づいて第１，第２昇圧コンバータ４０，４１の要求デューティＤ１ｔａｇ，Ｄ２ｔａｇを設定すると共に、第１，第２昇圧コンバータ４０，４１の負荷（温度）などに基づいて要求キャリア周波数ｆｃｔａｇを設定する。こうしてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や第１，第２昇圧コンバータ４０，４１の要求デューティＤ１ｔａｇ，Ｄ２ｔａｇ、要求キャリア周波数ｆｃｔａｇを設定すると、これらをモータＥＣＵ５０に送信する。モータＥＣＵ５０は、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３４の複数のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、モータＥＣＵ５０は、第１，第２昇圧コンバータ４０，４１の要求デューティＤ１ｔａｇ，Ｄ２ｔａｇと要求キャリア周波数ｆｃｔａｇとに基づいて第１，第２昇圧コンバータ４０，４１のトランジスタＴ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２をスイッチング制御する。
【００２１】
図２は、モータＥＣＵ５０における昇圧コンバータ装置の制御装置としての機能を中心としてその構成の概略を示す構成図である。モータＥＣＵ５０は、キャリア生成部５２と、コンバータ判別部５４と、デューティ反転部５６と、ＰＷＭ信号生成部５８と、タイマ６０と、を備える。
【００２２】
キャリア生成部５２は、図３の第１処理ルーチンを実行する。このルーチンは、繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、キャリア生成部５２は、メインＥＣＵ７０から要求キャリア周波数ｆｃｔａｇを入力し（ステップＳ１００）、式（１）に示すように、入力した要求キャリア周波数ｆｃｔａｇを上下限周波数ｆｃｍａｘ，ｆｃｍｉｎで上下限ガードして制御用キャリア周波数ｆｃ＊を設定して（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。ここで、上下限周波数ｆｃｍａｘ，ｆｃｍｉｎは、モータＥＣＵ５０の性能などにより定められ、上限周波数ｆｃｍａｘとしては、例えば、数ＭＨｚ程度が用いられ、下限周波数ｆｃｍｉｎとしては、例えば、数Ｈｚ程度が用いられる。こうした処理により、制御用キャリア周波数ｆｃ＊をより確実に適切な範囲内の値にすることができる。
【００２３】
fc*=min(max(fctag, fcmin), fcmax)     (1)
【００２４】
また、キャリア生成部５２は、設定した制御用キャリア周波数ｆｃ＊とタイマ６０からの信号とに基づいてキャリア（三角波）を生成し、生成したキャリアをＰＷＭ信号生成部５８に出力する。
【００２５】
コンバータ判別部５４は、図４の第２処理ルーチンを実行する。このルーチンは、繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、コンバータ判別部５４は、メインＥＣＵ７０から要求デューティＤ１ｔａｇ，Ｄ２ｔａｇの何れを受信したかを判定する（ステップＳ２００）。なお、メインＥＣＵ７０は、要求デューティＤ１ｔａｇと要求デューティＤ２ｔａｇとを交互にモータＥＣＵ５０に出力するものとした。
【００２６】
そして、メインＥＣＵ７０から要求デューティＤ１ｔａｇを受信したと判定したときには、式（２）で示すように、要求デューティＤ１ｔａｇを上下限デューティＤ１ｍａｘ，Ｄ１ｍｉｎで上下限ガードして制御用デューティＤ１＊を設定し、設定した制御用デューティＤ１＊をＰＷＭ信号生成部５８に出力して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。ここで、上限デューティＤ１ｍａｘとしては値１が用いられ、下限デューティＤ１ｍｉｎとしては、値０が用いられる。こうした処理により、制御用デューティＤ１＊をより確実に適切な範囲内の値にすることができる。
【００２７】
D1*=min(max(D1tag, D1min), D1max)     (2)
【００２８】
一方、メインＥＣＵ７０から要求デューティＤ２ｔａｇを受信したと判定したときには、式（３）で示すように、要求デューティＤ２ｔａｇを上下限デューティＤ２ｍａｘ，Ｄ２ｍｉｎで上下限ガードして制御用デューティＤ２＊を設定し、設定した制御用デューティＤ２＊をデューティ反転部５６に出力して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ここで、上限デューティＤ２ｍａｘとしては値１が用いられ、下限デューティＤ２ｍｉｎとしては、値０が用いられる。こうした処理により、制御用デューティＤ２＊をより確実に適切な範囲内の値にすることができる。
【００２９】
D2*=min(max(D2tag, D2min), D2max)     (3)
【００３０】
デューティ反転部５６は、コンバータ判別部５４からの制御用デューティＤ２＊を値１から減じた値（１−Ｄ２＊）を補正後制御用デューティＤ２ａ＊に設定し、設定した補正後制御用デューティＤ２ａ＊をＰＷＭ信号生成部５８に出力する。
【００３１】
ＰＷＭ信号生成部５８は、コンバータ判別部５４からの制御用デューティＤ１＊と、キャリア生成部５２からのキャリアと、の比較により第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａを生成し、第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａに基づいて第１昇圧コンバータ４０の第１上アーム（トランジスタＴ１１）をスイッチング制御すると共に、第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａを反転させた第１反転信号Ｓ１ｂに基づいて第１昇圧コンバータ４０の第１下アーム（トランジスタＴ１２）をスイッチング制御する。ここで、第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａは、キャリア（三角波）の増加時にキャリアの値が制御用デューティＤ１＊以上に至ったときにオフからオンになり、キャリアの減少時にキャリアの値が制御用デューティＤ１＊以下に至ったときにオンからオフになる信号である。したがって、制御用デューティＤ１＊が大きいほど、キャリアの１周期における、第１上アームのオン時間の割合が小さくなると共に第１下アームのオン時間の割合が大きくなる。
【００３２】
また、ＰＷＭ信号生成部５８は、デューティ反転部５６からの補正後制御用デューティＤ２ａ＊と、キャリア生成部５２からのキャリア（第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａの生成に用いるのと同一のキャリア）と、に基づいて第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａを生成し、第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａに基づいて第２昇圧コンバータ４１の第２下アーム（トランジスタＴ２２）をスイッチング制御すると共に、第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａを反転させた第２反転信号Ｓ２ｂに基づいて第２昇圧コンバータ４１の第２上アーム（トランジスタＴ２１）をスイッチング制御する。ここで、第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａは、キャリア（三角波）の増加時にキャリアの値が補正後制御用デューティＤ２ａ＊（＝１−Ｄ２＊）以上に至ったときにオフからオンになり、キャリアの減少時にキャリアの値が補正後制御用デューティＤ２ａ＊以下に至ったときにオンからオフになる信号である。したがって、補正後制御用デューティＤ２ａ＊が大きいほど、キャリアの１周期における、第２下アームのオン時間の割合が小さくなると共に第２上アームのオン時間の割合が大きくなる。即ち、制御用デューティＤ２＊が大きいほど、キャリアの１周期における、第２上アームのオン時間の割合が小さくなると共に第２下アームのオン時間の割合が大きくなる。
【００３３】
図５は、比較例の制御用デューティＤ１＊および第１キャリア、第１上下アームのオンオフ、制御用デューティＤ２＊および第２キャリア、第２上下アームのオンオフの様子の一例を示す説明図であり、図６は、実施例の制御用デューティＤ１＊および第１キャリア、第１上下アームのオンオフ、補正後制御用デューティＤ２ａ＊（＝１−Ｄ２＊）および第２キャリア、第２上下アームのオンオフの様子の一例を示す説明図である。図５では、第１キャリアと第２キャリアとは周波数が同一で且つ位相が互いに１８０度ずれており、図６では、第１キャリアと第２キャリアとは完全に同一である（キャリア生成部５２により生成されてＰＷＭ信号生成部５８に出力されるキャリアである）。
【００３４】
図５に示すように、比較例では、制御用デューティＤ１＊と第１キャリアとの比較により生成した第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａ’に基づいて第１上アームをスイッチング制御すると共に、第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａ’を反転させた第１反転信号Ｓ１ｂ’に基づいて第１下アームをスイッチング制御する。また、制御用デューティＤ２＊と第２キャリアとの比較により生成した第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａ’に基づいて第２上アームをスイッチング制御すると共に、第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａ’を反転させた第２反転信号Ｓ２ｂ’に基づいて第２下アームをスイッチング制御する。この際に、第１キャリアと第２キャリアとを同一周波数で且つ互いに１８０度ずれた位相とすることにより、高電圧側電力ライン４２の電流リプルを低減することができる。ただし、この場合、第１，第２キャリアを生成する必要があり、第１キャリアの生成部と第２キャリアの生成部とを設ける場合、両者を同期線により接続する必要がある。
【００３５】
図６に示すように、実施例では、制御用デューティＤ１＊と第１キャリアとの比較により生成した第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａに基づいて第１上アームをスイッチング制御すると共に、第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａを反転させた第１反転信号Ｓ１ｂに基づいて第１下アームをスイッチング制御する。また、補正後制御用デューティＤ２ａ＊（＝１−Ｄ２＊）と第２キャリア（第１キャリアと同一のキャリア）との比較により生成した第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａに基づいて第２下アームをスイッチング制御すると共に、第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａを反転させた第２反転信号Ｓ２ｂに基づいて第２上アームをスイッチング制御する。
【００３６】
ここで、比較例および実施例の何れでも制御用デューティＤ１＊と第１キャリアとの比較により第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａ’，Ｓ１ａを生成するから、図５の第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａ’、第１反転信号Ｓ１ｂ’は、それぞれ図６の第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａ、第１反転信号Ｓ１ｂに対応する。そして、比較例および実施例の何れでも、第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａ’，Ｓ１ａに基づいて第１上アームをスイッチング制御すると共に、第１反転信号Ｓ１ｂ’，Ｓ１ｂに基づいて第１下アームをスイッチング制御する。これにより、比較例および実施例で第１昇圧コンバータ４０についての同等の制御を行なうことになる。
【００３７】
また、比較例では制御用デューティＤ２＊と第２キャリアとの比較により第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａ’を生成し、実施例では補正後制御用デューティＤ２ａ＊（＝１−Ｄ２＊）と第２キャリアとの比較により第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａを生成するから、制御用デューティＤ２＊と第２キャリアとの関係で考えると、図５の第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａ’、第２反転信号Ｓ２ｂ’は、それぞれ図６の第２反転信号Ｓ２ｂ、図６の第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａに対応する。そして、比較例では第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａ’、実施例では第２反転信号Ｓ２ｂに基づいて第２上アームをスイッチング制御すると共に、比較例では第２反転信号Ｓ２ｂ’、実施例では第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａに基づいて第２下アームをスイッチング制御する。これにより、比較例および実施例で第２昇圧コンバータ４１についての同等の制御を行なうことになる。
【００３８】
これらのことから、比較例と同等の制御を実施例で実行することができる、即ち、２つのキャリアの位相を１８０度ずらす場合と同等の制御を同一のキャリアを用いて実行することができると言える。これにより、高電圧側電力ライン４２の電流リプルを低減することができる。
【００３９】
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、制御用デューティＤ１＊とキャリアとの比較により第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａを生成し、生成した第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａに基づいて第１上アーム（トランジスタＴ１１）をスイッチング制御すると共に第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａを反転させた第１反転信号Ｓ１ｂに基づいて第１下アーム（トランジスタＴ１２）をスイッチング制御する。また、制御用デューティＤ２＊を値１から減じて補正後制御用デューティＤ２ａ＊を計算し、補正後制御用デューティＤ２ａ＊と第１ＰＷＭ信号Ｓ１ａの生成に用いるのと同一のキャリアとの比較により第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａを生成し、生成した第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａに基づいて第２下アーム（トランジスタＴ２２）をスイッチング制御すると共に第２ＰＷＭ信号Ｓ２ａを反転させた第２反転信号Ｓ２ｂに基づいて第２上アーム（トランジスタＴ２１）をスイッチング制御する。これにより、２つのキャリアの位相を１８０度ずらす場合と同等の制御を同一のキャリアを用いて実行することができる。この結果、同一のキャリアを用いて、高電圧側電力ライン４２の電流リプルを低減することができる。
【００４０】
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、モータＥＣＵ５０は、上述の式（１）に示したように、メインＥＣＵ７０からの要求キャリア周波数ｆｃｔａｇに上下限ガードを施して制御用キャリア周波数ｆｃ＊を設定するものとしたが、要求キャリア周波数ｆｃｔａｇをそのまま制御用キャリア周波数ｆｃ＊に設定するものとしてもよい。
【００４１】
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、モータＥＣＵ５０は、上述の式（２）に示したように、メインＥＣＵ７０からの要求デューティＤ１ｔａｇに上下限ガードを施して制御用デューティＤ１＊を設定するものとしたが、要求デューティＤ１ｔａｇをそのまま制御用デューティＤ１＊に設定するものとしてもよい。また、モータＥＣＵ５０は、上述の式（３）に示したように、メインＥＣＵ７０からの要求デューティＤ２ｔａｇに上下限ガードを施して制御用デューティＤ２＊を設定するものとしたが、要求デューティＤ２ｔａｇをそのまま制御用デューティＤ２＊に設定するものとしてもよい。
【００４２】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段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、第１昇圧コンバータ４０が「第１昇圧コンバータ」に相当し、第２昇圧コンバータ４１が「第２昇圧コンバータ」に相当し、モータＥＣＵ５０が「制御装置」に相当する。また、メインＥＣＵ７０が「第２制御装置」に相当する。
【００４３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段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、課題を解決するための手段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、課題を解決するための手段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、実施例は課題を解決するための手段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。
【００４４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
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。
【符号の説明】
【００４６】
２０  電気自動車、２２ａ，２２ｂ  駆動輪、２４  デファレンシャルギヤ、２６  駆動軸、３２  モータ、３４  インバータ、３６  バッテリ、４０  第１昇圧コンバータ、４０ａ，４１ａ  電流センサ、４１  第２昇圧コンバータ、４２  高電圧側電力ライン、４４  低電圧側電力ライン、４６，４８  コンデンサ、４６ａ，４８ａ  電圧センサ、５０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５２  キャリア生成部、５４  コンバータ判別部、５６  デューティ反転部、５８  ＰＷＭ信号生成部、６０  タイマ、７０  メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２  ダイオード、Ｌ１，Ｌ２  リアクトル、Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２  トランジスタ。
【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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