(57)【要約】      （修正有）【課題】位相が非同期の第１キャリアと第２キャリアとが同期していないときに第２キャリアを第１キャリアに同期させるコンバータ装置を提供する。【解決手段】第１ＰＷＭ駆動信号と第１デューティと第２キャリアとに基づいて第１キャリアと第２キャリアとが同期しているか否かを判定する。第１キャリアと第２キャリアとが同期していないと判定したときには、第２昇圧コンバータをシャットダウンする。その後、第１ＰＷＭ駆動信号と第１デューティとを用いて第１キャリアと同期する第２キャリアにより第２ＰＷＭ駆動信号の生成を再起動する。【選択図】図３
2019106758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ＰＷＭ駆動信号によって駆動する第１昇圧コンバータと、
第２ＰＷＭ駆動信号によって駆動する第２昇圧コンバータと、
キャリア指令に基づく第１キャリアと第１デューティとに基づいて前記第１ＰＷＭ駆動信号を生成する第１制御装置と、
前記キャリア指令に基づく前記第１キャリアと位相が非同期の第２キャリアと第２デューティとに基づいて前記第２ＰＷＭ駆動信号を生成する第２制御装置と、
を備える昇圧コンバータ装置であって、
前記第２制御装置は、前記第１ＰＷＭ駆動信号と前記第１デューティと前記第２キャリアとに基づいて前記第１キャリアと前記第２キャリアとが同期しているか否かを判定する同期監視処理と、前記第１キャリアと前記第２キャリアとが同期していないと判定したときには、前記第２昇圧コンバータをシャットダウンするシャットダウン処理および前記第１ＰＷＭ駆動信号と前記第１デューティとを用いて前記第１キャリアと同期する前記第２キャリアにより前記第２ＰＷＭ駆動信号の生成を再起動する再起動処理を実行する監視補正部を備える、
ことを特徴とするコンバータ装置。
【請求項２】
請求項１記載のコンバータ装置であって、
前記第１制御装置は、前記キャリア指令に基づいて前記第１キャリアを生成する第１キャリア生成部と、前記第１デューティを演算する第１デューティ演算部と、前記第１キャリアと前記第１デューティとに基づいて前記第１ＰＷＭ駆動信号を生成する第１ＰＷＭ駆動信号生成部と、を有し、
前記第２制御装置は、前記キャリア指令に基づいて前記第２キャリアを生成する第２キャリア生成部と、前記第２デューティを演算する第２デューティ演算部と、前記第２キャリアと前記第２デューティとに基づいて前記第２ＰＷＭ駆動信号を生成する第２ＰＷＭ駆動信号生成部と、を有し、
前記第１キャリア生成部と前記第２キャリア生成部とを接続して前記第１キャリアと前記第２キャリアの同期のための同期信号をやりとりする同期線を備え、
前記監視補正部は、前記同期線による同期に異常が生じているか否かを判定し、前記同期線による同期に異常が生じていると判定したときに前記同期監視処理と前記シャットダウン処理と前記再起動処理とを実行する、
コンバータ装置。
【請求項３】
請求項２記載のコンバータ装置であって、
前記監視補正部は、前記同期監視処理として、前記第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりの時刻と前記立ち上がりから立ち下がりまでの時間と前記第１デューティとに基づいて前記第１キャリアの第１タイミングを計算する処理と、前記第１タイミングと前記第２キャリアの第２タイミングとの差分が閾値未満であるときに前記第１キャリアと前記第２キャリアとが同期していると判定する処理と、を含む、
コンバータ装置。
【請求項４】
請求項３記載のコンバータ装置であって、
前記第１タイミングは、前記第１キャリアの谷のタイミングと山のタイミングの一方であり、
前記第２タイミングは、前記第１タイミングが前記第１キャリアの谷のタイミングのときには前記第２キャリアの山のタイミングであり、前記第１タイミングが前記第１キャリアの山のタイミングのときには前記第２キャリアの谷のタイミングである、
コンバータ装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のうちのいずれか１つの請求項に記載のコンバータ装置であって、
前記監視補正部は、前記再起動処理として、前記第１ＰＷＭ駆動信号と前記第１デューティとを用いて前記第１キャリアの第３タイミングを推定する処理と、前記キャリア指令に基づく周波数で前記第１キャリアの前記第３タイミングが前記第２キャリアの第４タイミングとなるよう前記第２キャリア生成部を再起動する処理と、を含む、
コンバータ装置。
【請求項６】
請求項５記載のコンバータ装置であって、
前記監視補正部は、前記再起動処理として、前記第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりの時刻と前記立ち上がりから立ち下がりまでの時間と前記第１デューティとに基づいて前記第１キャリアの前記第３タイミングを推定すると共に前記第３タイミングまでの待ち時間を推定する処理と、前記第３タイミングまでの待ち時間が経過したときに前記第２キャリアの前記第４タイミングとなるように前記第２キャリア生成部を再起動する処理と、を含む、
コンバータ装置。
【請求項７】
請求項５または６記載のコンバータ装置であって、
前記第３タイミングは、前記第１キャリアの谷のタイミングと山のタイミングの一方であり、
前記第４タイミングは、前記第３タイミングが前記第１キャリアの谷のタイミングのときには前記第２キャリアの山のタイミングであり、前記第３タイミングが前記第１キャリアの山のタイミングのときには前記第２キャリアの谷のタイミングである、
コンバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバータ装置に関し、詳しくは、第１昇圧コンバータと第２昇圧コンバータとを備えるコンバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコンバータ装置としては、バッテリからの電力を昇圧して走行用のモータを駆動するインバータに供給する並列接続された２つの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）。この装置は、２つの昇圧コンバータを個々に駆動する２つの駆動回路と、２つの駆動回路にＰＷＭ信号を出力する司令部と、を備え、２つの昇圧コンバータを独立に駆動することができるようになっている。
【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】
２つの昇圧コンバータを備えるコンバータ装置では、２つの昇圧コンバータを駆動するための２つのＰＷＭ駆動信号を異なる２つの制御装置によって生成するものもある。この場合、キャリア指令に基づいて同じ周波数で位相が非同期の２つのキャリアを生成し、この２つのキャリアに各昇圧コンバータのデューティを用いて２つのＰＷＭ駆動信号を生成する。そして、２つの制御装置は同期線によって接続されており、キャリア指令によりキャリア周波数が変更されても２つの位相が非同期のキャリアの同期が確保されている。こうした装置では、同期線の断線などの異常が生じたときには、キャリア指令によりキャリア周波数が変更されると、２つの制御装置でキャリア周波数の変更のタイミングが異なることにより、２つの位相が非同期のキャリアの同期を確保することができない場合が生じ、ハード故障を生じる場合がある。
【０００５】
本発明のコンバータ装置は、位相が非同期の第１キャリアと第２キャリアとが同期していないときに第２キャリアを第１キャリアに同期させ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】
本発明のコンバータ装置は、
第１ＰＷＭ駆動信号によって駆動する第１昇圧コンバータと、
第２ＰＷＭ駆動信号によって駆動する第２昇圧コンバータと、
キャリア指令に基づく第１キャリアと第１デューティとに基づいて前記第１ＰＷＭ駆動信号を生成する第１制御装置と、
前記キャリア指令に基づく前記第１キャリアと位相が非同期の第２キャリアと第２デューティとに基づいて前記第２ＰＷＭ駆動信号を生成する第２制御装置と、
を備える昇圧コンバータ装置であって、
前記第２制御装置は、前記第１ＰＷＭ駆動信号と前記第１デューティと前記第２キャリアとに基づいて前記第１キャリアと前記第２キャリアとが同期しているか否かを判定する同期監視処理と、前記第１キャリアと前記第２キャリアとが同期していないと判定したときには、前記第２昇圧コンバータをシャットダウンするシャットダウン処理および前記第１ＰＷＭ駆動信号と前記第１デューティとを用いて前記第１キャリアと同期する前記第２キャリアにより前記第２ＰＷＭ駆動信号の生成を再起動する再起動処理を実行する監視補正部を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のコンバータ装置では、第１制御装置は、キャリア指令に基づく第１キャリアと第１デューティとに基づいて第１ＰＷＭ駆動信号を生成し、第１ＰＷＭ駆動信号により第１昇圧コンバータを駆動する。第２制御装置は、キャリア指令に基づく第２キャリア（第１キャリアと位相が非同期）と第２デューティとに基づいて第２ＰＷＭ駆動信号を生成し、第２ＰＷＭ駆動信号により第２昇圧コンバータを駆動する。第２制御装置の監視補正部は、第１ＰＷＭ駆動信号と第１デューティと第２キャリアとに基づいて第１キャリアと第２キャリアとが同期しているか否かを判定する。第１キャリアと第２キャリアとが同期していないと判定したときには、まず、第２昇圧コンバータをシャットダウンする。そして、第１ＰＷＭ駆動信号と第１デューティとを用いて第１キャリアと同期する第２キャリアにより第２ＰＷＭ駆動信号の生成を再起動する。これにより、位相が非同期の第１キャリアと第２キャリアとが同期していないときに第２キャリアを第１キャリアに同期させることができる。この結果、位相が非同期の第１キャリアと第２キャリアが同期していないことによって生じる不都合（ハード故障など）を抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のコンバータ装置において、前記第１制御装置は、前記キャリア指令に基づいて前記第１キャリアを生成する第１キャリア生成部と、前記第１デューティを演算する第１デューティ演算部と、前記第１キャリアと前記第１デューティとに基づいて前記第１ＰＷＭ駆動信号を生成する第１ＰＷＭ駆動信号生成部と、を有し、前記第２制御装置は、前記キャリア指令に基づいて前記第２キャリアを生成する第２キャリア生成部と、前記第２デューティを演算する第２デューティ演算部と、前記第２キャリアと前記第２デューティとに基づいて前記第２ＰＷＭ駆動信号を生成する第２ＰＷＭ駆動信号生成部と、を有し、前記第１キャリア生成部と前記第２キャリア生成部とを接続して前記第１キャリアと前記第２キャリアの同期のための同期信号をやりとりする同期線を備え、前記監視補正部は、前記同期線による同期に異常が生じているか否かを判定し、前記同期線による同期に異常が生じていると判定したときに前記同期監視処理と前記シャットダウン処理と前記再起動処理とを実行するものとしてもよい。こうすれば、同期線による同期に異常が生じているときでも、位相が非同期の第１キャリアと第２キャリアとを同期させることができ、位相が非同期の第１キャリアと第２キャリアが同期していないことによって生じる不都合（ハード故障など）を抑制することができる。
【００１０】
本発明のコンバータ装置において、前記監視補正部は、前記同期監視処理として、前記第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりの時刻と前記立ち上がりから立ち下がりまでの時間と前記第１デューティとに基づいて前記第１キャリアの第１タイミングを計算する処理と、前記第１タイミングと前記第２キャリアの第２タイミングとの差分が閾値未満であるときに前記第１キャリアと前記第２キャリアとが同期していると判定する処理と、を含むものとしてもよい。こうすれば、位相が非同期の第１キャリアと第２キャリアとが同期しているか否かをより適正に判定することができる。この場合、前記第１タイミングは、前記第１キャリアの谷のタイミングと山のタイミングの一方であり、前記第２タイミングは、前記第１タイミングが前記第１キャリアの谷のタイミングのときには前記第２キャリアの山のタイミングであり、前記第１タイミングが前記第１キャリアの山のタイミングのときには前記第２キャリアの谷のタイミングであるものとしてもよい。この場合、第１キャリアと第２キャリアとは、位相がπだけ異なるものとなる。
【００１１】
本発明のコンバータ装置において、前記監視補正部は、前記再起動処理として、前記第１ＰＷＭ駆動信号と前記第１デューティとを用いて前記第１キャリアの第３タイミングを推定する処理と、前記キャリア指令に基づく周波数で前記第１キャリアの前記第３タイミングが前記第２キャリアの第４タイミングとなるよう前記第２キャリア生成部を再起動する処理と、を含むものとしてもよい。この場合、前記監視補正部は、前記再起動処理として、前記第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりの時刻と前記立ち上がりから立ち下がりまでの時間と前記第１デューティとに基づいて前記第１キャリアの前記第３タイミングを推定すると共に前記第３タイミングまでの待ち時間を推定する処理と、前記第３タイミングまでの待ち時間が経過したときに前記第２キャリアの前記第４タイミングとなるように前記第２キャリア生成部を再起動する処理と、を含むものとしてもよい。こうすれば、第１キャリアに第２キャリアを同期させることができる。このとき、前記第３タイミングは、前記第１キャリアの谷のタイミングと山のタイミングの一方であり、前記第４タイミングは、前記第３タイミングが前記第１キャリアの谷のタイミングのときには前記第２キャリアの山のタイミングであり、前記第３タイミングが前記第１キャリアの山のタイミングのときには前記第２キャリアの谷のタイミングであるものとしてもよい。この場合、第１キャリアと第２キャリアとは、位相がπだけ異なるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての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の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一例を示す構成図である。
【図３】監視補正部６８が実行するキャリア同期制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】同期ズレ判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】第１キャリアの谷（底部）のタイムスタンプを推定している様子を示す説明図である。
【図６】第２キャリア同期補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１キャリアと第２キャリアの同期ズレを補正している様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての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３２と、インバータ３４と、蓄電装置としてのバッテリ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」と言う。）５０と、メイン電子制御ユニット７０（以下、「メインＥＣＵ」と言う。）と、を備える。ここで、実施例の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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、第２電力ラインとしての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、バッテリ３６の接続や遮断を行なうシステムメインリレー３８と平滑用のコンデンサ４８とがこの順にバッテリ３６側から取り付けられている。
【００１７】
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つのトランジスタと２つのダイオードとリアクトル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。上アームを構成するトランジスタは、高電圧側電力ライン４２の正極側ラインに接続されており、下アームを構成するトランジスタは、上アームのトランジスタ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。リアクトルは、上下アームのトランジスタ同士の接続点と、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、上下アームのトランジスタ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。
【００１８】
第２昇圧コンバータ４１は、第１昇圧コンバータ４０と同一の性能の昇圧コンバータとして構成されている。即ち、第２昇圧コンバータ４１は、第１昇圧コンバータ４０と同様に、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つのトランジスタと２つのダイオードとリアクトル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。第２昇圧コンバータ４１は、モータＥＣＵ５０によって、上下アームのトランジスタ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。
【００１９】
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，不揮発性のフラッシュメモリ，入出力ポートを備える。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３２ａ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を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のリアクトルに流れる電流を検出する電流センサ４０ａ，４１ａからのリアクトル電流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昇圧コンバータ４０の２つのトランジスタへの第１ＰＷＭ駆動信号，第２昇圧コンバータ４１の２つのトランジスタへの第２ＰＷＭ駆動信号などが出力されている。モータＥＣＵ５０は、回転位置検出センサ３２ａ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。
【００２０】
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，不揮発性のフラッシュメモリ，入出力ポートを備える。メインＥＣＵ７０には、図１に示すように、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電池電圧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電池電流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電池温度Ｔｂを挙げることができる。メインＥＣＵ７０からは、図１に示すように、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。メインＥＣＵ７０から出力される信号としては、システムメインリレー３８への駆動制御信号を挙げることができる。
【００２１】
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、まず、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＊を設定すると共に要求トルクＴｄ＊に駆動軸２６の回転数を乗じて走行のためにモータ３２から出力が要求される負荷パワーＰｍを設定する。続いて、負荷パワーＰｍをモータ３２から出力するようにトルク指令Ｔｍ＊を設定すると共にトルク指令Ｔｍ＊に基づいて高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を設定し、目標電圧ＶＨ＊に基づいて第１，第２昇圧コンバータ４０，４１を駆動する駆動信号を生成するためのキャリア周波数（キャリア指令）を設定する。設定したトルク指令Ｔｍ＊や目標電圧ＶＨ＊，キャリア指令はモータＥＣＵ５０に送信される。モータＥＣＵ５０は、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊により駆動されるようにインバータ３４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、高電圧側電力ライン４２が目標電圧ＶＨ＊となるようにキャリア指令に基づいて第１ＰＷＭ駆動信号および第２ＰＷＭ駆動信号を生成し、第１ＰＷＭ駆動信号および第２ＰＷＭ駆動信号により第１昇圧コンバータ４０の２つのトランジスタおよび第２昇圧コンバータ４１の２つのトランジスタをスイッチング制御する。
【００２２】
図２は、モータＥＣＵ５０の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一例を示す構成図である。モータＥＣＵ５０は、モータ３２を駆動制御する装置として機能するだけでなく、第１昇圧コンバータ４０を駆動制御するための第１制御装置５２と、第２昇圧コンバータ４１を駆動制御するための第２制御装置６２と、第１制御装置５２と第２制御装置６２とを接続する同期線５８と、を備える。
【００２３】
第１制御装置５２は、第１デューティ演算部５４と、第１キャリア生成部５５と、第１ＰＷＭ駆動信号生成部５６と、タイマ５７と、を有する。第１デューティ演算部５４は、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨや第１昇圧コンバータ４０のリアクトル電流Ｌ１，目標電圧ＶＨ＊などに基づくフィードバック制御により第１ＰＷＭ駆動信号におけるデューティ（第１デューティ）を演算する。第１キャリア生成部５５は、タイマ５７からの信号とキャリア指令とに基づいて第１ＰＷＭ駆動信号を生成するための第１キャリアを生成する。第１ＰＷＭ駆動信号生成部５６は、第１キャリア生成部５５からの第１キャリアに第１デューティ演算部５４からの第１デューティを適用して第１ＰＷＭ駆動信号を生成し、生成した第１ＰＷＭ駆動信号を第１昇圧コンバータ４０に出力する。
【００２４】
第２制御装置６２は、第２デューティ演算部６４と、第２キャリア生成部６５と、第２ＰＷＭ駆動信号生成部６６と、タイマ６７と、監視補正部６８と、を有する。第２デューティ演算部６４は、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨや第２昇圧コンバータ４１のリアクトル電流Ｌ２，目標電圧ＶＨ＊などに基づくフィードバック制御により第２ＰＷＭ駆動信号におけるデューティ（第２デューティ）を演算する。第２キャリア生成部６５は、タイマ６７からの信号とキャリア指令とに基づいて第２ＰＷＭ駆動信号を生成するための第２キャリアを生成する。この第２キャリアは、第１キャリアと同一の周波数であるが、位相がπだけ異なるキャリアとなるように生成される。第２キャリア生成部６５は、同期線５８によって第１キャリア生成部５５と接続されており、位相が非同期の第１キャリアに第２キャリアが同期するように調整する。第２ＰＷＭ駆動信号生成部６６は、第２キャリア生成部６５からの第２キャリアに第２デューティ演算部６４からの第２デューティを適用して第２ＰＷＭ駆動信号を生成し、生成した第２ＰＷＭ駆動信号を第２昇圧コンバータ４１に出力する。
【００２５】
監視補正部６８は、同期線５８が断線しているか否か、同期線５８が断線しているときには、第１キャリアと第２キャリアの同期にずれが生じているか否か、を判定する。そして、第１キャリアと第２キャリアの同期にずれが生じているときには、第２昇圧コンバータ４１をシャットダウンし、キャリア指令と第１ＰＷＭ駆動信号とに基づいて第１キャリアに位相がπだけ異なって同期する第２キャリアを生成するように第２キャリア生成部６５を再起動する。以下、監視補正部６８の動作について詳細に説明する。
【００２６】
図３は、監視補正部６８が実行するキャリア同期制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは所定時間毎に繰り返し実行される。
【００２７】
キャリア同期制御ルーチンが実行されると、監視補正部６８は、まず、同期線５８の断線判定を行ない（ステップＳ１００）、同期線５８が接続状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。同期線５８の断線判定は、第１デューティ演算部５４からの同期信号の有無によって行なう。即ち、第１デューティ演算部５４から同期信号が得られたときには、同期線５８は断線していない（接続状態である）と判定し、第１デューティ演算部５４から同期信号が得られないときには、同期線５８は断線している（接続状態ではない）と判定する。同期線５８が接続状態である（断線していない）と判定したときには、同期線５８による第１キャリアと第２キャリアとの同期を通常制御によって行ない（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。同期の通常制御としては、例えば、第１キャリア生成部５５から同期線５８を用いて第１キャリアの山（頂部）のタイミング或いは谷（底部）のタイミングのときに同期信号を出力し、第２キャリア生成部６５がこの受信した同期信号のタイミングで第２キャリアが第１キャリアに対して位相がπだけずれるよう、即ち、第１キャリアが谷（底部）のときに第２キャリアは山（頂部）となるように、第１キャリアが山（頂部）のときに第２キャリアが谷（底部）となるように第２キャリアを生成することによって第１キャリアに第２キャリアを同期させる制御を挙げることができる。
【００２８】
ステップＳ１１０で同期線５８が接続状態ではない（断線している）と判定したときには、第１キャリアと第２キャリアとの同期にズレが生じているか否かを判定し（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、同期にズレが生じていないと判定したときには同期補正する必要がないため、本ルーチンを終了する。第１キャリアと第２キャリアとの同期にズレが生じているか否かの判定（同期ズレ判定）は、図４に例示する同期ズレ判定処理によって行なわれる。図３のキャリア同期制御ルーチンによる制御の説明を中断し、以下に図４を用いて同期ズレ判定処理について説明する。
【００２９】
同期ズレ判定処理では、まず、第１ＰＷＭ駆動信号生成部５６から第１昇圧コンバータ４０に出力している第１ＰＷＭ駆動信号を入力してその計測を開始し（ステップＳ２００）、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジを検出するのを待つ（ステップＳ２１０）。第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジを検出すると、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジのタイムスタンプＴＳ１を取得し（ステップＳ２２０）、時間計測用のカウンタＴをスタートさせる（ステップＳ２３０）。続いて、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち下がりエッジを検出するのを待つ（ステップＳ２４０）。第１ＰＷＭ駆動信号の立ち下がりエッジを検出すると、カウンタＴをストップする（ステップＳ２５０）。そして、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジのタイムスタンプＴＳ１と、カウンタＴの値による立ち上がりエッジから立ち下がりエッジに至るまでの時間Ｔｏｎ１と、第１デューティ演算部５４からの第１デューティと、に基づいて第１キャリアの谷（底部）の推定タイムスタンプＴＳｍｃを推定する（ステップＳ２６０）。図５に第１キャリアの谷（底部）の推定タイムスタンプＴＳｍｃを推定している様子を示す。図中、第１キャリアの「ｄ１」は第１デューティである。第１キャリアの谷（底部）の推定タイムスタンプＴＳｍｃは、次式（１）によって表わされる。
【００３０】
【数１】
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【００３１】
こうして第１キャリアの谷（底部）の推定タイムスタンプＴＳｍｃを算出すると、この推定タイムスタンプＴＳｍｃと第２キャリアの山（頂部）のタイムスタンプＴＳｓｃとの時間差ΔＴを算出する（ステップＳ２７０）。そして、この時間差ΔＴの絶対値が計測誤差Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定し（ステップＳ２８０）、時間差ΔＴの絶対値が計測誤差Ｔｒｅｆ未満であると判定したときには、第１キャリアと第２キャリアに同期ズレなしとして（ステップＳ２９０）、同期ズレ判定処理を終了し、時間差ΔＴの絶対値が計測誤差Ｔｒｅｆ以上であると判定したときには、第１キャリアと第２キャリアに同期ズレがあるとして（ステップＳ３００）、同期ズレ判定処理を終了する。計測誤差Ｔｒｅｆは、第１ＰＷＭ駆動信号を受信するのに要する遅延時間などである。
【００３２】
図３のキャリア同期制御ルーチンに戻って、ステップＳ１３０，Ｓ１４０の同期ズレ判定で、第１キャリアと第２キャリアとに同期にズレが生じていると判定したときには、第２昇圧コンバータ４１をシャットダウンし（ステップＳ１５０）、第２キャリア生成部６５からキャリア指令を取得し（ステップＳ１６０）、第２キャリアの同期補正を行なって（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。第２昇圧コンバータ４１のシャットダウンは、第２キャリア生成部６５や第２ＰＷＭ駆動信号生成部６６の出力停止によって行なう。第２キャリアの同期補正は、図６に例示する第２キャリア同期補正処理によって行なわれる。
【００３３】
図６の第２キャリア同期補正処理では、まず、取得したキャリア指令をレジスタに設定し（ステップＳ４００）、第１ＰＷＭ駆動信号生成部５６から第１昇圧コンバータ４０に出力している第１ＰＷＭ駆動信号を入力してその計測を開始する（ステップＳ４１０）。続いて、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジを検出するのを待って（ステップＳ４２０）、第１ＰＷＭ駆動信号を立ち上がりエッジを検出すると、第１ＰＷＭ駆動信号を立ち上がりエッジのタイムスタンプＴＳ２を取得し（ステップＳ４３０）、時間計測用のカウンタＴをスタートさせる（ステップＳ４４０）。次に、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち下がりエッジを検出するのを待って（ステップＳ４５０）、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち下がりエッジを検出すると、カウンタＴをストップする（ステップＳ４６０）。そして、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジのタイムスタンプＴＳ２と、カウンタＴの値による立ち上がりエッジから立ち下がりエッジに至るまでの時間Ｔｏｎ２と、第１デューティ演算部５４からの第１デューティｄ１と、に基づいて第１ＰＷＭ駆動信号の立ち下がりエッジから第１キャリアの谷（底部）までの待ち時間Ｔｗを算出する（ステップＳ４７０）。待ち時間Ｔｗは次式（２）により計算することができる。そして、待ち時間Ｔｗが経過するのを待って（ステップＳ４８０）、第２キャリア生成部６５による第２キャリアの生成をスタートして（ステップＳ４９０）、第２キャリア同期補正処理を終了する。第２キャリアの生成のスタートは、タイミング算出に要した遅延分を考慮し、第２キャリアの山（頂部）から遅延分だけ進んだタイミングで第２キャリアの生成を行なう。なお、遅延分には、第１ＰＷＭ駆動信号を受信するのに要する遅延時間や待ち時間Ｔｗの演算に要する時間が含まれる。
【００３４】
【数２】
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【００３５】
図７は、第１キャリアと第２キャリアの同期ズレを補正している様子を示す説明図である。時間Ｔ１に同期線５８の断線が判定され、同期ズレ判定処理が行なわれる。時間Ｔ２に第１キャリアと第２キャリアの同期ズレが判定されると、第２昇圧コンバータ４１はシャットダウンされ、第２キャリア同期補正処理が実行される。そして、時間Ｔ３に第２キャリアの生成がリスタートされ、第１キャリアと第２キャリアとの同期が確保される。
【００３６】
以上説明した実施例の電気自動車２０に搭載されたコンバータ装置では、同期線５８の断線判定を行ない、同期線５８が断線していると判定したときには、第１ＰＷＭ駆動信号と第１デューティとに基づいて第１キャリアの谷（底部）の推定タイムスタンプＴＳｍｃを推定し、推定タイムスタンプＴＳｍｃ第２キャリアの山（頂部）のタイムスタンプＴＳｓｃとの時間差ΔＴが計測誤差Ｔｒｅｆ以上のときに同期ズレを判定する。同期ズレが判定されると、第２昇圧コンバータ４１をシャットダウンし、第１ＰＷＭ駆動信号と第１デューティとに基づいて第１キャリアの谷（底部）となるまでの待ち時間Ｔｗを計算し、待ち時間Ｔｗが経過したときに第２キャリアの生成をリスタートする。このとき、遅延分を考慮し、第２キャリアの山（頂部）が第１キャリアの谷（底部）のタイミングとなるように、即ち位相がπだけズレるように第２キャリアの生成をスタートする。これにより、第１キャリアと第２キャリアとが同期していないときに第２キャリアを第１キャリアに同期させることができる。この結果、第１キャリアと第２キャリアとが同期していないことによって生じる不都合（ハード故障など）を抑制することができる。
【００３７】
実施例の電気自動車２０に搭載されたコンバータ装置では、同期ズレ判定処理で、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジのタイムスタンプＴＳ１と、カウンタＴの値による立ち上がりエッジから立ち下がりエッジに至るまでの時間Ｔｏｎ１と、第１デューティ演算部５４からの第１デューティと、に基づいて第１キャリアの谷（底部）の推定タイムスタンプＴＳｍｃを推定するものとした。しかし、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち下がりのタイムスタンプと、カウンタＴの値による立ち下がりエッジから立ち上がりエッジに至るまでの時間と、第１デューティと、に基づいて第１キャリアの山（頂部）の推定タイムスタンプを推定するものとしてもよい。この場合、第１キャリアの山（頂部）の推定タイムスタンプと第２キャリアの谷（底部）のタイムスタンプとの時間差と計測誤差Ｔｒｅｆとを比較して同期ズレを判定すればよい。
【００３８】
実施例の電気自動車２０に搭載されたコンバータ装置では、第２キャリア同期補正処理で、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち上がりエッジのタイムスタンプＴＳ２と、カウンタＴの値による立ち上がりエッジから立ち下がりエッジに至るまでの時間Ｔｏｎ２と、第１デューティ演算部５４からの第１デューティｄ１と、に基づいて第１キャリアの谷（底部）までの待ち時間Ｔｗを計算するものとした。しかし、第１ＰＷＭ駆動信号の立ち下がりのタイムスタンプと、カウンタＴの値による立ち下がりエッジから立ち上がりエッジに至るまでの時間と、第１デューティｄ１と、に基づいて第１キャリアの山（頂部）までの待ち時間を計算するものとしてもよい。この場合、第１キャリアの山（頂部）までの待ち時間が経過したときに、第２キャリアが谷（底部）となるように第２キャリア生成部６５による第２キャリアの生成をスタートすればよい。
【００３９】
実施例の電気自動車２０に搭載されたコンバータ装置では、同期線５８の断線判定を行ない、同期線５８が断線していると判定したときに同期ズレ判定処理を行ない、同期ズレが判定されたときに第２キャリア同期補正処理を行なうものとした。しかし、同期線５８の断線判定を行なわず、常時同期ズレ判定処理を行ない、同期ズレが判定されたときに第２キャリア同期補正処理を行なうものとしてもよい。
【００４０】
実施例の電気自動車２０に搭載されたコンバータ装置では、第１昇圧コンバータ４０と第２昇圧コンバータ４１は、同一のバッテリ３６に接続されているものとしたが、異なるバッテリに接続されるものとしても構わない。
【００４１】
実施例の電気自動車２０に搭載されたコンバータ装置では、第１昇圧コンバータ４０と第２昇圧コンバータ４１は、蓄電装置として１つのバッテリ３６に接続されるものとしたが、蓄電装置としてのキャパシタに接続されるものとしてもよい。
【００４２】
実施例や変形例では、電気自動車２０やハイブリッド自動車に搭載されるコンバータ装置の形態とした。しかし、自動車以外の移動体に搭載されるコンバータ装置の形態としてもよいし、建設設備などの移動しない設備に組み込まれるコンバータ装置の形態としてもよい。
【００４３】
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、第１制御装置５２が「第１制御装置」に相当し、第２制御装置６２が「第２制御装置」に相当する。そして、監視補正部６８が「監視補正部」に相当する。
【００４４】
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。
【００４５】
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】
【００４６】
本発明は、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】
【００４７】
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、３２ａ  回転位置検出センサ、３４  インバータ、３６  バッテリ、３８  システムメインリレー、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  第１制御装置、５４  第１デューティ演算部、５５  第１キャリア生成部、５６  第１ＰＷＭ駆動信号生成部、５７  タイマ、５８  同期線、６２  第２制御装置、６４  第２デューティ演算部、６５  第２キャリア生成部、６６  第２ＰＷＭ駆動信号生成部、６７  タイマ、６８  監視補正部、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。
【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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