(57)【要約】【課題】第２スイッチング素子の２回目のオンオフ制御の禁止判定と、第３スイッチング素子のオンオフ制御の禁止判定が可能な電圧変換回路装置を提供することである。【解決手段】昇圧コンバータ回路装置１０は、第２先行時間と第２オーバーラップ時間がそれぞれ所定の時間確保できるか否かを判定する第２スイッチング素子禁止判定処理部２０４と、第２スイッチング素子１３４の１回目のオフをさせた後に第２スイッチング素子１３４の２回目のオンをさせるまでの期間内において、第３スイッチング素子１４４をオンして所定の時間経過した後に第３スイッチング素子１４４をオフさせることができるか否かを判定する第３スイッチング素子禁止判定処理部２０６と、を有する。【選択図】図１
2012110104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リアクトル素子にエネルギを蓄積させるためにスイッチング動作する第１スイッチング素子と、
第１スイッチング素子に並列に設けられるコンデンサ素子と、
第２リアクトル素子とコンデンサ素子とを共振させて、コンデンサ素子に蓄積された電荷を除去するためにスイッチング動作する第２スイッチング素子と、
第２リアクトル素子に蓄積されたエネルギを除去するためにスイッチング動作する第３スイッチング素子と、
第２スイッチング素子の１回目のオンをさせた後に第１先行時間が経過してから第１スイッチング素子をオンし、その後に第１オーバーラップ時間が経過してから第２スイッチング素子の１回目のオフをさせ、その後に第３スイッチング素子をオンして所定の時間経過した後に第３スイッチング素子をオフし、その後に第２スイッチング素子の２回目のオンをさせた後に第２先行時間が経過してから第１スイッチング素子をオフし、その後に第２オーバーラップ時間が経過してから第２スイッチング素子の２回目のオフをさせるスイッチング制御を行う制御部と、
を備え、
制御部は、
第２先行時間と第２オーバーラップ時間がそれぞれ所定の時間確保できるか否かを判定する第２スイッチング素子禁止判定処理部と、
第２スイッチング素子の１回目のオフをさせた後に第２スイッチング素子の２回目のオンをさせるまでの期間内において、第３スイッチング素子をオンして所定の時間経過した後に第３スイッチング素子をオフさせることができるか否かを判定する第３スイッチング素子禁止判定処理部と、
を有することを特徴とする電圧変換回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電圧変換回路装置において、
第２スイッチング素子禁止判定処理部は、
第１スイッチング素子をオン状態としている第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間よりも小さい場合は、第２スイッチング素子の２回目のオンオフ制御を行わないように禁止設定し、
第３スイッチング素子禁止判定処理部は、
第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子をオン状態としている第３スイッチング素子オン時間よりも小さい場合は、第３スイッチング素子のオンオフ制御を行わないように禁止設定する
ことを特徴とする電圧変換回路装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電圧変換回路装置において、
制御部は、
第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間よりも大きく、かつ、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子オン時間よりも大きい場合に、第２スイッチング素子の２回目のオンオフ制御と第３スイッチング素子のオンオフ制御を行うスイッチング実施処理部を有することを特徴とする電圧変換回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧変換回路装置に係り、特に、３つのスイッチング素子を備える電圧変換回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池を用いて電源を構成する燃料電池システムが開発されている。このような燃料電池システムでは、燃料電池の出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータで変換することにより負荷側に電圧変換後の電圧を供給している。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータの有する第１スイッチング素子のスイッチング動作で生じる損失である、いわゆるスイッチング損失を軽減するために、第１スイッチング素子と並列にスナバコンデンサ素子が設けられている。当該スナバコンデンサ素子が設けられることで第１スイッチング素子のスイッチング動作時におけるスパイク電圧の発生を抑制することができるが、このような構成によってスイッチング損失を軽減するためのいわゆるソフトスイッチング制御を行っても第１スイッチング素子をオンさせる前にスナバコンデンサ素子に電荷が溜まった状態のままの場合があり、スイッチング損失を十分に軽減できない場合がある。したがって、第１スイッチング素子をオンさせる前にスナバコンデンサ素子に溜まった電荷を除去するためにスイッチング動作を行なう第２スイッチング素子が設けられている。
【０００３】
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、車両に搭載される回転電機の電機子巻線と直流負荷との間に接続されたスイッチング素子及びこのスイッチング素子に並列接続されたダイオードを備える構成が開示されている。そして、上記スイッチング素子のスイッチング動作により上記回転電機と上記直流負荷との間の電力変換を行う電力変換部と、上記回転電機が発電動作中で且つ上記スイッチング素子がオフ状態であるときの上記ダイオードのうちの少なくとも一つの通電状態に対応するダイオードオンタイミング及びダイオードオフタイミングを検出するダイオード通電状態検出部と、上記ダイオード通電状態検出部が検出した上記ダイオードオンタイミング及びダイオードオフタイミングに基づいて上記スイッチング素子のゲート指令信号を生成して上記スイッチング素子に与えるゲート指令生成部と、を備える構成が開示されている。さらに、上記ゲート指令信号による上記スイッチング素子のスイッチング動作により上記電力変換を行うことが開示されている。
【０００４】
また、本発明に関連する別の技術として、例えば、特許文献２には、対をなす電流制御素子により形成されたアームを複数有するインバータブリッジと、上記インバータブリッジの上記電流制御素子の各々をスイッチング制御するスイッチング信号を発生する信号発生器とを備える構成が開示されている。上記信号発生器から上記対をなす電流制御素子への上記スイッチング信号が共にオフであるノンオーバーラップ時間が所定値以下であるか否か判定するノンオーバーラップ時間判定回路と、上記ノンオーバーラップ時間判定回路により上記ノンオーバーラップ時間が所定値以下であると判定されたときに上記信号発生器から上記対をなす電流制御素子へのスイッチング信号の送出を禁止するゲート回路とを備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２８４５０号公報
【特許文献２】特開平１０−１６４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、第２スイッチング素子のスイッチング制御によりスナバコンデンサ素子に溜まった電荷を除去した後で第１スイッチング素子をオンさせ、当該オン状態を所定の期間継続させた後に第１スイッチング素子をオフさせるスイッチング制御が行われることがある。当該第１スイッチング素子をオンからオフへと切り替える際に、第１スイッチング素子に流れるテール電流によってもスイッチング損失が発生する。このようなテール電流によるスイッチング損失の発生を抑制するために第３スイッチング素子が設けられているが、各スイッチング素子のスイッチング制御に関するタイミング制約がクリティカルであるため、場合によっては第１スイッチング素子をオンからオフへと切り替える際の第２スイッチング素子のオンオフ制御と、第３スイッチング素子のオンオフ制御を禁止するか否かの判定をすることが望まれる。
【０００７】
本発明の目的は、第１スイッチング素子をオンからオフへと切り替える際の第２スイッチング素子のオンオフ制御と、第３スイッチング素子のオンオフ制御を禁止するか否かの判定することを可能とする電圧変換回路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電圧変換回路装置は、第１リアクトル素子にエネルギを蓄積させるためにスイッチング動作する第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子に並列に設けられるコンデンサ素子と、第２リアクトル素子とコンデンサ素子とを共振させて、コンデンサ素子に蓄積された電荷を除去するためにスイッチング動作する第２スイッチング素子と、第２リアクトル素子に蓄積されたエネルギを除去するためにスイッチング動作する第３スイッチング素子と、第２スイッチング素子の１回目のオンをさせた後に第１先行時間が経過してから第１スイッチング素子をオンし、その後に第１オーバーラップ時間が経過してから第２スイッチング素子の１回目のオフをさせ、その後に第３スイッチング素子をオンして所定の時間経過した後に第３スイッチング素子をオフし、その後に第２スイッチング素子の２回目のオンをさせた後に第２先行時間が経過してから第１スイッチング素子をオフし、その後に第２オーバーラップ時間が経過してから第２スイッチング素子の２回目のオフをさせるスイッチング制御を行う制御部と、を備え、制御部は、第２先行時間と第２オーバーラップ時間がそれぞれ所定の時間確保できるか否かを判定する第２スイッチング素子禁止判定処理部と、第２スイッチング素子の１回目のオフをさせた後に第２スイッチング素子の２回目のオンをさせるまでの期間内において、第３スイッチング素子をオンして所定の時間経過した後に第３スイッチング素子をオフさせることができるか否かを判定する第３スイッチング素子禁止判定処理部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る電圧変換回路装置において、第２スイッチング素子禁止判定処理部は、第１スイッチング素子をオン状態としている第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間よりも小さい場合は、第２スイッチング素子の２回目のオンオフ制御を行わないように禁止設定し、第３スイッチング素子禁止判定処理部は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子をオン状態としている第３スイッチング素子オン時間よりも小さい場合は、第３スイッチング素子のオンオフ制御を行わないように禁止設定することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る電圧変換回路装置において、制御部は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間よりも大きく、かつ、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子オン時間よりも大きい場合に、第２スイッチング素子の２回目のオンオフ制御と第３スイッチング素子のオンオフ制御を行うスイッチング実施処理部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、第２先行時間と第２オーバーラップ時間がそれぞれ所定の時間確保できるか否かを判定することで、第２スイッチング素子の２回目のオンオフ制御を禁止するか否かを判定することができる。また、上記構成によれば、第２スイッチング素子の１回目のオフと第２スイッチング素子の２回目のオンの間の期間内において第３スイッチング素子をオンさせた後にオフさせることができるか否かを判定することで、第３スイッチング素子のオンオフ制御を禁止するか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施の形態において、昇圧コンバータ回路と制御部とを含んだ昇圧コンバータ回路装置を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態において、ソフトスイッチング処理を実現するために必要なタイミング関係が示されたタイミングチャートである。
【図３】本発明に係る実施の形態において、パルス生成処理部による第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号と、第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成の許可／禁止を判定して、スイッチング実施／不実施の制御を行う手順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】
【００１３】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００１４】
図１は、昇圧コンバータ回路１００と制御部２００とを含んだ昇圧コンバータ回路装置１０を示す図である。昇圧コンバータ回路装置１０は、電気化学反応により電力を発電する燃料電池２０と、負荷回路３０との間に設けられている。昇圧コンバータ回路装置１０は、燃料電池２０の出力電圧（直流電圧）を所定の電圧に昇圧し、負荷回路３０に対して当該昇圧電圧（直流電圧）を供給する電圧変換回路装置である。負荷回路３０は、ここでは抵抗素子として説明するが、その他の負荷であってもよく、例えば、昇圧コンバータ回路装置１０によって出力された直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、当該交流電圧によって回転駆動されるモータとを含む負荷回路であってもよい。なお、上記では、電圧変換回路装置は昇圧コンバータ回路装置１０であるとして説明したが、昇圧とともに降圧も行なう昇降圧コンバータ回路装置であってもよい。
【００１５】
昇圧コンバータ回路装置１０は、昇圧コンバータ回路１００と制御部２００とを含んで構成される。昇圧コンバータ回路１００は、ＤＣ−ＤＣコンバータとしての昇圧動作を行うための主昇圧回路１２０と、ソフトスイッチング動作を行うための補助回路１３０とを含んで構成される。
【００１６】
主昇圧回路１２０は、コンデンサ１２１と、コイル１２２と、第１スイッチング素子１２４と、ダイオード１２６と、ダイオード１２８と、コンデンサ１２９とを含んで構成される。
【００１７】
コンデンサ１２１は、正極側端子が燃料電池２０の正極側端子と接続され、負極側端子が燃料電池２０の負極側端子と接続され、燃料電池２０の電圧変動を平滑化する機能を有するキャパシタ素子である。なお、燃料電池２０の負極側端子は接地されている。
【００１８】
コイル１２２は、正極側端子が燃料電池２０の正極側端子と接続され、負極側端子が第１スイッチング素子１２４の一方側端子と接続されるリアクトル素子である。
【００１９】
第１スイッチング素子１２４は、一方側端子がコイル１２２の負極側端子と接続され、他方側端子が燃料電池２０の負極側端子と接続されるスイッチング素子である。なお、第１スイッチング素子１２４は、制御部２００のパルス生成処理部２０２によって生成される第１スイッチング素子用パルス信号によりスイッチング制御される。
【００２０】
ダイオード１２６は、カソード端子が第１スイッチング素子１２４の一方側端子と接続され、アノード端子が第１スイッチング素子１２４の他方側端子と接続される整流素子である。
【００２１】
ダイオード１２８は、アノード端子がコイル１２２の負極側端子と接続され、カソード端子がコンデンサ１２９の正極側端子に接続される整流素子である。
【００２２】
コンデンサ１２９は、正極側端子が負荷回路３０の一方端と接続され、他方側端子が負荷回路３０の他方端と燃料電池２０の負極側端子とに接続され、昇圧電圧の電圧変動の平滑化を行なうキャパシタ素子である。
【００２３】
ここで、主昇圧回路１２０は、第１スイッチング素子１２４とダイオード１２６で構成されるスイッチング回路のスイッチング動作によって、コイル１２２に蓄えられたエネルギを負荷回路３０側にダイオード１２８を介して解放することで燃料電池２０の出力電圧を昇圧する。
【００２４】
補助回路１３０は、ダイオード１３１と、スナバコンデンサ１３２と、第２スイッチング素子１３４と、ダイオード１３５と、ダイオード１３６と、コイル１３８と、コンデンサ１３９と、ダイオード１４０と、ダイオード１４１と、ダイオード１４２と、第３スイッチング素子１４４と、ダイオード１４６とを含んで構成される。
【００２５】
ダイオード１３１は、アノード端子が第１スイッチング素子１２４の一方側端子と接続され、カソード端子がスナバコンデンサ１３２の正極側端子と接続される整流素子である。
【００２６】
スナバコンデンサ１３２は、正極側端子がダイオード１３１のカソード端子と接続され、負極側端子が第１スイッチング素子１２４の他方側端子と接続されるキャパシタ素子である。つまり、スナバコンデンサ１３２は、第１スイッチング素子１２４と並列に接続され、第１スイッチング素子１２４がスイッチング動作する際に発生するスパイク電圧を抑制する機能を有する。
【００２７】
第２スイッチング素子１３４は、一方側端子がスナバコンデンサ１３２の正極側端子に接続され、他方側端子がダイオード１３６のアノード端子と接続されるスイッチング素子である。第２スイッチング素子１３４がスイッチング動作することで、コイル１３８とスナバコンデンサ１３２とを半波共振し、スナバコンデンサ１３２に蓄積された電荷を除去することができ、これにより第１スイッチング素子１２４のオン動作時におけるスイッチング損失をさらに抑制することができる。なお、第２スイッチング素子１３４は、制御部２００のパルス生成処理部２０２によって生成される第２スイッチング素子用パルス信号によりスイッチング制御される。
【００２８】
ダイオード１３５は、アノード端子が第２スイッチング素子１３４の他方側端子と接続され、カソード端子が第２スイッチング素子１３４の一方側端子と接続される整流素子である。
【００２９】
ダイオード１３６は、アノード端子が第２スイッチング素子１３４の他方側端子と接続され、カソード端子がコンデンサ１３９の正極側端子と接続される整流素子である。
【００３０】
コイル１３８は、正極側端子がコンデンサ１３９の負極側端子と接続され、負極側端子がコイル１２２の正極側端子と接続されるリアクトル素子である。
【００３１】
コンデンサ１３９は、正極側端子がダイオード１３６のカソード端子と接続され、負極側端子がコイル１３８の正極側端子と接続されるキャパシタ素子である。
【００３２】
ダイオード１４０は、アノード端子がコンデンサ１３９の正極側端子と接続され、カソード端子がコンデンサ１３９の負極側端子と接続される整流素子である。
【００３３】
ダイオード１４１は、アノード端子が燃料電池２０の負極側端子と接続され、カソード端子がコイル１３８の正極側端子と接続される整流素子である。
【００３４】
ダイオード１４２は、アノード端子がダイオード１３６のカソード端子と接続され、カソード端子が第３スイッチング素子１４４の一方側端子と接続される整流素子である。
【００３５】
第３スイッチング素子１４４は、一方側端子がダイオード１４２のカソード端子と接続され、他方側端子が燃料電池２０の負極側端子と接続されるスイッチング素子である。第３スイッチング素子１４４のスイッチング動作によりコイル１３８に蓄積されたエネルギを除去し、これにより第１スイッチング素子１２４のオフ動作時に流れるテール電流を抑制することができる。なお、第３スイッチング素子１４４は、制御部２００のパルス生成処理部２０２によって生成される第３スイッチング素子用パルス信号によりスイッチング制御される。
【００３６】
ダイオード１４６は、アノード端子が第３スイッチング素子１４４の他方側端子と接続され、カソード端子が第３スイッチング素子１４４の一方側端子と接続される整流素子である。
【００３７】
制御部２００は、昇圧コンバータ回路１００を制御する機能を有し、ここでは、特に、制御部２００の機能のうち、ソフトスイッチング処理を実現するために必要なタイミング制約を具備するように各スイッチング素子の制御を行う機能について説明する。制御部２００は、パルス生成処理部２０２と、第２スイッチング素子禁止判定処理部２０４と、第３スイッチング素子禁止判定処理部２０６と、スイッチング実施処理部２０８とを含んで構成される。
【００３８】
パルス生成処理部２０２は、三角波と各基準電圧とを比較し、図２に示されるタイミング関係で第１スイッチング素子用パルス信号と第２スイッチング素子用パルス信号と第３スイッチング素子用パルス信号とを生成する機能を有する。図２は、ソフトスイッチング処理を実現するために必要なタイミング関係が示されたタイミングチャートである。以下に、まずパルス生成処理部２０２による各スイッチング素子用パルス信号の生成機能についての具体的な説明を行い、図２に示される各スイッチング素子用パルス信号のタイミング関係のうち特にクリティカルなタイミング制約について説明する。なお、パルス生成処理部２０２のパルス信号の生成機能のうち、第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号と第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成の許可／禁止設定は、第２スイッチング素子禁止判定処理部２０４と第３スイッチング素子禁止判定処理部２０６とによってなされ、第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号と第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成の実施／不実施の制御はスイッチング実施処理部２０８によってなされるが、この点については後述する。
【００３９】
第１スイッチング素子１２４をオンオフ制御するための第１スイッチング素子用パルス信号は、三角波と基準電圧であるＳ１＿Ｄｕｔｙ信号とを比較し、三角波がＳ１＿Ｄｕｔｙ信号よりも高いときにオン状態となるように信号が生成される。したがって、第１スイッチング素子１２４は、Ａ点でオフからオンへと切り替わり、第１スイッチング素子１２４をオン状態としている第１スイッチング素子オン時間が経過したＢ点でオンからオフへと切り替わる。
【００４０】
第２スイッチング素子１３４をオンオフ制御するための第２スイッチング素子用パルス信号は、三角波と基準電圧であるＳ２＿１回目ＯＮ信号、Ｓ２＿１回目ＯＦＦ信号、Ｓ２＿２回目ＯＮ信号、Ｓ２＿２回目ＯＦＦ信号とを比較し、三角波がＳ２＿１回目ＯＮ信号よりも高くなったＣ点で第２スイッチング素子１３４のオフからオンへ１回目の切り替えを行い、その後三角波がＳ２＿１回目ＯＦＦ信号よりも高くなるＤ点で第２スイッチング素子１３４のオンからオフへの１回目の切り替えを行うような信号が生成される。その後で、三角波がＳ２＿２回目ＯＮ信号よりも低くなったＥ点で第２スイッチング素子１３４のオフからオンへ２回目の切り替えを行い、その後三角波がＳ２＿２回目ＯＦＦ信号よりも低くなるＦ点で第２スイッチング素子１３４のオンからオフへの２回目の切り替えを行うような信号が生成される。
【００４１】
第３スイッチング素子１４４をオンオフ制御するための第３スイッチング素子用パルス信号は、三角波と基準電圧であるＳ３＿Ｄｕｔｙ信号とを比較し、三角波がＳ３＿Ｄｕｔｙ信号よりも高いときにオン状態となるように信号が生成される。したがって、第３スイッチング素子１４４は、Ｇ点でオフからオンへと切り替わり、第３スイッチング素子１４４をオン状態としている第３スイッチング素子オン時間が経過したＨ点でオンからオフへと切り替わる。
【００４２】
ここで、第２スイッチング素子用パルス信号の１回目の立ち上がり（オフからオンへの１回目の切り替わり）から第１スイッチング素子用パルス信号の立ち上がり（オフからオンへの切り替わり）までの時間を第１先行時間という。そして、第１スイッチング素子用パルス信号の立ち上がりから第２スイッチング素子用パルス信号の１回目の立下り（オンからオフへの１回目の切り替わり）までの時間を第１オーバーラップ時間という。
【００４３】
また、第２スイッチング素子用パルス信号の２回目の立ち上がり（オフからオンへの２回目の切り替わり）から第１スイッチング素子用パルス信号の立下り（オンからオフへの切り替わり）までの時間を第２先行時間という。そして、第１スイッチング素子用パルス信号の立ち上がりから第２スイッチング素子用パルス信号の２回目の立下り（オンからオフへの２回目の切り替わり）までの時間を第２オーバーラップ時間という。
【００４４】
そして、図２に示されるタイミングチャートのうち、特にクリティカルなタイミング制約が２つ存在する。１つ目のタイミング制約は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間より大きいことである。換言すれば、このタイミング制約は、第２先行時間と第２オーバーラップ時間がそれぞれ所定の時間確保される必要があるという制約である。２つ目のタイミング制約は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子オン時間より大きいことである。換言すれば、このタイミング制約は、第２スイッチング素子１３４の１回目のオフをさせた後に第２スイッチング素子１３４の２回目のオンをさせるまでの期間内において、第３スイッチング素子１４４をオンして第３スイッチング素子オン時間が経過した後に第３スイッチング素子１４４をオフさせることができる必要があるという制約である。
【００４５】
再び図１に戻って、第２スイッチング素子禁止判定処理部２０４は、上記の１つ目のタイミング制約を満たすか否かを判定する機能を有する。具体的には、第２スイッチング素子禁止判定処理部２０４は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間より小さいときは、パルス生成処理部２０２による第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成を禁止する必要があると判定し、第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成を禁止するように設定する機能を有する。また、第２スイッチング素子禁止判定処理部２０４は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間より大きいときは、パルス生成処理部２０２による第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成を禁止する必要がないと判定し、第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成を許可するように設定する機能を有する。
【００４６】
第３スイッチング素子禁止判定処理部２０６は、上記の２つ目のタイミング制約を満たすか否かを判定する機能を有する。具体的には、第３スイッチング素子禁止判定処理部２０６は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子オン時間より小さいときは、パルス生成処理部２０２による第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成を禁止する必要があると判定し、第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成を禁止するように設定する機能を有する。第３スイッチング素子禁止判定処理部２０６は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子オン時間より大きいときは、パルス生成処理部２０２による第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成を禁止する必要がないと判定し、第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成を許可するように設定する機能を有する。
【００４７】
スイッチング実施処理部２０８は、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間よりも大きく、かつ、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子オン時間よりも大きい場合に、パルス生成処理部２０２による第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成と、パルス生成処理部２０２による第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成を実施させるための制御を行う機能を有する。換言すれば、スイッチング実施処理部２０８は、第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成の許可設定がされ、かつ、第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成の許可設定がされている場合にのみ第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成と第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成の実施を行うように制御する機能を有する。
【００４８】
続いて、上記構成の昇圧コンバータ回路装置１０の作用について、図１〜図３を用いて説明する。図３は、パルス生成処理部２０２による第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号と、第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成の許可／禁止を判定して、スイッチング実施／不実施の制御を行う手順を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、最初に、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間を引いた時間が第２先行時間より小さいか否か、換言すれば、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御が禁止されるべきか否かを判定する（Ｓ１０）。Ｓ１０において、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御が禁止されるべきと判定されたときは、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御を禁止するための設定を行う（Ｓ１３）。Ｓ１０において、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御が禁止されるべきと判定されないときは、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御を許可するための設定を行う（Ｓ１２）。
【００５０】
次に、第１スイッチング素子オン時間から第１オーバーラップ時間と第２先行時間とを引いた時間が第３スイッチング素子オン時間より小さいか否か、換言すれば、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御が禁止されるべきか否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４において、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御が禁止されるべきと判定されたときは、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御を禁止するための設定を行う（Ｓ１７）。Ｓ１４において、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御が禁止されるべきと判定されないときは、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御を許可するための設定を行う（Ｓ１６）。
【００５１】
そして、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御の許可設定がされており、かつ、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御の許可設定がされているか否かを判定する（Ｓ１８）。第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御の許可設定がされており、かつ、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御の許可設定がされていると判定されたときは、パルス生成処理部２０２による第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号と、第３スイッチング素子用パルス信号のオンオフ信号の生成を実施するように制御する（Ｓ２０）。第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御の許可設定がされており、かつ、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御の許可設定がされていると判定されないときは、パルス生成処理部２０２による第２スイッチング素子用パルス信号の２回目のオンオフ信号の生成を実施しないように制御する（Ｓ２１）。Ｓ２０あるいはＳ２１の工程の後はＥＮＤ処理へと進む。
【００５２】
上記のように、昇圧コンバータ回路装置１０の構成によれば、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御の禁止判定と、第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御の禁止判定とが個別に行われる。また、昇圧コンバータ回路装置１０の構成によれば、第２スイッチング素子１３４の２回目のオンオフ制御と第３スイッチング素子１４４のオンオフ制御が可能なタイミング制約を具備する場合にのみスイッチングを実施させるように制御することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  昇圧コンバータ回路装置、２０  燃料電池、３０  負荷回路、１００  昇圧コンバータ回路、１２０  主昇圧回路、１２１，１２９，１３９  コンデンサ、１２２，１３８  コイル、１２４  第１スイッチング素子、１２６，１２８，１３１，１３５，１３６，１４０，１４１，１４２，１４６  ダイオード、１３０  補助回路、１３２  スナバコンデンサ、１３４  第２スイッチング素子、１３９  コンデンサ、１４４  第３スイッチング素子、２００  制御部、２０２  パルス生成処理部、２０４  第２スイッチング素子禁止判定処理部、２０６  第３スイッチング素子禁止判定処理部、２０８  スイッチング実施処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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