(57)【要約】 【課題】  信頼性の高い電力変換装置および車両を提供する。【解決手段】  起動処理において、リレー１０がオン状態である通知を受信し、かつ、センサ類の故障がないときに、下段スイッチング素子Ｓｂを切替えて昇圧制御をし、直流リンク電圧検出器４０で検出された電圧値に基づいて下段スイッチング素子Ｓｂの異常判断をし、上段スイッチング素子Ｓａを切替えて降圧制御をし、直流リンク電圧検出器４０で検出された電圧値に基づいて上段スイッチング素子Ｓａの異常判断をする昇降圧制御装置３０を備えた電力変換装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーを介して直流電源が接続する端子間の電圧を検出するバッテリ電圧検出器と、直流リンク間において互いに直列に接続し、高電位側の前記直流リンクと接続した上段スイッチング素子および低電位側の前記直流リンクと接続した下段スイッチング素子と、前記上段スイッチング素子および前記下段スイッチング素子の動作を制御する昇降圧制御装置と、を備え、前記下段スイッチング素子の両端に前記直流電源の電圧が印加されるコンバータと、
前記コンバータの出力する電圧を検出する直流リンク電圧検出器と、前記直流リンク間に直列に接続した少なくとも一対のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の動作を制御する制御装置と、直列に接続したスイッチング素子間に接続した交流ラインに流れる電流を検出する電流検出器と、を備えたインバータと、を備え、
前記昇降圧制御装置は、起動処理において、前記リレーがオン状態である通知を受信し、かつ、前記バッテリ電圧検出器と、前記直流リンク電圧検出器と、前記電流検出器と、のからの検出値に基づき故障を検出しないとき、
前記下段スイッチング素子を切替えて昇圧制御をし、前記直流リンク電圧検出器で検出された電圧値に基づき前記下段スイッチング素子の異常判断をし、
前記上段スイッチング素子を切替えて降圧制御をし、前記直流リンク電圧検出器で検出された電圧値に基づき前記上段スイッチング素子の異常判断をする
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記コンバータは、前記直流リンク間に直列に接続した前記上段スイッチング素子および前記下段スイッチング素子を複数列備えていることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電力変換装置と、
直流負荷としての前記直流電源と、
交流負荷としてのモータと、
前記リレーのオンとオフとを切替え、前記リレーをオンしたときに前記昇降圧制御装置へ通知する上位制御装置と、
前記モータの動力を車輪に伝達する車軸と、
を備えたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力変換装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータは、直流電力を供給する直流リンク（直流ライン）間に直列に接続したスイッチング素子対を備えている。インバータにおいて直列に接続したスイッチング素子間は交流ラインと電気的に接続している。直流電源の電圧を昇圧および降圧する機能を含む電力変換装置では、昇降圧機能部（コンバータ）とインバータとが直流リンクを共有している。コンバータは、直流リンク間に直列に接続したスイッチング素子対を備えている。コンバータにおいて直列に接続したスイッチング素子間は、直流電源の高電位側端子と電気的に接続している。
【０００３】
上記のようなコンバータの異常の有無は、従来、インバータおよびコンバータの動作中に、交流ラインに出力される電流が低下すること等に基づいて判断していた。また、従来、スイッチング素子のゲートコントロール信号が切り替わるタイミングと、スイッチング前後の電圧が変化するタイミングとを比較する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３４１５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インバータおよびコンバータを動作させてモータを駆動した状態でコンバータの異常を判断すると、故障箇所を特定することが困難であった。例えば、コンバータが複数のスイッチング素子対を有している場合、インバータおよびコンバータを動作させた状態では複数のスイッチング素子対は同期して動作しているため、個々のスイッチング素子の異常を判断することが困難であった。
【０００６】
本発明の実施形態は、コンバータの故障箇所を特定可能とする信頼性の高い電力変換装置および車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態による電力変換装置は、リレーを介して直流電源が接続する端子間の電圧を検出するバッテリ電圧検出器と、直流リンク間において互いに直列に接続し、高電位側の前記直流リンクと接続した上段スイッチング素子および低電位側の前記直流リンクと接続した下段スイッチング素子と、前記上段スイッチング素子および前記下段スイッチング素子の動作を制御する昇降圧制御装置と、を備え、前記下段スイッチング素子の両端に前記直流電源の電圧が印加されるコンバータと、前記コンバータの出力する電圧を検出する直流リンク電圧検出器と、前記直流リンク間に直列に接続した少なくとも一対のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の動作を制御する制御装置と、直列に接続したスイッチング素子間に接続した交流ラインに流れる電流を検出する電流検出器と、を備えたインバータと、を備え、前記昇降圧制御装置は、起動処理において、前記リレーがオン状態である通知を受信し、かつ、前記バッテリ電圧検出器と、前記直流リンク電圧検出器と、前記電流検出器と、のからの検出値に基づき故障を検出しないとき、前記下段スイッチング素子を切替えて昇圧制御をし、前記直流リンク電圧検出器で検出された電圧値に基づき前記下段スイッチング素子の異常判断をし、前記上段スイッチング素子を切替えて降圧制御をし、前記直流リンク電圧検出器で検出された電圧値に基づき前記上段スイッチング素子の異常判断をする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の電力変換装置および車両の構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態の電力変換装置および車両の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、図２に示すフローチャートの昇降圧機能故障検出処理の動作を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、図３に示す昇降圧機能故障検出処理における直流リンク電圧波形の一例を示す図である。
【図５】図５は、図３に示す昇降圧機能故障検出処理における直流リンク電圧波形の他の例を示す図である。
【図６】図６は、図３に示す昇降圧機能故障検出処理における直流リンク電圧波形の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の電力変換装置および車両について、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の電力変換装置および車両の構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の車両は、バッテリＢＴと、リレー１０と、電力変換装置と、モータＭと、磁極位置検出器７０と、車輪ＷＬと、車両ＥＣＵ１００と、を備えている。電力変換装置は、昇降圧機能部（コンバータ）ＣＯＮと、モータ制御機能部（インバータ）ＩＮＶと、を備えている。
【００１０】
バッテリＢＴは、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の蓄電池を含む。バッテリＢＴから出力された直流電力は電力変換装置へ供給される。また、バッテリＢＴは直流負荷であって、電力変換装置を介して接続されたモータＭが発電する電気エネルギを充電可能である。  
リレー１０は、例えば電磁接触器であって、バッテリＢＴと電力変換装置との接続を切替える。リレー１０の切替え動作を車両ＥＣＵ１００により制御され、リレー１０によりコンバータＣＯＮに印加される電圧の立ち上がりを鈍らせることができる。
【００１１】
磁極位置検出器７０は、例えばレゾルバであり、モータＭの回転子の角度位置θを検出して、モータ制御装置５０と昇降圧制御装置３０とへ出力する。なお、磁極位置検出器７０は、機械や磁気的なセンサでなく、電流検出器６０の電流情報から磁極位置を推定するセンサレス磁極位置推定器でもよい。その場合には、磁極位置検出器７０を省略することができる。
【００１２】
コンバータＣＯＮは、バッテリＢＴの電圧を昇圧又は降圧する。コンバータＣＯＮは、スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆと、インダクタンスＬ１〜Ｌ３と、高圧バッテリ電圧検出器２０と、コンデンサＣ１と、昇降圧制御装置３０と、を備えている。また、コンバータＣＯＮは、直流リンク電圧検出器４０を後述するインバータＩＮＶと共有している。
【００１３】
高圧バッテリ電圧検出器２０は、コンバータＣＯＮとバッテリＢＴとが接続する接続端子間に印加される電圧を検出する。高圧バッテリ電圧検出器２０で検出した電圧値は、昇降圧制御装置３０へ供給される。  
コンデンサＣ１は、コンバータＣＯＮとバッテリとが接続する接続端子間の電圧が変動することを抑制する。
【００１４】
直流リンク電圧検出器４０は、コンバータＣＯＮとインバータＩＮＶとの間において、高電位側の直流リンクＬＩＮＫ（Ｈ）と低電位側の直流リンクＬＩＮＫ（Ｌ）との間の電圧を検出する。直流リンク電圧検出器４０で検出した電圧値は、昇降圧制御装置３０と、後述するモータ制御装置５０とに供給される。
【００１５】
スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆは、例えばＦＥＴ（Field-Effect Transistor）やＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体スイッチである。スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆは、並列に接続された３列のスイッチング素子対を構成する。スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆと、後述するインバータＩＮＶの複数のスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚとは、互いに並列に直流リンク間に接続している。
【００１６】
第１列のスイッチング素子Ｓａとスイッチング素子Ｓｂとは互いに直列に接続し、上段（高電位側）にスイッチング素子（上段スイッチング素子）Ｓａが位置し、下段（低電位側）にスイッチング素子（下段スイッチング素子）Ｓｂが位置するように直流リンク間に接続している。スイッチング素子Ｓａとスイッチング素子Ｓｂとの接続部はインダクタンスＬ１を介してバッテリＢＴの正極端子と電気的に接続している。すなわち、スイッチング素子Ｓｂの両端にバッテリＢＴの電圧が印加される。
【００１７】
第２列のスイッチング素子Ｓｃとスイッチング素子Ｓｄとは互いに直列に接続し、上段にスイッチング素子（上段スイッチング素子）Ｓｃが位置し、下段にスイッチング素子（下段スイッチング素子）Ｓｄが位置するように直流リンク間に接続している。スイッチング素子Ｓｃとスイッチング素子Ｓｄとの接続部はインダクタンスＬ２を介してバッテリＢＴの正極端子と電気的に接続している。すなわち、スイッチング素子Ｓｄの両端にバッテリＢＴの電圧が印加される。
【００１８】
第３列のスイッチング素子Ｓｅとスイッチング素子Ｓｆとは互いに直列に接続し、上段にスイッチング素子（上段スイッチング素子）Ｓｅが位置し、下段にスイッチング素子（下段スイッチング素子）Ｓｆが位置するように直流リンク間に接続している。スイッチング素子Ｓｅとスイッチング素子Ｓｆとの接続部はインダクタンスＬ３を介してバッテリＢＴの正極端子と電気的に接続している。すなわち、スイッチング素子Ｓｆの両端にバッテリＢＴの電圧が印加される。
【００１９】
昇降圧制御装置３０は、例えば、図示しないＭＰＵ（micro processing unit）等のプロセッサと、メモリと、を備え、車両ＥＣＵ１００との間でＣＡＮプロトコル等を利用した通信手段により接続している。昇降圧制御装置３０は、高圧バッテリ電圧検出器２０で検出された電圧値と、直流リンク電圧検出器４０で検出された電圧値と、磁極位置検出器７０で検出されたモータＭの回転子の角度位置θと、を受信する。また、昇降圧制御装置３０は、上位制御装置である車両ＥＣＵ１００から出力指令値を受信する。昇降圧制御装置３０は、例えばメモリに記憶されたキャリア波を用いて、受信した出力指令値を実現するようにＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号に基づいてスイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆのゲート信号を生成して出力する。
【００２０】
インバータＩＮＶは、スイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚと、直流リンク電圧検出器４０と、モータ制御装置５０と、電流検出器６０と、コンデンサＣ２と、を備えている。
インバータＩＮＶは、コンバータＣＯＮと交流負荷Ｍとの間に接続し、コンバータＣＯＮからの直流電力を供給する直流リンクＬＩＮＫ（Ｈ）、ＬＩＮＫ（Ｌ）間に接続した一対のスイッチング素子を含むスイッチ回路を少なくとも１つ備えている。スイッチ回路それぞれは、直列に接続した２つのスイッチング素子を備えている。
【００２１】
本実施形態では、インバータＩＮＶは、コンバータＣＯＮから供給された直流電力を３相交流電力に変換する３相インバータである。インバータＩＮＶは、複数のスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚを備え、後述するモータ制御装置５０からのゲート信号に従って、複数のスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚが開閉することによって、モータＭへ３相交流電流を供給する。Ｕ相のスイッチ回路はスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘを含み、Ｖ相のスイッチ回路はスイッチング素子Ｓｖ、Ｓｙを含み、Ｗ相のスイッチ回路はスイッチング素子Ｓｗ、Ｓｚを含む。各相のスイッチ回路は互いに並列に接続している。
【００２２】
各相のスイッチ回路ではスイッチング素子が直列に接続し、これらのスイッチング素子の間において交流負荷であるモータＭと電気的に接続している。例えば、Ｕ相のスイッチ回路において、一対のスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘは直列に接続し、一対のスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ間においてモータＭと電気的に接続している。スイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚは、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＦＥＴ（Field-Effect Transistor）、ＧＴＯ（gate turn-off thyristor）、トランジスタなどの電気的に開閉制御することができるスイッチング素子である。本実施形態の電力変換装置において、スイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、ＳｚはＩＧＢＴである。
【００２３】
コンデンサＣ２は、コンバータＣＯＮとインバータＩＮＶとの間において、複数のスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚと並列に接続している。コンデンサＣ２は、コンバータＣＯＮおよびインバータＩＮＶが運転することにより、インバータＩＮＶが接続する直流リンクＬＩＮＫ（Ｈ）、ＬＩＮＫ（Ｌ）の電圧が変動することを抑制する。
【００２４】
電流検出器６０は、インバータＩＮＶから交流負荷であるモータＭに供給される各相の電流を検出する。電流検出器６０で検出された各相の電流値はモータ制御装置５０へ提供される。
【００２５】
モータ制御装置５０は、例えば、図示しないＭＰＵ（micro processing unit）等のプロセッサと、メモリと、を備え、車両ＥＣＵ１００との間でＣＡＮプロトコル等を利用した通信手段により接続している。なお、モータ制御装置５０と昇降圧制御装置３０とは、ＭＰＵとメモリとを共有していてもよく、それぞれ複数のＭＰＵおよびメモリを有していてもよい。
【００２６】
モータ制御装置５０は、直流リンク電圧検出器４０で検出された電圧値と、電流検出器６０で検出された各相電流値と、磁極位置検出器７０で検出されたモータＭの回転子の角度位置θと、を受信する。また、モータ制御装置５０は、上位制御装置である車両ＥＣＵ１００から出力指令値を受信する。モータ制御装置５０は、例えばメモリに記憶されたキャリア波を用いて、受信した出力指令値を実現するようにＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号に基づいてスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚのゲート信号を生成して出力する。
【００２７】
図１に示すように、インバータＩＮＶの各相に上下２つのスイッチング素子が接続されている場合には、モータ制御装置５０は、各相２つのゲート信号を生成する。モータ制御装置５０は、各相の２つのゲート信号を生成する際に、例えば上段スイッチング素子のゲート信号を反転した信号を、下段スイッチング素子の開閉信号として用いることができる。なお、一般的にインバータＩＮＶの各相の上下段スイッチング素子が電気的に短絡することを防止するために、上下段スイッチング素子を両方オフするデッドタイム期間を設けることが望ましい。
【００２８】
モータＭは交流負荷であって、インバータＩＮＶから供給された電流によりトルクを発生する。モータＭの出力軸には、負荷装置が接続されて発生したトルクが伝達される。また、モータＭは、負荷装置の運動エネルギを電力に変換して回生運転する。モータＭの回生運転による電力はインバータＩＮＶで直流電力へ変換されて、直流電源ＢＴに充電される。本実施形態では、モータＭの出力軸には、車軸が接続されて発生したトルクが車軸を介して車輪ＷＬへ伝達される。また、モータＭは、車軸を介して伝達された車輪ＷＬの運動エネルギを電力に変換して回生運転する。
【００２９】
図２は、実施形態の電力変換装置および車両の動作を説明するフローチャートである。
【００３０】
本実施形態の電力変換装置において、昇降圧制御装置３０は、電力変換装置の起動時に昇降圧機能故障検出処理を行う。
まず、電力変換装置の起動する際に、昇降圧制御装置３０およびモータ制御装置５０は、センサ類が故障しているか否か検出する。このとき、昇降圧制御装置３０およびモータ制御装置５０は、電圧検出器や電流検出器で検出された値を取得し、短絡や断線の有無を判断する。ここで、昇降圧制御装置３０およびモータ制御装置５０は、上位制御装置である車両ＥＣＵ１００へ判断結果を通知する。なお、本実施形態では、センサ類の故障があった場合も電力変換装置は起動する。電力変換装置は、センサ類の故障検出中は制限運転を行う。制限運転中は、例えば、故障が検出された箇所に応じて上段／下段のスイッチング素子をオフ状態に固定とする場合と、上段のスイッチング素子をオンで固定し、下段のスイッチング素子をオフで固定とする場合などがある。（ステップＳ１）
【００３１】
続いて、車両ＥＣＵ１００はリレー１０をオンする。（ステップＳ２）  
その後、昇降圧制御装置３０は、車両ＥＣＵ１００からリレー１０がオンされた状態であることの通知を受信する。（ステップＳ３）
【００３２】
続いて、昇降圧制御装置３０は、昇降圧機能故障検出処理の実施条件が満たされているか否かを確認する。昇降圧機能故障検出処理の実施条件は、コンバータＣＯＮが正常起動完了し、かつ、リレー１０がオン状態である通知を受信していることである。なお、本実施形態では、モータ制御装置５０においてセンサ類の故障が検出されなかったことによりインバータＩＮＶの正常起動が完了したものとする。同様に、昇降圧制御装置３０においてセンサ類の故障が検出されなかったことによりコンバータＣＯＮの正常起動が完了したものとする。なお、上記の条件が満たされていないときには、次のステップの昇降圧制御装置３０は昇降圧機能故障検出処理を行わない。（ステップＳ４）
【００３３】
上記の条件が満たされていることが確認できたときに、昇降圧制御装置３０は昇降圧機能故障検出処理を行う。昇降圧機能故障検出処理が終了し、昇圧機能又は降圧機能（もしくは昇圧機能と降圧機能の両方）に異常があったときには、昇降圧制御装置３０は、車両ＥＣＵ１００に異常を通知する。なお、本実施形態の電力変換装置では、昇降圧機能に異常があった場合、上段／下段のスイッチング素子をオフで固定として待機し、定常処理に遷移しないこととしている。また、電力変換装置は、異常のある箇所の機能を制限して動作を継続することも可能である。（ステップＳ５）
【００３４】
続いて、昇降圧制御装置３０およびモータ制御装置５０は、電力変換装置の定常処理を行う。このとき、昇降圧制御装置３０は、コンバータＣＯＮの第１列のスイッチング素子と、第２列のスイッチング素子と、第３列のスイッチング素子と、を互いに位相をずらして同期させた状態で駆動する。（ステップＳ６）
昇降圧制御装置３０およびモータ制御装置５０は、車両ＥＣＵ１００からモータ停止の指令を受信すると、電力変換装置の定常処理を終了する。（ステップＳ７）
【００３５】
図３は、図２に示すフローチャートの昇降圧機能故障検出処理の動作を説明するフローチャートである。  
図４は、図３に示す昇降圧機能故障検出処理における直流リンク電圧波形の一例を示す図である。本実施形態では、バッテリＢＴの電圧が２８８Ｖであるものとし、昇圧制御後の電圧を３１８Ｖ、降圧制御後の電圧を２８８Ｖとする。また、昇降圧機能故障検出処理中は、インバータＩＮＶのスイッチング素子Ｓｕ、Ｓｘ、Ｓｖ、Ｓｙ、Ｓｗ、Ｓｚは、非導通状態となっている。
【００３６】
昇降圧制御装置３０は、第１列乃至第３列のスイッチング素子を順次動作させて、昇圧制御および降圧制御が正常であるか否かを判断する。
【００３７】
まず、昇降圧制御装置３０は、第１列のスイッチング素子Ｓａ、Ｓｂについて、上段のスイッチング素子Ｓａをオフとした状態で下段のスイッチング素子Ｓｂのオンおよびオフを繰り返して、一定期間、昇圧制御を行う。（ステップＳ５１）
【００３８】
続いて、昇降圧制御装置３０は、一定期間経過後に、直流リンク電圧検出器４０から直流リンクの電圧を受信する。昇降圧制御装置３０は、受信した直流リンク電圧と昇圧判定閾値とを比較して、下段のスイッチング素子Ｓｂが正常に動作しているか否か判断する。なお、本実施形態では、昇圧判定閾値を３０８Ｖとしている。この昇圧判定閾値は、昇圧制御後の直流リンク電圧や昇降圧機能故障検出処理に要する時間に応じて適宜調整すべきである。（ステップＳ５２）
【００３９】
昇降圧制御装置３０は、受信した直流リンク電圧が昇圧判定閾値未満であれば、下段のスイッチング素子Ｓｂに異常があると判断する。（ステップＳ５３）  
昇降圧制御装置３０は、受信した直流リンク電圧が昇圧判定閾値以上であれば、下段のスイッチング素子Ｓｂが正常に動作していると判断する。（ステップＳ５４）
続いて、昇降圧制御装置３０は、第１列のスイッチング素子Ｓａ、Ｓｂについて、下段のスイッチング素子Ｓｂをオフとした状態で上段のスイッチング素子Ｓａのオンおよびオフを繰り返して、一定期間、降圧制御を行う。（ステップＳ５５）
【００４０】
続いて、昇降圧制御装置３０は、一定期間経過後に、直流リンク電圧検出器４０から直流リンクの電圧を受信する。昇降圧制御装置３０は、受信した直流リンク電圧と降圧判定閾値とを比較して、上段のスイッチング素子Ｓａが正常に動作しているか否か判断する。なお、本実施形態では、降圧判定閾値を２９８Ｖとしている。この降圧判定閾値は、降圧制御後の直流リンク電圧や昇降圧機能故障検出処理に要する時間に応じて適宜調整すべきである。（ステップＳ５６）
【００４１】
昇降圧制御装置３０は、受信した直流リンク電圧が降圧判定閾値以上であれば、上段のスイッチング素子Ｓａに異常があると判断する。（ステップＳ５７）  
昇降圧制御装置３０は、受信した直流リンク電圧が昇圧判定閾値未満であれば、上段のスイッチング素子Ｓａが正常に動作していると判断する。（ステップＳ５８）
昇降圧制御装置３０は、上記ステップＳ５１〜ステップＳ５８を、第２相のスイッチング素子Ｓｃ、Ｓｄと第３相のスイッチング素子Ｓｅ、Ｓｆについても同様に行い、全てのスイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆに故障があるか否かを判断する。（ステップＳ５９）
【００４２】
図５は、図３に示す昇降圧機能故障検出処理における直流リンク電圧波形の他の例を示す図である。  
この例は、上記の昇降圧機能故障検出処理により、第１相から昇圧制御と降圧制御とを順次行ったところ、第３相の降圧機能に異常があったものである。すなわち、第２相について降圧制御が正常に行われた後に、第３相の下段のスイッチング素子Ｓｆのオンとオフとを一定期間繰り返して昇圧制御を行い、一定期間経過後に、昇圧判定閾値と直流リンク電圧とを比較したところ、直流リンク電圧が昇圧判定閾値未満であった。この場合、第３相の下段のスイッチング素子Ｓｆが異常であると判断される。
【００４３】
図６は、図３に示す昇降圧機能故障検出処理における直流リンク電圧波形の他の例を示す図である。  
この例は、上記の昇降圧機能故障検出処理により、第１相から昇圧制御と降圧制御とを順次行ったところ、第３相の降圧機能に異常があったものである。すなわち、第３相について昇圧制御が正常に行われた後に、第３相の上段のスイッチング素子Ｓｅのオンとオフとを一定期間繰り返して降圧制御を行い、一定期間経過後に、降圧判定閾値と直流リンク電圧とを比較したところ、直流リンク電圧が降圧判定閾値以上であった。この場合、第３相の上段のスイッチング素子Ｓｅが異常であると判断される。
【００４４】
上記のように、昇降圧機能故障検出処理において、コンバータＣＯＮは電力変換装置の通常運転時とは異なる動作をする。本実施形態では、電力変換装置の起動時に昇降圧機能故障検出処理において、第１列乃至第３列のスイッチング素子の動作を順次確認するため、個々のスイッチング素子の異常を判断することができる。すなわち、本実施形態によれば、コンバータの故障箇所を特定可能とする信頼性の高い電力変換装置および車両を提供することができる。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、コンバータＣＯＮが複数列のスイッチング素子対を備えていたが、本実施形態の昇降圧機能故障検出処理は、１つのスイッチング素子対を含むコンバータにも適用可能である。その場合であっても上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…リレー、２０…高圧バッテリ電圧検出器、３０…昇降圧制御装置、４０…直流リンク電圧検出器、５０…モータ制御装置、６０…電流検出器、７０…磁極位置検出器、Ｃ１、Ｃ２…コンデンサ、１００…車両ＥＣＵ、Ｌ１〜Ｌ３…インダクタンス、Ｓａ〜Ｓｆ…スイッチング素子、Ｓｕ〜Ｓｚ…スイッチング素子、ＣＯＮ…コンバータ（昇降圧機能部）、ＩＮＶ…インバータ（モータ制御機能部）、Ｍ…交流負荷（モータ）、ＢＴ…直流負荷（バッテリ）、ＬＩＮＫ（Ｈ）、ＬＩＮＫ（Ｌ）…直流リンク。
【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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