特許 6981271 双方向ＤＣＤＣコンバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981271

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】双方向ＤＣＤＣコンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20211202BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/28 C

   H02M3/28 H

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-7153(P2018-7153)

(22)【出願日】2018年1月19日

(65)【公開番号】特開2019-126231(P2019-126231A)

(43)【公開日】2019年7月25日

【審査請求日】2020年12月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】玉城 忍

【審査官】 柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−２２５３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０８５８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９５６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００５７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載された高電圧バッテリ（２）にリレー（１２）を介して接続され、前記高電圧バッテリからの供給電圧を降圧して前記高電圧バッテリよりも低電圧の低電圧バッテリ（６）側に出力する降圧動作と、前記低電圧バッテリからの供給電圧を昇圧して前記高電圧バッテリ側に出力する昇圧動作と、を選択的に実施可能な電力変換部（３０）と、
車両に搭載された電子制御装置（１０）から通信線（２２）を介して入力される指令に従い、前記電力変換部を降圧動作させて前記低電圧バッテリを充電させる降圧制御、及び、前記電力変換部を昇圧動作させて前記高電圧バッテリ側の電力供給経路に設けられたコンデンサ（１８）を前記高電圧バッテリの電圧に対応した目標電圧まで充電させる昇圧制御、を実施する制御部（４０）と、
を備え、
前記制御部は、
前記通信線を介して実施される前記電子制御装置との間の通信に異常が生じる通信異常時には、前記コンデンサ及び前記低電圧バッテリの電圧に基づき、前記コンデンサへの充電を行う昇圧制御の実施条件が成立しているか否かを判断し、該判断結果に従い前記降圧制御又は前記昇圧制御を実施するよう構成されている、双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項2】

前記制御部には、前記電子制御装置の動作時に、前記通信線とは異なる電源線（２４）を介して、車両のイグニッション電圧が供給され、
前記制御部は、前記通信異常時には、前記電源線を介して前記電子制御装置から前記イグニッション電圧が供給されているときに、前記コンデンサ及び前記低電圧バッテリの電圧に基づき前記昇圧制御の実施条件が成立しているか否かを判断するよう構成されている、請求項１に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項3】

前記制御部は、前記通信異常時には、前記低電圧バッテリの電圧が前記コンデンサへの充電が可能な第１電圧以上で、かつ、前記コンデンサの電圧が充電を要する第２電圧未満である場合に、前記昇圧制御の実施条件が成立していると判断して、前記昇圧制御を実施するよう構成されている、請求項１又は請求項２に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項4】

前記制御部は、
前記電力変換部の昇圧動作完了時に、前記コンデンサへの充電状態及び当該双方向ＤＣＤＣコンバータの動作状態を記憶媒体（４６）に記憶し、
前記通信異常時には、該記憶媒体に記憶されたコンデンサへの充電状態及び当該双方向ＤＣＤＣコンバータの動作状態に基づき、前記コンデンサへの充電が前回正常に完了しており、当該双方向ＤＣＤＣコンバータが正常に動作しているときに、前記昇圧制御の実施条件が成立していると判断するよう構成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項5】

前記制御部は、前記電力変換部の昇圧動作完了時の前記コンデンサの電圧、及び、当該双方向ＤＣＤＣコンバータの動作停止時の前記コンデンサの電圧を記憶媒体に記憶し、
前記通信異常時には、前記記憶媒体に記憶された前記コンデンサの電圧に基づき、前記昇圧制御の前記目標電圧を設定するよう構成されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項6】

前記制御部は、
前記通信異常時に前記昇圧制御を実施する際には、前記コンデンサの電圧に応じて制御モードを設定し、
前記コンデンサの電圧が低い第１モードでは、前記コンデンサへの充電を予め設定された一定電流で行う電流固定制御を実施し、
前記コンデンサの電圧が前記第１モードよりも高く所定の上限電圧よりも低い第２モードでは、前記コンデンサへの充電電流を徐々に上昇させる電流指令制御を実施し、
前記コンデンサの電圧が前記上限電圧以上となる第３モードでは、前記コンデンサへの充電電圧を前記目標電圧まで徐々に上昇させる電圧指令制御を実施するよう構成されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項7】

前記制御部は、
前記第３モードの前記電圧指令制御では、前記記憶媒体に記憶された前回の昇圧動作完了時の前記コンデンサの電圧、及び、当該双方向ＤＣＤＣコンバータの動作停止時の前記コンデンサの電圧のうち、低い電圧を前記目標電圧として設定して、前記コンデンサへの充電電圧を前記目標電圧まで徐々に上昇させるように構成されている、請求項５を引用する請求項６に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項8】

前記制御部は、
前記第３モードの電圧指令制御で、前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に到達した後、所定期間内に所定値以上低下すると、前記目標電圧を所定電圧高い電圧値に変更して、前記コンデンサへの充電電圧を前記目標電圧まで徐々に上昇させる、再充電制御を実施するよう構成されている、請求項６又は請求項７に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項9】

前記制御部は、
前記再充電制御を実施する際、前記所定期間内に前記目標電圧から低下した電圧低下量に基づき電圧補正量を求め、該電圧補正量を前回の目標電圧に加算することで、前記目標電圧を変更するよう構成されている、請求項８に記載の双方向ＤＣＤＣコンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、高電圧バッテリから低電圧バッテリへの充電及び低電圧バッテリから高電圧バッテリ側コンデンサへの充電を実施可能な双方向ＤＣＤＣコンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車やハイブリッド車等、動力源としてモータを備えた車両においては、主電源となる高電圧バッテリからの供給電圧を、昇圧コンバータにて所定電圧まで昇圧して、モータ駆動用のインバータに供給することで、モータを駆動するようにされている。

【0003】

また、この種の車両には、高電圧バッテリとは別に、車両に搭載された各種電気機器に電力供給を行う補機バッテリとして、高電圧バッテリよりも出力電圧が低い低電圧バッテリも搭載されている。

【0004】

低電圧バッテリは、高電圧バッテリに比べて容量が小さいことから、低電圧バッテリへの充電は、高電圧バッテリから供給される高電圧を低電圧に降圧するＤＣＤＣコンバータを介して実施される。

【0005】

また、高電圧バッテリから昇圧コンバータ及びＤＣＤＣコンバータへの電力供給経路には、システムメインリレー（以下、ＳＭＲ）が設けられている。そして、使用者からの指令によって、ＳＭＲがオン状態に切り替えられると、高電圧バッテリからＤＣＤＣコンバータ及び昇圧コンバータへ電力供給がなされるようになる。

【0006】

また、ＳＭＲがオン状態に切り換えられたときに、高電圧バッテリからの供給電圧に比べて、上記各コンバータへの電力供給経路の電圧が低いと、その電圧差により、ＳＭＲに突入が流れる。そして、突入電流が大きくなると、ＳＭＲの接点が溶着する等、ＳＭＲに不具合が生じる。

【0007】

このため、ＳＭＲから上記各コンバータへの電力供給経路には、ＳＭＲがオフ状態であるときに、電力供給経路の電圧が高電圧バッテリと略同じ電圧となるように、電力供給経路の電圧を保持するコンデンサが設けられている。

【0008】

そして、このコンデンサは、ＳＭＲがオフ状態にあるとき、高電圧バッテリの電力を利用して、専用の電力供給経路や回路から高電圧バッテリと略同じ電圧となるように充電される。この充電は、ＳＭＲがオン状態に切り替えられる前に実施する必要があることから、プリチャージと呼ばれる。

【0009】

このプリチャージのために、専用の充電回路を設けると、構成が複雑になり、コストアップを招く。そこで、この種の電源制御装置においては、特許文献１，２に記載のように、上述したＤＣＤＣコンバータを利用してプリチャージを実施することが提案されている。

【0010】

つまり、ＤＣＤＣコンバータを、高電圧バッテリ側から低電圧バッテリ側への直流電圧の降圧動作と、低電圧バッテリ側から高電圧バッテリ側への直流電圧の昇圧動作とを双方向に実施することのできる、双方向ＤＣＤＣコンバータにて構成するのである。

【0011】

そして、双方向ＤＣＤＣコンバータの動作は、使用者等からの指令に従いＳＭＲをオン・オフさせる電源制御用の電子制御装置（以下、ＥＣＵ）により制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２００７−２９５６９９号公報

【特許文献2】特開２０１７−５７７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

ところで、上記のように双方向ＤＣＤＣコンバータを設けて、双方向ＤＣＤＣコンバータの動作をＥＣＵが制御するようにした場合、双方向ＤＣＤＣコンバータとＥＣＵとは各種信号を送受信するための通信線にて接続されることになる。

【0014】

そして、この通信線に断線等の異常が生じると、ＥＣＵは双方向ＤＣＤＣコンバータの動作を制御することができなくなる。この場合、ＥＣＵは、ＳＭＲをオンする前に、双方向ＤＣＤＣコンバータを昇圧動作させて、高電圧バッテリ側のコンデンサを充電させることができなくなり、延いては、ＳＭＲをオンして、モータを駆動させることができなくなる。

【0015】

本開示の一局面は、高電圧バッテリから低電圧バッテリへの充電、及び、低電圧バッテリから高電圧バッテリ側コンデンサへの充電を実施可能な双方向ＤＣＤＣコンバータにおいて、ＥＣＵとの間の通信線が故障しても、コンデンサへの充電を実施できるようにすることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本開示の一局面の双方向ＤＣＤＣコンバータは、電力変換部（３０）と、制御部（４０）とを備える。
電力変換部は、車両に搭載された高電圧バッテリ（２）にリレー（１２）を介して接続され、高電圧バッテリからの供給電圧を降圧して高電圧バッテリよりも低電圧の低電圧バッテリ（６）側に出力する降圧動作と、低電圧バッテリからの供給電圧を昇圧して高電圧バッテリ側に出力する昇圧動作とを、選択的に実施可能である。

【0017】

そして、制御部は、車両に搭載された電子制御装置（１０）から通信線（２２）を介して入力される指令に従い、電力変換部を降圧動作させて低電圧バッテリを充電させる降圧制御、及び、電力変換部を昇圧動作させて高電圧バッテリ側の電力供給経路に設けられたコンデンサ（１８）を高電圧バッテリの電圧に対応した目標電圧まで充電させる昇圧制御、を実施する。

【0018】

また、制御部は、通信線を介して実施される電子制御装置との間の通信に異常が生じる通信異常時には、コンデンサ及び低電圧バッテリの電圧に基づき、コンデンサへの充電を行う昇圧制御の実施条件が成立しているか否かを判断し、その判断結果に従い降圧制御又は昇圧制御を実施する。

【0019】

このため、本開示の双方向ＤＣＤＣコンバータによれば、通信線の断線等、何等かの原因で電子制御装置との通信に異常が生じ、電子制御装置からの指令を受信できなくなった場合であっても、電力変換部の動作を切り替えることができるようになる。

【0020】

従って、電子制御装置との通信に異常が生じていても、電力変換部を昇圧動作させて、高電圧バッテリ側のコンデンサを充電させることができるようになり、電子制御装置がリレーをオンした際に流れる突入電流を抑制できるようになる。

【0021】

また、電子制御装置との間で通信異常が発生しても、コンデンサを充電することができるので、電子制御装置は、コンデンサの電圧を確認することで、いつでもリレーをオン状態に切り換えることができるようになる。

【0022】

そして、リレーがオン状態に切り換えられると、高電圧バッテリからモータ駆動用の昇圧コンバータにも電力供給がなされることになるので、通信異常が発生することにより、モータを駆動できなくなるのを抑制できる。

【0023】

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態の車両の電源システム全体の構成を表す説明図である。

【図2】実施形態の双方向ＤＣＤＣコンバータの構成を表す説明図である。

【図3】制御部にて実行される必要情報記憶処理を表すフローチャートである。

【図4】同じく自己プリチャージ実施判定処理を表すフローチャートである。

【図5】同じく自己プリチャージ実施処理を表すフローチャートである。

【図6】図５に示す制御モード判定処理の詳細を表すフローチャートである。

【図7】図５に示すプリチャージ制御処理の詳細を表すフローチャートである。

【図8】図５に示す自己プリチャージ状態判定処理の詳細を表すフローチャートである。

【図9】低電圧バッテリの電圧と第２モード識別用電圧との関係を表す説明図である。

【図10】プリチャージを判定して実施し、完了するまでの各種パラメータの変化を表すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示す本実施形態の電源システムは、電気自動車若しくはハイブリッド車に搭載された高電圧バッテリ２から、車両の動力源となるモータ４への電力供給、及び、車両に搭載された各種電気機器の電源となる補機バッテリ６への充電を行うためのものである。

【0026】

なお、高電圧バッテリ２は、商用電源や車両に搭載された発電機から電力供給を受けて動作する充電装置により、所定の高電圧（例えば２５０Ｖ）まで充電される。また、補機バッテリ６は、高電圧バッテリ２に比べて電圧が低い低電圧バッテリであり、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０を介して、所定の低電圧（例えば１２Ｖ）まで充電される。

【0027】

図１に示すように、高電圧バッテリ２からモータ４への電力供給経路には、高電圧バッテリ２側から順に、ＳＭＲ（システムメインリレー）１２、昇圧コンバータ１４、主機インバータ１６が設けられている。

【0028】

ＳＭＲ１２は、モータ４を駆動制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵ）１０によりオン・オフされ、ＳＭＲ１２がオン状態になると、高電圧バッテリ２から昇圧コンバータ１４に高電圧が供給される。

【0029】

昇圧コンバータ１４は、高電圧バッテリ２から供給された高電圧を昇圧して主機インバータ１６に出力し、主機インバータ１６は、昇圧コンバータ１４からの供給電力によりモータ４駆動用の交流電圧を生成して、モータ４を駆動する。

【0030】

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイコンにて構成されており、車両のメインスイッチがオン状態となって、補機バッテリ６からイグニッション電圧（以下、ＩＧ電圧）が供給されることにより起動する。

【0031】

そして、ＥＣＵ１０は、運転者や他の車載装置からモータ４の駆動要求が入力されると、ＳＭＲ１２をオン状態にし、昇圧コンバータ１４及び主機インバータ１６を制御することで、モータ４を駆動要求に対応した速度で回転させる。

【0032】

また、ＳＭＲ１２から昇圧コンバータ１４への電力供給経路１７には、補機バッテリ６を充電するための双方向ＤＣＤＣコンバータ２０が接続されている。そして、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０とＥＣＵ１０とは、通信線２２を介して接続されている。

【0033】

ＥＣＵ１０は、ＳＭＲ１２がオン状態であり、補機バッテリ６への充電が必要なときに、通信線２２を介して、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０に、補機バッテリ６への充電指令を出力する。

【0034】

すると、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０は、その充電指令に従い、高電圧バッテリ２から供給された高電圧を補機バッテリ６充電用の低電圧に変換し、その低電圧を補機バッテリ６に出力することで、補機バッテリ６を充電する。以下、この動作を降圧動作という。

【0035】

また、ＳＭＲ１２から昇圧コンバータ１４への電力供給経路１７には、ＳＭＲ１２がオフ状態からオン状態に切り換えられたときに、高電圧バッテリ２と電力供給経路１７との間の電位差により流れる突入電流を低減するためのコンデンサ１８が設けられている。

【0036】

そして、ＥＣＵ１０は、ＳＭＲ１２がオフ状態で、コンデンサ１８の電圧（以下、コンデンサ電圧）が低下し、コンデンサ１８への充電が必要になると、通信線２２を介して、双方向ＤＣＤＣコンバータに、コンデンサ１８への充電指令を出力する。

【0037】

すると、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０は、その充電指令に従い、補機バッテリ６から供給される低電圧をコンデンサ１８充電用の高電圧に変換し、コンデンサ１８に出力することで、コンデンサ１８を充電する。以下、この動作を昇圧動作という。

【0038】

この昇圧動作によるコンデンサ１８への充電は、上述したプリチャージと呼ばれるものであり、コンデンサ電圧がＥＣＵ１０から指令される目標電圧になるまで実施され、コンデンサ電圧が目標電圧に達し、安定するまで実施される。

【0039】

なお、プリチャージの際にＥＣＵ１０から指令される目標電圧は、高電圧バッテリ２と同じ高電圧であり、コンデンサ１８が目標電圧まで充電されることで、ＳＭＲ１２がオン状態に切り換えられたときに流れる突入電流が抑制される。

【0040】

次に、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０は、図２に示すように、上述した降圧動作及び昇圧動作を選択的に実施可能な電力変換部３０と、電力変換部３０の動作を制御する制御部４０とを備える。

【0041】

電力変換部３０は、高電圧バッテリ２からの供給電圧を降圧して補機バッテリ６側に出力するための電圧変換用のトランス３２と、トランス３２の１次巻線に接続されて、高電圧バッテリ２からの供給電圧にて１次巻線に交流電流を流すブリッジ回路３３を備える。

【0042】

ブリッジ回路３３は、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４にて構成されたフルブリッジ回路であり、ブリッジ回路３３の２つの出力端が、それぞれトランスの１次巻線の両端に接続されている。なお、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、ＭＯＳＦＥＴにて構成されている。

【0043】

そして、ブリッジ回路３３を構成する４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、降圧用の駆動回路４２を介して、互いに対向するスイッチング素子Ｑ１、Ｑ４、及び、Ｑ２、Ｑ３が交互にオン・オフされる。この結果、トランス３２の２次巻線に交流電流が流れる。

【0044】

また、トランス３２の２次巻線にはセンタータップが設けられ、センタータップは、補機バッテリ６の負極側の電源ラインに接続されている。そして、トランス３２の２次巻線の両端には、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６が接続されている。

【0045】

このため、トランス３２の２次巻線に流れた交流電流は、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の寄生ダイオードにより全波整流され、チョークコイルＬ１を介して、補機バッテリ６の正極側の電源ラインに出力される。

【0046】

なお、補機バッテリ６に接続される正負の電源ラインには、平滑用のコンデンサＣ２が設けられており、補機バッテリ６は、コンデンサＣ２にて平滑された直流電圧にて充電される。また、その充電電圧は、トランス３２の一次巻線と２次巻線との巻き数比と、駆動回路４２によるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の駆動デューティ比とにより決まる。

【0047】

そして、制御部４０は、駆動回路４２を介してスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン・オフ状態を切り替え、ＰＷＭ制御することで、電力変換部３０を降圧動作させ、補機バッテリ６への充電電圧を制御する。

【0048】

また、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０には、トランス３２の２次巻線の両端に設けられたスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６を交互にオン・オフさせて、２次巻線に交流電流を流すことで、１次巻線に交流電流を流す昇圧用の駆動回路４４が設けられている。

【0049】

そして、駆動回路４４によりスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６が駆動されて、トランス３２の１次巻線に交流電流が流れると、ブリッジ回路３３を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の寄生ダイオードにより全波整流されて、高電圧バッテリ２側に出力される。

【0050】

この結果、高電圧バッテリ側の電力供給経路１７に設けられたコンデンサ１８は、ブリッジ回路３３からの出力にて充電されることになる。なお、電力変換部３０には、電力供給経路１７の電圧を安定化させるための平滑用のコンデンサＣ１が設けられており、補機バッテリ６は、コンデンサＣ２にて平滑された直流電圧にて充電される。

【0051】

そして、制御部４０は、駆動回路４４を介してスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６のオン・オフ状態を切り替え、ＰＷＭ制御することで、電力変換部３０を昇圧動作させ、高電圧バッテリ２側のコンデンサ１８への充電電圧を制御する。

【0052】

また、チョークコイルＬ１は、二次コイルを有するトランスにて構成されている。
そして、チョークコイルＬ１を構成するトランスの二次コイルは、高電圧バッテリ２側の電力供給経路１７の負極側から、ダイオードＤ１及び二次コイルを介して、電力供給経路１７の正極側に至る通電経路を形成するのに利用される。

【0053】

これは、昇圧動作時にスイッチング素子Ｑ５又はＱ６がターンオフした際にチョークコイルＬ１に発生する高電圧にて、二次コイルに電流を流し、この電流によってコンデンサ１８を充電できるようにするためである。

【0054】

このように、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の制御部４０は、ＥＣＵ１０から通信線２２を介して入力される補機バッテリ６への充電指令に従い、駆動回路４２を介して電力変換部３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御し、電力変換部３０を降圧動作させる。

【0055】

また、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の制御部４０は、ＥＣＵ１０から通信線２２を介して入力されるコンデンサ１２への充電指令に従い、駆動回路４４を介して電力変換部３０のスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６を制御し、電力変換部３０を昇圧動作させる。

【0056】

そして、制御部４０が電力変換部３０を降圧動作させる降圧制御、及び、電力変換部３０を昇圧動作させる昇圧制御、の実行タイミングや実行期間、或いは、充電の目標電圧等は、ＥＣＵ１０からの充電指令によって設定される。

【0057】

ところで、ＥＣＵ１０からの充電指令は、通信線２２を介して制御部４０に入力されることから、ＥＣＵ１０と制御部４０との間の通信に異常が生じると、制御部４０は、ＥＣＵ１０からの指令に従い電力変換部３０を制御することができなくなる。

【0058】

そして、このように電力変換部３０を制御できなくなると、電力変換部３０の昇圧動作によってコンデンサ１８を充電できず、コンデンサ１８の電圧が低下することから、ＥＣＵ１０は、ＳＭＲ１２をオンして、モータ４を駆動させることができなくなる。

【0059】

そこで、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０には、コンデンサ１８のコンデンサ電圧ＶＨ、及び、補機バッテリ６のバッテリ電圧ＶＢＴをそれぞれ検出する電圧検出部３４、３６や、コンデンサ１８への充電電流ＩＣを検出する電流検出部３８が設けられている。

【0060】

そして、これら各検出部３４、３６、３８からの検出信号は、制御部４０に入力され、通信異常発生時には、制御部４０自身が、ＥＣＵ１０からの指令を受けることなく、コンデンサ１８へ充電する自己プリチャージの実施条件が成立しているか否かを判断する。

【0061】

すなわち、制御部４０は、ＥＣＵ１０と同様、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイコンにて構成されており、コンデンサ電圧ＶＨやバッテリ電圧ＶＢＴ等に基づき、自己プリチャージの実施条件が成立しているか否かを判断する。

【0062】

そして、自己プリチャージの実施条件が成立しているときには、コンデンサ電圧ＶＨに応じて、制御モードを後述の第１モードから第３モードへと順に切り換えつつ、コンデンサ１８を目標電圧まで充電する、自己プリチャージを実施する。

【0063】

なお、自己プリチャージの目標電圧としては、正常時と同様、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧を設定すればよいが、自己プリチャージは、ＥＣＵ１０との間で通信ができないときに実施することから、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧を取得できない。

【0064】

そこで、制御部４０は、プリチャージ完了後一定時間が経過してコンデンサ電圧ＶＨが安定したときや、ＥＣＵ１０から降圧動作への切り替え要求があったとき、或いは、ＳＭＲ１２がオフされてＥＣＵ１０が動作を停止するときに、コンデンサ電圧ＶＨを取得する。

【0065】

そして、制御部４０は、その取得したコンデンサ電圧ＶＨを、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧として、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性のメモリ４６に記憶する。なお、メモリ４６は、本開示の記憶媒体に相当する。

【0066】

また、制御部４０は、プリチャージ完了時のコンデンサ電圧ＶＨ、プリチャージの実施状態、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の異常状態、電流制限値等もメモリ４６に記憶する。

【0067】

そして、通信異常が発生すると、制御部４０は、自己プリチャージの実施条件の判定、及び、実施条件成立後の自己プリチャージを、メモリ４６に記憶された情報を用いて実施する。

【0068】

なお、自己プリチャージは、車両のメインスイッチがオフ状態で、ＥＣＵ１０が動作を停止しているときには、実施する必要がない。このため、自己プリチャージの実施条件の判定時に、ＥＣＵ１０が動作しているか否かを制御部４０側で確認できるように、ＥＣＵ１０から制御部４０には、通信線２２とは異なる電源線２４を介して、ＩＧ電圧が入力される。

【0069】

また、制御部４０には、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０自身が正常に動作するか否かを確認できるように、電力変換部３０に設けられた温度センサから温度Ｔｅｍｐが入力される。

【0070】

以下、このように通信異常発生時に自己プリチャージを実施できるようにするために、制御部４０において実施される制御処理について、図３〜図８に示すフローチャートに沿って説明する。

【0071】

図３は、通信異常発生時に自己プリチャージを実施するのに用いる各種情報をメモリ４６に記憶するために、制御部４０において実施される必要情報記憶処理を表している。
図３に示すように、必要情報記憶処理では、Ｓ１１０にて、プリチャージ状態完了設定後の経過時間を計測し、続くＳ１２０にて、その経過時間が予め設定された設定時間に達したか、或いは、ＥＣＵ１０から、プリチャージ動作（昇圧動作）から降圧動作への切り替え要求があったか否かを判断する。

【0072】

そして、Ｓ１２０にて、プリチャージ状態完了設定後の経過時間が設定時間に達したと判断されるか、或いは、ＥＣＵ１０から降圧動作への切り替え要求があった判断されると、Ｓ１３０に移行する。

【0073】

Ｓ１３０では、電圧検出部３４を介してコンデンサ電圧ＶＨを取得し、メモリ４６に記憶する。またＳ１３０では、直前に実施したプリチャージの実施状態や、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の異常状態、プリチャージ実施時にＥＣＵ１０から指令された充電電流の電流制限値、等も取得し、メモリ４６に記憶する。

【0074】

なお、プリチャージの実施状態は、プリチャージを正常に実施できたか否かを表す情報である。また、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の異常状態は、上述した温度センサにて検出される電力変換部３０の温度や双方向ＤＣＤＣコンバータ２０各部の電圧、電流等に基づき、制御部４０において実施される自己診断の結果から得られる情報である。

【0075】

そして、続くＳ１４０では、現在、電圧検出部３４にて検出されているコンデンサ電圧ＶＨを、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧として、メモリ４６に記憶し、当該必要情報記憶処理を終了する。

【0076】

また、メモリ４６には、工場出荷時等に、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧及び電流制限値の初期値が予め記憶され、その後、制御部４０が当該必要情報記憶処理を実行することにより、これら各パラメータが更新される。これは、制御部４０が初めて起動した直後から通信異常が発生した場合でも、プリチャージを実施できるようにするためである。

【0077】

一方、Ｓ１２０にて、プリチャージ状態完了設定後の経過時間が設定時間に達しておらず、ＥＣＵ１０から降圧動作への切り替え要求もないと判断された場合には、Ｓ１５０に移行する。

【0078】

Ｓ１５０では、コンデンサ電圧ＶＨが、前回ＳＭＲ１２がオフ状態に切り換えられる前に設定した終了電圧よりも低く、かつ、ＥＣＵ１０から停止要求が通知されたか否かを判断する。

【0079】

そして、Ｓ１５０にて、コンデンサ電圧ＶＨが終了電圧よりも低く、ＥＣＵ１０から停止要求が通知されたと判断されると、Ｓ１４０に移行して、コンデンサ電圧ＶＨを高電圧バッテリ２のバッテリ電圧としてメモリ４６に記憶し、当該必要情報記憶処理を終了する。

【0080】

また、Ｓ１５０にて、コンデンサ電圧ＶＨは終了電圧以上であると判断されるか、或いは、ＥＣＵ１０から停止要求は通知されていないと判断された場合には、そのまま当該必要情報記憶処理を終了する。

【0081】

なお、終了電圧は、前回ＳＭＲ１２がオフ状態に切り換えられる前のコンデンサ電圧であり、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧と一致する。従って、Ｓ１５０では、ＥＣＵ１０がＳＭＲ１２をオフ状態に切り換えて動作を停止することを、コンデンサ電圧ＶＨの低下方向への変化とＥＣＵ１０からの停止要求とに基づき検知し、そのときのコンデンサ電圧ＶＨを高電圧バッテリ２のバッテリ電圧として記憶するようにしている。

【0082】

これは、ＥＣＵ１０が動作を停止する車両停止時に、そのときの高電圧バッテリ２のバッテリ電圧を正確に記憶できるようにするためである。
このため、Ｓ１５０では、ＥＣＵ１０からの停止要求に代えて、ＥＣＵ１０から電源線２４を介して入力されるＩＧ電圧の電圧低下に基づき、ＥＣＵ１０が動作を停止することを検知するようにしても、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧を記憶させることができる。

【0083】

次に、図４は、通信異常発生時に自己プリチャージを実施するか否かを判断するか否かを判定するために、制御部４０において実施される自己プリチャージ実施判定処理を表している。

【0084】

図４に示すように、自己プリチャージ実施判定処理では、まず２１０にて、ＥＣＵ１０との間の通信に異常が発生したか否かを判断し、通信異常が発生していなければ、そのまま当該自己プリチャージ実施判定処理を終了する。

【0085】

Ｓ２１０にて、通信異常が発生していると判断されると、Ｓ２２０に移行して、電源線２４を介して入力されるＩＧ電圧が、予め設定された第１許可電圧（例えば１０Ｖ）以上であるか否かを判断する。

【0086】

ＩＧ電圧が第１許可電圧よりも低い場合、ＥＣＵ１０は動作を停止しており、ＳＭＲ１２がオン状態に切り換えられることはないので、Ｓ２２０では、自己プリチャージを実施する必要はないと判断し、そのまま当該自己プリチャージ実施判定処理を終了する。

【0087】

一方、Ｓ２２０にて、ＩＧ電圧が第１許可電圧以上であると判断された場合には、Ｓ２３０に移行し、電圧検出部３６にて検出される補機バッテリ６のバッテリ電圧は、予め設定された第２許可電圧（例えば１１Ｖ）以上であるか否かを判断する。

【0088】

そして、補機バッテリ６のバッテリ電圧が第２許可電圧よりも低い場合、Ｓ２３０では、補機バッテリ６からの供給電力を利用してコンデンサ１８へのプリチャージは実施できないと判断し、そのまま当該自己プリチャージ実施判定処理を終了する。

【0089】

また、Ｓ２３０にて、補機バッテリ６のバッテリ電圧は第２許可電圧以上であると判断された場合には、Ｓ２４０に移行する。Ｓ２４０では、電圧検出部３４にて検出されるコンデンサ電圧ＶＨは、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧と同じ第３許可電圧（例えば２５０Ｖ）よりも低いか否かを判断する。

【0090】

そして、コンデンサ電圧ＶＨが第３許可電圧以上である場合には、コンデンサ１８へのプリチャージは不要であるので、そのまま当該自己プリチャージ実施判定処理を終了し、コンデンサ電圧ＶＨが第３電圧よりも低い場合には、Ｓ２５０に移行する。

【0091】

なお、第２許可電圧及び第３許可電圧は、本開示の第１電圧及び第２電圧に相当する。
次に、Ｓ２５０では、上述した必要情報記憶処理によりメモリ４６に記憶されたプリチャージの実施状態、及び、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の異常状態に基づき、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０は正常で、前回のプリチャージは正常に完了したか否かを判断する。

【0092】

Ｓ２５０にて、前回のプリチャージは正常に完了していないと判断されるか、或いは、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０は異常状態であると判断された場合には、自己プリチャージを正常に実施できないので、そのまま当該自己プリチャージ実施判定処理を終了する。

【0093】

次に、Ｓ２５０にて、前回のプリチャージは正常に完了しており、かつ、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０は正常であると判断された場合には、Ｓ２６０に移行する。
そして、Ｓ２６０では、上記Ｓ２１０〜Ｓ２５０の一連の処理が実行されて、当該Ｓ２６０の処理が最初に実行されてから、所定の判定時間が経過したか否かを判断し、所定の判定時間が経過していなければ、再度Ｓ２１０に移行する。

【0094】

一方、Ｓ２１０〜２５０の一連の処理が所定の判定時間の間繰り返し実行されて、Ｓ２６０にて、判定時間が経過したと判断されると、Ｓ２７０に移行する。
そして、Ｓ２７０では、自己プリチャージの実施を許可し、自己プリチャージでの電圧到達通知状態を「未到達」に設定し、プリチャージの再実施状態を「未実施」に設定し、当該自己プリチャージ実施判定処理を終了する。

【0095】

なお、Ｓ２６０にて、判定時間が経過するのを待機するのは、Ｓ２１０〜Ｓ２５０の一連の処理にて、自己プリチャージの実施条件が成立していることを正確に判断するためである。つまり、Ｓ２６０の判定処理によって、ノイズ等の影響により、プリチャージの実施条件が成立したと誤判定されるのを抑制している。

【0096】

次に、図５は、プリチャージ実施判定処理により、自己プリチャージの実施が許可されているときに、制御部４０において実行される、自己プリチャージ実施処理を表している。

【0097】

図５に示すように、自己プリチャージ実施処理では、まずＳ３１０にて、コンデンサ電圧ＶＨに基づき、自己プリチャージの制御モードを第１〜第３モードの何れかに設定する、制御モード判定処理を実行する。

【0098】

なお、第１〜第３モードは、コンデンサ電圧ＶＨの領域を低・中・高の３つの領域に分けて、領域毎に制御モードを設定したものであり、低電圧領域では第１モードが設定され、中電圧領域では第２モードが設定され、高電圧領域では第３モードが設定される。

【0099】

そして、続くＳ３２０では、Ｓ３１０の制御モード判定処理にて設定された制御モードに応じて、駆動回路４４に制御信号を出力することで、電力変換部３０を昇圧動作させる、プリチャージ制御処理を実行し、Ｓ３３０に移行する。

【0100】

Ｓ３２０のプリチャージ制御処理は、本開示の昇圧制御を実施する実施する処理であり、駆動回路４４に制御信号を出力することで、電力変換部３０内のスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６を所定デューティ比のＰＷＭ信号にて交互にオンさせる。

【0101】

次に、Ｓ３３０では、プリチャージ制御処理でコンデンサ電圧ＶＨが目標電圧に到達することにより、電圧到達通知状態が「到達」に設定されているか否かを判断する。そして、電圧到達通知状態が「到達」であればＳ３４０に移行し、「未到達」であれば、Ｓ３１０に移行する。

【0102】

Ｓ３４０では、Ｓ３２０でのプリチャージ制御処理によって、コンデンサ１８を正常にプリチャージでき、ＥＣＵ１０によりＳＭＲ１２がオンされたか否かを判定する、自己プリチャージ状態判定処理を実行する。

【0103】

また、続くＳ３５０では、自己プリチャージ状態判定処理の判定結果に基づき、自己プリチャージ状態が「完了」に設定されたか否かを判定し、自己プリチャージ状態が「完了」に設定されていれば、Ｓ３６０に移行する。

【0104】

そして、Ｓ３６０では、電力変換部３０に対する動作指示を降圧動作に切り替えて、降圧制御を開始し、当該自己プリチャージ実施処理を終了する。なお、この降圧制御では、通信異常に伴うフェールセーフ時の目標電圧を設定して、補機バッテリ６がその目標電圧となるように、電力変換部３０を降圧動作させる。

【0105】

また、Ｓ３５０にて、自己プリチャージ状態は「完了」ではないと判断された場合には、Ｓ３１０に移行して、自己プリチャージを再度実施する。
次に、Ｓ３１０にて実行される制御モード判定処理について説明する。

【0106】

図６に示すように、制御モード判定処理においては、まずＳ４１０にて、電圧検出部３４にて検出されたコンデンサ電圧ＶＨが、０Ｖからモード判定電圧Ｖmode2 までの電圧範囲「０≦ＶＨ＜Ｖmode2 」内にあるか否かを判断する。

【0107】

なお、モード判定電圧Ｖmode2 は、第１モードの低電圧領域と第２モードの中電圧領域との境界を特定する電圧値であり、例えば、図９に示すマップを用いて設定される。つまり、モード判定電圧Ｖmode2 は、電圧検出部３６にて検出される補機バッテリ６のバッテリ電圧に基づき、そのバッテリ電圧が低いほどが低くなるように設定される。

【0108】

このため、自己プリチャージの実施によってコンデンサ電圧ＶＨが上昇しているときには、バッテリ電圧が低いほど、第１モードから第２モードに移行し易くなる。
Ｓ４１０で、コンデンサ電圧ＶＨが「０≦ＶＨ＜Ｖmode2 」の電圧範囲内にあると判断されると、Ｓ４２０に移行して、自己プリチャージの電流指令として、第１モード電流指令値（例えば１０Ａ）を設定する。そして、続くＳ４３０にて、制御モードを第１モードに設定し、当該制御モード判定処理を終了する。

【0109】

一方、Ｓ４１０で、コンデンサ電圧ＶＨが「０≦ＶＨ＜Ｖmode2 」の電圧範囲内にないと判断されると、Ｓ４４０に移行する。
そして、Ｓ４４０では、コンデンサ電圧ＶＨが、モード判定電圧Ｖmode2 から第２モードの上限電圧Ｖmax までの電圧範囲「Ｖmode2 ≦ＶＨ＜Ｖmax 」内にあり、かつ、自己プリチャージ状態が「初回」であるか否かを判断する。

【0110】

なお、上限電圧Ｖmax は、現在の補機バッテリ６のバッテリ電圧と、電力変換部３０のトランス３２の巻き数比とに基づき設定される、昇圧可能な最大電圧値である。
Ｓ４４０にて、コンデンサ電圧ＶＨが電圧範囲「Ｖmode2 ≦ＶＨ＜Ｖmax 」内にあり、自己プリチャージ状態が初回であると判断されると、Ｓ４５０に移行して、自己プリチャージの電流指令として、第２モード電流指令値を設定する。そして、続くＳ４６０にて、制御モードを第２モードに設定し、当該制御モード判定処理を終了する。

【0111】

なお、第２モード電流指令値には、Ｓ１３０の処理にてメモリ４６に記憶された電流制限値が利用される。但し、第２モード電流指令値は、予め設定された固定値（例えば２０Ａ）であってもよい。

【0112】

次に、Ｓ４４０にて、コンデンサ電圧ＶＨが電圧範囲「Ｖmode2 ≦ＶＨ＜Ｖmax 」内にない、或いは、自己プリチャージ状態が「初回」ではないと判断されると、Ｓ４７０に移行し、現在の自己プリチャージ状態が「初回」であるか否かを判断する。

【0113】

なお、自己プリチャージ状態は、Ｓ３２０のプルチャージ制御処理にて自己プリチャージを開始したときに「初回」に設定され、Ｓ３４０の自己プリチャージ状態判定処理にて自己プリチャージを再開する必要があると判断されたときに「再開」に設定される。

【0114】

Ｓ４７０にて、自己プリチャージ状態が「初回」であると判断されると、Ｓ４８０に移行して、自己プリチャージの電圧指令として、第３モード電圧指令値を設定する。そして、続くＳ４９０にて、制御モードを第３モードに設定し、当該制御モード判定処理を終了する。

【0115】

なお、第３モード電圧指令値には、Ｓ１３０の処理にてメモリ４６に記憶されたコンデンサ電圧ＶＨと、Ｓ１４０の処理にてメモリ４６に記憶された高電圧バッテリ２のバッテリ電圧のうち、低い方の電圧が設定される。これは、自己プリチャージの目標電圧となる第３モード電圧指令値に、現在の高電圧バッテリ２のバッテリ電圧により近い電圧値を設定するためである。

【0116】

次に、Ｓ４７０にて、自己プリチャージ状態が「初回」ではないと判断されると、Ｓ５００に移行して、自己プリチャージ状態は「再開」であるか否かを判断する。
そして、自己プリチャージ状態が「再開」であれば、Ｓ５１０に移行する。また、自己プリチャージ状態が「再開」でなければ、換言すれば自己プリチャージ状態が「未実施」であれば、そのまま当該制御モード判定処理を終了する。

【0117】

Ｓ５１０では、電圧指令として設定されている前回の電圧指令値を補正し、補正後の電圧指令値を設定して、Ｓ４９０に移行する。
なお、Ｓ５１０での、前回の電圧指令値の補正は、前回自己プリチャージを実施して、コンデンサ電圧ＶＨが電圧指令値である目標電圧に到達してから、所定時間経過後にコンデンサ電圧ＶＨが低下したときの低下電圧に基づき行われる。

【0118】

具体的には、Ｓ５１０では、前回の電圧指令値に対し、低下電圧を所定値Ｎ（例えば４）で除算した補正値を加算することで、前回の電圧指令値を補正し、補正後の電圧指令値を、自己プリチャージ再開後の電圧指令として設定する。

【0119】

次に、Ｓ３２０にて実行されるプリチャージ制御処理について説明する。
図７に示すように、プリチャージ制御処理においては、まずＳ６１０にて、制御モードは、第１モードであるか否かを判断し、制御モードが第１モードであれば、Ｓ６２０に移行する。

【0120】

Ｓ６２０では、電流検出部３８にて検出されるコンデンサ１８への充電電流が、Ｓ４２０にて設定した電流指令値に対応した一定電流になるよう、駆動回路４４を介して充電電流を制御する電流固定制御を実施し、Ｓ７００に移行する。

【0121】

次に、Ｓ６１０にて、制御モードは第１モードではないと判断されると、Ｓ６３０に移行して、制御モードは第２モードであるか否かを判断し、制御モードが第２モードであれば、Ｓ６４０に移行する。

【0122】

Ｓ６４０では、コンデンサ１８への充電電流を制御するための電流指令値を、現在の電流指令値から、Ｓ４５０にて設定した第２モードでの電流指令値まで一定の傾き（例えば、１Ａ／ｍｓ）で徐々に増加させる指令徐変処理を行う。そして、続くＳ６５０では、Ｓ６４０にて更新される電流指令値に従い、駆動回路４４を介して充電電流を制御する電流指令制御を実施し、Ｓ７００に移行する。

【0123】

また、Ｓ６３０にて、制御モードは第２モードではないと判断されると、つまり、制御モードが第３モードであれば、Ｓ６６０に移行して、制御モードは第３モードで、かつ、自己プリチャージ状態は「再開」であるか否かを判断する。

【0124】

そして、Ｓ６３０にて、制御モードが第３モードで、自己プリチャージ状態は「再開」ではないと判断されると、Ｓ６７０に移行し、Ｓ６３０にて、制御モードが第３モードで、自己プリチャージ状態は「再開」であると判断されると、Ｓ６９０に移行する。

【0125】

Ｓ６７０では、自己プリチャージの目標電圧を、現在のコンデンサ電圧ＶＨからＳ４８０で設定した電圧指令値まで一定の傾き（例えば１０Ｖ／ｍｓ）で徐々に増加させる指令徐変処理を実行し、Ｓ６８０に移行する。

【0126】

また、Ｓ６９０では、自己プリチャージの目標電圧を、前回の電流指令値から補正後の電流指令値へと、Ｓ６７０での傾きよりも小さい一定の傾き（例えば５Ｖ／ｍｓ）で徐々に増加させる指令徐変処理を実行し、Ｓ６８０に移行する。なお、この処理により、自己プリチャージの再開時には、コンデンサ電圧ＶＨが初回よりもゆっくりと増加することになる。

【0127】

そして、Ｓ６８０では、Ｓ６７０又はＳ６９０にて設定される電圧指令値に従い、駆動回路４４を介して電電差電圧ＶＨを電圧指令値に制御する電圧指令制御を実施し、Ｓ７００に移行する。

【0128】

Ｓ７００では、コンデンサ電圧ＶＨは、Ｓ４８０又はＳ５１０にて設定された第３モードでの現在の電圧指令値に対応した目標電圧に到達したか否かを判断し、コンデンサ電圧ＶＨは目標電圧に到達していなければ、Ｓ７２０に移行する。

【0129】

そして、Ｓ７２０では、自己プリチャージ状態は「初回」に設定されているか否かを判断し、自己プリチャージ状態が「初回」に設定されていなければ、Ｓ７３０に移行して、自己プリチャージ状態を「初回」に設定し、当該プリチャージ制御処理を終了する。また、Ｓ７２０にて、自己プリチャージ状態は「初回」に設定されていないと判断されると、そのまま当該プリチャージ制御処理を終了する。

【0130】

また、Ｓ７００にて、コンデンサ電圧ＶＨは、目標電圧に到達したと判断されると、Ｓ７１０に移行して、電圧到達通知状態を「到達」に設定し、コンデンサ１８への充電を停止した後、当該プリチャージ制御処理を終了する。

【0131】

次に、Ｓ３４０にて実行される自己プリチャージ状態判定処理について説明する。
図８に示すように、自己プリチャージ状態判定処理においては、Ｓ８１０にて、上述したＳ７１０にて、電圧到達通知状態が「到達」に設定された後の経過時間を計測し、Ｓ８２０にて、その計測した経過時間が、予め設定された判定時間（例えば、１０ｍｓ）に達したか否かを判断する。

【0132】

そして、経過時間が判定時間に達していなければ、Ｓ８１０に移行し、経過時間が判定時間に達していれば、Ｓ８３０に移行する。
Ｓ８３０では、判定時間経過後の現在のコンデンサ電圧ＶＨが、自己プリチャージの目標電圧である現在の電圧指令値から予め設定された低下判定電圧（例えば２０Ｖ）を減じた電圧値以下になったか否かを判断する。

【0133】

つまり、Ｓ８３０では、自己プリチャージによりコンデンサ電圧ＶＨが目標電圧に到達して、コンデンサ１８への充電を停止した後、判定時間が経過する迄の間に、コンデンサ電圧ＶＨが低下判定電圧以上低下したか否かを判断する。

【0134】

そして、Ｓ８３０にて、コンデンサ電圧ＶＨは低下判定電圧以上低下していないと判断されると、コンデンサ１８への充電は完了したと判断して、Ｓ８４０に移行し、自己プリチャージ状態を「完了」に設定して、当該自己プリチャージ状態判定処理を終了する。

【0135】

一方、Ｓ８３０にて、コンデンサ電圧ＶＨは低下判定電圧以上低下していると判断されると、コンデンサ１８への充電を再開する必要があると判断して、Ｓ８４０に移行し、自己プリチャージ状態を「再開」に設定し、当該自己プリチャージ状態判定処理を終了する。

【0136】

以上説明したように、本実施形態では、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の制御部４０が自己プリチャージ実施判定処理を実行する。
この自己プリチャージ実施判定処理では、図１０に示すように、ＥＣＵ１０との通信異常が発生したときに（時点ｔ１）、自己プリチャージの実施条件が成立しているか否かを判定する。

【0137】

自己プリチャージの実施条件は、ＥＣＵ１０から供給されるＩＧ電圧、補機バッテリ６のバッテリ電圧、コンデンサ電圧ＶＨ、過去のプリチャージ実施結果や双方向ＤＣＤＣコンバータ２０の状態等に基づき判定される。

【0138】

また、制御部４０は、通信異常が発生していない正常時に、プリチャージ実施後や、昇圧制御から降圧動作への切り替え時、或いは、ＥＣＵ１０の動作停止時、等に、自己プリチャージを実施するのに必要なコンデンサ電圧や電流制限値等をメモリ４６に記憶する。

【0139】

そして、制御部４０は、自己プリチャージの実施条件が成立したと判定すると（時点ｔ２）、メモリ４６に記憶されているコンデンサ電圧や電流制限値等に基づき、自己プリチャージを実施する。

【0140】

このため、本実施形態の双方向ＤＣＤＣコンバータ２０によれば、通信線２２の断線等、何等かの原因でＥＣＵ１０との通信に異常が生じ、ＥＣＵ１０からの指令を受信できなくなった場合であっても、電力変換部３０を昇圧動作させることができる。

【0141】

また、この昇圧動作、つまり自己プリチャージでは、目標電圧は、図１０に点線矢印で示すように、メモリ４６に記憶されているプリチャージ実施後のコンデンサ電圧ＶＨ及び高電圧バッテリ２のバッテリ電圧に基づき設定される。

【0142】

従って、自己プリチャージにより、コンデンサ１８を高電圧バッテリ２のバッテリ電圧近傍の電圧値まで充電させて、ＥＣＵ１０がＭＳＲ１２をオンさせた際に流れる突入電流を低減することができる。

【0143】

またＥＣＵ１０は、双方向ＤＣＤＣコンバータ２０との通信異常が発生しても、上記自己プリチャージによってコンデンサ電圧ＶＨが高電圧バッテリ２と略同じ電圧になったことを確認して、ＭＳＲ１２をオンさせることができる。

【0144】

よって、本実施形態の双方向ＤＣＤＣコンバータ２０によれば、ＥＣＵ１０との通信異常が発生しても、ＥＣＵ１０にＭＳＲ１２をオンさせ、モータ４を駆動させることができるようになる。

【0145】

また制御部４０は、通信異常発生時に、自己プリチャージを実施する際、コンデンサ電圧ＶＨに基づき、制御モードを第１モードから第３モードの何れかに設定する。
そして、コンデンサ電圧ＶＨがモード判定電圧Ｖmode2 よりも低いときに設定される第１モードでは、コンデンサへの充電を予め設定された一定電流で行う電流固定制御を実施する。

【0146】

また、コンデンサ電圧ＶＨがモード判定電圧Ｖmode2 以上となる第２モードでは、メモリ４６に記憶されている電流制限値まで充電電流を徐々に上昇させる、電流指令制御を実施する。このため、第２モードでは、充電電流を徐々に増加させて、第１モードに比べて、コンデンサ１８をより早く充電させることができる。

【0147】

また、第２モードの電流指令制御でコンデンサ電圧ＶＨが上限電圧Ｖmax に達すると、第３モードに切り換えられて、コンデンサ１８への充電電圧を第３モードでの目標電圧まで徐々に上昇させる電圧指令制御を実施する。

【0148】

また、この電圧指令制御にてコンデンサ電圧ＶＨが目標電圧である電圧指令値に達すると（時点ｔ３）、コンデンサ１８への充電を一旦停止し、その後、所定の判定時間（１０ｍｓ）の間に低下するコンデンサ電圧ＶＨを監視する。

【0149】

そして、コンデンサ電圧ＶＨの低下電圧が低下判定電圧以上になると（時点ｔ４）、コンデンサ電圧ＶＨの低下電圧に基づき、低下電圧の１／Ｎを電圧補正量として求め、この電圧補正量を目標電圧である電圧指令値に加算して、電圧指令制御を再実施する。

【0150】

この電圧指令制御の再実施は、図１０に示すように、時点ｔ４以降、コンデンサ電圧ＶＨが電圧指令値に到達し、その後、判定時間内に、コンデンサ電圧ＶＨが低下判定電圧以上低下する度に実施される。

【0151】

そして、電圧指令制御の実施後、コンデンサ電圧ＶＨが低下しなくなると（時点ｔ５）、自己プリチャージを完了し、降圧制御に移行する。
従って、本実施形態の双方向ＤＣＤＣコンバータ２０によれば、コンデンサ電圧ＶＨを、高電圧バッテリ２のバッテリ電圧近傍まで充電できるだけでなく、電圧指令制御の再実施により、コンデンサ１８への充電をゆっくりと安全に制御することができるようになる。

【0152】

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、図１０に示した自己プリチャージの目標電圧や目標電流は、正常時にメモリ４６に記憶したコンデンサ電圧やバッテリ電圧、或いは、電流制限値に基づき設定するものとして説明した。

【0153】

しかし、自己プリチャージの目標電圧や目標電流は、必ずしも正常時に取得した検出値に基づき設定する必要はなく、予め自己プリチャージ用として設定された設定値を用いるようにしても、自己プリチャージは実施できる。

【0154】

また、例えば、上記実施形態では、自己プリチャージの制御モードを第１モードから第３モードに分けて、コンデンサ電圧ＶＨに応じて、電流固定制御、電流指令制御、電圧指令制御を行い、電圧指令制御については、コンデンサ電圧ＶＨの低下に伴い再開するものとして説明した。

【0155】

しかし、通信異常発生時に実施する自己プリチャージは、必ずしも、上記実施形態の手順で実施する必要はなく、例えば、電流指令制御と電圧指令制御とを実施するだけでもよい。

【0156】

また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

【符号の説明】

【0157】

２…高電圧バッテリ、４…モータ、６…補機バッテリ、１０…ＥＣＵ、１２…ＳＭＲ（システムメインリレー）、１４…昇圧コンバータ、１６…主機インバータ、１７…電力供給経路、１８…コンデンサ、２０…双方向ＤＣＤＣコンバータ、２２…通信線、２４…電源線、３０…電力変換部、３２…トランス、３３…ブリッジ回路、３４，３６…電圧検出部、３８…電流検出部、４０…制御部、４２…駆動回路、４４…駆動回路、４６…メモリ、Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ、Ｄ１…ダイオード、Ｌ１…チョークコイル、Ｑ１〜Ｑ６…スイッチング素子。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】