特開 2022-188561 多相昇圧コンバータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188561

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】多相昇圧コンバータ装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20221214BHJP

【ＦＩ】

H02M3/155 H

H02M3/155 F

H02M3/155 W

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096693

(22)【出願日】2021-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久嶋 肇

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA15

5H730AS04

5H730AS13

5H730BB14

5H730BB57

5H730BB82

5H730BB88

5H730DD04

5H730FD01

5H730FD11

5H730FD41

5H730FG05

5H730FG22

(57)【要約】

【課題】部品点数の低減や装置の小型化を図る。
【解決手段】第１昇圧コンバータは、入力電流を検出する電流センサを有し、制御装置は、第１、第２昇圧コンバータのうち第１昇圧コンバータだけまたは両方を駆動コンバータに設定し、駆動コンバータについて、入力電流と目標入力電流との差分が小さくなるように制御する。更に、制御装置は、駆動コンバータで同一となるように目標入力電流を設定し、駆動コンバータが第２昇圧コンバータを含むときには、第１昇圧コンバータの入力電流に基づいて第２昇圧コンバータの入力電流を推定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源および電気負荷に対して互いに並列に接続されると共に前記直流電源からの電力を昇圧して前記電気負荷に供給する第１、第２昇圧コンバータを有する多相昇圧コンバータと、
前記第１、第２昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備える多相昇圧コンバータ装置であって、
前記第１昇圧コンバータは、入力電流を検出する電流センサを有し、
前記制御装置は、前記第１、第２昇圧コンバータのうち前記第１昇圧コンバータだけまたは両方を駆動コンバータに設定し、前記駆動コンバータについて、入力電流と目標入力電流との差分が小さくなるように制御し、
更に、前記制御装置は、前記駆動コンバータが前記第２昇圧コンバータを含むときには、前記駆動コンバータで共通の前記目標入力電流を設定すると共に、前記第１昇圧コンバータの入力電流に基づいて前記第２昇圧コンバータの入力電流を推定する、
多相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、多相昇圧コンバータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の多相昇圧コンバータ装置としては、直流電源と電気負荷とに対して互いに並列に接続されると共に直流電源からの電力を昇圧して電気負荷に供給する複数の昇圧コンバータと、複数の昇圧コンバータのそれぞれのリアクトルに流れる電流をそれぞれ検出する複数の電流センサと、複数の電流センサにより検出される複数の昇圧コンバータのそれぞれの電流を用いて複数の昇圧コンバータを制御する制御装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５８０３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の多相昇圧コンバータ装置では、複数の昇圧コンバータと同数の電流センサを設けており、部品点数が多いと共に装置の体格が大きくなっている。このため、部品点数の低減や装置の小型化を図ることが求められている。

【0005】

本発明の多相昇圧コンバータ装置は、部品点数の低減や装置の小型化を図ることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の多相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】

本発明の多相昇圧コンバータ装置は、
直流電源および電気負荷に対して互いに並列に接続されると共に前記直流電源からの電力を昇圧して前記電気負荷に供給する第１、第２昇圧コンバータを有する多相昇圧コンバータと、
前記第１、第２昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備える多相昇圧コンバータ装置であって、
前記第１昇圧コンバータは、入力電流を検出する電流センサを有し、
前記制御装置は、前記第１、第２昇圧コンバータのうち前記第１昇圧コンバータだけまたは両方を駆動コンバータに設定し、前記駆動コンバータについて、入力電流と目標入力電流との差分が小さくなるように制御し、
更に、前記制御装置は、前記駆動コンバータが前記第２昇圧コンバータを含むときには、前記駆動コンバータで共通の前記目標入力電流を設定すると共に、前記第１昇圧コンバータの入力電流に基づいて前記第２昇圧コンバータの入力電流を推定する、
ことを要旨とする。

【0008】

本発明の多相昇圧コンバータ装置では、第１昇圧コンバータは、入力電流を検出する電流センサを有し、制御装置は、第１、第２昇圧コンバータのうち第１昇圧コンバータだけまたは両方を駆動コンバータに設定し、駆動コンバータについて、入力電流と目標入力電流との差分が小さくなるように制御する。更に、制御装置は、駆動コンバータが第２昇圧コンバータを含むときには、駆動コンバータで共通の目標入力電流を設定すると共に、第１昇圧コンバータの入力電流に基づいて第２昇圧コンバータの入力電流を推定する、第１、第２昇圧コンバータを駆動コンバータに設定するときに、両者の目標入力電流を共通（同一）とすることにより、第１、第２昇圧コンバータの入力電流は、互いに比較的近い値になると想定される。このため、第１昇圧コンバータの入力電流に基づいて第２昇圧コンバータの入力電流を推定することが可能となる。この結果、第２昇圧コンバータについて電流センサを省略することができるから、部品点数の低減や装置の小型化を図ることができる。

【0009】

本発明の多相昇圧コンバータ装置において、前記第１昇圧コンバータの入力電流と前記電流センサの検出バラツキとに基づいて前記第２昇圧コンバータの入力電流を推定するものとしてもよい。こうすれば、第２昇圧コンバータの入力電流をより適切に推定することができる。

【0010】

本発明の多相昇圧コンバータ装置において、前記多相昇圧コンバータは、前記第１、第２昇圧コンバータのコンバータ組を複数有し、前記制御装置は、前記多相昇圧コンバータの要求入力電流の増加に伴って、前記コンバータ組内および前記コンバータ組間の優先順序に従って前記駆動コンバータの数を増加させ、且つ、前記コンバータ組間の前記優先順序をシステム起動ごとに切り替えるものとしてもよい。こうすれば、特定の昇圧コンバータだけ駆動頻度が高くなるのを抑制し、多相昇圧コンバータの寿命が短くなるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例としての多相昇圧コンバータ装置を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】ＥＣＵ５０により実行される多相昇圧コンバータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図3】昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕと、実入力電流ＩＬｕａと入力電流ＩＬｕとの誤差ΔＩＬｕと、の関係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多相昇圧コンバータ装置を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図示するように、モータ２２と、インバータ２４と、バッテリ２６と、昇圧コンバータ２８と、燃料電池３８と、多相昇圧コンバータ４０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５０とを備える。ここで、実施例の「多相昇圧コンバータ装置」としては、多相昇圧コンバータ４０とＥＣＵ５０とが該当する。

【0014】

モータ２２は、例えば同期発電電動機として構成されており、駆動輪１２にデファレンシャルギヤ１４を介して連結された駆動軸１６に接続されている。インバータ２４は、モータ２２の駆動に用いられると共に高電圧側電力ライン３０に接続されている。高電圧側電力ライン３０には、コンデンサ３０ａが取り付けられている。モータ２２は、ＥＣＵ５０によって、インバータ２４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。

【0015】

バッテリ２６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１低電圧側電力ライン３２に接続されている。昇圧コンバータ２８は、高電圧側電力ライン３０と第１低電圧側電力ライン３２とに接続されており、ＥＣＵ５０によって制御されることにより、第１低電圧側電力ライン３２の電力を昇圧して高電圧側電力ライン３０に供給したり、高電圧側電力ライン３０の電力を降圧して第１低電圧側電力ライン３２に供給したりする。

【0016】

燃料電池３８は、固体高分子型の燃料電池として構成されており、水素タンクから供給されて燃料ポンプ（循環ポンプ）により循環される水素と、酸素ポンプ（エアコンプレッサ）により供給されて加湿器により加湿される空気中の酸素と、の電気化学反応により発電する。燃料電池３８の出力端子は、第２低電圧側電力ライン３４に接続されている。

【0017】

多相昇圧コンバータ４０は、４相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相）の昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖ，４２ｗ，４２ｘを備える。昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖ，４２ｗ，４２ｘは、何れも同一の定格として構成されており、第２低電圧側電力ライン３４と高電圧側電力ライン３０とに対して互いに並列に接続されている。昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖ，４２ｗ，４２ｘは、それぞれ、リアクトルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ，Ｌｘと、ダイオードＤｕ，Ｄｖ，Ｄｗ，Ｄｘと、還流ダイオードが並列に接続されたスイッチング素子Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ，Ｓｘと、電流センサ４４ｕ，４４ｗとを有する。リアクトルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ，Ｌｘの一方端子は、何れも第２低電圧側電力ライン３４の正極側ラインに接続されている。ダイオードＤｕ，Ｄｖ，Ｄｗ，Ｄｘのアノードは、それぞれリアクトルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ，Ｌｘの他方の端子に接続されており、ダイオードＤｕ，Ｄｖ，Ｄｗ，Ｄｘのカソードは、何れも高電圧側電力ライン３０の正極側ラインに接続されている。スイッチング素子Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ，Ｓｘの一方の端子は、それぞれリアクトルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ，Ｌｘの他方の端子に接続されており、スイッチング素子Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ，Ｓｘの他方の端子は、高電圧側電力ライン３０および第２低電圧側電力ライン３４の負極側ラインに接続されている。昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖ，４２ｗ，４２ｘは、それぞれ、ＥＣＵ５０によってスイッチング素子Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ，Ｓｘのオン時間とオフ時間との和に対するオン時間の割合（デューティ）を調節することにより、第２低電圧側電力ライン３４の電力を昇圧して高電圧側電力ライン３０に供給する。電流センサ４４ｕ，４４ｗは、それぞれ昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｗのリアクトルＬｕ，Ｌｗに直列に取り付けられている。

【0018】

ＥＣＵ５０は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。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。ＥＣＵ５０に入力される信号としては、例えば、モータ２２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサからの回転位置θｍや、モータ２２の各相の相電流を検出する図示しない電流センサからの相電流Ｉｖ，Ｉｗ、バッテリ２６の電圧を検出する図示しない電圧センサからの電圧Ｖｂ、バッテリ２６の入出力電流を検出する図示しない電流センサからの電流Ｉｂを挙げることができる。高電圧側電力ライン３０の電圧を検出する電圧センサ３０ｖからの電圧ＶＨや、燃料電池３８の出力電圧を検出する電圧センサ３８ｖからの電圧Ｖｆや、燃料電池３８の出力電流を検出する電流センサ３８ｉからの電流Ｉｆ、電流センサ４４ｕ，４４ｗからの昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｗの入力電流ＩＬｕ，ＩＬｗも挙げることができる。スタートスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル６３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６４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル６５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６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６７からの車速Ｖも挙げることができる。

【0019】

ＥＣＵ５０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＥＣＵ５０から出力される信号としては、例えば、インバータ２４への制御信号や、昇圧コンバータ２８への制御信号、昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖ，４２ｗ，４２ｘのスイッチング素子Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ，Ｓｘへの制御信号を挙げることができる。ＥＣＵ５０は、回転位置センサからのモータ２２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ２２の回転数Ｎｍを演算したり、電流センサからのバッテリ２６の電流Ｉｂに基づいてバッテリ２６の蓄電割合ＳＯＣを演算したりしている。

【0020】

こうして構成された実施例の自動車１０では、ＥＣＵ５０は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて走行に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、バッテリ２６の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲（例えば、目標割合ＳＯＣ＊プラスマイナス１０～２０％程度の範囲）内となると共に要求トルクＴｄ＊により走行するように、モータ２２（インバータ２４）と昇圧コンバータ２８と燃料電池３８と多相昇圧コンバータ４０とを制御する。

【0021】

ここで、多相昇圧コンバータ４０の制御について説明する。ＥＣＵ５０は、要求トルクＴｄ＊やバッテリ２６の蓄電割合ＳＯＣに基づいて多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇを設定し、設定した要求入力電流ＩＬｔａｇが大きいほど、優先順序に従って昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうち駆動する昇圧コンバータ（以下、「駆動コンバータ」という）の数を増加させる。ここで、優先順序は、以下のように設定される。前提として、多相昇圧コンバータ４０の４相の昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘを、昇圧コンバータ４２ｕ（電流センサ４４ｕあり）および昇圧コンバータ４２ｖ（電流センサなし）の第１組と、昇圧コンバータ４２ｗ（電流センサ４４ｗあり）および昇圧コンバータ４２ｘ（電流センサなし）の第２組とに組分けする。そして、各組内の優先順序について、電流センサありの昇圧コンバータ、電流センサなしの昇圧コンバータの順序とすると共に、各組間の優先順序について、トリップごとに（システム起動ごとに）、第１組、第２組の順序と第２組、第１組の順序とで切り替える。これにより、第１組と第２組とで駆動頻度のバラツキが大きくなる（特定の昇圧コンバータだけ駆動頻度が高くなる）のを抑制し、多相昇圧コンバータ４０の寿命が短くなるのを抑制することができる。

【0022】

次に、こうして構成された実施例の自動車１０の動作、特に、多相昇圧コンバータ４０の制御について説明する。図２は、ＥＣＵ５０により実行される多相昇圧コンバータ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、繰り返し実行される。また、このルーチンは、各組間の優先順序を第１組、第２組の順序としたときのフローチャートである。各組間の優先順序を第２組、第１組の順序としたときについては、これと同様に考えることができる。

【0023】

図２の制御ルーチンが実行されると、ＥＣＵ５０は、最初に、昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｗの入力電流ＩＬｕ，ＩＬｗや多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｗの入力電流ＩＬｕ，ＩＬｗは、電流センサ４４ｕ，４４ｗにより検出された値が入力される。多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇは、上述したように、要求トルクＴｄ＊やバッテリ２６の蓄電割合ＳＯＣに基づいて設定された値が入力される。

【0024】

こうしてデータを入力すると、入力した多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇを閾値ＩＬ１～ＩＬ３（ＩＬ１＜ＩＬ２＜ＩＬ３）と比較する（ステップＳ１１０～Ｓ１３０）。ここで、閾値ＩＬ１～ＩＬ３は、多相昇圧コンバータ４０の昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうち少なくとも１つの駆動コンバータを設定するのに用いられる閾値である。

【0025】

ステップＳ１１０で多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇが閾値ＩＬ１以下であるときには、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうちの１つを駆動コンバータに設定すると判定し、優先順位に従って昇圧コンバータ４２ｕを駆動コンバータに設定し（ステップＳ１４０）、多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇを昇圧コンバータ４２ｕの目標入力電流ＩＬ＊に設定する（ステップＳ１４２）。

【0026】

続いて、式（１）に示すように、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕと目標入力電流ＩＬ＊との差分が小さくなるようにフィードバック制御により昇圧コンバータ４２ｕのスイッチング素子Ｓｕのデューティ指令Ｄｔｕ＊を設定し（ステップＳ１４６）、設定したデューティ指令Ｄｔｕ＊を用いてスイッチング素子Ｓｕのスイッチング制御を行なって（ステップＳ１４８）、本ルーチンを終了する。

【0027】

Dtu*＝PI(ILu, IL*) (1)

【0028】

ステップＳ１１０，Ｓ１２０で多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇが閾値ＩＬ１よりも大きく且つ閾値ＩＬ２以下であるときには、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうちの２つを駆動コンバータに設定すると判定し、優先順位に従って昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖを駆動コンバータに設定し（ステップＳ１５０）、多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇを値２（駆動コンバータの数）で除して、昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖの共通（同一）の目標入力電流ＩＬ＊を設定する（ステップＳ１５２）。

【0029】

続いて、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕに基づいて昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを推定する（ステップＳ１５４）。ここで、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖの推定方法については後述する。そして、式（１）および式（２）に示すように、昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖの入力電流ＩＬｕ，ＩＬｖと目標入力電流ＩＬ＊との差分がそれぞれ小さくなるようにフィードバック制御により昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖのスイッチング素子Ｓｕ，Ｓｖのデューティ指令Ｄｔｕ＊，Ｄｔｖ＊を設定し（ステップＳ１５６）、設定したデューティ指令Ｄｔｕ＊，Ｄｔｖ＊を用いてスイッチング素子Ｓｕ，Ｓｖのスイッチング制御をそれぞれ行なって（ステップＳ１５８）、本ルーチンを終了する。

【0030】

Dtv*＝PI(ILv, IL*) (2)

【0031】

ステップＳ１１０～Ｓ１３０で多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇが閾値ＩＬ２よりも大きく且つ閾値ＩＬ３以下であるときには、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうちの３つを駆動コンバータに設定すると判定し、優先順位に従って昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｗを駆動コンバータに設定し（ステップＳ１６０）、多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇを値３（駆動コンバータの数）で除して、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｗの共通の目標入力電流ＩＬ＊を設定する（ステップＳ１６２）。

【0032】

続いて、ステップＳ１５４の処理と同様に昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕに基づいて昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを推定する（ステップＳ１６４）。そして、式（１）～式（３）に示すように、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｗの入力電流ＩＬｕ～ＩＬｗと目標入力電流ＩＬ＊との差分がそれぞれ小さくなるようにフィードバック制御により昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｗのスイッチング素子Ｓｕ～Ｓｗのデューティ指令Ｄｔｕ＊～Ｄｔｗ＊を設定し（ステップＳ１６６）、設定したデューティ指令Ｄｔｕ＊～Ｄｔｗ＊を用いてスイッチング素子Ｓｕ～Ｓｗのスイッチング制御をそれぞれ行なって（ステップＳ１６８）、本ルーチンを終了する。

【0033】

Dtw*＝PI(ILw, IL*) (3)

【0034】

ステップＳ１１０～Ｓ１３０で多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇが閾値ＩＬ３よりも大きいときには、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうちの４つ（全て）を駆動コンバータに設定すると判定し、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘを駆動コンバータに設定し（ステップＳ１７０）、多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇを値４（駆動コンバータの数）で除して、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘの共通の目標入力電流ＩＬ＊を設定する（ステップＳ１７２）。

【0035】

続いて、ステップＳ１５４の処理と同様に、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕに基づいて昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを推定すると共に昇圧コンバータ４２ｗの入力電流ＩＬｗに基づいて昇圧コンバータ４２ｘの入力電流ＩＬｘを推定する（ステップＳ１７４）。そして、式（１）～式（４）に示すように、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘの入力電流ＩＬｕ～ＩＬｘと目標入力電流ＩＬ＊との差分がそれぞれ小さくなるようにフィードバック制御により昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのスイッチング素子Ｓｕ～Ｓｘのデューティ指令Ｄｔｕ＊～Ｄｔｘ＊を設定し（ステップＳ１７６）、設定したデューティ指令Ｄｔｕ＊～Ｄｔｘ＊を用いてスイッチング素子Ｓｕ～Ｓｘのスイッチング制御をそれぞれ行なって（ステップＳ１７８）、本ルーチンを終了する。

【0036】

Dtx*＝PI(ILx, IL*) (4)

【0037】

ここで、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖの推定方法について説明する。実施例では、上述したように、駆動コンバータの数が２以上であるときに、駆動コンバータについて共通の目標入力電流ＩＬ＊を設定するものとした。したがって、少なくとも昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖを駆動するときに、昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖの実入力電流ＩＬｕａ，ＩＬｖａは、互いに比較的近い値になると想定される。また、電流センサ４４ｕにより検出される昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕは、一般に、昇圧コンバータ４２ｕの実入力電流ＩＬｕａに対する電流センサ４４ｕの検出バラツキなどを含んだ値となっている。図３は、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕと、実入力電流ＩＬｕａと入力電流ＩＬｕとの誤差ΔＩＬｕ（＝ＩＬｕａ－ＩＬｕ）と、の関係の一例を示す説明図である。図中、「ΔＩＬｕｍａｘ」および「ΔＩＬｕｍｉｎ」は、誤差ΔＩＬｕの最大値および最小値であり、発明者らは、解析や実験により、誤差ΔＩＬｕの最大値ΔＩＬｕｍａｘおよび最小値ΔＩＬｕｍｉｎを、式（５）および式（６）に示すように、入力電流ＩＬｕを変数とした一次関数で近似するものとした。式（５）および式（６）において、値ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２は、何れも正の値である。式（５）および式（６）から、誤差ΔＩＬｕの最大バラツキΔＩＬｕｖｒは、式（７）のように表わすことができる。以上のことを踏まえて、実施例では、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｕ（検出値）を用いて、式（８）により昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを推定するものとした。このようにして、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを推定することができる。なお、式（８）から解るように、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖは、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕよりも大きい値となる。これは、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを実入力電流ＩＬｖａに比して大きい側になりやすくすることにより、実入力電流ＩＬｖａを過度に大きくしようとするのを抑制するためである（式（２）参照）。昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖの推定方法について説明した。同様に、少なくとも昇圧コンバータ４２ｗ，４２ｘを駆動するときには、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｗ（検出値）を用いてリアクトルＬｘの入力電流ＩＬｘを推定することができる。これらにより、昇圧コンバータ４２ｖ，４２ｘについて電流センサを省略することができる。即ち、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘの全てについて電流センサを設ける場合に比して、電流センサの数を低減することができる。この結果、部品点数の低減や装置（例えば、多相昇圧コンバータ）の小型化を図ることができる。

【0038】

ILumax＝a1・ILu＋b1 (5)
ILumin＝－a2・ILu－b2 (6)
ILuvr＝(a1＋a2)・ILu＋(b1＋b2) (7)
ILv＝(1+(a1＋a2))・ILu＋(b1＋b2) (8)

【0039】

以上説明した実施例の自動車１０が備える多相昇圧コンバータ装置では、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうち少なくとも昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖを駆動コンバータに設定するときには、多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇを値２で除して昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖの共通の目標入力電流ＩＬ＊を設定し、昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖの入力電流ＩＬｕ，ＩＬｖと目標入力電流ＩＬ＊との差分がそれぞれ小さくなるように昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖを制御する。このときに、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕについては、電流センサ４４ｕにより検出し、昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖについては、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕに基づいて推定する。同様に、少なくとも昇圧コンバータ４２ｗ，４２ｘを駆動コンバータに設定するときには、昇圧コンバータ４２ｗの入力電流ＩＬｗについては、電流センサ４４ｗにより検出し、昇圧コンバータ４２ｘの入力電流ＩＬｘについては、昇圧コンバータ４２ｗの入力電流ＩＬｗに基づいて推定する。これらにより、昇圧コンバータ４２ｖ，４２ｘについて電流センサを省略することができる。即ち、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘの全てについて電流センサを設ける場合に比して、電流センサの数を低減することができる。この結果、部品点数の低減や装置（例えば、多相昇圧コンバータ）の小型化を図ることができる。

【0040】

実施例の多相昇圧コンバータ装置では、少なくとも昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖを駆動コンバータに設定するときには、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕに基づいて上述の式（８）により昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを推定するものとした。しかし、このときには、昇圧コンバータ４２ｕの入力電流ＩＬｕに基づいて式（９）により昇圧コンバータ４２ｖの入力電流ＩＬｖを推定するものとしてもよい。

【0041】

ILv＝(1+a1)・ILu＋b1 (9)

【0042】

実施例の多相昇圧コンバータ装置では、多相昇圧コンバータ４０の要求入力電流ＩＬｔａｇが大きいほど優先順序に従って駆動コンバータの数を増加させる際の、各組間の優先順序を、トリップごとに、第１組（昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｖの組）、第２組（昇圧コンバータ４２ｗ，４２ｘの組）の順序と第２組、第１組の順序とで切り替えるものとした。しかし、各組間の優先順序を所定時間ごとや所定走行距離ごとに切り替えるものとしてもよい。また、各組間の優先順序を切り替えないものとしてもよい。

【0043】

実施例の多相昇圧コンバータ装置では、多相昇圧コンバータ４０は、４相の昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘを備え、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘのうち昇圧コンバータ４２ｕ，４２ｗが電流センサ４４ｕ，４４ｗを有すると共に昇圧コンバータ４２ｖ，４２ｘが電流センサを有しないものとした。しかし、多相昇圧コンバータ４０は、２相の昇圧コンバータを備え、そのうちの１つの昇圧コンバータが電流センサを有すると共に残りの１つの昇圧コンバータが電流センサを有しないものとしてもよい。また、多相昇圧コンバータ４０は、６相の昇圧コンバータを備え、そのうちの３つの昇圧コンバータが電流センサを有すると共に残りの３つの昇圧コンバータが電流センサを有しないものとしてもよい。

【0044】

実施例の多相昇圧コンバータ装置では、多相昇圧コンバータ４０の入力側の第２低電圧側電力ライン３４に燃料電池３８が接続されるものとした。しかし、第２低電圧側電力ライン３４にバッテリが接続されるものとしてもよい。

【0045】

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、昇圧コンバータ４２ｕ～４２ｘおよび電流センサ４４ｕ，４４ｘを有する多相昇圧コンバータ４０が「多相昇圧コンバータ」に相当し、ＥＣＵ５０が「制御装置」に相当する。

【0046】

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。

【0047】

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】

【0048】

本発明は、多相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】

【0049】

１０ 自動車、１２ 駆動輪、１４ デファレンシャルギヤ、１６ 駆動軸、２２ モータ、２４ インバータ、２６ バッテリ、２８ 昇圧コンバータ、３０ 高電圧側電力ライン、３０ａ コンデンサ、３０ｖ 電圧センサ、３２ 第１低電圧側電力ライン、３４ 第２低電圧側電力ライン、３８ 燃料電池、３８ｉ 電流センサ、３８ｖ 電圧センサ、４０ 多相昇圧コンバータ、４２ｕ，４２ｖ，４２ｗ，４２ｘ 昇圧コンバータ、４４ｕ，４４ｗ 電流センサ、５０ ＥＣＵ、６０ スタートスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６７ 車速センサ、Ｄｕ，Ｄｖ，Ｄｗ，Ｄｘ ダイオード、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ，Ｌｘ リアクトル、Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ，Ｓｘ スイッチング素子。

【図1】

【図2】

【図3】