升压控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开升压控制装置。在单元件控制中，执行恰当的占空比控制。升压控制装置(30)具备：电流值变化量检测单元(310)，在仅驱动第1开关元件(Q1)以及第2开关元件(Q2)的一方的单元件控制中，检测流过电抗器(L1)的输出电流(IL)的第1规定期间中的变化量；判定单元(320)，在变化量小于规定阈值的情况下，判定为输出电流在零附近；控制单元(330)，在输出电流不在零附近的情况下，进行利用第1控制参数的第1占空比控制，在输出电流在零附近的情况下，进行利用与第1控制参数不同的第2控制参数的第2占空比控制。在第2占空比控制中，与输出电流对应的占空比被设为比第1占空比控制大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如搭载于车辆等的升压控制装置的

技术介绍
在电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等电动车辆中，为了控制产生在行驶中利用的驱动力以及在蓄电中利用的再生电力的电动发电机，搭载了逆变器。逆变器所利用的电力是根据行驶状态等而变动的，所以有时在蓄电装置和逆变器之间具备电压变换装置(转换器)。而且，为了提高电动车辆的燃油效率，有效的是使转换器的损耗降低。因此，例如在专利文献1中，提出了仅通过单方的元件对升压转换器进行开关驱动的技术(以下，适当地称为“单元件控制”)。根据单元件控制，被认为是例如与使电流脉动减少相应地能够使转换器的损耗降低。另外，在专利文献2中，作为与转换器的控制关联的技术，提出了检测流过电抗器的电流成为零附近的瞬间(过零)的技术。专利文献1：日本特开2011－120329号公报专利文献2：日本特开2005－151606号公报
技术实现思路
在单元件控制中，在过零前后输出电流和占空比的关系大幅变化，所以优选为根据是否过零来变更控制内容。即，优选为能够适当地切换执行过零区域用的控制和非过零区域用的控制。此处，例如能够通过监视在电抗器中流过的电流、施加的电压等来判定过零，但在包括上述的专利文献1以及2的以往技术中，高精
度且没有延迟地检测过零是不容易的。而且，如果不能准确地检测过零的定时，则不能恰当地切换占空比控制，作为结果，可能产生不能得到所希望的输出电流这样的技术问题点。特别是，认为在高频率化的状态下会显著产生这样的问题点。本专利技术的课题之一在于提供一种能够在单元件控制中准确地判定过零，执行恰当的占空比控制的升压控制装置。<1>本专利技术的升压控制装置是如下升压控制装置，能够实现仅驱动分别串联地连接于电抗器的第1开关元件以及第2开关元件中的某一方的单元件控制，所述升压控制装置具备：电流值变化量检测单元，在所述单元件控制中，在第1规定期间，检测流过所述电抗器的输出电流的变化量；判定单元，在所述变化量小于规定阈值的情况下，判定为所述输出电流在零附近；以及控制单元，(i)在未判定为所述输出电流在零附近的情况下，进行利用第1控制参数的第1占空比控制，(ii)在判定为所述输出电流在零附近的情况下，进行利用与所述第1控制参数不同的第2控制参数的第2占空比控制。本专利技术的升压控制装置的其它方式中，所述第1控制参数以及所述第2控制参数包括相异的前馈项，根据所述前馈项的不同，所述第2占空比控制中的与所述输出电流对应的占空比被设为比所述第1占空比控制中的与所述输出电流对应的占空比大。本专利技术所涉及的升压控制装置是例如搭载于车辆的转换器，具备分别串联地连接于电抗器的第1开关元件以及第2开关元件。作为第1开关元件以及第2开关元件，能够使用例如IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)，电力用MOS(Metal OxideSemiconductor，金属氧化物半导体)晶体管或者电力用双极晶体管等。另外，对于第1开关元件以及第2开关元件的各个，例如并联地连接有二极管。本专利技术所涉及的升压控制装置特别是能够实现仅驱动第1开关元件以及第2开关元件中的某一方的单元件控制。在进行单元件控制
时，例如根据应该输出的电压值、电流值等，判定是否应该使第1开关元件以及第2开关元件中的某一个开关元件驱动来进行单元件控制。更具体地，例如在连接于升压控制装置的电动发电机进行再生动作的情况下，选择利用第1开关元件进行的单元件控制，在进行动力运行动作的情况下选择利用第2开关元件进行的单元件控制。这样，在进行单元件控制的情况下，能够适当地切换利用第1开关元件进行的单元件控制以及利用第2开关元件进行的单元件控制。在单元件控制中，通过电流值变化量检测单元，检测在流过电抗器的输出电流的第1规定期间的变化量。此处的“第1规定期间”是用于将输出电流的变化量作为能够在后述的判定(即，输出电流是否在零附近的判定)中利用的恰当的参数来检测的期间，例如根据输出电流的采样周期等来预先设定。如果输出电流的变化量被检测到，则在判定单元中，判定输出电流是否在零附近。具体地，判定单元在输出电流的变化量小于规定阈值的情况下，判定为输出电流在零附近。换言之，判定单元在输出电流的变化量在规定阈值以上的情况下，判定为输出电流不在零附近。另外，此处的“零附近”是指以产生后述的输出电流和占空比的关系的变化的程度，输出电流接近零的状态。另外，“规定阈值”是指为了判定输出电流是否在零附近而设定的阈值，典型地设定为接近零的值。判定单元中的判定结果在利用控制单元进行的各开关元件的控制中使用。具体地，在未被判定为输出电流在零附近的情况下，进行利用第1控制参数的第1占空比控制。另一方面，在被判定为输出电流在零附近的情况下，进行利用与第1控制参数不同的第2控制参数的第2占空比控制。此处的“占空比控制”是指使第1开关元件或者第2开关元件的占空比(即，导通期间和断开期间的比率)变化的控制，控制单元根据应该输出的输出电流的值控制占空比。另外“控制参数”可以是占空比本身，也可以是间接地对占空比带来影响的其它参数。第1占空比控制以及第2占空比控制根据相异的控制参数来执行，所以与输出电流对应的占空比(即，用于得到所希望的输出电流的占空比)相互不同。具体地，第2占空比控制中的与输出电流对应的占空比被设为大于第1占空比控制中的与输出电流对应的占空比。因此，相比假设想要通过第1占空比控制来使输出电流A输出的情况下实现的占空比，想要通过第2占空比控制来使输出电流A输出的情况下实现的占空比大。顺便说一下，输出电流和占空比的关系示出输出电流越小占空比越大的趋势。此处，例如在第1控制参数被设定为相对输出电流的减少使占空比以一次函数方式增加那样的参数的情况下，另一方的第2控制参数被设定为相对输出电流的减少使占空比以2次函数方式增加那样的参数。另外，在本专利技术中，特别是第1控制参数以及第2控制参数分别包括前馈项。而且，第1控制参数所包含的前馈项和第2控制参数所包含的前馈项被设为相异。这样，通过使第1以及第2控制参数的前馈项相互不同，从而第2占空比控制中的与输出电流对应的占空比被设为大于第1占空比控制中的与输出电流对应的占空比。换言之，第1控制参数以及第2控制参数的各个所包含的前馈项被设定为决定第1占空比控制时以及第2占空比控制时的占空比的大小关系的前馈项。如上所述，在本专利技术所涉及的升压控制装置中，根据输出电流是否在零附近来执行不同的占空比控制。这样，能够应对在输出电流成为零附近的情况下发生的输出电流和占空比的关系的变化。例如，如果输出电流和占空比的关系发生变化，则在输出电流在零附近的情况(以下，适当地称为“过零”)和在输出电流不在零附近的情况下(以下，适当地称为“非过零”)，即使占空比相同也会输出不同的输出电流。因此，如果在过零时和非过零时进行同样的占空比控制，则存在输出电流不成为所希望的值的担心。相对于此，如果根据输出电流是否在零附近来进行不同的占空比控制，则能够在过零时以及非过零时的各个情况下，得到恰当的输出电流。另外，在本专利技术中，如上所述，使用输出电流的第1规定期间中的变化量来进行是否过零的判定。因此，相比例如想要根据电流传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压控制装置，能够实现仅驱动分别串联地连接于电抗器的第1开关元件以及第2开关元件中的某一方的单元件控制，所述升压控制装置的特征在于，具备：电流值变化量检测单元，在所述单元件控制中，在第1设定期间，检测流过所述电抗器的输出电流的变化量；判定单元，在所述变化量小于预先设定的阈值的情况下，判定为所述输出电流在零附近；以及控制单元，(i)在未判定为所述输出电流在零附近的情况下，进行利用第1控制参数的第1占空比控制，(ii)在判定为所述输出电流在零附近的情况下，进行利用与所述第1控制参数不同的第2控制参数的第2占空比控制。

【技术特征摘要】
2015.02.13 JP 2015-0266521.一种升压控制装置，能够实现仅驱动分别串联地连接于电抗器的第1开关元件以及第2开关元件中的某一方的单元件控制，所述升压控制装置的特征在于，具备：电流值变化量检测单元，在所述单元件控制中，在第1设定期间，检测流过所述电抗器的输出电流的变化量；判定单元，在所述变化量小于预先设定的阈值的情况下，判定为所述输出电流在零附近；以及控制单元，(i)在未判定为所述输出电流在零附近的情况下，进行利用第1控制参数的第1占空比控制，(ii)在判定为所述输出电流在零附近的情况下，进行利用与所述第1控制参数不同的第2控制参数的第2占空比控制。2.根据权利要求1所述的升压控制装置，其特征在于，所述第1控制参数以及所述第2控制参数包括相异的前馈项，根据所述前馈项的不同，所述第2占空比控制中的与所述输出电流对应的占空比被设为比所述第1占空比控制中的与所述输出电流对应的占空比大。3.根据权利要求1所述的升压控制装置，其特征在于，所述电流值变化量检测单元包括微分器。4.根据权利要求1或2所述的升压控制装置，其特征在于，所述电流值变化量检测单元通过将所述输出电流连续检测预先设定的次数来检测所述变化量。5.根据权利要求4所述的升压控制装置，其特征在于，所述电流值变化量检测单元通过将所述输出电流连续检测3次以上来检测多个所述变化量，所述判定单元在多个所述变化量中的、预先设定的个数以...

【专利技术属性】
技术研发人员：山川隼史，冈村贤树，高松直义，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP