昇圧装置
【課題】低電圧系の電圧や高電圧系の電圧をより適正に補正する。
【解決手段】起動後初めて指令電圧ＶＨ＊が設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに電圧ＶＬ，ＶＨからゼロ点調整値ＶＬ０，ＶＨ０とバッテリ電圧Ｖｂ，設定電圧Ｖ（ｉ）とをそれぞれ減じた検出差ΔＶＬ，ΔＶＨをオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）として設定し（Ｓ１４０）、それ以降に指令電圧ＶＨ＊が設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに、検出差ΔＶＬ，ΔＶＨの絶対値からオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときに補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定し（Ｓ１７０，Ｓ２００）、それが値０未満のときに検出差ΔＶＬ，ΔＶＨを新たなオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）として再設定する（Ｓ１８０，Ｓ２１０）。そして、オフセット値，補正値を用いて電圧ＶＬ，ＶＨを補正する。
【解決手段】起動後初めて指令電圧ＶＨ＊が設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに電圧ＶＬ，ＶＨからゼロ点調整値ＶＬ０，ＶＨ０とバッテリ電圧Ｖｂ，設定電圧Ｖ（ｉ）とをそれぞれ減じた検出差ΔＶＬ，ΔＶＨをオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）として設定し（Ｓ１４０）、それ以降に指令電圧ＶＨ＊が設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに、検出差ΔＶＬ，ΔＶＨの絶対値からオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときに補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定し（Ｓ１７０，Ｓ２００）、それが値０未満のときに検出差ΔＶＬ，ΔＶＨを新たなオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）として再設定する（Ｓ１８０，Ｓ２１０）。そして、オフセット値，補正値を用いて電圧ＶＬ，ＶＨを補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧装置に関し、詳しくは、指令電圧を受けて低電圧系の電力を昇圧して高電圧系の電圧が前記指令電圧となるよう電力変換する昇圧回路を備える昇圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、電池からの直流電力を交流電力に変換してモータに供給する電力調整回路内の電池側から入力電圧を検出する入力電圧センサの測定値から電池に取り付けられた電池電圧センサからの測定値を減じてオフセット補正値として記憶し、モータの駆動制御や電池の充放電制御の際には入力電圧センサからの測定値からオフセット補正値を減算して得られる電圧を用いて行なう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２０１０−２４６３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の装置では、駆動制御や電池の充放電制御を行なっていると電圧センサの熱的特性によりオフセット値が変化し、適正に電圧を得ることができない場合が生じる。昇圧回路を備える場合、昇圧前の低電圧系の電圧や昇圧後の高電圧系の電圧を検出する電圧センサの熱的特性によりオフセット値が変化すると、適正な昇圧を行なうことができず、場合によっては高電圧系の電圧が過電圧となる場合が生じる。
【０００５】
本発明の昇圧装置は、低電圧系の電圧や高電圧系の電圧をより適正に補正することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の昇圧装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の昇圧装置は、
指令電圧を受けて低電圧系の電力を昇圧して高電圧系の電圧が前記指令電圧となるよう電力変換する昇圧回路を備える昇圧装置であって、
前記高電圧系の電圧である高電圧系電圧を検出する高電圧系電圧検出手段と、
前記低電圧系の電圧である低電圧系電圧を検出する低電圧系電圧検出手段と、
前記指令電圧が起動から最初に予め定めた所定電圧になったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と予め定められた第１の比較電圧との差を高電圧系オフセット値として設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と予め定められた第２の比較電圧との差を低電圧系オフセット値として設定し、前記指令電圧が起動から２回目以降に前記所定電圧になったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と前記第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値より小さいときには前記高電圧系検出差を前記高電圧系オフセット値として再設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と前記第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値より小さいときには前記低電圧系検出差を前記低電圧系オフセット値として再設定するオフセット値設定手段と、
前記高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値以上のときに、前記高電圧系検出差と前記高電圧系オフセット値との差を高電圧系補正値として設定すると共に前記低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値以上のときには前記低電圧系検出差と前記低電圧系オフセット値との差を低電圧系補正値として設定する補正値設定手段と、
前記高電圧系オフセット値と前記高電圧系補正値とを用いて前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に前記低電圧系オフセット値と前記低電圧系補正値とを用いて前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する補正手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の昇圧装置では、指令電圧が起動から最初に予め定めた所定電圧になったときに、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と予め定められた第１の比較電圧との差を高電圧系オフセット値として設定すると共に低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と予め定められた第２の比較電圧との差を低電圧系オフセット値として設定する。また、指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったときに、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が高電圧系オフセット値より小さいときには高電圧系検出差を高電圧系オフセット値として再設定すると共に低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が低電圧系オフセット値より小さいときには低電圧系検出差を低電圧系オフセット値として再設定する。これにより、高電圧系電圧検出手段や低電圧系電圧検出手段の熱的特性により高電圧系オフセット値や低電圧系オフセット値が小さくなっても、これに対処することができる。一方、指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったときに高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が高電圧系オフセット値以上のときに高電圧系検出差と前記高電圧系オフセット値との差を高電圧系補正値として設定すると共に指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったときに低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が低電圧系オフセット値以上のときには低電圧系検出差と低電圧系オフセット値との差を低電圧系補正値として設定する。そして、高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを用いて高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを用いて低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する。これにより、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧や低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧をより適正に補正することができる。ここで、「指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったとき」には、指令電圧が所定電圧になる毎であってもよいし、指令電圧が３回に１回の割合で所定電圧になる毎であってもよいし、指令電圧が前回の所定電圧になってから所定時間経過した後に所定電圧になったときであってもよい。「第１の比較電圧」としては指令電圧を用いることができる。「第２の比較電圧」としては、低電圧系の電圧として予め定められた電圧を用いることができる。
【０００９】
この本発明の昇圧装置において、前記所定電圧は異なる複数の電圧であり、前記オフセット値設定手段は前記所定電圧としての複数の電圧毎に高電圧系オフセット値および低電圧系オフセット値を設定する手段であり、前記補正値設定手段は前記所定電圧としての複数の電圧毎に高電圧系補正値および低電圧系補正値を設定する手段であり、前記補正手段は前記所定電圧としての複数の電圧のうち前記指令電圧に最も近い電圧に対応する高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを用いて前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に前記所定電圧としての複数の電圧のうち前記指令電圧に最も近い電圧に対応する低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを用いて前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧や低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧をより適正に補正することができる。
【００１０】
また、本発明の昇圧装置において、起動時に前記高電圧系電圧検出手段および前記低電圧系電圧検出手段のゼロ点調整を行なうゼロ点調整手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、より適正に高電圧系オフセット値や低電圧系オフセット値を設定することができ、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧や低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧をより適正に補正することができる。
【００１１】
上述した本発明の昇圧装置では、高電圧系電圧検出手段と低電圧系電圧検出手段とを備え、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧に対して高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを設定して高電圧系電圧を補正すると共に低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧に対して低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを設定して低電圧系電圧を補正するものとしたが、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧に対してのみ高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを設定して高電圧系電圧を補正するものとしたり、低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧に対してのみ低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを設定して低電圧系電圧を補正するものとしたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての昇圧装置４０を備える駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット５０により実行される電圧調整値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】電子制御ユニット５０により実行される電圧調整ルーチンの一例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】
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】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての昇圧装置４０を備える駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の駆動装置２０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成された定格出力電圧が２００Ｖのバッテリ３０と、リレー３１を介してバッテリ３０が接続された低電圧系電力ライン４２の電力を昇圧して高電圧系電力ライン４４に供給する昇圧コンバータ４１と、駆動用のモータ３２と、高電圧系電力ライン４４に接続されてモータ３２を駆動する駆動回路として構成されたインバータ３４と、昇圧コンバータ４１の昇圧を制御する電子制御ユニット５０と、リレー３１のオンオフ制御やモータ３２の駆動制御のためにインバータ３４のスイッチング素子を制御する図示しないモータ用の電子制御ユニットと、を備える。
【００１５】
昇圧コンバータ４１は、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２とトランジスタＴ１，Ｔ２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ１，Ｄ２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ１，Ｔ２は、それぞれ高電圧系電力ライン４４の正極母線と高電圧系電力ライン４４および低電圧系電力ライン４２の負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと高電圧系電力ライン４４および低電圧系電力ライン４２の負極母線とにはそれぞれバッテリ３０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ１，Ｔ２をオンオフ制御することにより、低電圧系電力ライン４２の電力を昇圧して高電圧系電力ライン４４に供給したり、高電圧系電力ライン４４の電力を降圧して低電圧系電力ライン４２に供給したりすることができる。なお、高電圧系電力ライン４４および低電圧系電力ライン４２には平滑用のコンデンサ４６，４８が接続されている。
【００１６】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット５０には、コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからの低電圧系電圧ＶＬやコンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからの高電圧系電圧ＶＨ，起動信号や高電圧系電力ライン４４の指令電圧ＶＨ＊などの制御信号が入力ポートを介して入力されており、電子制御ユニット５０からは昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２へのスイッチング制御信号が出力されている。
【００１７】
なお、実施例の昇圧装置４０としては、昇圧コンバータ４１，電圧センサ４６ａ，電圧センサ４８ａ，電子制御ユニット５０が該当する。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例の昇圧装置４０の動作について説明する。実施例の昇圧装置４０では、電子制御ユニット５０に起動信号が入力されたときに、まず、リレー３１が接続される前に電圧センサ４６ａ，４８ａのゼロ点調整を行ない、リレー３１が接続された以降は、高電圧系電力ライン４４の電圧が指令電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２をスイッチング制御する。ここで、ゼロ点調整は、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨを読み込み、その値をゼロ点調整値ＶＬ０，ＶＨ０としてＲＡＭ５６の所定領域に記憶することにより行なわれる。また、指令電圧ＶＨ＊は、実施例では、モータ３２のトルク指令やモータ３２の回転数に基づいてモータ用の電子制御ユニットにより高電圧系電力ライン４４に必要な電圧として設定され、電子制御ユニット５０に入力されるものとした。また、指令電圧ＶＨ＊は、実施例では、バッテリ３０の定格出力電圧である２００Ｖから６００Ｖまでの範囲内で設定するものとした。
【００１９】
また、実施例の昇圧装置４０は、昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２をスイッチング制御するだけでなく、電圧センサ４６ａ，４８ａにより検出される低電圧系電圧ＶＬや高電圧系電圧ＶＨに対して電圧センサ４６ａ，４８ａの検出誤差を調整するための調整値を設定したり、設定した調整値を用いて低電圧系電圧ＶＬや高電圧系電圧ＶＨを調整したりしている。この調整値の設定は、図２に示す電圧調整値設定ルーチンにより実行され、低電圧系電圧ＶＬや高電圧系電圧ＶＨの調整は、図３に示す電圧調整ルーチンにより調整される。なお、電圧調整値設定ルーチンと電圧調整ルーチンは所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行する。以下、電圧調整値の設定と電圧調整について順に説明する。
【００２０】
図２に示す電圧調整値設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、指令電圧ＶＨ＊が予め定めた調整値設定電圧Ｖ（ｉ）のいずれかに一致しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）は、高電圧系の許容最大電圧が６００Ｖの場合には、バッテリ３０の定格出力電圧（２００Ｖ）から高電圧系の許容最大電圧までの適当な電圧、例えば１００Ｖ刻みの３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つとしたり５０Ｖ刻みの２５０Ｖ〜５５０Ｖの７つとしたり予め設定することができる。指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）のいずれでもないときには、調整値の設定を行なうことなく本ルーチンを終了する。
【００２１】
指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）のいずれかに一致しているときには、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨを入力すると共に（ステップＳ１１０）、入力した低電圧系電圧ＶＬに対しては低電圧系電圧ＶＬからゼロ点調整値ＶＬ０とバッテリ電圧Ｖｂ（２００Ｖ）とを減じて低電圧系検出差ΔＶＬを計算し、入力した高電圧系電圧ＶＨに対しては高電圧系電圧ＶＨからゼロ点調整値ＶＨ０と指令電圧ＶＨ＊に一致する調整値設定電圧Ｖ（ｉ）とを減じて高電圧系検出差ΔＶＨを計算し（ステップＳ１２０）、指令電圧ＶＨ＊に対応する初回フラグＦ（ｉ）を調べる（ステップＳ１３０）。この初回フラグＦ（ｉ）は、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に対応するように調整値設定電圧Ｖ（ｉ）と同数用意されており、起動時に図示しない初期化ルーチンにより値０に設定され、このルーチンで最初にオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）が設定されたときに値１が設定されるものである。調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に対応する初回フラグＦ（ｉ）が値０のときには、オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）が設定されていないと判断し、計算した低電圧系検出差ΔＶＬと高電圧系検出差ΔＶＨとを低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）と高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）としてそれぞれ設定してＲＡＭ５６の所定領域に格納し（ステップＳ１４０）、調整設定電圧Ｖ（ｉ）に対応する初回フラグＦ（ｉ）に値１を設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。いま、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）が３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つの場合（ｉ＝３の場合）を考えると、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が３００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（１）に一致したときに、３００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（１）に対応するオフセット値ＶＬｏｆ（１），ＶＨｏｆ（１）が設定され、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が４００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（２）に一致したときに、４００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（２）に対応するオフセット値ＶＬｏｆ（２），ＶＨｏｆ（２）が設定され、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が５００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（３）に一致したときに、５００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（３）に対応するオフセット値ＶＬｏｆ（３），ＶＨｏｆ（３）が設定されることになる。即ち、オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）は、３つの調整値設定電圧Ｖ（１）〜Ｖ（３）に対応して３つのオフセット値ＶＬｏｆ（１）〜ＶＬｏｆ（３），ＶＨｏｆ（１）〜ＶＨｏｆ（３）が設定されることになる。
【００２２】
一方、ステップＳ１３０で指令電圧ＶＨ＊に対応する初回フラグＦ（ｉ）が値１であると判定されると、起動してから指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に一致するのは２回目以降であると判断し、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から指令電圧ＶＨ＊に対応する低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１６０）、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときには、低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）から低電圧系検出差ΔＶＬを減じたものを指令電圧ＶＨ＊に対応する低電圧系補正値ＶＬａｊ（ｉ）として設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶し（ステップＳ１７０）、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときには、低電圧系検出差ΔＶＬを指令電圧ＶＨ＊に対応する新たな低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）として低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）を再設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶する（ステップＳ１８０）。ここで、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときに低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）を再設定するのは、オフセットが小さくなったことから、オフセットを更新するためであり、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときにその差分を低電圧系補正値ＶＬａｊ（ｉ）として設定するのは、オフセットを大きく更新するより、電圧センサ４６ａの熱的特性によりズレが大きくなっていることを明確にするためである。なお、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）が３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つの場合（ｉ＝３の場合）を考えると、低電圧系補正値ＶＬａｊ（ｉ）も３つの調整値設定電圧Ｖ（１）〜Ｖ（３）に対応して３つの低電圧系補正値ＶＬａｊ（１）〜ＶＬａｊ（３）が設定されることになる。
【００２３】
次に、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から指令電圧ＶＨ＊に対応する高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１９０）、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときには、高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）から高電圧系検出差ΔＶＨを減じたものを指令電圧ＶＨ＊に対応する高電圧系補正値ＶＨａｊ（ｉ）として設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶し（ステップＳ２００）、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満の場合には、高電圧系検出差ΔＶＨを指令電圧ＶＨ＊に対応する新たな高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）として高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）を再設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときに高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）を再設定するのは、低電圧系の場合と同様に、オフセットが小さくなったことから、オフセットを更新するためであり、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときにその差分を高電圧系補正値ＶＨａｊ（ｉ）として設定するのは、低電圧系の場合と同様に、オフセットを大きく更新するより、電圧センサ４８ａの熱的特性によりズレが大きくなっていることを明確にするためである。調整値設定電圧Ｖ（ｉ）が３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つの場合（ｉ＝３の場合）を考えると、高電圧系補正値ＶＨａｊ（ｉ）も３つの調整値設定電圧Ｖ（１）〜Ｖ（３）に対応して３つの高電圧系補正値ＶＨａｊ（１）〜ＶＨａｊ（３）が設定されることになる。
【００２４】
こうして設定されたオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）は図３に示す電圧調整ルーチンで用いられる。電圧調整ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨを入力し（ステップＳ３００）、そのときの指令電圧ＶＨ＊から最も近い対応する調整値設定電圧Ｖ（ｉ）によりｉを選択し（ステップＳ３１０）、入力した電圧ＶＬ，ＶＨからゼロ点調整値ＶＬ０，ＶＨ０と選択したｉに対応するオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）および補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）とを減じて次式（１），（２）に示すように調整電圧ＶＬｃ，ＶＨｃを設定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。このように調整した調整電圧ＶＬｃ，ＶＨｃは、制御において低電圧系の電圧，高電圧系の電圧として用いられる。
【００２５】
ＶＬｃ=ＶＬ−ＶＬ０−ＶＬｏｆ（ｉ）−ＶＬａｊ（ｉ） （１）
ＶＨｃ=ＶＨ−ＶＨ０−ＶＨｏｆ（ｉ）−ＶＨａｊ（ｉ） （２）
【００２６】
以上説明した実施例の昇圧装置４０によれば、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに低電圧系電圧ＶＬからゼロ点調整値ＶＬ０とバッテリ電圧Ｖｂ（２００Ｖ）とを減じて得られる低電圧系検出差ΔＶＬを低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）として設定すると共に高電圧系電圧ＶＨからゼロ点調整値ＶＨ０と指令電圧ＶＨ＊に一致する調整値設定電圧Ｖ（ｉ）とを減じて得られる高電圧系検出差ΔＶＨを高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）として設定し、起動してから２回目以降に指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに、検出差ΔＶＬ，ΔＶＨの絶対値からオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときには補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定し、検出差ΔＶＬ，ΔＶＨの絶対値からオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときには検出差ΔＶＬ，ΔＶＨを新たなオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）として再設定することにより、電圧センサ４６ａ，４８ａの熱的特性により検出される電圧ＶＬ，ＶＨが真値からズレるものとなっても設定したオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）とを用いて調整することにより、低電圧系の電圧，高電圧系の電圧としてより適正な調整電圧ＶＬｃ，ＶＨｃを得ることができる。即ち、低電圧系の電圧や高電圧系の電圧をより適正に補正することができる。この結果、高電圧系の電圧が過電圧となることをより適正に抑制することができる。また、昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２のオンオフ時のサージ設計に余裕を持つことができ、トランジスタＴ１，Ｔ２のオン時の立ち上がりの傾きを過度に寝かせる必要がなく、エネルギ効率を向上させることができる。
【００２７】
実施例の昇圧装置４０では、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨの双方に対してオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）とを用いて調整するものとしたが、電圧センサ４６ａからの低電圧系電圧ＶＬに対してだけにオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ）とを設定して調整するものとしたり、電圧センサ４８ａからの高電圧系電圧ＶＨに対してだけにオフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＨａｊ（ｉ）とを設定して調整するものとしたりしてもよい。
【００２８】
実施例の昇圧装置４０では、起動時に電圧センサ４６ａ，４８ａのゼロ点調整を行なうものとしたが、ゼロ点調整を行なわないものとしても構わない。
【００２９】
実施例の昇圧装置４０では、複数の調整値設定電圧Ｖ（ｉ）を用いて複数のオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と複数の補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定するものとしたが、単一の調整値設定電圧Ｖを用いて単一のオフセット値ＶＬｏｆ，ＶＨｏｆと複数の補正値ＶＬａｊ，ＶＨａｊを設定するものとしてもよい。
【００３０】
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４１が「昇圧回路」に相当し、電圧センサ４８ａが「高電圧系電圧検出手段」に相当し、電圧センサ４６ａが「低電圧系電圧検出手段」に相当し、図２の電圧調整値設定ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ１５０のオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）を設定する処理およびＳ１６０，Ｓ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２１０のオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）を再設定する処理を実行する電子制御ユニット５０が「オフセット値設定手段」に相当し、図２の電圧調整値設定ルーチンのステップＳ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１９０，Ｓ２００の補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定する処理を実行する電子制御ユニット５０が「補正値設定手段」に相当し、図３の電圧調整ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「補正手段」に相当する。
【００３１】
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。
【００３２】
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】
【００３３】
本発明は、昇圧装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
２０ 駆動装置、３０ バッテリ、３１ リレー、３２ モータ、３４ インバータ、４０ 昇圧装置、４１ 昇圧コンバータ、４２ 低電圧系電力ライン、４４ 高電圧系電力ライン、４６，４８ コンデンサ、４６ａ，４８ａ 電圧センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、Ｔ１，Ｔ２ トランジスタ、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、Ｌ リアクトル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧装置に関し、詳しくは、指令電圧を受けて低電圧系の電力を昇圧して高電圧系の電圧が前記指令電圧となるよう電力変換する昇圧回路を備える昇圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、電池からの直流電力を交流電力に変換してモータに供給する電力調整回路内の電池側から入力電圧を検出する入力電圧センサの測定値から電池に取り付けられた電池電圧センサからの測定値を減じてオフセット補正値として記憶し、モータの駆動制御や電池の充放電制御の際には入力電圧センサからの測定値からオフセット補正値を減算して得られる電圧を用いて行なう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２０１０−２４６３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の装置では、駆動制御や電池の充放電制御を行なっていると電圧センサの熱的特性によりオフセット値が変化し、適正に電圧を得ることができない場合が生じる。昇圧回路を備える場合、昇圧前の低電圧系の電圧や昇圧後の高電圧系の電圧を検出する電圧センサの熱的特性によりオフセット値が変化すると、適正な昇圧を行なうことができず、場合によっては高電圧系の電圧が過電圧となる場合が生じる。
【０００５】
本発明の昇圧装置は、低電圧系の電圧や高電圧系の電圧をより適正に補正することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の昇圧装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の昇圧装置は、
指令電圧を受けて低電圧系の電力を昇圧して高電圧系の電圧が前記指令電圧となるよう電力変換する昇圧回路を備える昇圧装置であって、
前記高電圧系の電圧である高電圧系電圧を検出する高電圧系電圧検出手段と、
前記低電圧系の電圧である低電圧系電圧を検出する低電圧系電圧検出手段と、
前記指令電圧が起動から最初に予め定めた所定電圧になったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と予め定められた第１の比較電圧との差を高電圧系オフセット値として設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と予め定められた第２の比較電圧との差を低電圧系オフセット値として設定し、前記指令電圧が起動から２回目以降に前記所定電圧になったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と前記第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値より小さいときには前記高電圧系検出差を前記高電圧系オフセット値として再設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と前記第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値より小さいときには前記低電圧系検出差を前記低電圧系オフセット値として再設定するオフセット値設定手段と、
前記高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値以上のときに、前記高電圧系検出差と前記高電圧系オフセット値との差を高電圧系補正値として設定すると共に前記低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値以上のときには前記低電圧系検出差と前記低電圧系オフセット値との差を低電圧系補正値として設定する補正値設定手段と、
前記高電圧系オフセット値と前記高電圧系補正値とを用いて前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に前記低電圧系オフセット値と前記低電圧系補正値とを用いて前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する補正手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の昇圧装置では、指令電圧が起動から最初に予め定めた所定電圧になったときに、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と予め定められた第１の比較電圧との差を高電圧系オフセット値として設定すると共に低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と予め定められた第２の比較電圧との差を低電圧系オフセット値として設定する。また、指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったときに、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が高電圧系オフセット値より小さいときには高電圧系検出差を高電圧系オフセット値として再設定すると共に低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が低電圧系オフセット値より小さいときには低電圧系検出差を低電圧系オフセット値として再設定する。これにより、高電圧系電圧検出手段や低電圧系電圧検出手段の熱的特性により高電圧系オフセット値や低電圧系オフセット値が小さくなっても、これに対処することができる。一方、指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったときに高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が高電圧系オフセット値以上のときに高電圧系検出差と前記高電圧系オフセット値との差を高電圧系補正値として設定すると共に指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったときに低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が低電圧系オフセット値以上のときには低電圧系検出差と低電圧系オフセット値との差を低電圧系補正値として設定する。そして、高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを用いて高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを用いて低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する。これにより、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧や低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧をより適正に補正することができる。ここで、「指令電圧が起動から２回目以降に所定電圧になったとき」には、指令電圧が所定電圧になる毎であってもよいし、指令電圧が３回に１回の割合で所定電圧になる毎であってもよいし、指令電圧が前回の所定電圧になってから所定時間経過した後に所定電圧になったときであってもよい。「第１の比較電圧」としては指令電圧を用いることができる。「第２の比較電圧」としては、低電圧系の電圧として予め定められた電圧を用いることができる。
【０００９】
この本発明の昇圧装置において、前記所定電圧は異なる複数の電圧であり、前記オフセット値設定手段は前記所定電圧としての複数の電圧毎に高電圧系オフセット値および低電圧系オフセット値を設定する手段であり、前記補正値設定手段は前記所定電圧としての複数の電圧毎に高電圧系補正値および低電圧系補正値を設定する手段であり、前記補正手段は前記所定電圧としての複数の電圧のうち前記指令電圧に最も近い電圧に対応する高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを用いて前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に前記所定電圧としての複数の電圧のうち前記指令電圧に最も近い電圧に対応する低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを用いて前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧や低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧をより適正に補正することができる。
【００１０】
また、本発明の昇圧装置において、起動時に前記高電圧系電圧検出手段および前記低電圧系電圧検出手段のゼロ点調整を行なうゼロ点調整手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、より適正に高電圧系オフセット値や低電圧系オフセット値を設定することができ、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧や低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧をより適正に補正することができる。
【００１１】
上述した本発明の昇圧装置では、高電圧系電圧検出手段と低電圧系電圧検出手段とを備え、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧に対して高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを設定して高電圧系電圧を補正すると共に低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧に対して低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを設定して低電圧系電圧を補正するものとしたが、高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧に対してのみ高電圧系オフセット値と高電圧系補正値とを設定して高電圧系電圧を補正するものとしたり、低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧に対してのみ低電圧系オフセット値と低電圧系補正値とを設定して低電圧系電圧を補正するものとしたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての昇圧装置４０を備える駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット５０により実行される電圧調整値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】電子制御ユニット５０により実行される電圧調整ルーチンの一例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】
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】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての昇圧装置４０を備える駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の駆動装置２０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成された定格出力電圧が２００Ｖのバッテリ３０と、リレー３１を介してバッテリ３０が接続された低電圧系電力ライン４２の電力を昇圧して高電圧系電力ライン４４に供給する昇圧コンバータ４１と、駆動用のモータ３２と、高電圧系電力ライン４４に接続されてモータ３２を駆動する駆動回路として構成されたインバータ３４と、昇圧コンバータ４１の昇圧を制御する電子制御ユニット５０と、リレー３１のオンオフ制御やモータ３２の駆動制御のためにインバータ３４のスイッチング素子を制御する図示しないモータ用の電子制御ユニットと、を備える。
【００１５】
昇圧コンバータ４１は、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２とトランジスタＴ１，Ｔ２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ１，Ｄ２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ１，Ｔ２は、それぞれ高電圧系電力ライン４４の正極母線と高電圧系電力ライン４４および低電圧系電力ライン４２の負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと高電圧系電力ライン４４および低電圧系電力ライン４２の負極母線とにはそれぞれバッテリ３０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ１，Ｔ２をオンオフ制御することにより、低電圧系電力ライン４２の電力を昇圧して高電圧系電力ライン４４に供給したり、高電圧系電力ライン４４の電力を降圧して低電圧系電力ライン４２に供給したりすることができる。なお、高電圧系電力ライン４４および低電圧系電力ライン４２には平滑用のコンデンサ４６，４８が接続されている。
【００１６】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット５０には、コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからの低電圧系電圧ＶＬやコンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからの高電圧系電圧ＶＨ，起動信号や高電圧系電力ライン４４の指令電圧ＶＨ＊などの制御信号が入力ポートを介して入力されており、電子制御ユニット５０からは昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２へのスイッチング制御信号が出力されている。
【００１７】
なお、実施例の昇圧装置４０としては、昇圧コンバータ４１，電圧センサ４６ａ，電圧センサ４８ａ，電子制御ユニット５０が該当する。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例の昇圧装置４０の動作について説明する。実施例の昇圧装置４０では、電子制御ユニット５０に起動信号が入力されたときに、まず、リレー３１が接続される前に電圧センサ４６ａ，４８ａのゼロ点調整を行ない、リレー３１が接続された以降は、高電圧系電力ライン４４の電圧が指令電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２をスイッチング制御する。ここで、ゼロ点調整は、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨを読み込み、その値をゼロ点調整値ＶＬ０，ＶＨ０としてＲＡＭ５６の所定領域に記憶することにより行なわれる。また、指令電圧ＶＨ＊は、実施例では、モータ３２のトルク指令やモータ３２の回転数に基づいてモータ用の電子制御ユニットにより高電圧系電力ライン４４に必要な電圧として設定され、電子制御ユニット５０に入力されるものとした。また、指令電圧ＶＨ＊は、実施例では、バッテリ３０の定格出力電圧である２００Ｖから６００Ｖまでの範囲内で設定するものとした。
【００１９】
また、実施例の昇圧装置４０は、昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２をスイッチング制御するだけでなく、電圧センサ４６ａ，４８ａにより検出される低電圧系電圧ＶＬや高電圧系電圧ＶＨに対して電圧センサ４６ａ，４８ａの検出誤差を調整するための調整値を設定したり、設定した調整値を用いて低電圧系電圧ＶＬや高電圧系電圧ＶＨを調整したりしている。この調整値の設定は、図２に示す電圧調整値設定ルーチンにより実行され、低電圧系電圧ＶＬや高電圧系電圧ＶＨの調整は、図３に示す電圧調整ルーチンにより調整される。なお、電圧調整値設定ルーチンと電圧調整ルーチンは所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行する。以下、電圧調整値の設定と電圧調整について順に説明する。
【００２０】
図２に示す電圧調整値設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、指令電圧ＶＨ＊が予め定めた調整値設定電圧Ｖ（ｉ）のいずれかに一致しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）は、高電圧系の許容最大電圧が６００Ｖの場合には、バッテリ３０の定格出力電圧（２００Ｖ）から高電圧系の許容最大電圧までの適当な電圧、例えば１００Ｖ刻みの３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つとしたり５０Ｖ刻みの２５０Ｖ〜５５０Ｖの７つとしたり予め設定することができる。指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）のいずれでもないときには、調整値の設定を行なうことなく本ルーチンを終了する。
【００２１】
指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）のいずれかに一致しているときには、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨを入力すると共に（ステップＳ１１０）、入力した低電圧系電圧ＶＬに対しては低電圧系電圧ＶＬからゼロ点調整値ＶＬ０とバッテリ電圧Ｖｂ（２００Ｖ）とを減じて低電圧系検出差ΔＶＬを計算し、入力した高電圧系電圧ＶＨに対しては高電圧系電圧ＶＨからゼロ点調整値ＶＨ０と指令電圧ＶＨ＊に一致する調整値設定電圧Ｖ（ｉ）とを減じて高電圧系検出差ΔＶＨを計算し（ステップＳ１２０）、指令電圧ＶＨ＊に対応する初回フラグＦ（ｉ）を調べる（ステップＳ１３０）。この初回フラグＦ（ｉ）は、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に対応するように調整値設定電圧Ｖ（ｉ）と同数用意されており、起動時に図示しない初期化ルーチンにより値０に設定され、このルーチンで最初にオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）が設定されたときに値１が設定されるものである。調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に対応する初回フラグＦ（ｉ）が値０のときには、オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）が設定されていないと判断し、計算した低電圧系検出差ΔＶＬと高電圧系検出差ΔＶＨとを低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）と高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）としてそれぞれ設定してＲＡＭ５６の所定領域に格納し（ステップＳ１４０）、調整設定電圧Ｖ（ｉ）に対応する初回フラグＦ（ｉ）に値１を設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。いま、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）が３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つの場合（ｉ＝３の場合）を考えると、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が３００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（１）に一致したときに、３００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（１）に対応するオフセット値ＶＬｏｆ（１），ＶＨｏｆ（１）が設定され、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が４００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（２）に一致したときに、４００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（２）に対応するオフセット値ＶＬｏｆ（２），ＶＨｏｆ（２）が設定され、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が５００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（３）に一致したときに、５００Ｖの調整値設定電圧Ｖ（３）に対応するオフセット値ＶＬｏｆ（３），ＶＨｏｆ（３）が設定されることになる。即ち、オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）は、３つの調整値設定電圧Ｖ（１）〜Ｖ（３）に対応して３つのオフセット値ＶＬｏｆ（１）〜ＶＬｏｆ（３），ＶＨｏｆ（１）〜ＶＨｏｆ（３）が設定されることになる。
【００２２】
一方、ステップＳ１３０で指令電圧ＶＨ＊に対応する初回フラグＦ（ｉ）が値１であると判定されると、起動してから指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に一致するのは２回目以降であると判断し、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から指令電圧ＶＨ＊に対応する低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１６０）、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときには、低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）から低電圧系検出差ΔＶＬを減じたものを指令電圧ＶＨ＊に対応する低電圧系補正値ＶＬａｊ（ｉ）として設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶し（ステップＳ１７０）、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときには、低電圧系検出差ΔＶＬを指令電圧ＶＨ＊に対応する新たな低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）として低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）を再設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶する（ステップＳ１８０）。ここで、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときに低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）を再設定するのは、オフセットが小さくなったことから、オフセットを更新するためであり、低電圧系検出差ΔＶＬの絶対値から低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときにその差分を低電圧系補正値ＶＬａｊ（ｉ）として設定するのは、オフセットを大きく更新するより、電圧センサ４６ａの熱的特性によりズレが大きくなっていることを明確にするためである。なお、調整値設定電圧Ｖ（ｉ）が３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つの場合（ｉ＝３の場合）を考えると、低電圧系補正値ＶＬａｊ（ｉ）も３つの調整値設定電圧Ｖ（１）〜Ｖ（３）に対応して３つの低電圧系補正値ＶＬａｊ（１）〜ＶＬａｊ（３）が設定されることになる。
【００２３】
次に、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から指令電圧ＶＨ＊に対応する高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１９０）、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときには、高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）から高電圧系検出差ΔＶＨを減じたものを指令電圧ＶＨ＊に対応する高電圧系補正値ＶＨａｊ（ｉ）として設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶し（ステップＳ２００）、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満の場合には、高電圧系検出差ΔＶＨを指令電圧ＶＨ＊に対応する新たな高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）として高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）を再設定してＲＡＭ５６の所定領域に記憶して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときに高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）を再設定するのは、低電圧系の場合と同様に、オフセットが小さくなったことから、オフセットを更新するためであり、高電圧系検出差ΔＶＨの絶対値から高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときにその差分を高電圧系補正値ＶＨａｊ（ｉ）として設定するのは、低電圧系の場合と同様に、オフセットを大きく更新するより、電圧センサ４８ａの熱的特性によりズレが大きくなっていることを明確にするためである。調整値設定電圧Ｖ（ｉ）が３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖの３つの場合（ｉ＝３の場合）を考えると、高電圧系補正値ＶＨａｊ（ｉ）も３つの調整値設定電圧Ｖ（１）〜Ｖ（３）に対応して３つの高電圧系補正値ＶＨａｊ（１）〜ＶＨａｊ（３）が設定されることになる。
【００２４】
こうして設定されたオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）は図３に示す電圧調整ルーチンで用いられる。電圧調整ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨを入力し（ステップＳ３００）、そのときの指令電圧ＶＨ＊から最も近い対応する調整値設定電圧Ｖ（ｉ）によりｉを選択し（ステップＳ３１０）、入力した電圧ＶＬ，ＶＨからゼロ点調整値ＶＬ０，ＶＨ０と選択したｉに対応するオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）および補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）とを減じて次式（１），（２）に示すように調整電圧ＶＬｃ，ＶＨｃを設定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。このように調整した調整電圧ＶＬｃ，ＶＨｃは、制御において低電圧系の電圧，高電圧系の電圧として用いられる。
【００２５】
ＶＬｃ=ＶＬ−ＶＬ０−ＶＬｏｆ（ｉ）−ＶＬａｊ（ｉ） （１）
ＶＨｃ=ＶＨ−ＶＨ０−ＶＨｏｆ（ｉ）−ＶＨａｊ（ｉ） （２）
【００２６】
以上説明した実施例の昇圧装置４０によれば、起動してから初めて指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに低電圧系電圧ＶＬからゼロ点調整値ＶＬ０とバッテリ電圧Ｖｂ（２００Ｖ）とを減じて得られる低電圧系検出差ΔＶＬを低電圧系オフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）として設定すると共に高電圧系電圧ＶＨからゼロ点調整値ＶＨ０と指令電圧ＶＨ＊に一致する調整値設定電圧Ｖ（ｉ）とを減じて得られる高電圧系検出差ΔＶＨを高電圧系オフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）として設定し、起動してから２回目以降に指令電圧ＶＨ＊が調整値設定電圧Ｖ（ｉ）に一致したときに、検出差ΔＶＬ，ΔＶＨの絶対値からオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０以上のときには補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定し、検出差ΔＶＬ，ΔＶＨの絶対値からオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）の絶対値を減じたものが値０未満のときには検出差ΔＶＬ，ΔＶＨを新たなオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）として再設定することにより、電圧センサ４６ａ，４８ａの熱的特性により検出される電圧ＶＬ，ＶＨが真値からズレるものとなっても設定したオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）とを用いて調整することにより、低電圧系の電圧，高電圧系の電圧としてより適正な調整電圧ＶＬｃ，ＶＨｃを得ることができる。即ち、低電圧系の電圧や高電圧系の電圧をより適正に補正することができる。この結果、高電圧系の電圧が過電圧となることをより適正に抑制することができる。また、昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ１，Ｔ２のオンオフ時のサージ設計に余裕を持つことができ、トランジスタＴ１，Ｔ２のオン時の立ち上がりの傾きを過度に寝かせる必要がなく、エネルギ効率を向上させることができる。
【００２７】
実施例の昇圧装置４０では、電圧センサ４６ａ，４８ａからの電圧ＶＬ，ＶＨの双方に対してオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）とを用いて調整するものとしたが、電圧センサ４６ａからの低電圧系電圧ＶＬに対してだけにオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ）と補正値ＶＬａｊ（ｉ）とを設定して調整するものとしたり、電圧センサ４８ａからの高電圧系電圧ＶＨに対してだけにオフセット値ＶＨｏｆ（ｉ）と補正値ＶＨａｊ（ｉ）とを設定して調整するものとしたりしてもよい。
【００２８】
実施例の昇圧装置４０では、起動時に電圧センサ４６ａ，４８ａのゼロ点調整を行なうものとしたが、ゼロ点調整を行なわないものとしても構わない。
【００２９】
実施例の昇圧装置４０では、複数の調整値設定電圧Ｖ（ｉ）を用いて複数のオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）と複数の補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定するものとしたが、単一の調整値設定電圧Ｖを用いて単一のオフセット値ＶＬｏｆ，ＶＨｏｆと複数の補正値ＶＬａｊ，ＶＨａｊを設定するものとしてもよい。
【００３０】
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４１が「昇圧回路」に相当し、電圧センサ４８ａが「高電圧系電圧検出手段」に相当し、電圧センサ４６ａが「低電圧系電圧検出手段」に相当し、図２の電圧調整値設定ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ１５０のオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）を設定する処理およびＳ１６０，Ｓ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２１０のオフセット値ＶＬｏｆ（ｉ），ＶＨｏｆ（ｉ）を再設定する処理を実行する電子制御ユニット５０が「オフセット値設定手段」に相当し、図２の電圧調整値設定ルーチンのステップＳ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１９０，Ｓ２００の補正値ＶＬａｊ（ｉ），ＶＨａｊ（ｉ）を設定する処理を実行する電子制御ユニット５０が「補正値設定手段」に相当し、図３の電圧調整ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「補正手段」に相当する。
【００３１】
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。
【００３２】
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】
【００３３】
本発明は、昇圧装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
２０ 駆動装置、３０ バッテリ、３１ リレー、３２ モータ、３４ インバータ、４０ 昇圧装置、４１ 昇圧コンバータ、４２ 低電圧系電力ライン、４４ 高電圧系電力ライン、４６，４８ コンデンサ、４６ａ，４８ａ 電圧センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、Ｔ１，Ｔ２ トランジスタ、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード、Ｌ リアクトル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指令電圧を受けて低電圧系の電力を昇圧して高電圧系の電圧が前記指令電圧となるよう電力変換する昇圧回路を備える昇圧装置であって、
前記高電圧系の電圧である高電圧系電圧を検出する高電圧系電圧検出手段と、
前記低電圧系の電圧である低電圧系電圧を検出する低電圧系電圧検出手段と、
前記指令電圧が起動から最初に予め定めた所定電圧となったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と予め定められた第１の比較電圧との差を高電圧系オフセット値として設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と予め定められた第２の比較電圧との差を低電圧系オフセット値として設定し、前記指令電圧が起動から２回目以降に前記所定電圧となったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と前記第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値より小さいときには前記高電圧系検出差を前記高電圧系オフセット値として再設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と前記第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値より小さいときには前記低電圧系検出差を前記低電圧系オフセット値として再設定するオフセット値設定手段と、
前記高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値以上のときに、前記高電圧系検出差と前記高電圧系オフセット値との差を高電圧系補正値として設定すると共に前記低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値以上のときには前記低電圧系検出差と前記低電圧系オフセット値との差を低電圧系補正値として設定する補正値設定手段と、
前記高電圧系オフセット値と前記高電圧系補正値とを用いて前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に前記低電圧系オフセット値と前記低電圧系補正値とを用いて前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する補正手段と、
を備える昇圧装置。
【請求項１】
指令電圧を受けて低電圧系の電力を昇圧して高電圧系の電圧が前記指令電圧となるよう電力変換する昇圧回路を備える昇圧装置であって、
前記高電圧系の電圧である高電圧系電圧を検出する高電圧系電圧検出手段と、
前記低電圧系の電圧である低電圧系電圧を検出する低電圧系電圧検出手段と、
前記指令電圧が起動から最初に予め定めた所定電圧となったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と予め定められた第１の比較電圧との差を高電圧系オフセット値として設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と予め定められた第２の比較電圧との差を低電圧系オフセット値として設定し、前記指令電圧が起動から２回目以降に前記所定電圧となったときに、前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧と前記第１の比較電圧との差である高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値より小さいときには前記高電圧系検出差を前記高電圧系オフセット値として再設定すると共に前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧と前記第２の比較電圧との差である低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値より小さいときには前記低電圧系検出差を前記低電圧系オフセット値として再設定するオフセット値設定手段と、
前記高電圧系検出差が前記高電圧系オフセット値以上のときに、前記高電圧系検出差と前記高電圧系オフセット値との差を高電圧系補正値として設定すると共に前記低電圧系検出差が前記低電圧系オフセット値以上のときには前記低電圧系検出差と前記低電圧系オフセット値との差を低電圧系補正値として設定する補正値設定手段と、
前記高電圧系オフセット値と前記高電圧系補正値とを用いて前記高電圧系電圧検出手段により検出された高電圧系電圧を補正すると共に前記低電圧系オフセット値と前記低電圧系補正値とを用いて前記低電圧系電圧検出手段により検出された低電圧系電圧を補正する補正手段と、
を備える昇圧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１９６０８５（Ｐ２０１２−１９６０８５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９４６２（Ｐ２０１１−５９４６２）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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