JP2014217181A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両アーム駆動を介さずに、片アーム駆動する上下アームのスイッチング素子を切り替えることができる電力変換装置の提供。
【解決手段】電力変換装置は、高電位側端子と低電位側端子の間に直列に接続され、上下アームを構成する対のスイッチング素子と、前記対のスイッチング素子の間に一端が接続されるコイルと、前記対のスイッチング素子の間の電圧を測定する電圧測定手段と、前記対のスイッチング素子のうちの一方のみをオン／オフ駆動し、他方のスイッチング素子をオフ状態とする制御装置とを含み、前記制御装置は、前記電圧測定手段からの電圧の測定値に応じて、前記対のスイッチング素子のうちの前記一方のスイッチング素子となるスイッチング素子を切り替える。
【選択図】図４

Description

本開示は、電力変換装置に関する。

従来から、ＤＣ／ＤＣコンバータが昇圧中の状態、ＤＣ／ＤＣコンバータが昇圧及び降圧のいずれも実質的に行っていないゼロアンペア跨ぎ状態、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータが降圧中の状態においては、両側スイッチング制御（両アーム駆動）を用い、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は昇圧中であるが１次電流がゼロアンペアに近い状態、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は降圧中であるが１次電流がゼロアンペアに近い状態においては、片側スイッチング制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2011-120329号公報

上記の特許文献１に記載の構成のように、リアクトル電流がゼロを跨ぐゼロクロス時（ゼロアンペア跨ぎ状態）においては、上下アームのスイッチング素子を逆相でオン／オフ駆動する両アーム駆動が実行される。かかる構成においては、両アーム駆動時においてダイオード導通時にスイッチング素子のゲートがオンすることによる損失が生じるという問題がある。

そこで、本開示は、両アーム駆動を介さずに、片アーム駆動する上下アームのスイッチング素子を切り替えることができる電力変換装置の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、高電位側端子と低電位側端子の間に直列に接続され、上下アームを構成する対のスイッチング素子と、
前記対のスイッチング素子の間に一端が接続されるコイルと、
前記対のスイッチング素子の間の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記対のスイッチング素子のうちの一方のみをオン／オフ駆動し、他方のスイッチング素子をオフ状態とする制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記電圧測定手段からの電圧の測定値に応じて、前記対のスイッチング素子のうちの前記一方のスイッチング素子となるスイッチング素子を切り替える、電力変換装置が提供される。

本開示によれば、両アーム駆動を介さずに、片アーム駆動する上下アームのスイッチング素子を切り替えることができる電力変換装置が得られる。

電動自動車用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。 ＰＷＭ生成部５４によるゲート信号の生成方法の一例を示すタイミング図である。 電圧Ｖ_Ｍと各ゲート信号との関係の一例を示す図である。 マスク回路５６により実行される処理の一例（実施例１）を示すフローチャートである。 図４の説明図であり、電圧Ｖ_Ｍに応じて各ゲート信号がマスクされる態様の一例を示す図である。 マスク回路５６により実行される処理の他の一例（実施例２）を示すフローチャートである。 図６の説明図であり、電圧Ｖ_Ｍに応じて各ゲート信号がマスクされる態様の一例を示す図である。 図６及び図７に示した実施例２に対する変形例を示す図である。 マスク回路５６により実行される処理の他の一例（実施例３）を示すフローチャートである。 図９の説明図であり、電圧Ｖ_Ｍに応じて各ゲート信号がマスクされる態様の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、電動自動車用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。モータ駆動システム１は、バッテリ１０の電力を用いて走行用モータ４０を駆動することにより車両を駆動させるシステムである。尚、電動自動車は、電力を用いて走行用モータ４０を駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電動自動車は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータ４０であるハイブリッド自動車（ＨＶ）や、動力源が走行用モータ４０のみである電気自動車を含む。

モータ駆動システム１は、図１に示すように、バッテリ１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、インバータ３０、走行用モータ４０、及び、半導体駆動装置５０を備える。

バッテリ１０は、電力を蓄積して直流電圧を出力する任意の蓄電装置であり、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気２重層キャパシタ等の容量性素子から形成されてもよい。尚、バッテリ１０は、複数の単電池をスタックした電池パックにより形成されてもよい。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータ（可逆チョッパ方式の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ）であってよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、例えば２００Ｖから６５０Ｖへの昇圧変換、及び、６５０Ｖから２００Ｖへの降圧変換が可能であってよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のリアクトル（コイル）Ｌ１の入力側と負極ラインとの間には平滑用コンデンサＣ１が接続されてよい。

図示の例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４と、リアクトルＬ１とを有する。２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、インバータ３０の正極ラインと負極ラインとの間に互いに直列に接続される。リアクトルＬ１は、バッテリ１０の正極側に直列に接続される。リアクトルＬ１は、出力側が２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４の接続部（中点）に接続される。

図示の例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。尚、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、ダイオード（例えばフリーホイールダイオード）Ｄ２２，Ｄ２４を外付け素子と用いる通常のＩＧＢＴであってもよいし、ダイオードＤ２２，Ｄ２４を内蔵した逆導通ＩＧＢＴ（ＲＣ（Reverse Conducting）−ＩＧＢＴ）であってもよい。いずれの場合も、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のコレクタはインバータ３０の正極ラインに接続されており、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のエミッタは下アームのスイッチング素子Ｑ２４のコレクタに接続されている。また、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のエミッタは、インバータ３０の負極ライン及びバッテリ１０の負極に接続されている。尚、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)のような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。

インバータ３０は、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に配置されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各アームから形成されてよい。尚、正極ラインと負極ラインとの間には、平滑用コンデンサＣ２が接続されてよい。

走行用モータ４０は、例えば３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点で共通接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは、スター結線に限らず、Δ結線であってもよい。尚、走行用モータ４０は、電磁石と永久磁石とを組み合わせたハイブリッド型の３相モータであってもよい。尚、図１に示す例では、走行用モータ４０に加えて、第２の走行用モータ４２が並列で追加されてもよい。第２の走行用モータ４２は、走行用モータ４０と協動して車両の駆動力を生成してよい。或いは、第２の走行用モータ４２に代えて、発電のみを行う発電機が使用されてもよい。

半導体駆動装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０及びインバータ３０を制御する。半導体駆動装置５０は、マイクロコンピューターを含むＥＣＵ（電子制御ユニット）として具現化されてもよい。尚、半導体駆動装置５０の各種機能（以下で説明する機能を含む）は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、半導体駆動装置５０の各種機能は、特定用途向けＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）により実現されてもよい。また、半導体駆動装置５０の各種機能は、複数のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御方法の詳細は、後述する。基本的には、半導体駆動装置５０は、インバータ３０の動作（力行又は回生）に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する。例えば、半導体駆動装置５０は、力行時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の下アームのスイッチング素子Ｑ２４のみをオン／オフ切換し（下アームによる片アーム駆動）、バッテリ１０の電圧を昇圧してインバータ３０側に出力する。この際、下アームのスイッチング素子Ｑ２４は、ＰＷＭ（Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）制御されてもよい。また、回生時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の上アームのスイッチング素子Ｑ２２のみをオン／オフ切換し（上アームによる片アーム駆動）、インバータ３０側の電圧を降圧してバッテリ１０側に出力する。この際、上アームのスイッチング素子Ｑ２２は、ＰＷＭ制御されてよい。

インバータ３０の制御方法の概要は任意であってよい。典型的には、半導体駆動装置５０は、各相のコイルを流れる相電流が例えば１２０度ずつ位相がずれた関係の正弦波波形となるように、Ｕ相に係る２つのスイッチング素子（図示せず）をオン／オフ駆動し、Ｖ相に係る２つのスイッチング素子（図示せず）をオン／オフ駆動し、Ｗ相に係る２つのスイッチング素子（図示せず）をオン／オフ駆動する。

半導体駆動装置５０は、図１に示すように、昇圧ＣＮＶ演算部５２と、ＰＷＭ生成部５４と、マスク回路５６とを含む。半導体駆動装置５０には、２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４の間の電圧（中点電圧）Ｖ_Ｍを測定する電圧測定手段６０が接続される。

昇圧ＣＮＶ演算部５２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４を駆動（オン／オフ切換）するためのデューティを算出する。例えば、昇圧ＣＮＶ演算部５２は、リアクトル電流ＩＬのサンプリング値と、リアクトル電流ＩＬの目標値ＩＬ^＊とに基づいて、リアクトル電流ＩＬが目標値ＩＬ^＊となるようにデューティを算出する。この際、ＰＩ（Proportional Integral)制御やＰＩＤ（Proportional Integral Derivative)制御が利用されてもよい。

ＰＷＭ生成部５４は、キャリア信号とデューティとの関係に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４のオン／オフ切換のためのゲート信号（ＰＷＭ信号）を生成する。キャリア信号は、三角波やノコギリ波の波形を有してよい。以下では、キャリア信号は、三角波の波形を有するものとして説明を続ける。キャリア信号の周波数は、一定であってもよいし、可変であってもよい。例えば、キャリア信号の周波数は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の温度が上昇したときに低下される態様で可変されてもよい。

図２は、ＰＷＭ生成部５４によるゲート信号の生成方法の一例を示すタイミング図である。図２においては、上から順に、キャリア信号及びデューティ（Ｄｕｔｙ指令値）の波形と、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の波形と、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の波形と、電圧Ｖ_Ｍの測定値の波形とが示されている。尚、図２に示す例では、説明の便宜上、デューティは一定であるが、デューティは変化しうる。例えば、デューティは、キャリア信号の山（上側の頂点）と谷（下側の頂点）で変更される。

ＰＷＭ生成部５４は、キャリア信号のレベルがデューティのレベルを下回ると（ｔ１、ｔ３）、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号を立ち下げると共に、その後所定のデッドタイムが経過してから、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号を立ち上げる。また、ＰＷＭ生成部５４は、キャリア信号のレベルがデューティのレベルを上回ると（ｔ２、ｔ４）、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号を立ち下げると共に、その後所定のデッドタイムが経過してから、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号を立ち上げる。このようにして、ＰＷＭ生成部５４は、キャリア信号とデューティとの関係に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４のオン／オフ切換のためのゲート信号を生成してよい。このようにして生成された各ゲート信号は、マスク回路５６を介して、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４のそれぞれのゲートに印加される。

尚、図２に示す例では、キャリア信号のレベルがデューティのレベルを下回ると、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号を立ち下げ、キャリア信号のレベルがデューティのレベルを上回ると、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号を立ち下げているが、逆であってもよい。即ち、キャリア信号のレベルがデューティのレベルを下回ると、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号を立ち下げ、キャリア信号のレベルがデューティのレベルを上回ると、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号を立ち下げることとしてもよい。

マスク回路５６は、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値に基づいて、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４のそれぞれのゲート信号を選択的にマスクする。ここで、「マスクする」とは、ゲート信号のオンパルスを無効化すること、即ちゲート信号のＨｉレベルをＬｏレベルに変更することを意味する。従って、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４のそれぞれのゲート信号がマスクされると、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４はオフになる。

図３は、電圧Ｖ_Ｍと各ゲート信号との関係の一例を示す図である。図３においては、上から順に、リアクトル電流ＩＬの波形と、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の波形と、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の波形と、電圧Ｖ_Ｍの測定値の波形と、通電素子の変化とが示されている。尚、図３では、リアクトル電流ＩＬがゼロを跨ぐゼロクロス時に、両アーム駆動が実行される波形を示しているが、これは、あくまで説明の便宜上のものであり、実際には後述の如く両アーム駆動を実行されない。また、図３に示す例では、説明の便宜上、デューティは一定であるが、デューティは変化しうる。

図３において、時刻ｔ１以前は、リアクトル電流ＩＬが負である。この場合、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２がオン状態からオフすると、それに伴い、下アームに係るダイオードＤ２４がオン（通電）し、電圧Ｖ_Ｍがゼロに落ちる。上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２がオフした後、所定のデットタイムが経過してから、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号が立ち上がる。従って、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_Ｍはゼロである（図３の矢印Ｐ１，Ｐ３参照）。上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２がオフ状態からオンすると、それに伴い、下アームに係るダイオードＤ２４がオフし、電圧Ｖ_Ｍが電圧ＶＨ（平滑用コンデンサＣ２の両端電圧）に立ち上がる。従って、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_Ｍはゼロである（図３の矢印Ｐ２参照）。

また、図３において、時刻ｔ１以後は、リアクトル電流ＩＬが正である。この場合、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４がオン状態からオフすると、それに伴い、上アームに係るダイオードＤ２２がオン（通電）し、電圧Ｖ_Ｍが電圧ＶＨに立ち上がる。下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４がオフした後、所定のデットタイムが経過してから、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号が立ち上がる。従って、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_Ｍは電圧ＶＨである（図３の矢印Ｐ４，Ｐ６参照）。下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４がオフ状態からオンすると、それに伴い、上アームに係るダイオードＤ２２がオフし、電圧Ｖ_Ｍがゼロに落ちる。従って、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_Ｍは電圧ＶＨである（図３の矢印Ｐ５参照）。

このように、リアクトル電流ＩＬが負であるときは、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がり時、及び、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時、電圧Ｖ_Ｍはゼロである。他方、リアクトル電流ＩＬが正であるときは、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がり時、及び、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時、電圧Ｖ_Ｍは電圧ＶＨである。従って、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時又はその直前の電圧Ｖ_Ｍに基づいて、リアクトル電流ＩＬの流れる方向（正方向又は負方向）を検知することができる。

そこで、本実施例では、マスク回路５６は、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈよりも低い場合は、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のみをオン／オフ駆動（上アームによる片アーム駆動）するように、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をマスクする。また、マスク回路５６は、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈよりも高い場合は、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のみをオン／オフ駆動（下アームによる片アーム駆動）するように、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をマスクする。尚、所定閾値Ｔｈは、電圧０と電圧ＶＨとを仕切る閾値であり、電圧ＶＨが比較的大きな値（例えば約６５０Ｖ）であることから、比較的広い範囲の値を用いることができる。また、所定閾値Ｔｈは、後述の如く２つの閾値（Ｔｈ１，Ｔｈ２）を含んでもよい。

このようにして本実施例によれば、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍに応じて、両アーム駆動を介さずに、上アームによる片アーム駆動及び下アームによる片アーム駆動間の切り替えを行うことができる。これにより、両アーム駆動時に生じる損失を防止しつつ、片アーム駆動の上下アームの切り替えを行うことが可能となる。尚、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４が逆導通ＩＧＢＴの場合は、両アーム駆動時にゲート間干渉による損失も生じるが、本実施例によれば、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４が逆導通ＩＧＢＴの場合であっても、両アーム駆動時におけるゲート間干渉による損失を防止することができる。

図４は、マスク回路５６により実行される処理の一例（実施例１）を示すフローチャートである。図４に示す処理ルーチンは、走行用モータ４０の駆動中に、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。

ステップ４００では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりエッジを待機し、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりエッジにて、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値をラッチする。

ステップ４０２では、上記ステップ４００でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ１よりも低いか否かを判定する。ここでは、一例として、所定閾値Ｔｈ１は、０よりも大きく、バッテリ１０の電圧に対応する所定値Ｖ_Ｂよりも低い値であるとする。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ１よりも低い場合は、ステップ４１０に進み、それ以外の場合は、ステップ４０４に進む。

ステップ４０４では、上記ステップ４００でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂであるか否かを判定する。所定値Ｖ_Ｂは、バッテリ１０の電圧に対応する値であってよい。尚、実際には、バッテリ１０の電圧の変動や測定誤差等に起因して電圧Ｖ_Ｍの測定値がちょうど所定値Ｖ_Ｂに一致する可能性は低いことを考慮して、上記ステップ４００でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定の中間範囲内であるか否かを判定してもよい。所定の中間範囲は、所定値Ｖ_Ｂを含む任意の範囲（但し、下限値は、０よりも大きく、上限値は、ＶＨよりも小さい）であり、例えば所定値Ｖ_Ｂを中心とした範囲であってよい。例えば、所定の中間範囲は、下限値が所定閾値Ｔｈ１よりも大きく且つ上限値が所定閾値Ｔｈ２（ステップ４１４参照）よりも小さい範囲であってよい。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂである場合は、ステップ４０６に進み、それ以外の場合は、ステップ４０８に進む。

ステップ４０６では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の前回の出力がＨｉレベルであったか否か（即ち上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の前回のオンパルスがマスクされなかったか否か）を判定する。上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の前回の出力がＨｉレベルであった場合、即ち、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の前回のオンパルスがマスクされなかった場合は、ステップ４０８に進む。他方、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の前回の出力がＨｉレベルでなかった場合、即ち、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の前回のオンパルスがマスクされた場合は、ステップ４１０に進む。

ステップ４０８では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をマスクする。即ち、今回の上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりに関して、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号のＨｉレベルをＬｏレベルに変更する。

ステップ４１０では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をマスクしない。即ち、今回の上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりに関して、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号のＨｉレベルをそのまま出力する。尚、ステップ４１０の処理は、説明用であり、実際には何も実行しない処理であるので、ステップ４１０の処理は省略されてもよい。

ステップ４１２では、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりエッジを待機し、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりエッジにて、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値をラッチする。

ステップ４１４では、上記ステップ４１２でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ２よりも高いか否かを判定する。ここでは、一例として、所定閾値Ｔｈ２は、電圧ＶＨよりも低く、バッテリ１０の電圧に対応する所定値Ｖ_Ｂよりも高い値であるとする。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ２よりも高い場合は、ステップ４２２に進み、それ以外の場合は、ステップ４１６に進む。

ステップ４１６では、上記ステップ４１２でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂであるか否かを判定する。所定値Ｖ_Ｂは、バッテリ１０の電圧に対応する値であってよい。尚、実際には、誤差等に起因して電圧Ｖ_Ｍの測定値がちょうど所定値Ｖ_Ｂに一致する可能性は低いことを考慮して、上記ステップ４１２でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定の中間範囲内であるか否かを判定してもよい。所定の中間範囲は、所定値Ｖ_Ｂを含む任意の範囲であり、例えば所定値Ｖ_Ｂを中心とした範囲であってよい。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂである場合は、ステップ４１８に進み、それ以外の場合は、ステップ４２０に進む。

ステップ４１８では、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の前回の出力がＨｉレベルであったか否か（即ち下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の前回のオンパルスがマスクされなかったか否か）を判定する。下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の前回の出力がＨｉレベルであった場合、即ち、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の前回のオンパルスがマスクされなかった場合は、ステップ４２０に進む。他方、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の前回の出力がＨｉレベルでなかった場合、即ち、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の前回のオンパルスがマスクされた場合は、ステップ４２２に進む。

ステップ４２０では、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をマスクする。即ち、今回の下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりに関して、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号のＨｉレベルをＬｏレベルに変更する。

ステップ４２２では、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をマスクしない。即ち、今回の下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりに関して、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号のＨｉレベルをそのまま出力する。尚、ステップ４２２の処理は、説明用であり、実際には何も実行しない処理であるので、ステップ４２２の処理は省略されてもよい。

図５は、図４の説明図であり、電圧Ｖ_Ｍに応じて各ゲート信号がマスクされる態様の一例を示す図である。図５においては、上述の図３と同様、上から順に、リアクトル電流ＩＬの波形と、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の波形と、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の波形と、電圧Ｖ_Ｍの測定値の波形と、通電素子の変化とが示されている。尚、破線で示すゲート信号は、マスク回路５６によりマスクされていることを表す。

図５において、時刻ｔ１以前は、リアクトル電流ＩＬが負である。この場合、図３を参照して上述した如く、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_Ｍはゼロである（図５の矢印Ｐ２参照）。従って、図４のステップ４０２で肯定判定され、ステップ４１０により上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はマスクされずに出力される。他方、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_Ｍはゼロである（図５の矢印Ｐ１，Ｐ３参照）。従って、図４のステップ４１４で否定判定され、ステップ４１６で否定判定され、ステップ４２０により下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされる。この結果、上アームによる片アーム駆動が実現されることになる。

このようにして上アームによる片アーム駆動が行われている状況下で、時刻ｔ１になると、リアクトル電流ＩＬは、図５に示すように、０になる。即ちゼロクロスする。このとき、下アームに係るダイオードＤ２４がオン状態からオフ状態となる。また、このとき、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はオフ期間であり、また、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされている状態である。即ち、通電素子は無くなる。従って、電圧Ｖ_Ｍは、バッテリ１０の電圧に対応する値Ｖ_Ｂまで増加し、値Ｖ_Ｂを維持する（図５のＹ１参照）。以下、この状態を「電流停滞状態」とも称し、電流停滞状態の継続期間を「電流停滞期間」とも称する。この電流停滞状態で、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号が立ち上がると、電圧Ｖ_Ｍは値Ｖ_Ｂであるため（図５の矢印Ｐ４参照）、図４のステップ４０２で否定判定され、ステップ４０４で肯定判定され、ステップ４０６で肯定判定され、ステップ４０８により上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はマスクされる。従って、電圧Ｖ_Ｍが依然として値Ｖ_Ｂを維持する。即ち、電流停滞状態が維持される。次いで、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号が立ち上がると、電圧Ｖ_Ｍは値Ｖ_Ｂであるため（図５の矢印Ｐ５参照）、図４のステップ４１４で否定判定され、ステップ４１６は肯定判定され、ステップ４１８は否定判定され、ステップ４２２により下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされずに出力される（即ちマスクが解除される）。これにより、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４がオンし、リアクトル電流ＩＬが正の方向に増加する（電流停滞期間Ｑ１が終了する）。

この結果、時刻ｔ２以後は、リアクトル電流ＩＬが正となる。この場合、図３を参照して上述した如く、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_ＭはＶＨである（図５では図示されず、図３の矢印Ｐ５参照）。従って、図４のステップ４１４で肯定判定され、ステップ４２２により下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされずに出力される。他方、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_ＭはＶＨである（図５の矢印Ｐ６参照）。従って、図４のステップ４０２で否定判定され、ステップ４０４で否定され、ステップ４０８により上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はマスクされる。この結果、下アームによる片アーム駆動が実現されることになる。

このようにして図４に示す処理によれば、ゲート信号の立ち上がり時の電圧Ｖ_Ｍに応じて、両アーム駆動を介さずに、上アームによる片アーム駆動及び下アームによる片アーム駆動間の切り替えを行うことができる。これにより、両アーム駆動時に生じる損失を防止しつつ、片アーム駆動の上下アームの切り替えを短い電流停滞期間で行うことが可能となる。また、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４が逆導通ＩＧＢＴの場合には、両アーム駆動時におけるゲート間干渉による損失を防止することができる。尚、図５に示す例では、電流停滞期間が発生することから、図３に示す理想的なリアクトル電流ＩＬの変化態様に対して、多少のずれが生じる。しかしながら、かかるずれは制御上問題が生じないレベルである。

尚、図５に示す例では、リアクトル電流ＩＬが負から正に移行する際の説明を行っているが、リアクトル電流ＩＬが正から負に移行する場合も同様である。この場合、リアクトル電流ＩＬが正から０に低下すると、図４のステップ４１４で否定判定され、ステップ４１６で肯定判定され、ステップ４１８で肯定判定され、ステップ４２０により下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされる。これにより、電流停滞状態が形成され、次に上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号が立ち上がると、図４のステップ４０２で否定判定され、ステップ４０４で肯定判定され、ステップ４０６で否定判定され、ステップ４１０により上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はマスクされずに出力される。このようにして、下アームによる片アーム駆動から上アームによる片アーム駆動へと移行される。

図６は、マスク回路５６により実行される処理の他の一例（実施例２）を示すフローチャートである。図６に示す処理ルーチンは、走行用モータ４０の駆動中に、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。

ステップ６００では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりエッジを待機し、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりエッジにて、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値をラッチする。

ステップ６０２では、上記ステップ６００でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ１よりも低いか否かを判定する。ここでは、一例として、所定閾値Ｔｈ１は、０よりも大きく、バッテリ１０の電圧に対応する所定値Ｖ_Ｂよりも低い値であるとする。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ１よりも低い場合は、ステップ６１０に進み、それ以外の場合は、ステップ６０４に進む。

ステップ６０４では、上記ステップ６００でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂであるか否かを判定する。所定値Ｖ_Ｂは、バッテリ１０の電圧に対応する値であってよい。尚、実際には、誤差等に起因して電圧Ｖ_Ｍの測定値がちょうど所定値Ｖ_Ｂに一致する可能性は低いことを考慮して、上記ステップ６００でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定の中間範囲内であるか否かを判定してもよい。所定の中間範囲は、所定値Ｖ_Ｂを含む任意の範囲であり、例えば所定値Ｖ_Ｂを中心とした範囲であってよい。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂである場合は、ステップ６０９に進み、それ以外の場合は、ステップ６０８に進む。

ステップ６０８では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をマスクする。即ち、今回の上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりに関して、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号のＨｉレベルをＬｏレベルに変更する。

ステップ６０９では、キャリア信号を反転しつつ、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をＨｉレベルに立ち上げる。即ち、キャリア信号の位相を半周期分進めることで、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のオンタイミングを早める。尚、その後、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号は、反転したキャリア信号とデューティとの関係に基づいて、立ち下げられる。

ステップ６１０では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をマスクしない。即ち、今回の上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりに関して、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号のＨｉレベルをそのまま出力する。尚、ステップ６１０の処理は、説明用であり、実際には何も実行しない処理であるので、ステップ６１０の処理は省略されてもよい。

ステップ６１２では、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりエッジを待機し、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりエッジにて、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値をラッチする。

ステップ６１４では、上記ステップ６１２でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ２よりも高いか否かを判定する。ここでは、一例として、所定閾値Ｔｈ２は、電圧ＶＨよりも低く、バッテリ１０の電圧に対応する所定値Ｖ_Ｂよりも高い値であるとする。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ２よりも高い場合は、ステップ６２２に進み、それ以外の場合は、ステップ６１６に進む。

ステップ６１６では、上記ステップ６１２でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂであるか否かを判定する。所定値Ｖ_Ｂは、バッテリ１０の電圧に対応する値であってよい。尚、実際には、誤差等に起因して電圧Ｖ_Ｍの測定値がちょうど所定値Ｖ_Ｂに一致する可能性は低いことを考慮して、上記ステップ６１２でラッチした電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定の中間範囲内であるか否かを判定してもよい。所定の中間範囲は、所定値Ｖ_Ｂを含む任意の範囲であり、例えば所定値Ｖ_Ｂを中心とした範囲であってよい。電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂである場合は、ステップ６１９に進み、それ以外の場合は、ステップ６２０に進む。

ステップ６１９では、キャリア信号を反転しつつ、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をＨｉレベルに立ち上げる。即ち、キャリア信号の位相を半周期分進めることで、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のオンタイミングを早める。尚、その後、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号は、反転したキャリア信号とデューティとの関係に基づいて、立ち下げられる。

ステップ６２０では、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をマスクする。即ち、今回の下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりに関して、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号のＨｉレベルをＬｏレベルに変更する。

ステップ６２２では、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をマスクしない。即ち、今回の下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりに関して、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号のＨｉレベルをそのまま出力する。尚、ステップ６２２の処理は、説明用であり、実際には何も実行しない処理であるので、ステップ６２２の処理は省略されてもよい。

図７は、図６の説明図であり、電圧Ｖ_Ｍに応じて各ゲート信号がマスクされる態様の一例を示す図である。図７においては、上から順に、キャリア信号及びデューティ（Ｄｕｔｙ指令値）の波形と、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の波形と、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の波形と、電圧Ｖ_Ｍの測定値の波形と、リアクトル電流ＩＬの波形とが示されている。尚、破線で示すゲート信号は、マスク回路５６によりマスクされていることを表す。また、図７に示す例では、説明の便宜上、デューティは一定であるが、デューティは変化しうる。

図７において、時刻ｔ１以前は、リアクトル電流ＩＬが負である。リアクトル電流ＩＬが負であるときの状態は、図５を参照して説明した時刻ｔ１以前の状態と同じであり、説明を省略する。

上アームによる片アーム駆動が行われている状況下で、時刻ｔ１になると、リアクトル電流ＩＬは、図７に示すように、０になる。即ちゼロクロスする。このとき、下アームに係るダイオードＤ２４がオン状態からオフ状態となる。また、このとき、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はオフ期間であり、また、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされている状態である。従って、電圧Ｖ_Ｍは、バッテリ１０の電圧に対応する値Ｖ_Ｂまで増加し、値Ｖ_Ｂを維持する。この電流停滞状態で、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号が時刻ｔ２にて立ち上がると、電圧Ｖ_Ｍは値Ｖ_Ｂであるため（図７の矢印Ｐ４参照）、図６のステップ６０２で否定判定され、ステップ６０４で肯定判定され、ステップ６０９によりキャリア信号が反転され（図７の矢印Ｐ７参照）、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号が立ち上がる。これにより、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４がオンし、リアクトル電流ＩＬが正の方向に増加する（電流停滞期間Ｑ１が終了する）。

この結果、時刻ｔ２以後は、リアクトル電流ＩＬが正となる。この場合、図３を参照して上述した如く、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_ＭはＶＨである。従って、図６のステップ６１４で肯定判定され、ステップ６２２により下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされずに出力される。他方、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がり時は、電圧Ｖ_ＭはＶＨである。従って、図６のステップ６０２で否定判定され、ステップ６０４で否定され、ステップ６０８により上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はマスクされる。この結果、下アームによる片アーム駆動が実現されることになる。

このようにして図６に示す処理によれば、ゲート信号の立ち上がり時の電圧Ｖ_Ｍに応じて、両アーム駆動を介さずに、上アームによる片アーム駆動及び下アームによる片アーム駆動間の切り替えを行うことができる。これにより、両アーム駆動時に生じる損失を防止しつつ、片アーム駆動の上下アームの切り替えを短い電流停滞期間で行うことが可能となる。また、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４が逆導通ＩＧＢＴの場合には、両アーム駆動時におけるゲート間干渉による損失を防止することができる。

特に、図６に示す処理によれば、電流停滞状態で上アーム又は下アームに係るスイッチング素子Ｑ２２又はＱ２４のゲート信号が立ち上がると、キャリア信号が反転され、本来そのゲート信号の立ち上がりでオンするはずのスイッチング素子Ｑ２２又はＱ２４とは逆側のスイッチング素子Ｑ２４又はＱ２２がオンされる。これにより、電流停滞期間を短縮することができる。また、キャリア信号を反転させることで、図３に示す理想的なリアクトル電流ＩＬの変化態様に対するずれを低減することができる。即ち、キャリア信号を反転させない場合は、本来そのゲート信号の立ち上がりでオンするはずのスイッチング素子Ｑ２２又はＱ２４とは逆側のスイッチング素子Ｑ２４又はＱ２２がオンされることから、リアクトル電流ＩＬの変化態様が意図しない変化態様へと変化しうる。これに対して、キャリア信号を反転させる場合には、かかるスイッチング素子の逆転に対応して、リアクトル電流ＩＬの変化態様を適切に維持することができる。

尚、図７に示す例では、リアクトル電流ＩＬが負から正に移行する際の説明を行っているが、リアクトル電流ＩＬが正から負に移行する場合も同様である。この場合、リアクトル電流ＩＬが正から０に低下すると、図６のステップ６１４で否定判定され、ステップ６１６で肯定判定され、ステップ６１９によりキャリア信号が反転され、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号が立ち上がる。このようにして、下アームによる片アーム駆動から上アームによる片アーム駆動へと移行される。

図８は、図６及び図７に示した実施例２に対する変形例を示す図である。図８に示す変形例では、キャリア信号を反転しない点が、図６及び図７に示した実施例２と異なる。即ち、図８に示す変形例では、図６のステップ６０９において、キャリア信号を反転せずに、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をＨｉレベルに立ち上げる。また、図６のステップ６１９において、キャリア信号を反転せずに、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号を立ち上げる。この場合も、その後、可能な限り早い段階でデューティを補正（反映）することで（図８のＰ８参照）、図３に示す理想的なリアクトル電流ＩＬの変化態様に対するずれを低減することができる。この際、デューティは、キャリア信号との関係が反転（即ち、デューティが上下アームで反転）するように補正される。尚、図８に示す例では、デューティは、キャリア信号の山（上側の頂点）と谷（下側の頂点）で変更される。従って、図８に示す例では、デューティは、ステップ６０４又はステップ６１６の肯定判定時から最も早いキャリア信号の谷のタイミングで変更されている。

図９は、マスク回路５６により実行される処理の他の一例（実施例３）を示すフローチャートである。図６（Ａ）に示す処理ルーチンは、走行用モータ４０の駆動中に、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す処理ルーチンに対する割り込みルーチンである。

図９（Ａ）において、ステップ９００、ステップ９０２、ステップ９０８、ステップ９１０、ステップ９１２、ステップ９１４、ステップ９２０，ステップ９２２の各処理は、上述した図４のステップ４００、ステップ４０２、ステップ４０８、ステップ４１０、ステップ４１２、ステップ４１４、ステップ４２０，ステップ４２２の各処理と同様であってよい。従って、これらの処理の内容については説明を省略する。

図９（Ａ）に示す処理では、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の立ち上がりエッジを検出した際、電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ１よりも低い場合は、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をマスクせず、電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ１よりも高い場合に、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号をマスクする。同様に、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の立ち上がりエッジを検出した際、電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ２よりも高い場合は、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をマスクせず、電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定閾値Ｔｈ２よりも低い場合に、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号をマスクする。

図９（Ｂ）に示す処理は、電圧測定手段６０からの電圧Ｖ_Ｍの測定値を常時で監視し、電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定値Ｖ_Ｂとなると、割り込みを発生し、マスク解除を実行する（ステップ９３０）。「常時」とは、非常に短い周期であってよく、キャリア信号の半周期よりも有意に短い周期であってよい。尚、実際には、電圧Ｖ_Ｍの測定値がちょうど所定値Ｖ_Ｂに一致する可能性は低いことを考慮して、電圧Ｖ_Ｍの測定値が所定の中間範囲内に入ったときにマスク解除を実行することとしてもよい。所定の中間範囲は、所定値Ｖ_Ｂを含む任意の範囲であり、例えば所定値Ｖ_Ｂを中心とした範囲であってよい。図９（Ｂ）に示す処理による割り込みが発生すると、図９（Ａ）に示す処理におけるステップ９０８又はステップ９２０で実行中のマスクが解除される。

図１０は、図９の説明図であり、電圧Ｖ_Ｍに応じて各ゲート信号がマスクされる態様の一例を示す図である。図１０においては、上から順に、キャリア信号及びデューティ（Ｄｕｔｙ指令値）の波形と、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号の波形と、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号の波形と、電圧Ｖ_Ｍの測定値の波形と、リアクトル電流ＩＬの波形とが示されている。尚、破線で示すゲート信号は、マスク回路５６によりマスクされていることを表す。また、図１０に示す例では、説明の便宜上、デューティは一定であるが、デューティは変化しうる。

図１０において、時刻ｔ１以前は、リアクトル電流ＩＬが負である。リアクトル電流ＩＬが負であるときの状態は、図５を参照して説明した時刻ｔ１以前の状態と同じであり、説明を省略する。

上アームによる片アーム駆動が行われている状況下で、時刻ｔ１になると、リアクトル電流ＩＬは、図１０に示すように、０になる。即ちゼロクロスする。このとき、下アームに係るダイオードＤ２４がオン状態からオフ状態となる。また、このとき、上アームに係るスイッチング素子Ｑ２２のゲート信号はオフ期間であり、また、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号はマスクされている状態である。従って、電圧Ｖ_Ｍは、バッテリ１０の電圧に対応する値Ｖ_Ｂまで増加する（図１０のＸ１参照）。この電流停滞状態は、直ぐに図９（Ｂ）の処理により検知され、割り込み処理が発生する。これにより、図９（Ｂ）のステップ９３０によりマスク状態が解除される（図１０の矢印Ｐ９参照）。即ち、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４のゲート信号に対するマスクが解除される。これにより、下アームに係るスイッチング素子Ｑ２４がオンし、リアクトル電流ＩＬが正の方向に増加する。従って、この場合、図１０のＸ１に示すように、電流停滞期間が瞬時に終了する。

このようにして図９に示す処理によれば、ゲート信号の立ち上がり時の電圧Ｖ_Ｍに応じて、両アーム駆動を介さずに、上アームによる片アーム駆動及び下アームによる片アーム駆動間の切り替えを行うことができる。これにより、両アーム駆動時に生じる損失を防止しつつ、片アーム駆動の上下アームの切り替えを短い電流停滞期間で行うことが可能となる。また、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４が逆導通ＩＧＢＴの場合には、両アーム駆動時におけるゲート間干渉による損失を防止することができる。

特に、図９に示す処理によれば、電圧Ｖ_Ｍを監視して電流停滞状態を検知すると、直ちにゲート信号のマスクが解除される。これにより、電流停滞期間を更に短縮して、図３に示す理想的なリアクトル電流ＩＬの変化態様に対するずれを更に低減することができる。

尚、図９に示す例では、リアクトル電流ＩＬが負から正に移行する際の説明を行っているが、リアクトル電流ＩＬが正から負に移行する場合も同様である。この場合、リアクトル電流ＩＬが正から０に低下すると、電流停滞状態が検知され、図９（Ｂ）のステップ９３０によりマスク状態が解除される。このようにして、下アームによる片アーム駆動から上アームによる片アーム駆動へと移行される。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、電力変換装置の一例であるＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、車両用に使用されているが、他の用途（例えば、他の電動装置の電源装置等）に使用されてもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、車両用としても他の用途（例えば、電動ステアリング装置用）に使用されてもよい。

１ モータ駆動システム
１０ バッテリ
２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３０ インバータ
４０ 走行用モータ
５０ 半導体駆動装置
５４ ＰＷＭ生成部
５６ マスク回路
６０ 電圧測定手段
Ｑ２２ 上アームのスイッチング素子
Ｑ２４ 下アームのスイッチング素子

Claims (6)

1. 高電位側端子と低電位側端子の間に直列に接続され、上下アームを構成する対のスイッチング素子と、
   前記対のスイッチング素子の間に一端が接続されるコイルと、
   前記対のスイッチング素子の間の電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記対のスイッチング素子のうちの一方のみをオン／オフ駆動し、他方のスイッチング素子をオフ状態とする制御装置とを含み、
   前記制御装置は、前記電圧測定手段からの電圧の測定値に応じて、前記対のスイッチング素子のうちの前記一方のスイッチング素子となるスイッチング素子を切り替える、電力変換装置。
2. 前記制御装置は、前記電圧測定手段からの電圧の測定値が所定閾値よりも高い場合は、前記対のスイッチング素子のうちの下アームに係るスイッチング素子のみをオン／オフ駆動し、前記電圧測定手段からの電圧の測定値が所定閾値よりも低い場合は、前記対のスイッチング素子のうちの上アームに係るスイッチング素子のみをオン／オフ駆動する、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記制御装置は、前記電圧測定手段からの電圧の測定値が所定の中間範囲内である場合に、前記対のスイッチング素子のうちの前記一方のスイッチング素子となるスイッチング素子を切り替える、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記制御装置は、前記電圧測定手段からの電圧の測定値が前記所定の中間範囲内に至ったときに、前記対のスイッチング素子のうちの前記一方のスイッチング素子となるスイッチング素子を切り替える、請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記制御装置は、キャリア信号とデューティとの関係に基づいて、前記一方のスイッチング素子をオン／オフ駆動し、
   前記制御装置は、キャリア信号とデューティとの関係に基づく所定タイミング毎に、前記電圧測定手段からの電圧の測定値を取得し、前記取得した測定値が前記所定の中間範囲内であるときに、前記対のスイッチング素子のうちの前記一方のスイッチング素子となるスイッチング素子を切り替えると共に、前記キャリア信号を反転する、請求項３に記載の電力変換装置。
6. 前記制御装置は、キャリア信号とデューティとの関係に基づいて、前記一方のスイッチング素子をオン／オフ駆動し、
   前記制御装置は、キャリア信号とデューティとの関係に基づく所定タイミング毎に、前記電圧測定手段からの電圧の測定値を取得し、前記取得した測定値が前記所定の中間範囲内であるときに、前記対のスイッチング素子のうちの前記一方のスイッチング素子となるスイッチング素子を切り替えると共に、前記デューティを補正する、請求項３に記載の電力変換装置。

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