JP2021093852A - Control device for power conversion device - Google Patents

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Abstract

To provide a control device for a power conversion device which properly detects malfunction of a high-voltage side voltage sensor.SOLUTION: A control device for a power conversion device includes the steps of: calculating an estimated value of the output of a high voltage side voltage sensor during execution of the boosting control; temporarily determining the malfunction of the high voltage side voltage sensor when an absolute value of the difference between the estimated value and an output value of the high voltage side voltage sensor is large; shifting the control from the boosting control to the boosting stop control when the malfunction of the high voltage side voltage sensor is temporarily determined; shifting the control to the direct coupling control after the difference between the low voltage side voltage and the high voltage side voltage is reduced during the execution of the boosting stop control; and confirming the malfunction of the high voltage side voltage sensor when the absolute value of the difference between an output value of a low voltage side voltage sensor and an output value of the high voltage side voltage sensor is large during the execution of the direct coupling control.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は、電力変換装置の制御装置に関する。 The present application relates to a control device for a power conversion device.

直流低圧側と直流高圧側との間で双方向の電力変換が可能な電力変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）は周知である。従来の電力変換装置は、例えば特許文献１に開示されているように、端子群と、リアクトルと、スイッチング素子の直列回路とを有し、バッテリからの直流電圧を昇圧もしくは降圧して回転電機へ供給するように構成されている。 A power converter (DC / DC converter) capable of bidirectional power conversion between a DC low voltage side and a DC high voltage side is well known. As disclosed in Patent Document 1, for example, a conventional power conversion device has a terminal group, a reactor, and a series circuit of a switching element, and boosts or lowers the DC voltage from the battery to a rotating electric machine. It is configured to supply.

前述の従来の電力変換装置において、端子群は低圧側端子と高圧側端子を有しており、また、スイッチング素子の直列回路は負極側のスイッチング素子と正極側のスイッチング素子が直列に接続されたものである。負極側のスイッチング素子と正極側のスイッチング素子との接続点はリアクトルを介して低圧側端子に接続され、負極側のスイッチング素子の接続点と反対の側は接地されており、正極側のスイッチング素子の接続点と反対の側は高圧側端子に接続されており、低圧側端子が低圧側となり、高圧側端子が高圧側となる。このように構成された従来の電力変換装置は、低圧側と高圧側との間で直流電圧の変換動作を行う。 In the above-mentioned conventional power conversion device, the terminal group has a low-voltage side terminal and a high-voltage side terminal, and in the series circuit of the switching element, the negative electrode side switching element and the positive electrode side switching element are connected in series. It is a thing. The connection point between the switching element on the negative electrode side and the switching element on the positive electrode side is connected to the low voltage side terminal via a reactor, the side opposite to the connection point of the switching element on the negative electrode side is grounded, and the switching element on the positive electrode side. The side opposite to the connection point is connected to the high-voltage side terminal, the low-voltage side terminal is the low-voltage side, and the high-voltage side terminal is the high-voltage side. The conventional power conversion device configured in this way performs a DC voltage conversion operation between the low voltage side and the high voltage side.

従来の電力変換装置は、演算手段とスイッチング素子を開閉制御する開閉制御手段とを有する。演算手段は、高圧側電圧指令値と高圧側電圧検出値との差電圧、または低圧側電圧指令値と低圧側電圧検出値との差電圧、に基づいて演算値を算出し、開閉制御手段は、演算手段が算出した演算値に基づいて通電率を求め、この通電率に基づき、負極側のスイッチング素子をオンとし、正極側のスイッチング素子をオフとすることにより、リアクトルに通電し、負極側のスイッチング素子をオフとし、正極側のスイッチング素子をオンとすることにより、リアクトルからエネルギを放出させて高電圧出力を供給する。 A conventional power conversion device has a calculation means and an opening / closing control means for controlling opening / closing of a switching element. The calculation means calculates the calculation value based on the difference voltage between the high voltage side voltage command value and the high voltage side voltage detection value, or the difference voltage between the low voltage side voltage command value and the low voltage side voltage detection value, and the open / close control means , The energization rate is obtained based on the calculated value calculated by the calculation means, and based on this energization rate, the switching element on the negative voltage side is turned on and the switching element on the positive voltage side is turned off to energize the reactor and the negative voltage side. By turning off the switching element and turning on the switching element on the positive side, energy is released from the reactor to supply a high voltage output.

従来の電力変換装置は、高圧側電圧検出値を正確に検知できない場合、たとえば、高圧側電圧検出値が真値よりも高め、または低めに検知されると、昇圧制御が正確に行なわれない。検出値の誤差に起因して、出力電圧が高過ぎると駆動回路の電気素子を破損し、出力電圧が低過ぎると、電動機に必要な駆動力が得られない。 When the conventional power conversion device cannot accurately detect the high voltage side voltage detection value, for example, when the high voltage side voltage detection value is detected higher or lower than the true value, the boost control is not performed accurately. If the output voltage is too high, the electric elements of the drive circuit will be damaged due to the error of the detected value, and if the output voltage is too low, the driving force required for the motor cannot be obtained.

そこで、特許文献２に開示された電力変換装置は、高圧側電圧センサの故障を判定できるようにするため、昇圧時に高圧側電圧指令値と高圧側電圧検出値との差電圧の絶対値が閾値以上である状態が予め定められた時間継続していると、高圧側電圧センサの故障を仮判定し、センサ故障の仮判定時は、昇圧を中止して、高圧側電圧検出値とバッテリ電圧検出値との差に基づいて、高圧側電圧センサの故障を判定している。 Therefore, in the power conversion device disclosed in Patent Document 2, the absolute value of the difference voltage between the high voltage side voltage command value and the high voltage side voltage detection value is a threshold value at the time of boosting so that the failure of the high voltage side voltage sensor can be determined. If the above state continues for a predetermined time, the failure of the high-voltage side voltage sensor is tentatively determined, and when the sensor failure is tentatively determined, the boosting is stopped and the high-voltage side voltage detection value and the battery voltage are detected. The failure of the high voltage side voltage sensor is determined based on the difference from the value.

特許第５４５７５５９号公報Japanese Patent No. 5457559 特許第４３８６０７５号公報Japanese Patent No. 4386075

従来の電力変換装置は、高圧側電圧指令値と高圧側電圧検出値との差電圧の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサの故障を仮判定する。高圧側電圧センサが固着異常により故障すると、高圧側電圧検出値は、高圧側電圧指令値に追従しないため一致せず、高圧側電圧指令値と高圧側電圧検出値との差電圧の絶対値により、高圧側電圧センサの故障を判定できる。 The conventional power conversion device tentatively determines the failure of the high-voltage side voltage sensor based on the absolute value of the difference voltage between the high-voltage side voltage command value and the high-voltage side voltage detection value. If the high-voltage side voltage sensor fails due to a sticking abnormality, the high-voltage side voltage detection value does not match because it does not follow the high-voltage side voltage command value, and it depends on the absolute value of the difference voltage between the high-voltage side voltage command value and the high-voltage side voltage detection value. , The failure of the high voltage side voltage sensor can be determined.

一方、高圧側電圧センサがゲイン異常により故障すると、高圧側電圧検出値は、高圧側電圧指令値に追従して一致するので、高圧側電圧の真値が高圧側電圧指令値からずれているにもかかわらず、高圧側電圧指令値と高圧側電圧検出値との差電圧の絶対値により、高圧側電圧センサの故障を判定することはできない。また、高圧側電圧センサの故障を仮判定している場合、負極側のスイッチング素子をオフ状態に固定にして昇圧を停止させるが、昇圧中止直後は高圧側電圧が高く、高圧側電圧検出値とバッテリ電圧検出値との差が大きくなってしまい、高圧側電圧センサの故障を誤判定してしまう可能性がある。 On the other hand, if the high-voltage side voltage sensor fails due to an abnormal gain, the high-voltage side voltage detection value follows and matches the high-voltage side voltage command value, so the true value of the high-voltage side voltage deviates from the high-voltage side voltage command value. Nevertheless, the failure of the high-voltage side voltage sensor cannot be determined from the absolute value of the difference voltage between the high-voltage side voltage command value and the high-voltage side voltage detection value. When the failure of the high-voltage side voltage sensor is tentatively determined, the switching element on the negative-voltage side is fixed in the off state to stop the boosting. The difference from the detected value of the battery voltage becomes large, and there is a possibility that the failure of the high voltage side voltage sensor is erroneously determined.

誤判定を防止するため、正極側のスイッチング素子をオンして高圧側電圧とバッテリ電圧の均衡化を図る必要がある。しかし、高圧側電圧が高いまま正極側のスイッチング素子をオンしてしまうと、バッテリへ突入電流が流れてスイッチング素子を破壊してしまう恐れがある。 In order to prevent erroneous judgment, it is necessary to turn on the switching element on the positive electrode side to balance the high voltage side voltage and the battery voltage. However, if the switching element on the positive electrode side is turned on while the high voltage side voltage is high, an inrush current may flow into the battery and destroy the switching element.

本願は、従来の電力変換装置に於ける前述の課題を解決するためになされたものであり、高圧側電圧を検出するための高圧側電圧センサの故障を適切に検出する電力変換装置の制御装置を提供することを目的とする。 The present application has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional power conversion device, and is a control device of the power conversion device that appropriately detects a failure of the high voltage side voltage sensor for detecting the high voltage side voltage. The purpose is to provide.

本願に開示される電力変換装置の制御装置は、
低圧側端子から高圧側端子に直流電圧を昇圧するコンバータを制御する電力変換装置の制御装置であって、
コンバータは、正極側のスイッチング素子と、負極側のスイッチング素子と、リアクトルと、低圧側端子の正極側と負極側の間の電圧である低圧側電圧を検出する低圧側電圧センサと、高圧側端子の正極側と負極側の間の電圧である高圧側電圧を検出する高圧側電圧センサと、を有し、高圧側端子の正極側と負極側との間に正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とが直列接続され、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子との接続点が、リアクトルを介して低圧側端子の正極側にされ、高圧側端子の負極側と低圧側端子の負極側とが接続され、
制御装置は、
高圧側端子の電圧を低圧側端子の電圧よりも高くする昇圧制御を行う場合は、正極側のスイッチング素子及び負極側のスイッチング素子をオンオフ周期でオンオフ制御し、
昇圧中止制御を行う場合は、正極側のスイッチング素子及び負極側のスイッチング素子をオフ制御し、
低圧側端子と高圧側端子とを直結状態にする直結制御を行う場合は、正極側のスイッチング素子をオンにすると共に負極側のスイッチング素子をオフにし、
昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサの出力の推定値である第一の推定値を算出し、第一の推定値と高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサの故障を仮判定し、
高圧側電圧センサの故障を仮判定した場合は、昇圧制御から、昇圧中止制御に移行し、
昇圧中止制御の実施中に、低圧側電圧と高圧側電圧の差に基づいて直結制御へ移行し、
直結制御の実施中に、低圧側電圧センサの出力値と高圧側電圧センサの出力値の差の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサの故障を確定するように構成されている。 The control device of the power conversion device disclosed in the present application is
It is a control device of a power conversion device that controls a converter that boosts a DC voltage from a low-voltage side terminal to a high-voltage side terminal.
The converter includes a switching element on the positive side, a switching element on the negative side, a reactor, a low voltage side voltage sensor that detects a low voltage side voltage that is a voltage between the positive side and the negative side of the low voltage side terminal, and a high pressure side terminal. It has a high-voltage side voltage sensor that detects a high-voltage side voltage, which is a voltage between the positive side and the negative side, and a switching element on the positive side and a negative side between the positive side and the negative side of the high-pressure side terminal. The switching elements are connected in series, and the connection point between the switching element on the positive side and the switching element on the negative side is set to the positive side of the low voltage side terminal via the reactor, and the negative voltage side of the high voltage side terminal and the negative voltage side of the low voltage side terminal. Connected to the side,
The control device is
When performing boost control to make the voltage of the high-voltage side terminal higher than the voltage of the low-voltage side terminal, the switching element on the positive electrode side and the switching element on the negative electrode side are on / off controlled in the on / off cycle.
When performing boost stop control, the switching element on the positive electrode side and the switching element on the negative electrode side are off-controlled.
When performing direct connection control to connect the low-voltage side terminal and the high-voltage side terminal directly, turn on the switching element on the positive electrode side and turn off the switching element on the negative electrode side.
During the step-up control, the first estimated value, which is the estimated value of the output of the high-voltage side voltage sensor, is calculated, and based on the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value of the high-voltage side voltage sensor, Temporarily determine the failure of the high-voltage side voltage sensor
If a failure of the high-voltage side voltage sensor is tentatively determined, the boost control is shifted to the boost stop control.
During the execution of boost stop control, shift to direct connection control based on the difference between the low voltage side voltage and the high voltage side voltage.
During the implementation of the direct connection control, the failure of the high voltage side voltage sensor is determined based on the absolute value of the difference between the output value of the low voltage side voltage sensor and the output value of the high voltage side voltage sensor.

本願に開示される電力変換装置の制御装置によれば、昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサの出力の推定値である第一の推定値を算出し、第一の推定値と高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサの故障を仮判定し、高圧側電圧センサの故障を仮判定した場合は、昇圧制御から、昇圧中止制御に移行し、昇圧中止制御の実施中に、低圧側電圧と高圧側電圧の差に基づいて直結制御へ移行し、直結制御の実施中に、低圧側電圧センサの出力値と高圧側電圧センサの出力値の差の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサの故障を確定するので、高圧側電圧センサの固着故障、ゲイン故障とも素子の破壊を防止しつつ誤判定なく検出することができる。 According to the control device of the power conversion device disclosed in the present application, the first estimated value, which is the estimated value of the output of the high voltage side voltage sensor, is calculated during the execution of the boost control, and the first estimated value and the high pressure side are calculated. If the failure of the high-voltage side voltage sensor is tentatively determined based on the absolute value of the difference from the output value of the voltage sensor, and if the failure of the high-voltage side voltage sensor is tentatively determined, the boost control is shifted to the boost stop control. During the execution of the boost stop control, the direct connection control is shifted based on the difference between the low voltage side voltage and the high pressure side voltage, and the difference between the output value of the low voltage side voltage sensor and the output value of the high pressure side voltage sensor during the execution of the direct connection control. Since the failure of the high-voltage side voltage sensor is determined based on the absolute value of, both the high-voltage side voltage sensor sticking failure and the gain failure can be detected without erroneous determination while preventing element destruction.

実施の形態１に係る電力変換装置の構成図である。It is a block diagram of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る電力変換装置の制御装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the control device of the power conversion device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る電力変換装置の制御装置の高圧側電圧センサの故障判定の処理の流れを示す第一のフローチャートである。It is the first flowchart which shows the flow of the process of the failure determination of the high voltage side voltage sensor of the control device of the power conversion device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る電力変換装置の制御装置の高圧側電圧センサの故障判定の処理の流れを示す第二のフローチャートである。It is a 2nd flowchart which shows the flow of the process of the failure determination of the high voltage side voltage sensor of the control device of the power conversion device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態２に係る電力変換装置の制御装置の高圧側電圧センサの故障判定の処理の流れを示す第一のフローチャートである。It is the first flowchart which shows the flow of the process of the failure determination of the high voltage side voltage sensor of the control device of the power conversion device which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態３に係る電力変換装置の制御装置の高圧側電圧センサの故障判定の処理の流れを示す第一のフローチャートである。It is the first flowchart which shows the flow of the process of the failure determination of the high voltage side voltage sensor of the control device of the power conversion device which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態４に係る電力変換装置の制御装置の高圧側電圧センサの故障判定の処理の流れを示す第二のフローチャートである。It is a 2nd flowchart which shows the flow of the process of the failure determination of the high voltage side voltage sensor of the control device of the power conversion device which concerns on Embodiment 4. FIG.

以下、本願に係る電力変換装置の制御装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the control device for the power conversion device according to the present application will be described with reference to the drawings.

１．実施の形態１
図１は、実施の形態１に係る電力変換装置９００の構成図である。図２は、実施の形態１に係る電力変換装置９００の制御装置３００のハードウェア構成図である。図３は、実施の形態１に係る電力変換装置９００の制御装置３００の高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の流れを示す第一のフローチャートである。図４は、実施の形態１に係る電力変換装置９００の制御装置の高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の流れを示す第二のフローチャートである。 1. 1. Embodiment 1
FIG. 1 is a configuration diagram of the power conversion device 900 according to the first embodiment. FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the control device 300 of the power conversion device 900 according to the first embodiment. FIG. 3 is a first flowchart showing a flow of failure determination processing of the high-voltage side voltage sensor 201 of the control device 300 of the power conversion device 900 according to the first embodiment. FIG. 4 is a second flowchart showing a flow of processing for determining a failure of the high-voltage side voltage sensor 201 of the control device of the power conversion device 900 according to the first embodiment.

＜コンバータ＞
図１に於いて、電力変換装置９００は、コンバータ１００と、コンバータ１００を制御する制御装置３００とから構成される。コンバータ１００は、直流電圧間の電力を変換する直流電力変換装置としての機能を有し、リアクトル１０２と、半導体モジュール１０７と、低圧側コンデンサ１０１と、エネルギ蓄積手段としての高圧側コンデンサ１０５と、高圧側放電抵抗１０６と、を備えている。 <Converter>
In FIG. 1, the power conversion device 900 includes a converter 100 and a control device 300 that controls the converter 100. The converter 100 has a function as a DC power conversion device that converts power between DC voltages, and includes a reactor 102, a semiconductor module 107, a low-voltage side capacitor 101, a high-voltage side capacitor 105 as an energy storage means, and a high voltage. It is provided with a side discharge resistor 106.

半導体モジュール１０７は、負極側のスイッチング素子１０３と、正極側のスイッチング素子１０４と、から成る。負極側のスイッチング素子１０３と正極側のスイッチング素子１０４は、互いに直列に接続されており、コンバータ１００に於けるスイッチング回路を構成している。 The semiconductor module 107 includes a switching element 103 on the negative electrode side and a switching element 104 on the positive electrode side. The switching element 103 on the negative electrode side and the switching element 104 on the positive electrode side are connected in series with each other to form a switching circuit in the converter 100.

負極側のスイッチング素子１０３と正極側のスイッチング素子１０４は、後述するように制御装置３００によりスイッチング制御される。負極側のスイッチング素子１０３及び正極側のスイッチング素子１０４は、例えば、それぞれフリーホイールダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により構成されている。スイッチング素子としては、この他、逆並列接続された寄生ダイオードを有するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いることもでき、また、逆並列接続されたダイオードを有する通常のバイポーラトランジスタを用いてもよい。 The switching element 103 on the negative electrode side and the switching element 104 on the positive electrode side are switched and controlled by the control device 300 as described later. The switching element 103 on the negative electrode side and the switching element 104 on the positive electrode side are each composed of, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) in which freewheel diodes are connected in antiparallel. As the switching element, an FET (Field Effect Transistor) having a parasitic diode connected in antiparallel can be used, or a normal bipolar transistor having a diode connected in antiparallel can be used.

この実施の形態１に於いては、半導体モジュール１０７の負極側のスイッチング素子１０３は、第１のゲート信号Ｓ１がハイレベルのときにオンとなりローレベルのときにオフとなる。同様に、正極側のスイッチング素子１０４は、第２のゲート信号Ｓ２がハイレベルのときにオンとなりローレベルのときにオフとなる。 In the first embodiment, the switching element 103 on the negative electrode side of the semiconductor module 107 is turned on when the first gate signal S1 is at a high level and turned off when the first gate signal S1 is at a low level. Similarly, the switching element 104 on the positive electrode side is turned on when the second gate signal S2 is at a high level and turned off when the second gate signal S2 is at a low level.

負極側のスイッチング素子１０３は、一端が負極側の配線を介して低圧側コンデンサ１０１の負極側端子に接続され、他端がリアクトル１０２を介して低圧側コンデンサ１０１の正極側端子に接続されている。正極側のスイッチング素子１０４は、一端が負極側のスイッチング素子１０３の他端に接続され、他端が高圧側コンデンサ１０５の正極側端子に接続されている。高圧側コンデンサ１０５の負極側端子は、負極側の配線を介して負極側のスイッチング素子１０３の一端に接続されている。前述の高圧側放電抵抗１０６は、高圧側コンデンサ１０５と並列に接続されている。 One end of the switching element 103 on the negative electrode side is connected to the negative electrode side terminal of the low voltage side capacitor 101 via the wiring on the negative electrode side, and the other end is connected to the positive electrode side terminal of the low voltage side capacitor 101 via the reactor 102. .. One end of the positive electrode side switching element 104 is connected to the other end of the negative electrode side switching element 103, and the other end is connected to the positive electrode side terminal of the high voltage side capacitor 105. The negative electrode side terminal of the high voltage side capacitor 105 is connected to one end of the switching element 103 on the negative electrode side via the wiring on the negative electrode side. The high-voltage side discharge resistor 106 is connected in parallel with the high-voltage side capacitor 105.

コンバータ１００としては、低圧側コンデンサ１０１、高圧側コンデンサ１０５が無くても成立する。低圧側はバッテリに接続しており、バッテリ自体が大きなコンデンサと考えられる。また、高圧側は、回転電機２及び回転電機２を駆動し、または回転電機に駆動されるインバータが接続されているので、これらが容量成分を有している場合が多い。しかし、低圧側コンデンサ１０１を設置することによって、バッテリ電源ラインにリップルが伝わるのを防ぐことができる。また、高圧側コンデンサ１０５を設けることにより、高圧側の電圧変動を減少させることができるので、低圧側コンデンサ１０１、高圧側コンデンサ１０５の設置は望ましい。 The converter 100 is established without the low-voltage side capacitor 101 and the high-voltage side capacitor 105. The low voltage side is connected to the battery, and the battery itself is considered to be a large capacitor. Further, on the high voltage side, since the rotary electric machine 2 and the inverter that drives the rotary electric machine 2 or are driven by the rotary electric machine are connected, these often have a capacitance component. However, by installing the low-voltage side capacitor 101, it is possible to prevent ripples from being transmitted to the battery power supply line. Further, since the voltage fluctuation on the high voltage side can be reduced by providing the high voltage side capacitor 105, it is desirable to install the low voltage side capacitor 101 and the high voltage side capacitor 105.

低圧側コンデンサ１０１は、コンバータ１００の入力側電圧である低圧側電圧を平滑化する。リアクトル１０２は、高圧側コンデンサ１０５に蓄積するエネルギを発生する。負極側のスイッチング素子１０３と正極側のスイッチング素子１０４とを備えた半導体モジュール１０７は、入力側電圧である低圧側電圧を出力側電圧である高圧側電圧に昇圧する。高圧側コンデンサ１０５は、コンバータ１００の高圧側電圧を平滑化する。高圧側放電抵抗１０６は、高圧側コンデンサ１０５に蓄えられたエネルギとしての電荷を解放するために用いられる。 The low voltage side capacitor 101 smoothes the low voltage side voltage which is the input side voltage of the converter 100. The reactor 102 generates energy stored in the high-voltage side capacitor 105. The semiconductor module 107 including the switching element 103 on the negative electrode side and the switching element 104 on the positive electrode side boosts the low voltage side voltage, which is the input side voltage, to the high voltage side voltage, which is the output side voltage. The high-voltage side capacitor 105 smoothes the high-voltage side voltage of the converter 100. The high-voltage side discharge resistor 106 is used to release the electric charge as energy stored in the high-voltage side capacitor 105.

コンバータ１００の低圧側端子としての低圧側負極端子１００ａと低圧側正極端子１００ｂとの間には、直流電源としてのバッテリ１が接続されている。コンバータ１００の出力端子としての高圧側負極端子１００ｃと高圧側正極端子１００ｄとの間には、電動機としての機能と発電機としての機能を備えた回転電機２が接続されている。 A battery 1 as a DC power source is connected between the low-voltage side negative electrode terminal 100a as the low-voltage side terminal of the converter 100 and the low-voltage side positive electrode terminal 100b. A rotary electric machine 2 having a function as an electric motor and a function as a generator is connected between the high-voltage side negative electrode terminal 100c as the output terminal of the converter 100 and the high-voltage side positive electrode terminal 100d.

回転電機２は、コンバータ１００からの出力を制御するインバータ（図示せず）を具備するものであって、図１に於いては、回転電機２は前述のインバータを含めて表わされている。即ち、回転電機２は、インバータに電気的に接続されたコンバータ１００からの直流電力の供給を受けて駆動力を発生し、または発電した交流電力を前述のインバータにより直流電力に変換してコンバータ１００を介してバッテリ１に供給する。 The rotary electric machine 2 includes an inverter (not shown) that controls the output from the converter 100, and in FIG. 1, the rotary electric machine 2 includes the above-mentioned inverter. That is, the rotary electric machine 2 receives the supply of DC power from the converter 100 electrically connected to the inverter to generate driving force, or converts the generated AC power into DC power by the above-mentioned inverter to convert the converter 100. It is supplied to the battery 1 via.

ここで、前述のインバータは、直流電源としてのコンバータ１００の出力である直流電力と、回転電機２と、の間で電力変換を行うＤＣ／ＡＣコンバータを構成している。前述のインバータは、コンバータ１００の高圧側正極端子１００ｄに接続される正極側導体と、コンバータ１００の高圧側負極端子１００ｃに接続される負極側導体と、の間に半導体スイッチによる３相インバータ回路（図示せず）である。 Here, the above-mentioned inverter constitutes a DC / AC converter that performs power conversion between the DC power that is the output of the converter 100 as a DC power source and the rotary electric machine 2. The above-mentioned inverter is a three-phase inverter circuit using a semiconductor switch between a positive electrode side conductor connected to the high voltage side positive electrode terminal 100d of the converter 100 and a negative electrode side conductor connected to the high voltage side negative electrode terminal 100c of the converter 100. (Not shown).

前述のインバータに於ける三相ブリッジ回路の正極側直流端子は、コンバータ１００の高圧側正極端子１００ｄに接続され、負極側直流端子はコンバータ１００の高圧側負極端子１００ｃに接続されており、その正極側直流端子と負極側直流端子との間に、Ｕ相上アーム半導体スイッチング素子とＵ相下アーム半導体スイッチング素子とが直列接続されてなるＵ相アームと、Ｖ相上アーム半導体スイッチング素子とＶ相下アーム半導体スイッチング素子とが直列接続されてなるＶ相アームと、Ｗ相上アーム半導体スイッチング素子とＷ相下アーム半導体スイッチング素子とが直列接続されてなるＷ相アームと、が並列接続されている。 The positive side DC terminal of the three-phase bridge circuit in the above-mentioned inverter is connected to the high pressure side positive side terminal 100d of the converter 100, and the negative side DC terminal is connected to the high pressure side negative side terminal 100c of the converter 100. A U-phase arm in which a U-phase upper arm semiconductor switching element and a U-phase lower arm semiconductor switching element are connected in series between a side DC terminal and a negative side DC terminal, and a V-phase upper arm semiconductor switching element and a V-phase. A V-phase arm in which a lower arm semiconductor switching element is connected in series and a W-phase arm in which a W-phase upper arm semiconductor switching element and a W-phase lower arm semiconductor switching element are connected in series are connected in parallel. ..

前述のＵ相上アーム半導体スイッチング素子とＵ相下アーム半導体スイッチング素子とが直列接続された部分から導出されたＵ相出力端子は、回転電機２のＵ相電機子巻線端子に接続され、Ｖ相上アーム半導体スイッチング素子とＶ相下アーム半導体スイッチング素子とが直列接続された部分から導出されたＶ相出力端子は、回転電機２のＶ相電機子巻線端子に接続され、Ｗ相上アーム半導体スイッチング素子とＷ相下アーム半導体スイッチング素子とが直列接続された部分から導出されたＷ相出力端子は、回転電機２のＷ相電機子巻線端子に接続されている。前述のＵ相上アーム半導体スイッチング素子と、Ｕ相下アーム半導体スイッチング素子と、Ｖ相上アーム半導体スイッチング素子と、Ｖ相下アーム半導体スイッチング素子と、Ｗ相上アーム半導体スイッチング素子と、Ｗ相下アーム半導体スイッチング素子とは、フリーホイールダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ、もしくは逆並列接続された寄生ダイオードを有するＦＥＴ等の半導体チップが用いられる。 The U-phase output terminal derived from the portion in which the U-phase upper arm semiconductor switching element and the U-phase lower arm semiconductor switching element are connected in series is connected to the U-phase armature winding terminal of the rotary electric machine 2 and V. The V-phase output terminal derived from the portion where the phase upper arm semiconductor switching element and the V-phase lower arm semiconductor switching element are connected in series is connected to the V-phase armature winding terminal of the rotary electric machine 2 and is connected to the W-phase upper arm. The W-phase output terminal derived from the portion where the semiconductor switching element and the W-phase lower arm semiconductor switching element are connected in series is connected to the W-phase armature winding terminal of the rotary electric machine 2. The above-mentioned U-phase upper arm semiconductor switching element, U-phase lower arm semiconductor switching element, V-phase upper arm semiconductor switching element, V-phase lower arm semiconductor switching element, W-phase upper arm semiconductor switching element, and W-phase lower As the arm semiconductor switching element, a semiconductor chip such as an IGBT in which freewheel diodes are connected in antiparallel connection or an FET having a parasitic diode connected in antiparallel is used.

尚、図１では、回転電機２が１つのシステムを示しているが、回転電機が２つのシステムであってもよく、その場合、１つの回転電機は駆動側つまり電動機として使用し、他の１つの回転電機は発電機として使用してもよい。 In FIG. 1, the rotary electric machine 2 shows one system, but the rotary electric machine may be two systems. In that case, one rotary electric machine is used as a drive side, that is, an electric machine, and the other 1 is used. One rotary electric machine may be used as a generator.

コンバータ１００は、高圧側コンデンサ１０５の正極と負極との間の電圧である高圧側電圧を検出するための、高圧側電圧センサ２０１と、低圧側コンデンサ１０１の正極と負極との間の電圧である低圧側電圧を検出するための、低圧側電圧センサ２０３と、リアクトル１０２を流れる電流を検出する低圧側電流センサ２０２を有している。また、バッテリの出力電圧は、直流電源電圧センサとしてのバッテリ電圧センサ２０４により検出される。 The converter 100 is a voltage between the high-voltage side voltage sensor 201 for detecting the high-voltage side voltage, which is the voltage between the positive voltage and the negative voltage of the high-voltage side capacitor 105, and the positive voltage and the negative voltage of the low-voltage side capacitor 101. It has a low-voltage side voltage sensor 203 for detecting the low-voltage side voltage and a low-voltage side current sensor 202 for detecting the current flowing through the reactor 102. Further, the output voltage of the battery is detected by the battery voltage sensor 204 as the DC power supply voltage sensor.

＜制御装置＞
制御装置３００は、第１のゲート信号Ｓ１を生成して負極側のスイッチング素子１０３のゲートに与え、負極側のスイッチング素子１０３をオン、オフ動作させ、第２のゲート信号Ｓ２を生成して正極側のスイッチング素子１０４のゲートに与え、正極側のスイッチング素子１０４をオン、オフ動作させる。ここで、制御装置３００は、第１のゲート信号Ｓ１をハイレベルとするときは第２のゲート信号Ｓ２をローレベルとし、第１のゲート信号Ｓ１をローレベルとするときは第２のゲート信号Ｓ２をハイレベルとするように構成されている。 <Control device>
The control device 300 generates a first gate signal S1 and gives it to the gate of the switching element 103 on the negative electrode side, turns the switching element 103 on the negative electrode side on and off, generates a second gate signal S2, and generates a positive electrode. It is given to the gate of the switching element 104 on the side, and the switching element 104 on the positive electrode side is turned on and off. Here, the control device 300 sets the second gate signal S2 to the low level when the first gate signal S1 is set to the high level, and sets the second gate signal S1 to the low level when the first gate signal S1 is set to the low level. It is configured to set S2 to a high level.

また、制御装置３００は、故障検出器３０２と、出力側電圧検出器としての高圧側電圧検出器４０１と、入力電流検出器としてのリアクトル電流検出器４０２と、入力側電圧検出器としての低圧側電圧検出器４０３と、直流電源電圧検出器としてのバッテリ電圧検出器４０４と、出力側電流検出器としての出力電流検出器４０５と、回転電機の情報を検出する回転電機情報検出器４０６とを備えている。 Further, the control device 300 includes a failure detector 302, a high voltage side voltage detector 401 as an output side voltage detector, a reactor current detector 402 as an input current detector, and a low voltage side as an input side voltage detector. It includes a voltage detector 403, a battery voltage detector 404 as a DC power supply voltage detector, an output current detector 405 as an output side current detector, and a rotary electric machine information detector 406 that detects information on the rotary electric machine. ing.

高圧側電圧検出器４０１は、高圧側電圧センサ２０１から高圧側コンデンサ１０５の電圧の検出値Ｖｏｕｔが入力され、入力された検出値Ｖｏｕｔに基づいて算出した、出力側検出電圧としての高圧側検出電圧である出力値Ｖ２を出力する。リアクトル電流検出器４０２は、低圧側電流センサ２０２からリアクトル１０２の電流の検出値Ｉｉｎが入力され、入力された検出値Ｉｉｎに基づいて算出した、リアクトル電流である出力値ＩＬを出力する。出力電流検出器４０５は、高圧側電流センサ２０５から高圧側正極端子１００ｄの電流の検出値Ｉｏｕｔが入力され、入力された検出値Ｉｏｕｔに基づいて算出した、出力側検出電流としての出力値Ｉ２を出力する。 In the high voltage side voltage detector 401, the detection value Vout of the voltage of the high voltage side capacitor 105 is input from the high voltage side voltage sensor 201, and the high voltage side detection voltage as the output side detection voltage calculated based on the input detection value Vout. The output value V2 is output. The reactor current detector 402 inputs the detected value Iin of the current of the reactor 102 from the low-voltage side current sensor 202, and outputs the output value IL which is the reactor current calculated based on the input detected value Iin. The output current detector 405 receives the current detection value Iout of the high voltage side positive electrode terminal 100d from the high voltage side current sensor 205, and calculates the output value I2 as the output side detection current based on the input detection value Iout. Output.

低圧側電圧検出器４０３は、低圧側電圧センサ２０３から低圧側コンデンサ１０１の電圧の検出値Ｖｉｎが入力され、入力された検出値Ｖｉｎに基づいて算出した、入力側検出電圧としての低圧側検出電圧である出力値Ｖ１を出力する。バッテリ電圧検出器４０４は、バッテリ電圧センサ２０４からバッテリ１の電圧の検出値Ｖｂｏが入力され、入力された検出値Ｖｂｏに基づいて算出した、直流電源検出電圧としてのバッテリの電圧検出値Ｖｂａｔｔを出力する。 In the low voltage side voltage detector 403, the detection value Vin of the voltage of the low voltage side capacitor 101 is input from the low voltage side voltage sensor 203, and the low voltage side detection voltage as the input side detection voltage is calculated based on the input detection value Vin. The output value V1 is output. The battery voltage detector 404 receives the voltage detection value Vbo of the battery 1 from the battery voltage sensor 204, and outputs the battery voltage detection value Vbatt as the DC power supply detection voltage calculated based on the input detection value Vbo. To do.

故障検出器３０２は、高圧側電圧検出器４０１から出力された高圧側検出電圧である出力値Ｖ２と、リアクトル電流検出器４０２から出力されたリアクトルである出力値ＩＬと、低圧側電圧検出器４０３から出力された出力値Ｖ１と、バッテリ電圧検出器４０４から出力されたバッテリの電圧検出値Ｖｂａｔｔと、出力電流検出器４０５から出力された出力値Ｉ２と、がそれぞれ入力される。 The failure detector 302 includes an output value V2 which is a high voltage side detection voltage output from the high voltage side voltage detector 401, an output value IL which is a reactor output from the reactor current detector 402, and a low voltage side voltage detector 403. The output value V1 output from, the voltage detection value Vbatt of the battery output from the battery voltage detector 404, and the output value I2 output from the output current detector 405 are input respectively.

この実施の形態１に於いては、制御装置３００は、低圧側電圧センサ２０３による低圧側検出電圧である出力値Ｖ１とバッテリの電圧検出値Ｖｂａｔｔを比較する。制御装置３００は、バッテリの電圧検出値Ｖｂａｔｔと低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１の差の絶対値が第六の判定値Ｆよりも小さい場合、低圧側電圧センサ２０３の正常判定をする。第六の判定値Ｆは、実験によって求めてもよい。低圧側電圧センサ２０３の正常性が確認できれば、低圧側電圧センサ２０３の出力が信頼できるので、低圧側電圧センサ２０３の出力を用いて、高圧側電圧センサ２０１の故障判定をすることができ、有意である。 In the first embodiment, the control device 300 compares the output value V1 which is the low voltage side detection voltage by the low voltage side voltage sensor 203 with the voltage detection value Vbatt of the battery. When the absolute value of the difference between the voltage detection value Vbatt of the battery and the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203 is smaller than the sixth determination value F, the control device 300 determines the normality of the low voltage side voltage sensor 203. The sixth determination value F may be obtained experimentally. If the normality of the low-voltage side voltage sensor 203 can be confirmed, the output of the low-voltage side voltage sensor 203 can be trusted. Therefore, the output of the low-voltage side voltage sensor 203 can be used to determine the failure of the high-voltage side voltage sensor 201, which is significant. Is.

回転電機情報検出器４０６には、回転電機２から回転電機情報が入力され、インバータ出力電力または電動機入力電力を出力する。なお、インバータ出力電力または電動機入力電力は、公知の技術を用いて算出することができる。 The rotary electric machine information is input to the rotary electric machine information detector 406 from the rotary electric machine 2, and the inverter output power or the motor input power is output. The inverter output power or the motor input power can be calculated using a known technique.

以上のように構成された実施の形態１による電力変換装置９００は、低圧側と高圧側との間で双方向の電力変換が可能な双方向型の電力変換装置であり、低圧側負極端子１００ａと低圧側正極端子１００ｂとの間に入力された入力側電圧である低圧側電圧を、その低圧側電圧以上の電圧に昇圧し、昇圧後の出力側電圧である高圧側電圧を、高圧側負極端子１００ｃと高圧側正極端子１００ｄとの間に出力する。 The power conversion device 900 according to the first embodiment configured as described above is a bidirectional power conversion device capable of bidirectional power conversion between the low voltage side and the high voltage side, and is a low voltage side negative voltage terminal 100a. The low-voltage side voltage, which is the input-side voltage input between the low-voltage side positive terminal 100b, is boosted to a voltage higher than the low-voltage side voltage, and the high-voltage side voltage, which is the output-side voltage after boosting, is set to the high-voltage side negative voltage. Output is performed between the terminal 100c and the high-voltage side positive voltage terminal 100d.

即ち、電力変換装置９００は、定常状態の動作として、負極側のスイッチング素子１０３をオンとし、正極側のスイッチング素子１０４をオフとすることにより、リアクトル１０２に通電し、負極側のスイッチング素子１０３をオフとし、正極側のスイッチング素子１０４をオンとすることにより、リアクトル１０２にエネルギを発生させて高圧側コンデンサ１０５にそのエネルギを蓄積させるように動作する。 That is, the power conversion device 900 energizes the reactor 102 by turning on the switching element 103 on the negative electrode side and turning off the switching element 104 on the positive electrode side as a steady operation, and turns the switching element 103 on the negative electrode side. By turning it off and turning on the switching element 104 on the positive electrode side, it operates so as to generate energy in the reactor 102 and store the energy in the high-voltage side capacitor 105.

前述のように、負極側のスイッチング素子１０３と正極側のスイッチング素子１０４のオン、オフを交互に繰り返すことにより、高圧側コンデンサ１０５にエネルギが蓄積され、高圧側正極端子１００ｄと高圧側負極端子１００ｃとの間に低電圧側電圧以上に昇圧された高圧側電圧が出力される。制御装置３００は、第１のゲート信号Ｓ１と第２のゲート信号Ｓ２のハイレベルとローレベルのデューティを変化させることで、負極側のスイッチング素子１０３と正極側のスイッチング素子１０４のオン、オフのタイミングを変化させて、外部から入力された指令値としての高圧側の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃに追従するように出力電圧としての高圧側電圧の値を制御することができる。 As described above, by alternately turning on and off the switching element 103 on the negative electrode side and the switching element 104 on the positive electrode side, energy is accumulated in the high voltage side capacitor 105, and the high voltage side positive electrode terminal 100d and the high voltage side negative electrode terminal 100c. A high-voltage side voltage that is boosted above the low-voltage side voltage is output between. The control device 300 turns on / off the switching element 103 on the negative electrode side and the switching element 104 on the positive electrode side by changing the high-level and low-level duties of the first gate signal S1 and the second gate signal S2. By changing the timing, the value of the high voltage side voltage as the output voltage can be controlled so as to follow the voltage command value Vout_c on the high voltage side as the command value input from the outside.

＜制御装置のハードウェア構成＞
図２は、実施の形態１に係る電力変換装置９００の制御装置３００のハードウェア構成図である。本実施の形態では、制御装置３００は、電力変換装置を制御する制御装置である。制御装置３００の各機能は、制御装置３００が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置３００は、図２に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りをする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、及び演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３等を備えている。 <Hardware configuration of control device>
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the control device 300 of the power conversion device 900 according to the first embodiment. In the present embodiment, the control device 300 is a control device that controls the power conversion device. Each function of the control device 300 is realized by a processing circuit provided in the control device 300. Specifically, as shown in FIG. 2, the control device 300 is a storage device 91 that exchanges data with an arithmetic processing unit 90 (computer) such as a CPU (Central Processing Unit) and an arithmetic processing unit 90 as a processing circuit. An input circuit 92 for inputting an external signal to the arithmetic processing unit 90, an output circuit 93 for outputting a signal from the arithmetic processing unit 90 to the outside, and the like are provided.

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のものまたは異なる種類のものが複数備えられ、それらが各処理を分担して実行してもよい。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が備えられている。入力回路９２は、各種のセンサ及びスイッチが接続され、これらセンサ及びスイッチの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０からの制御信号を変換して出力する駆動回路等を備えている。 The arithmetic processing device 90 is provided with an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an IC (Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), various logic circuits, various signal processing circuits, and the like. You may. Further, as the arithmetic processing unit 90, a plurality of the same type or different types may be provided, and they may share and execute each process. As the storage device 91, a RAM (Random Access Memory) configured to be able to read and write data from the arithmetic processing device 90, a ROM (Read Only Memory) configured to be able to read data from the arithmetic processing device 90, and a flash memory. Etc. are provided. The input circuit 92 includes an A / D converter or the like to which various sensors and switches are connected and the output signals of these sensors and switches are input to the arithmetic processing device 90. The output circuit 93 includes a drive circuit or the like to which an electric load is connected and the control signal from the arithmetic processing unit 90 is converted and output to the electric load.

制御装置３００が備える各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、及び出力回路９３等の制御装置３００の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、制御装置３００が用いる閾値、判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。 For each function included in the control device 300, the arithmetic processing unit 90 executes software (program) stored in the storage device 91 such as a ROM, and the control device 300 such as the storage device 91, the input circuit 92, and the output circuit 93. This is achieved by working with other hardware. Setting data such as threshold values and determination values used by the control device 300 are stored in a storage device 91 such as a ROM as a part of software (program).

図１の制御装置３００の内部に記載された３０２と、４０１から４０６で示された各機能は、それぞれソフトウェアのモジュールで構成されるものであってもよいが、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって構成されるものであってもよい。 302 described inside the control device 300 of FIG. 1 and each function shown by 401 to 406 may be composed of software modules, respectively, but are configured by a combination of software and hardware. It may be what is done.

＜故障判定の流れ＞
次に、制御装置３００に於ける、高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の流れについて説明する。図３、図４は、実施の形態１に係る電力変換装置９００の制御装置３００の高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の流れを示す第一のフローチャートと第二のフローチャートであり、図４は図３の続きを示す。 <Flow of failure judgment>
Next, the flow of the failure determination process of the high voltage side voltage sensor 201 in the control device 300 will be described. 3 and 4 are a first flowchart and a second flowchart showing a flow of failure determination processing of the high-voltage side voltage sensor 201 of the control device 300 of the power conversion device 900 according to the first embodiment. FIG. Shows the continuation of FIG.

図３の処理は、所定時間ごと（例えば１０ｍｓごと）に実行され、ステップＳ１０１から開始される。ステップＳ１０２にて、制御装置３００は、起動直後かどうかを判定し、起動直後であれば、ステップＳ１０３で、初期化処理として、高圧側電圧センサ故障仮判定フラグ、直結制御フラグ、高圧側電圧センサ故障確定フラグをクリアし、仮判定カウンタ、確定カウンタをリセットする。高圧側電圧センサ故障仮判定フラグは、高圧側電圧センサ２０１の故障仮判定をしたことを示し、制御装置３００が昇圧中止制御中であることを示すフラグである。直結制御フラグは制御装置３００が直結制御中であることを示すフラグである。高圧側電圧センサ故障確定フラグは、高圧側電圧センサ２０１の故障を確定したことを示すフラグである。仮判定カウンタは、故障の仮判定するまで異常状態が継続することを監視するためのカウンタである。確定カウンタは、制御装置３００が直結制御中に異常状態が継続して故障を確定することを監視するためのカウンタである。ステップＳ１０３の後、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０２で、制御装置の起動直後でない場合は、ステップＳ１０３をスキップしてステップＳ１０４へ進む。 The process of FIG. 3 is executed at predetermined time intervals (for example, every 10 ms) and starts from step S101. In step S102, the control device 300 determines whether or not it has just started, and if it has just started, in step S103, as the initialization process, the high-voltage side voltage sensor failure temporary determination flag, the direct connection control flag, and the high-voltage side voltage sensor Clear the failure confirmation flag and reset the provisional judgment counter and confirmation counter. The high-voltage side voltage sensor failure provisional determination flag is a flag indicating that the failure provisional determination of the high-voltage side voltage sensor 201 has been performed, and that the control device 300 is in the step-up stop control. The direct connection control flag is a flag indicating that the control device 300 is in direct connection control. The high-voltage side voltage sensor failure confirmation flag is a flag indicating that the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 has been confirmed. The tentative determination counter is a counter for monitoring that the abnormal state continues until the tentative determination of the failure. The confirmation counter is a counter for monitoring that the control device 300 continuously determines the failure during the direct connection control. After step S103, the process proceeds to step S104. If it is not immediately after the control device is started in step S102, step S103 is skipped and the process proceeds to step S104.

ステップＳ１０４にて、高圧側電圧センサ故障確定フラグがセットされているかどうかを判定する。セットされている場合は、制御装置３００が高圧側電圧センサ２０１の故障を確定済みであることを示す。セットされている場合は、ステップＳ１２５へ進み、処理を終了する。セットされていない場合は、ステップＳ１０５へ進む。 In step S104, it is determined whether or not the high voltage side voltage sensor failure confirmation flag is set. When set, it indicates that the control device 300 has confirmed the failure of the high voltage side voltage sensor 201. If it is set, the process proceeds to step S125 and the process ends. If it is not set, the process proceeds to step S105.

ステップＳ１０５では、直結制御フラグがセットされているかどうかを判断する。直結制御フラグがセットされている場合は、制御装置３００が、直結制御中であることを示す。セットされている場合は、ステップＳ１１９へ進んで、直結制御を継続する。直結制御フラグがセットされていない場合は、ステップＳ１０６へ進む。 In step S105, it is determined whether or not the direct connection control flag is set. When the direct connection control flag is set, it indicates that the control device 300 is in direct connection control. If it is set, the process proceeds to step S119 to continue the direct connection control. If the direct connection control flag is not set, the process proceeds to step S106.

制御装置３００は、昇圧制御、昇圧中止制御、直結制御のいずれかの制御を実行する。通常は、制御装置３００は昇圧制御によって、入力側電圧である低圧側電圧を昇圧し、昇圧後の出力側電圧である高圧側電圧を出力する。高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定した場合は、制御装置３００は昇圧中止制御に移行して、負極側のスイッチング素子１０３、正極側のスイッチング素子１０４をともにオフして、昇圧を停止する。昇圧中止制御を実行した後、制御装置３００は、負極側のスイッチング素子１０３をオフし、正極側のスイッチング素子１０４をオンにし、直結制御に移行する。直結制御中に、低圧側電圧センサによる出力値Ｖ１と、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２を比較して、高圧側電圧センサの故障を確定する。故障を確定した場合は、制御装置３００は直結制御を維持して、バッテリ電圧をそのまま出力し、回転電機の運転を継続する。 The control device 300 executes any control of boost control, boost stop control, and direct connection control. Normally, the control device 300 boosts the low-voltage side voltage, which is the input-side voltage, by boosting control, and outputs the high-voltage side voltage, which is the output-side voltage after boosting. When the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined, the control device 300 shifts to the boost stop control, turns off both the switching element 103 on the negative electrode side and the switching element 104 on the positive electrode side, and stops boosting. After executing the boost stop control, the control device 300 turns off the switching element 103 on the negative electrode side, turns on the switching element 104 on the positive electrode side, and shifts to the direct connection control. During the direct connection control, the output value V1 by the low voltage side voltage sensor and the output value V2 by the high voltage side voltage sensor 201 are compared to determine the failure of the high voltage side voltage sensor. When the failure is confirmed, the control device 300 maintains the direct connection control, outputs the battery voltage as it is, and continues the operation of the rotary electric machine.

ステップＳ１０６にて、制御装置３００は高圧側電圧センサ故障仮判定フラグがセットされているかどうかを判定する。高圧側電圧センサ故障仮判定フラグがセットされていれば、ステップＳ１１５へ進んで、昇圧中止制御を継続する。高圧側電圧センサ故障仮判定フラグがセットされていない場合は、通常の昇圧制御中である場合に相当し、ステップＳ１０７で昇圧制御を実行する。 In step S106, the control device 300 determines whether or not the high voltage side voltage sensor failure provisional determination flag is set. If the high-voltage side voltage sensor failure provisional determination flag is set, the process proceeds to step S115 to continue the boost stop control. When the high-voltage side voltage sensor failure provisional determination flag is not set, it corresponds to the case where the normal boost control is in progress, and the boost control is executed in step S107.

ステップＳ１０７の後、ステップＳ１０８で制御装置３００は第一の推定値としてＶ２推定値を演算する。高圧側検出電圧である出力値Ｖ２の推定は、以下のいずれかの手法で行うことができる。 After step S107, in step S108, the control device 300 calculates the V2 estimated value as the first estimated value. The output value V2, which is the high-voltage side detection voltage, can be estimated by any of the following methods.

（１）低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔとの積に基づいて推定
Ｖ２推定値＝（低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１)×（負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔ）×Ｋ１ にて算出する。０＜Ｄｔ＜１である。Ｋ１は定数であり実験によって決めることができる。 (1) Estimated based on the product of the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203 and the on-duty Dt of the switching element 103 on the negative electrode side V2 estimated value = (output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203) × (on the negative electrode side) Calculated by on-duty Dt) × K1 of the switching element 103. 0 <Dt <1. K1 is a constant and can be determined experimentally.

（２）低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と低圧側電流センサ２０２による出力値ＩＬとの積である入力電力を高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２で除した値に基づいて推定
Ｖ２推定値＝（低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１）×（低圧側電流センサ２０２による出力値ＩＬ）×（電力変換効率η）÷（高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２） にて算出する。低圧側検出電圧である出力値Ｖ１にリアクトル電流である出力値ＩＬを乗じた入力電力に予め測定済みの電力変換効率ηを乗じて出力電力を求め、高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２で除してＶ２推定値を算出する。電力変換効率ηは定数であり、実験によって決めることができる。 (2) Estimated value based on the value obtained by dividing the input power, which is the product of the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203 and the output value IL by the low voltage side current sensor 202, by the output value I2 by the high voltage side current sensor 205. = (Output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203) × (Output value IL by the low voltage side current sensor 202) × (Power conversion efficiency η) ÷ (Output value I2 by the high voltage side current sensor 205). The output power is obtained by multiplying the input power obtained by multiplying the output value V1 which is the low voltage side detection voltage by the output value IL which is the reactor current by the pre-measured power conversion efficiency η, and is divided by the output value I2 by the high voltage side current sensor 205. Then, the V2 estimated value is calculated. The power conversion efficiency η is a constant and can be determined experimentally.

（３）回転電機の負荷情報から求めた電力値を高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２で除した値に基づいて推定
Ｖ２推定値＝（負荷情報から求めた電力値)×（電力変換効率ζ）÷（高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２） にて算出する。回転電機２のインバータ出力電力または電動機入力電力に予め測定済みの電力変換効率ζを乗じて電力を求め、インバータ入力電流すなわちコンバータ１００の出力電流である出力値Ｉ２で除してＶ２推定値を算出する。予め測定済みの電力変換効率ζを用いることにより、Ｖ２推定値を算出できる。電力変換効率ζは定数であり、実験によって決めることができる。 (3) Estimated based on the value obtained by dividing the power value obtained from the load information of the rotating electric machine by the output value I2 of the high-voltage side current sensor 205 V2 estimated value = (power value obtained from the load information) × (power conversion efficiency ζ) ) ÷ (Output value I2 by the high-voltage side current sensor 205). Calculate the V2 estimated value by multiplying the inverter output power or motor input power of the rotary electric machine 2 by the pre-measured power conversion efficiency ζ to obtain the power, and dividing by the inverter input current, that is, the output value I2 which is the output current of the converter 100. To do. The V2 estimated value can be calculated by using the power conversion efficiency ζ that has been measured in advance. The power conversion efficiency ζ is a constant and can be determined experimentally.

ステップＳ１０８で、Ｖ２推定値を演算した後、ステップＳ１０９にて、制御装置３００は、 ｜Ｖ２推定値−Ｖ２｜≧第一の判定値Ａ であるか否かを判定する。第一の判定値Ａは、各種センサ、および、演算の精度などを考慮して定めるが、例えば、１０Ｖとする。 After calculating the V2 estimated value in step S108, in step S109, the control device 300 determines whether or not | V2 estimated value −V2 | ≧ first determination value A. The first determination value A is determined in consideration of various sensors, calculation accuracy, and the like, and is set to, for example, 10V.

ステップＳ１０９で、｜Ｖ２推定値−Ｖ２｜≧第一の判定値Ａ であれば、ステップＳ１１０へ進んで、制御装置３００は仮判定カウンタの加算（インクリメント）を行い、ステップＳ１１１で、仮判定カウンタの値が、仮判定時間Ｔ１以上であるかどうか判定する。仮判定時間Ｔ１は各種センサ、および、演算の精度などを考慮して定めるが、例えば１００ｍｓとする。ステップＳ１０９で、仮判定カウンタの値が仮判定時間Ｔ１以上の場合、ステップＳ１１２へ進んで、制御装置３００は高圧側電圧センサ故障仮判定フラグをセットする。 If | V2 estimated value −V2 | ≧ first determination value A in step S109, the process proceeds to step S110, the control device 300 adds (increments) the provisional determination counter, and in step S111, the provisional determination counter It is determined whether or not the value of is equal to or longer than the provisional determination time T1. The tentative determination time T1 is determined in consideration of various sensors, calculation accuracy, and the like, and is set to, for example, 100 ms. If the value of the tentative determination counter is equal to or longer than the tentative determination time T1 in step S109, the process proceeds to step S112, and the control device 300 sets the high-voltage side voltage sensor failure tentative determination flag.

ステップＳ１０９で、 ｜Ｖ２推定値−Ｖ２｜≧第一の判定値Ａ でないと判定した場合、高圧側電圧センサの出力は信頼できるので、ステップＳ１１３で仮判定カウンタをリセットし、高圧側電圧センサ故障仮判定フラグをクリアする。ステップＳ１１３の後、ステップＳ１２５で処理を終了する。 If it is determined in step S109 that | V2 estimated value −V2 | ≧ is not the first determination value A, the output of the high voltage side voltage sensor is reliable. Therefore, the provisional determination counter is reset in step S113, and the high voltage side voltage sensor fails. Clear the tentative judgment flag. After step S113, the process ends in step S125.

ステップＳ１１１で仮判定カウンタの値が仮判定時間Ｔ１未満であれば、ステップＳ１２５へ進み処理を終了する。この場合、出力値Ｖ２の値はＶ２推定値との差が大きいが、仮判定時間を経過していないので、ノイズ、および、演算の遅れ、センサのコネクタの一時的接続不良等による一時的異常の可能性もあり、判断が保留されている。 If the value of the tentative determination counter is less than the tentative determination time T1 in step S111, the process proceeds to step S125 and the process ends. In this case, the output value V2 has a large difference from the V2 estimated value, but since the provisional judgment time has not passed, noise, a delay in calculation, a temporary abnormality due to a temporary connection failure of the sensor connector, etc. There is a possibility that the decision is pending.

図３のフローチャートは図４のフローチャートに続いている。ステップＳ１１２で高圧側電圧センサ故障仮判定フラグをセットした後、ステップＳ１１４にて制御装置３００は待機カウンタをリセットする。待機カウンタで、昇圧制御に移行してからの時間を計測するためである。その後、ステップＳ１１５で昇圧中止制御を実行する。その後、ステップＳ１１６で、待機カウンタを加算（インクリメント）する。その後ステップＳ１１７で、待機カウンタの値が直結移行待機時間Ｔ２以上かどうかを判定する。 The flowchart of FIG. 3 follows the flowchart of FIG. After setting the high-voltage side voltage sensor failure provisional determination flag in step S112, the control device 300 resets the standby counter in step S114. This is because the standby counter measures the time after shifting to boost control. After that, the boost stop control is executed in step S115. Then, in step S116, the standby counter is added (incremented). After that, in step S117, it is determined whether or not the value of the standby counter is equal to or greater than the direct connection transition standby time T2.

直結移行待機時間Ｔ２は、制御装置３００によるコンバータ１００の制御が、昇圧制御から昇圧中止制御に移行してからの時間であって、高圧側電圧が徐々に低下して低圧側電圧に近づき、直結制御に移行しても正極側のスイッチング素子１０４に突入電流が流れてスイッチング素子１０４が破壊される状況でないと判断できる経過時間を表している。 The direct connection transition standby time T2 is the time after the control of the converter 100 by the control device 300 shifts from the boost control to the boost stop control, and the high voltage side voltage gradually decreases and approaches the low voltage side voltage, and is directly connected. It represents the elapsed time during which it can be determined that the switching element 104 is not destroyed due to the inrush current flowing through the switching element 104 on the positive voltage side even when the control is shifted.

図１に示すように、高圧側には、高圧側コンデンサ１０５と高圧側放電抵抗１０６が備えられている。よって、昇圧制御から昇圧中止制御に移行した場合、高圧側コンデンサ１０５に充電された電荷が高圧側放電抵抗１０６によって放電され、高圧側の電圧は低下してゆく。昇圧制御から昇圧中止制御に移行した時点の、高圧側の電圧をＶ２推定値とし、放電後の電圧を低圧側検出電圧である出力値Ｖ１と第二の判定値Ｂの和とし、高圧側コンデンサ１０５の容量と高圧側放電抵抗１０６の抵抗値から算出される放電時間を直結移行待機時間Ｔ２とすることができる。直結移行待機時間Ｔ２を経過すると、低圧側コンデンサ１０１の電圧と高圧側コンデンサ１０５の電圧の差が第二の判定値Ｂ以下となると推定できるので、直結移行が可能となる。第二の判定値Ｂは、第二の判定値Ｂの大きさの電圧差が存在した場合に、高圧側コンデンサ１０５と低圧側コンデンサ１０１を正極側のスイッチング素子１０４で直結した場合に、正極側のスイッチング素子１０４がダメージを受けない電圧である。第二の判定値Ｂは、高圧側コンデンサ１０５と低圧側コンデンサ１０１の容量、高圧側の電圧、定電圧側の電圧、正極側のスイッチング素子１０４の耐圧などによって決定することができる。例えば、第二の判定値Ｂを５Ｖとしてもよい。また、推定演算の誤差、安全係数を考慮して、Ｂ＝０Ｖとしてもよい。 As shown in FIG. 1, a high-voltage side capacitor 105 and a high-voltage side discharge resistor 106 are provided on the high-voltage side. Therefore, when the step-up control is changed to the step-up stop control, the electric charge charged in the high-voltage side capacitor 105 is discharged by the high-voltage side discharge resistor 106, and the high-voltage side voltage is lowered. The voltage on the high voltage side at the time of transition from boost control to stop boost control is the V2 estimated value, and the voltage after discharge is the sum of the output value V1 which is the low voltage side detection voltage and the second judgment value B, and the high voltage side capacitor. The discharge time calculated from the capacity of 105 and the resistance value of the high-voltage side discharge resistance 106 can be set as the direct connection transition standby time T2. When the direct connection transition standby time T2 elapses, it can be estimated that the difference between the voltage of the low-voltage side capacitor 101 and the voltage of the high-voltage side capacitor 105 is equal to or less than the second determination value B, so that the direct connection transition is possible. The second determination value B is the positive electrode side when the high-voltage side capacitor 105 and the low-voltage side capacitor 101 are directly connected by the positive electrode side switching element 104 when there is a voltage difference of the magnitude of the second determination value B. The voltage is such that the switching element 104 of the above is not damaged. The second determination value B can be determined by the capacities of the high-voltage side capacitor 105 and the low-voltage side capacitor 101, the voltage on the high-voltage side, the voltage on the constant voltage side, the withstand voltage of the switching element 104 on the positive electrode side, and the like. For example, the second determination value B may be 5V. Further, B = 0V may be set in consideration of the error of the estimation calculation and the safety factor.

図４のステップＳ１１７で待機カウンタの値が直結移行待機時間Ｔ２以上の場合、ステップＳ１１８で、直結制御フラグをセットし確定カウンタをリセットする。この後直結制御を開始し、開始してからの時間の計測を始めるためである。ステップＳ１１８の後、ステップＳ１１９へ進む。ステップＳ１１７で待機カウンタの値が直結移行待機時間Ｔ２未満の場合は、ステップＳ１２５へ進み、処理を終了する。 If the value of the standby counter is equal to or greater than the direct connection transition standby time T2 in step S117 of FIG. 4, the direct connection control flag is set and the confirmation counter is reset in step S118. This is because the direct connection control is started after this, and the measurement of the time after the start is started. After step S118, the process proceeds to step S119. If the value of the standby counter is less than the direct connection transition standby time T2 in step S117, the process proceeds to step S125 and the process ends.

ステップＳ１１９で、制御装置３００は直結制御を実行する。制御装置３００は、コンバータ１００に於ける半導体モジュール１０７の負極側のスイッチング素子１０３をオフ、正極側のスイッチング素子１０４をオン状態に固定し直結状態を維持する。 In step S119, the control device 300 executes the direct connection control. The control device 300 fixes the switching element 103 on the negative electrode side of the semiconductor module 107 in the converter 100 to the off state and the switching element 104 on the positive electrode side to the on state to maintain the direct connection state.

ステップＳ１１９の後ステップＳ１２０で、制御装置３００は高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２と、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１とを比較する。 ｜Ｖ１−Ｖ２｜≧第三の判定値Ｃ であるかどうかを判断する。第三の判定値Ｃは、各種センサの精度、フリーホイールダイオードの順方向電圧などを考慮して決定され、例えば５Ｖとする。 In step S120 after step S119, the control device 300 compares the output value V2 by the high voltage side voltage sensor 201 with the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203. | V1-V2 | ≧ It is determined whether or not the third determination value C is satisfied. The third determination value C is determined in consideration of the accuracy of various sensors, the forward voltage of the freewheel diode, and the like, and is set to, for example, 5V.

ステップＳ１２０で、｜Ｖ１−Ｖ２｜≧第三の判定値Ｃ でない場合は、ステップＳ１２４へ進む。この場合、直結制御によって低圧側と高圧側が直結された状態を、高圧側電圧センサ２０１が正しく認識しているので、高圧側電圧センサ２０１を正常判定できる。このためステップＳ１２４にて、高圧側電圧センサ故障仮判定フラグ、直結制御フラグ、高圧側電圧センサ故障確定フラグ、をクリアし、仮判定カウンタ、待機カウンタ、確定カウンタをリセットする。ステップＳ１２４の後、ステップＳ１２５へ進んで処理を終了する。 If | V1-V2 | ≥ the third determination value C in step S120, the process proceeds to step S124. In this case, since the high-voltage side voltage sensor 201 correctly recognizes the state in which the low-voltage side and the high-voltage side are directly connected by the direct connection control, the high-voltage side voltage sensor 201 can be normally determined. Therefore, in step S124, the high-voltage side voltage sensor failure provisional determination flag, the direct connection control flag, and the high-voltage side voltage sensor failure confirmation flag are cleared, and the provisional determination counter, the standby counter, and the confirmation counter are reset. After step S124, the process proceeds to step S125 to end the process.

ステップＳ１２０で、｜Ｖ１−Ｖ２｜≧第三の判定値Ｃ の場合は、ステップＳ１２１で確定カウンタを加算（インクリメント）する。次のステップＳ１２２で、確定カウンタの値が故障確定時間Ｔ３以上の場合は、高圧側電圧センサ２０１の故障を確定する。直結制御によって第三の判定値Ｃ未満の電圧になっているはずの、出力値Ｖ１、Ｖ２の差が第三の判定値Ｃ以上の状態が、故障確定時間Ｔ３以上継続しているからである。ステップＳ１２３で高圧側電圧センサ故障確定フラグをセットして、ステップＳ１２５で処理を終了する。故障確定時間Ｔ３は、各種センサの精度、およびフリーホイールダイオードの順方向電圧などを考慮して決定するが、例えば５０ｍｓと設定できる。 In step S120, when | V1-V2 | ≧ third determination value C, the confirmation counter is added (incremented) in step S121. In the next step S122, when the value of the confirmation counter is the failure confirmation time T3 or more, the failure of the high voltage side voltage sensor 201 is confirmed. This is because the voltage should be less than the third judgment value C due to the direct connection control, and the state where the difference between the output values V1 and V2 is the third judgment value C or more continues for the failure confirmation time T3 or more. .. The high-voltage side voltage sensor failure confirmation flag is set in step S123, and the process ends in step S125. The failure confirmation time T3 is determined in consideration of the accuracy of various sensors, the forward voltage of the freewheel diode, and the like, and can be set to, for example, 50 ms.

ステップＳ１２２で、確定カウンタの値が故障確定時間Ｔ３未満の場合は、ステップＳ１２５で処理を終了する。故障確定時間Ｔ３を経過していないので、ノイズ、演算の遅れ、センサのコネクタの一時的接続不良等による一時的異常の可能性もあり判断が保留されている。 If the value of the confirmation counter is less than the failure confirmation time T3 in step S122, the process ends in step S125. Since the failure confirmation time T3 has not passed, the judgment is suspended due to the possibility of a temporary abnormality due to noise, a delay in calculation, a temporary connection failure of the sensor connector, or the like.

なお制御装置３００は、高圧側電圧センサ２０１が故障であると確定した後は、コンバータ１００に於ける半導体モジュール１０７の負極側のスイッチング素子１０３をオフ、正極側のスイッチング素子１０４をオン状態に固定して直結制御を維持してもよい。オン状態に固定すると、直流電源の電圧を高圧側コンデンサ１０５に蓄積して回転電機２へ直流電力を供給し、または、回転電機２で発電した交流電力をインバータにより直流電力に変換してコンバータ１００を介してバッテリ１に供給することができる。回転電機２の運転を継続できるので有意である。 After the high-voltage side voltage sensor 201 is determined to be defective, the control device 300 fixes the switching element 103 on the negative electrode side of the semiconductor module 107 in the converter 100 to the off state and the switching element 104 on the positive electrode side to the on state. The direct connection control may be maintained. When fixed in the ON state, the voltage of the DC power supply is stored in the high-voltage side capacitor 105 to supply DC power to the rotary electric machine 2, or the AC power generated by the rotary electric machine 2 is converted into DC power by the inverter and converted to the converter 100. Can be supplied to the battery 1 via. This is significant because the operation of the rotary electric machine 2 can be continued.

＜実施の形態１の効果＞
（ａ）実施の形態１に係る電力変換装置９００の制御装置３００は、
低圧側正極端子１００ｂから高圧側正極端子１００ｄに直流電圧を昇圧するコンバータ１００を制御する電力変換装置９００の制御装置３００であって、
コンバータ１００は、正極側のスイッチング素子１０４と、負極側のスイッチング素子１０３と、リアクトル１０２と、低圧側正極端子１００ｂと低圧側負極端子１００ａの間の電圧である出力値Ｖ１を検出する低圧側電圧センサ２０３と、高圧側正極端子１００ｄと高圧側負極端子１００ｃの間の電圧である高圧側電圧である出力値Ｖ２を検出する高圧側電圧センサ２０１と、を有し、高圧側正極端子１００ｄと高圧側負極端子１００ｃとの間に正極側のスイッチング素子１０４と負極側のスイッチング素子１０３とが直列接続され、正極側のスイッチング素子１０４と負極側のスイッチング素子１０３との接続点１０２ａが、リアクトル１０２を介して低圧側正極端子１００ｂにされ、高圧側負極端子１００ｃと低圧側負極端子１００ａとが接続され、
制御装置３００は、
高圧側端子の電圧を低圧側端子の電圧よりも高くする昇圧制御を行う場合は、正極側のスイッチング素子１０４及び負極側のスイッチング素子１０３をオンオフ周期でオンオフ制御し、
昇圧中止制御を行う場合は、正極側のスイッチング素子１０４及び負極側のスイッチング素子１０３をオフ制御し、
低圧側正極端子１００ｂと高圧側正極端子１００ｄとを直結状態にする直結制御を行う場合は、正極側のスイッチング素子１０４をオンにすると共に負極側のスイッチング素子１０３をオフにし、
昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２の推定値である第一の推定値を算出し、第一の推定値と高圧側電圧センサによる出力値Ｖ２との差の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定し、
高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定した場合は、昇圧制御から、昇圧中止制御に移行し、
昇圧中止制御の実施中に、低圧側電圧と高圧側電圧の差に基づいて直結制御へ移行し、
直結制御の実施中に、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２の差の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサ２０１の故障を確定するように構成されている。 <Effect of Embodiment 1>
(A) The control device 300 of the power conversion device 900 according to the first embodiment is
The control device 300 of the power conversion device 900 that controls the converter 100 that boosts the DC voltage from the low-voltage side positive electrode terminal 100b to the high-voltage side positive electrode terminal 100d.
The converter 100 detects the output value V1 which is the voltage between the positive voltage side switching element 104, the negative voltage side switching element 103, the reactor 102, the low voltage side positive voltage terminal 100b, and the low voltage side negative voltage terminal 100a. It has a sensor 203 and a high-voltage side voltage sensor 201 that detects an output value V2 which is a high-voltage side voltage which is a voltage between a high-pressure side positive terminal 100d and a high-voltage side negative voltage terminal 100c, and has a high-voltage side positive terminal 100d and a high voltage. The switching element 104 on the positive side and the switching element 103 on the negative side are connected in series with the side negative voltage terminal 100c, and the connection point 102a between the switching element 104 on the positive side and the switching element 103 on the negative side connects the reactor 102. The low voltage side positive voltage terminal 100b is formed via the low voltage side negative voltage terminal 100b, and the high voltage side negative voltage terminal 100c and the low voltage side negative voltage terminal 100a are connected.
The control device 300
When performing boost control to make the voltage of the high-voltage side terminal higher than the voltage of the low-voltage side terminal, the switching element 104 on the positive electrode side and the switching element 103 on the negative electrode side are controlled on and off in an on / off cycle.
When the boost stop control is performed, the switching element 104 on the positive electrode side and the switching element 103 on the negative electrode side are off-controlled.
When performing direct connection control to directly connect the low-voltage side positive electrode terminal 100b and the high-voltage side positive electrode terminal 100d, the positive electrode side switching element 104 is turned on and the negative electrode side switching element 103 is turned off.
During the step-up control, the first estimated value, which is the estimated value of the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201, is calculated, and the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor is calculated. The failure of the high voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined based on the above.
When a failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined, the boost control is shifted to the boost stop control.
During the execution of boost stop control, shift to direct connection control based on the difference between the low voltage side voltage and the high voltage side voltage.
It is configured to determine the failure of the high voltage side voltage sensor 201 based on the absolute value of the difference between the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203 and the output value V2 by the high voltage side voltage sensor 201 during the execution of the direct connection control. There is.

これによって、電力変換装置９００の昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２の推定値である第一の推定値を算出し、第一の推定値と高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２との差の絶対値に基づいて高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定し、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定した場合は、昇圧制御から昇圧中止制御に移行し、昇圧中止制御の実施中に、低圧側電圧と高圧側電圧の差に基づいて直結制御へ移行し、直結制御の実施中に、低圧側電圧センサ２０３の出力値Ｖ１と高圧側電圧センサ２０１の出力値Ｖ２の差の絶対値に基づいて、高圧側電圧センサ２０１の故障を確定することができる。このため、高圧側電圧センサ２０１の固着故障、ゲイン故障とも正極側のスイッチング素子１０４の破壊を防止しつつ誤判定なく検出することができる。 Thereby, during the execution of the boost control of the power converter 900, the first estimated value which is the estimated value of the output value V2 by the high voltage side voltage sensor 201 is calculated, and the first estimated value and the high voltage side voltage sensor 201 are used. If the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined based on the absolute value of the difference from the output value V2 and the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined, the boost control is shifted to the boost stop control and the boost is stopped. During the execution of the control, the direct connection control is shifted based on the difference between the low voltage side voltage and the high pressure side voltage, and during the execution of the direct connection control, the output value V1 of the low voltage side voltage sensor 203 and the output value V2 of the high voltage side voltage sensor 201 The failure of the high voltage side voltage sensor 201 can be determined based on the absolute value of the difference between. Therefore, both the sticking failure and the gain failure of the high voltage side voltage sensor 201 can be detected without erroneous determination while preventing the switching element 104 on the positive electrode side from being destroyed.

（ｂ）加えて、制御装置３００は、
昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２を推定した第一の推定値と、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２との差の絶対値が第一の判定値Ａ以上の場合、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定し、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定した場合は、昇圧制御から、昇圧中止制御に移行し、
昇圧中止制御の実施中に、低圧側電圧と高圧側電圧の差が第二の判定値Ｂよりも小さいと推定した場合、直結制御へ移行し、
直結制御の実施中に、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と高圧側電圧センサによる出力値Ｖ２の差の絶対値が第三の判定値Ｃ以上の場合、高圧側電圧センサ２０１の故障を確定する電力変換装置９００の制御装置３００である。 (B) In addition, the control device 300
During the execution of boost control, the absolute value of the difference between the first estimated value estimated by the high-voltage side voltage sensor 201 and the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 is equal to or greater than the first judgment value A. In this case, if the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined and the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined, the boost control is shifted to the boost stop control.
If it is estimated that the difference between the low voltage side voltage and the high voltage side voltage is smaller than the second judgment value B during the step-up stop control, the direct connection control is started.
If the absolute value of the difference between the output value V1 by the low-voltage side voltage sensor 203 and the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor is equal to or greater than the third determination value C during the direct connection control, the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is confirmed. It is a control device 300 of the power conversion device 900.

この場合、第一の判定値Ａ、第三の判定値Ｃを適切に決定することによって、高圧側電圧センサ２０１が固着故障を起こした場合も、ゲイン故障を起こした場合も、適切に故障検出することができる。また、第二の判定値Ｂを適切に設定することで、昇圧中止制御から直結制御に移行するタイミングを、正極側のスイッチング素子１０４の故障を予防しつつ適切に設定することができ、直結制御に移行することで高圧側電圧センサ２０１の故障の誤判定を防止することができる。 In this case, by appropriately determining the first determination value A and the third determination value C, failure detection is appropriately performed regardless of whether the high-voltage side voltage sensor 201 causes a sticking failure or a gain failure. can do. Further, by appropriately setting the second determination value B, the timing of shifting from the boost stop control to the direct connection control can be appropriately set while preventing the failure of the switching element 104 on the positive electrode side, and the direct connection control can be performed. By shifting to, it is possible to prevent erroneous determination of failure of the high voltage side voltage sensor 201.

（ｃ）加えて、制御装置３００は昇圧制御の実施中に、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔとの積に基づいて高圧側電圧センサ２０１の出力の推定値である第一の推定値を推定し、第一の推定値と、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２との差の絶対値が第一の判定値Ａ以上の場合、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定する制御装置とすることができる。 (C) In addition, the control device 300 outputs the high-voltage side voltage sensor 201 based on the product of the output value V1 by the low-voltage side voltage sensor 203 and the on-duty Dt of the negative-voltage side switching element 103 during the boost control. When the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 is equal to or greater than the first determination value A, the high-voltage side voltage is estimated. It can be a control device that temporarily determines the failure of the sensor 201.

この場合、高圧側電圧センサ２０１の本来検出すべき電圧を、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔの積に所定の係数を乗じて第一の推定値として算出するので、高圧側の実際の電圧を、オンデューティＤｔに応じて精度よく推定することができる。この推定値と高圧側電圧センサ２０１による出力を比較して故障検出できるので、運転状態が変動しても負荷に応じて変化するオンデューティＤｔに応じて、高圧側電圧センサ２０１の故障を精度よく判定することができる。 In this case, the voltage that should be originally detected by the high-voltage side voltage sensor 201 is multiplied by a predetermined coefficient by the product of the output value V1 by the low-voltage side voltage sensor 203 and the on-duty Dt of the switching element 103 on the negative electrode side to be the first estimated value. Therefore, the actual voltage on the high voltage side can be estimated accurately according to the on-duty Dt. Since this estimated value can be compared with the output of the high-voltage side voltage sensor 201 to detect a failure, the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 can be accurately detected according to the on-duty Dt that changes according to the load even if the operating state fluctuates. It can be determined.

（ｄ）また、コンバータ１００は、リアクトル１０２を流れる電流である出力値ＩＬを検出する低圧側電流センサ２０２と、高圧側正極端子１００ｄを流れる電流である出力値Ｉ２を検出する高圧側電流センサ２０５とを備え、
制御装置３００は、昇圧制御の実施中に、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と低圧側電流センサ２０２による出力値ＩＬとの積である入力電力を高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２で除した値に基づいて高圧側電圧センサ２０１による出力を推定して第一の推定値とし、第一の推定値と、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２との差の絶対値が第一の判定値Ａ以上の場合、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定する電力変換装置９００の制御装置３００とすることもできる。 (D) Further, the converter 100 has a low-voltage side current sensor 202 that detects an output value IL that is a current flowing through the reactor 102 and a high-voltage side current sensor 205 that detects an output value I2 that is a current flowing through the high-voltage side positive electrode terminal 100d. With and
During the boost control, the control device 300 divides the input power, which is the product of the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203 and the output value IL by the low voltage side current sensor 202, by the output value I2 by the high voltage side current sensor 205. The output by the high-voltage side voltage sensor 201 is estimated based on the calculated value to be the first estimated value, and the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 is the first determination. When the value is A or more, it can be the control device 300 of the power conversion device 900 that provisionally determines the failure of the high voltage side voltage sensor 201.

この場合、高圧側電圧センサ２０１の本来検出すべき電圧を、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１と低圧側電流センサ２０２による出力値ＩＬとの積である入力電力に電力変換効率ηを乗じて、高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２で除した値によって第一の推定値として推定したので、高圧側の実際の電圧を精度よく推定することができる。この第一の推定値と高圧側電圧センサ２０１による出力を比較して故障検出できるので、運転状態が変動してもこれに応じて変化する電流値に応じて、高圧側電圧センサ２０１の故障を精度よく判定することができる。 In this case, the voltage that should be originally detected by the high-voltage side voltage sensor 201 is multiplied by the power conversion efficiency η by the input power that is the product of the output value V1 by the low-voltage side voltage sensor 203 and the output value IL by the low-voltage side current sensor 202. Since it was estimated as the first estimated value by the value divided by the output value I2 by the high voltage side current sensor 205, the actual voltage on the high voltage side can be estimated accurately. Since the failure can be detected by comparing the first estimated value with the output of the high-voltage side voltage sensor 201, even if the operating state fluctuates, the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 can be detected according to the current value that changes accordingly. It can be judged accurately.

（ｅ）また、コンバータ１００は、高圧側正極端子１００ｄを流れる電流である高圧側電流である出力値Ｉ２を検出する高圧側電流センサ２０５と、コンバータ１００に接続される回転電機２の負荷情報を検出する回転電機情報検出器４０６を備え、
制御装置３００は昇圧制御の実施中に、回転電機２の負荷情報から求めた電力値を高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２で除した値に基づいて高圧側電圧センサ２０１の出力を推定して第一の推定値とし、第一の推定値と高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２との差の絶対値が第一の判定値Ａ以上の場合、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定する電力変換装置９００の制御装置３００とすることもできる。 (E) Further, the converter 100 obtains load information of the high-voltage side current sensor 205 that detects the output value I2, which is the high-voltage side current, which is the current flowing through the high-voltage side positive electrode terminal 100d, and the rotary electric machine 2 connected to the converter 100. Equipped with a rotary electric current information detector 406 to detect
The control device 300 estimates the output of the high-voltage side voltage sensor 201 based on the value obtained by dividing the power value obtained from the load information of the rotary electric machine 2 by the output value I2 of the high-voltage side current sensor 205 during the boost control. When the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 is equal to or greater than the first determination value A, the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined. It can also be the control device 300 of the power conversion device 900.

この場合、高圧側電圧センサ２０１の本来検出すべき電圧を、回転電機２の負荷情報から求めた電力値と電力変換効率ζの積を高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２で除した値に基づいて高圧側電圧センサ２０１の出力を第一の推定値として推定したので、高圧側の実際の電圧を精度よく推定することができる。この第一の推定値と高圧側電圧センサ２０１による出力を比較して故障検出できるので、運転状態が変動してもこれに応じて変化する回転電機２の負荷情報に応じて高圧側電圧センサ２０１の故障を精度よく判定することができる。 In this case, the voltage to be originally detected by the high-voltage side voltage sensor 201 is based on the product of the power value obtained from the load information of the rotary electric machine 2 and the power conversion efficiency ζ divided by the output value I2 of the high-voltage side current sensor 205. Since the output of the high-voltage side voltage sensor 201 is estimated as the first estimated value, the actual voltage on the high-voltage side can be estimated accurately. Since the failure can be detected by comparing the first estimated value with the output of the high-voltage side voltage sensor 201, the high-voltage side voltage sensor 201 responds to the load information of the rotary electric machine 2 that changes according to the change in the operating state. It is possible to accurately determine the failure of.

（ｆ）さらに、コンバータ１００は、高圧側正極端子１００ｄと高圧側負極端子１００ｃの間に設けられたエネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段としての高圧側コンデンサ１０５と、高圧側コンデンサ１０５に並列に接続された高圧側放電抵抗１０６、を有し、
制御装置３００は、昇圧中止制御の実施中に、高圧側コンデンサ１０５の容量と高圧側放電抵抗１０６の抵抗値に基づいて直結制御へ移行する直結移行待機時間Ｔ２を算出する電力変換装置９００の制御装置３００とすることができる。 (F) Further, the converter 100 is connected in parallel to the high-voltage side capacitor 105 as an energy storage means provided between the high-voltage side positive electrode terminal 100d and the high-voltage side negative electrode terminal 100c and the high-voltage side capacitor 105. Has a high-pressure side discharge resistance 106,
The control device 300 controls the power conversion device 900 that calculates the direct connection transition standby time T2 for shifting to the direct connection control based on the capacity of the high-voltage side capacitor 105 and the resistance value of the high-voltage side discharge resistor 106 during the execution of the boost stop control. It can be the device 300.

この場合、高圧側の電圧を第一の推定値であるＶ２推定値とし、放電後の電圧を低圧側検出電圧である出力値Ｖ１と第二の判定値Ｂの和とし、高圧側コンデンサ１０５の容量と高圧側放電抵抗１０６の抵抗値から算出される放電時間を直結移行待機時間Ｔ２としたので、高圧側コンデンサ１０５と低圧側コンデンサ１０１を正極側のスイッチング素子１０４で直結した場合に、正極側のスイッチング素子１０４がダメージを受けない電圧Ｂ（第二の判定値）に対して適切に直結移行待機時間Ｔ２を設定できる。これにより、正極側のスイッチング素子１０４を保護しつつ最適なタイミングで直結制御に移行することができ、高圧側電圧センサ２０１の故障を精度よく判定することができる In this case, the voltage on the high voltage side is taken as the first estimated value V2, the voltage after discharge is taken as the sum of the output value V1 which is the low voltage side detection voltage and the second judgment value B, and the high voltage side capacitor 105 Since the discharge time calculated from the capacitance and the resistance value of the high-voltage side discharge resistance 106 is set as the direct connection transition standby time T2, when the high-voltage side capacitor 105 and the low-voltage side capacitor 101 are directly connected by the positive-voltage side switching element 104, the positive-voltage side The direct connection transition standby time T2 can be appropriately set for the voltage B (second determination value) in which the switching element 104 of the above is not damaged. As a result, it is possible to shift to the direct connection control at the optimum timing while protecting the switching element 104 on the positive electrode side, and it is possible to accurately determine the failure of the high voltage side voltage sensor 201.

（ｇ）さらに、制御装置３００は、高圧側電圧センサ２０１の故障を確定した場合、直結制御を継続する電力変換装置９００の制御装置３００とすることができる。 (G) Further, the control device 300 can be the control device 300 of the power conversion device 900 that continues the direct connection control when the failure of the high voltage side voltage sensor 201 is confirmed.

この場合、直結制御を継続することによって、直流電源の電圧を高圧側コンデンサ１０５に蓄積して、回転電機２へ直流電力を供給し、または、回転電機２で発電した交流電力をインバータにより直流電力に変換してコンバータ１００を介してバッテリ１に供給することができる。運転を継続できるので有意である。 In this case, by continuing the direct connection control, the voltage of the DC power supply is accumulated in the high-voltage side capacitor 105 to supply DC power to the rotary electric machine 2, or the AC power generated by the rotary electric machine 2 is converted into DC power by the inverter. Can be converted to and supplied to the battery 1 via the converter 100. It is significant because the operation can be continued.

（ｈ）さらに、コンバータ１００は、低圧側正極端子１００ｂと低圧側負極端子１００ａの間に入力電圧を平滑化する平滑化手段として低圧側コンデンサ１０１を有する電力変換装置９００の制御装置３００とすることができる。 (H) Further, the converter 100 is a control device 300 of the power conversion device 900 having a low voltage side capacitor 101 as a smoothing means for smoothing the input voltage between the low voltage side positive electrode terminal 100b and the low voltage side negative electrode terminal 100a. Can be done.

この場合、低圧側コンデンサ１０１を設置することによって、バッテリ電源ラインにリップルが伝わるのを防ぐことができるので、低圧側コンデンサ１０１の設置は望ましい。 In this case, it is desirable to install the low-voltage side capacitor 101 because it is possible to prevent ripples from being transmitted to the battery power supply line by installing the low-voltage side capacitor 101.

（ｉ）さらに、コンバータ１００は、コンバータ１００に接続されるバッテリ１の電圧検出値の入力を備え、制御装置３００は、バッテリの電圧検出値Ｖｂａｔｔと低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１の差の絶対値が第六の判定値Ｆよりも小さい場合、低圧側電圧センサの正常判定をする、電力変換装置９００の制御装置３００とすることができる。 (I) Further, the converter 100 includes an input of the voltage detection value of the battery 1 connected to the converter 100, and the control device 300 has the difference between the voltage detection value Vbatt of the battery and the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203. When the absolute value is smaller than the sixth determination value F, the control device 300 of the power conversion device 900 that determines the normality of the low voltage side voltage sensor can be used.

この場合、低圧側電圧センサ２０３の正常性が確認できれば、低圧側電圧センサ２０３の出力が信頼できるので、低圧側電圧センサ２０３の出力を用いて、高圧側電圧センサ２０１の故障判定をすることができ、有意である。 In this case, if the normality of the low-voltage side voltage sensor 203 can be confirmed, the output of the low-voltage side voltage sensor 203 is reliable. Therefore, the output of the low-voltage side voltage sensor 203 can be used to determine the failure of the high-voltage side voltage sensor 201. It can be done and is significant.

２．実施の形態２
図５は、実施の形態２に係る電力変換装置９００の制御装置３００の高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の流れを示す第一のフローチャートである。以下、実施の形態２に関して、図５を参照して説明する。 2. Embodiment 2
FIG. 5 is a first flowchart showing a flow of failure determination processing of the high voltage side voltage sensor 201 of the control device 300 of the power conversion device 900 according to the second embodiment. Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG.

実施の形態２に関して、ハードウェア構成は実施の形態１と全く同じであり、高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の一部のみが異なる。実施の形態１に係る、図３のフローチャートでステップＳ１０９である処理が、実施の形態２に係る、図５では、ステップＳ１３９に置き換えられている部分のみが異なる。また、図５のフローチャートの続きは、図４のフローチャートに記載されている。 With respect to the second embodiment, the hardware configuration is exactly the same as that of the first embodiment, and only a part of the failure determination process of the high voltage side voltage sensor 201 is different. The process according to the first embodiment, which is step S109 in the flowchart of FIG. 3, is different only in the portion where the process according to the second embodiment, FIG. 5, is replaced with step S139. Further, the continuation of the flowchart of FIG. 5 is described in the flowchart of FIG.

実施の形態２では、実施の形態１において、図３のステップＳ１０９で示されている、高圧側電圧センサ２０１の故障の仮判定をするための条件である、 ｜Ｖ２推定値−Ｖ２｜≧第一の判定値Ａ であるか否かの判定条件が、図５のステップＳ１３９で示されている、 ｜Ｖ２推定値−Ｖ２｜≧第一の判定値Ａ または、｜Ｖ２指令値−Ｖ２｜≧第四の判定値Ｄ であるか否かに置き換わっている。 In the second embodiment, in the first embodiment, the condition for tentatively determining the failure of the high-voltage side voltage sensor 201, which is shown in step S109 of FIG. 3, | V2 estimated value −V2 | ≧ th. The judgment condition as to whether or not one judgment value A is | V2 estimated value −V2 | ≧ first judgment value A or | V2 command value −V2 | ≧ shown in step S139 of FIG. It is replaced with whether or not it is the fourth judgment value D.

実施の形態１のステップＳ１０９の条件判定に対して、ＯＲ条件として、 ｜Ｖ２指令値−Ｖ２｜≧第四の判定値Ｄ が加わっている。電力変換装置９００の制御装置３００は、図１の、Ｖｏｕｔ＿ｃで示したように、外部から高圧側(出力電圧）の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃを受け取って、スイッチング素子１０３、１０４をデューティ制御している。制御装置３００は、高圧側電圧センサ２０１の出力値が高圧側の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃと一致するように、スイッチング素子１０３、１０４の制御デューティを変化させて昇圧制御を実施する。よって、高圧側の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃと、高圧側電圧センサ２０１の出力値は通常一致する。この値が一致しない場合は、高圧側電圧センサ２０１の固着故障が推定できる。正常な昇圧制御中に固着故障が発生した場合、制御中の実際の高圧側出力電圧が、固着故障による高圧側電圧センサ２０１の異常出力と近似している場合は、故障検出ができない。 | V2 command value −V2 | ≧ Fourth determination value D is added as an OR condition to the condition determination in step S109 of the first embodiment. As shown by Vout_c in FIG. 1, the control device 300 of the power conversion device 900 receives the voltage command value Vout_c on the high voltage side (output voltage) from the outside and controls the switching elements 103 and 104 in duty. The control device 300 performs boost control by changing the control duty of the switching elements 103 and 104 so that the output value of the high voltage side voltage sensor 201 matches the voltage command value Vout_c on the high voltage side. Therefore, the voltage command value Vout_c on the high voltage side and the output value of the voltage sensor 201 on the high voltage side usually match. If these values do not match, a sticking failure of the high voltage side voltage sensor 201 can be estimated. When a sticking failure occurs during normal boost control, failure detection cannot be performed if the actual high-voltage side output voltage under control is close to the abnormal output of the high-voltage side voltage sensor 201 due to the sticking failure.

実施の形態２では、高圧側電圧センサ２０１が固着故障を発生させた場合であっても、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２と第一の推定値であるＶ２推定値を比較するだけでなく、出力値Ｖ２と高圧側の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃを比較することで、故障判定の機会が増えることとなる。出力値Ｖ２と高圧側の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃの比較を追加することで、高圧側電圧センサ２０１の故障の仮判定の機会を増やすことができ、迅速な故障検出に寄与することができる。第四の判定値Ｄは、各種センサ、および演算の精度などを考慮して決定することができる。ここでは、例えば８Ｖとする。また、仮判定時間Ｔ１を８０ｍｓとして、高圧側電圧センサ２０１の故障の仮判定をより迅速に判定することとしてもよい。 In the second embodiment, even when the high-voltage side voltage sensor 201 causes a sticking failure, the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 is not only compared with the V2 estimated value which is the first estimated value. By comparing the output value V2 with the voltage command value Vout_c on the high voltage side, the chances of failure determination will increase. By adding a comparison between the output value V2 and the voltage command value Vout_c on the high voltage side, it is possible to increase the chances of tentative determination of the failure of the high voltage side voltage sensor 201, which can contribute to quick failure detection. The fourth determination value D can be determined in consideration of various sensors, calculation accuracy, and the like. Here, for example, it is set to 8V. Further, the provisional determination time T1 may be set to 80 ms, and the provisional determination of the failure of the high voltage side voltage sensor 201 may be determined more quickly.

＜実施の形態２の効果＞
（ｊ）実施の形態２に係る、電力変換装置９００の制御装置３００は、
外部からの高圧側の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃに基づいて、正極側のスイッチング素子１０４及び負極側のスイッチング素子１０３のオンオフデューティを制御し、昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサ２０１による出力を推定した第一の推定値と、高圧側電圧センサによる出力値Ｖ２との差の絶対値が第一の判定値Ａ以上の場合、または、高圧側の電圧指令値Ｖｏｕｔ＿ｃと、高圧側電圧センサによる出力値Ｖ２との差の絶対値が第四の判定値Ｄ以上の場合、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定するものである。 <Effect of Embodiment 2>
(J) The control device 300 of the power conversion device 900 according to the second embodiment is
The on / off duty of the switching element 104 on the positive side and the switching element 103 on the negative side is controlled based on the voltage command value Vout_c on the high voltage side from the outside, and the output by the high voltage side voltage sensor 201 is estimated during the execution of the boost control. When the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value V2 by the high voltage side voltage sensor is equal to or greater than the first judgment value A, or when the voltage command value Vout_c on the high voltage side and the output by the high voltage side voltage sensor When the absolute value of the difference from the value V2 is equal to or greater than the fourth determination value D, the failure of the high voltage side voltage sensor 201 is tentatively determined.

これにより、高圧側電圧センサ２０１の故障の仮判定の機会を増やすことができ、迅速な故障検出に寄与することができる。 As a result, the chances of tentative determination of the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 can be increased, which can contribute to quick failure detection.

３．実施の形態３
図６は、実施の形態３に係る電力変換装置９００の制御装置３００の高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の流れを示す第一のフローチャートである。以下、実施の形態３に関して、図６を参照して説明する。 3. 3. Embodiment 3
FIG. 6 is a first flowchart showing a flow of failure determination processing of the high voltage side voltage sensor 201 of the control device 300 of the power conversion device 900 according to the third embodiment. Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIG.

実施の形態３に関して、ハードウェア構成は実施の形態１と全く同じであり、高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の一部のみが異なる。実施の形態１に係る図３のフローチャートでステップＳ１０８、ステップＳ１０９である処理が、実施の形態３に係る図６ではステップＳ１４８、ステップＳ１４９に置き換えられている。また図６のフローチャートの続きは、図４のフローチャートに記載されている。 With respect to the third embodiment, the hardware configuration is exactly the same as that of the first embodiment, and only a part of the failure determination process of the high voltage side voltage sensor 201 is different. In the flowchart of FIG. 3 according to the first embodiment, the processes of steps S108 and S109 are replaced with steps S148 and S149 in FIG. 6 according to the third embodiment. Further, the continuation of the flowchart of FIG. 6 is described in the flowchart of FIG.

ステップＳ１０７の後、ステップＳ１４８で制御装置３００は第二の推定値であるＶ１推定値を演算する。低圧側検出電圧である出力値Ｖ１の推定は、以下のいずれかの手法で行うことができる。 After step S107, in step S148, the controller 300 calculates a second estimated value, the V1 estimated value. The output value V1 which is the low voltage side detection voltage can be estimated by any of the following methods.

（１）高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２と、１から負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔを減じた値との積に基づいて推定
Ｖ１推定値＝（高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２)×（１−負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔ）×Ｋ２ にて算出する。０＜Ｄｔ＜１である。Ｋ２は定数であり実験によって決定することができる。 (1) Estimated based on the product of the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 and the value obtained by subtracting the on-duty Dt of the switching element 103 on the negative electrode side from 1, V1 estimated value = (output value by the high-voltage side voltage sensor 201) It is calculated by V2) × (1-on-duty Dt of the switching element 103 on the negative electrode side) × K2. 0 <Dt <1. K2 is a constant and can be determined experimentally.

（２）高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２と高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２との積である出力電力を低圧側電流センサ２０２による出力値ＩＬで除した値に基づいて推定
Ｖ１推定値＝（高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２）×（高圧側電流センサ２０５による出力値Ｉ２）×（電力逆変換効率ｐ）÷（低圧側電流センサ２０２による出力値ＩＬ） にて算出する。高圧側検出電圧である出力値Ｖ２に高圧側検出電流である出力値Ｉ２を乗じた出力電力に予め測定済みの電力逆変換効率ｐを乗じて入力電力を求め、入力電流である出力値ＩＬで除してＶ１推定値を算出する。電力逆変換効率ｐは定数であり、実験によって決めることができる。 (2) Estimated value based on the value obtained by dividing the output power, which is the product of the output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 and the output value I2 by the high-voltage side current sensor 205, by the output value IL by the low-voltage side current sensor 202. = (Output value V2 by the high voltage side voltage sensor 201) × (Output value I2 by the high voltage side current sensor 205) × (Power inverse conversion efficiency p) ÷ (Output value IL by the low voltage side current sensor 202). The input power is obtained by multiplying the output power, which is the high-voltage side detection voltage, by the output value V2, which is the high-voltage side detection current, by the output value I2, which is the high-voltage side detection current, and the power inverse conversion efficiency p, which has been measured in advance. Divide to calculate the V1 estimate. The power inverse conversion efficiency p is a constant and can be determined experimentally.

実施の形態３では、ステップＳ１４８で制御装置３００は第二の推定値であるＶ１推定値を演算した後、ステップＳ１４９で、高圧側電圧センサ２０１の故障の仮判定をするための条件として、 ｜Ｖ１推定値−Ｖ１｜≧第五の判定値Ｅ であるか否かを判定している。Ｖ１推定値を、高圧側電圧センサ２０１による高圧側電圧値である出力値Ｖ２を用いて演算しているため、出力値Ｖ２の値に瑕疵があれば、第二の推定値である出力値Ｖ１の推定値が実際の低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１の値と乖離する。このため出力値Ｖ１とＶ１推定値を比較することで、高圧側電圧センサ２０１の故障の仮判定が可能となる。 In the third embodiment, after the control device 300 calculates the V1 estimated value which is the second estimated value in step S148, as a condition for tentatively determining the failure of the high voltage side voltage sensor 201 in step S149, | It is determined whether or not V1 estimated value −V1 | ≧ fifth determination value E. Since the V1 estimated value is calculated using the output value V2 which is the high voltage side voltage value by the high voltage side voltage sensor 201, if there is a defect in the output value V2 value, the output value V1 which is the second estimated value The estimated value of is deviated from the value of the output value V1 by the actual low voltage side voltage sensor 203. Therefore, by comparing the output values V1 and the estimated V1 value, it is possible to tentatively determine the failure of the high voltage side voltage sensor 201.

ステップＳ１４９で、 ｜Ｖ１推定値−Ｖ１｜≧第五の判定値Ｅ である場合はステップＳ１１０へ進んで仮判定カウンタを加算（インクリメント）する。そうでない場合はステップＳ１１３へ進んで、仮判定カウンタをリセットし、高圧側電圧センサ故障仮判定フラグをクリアする。これらは、実施の形態１と同様である。 In step S149, if | V1 estimated value −V1 | ≧ fifth determination value E, the process proceeds to step S110 to add (increment) the provisional determination counter. If not, the process proceeds to step S113, the temporary determination counter is reset, and the high-voltage side voltage sensor failure temporary determination flag is cleared. These are the same as those in the first embodiment.

ステップＳ１４９で用いる第五の判定値Ｅは、各種センサ、および演算の精度などを考慮して定めるが、例えば１２Ｖとする。また、仮判定時間Ｔ１を１２０ｍｓとして高圧側電流センサ２０５の故障の仮判定をより慎重に実行してもよい。 The fifth determination value E used in step S149 is determined in consideration of various sensors, calculation accuracy, and the like, and is, for example, 12V. Further, the provisional determination of the failure of the high-voltage side current sensor 205 may be performed more carefully with the provisional determination time T1 set to 120 ms.

＜実施の形態３の効果＞
（ｋ）実施の形態３に係る電力変換装置９００の制御装置３００は、昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２に基づいて推定した低圧側電圧である第二の推定値（Ｖ１推定値）と低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１との差の絶対値が第五の判定値以上の場合、高圧側電圧センサの故障を仮判定するものである。 <Effect of Embodiment 3>
(K) The control device 300 of the power conversion device 900 according to the third embodiment is a second estimated value which is a low voltage side voltage estimated based on the output value V2 by the high voltage side voltage sensor 201 during the execution of the boost control. When the absolute value of the difference between (V1 estimated value) and the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203 is equal to or greater than the fifth determination value, the failure of the high voltage side voltage sensor is tentatively determined.

これにより、高圧側電圧センサ２０１が故障した場合は、Ｖ１推定値と低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１の差分が大きくなることで、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定でき、高圧側電圧センサ２０１の固着故障、ゲイン故障とも素子の破壊を防止しつつ誤判定なく検出することができる。 As a result, when the high-voltage side voltage sensor 201 fails, the difference between the V1 estimated value and the output value V1 by the low-voltage side voltage sensor 203 becomes large, so that the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 can be tentatively determined, and the high-voltage side voltage can be tentatively determined. Both the sticking failure and the gain failure of the sensor 201 can be detected without erroneous determination while preventing the element from being destroyed.

（ｌ）さらに、実施の形態３に係る電力変換装置９００の制御装置３００は、昇圧制御の実施中に、高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２と、１から負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔを減じた値、との積に基づいて推定した第二の推定値である低圧側電圧Ｖ１推定値と低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１との差の絶対値が第五の判定値Ｅ以上の場合、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定することができる。 (L) Further, the control device 300 of the power conversion device 900 according to the third embodiment has an output value V2 by the high-voltage side voltage sensor 201 and an on-duty of the switching element 103 on the negative side from 1 during the execution of the boost control. The absolute value of the difference between the low voltage side voltage V1 estimated value, which is the second estimated value estimated based on the product of the value obtained by subtracting Dt, and the output value V1 by the low voltage side voltage sensor 203 is the fifth determination value E. In the above case, the failure of the high voltage side voltage sensor 201 can be tentatively determined.

これにより、Ｖ１推定値＝（高圧側電圧センサ２０１による出力値Ｖ２)×（１−負極側のスイッチング素子１０３のオンデューティＤｔ）×Ｋ２ にて算出した値と、低圧側電圧センサ２０３による出力値Ｖ１とを比較することができ、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定することができる。その結果、高圧側電圧センサ２０１の固着故障、ゲイン故障とも素子の破壊を防止しつつ誤判定なく検出することができる。 As a result, the value calculated by V1 estimated value = (output value V2 by the high voltage side voltage sensor 201) × (1-on-duty Dt of the switching element 103 on the negative electrode side) × K2 and the output value by the low voltage side voltage sensor 203. It can be compared with V1 and a failure of the high voltage side voltage sensor 201 can be tentatively determined. As a result, both the sticking failure and the gain failure of the high voltage side voltage sensor 201 can be detected without erroneous determination while preventing the element from being destroyed.

４．実施の形態４
図７は、実施の形態４に係る電力変換装置９００の制御装置３００の高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の流れを示す第二のフローチャートである。以下、実施の形態４に関して、図７を参照して説明する。 4. Embodiment 4
FIG. 7 is a second flowchart showing a flow of processing for determining a failure of the high-voltage side voltage sensor 201 of the control device 300 of the power conversion device 900 according to the fourth embodiment. Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 7.

実施の形態４に関して、ハードウェア構成は実施の形態１と全く同じであり、高圧側電圧センサ２０１の故障判定の処理の一部のみが異なる。具体的には、直結移行可能であるかどうかを判定する方法のみが異なる。実施の形態１に係る、図４のフローチャートで「待機カウンタ」に関する処理が不要となり、ステップＳ１１４、ステップＳ１１６が実施の形態４に係る図７のフローチャートで、ステップＳ１５４、ステップＳ１５６に差し換えられて、処理無し（ＮＯＰ：Ｎｏ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）とされている。そして、実施の形態１に係る図７で、ステップＳ１１７である処理が、実施の形態４に係る図７では、ステップＳ１５７に置き換えられている。実施の形態１の図４におけるステップＳ１２４の処理の中で「待機カウンタをリセット」は不要な処理であり、これを除いた処理が、図７でステップＳ１６４に差し替えられている。また、図３のフローチャートの続きが、図７のフローチャートに記載されている。 With respect to the fourth embodiment, the hardware configuration is exactly the same as that of the first embodiment, and only a part of the failure determination process of the high voltage side voltage sensor 201 is different. Specifically, only the method of determining whether or not the direct connection is possible is different. In the flowchart of FIG. 4 according to the first embodiment, the process related to the "standby counter" becomes unnecessary, and steps S114 and S116 are replaced with steps S154 and S156 in the flowchart of FIG. 7 according to the fourth embodiment. It is said that there is no processing (NOP: No Operation). Then, in FIG. 7 according to the first embodiment, the process in step S117 is replaced with step S157 in FIG. 7 according to the fourth embodiment. In the process of step S124 in FIG. 4 of the first embodiment, "reset the standby counter" is an unnecessary process, and the process excluding this is replaced with step S164 in FIG. 7. Further, the continuation of the flowchart of FIG. 3 is described in the flowchart of FIG. 7.

図７のステップＳ１１５で、制御装置３００が昇圧中止制御に移行した後、ステップＳ１５７に進む。ステップＳ１５７では、リアクトル１０２から高圧側コンデンサ１０５へ電流が流れたかどうかを判定している。具体的な判定は、低圧側電流センサ２０２による出力値ＩＬが第七の判定値Ｇよりも大きいかどうかを検出している。出力値ＩＬが第七の判定値Ｇよりも大きい場合、電流が低圧側から高圧側へ流れたということであり、高圧側の電圧が低圧側の電圧より低くなっているため、正極側のスイッチング素子１０４をオンさせても大きな突入電流が流れないことを意味する。よって、ステップＳ１１８に進んで直結制御に移行する。 In step S115 of FIG. 7, after the control device 300 shifts to the boost stop control, the process proceeds to step S157. In step S157, it is determined whether or not a current has flowed from the reactor 102 to the high-voltage side capacitor 105. The specific determination is to detect whether the output value IL by the low-voltage side current sensor 202 is larger than the seventh determination value G. When the output value IL is larger than the seventh judgment value G, it means that the current has flowed from the low voltage side to the high voltage side, and the voltage on the high voltage side is lower than the voltage on the low voltage side, so that the switching on the positive electrode side is performed. This means that a large inrush current does not flow even when the element 104 is turned on. Therefore, the process proceeds to step S118 to shift to direct connection control.

出力値ＩＬが第七の判定値Ｇ以下であれば、直結制御に移行せずステップＳ１２５に進んで処理を終了する。 If the output value IL is equal to or less than the seventh determination value G, the process proceeds to step S125 and the process ends without shifting to the direct connection control.

実施の形態１のステップＳ１１７にて制御装置３００は、放電開始電圧をＶ２推定値、放電終了電圧を低圧側検出電圧である出力値Ｖ１と第二の判定値Ｂの和とした場合の高圧側コンデンサ１０５の容量と高圧側放電抵抗１０６の抵抗値から算出される放電時間を経過すると直結移行可能であると判定していた。実施の形態４では、コンバータ１００に於ける半導体モジュール１０７の正極側のスイッチング素子１０４のフリーホイールダイオードのアノードからカソードに向って電流が流れたこと、すなわち低圧側コンデンサ１０１の電圧と高圧側コンデンサ１０５の電圧の差がなくなった後、高圧側コンデンサ１０５の電圧が低くなってリアクトル電流である出力値ＩＬが低圧側コンデンサ１０１から高圧側コンデンサ１０５に向かって流れたことを検出して直結制御へ移行可能と判定する。リアクトル電流である出力値ＩＬを用いることにより、実施の形態１より高精度に直結移行可能か否かを判定できる。 In step S117 of the first embodiment, the control device 300 has a high voltage side when the discharge start voltage is an estimated V2 value and the discharge end voltage is the sum of the output value V1 which is the low voltage side detection voltage and the second determination value B. It was determined that the direct connection was possible after the discharge time calculated from the capacity of the capacitor 105 and the resistance value of the high-voltage side discharge resistance 106 had elapsed. In the fourth embodiment, the current flows from the anode of the freewheel diode of the switching element 104 on the positive side of the semiconductor module 107 in the converter 100 toward the cathode, that is, the voltage of the low voltage side capacitor 101 and the high voltage side capacitor 105. After the voltage difference between the two is eliminated, the voltage of the high-voltage side capacitor 105 becomes low, and it is detected that the output value IL, which is the reactor current, flows from the low-voltage side capacitor 101 toward the high-voltage side capacitor 105, and the direct connection control is started. Judge as possible. By using the output value IL which is the reactor current, it is possible to determine whether or not the direct connection can be transferred with higher accuracy than in the first embodiment.

また、高圧側放電抵抗１０６だけでなく回転電機２でも高圧側コンデンサ１０５に蓄えられた電荷を消費させることにより、低圧側コンデンサ１０１の電圧と高圧側コンデンサ１０５の電圧の差が無くなる時間を短くして実施の形態１より直結移行可能判定を早めてもよい。 Further, not only the high-voltage side discharge resistance 106 but also the rotary electric machine 2 consumes the electric charge stored in the high-voltage side capacitor 105, thereby shortening the time for eliminating the difference between the voltage of the low-voltage side capacitor 101 and the voltage of the high-voltage side capacitor 105. The determination of the possibility of direct connection may be earlier than that of the first embodiment.

＜実施の形態４の効果＞
（ｍ）実施の形態４に係る電力変換装置９００のコンバータ１００は、さらにリアクトル１０２を流れる電流である出力値ＩＬを検出する低圧側電流センサ２０２、を備え、
制御装置３００は、昇圧中止制御の実施中に、リアクトル１０２から高圧側正極端子１００ｄに向かって電流が流れたことを低圧側電流センサ２０２で検出した場合に、直結制御へ移行するものである。 <Effect of Embodiment 4>
(M) The converter 100 of the power conversion device 900 according to the fourth embodiment further includes a low-voltage side current sensor 202 that detects an output value IL which is a current flowing through the reactor 102.
The control device 300 shifts to the direct connection control when the low-voltage side current sensor 202 detects that a current has flowed from the reactor 102 toward the high-voltage side positive electrode terminal 100d during the step-up stop control.

これによって、高圧側電圧センサ２０１の故障を仮判定した後、昇圧中止制御中にリアクトル電流である出力値ＩＬを用いることにより、高精度に直結移行が可能かどうかを判定できる。このため、迅速に高圧側電圧センサ２０１の故障を確定し、もしくは正常判定を実施することができる。 As a result, after tentatively determining the failure of the high-voltage side voltage sensor 201, it is possible to determine with high accuracy whether or not the direct connection transition is possible by using the output value IL which is the reactor current during the boost stop control. Therefore, the failure of the high-voltage side voltage sensor 201 can be quickly determined, or the normality determination can be performed.

すべての実施の形態において、第一のフローチャートと第二のフローチャートにおける故障判定の処理は、ＣＰＵを用いて所定時間ごと（例えば１０ｍｓごと）に実行しているが、故障仮判定、故障確定に時間を要する可能性がある。このため、高圧側電圧センサ２０１が故障すると、高圧側電圧の過電圧を即座に判定することができず、コンバータ、またはインバータのスイッチング素子が耐圧を超過することにより素子が劣化する懸念がある場合がある。そのような場合は、ソフトウェアによる処理の替わりに、ＡＳＩＣなどのハードウェアを用いて高速に処理してもよい。 In all the embodiments, the failure determination processes in the first flowchart and the second flowchart are executed at predetermined time intervals (for example, every 10 ms) by using the CPU, but it takes time to perform the failure provisional determination and the failure determination. May be required. Therefore, if the high-voltage side voltage sensor 201 fails, the overvoltage of the high-voltage side voltage cannot be determined immediately, and there is a concern that the switching element of the converter or the inverter may deteriorate due to exceeding the withstand voltage. is there. In such a case, instead of processing by software, hardware such as ASIC may be used for high-speed processing.

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations. Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the techniques disclosed herein. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

１ バッテリ、２ 回転電機、１００ コンバータ、１００ａ 低圧側負極端子、１００ｂ 低圧側正極端子、１００ｃ 高圧側負極端子、１００ｄ 高圧側正極端子、１０２ リアクトル、１０３ 負極側のスイッチング素子、１０４ 正極側のスイッチング素子、１０５ 高圧側コンデンサ、１０６ 高圧側放電抵抗、２０１ 高圧側電圧センサ、２０２ 低圧側電流センサ、２０３ 低圧側電圧センサ、２０５ 高圧側電流センサ、３００ 制御装置、４０６ 回転電機情報検出器、９００ 電力変換装置 1 Battery, 2 Rotating electric machine, 100 converter, 100a Low voltage side negative terminal, 100b Low voltage side positive terminal, 100c High voltage side negative terminal, 100d High voltage side positive terminal, 102 reactor, 103 Negative side switching element, 104 Positive side switching element , 105 high voltage side capacitor, 106 high voltage side discharge resistance, 201 high voltage side voltage sensor, 202 low voltage side current sensor, 203 low voltage side voltage sensor, 205 high voltage side current sensor, 300 controller, 406 rotary electric machine information detector, 900 power conversion apparatus

Claims (13)

低圧側端子から高圧側端子に直流電圧を昇圧するコンバータを制御する電力変換装置の制御装置であって、
前記コンバータは、正極側のスイッチング素子と、負極側のスイッチング素子と、リアクトルと、前記低圧側端子の正極側と負極側の間の電圧である低圧側電圧を検出する低圧側電圧センサと、前記高圧側端子の正極側と負極側の間の電圧である高圧側電圧を検出する高圧側電圧センサと、を有し、前記高圧側端子の前記正極側と前記負極側との間に前記正極側のスイッチング素子と前記負極側のスイッチング素子とが直列接続され、前記正極側のスイッチング素子と前記負極側のスイッチング素子との接続点が、前記リアクトルを介して前記低圧側端子の正極側にされ、前記高圧側端子の負極側と前記低圧側端子の負極側とが接続され、
前記制御装置は、
前記高圧側端子の電圧を前記低圧側端子の電圧よりも高くする昇圧制御を行う場合は、前記正極側のスイッチング素子及び前記負極側のスイッチング素子をオンオフ周期でオンオフ制御し、
昇圧中止制御を行う場合は、前記正極側のスイッチング素子及び前記負極側のスイッチング素子をオフ制御し、
前記低圧側端子と前記高圧側端子とを直結状態にする直結制御を行う場合は、前記正極側のスイッチング素子をオンにすると共に前記負極側のスイッチング素子をオフにし、
前記昇圧制御の実施中に、前記高圧側電圧センサの出力の推定値である第一の推定値を算出し、前記第一の推定値と前記高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値に基づいて、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定し、
前記高圧側電圧センサの故障を仮判定した場合は、前記昇圧制御から、前記昇圧中止制御に移行し、
前記昇圧中止制御の実施中に、前記低圧側電圧と前記高圧側電圧の差に基づいて前記直結制御へ移行し、
前記直結制御の実施中に、前記低圧側電圧センサの出力値と前記高圧側電圧センサの出力値の差の絶対値に基づいて、前記高圧側電圧センサの故障を確定することを特徴とする電力変換装置の制御装置。 It is a control device of a power conversion device that controls a converter that boosts a DC voltage from a low-voltage side terminal to a high-voltage side terminal.
The converter includes a switching element on the positive side, a switching element on the negative side, a reactor, a low voltage side voltage sensor that detects a low voltage side voltage which is a voltage between the positive side and the negative side of the low voltage side terminal, and the above. It has a high-voltage side voltage sensor that detects a high-voltage side voltage, which is a voltage between the positive side and the negative side of the high-pressure side terminal, and has the positive side between the positive side and the negative side of the high-pressure terminal. The switching element and the switching element on the negative voltage side are connected in series, and the connection point between the switching element on the positive voltage side and the switching element on the negative voltage side is set to the positive voltage side of the low voltage side terminal via the reactor. The negative voltage side of the high voltage side terminal and the negative voltage side of the low voltage side terminal are connected.
The control device is
When boosting control is performed so that the voltage of the high-voltage side terminal is higher than the voltage of the low-voltage side terminal, the switching element on the positive electrode side and the switching element on the negative electrode side are controlled on and off in an on / off cycle.
When the boost stop control is performed, the switching element on the positive electrode side and the switching element on the negative electrode side are off-controlled.
When performing direct connection control to directly connect the low-voltage side terminal and the high-voltage side terminal, the switching element on the positive electrode side is turned on and the switching element on the negative electrode side is turned off.
During the execution of the boost control, the first estimated value which is the estimated value of the output of the high voltage side voltage sensor is calculated, and the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value of the high voltage side voltage sensor is calculated. Based on, the failure of the high voltage side voltage sensor is tentatively determined, and
When the failure of the high-voltage side voltage sensor is tentatively determined, the boost control is shifted to the boost stop control.
During the execution of the boost stop control, the direct connection control is shifted to based on the difference between the low voltage side voltage and the high voltage side voltage.
During the execution of the direct connection control, a power source characterized in that a failure of the high voltage side voltage sensor is determined based on an absolute value of a difference between an output value of the low voltage side voltage sensor and an output value of the high voltage side voltage sensor. Conversion device control device. 前記制御装置は、
前記昇圧制御の実施中に、前記第一の推定値と、前記高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第一の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定し、
前記高圧側電圧センサの故障を仮判定した場合は、前記昇圧制御から、前記昇圧中止制御に移行し、
前記昇圧中止制御の実施中に、前記低圧側電圧と前記高圧側電圧の差が第二の判定値よりも小さいと推定した場合、前記直結制御へ移行し、
前記直結制御の実施中に、前記低圧側電圧センサの出力値と前記高圧側電圧センサの出力値の差の絶対値が第三の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を確定する請求項１に記載の電力変換装置の制御装置。 The control device is
If the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value of the high-voltage side voltage sensor is equal to or greater than the first determination value during the execution of the boost control, it is tentatively determined that the high-voltage side voltage sensor has failed. And
When the failure of the high-voltage side voltage sensor is tentatively determined, the boost control is shifted to the boost stop control.
If it is estimated that the difference between the low voltage side voltage and the high voltage side voltage is smaller than the second determination value during the execution of the boost stop control, the direct connection control is started.
If the absolute value of the difference between the output value of the low-voltage side voltage sensor and the output value of the high-voltage side voltage sensor is equal to or greater than the third determination value during the execution of the direct connection control, the failure of the high-voltage side voltage sensor is determined. The control device for the power conversion device according to claim 1. 前記制御装置は、
外部からの高圧側電圧指令値に基づいて、前記正極側のスイッチング素子及び前記負極側のスイッチング素子のオンオフデューティを制御し、
前記昇圧制御の実施中に、前記第一の推定値と、前記高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第一の判定値以上の場合、または、前記高圧側電圧指令値と、前記高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第四の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定する請求項１または２に記載の電力変換装置の制御装置。 The control device is
The on / off duty of the switching element on the positive electrode side and the switching element on the negative electrode side is controlled based on the high voltage side voltage command value from the outside.
During the execution of the boost control, when the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value of the high voltage side voltage sensor is equal to or more than the first determination value, or the high voltage side voltage command value and The control device for a power conversion device according to claim 1 or 2, wherein when the absolute value of the difference from the output value of the high-voltage side voltage sensor is equal to or greater than the fourth determination value, the failure of the high-voltage side voltage sensor is provisionally determined. 前記制御装置は、前記昇圧制御の実施中に、前記低圧側電圧センサの出力値と前記負極側のスイッチング素子のオンデューティとの積に基づいて前記第一の推定値を推定し、前記第一の推定値と、前記高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第一の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定する請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 During the execution of the boost control, the control device estimates the first estimated value based on the product of the output value of the low voltage side voltage sensor and the on-duty of the switching element on the negative side, and the first estimated value. When the absolute value of the difference between the estimated value and the output value of the high-voltage side voltage sensor is equal to or greater than the first determination value, any one of claims 1 to 3 for provisionally determining the failure of the high-voltage side voltage sensor. The control device of the power conversion device according to. 前記コンバータは、さらに、前記リアクトルを流れる電流である低圧側電流を検出する低圧側電流センサと、前記高圧側端子を流れる電流である高圧側電流を検出する高圧側電流センサと、を備え、
前記制御装置は、前記昇圧制御の実施中に、前記低圧側電圧センサの出力値と前記低圧側電流センサの出力値との積である入力電力を前記高圧側電流センサの出力値で除した値に基づいて前記第一の推定値を推定し、前記第一の推定値と、前記高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第一の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定する請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 The converter further includes a low-voltage side current sensor that detects a low-voltage side current that is a current flowing through the reactor, and a high-voltage side current sensor that detects a high-voltage side current that is a current flowing through the high-voltage side terminal.
The control device is a value obtained by dividing the input power, which is the product of the output value of the low voltage side voltage sensor and the output value of the low voltage side current sensor, by the output value of the high voltage side current sensor during the execution of the boost control. The first estimated value is estimated based on the above, and when the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value of the high voltage side voltage sensor is equal to or more than the first determination value, the high voltage side voltage sensor The control device for the power conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the failure is provisionally determined. 前記コンバータは、さらに、前記高圧側端子を流れる電流である高圧側電流を検出する高圧側電流センサと、前記コンバータに接続される回転電機の負荷情報を検出する回転電機情報検出器を備え、
前記制御装置は、前記昇圧制御の実施中に、前記回転電機の負荷情報から求めた電力値を前記高圧側電流センサの出力値で除した値に基づいて前記第一の推定値を推定し、前記第一の推定値と、前記高圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第一の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定する請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 The converter further includes a high-voltage side current sensor that detects a high-voltage side current that is a current flowing through the high-voltage side terminal, and a rotary electric machine information detector that detects load information of a rotary electric machine connected to the converter.
The control device estimates the first estimated value based on the value obtained by dividing the power value obtained from the load information of the rotating electric machine by the output value of the high-voltage side current sensor during the execution of the boost control. When the absolute value of the difference between the first estimated value and the output value of the high-voltage side voltage sensor is equal to or greater than the first determination value, any of claims 1 to 3 for provisionally determining the failure of the high-voltage side voltage sensor. The control device for the power conversion device according to item 1. 前記制御装置は、前記昇圧制御の実施中に、前記高圧側電圧センサの出力値に基づいて推定した前記低圧側電圧センサの出力値である第二の推定値と前記低圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第五の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定する請求項１または２に記載の電力変換装置の制御装置。 The control device has a second estimated value which is an output value of the low voltage side voltage sensor estimated based on the output value of the high voltage side voltage sensor and an output value of the low voltage side voltage sensor during the execution of the boost control. The control device for a power conversion device according to claim 1 or 2, wherein when the absolute value of the difference from the above value is equal to or greater than the fifth determination value, the failure of the high voltage side voltage sensor is provisionally determined. 前記制御装置は、前記昇圧制御の実施中に、前記高圧側電圧センサの出力値と、１から前記負極側のスイッチング素子のオンデューティを減じた値、との積に基づいて推定した前記第二の推定値と前記低圧側電圧センサの出力値との差の絶対値が第五の判定値以上の場合、前記高圧側電圧センサの故障を仮判定する請求項７に記載の電力変換装置の制御装置。 The second control device is estimated based on the product of the output value of the high voltage side voltage sensor and the value obtained by subtracting the on-duty of the switching element on the negative side from 1 during the execution of the boost control. The control of the power conversion device according to claim 7, wherein when the absolute value of the difference between the estimated value and the output value of the low voltage side voltage sensor is equal to or greater than the fifth determination value, the failure of the high voltage side voltage sensor is provisionally determined. apparatus. 前記コンバータは、さらに、前記高圧側端子の正極側と負極側の間に設けられたエネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段と、前記エネルギ蓄積手段に並列に接続された放電抵抗、を有し、
前記制御装置は、前記昇圧中止制御の実施中に、前記エネルギ蓄積手段の容量と前記放電抵抗の抵抗値に基づいて前記直結制御へ移行する時間を算出する請求項１から８のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 The converter further has an energy storage means for storing energy provided between the positive electrode side and the negative electrode side of the high voltage side terminal, and a discharge resistor connected in parallel to the energy storage means.
The control device any one of claims 1 to 8 calculates the time for shifting to the direct connection control based on the capacity of the energy storage means and the resistance value of the discharge resistance during the execution of the boost stop control. The control device of the power conversion device according to. 前記コンバータは、さらに、前記リアクトルを流れる電流である低圧側電流を検出する低圧側電流センサ、を備え、
前記制御装置は、前記昇圧中止制御の実施中に、前記リアクトルから前記高圧側端子に向かって電流が流れたことを前記低圧側電流センサで検出した場合に、前記直結制御へ移行する請求項１から８のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 The converter further comprises a low voltage side current sensor, which detects a low voltage side current which is a current flowing through the reactor.
The control device shifts to the direct connection control when the low-voltage side current sensor detects that a current has flowed from the reactor toward the high-voltage side terminal during the execution of the boost stop control. The control device of the power conversion device according to any one of 8 to 8. 前記制御装置は、前記高圧側電圧センサの故障を確定した場合、前記直結制御を継続する請求項１から１０のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 The control device for a power conversion device according to any one of claims 1 to 10, wherein the control device continues the direct connection control when a failure of the high voltage side voltage sensor is confirmed. 前記コンバータは、さらに、前記低圧側端子の正極側と負極側の間に入力電圧を平滑化する平滑化手段を有する請求項１から１１のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 The control device for a power conversion device according to any one of claims 1 to 11, further comprising a smoothing means for smoothing an input voltage between the positive electrode side and the negative electrode side of the low voltage side terminal. 前記コンバータは、さらに、前記コンバータに接続されるバッテリの電圧検出値の入力、を備え、
前記制御装置は、前記バッテリの電圧検出値と低圧側電圧センサの出力値の差の絶対値が第六の判定値よりも小さい場合、低圧側電圧センサの正常判定をする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 The converter further comprises an input of a voltage detection value of a battery connected to the converter.
The control device makes a normal determination of the low voltage side voltage sensor when the absolute value of the difference between the voltage detection value of the battery and the output value of the low voltage side voltage sensor is smaller than the sixth determination value. The control device for the power conversion device according to any one of the above items.
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