電源システム
【課題】ＤＣＤＣコンバータ１２のＤｕｔｙ信号の更新周期を短くしてかつ、電源システムの異常の有無を判断することのできる電源システムを提供する。
【解決手段】出力側電圧センサ２６の検出値等を入力として、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号に基づきスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路１６，１８のそれぞれによってＤｕｔｙ信号を生成する。そして、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに入力された上記検出値同士の比較に基づき、電源システムに異常が生じているか否かを判断する。そして、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうちＤｕｔｙ信号のオン時間が短い方に対応する制御回路から出力されるＤｕｔｙ信号のオン時間を２倍にする。
【解決手段】出力側電圧センサ２６の検出値等を入力として、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号に基づきスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路１６，１８のそれぞれによってＤｕｔｙ信号を生成する。そして、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに入力された上記検出値同士の比較に基づき、電源システムに異常が生じているか否かを判断する。そして、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうちＤｕｔｙ信号のオン時間が短い方に対応する制御回路から出力されるＤｕｔｙ信号のオン時間を２倍にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号を生成する制御回路を有して且つ、前記生成される時比率信号に基づく前記スイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記特許文献１，２に見られるように、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号（Ｄｕｔｙ信号）をコントローラによって生成し、生成されたＤｕｔｙ信号に基づくスイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムが知られている。
【０００３】
また、電源システムとしては、下記特許文献３に見られるように、複数のＤＣＤＣコンバータの並列接続体を備えるものも知られている。こうした構成は、電源システムの信頼性を向上させたり、電源システムの給電先への供給電流の最大値を増大させたりすることを目的としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９４６９０号公報
【特許文献２】特開２００６−１０１６８０号公報
【特許文献３】特開２００７−３１８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の応答性を高めたり、スイッチング速度を高周波数としてＤＣＤＣコンバータを構成する部品の小型化を図ったりすることを目的として、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることが考えられる。しかしながら、Ｄｕｔｙ信号を生成するコントローラの演算速度の制約などから、Ｄｕｔｙ信号の更新周期の短縮を十分に図れない場合には、上述した目的を達成できないことが懸念される。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＤＣＤＣコンバータの時比率信号の更新周期を短くすることのできる新たな電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明は、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号を生成する制御回路を有して且つ、前記生成される時比率信号に基づく前記スイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムにおいて、前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに複数備えられ、複数の前記制御回路のそれぞれは、これら制御回路のそれぞれから出力される前記時比率信号に基づき前記スイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように前記時比率信号を生成することを特徴とする。
【０００９】
上記発明では、１つのＤＣＤＣコンバータに複数の制御回路が備えられている。そして、複数の制御回路のそれぞれから出力される時比率信号に基づきスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路のそれぞれによって時比率信号が生成される。こうした構成によれば、時比率信号の更新周期を短くすることができる。これにより、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の応答性を高めたり、スイッチング周波数を高周波数としてＤＣＤＣコンバータを構成する部品の小型化を図ったりすることができる。
【００１０】
なお、上記発明において、電源システムに備えられるＤＣＤＣコンバータは１つであってもよいし、複数であってもよい。ここで、電源システムに備えられるＤＣＤＣコンバータが複数の場合、複数のＤＣＤＣコンバータのそれぞれに複数の制御回路が備えられることとなる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、当該電源システムの電流流通経路の電圧又は電流を検出する検出手段を更に備え、複数の前記制御回路のそれぞれは、前記検出手段の検出値を入力として前記時比率信号を生成し、複数の前記制御回路のそれぞれに入力された前記検出手段の検出値同士の比較、及び複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号同士の比較のうち少なくとも１つに基づき、当該電源システムに異常が生じているか否かを判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、ＤＣＤＣコンバータが備える複数の制御回路のそれぞれにおいて、検出手段の検出値を入力として時比率信号が生成される。ここで、検出手段や、検出手段及び制御回路の間を接続する信号経路、更には制御回路に生じる異常等、電源システムに異常が生じることがある。この場合、制御回路から出力される時比率信号が適切な信号からずれることに起因して、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧から大きくずれ、種々の不都合が生じるおそれがある。詳しくは、例えば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧よりも過度に高くなることで、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が給電先となる機器の定格電圧を大きく上回り、機器の信頼性が低下するおそれがある。また、例えば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧よりも過度に低くなることで、給電先となる機器に対する電力供給が不足するおそれがある。
【００１３】
ここで、電源システムに異常が生じると、制御回路において用いられる検出手段の検出値が真値から大きくずれ得る。また、電源システムに異常が生じると、上述したように、制御回路において生成される時比率信号が適切な信号ではなくなり得る。すなわち、複数の制御回路を有するＤＣＤＣコンバータが備えられる電源システムにおいてこのシステムに異常が生じる場合、これら制御回路のそれぞれに入力された検出手段の検出値同士が大きく相違したり、これら制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号同士が大きく相違したりする。
【００１４】
こうした点に鑑み、上記発明では、複数の制御回路のそれぞれに入力された検出手段の検出値同士の比較、及び複数の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号同士の比較のうち少なくとも１つに基づき、電源システムに異常が生じているか否かを適切に判断することができる。これにより、電源システムに異常が生じる場合であっても、その後の対応を適切にとることなどができる。
【００１５】
なお、上記発明において、上記検出手段の検出値同士の比較に基づく異常判断手法としては、例えば、上記検出手段の検出値同士の差の絶対値が第１の規定値を上回ることに基づき、電源システムに異常が生じている旨判断する手法を採用することができる。また、上記生成された時比率信号同士の比較に基づく異常判断手法としては、例えば、上記生成された時比率信号同士の差の絶対値が第２の規定値を上回ることに基づき、電源システムに異常が生じている旨判断する手法を採用することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち前記オン時間が最短となる時比率信号を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時操作手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１７】
上記発明では、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、複数の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号のうちオン時間が最短となる時比率信号を選択する。そして、選択された時比率信号のオン時間を長くしてかつ、オン時間が長くされた時比率信号によってスイッチング素子をオンオフ操作する。こうした構成によれば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧よりも過度に高くなる事態の発生を抑制することができ、また、電源システムの給電先に対する電力供給不足の発生を抑制することもできる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに３つ以上備えられ、前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、前記３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち互いに同一である前記オン時間の数が最も多い時比率信号を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時多数決操作手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１９】
上記発明では、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号のうち互いに同一であるオン時間の数が最も多い時比率信号を選択する。そして、選択された時比率信号のオン時間を長くしてかつ、オン時間が長くされた時比率信号によってスイッチング素子をオンオフ操作する。こうした上記発明によれば、電源システムに異常が生じる場合であっても、正常である蓋然性の高い時比率信号によってスイッチング素子をオンオフ操作することができる。これにより、電源システムの信頼性の低下を好適に抑制することができ、また、電源システムの給電先に対する電力供給不足の発生を抑制することもできる。
【００２０】
なお、上記発明において、上記３つ以上の制御回路には、時比率信号を生成した後、スイッチング素子に時比率信号を伝達可能な回路構成の制御回路に限らず、スイッチング素子に時比率信号を伝達不可能な回路構成の制御回路も含まれ得る。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記３つ以上の制御回路のうち一部であってかつ少なくとも２つは前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能とされ、残余は前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能とされ、前記異常判断手段によって前記３つ以上の制御回路のうち前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能な制御回路のみに異常が生じている旨判断された場合、前記オン時間伸長手段によって前記時比率信号の前記オン時間を長くすることなく、前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能な制御回路のそれぞれから前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を継続させる継続操作手段を更に備えることを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、３つ以上の制御回路に時比率信号をスイッチング素子に伝達不可能とされる制御回路が含まれている。ここで、電源システムの異常として上記伝達不可能とされる制御回路の異常が生じることがある。この場合、３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号のうち互いに同一であるオン時間の数が最も多い時比率信号は、上記伝達可能とされる制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号である。すなわち、上記伝達可能とされる制御回路によって生成された時比率信号は、正常である蓋然性が高い。この点に鑑み、上記発明では、上記伝達不可能な制御回路のみに異常が生じている旨判断された場合、上記伝達可能な制御回路のそれぞれによって生成された正常である蓋然性の高い時比率信号のスイッチング素子への伝達を継続させる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項３〜５のいずれか１項に記載の発明において、複数の前記制御回路のうち前記選択手段によって選択された時比率信号を生成する制御回路以外の制御回路から前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を遮断する信号遮断手段を更に備え、前記オン時間伸長手段は、前記信号遮断手段によって前記時比率信号の伝達が遮断されることによって低下すると想定される前記ＤＣＤＣコンバータの供給電力を補償可能なように前記オン時間を長くすることを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、上記態様でオン時間を長くすることで、電源システムに異常が生じる場合であっても、電源システムの給電先に対する電力供給不足を好適に回避することができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記電源システムは、車両に搭載され、前記車両には、高圧側車載負荷と、該高圧側車載負荷及び前記ＤＣＤＣコンバータの電力供給源となる高圧バッテリとが備えられることを特徴とする。
【００２６】
上記発明では、高圧側車載負荷（例えば主機回転機や、空調装置の備える電動式の圧縮機）及びＤＣＤＣコンバータの双方の電力供給源が高圧バッテリとなっている。ここで、高圧側車載負荷の要求電力が変動すると、高圧バッテリの電圧が変動し、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が変動することが懸念される。特に、高圧側車載負荷の要求電力の急変時においては、高圧バッテリの電圧の変動が顕著となることで、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の変動が大きくなることが懸念される。このため、上記出力電圧の変動が顕著となり得る上記発明は、時比率信号の更新周期の短縮によって出力電圧の調節精度を高めることが可能な請求項１記載の発明の発明特定事項を備えるメリットが大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態にかかる電源システムの構成図。
【図２】同実施形態にかかるＤＣＤＣコンバータの制御処理に関する機能ブロック図。
【図３】同実施形態にかかる異常判断処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【図５】第２の実施形態にかかる電源システムの構成図。
【図６】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【図７】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【図８】第３の実施形態にかかる電源システムの構成図。
【図９】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる電源システムをハイブリッド車両に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１に、本実施形態にかかる電源システムの全体構成を示す。
【００３０】
図示される高圧バッテリ１０は、車載主機としての図示しない回転機(モータジェネレータ)、及び図示しない空調装置の備える電動式圧縮機等の電力供給源であり、例えば数百Ｖ以上の所定の高電圧を有する蓄電池である。ちなみに、高圧バッテリ１０としては、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を採用することができる。
【００３１】
高圧バッテリ１０は、ＤＣＤＣコンバータ１２に接続可能とされている。ＤＣＤＣコンバータ１２は、一対のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１の直列接続体と一対のスイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ２の直列接続体との並列接続体（フルブリッジ回路）、トランス１４及び複数の制御回路（第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８）を備えて構成されている。詳しくは、ＤＣＤＣコンバータ１２は、これら部品が回路基板（例えば単一の回路基板）上に実装されて且つ上記回路基板が筐体（ケース）に収容されてなり、高圧バッテリ１０の電圧を降圧して出力する絶縁型コンバータである。ここで、本実施形態において、単一のＤＣＤＣコンバータ１２に複数の制御回路が備えられているのは、電源システムの信頼性の向上を図るためである。また、本実施形態では、上記スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２として、ＮチャネルＭＯＳトランジスタを想定している。
【００３２】
高電位側のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｐ２の入力端子（ドレイン）は、高圧バッテリ１０の正極側に接続され、低電位側のスイッチング素子Ｓｎ１，Ｓｎ２の出力端子（ソース）は、高圧バッテリ１０の負極側に接続されている。なお、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２の入出力端子間のそれぞれには、図示しないフリーホイールダイオードが接続されている。
【００３３】
一対のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１の接続点、及び一対のスイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ２の接続点のそれぞれには、トランス１４の１次側コイル１４ａの両端のそれぞれが接続されている。
【００３４】
トランス１４の２次側コイル１４ｂの両端のそれぞれは、ダイオードＲＤ１，ＲＤ２のアノード側に接続され、これらダイオードＲＤ１，ＲＤ２のカソード側は短絡されている。そして、ダイオードＲＤ１，ＲＤ２は、リアクトル２０ａ及びコンデンサ２０ｂからなる平滑回路２０（ＬＣフィルタ）に接続されている。
【００３５】
上記高圧バッテリ１０やＤＣＤＣコンバータ１２の１次側は、車載高圧システムを構成し、ＤＣＤＣコンバータ１２の上記ケースに接続されたグランドラインＧＬから絶縁されている。これに対し、ＤＣＤＣコンバータ１２の２次側は、グランドラインＧＬを基準電位として動作する車載低圧システムを構成する。
【００３６】
このため、本実施形態では、トランス１４の２次側コイル１４ｂの中点タップｍｔがグランドラインＧＬに接続されている。こうした構成によれば、ダイオードＲＤ１，ＲＤ２は、高電位側のスイッチング素子Ｓｐ１及び低電位側のスイッチング素子Ｓｎ２がオン状態とされるか、高電位側のスイッチング素子Ｓｐ２及び低電位側のスイッチング素子Ｓｎ１がオン状態とされるかに応じて、２次側コイル１４ｂの両端の電圧の「１／２」の電圧を交互に出力することとなる。なお、中点タップｍｔとは、トランス１４の２次側コイル１４ｂの中央(両端子から等距離にある点である中点)に接続された端子のことである。
【００３７】
ＤＣＤＣコンバータ１２の１次側には、上記フルブリッジ回路の入力電圧ＶＨを検出する入力側電圧センサ２２、及びトランス１４の１次側コイル１４ａを流れる入力電流ＩＨを検出する入力側電流センサ２４が備えられている。また、ＤＣＤＣコンバータ１２の２次側には、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧（平滑回路２０からの出力電圧）を検出する出力側電圧センサ２６が備えられている。
【００３８】
ＤＣＤＣコンバータ１２の一対の出力側は、低圧バッテリ２８、車両ＥＣＵ３０、及び車載負荷３２（車両ＥＣＵ３０を除く）の並列接続体に接続されている。低圧バッテリ２８は、低圧システムの一部を構成し、高圧バッテリ１０の電圧よりも低い所定の低電圧（例えば１２Ｖ）を出力する蓄電池（例えば鉛蓄電池）である。なお、上記車載負荷３２は、例えば、空調装置（より詳しくは、空調装置の送風用のファンや暖房用のヒータ等）や、ヘッドライト、更には車載主機としてのエンジン駆動用のアクチュエータ（燃料噴射弁等）を含むものである。
【００３９】
車両ＥＣＵ３０は、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８よりも上位（アクセルペダル等のユーザインターフェースから入力されるユーザの要求を最上流とした場合の上流側）の制御回路を備える制御装置であり、低圧バッテリ２８を電力供給源としつつ、車両の制御を統括する機能を有する。なお、車両ＥＣＵ３０や、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８の基準電位は、グランドラインＧＬの電位である。また、車両ＥＣＵ３０には、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧を検出する電圧センサ３０ａが内蔵されている。
【００４０】
車両ＥＣＵ３０は、車両の走行がユーザによって許可されたと判断されることで低圧バッテリ２８から電力が供給されて且つ、ＤＣＤＣコンバータ１２及び車載負荷３２に対して共通の動作信号を出力する。ここで、本実施形態では、車両の走行がユーザによって許可されたか否かを、ユーザによってイグニッションスイッチ３４がオンされたか否かで判断する。
【００４１】
第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれは、低圧バッテリ２８を電力供給源としつつ、同バッテリや、車両ＥＣＵ３０、車載負荷３２に電力を供給すべく、スイッチング回路３６を介してスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２を操作する機能を有する。詳しくは、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれは、アナログ信号としての入力側電圧センサ２２や、入力側電流センサ２４、更には出力側電圧センサ２６の検出値を所定周期でデジタル信号に変換するＡＤ変換部１６ａ，１８ａ、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２の操作に関する種々の演算処理を行う演算処理部１６ｂ，１８ｂ、タイマ回路１６ｃ，１８ｃ、演算処理部１６ｂ，１８ｂの演算結果を外部に出力する出力ポート１６ｄ，１８ｄ、及び第１，第２の制御回路１６，１８間で情報をやり取りするためのインターフェース１６ｅ，１８ｅを備えて構成されている。
【００４２】
なお、高圧システムと、低圧システムとは、図示しない絶縁素子（例えば、光絶縁素子としてのフォトカプラや、磁気絶縁素子としてのパルストランス）によって絶縁されており、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２をオンオフ操作するための時比率信号（Ｄｕｔｙ信号）は、スイッチング回路３６内の上記絶縁素子を介してこれらスイッチング素子に伝達される。また、入力側電圧センサ２２や、入力側電流センサ２４の検出値は、上記絶縁素子を介してＡＤ変換部１６ａ，１８ａに入力される。
【００４３】
次に、図２を用いて、演算処理部１６ｂ，１８ｂによって実行されるＤＣＤＣコンバータ１２の制御処理について説明する。詳しくは、図２は、本実施形態にかかるＤＣＤＣコンバータ１２の制御処理の機能ブロック図である。
【００４４】
電圧偏差算出部Ｂ１は、出力側電圧センサ２６によって検出されるＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬと目標電圧ＶＲＥＦとの偏差ΔＶＬを算出する。詳しくは、目標電圧ＶＲＥＦから上記出力電圧ＶＬを減算した値として上記偏差ΔＶＬを算出する。ちなみに、上記処理において、出力側電圧センサ２６の検出値に代えて、低圧バッテリ２８や車載負荷３２の両端の電圧を検出するセンサを備え、このセンサの検出値を用いてもよい。
【００４５】
電圧フィードバック制御部Ｂ２は、上記偏差ΔＶＬに基づく比例積分制御（ＰＩ制御）によってＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬを目標電圧ＶＲＥＦにフィードバック制御するための操作量（Ｄｕｔｙ）を算出する。ここで、Ｄｕｔｙは、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期Ｔαに対するスイッチング素子のオン時間Ｔｏｎの比率「Ｔｏｎ／Ｔα」である。すなわち、Ｄｕｔｙが大きいほど、スイッチング素子のオン時間Ｔｏｎが長くなる。
【００４６】
入力電圧操作量算出部Ｂ３は、入力側電圧センサ２２によって検出される入力電圧ＶＨに基づき、Ｄｕｔｙの上限値（ガード値）のベース値ＤＢを算出する。詳しくは、入力電圧ＶＨが高いほど上記ベース値ＤＢを小さく算出する。
【００４７】
電圧変化算出部Ｂ４は、上記入力電圧ＶＨの変化量（入力電圧変化量ΔＶＨ）を算出する。詳しくは、今回の処理周期においてＡＤ変換された入力側電圧センサ２２の検出値から前回の処理周期においてＡＤ変換された入力側電圧センサ２２の検出値を減算した値として入力電圧変化量ΔＶＨを算出すればよい。
【００４８】
補正量算出部Ｂ５は、入力電圧変化量ΔＶＨに基づき、入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢの補正量ΔＤｕｔｙを算出する。詳しくは、入力電圧変化量ΔＶＨが０よりも大きいほど入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢを小さくするような補正量ΔＤｕｔｙを算出し、入力電圧変化量ΔＶＨが０よりも小さいほど入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢを大きくするような補正量ΔＤｕｔｙを算出する。この処理は、演算処理部１６ｂ，１８ｂの演算タイミング間において入力電圧ＶＨが大きく上昇することに起因して、後述するＤＵＴＹ選択部Ｂ１０から出力されるＤｕｔｙが適切な値に対して過度に大きくなることを回避するための処理である。つまり、入力電圧ＶＨが大きく上昇する状況下、前回の演算タイミングで上記入力電圧操作量算出部Ｂ３によって算出されたガード値は、前回の演算タイミングからの時間経過とともに適切なガード値から大きい側にずれることが懸念される。このため、こうした懸念を払拭すべく、入力電圧操作量算出部Ｂ３によって算出されたベース値ＤＢの補正量ΔＤｕｔｙを上記態様にて算出する。
【００４９】
加算部Ｂ６は、入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢと、上記補正量ΔＤｕｔｙとの加算値としてガード値を算出する。
【００５０】
出力電流算出部Ｂ７は、入力側電流センサ２４によって検出される入力電流ＩＨに基づき、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬを算出する。
【００５１】
電流偏差算出部Ｂ８は、上記出力電流ＩＬと電流制限値ＩＲＥＦとの偏差ΔＩＬを算出する。詳しくは、電流制限値ＩＲＥＦから上記出力電流ＩＬを減算した値として上記偏差ΔＩＬを算出する。なお、電流制限値ＩＲＥＦは、ＤＣＤＣコンバータ１２（より詳しくは、ＤＣＤＣコンバータ１２内の電流流通経路の素子等）の信頼性を維持可能な電流の上限値に設定すればよい。
【００５２】
定電流制御部Ｂ９は、上記偏差ΔＩＬに基づくＰＩ制御によってＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬを電流制限値ＩＲＥＦにフィードバック制御するためのＤｕｔｙを算出する。
【００５３】
ＤＵＴＹ選択部Ｂ１０は、電圧フィードバック制御部Ｂ２及び定電流制御部Ｂ９から出力されるＤｕｔｙのうち最小値を選択して出力ポート１６ｄ，１８ｄからＤｕｔｙ信号として出力させる処理を行う。なお、上記最小値が加算部Ｂ６から出力されるガード値よりも大きい場合、出力ポート１６ｄ，１８ｄから上記ガード値を出力させる処理を行う。
【００５４】
こうした構成によれば、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬが電流制限値ＩＲＥＦを超えるまでは、電圧フィードバック制御によって出力電圧ＶＬが高いほどＤｕｔｙが小さくされる（スイッチング素子のオン時間Ｔｏｎが短くされる）こととなる。一方、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬが電流制限値ＩＲＥＦを超える場合には、定電流制御によってＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬが電流制限値ＩＲＥＦで制限されるため、上記出力電圧ＶＬが低下される。すなわち、ＤＣＤＣコンバータ１２は、定電流垂下特性を有する。
【００５５】
続いて、先の図１を用いて、第１の制御回路１６の出力ポート１６ｄ及び第２の制御回路１８の出力ポート１６ｄと上記スイッチング回路３６とを接続する論理回路について説明する。
【００５６】
第１の制御回路１６の演算処理部１６ｂで算出されるスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２に対応するＤｕｔｙ信号のそれぞれは、出力ポート１６ｄを介してＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれに入力される。また、上記ＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれには、第２の制御回路１８の出力ポート１８ｄから出力される第１の判断信号が入力される。
【００５７】
第２の制御回路１８の演算処理部１８ｂで算出されるスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２に対応するＤｕｔｙ信号のそれぞれは、出力ポート１８ｄを介してＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれに入力される。また、上記ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれには、第１の制御回路１６の出力ポート１６ｄから出力される第２の判断信号が入力される。
【００５８】
上記ＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれの出力信号と、上記ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれの出力信号とは、ＯＲ回路４２ｐ１，４２ｎ１，４２ｐ２，４２ｎ２のそれぞれに入力される。
【００５９】
上記ＯＲ回路４２ｐ１，４２ｎ１，４２ｐ２，４２ｎ２の出力信号のそれぞれは、スイッチング回路３６を介してスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２のそれぞれの開閉制御端子（ゲート）に伝達される。
【００６０】
こうした構成において、第１の判断信号の論理が「Ｌ」とされることで、第１の制御回路１６からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。また、第２の判断信号の論理が「Ｌ」とされることで、第２の制御回路１８からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。
【００６１】
ここで、こうした論理回路を採用するのは、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くし、また、電源システムに異常が生じる場合にスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２の操作態様を切り替えてフェールセーフを行うためである。
【００６２】
詳しくは、まず、スイッチング素子のＤｕｔｙの更新周期を短くすることについて説明すると、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路１６，１８のそれぞれによってＤｕｔｙ信号を生成する制御ロジックを採用する。こうした制御ロジックにより、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから交互にスイッチング素子をオン状態とさせるＤｕｔｙ信号が出力されることとなる。これにより、Ｄｕｔｙの更新周期を短くすることができる。
【００６３】
次に、図３を用いて、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理について説明する。詳しくは、図３は、本実施形態にかかる上記異常判断処理を含むＤＣＤＣコンバータ１２の制御処理の手順である。この処理は、車両ＥＣＵ３０から動作信号がタイマ回路１６ｃ，１８ｃに入力されることをトリガとして、タイマ回路１６ｃ，１８ｃのカウント値に基づき、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれによって同一処理周期で繰り返し実行される。
【００６４】
なお、本実施形態において、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれによって実行されるＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理（後述するＡＤ変換処理、演算処理、出力設定処理、通信処理及び異常判断処理）内容が同一である。このため、図３では、第１の制御回路１６を主体として説明する。
【００６５】
この一連の処理では、まず、ステップＳ１０において、ＡＤ変換部１６ａにてアナログ信号としての上記入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬをデジタル信号に変換するＡＤ変換処理を行う。なお、以降、デジタル信号に変換された入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬをＡＤ変換値と称すこととする。
【００６６】
続くステップＳ１２では、ＡＤ変換値に基づき、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２に対応するＤｕｔｙ（オン時間Ｔｏｎ）を算出する演算処理（先の図２の処理）を行う。
【００６７】
続くステップＳ１４では、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２のそれぞれに対応したＤｕｔｙ信号を出力ポート１６ｄから出力させるための出力設定処理を行う。この処理は、タイマ回路１６ｃの有する機能であるＰＷＭ機能（所定周期及び所定のＤｕｔｙのパルスを出力する機能）を用いて、今回の処理周期において生成されたＤｕｔｙ信号を、次回の処理周期において出力させるための処理である。
【００６８】
続くステップＳ１６では、今回の処理周期に対応する異常判断用パラメータＰをインターフェース１６ｅを介して第２の制御回路１８に送信して且つ、第２の制御回路１８における直近の過去の異常判断用パラメータＰを第２の制御回路１８からインターフェース１６ｅを介して受信する通信処理を行う。ここで、本実施形態では、異常判断用パラメータＰとして、入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬのＡＤ変換値を用いる。
【００６９】
続くステップＳ１８では、第１の制御回路１６に対応する異常判断用パラメータＰ及び第２の制御回路１８に対応する異常判断用パラメータＰ同士の差の絶対値が閾値γよりも大きいか否かを判断する異常判断処理を行う。
【００７０】
具体的には、出力電圧ＶＬ同士の差に基づく異常判断処理を例にして説明すると、第１の制御回路１６でＡＤ変換された出力電圧ＶＬと第２の制御回路１８でＡＤ変換された出力電圧ＶＬとの差の絶対値が閾値γよりも大きいと判断された場合、出力側電圧センサ２６の異常や、出力側電圧センサ２６及びＡＤ変換部１６ａを接続する信号経路の異常（例えば断線）、ＡＤ変換部１６ａの異常、ＡＤ変換部１６ａ及び演算処理部１６ｂを接続する信号経路の異常（例えば断線）、更には演算処理部１６ｂの異常を含む電源システムの異常が生じている旨判断する。
【００７１】
なお、電源システムの異常としては、上述したものの他に、電源システムに一時的に生じる異常もある。この一時的な異常としては、例えば、外部からのノイズ（電磁波等）に起因して、制御回路の備えるメモリ（ＲＡＭ）のデータが変化する（化ける）異常がある。
【００７２】
また、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれの異常判断処理の実行開始タイミングが同期されていないことから、上記閾値γは、第１の制御回路１６に対応する異常判断用パラメータＰ及び第２の制御回路１８に対応する異常判断用パラメータＰ同士が実質的に同一であるか否かを判断可能な観点から設定される。以下、閾値γの設定について説明する。
【００７３】
ＤＣＤＣコンバータ１２の入力電圧ＶＨや入力電流ＩＨは、高圧バッテリ１０を電力供給源とするモータジェネレータ等の要求電力の変動によって変動する。これに応じて、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬや出力電流ＩＬも変動する。このため、上記閾値γは、例えば、各制御回路のＡＤ変換処理の実行間隔において想定されるＡＤ変換値の最大変動量に基づき設定し、より具体的には、上記最大変動量よりもやや大きい値として設定すればよい。ちなみに、上記最大変動量を、例えば、凍結路面上で駆動輪が一時的にスリップした直後にスリップが解消される状況等、モータジェネレータの駆動中に駆動輪に作用する負荷トルクが急変する状況におけるＡＤ変換値の変動量に設定することが考えられる。
【００７４】
ステップＳ１８において肯定判断された場合には、電源システムに異常が生じている旨判断し、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、上記ステップＳ１４で算出された第１の制御回路１６に対応するオン時間Ｔｏｎが第２の制御回路１８に対応するオン時間Ｔｏｎよりも短いか否かを判断する。ここで、第２の制御回路１８に対応するオン時間Ｔｏｎは、第２の制御回路１８から受信したＡＤ変換値に基づき算出してもよいし、第２の制御回路１８で算出されたオン時間Ｔｏｎの受信値であってもよい。
【００７５】
ステップＳ２０において肯定判断された場合には、ステップＳ２２に進み、第２の判断信号の論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させる処理と、上記ステップＳ１２の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを長くする処理とを行う。まず、第２の判断信号の論理の反転処理について説明すると、この処理によれば、ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２の出力信号の論理が強制的に「Ｌ」とされ、第２の制御回路１８からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。すなわち、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうちスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２を操作するための制御回路として第１の制御回路１６が選択されることとなる。
【００７６】
また、オン時間Ｔｏｎを長くする処理について説明すると、この処理は、第２の制御回路１８からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断されることによって低下すると想定されるＤＣＤＣコンバータ１２の供給電力を補償するための処理である。本実施形態では、上記ステップＳ１２の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍にする処理を行う。
【００７７】
ちなみに、本実施形態では、第２の判断信号の論理が「Ｌ」に反転される旨の情報が第１の制御回路１６からインターフェース１６ｅ，１８ｅを介して第２の制御回路１８へと伝達されることで、第２の制御回路１８においても、この制御回路の演算処理によって算出されるＤｕｔｙのオン時間Ｔｏｎが２倍とされる処理が行われる。また、第１，第２の制御回路１６，１８におけるオン時間Ｔｏｎの伸長は、第２の判断信号の論理が「Ｈ」に反転されると判断されるまで継続される。
【００７８】
また、本ステップにおいて、電源システムに異常が生じている旨を車両ＥＣＵ３０に通知する処理を行うことが望ましい。そして、電源システムに異常が生じている旨の通知を受けた車両ＥＣＵ３０において、例えば、上記異常が生じている旨をユーザに報知する報知処理を行ったり、低圧バッテリ２８の電力の使用を制限する処理を行ったりすればよい。
【００７９】
なお、上記ステップＳ１８、Ｓ２０において否定判断された場合や、ステップＳ２２の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００８０】
図４に、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理の一例を示す。詳しくは、図４（ａ）に、車両ＥＣＵ３０からの動作信号の出力状態の推移を示し、図４（ｂ−１）〜図４（ｂ−４）に第１の制御回路１６の動作状態の推移を示し、図４（ｃ−１）〜図４（ｃ−４）に第２の制御回路１８の動作状態の推移を示し、図４（ｄ）に、スイッチング回路３６からスイッチング素子に伝達されるＤｕｔｙ信号の推移を示す。より詳しくは、図４（ｂ−１）に、タイマ回路１６ｃのカウンタ値の推移を示し、図４（ｂ−２）に、第１の制御回路１６の処理内容の推移を示し、図４（ｂ−３）に、第１の制御回路１６（出力ポート１６ｄ）からのＤｕｔｙ信号の出力状態の推移を示し、図４（ｂ−４）に、第２の判断信号の出力状態の推移を示す。また、図４（ｃ−１）〜図４（ｃ−３）は、同図（ｂ−１）〜同図（ｂ−３）に対応しており、図４（ｃ−４）は、第１の判断信号の出力状態の推移を示す。なお、図４では、Ｄｕｔｙ信号の推移として、ＤＣＤＣコンバータ１２に４つ備えられるスイッチング素子のうち１つに対応するものの推移を示している。
【００８１】
図示される例では、第２の制御回路１８によるＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理の開始タイミングが第１の制御回路１６による上記一連の制御処理の開始タイミングから半処理周期遅れるものとなっている。こうした構成によれば、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから交互に論理「Ｈ」のＤｕｔｙ信号が出力されることとなる。これにより、図４（ｄ）に示すように、ＤＣＤＣコンバータ１２のスイッチング周期Ｔｓｗは、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに対応するオン状態及びオフ状態の１周期Ｔαの半分となる。すなわち、上述したように、Ｄｕｔｙ信号の更新周期が短くされ、スイッチング周波数が高周波数とされている。
【００８２】
こうした構成を実現すべく、車両ＥＣＵ３０から動作信号が出力される時刻ｔ１において、第１の制御回路１６のタイマ回路１６ｃ及び第２の制御回路１８のタイマ回路１８ｃのそれぞれによるカウントアップが開始される。その後、タイマ回路１６ｃがリセットされる時間間隔を第１の制御回路１６における１処理周期（時刻ｔ１〜ｔ３、ｔ３〜ｔ５、ｔ５〜ｔ７、ｔ７〜ｔ９等）として第１の制御回路１６にてＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理が行われる。また、タイマ回路１８ｃがリセットされる時間間隔を第２の制御回路１８における１処理周期（時刻ｔ２〜ｔ４、ｔ４〜ｔ６、ｔ６〜ｔ８等）として第２の制御回路１８にてＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理が行われる。
【００８３】
詳しくは、時刻ｔ１〜ｔ３までの第１の制御回路１６の処理周期において、第２の制御回路１８のＡＤ変換値を受信した第１の制御回路１６によって異常判断処理が行われる。この結果、電源システムに異常が生じていない旨判断され、次回の処理周期ｔ３〜ｔ５において第１の制御回路１６から出力されたＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達される。なお、その後、第１の制御回路１６の各処理周期（時刻ｔ３〜ｔ５、ｔ５〜ｔ７、ｔ７〜ｔ９）においても、異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断されない。
【００８４】
一方、時刻ｔ２〜ｔ４までの第２の制御回路１８の処理周期において、第１の制御回路１６のＡＤ変換値を受信した第２の制御回路１８によって異常判断処理が行われる。この結果、電源システムに異常が生じていない旨判断され、次回の処理周期ｔ４〜ｔ６において第２の制御回路１８から出力されたＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達される。
【００８５】
その後、時刻ｔ４〜ｔ６までの第２の制御回路１８の処理周期において、電源システムに一時的な異常が生じることで、第１の制御回路１６から受信した直近の過去のＡＤ変換値と第２の制御回路１８のＡＤ変換値との差の絶対値が閾値γを上回ると第２の制御回路１８において判断される。これにより、電源システムに異常が生じる旨判断される。
【００８６】
また、第１の制御回路１６の直近のオン時間Ｔｏｎよりも第２の制御回路１８のオン時間Ｔｏｎの方が短いと判断される。このため、時刻ｔ６において、第１の判断信号の論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転され、これにより、第１の制御回路１６からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。
【００８７】
さらに、時刻ｔ４〜ｔ６における第２の制御回路１８の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる処理が行われる。これにより、時刻ｔ６以降において、スイッチング周期Ｔｓｗが２倍とされるものの、第２の制御回路１８から出力されるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる。なお、図中、一点鎖線にてオン時間Ｔｏｎが伸長される前のオン時間Ｔｏｎを示している。
【００８８】
ちなみに、時刻ｔ７以降、第１の制御回路１６の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎも２倍とされる。また、時刻ｔ１０において車両ＥＣＵ３０からの動作信号の出力が停止されることで、その後、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８の処理が停止される。
【００８９】
このように、本実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１２に第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８を備え、これら制御回路１６，１８においてＤＣＤＣコンバータ１２の上述した一連の制御処理を行った。これにより、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることができる。また、電源システムの異常が生じる場合であっても、電源システムの信頼性の低下を抑制しつつ車載負荷３２等への電力供給が不足することを抑制する等、適切なフェールセーフを行うことができる。
【００９０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００９１】
（１）第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路１６，１８のそれぞれによってＤｕｔｙ信号を生成した。こうした構成によれば、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることができ、スイッチング周波数を高周波数とすることができる。これにより、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬの応答性を高め、また、ＤＣＤＣコンバータ１２を構成する部品（トランス１４やスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２等）の小型化を図ることができる。
【００９２】
さらに、上記出力電圧ＶＬの応答性を高めることができるため、先の図２の電圧変化算出部Ｂ４、補正量算出部Ｂ５及び加算部Ｂ６を廃止することなども期待できる。
【００９３】
なお、単一の制御回路によってスイッチング素子に対するＤｕｔｙ信号を生成する場合には、制御回路の演算速度の制約や従来の制御回路を流用するなどの都合上、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることが困難となり、複数スイッチング周期（例えば５スイッチング周期）に渡ってＤｕｔｙ信号を更新できないことも考えられる。ここで、上述した出力電圧ＶＬの応答性の向上によれば、高圧バッテリ１０を電力供給源とする高圧システム側の機器の要求電力が変動する場合であっても、この変動が出力電圧ＶＬに及ぼす影響を抑制することができる。これにより、例えば、車載負荷３２（ヘッドライト）の印加電圧の変動を抑制することができ、ヘッドライトのちらつきに起因してユーザに違和感を与える事態を回避することなどもできる。
【００９４】
（２）ＤＣＤＣコンバータ１２の入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬを異常判断用パラメータＰとし、第１の制御回路１６に対応する異常判断用パラメータＰ及び第２の制御回路１８に対応する異常判断用パラメータＰ同士の差の絶対値が上記閾値γよりも大きいと判断された場合、電源システムに異常が生じている旨判断した。これにより、電源システムの異常の有無を適切に判断することができる。
【００９５】
（３）電源システムに異常が生じている旨判断される状況下、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８によって生成されるＤｕｔｙ信号のうちオン時間Ｔｏｎが短い方のＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍としてかつ、オン時間Ｔｏｎが長い方のＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達を遮断した。これにより、電源システムに異常が生じる場合であっても、車載負荷３２等に対する電力供給不足の発生を回避することができ、低圧バッテリ２８上がりの発生を回避することができる。また、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧が過度に高くなることに起因する電源システムの信頼性の低下を好適に回避することもできる。
【００９６】
（第２の実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９７】
図５に、本実施形態にかかる電源システムの全体構成を示す。なお、本実施形態では、電源システムのうち第１，第２の制御回路１６，１８から出力されるＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６まで伝達する論理回路及び第３の制御回路（以下、監視回路４４）以外の構成は、基本的には上記第１の実施形態と同一である。このため、図５では主に、上記論理回路及び監視回路４４について説明する。また、本実施形態において、先の第１の実施形態の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
【００９８】
図示されるように、本実施形態では、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８に加えて上記監視回路４４をＤＣＤＣコンバータ１２に備えている。
【００９９】
監視回路４４は、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８と同様に、ＡＤ変換部４４ａ、演算処理部４４ｂ、タイマ回路４４ｃ、出力ポート４４ｄ及びインターフェース４４ｅを備えて構成されている。監視回路４４には、インターフェース４４ｅを介して第１の制御回路１６や第２の制御回路１８の情報が入力される。そして、監視回路４４は、ＤＣＤＣコンバータ１２の上述した一連の制御処理のうち出力設定処理以外の処理を行う。すなわち、監視回路４４は、Ｄｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達不可能な回路構成とされている。
【０１００】
また、監視回路４４からは、判断信号Ａ及び判断信号Ｂが出力される。これら判断信号Ａ，Ｂが論理反転された信号は、ＡＮＤ回路４６に入力される。
【０１０１】
ＡＮＤ回路４６の出力信号は、第３の判断信号として第１の制御回路１６に入力される。また、ＡＮＤ回路４６の出力信号に加えて、第１の制御回路１６から出力される第２の判断信号、及び第２の制御回路１８から出力される第１の判断信号は、ＡＮＤ回路４８に入力される。そして、ＡＮＤ回路４８の出力信号と、上記判断信号Ａとは、ＯＲ回路５０に入力される。
【０１０２】
上記ＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれには、ＯＲ回路５０の出力信号が入力される。また、上記ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれには、判断信号Ｂが入力される。
【０１０３】
次に、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理について説明する。
【０１０４】
本実施形態では、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士で相互に電源システムに異常が生じているか否かを判断する。ここで、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４のそれぞれが主体となる異常判断処理は、先の図３に示した手順に準ずる。
【０１０５】
詳しくは、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８同士の異常判断処理であってかつ第１の制御回路１６が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６は、第２の判断信号の論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させてかつ、演算処理によって算出されたオン時間Ｔｏｎを２倍とする処理を行う。一方、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８同士の異常判断処理であってかつ第２の制御回路１８が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第２の制御回路１８は、第１の判断信号の論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させてかつ、演算処理によって算出されたオン時間Ｔｏｎを２倍とする処理を行う。
【０１０６】
また、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理であってかつ監視回路４４が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、監視回路４４は、判断信号Ａの論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させる。一方、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理であってかつ監視回路４４が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、監視回路４４は、判断信号Ｂの論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させる。
【０１０７】
続いて、本実施形態にかかる電源システムの異常判断後におけるスイッチング素子の操作に関するフェールセーフについて説明する。
【０１０８】
本実施形態では、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一となるオン時間Ｔｏｎの数が最も多いものに対応するＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子をオンオフ操作する処理を行う。
【０１０９】
図６及び図７に、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理及び異常判断後のフェールセーフ処理の一例を示す。
【０１１０】
まず、図６に、電源システムの異常として第１の制御回路１６に関する異常が生じる場合を示す。詳しくは、図６（ａ）、図６（ｂ−１）〜図６（ｂ−４）、図６（ｃ−１）〜図６（ｃ−４）及び図６（ｅ）は、先の図４（ａ）、図４（ｂ−１）〜図４（ｂ−４）、図４（ｃ−１）〜図４（ｃ−４）及び図４（ｄ）に対応している。また、図６（ｂ−５）に、第１の制御回路１６からの第３の判断信号の出力状態の推移を示し、図６（ｄ−１）に、タイマ回路４４ｃのカウンタ値の推移を示し、図６（ｄ−２）に、監視回路４４の処理内容の推移を示し、図６（ｄ−３）に、監視回路４４において生成されるＤｕｔｙ信号の推移を示し、図６（ｄ−４）に、監視回路４４（出力ポート４４ｄ）からの判断信号Ａの出力状態の推移を示し、図６（ｄ−５）に、監視回路４４からの判断信号Ｂの出力状態の推移を示す。
【０１１１】
なお、本実施形態では、監視回路４４においてＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理を所定の処理周期（第１の制御回路１６又は第２の制御回路１８の半処理周期）内に完了することが要求されることから、監視回路４４では複数の処理が並行して実行される。
【０１１２】
図示される例では、第２の制御回路１８による一連の制御処理の開始タイミングが第１の制御回路１６による一連の制御処理の開始タイミングよりも遅いものとなっており、監視回路４４による一連の制御処理の開始タイミングが第２の制御回路１８による一連の制御処理の開始タイミングよりも遅いものとなっている。
【０１１３】
ここで、時刻ｔ２〜ｔ３において、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じていない旨判断される。このため、判断信号Ａの論理が「Ｈ」に維持され、時刻ｔ３までに第１の制御回路１６にて生成されたＤｕｔｙ信号が時刻ｔ３〜ｔ５の処理周期においてスイッチング回路３６に伝達される。
【０１１４】
続く時刻ｔ３〜ｔ４において、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じていない旨判断される。このため、判断信号Ｂの論理が「Ｈ」に維持され、時刻ｔ２〜ｔ４において第２の制御回路１８にて生成されたＤｕｔｙ信号が時刻ｔ４〜ｔ６の処理周期においてスイッチング回路３６に伝達される。
【０１１５】
続く時刻ｔ４〜ｔ５において、電源システムに一時的な異常が生じることで、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。これにより、時刻ｔ５において、判断信号Ａの論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。また、第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値とに基づき、第１の制御回路１６において電源システムに異常が生じている旨判断される。これにより、時刻ｔ５において、第２の判断信号の論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転されてかつ、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる。さらに、時刻ｔ４〜ｔ６において、第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値とに基づき、第２の制御回路１８において電源システムに異常が生じている旨判断される。これにより、時刻ｔ６において、第１の判断信号の論理が「Ｌ」に反転されてかつ、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる。
【０１１６】
すなわち、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８同士の異常判断処理において電源システムに異常が生じている旨判断されると、先の図５に示すように、第１の制御回路１６から出力される第２の判断信号の論理と、第２の制御回路１８から出力される第１の判断信号の論理とが「Ｌ」に反転され、ＡＮＤ回路４８の出力信号の論理が「Ｌ」とされる。また、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理とで電源システムに異常が生じている旨判断されると、監視回路４４から出力される判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。この結果、ＯＲ回路５０の出力信号の論理が「Ｌ」とされる。
【０１１７】
したがって、次回の処理周期である時刻ｔ６以降において、第１の制御回路１６からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断されてかつ、第２の制御回路１８によって生成されたＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達される。ここで、第２の制御回路１８及び監視回路４４にて生成されたＤｕｔｙ信号は、第１，第２の制御回路１６，１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一となるオン時間Ｔｏｎが最も多いＤｕｔｙ信号であり、正常である蓋然性が高い信号である。
【０１１８】
なお、その後、時刻ｔ７〜ｔ８において、第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値とに基づき、第１の制御回路１６において電源システムに異常が生じていない旨判断されることで、時刻ｔ８において第２の判断信号の論理が「Ｈ」に反転される。
【０１１９】
続いて、図７に、電源システムの異常として監視回路４４に関する異常が生じる場合を示す。詳しくは、図７（ａ）〜図７（ｅ）は、先の図６（ａ）〜図６（ｅ）に対応している。
【０１２０】
図示される例では、車両ＥＣＵ３０から動作信号が入力された後、時刻ｔ１〜ｔ２において、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ２において判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。
【０１２１】
その後、時刻ｔ２〜ｔ３において、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ２において判断信号Ｂの論理が「Ｌ」に反転される。
【０１２２】
すなわち、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理において電源システムに異常が生じている旨判断されると、監視回路４４から出力される判断信号Ｂの論理が「Ｌ」に反転される。また、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理において電源システムに異常が生じている旨判断されると、監視回路４４から出力される判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。この結果、ＡＮＤ回路４６，４８の出力信号の論理が「Ｈ」に維持され、ＯＲ回路５０の出力信号の論理が「Ｈ」とされる。
【０１２３】
したがって、第１の制御回路１６にて生成されるＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達されてかつ、第２の制御回路１８にて生成されるＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達が遮断される。ここで、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号は、第１，第２の制御回路１６，１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一であるオン時間Ｔｏｎが最も多いＤｕｔｙ信号であり、正常である蓋然性が高い信号である。
【０１２４】
そして、第１の制御回路１６によってＡＮＤ回路４６の出力信号（第３の判断信号）の論理が「Ｌ」から「Ｈ」に反転されると判断される時刻ｔ４以降において、第１の制御回路１６によって生成されるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる処理が行われる。
【０１２５】
このように、本実施形態では、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一であるオン時間Ｔｏｎの数が最も多いＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子をオンオフ操作した。こうした構成によれば、電源システムの信頼性の低下を好適に抑制しつつ、車載負荷３２等に対する電力供給不足の発生を好適に回避することができる。
【０１２６】
（第３の実施形態）
以下、第３実施形態について、先の第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１２７】
上記第２の実施形態では、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理と、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理とで電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうち第１の制御回路１６によって生成されるＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達させる構成とした。本実施形態では、上記異常が生じている旨判断された場合、第１，第２の制御回路１６，１８の双方からのＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍とすることなく、これら制御回路１６，１８の双方からのＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達を継続させる構成とする。
【０１２８】
図８に、本実施形態にかかる電源システムの全体構成を示す。なお、本実施形態において、先の第１の実施形態の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１２９】
ＡＮＤ回路４８の出力信号は、監視回路４４の出力ポート４４ｄから出力される判断信号Ａとともに、第４の判断信号としてＯＲ回路５０に入力される。なお、本実施形態では、ＡＮＤ回路４６の出力信号（第３の判断信号）が、第１の制御回路１６に入力されない。
【０１３０】
監視回路４４の出力ポート４４ｄから出力される判断信号Ｂと、ＡＮＤ回路４８から出力される第４の判断信号とは、ＯＲ回路５２に入力される。そして、ＯＲ回路５２の出力信号は、ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれに入力される。
【０１３１】
次に、図９を用いて、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理について説明する。詳しくは、図９は、電源システムの異常として監視回路４４に関する異常が生じる場合を示す。なお、図９（ｅ）は、ＡＮＤ回路４８からの第４の判断信号の出力状態の推移を示し、図９（ａ）〜図９（ｂ−４）、図９（ｃ−１）〜図９（ｄ−５）及び図９（ｆ）は、先の図６（ａ）〜図６（ｂ−４）、図６（ｃ−１）〜図６（ｄ−５）及び図６（ｅ）に対応している。
【０１３２】
図示される例では、車両ＥＣＵ３０から動作信号が入力された後、時刻ｔ１〜ｔ２において、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ２において判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。
【０１３３】
続く時刻ｔ２〜ｔ３において、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ３において判断信号Ｂの論理が「Ｌ」に反転される。これにより、ＡＮＤ回路４８から出力される第４の判断信号の論理が「Ｌ」から「Ｈ」に反転されることで、ＯＲ回路５０，５２の出力信号の論理が「Ｈ」に維持される。この結果、第１，第２の制御回路１６，１８からのＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達が継続されることとなる。なお、上述したように、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８にて生成されるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍とする処理は行われない。
【０１３４】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１３５】
・電源システムの異常判断処理に用いる異常判断用パラメータＰとしては、上記入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬのＡＤ変換値の全てに限らず、例えば、これらのうち１つ又は２つを用いてもよい。また、異常判断用パラメータＰとしては、上記ＡＤ変換値に加えて又は代えて、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを用いてもよい。この場合の異常判断手法について説明すると、具体的には例えば、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうち一方の直近の過去のＡＤ変換値を他方に送信する。そして、上記直近のＡＤ変換値を受信した他方の制御回路において、受信したＡＤ変換値から算出されたオン時間Ｔｏｎと、自身のＡＤ変換値から算出されたオン時間Ｔｏｎとの差の絶対値が所定の閾値よりも大きいと判断された場合、電源システムに異常が生じている旨判断する。
【０１３６】
ちなみに、上記所定の閾値の設定手法について説明すると、ＡＤ変換処理に起因した入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬの真値からのずれ（サンプリング誤差）を含んだＡＤ変換値に基づきオン時間Ｔｏｎが算出され得る。このため、オン時間Ｔｏｎに対応する上記所定の閾値は、例えば、サンプリング誤差によるＡＤ変換値の変動幅に対応したオン時間Ｔｏｎの変動幅に基づき設定すればよい。
【０１３７】
・上記第２の実施形態では、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理と、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理とで電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６のＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達させる構成としたがこれに限らない。例えば、第１の制御回路１６に代えて、第２の制御回路１８のＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達させる構成としてもよい。
【０１３８】
・上記第１の実施形態では、電源システムに異常が生じると判断される状況下、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍する処理を行ったがこれに限らない。例えば、オン時間Ｔｏｎを１よりも大きいβ倍（例えば、１＜β＜２）してもよい。この場合であっても、Ｄｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達が遮断されることに起因するＤＣＤＣコンバータ１２の供給電力の想定低下分を超えないようにしつつ、車載負荷３２等への供給電力の不足度合いを抑制することはできる。
【０１３９】
・上記各実施形態では、１つのＤＣＤＣコンバータが電源システムに備えられたがこれに限らず、複数のＤＣＤＣコンバータの並列接続体が備えられていてもよい。こうした構成は、車載負荷３２等への供給電流の最大値を増大させること等を目的としたものである。こうした電源システムにおいては、ＤＣＤＣコンバータのうちいずれかの異常によって電源システムの給電先に電力を適切に供給することができなくなる等の不都合が生じる懸念がある。例えば、複数のＤＣＤＣコンバータのうち１つの出力電流が低くなる場合、残余のＤＣＤＣコンバータの供給可能な最大電流値が小さいと、出力電圧が低下する懸念がある。このため、こうした電源システムにおいても、電源システムの異常判断処理等の適用が有効である。
【０１４０】
・１つのＤＣＤＣコンバータに備えられる制御回路の数としては、２つや３つに限らず、４つ以上であってもよい。ここで、Ｄｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達可能な構成を有する制御回路が３つ備えられる場合、これら制御回路のそれぞれによって、これら制御回路のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号に対応するスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないようにＤｕｔｙ信号が生成されることとなる。
【０１４１】
なお、こうした構成において、上記第１の実施形態において、電源システムに異常が生じる旨判断されたとき、例えば、４つの制御回路のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうちオン時間Ｔｏｎが最短となるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを３倍にしてかつ、オン時間Ｔｏｎが３倍とされたＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子を操作するフェールセーフを行えばよい。
【０１４２】
・上記第１の実施形態では、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに共通の入力側電圧センサ２２等の検出値が入力される構成としたがこれに限らない。例えば、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに対応した入力側電圧センサ等を各別に備え、これら制御回路１６，１８のそれぞれに対応したセンサの検出値を用いて異常判断処理を行ってもよい。
【０１４３】
・上記各実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１２の備える制御回路によって異常判断処理を行ったがこれに限らない。例えば、これら制御回路及び車両ＥＣＵ３０の間で情報をやり取りする手段（信号線）を備え、制御回路のＡＤ変換値等を入力して車両ＥＣＵ３０によって異常判断処理を行ってもよい。
【０１４４】
・上記各実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１２に備えられたセンサ（出力側電圧センサ２６等）の検出値を用いて異常判断処理を行ったがこれに限らない。例えば、電源システム内であって且つＤＣＤＣコンバータ１２外にＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧や出力電流を検出するセンサを備え、上記センサの検出値に基づき異常判断処理を行ってもよい。
【０１４５】
・ＤＣＤＣコンバータが備えるスイッチング素子としては、上記各実施形態に例示したものに限らず、例えば、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ等であってもよい。
【０１４６】
・ＤＣＤＣコンバータとしては、降圧コンバータに限らず、昇圧コンバータであってもよい。また、電力変換装置としては、絶縁型のものに限らず、非絶縁型のものであってもよい。
【０１４７】
・本願発明が適用される車両としては、ハイブリッド車両に限らず、例えば、車載主機として回転機のみを備える電気自動車であってもよい。また、本願発明の適用対象としては、車両に限らない。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…高圧バッテリ、１２…ＤＣＤＣコンバータ、１６…第１の制御回路、１８…第２の制御回路、２２…入力側電圧センサ、２４…入力側電流センサ、２６…出力側電圧センサ、Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２…スイッチング素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号を生成する制御回路を有して且つ、前記生成される時比率信号に基づく前記スイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記特許文献１，２に見られるように、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号（Ｄｕｔｙ信号）をコントローラによって生成し、生成されたＤｕｔｙ信号に基づくスイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムが知られている。
【０００３】
また、電源システムとしては、下記特許文献３に見られるように、複数のＤＣＤＣコンバータの並列接続体を備えるものも知られている。こうした構成は、電源システムの信頼性を向上させたり、電源システムの給電先への供給電流の最大値を増大させたりすることを目的としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９４６９０号公報
【特許文献２】特開２００６−１０１６８０号公報
【特許文献３】特開２００７−３１８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の応答性を高めたり、スイッチング速度を高周波数としてＤＣＤＣコンバータを構成する部品の小型化を図ったりすることを目的として、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることが考えられる。しかしながら、Ｄｕｔｙ信号を生成するコントローラの演算速度の制約などから、Ｄｕｔｙ信号の更新周期の短縮を十分に図れない場合には、上述した目的を達成できないことが懸念される。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＤＣＤＣコンバータの時比率信号の更新周期を短くすることのできる新たな電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明は、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号を生成する制御回路を有して且つ、前記生成される時比率信号に基づく前記スイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムにおいて、前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに複数備えられ、複数の前記制御回路のそれぞれは、これら制御回路のそれぞれから出力される前記時比率信号に基づき前記スイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように前記時比率信号を生成することを特徴とする。
【０００９】
上記発明では、１つのＤＣＤＣコンバータに複数の制御回路が備えられている。そして、複数の制御回路のそれぞれから出力される時比率信号に基づきスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路のそれぞれによって時比率信号が生成される。こうした構成によれば、時比率信号の更新周期を短くすることができる。これにより、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の応答性を高めたり、スイッチング周波数を高周波数としてＤＣＤＣコンバータを構成する部品の小型化を図ったりすることができる。
【００１０】
なお、上記発明において、電源システムに備えられるＤＣＤＣコンバータは１つであってもよいし、複数であってもよい。ここで、電源システムに備えられるＤＣＤＣコンバータが複数の場合、複数のＤＣＤＣコンバータのそれぞれに複数の制御回路が備えられることとなる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、当該電源システムの電流流通経路の電圧又は電流を検出する検出手段を更に備え、複数の前記制御回路のそれぞれは、前記検出手段の検出値を入力として前記時比率信号を生成し、複数の前記制御回路のそれぞれに入力された前記検出手段の検出値同士の比較、及び複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号同士の比較のうち少なくとも１つに基づき、当該電源システムに異常が生じているか否かを判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、ＤＣＤＣコンバータが備える複数の制御回路のそれぞれにおいて、検出手段の検出値を入力として時比率信号が生成される。ここで、検出手段や、検出手段及び制御回路の間を接続する信号経路、更には制御回路に生じる異常等、電源システムに異常が生じることがある。この場合、制御回路から出力される時比率信号が適切な信号からずれることに起因して、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧から大きくずれ、種々の不都合が生じるおそれがある。詳しくは、例えば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧よりも過度に高くなることで、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が給電先となる機器の定格電圧を大きく上回り、機器の信頼性が低下するおそれがある。また、例えば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧よりも過度に低くなることで、給電先となる機器に対する電力供給が不足するおそれがある。
【００１３】
ここで、電源システムに異常が生じると、制御回路において用いられる検出手段の検出値が真値から大きくずれ得る。また、電源システムに異常が生じると、上述したように、制御回路において生成される時比率信号が適切な信号ではなくなり得る。すなわち、複数の制御回路を有するＤＣＤＣコンバータが備えられる電源システムにおいてこのシステムに異常が生じる場合、これら制御回路のそれぞれに入力された検出手段の検出値同士が大きく相違したり、これら制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号同士が大きく相違したりする。
【００１４】
こうした点に鑑み、上記発明では、複数の制御回路のそれぞれに入力された検出手段の検出値同士の比較、及び複数の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号同士の比較のうち少なくとも１つに基づき、電源システムに異常が生じているか否かを適切に判断することができる。これにより、電源システムに異常が生じる場合であっても、その後の対応を適切にとることなどができる。
【００１５】
なお、上記発明において、上記検出手段の検出値同士の比較に基づく異常判断手法としては、例えば、上記検出手段の検出値同士の差の絶対値が第１の規定値を上回ることに基づき、電源システムに異常が生じている旨判断する手法を採用することができる。また、上記生成された時比率信号同士の比較に基づく異常判断手法としては、例えば、上記生成された時比率信号同士の差の絶対値が第２の規定値を上回ることに基づき、電源システムに異常が生じている旨判断する手法を採用することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち前記オン時間が最短となる時比率信号を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時操作手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１７】
上記発明では、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、複数の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号のうちオン時間が最短となる時比率信号を選択する。そして、選択された時比率信号のオン時間を長くしてかつ、オン時間が長くされた時比率信号によってスイッチング素子をオンオフ操作する。こうした構成によれば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が想定した電圧よりも過度に高くなる事態の発生を抑制することができ、また、電源システムの給電先に対する電力供給不足の発生を抑制することもできる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに３つ以上備えられ、前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、前記３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち互いに同一である前記オン時間の数が最も多い時比率信号を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時多数決操作手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１９】
上記発明では、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号のうち互いに同一であるオン時間の数が最も多い時比率信号を選択する。そして、選択された時比率信号のオン時間を長くしてかつ、オン時間が長くされた時比率信号によってスイッチング素子をオンオフ操作する。こうした上記発明によれば、電源システムに異常が生じる場合であっても、正常である蓋然性の高い時比率信号によってスイッチング素子をオンオフ操作することができる。これにより、電源システムの信頼性の低下を好適に抑制することができ、また、電源システムの給電先に対する電力供給不足の発生を抑制することもできる。
【００２０】
なお、上記発明において、上記３つ以上の制御回路には、時比率信号を生成した後、スイッチング素子に時比率信号を伝達可能な回路構成の制御回路に限らず、スイッチング素子に時比率信号を伝達不可能な回路構成の制御回路も含まれ得る。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記３つ以上の制御回路のうち一部であってかつ少なくとも２つは前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能とされ、残余は前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能とされ、前記異常判断手段によって前記３つ以上の制御回路のうち前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能な制御回路のみに異常が生じている旨判断された場合、前記オン時間伸長手段によって前記時比率信号の前記オン時間を長くすることなく、前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能な制御回路のそれぞれから前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を継続させる継続操作手段を更に備えることを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、３つ以上の制御回路に時比率信号をスイッチング素子に伝達不可能とされる制御回路が含まれている。ここで、電源システムの異常として上記伝達不可能とされる制御回路の異常が生じることがある。この場合、３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号のうち互いに同一であるオン時間の数が最も多い時比率信号は、上記伝達可能とされる制御回路のそれぞれによって生成された時比率信号である。すなわち、上記伝達可能とされる制御回路によって生成された時比率信号は、正常である蓋然性が高い。この点に鑑み、上記発明では、上記伝達不可能な制御回路のみに異常が生じている旨判断された場合、上記伝達可能な制御回路のそれぞれによって生成された正常である蓋然性の高い時比率信号のスイッチング素子への伝達を継続させる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項３〜５のいずれか１項に記載の発明において、複数の前記制御回路のうち前記選択手段によって選択された時比率信号を生成する制御回路以外の制御回路から前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を遮断する信号遮断手段を更に備え、前記オン時間伸長手段は、前記信号遮断手段によって前記時比率信号の伝達が遮断されることによって低下すると想定される前記ＤＣＤＣコンバータの供給電力を補償可能なように前記オン時間を長くすることを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、上記態様でオン時間を長くすることで、電源システムに異常が生じる場合であっても、電源システムの給電先に対する電力供給不足を好適に回避することができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記電源システムは、車両に搭載され、前記車両には、高圧側車載負荷と、該高圧側車載負荷及び前記ＤＣＤＣコンバータの電力供給源となる高圧バッテリとが備えられることを特徴とする。
【００２６】
上記発明では、高圧側車載負荷（例えば主機回転機や、空調装置の備える電動式の圧縮機）及びＤＣＤＣコンバータの双方の電力供給源が高圧バッテリとなっている。ここで、高圧側車載負荷の要求電力が変動すると、高圧バッテリの電圧が変動し、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が変動することが懸念される。特に、高圧側車載負荷の要求電力の急変時においては、高圧バッテリの電圧の変動が顕著となることで、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の変動が大きくなることが懸念される。このため、上記出力電圧の変動が顕著となり得る上記発明は、時比率信号の更新周期の短縮によって出力電圧の調節精度を高めることが可能な請求項１記載の発明の発明特定事項を備えるメリットが大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態にかかる電源システムの構成図。
【図２】同実施形態にかかるＤＣＤＣコンバータの制御処理に関する機能ブロック図。
【図３】同実施形態にかかる異常判断処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【図５】第２の実施形態にかかる電源システムの構成図。
【図６】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【図７】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【図８】第３の実施形態にかかる電源システムの構成図。
【図９】同実施形態にかかる異常判断処理の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる電源システムをハイブリッド車両に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１に、本実施形態にかかる電源システムの全体構成を示す。
【００３０】
図示される高圧バッテリ１０は、車載主機としての図示しない回転機(モータジェネレータ)、及び図示しない空調装置の備える電動式圧縮機等の電力供給源であり、例えば数百Ｖ以上の所定の高電圧を有する蓄電池である。ちなみに、高圧バッテリ１０としては、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を採用することができる。
【００３１】
高圧バッテリ１０は、ＤＣＤＣコンバータ１２に接続可能とされている。ＤＣＤＣコンバータ１２は、一対のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１の直列接続体と一対のスイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ２の直列接続体との並列接続体（フルブリッジ回路）、トランス１４及び複数の制御回路（第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８）を備えて構成されている。詳しくは、ＤＣＤＣコンバータ１２は、これら部品が回路基板（例えば単一の回路基板）上に実装されて且つ上記回路基板が筐体（ケース）に収容されてなり、高圧バッテリ１０の電圧を降圧して出力する絶縁型コンバータである。ここで、本実施形態において、単一のＤＣＤＣコンバータ１２に複数の制御回路が備えられているのは、電源システムの信頼性の向上を図るためである。また、本実施形態では、上記スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２として、ＮチャネルＭＯＳトランジスタを想定している。
【００３２】
高電位側のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｐ２の入力端子（ドレイン）は、高圧バッテリ１０の正極側に接続され、低電位側のスイッチング素子Ｓｎ１，Ｓｎ２の出力端子（ソース）は、高圧バッテリ１０の負極側に接続されている。なお、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２の入出力端子間のそれぞれには、図示しないフリーホイールダイオードが接続されている。
【００３３】
一対のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１の接続点、及び一対のスイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ２の接続点のそれぞれには、トランス１４の１次側コイル１４ａの両端のそれぞれが接続されている。
【００３４】
トランス１４の２次側コイル１４ｂの両端のそれぞれは、ダイオードＲＤ１，ＲＤ２のアノード側に接続され、これらダイオードＲＤ１，ＲＤ２のカソード側は短絡されている。そして、ダイオードＲＤ１，ＲＤ２は、リアクトル２０ａ及びコンデンサ２０ｂからなる平滑回路２０（ＬＣフィルタ）に接続されている。
【００３５】
上記高圧バッテリ１０やＤＣＤＣコンバータ１２の１次側は、車載高圧システムを構成し、ＤＣＤＣコンバータ１２の上記ケースに接続されたグランドラインＧＬから絶縁されている。これに対し、ＤＣＤＣコンバータ１２の２次側は、グランドラインＧＬを基準電位として動作する車載低圧システムを構成する。
【００３６】
このため、本実施形態では、トランス１４の２次側コイル１４ｂの中点タップｍｔがグランドラインＧＬに接続されている。こうした構成によれば、ダイオードＲＤ１，ＲＤ２は、高電位側のスイッチング素子Ｓｐ１及び低電位側のスイッチング素子Ｓｎ２がオン状態とされるか、高電位側のスイッチング素子Ｓｐ２及び低電位側のスイッチング素子Ｓｎ１がオン状態とされるかに応じて、２次側コイル１４ｂの両端の電圧の「１／２」の電圧を交互に出力することとなる。なお、中点タップｍｔとは、トランス１４の２次側コイル１４ｂの中央(両端子から等距離にある点である中点)に接続された端子のことである。
【００３７】
ＤＣＤＣコンバータ１２の１次側には、上記フルブリッジ回路の入力電圧ＶＨを検出する入力側電圧センサ２２、及びトランス１４の１次側コイル１４ａを流れる入力電流ＩＨを検出する入力側電流センサ２４が備えられている。また、ＤＣＤＣコンバータ１２の２次側には、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧（平滑回路２０からの出力電圧）を検出する出力側電圧センサ２６が備えられている。
【００３８】
ＤＣＤＣコンバータ１２の一対の出力側は、低圧バッテリ２８、車両ＥＣＵ３０、及び車載負荷３２（車両ＥＣＵ３０を除く）の並列接続体に接続されている。低圧バッテリ２８は、低圧システムの一部を構成し、高圧バッテリ１０の電圧よりも低い所定の低電圧（例えば１２Ｖ）を出力する蓄電池（例えば鉛蓄電池）である。なお、上記車載負荷３２は、例えば、空調装置（より詳しくは、空調装置の送風用のファンや暖房用のヒータ等）や、ヘッドライト、更には車載主機としてのエンジン駆動用のアクチュエータ（燃料噴射弁等）を含むものである。
【００３９】
車両ＥＣＵ３０は、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８よりも上位（アクセルペダル等のユーザインターフェースから入力されるユーザの要求を最上流とした場合の上流側）の制御回路を備える制御装置であり、低圧バッテリ２８を電力供給源としつつ、車両の制御を統括する機能を有する。なお、車両ＥＣＵ３０や、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８の基準電位は、グランドラインＧＬの電位である。また、車両ＥＣＵ３０には、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧を検出する電圧センサ３０ａが内蔵されている。
【００４０】
車両ＥＣＵ３０は、車両の走行がユーザによって許可されたと判断されることで低圧バッテリ２８から電力が供給されて且つ、ＤＣＤＣコンバータ１２及び車載負荷３２に対して共通の動作信号を出力する。ここで、本実施形態では、車両の走行がユーザによって許可されたか否かを、ユーザによってイグニッションスイッチ３４がオンされたか否かで判断する。
【００４１】
第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれは、低圧バッテリ２８を電力供給源としつつ、同バッテリや、車両ＥＣＵ３０、車載負荷３２に電力を供給すべく、スイッチング回路３６を介してスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２を操作する機能を有する。詳しくは、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれは、アナログ信号としての入力側電圧センサ２２や、入力側電流センサ２４、更には出力側電圧センサ２６の検出値を所定周期でデジタル信号に変換するＡＤ変換部１６ａ，１８ａ、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２の操作に関する種々の演算処理を行う演算処理部１６ｂ，１８ｂ、タイマ回路１６ｃ，１８ｃ、演算処理部１６ｂ，１８ｂの演算結果を外部に出力する出力ポート１６ｄ，１８ｄ、及び第１，第２の制御回路１６，１８間で情報をやり取りするためのインターフェース１６ｅ，１８ｅを備えて構成されている。
【００４２】
なお、高圧システムと、低圧システムとは、図示しない絶縁素子（例えば、光絶縁素子としてのフォトカプラや、磁気絶縁素子としてのパルストランス）によって絶縁されており、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２をオンオフ操作するための時比率信号（Ｄｕｔｙ信号）は、スイッチング回路３６内の上記絶縁素子を介してこれらスイッチング素子に伝達される。また、入力側電圧センサ２２や、入力側電流センサ２４の検出値は、上記絶縁素子を介してＡＤ変換部１６ａ，１８ａに入力される。
【００４３】
次に、図２を用いて、演算処理部１６ｂ，１８ｂによって実行されるＤＣＤＣコンバータ１２の制御処理について説明する。詳しくは、図２は、本実施形態にかかるＤＣＤＣコンバータ１２の制御処理の機能ブロック図である。
【００４４】
電圧偏差算出部Ｂ１は、出力側電圧センサ２６によって検出されるＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬと目標電圧ＶＲＥＦとの偏差ΔＶＬを算出する。詳しくは、目標電圧ＶＲＥＦから上記出力電圧ＶＬを減算した値として上記偏差ΔＶＬを算出する。ちなみに、上記処理において、出力側電圧センサ２６の検出値に代えて、低圧バッテリ２８や車載負荷３２の両端の電圧を検出するセンサを備え、このセンサの検出値を用いてもよい。
【００４５】
電圧フィードバック制御部Ｂ２は、上記偏差ΔＶＬに基づく比例積分制御（ＰＩ制御）によってＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬを目標電圧ＶＲＥＦにフィードバック制御するための操作量（Ｄｕｔｙ）を算出する。ここで、Ｄｕｔｙは、スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期Ｔαに対するスイッチング素子のオン時間Ｔｏｎの比率「Ｔｏｎ／Ｔα」である。すなわち、Ｄｕｔｙが大きいほど、スイッチング素子のオン時間Ｔｏｎが長くなる。
【００４６】
入力電圧操作量算出部Ｂ３は、入力側電圧センサ２２によって検出される入力電圧ＶＨに基づき、Ｄｕｔｙの上限値（ガード値）のベース値ＤＢを算出する。詳しくは、入力電圧ＶＨが高いほど上記ベース値ＤＢを小さく算出する。
【００４７】
電圧変化算出部Ｂ４は、上記入力電圧ＶＨの変化量（入力電圧変化量ΔＶＨ）を算出する。詳しくは、今回の処理周期においてＡＤ変換された入力側電圧センサ２２の検出値から前回の処理周期においてＡＤ変換された入力側電圧センサ２２の検出値を減算した値として入力電圧変化量ΔＶＨを算出すればよい。
【００４８】
補正量算出部Ｂ５は、入力電圧変化量ΔＶＨに基づき、入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢの補正量ΔＤｕｔｙを算出する。詳しくは、入力電圧変化量ΔＶＨが０よりも大きいほど入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢを小さくするような補正量ΔＤｕｔｙを算出し、入力電圧変化量ΔＶＨが０よりも小さいほど入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢを大きくするような補正量ΔＤｕｔｙを算出する。この処理は、演算処理部１６ｂ，１８ｂの演算タイミング間において入力電圧ＶＨが大きく上昇することに起因して、後述するＤＵＴＹ選択部Ｂ１０から出力されるＤｕｔｙが適切な値に対して過度に大きくなることを回避するための処理である。つまり、入力電圧ＶＨが大きく上昇する状況下、前回の演算タイミングで上記入力電圧操作量算出部Ｂ３によって算出されたガード値は、前回の演算タイミングからの時間経過とともに適切なガード値から大きい側にずれることが懸念される。このため、こうした懸念を払拭すべく、入力電圧操作量算出部Ｂ３によって算出されたベース値ＤＢの補正量ΔＤｕｔｙを上記態様にて算出する。
【００４９】
加算部Ｂ６は、入力電圧操作量算出部Ｂ３から出力されるベース値ＤＢと、上記補正量ΔＤｕｔｙとの加算値としてガード値を算出する。
【００５０】
出力電流算出部Ｂ７は、入力側電流センサ２４によって検出される入力電流ＩＨに基づき、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬを算出する。
【００５１】
電流偏差算出部Ｂ８は、上記出力電流ＩＬと電流制限値ＩＲＥＦとの偏差ΔＩＬを算出する。詳しくは、電流制限値ＩＲＥＦから上記出力電流ＩＬを減算した値として上記偏差ΔＩＬを算出する。なお、電流制限値ＩＲＥＦは、ＤＣＤＣコンバータ１２（より詳しくは、ＤＣＤＣコンバータ１２内の電流流通経路の素子等）の信頼性を維持可能な電流の上限値に設定すればよい。
【００５２】
定電流制御部Ｂ９は、上記偏差ΔＩＬに基づくＰＩ制御によってＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬを電流制限値ＩＲＥＦにフィードバック制御するためのＤｕｔｙを算出する。
【００５３】
ＤＵＴＹ選択部Ｂ１０は、電圧フィードバック制御部Ｂ２及び定電流制御部Ｂ９から出力されるＤｕｔｙのうち最小値を選択して出力ポート１６ｄ，１８ｄからＤｕｔｙ信号として出力させる処理を行う。なお、上記最小値が加算部Ｂ６から出力されるガード値よりも大きい場合、出力ポート１６ｄ，１８ｄから上記ガード値を出力させる処理を行う。
【００５４】
こうした構成によれば、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬが電流制限値ＩＲＥＦを超えるまでは、電圧フィードバック制御によって出力電圧ＶＬが高いほどＤｕｔｙが小さくされる（スイッチング素子のオン時間Ｔｏｎが短くされる）こととなる。一方、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬが電流制限値ＩＲＥＦを超える場合には、定電流制御によってＤＣＤＣコンバータ１２の出力電流ＩＬが電流制限値ＩＲＥＦで制限されるため、上記出力電圧ＶＬが低下される。すなわち、ＤＣＤＣコンバータ１２は、定電流垂下特性を有する。
【００５５】
続いて、先の図１を用いて、第１の制御回路１６の出力ポート１６ｄ及び第２の制御回路１８の出力ポート１６ｄと上記スイッチング回路３６とを接続する論理回路について説明する。
【００５６】
第１の制御回路１６の演算処理部１６ｂで算出されるスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２に対応するＤｕｔｙ信号のそれぞれは、出力ポート１６ｄを介してＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれに入力される。また、上記ＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれには、第２の制御回路１８の出力ポート１８ｄから出力される第１の判断信号が入力される。
【００５７】
第２の制御回路１８の演算処理部１８ｂで算出されるスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２に対応するＤｕｔｙ信号のそれぞれは、出力ポート１８ｄを介してＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれに入力される。また、上記ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれには、第１の制御回路１６の出力ポート１６ｄから出力される第２の判断信号が入力される。
【００５８】
上記ＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれの出力信号と、上記ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれの出力信号とは、ＯＲ回路４２ｐ１，４２ｎ１，４２ｐ２，４２ｎ２のそれぞれに入力される。
【００５９】
上記ＯＲ回路４２ｐ１，４２ｎ１，４２ｐ２，４２ｎ２の出力信号のそれぞれは、スイッチング回路３６を介してスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２のそれぞれの開閉制御端子（ゲート）に伝達される。
【００６０】
こうした構成において、第１の判断信号の論理が「Ｌ」とされることで、第１の制御回路１６からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。また、第２の判断信号の論理が「Ｌ」とされることで、第２の制御回路１８からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。
【００６１】
ここで、こうした論理回路を採用するのは、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くし、また、電源システムに異常が生じる場合にスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２の操作態様を切り替えてフェールセーフを行うためである。
【００６２】
詳しくは、まず、スイッチング素子のＤｕｔｙの更新周期を短くすることについて説明すると、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路１６，１８のそれぞれによってＤｕｔｙ信号を生成する制御ロジックを採用する。こうした制御ロジックにより、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから交互にスイッチング素子をオン状態とさせるＤｕｔｙ信号が出力されることとなる。これにより、Ｄｕｔｙの更新周期を短くすることができる。
【００６３】
次に、図３を用いて、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理について説明する。詳しくは、図３は、本実施形態にかかる上記異常判断処理を含むＤＣＤＣコンバータ１２の制御処理の手順である。この処理は、車両ＥＣＵ３０から動作信号がタイマ回路１６ｃ，１８ｃに入力されることをトリガとして、タイマ回路１６ｃ，１８ｃのカウント値に基づき、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれによって同一処理周期で繰り返し実行される。
【００６４】
なお、本実施形態において、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれによって実行されるＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理（後述するＡＤ変換処理、演算処理、出力設定処理、通信処理及び異常判断処理）内容が同一である。このため、図３では、第１の制御回路１６を主体として説明する。
【００６５】
この一連の処理では、まず、ステップＳ１０において、ＡＤ変換部１６ａにてアナログ信号としての上記入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬをデジタル信号に変換するＡＤ変換処理を行う。なお、以降、デジタル信号に変換された入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬをＡＤ変換値と称すこととする。
【００６６】
続くステップＳ１２では、ＡＤ変換値に基づき、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２に対応するＤｕｔｙ（オン時間Ｔｏｎ）を算出する演算処理（先の図２の処理）を行う。
【００６７】
続くステップＳ１４では、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２のそれぞれに対応したＤｕｔｙ信号を出力ポート１６ｄから出力させるための出力設定処理を行う。この処理は、タイマ回路１６ｃの有する機能であるＰＷＭ機能（所定周期及び所定のＤｕｔｙのパルスを出力する機能）を用いて、今回の処理周期において生成されたＤｕｔｙ信号を、次回の処理周期において出力させるための処理である。
【００６８】
続くステップＳ１６では、今回の処理周期に対応する異常判断用パラメータＰをインターフェース１６ｅを介して第２の制御回路１８に送信して且つ、第２の制御回路１８における直近の過去の異常判断用パラメータＰを第２の制御回路１８からインターフェース１６ｅを介して受信する通信処理を行う。ここで、本実施形態では、異常判断用パラメータＰとして、入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬのＡＤ変換値を用いる。
【００６９】
続くステップＳ１８では、第１の制御回路１６に対応する異常判断用パラメータＰ及び第２の制御回路１８に対応する異常判断用パラメータＰ同士の差の絶対値が閾値γよりも大きいか否かを判断する異常判断処理を行う。
【００７０】
具体的には、出力電圧ＶＬ同士の差に基づく異常判断処理を例にして説明すると、第１の制御回路１６でＡＤ変換された出力電圧ＶＬと第２の制御回路１８でＡＤ変換された出力電圧ＶＬとの差の絶対値が閾値γよりも大きいと判断された場合、出力側電圧センサ２６の異常や、出力側電圧センサ２６及びＡＤ変換部１６ａを接続する信号経路の異常（例えば断線）、ＡＤ変換部１６ａの異常、ＡＤ変換部１６ａ及び演算処理部１６ｂを接続する信号経路の異常（例えば断線）、更には演算処理部１６ｂの異常を含む電源システムの異常が生じている旨判断する。
【００７１】
なお、電源システムの異常としては、上述したものの他に、電源システムに一時的に生じる異常もある。この一時的な異常としては、例えば、外部からのノイズ（電磁波等）に起因して、制御回路の備えるメモリ（ＲＡＭ）のデータが変化する（化ける）異常がある。
【００７２】
また、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれの異常判断処理の実行開始タイミングが同期されていないことから、上記閾値γは、第１の制御回路１６に対応する異常判断用パラメータＰ及び第２の制御回路１８に対応する異常判断用パラメータＰ同士が実質的に同一であるか否かを判断可能な観点から設定される。以下、閾値γの設定について説明する。
【００７３】
ＤＣＤＣコンバータ１２の入力電圧ＶＨや入力電流ＩＨは、高圧バッテリ１０を電力供給源とするモータジェネレータ等の要求電力の変動によって変動する。これに応じて、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬや出力電流ＩＬも変動する。このため、上記閾値γは、例えば、各制御回路のＡＤ変換処理の実行間隔において想定されるＡＤ変換値の最大変動量に基づき設定し、より具体的には、上記最大変動量よりもやや大きい値として設定すればよい。ちなみに、上記最大変動量を、例えば、凍結路面上で駆動輪が一時的にスリップした直後にスリップが解消される状況等、モータジェネレータの駆動中に駆動輪に作用する負荷トルクが急変する状況におけるＡＤ変換値の変動量に設定することが考えられる。
【００７４】
ステップＳ１８において肯定判断された場合には、電源システムに異常が生じている旨判断し、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、上記ステップＳ１４で算出された第１の制御回路１６に対応するオン時間Ｔｏｎが第２の制御回路１８に対応するオン時間Ｔｏｎよりも短いか否かを判断する。ここで、第２の制御回路１８に対応するオン時間Ｔｏｎは、第２の制御回路１８から受信したＡＤ変換値に基づき算出してもよいし、第２の制御回路１８で算出されたオン時間Ｔｏｎの受信値であってもよい。
【００７５】
ステップＳ２０において肯定判断された場合には、ステップＳ２２に進み、第２の判断信号の論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させる処理と、上記ステップＳ１２の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを長くする処理とを行う。まず、第２の判断信号の論理の反転処理について説明すると、この処理によれば、ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２の出力信号の論理が強制的に「Ｌ」とされ、第２の制御回路１８からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。すなわち、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうちスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２を操作するための制御回路として第１の制御回路１６が選択されることとなる。
【００７６】
また、オン時間Ｔｏｎを長くする処理について説明すると、この処理は、第２の制御回路１８からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断されることによって低下すると想定されるＤＣＤＣコンバータ１２の供給電力を補償するための処理である。本実施形態では、上記ステップＳ１２の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍にする処理を行う。
【００７７】
ちなみに、本実施形態では、第２の判断信号の論理が「Ｌ」に反転される旨の情報が第１の制御回路１６からインターフェース１６ｅ，１８ｅを介して第２の制御回路１８へと伝達されることで、第２の制御回路１８においても、この制御回路の演算処理によって算出されるＤｕｔｙのオン時間Ｔｏｎが２倍とされる処理が行われる。また、第１，第２の制御回路１６，１８におけるオン時間Ｔｏｎの伸長は、第２の判断信号の論理が「Ｈ」に反転されると判断されるまで継続される。
【００７８】
また、本ステップにおいて、電源システムに異常が生じている旨を車両ＥＣＵ３０に通知する処理を行うことが望ましい。そして、電源システムに異常が生じている旨の通知を受けた車両ＥＣＵ３０において、例えば、上記異常が生じている旨をユーザに報知する報知処理を行ったり、低圧バッテリ２８の電力の使用を制限する処理を行ったりすればよい。
【００７９】
なお、上記ステップＳ１８、Ｓ２０において否定判断された場合や、ステップＳ２２の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００８０】
図４に、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理の一例を示す。詳しくは、図４（ａ）に、車両ＥＣＵ３０からの動作信号の出力状態の推移を示し、図４（ｂ−１）〜図４（ｂ−４）に第１の制御回路１６の動作状態の推移を示し、図４（ｃ−１）〜図４（ｃ−４）に第２の制御回路１８の動作状態の推移を示し、図４（ｄ）に、スイッチング回路３６からスイッチング素子に伝達されるＤｕｔｙ信号の推移を示す。より詳しくは、図４（ｂ−１）に、タイマ回路１６ｃのカウンタ値の推移を示し、図４（ｂ−２）に、第１の制御回路１６の処理内容の推移を示し、図４（ｂ−３）に、第１の制御回路１６（出力ポート１６ｄ）からのＤｕｔｙ信号の出力状態の推移を示し、図４（ｂ−４）に、第２の判断信号の出力状態の推移を示す。また、図４（ｃ−１）〜図４（ｃ−３）は、同図（ｂ−１）〜同図（ｂ−３）に対応しており、図４（ｃ−４）は、第１の判断信号の出力状態の推移を示す。なお、図４では、Ｄｕｔｙ信号の推移として、ＤＣＤＣコンバータ１２に４つ備えられるスイッチング素子のうち１つに対応するものの推移を示している。
【００８１】
図示される例では、第２の制御回路１８によるＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理の開始タイミングが第１の制御回路１６による上記一連の制御処理の開始タイミングから半処理周期遅れるものとなっている。こうした構成によれば、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから交互に論理「Ｈ」のＤｕｔｙ信号が出力されることとなる。これにより、図４（ｄ）に示すように、ＤＣＤＣコンバータ１２のスイッチング周期Ｔｓｗは、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに対応するオン状態及びオフ状態の１周期Ｔαの半分となる。すなわち、上述したように、Ｄｕｔｙ信号の更新周期が短くされ、スイッチング周波数が高周波数とされている。
【００８２】
こうした構成を実現すべく、車両ＥＣＵ３０から動作信号が出力される時刻ｔ１において、第１の制御回路１６のタイマ回路１６ｃ及び第２の制御回路１８のタイマ回路１８ｃのそれぞれによるカウントアップが開始される。その後、タイマ回路１６ｃがリセットされる時間間隔を第１の制御回路１６における１処理周期（時刻ｔ１〜ｔ３、ｔ３〜ｔ５、ｔ５〜ｔ７、ｔ７〜ｔ９等）として第１の制御回路１６にてＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理が行われる。また、タイマ回路１８ｃがリセットされる時間間隔を第２の制御回路１８における１処理周期（時刻ｔ２〜ｔ４、ｔ４〜ｔ６、ｔ６〜ｔ８等）として第２の制御回路１８にてＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理が行われる。
【００８３】
詳しくは、時刻ｔ１〜ｔ３までの第１の制御回路１６の処理周期において、第２の制御回路１８のＡＤ変換値を受信した第１の制御回路１６によって異常判断処理が行われる。この結果、電源システムに異常が生じていない旨判断され、次回の処理周期ｔ３〜ｔ５において第１の制御回路１６から出力されたＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達される。なお、その後、第１の制御回路１６の各処理周期（時刻ｔ３〜ｔ５、ｔ５〜ｔ７、ｔ７〜ｔ９）においても、異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断されない。
【００８４】
一方、時刻ｔ２〜ｔ４までの第２の制御回路１８の処理周期において、第１の制御回路１６のＡＤ変換値を受信した第２の制御回路１８によって異常判断処理が行われる。この結果、電源システムに異常が生じていない旨判断され、次回の処理周期ｔ４〜ｔ６において第２の制御回路１８から出力されたＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達される。
【００８５】
その後、時刻ｔ４〜ｔ６までの第２の制御回路１８の処理周期において、電源システムに一時的な異常が生じることで、第１の制御回路１６から受信した直近の過去のＡＤ変換値と第２の制御回路１８のＡＤ変換値との差の絶対値が閾値γを上回ると第２の制御回路１８において判断される。これにより、電源システムに異常が生じる旨判断される。
【００８６】
また、第１の制御回路１６の直近のオン時間Ｔｏｎよりも第２の制御回路１８のオン時間Ｔｏｎの方が短いと判断される。このため、時刻ｔ６において、第１の判断信号の論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転され、これにより、第１の制御回路１６からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断される。
【００８７】
さらに、時刻ｔ４〜ｔ６における第２の制御回路１８の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる処理が行われる。これにより、時刻ｔ６以降において、スイッチング周期Ｔｓｗが２倍とされるものの、第２の制御回路１８から出力されるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる。なお、図中、一点鎖線にてオン時間Ｔｏｎが伸長される前のオン時間Ｔｏｎを示している。
【００８８】
ちなみに、時刻ｔ７以降、第１の制御回路１６の演算処理によって算出されたＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎも２倍とされる。また、時刻ｔ１０において車両ＥＣＵ３０からの動作信号の出力が停止されることで、その後、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８の処理が停止される。
【００８９】
このように、本実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１２に第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８を備え、これら制御回路１６，１８においてＤＣＤＣコンバータ１２の上述した一連の制御処理を行った。これにより、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることができる。また、電源システムの異常が生じる場合であっても、電源システムの信頼性の低下を抑制しつつ車載負荷３２等への電力供給が不足することを抑制する等、適切なフェールセーフを行うことができる。
【００９０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００９１】
（１）第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように、これら制御回路１６，１８のそれぞれによってＤｕｔｙ信号を生成した。こうした構成によれば、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることができ、スイッチング周波数を高周波数とすることができる。これにより、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧ＶＬの応答性を高め、また、ＤＣＤＣコンバータ１２を構成する部品（トランス１４やスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２等）の小型化を図ることができる。
【００９２】
さらに、上記出力電圧ＶＬの応答性を高めることができるため、先の図２の電圧変化算出部Ｂ４、補正量算出部Ｂ５及び加算部Ｂ６を廃止することなども期待できる。
【００９３】
なお、単一の制御回路によってスイッチング素子に対するＤｕｔｙ信号を生成する場合には、制御回路の演算速度の制約や従来の制御回路を流用するなどの都合上、Ｄｕｔｙ信号の更新周期を短くすることが困難となり、複数スイッチング周期（例えば５スイッチング周期）に渡ってＤｕｔｙ信号を更新できないことも考えられる。ここで、上述した出力電圧ＶＬの応答性の向上によれば、高圧バッテリ１０を電力供給源とする高圧システム側の機器の要求電力が変動する場合であっても、この変動が出力電圧ＶＬに及ぼす影響を抑制することができる。これにより、例えば、車載負荷３２（ヘッドライト）の印加電圧の変動を抑制することができ、ヘッドライトのちらつきに起因してユーザに違和感を与える事態を回避することなどもできる。
【００９４】
（２）ＤＣＤＣコンバータ１２の入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬを異常判断用パラメータＰとし、第１の制御回路１６に対応する異常判断用パラメータＰ及び第２の制御回路１８に対応する異常判断用パラメータＰ同士の差の絶対値が上記閾値γよりも大きいと判断された場合、電源システムに異常が生じている旨判断した。これにより、電源システムの異常の有無を適切に判断することができる。
【００９５】
（３）電源システムに異常が生じている旨判断される状況下、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８によって生成されるＤｕｔｙ信号のうちオン時間Ｔｏｎが短い方のＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍としてかつ、オン時間Ｔｏｎが長い方のＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達を遮断した。これにより、電源システムに異常が生じる場合であっても、車載負荷３２等に対する電力供給不足の発生を回避することができ、低圧バッテリ２８上がりの発生を回避することができる。また、ＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧が過度に高くなることに起因する電源システムの信頼性の低下を好適に回避することもできる。
【００９６】
（第２の実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９７】
図５に、本実施形態にかかる電源システムの全体構成を示す。なお、本実施形態では、電源システムのうち第１，第２の制御回路１６，１８から出力されるＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６まで伝達する論理回路及び第３の制御回路（以下、監視回路４４）以外の構成は、基本的には上記第１の実施形態と同一である。このため、図５では主に、上記論理回路及び監視回路４４について説明する。また、本実施形態において、先の第１の実施形態の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
【００９８】
図示されるように、本実施形態では、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８に加えて上記監視回路４４をＤＣＤＣコンバータ１２に備えている。
【００９９】
監視回路４４は、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８と同様に、ＡＤ変換部４４ａ、演算処理部４４ｂ、タイマ回路４４ｃ、出力ポート４４ｄ及びインターフェース４４ｅを備えて構成されている。監視回路４４には、インターフェース４４ｅを介して第１の制御回路１６や第２の制御回路１８の情報が入力される。そして、監視回路４４は、ＤＣＤＣコンバータ１２の上述した一連の制御処理のうち出力設定処理以外の処理を行う。すなわち、監視回路４４は、Ｄｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達不可能な回路構成とされている。
【０１００】
また、監視回路４４からは、判断信号Ａ及び判断信号Ｂが出力される。これら判断信号Ａ，Ｂが論理反転された信号は、ＡＮＤ回路４６に入力される。
【０１０１】
ＡＮＤ回路４６の出力信号は、第３の判断信号として第１の制御回路１６に入力される。また、ＡＮＤ回路４６の出力信号に加えて、第１の制御回路１６から出力される第２の判断信号、及び第２の制御回路１８から出力される第１の判断信号は、ＡＮＤ回路４８に入力される。そして、ＡＮＤ回路４８の出力信号と、上記判断信号Ａとは、ＯＲ回路５０に入力される。
【０１０２】
上記ＡＮＤ回路３８ｐ１，３８ｎ１，３８ｐ２，３８ｎ２のそれぞれには、ＯＲ回路５０の出力信号が入力される。また、上記ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれには、判断信号Ｂが入力される。
【０１０３】
次に、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理について説明する。
【０１０４】
本実施形態では、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士で相互に電源システムに異常が生じているか否かを判断する。ここで、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４のそれぞれが主体となる異常判断処理は、先の図３に示した手順に準ずる。
【０１０５】
詳しくは、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８同士の異常判断処理であってかつ第１の制御回路１６が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６は、第２の判断信号の論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させてかつ、演算処理によって算出されたオン時間Ｔｏｎを２倍とする処理を行う。一方、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８同士の異常判断処理であってかつ第２の制御回路１８が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第２の制御回路１８は、第１の判断信号の論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させてかつ、演算処理によって算出されたオン時間Ｔｏｎを２倍とする処理を行う。
【０１０６】
また、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理であってかつ監視回路４４が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、監視回路４４は、判断信号Ａの論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させる。一方、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理であってかつ監視回路４４が主体となる異常判断処理によって電源システムに異常が生じている旨判断された場合、監視回路４４は、判断信号Ｂの論理を「Ｈ」から「Ｌ」に反転させる。
【０１０７】
続いて、本実施形態にかかる電源システムの異常判断後におけるスイッチング素子の操作に関するフェールセーフについて説明する。
【０１０８】
本実施形態では、電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一となるオン時間Ｔｏｎの数が最も多いものに対応するＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子をオンオフ操作する処理を行う。
【０１０９】
図６及び図７に、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理及び異常判断後のフェールセーフ処理の一例を示す。
【０１１０】
まず、図６に、電源システムの異常として第１の制御回路１６に関する異常が生じる場合を示す。詳しくは、図６（ａ）、図６（ｂ−１）〜図６（ｂ−４）、図６（ｃ−１）〜図６（ｃ−４）及び図６（ｅ）は、先の図４（ａ）、図４（ｂ−１）〜図４（ｂ−４）、図４（ｃ−１）〜図４（ｃ−４）及び図４（ｄ）に対応している。また、図６（ｂ−５）に、第１の制御回路１６からの第３の判断信号の出力状態の推移を示し、図６（ｄ−１）に、タイマ回路４４ｃのカウンタ値の推移を示し、図６（ｄ−２）に、監視回路４４の処理内容の推移を示し、図６（ｄ−３）に、監視回路４４において生成されるＤｕｔｙ信号の推移を示し、図６（ｄ−４）に、監視回路４４（出力ポート４４ｄ）からの判断信号Ａの出力状態の推移を示し、図６（ｄ−５）に、監視回路４４からの判断信号Ｂの出力状態の推移を示す。
【０１１１】
なお、本実施形態では、監視回路４４においてＤＣＤＣコンバータ１２の一連の制御処理を所定の処理周期（第１の制御回路１６又は第２の制御回路１８の半処理周期）内に完了することが要求されることから、監視回路４４では複数の処理が並行して実行される。
【０１１２】
図示される例では、第２の制御回路１８による一連の制御処理の開始タイミングが第１の制御回路１６による一連の制御処理の開始タイミングよりも遅いものとなっており、監視回路４４による一連の制御処理の開始タイミングが第２の制御回路１８による一連の制御処理の開始タイミングよりも遅いものとなっている。
【０１１３】
ここで、時刻ｔ２〜ｔ３において、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じていない旨判断される。このため、判断信号Ａの論理が「Ｈ」に維持され、時刻ｔ３までに第１の制御回路１６にて生成されたＤｕｔｙ信号が時刻ｔ３〜ｔ５の処理周期においてスイッチング回路３６に伝達される。
【０１１４】
続く時刻ｔ３〜ｔ４において、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じていない旨判断される。このため、判断信号Ｂの論理が「Ｈ」に維持され、時刻ｔ２〜ｔ４において第２の制御回路１８にて生成されたＤｕｔｙ信号が時刻ｔ４〜ｔ６の処理周期においてスイッチング回路３６に伝達される。
【０１１５】
続く時刻ｔ４〜ｔ５において、電源システムに一時的な異常が生じることで、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。これにより、時刻ｔ５において、判断信号Ａの論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転される。また、第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値とに基づき、第１の制御回路１６において電源システムに異常が生じている旨判断される。これにより、時刻ｔ５において、第２の判断信号の論理が「Ｈ」から「Ｌ」に反転されてかつ、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる。さらに、時刻ｔ４〜ｔ６において、第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値とに基づき、第２の制御回路１８において電源システムに異常が生じている旨判断される。これにより、時刻ｔ６において、第１の判断信号の論理が「Ｌ」に反転されてかつ、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる。
【０１１６】
すなわち、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８同士の異常判断処理において電源システムに異常が生じている旨判断されると、先の図５に示すように、第１の制御回路１６から出力される第２の判断信号の論理と、第２の制御回路１８から出力される第１の判断信号の論理とが「Ｌ」に反転され、ＡＮＤ回路４８の出力信号の論理が「Ｌ」とされる。また、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理とで電源システムに異常が生じている旨判断されると、監視回路４４から出力される判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。この結果、ＯＲ回路５０の出力信号の論理が「Ｌ」とされる。
【０１１７】
したがって、次回の処理周期である時刻ｔ６以降において、第１の制御回路１６からスイッチング回路３６へのＤｕｔｙ信号の伝達が遮断されてかつ、第２の制御回路１８によって生成されたＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達される。ここで、第２の制御回路１８及び監視回路４４にて生成されたＤｕｔｙ信号は、第１，第２の制御回路１６，１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一となるオン時間Ｔｏｎが最も多いＤｕｔｙ信号であり、正常である蓋然性が高い信号である。
【０１１８】
なお、その後、時刻ｔ７〜ｔ８において、第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値とに基づき、第１の制御回路１６において電源システムに異常が生じていない旨判断されることで、時刻ｔ８において第２の判断信号の論理が「Ｈ」に反転される。
【０１１９】
続いて、図７に、電源システムの異常として監視回路４４に関する異常が生じる場合を示す。詳しくは、図７（ａ）〜図７（ｅ）は、先の図６（ａ）〜図６（ｅ）に対応している。
【０１２０】
図示される例では、車両ＥＣＵ３０から動作信号が入力された後、時刻ｔ１〜ｔ２において、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ２において判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。
【０１２１】
その後、時刻ｔ２〜ｔ３において、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ２において判断信号Ｂの論理が「Ｌ」に反転される。
【０１２２】
すなわち、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理において電源システムに異常が生じている旨判断されると、監視回路４４から出力される判断信号Ｂの論理が「Ｌ」に反転される。また、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理において電源システムに異常が生じている旨判断されると、監視回路４４から出力される判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。この結果、ＡＮＤ回路４６，４８の出力信号の論理が「Ｈ」に維持され、ＯＲ回路５０の出力信号の論理が「Ｈ」とされる。
【０１２３】
したがって、第１の制御回路１６にて生成されるＤｕｔｙ信号がスイッチング回路３６に伝達されてかつ、第２の制御回路１８にて生成されるＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達が遮断される。ここで、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号は、第１，第２の制御回路１６，１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一であるオン時間Ｔｏｎが最も多いＤｕｔｙ信号であり、正常である蓋然性が高い信号である。
【０１２４】
そして、第１の制御回路１６によってＡＮＤ回路４６の出力信号（第３の判断信号）の論理が「Ｌ」から「Ｈ」に反転されると判断される時刻ｔ４以降において、第１の制御回路１６によって生成されるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎが２倍とされる処理が行われる。
【０１２５】
このように、本実施形態では、第１の制御回路１６、第２の制御回路１８及び監視回路４４のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうち互いに同一であるオン時間Ｔｏｎの数が最も多いＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子をオンオフ操作した。こうした構成によれば、電源システムの信頼性の低下を好適に抑制しつつ、車載負荷３２等に対する電力供給不足の発生を好適に回避することができる。
【０１２６】
（第３の実施形態）
以下、第３実施形態について、先の第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１２７】
上記第２の実施形態では、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理と、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理とで電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうち第１の制御回路１６によって生成されるＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達させる構成とした。本実施形態では、上記異常が生じている旨判断された場合、第１，第２の制御回路１６，１８の双方からのＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍とすることなく、これら制御回路１６，１８の双方からのＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達を継続させる構成とする。
【０１２８】
図８に、本実施形態にかかる電源システムの全体構成を示す。なお、本実施形態において、先の第１の実施形態の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１２９】
ＡＮＤ回路４８の出力信号は、監視回路４４の出力ポート４４ｄから出力される判断信号Ａとともに、第４の判断信号としてＯＲ回路５０に入力される。なお、本実施形態では、ＡＮＤ回路４６の出力信号（第３の判断信号）が、第１の制御回路１６に入力されない。
【０１３０】
監視回路４４の出力ポート４４ｄから出力される判断信号Ｂと、ＡＮＤ回路４８から出力される第４の判断信号とは、ＯＲ回路５２に入力される。そして、ＯＲ回路５２の出力信号は、ＡＮＤ回路４０ｐ１，４０ｎ１，４０ｐ２，４０ｎ２のそれぞれに入力される。
【０１３１】
次に、図９を用いて、本実施形態にかかる電源システムの異常判断処理について説明する。詳しくは、図９は、電源システムの異常として監視回路４４に関する異常が生じる場合を示す。なお、図９（ｅ）は、ＡＮＤ回路４８からの第４の判断信号の出力状態の推移を示し、図９（ａ）〜図９（ｂ−４）、図９（ｃ−１）〜図９（ｄ−５）及び図９（ｆ）は、先の図６（ａ）〜図６（ｂ−４）、図６（ｃ−１）〜図６（ｄ−５）及び図６（ｅ）に対応している。
【０１３２】
図示される例では、車両ＥＣＵ３０から動作信号が入力された後、時刻ｔ１〜ｔ２において、受信された第１の制御回路１６のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ２において判断信号Ａの論理が「Ｌ」に反転される。
【０１３３】
続く時刻ｔ２〜ｔ３において、受信された第２の制御回路１８のＡＤ変換値と、監視回路４４のＡＤ変換値とに基づき、監視回路４４において電源システムに異常が生じている旨判断される。このため、時刻ｔ３において判断信号Ｂの論理が「Ｌ」に反転される。これにより、ＡＮＤ回路４８から出力される第４の判断信号の論理が「Ｌ」から「Ｈ」に反転されることで、ＯＲ回路５０，５２の出力信号の論理が「Ｈ」に維持される。この結果、第１，第２の制御回路１６，１８からのＤｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達が継続されることとなる。なお、上述したように、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８にて生成されるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍とする処理は行われない。
【０１３４】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１３５】
・電源システムの異常判断処理に用いる異常判断用パラメータＰとしては、上記入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬのＡＤ変換値の全てに限らず、例えば、これらのうち１つ又は２つを用いてもよい。また、異常判断用パラメータＰとしては、上記ＡＤ変換値に加えて又は代えて、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを用いてもよい。この場合の異常判断手法について説明すると、具体的には例えば、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のうち一方の直近の過去のＡＤ変換値を他方に送信する。そして、上記直近のＡＤ変換値を受信した他方の制御回路において、受信したＡＤ変換値から算出されたオン時間Ｔｏｎと、自身のＡＤ変換値から算出されたオン時間Ｔｏｎとの差の絶対値が所定の閾値よりも大きいと判断された場合、電源システムに異常が生じている旨判断する。
【０１３６】
ちなみに、上記所定の閾値の設定手法について説明すると、ＡＤ変換処理に起因した入力電圧ＶＨ、入力電流ＩＨ及び出力電圧ＶＬの真値からのずれ（サンプリング誤差）を含んだＡＤ変換値に基づきオン時間Ｔｏｎが算出され得る。このため、オン時間Ｔｏｎに対応する上記所定の閾値は、例えば、サンプリング誤差によるＡＤ変換値の変動幅に対応したオン時間Ｔｏｎの変動幅に基づき設定すればよい。
【０１３７】
・上記第２の実施形態では、第１の制御回路１６及び監視回路４４同士の異常判断処理と、第２の制御回路１８及び監視回路４４同士の異常判断処理とで電源システムに異常が生じている旨判断された場合、第１の制御回路１６のＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達させる構成としたがこれに限らない。例えば、第１の制御回路１６に代えて、第２の制御回路１８のＤｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達させる構成としてもよい。
【０１３８】
・上記第１の実施形態では、電源システムに異常が生じると判断される状況下、Ｄｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを２倍する処理を行ったがこれに限らない。例えば、オン時間Ｔｏｎを１よりも大きいβ倍（例えば、１＜β＜２）してもよい。この場合であっても、Ｄｕｔｙ信号のスイッチング回路３６への伝達が遮断されることに起因するＤＣＤＣコンバータ１２の供給電力の想定低下分を超えないようにしつつ、車載負荷３２等への供給電力の不足度合いを抑制することはできる。
【０１３９】
・上記各実施形態では、１つのＤＣＤＣコンバータが電源システムに備えられたがこれに限らず、複数のＤＣＤＣコンバータの並列接続体が備えられていてもよい。こうした構成は、車載負荷３２等への供給電流の最大値を増大させること等を目的としたものである。こうした電源システムにおいては、ＤＣＤＣコンバータのうちいずれかの異常によって電源システムの給電先に電力を適切に供給することができなくなる等の不都合が生じる懸念がある。例えば、複数のＤＣＤＣコンバータのうち１つの出力電流が低くなる場合、残余のＤＣＤＣコンバータの供給可能な最大電流値が小さいと、出力電圧が低下する懸念がある。このため、こうした電源システムにおいても、電源システムの異常判断処理等の適用が有効である。
【０１４０】
・１つのＤＣＤＣコンバータに備えられる制御回路の数としては、２つや３つに限らず、４つ以上であってもよい。ここで、Ｄｕｔｙ信号をスイッチング回路３６に伝達可能な構成を有する制御回路が３つ備えられる場合、これら制御回路のそれぞれによって、これら制御回路のそれぞれから出力されるＤｕｔｙ信号に対応するスイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないようにＤｕｔｙ信号が生成されることとなる。
【０１４１】
なお、こうした構成において、上記第１の実施形態において、電源システムに異常が生じる旨判断されたとき、例えば、４つの制御回路のそれぞれによって生成されたＤｕｔｙ信号のうちオン時間Ｔｏｎが最短となるＤｕｔｙ信号のオン時間Ｔｏｎを３倍にしてかつ、オン時間Ｔｏｎが３倍とされたＤｕｔｙ信号によってスイッチング素子を操作するフェールセーフを行えばよい。
【０１４２】
・上記第１の実施形態では、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに共通の入力側電圧センサ２２等の検出値が入力される構成としたがこれに限らない。例えば、第１の制御回路１６及び第２の制御回路１８のそれぞれに対応した入力側電圧センサ等を各別に備え、これら制御回路１６，１８のそれぞれに対応したセンサの検出値を用いて異常判断処理を行ってもよい。
【０１４３】
・上記各実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１２の備える制御回路によって異常判断処理を行ったがこれに限らない。例えば、これら制御回路及び車両ＥＣＵ３０の間で情報をやり取りする手段（信号線）を備え、制御回路のＡＤ変換値等を入力して車両ＥＣＵ３０によって異常判断処理を行ってもよい。
【０１４４】
・上記各実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１２に備えられたセンサ（出力側電圧センサ２６等）の検出値を用いて異常判断処理を行ったがこれに限らない。例えば、電源システム内であって且つＤＣＤＣコンバータ１２外にＤＣＤＣコンバータ１２の出力電圧や出力電流を検出するセンサを備え、上記センサの検出値に基づき異常判断処理を行ってもよい。
【０１４５】
・ＤＣＤＣコンバータが備えるスイッチング素子としては、上記各実施形態に例示したものに限らず、例えば、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ等であってもよい。
【０１４６】
・ＤＣＤＣコンバータとしては、降圧コンバータに限らず、昇圧コンバータであってもよい。また、電力変換装置としては、絶縁型のものに限らず、非絶縁型のものであってもよい。
【０１４７】
・本願発明が適用される車両としては、ハイブリッド車両に限らず、例えば、車載主機として回転機のみを備える電気自動車であってもよい。また、本願発明の適用対象としては、車両に限らない。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…高圧バッテリ、１２…ＤＣＤＣコンバータ、１６…第１の制御回路、１８…第２の制御回路、２２…入力側電圧センサ、２４…入力側電流センサ、２６…出力側電圧センサ、Ｓｐ１，Ｓｎ１，Ｓｐ２，Ｓｎ２…スイッチング素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号を生成する制御回路を有して且つ、前記生成される時比率信号に基づく前記スイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムにおいて、
前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに複数備えられ、
複数の前記制御回路のそれぞれは、これら制御回路のそれぞれから出力される前記時比率信号に基づき前記スイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように前記時比率信号を生成することを特徴とする電源システム。
【請求項２】
当該電源システムの電流流通経路の電圧又は電流を検出する検出手段を更に備え、
複数の前記制御回路のそれぞれは、前記検出手段の検出値を入力として前記時比率信号を生成し、
複数の前記制御回路のそれぞれに入力された前記検出手段の検出値同士の比較、及び複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号同士の比較のうち少なくとも１つに基づき、当該電源システムに異常が生じているか否かを判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項３】
前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち前記オン時間が最短となる時比率信号を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、
前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時操作手段とを更に備えることを特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項４】
前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに３つ以上備えられ、
前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、前記３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち互いに同一である前記オン時間の数が最も多い時比率信号を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、
前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時多数決操作手段とを更に備えることを特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項５】
前記３つ以上の制御回路のうち一部であってかつ少なくとも２つは前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能とされ、残余は前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能とされ、
前記異常判断手段によって前記３つ以上の制御回路のうち前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能な制御回路のみに異常が生じている旨判断された場合、前記オン時間伸長手段によって前記時比率信号の前記オン時間を長くすることなく、前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能な制御回路のそれぞれから前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を継続させる継続操作手段を更に備えることを特徴とする請求項４記載の電源システム。
【請求項６】
複数の前記制御回路のうち前記選択手段によって選択された時比率信号を生成する制御回路以外の制御回路から前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を遮断する信号遮断手段を更に備え、
前記オン時間伸長手段は、前記信号遮断手段によって前記時比率信号の伝達が遮断されることによって低下すると想定される前記ＤＣＤＣコンバータの供給電力を補償可能なように前記オン時間を長くすることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項７】
前記電源システムは、車両に搭載され、
前記車両には、高圧側車載負荷と、該高圧側車載負荷及び前記ＤＣＤＣコンバータの電力供給源となる高圧バッテリとが備えられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１】
スイッチング素子のオン状態及びオフ状態の１周期に対するオン時間の比率を規定する時比率信号を生成する制御回路を有して且つ、前記生成される時比率信号に基づく前記スイッチング素子のオンオフ操作によって出力電圧が制御されるＤＣＤＣコンバータを備える電源システムにおいて、
前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに複数備えられ、
複数の前記制御回路のそれぞれは、これら制御回路のそれぞれから出力される前記時比率信号に基づき前記スイッチング素子のオン状態とされる期間が互いに重ならないように前記時比率信号を生成することを特徴とする電源システム。
【請求項２】
当該電源システムの電流流通経路の電圧又は電流を検出する検出手段を更に備え、
複数の前記制御回路のそれぞれは、前記検出手段の検出値を入力として前記時比率信号を生成し、
複数の前記制御回路のそれぞれに入力された前記検出手段の検出値同士の比較、及び複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号同士の比較のうち少なくとも１つに基づき、当該電源システムに異常が生じているか否かを判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項３】
前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、複数の前記制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち前記オン時間が最短となる時比率信号を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、
前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時操作手段とを更に備えることを特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項４】
前記制御回路は、１つの前記ＤＣＤＣコンバータに３つ以上備えられ、
前記異常判断手段によって当該電源システムに異常が生じている旨判断された場合、前記３つ以上の制御回路のそれぞれによって生成された前記時比率信号のうち互いに同一である前記オン時間の数が最も多い時比率信号を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された時比率信号の前記オン時間を長くするオン時間伸長手段と、
前記オン時間伸長手段によって前記オン時間が長くされた時比率信号によって前記スイッチング素子をオンオフ操作する異常時多数決操作手段とを更に備えることを特徴とする請求項２記載の電源システム。
【請求項５】
前記３つ以上の制御回路のうち一部であってかつ少なくとも２つは前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能とされ、残余は前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能とされ、
前記異常判断手段によって前記３つ以上の制御回路のうち前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達不可能な制御回路のみに異常が生じている旨判断された場合、前記オン時間伸長手段によって前記時比率信号の前記オン時間を長くすることなく、前記時比率信号を前記スイッチング素子に伝達可能な制御回路のそれぞれから前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を継続させる継続操作手段を更に備えることを特徴とする請求項４記載の電源システム。
【請求項６】
複数の前記制御回路のうち前記選択手段によって選択された時比率信号を生成する制御回路以外の制御回路から前記スイッチング素子への前記時比率信号の伝達を遮断する信号遮断手段を更に備え、
前記オン時間伸長手段は、前記信号遮断手段によって前記時比率信号の伝達が遮断されることによって低下すると想定される前記ＤＣＤＣコンバータの供給電力を補償可能なように前記オン時間を長くすることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項７】
前記電源システムは、車両に搭載され、
前記車両には、高圧側車載負荷と、該高圧側車載負荷及び前記ＤＣＤＣコンバータの電力供給源となる高圧バッテリとが備えられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電源システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１１０８３７（Ｐ２０１３−１１０８３７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３５４４（Ｐ２０１１−２５３５４４）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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