JP2014141112A - 電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体に搭載される始動用蓄電装置の電力をより効率的に利用して移動体を移動可能状態にする電源システムを提供すること。
【解決手段】本発明の実施例に係る電源システム１００は、ハイブリッド車両に搭載される電源システム１００であって、電動機２０に電力を供給する高電圧バッテリ２１と、補機バッテリ２３と、電動機２０と高電圧バッテリ２１との間に配置される第1高電圧リレー２６と、第1高電圧リレー２６を制御する電源ＥＣＵ１と、を備え、電源ＥＣＵ１は、補機バッテリ２３から供給される電力を用いて第1高電圧リレー２６の導通を試みた場合に第１高電圧リレー２６の非導通判定を行ったときに、高電圧バッテリ２１から供給される電力で第1高電圧リレー２６を導通させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、推進用電動機を有する移動体に搭載される電源システムに関する。

従来、車輪を駆動する電動モータと、電動モータへ電力を供給するメインバッテリと、メインバッテリと電動モータとの間に配置される第１リレーとを備える車両の電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この電源装置は、運転開始のためのキー操作が行われた場合に第１リレーを導通させ、運転終了のためのキー操作が行われた場合に第１リレーを遮断する。なお、第１リレーの導通／遮断の切り換えは、リレーコイルへの通電のオン／オフによって行われ、リレーコイルへの電力の供給は補機バッテリによって行われる。

また、この電源装置は、メインバッテリの電圧を降圧して補機バッテリに出力するＤＣ−ＤＣコンバータと、第１リレーよりも小さい電力で導通／遮断が切り換えられる第２リレーとを備える。第２リレーは、メインバッテリとＤＣ−ＤＣコンバータとの間に配置される。

この構成により、特許文献１の電源装置は、補機バッテリの電圧レベルが低い場合に、補機バッテリの電力で第２リレーを導通させる。そして、メインバッテリの電力で補機バッテリの電圧レベルを上昇させた上で、改めて補機バッテリの電力で第１リレーを導通させる。その結果、特許文献１の電源装置は、補機バッテリの電圧レベルが低い場合であっても車両を走行可能状態にすることができる。

特開２００７−２４４０３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電源装置は、補機バッテリの電圧レベルが所定値未満であれば、実際に補機バッテリの電力で第１リレーを導通させることができるか否かにかかわらず、第２リレーを導通させてメインバッテリの電力で第1リレーを導通させる。そのため、補機バッテリの電力で第１リレーを導通させることができる場合であってもメインバッテリの電力を用いることとなり、メインバッテリの容量を不必要に低下させてしまうおそれがある。

上述の点に鑑み、本発明は、移動体に搭載される始動用蓄電装置の電力をより効率的に利用して移動体を移動可能な状態にする電源システムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る電源システムは、推進用電動機に電力を供給する蓄電装置と、始動用蓄電装置と、前記推進用電動機と前記蓄電装置との間に配置される第1リレーと、前記第1リレーを制御する電源制御装置と、を備え、前記電源制御装置は、前記始動用蓄電装置から供給される電力を用いて前記第1リレーの導通を試みた場合に前記第１リレーの非導通判定を行ったときに、前記蓄電装置から供給される電力で前記第1リレーを導通させる。

上述の手段により、本発明は、移動体に搭載される始動用蓄電装置の電力をより効率的に利用して移動体を移動可能な状態にする電源システムを提供することができる。

本発明の実施例に係る電源システムの概略回路図である。 図１の電源システムにおける電源ＥＣＵの構成例を示す機能ブロック図である。 車両始動処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施例に係る電源システム１００の概略回路図である。また、図２は、電源システム１００における電源ＥＣＵ１の構成例を示す機能ブロック図である。なお、図１及び図２において、構成要素間を接続する実線は電力線を表し、構成要素間を接続する破線は信号線を表す。

電源システム１００は、推進用電動機を有する移動体に搭載される電源システムである。本実施例では、電源システム１００は、ハイブリッド車両に搭載される電源システムであり、主に、電源ＥＣＵ（Electric Control Unit）１、電圧センサ２、始動スイッチ３、第１低電圧リレー４、第２低電圧リレー５、ＨＶ（Hybrid Vehicle）−ＥＣＵ６、高電圧バッテリ２１、第１電力変換装置２２、補機バッテリ２３、電気負荷２４、第２電力変換装置２５、第１高電圧リレー２６、及び、第２高電圧リレー２７を含む。

電源ＥＣＵ１は、電源制御装置の１例であり、例えば、ＣＰＵ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インタフェース等を備えたコンピュータである。本実施例では、図２に示すように、電源ＥＣＵ１は、電圧センサ２、始動スイッチ３、第1低電圧リレー４、第２低電圧リレー５、及びＨＶ−ＥＣＵ６に接続される。また、電源ＥＣＵ１には、補機バッテリ２３から電力が常時供給される。また、電源ＥＣＵ１は、電圧判定部１０、リレー導通状態判定部１１、始動制御部１２等の機能要素に対応するプログラムをＲＯＭ又はＲＡＭから読み出し、各機能要素に対応する処理をＣＰＵに実行させる。

電圧センサ２は、補機バッテリ２３の電圧を検出するセンサであり、検出した電圧値を電源ＥＣＵ１に対して出力する。

始動スイッチ３は、ハイブリッド車両の走行可能状態（ＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態）と走行不可状態（ＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態）とを切り換えるためのスイッチであり、例えば、キーシリンダ式スイッチ、押下式スイッチ等を含む。本実施例では、始動スイッチ３は押下式スイッチであり、押下される度にハイブリッド車両のＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態とＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態とが切り換わるよう、始動指令又は始動停止指令を電源ＥＣＵ１に対して出力する。例えば、始動スイッチ３は、ハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態の場合に押下されると始動指令を出力し、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態の場合に押下されると始動停止指令を出力する。

第１低電圧リレー４及び第２低電圧リレー５は、補機バッテリ２３が供給する電力で動作するリレーであり、電磁継電器等の有接点リレーであってもよく、半導体リレー等の無接点リレーであってもよい。本実施例では、第１低電圧リレー４及び第２低電圧リレー５は何れも電磁継電器であり、電源ＥＣＵ１が補機バッテリ２３の電力を利用してリレーコイルに電流を流すことによって導通状態となる。また、第１低電圧リレー４及び第２低電圧リレー５は、二者択一的に導通状態となり、同時に導通状態となることはない。また、第１低電圧リレー４及び第２低電圧リレー５は、導通状態となるために必要な駆動電力が第１高電圧リレー２６及び第２高電圧リレー２７の駆動電力よりも小さくなるように構成される。

具体的には、第１低電圧リレー４は、補機バッテリ２３と電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６との間の電力線上に配置される。そして、第１低電圧リレー４は、電源ＥＣＵ１からリレーコイルに電流が供給されると導通状態になり、補機バッテリ２３と電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６との間の電力線に所定の電流（例えば１５Ａ）が流れるように構成される。

また、第２低電圧リレー５は、補機バッテリ２３とＨＶ−ＥＣＵ６との間の電力線上に配置される。そして、第２低電圧リレー５は、電源ＥＣＵ１からリレーコイルに電流が供給されると導通状態になり、補機バッテリ２３とＨＶ−ＥＣＵ６との間の電力線に所定の電流（例えば５Ａ）が流れるように構成される。なお、第２低電圧リレー５を流れる電流の大きさ（例えば５Ａ）は、第１低電圧リレー４を流れる電流の大きさ（例えば１５Ａ）よりも小さい。第２低電圧リレー５の導通によって補機バッテリ２３に接続される電気負荷（ＨＶ−ＥＣＵ６）は、第１低電圧リレー４の導通によって補機バッテリ２３に接続される電気負荷（ＨＶ−ＥＣＵ６及び電気負荷２４）より小さいためである。

ＨＶ−ＥＣＵ６は、ハイブリッド車両の駆動源である電動機２０を制御する装置であり、第１高電圧リレー２６及び第２高電圧リレー２７の導通／遮断を制御するリレー制御装置としても機能する。本実施例では、ＨＶ−ＥＣＵ６は、補機バッテリ２３からの電力を利用して第１高電圧リレー２６を導通させ、高電圧バッテリ２１と第１電力変換装置２２とを電気的に接続する。また、ＨＶ−ＥＣＵ６は、補機バッテリ２３からの電力を利用して第２高電圧リレー２７を導通させ、高電圧バッテリ２１と第２電力変換装置２５とを電気的に接続する。また、ＨＶ−ＥＣＵ６は、高電圧バッテリ２１に接続された第１電力変換装置２２との間で信号をやり取りし、第１電力変換装置２２を制御する。また、ＨＶ−ＥＣＵ６は、高電圧バッテリ２１に接続された第２電力変換装置２５との間で信号をやり取りし、第２電力変換装置２５を制御する。第１電力変換装置２２及び第２電力変換装置２５の制御には、例えばＰＷＭ制御が用いられる。

電動機２０は、推進用電動機の１例である。本実施例では、電動機２０は、ハイブリッド車両の車輪を駆動する３相交流同期モータであり、高電圧バッテリ２１の電力を利用して回転する。また、電動機２０は、ハイブリッド車両が減速する際には発電機として機能し、発電した電力を高電圧バッテリ２１に回生する。

高電圧バッテリ２１は、電動機２０に電力を供給する蓄電装置であり、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ等を含む。本実施例では、高電圧バッテリ２１は、補機バッテリ２３よりも高い電圧を出力可能な蓄電装置である。

第１電力変換装置２２は、直流電力を交流電力に変換し、また、交流電力を直流電力に変換するための装置である。本実施例では、第１電力変換装置２２は、昇降圧コンバータ、平滑用コンデンサ、及びインバータで構成される。また、第１電力変換装置２２は、電動機２０に接続され、且つ、第１高電圧リレー２６を介して高電圧バッテリ２１に接続される。そして、第１電力変換装置２２は、高電圧バッテリ２１の直流電力を交流電力に変換して電動機２０に供給し、また、電動機２０が発電する交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ２１に回生する。

補機バッテリ２３は、ハイブリッド車両の始動に用いられる始動用蓄電装置の１例である。本実施例では、補機バッテリ２３は、補機に電力を供給する１２Ｖの鉛蓄電池であり、電源ＥＣＵ１及び始動スイッチ３に接続される。また、補機バッテリ２３は、第１低電圧リレー４を介して電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６に接続され、第２低電圧リレー５を介してＨＶ−ＥＣＵ６に接続される。

電気負荷２４は、補機バッテリ２３から電力の供給を受けて作動する装置であり、例えば、電動パワーステアリング、電子制御ブレーキシステム、ヘッドラップ、エアコン用ファンモータ、各種ＥＣＵ等を含む。

第２電力変換装置２５は、高電圧バッテリ２１の直流電力を、補機バッテリ２３が接続される低電圧系で利用できるようにするための装置である。本実施例では、第２電力変換装置２５は、高電圧バッテリ２１と補機バッテリ２３との間に配置されるＤＣ−ＤＣコンバータである。具体的には、第２電力変換装置２５は、高電圧バッテリ２１の直流電圧を降圧して低電圧系に供給する。

第１高電圧リレー２６及び第２高電圧リレー２７は、補機バッテリ２３が供給する電力で動作可能なリレーであり、電磁継電器等の有接点リレーであってもよく、半導体リレー等の無接点リレーであってもよい。本実施例では、第１高電圧リレー２６は電磁継電器であり、ＨＶ−ＥＣＵ６が補機バッテリ２３の電力を利用してリレーコイルに電流を流すことによって導通状態となる。また、第２高電圧リレー２７はＭＯＳＦＥＴであり、ＨＶ−ＥＣＵ６が補機バッテリ２３の電力を利用してゲート電圧を所定の導通電圧にすることによって導通状態となる。

具体的には、第１高電圧リレー２６は、高電圧バッテリ２１と第１電力変換装置２２との間の電力線上に配置される。そして、第１高電圧リレー２６は、ＨＶ−ＥＣＵ６からリレーコイルに電流が供給されると導通状態になり、第１電力変換装置２２が高電圧バッテリ２１の直流電力を交流電力に変換して電動機２０に供給できるようにする。これにより、ハイブリッド車両はＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態となる。

また、第２高電圧リレー２７は、高電圧バッテリ２１と第２電力変換装置２５との間の電力線上に配置される。そして、第２高電圧リレー２７は、ゲート電圧が所定の導通電圧になると導通状態になり、第２電力変換装置２５が高電圧バッテリ２１の直流電圧を降圧して低電圧系に供給できるようにする。これにより、補機バッテリ２３の劣化又は消耗によりＨＶ−ＥＣＵ６が第１高電圧リレー２６を導通させることができない場合であっても高電圧バッテリ２１により低電圧系の電力不足が補われ、ＨＶ−ＥＣＵ６は、第１高電圧リレー２６を導通させることができるようになる。なお、第２高電圧リレー２７を導通状態にするために必要な駆動電力は、第１高電圧リレー２６を導通状態にするために必要な駆動電力よりも小さい。補機バッテリ２３の劣化又は消耗によりＨＶ−ＥＣＵ６が第１高電圧リレー２６を導通させることができない場合であっても第２高電圧リレー２７を導通させることができるようにするためである。また、第２高電圧リレー２７は、ハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態のときにも導通状態となり、第２電力変換装置２５が高電圧バッテリ２１の直流電圧を降圧して低電圧系に供給できるようにする。

次に、電源ＥＣＵ１が有する機能要素について説明する。

電圧判定部１０は、補機バッテリ２３の電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する機能要素である。本実施例では、電圧判定部１０は、電源ＥＣＵ１が始動スイッチ３から始動指令を受けた場合に、電圧センサ２の出力に基づいて補機バッテリ２３の電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する。所定電圧は、例えば、第１高電圧リレー２６を導通させるために必要な電圧として予め設定される値である。そして、電圧判定部１０は、補機バッテリ２３の電圧が所定電圧未満であると判定した場合に、ＳＲＡＭ等に用意された初期設定がオフの低電圧フラグをオンに設定する。また、電圧判定部１０は、補機バッテリ２３の電圧が所定電圧未満であり、且つ、ＨＶ−ＥＣＵ６及び電気負荷２４等の他の装置に異常がない場合に、低電圧フラグをオンに設定するようにしてもよい。なお、他の装置の異常の有無は、例えば、各装置の起動時の自己診断結果に基づいて判断される。また、オン設定された低電圧フラグは、補機バッテリ２３の電圧が所定電圧以上となった場合に、或いは、始動停止指令を受けた場合にオフにリセットされてもよい。

リレー導通状態判定部１１は、リレーの導通状態を判定する機能要素である。本実施例では、リレー導通状態判定部１１は、電源ＥＣＵ１が始動スイッチ３から始動指令を受ける度に所定のタイミングで第１高電圧リレー２６及び第２高電圧リレー２７の少なくとも一方の導通状態を判定する。例えば、リレー導通状態判定部１１は、電源ＥＣＵ１が第１高電圧リレー２６の導通を試みた後、第１電力変換装置２２が出力する信号をＨＶ−ＥＣＵ６を通じて取得し、第１電力変換装置２２の状態に基づいて第１高電圧リレー２６が導通状態にあるか非導通状態にあるかを判定する。また、リレー導通状態判定部１１は、電源ＥＣＵ１が第２高電圧リレー２６の導通を試みた後、第２電力変換装置２５が出力する信号をＨＶ−ＥＣＵ６を通じて取得し、第２電力変換装置２５の状態に基づいて第２高電圧リレー２７が導通状態にあるか非導通状態にあるかを判定する。そして、リレー導通状態判定部１１は、判定結果を始動制御部１２に対して出力する。なお、以下では、リレーが非導通状態にあることを表す判定結果を「非導通判定」とする。また、リレー導通状態判定部１１は、ＨＶ−ＥＣＵ６を介さずに、第１電力変換装置２２及び第２電力変換装置２５が出力する信号を直接取得してもよい。また、リレー導通状態判定部１１は、低電圧フラグがオフに設定されている場合には、非導通判定の出力を禁止してもよい。リレーが導通状態とならない原因が補機バッテリ２３の劣化又は消耗によるものではないと推定できるためである。

始動制御部１２は、ハイブリッド車両の始動を制御する機能要素である。本実施例では、始動制御部１２は、始動スイッチ３からの始動指令に応じて、ＨＶ−ＥＣＵ６と補機バッテリ２３とを電気的に接続してＨＶ−ＥＣＵ６を起動させる。そして、始動制御部１２は、第１高電圧リレー導通指令をＨＶ−ＥＣＵ６に対して出力し、第１高電圧リレー２６を導通させるようにＨＶ−ＥＣＵ６を作動させる。また、始動制御部１２は、必要に応じて、第２高電圧リレー導通指令をＨＶ−ＥＣＵ６に対して出力し、第２高電圧リレー２７を導通させるようにＨＶ−ＥＣＵ６を作動させる。

具体的には、始動制御部１２は、電源ＥＣＵ１が始動スイッチ３からの始動指令を受けると、第１低電圧リレー４を導通させ、補機バッテリ２３と電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６とを電気的に接続して電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６を起動させる。起動したＨＶ−ＥＣＵ６は、第１高電圧リレー導通指令を受けると、第１高電圧リレー２６を導通させるべく、補機バッテリ２３の電力を利用して第１高電圧リレー２６のリレーコイルに電流を供給する。

その後、リレー導通状態判定部１１から第１高電圧リレー２６の非導通判定を受けた場合、始動制御部１２は、ＳＲＡＭ等に用意された初期設定がオフの低電圧始動不可フラグをオンに設定し、第１低電圧リレー４の代わりに第２低電圧リレー５を導通させる。そして、始動制御部１２は、補機バッテリ２３と電気負荷２４とを電気的に接続することなく、補機バッテリ２３とＨＶ−ＥＣＵ６とを電気的に接続して、電気負荷２４を起動させずにＨＶ−ＥＣＵ６を起動させる。ＨＶ−ＥＣＵ６が第１高電圧リレー２６を導通させるために利用可能な補機バッテリ２３の電力をできるだけ多く確保するためである。

具体的には、電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６を作動させるために補機バッテリ２３から比較的大きな電流（例えば１５Ａ）が流出するのを回避するためである。すなわち、補機バッテリ２３から流出する電流を比較的小さな電流（例えば、ＨＶ−ＥＣＵ６を作動させるための必要最低限の電流（例えば５Ａ）である。）に抑え、補機バッテリ２３の電力（例えば、電圧である。）が、第１高電圧リレー２６を導通させるために必要な電力以上となるようにするためである。

なお、始動制御部１２は、第１高電圧リレー２６の非導通判定を所定回数（例えば２回）受けた場合に、低電圧始動不可フラグをオンに設定して第２低電圧リレー５を導通させてもよい。すなわち、非導通判定を１回受けただけでは低電圧始動不可フラグをオンに設定しないようにしてもよい。誤って非導通判定が行われ、第１低電圧リレー４が遮断状態のままとなるのを防止するためである。

なお、始動制御部１２は、第１低電圧リレー４の代わりに第２低電圧リレー５を導通させた場合であっても、ハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態になったときに低電圧始動不可フラグをオフにリセットして第１低電圧リレー４を導通させる。電気負荷２４に電力を供給するためである。

第２低電圧リレー５を導通させた後、始動制御部１２は、第１高電圧リレー導通指令をＨＶ−ＥＣＵ６に対して再出力し、第１高電圧リレー２６を導通させるようにＨＶ−ＥＣＵ６を作動させる。ＨＶ−ＥＣＵ６は、第１高電圧リレー導通指令を受けると、第１高電圧リレー２６を導通させるべく、補機バッテリ２３の電力を利用して第１高電圧リレー２６のリレーコイルに電流を供給する。なお、補機バッテリ２３は、電気負荷２４に電力を供給していないために電圧が比較的高い状態にある。

その後もなお、リレー導通状態判定部１１から第１高電圧リレー２６の非導通判定を受けた場合、始動制御部１２は、第２高電圧リレー導通指令をＨＶ−ＥＣＵ６に対して出力し、第２高電圧リレー２７を導通させるようにＨＶ−ＥＣＵ６を作動させる。ＨＶ−ＥＣＵ６は、第２高電圧リレー導通指令を受けると、第２高電圧リレー２７を導通させるべく、補機バッテリ２３の電力を利用して第２高電圧リレー２７のゲート電圧を所定の導通電圧にする。この場合も、補機バッテリ２３は、電気負荷２４に電力を供給していないために電圧が比較的高い状態にある。第２高電圧リレー２７は、その駆動電力が第１高電圧リレー２６の駆動電力より小さいため、第１高電圧リレー２６よりも導通状態になり易い。第２高電圧リレー２７が導通状態になると、高電圧バッテリ２１と第２電力変換装置２５とが電気的に接続され、第２電力変換装置２５は、高電圧バッテリ２１の電圧を降圧して補機バッテリ２３及びＨＶ−ＥＣＵ６に電力を供給する。その後、ＨＶ−ＥＣＵ６は、第１高電圧リレー２６を導通させるべく、高電圧バッテリ２１の電力によって補われた補機バッテリ２３の電力を利用して第１高電圧リレー２６のリレーコイルに電流を供給する。

このようにして、始動制御部１２は、第１低電圧リレー４及び第１高電圧リレー２６を順番に導通させる始動方法、第２低電圧リレー５及び第１高電圧リレー２６を順番に導通させる始動方法、並びに、第２低電圧リレー５、第２高電圧リレー２７、及び第１高電圧リレー２６を順番に導通させる始動方法という、少なくとも３種類の始動方法を用いてハイブリッド車両を確実にＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にする。なお、始動制御部１２は、第１低電圧リレー４、第２高電圧リレー２７、及び第１高電圧リレー２６を順番に導通させる始動方法を用いてハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にしてもよい。

次に、図３を参照して、電源ＥＣＵ１が始動指令を受けた場合にハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にする処理（以下、「車両始動処理」とする。）の流れについて説明する。なお、図３は、車両始動処理の流れを示すフローチャートであり、電源ＥＣＵ１は、始動スイッチ３から始動指令を受ける度にこの車両始動処理を実行する。

最初に、電源ＥＣＵ１は、ＳＲＡＭ等に用意された初期設定がオフの低電圧始動不可フラグの値を参照する（ステップＳ１）。

低電圧始動不可フラグがオフであると判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、電源ＥＣＵ１の始動制御部１２は、電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６を起動し、起動したＨＶ−ＥＣＵ６に対して第１高電圧リレー導通指令を出力する（ステップＳ２）。具体的には、始動制御部１２は、第１低電圧リレー４を導通させ、補機バッテリ２３と電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６とを電気的に接続して電気負荷２４及びＨＶ−ＥＣＵ６を起動する。起動したＨＶ−ＥＣＵ６は、第１高電圧リレー導通指令を受けると、第１高電圧リレー２６を導通させるべく、補機バッテリ２３の電力を利用して第１高電圧リレー２６のリレーコイルに電流を供給する。第１高電圧リレー２６は、ＨＶ−ＥＣＵ６からリレーコイルに電流が供給されると導通状態になり、高電圧バッテリ２１と第１電力変換装置２２とを電気的に接続する。第１電力変換装置２２は、高電圧バッテリ２１の電力を受けて高電圧バッテリ２１の直流電力を交流電力に変換して電動機２０に供給できる作動状態になると、ハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にあることを表すＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号をＨＶ−ＥＣＵ６に対して出力する。一方、第１高電圧リレー２６は、ＨＶ−ＥＣＵ６からリレーコイルに供給される電流が不十分であれば導通状態とはならず、高電圧バッテリ２１と第１電力変換装置２２とを電気的に接続できない。その結果、第１電力変換装置２２は、作動状態になることができず、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号をＨＶ−ＥＣＵ６に対して出力することもない。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ６は、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号の取得の有無に基づいて、第１高電圧リレー２６が導通状態であるか非導通状態であるかを判断できる。なお、ＨＶ−ＥＣＵ６は、リレーコイルに電流を供給しているにもかかわらず所定時間が経過してもＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得できない場合にリレーコイルに対する電流の供給を中止する。

その後、電源ＥＣＵ１は、初期設定がオフの低電圧フラグを参照し、且つ、ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得したか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、低電圧フラグは、補機バッテリ２３の電圧が所定電圧未満の場合にオンに設定されるフラグである。また、電源ＥＣＵ１は、低電圧フラグに基づく判定を省略し、ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得したか否かのみを判定してもよい。

低電圧フラグがオフであると判定した場合、或いは、ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得した、すなわちハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にあると判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、電源ＥＣＵ１は、今回の車両始動処理を終了させる。補機バッテリ２３が劣化も消耗もしていないと判断できるためであり、また、ハイブリッド車両を適切にＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にすることができたと判断できるためである。

一方、低電圧フラグがオンであり、且つ、ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得していない、すなわちハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態にあると判定した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、電源ＥＣＵ１は、ＳＲＡＭ等に用意された低電圧始動不可カウンタをインクリメントする（ステップＳ４）。補機バッテリ２３の劣化又は消耗により補機バッテリ２３の電圧が低いために第１高電圧リレー２６が依然として非導通状態にある、すなわち、第１高電圧リレー２６が導通できていないと推定できるためである。

その後、電源ＥＣＵ１は、低電圧始動不可カウンタの値と所定値とを比較する（ステップＳ５）、所定値には、例えば値３が設定される。誤った非導通判定に基づいて低電圧始動不可フラグがオンに設定されてしまうのを防止するためである。

低電圧始動不可カウンタの値が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、電源ＥＣＵ１は、低電圧始動不可フラグをオンに設定する（ステップＳ６）。非導通判定が誤判定でないと推定できるためである。

その後、電源ＥＣＵ１は、起動したＨＶ−ＥＣＵ６の作動を停止させる（ステップＳ７）。ハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態になっていないためである。

一方、低電圧始動不可カウンタの値が所定値未満であると判定した場合（ステップＳ５のＮＯ）、電源ＥＣＵ１は、低電圧始動不可フラグをオンに設定することなく、起動したＨＶ−ＥＣＵ６の作動を停止させる（ステップＳ７）。

その後、操作者によって始動スイッチ３が再び押下されて始動指令を受けると、電源ＥＣＵ１は、新たな車両始動処理を開始して低電圧始動不可フラグの値を参照する（ステップＳ１）。

前回の車両始動処理で低電圧始動不可フラグがオンに設定されていない場合、電源ＥＣＵ１は、低電圧始動不可フラグがオフであると判定し（ステップＳ１のＹＥＳ）、上述のステップＳ２〜ステップＳ７までの処理を実行する。

一方、前回の車両始動処理で低電圧始動不可フラグがオンに設定されている場合、電源ＥＣＵ１は、低電圧始動不可フラグがオンであると判定し（ステップＳ１のＮＯ）、ステップＳ８以降の処理を実行する。

ステップＳ８において、始動制御部１２は、電気負荷２４を起動することなくＨＶ−ＥＣＵ６を起動し、起動したＨＶ−ＥＣＵ６に対して第１高電圧リレー導通指令を出力する（ステップＳ８）。具体的には、始動制御部１２は、第１低電圧リレー４の代わりに第２低電圧リレー５を導通させる。そして、始動制御部１２は、補機バッテリ２３と電気負荷２４とを電気的に接続することなく補機バッテリ２３とＨＶ−ＥＣＵ６とを電気的に接続し、電気負荷２４を起動することなくＨＶ−ＥＣＵ６を起動する。補機バッテリ２３の電力が電気負荷２４で消費されるのを防止しながら補機バッテリ２３の電力をＨＶ−ＥＣＵ６に供給するためである。起動したＨＶ−ＥＣＵ６は、第１高電圧リレー導通指令を受けると、上述のように、第１高電圧リレー２６を導通させるべく、補機バッテリ２３の電力を利用して第１高電圧リレー２６のリレーコイルに電流を供給する。また、ＨＶ−ＥＣＵ６は、リレーコイルに電流を供給しているにもかかわらず所定時間が経過してもＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得できない場合にリレーコイルに対する電流の供給を中止する。

その後、始動制御部１２は、ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得したか否かを判定する（ステップＳ９）。

ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得していない、すなわちハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態にあると判定した場合（ステップＳ９のＹＥＳ）、始動制御部１２は、ＨＶ−ＥＣＵ６に対して第２高電圧リレー導通指令を出力した後で第１高電圧リレー導通指令を出力する（ステップＳ１０）。

具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ６は、第２高電圧リレー導通指令を受けると、第２高電圧リレー２７を導通させるべく、補機バッテリ２３の電力を利用して第２高電圧リレー２７のゲート電圧を増大させる。第２高電圧リレー２７は、ゲート電圧が導通電圧になると導通状態になり、高電圧バッテリ２１と第２電力変換装置２５とを電気的に接続する。第２電力変換装置２５は、高電圧バッテリ２１の電圧を降圧して補機バッテリ２３を含む低電圧系に電力の供給を開始すると、作動状態にあることを表す作動済み信号をＨＶ−ＥＣＵ６に対して出力する。始動制御部１２は、ＨＶ−ＥＣＵ６を通じて作動済み信号を受けると、再びＨＶ−ＥＣＵ６に対して第１高電圧リレー導通指令を出力する。なお、始動制御部１２は、電圧センサ２の出力に基づいて補機バッテリ２３の電圧が所定電圧以上になったと判断した場合に第１高電圧リレー導通指令を出力するようにしてもよい。ＨＶ−ＥＣＵ６は、第１高電圧リレー導通指令を受けると、上述のように、第１高電圧リレー２６を導通させるべく、補機バッテリ２３の電力を利用して第１高電圧リレー２６のリレーコイルに電流を供給する。また、ＨＶ−ＥＣＵ６は、リレーコイルに電流を供給しているにもかかわらず所定時間が経過してもＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得できない場合にリレーコイルに対する電流の供給を中止する。

その後、始動制御部１２は、再びＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得したか否かを判定する（ステップＳ１１）。

ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得していない、すなわちハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態にあると判定した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、始動制御部１２は、起動したＨＶ−ＥＣＵ６の作動を停止させ（ステップＳ７）、今回の車両始動処理を終了させる。ハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にできないためである。

一方、ステップＳ９又はステップＳ１１において、ＨＶ−ＥＣＵ６がＲＥＡＤＹ−ＯＮ信号を取得した、すなわちハイブリッド車両がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にあると判定した場合（ステップＳ９のＮＯ、又は、ステップＳ１１のＮＯ）、始動制御部１２は、低電圧始動不可フラグをオフに設定し、且つ、低電圧始動不可カウンタをリセットして、今回の車両始動処理を終了させる（ステップＳ１２）。ハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にすることができたと判断できるためである。

以上の構成により、電源システム１００は、補機バッテリ２３の劣化又は消耗によりハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にできなかった場合に補機バッテリ２３の電力の使い方を変更してハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にすることができる。

また、電源システム１００は、補機バッテリ２３の電力による第１高電圧リレー２６の導通を実際に試みることなく、補機バッテリ２３の電圧値に基づいて、補機バッテリ２３の電力による第１高電圧リレー２６の導通が不可能であると判断することはない。そのため、電源システム１００は、第２電力変換装置２５を通じた高電圧バッテリ２１の電力の利用によりハイブリッド車両を始動させる頻度を抑制することができ、高電圧バッテリ２１の容量の低下を抑制することができる。

例えば、補機バッテリ２３の電圧が５Ｖ以下であれば第１高電圧リレー導通指令を出力することなく強制的に第２高電圧リレー導通指令を出力する電源システムがあると仮定する。この電源システムは、補機バッテリ２３の電圧が６Ｖであれば第２高電圧リレー導通指令を出力する処理を開始しないが、このときに第１高電圧リレー２６を導通させることができなければ、第１高電圧リレー導通指令を出力し続けるのみでハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にすることができない。また、この電源システムは、実際には補機バッテリ２３の電圧が４Ｖのときであっても第１高電圧リレー２６を導通させることができたとしても、補機バッテリ２３の電圧が５Ｖ以下であれば第２高電圧リレー導通指令を強制的に出力してしまうため、４Ｖ以上５Ｖ以下では高電圧バッテリ２１の電力を無駄に消費してしまう。この点に対し、電源システム１００は、補機バッテリ２３の電力を用いた通常の始動方法ではハイブリッド車両をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にできないことを確認した上で高電圧バッテリ２１の電力を利用するので、高電圧バッテリ２１の電力を無駄に消費することもない。また、同様の理由により、電源システム１００は、劣化状況、周囲温度等の使用環境に応じて第１高電圧リレー２６を導通させるために必要な補機バッテリ２３の電力レベルが変化する場合にも柔軟に対処することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、電源ＥＣＵ１の始動制御部１２は、第１低電圧リレー４の代わりに第２低電圧リレー５を導通させることによって、補機バッテリ２３から電気負荷２４に電力が供給されるのを禁止する。ＨＶ−ＥＣＵ６が補機バッテリ２３の電力を最大限に利用できるようにするためである。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。始動制御部１２は、電動パワーステアリング、電子制御ブレーキシステム等の所定の運転支援装置による運転支援の実行を制限してそれら運転支援装置による消費電力を抑制することによって、ＨＶ−ＥＣＵ６が補機バッテリ２３の電力を最大限に利用できるようにしてもよい。また、電源システム１００は、第２低電圧リレー５を導通させてハイブリッド車両を始動させた場合、すなわち、補機バッテリ２３が劣化或いは消耗していると推定される場合に、所定の運転支援装置による運転支援の実行を制限してもよい。それら運転支援装置で大電流が消費され、劣化或いは消耗した補機バッテリ２３からの電力供給が瞬断されるのを防止するためである。これにより、電源システム１００は、瞬断を引き起こすことのない限定的な運転支援を実行しながらハイブリッド車両を走行させることができる。

また、上述の実施例では、電源ＥＣＵ１の始動制御部１２は、ＨＶ−ＥＣＵ６が第１高電圧リレー２６を導通させることができなかった場合に、第１低電圧リレー４の代わりに第２低電圧リレー５を導通させて再び第１高電圧リレー２６の導通を試みる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。始動制御部１２は、ＨＶ−ＥＣＵ６が第１高電圧リレー２６及び第２高電圧リレー２７の双方を導通させることができなかった場合に、第１低電圧リレー４の代わりに第２低電圧リレー５を導通させて再び第２高電圧リレー２７の導通を試みるようにしてもよい。

また、上述の実施例では、電源システム１００は、高電圧バッテリ２１と第１電力変換装置２２との間の電力線上に第１高電圧リレー２６を配置する。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。電源システム１００は、高電圧バッテリ２１と第１電力変換装置２２との間の接地線上に第１高電圧リレー２６を配置してもよい。

また、上述の実施例では、電源システム１００は、電動機及び内燃機関を利用するハイブリッド車両に搭載されるが、内燃機関を利用しない電気自動車に搭載されてもよく、また、推進用電動機を有する移動体であれば、自動二輪車、船舶、航空機、建設機械等の、車両以外の他の移動体に搭載されてもよい。

１・・・制御装置 ２・・・電圧センサ ３・・・始動スイッチ ４・・・第１低電圧リレー ５・・・第２低電圧リレー ６・・・ＨＶ−ＥＣＵ １０・・・リレー導通状態判定部１２・・・始動制御部１０・・・電圧判定部 ２０・・・電動機 ２１・・・高電圧バッテリ ２２・・・第１電力変換装置 ２３・・・補機バッテリ ２４・・・電気負荷 ２５・・・第２電力変換装置 ２６・・・第１高電圧リレー ２７・・・第２高電圧リレー １００・・・電源システム

Claims (7)

1. 移動体に搭載される電源システムであって、
   推進用電動機に電力を供給する蓄電装置と、
   始動用蓄電装置と、
   前記推進用電動機と前記蓄電装置との間に配置される第1リレーと、
   前記第1リレーを制御する電源制御装置と、を備え、
   前記電源制御装置は、前記始動用蓄電装置から供給される電力を用いて前記第1リレーの導通を試みた場合に前記第１リレーの非導通判定を行ったときに、前記蓄電装置から供給される電力で前記第1リレーを導通させる、
   電源システム。
2. 前記蓄電装置の電圧を変換する電力変換装置と、
   前記蓄電装置と前記電力変換装置との間に配置される第２リレーと、を備え、
   前記電源制御装置は、前記始動用蓄電装置から供給される電力を用いて前記第1リレーの導通を試みた場合に前記第１リレーの非導通判定を行ったときに、前記始動用蓄電装置から供給される電力で前記第２リレーを導通させ、且つ、前記蓄電装置から前記電力変換装置を通じて供給される電力で前記第1リレーを導通させる、
   請求項1に記載の電源システム。
3. 前記電源制御装置は、前記始動用蓄電装置の電圧が所定値以下であり、且つ、前記始動用蓄電装置から供給される電力を用いて前記第1リレーの導通を試みた場合に前記第１リレーの非導通判定を行ったときに、前記蓄電装置から供給される電力で前記第1リレーを導通させる、
   請求項1又は２に記載の電源システム。
4. 前記第1リレーの導通／遮断を制御するリレー制御装置と、
   前記始動用蓄電装置と前記リレー制御装置及び電気負荷との間に配置される第３リレーと、
   前記始動用蓄電装置と前記リレー制御装置との間に配置される第４リレーと、を備え、
   前記電源制御装置は、前記始動用蓄電装置から供給される電力で前記第３リレーを導通させた場合であって前記始動用蓄電装置から供給される電力を用いて前記第1リレーの導通を試みた場合に前記リレー制御装置が前記第１リレーの非導通判定を行ったときに、前記始動用蓄電装置から供給される電力で前記第４リレーを導通させ、且つ、前記始動用蓄電装置から供給される電力で前記リレー制御装置により前記第1リレーを導通させる、
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の電源システム。
5. 前記電源制御装置は、前記始動用蓄電装置から供給される電力を用いて前記第1リレーの導通を試みた場合に前記第１リレーの非導通判定を複数回行ったときに、前記蓄電装置から供給される電力で前記第1リレーを導通させる、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の電源システム。
6. 前記電源制御装置に対して始動指令を出力する始動スイッチを備え、
   前記電源制御装置は、前記始動スイッチから始動指令を受けた場合に前記第1リレーを導通させる、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の電源システム。
7. 前記電源制御装置は、前記蓄電装置から供給される電力で前記第1リレーを導通させた場合、所定の運転支援装置による運転支援の実行を制限する、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の電源システム。

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