JP2011122485A - 車両駆動制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両駆動制御システムにおいて、システムメインリレーが故障した場合に、ユーザの利便性を向上させることである。
【解決手段】車両駆動制御システム１０は、蓄電装置１２と、システムメインリレー部１４と、電圧変換器２６と、平滑コンデンサ２４，２８と、インバータ回路３０と、回転電機３２と、エンジン３４と、制御装置５０を含んで構成される。システムメインリレー部１４は、ＳＭＲＧリレー１６とＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＢリレーに並列に配置される電流制限抵抗２２と直列接続されるＳＭＲＰリレー２０で構成される。制御装置５０は、ＳＭＲＧリレー１６が故障か否かを判断し、電流制限抵抗２２の温度上昇を判断し、ＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０を接続し、エンジン３４が始動したらＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０を遮断し、退避走行を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両駆動制御システムに係り、特に、負荷回路と蓄電装置との間に複数のリレーを有する車両についての車両駆動制御装置に関する。

回転電機を備える車両には、回転電機に接続されるインバータ等の負荷回路とこれらと電力をやり取りする蓄電装置を含む電源回路が搭載される。この電源回路において、蓄電装置と負荷回路の間にリレーが設けられるが、蓄電装置が高電圧であることから、リレーが溶着によって固着する恐れがある。固着すると大電力が流れるままになることがあるので、これを回避するためにリレーを複数として、そのオンオフのシーケンス等を工夫することが行われる。その場合でも、リレーが固着することが生じると、電源回路の作動を停止することが行われる。

例えば、 特許文献１には、電源回路の制御装置として、インバータとバッテリの正極との間に設けられたＳＭＲ（１）と、ＳＭＲ（１）に直列に接続された抵抗と、この回路に並列に接続されたＳＭＲ（２）と、インバータとバッテリの負極との間に設けられたＳＭＲ（３）を含む構成が述べられている。ここでは、バッテリ電圧、バッテリ電流、インバータ電圧の少なくともいずれかに基づいて、イグニッションスイッチがスタート位置にされる前に、これらのＳＭＲにおける通電側の固着、非通電側の固着を区別して異常を判定し、異常のときには異常を報知し、イグニッションスイッチの操作を禁止することが述べられている。

特許文献２には、車両に搭載される電源装置において、高圧バッテリとインバータ等の負荷回路との間に設けられるシステムメインリレーとして、正極側のＳＭＲＢリレーと負極側のＳＭＲＧリレーと、ＳＭＲＧリレーに並列に配置され、抵抗Ｒと直列に接続されているＳＭＲＰリレーを含む構成が述べられている。ここでは、ＳＭＲＰリレーが固着してもシステムリレー全体の動作を禁止するのでなく、ＳＭＲＧリレーをオンさせて電源装置を起動させて負荷回路に駆動電流を供給し、ユーザの利便性を向上させることが述べられている。

特開２００６−８１３４０号公報 特開２００８−１２５１６０号公報

特許文献１に述べられているように、複数のリレーのうち１つでも固着するとイグニッションスイッチの操作を禁止して電源回路の作動を止めることは安全ではあるが、車両の運行が停止するので、ユーザの利便性が低下する。特許文献２の方法によれば、ＳＭＲＰリレーが固着したときにＳＭＲＧリレーをオンさせるので、ユーザの利便性がいくらか向上する。しかし、ＳＭＲＰリレーは、電源回路の平滑化コンデンサを前もって充電するいわゆるプレチャージのためのもので、その後のＳＭＲＧリレー、ＳＭＲＢリレーの作動の前準備として用いられるものである。したがって、電源回路を遮断あるいは接続する主たるリレーであるＳＭＲＧリレー、ＳＭＲＢリレーが固着したときには特許文献２の方法によってユーザの利便性を図ることができない。

本発明の目的は、システムメインリレーが故障した場合に、ユーザの利便性を向上させることができる車両駆動制御システムを提供することである。

本発明に係る車両駆動制御システムは、エンジンを始動させるための負荷回路と蓄電装置との間を接続する正極側母線に配置接続されるＳＭＲＢリレーと、負荷回路と蓄電装置との間を接続する負極極側母線に配置接続されるＳＭＲＧリレーと、電流制限抵抗と直列に接続されるリレーであって、ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーのいずれか一方に並列に配置されるＳＭＲＰリレーと、ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが故障のときに、故障状態に応じてＳＭＲＰリレーを接続状態とすることでエンジンを始動させ、エンジンを始動させたのちにＳＭＲＰリレーを遮断する処理を行う制御装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車両駆動制御システムは、エンジンを始動させるための負荷回路と蓄電装置との間を接続する正極側母線に配置接続されるＳＭＲＢリレーと、負荷回路と蓄電装置との間を接続する負極極側母線に配置接続されるＳＭＲＧリレーと、電流制限抵抗と直列に接続されるリレーであって、ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーのいずれか一方に並列に配置されるＳＭＲＰリレーと、これらのリレーの作動を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、ＳＭＲＰリレーが並列に配置されている側のリレーであるＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが接続できない故障か否かを判断する故障判断処理手段と、ＳＭＲＰリレーが並列に配置されている側のリレーであるＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが接続できない故障であると判断されるときに、ＳＭＲＰリレーに接続される電流制限抵抗の温度上昇が予め定めた閾値温度以下か否かを判断する温度判断処理手段と、温度判断処理手段において温度上昇が閾値温度以下であると判断されるときに、ＳＭＲＰリレーに並列に配置されない側のリレーであるＳＭＲＢリレーまたはＳＭＲＧリレーを接続し、またＳＭＲＰリレーを接続する接続処理手段と、エンジンが始動したか否かを判断する始動判断処理手段と、始動判断処理手段によってエンジンが始動したことを確認されたときに、ＳＭＲＰリレーを遮断する遮断処理手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る車両駆動制御システムにおいて、制御装置は、接続判断処理手段によってリレー接続処理が行われてエンジンが始動するときに、エンジンの間欠運転を禁止する禁止処理手段を含むことが好ましい。

また、本発明に係る車両駆動制御システムにおいて、制御装置は、遮断処理手段によってＳＭＲＰリレーが遮断されることで、蓄電装置からの電力供給を受けない状態でエンジンの作動を制御して退避走行を行わせる退避走行処理手段を備えることが好ましい。

上記構成により、車両駆動制御システムは、エンジンを始動させるための負荷回路と蓄電装置との間に、ＳＭＲＢリレーと、ＳＭＲＧリレーと、ＳＭＲＰリレーとを備える。ＳＭＲＰリレーは、ＳＭＲＧリレーに並列に配置されてもよく、ＳＭＲＢリレーに並列に配置されてもよい。

そして、ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが故障のときに、故障状態に応じてＳＭＲＰリレーを接続状態とすることでエンジンを始動させ、エンジンを始動させたのちにＳＭＲＰリレーを遮断する処理を行うので、ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが故障のときでも、故障状態に応じてエンジンを始動できるので、例えば退避走行等を行うことができ、ユーザの利便性が向上する。

また、ＳＭＲＰリレーがＳＭＲＧリレーに並列に配置される場合において、ＳＭＲＧリレーが接続できない故障と判断されるときには、ＳＭＲＢリレーを接続し、これとともにＳＭＲＰリレーを接続する。また、ＳＭＲＰリレーがＳＭＲＢリレーに並列に配置される場合において、ＳＭＲＢリレーが接続できない故障と判断されるときには、ＳＭＲＧリレーを接続し、これとともにＳＭＲＰリレーを接続する。これによって、蓄電装置から負荷回路に電力を供給してエンジンを始動することができる。そして、エンジンが始動したらＳＭＲＰリレーを遮断する。この場合でもエンジンは既に作動しているので、車両は走行を続けることができ、ユーザの利便性が向上する。

また、車両駆動制御システムにおいて、ＳＭＲＰリレー等が接続されてエンジンが始動するときに、エンジンの間欠運転を禁止する。すなわち、回転電機で走行することが禁止されるので、エンジンが始動した後に蓄電装置からの電力供給を止めても、車両はエンジンで走行を継続するのでユーザの利便性が向上する。

また、車両駆動制御システムにおいて、ＳＭＲＰリレーが遮断されることで、蓄電装置からの電力供給を受けない状態でエンジンの作動を制御して退避走行を行うので、蓄電装置の電力消費を抑制しながら退避走行を行え、ユーザの利便性が向上する。

本発明に係る実施の形態の車両駆動制御システムの構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態の車両駆動制御の手順を示すフローチャートである。 複数のリレーの配置接続について他の例を示す図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態に付き詳細に説明する。なお以下では、回転電機として、車両に搭載されるモータ・ジェネレータを説明するが、車両は、インバータ回路等のエンジンを始動するための負荷回路と蓄電装置を含む電源回路を搭載する車両であれば、エンジンと回転電機とを搭載するハイブリッド車両の他、蓄電装置の他に燃料電池を搭載する車両であってもよい。また、単にモータとしての機能を有するものでもよい。また、以下では、１つの回転電機に対応して１つのインバータ回路を備える電源回路の制御について説明するが、勿論２つの回転電機に対応して２つのインバータ回路を備える場合であってもよく、それ以上の数のインバータ回路を備えるものであってもよい。また、電源回路の構成として、蓄電装置、システムメインリレー部、電圧変換器、平滑コンデンサ、インバータ回路を有するものとして説明するが、蓄電装置とシステムメインリレー部以外の要素について適宜省略してもよく、またその他の要素を適宜付加するものとしてもよい。

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、エンジンと回転電機を搭載するハイブリッド車両の作動制御を行う車両駆動制御システム１０の構成を説明する図である。この車両駆動制御システム１０は、蓄電装置１２と、システムメインリレー部１４と、電圧変換器２６と、その前後に配置される平滑コンデンサ２４，２８と、インバータ回路３０と、回転電機３２と、エンジン３４と、制御装置５０を含んで構成される。ここで、回転電機３２とエンジン３４とは車両の駆動源を構成し、この駆動源と制御装置５０以外の部分が、電源回路に相当する。

回転電機３２は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、電源回路から電力が供給されるときはモータとして機能し、エンジン３４による駆動時、あるいは車両の制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。

すなわち、回転電機３２は、車両走行のためとして、エンジン３４の起動のためのスタータとして用いるとき、また力行のときには、蓄電装置１２から直流電力の供給を受けて電圧変換器２６とインバータ回路３０を介して変換された交流電力によってモータとして機能する。そして制動時には、発電機として機能して回生エネルギを回収し、インバータ回路３０、電圧変換器２６を介して直流電力を蓄電装置１２に供給する。回転電機３２の制御は、図示されていないＭＧ−ＥＣＵを介して制御装置５０によって行われる。

エンジン３４は、内燃機関で、上記のように回転電機３２とともに車両の駆動源を構成する。エンジン３４は、車両の車軸を駆動しタイヤを回転して走行を行わせる機能と共に、回転電機３２を発電機として用いて発電を行わせ、電源回路に含まれる蓄電装置１２を充電する機能を有する。エンジン３４の制御は、図示されていないエンジンＥＣＵを介して制御装置５０によって行われる。

電源回路は、負荷回路と、蓄電装置１２と、負荷回路と蓄電装置１２との間に設けられるシステムメインリレー（ＳＭＲ）部１４とで構成される。図１の場合には、システムメインリレー部１４と回転電機３２との間の各要素で負荷回路が構成される。

蓄電装置１２は充放電可能な高電圧用２次電池である。蓄電装置１２としては、例えば、約２００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。

蓄電装置１２は、回転電機３２をエンジン３４によって駆動して発電される電力によって充電され、あるいは回転電機３２が制動時に回収する電力によって充電される。また、蓄電装置１２は、電圧変換器２６、インバータ回路３０を介して回転電機３２に電力を供給してこれを駆動させる。

システムメインリレー部１４は、蓄電装置１２と平滑コンデンサ２４以降の負荷回路との間を遮断または接続する機能を有する電力リレー装置である。平滑コンデンサ２４は、電圧変換器２６と蓄電装置１２との間に設けられ、電流、電圧の変動を平滑化する機能を有する容量素子である。

ここで、システムメインリレー部１４は、３種類のリレーで構成される。１つは、蓄電装置１２の負極側母線に直列に配置接続されるＳＭＲＧリレー１６である。もう１つは、蓄電装置１２の正極極側母線に直列に配置接続されるＳＭＲＢリレー１８である。残りの１つは、電流制限抵抗２２と直列に接続されるリレーであって、図１においてはＳＭＲＧリレー１６に並列に配置されるＳＭＲＰリレー２０である。

ＳＭＲＧリレー１６とＳＭＲＢリレー１８は、正極側母線と負極側母線において、それぞれ遮断または接続を行うためのリレーであるが、ＳＭＲＰリレー２０は、平滑コンデンサ２４の事前充電のためのものである。すなわち、ＳＭＲＧリレー１６とＳＭＲＢリレー１８とを順序はいずれでもよいが順次接続する際に、平滑コンデンサ２４が未充電であると、その充電のために電流が急激に流れる。これによってＳＭＲＧリレー１６、ＳＭＲＢリレー１８の中で、後で接続が行われたものに溶着が生じる恐れがある。

これを防止するために、平滑コンデンサ２４に電流制限抵抗２２を介して事前充電を行わせる機能を有するのがＳＭＲＰリレー２０である。すなわち、ＳＭＲＰリレー２０は、平滑コンデンサ２４のプリチャージに用いられるリレーで、ＳＭＲＰリレー２０のＰはプリチャージを意味する。

図１の構成では、ＳＭＲＰリレー２０がＳＭＲＧリレー１６に並列とされているので、システムメインリレー部１４の接続順序は以下の通りである。すなわち、車両が起動前の初期状態においては、平滑コンデンサ２４は十分に放電状態とされ、すべてのリレーが遮断状態である。平滑コンデンサ２４を十分に放電状態とするには、図示されていない放電抵抗を用いて行うことができ、また、場合によっては、回転電機３２を通して放電を行うものとしてもよい。

ここで、電源回路を起動するには、まず、ＳＭＲＢリレー１８を遮断状態から接続状態にする。次にＳＭＲＰリレー２０を遮断状態から接続状態にする。これによって、蓄電装置１２から電流制限抵抗２２を介して平滑コンデンサ２４に充電電流を供給することができる。電流制限抵抗２２の抵抗値は、充電電流が過大にならないように設定される。

平滑コンデンサ２４が十分に充電された後に、ＳＭＲＧリレー１６を遮断状態から接続状態とし、ついで、ＳＭＲＰリレー２０を接続状態から遮断状態に戻す。ここでは、電流が電流制限抵抗２２を通ることはなくなるので、これによって、蓄電装置１２と負荷回路との間の電力のやり取りを十分に行うことができる。このようにして、システムメインリレー部１４が接続状態となって、負荷回路と蓄電装置１２との間の電力のやり取りが開始する。

電流センサ４０は、システムメインリレー部１４を介して蓄電装置１２に充放電される電流を検出する機能を有する電流検出手段である。電流センサ４０の検出データは、適当な信号線を用いて、制御装置５０に伝送される。制御装置５０においては、この電流センサ４０の検出データを用いて蓄電装置１２の充放電制御が行われる。また、この電流センサ４０の検出データは、システムメインリレー部１４の故障判断にも用いられる。

電圧センサ４２は、平滑コンデンサ２４の両端子間電圧を検出する機能を有する電圧検出手段である。電圧センサ４２の検出データは、適当な信号線を用いて、制御装置５０に伝送される。この電圧センサ４２の検出データは、先ほどの電流センサ４０の検出データと共に、システムメインリレー部１４の故障判断に用いられる。

システムメインリレー部１４の故障判断は、電流センサ４０について測定誤差を基準に定めた閾値電流値Ｉｂと、電圧センサ４２について平滑コンデンサ２４が放電したときを基準に定めた閾値電圧値Ｖｈとを用いて行うことができる。例えば、特許文献２に記載されている方法によって、各リレーの固着故障が判断できる。また、ＳＭＲＧ１６が接続できない故障であるか否かは、次のようにして判断することができる。

ハイブリッド車両の作動が停止していると、システムメインリレー部１４の全てのリレーが遮断され、平滑コンデンサ２４に放電処理が行われる。したがって、放電に必要な時間が経過した後は、全てのリレーが正常に遮断されていれば、電流センサ４０の検出値がＩｂ以下、電圧センサ４２の検出値がＶｈ以下となるはずである。

したがって、電流センサ４０の検出値がＩｂ以下、電圧センサ４２の検出値がＶｈ以下であれば、ＳＭＲＧリレー１６を含めて、全てのリレーが遮断状態にあることが分かる。しかし、これらの各リレーが接続できない故障状態である可能性も残されている。

システムメインリレー部１４の接続手順としては、次に、ＳＭＲＢリレー１８にのみ接続指令が出される。この接続指令のみでは、まだ、３つのリレーについて接続できない故障であるか否かは判断できない。

さらに、ＳＭＲＰリレー２０に接続指令が出されると、電流センサ４０の検出値がＩｂを超えるときに、ＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０について、これらが接続できない故障ではないことが初めて分かる。しかし、ＳＭＲＧリレー１６が接続できない故障であるか否かは、まだ判断できない。

さらに、ＳＭＲＧリレー１６に接続指令が出されたとき、電流センサ４０の検出値がＩｂを超えるが、電圧センサ４２の検出値がＳＭＲＰリレー２０の接続のときの値よりさらに上昇することがなければ、ＳＭＲＧリレー１６が接続されない故障である可能性がある。そして、次に、ＳＭＲＰリレー２０に遮断指令が出されたときに、電流センサ４０の検出値がＩＢ以下になると、ＳＭＲＧリレー１６が接続されない故障であることが分かる。

このように、システムメインリレー部１４を定められた手順で接続してゆくとき、ＳＭＲＧリレー１６に接続指令が出され、次にＳＭＲＰリレーＳ２０の遮断指令が出されるときの前後の電流センサ４０の検出値、電圧センサ４２の検出値を用いて、ＳＭＲＧリレー１６が接続されない故障か否かの判断を行うことができる。

温度センサ４４は、電流制限抵抗２２の温度を検出する機能を有する温度検出手段である。温度センサ４４の検出データは、適当な信号線を用いて、制御装置５０に伝送される。温度センサ４４の検出データを利用することで、電流制限抵抗２２に電流が流れることによって過熱状態となっているかどうかを判断できる。すなわち、過熱状態か否かを判断できる温度を閾値温度Ｔ₀とすれば、温度センサ４４の検出温度がＴ₀未満のときは、電流制限抵抗２２が過熱状態となっていないと判断できる。

電圧変換器２６は、蓄電装置１２とインバータ回路３０の間に配置され、電圧変換機能を有する回路である。電圧変換器２６としては、リアクトルと制御装置５０の制御の下で作動するスイッチング素子等を含んで構成することができる。電圧変換機能としては、蓄電装置１２側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して昇圧しインバータ回路３０側に供給する昇圧機能と、インバータ回路３０側からの電力を蓄電装置１２側に降圧して充電電力として供給する降圧機能とを有する。

電圧変換器２６とインバータ回路３０の間に設けられる平滑コンデンサ２８は、電圧、電流の変動を抑制し平滑化する機能を有する容量素子である。

インバータ回路３０は、回転電機３２に接続される回路で、制御装置５０の制御の下で作動する複数のスイッチング素子を含んで構成され、交流電力と直流電力との間の電力変換を行う機能を有する。

すなわち、インバータ回路３０は、回転電機３２を発電機として機能させるときは、回転電機３２からの交流三相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置１２側に充電電流として供給する交直変換機能を有する。また、回転電機３２をモータとして機能させるときは、蓄電装置１２側からの直流電力を交流三相駆動電力に変換し、回転電機３２に交流駆動電力として供給する直交変換機能を有する。

制御装置５０は、ハイブリッド車両を構成する各要素の動作を全体として制御する機能を有し、ここでは特に、システムメインリレー部１４が故障のときに、ハイブリッド車両の走行についてユーザの利便性を高める制御を行う機能を有する。具体的には、システムメインリレー部１４において、ＳＭＲＧリレー１６またはＳＭＲＢリレー１８が故障しても、故障状態に応じてＳＭＲＰリレー２０を接続してエンジン３４を始動させ、エンジン３４が始動した後にＳＭＲＰリレー２０を遮断する処理を行い、ハイブリッド車両を適切に退避走行させる機能を有する。かかる制御装置５０は、車両の搭載に適したコンピュータ等で構成することができる。

制御装置５０は、図１のようにＳＭＲＰリレー２０がＳＭＲＧリレー１６に並列接続される場合、ＳＭＲＧリレー１６が接続できない故障か否かを判断する故障判断処理部５２と、ＳＭＲＰリレー２０に接続される電流制限抵抗の温度上昇が予め定めた閾値温度以下か否かを判断する温度判断処理部５４と、ＳＭＲＰリレー２０に並列に配置される側でないＳＭＲＢリレー１８を接続し、それと共にＳＭＲＰリレー２０を接続する接続処理部５６と、エンジン３４が始動したか否かを判断する始動判断処理部５８と、エンジン３４が始動したことを確認されたときに、ＳＭＲＰリレー２０を遮断する遮断処理部６０と、ＳＭＲＰリレー２０が接続されてエンジン３４が始動するときにエンジン３４の間欠運転を禁止する禁止処理部６２と、ＳＭＲＰリレーが遮断されることで、蓄電装置１２からの電力供給を受けない状態でエンジン３４の作動を制御して退避走行を行わせる退避走行処理部６４とを含んで構成される。

かかる機能は、ソフトウェアによって実現でき、具体的には、ハイブリッド車両制御プログラムの中のシステムメインリレー故障処理プログラムを実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアで実現するものとしてもよい。

かかる構成の作用、特に制御装置５０の各機能について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、システムメインリレー部１４に故障が生じたときにハイブリッド車両を適切に退避走行させるための手順を示すフローチャートである。各手順は、システムメインリレー故障処理プログラムの各処理手順にそれぞれ対応する。

ハイブリッド車両制御プログラムが立ち上がると、それとともにシステムメインリレー故障処理プログラムも立ち上がる。そして、例えば、システムメインリレー部１４が作動するごとに、ＳＭＲＧリレー１６が接続できない故障状態にあるか否かが判断される（Ｓ１０）。この処理手順は、制御装置５０の故障判断処理部５２の機能によって実行される。ＳＭＲＧリレー１６が接続できない故障状態にあるか否かは、上記のように、電流センサ４０の検出値と電圧センサ４２の検出値とに基づいて判断することができる。

ＳＭＲＧリレー１６が接続できない故障状態にあると判断されると、従来技術では、例えばイグニッションスイッチの操作を禁止してしまうが、ここでは、Ｓ１２以下の処理が行われる。まず、エンジン３４が駆動中であるか否かが判断される（Ｓ１２）。エンジン３４が駆動中であれば、蓄電装置１２の電力を用いることなく、ハイブリッド車両の走行を継続できるので、例えば退避走行を行うことができる。

Ｓ１２の判断が否定されると、次に、温度センサ４４が検出する電流制限抵抗２２の温度Ｔが過熱判断のために予め定めた閾値温度Ｔ₀未満であるか否かが判断される（Ｓ１４）。この処理手順は、制御装置５０の温度判断処理部５４の機能によって実行される。この工程は、次の工程で予定されているＳＭＲＰリレー２０を接続状態にしても電流制限抵抗２２を故障させることがないかどうかを判断するために行われるものである。判断が否定されるときは、電流制限抵抗２２の温度が高すぎるので、Ｓ１４が肯定されるまで待機する。

Ｓ１４の判断が肯定されると、ＳＭＲＰリレー２０を接続状態としても電流制限抵抗２２の故障とならないとされるので、次に、ＳＭＲＢリレー１８に接続指令を与え、これと共にＳＭＲＰリレー２０に接続指令を与える（Ｓ１６）。これによって、ＳＭＲＧリレー１６が接続できない故障状態であっても、これに並列に配置されるＳＭＲＰリレー２０を代わりに利用して、ＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０とによって電流制限抵抗２２を介してであるが、負荷回路に蓄電装置１２から電力を供給できる。

そして、実際に、ＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０とについて接続完了したか否かを判断し、接続完了まで待つ（Ｓ１８）。具体的には、リレーの作動時間に対し十分な時間を待つようにする。Ｓ１４とＳ１６の処理手順は、制御装置５０の接続処理部５６の機能によって実行される。

そして、エンジン３４に対し、始動指示を行う。このときに、以後、エンジン３４が間欠運転をしないように禁止する（Ｓ２０）。この処理手順は、制御装置５０の禁止処理部６２の機能によって実行される。エンジン３４の始動指令に伴って、回転電機３２が作動して、エンジン３４を起動する。この回転電機３２の作動のための電力が、ＳＭＲＰリレー２０と電流制限抵抗２２を介して負荷回路に供給されることになる。

なお、間欠運転を禁止するのは、エンジン３４を始動した後は、再びＳＭＲＰリレー２０を遮断するので、蓄電装置１２からの電力供給が回転電機３２に対して行われなくなるからである。すなわち、蓄電装置１２からの電力供給がない状態で間欠運転指令によってエンジン３４が停止されると、回転電機３２を作動させることができないので、ハイブリッド車両が走行できなくなるからである。

そして、エンジン３４が始動完了したか否かが判断される（Ｓ２２）。具体的には、エンジン回転数等を検出して判断することができる。この始動完了まで、次のＳ２４へは進まない。この処理手順は、制御装置５０の始動判断処理部５８の機能によって実行される。

エンジン３４の始動完了が確認されると、ＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０とに遮断指令が出される（Ｓ２４）。この処理手順は、制御装置５０の遮断処理部６０の機能によって実行される。ＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０とが接続状態のときは、電流制限抵抗２２を介して負荷回路に電力が供給される。電流制限抵抗２２はもともとプリチャージのときの電流を制限するためのものであるので、電流が流れる時間はプリチャージに必要な時間が想定されている。したがって、あまり長時間に渡って電流制限抵抗２２を介して負荷回路に電力を供給すると、電流制限抵抗２２が過度に発熱するおそれがある。

そこで、エンジン３４の始動完了した時点で、ＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０を遮断し、電流制限抵抗２２を介しての負荷回路への電力供給を停止する。もっとも、電流制限抵抗２２の温度が過熱していない場合は、そのままＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０を接続状態とできる。したがって、電流制限抵抗２２の温度を温度センサ４４で監視して、過熱判断温度に達したらＳＭＲＰリレー２０を遮断するものとしてもよい。

このようにして、Ｓ２４によってＳＭＲＢリレー１８とＳＭＲＰリレー２０が遮断されることで、蓄電装置１２からの電力供給を受けない状態となるので、エンジン３４の作動を適切に制御して、いわゆるバッテリレス走行によって、安全な場所あるいは設備に退避走行を行わせる（Ｓ２６）。この処理手順は、制御装置５０の退避走行処理部６４の機能によって実行される。従来技術では、Ｓ１０の段階で、ハイブリッド車両の走行が制限されるが、図２の処理手順によれば、ＳＭＲＰリレー２０を利用して、電流制限抵抗２２を介した電力供給でエンジン３４の走行を行わせることができ、退避走行の自由度が増し、ユーザの利便性が向上する。

上記では、ＳＭＲＰリレー２０がＳＭＲＧリレー１６と並列に配置されるものとして説明した。図３は、ＳＭＲＰリレー２０がＳＭＲＢリレー１８に並列に配置される場合の構成を示す図である。この場合には、ＳＭＲＢリレー１８が接続できない故障状態のときに、ＳＭＲＧリレー１６を接続し、これと共にＳＭＲＰリレー２０を接続することで、負荷回路に電力を供給できる。そして、これによってエンジン３４を始動させ、その始動を待って再びＳＭＲＧリレー１６とＳＭＲＰリレー２０を遮断することで、図１、図２と同様の作用効果を発揮させることができる。

システムメインリレー部１４がＳＭＲＧリレー１６、ＳＭＲＢリレー１８、ＳＭＲＰリレー２０の３つを備える場合に、ＳＭＲＧリレー１６またはＳＭＲＢリレー１８が故障状態となることは、ＳＭＲＧリレー１６またはＳＭＲＢリレー１８が接続できない故障状態の他に、ＳＭＲＧリレー１６またはＳＭＲＢリレー１８が遮断できない故障状態のことがある。この故障はいわゆる固着故障と呼ばれるが、固着故障か否かについても、上記のように電流センサ４０の検出値と電圧センサ４２の検出値によって判断できる。

この固着故障の場合も、従来技術では、例えば、イグニッションスイッチの操作を禁止してしまう。この場合でも、故障状態によっては、ＳＭＲＰリレー２０を利用して、エンジン３４を始動させてハイブリッド車両を退避走行させることができる。

例えば、図１の構成のシステムメインリレー部１４の場合、ＳＭＲＢリレー１８が遮断できない故障状態になったときであれば、ＳＭＲＧリレー１６を遮断した状態で、ＳＭＲＰリレー２０を接続状態として、負荷回路に電力を供給できる。そして、エンジン３４が始動した後にＳＭＲＰリレー２０を遮断状態とすることで、バッテリレス走行で退避走行を行うことができる。

また、図３の構成のシステムメインリレー部１４の場合、ＳＭＲＧリレー１６が遮断できない故障状態になったときであれば、ＳＭＲＢリレー１８を遮断した状態で、ＳＭＲＰリレー２０を接続状態として、負荷回路に電力を供給できる。そして、エンジン３４が始動した後にＳＭＲＰリレー２０を遮断状態とすることで、バッテリレス走行で退避走行を行うことができる。

このように、ＳＭＲＧリレー１６またはＳＭＲＢリレー１８が故障のときに、故障状態に応じてＳＭＲＰリレー２０を接続状態とすることでエンジン３４を始動させ、エンジン３４を始動させたのちにＳＭＲＰリレー２０を遮断する処理を行うことで、ユーザの利便性を向上させることができる。

本発明に係る車両駆動制御システムは、エンジンと回転電機と電源回路とシステムメインリレーとを備えるハイブリッド車両に利用できる。

１０ 車両駆動制御システム、１２ 蓄電装置、１４ システムメインリレー部、１６ ＳＭＲＧリレー、１８ ＳＭＲＢリレー、２０ ＳＭＲＰリレー、２２ 電流制限抵抗、２４，２８ 平滑コンデンサ、２６ 電圧変換器、３０ インバータ回路、３２ 回転電機、３４ エンジン、４０ 電流センサ、４２ 電圧センサ、４４ 温度センサ、５２ 故障判断処理部、５４ 温度判断処理部、５６ 接続処理部、５８ 始動判断処理部、６０ 遮断処理部、６２ 禁止処理部、６４ 退避走行処理部。

Claims (4)

1. エンジンを始動させるための負荷回路と蓄電装置との間を接続する正極側母線に配置接続されるＳＭＲＢリレーと、
   負荷回路と蓄電装置との間を接続する負極極側母線に配置接続されるＳＭＲＧリレーと、
   電流制限抵抗と直列に接続されるリレーであって、ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーのいずれか一方に並列に配置されるＳＭＲＰリレーと、
   ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが故障のときに、故障状態に応じてＳＭＲＰリレーを接続状態とすることでエンジンを始動させ、エンジンを始動させたのちにＳＭＲＰリレーを遮断する処理を行う制御装置と、
   を備えることを特徴とする車両駆動制御システム。
2. エンジンを始動させるための負荷回路と蓄電装置との間を接続する正極側母線に配置接続されるＳＭＲＢリレーと、
   負荷回路と蓄電装置との間を接続する負極極側母線に配置接続されるＳＭＲＧリレーと、
   電流制限抵抗と直列に接続されるリレーであって、ＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーのいずれか一方に並列に配置されるＳＭＲＰリレーと、
   これらのリレーの作動を制御する制御装置と、
   を備え、
   制御装置は、
   ＳＭＲＰリレーが並列に配置されている側のリレーであるＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが接続できない故障か否かを判断する故障判断処理手段と、
   ＳＭＲＰリレーが並列に配置されている側のリレーであるＳＭＲＧリレーまたはＳＭＲＢリレーが接続できない故障であると判断されるときに、ＳＭＲＰリレーに接続される電流制限抵抗の温度上昇が予め定めた閾値温度以下か否かを判断する温度判断処理手段と、
   温度判断処理手段において温度上昇が閾値温度以下であると判断されるときに、ＳＭＲＰリレーに並列に配置されない側のリレーであるＳＭＲＢリレーまたはＳＭＲＧリレーを接続し、またＳＭＲＰリレーを接続する接続処理手段と、
   エンジンが始動したか否かを判断する始動判断処理手段と、
   始動判断処理手段によってエンジンが始動したことを確認されたときに、ＳＭＲＰリレーを遮断する遮断処理手段と、
   を含むことを特徴とする車両駆動制御システム。
3. 請求項２に記載の車両駆動制御システムにおいて、
   制御装置は、接続判断処理手段によってリレー接続処理が行われてエンジンが始動するときに、エンジンの間欠運転を禁止する禁止処理手段を含むことを特徴とする車両駆動制御システム。
4. 請求項２に記載の車両駆動制御システムにおいて、
   制御装置は、遮断処理手段によってＳＭＲＰリレーが遮断されることで、蓄電装置からの電力供給を受けない状態でエンジンの作動を制御して退避走行を行わせる退避走行処理手段を備えることを特徴とする車両駆動制御システム。

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