JP2012249440A - Power supply system state determination device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a burden of an operator by enlarging an area, in which evacuation traveling is possible, compared to before.SOLUTION: A power supply system state determination device 10 comprises: a first voltage sensor S1 and a second voltage sensor S2 that convert a primary side voltage and a secondary side voltage, that can be connected to a voltage converter 18 connected to a power supply on the primary side, and that measure a first measurement voltage and a second measurement voltage varying according to the primary side voltage of the voltage converter 18; a third voltage sensor S3 for measuring a third measurement voltage varying according to the secondary side voltage of the voltage converter 18; and a control part 12 that can acquire the first, second and third measurement voltages, and a voltage conversion ratio of the primary side voltage and the secondary side voltage of the voltage converter 18. The control part 12 determines whether or not to exceed a third threshold indicating a difference between a ratio of the first and third measurement voltages and the voltage conversion ratio is abnormal, when exceeding a first threshold indicating the first measurement voltage is abnormal and exceeding a second threshold indicating the second measurement voltage is abnormal. When exceeding the third threshold, the control part 12 determines that the first voltage sensor S1 is abnormal.

Description

本発明は電源システム状態判定装置に関する。   The present invention relates to a power supply system state determination apparatus.

従来から、負荷に電力を供給する電源システムが正常状態であるか異常状態であるかを判定する電源システム状態判定装置が知られている。このような状態判定装置において、電源システムの異常を判定する指標として電源電圧値を利用する技術が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply system state determination device that determines whether a power supply system that supplies power to a load is in a normal state or an abnormal state is known. In such a state determination device, a technique of using a power supply voltage value as an index for determining an abnormality of a power supply system is known.

通常、電源の過放電を防止するために放電電圧値には下限値が設定されている。また、電源が二次電池等の充放電可能な電源であるときには電源の過充電を防止するために充電電圧値に上限値が設定されている。電源システムが正常に作動していれば、電源電圧がこれらの制限値を超過した場合に速やかに制限値内に復帰するように電源システムの各機器が制御される。このことから、電源電圧が制限値を大幅に超過して復帰しない場合は電源システムのいずれかの機器に異常があったものと推定できる。そこで従来から電源に電圧センサを接続するとともに、上限値よりも高い値及び下限値よりも低い値に閾値を設定し、電源電圧が閾値を超過したことに基づいて電源システムが異常であるか否かを判定している。   Usually, a lower limit value is set for the discharge voltage value in order to prevent overdischarge of the power source. When the power source is a rechargeable power source such as a secondary battery, an upper limit value is set for the charging voltage value in order to prevent overcharging of the power source. If the power supply system is operating normally, each device of the power supply system is controlled so as to quickly return to the limit value when the power supply voltage exceeds these limit values. From this, when the power supply voltage greatly exceeds the limit value and does not return, it can be estimated that there is an abnormality in any device of the power supply system. Therefore, a voltage sensor is conventionally connected to the power supply, a threshold value is set to a value higher than the upper limit value and a value lower than the lower limit value, and whether the power supply system is abnormal based on the fact that the power supply voltage exceeds the threshold value. Judging.

ここで、電源電圧は電圧センサによって把握することができるものの、その電圧センサが故障すると実際の電圧値とは異なる測定値を出力するおそれがあり、そうなると電源システムの異常を正確に判定することが困難となる。そこで、例えば特許文献１においては電源システムの異常判定フローの中に電圧センサの異常判定フローを組み込み、電圧センサが正常であるかまたは故障等の異常状態であるかを判定することによって電圧センサによる測定値の真偽を判定している。   Here, although the power supply voltage can be grasped by the voltage sensor, if the voltage sensor fails, there is a possibility that a measured value different from the actual voltage value may be output. It becomes difficult. Therefore, for example, in Patent Document 1, the abnormality determination flow of the voltage sensor is incorporated in the abnormality determination flow of the power supply system, and the voltage sensor determines whether the voltage sensor is normal or in an abnormal state such as a failure. The authenticity of the measured value is judged.

特許文献１では、電源システムに回転電機が接続されており、電源システム及び回転電機は当該回転電機を駆動源とする車両に搭載されている。図５に示すように、電源システム状態判定装置１００は、電源１１０に接続された第１の電圧センサＳ１００と、電源１１０に対して第１の電圧センサＳ１００と並列に接続された第２の電圧センサＳ２００を備えている。このような構成において、第１の電圧センサＳ１００と第２の電圧センサＳ２００の測定電圧値がともに予め定めた電圧閾値を超過している場合は、電圧センサＳ１００は正常であると判定される。一方、両者の測定結果に食い違いがある場合、つまり第１の電圧センサＳ１００の測定電圧値が電圧閾値を超過している一方で第２の電圧センサＳ２００の測定電圧値は電圧閾値を超過していない場合は、第１の電圧センサＳ１００が異常状態（故障状態）であると判定される。   In Patent Document 1, a rotating electrical machine is connected to a power supply system, and the power supply system and the rotating electrical machine are mounted on a vehicle that uses the rotating electrical machine as a drive source. As shown in FIG. 5, the power supply system state determination device 100 includes a first voltage sensor S100 connected to the power supply 110 and a second voltage connected to the power supply 110 in parallel with the first voltage sensor S100. A sensor S200 is provided. In such a configuration, when both the measured voltage values of the first voltage sensor S100 and the second voltage sensor S200 exceed a predetermined voltage threshold, it is determined that the voltage sensor S100 is normal. On the other hand, when there is a discrepancy between the measurement results of the two, that is, the measured voltage value of the first voltage sensor S100 exceeds the voltage threshold value, while the measured voltage value of the second voltage sensor S200 exceeds the voltage threshold value. If not, it is determined that the first voltage sensor S100 is in an abnormal state (failure state).

電源システム状態判定装置１００の制御部１１６は、前者（２つの電圧センサの測定電圧値がともに電圧閾値を超過する）の場合には第１の電圧センサＳ１００は正常であると判定する。この場合は電源システム内の機器、たとえばメインＤＣ／ＤＣコンバータ１１２やインバータ１１４などの異常が疑われることから、制御部１１６は、車両を直ちに停止させるとともに電力供給をストップさせる。   The control unit 116 of the power supply system state determination apparatus 100 determines that the first voltage sensor S100 is normal in the former case (both the measured voltage values of the two voltage sensors exceed the voltage threshold). In this case, since an abnormality in the equipment in the power supply system, such as the main DC / DC converter 112 and the inverter 114, is suspected, the control unit 116 immediately stops the vehicle and stops power supply.

一方、後者（２つの電圧センサの測定電圧値に食い違いがある場合）においては電圧閾値を超過したという情報そのものが誤情報であって電源システムに異常がある訳ではないと考えられることから、制御部１１６は、車両をその場で停止させる代わりに、第１の電圧センサＳ１００の修理を促す警告を運転者に通知するとともに、車両の運転状態を回転電機の出力を大幅に落としたいわゆる退避走行状態に設定する。   On the other hand, in the latter case (when there is a discrepancy between the measured voltage values of the two voltage sensors), it is considered that the information itself that the voltage threshold has been exceeded is false information and that the power supply system is not abnormal. Instead of stopping the vehicle on the spot, the unit 116 notifies the driver of a warning prompting the repair of the first voltage sensor S100, and the driving state of the vehicle is so-called evacuation travel in which the output of the rotating electrical machine is greatly reduced. Set to state.

特開２００９−２２７０７８号公報JP 2009-227078 A

ここで、従来技術においては第１の電圧センサと第２の電圧センサの測定電圧値がともに閾値を超過しているときには、第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに正常であると判定しているが、実際にはそれ以外のケースも考えられる。例えば第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに故障しているケースが考えられる。第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに正常であれば電源システム内の機器の異常が疑われることから車両を停止させて電力供給を遮断する必要があるものの、第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに故障しているのであれば電圧閾値を超過したとの情報が誤情報であって電源システムに異常がある訳ではないと考えられることから退避走行に設定すれば足りる場合がある。すなわち、従来の電源状態装置においては、本来退避走行とすればよいケースについても車両を停止させていた。車両停止となった場合には停止車両を待避位置まで移動させる必要があり、退避走行と比べて運転者に掛かる負担が大きくなる。   Here, in the prior art, when the measured voltage values of the first voltage sensor and the second voltage sensor both exceed the threshold value, it is determined that both the first voltage sensor and the second voltage sensor are normal. However, there are actually other cases. For example, a case where both the first voltage sensor and the second voltage sensor fail can be considered. If both the first voltage sensor and the second voltage sensor are normal, an abnormality in the equipment in the power supply system is suspected. Therefore, it is necessary to stop the vehicle and cut off the power supply. If both the second voltage sensors are out of order, the information that the voltage threshold has been exceeded is false information and it is considered that there is no abnormality in the power supply system. There is. That is, in the conventional power supply state device, the vehicle is stopped even in the case where the vehicle should originally be evacuated. When the vehicle is stopped, it is necessary to move the stopped vehicle to the retracted position, and the burden on the driver becomes larger compared to the evacuation traveling.

本発明は電源システム状態判定装置に関する。当該装置は、一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能であって、前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧及び第２測定電圧を測定する第１及び第２の電圧センサと、前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第３測定電圧を測定する第３の電圧センサと、前記第１測定電圧、第２測定電圧及び第３測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、を備えている。さらに前記制御部は、前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過すると共に、前記第２測定電圧が異常であることを示す第２閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第３測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第３閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記第１の電圧センサが異常であると判定する。   The present invention relates to a power supply system state determination apparatus. The device performs voltage conversion between a primary side voltage and a secondary side voltage, can be connected to a voltage converter having a power source connected to the primary side, and varies according to the primary side voltage of the voltage converter. First and second voltage sensors that measure the first measurement voltage and the second measurement voltage; a third voltage sensor that measures a third measurement voltage that varies according to the secondary voltage of the voltage converter; And a control unit capable of obtaining a voltage conversion ratio between a primary side voltage and a secondary side voltage in the voltage converter, and the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage. Further, the control unit exceeds the first threshold value indicating that the first measurement voltage is abnormal and also exceeds the second threshold value indicating that the second measurement voltage is abnormal. It is determined whether or not a difference between a voltage and a ratio between the third measurement voltage and the voltage conversion ratio exceeds a third threshold value indicating that the difference is abnormal. Judged to be abnormal.

また、上記発明において、前記第１の電圧センサが異常であると判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との間で供給される電力量について設定された上限値を引き下げることが好適である。   Moreover, in the said invention, when it determines with the said 1st voltage sensor being abnormal, the said control part sets the upper limit set about the electric energy supplied between the said primary side and a secondary side. It is preferable to pull down.

また、上記発明において、前記第１の電圧センサが異常ではないと判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との電力供給を遮断することが好適である。   Moreover, in the said invention, when it determines with the said 1st voltage sensor not being abnormal, it is suitable for the said control part to interrupt | block electric power supply with the said primary side and a secondary side.

また、本発明は電源システム状態判定装置に関する。当該装置は、一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能であって、前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧を測定する一次側電圧センサと、前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第２測定電圧を測定する二次側電圧センサと、前記第１測定電圧及び第２測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、を備える。さらに前記制御部は、前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第２測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第２閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記一次側電圧センサが異常であると判定する。   The present invention also relates to a power supply system state determination device. The device performs voltage conversion between a primary side voltage and a secondary side voltage, can be connected to a voltage converter having a power source connected to the primary side, and varies according to the primary side voltage of the voltage converter. A primary side voltage sensor that measures a first measurement voltage, a secondary side voltage sensor that measures a second measurement voltage that varies according to a secondary side voltage of the voltage converter, the first measurement voltage, and a second measurement A control unit capable of acquiring a voltage and a voltage conversion ratio between a primary voltage and a secondary voltage in the voltage converter. Further, when the control unit exceeds a first threshold value indicating that the first measurement voltage is abnormal, a difference between the ratio of the first measurement voltage and the second measurement voltage and the voltage conversion ratio is abnormal. It is determined whether or not a second threshold value indicating that it is present. If the second threshold value is exceeded, it is determined that the primary side voltage sensor is abnormal.

本発明によれば、従来よりも退避走行可能な領域が広がり、運転者の負担軽減につながる。   According to the present invention, the area where retreating can be performed is wider than before, which leads to a reduction in the burden on the driver.

本実施形態に係る電源状態判定装置を例示する図である。It is a figure which illustrates the power supply state determination apparatus which concerns on this embodiment. 電源システム異常判定フローを説明する図である。It is a figure explaining a power supply system abnormality determination flow. 第２の電圧センサＳ２の異常判定フローを説明する図である。It is a figure explaining the abnormality determination flow of 2nd voltage sensor S2. メインＤＣ／ＤＣコンバータの異常判定フローを説明する図である。It is a figure explaining the abnormality determination flow of a main DC / DC converter. 従来の電源状態判定装置を例示する図である。It is a figure which illustrates the conventional power supply state determination apparatus.

図１に、本実施形態に係る電源システム状態判定装置１０を示す。電源システム状態判定装置１０は、第１の電圧センサＳ１と、第２の電圧センサＳ２と、第３の電圧センサＳ３と、制御部１２とを含んで構成されている。また、電源システム状態判定装置１０は電源システム２２に電気的に接続されている。電源システム２２は、二次電池１４と、回転電機１６と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と、インバータ１９と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０を含んで構成されている。また、電源システム２２及び電源システム状態判定装置１０は回転電機１６を駆動源とする車両に搭載され、例えばハイブリッド車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等の車両に搭載される。   FIG. 1 shows a power supply system state determination apparatus 10 according to the present embodiment. The power supply system state determination device 10 includes a first voltage sensor S1, a second voltage sensor S2, a third voltage sensor S3, and a control unit 12. In addition, the power supply system state determination device 10 is electrically connected to the power supply system 22. The power supply system 22 includes a secondary battery 14, a rotating electrical machine 16, a main DC / DC converter 18, an inverter 19, and a sub DC / DC converter 20. In addition, the power supply system 22 and the power supply system state determination device 10 are mounted on a vehicle using the rotating electrical machine 16 as a drive source. For example, the power supply system 22 and the power supply system state determination device 10 are installed in a vehicle such as a hybrid vehicle (HV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), Installed.

二次電池１４は電源システム２２の電源として機能する。二次電池１４は充放電可能な化学電池であればよく、例えばニッケル水素蓄電池やリチウムイオン蓄電池から構成される。また、回転電機１６は二次電池１４からの電力を受けて駆動する力行状態と、二次電池１４に電力を供給する回生状態とに切り替え可能な電気機器であればよく、例えば三相の永久磁石モータから構成される。   The secondary battery 14 functions as a power source for the power system 22. The secondary battery 14 may be a chemical battery that can be charged and discharged, and is constituted by, for example, a nickel hydride storage battery or a lithium ion storage battery. The rotating electrical machine 16 may be an electric device that can be switched between a power running state driven by receiving power from the secondary battery 14 and a regenerative state for supplying power to the secondary battery 14. It consists of a magnet motor.

メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は、二次電池１４とインバータ１９との間に接続されている。メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は二次電池１４から印加された電圧を昇圧するとともに回転電機１６から印加された電圧を降圧する電圧変換器として機能する。メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は電圧変換回路を含む電子機器であればよく、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を有する昇降圧チョッパ回路または二象限チョッパ回路を含んで構成される。なお、以下ではメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８から二次電池１４側を一次側と呼び、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８からインバータ１９側を二次側と呼ぶ。   The main DC / DC converter 18 is connected between the secondary battery 14 and the inverter 19. The main DC / DC converter 18 functions as a voltage converter that boosts the voltage applied from the secondary battery 14 and steps down the voltage applied from the rotating electrical machine 16. The main DC / DC converter 18 may be an electronic device including a voltage conversion circuit, and includes, for example, a step-up / step-down chopper circuit or a two-quadrant chopper circuit having a switching element such as an IGBT or a MOSFET. Hereinafter, the secondary battery 14 side from the main DC / DC converter 18 is referred to as a primary side, and the inverter 19 side from the main DC / DC converter 18 is referred to as a secondary side.

インバータ１９はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と回転電機１６との間に接続されている。インバータ１９はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８により昇圧された直流電力を交流電力に変換するとともに、回転電機１６から供給された交流電力を直流電力に変換する交直変換器として機能する。インバータ１９は交直変換回路を含む電子機器であればよく、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を有する三相電圧型インバータから構成される。   The inverter 19 is connected between the main DC / DC converter 18 and the rotating electrical machine 16. The inverter 19 functions as an AC / DC converter that converts the DC power boosted by the main DC / DC converter 18 into AC power and converts AC power supplied from the rotating electrical machine 16 into DC power. The inverter 19 may be an electronic device including an AC / DC converter circuit, and is constituted by a three-phase voltage type inverter having a switching element such as an IGBT or a MOSFET.

サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０は二次電池１４に対してメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と並列に接続されている。さらにサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０は車両のオーディオ機器等の補機類２４や制御部１２と接続しており、二次電池１４の電圧を降圧して補機類２４や制御部１２に電力を供給する降圧コンバータとして機能する。サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０は降圧回路を含む電子機器であればよく、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を有するフォワードコンバータ、プッシュプルコンバータ、ハーフブリッジコンバータ、フルブリッジコンバータ等の絶縁型の降圧コンバータから構成される。   The sub DC / DC converter 20 is connected to the secondary battery 14 in parallel with the main DC / DC converter 18. Further, the sub DC / DC converter 20 is connected to the auxiliary equipment 24 such as the audio equipment of the vehicle and the control unit 12, and reduces the voltage of the secondary battery 14 to supply power to the auxiliary equipment 24 and the control unit 12. Functions as a step-down converter. The sub DC / DC converter 20 may be an electronic device including a step-down circuit. For example, the sub DC / DC converter 20 may be an insulating step-down converter such as a forward converter, a push-pull converter, a half-bridge converter, or a full-bridge converter having a switching element such as an IGBT or a MOSFET. Composed.

第１の電圧センサＳ１は一次側電圧の変動に応じて変動する電圧値を測定可能となっている。具体的には第１の電圧センサＳ１は二次電池１４の正極側端子及び負極側端子に接続され、二次電池１４の端子電圧を測定可能となっている。また、二次電池１４の端子電圧を直接測定する代わりに、二次電池１４と第１の電圧センサＳ１との間に抵抗を挟んで電圧降下させた上で二次電池１４の分圧を測定してもよい。このようにすることで耐電圧の低い電圧センサを使用することができる。第１の電圧センサＳ１によって測定された測定電圧値ＶＬ１はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の昇圧率を設定する際や後述する電源システム２２の異常判定に利用される。   The first voltage sensor S1 can measure a voltage value that fluctuates according to the fluctuation of the primary side voltage. Specifically, the first voltage sensor S1 is connected to the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery 14, and can measure the terminal voltage of the secondary battery 14. Further, instead of directly measuring the terminal voltage of the secondary battery 14, a voltage is dropped with a resistor interposed between the secondary battery 14 and the first voltage sensor S 1, and then the partial pressure of the secondary battery 14 is measured. May be. By doing in this way, a voltage sensor with a low withstand voltage can be used. The measured voltage value VL1 measured by the first voltage sensor S1 is used when setting the step-up rate of the main DC / DC converter 18 or for determining an abnormality of the power supply system 22 described later.

第２の電圧センサＳ２は第１の電圧センサＳ１と同様に、一次側電圧の変動に応じて変動する電圧値を測定可能となっている。具体的には第２の電圧センサＳ２は、二次電池１４に対して第１の電圧センサＳ１と並列に接続されるとともにサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続されている。第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２は、両者が正常時であるときに測定電圧値ＶＬ１及び測定電圧値ＶＬ２が等しくなるように接続されていてもよいし、それぞれの測定電圧値が異なるように、例えばそれぞれ抵抗値の異なる抵抗を介して二次電池１４に接続されていてもよい。第２の電圧センサＳ２によって測定された測定電圧値ＶＬ２はサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０の降圧率を設定する際や電源システム２２の異常判定に利用される。   Similar to the first voltage sensor S1, the second voltage sensor S2 can measure a voltage value that fluctuates according to the fluctuation of the primary voltage. Specifically, the second voltage sensor S <b> 2 is connected to the secondary battery 14 in parallel with the first voltage sensor S <b> 1 and to the sub DC / DC converter 20. The first voltage sensor S1 and the second voltage sensor S2 may be connected so that the measured voltage value VL1 and the measured voltage value VL2 are equal when both are normal, or the respective measured voltage values. May be connected to the secondary battery 14 via resistors having different resistance values, for example. The measured voltage value VL <b> 2 measured by the second voltage sensor S <b> 2 is used when setting the step-down rate of the sub DC / DC converter 20 or determining an abnormality in the power supply system 22.

また、第３の電圧センサＳ３は二次側電圧の変動に応じて変動する電圧値を測定可能となっている。具体的には第３の電圧センサＳ３はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８とインバータ１９との間に接続されており、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８によって昇圧された電圧や回生時に回転電機１６から印加された電圧を測定する。また、耐電圧の低い電圧センサを使用できるように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と第３の電圧センサＳ３との間に抵抗を挟んでもよい。第３の電圧センサＳ３によって測定された測定電圧値ＶＨはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の降圧率を設定する際や電源システム２２の異常判定に利用される。   Further, the third voltage sensor S3 can measure a voltage value that fluctuates according to the fluctuation of the secondary side voltage. Specifically, the third voltage sensor S3 is connected between the main DC / DC converter 18 and the inverter 19, and the voltage boosted by the main DC / DC converter 18 or applied from the rotating electrical machine 16 during regeneration. Measure the voltage. Further, a resistor may be sandwiched between the main DC / DC converter 18 and the third voltage sensor S3 so that a voltage sensor having a low withstand voltage can be used. The measured voltage value VH measured by the third voltage sensor S3 is used when setting the step-down rate of the main DC / DC converter 18 or for determining the abnormality of the power supply system 22.

また、二次電池１４とメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８との間には、フィルタコンデンサ２６が接続されている。さらに、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８とインバータ１９との間には平滑コンデンサ２８及び放電抵抗３０が接続されている。   A filter capacitor 26 is connected between the secondary battery 14 and the main DC / DC converter 18. Further, a smoothing capacitor 28 and a discharge resistor 30 are connected between the main DC / DC converter 18 and the inverter 19.

制御部１２は情報を演算するための演算処理部や情報を記憶するための記憶部を備えている。演算処理部は周辺機器から送られる情報を受け入れて演算処理し得るともに周辺機器に対して指令信号を送信し得る機器であればよく、例えばマイクロコンピュータを含んで構成される。このマイクロコンピュータは例えばハイブリッド車に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）から構成することが可能である。また、記憶部は後述する電源システム２２の異常判定プログラムや各電圧センサの電圧値、回転電機１６の回転数等の情報を記憶可能な機器であればよく、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ハードディスク装置等の１つまたは複数の組み合わせから構成することができる。   The control unit 12 includes an arithmetic processing unit for calculating information and a storage unit for storing information. The arithmetic processing unit may be any device that can receive and send information sent from the peripheral device and can transmit a command signal to the peripheral device, and includes, for example, a microcomputer. This microcomputer can be composed of, for example, an electronic control unit (ECU) mounted on a hybrid vehicle. The storage unit may be any device capable of storing information such as an abnormality determination program for the power supply system 22 to be described later, the voltage value of each voltage sensor, the number of revolutions of the rotating electrical machine 16, and the like, for example, ROM, RAM, EPROM, hard disk device Etc., or a combination thereof.

制御部１２は、第１の電圧センサＳ１による測定電圧値ＶＬ１、第２の電圧センサＳ２による測定電圧値ＶＬ２、第３の電圧センサＳ３による測定電圧値ＶＨ、回転電機１６に設置された回転センサ（図示せず）による回転数ｒｐｍ等を受信可能となっている。また、制御部１２は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に対する制御信号ＳＷ１、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０に対する制御信号ＳＷ２、インバータ１９に対する制御信号ＳＷ３を送信可能となっている。   The control unit 12 includes a measured voltage value VL1 measured by the first voltage sensor S1, a measured voltage value VL2 measured by the second voltage sensor S2, a measured voltage value VH measured by the third voltage sensor S3, and a rotation sensor installed in the rotating electrical machine 16. (Not shown) can receive the rotational speed rpm and the like. The control unit 12 can transmit a control signal SW1 for the main DC / DC converter 18, a control signal SW2 for the sub DC / DC converter 20, and a control signal SW3 for the inverter 19.

制御部１２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に送られる制御信号ＳＷ１は二次電池１４から印加される電圧を昇圧させる昇圧率または回転電機１６から印加される電圧を降圧させる降圧率に基づいて設定される。昇圧率または降圧率はまとめてデューティとも呼ばれる。昇圧率をｂ、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子のオン時間Ｔonをとし、オフ時間をＴoffとすると、これらの関係はｂ＝Ｔon＋Ｔoff／Ｔoff＝Ｔ／Ｔoffのように表すことができる。なお、Ｔはスイッチング周期の１周期分の時間を表しており、Ｔ＝Ｔon＋Ｔoffである。また、降圧率をｄとすると、降圧率とスイッチング素子のオン時間、オフ時間との関係はｄ＝Ｔon／Ｔon＋Ｔoff＝Ｔon／Ｔのように表すことができる。 The control signal SW1 sent from the control unit 12 to the main DC / DC converter 18 is set based on the step-up rate for boosting the voltage applied from the secondary battery 14 or the step-down rate for stepping down the voltage applied from the rotating electrical machine 16. The The step-up rate or the step-down rate is collectively called a duty. The step-up ratio b, cities on time T on of the switching elements of the main DC / DC converter 18, when the off-time T off, as these relationships are b = T on + T off / T off = T / T off Can be expressed as T represents a time corresponding to one switching period, and T = T on + T off . If the step-down rate is d, the relationship between the step-down rate and the on-time and off-time of the switching element can be expressed as d = T on / T on + T off = T on / T.

昇圧率ｂは回転電機１６に印加すべき要求電圧値Ｖdmdと二次電池１４の端子電圧値Ｖbatとの比Ｖdmd／Ｖbat＝ｂから求められる。また、降圧率ｄは二次電池１４に設定された目標電圧値ＶsetとメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子電圧値ＶDC2との比Ｖset／ＶDC2＝ｄから求められる。 The step-up rate b is obtained from the ratio V dmd / V bat = b between the required voltage value V dmd to be applied to the rotating electrical machine 16 and the terminal voltage value V bat of the secondary battery 14. The step-down rate d is obtained from the ratio V set / V DC2 = d between the target voltage value V set set for the secondary battery 14 and the secondary terminal voltage value V DC2 of the main DC / DC converter 18.

制御部１２は第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１に基づいて二次電池１４の端子電圧値Ｖbatを取得する。第１の電圧センサＳ１が二次電池１４の端子に直接接続されている場合は測定電圧値ＶＬ１をそのまま二次電池１４の端子電圧値Ｖbatとして取り扱う。一方、二次電池１４と第１の電圧センサＳ１との間に抵抗が挟まれており、第１の電圧センサＳ１が二次電池１４の端子電圧値Ｖbatの分圧を測定している場合は、測定電圧値ＶＬ１に抵抗による電圧降下分を加えて二次電池１４の端子電圧値Ｖbatを算出する。さらに制御部１２は図示しない車両のアクセルポジションセンサから取得したアクセル開度や回転センサから取得した回転電機１６の回転数ｒｐｍ等を基にして要求電圧値Ｖdmdを算出する。 The control unit 12 acquires the terminal voltage value Vbat of the secondary battery 14 based on the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1. When the first voltage sensor S1 is directly connected to the terminals of the secondary battery 14 is handling the measured voltage value VL1 as it rechargeable battery 14 terminal voltage V bat of. On the other hand, when a resistance is sandwiched between the secondary battery 14 and the first voltage sensor S1, and the first voltage sensor S1 measures the partial voltage of the terminal voltage value Vbat of the secondary battery 14. Calculates the terminal voltage value Vbat of the secondary battery 14 by adding the voltage drop due to the resistance to the measured voltage value VL1. Further, the control unit 12 calculates a required voltage value V dmd based on an accelerator opening degree obtained from an accelerator position sensor of a vehicle (not shown), a rotational speed rpm of the rotating electrical machine 16 obtained from a rotation sensor, and the like.

また、制御部１２は第３の電圧センサＳ３からメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子電圧値ＶDC2を取得する。第３の電圧センサＳ３がメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子に直接接続されている場合は測定電圧値ＶＨをそのままメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の端子電圧値ＶDC2として取り扱う。一方、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と第３の電圧センサＳ３との間に抵抗が挟まれており、第３の電圧センサＳ３がメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子電圧値ＶDC2の分圧を測定している場合は、測定電圧値ＶＨに抵抗による電圧降下分を加えて二次側端子電圧値ＶDC2を算出する。また、設定電圧値Ｖsetは制御部１２の図示しない記憶部に記憶されており、降圧率ｄの算出の際に適宜記憶部から呼び出される。 Further, the control unit 12 acquires the secondary side terminal voltage value V DC2 of the main DC / DC converter 18 from the third voltage sensor S3. When the third voltage sensor S3 is directly connected to the secondary terminal of the main DC / DC converter 18, the measured voltage value VH is handled as the terminal voltage value V DC2 of the main DC / DC converter 18 as it is. On the other hand, a resistor is sandwiched between the main DC / DC converter 18 and the third voltage sensor S3, and the third voltage sensor S3 corresponds to the secondary side terminal voltage value V DC2 of the main DC / DC converter 18. When the pressure is measured, the secondary terminal voltage value V DC2 is calculated by adding the voltage drop due to the resistance to the measured voltage value VH. The set voltage value Vset is stored in a storage unit (not shown) of the control unit 12 and is appropriately called from the storage unit when calculating the step-down rate d.

なお、制御部１２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に対して昇圧率ｂに基づく制御信号を送信するか、降圧率ｄに基づく制御信号を送信するか、つまりメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を昇圧コンバータとして機能させるか、または降圧コンバータとして機能させるかといった機能の切換えは回転電機１６の運転状態に応じて決定する。すなわち、回転電機１６が力行状態であるときはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を昇圧コンバータとして機能させ、回転電機１６が回生状態であるときはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を降圧コンバータとして機能させる。回転電機１６の運転状態は上述した回転センサや電源システム２２内に設けられた図示しない電流センサによって判定することができる。   Whether the control unit 12 transmits a control signal based on the step-up rate b or a control signal based on the step-down rate d to the main DC / DC converter 18, that is, the main DC / DC converter 18 is used as the step-up converter. Switching between functions such as functioning or functioning as a step-down converter is determined according to the operating state of the rotating electrical machine 16. That is, when the rotating electrical machine 16 is in the power running state, the main DC / DC converter 18 functions as a step-up converter, and when the rotating electrical machine 16 is in the regenerative state, the main DC / DC converter 18 functions as a step-down converter. The operating state of the rotating electrical machine 16 can be determined by the rotation sensor described above or a current sensor (not shown) provided in the power supply system 22.

また、制御部１２からサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０に送られる制御信号ＳＷ２は、第２の電圧センサＳ２による電圧値ＶＬ２から求めた二次電池１４の端子電圧値Ｖbatと補機類２４に対する定格電圧をもとに算出された降圧率ｄに基づいて設定される。また、インバータ１９への制御信号ＳＷ３は、力行時においては回転電機１６の要求回転速度をもとに設定されるとともに、回生時においては回転電機１６の回転速度をもとに設定される。 In addition, the control signal SW2 sent from the control unit 12 to the sub DC / DC converter 20 is a rating for the terminal voltage value V bat of the secondary battery 14 obtained from the voltage value VL2 by the second voltage sensor S2 and the auxiliary machinery 24. It is set based on the step-down rate d calculated based on the voltage. The control signal SW3 to the inverter 19 is set based on the required rotational speed of the rotating electrical machine 16 during power running, and is set based on the rotational speed of the rotating electrical machine 16 during regeneration.

また、制御部１２は二次電池１４の放電時において二次電池１４の端子電圧値Ｖbatが予め定めた下限値を超過しないか（割り込まないか）否かを判定する。下限値は二次電池１４の過放電を防止するために設定されており、制御部１２の記憶部に記憶されている。二次電池１４の端子電圧値Ｖbatが下限値を超過した場合は端子電圧値Ｖbatを下限値以上に復帰させるため、回転電機１６に送る電力を絞るように制御信号ＳＷ１を修正する放電制限制御を実行する。 Further, the controller 12 determines whether or not the terminal voltage value V bat of the secondary battery 14 does not exceed a predetermined lower limit value (does not interrupt) when the secondary battery 14 is discharged. The lower limit value is set to prevent overdischarge of the secondary battery 14 and is stored in the storage unit of the control unit 12. When the terminal voltage value V bat of the secondary battery 14 exceeds the lower limit value, the discharge voltage limit is modified to correct the control signal SW1 so as to reduce the power sent to the rotating electrical machine 16 in order to return the terminal voltage value V bat to the lower limit value or more. Execute control.

同様にして、二次電池１４の充電時において、制御部１２は第１の電圧センサＳ１から二次電池１４の端子電圧値Ｖbatを取得し、端子電圧値Ｖbatが予め定めた上限値を超過しないか否かを判定する。上限値は二次電池１４の過充電を防止するために設定されており、制御部１２の記憶部に記憶されている。上限値を超過した場合は端子電圧値Ｖbatを上限値以下に復帰させるため、回転電機１６からの回生電力を絞るように制御信号ＳＷ１を修正する充電制限制御を実行する。なお、第１の電圧センサＳ１が二次電池１４の分圧を測定している場合には、二次電池１４の端子電圧値Ｖbatに上限値や下限値を設定する代わりに第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１に上限値及び下限値を設けるようにしてもよい。 Similarly, when charging the secondary battery 14, the control unit 12 acquires the terminal voltage value Vbat of the secondary battery 14 from the first voltage sensor S1, and the terminal voltage value Vbat sets the predetermined upper limit value. Determine if it does not exceed. The upper limit value is set to prevent overcharge of the secondary battery 14 and is stored in the storage unit of the control unit 12. When the upper limit value is exceeded, the terminal voltage value V bat is returned to the upper limit value or less, so that charge limit control is executed to correct the control signal SW1 so as to reduce the regenerative power from the rotating electrical machine 16. When the first voltage sensor S1 measures the partial pressure of the secondary battery 14, the first voltage is set instead of setting an upper limit value or a lower limit value for the terminal voltage value Vbat of the secondary battery 14. An upper limit value and a lower limit value may be provided for the measured voltage value VL1 of the sensor S1.

さらに、制御部１２は二次電池１４の端子電圧値Ｖbatまたは第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が予め定めた閾値ＶＬrefを超過したか否かを判定し、この判定結果に基づいて電源システム２２の異常判定を行う。閾値ＶＬrefは上限値よりも高い値及び下限値よりも低い値にそれぞれ設定されるとともに、電源システム２２の耐電圧を考慮した値、例えばインバータ１９の耐電圧未満となるような値が設定される。この閾値ＶＬrefは制御部１２の記憶部に記憶される。 Further, the control unit 12 determines whether the terminal voltage value V bat of the secondary battery 14 or the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 exceeds a predetermined threshold value VL ref , and based on the determination result. Then, abnormality determination of the power supply system 22 is performed. The threshold value VL ref is set to a value higher than the upper limit value and a value lower than the lower limit value, and a value considering the withstand voltage of the power supply system 22, for example, a value that is less than the withstand voltage of the inverter 19 is set. The This threshold value VL ref is stored in the storage unit of the control unit 12.

電源システム２２は二次電池１４の端子電圧値Ｖbatまたは第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が上限値と下限値の間の値となるように電圧制御されていることから、端子電圧値Ｖbatまたは測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過した場合は電源システム２２の異常が疑われる。その一方で、端子電圧値Ｖbatまたは測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したとの情報が第１の電圧センサＳ１の異常（故障）に基づく誤情報である可能性もある。そこで制御部１２は端子電圧値Ｖbatまたは測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したとの情報を第１の電圧センサＳ１から得た場合に、第１の電圧センサＳ１が正常状態であるか異常（故障）状態であるかを判定して第１の電圧センサＳ１による測定結果の真偽を判定するとともに、この判定結果に応じて車両の運転状態を通常の走行状態から退避走行または車両停止に切り替える。この判定フロー（以下、電源システム異常判定フローと呼ぶ）について以下に説明する。なお、以下の説明においては、第１の電圧センサＳ１及び第２の電圧センサＳ２は抵抗等を介さずに二次電池１４の端子電圧を直接測定するもの（ＶＬ１＝ＶＬ２＝Ｖbat）とし、第３の電圧センサＳ３も抵抗等を介さずにメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の端子電圧を直接測定するもの（ＶＨ＝ＶDC2）とする。 The power supply system 22 is controlled so that the terminal voltage value V bat of the secondary battery 14 or the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 is a value between the upper limit value and the lower limit value. If the value V bat or the measured voltage value VL1 exceeds the threshold value VL ref , an abnormality of the power supply system 22 is suspected. On the other hand, the information that the terminal voltage value V bat or the measured voltage value VL1 exceeds the threshold value VL ref may be erroneous information based on the abnormality (failure) of the first voltage sensor S1. Where the control unit 12 when obtaining the information between the terminal voltage value V bat or measured voltage value VL1 exceeds the threshold value VL ref from the first voltage sensor S1, whether the first voltage sensor S1 is in the normal state It is determined whether it is in an abnormal (failure) state, and whether the measurement result by the first voltage sensor S1 is true or false is determined, and the driving state of the vehicle is retracted from the normal driving state or the vehicle is stopped according to the determination result. Switch to. This determination flow (hereinafter referred to as a power supply system abnormality determination flow) will be described below. In the following description, it is assumed that the first voltage sensor S1 and the second voltage sensor S2 directly measure the terminal voltage of the secondary battery 14 without using a resistor or the like (VL1 = VL2 = V bat ) It is assumed that the third voltage sensor S3 also directly measures the terminal voltage of the main DC / DC converter 18 without passing through a resistor or the like (VH = V DC2 ).

電源システム異常判定フローを図２に例示する。制御部１２は、まず第１の電圧センサＳ１の電圧値ＶＬ１を取得する（Ｓ１０）。さらに制御部１２は、測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したか否かを判定する（Ｓ１１）。 A power supply system abnormality determination flow is illustrated in FIG. First, the control unit 12 acquires the voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 (S10). Further, the control unit 12 determines whether or not the measured voltage value VL1 exceeds the threshold value VL ref (S11).

測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬref以下である場合は二次電池１４への印加電圧は正常範囲内にあるものと判定する。一方、測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過した場合は、電源システム２２の機器に異常が生じているおそれがあるため、異常状態と仮判定する（Ｓ１２）。さらに制御部１２は第１の電圧センサＳ１が故障等の異常状態であるか正常状態であるかを判定して測定電圧値ＶＬ１の真偽を確かめる種々の判定処理を実行する。 When the measured voltage value VL1 is less than or equal to the threshold value VL ref , it is determined that the voltage applied to the secondary battery 14 is within the normal range. On the other hand, if the measured voltage value VL1 exceeds the threshold value VL ref , there is a possibility that an abnormality has occurred in the equipment of the power supply system 22, so that it is temporarily determined as an abnormal state (S12). Further, the control unit 12 executes various determination processes for determining whether the first voltage sensor S1 is in an abnormal state such as a failure or in a normal state and confirming the authenticity of the measured voltage value VL1.

まず制御部１２は仮異常判定に伴い二次電池１４の電力供給を一旦停止するためにインバータ１９及びメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を停止させる（Ｓ１３）。さらに制御部１２は第２の電圧センサＳ２の電圧値ＶＬ２を取得する（Ｓ１４）。ここで、電圧値ＶＬ２の取得に当たっては制御部１２や周辺機器の信号処理遅れを考慮した待機期間Ｔref1を設定するとともに、測定電圧値ＶＬ１と閾値ＶＬrefとの比較を行ったステップＳ１１から待機期間Ｔref1経過後に第２の電圧センサＳ２の電圧値ＶＬ２を取得する（Ｓ１５）ことが好適である。 First, the control unit 12 stops the inverter 19 and the main DC / DC converter 18 in order to temporarily stop the power supply of the secondary battery 14 according to the temporary abnormality determination (S13). Further, the control unit 12 acquires the voltage value VL2 of the second voltage sensor S2 (S14). Here, in acquiring the voltage value VL2, a standby period T ref1 is set in consideration of signal processing delays of the control unit 12 and peripheral devices, and the process waits from step S11 in which the measured voltage value VL1 is compared with the threshold value VL ref. It is preferable to acquire the voltage value VL2 of the second voltage sensor S2 after the period T ref1 has elapsed (S15).

さらに制御部１２は測定電圧値ＶＬ２が閾値ＶＬrefを超過したか否かを判定する（Ｓ１６）。このとき、測定電圧値ＶＬ２が閾値ＶＬref以下である場合、つまり第１の電圧センサＳ１の判定結果と第２の電圧センサＳ２の判定結果に食い違いがある場合、第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２の少なくとも一方が異常状態であると推定できる。そこで、制御部１２は第１の電圧センサＳ１が異常であるか否かを判定する。 Further, the control unit 12 determines whether or not the measured voltage value VL2 exceeds the threshold value VL ref (S16). At this time, if the measured voltage value VL2 is less than or equal to the threshold VL ref , that is, if the determination result of the first voltage sensor S1 and the determination result of the second voltage sensor S2 are different, the first voltage sensor S1 and the first voltage sensor S1 It can be estimated that at least one of the two voltage sensors S2 is in an abnormal state. Therefore, the control unit 12 determines whether or not the first voltage sensor S1 is abnormal.

制御部１２は第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨに対する第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１の比ＶＬ１／ＶＨを算出する。この比を測定上の降圧率と呼ぶ。なお、ステップＳ１３においてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９が停止されているので、ここでは停止前における第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨを用いる。   The controller 12 calculates a ratio VL1 / VH of the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 with respect to the measured voltage value VH of the third voltage sensor S3. This ratio is called the measurement step-down rate. Since the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 are stopped in step S13, the measured voltage value VH of the third voltage sensor S3 before the stop is used here.

次に制御部１２はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の停止前にメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に送信した制御信号ＳＷ１におけるデューティｄを参照する。このデューティｄを指令上の降圧率と呼ぶ。さらに制御部１２は測定上の降圧率と指令上の降圧率との差異を求め、両者が一致するか否かを判定する（Ｓ１７）。ここで、一致とは完全に一致する場合に限られず、両者が所定の誤差範囲内に収まる場合も含まれる。本実施形態においては、測定上の降圧率と指令上の降圧率との差が所定の一致判定用の閾値を超過したか否かを判定し、超過した場合は両者が不一致であると判定し、超過しない場合は一致したものと判定する。   Next, the control unit 12 refers to the duty d in the control signal SW1 transmitted to the main DC / DC converter 18 before the main DC / DC converter 18 is stopped. This duty d is called a commanded step-down rate. Further, the control unit 12 obtains a difference between the measured step-down rate and the commanded step-down rate, and determines whether or not they match (S17). Here, the term “match” is not limited to a case where they completely match, but includes a case where both are within a predetermined error range. In this embodiment, it is determined whether or not the difference between the measured step-down rate and the commanded step-down rate exceeds a predetermined match determination threshold, and if it exceeds, it is determined that the two do not match. If it does not exceed, it is determined that they match.

指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致しない場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１が異常（故障状態）であると判定する（Ｓ１８）。この場合、二次電池１４の端子電圧値が閾値を超過したとの判定は第１の電圧センサＳ１の故障に由来する誤判定と考えることができるので、制御部１２は第１の電圧センサＳ１の修理を促す警告を音声や車両のフロント部に設けられたディスプレイに表示することにより運転者に通知するとともに、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９を停止状態から復帰させて（Ｓ１９）車両を待避運転モードに切換える（Ｓ２０）。   If the commanded step-down rate does not match the measured step-down rate, the control unit 12 determines that the first voltage sensor S1 is abnormal (failure state) (S18). In this case, since the determination that the terminal voltage value of the secondary battery 14 has exceeded the threshold value can be considered as an erroneous determination resulting from the failure of the first voltage sensor S1, the control unit 12 uses the first voltage sensor S1. A warning prompting the repair of the vehicle is displayed on the display provided on the front part of the vehicle or by voice, and the driver is notified, and the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 are returned from the stopped state (S19). The mode is switched to the save operation mode (S20).

ここで待避運転とは、路肩走行し得る最低限の走行能力で車両を運転することを指しており、例えば退避運転モードに切換える前の通常運転モードと比較して二次電池１４から回転電機１６に供給される電力を制限する（絞る）運転モードを指している。例えば、退避運転モードにおいては二次電池１４の出力電力の上限値を通常運転モードにおける上限値の３０〜５０％に制限する。   Here, the term “evacuation operation” refers to driving the vehicle with a minimum traveling ability capable of traveling on the shoulder, and for example, compared with the normal operation mode before switching to the retreat operation mode, the secondary battery 14 to the rotating electrical machine 16. Refers to an operation mode that restricts (squeezes) the power supplied to the. For example, in the save operation mode, the upper limit value of the output power of the secondary battery 14 is limited to 30 to 50% of the upper limit value in the normal operation mode.

退避運転モードに切換えられた後は、制御部１２は二次電池１４の出力が待避運転に要する出力を超過しないようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９の動作を制御する。なお、待避運転時においてはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の降圧率ｄを求める際に、故障した第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１に代わり、第２の電圧センサＳ２の測定電圧値ＶＬ２を用いることが好適である。   After switching to the save operation mode, the control unit 12 controls the operations of the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 so that the output of the secondary battery 14 does not exceed the output required for the save operation. In the save operation, when the step-down rate d of the main DC / DC converter 18 is obtained, the measured voltage value VL2 of the second voltage sensor S2 is used instead of the measured voltage value VL1 of the failed first voltage sensor S1. It is preferable to use it.

一方、ステップＳ１７において指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致した場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１は正常であると判定する。この場合、ステップＳ１１において第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したことがわかっていることから、制御部１２は二次電池１４の端子電圧が閾値ＶＬrefを超過している、つまり電源システム２２の機器に異常が生じているとの判定を確定する（Ｓ２１）。この場合、制御部１２は一次側と二次側との電力供給を遮断する。例えばメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８やインバータ１９に加えてサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０の動作も停止させるとともに（Ｓ２２）、車両を停止させる（Ｓ２３）。 On the other hand, if the commanded step-down rate matches the measured step-down rate in step S17, the control unit 12 determines that the first voltage sensor S1 is normal. In this case, since it is known that the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 exceeds the threshold VL ref in step S11, the control unit 12 causes the terminal voltage of the secondary battery 14 to exceed the threshold VL ref. That is, it is determined that an abnormality has occurred in the equipment of the power supply system 22 (S21). In this case, the control unit 12 cuts off the power supply between the primary side and the secondary side. For example, the operation of the sub DC / DC converter 20 in addition to the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 is stopped (S22), and the vehicle is stopped (S23).

ステップＳ１６に戻り、測定電圧値ＶＬ２が閾値ＶＬrefを超過した場合、つまり見かけ上第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２との測定値が一致している場合は、更に第１の電圧センサＳ１の測定電圧値が正常であるか否かを更に確認するステップに進む。制御部１２はステップＳ１７と同様に、測定上の降圧率ＶＬ１／ＶＨを算出するとともに指令上の降圧率ｄを取得する。さらに制御部１２は測定上の降圧率と指令上の降圧率との差異を求め、両者が一致する（または所定の誤差範囲内である）か否かを判定する（Ｓ２４）。 Returning to step S16, if the measured voltage value VL2 exceeds the threshold value VL ref, that is, when the measured value of the first voltage sensor S1 apparently a second voltage sensor S2 is coincident, further first The process proceeds to a step of further confirming whether or not the measured voltage value of the voltage sensor S1 is normal. The controller 12 calculates the measured step-down rate VL1 / VH and obtains the commanded step-down rate d as in step S17. Further, the control unit 12 obtains the difference between the measured step-down rate and the commanded step-down rate, and determines whether or not they match (or are within a predetermined error range) (S24).

指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致しない場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１が異常（故障状態）であると判定する（Ｓ２５）。この場合、二次電池１４の端子電圧値が閾値を超過したとの判定は第１の電圧センサＳ１の故障に由来する誤判定と考えることができるので、制御部１２は第１の電圧センサＳ１の修理を促す警告を音声や車両のフロント部に設けられたディスプレイに表示することにより運転者に通知するとともに、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９を停止状態から復帰させて（Ｓ２６）車両を待避運転モードに切換える（Ｓ２７）。   If the commanded step-down rate does not match the measured step-down rate, the control unit 12 determines that the first voltage sensor S1 is abnormal (failure state) (S25). In this case, since the determination that the terminal voltage value of the secondary battery 14 has exceeded the threshold value can be considered as an erroneous determination resulting from the failure of the first voltage sensor S1, the control unit 12 uses the first voltage sensor S1. A warning prompting the repair of the vehicle is displayed to the driver by voice or on a display provided at the front of the vehicle, and the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 are returned from the stopped state (S26). The mode is switched to the save operation mode (S27).

一方、指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致した場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１は正常であると判定する。この場合、ステップＳ１１において第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したであることがわかっていることから、制御部１２は二次電池１４の端子電圧が閾値ＶＬrefを超過している、つまり電源システム２２の機器に異常が生じているとの判定を確定する（Ｓ２８）。この場合、制御部１２は一次側と二次側との電力供給を遮断する。例えばメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８やインバータ１９に加えてサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０の動作も停止させるとともに（Ｓ２９）、車両を停止させる（Ｓ３０）。 On the other hand, when the commanded step-down rate matches the measured step-down rate, the control unit 12 determines that the first voltage sensor S1 is normal. In this case, since it is known that the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 has exceeded the threshold value VL ref in step S11, the control unit 12 determines that the terminal voltage of the secondary battery 14 has the threshold value VL ref . A determination is made that it has exceeded, that is, an abnormality has occurred in the equipment of the power supply system 22 (S28). In this case, the control unit 12 cuts off the power supply between the primary side and the secondary side. For example, the operation of the sub DC / DC converter 20 in addition to the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 is stopped (S29), and the vehicle is stopped (S30).

なお、上述のステップＳ１７、２４において指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致しない原因としては、第１の電圧センサＳ１が異常である他にも、第３の電圧センサＳ３が異常である場合と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子が異常である場合も考えることができる。そこで、ステップＳ１６とステップＳ１７との間、及び、ステップＳ１６とステップＳ２４との間に、第３の電圧センサＳ３の異常を判定するフローとメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子の異常を判定するフローを追加してもよい。   In addition, in addition to the fact that the first voltage sensor S1 is abnormal, the reason why the commanded step-down rate and the measured step-down rate do not match in the above-described steps S17 and S24 is that the third voltage sensor S3 is abnormal. And the case where the switching element of the main DC / DC converter 18 is abnormal can be considered. Therefore, between step S16 and step S17 and between step S16 and step S24, a flow for determining an abnormality of the third voltage sensor S3 and an abnormality of the switching element of the main DC / DC converter 18 are determined. A flow may be added.

第３の電圧センサＳ３の異常判定フローについて図３を用いて説明する。ステップＳ１２において仮異常判定がなされた後にステップＳ１３においてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９が停止される。このとき、平滑コンデンサ２８に溜まっていた電荷が放電抵抗３０に流れる。第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨは放電抵抗３０の抵抗値と平滑コンデンサ２８の容量とで決まる時定数に従って次第に低下する。制御部１２はこの時定数に応じて設定された待機期間Ｔref2が経過した後（Ｓ３１）に第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨを取得するとともに、測定電圧値ＶＨが予め定めた閾値ＶＨrefを下回っている（ＶＨ＜ＶＨref）か否かを判定する（Ｓ３２）。下回っている場合は第３の電圧センサＳ３は正常であると判定される（Ｓ３３）。この場合は続けてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子の異常を判定するフローＳ３５〜Ｓ３７に移る。 The abnormality determination flow of the third voltage sensor S3 will be described with reference to FIG. After the provisional abnormality determination is made in step S12, the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 are stopped in step S13. At this time, the electric charge accumulated in the smoothing capacitor 28 flows into the discharge resistor 30. The measured voltage value VH of the third voltage sensor S3 gradually decreases according to a time constant determined by the resistance value of the discharge resistor 30 and the capacitance of the smoothing capacitor 28. The control unit 12 acquires the measured voltage value VH of the third voltage sensor S3 after the standby period T ref2 set according to the time constant has elapsed (S31), and the measured voltage value VH is a predetermined threshold value. It is determined whether it is below VH ref (VH <VH ref ) (S32). If it is below, it is determined that the third voltage sensor S3 is normal (S33). In this case, the process proceeds to steps S35 to S37 for determining whether the switching element of the main DC / DC converter 18 is abnormal.

一方、測定電圧値ＶＨが予め定めた閾値ＶＨref以上である場合、例えば測定電圧値ＶＨがメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８停止直後の電圧値のまま維持して（貼り付いて）下がらない場合などには、第３の電圧センサＳ３が異常であると判定する（Ｓ３４）。この場合においてはステップＳ１７、２４において測定上の降圧率と指令上の降圧率が不一致である場合に、その原因が第１の電圧センサＳ１にあるのか第３の電圧センサＳ３にあるのか判別できない。したがってこの場合にはステップＳ１７またはＳ２４を行うことなく電源システム２２の異常判定を確定させるステップＳ２１（Ｓ１６がＮｏのとき）またはＳ２８（Ｓ１６がＹｅｓのとき）に進む。 On the other hand, when the measured voltage value VH is equal to or greater than a predetermined threshold value VH ref , for example, when the measured voltage value VH is not maintained (attached) to the voltage value immediately after the main DC / DC converter 18 is stopped. Determines that the third voltage sensor S3 is abnormal (S34). In this case, if the measured step-down rate and the commanded step-down rate do not match in steps S17 and S24, it cannot be determined whether the cause is the first voltage sensor S1 or the third voltage sensor S3. . Accordingly, in this case, the process proceeds to step S21 (when S16 is No) or S28 (when S16 is Yes) to confirm the abnormality determination of the power supply system 22 without performing steps S17 or S24.

また、ステップＳ３３において第３の電圧センサＳ３が正常であると判定された場合、制御部１２は図４に示すようなメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子の異常判定するフローを実行する。制御部１２はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子のゲート電圧波形を取得してスイッチング周期Ｔに対するスイッチング素子のオン時間Ｔonの比を求める。この比をスイッチング素子による降圧率と呼ぶ。さらにスイッチング素子による降圧率が制御信号の指令上の降圧率ｄと一致するか否か、または所定の誤差範囲内に収まっているか否かを判定する（Ｓ３５）。スイッチング素子による降圧率と指令上の降圧率とが一致、または誤差範囲内に収まっている場合、制御部１２はスイッチング素子は正常であると判定する（Ｓ３６）。一方、スイッチング素子による降圧率と指令上の降圧率とが一致していない、または誤差範囲外に逸脱している場合、制御部１２はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は異常であると判定する（Ｓ３７）。 When it is determined in step S33 that the third voltage sensor S3 is normal, the control unit 12 executes a flow for determining an abnormality of the switching element of the main DC / DC converter 18 as shown in FIG. The control unit 12 obtains the gate voltage waveform of the switching element of the main DC / DC converter 18 and obtains the ratio of the ON time T on of the switching element to the switching period T. This ratio is called the step-down rate due to the switching element. Further, it is determined whether or not the step-down rate by the switching element matches the step-down rate d on the command of the control signal, or whether it falls within a predetermined error range (S35). If the step-down rate by the switching element and the step-down rate in the command match or are within the error range, the control unit 12 determines that the switching element is normal (S36). On the other hand, when the step-down rate due to the switching element does not match the commanded step-down rate or deviates outside the error range, the control unit 12 determines that the main DC / DC converter 18 is abnormal (S37). ).

メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８が正常であると判定されたときには指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較するステップＳ１７（Ｓ１６がＮｏのとき）またはＳ２４（Ｓ１６がＹｅｓのとき）に進む。一方、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８が異常であると判定されたときには電源システム２２の異常判定を確定させるステップＳ２１（Ｓ１６がＮｏのとき）またはＳ２８（Ｓ１６がＹｅｓのとき）に進み、車両を停止させる。   When it is determined that the main DC / DC converter 18 is normal, the process proceeds to step S17 (when S16 is No) or S24 (when S16 is Yes) for comparing the commanded step-down rate with the measured step-down rate. . On the other hand, when it is determined that the main DC / DC converter 18 is abnormal, the process proceeds to step S21 (when S16 is No) or S28 (when S16 is Yes) to confirm the abnormality determination of the power supply system 22, and the vehicle is stopped. Let

なお、以上説明した電源システム異常判定フローにおいては、第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１と第２の電圧センサＳ２の測定電圧値ＶＬ２とが等しく、さらにそれぞれの閾値を同一値としていたが、この形態に限られない。例えば第１の電圧センサＳ１及び第２の電圧センサＳ２がそれぞれ抵抗値の異なる抵抗を挟んで二次電池１４の分圧を測定している場合など、測定電圧値ＶＬ１と測定電圧値ＶＬ２とが異なる値を測定する場合、それぞれの測定電圧値ＶＬ１及びＶＬ２に対して異なる閾値（第１の閾値及び第２の閾値）を設定してもよい。   In the power supply system abnormality determination flow described above, the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 is equal to the measured voltage value VL2 of the second voltage sensor S2, and the respective threshold values are set to the same value. However, it is not limited to this form. For example, when the first voltage sensor S1 and the second voltage sensor S2 measure the partial voltage of the secondary battery 14 with resistors having different resistance values, the measured voltage value VL1 and the measured voltage value VL2 are When different values are measured, different threshold values (first threshold value and second threshold value) may be set for the respective measured voltage values VL1 and VL2.

また、上記電源システム異常判定フローにおいては、第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２の測定電圧値がともに閾値ＶＬrefを超過したことを判定した後に指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較していたが、この実施形態に限られない。すなわち、第１の電圧センサＳ１の測定電圧値が閾値ＶＬrefを越えてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９を停止させた後（Ｓ１３）、Ｓ１４からＳ１６までのステップを省略してそのまま指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較するステップＳ１７に進んでもよい。このようにすることで異常判定フローの一部を省略して電源システム異常判定フローを簡素化できる等の利点がある。 Further, in the power supply system abnormality determination flow, after determining that the measured voltage values of the first voltage sensor S1 and the second voltage sensor S2 both exceed the threshold VL ref , the commanded step-down rate and the measurement Although the step-down rate is compared, it is not limited to this embodiment. That is, after the measured voltage value of the first voltage sensor S1 exceeds the threshold value VL ref and the main DC / DC converter 18 and the inverter 19 are stopped (S13), the steps from S14 to S16 are omitted and the command is directly applied. It is also possible to proceed to step S17 in which the step-down rate is compared with the measured step-down rate. By doing so, there is an advantage that a part of the abnormality determination flow can be omitted and the power supply system abnormality determination flow can be simplified.

また、上述した実施形態においては指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較することで電源システム２２の異常判定を行っていたが、この形態に限られない。例えば昇圧率をもとに電源システム２２の異常判定を行ってもよい。この場合、図２のステップＳ１１において第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が放電時における電圧閾値ＶＬrefを下方に超過する（ＶＬ１＜ＶＬref）か否かを判定する。またステップＳ１６においては第２の電圧センサＳ２の測定電圧値ＶＬ２が電圧閾値ＶＬrefを下方に超過する（ＶＬ１＜ＶＬref）か否かを判定する。さらにステップＳ１７及びＳ２４では制御部１２の制御信号ＳＷ１に応じた昇圧率ｂを指令上の昇圧率とするとともに第３の電圧センサＶＨに対する第１の電圧センサＶＬ１の比ＶＨ／ＶＬ１を測定上の昇圧率として両者の差異を比較する。こうすることで二次電池１４の端子電圧値が電圧閾値を超過する（下回る）、つまり電源システム２２に異常が生じているか否かを判定することが可能となる。 In the above-described embodiment, the abnormality determination of the power supply system 22 is performed by comparing the commanded step-down rate with the measured step-down rate. However, the present invention is not limited to this mode. For example, the abnormality determination of the power supply system 22 may be performed based on the boost rate. In this case, in step S11 of FIG. 2, it is determined whether or not the measured voltage value VL1 of the first voltage sensor S1 exceeds the voltage threshold VL ref at the time of discharging downward (VL1 <VL ref ). In step S16, it is determined whether or not the measured voltage value VL2 of the second voltage sensor S2 exceeds the voltage threshold value VL ref downward (VL1 <VL ref ). Further, in steps S17 and S24, the step-up rate b corresponding to the control signal SW1 of the control unit 12 is set as the step-up rate on command, and the ratio VH / VL1 of the first voltage sensor VL1 to the third voltage sensor VH is measured. The difference between the two is compared as the pressurization rate. By doing so, it becomes possible to determine whether or not the terminal voltage value of the secondary battery 14 exceeds (below) the voltage threshold value, that is, whether or not an abnormality has occurred in the power supply system 22.

１０ 電源システム状態判定装置、１２ 制御部、１４ 二次電池、１６ 回転電機、１８ メインＤＣ／ＤＣコンバータ、１９ インバータ、２０ サブＤＣ／ＤＣコンバータ、２２ 電源システム、２４ 補機類、２６ フィルタコンデンサ、２８ 平滑コンデンサ、３０ 放電抵抗、Ｓ１ 第１の電圧センサ、Ｓ２ 第２の電圧センサ、Ｓ３ 第３の電圧センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply system state determination apparatus, 12 Control part, 14 Secondary battery, 16 Rotating electric machine, 18 Main DC / DC converter, 19 Inverter, 20 Sub DC / DC converter, 22 Power supply system, 24 Auxiliary equipment, 26 Filter capacitor, 28 smoothing capacitor, 30 discharge resistor, S1 first voltage sensor, S2 second voltage sensor, S3 third voltage sensor.

Claims (4)

一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能な電源システム状態判定装置であって、
前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧及び第２測定電圧を測定する第１及び第２の電圧センサと、
前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第３測定電圧を測定する第３の電圧センサと、
前記第１測定電圧、第２測定電圧及び第３測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過すると共に、前記第２測定電圧が異常であることを示す第２閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第３測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第３閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記第１の電圧センサが異常であると判定することを特徴とする、電源システム状態判定装置。 A power supply system state determination device that performs voltage conversion between a primary side voltage and a secondary side voltage and is connectable to a voltage converter having a power supply connected to the primary side,
First and second voltage sensors for measuring a first measurement voltage and a second measurement voltage that vary according to a primary side voltage of the voltage converter;
A third voltage sensor for measuring a third measurement voltage that varies according to the secondary voltage of the voltage converter;
A control unit capable of acquiring a voltage conversion ratio between the primary voltage and the secondary voltage in the voltage converter, the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage;
With
When the control unit exceeds a first threshold value indicating that the first measurement voltage is abnormal and exceeds a second threshold value indicating that the second measurement voltage is abnormal, the control unit detects the first measurement voltage. And whether the difference between the ratio of the third measurement voltage and the voltage conversion ratio exceeds a third threshold value indicating that the difference is abnormal, and if it exceeds, the first voltage sensor is abnormal It is determined that the power supply system state is determined. 請求項１に記載の電源システム状態判定装置であって、
前記第１の電圧センサが異常であると判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との間で供給される電力量について設定された上限値を引き下げることを特徴とする電源システム状態判定装置。 The power supply system state determination device according to claim 1,
When it is determined that the first voltage sensor is abnormal, the control unit lowers an upper limit value set for the amount of power supplied between the primary side and the secondary side. Power system status determination device. 請求項１に記載の電源システム状態判定装置であって、
前記第１の電圧センサが異常ではないと判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との電力供給を遮断することを特徴とする電源システム状態判定装置。 The power supply system state determination device according to claim 1,
When it is determined that the first voltage sensor is not abnormal, the control unit cuts off the power supply between the primary side and the secondary side. 一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能な電源システム状態判定装置であって、
前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧を測定する一次側電圧センサと、
前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第２測定電圧を測定する二次側電圧センサと、
前記第１測定電圧及び第２測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第２測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第２閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記一次側電圧センサが異常であると判定することを特徴とする、電源システム状態判定装置。 A power supply system state determination device that performs voltage conversion between a primary side voltage and a secondary side voltage and is connectable to a voltage converter having a power supply connected to the primary side,
A primary voltage sensor for measuring a first measurement voltage that varies according to a primary voltage of the voltage converter;
A secondary side voltage sensor for measuring a second measurement voltage that varies according to the secondary side voltage of the voltage converter;
A control unit capable of acquiring a voltage conversion ratio between the first measurement voltage and the second measurement voltage, and a primary voltage and a secondary voltage in the voltage converter;
With
The controller is
When the first threshold value indicating that the first measurement voltage is abnormal is exceeded, a second value indicating that the difference between the ratio of the first measurement voltage and the second measurement voltage and the voltage conversion ratio is abnormal A power supply system state determination device, characterized in that it is determined whether or not a threshold value has been exceeded, and if the threshold value is exceeded, the primary side voltage sensor is determined to be abnormal.
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