JP2014018038A

JP2014018038A - 組電池の制御装置

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Publication number: JP2014018038A
Application number: JP2012155822A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iida; 剛史飯田; Yoshitaka Kiuchi; 義貴木内; Yuji Kito; 勇二鬼頭
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: JP5831376B2

Abstract

【課題】制御マイコンが通常動作モードにて起動されたときに、制御マイコンとともに監視マイコンも通常動作モードにて確実に起動すること。
【解決手段】制御マイコン１２に電源供給する電源ＩＣ４４からのＶＯＭ信号に加え、制御マイコン１２が通常動作モードにて動作している間、制御マイコン１２から定期的に出力されるランパルス信号も、監視マイコン１４の低電力消費モードから通常動作モードへの復帰に利用する。このため、ＶＯＭ信号及びランパルス信号の監視マイコン１４への入力経路のいずれか一方に異常が生じても、制御マイコン１２の通常動作モードでの動作開始に合わせて、監視マイコン１４を通常動作モードにて動作させることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の走行駆動源としての電気モータに電源を供給する組電池の制御装置に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されるように、相対的に電圧の高いセルを放電することで、セル電圧のばらつきを低減して均等化する組電池充電状態制御装置が知られている。

特開２００６−５０７１６号公報

上記した均等化処理により、充電時に一部のセルが満充電状態となったことに起因して、他のセルがまだ満充電状態に達していないにも係わらず、それ以上の充電が行い得ない事態の発生を回避することができる。さらに、すべてのセルを均等に充電できるので、車両走行時の組電池の放電で、一部のセルの電池容量が下限値に達したことに起因して、他のセルに電池容量が残されているにも係わらず、組電池からの放電を停止あるいは制限するような事態が発生し難くなる。このように、均等化処理を行うことにより、組電池の充電量及び放電量を最大化することが可能となり、走行距離の伸長や、いわゆるハイブリッド車両における燃費の向上に寄与することができる。

ここで、均等化処理の実施の必要性や、終了時期は、各セルの電圧に基づいて判断される。従って、均等化処理の精度を高めるためには、各セルの電圧を正確に計測する必要がある。しかしながら、イグニッションスイッチがオンされている間は、組電池の充放電が繰り返し行われる等の理由から組電池の温度が上昇する。また、組電池内部の化学反応により電圧変動が生じる。このような理由から、各セルの電圧を正確に計測することが困難になる。そのため、均等化処理を、イグニッションスイッチがオフされ、車両が停止されている間の、各セルの電圧が安定しているときに実施することが考えられている。

ただし、各セルの電圧に基づき均等化処理の開始や終了を判断する制御マイコンが、イグニッションスイッチのオフ後、常に起動していると、その制御マイコンによる消費電力が大きくなってしまう。そこで、イグニッションスイッチがオフされた後、制御マイコンを常に起動しておくのではなく、所定時間ごとに起動と停止（スリープなどの低電力消費モードを含む）を繰り返すようにしつつ、起動している間に、均等化処理の開始や終了を判断することが考えられる。

そのため、例えば、イグニッションスイッチがオフされたことに伴って、制御マイコンが低電力消費モードとなり、その間、制御マイコン自身が有するタイマ機能を作動させ、所定時間が経過したときに、低電力消費モードから通常動作モードに復帰するようにすることも可能である。しかし、制御マイコンは、低電力消費モードとなっても、その回路規模の大きさなどから、消費電力の低減には限界がある。

近年の車載制御装置では、機能安全が求められる傾向が強まり、制御装置として、本来の制御を実行する制御マイコンに加えて、その制御マイコンの動作を監視するための監視マイコンを設けることが一般化しつつある。この監視マイコンは、主な目的が制御マイコンの監視であるため、制御マイコンに比較して、低能力で、回路規模も小さいものを用いることができる。従って、監視マイコンは、通常、制御マイコンよりも消費電力が小さくなる。そこで、監視マイコンにタイマ機能を持たせ、イグニッションスイッチがオフされた後、制御マイコンへの電源の供給を停止するとともに、監視マイコンを低電力消費モードとしつつ経過時間を計時させる。そして、監視マイコンが、所定時間の経過を計時したときに、制御マイコンへの電源供給を再開させることが考えられる。このようにすれば、制御マイコン自身のタイマ機能を用いる場合に比較して、一層の消費電力の低減を図ることが可能となる。

しかし、イグニッションスイッチがオフされた後に、監視マイコンのタイマ機能を利用して、制御マイコンの電源供給を再開させる構成を採用する場合、万一、監視マイコンが、イグニッションスイッチのオン時に制御マイコンとともに通常動作モードにて起動されないと、制御マイコンの監視機能が損なわれるだけでなく、イグニッションスイッチがオフされたことに応じて、カウントを開始する等の処理を実行することができなくなる。その結果、制御マイコンは均等化処理を実行することができず、セル電圧のばらつきが大きくなり、電気モータにより走行可能な距離が短縮されたり、燃費が悪化したりするとの問題が生じる。

そこで、本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、制御マイコンが通常動作モードにて起動されたときに、制御マイコンとともに監視マイコンも通常動作モードにて確実に起動することが可能な組電池の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による組電池の制御装置は、
車両の走行駆動源としての電気モータに電源を供給する組電池（１０）の制御装置（１００）であって、
前記組電池の状態を監視し、異常が生じたときに、その異常に対処する処理を実行する制御マイコン（１２）と、
前記制御マイコンに電源供給を行う第１電源回路（４４）と、
前記制御マイコンから定期的に出力されるランパルス信号に基づき、前記制御マイコンの動作を監視する監視マイコン（１４）と、を備え、
前記車両のイグニッションスイッチがオフされると、前記第１電源回路は、前記制御マイコンへの電源供給を停止し、前記監視マイコンは、通常動作モードから低電力消費モードに切り替えられ、
前記監視マイコンは、前記低電力消費モードにおいて、経過時間をカウントし、所定時間経過するごとに、前記第１電源回路に電源供給を再開するよう指示することにより、前記制御マイコンを起動するものであり、前記制御マイコンは、前記監視マイコンによって起動されたときに、前記組電池を構成する各電池セルの電圧のばらつきを解消するための均等化処理を実行するものであって、
前記監視マイコンは、前記第１電源回路が前記制御マイコンに電源供給を開始したことを示す起動信号と前記制御マイコンから出力されるランパルス信号とのいずれかが入力されたときに、前記低電力消費モードから前記通常動作モードに復帰するように構成されていることを特徴とする。

例えば、第１電源回路が制御マイコンに電源供給を開始したことを示す起動信号のみを用いて、監視マイコンを低電力消費モードから通常動作モードに復帰するように構成した場合、その起動信号を送信する信号線の断線や、起動信号を受ける監視マイコンのポートに異常が生じただけで、監視マイコンを低電力消費モードから通常動作モードに復帰させることができなくなってしまう。

その点、本発明の構成では、上述した起動信号に加え、制御マイコンが通常動作モードにて動作している間、制御マイコンから定期的に出力されるランパルス信号も、監視マイコンの低電力消費モードから通常動作モードへの復帰に利用することとした。つまり、監視マイコンは、起動信号とランパルス信号とのいずれかが入力されることで、低電力消費モードから通常動作モードに復帰する。このため、起動信号及びランパルス信号の監視マイコンへの入力経路のいずれか一方に異常が生じても、監視マイコンを起動することが可能となる。

なお、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。

また、上述した特徴以外の本発明の特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。

実施形態による組電池の制御装置の全体構成を示す構成図である。制御マイコンが実施する処理を示すフローチャートである。監視マイコンが実行する処理を示すフローチャートである。監視マイコンの入力端子の一例を示す図である。監視マイコンにより実行される停止時処理を示すフローチャートである。監視マイコンへのＶＯＭ信号及びランパルス信号の入力経路に異常が生じていないときの動作例を示すタイミングチャートである。監視マイコンへのＶＯＭ信号の入力経路に異常が生じたときの動作例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態による組電池の制御装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態による組電池の制御装置は、いわゆる（プラグイン）ハイブリッド車両や電気車両のように、電気モータを走行駆動源とする車両に搭載されるものである。そして、組電池により供給される電力により、走行用電気モータが駆動される。組電池は、回生ブレーキにより充電されたり、発電用モータを備えている場合には、その発電用モータによって発電された電力によって充電されたりする。さらに、プラグインハイブリッド車両や電気車両の場合には、組電池は、いわゆる充電スタンドにて充電することも可能である。このように、組電池は、車両の走行に伴って、充放電が繰り返し実行されるものである。

図１は、本実施形態による組電池の制御装置１００の全体構成を示している。図１に示されるように、組電池の制御装置１００は、組電池１０の状態を監視して、異常が生じたときには、その異常状態に対処するための処置を実行する制御マイコン（メインマイコン）１２と、制御マイコン１２が正常に動作しているかを監視する監視マイコン（サブマイコン）１４とを有する。

図２は、制御マイコン１２が実施する処理を示すフローチャートである。以下、図２を参照しつつ、制御マイコン１２が実行する処理について説明するとともに、関連する構成についても説明する。

まず、制御マイコン１２は、ステップＳ１００において、組電池１０の温度を検出する温度センサ１６、組電池１０から放電される電流の大きさを検出する電流センサ１８、及び組電池１０を構成する各電池セルが発生する電圧を検出する監視ＩＣ２０からの信号を取り込む。監視ＩＣ２０は、自己診断機能を備えており、各電池セルの電圧を検出して制御マイコン１２に出力することに加え、自己診断機能により異常の発生を診断したときには、どのような種類の異常が発生したかを示すダイアグ情報を、制御マイコン１２に出力する。

続くステップＳ１１０では、監視ＩＣ２０によって検出された各電池セルの電圧に基づいて、組電池全体の電池容量（残存容量）を算出し、走行用電気モータの駆動状態を制御する上位の制御装置（図示せず）に提供する。その上位の制御装置は、提供された残存容量に基づいて、車両の乗員に、電池残量や、走行可能距離を示す情報を提供したり、ハイブリッド車両においては、エンジン出力と電気モータ出力の比率を決定したりする。

そして、ステップＳ１２０では、ステップＳ１００にて取り込んだ各種データ及びダイアグ情報に基づいて、異常が検出されたか否かを判定する。そして、異常が検出された場合には、ステップＳ１３０に進んで、検出された異常に対処するための処理を実行する。

例えば、組電池１０の温度が所定温度以上に上昇した場合、制御マイコン１２は、図示しないファンを駆動して組電池１０の温度を低下させる処置を施したり、それ以上の温度上昇を抑制するために、組電池１０により供給される電力量を所定電力以下に制限する処理を実行したりする。なお、組電池１０により供給される電力量を制限する場合、制御マイコン１２は、上位の制御装置に対して、使用電力制限指令を送信する。また、組電池１０から通電される電流の大きさが所定電流以上となった場合にも、電流値を制限するために、制御マイコン１２は、上位の制御装置に対して、使用電力制限指令を送信したりする。

また、制御マイコン１２は、例えば、組電池１０の電池容量が上限値に達した場合には、それ以上の充電が行われないように、充電制御を担う制御装置（図示せず）に対して充電を停止するよう通知したり、電池容量が下限値に近づいた場合に、上位の制御装置に対して、組電池１０の電力使用を中止するよう通知したりする。

上述した各種の例は、組電池１０の異常としては、その異常を解消可能な軽微なものであって、このような軽微な異常が検出された場合、制御マイコン１２は、異常状態を解消するための異常対応処理を実行する。その結果、検出された異常が解消されれば、図２のフローチャートのステップＳ１４０において、組電池１０による電源供給可能と判定され、ステップＳ１５０の処理に進む。

しかしながら、組電池１０の異常として、即座に解消しえない、あるいは異常の解消を図るよりも極力早期に組電池１０による電源供給を停止させるべき重度の異常も起こりえる。例えば、温度センサ１６、電流センサ１８、及び監視ＩＣ２０の少なくとも１つに異常が生じて、組電池１０の状態を判断するための基礎となる検出信号が正しく検出し得ない場合や、あるいは、温度センサ１６や電流センサ１８によって検出される検出値が、組電池１０としての正常範囲を大きく逸脱した場合などは、制御マイコン１２は、組電池１０に重度の異常が発生したとみなす。このような重度の異常が発生した場合、制御マイコン１２は、ステップＳ１４０において、組電池１０による電源供給は不可能と判定する。そして、ステップＳ１７０の処理に進み、組電池１０の保護や安全性の確保を図るべく、組電池１０の通電経路に挿入されたメインリレー２２ａ、２２ｂを遮断して、組電池１０からの電源供給を停止させるメインリレー（ＭＲ）遮断処理を実行する。

一方、組電池１０による電源供給が可能と判定された場合に実行されるステップＳ１５０では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定する。イグニッションスイッチがオフされていない場合には、ステップＳ１００からの処理を繰り返す。一方、イグニッションスイッチがオフされた場合には、ステップＳ１６０のシャットダウン処理において、データの保存等、必要な処理を実行した後、制御マイコン１２は、信号線３６を介して出力される自己保持信号をオフする。すると、ＯＲゲート３８を介してリレースイッチ４２をオフする信号が出力される。その結果、リレースイッチ４２がオフされると、バッテリ５０との接続が遮断されるので、電源ＩＣ４４から駆動電圧ＶＯＭの出力が停止され、制御マイコン１２の電源がオフされる。なお、電源ＩＣ４４は、高性能で消費電力の高い制御マイコン１２に対して電源供給可能なように、十分な電流容量を有している。

また、ステップＳ１６０のシャットダウン処理では、車両が停止され、イグニッションスイッチがオフされたのであるから、組電池１０による電源供給はもはや不要となるため、メインリレー２２ａ、２２ｂを遮断する処理も実行される。

次に、監視マイコン１４について説明するとともに、関連する構成について説明する。図３は、監視マイコン１４が実行する処理を示すフローチャートである。

まず、監視マイコン１４は、電源ＩＣ４８から出力される駆動電圧ＶＯＳの提供を受けて動作する。監視マイコン１４は、制御マイコン１２に比較して能力が低く、回路規模も小さいものであり、その分、消費電力も低い。従って、監視マイコン１４に駆動電圧ＶＯＳを提供する電源ＩＣ４８は、電源ＩＣ４４に比較して、電流容量は小さい。そのため、後述するように、イグニッションオフ後に監視マイコン１４が低電力消費モードにて動作を継続しても、そのために消費される電力は僅かで済む。

電源ＩＣ４８とバッテリ５０との間に設けられたリレースイッチ４６は、通常はオンしている。このため、電源ＩＣ４８は、原則として常時、監視マイコン１４に駆動電圧ＶＯＳを提供する。ただし、制御マイコン１２によって均等化処理が完了した（もしくは均等化処理が不要）と判定された場合には、その後、制御マイコン１２に均等化処理を実行させるために、監視マイコン１４がタイマ機能を用いてカウント動作を継続する必要はない。そのため、監視マイコン１４は、図示しない通信線を介して制御マイコン１２から均等化処理の完了通知を受けたときには、信号線３４を介してオフ信号を出力する。すると、ＯＲゲート４０を介してリレースイッチ４６にオフ信号が出力され、リレースイッチ４６がオフされる。このオフ状態は、イグニッションスイッチのオン信号がＯＲゲート４０を介してリレースイッチ４６に出力されるまで継続される。

監視マイコン１４は、ステップＳ２００において、制御マイコン１２から出力されるランパルス、及び監視ＩＣ２０から出力されるダイアグデータなどの信号を入力する。続くステップＳ２１０において、ステップＳ２００において入力したランパルスに基づいて、制御マイコン１２において異常が発生したか否かを判定する。すなわち、監視マイコン１４は、信号線２６を介して、制御マイコン１２から一定周期で繰り返し出力されるパルス（ランパルス）を監視することにより、制御マイコン１２が正常に動作しているかを判定する。なお。逆に、制御マイコン１２も、監視マイコン１４から一定周期で繰り返し出力されるランパルスを利用して、監視マイコン１４が正常に動作しているかを監視している。このように、制御マイコン１２と監視マイコン１４とに相互監視を行わせることにより、信頼性を保障している。

また、制御マイコン１２と監視マイコン１４との相互監視として、さらに、非同期通信により、各々のマイコンのＲＯＭやＲＡＭ異常検出結果を送受信させたり、同じ演算処理を行わせて、その演算結果の照合を行わせたりしても良い。

このような相互監視の結果、監視マイコン１４が、制御マイコン１２に異常が発生したと判断すると、ステップＳ２３０の処理に進み、監視マイコン１４は、フェールセーフ処理として、メインリレー２２ａ，２２ｂを遮断して、組電池１０からの電源供給を停止させる。さらに、監視マイコン１４は、電源ＩＣ４４に対し、駆動電圧ＶＯＭの出力を停止するよう指示しても良い。このように制御マイコン１２への電源供給を停止することにより、異常が生じている制御マイコン１２が、組電池１０の制御に関して悪影響を及ぼすような事態の発生を防止することができる。

一方、ステップＳ２１０の判定処理において、制御マイコン１２に異常は発生していないと判定した場合には、ステップＳ２２０の処理に進む。ステップＳ２２０では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定する。なお、監視マイコン１４は、信号線２６及び３０を介して、制御マイコン１２がランパルスの出力を停止し、かつ電源ＩＣ４４が駆動電圧ＶＯＭの出力を停止したことを検知すると、イグニッションスイッチがオフされたとみなす。ステップＳ２２０において、イグニッションスイッチがオフされたと判定された場合には、ステップＳ２４０の処理に進む。ステップＳ２４０では、組電池１０を構成する各セルの電圧のばらつきを低減するための均等化処理を含む停止時処理を実行する。以下、停止時処理について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。

停止時処理では、まず、ステップＳ３００において、監視マイコン１４は、自身を低電力消費モードに設定する。つまり、イグニッションスイッチがオフされる等により、制御マイコン１２への駆動電圧ＶＯＭの提供が停止した状態においては、監視マイコン１４の本来の機能である制御マイコン１２の監視を行う必要がない。そのため、制御マイコン１２への電源供給が停止しているときには、低電力消費モードに設定するとともに、以下に説明する限定された処理のみを実行するようにする。

続くステップＳ３１０では、図４に示すように、電源ＩＣ４４からのＶＯＭ信号及び制御マイコン１２からのランパルス信号を入力する入力端子であるＩＮＴポート（割り込み検出端子）を、割り込み許可状態に設定する。この割り込み許可状態において、ＩＮＴポートにＶＯＭ信号又はランパルス信号の立上りパルスが入力されると、監視マイコン１４は、低電力消費モードから通常動作モードに移行し、通常動作モードにて動作を開始（起動）する。

続くステップＳ３２０では、監視マイコン１４が有するタイマ機能を利用して、イグニッションスイッチがオフ（つまり、制御マイコン１２への電源供給が停止）されてからの経過時間をカウントする。そして、ステップＳ３３０において、カウントした経過時間が所定時間（一定でも可変でも良い）に達したか否かを判定する。所定時間に達したと判定した場合には、ステップＳ３４０において、信号線３２を介して、ＶＯＭ起動信号を出力する。すると、ＯＲゲート３８を介して、リレースイッチ４２をオンする信号が出力される。その結果、リレースイッチ４２がオンされ、電源ＩＣ４４による制御マイコン１２への電源供給が再開され、制御マイコン１２がウェイクアップする。このとき、制御マイコン１２は、信号線３６を介して自己保持信号を出力することにより、ＶＯＭ起動信号がオフされた後も、リレースイッチ４２がオンされた状態が維持されるようにする。さらに、ステップＳ３４０にて、監視マイコン１４は、制御マイコン１２に対して、均等化処理を実行するよう指示する。

すると、制御マイコン１２は、監視ＩＣ２０により検出される各電池セルの電圧に基づき、均等化処理を実行することが必要か否かを判定する。そして、均等化処理が必要と判定した場合には、監視ＩＣ２０に対して、相対的に電池容量の大きい電池セルの放電を指示する。その後、制御マイコン１２は、自己保持信号をオフすることにより、電源ＩＣ４４からの電源供給を停止させる。監視ＩＣ２０は、制御マイコン１２が電源停止状態となった後も、均等化処理のための放電を継続する。そして、次回、監視マイコン１４によってウェイクアップされたときに、制御マイコン１２は、各電池セルの電池容量が揃っているか否かを判定し、揃っていれば、監視ＩＣ２０による放電を停止させ、均等化処理を終了させる。

上述したように、制御マイコン１２は、電池セルの放電の開始や終了を監視ＩＣ２０に指示する。このように、制御マイコン１２と監視ＩＣ２０との間で、相互に信号の通信が行われるが、図１に示されるように、制御マイコン１２は低圧系回路に属し、監視ＩＣ２０は高圧系回路に属している。そこで、低圧系回路に属する制御マイコン１２と高圧系回路に属する監視ＩＣ２０との絶縁を確保するために、制御マイコン１２と監視ＩＣ２０との間には、フォトカプラ２４が設けられている。

また、上述したように、ＶＯＭ起動信号により、電源ＩＣ４４が駆動電圧ＶＯＭの出力を開始したり、あるいは、イグニッションスイッチがオンされることにより、電源ＩＣ４４が駆動電圧ＶＯＭの出力を開始したりすると、制御マイコン１２がウェイクアップし、通常動作モードにて動作を開始する。従って、異常が生じていなければ、監視マイコン１４のＩＮＴポートには、ＶＯＭ信号及びランパルス信号の立上りパルスが入力される。このため、ステップＳ３５０における判定が「ＹＥＳ」となり、処理は、ステップＳ３６０に進み、監視マイコン１４の動作モードは、低電力消費モードから通常動作モードに移行する。これにより、監視マイコン１４は、制御マイコン１２の起動に合わせて、通常動作モードにて動作を開始し、制御マイコン１２の監視という本来の機能を発揮することが可能となる。一方、ステップＳ３５０において、ＶＯＭ信号とランパルス信号のいずれの入力もないと判定された場合には、ステップＳ３００の処理に戻る。

なお、上述した例は、ステップＳ３３０において、監視マイコン１４のタイマ機能により所定時間が経過したと判定した場合にも、ステップＳ３５０において、ＶＯＭ信号もしくはランパルス信号の入力に基づき、監視マイコン１４の動作モードを通常動作モードに移行するか否かを判定するものであった。しかしながら、監視マイコン１４が所定時間経過したと判定したときには、制御マイコン１２が起動されることは明らかであるため、ステップＳ３４０にてＶＯＭ起動信号を出力した後、直接、ステップＳ３６０の処理にジャンプし、監視マイコンを通常動作モードにて動作させるようにしても良い。

本実施形態においては、上述したように、監視マイコン１４にＶＯＭ信号とランパルス信号とのいずれかが入力されたときに、監視マイコン１４の動作モードを低電力消費モードから通常動作モードに移行するようにしている。

例えば、電源ＩＣ４４が制御マイコン１２に電源供給を開始したことを示すＶＯＭ信号のみを用いて、監視マイコン１４を低電力消費モードから通常動作モードに移行させるように構成した場合、そのＶＯＭ信号を伝送する信号線の断線や、ＶＯＭ信号を受ける監視マイコン１４のＩＮＴポートに異常が生じただけで、監視マイコン１４を通常動作モードに移行させることができなくなってしまう。

その点、本実施形態では、ＶＯＭ信号に加え、制御マイコン１２が通常動作モードにて動作している間、制御マイコン１２から定期的に出力されるランパルス信号も利用して、監視マイコン１４の動作モードを、低電力消費モードから通常動作モードへ移行させるか否かを判定することとした。つまり、監視マイコン１４は、ＶＯＭ信号とランパルス信号とのいずれかが入力されることで、低電力消費モードから通常動作モードに移行する。このため、ＶＯＭ信号とランパルス信号との監視マイコン１４への入力経路のいずれか一方に異常が生じても、監視マイコン１４を通常動作モードにて動作させることが可能となる。

ステップＳ３７０では、電源ＩＣ４４からのＶＯＭ信号及び制御マイコン１２からのランパルス信号を入力するＩＮＴポートを、割り込み許可状態を解除し、割り込み禁止状態に設定する。これにより、ＩＮＴポートにＶＯＭ信号又はランパルス信号の立上りパルスが入力されても、通常動作モードでの起動が禁止され、そのまま通常動作モードでの動作を継続することになる。

続くステップＳ３８０では、制御マイコン１２から均等化処理完了通知を受けたか否かを判定する。均等化処理が完了した場合、もしくは均等化処理が不要と判定した場合、制御マイコン１２は、その旨を監視マイコン１４に通知する。均等化処理完了通知を受けていないと判定した場合には、ステップＳ３９０の処理に進み、均等化処理完了通知を受けたと判定した場合には、ステップＳ４００の処理に進む。

ステップＳ３９０では、制御マイコン１２において、均等化処理のために必要な判定や指示処理が終了し、再び、制御マイコン１２が電源停止状態となったか否かを、ＶＯＭ信号及びランパルス信号が停止したか否かにより判定する。ＶＯＭ信号及びランパルス信号が停止していない場合には、ステップＳ３５０からの処理を繰り返す。一方、ＶＯＭ信号及びランパルス信号が停止した場合には、ステップＳ３００に戻り、監視マイコンを低電力消費モードに設定する。

ステップＳ３８０において、均等化処理完了通知を受けたと判定した場合、その後、制御マイコン１２に均等化処理を実行させるために、監視マイコン１４がタイマ機能を用いてカウント動作を継続する必要はない。そのため、ステップＳ４００では、上述したように、信号線３４を介してオフ信号を出力することにより、電源ＩＣ４８による電源供給を停止させる。なお、この電源停止状態は、次回、イグニッションスイッチのオン信号がＯＲゲート４０を介してリレースイッチ４６に出力されることにより解除される。このように、電源供給が再開されると、監視マイコン１４は、図５に示すフローチャートの処理を最初から実行する。

図５のフローチャートに示す停止時処理により、監視マイコン１４は、イグニッションスイッチがオフされてから所定時間が経過する毎に、制御マイコン１２を起動する処理を実施する。従って、制御マイコン１２は、イグニッションスイッチのオフ後、周期的に起動して均等化処理を実行することが可能となる。

次に、図６、７のタイミングチャートを参照しつつ、制御マイコン１２及び監視マイコン１４の動作の一例を説明する。なお、図６は、監視マイコン１４への、ＶＯＭ信号及びランパルス信号の入力経路に異常が生じていないときの動作例を示し、図７は、ＶＯＭ信号の入力経路に異常が生じたときの動作例を示している。

図６に示すように、均等化処理が完了した場合、電源ＩＣ４４から制御マイコン１２への電源供給及び電源ＩＣ４８から監視マイコン１４への電源供給は、ともに停止されている。その状態で、イグニッションスイッチがオンされると、リレースイッチ４２，４６がともにオンすることにより、電源ＩＣ４４，４８による電源供給が再開される。すると、制御マイコン１２は、通常動作モードにて動作を開始し、所定の周期で定期的にランパルス信号の出力を開始する。

電源ＩＣ４８による電源供給の再開により、監視マイコン１４は低電力消費モードにて動作を開始するが、監視マイコン１４のＩＮＴポートに、電源ＩＣ４４からのＶＯＭ信号の立上りパルスが入力されることにより、監視マイコン１４は、通常動作モードでの動作を開始する。

そして、車両が停止して、イグニッションスイッチがオフされると、制御マイコン１２は電源停止状態となり、監視マイコン１４は通常動作モードから低電力消費モードに移行し、イグニッションオフからの経過時間のカウントを開始する。この経過時間が所定時間に達すると、監視マイコン１４は、電源ＩＣ４４により制御マイコン１２への電源供給を再開させるとともに、制御マイコン１２に対して均等化処理の実行を指示する。また、監視マイコン１４は、制御マイコン１２が通常動作モードにて動作を開始することに合わせて、自身も通常動作モードとなり、制御マイコン１２の動作を監視する。

制御マイコン１２において、監視ＩＣ２０に対する放電の指示など必要な処理が終了すると、制御マイコン１２は、再び電源停止状態となる。それに合わせて、監視マイコン１４は、低電力消費モードに移行し、再び、経過時間のカウントを開始する。なお、図６に示す例では、イグニッションオフ直後に監視マイコン１４がカウントする所定時間と、その後に監視マイコン１４がカウントする所定時間とを異ならせているが、この時間は一定であっても良い。

このような、監視マイコン１４による制御マイコン１２の定期的な起動は、均等化処理が完了するか、イグニッションスイッチがオンされるまで継続される。

以上が、監視マイコン１４へのＶＯＭ信号及びランパルス信号の入力経路に異常が生じていないときの動作例の概要であるが、次に、監視マイコン１４へのＶＯＭ信号の入力経路に異常が生じたときの動作例について、図７に基づいて説明する。

監視マイコン１４へのＶＯＭ信号の入力経路に異常が生じた場合、図７に示すように、電源ＩＣ４４が駆動電圧ＶＯＭの出力を開始しても、監視マイコン１４におけるＩＮＴポートには、ＶＯＭ信号の立上りパルスが入力されない場合がある。この場合、監視マイコン１４が、ＶＯＭ信号のみに基づいて、通常動作モードへの起動を行うように構成されているとすると、監視マイコン１４は、通常動作モードにて動作することができなくなってしまう。すると、監視マイコン１４による制御マイコン１２の監視機能が失われるばかりでなく、イグニッションオフを起点とするカウント動作も実行できなくなり、制御マイコン１２に均等化処理を実行させることができなくなってしまう。

このような事態の発生を避けるべく、本実施形態では、ＶＯＭ信号とランパルス信号とのいずれかの入力により、監視マイコン１４が通常動作モードにて起動するように構成した。このため、例えば監視マイコン１４へのＶＯＭ信号の入力経路に異常が生じた場合であっても、図７に示すように、監視マイコン１４は、ランパルス信号の入力により、通常動作モードにて動作を開始することが可能となる。従って、監視マイコン１４は、制御マイコン１２の監視機能を発揮したり、制御マイコン１２に均等化処理を行わせることが可能となる。

１０組電池
１２制御マイコン
１４監視マイコン
１００組電池の制御装置

Claims

車両の走行駆動源としての電気モータに電源を供給する組電池（１０）の制御装置（１００）であって、
前記組電池の状態を監視し、異常が生じたときに、その異常に対処する処理を実行する制御マイコン（１２）と、
前記制御マイコンに電源供給を行う第１電源回路（４４）と、
前記制御マイコンから定期的に出力されるランパルス信号に基づき、前記制御マイコンの動作を監視する監視マイコン（１４）と、を備え、
前記車両のイグニッションスイッチがオフされると、前記第１電源回路は、前記制御マイコンへの電源供給を停止し、前記監視マイコンは、通常動作モードから低電力消費モードに切り替えられ、
前記監視マイコンは、前記低電力消費モードにおいて、経過時間をカウントし、所定時間経過するごとに、前記第１電源回路に電源供給を再開するよう指示することにより、前記制御マイコンを起動するものであり、前記制御マイコンは、前記監視マイコンによって起動されたときに、前記組電池を構成する各電池セルの電圧のばらつきを解消するための均等化処理を実行するものであって、
前記監視マイコンは、前記第１電源回路が前記制御マイコンに電源供給を開始したことを示す起動信号と前記制御マイコンから出力されるランパルス信号とのいずれかが入力されたときに、前記低電力消費モードから前記通常動作モードに復帰するように構成されていることを特徴とする組電池の制御装置。
前記監視マイコンは、前記低電力消費モードにおいて、前記起動信号もしくは前記ランパルス信号が入力されたとき、その入力に基づいて、前記通常動作モードにて起動開始するが、当該通常動作モードに移行後は、前記起動信号もしくは前記ランパルス信号の入力に基づく前記通常動作モードでの起動を禁止することを特徴とする請求項１に記載の組電池の制御装置。
前記監視マイコンに電源供給を行う第２電源回路（４８）を備え、
前記制御マイコンは、前記均等化処理が完了したと判定したとき、その旨を前記監視マイコンに通知し、
前記監視マイコンは、前記制御マイコンから前記均等化処理の完了通知を受けた場合、前記第２電源回路による電源供給を停止させることにより、前記イグニッションスイッチがオンされることに応じて前記第２電源回路が電源供給を再開するまで、前記監視マイコンに対する前記第２電源回路による電源供給が停止されることを特徴とする請求項１又は２に記載の組電池の制御装置。
前記監視マイコンは、前記第２電源回路による電源供給が再開されたとき、前記低電力モードにて起動することを特徴とする請求項３に記載の組電池の制御装置。
前記監視マイコンは、前記第１電源回路が前記制御マイコンへの電源供給を停止し、かつ前記制御マイコンから前記ランパルス信号の出力が停止したとき、前記イグニッションスイッチがオフされたとみなして、前記通常動作モードから前記低電力消費モードに移行することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の組電池の制御装置。