JP2014036529A - 組電池制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イグニッションスイッチがオフされている間、制御用データを保持しつつ、暗電流を低減することができる組電池制御装置を提供すること。
【解決手段】車両の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、制御用データを自身の外部に設けられたＥＥＰＲＯＭ１１に記憶し、電源ＩＣ４４は、制御マイコン１２が制御用データをＥＥＰＲＯＭ１１に記憶したことを条件に制御マイコン１２への電源供給を停止し、監視マイコン１４は、所定時間経過するごとに、電源ＩＣ４４から電源供給させることで制御マイコン１２を起動させて均等化処理を行わせるものであり、監視マイコン１４は、制御マイコン１２から均等化処理の完了通知を受けた場合、電源ＩＣ４８による電源供給を停止させることにより、イグニッションスイッチがオンされることに応じて電源ＩＣ４８が電源供給を再開するまで、電源ＩＣ４８による電源供給が停止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された電力源としての組電池の制御を行う組電池制御装置に関するものである。

従来、組電池制御装置の一例として、組電池の電圧を検出し、各電池セルの端子間電圧（以下、単に電圧とも称する）ばらつき状況に応じて電池セル毎に端子電圧の均等化（均等化処理）を行う装置がある（特許文献１）。

特開２０１０−３５３３７号公報

上記した均等化処理により、充電時に一部の電池セルが満充電状態となったことに起因して、他の電池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、すべての電池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、一部の電池セルの電池容量が下限値に達したことに起因して、他の電池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る。従って、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場合、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。

この均等化処理は、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、各電池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、各電池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。しかしながら、この場合であっても、イグニッションスイッチがオフされている間に、監視マイコンを起動させておく必要がある。

また、制御マイコンは、前回のイグニッションスイッチがオンされている間に算出された組電池に関連する値を含む制御用データを用いて組電池の制御を行うことが考えられる。よって、制御マイコンは、イグニッションスイッチがオフされている間でも制御用データを保持しておくために、自身に設けられたＳＲＡＭ（Static Random AccessMemory）に制御用データを記憶させておくことが考えられる。しかしながら、このようにＳＲＡＭに制御用データを記憶させておくためには、制御マイコン（つまり、ＳＲＡＭ）への電源供給が必要である。

このように、制御マイコンと監視マイコンとを備える組電池制御装置であっても、イグニッションスイッチがオフされている間に、いずれか一方のマイコンに電源を供給し続けなければならない。よって、暗電流（言い換えると、イグニッションスイッチがオフされている間の消費電力）の低減が十分ではない。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、イグニッションスイッチがオフされている間、制御用データを保持しつつ、暗電流を低減することができる組電池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は、
車両に搭載された電力源としての組電池（１０）の制御を行う組電池制御装置であって、
前回のイグニッションスイッチがオンされている間に算出された組電池に関連する値を含む制御用データを用いて組電池の制御を行う制御マイコン（１２）と、
制御マイコンに電源供給を行う第１電源回路（４４）と、
制御マイコンよりも消費電力が小さく、制御マイコンの動作を監視する監視マイコン（１４）と、
監視マイコンに電源供給を行う第２電源回路（４８）と、を備え、
車両のイグニッションスイッチがオフされると、制御マイコンは、制御用データを自身の外部に設けられた外部記憶装置（１１，１３）に記憶し、第１電源回路は、制御マイコンが制御用データを外部記憶装置に記憶したことを条件に制御マイコンへの電源供給を停止し、監視マイコンは、経過時間をカウントし、所定時間経過するごとに、第１電源回路に電源供給を再開するよう指示し、第１電源回路から電源供給させることで制御マイコンを起動するものであり、
制御マイコンは、監視マイコンによって起動されると、組電池を構成する各電池セルの電圧のばらつき有無を判定し、電圧のばらつきが有ると判定した場合、監視マイコンに均等化処理の未完了通知を行うとともに、電圧のばらつきを解消するための均等化処理を実行して第１電源回路による電源供給を停止させ、電圧のばらつきが無いと判定した場合、監視マイコンに均等化処理の完了通知を行うとともに、均等化処理を行うことなく第１電源回路による電源供給を停止させ、
監視マイコンは、制御マイコンから未完了通知を受けた場合、経過時間をカウントし、所定時間経過すると、第１電源回路に電源供給を再開するよう指示し、制御マイコンから完了通知を受けた場合、第２電源回路による電源供給を停止させることにより、イグニッションスイッチがオンされることに応じて第２電源回路が電源供給を再開するまで、監視マイコンに対する第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。

このように、組電池制御装置は、イグニッションスイッチがオフされると、制御マイコンが制御用データを外部記憶装置に記憶したことを条件に、第１電源回路から制御マイコンへの電源供給を停止させる。よって、組電池制御装置は、イグニッションスイッチがオフされている間に、制御マイコンへの電源供給を停止させたとしても制御用データが失われることはない。

また、組電池制御装置は、イグニッションスイッチがオフされると、監視マイコンが所定時間経過するごとに、第１電源回路に電源供給を再開するよう指示し、第１電源回路から電源供給させることで制御マイコンを起動させる。制御マイコンは、このように監視マイコンによって起動されることで、イグニッションスイッチがオフされている間に均等化処理を実行することができる。

このため、制御マイコンは、イグニッションスイッチがオフされると、制御用データを外部記憶装置に記憶したことを条件に電源供給が停止されるが、均等化処理を行うために所定時間ごとに起動することになる。一方、監視マイコンは、イグニッションスイッチがオフされたとしても、所定時間ごとに制御マイコンを起動させるために、第２電源回路から電源供給がなされる。

しかしながら、組電池を構成する各電池セルの電圧のばらつきが無い場合、監視マイコンは、イグニッションスイッチがオンされることに応じて第２電源回路が電源供給を再開するまで、第２電源回路による電源供給が停止される。よって、制御マイコンに関しても、均等化処理が完了した場合、監視マイコンから起動されないので、イグニッションスイッチがオンされることに応じて第１電源回路が電源供給を再開するまで、第１電源回路による電源供給が停止される。このようにして、組電池制御装置は、イグニッションスイッチがオフされている間に、制御マイコンと監視マイコンの両方への電源供給を完全に停止することができる。従って、組電池制御装置は、イグニッションスイッチがオフされている間、制御用データを保持しつつ、暗電流を低減することができる。

第１実施形態における組電池制御装置の全体構成を示す図である。 第１実施形態の組電池制御装置におけるイグニッションオンからイグニッションオフまでの処理動作を示すフローチャートである。 組電池制御装置における均等化起動時の処理動作を示すフローチャートである。 第２実施形態における組電池制御装置の全体構成を示す図である。 第２実施形態の組電池制御装置におけるイグニッションオンからイグニッションオフまでの処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態による組電池制御装置１００（以下、単に制御装置１００とも称する）について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態による制御装置１００は、いわゆるハイブリッド車両（プラグインハイブリッド車両を含む）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。これらの車両は、組電池１０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。また、組電池１０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１０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１０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。また、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１０は、走行用電気モータの電力源以外の電力源（例えば、車両内の電装品や車両外の電化製品などの電力源）としても使用することができる。つまり、制御装置１００は、車両に搭載された電力源としての組電池１０の制御を行うものである。

図１は、本実施形態による制御装置１００の全体構成を示している。図１に示されるように、制御装置１００は、組電池１０の状態を監視して組電池１０の制御を行う制御マイコン（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否かを監視する監視マイコン（サブマイコン）１４とを有する。この制御マイコン１２と監視マイコン１４とは、信号線２６を介してデータの授受が可能な構成である。制御マイコン１２と監視マイコン１４とは、例えばＵＡＲＴ通信でデータの授受が可能な構成である。

制御マイコン１２は、前回のイグニッションスイッチがオンされている間に算出された組電池１０に関連する値を含む制御用データを用いて組電池の制御を行う。制御マイコン１２は、例えば、組電池の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。また、制御マイコン１２には、この制御用データの退避用にＥＥＰＲＯＭ（外部記憶装置、不揮発性記憶装置）１１が接続されている。

一方、監視マイコン１４は、制御マイコン１２よりも消費電力が小さく、制御マイコン１２の動作を監視する。監視マイコン１４は、例えば、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に基づき、制御マイコン１２の動作を監視する。また、本実施形態で採用しているように、制御マイコン１２は、監視マイコン１４から定期的に出力されるランパルス信号に基づき、監視マイコン１４の動作を監視するものであってもよい。

この制御マイコン１２と監視マイコン１４には、夫々別の電源供給手段がある。制御マイコン１２は電源ＩＣ（第１電源回路）４４から電源供給され、監視マイコン１４は電源ＩＣ（第２電源回路）４８から電源供給される。更に、電源ＩＣ４４から制御マイコン１２への電源供給は、イグニッションスイッチの状態（オン又はオフ）に対応した信号であるイグニッション信号、制御マイコン１２による自己保持信号、監視マイコン１４による起動信号に応じて実施される。一方、電源ＩＣ４８から監視マイコン１４への電源供給は、イグニッション信号、監視マイコン１４による自己保持信号に応じて実施される。なお、イグニッションスイッチがオンされたことを示すイグニッション信号をオン信号、イグニッションスイッチがオフされたことを示すイグニッション信号をオフ信号とも称する。

以下、この制御マイコン１２と監視マイコン１４を含む制御装置１００の処理動作に関して説明する。また、この制御装置１００の処理動作の説明とともに、その処理に関連する制御装置１００における上記以外の構成、及び組電池１０側（高圧系回路）の構成に関しても説明する。

まず、図２に示すフローチャートに基づいて、イグニッションスイッチがオンされた場合の制御装置１００の処理動作を説明する。なお、図２には、制御マイコン１２の処理動作を示すフローチャート（左側）と、監視マイコン１４の処理動作を示すフローチャート（右側）とを図示している。そして、制御マイコン１２は、イグニッションスイッチがオン（オン信号が出力）になると図２に示すフローチャートをスタートする。同様に、監視マイコン１４は、イグニッションスイッチがオンになると図２に示すフローチャートをスタートする。

ステップＳ１００では、制御マイコン１２は、電源ＩＣ４４から出力される駆動電圧ＶＯＭの提供を受けて起動し、通常動作モードにて動作を開始する。つまり、イグニッションスイッチがオンされることにより、ＯＲゲート３８にオン信号が入力されると、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がオンされると、電源ＩＣ４４から出力される駆動電圧ＶＯＭが制御マイコン１２に供給される。なお、電源ＩＣ４４は、リレースイッチ４２がオンされると、信号線３０を介して駆動電圧ＶＯＭを制御マイコン１２に供給していることを示すＶＯＭ信号を出力する。また、制御マイコン１２には、信号線３５を介してイグニッション信号が入力される。

ステップＳ１１０では、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（自己保持信号オン）することにより、イグニッションスイッチがオフされた後も、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。なお、電源ＩＣ４４は、高性能で消費電力の大きい制御マイコン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。

一方、ステップＳ２００では、監視マイコン１４は、電源ＩＣ４８から出力される駆動電圧ＶＯＳの提供を受けて起動し、通常動作モードにて動作を開始する。つまり、イグニッションスイッチがオンされることにより、ＯＲゲート４０にオン信号が入力されると、ＯＲゲート４０を介してリレースイッチ４６をオンする信号が出力される。その結果、リレースイッチ４６がオンされると、電源ＩＣ４８から出力される駆動電圧ＶＯＳが監視マイコン１４に供給される。

ステップＳ２１０では、監視マイコン１４は、信号線３４を介して自己保持信号を出力することにより、イグニッションスイッチがオフされた後も、リレースイッチ４６がオンされた状態が維持されるようにする。

なお、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、消費電力も小さい。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。

ステップＳ１２０では、制御マイコン１２は、イグニッション信号判定を行う。制御マイコン１２は、信号線３５を介して入力されたイグニッション信号に基づいて、今回の起動がイグニッション信号によるものであるか否かを判定する。そして、制御マイコン１２は、オン信号が入力されている場合は今回の起動がイグニッション信号によるものとみなしてステップＳ１３０へ進む。なお、図２に示すフローチャートは、イグニッションスイッチがオンされた場合の処理動作を示すものである。よって、ここでは、制御マイコン１２は、イグニッション信号によるものとみなしてステップＳ１３０へ進むことになる。

一方、制御マイコン１２は、オフ信号が入力されている場合は今回の起動が監視マイコン１４から出力された起動信号（均等化起動信号とも称する）によるものとみなしてステップＳ１７０（図３）に進む。なお、この点に関しては、後ほど、図３を用いて説明する。

ところで、制御マイコン１２は、オン信号により起動された場合は、ステップＳ１３０で説明する電池制御を行い、監視マイコン１４による起動信号により起動された場合は、ステップＳ１７０で説明する均等化制御（均等化処理）を行う。よって、ステップＳ１２０の判定は、電池制御を実施するか、均等化制御を実施するかを判定するものである。

ステップＳ１３０では、制御マイコン１２は、電池制御を行うと共に、監視マイコン１４との相互監視を行う。一方、ステップＳ２２０では、監視マイコン１４は、制御マイコン１２との相互監視を行う。

ここで、制御マイコン１２が行う電池制御の一例を説明する。まず、制御マイコン１２は、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（データ）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、例えば内部電源回路電圧など自己診断用電圧を制御マイコン１２に出力することにより、どのような種類の異常が監視ＩＣ２０に発生したかを制御マイコン１２が判断することができる。

その後、制御マイコン１２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。

その後、制御マイコン１２は、上述のように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、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。

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、組電池１０による電源供給は不可能と判定する。そして、組電池１０の保護や安全性の確保を図るべく、制御マイコン１２は、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。

なお、制御マイコン１２は、このような組電池１０の制御を行う際には、前回のイグニッションスイッチがオンされている間に算出された組電池１０に関連する値を含む制御用データを用いて行う。制御用データは、例えば、分極発生による電池容量算出不可時のための電池容量データバックアップ、電流センサ１８のオフセット学習値、ダイアグ発生時のフリーズフレームデータなどを含む。よって、制御用データは、イグニッションスイッチがオフされた場合であっても失われないようにする必要がある。そこで、後ほど説明するが、制御マイコン１２は、電源ＩＣ４４から自身への電源供給が停止される前に制御用データをＥＥＰＲＯＭ１１に退避（記憶）しておく。そして、制御マイコン１２は、電源ＩＣ４４から自身への電源供給が開始されて起動すると、ＥＥＰＲＯＭ１１から制御用データを読み出して、上述のような組電池１０の制御を行う。

また、監視マイコン１４は、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。そして、この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否かを判定する。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否かを監視している。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。

なお、このような相互監視の結果、監視マイコン１４は、制御マイコン１２に異常が発生したと判断すると、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ようにしてもよい。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。

ステップＳ１４０では、制御マイコン１２は、動作終了判定を行う。制御マイコン１２は、信号線３５を介して入力されるイグニッション信号に基づいて、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。そして、制御マイコン１２は、信号線３５を介してオフ信号が入力されたと判定した場合は、イグニッションスイッチがオフされたことにより動作終了とみなしてステップＳ１５０へ進む。また、制御マイコン１２は、信号線３５を介してオン信号が入力されていると判定した場合は、イグニッションスイッチがオフされておらず動作終了ではないとみなしてステップＳ１３０へ戻る。つまり、イグニッションスイッチがオフされてない場合（つまり、イグニッションスイッチがオンされている間）は、ステップＳ１３０での処理を繰り返し実行する。

ステップＳ１５０では、制御マイコン１２は、制御用データを退避させる。制御マイコン１２は、イグニッションスイッチがオフされたことを契機に、制御用データを自身の外部に設けられたＥＥＰＲＯＭ１１に書き込む。また、制御マイコン１２は、動作終了と判定した場合、制御用データの退避以外にも、自身のシャットダウンに必要な処理を行うようにしてもよい。なお、こ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。

ステップＳ１６０では、制御マイコン１２は、自己保持信号をオフする。制御マイコン１２は、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Ｓ１５０において制御データの退避等のシャットダウン処理を実行した後、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、電源ＩＣ４４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。このように、制御マイコン１２は、自身で電源ＩＣ４４による駆動電圧ＶＯＭの供給を停止（シャットダウン）する。当然ながら、制御マイコン１２は、自身でシャットダウンすると、信号線２６を介して監視マイコン１４に出力していたランパルスも停止する。このように、イグニッションスイッチがオフされると、電源ＩＣ４４は、制御マイコン１２が制御用データをＥＥＰＲＯＭ１１に記憶したことを条件に制御マイコン１２への電源供給を停止する。なお、ステップＳ１５０，Ｓ１６０は、イグニッションスイッチがオフされてから、シャットダウンするまでに行われる処理である。

一方、ステップＳ２３０では、監視マイコン１４は、動作終了条件が成立したか否かに基づいて動作終了判定を行う。監視マイコン１４は、例えば、電源ＩＣ４４が駆動電圧ＶＯＭの供給を停止したこと、イグニッションスイッチがオフされたことを検知すると、動作終了条件が成立したとみなす。つまり、監視マイコン１４は、信号線３０を介して入力されていたＶＯＭ信号が途絶え、且つ、信号線３７を介して入力されていたイグニッションスイッチの信号が途絶えたと判定した場合（すなわち、オフ信号が入力されたと判定した場合）に動作終了とみなす。

そして、監視マイコン１４は、ステップＳ２３０において、動作終了と判定した場合、低消費電力モード（通常モードよりも、消費電力が小さいモード）に移行する。この低消費電力モードでは、制御装置１００は、組電池１０を構成する各電池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。一方、監視マイコン１４は、ステップＳ２３０において、動作終了条件が成立してないとみなすと、動作継続と判定してステップＳ２２０へ戻る。なお、監視マイコン１４は、通常モードと同様の消費電力状態でステップＳ２４０以降の処理を行うようにしてもよい。

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、図３で説明する限定された処理のみを実行するようにする。

このようにすることによって、後ほど説明する均等化処理が完了するまでの間においても、監視マイコン１４の消費電力を低減することができる。

以下、停止時処理について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、この停止時処理は、イグニッションスイッチがオフされた場合に実行されるものである。よって、図３に示すフローチャートは、イグニッションスイッチがオフされた場合の制御装置１００の処理動作と言い換えることもできる。

ステップＳ２４０では、監視マイコン１４は、イグニッションオフ時間を計測する。つまり、監視マイコン１４は、自身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。これは、電源供給が停止されている制御マイコン１２を所定時間ごとに起動させて、均等化処理を行わせるためである。

ステップＳ２５０では、監視マイコン１４は、均等化起動時間を判断する。つまり、監視マイコン１４は、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。そして、監視マイコン１４は、ステップＳ２４０で計測した時間が所定時間に達していない（所定時間未経過）と判定した場合はステップＳ２４０へ戻る。一方、監視マイコン１４は、ステップＳ２４０で計測した時間が所定時間に達した（所定時間経過）と判定した場合はステップＳ２６０へ進む。

そして、監視マイコン１４は、所定時間経過と判定した場合には、ステップＳ２６０において均等化起動信号をオンする。このとき、監視マイコン１４は、信号線３２を介して均等化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が起動する（Ｓ１００）。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、均等化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（Ｓ１１０）。

なお、ステップＳ２６０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。監視マイコン１４が制御マイコン１２に対して、信号線３２を介して均等化起動信号を出力し、制御マイコンを起動させる。

このように、監視マイコン１４は、イグニッションスイッチがオフされると、経過時間をカウントし、所定時間経過するごとに、電源ＩＣ４４に電源供給を再開するよう指示し、電源ＩＣ４４から電源供給させることで制御マイコン１２を起動する。

ステップＳ１２０では、制御マイコン１２は、イグニッション信号判定を行う。上述のように、制御マイコン１２は、信号線３５を介して入力されたイグニッション信号に基づいて、今回の起動がイグニッション信号によるものであるか否かを判定する。ここでは、制御マイコン１２には、オフ信号が入力されている。よって、制御マイコン１２は、今回の起動が今回の起動が監視マイコン１４から出力された起動信号によるものとみなしてステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１７０では、制御マイコン１２は、均等化制御と相互監視を行う。制御マイコン１２は、監視ＩＣ２０により検出される組電池１０を構成す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。つまり、制御マイコン１２は、各電池セルの電圧のばらつき有無を判定し、電圧のばらつきが有ると判定した場合は均等化処理が必要とみなし、電圧のばらつきが無いと判定した場合は均等化処理が必要ないとみなす。このように、制御装置１００は、イグニッションスイッチがオフされた後、制御マイコン１２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を繰り返すようにしつつ、制御マイコン１２が起動している間に均等化処理の開始や終了を判断する。

そして、制御マイコン１２は、均等化処理が必要と判定した場合には、監視ＩＣ２０に対して、相対的に電圧が高い電池セルの放電を指示する。また、制御マイコン１２は、均等化処理が必要と判定した場合は、信号線２６を介して監視マイコン１４に均等化処理の未完了通知を行う。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（ステップＳ１８０）。しかしながら、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。

このように、監視ＩＣ２０に対して、相対的に電圧が高い電池セルの放電を指示しておくことによって、次回、監視マイコン１４によって起動されたときに、各電池セルの電圧のばらつきが解消されている（各電池セルの電圧が揃っている）可能性がある。

一方、制御マイコン１２は、均等化処理が必要ないと判定した場合には、監視ＩＣ２０に対する放電の指示は行わない。例えば、前回、監視マイコン１４によって起動されたときに監視ＩＣ２０に放電を指示した場合、今回、監視マイコン１４によって起動された際に、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。また、制御マイコン１２は、均等化処理が必要ないと判定した場合は、信号線２６を介して監視マイコン１４に均等化処理の完了通知を行う。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（ステップＳ１８０）。

このように、制御マイコン１２は、監視マイコン１４によって起動されると、組電池１０を構成する各電池セルの電圧のばらつき有無を判定する。そして、制御マイコン１２は、電圧のばらつきが有ると判定した場合、監視マイコン１４に均等化処理の未完了通知を行うとともに、電圧のばらつきを解消するための均等化処理を実行して電源ＩＣ４４による電源供給を停止させる。また、制御マイコン１２は、電圧のばらつきが無いと判定した場合、監視マイコン１４に均等化処理の完了通知を行うとともに、均等化処理を行うことなく電源ＩＣ４４による電源供給を停止させる。

ところで、均等化処理の実施の必要性や、終了時期は、各電池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、各電池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、各電池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、上述のように、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、各電池セルの電圧が安定しているときに実施することが望ましい。

なお、制御マイコン１２及び監視マイコン１４は、停止時処理においても、制御マイコン１２が起動している間は、上述のステップＳ１３０，Ｓ２２０と同様に相互監視を行うようにしてもよい（ステップＳ１７０、Ｓ２７０）。

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。

ここで、監視マイコン１４の処理動作の説明に戻る。ステップＳ２８０では、監視マイコン１４は、上述のステップＳ２３０と同様に動作終了判定を行う。そして、動作継続と判定した場合はステップＳ２７０へ戻り、動作終了と判定した場合はステップＳ２９０へ進み電源遮断判定（自身への電源供給が必要か否かの判定）を行う。

ステップＳ２９０では、監視マイコン１４は、制御マイコン１２から信号線２６を介して入力された信号に基づいて電源遮断判定を行う。制御マイコン１２から均等化処理の未完了通知が出力された場合は、まだ各電池セルの電圧にばらつきがあるため均等化が必要であるとみなすことができる。よって、監視マイコン１４は、均等化処理の未完了通知を受け取った場合は電源遮断しないと判定しステップＳ２４０へ戻る。つまり、監視マイコン１４は、電源を遮断せずに、低消費電力モードを継続させて待機する。このように、監視マイコン１４は、制御マイコン１２から未完了通知を受けた場合、経過時間をカウントし、所定時間経過すると、電源ＩＣ４４に電源供給を再開するよう指示する。

一方、制御マイコン１２から均等化処理の完了通知が出力された場合は、各電池セルの電圧ばらつきが解消されており、次回イグニッションスイッチがオンされるまで、監視マイコン１４への電源供給は必要ないと判断できる。よって、監視マイコン１４は、均等化処理の完了通知を受け取った場合は電源遮断するとみなしてステップＳ３００へ進む。

そして、ステップＳ３００では、監視マイコン１４は、自己保持信号をオフする。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、信号線２６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を介して出力される自己保持信号をオフする。

すると、ＯＲゲート４０を介してリレースイッチ４６をオフする信号が出力される。その結果、リレースイッチ４６がオフされると、電源ＩＣ４８とバッテリ５０との接続が遮断されるので、電源ＩＣ４８から駆動電圧ＶＯＳの出力が停止され、監視マイコン１４の電源がオフされる。この監視マイコン１４におけるオフ状態は、イグニッションスイッチがオンされることにより、ＯＲゲート４０にオン信号が入力され、ＯＲゲート４０を介してリレースイッチ４６をオンする信号が出力されるまで継続される。

このように、監視マイコン１４は、イグニッションスイッチがオフされると通常動作モードから低電力消費モードに切替わり、更に、制御マイコン１２から完了通知を受けた場合、電源ＩＣ４８による電源供給を停止させることにより、イグニッションスイッチがオンされることに応じて電源ＩＣ４８が電源供給を再開するまで、電源ＩＣ４８による電源供給が停止される。

ここまで説明したように、制御装置１００は、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が制御用データをＥＥＰＲＯＭ１１に記憶するとともに、制御用データをＥＥＰＲＯＭ１１に記憶したことを条件に、電源ＩＣ４４から制御マイコン１２への電源供給を停止させる。よって、制御装置１００は、イグニッションスイッチがオフ中に、監視マイコン１４よりも高性能で消費電力の大きい制御マイコン１２への電源供給を停止させたとしても制御用データが失われることはない。つまり、イグニッションスイッチがオフ中に、制御用データを保持するための電源供給が必要ない。よって、暗電流を低減することができる。

また、制御装置１００は、イグニッションスイッチがオフされると、所定時間経過するごとに、監視マイコン１４が電源ＩＣ４４に電源供給を再開するよう指示し、電源ＩＣ４４から電源供給させることで制御マイコン１２を起動させる。制御マイコン１２は、このように監視マイコン１４によって起動されることで、イグニッションスイッチがオフされている間に均等化処理を実行することができる。

このため、制御マイコン１２は、イグニッションスイッチがオフされると、制御用データをＥＥＰＲＯＭ１１に記憶したことを条件に電源供給が停止されるが、均等化処理を行うために所定時間ごとに起動することになる。一方、監視マイコン１４は、イグニッションスイッチがオフされたとしても、所定時間ごとに制御マイコン１２を起動させるために、電源ＩＣ４８から電源供給がなされる。

しかしながら、組電池１０を構成する各電池セルの電圧のばらつきが無い（均等化処理が必要ない）場合、監視マイコン１４は、イグニッションスイッチがオンされることに応じて電源ＩＣ４８が電源供給を再開するまで、電源ＩＣ４４による電源供給が停止される。よって、制御マイコン１２に関しても、均等化処理が完了した場合、監視マイコン１４によって起動されないので、イグニッションスイッチがオンされることに応じて電源ＩＣ４４が電源供給を再開するまで、電源ＩＣ４４による電源供給が停止される。このようにして、制御装置１００は、イグニッションスイッチがオフされている間に、制御マイコン１２と監視マイコン１４の両方への電源供給を完全に停止することができる。従って、制御装置１００は、イグニッションスイッチがオフされている間、制御用データを保持しつつ、暗電流を低減することができる。

（第２実施形態）
ここで、第２実施形態における制御装置１１０に関して説明する。上述の実施形態においては、制御マイコン１２が制御用データをＥＥＰＲＯＭ１１に記憶する例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態で説明するように、制御マイコン１２は、イグニッションスイッチがオフされると、制御用データを監視マイコン１４に設けられたＳＲＡＭ（外部記憶装置、揮発性記憶装置）１３に記憶するようにしてもよい。

第２実施形態における制御装置１１０は、上述の実施形態における制御装置１００と同様な点が多い。よって、ここでは、制御装置１１０における、制御装置１００と異なる点を重点的に説明する。また、制御装置１１０において、制御装置１００と同様な点に関しては、図面において同じ符号を付与して説明を省略する。なお、制御装置１１０と制御装置１００との相違点は、主に、監視マイコン１４に制御用データを記憶するためのＳＲＡＭ１３が設けられている点、制御マイコン１２に制御用データを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ１１が接続されていない点である（図４参照）。

ここで、図５に示すフローチャートに基づいて、イグニッションスイッチがオンされた場合の制御装置１１０の処理動作を説明する。つまり、この図５のフローチャートは、上述の図２のフローチャートに対応するものである。

制御マイコン１２は、上述の実施形態と同様に、イグニッションスイッチがオンされると起動して（Ｓ１００）、ステップＳ１４０までの処理を実行する。監視マイコン１４は、上述の実施形態と同様に、イグニッションスイッチがオンされると起動して（Ｓ２００）、ステップＳ２１０〜Ｓ２３０での処理を実行する。

そして、ステップＳ１５１では、制御マイコン１２は、制御用データを送信する。制御マイコン１２は、イグニッションスイッチがオフされたことを契機に、制御用データを信号線２６を介して監視マイコン１４へ送信し、制御用データを退避させる。監視マイコン１４は、制御マイコン１２から制御用データを受け取ると、自身のＳＲＡＭ１３に記憶する。このように、制御マイコン１２は、制御用データと、自身の外部に設けられたＥＥＰＲＯＭ１１に書き込むのではなく、監視マイコン１４のＳＲＡＭ１３に書き込む。その後、制御マイコン１２は、ステップＳ１６０の処理を実行する。

次に、制御装置１１０の停止時処理に関して説明する。なお、制御装置１１０の停止時処理は、図面上では上述の実施形態における図３と同様であるため、フローチャートの図示は省略する。また、制御マイコン１２の停止時処理は、上述の実施形態と同様であるため説明は省略する。

監視マイコン１４は、上述の実施形態と同様に、ステップＳ２４０〜Ｓ２８０の処理を実行した後に、ステップＳ２９０の処理を実行する。このステップＳ２９０では、監視マイコン１４は、制御マイコン１２から均等化処理の未完了通知を受け取ったことに加え、制御用データを保存する必要がないと判定した場合、電源遮断すると判定してステップＳ３００へ進む。つまり、制御装置１１０の監視マイコン１４は、制御マイコン１４から均等化処理の完了通知を受けことに加えて、制御用データを保存する必要がないと判定した場合、電源ＩＣ４８による電源供給を停止させる。なお、制御用データ保持が不要な場合というのは、例えば、分極解消時間経過のため電池容量データバックアップが不要な時、電流センサのオフセットがなくオフセット値の保持が不要な時、ダイアグ未発生のためダイアグデータ保持が不要な時などである。

このようにしても、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。更に、制御装置１１０は、ＥＥＰＲＯＭ１１を備えることなく、制御マイコン１２及び監視マイコン１４の電源を完全に遮断することができる。よって、ＥＥＰＲＯＭが不要である分、上述の実施形態における制御装置１００よりもコストを低減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

１０ 組電池、１１ ＥＥＰＲＯＭ（外部記憶装置、不揮発性記憶装置）、１２ 制御マイコン、１３ ＳＲＡＭ（外部記憶装置、揮発性記憶装置）、１４ 監視マイコン、４４ 電源ＩＣ（第１電源回路）、４８ 電源ＩＣ（第２電源回路）、１００，１１０ 組電池制御装置

Claims (4)

1. 車両に搭載された電力源としての組電池（１０）の制御を行う組電池制御装置であって、
   前回のイグニッションスイッチがオンされている間に算出された前記組電池に関連する値を含む制御用データを用いて組電池の制御を行う制御マイコン（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、
   前記制御マイコンよりも消費電力が小さく、前記制御マイコンの動作を監視する監視マイコン（１４）と、
   前記監視マイコンに電源供給を行う第２電源回路（４８）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、前記制御マイコンは、制御用データを自身の外部に設けられた外部記憶装置（１１，１３）に記憶し、前記第１電源回路は、前記制御マイコンが制御用データを外部記憶装置に記憶したことを条件に当該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、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し、当該第１電源回路から電源供給させることで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ると、前記組電池を構成する各電池セルの電圧のばらつき有無を判定し、電圧のばらつきが有ると判定した場合、前記監視マイコンに均等化処理の未完了通知を行うとともに、電圧のばらつきを解消するための均等化処理を実行して前記第１電源回路による電源供給を停止させ、電圧のばらつきが無いと判定した場合、前記監視マイコンに均等化処理の完了通知を行うとともに、均等化処理を行うことなく前記第１電源回路による電源供給を停止させ、
   前記監視マイコンは、前記制御マイコンから未完了通知を受けた場合、経過時間をカウントし、所定時間経過すると、前記第１電源回路に電源供給を再開するよう指示し、前記制御マイコンから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組電池制御装置。
2. 前記外部記憶装置は、不揮発性記憶装置（１１）であることを特徴とする請求項１に記載の組電池制御装置。
3. 前記外部記憶装置は、前記監視マイコンに設けられた揮発性記憶装置（１３）であり、
   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ことに加えて、制御用データを保存する必要がないと判定した場合、前記第２電源回路による電源供給を停止させることを特徴とする請求項１に記載の組電池制御装置。
4. 前記監視マイコンは、前記車両のイグニッションスイッチがオフされると、通常動作モードから低電力消費モードに切り替えられことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の組電池制御装置。

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