JP4900267B2 - 電源装置およびリレーの溶着判定方法 - Google Patents

Description

この発明は、電源装置に関し、特に、電動機を駆動力源とする車両に搭載される電源装置および電源装置におけるリレーの溶着判定方法に関する。

最近、環境に配慮した自動車として、電動機（モータ）を駆動装置に組み込んだハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）が大きな注目を集めており、一部実用化されている。このハイブリッド自動車には、駆動力源であるモータに電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電するために、二次電池や電気二重層キャパシタなどからなる電源が搭載されている。

このようなハイブリッド車両では、電源の故障または電源を充電する充電回路の故障など電源に異常が発生すると、電源からの放電および電源への充電を禁止する目的から、電源と電源ラインとを接続するためのリレーを開放状態として電源を遮断する。そして、電源を充放電することなく車両を走行させる、いわゆるバッテリレス走行を行なう。

たとえば特開２００３−２０４６０６号公報（特許文献１）には、バッテリに異常が生じた場合には、バッテリからの高電圧電源を接続・遮断するためのシステムメインリレーをオフにしてバッテリレス走行を行なうハイブリッド車両が開示される。

詳細には、ハイブリッド車両は、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されるとともに車軸側にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続された発電機と、車軸側に動力を出力する電動機とを備える。そして、バッテリの故障が検出されると、システムメインリレーをオフし、エンジンの回転に伴なって発電機が回転することにより生じる逆起電力を電動機に供給することにより、バッテリレス走行を可能としている。
特開２００３−２０４６０６号公報 特開２００５−２６１０４０号公報

しかしながら、特開２００３−２０４６０６号公報に開示されるハイブリッド車両においては、バッテリの故障などに起因して過大な電流がシステムメインリレーを通過することによってシステムメインリレーが溶着した場合には、システムメインリレーをオフしても通電状態が継続することになる。そのため、制御上ではバッテリを充放電することなく動力を出力することができるが、車両状態によってはバッテリに充放電を発生させてしまう場合が生じていた。

したがって、バッテリの充放電を回避するためには、システムメインリレーが確実に遮断されていることが保証された状態でバッテリレス走行が行なう必要がある。しかしながら、上述した特開２００３−２０４６０６号公報は、このような課題に対する解決手段を開示していない。

それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電源を確実に遮断した状態でバッテリレス走行を行なうことのできる電源装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、電源を確実に遮断した状態でバッテリレス走行を行なうことのできるリレーの溶着判定方法を提供することである。

この発明のある局面に従う電源装置は、第１および第２電源線へ直流電圧を供給可能に設けられた電源と、電源と第１および第２電源線との間の接続および遮断を行なうリレーと、電圧指令値に従って、第１および第２電源線と電気負荷との間で電圧変換を行なう電圧変換器と、電源の異常が検出された場合に、リレーを遮断して電気負荷の異常時運転を制御する制御装置と、電気負荷の異常時運転において、リレーの溶着を判定する溶着判定装置とを備える。制御装置は、電気負荷での発電電力を、電圧指令値に従って電圧変換して第１および第２電源線間に出力する電圧変換制御手段を含む。溶着判定装置は、電源と第１および第２電源線との間を接続した状態で電圧変換を行なったときに第１および第２電源線間に出力される出力電圧の変動範囲を予め有し、電圧指令値を、変動範囲の下限値以下となる第１の電圧に設定する第１の設定手段と、電圧指令値を、変動範囲の上限値以上となる第２の電圧に設定する第２の設定手段と、第１の設定手段および第２の設定手段の間の切り換えを少なくとも１回実行する切換手段と、電圧変換制御手段の実行中に第１および第２電源線間に出力される出力電圧を取得する取得手段と、取得された出力電圧と電圧指令値との関係に基づいて、接続部の溶着を判定する溶着判定手段とを含む。

好ましくは、溶着判定手段は、電圧指令値が第１の電圧であるときに、リレーの溶着を判定する第１の判定手段と、電圧指令値が第２の電圧であるときに、リレーの溶着を判定する第２の判定手段とを含み、第１および第２の判定手段の各々において、リレーが溶着しておらず、正常であると判定された場合に、接続部が正常であると判定する。

好ましくは、第１の設定手段は、第１の電圧を、変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定し、第２の設定手段は、第２の電圧を、変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定する。第１の判定手段は、電圧指令値が第１の電圧であるときに、出力電圧が変動範囲の下限値を下回る期間が所定期間以上継続した場合に、リレーが正常であると判定する。第２の判定手段は、電圧指令値が第２の電圧であるときに、出力電圧が変動範囲の上限値を上回る期間が所定期間以上継続した場合に、リレーが正常であると判定する。

好ましくは、溶着判定手段は、出力電圧と電圧指令値との偏差に基づいて、リレーの溶着を判定する。

好ましくは、第１の設定手段は、第１の電圧を、変動範囲の下限値に設定し、第２の設定手段は、第２の電圧を、変動範囲の上限値に設定する。切換手段は、電圧指令値を、所定の変化率で第１の電圧から第２の電圧に変化させる。第１の判定手段は、電圧指令値が第１の電圧であるときに、出力電圧と電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、リレーが溶着していると判定する。第２の判定手段は、電圧指令値が所定の変化率で変化しているときに、出力電圧と電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、リレーが溶着していると判定する。

好ましくは、所定の変化率は、電圧変換制御手段の制御応答性に基づいて設定される。
好ましくは、第１の設定手段は、第１の電圧を、変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定し、第２の設定手段は、第２の電圧を、変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定する。溶着判定手段は、電圧指令値が第１の電圧であるときに取得された出力電圧の平均値を演算する第１の演算手段と、電圧指令値が第２の電圧であるときに取得された出力電圧の平均値を演算する第２の演算手段と、各第１および第２の演算手段において演算された平均値の偏差が、変動範囲を超える場合には、リレーが溶着しておらず、正常であると判定する判定手段とを含む。

この発明の別の局面に従えば、電源装置におけるリレーの溶着判定方法であって、電源装置は、第１および第２電源線へ直流電圧を供給可能に設けられた電源と、電源と第１および第２電源線との間の接続および遮断を行なうリレーと、電圧指令値に従って、第１および第２電源線と電気負荷との間で電圧変換を行なう電圧変換器とを含む。リレーの溶着判定方法は、電源の異常が検出された場合に、リレーを遮断して電気負荷の異常時運転を制御するステップと、電気負荷の異常時運転において、リレーの溶着を判定するステップとを備える。電気負荷の異常時運転を制御するステップは、電気負荷での発電電力を、電圧指令値に従って電圧変換して第１および第２電源線間に出力するステップを含む。リレーの溶着を判定するステップは、電源と第１および第２電源線との間を接続した状態で電圧変換を行なったときに第１および第２電源線間に出力される出力電圧の変動範囲を予め有し、電圧指令値を、変動範囲の下限値以下となる第１の電圧に設定するステップと、電圧指令値を、変動範囲の上限値以上となる第２の電圧に設定するステップと、第１の電圧に設定するステップおよび第２の電圧に設定するステップの間の切り換えを少なくとも１回実行するステップと、電圧変換の実行中に第１および第２電源線間に出力される出力電圧を取得するステップと、取得された出力電圧と電圧指令値との関係に基づいて、リレーの溶着を判定するステップとを含む。

好ましくは、リレーの溶着を判定するステップは、電圧指令値が第１の電圧であるときに、リレーの溶着を判定するステップと、電圧指令値が第２の電圧であるときに、リレーの溶着を判定するステップと、電圧指令値が第１の電圧であるとき、および第２の電圧であるときの各々において、リレーが溶着しておらず、正常であると判定された場合に、リレーが正常であると判定するステップとを含む。

好ましくは、電圧指令値を第１の電圧に設定するステップは、第１の電圧を、変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定する。電圧指令値を第２の電圧に設定するステップは、第２の電圧を、変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定する。電圧指令値が第１の電圧であるときに、リレーの溶着を判定するステップは、出力電圧が変動範囲の下限値を下回る期間が所定期間以上継続した場合に、リレーが正常であると判定する。電圧指令値が第２の電圧であるときに、リレーの溶着を判定するステップは、出力電圧が変動範囲の上限値を上回る期間が所定期間以上継続した場合に、リレーが正常であると判定する。

好ましくは、リレーの溶着を判定するステップは、出力電圧と電圧指令値との偏差に基づいて、リレーの溶着を判定する。

好ましくは、電圧指令値を第１の電圧に設定するステップは、第１の電圧を、変動範囲の下限値に設定する。電圧指令値を第２の電圧に設定するステップは、第２の電圧を、変動範囲の上限値に設定する。切換手段は、電圧指令値を、所定の変化率で第１の電圧から第２の電圧に変化させる。電圧指令値が第１の電圧であるときに、リレーの溶着を判定するステップは、出力電圧と電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、接続部が溶着していると判定する。電圧指令値が第２の電圧であるときに、リレーの溶着を判定するステップは、電圧指令値が所定の変化率で変化しているときに、出力電圧と電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、リレーが溶着していると判定する。

好ましくは、所定の変化率は、電圧変換制御手段の制御応答性に基づいて設定される。
好ましくは、電圧指令値を第１の電圧に設定するステップは、第１の電圧を、変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定する。電圧指令値を第２の電圧に設定するステップは、第２の電圧を、変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定する。リレーの溶着を判定するステップは、電圧指令値が第１の電圧であるときに取得された出力電圧の平均値を演算するステップと、電圧指令値が第２の電圧であるときに取得された出力電圧の平均値を演算するステップと、電圧指令値が第１の電圧であるときに演算された平均値と、電圧指令値が第２の電圧であるときに演算された平均値との偏差が、変動範囲を超える場合には、リレーが溶着しておらず、正常であると判定するステップとを含む。

この発明によれば、電源を確実に遮断した状態でバッテリレス走行を行なうことができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う電源装置が搭載された車両の構成を説明するブロック図である。

図１を参照して、本発明によるハイブリッド車両１００は、バッテリ１０と、ハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０と、動力出力装置３０と、ディファレンシャルギヤ（Differential Gear）４０と、前輪５０Ｌ，５０Ｒと、後輪６０Ｌ，６０Ｒと、フロントシート７０Ｌ，７０Ｒと、リアシート８０とを備える。

バッテリ１０は、たとえばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池からなり、直流電圧をＰＣＵ２０へ供給するとともに、ＰＣＵ２０からの直流電圧によって充電される。バッテリ１０は、たとえばリアシート８０の後方部に配置されて、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。ＰＣＵ２０は、ハイブリッド車両１００内で必要となる電力変換器を統括的に示すものである。

ハイブリッドＥＣＵ１５へは、運転状況・車両状況を示す各種センサからの各種センサ出力１７が入力される。各種センサ出力１７には、アクセルペダル３５に配置された位置センサによって検出されるアクセル踏込み量に応じたアクセル開度や車輪速度センサ出力等が含まれる。ハイブリッドＥＣＵ１５は、入力されたこれらのセンサ出力に基づき、ハイブリッド車両１００に関する種々の制御を統括的に行なう。

動力出力装置３０は、車輪駆動力源として設けられ、エンジンおよび／またはモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を含む。これらは動力分割機構ＰＳＤ（図２）を介して機械的に連結される。そして、ハイブリッド車両１００の走行状況に応じて、動力分割機構ＰＳＤを介して上記３者の間で駆動力の配分および結合が行なわれ、その結果として前輪５０Ｌ，５０Ｒが駆動される。ＤＧ４０は、動力出力装置３０からの動力を前輪５０Ｌ，５０Ｒに伝達するとともに、前輪５０Ｌ，５０Ｒの回転力を動力出力装置３０に伝達する。

これにより、動力出力装置３０は、エンジンおよび／またはモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による動力を、ＤＧ４０を介して前輪５０Ｌ，５０Ｒに伝達して前輪５０Ｌ，５０Ｒを駆動する。また、動力出力装置３０は、前輪５０Ｌ，５０ＲによるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転力によって発電し、その発電した電力をＰＣＵ２０へ供給する。

なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータＭＧ１が、主として発電機として動作し、モータジェネレータＭＧ２が、主として電動機として動作する。

詳細には、モータジェネレータＭＧ１は、加速時において、エンジンを始動する始動機として用いられる。このとき、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ１０からの電力の供給を受けて電動機として駆動し、エンジンをクランキングして始動する。

さらに、エンジンの始動後において、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構を介して伝達されたエンジンの駆動力によって回転されて発電する。

モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ１０に蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１の発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、ＤＧ４０を介して前輪５０Ｌ，５０Ｒの駆動軸に伝達される。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、エンジンをアシストして車両を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両を走行させたりする。

また、車両の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、前輪５０Ｌ，５０Ｒにより駆動されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータＭＧ２により発電された回生電力は、ＰＣＵ２０を介してバッテリ１０に充電される。

ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の力行動作時には、ハイブリッドＥＣＵ１５からの制御指示に従って、バッテリ１０からの直流電圧を昇圧するとともに、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して、動力出力装置３０に含まれるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。

また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生制動時には、ハイブリッドＥＣＵ１５からの制御指示に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０を充電する。

このように、ハイブリッド車両１００では、バッテリ１０と、ＰＣＵ２０と、ハイブリッドＥＣＵ１５のうちのＰＣＵ２０を制御する部分とによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する「電源装置」が構成される。

しかしながら、この電源装置においては、バッテリ１０の故障もしくはバッテリ１０の充放電状態を検知するセンサ類の故障等によって、バッテリ１０が使用不能となる異常が発生すると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御が不安定となるため、車両の走行が困難となる場合がある。

そこで、このようにバッテリ１０に異常が発生した場合には、ハイブリッドＥＣＵ１５は、バッテリ１０と電源ラインとを接続するためのシステムメインリレーを非導通（オフ）することにより、バッテリ１０を電源装置から遮断する。そして、エンジンから出力された動力の一部を、モータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とによる動力−電力、電力−動力の変換を伴なって要求トルクを駆動軸に出力することにより、ハイブリッド車両１００を走行させる。以下、このようなバッテリ１０を用いない走行を、「バッテリレス走行」とも称する。

次に、この発明による電源装置の構成について説明する。
図２は、この発明による電源装置の構成を示すブロック図である。

図２を参照して、この発明による電源装置は、「電源」に相当するバッテリ１０と、ＰＣＵ２０のうちのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御に関する部分（以下、当該部分についても単に「ＰＣＵ２０」と称する）と、ハイブリッドＥＣＵ１５のうちのＰＣＵ２０を制御する部分とを備える。

ＰＣＵ２０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２と、コンバータ１１０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応するインバータ１３１，１３２と、ＭＧＥＣＵ１４０とを含む。

システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、バッテリ１０からインバータ１３１，１３２に対する電力供給経路を導通／遮断する。具体的には、システムメインリレーＳＭＲ１は、バッテリ１０の正極と電源ライン１０１との間に接続される。システムメインリレーＳＭＲ２は、バッテリ１０の負極とアースライン１０２との間に接続される。なお、図示は省略するが、バッテリ１０の負極とアースライン１０２との間に抵抗を介して、システムメインリレーＳＭＲ３をさらに接続する構成としてもよい。システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、それぞれ、ＭＧＥＣＵ１４０からの信号ＳＥにより導通／非導通（オン／オフ）される。

コンデンサＣ１は、電源ライン１０１とアースライン１０２との間に接続され、電源ライン１０１とアースライン１０２との間の電圧変動を平滑化する。電圧センサ１２０は、コンデンサＣ１の両端の電圧ＶＬを検出し、その検出した電圧ＶＬをＭＧＥＣＵ１４０へ出力する。

コンバータ１１０は、一例として、昇降圧チョッパ回路により構成され、リアクトルＬ１と、電力用半導体スイッチング素子（以下、単にスイッチング素子とも称する）Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。この実施の形態におけるスイッチング素子としては、たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が適用される。コンバータ１１０は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、コンバータ１１０は、ＭＧＥＣＵ１４０からスイッチング制御信号ＰＷＭＣを受けると、スイッチング制御信号ＰＷＭＣによってスイッチング素子Ｑ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２に供給する。

また、コンバータ１１０は、ＭＧＥＣＵ１４０からスイッチング制御信号ＰＷＭＣを受けると、コンデンサＣ２から供給された直流電圧を降圧してバッテリ１０を充電する。

電源ライン１０３およびアースライン１０２の間には、コンデンサＣ２が接続されている。コンデンサＣ２は、コンバータ１１０からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１３１，１３２へ供給する。電圧センサ１２２は、コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨを検出し、その検出した電圧ＶＨをＭＧＥＣＵ１４０へ出力する。

インバータ１３１は、エンジンＥＮＧのクランクシャフトから伝達する回転トルクによってモータジェネレータＭＧ１が発電した電力をコンバータ１１０に戻す。

インバータ１３１は、Ｕ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、Ｖ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６と、Ｗ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８とを含む。また、各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流す逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８は、ＭＧＥＣＵ１４０からのスイッチング制御信号ＰＷＭＩ１に基づいてオン・オフ制御、すなわちスイッチング制御される。

モータジェネレータＭＧ１は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルが中性点に共通接続されて構成された３相永久磁石モータである。スイッチング制御によりＵ相電圧が発生される、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の中間点は、Ｕ相コイルと電気的に接続される。同様に、Ｖ相電圧が発生される、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の中間点は、Ｖ相コイルと電気的に接続される。さらに、Ｗ相電圧が発生される、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の中間点は、Ｗ相コイルと電気的に接続される。

インバータ１３２は、コンバータ１１０に対してインバータ１３１と並列に接続される。インバータ１３２は、前輪５０Ｌ，５０Ｒ（図１）を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対してコンバータ１１０の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。また、インバータ１３２は、回生制動に伴ない、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力をコンバータ１１０に戻す。

インバータ１３２の内部構成は、図示しないがインバータ１３１と同様であり、詳細な説明は繰り返さない。インバータ１３２の各相アームを構成するスイッチング素子は、ＭＧＥＣＵ１４０からのスイッチング制御信号ＰＷＭＩ２に基づいてスイッチング制御される。

モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルが中性点に共通接続されて構成された３相永久磁石モータである。インバータ１３２の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルとそれぞれ電気的に接続される。

ハイブリッドＥＣＵ１５は、各種センサ出力１７に基づき、所望の駆動力発生や発電が行なわれるように、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転指令を生成して、ＭＧＥＣＵ１４０へ出力する。この運転指令には、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転許可／禁止指示や、トルク指令値、回転数指令等が含まれる。

ＭＧＥＣＵ１４０は、モータジェネレータＭＧ１に配置された電流センサおよび位置センサ（ともに図示せず）からの各相のモータ駆動電流および回転子の回転角の検出値に基づくフィードバック制御により、ハイブリッドＥＣＵ１５からの運転指令に従ってモータジェネレータＭＧ１が動作するように、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作を制御するスイッチング制御信号ＰＷＭＩ１を発生する。

また、ＭＧＥＣＵ１４０は、モータジェネレータＭＧ２に配置された電流センサおよび位置センサ（ともに図示せず）からの各相のモータ駆動電流および回転子の回転角の検出値に基づくフィードバック制御により、ハイブリッドＥＣＵ１５からの運転指令に従ってモータジェネレータＭＧ２が動作するように、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作を制御するスイッチング制御信号ＰＷＭＩ２を発生する。

さらに、ＭＧＥＣＵ１４０は、ハイブリッドＥＣＵ１５からの運転指令に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の高効率化のためのモータ動作電圧（コンバータＣ２の両端の電圧であって、インバータ１３１，１３２の入力電圧に相当する。以下同じ。）ＶＨの電圧指令値を算出する。そして、ＭＧＥＣＵ１４０は、その算出した電圧指令値に基づいてコンバータ１１０での昇圧比（ＶＨ／ＶＬ）を決定し、この昇圧比が実現されるように、スイッチング制御信号ＰＷＭＣを発生する。

また、ＭＧＥＣＵ１４０は、ハイブリッド車両１００の回生制動時には、インバータ１３１，１３２から供給された直流電圧（モータ動作電圧ＶＨ）を降圧するように、スイッチング制御信号ＰＷＭＣを発生する。すなわち回生制動時には、コンバータ１１０は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がスイッチング制御信号ＰＷＭＣに応答してオン・オフすることにより、モータ動作電圧ＶＨを降圧して直流電圧ＶＬを電源ライン１０１およびアースライン１０２の間に出力する。バッテリ１０は、コンバータ１１０からの直流電圧ＶＬによって充電される。このように、コンバータ１１０は、モータ動作電圧ＶＨを直流電圧ＶＬへ降圧することもできるので、双方向コンバータの機能を有している。

ＰＣＵ２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０と、補機バッテリＳＢとをさらに含む。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０は、電源ライン１０１とアースライン１０２との間に接続され、コンバータ１１０からの直流電力を所定の直流電圧に降圧して、補機バッテリＳＢおよび図示しない低圧補機類へ供給する。なお、低圧補機類は、バッテリ１０の出力電圧に比較して低圧で作動する補機類の総称であり、一例として、ハイブリッドＥＣＵ１５などの車両の走行を制御するＥＣＵ関係、灯火装置、点火装置、電動ポンプなどを含む。

補機バッテリＳＢは、一例として鉛蓄電池などからなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０の出力側に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０からの直流電力で充電される一方、低圧補機類へその蓄えた電力を供給する。すなわち、補機バッテリＳＢは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０の出力電力と低圧補機類の需要電力とのアンバランスを補うための電力バッファとしても機能する。

ここで、図２の構成からなる電源装置においては、上述したように、バッテリ１０に異常が発生すると、ハイブリッドＥＣＵ１５は、バッテリ１０の充放電を禁止してハイブリッド車両１００をバッテリレス走行させる。

具体的には、ハイブリッドＥＣＵ１５は、バッテリ１０の異常に関する情報を受けると、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を非導通（オフ）するための遮断指令（以下、ＳＭＲ遮断指令と称す）を生成してＭＧＥＣＵ１４０へ送出する。システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフにするのは、モータジェネレータＭＧ１の逆起電力による発電により、電源ライン１０１およびアースライン１０２の間に生じる電圧がバッテリ１０の端子間電圧よりも低くなる（または高くなる）場合があるためである。

ＭＧＥＣＵ１４０は、ハイブリッドＥＣＵ１５からのＳＭＲ遮断指令を受けると、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフするように信号ＳＥを生成する。これにより、バッテリ１０は電源装置から遮断される。

そして、ＭＧＥＣＵ１４０は、エンジンＥＮＧの回転に伴なってモータジェネレータＭＧ１が回転することにより生じる逆起電力をモータジェネレータＭＧ２に供給するようにエンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御し、要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力させる。これにより、ハイブリッド車両１００はバッテリレス走行が可能となる。なお、このとき、モータジェネレータＭＧ１に生じた逆起電力からモータジェネレータＭＧ２の消費電力を差し引いた電力がコンデンサＣ２に蓄えられる。

ＭＧＥＣＵ１４０は、さらに、このコンデンサＣ２に蓄えられた電力を、コンバータ１１０により降圧してＤＣ／ＤＣコンバータ１３０へ供給する。補機バッテリＳＢおよび低圧補機類へ電力を供給することにより、低圧補機類（特にＥＣＵ関係）が正常動作不能となるのを未然に防止するためである。

すなわち、バッテリレス走行の実行中において、コンバータ１１０は、モータ動作電圧ＶＨを直流電圧ＶＬへ降圧するように制御される。この降圧制御において、ＭＧＥＣＵ１４０は、モータ動作電圧ＶＨを降圧するときの目標電圧である電圧指令値ＶＬ＊を設定する。そして、ＭＧＥＣＵ１４０は、直流電圧ＶＬがその設定した電圧指令値ＶＬ＊になるようにモータ動作電圧ＶＨを直流電圧ＶＬに降圧するためのスイッチング制御信号ＰＷＭＣを生成してコンバータ１１０へ出力する。

なお、電圧指令値ＶＬ＊は、バッテリ１０の端子間電圧Ｖｂに略等しい所定の電圧に設定される。バッテリ１０が遮断された後においても、補機バッテリＳＢおよび低圧補機類への電力供給を継続させるためである。以下、このように直流電圧ＶＬを一定電圧に保つためのコンバータ１１０の降圧制御を、「ＶＬ一定制御」とも称する。

このような一連の制御を行なうことにより、バッテリレス走行中においては、制御上ではバッテリ１０を充放電することなく動力を出力することが可能となる。しかしながら、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着している場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフしても通電状態が継続することになるため、車両状態によってはバッテリ１０に充放電を発生させてしまうという問題が生じる。

そこで、本実施の形態に従う電源装置は、上述したＶＬ一定制御が行なわれる初期において、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する構成とする。

具体的には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定は、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、上述した所定の電圧（略バッテリ１０の端子間電圧Ｖｂ）から故意に変動させることにより行なわれる。そして、このときの直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊の関係に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着しておらず、正常であると判定された場合には、ハイブリッドＥＣＵ１５は、ハイブリッド車両１００のバッテリレス走行を許可する。

このような構成としたことにより、バッテリ１０が確実に電源装置から遮断されたことが保証されている状況の下でハイブリッド車両１００のバッテリレス走行を行なうことが可能となる。なお、溶着判定は、以下に述べるように、ＶＬ一定制御を利用して行なわれるため、溶着検出回路等の新規部品を追加することなく、既存の装置構成で行なうことができる。

（システムメインリレーの溶着判定）
以下に、図３を参照して、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定するためのハイブリッドＥＣＵ１５の制御構造を説明する。

図３は、この発明の実施の形態に従うハイブリッドＥＣＵ１５における制御構造を示すブロック図である。図３に示す制御ブロックは、代表的にハイブリッドＥＣＵ１５が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その構成の一部または全部を専用のハードウェアとして実現してもよい。

図３を参照して、ハイブリッドＥＣＵ１５は、ＨＶ制御部１６０と、ＳＭＲ溶着判定部１６２と、タイマ１６４とを含む。

ハイブリッドＥＣＵ１５は、バッテリ１０の充放電を制御するバッテリＥＣＵ２００によって検知された、バッテリ１０の異常に関する情報を受ける。

ＨＶ制御部１６０は、バッテリ１０の異常情報を受けると、ＭＧＥＣＵ１４０に対して、ＳＭＲ遮断指令を発する。さらに、ＨＶ制御部１６０は、上述したＶＬ一定制御を行なうためのＶＬ一定要求を生成して、ＭＧＥＣＵ１４０へ送出する。

タイマ１６４は、ＶＬ一定要求が発せられてからの経過時間（以下、要求後経過時間とも称す）ｔを計時する。

ＭＧＥＣＵ１４０は、インバータ制御部１４２と、コンバータ制御部１４４とからなる。コンバータ制御部１４４は、ＨＶ制御部１６０からのＳＭＲ遮断指令に従って、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフするための信号ＳＥを生成する。コンバータ制御部１４４は、さらに、ＶＬ一定要求に応じてモータ動作電圧ＶＨを降圧するときの目標電圧（電圧指令値）ＶＬ＊を設定し、その設定した電圧指令値ＶＬ＊と、モータ動作電圧ＶＨと、直流電圧ＶＬとに基づいて、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊になるようにモータ動作電圧ＶＨを電圧指令値ＶＬ＊へ降圧するためのスイッチング制御信号ＰＷＭＣを生成してコンバータ１１０へ出力する。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、バッテリＥＣＵ２００からバッテリ１０の異常情報を受けると、ＶＬ一定制御が行なわれる初期において、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する。

具体的には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ＶＬ一定要求が発せられたことに応じて、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、予め設定されている所定の電圧（略バッテリ１０の充放電電圧Ｖｂに相当する。）から故意に変動させる。なお、このときの電圧指令値ＶＬ＊の変動幅は、後述するように、予めバッテリ１０を接続した状態において取得されている直流電圧ＶＬの変動幅以上となるように設定される。

コンバータ制御部１４４は、ＳＭＲ溶着判定部１６２から電圧指令値ＶＬ＊を受けると、電圧指令値ＶＬ＊と、モータ動作電圧ＶＨと、直流電圧ＶＬとに基づいて、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊になるようにモータ動作電圧ＶＨを電圧指令値ＶＬ＊へ降圧するためのスイッチング制御信号ＰＷＭＣを生成してコンバータ１１０へ出力する。これにより、コンバータ１１０は、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊になるようにモータ動作電圧ＶＨを直流電圧ＶＬに降圧する。電圧センサ１２０は、降圧後の直流電圧ＶＬを検出してＳＭＲ溶着判定部１６２へ出力する。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０から直流電圧ＶＬを受けると、直流電圧ＶＬと電圧指令値ＶＬ＊との関係に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する。そして、システムメインリレーＳＭＲ１が溶着していない（正常である）と判定された場合には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着しているか否かを示すＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを、正常であることを示す「１」にセットする。その一方で、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定された場合には、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを、システムメインリレーＳＭＲ１が溶着していることを示す「０」にリセットする。

最後に、ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲが「１」である場合には、ハイブリッド車両１００をバッテリレス走行させるためのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転指令を生成して、ＭＧＥＣＵ１４０へ送出する。ＭＧＥＣＵ１４０が上述したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御を行なうことにより、ハイブリッド車両１００はバッテリレス走行が可能となる。

その一方で、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲが「０」である場合には、ＨＶ制御部１６０は、ハイブリッド車両１００を、車両が走行許可状態となるＲｅａｄｙ状態からオフ状態へ遷移させる。これにより、ハイブリッド車両１００は走行を停止する。

図４は、この発明の実施の形態１に従うシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作を説明するためのタイミングチャートである。

図４を参照して、ハイブリッドＥＣＵ１５のＨＶ制御部１６０（図３）は、バッテリＥＣＵ２００によって検知された、バッテリ１０の異常情報を受けると、時刻ｔ１においてＳＭＲ遮断指令を発する。ＭＧＥＣＵ１４０のコンバータ制御部１４４（図３）は、ＳＭＲ遮断指令に従って、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を遮断するための信号ＳＥを生成してシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２へ出力する。

さらに、ＨＶ制御部１６０は、時刻ｔ２においてＶＬ一定要求を生成してコンバータ制御部１４４へ送出する。コンバータ制御部１４４は、ＶＬ一定要求を受けると、直流電圧ＶＬを電圧指令値ＶＬ＊に設定するためのＶＬ一定制御を開始する。

このとき、ハイブリッドＥＣＵ１５のＳＭＲ溶着判定部１６２は、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、予め設定されている所定の電圧（略バッテリ１０の充放電電圧Ｖｂに相当する。）から故意に変動させる。

具体的には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、バッテリ１０を電源装置に接続した状態でＶＬ一定制御を行なった場合の直流電圧ＶＬの変動範囲を予め取得している。図４において、直流電圧ＶＬは、バッテリ１０の端子間電圧Ｖｂを中心として±ΔＶの変動幅を有している。図中の電圧Ｖ１は当該変動範囲の下限値（Ｖｂ−ΔＶ）を示し、電圧Ｖ２は当該変動範囲の上限値（Ｖｂ＋ΔＶ）を示している。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、この直流電圧ＶＬの変動範囲に基づいて、２つの電圧指令値ＶＬ＊を設定する。一方の電圧指令値ＶＬ＊は、下限値である電圧Ｖ１よりも低い電圧に設定され、他方の電圧指令値ＶＬ＊は、上限値である電圧Ｖ２よりも高い電圧に設定される。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、これら２つの電圧指令値ＶＬ＊を少なくとも１回切り換える。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、２つの電圧指令値ＶＬ＊の各々に従ってコンバータ１１０が降圧動作を行なったときに電圧センサ１２０にて検出される直流電圧ＶＬに基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する。すなわち、本実施の形態に従う電源装置によれば、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定は、少なくとも２回行なわれることとなる。

たとえば図４の場合では、電圧指令値ＶＬ＊が１回切り換えられているため、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定は２回行なわれる。

具体的には、時刻ｔ２にてＶＬ一定要求が発せられると、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、最初に、電圧指令値ＶＬ＊を電圧Ｖ１よりも低い電圧に設定する。これにより、コンバータ１１０は、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊（＜Ｖ１）になるようにモータ動作電圧ＶＨの降圧動作を行なう。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間Ｔ１において、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、１回目の溶着判定を行なう。

このとき、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していない場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ１で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従して電圧Ｖ１よりも低い電圧に変化する。一方、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着している場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ２で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従することなく、バッテリ１０の端子間電圧Ｖｂに略等しい電圧レベルを維持する。

そこで、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０からの直流電圧ＶＬが電圧Ｖ１を下回る期間が所定の基準時間Ｔａ以上継続している場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していないと判定する。このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ３で示すように、１回目の溶着判定結果を示す判定フラグＦ１を「１」にセットする。

一方、直流電圧ＶＬが電圧Ｖ１を下回る期間が所定の基準時間Ｔａよりも短い場合には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定する。この場合、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ４で示すように、判定フラグＦ１を「０」にリセットする。

なお、所定の基準時間Ｔａは、コンバータ１１０の降圧動作時に直流電圧ＶＬに重畳するノイズや直流電圧ＶＬのアンダーシュートに起因した誤判定を回避するのに十分な時間に予め設定されている。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ２よりも高い電圧に設定する。これにより、コンバータ１１０は、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊（＞Ｖ２）になるようにモータ動作電圧ＶＨの降圧動作を行なう。そして、時刻ｔ４から時刻ｔ６までの期間において、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、２回目の溶着判定を行なう。

このとき、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していない場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ１で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従して電圧Ｖ２よりも高い電圧に変化する。一方、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着している場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ２で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従することなく、バッテリ１０の端子間電圧Ｖｂに略等しい電圧レベルを維持する。

そこで、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０からの直流電圧ＶＬが電圧Ｖ２を上回る期間が所定の基準時間Ｔｂ以上継続しているときには、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していないと判定する。この場合、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ５で示すように、２回目の溶着判定結果を示す判定フラグＦ２を「１」にセットする。

一方、直流電圧ＶＬが電圧Ｖ２を上回る期間が所定の基準時間Ｔｂよりも短いときには、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定する。この場合、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ６で示すように、判定フラグＦ２を「０」にリセットする。

なお、所定の基準時間Ｔｂは、上述した基準時間Ｔａと同様に、コンバータ１１０の降圧動作時に直流電圧ＶＬに重畳するノイズや直流電圧ＶＬのオーバーシュートに起因した誤判定を回避するのに十分な時間に予め設定されている。

最後に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、判定フラグＦ１，Ｆ２を参照し、判定フラグＦ１が「１」であり、かつ、判定フラグＦ２が「１」であるときには、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していない（正常である）と判断する。そして、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「１」にセットする。

一方、判定フラグＦ１およびＦ２の少なくとも一方が「０」であるときには、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判断する。ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする。

このように、本実施の形態によれば、バッテリ１０が接続された状態での直流電圧ＶＬの変動範囲よりも低圧側および高圧側に電圧指令値ＶＬ＊を設定し、各電圧指令値ＶＬ＊に対する直流電圧ＶＬの追従性に基づいてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定が行なわれる。したがって、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を確実に検出することができる。その結果、確実にバッテリ１０が遮断されたことが保証されている状態でハイブリッド車両１００のバッテリレス走行が行なうことができる。

さらに、ＶＬ一定制御を利用しているため、溶着検出回路等の新規部品を追加することなく、既存の装置構成で溶着判定を行なうことが可能となる。

以上の処理は、図５および図６に示すような処理フローにまとめることができる。
（フローチャート）
図５および図６は、この発明の実施の形態１に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。なお、図５および図６に示す各ステップの処理は、ハイブリッドＥＣＵ１５（図２）が図３に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。

図５を参照して、ＨＶ制御部１６０として機能するハイブリッドＥＣＵ１５は、バッテリＥＣＵからの異常情報に基づいてバッテリ１０の異常を検出すると（ステップＳ０１）、ＳＭＲ遮断指令を発する（ステップＳ０２）。ＨＶ制御部１６０はさらに、ＶＬ一定要求を発する（ステップＳ０３）。これにより、コンバータ１１０ではＶＬ一定制御が開始される。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２として機能するハイブリッドＥＣＵ１５は、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ１よりも低い電圧に設定する（ステップＳ０４）。タイマ１６４は、ＶＬ一定要求が発せられてからの経過時間（要求後経過時間）ｔを計時する（ステップＳ０５）。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、タイマ１６４により計時された要求後経過時間ｔを取得する。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、さらに電圧センサ１２０から直流電圧ＶＬを取得する（ステップＳ０６）。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ０７）。なお、所定の判定期間Ｔ１は、図４に示したように、１回目の溶着判定を行なうための期間として予め設定されたものである。

要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ１以下となる場合（ステップＳ０７においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ０６に戻される。

これに対して、要求後経過期間ｔが所定の判定期間Ｔ１を超えている場合（ステップＳ０７においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、取得された直流電圧ＶＬと電圧Ｖ１とを比較することにより、直流電圧Ｖ１が電圧Ｖ１を下回る期間が所定の基準期間Ｔａ以上継続したか否かを判定する（ステップＳ０８）。

直流電圧ＶＬが電圧Ｖ１を下回る期間が所定の基準時間Ｔａ以上継続した場合（ステップＳ０８においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定し、判定フラグＦ１を「１」にセットする（ステップＳ０９）。

これに対して、直流電圧ＶＬが電圧Ｖ１を下回る期間が所定の期間Ｔａよりも短い場合（ステップＳ０８においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、判定フラグＦ１を「０」にリセットする（ステップＳ１０）。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、判定フラグＦ１が「１」であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。判定フラグＦ１が「１」でない場合（ステップＳ１１においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする（ステップＳ２２）。

ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００を、車両が走行許可状態となるＲｅａｄｙ状態からオフ状態へ遷移させる。これにより、ハイブリッド車両１００は、走行を停止する（ステップＳ２３）。

これに対して、判定フラグＦ１が「１」である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧指令値ＶＬ＊を電圧Ｖ２よりも高い電圧に設定する（ステップＳ１２）。タイマ１６４は、要求後経過時間ｔを計時する（ステップＳ１３）。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、タイマ１６４により計時された要求後経過時間ｔを取得する。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、さらに電圧センサ１２０から直流電圧ＶＬを取得する（ステップＳ１４）。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ２を超えたか否かを判定する（ステップＳ１５）。所定の期間Ｔ２は、所定の判定期間Ｔ１に対して、２回目の溶着判定を行なうための期間として予め設定された所定の判定期間を加算したものである。

要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ２以下となる場合（ステップＳ１５においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ１４に戻される。

これに対して、要求後経過期間ｔが所定の期間Ｔ２を超えている場合（ステップＳ１５においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、取得された直流電圧ＶＬと電圧Ｖ２とを比較することにより、直流電圧Ｖ１が電圧Ｖ２を上回る期間が所定の基準期間Ｔｂ以上継続したか否かを判定する（ステップＳ１６）。

直流電圧ＶＬが電圧Ｖ２を上回る期間が所定の基準時間Ｔｂ以上継続した場合（ステップＳ１６においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定し、判定フラグＦ２を「１」にセットする（ステップＳ１７）。

これに対して、直流電圧ＶＬが電圧Ｖ２を上回る期間が所定の期間Ｔｂよりも短い場合（ステップＳ１６においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、判定フラグＦ２を「０」にリセットする（ステップＳ１８）。

最後に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、判定フラグＦ２が「１」であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。判定フラグＦ２が「１」である場合（ステップＳ１９においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「１」にセットする（ステップＳ２０）。ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００をバッテリレス走行させるためのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転指令を生成して、ＭＧＥＣＵ１４０へ送出する。これにより、ハイブリッド車両１００は、バッテリレス走行を実行する（ステップＳ２１）。

これに対して、判定フラグＦ２が「１」でない（すなわち、「０」である）ある場合（ステップＳ１９においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする（ステップＳ２２）。

ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００を、車両が走行許可状態となるＲｅａｄｙ状態からオフ状態へ遷移させる。これにより、ハイブリッド車両１００は、走行を停止する（ステップＳ２３）。

なお、図４から図６の説明においては、電圧指令値ＶＬ＊の切り換えを１回行なった場合のシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作について例示したが、電圧指令値ＶＬ＊の切り換えを２回以上行なうことによって、より正確な判定が可能となる。この場合、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、切り換え後の電圧指令値ＶＬ＊の各々についてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定して判定フラグをセット／リセットする。そして、全ての判定フラグが「１」にセットされていることに応じて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定する。

［実施の形態２］
先の実施の形態１では、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を変動させたときの直流電圧ＶＬの追従性に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する構成について説明した。以下に示す実施の形態２および３では、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定についての一形態を、さらに例示して説明する。なお、実施の形態２および３に係る電源装置は、図１〜図３に示す電源装置と基本的な構成を同じとするため、装置構成についての詳細な説明は省略する。

図７は、この発明の実施の形態２に従うシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作を説明するためのタイミングチャートである。

図７を参照して、ハイブリッドＥＣＵ１５のＨＶ制御部１６０（図３）は、バッテリＥＣＵ２００によって検知された、バッテリ１０の異常情報を受けると、時刻ｔ１においてＳＭＲ遮断指令を発する。ＭＧＥＣＵ１４０のコンバータ制御部１４４（図３）は、ＳＭＲ遮断指令に従って、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフするための信号ＳＥを生成してシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２へ出力する。

さらに、ＨＶ制御部１６０は、時刻ｔ２においてＶＬ一定要求を生成してコンバータ制御部１４４へ送出する。コンバータ制御部１４４は、ＶＬ一定要求を受けると、直流電圧ＶＬを電圧指令値ＶＬ＊に設定するためのＶＬ一定制御を開始する。

このとき、ハイブリッドＥＣＵ１５のＳＭＲ溶着判定部１６２は、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、予め設定されている所定の電圧（略バッテリ１０の充放電電圧Ｖｂに相当する。）から故意に変動させる。

具体的には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、バッテリ１０を電源装置に接続した状態でＶＬ一定制御を行なった場合の直流電圧ＶＬの変動範囲を予め取得している。図７において、直流電圧ＶＬは、バッテリ１０の端子間電圧Ｖｂを中心として±ΔＶの変動幅を有している。図中の電圧Ｖ１は当該変動範囲の下限値（Ｖｂ−ΔＶ）を示し、電圧Ｖ２は当該変動範囲の上限値（Ｖｂ＋ΔＶ）を示している。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、この直流電圧ＶＬの変動範囲に基づいて、２つの電圧指令値ＶＬ＊を設定する。一方の電圧指令値ＶＬ＊は、下限値である電圧Ｖ１に設定され、他方の電圧指令値ＶＬ＊は、上限値である電圧Ｖ２に設定される。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、これら２つの電圧指令値ＶＬ＊を少なくとも１回切り換える。

そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、２つの電圧指令値ＶＬ＊の各々に従ってコンバータ１１０が降圧動作を行なったときに電圧センサ１２０にて検出される直流電圧ＶＬに基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する。すなわち、本実施の形態に従う電源装置によれば、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定は、少なくとも２回行なわれることとなる。

たとえば図７の場合では、電圧指令値ＶＬ＊は１回切り換えられており、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定は２回行なわれる。

具体的には、時刻ｔ２にてＶＬ一定要求が発せられると、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、最初に、電圧指令値ＶＬ＊を電圧Ｖ１に設定する。これにより、コンバータ１１０は、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊（＝Ｖ１）になるようにモータ動作電圧ＶＨの降圧動作を行なう。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ１２までの期間Ｔ１において、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、１回目の溶着判定を行なう。

このとき、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していない場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ１１で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従して電圧Ｖ１に変化する。一方、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着している場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ１２で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従することなく、バッテリ１０の端子間電圧Ｖｂに略等しい電圧レベルを維持する。もしくは、ラインＬＮ１３で示すように、直流電圧ＶＬの変動範囲内で略一定の電圧レベルを維持する。

そこで、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０からの直流電圧ＶＬと電圧指令値ＶＬ＊との偏差ΔＶＬ（＝｜ＶＬ＊−ＶＬ｜）を演算する。そして、演算した偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａよりも大きくなる期間が所定の基準期間Ｔａ以上継続している場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定する。このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ１５で示すように、１回目の溶着判定結果を示す判定フラグＦ１を「０」にリセットする。

一方、演算した偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａよりも大きくなる期間が所定の基準期間Ｔａよりも短い場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していないと判定する。この場合、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ４で示すように、判定フラグＦ１を「１」にセットする。

なお、所定の閾値Ｖａは、コンバータ１１０の降圧動作時に直流電圧ＶＬに重畳するノイズに起因した誤判定を回避するのに十分な値に予め設定されている。また、所定の基準時間Ｔａについても、コンバータ１１０の降圧動作時に直流電圧ＶＬに重畳するノイズに起因した誤判定を回避するのに十分な時間に予め設定されている。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ２に設定する。このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、図７に示すように、電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ２を最終値として所定の変化率で変化するように設定する。なお、所定の変化率は、電圧指令値ＶＬ＊に対する直流電圧ＶＬの制御応答性が確保される値に予め設定されている。

これにより、コンバータ１１０は、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊になるようにモータ動作電圧ＶＨの降圧動作を行なう。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、時刻ｔ１２以降において、２回目の溶着判定を行なう。

このとき、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していない場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ１１で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従して変化する。一方、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着している場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ１２またはＬＮ１３で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従することなく、直流電圧ＶＬの変動範囲内の略一定電圧レベルを維持する。

そこで、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０からの直流電圧ＶＬと電圧指令値ＶＬ＊との偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａよりも大きくなる期間が所定の基準期間Ｔｂ以上継続している場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定する。このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ１７で示すように、２回目の溶着判定結果を示す判定フラグＦ２を「０」にリセットする。

一方、演算した偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａよりも大きくなる期間が所定の基準期間Ｔｂよりも短い場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していないと判定する。この場合、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ１６で示すように、判定フラグＦ１を「１」にセットする。

なお、所定の基準時間Ｔｂは、コンバータ１１０の制御応答性を考慮して、誤判定を回避するのに十分な時間に予め設定されている。

最後に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、判定フラグＦ１が「１」であり、かつ、判定フラグＦ２が「１」であるときには、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判断する。そして、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「１」にセットする。

一方、判定フラグＦ１およびＦ２の少なくとも一方が「０」であるときには、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判断する。ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする。

以上の処理は、図８および図９に示すような処理フローにまとめることができる。
（フローチャート）
図８および図９は、この発明の実施の形態２に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。なお、図８および図９に示す各ステップの処理は、ハイブリッドＥＣＵ１５（図２）が図３に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。

図８を参照して、ＨＶ制御部１６０として機能するハイブリッドＥＣＵ１５は、バッテリＥＣＵ２００からの異常情報に基づいてバッテリ１０の異常を検出すると（ステップＳ０１）、ＳＭＲ遮断指令を発する（ステップＳ０２）。ＨＶ制御部１６０はさらに、ＶＬ一定要求を発する（ステップＳ０３）。これにより、コンバータ１１０ではＶＬ一定制御が開始される。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２として機能するハイブリッドＥＣＵ１５は、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ１に設定する（ステップＳ０４１）。タイマ１６４は、ＶＬ一定要求が発せられてからの経過時間である要求後経過時間ｔを計時する（ステップＳ０５）。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、タイマ１６４により計時された要求後経過時間ｔを取得する。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、さらに電圧センサ１２０から直流電圧ＶＬを取得する（ステップＳ０６）。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、取得された直流電圧ＶＬと電圧指令値ＶＬ＊との偏差ΔＶＬを演算する（ステップＳ０６１）。

そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ０７）。なお、所定の判定期間Ｔ１は、図４に示したように、１回目の溶着判定を行なうための期間として予め設定されたものである。

要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ１以下となる場合（ステップＳ０７においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ０６に戻される。

これに対して、要求後経過期間ｔが所定の判定期間Ｔ１を超えている場合（ステップＳ０７においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、演算された偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａを上回る期間が所定の基準期間Ｔａ以上継続したか否かを判定する（ステップＳ０８１）。

偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａを上回る期間が所定の基準時間Ｔａよりも短い場合（ステップＳ０８１においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定し、判定フラグＦ１を「１」にセットする（ステップＳ０９）。

これに対して、偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａを上回る期間が所定の基準期間Ｔａ以上継続した場合（ステップＳ０８１においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、判定フラグＦ１を「０」にリセットする（ステップＳ１０）。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、判定フラグＦ１が「１」であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。判定フラグＦ１が「１」でない場合（ステップＳ１１においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする（ステップＳ２２）。

ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００を、車両が走行許可状態となるＲｅａｄｙ状態からオフ状態へ遷移させる。これにより、ハイブリッド車両１００は、走行を停止する（ステップＳ２３）。

これに対して、判定フラグＦ１が「１」である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧Ｖ２に向かって所定の変化率で変化するように、電圧指令値ＶＬ＊を設定する（ステップＳ１２０）。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０から直流電圧ＶＬを取得すると（ステップＳ１４）、取得された直流電圧ＶＬと電圧指令値ＶＬ＊との偏差ΔＶＬを演算する（ステップＳ１４１）。

そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、演算された偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａを上回る期間が所定の基準期間Ｔｂ以上継続したか否かを判定する（ステップＳ１４２）。

偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａを上回る期間が所定の基準時間Ｔｂ以上継続した場合（ステップＳ１４２においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、判定フラグＦ２を「０」にリセットする（ステップＳ１８）。

これに対して、偏差ΔＶＬが所定の閾値Ｖａを上回る期間が所定の基準時間Ｔｂよりも短い場合（ステップＳ１４２においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、さらに、電圧指令値ＶＬ＊が電圧Ｖ２に達したか否かを判定する（ステップＳ１４３）。電圧指令値ＶＬ＊が電圧Ｖ２に達していない場合（ステップＳ１４３においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ１２０に戻される。

一方、電圧指令値ＶＬ＊が電圧Ｖ２に達している場合（ステップＳ１４３においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定し、判定フラグＦ２を「１」にセットする（ステップＳ１７）。

最後に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、判定フラグＦ２が「１」であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。判定フラグＦ２が「１」である場合（ステップＳ１９においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「１」にセットする（ステップＳ２０）。

ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００をバッテリレス走行させるためのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転指令を生成して、ＭＧＥＣＵ１４０へ送出する。これにより、ハイブリッド車両１００は、バッテリレス走行を実行する（ステップＳ２１）。

これに対して、判定フラグＦ２が「１」でない（すなわち、「０」である）ある場合（ステップＳ１９においてＮＯの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする（ステップＳ２２）。

ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００を、車両が走行許可状態となるＲｅａｄｙ状態からオフ状態へ遷移させる。これにより、ハイブリッド車両１００は、走行を停止する（ステップＳ２３）。

［実施の形態３］
図１０は、この発明の実施の形態３に従うシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作を説明するためのタイミングチャートである。

図１０を参照して、ハイブリッドＥＣＵ１５のＨＶ制御部１６０（図３）は、バッテリＥＣＵ２００によって検知された、バッテリ１０の異常情報を受けると、時刻ｔ１においてＳＭＲ遮断指令を発する。ＭＧＥＣＵ１４０のコンバータ制御部１４４（図３）は、ＳＭＲ遮断指令に従って、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオフするための信号ＳＥを生成してシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２へ出力する。

さらに、ＨＶ制御部１６０は、時刻ｔ２においてＶＬ一定要求を生成してコンバータ制御部１４４へ送出する。コンバータ制御部１４４は、ＶＬ一定要求を受けると、直流電圧ＶＬを電圧指令値ＶＬ＊に設定するためのＶＬ一定制御を開始する。

このとき、ハイブリッドＥＣＵ１５のＳＭＲ溶着判定部１６２は、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、予め設定されている所定の電圧（略バッテリ１０の充放電電圧Ｖｂに相当する。）から故意に変動させる。

具体的には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、バッテリ１０を電源装置に接続した状態でＶＬ一定制御を行なった場合の直流電圧ＶＬの変動範囲を予め取得している。図４において、直流電圧ＶＬは、バッテリ１０の充放電電圧Ｖｂを中心として±ΔＶの変動幅を有している。図中の電圧Ｖ１は当該変動範囲の下限値（Ｖｂ−ΔＶ）を示し、電圧Ｖ２は当該変動範囲の上限値（Ｖｂ＋ΔＶ）を示している。

ＳＭＲ溶着判定部１６２は、この直流電圧ＶＬの変動範囲に基づいて、２つの電圧指令値ＶＬ＊を設定する。一方の電圧指令値ＶＬ＊は、下限値である電圧Ｖ１よりも低い電圧に設定され、他方の電圧指令値ＶＬ＊は、上限値である電圧Ｖ２よりも高い電圧に設定される。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、これら２つの電圧指令値ＶＬ＊を少なくとも１回切り換える。たとえば図１０の場合では、電圧指令値ＶＬ＊は１回切り換えられる。

そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、２つの電圧指令値ＶＬ＊の各々に従ってコンバータ１１０が降圧動作を行なったときに電圧センサ１２０にて検出される直流電圧ＶＬに基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する。

具体的には、時刻ｔ２にてＶＬ一定要求が発せられると、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、最初に、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間Ｔ１において、電圧指令値ＶＬ＊を電圧Ｖ１よりも低い電圧に設定する。これにより、コンバータ１１０は、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊（＜Ｖ１）になるようにモータ動作電圧ＶＨの降圧動作を行なう。

このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、時刻ｔ２から所定の期間Ｔ０１だけ経過した時刻ｔ２０から時刻ｔ４までの期間において、電圧センサ１２０の検出値を所定のサンプリング周期でサンプリングする。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、複数のサンプリング値（図中の丸印に相当）の平均値ＶＬ１を演算し、その演算した平均値ＶＬ１を所定の記憶領域に格納する。なお、所定の期間Ｔ０１は、コンバータ１１０の制御応答性を考慮して、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊に一致するのに要する時間以上となるように設定される。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、時刻ｔ４から時刻ｔ６までの期間において、電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ２よりも高い電圧に設定する。これにより、コンバータ１１０は、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊（＞Ｖ２）になるようにモータ動作電圧ＶＨの降圧動作を行なう。

このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、時刻ｔ６から所定の期間（＝Ｔ０２−Ｔ１）だけ経過した時刻ｔ２１から時刻ｔ６までの期間（＝Ｔ２−Ｔ１）において、電圧センサ１２０の検出値を所定のサンプリング周期でサンプリングする。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、複数のサンプリング値（図中の丸印に相当）の平均値ＶＬ２を演算し、その演算した平均値ＶＬ２を所定の記憶領域に格納する。なお、所定の期間（＝Ｔ０２−Ｔ１）は、コンバータ１１０の制御応答性を考慮して、直流電圧ＶＬが電圧指令値ＶＬ＊に一致するのに要する時間以上となるように設定される。

最後に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、時刻ｔ６以降において、所定の記憶領域に格納された平均値ＶＬ１，ＶＬ２を読出し、これら２つの平均値の偏差ΔＶＬ１（＝｜ＶＬ１−ＶＬ２｜）を演算する。そして、この演算した偏差ΔＶＬ１に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着を判定する。

このとき、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していない場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ１で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従して電圧Ｖ１よりも低い電圧に変化した後、電圧Ｖ２よりも高い電圧に変化する。したがって、直流電圧ＶＬの２つの平均値ＶＬ１，ＶＬ２から演算された偏差ΔＶＬ１は、バッテリ１０が接続された状態での直流電圧ＶＬの変動幅（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）よりも大きい値となる。

これに対して、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着している場合には、直流電圧ＶＬは、ラインＬＮ２で示すように、電圧指令値ＶＬ＊に追従することなく、バッテリ１０が接続された状態での直流電圧ＶＬの変動範囲内を変動する。したがって、直流電圧ＶＬの２つの平均値ＶＬ１，ＶＬ２から演算された偏差ΔＶＬ１は、バッテリ１０が接続された状態での直流電圧ＶＬの変動幅（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）以下となる。

そこで、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、演算された偏差ΔＶＬ１が変動幅（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）よりも大きい場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していないと判定する。このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ２３で示すように、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「１」にセットする。

一方、演算された偏差ΔＶＬ１が変動幅（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）以下となる場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定する。この場合、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、ラインＬＮ２４で示すように、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする。

以上の処理は、図１１および図１２に示すような処理フローにまとめることができる。
（フローチャート）
図１１および図１２は、この発明の実施の形態３に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。なお、図１１および図１２に示す各ステップの処理は、ハイブリッドＥＣＵ１５（図２）が図３に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。

図１１を参照して、ＨＶ制御部１６０として機能するハイブリッドＥＣＵ１５は、バッテリＥＣＵからの異常情報に基づいてバッテリ１０の異常を検出すると（ステップＳ０１）、ＳＭＲ遮断指令を発する（ステップＳ０２）。ＨＶ制御部１６０はさらに、ＶＬ一定要求を発する（ステップＳ０３）。これにより、コンバータ１１０ではＶＬ一定制御が開始される。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２として機能するハイブリッドＥＣＵ１５は、ＶＬ一定制御における電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ１よりも低い電圧に設定する（ステップＳ０４）。タイマ１６４は、ＶＬ一定要求が発せられてからの経過時間（要求後経過時間）ｔを計時する（ステップＳ０５）。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、タイマ１６４により計時された要求後経過時間ｔを取得する。

そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ０１を超えたか否かを判定する（ステップＳ０５１）。なお、所定の期間Ｔ０１は、図９に示したように、コンバータ１１０の制御応答性を考慮して予め設定されたものである。要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ０１以下となる場合（ステップＳ０５１においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ０５１に戻される。

これに対して、要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ０１を超える場合（ステップＳ０５１においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０から直流電圧ＶＬを取得する（ステップＳ０６）。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０の検出値を所定のサンプリング周期でサンプリングし、複数のサンプリング値の平均値ＶＬ１を演算する（ステップＳ０６２）。

このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ０７）。要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ１以下となる場合（ステップＳ０７においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ０６２に戻される。

これに対して、要求後経過期間ｔが所定の判定期間Ｔ１を超えている場合（ステップＳ０７においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、このときの平均値ＶＬ１を最終的な平均値ＶＬ１に確定し、所定の記憶領域に格納する（ステップＳ０８２）。

次に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧指令値ＶＬ＊を、電圧Ｖ２よりも高い電圧に設定する（ステップＳ１２）。タイマ１６４は、要求後経過時間ｔを計時する（ステップＳ１３）。ＳＭＲ溶着判定部１６２は、タイマ１６４により計時された要求後経過時間ｔを取得する。

そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ０２を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３０）。なお、所定の期間Ｔ０２は、図９に示したように、コンバータ１１０の制御応答性を考慮して予め設定されたものである。要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ０２以下となる場合（ステップＳ１３０においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ１３０に戻される。

これに対して、要求後経過時間ｔが所定の期間Ｔ０２を超える場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０から直流電圧ＶＬを取得する（ステップＳ１４）。そして、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、電圧センサ１２０の検出値を所定のサンプリング周期でサンプリングし、複数のサンプリング値の平均値ＶＬ２を演算する（ステップＳ１４４）。

このとき、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ２を超えたか否かを判定する（ステップＳ１５）。要求後経過時間ｔが所定の判定期間Ｔ２以下となる場合（ステップＳ１５においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ１４４に戻される。

これに対して、要求後経過期間ｔが所定の判定期間Ｔ２を超えている場合（ステップＳ１５においてＹＥＳの場合）には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、このときの平均値ＶＬ２を最終的な平均値ＶＬ２に確定し、所定の記憶領域に格納する（ステップＳ１５１）。

最後に、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、所定の記憶領域に格納された平均値ＶＬ１，ＶＬ２を読出し、これら２つの平均値の偏差ΔＶＬ１（＝｜ＶＬ１−ＶＬ２｜）を演算する（ステップＳ１５２）。そして、この演算した偏差ΔＶＬ１がバッテリ１０が接続された状態での直流電圧ＶＬの変動幅（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１５３）。

演算された偏差ΔＶＬ１が変動幅（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）よりも大きい場合には、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が正常であると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「１」にセットする（ステップＳ２０）。

ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００をバッテリレス走行させるためのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転指令を生成して、ＭＧＥＣＵ１４０へ送出する。これにより、ハイブリッド車両１００は、バッテリレス走行を実行する（ステップＳ２１）。

一方、演算された偏差ΔＶＬ１が変動幅（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）以下となる場合には、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２が溶着していると判定し、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを「０」にリセットする（ステップＳ２２）。

ＨＶ制御部１６０は、ＳＭＲ判定フラグＦＳＭＲを受けると、ハイブリッド車両１００を、車両が走行許可状態−となるＲｅａｄｙ状態からオフ状態へ遷移させる。これにより、ハイブリッド車両１００は、走行を停止する（ステップＳ２３）。

なお、この発明の実施の形態１〜３と本願発明との対応関係については、ＨＶ制御部１６０およびＭＧＥＣＵ１４０が「制御装置」に相当し、ＳＭＲ溶着判定部１６２が「溶着判定装置」に相当する。また、図３に示すハイブリッドＥＣＵ１５の制御構造において、ＳＭＲ溶着判定部１６２は、「第１の設定手段」、「第２の設定手段」、「取得手段」および「溶着判定手段」を実現する。これらの手段を構成する各機能ブロックは、いずれもハイブリッドＥＣＵ１５であるＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶領域に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明したが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記録媒体に記録されて車両に搭載される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、ハイブリッド車両に搭載された電源装置に適用することができる。

この発明の実施の形態１に従う電源装置が搭載された車両の構成を説明するブロック図である。 この発明による電源装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態に従うハイブリッドＥＣＵ１５における制御構造を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に従うシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態１に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態２に従うシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態２に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態３に従うシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の実施の形態３に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態３に従うハイブリッドＥＣＵ１５によるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着判定動作の処理手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０ バッテリ、１５ ハイブリッドＥＣＵ、１７ 各種センサ出力、３０ 動力出力装置、３５ アクセルペダル、５０Ｌ，５０Ｒ 前輪、６０Ｌ，６０Ｒ 後輪、７０Ｌ，７０Ｒ フロントシート、８０ リアシート、１００ ハイブリッド車両、１０１，１０３ 電源ライン、１０２ アースライン、１１０ コンバータ、１２０，１２２ 電圧センサ、１３０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１３１，１３２ インバータ、１４０ ＭＧＥＣＵ、１４２ インバータ制御部、１４４ コンバータ制御部、１６０ ＨＶ制御部、１６２ ＳＭＲ溶着判定部、１６４ タイマ、２００ バッテリＥＣＵ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、ＥＮＧ エンジン、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＳＤ 動力分割機構、Ｑ１〜Ｑ８ スイッチング素子、ＳＢ 補機バッテリ、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２ システムメインリレー。

Claims (14)

1. 第１および第２電源線へ直流電圧を供給可能に設けられた電源と、
   前記電源と前記第１および第２電源線との間の接続および遮断を行なうリレーと、
   電圧指令値に従って、前記第１および第２電源線と前記電気負荷との間で電圧変換を行なう電圧変換器と、
   前記電源の異常が検出された場合に、前記リレーを遮断して前記電気負荷の異常時運転を制御する制御装置と、
   前記電気負荷の異常時運転において、前記リレーの溶着を判定する溶着判定装置とを備え、
   前記制御装置は、前記電気負荷での発電電力を、前記電圧指令値に従って電圧変換して前記第１および第２電源線間に出力する電圧変換制御手段を含み、
   前記溶着判定装置は、
   前記電源と前記第１および第２電源線との間を接続した状態で前記電圧変換を行なったときに前記第１および第２電源線間に出力される出力電圧の変動範囲を予め有し、前記電圧指令値を、前記変動範囲の下限値以下となる第１の電圧に設定する第１の設定手段と、
   前記電圧指令値を、前記前記変動範囲の上限値以上となる第２の電圧に設定する第２の設定手段と、
   前記第１の設定手段および前記第２の設定手段の間の切り換えを少なくとも１回実行する切換手段と、
   前記電圧変換制御手段の実行中に前記第１および第２電源線間に出力される出力電圧を取得する取得手段と、
   取得された前記出力電圧と前記電圧指令値との関係に基づいて、前記接続部の溶着を判定する溶着判定手段とを含む、電源装置。
2. 前記溶着判定手段は、
   前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定する第１の判定手段と、
   前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定する第２の判定手段とを含み、
   前記第１および第２の判定手段の各々において、前記リレーが溶着しておらず、正常であると判定された場合に、前記接続部が正常であると判定する、請求項１に記載の電源装置。
3. 前記第１の設定手段は、前記第１の電圧を、前記変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定し、
   前記第２の設定手段は、前記第２の電圧を、前記変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定し、
   前記第１の判定手段は、前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに、前記出力電圧が前記変動範囲の下限値を下回る期間が所定期間以上継続した場合に、前記リレーが正常であると判定し、
   前記第２の判定手段は、前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに、前記出力電圧が前記変動範囲の上限値を上回る期間が所定期間以上継続した場合に、前記リレーが正常であると判定する、請求項２に記載の電源装置。
4. 前記溶着判定手段は、前記出力電圧と前記電圧指令値との偏差に基づいて、前記リレーの溶着を判定する、請求項１に記載の電源装置。
5. 前記第１の設定手段は、前記第１の電圧を、前記変動範囲の下限値に設定し、
   前記第２の設定手段は、前記第２の電圧を、前記変動範囲の上限値に設定し、
   前記切換手段は、前記電圧指令値を、所定の変化率で前記第１の電圧から前記第２の電圧に変化させ、
   前記第１の判定手段は、前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに、前記出力電圧と前記電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、前記リレーが溶着していると判定し、
   前記第２の判定手段は、前記電圧指令値が前記所定の変化率で変化しているときに、前記出力電圧と前記電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、前記リレーが溶着していると判定する、請求項４に記載の電源装置。
6. 前記所定の変化率は、前記電圧変換制御手段の制御応答性に基づいて設定される、請求項５に記載の電源装置。
7. 前記第１の設定手段は、前記第１の電圧を、前記変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定し、
   前記第２の設定手段は、前記第２の電圧を、前記変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定し、
   前記溶着判定手段は、
   前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに取得された前記出力電圧の平均値を演算する第１の演算手段と、
   前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに取得された前記出力電圧の平均値を演算する第２の演算手段と、
   各前記第１および第２の演算手段において演算された平均値の偏差が、前記変動範囲を超える場合には、前記リレーが溶着しておらず、正常であると判定する判定手段とを含む、請求項１に記載の電源装置。
8. 電源装置におけるリレーの溶着判定方法であって、
   前記電源装置は、
   第１および第２電源線へ直流電圧を供給可能に設けられた電源と、
   前記電源と前記第１および第２電源線との間の接続および遮断を行なうリレーと、
   電圧指令値に従って、前記第１および第２電源線と前記電気負荷との間で電圧変換を行なう電圧変換器とを含み、
   前記電源の異常が検出された場合に、前記リレーを遮断して前記電気負荷の異常時運転を制御するステップと、
   前記電気負荷の異常時運転において、前記リレーの溶着を判定するステップとを備え、
   前記電気負荷の異常時運転を制御するステップは、前記電気負荷での発電電力を、前記電圧指令値に従って電圧変換して前記第１および第２電源線間に出力するステップを含み、
   前記リレーの溶着を判定するステップは、
   前記電源と前記第１および第２電源線との間を接続した状態で前記電圧変換を行なったときに前記第１および第２電源線間に出力される出力電圧の変動範囲を予め有し、前記電圧指令値を、前記変動範囲の下限値以下となる第１の電圧に設定するステップと、
   前記電圧指令値を、前記前記変動範囲の上限値以上となる第２の電圧に設定するステップと、
   前記第１の電圧に設定するステップおよび前記第２の電圧に設定するステップの間の切り換えを少なくとも１回実行するステップと、
   前記電圧変換の実行中に前記第１および第２電源線間に出力される出力電圧を取得するステップと、
   取得された前記出力電圧と前記電圧指令値との関係に基づいて、前記リレーの溶着を判定するステップとを含む、リレーの溶着判定方法。
9. 前記リレーの溶着を判定するステップは、
   前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定するステップと、
   前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定するステップと、
   前記電圧指令値が前記第１の電圧であるとき、および前記第２の電圧であるときの各々において、前記リレーが溶着しておらず、正常であると判定された場合に、前記リレーが正常であると判定するステップとを含む、請求項８に記載のリレーの溶着判定方法。
10. 前記電圧指令値を前記第１の電圧に設定するステップは、前記第１の電圧を、前記変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定し、
    前記電圧指令値を前記第２の電圧に設定するステップは、前記第２の電圧を、前記変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定し、
    前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定するステップは、前記出力電圧が前記変動範囲の下限値を下回る期間が所定期間以上継続した場合に、前記リレーが正常であると判定し、
    前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定するステップは、前記出力電圧が前記変動範囲の上限値を上回る期間が所定期間以上継続した場合に、前記リレーが正常であると判定する、請求項９に記載のリレーの溶着判定方法。
11. 前記リレーの溶着を判定するステップは、前記出力電圧と前記電圧指令値との偏差に基づいて、前記リレーの溶着を判定する、請求項８に記載のリレーの溶着判定方法。
12. 前記電圧指令値を前記第１の電圧に設定するステップは、前記第１の電圧を、前記変動範囲の下限値に設定し、
    前記電圧指令値を前記第２の電圧に設定するステップは、前記第２の電圧を、前記変動範囲の上限値に設定し、
    前記切換手段は、前記電圧指令値を、所定の変化率で前記第１の電圧から前記第２の電圧に変化させ、
    前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定するステップは、前記出力電圧と前記電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、前記接続部が溶着していると判定し、
    前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに、前記リレーの溶着を判定するステップは、前記電圧指令値が前記所定の変化率で変化しているときに、前記出力電圧と前記電圧指令値との偏差が所定の閾値を超える期間が所定期間以上継続した場合に、前記リレーが溶着していると判定する、請求項１１に記載のリレーの溶着判定方法。
13. 前記所定の変化率は、前記電圧変換制御手段の制御応答性に基づいて設定される、請求項１２に記載のリレーの溶着判定方法。
14. 前記電圧指令値を前記第１の電圧に設定するステップは、前記第１の電圧を、前記変動範囲の下限値よりも低い電圧に設定し、
    前記電圧指令値を前記第２の電圧に設定するステップは、前記第２の電圧を、前記変動範囲の上限値よりも高い電圧に設定し、
    前記リレーの溶着を判定するステップは、
    前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに取得された前記出力電圧の平均値を演算するステップと、
    前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに取得された前記出力電圧の平均値を演算するステップと、
    前記電圧指令値が前記第１の電圧であるときに演算された平均値と、前記電圧指令値が前記第２の電圧であるときに演算された平均値との偏差が、前記変動範囲を超える場合には、前記リレーが溶着しておらず、正常であると判定するステップとを含む、請求項８に記載のリレー溶着判定方法。

Images