JP5333573B2 - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機と、回転電機に電力を供給する主電源および複数の従属電源とを搭載した車両において、複数の従属電源の切り換え制御に関し、特に、従属電源の切換を円滑に行なうためのコンバータ制御に関する。

従来、複数の電源と負荷装置（たとえば、回転電機等）との電力授受を適切に行なう技術が公知である。たとえば、特開２００８−１０９８４０号公報（特許文献１）は、複数の蓄電装置の充放電特性が異なる場合にも、システムの性能を最大限に引出すことが可能な電源システムを開示する。この電源システムは、負荷装置と電力を授受可能な電源システムであって、充電可能な複数の蓄電装置と、電源システムと負荷装置との間で電力を授受するための電力線と、複数の蓄電装置に対応して設けられ、各々が対応の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう複数のコンバータと、複数のコンバータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、複数の蓄電装置からの放電電力の分配率を算出する第１の演算、および、複数の蓄電装置への充電電力の分配率を算出する第２の演算の少なくとも一方を実行する分配率算出部と、電源システムから負荷装置への給電時に放電電力分配率に従って複数のコンバータを制御する第１の制御、および、負荷装置から電源システムへの給電時に充電電力分配率に従って複数のコンバータを制御する第２の制御の少なくとも一方を実行するコンバータ制御部とを含む。第１の演算では、許容放電電力が制限される充電状態までの残存電力量が複数の蓄電装置の各々について算出され、複数の蓄電装置間における残存電力量の比率に応じて放電電力分配率が算出される。第２の演算では、許容充電電力が制限される充電状態までの充電許容量が複数の蓄電装置の各々について算出され、複数の蓄電装置間における充電許容量の比率に応じて充電電力分配率が算出される。

上述した公報に開示された電源システムによると、電源システム全体としての最大の充放電特性を得ることができる機会が最大となる。その結果、複数の蓄電装置の充放電特性が異なる場合にも、電源システムの性能を最大限に発揮することができる。
特開２００８−１０９８４０号公報

ところで、負荷装置である回転電機と、回転電機に電力を供給する主電源および複数の従属電源とが搭載された車両において、複数の従属電源を切り換えて用いる場合、車両の走行中に従属電源の切換が行なわれる場合がある。

しかしながら、負荷装置の作動状態によっては、従属電源の切換動作中に従属電源と主電源との間で電力授受が生じる可能性があり、切換動作を適切に行なうことができないという問題がある。

上述した公報に開示された電源システムにおいては、このような問題について何ら考慮されておらず解決することはできない。

本発明の目的は、従属電源の切換を適切に行なう車両の制御装置および制御方法を提供することである。

この発明のある局面に係る車両の制御装置は、主電源と、第１の従属電源と、第２の従属電源と、第１、第２の従属電源のうちのいずれか一方の従属電源の選択を可能とする選択部と、主電源から供給される直流電圧を昇圧する第１のコンバータと、選択部により選択された一方の従属電源から供給される直流電圧を昇圧する第２のコンバータと、駆動源であって、第１，第２のコンバータから電力供給を受ける回転電機とを搭載する車両の制御装置である。この制御装置は、一方の従属電源を他方の従属電源に変更する変更要求を検出する要求検出部と、変更要求が検出された場合であって、かつ、第１、第２のコンバータの目標昇圧電圧が予め定められた値よりも低い場合に、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定して、設定された目標昇圧電圧になるように第１，第２のコンバータを制御する昇圧制御部と、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後に、変更要求を満たすように選択部を制御する選択制御部とを含む。

この発明によると、変更要求が検出された場合であって、かつ、第１，第２のコンバータの目標昇圧電圧が予め定められた値よりも低い場合に、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定して、第１，第２のコンバータを制御することにより、車両の走行時に車輪のスリップ等に起因して駆動源である回転電機の回転数が上昇した場合に、電力が回転電機側に持ち出された結果、昇圧後の電圧に変動が生じても、昇圧後の電圧が主電源の電源電圧よりも低下することにより生じる主電源と従属電源との間での電力の授受を抑制することができる。そのため、電力の授受が発生している状態で、選択部により選択された一方の従属電源から他方の従属電源への切り換えが行なわれることが抑制される。その結果、選択部（リレー等）の接点において電弧を発生させることなく一方の従属電源を切離して他方の従属電源を選択することができる。したがって、従属電源の切換を適切に行なう車両の制御装置および制御方法を提供することができる。

好ましくは、第２のコンバータは、スイッチング素子を含む。制御装置は、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後であって、かつ、選択制御部による選択部の制御を開始する前に、スイッチング素子のゲートを遮断するように第２のコンバータを制御するゲート制御部をさらに含む。選択制御部は、ゲートの遮断後に変更要求を満たすように選択部を制御する。

この発明によると、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後であって、かつ、選択部の制御を開始する前に、スイッチング素子のゲートを遮断することにより、従属電源と主電源との間での電力の授受を確実に抑制することができる。そのため、変更の要求を満たすように選択部が制御された場合においても、選択部（リレー等）の接点において電弧を発生させることなく一方の従属電源を切離して他方の従属電源を選択することができる。

さらに好ましくは、選択制御部は、一方の従属電源から第２のコンバータへの電力供給を遮断した後に、他方の従属電源から第２のコンバータに電力が供給されるように選択部を制御する。制御装置は、一方の従属電源から第２のコンバータに流れる電流を検出する電流検出部と、一方の従属電源から第２のコンバータへの電力供給が遮断されるように選択制御部により選択部が制御された後に、電流検出部により検出された電流が予め定められた電流値よりも大きい場合、選択部の制御を中止する中止部とをさらに含む。

この発明によると、一方の従属電源から第２のコンバータへの電力供給が遮断されるように選択部が制御された後に、第２のコンバータにおける電流が予め定められた電流値よりも大きい場合、選択部が適切に一方の従属電源から第２のコンバータへの電力供給を遮断していない可能性がある。このような場合に、選択部の制御を中止することにより、主電源と従属電源との間で電力の授受が発生している状態で、一方の従属電源から他方の従属電源への切換が行なわれることが抑制される。

さらに好ましくは、第２のコンバータは、一方の従属電源から供給される直流電圧の昇圧動作に用いるコンデンサを含む。制御装置は、一方の従属電源から第２のコンバータへの直流電圧の供給を遮断するように選択部が制御された後であって、かつ、他方の従属電源から第２のコンバータへの直流電圧の供給が開始されるように選択部が制御される前に、コンデンサの電力が消費されるように第２のコンバータに対してディスチャージ制御を実行するディスチャージ制御部と、ディスチャージ制御後に、コンデンサの電圧が予め定められた電圧よりも大きい場合に、選択部が異常であると判定し、コンデンサの電圧が予め定められた電圧以下である場合に、選択部が正常であると判定する判定部とを含む。選択制御部は、選択部が正常であると判定された場合に、変更要求を満たすように選択部を制御する。

この発明によると、一方の従属電源から第２のコンバータへの直流電圧の供給を遮断するように選択部が制御された後であって、かつ、他方の従属電源から第２のコンバータへの直流電圧の供給が開始されるように選択部が制御される前に、コンデンサの電力が消費されるようにディスチャージ制御を実行し、実行結果に基づいて選択部が正常であるか否かを判定することにより、選択部の切換を適切に行なうことができる。

さらに好ましくは、制御装置は、変更要求を満たすように選択部を制御した後に、変更要求の検出にともなって実行した制御を解除するための解除部をさらに含む。

この発明によると、変更要求の検出にともなって実行した制御を解除することにより、車両の状態に基づく要求あるいは運転者の要求に応じて適切に車両の挙動を制御することができる。

さらに好ましくは、第１、第２の従属電源は、充電可能である。制御装置は、第１，第２の従属電源の充電量をそれぞれ検出する充電量検出部をさらに含む。要求検出部は、一方の従属電源の充電量が予め定められた充電量よりも低下した場合に変更要求を検出する。

この発明によると、一方の従属電源の充電量が予め定められた充電量よりも低下した場合に他方の従属電源への変更を要求することにより、運転者の要求駆動力あるいは車両の状態に基づく要求駆動力に応じた電力を回転電機に供給することができる。

さらに好ましくは、車両は、駆動源として回転電機に加えて内燃機関を搭載したハイブリッド車両である。

この発明によると、ハイブリッド車両に適用することにより、ハイリッド車両に設けられる従属電源の切換を適切に行なうことができる。

変更要求が検出された場合であって、かつ、第１、第２のコンバータの目標昇圧電圧が予め定められた値よりも低い場合に、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定して、第１，第２のコンバータを制御することにより、車両の走行時に車輪のスリップ等に起因して駆動源である回転電機の回転数が上昇した場合に、電力が回転電機側に持ち出された結果、昇圧後の電圧に変動が生じても、昇圧後の電圧が主電源の電源電圧よりも低下することにより生じる主電源と従属電源との間での電力の授受を抑制することができる。そのため、電力の授受が発生している状態で、選択部により選択された一方の従属電源から他方の従属電源への切り換えが行なわれることが抑制される。その結果、選択部（リレー等）の接点において電弧を発生させることなく一方の従属電源を切離して他方の従属電源を選択することができる。

本実施の形態に係る車両の制御装置が搭載されたハイブリッド車両の全体ブロック図である。 コンバータの全体構成を示す図である。 コンバータの出力電圧と主電源および従属電源の電源電圧との変化を示すタイミングチャート（その１）である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行される、変更前の従属電源のＳＭＲ遮断処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 コンバータの出力電圧と主電源および従属電源の電源電圧との変化を示すタイミングチャート（その２）である。 コンバータのゲートを遮断する動作を説明するための図である。 ディスチャージ制御実行時におけるコンデンサ電圧の変化を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 電源システム、２ 駆動力発生部、１０−１ 主電源、１０−２，１０−３ 従属電源、１２−１，１２−２ コンバータ、１４−１，１４−２，１４−３ ＳＭＲ、１８−１，１８−２，１８−３，２０，２２−１，２２−２ 電圧センサ、１６−１，１６−２，１６−３，２４ 電流センサ、３０−１，３０−２ インバータ、３２−１，３２−２ ＭＧ、３４ 動力分割装置、３６ エンジン、３８ 駆動輪、４２ チョッパ回路、１００ 車両、１０００ ＥＣＵ、１００２ 電池監視ユニット、１０１０ 要求検出部、１０２０ 昇圧制御部、１０３０，１１１０ 放電電力制御部、１０４０ ゲート遮断部、１０５０ ＳＭＲ遮断処理部、１０６０ ディスチャージ制御部、１０７０ 電圧判定部、１０８０ 電流判定部、１０９０ ＳＭＲ接続処理部、１１００ ゲート遮断解除部、１１２０ 昇圧解除部、１１３０ 中止処理部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ ダイオード、Ｌ１ インダクタ、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ スイッチング素子。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に示すように、車両１００は、電源システム１と、駆動力発生部２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００と、電池監視ユニット１００２とを含む。駆動力発生部２は、インバータ（１）３０−１と、インバータ（２）３０−２と、ＭＧ（Motor Generator）（１）３２−１と、ＭＧ（２）３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８とを含む。

本実施の形態において、車両１００は、ハイブリッド車両であるとして説明するが、特にハイブリッド車両に限定されるものではなく、少なくとも回転電機を駆動源とする車両であればよい。したがって、車両１００は、電気自動車であってもよい。

ＭＧ（１）３２−１、ＭＧ（２）３２−２およびエンジン３６は、動力分割装置３４に連結される。この車両１００は、エンジン３６およびＭＧ（２）３２−２の少なくとも一方の駆動源からの駆動力によって走行する。エンジン３６が発生する動力は、動力分割装置３４によって２経路に分割される。一方は駆動輪３８へ伝達される経路であり、もう一方はＭＧ（１）３２−１へ伝達される経路である。

ＭＧ（１）３２−１およびＭＧ（２）３２−２の各々は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機から成る。ＭＧ（１）３２−１は、動力分割装置３４によって分割されたエンジン３６の動力を用いて発電する。たとえば、電源システム１に含まれる主電源１０−１のＳＯＣ（State of Charge）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン３６が始動してＭＧ（１）３２−１により発電が行なわれ、その発電された電力が電源システム１へ供給される。

ＭＧ（２）３２−２は、電源システム１から供給される電力およびＭＧ（１）３２−１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。ＭＧ（２）３２−２の駆動力は、駆動輪３８に伝達される。なお、車両の制動時等には、駆動輪３８によりＭＧ（２）３２−２が駆動され、ＭＧ（２）３２−２が発電機として作動する。このようにして、ＭＧ（２）３２−２は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。ＭＧ（２）３２−２により発電された電力は、電源システム１へ供給される。

動力分割装置３４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン３６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、ＭＧ（１）３２−１の回転軸に連結される。リングギヤはＭＧ（２）３２−２の回転軸に連結される。

インバータ（１）３０−１およびインバータ（２）３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬにそれぞれ接続される。インバータ（１）３０−１およびインバータ（２）３０−２は、電源システム１から供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれＭＧ（１）３２−１およびＭＧ（２）３２−２へ出力する。インバータ（１）３０−１およびインバータ（２）３０−２は、それぞれＭＧ（１）３２−１およびＭＧ（２）３２−２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源システム１へ出力する。

なお、インバータ（１）３０−１およびインバータ（２）３０−２の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。インバータ（１）３０−１は、ＥＣＵ１０００からの駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことによりＭＧ（１）３２−１を駆動する。インバータ（２）３０−２は、ＥＣＵ１０００からの駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことによりＭＧ（２）３２−２を駆動する。

ＥＣＵ１０００は、図示されない各センサの検出信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて車両要求パワーＰｓを算出し、その算出した車両要求パワーＰｓに基づいてＭＧ（１）３２−１およびＭＧ（２）３２−２のトルク目標値および回転数目標値を算出する。ＥＣＵ１０００は、ＭＧ（１）３２−１およびＭＧ（２）３２−２の発生トルクおよび回転数が目標値となるようにインバータ（１）３０−１およびインバータ（２）３０−２を制御する。

一方、電源システム１は、主電源１０−１と、従属電源（１）１０−２と、従属電源（２）１０−３と、コンバータ（１）１２−１と、コンバータ（２）１２−２と、ＳＭＲ（System Main Relay）（１）１４−１と、ＳＭＲ（２）１４−２と、ＳＭＲ（３）１４−３と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、平滑コンデンサＣ３と、電圧センサ２０とを含む。なお、従属電源は、２つに限定されるものではなく、３以上の従属電源を有していてもよい。

主電源１０−１、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３の各々は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池や、大容量のキャパシタ等から成る。主電源１０−１は、ＳＭＲ（１）１４−１を介在してコンバータ（１）１２−１に接続される。従属電源（１）１０−２は、ＳＭＲ（２）１４−２を介在してコンバータ（２）１２−２に接続される。さらに、従属電源（２）１０−３は、ＳＭＲ（３）１４−３を介在してコンバータ（２）１２−２に接続される。

ＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３は、ＥＣＵ１０００からの切換信号に従って、ＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３のうちのいずれか一方が導通状態となり、他方が遮断状態となる。

たとえば、ＳＭＲ（２）１４−２が導通状態となり、ＳＭＲ（３）１４−３が遮断状態となる場合、従属電源（１）１０−２とコンバータ（２）１２−２とが電気的に接続される。そのため、従属電源（１）１０−２の電力がコンバータ（２）１２−２に供給されることとなる。

また、ＳＭＲ（３）１４−３が導通状態となり、ＳＭＲ（２）１４−２が遮断状態となる場合、従属電源（２）１０−３とコンバータ（２）１２−２とが電気的に接続される。そのため、従属電源（２）１０−３の電力がコンバータ（２）１２−２に供給されることとなる。

このようにＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３が制御されることによりコンバータ（２）１２−２に電力を供給する従属電源が選択される。

コンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２は、互いに並列して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。コンバータ（１）１２−１は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に基づいて、主電源１０−１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。コンバータ（２）１２−２は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に基づいて、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のいずれかと主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。

平滑コンデンサＣ３は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。

電圧センサ２０は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ１０００へ送信する。

電圧センサ２２−１は、コンバータ（１）１２−１の入力電圧ＶＬ（１）を検出し、その検出値をＥＣＵ１０００へ送信する。電流センサ２４−１は、コンバータ（１）１２−１における電流ＩＬ（１）を検出し、その検出値をＥＣＵ１０００に送信する。

電圧センサ２２−２は、コンバータ（２）１２−２の入力電圧ＶＬ（２）を検出し、その検出値をＥＣＵ１０００へ送信する。電流センサ２４−２は、コンバータ（２）１２−２における電流ＩＬ（２）を検出し、その検出値をＥＣＵ１０００に送信する。

なお、電流センサ２４−１（または電流センサ２４−２）は、主電源（または従属電源）側からコンバータ（１）１２−１（またはコンバータ（２）１２−２）側に出力される電流（放電電流）を正値として検出し、コンバータ（１）１２−１（またはコンバータ（２）１２−２）側から主電源（または従属電源）側に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、この図１では、電流センサ２４−１，２４−２が正極線の電流を検出する場合が示されているが、電流センサ２４−１，２４−２は負極線の電流を検出してもよい。

ＥＣＵ１０００は、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３を順次切り換えて使用するための制御信号を生成してＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３へ送信する。たとえば、ＥＣＵ１０００は、ＳＭＲ（２）１４−２が導通状態となり、かつ、ＳＭＲ（３）１４−３が遮断状態となることによって従属電源（１）１０−２がコンバータ（２）１２−２に電気的に接続されているとき、従属電源（１）１０−２のＳＯＣが予め定められた充電量よりも低下すると、従属電源の変更要求を検出し、導通状態のＳＭＲ（２）１４−２が遮断状態となり、かつ、遮断状態のＳＭＲ（３）１４−３が導通状態となるように制御信号を生成する。

また、ＥＣＵ１０００は、主電源１０−１に設けられる電流センサ１６−１および電圧センサ１８−１からの各検出値を電池監視ユニット１００２を経由して受信する。さらに、ＥＣＵ１０００は、従属電源（１）１０−２に設けられる電流センサ１６−２および電圧センサ１８−２からの各検出値を電池監視ユニット１００２を経由して受信する。また、ＥＣＵ１０００は、従属電源（２）１０−３に設けられる電流センサ１６−３および電圧センサ１８−３からの各検出値を電池監視ユニット１００２を経由して受信する。

ＥＣＵ１０００は、電流センサ１６−１および電圧センサ１８−１からの各検出値、ならびに車両要求パワーＰｓに基づいて、コンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２をそれぞれ制御するための制御信号を生成する。ＥＣＵ１０００は、その生成した制御信号をコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２のそれぞれに送信し、コンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２を制御する。

ここで、ＥＣＵ１０００は、電源システム１から駆動力発生部２へ電力を供給する放電モード時（すなわち車両要求パワーＰｓ＞０）、予め定められた放電分配率に従ってコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２を制御する。放電分配率とは、主電源１０−１と、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちのいずれか一方とから放電される電力の配分を示す。

なお、ＥＣＵ１０００は、主電源１０−１の放電余裕電力量と、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちの選択されたいずれか一方の従属電源の放電余裕電力量の合計との比率に応じて、放電分配率を算出し、その算出された放電分配率に従ってコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２を制御するようにしてもよい。

また、ＥＣＵ１０００は、駆動力発生部２から電源システム１へ電力が供給される充電モード時（すなわち車両要求パワーＰｓ＜０）、予め定められた充電分配率に従ってコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２を制御する。充電分配率とは、主電源１０−１と、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちのいずれか一方とへ充電される電力の配分を示す。

なお、ＥＣＵ１０００は、主電源１０−１の充電余裕電力量と、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちの選択されたいずれか一方の従属電源の充電余裕電力量の合計との比率に応じて、充電分配率を算出し、その算出された充電分配率に従ってコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２を制御するようにしてもよい。

また、ＥＣＵ１０００は、電圧ＶＨを所定の目標昇圧電圧に調整するようにコンバータ（１）１２−１を制御し、ＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３によってコンバータ（２）１２−２に電気的に接続された従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちのいずれか一方の充放電を所定の目標量に調整するようにコンバータ（２）１２−２を制御する。

図２に、コンバータ（１）１２−１の全体構成を示す。なお、以下にコンバータ（１）１２−１の構成および動作について詳細に説明するが、コンバータ（２）１２−２の構成および動作は、コンバータ（１）１２−１の構成および動作と同様であるため、その詳細な説明は繰返さない。

コンバータ（１）１２−１は、チョッパ回路４２−１と、正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１とを含む。チョッパ回路４２−１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。

正母線ＬＮ１Ａは、一方端がスイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。負母線ＬＮ１Ｃは、一方端が負極線ＮＬ１に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。

スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。具体的には、スイッチング素子Ｑ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、スイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの接続ノードと配線ＬＮ１Ｂとの間に接続される。スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子である。

配線ＬＮ１Ｂは、一方端が正極線ＰＬ１に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂおよび負母線ＬＮ１Ｃ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。

チョッパ回路４２−１は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に応じて、主電源１０−１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で双方向の直流電圧変換を行なう。制御信号は、下アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ａのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ａと、上アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ｂのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ｂとを含む。そして、ＥＣＵ１０００は、一定のデューティーサイクル（オン期間およびオフ期間の和）内でのスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比（オン／オフ期間比率）を制御する。

スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂはデッドタイム期間を除いて相補的にオン／オフ制御されるので、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーは小さくなる。）、主電源１０−１からインダクタＬ１に流れるポンプ電流量が増大し、インダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーが大きくなる。その結果、スイッチング素子Ｑ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移したタイミングでインダクタＬ１からダイオードＤ１Ｂを介して主正母線ＭＰＬへ放出される電流量が増大し、主正母線ＭＰＬの電圧が上昇する。

一方、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーは小さくなる。）、主正母線ＭＰＬからスイッチング素子Ｑ１ＢおよびインダクタＬ１を介して主電源１０−１へ流れる電流量が増大するので、主正母線ＭＰＬの電圧は下降する。

このように、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比を制御することによって、主正母線ＭＰＬの電圧を制御することができるとともに、主電源１０−１と主正母線ＭＰＬとの間に流す電流（電力）の方向および電流量（電力量）を制御することができる。

以上のような構成を有する車両においては、車両の走行中に従属電源の切換動作が行なわれる場合がある。そのため、従属電源の切換動作中に、車輪の駆動状態の変化に起因した、従属電源と主電源との間での電力の授受の発生を回避する必要がある。

たとえば、図３に示すように、車両が定常で走行している場合を想定する。路面の状態（たとえば、摩擦係数等）の変化により車輪が路面に対してスリップした後にグリップする場合、車輪のスリップにより車輪の回転数が急激に増加する。このとき、ＭＧ（２）３２−２の回転数の増加によりＭＧ（２）３２−２側に電力が持ち出されるため、図３の破線枠Ａ内に示すように、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨが、主電源１０−１からコンバータ（１）１２−１に対して供給される電圧ＶＬ（１）よりも低くなる場合がある。そのため、主電源１０−１から供給される電力がコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２を経由して、ＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３によって電気的に接続された従属電源（１）１０−２または従属電源（２）１０−３に供給される場合がある。

このような主電源１０−１と従属電源（１）１０−２または従属電源（２）１０−３との間での電力授受が従属電源の切換動作中に生じるとＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３の接点において電弧が発生し、部分的に高温になるなどして、切換動作を適切に行なうことができない場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ１０００が、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちのいずれか一方から他方への従属電源の変更要求が検出された場合であって、かつ、コンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２の目標昇圧電圧が予め定められた値よりも低い場合に、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定して、設定された目標昇圧電圧になるようにコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２を制御して、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後に、検出された変更要求を満たすようにＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３を制御する点に特徴を有する。

さらに、本実施の形態においては、ＥＣＵ１０００は、予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後であって、かつ、変更要求を満たすようにＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３の制御を開始する前に、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのゲートを遮断するようにコンバータ（２）１２−２を制御する。ＥＣＵ１０００は、コンバータ（２）１２−２のスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのゲート遮断後に検出された変更要求を満たすようにＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３を制御する。

さらに、ＥＣＵ１０００は、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちの選択された従属電源からコンバータ（２）１２−２への直流電圧の供給を遮断するようにＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３を制御した後に、電流センサ２４により検出された検出値が予め定められた電流値よりも大きい場合、ＳＭＲ（３）１４−３の制御、すなわち、従属電源の切換を中止する。

さらに、ＥＣＵ１０００は、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちの選択されたいずれか一方の従属電源からコンバータ（２）１２−２への直流電圧の供給を遮断するようにＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３が制御された後であって、かつ、他方の従属電源からコンバータ（２）１２−２への直流電圧の供給を開始するようにＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３が制御される前に、コンデンサＣ１の電力が消費されるようにコンバータ（２）１２−２に対してディスチャージ制御を実行する。ＥＣＵ１０００は、ディスチャージ制御後であって、予め定められた時間が経過するまで、コンデンサＣ２の電圧が予め定められた電圧よりも大きい状態が継続した場合に、ＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３が異常であると判定し、予め定められた時間が経過するまでにコンデンサＣ２の電圧が予め定められた電圧以下になる場合に、ＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３が正常であると判定する。ＥＣＵ１０００は、ＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３が正常であると判定された場合に、変更要求を満たすようにＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３を制御する。

図４に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１０００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１０００は、要求検出部１０１０と、昇圧制御部１０２０と、放電電力制御部（１）１０３０と、ゲート遮断部１０４０と、ＳＭＲ遮断処理部１０５０と、ディスチャージ制御部１０６０と、電圧判定部１０７０と、電流判定部１０８０と、ＳＭＲ接続処理部１０９０と、ゲート遮断解除部１１００と、放電電力制御部（２）１１１０と、昇圧解除部１１２０と、中止処理部１１３０とを含む。

要求検出部１０１０は、従属電源の変更要求を検出する。たとえば、要求検出部１０１０は、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうちのいずれか選択された一方の従属電源のＳＯＣが予め定められた充電量以下である場合に従属電源の変更要求を検出する。要求検出部１０１０は、たとえば、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３の電圧および電流に基づいてＳＯＣをそれぞれ算出する。なお、ＳＯＣの算出方法については種々の公知の手法を用いることができる。なお、要求検出部１０１０は、従属電源の変更要求を検出した場合に要求検出フラグをオンするようにしてもよい。

昇圧制御部１０２０は、従属電源の変更要求がある場合（すなわち、従属電源（１）１０−２および従属電源（２）１０−３のうち選択されている従属電源のＳＯＣが予め定められた充電量以下である場合）、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨの目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘに設定し、設定された目標昇圧電圧に昇圧するようにコンバータ（２）１２−２を制御する。目標昇圧電圧の最大値ＶＨｍａｘは、コンバータ（２）１２−２において昇圧可能な電圧の最大値を示す。なお、昇圧制御部１０２０は、従属電源の変更要求がある場合であって、かつ、すでに最大値ＶＨｍａｘが目標昇圧電圧として設定されている場合は、目標昇圧電圧の変更を行なわず、設定を維持する。

なお、本実施の形態においては、従属電源の変更要求がある場合に目標昇圧電圧として設定される予め定められた値が最大値ＶＨｍａｘであるとして説明するが、特に予め定められた値は、最大値ＶＨｍａｘに限定されるものではなく、少なくとも車輪にスリップ等が発生した場合に、電圧ＶＨが主電源１０−１ＶＬ（１）よりも高い状態が維持される電圧であればよい。また、昇圧制御部１０２０は、たとえば、要求検出フラグがオフからオフになった場合に、上述した昇圧制御を開始するようにしてもよい。

放電電力制御部（１）１０３０は、目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘに設定した後に、主電源１０−１の放電電力Ｗｏｕｔ（１）を一時的に上昇させる。なお、上昇幅は、予め定められた値であってもよいし、車両の状態に応じて設定される値であってもよい。さらに、放電電力制御部（１）１０３０は、主電源１０−１の放電電力Ｗｏｕｔ（１）の一時的な上昇とともに、選択された従属電源の放電電力Ｗｏｕｔ（２）をゼロに制限する。

ゲート遮断部１０４０は、目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘに設定した後に、コンバータ（２）１２−２のスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのゲートを遮断して、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの駆動を停止する。

ＳＭＲ遮断処理部１０５０は、変更前の従属電源とコンバータ（２）１２−２との接続が電気的に遮断されるようにＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３のうち変更前の従属電源に対応したいずれか一方を制御する。

ＳＭＲ遮断処理部１０５０は、たとえば、変更前の従属電源が従属電源（１）１０−２である場合、従属電源（１）１０−２とコンバータ（２）１２−２との接続が電気的に遮断されるようにＳＭＲ（２）１４−２を制御する。

ＳＭＲ遮断処理部１０５０は、たとえば、変更前の従属電源が従属電源（２）１０−３である場合、従属電源（２）１０−３とコンバータ（２）１２−２との接続が電気的に遮断されるようにＳＭＲ（３）１４−３を制御する。

ディスチャージ制御部１０６０は、変更前の従属電源に対応するＳＭＲの遮断処理が完了した後に、コンデンサＣ２の電力が消費されるように、ディスチャージ制御を実行する。なお、ディスチャージ制御部１０６０は、少なくとも後述する電圧判定の前にディスチャージ制御を実行すればよく、後述する電流判定の後に行なうようにしてもよい。ディスチャージ制御は、たとえば、コンバータ（２）１２−２の上アーム素子に対応するスイッチング素子Ｑ１Ｂを駆動させて、昇圧動作を行なうことにより実行する。スイッチング素子Ｑ１Ｂの駆動によりコンデンサＣ２の電力は消費することとなる。

電圧判定部１０７０は、電圧ＶＬ（２）に基づいてコンデンサＣ２の電力が放電されたか否かを判定する。具体的には、電圧判定部１０７０は、ディスチャージ制御を開始した後予め定められた時間が経過するまでに電圧ＶＬ（２）が予め定められた値Ｖａ以下となるか否かを判定する。予め定められた時間は、コンデンサＣ２のディスチャージが行なわれていないと判断できる時間であれば特に限定されるものではない。なお、電圧判定部１０７０は、電圧ＶＬ（２）が予め定められた値Ｖ以下であると電圧判定フラグをオンするようにしてもよい。

電流判定部１０８０は、電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａ以下であるか否かを判定する。予め定められた値Ｉａは、たとえば、従属電源（１）１０−２または従属電源（２）１０−３とコンバータ（２）１２−２との間に電流が流れていることが判定できる値であれば特に限定されるものではない。なお、電流判定部１０８０は、たとえば、電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａ以下であると電流判定フラグをオンするようにしてもよい。

ＳＭＲ接続処理部１０９０は、電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａ以下である場合に、変更後の従属電源とコンバータ（２）１２−２とが電気的に導通するようにＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３のうち変更後の従属電源に対応したいずれか一方を制御する。

ＳＭＲ接続処理部１０９０は、たとえば、変更後の従属電源が従属電源（１）１０−２である場合、従属電源（１）１０−２とコンバータ（２）１２−２とが電気的に導通するようにＳＭＲ（２）１４−２を制御する。

ＳＭＲ接続処理部１０９０は、たとえば、変更後の従属電源が従属電源（２）１０−３である場合、従属電源（２）１０−３とコンバータ（２）１２−２とが電気的に導通するようにＳＭＲ（３）１４−３を制御する。

ゲート遮断解除部１１００は、変更後の従属電源とコンバータ（２）１２−２とが電気的に導通するようにＳＭＲ（２）１４−２またはＳＭＲ（３）１４−３を制御した後に、コンバータ（２）１２−２のスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのゲートの遮断を解除する。

放電電力制御部（２）１１１０は、コンバータ（２）１２−２のスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのゲートの遮断を解除した後に、主電源１０−１の放電電力Ｗｏｕｔ（１）の一時的な上昇を解除する。さらに、放電電力制御部（２）１１１０は、主電源１０−１の放電電力Ｗｏｕｔ（１）の一時的な上昇の解除とともに、選択された従属電源の放電電力Ｗｏｕｔ（２）をゼロとする制限を解除する。

昇圧解除部１１２０は、目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘとした昇圧制御を解除する
。すなわち、昇圧解除部１１２０は、目標昇圧電圧を車両の状態に応じた目標昇圧電圧に戻す。

中止処理部１１３０は、電圧判定部１０７０にて、ディスチャージ制御を開始した後予め定められた時間が経過するまでに電圧ＶＬ（２）が予め定められた値Ｖａ以下とならないと判定された場合、あるいは、電流判定部１０８０にて、電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａよりも大きい場合、中止処理を実行する。中止処理部１１３０は、ＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３の制御を中止する。さらに中止処理部１１３０は、たとえば、車両が停止した等の予め定められた条件の成立後に主電源とコンバータ（１）１２−１との電気的な接続を遮断するようにＳＭＲ（１）１４−１を制御するようにしてもよいし、従属電源の切換が適切に行なわれなかった旨を通知装置（たとえば、情報表示装置あるいは音声出力装置）を用いて車両の乗員に通知するようにしてもよい。

本実施の形態において、要求検出部１０１０と、昇圧制御部１０２０と、放電電力制御部（１）１０３０と、ゲート遮断部１０４０と、ＳＭＲ遮断処理部１０５０と、ディスチャージ制御部１０６０と、電圧判定部１０７０と、電流判定部１０８０と、ＳＭＲ接続処理部１０９０と、ゲート遮断解除部１１００と、放電電力制御部（２）１１１０と、昇圧解除部１１２０と、中止処理部１１３０とは、いずれもＥＣＵ１０００のＣＰＵがメモリ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するが、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憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図５を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１０００は、従属電源の変更要求があるか否かを判定する。従属電源の変更要求があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘに設定する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、主電源１０−１における放電電力Ｗｏｕｔ（１）を一時的に上昇させて、変更前の従属電源の放電電力Ｗｏｕｔ（２）をゼロに制限する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１０００は、コンバータ（２）１２−２のゲートが遮断するようにコンバータ（２）１２−２を制御する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１０００は、変更前の従属電源のＳＭＲ遮断処理を実施する。なお、変更前の従属電源のＳＭＲ遮断処理については後述する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１０００は、電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａ以下であるか否かを判定する。電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａ以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１０００は、中止処理を実行する。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１０００は、変更後の従属電源とコンバータ（２）１２−２とが電気的に接続するように変更後の従属電源に対応する、ＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３のうちのいずれか一方を制御する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１０００は、コンバータ（２）１２−２のゲートの遮断を解除する。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１０００は、主電源１０−１における放電電力Ｗｏｕｔ（１）の一時的な上昇を解除し、選択された従属電源の放電電力Ｗｏｕｔ（２）をゼロとする制限を解除する。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１０００は、目標昇圧電圧の最大値ＶＨｍａｘの設定を解除する。

次に、図６を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１０００で実行される、変更前の従属電源のＳＭＲ遮断処理のプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１０００は、変更前の従属電源とコンバータ（２）１２−２との電気的に遮断するようにＳＭＲ（２）１４−２およびＳＭＲ（３）１４−３のうちの変更前の従属電源に対応するいずれか一方を制御する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１０００は、ディスチャージ制御を実行する。Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１０００は、ディスチャージ制御が実行されてから予め定められた時間が経過するまでに、コンデンサＣ２の電圧ＶＬ（２）が予め定められた値Ｖａ以下になったか否かを判定する。予め定められた時間が経過するまでに電圧ＶＬ（２）が予め定められた値Ｖａ以下になると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ２０４にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１０００の動作について図７、図８および図９を用いて説明する。以下の説明において、従属電源（１）１０−２が変更前の従属電源に対応し、従属電源（２）１０−３が変更後の従属電源に対応する場合を一例として説明する。

たとえば、車両の走行中において、従属電源（１）１０−２のＳＯＣが予め定められた充電量以下になると、従属電源の変更要求が検出される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。そのため、目標昇圧電圧が最大値ＶＨｍａｘに設定される（Ｓ１０２）。

目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘを設定することにより、図７に示すようにコンバータ（１）１２−１およびコンバータ（２）１２−２の出力電圧ＶＨが上昇する。そのため、仮に車輪におけるスリップの発生により、ＭＧ（２）３２−２の回転数が増加して、電力が持ち出されたとしても、図７の破線枠Ｂに示すように、電圧ＶＨがＶＬ（１）よりも低下する期間の発生が抑制される。そのため、主電源と従属電源（１）１０−２との間における電力の授受が抑制されることとなる。すなわち、変更要求が検出されたときに、目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘに設定することにより、従属電源の切換動作中に主電源と従属電源（１）１０−２との間において電力が授受されることが抑制される。

最大値ＶＨｍａｘが設定された後、主電源１０−１の放電電力Ｗｏｕｔ（１）が一時的に上昇され、かつ、従属電源（１）１０−２の放電電力Ｗｏｕｔ（２）がゼロに制限される（Ｓ１０４）。主電源１０−１の放電電力Ｗｏｕｔ（１）および従属電源（１）１０−２の放電電力Ｗｏｕｔ（２）の制御の後に、コンバータ（２）１２−２のゲートが遮断される（Ｓ１０６）。

そのため、図８に示すように、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのゲートが遮断されると、コンバータ（１）１２−１からコンバータ（２）１２−２への電力の授受は、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂにより抑制されることとなる。

コンバータ（２）１２−２のゲートが遮断された後に、変更前の従属電源のＳＭＲ遮断処理が実施される（Ｓ１０８）。すなわち、従属電源（１）１０−２とコンバータ（２）１２−２とが電気的に遮断されるようにＳＭＲ（２）１４−２が制御され（Ｓ２００）、ディスチャージ制御が実行される（Ｓ２０２）。

たとえば、図９にディスチャージ制御を実行したときの電圧ＶＬ（２）の変化を示す。図９の横軸は、時間を示し、図９の縦軸は、電圧ＶＬ（２）を示す。

図９に示すように、時間Ｔ（０）にて、ディスチャージ制御が開始され（Ｓ２０２）、予め定められた時間が経過する前の時間Ｔ（１）にて、電圧ＶＬ（２）が予め定められた値Ｖａ以下になると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、ＳＭＲ（２）１４−２が適切に作動し、コンバータ（２）１２−２と従属電源（１）１０−２とが正常に遮断されていると判定される。

なお、予め定められた値Ｖａは、少なくとも電圧ＶＬ（２）が低下していることを判定できる値であればよく、コンデンサＣ２に充電された電力が十分に放電したことを示す値Ｖｂよりも大きい値を設定することができる。コンデンサＣ２に充電された電力が十分に放電したことを示す予め定められた値Ｖｂは、たとえば、車両が衝突等した場合に安全性確保のためにディスチャージ制御を行なう場合において適した値である。

そのため、予め定められた値Ｖａに基づいてコンデンサＣ２の電力が消費されているか否かを判定した場合の判定時点（時間Ｔ（１））は、予め定められた値Ｖｂに基づいて判定した場合の判定時点（時間Ｔ（２））よりも早く、ディスチャージ制御後の電圧判定に要する時間の短縮が図れる。

電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａ以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、従属電源（２）１０−３とコンバータ（２）１２−２とが電気的に接続されるようにＳＭＲ（３）１４−３を制御する（Ｓ１１４）。

そして、コンバータ（２）１２−２のゲートの遮断が解除された後に（Ｓ１１６）、主電源１０−１の放電電力Ｗｏｕｔ（１）の一時的な上昇および従属電源（２）１０−３の放電電力Ｗｏｕｔ（２）をゼロとする制限が解除される（Ｓ１１８）。その後、目標昇圧電圧の最大値ＶＨｍａｘの設定が解除される（Ｓ１２０）。

なお、ディスチャージ制御後に予め定められた時間が経過するまでに電圧ＶＬ（２）が予め定められた値Ｖａ以下にならなかったり（Ｓ２０４にてＮＯ）、電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値Ｉａ以下でなかったりすると（Ｓ１１０にてＮＯ）、中止処理が実行される（Ｓ１１２）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、変更要求が検出された場合に、最大値Ｖｈｍａｘを目標昇圧電圧として設定して、コンバータ（１）および（２）を制御することにより、車両の走行時に車輪のスリップ等に起因して駆動源であるＭＧ（２）の回転数が上昇した場合に、電力がＭＧ（２）側に持ち出された結果、昇圧後の電圧に変動が生じても、昇圧後の電圧ＶＨが主電源の電源電圧ＶＬ（１）よりも低下することにより生じる主電源と従属電源との間での電力の授受を抑制することができる。そのため、電力の授受が発生している状態で、選択された一方の従属電源から他方の従属電源への切り換えが行なわれることが抑制される。その結果、リレーの接点において電弧を発生させることなく一方の従属電源を切離して他方の従属電源を選択することができる。したがって、従属電源の切換を適切に行なう車両の制御装置および制御方法を提供することができる。

さらに、目標昇圧電圧を最大値ＶＨｍａｘに設定した後であって、かつ、変更前の従属電源に対応するＳＭＲの遮断制御を開始する前に、コンバータ（２）のスイッチング素子のゲートを遮断することにより、従属電源と主電源との間での電力の授受を確実に抑制することができる。

また、変更前の従属電源とコンバータ（２）との電気的な接続が遮断されるようにＳＭＲが制御された後に、コンバータ（２）における電流ＩＬ（２）の絶対値が予め定められた値よりも大きい場合、変更前の従属電源とコンバータ（２）との電気的な接続が遮断されていない可能性がある。このような場合に、中止処理を実行することにより、電力の授受が発生しているときに変更前の従属電源から変更後の従属電源へと切り換えられることが抑制される。

そして、変更後の従属電源とコンバータ（２）とが電気的に接続されるようにＳＭＲが制御される前に、コンデンサＣ２の電力が消費されるようにディスチャージ制御を実行することにより、従属電源の切換を適切に行なうことができる。

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て請求の範囲によって示され、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。

Claims (14)

1. 主電源（１０−１）と、第１の従属電源（１０−２）と、第２の従属電源（１０−３）と、前記第１、第２の従属電源（１０−２，１０−３）のうちのいずれか一方の従属電源の選択を可能とする選択部（１４−２，１４−３）と、前記主電源（１０−１）から供給される直流電圧を昇圧する第１のコンバータ（１２−１）と、前記選択部（１４−２，１４−３）により選択された一方の従属電源から供給される直流電圧を昇圧する第２のコンバータ（１２−２）と、駆動源であって、前記第１，第２のコンバータ（１２−１，１２−２）から電力供給を受ける回転電機（３２−１）とを搭載する車両の制御装置であって、
   前記一方の従属電源を他方の従属電源に変更する変更要求を検出する要求検出部（１０１０）と、
   前記変更要求が検出された場合であって、かつ、前記第１，第２のコンバータ（１２−１，１２−２）の目標昇圧電圧が予め定められた値よりも低い場合に、前記予め定められた値を目標昇圧電圧として設定して、設定された前記目標昇圧電圧になるように前記第１，第２のコンバータ（１２−１，１２−２）を制御する昇圧制御部（１０２０）と、
   前記予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後に、前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御する選択制御部（１０５０，１０９０）とを含み、
   前記予め定められた値は、前記車両の車輪にスリップが発生した場合に、前記第１のコンバータ（１２−１）の回転電機側の電圧が少なくとも前記主電源（１０−１）の電圧よりも高い状態を維持するための値である、車両の制御装置。
2. 前記第２のコンバータ（１２−２）は、スイッチング素子（Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ）を含み、
   前記制御装置は、前記予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後であって、かつ、前記選択制御部（１０５０，１０９０）による前記選択部（１４−２，１４−３）の制御を開始する前に、前記スイッチング素子（Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ）のゲートを遮断するように前記第２のコンバータ（１２−２）を制御するゲート制御部をさらに含み、
   前記選択制御部（１０５０，１０９０）は、前記ゲートの遮断後に前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
3. 前記選択制御部（１０５０，１０９０）は、前記一方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への電力供給を遮断した後に、前記他方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）に電力が供給されるように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御し、
   前記制御装置は、
   前記一方の従属電源から第２のコンバータ（１２−２）に流れる電流を検出する電流検出部（２４）と、
   前記一方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への電力供給が遮断されるように前記選択制御部（１０５０，１０９０）により前記選択部（１４−２，１４−３）が制御された後に、前記電流検出部（２４）により検出された前記電流が予め定められた電流値よりも大きい場合、前記選択部（１４−２，１４−３）の制御を中止する中止部（１１３０）とをさらに含む、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
4. 前記第２のコンバータ（１２−２）は、前記一方の従属電源から供給される直流電圧の昇圧動作に用いるコンデンサ（Ｃ２）を含み、
   前記制御装置は、
   前記一方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への直流電圧の供給を遮断するように前記選択部（１４−２，１４−３）が制御された後であって、かつ、前記他方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への直流電圧の供給が開始されるように前記選択部（１４−２，１４−３）が制御される前に、前記コンデンサ（Ｃ２）の電力が消費されるように前記第２のコンバータ（１２−２）に対してディスチャージ制御を実行するディスチャージ制御部（１０６０）と、
   前記ディスチャージ制御後に、前記コンデンサ（Ｃ２）の電圧が予め定められた電圧よりも大きい場合に、前記選択部（１４−２，１４−３）が異常であると判定し、前記コンデンサ（Ｃ２）の電圧が前記予め定められた電圧以下である場合に、前記選択部（１４−２，１４−３）が正常であると判定する判定部（１０７０）とを含み、
   前記選択制御部（１０５０，１０９０）は、前記選択部（１４−２，１４−３）が正常であると判定された場合に、前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御装置は、前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御した後に、前記変更要求の検出にともなって実行した制御を解除するための解除部（１１００，１１２０）をさらに含む、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記第１、第２の従属電源（１０−２，１０−３）は、充電可能であって、
   前記制御装置は、前記第１，第２の従属電源（１０−２，１０−３）の充電量をそれぞれ検出する充電量検出部（１６−２，１６−３，１８−２，１８−３）をさらに含み、
   前記要求検出部（１０１０）は、前記一方の従属電源の充電量が予め定められた充電量よりも低下した場合に前記変更要求を検出する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
7. 前記車両は、駆動源として前記回転電機（３２−１）に加えて内燃機関（３６）を搭載したハイブリッド車両である、請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の車両の制御装置。
8. 主電源（１０−１）と、第１の従属電源（１０−２）と、第２の従属電源（１０−３）と、前記第１、第２の従属電源（１０−２，１０−３）のうちのいずれか一方の従属電源を選択する選択部（１４−２，１４−３）と、前記主電源（１０−１）から供給される直流電圧を昇圧する第１のコンバータ（１２−１）と、前記選択部（１４−２，１４−３）により選択された一方の従属電源から供給される直流電圧を昇圧する第２のコンバータ（１２−２）と、駆動源であって、前記第１，第２のコンバータ（１２−１，１２−２）から電力供給を受ける回転電機（３２−１）とを搭載する車両の制御方法であって、
   前記一方の従属電源を他方の従属電源に変更する変更要求を検出するステップと、
   前記変更要求が検出された場合であって、かつ、前記第１，第２のコンバータ（１２−１，１２−２）の目標昇圧電圧が予め定められた値よりも低い場合に、前記予め定められた値を目標昇圧電圧として設定して、設定された前記目標昇圧電圧になるように前記第１，第２のコンバータ（１２−１，１２−２）を制御するステップと、
   前記予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後に、前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御するステップとを含み、
   前記予め定められた値は、前記車両の車輪にスリップが発生した場合に、前記第１のコンバータ（１２−１）の回転電機側の電圧が少なくとも前記主電源（１０−１）の電圧よりも高い状態を維持するための値である、車両の制御方法。
9. 前記第２のコンバータ（１２−２）は、スイッチング素子（Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ）を含み、
   前記制御方法は、前記予め定められた値を目標昇圧電圧として設定した後であって、かつ、前記選択部（１４−２，１４−３）を制御するステップにて前記選択部（１４−２，１４−３）の制御を開始する前に、前記スイッチング素子（Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ）のゲートを遮断するように前記第２のコンバータ（１２−２）を制御するステップをさらに含み、
   前記選択部（１４−２，１４−３）を制御するステップは、前記ゲートの遮断後に前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御する、請求の範囲第８項に記載の車両の制御方法。
10. 前記選択部（１４−２，１４−３）を制御するステップは、前記一方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への電力供給を遮断した後に、前記他方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）に電力が供給されるように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御し、
    前記制御方法は、
    前記一方の従属電源から第２のコンバータ（１２−２）に流れる電流を検出するステップと、
    前記一方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への電力供給が遮断されるように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御するステップにて前記選択部（１４−２，１４−３）が制御された後に、検出された前記電流が予め定められた電流値よりも大きい場合、前記選択部（１４−２，１４−３）の制御を中止するステップとをさらに含む、請求の範囲第８項に記載の車両の制御方法。
11. 前記第２のコンバータ（１２−２）は、前記一方の従属電源から供給される直流電圧の昇圧動作に用いるコンデンサ（Ｃ２）を含み、
    前記制御方法は、
    前記一方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への直流電圧の供給を遮断するように前記選択部（１４−２，１４−３）が制御された後であって、かつ、前記他方の従属電源から前記第２のコンバータ（１２−２）への直流電圧の供給が開始されるように前記選択部（１４−２，１４−３）が制御される前に、前記コンデンサ（Ｃ２）の電力が消費されるように前記第２のコンバータ（１２−２）に対してディスチャージ制御を実行するステップと、
    前記ディスチャージ制御後に、前記コンデンサ（Ｃ２）の電圧が予め定められた電圧よりも大きい場合に、前記選択部（１４−２，１４−３）が異常であると判定し、前記コンデンサ（Ｃ２）の電圧が前記予め定められた電圧以下である場合に、前記選択部（１４−２，１４−３）が正常であると判定するステップとを含み、
    前記選択部（１４−２，１４−３）を制御するステップは、前記選択部（１４−２，１４−３）が正常であると判定された場合に、前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御する、請求の範囲第８項に記載の車両の制御方法。
12. 前記制御方法は、前記変更要求を満たすように前記選択部（１４−２，１４−３）を制御した後に、前記変更要求の検出にともなって実行した制御を解除するステップをさらに含む、請求の範囲第８項に記載の車両の制御方法。
13. 前記第１、第２の従属電源（１０−２，１０−３）は、充電可能であって、
    前記制御方法は、前記第１，第２の従属電源（１０−２，１０−３）の充電量をそれぞれ検出するステップをさらに含み、
    前記要求を検出するステップは、前記一方の従属電源の充電量が予め定められた充電量よりも低下した場合に前記変更要求を検出する、請求の範囲第８項に記載の車両の制御方法。
14. 前記車両は、駆動源として前記回転電機（３２−１）に加えて内燃機関（３６）を搭載したハイブリッド車両である、請求の範囲第８項〜第１３項のいずれかに記載の車両の制御方法。

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