JP5949436B2 - 車両、電源システムおよび電源システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両、電源システムおよび電源システムの制御方法に関し、特定的には、リレー回路を有する車両、電源システムおよび電源システムの制御方法に関する。

車両に、メインバッテリ（以下、第１蓄電装置と記す）とサブバッテリ（以下、第２蓄電装置と記す）を搭載し、それぞれの蓄電装置にリレー装置を介在させて、負荷であるインバータ部から電力の供給を受けるモータなどに対して並列に接続する電源システムが知られている（たとえば特許文献１等参照）。

特開２０１１−１９９９３４号公報（特許文献１）は、モータを駆動するインバータ部に接続される大容量、高電圧の第１の二次電池と、第１の二次電池と並列に接続される低電圧、高出力の第２の二次電池と、第２の二次電池から出力された電圧を昇圧する昇圧コンバータ部と、正極側ラインおよび負極側ラインの間に負荷に供給する電力の変動を抑制するコンデンサとを備える構成を開示する。

また、特開２０１０−２５２４７５号公報（特許文献２）に開示される電源システムは、リレー装置に切離しの動作の指示が行なわれている間にコンデンサの放電処理を行なう。そして、その時のコンデンサの両端の電圧を検出することによりリレー装置の接点に溶着が生じているか判定する。

特開２０１１−１９９９３４号公報 特開２０１０−２５２４７５号公報

このような車両では、走行開始前の点検項目の一つとして、上記のリレー装置の故障検出が行なわれる場合がある。一般に車両の起動から走行開始可能となる状態（以下、「Ｒｅａｄｙ−ＯＮ」状態と記す）に至るまでの時間をできる限り短縮するため、リレー装置の接点の溶着チェックも短時間で行なえることが望ましい。

各蓄電装置に個別に設けられるリレー装置がインバータ部に並列に接続されている電源システムでは、共通のコンデンサに各第１蓄電装置，第２蓄電装置から電圧が印加される。

このような構成において溶着チェックを行なう際に最初に第１蓄電装置側のリレー装置の各接点の溶着チェックを行なうと、第１蓄電装置側のリレー装置に溶着が生じている場合には、コンデンサが充電されてしまい、そのままでは、その後の第２蓄電装置側のリレー装置の各接点の溶着チェックが行なえなくなってしまうおそれがある。

そのため、このような場合に各リレー装置の接点に溶着チェックを行なうときには、故障検出終了後、接点の再切離しおよびコンデンサの放電処理を行なわせる必要が生じ、故障検出の効率が低下する可能性がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の電源装置と負荷との間に電力の供給と遮断とを切換えるリレー装置が介在する電力システムにおいて、リレー装置の故障検出の効率を向上させて、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態となるまでの時間を短縮できる車両、電源システムおよび電源システムの制御方法を提供することである。

この発明は、要するに、電源システムと、電源システムから供給される電力で駆動する駆動装置と、電源システムおよび駆動装置の制御を行なう制御装置とを備える、車両である。電源システムは、駆動装置へ電力を供給可能な第１蓄電装置と、駆動装置に対して第１蓄電装置と並列に接続された第２蓄電装置と、第１蓄電装置と駆動装置との間で電力の供給と遮断とを切換える第１スイッチと、第１スイッチと駆動装置とを結ぶ経路に接続されて、第１蓄電装置から出力された電圧を変換して駆動装置に印加するコンバータ部と、第１スイッチとコンバータ部とを結ぶ経路にコンバータ部に対して第１蓄電装置と並列に接続される第１コンデンサと、第２蓄電装置から駆動装置への電力の供給と遮断とを切換える第２スイッチと、コンバータ部と駆動装置とを結ぶ経路に接続されて、コンバータ部を介して第１蓄電装置の電圧が印加される第２コンデンサとを含む。制御装置は、第２蓄電装置が第２コンデンサに接続されるような第２スイッチの動作指令を出力したときの、第２コンデンサの電圧に基づいて第２スイッチの故障検出を行ない、第２スイッチの故障検出を行なった後に、第１蓄電装置が第１コンデンサに接続されるような第１スイッチの動作指令を出力したときの、第１コンデンサの電圧に基づいて第１スイッチの故障検出を行なう。

好ましくは、制御装置は、第１蓄電装置と第２蓄電装置との間の電圧差が所定のしきい値を下回る場合には、第２スイッチの故障検出を行なった後に、第１スイッチの故障検出を行なう。

さらに好ましくは、第１スイッチおよび第２スイッチの各々は複数の接点を有し、制御装置は、電圧差がしきい値を上回る場合には、第１スイッチおよび第２スイッチの各々について、複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの第１コンデンサおよび第２コンデンサに印加される電圧に基づいて故障検出を行なう。

さらに好ましくは、制御装置は、複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの第２コンデンサの電圧が第２蓄電装置の電圧の値であるか、または第２蓄電装置の電圧の値に近似する範囲に収まる場合は、第２スイッチに溶着が発生していると判定し、第２コンデンサの電圧が第１蓄電装置の電圧の値であるか、または近似する範囲内に収まる場合は第１スイッチに溶着が発生していると判定する。

さらに好ましくは、制御装置は、複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの第１コンデンサの電圧が、０Ｖであるかまたは０Ｖに近似する範囲に収まる場合は、第１スイッチに断線が発生していると判定し、第２コンデンサの電圧が第１蓄電装置の電圧の値かまたは第１蓄電装置の電圧の値に近似する範囲に収まる場合は、第２スイッチに断線が発生していると判定し、第２コンデンサの電圧が０Ｖかまたは０Ｖに近似する範囲に収まる場合は、第１スイッチおよび第２スイッチの両方に断線が発生していると判定する。

さらに好ましくは、第１スイッチおよび第２スイッチの少なくとも一方は、駆動装置９０への突入電流の急激な増加を抑制するプリチャージ機能を有する。

さらに好ましくは、制御装置は、第２スイッチの故障検出を行なう間、コンバータ部を非駆動状態とする。

さらに好ましくは、第１蓄電装置は、高出力型バッテリを含み、第２蓄電装置は、高容量型バッテリを含む。

さらに好ましくは、負荷に供給される電力を調整する制御装置を備える電源システムである。負荷へ電力を供給可能な第１蓄電装置と、負荷に対して第１蓄電装置と並列に接続された第２蓄電装置と、第１蓄電装置と負荷との間で電力の供給と遮断とを切換える第１スイッチと、第１スイッチと負荷とを結ぶ経路に接続されて、第１蓄電装置から出力された電圧を変換して負荷に印加するコンバータ部と、第１スイッチとコンバータ部とを結ぶ経路にコンバータ部に対して第１蓄電装置と並列に接続される第１コンデンサと、第２蓄電装置から負荷への電力の供給と遮断とを切換える第２スイッチと、コンバータ部と負荷とを結ぶ経路に接続されて、コンバータ部を介して第１蓄電装置の電圧が印加される第２コンデンサとを含む。制御装置は、第２蓄電装置が第２コンデンサに接続されるような第２スイッチの動作指令を出力したときの、第２コンデンサの電圧に基づいて第２スイッチの故障検出を行ない、第２スイッチの故障検出を行なった後に、第１蓄電装置が第１コンデンサに接続されるような第１スイッチの動作指令を出力したときの、第１コンデンサの電圧に基づいて第１スイッチの故障検出を行なう。

この発明の他の局面では、負荷に電力を供給するための電源システムの制御方法である。電源システムは、負荷へ電力を供給可能な第１蓄電装置と、負荷に対して第１蓄電装置と並列に接続された第２蓄電装置と、第１蓄電装置と負荷との間で電力の供給と遮断とを切換える第１スイッチと、第１スイッチと負荷とを結ぶ経路に接続されて、第１蓄電装置から出力された電圧を変換して負荷に印加するコンバータ部と、第１スイッチとコンバータ部とを結ぶ経路にコンバータ部に対して第１蓄電装置と並列に接続される第１コンデンサと、第２蓄電装置から負荷への電力の供給と遮断とを切換える第２スイッチと、コンバータ部と負荷とを結ぶ経路に接続されて、コンバータ部を介して第１蓄電装置の電圧が印加される第２コンデンサとを含む。制御方法は、第２蓄電装置が第２コンデンサに接続されるような第２スイッチの動作指令を出力するステップと、第２スイッチの動作指令が出力されているときの、第２コンデンサの電圧に基づいて第２スイッチの故障検出を行なうステップと、第２スイッチの故障検出を行なった後に、第１蓄電装置が第１コンデンサに接続されるような第１スイッチの動作指令を出力するステップと、第１蓄電装置が第１コンデンサに接続されるような第１スイッチの動作指令が出力されているときの、第１コンデンサの電圧に基づいて第１スイッチの故障検出を行なうステップとを備える。

本発明によれば、上述のような構成の電源システムにおいて制御装置によって第２スイッチに動作指示がなされた場合の第２コンデンサの電圧に基づいて、第２スイッチの故障検出が行なわれる。第２スイッチの故障検出が行なわれた後、第１スイッチに動作指示がなされた場合の第１コンデンサの電圧に基づいて、第１スイッチの故障検出が行なわれる。

このため、第２スイッチの故障検出によって、第２蓄電装置から印加される電圧のために第２コンデンサの電圧が上昇した場合であっても、第１コンデンサの電圧に基づいて、第１スイッチの故障検出を行なうことができる。したがって、コンデンサの電荷の放電等の処理が不要となるので、走行開始前などに短時間で効率良く故障検出を行なうことができる。

この発明の実施の形態による電源システムを搭載したハイブリッド車両の全体ブロック図である。 比較例の電源システムを搭載したハイブリッド車両の構成を示す図である。 図２の電源システムの処理を実施した場合の動作の詳細を示すタイムチャートである。 実施の形態の電源システムの処理を実施した場合の動作の詳細を示すタイムチャートである。 図４の故障検出を行なう工程を一部説明するフローチャートである。 蓄電装置の電圧差を用いて、故障検出を実施した場合の動作の詳細を示すタイムチャートである。 図６の故障検出を行なう工程を説明するフローチャートである。

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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態による電源システム５０を搭載したハイブリッド車両の全体ブロック図である。

[車両の構成]
図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、電源システム５０と、駆動装置９０と、電源システム５０および駆動装置９０を制御する制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０とを備える。

電源システム５０は、第１蓄電装置ＢＡＴ１と、第２蓄電装置ＢＡＴ２と、システムメインリレーＳＭＲ１、システムメインリレーＳＭＲ２と、コンバータ部１０と、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、逆流防止回路３５と、電圧センサ４２，４４，４６，４８と、電流センサ５２，５４，５６とを備える。

第１蓄電装置ＢＡＴ１，第２蓄電装置ＢＡＴ２としては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などや鉛蓄電池などの二次電池を用いることができる。また、キャパシタなど充放電可能な蓄電素子を用いてもよい。

第１蓄電装置ＢＡＴ１は、システムメインリレーＳＭＲ１を介して、電圧変換装置としてのコンバータ部１０に接続される。

第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１は、電圧センサ４２により検出され、検出された電圧ＶＢ１の値はＥＣＵ３０へ出力される。第１蓄電装置ＢＡＴ１からコンバータ部１０へ供給される電流Ｉ１は、電流センサ５２によりを検出され、その検出値はＥＣＵ３０へ出力される。これらの電圧ＶＢ１，電流Ｉ１の値は、ＥＣＵ３０で後述する残存容量ＳＯＣ（ＳＯＣ：State Of Charge）の算出などに用いられる。

システムメインリレーＳＭＲ１は、第１蓄電装置ＢＡＴ１の負極と負極ラインＮＬ１との間に接続される接点Ｇ１と、第１蓄電装置ＢＡＴ１の負極と負極ラインＮＬ１との間に制限抵抗Ｒ１と直列に接続される接点Ｐ１と、第１蓄電装置ＢＡＴ１の正極と正極ラインＰＬ１との間に接続される接点Ｂ１とを含む。接点Ｇ１，Ｐ１，Ｂ１は、ＥＣＵ３０から与えられる制御信号ＳＭ１に応じて個別にオン／オフ状態が制御される。

なお、ハイブリッド車両１００の起動時には、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１，Ｐ１を導通させて第１コンデンサＣ１，第２コンデンサＣ２のプリチャージを行なう。その後、プリチャージが完了するとＥＣＵ３０は、接点Ｇ１を導通させてから、接点Ｐ１を開く。このような順序で接点Ｇ１，Ｐ１，Ｂ１を切換えることによって、負荷への突入電流を抑制しながら、システムメインリレーＳＭＲ１をインバータ部２０へ電力の供給が可能な状態とすることができる。

第１コンデンサＣ１は、システムメインリレーＳＭＲ１と、コンバータ部１０とを結ぶ経路である正極ラインＰＬ１，負極ラインＮＬ１の間に設けられ、正極ラインＰＬ１，負極ラインＮＬ１の間の電圧変動を減少させる。

コンバータ部１０は、上，下アームスイッチング素子１１，１２と、上，下アームダイオード１３，１４と、リアクトル１５とを含む。上，下アームスイッチング素子１１，１２は、コンバータ部１０と駆動装置９０とを電気的に結ぶ正極ラインＰＬ３と負極ラインＮＬ１との間に直列に接続される。

上，下アームスイッチング素子１１，１２に対しては、それぞれ上，下アームダイオード１３，１４が逆並列接続される。リアクトル１５は、上，下アームスイッチング素子１１，１２の接続ノードと正極ラインＰＬ１との間に接続される。

本実施の形態においては、上，下アームスイッチング素子１１，１２として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。

コンバータ部１０は、基本的には、各スイッチング周期内で上，下アームスイッチング素子１１，１２が相補的かつ交互にオン／オフするように制御される。コンバータ部１０は、昇圧動作時には、第１蓄電装置ＢＡＴ１によって出力された電圧ＶＬの直流電力を電圧ＶＨとなるように昇圧する。この昇圧動作は、下アームスイッチング素子１２のオン期間にリアクトル１５に蓄積された電磁エネルギを、上アームスイッチング素子１１および逆並列接続される上アームダイオード１３から正極ラインＰＬ３へ与えられることにより行なわれる。

また、コンバータ部１０は、降圧動作時には、駆動装置９０内のインバータ部２０によって出力された電圧ＶＨの直流電力を電圧ＶＬとなるように降圧する。この降圧動作は、上アームスイッチング素子１１のオン期間にリアクトル１５に蓄積された電磁エネルギが下アームスイッチング素子１２および逆並列接続される下アームダイオード１４をから、負極ラインＮＬ１へ与えられることにより行なわれる。これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＬの比）は、上記スイッチング周期における上，下アームスイッチング素子１１，１２のオン期間比（デューティ比）により制御される。たとえば、上アームスイッチング素子１１をオンに、下アームスイッチング素子１２をオフにそれぞれ固定すれば、ＶＨ＝ＶＬ（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。

第２コンデンサＣ２は、正極ラインＰＬ３、負極ラインＮＬ１の間に接続されて、正極ラインＰＬ３，負極ラインＮＬ１の間の電圧変動を減少させる。電圧センサ４８は、第２コンデンサＣ２の両端の電圧を検出し、その検出した電圧ＶＨの値をＥＣＵ３０へ出力する。

第２蓄電装置ＢＡＴ２は、駆動装置９０に対して第１蓄電装置ＢＡＴ１と並列に接続されている。第２蓄電装置ＢＡＴ２は、正極ラインＰＬ２、負極ラインＮＬ２を介して駆動装置９０に接続される。第２蓄電装置ＢＡＴ２と電力ラインＰＬ２，ＮＬ２との間には、システムメインリレーＳＭＲ２が設けられている。システムメインリレーＳＭＲ２は、第２蓄電装置ＢＡＴ２から駆動装置９０への電力の供給と遮断とを切換える。

システムメインリレーＳＭＲ２は、第２蓄電装置ＢＡＴ２の負極と負極ラインＮＬ２との間に接続される接点Ｇ２と、第２蓄電装置ＢＡＴ２の正極と正極ラインＰＬ２との間に接続される接点Ｂ２と、接点Ｂ２と並列に接続され、しかも制限抵抗Ｒ２に対して直列に接続される接点Ｐ２とを含む。そして、接点Ｇ２，Ｂ２，Ｐ２は、ＥＣＵ３０から与えられる信号ＳＭ２に応じて個別にオン／オフ状態が制御される。

この実施の形態のシステムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｐには、制限抵抗Ｒ２が設けられている。このため、負荷への突入電流が発生するおそれがなく第２コンデンサＣ２、電圧センサ４８を保護しつつ、システムメインリレーＳＭＲ２を駆動装置９０に接続できる。なお、制限抵抗Ｒ１，Ｒ２はシステムメインリレーＳＭＲ１とシステムメインリレーＳＭＲ２とのうち、少なくともシステムメインリレーＳＭＲ２に制限抵抗Ｒ２が備わっていればよい。

逆流防止回路３５は、正極ラインＰＬ２に備えられる。逆流防止回路３５は、たとえばダイオードＤ３により構成されており、正極ラインＰＬ２から、正極ラインＰＬ３に流れる方向を順方向として接続されている。

そして、電圧ＶＨが電圧ＶＢ２を上回ると、ＥＣＵ３０から接続動作を行なわせるような制御信号ＳＭ２が出力されて、接点Ｂ２，Ｇ２が接続される。このようにすることによって、第２蓄電装置ＢＡＴ２からの電流が流れていない、いわゆる無負荷状態で、第２蓄電装置ＢＡＴ２をインバータ部２０に接続することができる。

第２蓄電装置ＢＡＴ２の両端には、電圧センサ４４が接続されている。電圧センサ４４は、第２蓄電装置ＢＡＴ２の電圧ＶＢ２の値を検出してＥＣＵ３０へ検出値を出力する。電流センサ５４は、第２蓄電装置ＢＡＴ２から供給される電流Ｉ２の値を検出してＥＣＵ３０へ値を出力する。そして、ＥＣＵ３０は、電圧ＶＢ２の値と電圧センサ４８で検出される電圧ＶＨの値とを比較して、第１蓄電装置ＢＡＴ１，第２蓄電装置ＢＡＴ２を切換える。

第１蓄電装置ＢＡＴ１は、高出力型バッテリを含み、他方の第２蓄電装置ＢＡＴ２は、高容量型バッテリを含む。なお、たとえば、第１蓄電装置ＢＡＴ１には、第２蓄電装置ＢＡＴ２よりも出力可能最大電力が大きい二次電池を用いることができる。そして、この第１蓄電装置ＢＡＴ１を後述するＨＶ走行に適合させて、比較的大電流の供給が可能な二次電池で構成することによって、加減速走行時に十分な出力と充電性能を与えることができる。

第２蓄電装置ＢＡＴ２には、第１蓄電装置ＢＡＴ１よりも蓄電容量が大きい二次電池を用いることができる。そして、コンバータ部１０のような電力変換装置を介在させないで直接インバータ部２０に電力を供給することで、たとえば高速道路などで巡航する際の速度変化の少ない定速走行時に、電力変換損失が少なく、かつ電力エネルギ効率を向上させることができる。

このように、２つの第１蓄電装置ＢＡＴ１，第２蓄電装置ＢＡＴ２を適宜使い分けることにより、ハイパワーかつ大容量の直流電源を構成することができる。

駆動装置９０は、エンジン２と、回転電機としてのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、このモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給するインバータ部２０と、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを連結する動力分割機構４と、動力分割機構４に連結され、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２からの動力により回転可能な車輪６とを含む。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、ＥＣＵ３０により制御される。ハイブリッド車両１００は、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ２のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。

すなわち、この実施の形態のハイブリッド車両１００は、エンジン２とモータジェネレータＭＧ２とを用いて走行するいわゆるＨＶ走行と、モータジェネレータＭＧ２の回転駆動力で走行するいわゆるＥＶ走行とを、運転状態に応じて自動的に選択しながら走行することが可能である。

モータジェネレータＭＧ１，モータジェネレータＭＧ２は、インバータ部２０からの電力供給により回転駆動される。インバータ部２０は、ＥＣＵ３０からの制御信号ＰＷＩにより制御され、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転トルクを調整する。

ＨＶ走行中、モータジェネレータＭＧ２の回転駆動力および、エンジン２の回転駆動力は、動力分割機構４によってトルク配分される。トルク配分された回転駆動力は、車輪６または、モータジェネレータＭＧ１に分割されて、車輪６または、モータジェネレータＭＧ１を回転させる。これにより、ハイブリッド車両１００を走行させることができる。また、インバータ制御によりモータジェネレータＭＧ１の回転起電力を得ることができる。

また、ＥＶ走行中でも、モータジェネレータＭＧ２で発生すべき回転トルクが不足している場合には、エンジン２が起動されて、エンジン２からの回転駆動力を用いて不足する回転トルクが補なわれる。

また、本実施の形態のハイブリッド車両１００には、車両外部の電源からの電力を用いて、第２蓄電装置ＢＡＴ２の充電を行なう外部充電装置６０が備えられている。外部充電装置６０は、充電器側リレースイッチＣＨＲと、車体側充電ポート６１と、充電器６２と、電圧センサ６３とを含む。

充電器６２は、車体側充電ポート６１に接続されるとともに、充電器側リレースイッチＣＨＲから第２蓄電装置ＢＡＴ２に接続される。また、充電器６２は、外部電源７０から充電ケーブル８０を用いて、車体側充電ポート６１に伝達された交流電力を受ける。そして、受けた交流電力を直流電力に変換して第２蓄電装置ＢＡＴ２へ充電電力を供給する。

このうち、充電器側リレースイッチＣＨＲの接点ＢＣの一方端６５は第２蓄電装置ＢＡＴ２の正極に接続され、他方端６７は充電器６２の出力端子に接続される。また、接点ＧＣの一方端６６は、第２蓄電装置ＢＡＴ２の負極に接続され、他方端６８は充電器６２の出力端子６８に接続される。負極側の接点ＧＣと並列に、制限抵抗と直列に接続された接点ＰＣが設けられる。

電圧センサ６３は、充電器６２の出力端子６７，６８の電圧を測定して、その測定値ＶＣＨをＥＣＵ３０に出力する。

充電ケーブル８０は、ＳＡＥ規格におけるＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）に相当し、コネクタ部８１を含む。充電ケーブル８０のコネクタ部８１は、ハイブリッド車両１００に設けられた車体側充電ポート６１に接続され、外部電源７０からの電力がハイブリッド車両１００に伝達される。

図１においては、電動車両として、エンジン２を備えたハイブリッド車両１００を示して説明するが車両の構成は特にこれに限らず、たとえば、モータのみで走行する電動車両や、外部充電装置６０を車体に備えていない電動車両などであっても良い。また、エンジン２とともに、またはエンジンに換えて燃料電池を用いるハイブリッド車両であってもよい。このように駆動源の形状、種類および数量が特に限定されるものではなく、動力分割機構４を備え、エンジン２の動力がモータジェネレータＭＧ１と車輪６とに分配される、いわゆるシリーズ／パラレル型のプラグインハイブリッド車両、エンジン２の動力をモータジェネレータＭＧ１による発電のみに用い、モータジェネレータＭＧ２のみを用いて車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、または、他の種類のハイブリッド車両にも適用可能である。

ＥＣＵ３０は、電源システム５０およびインバータ部２０を制御して、走行のための駆動力を調整する。ＥＣＵ３０は、電圧センサ４８で検出した電圧ＶＨの値が電圧ＶＢ２の値を上回る場合に、システムメインリレーＳＭＲ２に対して、制御信号ＳＭ２を出力して接点を接続する。

また、ＥＣＵ３０には、報知装置４０が接続されている。報知装置４０は、車室内に設けられたモニタ出力表示部（図示せず）などを通じて、文字、図形を用いた報知出力を行なう。ＥＣＵ３０は、報知装置４０に対して、溶着非検出を含む報知出力を行なわせるような出力信号を送信する。報知装置４０は、表示出力の入力に基づいて、ユーザに走行可能状態となったことを音声出力やインジケータランプの点灯などにより聴覚的および／または視覚的に報知する。

図示省略の車両ＥＣＵは、エンジン２，モータジェネレータＭＧ１，モータジェネレータＭＧ２に対して要求される出力要求ＰＲを生成する。ＥＣＵ３０は、電圧ＶＢ１，ＶＢ２，電圧ＶＬ，ＶＨに基づき、コンバータ部１０を駆動するための制御信号ＰＷＣをアクセルペダルの開度や車両速度および出力要求ＰＲ等に応じて生成し、その生成した制御信号ＰＷＣをコンバータ部１０へ出力する。

また、ＥＣＵ３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度および電流と電圧ＶＨとに基づき、制御信号ＰＷＩを生成する。生成された制御信号ＰＷＩをインバータ部２０へ出力することによって、インバータ部２０は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転駆動力を調整する。

ＥＣＵ３０は、さらに、電圧ＶＢ１，ＶＢ２および電流センサ５２，５４で検出された電流値Ｉ１，Ｉ２に基づいて、第１蓄電装置ＢＡＴ１，第２蓄電装置ＢＡＴ２の残存容量を示す残存容量ＳＯＣ、出力可能電力上限値ＷＯＵＴ（単位はワット）を求める。残存容量ＳＯＣを示す値は、定格容量に対する実充電容量の比率で定義され、たとえば蓄電装置が満充電状態の時には１００％と定義され、蓄電装置が完全に放電された状態の時に０％と定義される。

[比較例]
図２は、比較例の電源システム１５０を搭載したハイブリッド車両２００の構成を示す図である。なお、実施の形態と同一の部分については、同一符号を付して、説明を繰返さない。

図２を参照して、この比較例のハイブリッド車両２００では、図１の電源システム５０の構成と比較すると、電源システム１５０として、第２蓄電装置ＢＡＴ２側に、第１蓄電装置ＢＡＴ１のコンバータ部１０と同様に、インバータ部２０へ供給される電力の電圧を変換する第２コンバータ部１１０が設けられている。

このように構成された比較例のハイブリッド車両２００では、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による駆動力のみを用いて走行するいわゆるＥＶ走行では、第１蓄電装置ＢＡＴ１からの電力の供給とともに、または単独で、第２コンバータ部１１０によって昇圧された第２蓄電装置ＢＡＴ２の電力がインバータ部２０へ供給される。

図３は、この比較例で、電源システム５０起動時のシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接続および切離しによる電圧ＶＨの変化を示すタイムチャートである。

図３を参照してハイブリッド車両２００では、時刻ｔ１において車両が起動されると、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｂ２を接続するような制御信号ＳＭ１，ＳＭ２が出力される。

時刻ｔ１から各部位で走行に必要とされる制御動作の開始準備が整い、走行可能となるＲｅａｄｙ−ＯＮ状態になる時刻ｔ４までに、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の各接点の溶着チェックが行なわれる。ＥＣＵ３０により行なわれる溶着チェックでは、たとえば各接点の接続状態と非接続状態とを切換えて、第１コンデンサＣ１，第２コンデンサＣ２に蓄積または放電される電荷により変動する電圧ＶＨを検出することにより、接点の溶着または断線などの故障が生じているかが判断される。

リレーが正常の場合は、この制御信号ＳＭ１，ＳＭ２による接続動作の指令により、第１蓄電装置ＢＡＴ１，第２蓄電装置ＢＡＴ２から、第１コンデンサＣ１，第２コンデンサＣ２に電圧は印加されないが、図３中二点鎖線ｆ１に示すように、電圧ＶＨが上昇した場合は、接点Ｇ１，Ｇ２またはＰ１，Ｐ２のいずれかに溶着があると判定される。

接点Ｇ１，Ｇ２またはＰ１，Ｐ２に溶着がなく正常である場合には、実線で示すように、時刻ｔ２において接点Ｐ１，Ｐ２が接続されたときに電圧ＶＨが上昇する。そして、時刻ｔ３でプリチャージが完了する。

時刻ｔ４において、インバータ部２０は、電力の供給を受けて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動させて走行を開始できる状態となる。

この比較例の電源システム１５０では、第１蓄電装置ＢＡＴ１側にコンバータ部１０が設けられ、さらに第２蓄電装置ＢＡＴ２側に第２コンバータ部１１０が設けられている。このため、第１コンデンサＣ１１，第２コンデンサＣ１２の各々をプリチャージすることができ、駆動装置９０に並列に接続された第１蓄電装置ＢＡＴ１側および第２蓄電装置ＢＡＴ２側の両方を並行して同時に起動させることができる。

この比較例のように、システムメインリレーＳＭＲ１に対応して第１コンデンサＣ１１およびコンバータ部１０が設けられ、さらにシステムメインリレーＳＭＲ２に対応して第２コンデンサＣ１２および第２コンバータ部１１０が設けられている構成では、第１コンデンサＣ１１，第２コンデンサＣ１２の各々を個別にプリチャージおよび放電動作させることにより、両方のシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の各接点の故障検出を行なわせることができる。

しかしながら、この比較例に示される電源システムのような第２コンデンサＣ１２あるいは第２コンバータ部１１０が設けられていない、簡略化された構成の別の電源システムを搭載した車両も考えられる。このような車両の電源システムでは、両方のシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の溶着や、接点が開状態のままと固着状態となっている故障あるいは経路の断線（以下、通電できない状態をまとめて断線と記す）などの故障を効率良く検出することができない場合がある。

たとえば、図１の電源システム５０では、第１蓄電装置ＢＡＴ１から第１コンデンサＣ１に印加される電圧は、コンバータ部１０の逆並列に接続される上アームダイオード１３を通じて第２コンデンサＣ２にも印加される。

このため、先にこのシステムメインリレーＳＭＲ１の溶着検出を行なった場合、第１蓄電装置ＢＡＴ１側のシステムメインリレーＳＭＲ１を切離し、第２コンデンサＣ２の放電処理を行なった後に、システムメインリレーＳＭＲ２の再接続を行なうことが必要となる。したがって、構成が簡略化された電源システムでは、各接点の故障検出の効率が良好にできない場合が生じ得る。

しかも、第２蓄電装置ＢＡＴ２側のシステムメインリレーＳＭＲ２の接点が断線していても、電圧ＶＨの値がすでに上昇している。このため、第２蓄電装置ＢＡＴ２側では、断線も検出できないといった問題が生じ得る。

このような簡略化した電源システムでは、システムメインリレーＳＭＲ１が溶着している場合、第１蓄電装置ＢＡＴ１側からの電圧ＶＢ１の印加で、第２コンデンサＣ２の電圧ＶＨも上昇してしまう。したがって、少なくともシステムメインリレーＳＭＲ１の故障は検出できるが、いずれのシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接点が溶着または断線しているかを特定できない場合が生じ得る。

そこで、本実施の形態においては、第１蓄電装置ＢＡＴ１側のシステムメインリレーＳＭＲ１を接続させる動作に先行して、第２蓄電装置ＢＡＴ２側のシステムメインリレーＳＭＲ２を負荷に接続する動作を行なわせて、第２コンデンサＣ２に印加される電圧ＶＨを用いて接点Ｂ２の溶着チェックを行なう。その後、第１コンデンサＣ１を用いてシステムメインリレーＳＭＲ１を接続させる動作を行なわせて、溶着チェックを行なう。これにより、この実施の形態の電源システム５０では、効率良く溶着チェックが行なうことができるとともに、故障箇所を特定することができ、電力効率が良好で、構成が簡便な電源システム５０を提供する。

図４は、この実施の形態の電源システム５０の処理を実施した場合の動作の詳細を示すタイムチャートである。

図４を参照して、時刻ｔ１でハイブリッド車両１００が起動されると、ＥＣＵ３０からシステムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｂ２に接続動作を行なわせるような制御信号ＳＭ２が出力される。このとき、制御信号ＳＭ２は、動作指令を接点Ｂ２に出力するので、接点Ｇ２，接点Ｐ２は、接続動作を行なわない。このとき、接点Ｇ２，接点Ｐ２が正常であれば、接点Ｂ２の接続によっても第２コンデンサＣ２に電圧は印加されないので、電圧ＶＨの値はそのままのはずである。よって、図４中二点鎖線ｆ２に示すように電圧ＶＨが上昇した場合には、接点Ｇ２，接点Ｐ２の少なくもいずれかに溶着が生じていると判断できる。

より詳細には、まずＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行なう間、コンバータ部１０を非駆動状態とする。これにより第２コンデンサＣ２から第１コンデンサＣ１への電荷の移動を防止する。

次に、第２コンデンサＣ２にプリチャージを行なうため、時刻ｔ２においてＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｐ２に接続動作を行なわせるような指令として制御信号ＳＭ２を出力する。このとき、電圧ＶＨが昇圧しない場合は、接点Ｐ２および／または接点Ｂ２が断線している可能性がある。

第２コンデンサＣ２へのプリチャージによる昇圧後、いずれの接点Ｇ２，Ｐ２にも溶着がなく、正常な場合は、時刻ｔ３において、接点Ｇ２が接続されるとともに接点Ｐ２が切離される。そして、システムメインリレーＳＭＲ２は故障検出（自己診断ともいう）を行ないながら接点Ｂ２，Ｇ２の接続を進めて、通電可能な状態を確立させる。

第２コンデンサＣ２にプリチャージを行なっても、時刻ｔ３において電圧ＶＨが電圧ＶＢ２の値まで上昇しない場合は、接点Ｐ２および／または接点Ｂ２が断線している可能性がある。これを時刻ｔ２における検出結果と組み合わせると、時刻ｔ２で電圧ＶＨが上昇しないとともに、図４中破線に示すように時刻ｔ３で電圧ＶＨが上昇しない場合は、接点Ｂ２が断線している可能性がある。また、時刻ｔ２において電圧ＶＨが昇圧しないとともに、この時刻ｔ３で電圧ＶＨが昇圧した場合は、接点Ｐ２が断線している可能性がある。

さらに時刻ｔ３で電圧ＶＨが昇圧しない場合は、接点Ｇ２および／または接点Ｂ２が断線している可能性があるが、この場合、時刻ｔ２で、電圧ＶＨが上昇していた場合には、接点Ｂ２は正常である可能性が高いので接点Ｇ２が断線している可能性がある。

このように、接点Ｐ２の溶着検出に続いて、それぞれ接点Ｐ２，接点Ｂ２または接点Ｇ２が断線しているか切り分けて検出できる。

システムメインリレーＳＭＲ２の接続が確立した後、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１に制御信号ＳＭ１を出力して溶着チェックを行ないながら、システムメインリレーＳＭＲ１の接続を行なう。

時刻ｔ４で、ＥＣＵ３０からシステムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１に接続動作を行なわせるような制御信号ＳＭ１が出力される。このとき、出力される制御信号ＳＭ１によって接点Ｇ１，接点Ｐ１の接続動作は行なわれない。したがって、接点Ｇ１，接点Ｐ１正常であれば電圧ＶＬの値はそのままのはずである。よって、図４中一点鎖線ｆ３に示すように電圧ＶＬが上昇した場合には、接点Ｇ１，接点Ｐ１の少なくともいずれかに溶着が生じていると判断できる。

このように、第２コンデンサＣ２が充電されている場合であっても接点Ｂ１のみ接続した状態における第１コンデンサＣ１の電圧ＶＨの変化で接点Ｐ１，Ｇ１の溶着チェックを行なうことができる。

次に、第１コンデンサＣ１にプリチャージを行なうため、時刻ｔ５においてＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｐ１に接続動作を行なわせるような制御信号ＳＭ１を出力する。

このとき、電圧ＶＬが昇圧しない場合は、接点Ｂ１および／または接点Ｐ１が断線している可能性があると判断できる。第１コンデンサＣ１へのプリチャージによる昇圧が行なわれ、いずれの接点Ｇ１，Ｐ１にも溶着がなく、正常な場合は、その後時刻ｔ６において接点Ｇ１が接続されるとともに、接点Ｐ１が切離される。そして、システムメインリレーＳＭＲ１は故障検出を行ないながら接続を確立して、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態とすることができる。

このように、電源システム５０は、システムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行ないながら接続を確立させて、続いて、システムメインリレーＳＭＲ１が故障検出を行ないながら接続を確立させ、両方のシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の接続を確立した後、時刻ｔ７でＲｅａｄｙ−ＯＮ状態とすることができて、車両の起動からＲｅａｄｙ−ＯＮまでの時間を短縮できる。

図５は、図４の故障検出を行なう工程を説明するフローチャートである。
図５を参照して、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１からステップＳ８においてシステムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行なう。まず、ステップＳ１において車両起動に伴って故障検出をスタートすると、ステップＳ２においてＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｂ２を接続させる制御信号ＳＭ２を出力する。

ステップＳ３において、ＥＣＵ３０は電圧ＶＨが第２蓄電装置ＢＡＴ２の電圧ＶＢ２であるか否かを判定する。電圧ＶＨが電圧ＶＢ２と同じ値の場合（ステップＳ３でＹＥＳ）は、ステップＳ５に進み、接点Ｐ２および／または接点Ｇ２が溶着していると判定して、ステップＳ９に処理を進める。なお。電圧ＶＨが電圧ＶＢ２と同じ値の場合である場合とは、電圧ＶＢ２の値と電圧ＶＨの値とが一致しているか、または、近似する所定の範囲内に電圧ＶＨの値が収まる場合も含まれる。近似する範囲内に収まるとは、基準となる電圧ＶＢ２の値の上下に、検出誤差などから得られる所定の幅を設けて、この幅の範囲内に収まる電圧ＶＨの値が検出された場合を示す。

所定の幅は、基準となる電圧の値の上下で、溶着または断線であると推定できる所定の幅の範囲内に収まるものであれば、どのように設定されてもよい。以下、他の電圧の値の判定の説明においても、同じ値である場合の意味は、電圧の値が一致している場合、および、近似する範囲内として基準となる電圧の値の上下に設けられた所定の幅の範囲内に収まる場合を含むこととして説明する。

電圧ＶＨが電圧ＶＢ２と異なる場合（ステップＳ３でＮＯ）は、ステップＳ４に進められ、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｐ２を接続させる制御信号ＳＭ２を出力する。ステップＳ６においては、ＥＣＵ３０は、電圧ＶＨが０Ｖであるか否かを判定する。ステップＳ６で、電圧ＶＨが０Ｖのまま上昇しない場合（ステップＳ６にてＹＥＳ）には、ステップＳ７においてＥＣＵ３０は、接点Ｂ２および／またはＰ２が断線していると判定して、ステップＳ９に処理を進める。ステップＳ６において、電圧ＶＨが０Ｖ以外に変動した場合（ステップＳ６にてＮＯ）は、処理がステップＳ８に進められる。ステップＳ８において、ＥＣＵ３０は、接点Ｇ２を接続するように制御信号ＳＭ２を出力するとともに、接点Ｐ２が切離されるように制御信号ＳＭ２を出力する。

ＥＣＵ３０は、ステップＳ９からステップＳ１７においてシステムメインリレーＳＭＲ１の故障検出を行なう。ステップＳ９においてＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１を接続させる制御信号ＳＭ１を出力する。ステップＳ１０において、ＥＣＵ３０は、電圧センサ４６で検出される第１コンデンサＣ１の電圧ＶＬの値が第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１の値と等しいか否かを判定する。電圧ＶＬの値が電圧ＶＢ１と同じである場合（ステップＳ１０にてＹＥＳ）は、処理がステップＳ１１に進められ、ＥＣＵ３０は、接点Ｐ１および／または接点Ｇ１が溶着していると判定して、処理をメインルーチンに戻す。ＥＣＵ３０は、電圧ＶＬの値が電圧ＶＢ１と同じでない場合（ステップＳ１０にてＮＯ）は、ステップＳ１２に処理を進める。ステップＳ１２において、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｐ１を接続させるように制御信号ＳＭ１を出力する。次にＥＣＵ３０は、ステップＳ１３に処理を進め、第１コンデンサＣ１の電圧ＶＬが０Ｖか否かを判定する。ＥＣＵ３０は、電圧ＶＬが０Ｖである場合は（ステップＳ１３にてＹＥＳ）、ステップＳ１４で、接点Ｐ１および／または接点Ｂ１が断線していると判定して処理をメインルーチンに戻す。

また、ステップＳ１３において、電圧ＶＬが電圧ＶＢ１と等しくない場合（ステップＳ１３にてＮＯ）、ＥＣＵ３０は、処理をステップＳ１５に進める。ステップＳ１５において、ＥＣＵ３０は、接点Ｇ１を接続させるように制御信号ＳＭ１を出力するとともに、接点Ｐ１が切離されるように制御信号ＳＭ１を出力する。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１６に処理を進めて、電圧センサ４８で検出される電圧ＶＬの値が第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１の値と等しいか否かを判定する。ＥＣＵ３０は、電圧ＶＬの値が電圧ＶＢ１の値と等しい場合（ステップＳ１６にてＹＥＳ）、ステップＳ１７においてＥＣＵ３０が正常であると判定し、電圧ＶＬの値が電圧ＶＢ１の値となっていない場合は、接点Ｇ１に断線が生じている可能性があるとして処理をメインルーチンに戻す。

ここで、図４に示すように、ＥＣＵ３０から出力される制御信号ＳＭ１，ＳＭ２のタイミングを相違させることによって、両方のシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を接続させる動作を並行して行なわせながら、接続開始の時間をずらして、接点Ｐ２を接続した後で接点Ｐ１を接続している。これにより、ＥＣＵ３０は、電圧ＶＨおよび／または電圧ＶＬの上昇または上昇しない状況を検出して、各接点が断線または溶着しているか否かを判定することができる。なお、図５中に示す各ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ１１，Ｓ１４，Ｓ１７については、故障の判定とともに報知装置４０を用いた報知を行なうようにしてもよい。

この実施の形態１の車両の電源システムでは、ＥＣＵ３０によって、第２蓄電装置ＢＡＴ２がシステムメインリレーＳＭＲ２によって第２コンデンサＣ２に接続されることにより、第２コンデンサＣ２の電圧ＶＨに基づいて、システムメインリレーＳＭＲ２の故障検出が行なわれた後、第１蓄電装置ＢＡＴ１がシステムメインリレーＳＭＲ１で接続された第１コンデンサＣ１の電圧に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１の接点の故障検出が行なわれる。

このため、第２コンデンサＣ２が第２蓄電装置ＢＡＴ２から印加される電圧ＶＨで上昇していても、第１コンデンサＣ１の電圧に影響がなく、後から第１コンデンサＣ１の電圧ＶＬに基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１の故障検出を行なうことができる。これにより、コンデンサの放電処理やリレー装置の再接続が不要となるので、効率良く故障した部分を特定できる。

[実施の形態２]
上述した実施の形態１では、システムメインリレーＳＭＲ２の接点の故障検出が行なわれた後、システムメインリレーＳＭＲ１の接点の故障検出を行なうことにより、効率良く故障検出ができて、起動時間を減少させることができる電源システムを搭載した車両について説明してきた。これらの作用効果に加えてさらに、第２蓄電装置ＢＡＴ２の電圧ＶＢ２が第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１より高い場合で電圧差（ＶＢ２−ＶＢ１）を有する場合に、車両の起動からＲｅａｄｙ−ＯＮ状態となるまでの時間を短縮できるように、両方のシステムメインリレーＳＭＲ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２を並行して、ほぼ同時に接続させながら、故障検出を行なえる電源システムについて、以下の実施の形態２で述べる。

図６は、実施の形態２の第１蓄電装置ＢＡＴ１と第２蓄電装置ＢＡＴ２との電圧差を用いて、故障検出を実施した場合の動作の詳細を示すタイムチャートである。この実施の形態２の第１蓄電装置ＢＡＴ１は、電圧ＶＢ１の高出力型バッテリで構成され、第２蓄電装置ＢＡＴ２は、電圧ＶＢ１よりも高い電圧ＶＢ２の高容量型バッテリで構成されている。そのため、所定の電圧差（ＶＢ２−ＶＢ１）を有する。

まず、時刻ｔ１０において、システムメインリレーＳＭＲ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｂ１および接点Ｂ２が接続されるように制御信号ＳＭ１および制御信号ＳＭ２がＥＣＵ３０から出力されると、接点Ｐ１、Ｇ１、Ｐ２、Ｇ２に溶着がなく、正常な場合には、第１コンデンサＣ１の両端の電圧ＶＬおよび／または第２コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨが上昇することはない。

システムメインリレーＳＭＲ１および／またはシステムメインリレーＳＭＲ２の接続および遮断動作が、ＥＣＵ３０からの制御信号ＳＭ１，ＳＭ２に応じて機能せず、正常でない場合は、接点Ｂ１および／またはＢ２の接続動作で、電圧ＶＬおよび／または電圧ＶＨが上昇する。具体的には、第１コンデンサＣ１の両端の電圧ＶＬが第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１まで上昇した場合、および／または第２コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨが第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１まで上昇した場合、接点Ｐ１，接点Ｇ１のいずれかが溶着していると判定できる。

一方、第２コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨが第２蓄電装置ＢＡＴ２の電圧ＶＢ２と同じ値まで上昇したときには、システムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｐ２が溶着していると判定できる。この場合、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｐ１または接点Ｇ１が溶着しているか否かを、電圧ＶＬの値が第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１と同じ値まで上昇するか否かで判定できる。

次に時刻ｔ１１において、ＥＣＵ３０から制御信号ＳＭ１，ＳＭ２が出力される。制御信号ＳＭ１，ＳＭ２は接点Ｐ１，Ｐ２を接続させる動作を行なわせるような指令であり、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｐ１と、システムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｐ２とが並行して接続されて、第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２にプリチャージが開始される。

この実施の形態の場合、第２蓄電装置ＢＡＴ２の電圧ＶＢ２が、第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１より予め高く設定されているので、システムメインリレーＳＭＲ２が正常であると、第２コンデンサＣ２の電圧ＶＨが第２蓄電装置ＢＡＴ２の電圧ＶＢ２と同じ値までプリチャージにより上昇する。一方、システムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｂ２が断線していると、第２蓄電装置ＢＡＴ２から電圧ＶＢ２が印加されないので、システムメインリレーＳＭＲ１が正常であると第２コンデンサＣ２の電圧ＶＨは、第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１と同じ値まで上昇する。

また、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１が断線していると、第１コンデンサＣ１の電圧ＶＬは上昇しない。なお、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１と、システムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｂ２が両方とも断線していると、図６の破線に示すように、電圧ＶＨは上昇しない。そして、正常であれば、時刻ｔ１２において接点Ｇ１，Ｇ２が接続されるとともに、時刻ｔ１３では、接点Ｐ１，Ｐ２が同時に切離される。これによりシステムメインリレーＳＭＲ１，システムメインリレーＳＭＲ２の接続が完了して、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態となる。

図６の故障検出を行なう処理を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
図７を参照して、ＥＣＵ３０はステップＳ２０において、第１蓄電装置ＢＡＴ１と第２蓄電装置ＢＡＴ２との電圧差の絶対値が予め設定された所定のしきい値αよりも大きいか否かが判定される。

電圧差が所定のしきい値αよりも小さい場合（ステップＳ２０にてＮＯ）は、図５のステップＳ１へ進められる。

電圧差が所定のしきい値αよりも大きい場合（ステップＳ２０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３０は、次のステップＳ２１に処理を進め、両方のシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２で片側のみの接点Ｂ１，Ｂ２を接続させる動作を行なわせるような制御信号ＳＭ１，ＳＭ２を出力する。

ＥＣＵ３０は、ステップＳ２２にて、第２コンデンサＣ２の電圧ＶＨが上昇したか否かを判定する。

電圧ＶＨが上昇していない場合（ステップＳ２２にてＮＯ）は、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２４に処理を進める。ステップＳ２４においては、ＥＣＵ３０は、接点Ｐ１，Ｐ２を接続する指令を出す制御信号ＳＭ１，ＳＭ２を出力する。

ステップＳ２５で、ＥＣＵ３０は、電圧ＶＬの値が電圧ＶＢ１の値と同じで、かつ電圧ＶＨの値が電圧ＶＢ２の値と同じであるか否かを判定する。電圧ＶＬの値が電圧ＶＢ１の値と同じで、かつ電圧ＶＨの値が電圧ＶＢ２の値と同じである場合（ステップＳ２５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２６に処理を進めて、システムメインリレーＳＭＲ１，システムメインリレーＳＭＲ２が正常であると判定する。

電圧ＶＬの値が電圧ＶＢ１の値と同じでないか、あるいは、電圧ＶＨの値が電圧ＶＢ２の値と同じない場合（ステップＳ２５にてＮＯ）、ＥＣＵ３０は断線が生じているとして、ステップＳ３０に処理を進めて、いずれの接点が断線しているか箇所を特定する。

具体的には、電圧ＶＬの値が０Ｖでかつ電圧ＶＨの値が０Ｖである場合は、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｂ２が両方断線していると判断する。また、電圧ＶＬの値のみ、０Ｖである場合は、ＥＣＵ３０はシステムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｂ１が断線していると判断する。さらに、電圧ＶＨの値が第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１の値と等しく、かつ０Ｖではない場合は、ＥＣＵ３０は、接点Ｂ２が断線していると判断する。

一方、ステップＳ２２において、電圧ＶＨが上昇した場合（ステップＳ２２にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２７に処理を進め、電圧ＶＬが０Ｖであるか否かを判定する。電圧ＶＬが０Ｖである場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）は、ＥＣＵ３０は、ステップＳ３３へ処理を進めて、接点Ｐ２が溶着していると判定する。また、電圧ＶＬが０Ｖでない場合（ステップＳ２７でＮＯ）は、ＥＣＵ３０はステップＳ２８へ処理を進めて、電圧ＶＨが電圧ＶＢ２と等しいか否かを判定する。

電圧ＶＨがＶＢ２と同じ値である場合（ステップＳ２８でＹＥＳ）は、ＥＣＵ３０は、ステップＳ３１に処理を進めてシステムメインリレーＳＭＲ１の接点Ｐ１とシステムメインリレーＳＭＲ２の接点Ｐ２の両方が溶着していると判定する。また、電圧ＶＨの値が電圧ＶＢ２と同じ値でない場合（ステップＳ２８でＮＯ）は、ＥＣＵ３０はステップＳ３２へ処理を進めて、接点Ｐ１が溶着していると判定する。各ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３で、特定された故障箇所は、ＥＣＵ３０に接続された報知装置４０によりユーザに通知される。

このように、実施の形態２の電源システムにおいては図６および図７に示したように、システムメインリレーＳＭＲ１，システムメインリレーＳＭＲ２が故障箇所の検出を並行して行なうことができるので、効率良く短時間で、各接点の故障検出を行ないながら車両を起動させることができる。

したがって、複数の蓄電装置と、駆動装置９０との間に電力の供給と遮断とを切替えるシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を備える電力システムにおいて、故障検出の効率を向上させて、車両の起動から接続を完了させてＲｅａｄｙ−ＯＮ状態となるまでの時間を短縮することができる。

以上説明した実施の形態について、最後に再び図面を参照しながら総括する。
図１に示すように、このハイブリッド車両１００は、電源システム５０と、電源システム５０から供給される電力で駆動する駆動装置９０と、電源システム５０および駆動装置９０の制御を行なうＥＣＵ３０とを備える。電源システム５０は、駆動装置９０へ電力を供給可能な第１蓄電装置ＢＡＴ１と、駆動装置９０に対して第１蓄電装置ＢＡＴ１と並列に接続された第２蓄電装置ＢＡＴ２と、第１蓄電装置ＢＡＴ１と駆動装置９０との間で電力の供給と遮断とを切換えるシステムメインリレーＳＭＲ１と、システムメインリレーＳＭＲ１と駆動装置９０とを結ぶ経路に接続されて、第１蓄電装置ＢＡＴ１から出力された電圧を変換して駆動装置９０に印加するコンバータ部１０と、システムメインリレーＳＭＲ１とコンバータ部１０とを結ぶ経路にコンバータ部１０に対して第１蓄電装置ＢＡＴ１と並列に接続される第１コンデンサＣ１と、第２蓄電装置ＢＡＴ２から駆動装置９０への電力の供給と遮断とを切換えるシステムメインリレーＳＭＲ２と、コンバータ部１０と駆動装置９０とを結ぶ経路に接続されて、コンバータ部１０を介して第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧が印加される第２コンデンサＣ２とを含む。ＥＣＵ３０は、第２蓄電装置ＢＡＴ２が第２コンデンサＣ２に接続されるような第２スイッチの動作指令である制御信号ＳＭ２を出力したときの、第２コンデンサＣ２の電圧に基づいてシステムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行ない、システムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行なった後に、第１蓄電装置ＢＡＴ１が第１コンデンサＣ１に接続されるようなシステムメインリレーＳＭＲ１の動作指令を出力したときの、第１コンデンサＣ１の電圧に基づいてシステムメインリレーＳＭＲ１の故障検出を行なう。

好ましくは、ＥＣＵ３０は、第１蓄電装置ＢＡＴ１と第２蓄電装置ＢＡＴ２との間の電圧差（ＶＨ−ＶＬ）が所定のしきい値αを下回る場合には、システムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行なった後に、システムメインリレーＳＭＲ１を行なう。

さらに好ましくは、システムメインリレーＳＭＲ１、システムメインリレーＳＭＲ２の各々は複数の接点を有し、ＥＣＵ３０は、電圧差（ＶＨ−ＶＬ）がしきい値αを上回る場合には、システムメインリレーＳＭＲ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２の各々について、複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２に印加される電圧に基づいて故障検出を行なう。

さらに好ましくは、ＥＣＵ３０は、複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの第２コンデンサＣ２の電圧が第２蓄電装置ＢＡＴ２の電圧の値であるか、または第２蓄電装置の電圧の値に近似する範囲に収まる場合は、システムメインリレーＳＭＲ２に溶着が発生していると判定し、第２コンデンサＣ２の電圧が第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧の値であるかまたは近似する範囲内に収まる場合はシステムメインリレーＳＭＲ１に溶着が発生していると判定する。

さらに好ましくは、ＥＣＵ３０は、複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの第１コンデンサＣ１の電圧が、０Ｖであるかまたは０Ｖに近似する範囲に収まる場合は、システムメインリレーＳＭＲ１に断線が発生していると判定し、第２コンデンサＣ２の電圧が第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧ＶＢ１の値かまたは電圧ＶＢ１の値に近似する範囲に収まる場合は、システムメインリレーＳＭＲ２に断線が発生していると判定し、第２コンデンサＣ２の電圧が０Ｖかまたは０Ｖに近似する範囲に収まる場合は、システムメインリレーＳＭＲ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２の両方に断線が発生していると判定する。

さらに好ましくは、システムメインリレーＳＭＲ１およびシステムメインリレーＳＭＲ２の少なくとも一方は、突入電流の急激な増加を抑制するプリチャージ機能を有する。

さらに好ましくは、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行なう間、コンバータ部１０を非駆動状態とする。

さらに好ましくは、第１蓄電装置ＢＡＴ１は、高出力型バッテリを含み、第２蓄電装置ＢＡＴ２は、高容量型バッテリを含む。

さらに好ましくは、駆動装置９０に電力を供給するための電源システム５０である。駆動装置９０へ電力を供給可能な第１蓄電装置ＢＡＴ１と、駆動装置９０に対して第１蓄電装置ＢＡＴ１と並列に接続された第２蓄電装置ＢＡＴ２と、第１蓄電装置ＢＡＴ１と駆動装置９０との間で電力の供給と遮断とを切換えるシステムメインリレーＳＭＲ１と、システムメインリレー１と駆動装置９０とを結ぶ経路に接続されて、第１蓄電装置ＢＡＴ１から出力された電圧を変換して駆動装置９０に印加するコンバータ部１０と、システムメインリレーＳＭＲ１とコンバータ部１０とを結ぶ経路にコンバータ部１０に対して第１蓄電装置ＢＡＴ１と並列に接続される第１コンデンサＣ１と、第２蓄電装置ＢＡＴ２から駆動装置９０への電力の供給と遮断とを切換えるシステムメインリレーＳＭＲ２と、コンバータ部１０と駆動装置９０とを結ぶ経路に接続されて、コンバータ部１０を介して第１蓄電装置ＢＡＴ１の電圧が印加される第２コンデンサＣ２とを含む。ＥＣＵ３０は、第２蓄電装置ＢＡＴ２が第２コンデンサＣ２に接続されるような第２スイッチの動作指令を出力したときの、第２コンデンサＣ２の電圧に基づいてシステムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行ない、システムメインリレーＳＭＲ２の故障検出を行なった後に、第１蓄電装置ＢＡＴ１が第１コンデンサＣ１に接続されるようなシステムメインリレーＳＭＲ１の動作指令を出力したときの、第１コンデンサＣ１の電圧に基づいてシステムメインリレーＳＭＲ１の故障検出を行なう。

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。

２ エンジン、４ 動力分割機構、６ 車輪、１０ コンバータ部、１１，１２ 上，下アームスイッチング素子、１３，１４ 上，下アームダイオード、１５ リアクトル、２０ インバータ部、３０ ＥＣＵ、３５ 逆流防止回路、４０ 報知装置、４２，４４，４６，４８ 電圧センサ、５０ 電源システム ６３ 電圧センサ、５２，５４，５６ 電流センサ、６０ 外部充電装置、６１ 車体側充電ポート、６２ 充電器、６５ 一端、６６ 他端、７０ 外部電源、８０ 接続用ケーブル、１００ ハイブリッド車両、１１０ 第２コンバータ部、ＢＡＴ１ 第１蓄電装置、ＢＡＴ２ 第２蓄電装置、Ｃ１，Ｃ２ 第１，第２コンデンサ、ＣＨＲ 充電器側リレースイッチ、Ｄ３ ダイオード、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＮＬ１，ＮＬ２ 負極ライン、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３ 正極ライン、ＰＲ 要求出力、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２ システムメインリレー、Ｒ１，Ｒ２ 制限抵抗。

Claims (10)

1. 電源システムと、前記電源システムから供給される電力で駆動する駆動装置と、前記電源システムおよび前記駆動装置の制御を行なう制御装置とを備える、車両であって、
   前記電源システムは、
   前記駆動装置へ電力を供給可能な第１蓄電装置と、
   前記駆動装置に対して前記第１蓄電装置と並列に接続された第２蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置と前記駆動装置との間で電力の供給と遮断とを切換える第１スイッチと、
   前記第１スイッチと前記駆動装置とを結ぶ経路に接続されて、前記第１蓄電装置から出力された電圧を変換して前記駆動装置に印加するコンバータ部と、
   前記第１スイッチと前記コンバータ部とを結ぶ経路に前記コンバータ部に対して前記第１蓄電装置と並列に接続される第１コンデンサと、
   前記第２蓄電装置から前記駆動装置への電力の供給と遮断とを切換える第２スイッチと、
   前記コンバータ部と前記駆動装置とを結ぶ経路に接続されて、前記コンバータ部を介して前記第１蓄電装置の電圧が印加される第２コンデンサとを含み、
   前記制御装置は、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置との間の電圧差が所定のしきい値を下回る場合に、前記第２蓄電装置が前記第２コンデンサに接続されるような前記第２スイッチの動作指令を出力したときの、前記第２コンデンサの電圧に基づいて前記第２スイッチの故障検出を行ない、前記第２スイッチの故障検出を行なった後に、前記第１蓄電装置が前記第１コンデンサに接続されるような前記第１スイッチの動作指令を出力したときの、前記第１コンデンサの電圧に基づいて前記第１スイッチの故障検出を行なう、車両。
2. 前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの各々は複数の接点を有し、
   前記制御装置は、前記電圧差が前記しきい値を上回る場合には、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの各々について、前記複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに印加される電圧に基づいて故障検出を行なう、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの前記第２コンデンサの電圧が前記第２蓄電装置の電圧の値であるかまたは前記第２蓄電装置に近似する範囲に収まる場合は、前記第２スイッチに溶着が発生していると判定し、前記第２コンデンサの電圧が前記第１蓄電装置の電圧の値であるかまたは前記第１蓄電装置の電圧に近似する範囲内に収まる場合は前記第１スイッチに溶着が発生していると判定する、請求項２に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの前記第１コンデンサの電圧が、０Ｖであるかまたは０Ｖに近似する範囲に収まる場合は、前記第１スイッチに断線が発生していると判定し、前記第２コンデンサの電圧が前記第１蓄電装置の電圧の値かまたは前記第１蓄電装置の電圧に近似する範囲に収まる場合は、前記第２スイッチに断線が発生していると判定し、前記第２コンデンサの電圧が０Ｖかまたは０Ｖに近似する範囲に収まる場合は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方に断線が発生していると判定する、請求項２または３に記載の車両。
5. 前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの少なくとも一方は、前記駆動装置への突入電流の急激な増加を抑制するプリチャージ機能を有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両。
6. 前記制御装置は、前記第２スイッチの故障検出を行なう間、前記コンバータ部を非駆動状態とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両。
7. 前記第１蓄電装置は、高出力型バッテリを含み、
   前記第２蓄電装置は、高容量型バッテリを含む、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両。
8. 電源システムと、前記電源システムから供給される電力で駆動する駆動装置と、前記電源システムおよび前記駆動装置の制御を行なう制御装置とを備える、車両であって、
   前記電源システムは、
   前記駆動装置へ電力を供給可能な第１蓄電装置と、
   前記駆動装置に対して前記第１蓄電装置と並列に接続された第２蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置と前記駆動装置との間で電力の供給と遮断とを切換える第１スイッチと、
   前記第１スイッチと前記駆動装置とを結ぶ経路に接続されて、前記第１蓄電装置から出力された電圧を変換して前記駆動装置に印加するコンバータ部と、
   前記第１スイッチと前記コンバータ部とを結ぶ経路に前記コンバータ部に対して前記第１蓄電装置と並列に接続される第１コンデンサと、
   前記第２蓄電装置から前記駆動装置への電力の供給と遮断とを切換える第２スイッチと、
   前記コンバータ部と前記駆動装置とを結ぶ経路に接続されて、前記コンバータ部を介して前記第１蓄電装置の電圧が印加される第２コンデンサとを含み、
   前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの各々は複数の接点を有し、
   前記制御装置は、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置との間の電圧差が所定のしきい値を上回る場合には、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの各々について、前記複数の接点のうちの１つを動作させる動作指令を出力したときの前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに印加される電圧に基づいて故障検出を行なう、車両。
9. 負荷に供給される電力を調整する制御装置を備える電源システムであって、
   前記負荷へ電力を供給可能な第１蓄電装置と、
   前記負荷に対して前記第１蓄電装置と並列に接続された第２蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置と前記負荷との間で電力の供給と遮断とを切換える第１スイッチと、
   前記第１スイッチと前記負荷とを結ぶ経路に接続されて、前記第１蓄電装置から出力された電圧を変換して前記負荷に印加するコンバータ部と、
   前記第１スイッチと前記コンバータ部とを結ぶ経路に前記コンバータ部に対して前記第１蓄電装置と並列に接続される第１コンデンサと、
   前記第２蓄電装置から前記負荷への電力の供給と遮断とを切換える第２スイッチと、
   前記コンバータ部と前記負荷とを結ぶ経路に接続されて、前記コンバータ部を介して前記第１蓄電装置の電圧が印加される第２コンデンサとを含み、
   前記制御装置は、前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置との間の電圧差が所定のしきい値を下回る場合に、前記第２蓄電装置が前記第２コンデンサに接続されるような前記第２スイッチの動作指令を出力したときの、前記第２コンデンサの電圧に基づいて前記第２スイッチの故障検出を行ない、前記第２スイッチの故障検出を行なった後に、前記第１蓄電装置が前記第１コンデンサに接続されるような前記第１スイッチの動作指令を出力したときの、前記第１コンデンサの電圧に基づいて前記第１スイッチの故障検出を行なう、電源システム。
10. 負荷に電力を供給するための電源システムの制御方法であって、
    前記電源システムは、
    前記負荷へ電力を供給可能な第１蓄電装置と、
    前記負荷に対して前記第１蓄電装置と並列に接続された第２蓄電装置と、
    前記第１蓄電装置と前記負荷との間で電力の供給と遮断とを切換える第１スイッチと、
    前記第１スイッチと前記負荷とを結ぶ経路に接続されて、前記第１蓄電装置から出力された電圧を変換して前記負荷に印加するコンバータ部と、
    前記第１スイッチと前記コンバータ部とを結ぶ経路に前記コンバータ部に対して前記第１蓄電装置と並列に接続される第１コンデンサと、
    前記第２蓄電装置から前記負荷への電力の供給と遮断とを切換える第２スイッチと、
    前記コンバータ部と前記負荷とを結ぶ経路に接続されて、前記コンバータ部を介して前記第１蓄電装置の電圧が印加される第２コンデンサとを含み、
    前記制御方法は、
    前記第１蓄電装置と前記第２蓄電装置との間の電圧差が所定のしきい値を下回るか否かを判定するステップと、
    前記電圧差が前記しきい値を下回る場合に、
    前記第２蓄電装置が前記第２コンデンサに接続されるような前記第２スイッチの動作指令を出力するステップと、
    前記第２スイッチの動作指令が出力されているときの、前記第２コンデンサの電圧に基づいて前記第２スイッチの故障検出を行なうステップと、
    前記第２スイッチの故障検出を行なった後に、前記第１蓄電装置が前記第１コンデンサに接続されるような前記第１スイッチの動作指令を出力するステップと、
    前記第１スイッチの動作指令が出力されているときの、前記第１コンデンサの電圧に基づいて前記第１スイッチの故障検出を行なうステップとを備える、電源システムの制御方法。

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