JP6036048B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、エンジンの自動停止・自動再始動が可能な車両の制御装置において、スタータと電気的に結合されたメインバッテリと、車両の電気負荷と電気的に結合されたサブバッテリと、メインバッテリおよびサブバッテリを電気的に結合するか否かを自身のオン／オフで切替可能なリレーとを備え、エンジン自動停止後の再始動時に、リレーをオフにしてスタータを作動させる技術が知られている（特許文献１参照）。これにより、スタータの作動時に、サブバッテリの電圧低下（瞬低）が発生することを防いで、電気負荷への電力供給不足を防止することができる。また、リレーをオンにして、エンジンによって駆動されるオルタネータによってメインバッテリとサブバッテリの充電を行うこともできる。

特開２００８−８２２７５号公報

しかしながら、上述した車両の制御装置では、メインバッテリとサブバッテリ間のリレーがオフし続けた状態となるオフ固着故障が発生した場合、以下のような問題が生じる。すなわち、リレーをオンにする指令を出して、オルタネータによってメインバッテリとサブバッテリの充電をしようとした場合にリレーのオフ固着故障が発生していると、サブバッテリの充電を行うことができずに電圧が低下し、サブバッテリから電気負荷への電力供給不足が生じる可能性がある。

本発明は、メインバッテリとサブバッテリ間のリレーのオフ固着故障を検出することを目的とする。

本発明による車両の制御装置は、エンジンの出力軸に機械的に結合されたモータジェネレータと、モータジェネレータと電気的に結合された第１バッテリと、車両の電気負荷と電気的に結合された第２バッテリと、第１バッテリおよび第２バッテリを電気的に結合するか否かを自身のオン／オフにより切替可能なリレーと、モータジェネレータの力行運転中はリレーをオフにし、モータジェネレータの回生運転中はリレーをオンにするリレー制御手段を備える。この車両の制御装置はさらに、リレーをオンにする指令が出されている状態で、第１バッテリの電圧および第２バッテリの電圧の差が所定電圧より大きくなった場合に、リレーがオフ固着していると判定するリレー故障診断手段を備える。リレー故障診断手段は、リレーをオンにする指令が出されている状態で、第１バッテリの電圧および第２バッテリの電圧の差が第１の所定電圧より高い第２の所定電圧より大きい状態で第１の所定時間より短い第２の所定時間を経過すると、リレーがオフ固着していると判定する。第１の所定電圧は、定常電流が流れる定常状態において発生する第１バッテリと第２バッテリとの間の最大電圧差よりも高い。第２の所定電圧は、第１バッテリと第２バッテリとの間に過渡電流が流れる状態において発生する第１バッテリと第２バッテリとの間の最大電圧差よりも高い。

本発明によれば、モータジェネレータの回生運転中であって、かつ、リレーをオンにする指令が出されている状態で、第１バッテリの電圧および第２バッテリの電圧の差が所定電圧より大きくなった場合に、リレーがオフ固着していると判定するので、リレーオフ固着故障を精度良く検出することができる。

図１は、一実施の形態における車両の制御装置の概略構成図である。 図２は、ガソリンエンジンの制御システム図である。 図３は、メインバッテリ、サブバッテリ、リレーを含むリレーボックス、および、エンジンコントロールモジュールを含む詳細な回路構成図である。 図４は、メインバッテリ、サブバッテリ、リレーを含むリレーボックス、および、エンジンコントロールモジュールを含む詳細な回路構成図の他の例である。 図５は、リレーオフ固着故障を診断するタイミングを示す図である。 図６は、一実施の形態における車両の制御装置によって行われるリレーオフ固着故障診断処理の流れを示すフローチャートである。

図１は、一実施の形態における車両の制御装置の概略構成図である。図１において、車両１には、エンジン２、モータジェネレータ２１、エアコン用コンプレッサ３１が設けられている。具体的には、エンジン２の出力軸３、モータジェネレータ２１の回転軸２２、エアコン用コンプレッサ３１の回転軸３２が平行に配置され、出力軸３の一端にクランクプーリ４が、回転軸２２、３２に各プーリ２３、３３が取り付けられている。これら３つの各プーリ４、２３、３３にはベルト５が掛け回され、エンジン２の出力軸３、回転軸２３、３３の間は、ベルト５によって動力が伝達（伝導）される。

スタータ６は、エンジン２の始動に用いられる。エンジン２の出力軸３の他端には、トルクコンバータ８、ベルト式の自動変速機９が接続されている。トルクコンバータ８は、図示しないポンプインペラ、タービンランナを有する。ベルト式の自動変速機９は、図示しないプライマリプーリ、セカンダリプーリ、これらプーリに掛け回されるスチールベルトを有する。エンジン２の回転駆動力は、これらトルクコンバータ８、自動変速機９を介して、最終的に車両駆動輪（図示しない）に伝達される。

車両１の電源として、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２が設けられている。いずれも１４Ｖバッテリである。２つのバッテリ４１、４２の間には、並列された２つのリレー４３ａ、４３ｂが接続されている。２つのリレー４３ａ、４３ｂを設けているのは、一方のリレーが故障した場合のバックアップのためであり、また、１つのリレーだけを設ける場合に比べて、リレーの耐久作動回数を延ばすためである。

上記のスタータ６、モータジェネレータ２１は、メインバッテリ４１とリレー４３ａ、４３ｂの間に接続され、電力はメインバッテリ４１から供給される。なお、モータジェネレータ２１は、交流機から構成されているため、メインバッテリ４１からの直流を交流に変換するインバータ２４を付属している。

電気負荷４４は、バッテリの電圧が瞬間的に低下する瞬低が起こっても自身の動作には影響がない負荷であり、メインバッテリ４１から電力が供給される。一方、電気負荷４５は、瞬低が起こると自身の動作に影響が出る負荷であり、サブバッテリ４２から電力が供給される。

エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）５１は、エンジン２、スタータ６、モータジェネレータ２１、および、リレー４３ａ、４３ｂを制御する。例えば、エンジンコントロールモジュール５１は、モータジェネレータ２１の力行運転中はリレー４３ａ、４３ｂをオフにしてメインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電気的結合を切断し、モータジェネレータ２１の回生運転中はリレー４３ａまたは４３ｂをオンにしてメインバッテリ４１およびサブバッテリ４２を電気的に結合する。また、エンジンコントロールモジュール５１は、後述する方法により、リレー４３ａ、４３ｂのオフ固着故障が発生していないか診断する。

図２はガソリンエンジンの制御システム図である。各吸気ポート（図示しない）には、燃料噴射弁７が設けられている。燃料噴射弁７は、燃料をエンジン２に間欠的に供給するものである。

吸気通路１１には、電子制御のスロットル弁１２が設けられ、スロットルモータ１３によってスロットル弁１２の開度（以下、「スロットル開度」という。）が制御される。実際のスロットル開度は、スロットルセンサ１４により検出され、エンジンコントロールモジュール５１に入力される。

エンジンコントロールモジュール５１には、アクセルセンサ５３からのアクセル開度（アクセルペダル５２の踏込量）の信号、クランク角センサ５４からのクランク角の信号、エアフローメータ５５からの吸入空気量の信号が入力される。クランク角センサ５４の信号からは、エンジン２の回転速度が算出される。エンジンコントロールモジュール５１は、これらの信号に基づいて、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量を算出し、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量が得られるように、スロットルモータ１３及び各燃料噴射弁７に指令を出す。

ここで、吸入空気量の制御について概説する（特開平９−２８７５１３号公報参照）。アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとから所定のマップを検索することにより、目標基本吸入空気量及び目標当量比ｔＤＭＬをそれぞれ算出する。目標基本吸入空気量を目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標吸入空気量とする。そして、この目標吸入空気量とエンジン回転速度から所定のマップを検索することにより、目標スロットル弁開度を求める。目標スロットル弁開度を指令値に変換して、スロットルモータ１３に出力する。

次に、燃料噴射（燃料噴射量及び燃料噴射時期）の制御について概説する。エアフローメータ５５の出力をＡ／Ｄ変換し、リニアライズして吸入空気量Ｑａを算出する。この吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅから、ほぼ理論空燃比（当量比＝１．０）の混合気が得られる基本噴射パルス幅Ｔｐ０［ｍｓ］を、Ｔｐ０＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ（ただし、Ｋは定数）として求める。次に、
Ｔｐ＝Ｔｐ０×Ｆｌｏａｄ＋Ｔｐ-1×（１−Ｆｌｏａｄ）
ただし、Ｆｌｏａｄ：加重平均係数、
Ｔｐ-1：前回のＴｐ、
の式によりシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を求める。これは、シリンダ（燃焼室）に流入する空気量（つまりシリンダ空気量）がエアフローメータ部での吸入空気量に対して応答遅れを有するので、この応答遅れを一次遅れで近似したものである。一次遅れの係数である加重平均係数Ｆｌｏａｄ［無名数］は、回転速度Ｎｅ及びシリンダ容積Ｖの積Ｎｅ・Ｖと吸気管の総流路面積Ａａから所定のマップを検索することにより求める。このようにして求めたシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐに基づいて、燃料噴射弁７に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］を、
Ｔｉ＝Ｔｐ×ｔＤＭＬ×（α＋αｍ−１）×２＋Ｔｓ
ただし、ｔＤＭＬ：目標当量比［無名数］、
α：空燃比フィードバック補正係数［無名数］、
αｍ：空燃比学習値［無名数］、
Ｔｓ：無効噴射パルス幅［無名数］、
の式により算出する。そして、所定の燃料噴射時期になったときに、この燃料噴射パルス幅Ｔｉの期間、燃料噴射弁７を開く。

なお、ガソリンエンジン２では、燃焼室（シリンダ）に臨んで点火プラグを備えている。エンジンコントロールモジュール５１は、圧縮上死点前の所定の時期に点火コイルの一次側電流を遮断することにより点火プラグに火花を発生させ、これによって燃焼室内の混合気に点火する。

また、エンジンコントロールモジュール５１は、スタータスイッチ５６からの信号に基づいて、初回の始動要求があると判断したときには、スタータ６を駆動しエンジン２を始動させる。

エンジンコントロールモジュール５１は、燃費向上を目的として、アイドルストップ制御を行う。すなわち、アクセルペダル５２が踏み込まれておらず（ＡＰＯ＝０）、ブレーキペダル５７が踏み込まれ（ブレーキスイッチ５８がＯＮ）、かつ車両１が停止状態にある（車速ＶＳＰ＝０）ときに、アイドルストップ許可条件が成立する。アイドルストップ許可条件が成立すると、燃料噴射弁７から吸気ポートへの燃料噴射を遮断して、エンジン２を停止する。これにより、無駄な燃料消費を低減する。

その後、アイドルストップ状態で、アクセルペダル５２が踏み込まれたり、ブレーキペダル５７が戻される（ブレーキスイッチ５８がＯＦＦ）などすると、アイドルストップ許可条件が不成立となる。アイドルストップ許可条件が不成立となると、モータジェネレータ２１をスタータとして用いてエンジン２をクランキングし、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火プラグによる火花点火とを再開して、エンジン２を再始動する。

このように、モータジェネレータ２１をアイドルストップからのエンジン再始動用として専ら用いることで、スタータ６の使用頻度を減らして、スタータ６を保護する。なお、スタータ６やモータジェネレータ２１を駆動するときには、エンジンコントロールモジュール５１により、２つのリレー４３ａ、４３ｂをともに遮断して、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２を電気的に切り離す。これによって、エンジン２の始動操作に伴ってサブバッテリ４２の電圧が変動することを防止する。

図１に戻り、説明を続ける。車両１には、自動変速機用コントロールユニット（ＣＶＴＣＵ）６１が設けられている。自動変速機用コントロールユニット６１は、車速とスロットル開度とから定まる車両の走行条件に応じて、自動変速機９の変速比を無段階に制御する。また、ポンプインペラ、タービンランナを有するトルクコンバータ８には、ポンプインペラとタービンランナとを締結・開放する機械式のロックアップクラッチが設けられている。ロックアップクラッチを締結する車両の走行域は、ロックアップ領域（車速とスロットル開度とをパラメータとしている）として予め定められている。自動変速機用コントロールユニット６１は、車両の走行条件がロックアップ領域となったとき、ロックアップクラッチを締結してエンジン２と変速機９とを直結状態とし、車両の走行条件がロックアップ領域でないときには、ロックアップクラッチを開放する。エンジン２と変速機９とを直結状態としたときには、トルクコンバータ８でのトルクの吸収がなくなり、その分燃費が良くなる。

車両１にはまた、ビークルダイナミックコントロール（Ｖehicle Ｄynamics Ｃontrol）ユニット（ＶＤＣＣＵ）６２、車速感応式の電動パワーステアリング（Ｅlectric Ｐower Ｓteering）用コントロールユニット（ＥＰＳＣＵ）６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６が設けられている。ビークルダイナミックコントロールユニット６２は、車両の横滑りや尻振りを起こしそうになると、横滑り状態をセンサが検知し、ブレーキ制御とエンジン出力制御により、走行時の車両安定性を向上させる。車速感応式電動パワーステアリング用コントロールユニット６３は、トルクセンサから入力される操舵トルク、及び車速から、最適なアシストトルク信号をＥＰＳモータに出力する。

上記の自動変速機用コントロールユニット６１、ビークルダイナミックコントロールユニット６２、車速感応式パワーステアリング用コントロールユニット６３、コンビネーションメータ６６は、電圧降下を許容できない電気負荷である。従って、これらは、サブバッテリ４２から電力の供給を受ける。

エンジンコントロールモジュール５１と３つの各コントロールユニット６１〜６３、エアコン用オートアンプ（Ａ／Ｃ Ａｍｐ）６４、コンビネーションメータ６６の間は、ＣＡＮ（Ｃontroller Ａrea Ｎetwork）で接続されている。エンジンコントロールモジュール５１には、コンビネーションメータ６６から車速信号が入力される。

モータジェネレータ２１は、アイドルストップからのエンジン再始動用としてだけでなく、車両走行中のトルクアシスト用にも用いられる。トルクアシストを許可するときには、エンジン２をトルクアシストするよう、メインバッテリ４１を電源として用いて、モータジェネレータ２１に所定のアシストトルクを発生させ、トルクアシストを禁止するときにはアシストトルクを発生させない。これによって、エンジン２の始動後かつ車両１の走行開始後に、良好な加速応答性（運転性）が得られるようにする。

インバータ２４とエンジンコントロールモジュール５１とは、ＬＩＮ（Ｌocal Ｉnterconnect Ｎetwork）で接続している。ＬＩＮを介して、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に対して、モータジェネレータ２１を駆動するのか、それともモータジェネレータ２１で発電させるのか、モータとして駆動するためにどのくらいの電流を流すのか等を指令する。

図３は、メインバッテリ４１、サブバッテリ４２、リレー４３ａ、４３ｂを含むリレーボックス４３、および、エンジンコントロールモジュール５１を含む詳細な回路構成図である。エンジンコントロールモジュール５１は、メインバッテリ４１の電圧およびサブバッテリ４２の電圧の電圧差に基づいて、リレー４３ａ、４３ｂがオフし続けるオフ固着故障を検出する。

エンジンコントロールモジュール５１は、電流センサ７１によって検出されるメインバッテリ４１の充放電電流と、ハーネスおよびメインバッテリ４１の内部抵抗の予測値に基づいて、メインバッテリの電圧を算出する。また、電流センサ７２によって検出されるサブバッテリ４２の充放電電流と、ハーネスおよびサブバッテリ４２の内部抵抗の予測値に基づいて、サブバッテリ４２の電圧を算出する。

エンジンコントロールモジュール５１は、リレー４３ａ、４３ｂがオンし続けるオン固着故障およびオフし続けるオフ固着故障が発生していない正常時には、リレー４３ａ、４３ｂをオンする際に、いずれか一方を交互にオンする。より具体的には、モータジェネレータ２１の力行運転中はリレー４３ａ、４３ｂを共にオフにし、モータジェネレータ２１の回生運転中はリレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方をオンにする。これにより、リレー４３ａおよび４３ｂを均等に消耗させることができ、リレーを１つだけ設けている場合に比べて、耐久作動回数を延ばすことができる。

図４は、メインバッテリ４１、サブバッテリ４２、リレー４３ａ、４３ｂを含むリレーボックス４３、および、エンジンコントロールモジュール５１を含む詳細な回路構成図の他の例である。図３に示す回路構成図と異なるのは、電流センサ７１、７２が設けられている位置である。

図５は、リレーオフ固着故障を診断するタイミングを示す図である。図５では、上から順に、車速Ｖ、エンジン２の状態、リレー４３ａ、４３ｂの状態、および、リレーオフ固着診断の状態をそれぞれ示している。図５に示すように、エンジン２の初回始動後の停車時や車両の加速・減速時、アイドルストップからの再始動後など、リレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方をオンする指令を出している時に、リレーオフ固着診断を行う。

上述したように、モータジェネレータ２１の回生運転時には、リレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方をオンにして、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２に充電電流を供給して充電を行う。この時に、オン指令を出されたリレーにオフ固着故障が生じていると、サブバッテリ４２の充電を行うことができずに、サブバッテリ４２の放電だけが行われて電圧が低下し続け、充電されるメインバッテリ４１と放電し続けるサブバッテリ４２との電圧差が広がる。

従って本実施形態では、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電圧差が所定電圧より大きくなると、オン指令が出されたリレーにオフ固着故障が生じていると判断する。より具体的には、後述する第１の条件または第２の条件が成立した場合に、リレーオフ固着故障が生じていると判定する。

第１の条件が成立した場合とは、下記（ａ）〜（ｃ）の全ての条件が成立した場合である。
（ａ）リレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方をオンにする指令が出されている。
（ｂ）イグニッションスイッチをオンにしている。
（ｃ）メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電圧差が第１の所定電圧（例えば、１．０４Ｖ）以上、かつ、サブバッテリ４２から放電電流が流れている状態で、第１の所定時間（例えば、２５．５ｓｅｃ）経過

第１の所定電圧は、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２間に定常電流が流れている定常状態で理論的に発生するバッテリ間の最大電圧差Ｖ１に基づいて予め定めておく。より具体的には、第１の所定電圧は、最大電圧差Ｖ１よりも高い値に設定する。定常電流が流れている定常状態で理論的に発生するバッテリ間の最大電圧差Ｖ１は、次式（１）により表される。ただし、式（１）中のハーネス抵抗値は、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２間のハーネスの抵抗値である。また、エンジンコントロールモジュール５１のバッテリ電圧算出誤差には、電流センサ７１、７２の電流検出誤差も含まれる。

最大電圧差Ｖ１＝リレー４３ａ、４３ｂ内部の電圧降下＋（ハーネス抵抗値×定常通電電流の最大値）＋エンジンコントロールモジュール５１のバッテリ電圧算出誤差 …（１）

定常電流が流れている定常状態でリレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方をオンにする指令が出された場合、指令が出されたリレーがオンとなれば、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電圧差は、上述した最大電圧差Ｖ１を超えることはない。すなわち、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電圧差が第１の所定電圧以上となれば、リレーオフ固着故障が生じていると判定できるが、バッテリ間の電圧差が第１の所定電圧以上となる状態が安定的に発生した状態でリレーオフ固着故障が生じていると判定するために、判定時間である第１の所定時間は比較的長い時間（例えば、エンジンコントロールモジュール５１で設定可能な最大値）に設定する。

一方、第２の条件が成立した場合とは、上記（ａ）、（ｂ）、および下記（ｄ）の全ての条件が成立した場合である。

（ｄ）メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電圧差が第１の所定電圧より高い第２の所定電圧（例えば、１．４４Ｖ）以上、かつ、サブバッテリ４２から放電電流が流れている状態で、第１の所定時間より短い第２の所定時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過

第２の所定電圧は、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２間に過渡電流が流れた状態で理論的に発生するバッテリ間の最大電圧差Ｖ２に基づいて予め定めておく。より具体的には、第２の所定電圧は、最大電圧差Ｖ２よりも高い値に設定する。過渡電流が流れた状態で理論的に発生するバッテリ間の最大電圧差Ｖ２は、次式（２）により表される。

最大電圧差Ｖ２＝リレー４３ａ、４３ｂ内部の電圧降下＋（ハーネス抵抗値×過渡的な通電電流の最大値）＋エンジンコントロールモジュール５１のバッテリ電圧算出誤差 …（２）

メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２間の電圧差が第１の所定電圧より高い第２の所定電圧以上の場合には、迅速にリレーオフ故障が生じていると判定する必要があるため、第２の所定時間はできるだけ短い時間であって、かつ、ノイズ等の微少な電圧変動で誤診断しないような値に設定する。

図６は、一実施の形態における車両の制御装置によって行われるリレーオフ固着故障診断処理の流れを示すフローチャートである。イグニッションスイッチがオンになると、エンジンコントロールモジュール５１は、所定の周期でステップＳ１０の処理を開始する。

ステップＳ１０では、リレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方をオンにする指令が出されているか否かを判定する。リレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方をオンにする指令が出されていると判定するとステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電圧差を算出する。

ステップＳ３０では、ステップＳ２０で算出した電圧差が第２の所定電圧以上、かつ、サブバッテリ４２から放電電流が流れているか否かを判定する。バッテリ電圧差が第２の所定電圧以上、かつ、サブバッテリ４２から放電電流が流れていると判定するとステップＳ４０に進み、それ以外の場合にはステップＳ６０に進む。

ステップＳ４０では、カウンタＴａに１を加算する。なお、カウンタＴａの初期値は０とする。

ステップＳ５０では、カウンタＴａが所定のしきい値Ｔｈ２より大きいか否かを判定する。所定のしきい値Ｔｈ２は、ステップＳ３０の判定を肯定してから第２の所定時間が経過したか否かを判定するための値を予め設定しておく。カウンタＴａが所定のしきい値Ｔｈ２以下であると判定するとステップＳ２０に戻り、所定のしきい値Ｔｈ２より大きい（第２の所定時間経過）と判定するとステップＳ９０に進む。

ステップＳ６０では、ステップＳ２０で算出した電圧差が第１の所定電圧以上、かつ、サブバッテリ４２から放電電流が流れているか否かを判定する。バッテリ電圧差が第１の所定電圧以上、かつ、サブバッテリ４２から放電電流が流れていると判定するとステップＳ７０に進み、それ以外の場合にはフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ７０では、カウンタＴｂに１を加算する。なお、カウンタＴｂの初期値は０とする。

ステップＳ８０では、カウンタＴｂが所定のしきい値Ｔｈ１より大きいか否かを判定する。所定のしきい値Ｔｈ１は、ステップＳ６０の判定を肯定してから第１の所定時間が経過したか否かを判定するための値を予め設定しておく。カウンタＴｂが所定のしきい値Ｔｈ１以下であると判定するとステップＳ２０に戻り、所定のしきい値Ｔｈ１より大きいと判定するとステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、オン指令が出されたリレーにオフ固着故障が生じていると判断する。

以上、一実施の形態における車両の制御装置によれば、エンジンの出力軸に機械的に結合されたモータジェネレータ２１と、モータジェネレータ２１と電気的に結合されたメインバッテリ４１と、車両の電気負荷と電気的に結合されたサブバッテリ４２と、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２を電気的に結合するか否かを自身のオン／オフにより切替可能なリレー４３ａ、４３ｂとを備え、モータジェネレータ２１の力行運転中はリレー４３ａ、４３ｂをオフにし、モータジェネレータ２１の回生運転中はリレー４３ａまたは４３ｂをオンにする制御を行い、リレーをオンにする指令が出されている状態で、メインバッテリ４１の電圧およびサブバッテリ４２の電圧の差が所定電圧より大きくなった場合に、オンにする指令が出されたリレーがオフ固着していると判定する。モータジェネレータ２１の回生運転時には、リレー４３ａ、４３ｂのいずれか一方がオンになっていれば、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２に充電電流が供給されて充電が行われるが、オン指令を出されたリレーにオフ固着故障が生じていると、サブバッテリ４２の充電を行うことができずに、サブバッテリ４２の放電だけが行われて電圧が低下し続け、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２の電圧差が広がる。従って、リレー４３ａまたは４３ｂをオンにする指令が出されている状態で、メインバッテリ４１の電圧およびサブバッテリ４２の電圧の差が所定電圧より大きくなれば、リレーオフ固着故障が生じていることを確実に検出することができる。

特に、リレーをオンにする指令が出されている状態で、メインバッテリ４１の電圧およびサブバッテリ４２の電圧の差が第１の所定電圧より大きい状態で第１の所定時間を経過すると、オンにする指令が出されたリレーがオフ固着していると判定する。これにより、リレーのオフ固着故障を精度良く検出することができる。

また、リレーをオンにする指令が出されている状態で、メインバッテリ４１の電圧およびサブバッテリ４２の電圧の差が第１の所定電圧より高い第２の所定電圧より大きい状態で第１の所定時間より短い第２の所定時間を経過すると、オンにする指令が出されたリレーがオフ固着していると判定する。これにより、リレーのオフ固着故障を迅速に検出することができる。

本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や応用が可能である。例えば、メインバッテリ４１およびサブバッテリ４２の電圧は、バッテリの充放電電流およびバッテリの内部抵抗の予測値から算出したが、電圧センサを設けて直接検出するようにしてもよい。

２…エンジン
２１…モータジェネレータ
４１…メインバッテリ（第１バッテリ）
４２…サブバッテリ（第２バッテリ）
４３ａ、４３ｂ…リレー
５１…エンジンコントロールモジュール（リレー制御手段、リレー故障診断手段）

Claims (2)

1. エンジンの出力軸に機械的に結合されたモータジェネレータと、
   前記モータジェネレータと電気的に結合された第１バッテリと、
   車両の電気負荷と電気的に結合された第２バッテリと、
   前記第１バッテリおよび前記第２バッテリを電気的に結合するか否かを自身のオン／オフにより切替可能なリレーと、
   前記モータジェネレータの力行運転中は前記リレーをオフにして前記第１バッテリおよび前記第２バッテリの電気的結合を切断し、前記モータジェネレータの回生運転中は前記リレーをオンにして前記第１バッテリおよび前記第２バッテリを電気的に結合するリレー制御手段と、
   前記リレーをオンにする指令が出されている状態で、前記第１バッテリの電圧および前記第２バッテリの電圧の差が所定電圧より大きくなった場合に、前記リレーがオフ固着していると判定するリレー故障診断手段と、
   を備え、
   前記リレー故障診断手段は、前記リレーをオンにする指令が出されている状態で、前記第１バッテリの電圧および前記第２バッテリの電圧の差が前記第１の所定電圧より高い第２の所定電圧より大きい状態で前記第１の所定時間より短い第２の所定時間を経過すると、前記リレーがオフ固着していると判定し、
   前記第１の所定電圧は、定常電流が流れる定常状態において発生する前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間の最大電圧差よりも高く、
   前記第２の所定電圧は、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間に過渡電流が流れる状態において発生する前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間の最大電圧差よりも高い、ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記リレー故障診断手段は、前記リレーをオンにする指令が出されている状態で、前記第１バッテリの電圧および前記第２バッテリの電圧の差が第１の所定電圧より大きい状態で第１の所定時間を経過すると、前記リレーがオフ固着していると判定する、
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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