JP6496342B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載される車両用制御装置に関する。
自動車等の車両には、リチウムイオンバッテリ等の蓄電体を備えた電源回路が設けられている。電源回路にはリレー等のスイッチが設けられており、スイッチを切り替えることで蓄電体の接続状態が制御される（特許文献１参照）。例えば、蓄電体の温度が過度に上昇した場合には、スイッチを遮断することによって蓄電体が切り離され、蓄電体を適切に保護することができる。
特開２０１４−３６５５７号公報
ところで、電源回路に設けられるスイッチは、マイコン等からなる制御ユニットによって制御されている。つまり、制御ユニットのマイコン機能等が故障した場合には、温度上昇等の蓄電体を保護する状況が発生したとしても、スイッチを適切に遮断することが困難となっていた。このため、制御ユニットに故障が発生した場合には、スイッチを適切に遮断することにより、蓄電体を保護することが求められている。
本発明の目的は、電源回路のスイッチを適切に遮断して蓄電体を保護することにある。
本発明の車両用制御装置は、車両に搭載される車両用制御装置であって、第１蓄電体と、前記第１蓄電体と並列接続され且つ前記第１蓄電体よりも内部抵抗の大きな第２蓄電体と、前記第１蓄電体および前記第２蓄電体に接続されるモータジェネレータと、を備える電源回路と、前記電源回路に設けられ、前記モータジェネレータに前記第１蓄電体を接続する導通状態と、前記モータジェネレータから前記第１蓄電体を切り離す遮断状態と、に切り替えられるスイッチと、導通信号を受信した場合に前記スイッチを導通状態に制御する一方、遮断信号を受信した場合に前記スイッチを遮断状態に制御する駆動回路部と、前記駆動回路部に導通信号または遮断信号を送信する第１スイッチ制御部と、前記第１スイッチ制御部の故障を検出する自己診断部と、を備えるバッテリコントローラと、前記駆動回路部に遮断信号を送信する第２スイッチ制御部を備え、前記バッテリコントローラに通信ネットワークを介して接続され、前記車両のエンジンを制御するエンジンコントローラと、を有し、前記バッテリコントローラは、前記第１蓄電体の充放電を伴って前記モータジェネレータが制御される場合に、前記駆動回路部に導通信号を送信して前記スイッチを導通状態に制御する一方、前記第１蓄電体の充放電を停止させて前記第１蓄電体を保護する場合に、前記駆動回路部に遮断信号を送信して前記スイッチを導通状態から遮断状態に制御し、前記エンジンコントローラは、所定周期毎に実行されるフェイルセーフ制御に従って、前記第１スイッチ制御部、前記自己診断部または前記通信ネットワークが故障していると判定した場合に、前記第１スイッチ制御部から前記駆動回路部に導通信号が送信された状態であっても、前記第２スイッチ制御部から前記駆動回路部に遮断信号を送信し、前記スイッチを導通状態から遮断状態に制御することにより、前記モータジェネレータに前記第２蓄電体を接続した状態のもとで、前記モータジェネレータから前記第１蓄電体を切り離し、前記フェイルセーフ制御においては、前記自己診断部から前記第１スイッチ制御部の故障信号を受信するか否かが判定され、前記故障信号を受信することで前記第１スイッチ制御部が故障していると判定された場合には、前記スイッチが導通状態から遮断状態に制御され、前記自己診断部に確認信号を送信した後に前記自己診断部から応答信号を受信するか否かが判定され、前記応答信号を受信していないことで前記自己診断部が故障していると判定された場合には、前記スイッチが導通状態から遮断状態に制御され、前記通信ネットワークが故障しているか否かが判定され、前記通信ネットワークが故障していると判定された場合には、前記スイッチが導通状態から遮断状態に制御される。
本発明によれば、第２制御ユニットは、自己診断部が第１遮断制御部の故障を検出した場合に、第２遮断制御部からスイッチに遮断信号を送信する。これにより、第１制御ユニットによってスイッチを遮断することが困難である場合には、第２制御ユニットによってスイッチを事前に遮断することができ、蓄電体を保護することができる。
本発明の一実施の形態である車両用制御装置が搭載される車両を示す概略図である。 電源回路の一例を示す回路図である。 リチウムイオンバッテリの充放電状況の一例を示す図である。 リチウムイオンバッテリの充放電状況の一例を示す図である。 リチウムイオンバッテリの充放電状況の一例を示す図である。 スイッチＳＷ２が遮断状態に切り替えられる状況を示す図である。 スイッチＳＷ１が遮断状態に切り替えられる状況を示す図である。 スイッチＳＷ１の制御系を示す概略図である。 フェイルセーフ制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、フェイルセーフ制御によるスイッチＳＷ１の遮断過程の一例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、フェイルセーフ制御によるスイッチＳＷ１の遮断過程の一例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、フェイルセーフ制御によるスイッチＳＷ１の遮断過程の一例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用制御装置１０が搭載される車両１１を示す概略図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２を備えたパワーユニット１３が搭載されている。エンジン１２のクランク軸１４には、ベルト機構１５を介してモータジェネレータ１６が連結されている。また、エンジン１２にはトルクコンバータ１７を介して変速機構１８が連結されており、変速機構１８にはデファレンシャル機構１９等を介して車輪２０が連結されている。さらに、エンジン１２には、スロットルバルブ、インジェクタおよび点火装置等の補機２１が設けられている。
エンジン１２に連結されるモータジェネレータ１６は、発電機および電動機として機能する所謂ＩＳＧ（integrated starter generator）である。モータジェネレータ１６は、エンジン１２に駆動される発電機として機能するだけでなく、アイドリングストップ制御等においてエンジン１２を始動回転させる電動機や、発進時や加速時等においてエンジン１２を補助する電動機として機能する。モータジェネレータ１６は、ステータコイルを備えたステータ２２と、フィールドコイルを備えたロータ２３と、を有している。また、モータジェネレータ１６には、ステータコイルやフィールドコイルの通電状態を制御するため、インバータ、レギュレータおよびマイコン等からなるＩＳＧコントローラ２４が設けられている。ＩＳＧコントローラ２４によってフィールドコイルやステータコイルの通電状態が制御され、モータジェネレータ１６の発電状態や力行状態が制御される。
［電源回路］
車両用制御装置１０が備える電源回路３０について説明する。図２は電源回路３０の一例を示す回路図である。図２に示すように、電源回路３０は、モータジェネレータ１６に電気的に接続されるリチウムイオンバッテリ（第１蓄電体）３１と、これと並列にモータジェネレータ１６に電気的に接続される鉛バッテリ（第２蓄電体）３２と、を備えている。なお、リチウムイオンバッテリ３１を積極的に放電させるため、リチウムイオンバッテリ３１の端子電圧は、鉛バッテリ３２の端子電圧よりも高く設計されている。また、リチウムイオンバッテリ３１を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ３１の内部抵抗は、鉛バッテリ３２の内部抵抗よりも小さく設計されている。
モータジェネレータ１６の正極端子１６ａには正極ライン３３が接続され、リチウムイオンバッテリ３１の正極端子３１ａには正極ライン３４が接続され、鉛バッテリ３２の正極端子３２ａには正極ライン３５が接続される。これらの正極ライン３３〜３５は、接続点３６を介して互いに接続されている。また、リチウムイオンバッテリ３１の負極端子３１ｂには負極ライン３７が接続され、鉛バッテリ３２の負極端子３２ｂには負極ライン３８が接続され、モータジェネレータ１６の負極端子１６ｂには負極ライン３９が接続される。これらの負極ライン３７〜３９は、基準電位点４０に接続されている。
リチウムイオンバッテリ３１の正極ライン３４には、導通状態と遮断状態とに切り替えられるスイッチＳＷ１が設けられている。スイッチＳＷ１を導通状態に切り替えることにより、電源回路３０にリチウムイオンバッテリ３１を接続することができる。一方、スイッチＳＷ１を遮断状態に切り替えることにより、電源回路３０からリチウムイオンバッテリ３１を切り離すことができる。また、鉛バッテリ３２の正極ライン３５には、導通状態と遮断状態とに切り替えられるスイッチＳＷ２が設けられている。これらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、後述するバッテリコントローラ４２やメインコントローラ５１によって制御される。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子によって構成されるスイッチであるが、電磁力等を用いて接点を機械的に開閉させるスイッチであっても良い。なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、リレーやコンタクタ等とも呼ばれている。
電源回路３０には、バッテリモジュール４１が設けられている。バッテリモジュール４１には、リチウムイオンバッテリ３１およびスイッチＳＷ１が組み込まれている。また、バッテリモジュール４１には、マイコン等からなるバッテリコントローラ４２が設けられている。バッテリコントローラ４２は、リチウムイオンバッテリ３１の充電状態ＳＯＣ、充放電電流、端子電圧、セル温度等を監視する機能や、スイッチＳＷ１を切替制御する機能を有している。また、鉛バッテリ３２の負極ライン３８には、バッテリセンサ４３が設けられている。このバッテリセンサ４３は、鉛バッテリ３２の充電状態ＳＯＣ、充放電電流、端子電圧等を検出する機能を有している。また、鉛バッテリ３２の正極ライン３５には、正極ライン４４を介して複数の電気機器４５が接続されている。さらに、正極ライン３５には、電気機器４５等を保護するヒューズ４６が設けられている。なお、充電状態ＳＯＣ（state of charge）とは、バッテリの設計容量に対する蓄電量の比率である。
［制御系］
図１に示すように、車両用制御装置１０は、マイコン等によって構成される複数のコントローラを有している。前述したように、コントローラとして、モータジェネレータ１６を制御するＩＳＧコントローラ２４が設けられており、バッテリモジュール４１を制御するバッテリコントローラ４２が設けられている。また、コントローラとして、エンジン１２を制御するエンジンコントローラ５０が設けられており、各コントローラ２４，４２，５０を統括制御するメインコントローラ５１が設けられている。なお、メインコントローラ５１は、各コントローラ２４，４２，５０を統括するだけでなく、スイッチＳＷ２を切替制御する機能を有している。
各種コントローラ２４，４２，５０，５１や各種センサは、通信ネットワーク５２を介して互いに通信自在に接続されている。メインコントローラ５１は、各種センサやコントローラから送信されるデータに基づいて、エンジン１２、モータジェネレータ１６およびバッテリモジュール４１等の制御目標を決定し、エンジンコントローラ５０、ＩＳＧコントローラ２４およびバッテリコントローラ４２に制御目標を送信する。そして、エンジンコントローラ５０、ＩＳＧコントローラ２４およびバッテリコントローラ４２は、メインコントローラ５１から受信した制御目標に基づいて、エンジン１２、モータジェネレータ１６およびバッテリモジュール４１の作動状態を制御する。なお、通信ネットワーク５２としては、ＣＡＮ（controller area network）やＬＩＮ（local interconnect network）等を用いることができる。
［リチウムイオンバッテリの充放電］
モータジェネレータ１６の発電制御や力行制御によるリチウムイオンバッテリ３１の充放電状況について説明する。図３〜図５はリチウムイオンバッテリ３１の充放電状況の一例を示す図である。図３にはモータジェネレータ１６を燃焼発電状態に制御したときの状況が示されており、図４にはモータジェネレータ１６を発電休止状態に制御したときの状況が示されており、図５にはモータジェネレータ１６を回生発電状態に制御したときの状況が示されている。
図３に示すように、リチウムイオンバッテリ３１の充電状態ＳＯＣが所定の下限値を下回る場合には、リチウムイオンバッテリ３１を充電して充電状態ＳＯＣを高めるため、モータジェネレータ１６が燃焼発電状態に制御される。モータジェネレータ１６を燃焼発電状態に制御する際には、モータジェネレータ１６の発電電圧がリチウムイオンバッテリ３１の端子電圧よりも引き上げられる。これにより、図３に黒塗りの矢印で示すように、モータジェネレータ１６から、リチウムイオンバッテリ３１、電気機器４５および鉛バッテリ３２等に対して発電電力が供給される。
図４に示すように、リチウムイオンバッテリ３１の充電状態ＳＯＣが所定の上限値を上回る場合には、リチウムイオンバッテリ３１の放電を促してエンジン負荷を低減するため、モータジェネレータ１６は発電休止状態に制御される。モータジェネレータ１６を発電休止状態に制御する際には、モータジェネレータ１６の発電電圧がリチウムイオンバッテリ３１の端子電圧よりも引き下げられる。これにより、図４に黒塗りの矢印で示すように、リチウムイオンバッテリ３１から電気機器４５等に対して電力が供給されるため、モータジェネレータ１６の発電を抑制または停止させることができ、エンジン負荷を低減することができる。
前述したように、充電状態ＳＯＣに基づいてモータジェネレータ１６を燃焼発電状態や発電休止状態に制御しているが、減速走行時には多くの運動エネルギーを回収して燃費性能を高めることが重要である。そこで、アクセルペダルの踏み込みが解除されるコースト走行時や、ブレーキペダルが踏み込まれる車両制動時には、モータジェネレータ１６を回生発電状態に制御することにより、モータジェネレータ１６の発電電圧が大きく引き上げられる。これにより、図５に黒塗りの矢印で示すように、モータジェネレータ１６からリチウムイオンバッテリ３１に大きな発電電力を供給することができ、運動エネルギーを積極的に電気エネルギーに変換して回収することができるため、エネルギー効率を高めて燃費性能を向上させることができる。なお、リチウムイオンバッテリ３１の内部抵抗は、鉛バッテリ３２の内部抵抗よりも小さいことから、発電電流の多くはリチウムイオンバッテリ３１に供給される。
また、図３〜図５に示すように、モータジェネレータ１６を燃焼発電状態、回生発電状態および発電休止状態に制御する際には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は導通状態に保持されている。つまり、車両用制御装置１０においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を行うことなく、モータジェネレータ１６の発電電圧を制御するだけで、リチウムイオンバッテリ３１の充放電を制御することが可能である。これにより、リチウムイオンバッテリ３１の充放電を簡単に制御することができ、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の耐久性を向上させることができる。
［スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御］
図６はスイッチＳＷ２が遮断状態に切り替えられる状況を示す図であり、図７はスイッチＳＷ１が遮断状態に切り替えられる状況を示す図である。図６に示すように、モータジェネレータ１６を力行状態に制御する際には、スイッチＳＷ２が導通状態から遮断状態に切り替えられる。つまり、モータジェネレータ１６によってエンジン１２を始動回転させる場合や、モータジェネレータ１６によってエンジン１２をアシスト駆動する場合には、スイッチＳＷ２が導通状態から遮断状態に切り替えられる。これにより、リチウムイオンバッテリ３１からモータジェネレータ１６に対して大電流を供給する場合であっても、電気機器４５等に対する瞬間的な電圧低下を防止することができ、電気機器４５等を正常に機能させることができる。
図７に示すように、リチウムイオンバッテリ３１を保護する際には、スイッチＳＷ１が導通状態から遮断状態に切り替えられる。例えば、リチウムイオンバッテリ３１の充放電電流やセル温度等を監視するバッテリコントローラ４２によって、上限値を超えた充放電電流やセル温度等が検出された場合には、スイッチＳＷ１が導通状態から遮断状態に切り替えられ、電源回路３０からリチウムイオンバッテリ３１が切り離される。これにより、リチウムイオンバッテリ３１の充放電を停止させることができるため、過度な充放電電流や温度上昇からリチウムイオンバッテリ３１を保護することができる。また、図７に示すように、スイッチＳＷ１を遮断状態に切り替えた場合であっても、モータジェネレータ１６や電気機器４５等に対して鉛バッテリ３２が接続されるため、電気機器４５等に対する電力供給を継続して車両の走行性能を維持することができる。
［スイッチＳＷ１のフェイルセーフ機能］
スイッチＳＷ１のフェイルセーフ機能について説明する。前述したように、リチウムイオンバッテリ３１を過度な充放電や温度上昇等から保護するため、電源回路３０にはリチウムイオンバッテリ３１を切り離すためのスイッチＳＷ１が設けられている。このスイッチＳＷ１は、バッテリコントローラ４２によって切替制御されているが、万一、バッテリコントローラ４２のマイコン機能等が故障していた場合には、バッテリ保護が必要な状況下においてスイッチＳＷ１を適切に遮断することが困難になる。そこで、車両用制御装置１０は、バッテリコントローラ４２等に故障が発生していた場合であっても、スイッチＳＷ１を適切に遮断するためのフェイルセーフ機能を有している。
図８はスイッチＳＷ１の制御系を示す概略図である。図８に示すように、バッテリモジュール４１を制御するバッテリコントローラ（第１制御ユニット）４２と、エンジン１２を制御するエンジンコントローラ（第２制御ユニット）５０とは、ＣＡＮやＬＩＮ等の通信ネットワーク５２を介して互いに通信自在に接続されている。また、バッテリモジュール４１には駆動回路部５３が設けられており、スイッチＳＷ１を切り替えるための制御電流が駆動回路部５３からスイッチＳＷ１に供給される。この駆動回路部５３には、バッテリコントローラ４２が通信自在に接続されるだけでなく、エンジンコントローラ５０が通信ネットワーク５２を介して通信自在に接続される。
バッテリコントローラ４２は、第１スイッチ制御部４２ａ、自己診断部４２ｂおよび応答送信部４２ｃ等の機能部を有している。第１スイッチ制御部４２ａは、リチウムイオンバッテリ３１の充放電電流やセル温度等に基づきスイッチＳＷ１の制御目標（導通状態または遮断状態）を設定し、駆動回路部５３に対して導通信号または遮断信号を送信する。第１スイッチ制御部４２ａから駆動回路部５３に導通信号を送信することにより、駆動回路部５３を介してスイッチＳＷ１が導通状態に制御される。一方、第１スイッチ制御部４２ａから駆動回路部５３に遮断信号を送信することにより、駆動回路部５３を介してスイッチＳＷ１が遮断状態に制御される。
バッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂには、第１スイッチ制御部４２ａが正常であるか否かを診断する所定の診断プログラムが組み込まれている。そして、自己診断部４２ｂは、第１スイッチ制御部４２ａが正常であると判定した場合に、エンジンコントローラ５０に向けて正常信号を送信する一方、第１スイッチ制御部４２ａが故障していると判定した場合に、エンジンコントローラ５０に向けて故障信号を送信する。また、バッテリコントローラ４２の応答送信部４２ｃには、エンジンコントローラ５０に向けて所定の応答信号を送信する応答プログラムが組み込まれている。この応答送信部４２ｃは、後述するエンジンコントローラ５０の機能監視部５０ａから送信される確認信号を受信した場合に、応答プログラムに従って自己診断部４２ｂが正常であることを示す所定の応答信号を送信する。つまり、バッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂが正常に機能している状態のもとで、エンジンコントローラ５０の機能監視部５０ａからバッテリコントローラ４２の応答送信部４２ｃに確認信号が送られると、バッテリコントローラ４２の応答送信部４２ｃからエンジンコントローラ５０の機能監視部５０ａに所定の応答信号が送信される。
また、エンジンコントローラ５０は、機能監視部５０ａ、通信監視部５０ｂおよび第２スイッチ制御部５０ｃ等の機能部を有している。エンジンコントローラ５０の機能監視部５０ａには、第１スイッチ制御部４２ａや自己診断部４２ｂの故障を検出する所定の監視プログラムが組み込まれている。この機能監視部５０ａは、バッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂから故障信号を受信した場合には、バッテリコントローラ４２の第１スイッチ制御部４２ａに故障が発生していると判断する。また、機能監視部５０ａは、自己診断部４２ｂに向けて確認信号を送信した後に、自己診断部４２ｂから正常に応答信号を受信できなかった場合、つまり応答信号自体を受信できなかった場合や受信した応答信号が誤っていた場合には、バッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂに故障が発生していると判断する。さらに、エンジンコントローラ５０の通信監視部５０ｂには、通信ネットワーク５２の故障を検出する所定の監視プログラムが組み込まれている。この通信監視部５０ｂは、通信ネットワーク５２を介した通信データの送受信状況等に基づいて、通信ネットワーク５２の故障つまりエンジンコントローラ５０とバッテリコントローラ４２との通信異常を検出する。
エンジンコントローラ５０の第２スイッチ制御部５０ｃは、機能監視部５０ａや通信監視部５０ｂからの制御信号に基づいて、駆動回路部５３に対してスイッチＳＷ１の遮断信号を送信する。つまり、機能監視部５０ａによって第１スイッチ制御部４２ａや自己診断部４２ｂの故障が検出された場合や、通信監視部５０ｂによって通信ネットワーク５２の故障が検出された場合には、第２スイッチ制御部５０ｃから駆動回路部５３に対してスイッチＳＷ１の遮断信号が送信される。なお、駆動回路部５３には第１スイッチ制御部４２ａと第２スイッチ制御部５０ｃとの双方が接続されているが、エンジンコントローラ５０の第２スイッチ制御部５０ｃはバッテリコントローラ４２の第１スイッチ制御部４２ａに対して優先する。すなわち、第１スイッチ制御部４２ａから駆動回路部５３に導通信号が送信されていた場合であっても、第２スイッチ制御部５０ｃから駆動回路部５３に遮断信号が送信された場合には、第２スイッチ制御部５０ｃが優先されてスイッチＳＷ１は遮断状態に切り替えられる。
［フェイルセーフ制御の実行手順］
続いて、スイッチＳＷ１を遮断するフェイルセーフ制御の実行手順について説明する。図９はフェイルセーフ制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図９に示したフローチャートは、エンジンコントローラ５０によって所定周期毎に実行される。また、図１０〜図１２は、フェイルセーフ制御によるスイッチＳＷ１の遮断過程の一例を示す図である。
図９に示すように、ステップＳ１０では、バッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂから送信される故障信号を、エンジンコントローラ５０の機能監視部５０ａが受信したか否かが判定される。ステップＳ１０において、エンジンコントローラ５０が故障信号を受信したと判定された場合、つまりバッテリコントローラ４２の第１スイッチ制御部４２ａが故障していると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、第２スイッチ制御部５０ｃからスイッチＳＷ１に遮断信号が送信され、エンジンコントローラ５０によってスイッチＳＷ１が遮断状態に切り替えられる。
つまり、図１０（ａ）に示すように、バッテリコントローラ４２からエンジンコントローラ５０に故障信号が送信された場合には、第１スイッチ制御部４２ａが故障している状況であることから、バッテリコントローラ４２によってスイッチＳＷ１を制御することが困難である。このため、図１０（ｂ）に示すように、エンジンコントローラ５０の第２スイッチ制御部５０ｃから駆動回路部５３に遮断信号が送信され、エンジンコントローラ５０によってスイッチＳＷ１が導通状態から遮断状態に切り替えられる。このように、バッテリコントローラ４２によるスイッチ制御が困難である場合には、他のコントローラであるエンジンコントローラ５０によって事前にスイッチＳＷ１を遮断するようにしたので、リチウムイオンバッテリ３１を適切に保護することができる。
また、図９に示すように、ステップＳ１０において、エンジンコントローラ５０が故障信号を受信していないと判定された場合、つまりバッテリコントローラ４２の第１スイッチ制御部４２ａが正常であると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、エンジンコントローラ５０の機能監視部５０ａからバッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂに向けて所定の確認信号が送信される。続いて、ステップＳ１３では、バッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂからの応答信号を、エンジンコントローラ５０の機能監視部５０ａが受信したか否かが判定される。ステップＳ１３において、エンジンコントローラ５０が応答信号を正しく受信していないと判定された場合、つまりバッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂが故障していると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、第２スイッチ制御部５０ｃからスイッチＳＷ１に遮断信号が送信され、エンジンコントローラ５０によってスイッチＳＷ１が遮断状態に切り替えられる。
つまり、図１１（ａ）に示すように、エンジンコントローラ５０からバッテリコントローラ４２に確認信号を送信した後に（矢印α）、バッテリコントローラ４２からの応答信号をエンジンコントローラ５０が受信できなかった場合には（矢印β）、自己診断部４２ｂが故障している状況であって第１スイッチ制御部４２ａの故障が検出できていない虞があることから、バッテリコントローラ４２によってスイッチＳＷ１を制御することが困難である。このため、図１１（ｂ）に示すように、エンジンコントローラ５０の第２スイッチ制御部５０ｃから駆動回路部５３に遮断信号が送信され、エンジンコントローラ５０によってスイッチＳＷ１が導通状態から遮断状態に切り替えられる。このように、バッテリコントローラ４２によるスイッチ制御が困難である場合には、他のコントローラであるエンジンコントローラ５０によって事前にスイッチＳＷ１を遮断するようにしたので、リチウムイオンバッテリ３１を適切に保護することができる。
また、図９に示すように、ステップＳ１３において、エンジンコントローラ５０が応答信号を正しく受信していると判定された場合、つまりバッテリコントローラ４２の自己診断部４２ｂが正常であると判定された場合には、ステップＳ１４に進み、エンジンコントローラ５０の通信監視部５０ｂによって、通信ネットワーク５２の故障である通信異常が発生しているか否かが判定される。ステップＳ１４において、通信異常が発生していると判定された場合には、エンジンコントローラ５０によってバッテリコントローラ４２の作動状況を把握することが困難であるため、ステップＳ１１に進み、第２スイッチ制御部５０ｃからスイッチＳＷ１に遮断信号が送信され、エンジンコントローラ５０によってスイッチＳＷ１が遮断状態に切り替えられる。
つまり、図１２（ａ）に示すように、エンジンコントローラ５０が通信異常を検出した場合には、第１スイッチ制御部４２ａや自己診断部４２ｂの作動状況を正確に把握することができないため、バッテリコントローラ４２によってスイッチＳＷ１を制御することが困難である。このため、図１２（ｂ）に示すように、エンジンコントローラ５０の第２スイッチ制御部５０ｃから駆動回路部５３に遮断信号が送信され、エンジンコントローラ５０によってスイッチＳＷ１が導通状態から遮断状態に切り替えられる。このように、バッテリコントローラ４２によるスイッチ制御が困難である場合には、他のコントローラであるエンジンコントローラ５０によって事前にスイッチＳＷ１を遮断するようにしたので、リチウムイオンバッテリ３１を適切に保護することができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、第１制御ユニットとしてバッテリコントローラ４２を採用し、第２制御ユニットとしてエンジンコントローラ５０を採用しているが、これに限られることはなく、他のコントローラを第１制御ユニットや第２制御ユニットとして採用しても良い。また、前述の説明では、電源回路３０にリチウムイオンバッテリ３１および鉛バッテリ３２を設けているが、これに限られることはなく、電源回路３０にリチウムイオンバッテリ３１だけを設けても良い。また、前述の説明では、第１蓄電体（蓄電体）としてリチウムイオンバッテリ３１を採用し、第２蓄電体として鉛バッテリ３２を採用しているが、これに限られることはなく、他の種類のバッテリやキャパシタを採用しても良い。なお、図示する例では、リチウムイオンバッテリ３１の正極ライン３４にスイッチＳＷ１を設けているが、これに限られることはない。例えば、図２に一点鎖線で示すように、リチウムイオンバッテリ３１の負極ライン３７にスイッチＳＷ１を設けても良い。
１０ 車両用制御装置
１１ 車両
３０ 電源回路
３１ リチウムイオンバッテリ（第１蓄電体）
３２ 鉛バッテリ（第２蓄電体）
４２ バッテリコントローラ（第１制御ユニット）
４２ａ 第１スイッチ制御部
４２ｂ 自己診断部
５０ エンジンコントローラ（第２制御ユニット）
５０ｃ 第２スイッチ制御部
５２ 通信ネットワーク
ＳＷ１ スイッチ

Claims (1)

  1. 車両に搭載される車両用制御装置であって、
    第１蓄電体と、前記第１蓄電体と並列接続され且つ前記第１蓄電体よりも内部抵抗の大きな第２蓄電体と、前記第１蓄電体および前記第２蓄電体に接続されるモータジェネレータと、を備える電源回路と、
    前記電源回路に設けられ、前記モータジェネレータに前記第１蓄電体を接続する導通状態と、前記モータジェネレータから前記第１蓄電体を切り離す遮断状態と、に切り替えられるスイッチと、
    導通信号を受信した場合に前記スイッチを導通状態に制御する一方、遮断信号を受信した場合に前記スイッチを遮断状態に制御する駆動回路部と、
    前記駆動回路部に導通信号または遮断信号を送信する第１スイッチ制御部と、前記第１スイッチ制御部の故障を検出する自己診断部と、を備えるバッテリコントローラと、
    前記駆動回路部に遮断信号を送信する第２スイッチ制御部を備え、前記バッテリコントローラに通信ネットワークを介して接続され、前記車両のエンジンを制御するエンジンコントローラと、
    を有し、
    前記バッテリコントローラは、前記第１蓄電体の充放電を伴って前記モータジェネレータが制御される場合に、前記駆動回路部に導通信号を送信して前記スイッチを導通状態に制御する一方、前記第１蓄電体の充放電を停止させて前記第１蓄電体を保護する場合に、前記駆動回路部に遮断信号を送信して前記スイッチを導通状態から遮断状態に制御し、
    前記エンジンコントローラは、所定周期毎に実行されるフェイルセーフ制御に従って、前記第１スイッチ制御部、前記自己診断部または前記通信ネットワークが故障していると判定した場合に、前記第１スイッチ制御部から前記駆動回路部に導通信号が送信された状態であっても、前記第２スイッチ制御部から前記駆動回路部に遮断信号を送信し、前記スイッチを導通状態から遮断状態に制御することにより、前記モータジェネレータに前記第２蓄電体を接続した状態のもとで、前記モータジェネレータから前記第１蓄電体を切り離し、
    前記フェイルセーフ制御においては、
    前記自己診断部から前記第１スイッチ制御部の故障信号を受信するか否かが判定され、前記故障信号を受信することで前記第１スイッチ制御部が故障していると判定された場合には、前記スイッチが導通状態から遮断状態に制御され、
    前記自己診断部に確認信号を送信した後に前記自己診断部から応答信号を受信するか否かが判定され、前記応答信号を受信していないことで前記自己診断部が故障していると判定された場合には、前記スイッチが導通状態から遮断状態に制御され、
    前記通信ネットワークが故障しているか否かが判定され、前記通信ネットワークが故障していると判定された場合には、前記スイッチが導通状態から遮断状態に制御される、
    車両用制御装置。
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