JP7222737B2 - 車両 - Google Patents

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Description

本発明は、電源システムに関する。
近年、駆動用モータ及びエンジンを駆動源として走行するハイブリッド車両が広く利用されている。ハイブリッド車両の電源システムには、例えば、特許文献１に開示されているように、電力供給源として、駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリ（具体的には、高電圧バッテリ）と、車両内の各種補機に供給される電力を蓄電するサブバッテリ（具体的には、低電圧バッテリ）とが設けられている。
特開２０１６－１５５４３９号公報
ところで、ハイブリッド車両の電源システムでは、サブバッテリのセル内での短絡等のサブバッテリの異常が発生する場合があり、サブバッテリの異常時には、サブバッテリを破損しないように保護する必要がある。具体的には、エンジンから出力される動力を用いて発電装置により発電される電力によってサブバッテリが充電されるようになっている車両では、ＨＥＶ走行モードにおいてエンジンが駆動されている状態で発電装置による発電が実行されることに起因して、サブバッテリの異常時に、異常が生じているサブバッテリが過充電されることにより破損するおそれがある。ここで、サブバッテリの異常時に、サブバッテリを保護するために、電源システムを停止させることによって、サブバッテリの過充電の抑制を図ることが考えられる。しかしながら、電源システムを停止させた場合、車両が走行不能となってしまい、利便性の低下等の問題が生じる。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、サブバッテリの異常時にサブバッテリを保護しつつ車両を継続して走行させることが可能な、新規かつ改良された電源システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、駆動用モータと、エンジンと、前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、前記エンジンから出力される動力を用いて発電する発電装置と、前記発電装置により発電される電力により充電されるサブバッテリと、前記エンジンが駆動されており前記発電装置による発電を実行可能な状態で走行するＨＥＶ走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、を備える車両であって、前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記車両が停車中である場合に前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可し、前記車両が走行中である場合に前記ＨＥＶ走行モードを許可する、車両が提供される。
前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記サブバッテリの異常度合いが基準を超えている場合には、前記車両の走行状態によらずに前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可してもよい。
前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記車両が走行中である場合であっても、前記車両の車速が基準速度より低い場合には、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可してもよい。
前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記メインバッテリの残存容量が閾値より低い場合には、前記車両の走行状態によらずに前記ＨＥＶ走行モードを許可してもよい。
前記閾値を第１閾値とした場合、前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記メインバッテリの残存容量が前記第１閾値よりも大きい第２閾値より高い場合には、前記車両の走行状態によらずに前記ＨＥＶ走行モードを許可してもよい。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、駆動用モータと、エンジンと、前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、前記エンジンから出力される動力を用いて発電する発電装置と、前記発電装置により発電される電力により充電されるサブバッテリと、前記エンジンが駆動されており前記発電装置による発電を実行可能な状態で走行するＨＥＶ走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、前記メインバッテリに蓄電される電力を降圧して前記サブバッテリに供給可能なＤＣＤＣコンバータと、を備える車両であって、前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可し、前記ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、前記ＤＣＤＣコンバータの出力を前記ＨＥＶ走行モードが許可されている場合と比較して低下させる、車両が提供される。
前記制御部は、前記ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、前記ＤＣＤＣコンバータの出力を前記サブバッテリの異常度合いに応じて低下させてもよい。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、駆動用モータと、エンジンと、前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、前記エンジンから出力される動力を用いて発電する発電装置と、前記発電装置により発電される電力により充電されるサブバッテリと、前記エンジンが駆動されており前記発電装置による発電を実行可能な状態で走行するＨＥＶ走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、を備える車両であって、前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可し、前記車両の車速が制限速度以下に制限されるクルーズコントロールを実行可能であり、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記クルーズコントロールが実行中である場合に、前記クルーズコントロールにおける要求駆動力が前記駆動用モータによって発生可能な駆動力の最大値であるモータ最大駆動力より大きい場合、前記制限速度を前記要求駆動力が前記モータ最大駆動力以下になるまで徐変するように徐々に減少させ、その後、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可する、車両が提供される。
以上説明したように本発明によれば、サブバッテリの異常時にサブバッテリを保護しつつ車両を継続して走行させることが可能となる。
本発明の実施形態に係る電源システムの概略構成を示す模式図である。 同実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る電源システムにおけるＨＥＶ走行モード中の動力の伝達状態を示す模式図である。 同実施形態に係る電源システムにおけるＥＶ走行モード中の動力の伝達状態を示す模式図である。 同実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの第１の例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの第２の例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの第３の例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る電源システムの概略構成を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る電源システムの概略構成を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る電源システムの概略構成を示す模式図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．電源システムの構成＞
まず、図１～図４を参照して、本発明の実施形態に係る電源システム１の構成について説明する。
図１は、電源システム１の概略構成を示す模式図である。図２は、制御装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。
電源システム１は、具体的には、ハイブリッド車両に搭載され、車両内の各装置に電力を供給するために用いられるシステムである。電源システム１が搭載されるハイブリッド車両では、後述するように、エンジン１２及び駆動用モータ１１の動力を用いて走行するＨＥＶ走行モードと、エンジン１２を停止させた状態で駆動用モータ１１の動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能となっており、ＨＥＶ走行モードは、エンジン１２が駆動されており発電装置としての始動用モータ１３による発電を実行可能な状態で走行するモードとなっている。
なお、以下で説明する電源システム１は、あくまでも本発明に係る電源システムの一例であり、後述するように、本発明に係る電源システムの構成は電源システム１の構成に特に限定されない。
図１に示されるように、電源システム１は、駆動用モータ１１と、エンジン１２と、始動用モータ１３と、メインバッテリ２１と、サブバッテリ２２と、制御装置１００とを備える。さらに、電源システム１は、変速機３１と、インバータ４１と、ＤＣＤＣコンバータ４２と、補機５１と、システムメインリレー６１と、診断用リレー６２と、メインバッテリセンサ９１と、サブバッテリセンサ９２と、車速センサ９３とを備える。なお、始動用モータ１３は、エンジン１２から出力される動力を用いて発電する本発明に係る発電装置の一例に相当する。
駆動用モータ１１は、車両の駆動輪５を駆動させるための動力を出力可能なモータである。駆動用モータ１１としては、例えば、多相交流式（例えば、三相交流式）のモータが用いられる。駆動用モータ１１は、インバータ４１を介してメインバッテリ２１と接続されており、メインバッテリ２１からインバータ４１を介して供給される電力を用いて動力を生成する。この際、メインバッテリ２１から放電される直流電力は、インバータ４１によって交流電力に変換されて駆動用モータ１１に供給される。
また、駆動用モータ１１は、車両の減速時に、駆動輪５の回転エネルギを用いて発電する発電機としての機能（回生機能）を有してもよい。この際、駆動用モータ１１により発電される交流電力は、インバータ４１によって直流電力に変換されてメインバッテリ２１に供給される。それにより、駆動用モータ１１の発電電力によって、メインバッテリ２１が充電される。
エンジン１２は、ガソリン等を燃料として動力を生成する内燃機関であり、車両の駆動輪５を駆動するための動力を出力可能である。エンジン１２の出力軸であるクランクシャフトは、図示しないトルクコンバータ又はクラッチ等を介して変速機３１と接続されている。変速機３１としては、例えば、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）等の無段変速機構を有するものが用いられる。エンジン１２から出力される動力は、変速機３１により変速されて、駆動輪５に伝達される。なお、上述した駆動用モータ１１は、変速機３１を介して駆動輪５と接続されていてもよく、変速機３１を介さずに駆動輪５と接続されていてもよい。
始動用モータ１３は、エンジン１２を始動するモータである。始動用モータ１３の出力軸は、ギヤを介してエンジン１２のクランクシャフトと接続されており、始動用モータ１３から出力される動力がエンジン１２のクランクシャフトに伝達されるようになっている。始動用モータ１３は、サブバッテリ２２と接続されており、サブバッテリ２２から供給される電力を用いて動力を生成する。
始動用モータ１３としては、例えば、直流モータが用いられてもよく、交流モータが用いられてもよい。なお、始動用モータ１３として交流モータが用いられる場合、始動用モータ１３は、図示しないインバータを介してサブバッテリ２２と接続され、サブバッテリ２２から放電される直流電力は、当該インバータによって交流電力に変換されて始動用モータ１３に供給される。
また、始動用モータ１３は、エンジン１２から出力される動力を用いて発電可能である。始動用モータ１３により発電される電力は、サブバッテリ２２に供給される。それにより、始動用モータ１３の発電電力によって、サブバッテリ２２が充電される。具体的には、エンジン１２から出力される動力を用いた上記のサブバッテリ２２の充電は、後述するように、ＨＥＶ走行モードにおいて行われる。
メインバッテリ２１は、駆動用モータ１１に供給される電力を蓄電するバッテリである。メインバッテリ２１は、具体的には、サブバッテリ２２よりも高電圧（例えば、１００Ｖ）のバッテリであり、メインバッテリ２１としては、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池が用いられる。
具体的には、メインバッテリ２１は、後述するように、メインバッテリ２１に蓄電される電力を降圧可能なＤＣＤＣコンバータ４２を介して車両内の各機器（具体的には、補機５１、サブバッテリ２２及び始動用モータ１３）と接続されており、メインバッテリ２１に蓄電される電力をＤＣＤＣコンバータ４２により降圧させて各機器に供給することができるようになっている。ここで、メインバッテリ２１とＤＣＤＣコンバータ４２との間には、システムメインリレー６１が設けられている。システムメインリレー６１は、メインバッテリ２１とＤＣＤＣコンバータ４２との間の電気的な接続を正極側及び負極側の双方において断接可能であり、電源システム１の停止時には開放された状態となっており、電源システム１の起動後には閉鎖された状態となっている。
サブバッテリ２２は、主に補機５１に供給される電力を蓄電するバッテリであり、上述したように、始動用モータ１３により発電される電力により充電される。サブバッテリ２２は、具体的には、ＤＣＤＣコンバータ４２を介してメインバッテリ２１と接続されメインバッテリ２１よりも低電圧（例えば、１２Ｖ）のバッテリであり、サブバッテリ２２としては、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。
具体的には、サブバッテリ２２は、補機５１と接続されており、基本的に、サブバッテリ２２に蓄電される電力が補機５１に供給されるようになっている。補機５１は、例えば、車両内の空調機器又は音響機器等の各種機器を含む。ここで、サブバッテリ２２は、診断用リレー６２を介して補機５１と接続されている。診断用リレー６２は、サブバッテリ２２及び始動用モータ１３と補機５１及びメインバッテリ２１との間の電気的な接続を断接可能なスイッチであり、後述するサブバッテリ２２の異常診断を実行するために設けられている。診断用リレー６２は、サブバッテリ２２の異常診断の実行時において開放された状態となり、異常診断が実行されていない時には基本的に閉鎖された状態となっている。
メインバッテリセンサ９１は、メインバッテリ２１の各種状態量を検出し、制御装置１００へ出力する。具体的には、メインバッテリセンサ９１は、メインバッテリ２１の残存容量（以下、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）とも呼ぶ。）を検出する。
サブバッテリセンサ９２は、サブバッテリ２２の各種状態量を検出し、制御装置１００へ出力する。具体的には、サブバッテリセンサ９２は、サブバッテリ２２の電圧及び内部抵抗を検出する。
車速センサ９３は、車両の速度である車速を検出し、制御装置１００へ出力する。
制御装置１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
また、制御装置１００は、電源システム１に搭載される各装置と通信を行う。制御装置１００と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。
なお、本実施形態に係る制御装置１００が有する機能は複数の制御装置により少なくとも部分的に分割されてもよく、複数の機能が１つの制御装置によって実現されてもよい。例えば、制御装置１００が有する機能である駆動用モータ１１の動作を制御する機能、エンジン１２の動作を制御する機能及びそれら以外の機能がそれぞれ別々の制御装置に分割されてもよい。制御装置１００が有する機能が複数の制御装置により少なくとも部分的に分割される場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。
例えば、図２に示されるように、制御装置１００は、取得部１１０と、制御部１２０とを有する。
取得部１１０は、制御部１２０が行う処理において用いられる各種情報を取得する。また、取得部１１０は、取得した情報を制御部１２０へ出力する。例えば、取得部１１０は、メインバッテリセンサ９１、サブバッテリセンサ９２及び車速センサ９３の各センサと通信することによって、各センサから出力される各種情報を取得する。
制御部１２０は、電源システム１の各装置の動作を制御する。例えば、制御部１２０は、モータ制御部１２１と、エンジン制御部１２２と、リレー制御部１２３と、コンバータ制御部１２４と、診断部１２５とを含む。
モータ制御部１２１は、駆動用モータ１１の動作を制御する。具体的には、モータ制御部１２１は、インバータ４１のスイッチング素子の動作を制御することによって、駆動用モータ１１とメインバッテリ２１との間の電力の供給を制御する。それにより、モータ制御部１２１は、駆動用モータ１１による動力の生成及び発電を制御することができる。
エンジン制御部１２２は、エンジン１２の動作を制御する。具体的には、エンジン制御部１２２は、エンジン１２における各装置の動作を制御することによって、スロットル開度、点火時期及び燃料噴射量等を制御する。それにより、エンジン制御部１２２は、エンジン１２の出力を制御することができる。
また、エンジン制御部１２２は、始動用モータ１３の動作を制御する。具体的には、エンジン制御部１２２は、始動用モータ１３とサブバッテリ２２との間の電力の供給を制御することによって、始動用モータ１３によるエンジン１２の始動及びエンジン１２から出力される動力を用いた発電を制御することができる。
リレー制御部１２３は、システムメインリレー６１及び診断用リレー６２の動作を制御する。具体的には、リレー制御部１２３は、システムメインリレー６１及び診断用リレー６２の各々を駆動する図示しない駆動装置の動作をそれぞれ制御することによって、システムメインリレー６１及び診断用リレー６２の開閉動作をそれぞれ制御する。
より詳細には、リレー制御部１２３は、イグニッションスイッチがＲＥＡＤＹ－ＯＦＦとなる電源システム１の停止時に、システムメインリレー６１を開放された状態に維持する。一方、リレー制御部１２３は、車両の発進時に、ドライバによるイグニッションスイッチを用いた操作が行われてエンジン始動要求（つまり、エンジン１２を始動させる要求）が生じた際に、システムメインリレー６１を閉鎖させることにより、電源システム１を起動させる。
また、リレー制御部１２３は、サブバッテリ２２の異常診断の実行時に、診断用リレー６２を開放された状態に維持する。一方、リレー制御部１２３は、サブバッテリ２２の異常診断が実行されていない時には、基本的に診断用リレー６２を閉鎖された状態に維持する。
コンバータ制御部１２４は、ＤＣＤＣコンバータ４２の動作を制御する。具体的には、コンバータ制御部１２４は、ＤＣＤＣコンバータ４２のスイッチング素子の動作を制御することによって、メインバッテリ２１と補機５１、サブバッテリ２２及び始動用モータ１３との間の電力の供給を制御する。
診断部１２５は、サブバッテリ２２の異常の有無を診断する。例えば、診断部１２５は、サブバッテリ２２の異常の有無として、サブバッテリ２２に含まれるセル内で短絡が生じている状態であるサブバッテリ２２の短絡の有無を診断する。また、例えば、診断部１２５は、サブバッテリ２２の異常の有無として、サブバッテリ２２に含まれるセル内で電極の化学的又は物理的な劣化が生じている状態であるサブバッテリ２２の劣化の有無を診断する。
制御部１２０は、駆動用モータ１１及びエンジン１２の動作を上記のように制御することによって、車両の走行モードとして、ＨＥＶ走行モードと、ＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能である。
例えば、制御部１２０は、基本的には、駆動輪５に伝達される動力の要求値である要求駆動力に基づいて、車両の走行モードを切り替える。具体的には、制御部１２０は、要求駆動力が基準駆動力より大きい場合に、車両の走行モードをＨＥＶ走行モードに切り替える。一方、制御部１２０は、要求駆動力が基準駆動力以下である場合に、車両の走行モードをＥＶ走行モードに切り替える。基準駆動力は、駆動用モータ１１から駆動輪５に伝達可能な動力の最大値より小さい値に設定され、例えば、電費を向上させる観点で、駆動用モータ１１の仕様等に応じて設定される。なお、制御部１２０は、例えば、アクセル開度及び車速に基づいて要求駆動力を算出することができる。
図３は、電源システム１におけるＨＥＶ走行モード中の動力の伝達状態を示す模式図である。
ＨＥＶ走行モードでは、制御部１２０のモータ制御部１２１及びエンジン制御部１２２は、駆動輪５に伝達される動力が要求駆動力になるように互いに協調して、駆動用モータ１１及びエンジン１２の出力をそれぞれ制御する。それにより、図３に示されるように、駆動用モータ１１から出力される動力Ｆ１０が駆動輪５に伝達されるとともに、エンジン１２から出力される動力Ｆ２１が変速機３１を介して駆動輪５に伝達される。このように、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２及び駆動用モータ１１の動力を用いて車両の走行が行われる。
ここで、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２から出力される動力Ｆ２２が始動用モータ１３に伝達され得るようになっている。それにより、始動用モータ１３による発電が行われ、始動用モータ１３の発電電力Ｅ１０がサブバッテリ２２に供給されることによってサブバッテリ２２が充電され得る。このように、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２が駆動されており発電装置としての始動用モータ１３による発電を実行可能な状態で車両の走行が行われる。
なお、ＨＥＶ走行モードでは、メインバッテリ２１のＳＯＣが基準値以上となっている場合等の所定の条件が満たされる場合においては、メインバッテリ２１からＤＣＤＣコンバータ４２を介してサブバッテリ２２に電力を供給させることにより、サブバッテリ２２の充電が行われてもよい。
図４は、電源システム１におけるＥＶ走行モード中の動力の伝達状態を示す模式図である。
ＥＶ走行モードでは、制御部１２０のエンジン制御部１２２は、エンジン１２を停止させ、モータ制御部１２１は、駆動輪５に伝達される動力が要求駆動力になるように駆動用モータ１１の出力を制御する。それにより、図４に示されるように、駆動用モータ１１から出力される動力Ｆ１０のみが駆動輪５に伝達される。このように、ＥＶ走行モードでは、エンジン１２を停止させた状態で駆動用モータ１１の動力を用いて車両の走行が行われる。
ここで、ＥＶ走行モードでは、例えば、エンジン１２と駆動用モータ１１との間の動力の伝達を断接する図示しないクラッチが開放されることによって、始動用モータ１３へ動力が伝達されない状態となる。ゆえに、始動用モータ１３による発電は停止するので、少なくともエンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電が行われない状態となる。
本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可する。それにより、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２を保護しつつ車両を継続して走行させることが可能となる。このような、制御部１２０により行われるサブバッテリ２２の異常時の走行モードの切り替えに関する処理の詳細については、後述にて説明する。
＜２．電源システムの動作＞
続いて、図５～図７を参照して、本発明の実施形態に係る電源システム１の動作について説明する。なお、以下では、電源システム１の制御装置１００が行う処理の流れの例として、第１の例、第２の例及び第３の例をこの順に説明する。
［２－１．第１の例］
まず、図５を参照して、制御装置１００が行う処理の流れの第１の例について説明する。
図５は、制御装置１００が行う処理の流れの第１の例を示すフローチャートである。図５に示される第１の例に係る制御フローは、具体的には、制御装置１００の制御部１２０により行われるサブバッテリ２２の異常時の走行モードの切り替えに関する処理の流れであり、例えば、電源システム１の起動後に開始される。
図５に示される第１の例に係る制御フローが開始されると、まず、ステップＳ５０１において、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であるか否かを診断する。サブバッテリ２２が異常であると診断された場合（ステップＳ５０１／ＹＥＳ）、ステップＳ５０３に進む。一方、サブバッテリ２２が正常であると診断された場合（ステップＳ５０１／ＮＯ）、ステップＳ５０１の処理が繰り返される。
上述したように、サブバッテリ２２の異常の有無の診断は診断部１２５により行われる。また、診断部１２５は、サブバッテリ２２の異常の有無として、例えば、サブバッテリ２２の短絡の有無又はサブバッテリ２２の劣化の有無を診断する。
例えば、診断部１２５は、サブバッテリ２２の開放端電圧に基づいてサブバッテリ２２の短絡の有無を診断する。具体的には、診断部１２５は、サブバッテリ２２の開放端電圧が電圧閾値より低いと判定された場合にサブバッテリ２２が短絡していると診断する。一方、診断部１２５は、サブバッテリ２２の開放端電圧が電圧閾値以上であると判定された場合にサブバッテリ２２が短絡していないと診断する。
サブバッテリ２２が短絡している場合、サブバッテリ２２の開放端電圧は、正常時よりも低くなる。ゆえに、上記のようにサブバッテリ２２の開放端電圧と電圧閾値との比較を行うことによって、サブバッテリ２２の短絡の有無を適切に診断することができる。電圧閾値は、例えば、サブバッテリ２２の１つのセルが短絡した場合に想定されるサブバッテリ２２の開放端電圧より高く正常時におけるサブバッテリ２２の開放端電圧より低い値に設定される。
また、例えば、診断部１２５は、サブバッテリ２２の内部抵抗に基づいてサブバッテリ２２の劣化の有無を診断する。具体的には、診断部１２５は、サブバッテリ２２の内部抵抗が抵抗閾値より大きいと判定された場合にサブバッテリ２２が劣化していると診断する。一方、診断部１２５は、サブバッテリ２２の内部抵抗が抵抗閾値以下であると判定された場合にサブバッテリ２２が劣化していないと診断する。
サブバッテリ２２の劣化が生じている場合、サブバッテリ２２の内部抵抗は、正常時よりも大きくなる。ゆえに、上記のようにサブバッテリ２２の内部抵抗と抵抗閾値との比較を行うことによって、サブバッテリ２２の劣化の有無を適切に診断することができる。抵抗閾値は、例えば、サブバッテリ２２の１つのセルで劣化が生じた場合に想定されるサブバッテリ２２の内部抵抗より小さく正常時におけるサブバッテリ２２の内部抵抗より大きい値に設定される。
ここで、サブバッテリ２２の異常の有無を適切に診断する観点では、サブバッテリ２２の異常の有無の診断は、診断用リレー６２が開放されている状態で行われることが好ましい。診断用リレー６２が開放されている場合、サブバッテリ２２及び始動用モータ１３と補機５１及びメインバッテリ２１との間が電気的に遮断された状態になる。ゆえに、サブバッテリ２２から補機５１への電力の供給及びメインバッテリ２１からサブバッテリ２２への電力の供給は停止するので、サブバッテリ２２に電流が流れていない状態が形成される。よって、サブバッテリセンサ９２は、サブバッテリ２２に電流が流れているときと比べてサブバッテリ２２の電気的な状態量（具体的には、電圧及び内部抵抗）として適切な値を検出することができる。それにより、サブバッテリ２２の異常の有無の診断で用いられるサブバッテリ２２の電気的な状態量をより適切な値にすることができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常の有無を適切に診断することができる。
なお、診断用リレー６２を開放させることが困難である状況下や、電源システム１の構成から診断用リレー６２が省略されている場合等には、サブバッテリ２２の異常の有無の診断は、サブバッテリ２２に入出力される電流が所定範囲内となっている状態で行われることが好ましい。所定範囲は、具体的には、サブバッテリ２２に入出力される電流がサブバッテリ２２の電気的な状態量の検出値に与える影響が比較的小さいか否かを適切に判断し得る範囲に設定される。
ステップＳ５０１でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ５０３において、制御部１２０は、車両が停車中である否かを判定する。車両が停車中であると判定された場合（ステップＳ５０３／ＹＥＳ）、ステップＳ５０５に進む。一方、車両が走行中であると判定された場合（ステップＳ５０３／ＮＯ）、ステップＳ５０７に進む。
例えば、制御部１２０は、車速センサ９３の検出値を用いることによって、車両が停車中である否かを判定することができる。
ステップＳ５０３でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ５０５において、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可する。
具体的には、ステップＳ５０３でＹＥＳと判定された際に走行モードがＨＥＶ走行モードになっている場合、制御部１２０は、ステップＳ５０５において、走行モードをＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへ切り替え、その後におけるＨＥＶ走行モードへの走行モードの切り替えを禁止する。
ステップＳ５０３でＮＯと判定された場合、ステップＳ５０７において、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを許可する。
具体的には、ステップＳ５０３でＮＯと判定された際に走行モードがＨＥＶ走行モードになっている場合、制御部１２０は、ステップＳ５０７において、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行わず、走行モードをＨＥＶ走行モードに維持する。
ステップＳ５０５又はステップＳ５０７の次に、図５に示される制御フローは終了する。
上記のように、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可する。特に、図５を参照して説明した第１の例では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、車両が停車中である場合に、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可する。
ＨＥＶ走行モードでは、上述したように、エンジン１２から出力される動力を用いてサブバッテリ２２の充電が行われる。また、ＥＶ走行モードでは、ＨＥＶ走行モードと異なりエンジン１２が停止した状態となる。ゆえに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することにより、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行うことによって、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることができる。よって、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することによって、車両が走行不能となることを回避しつつ、異常が生じているサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２を保護しつつ車両を継続して走行させることができる。
また、図５を参照して説明した第１の例では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、車両が走行中である場合には、ＨＥＶ走行モードを許可する。
ここで、ＥＶ走行モードでは、ＨＥＶ走行モードと異なりエンジン１２が停止した状態となるので、駆動輪５に伝達可能な駆動力の最大値はＨＥＶ走行モードと比較して低くなる。ゆえに、車両の走行中にＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われた場合、駆動輪５に伝達される駆動力の低下に伴って車速が低下する。よって、車両が走行中である場合にＨＥＶ走行モードを許可することにより、走行中にＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることを回避することによって、車両の走行中に車速が低下することを抑制することができる。ゆえに、走行中に車速が低下することに起因して、後続車に追突されることを抑制することができる。一方、車両の停車中には、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われたとしても、後続車に追突される可能性が増大するおそれはないと考えられる。よって、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２の保護及び車両の走行の継続を実現しつつ、安全性を向上させることができる。
なお、図５に示される制御フローは、ステップＳ５０７に進んでＨＥＶ走行モードが許可されて終了した場合、繰り返し実行されてもよい。例えば、サブバッテリ２２が異常になった時点で車両が走行中であっても、その後、停車したことをトリガとして、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可してもよい。
［２－２．第２の例］
次に、図６を参照して、制御装置１００が行う処理の流れの第２の例について説明する。
図６は、制御装置１００が行う処理の流れの第２の例を示すフローチャートである。図６に示される第２の例に係る制御フローは、図５に示される第１の例に係る制御フローと同様に、具体的には、制御装置１００の制御部１２０により行われるサブバッテリ２２の異常時の走行モードの切り替えに関する処理の流れであり、例えば、電源システム１の起動後に開始される。
第２の例では、図５を参照して説明した第１の例と比較して、特定の条件が満たされる場合、ステップＳ５０３の判定処理における判定結果によらずにＨＥＶ走行モードを禁止するための処理（具体的には、ステップＳ６０１及びステップＳ６０３）が追加されている点が異なる。
図６に示される第２の例に係る制御フローでは、ステップＳ５０３でＹＥＳと判定された場合、図５に示される第１の例に係る制御フローと同様に、ステップＳ５０５に進む。一方、ステップＳ５０３でＮＯと判定された場合、図５に示される第１の例に係る制御フローと異なり、ステップＳ６０１に進む。
ステップＳ５０３でＮＯと判定された場合、ステップＳ６０１において、制御部１２０は、サブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えているか否かを判定する。サブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えていると判定された場合（ステップＳ６０１／ＹＥＳ）、ステップＳ５０５に進む。一方、サブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えていないと判定された場合（ステップＳ６０１／ＮＯ）、ステップＳ６０３に進む。
サブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えている場合は、サブバッテリ２２への電力の供給によってサブバッテリ２２が損傷する可能性が過度に高い場合に相当する。
例えば、制御部１２０は、ステップＳ５０１におけるサブバッテリ２２の異常の有無の診断でサブバッテリ２２が短絡していると診断された場合において、サブバッテリ２２の開放端電圧が電圧閾値よりも小さい基準電圧より低いと判定された場合にサブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えていると判定する。基準電圧は、例えば、サブバッテリ２２の仕様等に応じて適宜設定され得る。
また、例えば、制御部１２０は、ステップＳ５０１におけるサブバッテリ２２の異常の有無の診断でサブバッテリ２２が劣化していると診断された場合において、サブバッテリ２２の内部抵抗が抵抗閾値よりも大きい基準抵抗より高いと判定された場合にサブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えていると判定する。基準抵抗は、例えば、サブバッテリ２２の仕様等に応じて適宜設定され得る。
ステップＳ６０１でＮＯと判定された場合、ステップＳ６０３において、制御部１２０は、車速が基準車速より低いか否かを判定する。車速が基準車速より低いと判定された場合（ステップＳ６０３／ＹＥＳ）、ステップＳ５０５に進む。一方、車速が基準車速以上であると判定された場合（ステップＳ６０３／ＮＯ）、ステップＳ５０７に進む。
基準車速は、車両の走行中にＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることに伴う車速の低下に起因して後続車に追突される可能性が十分に低いか否かを適切に判断し得る値に設定される。つまり、車速が基準車速より低いと判定された場合は、車両が走行しているもののＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることに伴う車速の低下に起因して後続車に追突される可能性が十分に低い場合に相当する。
第２の例では、ステップＳ５０３でＹＥＳと判定された場合の他、ステップＳ６０１でＹＥＳと判定された場合又はステップＳ６０３でＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ５０５に進み、ステップＳ５０５において、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可する。また、ステップＳ６０３でＮＯと判定された場合、ステップＳ５０７において、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを許可する。
ステップＳ５０５又はステップＳ５０７の次に、図６に示される制御フローは終了する。
上記のように、図６を参照して説明した第２の例では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、サブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えている場合には、車両の走行状態によらずにＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可する。それにより、サブバッテリ２２への電力の供給によってサブバッテリ２２が損傷する可能性が過度に高い場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行うことができるので、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２をより適切に保護することができる。
また、図６を参照して説明した第２の例では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、車両が走行中である場合であっても、車両の車速が基準速度より低い場合には、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可する。それにより、車両が走行しているもののＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることに伴う車速の低下に起因して後続車に追突される可能性が十分に低い場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行うことができるので、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時に、不必要にＨＥＶ走行モードが許可されることを抑制することができるので、サブバッテリ２２をより適切に保護することができる。
なお、図６に示される制御フローは、ステップＳ５０７に進んでＨＥＶ走行モードが許可されて終了した場合、繰り返し実行されてもよい。例えば、サブバッテリ２２が異常になった時点でサブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えていなかった場合であっても、その後、サブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えたことをトリガとして、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可してもよい。また、例えば、サブバッテリ２２が異常になった時点で車速が基準車速以上であった場合であっても、その後、車速が基準車速を下回ったことをトリガとして、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可してもよい。
なお、図６に示される制御フローでは、車両が走行中であると判定された場合（ステップＳ５０３／ＮＯ）にサブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えているか否かの判定（ステップＳ６０１）が行われるが、車両が停車中であると判定された場合（ステップＳ５０３／ＹＥＳ）にサブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えているか否かの判定が行われてもよい。そして、車両が停車中かつサブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えていると判定された場合に、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モード及びＥＶ走行モードの双方を禁止することにより、車両が発進しないようにしてもよい。
［２－３．第３の例］
次に、図７を参照して、制御装置１００が行う処理の流れの第３の例について説明する。
図７は、制御装置１００が行う処理の流れの第３の例を示すフローチャートである。図７に示される第３の例に係る制御フローは、図５に示される第１の例に係る制御フローと同様に、具体的には、制御装置１００の制御部１２０により行われるサブバッテリ２２の異常時の走行モードの切り替えに関する処理の流れであり、例えば、電源システム１の起動後に開始される。
第３の例では、図５を参照して説明した第１の例と比較して、特定の条件が満たされる場合、ステップＳ５０３の判定処理における判定結果によらずにＨＥＶ走行モードを許可するための処理（具体的には、ステップＳ７０１及びステップＳ７０３）が追加されている点が異なる。
図７に示される第３の例に係る制御フローでは、ステップＳ５０３でＮＯと判定された場合、図５に示される第１の例に係る制御フローと同様に、ステップＳ５０７に進む。一方、ステップＳ５０３でＹＥＳと判定された場合、図５に示される第１の例に係る制御フローと異なり、ステップＳ７０１に進む。
ステップＳ５０３でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ７０１において、制御部１２０は、メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値より低いか否かを判定する。メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値より低いと判定された場合（ステップＳ７０１／ＹＥＳ）、ステップＳ５０７に進む。一方、メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値以上であると判定された場合（ステップＳ７０１／ＮＯ）、ステップＳ７０３に進む。
ここで、ＥＶ走行モードでは、ＨＥＶ走行モードと異なりエンジン１２が停止した状態となるので、航続距離はＨＥＶ走行モードと比較して短くなる。さらに、ＥＶ走行モードにおける航続距離は、メインバッテリ２１のＳＯＣが低くなるほど短くなる。第１閾値は、ＥＶ走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう程度にメインバッテリ２１のＳＯＣが低いか否かを適切に判断し得る値に設定される。つまり、メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値より低いと判定された場合は、ＥＶ走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう場合に相当する。
ステップＳ７０１でＮＯと判定された場合、ステップＳ７０３において、制御部１２０は、メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値よりも大きい第２閾値より高いか否かを判定する。メインバッテリ２１のＳＯＣが第２閾値より高いと判定された場合（ステップＳ７０３／ＹＥＳ）、ステップＳ５０７に進む。一方、メインバッテリ２１のＳＯＣが第２閾値以下であると判定された場合（ステップＳ７０３／ＮＯ）、ステップＳ５０５に進む。
ここで、駆動用モータ１１に発電を行わせることにより制動力を生じさせる回生制動の際には、駆動用モータ１１により発電される電力はメインバッテリ２１に供給される。しかしながら、メインバッテリ２１のＳＯＣが過度に高い場合、メインバッテリ２１に充電可能な電力は大きく制限されてしまうので、回生制動を適切に行うことが困難となる。第２閾値は、第１閾値よりも大きな値であり、メインバッテリ２１に充電可能な電力が大きく制限されてしまう程度にメインバッテリ２１のＳＯＣが高いか否かを適切に判断し得る値に設定される。つまり、メインバッテリ２１のＳＯＣが第２閾値より高いと判定された場合は、メインバッテリ２１に充電可能な電力が大きく制限されてしまうことに起因して回生制動を適切に行うことが困難となる場合に相当する。
第３の例では、ステップＳ５０３でＮＯと判定された場合の他、ステップＳ７０１でＹＥＳと判定された場合又はステップＳ７０３でＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ５０７に進み、ステップＳ５０７において、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを許可する。また、ステップＳ７０３でＮＯと判定された場合、ステップＳ５０５において、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可する。
ステップＳ５０５又はステップＳ５０７の次に、図７に示される制御フローは終了する。
上記のように、図７を参照して説明した第３の例では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、メインバッテリ２１のＳＯＣが閾値（具体的には、第１閾値）より低い場合には、車両の走行状態によらずにＨＥＶ走行モードを許可する。それにより、ＥＶ走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることを回避することができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時に、車両が走行不能となることをより適切に回避することができるので、車両の走行の継続をより適切に実現することができる。
また、図７を参照して説明した第３の例では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値よりも大きい第２閾値より高い場合には、車両の走行状態によらずにＨＥＶ走行モードを許可する。それにより、メインバッテリ２１に充電可能な電力が大きく制限されてしまうことに起因して回生制動を適切に行うことが困難となる場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることを回避することができる。ここで、ＥＶ走行モードでは、エンジン１２と駆動輪５との間の動力の伝達が遮断された状態となるので、エンジンブレーキを利用することができなくなる。ゆえに、ＥＶ走行モードでは、回生制動を適切に行うことが困難となる場合、車両の挙動を適切に制御することが困難となり得る。よって、回生制動を適切に行うことが困難となる場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることを回避することによって、車両の挙動を適切に制御することが困難となることを抑制することができるので、サブバッテリ２２の異常時に車両の走行の継続をより適切に実現することができる。
なお、図７に示される制御フローは、ステップＳ５０７に進んでＨＥＶ走行モードが許可されて終了した場合、繰り返し実行されてもよい。例えば、サブバッテリ２２が異常になった時点でメインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値より低かった場合であっても、その後、メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値を超えたことをトリガとして、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可してもよい。また、例えば、サブバッテリ２２が異常になった時点でメインバッテリ２１のＳＯＣが第２閾値より高かった場合であっても、その後、メインバッテリ２１のＳＯＣが第２閾値を下回ったことをトリガとして、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードを禁止して、ＥＶ走行モードを許可してもよい。
上記では、図５～図７に示される各制御フローを参照して、制御装置１００が行う処理の流れの例として第１の例、第２の例及び第３の例を説明したが、制御装置１００が行う処理は、これらの例に特に限定されない。
例えば、図６に示される制御フローからステップＳ５０３の判定処理における判定結果によらずにＨＥＶ走行モードを禁止するための処理であるステップＳ６０１及びステップＳ６０３の一方が省略されてもよく、ステップＳ６０１よりも前にステップＳ６０３が実行されてもよい。また、例えば、図７に示される制御フローからステップＳ５０３の判定処理における判定結果によらずにＨＥＶ走行モードを許可するための処理であるステップＳ７０１及びステップＳ７０３の一方が省略されてもよく、ステップＳ７０１よりも前にステップＳ７０３が実行されてもよい。また、例えば、ステップＳ５０３の判定処理における判定結果によらずにＨＥＶ走行モードを禁止するための処理（例えば、第２の例におけるステップＳ６０１又はステップＳ６０３）及びステップＳ５０３の判定処理における判定結果によらずにＨＥＶ走行モードを許可するための処理（例えば、第３の例におけるステップＳ７０１又はステップＳ７０３）の双方を含む制御フローが用いられてもよい。
また、例えば、車速が制限速度以下に制限されるクルーズコントロールを制御部１２０が実行可能である場合において、制御部１２０は、サブバッテリ２２の異常時に、走行モードがＥＶ走行モードに切り替えられる際の車速の急峻な変化を抑制するための処理を行うことが好ましい。具体的には、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、クルーズコントロールが実行中である場合に、クルーズコントロールにおける要求駆動力が駆動用モータ１１によって発生可能な駆動力の最大値であるモータ最大駆動力より大きい場合、上記制限速度を要求駆動力がモータ最大駆動力以下になるまで徐変するように徐々に減少させ、その後、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することが好ましい。
また、例えば、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断された場合、次回の電源システム１の起動時にエンジン１２の始動を禁止してもよい。この場合には、次回の電源システム１の起動時にＥＶ走行モードを許可することによって、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を回避することによりサブバッテリ２２を保護しつつ、車両を発進させることができる。
また、例えば、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたことをトリガとしてＨＥＶ走行モードを禁止した場合に、追加的な処理を行ってもよい。例えば、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２をより効果的に保護する観点では、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、ＤＣＤＣコンバータ４２の出力（つまり、ＤＣＤＣコンバータ４２を介してメインバッテリ２１側からサブバッテリ２２側へ供給される電力）をＨＥＶ走行モードが許可されている場合と比較して低下させることが好ましい。ここで、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２をさらに効果的に保護する観点では、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、ＤＣＤＣコンバータ４２の出力をサブバッテリ２２の異常度合いに応じて低下させることが好ましい。具体的には、サブバッテリ２２の異常度合いが高いほどＤＣＤＣコンバータ４２の出力度合いを大きくすることが好ましい。
＜３．電源システムの効果＞
続いて、本発明の実施形態に係る電源システム１の効果について説明する。
本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、エンジン１２が駆動されており発電装置としての始動用モータ１３による発電を実行可能な状態で走行するＨＥＶ走行モードと、エンジン１２を停止させた状態で駆動用モータ１１の動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能である。また、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可する。それにより、サブバッテリ２２の異常時に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行うことによって、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることができる。ゆえに、車両が走行不能となることを回避しつつ、異常が生じているサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。よって、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２を保護しつつ車両を継続して走行させることができる。
さらに、本実施形態に係る電源システム１によれば、サブバッテリ２２の異常時に、ＨＥＶ走行モードが禁止されることにより、走行モードのＨＥＶ走行モードへの切り替えが行われなくなるので、ドライバにサブバッテリ２２の異常が生じている旨を気付かせることができる。ゆえに、ドライバによるサブバッテリ２２の交換を促すことができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、車両が停車中である場合にＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可し、車両が走行中である場合にＨＥＶ走行モードを許可することが好ましい。それにより、車両の走行中にＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることを回避することによって、走行中に車速が低下することを抑制することができるので、後続車に追突されることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２の保護及び車両の走行の継続を実現しつつ、安全性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、サブバッテリ２２の異常度合いが基準を超えている場合には、車両の走行状態によらずにＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することが好ましい。それにより、サブバッテリ２２への電力の供給によってサブバッテリ２２が損傷する可能性が過度に高い場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行うことができるので、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２をより適切に保護することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、車両が走行中である場合であっても、車両の車速が基準速度より低い場合には、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することが好ましい。それにより、車両が走行しているもののＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることに伴う車速の低下に起因して後続車に追突される可能性が十分に低い場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えを行うことができるので、サブバッテリ２２の異常時に、不必要にＨＥＶ走行モードが許可されることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２をより適切に保護することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、メインバッテリ２１のＳＯＣが閾値（具体的には、第１閾値）より低い場合には、車両の走行状態によらずにＨＥＶ走行モードを許可することが好ましい。それにより、ＥＶ走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることを回避することができるので、サブバッテリ２２の異常時に車両の走行の継続をより適切に実現することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、メインバッテリ２１のＳＯＣが第１閾値よりも大きい第２閾値より高い場合には、車両の走行状態によらずにＨＥＶ走行モードを許可することが好ましい。それにより、メインバッテリ２１に充電可能な電力が大きく制限されてしまうことに起因して回生制動を適切に行うことが困難となる場合に、ＨＥＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えが行われることを回避することができる。ゆえに、このような場合に、走行モードがＥＶ走行モードに切り替わることによって車両の挙動を適切に制御することが困難となることを抑制することができるので、サブバッテリ２２の異常時に車両の走行の継続をより適切に実現することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１は、メインバッテリ２１に蓄電される電力を降圧してサブバッテリ２２に供給可能なＤＣＤＣコンバータ４２を備え、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、ＤＣＤＣコンバータ４２の出力をＨＥＶ走行モードが許可されている場合と比較して低下させることが好ましい。それにより、サブバッテリ２２の異常時に、メインバッテリ２１からＤＣＤＣコンバータ４２を介してサブバッテリ２２に供給される電力を用いたサブバッテリ２２の充電が行われることに起因してサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２をより効果的に保護することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、ＤＣＤＣコンバータ４２の出力をサブバッテリ２２の異常度合いに応じて低下させることが好ましい。それにより、サブバッテリ２２の異常時に、メインバッテリ２１からＤＣＤＣコンバータ４２を介してサブバッテリ２２に供給される電力を用いたサブバッテリ２２の充電が行われることに起因してサブバッテリ２２が過充電されることをサブバッテリ２２の異常度合いに応じて適切に抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２をさらに効果的に保護することができる。
＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、ＨＥＶ走行モードとＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能であり、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２が駆動されており発電装置としての始動用モータ１３による発電を実行可能な状態で車両の走行が行われる。また、制御部１２０は、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可する。それにより、サブバッテリ２２の異常時に、車両が走行不能となることを回避しつつ、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることによってサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ２２の異常時にサブバッテリ２２を保護しつつ車両を継続して走行させることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
また、例えば、上記では、図１を参照して、本発明に係る電源システムの一例として電源システム１の構成について説明したが、上述したように、本発明に係る電源システムの構成は上記の例に限定されない。
以下、図８～図１０を参照して、電源システム１と異なる電源システムの例として、本発明の他の実施形態に係る電源システム２，３，４について説明する。なお、図８～図１０は、電源システム２，３，４の構成要素をあくまでも概略的に示したものに過ぎず、本発明に係る電源システムは、例えば、図８～図１０に示される電源システム２，３，４に構成要素を適宜追加したものも含み得る。
図８に示される電源システム２は、電源システム１と異なり、メインバッテリ２１とサブバッテリ２２とがＤＣＤＣコンバータ４２を介さずに接続されるシステムである。
このような電源システム２では、ＨＥＶ走行モードにおいて、駆動用モータ１１から出力される動力Ｆ２１０が駆動輪５に伝達されるとともに、エンジン１２から出力される動力Ｆ２２０が駆動輪５に伝達される。ここで、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２から出力される動力Ｆ２２０を用いて駆動用モータ１１が発電可能になる。それにより、駆動用モータ１１の発電電力Ｅ２０がインバータ４１を介してサブバッテリ２２に供給されることによってサブバッテリ２２が充電され得る。
一方、ＥＶ走行モードでは、エンジン１２が停止した状態となる。ゆえに、電源システム２においても、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することによって、車両が走行不能となることを回避しつつ、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることによってサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。なお、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、メインバッテリ２１とサブバッテリ２２との間に設けられるリレー６３を開放させることによって、メインバッテリ２１から供給される電力を用いたサブバッテリ２２の充電が行われることに起因してサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。
図９に示される電源システム３は、所謂シリーズハイブリッド方式の車両に搭載される電源システムであり、エンジン１２から出力される動力がメインバッテリ２１に供給される電力を発電する発電装置の駆動のみに用いられるものである。電源システム３では、電源システム１と異なり、エンジン１２は駆動輪５とは接続されておらず、エンジン１２と接続される発電装置としての始動発電モータ１４がインバータ４３を介してメインバッテリ２１と接続されている。電源システム３では、始動発電モータ１４によってエンジン１２の始動及び発電が行われる。
このような電源システム３では、ＨＥＶ走行モードにおいて、駆動用モータ１１から出力される動力Ｆ３１０が駆動輪５に伝達されるとともに、エンジン１２から出力される動力Ｆ３２０が始動発電モータ１４に伝達される。それにより、始動発電モータ１４の発電電力Ｅ３０が、インバータ４３を介してメインバッテリ２１に供給された後に、ＤＣＤＣコンバータ４２を介してサブバッテリ２２に供給されることによってサブバッテリ２２が充電され得る。このように、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２が駆動されており発電装置としての始動発電モータ１４による発電を実行可能な状態で車両の走行が行われる。
一方、ＥＶ走行モードでは、エンジン１２が停止した状態となる。ゆえに、電源システム３においても、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することによって、車両が走行不能となることを回避しつつ、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることによってサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。なお、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＤＣＤＣコンバータ４２の出力を低下させることによって、電源システム１と同様に、メインバッテリ２１から供給される電力を用いたサブバッテリ２２の充電が行われることに起因してサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。
図１０に示される電源システム４は、所謂シリーズパラレルハイブリッド方式の車両に搭載される電源システムであり、エンジン１２から出力される動力がメインバッテリ２１に供給される電力を発電する発電装置及び駆動用モータ１１に分割されて供給されるものである。電源システム４では、電源システム１と異なり、エンジン１２は動力分割機構３２を介して駆動用モータ１１及び発電装置としての始動発電モータ１４と接続されている。そして、始動発電モータ１４がインバータ４３を介してメインバッテリ２１と接続されている。電源システム４では、始動発電モータ１４によってエンジン１２の始動及び発電が行われる。
このような電源システム４では、ＨＥＶ走行モードにおいて、駆動用モータ１１から出力される動力Ｆ４１０が駆動輪５に伝達されるとともに、エンジン１２から出力される一部の動力Ｆ４２１が駆動輪５に伝達される。ここで、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２から出力される他の一部の動力Ｆ４２２が始動発電モータ１４に伝達される。それにより、始動発電モータ１４の発電電力Ｅ４０が、インバータ４３を介してメインバッテリ２１に供給された後に、ＤＣＤＣコンバータ４２を介してサブバッテリ２２に供給されることによってサブバッテリ２２が充電され得る。このように、ＨＥＶ走行モードでは、エンジン１２が駆動されており発電装置としての始動発電モータ１４による発電を実行可能な状態で車両の走行が行われる。
一方、ＥＶ走行モードでは、エンジン１２が停止した状態となる。ゆえに、電源システム４においても、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＨＥＶ走行モードを禁止してＥＶ走行モードを許可することによって、車両が走行不能となることを回避しつつ、エンジン１２から出力される動力を用いたサブバッテリ２２の充電を停止させることによってサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。なお、サブバッテリ２２が異常であると診断されたときに、ＤＣＤＣコンバータ４２の出力を低下させることによって、電源システム１と同様に、メインバッテリ２１から供給される電力を用いたサブバッテリ２２の充電が行われることに起因してサブバッテリ２２が過充電されることを抑制することができる。
また、本発明に係る電源システムは、図１に示される電源システム１に対して構成要素を追加したもの、又は、電源システム１から一部の構成要素（例えば、診断用リレー６２）を省略したもの等であってもよい。
１，２，３，４ 電源システム
５ 駆動輪
１１ 駆動用モータ
１２ エンジン
１３ 始動用モータ
２１ メインバッテリ
２２ サブバッテリ
３１ 変速機
４１ インバータ
４２ ＤＣＤＣコンバータ
５１ 補機
６１ システムメインリレー
６２ 診断用リレー
９１ メインバッテリセンサ
９２ サブバッテリセンサ
９３ 車速センサ
１００ 制御装置
１１０ 取得部
１２０ 制御部
１２１ モータ制御部
１２２ エンジン制御部
１２３ リレー制御部
１２４ コンバータ制御部
１２５ 診断部

Claims (8)

  1. 駆動用モータと、
    エンジンと、
    前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、
    前記エンジンから出力される動力を用いて発電する発電装置と、
    前記発電装置により発電される電力により充電されるサブバッテリと、
    前記エンジンが駆動されており前記発電装置による発電を実行可能な状態で走行するＨＥＶ走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、
    を備える車両であって、
    前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記車両が停車中である場合に前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可し、前記車両が走行中である場合に前記ＨＥＶ走行モードを許可する、
    車両。
  2. 前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記サブバッテリの異常度合いが基準を超えている場合には、前記車両の走行状態によらずに前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可する、
    請求項１に記載の車両。
  3. 前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記車両が走行中である場合であっても、前記車両の車速が基準速度より低い場合には、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可する、
    請求項１又は２に記載の車両。
  4. 前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記メインバッテリの残存容量が閾値より低い場合には、前記車両の走行状態によらずに前記ＨＥＶ走行モードを許可する、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の車両。
  5. 前記閾値を第１閾値とした場合、
    前記制御部は、前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記メインバッテリの残存容量が前記第１閾値よりも大きい第２閾値より高い場合には、前記車両の走行状態によらずに前記ＨＥＶ走行モードを許可する、
    請求項４に記載の車両。
  6. 駆動用モータと、
    エンジンと、
    前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、
    前記エンジンから出力される動力を用いて発電する発電装置と、
    前記発電装置により発電される電力により充電されるサブバッテリと、
    前記エンジンが駆動されており前記発電装置による発電を実行可能な状態で走行するＨＥＶ走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、
    前記メインバッテリに蓄電される電力を降圧して前記サブバッテリに供給可能なＤＣＤＣコンバータと、
    を備える車両であって、
    前記制御部は、
    前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可し、
    前記ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、前記ＤＣＤＣコンバータの出力を前記ＨＥＶ走行モードが許可されている場合と比較して低下させる、
    車両。
  7. 前記制御部は、前記ＨＥＶ走行モードが禁止されている場合に、前記ＤＣＤＣコンバータの出力を前記サブバッテリの異常度合いに応じて低下させる、
    請求項６に記載の車両。
  8. 駆動用モータと、
    エンジンと、
    前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、
    前記エンジンから出力される動力を用いて発電する発電装置と、
    前記発電装置により発電される電力により充電されるサブバッテリと、
    前記エンジンが駆動されており前記発電装置による発電を実行可能な状態で走行するＨＥＶ走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するＥＶ走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、
    を備える車両であって、
    前記制御部は、
    前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可し、
    前記車両の車速が制限速度以下に制限されるクルーズコントロールを実行可能であり、
    前記サブバッテリが異常であると診断されたときに、前記クルーズコントロールが実行中である場合に、前記クルーズコントロールにおける要求駆動力が前記駆動用モータによって発生可能な駆動力の最大値であるモータ最大駆動力より大きい場合、前記制限速度を前記要求駆動力が前記モータ最大駆動力以下になるまで徐変するように徐々に減少させ、その後、前記ＨＥＶ走行モードを禁止して前記ＥＶ走行モードを許可する、
    車両。
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