WO2023095342A1 - 電源システム及び電源システムの制御方法 - Google Patents

電源システム及び電源システムの制御方法 Download PDF

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WO2023095342A1
WO2023095342A1 PCT/JP2021/043658 JP2021043658W WO2023095342A1 WO 2023095342 A1 WO2023095342 A1 WO 2023095342A1 JP 2021043658 W JP2021043658 W JP 2021043658W WO 2023095342 A1 WO2023095342 A1 WO 2023095342A1
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relay
controller
load
load circuit
power supply
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PCT/JP2021/043658
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憲 寺西
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日産自動車株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power supply system and a control method for the power supply system.
  • Patent Document 1 a control method for an automatic driving vehicle power supply having a circuit disconnection mechanism between a first load circuit powered by a main battery and a second load circuit powered by an additional battery.
  • the first load circuit is connected to the load necessary for the driver to continue the normal operation mode
  • the second load circuit is connected to the automatic load circuit necessary to continue the automatic operation mode and to maintain the voltage.
  • a driving function load is connected.
  • this method for controlling the power source of an automatic driving vehicle it is determined that power is taken out from the additional battery to the first load circuit side based on the load state detected on the second load circuit side while the circuit disconnection mechanism is connected. Then, the circuit disconnecting mechanism is interrupted.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a power supply system and a control method for the power supply system that prevent the additional battery from being discharged due to the dark current of the load.
  • the present invention operates on power from a main battery and operates on a first load circuit to which a first load necessary for continuing the normal operation mode is connected, and power from the main battery or an additional battery, and operates on automatic operation mode.
  • a first load circuit to which a first load necessary for continuing the normal operation mode is connected
  • power from the main battery or an additional battery and operates on automatic operation mode.
  • Provided in the feeder line that electrically connects the second load circuit to which the second load necessary for continuation is connected and the first load and the second load, and conducts or cuts off the connection between the first load circuit and the second load circuit.
  • a second relay that connects or disconnects the additional battery and the second load; and a controller that determines the state of the start switch for starting the vehicle. .
  • the second relay can disconnect the additional battery and the load, it is possible to prevent the additional battery from being discharged due to the dark current of the load.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration of the power supply system according to this embodiment.
  • 2A is a flow chart showing an example of a procedure of a power system control method executed by the controller shown in FIG. 1;
  • FIG. 2B is a flow chart showing an example of a procedure of a control method for the power supply system executed by the controller shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a flow chart showing an example of the subroutine of step S3 shown in FIG. 2A.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power supply system 100 according to this embodiment.
  • a vehicle equipped with the power supply system 100 a vehicle having an engine as a drive source and an autonomous driving control function will be described as an example.
  • a vehicle equipped with an autonomous driving control function has a normal driving mode and an automatic driving mode as driving modes.
  • the normal driving mode is set, the vehicle runs according to the driver's driving operation (steering operation, accelerator operation, brake operation, etc.).
  • the automatic driving mode is set, the vehicle is driven not only by the driver but also by a driving assistance device (not shown).
  • the content of the driving support realized by the autonomous driving control function may differ depending on the driving support level.
  • the driving assistance level is a level indicating the degree of intervention when the driving assistance device assists the driving of the vehicle by the autonomous driving control function. The higher the driving assistance level, the lower the driver's contribution to driving the vehicle.
  • the driving assistance level can be set using definitions based on SAE J3016 of the Society of Automotive Engineers (SAE).
  • SAE Society of Automotive Engineers
  • the driving assistance level realized by the driving assistance device is described as driving assistance level 2.
  • FIG. a vehicle having a mode (also referred to as a hands-off mode) in which the vehicle autonomously travels without the driver touching the steering wheel will be described as an example.
  • the driving assistance device performs some driving tasks on behalf of the driver, but the driver regains control of driving and drives manually when requested by the driving assistance device. I need to prepare.
  • a redundant function is required to continue autonomous driving until the driver performs a driving operation in response to a request from the driving support device.
  • a vehicle having an autonomous driving mode is provided with an additional battery that functions as a backup power source for the load required for the autonomous cruise control function.
  • the additional battery is discharged by the dark current of the load connected to the additional battery while the ignition switch of the vehicle is in the OFF state.
  • the dark current of the load causes the additional battery to discharge, the remaining battery capacity of the additional battery decreases, and in automatic operation mode, the power required to continue autonomous driving cannot be supplied to the load, and it functions as a backup power supply source. sometimes not.
  • the configuration and method described below prevent the additional battery from being discharged due to the dark current of the load, and in the automatic operation mode, the power required to continue autonomous driving is supplied to the load. can be supplied to
  • the above-described driving assistance device will be described as being included in an advanced driving assistance system (ADAS: Advanced Driver Assistance System).
  • the power supply system 100 includes a first load circuit 1, a second load circuit 2, a feeder line 3, a main relay 4, an additional relay 5, and a controller 6.
  • the first load circuit 1 is a load circuit that operates with power from the lead battery 11 (main battery) or the alternator 14 and is connected to the first load necessary for continuing the normal operation mode described above.
  • the first load circuit 1 includes a lead battery 11 connected to the power supply line 3, a load actuator 12, a starter motor 13, and an alternator 14, as shown in FIG.
  • the load actuator 12 and the starter motor 13 are examples of the first load required to continue the normal operation mode.
  • the lead battery 11 is a secondary battery as a main battery conventionally installed in an engine vehicle.
  • the lead battery 11 is charged by an alternator 14 as a power generator so that the remaining battery level does not decrease.
  • the alternator 14 generates power by means of a rotation drive mechanism (not shown) driven by the engine, and charges the lead battery 11 so that the battery remaining amount is maintained at a predetermined battery remaining amount or more.
  • the load actuator 12 is an accessory that operates with power from the lead battery 11 or power generated by the alternator 14 .
  • Examples of the load actuator 12 include an electric motor that drives a compressor of an air conditioner, a headlight, and the like.
  • the vehicle drivable state When the ignition switch 68 of the vehicle is turned on (hereinafter also referred to as the vehicle drivable state), power stored in the lead battery 11 or power generated by the alternator 14 is supplied to the load actuator 12 .
  • the ignition switch 68 of the vehicle is turned off (hereinafter also referred to as a parked state of the vehicle)
  • electric power stored in the lead battery 11 is supplied to the load actuator 12 .
  • the state in which the vehicle can travel indicates a state that is not related to the vehicle speed, and includes a state in which the vehicle is traveling and a state in which the vehicle is stopped.
  • the starter motor 13 is a motor for starting the engine, which starts the engine when the vehicle starts moving, and restarts the engine when idling is stopped.
  • the second load circuit 2 is a load circuit that operates with power from the lead battery 11 or the lithium ion battery 21 (additional battery) and is connected to the second load necessary for continuing the automatic operation mode.
  • the second load circuit 2 includes an EPS actuator 22, an ABS actuator 23, an ADAS actuator 24, and a current sensor 61 connected to the power supply line 3, as shown in FIG.
  • the EPS actuator 22, the ABS actuator 23, and the ADAS actuator 24 are examples of the second load required to continue the automatic operation mode.
  • the range of input voltage to these actuators is determined according to the specifications of each actuator. Must be kept within range.
  • the lithium-ion battery 21 is a secondary battery added as a new power source for continuing the autonomous driving control function of the vehicle to the power source from the lead battery 11 .
  • the lithium ion battery 21 is a backup power supply source that supplies power to each load included in the second load circuit 2 in order to continue autonomous driving in the automatic operation mode.
  • Charging and discharging of the lithium ion battery 21 are controlled by a battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the battery management system generates electricity with the alternator 14 (generator). The electric power charges the lithium ion battery 21 .
  • the main relay 4 is switched from ON to OFF when the circuit voltage of the second load circuit 2 is out of the predetermined voltage range.
  • the additional relay 5 maintains the ON state, the conduction state is maintained between the additional battery and the second load circuit before and after the main relay 4 is switched from ON to OFF.
  • the battery management system outputs the electric power charged by the lithium ion battery 21 to the second load and discharges the lithium ion battery 21 .
  • the lithium ion battery 21 is powered by the alternator 14 in order to maintain the OFF state until the automatic operation mode shifts to the normal operation mode. It cannot be charged with the generated power.
  • the capacity of the lithium-ion battery 21 is set to an appropriate capacity, for example, so that the duration of running in the automatic driving mode is at least equal to or longer than the required duration.
  • the lithium-ion battery 21 has a characteristic that the internal resistance is smaller than that of the lead battery 11 . Therefore, for example, even when the EPS actuator 22 operates and consumes a large amount of current, the voltage can be kept high.
  • the EPS actuator 22 is an EPS motor that generates an electric assist force, and is a load that needs to operate in the automatic operation mode.
  • the EPS actuator 22 is used in an electric power steering system (not shown) that electrically assists the force required for steering operation to lighten the steering force.
  • EPS is an abbreviation for "Electric Power Steering.”
  • the ABS actuator 23 is a pump motor that drives a hydraulic pump or an electromagnetic valve, and is a load that needs to operate in automatic operation mode.
  • the ABS actuator 23 has an electric hydraulic pump and is used in a brake hydraulic pressure control system (not shown) that independently controls the hydraulic pressure of each wheel cylinder based on hydraulic fluid from the master cylinder and hydraulic pump.
  • ABS is an abbreviation for "Antilock Brake System.”
  • the ADAS actuator 24 is an actuator that performs various driving operation assistance to assist the driver's driving operation, and is a load that needs to operate in the automatic driving mode. ADAS actuators 24 are used in advanced driver assistance systems 70 .
  • the power supply line 3 is a wire harness that electrically connects the first load circuit 1 and the second load circuit 2 and supplies power. Electric power is supplied to the load actuator 12 included in the first load circuit 1 and the EPS actuator 22 , the ABS actuator 23 and the ADAS actuator 24 included in the second load circuit 2 through the feeder line 3 .
  • the main relay 4 is provided on the feeder line 3 between the first load circuit 1 and the second load circuit 2, and is a circuit connecting/disconnecting mechanism for connecting or disconnecting between the first load circuit 1 and the second load circuit 2. be.
  • One terminal of the main relay 4 is connected to the power supply line 3 on the first load circuit 1 side, and the other terminal of the main relay 4 is connected to the power supply line 3 on the second load circuit 2 side.
  • a normally open type relay is used as the main relay 4 .
  • Examples of the main relay 4 include mechanical relays (also referred to as mechanical relays) and semiconductor relays.
  • a mechanical relay has contacts and mechanically opens and closes the contacts by electromagnetic action to switch on and off.
  • Semiconductor relays do not have contacts, but are composed of semiconductors and electronic components such as MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors), and are switched on and off by electric signals.
  • MOSFETs Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors
  • main relay 4 a semiconductor relay having a self-interruption/connection function that autonomously switches on and off for overvoltage protection and overcurrent protection will be described as an example.
  • An opening/closing control signal is input from the controller 6 to the main relay 4, and the main relay 4 is turned on or off according to the input opening/closing control signal.
  • the main relay 4 is supplied with a continuity maintenance command or a disconnection command from the controller 6 . Once the continuity maintenance command is input, the main relay 4 continues to maintain the ON state until the release command is input, regardless of whether the opening/closing control signal is input.
  • the main relay 4 releases the maintenance of the ON state and turns ON or OFF again according to the opening/closing control signal.
  • the opening/closing control signal is, for example, a switching signal for switching a semiconductor such as a switching element from on to off or from off to on.
  • the continuity maintenance command is a signal for disabling the self-interruption/connection function and maintaining the ON state, for example, in order to prevent the self-interruption/connection function from switching from ON to OFF.
  • the release command is, for example, a signal for activating the self-shutdown/connection function.
  • the self-interruption/connection function for example, the voltage applied between the terminals of the main relay 4 (between the terminal connected to the first load circuit 1 and the terminal connected to the second load circuit 2) is the abnormal voltage.
  • the abnormal voltage is, for example, a predetermined overvoltage determined by the specifications of the main relay 4 .
  • the self-interruption/connection function for example, when the current flowing through the main relay 4 (the current flowing from the first load circuit 1 side to the second load circuit 2 side) is an abnormal current, the main relay 4 is turned off from on. switching protection functions.
  • the abnormal current is, for example, a predetermined overcurrent defined by the specifications of the main relay 4 .
  • “on (on state) of the main relay 4" means that the terminals of the main relay 4 are electrically connected
  • "off (off state) of the main relay 4" means that the main relay 4 is turned off. 4 is insulated (disconnected) between terminals.
  • the main relay 4 a semiconductor relay having a self-diagnostic function for autonomously executing failure diagnosis in addition to the self-shutoff/connection function will be described as an example.
  • a failure diagnosis start signal is input from the controller 6 to the main relay 4, the main relay 4 performs failure diagnosis by its self-diagnosis function.
  • diagnosis of whether or not the main relay 4 is stuck in the ON state also referred to as stuck-on failure diagnosis or short-circuit failure diagnosis
  • I will list and explain. Diagnosis of the stuck-on failure of the main relay 4 will be described later.
  • the additional relay 5 is electrically connected to the power supply line 3 on the side of the second load circuit 2, and is for conducting or interrupting between the lithium ion battery 21 and the EPS actuator 22, the ABS actuator 23, and the ADAS actuator 24. It is a battery intermittent mechanism. One terminal of the additional relay 5 is connected to the lithium ion battery 21 , and the other terminal of the additional relay 5 is connected to the power supply line 3 on the second load circuit 2 side via the current sensor 61 . In this embodiment, a normally closed type relay is used as the additional relay 5 . Like the main relay 4, the additional relay 5 may be, for example, a mechanical relay or a semiconductor relay. In this embodiment, as the additional relay 5, a mechanical relay will be described as an example.
  • An opening/closing control signal is input from the controller 6 to the additional relay 5, and the additional relay 5 is turned on or off according to the input opening/closing control signal.
  • the additional relay 5 is supplied with a continuity maintenance command or a release command from the controller 6 . Once the continuity maintenance command is input, the additional relay 5 continues to maintain the ON state until the cancellation command is input, regardless of whether the opening/closing control signal is input.
  • the additional relay 5 cancels the maintenance of the ON state and turns ON or OFF again according to the opening/closing control signal.
  • the opening/closing control signal is, for example, a voltage application signal for generating a magnetic field to switch from off to on, or a voltage application signal for extinguishing the magnetic field and switching from on to off. It is a voltage stop signal.
  • the continuity maintenance command is, for example, a forced voltage application signal for maintaining the ON state by continuously generating the magnetic field.
  • “on (on state) of the additional relay 5" means that the terminals of the additional relay 5 are electrically connected
  • "off (off state) of the additional relay 5" means that the additional relay 5 is turned off (off state). 5 is insulated (disconnected) between terminals.
  • the conduction or interruption of the additional relay 5 by the opening/closing control signal will be described as an example. may be performed by the method of
  • a configuration in which a DCDC converter is provided between the lithium ion battery 21 and the additional relay 5 and the voltage of the lithium ion battery 21 is stepped up by the DCDC converter and output is also conceivable.
  • the DCDC converter alone can function as a relay, so the lithium ion battery 21 and the additional relay 5 may be electrically connected or disconnected by controlling the DCDC converter.
  • the controller 6 is composed of a computer equipped with hardware and software, and is an electronic control unit (ECU) having a memory that stores a program and a CPU that executes the program stored in this memory.
  • ECU electronice control unit
  • an MPU, DSP, ASIC, FPGA, or the like can be used instead of or together with the CPU.
  • the controller 6 implements various functions by having the CPU execute programs stored in the ROM. Functions realized by the controller 6 will be described later.
  • the controller 6 includes a current sensor 61, an automatic operation mode switch 62, a first voltage sensor 63, a second voltage sensor 64, a battery voltage sensor 65, a brake switch 66, a torque sensor 67, and an ignition switch 68. , the vehicle speed sensor 69 and the advanced driving support system 70 . Also, the controller 6 executes processing based on the input information, and outputs an open/close control signal, continuity maintenance command, or cancellation command to the main relay 4 and/or the additional relay 5 based on the execution result. Further, the controller 6 executes processing based on the input information, and outputs control commands to the display device 71 and buzzer 72 based on the execution result. Further, the controller 6 executes processing based on the input information, and diagnoses the failure of the main relay 4 based on the execution results.
  • a current sensor 61 is provided between the main relay 4 and the additional relay 5 to detect the direction of current flow to the lithium ion battery 21 .
  • a detection result by the current sensor 61 is output to the controller 6 .
  • the main relay 4 is a semiconductor relay having a self-diagnostic function as in this embodiment, the detection result by the current sensor 61 is also output to the main relay 4 .
  • the automatic driving mode switch 62 is a switch that can be operated by the driver and is a switch for starting the automatic driving mode.
  • the driver turns on the automatic driving mode switch 62 to start the automatic driving mode.
  • the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode
  • the normal driving mode is started when the driver turns off the automatic driving mode switch 62 .
  • the form, installation position, and the like of the automatic driving mode switch 62 are not particularly limited, but an example of the automatic driving mode switch 62 is a button that is provided on the steering wheel and can be operated by the driver.
  • Information on the operation of the automatic driving mode switch 62 by the driver is output to the controller 6 and the advanced driving support system 70 .
  • the first voltage sensor 63 detects the circuit voltage of the first load circuit 1 .
  • the circuit voltage of the first load circuit 1 is the voltage of the power supply line 3 on the first load circuit 1 side.
  • the first voltage sensor 63 is connected in parallel to each component included in the first load circuit 1, for example.
  • a detection result by the first voltage sensor 63 is output to the controller 6 .
  • the detection result by the first voltage sensor 63 is also output to the main relay 4 .
  • a second voltage sensor 64 detects the circuit voltage of the second load circuit 2 .
  • the circuit voltage of the second load circuit 2 is the voltage of the power supply line 3 on the side of the second load circuit 2 .
  • the second voltage sensor 64 is connected in parallel to each load included in the second load circuit 2, for example.
  • a detection result by the second voltage sensor 64 is output to the controller 6 .
  • the detection result by the second voltage sensor 64 is also output to the main relay 4 .
  • a battery voltage sensor 65 detects the battery voltage of the lithium ion battery 21 . A detection result by the battery voltage sensor 65 is output to the controller 6 .
  • a brake switch 66 detects a brake operation by the driver. Information on the brake operation by the driver detected by the brake switch 66 is output to the controller 6 .
  • the torque sensor 67 detects the steering torque applied to the steering shaft by steering operation by the driver. Information on the steering operation by the driver detected by the torque sensor 67 is output to the controller 6 .
  • the ignition switch 68 is a start switch (also called a main power switch) for starting the vehicle.
  • a start switch also called a main power switch
  • the engine starts and the vehicle becomes ready to run.
  • the ignition switch 68 is turned off, the engine is stopped and the vehicle is parked.
  • Examples of the method of the ignition switch 68 include an engine key method in which the vehicle is started by an occupant turning a vehicle key inserted in a keyhole, and a push start method in which the vehicle is started by the occupant pressing a button shape.
  • the ignition switch 68 has a display for activating the driving source of the vehicle (ON display) or a display for stopping the driving source of the vehicle (OFF display).
  • a display for energizing an electrical system such as an audio system, a display (START display) for driving the starter motor 13 to start the air conditioning system, and the like may be provided.
  • Information on the operation of the ignition switch 68 by the driver is output to the controller 6 .
  • a vehicle speed sensor 69 detects the vehicle speed. A detection result by the vehicle speed sensor 69 is output to the controller 6 .
  • the advanced driving support system 70 is a system for assisting the driver's driving by performing automatic brake control, auto-cruise control, lane keep control, and the like. A result of processing by the advanced driving support system 70 is output to the controller 6 .
  • the display device 71 displays a warning display to inform the driver that some kind of abnormality has occurred in the automatic driving mode and to prompt the driver to perform a driving operation.
  • the buzzer 72 outputs a warning sound to inform the driver that some kind of abnormality has occurred in the automatic driving mode and prompt the driver to perform driving operation.
  • FIG. 2A and 2B are flow charts showing an example of the procedure of the control method of the power supply system 100 executed by the controller 6 shown in FIG. 1.
  • FIG. The procedure of this control method is started from the state where the ignition switch 68 is turned off (the vehicle is parked).
  • step S1 the controller 6 outputs a close control signal (hereinafter simply referred to as a closed control signal) for turning on the relay to the main relay 4, and adds an open control signal (hereinafter simply referred to as an open control signal) for turning off the relay. Output to relay 5.
  • a close control signal hereinafter simply referred to as a closed control signal
  • an open control signal hereinafter simply referred to as an open control signal
  • the controller 6 performs opening/closing control of the main relay 4 and the additional relay 5 so that at least one of the main relay 4 and the additional relay 5 is turned on. Specifically, the controller 6 acquires information about the state of the main relay 4 and the state of the additional relay 5, and does not output the open control signal to the main relay 4 when the additional relay 5 is in the OFF state. is off, it does not output the open control signal to the additional relay 5 .
  • This processing is to prevent both the main relay 4 and the additional relay 5 from being turned off and the power supply to each load included in the second load circuit from being interrupted.
  • Information about the states of the main relay 4 and the additional relay 5 includes, for example, the detection result of the current sensor 61, and the controller 6 determines the states of the main relay 4 and the additional relay 5 from the detection result of the current sensor 61. .
  • the controller 6 determines that both the main relay 4 and the additional relay 5 are on. Further, the controller 6 may determine that both the main relay 4 and the additional relay 5 are on when the detected current direction is from the lithium ion battery 21 to the first load circuit 1 .
  • the controller 6 determines that the main relay 4 is off and the additional relay 5 is on. Further, the controller 6 determines that at least the additional relay 5 is in the OFF state when the direction of the detected current is neither direction.
  • the determination method using the detection result of the current sensor 61 is merely an example.
  • the controller 6 controls the main relay 4 and the additional relay 5 based on the signals obtained from the main relay 4 and the additional relay 5. 5 states may be determined.
  • the controller 6 outputs the open control signal to the main relay 4 or the additional relay 5, it is assumed that the controller 6 executes the above-described processing before outputting the open control signal.
  • step S2 the controller 6 determines whether or not the vehicle is parked based on operation information from the ignition switch 68.
  • the controller 6 receives an ON signal from the ignition switch 68 indicating that the driving source of the vehicle is activated, the controller 6 determines that the vehicle is not in the parked state because the vehicle has changed from the parked state to the drivable state.
  • the controller 6 receives an OFF signal from the ignition switch 68 indicating that the drive source of the vehicle is stopped, the controller 6 determines that the vehicle is parked. If the controller 6 makes a negative determination, the process proceeds to step S3.
  • step S2 If the controller 6 makes an affirmative determination, it waits in step S2 until a negative determination is made, that is, until the ignition switch 68 is turned on and the vehicle becomes ready to run. Since the additional relay 5 is turned off by the process of step S1 while the process of the controller 6 is waiting in step S2, it is possible to prevent the lithium ion battery 21 from discharging due to the dark current of the load.
  • the method of determining whether or not the vehicle is parked is not limited to the determination method based on the operation information from the ignition switch 68, and other determination methods known at the time of filing the present application may be used.
  • FIG. 3 is a flow chart showing an example of the subroutine of step S3 shown in FIG. 2A.
  • step S ⁇ b>31 the controller 6 outputs a continuity maintenance command to the additional relay 5 .
  • the additional relay 5 is switched from off to on by the conduction command, and the lithium ion battery 21 and the feeder line 3 on the side of the second load circuit 2 are conducted.
  • the continuity maintenance command is a command that has force to keep the ON state. Therefore, for example, even if the opening/closing control signal is input to the additional relay 5 for some reason, if the conduction maintenance command is input to the additional relay 5 before that, the additional relay 5 will not open/close according to the input opening/closing control signal. It ignores the control signal and forcibly maintains the ON state by the continuity maintenance command.
  • the controller 6 causes the additional relay 5 to remain on, before a fault diagnosis of the main relay 4 is performed. Further, the controller 6 outputs a conduction maintenance command to the additional relay 5 at predetermined intervals (for example, every 100 ms) until the release command is output to the additional relay 5 . As a result, it is possible to further reduce the possibility that the additional relay 5 is turned off during the failure diagnosis of the main relay in step S33, which will be described later.
  • the controller 6 outputs an open control signal to the main relay 4.
  • the main relay 4 When the main relay 4 is not stuck on, the main relay 4 is switched from on to off, and the connection between the first load circuit 1 and the second load circuit 2 is cut off. Even if the connection between the first load circuit 1 and the second load circuit 2 is interrupted by turning off the main relay 4, lithium ion The voltage of battery 21 is applied. Also, the voltage of the lithium ion battery 21 is applied to each load included in the second load circuit 2 .
  • the main relay 4 when the main relay 4 is stuck on, the main relay 4 does not switch from on to off, and the continuity between the first load circuit 1 and the second load circuit 2 is maintained.
  • the controller 6 outputs a failure diagnosis start signal to the main relay 4.
  • the main relay 4 is triggered by the input of the failure diagnosis start signal and executes failure diagnosis by the self-diagnosis function. For example, based on the detection results of the first voltage sensor 63 and the second voltage sensor 64, the main relay 4 detects that the voltage difference between the circuit voltage of the first load circuit 1 and the circuit voltage of the second load circuit 2 is equal to or greater than a predetermined judgment voltage. It is determined whether or not.
  • the determination voltage is a voltage threshold determined for determining a stuck-on failure of the relay.
  • the main relay 4 determines that the stuck-on failure has not occurred.
  • the main relay 4 determines that the stuck-on failure has occurred. Further, for example, the main relay 4 determines whether current is flowing from the first load circuit 1 side to the second load circuit 2 side through the main relay 4 based on the detection result of the current sensor 61. good too.
  • the main relay 4 determines that a stuck-on failure has occurred when current flows from the first load circuit 1 side to the second load circuit 2 side via the main relay 4 . On the other hand, when no current flows from the first load circuit 1 side to the second load circuit 2 side via the main relay 4, the main relay 4 determines that the stuck-on failure has not occurred.
  • the execution result of failure diagnosis by the main relay 4 is output to the controller 6 .
  • step S34 the controller 6 determines whether or not the main relay 4 is out of order based on the result of the failure diagnosis in step S33.
  • the controller 6 determines that the main relay 4 is not out of order when the failure diagnosis result of step S33 indicates that no stuck-on failure has occurred.
  • the controller 6 determines that the main relay 4 is out of order when the result of the diagnosis in step S33 indicates that the stuck-on failure has occurred. If the controller 6 makes a negative determination, the process proceeds to step S35, and if the controller 6 makes a positive determination, the process proceeds to step S36.
  • step S35 the controller 6 outputs a close control signal to the main relay 4 and the additional relay 5. Further, the controller 6 outputs to the additional relay 5 a cancellation command in response to the continuity maintenance command output in step S31. The controller 6 does not need to output the close control signal to the additional relay 5 because the additional relay 5 has been input with the continuity maintenance command by the process of step S ⁇ b>31 .
  • step S35 the subroutine shown in FIG. 3 is exited and the process proceeds to step S4 shown in FIG. 2A.
  • step S36 the controller 6 outputs a command to the advanced driving support system 70 to prohibit the vehicle driving mode from being set to the automatic driving mode.
  • the advanced driving support system 70 acquires the automatic driving mode setting prohibition command, it disables the ON signal from the automatic driving mode switch 62, for example.
  • the controller 6 may output a warning display signal to the display device 71 in order to inform the driver that the setting of the automatic operation mode is prohibited due to the failure of the main relay 4 .
  • the controller 6 may also output a warning sound signal to the buzzer 72 .
  • the controller 6 may also output a warning display signal to the display device 71 and a warning sound signal to the buzzer 72 .
  • step S36 the subroutine shown in FIG. 3 is exited and the process proceeds to step S4 shown in FIG. 2A.
  • step S4 the controller 6 determines whether or not the main relay 4 is out of order. For example, the controller 6 refers to the determination result of step S34 in FIG. 3 to determine whether the main relay 4 is out of order. If the controller 6 makes an affirmative determination, the process proceeds to step S13 shown in FIG. 2B, and if the controller 6 makes a negative determination, the process proceeds to step S5.
  • the vehicle can run not only when the ignition switch 68 is turned on, but also when the failure diagnosis of the main relay 4 is completed. That is, the process of step S3 is performed while the vehicle is stopped while the vehicle is being diagnosed.
  • the controller 6 determines whether the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode or the normal driving mode. For example, when the controller 6 acquires an ON signal from the automatic driving mode switch 62, the driving mode of the vehicle may be determined as the automatic driving mode. Further, the controller 6 may determine that the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode when detecting the output of the control signal for actuating each load included in the second load circuit 2 . Further, when the controller 6 acquires a signal indicating that each load included in the second load circuit 2 is in operation, the controller 6 may determine that the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode. The controller 6 determines that the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode when any one of the above examples applies.
  • the controller 6 determines that the driving mode of the vehicle is the normal driving mode when none of the above examples apply.
  • the process proceeds to step S6, and when the driving mode of the vehicle is determined to be the normal driving mode, the process proceeds to step S13 shown in FIG. 2B.
  • the method of determining that the driving mode of the vehicle is not in the automatic driving mode has been described as an example.
  • the controller 6 acquires an OFF signal from the automatic driving mode switch 62
  • the driving mode of the vehicle may be determined to be the normal driving mode.
  • the controller 6 may determine that the driving mode of the vehicle is the normal driving mode when receiving a brake operation signal by the driver from the brake switch 66 .
  • the controller 6 acquires a steering operation signal by the driver from the torque sensor 67
  • the controller 6 may determine that the driving mode of the vehicle is the normal driving mode.
  • the controller 6 may determine that the driving mode of the vehicle is the normal driving mode when any one of the above examples applies.
  • the controller 6 acquires a driving mode signal indicating the driving mode of the vehicle from the advanced driving support system 70, and determines whether the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode or the normal driving mode based on the driving mode signal. For example, when the advanced driving support system 70 acquires an ON signal from the automatic driving mode switch 62, it determines that the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode. Further, when the advanced driving support system 70 acquires the OFF signal from the automatic driving mode switch 62, the driving mode of the vehicle is determined to be the normal driving mode. The controller 6 may determine whether the driving mode of the vehicle is the automatic driving mode or the normal driving mode according to the driving mode signal obtained from the advanced driving assistance system 70 .
  • step S6 the controller 6 outputs a release command to the main relay 4 and outputs a conduction maintenance command to the additional relay 5. If the driving mode of the vehicle is determined to be the automatic driving mode, the controller 6 causes the additional relay 5 to remain on in this step. Further, the controller 6 outputs a conduction maintenance command to the additional relay 5 at predetermined intervals (for example, every 100 ms) until the release command is output to the additional relay 5 . Thereby, it is possible to further reduce the possibility that the additional relay 5 is turned off in the automatic operation mode. On the other hand, the controller 6 outputs a release command to the main relay 4 so that the main relay 4 can be controlled by the open/close control signal. As in this embodiment, when the main relay 4 is a semiconductor relay having a self-shutoff/connection function, the self-shutdown/connection function of the main relay 4 is activated by a release command.
  • step S7 the controller 6 determines whether or not a voltage abnormality has occurred in the power supply system 100 based on the circuit voltage of the second load circuit 2. Based on the detection result of the second voltage sensor 64, the controller 6 determines whether or not the circuit voltage on the additional battery side (the circuit voltage of the second load circuit 2) is outside the predetermined voltage range.
  • the predetermined voltage range is a range whose unit is voltage and is a predetermined range.
  • the upper limit value of the predetermined voltage range is a voltage value determined to prevent overvoltage to each load included in the second load circuit 2, and the lower limit value of the predetermined range is included in the second load circuit 2. It is the voltage value determined to operate each load according to specifications.
  • step S8 If the controller 6 makes a negative determination, that is, if it determines that the power supply system 100 does not have a voltage abnormality, the process proceeds to step S8. On the other hand, if the controller 6 makes an affirmative determination, that is, if it determines that the power supply system 100 has a voltage abnormality, the process proceeds to step S9.
  • step S8 the controller 6 outputs a close control signal to the main relay 4 and the additional relay 5.
  • step S8 is shown for comparison with step S9.
  • the controller 6 may omit the processing in step S8.
  • the process in step S8 is completed, the process returns to step S5, and the vehicle driving mode is determined again.
  • the processes of steps S5 to S8 are repeatedly executed, so both the main relay 4 and the additional relay 5 remain on. do.
  • step S7 If an affirmative determination is made in step S7, proceed to step S9.
  • step S ⁇ b>9 the controller 6 outputs an open control signal to the main relay 4 and outputs a close control signal to the additional relay 5 .
  • the main relay 4 switches from on to off when the circuit voltage of the second load circuit 2 goes out of the predetermined voltage range.
  • the additional relay 5 operates in step S6 regardless of the circuit voltage of the second load circuit 2 even if the circuit voltage of the second load circuit 2 is outside the predetermined voltage range. , remain on.
  • the switching of the main relay 4 cuts off the power supply from the first load circuit 1 side to each load included in the second load circuit 2 .
  • each load included in the second load circuit 2 can continue to operate with the power from the lithium ion battery 21 even if the power supply from the first load circuit 1 side is interrupted.
  • the controller 6 does not need to output the close control signal to the additional relay 5 because the continuity maintenance command has been input to the additional relay 5 by the process of step S6.
  • the main relay 4 is a semiconductor relay having a self-interruption/connection function as in the present embodiment
  • switching from ON to OFF of the main relay 4 may be performed by the self-interruption/connection function of the main relay 4.
  • the main relay 4 detects that the circuit voltage of the second load circuit 2 (the terminal voltage of the main relay 4 connected to the second load circuit 2) is outside the predetermined voltage range based on the detection result from the second voltage sensor 64. may be switched from on to off by a self-shutdown/connect function upon detecting that Since the switching of the main relay 4 from on to off by the self-interruption/connection function is faster than the open control signal is transmitted from the controller 6 to the main relay 4, the circuit voltage of the second load circuit 2 is within the predetermined voltage range. It is possible to shorten the period of time outside, and to protect each load included in the second load circuit 2 more.
  • step S10 the controller 6 outputs a warning display signal to the display device 71 to inform the driver that an abnormality has occurred in the automatic driving mode.
  • the controller 6 may also output a warning sound signal to the buzzer 72 .
  • the controller 6 may also output a warning display signal to the display device 71 and a warning sound signal to the buzzer 72 .
  • the processing in this step prompts the driver to shift from the automatic driving mode to the normal driving mode. In other words, this step is a step for requesting the driver to regain control of the driving that was being performed by the driving assistance device. Since the additional relay 5 is kept on by the processing in step S6, each load included in the second load circuit 2 is operated by the electric power from the lithium ion battery 21, and the vehicle can autonomously travel in the automatic operation mode. continuing.
  • step S11 Since operation intervention by the driver is a condition for canceling the automatic driving mode, when the driver performs driving operations such as brake operation, accelerator operation, and steering operation, in step S11, the controller 6 changes the driving mode of the vehicle to automatic. It is determined that the operating mode has shifted to the normal operating mode. For example, when the controller 6 acquires the signal of the driver's braking operation from the brake switch 66 or the signal of the steering operation by the driver from the torque sensor 67, the automatic driving mode is canceled and the vehicle is driven. It is determined that the mode has changed to the normal operation mode.
  • step S12 the controller 6 outputs a close control signal to the main relay 4 and the additional relay 5.
  • the controller 6 does not need to output the close control signal to the additional relay 5 because the additional relay 5 has received the continuity maintenance command by the process of step S6. Further, the controller 6 may output to the additional relay 5 a cancellation command in response to the continuity maintenance command output in step S6.
  • the controller 6 terminates the processing shown in FIGS. 2A and 2B.
  • step S5 When it is determined in step S5 that the driving mode of the vehicle is the normal driving mode, the process proceeds to step S13 shown in FIG. 2B.
  • step S ⁇ b>13 the controller 6 outputs a conduction maintenance command to the main relay 4 and outputs a cancellation command to the additional relay 5 .
  • the continuity maintenance command is a command having force to maintain the ON state. For this reason, for example, even if the switching control signal is input to the main relay 4 for some reason, if the continuity maintaining command is input to the main relay 4 before that, the main relay 4 does not open or close according to the input switching control signal. It ignores the control signal and forcibly maintains the ON state by the continuity maintenance command.
  • the controller 6 keeps the main relay 4 on in this step. Further, the controller 6 outputs a continuity maintenance command to the main relay 4 at predetermined intervals (for example, every 100 ms) until the release command is output to the main relay 4 . This can further reduce the possibility that the main relay 4 is turned off in the normal operation mode. In the case where the main relay 4 is a semiconductor relay having a self-shutoff/connection function as in this embodiment, this step disables the self-shutoff/connection function of the main relay 4, so that the main relay 4 does not self-shutdown/connect. You can prevent a feature from switching from on to off. On the other hand, the controller 6 outputs a release command to the additional relay 5 to make the additional relay 5 controllable by the open/close control signal.
  • step S14 the controller 6 determines whether or not a voltage abnormality has occurred in the power supply system 100 based on the circuit voltage of the second load circuit 2. Since step S14 corresponds to step S7, the description of step S7 is used for the description of step S14. If the controller 6 makes a negative determination, that is, if it determines that the voltage abnormality has not occurred in the power supply system 100, the process returns to step S4 shown in FIG. 2A. On the other hand, when the controller 6 makes an affirmative determination, that is, when it determines that the voltage abnormality has occurred in the power supply system 100, the process proceeds to step S15.
  • step S4 step S5
  • step S13, and step S14 are performed. are repeatedly executed, both the main relay 4 and the additional relay 5 are kept on.
  • the controller 6 causes the vehicle to shift from the state in which it can travel to the state in which it is parked. It determines that it has done so, outputs a close control signal to the main relay 4 and outputs an open control signal to the additional relay 5 in the same manner as in step S1.
  • the additional relay 5 is switched from on to off while the main relay 4 remains on.
  • the additional relay 5 is turned off from on. States of the power supply system 100 that may occur when switching are described. For example, when the processes of steps S5, S13, and S14 are repeatedly executed, both the main relay 4 and the additional relay 5 are kept on, so that the lithium ion battery 21 is supplied with A current is input from the first load circuit 1 side.
  • the additional relay 5 is a mechanical relay as in this embodiment, when the additional relay 5 is switched from on to off, a back electromotive force is generated in the additional relay 5 to maintain the current flowing through the coil of the mechanical relay.
  • the back electromotive force becomes a surge voltage that occurs momentarily, and is input to the main relay 4 via the power supply line 3 .
  • the main relay 4 is a semiconductor relay having a self-interruption/connection function as in this embodiment, the main relay 4 may switch from ON to OFF due to the self-interruption/connection function upon detection of a surge voltage.
  • the surge voltage is input to the main relay 4 by switching the additional relay 5 from ON to OFF. Even if this is done, it is possible to prevent the main relay 4 from being switched from ON to OFF.
  • each load included in the second load circuit 2 can continue to be supplied with power from the first load circuit 1 side, and the circuit voltage of the second load circuit 2 can be maintained.
  • step S15 if affirmative determination is made in step S14, proceed to step S15.
  • the controller 6 outputs a close control signal to the main relay 4 and an open control signal to the additional relay 5 .
  • the additional relay 5 is switched from on to off when the circuit voltage of the second load circuit 2 is out of the predetermined voltage range in the normal operation mode.
  • the main relay 4 in the normal operation mode, the main relay 4 is irrelevant to the circuit voltage of the second load circuit 2 even if the circuit voltage of the second load circuit 2 is outside the predetermined voltage range by the processing in step S13. remain on.
  • step S ⁇ b>13 the controller 6 does not need to output the close control signal to the main relay 4 because the main relay 4 has received the continuity maintenance command by the process of step S ⁇ b>13 .
  • step S16 the controller 6 determines whether or not the voltage abnormality that occurred in step S14 continues based on the circuit voltage of the second load circuit 2. Since step S16 corresponds to step S7 and step S14, the description of step S7 and step S14 is used for the description of step S16.
  • the controller 6 makes a negative determination, that is, when it determines that the power supply system 100 does not have a voltage abnormality, the process proceeds to step S12 shown in FIG. 2A.
  • the controller 6 makes an affirmative determination that is, when it determines that the voltage abnormality of the power supply system 100 continues to occur, the process waits in step S16 until an affirmative determination is made.
  • the controller 6 determines that the vehicle has transitioned from the drivable state to the parking state. to the main relay 4 and an open control signal to the additional relay 5 . Further, the controller 6 may output to the main relay 4 a cancellation command in response to the continuity maintenance command output in step S13.
  • step S16 If a negative determination is made in step S16, the process proceeds to step S12 shown in FIG.
  • the controller 6 does not need to output the close control signal to the main relay 4 because the main relay 4 has received the conduction maintenance command by the process of step S13. Further, the controller 6 may output to the main relay 4 a cancellation command in response to the continuity maintenance command output in step S13. After completing the processing in step S12, the controller 6 terminates the processing shown in FIGS. 2A and 2B.
  • step S16 When the process proceeds from step S16 to step S12 and then the ignition switch 68 is turned off, the controller 6 determines that the vehicle has transitioned from the drivable state to the parked state. A control signal is output to the main relay 4 and an open control signal is output to the additional relay 5 . Further, the controller 6 may output to the main relay 4 a cancellation command in response to the continuity maintenance command output in step S13.
  • the power supply system 100 is a power supply system mounted on a vehicle having a normal operation mode and an automatic operation mode operated by the driver, and includes the first load circuit 1 and the second load circuit 2. , a main relay 4 , an additional relay 5 and a controller 6 .
  • the first load circuit 1 operates with power from a lead battery 11 or an alternator 14, and is connected to a load actuator 12 and a starter motor 13 necessary for continuing the normal operation mode.
  • the second load circuit 2 operates with power from the lead battery 11 or the lithium ion battery 21, and is connected to an EPS actuator 22, an ABS actuator 23, and an ADAS actuator 24 that are required to continue the automatic operation mode.
  • the main relay 4 is provided on the power supply line 3 that electrically connects the first load circuit 1 and the second load circuit 2 , and connects or disconnects the first load circuit 1 and the second load circuit 2 .
  • the additional relay 5 connects or disconnects the lithium ion battery 21 and each load included in the second load circuit 2 .
  • the main relay 4 is on when the ignition switch 68 is off, and the additional relay 5 is off when the ignition switch 68 is off.
  • the controller 6 determines that the ignition switch 68 has been switched from off to on (YES in step S2 of FIG. 2A)
  • the controller 6 turns on the additional relay 5 (step S31 in FIG. 3), and then turns off the main relay 4 ( Step S32 in FIG. 3).
  • the failure diagnosis of the main relay 4 is performed with the main relay 4 turned off and the additional relay 5 turned on (step S33 in FIG. 3).
  • the additional relay 5 can disconnect between the lithium ion battery 21 and each load included in the second load circuit 2, the lithium ion battery 21 is discharged by the dark current of the load when the vehicle is parked. It is possible to prevent the remaining battery level of the As a result, even if the main relay 4 is turned off when the vehicle can run in the automatic operation mode, the lithium-ion battery 21 continues autonomous driving with respect to each load included in the second load circuit 2. can supply power for In addition, it is possible to prevent the lithium ion battery 21 from continuing to discharge in a state of being equal to or lower than the end-of-discharge voltage, that is, over-discharging of the lithium ion battery 21 . As a result, the deterioration of the lithium ion battery 21 can be alleviated, and the battery life of the lithium ion battery 21 can be extended.
  • a power supply system according to a comparative example that does not include the additional relay 5 and the lithium ion battery 21 will be used to explain the time required to complete the failure diagnosis of the main relay. do.
  • the power supply system according to the comparative example has the same configuration as the power supply system 100 except that the additional relay 5 and the lithium ion battery 21 are not provided.
  • failure diagnosis of the main relay is performed in a state where continuity is established between the first load circuit and the second load circuit. be.
  • the power supply system according to the comparative example has a problem that it takes a long time to complete the failure diagnosis of the main relay after the vehicle is started.
  • the additional relay 5 when the ignition switch 68 is switched from off to on, the additional relay 5 is turned on, so the voltage of the lithium ion battery 21 is applied to the terminal of the main relay 4. applied.
  • the main relay 4 is turned off, and the failure diagnosis of the main relay 4 is performed in a state where the first load circuit 1 and the second load circuit 2 are disconnected.
  • the voltage of the lithium ion battery 21 fluctuates less than the output voltage of the alternator 14, so the voltage applied to the second load circuit 2 side of the main relay 4 is the first voltage of the main relay 4. It converges faster than the voltage applied to the load circuit 1 side. Therefore, the failure diagnosis of the main relay 4 can be performed based on the circuit voltage of the second load circuit 2 without waiting until the circuit voltage of the first load circuit 1 stabilizes.
  • the failure diagnosis of the main relay 4 can be started earlier. That is, according to the power supply system 100 and the control method of the power supply system 100 of the present embodiment, it is possible to prevent the remaining battery level of the lithium ion battery 21 from decreasing due to dark current discharge, and to complete the failure diagnosis of the main relay 4. can be shortened.
  • the controller 6 acquires information about the state of the main relay 4 and the state of the additional relay 5, and when the additional relay 5 is in the OFF state, does not output the open control signal to the main relay 4, 4 is off, it does not output the open control signal to the additional relay 5 .
  • the controller 6 acquires information about the state of the main relay 4 and the state of the additional relay 5, and when the additional relay 5 is in the OFF state, does not output the open control signal to the main relay 4, 4 is off, it does not output the open control signal to the additional relay 5 .
  • the controller 6 acquires information about the state of the main relay 4 and the state of the additional relay 5, and when the additional relay 5 is in the OFF state, does not output the open control signal to the main relay 4, 4 is off, it does not output the open control signal to the additional relay 5 .
  • the controller 6 maintains the ON state of the additional relay 5 while executing the failure diagnosis of the main relay 4 .
  • the continuity state is maintained between the lithium ion battery 21 and each load included in the second load circuit 2 while the failure diagnosis of the main relay 4 is being performed.
  • each load included in the second load circuit 2 has a lithium ion battery. 21 can continue to supply power, and the circuit voltage of the second load circuit 2 can be maintained.
  • the controller 6 determines that the main relay 4 is out of order (YES in step S34 of FIG. 3), it issues a command to prohibit the vehicle from being set to the automatic driving mode. Output. As a result, it is possible to prohibit the vehicle from running in the automatic driving mode while the main relay 4 is out of order.
  • the additional relay 5 when the failure diagnosis of the main relay 4 is completed and the operating mode of the vehicle is determined to be the normal operating mode (determined to be the normal operating mode in step S6 of FIG. 2A), the additional relay 5 is turned on. I explained how to keep it. However, the controller 6 may switch the additional relay 5 from ON to OFF when determining that the driving mode of the vehicle is the normal driving mode after completing the failure diagnosis of the main relay 4 . As a result, for example, when the vehicle is stopped, it is possible to prevent the lithium ion battery 21 from discharging to the load connected to the lithium ion battery 21, thereby preventing the remaining battery level of the lithium ion battery 21 from decreasing. be able to.
  • the failure diagnosis of the main relay 4 may be performed after the ignition switch 68 is switched from on to off.
  • the controller 6 determines whether or not the ignition switch 68 has been switched from ON to OFF, and if it determines that the ignition switch 68 has been switched from ON to OFF, it outputs a failure diagnosis start signal to the main relay 4. good.
  • the controller 6 may output the failure diagnosis start signal to the main relay 4 while the main relay 4 is turned on. This is because it may take a long time to complete the failure diagnosis of the main relay 4 after the vehicle is parked.
  • the controller 6 turns the ignition switch 68 from OFF to ON when the ignition switch 68 is next switched from OFF to ON. It is determined whether or not switching to is performed within a predetermined interval.
  • the controller 6 determines that the ignition switch 68 has been switched from off to on within a predetermined interval, the controller 6 sends a failure diagnosis start signal to the main relay 4 even if the ignition switch 68 is switched from off to on. No output.
  • the predetermined interval is a period defined based on the specifications of the main relay 4 . It is possible to prevent the failure diagnosis of the main relay 4 from being performed within a short period of time, and shorten the time from the start of the vehicle to the start of running of the vehicle.
  • the controller 6 may switch the additional relay 5 from off to on after controlling the circuit voltage of the first load circuit 1 .
  • the controller 6 may set the circuit voltage of the first load circuit 1 to the voltage of the lithium ion battery 21 by controlling the alternator 14 before turning on the additional relay 5 . Then, the controller 6 may switch the additional relay 5 from off to on after the circuit voltage of the first load circuit 1 corresponds to the voltage of the lithium ion battery 21 .
  • the additional relay 5 when the additional relay 5 is switched from off to on, it is possible to prevent a rush current from flowing through the additional relay 5 due to the voltage difference between the circuit voltage of the first load circuit 1 and the voltage of the lithium ion battery 21 . As a result, failure of the additional relay 5 can be suppressed, and the wear rate of the contacts of the additional relay 5 can be reduced.
  • the controller 6 controls the alternator 14 so as to operate each load included in the first load circuit 1 according to specifications, thereby reducing the circuit voltage of the first load circuit to the vehicle. set the voltage to run.
  • the failure diagnosis of the main relay 4 may be an ON stuck failure diagnosis and a diagnosis of whether or not an OFF stuck failure, which is stuck in the OFF state, has occurred (also referred to as an OFF stuck failure diagnosis or an open failure diagnosis). good.
  • the controller 6 outputs a close control signal to the main relay 4 after completion of the stuck-on failure diagnosis.
  • the main relay 4 may diagnose a stuck-off failure using a self-diagnostic function.
  • the main relay 4 determines whether current is flowing from the first load circuit 1 side to the second load circuit side via the main relay 4 based on the detection result of the current sensor 61 .
  • the main relay 4 determines that the stuck-off failure has not occurred.
  • the main relay 4 determines that a stuck-off failure has occurred when current does not flow from the first load circuit 1 side to the second load circuit 2 side via the main relay 4 .
  • the controller 6 determines that the main relay 4 is out of order when a diagnostic result indicating that at least one of the stuck-on failure and the stuck-off failure has occurred.
  • the controller 6 determines that the main relay 4 is not out of order when the diagnostic result that no failure has occurred is obtained.
  • the lead battery 11 is used as the main battery, but a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery may be used as the main battery.
  • a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery
  • the case where the lithium ion battery 21 is used as the additional battery has been shown, but as the additional battery, a plurality of batteries may be used, a capacitor and a DCDC converter may be combined, or A nickel metal hydride battery may also be used.
  • the alternator 14 is used as the generator of the first load circuit 1, but a generator, motor generator, or the like may be used as the generator of the first load circuit.
  • the EPS actuator 22, the ABS actuator 23, and the ADAS actuator 24 are used as the loads included in the second load circuit 2, but the load necessary for continuing the automatic operation mode is the vehicle may be changed according to the specifications of the driving support device.
  • the additional relay 5 and the lithium ion battery 21 are not included in the second load circuit 2, but the second load circuit 2 may include the additional relay 5 and the lithium ion battery 21. good.
  • a semiconductor relay having a self-shutdown/connection function and a self-diagnosis function is used as the main relay 4.
  • a semiconductor relay having no self-diagnosis function a semiconductor relay having neither a self-shutoff/connection function nor a self-diagnosis function, or a mechanical relay may be used.
  • a semiconductor relay having no self-diagnostic function is used as the main relay 4
  • fault diagnosis of the main relay 4 is performed by the controller 6 .
  • the controller 6 performs failure diagnosis of the main relay 4 in step S33 of FIG.
  • the failure diagnosis method the method described in the above embodiment is used.
  • a mechanical relay is used as the additional relay 5 , but a semiconductor relay may be used as the additional relay 5 .
  • the power supply system and the power supply system control method according to the present invention are applied to a vehicle having a hands-off mode with driving assistance level 2 has been described as an example.
  • the power supply system and power supply system control method according to the present invention can also be applied to a vehicle with driving assistance level 3.
  • the power supply system and the power supply system control method according to the present invention are applied to a vehicle with an engine as a drive source (engine automobile) has been described as an example.
  • the power supply system and the control method of the power supply system according to the present invention are applicable to a vehicle having a battery as a drive source (electric vehicle), a vehicle having an engine and a battery as a drive source (hybrid vehicle), and a vehicle having a fuel cell as a drive source (fuel cell). automobiles).
  • a second load circuit to which two loads are connected is provided on a feeder line that electrically connects the first load and the second load, and a first load circuit that conducts or cuts off between the first load circuit and the second load circuit is provided. It can be applied to a vehicle equipped with a power supply system that includes a relay, a second relay that connects or disconnects an additional battery and a second load, and a controller that determines the state of the ignition switch 68 .
  • step S12 the control procedure of proceeding to step S12 after the driving mode of the vehicle has changed from the automatic driving mode to the normal driving mode in step S11 of FIG. 2A has been described as an example.
  • the process may proceed to step S13 shown in FIG. 2B, similarly to the case where the driving mode of the vehicle is determined to be the normal driving mode in step S5.
  • the controller 6 ensures that the circuit voltage of the first load circuit 1 is within the predetermined voltage range in each step. You may determine whether it is outside.
  • the case where the additional relay 5 is switched from on to off by the controller 6 when the circuit voltage of the second load circuit 2 is outside the predetermined voltage range in step S14 of FIG. 2B has been described.
  • the condition for switching the additional relay 5 from ON to OFF may be that the current flowing through the additional relay 5 is equal to or greater than a predetermined current threshold.
  • the controller 6 determines the current flowing through the additional relay 5 based on the detection result from the current sensor 61 and the Compare with a predetermined current threshold.
  • the direction of the current flowing through the additional relay 5 is not particularly limited, and the controller 6 compares the absolute value of the current flowing through the additional relay 5 with a predetermined current threshold.
  • the predetermined current threshold is a current threshold determined based on the contact life of the additional relay 5 in units of current.
  • the controller 6 outputs an open control signal to the additional relay 5 when the absolute value of the current flowing through the additional relay 5 is greater than or equal to a predetermined current threshold.
  • step S7 the condition that the circuit voltage of the second load circuit 2 is outside the predetermined voltage range has been described as an example.
  • the controller 6 determines if the circuit voltage of the second load circuit 2 is lower than the lower limit value of the predetermined voltage range, or if the circuit voltage of the second load circuit 2 is lower than the upper limit value of the predetermined voltage range. is also high, the main relay 4 may be turned off.
  • the circuit voltage of the second load circuit 2 is outside the predetermined voltage range. bottom.
  • step S14 the controller 6 determines if the circuit voltage of the second load circuit 2 is lower than the lower limit value of the predetermined voltage range, or if the circuit voltage of the second load circuit 2 is lower than the upper limit value of the predetermined voltage range. is also high, the additional relay 5 may be turned off.

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Abstract

車両に搭載された電源システム(100)は、第1負荷回路(1)と、第2負荷回路(2)と、第1リレー(4)と、第2リレー(5)と、コントローラ(6)とを備える。第1負荷回路(1)は、主バッテリ(11)からの電力により動作し、運転者による通常運転モードの継続に必要な第1負荷(12)が接続されている。第2負荷回路2は、主バッテリ(11)又は追加バッテリ(21)からの電力により動作し、自動運転モードの継続に必要な第2負荷(22~24)が接続されている。第1リレー(4)は、第1負荷(12)と第2負荷(22~24)を接続する給電線(3)に設けられ、第1負荷回路(1)と第2負荷回路(2)の間を導通又は遮断する。第2リレー(5)は、追加バッテリ(21)と第2負荷(22~24)の間を導通又は遮断する。コントローラ(6)は、車両を起動させるためのスイッチ(68)の状態を判定する。

Description

電源システム及び電源システムの制御方法
 本発明は、電源システム及び電源システムの制御方法に関するものである。
 従来より、主バッテリを電源とする第1負荷回路と追加バッテリを電源とする第2負荷回路との間に回路断続機構を有する自動運転車両電源の制御方法が知られている(特許文献1)。第1負荷回路には、運転者による通常運転モードの継続に必要な負荷が接続され、第2負荷回路には、自動運転モードの継続に必要であり、かつ、電圧の維持が必要である自動運転機能負荷が接続されている。この自動運転車両電源の制御方法において、回路断続機構の接続中、第2負荷回路側で検出される負荷状態に基づき、追加バッテリから第1負荷回路側への電力が持ち出しになることが判断されると、回路断続機構を遮断する。
特開2017-177857号公報
 特許文献1に記載の自動運転車両電源の制御方法では、追加バッテリと負荷の間を遮断できないため、負荷の暗電流によって、追加バッテリが放電する、という問題がある。
 本発明が解決しようとする課題は、負荷の暗電流による追加バッテリの放電を防止する電源システム及び電源システムの制御方法を提供することである。
 本発明は、主バッテリからの電力により動作し、通常運転モードの継続に必要な第1負荷が接続された第1負荷回路と、主バッテリ又は追加バッテリからの電力により動作し、自動運転モードの継続に必要な第2負荷が接続された第2負荷回路と、第1負荷及び第2負荷を電気的に接続する給電線に設けられ、1負荷回路と第2負荷回路の間を導通又は遮断する第1リレーと、追加バッテリと第2負荷の間を導通又は遮断する第2リレーと、車両を起動するための起動スイッチの状態を判定するコントローラと、を備えることにより、上記課題を解決する。
 本発明によれば、第2リレーによって追加バッテリと負荷との間を遮断できるため、負荷の暗電流による追加バッテリの放電を防止できる。
図1は、本実施形態に係る電源システムの構成概略図である。 図2Aは、図1に示すコントローラにより実行される電源システムの制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。 図2Bは、図1に示すコントローラにより実行される電源システムの制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。 図3は、図2Aに示すステップS3のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。
 以下、本発明に係る電源システム及び電源システムの制御方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
 図1は、本実施形態に係る電源システム100の構成概略図である。本実施形態では、電源システム100が搭載された車両として、駆動源がエンジンであり、自律走行制御機能を備えた車両を例に挙げて説明する。自律走行制御機能を備えた車両は、運転モードとして、通常運転モードと自動運転モードを有する。通常運転モードに設定された場合、車両は、運転者による運転操作(ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作等)によって走行する。一方、自動運転モードに設定された場合、車両は、運転者に加えて、図示しない運転支援装置による運転操作によって走行する。
 自動運転モードでは、運転支援レベルに応じて、自律走行制御機能で実現される運転支援の内容が異なっていてもよい。運転支援レベルとは、運転支援装置が自律走行制御機能によって車両の運転を支援する際の介入の程度を示すレベルである。運転支援レベルが高くなるほど、車両の運転に対する運転者の寄与度は低くなる。具体的には、運転支援レベルは、米国自動車技術会(SAE:Society of Automotive Engineers)のSAE J3016に基づく定義等を用いて設定することができる。本実施形態では、運転支援装置が実現する運転支援レベルを運転支援レベル2として説明する。さらに、本実施形態では、運転者がステアリングに触れることなく車両が自律的に走行するモード(ハンズオフモードともいう)を有する車両を例に挙げて説明する。ハンズオフモードでは、運転者に代わって、運転支援装置が一部の運転タスクを実行するが、運転者は、運転支援装置から要求があった場合に、運転の制御を取り戻し、手動により運転する準備をする必要がある。また、ハンズオフモードでは、運転支援装置からの要求に対して、運転者が運転操作を行うまでの間、自律走行を継続するための冗長機能が求められる。冗長機能の一例をあげると、例えば、自動運転モードを有する車両には、自律走行制御機能に必要な負荷に対して、バックアップ用の電力供給源として機能する追加バッテリが設けられている。
 しかしながら、追加バッテリを搭載することで、車両のイグニッションスイッチがオフ状態の間に、追加バッテリに接続された負荷の暗電流によって、追加バッテリが放電される、という問題もある。負荷の暗電流によって追加バッテリの放電が進むと、追加バッテリのバッテリ残量が減り、自動運転モードにおいて、自律走行の継続に必要な電力を負荷に供給できず、バックアップ用の電力供給源として機能しない場合もある。本発明に係る電源システム及び電源システムの制御方法では、以降に説明する構成及び方法により、負荷の暗電流による追加バッテリの放電を防ぎ、自動運転モードにおいて、自律走行の継続に必要な電力を負荷に供給できる。なお、以降では、上記の運転支援装置は、先進運転支援システム(ADAS:Advanced Driver Assistance System)に含まれる構成として説明する。
 図1に示すように、電源システム100は、第1負荷回路1と、第2負荷回路2と、給電線3と、メインリレー4と、追加リレー5と、コントローラ6と、を備えている。
 第1負荷回路1は、鉛バッテリ11(主バッテリ)又はオルタネータ14からの電力により動作し、上記の通常運転モードの継続に必要な第1負荷が接続された負荷回路である。本実施形態では、第1負荷回路1は、図1に示すように、給電線3に接続された鉛バッテリ11、負荷アクチュエータ12、スタータモータ13、及びオルタネータ14を含む。通常運転モードの継続に必要な第1負荷としては、負荷アクチュエータ12、スタータモータ13が一例として挙げられる。
 鉛バッテリ11は、従来からエンジン車に搭載されている主バッテリとしての二次電池である。鉛バッテリ11は、バッテリ残量が低下しないように、発電機としてのオルタネータ14により充電される。オルタネータ14は、エンジンによる回転駆動機構(図示しない)により発電し、バッテリ残量が所定のバッテリ残量以上で保たれるように鉛バッテリ11を充電する。
 負荷アクチュエータ12は、鉛バッテリ11からの電力又はオルタネータ14で発電された電力によって作動する補機類である。負荷アクチュエータ12としては、例えば、空調装置のコンプレッサを駆動する電動モータ、ヘッドライト等が挙げられる。車両のイグニッションスイッチ68がオンした状態(以降、車両の走行可能状態ともいう)では、鉛バッテリ11で蓄えられた電力又はオルタネータ14で発電された電力が負荷アクチュエータ12に供給される。一方、車両のイグニッションスイッチ68がオフした状態(以降、車両の駐車状態ともいう)では、鉛バッテリ11で蓄えられた電力が負荷アクチュエータ12に供給される。なお、車両の走行可能状態は、車両の車速とは無関係な状態を示しており、車両が走行している状態と車両が停車している状態を含む。
 スタータモータ13は、車両の発進時にエンジンを始動し、アイドルストップ時にエンジンを再始動する、エンジン始動用のモータである。
 第2負荷回路2は、鉛バッテリ11又はリチウムイオンバッテリ21(追加バッテリ)からの電力により動作し、上記の自動運転モードの継続に必要な第2負荷が接続された負荷回路である。本実施形態では、第2負荷回路2は、図1に示すように、給電線3に接続されたEPSアクチュエータ22、ABSアクチュエータ23、ADASアクチュエータ24、及び電流センサ61を含む。自動運転モードの継続に必要な第2負荷としては、EPSアクチュエータ22、ABSアクチュエータ23、ADASアクチュエータ24が一例として挙げられる。これらのアクチュエータへの入力電圧の範囲は、各アクチュエータの仕様に応じて定められており、アクチュエータを仕様通りに作動させ続けるためには、各アクチュエータへの入力電圧を仕様で定められた入力電圧の範囲内で維持させる必要がある。
 リチウムイオンバッテリ21は、鉛バッテリ11による電源に対して、車両の自律走行制御機能を継続するための新たな電源として追加された二次電池である。換言すれば、リチウムイオンバッテリ21は、自動運転モードによる自律走行を継続させるために、第2負荷回路2に含まれる各負荷に電力を供給するバックアップ用の電力供給源である。リチウムイオンバッテリ21の充電及び放電は、バッテリマネジメントシステム(BMS:Battery Management System)により制御される。図1の例において、メインリレー4及び追加リレー5のオン状態では、リチウムイオンバッテリ21と第1負荷回路1の間が導通するため、バッテリマネジメントシステムは、オルタネータ14(発電機)で発電された電力でリチウムイオンバッテリ21を充電する。後述するように、コントローラ6によって車両の運転モードが自動運転モードと判定された場合、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外になると、メインリレー4はオンからオフに切り替わる。しかし、追加リレー5はオン状態を維持するため、メインリレー4のオンからオフへの切り替わり前後で、追加バッテリと第2負荷回路の間は導通状態を維持する。バッテリマネジメントシステムは、リチウムイオンバッテリ21で充電された電力を第2負荷に出力させ、リチウムイオンバッテリ21を放電させる。一旦、自動運転モードにおいてメインリレー4がオンからオフに切り替わると、自動運転モードから通常運転モードに移行するまでの間、メインリレー4はオフ状態を維持するため、リチウムイオンバッテリ21をオルタネータ14で発電された電力で充電することはできない。このため、リチウムイオンバッテリ21の容量は、例えば、自動運転モードによる走行を継続する時間が、少なくとも要求時間以上になるように適切な容量に設定される。
 また、リチウムイオンバッテリ21は、鉛バッテリ11よりも内部抵抗が小さい特性を有する。このため、例えば、EPSアクチュエータ22が作動して大きな電流を消費した場合であっても、電圧を高く維持できる。
 EPSアクチュエータ22は、電動アシスト力を発生するEPSモータであって、自動運転モードで作動する必要がある負荷である。EPSアクチュエータ22は、ステアリング操作に必要な力を電動でアシストして操舵力を軽くする電動パワーステアリングシステム(図示しない)に用いられる。ここで、「EPS」とは、「Electric Power Steering(電動パワーステアリング)」の略称である。
 ABSアクチュエータ23は、油圧ポンプを駆動するポンプモータや電磁バルブであって、自動運転モードで作動する必要がある負荷である。ABSアクチュエータ23は、電動の油圧ポンプを有し、マスタシリンダや油圧ポンプからの作動油に基づいて、各ホイールシリンダ液圧を独立に制御するブレーキ液圧制御システム(図示しない)に用いられる。ここで、「ABS」とは、「Antilock Brake System(アンチロック・ブレーキ・システム)」の略称である。
 ADASアクチュエータ24は、運転者の運転操作を支援するための様々な運転操作支援を行うアクチュエータであって、自動運転モードで作動する必要がある負荷である。ADASアクチュエータ24は、先進運転支援システム70に用いられる。
 給電線3は、第1負荷回路1と第2負荷回路2を電気的に接続し、電力供給のためのワイヤーハーネスである。第1負荷回路1に含まれる負荷アクチュエータ12と、第2負荷回路2に含まれるEPSアクチュエータ22、ABSアクチュエータ23、及びADASアクチュエータ24には、給電線3を介して電力が供給される。
 メインリレー4は、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間の給電線3に設けられ、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間を導通又は遮断するための回路断続機構である。メインリレー4の一方の端子は、第1負荷回路1側の給電線3に接続され、メインリレー4の他方の端子は、第2負荷回路2側の給電線3に接続されている。本実施形態では、メインリレー4として、ノーマルオープンタイプのリレーを用いる。メインリレー4としては、例えば、メカニカルリレー(機械式リレーともいう)、半導体リレー等が挙げられる。メカニカルリレーは、接点を持ち、電磁作用により機械的に接点を開閉させて、オン及びオフを切り替える。半導体リレーは、接点を持たずに、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等の半導体や電子部品で構成され、電気信号によりオン及びオフを切り替える。本実施形態では、メインリレー4として、過電圧保護や過電流保護のために自律的にオン及びオフを切り替える自己遮断/接続機能を有する半導体リレーを例に挙げて説明する。
 メインリレー4には、コントローラ6から開閉制御信号が入力され、メインリレー4は、入力された開閉制御信号に応じてオン又はオフする。またメインリレー4には、開閉制御信号とは別に、コントローラ6から導通維持指令又は解除指令が入力される。メインリレー4は、一旦、導通維持指令が入力されると、解除指令が入力されるまでの間、開閉制御信号の入力の有無とは無関係に、オン状態を維持し続ける。メインリレー4は、導通維持指令の入力後に解除指令が入力されると、オン状態の維持を解除して、再び、開閉制御信号に応じてオン又はオフする。本実施形態のようにメインリレー4が半導体リレーの場合、開閉制御信号は、例えば、スイッチング素子等の半導体をオンからオフ又はオフからオンに切り替えるためのスイッチング信号である。また導通維持指令は、例えば、自己遮断/接続機能によってオンからオフに切り替わるのを防ぐために、自己遮断/接続機能を無効化してオン状態を維持するための信号である。また解除指令は、例えば、自己遮断/接続機能を有効化するための信号である。自己遮断/接続機能としては、例えば、メインリレー4の端子間(第1負荷回路1に接続される端子と第2負荷回路2に接続される端子の間)に印加される電圧が異常電圧の場合に、メインリレー4をオンからオフに切り替える保護機能が挙げられる。異常電圧は、例えば、メインリレー4の仕様で定められた所定の過電圧である。また自己遮断/接続機能としては、例えば、メインリレー4に流れる電流(第1負荷回路1側から第2負荷回路2側へ流れる電流)が異常電流の場合に、メインリレー4をオンからオフに切り替える保護機能が挙げられる。異常電流は、例えば、メインリレー4の仕様で定められた所定の過電流である。なお、以降の説明において、「メインリレー4のオン(オン状態)」とは、メインリレー4の端子間が導通した状態を表し、「メインリレー4のオフ(オフ状態)」とは、メインリレー4の端子間が絶縁された状態(遮断された状態)を表す。
 また本実施形態では、メインリレー4として、自己遮断/接続機能に加えて、自律的に故障診断を実行する自己診断機能を有する半導体リレーを例に挙げて説明する。メインリレー4にコントローラ6から故障診断開始信号が入力されると、メインリレー4は、自己診断機能により、故障診断を行う。本実施形態では、メインリレー4の故障診断として、メインリレー4がオン状態に固着するオン固着が発生しているか否かの診断(オン固着故障の診断、短絡故障の診断ともいう)を例に挙げて説明する。メインリレー4のオン固着故障の診断については後述する。
 追加リレー5は、第2負荷回路2側の給電線3に電気的に接続され、リチウムイオンバッテリ21と、EPSアクチュエータ22、ABSアクチュエータ23、及びADASアクチュエータ24との間を導通又は遮断するためのバッテリ断続機構である。追加リレー5の一方の端子は、リチウムイオンバッテリ21に接続され、追加リレー5の他方の端子は、電流センサ61を介して第2負荷回路2側の給電線3に接続されている。本実施形態では、追加リレー5として、ノーマルクローズタイプのリレーを用いる。追加リレー5としては、メインリレー4と同様に、例えば、メカニカルリレーや半導体リレー等が挙げられる。本実施形態では、追加リレー5として、メカニカルリレーを例に挙げて説明する。
 追加リレー5には、コントローラ6から開閉制御信号が入力され、追加リレー5は、入力された開閉制御信号に応じてオン又はオフする。また追加リレー5には、開閉制御信号とは別に、コントローラ6から導通維持指令又は解除指令が入力される。追加リレー5は、一旦、導通維持指令が入力されると、解除指令が入力されるまでの間、開閉制御信号の入力の有無とは無関係に、オン状態を維持し続ける。追加リレー5は、導通維持指令の入力後に解除指令が入力されると、オン状態の維持を解除して、再び、開閉制御信号に応じてオン又はオフする。本実施形態のように追加リレー5がメカニカルリレーの場合、開閉制御信号は、例えば、磁界を発生させてオフからオンに切り替えるための電圧印加信号、磁界を消失させてオンからオフに切り替えるための電圧停止信号である。また導通維持指令は、例えば、磁界を発生させ続けてオン状態を維持するための強制電圧印加信号である。なお、以降の説明において、「追加リレー5のオン(オン状態)」とは、追加リレー5の端子間が導通した状態を表し、「追加リレー5のオフ(オフ状態)」とは、追加リレー5の端子間が絶縁された状態(遮断された状態)を表す。
 また本実施形態では、開閉制御信号による追加リレー5の導通又は遮断を例に挙げて説明するが、リチウムイオンバッテリ21と第2負荷回路2に含まれる各負荷との間の導通又は遮断はその他の方法で行われてもよい。例えば、電源システムとしては、DCDCコンバータがリチウムイオンバッテリ21と追加リレー5の間に設けられ、リチウムイオンバッテリ21の電圧をDCDCコンバータで昇圧して出力する構成も考えられる。この構成の場合、DCDCコンバータ単体でもリレーとして機能できるため、DCDCコンバータの制御によって、リチウムイオンバッテリ21と追加リレー5の間を導通又は遮断してもよい。
 次に、コントローラ6について説明する。コントローラ6は、ハードウェア及びソフトウェアを備えたコンピュータにより構成され、プログラムを格納したメモリと、このメモリに格納されたプログラムを実行するCPU等を有した電子制御ユニット(ECU:Electronic Control unit)である。なお、動作回路としては、CPUに代えて又はこれとともに、MPU、DSP、ASIC、FPGAなどを用いることができる。コントローラ6は、CPUがROMに格納されたプログラムを実行することで、様々な機能を実現する。コントローラ6が実現する機能については後述する。
 図1に示すように、コントローラ6には、電流センサ61、自動運転モードスイッチ62、第1電圧センサ63、第2電圧センサ64、バッテリ電圧センサ65、ブレーキスイッチ66、トルクセンサ67、イグニッションスイッチ68、車速センサ69、及び先進運転支援システム70から各種情報が入力される。また、コントローラ6は、入力された情報に基づく処理を実行し、実行結果に基づいて、開閉制御信号、導通維持指令、又は解除指令をメインリレー4及び/又は追加リレー5に出力する。さらに、コントローラ6は、入力された情報に基づく処理を実行し、実行結果に基づいて、制御指令を表示機器71及びブザー72に出力する。またコントローラ6は、入力された情報に基づく処理を実行し、実行結果に基づいて、メインリレー4の故障診断を行う。
 電流センサ61は、メインリレー4と追加リレー5の間に設けられ、リチウムイオンバッテリ21に対する電流の向きを検出する。電流センサ61による検出結果は、コントローラ6に出力される。また本実施形態のように、メインリレー4が自己診断機能を有する半導体リレーの場合、電流センサ61による検出結果は、メインリレー4にも出力される。
 自動運転モードスイッチ62は、運転者により操作可能なスイッチであって、自動運転モードを開始するためのスイッチである。車両の運転モードが通常運転モードの場合、運転者が自動運転モードスイッチ62をオンにすることで、自動運転モードが開始される。また車両の運転モードが自動運転モードの場合、運転者が自動運転モードスイッチ62をオフすることで、通常運転モードが開始される。自動運転モードスイッチ62の形態及び設置位置等は特に限定されないが、自動運転モードスイッチ62の一例としては、ステアリングに設けられ、運転者が操作可能なボタンが挙げられる。運転者による自動運転モードスイッチ62の操作の情報は、コントローラ6及び先進運転支援システム70に出力される。
 第1電圧センサ63は、第1負荷回路1の回路電圧を検出する。第1負荷回路1の回路電圧とは、第1負荷回路1側の給電線3の電圧である。第1電圧センサ63は、例えば、第1負荷回路1に含まれる各構成に対して並列に接続される。第1電圧センサ63による検出結果は、コントローラ6に出力される。また本実施形態のように、メインリレー4として、自己遮断/接続機能を有する半導体リレーを用いた場合、第1電圧センサ63による検出結果は、メインリレー4にも出力される。
 第2電圧センサ64は、第2負荷回路2の回路電圧を検出する。第2負荷回路2の回路電圧とは、第2負荷回路2側の給電線3の電圧である。第2電圧センサ64は、例えば、第2負荷回路2に含まれる各負荷に対して並列に接続される。第2電圧センサ64による検出結果は、コントローラ6に出力される。また本実施形態のように、メインリレー4として、自己遮断/接続機能を有する半導体リレーを用いた場合、第2電圧センサ64による検出結果は、メインリレー4にも出力される。
 バッテリ電圧センサ65は、リチウムイオンバッテリ21のバッテリ電圧を検出する。バッテリ電圧センサ65による検出結果は、コントローラ6に出力される。ブレーキスイッチ66は、運転者によるブレーキ操作を検出する。ブレーキスイッチ66により検出された運転者によるブレーキ操作の情報は、コントローラ6に出力される。トルクセンサ67は、運転者によるステアリング操作によりステアリングシャフトに加わる操舵トルクを検出する。トルクセンサ67により検出された運転者によるステアリング操作の情報は、コントローラ6に出力される。
 イグニッションスイッチ68は、車両を起動させるための起動スイッチ(メインパワースイッチともいう)である。本実施形態のように駆動源がエンジンの車両の場合、イグニッションスイッチ68がオンすると、エンジンが始動して車両は走行可能状態になる。一方、イグニッションスイッチ68がオフすると、エンジンが停止して車両は駐車状態になる。イグニッションスイッチ68の方式としては、例えば、鍵穴に挿入された車両の鍵を乗員が回すことで車両が起動するエンジンキー方式、乗員がボタン形状を押すことで車両が起動するプッシュスタート方式が挙げられる。またイグニッションスイッチ68には、車両の駆動源を起動させるための表示(ON表示)又は車両の駆動源を停止させるための表示(OFF表示)の他に、車両の走行とは関連がないカーナビケーションやオーディオ等の電気系統に通電させる表示(ACC表示)、スタータモータ13を駆動させて、空調システムの起動が可能な表示(START表示)等が設けられていてもよい。運転者によるイグニッションスイッチ68の操作の情報は、コントローラ6に出力される。車速センサ69は、車両の車速を検出する。車速センサ69による検出結果は、コントローラ6に出力される。
 先進運転支援システム70は、自動ブレーキ制御やオートクルーズ制御やレーンキープ制御などを行い、運転者の運転を支援するためのシステムである。先進運転支援システム70での処理結果は、コントローラ6に出力される。表示機器71は、自動運転モードに何等かの異常が発生したことを運転者に知らせ、運転者に運転操作を行うよう促すための警告表示を表示する。ブザー72は、自動運転モードに何等かの異常が発生したことを運転者に知らせ、運転者に運転操作を行うよう促すための警告音を出力する。
 次に、図2A、図2B、及び図3を用いて、コントローラ6により実現される機能について説明する。図2A及び図2Bは、図1に示すコントローラ6により実行される電源システム100の制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。なお、この制御方法の手順は、イグニッションスイッチ68がオフした状態(車両の駐車状態)から開始される。
 ステップS1では、コントローラ6は、リレーをオンさせる閉制御信号(以降、単に閉制御信号という)をメインリレー4に出力し、リレーをオフさせる開制御信号(以降、単に開制御信号という)を追加リレー5に出力する。車両の駐車状態において、追加リレー5と第2負荷回路2に含まれる各負荷の間が導通すると、負荷の暗電流によってリチウムイオンバッテリ21が放電される。このステップでの処理によって、追加リレー5と第2負荷回路2に含まれる各負荷の間が遮断されるため、負荷の暗電流によるリチウムイオンバッテリ21の放電を防ぐことができる。
 ここで、図2A及び図2Bに示すフローチャートにおいて、開制御信号をメインリレー4又は追加リレー5に出力する前に行われるコントローラ6の処理について説明する。本実施形態では、コントローラ6は、メインリレー4及び追加リレー5のうち少なくとも何れか一方がオンするように、メインリレー4及び追加リレー5の開閉制御を行う。具体的に、コントローラ6は、メインリレー4の状態及び追加リレー5の状態に関する情報を取得し、追加リレー5がオフ状態の場合、開制御信号をメインリレー4に出力せず、またメインリレー4がオフ状態の場合、開制御信号を追加リレー5に出力しない。この処理は、メインリレー4及び追加リレー5がともにオフ状態となり、第2負荷回路に含まれる各負荷への電力供給が途絶えることを防ぐためである。
 メインリレー4及び追加リレー5の状態に関する情報としては、例えば、電流センサ61の検出結果が挙げられ、コントローラ6は、電流センサ61により検出結果から、メインリレー4及び追加リレー5の状態を判定する。
 例えば、コントローラ6は、電流センサ61により検出された電流方向(以降、検出電流方向という)が、リチウムイオンバッテリ21への方向の場合、メインリレー4及び追加リレー5がともにオン状態と判定する。またコントローラ6は、検出電流方向が、リチウムイオンバッテリ21から第1負荷回路1への方向の場合、メインリレー4及び追加リレー5がともにオン状態と判定してもよい。またコントローラ6は、検出電流方向が、リチウムイオンバッテリ21から第2負荷回路2に含まれる各負荷への方向の場合、メインリレー4がオフ状態及び追加リレー5がオン状態と判定する。またコントローラ6は、検出電流方向がいずれの方向でもない場合、少なくとも追加リレー5がオフ状態と判定する。なお、電流センサ61の検出結果を用いた判定方法は一例に過ぎない。例えば、メインリレー4及び追加リレー5のそれぞれからオン状態又はオフ状態を示す信号を取得可能な場合、コントローラ6は、メインリレー4及び追加リレー5から取得した信号に基づき、メインリレー4及び追加リレー5の状態を判定してもよい。以降のステップでの説明において、コントローラ6がメインリレー4又は追加リレー5に開制御信号を出力する場合、開制御信号の出力前に、コントローラ6は上述した処理を実行しているものとする。
 図2Aに戻り、ステップS2では、コントローラ6は、イグニッションスイッチ68からの操作情報に基づき、車両が駐車状態であるか否かを判定する。コントローラ6は、イグニッションスイッチ68から、車両の駆動源が起動していることを示すオン信号を取得した場合、車両が駐車状態から走行可能状態に移行したとして、車両が駐車状態ではないと判定する。一方、コントローラ6は、イグニッションスイッチ68から、車両の駆動源が停止していることを示すオフ信号を取得した場合、車両が駐車状態と判定する。コントローラ6により否定的な判定がされた場合、ステップS3に進む。コントローラ6により肯定的な判定がされた場合、否定的な判定がされるまで、すなわち、イグニッションスイッチ68がオンとなり車両が走行可能な状態になるまで、ステップS2で待機する。コントローラ6の処理がステップS2で待機している間、追加リレー5はステップS1の処理によってオフしているため、負荷の暗電流によるリチウムイオンバッテリ21の放電を防ぐことができる。なお、車両が駐車状態であるか否かを判定する方法は、イグニッションスイッチ68からの操作情報に基づく判定方法に限られず、本願出願時に知られているその他の判定方法であってもよい。
 ステップS3に進むと、コントローラ6の処理は、図3に示すサブルーチンのステップS31に進む。図3は、図2Aに示すステップS3のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。
 ステップS31では、コントローラ6は、導通維持指令を追加リレー5に出力する。追加リレー5が導通指令によってオフからオンに切り替わり、リチウムイオンバッテリ21と第2負荷回路2側の給電線3との間が導通する。追加リレー5での説明のとおり、導通維持指令は、オン状態を維持させる強制力を持つ指令である。このため、例えば、何等かの原因で開閉制御信号が追加リレー5に入力されたとしても、その前に導通維持指令が追加リレー5に入力されている場合、追加リレー5は、入力された開閉制御信号を無視して、導通維持指令によりオン状態を強制的に維持する。メインリレー4の故障診断が実行される前に、このステップにおいて、コントローラ6は、追加リレー5をオン状態に維持させる。またコントローラ6は、解除指令を追加リレー5に出力するまでの間、所定の周期ごと(例えば、100msごと)に、導通維持指令を追加リレー5に出力する。これにより、後述するステップS33でのメインリレーの故障診断の実行中、追加リレー5がオフする可能性を更に低減させることができる。
 ステップS32では、コントローラ6は、開制御信号をメインリレー4に出力する。メインリレー4にオン固着故障が発生していない場合、メインリレー4はオンからオフに切り替わり、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間が遮断される。メインリレー4のオフによって、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間が遮断されても、ステップS31での処理によって、メインリレー4の第2負荷回路2側の端子には、リチウムイオンバッテリ21の電圧が印可される。また第2負荷回路2に含まれる各負荷には、リチウムイオンバッテリ21の電圧が印可される。一方、メインリレー4でオン固着故障が発生している場合、メインリレー4はオンからオフに切り替わらず、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間は導通状態を維持する。
 ステップS33では、コントローラ6は、故障診断開始信号をメインリレー4に出力する。本実施形態では、メインリレー4は、故障診断開始信号の入力をトリガにして、自己診断機能により、故障診断を実行する。例えば、メインリレー4は、第1電圧センサ63及び第2電圧センサ64の検出結果に基づき、第1負荷回路1の回路電圧と第2負荷回路2の回路電圧の電圧差が所定の判定電圧以上であるか否かを判定する。判定電圧は、リレーのオン固着故障を判定するために定められた電圧閾値である。メインリレー4は、第1負荷回路1の回路電圧と第2負荷回路2の回路電圧の電圧差が所定の判定電圧以上の場合、オン固着故障が発生していないと判定する。一方、メインリレー4は、第1負荷回路1の回路電圧と第2負荷回路2の回路電圧の電圧差が所定の判定電圧未満の場合、オン固着故障が発生してると判定する。また例えば、メインリレー4は、電流センサ61の検出結果に基づき、メインリレー4を介して第1負荷回路1側から第2負荷回路2側の方向に電流が流れているか否かを判定してもよい。メインリレー4は、メインリレー4を介して第1負荷回路1側から第2負荷回路2側に電流が流れている場合、オン固着故障が発生していると判定する。一方、メインリレー4は、メインリレー4を介して第1負荷回路1側から第2負荷回路2側に電流が流れていない場合、オン固着故障が発生していないと判定する。メインリレー4による故障診断の実行結果は、コントローラ6に出力される。
 ステップS34では、コントローラ6は、ステップS33での故障診断の結果に基づき、メインリレー4が故障しているか否かを判定する。コントローラ6は、ステップS33の故障診断結果として、オン固着故障が発生していない診断結果が得られた場合、メインリレー4は故障していないと判定する。一方、コントローラ6は、ステップS33の故障診断結果として、オン固着故障が発生している診断結果が得られた場合、メインリレー4は故障していると判定する。コントローラ6により否定的な判定がされた場合、ステップS35に進み、コントローラ6により肯定的な判定がされた場合、ステップS36に進む。
 ステップS35では、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4及び追加リレー5に出力する。またコントローラ6は、ステップS31で出力した導通維持指令に対しての解除指令を追加リレー5に出力する。ステップS31の処理によって、追加リレー5には導通維持指令が入力されているため、コントローラ6は、閉制御信号を追加リレー5に出力しなくてもよい。ステップS35での処理が終了すると、図3に示すサブルーチンを抜け、図2Aに示すステップS4に進む。
 ステップS34で肯定的な判定がされた場合、ステップS36に進む。ステップS36では、コントローラ6は、車両の運転モードが自動運転モードに設定されることを禁止する指令を先進運転支援システム70に出力する。先進運転支援システム70は、自動運転モードの設定禁止指令を取得した場合、例えば、自動運転モードスイッチ62からのオン信号を無効化させる。またコントローラ6は、メインリレー4の故障により自動運転モードの設定が禁止されていることを運転者に知らせるために、警告表示の信号を表示機器71に出力してもよい。またコントローラ6は、警告音の信号をブザー72に出力してもよい。またコントローラ6は、警告表示の信号を表示機器71に出力するとともに、警告音の信号をブザー72に出力してもよい。メインリレー4が故障していると判定しているため、自動運転モードでの車両の走行を禁止するためである。ステップS36での処理が終了すると、図3に示すサブルーチンを抜け、図2Aに示すステップS4に進む。
 図3のステップS35又はステップS36の処理が終了すると、図2AのステップS4に進む。ステップS4では、コントローラ6は、メインリレー4が故障しているか否かを判定する。例えば、コントローラ6は、図3のステップS34の判定結果を参照して、メインリレー4が故障しているか否かを判定する。コントローラ6により肯定的な判定がされた場合、図2Bに示すステップS13に進み、コントローラ6により否定的な判定がされた場合、ステップS5に進む。なお、本実施形態では、イグニッションスイッチ68のオン状態だけでなく、メインリレー4の故障診断が完了した場合に、車両は走行することができる。すなわち、ステップS3の処理は、車両の故障診断中として、車両の停車状態で行われる。
 ステップS5では、コントローラ6は、車両の運転モードが自動運転モード又は通常運転モードであるかを判定する。例えば、コントローラ6は、自動運転モードスイッチ62からオン信号を取得した場合、車両の運転モードが自動運転モードと判定してもよい。またコントローラ6は、第2負荷回路2に含まれる各負荷に対して負荷を作動させるための制御信号の出力を検出した場合、車両の運転モードが自動運転モードと判定してもよい。またコントローラ6は、第2負荷回路2に含まれる各負荷が作動中であることを示す信号を取得した場合、車両の運転モードが自動運転モードと判定してもよい。コントローラ6は、上述した例のうち何れか一つに該当する場合、車両の運転モードが自動運転モードと判定する。一方、コントローラ6は、上述した例のいずれも該当しない場合、車両の運転モードが通常運転モードと判定する。車両の運転モードが自動運転モードと判定された場合、ステップS6に進み、車両の運転モードが通常運転モードと判定された場合、図2Bに示すステップS13に進む。
 なお、車両の運転モードが通常運転モードと判定する方法として、自動運転モードではないことを判定する方法を例に挙げて説明したが、別の方法で車両の運転モードが通常運転モードと判定してもよい。例えば、コントローラ6は、自動運転モードスイッチ62からオフ信号を取得した場合、車両の運転モードが通常運転モードと判定してもよい。またコントローラ6は、ブレーキスイッチ66から運転者によるブレーキ操作の信号を取得した場合、車両の運転モードが通常運転モードと判定してもよい。またコントローラ6は、トルクセンサ67から運転者によるステアリング操作の信号を取得した場合、車両の運転モードが通常運転モードと判定してもよい。コントローラ6は、上述した例のうち何れか一つに該当する場合、車両の運転モードが通常運転モードと判定してもよい。また、コントローラ6は、先進運転支援システム70から、車両の運転モードを示す運転モード信号を取得し、運転モード信号に基づき、車両の運転モードが自動運転モード又は通常運転モードであるかを判定してもよい。例えば、先進運転支援システム70は、自動運転モードスイッチ62からオン信号を取得した場合、車両の運転モードが自動運転モードと判定する。また先進運転支援システム70は、自動運転モードスイッチ62からオフ信号を取得した場合、車両の運転モードが通常運転モードと判定する。コントローラ6は、先進運転支援システム70から取得した運転モード信号に応じて、車両の運転モードが自動運転モード又は通常運転モードであるかを判定してもよい。
 ステップS6では、コントローラ6は、解除指令をメインリレー4に出力し、導通維持指令を追加リレー5に出力する。車両の運転モードが自動運転モードと判定された場合、このステップにおいて、コントローラ6は、追加リレー5をオン状態に維持させる。またコントローラ6は、解除指令を追加リレー5に出力するまでの間、所定の周期ごと(例えば、100msごと)に、導通維持指令を追加リレー5に出力する。これにより、自動運転モードにおいて、追加リレー5がオフする可能性を更に低減させることができる。一方、メインリレー4に対しては、コントローラ6は、解除指令を出力して、メインリレー4を開閉制御信号によって制御可能な状態にする。本実施形態のように、メインリレー4が自己遮断/接続機能を有する半導体リレーの場合、メインリレー4の自己遮断/接続機能は解除指令によって有効化する。
 ステップS7では、コントローラ6は、第2負荷回路2の回路電圧に基づき、電源システム100で電圧異常が発生したか否か判定する。コントローラ6は、第2電圧センサ64の検出結果に基づき、追加バッテリ側の回路電圧(第2負荷回路2の回路電圧)が所定の電圧範囲外であるか否かを判定する。所定の電圧範囲は、単位を電圧とする範囲であって、予め定めれた範囲である。所定の電圧範囲のうち上限値は、第2負荷回路2に含まれる各負荷への過電圧を防ぐために定められた電圧値であり、所定範囲のうち下限値は、第2負荷回路2に含まれる各負荷を仕様どおり作動させるに定められた電圧値である。コントローラ6により否定的な判定がされた場合、すなわち、電源システム100に電圧異常が発生していないと判定された場合、ステップS8に進む。一方、コントローラ6により肯定的な判定がされた場合、すなわち、電源システム100に電圧異常が発生していると判定された場合、ステップS9に進む。
 ステップS8では、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4及び追加リレー5に出力する。なお、図2Aの例では、ステップS9との対比のためにステップS8を記載している。しかし、ステップS3での処理によって、メインリレー4及び追加リレー5はオンしているため、コントローラ6は、ステップS8での処理を省略してもよい。ステップS8での処理が終了すると、ステップS5に戻り、再び、車両の運転モードの判定が行われる。自動運転モードで車両が走行可能な状態において、電源システム100に電圧異常が発生しない場合、ステップS5~ステップS8の処理が繰り返し実行されるため、メインリレー4及び追加リレー5はともにオン状態を維持する。
 ステップS7で肯定的な判定がされた場合、ステップS9に進む。ステップS9では、コントローラ6は、開制御信号をメインリレー4に出力し、閉制御信号を追加リレー5に出力する。メインリレー4は、自動運転モードにおいて、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外になると、オンからオフに切り替わる。一方で、追加リレー5は、自動運転モードにおいて、ステップS6の処理によって、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外であっても、第2負荷回路2の回路電圧とは無関係に、オン状態を維持する。メインリレー4の切り替わりによって、第2負荷回路2に含まれる各負荷に対しては、第1負荷回路1側からの電力供給が遮断される。しかし、追加リレー5がオン状態を維持するため、第2負荷回路2に含まれる各負荷に対しては、リチウムイオンバッテリ21から電力が供給される。つまり、自動運転モードにおいて、第2負荷回路2に含まれる各負荷は、第1負荷回路1側からの電力供給が遮断されても、リチウムイオンバッテリ21からの電力によって作動し続けることができる。なお、ステップS6の処理によって、追加リレー5には導通維持指令が入力されているため、コントローラ6は、閉制御信号を追加リレー5に出力しなくてもよい。
 また本実施形態のようにメインリレー4が自己遮断/接続機能を有する半導体リレーの場合、メインリレー4のオンからオフの切り替わりは、メインリレー4の自己遮断/接続機能による切り替わりであってもよい。例えば、メインリレー4が、第2電圧センサ64からの検出結果に基づき、第2負荷回路2の回路電圧(第2負荷回路2に接続されたメインリレー4の端子電圧)が所定の電圧範囲外であることを検出すると、自己遮断/接続機能によってオンからオフに切り替わってもよい。コントローラ6から開制御信号がメインリレー4に伝達されるよりも、自己遮断/接続機能でメインリレー4がオンからオフに切り替わる方が早いため、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外となる時間をより短くすることができ、第2負荷回路2に含まれる各負荷をより保護することができる。
 ステップS10では、コントローラ6は、自動運転モードで異常が発生したことを運転者に知らせるために、警告表示の信号を表示機器71に出力する。またコントローラ6は、警告音の信号をブザー72に出力してもよい。またコントローラ6は、警告表示の信号を表示機器71に出力するとともに、警告音の信号をブザー72に出力してもよい。このステップでの処理によって、運転者には、自動運転モードから通常運転モードへの移行が促される。別の言い方をすれば、このステップは、運転者に対して、運転支援装置により行われていた運転の制御を取り戻すよう要求するためのステップである。追加リレー5はステップS6での処理によってオン状態を維持しているため、第2負荷回路2に含まれる各負荷はリチウムイオンバッテリ21からの電力によって作動し、自動運転モードによる車両の自律走行が継続している。
 運転者による操作介入が自動運転モードの解除条件であるため、運転者がブレーキ操作、アクセル操作、及びステアリング操作等の運転操作を行うと、ステップS11では、コントローラ6は、車両の運転モードが自動運転モードから通常運転モードに移行したと判定する。例えば、コントローラ6は、ブレーキスイッチ66から運転者によるブレーキ操作の信号を取得した場合、又はトルクセンサ67から運転者によるステアリング操作の信号を取得した場合、自動運転モードが解除されて、車両の運転モードが通常運転モードに移行したと判定する。
 ステップS12では、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4及び追加リレー5に出力する。ステップS6の処理によって、追加リレー5には導通維持指令が入力されているため、コントローラ6は、閉制御信号を追加リレー5に出力しなくてもよい。またコントローラ6は、ステップS6で出力した導通維持指令に対しての解除指令を追加リレー5に出力してもよい。ステップS12での処理が終了すると、コントローラ6は、図2A及び図2Bに示す処理を終了させる。
 ステップS5において、車両の運転モードが通常運転モードと判定された場合、図2Bに示すステップS13に進む。ステップS13では、コントローラ6は、導通維持指令をメインリレー4に出力し、解除指令を追加リレー5に出力する。メインリレー4での説明のとおり、導通維持指令は、オン状態を維持させる強制力を持つ指令である。このため、例えば、何等かの原因で開閉制御信号がメインリレー4に入力されたとしても、その前に導通維持指令がメインリレー4に入力されている場合、メインリレー4は、入力された開閉制御信号を無視して、導通維持指令によりオン状態を強制的に維持する。車両の運転モードが通常運転モードと判定された場合、このステップにおいて、コントローラ6は、メインリレー4をオン状態に維持させる。またコントローラ6は、解除指令をメインリレー4に出力するまでの間、所定の周期ごと(例えば、100msごと)に、導通維持指令をメインリレー4に出力する。これにより、通常運転モードにおいて、メインリレー4がオフする可能性を更に低減させることができる。本実施形態のようにメインリレー4が自己遮断/接続機能を有する半導体リレーの場合、このステップによって、メインリレー4の自己遮断/接続機能が無効化されるため、メインリレー4が自己遮断/接続機能によってオンからオフに切り替わることを防止できる。一方、追加リレー5に対しては、コントローラ6は、解除指令を出力して、追加リレー5を開閉制御信号によって制御可能な状態にする。
 ステップS14では、コントローラ6は、第2負荷回路2の回路電圧に基づき、電源システム100で電圧異常が発生したか否か判定する。ステップS14は、ステップS7に対応したステップのため、ステップS14の説明についてはステップS7の説明を援用する。コントローラ6により否定的な判定がされた場合、すなわち、電源システム100に電圧異常が発生していないと判定された場合、図2Aに示すステップS4に戻る。一方、コントローラ6により肯定的な判定がされた場合、すなわち、電源システム100に電圧異常が発生していると判定された場合、ステップS15に進む。
 ステップS14で否定的な判定がされた場合、ステップS4に戻り、再び、メインリレー4が故障しているか否かの判定が行われる。メインリレー4が故障しているか否かにかかわらず、通常運転モードで車両の走行可能な状態において、電源システム100に電圧異常が発生しない場合、ステップS4(ステップS5)、ステップS13、及びステップS14の処理が繰り返し実行されるため、メインリレー4及び追加リレー5はともにオン状態を維持する。なお、ステップS4(ステップS5)、ステップS13、及びステップS14の処理が繰り返し実行されている間に、イグニッションスイッチ68がオフされると、コントローラ6は、車両が走行可能な状態から駐車状態に移行したと判定して、ステップS1の処理と同様に、閉制御信号をメインリレー4に出力し、開制御信号を追加リレー5に出力する。メインリレー4はオン状態を維持したまま、追加リレー5がオンからオフに切り替わる。
 ここで、第1負荷回路1と第2負荷回路2との間が導通し、第1負荷回路1側から第2負荷回路側に電流が流れている状態から、追加リレー5がオンからオフに切り替わった場合に発生する可能性がある電源システム100の状態について説明する。例えば、ステップS5、ステップS13、及びステップS14の処理が繰り返し実行されている場合、メインリレー4及び追加リレー5はともにオン状態を維持するため、リチウムイオンバッテリ21には、追加リレー5を介して第1負荷回路1側からの電流が入力される。本実施形態のように追加リレー5がメカニカルリレーの場合、追加リレー5がオンからオフに切り替わると、メカニカルリレーのコイルに流れる電流を維持しようとして、追加リレー5には逆起電力が発生する。逆起電力は瞬間的に発生するサージ電圧となり、給電線3を介してメインリレー4に入力される。本実施形態のようにメインリレー4が自己遮断/接続機能を有する半導体リレーの場合、メインリレー4はサージ電圧を検出すると、自己遮断/接続機能によりオンからオフに切り替わるおそれがある。しかしながら、メインリレー4は、ステップS13での処理によって自己遮断/接続機能が無効化されてオン状態を維持しているため、追加リレー5のオンからオフの切り替わりによってサージ電圧がメインリレー4に入力されても、メインリレー4がオンからオフに切り替わることを防止できる。これにより、第2負荷回路2に含まれる各負荷には、第1負荷回路1側から電力を供給し続けることができ、第2負荷回路2の回路電圧を維持できる。
 図2Bに戻り、ステップS14で肯定的な判定がされた場合、ステップS15に進む。ステップS15では、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4に出力し、開制御信号を追加リレー5に出力する。追加リレー5は、通常運転モードにおいて、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外になると、オンからオフに切り替わる。一方で、メインリレー4は、通常運転モードにおいて、ステップS13での処理によって、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外であっても、第2負荷回路2の回路電圧とは無関係に、オン状態を維持する。上述のとおり、メインリレー4がオン状態で追加リレー5がオンからオフに切り替わるため、このステップにおいても追加リレー5の切り替わりに伴うサージ電圧が発生するおそれがあるが、メインリレー4はステップS13の処理によってオン状態を維持する。なお、ステップS13の処理によって、メインリレー4には導通維持指令が入力されているため、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4に出力しなくてもよい。
 ステップS16では、コントローラ6は、第2負荷回路2の回路電圧に基づき、ステップS14で発生した電圧異常が継続しているか否かを否か判定する。ステップS16は、ステップS7及びステップS14に対応したステップのため、ステップS16の説明についてはステップS7及びステップS14の説明を援用する。コントローラ6により否定的な判定がされた場合、すなわち、電源システム100に電圧異常が発生していないと判定された場合、図2Aに示すステップS12に進む。一方、コントローラ6により肯定的な判定がされた場合、すなわち、電源システム100の電圧異常が発生し続けていると判定された場合、肯定的な判定がされるまで、ステップS16で待機する。
 ステップS16で待機している間に、イグニッションスイッチ68がオフされた場合、コントローラ6は、車両が走行可能状態から駐車状態に移行したと判定して、ステップS1の処理と同様に、閉制御信号をメインリレー4に出力し、開制御信号を追加リレー5に出力する。またコントローラ6は、ステップS13で出力した導通維持指令に対しての解除指令をメインリレー4に出力してもよい。
 ステップS16で否定的な判定がされた場合、図2Aに示すステップS12に進み、ステップS12では、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4及び追加リレー5に出力する。ステップS13の処理によって、メインリレー4には導通維持指令が入力されているため、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4に出力しなくてもよい。またコントローラ6は、ステップS13で出力した導通維持指令に対しての解除指令をメインリレー4に出力してもよい。ステップS12での処理が終了すると、コントローラ6は、図2A及び図2Bに示す処理を終了させる。
 なお、ステップS16からステップS12に進み、その後、イグニッションスイッチ68がオフされると、コントローラ6は、車両が走行可能状態から駐車状態に移行したと判定して、ステップS1の処理と同様に、閉制御信号をメインリレー4に出力し、開制御信号を追加リレー5に出力する。またコントローラ6は、ステップS13で出力した導通維持指令に対しての解除指令をメインリレー4に出力してもよい。
 以上のように、本実施形態に係る電源システム100は、運転者による通常運転モードと自動運転モードを有する車両に搭載された電源システムであって、第1負荷回路1と、第2負荷回路2と、メインリレー4と、追加リレー5と、コントローラ6とを備える。第1負荷回路1は、鉛バッテリ11又はオルタネータ14からの電力により動作し、通常運転モードの継続に必要な負荷アクチュエータ12及びスタータモータ13が接続されている。第2負荷回路2は、鉛バッテリ11又はリチウムイオンバッテリ21からの電力により動作し、自動運転モードの継続に必要なEPSアクチュエータ22、ABSアクチュエータ23、及びADASアクチュエータ24が接続されている。メインリレー4は、第1負荷回路1と第2負荷回路2を電気的に接続する給電線3に設けられ、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間を導通又は遮断する。追加リレー5は、リチウムイオンバッテリ21と第2負荷回路2に含まれる各負荷との間を導通又は遮断する。本実施形態では、メインリレー4は、イグニッションスイッチ68がオフの場合、オン状態であり、追加リレー5は、イグニッションスイッチ68がオフの場合、オフ状態である。コントローラ6は、イグニッションスイッチ68がオフからオンへ切り替わったと判定した場合(図2AのステップS2でYES)、追加リレー5をオンさせた後に(図3のステップS31)、メインリレー4をオフさせる(図3のステップS32)。メインリレー4の故障診断は、メインリレー4がオフ及び追加リレー5がオンの状態で実行される(図3のステップS33)。
 追加リレー5によってリチウムイオンバッテリ21と第2負荷回路2に含まれる各負荷との間を遮断できるため、車両の駐車状態において、リチウムイオンバッテリ21が負荷の暗電流によって放電し、リチウムイオンバッテリ21のバッテリ残量が低下するのを防止できる。その結果、自動運転モードで車両が走行可能な状態において、メインリレー4をオフする事態が発生しても、リチウムイオンバッテリ21は第2負荷回路2に含まれる各負荷に対して自律走行を継続するための電力を供給できる。また放電終始電圧以下になった状態でリチウムイオンバッテリ21が放電し続ける状態、いわゆる、リチウムイオンバッテリ21の過放電を防ぐことができる。その結果、リチウムイオンバッテリ21の劣化を緩和でき、リチウムイオンバッテリ21の電池寿命を延ばすことができる。
 ここで、本実施形態に係る電源システム100とは異なり、追加リレー5及びリチウムイオンバッテリ21を備えない比較例に係る電源システムを用いて、メインリレーの故障診断が完了するまでにかかる時間について説明する。比較例に係る電源システムは、追加リレー5及びリチウムイオンバッテリ21を備えていない点以外は、電源システム100と同じ構成とする。比較例に係る電源システムにおいて、メインリレーがオンした状態でイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、第1負荷回路と第2負荷回路の間が導通した状態で、メインリレーの故障診断が実行される。車両の起動後には、例えば、オルタネータの電圧変動により、第1負荷回路の回路電圧が所定の電圧に収束するまでに時間がかかる。このため、第1負荷回路の回路電圧が所定の電圧に収束するまで、メインリレーの故障診断を実行できず、メインリレーの故障診断を開始するまでに時間がかかる。つまり、比較例に係る電源システムでは、車両の起動後からメインリレーの故障診断が完了するまでに時間がかかる、という問題がある。しかし、本実施形態の電源システム100及び電源システム100の制御方法では、イグニッションスイッチ68がオフからオンへ切り替わると、追加リレー5がオンするため、リチウムイオンバッテリ21の電圧がメインリレー4の端子に印加される。そして、追加リレー5がオンした後にメインリレー4がオフして、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間が遮断した状態で、メインリレー4の故障診断が実行される。車両の起動後において、リチウムイオンバッテリ21の電圧は、オルタネータ14の出力電圧に比べて変動が少ないため、メインリレー4の第2負荷回路2側に印加される電圧は、メインリレー4の第1負荷回路1側に印加される電圧に比べて、早く収束する。このため、第1負荷回路1の回路電圧が安定するまで待つことなく、第2負荷回路2の回路電圧を基準にしてメインリレー4の故障診断を実行することができる。比較例のように、第1負荷回路1の回路電圧を基準にしてメインリレーの故障診断を実行する場合に比べて、メインリレー4の故障診断を早く開始することができる。つまり、本実施形態の電源システム100及び電源システム100の制御方法によれば、暗電流放電によるリチウムイオンバッテリ21のバッテリ残量低下を防ぐとともに、メインリレー4の故障診断が完了するまでの時間を短縮できる。
 また本実施形態では、コントローラ6は、メインリレー4の状態及び追加リレー5の状態に関する情報を取得し、追加リレー5がオフ状態の場合、開制御信号をメインリレー4に出力せず、メインリレー4がオフ状態の場合、開制御信号を追加リレー5に出力しない。これにより、メインリレー4及び追加リレー5がともにオフ状態となり、第2負荷回路2に含まれる各負荷への電力供給が途絶えることを防止できる。また、複雑な処理を必要とせず、メインリレー4の状態及び追加リレー5の状態を監視するのみで、第2負荷回路2側への電力供給が遮断されるのを防げるため、コントローラ6の演算負荷の低減や処理速度の向上を図ることができる。
 また本実施形態では、コントローラ6は、メインリレー4の故障診断の実行中、追加リレー5のオン状態を維持させる。これにより、メインリレー4の故障診断の実行中、リチウムイオンバッテリ21と第2負荷回路2に含まれる各負荷との間は導通状態を維持する。その結果、第1負荷回路1と第2負荷回路2の間が遮断した状態で、メインリレー4の故障診断を実行しても、第2負荷回路2に含まれる各負荷には、リチウムイオンバッテリ21から電力を供給し続けることができ、第2負荷回路2の回路電圧を維持できる。
 また本実施形態では、コントローラ6は、メインリレー4が故障していると判定した場合(図3のステップS34でYES)、車両の運転モードが自動運転モードに設定されることを禁止する指令を出力する。これにより、メインリレー4が故障した状態で、車両が自動運転モードで走行することを禁止できる。
 なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
 上述した実施形態では、メインリレー4の故障診断が完了し、車両の運転モードが通常運転モードと判定された場合(図2AのステップS6で通常運転モードと判定)、追加リレー5のオン状態を維持する場合を説明した。しかし、コントローラ6は、メインリレー4の故障診断が完了した後、車両の運転モードが通常運転モードと判定した場合、追加リレー5をオンからオフに切り替えてもよい。これにより、例えば、車両の停車状態において、リチウムイオンバッテリ21に接続された負荷に対して、リチウムイオンバッテリ21が放電するのを防ぐことができ、リチウムイオンバッテリ21のバッテリ残量の低下を防ぐことができる。
 また上述した実施形態では、イグニッションスイッチ68がオフからオンへ切り替わった後に、メインリレー4の故障診断が実行される場合を説明した。しかし、メインリレー4の故障診断は、イグニッションスイッチ68がオンからオフへ切り替わった後に、実行されてもよい。例えば、コントローラ6は、イグニッションスイッチ68がオンからオフへ切り替わったか否かを判定し、イグニッションスイッチ68がオンからオフへに切り替わったと判定した場合、故障診断開始信号をメインリレー4に出力してもよい。この際、コントローラ6は、図3のステップS33とは異なり、メインリレー4をオンさせた状態で、故障診断開始信号をメインリレー4に出力してもよい。車両が駐車状態に移行した後では、メインリレー4の故障診断が完了するまでにかかる時間は長くてもよいためである。またコントローラ6は、メインリレー4の故障診断がイグニッションスイッチ68のオンからオフへの切り替わり後に実行された場合、次にイグニッションスイッチ68がオフからオンに切り替わった際に、イグニッションスイッチ68のオフからオンへの切り替わりが所定の間隔以内で行われたか否かを判定する。そして、コントローラ6は、イグニッションスイッチ68のオフからオンへの切り替わりが所定の間隔以内で行われたと判定した場合、イグニッションスイッチ68がオフからオンへ切り替わっても、故障診断開始信号をメインリレー4に出力しない。所定の間隔は、メインリレー4の仕様に基づき定められた期間である。メインリレー4の故障診断が短期間内に実行されることを防ぐことができ、車両が起動してから車両が走行を開始するまでの時間を短縮できる。
 また上述した実施形態では、図3のステップS32において、コントローラ6が、第1負荷回路1の回路電圧を制御することなく、追加リレー5をオフからオンへ切り替える場合を説明した。しかし、コントローラ6は、第1負荷回路1の回路電圧を制御した後に、追加リレー5をオフからオンへ切り替えてもよい。例えば、コントローラ6は、追加リレー5をオンさせる前に、オルタネータ14を制御することで、第1負荷回路1の回路電圧をリチウムイオンバッテリ21の電圧に設定してもよい。そして、コントローラ6は、第1負荷回路1の回路電圧がリチウムイオンバッテリ21の電圧に対応した後、追加リレー5をオフからオンに切り替えてもよい。これにより、追加リレー5がオフからオンに切り替わった際に、第1負荷回路1の回路電圧とリチウムイオンバッテリ21の電圧との電圧差によって、追加リレー5に突入電流が流れるのを防止できる。その結果、追加リレー5の故障の抑制を図ることができ、また追加リレー5の接点が摩耗する速度を緩和させることができる。なお、コントローラ6は、追加リレー5がオンした後、第1負荷回路1に含まれる各負荷を仕様通りに作動させるために、オルタネータ14を制御することで、第1負荷回路の回路電圧を車両が走行するための電圧に設定する。
 また上述した実施形態では、メインリレー4の故障診断として、メインリレー4にオン固着が発生しているか否かを診断する場合を説明した。しかし、メインリレー4の故障診断は、オン固着故障診断と、オフ状態に固着するオフ固着が発生しているか否かの診断(オフ固着故障の診断、開放故障の診断ともいう)であってもよい。例えば、オン固着故障診断の完了後、コントローラ6は、閉制御信号をメインリレー4に出力する。メインリレー4は、自己診断機能により、オフ固着故障の診断を実行してもよい。例えば、メインリレー4は、電流センサ61の検出結果に基づき、メインリレー4を介して第1負荷回路1側から第2負荷回路側の方向に電流が流れているか否かを判定する。メインリレー4は、メインリレー4を介して第1負荷回路1側から第2負荷回路2側に電流が流れている場合、オフ固着故障が発生していないと判定する。一方、メインリレー4は、メインリレー4を介して第1負荷回路1側から第2負荷回路2側に電流が流れていない場合、オフ固着故障が発生していると判定する。そして、コントローラ6は、オン固着故障及びオフ固着故障のうち少なくとも何れか一方の故障が発生している診断結果が得られた場合、メインリレー4は故障していると判定する。一方、コントローラ6は、いずれの故障も発生していない診断結果が得られた場合、メインリレー4は故障していないと判定する。
 また上述した実施形態では、主バッテリとして、鉛バッテリ11を用いた場合を示したが、主バッテリとして、リチウムイオンバッテリやニッケル水素電池などの二次電池を用いもよい。また上述した実施形態では、追加バッテリとして、リチウムイオンバッテリ21を用いた場合を示したが、追加バッテリとして、複数のバッテリを用いてもよいし、キャパシタとDCDCコンバータの組み合わせてもよいし、またニッケル水素電池を用いてもよい。また上述した実施形態では、第1負荷回路1の発電機として、オルタネータ14を用いた場合を示したが、第1負荷回路の発電機としては、ジェネレータやモータジェネレータ等を用いてもよい。また上述した実施形態では、第2負荷回路2に含まれる負荷として、EPSアクチュエータ22、ABSアクチュエータ23、ADASアクチュエータ24を用いた場合を示したが、自動運転モードの継続に必要な負荷は、車両の仕様や運転支援装置の仕様によって変更してもよい。また上述した実施形態では、追加リレー5及びリチウムイオンバッテリ21が第2負荷回路2に含まれない場合を示したが、第2負荷回路2は追加リレー5及びリチウムイオンバッテリ21を含んでいてもよい。また上述した実施形態では、メインリレー4として、自己遮断/接続機能及び自己診断機能を有する半導体リレーを用いた場合を示したが、メインリレー4として、自己遮断/接続機能を有さない半導体リレー、自己診断機能を有さない半導体リレー、自己遮断/接続機能及び自己診断機能のいずれも有さない半導体リレー、メカニカルリレーを用いてもよい。なお、はメインリレー4として、自己診断機能を有さない半導体リレーが用いられる場合、メインリレー4の故障診断はコントローラ6によって実行される。例えば、コントローラ6は、図3のステップS33において、メインリレー4の故障診断を実行する。故障診断の方法については、上述した実施形態で説明した方法を援用する。また上述した実施形態では、追加リレー5として、メカニカルリレーを用いた場合を示したが、追加リレー5として、半導体リレーを用いてもよい。
 また上述した実施形態では、本発明に係る電源システム及び電源システムの制御方法を運転支援レベル2のハンズオフモードを有する車両に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明に係る電源システム及び電源システムの制御方法は、運転支援レベル3の車両にも適用できる。
 また上述した実施形態では、本発明に係る電源システム及び電源システムの制御方法を駆動源がエンジンの車両(エンジン自動車)に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明に係る電源システム及び電源システムの制御方法は、駆動源がバッテリの車両(電気自動車)、駆動源がエンジン及びバッテリの車両(ハイブリッド自動車)、駆動源が燃料電池の車両(燃料電池自動車)にも適用できる。要するに、主バッテリからの電力により動作し、通常運転モードの継続に必要な第1負荷が接続された第1負荷回路と、追加バッテリからの電力により動作し、自動運転モードの継続に必要な第2負荷が接続された第2負荷回路をと、第1負荷と第2負荷を電気的に接続する給電線に設けられ、第1負荷回路と第2負荷回路の間を導通又は遮断する第1リレーと、追加バッテリと第2負荷の間を導通又は遮断する第2リレーと、イグニッションスイッチ68の状態を判定するコントローラを備えた電源システムを搭載した車両に適用できる。
 また上述した実施形態では、図2AのステップS11で車両の運転モードが自動運転モードから通常運転モードに移行後、ステップS12に進む制御手順を例に挙げて説明した。しかし、ステップS11の処理後、ステップS5で車両の運転モードが通常運転モードと判定された場合と同様に、図2Bに示すステップS13に進んでもよい。
 また上述した実施形態では、図2AのステップS7、図2BのステップS14及びステップS16において、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外であるか否かを判定する場合を説明した。しかし、いずれのステップにおいても第1負荷回路1と第2負荷回路2はメインリレー4によって導通しているため、各ステップにおいて、コントローラ6は、第1負荷回路1の回路電圧が所定の電圧範囲外であるか否かを判定してもよい。また上述した実施形態では、図2BのステップS14において、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外である場合、追加リレー5がコントローラ6によってオンからオフに切り替わる場合を説明した。しかし、車両の運転モードが通常運転モードにおいて、追加リレー5をオンからオフに切り替える条件は、追加リレー5に流れる電流が所定の電流閾値以上の場合であってもよい。例えば、車両の運転モードが通常運転モードと判定された場合(図2AのステップS5で通常運転モードと判定)、コントローラ6は、電流センサ61からの検出結果に基づき、追加リレー5に流れる電流と所定の電流閾値とを比較する。追加リレー5に流れる電流の向きは特に限定されず、コントローラ6は、追加リレー5に流れる電流の絶対値と所定の電流閾値とを比較する。所定の電流閾値は、単位が電流であり、追加リレー5の接点寿命に基づき定められた電流閾値である。コントローラ6は、追加リレー5に流れる電流の絶対値が所定の電流閾値以上の場合、開制御信号を追加リレー5に出力する。これにより、通常運転モードにおいて、過剰な電流が追加リレー5に流れ場合、追加リレー5をオンからオフに切り替えることで、追加リレー5の接点が摩耗する速度を緩和させることができる。
 また上述した実施形態では、図2AのステップS7でコントローラ6がメインリレー4をオフさせる条件として、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外となる条件を例に挙げて説明した。しかし、ステップS7において、コントローラ6は、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲の下限値よりも低い場合、又は、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲の上限値よりも高い場合、メインリレー4をオフさせてもよい。同様に、上述した実施形態では、図2BのステップS14でコントローラ6が追加リレー5をオフさせる条件として、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲外となる条件を例に挙げて説明した。しかし、ステップS14において、コントローラ6は、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲の下限値よりも低い場合、又は、第2負荷回路2の回路電圧が所定の電圧範囲の上限値よりも高い場合、追加リレー5をオフさせてもよい。
1…第1負荷回路
11…鉛バッテリ
12…負荷アクチュエータ
13…スタータモータ
14…オルタネータ
2…第2負荷回路
21…リチウムイオンバッテリ
22…EPSアクチュエータ
23…ABSアクチュエータ
24…ADASアクチュエータ
3…給電線
4…メインリレー
5…追加リレー
6…コントローラ
61…電流センサ
62…自動運転モードスイッチ
63…第1電圧センサ
64…第2電圧センサ
65…バッテリ電圧センサ
66…ブレーキスイッチ
67…トルクセンサ
68…イグニッションスイッチ
69…車速センサ
70…先進運転支援システム
71…表示機器
72…ブザー
100…電源システム

Claims (10)

  1.  運転者による通常運転モードと、自動運転モードを有する車両に搭載された電源システムであって、
     主バッテリからの電力により動作し、前記通常運転モードの継続に必要な第1負荷が接続された第1負荷回路と、
     前記主バッテリ又は追加バッテリからの電力により動作し、前記自動運転モードの継続に必要な第2負荷が接続された第2負荷回路と、
     前記第1負荷と前記第2負荷を電気的に接続する給電線に設けられ、前記第1負荷回路と前記第2負荷回路の間を導通又は遮断する第1リレーと、
     前記追加バッテリと前記第2負荷の間を導通又は遮断する第2リレーと、
     前記車両を起動させるための起動スイッチの状態を判定するコントローラと、を備え、
     前記第1リレーは、前記起動スイッチがオフの場合、オン状態であり、
     前記第2リレーは、前記起動スイッチがオフの場合、オフ状態であり、
     前記コントローラは、前記起動スイッチがオフからオンへ切り替わったと判定した場合、前記第2リレーをオンさせた後に、前記第1リレーをオフさせ、
     前記第1リレーの故障診断は、前記第1リレーがオフ及び前記第2リレーがオンの状態で実行される電源システム。
  2.  前記コントローラは、
      前記第1リレーの状態及び前記第2リレーの状態に関する情報を取得し、
      前記第2リレーがオフ状態の場合、オフさせる制御信号を前記第1リレーに出力せず、
      前記第1リレーがオフ状態の場合、オフさせる制御信号を前記第2リレーに出力しない請求項1に記載の電源システム。
  3.  前記コントローラは、前記故障診断の実行中、前記第2リレーのオン状態を維持させる請求項1又は2に記載の電源システム。
  4.  前記コントローラは、前記故障診断が完了した後、前記車両の運転モードが前記通常運転モードと判定した場合、前記第2リレーをオンからオフに切り替える請求項1~3の何れかに記載の電源システム。
  5.  前記コントローラは、前記起動スイッチがオンからオフへ切り替わったか否かを判定し、
     前記故障診断は、前記起動スイッチのオンからオフへの切り替わり後に実行される請求項1~4の何れかに記載の電源システム。
  6.  前記コントローラは、
      前記起動スイッチのオフからオンへの切り替わりが所定の間隔以内で行われたか否かを判定し、
      前記起動スイッチのオフからオンへの切り替わりが所定の間隔以内で行われたと判定した場合、前記起動スイッチがオフからオンへ切り替わっても、前記故障診断を開始させない請求項5に記載の電源システム。
  7.  前記第1負荷は、前記主バッテリ又は発電機からの電力により動作し、
     前記コントローラは、
      前記第2リレーをオンさせる前に、前記発電機を制御することで、前記第1負荷回路の回路電圧を前記追加バッテリの電圧に設定し、
      前記第1負荷回路の回路電圧が前記追加バッテリの電圧に対応した後、前記第2リレーをオフからオンに切り替える請求項1~6の何れかに記載の電源システム。
  8.  前記コントローラは、前記第2リレーがオンした後、前記発電機を制御することで、前記第1負荷回路の回路電圧を前記車両が走行するための電圧に設定する請求項7に記載の電源システム。
  9.  前記コントローラは、前記第1リレーが故障していると判定した場合、前記車両の運転モードが前記自動運転モードに設定されることを禁止する指令を出力する請求項1~8の何れかに記載の電源システム。
  10.  コントローラにより実行され、運転者による通常運転モードと、自動運転モードを有する車両に搭載された電源システムの制御方法であって、
     前記電源システムは、
     主バッテリからの電力により動作し、前記通常運転モードの継続に必要な第1負荷が接続された第1負荷回路と、
     前記主バッテリ又は追加バッテリからの電力により動作し、前記自動運転モードの継続に必要な第2負荷が接続された第2負荷回路と、
     前記第1負荷と前記第2負荷を電気的に接続する給電線に設けられ、前記第1負荷回路と前記第2負荷回路の間を導通又は遮断する第1リレーと、
     前記追加バッテリと前記第2負荷の間を導通又は遮断する第2リレーと、
     前記車両を起動させるための起動スイッチの状態を判定するコントローラと、を備え、
     前記第1リレーは、前記起動スイッチがオフの場合、オン状態であり、
     前記第2リレーは、前記起動スイッチがオフの場合、オフ状態であり、
     前記コントローラは、前記起動スイッチがオフからオンへ切り替わったと判定した場合、前記第2リレーをオンさせた後に、前記第1リレーをオフさせて、前記第1リレーの故障診断を実行する電源システムの制御方法。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62241757A (ja) * 1986-04-11 1987-10-22 Fujitsu Ten Ltd アンチスキツド制御装置用車速信号処理装置
JP2011176958A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Denso Corp 車載電源装置
JP2012130108A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Denso Corp 電源装置
WO2014068883A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 三洋電機株式会社 車両用電源装置
WO2016181495A1 (ja) * 2015-05-12 2016-11-17 日産自動車株式会社 電源システム
JP2017177857A (ja) 2016-03-28 2017-10-05 日産自動車株式会社 自動運転車両電源の制御方法と制御装置
WO2018078785A1 (ja) * 2016-10-28 2018-05-03 日産自動車株式会社 車両用電源システムの制御方法および車両用電源システム
JP2018116611A (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社クボタ 自動走行作業車
JP2019013085A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 株式会社デンソー 電源制御装置及び電池ユニット
JP2019533416A (ja) * 2016-09-27 2019-11-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 車載電源システムを動作させる方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62241757A (ja) * 1986-04-11 1987-10-22 Fujitsu Ten Ltd アンチスキツド制御装置用車速信号処理装置
JP2011176958A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Denso Corp 車載電源装置
JP2012130108A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Denso Corp 電源装置
WO2014068883A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 三洋電機株式会社 車両用電源装置
WO2016181495A1 (ja) * 2015-05-12 2016-11-17 日産自動車株式会社 電源システム
JP2017177857A (ja) 2016-03-28 2017-10-05 日産自動車株式会社 自動運転車両電源の制御方法と制御装置
JP2019533416A (ja) * 2016-09-27 2019-11-14 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 車載電源システムを動作させる方法
WO2018078785A1 (ja) * 2016-10-28 2018-05-03 日産自動車株式会社 車両用電源システムの制御方法および車両用電源システム
JP2018116611A (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社クボタ 自動走行作業車
JP2019013085A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 株式会社デンソー 電源制御装置及び電池ユニット

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