WO2026018043A1

WO2026018043A1 - 車両の制御方法および制御装置

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Publication number: WO2026018043A1
Application number: PCT/IB2024/000343
Authority: WO
Inventors: 諒長谷川; 孝嗣片山
Original assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2024-07-17
Filing date: 2024-07-17
Publication date: 2026-01-22
Anticipated expiration: 2027-01-17

Abstract

車両のメインスイッチがオフとなると（ｔ３）、ＥＣＵ（１１）がポストラン状態となって、強電リレー（２１）の開制御を含む所定の後処理を実行する。強電リレー（２１）が開状態となる前にメインスイッチが再度オンとなった場合（ｔ１１）は、ＥＣＵ（１１）が再起動される。このとき、強電リレー関連パラメータのリセットは行わずに、自己診断機能や内燃機関（２）の制御に関連した制御パラメータのリセッ卜を行う。時間（ｔ１１）の時点において閉状態にあった強電リレー（２１）は、そのまま閉状態が継続される。パラメータのリセットに伴う強電リレー（２１）の急な遮断が回避される。

Description

車両の制御方法および制御装置

　この発明は、シリーズハイブリッド車両や電動車両のように電気系統として車両走行用の強電系と車両各部の制御のための弱電系とを備える車両の制御に関する。

　例えばシリーズハイブリッド車両においては、高電圧バッテリに一時的に蓄えられた電力をインバータ回路を介して走行用モータジェネレータに供給することで走行が行われる。このような車両の強電系には、トリップが終了した後の車両の停車中に高電圧バッテリを切り離した状態に保つための強電リレーが介在している。例えば、高電圧バッテリとインバータ回路との間に、プリチャージ用リレーを含む強電リレーが設けられている。この強電リレーは、ＣＰＵを含む車両のコントローラによって所定のシーケンスに従って開閉制御される。

　一方、シリーズハイブリッド車両における内燃機関は、弱電系電子機器の一つとして同じコントローラによって制御される。

　このような強電系リレーの開閉制御と弱電系電子機器の制御との双方を行う車両のコントローラは、車両の停車中は電源がオフとなっており、車両のメインスイッチ（イグニッションスイッチとも呼ばれる）がオンとなることで起動する。車両のメインスイッチがオンとなった際には、必ずコントローラのソフトリセットが実行される。このソフトリセットにおいて、強電系リレーに関連した強電系リレー関連制御パラメータを含むコントローラの種々のパラメータが初期化されかつリセットされる。車両停車中に開状態にある強電リレーは、車両のメインスイッチがオンとなったときに、その関連制御パラメータのリセットに伴い、所定のシーケンスに従って閉状態に制御される。

　そして、トリップが終了し、運転者がメインスイッチをオフとすると、コントローラは、所定のシーケンスに従った強電リレーの閉状態の維持とその後の開制御を含む後処理を行った後に、オフとなる。後処理は、一般に、数秒~数十秒程度の時間を要し、その間は、コントローラはオン状態である。

　ここで、運転者が車両を停止してメインスイッチをオフとした後、上記の後処理が終了する前、特に強電リレーの開制御が完了するまでの間に、運転者が再びメインスイッチをオンとすることがあり得る。このような場合に、閉状態つまり導通状態にあった強電リレーがコントローラのソフトリセットに伴って遮断されてしまう。つまり、一旦、強制的に開状態となり、その後、所定のシーケンスに従って再び閉状態となる。

　このようなコントローラのソフトリセットによる強電リレーの遮断は、導通状態から急に行われるので、強電リレーの損傷を招くおそれがある。

　特許文献１は、強電系におけるシステムメインリレー（ＳＭＲ）に対し制御ＥＣＵからＯＦＦ信号が出力されたときに内蔵しているタイマに基づく遮断時間が経過するまでシステムメインリレーの導通状態を保持するように構成されたＳＭＲ制御信号保持ユニットを、強電系の制御回路に付加することを開示している。しかし、このような構成では、別途のＳＭＲ制御信号保持ユニットが必要となることに加えて、システムメインリレーの遮断が実際に必要なときには、保持機能を解除するための指令をＳＭＲ制御信号保持ユニットに与える必要があり、好ましくない。

特開２００８−２０６２８８号公報

　この発明は、車両の走行用モータに電力を供給する強電系に介在する強電リレーを、車両内の弱電系電子機器を制御するコントローラが開閉制御し、
　車両のメインスイッチがオンとなって上記コントローラが起動したときに、制御パラメータがリセットされる上記コントローラのソフトリセットを実行し、
　上記メインスイッチがオフとなったときには、上記強電リレーの閉状態の維持を含む後処理を行った後に上記コントローラをオフとする、
　車両の制御方法において、
　上記メインスイッチがオフとなった後、上記後処理が終了するまでの間に、上記メインスイッチが再びオンとなった場合に、上記強電リレーを遮断せずに上記コントローラのソフトリセットを行う。

　これにより、導通状態にある強電リレーが急に遮断されることがなく、強電リレーの損傷を回避することができる。

シリーズハイブリッド車両の構成説明図。一実施例のコントローラの構成説明図。ソフトリセット時の処理の流れを示すフローチャート。メインスイッチがオフとなりコントローラの電源がオフとなった後にメインスイッチが再びオンとなった場合の動作を示すタイムチャート。メインスイッチがオフとなりコントローラの電源がオフとなる前にメインスイッチが再びオンとなった場合の動作を示すタイムチャート。

　以下、この発明をシリーズハイブリッド車両に適用した一実施例について詳細に説明する。図１は、シリーズハイブリッド車両の基本的な構成を示した説明図である。図示するように、シリーズハイブリッド車両は、主に発電機として動作する発電用モータジェネレータ１と、この発電用モータジェネレータ１を電力要求に応じて駆動する発電用内燃機関として用いられる内燃機関２と、主にモータとして動作して駆動輪３を駆動する走行用モータジェネレータ４と、発電した電力を蓄える高電圧バッテリ５と、を備えて構成されている。

　内燃機関２が発電用モータジェネレータ１を駆動することによって得られた電力は、図示しないインバータ回路を介して高電圧バッテリ５に蓄えられる。走行用モータジェネレータ４は、高電圧バッテリ５の電力を用いて駆動制御される。走行用モータジェネレータ４の回生時の電力は、やはり図示しないインバータ回路を介して高電圧バッテリ５に蓄えられる。

　モータジェネレータ１，４の動作や高電圧バッテリ５の充放電および内燃機関２の運転は、コントローラ６によって制御される。コントローラ６は、強電系に設けられる後述する強電リレーの開閉制御と、内燃機関２の制御を含む車両内の弱電系電子機器の制御と、の双方を行っている。また、コントローラ６は、排気規制や安全な走行のために各国の法規で定められる自己診断機能（ＯＢＤ）を備えている。

　図２は、コントローラ６の基本的な回路構成を示している。コントローラ６の主要部をなすコントロールユニット（ＥＣＵ）１１は、ＣＰＵ１２を含んで構成されており、弱電系の電源となる１２Ｖないし４８Ｖ程度の補機バッテリ１３を電源として動作する。コントロールユニット１１には、アンダーフードスイッチングモジュール（ＵＳＭ）１４におけるイグニッションリレー１５を介して、車両のメインスイッチ（イグニッションスイッチ）の信号が入力される。イグニッションリレー１５は、車体の電装品全般（例えば、空調、ライト、ドア、パワーウィンドウ、ミラー、ワイパー、等）の機能を制御するボディコントロールモジュール（ＢＣＭ）１６によって開閉される。ＥＣＵ１１とＢＣＭ１６とは、ＣＡＮ通信網を介して接続されており、詳しくは、ＣＡＮ信号の中継を行うセントラルゲートウェイ（ＣＧＷ）１７を介して相互に通信を行っている。

　ここで、一実施例の車両においては、スマートエントリーシステムを具備しており、図示しないスマートキーによるロック・アンロックの信号がＢＣＭ１６を介して入力される。一実施例においては、運転者によってメインスイッチがオン操作される前に、スマートエントリーシステムのアンロック信号の入力に基づいてＥＣＵ１１が起動される。

　強電系を構成する例えばリチウムイオン電池からなる３００~４００Ｖ程度の高電圧バッテリのバッテリパック内には、ＳＯＣや温度等に応じた電流値の制御を行うリチウムイオンバッテリコントローラ（ＬＢＣ）１８と、バッテリパックの入出力部に位置するバッテリジャンクションボックス（ＢＪＢ）１９と、が設けられている。そして、ＢＪＢ１９内に、高電圧バッテリ２０と図外のインバータ回路との間を開閉する強電リレー２１が設けられている。なお、図では、ＢＪＢ１９内に高電圧バッテリ２０が模式的に示されているが、実際には高電圧バッテリ２０のバッテリモジュールはＢＪＢ１９の外部にある。

　強電リレー２１は、詳細には区別していないが、高電圧バッテリ２０のプラス（＋）側を開閉するポジティブメインリレー２１ａと、グラウンドないしマイナス（−）側を開閉するネガティブメインリレー２１ｂと、閉制御時のプリチャージのためのプリチャージリレー２１ｃと、の３個のリレーを組み合わせた構成となっている。なお、請求項における「強電リレー」は、厳密にはポジティブメインリレー２１ａとネガティブメインリレー２１ｂの２つが相当する。従って、以下の「開」・「閉」の説明は、ポジティブメインリレー２１ａとネガティブメインリレー２１ｂの開閉状態を意味している。

　強電リレー２１（リレー２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）は、それぞれＥＣＵ１１内のインターフェース（Ｉ／Ｆ）２２を介して開閉される。詳しくは、リレー２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、いずれも常開型リレーであり、Ｉ／Ｆ２２を介してコイルに通電している間、閉状態に保持される。従って、車両が完全に停車して放置されている状態では、リレー２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、いずれも開状態にある。

　次に、図４および図５を参照して、上記実施例の動作について説明する。これらのタイムチャートでは、（ａ）車両の状態、（ｂ）ＥＣＵ１１の状態、（ｃ）自己診断機能（ＯＢＤ）の運転サイクル（ＤＣ）、（ｄ）強電リレー２１（特に、リレー２１ａ，２１ｂ）の状態、を対比して示している。

　初めに図４のタイムチャートについて説明する。図４の最初の状態は、車両が停車していてロック状態にあり、ＥＣＵ１１の電源はオフである。また強電リレー２１は、開状態にある。

　時間ｔ１は、運転者が車両のロックをアンロックしたタイミングである。このアンロックによって、ＥＣＵ１１は電源がオンとなり、スタートアップ状態となる。このとき、ＥＣＵ１１のソフトリセットが実行され、強電リレー関連パラメータや内燃機関２の制御に関連したパラメータを含む種々の制御パラメータが初期化およびリセットされる。つまり、制御パラメータが０にクリアされた後に、必要な初期値がセットされる。そして、ＥＣＵ１１は、内部エラーのチェック等を経て、ウェイクアップ状態へと移行する。強電リレー関連パラメータのリセットに伴い、強電リレー２１は所定のシーケンスに従って閉状態となる。また、自己診断機能に関連した種々のパラメータもこのときにリセットされる。これに伴い、自己診断機能の運転サイクル（ＤＣ）を示す値が次のインクリメントされた値となる。運転サイクル（ＤＣ）は、１回のトリップをそれぞれ示している。

　時間ｔ２は、運転者が車両のメインスイッチをオンとしたタイミングである。このメインスイッチオンによって、ＥＣＵ１１は、ラン状態となる。車両は、運転者のアクセル操作に伴って走行する。

　時間ｔ３は、車両の走行が終了して、運転者が車両のメインスイッチをオフとしたタイミングである。このメインスイッチオフによって、ＥＣＵ１１は、ポストラン状態となり、強電リレー２１の閉状態の維持とその後の開制御を含む所定の後処理を実行する。後処理の１つとして、例えば、内燃機関２のラジエータファンの駆動が継続される。時間ｔ４において、強電リレー２１が所定のシーケンスに従って開状態となる。その後、時間ｔ５において、ＥＣＵ１１の電源がオフとなる。後処理（強電リレー２１の閉状態の維持）は、例えば、数十秒程度の時間を要する。なお、ＥＣＵ１１の電源オフ後、車両全体としては、ＢＣＭ１６等の機能により、スマートキーのロック・アンロック操作やメインスイッチのオン・オフ操作を待っている待機状態となる。

　図４の例では、ＥＣＵ１１の電源オフ後、車両のロック操作の前に、時間ｔ６において運転者が車両のメインスイッチを再びオンとしている。これにより、ＥＣＵ１１は、電源がオンとなり、スタートアップ状態となる。このとき、ＥＣＵ１１のソフトリセットが実行され、強電リレー関連パラメータや内燃機関２の制御に関連したパラメータを含む種々の制御パラメータが初期化およびリセットされる。そして、ＥＣＵ１１は、内部エラーのチェック等を経て、ラン状態となる。車両は、運転者のアクセル操作に伴って再び走行する。なお、前述したように電源オフ状態にあるＥＣＵ１１がアンロック操作によって起動したときはウェイクアップ状態となってメインスイッチオンを待つこととなるが、電源オフ状態にあるＥＣＵ１１がメインスイッチオンによって起動したときは、ウェイクアップ状態を経ずにラン状態となる。

　時間ｔ６における強電リレー関連パラメータのリセットに伴い、強電リレー２１は所定のシーケンスに従って閉状態となる。また、自己診断機能のパラメータのリセットに伴い、運転サイクル（ＤＣ）を示す値がインクリメントされる。つまり、自己診断機能の上では、時間ｔ２~ｔ３の間のトリップと、時間ｔ６以降のトリップと、が異なるトリップであると識別される。これは、自己診断機能に関する法規上の要求でもある。

　次に、図５の例を説明する。図５は、ＥＣＵ１１のポストラン状態において強電リレー２１が開状態となる前に運転者が車両のメインスイッチをオンとした場合の動作を示している。

　時間ｔ１，ｔ２，ｔ３に関する説明は、図４の場合と変わりがない。時間ｔ３において運転者が車両のメインスイッチをオフとしたことで、ＥＣＵ１１がポストラン状態となり、所定の後処理を実行する。ここで、図５の例では、後処理の中で強電リレー２１が所定のシーケンスに従って開状態となる前に、時間ｔ１１において運転者が車両のメインスイッチを再度オンとしている。

　このメインスイッチオンに伴い、ＥＣＵ１１のソフトリセットが実行される。時間ｔ１１の時点では、ＥＣＵ１１がポストラン状態にあったので、ソフトリセットに伴ってＥＣＵ１１の電源は一時的にオフとなり、再起動される。ＥＣＵ１１は、スタートアップ状態を経てラン状態となる。またＥＣＵ１１のソフトリセットに伴い、自己診断機能に関連した種々のパラメータがリセットされ、これにより、自己診断機能の運転サイクル（ＤＣ）を示す値がインクリメントされる。つまり、法規上の要求に対応するように、自己診断機能の上では、時間ｔ２~ｔ３の間のトリップと、時間ｔ１１以降のトリップと、が異なるトリップであると識別される。また、内燃機関２の制御に関するパラメータも初期化されかつ所定の値にリセットされる。

　一方、ＥＣＵ１１がポストラン状態にある間のメインスイッチオンに対しては、強電リレー関連パラメータのリセットは行わない。換言すれば、強電リレー関連パラメータのリセットが禁止される。従って、時間ｔ１１の時点において閉状態にあった強電リレー２１は、そのまま閉状態が継続される。つまり、パラメータのリセットに伴う強電リレー２１の急な遮断が回避される。

　（ｄ）欄に仮想線で示した特性は、ＥＣＵ１１がポストラン状態にある間のメインスイッチオンに対して、強電リレー関連パラメータのリセットを許容した場合の比較例を示している。この場合、時間ｔ１１において強電リレー関連パラメータが初期化されることで、強電リレー２１のコイルへの通電が一旦停止し、その後、強電リレー関連パラメータのリセットにより、所定のシーケンスに従って閉状態となる。従って、時間ｔ１１において、所定のシーケンスによらない急な強電リレー２１の遮断が生じ、強電リレー２１の損傷の懸念がある。

　このように、上記実施例では、車両のメインスイッチがオフ（時間ｔ３）となった後、後処理が終了するまでの間に車両のメインスイッチが再びオン（時間１１）となった場合に、強電リレー２１を遮断せずにＥＣＵ１１のソフトリセットが実行される。従って、強電リレー２１の急な遮断による損傷が抑制される。

　図３は、ＥＣＵ１１がポストラン状態にある間のメインスイッチオンに対して実行されるソフトリセットの処理の流れを示すフローチャートである。最初にステップ１において、個々の制御パラメータが強電リレー関連パラメータであるかどうかを判定する。強電リレー関連パラメータでなければ、ステップ２へ進み、制御パラメータのリセットを行う。例えば、ステップ２では、内燃機関２の制御に関連した制御パラメータのリセットを行う。さらに、ステップ３では、自己診断機能に関連した制御パラメータのリセットを行う。このリセットに伴い、運転サイクル（ＤＣ）を示す値が次の値となる。

　強電リレー関連パラメータについては、ステップ２，３で例示したリセット（制御パラメータのクリアおよび初期値の設定）をスキップする。

　そして、ステップ４において、所定の演算サイクルでの制御を開始する。従って、強電リレー関連パラメータについては、直前の値を保持したまま制御が開始される。

　このように、一実施例においては、ＥＣＵ１１がポストラン状態にある間にメインスイッチがオンとなったときに、強電リレー関連パラメータのリセットは行わず、強電リレーの開閉に影響しない少なくとも一部の弱電系電子機器の制御パラメータのリセットを行う。

　以上、ＥＣＵ１１がポストラン状態にある間のメインスイッチオンに対して実行されるソフトリセットに関して説明したが、ＥＣＵ１１の動作中のエラー検出に基づいてソフトリセットが要求されることがある。好ましい一実施例においては、このような場合についても、強電リレー関連パラメータのリセットを行わずにＥＣＵ１１のソフトリセットを行う。つまり、強電リレー関連パラメータのリセットに伴う強電リレー２１の急な遮断を回避する。

　以上、この発明をシリーズハイブリッド車両に適用した一実施例を説明したが、この発明は、シリーズハイブリッド車両に限らず、他の形式のハイブリッド車両や、バッテリ電動車両についても同様に適用することが可能である。

Claims

　車両の走行用モータに電力を供給する強電系に介在する強電リレーを、車両内の弱電系電子機器を制御するコントローラが開閉制御し、
　車両のメインスイッチがオンとなって上記コントローラが起動したときに、制御パラメータがリセットされる上記コントローラのソフトリセットを実行し、
　上記メインスイッチがオフとなったときには、上記強電リレーの閉状態の維持を含む後処理を行った後に上記コントローラをオフとする、
　車両の制御方法において、
　上記メインスイッチがオフとなった後、上記後処理が終了するまでの間に、上記メインスイッチが再びオンとなった場合に、上記強電リレーを遮断せずに上記コントローラのソフトリセットを行う、車両の制御方法。
　さらに、
　上記コントローラの動作中のエラー検出に基づくソフトリセット要求があったときに、
　上記強電リレーを遮断せずに上記コントローラのソフトリセットを行う、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記車両は、内燃機関を有するハイブリッド車両であって、上記コントローラは、上記弱電系電子機器として内燃機関の制御を行っており、
　上記メインスイッチがオフとなった後、上記後処理が終了するまでの間に、上記メインスイッチが再びオンとなった場合に、上記強電リレーの遮断を伴う強電リレー関連制御パラメータのリセットは行わずに上記内燃機関に関連した制御パラメータのリセットを行う、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記コントローラは、上記弱電系電子機器の制御に関連して自己診断機能を有しており、
　上記メインスイッチがオフとなった後、上記後処理が終了するまでの間に、上記メインスイッチが再びオンとなった場合に、上記強電リレーの遮断を伴う強電リレー関連制御パラメータのリセットは行わずに上記自己診断機能に関連した制御パラメータのリセットを行う、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記メインスイッチがオフとなった後、上記後処理が終了するまでの間に、上記メインスイッチが再びオンとなった場合に、上記強電リレーの遮断を伴う強電リレー関連制御パラメータのリセットは行わずに、上記強電リレーの開閉に影響しない少なくとも一部の弱電系電子機器の制御パラメータのリセットを行う、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記メインスイッチがオフとなった後、上記後処理が終了するまでの間に、上記メインスイッチが再びオンとなって上記コントローラが起動したときに、制御パラメータが上記強電リレーの遮断を伴う強電リレー関連制御パラメータであるか上記強電リレーの開閉に影響しない弱電系電子機器の制御パラメータであるかを個々に判別し、弱電系電子機器の制御パラメータであれば制御パラメータのリセットを行う、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　弱電系電子機器を有する車両と、
　車両の走行用モータに電力を供給する強電系に介在する強電リレーと、
　上記弱電系電子機器の制御および上記強電リレーの開閉制御を行うコントローラと、
　運転者によって操作されるメインスイッチと、
　を含み、
　上記メインスイッチがオンとなって上記コントローラが起動したときに、制御パラメータがリセットされる上記コントローラのソフトリセットを実行し、
　上記メインスイッチがオフとなったときには、上記強電リレーの閉状態の維持を含む後処理を行った後に上記コントローラをオフとする、
　車両の制御装置において、
　上記メインスイッチがオフとなった後、上記後処理が終了するまでの間に、上記メインスイッチが再びオンとなった場合に、上記強電リレーを遮断せずに上記コントローラのソフトリセットを行う、車両の制御装置。