(57)【要約】【課題】複数のリレーのシーケンス制御を行う第１の演算装置の異常発生時に、運転者が起動スイッチをオフし、その後、起動スイッチをオンした場合に、コストアップを招くことなく、車両走行用モータを駆動するインバータへ電源を供給することが可能な電子制御装置を提供する。【解決手段】第１の演算装置１３の異常時に起動スイッチ３がオフされ、その後、起動スイッチ３がオンされたとき、第２の演算装置１４は、平滑コンデンサ３２の電圧が、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧの接続条件を満たしているか判定し、満たしていると判定した場合、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを導通状態とする。【選択図】図１
2020202662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた前記車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
前記リレー手段は、前記車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、前記車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、前記高電圧バッテリと前記インバータとの間に、前記第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
前記インバータには、前記高電圧バッテリから前記リレー手段を介して供給される電圧によって充電され、前記車両走行用モータを駆動するための電源電圧を安定化させる平滑コンデンサ（３２）が設けられており、
前記インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより前記車両走行用モータを駆動して前記車両の走行を制御するとともに、前記車両の起動スイッチがオンされた起動時に前記第２のリレー手段を導通状態とし、その後、前記第２のリレー手段に代えて前記第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに前記第１のリレー手段を導通状態に維持するように、前記第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
前記第１の演算装置とは独立して設けられ、前記第１の演算装置の異常時に前記第１の演算装置に代わって前記車両の走行を制御するために、前記インバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、前記第１のリレー手段を導通状態とするためのリレー制御信号を出力する第２の演算装置（１４）と、を備え、
前記第１の演算装置の異常時に前記車両の起動スイッチがオフされ、その後、前記車両の起動スイッチがオンされたとき、前記第２の演算装置は、前記平滑コンデンサの電圧が、前記第１のリレー手段の接続条件を満たしているか判定し、満たしていると判定した場合、前記第１のリレー手段にリレー制御信号を出力して、前記第１のリレー手段を導通状態とし、前記インバータ制御信号により前記車両の走行を制御可能とする電子制御装置。
【請求項２】
前記平滑コンデンサに充電された電荷を放電させる放電処理を実施する放電手段（１３、１４、３０、３１）を備え、
前記放電手段は、前記第１の演算装置の正常時に前記車両の起動スイッチがオフされた場合、前記放電処理を実施して、即座に前記平滑コンデンサの電荷を放電させる一方で、前記第１の演算装置の異常時に前記車両の起動スイッチがオフされた場合には、前記放電処理を実施しない請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記第２の演算装置は、前記第１の演算装置の異常時に前記車両の起動スイッチがオフされ、その後、前記車両の起動スイッチがオンされたときに、前記平滑コンデンサの電圧が、前記第１のリレー手段の接続条件を満たしていないと判定した場合、前記放電手段に前記放電処理を実施させる請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記放電手段は、
前記平滑コンデンサの両端を抵抗成分を介して接続する放電回路（３０、３１）と、
前記放電回路中に設けられたスイッチ素子をオン、またはオフする放電制御部（１４）と、を備え、
前記放電制御部は、少なくとも前記第２の演算装置が兼ねる請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記第２の演算装置は、高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況か否かを判定し、高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況と判定した場合、前記放電手段に前記放電処理を実施させる請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記第１の演算装置の異常時に前記車両の起動スイッチがオフされ、その後、前記車両の起動スイッチがオンされたとき、前記第２の演算装置は、前記高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況であるか否かの判定を、前記第１のリレー手段を導通状態に切り替える前に実行する請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記第２の演算装置は、前記高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況であるか否かの判定を、前記第１のリレー手段を導通状態に切り替えた後に実行し、高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況と判定した場合、前記放電手段に前記放電処理を実施させることに加え、前記第１のリレー手段を遮断状態にする請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記第２の演算装置は、前記平滑コンデンサの電圧が、前記高電圧バッテリの電圧を基準とする所定電圧以上である場合に、前記第１のリレー手段の接続条件が満たされていると判定する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記第２の演算装置は、前記第１の演算装置の動作が正常であるかを監視する監視機能を有し、
前記第２の演算装置は、前記第１の演算装置の動作が異常と決定すると、前記第１の演算装置にリセットをかけるとともに、前記第１の演算装置に代わって、インバータ制御を実行する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記第１のリレー手段は、前記高電圧バッテリの正極側と前記インバータとの間に設けられた正極側リレー（ＳＭＲＢ）と、前記高電圧バッテリの負極側と前記インバータとの間に設けられた負極側リレー（ＳＭＲＧ）とを含み、
前記第２のリレー手段は、前記高電圧バッテリの正極側と前記インバータとの間に設けられた正極側リレー（ＳＭＲＢ）と、前記高電圧バッテリの負極側と前記インバータとの間に設けられ、抵抗が直列に接続された電流制限リレー（ＳＭＲＰ）とを含む請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された高電圧バッテリと、車両走行用モータを駆動するインバータとが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段を備えた車両に適用される電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、車両用電動機に接続されたインバータと、インバータに電力を供給する主バッテリと、主バッテリとインバータとの接続を導通又は遮断するメインリレーと、を含むハイブリッド自動車または電気自動車において、メインリレーを制御する車両制御装置が開示されている。
【０００３】
この車両制御装置は、メインリレーが導通状態で、かつ、制御ＥＣＵから遮断指令がメインリレーに出力された場合に、メインリレーの導通状態を予め決められた時間保持する保持回路を備えている。この保持回路により、車両の走行中に制御ＥＣＵが何らかの異常によりリセットされて遮断指令がメインリレーに出力されても、メインリレーを遮断することなく所定時間の間、導通状態に保持することができる。そのため、保持回路によるメインリレーの保持期間中に、制御ＥＣＵが正常に立ち上がれば、運転者にほとんど気付かれずにそのまま車両を走行させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０６２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の車両制御装置では、制御ＥＣＵの異常の態様がリセットによって正常に立ち上がるものではない場合、保持回路による保持期間が経過しても制御ＥＣＵが立ち上がらずに、メインリレーが遮断されてしまう虞がある。この場合、インバータに電力が供給されないので、最悪の場合、車両は走行不能となってしまう可能性がある。さらに、仮に保持期間中に制御ＥＣＵから導通指示が出力され、メインリレーの導通状態が維持されたとしても、制御ＥＣＵの異常に起因して、インバータを適切に制御することができない可能性もある。
【０００６】
本出願人は、このような課題を解決することが可能な電子制御装置を、既に特願２０１８−４９６５５号によって出願している。この先願に記載の電子制御装置は、第１の演算装置と第２の演算装置とを備える。第１の演算装置は、車両の走行中、高電圧バッテリの正極側とインバータとの間に接続された第１システムメインリレーと、高電圧バッテリの負極側とインバータとの間に接続された第３システムメインリレーとを導通状態に維持するための第１リレー制御信号を出力する。また、第１の演算装置は、車両走行用モータによって車両を走行可能とするために、車両走行用モータを駆動するインバータに制御信号を出力する。
【０００７】
第２の演算装置も、第１の演算装置と同様に、第１及び第３システムメインリレーを導通状態に維持するための第２リレー制御信号を出力する。また、第２の演算装置は、第１の演算装置の動作を監視し、第１の演算装置に異常が発生したと判定すると、第１の演算装置に代わって、インバータに制御信号を出力する。従って、第１の演算装置に異常が生じて、第１の演算装置から第１及び第３システムメインリレーに第１リレー制御信号が出力されなくなっても、第２の演算装置によるリレー制御及びインバータ制御により、車両は走行を継続することが可能となる。
【０００８】
ここで、第１の演算装置に異常が生じたときに、例えば、メータクラスター内の警告灯を点灯させるなどして、運転者に異常の発生を通知することが考えられる。この際、運転者は、その異常通知に驚いて、車両の起動スイッチ（イグニッションスイッチ）をオフさせてしまう可能性も否定できない。車両の起動スイッチがオフされたことによって、第２の演算装置から第２リレー制御信号の出力が停止されると、第１及び第３システムメインリレーは導通状態から遮断状態に切り換わる。この状態では、車両走行用モータによって車両を走行させることができない。そのため、運転者が、車両を走行させようとして、車両の起動スイッチを再度オンすることが考えられる。しかしながら、先願の電子制御装置では、再び、第１及び第３システムメインリレーを導通状態に切り換えることができない虞がある。その理由は以下の通りである。
【０００９】
先願の電子制御装置では、起動スイッチがオンされた起動時には、第１の演算装置が、最初に、高電圧バッテリの正極側に接続された第１システムメインリレーと、高電圧バッテリの負極側とインバータとの間に設けられ、抵抗と直列に接続された第２システムメインリレーと、を導通状態に切り換えるように構成されている。これは、起動時の突入電流により大電流が流れて、リレー接点の溶着等の不具合が発生することを防止するためである。そして、第１の演算装置は、第２システムメインリレーが導通状態に切り換えられてから所定時間が経過すると、高電圧バッテリの負極側に接続された第３システムメインリレーを導通状態に切り換えるとともに、第２システムメインリレーを遮断状態に切り換える接続シーケンスを実行する。
【００１０】
先願の電子制御装置では、第２の演算装置が、第２システムメインリレーに対してリレー制御信号を出力できるようには構成されていない。このため、第２の演算装置が、第１の演算装置に代わって、第１〜第３システムメインリレーの接続シーケンスを実行することはできない。従って、第１の演算装置が、発生した異常により、第１〜第３システムメインリレーの接続シーケンスを正常に実行できない場合には、運転者が起動スイッチをオンしても、第１及び第３システムメインリレーを導通状態に切り換えることができない状況に陥ってしまう可能性がある。
【００１１】
これを解決するため、第２の演算装置が、第１〜第３システムメインリレーの接続シーケンスを実行可能に構成することが考えられる。しかしながら、この場合、第２の演算装置から第２システムメインリレーへの通電回路の追加と、第２の演算装置への接続シーケンス実行プログラムの実装とが必要となり、電子制御装置のコストアップを招いてしまう。
【００１２】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、第１の演算装置の異常発生時に、運転者が起動スイッチをオフし、その後、起動スイッチをオンした場合に、コストアップを招くことなく、車両走行用モータを駆動するインバータへ電源を供給することが可能な電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明による電子制御装置は、
車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
リレー手段は、車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、高電圧バッテリとインバータとの間に、第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
インバータには、高電圧バッテリからリレー手段を介して供給される電圧によって充電され、車両走行用モータを駆動するための電源電圧を安定化させる平滑コンデンサ（３２）が設けられており、
インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより車両走行用モータを駆動して車両の走行を制御するとともに、車両の起動スイッチがオンされた起動時に第２のリレー手段を導通状態とし、その後、第２のリレー手段に代えて第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに第１のリレー手段を導通状態に維持するように、第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
第１の演算装置とは独立して設けられ、第１の演算装置の異常時に第１の演算装置に代わって車両の走行を制御するために、インバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、第１のリレー手段を導通状態とするためのリレー制御信号を出力する第２の演算装置（１４）と、を備え、
第１の演算装置の異常時に車両の起動スイッチがオフされ、その後、車両の起動スイッチがオンされたとき、第２の演算装置は、平滑コンデンサの電圧が、第１のリレー手段の接続条件を満たしているか判定し、満たしていると判定した場合、第１のリレー手段にリレー制御信号を出力して、第１のリレー手段を導通状態とし、インバータ制御信号により車両の走行を制御可能とすることを特徴とする。
【００１４】
上記のように、インバータには平滑コンデンサが設けられる。インバータに設けられた平滑コンデンサの電圧がある程度高ければ、第２のリレー手段を導通状態とせずに、直接、第１のリレー手段を導通状態としても、リレー接点の溶着等の不具合の発生を招くような大電流が流れる虞は低い。そこで、本発明による電子制御装置では、車両の起動スイッチがオフされ、その後、車両の起動スイッチがオンされたとき、第２の演算装置は、平滑コンデンサの電圧が第１のリレー手段の接続条件を満たしているか判定する。そして、第２の演算装置は、平滑コンデンサの電圧が第１のリレー手段の接続条件を満たしていると判定すると、第１のリレー手段にリレー制御信号を出力して第１のリレー手段を導通状態とする。これにより、車両走行用モータを駆動するインバータへ電源が供給される。従って、第２の演算装置は、インバータ制御信号により車両の走行を制御することが可能となる。
【００１５】
なお、運転者が第１の演算装置の異常時に誤って車両の起動スイッチをオフしてしまった場合、いまだ車両を走行させる必要がある状況であれば、運転者は短時間のうちに起動スイッチをオンするものと考えられる。このため、運転者が起動スイッチをオンしたとき、平滑コンデンサには高電圧が維持されている可能性が高い。従って、平滑コンデンサに蓄積されている高電圧を利用して、第２の演算装置は、第１のリレー手段を導通状態にすることができる。
【００１６】
上記括弧内の参照番号は、本開示の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１７】
また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態による電子制御装置を含む制御システム全体の構成を示す構成図である。
【図２】電子制御装置の第１の演算装置及び第２の演算装置にて実行される制御処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の演算装置及び第２の演算装置にて実行される制御について説明するためのタイミングチャートである。
【図４】第１の演算装置の動作が異常となったときに、第２の演算装置によって実行される異常時処理２の詳細を示すフローチャートである。
【図５】第２の演算装置にて実行される異常時処理２の作用について説明するためのタイミングチャートである。
【図６】第１の演算装置の動作が異常となったときに、第２の演算装置によって実行される異常時処理１の詳細を示すフローチャートである。
【図７】第２の演算装置にて実行される異常時処理１の作用について説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による電子制御装置１０及びその電子制御装置１０の制御対象である走行用モータ３１や各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰなどを含む制御システム全体の構成を示す構成図である。図１に示すように、本実施形態による電子制御装置１０が適用される車両は、３相交流の走行用モータ３１を駆動力源として有する電動車両である。車両は、車両の駆動力源として、他に内燃機関を備えていてもよく、また、走行用モータ３１とは別のモータを車両の駆動力源としてさらに備えていてもよい。
【００２０】
走行用モータ３１は、高電圧バッテリ５から供給される電力を用いてインバータ３０によって駆動される。高電圧バッテリ５は、例えばリチウム電池やニッケル電池であり、数百ボルト（例えば、３００Ｖ）の直流の高電圧を供給可能なものである。なお、高電圧バッテリ５とインバータ３０との間に昇圧コンバータを設け、インバータ３０に、昇圧コンバータが昇圧した高電圧を供給可能に構成してもよい。
【００２１】
本実施形態においては、図１に示すように、インバータ３０には、高電圧バッテリ５からシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰを介して供給される電圧によって充電される平滑コンデンサ３２が設けられている。この平滑コンデンサ３２は、インバータ３０が走行用モータ３１を駆動するための電源電圧を安定化させる役割を有している。
【００２２】
インバータ３０は、平滑コンデンサ３２を介して供給される直流高電圧に応じた直流電流を３相の交流電流に変換して走行用モータ３１に出力する。走行用モータ３１は、インバータ３０から出力される３相交流電流により回転駆動される。この際、インバータ３０において、出力する３相交流電流の電流値を変化させることにより、走行用モータ３１の出力トルクを制御することができ、車両を所望の速度で走行させることができる。
【００２３】
なお、車両の車輪の回転が車軸を介して走行用モータ３１に伝達されて走行用モータ３１のロータが回転させられる場合、走行用モータ３１は発電機として機能して交流電流を発電する。走行用モータ３１が発電した交流電流は、インバータ３０により直流に変換される。高電圧バッテリ５は二次電池であり、インバータ３０によって直流に変換された電流による電力を蓄電することができる。
【００２４】
高電圧バッテリ５の正極側とインバータ３０との間には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢが設けられている。高電圧バッテリ５の負極側とインバータ３０との間には、負極側システムメインリレーＳＭＲＧが設けられている。さらに、負極側システムメインリレーＳＭＲＧと並列に、起動用システムメインリレーＳＭＲＰと抵抗Ｒとの直列回路が接続されている。起動用システムメインリレーＳＭＲＰが電流制限リレーに相当する。これら３個のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰは、それぞれ、リレースイッチとリレーコイルとを有する。
【００２５】
３個のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰは、後述する第１の演算装置１３及び／又は第２の演算装置１４からの第１のリレー制御信号及び／又は第２のリレー制御信号によってリレーコイルにリレー駆動信号が通電されると、リレースイッチを遮断状態から導通状態に切り換える。例えば、第１のリレー手段としての、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧの各々のリレースイッチが導通状態に切り替えられると、高電圧バッテリ５とインバータ３０とが電気的に接続され、高電圧バッテリ５からインバータ３０へ高電圧を供給すること、及びインバータ３０によって直流に変換された電流によって高電圧バッテリ５を充電することが可能となる。逆に、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧが導通状態であるときに、第１のリレー制御信号及び／又は第２のリレー制御信号が停止してリレー駆動信号が通電されなくなると、各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧは遮断状態に切り替えられる。この場合、高電圧バッテリ５とインバータ３０とは電気的に遮断される。
【００２６】
電子制御装置１０は、高電圧バッテリ５よりも低い電圧を発生する車載バッテリ４から供給される電力を用いて動作し、例えばインバータ３０を構成する各スイッチング素子を駆動するための駆動信号（例えば、ＰＷＭ信号）を指示する指示信号を出力したり、各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰへリレー駆動信号を出力したりする。
【００２７】
電子制御装置１０は、図１に示すように、入力回路１１、１２、第１の演算装置１３、第２の演算装置１４、ＣＡＮ（登録商標、以下同様）通信回路１５、監視ＩＣ１６、出力回路１７、１８、及び、電源回路１９などを備えている。
【００２８】
入力回路１１、１２は、例えば、増幅回路、サンプリング回路、Ａ／Ｄ変換回路などの入力処理を行うための回路を備えている。そして、入力回路１１は、ブレーキペダルセンサ１、アクセルペダルセンサ２、車速センサ、レゾルバ、車両の起動スイッチ３などの各種のセンサやスイッチからの信号の入力処理を行って第１の演算装置１３に出力する。同様に、入力回路１２も、各種センサやスイッチからの入力処理を行い、第２の演算装置１４に出力する。さらに、入力回路１２は、平滑コンデンサ３２から信号を入力し、平滑コンデンサ３２に充電されている電圧の大きさを示す信号を第２の演算装置１４に出力するように構成されている。なお、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とで個別に入力回路１１、１２を設けるのではなく、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とで、同じ入力回路を共用してもよい。第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、入力された各種のセンサやスイッチからの信号に基づいて、後述するインバータ制御やリレー制御を実行する。
【００２９】
ブレーキペダルセンサ１は、ブレーキペダルの踏み込み力を検出する。この踏み込み力は、たとえば、ブレーキ油圧から検出してもよい。もしくは、ブレーキペダルの踏み込み力としてブレーキペダルの踏み込み量を検出してもよい。アクセルペダルセンサ２は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。車速センサは、車両の走行速度すなわち車速を検出する。レゾルバは、走行用モータ３１が備えるロータの機械角を検出する。これらのセンサからの信号は、直接、電子制御装置１０に入力されてもよいが、他のＥＣＵから電子制御装置１０に提供されてもよい。
【００３０】
ＣＡＮ通信回路１５は、第１の演算装置１３又は第２の演算装置１４から出力される、インバータ３０の各スイッチング素子を駆動するための駆動信号を指示する指示信号をインバータ３０に送信する。インバータ３０では、受信した指示信号に応じた駆動信号を生成し、その駆動信号を用いて各スイッチング素子をオン、オフ駆動する。なお、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４が、例えば駆動信号としてのＰＷＭ信号を生成し、直接、インバータ３０の各スイッチング素子に出力するように構成してもよい。
【００３１】
第１の演算装置１３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータを有する。この第１の演算装置１３は、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に記憶されているプログラムを実行することで、インバータ制御機能や、３個のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰに対するリレー制御機能を発揮するように構成されている。これらの機能が発揮されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。
【００３２】
第２の演算装置１４も、第１の演算装置１３と同様に、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータを有する。また、第２の演算装置１４も、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、インバータ制御機能、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧに対するリレー制御機能に加え、第１の演算装置１３の監視機能を発揮するように構成されている。例えば、第２の演算装置１４による監視機能は、第１の演算装置１３から定期的に出力されるサービスパルスの間隔を計時するウォッチドッグ機能を採用してもよい。あるいは、第２の演算装置１４による監視機能は、第１の演算装置１３におけるインバータ制御のための指示信号と、自身が算出した指示信号とを対比して、その差異が基準値内に収まっているか否かを判定する手法を採用してもよい。
【００３３】
ただし、本実施形態では、第２の演算装置１４が有するコンピュータの演算処理能力は、第１の演算装置１３が有するコンピュータの演算処理能力よりも低い。そのため、通常は、第１の演算装置１３がインバータ制御機能を実行して走行用モータ３１を駆動し、第２の演算装置１４は、インバータ制御機能を停止しつつ、第１の演算装置１３の動作が正常であるかを監視する監視機能を作動させるよう、それぞれプログラムされている。そして、第２の演算装置１４が、その監視機能により第１の演算装置１３の動作が異常であると判定すると、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３に代わって、インバータ制御機能を実行する。この際、第２の演算装置１４は、例えば走行用モータ３１により車両を安全なエリアまで走行させるためのいわゆる縮退走行が可能となるように、第１の演算装置１３に比較して簡易的なインバータ制御を実行するようにプログラムされている。ただし、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３と同等の演算処理能力を備え、第１の演算装置１３と同様のインバータ制御を行うように構成してもよい。
【００３４】
第２の演算装置１４が第１の演算装置１３の動作は異常であると決定した場合、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３に継続的にリセット信号を出力する。このため、第２の演算装置１４がインバータ制御を実行するときに、第１の演算装置１３からインバータ制御のための指示信号が出力されることはない。このようにして、本実施形態では、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４との双方から、同時に、インバータ制御のための指示信号が出力されることを防止している。
【００３５】
各システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰに対するリレー制御機能に関しては、車両の走行中に、インバータ３０への電力供給が途絶えることを確実に防止すべく、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とが、車両の起動から停止までの間、ともに実行するようにプログラムされている。第１及び第２の演算装置１３、１４による各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰに対するリレー制御に関しては、後に詳細に説明する。
【００３６】
監視ＩＣ１６は、いわゆるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、第２の演算装置１４が正常に動作しているかどうかを監視する。例えば、監視ＩＣ１６は、第２の演算装置１４から定期的に出力されるサービスパルスの間隔を計時するウォッチドッグタイマーとして構成される。この場合、監視ＩＣ１６は、計時時間がサービスパルスの出力予定間隔を超えた場合、第２の演算装置１４の動作が異常とみなし、第２の演算装置１４へリセット信号を出力する。一方、第２の演算装置１４から出力予定間隔で定期的にサービスパルスが出力されている場合には、監視ＩＣ１６は、第２の演算装置１４の動作が正常であることを示す正常信号を第２の演算装置１４に出力する。なお、監視ＩＣ１６による第２の演算装置１４の動作の監視手法は、上述した手法に限られず、適用できるかぎり、公知のいかなる監視手法を用いてもよい。
【００３７】
第２の演算装置１４は、自身の監視機能によって第１の演算装置１３の動作異常を判定したとき、監視ＩＣ１６から自身が正常に動作していることを示す監視結果（正常信号）を受信しているか確認する。そして、監視ＩＣ１６から正常信号を受信していることが確認できた場合、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３の動作が異常であることを決定する。このように、本実施形態の電子制御装置１０は監視ＩＣ１６を有しているので、例えば第２の演算装置１４の動作異常に起因して、第１の演算装置１３が正常に動作しているにも拘らず、第２の演算装置１４が誤って第１の演算装置１３の動作異常と決定してしまうことを防止することができる。
【００３８】
出力回路１７は、第１の演算装置１３が各システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰの接続シーケンスを実行するために、第１の演算装置１３から出力される第１リレー制御信号に応じて、各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰへリレー駆動信号を出力する。より具体的には、出力回路１７は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第１トランジスタＴｒ１と、起動用システムメインリレーＳＭＲＰにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第２トランジスタＴｒ２と、負極側システムメインリレーＳＭＲＧにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第３トランジスタＴｒ３とを有する。第１の演算装置１３は、第１リレー制御信号として、第１〜第３トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。
【００３９】
さらに、出力回路１７は、第１トランジスタＴｒ１のソースと正極側システムメインリレーＳＭＲＢとを接続する接続線において、出力回路１８の出力が合流する合流地点よりも第１トランジスタＴｒ１のソース側に挿入されたダイオードＤ１を有している。また、出力回路１７は、第３トランジスタＴｒ３のソースと負極側システムメインリレーＳＭＲＧとの接続線において、出力回路１８の出力が合流する合流地点よりも第３トランジスタＴｒ３のソース側に挿入されたダイオードＤ２を有している。これらのダイオードＤ１、Ｄ２は、出力回路１８からの電流の回り込みを防止するために設けられている。
【００４０】
そして、それぞれのダイオードＤ１、Ｄ２の両端電位を計測するために、ダイオードＤ１、Ｄ２の両端にそれぞれモニタ線の一端が接続され、それらのモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＡ〜Ｄに接続されている。具体的には、ダイオードＤ１のアノード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＡに接続されている。ダイオードＤ１のカソード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＣに接続されている。ダイオードＤ２のアノード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＢに接続されている。ダイオードＤ２のカソード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＤに接続されている。
【００４１】
第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、ポートＡ〜Ｄから取り込んだダイオードＤ１、Ｄ２の両端電位を用いて、出力回路１７から出力されるリレー駆動信号を監視し、その監視結果に基づき、第１トランジスタＴｒ１のオフ故障や、第３トランジスタＴｒ３のオフ故障を検出する。例えば、第１トランジスタＴｒ１が導通している状態からオフ故障した場合、第１トランジスタＴｒ１から正極側システムメインリレーＳＭＲＢへ流れていた電流が遮断される。この場合、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルによる誘起電圧によって、ダイオードＤ１のアノード電圧Ｖａよりもカソード電圧Ｖｃの方が大きくなる場合がある。そのため、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、Ｖａ＜Ｖｃとなったとの監視結果をもって、第１トランジスタＴｒ１のオフ故障を検出することができる。あるいは、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、ダイオードＤ１のアノード電圧Ｖａとカソード電圧Ｖｃとの電位差が、ダイオードＤ１による順方向降下電圧に合致しないとの監視結果をもって、第１トランジスタＴｒ１のオフ故障を検出してもよい。第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、同様にして、第２トランジスタＴｒ２のオフ故障も検出することができる。
【００４２】
出力回路１８は、第２の演算装置１４から出力される第２リレー制御信号に応じて、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力する。具体的には、出力回路１８は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第４トランジスタＴｒ４と、負極側システムメインリレーＳＭＲＧにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第５トランジスタＴｒ５とを有する。第２の演算装置１４は、第２リレー制御信号として、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。このように、第２の演算装置１４からの第２リレー制御信号に従って、各システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧにリレー駆動信号を出力する通電回路である出力回路１８は、起動用システムメインリレーＳＭＲＰに対してリレー駆動信号を出力するための構成を有していない。
【００４３】
出力回路１８の第４トランジスタＴｒ４のソースからの出力は、出力回路１７の第１トランジスタＴｒ１と正極側システムメインリレーＳＭＲＢとを接続する接続線に接続される。出力回路１８は、第４トランジスタＴｒ４のソースからの出力が上記接続線に接続される合流地点よりも第４トランジスタＴｒ４のソース側に、ダイオードＤ３を有している。同様に、出力回路１８の第５トランジスタＴｒ５のソースからの出力は、第３トランジスタＴｒ３と負極側システムメインリレーＳＭＲＧとを接続する接続線に接続される。出力回路１８は、第５トランジスタＴｒ５のソースからの出力が上記接続線に接続される合流地点よりも第５トランジスタＴｒ５のソース側に、ダイオードＤ４を有している。これらのダイオードＤ３、Ｄ４は、出力回路１７からの電流の回り込みを防止するために設けられている。なお、図１には示していないが、出力回路１８についても、ダイオードＤ３、Ｄ４の両端の電位を第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４に取り込んで、各トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５のオフ故障を検出するようにしてもよい。
【００４４】
電源回路１９は、電源ＩＣ２０と、ＯＲ回路２１と、トランジスタ２２と、リレー回路２３とを備えている。この電源回路１９は、車両の起動スイッチ３がオフされても、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４を含む電子制御装置１０内の各回路に電源供給を継続可能とするために設けられている。
【００４５】
電源ＩＣ２０は、車載バッテリ４より常時電源が供給されており、起動スイッチ３がオフされたときにも動作可能である。電源ＩＣ２０は、第１の演算装置１３及び／又は第２の演算装置１４からの電源供給指示信号を受けている間、後述するＯＲ回路２１に対して、トランジスタ２２をオンするためのオン信号を出力する。
【００４６】
ＯＲ回路２１には、上述した電源ＩＣ２０から出力されるオン信号の他に、起動スイッチ３を介して、車載バッテリ４からの電圧信号が入力される。ＯＲ回路２１の出力は、リレー回路２３のコイルに接続されたトランジスタ２２のベースに接続されている。ＯＲ回路２１は、電源ＩＣ２０からのオン信号と車載バッテリ４からの電圧信号の少なくとも一方が入力されると、ハイレベル信号を出力する。ＯＲ回路２１からハイレベル信号が出力されることによって、トランジスタ２２がオンする。すると、リレー回路２３のコイルに電流が流れて、リレー回路２３の接点がオンする。これにより、図１に示すように、出力回路１７、１８の他、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４を含む電子制御装置１０内の各回路へ電源が供給され、各回路は動作可能となる。なお、出力回路１７、１８については、起動スイッチ３を介して電源が供給される構成であってもよい。
【００４７】
一方、ＯＲ回路２１に、電源ＩＣ２０からのオン信号と車載バッテリ４からの電圧信号のいずれも入力されなくなると、ＯＲ回路２１からの出力信号がローレベルになる。すると、トランジスタ２２がオフするので、リレー回路２３のコイルへの通電が停止する。その結果、リレー回路２３の接点がオフして、電子制御装置１０内の各回路への電源供給が停止する。なお、図１に示す例では、電源回路１９は、電子制御装置１０内に設けられているが、電源回路１９は、電子制御装置１０の外部に設けられてもよい。
【００４８】
また、図１に示すように、起動スイッチ３を介しての車載バッテリ４からの電圧信号は、入力回路１１、１２にも与えられる。これにより、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、起動スイッチ３がオフされたことを検出することができる。第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、起動スイッチ３がオンされて電源供給が開始されると、電源ＩＣ２０に対して、電源供給指示信号を出力する。これにより、起動スイッチ３がオフされても、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４を含む電子制御装置１０内の各回路は動作を継続することができる。
【００４９】
次に、上記した構成を有する電子制御装置１０において、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４にて実行される制御処理を図２、図４、図６のフローチャート、及び図３、図５、図７のタイミングチャートなどを参照しつつ説明する。図２に示すフローチャートは、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とが連携して実行する処理を示している。
【００５０】
まず、最初のステップＳ１００において、第１及び第２の演算装置１３，１４は、車両の起動スイッチ３がオンされたか否かを判定する。起動スイッチ３がオンされたと判定すると、上述したように、第１及び第２の演算装置１３、１４は、電源ＩＣ２０に対して、電源供給指示信号を出力する。そして。処理は、次のステップＳ１１０に進む。一方、起動スイッチ３がオンされていない場合には、起動スイッチ３がオンされるまで、ステップＳ１００の処理が繰り返される。
【００５１】
ステップＳ１１０では、第２の演算装置１４が、第１の演算装置１３は正常に動作しているか否かを判定する。この判定処理において、第１の演算装置１３が正常に動作していると判定すると、ステップＳ１３０の処理に進む。一方、第１の演算装置１３が正常に動作していないと判定すると、ステップＳ１２０の処理に進む。なお、ステップＳ１２０の「異常時処理１」の詳細は、後に、図６のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００５２】
ステップＳ１３０では、第１の演算装置１３が、第１トランジスタＴｒ１をオンするための駆動信号を出力する。それにより、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルに電流が通電され、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレースイッチがオンされる。次に、ステップＳ１４０において、第１の演算装置１３は、第２トランジスタＴｒ２をオンするための駆動信号を出力する。それにより、起動用システムメインリレーＳＭＲＰのリレーコイルに電流が通電され、起動用システムメインリレーＳＭＲＰのリレースイッチがオンされる。第１の演算装置１３が第２トランジスタＴｒ２へ駆動信号を出力するタイミングは、正極側システムメインリレーＳＭＲＢがオンされてから所定時間（例えば、１００〜１５０ｍｓ）後に起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンするように設定される。
【００５３】
正極側システムメインリレーＳＭＲＢと起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされることにより、高電圧バッテリ５とインバータ３０とが電気的に接続され、両者の間に電流が流れる。ただし、起動用システムメインリレーＳＭＲＰには直列に抵抗Ｒが接続されている。このため、起動時の突入電流により、起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされた直後から大きな電流が流れることを抑制することができ、リレー接点の溶着等の不具合の発生を防止することができる。そして、抑制された電流が通電されることにより、図３のタイミングチャートに示すように、平滑コンデンサ３２の電圧は、緩やかに高圧バッテリ電圧に向けて上昇する。
【００５４】
次に、ステップＳ１５０において、第１の演算装置１３は、第３トランジスタＴｒ３をオンするための駆動信号を出力する。それにより、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレーコイルに電流が通電され、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレースイッチがオンされる。第１の演算装置１３が第３トランジスタＴｒ３へ駆動信号を出力するタイミングも、起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされてから所定時間（例えば、１００〜１５０ｍｓ）後に負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオンするように設定される。
【００５５】
続くステップＳ１６０では、第１の演算装置１３は、第２トランジスタＴｒ２へ出力していた駆動信号を停止して第２トランジスタＴｒ２をオフする。これにより、起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオフされる。第２トランジスタＴｒ２への駆動信号を停止するタイミングは、負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオンされてから所定時間（例えば、２０〜３０ｍｓ）後に起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオフとなるように設定される。
【００５６】
そして、ステップＳ１７０において、第２の演算装置１４が、第４トランジスタＴｒ４及び第５トランジスタＴｒ５をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。より詳しくは、第１の演算装置１３は、例えば、第２トランジスタＴｒ２をオフした後、第２の演算装置１４に対して、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧは導通状態である旨を通知する。この通知に基づき、第２の演算装置１４は、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。これにより、第２の演算装置１４は、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧが導通状態であることを確認した上で、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンすることができる。
【００５７】
その結果、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルへの通電は、第１トランジスタＴｒ１を経由する系統と、第４トランジスタＴｒ４を経由する系統との２系統で行われることになる。また、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレーコイルへの通電は、第３トランジスタＴｒ３を経由する系統と、第５トランジスタＴｒ５を経由する系統との２系統で行われることになる。従って、例えば、どちらか１系統のトランジスタがオフ故障しても、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧのオン状態を維持することができる。さらに、例えば第１の演算装置１３に異常が生じて、第２の演算装置１４によってリセットがかかり、第１の演算装置１３から第１及び第３トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３をオンするための駆動信号（第１リレー制御信号）が出力されなくなっても、第２の演算装置１４から出力される駆動信号（第２リレー制御信号）により、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５はオンしたままとすることができる。このため、第１の演算装置１３の異常発生時にも、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧのオン状態は維持することができる。この結果、上述したような故障や異常が生じても、走行用モータ３１を駆動するインバータ３０へ継続して電力を供給することができる。
【００５８】
なお、第２の演算装置１４は、必ずしも第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５を同時にオンする必要はない。例えば、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３が正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオンした後の任意のタイミングで第４トランジスタＴｒ４をオンさせることができる。同様に、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３が負極側システムメインリレーＳＭＲＧをオンした後の任意のタイミングで第５トランジスタＴｒ５をオンさせることができる。
【００５９】
上述したステップＳ１３０及びＳ１４０の処理により、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされて、抑制された電流により平滑コンデンサが充電される状態（図３における「プリチャージ」）となる。また、ステップＳ１５０及びＳ１６０の処理によりが、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオンされ、システムメインリレーＳＭＲの状態は、図３の「導通」状態となる。ＳＭＲ状態が、「プリチャージ」を経て「導通」状態になると、車両は、走行用モータ３１を駆動力源として走行可能となる。
【００６０】
続くステップＳ１８０では、第２の演算装置１４が、第１の演算装置１３の動作は正常であるかどうかを判定する。この判定処理において、第２の演算装置１４は、上述したように、自身の監視機能により第１の演算装置１３の動作が異常である旨判定し、かつ、監視ＩＣ１６から正常信号を受信している場合に、第１の演算装置１３の動作は異常であると決定する。それ以外の場合、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３の動作は正常であると決定する。ステップＳ１８０の処理で、第１の演算装置１３の動作は正常と判定すると、ステップＳ１９０の処理に進む。一方、第１の演算装置１３の動作は異常と判定すると、ステップＳ２００の処理に進む。なお、ステップＳ２００の「異常時処理２」の詳細は、後に、図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００６１】
ステップＳ１９０では、第１の演算装置１３がインバータ制御を実行する。この場合、第２の演算装置１４も正常に動作していれば、車両の走行中、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルには、第１トランジスタＴｒ１を経由する系統と、第４トランジスタＴｒ４を経由する系統との２系統から通電が行われる。また、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレーコイルには、第３トランジスタＴｒ３を経由する系統と、第５トランジスタＴｒ５を経由する系統との２系統から通電が行われる。従って、インバータ３０には、高電圧バッテリ５から走行用モータ３１を駆動するための電力が供給されている状態となっている。その状態において、第１の演算装置１３は、入力した各種のセンサに基づき、走行用モータ３１が発生すべき目標トルクを算出する。そして、その目標トルクを発生させるための駆動信号を示す指示信号をインバータ３０に出力する。これにより、走行用モータ３１は、通常走行制御として、運転者によるアクセルペダル操作やブレーキペダル操作に対応したトルクを発生することができる。
【００６２】
続くステップＳ２１０では、第１の演算装置１３は、車両の起動スイッチ３がオフされたか否かを判定する。起動スイッチ３がオフされたと判定した場合、ステップＳ２２０の処理に進む。一方、起動スイッチ３がオフされていないと判定した場合、走行用モータ３１の制御を継続するため、ステップＳ１８０の処理に戻る。
【００６３】
ステップＳ２２０では、負極側システムメインリレーＳＭＲＧをオフするために、第１の演算装置１３は第３トランジスタＴｒ３への駆動信号を停止し、第２の演算装置１４は第５トランジスタＴｒ５への駆動信号を停止する。これらの駆動信号の停止は、第１及び第２の演算装置１３、１４においてほぼ同時期に行われる。この結果、負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオフされる。
【００６４】
次に、ステップＳ２３０において、正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオフするために、第１の演算装置１３は第１トランジスタＴｒ１への駆動信号を停止し、第２の演算装置１４は第４トランジスタＴｒ４への駆動信号を停止する。これらの駆動信号の停止は、第１及び第２の演算装置１３、１４においてほぼ同時期に行われる。この結果、正極側システムメインリレーＳＭＲＢがオフされる。これにより、システムメインリレーＳＭＲの状態は、図３のタイミングチャートに示す「遮断」状態になる。
【００６５】
さらに、ステップＳ２４０において、第１の演算装置１３は、平滑コンデンサ３２に充電された高電圧を急速に放電するための放電処理を実行する。具体的には、例えば、第１の演算装置１３は、放電処理として、走行用モータ３１のいずれか１相のモータコイルを介して平滑コンデンサ３２の両端が接続されるように、インバータ３０におけるスイッチング素子の所定のペアをオンさせる指示信号を所定時間出力する。これにより、モータコイルを抵抗成分として平滑コンデンサ３２から電流が流れるため、平滑コンデンサ３２の電圧は、図３のタイミングチャートに示すように、急速に０Ｖまで低下する。この結果、通常制御終了後に、平滑コンデンサ３２に蓄積されていた高電圧を即座に解消することができる。なお、上述の場合、図１に示すごとく、インバータ３０及び走行用モータ３１が放電回路としての役割を果たし、第１の演算装置１３が放電制御部としての役割を果たす。しかしながら、放電回路として、インバータ３０および走行用モータ３１を利用するのではなく専用の放電回路を設けてもよい。また、第１の演算装置１３ではなく、第２の演算装置１４が放電制御部としての役割を果たしてもよい。あるいは、放電制御部として、第１及び第２の演算装置１３、１４とは別に、専用の制御部を設けてもよい。
【００６６】
次に、図１のフローチャートにおけるステップＳ２００の「異常時処理２」について、図４のフローチャートを参照して詳しく説明する。
【００６７】
「異常時処理２」は、上述したように、第１の演算装置１３が通常走行制御を実施している途中で、第１の演算装置１３の動作が異常と判定されたときに実行されるものである。このとき、少なくとも第２の演算装置１４から第２リレー制御信号が出力されており、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧはオンされている。すなわち、システムメインリレーＳＭＲの状態は、図５のタイミングチャートに示すように「導通」状態であり、インバータ３０には電源が供給されている。従って、第２の演算装置１４は、車両の走行を継続するためには、第１の演算装置１３からインバータ制御を引き継げばよい。
【００６８】
第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３からインバータ制御を引き継ぐために、まず、ステップＳ３００において、第１の演算装置１３に異常が発生したことを、メータクラスターに設けた警告灯の点灯などによってユーザに通知する。続くステップＳ３１０において、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３に継続的にリセット信号を出力する。これにより、第２の演算装置１４がインバータ制御を実行するときに、第１の演算装置１３からインバータ制御のための指示信号が出力されることを防止する。
【００６９】
なお、第１の演算装置１３は、第２の演算装置１４によって継続的にリセットされることにより、第１トランジスタＴｒ１への駆動信号と第３トランジスタＴｒ３への駆動信号も停止することになる。しかし、第２の演算装置１４による、第４トランジスタＴｒ４を経由する系統からのリレーコイルへの通電により、正極側システムメインリレーＳＭＲＢは導通状態を維持することができ、第５トランジスタＴｒ５を経由する系統からのリレーコイルへの通電により、負極側システムメインリレーＳＭＲＧは導通状態を維持することができる。従って、インバータ３０に高電圧バッテリ５から走行用モータ３１を駆動するための電力が供給される状態が維持される。その状態において、第２の演算装置１４は、ステップＳ３２０において、入力した各種のセンサに基づき、走行用モータ３１により車両を安全なエリアまで走行させるためのいわゆる縮退走行を行うためのインバータ制御を実行する。これにより、第１の演算装置１３に異常が発生しても、車両がその時点で停車してしまうことを防ぐことが可能となる。
【００７０】
続くステップＳ３３０では、第２の演算装置１４は、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを即座に遮断する必要があるかどうかを判定する。より具体的には、第２の演算装置１４は、高電圧バッテリ５や平滑コンデンサ３２などの回路の高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況か否かに基づき、即座に遮断する必要があるかどうかを判定する。例えば、第２の演算装置１４は、自車両が何らかに衝突したことを判定する、もしくは、他の演算装置からその旨の情報を受信した場合に、その衝突により高電圧部分が露出される可能性があると判定することができる。また、第２の演算装置１４は、点検や整備などのサービス作業のために、高電圧部分を覆っているカバーをロックしているインターロックが解除されたことを検出したとき、高電圧部分が露出される可能性があると判定することができる。ステップＳ３３０において、即座に遮断する必要があると判定されると、第２の演算装置１４は、ステップＳ３４０の処理に進む。一方、即座に遮断する必要はないと判定されると、第２の演算装置１４は、ステップＳ３７０の処理に進む。
【００７１】
ステップＳ３４０において、第２の演算装置１４は、負極側システムメインリレーＳＭＲＧをオフするために、第５トランジスタＴｒ５への駆動信号を停止する。さらに、ステップＳ３５０において、第２の演算装置１４は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオフするために、第４トランジスタＴｒ４への駆動信号を停止する。これにより、システムメインリレーＳＭＲの状態は、「遮断」状態になる。さらに、ステップＳ３６０において、第２の演算装置１４は、平滑コンデンサ３２に充電された高電圧を急速に放電するための放電処理を実行する。これにより、平滑コンデンサ３２に蓄積されていた高電圧を即座に解消して、高電圧部分が外部に露出された場合に、感電などの事態の発生を防止する。
【００７２】
一方、ステップＳ３７０では、第２の演算装置１４は、車両の起動スイッチ３がオフされたか否かを判定する。起動スイッチ３がオフされたと判定した場合、ステップＳ３８０の処理に進む。一方、起動スイッチ３がオフされていないと判定した場合、縮退走行制御を継続するため、ステップＳ３００の処理に戻る。
【００７３】
ステップＳ３８０では、第２の演算装置１４は、負極側システムメインリレーＳＭＲＧをオフするために、第５トランジスタＴｒ５への駆動信号を停止する。さらに、ステップＳ３９０において、第２の演算装置１４は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオフするために、第４トランジスタＴｒ４への駆動信号を停止する。ただし、この場合、図５のタイミングチャートに示すように、放電処理は行わず、平滑コンデンサ３２の高電圧を保持する。つまり、第１の演算装置１３に異常が生じているとき、換言すると、第２の演算装置１４が第１の演算装置１３からインバータ制御を引き継いでいるときに、起動スイッチ３がオフされた場合には、放電処理を実施しないのである。なお、平滑コンデンサ３２の高電圧は、図５のタイミングチャートに示すように、自然放電によって緩やかに低下していく。
【００７４】
平滑コンデンサ３２に高電圧が保持されている状態で、起動スイッチ３が再びオンされた場合、第１の演算装置１３の異常が継続していると、図２のフローチャートのステップＳ１００及びＳ１１０の処理を経て、ステップＳ１２０の「異常時処理１」が実行される。以下に、「異常時処理１」の詳細を、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００７５】
まず、ステップＳ４００では、第１の演算装置１３に異常が発生したことを、メータクラスターに設けた警告灯の点灯などによってユーザに通知する。そして、ステップＳ４１０において、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３に継続的にリセット信号を出力する。
【００７６】
続くステップＳ４２０では、平滑コンデンサ３２に保持されている電圧が、高電圧バッテリ５の電圧を基準として定められる再起動許可電圧よりも大きいか否かが判定される。平滑コンデンサ３２の電圧が再起動許可電圧よりも大きければ、正極側及び起動用システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＰを導通状態としてプリチャージを行わずに、直接、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを導通状態としても、リレー接点の溶着等の不具合の発生を招くような大電流が流れる虞は低い。そのため、第１の演算装置１３に異常が発生していると判定されたとき、第２の演算装置１４による正極側及び起動用システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ（第１のリレー手段）の接続条件として、平滑コンデンサ３２の電圧が、再起動許可電圧よりも大きいか否かを判定するのである。再起動許可電圧よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ４３０の処理に進み、再起動許可電圧以下であると判定された場合には、ステップＳ５１０の処理に進む。
【００７７】
なお、正極側及び起動用システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＰの接続条件は、上記の再起動許可電圧より大きいとの条件に限られない。例えば、接続条件として、自然放電による平滑コンデンサ３２に保持される高電圧の低下速度に基づき、再接続許可時間を定めてもよい。そして、起動スイッチ３がオフされてからオンされるまでの時間が、再接続許可時間未満であれば、平滑コンデンサ３２の電圧は接続条件を満たしているとみなしてもよい。
【００７８】
ステップＳ４３０では、第２の演算装置１４は、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを即座に遮断する必要があるかどうかを判定する。この判定処理は、前述した図４のフローチャートのステップＳ３３０と同様である。このように、本実施形態では、第１の演算装置１３の異常時に、車両の起動スイッチ３がオフされ、その後、起動スイッチ３がオンされたとき、第２の演算装置１４は、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを即座に遮断する必要があるかどうかの判定、つまり、高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況であるか否かの判定を、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを導通状態に切り替える前に実行する。このため、サービス作業が行われる際などに、より安全を確保しやすくなる。ステップＳ４３０において、即座に遮断する必要はないと判定された場合ステップＳ４４０の処理に進み、即座に遮断する必要があると判定された場合ステップＳ５１０の処理に進む。
【００７９】
ステップＳ４４０では、第２の演算装置１４は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオンするために、第４トランジスタＴｒ４へ駆動信号を出力する。さらに、ステップＳ４５０において、第２の演算装置１４は、負極側システムメインリレーＳＭＲＧをオンするために、第５トランジスタＴｒ５への駆動信号を出力する。これにより、図５のタイミングチャートに示すように、システムメインリレーＳＭＲの状態は、「導通」状態となる。また、平滑コンデンサ３２の電圧は、自然放電によって僅かに低下していた状態から、高電圧バッテリ５の電源電圧に向けて急速に充電される。ただし、このときに流れる電流量はそれほど大きくはないので、リレー接点の溶着等の不具合が発生する虞は生じない。
【００８０】
ステップＳ４６０〜Ｓ５００までの処理は、図４のフローチャートのステップＳ３２０〜Ｓ３９０までの処理とほぼ同様であるため、説明を省略する。ステップＳ４６０〜Ｓ５００までの処理により、起動スイッチ３がオンされた直後から、第２の演算装置１４が縮退走行制御を実施している間に、何らかの理由で起動スイッチ３がオフされても、平滑コンデンサ３２には高電圧が保持されるようになっている。従って、さらに起動スイッチ３がオンされた場合にも、第２の演算装置１４による縮退走行制御により、車両を走行させることが可能となる。また、車両の走行中に、衝突などによって、高電圧部分が外部に露出される可能性がある状況が発生した場合には、速やかに、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを遮断状態に切り替えるとともに、放電処理を実行することができる。
【００８１】
一方、上述したステップＳ４２０において、平滑コンデンサ３２の電圧が再起動許可電圧以下であると判定された場合に実行されるステップＳ５１０では、第２の演算装置１４は、第５トランジスタＴｒ５への駆動信号を停止する（あるいは、すでに停止している状態を維持する）。また、ステップＳ５２０において、第２の演算装置１４は、第４トランジスタＴｒ４への駆動信号を停止する（あるいは、すでに停止している状態を維持する）。さらに、ステップＳ５３０において、第２の演算装置１４は、図７のタイミングチャートに示すように、放電処理を実行する。これにより、平滑コンデンサ３２の電圧は、図７のタイミングチャートに示すように、急速に０Ｖまで低下する。このような処理により、平滑コンデンサ３２の電圧が再起動許可電圧以下となっている場合、第２の演算装置が、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを接続することが回避される。
【００８２】
このように、本実施形態の電子制御装置１０によれば、起動スイッチ３がオフされ、その後、起動スイッチ３がオンされたとき、第２の演算装置１４は、平滑コンデンサ３２の電圧が正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧの接続条件を満たしているか判定する。そして、第２の演算装置１４は、平滑コンデンサ３２の電圧が接続条件を満たしていると判定すると、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを導通状態とする。これにより、走行用モータ３１を駆動するインバータ３０へ電源が供給される。従って、第２の演算装置１４は、インバータ制御信号により車両の走行を制御することが可能となる。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００８４】
上述した実施形態による電子制御装置１０では、出力回路１８が、正極側システムメインリレーＳＭＲＢへリレー駆動信号を出力するための第４トランジスタＴｒ４と、負極側システムメインリレーＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力するための第５トランジスタＴｒ５とを有していた。しかしながら、出力回路１８において、正極側システムメインリレーＳＭＲＢへリレー駆動信号を出力するためのトランジスタと、負極側システムメインリレーＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力するためのトランジスタとを、１つのトランジスタによって兼用してもよい。これにより、出力回路１８の構成をシンプルにすることができる。
【００８５】
また、上述した実施形態による電子制御装置１０では、第１の演算装置１３からの第１リレー制御信号に応じてリレー駆動信号を出力する出力回路１７と、第２の演算装置１４からの第２リレー制御信号に応じてリレー駆動信号を出力する出力回路１８とがそれぞれ設けられていた。しかしながら、１つの出力回路が、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とで共用されてもよい。換言すると、正極側システムメインリレーＳＭＲＢへリレー駆動信号を出力するための第１共用トランジスタの同じゲートに、第１の演算装置１３からの駆動信号線と第２の演算装置１４からの駆動信号線を接続し、負極側システムメインリレーＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力するための第２共用トランジスタの同じゲートにも、第１の演算装置１３からの駆動信号線と第２の演算装置１４からの駆動信号線を接続するようにしてもよい。このような構成によっても、第１の演算装置１３に異常が発生した場合に、高電圧バッテリ５からインバータ３０への電力の供給ができなくなる事態の発生を回避することができる。
【００８６】
また、上述した実施形態では、高電圧バッテリ５とインバータ３０との間に、起動時には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと起動用システムメインリレーＳＭＲＰとの２つのリレーを介在させ、走行中には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと負極側システムメインリレーＳＭＲＧとの２つのリレーを介在させていた。しかしながら、起動時および走行中に介在させるリレーの数は１個であってもよい。この場合、起動時は、高電圧バッテリ５とインバータ３０との間に、抵抗が直列に接続されたシステムメインリレーを介在させて電流を制限し、走行中には、抵抗が接続されていないシステムメインリレーを介在させればよい。
本明細書に記載の演算装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本明細書に記載の演算装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本明細書に記載の演算装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行する一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１：ブレーキペダルセンサ、２：アクセルペダルセンサ、３：起動スイッチ、４：車載バッテリ、５：高電圧バッテリ、１０：電子制御装置、１１、１２：入力回路、１３：第１の演算装置、１４：第２の演算装置、１５：ＣＡＮ通信回路、１７、１８：出力回路、１９：電源回路、３０：インバータ、３１：走行用モータ、３２：平滑コンデンサ、ＳＭＲＢ：正極側システムメインリレー、ＳＭＲＧ：負極側システムメインリレー、ＳＭＲＰ：起動用システムメインリレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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