(57)【要約】【課題】蓄電装置の正極端子に接続される正極側リレーおよび負極端子に接続される負極側リレーの溶着の有無をより確実かつ速やかに判定可能にする。【解決手段】本開示の電源システムでは、システム停止が要求された際に、第２コンデンサの電圧を所定電圧以上にするように電圧変換装置を作動させ、電圧変換装置の上アーム素子をオフさせると共に正極側および負極側リレーの一方を開成させた状態で上アーム素子をオンさせることで正極側および負極側リレーの一方の溶着の有無が判定され、蓄電装置と第１コンデンサとの電圧差が所定範囲外になった場合、第１コンデンサの電圧が蓄電装置の電圧に一致するように第１コンデンサを放電させ、正極側および負極側リレーの一方を閉成させると共に他方を開成させた状態で第１コンデンサを放電させるようにすることで正極側および負極側リレーの他方の溶着の有無が判定される。【選択図】図２
2020145868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置を含む電源システムにおいて、
正極側リレーを介して前記蓄電装置の正極端子に接続される正極側電力ラインと、
負極側リレーを介して前記蓄電装置の負極端子に接続される負極側電力ラインと、
前記正極側電力ラインおよび高電圧電力ラインに接続される上アーム素子と、前記正極側電力ラインおよび前記負極側電力ラインに接続される下アーム素子とを含む電圧変換装置と、
前記高電圧電力ラインおよび前記負極側電力ラインに接続されるインバータと、
前記正極側リレーと前記電圧変換装置との間で前記正極側電力ラインに接続されると共に前記負極側リレーと前記電圧変換装置との間で前記負極側電力ラインに接続される第１コンデンサと、
前記電圧変換装置と前記インバータとの間で前記高電圧電力ラインおよび前記負極側電力ラインに接続される第２コンデンサと、
システム停止が要求された際に、前記第２コンデンサの電圧を所定電圧以上にするように前記電圧変換装置を作動させ、前記上アーム素子をオフさせると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの一方を開成させた状態で前記上アーム素子をオンさせた後に前記蓄電装置と前記第１コンデンサとの電圧差が所定範囲内になる場合、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの前記一方が溶着していると判定し、前記電圧差が前記所定範囲外になった場合、前記第１コンデンサの電圧が前記蓄電装置の電圧に一致するように前記第１コンデンサを放電させ、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの前記一方を閉成させると共に他方を開成させた状態で前記第１コンデンサを放電させるようにした後に前記第１コンデンサの電圧が所定値以上になるか、あるいは前記蓄電装置から前記電圧変換装置側に電流が流れる場合、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの前記他方が溶着していると判定するリレー溶着判定装置とを備える電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電装置を含む電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第１直流電源と、当該第１直流電源の一方の極と第１電力ラインとの間に接続される第１リレーと、第１直流電源の他方の極と第２電力ラインとの間に接続される第２リレーと、第１および第２電力ラインの間に接続されるコンデンサと、当該コンデンサに並列に第１および第２電力ラインの間に接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、当該双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第２直流電源と、第１および第２リレーをそれぞれオフ状態およびオン状態にすると共に、コンデンサを放電するように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御装置とを含む車両の負荷駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この負荷駆動装置の制御装置は、車両のイグニッションキーがオフされると、第１および第２リレーの一方をオフし、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動してコンデンサを放電させる、コンデンサの放電中、制御装置は、第１直流電源から出力される電流を検出する電流センサの検出値に基づいて当該第１および第２リレーの一方の溶着チェックを行う。溶着チェック後、制御装置は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動してコンデンサを再充電すると共に第１および第２リレーの他方のみをオフし、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動してコンデンサを放電して第１および第２リレーの他方の溶着チェックを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５２０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動してコンデンサをディチャージさせようとしても、コンデンサの電圧が第２直流電源の電圧に近づくにつれてコンデンサ側からの電力により第２直流電源を充電し得なくなる。このため、上記従来の負荷駆動装置では、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータによってコンデンサの電圧を充分に低下させることができなくなり、第１および第２リレーの溶着の有無を判定し得なくなってしまうことがある。更に、上記負荷駆動装置では、第１および第２リレーの一方の溶着判定後にコンデンサを再充電することが必要となることから、両者の溶着判定に時間を要してしまう。
【０００５】
そこで、本開示は、蓄電装置の正極端子に接続される正極側リレーおよび負極端子に接続される負極側リレーの溶着の有無をより確実かつ速やかに判定可能にすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電源システムは、蓄電装置を含む電源システムにおいて、正極側リレーを介して前記蓄電装置の正極端子に接続される正極側電力ラインと、負極側リレーを介して前記蓄電装置の負極端子に接続される負極側電力ラインと、前記正極側電力ラインおよび高電圧電力ラインに接続される上アーム素子と、前記正極側電力ラインおよび前記負極側電力ラインに接続される下アーム素子とを含む電圧変換装置と、前記高電圧電力ラインおよび前記負極側電力ラインに接続されるインバータと、前記正極側リレーと前記電圧変換装置との間で前記正極側電力ラインに接続されると共に前記負極側リレーと前記電圧変換装置との間で前記負極側電力ラインに接続される第１コンデンサと、前記電圧変換装置と前記インバータとの間で前記高電圧電力ラインおよび前記負極側電力ラインに接続される第２コンデンサと、システム停止が要求された際に、前記第２コンデンサの電圧を所定電圧以上にするように前記電圧変換装置を作動させ、前記上アーム素子をオフさせると共に前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの一方を開成させた状態で前記上アーム素子をオンさせた後に前記蓄電装置と前記第１コンデンサとの電圧差が所定範囲内になる場合、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの前記一方が溶着していると判定し、前記電圧差が前記所定範囲外になった場合、前記第１コンデンサの電圧が前記蓄電装置の電圧に一致するように前記第１コンデンサを放電させ、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの前記一方を閉成させると共に他方を開成させた状態で前記第１コンデンサを放電させるようにした後に前記第１コンデンサの電圧が所定値以上になるか、あるいは前記蓄電装置から前記電圧変換装置側に電流が流れる場合、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーの前記他方が溶着していると判定するリレー溶着判定装置とを含むものである。
【０００７】
本開示の電源システムでは、システム停止が要求された際に、第２コンデンサの電圧を所定電圧以上にするように電圧変換装置が作動させられ、電圧変換装置の上アーム素子がオフされると共に正極側リレーおよび負極側リレーの一方が開成された状態で上アーム素子がオンされる。これにより、第２コンデンサからの電力により第１コンデンサが充電され、正極側リレーおよび負極側リレーの一方が溶着していなければ蓄電装置と第１コンデンサとの電圧差が所定範囲外になる。従って、蓄電装置と第１コンデンサとの電圧差が所定範囲内になる場合、正極側リレーおよび負極側リレーの一方が溶着していると判定される。一方、上アーム素子がオンさせた後に上記電圧差が所定範囲外になった場合、第１コンデンサの電圧が蓄電装置の電圧に一致するように当該第１コンデンサが放電させられる。そして、正極側リレーおよび負極側リレーの一方が閉成されると共に他方が開成された状態で第１コンデンサを放電させるようにした後に第１コンデンサの電圧が所定値以上になるか、あるいは蓄電装置から電圧変換装置側に電流が流れる場合、正極側リレーおよび負極側リレーの他方が溶着していると判定される。このように、システム停止の要求に応じて電圧変換装置に第２コンデンサの電圧を昇圧させることで、第１コンデンサの再充電（プリチャージ）を実行することなく、第１コンデンサの電圧を正極側リレーおよび負極側リレーの溶着判定に適した値に設定することができる。更に、電圧変換装置による第２コンデンサの電圧の昇圧は、正極側リレーおよび負極側リレーの一方の溶着判定後における第１コンデンサの再充電（プリチャージ）に比べて早期に完了する。この結果、正極側リレーおよび負極側リレーの溶着の有無をより確実かつ速やかに判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の電源システムを含む車両を示す概略構成図である。
【図２】本開示の電源システムの制御装置により実行されるルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】図２のルーチンが実行される間のコンデンサの電圧の時間的な変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１０】
図１は、本開示の電源システム１を含む車両としてのハイブリッド車両Ｖを示す概略構成図である。同図に示すハイブリッド車両Ｖは、電源システム１に加えて、エンジンＥＧや、シングルピニオン式のプラネタリギヤＰＧ、電源システム１と電力をやり取りするモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２、車両全体を制御するハイブリッド電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）１０等を含む。また、電源システム１は、高電圧バッテリ（第１蓄電装置）２や、それぞれ図示しないコイルに励磁電流が供給された際に閉成する正極側システムメインリレーＳＭＲＢおよび負極側システムメインリレーＳＭＲＧ、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧを介して高電圧バッテリ２に接続されると共にモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動する電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という）３、高電圧バッテリ２よりも低電圧の低電圧バッテリ（第２蓄電装置）４、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２電圧変換装置）５等を含む。
【００１１】
エンジンＥＧは、ガソリンや軽油、ＬＰＧといった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を発生する内燃機関であり、図示しないエンジン電子制御ユニットにより制御される。プラネタリギヤＰＧは、モータジェネレータＭＧ１（ロータ）に連結されるサンギヤと、出力軸に接続されると共にモータジェネレータＭＧ２（ロータ）に連結されるリングギヤと、複数のピニオンギヤを回転自在に支持すると共にエンジンＥＧのクランクシャフトに連結されるプラネタリキャリヤとを含む。出力軸は、デファレンシャルギヤＤＦやドライブシャフトＤＳを介して左右の駆動輪ＤＷに連結される。
【００１２】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、何れも同期発電電動機（三相交流電動機）である。モータジェネレータＭＧ１は、主に、負荷運転されるエンジンＥＧにより駆動されて電力を生成する発電機として動作する。また、モータジェネレータＭＧ２は、主に、高電圧バッテリ２からの電力およびモータジェネレータＭＧ１からの電力の少なくとも何れか一方により駆動されて駆動トルクを発生する電動機として動作すると共に、ハイブリッド車両Ｖの制動に際して回生制動トルクを出力する。更に、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２は、ＰＣＵ３を介して高電圧バッテリ２と電力をやり取りすると共に、当該ＰＣＵ３を介して相互に電力をやり取りすることができる。
【００１３】
ＨＶＥＣＵ１０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータである。ＨＶＥＣＵ１０は、ＣＡＮ等の通信線を介してエンジン電子制御装置等と接続されると共に、スタートスイッチＳＳ、アクセルペダルポジションセンサ、シフトポジションセンサ、車速センサといった各種センサ等と接続されている。ハイブリッド車両Ｖの走行に際して、ＨＶＥＣＵ１０は、アクセル開度や車速に基づいて走行に要求される要求トルクを設定すると共に、エンジンＥＧへの要求パワーおよび目標回転数、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値等を設定する。
【００１４】
また、ＨＶＥＣＵ１０は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢおよび負極側システムメインリレーＳＭＲＧを開閉制御する。すなわち、ＨＶＥＣＵ１０は、運転者によりスタートスイッチＳＳがオンされてハイブリッド車両Ｖのシステム起動が要求されると、正極側システムメインリレーＳＭＲＢおよび負極側システムメインリレーＳＭＲＧの図示しないコイルに励磁電流を供給して両者を閉成（オン）させ、高電圧バッテリ２とＰＣＵ３とを電気的に接続する。更に、運転者によりスタートスイッチＳＳがオフされてハイブリッド車両Ｖのシステム停止が要求されると、ＨＶＥＣＵ１０は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢおよび負極側システムメインリレーＳＭＲＧへの励磁電流の供給を遮断して両者を開成（オフ）させ、高電圧バッテリ２とＰＣＵ３との電気的接続を解除する。
【００１５】
電源システム１を構成する高電圧バッテリ２は、例えば２００〜４００Ｖの定格出力電圧を有するリチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池である。高電圧バッテリ２の正極端子には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢを介して正極側電力ラインＰＬが接続され、高電圧バッテリ２の負極端子には、負極側システムメインリレーＳＭＲＧを介して負極側電力ラインＮＬが接続される。また、高電圧バッテリ２には、当該高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢを検出する電圧センサ２１や、当該高電圧バッテリ２を流れる電流（充放電電流）ＩＢを検出する電流センサ２２が設けられている。電圧センサ２１により検出される高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢや電流センサ２２により検出される電流ＩＢは、図示しない信号線を介して直接、あるいは高電圧バッテリ２を管理する図示しない電源管理電子制御装置によりＨＶＥＣＵ１０に送信される。
【００１６】
電源システム１を構成するＰＣＵ３は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する第１インバータ３１と、モータジェネレータＭＧ２を駆動する第２インバータ３２と、高電圧バッテリ２からの電力を昇圧すると共にモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２側からの電圧を降圧することができる昇降圧コンバータ（第１電圧変換装置）３３と、第１および第２インバータ３１，３２や昇降圧コンバータ３３を制御するモータ電子制御ユニット（以下、「ＭＧＥＣＵ」という）３０とを含む。
【００１７】
第１および第２インバータ３１，３２は、図示しない６つのトランジスタ（例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ））と、各トランジスタに逆方向に並列接続された図示しない６つのダイオードとにより構成されるものである。６つのトランジスタは、高電圧電力ラインＨＰＬと負極側電力ラインＮＬとに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつ対をなす。また、対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が電気的に接続される。
【００１８】
昇降圧コンバータ３３は、２つのトランジスタ（例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）Ｔｒａ，Ｔｒｂと、各トランジスタＴｒａ，Ｔｒｂに対して逆方向に並列接続された２つのダイオードＤａ，Ｄｂと、リアクトルＬとを含む。リアクトルＬの一端は、正極側電力ラインＰＬに電気的に接続され、リアクトルＬの他端には、一方のトランジスタ（上アーム素子）Ｔｒａのエミッタと他方のトランジスタ（下アーム素子）Ｔｒｂのコレクタとが電気的に接続される。また、上記一方のトランジスタＴｒａのコレクタは、上記高電圧電力ラインＨＰＬに電気的に接続され、上記他方のトランジスタＴｒｂのエミッタは、負極側電力ラインＮＬに電気的に接続される。
【００１９】
更に、ＰＣＵ３は、フィルタコンデンサ（第１コンデンサ）３４、平滑コンデンサ（第２コンデンサ）３５、電圧センサ３６および３７を含む。フィルタコンデンサ３４の正極端子は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと昇降圧コンバータ３３との間で正極側電力ラインＰＬ（リアクトルＬの一端）に電気的に接続され、フィルタコンデンサ３４の負極端子は、負極側システムメインリレーＳＭＲＧと昇降圧コンバータ３３との間で負極側電力ラインＮＬに電気的に接続される。これにより、昇降圧コンバータ３３の高電圧バッテリ２側の電圧（昇降圧コンバータ３３に印加される電圧）は、フィルタコンデンサ３４により平滑化される。また、電圧センサ３６は、フィルタコンデンサ３４の端子間電圧（昇圧前電圧）ＶＬを検出する。
【００２０】
平滑コンデンサ３５の正極端子は、昇降圧コンバータ３３と第１、第２インバータ３１，３２との間で高電圧電力ラインＨＰＬ（昇降圧コンバータ３３のトランジスタＴｒａのコレクタ）に電気的に接続され、平滑コンデンサ３５の負極端子は、昇降圧コンバータ３３と第１、第２インバータ３１，３２との間で負極側電力ラインＮＬや昇降圧コンバータ３３のトランジスタＴｒｂのエミッタに電気的に接続される。これにより、昇降圧コンバータ３３により昇圧された電圧は、平滑コンデンサ３５により平滑化される。また、電圧センサ３７は、平滑コンデンサ３５の端子間電圧（昇圧後電圧）ＶＨを検出する。電圧センサ３６により検出されるフィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬや電圧センサ３７により検出される平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨは、ＭＧＥＣＵ３０に送信されると共に、図示しない信号線を介して直接、あるいはＭＧＥＣＵ３０によりＨＶＥＣＵ１０に送信される。
【００２１】
ＭＧＥＣＵ３０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータであり、ＣＡＮ等の通信線を介してＨＶＥＣＵ１０等と接続される。また、ＭＧＥＣＵ３０は、ＨＶＥＣＵ１０からの指令信号や、モータジェネレータＭＧ１のロータの回転位置を検出する図示しないレゾルバの検出値、モータジェネレータＭＧ２のロータの回転位置を検出するレゾルバの検出値、昇降圧コンバータ３３の図示しない電流センサからの電流値、電圧センサ３６，３７からの端子間電圧ＶＬ，ＶＨ、図示しない電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等を入力する。ＭＧＥＣＵ３０は、これらの入力信号に基づいて、第１および第２インバータ３１，３２や昇降圧コンバータ３３へのゲート信号（スイッチング制御信号）を生成し、これらをスイッチング制御する。
【００２２】
電源システム１を構成する低電圧バッテリ４は、例えば１２Ｖの定格出力電圧を有する鉛蓄電池であり、低電圧電力ラインを介して複数の補機（低電圧補機）と接続される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＤＣ）５は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢとＰＣＵ３との間で正極側電力ラインＰＬに接続されると共に、負極側システムメインリレーＳＭＲＧとＰＣＵ３との間で負極側電力ラインＮＬに接続される。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、上記低電圧電力ラインを介して低電圧バッテリ４および複数の補機と接続される。なお、正極側電力ラインＰＬおよび負極側電力ラインＮＬには、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５に加えて、空気調和装置の圧縮機（インバータコンプレッサ）やＡＣ１００Ｖへの変換器といった高電圧補機が接続される。
【００２３】
そして、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、正極側電力ラインＰＬ側、すなわち高電圧バッテリ２およびＰＣＵ３（昇降圧コンバータ３３）側の電力を降圧して低電圧電力ライン側、すなわち各種補機や低電圧バッテリ４に供給すると共に、低電圧バッテリ４からの電力を昇圧して正極側電力ラインＰＬ側、すなわち高電圧バッテリ２およびＰＣＵ３側に供給することができる。本実施形態において、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、電圧変換回路５０や、当該電圧変換回路５０の高電圧バッテリ２およびＰＣＵ３側への出力電圧を検出する電圧センサ５１、電圧変換回路５０の低電圧バッテリ４側への出力電圧を検出する図示しない電圧センサ、電圧センサ５１等の検出値が目標電圧Ｖｔａｇになるように電圧変換回路５０をフィードバック制御する電子制御装置（以下、「ＤＤＣＥＣＵ」という）５５等を含む。また、本実施形態において、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５（電圧変換回路５０）の目標電圧Ｖｔａｇは、ＨＶＥＣＵ１０により設定され、ＨＶＥＣＵ１０から通信線を介してＤＤＣＥＣＵ５５に送信される。
【００２４】
次に、図２および図３を参照しながら、運転者によりスタートスイッチＳＳがオフされてハイブリッド車両Ｖがシステム停止される際の電源システム１の制御手順について説明する。
【００２５】
図２は、スタートスイッチＳＳがオフされてハイブリッド車両Ｖのシステム停止が要求された際にＨＶＥＣＵ１０により実行されるルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３は、図２のルーチンが実行される間のフィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬの時間的な変化を示すタイムチャートである。なお、以下の説明において、昇降圧コンバータ３３のトランジスタＴｒａを「上アーム素子Ｔｒａ」といい、トランジスタＴｒｂを「下アーム素子Ｔｒｂ」という。なお、スタートスイッチＳＳがオフされた時点では、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの双方が閉成されていてもよく、少なくとも何れかが開成されていてもよい。
【００２６】
運転者によりスタートスイッチＳＳがオフされると、ＨＶＥＣＵ１０（ＣＰＵ）は、図２に示すように、昇降圧コンバータ３３に平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨを昇圧させるようにＭＧＥＣＵ３０に指令信号（昇圧指令）を送信する（ステップＳ１００）。ＨＶＥＣＵ１０からの指令信号（昇圧指令）を受信したＭＧＥＣＵ３０は、電圧センサ３７により検出される平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨが予め定められた目標電圧（所定電圧）ＶＨｔａｇ以上になるように上アーム素子Ｔｒａをオンさせると共に下アーム素子Ｔｒｂをオフさせる。目標電圧ＶＨｔａｇは、高電圧バッテリ２の定格電圧よりも充分高い電圧（例えば、５００Ｖ程度）に予め定められている。
【００２７】
ステップＳ１００にてＭＧＥＣＵ３０に指令信号（昇圧指令）を送信した後、ＨＶＥＣＵ１０は、微小時間おきに平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨが目標電圧Ｖｔａｇ以上になったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨが目標電圧Ｖｔａｇ以上になったと判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ１０は、昇降圧コンバータ３３の上アーム素子ＴｒａをオフさせるようにＭＧＥＣＵ３０に指令信号（ＯＦＦ指令）を送信する（ステップＳ１２０）。更に、ＨＶＥＣＵ１０は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢ（のみ）が開成するように当該正極側システムメインリレーＳＭＲＢへの励磁電流の供給を遮断（開成を指示）する（ステップＳ１３０）。
【００２８】
続いて、ＨＶＥＣＵ１０は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢが完全に開成したタイミングで、昇降圧コンバータ３３の上アーム素子ＴｒａのみをオンさせるようにＭＧＥＣＵ３０に指令信号（ＯＮ指令）を送信する（ステップＳ１４０）。ＨＶＥＣＵ１０からの指令信号（ＯＮ指令）を受信したＭＧＥＣＵ３０は、昇降圧コンバータ３３の下アーム素子Ｔｒｂをオフさせたまま、昇降圧コンバータ３３の上アーム素子Ｔｒａをオンさせる。また、ＨＶＥＣＵ１０は、ＭＧＥＣＵ３０への指令信号（ＯＮ指令）の送信後に所定時間が経過した時点で電圧センサ２１により検出された高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢと電圧センサ３６により検出されたフィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬとを取得し、端子間電圧ＶＢと端子間電圧ＶＬとの差分の絶対値｜ＶＬ−ＶＢ｜が予め定められた比較的小さい値α（正の値、例えば、３０Ｖ程度）よりも大きいか否か（−αから＋αまでの範囲（所定範囲）外であるか否か）を判定する（ステップＳ１５０）。
【００２９】
ここで、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのみが開成されると共に昇降圧コンバータ３３の下アーム素子Ｔｒｂがオフされた状態で、上アーム素子Ｔｒａをオンさせた場合、平滑コンデンサ３５に蓄えられた電荷が上アーム素子Ｔｒａを介してフィルタコンデンサ３４に流れ込むことで当該フィルタコンデンサ３４が充電され、フィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬと平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨとが短時間のうちに高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢよりも充分に高い一定の電圧に収束する（図３における時刻ｔ１−ｔ２参照）。これに対して、正極側システムメインリレーＳＭＲＢが溶着（オン故障）している場合、上アーム素子Ｔｒａがオンされても、高電圧バッテリ２からの電流がフィルタコンデンサ３４に印加されることで、端子間電圧ＶＬが高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢに収束することになる。
【００３０】
このため、端子間電圧ＶＢと端子間電圧ＶＬとの差分の絶対値｜ＶＬ−ＶＢ｜が値α以下である場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、ＨＶＥＣＵ１０は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢが溶着（オン故障）していると判定し、次のシステム起動要求（スタートスイッチＳＳのオン）に応じてフェールセーフモードでの起動を指示すべくフェールセーフモードフラグをオンする（ステップＳ１５５）。更に、ＨＶＥＣＵ１０は、車両状態をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態（走行可能状態）からＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態（走行禁止状態）に移行させ（ステップＳ２３０）、図２のルーチンを終了させる。
【００３１】
一方、ステップＳ１５０にて絶対値｜ＶＬ−ＶＢ｜が値αよりも大きく、正極側システムメインリレーＳＭＲＢが溶着していないと判定した場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ１０は、昇降圧コンバータ３３の下アーム素子Ｔｒｂを間欠的にオンオフさせるようにＭＧＥＣＵ３０に指令信号（ＯＮ／ＯＦＦ指令）を送信する（ステップＳ１６０）。ＨＶＥＣＵ１０からの指令信号（ＯＮ／ＯＦＦ指令）を受信したＭＧＥＣＵ３０は、降圧コンバータ３３の下アーム素子Ｔｒｂを間欠的にオンオフさせる。これにより、フィルタコンデンサ３４および平滑コンデンサ３５に蓄えられた電荷が負極側電力ラインＮＬに流出し、それによりフィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬおよび平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨが低下する。ＭＧＥＣＵ３０は、フィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬおよび平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨが高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢに概ね一致するまで昇降圧コンバータ３３の下アーム素子Ｔｒｂを間欠的にオンオフさせる。この際、昇降圧コンバータ３３の上アーム素子Ｔｒａをオンされていてもよく、オフされていてもよい。
【００３２】
ＨＶＥＣＵ１０は、ステップＳ１６０にてＭＧＥＣＵ３０に指令信号（ＯＮ／ＯＦＦ指令）を送信した後、微小時間おきにフィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬが高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢに概ね一致したか否かを判定し（ステップＳ１７０）、端子間電圧ＶＢと端子間電圧ＶＬとが概ね一致したと判定した場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、正極側システムメインリレーＳＭＲＢ閉成させる（ステップＳ１８０）。更に、ＨＶＥＣＵ１０は、負極側システムメインリレーＳＭＲＧが開成するように当該負極側システムメインリレーＳＭＲＧへの励磁電流の供給を遮断（開成を指示）し（ステップＳ１９０）、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の予め定められた一方または双方にｄ軸電流のみを流すようにＭＧＥＣＵ３０に指令信号（スイッチング指令）を送信する（ステップＳ２００）。
【００３３】
ＨＶＥＣＵ１０からの指令信号（スイッチング指令）を受信したＭＧＥＣＵ３０は、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の予め定められた一方または双方にｄ軸電流が流れるように昇降圧コンバータ３３の上アーム素子Ｔｒａをオンさせると共に第１および第２インバータ３１，３２の少なくとも何れか一方のトランジスタをスイッチング制御する。これにより、フィルタコンデンサ３４および平滑コンデンサ３５に蓄えられた電荷をモータジェネレータＭＧ１等にｄ軸電流として供給して熱に替え、フィルタコンデンサ３４および平滑コンデンサ３５を速やかに放電させることができる。
【００３４】
ステップＳ２００の処理の後、ＨＶＥＣＵ１０は、所定時間が経過した時点で電圧センサ３６により検出されたフィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬを取得し、端子間電圧ＶＬが予め定められた比較的小さい閾値Ｖｒｅｆ（例えば、５０Ｖ程度）未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０にて端子間電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ以上であると判定された場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、フィルタコンデンサ３４を放電させようとしたにも拘わらず、高電圧バッテリ２からの電流がフィルタコンデンサ３４に印加されることで、端子間電圧ＶＬが低下していないことになる。このため、端子間電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ以上である場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ＨＶＥＣＵ１０は、負極側システムメインリレーＳＭＲＧが溶着（オン故障）していると判定し、次のシステム起動要求（スタートスイッチＳＳのオン）に応じてフェールセーフモードでの起動を指示すべくフェールセーフモードフラグをオンする（ステップＳ２１５）。更に、ＨＶＥＣＵ１０は、車両状態をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態（走行可能状態）からＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態（走行禁止状態）に移行させ（ステップＳ２３０）、図２のルーチンを終了させる。
【００３５】
これに対して、ステップＳ２１０にて端子間電圧ＶＬが上記閾値Ｖｒｅｆ未満であって負極側システムメインリレーＳＭＲＧが溶着していないと判定した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ１０は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢを開成させる（ステップＳ２２０）。そして、ＨＶＥＣＵ１０は、車両状態をＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態（走行可能状態）からＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態（走行禁止状態）に移行させ（ステップＳ２３０）、図２のルーチンを終了させる。
【００３６】
上述のように、ＨＶＥＣＵ１０により図２のルーチンが実行される電源システム１では、システム停止の要求（スタートスイッチＳＳのオフ）に応じて昇降圧コンバータ３３に平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨを昇圧させることで（ステップＳ１００，Ｓ１１０）、フィルタコンデンサ３４の再充電（プリチャージ）を実行することなく、当該フィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬを正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの溶着判定（Ｓ１５０，Ｓ２１０）に適した値に設定することができる。また、昇降圧コンバータ３３による平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨの昇圧は、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの一方の溶着判定後におけるフィルタコンデンサ３４の再充電に比べて早期に完了する。この結果、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの溶着の有無をより確実かつ速やかに判定することが可能となる。更に、電源システム１では、後に実行される負極側システムメインリレーＳＭＲＧの溶着判定に際し、フィルタコンデンサ３４に加えて平滑コンデンサ３５を放電させるように第１および第２インバータ３１，３２の少なくとも何れか一方がスイッチング制御される（ステップＳ２００）。これにより、ステップＳ２３０の処理後に平滑コンデンサ３５を放電させる必要がなくなるので、処理の効率化を図ることが可能となる。
【００３７】
以上説明したように、本開示の電源システム１は、高電圧バッテリ２と、正極側システムメインリレーＳＭＲＢを介して高電圧バッテリ２の正極端子に接続される正極側電力ラインＰＬと、負極側システムメインリレーＳＭＲＧを介して高電圧バッテリ２の負極端子に接続される負極側電力ラインＮＬと、正極側電力ラインＰＬおよび高電圧電力ラインＨＰＬに接続される上アーム素子Ｔｒａと、正極側電力ラインＰＬおよび負極側電力ラインＮＬに接続される下アーム素子Ｔｒｂとを含む昇降圧コンバータ３３と、高電圧電力ラインＨＰＬおよび負極側電力ラインＮＬに接続される第１および第２インバータ３１，３２と、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと昇降圧コンバータ３３との間で正極側電力ラインＰＬに接続されると共に負極側システムメインリレーＳＭＲＧと昇降圧コンバータ３３との間で負極側電力ラインＮＬに接続されるフィルタコンデンサ３４と、昇降圧コンバータ３３と第１、第２インバータ３１，３２との間で高電圧電力ラインＨＰＬおよび負極側電力ラインＮＬに接続される平滑コンデンサ３５と、溶着判定装置としてのＨＶＥＣＵ１０を含む。
【００３８】
ＨＶＥＣＵ１０は、システム停止が要求された際に、平滑コンデンサ３５の端子間電圧ＶＨを目標所定電圧以上にするように昇降圧コンバータ３３を作動させ、昇降圧コンバータ３３の上アーム素子Ｔｒａをオフさせると共に正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの一方を開成させた状態で上アーム素子Ｔｒａをオンさせた後に高電圧バッテリ２とフィルタコンデンサ３４との電圧差である絶対値｜ＶＬ−ＶＢ｜が−αから＋αまでの範囲（所定範囲）内になった場合、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの一方が溶着していると判定する（ステップＳ１００−Ｓ１５５）。また、ＨＶＥＣＵ１０は、絶対値｜ＶＬ−ＶＢ｜が−αから＋αまでの範囲外になった場合、フィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬが高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢに概ね一致するようにフィルタコンデンサ３４を放電させ、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの一方を閉成させると共に他方を開成させた状態でフィルタコンデンサ３４を放電させるように第１および第２インバータ３１，３２の少なくとも何れか一方を作動させた後にフィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬが閾値Ｖｒｅｆ以上になった場合、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの他方が溶着していると判定する（ステップＳ１６０−Ｓ２１５）。これにより、電源システム１では、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの溶着の有無をより確実かつ速やかに判定することが可能となる。
【００３９】
なお、図２のステップＳ１５０およびＳ２１０では、フィルタコンデンサ３４の端子間電圧ＶＬを端子間電圧ＶＢや閾値Ｖｒｅｆと比較する代わりに、電流センサ２２の検出値に基づいて高電圧バッテリ２から昇降圧コンバータ３３側に電流が流れるか否かを判定してもよい。また、ステップＳ１６０では、昇降圧コンバータ３３の下アーム素子Ｔｒｂを間欠的にオンオフさせつつ、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５により低電圧バッテリ４からの電力を高電圧バッテリ２の端子間電圧ＶＢまで昇圧させてフィルタコンデンサ３４に供給してもよい。更に、ステップＳ１６０では、第１および第２インバータ３１，３２の少なくとも何れか一方をスイッチング制御してフィルタコンデンサ３４および平滑コンデンサ３５を徐々に放電させてもよく、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５を用いてフィルタコンデンサ３４および平滑コンデンサ３５を放電させてもよい。
【００４０】
また、ステップＳ２００では、昇降圧コンバータ３３の上アーム素子Ｔｒａおよび下アーム素子Ｔｒｂの双方をオンさせてフィルタコンデンサ３４および平滑コンデンサ３５の双方を放電させてもよく、昇降圧コンバータ３３の下アーム素子Ｔｒｂのみをオンさせてフィルタコンデンサ３４のみ放電させてもよい。更に、図２のルーチンにおいて、正極側および負極側システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧの溶着判定の順序が入れ替えられてもよい。また、電源システム１において、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、高電圧バッテリ２および昇降圧コンバータ３３側からの電力を降圧する機能をもたないＤＣ／ＤＣコンバータで置き換えられてもよく、この場合、例えば負極側電力ラインＮＬに対して、プリチャージリレーおよび抵抗を含むプリチャージ回路が負極側システムメインリレーＳＭＲＧと並列に組み込まれてもよい。
【００４１】
更に、上述の電源システム１を含む車両は、動力分配用のプラネタリギヤＰＧを有する２モータ式（シリーズパラレル方式）のハイブリッド車両Ｖに限られるものではない。すなわち、本開示の発明が適用される車両は、１モータ式のハイブリッド車両であってもよく、シリーズ式のハイブリッド車両であってもよく、パラレル式のハイブリッド車両であってもよく、プラグイン式のハイブリッド車両であってもよく、電気自動車であってもよい。また、ＰＣＵ３は、２つ以上の昇降圧コンバータを含むものであってもよい。
【００４２】
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本開示の発明は、電源システムの製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  電源システム、２  高電圧バッテリ、３  電力制御装置（ＰＣＵ）、４  低電圧バッテリ、５  双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０  電圧変換回路、５５  電子制御装置（ＤＤＣＥＣＵ）、１０  ハイブリッド電子制御装置（ＨＶＥＣＵ）、２１，３６，３７，５１  電圧センサ、２２  電流センサ、３０  モータ電子制御装置（ＭＧＥＣＵ）、３１  第１インバータ、３２  第２インバータ、３３  昇降圧コンバータ、３４  フィルタコンデンサ、３５  平滑コンデンサ、Ｄａ，Ｄｂ  ダイオード、ＤＦ  デファレンシャルギヤ、ＤＳ  ドライブシャフト、ＤＷ  駆動輪、ＥＧ  エンジン、ＨＰＬ  高電圧電力ライン、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＮＬ  負極側電力ライン、ＰＧ  プラネタリギヤ、ＰＬ  正極側電力ライン、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、Ｔｒａ，Ｔｒｂ  トランジスタ、Ｖ  ハイブリッド車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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