(57)【要約】【課題】検出手段を有効に活用して電源システムの異常診断を迅速に実行すること。【解決手段】マスタ制御部２７０は、イグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えられると、ＨＶバッテリ１９４の異常診断を実行する、マスタ制御部２７０は、電源側電圧センサＶＢによって検出された電源側電圧Ｖbat、負荷側電圧センサＶＩによって検出された負荷側電圧Ｖinvの組み合わせに基づいて、システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、高電圧フューズＨＦ、積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２のいずれかに異常が発生しているか否かを判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に対して電力を供給する電源と、電源および負荷の間に配置され、電源の接続および遮断を実行する回路開閉器とを備える電源回路における異常診断装置であって、
前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源側の電圧を検出する電源電圧検出手段と、
前記回路開閉器と前記負荷との間に配置されていると共に前記負荷側の電圧を検出する負荷側電圧検出手段と、
前記検出された電源電圧と前記検出された負荷側電圧と前記回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記回路開閉器の異常を判定する異常判定手段とを備える異常診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常診断装置において、
前記負荷側電圧検出手段は、正常時には前記回路開閉器によって電源が遮断された場合、遮断時電圧を検出し、
前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源の遮断を実行しているにもかかわらず、前記電源電圧検出手段により検出された電圧と前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧とが略一致する場合には、前記回路開閉器は異常であると判定することを特徴とする異常診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の異常診断装置において、
前記電源は過剰電流を遮断するためのフューズを有し、
前記異常判定手段は、前記電源電圧検出手段により検出された電圧が約０ボルトの場合には前記フューズが切断していると判定することを特徴とする異常診断装置。
【請求項４】
請求項１に記載の異常診断装置において、
前記電源回路は前記回路開閉器と前記負荷側電圧検出手段との間に抵抗を備え、
前記負荷側電圧検出手段は、正常時には前記回路開閉器によって電源が遮断されると遮断時電圧を検出し、
前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源を接続した際に、前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧が前記遮断時電圧の場合には、前記抵抗は断線していると判定することを特徴とする異常診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の異常診断装置において、
前記電源は前記負荷によって充電され、
前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源を接続しているときに、前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧が前記電源電圧検出手段によって検出された電圧よりも高い場合には、前記回路開閉器は異常であると判定することを特徴とする異常診断装置。
【請求項６】
請求項１に記載の異常診断装置において、
前記負荷側電圧検出手段は、正常時には前記回路開閉器によって電源が遮断されると遮断時電圧を検出し、
前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源を接続しているにも関わらず前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧が前記遮断時電圧の場合には、前記回路開閉器は異常であると判定することを特徴とする異常診断装置。
【請求項７】
電源回路における異常診断装置であって、
正極および負極を有する電源と、
前記電源から電力の供給を受けると共に前記電源の正極と接続される正極入力部と前記電源の負極と接続される負極入力部とを有する負荷と、
前記回路開閉器と前記負荷との間に配置されていると共に前記負荷側の電圧を検出する負荷側電圧検出手段と、
前記電源の正極と前記正極入力部との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する正極側回路開閉器と、
前記電源の負極と前記負極入力部との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する負極側回路開閉器と、
前記電源を遮断するときには前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を開いた後に他方を開くように両回路開閉器を制御する回路開閉器制御手段と、
前記正極側および負極側回路開閉器が開かれる前に検出された前記電源側の電圧および前記負荷側電圧と、前記正極および負極側回路開閉器が開かれた後に検出された前記負荷側電圧と前記両回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記両回路開閉器の異常を判定する異常判定手段とを備える異常診断装置。
【請求項８】
請求項７に記載の異常診断装置はさらに、
前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源側の電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、
前記回路開閉器制御手段は、前記電源を接続するときには前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を閉じた後に他方を閉じ、
前記異常判定手段は、前記正極側および負極側回路開閉器が閉じられる前に検出された前記電源側の電圧および前記負荷側電圧と、前記正極および負極側回路開閉器が閉じられた後に検出された前記電源側の電圧と前記負荷側電圧と前記両回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記両回路開閉器の異常を判定することを特徴とする異常診断装置。
【請求項９】
駆動源としての電動機と電動機に対して電力を供給する電源とを備える車両であって、
前記電動機と前記電源との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する回路開閉器と、
前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源の電圧を検出する電源電圧検出手段と、
前記回路開閉器と前記電動機との間に配置されていると共に前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、
前記検出された電源電圧と前記検出された電動機側電圧と前記回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記回路開閉器の異常を判定する異常判定手段とを備える車両。
【請求項１０】
電源と負荷との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する回路開閉器を備える電源回路の異常診断方法であって、
前記電源の電圧を検出し、
前記負荷側の電圧を検出し、
前記検出した電源電圧と前記検出した負荷側電圧と前記回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記回路開閉器の異常を判定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機を駆動力源として備える車両において電動機に対して電力を供給する電源回路の異常診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動力源として電動機を備える電動機車両およびハイブリッド車両が実用化されている。これらの車両では、電動機に電力を供給するために比較的電圧の高い電源が搭載されており、電源と電動機との間には電源の接続および遮断を行うためにリレーが配置されている。電源投入時には、リレーが動作されて電力が電動機に対して供給されることになるが、電源電圧が高いためリレーをオンする際に可動接点と固定接点との間に放電が発生して接点が溶着する場合がある。リレー接点が溶着した場合には、電源を遮断できないという問題が発生する。そこで、ハイブリッド車両等では、システム起動時にリレーを含む電源システムの異常診断を実行している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の異常診断では、元々備えられている検出手段を有効に活用せず、異常診断用のプログラムに基づいて実際にリレーを作動させ、作動させた結果に基づいて異常判定を実行していた。この結果、リレーを作動させるまでもなく検出できる異常に対しても、実際にリレーを作動させて異常判定を実行してなければならず、総じてシステムの異常診断に時間を要するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、検出手段を有効に活用して回路開閉器を含む電源回路の異常診断を迅速に実行することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、負荷に対して電力を供給する電源と、電源および負荷の間に配置され、電源の接続および遮断を実行する回路開閉器とを備える電源回路における異常診断装置を提供する。本発明の第１の態様に係る電源回路の異常診断装置は、前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源の電圧を検出する電源電圧検出手段と、前記回路開閉器と前記負荷との間に配置されていると共に前記負荷側の電圧を検出する負荷側電圧検出手段と、前記検出された電源電圧と前記検出された負荷側電圧と前記回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記回路開閉器の異常を判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の第１の態様に係る異常診断装置によれば、検出された電源電圧と検出された負荷側電圧と回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて回路開閉器の異常を判定するので、回路開閉器を作動させることなく迅速に電源回路（回路開閉器）の異常を判定することができる。
【０００７】
本発明の第１の態様に係る異常診断装置において、前記負荷側電圧検出手段は、正常時には前記回路開閉器によって電源が遮断された場合、遮断時電圧を検出し、前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源の遮断を実行しているにもかかわらず、前記電源電圧検出手段により検出された電圧と前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧とが略一致する場合には、前記回路開閉器は異常であると判定しても良い。かかる構成を備える場合には、回路開閉器が溶着等により閉じたままであると判定することができる。
【０００８】
本発明の第１の態様に係る異常診断装置において、前記電源は過剰電流を遮断するためのフューズを有し、前記異常判定手段は、前記電源電圧検出手段により検出された電圧が約０ボルトの場合には前記フューズが切断していると判定しても良い。かかる構成を備えている場合には、フューズの切断を判定することができる。
【０００９】
本発明の第１の態様に係る異常診断装置において、前記電源回路は前記回路開閉器と前記負荷側電圧検出手段との間に抵抗を備え、前記負荷側電圧検出手段は、正常時には前記回路開閉器によって電源が遮断されると遮断時電圧を検出し、前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源を接続した際に、前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧が遮断時電圧の場合には、前記抵抗は断線していると判定しても良い。かかる構成を備えている場合には、抵抗の断線を判定することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る異常診断装置において、前記電源は前記負荷によって充電され、前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源を接続しているときに、前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧が前記電源電圧検出手段によって検出された電圧よりも高い場合には、前記回路開閉器は異常であると判定しても良い。かかる構成を備える場合には、負荷によって生成された電力が回路開閉器を介して電源に供給されないことから、回路開閉器が開いたまま作動不能状態にあることを判定することができる。
【００１１】
本発明の第１の態様に係る異常診断装置において、前記負荷側電圧検出手段は、正常時には前記回路開閉器によって電源が遮断されると遮断時電圧を検出し、前記異常判定手段は、前記回路開閉器によって電源を接続しているにも関わらず前記負荷側電圧検出手段によって検出された電圧が遮断時電圧の場合には、前記回路開閉器は異常であると判定しても良い。かかる構成を備える場合には、回路開閉器が開いたまま作動不能状態にあることを判定することができる。
【００１２】
本発明の第１の態様に係る異常診断装置において、前記電源は正極と負極とを有し、前記負荷は前記電源の正極と接続される正極入力部と前記電源の負極と接続される負極入力部とを有し、前記回路開閉器は前記電源の正極と前記正極入力部との間に配置されている正極側回路開閉器と、前記電源の負極と前記負極入力部との間に配置されている負極側回路開閉器とを含み、前記電源回路が開かれるときには前記正極側回路開閉器が開かれた後に前記負極側回路開閉器が開かれ、前記異常判定手段は前記正極側回路開閉器の異常を判定しても良い。かかる構成を備える場合には、正極側回路開閉器が溶着等により閉じたままの状態で動作不能な異常状態にあると判定することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、電源回路における異常診断装置を提供する。本発明の第２の態様に係る異常診断装置は、正極および負極を有する電源と、前記電源から電力の供給を受けると共に前記電源の正極と接続される正極入力部と前記電源の負極と接続される負極入力部とを有する負荷と、前記回路開閉器と前記負荷との間に配置されていると共に前記負荷側の電圧を検出する負荷側電圧検出手段と、前記電源の正極と前記正極入力部との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する正極側回路開閉器と、前記電源の負極と前記負極入力部との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する負極側回路開閉器と、前記電源を遮断するときには前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を開いた後に他方を開くように両回路開閉器を制御する回路開閉器制御手段と、前記正極側および負極側回路開閉器が開かれる前に検出された前記電源側の電圧および前記負荷側電圧と、前記正極および負極側回路開閉器が開かれた後に検出された前記負荷側の電圧と前記両回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記両回路開閉器の異常を判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る異常診断装置によれば、正極および負極側回路開閉器が開かれた後に検出された負荷側の電圧と両回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて両回路開閉器の異常を判定するので、回路開閉器が溶着等に伴い閉じたままの状態で動作不良にの異常状態あるか否かの判定を容易かつ迅速に実行することができる。
【００１５】
本発明の第２の異常診断装置はさらに、前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源側の電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、前記回路開閉器制御手段は、前記電源を接続するときには前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を閉じた後に他方を閉じ、前記異常判定手段は、前記正極側および負極側回路開閉器が閉じられる前に検出された前記電源側の電圧および前記負荷側電圧と、前記正極および負極側回路開閉器が閉じられた後に検出された前記電源側の電圧と前記負荷側電圧と前記両回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記両回路開閉器の異常を判定しても良い。かかる構成を備える場合には、回路開閉器が開いたままの状態で動作不良の異常状態あるか否かの判定を容易かつ迅速に実行することができる。
【００１６】
なお、回路開閉器の動作順序としては、電源を遮断する際には、正極側回路開閉器を開いた後に負極側回路を開く場合、負極側回路開閉器を開いた後に正極側回路開閉器を開く場合の２通りがある。また、電源を接続する際には、負極側回路開閉器を閉じた後に正極側回路開閉器を閉じる場合、正極側回路開閉器を閉じた後に負極側回路を閉じる場合がある。正極側回路開閉器として第１の正極側回路開閉器と第２の正極側回路開閉器とが備えられ、第２の正極側回路開閉器と負荷側電圧検出手段との間に抵抗が配置されている場合には、電源を接続する際には、先ず、負極側回路開閉器を閉じ、次に第２の正極側回路開閉器を閉じてプリチャージした後に、第１の正極側回路開閉器を閉じても良い。かかる場合には、回路開閉器の動作状態には、第１および第２の正極側回路開閉器と負極側回路開閉器との動作状態が含まれる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、駆動源としての電動機と電動機に対して電力を供給する電源とを備える車両を提供する。本発明の第２の態様に係る車両は、前記電動機と前記電源との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する回路開閉器と、前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源の電圧を検出する電源電圧検出手段と、前記回路開閉器と前記電動機との間に配置されていると共に前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、前記検出された電源電圧と前記検出された電動機側電圧と前記回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記回路開閉器の異常を判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３の態様に係る車両によれば、検出された電源電圧と検出された電動機側電圧と回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて回路開閉器の異常を判定する異常判定手段を備えるので、車両始動前の異常判定を迅速に実行することが可能となり、車両始動に要する時間を短縮することができる。なお、本発明の第３の態様に係る車両における回路開閉器、異常判定手段は第１の態様または第２の態様に係る異常診断装置と同様に種々の態様を取り得ることはいうまでもない。
【００１９】
本発明の第４の態様は、電源と負荷との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する回路開閉器を備える電源回路の異常診断方法を提供する。本発明の第４の態様に係る方法は、前記電源の電圧を検出し、前記負荷側の電圧を検出し、前記検出した電源電圧と前記検出した負荷側電圧と前記回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記回路開閉器の異常を判定することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第４の態様に係る方法は、検出した電源電圧と検出した負荷側電圧と回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて回路開閉器の異常を判定するので、回路開閉器の異常を迅速に判定することができる。また、本発明の第３の態様に係る方法は、本発明の第１の態様および第２の態様に係る異常診断装置と同様に種々の態様を取り得る。
【００２１】
発明の他の態様
１．電源回路の起動制限装置であって、
電力を供給する電源と、
電源から供給される電力によって運転される負荷と、
前記電源および前記負荷の間に配置され、電源の接続および遮断を実行する第１の回路開閉器と、
前記電源および前記負荷の間において前記第１の回路開閉器と電気的に並列に配置されていると共に、前記電源回路の起動時には第１の回路開閉器よりも先に閉じられる第２の回路開閉器と、
前記第２の回路開閉器と前記負荷との間に配置された制限抵抗と、
前記制限抵抗の温度に関連する指標を検出する温度指標検出手段と、
前記検出された温度に関連する指標が所定値以上となった場合には前記第２の回路開閉器の作動を禁止する回路開閉器作動禁止手段とを備える電源回路の起動制限装置。
【００２２】
このような構成を備える場合には、制限抵抗の温度上昇を抑制することができる。また、制限抵抗の温度上昇に伴う制限抵抗を被覆固定する固定材の軟化を防止することができる。
【００２３】
２．上記１．の電源回路の起動制限装置において、前記制限抵抗の温度に関連する指標を検出する温度指標検出手段は、前記第２の回路開閉器の閉回数を計数する計数手段であっても良く、前記回路開閉器作動禁止手段は前記計数された閉回数が所定値以上となった場合に前記第２の回路開閉器の作動を禁止してもよい。
【００２４】
制限抵抗の温度上昇は、第２の回路開閉器の閉回数に比例するので、第２の回路開閉器の閉回数に基づいて制限抵抗の温度上昇を判定することができる。
【００２５】
３．上記１．または２．の電源回路の起動制限装置において、前記計数手段は前記第２の回路開閉器の開時間が所定時間以上となった場合には、前記計数された閉回数を減じても良い。かかる場合には、制限抵抗の温度降下を考慮に入れることが可能となり、制限抵抗の温度変化をより正確に反映することができる。
【００２６】
４．上記３．の電源回路起動制限装置において、前記所定時間は前記第２の回路開閉器の閉回数の増加に伴い長くなるようにしてもよい。第２の回路開閉器の閉回数の増加に伴い制限抵抗の温度も上昇しており、温度低下に時間を要するので、このような構成を備えることにより制限抵抗の温度上昇をより適切に抑制することができる。
【００２７】
５．上記１．ないし４．のいずれかの電源回路の起動制限装置において、前記回路開閉器作動禁止手段は前記電源回路の起動を禁止してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例としてのハイブリッド車両の全体構成を示す説明図である。
【図２】ＨＶバッテリの内部構成を示す説明図。
【図３】システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３の作動状態と負荷側電圧Ｖinvとの関係を示すグラフである。
【図４】ＨＶバッテリの動作状態とシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３の作動状態の関係を示す説明図である。
【図５】車両のシステム起動時に実行されるＨＶバッテリの異常診断処理を示すフローチャートである。
【図６】その他の実施例にて実行されるプリチャージ禁止処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】復帰時間Ｔreと起動許可回数（起動回数）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．ハイブリッド車両の全体構成
Ｂ．ハイブリッド車両の基本動作
Ｃ．ＨＶバッテリの内部構成
Ｄ．ＨＶバッテリの基本動作
Ｅ．ＨＶバッテリの異常判定
Ｆ．その他の実施例
【００３０】
Ａ．ハイブリッド車両の全体構成：
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車両の全体構成を示す説明図である。このハイブリッド車両は、エンジン１５０と、２つのモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、の３つの原動機を備えている。ここで、「モータ／ジェネレータ」とは、モータとしても機能し、また、ジェネレータとしても機能する原動機を意味している。なお、以下では簡単のため、これらを単に「モータ」と呼ぶ。車両の制御は、制御システム２００によって行われる。
【００３１】
制御システム２００は、メインＥＣＵ２１０と、ブレーキＥＣＵ２２０と、バッテリＥＣＵ２３０と、エンジンＥＣＵ２４０とを有している。各ＥＣＵは、マイクロコンピュータや、入力インタフェース、出力インタフェースなどの複数の回路要素が１つの回路基板上に配置された１ユニットとして構成されたものである。メインＥＣＵ２１０は、モータ制御部２６０とマスタ制御部２７０とを有している。マスタ制御部２７０は、３つの原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の出力の配分などの制御量を決定する機能を有している。
【００３２】
エンジン１５０は、通常のガソリンエンジンであり、爆発燃焼によって生じたエネルギによってクランクシャフト１５６を回転させる。エンジン１５０の運転はエンジンＥＣＵ２４０により制御されている。エンジンＥＣＵ２４０は、マスタ制御部２７０からの指令に従って、エンジン１５０の燃料噴射量、点火時期その他の制御を実行する。
【００３３】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、同期電動機として構成されており、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ１３２，１４２と、回転磁界を形成する三相コイル１３１，１４１が巻回されたステータ１３３，１４３とを備える。ステータ１３３，１４３はケース１１９に固定されている。モータＭＧ１，ＭＧ２のステータ１３３，１４３に巻回された三相コイル１３１，１４１は、それぞれ駆動回路１９１，１９２を介してＨＶバッテリ１９４に接続されている。駆動回路１９１，１９２は、各相ごとにスイッチング素子としてのトランジスタを１対ずつ備えたトランジスタインバータである。ＨＶバッテリ１９４は、後述するようにその内部に２次電池、電源オン−オフ回路を含み、電源回路を構成している。駆動回路１９１，１９２はモータ制御部２６０によって制御される。モータ制御部２６０からの制御信号によって駆動回路１９１，１９２のトランジスタがスイッチングされると、ＨＶバッテリ１９４とモータＭＧ１，ＭＧ２との間に電流が流れる。モータＭＧ１，ＭＧ２はＨＶバッテリ１９４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この動作状態を力行と呼ぶ）、ロータ１３２，１４２が外力により回転している場合には三相コイル１３１，１４１の両端に起電力を生じさせる発電機として機能してＨＶバッテリ１９４を充電することもできる。なお、外力がエンジン１５０の出力の場合には「発電」、制動力の場合には「回生」であるが、本実施例では以下まとめてこの動作状態を回生と呼ぶ。
【００３４】
エンジン１５０とモータＭＧ１，ＭＧ２の回転軸は、プラネタリギヤ１２０を介して機械的に結合されている。プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ１２１と、リングギヤ１２２と、プラネタリピニオンギヤ１２３を有するプラネタリキャリア１２４と、から構成されている。本実施例のハイブリッド車両では、エンジン１５０のクランクシャフト１５６はダンパ１３０を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合されている。ダンパ１３０はクランクシャフト１５６に生じる捻り振動を吸収するために設けられている。モータＭＧ１のロータ１３２は、サンギヤ軸１２５に結合されている。モータＭＧ２のロータ１４２は、リングギヤ軸１２６に結合されている。リングギヤ１２２の回転は、チェーンベルト１２９とデファレンシャルギア１１４とを介して車軸１１２および車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。
【００３５】
制御システム２００は、車両全体の制御を実現するために種々のセンサを用いており、例えば、運転者によるアクセルの踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ１６５、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ１６７、ブレーキの踏み込み圧力を検出するためのブレーキセンサ１６３、ＨＶバッテリ１９４の充電状態を検出するためのバッテリセンサ１９６、およびモータＭＧ２の回転数を測定するための回転数センサ１４４などを利用している。リングギヤ軸１２６と車軸１１２はチェーンベルト１２９によって機械的に結合されているため、リングギヤ軸１２６と車軸１１２の回転数の比は一定である。従って、リングギヤ軸１２６に設けられた回転数センサ１４４によって、モータＭＧ２の回転数だけでなく、車軸１１２の回転数も検出することができる。
【００３６】
Ｂ．ハイブリッド車両の基本的動作：
ハイブリッド車両の基本的な動作を説明するために、以下ではまず、プラネタリギヤ１２０の動作について説明する。プラネタリギヤ１２０は、上述した３つの回転軸のうちの２つの回転軸の回転数が決定されると残りの回転軸の回転数が決まるという性質を有している。各回転軸の回転数の関係は次式（１）の通りである。
【００３７】
Ｎｃ＝Ｎｓ×ρ／（１＋ρ）＋Ｎｒ×１／（１＋ρ）    …（１）
ここで、Ｎｃはプラネタリキャリア軸１２７の回転数、Ｎｓはサンギヤ軸１２５の回転数、Ｎｒはリングギヤ軸１２６の回転数である。また、ρは次式で表される通り、サンギヤ１２１とリングギヤ１２２のギヤ比である。
【００３８】
ρ＝［サンギヤ１２１の歯数］／［リングギヤ１２２の歯数］
また、３つの回転軸のトルクは、回転数に関わらず、次式（２），（３）で与えられる一定の関係を有する。
【００３９】
Ｔｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ）                      …（２）
Ｔｒ＝Ｔｃ×１／（１＋ρ）＝Ｔｓ／ρ            …（３）
ここで、Ｔｃはプラネタリキャリア軸１２７のトルク、Ｔｓはサンギヤ軸１２５のトルク、Ｔｒはリングギヤ軸１２６のトルクである。
【００４０】
本実施例のハイブリッド車両は、このようなプラネタリギヤ１２０の機能により、種々の状態で走行することができる。例えば、ハイブリッド車両が走行を始めた比較的低速な状態では、エンジン１５０を停止したまま、モータＭＧ２を力行することにより車軸１１２に動力を伝達して走行する。同様にエンジン１５０をアイドル運転したまま走行することもある。
【００４１】
走行開始後にハイブリッド車両が所定の速度に達すると、制御システム２００はモータＭＧ１を力行して出力されるトルクによってエンジン１５０をモータリングして始動する。このとき、モータＭＧ１の反力トルクがプラネタリギヤ１２０を介してリングギヤ１２２にも出力される。
【００４２】
エンジン１５０を運転してプラネタリキャリア軸１２７を回転させると、上式（１）〜（３）を満足する条件下で、サンギヤ軸１２５およびリングギヤ軸１２６が回転する。リングギヤ軸１２６の回転による動力はそのまま車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。サンギヤ軸１２５の回転による動力は第１のモータＭＧ１で電力として回生することができる。一方、第２のモータＭＧ２を力行すれば、リングギヤ軸１２６を介して車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに動力を出力することができる。
【００４３】
定常運転時には、エンジン１５０の出力が、車軸１１２の要求動力（すなわち車軸１１２の回転数×トルク）とほぼ等しい値に設定される。このとき、エンジン１５０の出力の一部はリングギヤ軸１２６を介して直接車軸１１２に伝えられ、残りの出力は第１のモータＭＧ１によって電力として回生される。回生された電力は、第２のモータＭＧ２がリングギヤ軸１２６を回転させるトルクを発生するために使用される。この結果、車軸１１２を所望の回転数で所望のトルクで駆動することが可能である。
【００４４】
車軸１１２に伝達されるトルクが不足する場合には、第２のモータＭＧ２によってトルクをアシストする。このアシストのための電力には、第１のモータＭＧ１で回生した電力およびＨＶバッテリ１９４に蓄えられた電力が用いられる。このように、制御システム２００は、車軸１１２から出力すべき要求動力に応じて２つのモータＭＧ１，ＭＧ２の運転を制御する。
【００４５】
本実施例のハイブリッド車両は、エンジン１５０を運転したまま後進することも可能である。エンジン１５０を運転すると、プラネタリキャリア軸１２７は前進時と同方向に回転する。このとき、第１のモータＭＧ１を制御してプラネタリキャリア軸１２７の回転数よりも高い回転数でサンギヤ軸１２５を回転させると、上式（１）から明らかな通り、リングギヤ軸１２６は後進方向に反転する。制御システム２００は、第２のモータＭＧ２を後進方向に回転させつつ、その出力トルクを制御して、ハイブリッド車両を後進させることができる。
【００４６】
プラネタリギヤ１２０は、リングギヤ１２２が停止した状態で、プラネタリキャリア１２４およびサンギヤ１２１を回転させることが可能である。従って、車両が停止した状態でもエンジン１５０を運転することができる。例えば、ＨＶバッテリ１９４の残容量が少なくなれば、エンジン１５０を運転し、第１のモータＭＧ１を回生運転することにより、ＨＶバッテリ１９４を充電することができる。車両が停止しているときに第１のモータＭＧ１を力行すれば、そのトルクによってエンジン１５０をモータリングし、始動することができる。
【００４７】
Ｃ．ＨＶバッテリ１９４の内部構成：
次に、図２を参照してＨＶバッテリ１９４の内部構成について詳細に説明する。図２はＨＶバッテリ１９４の内部構成およびＨＶバッテリ１９４に接続される駆動回路１９１並びにモータＭＧ２との配置関係を示す回路図である。なお、説明の都合上、駆動回路１９１およびモータＭＧ２のみを図示するが、駆動回路１９２およびモータＭＧ１に対しても同様に適用され得る。ＨＶバッテリ１９４は、直列配置された２つの積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２と、積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２間に配置された高電圧フューズＨＦ、高電圧回路の電源の接続および遮断を実行するシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３を備えている。システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３は、コイルに対して励磁電流を通電したときにオンする接点を閉じるリレーである。
【００４８】
積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２とシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３との間には、電源、すなわち積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２の電圧を検出するための電源側電圧センサＶＢが配置されている。システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３と駆動回路１９１との間には、負荷側の電圧を検出するための負荷側電圧センサＶＩ、並びにコンデンサＣが配置されている。また、システムメインリレーＳＭＲ１と負荷側電圧センサＶＩとの間には突入電流を防止するための制限抵抗ＬＲが配置されている。各電圧センサＶＢ、ＶＩはバッテリＥＣＵ２３０に接続されており、各電圧センサＶＢ、ＶＩによって検出された電圧値は、バッテリＥＣＵ２３０を介してマスタ制御部２７０に入力される。
【００４９】
Ｄ．ＨＶバッテリ１９４の基本的動作：
次に、図２ないし図４を参照して本実施例に係るＨＶバッテリ１９４の基本的動作について説明する。図３はシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３の作動状態と負荷側電圧Ｖinvとの関係を示すグラフである。図４はＨＶバッテリの動作状態とシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３の作動状態の関係を示す説明図である。
【００５０】
メインＥＣＵ２１０のマスタ制御部２７０は、電源遮断時、すなわちイグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置にあるときには、全てのシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３をオフする。すなわち、各システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３のコイルに対する励磁電流をオフする。なお、イグニッションキー・ポジションは、ＯＦＦ位置→ＡＣＣ位置→ＯＮ位置→ＳＴＡ位置の順に切り換えられ、ＳＴＡ位置からＯＮ位置へは自動的に戻るものとする。電源接続時、すなわちイグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置からＡＣＣ位置およびＯＮ位置を経てＳＴＡ位置に切り換えられると、マスタ制御部２７０は、先ず、システムメインリレーＳＭＲ３をオンし、次にシステムメインリレーＳＭＲ１をオンしてプリチャージを実行する。システムメインリレーＳＭＲ１には制限抵抗ＬＲが接続されているので、図３に示すようにシステムメインリレーＳＭＲ１をオンしても負荷側電圧Ｖinvは緩やかに上昇し、突入電流の発生を防止することができる。なお、イグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置からＳＴＡ位置に切り換えられると、後述するＨＶバッテリ１９４の異常診断処理が実行される。マスタ制御部２７０は、負荷側電圧Ｖinvが、例えば、電源側電圧Ｖbatの約８０％程度に達したところでプリチャージを完了し、システムメインリレーＳＭＲ２をオンする。マスタ制御部２７０は負荷側電圧Ｖinvがほぼ電源側電圧Ｖbatに等しくなったところで、システムメインリレーＳＭＲ１をオフしてＨＶバッテリ１９４をオン状態とする。
【００５１】
一方、イグニッションキー・ポジションがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り換えられると、メイン制御部２７０は、先ずシステムメインリレーＳＭＲ２をオフし、続いてシステムメインリレーＳＭＲ３をオフする。この結果、ＨＶバッテリ１９４と駆動回路１９１との間の電気的な接続が遮断され、電源遮断状態となる。このとき、駆動回路側の残存電圧はディスチャージされ、電源側電圧Ｖinvは徐々に約０Ｖ（遮断時電圧）に収束する。なお、遮断時電圧は必ずしも０Ｖである必要はなく、例えば、２、３Ｖ程度の微弱電圧であっても良い。
【００５２】
Ｅ．ＨＶバッテリ１９４の異常診断：
ＨＶバッテリの異常診断について図２ないし図５を参照して説明する。図５は車両のシステム起動時、すなわち、イグニッションキーのポジションがＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えられた際に実行される異常診断処理を示すフローチャートである。メインＥＣＵ２１０のマスタ制御部２７０は、イグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えられると、システムメインリレーＳＭＲ３をオンする前に、電源側電圧センサＶＢによって検出された電源側電圧Ｖbatが参照電圧Ｖref以上であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。参照電圧Ｖrefは、例えば、積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２からなる二次電池によって出力される定格電圧である。マスタ制御部２７０は、Ｖbat＜Ｖrefであると判定した場合には（ステップＳ１００：Ｎｏ）、ＨＶバッテリ１９４の高電圧フューズＨＦまたは積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２に異常が発生していると判定する（ステップＳ１１０）。電源側電圧センサＶＢによって検出される電源側電圧Ｖbatは、電源側電圧センサＶＢの配置位置から正常時には参照電圧Ｖref（例えば、約３００Ｖ）以上でなければならず、Ｖbat＜Ｖinvの場合には、高電圧フューズＨＦの断線、あるいは、積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２の発電不良の発生が疑われる。
【００５３】
これに対して、マスタ制御部２７０は、Ｖbat≧Ｖrefであると判定した場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、電源側電圧センサＶＢによって検出された電源側電圧Ｖbatと負荷側電圧センサＶＩによって検出された負荷側電圧Ｖinvとが等しいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。マスタ制御部２７０はＶinv＝Ｖbatであると判定した場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、システムメインリレーＳＭＲ１とＳＭＲ３、システムメインリレーＳＭＲ２とＳＭＲ３、または、システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３のいずれかの組み合わせの溶着が発生していると判定する（ステップＳ１３０）。システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３をオンするまでは、図３に示すように電源側電圧Ｖbatは約３００Ｖ、負荷側電圧Ｖinvは約０Ｖでなければならないからである。マスタ制御部２７０は、Ｖbat≠Ｖinvであると判定した場合には（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、システムメインリレーＳＭＲ３、およびシステムメインリレーＳＭＲ１をオンしてプリチャージを実行する（ステップＳ１４０）。
【００５４】
プリチャージ実行後、マスタ制御部２７０は、負荷側電圧Ｖinvが約０Ｖであるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、負荷側電圧Ｖinvが約０Ｖであると判定した場合には（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、制限抵抗ＬＲの断線を判定する（ステップＳ１６０）。プリチャージ実行後には、負荷側電圧Ｖinvは図３に示すように徐々に上昇していかなければならず、負荷側電圧Ｖinv＝約０Ｖの場合には制限抵抗ＬＲの断線が疑われる。一方、マスタ制御部２７０は、Ｖinv≠約０であると判定した場合には（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、プリチャージ完了を待ってシステムメインリレーＳＭＲ２をオンしてシステムメインリレーＳＭＲ１をオフして電源オンを実行する（ステップＳ１７０）。
【００５５】
電源オン実行後、マスタ制御部２７０は電源側電圧Ｖbatと負荷側電圧Ｖinvとが等しいか否かを判定する（ステップＳ１８０）。マスタ制御部２７０は、Ｖbat≠Ｖinvであると判定した場合には（ステップＳ１８０：Ｎｏ）、システムメインリレーＳＭＲ２が作動していないと判定する（ステップＳ１９０）。ＳＭＲ２がオンされている場合には、図３に示すように負荷側電圧Ｖinvは電源側電圧Ｖbatと等しくなければならないからである。一方、マスタ制御部２７０は、Ｖbat＝Ｖinvであると判定した場合には（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）、ＨＶバッテリ１９４に異常は発生していないと判定する（ステップＳ２００）。
【００５６】
マスタ制御部２７０は、車両始動時の他、イグニッションキー・ポジションがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り換えられる車両走行終了時、ＨＶバッテリ１９４の充電時にも電源側電圧センサＶＢおよび負荷側電圧センサＶＩからの検出値に基づいてＨＶバッテリ１９４の異常判定を実行する。例えば、車両走行終了時には、システムメインリレーＳＭＲ２、ＳＭＲ３をオフしたにもかかわらず、Ｖbat＝Ｖinvの状態が継続する場合、あるいは、Ｖinvが約０Ｖにならない場合にはシステムメインリレーＳＭＲ２、ＳＭＲ３の溶着を判定することができる。システムメインリレーＳＭＲ２、ＳＭＲ３をオフした後には、負荷側に残る電圧はディスチャージされるので、負荷側電圧invは徐々に約０Ｖに収束しなければならないからである。また、ＨＶバッテリ１９４の充電時に、負荷側電圧Ｖinv＞電源側電圧Ｖbatとなった場合には、システムメインリレーＳＭＲ２、ＳＭＲ３の少なくとも一方がオン動作不良であると判定することができる。システムメインリレーＳＭＲ２、ＳＭＲ３が正常にオン動作していれば、モータＭＧ２によって生成された電力は積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２に蓄電され、Ｖinv＝Ｖbatとなるはずだからである。
【００５７】
以上説明したように、本実施例によれば、ＨＶバッテリ１９４の異常判定を電源側電圧センサＶＢおよび負荷側電圧センサＶＩからの検出値に基づいて実行するので、ＨＶバッテリ１９４の初期異常判定をシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３を作動させることなく実行することができる。また、異常判定プログラムに基づいてシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３を作動させる必要がないので、異常判定を迅速に終了することができる。さらに、システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３の作動を伴う異常判定に際しても、２つの電圧センサＶＢ、ＶＩからの検出値を用いるので複雑な異常判定プログラムを実行することなく必要な異常判定を迅速に完了することができる。
【００５８】
Ｆ．その他の実施例
上記実施例の他に、制限抵抗ＬＲの温度に関連付けられた指標を用いてシステムメインリレーＳＭＲ１のオン・オフ回数を制限し、制限抵抗ＬＲを保護するようにしてもよい。ＨＶバッテリ１９４は、既述のように突入電流を防止するためにシステムメインリレーＳＭＲ１に制限抵抗ＬＲを接続し、プリチャージを実行する。プリチャージ実行時には、通過電流によって制限抵抗ＬＲは発熱することが知られている。プリチャージは、一般的に、イグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置からＳＴＡ位置に切り換えられると実行され、例えば、商品配送時等には頻繁にイグニッションキー・ポジションがＳＴＡ位置とＯＦＦ位置との間で切り換えられる。この結果、比較的短い期間にプリチャージが繰り返し実行されることとなり、制限抵抗ＬＲの温度が比較的高い温度まで上昇し、場合によっては制限抵抗ＬＲを含む回路素子を内包するモールドを溶かしてしまうことがある。
【００５９】
本実施例では、プリチャージに伴う制限抵抗ＬＲの温度上昇をプリチャージ実行回数という指標によって評価し、短期間のプリチャージの繰り返しを禁止することで、制限抵抗ＬＲの温度上昇を抑制することとした。制限抵抗ＬＲの温度上昇とプリチャージ実行回数との間には、６０℃の雰囲気温度下で、プリチャージを６０回繰り返し実行すると制限抵抗ＬＲの温度が約１４０℃上昇する関係が存在するとの実験結果が得られた。また、本実施例における制限抵抗ＬＲを包むモールド樹脂の軟化温度は２２０℃前後である。
【００６０】
このプリチャージの禁止制御について図６および図７を参照して説明する。図６は本実施例にて実行されるプリチャージ禁止処理ルーチンを示すフローチャートである。図７は復帰時間Ｔreと起動許可回数（起動回数）との関係を示すグラフである。
【００６１】
本処理ルーチンは所定時間間隔で繰り返し実行される。マスタ制御部２７０は、本処理ルーチンを開始するとプリチャージ終了後からの積算時間Ｔsumが復帰時間Ｔreよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３００）。積算時間Ｔsumは、プリチャージ終了後、イグニッションキー・ポジションがＳＴＡ位置に切り換えられるまでイグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置にある期間も積算される。マスタ制御部２７０は、積算時間Ｔsumが復帰時間Ｔreよりも大きいと判定した場合には（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、起動許可回数を示すカウント値Ｃonを１つ減らす（ステップＳ３１０）。復帰時間Ｔreと起動許可回数との関係は図７に示すとおりである。マスタ制御部２７０は、カウント値Ｃonを０以上の値とし（ステップＳ３２０）、積算時間Ｔsumを０として初期化する（ステップＳ３３０）。すなわち、カウント値Ｃonとして取り得る最低値は０であり負の値は取り得ない。また、積算時間Ｔsumが復帰時間Ｔreよりも大きいので、積算時間Ｔsumを初期値０に戻すのである。
【００６２】
ここで、図７を参照して復帰時間Ｔreと起動許可回数との関係について説明する。この例では、起動許可回数を６０回に設定してあり、起動回数、すなわち、プリチャージ実行回数が６０回を超えたところで１時間プリチャージが禁止される。起動許可回数が６０〜４０回までは起動許可回数を１回増やすために５分間の積算時間Ｔsumが要求され、起動許可回数が４１回〜０回までは起動許可回数を１回増やすためにそれぞれ対応する時間だけの積算時間Ｔsumが要求される。すなわち、起動許可回数０回から起動許可回数６０回まで復帰するためには直線で囲まれた領域Ｓの面積に相当する時間が要求されることとなる。ただし、積算時間Ｔsumが６時間を超えたところで起動許可回数は６０回に戻される。なお、起動許可回数が６０回から４０回までの復帰時間Ｔreを一律５分としたのは、比較的、起動許可回数に余裕のある段階での復帰時間Ｔreの短縮化を図る一方で、プリチャージが短期間に繰り返し実行された場合の影響を低減するためである。
【００６３】
図６に戻ると、マスタ制御部２７０は積算時間Ｔsumが復帰時間Ｔre以下であると判定した場合には（ステップＳ３００：Ｎｏ）、カウント値Ｃonを減ずることなく次のステップ（ステップＳ３４０）へ進む。マスタ制御部２７０は、イグニッションキー・ポジションがＯＦＦ位置からＯＮ位置へ切り換えられたか否か、すなわち、システムメインリレーの接続要求が発生したか否かを判定し（ステップＳ３４０）、イグニッションキー・ポジションが切り換えられていない場合には本処理を終了する（ステップＳ３４０：Ｎｏ）。一方、マスタ制御部２７０は、イグニッションキー・ポジションがＯＮ位置にあると判定した場合には（ステップＳ３４０：Ｙｅｓ）、カウント値Ｃonが６０以上であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。マスタ制御部２７０は、カウント値Ｃonが６０未満であると判定した場合には（ステップＳ３５０：Ｎｏ）、起動許可フラグを立て（ステップＳ３６０）、カウント値Ｃonを１つインクリメントし（ステップＳ３７０）する。マスタ制御部２７０は、カウントアップしたカウント値Ｃonに対応する復帰時間Ｔreを図７に基づいて設定し（ステップＳ３８０）、所定時間経過したところで再度、本処理を実行する。
【００６４】
マスタ制御部２７０は、カウント値Ｃonが６０以上であると判定した場合には（ステップＳ３５０：Ｙｅｓ）、起動許可フラグを降ろして起動を不許可とし（ステップＳ３９０）、所定時間経過したところで再度、本処理を実行する。既述のように、起動許可フラグはカウント値Ｃonが６０未満となるまでは立てられず、車両を始動・発進させることはできない。
【００６５】
以上説明したように、本実施例によれば、プリチャージの実行回数を監視して、実行回数が所定値（本実施例では６０回）を超えた場合にはプリチャージ（システムの起動）を禁止するので、制限抵抗ＬＲの温度上昇に伴うモールド材料の軟化、溶融を回避することができる。また、プリチャージ実行回数を指標として用いて制限抵抗ＬＲの温度上昇を評価するので、温度センサを備える必要がなく、ハイブリッド車両の構成部品を削減することができる。
【００６６】
さらに、制限抵抗ＬＲの温度に比較的余裕のある領域では復帰時間Ｔreを短くしているので、起動許可回数を早期に復帰（増加）させることが可能となり、不用意なシステムの起動不許可の発生を防止することができる。またさらに、プリチャージが６時間にわたって実行されなかった場合には、それまでの起動許可回数に拘わらず起動許可回数を初期値に戻すので、一般的な使用条件下における起動不許可の発生を防止することができる。
【００６７】
なお、６０回の起動許可回数、図７に示す起動許可回数と復帰時間Ｔreとの関係はそれぞれ一例に過ぎず、所望の条件に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。例えば、制限抵抗ＬＲを包むモールド材の耐熱温度が上昇した場合には、起動許可回数を増加させてもよく、逆に、モールド材の耐熱温度が低下した場合には起動許可回数を減少させても良い。さらに、復帰時間Ｔreと起動許可回数とを全域にわたって比例させるようにしても良い。また、各復帰時間Ｔreについても例示に過ぎず、制限抵抗ＬＲ、およびモールド材の放熱特性に合わせて短くしたり長くしたりすることができる。
【００６８】
以上、いくつかの実施例に基づき本発明に係るハイブリッド車両におけるシステムメインリレーの診断装置を説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【００６９】
例えば、上記実施例では、３つのシステムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２、ＳＭＲ３を用いているが、システムメインリレーＳＭＲ２だけ、システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ３だけ、システムメインリレーＳＭＲ２、ＳＭＲ３だけといった構成であっても構わない。いずれの場合にも、上記実施例を適用してその効果を得ることができる。
【００７０】
また、他の実施例では制限抵抗ＬＲの温度指標としてプリチャージの実行回数を用いているが、直接または間接的に温度を測定しても良い。かかる場合には、温度センサが必要となり部品点数は増えるものの、制限抵抗ＬＲの温度上昇に伴う不具合を回避できる点においては同一の効果を奏する。
【００７１】
上記実施例では、ハイブリッド車両を例にとって説明したが、エンジンを有しない電気自動車に対して適用しても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１１２…車軸
１１４…デファレンシャルギア
１１６Ｒ，１１６Ｌ…車輪
１１９…ケース
１２０…プラネタリギヤ
１２１…サンギヤ
１２２…リングギヤ
１２３…プラネタリピニオンギヤ
１２４…プラネタリキャリア
１２５…サンギヤ軸
１２６…リングギヤ軸
１２７…プラネタリキャリア軸
１２９…チェーンベルト
１３０…ダンパ
１３１…三相コイル
１３２…ロータ
１３３…ステータ
１４１…三相コイル
１４２…ロータ
１４３…ステータ
１４４…回転数センサ（回転角センサ）
１５０…エンジン
１５６…クランクシャフト
１６３…ブレーキセンサ
１６５…アクセルセンサ
１６７…シフトポジションセンサ
１９１，１９２…駆動回路
１９４…ＨＶバッテリ
１９６…バッテリセンサ
２００…制御システム
２１０…メインＥＣＵ
２２０…ブレーキＥＣＵ
２３０…バッテリＥＣＵ
２４０…エンジンＥＣＵ
２６０…モータ制御部
２７０…マスタ制御部
ＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ３…システムメインリレー
ＢＭ１、ＢＭ２…積層バッテリモジュール
ＬＲ…制限抵抗
ＶＢ…電源側電圧センサ
ＶＩ…負荷側電圧センサ
ＨＦ…高電圧フューズ
【図１】
2010230678.tif 000003
【図２】
2010230678.tif 000004
【図３】
2010230678.tif 000005
【図４】
2010230678.tif 000006
【図５】
2010230678.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010230678.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月9日(2010.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源回路における異常診断装置であって、
正極および負極を有する電源と、
前記電源から電力の供給を受けると共に前記電源の正極と接続される正極入力部と前記電源の負極と接続される負極入力部とを有し、負荷を駆動するための駆動回路と、
前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源側の電圧を検出する電源電圧検出手段と、
前記電源と前記駆動回路との間に配置されていると共に前記負荷側の電圧を検出する負荷側電圧検出手段と、
前記電源の正極と前記正極入力部との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する正極側回路開閉器と、
前記電源の負極と前記負極入力部との間に配置されていると共に電源の接続および遮断を実行する負極側回路開閉器と、
前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を開いた後または閉じた後に他方を開くまたは閉じるように両回路開閉器を制御する回路開閉器制御手段と、
前記負荷側電圧に基づいて、先に開かれたまたは閉じられた回路開閉器の異常を判定する異常判定手段とを備える電源回路における異常診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記回路開閉器制御手段は、前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を開いた後に他方を開き、
前記異常判定手段は、前記負荷側電圧に基づいて、先に開かれた回路開閉器の異常を判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記異常判定手段は、前記負荷側電圧に加えて、前記電源電圧検出手段により検出された電源側電圧に基づいて、先に開かれた回路開閉器の異常を判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記異常判定手段は、前記負荷側電圧と前記電源側電圧とが等しい場合または前記負荷側電圧が前記電源側電圧と等しくならない場合に、先に開かれた回路開閉器の異常を判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの請求項に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記回路開閉器制御手段は、前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を閉じた後に他方を閉じ、
前記異常判定手段は、前記負荷側電圧に基づいて、先に閉じられた回路開閉器の異常を判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記異常判定手段は、前記負荷側電圧に加えて、前記電源側の電圧に基づいて、先に閉じられた回路開閉器の異常を判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかの請求項に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記異常判定手段は、開かれている前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器が共に閉じられる前に検出された前記負荷側電圧と前記電源側電圧とが等しい場合に、前記正極側回路開閉器または前記負極側回路開閉器の溶着が発生していると判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかの請求項に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記異常判定手段は、前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれかを閉じた後に、前記負荷側電圧が上昇した場合に、前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれかの内、閉じられなかった回路開閉器に溶着が発生していると判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項９】
請求項７に記載の電源回路における異常診断装置はさらに、
前記正極側回路開閉器と並列に配置されている、プリチャージ用回路開閉器と制限抵抗とが直列に接続されているプリチャージ用回路を備え、
前記回路開閉器制御手段は、前記負荷側電圧と前記電源側電圧とが等しくない場合には、前記負極側回路開閉器と前記プリチャージ用回路開閉器とを閉じ、
前記異常判定手段は、前記負極側回路開閉器と前記プリチャージ用回路開閉器とが閉じられた後に検出された前記負荷側電圧が、前記電源と前記駆動回路との電気的な接続が遮断された際における負荷側電圧である遮断時電圧に等しい場合には、前記制限抵抗が遮断されていると判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかの請求項に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記電源は過剰電流を遮断するためのフューズを有し、
前記異常判定手段は、開かれている前記正極側回路開閉器と前記負極側回路開閉器とが閉じられる前に検出された電源側電圧が予め定められている参照電圧未満である場合には、前記フューズが切断または前記電源に発電不良が発生していると判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかの請求項に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記異常判定手段は、前記電源を接続しているときに、前記電源側電圧よりも前記負荷側電圧が高い場合、または、前記負荷側電圧が前記遮断時電圧と等しくない場合に、前記前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器の少なくとも一方に異常が発生していると判定する、電源回路における異常診断装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかの請求項に記載の電源回路における異常診断装置において、
前記回路開閉器制御手段は、電源遮断時に前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器を開いて、前記駆動回路側の残存電圧をディスチャージさせる、電源回路における異常診断装置。
【請求項１３】
車両であって、
駆動源としての電動機と、
請求項１から１２のいずれかの請求項に記載の電源回路における異常診断装置とを備える、車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の第２の異常診断装置はさらに、前記電源と前記回路開閉器との間に配置されていると共に前記電源側の電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、前記回路開閉器制御手段は、前記電源を接続するときには前記正極側回路開閉器および前記負極側回路開閉器のいずれか一方を閉じた後に他方を閉じ、前記異常判定手段は、前記正極側および負極側回路開閉器が閉じられる前に検出された前記電源側の電圧および前記負荷側電圧と、前記両回路開閉器の動作状態との組み合わせに基づいて前記両回路開閉器の異常を判定しても良い。かかる構成を備える場合には、回路開閉器が開いたままの状態で動作不良の異常状態あるか否かの判定を容易かつ迅速に実行することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
マスタ制御部２７０は、車両始動時の他、イグニッションキー・ポジションがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り換えられる車両走行終了時、ＨＶバッテリ１９４の充電時にも電源側電圧センサＶＢおよび負荷側電圧センサＶＩからの検出値に基づいてＨＶバッテリ１９４の異常判定を実行する。例えば、車両走行終了時には、システムメインリレーＳＭＲ２およびＳＭＲ３の少なくとも一方をオフしたにもかかわらず、Ｖbat＝Ｖinvの状態が継続する場合、あるいは、Ｖinvが約０Ｖにならない場合にはシステムメインリレーＳＭＲ２およびＳＭＲ３の少なくとも一方の溶着を判定することができる。システムメインリレーＳＭＲ２およびＳＭＲ３の少なくとも一方をオフした後には、負荷側に残る電圧はディスチャージされるので、負荷側電圧invは徐々に約０Ｖに収束しなければならないからである。また、ＨＶバッテリ１９４の充電時に、負荷側電圧Ｖinv＞電源側電圧Ｖbatとなった場合には、システムメインリレーＳＭＲ２およびＳＭＲ３の少なくとも一方がオン動作不良であると判定することができる。システムメインリレーＳＭＲ２およびＳＭＲ３が正常にオン動作していれば、モータＭＧ２によって生成された電力は積層電池モジュールＢＭ１、ＢＭ２に蓄電され、Ｖinv＝Ｖbatとなるはずだからである。