(57)【要約】【課題】異常発生時に回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ処理が正常に作動することを、異常が発生する前に把握することができる異常診断装置を提供すること。【解決手段】異常診断装置は、回転電機２１が搭載されたシステムの異常診断を実施する。異常診断装置は、システムの異常を検出する異常検出部２４Ｂと、異常検出部２４Ｂで異常を検出したことに伴い回転電機２１を安全側で制御するためのフェールセーフ処理を実施するフェールセーフ処理部（２４，２８）と、システムの正常時にフェールセーフ処理を実施するべき異常が生じたものとして偽の異常信号を生成する異常信号生成部（２４，２８）と、異常信号生成部により生成された偽の異常信号に基づいてフェールセーフ処理が正常に作動するか否かの作動確認を実施する作動確認部２４Ｄとを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機（２１）が搭載されたシステムの異常診断を実施する異常診断装置であって、
前記システムの異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部で異常を検出したことに伴い、前記回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ処理を実施するフェールセーフ処理部と、
前記システムの正常時に、前記フェールセーフ処理を実施するべき異常が生じたものとして偽の異常信号を生成する異常信号生成部と、
前記異常信号生成部により生成された偽の異常信号に基づいて、前記フェールセーフ処理が正常に作動するか否かの作動確認を実施する作動確認部と、
を備える異常診断装置。
【請求項２】
前記作動確認部は、前記回転電機の作動停止期間に、前記偽の異常信号に基づいて前記作動確認を実施する、請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項３】
前記フェールセーフ処理部は、前記回転電機に接続される蓄電部（１１，１２）の電圧と閾値電圧との比較結果に基づいて前記フェールセーフ処理を実施し、
前記閾値電圧と比較する電圧を、前記蓄電部の電圧から、前記閾値電圧よりも低電圧又は高電圧に切り替える切替回路（５１）が設けられており、
前記異常信号生成部は、前記切替回路により、前記閾値電圧と比較する電圧を、前記蓄電部の電圧から、前記閾値電圧よりも低電圧又は高電圧に切り替えることにより前記偽の異常信号を生成する、請求項１又は２に記載の異常診断装置。
【請求項４】
前記異常信号生成部は、前記偽の異常信号として、前記異常検出部による実際の検出結果とは異なる異常情報を含む異常信号を生成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の異常診断装置。
【請求項５】
前記作動確認部は、前記回転電機でトルク発生させない電流制御により前記作動確認を実施する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の異常診断装置。
【請求項６】
前記作動確認部により前記フェールセーフ処理が正常に作動しないと判断された場合には前記回転電機を電源遮断する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の異常診断装置。
【請求項７】
前記回転電機に対して並列接続される第１蓄電部（１１）及び第２蓄電部（１２）と、
前記第１蓄電部と前記回転電機との間の電気経路に設けられ、前記第１蓄電部と前記回転電機とを電気的に接続又は遮断する第１スイッチ（３１）と、
前記第２蓄電部と前記回転電機との間の電気経路に設けられ、前記第２蓄電部と前記回転電機とを電気的に接続又は遮断する第２スイッチ（３２）と、を備え、
前記作動確認部による前記フェールセーフ処理の作動確認中は、該作動確認中に駆動される電気負荷に対して前記第１蓄電部から給電し、
前記作動確認部は、前記第１スイッチを開放することにより前記第１蓄電部と前記回転電機とを電気的に遮断し、かつ前記第２スイッチを閉鎖することにより前記第２蓄電部と前記回転電機とを電気的に接続した状態で前記作動確認を実施する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の異常診断装置。
【請求項８】
前記回転電機と、前記回転電機の作動を制御する制御装置（２４）とを備える機電一体型の回転電機ユニット（１６）が搭載されたシステムに適用される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常診断装置に関し、詳しくは、回転電機を備えるシステムの異常診断を実施する異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機を備えるシステムにおいて、電圧異常等の異常状態を検出し、フェールセーフ機能を作動させることで、回転電機を安全側で制御することが行われている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、回転電機の出力回路が過電圧であると判定された場合に、電力変換装置を制御して回転電機を相短絡状態とすることにより、回転電機に短絡電流が流れるようにすることが開示されている。これにより、回転電機が発電機として作動中に制御回路の充電経路に急激な電圧上昇が発生した場合にも、過電圧を抑制するとともに、速やかに電圧低下させることにより、回路素子や各装置の破損等を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６７５２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転電機のフェールセーフ機能が正常に作動しなくなった場合でも、システムが正常に作動している限りは主機能に影響が出ないことがある。そのため、ユーザは、回転電機のフェールセーフ機能が正常に作動しなくなっていることに気付くことができないおそれがある。しかしながら、回転電機のフェールセーフ機能が故障している状態で車両の使用を継続すると、システムに異常が発生した場合に何ら対処できず、その結果、回転電機を保護できないことが懸念される。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載されているシステムにおいて、過電圧判定部に異常が発生するとフェールセーフ機能が正常に作動しない状態となるが、主機能である発電機能や力行機能が正常に作動している場合には、ユーザはフェールセーフ機能の異常に気付くことができない。そして、フェールセーフ機能の異常が解消されずに車両の使用が継続され、例えば車両の振動等により制御装置と直流電源とを接続するコネクタが外れるなどして、実際に過電圧が発生した場合、回転電機を相短絡状態にする制御は作動せず、過電圧による回路素子や各装置の損傷等を回避できないことが懸念される。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、異常発生時に回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ処理が正常に作動することを、異常が発生する前に把握することができる異常診断装置を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００８】
第１の発明は、回転電機（２１）が搭載されたシステムの異常診断を実施する異常診断装置であって、前記システムの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部で異常を検出したことに伴い、前記回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ処理を実施するフェールセーフ処理部と、前記システムの正常時に、前記フェールセーフ処理を実施するべき異常が生じたものとして偽の異常信号を生成する異常信号生成部と、前記異常信号生成部により生成された偽の異常信号に基づいて、前記フェールセーフ処理が正常に作動するか否かの作動確認を実施する作動確認部と、を備える。
【０００９】
上記構成では、システムの正常時に、フェールセーフ処理を実施するべき異常が生じたものとして偽の異常信号を生成し、その偽の異常信号に基づいて、回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能が正常に作動するか否かの作動確認を実施する。つまり、システムの正常時において、異常状態に陥っているものと仮想的に認識させ、その仮想的な異常状態に伴い、フェールセーフ機能が正常に作動するか否かの作動確認を実施する。こうした構成によれば、異常が発生する前に、回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能が作動するかしないかを把握することができる。また、フィールセーフ機能の作動の可否を異常発生前に把握しておくことにより、異常発生前の段階でフェールセーフ機能が作動するかしないかに応じた制御を実施することが可能である。これにより、回転電機を適切に保護することができる。
【００１０】
第２の発明は、前記作動確認部は、前記回転電機の作動停止期間に、前記偽の異常信号に基づいて前記作動確認を実施する。こうした構成とすることで、回転電機の発電及び力行の通常機能を阻害しないようにしつつ、異常検出に伴うフェールセーフ機能の作動を確認することができる。
【００１１】
第３の発明は、前記フェールセーフ処理部は、前記回転電機に接続される蓄電部（１１，１２）の電圧と閾値電圧との比較結果に基づいて前記フェールセーフ処理を実施し、前記閾値電圧と比較する電圧を、前記蓄電部の電圧から、前記閾値電圧よりも低電圧又は高電圧に切り替える切替回路（５１）が設けられており、前記異常信号生成部は、前記切替回路により、前記閾値電圧と比較する電圧を、前記蓄電部の電圧から、前記閾値電圧よりも低電圧又は高電圧に切り替えることにより前記偽の異常信号を生成する。
【００１２】
この構成によれば、回転電機の電源電圧を仮想的に異常な電圧値とするため、閾値電圧との比較処理が正常に作動するか否かを併せて確認することができる。つまり、システムの異常を検出する異常検出機能と、当該異常検出機能による異常検出に伴い回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能とが正常に作動するか否かを一連の流れで確認することができる。
【００１３】
第４の発明は、前記異常信号生成部は、前記偽の異常信号として、前記異常検出部による実際の検出結果とは異なる異常情報を含む異常信号を生成する。この構成によれば、システム異常時に実際に生成される異常情報を含む異常信号に基づいて、回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能が正常に作動するか否かを確認することができる。
【００１４】
第５の発明は、前記作動確認部は、前記回転電機でトルク発生させない電流制御により前記作動確認を実施する。この場合、回転電機でトルクを発生させないようにしつつ、回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能の作動を確認することができる。これにより、意図しないシステム挙動が生じることによる不都合を回避することができる。
【００１５】
第６の発明は、前記作動確認部により前記フェールセーフ処理が正常に作動しないと判断された場合には前記回転電機を電源遮断する。この場合、異常が生じたにも関わらず、回転電機のフェールセーフ機能が正常に作動せず、回転電機を適切に保護できないといった状況に陥ることを回避することができる。
【００１６】
第７の発明は、前記回転電機に対して並列接続される第１蓄電部（１１）及び第２蓄電部（１２）と、前記第１蓄電部と前記回転電機との間の電気経路に設けられ、前記第１蓄電部と前記回転電機とを電気的に接続又は遮断する第１スイッチ（３１）と、前記第２蓄電部と前記回転電機との間の電気経路に設けられ、前記第２蓄電部と前記回転電機とを電気的に接続又は遮断する第２スイッチ（３２）と、を備え、前記作動確認部による前記フェールセーフ処理の作動確認中は、該作動確認中に駆動される電気負荷に対して前記第１蓄電部から給電し、前記作動確認部は、前記第１スイッチを開放することにより前記第１蓄電部と前記回転電機とを電気的に遮断し、かつ前記第２スイッチを閉鎖することにより前記第２蓄電部と前記回転電機とを電気的に接続した状態で前記作動確認を実施する。
【００１７】
この構成では、フェールセーフ機能の作動確認の実施中は、第２蓄電部及び回転電機を第１蓄電部から切り離し、第２蓄電部から回転電機に給電することによって行う。このとき、フェールセーフ機能の作動確認中は、該作動確認中に駆動される電気負荷に対して第１蓄電部から給電するため、負荷を安定して駆動させることができる。また、フェールセーフ機能の作動確認についても安定した電力状態で実施することができ、作動確認処理を適正に実施することができる。
【００１８】
第８の発明は、前記回転電機と、前記回転電機の作動を制御する制御装置（２４）とを備える機電一体型の回転電機ユニット（１６）が搭載されたシステムに適用される。この場合、機電一体型の回転電機ユニットが正常に機能している状況下で、回転電機ユニットを構成する回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能が異常発生時に正常に作動するか否かを、フェールセーフ機能を作動させる状況になる前に事前に確認しておくことができる。また、回転電機ユニットが備える制御装置から出力される偽の異常信号に基づいて、フェールセーフ機能が作動するか否かを確認する構成では、上記フェールセーフ機能の作動確認をできるだけ速やかに行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】車両システムを示す電気回路図。
【図２】回転電機ユニットの電気的構成を示す回路図。
【図３】電圧監視部の電気的構成の一部を示す回路図。
【図４】第１実施形態の異常診断機能の作動確認処理を表す機能ブロック図。
【図５】電圧異常に対する作動確認処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態の作動確認処理を示すタイムチャート。
【図７】第２実施形態の異常診断機能の作動確認処理を表す機能ブロック図。
【図８】異常信号に対する作動確認処理の処理手順を示すフローチャート。
【図９】電源状態切替処理の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン（内燃機関）を駆動源として走行する車両の各種機器に電力を供給する車両システムにおいて、当該システムの異常診断を実施する異常診断装置を具体化するものとしている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００２１】
図１に示すように、車両システムは、蓄電部として鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを有する２電源システムである。各蓄電池１１，１２からは、スタータ１３や、各種の電気負荷１４，１５、回転電機ユニット１６への給電が可能となっている。また、各蓄電池１１，１２に対しては、回転電機ユニット１６による充電が可能となっている。本システムでは、回転電機ユニット１６及び電気負荷１４，１５のそれぞれに対して、鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２が並列に接続されている。
【００２２】
鉛蓄電池１１は周知の汎用蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であることが望ましい。このリチウムイオン蓄電池１２は、それぞれ複数の単電池を有してなる組電池として構成されている。これら各蓄電池１１，１２の定格電圧はいずれも同じであり、例えば１２Ｖである。
【００２３】
リチウムイオン蓄電池１２は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットＵとして構成されている。電池ユニットＵは、２つの出力端子Ｐ１，Ｐ２を有しており、このうち出力端子Ｐ１に鉛蓄電池１１とスタータ１３と電気負荷１４とが接続され、出力端子Ｐ２に電気負荷１５と回転電機ユニット１６とが接続されている。
【００２４】
各電気負荷１４，１５は、各蓄電池１１，１２からの供給電力の電圧に対する要求が相違するものである。具体的には、電気負荷１４には、供給電力の電圧が一定又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。これに対し、電気負荷１５は、定電圧要求負荷以外の一般的な電気負荷である。
【００２５】
定電圧要求負荷である電気負荷１４の具体例としては、ナビゲーション装置やオーディオ装置、メータ装置、エンジンＥＣＵ等の各種ＥＣＵが挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置において不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が確保される。電気負荷１４として、電動ステアリング装置やブレーキ装置等の走行系アクチュエータが含まれていてもよい。電気負荷１５の具体例としては、シートヒータやリヤウインドウのデフロスタ用ヒータ、ヘッドライト、フロントウインドウのワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。
【００２６】
回転電機ユニット１６は、回転電機２１と、インバータ２２と、界磁回路２３と、回転電機２１の作動を制御する回転電機ＥＣＵ２４とを備えている。回転電機ユニット１６は、モータ機能付き発電機であり、機電一体型のＩＳＧ（Integrated Starter Generator）として構成されている。回転電機ユニット１６の詳細については後述する。
【００２７】
電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各出力端子Ｐ１，Ｐ２を繋ぐ電気経路Ｌ１と、電気経路Ｌ１上の点Ｎ１とリチウムイオン蓄電池１２とを繋ぐ電気経路Ｌ２とが設けられている。このうち電気経路Ｌ１にスイッチ３１が設けられ、電気経路Ｌ２にスイッチ３２が設けられている。
【００２８】
また、電池ユニットＵには、スイッチ３１を迂回するバイパス経路Ｌ３が設けられている。バイパス経路Ｌ３は、出力端子Ｐ３と電気経路Ｌ１上の点Ｎ１とを接続するようにして設けられている。出力端子Ｐ３は、ヒューズ３５を介して鉛蓄電池１１に接続されている。このバイパス経路Ｌ３によって、スイッチ３１を介さずに、鉛蓄電池１１と電気負荷１５及び回転電機ユニット１６との接続が可能となっている。バイパス経路Ｌ３には、例えば常閉式の機械式リレーからなるバイパススイッチ３６が設けられている。バイパススイッチ３６をオン（閉鎖）することで、スイッチ３１がオフ（開放）されていても鉛蓄電池１１と電気負荷１５及び回転電機ユニット１６とが電気的に接続される。
【００２９】
電池ユニットＵは、各スイッチ３１，３２のオンオフ（開閉）を制御する電池ＥＣＵ３７を備えている。電池ＥＣＵ３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。電池ＥＣＵ３７は、車両の走行状態や各蓄電池１１，１２の蓄電状態に基づいて、各スイッチ３１，３２のオンオフを制御する。これにより、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを選択的に用いて充放電が実施される。例えば、電池ＥＣＵ３７は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、ＳＯＣが所定の使用範囲内に保持されるようにリチウムイオン蓄電池１２への充電量及び放電量を制御する。
【００３０】
回転電機ユニット１６の回転電機ＥＣＵ２４や、電池ユニットＵの電池ＥＣＵ３７には、各ＥＣＵ２３，３７を統括的に管理する上位制御装置としてのエンジンＥＣＵ４０が接続されている。エンジンＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されており、都度のエンジン運転状態や車両走行状態に基づいてエンジン４２の運転を制御する。各ＥＣＵ２３，３７，４０は、ＣＡＮ等の通信ネットワークを構築する通信線４１により接続されて相互に通信可能となっており、所定周期で双方向の通信が実施される。これにより、各ＥＣＵ２３，３７，４０に記憶される各種データを互いに共有している。
【００３１】
次に、回転電機ユニット１６の電気的構成について図２を用いて説明する。回転電機２１は３相交流モータであり、３相電機子巻線２５としてＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相巻線２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗと、界磁巻線２６とを備えている。回転電機ユニット１６は、エンジン出力軸や車軸の回転により発電（回生発電）を行う発電機能と、エンジン出力軸に回転力を付与する力行機能とを備えるものとなっている。具体的には、回転電機２１の回転軸は、図示しないエンジン出力軸に対してベルトにより駆動連結されている。このベルトを介して、エンジン出力軸の回転に伴い回転電機２１の回転軸が回転することによって発電し、回転電機２１の回転軸の回転に伴いエンジン出力軸が回転することによって、エンジン出力軸に回転力を付与する。
【００３２】
インバータ２２は、各相巻線２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗから出力される交流電圧を直流電圧に変換して電池ユニットＵに対して出力する。また、インバータ２２は、電池ユニットＵから入力される直流電圧を交流電圧に変換して各相巻線２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗへ出力する。インバータ２２は、相巻線の相数と同数の上下アームを有するブリッジ回路であり、３相全波整流回路を構成している。インバータ２２は、回転電機２１に供給される電力を調節することで回転電機２１を駆動する駆動回路を構成している。
【００３３】
インバータ２２は、相ごとに上アームスイッチＳｐ及び下アームスイッチＳｎを備えている。本実施形態では、各スイッチＳｐ，Ｓｎとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴを用いている。上アームスイッチＳｐには、上アームダイオードＤｐが逆並列に接続され、下アームスイッチＳｎには、下アームダイオードＤｎが逆並列に接続されている。本実施形態では、各ダイオードＤｐ，Ｄｎとして、各スイッチＳｐ，Ｓｎのボディダイオードを用いている。なお、各ダイオードＤｐ，Ｄｎとしては、ボディダイオードに限らず、例えば各スイッチＳｐ，Ｓｎとは別部品のダイオードであってもよい。各相におけるスイッチＳｐ，Ｓｎの直列接続体の中間接続点は、各相巻線２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの一端にそれぞれ接続されている。
【００３４】
界磁回路２３は双方向スイッチであり、界磁巻線２６に直流電圧を印加可能とされている。本実施形態において界磁回路２３は、４個のスイッチＳｐ，Ｓｎを組み合わせたＨブリッジ整流回路を構成している。各スイッチＳｐ，Ｓｎの基本構成はインバータ２２の各スイッチと同じであるため、ここでは説明を省略する。本実施形態では、各スイッチＳｐ，Ｓｎのスイッチング制御によって界磁巻線２６に印加する直流電圧を調整することにより、界磁巻線２６に流れる界磁電流の向き及び電流量を制御する。
【００３５】
インバータ２２及び界磁回路２３を構成する各スイッチＳｐ，Ｓｎは、ドライバ２７を介してそれぞれ独立にオン／オフ駆動が切り替えられる。本システムには、各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出する電流検出部２９Ａ、及び界磁電流ｉｆを検出する電流検出部２９Ｂがそれぞれ設けられている。電流検出部２９Ａ，２９Ｂは、例えばカレントトランスや抵抗器を備えるものが用いられる。
【００３６】
回転電機ＥＣＵ２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。回転電機ＥＣＵ２４は、界磁巻線２６に流す界磁電流を調整することにより、回転電機ユニット１６の発電電圧（電池ユニットＵに対する出力電圧）を制御する。また、回転電機ＥＣＵ２４は、車両の走行開始後にインバータ２２を制御して回転電機２１を駆動させて、エンジンの駆動力をアシストする。回転電機２１は、エンジン始動時にクランク軸に初期回転を付与することが可能であり、エンジン始動装置としての機能も有している。
【００３７】
次に、本システムで実施される異常診断処理について説明する。本システムは、異常診断機能として、当該システムに異常が生じていることを検出する異常検出機能、及び当該異常検出処理による異常検出に伴い回転電機２１を安全側で制御するためのフェールセーフ機能を有している。
【００３８】
システム異常としては、回転電機２１に接続される蓄電部（鉛蓄電池１１、リチウムイオン蓄電池１２）の端子電圧である電源電圧の低下又は上昇といった電圧異常、電池ユニットＵでの各スイッチのオンオフ故障、リチウムイオン蓄電池１２の異常高温等が挙げられる。電源電圧異常や電池ユニットＵでの異常発生に対するフェールセーフ処理として、回転電機ユニット１６は、回転電機２１の作動制限を実施する。本実施形態では、回転電機２１の作動制限として、インバータ２２及び界磁回路２３の各スイッチＳｐ，Ｓｎをオフにして回転電機２１を電流遮断する処理を実施する。
【００３９】
電源電圧の異常検出は、回転電機ユニット１６に搭載されたＡＳＩＣ２８によって実施される。図３は、電源電圧の低下を監視する電圧監視部の電気的構成を示す図である。ＡＳＩＣ２８は、電源電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以上であることを監視するための電圧監視部としてコンパレータ４６を備えている。コンパレータ４６の一方の入力端子（ここでは反転入力端子）には、電源（鉛蓄電池１１、リチウムイオン蓄電池１２）の電圧が抵抗４１及びバッファ４５を介して印加され、他方の入力端子（ここでは非反転入力端子）には、電源４７の電圧を分圧した電圧が印加されている。
【００４０】
電源４７は、例えば定電圧回路により構成されており、定電圧が例えば５Ｖである。電源４７には、２つの抵抗４３，４４が直列に接続されており、抵抗４３，４４により分圧回路が形成されている。これら抵抗４３，４４の中間点電圧が、閾値電圧Ｖｔｈとしてコンパレータ４６の非反転入力端子に入力される。コンパレータ４６の出力端子からは、電源電圧と閾値電圧Ｖｔｈとの比較結果に応じた信号（Ｈ又はＬ）が出力される。なお、電源電圧は、抵抗４１で降圧されて基準電圧を生成するものであるため、コンパレータ４６の反転入力端子には、実際には、電源電圧を降圧した電圧が印加されている。
【００４１】
コンパレータ４６の出力信号はドライバ２７に入力され、その入力された信号に応じてインバータ２２及び界磁回路２３の各スイッチＳｐ，Ｓｎがオン、オフ駆動される。具体的には、コンパレータ４６の出力信号がＬであれば電源電圧は正常と判断され、この場合には、上位制御装置からのトルク指令に基づく通常のスイッチング制御が実施される。一方、コンパレータ４６の出力信号がＨであれば、電源電圧が低下する電圧低下異常が生じているものとされ、この場合にはインバータ２２及び界磁回路２３の各スイッチＳｐ，Ｓｎがオフ駆動される。
【００４２】
なお、スイッチ故障や異常高温等といった電池ユニットＵでの異常については、電池ＥＣＵ３７で検出される。電池ＥＣＵ３７は、異常発生を示す異常信号を、通信線４１を介して他のＥＣＵ、すなわち回転電機ＥＣＵ２４やエンジンＥＣＵ４０に対して出力する。回転電機ＥＣＵ２４は、ＡＳＩＣ２８による電圧異常の検出結果や、電池ＥＣＵ３７から受信した異常信号に基づいて、回転電機２１をフェールセーフ作動させる。
【００４３】
ここで、車両システムにおいてフェールセーフ機能が正常に作動しない状態になっている場合でも、システムが正常に作動している限り、主機能に影響が出ないことがある。そのため、ユーザはフェールセーフ機能が正常に作動しなくなっていることに気付くことができないおそれがある。しかしながら、フェールセーフ機能が故障している状態で車両の使用を継続すると、システム異常が発生した場合に何ら対処できず、その結果、回転電機２１を保護できないことが懸念される。
【００４４】
そこで本実施形態では、車両システムの正常時に、フェールセーフ処理を実施すべき異常が生じたものとして偽の異常信号をＡＳＩＣ２８から出力されるように構成し、その偽の異常信号に基づいてフェールセーフ機能が正常に作動するか否かの作動確認を実施することとしている。つまり、車両システムの正常時に、フェールセーフ処理を実施すべき異常を仮想的に作り出し、その仮想的な異常の状況下で、フェールセーフ機能が正常に作動するか否かの作動確認を実施する。
【００４５】
具体的には、本実施形態では、回転電機２１の作動停止期間において、コンパレータ４６の反転入力端子に、閾値電圧Ｖｔｈよりも低い電圧値を入力することによって、電圧低下異常が生じていることを示す偽の異常信号をＡＳＩＣ２８で生成させる。そして、その偽の異常信号をＡＳＩＣ２８からステータ側又は界磁側に出力する。このときの各相電流及び界磁電流をモニタすることにより、電源電圧の低下時に回転電機２１の電流遮断を確実に実施できることを確認する。なお、本実施形態では、フェールセーフ処理部２４Ｃ及びＡＳＩＣ２８によって、本開示の「フェールセーフ処理部」を構成しており、回転電機ＥＣＵ２４及びＡＳＩＣ２８が「異常信号生成部」を構成している。
【００４６】
偽の異常信号を生成するための構成について、回転電機ユニット１６は、図３に示すように、ＡＳＩＣ２８の上流側に電圧切替回路５１を備えている。電圧切替回路５１は、コンパレータ４６の反転入力端子の入力電圧を、実際の電源電圧に対応する電圧値とするか、それとも閾値電圧Ｖｔｈよりも低い電圧値とするかを切り替える。
【００４７】
具体的には、電圧切替回路５１は、図３に示すように、回転電機ＥＣＵ２４によってオンオフ制御されるスイッチ５２を備えている。スイッチ５２の一端は接地されており、他端には、直列に配置された２つの抵抗５３，４１を介して電池ユニットＵに接続されている。これら２つの抵抗４１，５３により分圧回路が形成されている。スイッチ５２がオフからオンへ切り替えられると、２つの抵抗４１，５３の中間点電圧Ｔｍがコンパレータ４６の反転入力端子に入力される。このとき入力される中間点電圧Ｔｍが閾値電圧Ｖｔｈよりも低くなるように、２つの抵抗４１，５３の抵抗値がそれぞれ定められている。
【００４８】
図４は、電圧異常に対する異常診断機能が正常に作動することを確認する作動確認処理を表す機能ブロック図である。回転電機ＥＣＵ２４は、トルク制御部２４Ａと、異常検出部２４Ｂと、フェールセーフ処理部２４Ｃと、作動確認部２４Ｄとを備えている。トルク制御部２４Ａは、エンジンＥＣＵ４０から受信したトルク指令に基づいて、インバータ２２及び界磁回路２３の各スイッチをスイッチング制御する。これにより、回転電機２１による発電又は力行が行われる。
【００４９】
異常検出部２４Ｂは、回転電機ユニット１６で発生する異常を検出したり、他のＥＣＵ（本実施形態では電池ＥＣＵ３７）から異常信号を受信したりする。フェールセーフ処理部２４Ｃは、異常検出部２４Ｂから、車両システムで発生した異常に関する情報（異常情報）を含む異常信号を受信したことに基づいて、フェールセーフ処理のための電流制御を実施する。フェールセーフ処理として本実施形態では、ステータ側及び界磁側の電流遮断を実施する。
【００５０】
異常診断機能の作動確認処理に関し、トルク制御部２４Ａは、異常診断機能の作動確認処理を実行するためのトリガとして確認開始フラグを入力すると、回転電機２１に対し、電流遮断が行われることを確認するための微小電流として作動確認用電流を流すべく電流制御を実施する。本実施形態では、ステータ側及び界磁側の作動確認を別個に実施する。したがって、ステータ側及び界磁側のうち一方を作動確認対象として選択し、その選択した作動確認対象に作動確認用電流を流す。これにより、回転電機２１からトルク発生しないようにする。確認開始フラグは、本実施形態では、システム終了に伴いエンジンＥＣＵ４０から受信するフラグである。
【００５１】
作動確認部２４Ｄは、確認開始フラグの入力に伴い作動確認対象に電流を流した後、電圧切替回路５１のスイッチ５２に切替指令を出力し、スイッチ５２をオン駆動する。これにより、ＡＳＩＣ２８の電圧監視部２８Ａには、閾値電圧Ｖｔｈと比較する電圧として、閾値電圧Ｖｔｈよりも低い電圧が入力される。この低電圧の入力により、ＡＳＩＣ２８からドライバ２７を介してインバータ２２及び界磁回路２３に異常信号、つまり仮想的な異常を生じさせるための偽の異常信号が出力される。この異常信号の出力により、回転電機２１の電流遮断を行うべく、作動確認対象の各スイッチがオフ駆動される。作動確認部２４Ｄは、このとき入力される界磁側及びステータ側の電流検出値に基づき、作動確認対象の各スイッチが実際にオフになったか否か、つまり電流遮断が行われたか否かを確認する。
【００５２】
なお、界磁側の作動確認は各相について順次行うが、その実施の順序は特に限定されない。作動確認用電流については、作動確認対象の電気経路において電流が流れるように電流制御し、作動確認の際には、作動確認用電流を流した電気経路上のスイッチをオフにする。また、ステータ側についても同じく、作動確認はＵ相、Ｖ相、Ｗ相について順次行うが、その際の実施の順序は特に限定されない。作動確認用電流については、作動確認対象とする相巻線に電流が流れるように電流制御し、作動確認の際には、作動確認用電流を流した相巻線に接続されるスイッチをオフにする。
【００５３】
次に、電圧低下異常に対する異常診断機能の作動確認処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。この処理は、回転電機ＥＣＵ２４が確認開始フラグを入力したことに伴い回転電機ＥＣＵ２４により実行される。
【００５４】
図５において、ステップＳ１０１では、作動確認用電流制御を行うための指令を出力する。ここでは、ステータ側及び界磁側のうち、まずは界磁側を作動確認対象として選択し、界磁巻線２６に作動確認用電流を流す。続くステップＳ１０２では、電流検出部による電流検出値に基づいて、作動確認用電流が流れているか否かを確認する。電流検出値が所定値以上であれば作動確認用電流が流れているものと判断し、ステップＳ１０３へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０３では、電圧切替回路５１に切替指令を出力する。これにより、スイッチ５２がオンされて偽の異常信号が生成され、その偽の異常信号がＡＳＩＣ２８からドライバ２７に出力される。続くステップＳ１０４では、電流検出部による電流検出値に基づいて、電流遮断が行われているか否かを確認する。例えば、作動確認対象が界磁側である場合には、電流検出部による界磁電流ｉｆの電流検出値と閾値とを比較する。電流検出値が閾値以下である場合には、界磁側については電流遮断が正常に行われ、異常診断機能は正常に作動するものと判断する。
【００５６】
そしてステップＳ１０５へ進み、電圧低下異常に対する異常診断機能の作動確認の診断パターンが全て完了したか否かを判定する。界磁側及びステータ側のうちステータ側についての作動確認が未実施である場合には、ステップＳ１０５で否定判定され、ステータ側について、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を再度実行する。界磁側及びステータ側のそれぞれについて、異常診断機能の作動確認が終了すると、ステップＳ１０５で肯定判定され、そのまま本処理を終了する。
【００５７】
作動確認用電流を流したにもかかわらず所定値以上の電流値が確認されなかった場合には、ステップＳ１０２で否定判定され、ステップＳ１０６に進み、異常有りの旨をエンジンＥＣＵ４０及び電池ＥＣＵ３７に出力する。
【００５８】
電圧切替回路５１に切替指令を出力したにもかかわらず電流遮断が確認されなかった場合には、ステップＳ１０４で否定判定されてステップＳ１０６に進み、異常診断機能に異常有りと判定する。この場合、回転電機ユニット１６は、回転電機２１を電流遮断する。なお、回転電機２１を電流遮断する構成に替えて、ドライバに異常有りの旨を通知してもよいし、又はその両方を実施してもよい。また併せて、異常診断機能に異常が生じていることを示す信号をエンジンＥＣＵ４０及び電池ＥＣＵ３７に出力する。なお、異常診断機能の作動確認を複数回行い、所定回以上異常有りと判定されたことを条件に、回転電機２１の電流遮断、ドライバへの通知を実施してもよい。
【００５９】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００６０】
システムの正常時に、回転電機２１を安全側で制御するためのフェールセーフ処理を実施するべき異常が生じたものとして偽の異常信号を生成し、その偽の異常信号に基づいて当該フェールセーフ機能が正常に作動するか否かの作動確認を実施する構成とした。こうした構成によれば、異常が発生する前に、回転電機２１を安全側で制御するためのフェールセーフ機能が作動するかしないかを事前に把握することができる。これにより、フェールセーフ機能が作動するかしないかに応じた制御を実施することができ、ひいては回転電機２１を適切に保護することができる。
【００６１】
回転電機２１の作動停止期間に、偽の異常信号に基づいてフェールセーフ機能の作動確認を実施する構成としたため、回転電機２１の発電及び力行の通常機能を阻害しないようにしつつ、異常検出に伴うフェールセーフ機能の作動を確認することができる。特に本実施形態では、システム終了時に作動確認処理を実施することから、フェールセーフ機能の作動確認のための時間を十分に確保することができ、作動確認処理を確実に完了させることができる。
【００６２】
電源電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下の場合にフェールセーフ処理を実施する構成において、閾値電圧Ｖｔｈと比較する電圧を、電源電圧から、閾値電圧Ｖｔｈよりも低電圧に切り替える切替回路として電圧切替回路５１を設け、フェールセーフ機能の作動確認時には、電圧切替回路５１のスイッチ５２をオン駆動することにより偽の異常信号を出力する構成とした。この構成によれば、回転電機２１の電源電圧を仮想的に異常な電圧値とすることができるため、閾値電圧Ｖｔｈとの比較処理が正常に作動するか否かを併せて確認することができる。つまり、システムの異常を検出する異常検出機能と、当該異常検出機能による異常検出に伴い回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能とが正常に作動するか否かを一連の流れで確認することができる。
【００６３】
回転電機２１のフェールセーフ機能の作動確認を、回転電機２１でトルク発生させない電流制御によって実施する構成としたため、意図しないシステム挙動が生じることによる不都合、具体的には、意図しない車両挙動やドライバビリティの低下等が生じることを回避することができる。
【００６４】
作動確認処理によって回転電機２１のフェールセーフ処理が正常に作動しないと判断された場合には回転電機２１を電源遮断する構成とした。こうすることにより、システムに異常が生じたにも関わらず回転電機２１のフェールセーフ機能が正常に作動せず、回転電機２１を適切に保護できないといった状況に陥ることを回避することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。上記第１実施形態では、電圧切替回路５１によって電圧低下異常を仮想的に生じさせることで生じた偽の異常信号に基づいて、電圧低下異常に対してフェールセーフ機能が作動するか否かの確認を行った。これに対し、本実施形態では、上記構成に加え、更に、異常検出部２４Ｂによる実際の検出結果とは異なる異常情報を含む異常信号を偽の異常信号として回転電機ＥＣＵ２４で生成し、その偽の異常信号に基づいて、回転電機ＥＣＵ２４が直接、又はＡＳＩＣ２８を介して、フェールセーフ機能を正常に作動させることができるか否かを確認する。
【００６６】
図６は、異常診断機能の作動確認処理を表すタイムチャートである。この処理は、システム終了時に回転電機ＥＣＵ２４により実行される。
【００６７】
図６において、コネクタ電源がオンからオフに切り替えられると、まず、インバータ２２及び界磁回路２３の各スイッチを全て一旦オフにする（時刻ｔ１１）。その後、界磁側の電流遮断機能を確認する処理である界磁側確認処理と、ステータ側の電流遮断を確認する処理であるステータ側確認処理とをこの順で実施する。
【００６８】
具体的には、時刻ｔ１１から所定時間が経過した時刻ｔ１２以降では、界磁側確認処理として、ＡＳＩＣ２８からの指令に基づき界磁電流ｉｆを遮断できるか否かを確認する第１処理と、回転電機ＥＣＵ２４からの指令に基づき界磁電流ｉｆを遮断できるか否かを確認する第２処理とを実施する。
【００６９】
第１処理では、まず、作動確認用電流として界磁電流ｉｆを流した後、電圧切替回路５１のスイッチ５２をオンすることによって、システムに電圧低下異常を仮想的に生じさせ、その仮想的な異常の状況下での界磁電流ｉｆをモニタすることによりフェールセーフ機能の作動を確認する（時刻ｔ１２〜ｔ１４）。具体的には、時刻ｔ１２から所定時間、界磁電流ｉｆを流し、その後、仮想的な電圧低下異常によってフェールセーフ処理が作動し、時刻ｔ１３で界磁回路２３の全スイッチがオフされることによって電流遮断されたことを確認する。
【００７０】
また、第２処理では、作動確認用電流として界磁電流ｉｆを流した後、回転電機ＥＣＵ２４で生成された偽の異常信号に基づいて界磁回路２３の各スイッチのオフ指令が出力されることにより、界磁電流ｉｆを遮断できるか否かを確認する（時刻ｔ１４〜ｔ１５）。界磁側確認処理の実施中は、ステータ側の全スイッチをオフにしたままとする。なお、作動確認は各相について別個に行われるが、その実施の順序は特に限定されない。作動確認用電流については、作動確認対象の電気経路で電流が流れるように電流制御し、作動確認の際には、作動確認用電流を流した電気経路上のスイッチをオフにする。
【００７１】
界磁側確認処理が終了すると、続いてステータ側確認処理を実施する。ステータ側確認処理としては、ＡＳＩＣ２８からの指令に基づき各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを遮断できるか否かを確認する第３処理と、回転電機ＥＣＵ２４からの指令に基づき各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを遮断できるか否かを確認する第４処理と、回転電機ＥＣＵ２４からＡＳＩＣ２８を介して出力された指令に基づき各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを遮断できるか否かを確認する第５処理と、を実施する。
【００７２】
第３処理では、まず、作動確認用電流として相電流を流した後、電圧切替回路５１のスイッチ５２をオンすることによって、システムに電圧低下異常を仮想的に生じさせる。そして、その仮想的な異常の状況下での相電流をモニタすることにより、フェールセーフ機能の作動を確認する（時刻ｔ１５〜ｔ１６）。また、第４処理では、作動確認用電流として相電流を流した後、回転電機ＥＣＵ２４で生成された偽の異常信号に基づいてインバータ２２の各スイッチのオフ指令が出力されることにより、相電流を遮断できるか否かを確認する（時刻ｔ１６〜ｔ１７）。
【００７３】
第５処理では、回転電機ＥＣＵ２４は、作動確認用電流として相電流を流す。また、回転電機ＥＣＵ２４で生成された偽の異常信号をＡＳＩＣ２８に出力し、その偽の異常信号に基づいて、ＡＳＩＣ２８がシステム異常を判断してインバータ２２の各スイッチのオフ指令を出力する。これにより、相電流を遮断できるか否かを確認する（時刻ｔ１７〜ｔ１８）。ステータ側確認処理の実施中は、界磁側の各スイッチはオフにしたままとする。ステータ側の作動確認はＵ相、Ｖ相、Ｗ相について順次行うが、その際の実施の順序は特に限定されない。作動確認用電流については、作動確認対象とする相巻線に電流が流れるように電流制御し、作動確認の際には、電流を流した相巻線に接続されるスイッチをオフにする。
【００７４】
図７は、異常診断機能が正常に作動するか否かを確認する作動確認処理を表す機能ブロック図である。なお、電圧低下異常に対する異常診断機能の作動確認については図４と同じであるため、ここでは説明を省略する。図７中の括弧内の数字は、第１処理〜第５処理での偽の異常信号の出力箇所を表し、第１処理〜第５処理の処理番号に対応している。
【００７５】
回転電機ＥＣＵ２４は、トルク制御部２４Ａ、異常検出部２４Ｂ、フェールセーフ処理部２４Ｃ及び作動確認部２４Ｄに加え、更に異常信号生成部２４Ｅを備えている。異常信号生成部２４Ｅは、作動開始フラグを入力したことに基づいて偽の異常信号を生成し、フェールセーフ処理部２４Ｃ及びＡＳＩＣ２８に出力する。
【００７６】
偽の異常信号は、異常検出部２４Ｂで異常が検出されていない場合にその検出結果を異常有りと書き替えることにより生成される。この偽の異常信号には、実際に異常が生じた場合に生成される異常信号と同じく、システムの異常情報が含まれている。異常情報としては、例えば電源電圧の異常、電池ユニットＵでの異常等の異常内容に関する情報等がある。フェールセーフ処理部２４Ｃは、異常信号生成部２４Ｅから偽の異常信号を受信すると、その偽の異常信号を受信したことに基づいて、フェールセーフ処理のための電流制御を実施する。
【００７７】
なお、異常信号生成部２４Ｅの機能を異常検出部２４Ｂが有するものとしてもよい。この場合、異常検出部２４Ｂの検出結果の出力を「異常無し」から「異常有り」の情報に書き替えることにより、異常検出部２４Ｂからフェールセーフ処理部２４Ｃに偽の異常情報を出力する。
【００７８】
ＡＳＩＣ２８は、電圧監視部２８Ａに加え、更に制御部２８Ｂを備えている。ＡＳＩＣ２８の制御部２８Ｂは、回転電機ＥＣＵ２４の異常信号生成部２４Ｅから偽の異常信号を受信すると、その偽の異常信号を受信したことに基づいて、フェールセーフ処理のための電流制御を実施する。ここでは、ステータ側及び界磁側を電流遮断する。
【００７９】
次に、異常信号に対する異常診断機能の作動確認処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。図８の処理は第５処理に相当する。この処理は、回転電機ＥＣＵ２４が確認開始フラグを入力した後、第１処理〜第４処理が終了したタイミングで回転電機ＥＣＵ２４により実行される。
【００８０】
図８において、ステップＳ２０１では、異常診断機能の作動確認用電流制御を行うための指令を出力する。ここでは、ステータ側に作動確認用電流を流す。続くステップＳ２０２では、電流検出部による電流検出値に基づいて、作動確認用電流が流れているか否かを確認する。電流検出値が所定値以上であれば作動確認用電流が流れているものと判断し、ステップＳ２０３へ進む。
【００８１】
ステップＳ２０３では、異常検出部２４Ｂによる検出結果を書き替えることによって偽の異常信号を生成し、その生成した偽の異常信号をＡＳＩＣ２８に出力する。続くステップＳ２０４では、電流検出部による電流検出値に基づいて、電流遮断が行われているか否かを確認する。ここでは、各相電流の電流検出値と閾値とを比較する。電流検出値が閾値以下である場合には、回転電機ＥＣＵ２４からの指令に基づきＡＳＩＣ２８によって電流遮断が正常に行われ、異常診断機能は正常に作動するものと判断する。
【００８２】
作動確認用電流を流したにもかかわらず所定値以上の電流値が確認されなかった場合には、ステップＳ２０２で否定判定され、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、システムに異常が発生していることを示す信号をエンジンＥＣＵ４０及び電池ＥＣＵ３７に出力する。
【００８３】
偽の異常信号の出力後において電圧遮断が確認されなかった場合には、ステップＳ２０４で否定判定されてステップＳ２０５に進み、異常診断機能に異常有りと判定する。この場合、回転電機ユニット１６は、回転電機２１を電流遮断するか、ドライバに異常有りの旨を通知するか、又はその両方を実施する。併せて、異常診断機能に異常が生じていることを示す信号をエンジンＥＣＵ４０及び電池ＥＣＵ３７に出力する。
【００８４】
以上詳述した本実施形態によれば、回転電機ＥＣＵ２４の異常信号生成部２４Ｅが、偽の異常信号として、異常検出部２４Ｂによる実際の検出結果とは異なる異常情報を含む異常信号を生成し、その偽の異常信号に基づいて、フェールセーフ機能の作動確認を行うため、システム異常時に実際に生成される異常情報を含む異常信号に基づいて、回転電機を安全側で制御するためのフェールセーフ機能が正常に作動するか否かを確認することができる。
【００８５】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されず、例えば次のように変更してもよい。
【００８６】
・上記実施形態では、ＡＳＩＣ２８で電源電圧異常を仮想的に生じさせる構成として電源電圧の低下について説明したが、ＡＳＩＣ２８において電源電圧の上昇を仮想的に生じさせ、その仮想的な異常が生じた状況下で、電流検出部２９により検出される電流値に基づいて、フェールセーフ機能が正常に作動するか否かを確認する構成としてもよい。ＡＳＩＣ２８で電源電圧の上昇を仮想的に生じさせる構成については、特に限定されない。例えば、ＡＳＩＣ２８に、電源電圧が上限電圧以下であることを監視するための電圧監視部としてコンパレータを設け、コンパレータの出力端子から電源電圧と上限電圧との比較結果に応じた信号（Ｈ又はＬ）が出力されるようにする。
【００８７】
・フェールセーフ処理の内容については、回転電機２１を安全側で制御するための処理を実施するものであればよく、回転電機２１を電流遮断するものに限定されない。例えば、フェールセーフ処理により特定の電流パターンで回転電機２１の電流制御を実施することにより、回転電機２１の出力を制限する構成としてもよい。また、電源電圧異常として電源電圧の上昇を検出した場合に、フェールセーフ処理として、回転電機２１を相短絡状態（本実施形態では三相短絡）とすることにより回転電機に短絡電流が流れるように制御する構成としてもよい。
【００８８】
・フェールセーフ処理として、電流制御とは無関係の処理を実施するものとしてもよい。例えば、フェールセーフ処理が、回転電機２１を安全側にするべくドライバへの通知を行う構成のものに適用してもよい。この場合、異常診断機能の作動確認処理としては、例えば、仮想的な電源電圧異常によって偽の異常信号が出力されたことに伴い、メータＥＣＵからダッシュボードの表示部への出力がなされているか否かを確認することにより行う。
【００８９】
・上記実施形態では、異常診断機能に対する作動確認処理を界磁側、ステータ側で別々に実施することにより、回転電機２１でトルクが発生しないようにしたが、作動確認用電流制御としてｑ軸電流がゼロになる電流制御を実施することにより、回転電機２１でトルクが発生しないようにしてもよい。また、車両が動かない状態にあるときに異常診断機能に対する作動確認を実施する構成としてもよい。具体的には、車両においてクラッチが開放されて動力伝達が遮断された状態や、シフトレンジがＰレンジであってかつパーキングブレーキが作動された状態で、異常診断機能に対する作動確認を実施してもよい。
【００９０】
・上記実施形態では、異常診断機能に対する作動確認処理をシステム終了時に実施する構成としたが、システム起動時に実施してもよいし、あるいは回転電機２１に対する発生トルクの上位指令（例えばエンジンＥＣＵ４０からのトルク指令）がゼロである場合に実施する構成としてもよい。システム起動時及び回転電機２１のトルクの上位指令がゼロである場合であれば、システム終了時と同じく、回転電機２１の発電機能及び力行機能を妨げずに異常診断機能の作動確認を実施できる点で好ましい。
【００９１】
・異常診断機能の作動確認によって異常有りと判定された場合、その判定結果を不揮発メモリに記憶しておき、次回以降のシステム起動後において、その判定結果を維持して回転電機２１の電流遮断や、ユーザへの通知を継続してもよい。
【００９２】
・上記第２実施形態では、回転電機ＥＣＵ２４で偽の異常信号を生成し、回転電機ＥＣＵ２４から直接又はＡＳＩＣ２８を介して指令することにより、フェールセーフ処理が正常に作動するか否かを判定する構成とした。これに代えて、エンジンＥＣＵ４０が偽の異常信号を生成し、回転電機ＥＣＵ２４又はＡＳＩＣ２８に出力することによって、回転電機２１を安全側に制御するためのフェールセーフ処理が正常に作動するか否かを判定してもよい。あるいは、電池ＥＣＵ３７が偽の異常信号を生成し、回転電機ＥＣＵ２４又はＡＳＩＣ２８に出力することによって、回転電機２１を安全側に制御するためのフェールセーフ処理が正常に作動するか否かを判定してもよい。
【００９３】
・異常診断機能の作動確認処理については、電池ユニットＵからの供給電力によって実施することが好ましい。この場合、作動確認処理の開始前に、電池ユニットＵの電源状態が、異常診断機能の作動確認に必要な電力を供給可能な状態であるか否かを判定し、給電可能な状態であることを条件に、異常診断機能の作動確認処理を実施する構成としてもよい。
【００９４】
・上記実施形態では、ＡＳＩＣ２８を回転電機ＥＣＵ２４とは別に設けたが、ＡＳＩＣ２８の機能を回転電機ＥＣＵ２４が有していてもよい。
【００９５】
・回転電機２１に対して並列接続される蓄電池として鉛蓄電池１１（第１蓄電部）及びリチウムイオン蓄電池１２（第２蓄電部）を備えるシステムにおいて、図１に示すように、第１蓄電部と回転電機２１との間の電気経路に設けられ、第１蓄電部と回転電機２１とを電気的に接続又は遮断するスイッチ３１（第１スイッチ）と、第２蓄電部と回転電機２１との間の電気経路に設けられ、第２蓄電部と回転電機２１とを電気的に接続又は遮断するスイッチ３２（第２スイッチ）とを設けておく。そして、作動確認部２４Ｄによるフェールセーフ機能の作動確認中は、該作動確認中に駆動される電気負荷に対して第１蓄電部から給電する。また、作動確認部２４Ｄは、スイッチ３１を開放することによって第１蓄電部と回転電機２１とを電気的に遮断し、かつスイッチ３２を閉鎖することによって第２蓄電部と回転電機２１とを電気的に接続した状態で作動確認を実施する電源状態切替処理を実施する構成としてもよい。つまり、フェールセーフ機能の作動確認の実施中は、第２蓄電部及び回転電機２１を第１蓄電部から切り離し、第２蓄電部から回転電機２１に給電することによって行う。このとき、フェールセーフ機能の作動確認中は、該作動確認中に駆動される電気負荷に対して第１蓄電部から給電するため、電気負荷を安定して駆動させることができる。また、フェールセーフ機能の作動確認についても安定した電力状態で実施することができ、作動確認処理を適正に実施することができる。
【００９６】
図９は、電源状態切替処理の処理手順を示すフローチャートである。図９において、ステップＳ３０１では、システムの電源状態をフェールセーフ機能の作動確認処理用に切り替える。図１のシステムでは、スイッチ３１及びスイッチ３６を開放し、スイッチ３２を閉鎖する。続くステップＳ３０２では、フェールセーフ機能の作動確認処理が終了したか否かを判定する。このとき、作動確認処理が終了していなければ、その電源状態を保持し、終了していれば、ステップＳ３０３へ進み、電源状態を元に戻す。作動確認処理をシステム終了時に行う場合には、スイッチ３１，３２，３６を全て開放状態にする。
【００９７】
・図１の構成では、電池ユニットＵの出力端子Ｐ１の側、すなわち鉛蓄電池１１の側に定電圧要求負荷である電気負荷１４を接続し、出力端子Ｐ２側、すなわち回転電機ユニット１６側に一般負荷である電気負荷１５を接続する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、電池ユニットＵの出力端子Ｐ１側に電気負荷１５（一般負荷）を接続し、出力端子Ｐ２側に電気負荷１４（定電圧要求負荷）を接続する構成としてもよい。
【００９８】
・上記実施形態では、界磁側及びステータ側の両方について、異常診断機能の作動確認を実施したが、いずれか一方についてのみ異常診断機能の作動確認を実施する構成としてもよい。また、上記第２実施形態において、第１処理〜第５処理のうちの一部のみを実施する構成としてもよい。
【００９９】
・上記第２実施形態では、電圧切替回路５１を用いて生成した偽の異常信号に基づいて、電圧低下異常に対してフェールセーフ機能が作動するか否かを確認する処理と、回転電機ＥＣＵ２４の異常信号生成部２４Ｅで生成した偽の異常信号に基づいて、回転電機ＥＣＵ２４が直接又はＡＳＩＣ２８を介してフェールセーフ機能が作動するか否かを確認する処理とを行ったが、後者の処理のみを実施する構成であってもよい。
【０１００】
・上記実施形態では、回転電機２１の作動停止期間に、偽の異常信号に基づくフェールセーフ機能の作動確認を行ったが、回転電機２１の作動期間に行ってもよい。この場合、車両の動力伝達が遮断された状態や、シフトレンジがＰレンジであってかつパーキングブレーキが作動された状態で作動確認を実施することが望ましい。
【０１０１】
・上記実施形態では、第１蓄電部として鉛蓄電池１１を設けるとともに、第２蓄電部としてリチウムイオン蓄電池１２を設ける構成としたが、これを変更してもよい。第２蓄電部として、リチウムイオン蓄電池１２以外の高密度蓄電池、例えばニッケル−水素電池を用いてもよい。その他、少なくともいずれかの蓄電部としてキャパシタを用いることも可能である。
【０１０２】
・上記実施形態では、巻線界磁型の回転子を備えるモータに適用する場合について説明したが、永久磁石型の回転子を備えるモータに適用してもよい。
【０１０３】
・上記実施形態では、回転電機２１として３相交流モータを用いる場合について説明したが、例えば６相交流モータ等のような３相交流モータ以外のものに適用してもよい。
【０１０４】
・上記実施形態では、発電動作と力行動作とを行う回転電機について説明したが、発電動作及び力行動作のいずれかのみを行う回転電機にも適用することができる。
【０１０５】
・本発明が適用される電源システムを、車両以外の用途、例えば船舶、航空機、ロボット等の用途に用いることも可能である。
【０１０６】
・上記の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散して実現したり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素で実現したりしてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１１…鉛蓄電池（第１蓄電部）、１２…リチウムイオン蓄電池（第２蓄電部）、２１…回転電機、２２…インバータ、２３…界磁回路、２４…回転電機ＥＣＵ、２４Ｂ…異常検出部、２４Ｃ…フェールセーフ処理部、２４Ｄ…作動確認部、２８…ＡＳＩＣ、２８Ａ…電圧監視部、２８Ｂ…制御部、２９…電流検出部、３７…電池ＥＣＵ、４０…エンジンＥＣＵ、５１…電圧切替回路。
【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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【図８】
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【図９】
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