(57)【要約】【課題】蓄電機構の過充電を速やかに回避するとともに、回避から速やかに復帰する。【解決手段】ＥＣＵは、ＳＭＲ（１）およびＳＭＲ（３）をオン状態にしてプリチャージを開始するステップ（Ｓ２００）と、プリチャージ時間が経過すると（Ｓ３００にてＹＥＳ）ＳＭＲ（１）をオン状態にしたままＳＭＲ（２）およびＳＭＲ（３）をオン状態にしてプリチャージを終了するステップ（Ｓ３００）と、バッテリ電流値ＩＢを検出するステップ（Ｓ５００）と、バッテリ電流値ＩＢが過電流であると判定されると（Ｓ６００にてＹＥＳ）ＳＭＲ（２）をオフ状態に切り換えるステップ（Ｓ７００）と、バッテリ電流値ＩＢが正常電流であると判定されると（Ｓ９００にてＹＥＳ）ＳＭＲ（１）をオン状態にしたままＳＭＲ（２）をオン状態に復帰させるステップ（Ｓ１０００）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電機構と複数のリレーとを含む電源回路の制御装置であって、前記電源回路は、負荷と蓄電機構の一方の極との電気的な通電／非通電を制御する第１のリレーおよび前記第１のリレーに直列に接続された抵抗を有する回路と、前記回路に並列に接続された第２のリレーと、負荷と蓄電機構の他方の極との電気的な通電／非通電を制御する第３のリレーとを含み、
前記制御装置は、
前記第２のリレーおよび前記第３のリレーを通電状態にする前に、前記第１のリレーおよび前記第３のリレーを通電状態にすることにより実行されるプリチャージ処理を実行するための手段と、
前記蓄電機構の電流値を検出するための検出手段と、
前記検出された電流値が過大であることを判定するための判定手段と、
前記プリチャージ処理が完了した後に、前記第２のリレーを通電状態とするとともに、前記第１のリレーの通電状態を維持するための手段と、
前記プリチャージ処理が完了した後に前記電流値が過大であると判定されると、前記第２のリレーを非通電状態に切り換えるための手段とを含む、電源回路の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記電流値が正常であると判定されると、前記第１のリレーの通電状態を維持するとともに、前記第２のリレーを通電状態に切り換えるための手段をさらに含む、請求項１に記載の電源回路の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記電流値が過大であると判定されなくなると、前記第１のリレーの通電状態を維持するとともに、前記第２のリレーを通電状態に切り換えるための手段をさらに含む、請求項１に記載の電源回路の制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記検出された電流値の絶対値に基づいて、前記電流値が過大であると判定するための手段を含む、請求項１に記載の電源回路の制御装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記検出された電流値の絶対値が予め定められた値以上である時間に基づいて、前記電流値が過大であると判定するための手段を含む、請求項１に記載の電源回路の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車などの走行用モータを搭載した車両に関し、特に、バッテリ（以下、蓄電機構、二次電池と記載する場合がある）と負荷とを接続および遮断する電源回路を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両走行の推進力として、燃焼エネルギーで作動するエンジンの他に電気エネルギーで作動するモータを備えたハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両の種類としては、大きく、（１）車輪の駆動をモータで行ないエンジンはモータへの電力供給源として作動するシリーズ（直列）ハイブリッドシステムと、（２）エンジンとモータとの双方で車輪を駆動するパラレル（並列）ハイブリッドシステムとがある。さらに、これらの両方の機能を併せ持つパラレルシリーズハイブリッドシステムと呼ばれるものもある。
【０００３】
シリーズハイブリッドシステム以外においては、モータをエンジンの出力を補助する補助駆動源として使用される。このようなハイブリッド車は、たとえば、加速時においてはモータによってエンジンの出力を補助し、減速時においては減速回生によってバッテリ等への充電を行う等、様々な制御を行ない、バッテリの残容量を確保しつつ運転者の要求を満足できるようになっている。このようなハイブリッド車両は、モータの駆動あるいは回生を行うために、パワードライブユニットを備える。パワードライブユニットは、複数のスイッチング素子を備え、このスイッチング素子を用いた電流制御によりモータを駆動あるいは回生する。また、ハイブリッド車両は、これらスイッチング素子にスイッチングを行なわせる制御信号を出力するモータ制御装置を備えている。
【０００４】
上述したハイブリッド車両には、モータに供給する電力を蓄えるバッテリが搭載され、モータはインバータに接続され、インバータはバッテリに接続されている。インバータとバッテリとの間には、インバータとバッテリとの電気的接続を断接するＳＭＲ（System Main Relay）が設けられている。このＳＭＲには、バッテリの正極側に設けられた正側ＳＭＲと、バッテリの負極側に設けられた負側ＳＭＲと、正側ＳＭＲに並列接続され、抵抗が直列接続されたプリチャージ用ＳＭＲが存在する。このインバータの入力側の端子間には、電圧の変動を平滑化してインバータの作動を安定させるべく大容量の電解コンデンサが設けられる。ハイブリッド車両を走行させる際に、イグニッションスイッチの操作によりメインＳＭＲを閉じて（正側ＳＭＲと負側ＳＭＲとを閉じて）コンデンサを充電するが、コンデンサをバッテリで直接充電すると大電流が流れてＳＭＲの接点が損傷する可能性がある。そこで、先ずプリチャージ用ＳＭＲを閉じて制限抵抗等で電流を制限しながら一定の時間が経過するまでコンデンサをプリチャージし、プリチャージが終了した後にメインＳＭＲを閉じることによりＳＭＲの接点の損傷を防止している（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献１および特許文献２は、ハイブリッド車や電気自動車に適用されるバッテリシステムに関する技術を開示している。自動車用に限定されないで、一般的に、二次電池の過充電は二次電池の寿命を短くするため回避しなければならない。
【０００６】
特許文献３は、二次電池の過充電時の異常温度上昇を保護する充電装置を開示する。この充電装置は、二次電池の充電回路に二次電池の周囲温度が高い時に作動する電池温度検出手段と、周囲温度が低い時に作動する電圧検出手段とを備える。この充電装置によると、電池温度を検出して充電電流を遮断もしくは制限する電池温度検出手段は電池の周囲温度が高い時に正確に作動し、電池電圧を検出して充電電流を制限する電圧検出手段は電池の周囲温度が低い時に正確に作動するので、両者を組合わせることによって広い周囲温度の範囲で正確に充電電流制御を行なうことができる。
【特許文献１】特開２００２−２６７６９８号公報
【特許文献２】特開２００３−３２３８３８号公報
【特許文献３】特開昭６１−２１０８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３に開示された充電装置においては、略５０℃に設定されたサーモスタットに直列に接続されたリレースイッチを有する第１の回路と、抵抗が直列に接続されたリレーコイルを有する第２の回路とで形成される並列回路を有する。電池周囲温度が５０℃を越えるとサーモスタットが開いて第１の回路を流れていた充電電流は第２の回路に流れる。第２の回路のリレーコイルにより発生された磁場により第１のリレースイッチが開く。第１の回路を流れていた充電電流は、第２の回路を流れるようになる。この第２の回路には、リレーコイルおよび抵抗が設けられているので、電流値が下がった充電電流が二次電池に供給される。
【０００８】
しかしながら、特許文献３に示されるような電気回路を形成した場合、以下のような問題がある。二次電池の周囲の温度が高くなりサーモスタットが開いてから、第１の回路から第２の回路に切換わるまでの時間が長くその間に高い電流値の充電電流が流れてしまい二次電池の過充電を回避できないこと、逆に、二次電池の周囲の温度が低温になりサーモスタットが閉じてから、第２の回路から第１の回路に切換わるまでの時間が長くその間は十分に高い電流値の充電電流が流すことができないので充電効率が低下すること、である。なお、特許文献１および特許文献２においては、このような問題を提示していない。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電機構の過充電を速やかに回避するとともに、回避から速やかに復帰することができる、電源回路の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る制御装置は、蓄電機構と複数のリレーとを含む電源回路を制御する。この電源回路は、負荷と蓄電機構の一方の極との電気的な通電／非通電を制御する第１のリレーおよび第１のリレーに直列に接続された抵抗を有する回路と、回路に並列に接続された第２のリレーと、負荷と蓄電機構の他方の極との電気的な通電／非通電を制御する第３のリレーとを含む。この制御装置は、第２のリレーおよび第３のリレーを通電状態にする前に、第１のリレーおよび第３のリレーを通電状態にすることにより実行されるプリチャージ処理を実行するための手段と、蓄電機構の電流値を検出するための検出手段と、検出された電流値が過大であることを判定するための判定手段と、プリチャージ処理が完了した後に、第２のリレーを通電状態とするとともに、第１のリレーの通電状態を維持するための手段と、プリチャージ処理が完了した後に電流値が過大であると判定されると、第２のリレーを非通電状態に切り換えるための手段とを含む。
【００１１】
第１の発明によると、通常は、プリチャージ処理が完了すると、第１のリレーは非通電状態に切り換えられて、抵抗を経由しないで蓄電機構に電流が流されるが、第１のリレーの通電状態が維持される。プリチャージ後は、第１のリレー、第２のリレーおよび第３のリレーのいずれもが通電状態であるが、蓄電機構への電流は（蓄電機構からの電流も）、抵抗が接続された第１のリレー側ではなく抵抗が接続されていない第２のリレー側を流れる。プリチャージ後のこのような状態で、蓄電機構に過電流が流れると、第２のリレーが非通電状態に切り換えられる。このため、通電状態の第２のリレーを非通電状態に切り換え、かつ、通電状態の第１のリレーを通電状態に切り換えるのではなく、通電状態の第２のリレーを非通電状態に切り換えるだけで、蓄電機構への電流を、抵抗が接続された第１のリレー側に瞬時に切り換えることができる。このため、瞬時に過大な電流値を低下させることができる。これは、プリチャージ後も第１のリレーの通電状態を維持しているためである。その結果、蓄電機構の過充電を速やかに回避することができる、電源回路の制御装置を提供することができる。
【００１２】
第２の発明に係る制御装置は、第１の発明の構成に加えて、電流値が正常であると判定されると、第１のリレーの通電状態を維持するとともに、第２のリレーを通電状態に切り換えるための手段をさらに含む。第３の発明に係る制御装置は、第１の発明の構成に加えて、電流値が過大であると判定されなくなると、第１のリレーの通電状態を維持するとともに、第２のリレーを通電状態に切り換えるための手段をさらに含む。
【００１３】
第２または第３の発明によると、蓄電機構の電流値が正常になるか過大でなくなると、第１のリレーの通電状態を維持するとともに、第２のリレーを通電状態に切り換えられる。通電状態の第１のリレーを非通電状態に切り換え、かつ、非通電状態の第２のリレーを通電状態に切り換えるのではなく、非通電状態の第２のリレーを通電状態に切り換えるだけであるので、瞬時に正常な電流値で蓄電機構を充電することに復帰できる。これは、過電流時においても第１のリレーの通電状態を維持しているためである。その結果、蓄電機構の過充電を速やかに回避するとともに、回避から速やかに復帰することができる、電源回路の制御装置を提供することができる。
【００１４】
第４の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、判定手段は、検出された電流値の絶対値に基づいて、電流値が過大であると判定するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、蓄電機構である二次電池（バッテリ）やキャパシタの電流値の絶対値が大きいことに基づいて、電流値が過大であると判定できる。
【００１６】
第５の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、判定手段は、検出された電流値の絶対値が予め定められた値以上である時間に基づいて、電流値が過大であると判定するための手段を含む。
【００１７】
第５の発明によると、蓄電機構である二次電池（バッテリ）やキャパシタの電流値の絶対値が大きいことがある程度の時間継続したことに基づいて、電流値が過大であると判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図１に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関（以下、エンジンとして説明する）が、車両を走行させる駆動源（走行源）であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく（エンジンを停止させても停止させなくても）、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい（いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両に限定されない）。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、蓄電機構としては、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。
【００２０】
ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、モータジェネレータ１４０Ａ（またはＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（またはＭＧ（１）１４０Ｂ）と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
【００２１】
ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）との２経路に分配する動力分割機構（たとえば、後述する遊星歯車機構）２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）およびモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０の充放電状態（たとえば、ＳＯＣ（State Of Charge））を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等を含む。
【００２２】
本実施の形態において、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間には昇圧コンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、モータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）やモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）やモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）に電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電力を昇圧する。なお、充電する場合にはこの昇圧コンバータで降圧して走行用バッテリ２２０に充電電力が供給される。
【００２３】
なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい（たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵ（たとえば、図３のＥＣＵ４００）とすることがその一例である）。
【００２４】
動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。モータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）の回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。エンジン１２０の回転力はキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）に、リングギヤ（Ｒ）によってモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）および出力軸（駆動輪１６０側）に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）で電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。
【００２５】
図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータジェネレータ１４０のモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）およびエンジンＥＣＵ２８０を介してエンジン１２０を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが予め定められた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合に、モータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させることができる（その後の車両停止時に走行用バッテリ２２０を充電することができる）。
【００２６】
また、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行ない、他方でモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）を駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）に供給してモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）の出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪１６０により従動するモータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。なお、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してモータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）による発電量を増やして走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加する。
【００２７】
また、走行用バッテリ２２０の目標ＳＯＣはいつ回生が行なわれてもエネルギーが回収できるように、通常は６０％程度に設定される。また、ＳＯＣの上限値と下限値とは、走行用バッテリ２２０のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、制御上限値を８０％とし、制御下限値を３０％として設定され、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、ＭＧ＿ＥＣＵ３００を介してＳＯＣが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ１４０による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。
【００２８】
図２を参照して、動力分割機構２００についてさらに説明する。動力分割機構２００は、サンギヤ（Ｓ）２０２と（以下、単にサンギヤ２０２と記載する）、ピニオンギヤ２０４と、キャリア（Ｃ）２０６（以下、単にキャリア２０６と記載する）と、リングギヤ（Ｒ）２０８（以下、単にリングギヤ２０８と記載する）とを含む遊星歯車から構成される。
【００２９】
ピニオンギヤ２０４は、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０８と係合する。キャリア２０６は、ピニオンギヤ２０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２０２はＭＧ（１）１４０Ｂの回転軸に連結される。キャリア２０６はエンジン１２０のクランクシャフトに連結される。リングギヤ２０８はＭＧ（２）１４０Ａの回転軸および減速機１８０に連結される。
【００３０】
エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａが、遊星歯車からなる動力分割機構２００を介して連結されることで、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＢおよびＭＧ（２）１４０Ａの回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００３１】
図３を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路について説明する。この電源回路は、走行用バッテリ２２０と、昇圧コンバータ２４２と、インバータ２４０と、コンデンサＣ（１）５１０と、コンデンサＣ（２）５２０と、ＳＭＲ（１）５００と、制限抵抗５０２と、ＳＭＲ（２）５０４と、ＳＭＲ（３）５０６と、ＥＣＵ４００とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、ＥＣＵ４００が実行するプログラムにより実現される。
【００３２】
インバータ２４０は、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。インバータ２４０は、ＥＣＵ４００からの制御信号に基づいて各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）することにより、走行用バッテリ２２０から供給された電流を、直流電流から交流電流に変換し、モータジェネレータ１４０に供給する。なお、インバータ２４０およびＩＧＢＴには、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。なお、図３において、モータジェネレータ１４０Ａ（１４０Ｂ）が駆動用である場合には上側のインバータ２４０が駆動用インバータであって、モータジェネレータ１４０Ｂ（１４０Ａ）が発電用である場合には下側のインバータ２４０が発電用インバータである。
【００３３】
昇圧コンバータ２４２は、リアクトル３１１と、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３と、ダイオード３１４，３１５とを含む。リアクトル３１１の一方端は走行用バッテリ２２０の電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタ３１２とＮＰＮトランジスタ３１３との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ３１２のエミッタとＮＰＮトランジスタ３１３のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３は、インバータ２４０の電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタ３１２のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ３１３のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード３１４，３１５が接続されている。
【００３４】
昇圧コンバータ２４２は、ＥＣＵ４００によってＮＰＮトランジスタ３１２，３１３がオン／オフされ、コンデンサＣ（１）５１０から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ（２）５２０に供給する。また、昇圧コンバータ２４２は、モータ駆動回路が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、モータジェネレータ１４０によって発電され、インバータ２４０によって変換された直流電圧を降圧してコンデンサＣ（１）５１０へ供給する。コンデンサＣ（２）５２０は、昇圧コンバータ２４２から供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力をインバータ２４０へ供給する。
【００３５】
モータジェネレータ１４０は、三相交流モータである。モータジェネレータ１４０の回転軸は、図２に示すように車両のドライブシャフト（図示せず）に接続され、駆動輪に駆動力を伝達する。車両は、モータジェネレータ１４０からの駆動力により走行する。
【００３６】
コンデンサＣ（１）５１０は、インバータ２４０と並列に接続されている。コンデンサＣ（１）５１０は、走行用バッテリ２２０から供給された電力、またはインバータ２４０から供給された電力を平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ２４０または走行用バッテリ２２０に供給される。
【００３７】
ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４は、走行用バッテリ２２０の正極側に設けられている。ＳＭＲ（１）５００とＳＭＲ（２）５０４とは、並列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００には、制限抵抗５０２が直列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００は、ＳＭＲ（２）５０４が接続される前に接続され、インバータ２４０に突入電流が流れることを防止するプリチャージ用ＳＭＲである。ＳＭＲ（２）５０４は、ＳＭＲ（１）５００が接続され、プリチャージが終了した後に接続される正側ＳＭＲである。ＳＭＲ（３）５０６は、走行用バッテリ２２０の負極側に設けられている負側ＳＭＲである。各ＳＭＲは、ＥＣＵ４００により制御される。
【００３８】
ＥＣＵ４００は、イグニッションスイッチ（図示せず）、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量などに基づいて、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行し、インバータ２４０および各ＳＭＲを制御して、車両を所望の状態で走行させる。ＥＣＵ４００には、走行用バッテリ２２０の電流値ＩＢを検出する電流計６０６が接続されている。
【００３９】
ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６は、コイルに対して励磁電流を通電したときに接点を閉じるリレーである。ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６の作動状態とイグニッションスイッチの位置との関係について説明する。なお、ＳＭＲがオンとは通電状態を示し、ＳＭＲがオフとは非通電状態を示す。
【００４０】
イグニッションスイッチには、ＯＦＦ（オフ）位置と、ＡＣＣ位置、ＯＮ（オン）位置およびＳＴＡ（スタート）位置とがあり、ＥＣＵ４００は、電源遮断時、すなわちイグニッションスイッチのポジションがＯＦＦ位置にあるときには、全てのＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６をオフする。すなわち、各ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６のコイルに対する励磁電流をオフする。なお、イグニッションスイッチのポジションは、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。なお、このようなスイッチに、本発明の適用が限定されるものではない。
【００４１】
電源接続時、すなわちイグニッションスイッチのポジションが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、ＥＣＵ４００は、先ず、ＳＭＲ（３）５０６をオンし、次にＳＭＲ（１）５００をオンしてプリチャージを実行する。ＳＭＲ（１）５００には制限抵抗５０２が接続されているので、ＳＭＲ（１）５００をオンしてもインバータ２４０の電圧値ＶＨ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。
【００４２】
なお、イグニッションスイッチのポジションが、このような４つの位置を有しない場合を含めて、本実施の形態に係る制御装置（ＥＣＵ４００において実行されるプログラムにより実現される）は、プリチャージの完了後もＳＭＲ（１）５００のオン状態を維持する。
【００４３】
ＥＣＵ４００は、インバータ２４０の電圧値ＶＨが、たとえば、バッテリ電圧値ＶＢの約８０％程度に達したときに、または、インバータ２４０の電圧値ＶＨがほぼバッテリ電圧値ＶＢに等しくなったときに、プリチャージを完了し、通常は、ＳＭＲ（１）５００をオフしてＳＭＲ（２）５０４をオンする。しかしながら、本実施の形態に係る制御装置（ＥＣＵ４００において実行されるプログラムにより実現される）は、ＳＭＲ（１）５００のオン状態を維持する。なお、このプリチャージに必要な時間を予め設定しておく。設定された時間をプリチャージ時間と記載する。
【００４４】
一方、イグニッションスイッチのポジションがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り換えられると、ＥＣＵ４００は、先ずＳＭＲ（２）５０４をオフし、続いてＳＭＲ（３）５０６をオフする。この結果、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０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、インバータ２４０の電圧値ＶＨは徐々に約０Ｖ（遮断時電圧）に収束する。なお、遮断時電圧値は必ずしも０Ｖである必要はなく、たとえば、２〜３Ｖ程度の微弱電圧値であっても良い。
【００４５】
図４を参照して、本実施の形態に係る電源回路の制御装置を実現するために、ＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、サブルーチンであって、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００４６】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ４００は、運転者により操作されたイグニッションスイッチがスタート位置にあるか否かを判別する。イグニッションスイッチがオフ位置からＡＣＣ位置およびオン位置を経由してスタート位置にされた場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻され、イグニッションスイッチがスタート位置にされるまで待つ。すなわち、以下に示す処理は、イグニッションスイッチがスタート位置に移行されてプリチャージが開始された以降に行なわれる。なお、上述したように、本発明においては、イグニッションスイッチに限定されない。このため、以下の処理を開始するタイミングは、プリチャージ処理が開始されるタイミングであれば、特に、イグニッションスイッチがスタート位置であるタイミングに限定されない。
【００４７】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ４００は、ＳＭＲ（２）５０４をオフの状態を維持して、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（３）５０６をオフからオンの状態に移行する。これにより、プリチャージが開始される。
【００４８】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ４００は、プリチャージ時間が経過したか否かを判断する。プリチャージ時間が経過すると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ４００へ移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３００へ戻され、プリチャージ時間が経過するまで待つ。
【００４９】
Ｓ４００にて、ＥＣＵ４００は、ＳＭＲ（１）５００のオンの状態を維持して、ＳＭＲ（２）５０４をオフからオンの状態に移行する。なお、ＳＭＲ（３）５０６はオンのままである。プリチャージが終了して、通常の処理（走行用バッテリ２２０からの放電、走行用バッテリ２２０への充電）が行なわれる。なお、通常であれば、このプリチャージが終了するとＳＭＲ（１）をオフにするが、本実施の形態においてはオンのままである点が特徴である。
【００５０】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ４００は、走行用バッテリ２２０の電流値ＩＢを検出する。このとき、電流計６０６からＥＣＵ４００に入力された信号に基づいて走行用バッテリ２２０の電流値ＩＢが検出される。なお、電流値ＩＢには、放電時と充電時とでプラスとマイナスの符号が逆になる。
【００５１】
Ｓ６００にて、ＥＣＵ４００は、過電流判定条件が成立したか否かを判断する。たとえば、電流値ＩＢの絶対値が２００Ａ以上の状態が数ｍｓｅｃ継続している場合には、過電流判定条件が成立したと判断される。過電流判定条件が成立したと判断されると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、処理はＳ７００へ移される。もしそうでないと（Ｓ６００にてＮＯ）、処理はＳ９００へ移される。
【００５２】
Ｓ７００にて、ＥＣＵ４００は、ＳＭＲ（２）５０４のオンからオフの状態に移行する。なお、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（３）５０６はオンのままである。これにより、充電電力は、制限抵抗５０２およびＳＭＲ（１）５００と、走行用バッテリ２２０と、ＳＭＲ（３）５０６とで形成される閉回路を流れる。
【００５３】
Ｓ８００にて、ＥＣＵ４００は、走行用バッテリ２２０の電流値ＩＢを検出する。
Ｓ９００にて、ＥＣＵ４００は、正常電流判定条件が成立したか否かを判断する。たとえば、電流値ＩＢの絶対値が１００Ａ未満の状態が数ｍｓｅｃ継続している場合には、正常電流判定条件が成立したと判断される。正常電流判定条件が成立したと判断されると（Ｓ９００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０００へ移される。もしそうでないと（Ｓ９００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５４】
Ｓ１０００にて、ＥＣＵ４００は、ＳＭＲ（１）５００をオンの状態、ＳＭＲ（２）５０４をオンの状態、ＳＭＲ（３）５０６をオンの状態にする。なお、ＳＭＲの状態は、維持される場合も切り換えられる場合もある。
【００５５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態にかかる電源回路の制御装置であるＥＣＵ４００の動作について説明する。
【００５６】
車両の運転者がイグニッションスイッチをＯＦＦ位置からＡＣＣ位置およびＯＮ位置を経由してスタート位置にすると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、プリチャージが開始される（Ｓ２００）。すなわち、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（３）５０６がオンで、ＳＭＲ（２）５０４がオフでプリチャージされる。プリチャージ時間が経過すると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（３）５０６がオンの状態のままで、ＳＭＲ（２）５０４がオフからオンに切り換えられる（Ｓ４００）。
【００５７】
走行用バッテリ２２０の電流値ＩＢが特に過大な電流であると判定されない場合には（Ｓ６００にてＮＯ）、ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４およびＳＭＲ（３）５０６のいずれもがオン状態である。このため、走行用バッテリ２２０の正極側に向かう充電電流は、制限抵抗５０２が接続されたＳＭＲ（１）５００側ではなく、制限抵抗５０２が接続されていないＳＭＲ（２）５０４側を流れる。
【００５８】
一方、走行用バッテリ２２０の電流値ＩＢが特に過大な電流であると判定された場合には（Ｓ６００にてＹＥＳ）、ＳＭＲ（２）５０４がオンからオフの状態に切り換えられる。なお、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（３）５０６はオン状態のままである。すなわち、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（３）５０６がオン状態かつＳＭＲ（２）５０４がオフ状態である。このため、走行用バッテリ２２０の正極側に向かう充電電流は、制限抵抗５０２が接続されたＳＭＲ（１）５００側を流れる。このため、オン状態のＳＭＲ（２）５０４をオフ状態に切り換え、かつ、オフ状態のＳＭＲ（１）５００をオン状態に切り換えるのではなく、オン状態のＳＭＲ（２）５０４をオフ状態に切り換えるだけであるので、瞬時に過大な電流値ＩＢを低下させることができる。これは、プリチャージ後もＳＭＲ（１）５００のオン状態を維持しているためである。
【００５９】
さらに、走行用バッテリ２２０の電流値ＩＢが特に過大な電流であると判定されてから正常な状態に戻った場合には（Ｓ６００にてＹＥＳ、Ｓ９００にてＹＥＳ）、ＳＭＲ（２）５０４がオフからオンの状態に切り換えられる。なお、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（３）５０６はオン状態のままである。すなわち、ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４およびＳＭＲ（３）５０６がオン状態である。このため、走行用バッテリ２２０の正極側に向かう充電電流は、制限抵抗５０２が接続されたＳＭＲ（１）５００側から、制限抵抗５０２が接続されていないＳＭＲ（２）５０４側に切り換わる。このため、オン状態のＳＭＲ（１）５００をオフ状態に切り換え、かつ、オフ状態のＳＭＲ（２）５０４をオン状態に切り換えるのではなく、オフ状態のＳＭＲ（２）５０４をオン状態に切り換えるだけであるので、瞬時に正常な電流値ＩＢで走行用バッテリ２２０を充電することに復帰できる。これは、過電流時であってもＳＭＲ（１）５００のオン状態を維持しているためである。
【００６０】
以上のようにして、本実施の形態に係る電源回路の制御装置によると、プリチャージ用のＳＭＲ（抵抗が直列接続されたＳＭＲ）をプリチャージ後もオン状態に維持することにより、過電流を検出するとＳＭＲ（１）をオフにするだけで瞬時に低下した電流値に変更できる。さらに、過電流を検出した後に正常な状態に戻るとＳＭＲ（１）をオンにするだけで瞬時に通常の電流値に復帰できる。
【００６１】
なお、上述したフローチャートのＳ９００において、バッテリ電流値ＩＢが正常電流であると判定されるか否かを判断したが、Ｓ６００の逆を判断するようにしてバッテリ電流値ＩＢが過電流でないと判定するようにしてもよい。
【００６２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両の制御ブロック図である。
【図２】図１の動力分割機構を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路の構成を示す図である。
【図４】図３のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１２０  エンジン、１４０  モータジェネレータ、１６０  駆動輪、１８０  減速機、２００  動力分割機構、２２０  走行用バッテリ、２２２  電流計、２４０  インバータ、２４２  昇圧コンバータ、２６０  バッテリＥＣＵ、２８０  エンジンＥＣＵ、３００  ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０  ＨＶ＿ＥＣＵ、４００  ＥＣＵ、５００，５０４，５０６  ＳＭＲ、５０２  制限抵抗、５１０  コンデンサＣ（１）、５２０  コンデンサＣ（２）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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