(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主蓄電装置（１０）と、平滑コンデンサ（６０）と、前記平滑コンデンサを含み、前記主蓄電装置側の電圧を昇圧して前記平滑コンデンサ側へ出力する昇圧回路（５０）と、前記主蓄電装置と前記昇圧回路とを電気的に接続又は遮断する開閉スイッチ（７１，７２）と、を備える電源システム（８０）に適用される電源システムの制御装置（９０）であって、
前記電源システムは、
前記開閉スイッチと前記昇圧回路との接続部に接続され、前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前の前記主蓄電装置より高い電圧を出力する電圧源と、
前記開閉スイッチ側から前記平滑コンデンサ側への電流の流れを規制せず、且つ前記平滑コンデンサ側から前記開閉スイッチ側への電流の流れを規制する規制素子と、
を有し、
前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前に、前記電圧源から前記平滑コンデンサに電力を供給して、前記平滑コンデンサをプリチャージするプリチャージ部と、
前記平滑コンデンサのプリチャージにおける目標電圧を、前記電圧源の出力電圧以下であって、かつ、前記主蓄電装置の検出電圧に対して所定電圧高い値に設定する電圧設定部と、
前記平滑コンデンサの検出電圧が前記目標電圧に到達したと判定された後、前記開閉スイッチを接続状態にする通電部と、を備え、
前記電圧設定部は、前記主蓄電装置の電圧に対して、前記所定電圧、前記主蓄電装置及び前記平滑コンデンサの検出電圧の検出誤差を加味した値の下限値が、前記主蓄電装置の電圧に対して許容偏差を加味した前記平滑コンデンサの電圧の許容範囲の下限値よりも高く、かつ、前記主蓄電装置の電圧よりも低くなるように、前記所定電圧を設定する電源システムの制御装置。
【請求項２】
前記主蓄電装置の電圧又は前記平滑コンデンサの電圧に応じた前記主蓄電装置の検出電圧の検出誤差、及び前記平滑コンデンサの検出電圧の検出誤差を示す電圧対応誤差マップを備え、
前記電圧設定部は、前記電圧対応誤差マップに基づいて、前記主蓄電装置及び前記平滑コンデンサの検出電圧の検出誤差を算出する請求項１に記載の電源システムの制御装置。
【請求項３】
前記主蓄電装置の電圧又は前記平滑コンデンサの電圧に応じた前記許容偏差を示す電圧対応許容マップを備え、
前記電圧設定部は、前記電圧対応許容マップに基づいて、前記許容偏差を算出する請求項１又は２に記載の電源システムの制御装置。
【請求項４】
前記電源システムの使用環境における温度に応じた前記許容偏差を示す温度対応許容マップを備え、
前記電圧設定部は、前記温度対応許容マップに基づいて、前記許容偏差を算出する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項５】
前記電源システムの使用環境における温度に応じた前記主蓄電装置及び前記平滑コンデンサの検出電圧の検出誤差を示す温度対応誤差マップを備え、
前記電圧設定部は、前記温度対応誤差マップに基づいて、前記検出誤差を算出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項６】
前記電圧設定部は、前記平滑コンデンサの容量に基づいて、前記許容偏差を算出する請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項７】
前記電源システムは、前記主蓄電装置よりも低圧の副蓄電装置（２０）を備え、
前記電圧源は、前記接続部と前記副蓄電装置との間に接続され、前記副蓄電装置の出力電圧を変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（３０）である請求項１〜６のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項８】
前記電源システムは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記昇圧回路との間に並列に接続されたフィルタコンデンサ（４０）を備え、
前記平滑コンデンサのプリチャージにおける目標電圧を、前記電圧源の出力電圧以下であって、かつ、前記主蓄電装置の検出電圧に対して所定電圧高い値に設定する電圧設定部と、
前記平滑コンデンサの検出電圧が前記目標電圧に到達したと判定された後、前記フィルタコンデンサに蓄えられた電力を放電させる放電部と、
前記平滑コンデンサの検出電圧が前記目標電圧に到達したと判定され、前記放電部が前記フィルタコンデンサに蓄えられた電力を放電させた後、前記開閉スイッチを接続状態にする通電部と、
を備える請求項７に記載の電源システムの制御装置。
【請求項９】
主蓄電装置（１０）と、平滑コンデンサ（６０）と、前記平滑コンデンサを含み、前記主蓄電装置側の電圧を昇圧して前記平滑コンデンサ側へ出力する昇圧回路（５０）と、前記主蓄電装置と前記昇圧回路とを電気的に接続又は遮断する開閉スイッチ（７１，７２）と、を備える電源システム（８０）に適用される電源システムの制御装置（９０）であって、
前記電源システムは、
前記開閉スイッチと前記昇圧回路との接続部に接続され、前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前の前記主蓄電装置より高い電圧を出力する電圧源と、
前記開閉スイッチ側から前記平滑コンデンサ側への電流の流れを規制せず、且つ前記平滑コンデンサ側から前記開閉スイッチ側への電流の流れを規制する規制素子と、
前記主蓄電装置よりも低圧の副蓄電装置（２０）と、
を有し、
前記電圧源は、前記接続部と前記副蓄電装置との間に接続され、前記副蓄電装置の出力電圧を変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（３０）であり、
前記電源システムは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記昇圧回路との間に並列に接続されたフィルタコンデンサ（４０）を備え、
前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前に、前記電圧源から前記平滑コンデンサに電力を供給して、前記平滑コンデンサをプリチャージするプリチャージ部と、
前記平滑コンデンサのプリチャージにおける目標電圧を、前記電圧源の出力電圧以下であって、かつ、前記主蓄電装置の検出電圧に対して所定電圧高い値に設定する電圧設定部と、
前記平滑コンデンサの検出電圧が前記目標電圧に到達したと判定された後、前記フィルタコンデンサに蓄えられた電力を放電させる放電部と、
前記平滑コンデンサの検出電圧が前記目標電圧に到達したと判定され、前記放電部が前記フィルタコンデンサに蓄えられた電力を放電させた後、前記開閉スイッチを接続状態にする通電部と、を備える電源システムの制御装置。
【請求項１０】
前記平滑コンデンサのプリチャージにおける目標電圧を、前記電圧源の出力電圧以下であって、かつ、前記主蓄電装置の検出電圧に対して所定電圧高い値に設定する電圧設定部と、
前記平滑コンデンサの検出電圧が前記目標電圧に到達したと判定された後、前記開閉スイッチを接続状態にする通電部と、を備える請求項９に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１１】
前記放電部は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させて、前記フィルタコンデンサに蓄えられた電力を放電させる請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１２】
前記放電部は、前記昇圧回路を動作させて、前記フィルタコンデンサに蓄えられた電力を放電させる請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１３】
前記規制素子として、前記昇圧回路が有するダイオードを用いることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１４】
前記電圧源は、所定の電源から電力を供給されて、前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前の前記主蓄電装置より高い電圧を出力する電力変換装置である請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉スイッチを含む電源システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用モータを搭載したハイブリッド車両等には、モータに接続されたインバータと、インバータに接続されるメインバッテリと、インバータとメインバッテリとを電気的に接続又は遮断するＳＭＲ（System Main Relay）と、インバータの直流電圧側端子間に接続されたコンデンサと、が搭載されている。このようなハイブリッド車両等では、一般に、突入電流抑制用のプリチャージ抵抗が直列に接続されたプリチャージ用リレーと、プリチャージ抵抗が接続されていないＳＭＲとを並列に備えており、車両の始動時にプリチャージ用リレーをオンしてコンデンサをプリチャージした後、ＳＭＲをオンして、大電流によるＳＭＲの損傷を防止している。
【０００３】
また、ハイブリッド車両等でも、エンジンのみを駆動源とする車両と同様に、補機が搭載されており、補機には、メインバッテリよりも出力電圧が低い補機バッテリから電力が供給される。このような補機バッテリが搭載されたハイブリッド車両等では、メインバッテリと補機バッテリとの間に、双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータや低圧を高圧へ変換するＤＣ／ＤＣコンバータが設けられていることがある。このようなＤＣ／ＤＣコンバータが設けられている場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いてコンデンサをプリチャージすれば、プリチャージ用リレーを削減することができる。この場合、メインバッテリ電圧をプリチャージにおける目標電圧とし、プリチャージを完了した後にＳＭＲをオンすれば、ＳＭＲの損傷を防止できる。しかしながら、電圧を検出する電圧センサの検出誤差や、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の精度によっては、メインバッテリ電圧とプリチャージ完了後のコンデンサ電圧とに差が生じ、ＳＭＲがオンされた際に大電流が流れることがある。この場合、ＳＭＲのオン直前とオン直後におけるコンデンサ電圧には差が生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の電源回路の制御装置は、プリチャージが完了してＳＭＲをオンする直前のコンデンサ電圧と、ＳＭＲをオンした直後のコンデンサ電圧とを検出し、直前と直後のコンデンサ電圧の差を、補正値として記憶している。そして、上記制御装置は、次回のプリチャージにおける目標電圧を、記憶している補正値で補正して、メインバッテリ電圧とプリチャージ完了後のコンデンサ電圧との差を抑制している。ひいては、ＳＭＲに大電流が流れることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０９１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の制御装置は、補正値を次回のプリチャージ時まで記憶する必要がある。そのため、補正値を記憶するためのメモリ回路を追加しなければならない。また、温度等の使用環境によって検出誤差が変化する場合、前回更新した補正値に基づいて補正を行っても、高精度に目標電圧を補正することができないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑み、一般的な回路を利用しつつ、簡易な制御で開閉スイッチの損傷を抑制可能な電源システムの制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の構成は、主蓄電装置（１０）と、平滑コンデンサ（６０）と、前記平滑コンデンサを含み、前記主蓄電装置側の電圧を昇圧して前記平滑コンデンサ側へ出力する昇圧回路（５０）と、前記主蓄電装置と前記昇圧回路とを電気的に接続又は遮断する開閉スイッチ（７１，７２）と、を備える電源システム（８０）に適用される電源システムの制御装置（９０）であって、前記電源システムは、前記開閉スイッチと前記昇圧回路との接続部に接続され、前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前の前記主蓄電装置より高い電圧を出力する電圧源と、前記開閉スイッチ側から前記平滑コンデンサ側への電流の流れを規制せず、且つ前記平滑コンデンサ側から前記開閉スイッチ側への電流の流れを規制する規制素子と、を有し、前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前に、前記電圧源から前記平滑コンデンサに電力を供給して、前記平滑コンデンサをプリチャージするプリチャージ部を備える。
【０００９】
第１の構成によれば、開閉スイッチを遮断状態にして平滑コンデンサをプリチャージする際に、電圧源から規制素子を介して、平滑コンデンサに電力が供給される。電圧源は、開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前の主蓄電装置より高い電圧を出力する。このため、プリチャージによって平滑コンデンサの電圧を、開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前の主蓄電装置より高い電圧とすることができる。ここで、平滑コンデンサの電圧を、開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前の主蓄電装置より高い電圧にした場合であっても、平滑コンデンサから開閉スイッチへの放電は規制素子により抑制される。したがって、主蓄電装置から平滑コンデンサに対して大電流が流れること、及び、平滑コンデンサから主蓄電装置に対する大電流が流れることをともに抑制し、簡易な制御で開閉スイッチの損傷を抑制することができる。
【００１０】
第２の構成は、主蓄電装置（１０）と、前記主蓄電装置よりも低圧の副蓄電装置（２０）と、平滑コンデンサ（６０）と、前記平滑コンデンサを含み、前記主蓄電装置側の電圧を昇圧して前記平滑コンデンサ側へ出力する昇圧回路（５０）と、前記主蓄電装置と前記昇圧回路とを電気的に接続又は遮断する開閉スイッチ（７１，７２）と、前記開閉スイッチと前記昇圧回路との接続部と前記副蓄電装置との間に接続され、前記副蓄電装置に蓄えられた電力の電圧を変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（３０）と、を備える電源システム（８０）に適用される電源システムの制御装置（９０）であって、前記昇圧回路は、前記開閉スイッチ側から前記平滑コンデンサ側への電流の流れを規制せず、且つ前記平滑コンデンサ側から前記開閉スイッチ側への電流の流れを規制する規制素子を有し、前記開閉スイッチを遮断状態から接続状態に切替える前に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記平滑コンデンサに電力を供給して、前記平滑コンデンサをプリチャージするプリチャージ部と、前記平滑コンデンサのプリチャージにおける目標電圧を、前記主蓄電装置の検出電圧に対して所定電圧高い値に設定する電圧設定部と、前記平滑コンデンサの検出電圧が前記目標電圧に到達したと判定された後、前記開閉スイッチを接続状態にする通電部と、を備える。
【００１１】
第２の構成によれば、開閉スイッチを遮断状態にして平滑コンデンサをプリチャージする際に、副蓄電装置に蓄えられた電力の電圧がＤＣ／ＤＣコンバータにより変換され、ＤＣ／ＤＣコンバータから昇圧回路を経由して、平滑コンデンサに電力が供給される。この際、プリチャージにおける目標電圧が、主蓄電装置の検出電圧よりも所定電圧高い値に設定される。そして、平滑コンデンサの検出電圧が目標電圧に到達したと判定された後、開閉スイッチが接続状態にされる。
【００１２】
ここで、主蓄電装置の電圧とプリチャージ後の平滑コンデンサの電圧との偏差が、許容偏差内に収まっていれば、開閉スイッチを接続状態にした際に、平滑コンデンサから又は主蓄電装置から開閉スイッチへ大電流が流れることが抑制され、開閉スイッチの損傷が防止される。しかしながら、主蓄電装置の検出電圧の検出誤差や、平滑コンデンサの検出電圧の検出誤差により、上記偏差を許容偏差内に収めることは困難である。上記偏差を許容偏差内に収めるためには、検出誤差を十分に小さくする必要がある。すなわち、プリチャージ抵抗が自然に電圧を調整するプリチャージ用リレーを用いる場合に対して、検出電圧を目標にして電圧を調整する場合は、主蓄電装置の電圧を検出する電圧センサや、平滑コンデンサの電圧を検出する電圧センサを高精度なものにすることが望まれる。しかしながら、電圧センサを高精度にするとコストが増加する。
【００１３】
この点、目標電圧を主蓄電装置の検出電圧よりも所定電圧高い値に設定したことにより、真の電圧よりも検出電圧が低くなる傾向の場合には、平滑コンデンサの真の電圧が目標電圧よりも低くなるため、上記偏差を許容偏差内に収めやすい。一方、真の電圧よりも検出電圧が高くなる傾向の場合には、平滑コンデンサの真の電圧が目標電圧よりも高くなるため、低くなる傾向の場合よりも上記偏差が大きくなりやすい。しかしながら、平滑コンデンサから開閉スイッチへの放電は規制素子により抑制される。そのため、主蓄電装置の電圧に対して平滑コンデンサの電圧が高くなる側の上記偏差は、低くなる側の上記偏差よりも、比較的大きな値が許容される。よって、目標電圧を主蓄電装置の検出電圧よりも所定電圧高い値に設定したことにより、高くなる側及び低くなる側のどちらの側に検出誤差が生じる場合でも、上記偏差を許容偏差内に入りやすくすることができる。また、規制素子は、昇圧回路に通常設けられているものである。したがって、電源システムの一般的な回路を利用しつつ、簡易な制御で開閉スイッチの損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る電源システムの構成を示す図。
【図２】電圧の検出誤差、許容偏差及び目標電圧の関係を示す図。
【図３】プリチャージを実施する処理手順を示すフローチャート。
【図４】変形例に係る電源システムの構成を示す図。
【図５】変形例に係る電源システムの構成を示す図。
【図６】変形例に係る電源システムの構成を示す図。
【図７】変形例に係る電源システムの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、電源システムの制御装置を具現化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電源システムは、ハイブリッド自動車や電気自動車等の走行用モータを備えた自動車に搭載された電源システムを想定している。
【００１６】
まず、本実施形態に係る電源システムの構成について、図１を参照して説明する。本実施形態に係る電源システム８０は、メインバッテリ１０、補機バッテリ２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、昇圧回路５０、ＳＭＲ７１，７２、電圧センサ８１，８２，８３を備えている。電源システム８０は、第１インバータ２００を介してＭＧ１に接続されるとともに、第２インバータ４００を介してＭＧ２に接続される。
【００１７】
電源システム８０において、メインバッテリ１０は、ＳＭＲ７１，７２を介して昇圧回路５０に接続されており、昇圧回路５０の出力側の平滑コンデンサ６０には、第１インバータ２００及び第２インバータ４００がそれぞれ並列に接続されている。また、ＳＭＲ７１，７２と昇圧回路５０との接続部と補機バッテリ２０との間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、昇圧回路５０の入力側のフィルタコンデンサ４０に並列に接続されている。
【００１８】
メインバッテリ１０は、複数の電池セルが直列に接続された高圧の組電池であり、その定格出力電圧は、例えば２００〜３００Ｖである。メインバッテリ１０としては、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等を採用できる。メインバッテリ１０は、主に第１インバータ２００及び第２インバータ４００を介してＭＧ１及びＭＧ２と電力の授受を行う。なお、メインバッテリ１０は、主蓄電装置に相当する。
【００１９】
補機バッテリ２０は、メインバッテリ１０よりも定格出力電圧が低い低圧の電池であり、例えば鉛蓄電池である。補機バッテリ２０は、車両に搭載された負荷１００と接続されており、主に負荷１００へ電力を供給する。負荷１００は、車両に搭載された電装機器であり、例えば、ＥＣＵ、ヘッドライト、オーディオ、空調装置、パワーウィンドウ等である。なお、補機バッテリ２０は、副蓄電装置に相当する。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、補機バッテリ２０に蓄えられた電力の電圧を所定の電圧に変換して出力する回路である。詳しくは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、補機バッテリ２０に蓄えられた電力の電圧を昇圧して、平滑コンデンサ６０やメインバッテリ１０へ供給するとともに、平滑コンデンサ６０やメインバッテリ１０に蓄えられた電力の電圧を降圧して、補機バッテリ２０へ供給する双方向コンバータである。あるいは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、補機バッテリ２０に蓄えられた電力の電圧を昇圧して、平滑コンデンサ６０やメインバッテリ１０へ供給する単方向コンバータでもよい。
【００２１】
昇圧回路５０は、メインバッテリ１０に蓄えられた電力の電圧や、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力電圧を所定の電圧に昇圧して、第１インバータ２００及び第２インバータ４００へ供給する回路である。本実施形態に係る昇圧回路５０は、昇圧チョッパー回路であり、フィルタコンデンサ４０、コイル５１、スイッチング素子５２，５３、ダイオード５４，５５及び平滑コンデンサ６０を備える。スイッチング素子５２，５３は、例えばＩＧＢＴであり、ダイオード５４，５５は、スイッチング素子５２，５３に逆並列に接続されている。なお、ダイオード５４は、規制素子に相当する。
【００２２】
フィルタコンデンサ４０は、昇圧回路５０の入力電圧を安定させるコンデンサである。平滑コンデンサ６０は、第１インバータ２００や第２インバータ４００の直流電圧を平滑するコンデンサである。平滑コンデンサ６０により平滑された電圧は、第１インバータ２００や第２インバータ４００、昇圧回路５０のブリッジ回路へ入力される。一般に、平滑コンデンサ６０の容量は、フィルタコンデンサ４０の容量よりも大きく、フィルタコンデンサ４０の容量の数倍程度の大きさである。
【００２３】
ＳＭＲ７１，７２は、メインバッテリ１０と昇圧回路５０とを電気的に接続又は遮断する開閉スイッチである。ＳＭＲ７１，７２は、コイルに対して励磁電流を通電した時に接点を閉じるリレーである。ここでは、ＳＭＲ７１，７２の接点が閉じた状態をオン、接点が開いた状態をオフと称する。ＳＭＲ７１，７２のオン時に、メインバッテリ１０と昇圧回路５０とが電気的に接続され、ＳＭＲ７１，７２のオフ時に、メインバッテリ１０と昇圧回路５０とが電気的に遮断される。ＳＭＲ７１は、メインバッテリ１０の正極側と昇圧回路５０のコイル５１との間に配置されており、ＳＭＲ７２は、メインバッテリ１０の負極側と昇圧回路５０の間に配置されている。
【００２４】
電圧センサ８１は、メインバッテリ１０に並列に接続されており、メインバッテリ１０の電圧ＶＢを検出する。電圧センサ８２は、フィルタコンデンサ４０に並列に接続されており、フィルタコンデンサ４０の端子間の電圧ＶＬを検出する。ＥＣＵ９０は、電圧センサ８１及び電圧センサ８２により検出された検出電圧を取り込む。また、電圧センサ８３は、平滑コンデンサ６０に並列に接続されており、平滑コンデンサ６０の端子間の電圧ＶＨを検出する。ただし、ＥＣＵ９０は、通信を介さなければ、昇圧回路５０の高圧側で電圧センサ８３により検出された電圧ＶＨを取り込むことができない。ここで、プリチャージ中は、昇圧回路５０が動作せず、フィルタコンデンサ４０の端子間の電圧ＶＬは、平滑コンデンサ６０の端子間の電圧ＶＨと略等しい電圧となる。よって、プリチャージ中は、電圧ＶＬを電圧ＶＨとして検出し、ＥＣＵ９０は、電圧センサ８２により検出されたで電圧ＶＬを電圧ＶＨとして用いる。なお、ＥＣＵ９０は、電圧センサ８３により検出された電圧ＶＨを通信により受信して、電圧センサ８３により検出された電圧ＶＨを用いてもよい。
【００２５】
メインバッテリ１０の電圧ＶＢは、ユーザの安全上、比較的高精度に検出する必要がある。一方、電圧ＶＬ及び電圧ＶＨは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、第１インバータ２００及び第２インバータ４００の制御に使用する目的のため、電圧ＶＢほど高精度に検出する必要はない。そのため、図２に示すように、電圧センサ８２，８３は、電圧センサ８１に比べて検出誤差が大きい検出回路となっている。電圧センサ８１，８２,８３のいずれも、検出対象の電圧として想定している検出範囲においては、検出誤差が比較的小さくなるが、想定している検出範囲外では、検出誤差が比較的大きくなる。
【００２６】
第１インバータ２００及び第２インバータ４００は、６個のスイッチング素子を含む３相の電力変換回路である。第１インバータ２００及び第２インバータ４００は、平滑コンデンサ６０を介して供給された直流電力を交流電力に変換してＭＧ１及びＭＧ２へそれぞれ供給するとともに、ＭＧ１及びＭＧ２からそれぞれ供給された交流電力を直流電力に変換して、平滑コンデンサ６０へ供給する。
【００２７】
本実施形態に係るＭＧ１及びＭＧ２は、３相のモータジェネレータである。ＭＧ１は主として発電機として機能するモータジェネレータであり、ＭＧ２は主として電動機として機能し、車両の走行駆動源となるモータジェネレータである。
ＥＣＵ９０（電源システムの制御装置）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及び記憶装置等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ９０は、ＳＭＲ７１，７２へオンオフ指令を出すとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０及び昇圧回路５０へ動作指令を出す詳しくは、半導体メモリ等の非遷移的実用的記録媒体であるＲＯＭには、電源システム８０を制御するための各種機能を実現するプログラムが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、各種機能を実現して、電源システム８０を制御する。ＥＣＵ９０は、プリチャージ部、電圧設定部、放電部及び通電部の機能を実現するとともに、各種マップを備える。以下、ＥＣＵ９０の各機能について説明する。
【００２８】
まず、ＳＭＲ７１，７２の動作状態と始動スイッチの位置との関係について説明する。始動スイッチは、イグニッションスイッチや、プッシュ式のスタートスイッチである。始動スイッチには、例えば、オフ位置、ＡＣＣ位置、オン位置及びスタート位置がある。始動スイッチの位置は、オフ位置→ＡＣＣ位置→オン位置→スタート位置の順に切り替えられ、スタート位置からオン位置へは自動的に戻る。ＥＣＵ９０は、電源遮断時、すなわち始動スイッチの位置がオフ位置にあるときには、ＳＭＲ７１，７２をオフにする。また、ＥＣＵ９０は、電源接続時、すなわち始動スイッチの位置がオフ位置からＡＣＣ位置及びオン位置を経てスタート位置に切り替えられると、まず、プリチャージ部により平滑コンデンサ６０のプリチャージを行う。そして、ＥＣＵ９０は、平滑コンデンサ６０の電圧ＶＨが目標電圧に到達してプリチャージが完了すると、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンにして、プリチャージモードから通常モードに切り替える。
【００２９】
詳しくは、プリチャージ部は、始動スイッチがスタート位置に切り替えられると、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンに切り替える前に、ＳＭＲ７１，７２をオフにしたまま、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を昇圧動作させる。そして、プリチャージ部は、補機バッテリ２０の電圧を昇圧して平滑コンデンサ６０に供給し、後述する目標電圧に平滑コンデンサ６０をプリチャージする。これにより、図１に鎖線の矢印で示すように、補機バッテリ２０からＤＣ／ＤＣコンバータ３０、昇圧回路５０のコイル５１、ダイオード５４を経て、平滑コンデンサ６０へ電流が流れる。この時、プリチャージ部は、平滑コンデンサ６０の電圧が緩やかに上昇するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の動作を制御して、突入電流の発生を防止する。なお、プリチャージ時に、昇圧回路５０は動作させない。
【００３０】
電圧設定部は、メインバッテリ１０の電圧ＶＢの検出値に基づいて、平滑コンデンサ６０のプリチャージにおける目標電圧を設定する。ここで、メインバッテリ１０の電圧ＶＢとプリチャージ後の電圧ＶＨとの偏差ΔＶが、許容偏差内に収まっていないと、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンにした際に、ＳＭＲ７１に大電流が流れ、ＳＭＲ７１の接点が損傷するおそれがある。特に、このような状態が繰り返されると、ＳＭＲ７１の接点が損傷するおそれがある。許容偏差は、偏差ΔＶをこの許容偏差内に収めると、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンにした際に、ＳＭＲ７１へ流れる電流が、ＳＭＲ７１の接点を損傷させるおそれのない程度に小さくなる値である。
【００３１】
よって、電圧ＶＢとプリチャージ後における電圧ＶＨとの偏差ΔＶは十分に小さくすることが望ましい。しかしながら、電圧ＶＢの検出誤差及び電圧ＶＨの検出誤差がある。図２に示すように、電圧ＶＢの正側の検出誤差の最大の大きさをΔＶＢ１、負側の検出誤差の最大の大きさをΔＶＢ２、電圧ＶＢの真値をＶＢｔとすると、電圧ＶＢの検出電圧ＶＢｄは、ＶＢｔ−ΔＶＢ２〜ＶＢｔ＋ΔＶＢ１の範囲の値となる。検出電圧ＶＢをプリチャージにおける目標電圧とした場合、目標電圧は、ＶＢｔ−ΔＶＢ２〜ＶＢｔ＋ΔＶＢ１の範囲の値となる。
【００３２】
また、電圧ＶＬすなわち電圧ＶＨの正側の検出誤差の最大の大きさをΔＶＨ１、負側の検出誤差の最大の大きさをΔＶＨ２とする。検出電圧ＶＢｔをプリチャージにおける目標値とした場合、電圧ＶＨの真値ＶＨｔは、ＶＢｔ−ΔＶＢ２−ΔＶＨ２〜ＶＢｔ＋ΔＶＢ１＋ΔＶＨ１の範囲の値となる。よって、電圧ＶＨの真値ＶＨｔと電圧ＶＢの真値ＶＢｔとの偏差ΔＶは、−（ΔＶＢ２＋ΔＶＨ２）〜ΔＶＢ１＋ΔＶＨ１の範囲の値となる。なお、真値ＶＢｔに対して正側の偏差ΔＶは、電圧ＶＢよりも電圧ＶＨが高い状態に相当する。
【００３３】
平滑コンデンサ６０の容量及びフィルタコンデンサ４０の容量を考慮した許容偏差の大きさを、電圧ＶＢの真値ＶＢｔに対して正側及び負側にＢ１，Ｂ２とする。図２に示すように、Ｂ１，Ｂ２よりもΔＶＢ１＋ΔＶＨ１，ΔＶＢ２＋ΔＶＨ２を小さくするために、プリチャージ用リレーを使用する電源システムと比べて、高精度の検出回路を構成する必要がある。そのため、ＳＭＲ７１，７２をオンにした際に、ＳＭＲ７１に大電流が流れること防止するためには、高精度検出回路を実現するための製造コストが増加することになる。
【００３４】
ここで、ＳＭＲ７１，７２をオンにした際に、電圧ＶＢの真値ＶＢｔが電圧ＶＨの真値ＶＨｔよりも大きい場合、メインバッテリ１０からフィルタコンデンサ４０及び平滑コンデンサ６０へ電流が流れる。一方、ＳＭＲ７１，７２をオンにした際に、電圧ＶＢの真値ＶＢｔが電圧ＶＨの真値ＶＨｔよりも小さい場合、フィルタコンデンサ４０からメインバッテリ１０へ電流が流れる。この場合、平滑コンデンサ６０からメインバッテリ１０への電流は、ダイオード５４により抑制される。ダイオード５４は、ＳＭＲ７１側から平滑コンデンサ６０側への電流の流れを規制せず、平滑コンデンサ６０側からＳＭＲ７１側への電流の流れを規制する規制素子となっている。
【００３５】
よって、真値ＶＢｔに対して真値ＶＨｔが高くなる側の偏差ΔＶは、真値ＶＢｔに対して真値ＶＨｔが低くなる側の偏差ΔＶよりも、大きな値が許容される。図２に示すように、真値ＶＢｔに対して真値ＶＨｔが高くなる側の許容偏差をＡ１、真値ＶＢｔに対して真値ＶＨｔが低くなる側の許容偏差をＡ２とした場合、Ａ１＞Ａ２とすることができる。この場合、ＶＢｔ−Ａ２〜ＶＢｔ＋Ａ１の範囲がプリチャージ後の真値ＶＨｔの許容範囲となる。プリチャージ後の真値ＶＨｔがこの許容範囲内の値であれば、ＳＭＲ７１，７２をオンにした際に、ＳＭＲ７１に大電流が流れることを抑制できる。
【００３６】
そこで、電圧設定部は、プリチャージにおける目標電圧を、電圧ＶＢの検出値に対して所定電圧ΔＶＳ高い値に設定する。この場合、目標電圧は、ＶＢｔ＋ΔＶＳ−ΔＶＢ２〜ＶＢｔ＋ΔＶＳ＋ΔＶＢ１の範囲の値となる。そして、電圧ＶＨの真値ＶＨｔは、ＶＢｔ＋ΔＶＳ−ΔＶＢ２−ΔＶＨ２〜ＶＢｔ＋ΔＶＳ＋ΔＶＢ１＋ΔＶＨ１の範囲の値となる。
【００３７】
このとき、電圧設定部は、所定電圧ΔＶＳを以下のように設定する。すなわち、電圧設定部は、電圧ＶＢの真値ＶＢｄに対して、所定電圧ΔＶＳ、電圧ＶＢ及び電圧ＶＨの検出誤差を加味した値の下限値が、電圧ＶＨの許容範囲の下限値よりも高くなるように、所定電圧ΔＶＳを設定する。電圧ＶＢの真値ＶＢｔに対して、所定電圧ΔＶＳ、電圧ＶＢ及び電圧ＶＨの検出誤差を加味した値の下限値は、プリチャージ終了後における電圧ＶＨの真値ＶＨｔがとり得る下限値であり、ＶＢｄ＋ΔＶＳ−ΔＶＢ２−ΔＶＨ２となる。一方、電圧ＶＨの許容範囲の下限値は、真値ＶＢｔに対して負側の許容偏差Ａ２を加味した値であり、真値ＶＢｔ−Ａ２となる。電圧設定部は、ＶＢｔ＋ΔＶＳ−ΔＶＢ２−ΔＶＨ２＞ＶＢｔ−Ａ２となるように、ΔＶＳを設定する。すなわち、ΔＶＳ＞ΔＶＢ２＋ΔＶＨ２−Ａ２となるように、ΔＶＳを設定する。
【００３８】
また、電圧ＶＨの真値ＶＨｔがとり得る上限値は、ＶＢｔ＋ΔＶＳ＋ΔＶＢ１＋ΔＶＨ１となり、電圧ＶＨの許容範囲の上限値は、ＶＢｔ＋Ａ１となる。よって、電圧設定部は、ＶＢｔ＋Ａ１＞ＶＢｔ＋ΔＶＳ＋ΔＶＢ１＋ΔＶＨ１となるように設定する。すなわち、ΔＶＳ＜Ａ１−ΔＶＢ１−ΔＶＨ１となるように、ΔＶＳを設定する。上述したように、Ａ１はＡ２よりも大きな値にできるため、通常、ΔＶＳ＞ΔＶＢ２＋ΔＶＨ２−Ａ２となるようにΔＶＳを設定すれば、ΔＶＳ＜Ａ１−ΔＶＢ１−ΔＶＨ１は満たす。
【００３９】
この際、電圧設定部は、予め用意した各種マップを用いて、検出誤差範囲−ΔＶＢ２〜ΔＶＢ１，−ΔＶＨ２〜ΔＶＨ１及び許容偏差範囲−Ａ２〜Ａ１を算出する。ＥＣＵ９０は、例えば、各種マップとして、電圧対応誤差マップ及び電圧対応許容マップを備える。電圧対応誤差マップは、電圧ＶＢ又は電圧ＶＨに応じた電圧ＶＢの検出誤差ΔＶＢ１，ΔＶＢ２のマップ、及び電圧ＶＨの検出誤差ΔＶＨ１，ΔＶＨ２のマップである。また、電圧対応許容マップは、電圧ＶＢ又は電圧ＶＨに応じた許容偏差Ａ１，Ａ２を示すマップである。なお、ＥＣＵ９０は、各種マップを備えずに、ΔＶＢ２，ΔＶＢ１，ΔＶＨ２，ΔＶＨ１、Ａ２，Ａ１として、予め設定した値を使用してもよい。
【００４０】
上述したように、電圧センサ８１，８２は、想定する検出電圧の範囲内か否かで検出誤差が変わる。電圧ＶＢと電圧ＶＨは同程度の電圧であるから、電圧対応誤差マップは、電圧ＶＢと電圧ＶＨのどちらに対応するものであってもよい。また、電圧ＶＢ又は電圧ＶＨに応じて、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンに切り替えた際にＳＭＲ７１に流れる電流が変化することも考えられる。よって、電圧対応許容マップも予め用意しておく。電圧設定部は、これらのマップを用いて、検出誤差範囲−ΔＶＢ２〜ΔＶＢ１，−ΔＶＨ２〜ΔＶＨ１及び許容偏差範囲−Ａ２〜Ａ１を算出する。なお、電圧設定部は、検出誤差ΔＶＢ２、検出誤差ΔＶＨ２、及び許容偏差Ａ２を算出するだけでもよい。
【００４１】
あるいは、ＥＣＵ９０は、各種マップとして、電源システム８０の使用環境における温度に応じた許容偏差を示す温度対応許容マップや、上記温度に応じた電圧ＶＢ及び電圧ＶＨの検出誤差を示す温度対応誤差マップを備えていてもよい。一般に、メインバッテリ１０の使用に適正な温度範囲は決まっている。メインバッテリ１０が適正な温度範囲で使用される場合は、許容偏差Ａ２の大きさは比較的大きくなり、検出誤差は比較的小さくなるが、メインバッテリ１０が適正な温度範囲から外れた温度で使用される場合は、許容偏差Ａ２は比較的小さくなり、検出誤差は比較的大きくなる。
【００４２】
よって、電圧設定部は、温度対応許容マップから、許容偏差範囲−Ａ２〜Ａ１を算出してもよいし、温度対応誤差マップから、検出誤差範囲−ΔＶＢ２〜ΔＶＢ１，−ΔＶＨ２〜ΔＶＨ１を算出してもよい。また、ＥＣＵ９０は、温度及び電圧ＶＢに応じた、あるいは温度及び電圧ＶＨに応じた許容偏差を示す許容マップや、検出誤差を示す誤差マップを備え、電圧設定部は、これらの許容マップや誤差マップから許容偏差や検出誤差を算出してもよい。なお、電源システム８０の使用環境における温度、特にメインバッテリ１０の使用環境における温度は、図示しない温度センサにより検出する。
【００４３】
さらに、電圧設定部は、平滑コンデンサ６０の容量に基づいて、許容偏差を算出してもよい。平滑コンデンサ６０の容量が大きいほど、許容偏差の大きさは小さくなる。そして、平滑コンデンサ６０の容量は、平滑コンデンサ６０の経年劣化に伴い小さくなる。よって、電圧設定部は、車両の総走行距離や総走行時間に応じて、平滑コンデンサ６０の劣化度合いを判定してもよい。そして、電圧設定部は、劣化度合いに応じて車両搭載時における平滑コンデンサ６０の容量を補正し、補正した平滑コンデンサ６０の容量に基づいて、許容偏差Ａ２を算出してもよい。また、電圧設定部は、補正した平滑コンデンサ６０の容量及びいずれかのマップに基づいて、許容偏差を算出してもよい。
【００４４】
放電部は、電圧ＶＨの検出電圧ＶＨｄがプリチャージにおける目標電圧に到達したと判定された後、すなわち、平滑コンデンサ６０のプリチャージが完了したと判定された後に、ＳＭＲ７１，７２をオフ状態にしたまま、フィルタコンデンサ４０に蓄えられた電力を放電させる。これにより、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンへ切替えた際に、フィルタコンデンサ４０からＳＭＲ７１へ流れる電流を抑制することができる。そのため、フィルタコンデンサ４０に蓄えられた電力を放電させない場合よりも、正側の許容偏差Ａ１を更に大きくすることができる。
【００４５】
具体的には、放電部は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を動作させて、フィルタコンデンサ４０の電荷を放電させる。あるいは、放電部は、昇圧回路５０を動作させて、フィルタコンデンサ４０の電荷を放電させてもよい。これらにより、平滑コンデンサ６０の電圧ＶＨを変化させることなく、フィルタコンデンサ４０の電圧ＶＬを調整することができる。なお、電圧ＶＬの調整に伴い、電圧ＶＬは電圧ＶＬと略等しい値から変化する。
【００４６】
通電部は、平滑コンデンサ６０のプリチャージが完了したと判定された後に、ＳＭＲ７１，７２をオフからオへ切替えて、メインバッテリ１０と昇圧回路５０とが通電状態となる通常モードにする。詳しくは、通電部は、電圧ＶＬの検出電圧ＶＨｄが電圧設定部により設定された目標電圧に到達したと判定された後、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンにする。
【００４７】
そして、ＥＣＵ９０は、始動スイッチの位置がオン位置からオフ位置に切り替えられると、まずＳＭＲ７１をオフにし、続いてＳＭＲ７２をオフにして、メインバッテリ１０と第１インバータ２００及び第２インバータ４００との電気的な接続を遮断する。このとき、第１インバータ２００及び第２インバータ４００の電圧は徐々に０Ｖ付近の微弱電圧に収束する。
【００４８】
次に、プリチャージを実施する処理手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。本処理手順は、始動スイッチがオフ位置からスタート位置へ切替えられた際に、ＥＣＵ９０が行う。
【００４９】
まず、ステップＳ１０において、プリチャージ要求があるか否か判定する。始動スイッチがスタート位置に切り替えられてもプリチャージ要求がない場合とは、電源システム８０及びその周辺に何らかの異常がある場合である。ステップＳ１０における判定がＮＯの場合、ステップＳ１１において、プリチャージを行わないで待機する。
【００５０】
一方、ステップＳ１０における判定がＹＥＳの場合、ステップＳ１２において、電圧センサ８１から電圧ＶＢの検出電圧ＶＢｄを取得する。続いて、ステップＳ１３において、電圧対応許容マップから、許容偏差の範囲−Ａ２〜Ａ１を算出する。続いて、ステップＳ１４において、電圧対応誤差マップから、電圧ＶＢの検出誤差の範囲−ΔＶＢ２〜ΔＶＢ１、及び電圧ＶＨの検出誤差の範囲−ΔＶＨ２〜ΔＶＨ１を算出する。
【００５１】
続いて、ステップＳ１５において、電圧ＶＢの検出電圧ＶＢｄ、許容偏差Ａ２、検出誤差ΔＶＢ１、検出誤差ΔＶＨ２から、プリチャージにおける目標電圧を算出する。
【００５２】
続いて、ステップＳ１６において、プリチャージにおける目標電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ３０の指令電圧とし、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を動作させて平滑コンデンサ６０のプリチャージを実施する。
【００５３】
続いて、ステップＳ１７において、電圧ＶＨの検出電圧ＶＨｄがプリチャージにおける目標電圧に到達したか否か判定する。ステップＳ１７における判定がＮＯの場合、すなわち、電圧ＶＨの検出電圧ＶＨｄが目標電圧に到達していない場合は、ステップＳ１７の処理を繰り返し実行する。
【００５４】
一方、ステップＳ１７における判定がＹＥＳの場合、すなわち、電圧ＶＨの検出電圧ＶＨｄが目標電圧に到達した場合は、ステップＳ１８において、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンへ切替え、プリチャージモードから通常モードへ切替える。この際、ＳＭＲ７１，７２をオンにする前に、フィルタコンデンサ４０の電圧ＶＬが所定電圧ΔＶＳを考慮しない目標電圧になるまで電荷を放電させておくとよい。以上で本処理を終了する。
【００５５】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００５６】
・目標電圧が電圧ＶＢの検出値よりも所定電圧ΔＶＳ高い値に設定される。これにより、高くなる側及び低くなる側のどちらの側に電圧ＶＨの検出誤差が生じる場合でも、電圧ＶＢの真値ＶＢｔと電圧ＶＨの真値ＶＨｔとの偏差ΔＶを、許容偏差の範囲−Ａ２〜Ａ１に入りやすくすることができる。また、ダイオード５４は、昇圧回路に一般的に設けられているものである。したがって、電源システム８０の一般的な回路を利用しつつ、簡易な制御でＳＭＲ７１の損傷を抑制することができる。
【００５７】
・電圧ＶＨの真値ＶＨｔのとり得る下限値が、電圧ＶＨの許容範囲の下限値よりも高くなるように、所定電圧ΔＶＳが設定される。これにより、偏差ΔＶを、確実に許容偏差範囲−Ａ２〜Ａ１内に収めることができる。
【００５８】
・電圧センサ８１，８２は、想定されている検出電圧の範囲においては、検出誤差が比較的小さくなるが、想定されている検出電圧の範囲外では、検出誤差が比較的大きくなる。よって、電圧対応誤差マップに基づいて、電圧ＶＢ及び電圧ＶＨの検出誤差範囲−ΔＶＢ２〜ΔＶＢ１、及び−ΔＶＨ２〜ΔＶＨ１を算出することができる。
【００５９】
・ＳＭＲ７１，７２をオフからオンへ切替える際における電圧ＶＢ又は電圧ＶＨに応じて、ＳＭＲ７１を流れる電流が変化する場合でも、電圧対応許容マップに基づいて、適切に許容偏差範囲−Ａ２〜Ａ１を算出することができる。
【００６０】
・メインバッテリ１０が適正な温度範囲で使用されている場合には、許容偏差Ａ２の大きさは比較的大きくなるが、メインバッテリ１０が適正な温度範囲から外れた温度で使用されている場合には、許容偏差Ａ２の大きさは比較的小さくなる。よって、温度対応許容マップに基づいて、許容偏差範囲−Ａ２〜Ａ１を算出することができる。
【００６１】
・メインバッテリ１０が適正な温度範囲で使用されている場合には、検出誤差の大きさは比較的小さくなるが、メインバッテリ１０が適正な温度範囲から外れた温度で使用されている場合には、検出誤差の大きさは比較的大きくなる。よって、温度対応誤差マップに基づいて、誤差範囲−ΔＶＢ２〜ΔＶＢ１，−ΔＶＨ２〜ΔＶＨ１を算出することができる。
【００６２】
・平滑コンデンサ６０の容量に応じて、許容偏差Ａ２の大きさは変化する。よって、平滑コンデンサ６０の容量に基づいて、許容偏差の範囲−Ａ２〜Ａ１を算出することができる。
【００６３】
・ＳＭＲ７１，７２をオンにすると、平滑コンデンサ６０からＳＭＲ７１への放電はダイオード５４により抑制されるが、フィルタコンデンサ４０からＳＭＲ７１への放電は抑制されない。しかしながら、一般に、フィルタコンデンサ４０の容量は、平滑コンデンサ６０の容量よりも小さいため、平滑コンデンサ６０からの放電を抑制するだけでも、抑制しない場合よりも、正側の許容偏差Ａ１を大きくすることができる。ここで、プリチャージ終了後に、フィルタコンデンサ４０に蓄えられた電力を放電させることにより、ＳＭＲ７１，７２をオンにした際に、フィルタコンデンサ４０からＳＭＲ７１への放電が抑制される。よって、正側の許容偏差Ａ１を更に大きくすることができる。
【００６４】
・ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を動作させることにより、新たな回路を追加することなく、フィルタコンデンサ４０の電圧ＶＬのみを調整することができる。
【００６５】
・昇圧回路５０を動作させることにより、新たな回路を追加することなく、フィルタコンデンサ４０の電圧ＶＬのみを調整することができる。
【００６６】
（他の実施形態）
・上記実施形態では、ＳＲＭ７１，７２と昇圧回路５０との接続部に接続され、ＳＭＲ７１，７２を遮断状態から接続状態に切替える前のメインバッテリ１０より高い電圧を出力する「電圧源」として、補機バッテリ２０の電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ３０を用いたが、これを変更してもよい。
【００６７】
具体的には、補機バッテリ２０以外の電源から供給される電力をメインバッテリ１０より高い電圧に昇圧する電力変換装置を「電圧源」として用いてもよい。
【００６８】
例えば、図４に示すように、メインバッテリ１０の出力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ３０ａを「電圧源」として用いてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０ａの入力端子は、ＳＭＲ７１，７２よりもメインバッテリ１０側において、メインバッテリ１０の両端子に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０ａの出力端子は、ＳＭＲ７１，７２よりも昇圧回路５０側において、フィルタコンデンサ４０（昇圧回路５０の入力端子）に接続されている。
【００６９】
また、図５に示すように、キャパシタ２１から供給される電力をメインバッテリ１０より高い電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ３０ｂを「電圧源」として用いてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０ｂの入力端子は、キャパシタ２１の両端子に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０ｂの出力端子は、ＳＭＲ７１，７２よりも昇圧回路５０側において、フィルタコンデンサ４０（昇圧回路５０の入力端子）に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０ｂは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであり、メインバッテリ１０、フィルタコンデンサ４０、及び、平滑コンデンサ６０に蓄えられた電力を用いてキャパシタ２１を充電する。キャパシタ２１は、一般的なキャパシタであってもよいし、電気二重層キャパシタであってもよい。
【００７０】
また、図６に示すように、電源システムから補機バッテリ２０を省略して、メインバッテリ１０の出力電圧を降圧する降圧コンバータ２０ｃを備える構成に「電源システムの制御装置」を適用してもよい。降圧コンバータ２０ｃは、車両に搭載された負荷１００と接続されており、負荷１００へ電力を供給する。本構成では、電源としての降圧コンバータ２０ｃから供給される電力を、メインバッテリ１０より高い電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ３０ｃを「電圧源」として用いる。
【００７１】
また、自動車の屋根などに設けられた太陽電池（ソーラーパネル）を電源として、太陽電池から供給される電力をメインバッテリ１０より高い電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータを「電圧源」として用いてもよい。
【００７２】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータに代えて、交流電源から供給される交流電力を変換し、メインバッテリ１０より高い直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣコンバータを「電圧源」として用いてもよい。
【００７３】
具体的には、図７に示すように、車両に搭載されるとともに、商用の交流電源１１０から出力される交流電力を直流電力に変換し、メインバッテリ１０を充電するＡＣ／ＤＣコンバータ３０ｄを「電圧源」として用いてもよい。
【００７４】
また、車両外に設けられるものであって、商用の交流電源から出力される交流電力を直流電力に変換し、車両の電源システムと接続されることでメインバッテリ１０を充電するＡＣ／ＤＣコンバータを「電圧源」として用いてもよい。
【００７５】
また、車両に搭載されるとともに、車載発電機（オルタネータやモータ・ジェネレータ）から出力される交流電力を直流電力に変換し、メインバッテリ１０を充電するＡＣ／ＤＣコンバータを「電圧源」として用いてもよい。車載発電機は、車載発電機を駆動するモータやエンジンなどから動力を付与されて発電を実施するとよい。
【００７６】
また、「電圧源」として、メインバッテリ１０より高い電圧を出力する電池を用いてもよい。「電圧源」として用いる電池は、リチウムイオン蓄電池のような二次電池であってもよいし、燃料電池のような一次電池であってもよい。
【００７７】
また、上述した「電圧源」を複数組み合わせて用いる構成としてもよい。即ち、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０ａとをともに備える構成としてもよい。
【００７８】
・上記実施形態では、昇圧回路５０の有するダイオード５４（より具体的には、昇圧回路５０が昇圧動作に用いるダイオード５４，５５のうち高電位側に設けられているダイオード５４）をＳＭＲ７１側から平滑コンデンサ６０側への電流の流れを規制せず、平滑コンデンサ６０側からＳＭＲ７１側への電流の流れを規制する「規制素子」として用いたがこれを変更してもよい。例えば、ＳＲＭ７１と昇圧回路５０（コイル５１）との間に、ＳＭＲ７１側にアノードが接続され、コイル５１側にカソードが接続されたダイオードを新たに設けてもよい。
【００７９】
また、ダイオードに代えてスイッチ（より具体的にはＭＯＳスイッチ）を用いてもよい。スイッチを用いる構成では、例えば、ＳＲＭ７１と昇圧回路５０（コイル５１）との間にスイッチを設けた上で、ＳＲＭ７１側の電圧が昇圧回路５０側の電圧より高い場合にスイッチをオン状態とし、ＳＲＭ７１側の電圧が昇圧回路５０側の電圧より低い場合にスイッチをオフ状態とする制御を実施すればよい。より具体的には、ＥＣＵ９０が、スイッチに流れる電流の検出値を取得し、スイッチに流れる電流の向きに基づいて、スイッチのオンオフ制御を実施するとよい。
【００８０】
・上記実施形態では、電圧ＶＨの検出電圧ＶＨｄがプリチャージにおける目標電圧に到達したか否か判定を行い、電圧ＶＨの検出電圧ＶＨｄが目標電圧に到達した場合は、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンへ切替え、プリチャージモードから通常モードへ切替える構成とした（図３のステップＳ１７，Ｓ１８）。ここで、電圧ＶＨの検出電圧ＶＨｄがプリチャージにおける目標電圧に到達したか否かの判定を省略してもよい。
【００８１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、ＳＭＲ７１，７２を遮断状態から接続状態に切替える前のメインバッテリ１０より高い電圧を出力する。このため、例えば、所定時間にわたってＤＣ／ＤＣコンバータ３０から平滑コンデンサ６０に対して電力を供給することで、平滑コンデンサ６０の端子間電圧をメインバッテリ１０より高い電圧とすることができる。そして、平滑コンデンサ６０の端子間電圧をメインバッテリ１０より高い電圧とした場合、ＳＭＲ７１，７２を遮断状態から接続状態に切り替える際に平滑コンデンサ６０からメインバッテリ１０に対して大電流が流れることを、「規制部材」であるダイオード５４によって抑制することができる。
【００８２】
・スイッチング素子５２，５３及びダイオード５４，５５の代わりに、ボディダイオード内蔵型のスイッチング素子、例えばＭＯＳＦＥＴを直列に２つ接続してもよい。この場合、プリチャージ終了後にＭＳＲ７１，７２をオフからオンへ切り替える際に、上アームのＭＯＳＦＥＴをオフにする。このように上アームのＭＯＳＦＥＴを制御することにより、上アームのＭＯＳＦＥＴはダイオード５４の代わりに制限素子となる。
【００８３】
・プリチャージ終了後に、ＳＭＲ７１，７２をオフからオンへ切替える前に、フィルタコンデンサ４０の電荷を放電させなくてもよい。フィルタコンデンサ４０の電荷を放電させなくても、プリチャージにおける目標電圧を、電圧ＶＢの検出値に対して所定電圧ΔＶＳ高い値とすることにより、偏差ΔＶを許容偏差範囲−Ａ２〜Ａ１内に入りやすくすることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０…メインバッテリ、２０…補機バッテリ、３０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０…昇圧回路、５４…ダイオード、６０…平滑コンデンサ、８０…電源システム、９０…ＥＣＵ。
【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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