(57)【要約】【課題】従来よりも退避走行可能な領域を広げ、運転者の負担軽減につなげる。【解決手段】電源システム状態判定装置１０は、一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器１８に接続可能であって、電圧変換器１８の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧及び第２測定電圧を測定する第１の電圧センサＳ１及び第２の電圧センサＳ２と、電圧変換器１８の二次側電圧に応じて変動する第３測定電圧を測定する第３の電圧センサＳ３と、第１測定電圧、第２測定電圧及び第３測定電圧と、電圧変換器１８における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部１２と、を備える。制御部１２は、第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過すると共に、第２測定電圧が異常であることを示す第２閾値を超過した場合、第１測定電圧と第３測定電圧の比と電圧変換比との差が異常であることを示す第３閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に第１の電圧センサＳ１が異常であると判定する。【選択図】図１
2012249440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能な電源システム状態判定装置であって、
前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧及び第２測定電圧を測定する第１及び第２の電圧センサと、
前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第３測定電圧を測定する第３の電圧センサと、
前記第１測定電圧、第２測定電圧及び第３測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過すると共に、前記第２測定電圧が異常であることを示す第２閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第３測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第３閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記第１の電圧センサが異常であると判定することを特徴とする、電源システム状態判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源システム状態判定装置であって、
前記第１の電圧センサが異常であると判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との間で供給される電力量について設定された上限値を引き下げることを特徴とする電源システム状態判定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電源システム状態判定装置であって、
前記第１の電圧センサが異常ではないと判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との電力供給を遮断することを特徴とする電源システム状態判定装置。
【請求項４】
一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能な電源システム状態判定装置であって、
前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧を測定する一次側電圧センサと、
前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第２測定電圧を測定する二次側電圧センサと、
前記第１測定電圧及び第２測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第２測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第２閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記一次側電圧センサが異常であると判定することを特徴とする、電源システム状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源システム状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、負荷に電力を供給する電源システムが正常状態であるか異常状態であるかを判定する電源システム状態判定装置が知られている。このような状態判定装置において、電源システムの異常を判定する指標として電源電圧値を利用する技術が知られている。
【０００３】
通常、電源の過放電を防止するために放電電圧値には下限値が設定されている。また、電源が二次電池等の充放電可能な電源であるときには電源の過充電を防止するために充電電圧値に上限値が設定されている。電源システムが正常に作動していれば、電源電圧がこれらの制限値を超過した場合に速やかに制限値内に復帰するように電源システムの各機器が制御される。このことから、電源電圧が制限値を大幅に超過して復帰しない場合は電源システムのいずれかの機器に異常があったものと推定できる。そこで従来から電源に電圧センサを接続するとともに、上限値よりも高い値及び下限値よりも低い値に閾値を設定し、電源電圧が閾値を超過したことに基づいて電源システムが異常であるか否かを判定している。
【０００４】
ここで、電源電圧は電圧センサによって把握することができるものの、その電圧センサが故障すると実際の電圧値とは異なる測定値を出力するおそれがあり、そうなると電源システムの異常を正確に判定することが困難となる。そこで、例えば特許文献１においては電源システムの異常判定フローの中に電圧センサの異常判定フローを組み込み、電圧センサが正常であるかまたは故障等の異常状態であるかを判定することによって電圧センサによる測定値の真偽を判定している。
【０００５】
特許文献１では、電源システムに回転電機が接続されており、電源システム及び回転電機は当該回転電機を駆動源とする車両に搭載されている。図５に示すように、電源システム状態判定装置１００は、電源１１０に接続された第１の電圧センサＳ１００と、電源１１０に対して第１の電圧センサＳ１００と並列に接続された第２の電圧センサＳ２００を備えている。このような構成において、第１の電圧センサＳ１００と第２の電圧センサＳ２００の測定電圧値がともに予め定めた電圧閾値を超過している場合は、電圧センサＳ１００は正常であると判定される。一方、両者の測定結果に食い違いがある場合、つまり第１の電圧センサＳ１００の測定電圧値が電圧閾値を超過している一方で第２の電圧センサＳ２００の測定電圧値は電圧閾値を超過していない場合は、第１の電圧センサＳ１００が異常状態（故障状態）であると判定される。
【０００６】
電源システム状態判定装置１００の制御部１１６は、前者（２つの電圧センサの測定電圧値がともに電圧閾値を超過する）の場合には第１の電圧センサＳ１００は正常であると判定する。この場合は電源システム内の機器、たとえばメインＤＣ／ＤＣコンバータ１１２やインバータ１１４などの異常が疑われることから、制御部１１６は、車両を直ちに停止させるとともに電力供給をストップさせる。
【０００７】
一方、後者（２つの電圧センサの測定電圧値に食い違いがある場合）においては電圧閾値を超過したという情報そのものが誤情報であって電源システムに異常がある訳ではないと考えられることから、制御部１１６は、車両をその場で停止させる代わりに、第１の電圧センサＳ１００の修理を促す警告を運転者に通知するとともに、車両の運転状態を回転電機の出力を大幅に落としたいわゆる退避走行状態に設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２２７０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、従来技術においては第１の電圧センサと第２の電圧センサの測定電圧値がともに閾値を超過しているときには、第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに正常であると判定しているが、実際にはそれ以外のケースも考えられる。例えば第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに故障しているケースが考えられる。第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに正常であれば電源システム内の機器の異常が疑われることから車両を停止させて電力供給を遮断する必要があるものの、第１の電圧センサ及び第２の電圧センサがともに故障しているのであれば電圧閾値を超過したとの情報が誤情報であって電源システムに異常がある訳ではないと考えられることから退避走行に設定すれば足りる場合がある。すなわち、従来の電源状態装置においては、本来退避走行とすればよいケースについても車両を停止させていた。車両停止となった場合には停止車両を待避位置まで移動させる必要があり、退避走行と比べて運転者に掛かる負担が大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は電源システム状態判定装置に関する。当該装置は、一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能であって、前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧及び第２測定電圧を測定する第１及び第２の電圧センサと、前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第３測定電圧を測定する第３の電圧センサと、前記第１測定電圧、第２測定電圧及び第３測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、を備えている。さらに前記制御部は、前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過すると共に、前記第２測定電圧が異常であることを示す第２閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第３測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第３閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記第１の電圧センサが異常であると判定する。
【００１１】
また、上記発明において、前記第１の電圧センサが異常であると判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との間で供給される電力量について設定された上限値を引き下げることが好適である。
【００１２】
また、上記発明において、前記第１の電圧センサが異常ではないと判定された場合に、前記制御部は前記一次側と二次側との電力供給を遮断することが好適である。
【００１３】
また、本発明は電源システム状態判定装置に関する。当該装置は、一次側電圧と二次側電圧との電圧変換を行い、一次側に電源が接続された電圧変換器に接続可能であって、前記電圧変換器の一次側電圧に応じて変動する第１測定電圧を測定する一次側電圧センサと、前記電圧変換器の二次側電圧に応じて変動する第２測定電圧を測定する二次側電圧センサと、前記第１測定電圧及び第２測定電圧と、前記電圧変換器における一次側電圧と二次側電圧との電圧変換比を取得可能な制御部と、を備える。さらに前記制御部は、前記第１測定電圧が異常であることを示す第１閾値を超過した場合、前記第１測定電圧と前記第２測定電圧の比と前記電圧変換比との差が異常であることを示す第２閾値を超過したか否かを判定し、超過している場合に前記一次側電圧センサが異常であると判定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来よりも退避走行可能な領域が広がり、運転者の負担軽減につながる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る電源状態判定装置を例示する図である。
【図２】電源システム異常判定フローを説明する図である。
【図３】第２の電圧センサＳ２の異常判定フローを説明する図である。
【図４】メインＤＣ／ＤＣコンバータの異常判定フローを説明する図である。
【図５】従来の電源状態判定装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に、本実施形態に係る電源システム状態判定装置１０を示す。電源システム状態判定装置１０は、第１の電圧センサＳ１と、第２の電圧センサＳ２と、第３の電圧センサＳ３と、制御部１２とを含んで構成されている。また、電源システム状態判定装置１０は電源システム２２に電気的に接続されている。電源システム２２は、二次電池１４と、回転電機１６と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と、インバータ１９と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０を含んで構成されている。また、電源システム２２及び電源システム状態判定装置１０は回転電機１６を駆動源とする車両に搭載され、例えばハイブリッド車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等の車両に搭載される。
【００１７】
二次電池１４は電源システム２２の電源として機能する。二次電池１４は充放電可能な化学電池であればよく、例えばニッケル水素蓄電池やリチウムイオン蓄電池から構成される。また、回転電機１６は二次電池１４からの電力を受けて駆動する力行状態と、二次電池１４に電力を供給する回生状態とに切り替え可能な電気機器であればよく、例えば三相の永久磁石モータから構成される。
【００１８】
メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は、二次電池１４とインバータ１９との間に接続されている。メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は二次電池１４から印加された電圧を昇圧するとともに回転電機１６から印加された電圧を降圧する電圧変換器として機能する。メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は電圧変換回路を含む電子機器であればよく、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を有する昇降圧チョッパ回路または二象限チョッパ回路を含んで構成される。なお、以下ではメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８から二次電池１４側を一次側と呼び、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８からインバータ１９側を二次側と呼ぶ。
【００１９】
インバータ１９はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と回転電機１６との間に接続されている。インバータ１９はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８により昇圧された直流電力を交流電力に変換するとともに、回転電機１６から供給された交流電力を直流電力に変換する交直変換器として機能する。インバータ１９は交直変換回路を含む電子機器であればよく、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を有する三相電圧型インバータから構成される。
【００２０】
サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０は二次電池１４に対してメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と並列に接続されている。さらにサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０は車両のオーディオ機器等の補機類２４や制御部１２と接続しており、二次電池１４の電圧を降圧して補機類２４や制御部１２に電力を供給する降圧コンバータとして機能する。サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０は降圧回路を含む電子機器であればよく、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を有するフォワードコンバータ、プッシュプルコンバータ、ハーフブリッジコンバータ、フルブリッジコンバータ等の絶縁型の降圧コンバータから構成される。
【００２１】
第１の電圧センサＳ１は一次側電圧の変動に応じて変動する電圧値を測定可能となっている。具体的には第１の電圧センサＳ１は二次電池１４の正極側端子及び負極側端子に接続され、二次電池１４の端子電圧を測定可能となっている。また、二次電池１４の端子電圧を直接測定する代わりに、二次電池１４と第１の電圧センサＳ１との間に抵抗を挟んで電圧降下させた上で二次電池１４の分圧を測定してもよい。このようにすることで耐電圧の低い電圧センサを使用することができる。第１の電圧センサＳ１によって測定された測定電圧値ＶＬ１はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の昇圧率を設定する際や後述する電源システム２２の異常判定に利用される。
【００２２】
第２の電圧センサＳ２は第１の電圧センサＳ１と同様に、一次側電圧の変動に応じて変動する電圧値を測定可能となっている。具体的には第２の電圧センサＳ２は、二次電池１４に対して第１の電圧センサＳ１と並列に接続されるとともにサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続されている。第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２は、両者が正常時であるときに測定電圧値ＶＬ１及び測定電圧値ＶＬ２が等しくなるように接続されていてもよいし、それぞれの測定電圧値が異なるように、例えばそれぞれ抵抗値の異なる抵抗を介して二次電池１４に接続されていてもよい。第２の電圧センサＳ２によって測定された測定電圧値ＶＬ２はサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０の降圧率を設定する際や電源システム２２の異常判定に利用される。
【００２３】
また、第３の電圧センサＳ３は二次側電圧の変動に応じて変動する電圧値を測定可能となっている。具体的には第３の電圧センサＳ３はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８とインバータ１９との間に接続されており、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８によって昇圧された電圧や回生時に回転電機１６から印加された電圧を測定する。また、耐電圧の低い電圧センサを使用できるように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と第３の電圧センサＳ３との間に抵抗を挟んでもよい。第３の電圧センサＳ３によって測定された測定電圧値ＶＨはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の降圧率を設定する際や電源システム２２の異常判定に利用される。
【００２４】
また、二次電池１４とメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８との間には、フィルタコンデンサ２６が接続されている。さらに、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８とインバータ１９との間には平滑コンデンサ２８及び放電抵抗３０が接続されている。
【００２５】
制御部１２は情報を演算するための演算処理部や情報を記憶するための記憶部を備えている。演算処理部は周辺機器から送られる情報を受け入れて演算処理し得るともに周辺機器に対して指令信号を送信し得る機器であればよく、例えばマイクロコンピュータを含んで構成される。このマイクロコンピュータは例えばハイブリッド車に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）から構成することが可能である。また、記憶部は後述する電源システム２２の異常判定プログラムや各電圧センサの電圧値、回転電機１６の回転数等の情報を記憶可能な機器であればよく、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ハードディスク装置等の１つまたは複数の組み合わせから構成することができる。
【００２６】
制御部１２は、第１の電圧センサＳ１による測定電圧値ＶＬ１、第２の電圧センサＳ２による測定電圧値ＶＬ２、第３の電圧センサＳ３による測定電圧値ＶＨ、回転電機１６に設置された回転センサ（図示せず）による回転数ｒｐｍ等を受信可能となっている。また、制御部１２は、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に対する制御信号ＳＷ１、サブＤＣ／ＤＣコンバータ２０に対する制御信号ＳＷ２、インバータ１９に対する制御信号ＳＷ３を送信可能となっている。
【００２７】
制御部１２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に送られる制御信号ＳＷ１は二次電池１４から印加される電圧を昇圧させる昇圧率または回転電機１６から印加される電圧を降圧させる降圧率に基づいて設定される。昇圧率または降圧率はまとめてデューティとも呼ばれる。昇圧率をｂ、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子のオン時間Ｔonをとし、オフ時間をＴoffとすると、これらの関係はｂ＝Ｔon＋Ｔoff／Ｔoff＝Ｔ／Ｔoffのように表すことができる。なお、Ｔはスイッチング周期の１周期分の時間を表しており、Ｔ＝Ｔon＋Ｔoffである。また、降圧率をｄとすると、降圧率とスイッチング素子のオン時間、オフ時間との関係はｄ＝Ｔon／Ｔon＋Ｔoff＝Ｔon／Ｔのように表すことができる。
【００２８】
昇圧率ｂは回転電機１６に印加すべき要求電圧値Ｖdmdと二次電池１４の端子電圧値Ｖbatとの比Ｖdmd／Ｖbat＝ｂから求められる。また、降圧率ｄは二次電池１４に設定された目標電圧値ＶsetとメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子電圧値ＶDC2との比Ｖset／ＶDC2＝ｄから求められる。
【００２９】
制御部１２は第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１に基づいて二次電池１４の端子電圧値Ｖbatを取得する。第１の電圧センサＳ１が二次電池１４の端子に直接接続されている場合は測定電圧値ＶＬ１をそのまま二次電池１４の端子電圧値Ｖbatとして取り扱う。一方、二次電池１４と第１の電圧センサＳ１との間に抵抗が挟まれており、第１の電圧センサＳ１が二次電池１４の端子電圧値Ｖbatの分圧を測定している場合は、測定電圧値ＶＬ１に抵抗による電圧降下分を加えて二次電池１４の端子電圧値Ｖbatを算出する。さらに制御部１２は図示しない車両のアクセルポジションセンサから取得したアクセル開度や回転センサから取得した回転電機１６の回転数ｒｐｍ等を基にして要求電圧値Ｖdmdを算出する。
【００３０】
また、制御部１２は第３の電圧センサＳ３からメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子電圧値ＶDC2を取得する。第３の電圧センサＳ３がメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子に直接接続されている場合は測定電圧値ＶＨをそのままメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の端子電圧値ＶDC2として取り扱う。一方、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８と第３の電圧センサＳ３との間に抵抗が挟まれており、第３の電圧センサＳ３がメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の二次側端子電圧値ＶDC2の分圧を測定している場合は、測定電圧値ＶＨに抵抗による電圧降下分を加えて二次側端子電圧値ＶDC2を算出する。また、設定電圧値Ｖsetは制御部１２の図示しない記憶部に記憶されており、降圧率ｄの算出の際に適宜記憶部から呼び出される。
【００３１】
なお、制御部１２からメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に対して昇圧率ｂに基づく制御信号を送信するか、降圧率ｄに基づく制御信号を送信するか、つまりメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を昇圧コンバータとして機能させるか、または降圧コンバータとして機能させるかといった機能の切換えは回転電機１６の運転状態に応じて決定する。すなわち、回転電機１６が力行状態であるときはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を昇圧コンバータとして機能させ、回転電機１６が回生状態であるときはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を降圧コンバータとして機能させる。回転電機１６の運転状態は上述した回転センサや電源システム２２内に設けられた図示しない電流センサによって判定することができる。
【００３２】
また、制御部１２からサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０に送られる制御信号ＳＷ２は、第２の電圧センサＳ２による電圧値ＶＬ２から求めた二次電池１４の端子電圧値Ｖbatと補機類２４に対する定格電圧をもとに算出された降圧率ｄに基づいて設定される。また、インバータ１９への制御信号ＳＷ３は、力行時においては回転電機１６の要求回転速度をもとに設定されるとともに、回生時においては回転電機１６の回転速度をもとに設定される。
【００３３】
また、制御部１２は二次電池１４の放電時において二次電池１４の端子電圧値Ｖbatが予め定めた下限値を超過しないか（割り込まないか）否かを判定する。下限値は二次電池１４の過放電を防止するために設定されており、制御部１２の記憶部に記憶されている。二次電池１４の端子電圧値Ｖbatが下限値を超過した場合は端子電圧値Ｖbatを下限値以上に復帰させるため、回転電機１６に送る電力を絞るように制御信号ＳＷ１を修正する放電制限制御を実行する。
【００３４】
同様にして、二次電池１４の充電時において、制御部１２は第１の電圧センサＳ１から二次電池１４の端子電圧値Ｖbatを取得し、端子電圧値Ｖbatが予め定めた上限値を超過しないか否かを判定する。上限値は二次電池１４の過充電を防止するために設定されており、制御部１２の記憶部に記憶されている。上限値を超過した場合は端子電圧値Ｖbatを上限値以下に復帰させるため、回転電機１６からの回生電力を絞るように制御信号ＳＷ１を修正する充電制限制御を実行する。なお、第１の電圧センサＳ１が二次電池１４の分圧を測定している場合には、二次電池１４の端子電圧値Ｖbatに上限値や下限値を設定する代わりに第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１に上限値及び下限値を設けるようにしてもよい。
【００３５】
さらに、制御部１２は二次電池１４の端子電圧値Ｖbatまたは第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が予め定めた閾値ＶＬrefを超過したか否かを判定し、この判定結果に基づいて電源システム２２の異常判定を行う。閾値ＶＬrefは上限値よりも高い値及び下限値よりも低い値にそれぞれ設定されるとともに、電源システム２２の耐電圧を考慮した値、例えばインバータ１９の耐電圧未満となるような値が設定される。この閾値ＶＬrefは制御部１２の記憶部に記憶される。
【００３６】
電源システム２２は二次電池１４の端子電圧値Ｖbatまたは第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が上限値と下限値の間の値となるように電圧制御されていることから、端子電圧値Ｖbatまたは測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過した場合は電源システム２２の異常が疑われる。その一方で、端子電圧値Ｖbatまたは測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したとの情報が第１の電圧センサＳ１の異常（故障）に基づく誤情報である可能性もある。そこで制御部１２は端子電圧値Ｖbatまたは測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したとの情報を第１の電圧センサＳ１から得た場合に、第１の電圧センサＳ１が正常状態であるか異常（故障）状態であるかを判定して第１の電圧センサＳ１による測定結果の真偽を判定するとともに、この判定結果に応じて車両の運転状態を通常の走行状態から退避走行または車両停止に切り替える。この判定フロー（以下、電源システム異常判定フローと呼ぶ）について以下に説明する。なお、以下の説明においては、第１の電圧センサＳ１及び第２の電圧センサＳ２は抵抗等を介さずに二次電池１４の端子電圧を直接測定するもの（ＶＬ１＝ＶＬ２＝Ｖbat）とし、第３の電圧センサＳ３も抵抗等を介さずにメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の端子電圧を直接測定するもの（ＶＨ＝ＶDC2）とする。
【００３７】
電源システム異常判定フローを図２に例示する。制御部１２は、まず第１の電圧センサＳ１の電圧値ＶＬ１を取得する（Ｓ１０）。さらに制御部１２は、測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したか否かを判定する（Ｓ１１）。
【００３８】
測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬref以下である場合は二次電池１４への印加電圧は正常範囲内にあるものと判定する。一方、測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過した場合は、電源システム２２の機器に異常が生じているおそれがあるため、異常状態と仮判定する（Ｓ１２）。さらに制御部１２は第１の電圧センサＳ１が故障等の異常状態であるか正常状態であるかを判定して測定電圧値ＶＬ１の真偽を確かめる種々の判定処理を実行する。
【００３９】
まず制御部１２は仮異常判定に伴い二次電池１４の電力供給を一旦停止するためにインバータ１９及びメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８を停止させる（Ｓ１３）。さらに制御部１２は第２の電圧センサＳ２の電圧値ＶＬ２を取得する（Ｓ１４）。ここで、電圧値ＶＬ２の取得に当たっては制御部１２や周辺機器の信号処理遅れを考慮した待機期間Ｔref1を設定するとともに、測定電圧値ＶＬ１と閾値ＶＬrefとの比較を行ったステップＳ１１から待機期間Ｔref1経過後に第２の電圧センサＳ２の電圧値ＶＬ２を取得する（Ｓ１５）ことが好適である。
【００４０】
さらに制御部１２は測定電圧値ＶＬ２が閾値ＶＬrefを超過したか否かを判定する（Ｓ１６）。このとき、測定電圧値ＶＬ２が閾値ＶＬref以下である場合、つまり第１の電圧センサＳ１の判定結果と第２の電圧センサＳ２の判定結果に食い違いがある場合、第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２の少なくとも一方が異常状態であると推定できる。そこで、制御部１２は第１の電圧センサＳ１が異常であるか否かを判定する。
【００４１】
制御部１２は第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨに対する第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１の比ＶＬ１／ＶＨを算出する。この比を測定上の降圧率と呼ぶ。なお、ステップＳ１３においてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９が停止されているので、ここでは停止前における第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨを用いる。
【００４２】
次に制御部１２はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の停止前にメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８に送信した制御信号ＳＷ１におけるデューティｄを参照する。このデューティｄを指令上の降圧率と呼ぶ。さらに制御部１２は測定上の降圧率と指令上の降圧率との差異を求め、両者が一致するか否かを判定する（Ｓ１７）。ここで、一致とは完全に一致する場合に限られず、両者が所定の誤差範囲内に収まる場合も含まれる。本実施形態においては、測定上の降圧率と指令上の降圧率との差が所定の一致判定用の閾値を超過したか否かを判定し、超過した場合は両者が不一致であると判定し、超過しない場合は一致したものと判定する。
【００４３】
指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致しない場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１が異常（故障状態）であると判定する（Ｓ１８）。この場合、二次電池１４の端子電圧値が閾値を超過したとの判定は第１の電圧センサＳ１の故障に由来する誤判定と考えることができるので、制御部１２は第１の電圧センサＳ１の修理を促す警告を音声や車両のフロント部に設けられたディスプレイに表示することにより運転者に通知するとともに、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９を停止状態から復帰させて（Ｓ１９）車両を待避運転モードに切換える（Ｓ２０）。
【００４４】
ここで待避運転とは、路肩走行し得る最低限の走行能力で車両を運転することを指しており、例えば退避運転モードに切換える前の通常運転モードと比較して二次電池１４から回転電機１６に供給される電力を制限する（絞る）運転モードを指している。例えば、退避運転モードにおいては二次電池１４の出力電力の上限値を通常運転モードにおける上限値の３０〜５０％に制限する。
【００４５】
退避運転モードに切換えられた後は、制御部１２は二次電池１４の出力が待避運転に要する出力を超過しないようにメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９の動作を制御する。なお、待避運転時においてはメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８の降圧率ｄを求める際に、故障した第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１に代わり、第２の電圧センサＳ２の測定電圧値ＶＬ２を用いることが好適である。
【００４６】
一方、ステップＳ１７において指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致した場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１は正常であると判定する。この場合、ステップＳ１１において第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したことがわかっていることから、制御部１２は二次電池１４の端子電圧が閾値ＶＬrefを超過している、つまり電源システム２２の機器に異常が生じているとの判定を確定する（Ｓ２１）。この場合、制御部１２は一次側と二次側との電力供給を遮断する。例えばメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８やインバータ１９に加えてサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０の動作も停止させるとともに（Ｓ２２）、車両を停止させる（Ｓ２３）。
【００４７】
ステップＳ１６に戻り、測定電圧値ＶＬ２が閾値ＶＬrefを超過した場合、つまり見かけ上第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２との測定値が一致している場合は、更に第１の電圧センサＳ１の測定電圧値が正常であるか否かを更に確認するステップに進む。制御部１２はステップＳ１７と同様に、測定上の降圧率ＶＬ１／ＶＨを算出するとともに指令上の降圧率ｄを取得する。さらに制御部１２は測定上の降圧率と指令上の降圧率との差異を求め、両者が一致する（または所定の誤差範囲内である）か否かを判定する（Ｓ２４）。
【００４８】
指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致しない場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１が異常（故障状態）であると判定する（Ｓ２５）。この場合、二次電池１４の端子電圧値が閾値を超過したとの判定は第１の電圧センサＳ１の故障に由来する誤判定と考えることができるので、制御部１２は第１の電圧センサＳ１の修理を促す警告を音声や車両のフロント部に設けられたディスプレイに表示することにより運転者に通知するとともに、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９を停止状態から復帰させて（Ｓ２６）車両を待避運転モードに切換える（Ｓ２７）。
【００４９】
一方、指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致した場合、制御部１２は第１の電圧センサＳ１は正常であると判定する。この場合、ステップＳ１１において第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が閾値ＶＬrefを超過したであることがわかっていることから、制御部１２は二次電池１４の端子電圧が閾値ＶＬrefを超過している、つまり電源システム２２の機器に異常が生じているとの判定を確定する（Ｓ２８）。この場合、制御部１２は一次側と二次側との電力供給を遮断する。例えばメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８やインバータ１９に加えてサブＤＣ／ＤＣコンバータ２０の動作も停止させるとともに（Ｓ２９）、車両を停止させる（Ｓ３０）。
【００５０】
なお、上述のステップＳ１７、２４において指令上の降圧率と測定上の降圧率とが一致しない原因としては、第１の電圧センサＳ１が異常である他にも、第３の電圧センサＳ３が異常である場合と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子が異常である場合も考えることができる。そこで、ステップＳ１６とステップＳ１７との間、及び、ステップＳ１６とステップＳ２４との間に、第３の電圧センサＳ３の異常を判定するフローとメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子の異常を判定するフローを追加してもよい。
【００５１】
第３の電圧センサＳ３の異常判定フローについて図３を用いて説明する。ステップＳ１２において仮異常判定がなされた後にステップＳ１３においてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９が停止される。このとき、平滑コンデンサ２８に溜まっていた電荷が放電抵抗３０に流れる。第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨは放電抵抗３０の抵抗値と平滑コンデンサ２８の容量とで決まる時定数に従って次第に低下する。制御部１２はこの時定数に応じて設定された待機期間Ｔref2が経過した後（Ｓ３１）に第３の電圧センサＳ３の測定電圧値ＶＨを取得するとともに、測定電圧値ＶＨが予め定めた閾値ＶＨrefを下回っている（ＶＨ＜ＶＨref）か否かを判定する（Ｓ３２）。下回っている場合は第３の電圧センサＳ３は正常であると判定される（Ｓ３３）。この場合は続けてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子の異常を判定するフローＳ３５〜Ｓ３７に移る。
【００５２】
一方、測定電圧値ＶＨが予め定めた閾値ＶＨref以上である場合、例えば測定電圧値ＶＨがメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８停止直後の電圧値のまま維持して（貼り付いて）下がらない場合などには、第３の電圧センサＳ３が異常であると判定する（Ｓ３４）。この場合においてはステップＳ１７、２４において測定上の降圧率と指令上の降圧率が不一致である場合に、その原因が第１の電圧センサＳ１にあるのか第３の電圧センサＳ３にあるのか判別できない。したがってこの場合にはステップＳ１７またはＳ２４を行うことなく電源システム２２の異常判定を確定させるステップＳ２１（Ｓ１６がＮｏのとき）またはＳ２８（Ｓ１６がＹｅｓのとき）に進む。
【００５３】
また、ステップＳ３３において第３の電圧センサＳ３が正常であると判定された場合、制御部１２は図４に示すようなメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子の異常判定するフローを実行する。制御部１２はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８のスイッチング素子のゲート電圧波形を取得してスイッチング周期Ｔに対するスイッチング素子のオン時間Ｔonの比を求める。この比をスイッチング素子による降圧率と呼ぶ。さらにスイッチング素子による降圧率が制御信号の指令上の降圧率ｄと一致するか否か、または所定の誤差範囲内に収まっているか否かを判定する（Ｓ３５）。スイッチング素子による降圧率と指令上の降圧率とが一致、または誤差範囲内に収まっている場合、制御部１２はスイッチング素子は正常であると判定する（Ｓ３６）。一方、スイッチング素子による降圧率と指令上の降圧率とが一致していない、または誤差範囲外に逸脱している場合、制御部１２はメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８は異常であると判定する（Ｓ３７）。
【００５４】
メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８が正常であると判定されたときには指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較するステップＳ１７（Ｓ１６がＮｏのとき）またはＳ２４（Ｓ１６がＹｅｓのとき）に進む。一方、メインＤＣ／ＤＣコンバータ１８が異常であると判定されたときには電源システム２２の異常判定を確定させるステップＳ２１（Ｓ１６がＮｏのとき）またはＳ２８（Ｓ１６がＹｅｓのとき）に進み、車両を停止させる。
【００５５】
なお、以上説明した電源システム異常判定フローにおいては、第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１と第２の電圧センサＳ２の測定電圧値ＶＬ２とが等しく、さらにそれぞれの閾値を同一値としていたが、この形態に限られない。例えば第１の電圧センサＳ１及び第２の電圧センサＳ２がそれぞれ抵抗値の異なる抵抗を挟んで二次電池１４の分圧を測定している場合など、測定電圧値ＶＬ１と測定電圧値ＶＬ２とが異なる値を測定する場合、それぞれの測定電圧値ＶＬ１及びＶＬ２に対して異なる閾値（第１の閾値及び第２の閾値）を設定してもよい。
【００５６】
また、上記電源システム異常判定フローにおいては、第１の電圧センサＳ１と第２の電圧センサＳ２の測定電圧値がともに閾値ＶＬrefを超過したことを判定した後に指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較していたが、この実施形態に限られない。すなわち、第１の電圧センサＳ１の測定電圧値が閾値ＶＬrefを越えてメインＤＣ／ＤＣコンバータ１８及びインバータ１９を停止させた後（Ｓ１３）、Ｓ１４からＳ１６までのステップを省略してそのまま指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較するステップＳ１７に進んでもよい。このようにすることで異常判定フローの一部を省略して電源システム異常判定フローを簡素化できる等の利点がある。
【００５７】
また、上述した実施形態においては指令上の降圧率と測定上の降圧率とを比較することで電源システム２２の異常判定を行っていたが、この形態に限られない。例えば昇圧率をもとに電源システム２２の異常判定を行ってもよい。この場合、図２のステップＳ１１において第１の電圧センサＳ１の測定電圧値ＶＬ１が放電時における電圧閾値ＶＬrefを下方に超過する（ＶＬ１＜ＶＬref）か否かを判定する。またステップＳ１６においては第２の電圧センサＳ２の測定電圧値ＶＬ２が電圧閾値ＶＬrefを下方に超過する（ＶＬ１＜ＶＬref）か否かを判定する。さらにステップＳ１７及びＳ２４では制御部１２の制御信号ＳＷ１に応じた昇圧率ｂを指令上の昇圧率とするとともに第３の電圧センサＶＨに対する第１の電圧センサＶＬ１の比ＶＨ／ＶＬ１を測定上の昇圧率として両者の差異を比較する。こうすることで二次電池１４の端子電圧値が電圧閾値を超過する（下回る）、つまり電源システム２２に異常が生じているか否かを判定することが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１０  電源システム状態判定装置、１２  制御部、１４  二次電池、１６  回転電機、１８  メインＤＣ／ＤＣコンバータ、１９  インバータ、２０  サブＤＣ／ＤＣコンバータ、２２  電源システム、２４  補機類、２６  フィルタコンデンサ、２８  平滑コンデンサ、３０  放電抵抗、Ｓ１  第１の電圧センサ、Ｓ２  第２の電圧センサ、Ｓ３  第３の電圧センサ。
【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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