(57)【要約】【課題】蓄電池に流れる電流を検出する電流センサの異常検出装置および異常検出方法において、電流センサの異常の有無および異常内容を診断可能とすることにより、異常発生時のフェールセーフ性を向上する。【解決手段】直列接続された複数の電池ブロックＢ１，Ｂ２にそれぞれ設けられ、各々が対応する電池ブロックを流れる電流を検出する複数の電流センサ１１１，１１２の異常を検出する異常検出装置であって、所定期間における各複数の電流センサ１１１，１１２の検出値が電流軸上で変化した軌跡の長さを示す軌跡長を算出する第１の算出手段と、所定期間における各複数の電流センサ１１１，１１２の検出値の平均値を算出する第２の算出手段と、第１および第２の算出手段の算出結果に基づいて、複数の電流センサ１１１，１１２の異常の有無および異常内容を診断する異常診断手段とを備える。【選択図】図２
2013019832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の蓄電池にそれぞれ設けられ、各々が対応する蓄電池を流れる電流を検出する複数の電流センサの異常を検出する異常検出装置であって、
所定期間における各前記複数の電流センサの検出値が電流軸上で変化した軌跡の長さを示す軌跡長を算出する第１の算出手段と、
前記所定期間における各前記複数の電流センサの検出値の平均値を算出する第２の算出手段と、
前記第１および第２の算出手段の算出結果に基づいて、前記複数の電流センサの異常の有無および異常内容を診断する異常診断手段とを備える、電流センサの異常検出装置。
【請求項２】
前記異常診断手段は、前記複数の電流センサ間において前記軌跡長の比が判定値を超えるときには、前記複数の電流センサ間でゲインにずれが生じる異常と判定する、請求項１に記載の電流センサの異常検出装置。
【請求項３】
前記異常診断手段は、前記複数の電流センサ間において前記平均値の偏差が判定値を超えるときには、前記複数の電流センサ間でオフセットが生じる異常と判定する、請求項１に記載の電流センサの異常検出装置。
【請求項４】
前記ゲインにずれが生じる異常と判定された場合には、軌跡長が最大となる電流センサの検出値に基づいて前記複数の蓄電池の充放電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える、請求項２に記載の電流センサの異常検出装置。
【請求項５】
前記ゲインにずれが生じる異常と判定された場合には、前記複数の電流センサのうちの一の電流センサの検出値を前記軌跡長の比を用いて補正した値に基づいて前記複数の蓄電池の充放電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える、請求項２に記載の電流センサの異常検出装置。
【請求項６】
前記オフセットが生じる異常と判定された場合には、放電時の検出値が最大となる電流センサの検出値に基づいて前記複数の蓄電池の放電電流を制御し、かつ、充電時の検出値が最大となる電流センサの検出値に基づいて前記複数の蓄電池の充電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える、請求項３に記載の電流センサの異常検出装置。
【請求項７】
前記オフセットが生じる異常と判定された場合には、前記複数の電流センサのうちの一の電流センサの検出値を前記平均値の偏差を用いて補正した値に基づいて前記複数の蓄電池の充放電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える、請求項３に記載の電流センサの異常検出装置。
【請求項８】
直列接続された複数の蓄電池にそれぞれ設けられ、各々が対応する蓄電池を流れる電流を検出する複数の電流センサの異常を検出する異常検出方法であって、
所定期間における各前記複数の電流センサの検出値が電流軸上で変化した軌跡の長さを示す軌跡長を算出するステップと、
前記所定期間における各前記複数の電流センサの検出値の平均値を算出するステップと、
前記軌跡長を算出するステップおよび前記平均値を算出するステップの算出結果に基づいて、前記複数の電流センサの異常の有無および異常内容を診断するステップとを備える、電流センサの異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電流センサの異常検出装置および異常検出方法に関し、より特定的には、蓄電池に流れる電流を検出する電流センサの異常検出装置および異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の異常検出装置として、たとえば特開２００８−１３５３１０号公報（特許文献１）には、電流センサにより検出された二次電池の充放電電流を少なくともパラメータとして、二次電池の起電力を演算する起電力演算部と、起電力と二次電池の内部抵抗とに基づいて推定電池電圧を演算する推定電圧演算部と、電圧センサにより検出された二次電池の電池電圧と推定電池電圧とを比較し、その差分量が所定の閾値より大きい場合に、電流センサもしくは電圧センサの少なくとも一方が異常であると判定する構成が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３５３１０号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８７３８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３９２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の異常検出装置は、電流センサの異常の有無を診断するに止まり、その異常内容までも診断することができない。そのため、異常発生時に蓄電池の安全を保証するためのフェールセーフ処理を適切に行なうことが困難となっていた。その結果、蓄電池の過充電や過放電を引き起こす虞があった。
【０００５】
それゆえ、この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電池に流れる電流を検出する電流センサの異常検出装置および異常検出方法において、電流センサの異常の有無および異常内容を診断可能とすることにより、異常発生時のフェールセーフ性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面では、直列接続された複数の蓄電池にそれぞれ設けられ、各々が対応する蓄電池を流れる電流を検出する複数の電流センサの異常を検出する異常検出装置であって、所定期間における各複数の電流センサの検出値が電流軸上で変化した軌跡の長さを示す軌跡長を算出する第１の算出手段と、所定期間における各複数の電流センサの検出値の平均値を算出する第２の算出手段と、第１および第２の算出手段の算出結果に基づいて、複数の電流センサの異常の有無および異常内容を診断する異常診断手段とを備える。
好ましくは、異常診断手段は、複数の電流センサ間において軌跡長の比が判定値を超えるときには、複数の電流センサ間でゲインにずれが生じる異常と判定する。
【０００７】
好ましくは、異常診断手段は、複数の電流センサ間において平均値の偏差が判定値を超えるときには、複数の電流センサ間でオフセットが生じる異常と判定する。
【０００８】
好ましくは、電流センサの異常検出装置は、ゲインにずれが生じる異常と判定された場合には、軌跡長が最大となる電流センサの検出値に基づいて複数の蓄電池の充放電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える。
【０００９】
好ましくは、電流センサの異常検出装置は、ゲインにずれが生じる異常と判定された場合には、複数の電流センサのうちの一の電流センサの検出値を軌跡長の比を用いて補正した値に基づいて複数の蓄電池の充放電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える。
【００１０】
好ましくは、電流センサの異常検出装置は、オフセットが生じる異常と判定された場合には、放電時の検出値が最大となる電流センサの検出値に基づいて複数の蓄電池の放電電流を制御し、かつ、充電時の検出値が最大となる電流センサの検出値に基づいて複数の蓄電池の充電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える。
【００１１】
好ましくは、電流センサの異常検出装置は、オフセットが生じる異常と判定された場合には、複数の電流センサのうちの一の電流センサの検出値を平均値の偏差を用いて補正した値に基づいて複数の蓄電池の充放電電流を制御するように構成された制御手段をさらに備える。
【００１２】
この発明の別の局面では、直列接続された複数の蓄電池にそれぞれ設けられ、各々が対応する蓄電池を流れる電流を検出する複数の電流センサの異常を検出する異常検出方法であって、所定期間における各複数の電流センサの検出値が電流軸上で変化した軌跡の長さを示す軌跡長を算出するステップと、所定期間における各複数の電流センサの検出値の平均値を算出するステップと、軌跡長を算出するステップおよび平均値を算出するステップの算出結果に基づいて、複数の電流センサの異常の有無および異常内容を診断するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、蓄電池に流れる電流を検出する電流センサの異常検出装置および異常検出方法において、電流センサの異常の有無および異常内容を診断可能とすることにより、異常発生時のフェールセーフ性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に従う電流センサの異常検出装置が適用されるモータ駆動制御システムを搭載した車両の全体ブロック図である。
【図２】蓄電装置の詳細な構成を示す図である。
【図３】本実施の形態による蓄電装置の充放電制御を説明する機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態によるモータ駆動制御システムにおける蓄電装置の充放電制御を実現するための制御処理手順を示したフローチャートである。
【図５】電流センサの検出値の時間的な変化を示す図である。
【図６】軌跡長を説明するための図である。
【図７】軌跡長の変化と異常判定との関係を説明するための図である。
【図８】電流センサの検出値の時間的な変化を示す図である。
【図９】平均値を説明するための図である。
【図１０】図４のステップＳ２０の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳ２６の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【図１２】図１０のステップＳ２７の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【図１３】図４および図１０のステップＳ４０の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明が繰返さない。
【００１６】
（電動機制御の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に従う電流センサの異常検出装置が適用されるモータ駆動制御システム１００を搭載した車両１０の全体ブロック図である。
【００１７】
図１を参照して、車両１０は、モータ駆動制御システム１００と、交流電動機２００と、駆動輪２１０とを備える。モータ駆動制御システム１００は、直流電圧発生部１０５と、コンデンサＣ１と、インバータ１４０と、制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）とも称する）３００とを含む。
【００１８】
交流電動機２００は、たとえば、ハイブリッド自動車、電気自動車や燃料電池車等の電気エネルギによって車両駆動力を発生する車両において、駆動輪２１０を駆動するためのトルクを発生する駆動用電動機である。あるいは、この交流電動機２００は、エンジン（図示せず）によって駆動される発電機の機能を持つように構成されてもよく、または電動機および発電機の機能を併せ持つように構成されてもよい。さらに、交流電動機２００は、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなものとしてハイブリッド自動車に組み込まれるようにしてもよい。すなわち、本実施の形態において、「交流電動機」は、交流駆動の電動機、発電機および電動発電機（モータジェネレータ）を含むものである。
【００１９】
直流電圧発生部１０５は、蓄電装置Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ２と、コンバータ１２０と、電圧センサ１７０と、電流センサ１６０とを含む。
【００２０】
蓄電装置Ｂは、再放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的には、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の二次電池が適用される。あるいは、電気二重層キャパシタ等の他の電力貯蔵要素によって、蓄電装置Ｂを構成してもよい。蓄電装置Ｂは、図２に示すように、二次電池が出力する直流電圧ＶＢを検出するための電圧センサおよび、二次電池に流れる電流ＩＢを検出するための電流センサをさらに含んでいる。これらの検出値は、ＥＣＵ３００へ出力される。
【００２１】
システムリレーＳＲ１は、蓄電装置Ｂの正極端子と電力線ＰＬ１との間に接続される。システムリレーＳＲ２は、蓄電装置Ｂの負極端子と接地線ＮＬ１との間に接続される。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１により制御され、蓄電装置Ｂとコンバータ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００２２】
図２には、蓄電装置Ｂ（図１）のさらに詳細な構成が示される。
図２を参照して、蓄電装置Ｂは、直列接続された複数の電池ブロックＢ１，Ｂ２と、電池ブロックＢ１，Ｂ２にそれぞれ対応付けられた複数の電圧センサ１２１，１２２と、システムリレーＳＲ３，ＳＲ４とを含む。本実施の形態における蓄電装置Ｂは、一例として、直列接続された第１電池ブロックＢ１および第２電池ブロックＢ２から構成される。
【００２３】
第１電池ブロックＢ１は、直列接続された複数の電池セルＣＬと、複数の電池セルＣＬに流れる電流Ｉｂ１を検出する第１電流センサ１１１とを含む。第１電圧センサ１２１は、第１電池ブロックＢ１の電圧値（端子間電圧）Ｖｂ１を検出する。
【００２４】
第２電池ブロックＢ２は、直列接続された複数の電池セルＣＬと、複数の電池セルＣＬに流れる電流Ｉｂ２を検出する第２電流センサ１１２とを含む。第２電圧センサ１２２は、第２電池ブロックＢ２の電圧値Ｖｂ２を検出する。
【００２５】
蓄電装置Ｂの電流ＩＢは、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１および第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２を包括的に示すものである。蓄電装置Ｂの電圧ＶＢは、第１電圧センサ１２１の検出値Ｖｂ１および第２電圧センサ１２２の検出値Ｖｂ２を包括的に示すものである。上述のように、蓄電装置Ｂとして代表的には二次電池が用いられるため、蓄電装置Ｂの電流ＩＢおよび電圧ＶＢについて、以下では、電池電流ＩＢおよび電池電圧ＶＢとも称する。また、電池電流ＩＢおよび電池電圧ＶＢを包括的に「電池データ」とも総称する。
【００２６】
なお、この電池データには、蓄電装置Ｂに設けられた温度センサ（図示せず）により検出された蓄電装置Ｂの温度（以下、電池温度とも称する）ＴＢをさらに含めることができる。蓄電装置Ｂの電池データは、ＥＣＵ３００へ出力される。
【００２７】
再び図１を参照して、コンバータ１２０は、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、電力線ＰＬ２と接地線ＮＬ１との間に直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＥＣＵ３００からのスイッチング制御信号ＰＷＣによって制御される。
【００２８】
本実施の形態においては、スイッチング素子として、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置される。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続ノードと電力線ＰＬ１との間に接続される。
【００２９】
コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に接続され、電力線ＰＬ１と接地線ＮＬ１との間の電圧変動を低減する。電圧センサ１７０は、コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＬを検出し、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。
【００３０】
コンバータ１２０は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が相補的かつ交互にオン・オフするように制御される。コンバータ１２０は、昇圧動作時には、蓄電装置Ｂから供給された直流電圧ＶＬを直流電圧ＶＨ（インバータ１４０への入力電圧に相当するこの直流電圧を、以下「システム電圧」とも称する）に昇圧する。この昇圧動作は、スイッチング素子Ｑ２のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１および逆並列ダイオードＤ１を介して、電力線ＰＬ２へ供給することにより行なわれる。
【００３１】
また、コンバータ１２０は、降圧動作時には、直流電圧ＶＨを直流電圧ＶＬに降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ２および逆並列ダイオードＤ２を介して、接地線ＮＬ１へ供給することにより行なわれる。これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＬの比）は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比（デューティ比）により制御される。なお、スイッチング素子Ｑ１をオンに、スイッチング素子Ｑ２をオフにそれぞれ固定すれば、ＶＨ＝ＶＬ（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。
【００３２】
コンデンサＣ１は、コンバータ１２０からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４０へ供給する。電圧センサ１３０は、コンデンサＣ１の両端の電圧、すなわち、システム電圧ＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。
【００３３】
インバータ１４０は、電力線ＰＬ２と接地線ＮＬ１との間に並列に設けられる、Ｕ相上下アーム１４１と、Ｖ相上下アーム１４２と、Ｗ相上下アーム１４３とを含んで構成される。各相上下アームは、電力線ＰＬ２と接地線ＮＬ１との間に直列接続されたスイッチング素子を含む。たとえば、Ｕ相上下アーム１４１はスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を含み、Ｖ相上下アーム１４２はスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を含み、Ｗ相上下アーム１４３はスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を含む。また、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続される。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩによって制御される。
【００３４】
交流電動機２００は、代表的には３相の永久磁石型同期電動機であり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相における３つのコイルの一方端が中性点に共通に接続される。さらに、各相コイルの他方端は、各相上下アーム１４１〜１４３におけるスイッチング素子の接続ノードに接続される。
【００３５】
インバータ１４０は、交流電動機２００のトルク指令値が正（Ｔｒｑｃｏｍ＞０）の場合には、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに応答したスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作により、コンデンサＣ１から供給される直流電圧を交流電圧に変換して正のトルクを出力するように交流電動機２００を駆動する。また、インバータ１４０は、交流電動機２００のトルク指令値が零の場合（Ｔｒｑｃｏｍ＝０）には、制御信号ＰＷＩに応答したスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換してトルクが零になるように交流電動機２００を駆動する。これにより、交流電動機２００は、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍによって指定された零または正のトルクを発生するように駆動される。
【００３６】
さらに、モータ駆動制御システム１００が搭載された車両の回生制動時には、交流電動機２００のトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍは負に設定される（Ｔｒｑｃｏｍ＜０）。この場合には、インバータ１４０は、制御信号ＰＷＩに応答したスイッチング動作により、交流電動機２００が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧（システム電圧ＶＨ）を、コンデンサＣ１を介してコンバータ１２０へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、車両を運転するドライバによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００３７】
電流センサ２４０は、交流電動機２００に流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出し、その検出したモータ電流をＥＣＵ３００へ出力する。なお、三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの瞬時値の和は零であるので、図１に示すように電流センサ２４０は２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖおよびＷ相電流ｉｗ）を検出するように配置すれば足りる。
【００３８】
回転角センサ（レゾルバ）２５０は、交流電動機２００の回転角θを検出し、その検出した回転角θをＥＣＵ３００へ出力する。ＥＣＵ３００では、回転角θに基づき交流電動機２００の回転速度ＭＲＴおよび角速度ω（ｒａｄ／ｓ）を算出できる。なお、回転角センサ２５０については、ＥＣＵ３００にてモータ電圧や電流から回転角θを直接演算することによって、配置を省略してもよい。
【００３９】
ＥＣＵ３００は、電子制御ユニット（制御装置）により構成され、予め記憶されたプログラムを図示しないＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理、および／または、専用の電子回路によるハードウェア処理によって、モータ駆動制御システム１００の動作を制御する。
【００４０】
代表的な機能として、ＥＣＵ３００は、入力されたトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ、蓄電装置Ｂからの電池データ（電池電流ＩＢ、電池電圧ＶＢ）、電圧センサ１７０によって検出された直流電圧ＶＬ、電圧センサ１３０によって検出されたシステム電圧ＶＨおよび電流センサ２４０からのモータ電流ｉｖ，ｉｗ、回転角センサ２５０からの回転角θ等に基づいて、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従ったトルクを交流電動機２００が出力するように、コンバータ１２０およびインバータ１４０の動作を制御する。すなわち、ＥＣＵ３００は、コンバータ１２０およびインバータ１４０を制御するための制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩを生成して、コンバータ１２０およびインバータ１４０へ出力する。
【００４１】
コンバータ１２０の昇圧動作時には、ＥＣＵ３００は、システム電圧ＶＨをフィードバック制御し、システム電圧ＶＨが電圧指令値に一致するように制御信号ＰＷＣを生成する。
【００４２】
また、ＥＣＵ３００は、車両が回生制動モードに入ったことを示す回生信号ＲＧＥを外部制御装置から受けると、交流電動機２００で発電された交流電圧を直流電圧に変換するように制御信号ＰＷＩを生成してインバータ１４０へ出力する。これにより、インバータ１４０は、交流電動機２００で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２０へ供給する。そして、ＥＣＵ３００は、インバータ１４０から供給された直流電圧を降圧するように制御信号ＰＷＣを生成し、コンバータ１２０へ出力する。これにより、交流電動機２００が発電した交流電圧は、直流電圧に変換かつ降圧されて蓄電装置Ｂに供給される。
【００４３】
図３は、本実施の形態による蓄電装置Ｂの充放電制御を説明する機能ブロック図である。なお、図３のブロック図に示された各機能ブロックについては、予め設定されたプログラムに従ってＥＣＵ３００がソフトウェア処理を実行することにより実現することができる。あるいは、ＥＣＵ３００の内部に、当該機能ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）を構成することも可能である。
【００４４】
図３を参照して、ＥＣＵ３００は、充放電制御部３１０と、走行制御部３２０と、異常診断部３３０とを含む。
【００４５】
充放電制御部３１０は、蓄電装置Ｂからの電池データ（電池電圧ＶＢおよび電池電流ＩＢ）に基づいて、蓄電装置Ｂの充電状態（ＳＯＣ：State  of  Charge）を推定する。ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の残容量を百分率（０〜１００％）で示したものである。
【００４６】
ここで、充放電制御部３１０には、図２で示したように、電池電流ＩＢとして、電池ブロックＢ１，Ｂ２に対応付けて設けられた電流センサ１１１，１１２から検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２が入力される。図２に示したように、電池ブロックＢ１，Ｂ２は直列接続されているため、電流センサ１１１，１１２が正常であれば、検出値Ｉｂ１およびＩｂ２は必然的に等しい値となる。本実施の形態では、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢのデフォルト値を、第１電流センサ１１１からの検出値Ｉｂ１に設定する。すなわち、電流センサ１１１，１１２が正常である場合には、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１に基づいて、蓄電装置Ｂで充放電される電力が制御される。
【００４７】
充放電制御部３１０は、電池データ（電池電流ＩＢ（Ｉｂ１）、電池電圧ＶＢ（Ｖｂ１，Ｖｂ２）および電池温度ＴＢ）に基づいて、蓄電装置Ｂ全体のＳＯＣを算出する。詳細には、電池ブロックごとの検出値に基づいて当該電池ブロックのＳＯＣを算出するとともに、算出した電池ブロックごとのＳＯＣに基づいて蓄電装置Ｂ全体のＳＯＣを算出する。
【００４８】
たとえば、充放電制御部３１０は、電池ブロックごとのＳＯＣを、電池電流ＩＢの積算値に基づいて算出する。あるいは、開回路電圧（ＯＣＶ：Open  Circuit  Voltage）とＳＯＣとの間の相関関係および電池電圧ＶＢに基づいて、電池ブロックごとのＳＯＣを一定周期ごとに算出してもよい。各電池ブロックのＳＯＣから蓄電装置ＢのＳＯＣを算出する方法は特に限定されず、たとえば蓄電装置ＢのＳＯＣは、各電池ブロックのＳＯＣの平均値であってもよい。
【００４９】
さらに充放電制御部３１０は、蓄電装置ＢのＳＯＣに少なくとも基づいて、許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔを設定する。ＳＯＣが低下すると、許容放電電力Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。反対に、ＳＯＣが高くなると、許容充電電力Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。
【００５０】
なお、二次電池を始めとする蓄電装置Ｂは、特に低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇する虞がある。このため、低温時および高温時には、充放電電力を制限することが好ましい。よって、許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔの設定に、ＳＯＣおよび電池温度ＴＢを反映するようにしてもよい。
【００５１】
走行制御部３２０は、車両１０の車両状態およびドライバ操作に応じて、車両１０全体で必要な車両駆動力や車両制動力を算出する。ドライバ操作には、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、シフトレバー（図示せず）のポジション、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量等が含まれる。
【００５２】
そして、要求された車両駆動力あるいは車両制動力を実現するように、交流電動機２００への出力要求を決定する。交流電動機２００への出力要求は、蓄電装置Ｂの充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）で蓄電装置Ｂの充放電が実行されるように制限した上で設定される。すなわち、蓄電装置Ｂの出力電力が確保できないときには、交流電動機２００による出力が制限される。
【００５３】
さらに、走行制御部３２０は、設定された交流電動機２００への出力要求に応じて、交流電動機２００のトルクや回転速度を演算する。そして、トルクや回転速度についての制御指令（トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを含む）に応じて、交流電動機２００を駆動するための制御信号ＰＷＩを生成する。この制御信号ＰＷＩはインバータ１４０へ出力される。
【００５４】
走行制御部３２０は、交流電動機２００への出力要求に応じてシステム電圧ＶＨの電圧指令値を生成すると、電圧指令値に従ってシステム電圧ＶＨが制御されるように、制御信号ＰＷＣを生成すると。この制御信号ＰＷＣに従ったコンバータ１２０の電圧変換によって、蓄電装置Ｂの充放電電力が制御されることになる。
【００５５】
このようにして、車両状態およびドライバ操作に応じて、車両１０の走行制御が実現される。
【００５６】
異常診断部３３０は、蓄電装置Ｂに設けられた電流センサ１１１，１１２の異常の有無および異常内容を診断する。具体的には、異常診断部３３０は、電流センサ１１１，１１２からの検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２に基づいて、電流センサ１１１，１１２における異常の有無および異常内容を診断する。
【００５７】
ここで、上述したように、電流センサ１１１，１１２は、直列接続された電池ブロックＢ１，Ｂ２にそれぞれ対応付けて設けられるため、電流センサ１１１，１１２がともに正常であれば、検出値Ｉｂ１と検出値Ｉｂ２とは必然的に等しい値となる。異常診断部３３０は、電流センサ１１１，１１２から入力される検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２を常時モニタしており、これらの検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２の間に所定の許容量を超えるずれが検出された場合には、少なくとも一方の電流センサが故障したことに基づく電流センサの異常と判定する。
【００５８】
異常診断部３３０による異常診断は、予め設定された時間間隔ごとに実行される。具体的には、異常診断部３３０は、一定時間間隔で電流センサ１１１，１１２の検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２をモニタすると、このモニタ間隔での検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２を積算する。そして、検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２の積算結果に基づいて、電流センサ１１１，１１２の異常を診断する。電流センサ１１１，１１２の異常と判定されると、異常診断部３３０は、異常検出フラグをオンする。
【００５９】
充放電制御部３１０は、異常検出フラグがオンされた場合、すなわち、電流センサ１１１，１１２に異常が生じた場合には、蓄電装置Ｂの安全を保証するフェールセーフ処理を実行する。これにより、誤った検出値に基づいて蓄電装置Ｂの充放電制御が実行されることによって蓄電装置Ｂの過充電や過放電が発生するのを防止する。
【００６０】
図４は、本発明の実施の形態によるモータ駆動制御システムにおける蓄電装置の充放電制御を実現するための制御処理手順を示したフローチャートである。
【００６１】
図４を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１０により、蓄電装置Ｂから電池データ（ＶＢ，ＩＢ）を取得する。
【００６２】
ＥＣＵ３００は、ステップＳ２０により、ステップＳ１０で取得した電池データに含まれる電流センサ１１１，１１２の検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２に基づいて、電流センサ１１１，１１２の異常を診断する。ステップＳ２０の処理は、図３の異常診断部３３０の機能に相当する。電流センサ１１１，１１２の異常と判定されると、異常検出フラグがオンされる。
【００６３】
なお、上述したように、異常診断部３３０による異常診断は、予め設定されたモニタ間隔で行なわれる。したがって、異常診断は図４のフローチャートの実行周期ごとに実行されなくてもよい。すなわち、ステップＳ２０は、過去に異常診断により設定された異常検出フラグをメモリ領域から読出すことによって実行されてもよい。
【００６４】
ＥＣＵ３００は、ステップＳ３０では、異常検出フラグを参照することにより、電流センサ１１１，１１２の異常と判定されたか否かを判定する。電流センサ１１１，１１２の異常と判定されなかった場合（ステップＳ３０においてＮＯ）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ５０により、ステップＳ１０で取得した電池データに基づいて、蓄電装置Ｂの充放電制御を実行する。このとき、上述したように、電池電流ＩＢは第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１（デフォルト値）となる。したがって、ＥＣＵ３００は、電池電流ＩＢ（＝Ｉｂ１）および電池電圧ＶＢに基づいて、蓄電装置ＢのＳＯＣを算出する。そして、算出されたＳＯＣに少なくとも基づいて、蓄電装置Ｂの許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔを設定する。そして、ＥＣＵ３００は、蓄電装置Ｂの充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）で蓄電装置Ｂの充放電が実行されるように制限した上で、交流電動機２００への出力要求を決定する。すなわち、ステップＳ５０の処理は、図３の充放電制御部３１０および走行制御部３２０の機能に相当する。
【００６５】
これに対して、電流センサ１１１，１１２の異常と判定された場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３０は、ステップＳ４０により、フェールセーフ処理を実行する。なお、ステップＳ４０のフェールセーフ処理は、ステップＳ２０で診断された電流センサ１１１，１１２の異常内容によって、その処理手順が異なるように設定されている。
【００６６】
以上に説明したように、本実施の形態による電流センサの異常検出装置では、電流センサ１１１，１１２の異常の有無に加えて、異常内容が診断される。さらに、診断された異常内容に応じたフェールセーフ処理が実行される。
【００６７】
ここで、電流センサ１１１，１１２に発生する異常としては、電流センサ１１１，１１２間で、実電流値に対するセンサ出力の大きさを表わすゲインにずれが生じる異常（以下、「ゲイン異常」とも称する）が想定される。または、電流センサ１１１，１１２間で検出値にオフセットが生じる異常（以下、「オフセット異常」とも称する）が想定される。
【００６８】
以下では、電流センサの異常として想定される「ゲイン異常」および「オフセット異常」のそれぞれについて、その詳細および診断手法を説明する。さらに、これらの異常に応じたフェールセーフ処理について説明する。
【００６９】
［１］電流センサのゲイン異常
最初に、電流センサのゲイン異常の診断手法およびゲイン異常に応じたフェールセーフ処理について、図５から図７を用いて説明する。
【００７０】
図５は、電流センサ１１１，１１２の検出値の時間的な変化を示す図である。なお、以下の説明では、電池電流ＩＢの方向を、蓄電装置Ｂが電力線ＰＬ１に電力を供給する放電方向を正方向とし、電力線ＰＬ１が蓄電装置Ｂに電力を供給する充電方向を負方向とする。すなわち、交流電動機２００により駆動力を発生する力行動作時には、電池電流ＩＢは正方向に流れ、交流電動機２００による回生動作時には、電池電流ＩＢは負方向に流れる。
【００７１】
図５を参照して、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１と第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２とを比較すると、極性が同じとなる一方で、絶対値は検出値Ｉｂ１よりも検出値Ｉｂ２の方が大きくなっている。すなわち、第１電流センサ１１１と第２電流センサ１１２との間でゲインにずれが生じている。
【００７２】
異常診断部３３０は、一定時間間隔（モニタ間隔Ｔｍ）における各電流センサ１１１，１１２の検出値の軌跡長を算出し、その算出結果を比較する。なお、電流センサの検出値の軌跡長とは、電流センサの検出値が電流軸上で動いた軌跡の長さを示す。
【００７３】
図６は、軌跡長を説明するための図である。
図６を参照して、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１およびその軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔと、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２およびその軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔとが示される。
【００７４】
時刻ｔ０〜ｔ６までのモニタ間隔Ｔｍにおいて検出値Ｉｂ１の差が演算される。たとえば、時刻ｔ１における検出値Ｉｂ１と時刻ｔ０における検出値Ｉｂ１との差がΔＩｂ１（１）である。そして次の時刻の電流の差の絶対値が次々と積算されて軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔが求められる。このようにして、電流センサ１１１，１１２ごとに検出値の軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔ，Ｉｂ２ｉｎｔが求められる。そして、モニタ間隔Ｔｍごとに、軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔと軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔとが比較される。
【００７５】
図７は、軌跡長の変化と異常判定との関係を説明するための図である。
図７において、横軸には第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１の軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔが示され、縦軸には第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２の軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔが示される。電流センサ１１１，１１２がともに正常であれば、図７の平面上において２つの軌跡長の組をプロットした点は、Ｉｂ１ｉｎｔ＝Ｉｂ２ｉｎｔ（傾き１）で示される直線（理想値）付近に位置する。しかし、電流センサ１１１または１１２に異常が発生した場合には、この直線から大きく離れた点にプロットされることとなる。図７では、傾き１の直線（理想値）に対して傾きが許容誤差範囲内となる領域を、電流センサ１１１，１１２が正常であることを示す「正常領域」に設定する。したがって、２つの軌跡長の組が正常領域内にプロットされる場合には、電流センサ１１１，１１２が正常と判定される。
【００７６】
そして、図７において、この正常領域よりも傾きがさらに小さくなる領域ＲＥ１と、正常領域よりも傾きがさらに大きくなる領域ＲＥ２とを、電流センサ１１１または１１２に異常が生じたことを示す「異常領域」に設定する。なお、領域ＲＥ１よりも軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔが０に近くなる領域、および領域ＲＥ２よりも軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔが０に近くなる領域については、２つの軌跡長の間に有意な差がないとして、ゲイン異常の判定を行なわない「不感帯」とする。
【００７７】
異常診断部３３０は、モニタ間隔Ｔｍごとに、軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔ，Ｉｂ２ｉｎｔを求めると、これら２つの軌跡長の組が図７のいずれの領域にプロットされるかを判定する。このとき、２つの軌跡長の組が領域ＲＥ１およびＲＥ２のいずれかにプロットされれば、異常診断部３３０は、電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定する。そして、異常診断部３３０は、電流センサ１１１，１１２のゲイン異常が検出されたことを示す異常検出フラグ（以下、「ゲイン異常検出フラグ」ともいう）をオンする。
【００７８】
充放電制御部３１０は、電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定されたときのフェールセーフ処理として、電流センサ１１１，１１２のうち、検出値の軌跡長が大きい方の電流センサの検出値に基づいて蓄電装置Ｂの充放電電流を制御する。たとえば、検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２が図５に示すような時間的変化をする場合には、検出値の軌跡長が相対的に大きくなる第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２に基づいて充放電電流が制御されることとなる。以下では、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２を用いて充放電電流を制御する場合を例として説明する。
【００７９】
具体的には、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢを、デフォルト値である第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１から第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２に変更する。そして、充放電制御部３１０は、変更後の電池電流ＩＢ（＝Ｉｂ２）および電池電圧ＶＢに基づいて、蓄電装置ＢのＳＯＣを算出すると、算出されたＳＯＣに少なくとも基づいて、蓄電装置Ｂの許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔを設定する。
【００８０】
走行制御部３２０は、蓄電装置Ｂの充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）で蓄電装置Ｂの充放電が実行されるように、蓄電装置Ｂの充放電を制御する。具体的には、蓄電装置Ｂの充電時には、許容充電電力Ｗｉｎを超えないように充電電力がフィードバック制御される。また、蓄電装置Ｂの放電時には、許容放電電力Ｗｏｕｔを超えないように放電電力がフィードバック制御される。この結果、蓄電装置Ｂの電池電流ＩＢは、許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限される。
【００８１】
このような構成とすることにより、図５に示すように、ゲイン異常と判定された時刻ｔ１以降においてフェールセーフ処理が開始されると、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２は、許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限される。これにより、電流センサのゲイン異常が生じた場合であっても、蓄電装置Ｂの過充電や過放電を防止することができる。
【００８２】
（変更例）
なお、本実施の形態によるモータ駆動制御システム１００においては、第１電流センサ１１１を、蓄電装置Ｂの電池電流ＩＢを検出するためのメインの電流センサとして使用するとともに、第２電流センサを、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１の確度を監視するためのサブの電流センサとして使用することも可能である。すなわち、第１電流センサ１１１を、蓄電装置Ｂの充放電制御に用いる電池電流ＩＢを検出する制御用電流センサとする一方で、第２電流センサ１１２を、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１との比較に用いる検出値Ｉｂ２を検出する比較用電流センサとする。このような構成とした場合には、メインの電流センサ（第１電流センサ１１１）のサンプリング周期よりも、サブの電流センサ（第２電流センサ１１２）のサンプリング周期を長くすることにより、制御に支障を生じることなく、電流センサ全体の処理負荷を軽減することができる。
【００８３】
しかしながら、電流センサのゲイン異常と判定された場合に、上記のように、メインの電流センサ（第１電流センサ１１１）に代えて、サブの電流センサ（第２電流センサ１１２）を制御用電流センサとして用いると、電流センサのサンプリング周期が長くなることに起因して制御応答性が低下することにより、制御が不安定になってしまう虞がある。
【００８４】
このような場合には、フェールセーフ処理として、サブの電流センサ（第２電流センサ１１２）の検出値Ｉｂ２を充放電制御に用いるのではなく、メインの電流センサ（第１電流センサ１１１）の検出値Ｉｂ１を補正した値Ｉｂ１’を、充放電制御に用いることとする。このとき、検出値Ｉｂ１の補正は、次式（１）により実行する。
Ｉｂ１’（ｉ）＝Ｉｂ１（ｉ）×Ｉｂ２ｉｎｔ／Ｉｂ１ｉｎｔ  ・・・  （１）
式（１）において、Ｉｂ２ｉｎｔ／Ｉｂ１ｉｎｔは、検出値Ｉｂ１を補正するための係数であり、上記のゲイン異常判定で求めた軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔと軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔとの比に対応する。
【００８５】
このような構成とすることにより、ゲイン異常と判定された後においても、制御応答性を低下させずに、蓄電装置Ｂの充放電制御が実行可能となるため、蓄電装置Ｂの過充電や過放電を確実に防止することができる。
【００８６】
［２］電流センサのオフセット異常
次に、最初に、電流センサのオフセット異常の診断手法およびオフセット異常に応じたフェールセーフ処理について、図８および図９を用いて説明する。
【００８７】
図８は、電流センサ１１１，１１２の検出値の時間的な変化を示す図である。
図８を参照して、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１と第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２とを比較すると、検出値Ｉｂ２よりも検出値Ｉｂ１の方が大きくなっている。すなわち、第１電流センサ１１１と第２電流センサ１１２との間でオフセットが生じている。
【００８８】
異常診断部３３０は、一定時間間隔（モニタ間隔Ｔｍ）における各電流センサ１１１，１１２の検出値の平均値を算出し、その算出結果を比較する。図９は、平均値を説明するための図である。
【００８９】
図９を参照して、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１の平均値Ｉｂ１ａｖｅと、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２の平均値Ｉｂ２ａｖｅとが示される。異常診断部３３０は、モニタ間隔Ｔｍごとに、検出値の平均値Ｉｂ１ａｖｅと平均値Ｉｂ２ａｖｅとを比較する。平均値Ｉｂ１ａｖｅと平均値Ｉｂ２ａｖｅとの偏差ΔＩｂが判定値を超える場合には、異常診断部３３０は、電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定する。そして、異常診断部３３０は、電流センサ１１１，１１２のオフセット異常が検出されたことを示す異常検出フラグ（以下、「オフセット異常検出フラグ」ともいう）をオンする。
【００９０】
充放電制御部３１０は、電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定されたときのフェールセーフ処理として、放電時の検出値が大きくなる方の電流センサの検出値に基づいて蓄電装置Ｂの放電電流を制御し、かつ、充電時の検出値が大きくなる方の電流センサの検出値に基づいて蓄電装置Ｂの充電電流を制御する。たとえば、検出値Ｉｂ１，Ｉｂ２が図８に示すような時間的変化をする場合には、充電時の検出値が相対的に大きくなる第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２に基づいて充電電流が制御される一方で、放電時の検出値が相対的に大きくなる第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１に基づいて放電電流が制御されることとなる。
【００９１】
具体的には、充放電制御部３１０は、蓄電装置Ｂの充電時（交流電動機２００の回生動作時）には、電池電流ＩＢを、デフォルト値である第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１から第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２に変更する。そして、充放電制御部３１０は、変更後の電池電流ＩＢ（＝Ｉｂ２）および電池電圧ＶＢに基づいて、蓄電装置ＢのＳＯＣを算出すると、算出されたＳＯＣに少なくとも基づいて、蓄電装置Ｂの充電許容電力Ｗｉｎを設定する。
【００９２】
また、充放電制御部３１０は、蓄電装置Ｂの放電時（交流電動機２００の力行動作時）には、電池電流ＩＢを、デフォルト値である第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１とする。そして、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢ（＝Ｉｂ１）および電池電圧ＶＢに基づいて、蓄電装置ＢのＳＯＣを算出すると、算出されたＳＯＣに少なくとも基づいて、蓄電装置Ｂの許容放電電力Ｗｏｕｔを設定する。
【００９３】
走行制御部３２０は、蓄電装置Ｂの充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）で蓄電装置Ｂの充放電が実行されるように、蓄電装置Ｂの充放電を制御する。この結果、蓄電装置Ｂの電池電流ＩＢは、許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限される。
【００９４】
このような構成とすることにより、図８に示すように、オフセット異常と判定された時刻ｔ２以降においてフェールセーフ処理が開始されると、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２は、許容充電電力Ｗｉｎに対応する電流値で制限される。また、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１は、許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限される。これにより、電流センサのオフセット異常が生じた場合であっても、蓄電装置Ｂの過充電や過放電を防止することができる。
【００９５】
（変更例）
なお、上記のように、第１電流センサ１１１を制御用電流センサとする一方で、第２電流センサ１１２を比較用電流センサとする構成とした場合には、電流センサのオフセット異常と判定されたときに、比較用電流センサの検出値Ｉｂ２を充放電制御に用いると、制御が不安定になる虞がある。このような場合には、フェールセーフ処理として、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２を充放電制御に用いるのに代えて、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１を補正した値Ｉｂ１’を充放電制御に用いる。検出値Ｉｂ１の補正は、次式（２）により実行する。
Ｉｂ１’＝Ｉｂ１＋（Ｉｂ２ａｖｅ−Ｉｂ１ａｖｅ）  ・・・（２）
このような構成とすることにより、オフセット異常と判定された後においても、制御応答性を低下させずに、蓄電装置Ｂの充放電制御が実行可能となるため、蓄電装置Ｂの過充電や過放電を確実に防止することができる。
【００９６】
（処理フロー）
以上に説明した電流センサの異常診断処理およびフェールセーフ処理は、次のような処理フローにまとめることができる。
【００９７】
（電流センサの異常診断処理）
図１０は、図４のステップＳ２０の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。なお、図１０のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【００９８】
図１０を参照して、異常診断部３３０は、ステップＳ２１では、システムリレーＳＲ１〜ＳＲ４がオンされているか否かを判定する。すなわち、異常診断部３３０は、蓄電装置Ｂを構成する第１電池ブロックＢ１および第２電池ブロックＢ２がモータ駆動制御システム１００に接続されているか否かを判定する。システムリレーＳＲ１〜ＳＲ４がオンされていない場合（ステップＳ２１においてＮＯ）には、制御はメインルーチンに戻される。一方、システムリレーＳＲ１〜ＳＲ４がオンされている場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）には、異常診断部３３０は、ステップＳ２２により、第１電池ブロックＢ１について、異常診断のためのパラメータを積算する。
【００９９】
具体的には、異常診断部３３０は、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１の軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔを積算する。軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔは、図６で説明したとおり、検出値Ｉｂ１が電流軸上で変化した軌跡の長さを示す値である。具体的には、軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔは、次式（３）によって算出される。
Ｉｂ１ｉｎｔ（ｉ）＝Ｉｂ１ｉｎｔ（ｉ−１）＋｜Ｉｂ１（ｉ）−Ｉｂ１（ｉ−１）｜  ・・・（３）
また、異常診断部３３０は、第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１の平均値Ｉｂ１ａｖｅを積算する。平均値Ｉｂ１ａｖｅは、図９で説明したとおり、モニタ間隔Ｔｍにおける検出値Ｉｂ１の平均値である。具体的には、平均値Ｉｂ１ａｖｅは、次式（４）によって算出される。
Ｉｂ１ａｖｅ（ｉ）＝Ｉｂ１ａｖｅ（ｉ―１）＋Ｉｂ１／Ｔｍ  ・・・（４）
続いてステップＳ２３において、第２電池ブロックＢ２について、異常診断のためのパラメータを積算する。具体的には、異常診断部３３０は、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２の軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔを積算する。軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔは、次式（５）によって算出される。
Ｉｂ２ｉｎｔ（ｉ）＝Ｉｂ２ｉｎｔ（ｉ−１）＋｜Ｉｂ２（ｉ）−Ｉｂ２（ｉ−１）｜  ・・・（５）
また、異常診断部３３０は、第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２の平均値Ｉｂ２ａｖｅを積算する。平均値Ｉｂ２ａｖｅは、次式（６）によって算出される。
Ｉｂ２ａｖｅ（ｉ）＝Ｉｂ２ａｖｅ（ｉ―１）＋Ｉｂ２／Ｔｍ  ・・・（６）
さらにステップＳ２４において、異常診断部３３０は、モニタ間隔計測カウンタの加算を行なう。モニタ間隔計測カウンタは、ＥＣＵ３００が内蔵しているカウンタであり、異常の有無を判定するタイミングを規定するモニタ間隔Ｔｍを計測するために用いられる。ステップＳ２４において、カウント値に１が加算される。
【０１００】
ステップＳ２５では、異常診断部３３０は、モニタ間隔計測カウンタの加算値がモニタ間隔Ｔｍに達したか否かを判定する。加算値がモニタ間隔Ｔｍに達していない場合（ステップＳ２５においてＮＯ）には、制御はメインルーチンに戻される。
【０１０１】
一方、加算値がモニタ間隔Ｔｍに達した場合（ステップＳ２５においてＹＥＳ）には、ステップ２６に処理が進む。ステップＳ２６において、異常診断部３３０は、電流センサ１１１，１１２におけるゲイン異常の有無を判定する。
【０１０２】
図１１は、図１０のステップＳ２６の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【０１０３】
図１１を参照して、ステップＳ３１１において、異常診断部３３０は、第１電流センサ１１１の検出値の軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔと第２電流センサ１１２の検出値の軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔとの比が判定値αよりも大きいか否かを判定する。なお、判定値αは、図７において、正常領域と異常領域ＲＥ１との境界、および正常領域と異常領域ＲＥ２との境界を示す値である。軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔと軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔとの比が判定値αよりも大きい場合（ステップＳ３１１においてＹＥＳ）には、異常診断部３３０は、ステップＳ３１２により、電流センサのゲイン異常と判定し、ゲイン異常検出フラグをオンする。一方、比が判定値α以下となる場合（ステップＳ３１１においてＮＯ）には、異常診断部３３０は、ステップＳ３１３により、電流センサ１１１，１１２のゲインが正常と判定する。
【０１０４】
再び図１０を参照して、異常診断部３３０は、上記のステップＳ２６に続くステップＳ２７では、電流センサ１１１，１１２におけるオフセット異常の有無を判定する。
【０１０５】
図１２は、図１０のステップＳ２７の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【０１０６】
図１２を参照して、ステップＳ３２１において、異常診断部３３０は、第１電流センサ１１１の検出値の平均値Ｉｂ１ａｖｅと第２電流センサ１１２の検出値の平均値Ｉｂ２ａｖｅとの偏差（ΔＩｂ＝｜Ｉｂ１ａｖｅ−Ｉｂ２ａｖｅ｜）が判定値βよりも大きいか否かを判定する。この偏差ΔＩｂが判定値βよりも大きい場合（ステップＳ３２１においてＹＥＳ）には、異常診断部３３０は、ステップＳ３２２により、電流センサのオフセット異常と判定し、オフセット異常検出フラグをオンする。一方、偏差が判定値β以下となる場合（ステップＳ３２２においてＮＯ）には、異常診断部３３０は、ステップＳ３２３により、電流センサ１１１，１１２のオフセット異常が生じていない（オフセットが正常）と判定する。
【０１０７】
図１０のステップＳ２６およびＳ２７の処理が終了すると、ステップＳ２８においては、モニタ間隔計測カウンタがクリアされ、カウント値が０に初期化される。
【０１０８】
ステップＳ３１においては、充放電制御部３１０は、異常検出フラグを参照することにより、ステップＳ２６の処理において電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定されたか否かを判定する。電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定されなかった場合（ステップＳ３１においてＮＯ）には、続いてステップＳ３２において、充放電制御部３１０は、ステップＳ２７の処理において電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定されてか否かを判定する。電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定されなかった場合（ステップＳ３２においてＮＯ）には、制御はメインルーチンに戻される。
【０１０９】
これに対して、電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定された場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）および電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定された場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）には、ステップＳ４０に処理が進み、その異常内容に応じたフェールセーフ処理が実行される。
【０１１０】
（フェールセーフ処理）
図１３は、図４および図１０のステップＳ４０の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【０１１１】
図１３を参照して、ステップＳ４１においては、充放電制御部３１０は、異常検出フラグを参照することにより、ステップＳ２６の処理において電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定されたか否かを判定する。電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定された場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）には、充放電制御部３１０は、続いてステップＳ４２において、軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔと軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔとを比較する。
【０１１２】
軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔが軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔよりも大きい場合（ステップＳ４２においてＹＥＳ）には、ステップＳ４３において、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢとして第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１に基づいて、蓄電装置Ｂの充放電電流を制御する。すなわち、検出値Ｉｂ１を用いて許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔを設定し、検出値Ｉｂ１を許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限する。
【０１１３】
一方、軌跡長Ｉｂ２ｉｎｔが軌跡長Ｉｂ１ｉｎｔよりも大きい場合（ステップＳ４２においてＮＯ）には、ステップＳ４４において、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢとして第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２に基づいて、蓄電装置Ｂの充放電電流を制御する。すなわち、検出値Ｉｂ２を用いて許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔを設定し、検出値Ｉｂ２を許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限する。
【０１１４】
ステップＳ４１において電流センサ１１１，１１２のゲイン異常と判定されなかった場合（ステップＳ４１においてＮＯ）には、充放電制御部３１０は、続いてステップＳ４５において、電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定されたか否かを判定する。電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定されなかった場合（ステップＳ４５においてＮＯ）には、制御はメインルーチンに戻される。
【０１１５】
一方、電流センサ１１１，１１２のオフセット異常と判定された場合（ステップＳ４５においてＹＥＳ）には、充放電制御部３１０は、続いてステップＳ４６において、平均値Ｉｂ１ａｖｅと平均値Ｉｂ２ａｖｅとを比較する。平均値Ｉｂ１ａｖｅが平均値Ｉｂ２ａｖｅよりも大きい場合（ステップＳ４６においてＹＥＳ）には、ステップＳ４７において、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢとして第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１に基づいて、蓄電装置Ｂの放電電流を制御する。すなわち、検出値Ｉｂ１を用いて許容放電電力Ｗｏｕｔを設定し、検出値Ｉｂ１を許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限する。また、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢとして第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２に基づいて、蓄電装置Ｂの充電電流を制御する。すなわち、検出値Ｉｂ２を用いて許容充電電力Ｗｉｎを設定し、検出値Ｉｂ２を許容充電電力Ｗｉｎに対応する電流値で制限する。
【０１１６】
一方、平均値Ｉｂ２ａｖｅが平均値Ｉｂ１ａｖｅよりも大きい場合（ステップＳ４６においてＮＯ）には、ステップＳ４８において、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢとして第２電流センサ１１２の検出値Ｉｂ２に基づいて、蓄電装置Ｂの放電電流を制御する。すなわち、検出値Ｉｂ２を用いて許容放電電力Ｗｏｕｔを設定し、検出値Ｉｂ２を許容放電電力Ｗｏｕｔに対応する電流値で制限する。また、充放電制御部３１０は、電池電流ＩＢとして第１電流センサ１１１の検出値Ｉｂ１に基づいて、蓄電装置Ｂの充電電流を制御する。すなわち、検出値Ｉｂ１を用いて許容充電電力Ｗｉｎを設定し、検出値Ｉｂ１を許容充電電力Ｗｉｎに対応する電流値で制限する。
【０１１７】
以上説明したように、この発明の実施の形態によれば、電流センサの異常の有無および異常内容を診断することができるため、異常内容に応じたフェールセーフ処理を行なうことができる。これにより、異常発生時のフェールセーフ性を向上できるため、蓄電装置の過充電や過放電を確実に防止することができる。
【０１１８】
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、上記した実施の形態の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。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  車両、１００  モータ駆動制御システム、１０５  直流電圧発生部、１１１，１１２，１６０  電流センサ、１２０  コンバータ、１２１，１２２，１３０，１５０，１７０  電圧センサ、１４０  インバータ、１４１  Ｕ相上下アーム、１４２  Ｖ相上下アーム、１４３  Ｗ相上下アーム、２００  交流電動機、２１０  駆動輪、２４０  電流センサ、２５０  回転角センサ、３１０  充放電制御部、３２０  走行制御部、３３０  異常診断部、Ｂ  蓄電装置、Ｂ１，Ｂ２  電池ブロック、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、ＣＬ  電池セル、Ｄ１〜Ｄ８  逆並列ダイオード、Ｌ１  リアクトル、ＮＬ１  接地線、ＰＬ１，ＰＬ２  電力線、Ｑ１〜Ｑ８  スイッチング素子、ＳＲ１〜ＳＲ４  システムリレー。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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