(57)【要約】【課題】より迅速にコンデンサを充電する際に異常が生じている原因を特定する。【解決手段】電力消費異常が発生していると判定された場合において、第１コンデンサの電圧ＶＨがバッテリの電池電圧ＶＢより大きいときには、電力消費異常は昇圧コンバータの駆動により発生した異常であると判定し（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）、電圧ＶＨが電池電圧ＶＢ以下であって第１コンデンサの電圧ＶＨから第２コンデンサの電圧ＶＬを減じた差分が閾値Ｖｔｈ１より大きい場合には、補機電圧ＶＡが閾値Ｖｔｈ２より大きいときには電力消費異常はＤＣ／ＤＣコンバータの駆動により発生した異常であると判定し（ステップＳ１３０〜Ｓ１５０）、補機電圧ＶＡが閾値Ｖｔｈ２以下であるときには電力消費異常はＤＣ／ＤＣコンバータの駆動のバッテリ側で生じた異常であると判定する（ステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１６０）。【選択図】図３
2016129460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
リアクトルと、上アームおよび下アームを構成する２つのスイッチング素子と、前記２つのスイッチング素子に逆方向に並列接続された２つのダイオードと、を有し、前記バッテリからの電力を昇圧して第１負荷に供給可能な昇圧コンバータと、
前記バッテリと前記昇圧コンバータとを接続する第１電力母線の電圧を変換して第２負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１電力母線に接続された第１コンデンサと、
前記昇圧コンバータと前記第１負荷との間の第２電力母線に接続された第２コンデンサと、
前記バッテリからの電力を前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに供給するプリチャージ回路と、
前記昇圧コンバータの前記２つのスイッチング素子をオフとして前記昇圧コンバータの駆動を停止すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動を停止して、前記プリチャージ回路を介して前記バッテリからの電力で前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとを充電するプリチャージを実行するプリチャージ実行手段と、
を備える電源装置であって、
前記プリチャージを実行した場合において、前記第２コンデンサの電圧が前記バッテリの端子間電圧より大きいときには、前記昇圧コンバータの駆動による異常が発生していると判定する第１判定手段と、
前記プリチャージを実行した場合において、前記第２コンデンサの電圧が前記バッテリの端子間電圧以下であり、且つ、前記第２コンデンサの電圧から前記第１コンデンサの電圧を減じた差分が第１所定値より大きいときには、前記昇圧コンバータより前記バッテリ側で異常が生じていると判定する第２判定手段と、
前記第２判定手段により前記昇圧コンバータより前記バッテリ側で異常が生じていると判定された場合において、前記第２負荷の電圧が第２所定値より大きいときには、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動による異常が発生していると判定する第３判定手段と、
を備える電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、詳しくは、バッテリと、バッテリからの電力を昇圧して第１負荷に供給可能な昇圧コンバータと、バッテリと昇圧コンバータとを接続する第１電力母線の電圧を変換して第２負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、第１電力母線に接続された第１コンデンサと、昇圧コンバータと第１負荷との間の第２電力母線に接続された第２コンデンサと、を備える電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電源装置としては、電池と、モータと、インバータと、複数の高圧コンポーネントと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。インバータは、電解コンデンサを内蔵しており、電池からの直流電力を交流電力に変換してモータに供給する。高圧コンポーネントは、電池とインバータとの間に接続されており、電池からの電力で動作する。この電源装置では、電解コンデンサをプリチャージしている最中における電池の積算消費電力量の実測値が所定の基準値を上回ったときにはプリチャージの際に停止すべき高圧コンポートのいずれかが駆動して電池の電力が消費されプリチャージが出来なくなるプリチャージ不能が発生したと判定する。そして、プリチャージ不能が発生したと判定されたときには、複数の高圧コンポーネントのうちのいずれか１つのゲートを順次許可して再度プリチャージを実行し、ここで得られた積算消費電力量の検査値と先に得られた実測値とを比較して、実測値に最も近い検査値が測定された高圧コンポーネントをプリチャージ不能の原因となる高圧コンポーネントと特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の電源装置では、コンデンサを充電する際に異常が生じている原因を特定するために、複数の高圧コンポーネントを順次に駆動する必要がある。そのため、異常が生じている原因を特定するために時間がかかってしまう。
【０００５】
本発明の電源装置は、より迅速にコンデンサを充電する際に異常が生じている原因を特定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電源装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電源装置は、
バッテリと、
リアクトルと、上アームおよび下アームを構成する２つのスイッチング素子と、前記２つのスイッチング素子に逆方向に並列接続された２つのダイオードと、を有し、前記バッテリからの電力を昇圧して第１負荷に供給可能な昇圧コンバータと、
前記バッテリと前記昇圧コンバータとを接続する第１電力母線の電圧を変換して第２負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１電力母線に接続された第１コンデンサと、
前記昇圧コンバータと前記第１負荷との間の第２電力母線に接続された第２コンデンサと、
前記バッテリからの電力を前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに供給するプリチャージ回路と、
前記昇圧コンバータの前記２つのスイッチング素子をオフとして前記昇圧コンバータの駆動を停止すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動を停止して、前記プリチャージ回路を介して前記バッテリからの電力で前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとを充電するプリチャージを実行するプリチャージ実行手段と、
を備える電源装置であって、
前記プリチャージを実行した場合において、前記第２コンデンサの電圧が前記バッテリの端子間電圧より大きいときには、前記昇圧コンバータの駆動による異常が発生していると判定する第１判定手段と、
前記プリチャージを実行した場合において、前記第２コンデンサの電圧が前記バッテリの端子間電圧以下であり、且つ、前記第２コンデンサの電圧から前記第１コンデンサの電圧を減じた差分が第１所定値より大きいときには、前記昇圧コンバータより前記バッテリ側で異常が生じていると判定する第２判定手段と、
前記第２判定手段により前記昇圧コンバータより前記バッテリ側で異常が生じていると判定された場合において、前記第２負荷の電圧が第２所定値より大きいときには、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動による異常が発生していると判定する第３判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電源装置では、昇圧コンバータの２つのスイッチング素子をオフとして昇圧コンバータの駆動を停止すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動を停止して、プリチャージ回路を介してバッテリからの電力で第１コンデンサと第２コンデンサとを充電するプリチャージを実行する。プリチャージを実行した場合において、第２コンデンサの電圧が前記バッテリの端子間電圧より大きいときには、昇圧コンバータの駆動による異常が発生していると判定する。また、プリチャージを実行した場合において、第２コンデンサの電圧がバッテリの端子間電圧以下であり、且つ、第２コンデンサの電圧から第１コンデンサの電圧を減じた差分が第１所定値より大きいときには、昇圧コンバータよりバッテリ側で異常が生じていると判定する。そして、昇圧コンバータよりバッテリ側で異常が生じていると判定された場合において、第２負荷の電圧が第２所定値より大きいときには、ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動による異常が発生していると判定する。これにより、昇圧コンバータやＤＣ／ＤＣコンバータを順次駆動させるものと比較すると、より迅速に異常が生じている原因を特定することができる。ここで、「第１所定値」としては、第２コンデンサの電圧に対して第１コンデンサの電圧が下がっていることを判定可能な値などを挙げることができる。また、「第２所定値」としては、補機の開路電圧などを挙げることができる。
【０００９】
こうした本発明の電源装置において、前記第１判定手段および前記第２判定手段による判定は、前記プリチャージ中に前記バッテリから電流が継続して流れる異常が発生したと判定されたときに実行されるものとすることもできる。プリチャージでは、第１，第２コンデンサが充電されると共にバッテリからの電流が徐々に小さくなることから、プリチャージ中にバッテリから電流が継続して流れる場合には、バッテリからの電力が第１，第２コンデンサとは異なる箇所で消費されていると考えられる。したがって、プリチャージ中にバッテリから電流が継続して流れる異常が発生したと判定されたときに、第１判定手段および第２判定手段による判定を実行することにより、不必要な判定の実行を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としての電源装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される異常原因判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】補機６１の開路電圧ＯＣＶおよび閉路電圧ＣＣＶの経年特性を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としての電源装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、昇圧コンバータ５５と、高電圧バッテリ５０と、システムメインリレー５６と、低電圧バッテリ６０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御されている。
【００１４】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θｃｒ。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランク角θｃｒに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１５】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤ，リングギヤ，キャリヤには、それぞれ、モータＭＧ１の回転子，駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１６】
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様の同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。
【００１７】
インバータ４１は、図２に示すように、駆動電圧系電力ライン５４ａに接続されている。このインバータ４１は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。インバータ４２は、インバータ４１と同様に、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６とを有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。
【００１８】
昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、インバータ４１，４２が接続された駆動電圧系電力ライン５４ａと、高電圧バッテリ５０が接続された電池電圧系電力ライン５４ｂと、に接続されている。この昇圧コンバータ５５は、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線に接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、駆動電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線と、に接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線と、に接続されている。昇圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によってトランジスタＴ３１，Ｔ３２がオンオフされることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりする。駆動電圧系電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられており、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５８が取り付けられている。また、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、放電抵抗５９が取り付けられている。
【００１９】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。図１に示すように、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨ。コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬ。また、モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御するのに必要な各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、以下のものを挙げることができる。インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号。昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２０】
高電圧バッテリ５０は、例えば２００Ｖや２５０Ｖなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されている。この高電圧バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２により管理されている。
【００２１】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、高電圧バッテリ５０を管理するのに必要な各種信号が入力ポートを介して入力されている。各種信号としては、以下のものを挙げることができる。高電圧バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１からの電池電圧Ｖｂ。高電圧バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ。高電圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂ。また、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じて高電圧バッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、高電圧バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された電池電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときの高電圧バッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサにより検出された電池温度Ｔｂとに基づいて高電圧バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００２２】
システムメインリレー５６は、図２に示すように、電池電圧系電力ライン５４ｂのコンデンサ５８より高電圧バッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極側ラインに設けられた正極側リレーＳＭＲＢと、電池電圧系電力ライン５４ｂの負極側ラインに設けられた負極側リレーＳＭＲＧと、負極側リレーＳＭＲＧをバイパスするように互いに直列接続されたプリチャージ用抵抗Ｒおよびプリチャージ用リレーＳＭＲＰと、を有する。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフされる。
【００２３】
低電圧バッテリ６０は、例えば１２Ｖの鉛蓄電池として構成されており、補機６１などと共に電力ライン（以下、低電圧系電力ラインという）５４ｃに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、電池電圧系電力ライン５４ｂのシステムメインリレー５６より昇圧コンバータ５５側と、低電圧系電力ライン５４ｃと、に接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、ＨＶＥＣＵ７０によって制御されることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を降圧して低電圧系電力ライン５４ｃに供給したり、低電圧系電力ライン５４ｃの電力を昇圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりする。
【００２４】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。補機６１の端子間電圧を検出する電圧センサ６１ａからの補機電圧ＶＡ。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号。シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ。ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ。車速センサ８８からの車速Ｖ。また、ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、以下のものを挙げることができる。システムメインリレー５６へのオンオフ制御信号。補機６１を駆動制御するための補機制御信号。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２５】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行）やエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行）で走行する。
【００２６】
ハイブリッド自動車２０では、システム起動指示がなされたときには、システムメインリレー５６の正極側リレーＳＭＲＢおよびプリチャージ用リレーＳＭＲＰをオンとし負極側リレーＳＭＲＧをオフとして、高電圧バッテリ５０からの電力でコンデンサ５７，５８を充電するプリチャージを行なう。プリチャージでは、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をオフとして（昇圧コンバータ５５の駆動を停止して）、コンデンサ５８の電圧ＶＬと高電圧バッテリ５０の電池電圧Ｖｂとの差が所定電圧差Ｖｄｒｅｆとなるまでコンデンサ５７，５８の電圧ＶＨ，ＶＬを上昇させる。これにより、正極側リレーＳＭＲＢに大きな電流が流れるのを抑制しながら、コンデンサ５７，５８を充電することができる。ここで、所定電圧差Ｖｄｒｅｆは、正極側リレーＳＭＲＢと負極側リレーＳＭＲＧとをオンとしたときに正極側リレーＳＭＲＢと負極側リレーＳＭＲＧとに許容される電圧差（各リレーが溶着しない電圧差）として予め定めたもの（例えば、０Ｖ，５０Ｖ，１００Ｖなど）を用いるものとした。そして、コンデンサ５８の電圧ＶＬと高電圧バッテリ５０の電池電圧Ｖｂとの電圧差が所定電圧差Ｖｄｒｅｆとなったときに、負極側リレーＳＭＲＧをオンとすると共にプリチャージ用リレーＳＭＲＰをオフとする。これにより、正極側リレーＳＭＲＢ，負極側リレーＳＭＲＧに大きな電流が流れるのを抑制しながら、正極側リレーＳＭＲＢ，負極側リレーＳＭＲＧをオンとする。こうして、正極側リレーＳＭＲＢ，負極側リレーＳＭＲＧをオンした後は、システムを起動してＨＶ走行モードやＥＶ走行モードにより走行する。
【００２７】
ハイブリッド自動車２０では、プリチャージが正常に実行されるとコンデンサ５７，５８の電圧ＶＨ，ＶＬの上昇と共に高電圧バッテリ５０の電池電流Ｉｂが徐々に小さくなる。したがって、プリチャージ中に所定値（例えば、４Ａ，５Ａ，６Ａなど）以上の電池電流Ｉｂが継続して流れている場合には、高電圧バッテリ５０からの電力がコンデンサ５７，５８への充電とは異なる原因で消費される電力消費異常が生じていると判定する。この電力消費異常は、電機駆動系のいずれかの箇所での微少な短絡や昇圧コンバータ５５やＤＣ／ＤＣコンバータ６２などプリチャージ中は停止すべき負荷の駆動などにより生じると考えられる。
【００２８】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、電力消費異常の原因を特定する際の動作について説明する。図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される異常原因判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、プリチャージの際に上述した電力消費異常が生じていると判定された場合に実行される。
【００２９】
本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、電力消費異常が生じていると判定されたときにおけるコンデンサ５７の電圧ＶＨやコンデンサ５８の電圧ＶＬ，高電圧バッテリ５０の電池電圧ＶＢ，補機電圧ＶＡなど本ルーチンの実行に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。電圧ＶＨ，ＶＬは、電圧センサ５７ａ，５８ａにより検出されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。電池電圧ＶＢは、電圧センサ５１により検出されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００３０】
続いて、コンデンサ５７の電圧ＶＨと電池電圧ＶＢとを比較する（ステップＳ１１０）。プリチャージ中に停止すべき昇圧コンバータ５５が駆動して昇圧動作が行われると、コンデンサ５７の電圧ＶＨが電池電圧ＶＢより高くなる。したがって、ステップＳ１１０の処理は、プリチャージ中に停止すべき昇圧コンバータ５５が駆動したか否かを判定する処理となる。
【００３１】
電圧ＶＨが電池電圧ＶＢより高いときには（ステップＳ１１０）、電力消費異常の原因がプリチャージ中に停止すべき昇圧コンバータ５５が何らかの原因で駆動したことにあると判定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。これにより、電力消費異常の原因が昇圧コンバータ５５の駆動によるものと特定することができる。
【００３２】
電圧ＶＨが電池電圧ＶＢ以下であるときには（ステップＳ１１０）、プリチャージ中に昇圧コンバータ５５は駆動停止していたと判断して、続いて、電圧ＶＨから電圧ＶＬを減じた差分ΔＶと閾値Ｖｔｈ１（例えば、９．０Ｖ，１０Ｖ，１１Ｖなど）とを比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｖｔｈ１は、プリチャージ中に昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側で電力が消費されたか否かを判定するための閾値として予め定めたものを用いるものとした。ここでは、プリチャージ中に昇圧コンバータ５５は駆動停止していたと判断しているから、電力消費異常の原因は、昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側か昇圧コンバータ５５よりコンデンサ５７側のいずれかにあると考えられる。昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側で電力が消費されるとプリチャージ用抵抗Ｒにより電圧ＶＬが低下することから、ステップＳ１３０の処理は、昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側で電力が消費されたか否かを判定する処理となる。
【００３３】
差分ΔＶが閾値Ｖｔｈ１より高いときには（ステップＳ１３０）、電力消費異常の原因が昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側で電力が消費されたことにあると判断して、続いて、補機電圧ＶＡと閾値Ｖｔｈ２とを比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｖｔｈ２は、補機６１の初期（出荷直後）の開路電圧ＯＣＶとして予め定めた値を用いるものとした。図４は、補機６１の開路電圧ＯＣＶおよび閉路電圧ＣＣＶの経年特性を説明する説明図である。図中、実線は閉路電圧ＣＣＶの時間変化の時間変化を示し、破線は開路電圧ＯＣＶの時間変化を示している。閉路電圧ＣＣＶは、図示するように、初期（出荷直後）においては開路電圧ＯＣＶより低く、その後時間の経過と共に内部抵抗の増加によってその値が低下する。したがって、閉路電圧ＣＣＶは、初期（出荷直後）の開路電圧ＯＣＶ、すなわち、閾値Ｖｔｈ２より必ず低い値を示す。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２が停止している場合には、補機電圧ＶＡは閉路電圧ＣＣＶとなり、閾値Ｖｔｈ２より小さい値となる。すなわち、補機電圧ＶＡが閾値Ｖｔｈ２を超えているときには、プリチャージ中にＤＣ／ＤＣコンバータ６２が駆動していることになる。したがって、ステップＳ１４０の処理は、プリチャージ中にＤＣ／ＤＣコンバータ６２が駆動したか否かを判定する処理になる。
【００３４】
補機電圧ＶＡが閾値Ｖｈｔ２より高い場合には（ステップＳ１４０）、電力消費異常の原因がプリチャージ中に何らかの原因で停止すべきＤＣ／ＤＣコンバータ６２が駆動したことにあると判定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。これにより、電力消費異常の原因がＤＣ／ＤＣコンバータ６２の駆動によるものと特定することができる。
【００３５】
補機電圧ＶＡが閾値Ｖｈｔ２以下である場合には（ステップＳ１４０）、プリチャージ中にＤＣ／ＤＣコンバータ６２は駆動停止していたと判断して、電力消費異常の原因が昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側においてＤＣ／ＤＣコンバータ６２とは異なる部品が駆動したり微少な短絡が生じたりしたことにあると判定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。これにより、電力消費異常の原因がＤＣ／ＤＣコンバータ６２の駆動以外の昇圧コンバータ５５の高電圧バッテリ５０側の部品等にあることを特定することができる。
【００３６】
差分ΔＶが閾値Ｖｔｈ１以下であるときには（ステップＳ１３０）、電力消費異常の原因が、昇圧コンバータ５５よりコンデンサ５７側の部品等が駆動したり微少な短絡が生じたりしたことにあると判定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。これにより、電力消費異常の原因が昇圧コンバータ５５よりコンデンサ５７側で生じていることを特定することができる。
【００３７】
このように、電力消費異常が生じたときには、電力消費異常が生じたときにおける電圧ＶＨ，ＶＬ，補機電圧ＶＡを用いて電力消費異常の原因を特定することができるから、昇圧コンバータ５５やＤＣ／ＤＣコンバータ６２を順次駆動させて電力消費異常が発生した原因を特定するものと比較すると、より迅速に電力消費異常の原因を特定することができる。
【００３８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、プリチャージを実行して電力消費異常が判定された場合において、コンデンサ５７の電圧ＶＨが高電圧バッテリ５０の電池電圧ＶＢより大きいときには、電力消費異常は停止すべき昇圧コンバータ５５の駆動により発生した異常であると判定する。そして、プリチャージを実行して電力消費異常が判定された場合において、電圧ＶＨが電池電圧ＶＢ以下であり、且つ、電圧ＶＨから電圧ＶＬを減じた差分が閾値Ｖｔｈ１より大きいときには、電力消費異常は昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側で生じた異常であると判断する。さらに、昇圧コンバータ５５より高電圧バッテリ５０側で異常が生じていると判断された場合において、補機電圧ＶＡが閾値Ｖｔｈ２より大きいときには電力消費異常はＤＣ／ＤＣコンバータ６２の駆動により発生した異常であると判定する。これにより、昇圧コンバータ５５やＤＣ／ＤＣコンバータ６２を順次駆動させて電力消費異常の原因を特定するものと比較すると、より迅速に電力消費異常が発生した原因を特定することができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、閾値Ｖｔｈ２を補機６１の初期の開路電圧ＯＣＶであるものとしたが、補機６１の閉路電圧ＣＣＶより高い電圧であればよく、例えば、初期の開路電圧ＯＣＶより若干高い電圧や若干低い電圧としてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、プリチャージを実行して電力消費異常が判定された場合に図３に例示した異常原因判定ルーチンを実行するものとしたが、プリチャージを実行した後、電力消費異常を判定せずに、図３に例示した異常原因判定ルーチンを実行するものとしてもよい。
【００４１】
実施例では、本発明の電源装置をハイブリッド自動車に適用する場合を例示したが、バッテリからの電力で作動する２つの負荷を備える装置であれば如何なるものに適用しても構わない。この場合、昇圧コンバータ５５を２つの負荷のうちの一方に電力を供給するものとし、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２を２つの負荷のうちの他方に電力を供給するものとすればよい。
【００４２】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、高電圧バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２が「ＤＣ／ＤＣコンバータ」に相当し、コンデンサ５８が「第１コンデンサ」に相当し、コンデンサ５７が「第２コンデンサ」に相当し、システムメインリレー５６が「プリチャージ回路」に相当し、モータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「プリチャージ実行手段」に相当し、モータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「第１判定手段」に相当し、モータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「第２判定手段」に相当し、モータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「第３判定手段」に相当する。
【００４３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４４】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、電源装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、５０  高電圧バッテリ、５１  電圧センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  駆動電圧系電力ライン、５４ｂ  電池電圧系電力ライン、５４ｃ  低電圧系電力ライン、５５  昇圧コンバータ、５６  システムメインリレー、５７，５８  コンデンサ、５７ａ，５８ａ，６１ａ  電圧センサ、５９  放電抵抗、６０  低電圧バッテリ、６１  補機、６２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、ＳＭＲＢ  正極側リレー、ＳＭＲＧ  負極側リレー、ＳＭＲＰ  プリチャージ用リレー、Ｒ  プリチャージ用抵抗、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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