(57)【要約】【課題】回転電機に対する２つの電源の接続を直列と並列との間で切換え可能な電圧変換器を備えた電源システムにおいて、相対的に高電圧となる直列接続時にリレーの接点開放を行うと接点間にアーク放電が生じるおそれがあり、これを放置すると接点の溶着や周辺機器の損傷に繋がる。【解決手段】リレー電流値ＩＲ１，ＩＲ２が、リレー電圧値ＶＲ１，ＶＲ２に応じて定まる最小アーク電流値Ｉｄｃ１，Ｉｄｃ２以上となる状態でシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点が開放された際に、制御部２２は、２つの電源１４，１６を並列接続としてリレー電圧値ＶＲ１，ＶＲ２を引き下げる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの直流電源と回転電機との間で双方向に電圧変換を行うとともに前記回転電機に対する前記２つの電源の接続を直列と並列との間で切換え可能な電圧変換器と、
前記電圧変換器の電圧変換及び電源接続を制御する制御部と、
を備える車両用電源システムであって、
前記２つの直流電源は、それぞれ、前記電圧変換器及び回転電機を含む回路にリレーを介して接続され、
前記２つの直流電源が直列接続され、かつ、前記リレーに流れる電流値が、当該リレーへの印加電圧に応じて定まる最小アーク電流値以上となる状態で前記リレーの接点が開放された際に、前記制御部は、前記２つの電源を並列接続に切り換えて前記リレーへの印加電圧を引き下げることを特徴とする、車両用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動源となる回転電機に電力を供給する電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機を駆動源とするハイブリッド車両や電気自動車では、バッテリの直流電力をインバータで交流電力に変換して回転電機を駆動させる。加えて、バッテリとインバータの間には、バッテリ電圧を昇圧させ、また回転電機による回生電力を降圧させる昇降圧コンバータが設けられる。この昇降圧コンバータの機能を拡張させたものとして、例えば特許文献１では、４つのスイッチング素子を備え、２つのバッテリに接続される電圧変換器が開示されている。この電圧変換器は、スイッチング素子のオンオフ動作により、昇降圧に加えて、２つのバッテリを直列接続と並列接続に切換えることが可能となっている。
【０００３】
並列接続では、回路全体の電圧が２つのバッテリのうち出力電圧の低い方に制限されるというデメリットがある反面、回路電流は２つのバッテリの電流和となり、大電流供給が可能となる。一方、直列接続では、回路電流は２つのバッテリのうち出力電流が低い方に制限されるというデメリットがある反面、回路電圧は２つのバッテリの電圧和となり、大電圧出力が可能となる。
【０００４】
２つのバッテリは、インバータ、電圧変換器、及び回転電機を含む回路に、リレーを介して接続される。車両事故や過大な電力要求が生じた際などにリレー接点が開放され（リレーが切離され）、２つのバッテリが回路から切り離される。これにより、事故時の感電・漏電や、大電流充放電によるバッテリの劣化が避けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０７０５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、リレーに流れる電流値が最小アーク電流値以上であるときに接点開放を行うと、接点間にアーク放電が発生する。一般的に、最小アーク電流値はリレーへの印加電圧に応じて定まり、当該印加電圧が高くなるほど最小アーク電流値は引き下げられる。このことから、リレーへの印加電圧が相対的に高電圧となる直列接続時にアーク放電が発生し易い。アーク放電を放置すると、接点間の溶着や周辺機器の損傷に繋がることから、これを速やかに消弧する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、２つの直流電源と回転電機との間で双方向に電圧変換を行うとともに前記回転電機に対する前記２つの電源の接続を直列と並列との間で切換え可能な電圧変換器と、前記電圧変換器の電圧変換及び電源接続を制御する制御部と、を備える車両用電源システムに関する。前記２つの直流電源は、それぞれ、前記電圧変換器及び回転電機を含む回路にリレーを介して接続される。また、前記２つの直流電源が直列接続され、かつ、前記リレーに流れる電流値が、当該リレーへの印加電圧に応じて定まる最小アーク電流値以上となる状態で前記リレーの接点が開放された際に、前記制御部は、前記２つの電源を並列接続に切り換えて前記リレーへの印加電圧を引き下げる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、リレーの接点開放時にアーク放電が生じても、これを速やかに消弧することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る電源システムを含む、車両の電気系統の構成図である。
【図２】アーク発生判定フローを例示するフローチャートである。
【図３】直列／並列切換フローを説明するフローチャートである。
【図４】スイッチング素子ＯＦＦ制御を説明するフローチャートである。
【図５】スイッチング素子ＯＦＦ制御を実行するための制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１には、本実施形態に係る電源システム１０を含む、車両の電気系統の構成図が例示されている。なお、図１の一点鎖線は信号線を示している。また、図１では、理解を容易にするために、後述するリレー作動時の切換制御に関連のない構成については図示を省略している。
【００１１】
＜電源システムの構成＞
電源システム１０は、車両の駆動源である回転電機１２の電力供給源である。電源システム１０を搭載する車両は、例えば、ハイブリッド車両または電気自動車から構成される。電源システム１０は、第１バッテリ１４、第２バッテリ１６、電圧変換器１８、インバータ２０及び制御部２２を備える。
【００１２】
図１に示されているように、第１バッテリ１４，第２バッテリ１６は、それぞれ別個に電圧変換器１８に接続されている。電圧変換器１８は第１バッテリ１４，第２バッテリ１６からの直流電圧ＶＢ１，ＶＢ２を昇圧してインバータ２０に出力する。
【００１３】
インバータ２０は三相のインバータから構成され、回転電機１２に接続されている。インバータ２０は電圧変換器１８により昇圧された直流電力を三相交流電力に変換して回転電機１２に出力する。これにより回転電機１２が回転駆動する。回転電機１２の駆動力は、図示しない駆動輪に伝達される。
【００１４】
また、車両の制動時には、回転電機１２により回生制動を行う。その際得られた回生電力はインバータ２０により交直変換されて直流電力となり、また電圧変換器１８により降圧され、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６に供給される。
【００１５】
制御部２２は、電圧変換器１８のスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄのオンオフを制御することで、昇降圧（電圧変換）及び直列／並列切換え（電源接続切換）を制御する。また、制御部２２は、インバータ２０のスイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆのオンオフを制御することで、直交変換／交直変換を制御する。電圧変換器１８及びインバータ２０の制御を介して、制御部２２は、回転電機１２の駆動を制御する。
【００１６】
＜各構成の詳細＞
第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６はともに２次電池から構成される直流電源であり、例えばリチウムイオン蓄電池やニッケル水素蓄電池から構成される。また、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の少なくとも一方を、２次電池に代えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子としてもよい。
【００１７】
電圧変換器１８は、スイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄをオンオフ動作させることで、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６と回転電機１２との間で双方向に電圧変換を行うとともに、回転電機１２に対する第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の接続を直列と並列とに切換える。
【００１８】
電圧変換器１８の詳細な動作については上述した特許文献１等により既知であるため、ここでは簡単に説明すると、電圧変換器１８は、下記表１のような接続／昇降圧モードを選択することができる。なお、表１のスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄの動作のうち、オン／オフ動作とオフ／オン動作は同期した動作を示しており、一方がオン動作中に他方がオフ動作中であり、一方がオフ動作中に他方がオン動作中であることを示している。また電圧変換器１８は、表１の４つのモード以外にも、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６のうち一方のみ電源として用いる単独モードも選択可能である。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
電圧変換器１８のスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄは、例えばＩＧＢＴ等のトランジスタ素子から構成される。スイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄは、電圧変換器１８の出力電路である高圧電路３０から基準電路２８に向かう方向を順方向となるように直列接続される。さらにそれぞれのスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄに逆並列となるように、各ダイオード４２Ａ〜４２Ｄが接続される。
【００２１】
電圧変換器１８は、第１バッテリ１４に直列に接続される第１リアクトル３４と、並列に接続される第１コンデンサ３６を備える。また、第２バッテリ１６に直列に接続される第２リアクトル３８と、並列に接続される第２コンデンサ４０を備える。
【００２２】
また、高圧電路３０側から見て２つ目のスイッチング素子２４Ｂと３つ目のスイッチング素子２４Ｃとの間に設けられた接続点（ノード）４４と、基準電路２８とに、第１バッテリ１４が接続される。さらに、高圧電路３０から見て１つ目のスイッチング素子２４Ａと２つ目のスイッチング素子２４Ｂとの間に設けられた接続点４６と、３つ目のスイッチング素子２４Ｃと４つ目のスイッチング素子２４Ｄとの間に設けられた接続点４８とに、第２バッテリ１６が接続される。後述するように、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の接続は、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂを介して行われる。
【００２３】
インバータ２０は、スイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆをオンオフ動作させることで、電圧変換器１８により昇圧された直流電力を三相交流電力に変換する直交変換器である。この直交変換におけるスイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆのオンオフ動作については既知であることから、ここでは説明を省略する。
【００２４】
インバータ２０のスイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆは、例えばＩＧＢＴ等のトランジスタ素子から構成される。スイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆは、２個のスイッチング素子が直列接続された３組のペアが、高圧電路３０と基準電路２８の間に並列接続されている。さらに２個のスイッチング素子の中間点から、それぞれ回転電機１２に繋がる導線が引き出され、これが三相電力線となる。さらにそれぞれのスイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆに逆並列になるように、各ダイオード５０Ａ〜５０Ｆが接続される。
【００２５】
第１，第２バッテリ１４，１６は、電圧変換器１８、インバータ２０、及び回転電機１２を含む回路に、それぞれシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂを介して接続される。つまり、電圧変換器１８と、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６のそれぞれとの間に、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂが設けられる。
【００２６】
システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂは、それぞれ３種類のリレーを含む。すなわち、各バッテリ１４，１６のプラス側に、プラス側リレー２９Ａ，２９Ｂが接続され、マイナス側に、マイナス側リレー３１Ａ，３１Ｂが接続される。さらに、マイナス側リレー３１Ａ，３１Ｂとは並列に、プリチャージリレー３３Ａ，３３Ｂが接続される。プリチャージリレー３３Ａ，３３Ｂはレジスタ抵抗３５Ａ，３５Ｂに接続される。後述するように、プリチャージリレー３３Ａ，３３Ｂ及びレジスタ抵抗３５Ａ，３５Ｂは、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６を回路に繋ぐ際の突入電流を防止するために用いられる。
【００２７】
システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放時（切離時）におけるアーク放電発生の指標として、最小アーク電流値が挙げられる。例えば、所定のリレー電圧値ＶＲ＊に対応する最小アーク電流値をＩｄｃ＊と表すと、システムメインリレー２７Ａに印加される電圧値がＶＲ１＊であるときに、当該リレーに流れる電流値がＩｄｃ１＊以上であると、システムメインリレー２７Ａの接点開放時に接点間にアーク放電が発生する。
【００２８】
最小アーク電流値は固定値ではなく、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ印加されるリレー電圧値に応じて変動する。具体的にはリレー電圧値が高いほど最小アーク電流値は引き下げられる。つまり、同一電流下であっても、リレー電圧値ＶＲ１，ＶＲ２によってはアーク放電が生じる場合（高電圧）と生じない場合（低電圧）とがある。
【００２９】
アーク放電の発生を防止するために、高い最小アーク電流値を備えたシステムメインリレーを用いることが好適である。その一方で、最小アーク電流値の引き上げが行き過ぎると、接点材質や周辺材料の高コスト化や大型化を招く。両観点を加味して、例えば、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の接続状態が、相対的に低電圧である並列接続時にはアーク放電が生じないような最小アーク電流値を備えたシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂを用いることが好適であり、相対的に高電圧となる直列接続時には後述する接続切換制御やスイッチング素子ＯＦＦ制御でアーク放電に対応することが好適である。具体的には、第１バッテリ１４および第２バッテリ１６が並列接続されている際のリレー電圧値に対する最小アーク電流値よりも所定のマージン値を加えた最小アーク電流値を有するシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂを用いることが好適である。
【００３０】
制御部２２は、後述するように、電圧変換器１８やインバータ２０に対する電圧変換及び電源接続の切換えをはじめ、車両の様々な運転制御を行う。制御部２２はコンピュータから構成されてよく、ＣＰＵ５２、記憶部５４、及び機器・センサインターフェース５６が内部バス５８を介して互いに接続されている。
【００３１】
記憶部５４には、後述する、リレー作動時における直列／並列切換制御またはスイッチング素子ＯＦＦ制御のプログラムが記憶されている。また、記憶部５４には、後述するリレー電圧値ＶＲ１，ＶＲ２と最小アーク電流値Ｉｄｃ１，Ｉｄｃ２との対応表（マップ）が記憶されている。
【００３２】
制御部２２は、機器・センサインターフェース５６を介して、種々のセンサからの信号を受信する。具体的には、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６に関する信号として、各バッテリの電圧値ＶＢ１，ＶＢ２を測定するバッテリ電圧センサ６０Ａ，６０Ｂ、及び各バッテリの電流値ＩＢ１，ＩＢ２を測定するバッテリ電流センサ６２Ａ，６２Ｂから各検出値を受信する。
【００３３】
また、制御部２２は、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂに関する信号として、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂのそれぞれに印加されるリレー電圧値ＶＲ１，ＶＲ２を測定するリレー電圧センサ６８Ａ，６８Ｂ、及びそれぞれに流れるリレー電流値ＩＲ１，ＩＲ２を測定するリレー電流センサ７０Ａ，７０Ｂから各検出信号を受信する。
【００３４】
なお、リレー電圧センサ６８Ａ，６８Ｂを省略するとともに、高圧電路３０と基準電路２８の電位（出力電圧）を測定する出力電圧センサ６１の電圧値ＶＨを、リレー電圧値ＶＲ１，ＶＲ２として取得してもよい。また、リレー電流センサ７０Ａ，７０Ｂを省略するとともに、バッテリ電流センサ６２Ａ，６２Ｂからの電流値ＩＢ１，ＩＢ２を、リレー電流値ＩＲ１，ＩＲ２として取得してもよい。
【００３５】
さらに制御部２２は、回転電機１２に関する信号として、レゾルバ７１及び電流センサ７４Ａ，７４Ｂから、回転電機１２の実回転数や３相交流電流の検出信号を受信する。また、制御部２２は、その他の車両情報として、図示しないアクセルペダル踏込量センサ，ブレーキペダル踏込量センサから各ペダルの踏込量の検出信号を受信する。
【００３６】
＜システムメインリレーの動作＞
システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの動作について、まず、バッテリを回路に接続する際の動作を説明する。第１バッテリ１４、第２バッテリ１６を電圧変換器１８等を含む回路に接続する際には、まずプラス側リレー２９Ａ，２９Ｂ及びプリチャージリレー３３Ａ，３３Ｂの接点接続を行う。このとき、レジスタ抵抗３５Ａ，３５Ｂにより制限された電流がコンデンサ３６，４０に流れ、コンデンサ３６，４０が緩やかにチャージされる。コンデンサ３６，４０と第１バッテリ１４，第２バッテリ１６の電位差が所定範囲内に縮まり、突入電流のおそれがない場合に、プリチャージリレー３３Ａ，３３Ｂの接点を開放するとともにマイナス側リレー３１Ａ，３１Ｂの接点を接続させる。
【００３７】
次に、バッテリを回路から切り離す際の動作について説明する。車両のパワースイッチがオンからオフに切り換わったとき、車両事故時、または第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６への電力要求が過大である等の場合には、制御部２２からの指令により、プラス側リレー２９Ａ，２９Ｂ及びマイナス側リレー３１Ａ，３１Ｂの接点が開放され、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６は回路から切り離される。この接点開放は、これらのリレーの接点接続を保持する励磁線（図示せず）への電流供給を断つことで実行される。
【００３８】
また、上記励磁線が、車両事故等によって意図せずに切断されると、制御部２２の指令の有無に関わらず、接点が開放される。このように、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放は、制御部２２によって意図的に実行される場合と、意図せずに実行される場合との両方が含まれる。
【００３９】
＜制御部の一般的動作＞
制御部２２は、アクセルペダル踏込量センサ及びブレーキペダル踏込量の入力を受けて、トルク指令値（力行または回生）を生成するとともに、このトルク指令値と回転電機１２の実回転数から電圧値指令を生成する。さらに制御部２２は、第１バッテリ１４と第２バッテリ１６の接続状態（直列または並列）と生成された電圧指令値に基づいた、電圧変換器１８の昇圧率（力行時）または降圧率（回生時）を求める。制御部２２は、この昇圧率または降圧率に基づいてＰＷＭ信号を生成して、電圧変換器１８のスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄのオンオフ制御を行う。スイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄのオンオフ制御を介して、制御部２２は、電圧変換器１８の電圧変換及び電源接続を制御する。
【００４０】
また、制御部２２は、電流センサ７４Ａ，７４Ｂから検出された電流値から回転電機１２に出力された実トルク値を求めるとともに、上述したトルク指令値と実トルク値からＰＷＭ信号を生成して、インバータ２０のスイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆのオンオフ制御を行う。スイッチング素子２６Ａ〜２６Ｆのオンオフ制御を介して、制御部２２は、インバータ２０の直交変換／交直変換を制御する。
【００４１】
＜リレー作動時における直列／並列切換制御＞
制御部２２は、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放に伴うアーク放電の発生時に、電圧変換器１８を制御して、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の接続を直列から並列に切り換える制御を実行する。
【００４２】
制御部２２は、上述したような、意図された、あるいは意図せずに実行された、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放時に、第１，第２バッテリ１４，１６の接続を直列から並列に切り換えることで、リレー電圧ＶＲ１，ＶＲ２を引き下げる（低減させる）。これにより最小アーク電流値が上昇してリレー電流値ＩＲ１，ＩＲ２を上回るようになり、アーク放電は速やかに消弧される。以上のような切換制御は、主に「アーク発生判定フロー」と「直列／並列切換フロー」の２つの独立した制御フローから構成される。以下フロー毎に説明する。
【００４３】
＜アーク発生判定フロー＞
図２には、アーク発生判定フローが例示されている。制御部２２のＣＰＵ５２は、記憶部５４に記憶された制御プログラムを実行することで、図２の判定フローを実行する。このフローでは、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂにそれぞれ流れるリレー電流値ＩＲ１及びＩＲ２の少なくとも一方が、それぞれの最小アーク電流値Ｉｄｃ１，Ｉｄｃ２以上であるか否かを判定する。
【００４４】
なお、第１バッテリ１４側のシステムメインリレー２７Ａに対する判定フローと、第２バッテリ１６側のシステムメインリレー２７Ｂに対する判定フローは、それぞれ同一の処理内容を備えた別個のフローであって、これらの判定フローが並行して実行される。以下では重複を避けるため、第１バッテリ１４側のシステムメインリレー２７Ａに対する判定フローのみを示す。
【００４５】
アーク発生判定フローは、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の接続状態が、アーク放電が生じ得る接続状態、つまり直列接続であるときに実行される。
【００４６】
制御部２２は、システムメインリレー２７Ａに印加される電圧値ＶＲ１に基づいてシステムメインリレー２７Ａの最小アーク電流値Ｉｄｃ１を求める（Ｓ１０）。リレー電圧値ＶＲ１から最小アーク電流値Ｉｄｃ１を求めるプロセスとして、例えば、記憶部５４に記憶された、リレー電圧値ＶＲ１と最小アーク電流値Ｉｄｃ１との対応関係を示すＶＲ１−Ｉｄｃ１マップと取得したリレー電圧値ＶＲ１とを参照することで、最小アーク電流値Ｉｄｃ１を求める。
【００４７】
次に、制御部２２は、システムメインリレー２７Ａに流れる電流値ＩＲ１がステップＳ１０にて求めた最小アーク電流値Ｉｄｃ１以上である否かを判定する（Ｓ１２）。ＩＲ１≧Ｉｄｃ１である場合は、接点開放時にアーク放電が発生する可能性があるため、アーク発生判定をセット状態にする（Ｓ１４）。リレー電流値ＩＲ１が最小アーク電流値Ｉｄｃ１未満である場合は、アーク発生判定をクリアする、つまりアーク放電の可能性なしと判定する（Ｓ１６）。
【００４８】
アーク発生判定フローは、所定の周期ごとに更新され、その更新内容は直列／並列判定切換フローに反映される。
【００４９】
なお、図２中、ＳＭＲ＿２７ＡをＳＭＲ＿２７Ｂに、ＶＲ１をＶＲ２に、Ｉｄｃ１をＩｄｃ２に、ＩＲ１をＩＲ２に置き換えると、システムメインリレー２７Ｂに対するアーク発生判定フローになる。
【００５０】
＜直列／並列切換フロー＞
図３には、直列／並列切換フローが例示されている。当該フローは、アーク発生判定フローと同様に、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の直列接続時に実行される。当該フローでは、システムメインリレー２７Ａ及び２７Ｂの少なくとも一方の接点開放時に、接点間に生じるアーク放電を、相対的に回路電圧の低い並列接続に切り換える事でアーク放電を消弧させる。
【００５１】
なお、アーク発生判定フローと同様にして、システムメインリレー２７Ａに対する切換フローと、システムメインリレー２７Ｂに対する切換フローは、それぞれ同一処理からなる別個のフローであって、これらの切換フローが並行して実行される。以下では重複を避けるため、システムメインリレー２７Ａに対する切換フローのみを示す。なお、図３のフローについて、ＳＭＲ＿２７ＡをＳＭＲ＿２７Ｂに、ＩＲ１をＩＲ２に、Ｉｍｉｎ１をＩｍｉｎ２に置き換えると、システムメインリレー２７Ｂに対する直列／並列切換フローとなる。
【００５２】
制御部２２は、アーク発生判定フローの判定結果を参照して、システムメインリレー２７Ａに対するアーク発生判定がセット状態であるか否かを判定する（Ｓ２０）。セットされていない場合（クリアされている場合）、アーク放電が発生するおそれが無いため、本フローは終了する。アーク発生判定がセットされている場合、制御部２２は、システムメインリレー２７Ａに流れる電流値ＩＲ１が予め定めた電流最低値Ｉｍｉｎ１を下回っているか否かを判定する（Ｓ２２）。
【００５３】
このステップＳ２２は、システムメインリレー２７Ａの接点開放を間接的に検知するためのステップである。上述したように、制御部２２による励磁線への電流供給の遮断によってシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放を行った場合（意図的な接点開放）は、その制御部２２の制御内容によってシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放を直接検知することが可能であるが、励磁線が切断されることによってシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂが接点開放された場合（意図しない接点開放）には、これを直接検知することは困難である。
【００５４】
そこで本実施形態では、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放時にリレー電流ＩＲ１，ＩＲ２の急激な落ち込みが発生することを利用して、リレー電流ＩＲ１，ＩＲ２の電流変化に基づいて、間接的にシステムメインリレー２７Ａ，２７Ｂの接点開放を検知している。
【００５５】
このステップＳ２２では、アーク発生判定がセットされた、つまり、システムメインリレー２７Ａ，２７Ｂに最小アーク電流値以上の大電流が流れていると判定された後に、リレー電流値ＩＲ１，ＩＲ２の急激な落ち込みがあったか否かを判定する。具体的には、リレー電流値ＩＲ１が電流最低値Ｉｍｉｎ１を下回ったか否かを判定する。なお、電流最低値Ｉｍｉｎ１は、０［Ａ］付近の値であってよく、例えばシステムメインリレー２７Ａのアーク放電時におけるリレー電流値ＩＲ１に所定のマージン値を加えた値であってよい。
【００５６】
ステップＳ２２にて、リレー電流値ＩＲ１が電流最低値Ｉｍｉｎ１を下回った場合、制御部２２は、電圧変換器１８のスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄに対して、直列接続から並列接続に切り換える旨の指令を出力する（Ｓ２４）。すなわち制御部２２は、上述した表１の直列昇降圧接続または直列直結接続時のオンオフ動作から、並列昇降圧接続または並列直結時のオンオフ動作となるように、スイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄの動作を制御する。
【００５７】
また、ステップＳ２２にて、リレー電流ＩＲ１が電流最低値Ｉｍｉｎ１を上回っている場合は、リレー電流ＩＲ１の落ち込みを引き続き監視するために、ステップＳ２０の上流までフローを戻す。
【００５８】
なお、アーク放電を消弧させるとの観点から、並列接続に切り替える際には昇圧動作のない並列直結接続に切り換える事が好適である。また、表１の比較から、直列接続時にオン固定されていたスイッチング素子２４Ｃをオフ設定するのみでも、直列接続が解除される。このことから、全てのスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄのオンオフ動作を切り替える代わりに、スイッチング素子２４Ｃをオフ固定に設定するのみでもよい。
【００５９】
また、上述の制御では、第１バッテリ１４及び第２バッテリ１６の接続を直列から並列に切り換えることでアーク放電を消弧させていたが、この形態に限らない。例えば、図４に示すように、図３のステップＳ２４に代えて、ステップＳ２６のように、電圧変換器１８及びインバータ２０の少なくとも一方のスイッチング素子のすべてをオフにさせてもよい。このようにすることで、電圧変換器１８及びインバータ２０の少なくとも一方の内部導通が遮断されるので、その結果、システムメインリレー２７Ａ、２７Ｂを含む回路が遮断され、接点間のアーク放電が消弧される。
【００６０】
図５には、上記制御フローを実行するためのブロック図が示されている。この図では、制御部２２を、アーク発生判定部８０、電流判定部８２の各制御ブロックから構成するとともに、当該制御部２２にＡＮＤゲート８４を配置している。
【００６１】
アーク発生判定部８０は、図４のステップＳ２０に対応する処理を行う。すなわち、図２に示すアーク発生判定フローの結果、システムメインリレー２７Ａに対するアーク発生判定がセットされている場合、バイナリ信号（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）のうちＨｉｇｈを出力する。
【００６２】
電流判定部８２は、図４のステップＳ２２に対応する処理を行う。すなわち、リレー電流値ＩＲ１が電流最低値Ｉｍｉｎ１を下回った場合、バイナリ信号Ｈｉｇｈを出力する。
【００６３】
ＡＮＤゲート８４では、アーク発生判定部８０からの信号及び電流判定部８２からの信号がどちらもＨｉｇｈである場合に、バイナリ信号Ｈｉｇｈを出力する。
【００６４】
ＡＮＤゲート８４からのＨｉｇｈ信号は、当該信号送信専用に設けられた遮断線８６（図１参照）を介して電圧変換器１８及びインバータ２０に送信される。電圧変換器１８及びインバータ２０では、遮断線８６からのＨｉｇｈ信号を受けて、スイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄ及び２６Ａ〜２６Ｆへの信号送信が遮断される。これによりスイッチング素子２４Ａ〜２４Ｄ及び２６Ａ〜２６Ｆがすべてオフされる。
【符号の説明】
【００６５】
２４Ａ〜２４Ｄ  電圧変換器のスイッチング素子、２６Ａ〜２６Ｆ  インバータのスイッチング素子  １０  車両用電源システム、１２  回転電機、１４  第１バッテリ、１６  第２バッテリ、１８  電圧変換器、２０  インバータ、２２  制御部、２７Ａ，２７Ｂ  システムメインリレー。
【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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