JP2006288163A - 負荷駆動回路における異常監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 負荷駆動回路において電圧センサの異常を監視する。
【解決手段】 ＥＣＵは、昇圧中におけるＶＢセンサとＶＬセンサとの偏差がしきい値(１)以上である場合において（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、電圧値ＶＬがしきい値（２）よりも低い場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、電圧値ＶＬがしきい値（２）よりも低くないが（Ｓ１２０にてＮＯ）電圧値ＶＨが昇圧指令値通りでない場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、ＶＬセンサが異常であると判断するステップ（Ｓ１６０）と、電圧値ＶＨが昇圧指令値通りである場合（Ｓ１５０にてＮＯ）、電圧値ＶＨのみを用いたフィードフォワード制御により昇圧制御を中止して（Ｓ１７０）、電圧値ＶＨを電圧値ＶＢにほぼ等しくなると（Ｓ１８０にてＹＥＳ）、３つのセンサにより検知された電圧値ＶＢ、ＶＬ、ＶＨの中の２つの電圧値の偏差の組合せに基づいて異常センサを特定するステップ（Ｓ２００，Ｓ２１０、Ｓ２３０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に搭載された負荷を駆動する電気回路に関し、特に、その負荷駆動回路におけるセンサの異常を監視する装置に関する。

近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車および電気自動車が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部は既に実用化されている。

このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとによって駆動されるモータを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力を得るものである。また、電気自動車は、直流電源とインバータとによって駆動されるモータを動力源とする自動車である。

このようなハイブリッド車両や電気自動車において、低電圧のバッテリからＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧してモータのインバータに電力を供給する場合がある。この場合に、車両を駆動させるためのモータへの供給電流を低くしてハーネスの軽量化を図るため、また車両を駆動させるために高い駆動力を得るために、駆動用モータの定格電圧は高いことが多い。一方、車両に搭載されるバッテリの電圧を高めるためには、１．２Ｖ程度のバッテリセルを多数直列に接続しなければならない。多数直列に接続してもモータの定格電圧にならない場合、バッテリの電圧をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧してインバータを経由させてモータに供給することになる。このように、車両に搭載された電気回路において、バッテリの電圧を昇降圧させる必要があり、このような場合、ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられる。このような電気回路において、複数の箇所の電圧を検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータの昇降圧を制御したり、バッテリ（電源）の電圧を検出したりしている。

特開２００４−３６４４０４号公報（特許文献１）は、昇圧動作または降圧動作の少なくともいずれかの動作を行なうコンバータと、コンバータの入力側に接続されたバッテリとを備え、コンバータから負荷に電力を供給する負荷駆動回路における異常監視装置であって、バッテリの電圧値を検知するための第１の検知手段（ＶＢセンサ）と、コンバータの入力側の電圧値を検知するための第２の検知手段（ＶＬセンサ）と、コンバータの出力側の電圧値を検知するための第３の検知手段（ＶＨセンサ）と、検知手段により検知された電圧値の差分値を算出するための算出手段と、差分値と予め定められたしきい値とに基づいて、検知手段の異常を監視するための監視手段と、コンバータが昇降圧作動中に、コンバータによる昇降圧動作を中止するように、コンバータを制御するための制御手段とを含み、監視手段は、コンバータが昇圧動作および降圧動作していない場合に、第１の検知手段により検知された電圧値と第２の検知手段により検知された電圧値との第１の差分値、第１の検知手段により検知された電圧値と第３の検知手段により検知された電圧値との第２の差分値および第２の検知手段により検知された電圧値と第３の検知手段により検知された電圧値との第３の差分値に基づいて、検知手段の中の異常な検知手段を特定するための手段を含む。

この負荷駆動回路における異常監視装置によると、昇降圧動作の中止後に、第１の検知手段（ＶＢセンサ）、第２の検知手段（ＶＬセンサ）および第３の検知手段（ＶＨセンサ）は、負荷駆動回路上の略等電位の位置における電圧値を検知することになる。第１の検知手段、第２の検知手段および第３の検知手段の異常を、監視手段により差分値としきい値とを比較することにより監視できる。すなわち、検知手段が正常であれば差分値がしきい値以上になることがないため、差分値がしきい値以上であると検知手段が異常であると判断できる。このとき、たとえば、３つの差分値の中で最も小さな差分値を算出する際に用いられた２つの検知手段を正常と、他の１つを異常と特定するようにしてもよい。その結果、負荷駆動回路において、各部の電圧を検知するセンサの異常を監視して異常な検知手段を特定することができる異常監視装置を提供することができる。
特開２００４−３６４４０４号公報

しかしながら、上述した負荷駆動回路の異常監視装置においては、昇降圧動作を中止した後に、第１の検知手段、第２の検知手段および第３の検知手段の異常を、監視手段により差分値としきい値とを比較することにより監視できる。このように昇降圧動作を中止することができる場合には、この負荷駆動回路の異常監視装置による異常監視は有効であるが、昇降圧動作を中止する条件を満足できない場合には、このような異常監視が困難になる。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、負荷に電力を供給するためにコンバータとバッテリとを有する負荷駆動回路において、各部の電圧を検知するセンサの異常を監視する、負荷駆動回路における異常監視装置を提供することである。

第１の発明に係る負荷駆動回路における異常監視装置は、昇圧動作または降圧動作の少なくともいずれかの動作を行なうコンバータと、コンバータの入力側に接続されたバッテリとを備え、コンバータから負荷に電力を供給する負荷駆動回路における異常監視装置であって、バッテリの電圧値を検知するための第１の検知手段と、コンバータの入力側の電圧値を検知するための第２の検知手段と、コンバータの出力側の電圧値を検知するための第３の検知手段と、等電位である位置の電圧値を検知する２つの検知手段の偏差に基づいて、２つの検知手段の一方を異常であると仮判定するための判定手段と、異常であると仮判定された検知手段の電圧値を用いて、異常であると仮判定された検知手段の異常を判断することにより、検知手段の異常を監視するための監視手段とを含む。

第１の発明によると、コンバータが昇降圧動作を行なっていないときには、第１の検知手段と第２の検知手段、第１の検知手段と第３の検知手段、第２の検知手段と第３の検知手段とは、それぞれ等電位の電圧値を検知する。コンバータが昇降圧動作を行なっているときには、第１の検知手段と第２の検知手段とは、それぞれ等電位の電圧値を検知する。判定手段により、等電位である位置の電圧値であるにもかかわらず２つの検知手段の偏差が大きいと２つの検知手段の一方が異常であると仮判定される。異常であると仮判定された検知手段の電圧値が、検知し得ない電圧値（異常に高い電圧値や異常に低い電圧値）であると、異常であると仮判定された検知手段が異常であると判断することができる。その結果、負荷に電力を供給するためにコンバータとバッテリとを有する負荷駆動回路において、各部の電圧を検知するセンサの異常を監視する、負荷駆動回路における異常監視装置を提供することができる。

第２の発明に係る負荷駆動回路における異常監視装置においては、第１の発明の構成に加えて、監視手段は、異常であると仮判定された検知手段の電圧値が予め定められたしきい値よりも低い場合に、仮判定された検知手段が異常であると判断するための手段を含む。

第２の発明によると、たとえば、第２の検知手段は、バッテリの電圧値よりもはるかに低い電圧値を検知していると、異常であると判断することができる。

第３の発明に係る負荷駆動回路における異常監視装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、判定手段は、コンバータによる昇降圧作動中に、第１の検知手段と第２の検知手段とのいずれか一方を異常であると仮判定するための手段を含む。

第３の発明によると、コンバータによる昇降圧作動中においても、第１の検知手段により検知される位置の電位と、第２の検知手段により検知される位置の電位とは、等しい。このため、これら２つの検知手段の偏差が大きいと、いずれか一方を異常であると仮判定することができる。

第４の発明に係る負荷駆動回路における異常監視装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、コンバータによる昇降圧作動中における目標電圧指令値と第３の検知手段の電圧値とに基づいて、第３の検知手段の異常を監視するための手段をさらに含む。

第４の発明によると、コンバータによる昇降圧作動中においては、コンバータへの目標電圧指令値と第３の検知手段の電圧値とが大きく乖離したときに、第３の検知手段か第２の検知手段かコンバータ自体のいずれかが異常であることを監視できる。

第５の発明に係る負荷駆動回路における異常監視装置は、第４の発明の構成に加えて、第３の検知手段が異常であると判断されていない場合において、第３の検知手段を用いて、コンバータの昇降圧作動を中止するようにコンバータを制御するための手段をさらに含む。

第５の発明によると、第３の検知手段が異常でない（正常である）と判断されているときには、この第３の検知手段により検知された電圧値を用いてコンバータの昇降圧動作を中止して、３つのセンサの間に電圧差がないようにして、センサ間の偏差に基づいて、異常なセンサを特定することができる。

第６の発明に係る負荷駆動回路における異常監視装置は、第４の発明の構成に加えて、第３の検知手段が異常であると判断されていない場合において、第３の検知手段を用いたフィードフォワード制御により、コンバータの昇降圧作動を中止するようにコンバータを制御するための手段をさらに含む。

第６の発明によると、第３の検知手段が異常でない（正常である）と判断されているときには、この第３の検知手段により検知された電圧値を用いてフィードフォワード制御してコンバータの昇降圧動作を中止して、３つのセンサの間に電圧差がないようにして、センサ間の偏差に基づいて、異常なセンサを特定することができる。

第７の発明に係る負荷駆動回路における異常監視装置は、第５または６の発明の構成に加えて、コンバータが昇降圧動作を中止したことに応じて、第１の検知手段により検知された電圧値と第２の検知手段により検知された電圧値との第１の差分値、第１の検知手段により検知された電圧値と第３の検知手段により検知された電圧値との第２の差分値および第２の検知手段により検知された電圧値と第３の検知手段により検知された電圧値との第３の差分値に基づいて、検知手段の中の異常な検知手段を特定するための手段をさらに含む。

第７の発明によると、昇降圧動作の中止後に、第１の検知手段および第２の検知手段は、負荷駆動回路上の略等電位における電圧値を検知することになる。第１の検知手段および第２の検知手段の異常を、差分値としきい値とを比較することにより監視できる。すなわち、双方の検知手段が正常であれば差分値がしきい値以上になることがないため、差分値がしきい値以上であると検知手段が異常であると判断できる。このとき、たとえば、３つの差分値の中で最も小さな差分値を算出する際に用いられた２つの検知手段を正常と、他の１つを異常と判断するようにしてもよい。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る異常検知装置を実現するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００を含む負荷駆動回路の全体回路について説明する。このような負荷駆動回路は、ハイブリッド車両や電気自動車に搭載される。なお、以下の説明では、ＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００として説明するが、双方向（昇降圧）コンバータであってもよい。

この負荷駆動回路は、メインバッテリ１００の電圧を昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００で昇圧してインバータを介して車両駆動用モータに電力を供給する回路である。メインバッテリ１００と昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００との間には、システムメインリレー（ＳＭＲ）５００と、補機類から構成される電気負荷回路６００とが接続されている。

メインバッテリ１００は、たとえば、１セルあたりの放電電圧が１．２［Ｖ］のニッケル水素電池が直列に接続された放電電圧２００〜３００［Ｖ］の二次電池である。なお、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００は、この２００〜３００［Ｖ］の電圧を車両駆動用モータの定格電圧である５００〜６００［Ｖ］程度まで昇圧する。また、この昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００は、ＥＣＵ１０００からの制御信号により制御される。

システムメインリレー５００は、メインバッテリ１００と電気負荷回路６００や昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００とを電気的に接続状態か電気的に切断状態のいずれかの状態に切換える継電器（リレー）である。このシステムメインリレー５００は、ＥＣＵ１０００からの制御信号により制御される。たとえば、ＥＣＵ１０００は、車両のイグニッションスイッチの状態に応じてこのシステムメインリレー５００の状態を切換える制御信号を出力する。

電気負荷回路６００を構成する補機類には、その一例として、エアコンディショナ６１０（より詳しくはエアコンディショナ用の電動コンプレッサおよび送風ファン用の電動モータ）と低圧バッテリ６３０（補機類用の放電電圧が１２［Ｖ］程度の鉛蓄電池）を充電するために、メインバッテリ１００の電圧を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ６２０を示す。このＤＣ／ＤＣコンバータ６２０は、メインバッテリ１００の放電電圧である２００〜３００［Ｖ］を低圧バッテリ６３０の充電電圧である１４［Ｖ］程度まで降圧する。これらの補機類も前述のシステムメインリレー５００と同様に、ＥＣＵ１０００からの制御信号によりその作動が制御される。

このような負荷駆動回路には、メインバッテリ１００の電圧を検知するためのＶＢセンサ４１０（第１の電圧検知手段）、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の入力側の電圧を検知するためのＶＬセンサ４２０（第２の電圧検知手段）、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の出力側の電圧を検知するためのＶＨセンサ４３０（第３の電圧検知手段）を有する。ＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢ、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬ、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨは、それぞれＥＣＵ１０００に入力される。

図２を参照して、本実施の形態に係る異常検知装置を実現するＥＣＵ１０００で実行されるプログラムの制御構造を説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１０００は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００が作動中において、ＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢと、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬとの偏差ΔＶ（ＢＬ）を｜ＶＢ−ＶＬ｜として算出する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１０００は、偏差ΔＶ（ＢＬ）が予め定められたしきい値（１）以上であるか否かを判断する。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００が作動中であるか否かに関わらず、ＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢと、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬとは同じ電位の位置で電圧値を検知しているので、偏差ΔＶ（ＢＬ）がこのようなしきい値（１）以上になること自体、ＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢおよびＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬの少なくともいずれかが以上であると仮判定できる。偏差ΔＶ（ＢＬ）が予め定められたしきい値（１）以上であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１３０へ移される。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１０００は、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬがしきい値（２）より低いか否かを判断する。たとえば、ＶＬセンサ４２０が異常であって、検知した電圧値があり得ないほど低いときである。ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬが予め定められたしきい値（２）より低いと（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１４０へ移される。

Ｓ１３０にて、ＥＣＵ１０００は、センサ異常なしと判断する。その後、処理は終了する。

Ｓ１４０にて、ＥＣＵ１０００は、さらに昇圧作動させるように昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００を制御して、ＶＨセンサ４３０で電圧値ＶＨを検知する。

Ｓ１５０にて、ＥＣＵ１０００は、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨが、ＥＣＵ１０００から昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００への昇圧指令値通りでないか否かを判断する。これは、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の昇圧フィードバック制御において、ＶＬセンサ４２０が異常、ＶＨセンサ４３０が異常および昇圧回路が異常の少なくともいずれかが発生していても、ＶＬセンサ４２０やＶＨセンサ４３０や昇圧回路が正常であるとしてフィードバック制御が実行される。そのため、フィードバック制御における積分項が定常偏差を０にするために大きくなるが、異常が発生しているため定常偏差がなくならない。このため、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨが昇圧指令値通りに昇圧しない。ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨが昇圧指令値通りに昇圧していない場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１５０にてＮＯ）、処理はＳ１７０へ移される。

Ｓ１６０にて、ＥＣＵ１０００は、ＶＬセンサ４２０が異常であると判断する。このとき、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の昇圧フィードバック制御において、正常に昇圧しない場合、ＶＬセンサ４２０が異常、ＶＨセンサ４３０が異常および昇圧回路が異常のいずれかが発生しているが、Ｓ１１０の処理において、ＶＢセンサ４１０またはＶＬセンサ４２０のいずれかが異常であると判断されているので、それらの両方に含まれるＶＬセンサ４２０が異常であると判断される。

Ｓ１７０にて、ＥＣＵ１０００は、昇圧制御を中止する（上アームＯＮ制御に移行する）。このとき、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬを使用しないで、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨに基づいてフィードフォワード制御が行なわれる。予め定められた単位時間あたりの電圧低下率で電圧値ＶＨをメインバッテリ１００の電圧値まで降下させる。このとき、フェータルな状態に陥らないように、緩やかに電圧が低下するように、通常の電圧低下率よりも緩やかな電圧低下率を用いる。なお、このときＶＨセンサ４３０は正常であると想定する。また、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨに基づいてフィードフォワード制御が行なわれるのは、Ｓ１１０でＹＥＳと判断されているＶＢセンサ４１０およびＶＬセンサ４２０の少なくともいずれかが異常である場合だけである。

Ｓ１８０にて、ＥＣＵ１０００は、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨがＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢとほぼ同じになるまで低下したか否かを判断する。電圧値ＶＨが電圧値ＶＢとほぼ同じになるまで低下すると（Ｓ１８０にてＹＥＳ）、処理はＳ１９０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１８０にてＮＯ）、処理はＳ１７０へ戻され、昇圧制御の中止処理（電圧値ＶＨのみを用いたフィードフォワード制御）が継続して行なわれる。

Ｓ１９０にて、ＥＣＵ１０００は、昇圧制御中止が完了したと判定する。Ｓ２００にて、ＥＣＵ１０００は、ＶＢセンサ４１０により電圧値ＶＢを、ＶＬセンサ４２０により電圧値ＶＬを、ＶＨセンサ４３０により電圧値ＶＨを、ぞれぞれ検知する。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ１０００は、ＶＢＬ偏差として、ＶＢＬ偏差＝｜ＶＢ−ＶＬ｜、ＶＢＨ偏差として、ＶＢＨ偏差＝｜ＶＢ−ＶＨ｜、ＶＨＬ偏差として、ＶＨＬ偏差＝｜ＶＨ−ＶＬ｜を算出する。すなわち、３つのセンサにより検知された３つの電圧値の中の２つの電圧値の組合せからなる３つの偏差の絶対値を算出する。

Ｓ２２０にて、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２１０にて算出したＶＢＬ偏差、ＶＢＨ偏差およびＶＨＬ偏差の３つの偏差がすべてしきい値（３）以下であるか否かを判断する。このとき、３つの偏差のすべてが、一定時間以上の間、しきい値以下であるか否かが判断される。３つの偏差がすべてしきい値以下であると（Ｓ２２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２２０にてＮＯ）、処理はＳ２３０へ移される。

Ｓ２３０にて、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２１０にて算出した３つの偏差（ＶＢＬ偏差、ＶＢＨ偏差およびＶＨＬ偏差）の中で最も小さな偏差を算出するのに用いた２つの電圧センサを正常と判断し、残り１つの電圧センサを異常と判断する。なお、このとき、Ｓ１７０において実行される昇圧制御の中止処理（電圧値ＶＨのみを用いたフィードフォワード制御）についてはＶＨセンサ４３０が正常であることを前提としているので、このことを考慮して異常な電圧センサが特定される。このように異常であると判断されたセンサに関する情報は、ＥＣＵ１０００に内蔵されたメモリに記憶され、ダイアグノーシス診断等に用いられる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る異常検知装置の動作について説明する。

[昇圧制御中]
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ７００により昇圧制御が実行されている場合において、ＶＢセンサ４１０にて電圧値ＶＢが、ＶＬセンサ４２０にて電圧値ＶＬが、それぞれ検知され、それらの偏差ΔＶ（ＢＬ）が｜ＶＢ−ＶＬ｜により算出される（Ｓ１００）。この偏差ΔＶ（ＢＬ）が予め定められたしきい値（１）以上でないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、センサ異常なしと判断される（Ｓ１３０）。

ところが、等電位であるはずの電圧値ＶＢと電圧値ＶＬとの偏差が予め定められたしきい値（１）以上であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、ＶＢセンサ４１０およびＶＬセンサ４２０の少なくともいずれかが異常であると仮判定される。ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬが予め定められたしきい値（２）より低いと（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、ＶＬセンサ４２０が異常であると判断される（Ｓ１６０）。

[強制昇圧]
ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬが予め定められたしきい値（２）より低くなく（Ｓ１２０にてＮＯ）、ＶＬセンサ４２０が異常であると判断されないと、強制的にさらに昇圧して、そのときのＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨが昇圧指令値通りでないと（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、やはりＶＬセンサ４２０が異常であると判断される（Ｓ１６０）。

図３に示すように、昇圧後の負荷（モータジェネレータ）側からＥＣＵ１０００への昇圧中止指令（上アームＯＮ要求フラグがセットされる）は、昇圧指令値≦電圧値ＶＬ＋Ｘである。ここで、Ｘは定数であって、３０[Ｖ]として、昇圧指令値の下限値を２０４[Ｖ]とすると、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬが１７４[Ｖ]（＝２０４−３０）以下しか検知しない場合には上アームＯＮ要求フラグはセットされないので、昇圧を中止して、異常センサを特定することができない。

[強制昇圧中止]
このため、強制的にさらに昇圧してもそのときのＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨが昇圧指令値通りであると（Ｓ１５０にてＮＯ）異常センサが特定できないので、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨに基づいてフィードフォワード制御を行ない、昇圧制御を中止する。このとき、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬは（異常の可能性があるので）使用されない（すなわち、フィードバック制御が行なわれない）。ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨがＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢにほぼ等しくなると（Ｓ１８０にてＹＥＳ）、昇圧制御の中止が完了したと判定される（Ｓ１９０）。

昇圧制御の中止が完了すると、３つの電圧センサにより電圧値が検知される（Ｓ２００）。ＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢと、ＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬと、ＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨとは、すべて等電位であるかほぼ等電位の位置における電圧であるため、これら３つの電圧センサにより検知された３つの電圧値の中の２つの電圧値の組合せからなる３つの電圧値の差（偏差）は、理想的には全て０となる。

ＶＢＬ偏差がＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢとＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬの差の絶対値として、ＶＢＨ偏差がＶＢセンサ４１０により検知された電圧値ＶＢとＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨとの差の絶対値として、ＶＨＬ偏差がＶＨセンサ４３０により検知された電圧値ＶＨとＶＬセンサ４２０により検知された電圧値ＶＬとの差の絶対値として、それぞれ算出される（Ｓ２１０）。この３つの偏差がすべてしきい値以下でないと（Ｓ２２０にてＮＯ）、３つの偏差の中で最も小さな偏差を算出するのに用いた２つの電圧センサが正常と判断され、残りの１つの電圧センサが異常と判断される（Ｓ２３０）。

たとえば、Ｓ２１０にて算出されたＶＢＨ偏差が最も小さい偏差であると想定すると、ＶＢＨ偏差を算出するために用いられたＶＨセンサ４３０が正常、同じくＶＢＨ偏差を算出するために用いられたＶＢセンサ４１０が正常と判断される。残り１つであるＶＬセンサ４２０が異常と判断される。このようにして異常センサがＶＬセンサ４２０と特定される（Ｓ２３０）。

以上のようにして、本実施の形態に係る異常監視装置を実現するＥＣＵによると、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータが昇圧中の場合には、ＶＢセンサとＶＬセンサとによりそれぞれ検知された電圧値の偏差の絶対値であるΔＶ（ＢＬ）を常に監視し、その偏差がしきい値（１）以上であって、ＶＬセンサにより検知された電圧値がしきい値（２）よりも低い、または強制的に昇圧制御したときにＶＨセンサにより検知された電圧値が昇圧指令値通りでないと、ＶＬセンサが異常であると判断する。さらに、強制的に昇圧制御したときにＶＨセンサにより検知された電圧値が昇圧指令値通りであると、強制的にＶＨセンサにより検知された電圧値ＶＨのみに基づいて昇圧制御を中止するためにフィードフォワード制御が行なわれ、昇圧制御が中止された後に、電圧値ＶＢと電圧値ＶＬと電圧値ＶＨの３つの電圧値の任意の２つの電圧値の差の絶対値をそれぞれ算出し、略等電位にある箇所を検知する３つの電圧センサの偏差に基づいて、電圧センサの異常を監視することができる。

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。

本発明の実施の形態に係る異常検知装置を実現するＥＣＵを含む負荷駆動回路の全体回路図である。 図１のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 ＤＣ／ＤＣコンバータの動作状態を示す図である。

符号の説明

１００ メインバッテリ、４１０ ＶＢセンサ、４２０ ＶＬセンサ、４３０ ＶＨセンサ、５００ システムメインリレー（ＳＭＲ）、６００ 電気負荷回路、６１０ エアコンディショナ、６２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、６３０ 低圧バッテリ、７００ 昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０００ ＥＣＵ。

Claims (7)

1. 昇圧動作または降圧動作の少なくともいずれかの動作を行なうコンバータと、前記コンバータの入力側に接続されたバッテリとを備え、前記コンバータから負荷に電力を供給する負荷駆動回路における異常監視装置であって、
   前記バッテリの電圧値を検知するための第１の検知手段と、
   前記コンバータの入力側の電圧値を検知するための第２の検知手段と、
   前記コンバータの出力側の電圧値を検知するための第３の検知手段と、
   等電位である位置の電圧値を検知する２つの検知手段の偏差に基づいて、前記２つの検知手段の一方を異常であると仮判定するための判定手段と、
   前記異常であると仮判定された検知手段の電圧値を用いて、前記異常であると仮判定された検知手段の異常を判断することにより、検知手段の異常を監視するための監視手段とを含む、負荷駆動回路における異常監視装置。
2. 前記監視手段は、前記仮判定された検知手段の電圧値が予め定められたしきい値よりも低い場合に、前記異常であると仮判定された検知手段が異常であると判断するための手段を含む、請求項１に記載の負荷駆動回路における異常監視装置。
3. 前記判定手段は、前記コンバータによる昇降圧作動中に、前記第１の検知手段と前記第２の検知手段とのいずれか一方を異常であると仮判定するための手段を含む、請求項１または２に記載の負荷駆動回路における異常監視装置。
4. 前記負荷駆動回路における異常監視装置は、前記コンバータによる昇降圧作動中における目標電圧指令値と前記第３の検知手段の電圧値とに基づいて、前記第３の検知手段の異常を監視するための手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の負荷駆動回路における異常監視装置。
5. 前記負荷駆動回路における異常監視装置は、前記第３の検知手段が異常であると判断されていない場合において、前記第３の検知手段を用いて、前記コンバータの昇降圧作動を中止するように前記コンバータを制御するための手段をさらに含む、請求項４に記載の負荷駆動回路における異常監視装置。
6. 前記負荷駆動回路における異常監視装置は、前記第３の検知手段が異常であると判断されていない場合において、前記第３の検知手段を用いたフィードフォワード制御により、前記コンバータの昇降圧作動を中止するように前記コンバータを制御するための手段をさらに含む、請求項４に記載の負荷駆動回路における異常監視装置。
7. 前記負荷駆動回路における異常監視装置は、前記コンバータが昇降圧動作を中止したことに応じて、前記第１の検知手段により検知された電圧値と前記第２の検知手段により検知された電圧値との第１の差分値、前記第１の検知手段により検知された電圧値と前記第３の検知手段により検知された電圧値との第２の差分値および前記第２の検知手段により検知された電圧値と前記第３の検知手段により検知された電圧値との第３の差分値に基づいて、前記検知手段の中の異常な検知手段を特定するための手段をさらに含む、請求項５または６に記載の負荷駆動回路における異常監視装置。

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