JP7156996B2 - 車両の電源システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両の電源システムに関する。より詳しくは、車両衝突時には蓄電装置と電動機とを接続する主回路における電荷を放電させる放電機能を備える車両の電源システムに関する。
ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両は、電源システムを搭載しており、この電源システムから供給される電力を用いてモータを駆動することによって走行する。電源システムは、高電圧バッテリと、この高電圧バッテリの出力電圧を変換するＤＣＤＣコンバータと、ＤＣＤＣコンバータの直流出力を交流に変換し、モータに供給するインバータと、を備える。またこれらＤＣＤＣコンバータやインバータ等によって構成される主回路には、複数の大容量の平滑コンデンサが設けられる。
車両の走行中は、電源システムの直流電力を安定化させるため、上記複数の平滑コンデンサには電荷を蓄積しておく必要があるが、例えば車両が衝突した場合には、これら平滑コンデンサに蓄積されている電荷は速やかに放電することが求められている。そこで多くの車両では、衝突時には平滑コンデンサに蓄積されている電荷を何らかの負荷に放電させ、主回路の電圧を速やかに低下させる放電制御が実行される（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１０／１３１３４０号公報
ところで車両が衝突した場合、主回路の電圧はできるだけ速やかに低下させることが好ましい。しかしながら車両が坂道で衝突した場合や車両がオブリーク（斜め）衝突した場合、車両の衝突を検出したことに応じて放電制御を実行し、主回路の電圧を低下させた後であっても、駆動輪が回転することでモータに誘起電力が発生し、主回路の電圧が再び上昇してしまう場合がある。しかしながら特許文献１の発明では、放電制御を実行した後における電圧の再上昇については十分に検討されていない。このため車両衝突後、主回路における電圧を規定時間内に規定電圧以下まで低下させることができなくなる場合がある。
本発明は、車両衝突後、車両が停止するまでの間に主回路の電圧が再上昇した場合であっても、主回路の電圧を規定時間内に規定電圧以下まで低下させることができる車両の電源システムを提供することを目的とする。
（１）本発明に係る車両（例えば、後述の車両Ｖ）の電源システム（例えば、後述の電源システム１）は、蓄電装置（例えば、後述の高電圧バッテリ２１）と、車両の駆動輪（例えば、後述の駆動輪Ｗ）に連結された電動機（例えば、後述の駆動モータＭ）と、前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行う主回路（例えば、後述の高電圧回路２）と、前記主回路における電圧である主回路電圧を取得する電圧取得手段（例えば、後述の２次側電圧センサ９４）と、放電開始条件が成立した場合に、前記主回路を操作し前記主回路電圧を低下させる放電制御を実行する制御装置（例えば、後述のシステムＥＣＵ８）と、を備え、前記制御装置は、前記放電開始条件が成立した後、前記放電制御の開始を待機する待機制御を所定時間実行した後に前記放電制御を開始することを特徴とする。
（２）この場合、前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて前記待機制御の継続の可否を判定することが好ましい。
（３）この場合、前記制御装置は、所定の目標時間（例えば、後述の目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ）内に前記主回路電圧が所定の目標電圧（例えば、後述の目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ）以下になるまで放電可能であるか否かを、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて判定するとともに、放電可能である場合には前記待機制御を継続し、放電可能でない場合には前記待機制御を終了し前記放電制御を開始することが好ましい。
（４）この場合、前記制御装置は、前記放電制御を実行することにより前記主回路電圧を前記目標電圧以下にするために必要な時間である予定放電実行時間（例えば、後述の予定放電実行時間Ｚｐｒｅ）と、前記目標時間が経過した時に前記主回路電圧を前記目標電圧以下にするために前記放電制御の実行を待機する必要のある時間である予定放電待機時間（例えば、後述の予定放電待機時間Ｙｐｒｅ）とを、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて繰り返し算出し、当該予定放電待機時間が経過した後に前記放電制御を開始することが好ましい。
（５）この場合、前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて前記主回路における残留エネルギを算出し、当該残留エネルギに基づいて前記予定放電時間及び前記予定放電待機時間を算出することが好ましい。
（６）この場合、前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて当該主回路電圧の上昇の有無を判定し、当該判定結果に基づいて前記待機制御の継続の可否を判定することが好ましい。
（７）この場合、前記電源システムは、前記電動機の回転数を取得する回転数取得手段をさらに備え、前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記回転数取得手段によって取得される回転数に基づいて当該回転数の上昇の有無を判定し、当該判定結果に基づいて前記待機制御の継続の可否を判定することが好ましい。
（８）この場合、前記電源システムは、前記主回路における電力を前記制御装置に供給する電力供給装置（例えば、後述のバックアップ電源ユニット５）をさらに備え、前記制御装置は、前記電力供給装置によって供給される電力を用いて前記放電制御を実行することが好ましい。
（９）この場合、前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記主回路電圧が予め定められた電圧（例えば、後述の目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ）を下回った場合には、前記放電制御を実行しないことが好ましい。
（１）本発明の電源システムにおいて、制御装置は、放電開始条件が成立した後、放電制御の開始を待機する待機制御を所定時間にわたり実行した後、主回路を操作し主回路電圧を低下させる放電制御を開始する。換言すれば制御装置は、放電開始条件が成立したことに応じて直ちに放電制御を開始せずに、所定時間にわたり待機制御を実行した後に放電制御を開始する。よって本発明によれば、放電開始条件が成立した後、放電制御の実行を待機している間に主回路電圧が再上昇した場合であっても、放電制御を実行し、主回路電圧を規定時間内に規定電圧以下まで低下させることができる。
（２）放電制御を実行する必要がある時間は、主回路電圧に応じて変化する。したがって本発明によれば、制御装置は、待機制御の実行中に電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて待機制御の継続の可否を判定することにより、主回路電圧の再上昇に備えてできるだけ長く待機制御を実行する時間を確保しながら、主回路電圧が規定時間内に規定電圧以下になるように、その時の主回路電圧に応じた適切なタイミングで待機制御を終了し放電制御を開始することができる。
（３）本発明の電源システムにおいて、制御装置は、所定の目標時間内に主回路電圧が所定の目標電圧以下になるまで放電可能であるか否かを、待機制御の実行中に電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて判定するとともに、放電可能である場合には待機制御を継続し、放電可能でない場合には待機制御を終了し放電制御を開始する。よって本発明によれば、目標時間や目標電圧を規定時間や規定電圧に対し所定のマージンを設けて設定することにより、主回路電圧の再上昇に備えてできるだけ長く待機制御を実行する時間を確保しながら、主回路電圧が規定時間内に規定電圧以下になるように、その時の主回路電圧に応じた適切なタイミングで待機制御を終了し、放電制御を開始することができる。
（４）本発明の電源システムにおいて、制御装置は、放電制御を実行することにより主回路電圧を目標電圧以下にするために必要な時間である予定放電実行時間と、目標時間が経過した時に主回路電圧を目標電圧以下にするために放電制御の実行を待機する必要のある時間である予定放電待機時間とを、待機制御の実行中に繰り返し算出し、この予定放電待機時間が経過した後に放電制御を開始する。本発明によれば、待機制御の実行中に、目標時間が経過した時に主回路電圧が目標電圧以下になるように予定放電待機時間を繰り返し算出することにより、主回路電圧の再上昇に備えてできるだけ長く待機制御を実行する時間を確保しながら、主回路電圧が規定時間内に規定電圧以下になるように、その時の主回路電圧に応じた適切なタイミングで待機制御を終了し、放電制御を開始することができる。
（５）主回路におけるエネルギは、主回路における電圧が高いほど多い。また主回路におけるエネルギは、主回路や主回路に接続されている機器等に設けられているコンデンサの数や静電容量が多いほど、多い。そこで制御装置は、待機制御の実行中に取得される主回路電圧に基づいて主回路における残留エネルギを算出し、この残留エネルギに基づいて予定放電時間及び予定放電待機時間を算出する。これにより主回路や主回路に接続されている機器等に設けられているコンデンサの数や静電容量を考慮して、より正確に予定放電時間や予定放電待機時間等を算出できる。
（６）車両衝突後、主回路における電力は様々な補機によって消費されるため。このため主回路電圧は、車両衝突後徐々に減少するが、上述のように何らかの理由によって電動機に誘起電力が発生すると再上昇する場合がある。そこで本発明の電源システムにおいて、制御装置は、待機制御の実行中に主回路電圧の上昇の有無を判定し、この判定結果に基づいて待機制御の継続の可否を判定する。これにより、待機制御の実行中に主回路電圧が上昇した場合には、これに応じて待機制御を終了するとともに放電制御を開始し、規定時間内に規定電圧以下になるように主回路電圧を低下させることができる。
（７）上述のように車両衝突後、何らかの理由によって電動機が回転すると、誘起電力が発生し、主回路電圧が再上昇する場合がある。そこで本発明の電源システムにおいて、制御装置は、待機制御の実行中に電動機の回転数の上昇の有無を判定し、この判定結果に基づいて待機制御の継続の可否を判定する。これにより、待機制御の実行中に電動機の回転数が上昇し、主回路電圧が上昇するおそれがある場合には、これに応じて待機制御を終了するとともに放電制御を開始し、規定時間内に規定電圧以下になるように主回路電圧を低下させることができる。
（８）車両が衝突すると、衝撃によってバッテリに不具合が生じてしまい、バッテリから制御装置へ放電制御を実行するための電力を供給できなくなってしまう場合がある。これに対し本発明の電源システムは、主回路における電力を制御装置に供給する電力供給装置を備え、制御装置は、電力供給装置によって供給される電力を用いて放電制御を実行する。これにより、バッテリから制御装置へ電力を供給できなくなった場合であっても、制御装置は、電力供給装置によって供給される電力によって放電制御を実行できる。
しかしながら電力供給装置は主回路における電力を制御装置に供給し、また制御装置において放電制御を実行するには多くの電力を必要とすることから、放電開始条件が成立した後、電力供給装置から供給される電力の下で制御装置において放電制御を実行できる時間は限られてしまう。これに対し本発明では、制御装置は、放電開始条件が成立した後、放電制御の開始を待機する待機制御を所定時間にわたり実行することにより、電力供給装置によって制御装置に電力を供給できる時間を長くすることができる。
（９）本発明の電源システムにおいて、制御装置は、待機制御の実行中に主回路電圧が予め定められた電圧を下回った場合には、放電制御を実行しない。これにより、不要な放電制御の実行を抑制できる。
本発明の第１実施形態に係る電源システムを搭載する電動車両の構成を示す図である。 高電圧ＤＣＤＣコンバータの回路構成の一例を示す図である。 急速放電処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 初期予定時間算出処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 初期予定時間算出処理の手順を説明するためのタームチャートである。 放電待機制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 図２の急速放電処理によって実現される２次側電圧及びモータ回転数の時間変化を示すタイムチャートである。 図２の急速放電処理によって実現される２次側電圧及びモータ回転数の時間変化を示すタイムチャートである。 図２の急速放電処理によって実現される２次側電圧及びモータ回転数の時間変化を示すタイムチャートである。 図２の急速放電処理によって実現される２次側電圧及びモータ回転数の時間変化を示すタイムチャートである。 図２の急速放電処理によって実現される２次側電圧及びモータ回転数の時間変化を示すタイムチャートである。 図２の急速放電処理によって実現される２次側電圧及びモータ回転数の時間変化を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る電源システムにおける放電待機制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る電源システムにおける放電待機制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１Ａは、本実施形態に係る電源システム１を搭載する電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。なお本実施形態では、車両Ｖとして、エンジンＥと駆動モータＭと発電機Ｇとを備える所謂ハイブリッド車両を例に説明するが、本発明はこれに限るものではない。本発明に係る電源システムは、ハイブリッド車両に限らず、電気自動車や燃料電池自動車等、バッテリに蓄電された電力を用いて走行する車両であれば、どのような車両にも適用可能である。
車両Ｖは、電源システム１と、エンジンＥと、電動発電機である駆動モータＭと、発電機Ｇと、駆動輪Ｗと、を備える。駆動モータＭは、主として車両Ｖが走行するための動力を発生する。駆動モータＭの出力軸は、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに連結されている。電源システム１から駆動モータＭに電力を供給することにより駆動モータＭで発生させたトルクは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに伝達され、駆動輪Ｗを回転させ、車両Ｖを走行させる。また駆動モータＭは、車両Ｖの減速回生時には発電機として作用する。駆動モータＭによって発電された電力は、電源システム１が備える後述の高電圧バッテリ２１に充電される。
また駆動モータＭの出力軸には、出力軸の回転角度を検出するための第１レゾルバＲ１が取り付けられている。第１レゾルバＲ１は、電源システム１のシステムＥＣＵ８から交流電力が供給されると励磁し、駆動モータＭの出力軸の回転角度に応じた信号をシステムＥＣＵ８に送信する。
エンジンＥの出力軸であるクランクシャフトは、図示しない動力伝達機構を介して発電機Ｇに接続されている。発電機Ｇは、エンジンＥの動力によって駆動され、電力を発生する。発電機Ｇによって発電された電力は、高電圧バッテリ２１に充電される。なおエンジンＥは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに接続されており、エンジンＥの動力を用いて駆動輪Ｗを駆動させることも可能となっている。
また発電機Ｇの出力軸には、出力軸の回転角度を検出するための第２レゾルバＲ２が取り付けられている。第２レゾルバＲ２は、電源システム１のシステムＥＣＵ８から交流電力が供給されると励磁し、発電機Ｇの出力軸の回転角度に応じた信号をシステムＥＣＵ８に送信する。
電源システム１は、高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとを接続し、高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとの間で電力の授受を行う高電圧回路２と、低電圧バッテリ３１が設けられた低電圧回路３と、バックアップ電源ユニット５と、駆動モータＭ、発電機Ｇ、高電圧回路２、低電圧回路３、及びバックアップ電源ユニット５等を制御するシステムＥＣＵ８と、を備える。
高電圧回路２は、高電圧バッテリ２１と、電圧変換器としての高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２と、高電圧バッテリ２１の正負両極と高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の低圧側の正負両極端子とを接続する第１電力線２６ｐ，２６ｎと、電力変換器としての第１インバータ２３と、第２インバータ２４と、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の高圧側の正負両極端子と各インバータ２３，２４の直流入出力側とを接続する第２電力線２７ｐ，２７ｎと、第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続された低電圧ＤＣＤＣコンバータ２５と、その制御回路２５ｄと、第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続された１次側コンデンサ１１と、第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続された２次側コンデンサ１２と、第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続された車両補機４と、を備える。なお図１Ａには、第１電力線２６ｐ，２６ｎにおいて互いに並列に接続されている複数のコンデンサをまとめたものを１次側コンデンサ１１として図示し、第２電力線２７ｐ，２７ｎにおいて互いに並列に接続されている複数のコンデンサをまとめたものを２次側コンデンサ１２として図示する。また以下では、１次側コンデンサ１１の静電容量をＣ１とし、２次側コンデンサ１２の静電容量をＣ２とする。
高電圧バッテリ２１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この高電圧バッテリ２１として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
第１電力線２６ｐ，２６ｎには、それぞれ正極コンタクタ２８ｐ及び負極コンタクタ２８ｎが設けられている。これらコンタクタ２８ｐ，２８ｎは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して高電圧バッテリ２１の両電極と第１電力線２６ｐ，２６ｎとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して高電圧バッテリ２１と第１電力線２６ｐ，２６ｎとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ２８ｐ，２８ｎは、バッテリＥＣＵ６から送信される指令信号に応じ、低電圧バッテリ３１から供給される電力を用いて開閉する。なお正極コンタクタ２８ｐは、高電圧回路２に設けられる複数のコンデンサ１１，１２への突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。
車両補機４は、例えば、図示しない車室内の温度を調節する電動エアコンプレッサや、高電圧バッテリ２１を加温するバッテリヒータ等の電気負荷によって構成されている。
図１Ｂは、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の回路構成の一例を示す図である。高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、第１電力線２６ｐ，２６ｎと第２電力線２７ｐ，２７ｎとの間に設けられる。高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の低圧側正極端子２２１及び低圧側負極端子２２２は、それぞれ１次側コンデンサ１１の両端に接続される。高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の高圧側正極端子２２３及び高圧側負極端子２２４は、それぞれ２次側コンデンサ１２の両端に接続される。
高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、リアクトルＬと、ハイアーム素子２２５Ｈと、ローアーム素子２２５Ｌと、負母線２２７と、を組み合わせて構成される双方向ＤＣＤＣコンバータである。
負母線２２７は、低圧側負極端子２２２と高圧側負極端子２２４とを接続する配線である。リアクトルＬは、その一端側が低圧側正極端子２２１に接続され、その他端側がハイアーム素子２２５Ｈとローアーム素子２２５Ｌとの接続ノード２２８に接続される。
ハイアーム素子２２５Ｈは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続されたダイオードと、を備える。ローアーム素子２２５Ｌは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続されたダイオードと、を備える。これらハイアーム素子２２５Ｈ、及びローアーム素子２２５Ｌは、高圧側正極端子２２３と負極母線２２７との間で、直列に、この順で接続される。
ハイアーム素子２２５Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側正極端子２２３に接続され、そのエミッタはローアーム素子２２５Ｌのコレクタに接続される。ローアーム素子２２５Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線２２７に接続される。ハイアーム素子２２５Ｈに設けられるダイオードの順方向は、リアクトルＬから高圧側正極端子２２３へ向かう向きである。またローアーム素子２２５Ｌに設けられるダイオードの順方向は、負母線２２７からリアクトルＬへ向かう向きである。
これらハイアーム素子２２５Ｈ及びローアーム素子２２５Ｌは、それぞれシステムＥＣＵ８が備えるゲートドライブ回路（図示せず）によって生成されるゲート駆動信号によってオン又はオフにされる。
高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記素子２２５Ｈ，２２５Ｌをオン／オフ駆動することにより、昇圧機能と降圧機能を発揮する。昇圧機能とは、低圧側の端子２２１，２２２に印加される電圧を昇圧して高圧側の端子２２３，２２４に出力する機能をいい、これにより第１電力線２６ｐ，２６ｎから第２電力線２７ｐ，２７ｎへ電流が流れる。また降圧機能とは、高圧側の端子２２３，２２４に印加される電圧を降圧して低圧側の端子２２１，２２２に出力する機能をいい、これにより第２電力線２７ｐ，２７ｎから第１電力線２６ｐ，２６ｎへ電流が流れる。なお以下では、第１電力線２６ｐ，２６ｎの間の電位差、より具体的には１次側コンデンサ１１の両端の電圧を１次側電圧Ｖ１という。また第２電力線２７ｐ，２７ｎの間の電位差、より具体的には２次側コンデンサ１２の両端の電圧を２次側電圧Ｖ２という。
図１Ａに戻り、第１インバータ２３及び第２インバータ２４は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータであり、直流電力と交流電力とを変換する機能を備える。第１インバータ２３は、その直流入出力側において第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続され、交流入出力側において駆動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。第２インバータ２４は、その直流入出力側において第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続され、交流入出力側において発電機ＧのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。
第１インバータ２３は、駆動モータＭのＵ相に接続されたハイ側Ｕ相スイッチング素子及びロー側Ｕ相スイッチング素子と、駆動モータＭのＶ相に接続されたハイ側Ｖ相スイッチング素子及びロー側Ｖ相スイッチング素子と、駆動モータＭのＷ相に接続されたハイ側Ｗ相スイッチング素子及びロー側Ｗ相スイッチング素子と、を相毎にブリッジ接続して構成される。
第１インバータ２３は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２から供給される直流電力を交流電力に変換して駆動モータＭに供給したり、駆動モータＭから供給される交流電力を直流電力に変換して高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２に供給したりする。
第２インバータ２４は、発電機ＧのＵ相に接続されたハイ側Ｕ相スイッチング素子及びロー側Ｕ相スイッチング素子と、発電機ＧのＶ相に接続されたハイ側Ｖ相スイッチング素子及びロー側Ｖ相スイッチング素子と、発電機ＧのＷ相に接続されたハイ側Ｗ相スイッチング素子及びロー側Ｗ相スイッチング素子と、を相毎にブリッジ接続して構成される。
第２インバータ２４は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２から供給される直流電力を交流電力に変換して発電機Ｇに供給したり、発電機Ｇから供給される交流電力を直流電力に変換して高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２に供給したりする。
低電圧ＤＣＤＣコンバータ２５は、第１電力線２６ｐ，２６ｎに対し、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２と並列に接続されている。制御回路２５ｄは、バックアップ電源ユニット５から供給される電力を用いることによって低電圧ＤＣＤＣコンバータ２５のスイッチング素子をオン／オフ駆動することによって、第１電力線２６ｐ，２６ｎ間の電圧Ｖ１を降圧し、低電圧バッテリ３１に供給し、低電圧バッテリ３１を充電する。
低電圧回路３は、低電圧バッテリ３１と、第１システム制御電力線３２と、第１ダイオード３３と、衝突検知部３５と、バッテリＥＣＵ３６と、を備える。
低電圧バッテリ３１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ３として、電極に鉛を用いた鉛バッテリを用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。また以下では、低電圧バッテリ３１として、その出力電圧は高電圧バッテリ２１の出力電圧よりも低いものを用いた場合について説明する。なお以下では、この低電圧バッテリ３１を、作業者によるメンテナンス性を考慮して、車両Ｖの図示しないエンジンルームのうち車両前方側に設けた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
第１システム制御電力線３２は、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８とを接続し、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ電力を供給する給電線である。なお以下では、第１システム制御電力線３２の電圧、すなわち低電圧バッテリ３１の出力電圧をＶＢと表記する。
第１ダイオード３３は、第１システム制御電力線３２に設けられる。第１ダイオード３３の順方向は、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ向かう向きであり、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８への電流を許容する。
衝突検知部３５は、加速度センサ（図示せず）の検出信号を用いることによって、車両Ｖが衝突又は横転したか否かを判定し、衝突又は横転したと判定した場合には、バッテリＥＣＵ３６へ衝突検知信号を送信する。衝突検知部３５は、低電圧バッテリ３１から供給される電力を用いて作動する。
バッテリＥＣＵ３６は、コンタクタ２８ｐ，２８ｎのオン／オフや高電圧バッテリ２１及び低電圧バッテリ３１の状態の監視等に関する制御を担うマイクロコンピュータである。バッテリＥＣＵ３６は、低電圧バッテリ３１から供給される電力を用いて作動する。
バッテリＥＣＵ３６は、図示しないバッテリセンサユニットを備える。このバッテリセンサユニットは、高電圧バッテリ２１の電圧、電流、及び温度など、高電圧バッテリ２１の内部状態を推定するために必要な複数のセンサによって構成される。バッテリＥＣＵ３６は、このバッテリセンサユニットによる検出信号を用いることによって高電圧バッテリ２１の内部状態（例えば、バッテリ温度や充電状態等）を推定する。
バッテリＥＣＵ３６は、運転者によってスタートスイッチがオンにされると、低電圧バッテリ３１から供給される電力の下で起動し、高電圧回路２に設けられている複数のコンデンサ１１，１２のプリチャージを開始する。より具体的には、バッテリＥＣＵ３６は、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオンにし、高電圧バッテリ２１を第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続することによってコンデンサ１１，１２のプリチャージを行う。なおバッテリＥＣＵ３６は、コンデンサ１１，１２のプリチャージを行う際には、負極コンタクタ２８ｎをオンにするとともに、正極コンタクタ２８ｐのうちプリチャージ抵抗を有するコンタクタをオンにする。またバッテリＥＣＵ３６は、コンデンサ１１，１２のプリチャージが完了した後、正極コンタクタ２８ｐのうちプリチャージ抵抗を有さないコンタクタをオンにする。これにより、プリチャージの実行時におけるコンデンサ１１，１２への突入電流を緩和することができる。
バッテリＥＣＵ３６は、以上のようにしてコンタクタ２８ｐ，２８ｎをオンにした後、運転者によって電源システム１を停止するためにスタートスイッチがオフにされた場合、又は衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオフにし、高電圧バッテリ２１を第１電力線２６ｐ，２６ｎから切り離す。
またこのバッテリＥＣＵ３６は、システムＥＣＵ８とＣＡＮバス（図示せず）を介してＣＡＮ通信を行うことが可能となっている。そこでバッテリＥＣＵ３６は、バッテリセンサユニットを用いることで推定した高電圧バッテリ２１の内部状態に関する情報を、ＣＡＮ通信を介してシステムＥＣＵ８へ送信する。またバッテリＥＣＵ３６は、以上のような手順によってコンデンサ１１，１２のプリチャージを行っている間は、実行中のプリチャージが阻害されないように、その旨を示す信号を、ＣＡＮ通信を介してシステムＥＣＵ８へ送信する。またバッテリＥＣＵ３６は、衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、上記のようにコンタクタ２８ｐ、２８ｎをオフにするとともに、ＣＡＮ通信を介して放電指令信号をシステムＥＣＵ８へ送信する。放電指令信号とは、後述の急速放電処理（図２参照）の実行を指令する信号である。
バックアップ電源ユニット５は、第３電力線５１ｐ，５１ｎと、第２システム制御電力線５３と、第２ダイオード５４と、降圧装置５５と、電源ＩＣ５６と、を備える。
第３電力線５１ｐ，５１ｎは、高電圧回路２の第２電力線２７ｐ，２７ｎと低電圧ＤＣＤＣコンバータ２５の制御回路２５ｄとを接続し、第２電力線２７ｐ，２７ｎから制御回路２５ｄへ電力を供給する給電線である。
降圧装置５５は、第３電力線５１ｐ，５１ｎに設けられる。降圧装置５５は、その一次側が第２電力線２７ｐ側に接続され、その二次側が制御回路２５ｄ側に接続されたトランスと、このトランスの一次側に流れる電流を断続するスイッチング素子と、を備える絶縁型のＤＣＤＣコンバータである。電源ＩＣ５６は、スタートスイッチがオンにされ、上述のようにコンタクタ２８ｐ，２８ｎがオンにされた後、第１電力線２６ｐ（又は第２電力線２７ｐ）から供給される電力を用いて降圧装置５５のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、第２電力線２７ｐから供給される電力を降圧して制御回路２５ｄ側へ出力する。
第２システム制御電力線５３は、第３電力線５１ｐのうち制御回路２５ｄと降圧装置５５との間と、第１システム制御電力線３２のうち第１ダイオード３３よりもシステムＥＣＵ８側とを接続し、降圧装置５５からシステムＥＣＵ８へ電力を供給する給電線である。なお以下では、第２システム制御電力線５３の電圧、すなわち降圧装置５５の出力電圧をＶｃｃと表記する。なお以下では、第２システム制御電力線５３を第１システム制御電力線３２に接続する場合について説明するが、本発明はこれに限らない。第２システム制御電力線５３は、第１システム制御電力線３２を介さずにシステムＥＣＵ８に直接接続してもよい。
第２ダイオード５４は、第２システム制御電力線５３に設けられる。第２ダイオード５４の順方向は、降圧装置５５からシステムＥＣＵ８へ向かう向きであり、降圧装置５５からシステムＥＣＵ８への電流を許容する。
ここで降圧装置５５の出力電圧Ｖｃｃの設定について説明する。図１Ａに示すように、車両Ｖの走行制御を担うシステムＥＣＵ８には、電力供給源である低電圧バッテリ３１及び降圧装置５５がそれぞれダイオード３３，５４を介して接続されている。このためシステムＥＣＵ８には、これら２つの電力供給源のうちより高電位である方から選択的に電力を供給することが可能となっている。本実施形態では、低電圧バッテリ３１をシステムＥＣＵ８の主電源とし、降圧装置５５を低電圧バッテリ３１に不具合が生じ（より具体的には、車両Ｖが衝突することにより、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８との接続が消失した場合や、低電圧バッテリ３１が正常でない状態になった場合等）、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８への電力の供給ができなくなった場合におけるシステムＥＣＵ８のバックアップ電源として用いるようにするため、降圧装置５５の出力電圧Ｖｃｃは、システムＥＣＵ８の作動電圧範囲内でありかつ低電圧バッテリ３１が正常である状態における出力電圧ＶＢより低くなるように設定される。ここで低電圧バッテリ３１が正常でない状態とは、例えば低電圧バッテリ３１の劣化が過度に進行することにより、その出力電圧が新品時よりも大きく低下した状態をいう。
システムＥＣＵ８は、車両Ｖの走行制御や後述の図２に示す急速放電処理を実行するメインマイコンや、このメインマイコンから送信される指令信号に応じて高電圧ＤＣ－ＤＣコンバータ２２、第１インバータ２３、及び第２インバータ２４のスイッチング素子をオン／オフ駆動するゲートドライブ回路等によって構成される。ここで急速放電処理とは、車両Ｖの衝突時に、高電圧となっている高電圧回路２のコンデンサ１１，１２に蓄えられている電荷を放電させる一連の処理をいう。
システムＥＣＵ８を構成するメインマイコンやゲートドライブ回路等は、低電圧バッテリ３１又はバックアップ電源ユニット５から供給される電力を用いて車両Ｖの走行制御や急速放電処理を実行する。システムＥＣＵ８は、運転者によって電源システム１を始動するためにスタートスイッチ（図示せず）がオンにされると、低電圧バッテリ３１から供給される電力の下で起動し、その後は低電圧バッテリ３１又はバックアップ電源ユニット５から供給される電力を用いて走行制御や急速放電制御を実行する。
また高電圧回路２には、高電圧回路２の電圧を検出する１次側電圧センサ９３及び２次側電圧センサ９４が設けられている。１次側電圧センサ９３は、１次側電圧Ｖ１を検出し、検出値に応じた信号をシステムＥＣＵ８へ送信する。２次側電圧センサ９４は、２次側電圧Ｖ２を検出し、検出値に応じた信号をシステムＥＣＵ８へ送信する。
図２は、急速放電処理の具体的な手順を示すフローチャートである。この急速放電処理は、車両衝突時に高電圧回路２に設けられるコンデンサ１１，１２の電荷を放電させ、２次側電圧Ｖ２を低下させる処理であり、システムＥＣＵ８において、放電開始条件が成立したと判定されたことに応じて実行される。ここで放電開始条件とは、例えばシステムＥＣＵ８がバッテリＥＣＵ３６から放電指令信号を受信すること等、車両が衝突した場合に成立し得る条件によって構成される。
Ｓ１では、システムＥＣＵ８は、初期予定時間算出処理を実行し、Ｓ２に移る。以下で説明するように、急速放電処理は、空転停止制御処理（Ｓ３及びＳ４参照）と、放電待機制御処理（Ｓ５参照）と、放電制御処理（Ｓ６参照）と、の主に３つの処理によって構成される。
空転停止制御処理は、車両が衝突したのち駆動モータＭの回転を停止させる処理、より具体的には駆動モータＭの回転数を所定の目標停止回転数まで低下させる処理である。
放電制御処理は、空転停止制御処理によって駆動モータＭの回転を停止させたのち、コンデンサ１１，１２の電荷を放電させ、２次側電圧を所定の目標停止電圧まで低下させる処理である。
放電待機制御処理は、空転停止制御処理によって駆動モータＭの回転を停止させたのち、放電制御処理の開始を一時的に待機する処理である。
Ｓ２の初期予定時間算出処理では、システムＥＣＵ８は、これら空転停止制御処理、放電待機制御処理、及び放電制御処理を開始する前に、これら３つの処理の実行時間に対する予測値に相当する予定時間を算出する。
図３は、初期予定時間算出処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
図４は、初期予定時間算出処理の手順を説明するためのタームチャートである。より具体的には、図４には、上段から下段に向けて順に、急速放電処理における高電圧回路２の残留エネルギＷの時間変化、急速放電処理における２次側電圧Ｖ２の時間変化、急速放電処理におけるモータ回転数Ｎｍの時間変化、及び初期予定時間算出処理によって算出される予定時間の内訳の一例を示す。また図４において、時刻ｔ０は、車両の衝突時刻である。時刻ｔ１は、放電開始条件が成立し、急速放電処理を開始した時刻である。すなわち時刻ｔ１は、図３の初期予定算出処理の実行時刻であり、また後述の空転停止制御処理の開始時刻でもある。時刻ｔ２は、空転停止制御処理によってモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下となった時刻である。時刻ｔ３は、放電制御処理の開始時刻である。また時刻ｔ４は、放電制御処理によって２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻である。
図２の急速放電処理では、時刻ｔ０において車両が衝突してから時刻ｔ４において２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になるまでの放電時間に対し目標放電時間Ｔｔｏｔａｌを設定するとともに、この目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過するまでに２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になるように空転停止制御処理、放電待機制御処理、及び放電制御処理を実行する。ここで放電時間及び放電制御処理の終了時における２次側電圧が例えば法規によって規定されている場合、上記目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ及び目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄは、法規によって定められる規定時間及び規定電圧に対し所定のマージンを加えることによって設定される。より具体的には、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌは法規によって定められる規定時間から所定の正のマージン時間を減算することによって設定され、目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄは法規によって定められる規定電圧から所定の正のマージン電圧を減算することによって設定される。
始めにＳ１１では、システムＥＣＵ８は、１次側電圧センサ９３及び２次側電圧センサ９４を用いて、放電開始条件が成立した時点（図４中、時刻ｔ１）における１次側電圧Ｖ１及び２次側電圧Ｖ２である初期１次側電圧Ｖ１ｉｎｉ及び初期２次側電圧Ｖ２ｉｎｉを取得し、Ｓ１２に移る。
次にＳ１２では、システムＥＣＵ８は、Ｓ１１で取得した初期１次側電圧Ｖ１ｉｎｉ及び初期２次側電圧Ｖ２ｉｎｉに基づいて、放電開始条件が成立した時点（図４中、時刻ｔ１）での高電圧回路２における残留エネルギである初期残留エネルギＷｉｎｉを算出し、Ｓ１３に移る。ここで高電圧回路２における残留エネルギとは、高電圧回路２に設けられた複数のコンデンサ１１，１２に蓄えられているエネルギの総和である。システムＥＣＵ８は、Ｓ１１で取得した初期１次側電圧Ｖ１ｉｎｉ及び初期２次側電圧Ｖ２ｉｎｉと、既知である１次側コンデンサ１１の静電容量Ｃ１と、既知である２次側コンデンサ１２の静電容量Ｃ２と、に基づいて、下記式（１）によって初期残留エネルギＷｉｎｉを算出する。
Ｗｉｎｉ＝１／２×Ｃ１×（Ｖ１ｉｎｉ）２＋１／２×Ｃ２×（Ｖ２ｉｎｉ）２ （１）
次にＳ１３では、システムＥＣＵ８は、Ｓ１２で算出した初期残留エネルギＷｉｎｉに基づいて、放電制御処理を実行することにより２次側電圧を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄまで低下させるために必要な時間である予定放電実行時間ｉｎｉを算出し、Ｓ１４に移る。図４において時刻ｔ３～ｔ４に示すように、放電制御処理を実行すると、コンデンサ１１，１２から電荷が放電され、２次側電圧Ｖ２が低下する。システムＥＣＵ８には、初期残留エネルギＷｉｎｉと予定放電実行時間Ｚｉｎｉとの相関関係を規定するマップや演算式が格納されており、Ｓ１１で取得した初期残留エネルギＷｉｎｉと上記マップや演算式とを用いることによって、予定放電実行時間Ｚｉｎｉを算出する。これらマップや演算式は、予め試験を行うことによって構築されたものが用いられる。図４に示すように、初期２次側電圧Ｖｉｎｉが高くなるほど、又は初期残留エネルギＷｉｎｉが多くなるほど、予定放電実行時間Ｚｉｎｉは長くなる。
次にＳ１４では、システムＥＣＵ８は、第１レゾルバＲ１を用いて、放電開始条件が成立した時点（図４中、時刻ｔ１）におけるモータ回転数Ｎｍである初期モータ回転数Ｎｉｎｉを取得し、Ｓ１５に移る。
次にＳ１５では、システムＥＣＵ８は、Ｓ１４で取得した初期モータ回転数Ｎｉｎｉに基づいて、空転停止制御処理を実行することによりモータ回転数Ｎｍを目標停止回転数Ｎｅｎｄまで低下させるために必要な時間である予定回転停止時間Ｘｉｎｉを算出し、Ｓ１６に移る。図４において時刻ｔ１～ｔ２に示すように、駆動輪に外力が作用していない場合、空転停止制御処理を実行するとモータ回転数Ｎｍが減少する。システムＥＣＵ８には、初期モータ回転数Ｎｉｎｉと予定回転停止時間Ｘｉｎｉとの相関関係を規定するマップや演算式が格納されており、Ｓ１４で取得した初期モータ回転数Ｎｉｎｉと上記マップや演算式とを用いることによって、予定回転停止時間Ｘｉｎｉを算出する。これらマップや演算式は、予め試験を行うことによって構築されたものが用いられる。図４に示すように、初期モータ回転数Ｎｉｎｉが高くなるほど、予定回転停止時間Ｘｉｎｉは長くなる。
次にＳ１６では、システムＥＣＵ８は、下記式（２）に示すように、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌから、Ｓ１３で算出した予定放電実行時間Ｚｉｎｉと、Ｓ１５で算出した予定回転停止時間Ｘｉｎｉと、車両が衝突してから放電開始条件が成立するまでの時間に相当する反応時間Ｒ０と、を減算することにより、予定放電待機時間Ｙｉｎｉを算出し、図２のＳ２に移る。ここで反応時間Ｒ０は、予め定められた値が用いられる。
Ｙｉｎｉ＝Ｔｔｏｔａｌ－Ｚｉｎｉ－Ｘｉｎｉ－Ｒ０ （２）
図４に示すように、上記式（２）に従って算出される予定放電待機時間Ｙｉｎｉは、時刻ｔ０において車両が衝突してから目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ３において２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になるように、できるだけ放電制御処理の開始時刻ｔ２を遅らせた場合に確保できる放電待機時間の上限に相当する。
図２に戻り、Ｓ２では、システムＥＣＵ８は、初期予定時間算出処理において算出された予定放電待機時間Ｙｉｎｉが０より大きいか否かを判定する。システムＥＣＵ８は、Ｓ２の判定結果がＹＥＳである場合にはＳ４に移り、ＮＯである場合にはＳ３に移る。ここで予定放電待機時間Ｙｉｎｉが０より大きい場合とは、空転停止制御処理が終了してから放電制御処理を開始するまでに０より大きな放電待機時間を確保できると予想される場合に相当する。これに対し予定放電待機時間Ｙｉｎｉが０以下である場合とは、空転停止制御処理が終了してから放電制御処理を開始するまでに０より大きな放電待機時間を確保できないと予想される場合、すなわち空転停止制御処理が終了した後、直ちに放電制御処理を開始しても、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過するまでの間に２次側電圧を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下まで低下させることができないおそれがある場合に相当する。
Ｓ３では、システムＥＣＵ８は、モータ回転数Ｎｍを減少させる空転停止制御処理を実行し、モータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下になったらＳ６に移る。この空転停止制御処理では、システムＥＣＵ８は、モータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下になるまで、モータ回転数Ｎｍを減少させる既知の制御手法（例えば、第１インバータ２３の三相短絡制御等）を実行する。
Ｓ６では、システムＥＣＵ８は、システムＥＣＵ８は、２次側電圧Ｖ２を減少させる放電制御処理を実行し、２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になったら図２の急速放電処理を終了する。この放電制御処理では、システムＥＣＵ８は、２次側電圧Ｖ２を速やかに低下させる既知の制御手法（例えば、第１インバータ２３及び第２インバータ２４のスイッチング制御によってコンデンサ１１，１２に蓄えられている電荷を放電させる手法や、図示しない放電抵抗を用いてコンデンサ１１，１２に蓄えられている電荷を放電させる手法等）を実行する。
以上のように予定放電待機時間Ｙｉｎｉが０以下である場合には、システムＥＣＵ８は、放電開始条件が成立した後、直ちに空転停止制御処理（Ｓ３参照）を実行し、空転停止制御処理が終了したら直ちに放電制御処理（Ｓ６参照）を実行し、できるだけ速やかに２次側電圧Ｖ２を低下させる。
Ｓ４では、システムＥＣＵ８は、Ｓ３と同じ手順によって空転停止制御処理を実行し、モータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下になったらＳ５に移る。Ｓ５では、システムＥＣＵ８は、所定時間にわたって放電待機制御処理を実行した後、Ｓ６に移る。なおこの放電待機制御処理の具体的な手順については、後に図５を参照して詳細に説明する。Ｓ６では、システムＥＣＵ８は、上述のように２次側電圧Ｖ２を減少させる放電制御処理を実行し、２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になったら図２の急速放電処理を終了する。なお、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明したように、第１電力線２６ｐと第２電力線２７ｐとは、第１電力線２６ｐ側から第２電力線２７ｐ側へ向かう向きを順方向とするダイオードを介して接続されている。このため、放電制御処理の実行中における１次側電圧Ｖ１と２次側電圧Ｖ２とはほぼ等しい。このため本実施形態では、２次側電圧Ｖ２によって放電制御処理を終了するタイミングを決定することができる。
以上のように予定放電待機時間Ｙｉｎｉが０より大きい場合には、システムＥＣＵ８は、放電開始条件が成立した後、直ちに空転停止制御処理（Ｓ４参照）を実行し、空転停止制御処理が終了したら直ちに放電待機制御処理（Ｓ５参照）を開始し、この放電待機制御処理を所定時間にわたり実行した後に、放電制御処理（Ｓ６参照）を実行する。
図５は、放電待機制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
Ｓ２１では、システムＥＣＵ８は、放電待機制御処理の実行時間である待機時間Ｔを計測する放電待機タイマをスタートし、Ｓ２２に移る。
Ｓ２２では、システムＥＣＵ８は、実空転停止時間Ｘを取得し、Ｓ２３に移る。この実空転停止時間Ｘとは、Ｓ４の空転停止制御処理の実行時間、換言すればＳ４の空転停止制御処理を開始してからモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下になるまでにかかった時間に相当する。なお、図１１を参照して説明するように空転停止制御処理を２回以上した場合、システムＥＣＵ８は、各空転停止制御処理の実行時間Ｘ１，Ｘ２，…と過去に実行された放電待機制御処理の実行時間Ｙ１，…との総和を実空転停止時間Ｘとする。
Ｓ２３では、システムＥＣＵ８は、１次側電圧センサ９３及び２次側電圧センサ９４を用いて、放電待機制御処理の実行中である現在の１次側電圧Ｖ１及び２次側電圧Ｖ２を取得し、Ｓ２４に移る。
Ｓ２４では、システムＥＣＵ８は、Ｓ２３で取得した２次側電圧Ｖ２を時間で微分することにより、電圧変化率Ｖ２´を算出し、Ｓ２５に移る。
Ｓ２５では、システムＥＣＵ８は、第１レゾルバＲ１を用いて、放電待機制御処理の実行中である現在のモータ回転数Ｎｍを取得し、Ｓ２６に移る。
Ｓ２６では、システムＥＣＵ８は、Ｓ２３で取得した２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下であるか否かを判定する。Ｓ２６の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち放電待機制御処理を実行している間に２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下まで低下した場合、システムＥＣＵ８は、放電制御処理（図２のＳ６参照）を実行する必要が無いと判断し、放電制御処理を実行せずに急速放電処理を終了する。Ｓ２６の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵ８は、Ｓ２７に移る。
Ｓ２７では、システムＥＣＵ８は、Ｓ２４で算出した電圧変化率Ｖ２´が０より大きくかつＳ２５で取得したモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄより大きいか否かを判定する。Ｓ２７の判定結果がＹＥＳである場合、すなわちモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下になるまで空転停止制御処理（図２のＳ４参照）を実行した後、何らかの理由によって再びモータ回転数Ｎｍが上昇し、これにより２次側電圧Ｖ２が再上昇した場合には、システムＥＣＵ８は、図２のＳ４に移り、再び空転停止制御処理を実行する。Ｓ２７の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵ８は、Ｓ２８に移る。
Ｓ２８では、システムＥＣＵ８は、Ｓ２３で取得した１次側電圧Ｖ１及び２次側電圧Ｖ２に基づいて、高電圧回路２における残留エネルギＷを算出し、Ｓ２９に移る。システムＥＣＵ８は、Ｓ２３で取得した１次側電圧Ｖ１及び２次側電圧Ｖ２と、既知である１次側コンデンサ１１の静電容量Ｃ１と、既知である２次側コンデンサ１２の静電容量Ｃ２と、に基づいて、下記式（３）によって残留エネルギＷを算出する。
Ｗ＝１／２×Ｃ１×（Ｖ１）２＋１／２×Ｃ２×（Ｖ２）２ （３）
Ｓ２９では、システムＥＣＵ８は、Ｓ２８で取得した残留エネルギＷに基づいて、予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出し、Ｓ３０に移る。この予定放電実行時間Ｚｐｒｅは、放電制御処理（図２のＳ６参照）を実行することにより、コンデンサ１１，１２に残留する電荷を放電し、２次側電圧Ｖ２を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にするために必要な時間に相当する。システムＥＣＵ８には、残留エネルギＷと予定放電実行時間Ｚｐｒｅとの相関関係を規定するマップや演算式が格納されており、Ｓ２８で取得した残留エネルギＷと上記マップや演算式とを用いることによって、予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出する。これらマップや演算式によれば、予定放電実行時間Ｚｐｒｅは、残留エネルギＷが多くなるほど長くなる。
Ｓ３０では、システムＥＣＵ８は、下記式（４）に示すように、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌから、Ｓ２９で算出した予定放電実行時間Ｚｐｒｅと、Ｓ２２で取得した実空転停止時間Ｘと、反応時間Ｒ０と、を減算することにより、予定放電待機時間Ｙｐｒｅを算出し、Ｓ３１に移る。下記式（４）によって算出される予定放電待機時間Ｙｐｒｅは、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過した時に２次側電圧Ｖ２を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にするために放電制御処理の実行を待機する必要のある時間に相当する。
Ｙｐｒｅ＝Ｔｔｏｔａｌ－Ｚｐｒｅ－Ｘ－Ｒ０ （４）
Ｓ３１では、システムＥＣＵ８は、Ｓ２１でスタートした放電待機タイマによって測定される待機時間ＴがＳ３０で算出した予定放電待機時間Ｙｐｒｅ以上であるか否かを判定する。システムＥＣＵ８は、Ｓ３１の判定結果がＮＯである場合、すなわち目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ内に２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になるまで放電可能であると判断できる場合には、放電制御処理の開始を引き続き待機するべく、Ｓ２３に戻る。またシステムＥＣＵ８は、Ｓ３１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ内に２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になるまで放電可能でないと判断できる場合には、図５の放電待機制御処理を終了し、図２のＳ６に移り、放電制御処理を開始する。
以上のように図５の放電待機制御処理では、システムＥＣＵ８は、残留エネルギＷと、予定放電実行時間Ｚｐｒｅと予定放電待機時間Ｙｐｒｅとを、放電制御処理の実行を待機している間に取得される２次側電圧Ｖ２に基づいて繰り返し算出し、予定放電待機時間Ｙｐｒｅが経過した後に放電制御処理を開始する。
次に、図２～図５に示す急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの車両衝突後の時間変化の例について、図６～図１１のタイムチャートを参照しながら説明する。図６～図１１は、上記急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの時間変化を示すタイムチャートである。なおこれら図６～図１１の下段には、初期予定時間算出処理において算出される予定時間（Ｘｉｎｉ，Ｙｉｎｉ，Ｚｉｎｉ）と、放電待機制御処理の開始直後に算出される予定時間（Ｙｐｒｅ，Ｚｐｒｅ）と、空転停止制御処理、放電待機制御処理、及び放電制御処理の実際の実行時間（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を図示する。
図６は、上記急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの時間変化を示すタイムチャートである。なお図６において、時刻ｔ１０は車両の衝突時刻である。時刻ｔ１１は、放電開始条件が成立し、急速放電処理を開始した時刻、すなわち図３の初期予定算出処理の実行時刻であり、また空転停止制御処理の開始時刻でもある。時刻ｔ１４は、放電待機制御処理の開始時刻である。時刻ｔ１５は、放電制御処理の開始時刻である。また時刻ｔ１６は、放電制御処理によって２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻である。
なお図６には、空転停止制御処理の実行中である時刻ｔ１２において、モータ回転数Ｎｍが上昇し、破線で示すように駆動モータＭで誘起電圧が再上昇した場合を示す。また図６では、駆動モータＭで発生する誘起電圧は常にコンデンサ１２の電圧以下であり、２次側電圧Ｖ２の上昇に影響を与えなかった場合を示す。
図６に示すように、空転停止制御処理の実行中にモータ回転数Ｎｍが上昇すると、その分、空転停止制御処理の終了時刻ｔ１４は、当所の予定時刻ｔ１３よりも遅くなる。またシステムＥＣＵ８は、時刻ｔ１４以降において放電待機制御処理を行っている間、２次側電圧Ｖ２の変化に合わせて繰り返し予定放電待機時間Ｙｐｒｅ及び予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出し、放電待機時間Ｔが予定放電待機時間Ｙｐｒｅ以上となった時刻ｔ１５において、放電制御処理を開始する。これにより２次側電圧Ｖ２は、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ１６において目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となる。
図７は、上記急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの時間変化を示すタイムチャートである。なお図７において、時刻ｔ２０は車両の衝突時刻である。時刻ｔ２１は、放電開始条件が成立した時刻である。時刻ｔ２２は、放電待機制御処理の開始時刻である。時刻ｔ２６は、放電制御処理の開始時刻である。また時刻ｔ２７は、放電制御処理によって２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻である。
なお図７は、図６の例とモータ回転数Ｎｍが上昇するタイミングが異なる。より具体的には、図７には、放電待機制御処理の実行中である時刻ｔ２４からｔ２５において、モータ回転数Ｎｍが上昇し、破線で示すように誘起電圧が上昇した場合を示す。また図７では、駆動モータＭで発生する誘起電圧はコンデンサ１２の電圧以下であり、２次側電圧Ｖ２の上昇に影響を与えなかった場合を示す。
図７の例では、当初の予定時刻ｔ２３よりも速い時刻ｔ２２において、モータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下となった場合を示す。このため図７の例では、当初の予定時刻ｔ２３よりも速い時刻ｔ２２において、空転停止制御処理から放電待機制御処理に移行する。またシステムＥＣＵ８は、時刻ｔ２２以降において放電待機制御を行っている間、２次側電圧Ｖ２の変化に合わせて繰り返し予定放電待機時間Ｙｐｒｅ及び予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出し、放電待機時間が予定放電待機時間Ｙｐｒｅ以上となった時刻ｔ２６において、放電制御処理を開始する。これにより２次側電圧Ｖ２は、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ２７において目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となる。
なお図７の例では、時刻ｔ２２～ｔ２６の間で放電待機制御処理を行っている間の時刻ｔ２４～ｔ２５の間でモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以上となる。しかしながら図７の例では、このモータ回転数Ｎｍの上昇によって時刻ｔ２４～ｔ２５の間で生じる誘起電圧はコンデンサ１２の電圧よりも低く、２次側電圧Ｖ２の電圧変化率Ｖ２´は正にならない。このためシステムＥＣＵ８は、放電待機制御処理の実行中にモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以上となっても再び空転停止制御処理を実行せず、放電待機制御処理を継続して実行する（図５のＳ２７参照）。
図８は、上記急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの時間変化を示すタイムチャートである。なお図８において、時刻ｔ３０は車両の衝突時刻である。時刻ｔ３１は、放電開始条件が成立した時刻である。時刻ｔ３２は、放電待機制御処理の開始時刻である。時刻ｔ３５は、放電制御処理の開始時刻である。また時刻ｔ３７は、放電制御処理によって２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻である。
なお図８は、図６及び図７の例とモータ回転数Ｎｍが上昇するタイミングが異なる。より具体的には、図８には、放電待機制御処理から放電制御処理に移行する時刻ｔ３５の前後にかけてモータ回転数Ｎｍが上昇し、破線で示すように駆動モータＭによる誘起電圧が上昇した場合を示す。また図８の例では、駆動モータＭで発生する誘起電圧はコンデンサ１２の電圧以下であり、２次側電圧Ｖ２の上昇に影響を与えなかった場合を示す。
図８の例によれば、空転停止制御処理、放電待機制御処理、及び放電制御処理は、図７の例とほぼ同じタイミングで開始される。なお図８の例では、放電待機制御処理及び放電制御処理を行っている間の時刻ｔ３４～ｔ３６の間でモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以上となる。しかしながら図８の例では、このモータ回転数Ｎｍの上昇によって時刻ｔ３４～ｔ３６の間で生じる誘起電圧は、コンデンサ１２の電圧よりも低いため、２次側電圧Ｖ２の変化に影響を及ぼさない。このため、図８に示すように、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ３７において、２次側電圧Ｖ２を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下まで低下させることができる。
図９は、上記急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの時間変化を示すタイムチャートである。なお図９において、時刻ｔ４０は車両の衝突時刻である。時刻ｔ４１は、放電開始条件が成立した時刻である。時刻ｔ４２は、放電待機制御処理の開始時刻である。時刻ｔ４３は、放電制御処理の開始時刻である。また時刻ｔ４６は、放電制御処理によって２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻である。
なお図９は、図６～図８の例とモータ回転数Ｎｍが上昇するタイミングが異なる。より具体的には、図９には、放電制御処理の実行中にモータ回転数Ｎｍが上昇し、破線で示すように駆動モータＭで誘起電圧が上昇した場合を示す。また図９では、駆動モータＭで発生する誘起電圧がコンデンサ１２の電圧以上となり、２次側電圧Ｖ２の上昇に影響を与えた場合を示す。
図９の例によれば、空転停止制御処理、放電待機制御処理、及び放電制御処理は、図８の例とほぼ同じタイミングで開始される。なお図９の例では、時刻ｔ４３において放電制御処理を開始した後、時刻ｔ４４～ｔ４６の間でモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以上となり、これにより２次側電圧Ｖ２が上昇する。このため図９に示すように、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ４５では２次側電圧Ｖ２は目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にならないものの、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過した後も継続して放電制御処理を実行することにより、時刻ｔ４６において２次側電圧Ｖ２を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にできる。このように図９の例では、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過するまでの間に２次側電圧Ｖ２を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にすることができない。しかしながら上述のように目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ及び目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄを法規等によって規定される規定時間及び規定電圧に対しマージンを加えて設定することにより、２次側電圧Ｖ２を規定時間内に規定電圧以下まで低下させることができる場合がある。
図１０は、上記急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの時間変化を示すタイムチャートである。なお図１０において、時刻ｔ５０は車両の衝突時刻である。時刻ｔ５１は、放電開始条件が成立した時刻である。時刻ｔ５４は、放電待機制御処理の開始時刻である。時刻ｔ５５は、放電制御処理の開始時刻である。また時刻ｔ５６は、放電制御処理によって２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻である。
なお図１０は、図６の例とモータ回転数Ｎｍの上昇幅が異なる。より具体的には、図１０には、空転停止制御処理の実行中にモータ回転数Ｎｍが上昇し、破線で示すように誘起電圧が上昇した場合を示す。また図１０の例では、図６の例と異なり、駆動モータＭで発生する誘起電圧がコンデンサ１２の電圧以上となり、２次側電圧Ｖ２の上昇に影響を与えた場合を示す。
図１０に示すように、空転停止制御処理の実行中である時刻ｔ５２～ｔ５４の間にモータ回転数Ｎｍが上昇すると、これにより誘起電圧が上昇し、時刻ｔ５３において２次側電圧Ｖ２も上昇する。このため空転停止制御処理の終了時刻ｔ５４は、当所の予定時刻よりも遅くなる。このように図１０の例では、図６の例と異なり誘起電圧によって２次側電圧Ｖ２が上昇するため、放電待機制御処理を開始する時刻ｔ５４における２次側電圧Ｖ２は図６の例よりも高い。これに対しシステムＥＣＵ８は、時刻ｔ５４以降において放電待機制御処理を行っている間、２次側電圧Ｖ２の変化に合わせて繰り返し予定放電待機時間Ｙｐｒｅ及び予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出し、放電待機時間Ｔが予定放電待機時間Ｙｐｒｅ以上となった時刻ｔ５５において、放電制御処理を開始し、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ５６において２次側電圧Ｖ２を目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にする。このようにシステムＥＣＵ８では、放電待機制御処理を行っている間、２次側電圧Ｖ２の変化に合わせて繰り返し予定放電待機時間Ｙｐｒｅ及び予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出することにより、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ５６において２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になるように、放電待機制御処理の実行時間Ｙが調整される。
図１１は、上記急速放電処理によって実現される残留エネルギＷ、２次側電圧Ｖ２及びモータ回転数Ｎｍの時間変化を示すタイムチャートである。なお図１１において、時刻ｔ６０は車両の衝突時刻である。時刻ｔ６１は、放電開始条件が成立し、１回目の空転停止制御処理を開始した時刻である。時刻ｔ６２は、１回目の放電待機制御処理の開始時刻である。時刻ｔ６４は、２回目の空転停止制御処理を開始した時刻である。時刻ｔ６５は、２回目の放電待機制御処理の開始時刻である。時刻ｔ６６は、放電制御処理の開始時刻である。また時刻ｔ６７は、放電制御処理によって２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻である。
なお図１１は、図１０の例とモータ回転数Ｎｍが上昇するタイミングが異なる。より具体的には、図１１には、１回目の放電待機制御処理の実行中である時刻ｔ６２～ｔ６４の間において、モータ回転数Ｎｍが上昇し、破線で示すように誘起電圧が上昇した場合を示す。また図１１の例では、駆動モータＭで発生する誘起電圧はコンデンサ１２の電圧以上となり、２次側電圧Ｖ２の上昇に影響を与えた場合を示す。
システムＥＣＵ８は、時刻ｔ６２以降において１回目の放電待機制御処理を行っている間、２次側電圧Ｖ２の変化に合わせて繰り返し予定放電待機時間Ｙｐｒｅ及び予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出する。ここで図１１の例では、時刻ｔ６３においてモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以上となり、その後時刻ｔ６４において２次側電圧Ｖ２の電圧変化率Ｖ２´が正となる。システムＥＣＵ８は、これに応じて１回目の放電待機制御処理を終了し、２回目の空転停止制御処理を開始する（図５のＳ２７参照）。その後時刻ｔ６５では、モータ回転数Ｎｍが再び目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下となったことに応じて、システムＥＣＵ８は、２回目の空転停止制御処理を終了し、２回目の放電待機制御処理を開始する。その後システムＥＣＵ８は、２次側電圧Ｖ２の変化に合わせて繰り返し予定放電待機時間Ｙｐｒｅ及び予定放電実行時間Ｚｐｒｅを算出し、２回目の放電待機時間が予定放電待機時間Ｙｐｒｅ以上となった時刻ｔ６６において、放電制御処理を開始する。これにより２次側電圧Ｖ２は、目標放電時間Ｔｔｏｔａｌが経過する時刻ｔ６７において目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となる。
ここで図１１には、従来の電源システムによる２次側電圧Ｖ２の変化を一点鎖線で示す。従来の電源システムとは、空転停止制御処理が終了した後、放電待機制御処理を実行せずに直ちに放電制御処理を開始するものをいう。図１１に示すように、従来の電源システムでは、時刻ｔ６２においてモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下となったことに応じて、直ちに放電制御処理を開始する。これにより２次側電圧Ｖ２は、時刻ｔ６４において目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となる。このため従来の電源システムでは、車両衝突後、２次側電圧Ｖ２を目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ内に目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にできるものの、２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下となった時刻ｔ６４以降では、バックアップ電源ユニット５からシステムＥＣＵ８へ電力を供給できなくなってしまうため、その後時刻ｔ６５においてモータ回転数Ｎｍが上昇し、２次側電圧Ｖ２が再上昇しても放電制御処理を実行することができない場合がある。これに対し本実施形態に係る電源システム１によれば、空転停止制御処理が終了した後、所定時間にわたり放電待機制御処理を実行することにより、図１１に示すように２次側電圧Ｖ２が再上昇した場合であっても放電制御処理を実行でき、２次側電圧Ｖ２を目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ内に目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下まで低下させることができる。
なお本実施形態では、システムＥＣＵ８は、放電待機制御処理の実行中に電圧変化率Ｖ２´が０より大きくかつモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄより大きくなった場合には、再び空転停止制御処理を実行する場合について説明したが（図５のＳ２７参照）、本発明はこれに限らない。この場合、システムＥＣＵは、放電待機制御処理の実行中に電圧変化率Ｖ２´が０より大きくかつモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄより大きくなった場合であっても、引き続き放電待機制御処理を実行してもよい。図１１において最下段に示すように、再び空転停止制御処理を行わない変形例であっても、２次側電圧Ｖ２を目標停止時間Ｔｔｏｔａｌ内に目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にすることができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電源システムは、上記第１実施形態に係る電源システム１と、放電待機制御処理の手順が異なる。
図１２は、本実施形態に係る電源システムにおける放電待機制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。なお図１２のフローチャートにおけるＳ４１～Ｓ４６及びＳ４８～Ｓ５１の処理は、図５のフローチャートにおけるＳ２１～Ｓ２６及びＳ２８～Ｓ３１の処理と同じであるので、詳細な説明を省略する。
Ｓ４７では、システムＥＣＵは、Ｓ４４で算出した電圧変化率Ｖ２´が０より大きいか否かを判定する。Ｓ４７の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵは、Ｓ４８に移る。またＳ４７の判定結果がＹＥＳである場合、システムＥＣＵは、図１２の放電待機制御処理を直ちに終了し、図２のＳ６に移り、放電制御処理を開始する。
図６～図１１に示すように、空転停止制御処理及び放電待機制御処理を実行している間、高電圧回路２における電力はシステムＥＣＵを含む様々な補機で消費されるため、２次側電圧Ｖ２は緩やかに低下するため、電圧変化率Ｖ２´は負となる。そこで本実施形態の電源システムでは、放電待機制御処理の実行中に電圧変化率Ｖ２´が正となった場合には、２次側電圧Ｖ２を目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ内に目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にできるよう予定放電待機時間Ｙｐｒｅが経過する前であっても直ちに放電制御処理を開始する。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電源システムは、上記第１実施形態に係る電源システム１と、放電待機制御処理の手順が異なる。
図１３は、本実施形態に係る電源システムにおける放電待機制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。なお図１３のフローチャートにおけるＳ６１～Ｓ６６及びＳ６８～Ｓ７１の処理は、図５のフローチャートにおけるＳ２１～Ｓ２６及びＳ２８～Ｓ３１の処理と同じであるので、詳細な説明を省略する。
Ｓ６７では、システムＥＣＵは、Ｓ６５で取得したモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄより大きいか否かを判定する。Ｓ６７の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵは、Ｓ６８に移る。またＳ６７の判定結果がＹＥＳである場合、システムＥＣＵは、図１３の放電待機制御処理を直ちに終了し、図２のＳ６に移り、放電制御処理を開始する。
図６～図１１に示すように、空転停止制御処理が終了した後は、基本的にはモータ回転数Ｎｍは目標停止回転数Ｎｅｎｄ以下に維持される。しかしながら車両が坂道で衝突した場合やオブリーク衝突した場合、放電待機制御処理の実行中にモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄを超えてしまい、ひいては２次側電圧Ｖ２が上昇してしまう場合がある。そこで本実施形態の電源システムでは、放電待機制御処理の実行中にモータ回転数Ｎｍが目標停止回転数Ｎｅｎｄより大きくなった場合には、２次側電圧Ｖ２を目標放電時間Ｔｔｏｔａｌ内に目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下にできるよう予定放電待機時間Ｙｐｒｅが経過する前であっても直ちに放電制御処理を開始する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
例えば上記実施形態では、高電圧バッテリ２１と第１インバータ２３との間に高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２が設けられた電源システム１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明は、高電圧バッテリ２１と第１インバータ２３とが高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２を介さずに接続された電源システムにも適用できる。
また上記実施形態では、上記式（３）に示すように、１次側コンデンサ１１に蓄えられているエネルギと２次側コンデンサ１２に蓄えられているエネルギとを合算することによって、高電圧回路２における残留エネルギＷを算出する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、２次側コンデンサ１２の静電容量Ｃ２と比較して１次側コンデンサ１１の静電容量Ｃ１が十分に小さい場合、残留エネルギＷを算出する際、１次側コンデンサ１１に蓄えられているエネルギを無視してもよい。
また上記実施形態では、第２電力線２７ｐ，２７ｎに駆動モータＭ及びその第１インバータ２３が接続され、第１電力線２６ｐ，２６ｎには駆動モータ及びそのインバータが接続されていない電源システム１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明は、第２電力線２７ｐ，２７ｎ及び第１電力線２６ｐ，２６ｎの両方に駆動モータ及びそのインバータが接続されている電源システムにも適用できる。なおこの場合、各モータは独立して回転し得ることから、車両衝突後、１次側電圧Ｖ１及び２次側電圧Ｖ２の両方を監視する必要がある。よってこの場合、図２のＳ６の放電制御処理では、１次側電圧Ｖ１が目標停止電圧Ｖ１ｅｎｄ以下になりかつ２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下になるまで急速放電処理を実行することが好ましい。また図５のＳ２４の処理では、１次側電圧Ｖ１の電圧変化率Ｖ１´及び２次側電圧Ｖ２の電圧変化率Ｖ２´を算出し、Ｓ２５の処理では、両方のモータの回転数を取得し、Ｓ２６の処理では、１次側電圧Ｖ１が目標停止電圧Ｖ１ｅｎｄ以下かつ２次側電圧Ｖ２が目標停止電圧Ｖ２ｅｎｄ以下であるか否かを判定し、Ｓ２７の処理では、２次側電圧Ｖ２だけでなく１次側電圧Ｖ１が再上昇したか否かを判定することが好ましい。
Ｖ…車両
Ｗ…駆動輪
１…電源システム
Ｍ…駆動モータ（電動機）
２…高電圧回路（主回路）
２１…高電圧バッテリ（蓄電装置）
５…バックアップ電源ユニット（電力供給装置）
８…システムＥＣＵ（制御装置）
９３…１次側電圧センサ（電圧取得手段）
９４…２次側電圧センサ（電圧取得手段）

Claims (9)

  1. 蓄電装置と、
    車両の駆動輪に連結された電動機と、
    前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行う主回路と、
    前記主回路における電圧である主回路電圧を取得する電圧取得手段と、
    放電開始条件が成立した場合に、前記主回路を操作し前記主回路電圧を低下させる放電制御を実行する制御装置と、を備える車両の電源システムであって、
    前記制御装置は、前記放電開始条件が成立した後、前記放電制御の開始を待機する待機制御を所定時間実行した後に前記放電制御を開始するとともに、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて前記待機制御の継続の可否を判定することを特徴とする車両の電源システム。
  2. 蓄電装置と、
    車両の駆動輪に連結された電動機と、
    前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行う主回路と、
    前記主回路における電圧である主回路電圧を取得する電圧取得手段と、
    放電開始条件が成立した場合に、前記主回路を操作し前記主回路電圧を低下させる放電制御を実行する制御装置と、
    前記電動機の回転数を取得する回転数取得手段と、を備える車両の電源システムであって、
    前記制御装置は、前記放電開始条件が成立した場合、前記電動機の回転数を目標停止回転数以下まで減少させる空転停止制御を実行し、その後前記放電制御の開始を待機する待機制御を所定時間実行した後に前記放電制御を開始するとともに、前記待機制御の実行中に前記回転数取得手段によって取得される回転数に基づいて当該回転数が前記目標停止回転数より大きいか否かを判定し、当該判定結果に基づいて前記待機制御の継続の可否を判定することを特徴とする車両の電源システム。
  3. 蓄電装置と、
    車両の駆動輪に連結された電動機と、
    前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行う主回路と、
    前記主回路における電圧である主回路電圧を取得する電圧取得手段と、
    放電開始条件が成立した場合に、前記主回路を操作し前記主回路電圧を低下させる放電制御を実行する制御装置と、を備える車両の電源システムであって、
    前記制御装置は、前記放電開始条件が成立した後、前記放電制御の開始を待機する待機制御を所定時間実行した後に前記放電制御を開始するとともに、前記待機制御の実行中に前記主回路電圧が予め定められた電圧を下回った場合には、前記放電制御を実行しないことを特徴とする車両の電源システム。
  4. 前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて前記待機制御の継続の可否を判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の電源システム。
  5. 前記制御装置は、所定の目標時間内に前記主回路電圧が所定の目標電圧以下になるまで放電可能であるか否かを、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて判定するとともに、放電可能である場合には前記待機制御を継続し、放電可能でない場合には前記待機制御を終了し前記放電制御を開始することを特徴とする請求項１又は４に記載の車両の電源システム。
  6. 前記制御装置は、前記放電制御を実行することにより前記主回路電圧を前記目標電圧以下にするために必要な時間である予定放電実行時間と、前記目標時間が経過した時に前記主回路電圧を前記目標電圧以下にするために前記放電制御の実行を待機する必要のある時間である予定放電待機時間とを、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて繰り返し算出し、当該予定放電待機時間が経過した後に前記放電制御を開始することを特徴とする請求項５に記載の車両の電源システム。
  7. 前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて前記主回路における残留エネルギを算出し、当該残留エネルギに基づいて前記予定放電時間及び前記予定放電待機時間を算出することを特徴とする請求項６に記載の車両の電源システム。
  8. 前記制御装置は、前記待機制御の実行中に前記電圧取得手段によって取得される主回路電圧に基づいて当該主回路電圧の上昇の有無を判定し、当該判定結果に基づいて前記待機制御の継続の可否を判定することを特徴とする請求項１又は４に記載の車両の電源システム。
  9. 前記主回路における電力を前記制御装置に供給する電力供給装置をさらに備え、
    前記制御装置は、前記電力供給装置によって供給される電力を用いて前記放電制御を実行することを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の車両の電源システム。
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