(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2021069195
(43)【公開日】20210430
(54)【発明の名称】異常検出装置および異常検出方法
(51)【国際特許分類】
   B60L 58/10 20190101AFI20210402BHJP
   B60L 1/00 20060101ALI20210402BHJP
   B60L 3/00 20190101ALI20210402BHJP
   B60L 50/60 20190101ALI20210402BHJP
   H02P 29/024 20160101ALI20210402BHJP
   H02P 4/00 20060101ALI20210402BHJP
【FI】
   !B60L58/10
   !B60L1/00 L
   !B60L3/00 S
   !B60L50/60
   !H02P29/024
   !H02P4/00
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】2019193169
(22)【出願日】20191024
(11)【特許番号】6854862
(45)【特許公報発行日】20210407
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】特許業務法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡本 泰典
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】末竹 成規
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
【テーマコード(参考)】
5H125
5H501
【Fターム(参考)】
5H125AA01
5H125AC12
5H125BA02
5H125BC25
5H125BC29
5H125BC30
5H125EE23
5H125EE26
5H125EE51
5H501AA20
5H501BB08
5H501CC04
5H501CC09
5H501DD01
5H501JJ03
5H501JJ17
5H501LL23
5H501LL52
(57)【要約】
【課題】システムを肥大化させることなく、車載システムにおける電力供給経路の異常を容易に検出する。
【解決手段】駆動モータ5に供給される電源電圧Vaと制御装置に供給される電源電圧Vbの差分値C12を演算する差分部12、差分部12が演算した差分値C12が所定範囲を逸脱するか否かで電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定部13、および駆動モータ5と制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別部14を備え、判定部13は、識別した結果が、駆動モータ5と制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、判定を実行するように構成した。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムに搭載される異常検出装置であって、
前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分部、
前記差分部が演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定部、および
前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別部を備え、
前記判定部は、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする異常検出装置。
【請求項2】
前記電源接続を切り替えてからの経過時間を計測する計時部を備え、
前記判定部は、前記経過時間が所定範囲内のときに、前記判定を実行することを特徴とする請求項1に記載の異常検出装置。
【請求項3】
前記動作モードと前記電源接続の組合せを示すテーブルを保持する記憶部を有し、
前記接続状況識別部は、前記車載システムに搭載された制御機器から出力された前記動作モードを示す情報と、前記保持されたテーブルに基づき、前記電源接続状況を識別することを特徴とする請求項1または2に記載の異常検出装置。
【請求項4】
仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムの異常を検出する方法であって、
前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分演算ステップ、
前記差分演算ステップで演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定ステップ、および
前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別ステップを含み、
前記判定ステップでは、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする異常検出方法。
【請求項5】
前記判定ステップでは、前記電源接続を切り替えてからの経過時間が、1ms以上、20ms以下のときに、前記判定を実行することを特徴とする請求項4に記載の異常検出方法。
【請求項6】
前記接続状況識別ステップでは、前記車載システムに搭載された制御機器から出力された前記動作モードを示す情報と、前記動作モードと前記電源接続の組合せを示すテーブルに基づき、前記電源接続状況を識別することを特徴とする請求項4または5に記載の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、異常検出装置および異常検出方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
内燃機関と電動機を動力源としたハイブリッド車両の車載システムでは、一般的に、内燃機関の動作に必要な補機類に電力供給するための補機用バッテリと、電動機を駆動するための駆動用バッテリの仕様の異なる少なくとも2系統の蓄電装置を搭載している。また、ハイブリッド車両の電動機として用いる回転電機は、駆動モードと発電モードの双方向動作が可能である。
【0003】
一方、駆動電力の供給元、回生電力の受け入れ先としては、車両の動作モードによっては、駆動用バッテリに限らず、補機用バッテリに切り替える制御が行われることがある。同様に、イグニッション信号等の制御信号の電圧供給源についても、補機用バッテリに限らず、駆動用バッテリに適宜切り替える制御が行われる。そのため、一般的なハイブリッド車両には、動作モードに応じて電源を入れ替える電源切替装置が備えられている。
【0004】
電源切替装置に異常をきたすと、適切な電圧が得られず、正常な駆動制御に支障を起こすおそれがあり、電源切替装置を冗長化させることも考えられるが、駆動電力を扱う電源切替装置の小型化には限界があり、車載におけるスペースの制約上、容易ではない。そこで、例えば、疑似信号と比較して回転角位置の検出の際の故障を判定する技術(例えば、特許文献1参照。)を応用し、冗長化に代えて、各電力供給経路の電圧を疑似電圧と比較して異常を検出することで対応することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−209105号公報(段落0028〜0035、図1〜図3)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、車両においては使用電力が刻々と変化し、それに応じて電圧も変化するため、疑似電圧との比較結果だけでは、電力供給経路に異常が発生しているか否かを把握することは困難であった。
【0007】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、システムを肥大化させることなく、車載システムにおける電力供給経路の異常を容易に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本願に開示される異常検出装置は、仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムに搭載される異常検出装置であって、前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分部、前記差分部が演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定部、および前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別部を備え、前記判定部は、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする。
【0009】
本願に開示される異常検出方法は、仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムの異常を検出する方法であって、前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分演算ステップ、前記差分演算ステップで演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定ステップ、および前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別ステップを含み、前記判定ステップでは、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本願に開示される異常検出装置、または異常検出方法によれば、異なる系統に同じバッテリを電源として用いる動作モードがあることを利用して異常を検出するようにしたので、システムを肥大化させることなく、車載システムにおける電力供給経路の異常を容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施の形態1にかかる異常検出装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図2】実施の形態1にかかる異常検出装置における異常検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図3】実施の形態2にかかる異常検出装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図4】実施の形態2にかかる異常検出装置の入力部に入力される2つの電圧波形を示す図である。
【図5】実施の形態2にかかる異常検出装置における異常検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図6】実施の形態3にかかる異常検出装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図7】実施の形態3にかかる異常検出装置の記憶部に記憶される動作モード毎のバッテリの接続先の組合せを示すテーブルを表す図である。
【図8】各実施の形態にかかる異常検出装置の演算処理を実行する部分の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
実施の形態1.
図1と図2は、実施の形態1にかかる異常検出装置の構成、および動作について説明するためのものであり、図1は異常検出装置について、他の機器とのつながりを含めた構成を示すブロック図、図2は異常検出装置の動作、つまり異常検出方法を示すフローチャートである。
【0013】
本実施の形態1にかかる異常検出装置の詳細な説明の前に、他の実施の形態も含め、ハイブリッド車における2つのバッテリと電源切替装置等について説明する。ハイブリッド車では、図1に示すように、回転電機である駆動モータ5の駆動制御を行う駆動部7の電源となることを主目的とした駆動用バッテリ2と、各種制御を行う電子制御装置4等の補機類の電源となることを主目的とした補機用バッテリ3とを備えている。
【0014】
一方、駆動モータ5は基本的に車両を駆動させるためのものであるが、単独で駆動する場合、内燃機関のアシストとして駆動する場合では動作条件が異なり、回生ブレーキ使用時には発電機としても機能する。また、負荷の状態によって電圧に変動が生じる場合、イグニッションスイッチ入力信号等の制御信号の生成に用いる制御用の電源としては、電圧変動の影響を受けないバッテリに接続する必要がある。つまり、動作モードによっては、駆動モータ5の駆動のためには、駆動用バッテリ2よりも補機用バッテリ3を使用する方が好適な場合があり、逆に補機の制御のためには、駆動用バッテリ2を用いた方が好適な場合もある。
【0015】
そのため、駆動モータ5への電力供給経路(駆動用電力供給経路81)、補機類への電力供給経路(制御用電力供給経路82)は、それぞれ駆動用バッテリ2、補機用バッテリ3と直接接続するのではなく、電源切替装置6を介在させて接続している。そして、電源切替装置6は、電子制御装置4からの電源切替制御信号C41に基づいて、動作モードに応じた、駆動用電力供給経路81、制御用電力供給経路82への電源接続の切り替えを行うように構成している。
【0016】
なお、車載システムにおいては、役割の異なる複数の電子制御装置を有することがあるが、本実施の形態においては、電源切替装置6の制御に直接関係する電子制御装置4のみを記載している。また、電子制御装置4は、ECU(Electronic Control Unit)とも称され、図においては、簡略化して、「ECU」と記載している。
【0017】
上述した構成を前提として、本実施の形態1にかかる異常検出装置1について説明する。異常検出装置1は、駆動用電力供給経路81と制御用電力供給経路82それぞれの電源電圧が入力され、いずれかを自機の図示しない電源部に接続する入力部11と、入力部11からの2つの出力(電圧Va、電圧Vb)の差分値を演算する差分部12を備えている。そして、電源切替装置6での接続状況を識別する接続状況識別部14と、接続状況識別部14から出力される識別情報C11と差分部12から出力される差分値C12に基づき、電源切替装置6での異常の有無を判定する判定部13とを備えている。
【0018】
入力部11は、駆動用電力供給経路81に接続され、駆動用電力供給経路81での電圧Vaが入力される第一入力部11aと、制御用電力供給経路82に接続され、制御用電力供給経路82での電圧Vbが入力される第一入力部11aとが設けられている。第一入力部11aの出力と第二入力部11bの出力は、差分部12内で差分処理され、駆動用電力供給経路81の電圧Vaと制御用電力供給経路82の電圧Vbとの差を示す差分値C12として判定部13に出力される。
【0019】
接続状況識別部14は、電源切替装置6の制御を行う電子制御装置4からの出力信号に含まれる接続情報C42に基づき、駆動用電力供給経路81と制御用電力供給経路82に接続された電源が同一であるか否かを識別する。そして、識別結果を示す識別情報C11を判定部13に出力する。
【0020】
判定部13は、電源が同一であると識別情報C11が示した場合、差分値C12が正常範囲から外れているか否かによって、電源切替装置6、あるいはバッテリハーネスから入力部11に至る経路(電力供給経路)のいずれかで異常が発生しているか否かを判定する。差分値C12が正常範囲から外れた場合には、異常があると判断し、異常発生を示す異常信号C13を駆動モータ5の駆動制御を行う駆動部7に出力し、駆動部7は駆動モータ5の駆動を中止し待機モードなどの安全モードに遷移させるなどの処理を行う。
【0021】
なお、異常検出装置1を駆動するための電力源は、第一入力部11a、第二入力部11bそれぞれから、装置内の各部に振り分けて接続するようにしてもよい。あるいは、ダイオードを経由して、第一入力部11a、第二入力部11bそれぞれへの電圧信号を図示しない電源部に接続することで、第一入力部11a、第二入力部11bの電圧信号のうち、高い方を電力源として選択する構成としても良い。
【0022】
また、判定部13は、エラー報知信号C14を用いて、電子制御装置4に異常の発生を通知するとともに、異常部位が電力供給系統のうち、電源切替装置6、バッテリハーネス、および入力部11のいずれかであることを特定させることを可能としても良い。
【0023】
つぎに、図2のフローチャートを用いて異常検出装置1の動作、つまり異常検出方法について説明する。車両の動作モードが変更され、電源を切り替える必要が生じると、電子制御装置4は、電源を切り替えるための電源切替制御信号C41を電源切替装置6に出力するとともに、接続情報C42を含む出力信号を接続状況識別部14に出力する。
【0024】
すると、接続状況識別部14は、電子制御装置4からの出力信号を受信し(ステップS100)、出力信号中の接続情報C42から、駆動用電力供給経路81と制御用電力供給経路82に、同一の電源が接続されているか否かを識別する(ステップS110)。異なる電源が接続されている場合(「No」)は、異なる電源が接続されていることを示す識別情報C11が判定部13に出力され、次の出力信号を受信する(ステップS100)まで待機する。
【0025】
一方、出力信号中の接続情報C42から、同一の電源が接続されていると識別すると(ステップS110で「Yes」)、同一の電源が接続されていることを示す識別情報C11が判定部13に出力される。同一の電源が接続されていることを示す識別情報C11が判定部13に出力されると、判定部13は、差分部12から出力された電圧Vaと電圧Vbの差分の絶対値を示す差分値C12が、閾値Th以下であるか否かにより、正常か異常かの判定を行う(ステップS200)。
【0026】
差分値C12が閾値Th以下の場合(ステップS200で「Yes」)、異常はないと判定し、通常動作を継続(ステップS300)し、判定を終了する。一方、差分値C12が閾値Thを超えている場合(ステップS200で「No」)、異常ありと判定し、異常発生を示す異常信号C13を駆動部7に出力する。これにより、駆動部7は駆動モータ5の駆動を中止し待機モードなどの安全モードに遷移させるなどの処理(異常対応:ステップS400)を行う。
【0027】
つまり、動作モードによって、駆動用電力供給経路81と制御用電力供給経路82に、同じバッテリ(駆動用バッテリ2または補機用バッテリ3)を接続することがあるという特性を利用し、単純な電圧比較で電源切替装置6の異常を検出するようにした。これにより、システムを肥大化させることなく、ハイブリッド車両における電源切替装置6の異常を容易に検出することができるようになった。
【0028】
実施の形態2.
上記実施の形態1においては、電源が同一と識別したときの、差分値が正常範囲であるか否かの判定を行うタイミングについては言及していなかった。本実施の形態2においては、実施の形態1に対して計時部を追加し、異常の有無を判定するタイミングを電源が切替わってからの時間によって制限するように構成した。
【0029】
図3〜図5は実施の形態2にかかる異常検出装置の構成、および動作について説明するためのものであり、図3は異常検出装置について、他の機器とのつながりを含めた構成を示すブロック図、図4は異常検出装置の入力部に入力される駆動用電力供給経路の電圧波形(上段)と制御用電力供給経路の電圧波形(下段)を示す図である。そして、図5は異常検出装置の動作、つまり異常検出方法を示すフローチャートである。計時部、および計時部に関連する部分以外については実施の形態1と同様であり、同様部分についての説明は省略する。
【0030】
本実施の形態2にかかる異常検出装置1は、図3に示すように、接続状況識別部14と判定部13の間に、電源が切替わってからの経過時間tpを計測する計時部15を設けるようにした。そして、接続状況識別部14からの識別情報C11は、判定部13と計時部15それぞれに出力され、計時部15は、経過時間tpを示す計時情報C15を判定部13に出力するようにした。
【0031】
このように計時部15を追加した理由と異常検出装置の動作について説明する。判定部13には、第一入力部11aと第二入力部11bの電圧入力の差分の絶対値を示す差分値C12が、差分部12から基本的には常時入力されている。ここで、実施の形態1(図2)では、接続状況識別部14から電源が同一である旨の識別情報C11が入力される(ステップS110で「Yes」)と、判定部13は、差分値C12に基づく異常判定処理(ステップS200)に移行する例について説明した。
【0032】
しかし、電源切替の際には、電源切替装置6内部の切替回路で発生するチャタリング信号、バッテリハーネス、電源切替装置6と入力部11間のハーネスのインダクタンス成分、およびキャパシタンス成分によって、電圧変動に起因するノイズが発生する。つまり、図4に示すように、電源が切り替えられた直後(切替開始時点t直後)の電圧Vaおよび電圧Vbには、チャタリング信号、電圧変動に起因するインダクタンス成分、およびキャパシタンス成分によるノイズ信号が重畳し、乱れた波形を示す。
【0033】
そのため、電源の切替え直後に判定を行うと、電源切替装置6、および入力部11が正常にもかかわらず、差分値C12が異常値を示し、誤って異常と判定する可能性がある。そこで、図5に示すように、切替開始時点tからチャタリング信号、およびノイズ信号が収束し、判定が行えるようになる判定開始時点tまでを判定無効期間Pとし、異常判定を実施しないようにした(ステップS120)。
【0034】
また、判定開始時点t1からさらに時間が経過すると、駆動モータ5の駆動、あるいは発電動作により、図4に示すように、入力部11へ入力される電圧が変動するため、切替開始時点tから所定時間が経過した時点を判定終了時点tとして設定した。つまり、判定終了時点t以降の期間も判定無効期間Pとした。
【0035】
計時部15は、電源が同一である旨の識別情報C11を受信すると、切替開始時点tから計時を開始し、判定開始時点t、判定終了時点tに入っているか否かの計時情報C15を判定部13に出力するように構成する。判定部は、計時情報C15から異常判定期間Pに入ったことを確認して、異常判定動作を実施するように構成する。あるいは、計時部15は、切替開始時点tからの経過時間tpを示す情報のみを計時情報C15として判定部13に出力し、判定部13がみずから異常判定期間Pに入ったことを確認して、異常判定をするように構成してもよい。
【0036】
これにより、判定開始時点tから判定終了時点tまでの期間が異常判定期間Pとなり(ステップS120〜S130)、異常判定期間Pの間に、異常判定を実施する(ステップS200)ようになる。
【0037】
ステップS200以降の動作については、実施の形態1と同様であり、差分値C12が閾値Th以下の場合(ステップS200で「Yes」)、異常はないと判定し、通常動作を継続(ステップS300)し、判定を終了する。一方、差分値C12が閾値Thを超えている場合(ステップS200で「No」)、異常ありと判定し、異常発生を示す異常信号C13を駆動部7に出力する。これにより、駆動部7は駆動モータ5の駆動を中止し待機モードなどの安全モードに遷移させるなどの処理(異常対応:ステップS400)を行う。
【0038】
なお、判定開始時点tについては、切替開始時点tから1〜5ms後、判定終了時点tについては、切替開始時点tから10〜20ms程度に設定するのが望ましい。これにより、切替開始直後のノイズの影響、および駆動モータ5の動作変更の影響を受けず、正確な異常判定が可能となる。
【0039】
実施の形態3.
上記実施の形態1あるいは2においては、通信情報の中の接続情報に基づいて、電源が同一か否かを識別する例について説明した。本実施の形態3においては、通信情報の中の動作モードを示す情報に基づいて、電源が同一か否かを識別する例について説明する。
【0040】
図6と図7は実施の形態3にかかる異常検出装置の構成、および動作について説明するためのものであり、図6は異常検出装置について、他の機器とのつながりを含めた構成を示すブロック図、図7は異常検出装置の記憶部に記憶される動作モード毎の駆動用電力供給経路、制御用電力供給経路それぞれへの接続バッテリの組合せを示すテーブルを表す図である。なお、動作については実施の形態1で用いた図2を援用する。また、動作モードを示す情報と記憶部に関連する部分以外については、実施の形態1と同様であり、同様部分についての説明は省略する。
【0041】
本実施の形態3にかかる異常検出装置1は、図6に示すように、接続状況識別部14によるデータの読出しが可能な記憶部16を設けるようにした。そして、電子制御装置4から出力された通信情報の中の、動作モードを示す情報(動作モード情報C43)と、記憶部16に記憶された動作モードと接続する電源の組合せの情報から、電源の同一性を判断するようにした。
【0042】
ハイブリッド車両では、動作モードに応じて、駆動用電力供給経路81、制御用電力供給経路82の電源に用いるバッテリの組合せを変更する。つまり、バッテリの組合せは動作モードのよって決まるため、動作モードが分かれば電源が同一か否かを判定することができる。そこで、本実施の形態3にかかる異常検出装置1では、接続状況識別部14は、電子制御装置4が電源切替装置6に電源切替制御信号C41を出力した際に、入力される通信情報の中の動作モード情報C43から動作モードを確認する。そして、記憶部16に記憶された図7に示すようなデータテーブルを読み込み、確認した動作モードに対応する電源の組合せから、電源が同一か否かを識別する(ステップS110)。
【0043】
例えば、動作モード情報C43から動作モードがA0001であると確認すると、駆動用電力供給経路81には駆動用バッテリ2が、制御用電力供給経路82には補機用バッテリ3が接続されることが分かり、同一ではないと識別する(ステップS110で「No」)。同様に、動作モードがA0002であると確認すると、駆動用電力供給経路81、制御用電力供給経路82ともに、駆動用バッテリ2が接続されることが分かり、電源同一であると識別する(ステップS110で「Yes」)。なお、図7に示したデータテーブルでは、動作モードA0002以外に、例えば、B0001、C0001で電源同一と識別することになるが、これは例示であって、様々な組合せが可能であることは言うまでもない。
【0044】
なお、本実施の形態3においては、記憶部16を接続状況識別部14とは別体として設ける例を示したが、これに限ることはなく、接続状況識別部14内に設けるようにしてもよい。
【0045】
このように、動作モード情報C43から、電源切替装置6による電源接続の状況を識別することで、電子制御装置4との通信情報内に電源切替装置6の接続情報C42が含まれない場合においても、電源が同一か否かを識別することが可能となる。
【0046】
また、動作モード情報C43は、元々、電源切替装置6の動作を制御する電子制御装置4に通知される内容である。そのため、動作モード情報C43を用いて電源の同一性を識別するようにすれば、電子制御装置4は、異常検出装置1のために、わざわざ電源の接続の組合せを示す接続情報C42を生成する必要がなく、電子制御装置4をカスタマイズする必要がない。なお、動作モード情報C43は必ずしも電源切替装置6の動作を制御する電子制御装置4から入力される必要はなく、車載システムにおける、電子制御装置4とは別の電子制御装置から入力されるようにしてもよい。
【0047】
なお、異常検出装置1の構成は、上述したように、差分部、判定回路などの演算を実施する部分は、専用のハードウェア構成を用いたものであっても、マイコンを用いたソフトウェアで構成されたもののどちらであっても良い。またソフトウェア構成とハードウェア構成を組み合わせて、冗長性を確保してもよい。
【0048】
そして、マイコンを用いたソフトウェアで構成する場合、演算処理を行う部分、とくに入力部11を除く他の部分は、図8に示すようにプロセッサ101と記憶装置102を備えたひとつのマイコン10によって構成することも考えられる。記憶装置102は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ101は、記憶装置102から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ101にプログラムが入力される。また、プロセッサ101は、演算結果等のデータを記憶装置102の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
【0049】
なお、本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組合せで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
【0050】
具体的には、実施の形態2の計時部15を実施の形態3の異常検出装置1に備えるようにしてもよい。また、異常検出装置1を車載システムにおけるいずれかの電子制御装置の中に組み込むようにしてもよい。さらには、ハイブリッド車両に限らず、2つ、あるいはそれ以上、つまり複数の電源系を切り替える構成であれば、他のシステムにおいても適用可能である。また、差分値C12も絶対値に限らず、負の値を示す場合でもよく、負のある値から正のある値の範囲を超えているか否かで判断するようにしてもよい。
【0051】
以上のように、各実施の形態にかかる異常検出装置1によれば、仕様(例えば、容量、出力、あるいはリチウムイオン電池と、鉛電池のような電池の種類)の異なる複数のバッテリ(駆動用バッテリ2、補機用バッテリ3)と、車両を駆動するための回転電機(駆動モータ5)と車両の制御装置(電子制御装置4、および異常検出装置1等)それぞれへの電源接続を、車両の動作モードに応じて複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置6とを有する車載システムに搭載される異常検出装置1であって、回転電機に(駆動モータ5)供給される(駆動用電力供給経路81の)電源電圧Vaと車両の制御装置(電子制御装置4、および異常検出装置1等)に供給される(制御用電力供給経路82の)電源電圧Vbの差分値C12を演算する差分部12、差分部12が演算した差分値C12が所定範囲を逸脱するか否かで電力供給経路(電源切替装置6あるいはハーネス等)に異常があるか否かを判定する判定部13、および回転電機(駆動モータ5)と制御装置(電子制御装置4、および異常検出装置1等)への電源接続状況を識別する接続状況識別部14を備え、判定部13は、識別した結果(識別情報C11)が、回転電機(駆動モータ5)と制御装置(電子制御装置4、異常検出装置1等)に同じバッテリが接続されたことを示すときに、判定を実行するように構成したので、冗長化あるいは疑似基準値を生成する回路を設ける必要がなく、システムを肥大化させることなく、車載システムにおける電力供給経路の異常を容易に検出することができる。
【0052】
とくに、電源接続を切り替えてからの経過時間tpを計測する計時部15を備え、判定部13は、経過時間tpが所定範囲内(異常判定期間P)のときに、判定を実行するように構成すれば、切替え直後、あるいは切替え後の動作変更に伴う電圧変動のノイズを受けることなく、正確に異常の有無を判定することができる。
【0053】
さらに、動作モードと電源接続の組合せを示すテーブル(例えば、図7)を保持する記憶部16を有し、接続状況識別部14は、車載システムに搭載された制御機器(例えば、電子制御装置4)から出力された動作モードを示す情報(動作モード情報C43)と、保持されたテーブルに基づき、電源接続状況を識別するように構成すれば、異常検出装置1のために、わざわざ電源の接続の組合せを示す接続情報C42を生成する必要がなく、車載システムとして使用される制御情報を用いて、識別が可能となる。
【0054】
また、以上のように、各実施の形態にかかる異常検出方法によれば、仕様の異なる複数のバッテリ(駆動用バッテリ2、補機用バッテリ3)と、車両を駆動するための回転電機(駆動モータ5)と車両の制御装置(電子制御装置4、および異常検出装置1等)それぞれへの電源接続を、車両の動作モードに応じて複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置6とを有する車載システムの異常を検出する方法であって、回転電機(駆動モータ5)に供給される(駆動用電力供給経路81の)電源電圧Vaと制御装置(電子制御装置4、および異常検出装置1等)に供給される(制御用電力供給経路82の)電源電圧Vbの差分値C12を演算する差分演算ステップ、差分演算ステップで演算した差分値C12が所定範囲を逸脱するか否かで電力供給経路(電源切替装置6あるいはハーネス等)に異常があるか否かを判定する判定ステップ(ステップS200)、および回転電機(駆動モータ5)と制御装置(電子制御装置4、および異常検出装置1)への電源接続状況を識別する接続状況識別ステップ(ステップS110)を含み、判定ステップでは、識別した結果(識別情報C11)が、回転電機(駆動モータ5)と制御装置(電子制御装置4、および異常検出装置1)に同じバッテリが接続されたことを示すときに、判定を実行するように構成したので、冗長化あるいは疑似基準値を生成する回路を設ける必要がなく、システムを肥大化させることなく、車載システムにおける電力供給経路の異常を容易に検出することができる。
【0055】
判定ステップ(ステップS120、S130〜S200)では、電源接続を切り替えてからの経過時間tpが、1ms以上、20ms以下のときに、判定を実行するように構成すれば、切替え直後、あるいは切替え後の動作変更に伴う電圧変動のノイズを受けることなく、正確に異常の有無を判定することができる。
【0056】
接続状況識別ステップでは、車載システムに搭載された制御機器(例えば、電子制御装置4)から出力された動作モードを示す情報(動作モード情報C43)と、動作モードと電源接続の組合せを示すテーブル(例えば、図7)に基づき、電源接続状況を識別するように構成すれば、異常検出装置1のために、わざわざ電源の接続の組合せを示す接続情報C42を生成する必要がなく、車載システムとして使用される制御情報を用いて、識別が可能となる。
【符号の説明】
【0057】
1:異常検出装置、 11:入力部、 11a:第一入力部、 11b:第二入力部、 12:差分部、 13:判定部、 14:接続状況識別部、 2:駆動用バッテリ、 3:補機用バッテリ、 4:電子制御装置、 5:駆動モータ、 6:電源切替装置、 7:駆動部、 81:駆動用電力供給経路、 82:制御用電力供給経路、 C11:識別情報、 C12:差分値、 C13:異常信号、 C14:エラー報知信号、 C15:計時情報、 C41:電源切替制御信号、 C42:接続情報、 C43:動作モード情報、 P:判定無効期間、 P:異常判定期間、 P:判定無効期間、 t:切替開始時点、 t:判定開始時点、 t:判定終了時点、 tp:経過時間、 Th:閾値。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】20201117
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムに搭載される異常検出装置であって、
前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分部、
前記差分部が演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで前記電源切替装置、あるいは前記電源切替装置を経由する電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定部、および
前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別部を備え、
前記判定部は、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする異常検出装置。
【請求項2】
前記電源接続を切り替えてからの経過時間を計測する計時部を備え、
前記判定部は、前記経過時間が所定範囲内のときに、前記判定を実行することを特徴とする請求項1に記載の異常検出装置。
【請求項3】
前記動作モードと前記電源接続の組合せを示すテーブルを保持する記憶部を有し、
前記接続状況識別部は、前記車載システムに搭載された制御機器から出力された前記動作モードを示す情報と、前記保持されたテーブルに基づき、前記電源接続状況を識別することを特徴とする請求項1または2に記載の異常検出装置。
【請求項4】
仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムの異常を検出する方法であって、
前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分演算ステップ、
前記差分演算ステップで演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで前記電源切替装置、あるいは前記電源切替装置を経由する電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定ステップ、および
前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別ステップを含み、
前記判定ステップでは、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする異常検出方法。
【請求項5】
前記判定ステップでは、前記電源接続を切り替えてからの経過時間が、1ms以上、20ms以下のときに、前記判定を実行することを特徴とする請求項4に記載の異常検出方法。
【請求項6】
前記接続状況識別ステップでは、前記車載システムに搭載された制御機器から出力された前記動作モードを示す情報と、前記動作モードと前記電源接続の組合せを示すテーブルに基づき、前記電源接続状況を識別することを特徴とする請求項4または5に記載の異常検出方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
本願に開示される異常検出装置は、仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムに搭載される異常検出装置であって、前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分部、前記差分部が演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで前記電源切替装置、あるいは前記電源切替装置を経由する電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定部、および前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別部を備え、前記判定部は、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
本願に開示される異常検出方法は、仕様の異なる複数のバッテリと、車両を駆動するための回転電機と前記車両の制御装置それぞれへの電源接続を、前記車両の動作モードに応じて前記複数のバッテリ間で切り替える電源切替装置とを有する車載システムの異常を検出する方法であって、前記回転電機に供給される電源電圧と前記制御装置に供給される電源電圧の差分値を演算する差分演算ステップ、前記差分演算ステップで演算した差分値が所定範囲を逸脱するか否かで前記電源切替装置、あるいは前記電源切替装置を経由する電力供給経路に異常があるか否かを判定する判定ステップ、および前記回転電機と前記制御装置への電源接続状況を識別する接続状況識別ステップを含み、前記判定ステップでは、前記識別した結果が、前記回転電機と前記制御装置に同じバッテリが接続されたことを示すときに、前記判定を実行することを特徴とする。