7172499 電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20221109BHJP

   B60L 3/04 20060101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 J

B60L3/04 E

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018220241

(22)【出願日】2018-11-26

(65)【公開番号】P2020089066

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-04-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】小山 豊

(72)【発明者】

【氏名】海田 啓司

(72)【発明者】

【氏名】平沢 崇彦

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０６０８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０６２８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｂ６０Ｌ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた前記車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
前記リレー手段は、前記車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、前記車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、前記高電圧バッテリと前記インバータとの間に、前記第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
前記インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより前記車両走行用モータを駆動して前記車両を走行させることが可能であるとともに、前記車両の起動スイッチがオンされた起動時に前記第２のリレー手段を導通状態とし、その後、前記第２のリレー手段に代えて前記第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに前記第１のリレー手段を導通状態に維持するように、前記第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
前記第１の演算装置とは独立して設けられ、前記第１の演算装置の異常時に前記インバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、前記第１のリレー手段を導通状態に維持するように前記第１のリレー手段を制御する第２の演算装置（１４）と、を備え、
前記第２の演算装置は、前記車両の起動スイッチがオフされたとき、所定の走行継続条件が成立すると、前記車両の起動スイッチがオフされても前記第１のリレー手段の導通状態への維持を継続し、前記所定の走行継続条件が不成立であると、前記第１のリレー手段を遮断状態に切り換えるものであり、
前記第２の演算装置は、前記車両の縮退走行を可能とすべく、前記第１の演算装置に比較して簡易的なインバータ制御を実行するものであり、
前記走行継続条件には、前記第２の演算装置によるインバータ制御の実行を通じて、前記車両走行用モータによる走行の継続が可能であることが含まれることを特徴とする電子制御装置。

【請求項2】

前記第２の演算装置は、前記高電圧バッテリの充電量が所定の適正範囲に収まっている場合に、前記第２の演算装置によるインバータ制御の実行を通じて、前記車両走行用モータによる走行の継続が可能であると判定する請求項１に記載の電子制御装置。

【請求項3】

前記第２の演算装置は、前記車両走行用モータと前記インバータとが正常に機能している場合に、前記第２の演算装置によるインバータ制御の実行を通じて、前記車両走行用モータによる走行の継続が可能であると判定する請求項１または２に記載の電子制御装置。

【請求項4】

車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた前記車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
前記リレー手段は、前記車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、前記車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、前記高電圧バッテリと前記インバータとの間に、前記第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
前記インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより前記車両走行用モータを駆動して前記車両を走行させることが可能であるとともに、前記車両の起動スイッチがオンされた起動時に前記第２のリレー手段を導通状態とし、その後、前記第２のリレー手段に代えて前記第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに前記第１のリレー手段を導通状態に維持するように、前記第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
前記第１の演算装置とは独立して設けられ、前記第１の演算装置の異常時に前記インバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、前記第１のリレー手段を導通状態に維持するように前記第１のリレー手段を制御する第２の演算装置（１４）と、を備え、
前記第２の演算装置は、前記車両の起動スイッチがオフされたとき、所定の走行継続条件が成立すると、前記車両の起動スイッチがオフされても前記第１のリレー手段の導通状態への維持を継続し、前記所定の走行継続条件が不成立であると、前記第１のリレー手段を遮断状態に切り換えるものであり、
前記走行継続条件には、車両環境が安全ではないことが含まれることを特徴とする電子制御装置。

【請求項5】

前記第２の演算装置は、前記車両が安全とみなしえるエリアで停止したとき車両環境が安全であると判定し、それ以外は安全ではないと判定する請求項４に記載の電子制御装置。

【請求項6】

車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた前記車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
前記リレー手段は、前記車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、前記車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、前記高電圧バッテリと前記インバータとの間に、前記第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
前記インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより前記車両走行用モータを駆動して前記車両を走行させることが可能であるとともに、前記車両の起動スイッチがオンされた起動時に前記第２のリレー手段を導通状態とし、その後、前記第２のリレー手段に代えて前記第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに前記第１のリレー手段を導通状態に維持するように、前記第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
前記第１の演算装置とは独立して設けられ、前記第１の演算装置の異常時に前記インバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、前記第１のリレー手段を導通状態に維持するように前記第１のリレー手段を制御する第２の演算装置（１４）と、を備え、
前記第２の演算装置は、前記車両の起動スイッチがオフされたとき、所定の走行継続条件が成立すると、前記車両の起動スイッチがオフされても前記第１のリレー手段の導通状態への維持を継続し、前記所定の走行継続条件が不成立であると、前記第１のリレー手段を遮断状態に切り換えるものであり、
前記走行継続条件には、前記車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思があることが含まれることを特徴とする電子制御装置。

【請求項7】

前記第２の演算装置は、前記車両が停止し、トランスミッションのシフトレンジがパーキングであり、運転席のシートベルトが未装着であり、かつ運転席ドアが開かれたとき、前記車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思がないと判定し、それらの要件が満たされないとき、前記車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思があると判定する請求項６に記載の電子制御装置。

【請求項8】

前記第２の演算装置は、前記車両が停止し、トランスミッションのシフトレンジがパーキングであり、かつ、前記車両の運転者が車外に退避したとき、前記車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思がないと判定し、それらの要件が満たされないとき、前記車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思があると判定する請求項６または７に記載の電子制御装置。

【請求項9】

前記第２の演算装置は、前記車両が停止し、トランスミッションのシフトレンジがパーキングであり、かつ、前記車両の起動スイッチがオフされてから所定時間が経過したとき、前記車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思がないと判定し、それらの要件が満たされないとき、前記車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思があると判定する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子制御装置。

【請求項10】

前記第２の演算装置は、前記第１の演算装置の動作が正常であるかを監視する監視機能を有し、
前記第２の演算装置は、前記第１の演算装置の動作が異常と決定すると、前記第１の演算装置にリセットをかけるとともに、前記第１の演算装置に代わって、インバータ制御を実行する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電子制御装置。

【請求項11】

前記第１のリレー手段は、前記高電圧バッテリの正極側と前記インバータとの間に設けられた正極側リレー（ＳＭＲＢ）と、前記高電圧バッテリの負極側と前記インバータとの間に設けられた負極側リレー（ＳＭＲＧ）とを含み、
前記第２のリレー手段は、前記高電圧バッテリの正極側と前記インバータとの間に設けられた正極側リレー（ＳＭＲＢ）と、前記高電圧バッテリの負極側と前記インバータとの間に設けられ、抵抗が直列に接続された電流制限リレー（ＳＭＲＰ）とを含む請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載された高電圧バッテリと、車両走行用モータを駆動するインバータとが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段を備えた車両に適用される電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、車両用電動機に接続されたインバータと、インバータに電力を供給する主バッテリと、主バッテリとインバータとの接続を導通又は遮断するメインリレーと、を含むハイブリッド自動車または電気自動車において、メインリレーを制御する車両制御装置が開示されている。

【0003】

この車両制御装置は、メインリレーが導通状態で、かつ、制御ＥＣＵから遮断指令がメインリレーに出力された場合に、メインリレーの導通状態を予め決められた時間保持する保持回路を備えている。この保持回路により、車両の走行中に制御ＥＣＵがリセットされて遮断指令がメインリレーに出力されても、メインリレーを遮断することなく所定時間の間、導通状態に保持することができる。そのため、保持回路によるメインリレーの保持期間中に、制御ＥＣＵが立ち上がれば、運転者にほとんど気付かれずにそのまま車両を走行させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－２０６２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の車両制御装置では、制御ＥＣＵの異常の態様がリセットによって立ち上がるものではない場合、保持回路による保持期間が経過しても制御ＥＣＵが立ち上がらずに、メインリレーが遮断されてしまう虞がある。この場合、インバータに電力が供給されないので、最悪の場合、車両は走行不能となってしまう可能性がある。さらに、仮に保持期間中に制御ＥＣＵから導通指示が出力され、メインリレーの導通状態が維持されたとしても、制御ＥＣＵの異常に起因して、インバータを適切に制御することができない可能性もある。

【0006】

本出願人は、このような課題を解決することが可能な電子制御装置を、既に特願２０１８－４９６５５号によって出願している。この先願に記載の電子制御装置は、第１の演算装置と第２の演算装置とを備える。第１の演算装置は、車両の走行中、高電圧バッテリの正極側とインバータとの間に接続された第１システムメインリレーと、高電圧バッテリの負極側とインバータとの間に接続された第３システムメインリレーとを導通状態に維持するための第１リレー制御信号を出力する。また、第１の演算装置は、車両走行用モータによって車両を走行可能とするために、車両走行用モータを駆動するインバータに制御信号を出力する。

【0007】

第２の演算装置も、第１の演算装置と同様に、第１及び第３システムメインリレーを導通状態に維持するための第２リレー制御信号を出力する。また、第２の演算装置は、第１の演算装置の動作を監視し、第１の演算装置に異常が発生したと判定すると、第１の演算装置に代わって、インバータに制御信号を出力する。従って、第１の演算装置に異常が生じて、第１の演算装置から第１及び第３システムメインリレーに第１リレー制御信号が出力されなくなっても、第２の演算装置によるリレー制御及びインバータ制御により、車両は走行を継続することが可能となる。

【0008】

ここで、第１の演算装置に異常が生じたときに、例えば、メータクラスター内の警告灯を点灯させるなどして、運転者に異常の発生を通知することが考えられる。この際、運転者は、その異常通知に驚いて、車両の起動スイッチ（イグニッションスイッチ）をオフさせてしまう可能性も否定できない。車両の起動スイッチがオフされたことによって、第２の演算装置から第２リレー制御信号の出力が停止されると、第１及び第３システムメインリレーは導通状態から遮断状態に切り換わる。この状態では、車両走行用モータによって車両を走行させることができない。そのため、運転者が、車両の起動スイッチを再度オンしたとしても、先願の電子制御装置では、再び、第１及び第３システムメインリレーを導通状態に切り換えることができない可能性がある。その理由は以下の通りである。

【0009】

先願の電子制御装置では、起動スイッチがオンされた起動時には、第１の演算装置が、最初に、高電圧バッテリの正極側に接続された第１システムメインリレーと、高電圧バッテリの負極側とインバータとの間に設けられ、抵抗と直列に接続された第２システムメインリレーと、を導通状態に切り換えるように構成されている。これは、起動時の突入電流により大電流が流れて、リレー接点の溶着等の不具合の発生を防止するためである。そして、第１の演算装置は、第２システムメインリレーが導通状態に切り換えられてから所定時間が経過すると、高電圧バッテリの負極側に接続された第３システムメインリレーを導通状態に切り換えるとともに、第２システムメインリレーを遮断状態に切り換える接続シーケンスを実行する。

【0010】

先願の電子制御装置では、第２の演算装置が、第２システムメインリレーに対してリレー制御信号を出力できるようには構成されていない。このため、第２の演算装置が、第１の演算装置に代わって、第１～第３システムメインリレーの接続シーケンスを実行することはできない。従って、第１の演算装置が、発生した異常により、第１～第３システムメインリレーの接続シーケンスを正常に実行できない場合には、運転者が起動スイッチをオンしても、第１及び第３システムメインリレーを導通状態に切り換えることができない状況に陥ってしまう可能性がある。

【0011】

これを解決するため、第２の演算装置が、第１～第３システムメインリレーの接続シーケンスを実行可能に構成することが考えられる。しかしながら、この場合、第２の演算装置から第２システムメインリレーへの通電回路の追加と、第２の演算装置への接続シーケンス実行プログラムの実装とが必要となり、電子制御装置のコストアップを招いてしまう。

【0012】

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、第１の演算装置の異常発生時に、運転者が起動スイッチをオフしたとしても、コストアップを招くことなく、確実に車両走行用モータを駆動するインバータへ電源を供給することが可能な電子制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するために、本発明の一態様による電子制御装置は、
車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
リレー手段は、車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、高電圧バッテリとインバータとの間に、第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより車両走行用モータを駆動して車両を走行させることが可能であるとともに、車両の起動スイッチがオンされた起動時に第２のリレー手段を導通状態とし、その後、第２のリレー手段に代えて第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに第１のリレー手段を導通状態に維持するように、第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
第１の演算装置とは独立して設けられ、第１の演算装置の異常時にインバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、第１のリレー手段を導通状態に維持するように第１のリレー手段を制御する第２の演算装置（１４）と、を備え、
第２の演算装置は、車両の起動スイッチがオフされたとき、所定の走行継続条件が成立すると、車両の起動スイッチがオフされても第１のリレー手段の導通状態への維持を継続し、所定の走行継続条件が不成立であると、第１のリレー手段を遮断状態に切り換えるものであり、
第２の演算装置は、車両の縮退走行を可能とすべく、第１の演算装置に比較して簡易的なインバータ制御を実行するものであり、
走行継続条件には、第２の演算装置によるインバータ制御の実行を通じて、車両走行用モータによる走行の継続が可能であることが含まれることを特徴とする。
本発明の別の態様による電子制御装置は、
車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
リレー手段は、車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、高電圧バッテリとインバータとの間に、第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより車両走行用モータを駆動して車両を走行させることが可能であるとともに、車両の起動スイッチがオンされた起動時に第２のリレー手段を導通状態とし、その後、第２のリレー手段に代えて第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに第１のリレー手段を導通状態に維持するように、第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
第１の演算装置とは独立して設けられ、第１の演算装置の異常時にインバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、第１のリレー手段を導通状態に維持するように第１のリレー手段を制御する第２の演算装置（１４）と、を備え、
第２の演算装置は、車両の起動スイッチがオフされたとき、所定の走行継続条件が成立すると、車両の起動スイッチがオフされても第１のリレー手段の導通状態への維持を継続し、所定の走行継続条件が不成立であると、第１のリレー手段を遮断状態に切り換えるものであり、
走行継続条件には、車両環境が安全ではないことが含まれることを特徴とする。
本発明のさらに別の態様による電子制御装置は、
車両に搭載された高電圧バッテリ（５）と、車両走行用モータ（３１）を駆動するインバータ（３０）とが、電気的に導通した導通状態と、電気的に非導通となる遮断状態とに切り換え可能なリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰ）を備えた車両に適用される電子制御装置（１０）であって、
リレー手段は、車両が走行する間、導通状態に維持される第１のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ）と、車両の起動スイッチ（３）がオンされる起動時に導通状態となって、高電圧バッテリとインバータとの間に、第１のリレー手段が導通状態となったときに流れる電流よりも制限された電流を流す第２のリレー手段（ＳＭＲＢ、ＳＭＲＰ）と、を含み、
インバータに対してインバータ制御信号を出力することにより車両走行用モータを駆動して車両を走行させることが可能であるとともに、車両の起動スイッチがオンされた起動時に第２のリレー手段を導通状態とし、その後、第２のリレー手段に代えて第１のリレー手段を導通状態に切り換えるとともに第１のリレー手段を導通状態に維持するように、第１及び第２のリレー手段を制御する第１の演算装置（１３）と、
第１の演算装置とは独立して設けられ、第１の演算装置の異常時にインバータに対してインバータ制御信号を出力するとともに、第１のリレー手段を導通状態に維持するように第１のリレー手段を制御する第２の演算装置（１４）と、を備え、
第２の演算装置は、車両の起動スイッチがオフされたとき、所定の走行継続条件が成立すると、車両の起動スイッチがオフされても第１のリレー手段の導通状態への維持を継続し、所定の走行継続条件が不成立であると、第１のリレー手段を遮断状態に切り換えるものであり、
走行継続条件には、車両の運転者が当該車両の走行を継続する意思があることが含まれることを特徴とする。

【0014】

このように、本発明による電子制御装置では、車両の起動スイッチがオフされても、所定の走行継続条件が成立した場合には、第２の演算装置が、継続して、第１のリレー手段を導通状態に維持するように構成されている。このため、例えば、運転者が誤って起動スイッチをオフしてしまったような状況では、所定の走行継続条件が成立するように、所定の走行継続条件を設定することで、第２の演算装置が起動時の接続シーケンスを実行せずとも、運転者によって再び起動スイッチがオンされたときに、導通状態に維持されている第１のリレー手段を介してインバータに電力が供給されているので、車両走行用モータにより車両を走行させることが可能となる。

【0015】

上記括弧内の参照番号は、本開示の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら発明の範囲を制限することを意図したものではない。

【0016】

また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態による電子制御装置を含む制御システム全体の構成を示す構成図である。

【図2】電子制御装置の第１の演算装置及び第２の演算装置にて実行される制御処理を示すフローチャートである。

【図3】第１の演算装置及び第２の演算装置にて実行されるリレー制御について説明するためのタイミングチャートである。

【図4】第１の演算装置の動作が異常となり、リセットがかけられたときの、第１及び第３トランジスタから出力されるリレー駆動信号の状態と、正極側及び負極側システムメインリレーの状態を示すタイミングチャートである。

【図5】図２のフローチャートの走行継続条件判定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図6】運転者の走行継続の意思の有無を判定するための条件の一例を示す図である。

【図7】車両環境が安全か否かを判定するための条件の一例を示す図である。

【図8】第１の演算装置に異常が発生し、運転者が誤って起動スイッチをオフしてしまった場合の、第２の演算装置による制御の一例を示すタイミングチャートである。

【図9】第１の演算装置に異常が発生し、運転者が誤って起動スイッチをオフしてしまった場合の、第２の演算装置による制御の他の例を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による電子制御装置１０及びその電子制御装置１０の制御対象である走行用モータ３１や各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰなどを含む制御システム全体の構成を示す構成図である。図１に示すように、本実施形態による電子制御装置１０が適用される車両は、３相交流の走行用モータ３１を駆動力源として有する電動車両である。車両の駆動力源として、他に内燃機関を備えていてもよく、また、走行用モータ３１とは別のモータを車両の駆動力源としてさらに備えていてもよい。

【0019】

走行用モータ３１は、高電圧バッテリ５から供給される電力を用いてインバータ３０によって駆動される。高電圧バッテリ５は、例えばリチウム電池やニッケル電池であり、数百ボルトの直流の高電圧を供給可能なものである。なお、高電圧バッテリ５とインバータ３０との間に昇圧コンバータを設け、インバータ３０に、昇圧コンバータが昇圧した高電圧を供給可能に構成してもよい。

【0020】

インバータ３０は、供給された直流高電圧に応じた直流電流を３相の交流電流に変換して走行用モータ３１に出力する。走行用モータ３１は、インバータ３０から出力される３相交流電流により回転駆動される。この際、インバータ３０において、出力する３相交流電流の電流値を変化させることにより、走行用モータ３１の出力トルクを制御することができ、車両を所望の速度で走行させることができる。

【0021】

なお、車両の車輪の回転が車軸を介して走行用モータ３１に伝達されて走行用モータ３１のロータが回転させられる場合、走行用モータ３１は発電機として機能して交流電流を発電する。走行用モータ３１が発電した交流電流は、インバータ３０により直流に変換される。高電圧バッテリ５は二次電池であり、インバータ３０より直流に変換された電流による電力を蓄電することができる。

【0022】

高電圧バッテリ５の正極側とインバータ３０との間には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢが設けられている。高電圧バッテリ５の負極側とインバータ３０との間には、負極側システムメインリレーＳＭＲＧが設けられている。さらに、負極側システムメインリレーＳＭＲＧと並列に、起動用システムメインリレーＳＭＲＰと抵抗Ｒとの直列回路が接続されている。起動用システムメインリレーＳＭＲＰが電流制限リレーに相当する。これら３個のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰは、それぞれ、リレースイッチとリレーコイルとを有する。

【0023】

３個のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰは、後述する第１の演算装置１３及び／又は第２の演算装置１４からの第１のリレー制御信号及び／又は第２のリレー制御信号によってリレーコイルにリレー駆動信号が通電されると、リレースイッチを遮断状態から導通状態に切り換える。第１のリレー手段としての、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＢの各々のリレースイッチが導通状態に切り替えられると、高電圧バッテリ５とインバータ３０とが電気的に接続され、高電圧バッテリ５からインバータ３０へ高電圧を供給すること、及びインバータ３０によって直流に変換された電流によって高電圧バッテリ５を充電することが可能となる。逆に、各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰが導通状態であるときに、第１のリレー制御信号及び／又は第２のリレー制御信号が停止してリレー駆動信号が通電されなくなると、各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰは遮断状態に切り替えられる。この場合、高電圧バッテリ５とインバータ３０とは電気的に遮断される。

【0024】

電子制御装置１０は、高電圧バッテリ５よりも低い電圧を発生する車載バッテリ４から供給される電力を用いて動作し、例えばインバータ３０を構成する各スイッチング素子を駆動するための駆動信号（例えば、ＰＷＭ信号）を指示する指示信号を出力したり、各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰへリレー駆動信号を出力したりする。

【0025】

電子制御装置１０は、図１に示すように、入力回路１１、１２、第１の演算装置１３、第２の演算装置１４、ＣＡＮ（登録商標、以下同様）通信回路１５、監視ＩＣ１６、出力回路１７、１８、及び、電源回路１９などを備えている。

【0026】

入力回路１１、１２は、例えば、増幅回路、サンプリング回路、Ａ／Ｄ変換回路などの入力処理を行うための回路を備えている。そして、入力回路１１は、ブレーキペダルセンサ１、アクセルペダルセンサ２、車速センサ、レゾルバ、車両の起動スイッチ３などの各種のセンサやスイッチからの信号の入力処理を行って第１の演算装置１３に出力する。同様に、入力回路１２も、各種センサやスイッチからの入力処理を行い、第２の演算装置１４に出力する。なお、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とで個別に入力回路１１、１２を設けるのではなく、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とで、同じ入力回路を共用してもよい。第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、入力された各種のセンサやスイッチからの信号に基づいて、後述するインバータ制御やリレー制御を実行する。

【0027】

ブレーキペダルセンサ１は、ブレーキペダルの踏み込み力を検出する。この踏み込み力は、たとえば、ブレーキ油圧から検出してもよい。もしくは、ブレーキペダルの踏み込み力としてブレーキペダルの踏み込み量を検出してもよい。アクセルペダルセンサ２は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。車速センサは、車両の走行速度すなわち車速を検出する。レゾルバは、走行用モータ３１が備えるロータの機械角を検出する。これらのセンサからの信号は、直接、電子制御装置１０に入力されてもよいが、他のＥＣＵから電子制御装置１０に提供されてもよい。

【0028】

ＣＡＮ通信回路１５は、第１の演算装置１３又は第２の演算装置１４から出力される、インバータ３０の各スイッチング素子を駆動するための駆動信号を指示する指示信号をインバータ３０に送信する。インバータ３０では、受信した指示信号に応じた駆動信号を生成し、その駆動信号を用いて各スイッチング素子をオン、オフ駆動する。なお、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４が、例えば駆動信号としてのＰＷＭ信号を生成し、直接、インバータ３０の各スイッチング素子に出力するように構成してもよい。

【0029】

第１の演算装置１３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータを有する。この第１の演算装置１３は、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に記憶されているプログラムを実行することで、インバータ制御機能や、３個のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰに対するリレー制御機能を発揮するように構成されている。これらの機能が発揮されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。

【0030】

第２の演算装置１４も、第１の演算装置１３と同様に、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータを有する。また、第２の演算装置１４も、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、インバータ制御機能、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧに対するリレー制御機能に加え、第１の演算装置１３の監視機能を発揮するように構成されている。例えば、第２の演算装置１４による監視機能は、第１の演算装置１３から定期的に出力されるサービスパルスの間隔を計時するウォッチドッグ機能を採用してもよい。あるいは、第２の演算装置１４による監視機能は、第１の演算装置１３におけるインバータ制御のための指示信号と、自身が算出した指示信号とを対比して、その差異が基準値内に収まっているか否かを判定する手法を採用してもよい。

【0031】

ただし、本実施形態では、第２の演算装置１４が有するコンピュータの演算処理能力は、第１の演算装置１３が有するコンピュータの演算処理能力よりも低い。そのため、通常は、第１の演算装置１３がインバータ制御機能を実行して走行用モータ３１を駆動し、第２の演算装置１４は、インバータ制御機能を停止しつつ、第１の演算装置１３の動作が正常であるかを監視する監視機能を作動させるよう、それぞれプログラムされている。そして、第２の演算装置１４が、その監視機能により第１の演算装置１３の動作が異常であると判定すると、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３に代わって、インバータ制御機能を実行する。この際、第２の演算装置１４は、例えば走行用モータ３１により車両を安全なエリアまで走行させるためのいわゆる縮退走行が可能となるように、第１の演算装置１３に比較して簡易的なインバータ制御を実行するようにプログラムされている。ただし、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３と同等の演算処理能力を備え、第１の演算装置１３と同様のインバータ制御を行うように構成してもよい。

【0032】

第２の演算装置１４が第１の演算装置１３の動作は異常であると決定した場合、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３に継続的にリセット信号を出力する。このため、第２の演算装置１４がインバータ制御を実行するときに、第１の演算装置１３からインバータ制御のための指示信号が出力されることはない。このようにして、本実施形態では、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４との双方から、同時に、インバータ制御のための指示信号が出力されることを防止している。

【0033】

各システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰに対するリレー制御機能に関しては、車両の走行中に、インバータ３０への電力供給が途絶えることを確実に防止すべく、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とが、車両の起動から停止までの間、ともに実行するようにプログラムされている。第１及び第２の演算装置１３、１４による各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰに対するリレー制御に関しては、後に詳細に説明する。

【0034】

監視ＩＣ１６は、いわゆるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、第２の演算装置１４が正常に動作しているかどうかを監視する。例えば、監視ＩＣ１６は、第２の演算装置１４から定期的に出力されるサービスパルスの間隔を計時するウォッチドッグタイマーとして構成される。この場合、監視ＩＣ１６は、計時時間がサービスパルスの出力予定間隔を超えた場合、第２の演算装置１４の動作が異常とみなし、第２の演算装置１４へリセット信号を出力する。一方、第２の演算装置１４から出力予定間隔で定期的にサービスパルスが出力されている場合には、監視ＩＣ１６は、第２の演算装置１４の動作が正常であることを示す正常信号を第２の演算装置１４に出力する。なお、監視ＩＣ１６による第２の演算装置１４の動作の監視手法は、上述した手法に限られず、適用できるかぎり、公知のいかなる監視手法を用いてもよい。

【0035】

第２の演算装置１４は、自身の監視機能によって第１の演算装置１３の動作異常を判定したとき、監視ＩＣ１６から自身が正常に動作していることを示す監視結果（正常信号）を受信しているか確認する。そして、監視ＩＣ１６から正常信号を受信していることが確認できた場合、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３の動作が異常であることを決定する。このように、本実施形態の電子制御装置１０は監視ＩＣ１６を有しているので、例えば第２の演算装置１４の動作異常に起因して、第１の演算装置１３が正常に動作しているにも拘らず、第２の演算装置１４が誤って第１の演算装置１３の動作異常と決定してしまうことを防止することができる。

【0036】

出力回路１７は、第１の演算装置１３が各システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰの接続シーケンスを実行するために、第１の演算装置１３から出力される第１リレー制御信号に応じて、各々のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰへリレー駆動信号を出力する。より具体的には、出力回路１７は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第１トランジスタＴｒ１と、起動用システムメインリレーＳＭＲＰにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第２トランジスタＴｒ２と、負極側システムメインリレーＳＭＲＧにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第３トランジスタＴｒ３とを有する。第１の演算装置１３は、第１リレー制御信号として、第１～第３トランジスタＴｒ１～Ｔｒ３をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。

【0037】

さらに、出力回路１７は、第１トランジスタＴｒ１のソースと正極側システムメインリレーＳＭＲＢとを接続する接続線において、出力回路１８の出力が合流する合流地点よりも第１トランジスタＴｒ１のソース側に挿入されたダイオードＤ１を有している。また、出力回路１７は、第３トランジスタＴｒ３のソースと負極側システムメインリレーＳＭＲＧとの接続線において、出力回路１８の出力が合流する合流地点よりも第３トランジスタＴｒ３のソース側に挿入されたダイオードＤ２を有している。これらのダイオードＤ１、Ｄ２は、出力回路１８からの電流の回り込みを防止するために設けられている。

【0038】

そして、それぞれのダイオードＤ１、Ｄ２の両端電位を計測するために、ダイオードＤ１、Ｄ２の両端にそれぞれモニタ線の一端が接続され、それらのモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＡ～Ｄに接続されている。具体的には、ダイオードＤ１のアノード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＡに接続されている。ダイオードＤ１のカソード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＣに接続されている。ダイオードＤ２のアノード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＢに接続されている。ダイオードＤ２のカソード側に一端が接続されたモニタ線の他端は、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４のポートＤに接続されている。

【0039】

第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、ポートＡ～Ｄから取り込んだダイオードＤ１、Ｄ２の両端電位を用いて、出力回路１７から出力されるリレー駆動信号を監視し、その監視結果に基づき、第１トランジスタＴｒ１のオフ故障や、第３トランジスタＴｒ３のオフ故障を検出する。例えば、第１トランジスタＴｒ１が導通している状態からオフ故障した場合、第１トランジスタＴｒ１から正極側システムメインリレーＳＭＲＢへ流れていた電流が遮断される。この場合、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルによる誘起電圧によって、ダイオードＤ１のアノード電圧Ｖａよりもカソード電圧Ｖｃの方が大きくなる場合がある。そのため、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、Ｖａ＜Ｖｃとなったとの監視結果をもって、第１トランジスタＴｒ１のオフ故障を検出することができる。あるいは、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、ダイオードＤ１のアノード電圧Ｖａとカソード電圧Ｖｃとの電位差が、ダイオードＤ１による順方向降下電圧に合致しないとの監視結果をもって、第１トランジスタＴｒ１のオフ故障を検出してもよい。第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、同様にして、第２トランジスタＴｒ２のオフ故障も検出することができる。

【0040】

出力回路１８は、第２の演算装置１４から出力される第２リレー制御信号に応じて、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力する。具体的には、出力回路１８は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第４トランジスタＴｒ４と、負極側システムメインリレーＳＭＲＧにリレー駆動信号を出力するための出力部としての第５トランジスタＴｒ５とを有する。第２の演算装置１４は、第２リレー制御信号として、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。このように、第２の演算装置１４からの第２リレー制御信号に従って、各システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧにリレー駆動信号を出力する通電回路である出力回路１８は、起動用システムメインリレーＳＭＲＰに対してリレー駆動信号を出力するための構成を有していない。

【0041】

出力回路１８の第４トランジスタＴｒ４のソースからの出力は、出力回路１７の第１トランジスタＴｒ１と正極側システムメインリレーＳＭＲＢとを接続する接続線に接続される。出力回路１８は、第４トランジスタＴｒ４のソースからの出力が上記接続線に接続される合流地点よりも第４トランジスタＴｒ４のソース側に、ダイオードＤ３を有している。同様に、出力回路１８の第５トランジスタＴｒ５のソースからの出力は、第３トランジスタＴｒ３と負極側システムメインリレーＳＭＲＧとを接続する接続線に接続される。出力回路１８は、第５トランジスタＴｒ５のソースからの出力が上記接続線に接続される合流地点よりも第５トランジスタＴｒ５のソース側に、ダイオードＤ４を有している。これらのダイオードＤ３、Ｄ４は、出力回路１７からの電流の回り込みを防止するために設けられている。なお、図１には示していないが、出力回路１８についても、ダイオードＤ３、Ｄ４の両端の電位を第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４に取り込んで、各トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５のオフ故障を検出するようにしてもよい。

【0042】

電源回路１９は、電源ＩＣ２０と、ＯＲ回路２１と、トランジスタ２２と、リレー回路２３とを備えている。この電源回路１９は、車両の起動スイッチ３がオフされても、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４を含む電子制御装置１０内の各回路に電源供給を継続可能とするために設けられている。

【0043】

電源ＩＣ２０は、車載バッテリ４より常時電源が供給されており、起動スイッチ３がオフされたときにも動作可能である。電源ＩＣ２０は、第１の演算装置１３及び／又は第２の演算装置１４からの電源供給指示信号を受けている間、後述するＯＲ回路２１に対して、トランジスタ２２をオンするためのオン信号を出力する。

【0044】

ＯＲ回路２１には、上述した電源ＩＣ２０から出力されるオン信号の他に、起動スイッチ３を介して、車載バッテリ４からの電圧信号が入力される。ＯＲ回路２１の出力は、リレー回路２３のコイルに接続されたトランジスタ２２のベースに接続されている。ＯＲ回路２１は、電源ＩＣ２０からのオン信号と車載バッテリ４からの電圧信号の少なくとも一方が入力されると、ハイレベル信号を出力する。ＯＲ回路２１からハイレベル信号が出力されることによって、トランジスタ２２がオンする。すると、リレー回路２３のコイルに電流が流れて、リレー回路２３の接点がオンする。これにより、図１に示すように、出力回路１７、１８の他、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４を含む電子制御装置１０内の各回路へ電源が供給され、各回路は動作可能となる。

【0045】

一方、ＯＲ回路２１に、電源ＩＣ２０からのオン信号と車載バッテリ４からの電圧信号のいずれも入力されなくなると、ＯＲ回路２１からの出力信号がローレベルになる。すると、トランジスタ２２がオフするので、リレー回路２３のコイルへの通電が停止する。その結果、リレー回路２３の接点がオフして、電子制御装置１０内の各回路への電源供給が停止する。なお、図１に示す例では、電源回路１９は、電子制御装置１０内に設けられているが、電源回路１９は、電子制御装置１０の外部に設けられてもよい。

【0046】

また、図１に示すように、起動スイッチ３を介しての車載バッテリ４からの電圧信号は、入力回路１１、１２にも与えられる。これにより、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、起動スイッチ３がオフされたことを検出することができる。第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４は、起動スイッチ３がオンされて電源供給が開始されると、電源ＩＣ２０に対して、電源供給指示信号を出力する。これにより、起動スイッチ３がオフされても、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４を含む電子制御装置１０内の各回路は動作を継続することができる。

【0047】

次に、上記した構成を有する電子制御装置１０において、第１の演算装置１３及び第２の演算装置１４にて実行される制御処理を図２のフローチャート、図３及び図４のタイミングチャートなどを参照しつつ説明する。図２に示すフローチャートは、車両の起動スイッチ３がオンされたときに開始される。

【0048】

まず、最初のステップＳ１００において、第１の演算装置１３は、第１トランジスタＴｒ１をオンするための駆動信号を出力する。それにより、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルに電流が通電され、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレースイッチがオンされる。図３のタイミングチャートには、第１トランジスタＴｒ１をオンした後、コイルの時定数、機械的な動きにおける慣性モーメントによる遅れ時間、接点切り替わり時間などによるリレー動作時間だけ遅れて、正極側システムメインリレーＳＭＲＢがオンされることが示されている。

【0049】

次に、ステップＳ１１０において、第１の演算装置１３は、第２トランジスタＴｒ２をオンするための駆動信号を出力する。それにより、起動用システムメインリレーＳＭＲＰのリレーコイルに電流が通電され、起動用システムメインリレーＳＭＲＰのリレースイッチがオンされる。図３のタイミングチャートには、第２トランジスタＴｒ２をオンした後、リレー動作時間だけ遅れて、起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされることが示されている。なお、第１の演算装置１３が第２トランジスタＴｒ２へ駆動信号を出力するタイミングは、正極側システムメインリレーＳＭＲＢがオンされてから所定時間（例えば、１００～１５０ｍｓ）後に起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンするように設定される。

【0050】

正極側システムメインリレーＳＭＲＢと起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされることにより、高電圧バッテリ５とインバータ３０とが電気的に接続され、両者の間に電流が流れる。ただし、起動用システムメインリレーＳＭＲＰには直列に抵抗Ｒが接続されている。このため、起動時の突入電流により、起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされた直後から大きな電流が流れることを抑制することができ、リレー接点の溶着等の不具合の発生を防止することができる。

【0051】

次に、ステップＳ１２０において、第１の演算装置１３は、第３トランジスタＴｒ３をオンするための駆動信号を出力する。それにより、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレーコイルに電流が通電され、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレースイッチがオンされる。図３のタイミングチャートには、第３トランジスタＴｒ３をオンした後、リレー動作時間だけ遅れて、負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオンされることも示されている。なお、第１の演算装置１３が第３トランジスタＴｒ３へ駆動信号を出力するタイミングも、起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオンされてから所定時間（例えば、１００～１５０ｍｓ）後に負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオンするように設定される。

【0052】

続くステップＳ１３０では、第１の演算装置１３は、第２トランジスタＴｒ２へ出力していた駆動信号を停止して第２トランジスタＴｒ２をオフする。これにより、図３のタイミングチャートに示すように、リレー復帰時間だけ遅れて、起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオフされる。第２トランジスタＴｒ２への駆動信号を停止するタイミングは、負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオンされてから所定時間（例えば、２０～３０ｍｓ）後に起動用システムメインリレーＳＭＲＰがオフとなるように設定される。

【0053】

そして、ステップＳ１４０において、第２の演算装置１４が、第４トランジスタＴｒ４及び第５トランジスタＴｒ５をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。より詳しくは、第１の演算装置１３は、例えば、第２トランジスタＴｒ２をオフした後、第２の演算装置１４に対して、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧは導通状態である旨を通知する。この通知に基づき、第２の演算装置１４は、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンするための駆動信号をそれぞれ出力する。これにより、第２の演算装置１４は、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧが導通状態であることを確認した上で、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンすることができる。

【0054】

その結果、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルへの通電は、第１トランジスタＴｒ１を経由する系統と、第４トランジスタＴｒ４を経由する系統との２系統で行われることになる。また、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレーコイルへの通電は、第３トランジスタＴｒ３を経由する系統と、第５トランジスタＴｒ５を経由する系統との２系統で行われることになる。従って、例えば、どちらか１系統のトランジスタがオフ故障しても、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧのオン状態は維持することができる。さらに、例えば第１の演算装置１３に異常が生じて、第２の演算装置１４によってリセットがかかり、第１の演算装置１３から第１及び第３トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３をオンするための駆動信号（第１リレー制御信号）が出力されなくなっても、第２の演算装置１４から出力される駆動信号（第２リレー制御信号）により、第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５はオンしたままとすることができる。このため、第１の演算装置１３の異常発生時にも、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧのオン状態は維持することができる。この結果、上述したような故障や異常が生じても、走行用モータ３１を駆動するインバータ３０へ継続して電力を供給することができるようになる。

【0055】

なお、第２の演算装置１４は、必ずしも第４及び第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５を同時にオンする必要はない。例えば、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３が正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオンした後の任意のタイミングで第４トランジスタＴｒ４をオンさせることができる。同様に、第２の演算装置１４は、第１の演算装置１３が負極側システムメインリレーＳＭＲＧをオンした後の任意のタイミングで第５トランジスタＴｒ５をオンさせることができる。

【0056】

以上のステップＳ１００～Ｓ１４０までの処理が、図３のタイミングチャートにおける起動時の処理に該当する。この起動時の処理が終了すると、車両は、走行用モータ３１を駆動力源として走行可能となる。

【0057】

続くステップＳ１５０では、第２の演算装置１４が、第１の演算装置１３の動作は正常であるかどうかを決定する。この決定において、第２の演算装置１４は、上述したように、自身の監視機能により第１の演算装置１３の動作が異常である旨判定し、かつ、監視ＩＣ１６から正常信号を受信している場合に、第１の演算装置１３の動作は異常であると決定し、それ以外の場合、第１の演算装置１３の動作は正常であると決定する。ステップＳ１５０の処理で、第１の演算装置１３の動作は正常と決定すると、ステップＳ１６０の処理に進む。一方、第１の演算装置１３の動作は異常と決定すると、ステップＳ１８０の処理に進む。

【0058】

ステップＳ１６０では、第１の演算装置１３がインバータ制御を実行する。この場合、第２の演算装置１４も正常に動作していれば、図３のタイミングチャートに示すように、車両の走行中、正極側システムメインリレーＳＭＲＢのリレーコイルには、第１トランジスタＴｒ１を経由する系統と、第４トランジスタＴｒ４を経由する系統との２系統から通電が行われる。また、負極側システムメインリレーＳＭＲＧのリレーコイルには、第３トランジスタＴｒ３を経由する系統と、第５トランジスタＴｒ５を経由する系統との２系統から通電が行われる。従って、インバータ３０には、高電圧バッテリ５から走行用モータ３１を駆動するための電力が供給されている状態となっている。その状態において、第１の演算装置１３は、入力した各種のセンサに基づき、走行用モータ３１が発生すべき目標トルクを算出する。そして、その目標トルクを発生させるための駆動信号を示す指示信号をインバータ３０に出力する。これにより、走行用モータ３１は、通常走行制御として、運転者によるアクセルペダル操作やブレーキペダル操作に対応したトルクを発生することができる。

【0059】

続くステップＳ１７０では、第１の演算装置１３は、車両の起動スイッチ３がオフされたか否かを判定する。起動スイッチ３がオフされたと判定した場合、停車時処理を行うため、ステップＳ２３０の処理に進む。一方、起動スイッチ３がオフされていないと判定した場合、インバータ制御、すなわち走行用モータ３１の制御を継続するため、ステップＳ１５０の処理に戻る。

【0060】

ステップＳ２３０では、負極側システムメインリレーＳＭＲＧをオフするために、第１の演算装置１３は第３トランジスタＴｒ３への駆動信号を停止し、第２の演算装置１４は第５トランジスタＴｒ５への駆動信号を停止する。これらの駆動信号の停止は、第１及び第２の演算装置１３、１４においてほぼ同時期に行われる。この結果、図３のタイミングチャートに示すように、第３及び第５トランジスタＴｒ３、Ｔｒ５がオフされてからリレー復帰時間だけ遅れて、負極側システムメインリレーＳＭＲＧがオフされる。

【0061】

次に、ステップＳ２４０において、正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオフするために、第１の演算装置１３は第１トランジスタＴｒ１への駆動信号を停止し、第２の演算装置１４は第４トランジスタＴｒ４への駆動信号を停止する。これらの駆動信号の停止は、第１及び第２の演算装置１３、１４においてほぼ同時期に行われる。この結果、図３のタイミングチャートに示すように、第１及び第４トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４がオフされてからリレー復帰時間だけ遅れて、正極側システムメインリレーＳＭＲＢがオフされる。

【0062】

以上のステップＳ２３０～Ｓ２４０の処理が、図３のタイミングチャートにおける停車時の処理に該当する。この停車時の処理により、高電圧バッテリ５とインバータ３０とは電気的に切り離され、車両は停車する。なお、第１の演算装置１３および第２の演算装置１４は、負極側システムメインリレーＳＭＲＧおよび正極側システムメインリレーＳＭＲＢをオフした後、電源ＩＣ２０に電源オフを指令する。すると、電源ＩＣ２０は、ＯＲ回路２１への電圧信号の入力を停止する。それに伴い、電子制御装置１０内の各回路への電源供給も停止する。

【0063】

ステップＳ１５０において、第１の演算装置１３の動作は異常であると決定されたときに実行されるステップＳ１８０では、第１の演算装置１３に異常が発生したことを、メータクラスターに設けた警告灯の点灯などによってユーザに通知する。そして、ステップＳ１９０において、第２の演算装置１４がインバータ制御を実行する。この場合、図４のタイミングチャートに示すように、第１の演算装置１３は、第２の演算装置１４によって継続的にリセットされるので、第１の演算装置１３は、第１トランジスタＴｒ１への駆動信号と第３トランジスタＴｒ３への駆動信号を停止する。しかし、第４トランジスタＴｒ４を経由する系統からのリレーコイルへの通電により、正極側システムメインリレーＳＭＲＢは導通状態を維持することができ、第５トランジスタＴｒ５を経由する系統からのリレーコイルへの通電により、負極側システムメインリレーＳＭＲＧは導通状態を維持することができる。従って、インバータ３０には、高電圧バッテリ５から走行用モータ３１を駆動するための電力が供給されている状態となっている。その状態において、第２の演算装置１４は、入力した各種のセンサに基づき、走行用モータ３１により車両を安全なエリアまで走行させるためのいわゆる縮退走行を行うためのインバータ制御を実行する。これにより、第１の演算装置１３に異常が発生しても、車両がその時点で停車してしまうことを防ぐことが可能となる。

【0064】

続くステップＳ２００では、第２の演算装置１４は、車両の起動スイッチ３がオフされたか否かを判定する。起動スイッチ３がオフされたと判定した場合、ステップＳ２１０の処理に進む。一方、起動スイッチ３がオフされていないと判定した場合、縮退走行制御を継続するため、ステップＳ１８０の処理に戻る。

【0065】

ステップＳ２１０では、所定の走行継続条件が成立するか否かの判定を行う。このステップＳ２１０にて走行継続条件成立との判定結果が得られた場合、続くステップＳ２２０において肯定的な判定がなされ、処理は、ステップＳ１８０に戻る。一方、ステップＳ２１０にて走行継続条件不成立との判定結果が得られた場合、ステップＳ２２０において否定的な判定がなされ、処理は、ステップＳ２３０以降の停車時処理に進む。

【0066】

つまり、ステップＳ２１０の走行継続条件判定処理は、起動スイッチ３がオフされても、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを介してのインバータ３０への電源供給を維持し、第２の演算装置１４による縮退走行制御を実行可能な状態に保つ必要があるかどうかを判別し、縮退走行制御を実行可能な状態に保つ必要があるとみなされる場合には走行継続条件成立と判定し、必要がないとみなされる場合には走行継続条件不成立と判定するものである。

【0067】

ここで、例えば、上述したステップＳ１８０での、第１の演算装置１３の異常発生の通知に驚いたユーザが、誤って起動スイッチ３をオフしてしまうことも考えられる。起動スイッチ３がオフされたことに応じて、即座に、ステップＳ２３０以降の停車時処理を実行して、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧをオフしてしまうと、その後、運転者が車両の運転操作を行うために起動スイッチ３をオンしても、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧをオンすることができない可能性が生じる。その理由は、第１の演算装置１３だけが、起動時に、３個のシステムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧ、ＳＭＲＰの接続シーケンスを実行可能であり、異常が発生した第１の演算装置１３は、その接続シーケンスを正常に実行することができないこともあり得るためである。

【0068】

そこで、本実施形態においては、上述したように、車両の起動スイッチ３がオフされても、所定の走行継続条件が成立した場合には、第２の演算装置１４が、継続して、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを導通状態に保持することにより、インバータ３０への電源供給を維持し、第２の演算装置１４による縮退走行制御を実行可能な状態に保つように構成される。このため、運転者によって再び起動スイッチ３がオンされた場合であっても、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを介してインバータ３０に電力が供給されているので、第２の演算装置１４が縮退走行制御を実行して、車両を走行させることが可能となる。

【0069】

図５は、走行継続条件判定処理の詳細を示すフローチャートである。以下、図５のフローチャートに基づいて、走行継続条件判定処理について説明する。

【0070】

最初のステップＳ３００では、高電圧バッテリ５の電圧や充放電電流に基づいて、高電圧バッテリ５の充電量が、所定の上限値と所定の下限値との間の適正範囲に収まっているか否かを判定する。高電圧バッテリ５の充電量が適正範囲外である場合、第２の演算装置１４が縮退走行制御を実行することで、高電圧バッテリ５の劣化や故障を誘発する可能性がある。そのため、ステップＳ３００において、高電圧バッテリ５の充電量が適正範囲外であると判定した場合には、ステップＳ３５０に進み、走行継続条件不成立と判定する。一方、高電圧バッテリ５の充電量が適正範囲内であると判定した場合には、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０では、インバータ３０及び走行用モータ３１の作動が正常であるか否かを判定する。例えば、インバータ３０を構成する各スイッチング素子にオン故障やオフ故障が発生している場合や、走行用モータ３１の各相に断線や短絡が生じている場合には、インバータ３０及び／又は走行用モータ３１の作動が正常ではないと判定する。インバータ３０及び走行用モータ３１の作動が正常であると判定した場合には、ステップＳ３２０の処理に進み、正常ではないと判定した場合には、ステップＳ３５０に進んで、走行継続条件不成立と判定する。このように、ステップＳ３００及びＳ３１０の要件は、システム側の状態が、第２の演算装置１４が縮退走行制御を実行して車両の走行を継続可能な状態であるか否かを判定するための走行継続可能要件である。このように、走行継続条件には、走行継続可能要件も含まれる。

【0071】

ステップＳ３２０では、車両の運転者が走行継続の意思を有するか否かを判定する。車両の運転者に走行継続の意思なしと判定した場合には、ステップＳ３５０に進んで、走行継続条件不成立と判定する。一方、車両の運転者に走行継続の意思有りと判定した場合には、ステップＳ３３０の処理に進む。このように、走行継続条件には、車両の運転者の走行継続の意思が含まれる。

【0072】

運転者の走行継続の意思の有無は、例えば、図６に示す条件が成立するか否かにより判定することができる。この例によれば、図６に示す条件が成立すると走行継続の意思は無いと判定することができ、図６に示す条件が成立しなければ走行継続の意思が有ると判定することができる。以下に、図６に示す条件について説明する。

【0073】

図６に示す条件では、まず、車両が停止し（すなわち、車速が所定値以下）、トランスミッションのシフトレンジがパーキングであり、運転席のシートベルトが未装着であり、かつ運転席ドアが開かれたとき、条件成立とみなし、車両の運転者は走行継続する意思がないと判定する。また、車両が停止し、トランスミッションのシフトレンジがパーキングであり、かつ、スマートキーの離脱判定により車両の運転者が車外に退避したとみなされるとき、条件成立とみなし、車両の運転者は走行継続する意思がないと判定する。なお、車両の運転者が車外に退避したことは、例えば、車内及び車外を撮影するカメラによって撮像された画像によって判定してもよい。さらに、車両が停止し、トランスミッションのシフトレンジがパーキングであり、かつ、車両の起動スイッチ３がオフされてから所定時間が経過したとき、条件成立とみなし、車両の運転者は走行継続する意思がないと判定する。逆に、上述した条件のいずれも成立しない場合には、車両の運転者は走行継続する意思があると判定する。

【0074】

続くステップＳ３３０では、車両環境が安全であるか否かを判定する。車両環境が安全であると判定した場合には、ステップＳ３５０に進んで、走行継続条件不成立と判定する。逆に、車両環境が安全ではないと判定した場合には、ステップＳ３４０に進んで、走行継続条件成立と判定する。このように、走行継続条件には、車両環境が安全ではないことが含まれる。

【0075】

車両環境が安全か否かは、例えば、図７に示す条件が成立するか否かにより判定することができる。この例によれば、図７に示す条件が成立すると車両環境は安全と判定することができ、図７に示す条件が成立しなければ車両環境は安全ではないと判定することができる。以下に、図７に示す条件について説明する。

【0076】

図７に示す条件では、まず、車両が停止し（すなわち、車速が所定値以下）、かつ、その車両が停止した場所が高速道路の退避スペースであった場合、条件成立とみなし、車両の環境は安全と判定する。なお、車両の停止した場所に関する情報は、例えば、同じ車両に搭載されたナビゲーション装置から取得することができる。あるいは、電子制御装置１０が、独自に地図データベース及びＧＰＳなどの現在位置検出装置を備えていても良い。また、車両が停止し、かつ、その停止した場所が高速道路のサービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）であった場合、条件成立とみなし、車両の環境は安全と判定する。さらに、車両が停止し、かつその停止した場所が駐車場（店舗（コンビニ、ガソリンスタンドなど）の駐車場やコインパーキングなど）であった場合に、条件成立とみなし、車両の環境は安全と判定する。つまり、第２の演算装置１４は、車両が安全とみなしえるエリアで停止したとき車両環境が安全であると判定し、それ以外は安全ではないと判定する。

【0077】

このように、本実施形態では、運転者の走行継続意思及び車両環境に関する観点から走行継続条件を判定するので、例えば、車両を停車させるべきではないときに運転者が誤って起動スイッチ３をオフしてしまったような状況では、走行継続可能要件が満たされている限り、走行継続条件が成立するようになる。このため、誤って起動スイッチ３をオフしてしまった場合でも、車両の運転者は、第２の演算装置１４による退避走行制御により車両を安全な場所まで移動させることが可能となる。

【0078】

図８は、第１の演算装置１３に異常が発生し、運転者が誤って起動スイッチ３をオフしてしまった場合の、第２の演算装置１４による制御の一例を示すタイミングチャートである。図８に示す例では、運転者は、第１の演算装置１３の異常発生の通知により起動スイッチ３をオフしてしまった。しかし、起動スイッチ３がオフされたとき、走行継続意思があるなど走行継続条件が成立していたので、第２の演算装置１４によって、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧが導通状態に維持されていた。そのため、その後、運転者が起動スイッチ３をオンしたとき、第２の演算装置１４は縮退走行制御を実行することが可能であり、運転者は安全な場所まで車両を移動させることができた。その安全な場所で、運転者は車両から降車した。そのため、車両の停止、シフトレンジがＰレンジ、運転席のシートベルト未装着（バックルスイッチオフ）、かつ運転席ドア開との条件が成立し、運転者の走行継続意思はないと判定された。これにより、走行継続条件が不成立と判定されたので、停車時処理が実行され、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧがオフされた。

【0079】

また、図９のタイミングチャートは、第１の演算装置１３に異常が発生し、運転者が誤って起動スイッチ３をオフしてしまった場合の、第２の演算装置１４による制御の他の例を示している。図９に示す例では、車両が交差点内で停止しているときに、第１の演算装置１３に異常が発生し、その異常発生の通知により運転者が起動スイッチ３をオフしてしまった。しかし、起動スイッチ３がオフされたとき、車両環境が安全ではないなど走行継続条件が成立していたので、第２の演算装置１４によって、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧが導通状態に維持されていた。そのため、その後、運転者が起動スイッチ３をオンしたとき、第２の演算装置１４は縮退走行制御を実行することができた。そして、運転者は車両を安全な駐車場まで移動させることができ、その駐車場で、起動スイッチ３をオフした。そのため、車両の停止、かつ停止した場所が駐車場との条件が成立し、車両環境は安全であると判定された。これにより、走行継続条件が不成立と判定されたので、停車時処理が実行され、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧがオフされた。

【0080】

このように、本実施形態の電子制御装置１０によれば、運転者が誤って起動スイッチ３をオフさせてしまった場合でも、第２の演算装置１４によって正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧが導通状態に維持されるので、第２の演算装置１４による縮退走行制御が実行可能となり、運転者は車両を安全な場所まで走行させることが可能となる。

【0081】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

【0082】

上述した実施形態による電子制御装置１０では、出力回路１８が、正極側システムメインリレーＳＭＲＢへリレー駆動信号を出力するための第４トランジスタＴｒ４と、負極側システムメインリレーＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力するための第５トランジスタＴｒ５とを有していた。しかしながら、出力回路１８において、正極側システムメインリレーＳＭＲＢへリレー駆動信号を出力するためのトランジスタと、負極側システムメインリレーＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力するためのトランジスタとを、１つのトランジスタによって兼用してもよい。これにより、出力回路１８の構成をシンプルにすることができる。

【0083】

また、上述した実施形態による電子制御装置１０では、第１の演算装置１３からの第１リレー制御信号に応じてリレー駆動信号を出力する出力回路１７と、第２の演算装置１４からの第２リレー制御信号に応じてリレー駆動信号を出力する出力回路１８とがそれぞれ設けられていた。しかしながら、１つの出力回路が、第１の演算装置１３と第２の演算装置１４とで共用されてもよい。換言すると、正極側システムメインリレーＳＭＲＢへリレー駆動信号を出力するための第１共用トランジスタの同じゲートに、第１の演算装置１３からの駆動信号線と第２の演算装置１４からの駆動信号線を接続し、負極側システムメインリレーＳＭＲＧへリレー駆動信号を出力するための第２共用トランジスタの同じゲートにも、第１の演算装置１３からの駆動信号線と第２の演算装置１４からの駆動信号線を接続するようにしてもよい。このような構成によっても、第１の演算装置１３に異常が発生した場合に、高電圧バッテリ５からインバータ３０への電力の供給ができなくなる事態の発生を回避することができる。

【0084】

また、上述した実施形態では、高電圧バッテリ５とインバータ３０との間に、起動時には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと起動用システムメインリレーＳＭＲＰとの２つのリレーを介在させ、走行中には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢと負極側システムメインリレーＳＭＲＧとの２つのリレーを介在させていた。しかしながら、起動時および走行中に介在させるリレーの数は１個であってもよい。この場合、起動時は、高電圧バッテリ５とインバータ３０との間に、抵抗が直列に接続されたシステムメインリレーを介在させて電流を制限し、走行中には、抵抗が接続されていないシステムメインリレーを介在させればよい。

【0085】

さらに、上述した実施形態では、走行継続条件として、車両の運転者が車両の走行を継続する意思があり、かつ、車両の環境が安全ではないことが成立したとき、第２の演算装置１４は、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを導通状態に維持した。しかしながら、いずれか一方の条件が成立したことをもって、、第２の演算装置１４は、正極側及び負極側システムメインリレーＳＭＲＢ、ＳＭＲＧを導通状態に維持するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0086】

１：ブレーキペダルセンサ、２：アクセルペダルセンサ、３：起動スイッチ、４：車載バッテリ、５：高電圧バッテリ、１０：電子制御装置、１１、１２：入力回路、１３：第１の演算装置、１４：第２の演算装置、１５：ＣＡＮ通信回路、１７、１８：出力回路、１９：電源回路、３０：インバータ、３１：走行用モータ、ＳＭＲＢ：正極側システムメインリレー、ＳＭＲＧ：負極側システムメインリレー、ＳＭＲＰ：起動用システムメインリレー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】