JP2021180560A - 制御装置及び電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】短絡の誤検出を抑制しつつ、短絡が発生した場合でも負荷の駆動を継続できる電源システムの制御装置を提供する。【解決手段】第１負荷３４に接続される第１電源１２，１４を含む第１系統ＥＳ１と、第２負荷３６に接続される第２電源１６を含む第２系統ＥＳ２と、各系統を接続する接続経路ＬＢと、接続経路に設けられた系統間スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、を有する電源システム１００の制御装置４０であって、第１電源の第１電圧を、第２電源の第２電圧よりも高くして、第１電源から各負荷に電力供給を行わせる第１状態とする第１制御部と、第１状態において、接続経路に第２系統から第１系統に向けて電流が流れたことを判定する電流判定部と、接続経路に第２系統から第１系統に向けて電流が流れたと判定された場合に、系統間スイッチを開状態として、第２電源から第２負荷に電力供給を行わせる第２状態とする第２制御部と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、電源システムの制御装置及び電源システムに関する。

近年、車両に適用され、この車両の各種装置に電力を供給する電源システムが知られている。この電源システムでは、車両の運転時に、例えば電動ブレーキ装置や電動ステアリング装置など、車両の運転に必要な機能を実施する負荷で異常が発生し、これによりその機能の全てが失われてしまうと、車両の運転を継続することができない。車両の運転中における異常発生時でも、その機能の全てが失われないようにするために、１つの機能を実施する負荷として第１負荷及び第２負荷を有する電源システムが知られている。

この電源システムとして、例えば特許文献１では、第１負荷に接続された第１のバッテリを含む第１系統と、第２負荷に接続された第２のバッテリを含む第２系統と、を有するものが知られている。この電源システムでは、各系統を接続する接続経路に系統間スイッチが設けられており、系統間スイッチは、制御装置により一方の系統で短絡が発生し、接続経路を通じて短絡電流が流れた場合に開状態とされる。これにより、短絡が発生していない他方の系統の負荷により車両の運転に必要な機能を確保し、車両の運転を継続することが可能となる。

特許第６４３２３５５号公報

上記電源システムにおいて、接続経路に短絡電流が流れる状況であっても、その電流発生が、短絡に起因するものか、異なる系統間で流れる負荷電流であるかの区別が困難になることが考えられる。当該電流発生が負荷電流であるにも関わらず短絡が発生していると判定されると、系統間スイッチが開状態とされることにより、第１，第２系統間で相互の電力供給ができない。また、当該電流発生が短絡に起因するであるにも関わらず短絡が発生していないと判定されると、負荷の駆動を継続できないことが懸念される。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、短絡の誤検出を抑制しつつ、短絡が発生した場合でも負荷の駆動を継続できる電源システムの制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するための第１の手段は、第１負荷に接続される第１電源を含む第１系統と、第２負荷に接続される第２電源を含む第２系統と、それら各系統を互いに接続する接続経路と、前記接続経路に設けられた系統間スイッチと、を有する電源システムに適用される制御装置であって、前記系統間スイッチを閉状態とするとともに、前記第１電源の電圧である第１電圧を前記第２電源の電圧である第２電圧よりも高くして、前記第１電源から前記第１負荷及び前記第２負荷に電力供給を行わせる第１状態とする第１制御部と、前記第１状態において、前記接続経路に前記第２系統から前記第１系統に向けた逆向き電流が流れた場合に、前記系統間スイッチを開状態として、前記第２電源から前記第２負荷に電力供給を行わせる第２状態とする第２制御部と、を備える。

第１，第２系統がそれぞれ電源を有しており、それら各系統を接続経路で互いに接続した構成では、第１，第２系統間で相互の電力供給が可能であり、第１負荷及び第２負荷に対して、第１電源及び第２電源による冗長的な電力供給が可能となる。ここで、仮に第１系統及び第２系統のいずれかで短絡が生じた場合には、接続経路を通じて短絡電流が流れるため、その電流発生により短絡の検出が可能となる。しかしながら、接続経路に短絡電流が流れる状況であっても、その電流発生が、短絡に起因するものか、異なる系統間に流れる負荷電流であるかの区別が困難になることが考えられる。

この点、上記構成では、第１電源の電圧である第１電圧を、第２電源の電圧である第２電圧よりも高くすることで、第１電源から第１負荷及び第２負荷に電力供給を行わせるようにした。これにより、第１負荷及び第２負荷の駆動時において、接続経路を介して第２系統から第１系統へ負荷電流が流れることが抑制される。そのため、接続経路に第２系統から第１系統に向けた逆向き電流が流れた場合には、その電流発生が、短絡に起因するものであると判定することができ、系統間スイッチを開状態とすることで、第２電源から第２負荷に電力供給を行わせることができる。つまり、第１系統に短絡が発生した場合でも第２負荷の駆動を継続することができる。この結果、短絡の誤検出を抑制しつつ、短絡が発生した場合でも負荷の駆動を継続することができる。

第２の手段では、前記第１制御部は、前記第２電圧に対して所定の電圧差を有する電圧を目標電圧とし、当該目標電圧に基づいて前記第１電圧を可変に制御する。

上記構成では、第１電源は第１電圧を可変に制御可能であり、第２電圧に対して所定の電圧差を有する目標電圧に基づいて第１電圧を制御する。そのため、第１電圧を目標電圧とした場合には、第１電圧と第２電圧との間には、所定の電圧差が確保される。そのため、第１負荷及び第２負荷の駆動時において、接続経路を介して第２系統から第１系統へ流れる負荷電流が変動した場合でも、この所定の電圧差により接続経路を介して逆向き電流が流れることが抑制される。これにより、短絡の誤検出を抑制することができる。

第３の手段では、前記第１電源は、前記第１負荷及び前記第２負荷の駆動電圧として前記第１電圧を生成する電圧生成部を含み、前記第２電源は、端子間電圧を前記第２電圧とする蓄電装置を含み、前記第１制御部は、前記目標電圧に基づいて、前記電圧生成部により生成される前記第１電圧を可変に制御する。

上記構成では、第１電源が電圧生成部を含むことから、電圧生成部において第１負荷及び第２負荷の駆動電圧としての第１電圧を生成し、この第１電圧を各負荷に供給することができる。また、第２電源が蓄電装置を含むことから、仮に第１系統での電源失陥時にも、各負荷への電力供給を継続することができる。

第４の手段では、前記蓄電装置は、前記電圧生成部からの電力供給により充電可能であり、前記第１制御部は、前記蓄電装置が充電されている場合に、前記蓄電装置が充電されていない場合よりも前記目標電圧を高く設定する。

蓄電装置には、第２電圧の低下に応じて電圧生成部から充電用電力が適宜供給される。第１負荷及び第２負荷の駆動時において、接続経路を通じて、電圧生成部から充電用電力が蓄電装置に供給されると、蓄電装置の残存容量により接続経路を流れる充電電流の変動が生じる。これにより、接続経路を介して逆向き電流が流れると、短絡を誤検出してしまう。この点、上記構成では、蓄電装置が充電されている場合に、蓄電装置が充電されていない場合よりも目標電圧を高く設定するようにした。これにより、逆向き電流が流れることが抑制され、短絡の誤検出を好適に抑制することができる。

第５の手段では、前記第１制御部は、前記第１負荷及び前記第２負荷の駆動量を示す駆動量情報を取得し、前記駆動量情報が示す前記駆動量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記駆動量が前記閾値よりも小さい場合よりも前記第１電圧を高く設定する。

接続経路を流れる電流の変化量は、第１負荷及び第２負荷の駆動量に比例する。そのため、駆動量が大きい場合には、接続経路を流れる電流の変化量が大きくなる。これにより、接続経路を介して逆向き電流が流れると、短絡を誤検出してしまう。この点、上記構成では、駆動量が閾値よりも大きい場合に、駆動量が閾値よりも小さい場合よりも第１電圧を高く設定するようにした。これにより、逆向き電流が流れることが抑制され、短絡の誤検出を好適に抑制することができる。

第６の手段では、前記第１制御部は、前記第１負荷及び前記第２負荷の駆動量を示す駆動量情報を取得し、前記第２制御部は、前記第１制御部により取得された前記駆動量情報が示す前記駆動量が所定の閾値よりも大きい状態から小さい状態に切り替わった場合に、前記逆向き電流が流れたと判定されても、前記系統間スイッチの開状態への切り替えを停止する。

接続経路を流れる電流の変化量は、第１負荷及び第２負荷の駆動量に比例する。特に、駆動量が減少する場合には、第２電圧が不安定となり、接続経路を流れる電流が大きくなりやすい。この場合に、接続経路に逆向き電流が流れたことを判定すると、短絡の誤検出により系統間スイッチが誤って開状態とされる。この点、上記構成では、駆動量が閾値よりも大きい状態から小さい状態に切り替わった場合に、系統間スイッチの開状態への切り替えを停止するようにした。これにより、短絡の誤検出により系統間スイッチが誤って開状態とされることを抑制することができる。

第７の手段では、車両に搭載された電源システムであって、前記第１負荷及び前記第２負荷は、前記車両において運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷であって、かつ前記車両の運転支援機能を実施する負荷であり、前記車両は、前記運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、前記運転支援機能を用いない第２モードによる走行が可能であり、前記第１制御部は、前記第１モードにおいて前記第１状態とし、前記第２制御部は、前記第１モードにおいて前記逆向き電流が流れたと判定された場合に、前記第２状態とする。

運転に必要な機能であって、かつ運転支援機能を実施する負荷として、第１負荷及び第２負荷を有する車両に適用される電源システムにおいて、運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、運転支援機能を用いない第２モードによる走行とを切り替え可能なものがある。上記構成では、第１モードにおいて第１状態とするようにし、この第１モードにおいて接続経路に逆向き電流が流れたと判定された場合に、第２状態とするようにした。これにより、運転支援機能を用いる第１モードにおいて、短絡の誤検出を抑制しつつ、短絡が発生した場合でも負荷の駆動を継続することができ、運転支援機能を継続して用いることができる。

第８の手段では、前記第１制御部は、前記第１電圧を前記第２電圧よりも高い目標電圧となるように制御しており、前記第１状態において、前記第１電圧が前記目標電圧よりも低下したことを判定する電圧判定部と、前記第１電圧が前記目標電圧よりも低下したと判定された場合に、前記車両の走行モードを、前記第１モードから前記第２モードに切り替えるモード制御部と、を備える。

第１状態において、例えば第１電源の異常や第１電源の発電能力の低下等により第１電圧を目標電圧まで上昇させることができなくなることがある。この場合、第１電圧と第２電圧との電圧差が小さくなり、駆動量の変動の大きさによっては短絡を誤検出してしまう。運転支援機能を用いる第１モードにおいて短絡の誤検出により系統間スイッチが誤って開状態とされると、運転支援機能において各負荷への冗長的な電力供給を行うことができない。この点、上記構成では、第１電圧が目標電圧よりも低下したと判定された場合に、車両の走行モードを、第１モードから第２モードに切り替える。これにより、各負荷への冗長的な電力供給ができない状態において、運転支援機能が継続して用いられることを抑止することができる。

第８の手段では、上記の制御装置を含む電源システムであり、上記の制御装置と、前記第１電源と、前記第２電源と、前記接続経路と、前記系統間スイッチと、を備える。上記構成によれば、短絡の誤検出を抑制しつつ、短絡が発生した場合でも負荷の駆動を継続することができる。

第１実施形態の電源システムの全体構成図。 第１実施形態の制御処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の制御処理の一例を示すタイムチャート。 第２実施形態の制御処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態の制御処理の一例を示すタイムチャート。 その他の実施形態の電源システムの全体構成図。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る電源システムを車載の電源システム１００として具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、電源システム１００は、一般負荷３０及び特定負荷３２に電力を供給するシステムである。電源システム１００は、高圧蓄電池１０と、ＤＣＤＣコンバータ（以下、単にコンバータ）１２と、第１低圧蓄電池１４と、蓄電装置としての第２低圧蓄電池１６と、第１スイッチ部２０と、第２スイッチ部２４と、制御装置４０と、を備えている。

高圧蓄電池１０は、第１低圧蓄電池１４及び第２低圧蓄電池１６よりも高い定格電圧（例えば数百Ｖ）を有しており、例えばリチウムイオン蓄電池である。コンバータ１２は、高圧蓄電池１０から供給される電力を、一般負荷３０及び特定負荷３２の駆動電圧（例えば１２Ｖ）としての第１電圧ＶＡの電力に変換して、一般負荷３０及び特定負荷３２に供給する。

一般負荷３０は、車両の運転支援に用いられない電気負荷（以下、単に負荷）であり、例えばエアコン、オーディオ装置、パワーウィンドウ等である。

一方、特定負荷３２は、車両の運転支援に用いられる少なくとも１つの機能を実施する負荷である。詳細には、特定負荷３２は、車両の運転支援機能を実施する負荷であり、例えば車両の操舵を制御する電動パワーステアリング装置５０、車輪に制動力を付与する電動ブレーキ装置５１、車両周囲の状況を監視する走行制御装置５２等である。

これらの特定負荷３２に異常が発生し、その機能が失われると、運転支援を行うことができない。そのため、特定負荷３２では、異常が発生した場合でもその機能が失われないようにすべく、機能毎に冗長に設けられた第１負荷３４と第２負荷３６とを有している。具体的には、電動パワーステアリング装置５０は、第１ステアリングモータ５０Ａと第２ステアリングモータ５０Ｂとを有している。電動ブレーキ装置５１は、第１ブレーキ装置５１Ａと第２ブレーキ装置５１Ｂとを有している。走行制御装置５２は、カメラ５２Ａとレーザレーダ５２Ｂとを有している。第１ステアリングモータ５０Ａと第１ブレーキ装置５１Ａとカメラ５２Ａとが、第１負荷３４に相当し、第２ステアリングモータ５０Ｂと第２ブレーキ装置５１Ｂとレーザレーダ５２Ｂとが、第２負荷３６に相当する。

第１負荷３４と第２負荷３６とは、併せて１つの機能を実現するものであるが、それぞれ単独でもその機能の一部を実現可能なものである。例えば電動パワーステアリング装置５０では、第１ステアリングモータ５０Ａと第２ステアリングモータ５０Ｂとにより車両の自由な操舵が可能であり、操舵速度や操舵範囲等に一定の制限がある中で、各ステアリングモータ５０Ａ，５０Ｂにより車両の操舵が可能である。

各特定負荷３２は、手動運転において、ドライバによる制御を支援する機能を実現する。また、各特定負荷３２は、車両の走行や停止などの挙動を自動で制御する自動運転において、自動運転に必要な機能を実現する。そのため、特定負荷３２は、車両の運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷ともいうことができる。

第１負荷３４は、第１系統内経路ＬＡ１を介してコンバータ１２に接続されており、この第１系統内経路ＬＡ１に第１低圧蓄電池１４及び一般負荷３０が接続されている。第１低圧蓄電池１４は、例えば鉛蓄電池である。本実施形態では、第１系統内経路ＬＡ１により接続されたコンバータ１２、第１低圧蓄電池１４、一般負荷３０及び第１負荷３４により、第１系統ＥＳ１が構成されている。なお、本実施形態において、コンバータ１２及び第１低圧蓄電池１４が「第１電源」に相当し、コンバータ１２が「電圧生成部」に相当する。

また、第２負荷３６は、第２系統内経路ＬＡ２を介して第２低圧蓄電池１６に接続されている。第２低圧蓄電池１６は、例えばリチウムイオン蓄電池である。本実施形態では、第２系統内経路ＬＡ２により接続された第２低圧蓄電池１６及び第２負荷３６により、第２系統ＥＳ２が構成されている。なお、本実施形態において、第２低圧蓄電池１６が「第２電源」に相当する。

第１スイッチ部２０は、各系統を互いに接続する接続経路ＬＢに設けられている。接続経路ＬＢは、第１系統内経路ＬＡ１と第２系統内経路ＬＡ２とを接続しており、第１スイッチ部２０は、直列接続された第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２とを備えている。第１スイッチ部２０において、第１スイッチＳＷ１は、第２スイッチＳＷ２よりも第１系統ＥＳ１側に設けられている。なお、本実施形態において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２が「系統間スイッチ」に相当する。

本実施形態では、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２として、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＭＯＳＦＥＴ）が用いられている。そのため、第１スイッチＳＷ１には第１寄生ダイオードＤＡ１が並列接続されており、第２スイッチＳＷ２には第２寄生ダイオードＤＡ２が並列接続されている。本実施形態では、第１，第２寄生ダイオードＤＡ１，ＤＡ２の向きが互いに逆向きとなるように、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が直列接続されている。詳細には、第１寄生ダイオードＤＡ１は、アノードを第２系統ＥＳ２側、カソードを第１系統ＥＳ１側となるように配置されており、第２寄生ダイオードＤＡ２は、アノードを第１系統ＥＳ１側、カソードを第２系統ＥＳ２側となるように配置されている。

接続経路ＬＢには、電流検出部２８が設けられている。電流検出部２８は、接続経路ＬＢのうち第１スイッチ部２０よりも第１系統ＥＳ１側の部分に設けられており、当該部分に流れる系統間電流ＩＡの大きさ及び向きを検出する。具体的には、電流検出部２８は、接続経路ＬＢに第１系統ＥＳ１から第２系統ＥＳ２に流れる系統間電流ＩＡの向きを正として、その大きさを検出する。電流検出部２８の検出値は、制御装置４０に入力される。

第２スイッチ部２４は、第２系統内経路ＬＡ２に設けられている。詳細には、第２スイッチ部２４は、第２系統内経路ＬＡ２において、接続経路ＬＢとの接続点と第２低圧蓄電池１６との間に設けられており、直列接続された第３スイッチＳＷ３と第４スイッチＳＷ４とを備えている。第２スイッチ部２４において、第３スイッチＳＷ３は、第４スイッチＳＷ４よりも接続経路ＬＢ側に設けられている。

本実施形態では、第３，第４スイッチＳＷ３，ＳＷ４として、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。そのため、第３スイッチＳＷ３には第３寄生ダイオードＤＡ３が並列接続されており、第４スイッチＳＷ４には第４寄生ダイオードＤＡ４が並列接続されている。本実施形態では、第３，第４寄生ダイオードＤＡ３，ＤＡ４の向きが互いに逆向きとなるように、第３，第４スイッチＳＷ３，ＳＷ４が直列接続されている。詳細には、第３寄生ダイオードＤＡ３は、アノードを第２低圧蓄電池１６側、カソードを接続経路ＬＢ側となるように配置されており、第４寄生ダイオードＤＡ４は、アノードを接続経路ＬＢ側、カソードを第２低圧蓄電池１６側となるように配置されている。

制御装置４０は、電流検出部２８の検出値、及び第１，第２系統内経路ＬＡ１，ＬＡ２に流れる系統内電流を取得する。そして、これらに基づいて、第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を切替操作すべく、第１〜第４切替信号ＳＣ１〜ＳＣ４を生成し、第１〜第４切替信号ＳＣ１〜ＳＣ４による指令を第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に出力する。また、制御装置４０は、コンバータ１２を動作制御すべく、制御信号ＳＤを生成し、制御信号ＳＤによる指令をコンバータ１２に出力する。制御信号ＳＤにより、コンバータ１２が生成する第１電圧ＶＡが可変に制御されるとともに、コンバータ１２の動作状態と動作停止状態とが切り替えられる。

また、制御装置４０は、報知部４４と、ＩＧスイッチ４５と、入力部４６とに接続されており、これらを制御する。報知部４４は、視覚または聴覚的にドライバに報知する装置であり、例えば車室内に設置されたディスプレイやスピーカである。ＩＧスイッチ４５は、車両の起動スイッチである。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５の開閉状態を監視する。入力部４６は、ドライバの操作を受け付ける装置であり、例えばハンドル、レバー、ボタン、ペダル、音声入力装置である。

制御装置４０は、上述した特定負荷３２を用いて車両を手動運転及び自動運転する。制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、フラッシュメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えている。ＣＰＵは、メモリ内の演算プログラムや制御データを参照して、手動運転及び自動運転するための種々の機能を実現する。

なお、手動運転とは、ドライバの操作によって車両を運転制御する状態を表す。また、自動運転とは、ドライバの操作によらず制御装置４０による制御内容で車両を運転制御する状態を表す。具体的には、自動運転とは、米国運輸省道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）によって定められたレベル０からレベル５までの自動運転レベルのうち、レベル３以上の自動運転のことをいう。レベル３は、制御装置４０が、走行環境を観測しつつ、ハンドル操作と加減速との両方を制御するレベルである。

また、制御装置４０は、上述した特定負荷３２を用いて、ＬＫＡ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ）、ＬＣＡ（Ｌａｎｅ Ｃｈａｎｇｅ Ａｓｓｉｓｔ）、ＰＣＳ（Ｐｒｅ−Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ）等の運転支援機能を実施可能である。制御装置４０は、車両の運転モードを、運転支援機能を用いる第１モードと、運転支援機能を用いない第２モードとに切り替え可能であり、車両は各運転モードによる走行が可能となっている。制御装置４０は、入力部４６を介したドライバの切替指示により、第１モードと第２モードとを切り替える。ここで、第１モードには、ドライバが運転支援機能を用いて車両を手動運転するモードとともに、車両を自動運転するモードが含まれる。第２モードは、ドライバが運転支援機能を用いずに車両を手動運転するモードである。

第１モードにおいて、制御装置４０は、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定し、いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも異常が発生していないと判定された場合、第１負荷３４と第２負荷３６とを用いて車両の自動運転及び運転支援が行われる。これにより、第１，第２負荷３４，３６は協働して自動運転及び運転支援に必要な１つの機能を実施する。本実施形態において、異常は、地絡や断線等の電源失陥異常である。

一方、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２を開状態とし、第１系統ＥＳ１と第２系統ＥＳ２とを電気的に絶縁する。これにより、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生した場合でも、異常が発生していない他方の系統ＥＳ１，ＥＳ２の負荷３４，３６を駆動させることができる。

ところで、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かの判定として、接続経路ＬＢを通じて短絡電流が流れたことを判定する方法が知られている。しかし、上記の方法では、接続経路ＬＢに短絡電流が流れる状況であっても、その電流発生が、異常に起因するものか、異なる系統ＥＳ１，ＥＳ２間で流れる負荷電流であるかの区別が困難になることが考えられる。当該電流発生が負荷電流であるにも関わらず異常が発生していると判定されると、第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２が開状態とされることにより、第１，第２系統ＥＳ１，ＥＳ２間で相互の電力供給ができない。また、当該電流発生が異常に起因するであるにも関わらず異常が発生していないと判定されると、負荷３４，３６の駆動を継続できない。

本実施形態では、コンバータ１２が生成する第１電圧ＶＡを、第２低圧蓄電池１６の端子間電圧である第２電圧ＶＢよりも高い目標電圧Ｖｔｇとすることで、コンバータ１２から第１負荷３４及び第２負荷３６に電力供給を行わせる制御処理を実施するようにした。これにより、第１負荷３４及び第２負荷３６の駆動時において、接続経路ＬＢを介して第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１へ負荷電流が流れることが抑制される。そのため、接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けた逆向き電流が流れたと判定された場合には、その電流発生が、異常に起因するものであると判定することができる。そして、第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２を開状態とすることで、第２低圧蓄電池１６から第２負荷３６に電力供給を行わせることができる。つまり、第１系統ＥＳ１に短絡が発生した場合でも第２負荷３６の駆動を継続することができる。この結果、短絡の誤検出を抑制しつつ、短絡が発生した場合でも負荷３４，３６の駆動を継続することができる。

図２に、本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。制御装置４０は、ＩＧスイッチ４５が閉状態に切り替えられると、所定の制御周期毎に制御処理を繰り返し実施する。なお、ＩＧスイッチ４５の閉状態への切り替え当初において、車両の運転モードは第２モードに設定されており、第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が閉状態とされている。

制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、車両の運転モードが第２モードであるか否かを判定する。ステップＳ１０で肯定判定すると、ステップＳ１２において、第１モードでの車両の走行を実施するか否かを判定する。例えば第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生している場合には、第１モード実施の前提条件が成立していないため、ステップＳ１２で否定判定し、ステップＳ６０，Ｓ６２に進む。

一方、ドライバからの第１モードへの切替指示があり、かつ上記異常が発生していない場合には、第１モード実施の前提条件が成立しているため、ステップＳ１２で肯定判定する。この場合、ステップＳ１４において、車両の運転モードを第２モードから第１モードに切り替え、制御処理を終了する。第１モードへの切り替えは、例えば入力部４６を介してドライバから運転支援機能を用いる指示、又は自動運転の指示等の切替指示が入力された場合に実施される。

一方、ステップＳ１０で否定判定すると、ステップＳ２０において、ドライバ報知中であるかを判定する。ここで、ドライバ報知は、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したことをドライバに知らせるとともに、ドライバに第１モードを中止する旨を知らせ、第２モードへの切り替えを促すものである。

ステップＳ２０で否定判定すると、ステップＳ２２において、第２低圧蓄電池１６の残存容量ＳＡを算出する。残存容量ＳＡは、例えば第２低圧蓄電池１６の蓄電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）である。残存容量ＳＡは、第２低圧蓄電池１６が通電状態（充電状態又は放電状態）である場合には、第２低圧蓄電池１６の充放電電流の時間積分値である電流積算値を用いて算出される。

ステップＳ２４では、ステップＳ２２で算出した残存容量ＳＡが、所定の容量閾値Ｓｔｈよりも大きいか否かを判定する。第２低圧蓄電池１６は、コンバータ１２からの電力供給により充電可能な蓄電池であり、容量閾値Ｓｔｈは、第２低圧蓄電池１６の充電上限容量である。そのため、第２低圧蓄電池１６は、残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈよりも小さい場合に、コンバータ１２からの電力供給により充電される。

残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈよりも大きく、第２低圧蓄電池１６が充電されていない場合には、ステップＳ２４で肯定判定する。この場合、ステップＳ２６において、目標電圧Ｖｔｇと第２電圧ＶＢとの電圧差が第１電圧差ΔＶ１となるように目標電圧Ｖｔｇを設定し、ステップＳ２８に進む。

一方、残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈよりも小さく、第２低圧蓄電池１６が充電されている場合には、ステップＳ２４で否定判定する。この場合、ステップＳ２７において、目標電圧Ｖｔｇと第２電圧ＶＢとの電圧差が第２電圧差ΔＶ２となるように目標電圧Ｖｔｇを設定し、ステップＳ２８に進む。ここで第２電圧差ΔＶ２は、第１電圧差ΔＶ１よりも大きい電圧差に設定されている。つまり、本実施形態の制御処理では、第２低圧蓄電池１６が充電されている場合に、第２低圧蓄電池１６が充電されていない場合よりも目標電圧Ｖｔｇが高く設定される。第１，第２電圧差ΔＶ１，ΔＶ２は、残存容量ＳＡや第２低圧蓄電池１６の温度などの第２低圧蓄電池１６の特性や、第１，第２系統内経路ＬＡ１，ＬＡ２及び接続経路ＬＢの配線抵抗に基づいて設定される。

ステップＳ２８では、第１電圧ＶＡを目標電圧Ｖｔｇに制御する。これにより、第１電圧ＶＡが第２電圧ＶＢよりも高くなり、コンバータ１２から第１負荷３４及び第２負荷３６に電力供給が行われる第１状態となる。なお、本実施形態においてステップＳ２８の処理が「第１制御部」に相当する。

続くステップＳ３０，Ｓ３２では、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したことを判定する。ステップＳ３０では、第１系統ＥＳ１に異常が発生したか否かを判定する。具体的には、第１状態において、接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けた逆向き電流が流れたか否かを判定し、詳細には、電流検出部２８から取得した系統間電流ＩＡが負であるか否かを判定する。

電流検出部２８から取得した系統間電流ＩＡが正であり、接続経路ＬＢに逆向き電流が流れていないと判定した場合には、ステップＳ３０で否定判定する。この場合、ステップＳ３２において、第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定する。具体的には、第２系統内経路ＬＡ２に短絡電流が流れたか否かを判定する。

いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも異常が発生していないと判定した場合には、ステップＳ３２で否定判定する。この場合、制御処理を終了し、第１モードでの車両の走行を継続する。

一方、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令を出力するとともに、異常が発生した系統側への電力供給を停止させる処理を実施する。

具体的には、電流検出部２８から取得した系統間電流ＩＡが負であり、接続経路ＬＢに逆向き電流が流れたと判定した場合には、ステップＳ３０で肯定判定する。この場合、ステップＳ３４において、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令を出力する。続くステップＳ３６において、コンバータ１２を動作停止状態に切り替える指令を出力する。これにより、高圧蓄電池１０から第１負荷３４及び第２負荷３６への電力供給、及び第２低圧蓄電池１６から第１負荷３４への電力供給が停止され、第２低圧蓄電池１６から第２負荷３６に電力供給が行われる第２状態となる。なお、本実施形態においてステップＳ３４の処理が「第２制御部」に相当する。

また、ステップＳ３２で否定判定すると、ステップＳ３８において、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令を出力する。続くステップＳ４０において、第３，第４スイッチＳＷ３，ＳＷ４に開指令を出力する。これらにより、第２低圧蓄電池１６から第１負荷３４及び第２負荷３６への電力供給、及びコンバータ１２から第２負荷３６への電力供給が停止され、コンバータ１２から第２負荷３６に電力供給が行われる状態となる。

つまり、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定した場合、まず第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開状態とし、異常が発生していない系統側の負荷３４，３６への電力供給を確保する。その後、高圧蓄電池１０及び第２低圧蓄電池１６からの電力供給を停止し、これらの蓄電池１０，１６の過放電を抑制する。

その後、ステップＳ４２において、報知部４４を介してドライバに第１モードを中止する旨を報知し、制御処理を終了する。

ステップＳ２０で肯定判定すると、ステップＳ５０において、入力部４６を介してドライバから第２モードへの切替指示が入力されたか否かを判定する。つまり、報知に応じたドライバの応答があったか否かを判定する。ステップＳ５０で否定判定すると、制御処理を終了し、異常が発生していない系統側の負荷３４，３６を用いて、第１モードでの車両の走行が継続される。

一方、ステップＳ５０で肯定判定すると、ステップＳ５２において、車両の運転モードを第１モードから第２モードに切り替え、制御処理を終了する。

ステップＳ６０，Ｓ６２では、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したことを判定する。ステップＳ６０では、第１系統ＥＳ１に異常が発生したか否かを判定する。ステップＳ６０で否定判定すると、ステップＳ６２において、第２系統ＥＳ２に異常が発生したか否かを判定する。なお、第２モードでは、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が開状態となっていることがあるため、異常の発生は、各系統内経路ＬＡ１，ＬＡ２に短絡電流が流れたか否かにより判定される。

いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも異常が発生していないと判定された場合、ステップＳ６２で否定判定する。この場合、制御処理を終了し、第２モードでの車両の走行が継続される。

一方、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令を出力するとともに、異常が発生した系統側への電力供給を停止させる。

具体的には、ステップＳ６０で肯定判定すると、ステップＳ６４において、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令を出力する。続くステップＳ６６において、コンバータ１２を動作停止状態に切り替える指令を出力する。

また、ステップＳ６２で肯定判定すると、ステップＳ６８において、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令を出力する。続くステップＳ７０において、第３，第４スイッチＳＷ３，ＳＷ４に開指令を出力する。

その後、ステップＳ７２において、報知部４４を介して、ドライバに第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したことを報知し、制御処理を終了する。

続いて、図３に、制御処理の一例を示す。図３は、第１モードでの車両の走行中に第１系統ＥＳ１で地絡が発生した場合における第１電圧ＶＡと第２電圧ＶＢの推移を示す。

図３において、（Ａ）は、ＩＧスイッチ４５の状態の推移を示し、（Ｂ）は、車両の運転モードの推移を示す。また、（Ｃ）は、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２の開閉状態の推移を示し、（Ｄ）は、第３，第４スイッチＳＷ３，ＳＷ４の開閉状態の推移を示す。さらに、（Ｅ）は、第１電圧ＶＡ及び第２電圧ＶＢの推移を示し、（Ｆ）は、系統間電流ＩＡの推移を示し、（Ｇ）は、遮断判定の推移値を示し、（Ｈ）は、地絡の判定結果の推移を示す。

ここで遮断判定とは、接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けて電流が流れたことの判定を意味し、この判定を行う場合にオンとなり、この判定を行わない場合にオフとなる。また、図３（Ｅ）では、第１電圧ＶＡの推移が実線で示されており、第２電圧ＶＢの推移が破線で示されている。

図３に示すように、時刻ｔ１までのＩＧスイッチ４５の閉期間、つまり電源システム１００の休止状態において、第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が閉状態とされており、コンバータ１２が動作停止状態に切り替えられている。そのため、ＩＧスイッチ４５の閉期間では、系統間電流ＩＡがゼロとなる。

時刻ｔ１にＩＧスイッチ４５が閉状態とされると、第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に閉指令が出力されるとともに、コンバータ１２を動作状態に切り替える指令が出力される。これにより、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉状態とされ、車両の運転モードが第２モードに設定される。

また、第３，第４スイッチＳＷ３，ＳＷ４が閉状態とされ、コンバータ１２が動作状態に切り替えられる。これにより、第１，第２電圧ＶＡ，ＶＢが上昇する。第２モードでは、第１電圧ＶＡは、第２電圧ＶＢと等しくなるように制御される。そのため、系統間電流ＩＡの大きさは比較的小さく、系統間電流ＩＡの向きは変動を繰り返す。

その後、入力部４６を介してドライバから第１モードへの切替指示が入力されると、時刻ｔ２に車両の運転モードが第２モードから第１モードに切り替えられる。第１モードでは、第１電圧ＶＡは、第２電圧ＶＢよりも高い目標電圧Ｖｔｇとなるように制御される。これにより、接続経路ＬＢを介して第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１へ負荷電流が流れることが抑制されるとともに、コンバータ１２から第１負荷３４及び第２負荷３６に電力供給が行われる第１状態となる。

第１状態では、目標電圧Ｖｔｇと第２電圧ＶＢとの電圧差に起因して、第１系統ＥＳ１から第２系統ＥＳ２に向けて系統間電流ＩＡが流れる。本実施形態の制御処理では、時刻ｔ２に、遮断判定がオンされ、接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けて電流が流れたことの判定が開始される。

時刻ｔ２では、第２低圧蓄電池１６の残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈに達しておらず、第２電圧ＶＢが駆動電圧ＶＭまで上昇していない。そのため、第２低圧蓄電池１６はコンバータ１２により充電される。第２低圧蓄電池１６の充電中において、目標電圧Ｖｔｇは、第２電圧ＶＢよりも第２電圧差ΔＶ２だけ高い電圧に設定される。

その後、時刻ｔ３に第２電圧ＶＢが駆動電圧ＶＭまで上昇し、第２低圧蓄電池１６の残存容量ＳＡが容量閾値Ｓｔｈに達すると、コンバータ１２による第２低圧蓄電池１６の充電を終了する。第２低圧蓄電池１６の充電終了後において、目標電圧Ｖｔｇは、第２電圧ＶＢよりも第１電圧差ΔＶ１だけ高い電圧に変更される。つまり、第２低圧蓄電池１６の充電終了後は、第２低圧蓄電池１６の充電中に比べて目標電圧Ｖｔｇが低く設定される。

第１モードでの車両の走行中に、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で地絡が発生したことが判定される。いずれの系統ＥＳ１，ＥＳ２でも地絡が発生していないと判定された場合、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉状態に維持される。これにより、コンバータ１２及び第１，第２低圧蓄電池１４，１６のそれぞれから第１，第２負荷３４，３６に電力供給が行われる。コンバータ１２からの電力供給により、長時間の自動運転時にも継続的な電力供給が可能となり、第１，第２低圧蓄電池１４，１６からの電力供給により、電圧変動の少ない電力供給が可能となる。その結果、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間では、第１負荷３４と第２負荷３６とを用いた自動運転及び運転支援が行われる。

いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で地絡が発生したと判定された場合、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉状態に切り替えられる。図３では、時刻ｔ４に第１系統ＥＳ１で地絡が発生する。これにより、第１電圧ＶＡ及び第２電圧ＶＢが低下する。また、系統間電流ＩＡが減少する。

図３（Ｆ）に示すように、時刻ｔ４に第１系統ＥＳ１で地絡が発生すると、系統間電流ＩＡの減少により、その後の時刻ｔ５に、系統間電流ＩＡがゼロよりも低下する。そして、遮断判定により、接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けた逆向き電流が流れたことが判定される。本実施形態の制御処理では、第１モードにおいて、接続経路ＬＢを介して第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１へ負荷電流が流れることが抑制されている。そのため、遮断判定により、接続経路ＬＢに逆向き電流が流れたことが判定された場合には、第１系統ＥＳ１で地絡が発生したと判定することができる。

時刻ｔ５に第１系統ＥＳ１で地絡が発生したと判定されると、この時刻ｔ５に第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令が出力されるとともに、コンバータ１２を動作停止状態に切り替える指令が出力される。これにより、高圧蓄電池１０から第１負荷３４及び第２負荷３６への電力供給、及び第２低圧蓄電池１６から第１負荷３４への電力供給が停止されるとともに、第２低圧蓄電池１６から第２負荷３６に電力供給が行われる第２状態となる。これにより、第２電圧ＶＢが上昇する。また、第１状態から第２状態への切り替えに伴って、この時刻ｔ５に遮断判定がオフされる。

その後、入力部４６を介してドライバから第２モードへの切替指示が入力されると、時刻ｔ６に車両の運転モードが第１モードから第２モードに切り替えられる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・本実施形態では、第１，第２系統ＥＳ１，ＥＳ２を互いに接続する第１接続経路ＬＢ１に、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。そのため、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉状態とすることで、第１，第２系統ＥＳ１，ＥＳ２間で相互の電力供給が可能であり、第１負荷３４及び第２負荷３６に対して、コンバータ１２及び第１，第２低圧蓄電池１４，１６による冗長的な電力供給が可能となる。また、一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２で異常が発生したと判定された場合には、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉状態とすることで、異常が発生していない他方の系統ＥＳ１，ＥＳ２における負荷３４，３６の駆動を継続することが可能となっている。

・本実施形態では、上記構成において、第１負荷３４及び第２負荷３６の駆動時に、第１電圧ＶＡを第２電圧ＶＢよりも高くすることで、コンバータ１２から第１負荷３４及び第２負荷３６に電力供給を行わせるようにした。これにより、接続経路ＬＢを介して第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１へ系統間電流ＩＡが流れることが抑制される。そのため、接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けた逆向き電流が流れた場合には、その電流発生が、異常に起因するものであると判定することができる。そして、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開状態とすることで、第２低圧蓄電池１６から第２負荷３６に電力供給を行わせることができる。つまり、第１系統ＥＳ１に異常が発生した場合でも第２負荷３６の駆動を継続することができる。この結果、異常の誤検出を抑制しつつ、異常が発生した場合でも負荷３４，３６の駆動を継続することができる。

・特に、本実施形態では、第１負荷３４及び第２負荷３６は、運転に必要な機能であって、かつ運転支援機能を実施する負荷であり、これらの負荷３４，３６を用いて、運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、運転支援機能を用いない第２モードによる走行とを切り替え可能となっている。そして、第１モードにおいて、第１電圧ＶＡを第２電圧ＶＢよりも高い目標電圧Ｖｔｇとすることで、コンバータ１２から第１負荷３４及び第２負荷３６に電力供給を行わせるようにした。また、この第１モードにおいて接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けた逆向き電流が流れたと判定された場合に、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開状態とすることで、第２低圧蓄電池１６から第２負荷３６に電力供給を行わせるようにした。これにより、運転支援機能を用いる第１モードにおいて、異常の誤検出を抑制しつつ、異常が発生した場合でも負荷３４，３６の駆動を継続することができ、運転支援機能を継続して用いることができる。

・本実施形態では、コンバータ１２は第１電圧ＶＡを可変に制御可能であり、第２電圧ＶＢに対して所定の電圧差ΔＶ１，ΔＶ２を有する目標電圧Ｖｔｇに基づいて第１電圧Ｖ１を制御する。そのため、第１電圧ＶＡを目標電圧Ｖｔｇとした場合には、第１電圧ＶＡと第２電圧ＶＢとの間には、この電圧差ΔＶ１，ΔＶ２が確保される。そのため、第１負荷３４及び第２負荷３６の駆動時において、接続経路ＬＢを介して第１系統ＥＳ１から第２系統ＥＳ２へ流れる系統間電流ＩＡが変動した場合でも、この電圧差ΔＶ１，ΔＶ２により接続経路ＬＢを介して逆向き電流が流れることが抑制される。これにより、異常の誤検出を抑制することができる。

・本実施形態では、第１系統ＥＳ１に、高圧蓄電池１０から供給される電力から第１電圧ＶＡの電力を降圧生成するコンバータ１２を含む。そのため、コンバータ１２において第１負荷３４及び第２負荷３６の駆動電圧としての第１電圧ＶＡを生成し、この第１電圧ＶＡを各負荷３４，３６に供給することができる。また、第２系統ＥＳ２に第２低圧蓄電池１６を含むことから、仮に第１系統ＥＳ１での電源失陥時にも、各負荷３４，３６への電力供給を継続することができる。

ここで、第２低圧蓄電池１６には、第２電圧ＶＢの低下に応じてコンバータ１２から充電用電力が適宜供給される。第１負荷３４及び第２負荷３６の駆動時において、接続経路ＬＢを通じて、コンバータ１２から充電用電力が第２低圧蓄電池１６に供給されると、第２低圧蓄電池１６の残存容量ＳＡにより接続経路ＬＢを流れる充電電流の変動が生じる。これにより、接続経路ＬＢを介して逆向き電流が流れると、異常を誤検出してしまう。この点、本実施形態では、第２低圧蓄電池１６が充電されている場合に、第２低圧蓄電池１６が充電されていない場合よりも目標電圧Ｖｔｇを高く設定するようにした。これにより、逆向き電流が流れることが抑制され、異常の誤検出を好適に抑制することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図４，図５を参照しつつ説明する。

本実施形態では、第１モードにおいて、第１負荷３４及び第２負荷３６の駆動量ＴＲを示す駆動量情報を取得する点で、第１実施形態と異なる。例えば電動パワーステアリング装置５０では、駆動量ＴＲは出力トルクであり、駆動量情報は出力トルクの指令値を示す情報である。

また、本実施形態では、第１モードにおいて、第１電圧ＶＡと目標電圧Ｖｔｇとを比較し、その比較結果に基づいて運転モードを第１モードから第２モードに切り替える点で、第１実施形態と異なる。

図４に本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。図４において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本実施形態の制御処理では、ステップＳ２０で肯定判定すると、ステップＳ８０において、第１負荷３４及び第２負荷３６における駆動量情報を取得し、取得した駆動量情報が示す駆動量ＴＲが所定の駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きいか否かを判定する。ここで駆動量閾値Ｔｔｈは、系統間電流ＩＡに第２電圧差ΔＶ２よりも大きい変動が生じる可能性がある駆動量である。

駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい場合には、ステップＳ８０で否定判定する。この場合、ステップＳ８２において、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈを超えて減少したか否かを判定する。具体的には、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい状態から駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい状態に切り替わったかを判定する。制御装置４０内のメモリには、各制御処理において取得された駆動量情報が記憶されており、ステップＳ８２では、前回の制御処理において取得された駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きいか否かを判定する。

前回の制御処理において取得された駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きく、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい状態から駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい状態に切り替わった場合には、ステップＳ８２で肯定判定する。この場合、ステップＳ３０において、接続経路ＬＢに第２系統ＥＳ２から第１系統ＥＳ１に向けて電流が流れたか否かを判定することなく、制御処理を終了する。この場合、接続経路ＬＢを介して逆向き電流が流れても、ステップＳ３４における第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２の開状態への切り替えが行われず、この切替処理が停止される。

一方、前回の制御処理において取得された駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さく、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい状態から駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい状態に切り替わっていない場合には、ステップＳ８２で否定判定する。この場合、ステップＳ８４において、目標電圧Ｖｔｇと第２電圧ＶＢとの電圧差が第１電圧差ΔＶ１となるように目標電圧Ｖｔｇを設定する。

一方、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい場合には、ステップＳ８０で肯定判定する。この場合、ステップＳ８５において、目標電圧Ｖｔｇと第２電圧ＶＢとの電圧差が第２電圧差ΔＶ２となるように目標電圧Ｖｔｇを設定する。ここで第２電圧差ΔＶ２は、第１電圧差ΔＶ１よりも大きい電圧差に設定されている。そのため、本実施形態の制御処理では、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい場合に、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい場合よりも目標電圧Ｖｔｇが高く設定される。

また、ステップＳ３２で否定判定すると、ステップＳ９０において、第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低下したか否かを判定する。具体的には、所定期間ＴＳに亘って第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低い状態が維持されたか否かを判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ９０の処理が「電圧判定部」に相当する。

例えば高圧蓄電池１０の異常や高圧蓄電池１０のＳＯＣの低下により第１電圧ＶＡを目標電圧Ｖｔｇまで上昇させることができない場合には、所定期間ＴＳに亘って第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低い状態が維持される。そのため、第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低下したと判定し、ステップＳ９０で肯定判定する。この場合、ステップＳ９２において、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令を出力する。続くステップＳ９４において、車両の運転モードを第１モードから第２モードに切り替え、制御処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ９４の処理が「モード制御部」に相当する。

一方、所定期間ＴＳに亘って第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低い状態が継続されない場合には、第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低下していないと判定し、ステップＳ９０で否定判定する。この場合、車両の運転モードを第１モードから第２モードに切り替えることなく、制御処理を終了する。

続いて、図５に、制御処理の一例を示す。図５は、第１モードでの車両の走行中に第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低下する場合における第１電圧ＶＡと第２電圧ＶＢの推移を示す。

図５において、（Ｆ）は、駆動量ＴＲの推移を示す。なお、図５における（Ａ）〜（Ｅ），（Ｇ），（Ｈ）は、図２における（Ａ）〜（Ｅ），（Ｇ），（Ｈ）と同一である。また、図５における時刻ｔ１から時刻ｔ２までの処理は、図２における時刻ｔ１から時刻ｔ２までの処理と同一である。そのため、重複した説明を省略する。

図５に示すように、時刻ｔ１にＩＧスイッチ４５が閉状態とされると、駆動量情報の取得が開始され、取得した駆動量情報が示す駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きいか否かが判定される。

その後、入力部４６を介してドライバから第１モードへの切替指示が入力されると、時刻ｔ２に車両の運転モードが第２モードから第１モードに切り替えられる。時刻ｔ２では、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さいため、目標電圧Ｖｔｇは、第２電圧ＶＢよりも第１電圧差ΔＶ１だけ高い電圧に設定される。

その後、時刻ｔ１３に駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも上昇すると、第２電圧ＶＢが低下する。また、駆動量ＴＲの上昇に伴って、目標電圧Ｖｔｇは、第２電圧ＶＢよりも第２電圧差ΔＶ２だけ高い電圧に変更される。つまり、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい場合に、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい場合に比べて目標電圧Ｖｔｇが高く設定される。

その後、時刻ｔ１４に駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも低下すると、目標電圧Ｖｔｇは、第２電圧ＶＢよりも第１電圧差ΔＶ１だけ高い電圧に変更される。また、駆動量ＴＲの低下に伴って、第２電圧ＶＢの低下が停止する。図５（Ｅ）に示すように、駆動量ＴＲの低下後では、第２電圧ＶＢが不安定となり、矢印Ｙ１に示すように第２電圧ＶＢの急変が生じる。そして、その急変した第２電圧ＶＢの最大値が目標電圧Ｖｔｇを超えると、接続経路ＬＢに逆向き電流が流れたと判定され、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が誤って開状態に切り替えられる。

そのため、本実施形態の制御処理では、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい状態から小さい状態に切り替わった場合に、駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい状態になってから第１期間ＴＡが経過するまでの間において遮断判定をオフするようにした。具体的には、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの第１期間ＴＡにおいて遮断判定をオフするようにした。これにより、この第１期間ＴＡに発生する第２電圧ＶＢの急変により、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が誤って開状態に切り替えられることが抑制される。

その後、高圧蓄電池１０のＳＯＣの低下により第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇ低下した場合、車両の運転モードが第１モードから第２モードに切り替えられる。図５では、時刻ｔ１６に第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇから低下し始める。そして、時刻ｔ１６から時刻ｔ１７までの所定期間ＴＳに亘って第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低い状態が維持された場合には、時刻ｔ１７において第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低下したと判定される。

時刻ｔ１７に第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低下したと判定されると、この時刻ｔ１７に第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に開指令が出力されるとともに、コンバータ１２を動作停止状態に切り替える指令が出力される。これにより、高圧蓄電池１０から第１負荷３４及び第２負荷３６への電力供給、及び第２低圧蓄電池１６から第１負荷３４への電力供給が停止されるとともに、第２低圧蓄電池１６から第２負荷３６に電力供給が行われる第２状態となる。また、第１状態から第２状態への切り替えに伴って、この時刻ｔ１７に遮断判定がオフされる。

また、本実施形態の制御処理では、時刻ｔ１７に、車両の運転モードが第１モードから第２モードに切り替えられる。これにより、高圧蓄電池１０のＳＯＣが低下した状態において、運転支援機能を用いる第１モードでの車両の走行が停止される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・接続経路ＬＢを流れる電流の変化量は、第１負荷３４及び第２負荷３６の駆動量ＴＲに比例する。そのため、駆動量ＴＲが大きい場合には、接続経路ＬＢを流れる電流の変化量が大きくなる。これにより、接続経路ＬＢを介して逆向き電流が流れると、異常を誤検出してしまう。この点、本実施形態では、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい場合に、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい場合よりも第１電圧ＶＡを高く設定するようにした。これにより、逆向き電流が流れることが抑制され、異常の誤検出を好適に抑制することができる。

・特に、駆動量ＴＲが減少する場合には、第２電圧ＶＢが不安定となり、接続経路ＬＢを流れる電流が大きくなりやすい。この場合に、接続経路ＬＢに逆向き電流が流れたことを判定すると、異常の誤検出により第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が誤って開状態とされる。この点、本実施形態では、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい状態から小さい状態に切り替わった場合に、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２の開状態への切替処理を停止するようにした。これにより、異常の誤検出により第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が誤って開状態とされることを抑制することができる。

・第１モードにおいて、例えば高圧蓄電池１０のＳＯＣの低下により第１電圧ＶＡを目標電圧Ｖｔｇまで上昇させることができなくなることがある。この場合、第１電圧ＶＡと第２電圧ＶＢとの電圧差が小さくなり、駆動量ＴＲの変動の大きさによっては異常を誤検出してしまう。運転支援機能を用いる第１モードにおいて異常の誤検出により第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２が誤って開状態とされると、運転支援機能において各負荷３４，３６への冗長的な電力供給を行うことができない。この点、本実施形態では、第１電圧ＶＡが目標電圧Ｖｔｇよりも低下したと判定された場合に、車両の走行モードを、第１モードから第２モードに切り替える。これにより、各負荷３４，３６への冗長的な電力供給ができない状態において、運転支援機能が継続して用いられることを抑止することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

・各負荷３４，３６は、例えば以下の装置であってもよい。

車両に走行用動力を付与する走行用モータとその駆動回路であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えば３相の永久磁石同期モータと３相インバータ装置である。

制動時の車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ装置であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えば制動時のブレーキ油圧を独立に調整できるＡＢＳアクチュエータである。

自車両の前を走行する前走車を検出し、前走車が検知された場合には前走車との車間距離を一定に維持し、前走車が検知されなくなった場合には自車両を予め設定された車速で走行させるクルーズコントロール装置であってもよい。この場合、第１，第２負荷３４，３６のそれぞれは、例えばミリ波レーダである。

・各負荷３４，３６は、必ずしも同じ構成の組合せである必要がなく、同等の機能を異なる形式の機器で実現する組合せであってもよい。

・第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＭＯＳＦＥＴに限られず、例えばＩＧＢＴであってもよい。第３，第４スイッチＳＷ３，ＳＷ４についても同様である。

・第１系統ＥＳ１が有する電圧生成部は、コンバータ１２に限られず、オルタネータであってもよい。また、第１系統ＥＳ１は電圧生成部を有していなくてもよく、例えば第１低圧蓄電池１６のみを有していてもよい。

・上記実施形態では、第２電圧ＶＢに基づいて、目標電圧Ｖｔｇを第２電圧ＶＢよりも高く設定する例を示したが、これに限られない。第１電圧ＶＡ及び第２電圧ＶＢを取得し、これらの電圧差に基づいて、目標電圧Ｖｔｇを第２電圧ＶＢよりも高く設定してもよい。また、系統間電流ＩＡの大きさ及び向きを取得し、これらに基づいて目標電圧Ｖｔｇを第２電圧ＶＢよりも高く設定してもよい。

・上記実施形態では、第１系統と第２系統とがそれぞれ１つ設けられる例を示したが、これに限られない。図６に示すように、１つの第１系統と２つの第２系統とが設けられてもよい。以下、２つの第２系統を、第２系統ＥＳ２及び第３系統ＥＳ３と呼ぶ。この場合、第１系統ＥＳ１における第１電圧ＶＡを、第２系統ＥＳ２における第２電圧ＶＢ、及び第３系統ＥＳ３における第３低圧蓄電池１８の端子間電圧である第３電圧ＶＣよりも高い電圧とすることで、短絡の誤検出を抑制しつつ、短絡が発生した場合でも負荷３４，３６，３８の駆動を継続することができる。

・上記実施形態では、目標電圧Ｖｔｇの設定において、第２低圧蓄電池１６が充電されている場合に、第２低圧蓄電池１６が充電されていない場合よりも目標電圧Ｖｔｇを高く設定する例を示したが、これに限られない。例えば、第２低圧蓄電池１６の残存容量ＳＡが大きいほど、目標電圧Ｖｔｇを低く設定するようにしてもよい。

また、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも大きい場合に、駆動量ＴＲが駆動量閾値Ｔｔｈよりも小さい場合よりも目標電圧Ｖｔｇを高く設定する例を示したが、これに限られない。例えば、駆動量ＴＲが大きいほど、目標電圧Ｖｔｇを高く設定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、第１モードにおいて第１状態とされる例を示したが、車両の運転モードによらずに第１モードとされるようにしてもよい。

・上記実施形態では、電源システム１００が手動運転及び自動運転による走行が可能な車両に適用される例を示したが、これに限られない。完全自動運転車など自動運転による走行のみが可能な車両に適用されてもよければ、手動運転による走行のみが可能な車両に適用されてもよい。

例えば自動運転による走行のみが可能な車両に適用された場合、いずれか一方の系統ＥＳ１，ＥＳ２での異常が発生したときには、異常が発生していない他方の系統ＥＳ１，ＥＳ２の負荷３４，３６を用いて、自動運転により車両の走行を停止させる、又は安全な場所に移動させた後に車両を停止させる処理が実施されてもよい。

１２…コンバータ、１４…第１低圧蓄電池、１６…第２低圧蓄電池、３４…第１負荷、３６…第２負荷、４０…制御装置、１００…電源システム、ＥＳ１…第１系統、ＥＳ２…第２系統、ＬＢ…接続経路、ＳＷ１…第２スイッチ、ＳＷ２…第２スイッチ。

Claims (9)

1. 第１負荷（３４）に接続される第１電源（１２，１４）を含む第１系統（ＥＳ１）と、
   第２負荷（３６）に接続される第２電源（１６）を含む第２系統（ＥＳ２）と、
   それら各系統を互いに接続する接続経路（ＬＢ）と、
   前記接続経路に設けられた系統間スイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）と、
   を有する電源システム（１００）に適用される制御装置（４０）であって、
   前記系統間スイッチを閉状態とするとともに、前記第１電源の電圧である第１電圧を前記第２電源の電圧である第２電圧よりも高くして、前記第１電源から前記第１負荷及び前記第２負荷に電力供給を行わせる第１状態とする第１制御部と、
   前記第１状態において、前記接続経路に前記第２系統から前記第１系統に向けた逆向き電流が流れた場合に、前記系統間スイッチを開状態として、前記第２電源から前記第２負荷に電力供給を行わせる第２状態とする第２制御部と、を備える制御装置。
2. 前記第１制御部は、前記第２電圧に対して所定の電圧差を有する電圧を目標電圧とし、当該目標電圧に基づいて前記第１電圧を可変に制御する請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１電源は、前記第１負荷及び前記第２負荷の駆動電圧として前記第１電圧を生成する電圧生成部（１２）を含み、
   前記第２電源は、端子間電圧を前記第２電圧とする蓄電装置（１６）を含み、
   前記第１制御部は、前記目標電圧に基づいて、前記電圧生成部により生成される前記第１電圧を可変に制御する請求項２に記載の制御装置。
4. 前記蓄電装置は、前記電圧生成部からの電力供給により充電可能であり、
   前記第１制御部は、前記蓄電装置が充電されている場合に、前記蓄電装置が充電されていない場合よりも前記目標電圧を高く設定する請求項３に記載の制御装置。
5. 前記第１制御部は、
   前記第１負荷及び前記第２負荷の駆動量を示す駆動量情報を取得し、
   前記駆動量情報が示す前記駆動量が所定の閾値よりも大きい場合に、前記駆動量が前記閾値よりも小さい場合よりも前記第１電圧を高く設定する請求項１から４までのいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記第１制御部は、前記第１負荷及び前記第２負荷の駆動量を示す駆動量情報を取得し、
   前記第２制御部は、前記第１制御部により取得された前記駆動量情報が示す前記駆動量が所定の閾値よりも大きい状態から小さい状態に切り替わった場合に、前記逆向き電流が流れたと判定されても、前記系統間スイッチの開状態への切り替えを停止する請求項１から５までのいずれか一項に記載の制御装置。
7. 車両に搭載された電源システムであって、
   前記第１負荷及び前記第２負荷は、前記車両において運転に必要な少なくとも１つの機能を実施する負荷であって、かつ前記車両の運転支援機能を実施する負荷であり、
   前記車両は、前記運転支援機能を用いる第１モードによる走行と、前記運転支援機能を用いない第２モードによる走行が可能であり、
   前記第１制御部は、前記第１モードにおいて前記第１状態とし、
   前記第２制御部は、前記第１モードにおいて前記逆向き電流が流れたと判定された場合に、前記第２状態とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記第１制御部は、前記第１電圧を前記第２電圧よりも高い目標電圧となるように制御しており、
   前記第１状態において、前記第１電圧が前記目標電圧よりも低下したことを判定する電圧判定部と、
   前記第１電圧が前記目標電圧よりも低下したと判定された場合に、前記車両の走行モードを、前記第１モードから前記第２モードに切り替えるモード制御部と、を備える請求項７に記載の制御装置。
9. 請求項１から８までのいずれか一項に記載の制御装置と、
   前記第１電源と、
   前記第２電源と、
   前記接続経路と、
   前記系統間スイッチと、を備える電源システム。

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