JP2000270561A - リレーの溶着検出装置 - Google Patents
リレーの溶着検出装置Info
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- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
Abstract
る。 【解決手段】 リレー16,18がオフとされた状態で
インバータ12のスイッチング素子をスイッチング制御
してコンデンサ20に蓄えられた電荷のディスチャージ
を開始する。通常コンデンサ20のディスチャージが終
了する時間を経過した後に電流計32u,32v,32
wによりモータ22の各相の電流Iu,Iv,Iwを検
出し、この電流Iu,Iv,Iwが値0近傍にあるかを
判定する。電流Iu,Iv,Iwが値0近傍にないとき
には、リレー16,18が溶着していると判断してLE
D52を点灯する。
Description
装置に関し、詳しくは、電池の出力端子間に接続された
コンデンサを有しこの電池からの電力をスイッチング素
子を介して負荷に供給するシステムにおける電池とコン
デンサとの間に設けられ電池から負荷への電力ラインの
継断を行なうリレーの溶着を検出する溶着検出装置に関
する。
しては、リレーをオフした状態における電動機の端子電
圧に基づいてリレーの溶着を検出するものが提案されて
いる(例えば、特開平2−81769号公報など)。こ
の装置では、リレーをオフした状態で電動機の端子電圧
を検出し、検出した端子電圧が所定値以上のときにリレ
ーが溶着していると判定している。リレーの溶着は、そ
の接点の接触抵抗が充分小さくなるよう設計されている
にも拘わらず、システムの不具合などの原因により電動
機に予期しない大電流が流れることにより生じる。
着検出装置では、誤検出を生じるという問題があった。
安定した電圧を電動機に印加して電動機を良好に運転制
御する必要から、バッテリの出力端子間に容量の大きな
コンデンサが接続されるシステムが多くなっている。こ
うしたシステムでは、リレーをオフとして電動機を電源
から遮断しても、コンデンサに蓄えられた電荷により、
リレーの電動機側の電圧はゆっくりとしか降下しない。
したがって、上述の装置では、この電圧を検出してリレ
ーの溶着を誤検出してしまうことがある。
確にリレーの溶着を検出することを目的の一つとする。
また、本発明のリレーの溶着検出装置は、簡易な構成で
リレーの溶着を検出することを目的の一つとする。
置として、リレーをオフすると共にコンデンサの放電処
理を行なったあとに検出される電動機への電力ラインの
電圧に基づいてリレーの溶着を検出するものを提案して
いる(特願平5−178715)。
発明のリレーの溶着検出装置は、上述の目的の少なくと
も一部を達成するために以下の手段を採った。
出力端子間に接続されたコンデンサを有し該電池からの
電力をスイッチング素子を介して負荷に供給するシステ
ムにおける該電池と前記コンデンサとの間に設けられ該
電池から前記負荷への電力ラインの継断を行なうリレー
の溶着を検出する溶着検出装置であって、前記負荷に流
れる電流を検出する電流検出手段と、前記リレーによる
前記電力ラインの断信号を受けたとき、前記スイッチン
グ素子を介して前記コンデンサに蓄えられた電荷が放電
されるよう該スイッチング素子を駆動制御する放電制御
手段と、該放電制御が開始されてから所定時間経過した
とき、前記電流検出手段により検出される電流に基づい
て前記リレーの溶着を判定する溶着判定手段とを備える
ことを要旨とする。
リレーによる負荷への電力ラインの断信号を受けたと
き、放電制御手段が、スイッチング素子を介してコンデ
ンサに蓄えられた電荷が放電されるようスイッチング素
子を駆動制御し、この放電制御が開始されてから所定時
間経過したとき、溶着判定手段が、電流検出手段により
検出される電流に基づいてリレーの溶着を判定する。本
発明のリレーの溶着検出装置によれば、負荷への電力ラ
インに流れる電流に基づいてリレーの溶着を検出するこ
とができる。しかも、コンデンサに蓄えられた電荷があ
る程度放電された後に判定するから、より的確にリレー
の溶着を検出することができる。
おいて、前記溶着判定手段は、前記電流検出手段により
検出された電流が第1の所定値以上のとき、前記リレー
が溶着していると判定する手段であるものとすることも
できる。こうすれば、容易にリレーの溶着を判定するこ
とができる。
いて、前記負荷は三相交流により駆動する電動機であ
り、前記スイッチング素子はインバータであり、前記電
力ラインは前記電動機に巻回された各相のラインである
ものとすることもできる。
おいて、前記放電制御手段による放電制御が開始された
とき、前記電流検出手段により検出される電流に基づい
て該放電制御の異常を判定する放電異常判定手段を備え
るものとすることもできる。こうすれば、コンデンサの
放電制御の異常を検出することができる。この結果、コ
ンデンサの放電制御の異常をリレーの溶着と誤検出する
のを防止することができる。この態様の本発明のリレー
の溶着検出装置において、前記放電異常判定手段は、前
記電流検出手段により検出される電流が第2の所定値以
下のとき、前記放電制御が異常であると判定する手段で
あるものとすることもできる。
例を用いて説明する。図1は、電気自動車に搭載された
バッテリ10とモータ22とを備える駆動システムに本
発明の一実施例であるリレーの溶着検出装置30を適用
した際の構成の概略を示す構成図である。説明の都合
上、まず電気自動車が備える駆動システムについて説明
する。
るように、バッテリ10からの電力をインバータ12に
よりモータ22の駆動に適した三相交流に変換してモー
タ22に印加するものである。バッテリ10の出力端子
に接続された電力ライン14には、バッテリ10からモ
ータ22への電力を遮断するリレー16,18が設けら
れている。実施例のリレーの溶着検出装置30は、この
リレー16,18の溶着を検出するものである。また、
リレー16,18とインバータ12の間の電力ライン1
4には、リレー16,18がオンとされたときにバッテ
リ10の出力端子間に介在するようコンデンサ20が接
続されている。インバータ12により三相交流に変換さ
れた電力は、三相の電力ライン24によりモータ22に
印加されるようになっている。こうした駆動システムの
運転制御は、駆動システム制御ユニット28により行な
われている。なお、駆動システムのその他の構成は本発
明の中核をなさないから、その図示とその説明は省略す
る。
示するように、モータ22への電力ライン24の各相に
取り付けられた電流計32u,32v,32wと、電気
自動車の駆動システムが備える前述のインバータ12
と、リレー16,18の溶着を判定する電子制御ユニッ
ト40とを備える。
心として構成されたワンチップマイクロプロセッサとし
て構成されており、処理プログラムを記憶したROM4
4と、一時的にデータを記憶するRAM46と、電気自
動車の駆動システムをコントロールしている駆動システ
ム制御ユニット28と通信を行なう通信ポート(図示せ
ず)と入出力ポート(図示せず)とを備える。この電子
制御ユニット40には、電力ライン24に取り付けられ
た電流計32u,32v,32wからの電流Iu,I
v,Iwが入力ポートを介して入力されている。また、
電子制御ユニット40からは、インバータ12へのスイ
ッチング信号SWや異常の際に点灯されるLED52へ
の点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。
出装置30の動作、特にリレー16,18の溶着の判定
の動作について説明する。図2は、電子制御ユニット4
0により実行される溶着検出処理ルーチンの一例を示す
フローチャートである。このルーチンは、通信ポートを
介して駆動システム制御ユニット28からリレー16,
18をオフとした信号が入力されたときに実行される。
子制御ユニット40のCPU42は、まず、コンデンサ
20に蓄えられた電荷のディスチャージを開始する処理
を実行する(ステップS100)。具体的には、コンデ
ンサ20に蓄えられた電荷がモータ22の銅損により消
費されるようインバータ12のスイッチング素子にスイ
ッチング信号SWを出力することにより行なうのであ
る。次に電流計32u,32v,32wにより検出され
る電流Iu,Iv,Iwを読み込み(ステップS10
2)、電流Iu,Iv,Iwをそれぞれ閾値I1と比較
する(ステップS104)。閾値I1は、コンデンサ2
0のディスチャージが行なわれているかを判定するため
のものであり、コンデンサ20をディスチャージする際
の初期に電力ライン24に流れる電流より小さな値とし
て設定される。電流Iu,Iv,Iwが閾値I1以下の
ときには、コンデンサ20のディスチャージが行なわれ
ていないと判断し、コンデンサ20のディスチャージの
異常をLED52を点灯することにより出力して(ステ
ップS106)、本ルーチンを終了する。
いときには、コンデンサ20のディスチャージは良好に
行なわれていると判断し、所定時間経過するのを待って
(ステップS108)、再び電流Iu,Iv,Iwを読
み込み(ステップS110)、読み込んだ電流Iu,I
v,Iwを閾値I2と比較する(ステップS112)。
ここで、所定時間は、コンデンサ20のディスチャージ
に要する時間である。また、閾値I2は、値0より若干
大きな値として設定されるものである。電流Iu,I
v,Iwが閾値I2より小さいときには、リレー16,
18は溶着しておらず、コンデンサ20のディスチャー
ジも良好に行なわれたと判断し、コンデンサ20のディ
スチャージを終了して(ステップS114)、本ルーチ
ンを終了する。一方、電流Iu,Iv,Iwが閾値I2
以上のときには、リレー16,18が溶着していると判
断し、リレー16,18の溶着をLED52を点灯する
ことにより出力して(ステップS116)、本ルーチン
を終了する。
置30によれば、モータ22への電力ライン24に流れ
る電流Iu,Iv,Iwに基づいてリレー16,18の
溶着を検出することができる。しかも、コンデンサ20
にディスチャージがほぼ終了した後にリレー16,18
の溶着の判定を行なうから、コンデンサ20のディスチ
ャージに基づく誤検出を防止することができる。
によれば、コンデンサ20のディスチャージが良好に行
なわれているかを判定することができる。この結果、コ
ンデンサ20のディスチャージの異常をリレー16,1
8の溶着と誤検出するのを防止することができる。
駆動システム制御ユニット28と電子制御ユニット40
とを別体のものとしたが、駆動システム制御ユニット2
8で図2に例示する溶着検出処理ルーチンを行なうもの
としてもよい。また、実施例のリレーの溶着検出装置3
0では、リレー16,18の溶着を検出するために電流
計32u,32v,32wを電力ライン24に取り付け
るものとしたが、モータ22の運転制御のために用いら
れる電流計により検出される電流Iu,Iv,Iwを用
いるものとしてもよい。こうすれば、特別な装置を付加
することなく簡易な構成でリレーの溶着を検出すること
ができる。
では、インバータ12のスイッチング素子をスイッチン
グしてコンデンサ20に蓄えられた電荷をモータ22の
銅損で消費するものとしたが、抵抗に接続された他のス
イッチング素子をコンデンサ20に接続し、このスイッ
チング素子をスイッチングしてコンデンサ20に蓄えら
れた電荷を抵抗で消費するものとしてもよい。
電気自動車の駆動システムに用いられているリレー1
6,18の溶着の検出に適用したが、バッテリからスイ
ッチング素子を介して負荷に電力を供給するシステムに
用いられるリレーであれば、如何なるシステムに用いら
れているリレーの溶着の検出にも適用することができ
る。
コンデンサ20のディスチャージの異常を検出するもの
としたが、コンデンサ20のディスチャージの異常は検
出しないものとしても差し支えない。
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
タ22とを備えるシステムに本発明の一実施例であるリ
レーの溶着検出装置30を適用した際の構成の概略を示
す構成図である。
検出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
ン、16,18 リレー、20 コンデンサ、22 モ
ータ、24 電力ライン、28 駆動システム制御ユニ
ット、30 リレーの溶着検出装置、32u,32v,
32w 電流計、40 電子制御ユニット、42 CP
U、44 ROM、46 RAM、52LED。
Claims (5)
- 【請求項1】 電池の出力端子間に接続されたコンデン
サを有し該電池からの電力をスイッチング素子を介して
負荷に供給するシステムにおける該電池と前記コンデン
サとの間に設けられ該電池から前記負荷への電力ライン
の継断を行なうリレーの溶着を検出する溶着検出装置で
あって、 前記負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記リレーによる前記電力ラインの断信号を受けたと
き、前記スイッチング素子を介して前記コンデンサに蓄
えられた電荷が放電されるよう該スイッチング素子を駆
動制御する放電制御手段と、 該放電制御が開始されてから所定時間経過したとき、前
記電流検出手段により検出される電流に基づいて前記リ
レーの溶着を判定する溶着判定手段とを備える溶着検出
装置。 - 【請求項2】 前記溶着判定手段は、前記電流検出手段
により検出された電流が第1の所定値以上のとき、前記
リレーが溶着していると判定する手段である請求項1記
載の溶着検出装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の溶着検出装置で
あって、 前記負荷は、三相交流により駆動する電動機であり、 前記スイッチング素子は、インバータであり、 前記電力ラインは、前記電動機に巻回された各相のライ
ンである溶着検出装置。 - 【請求項4】 前記放電制御手段による放電制御が開始
されたとき、前記電流検出手段により検出される電流に
基づいて該放電制御の異常を判定する放電異常判定手段
を備える請求項1ないし3いずれか記載の溶着検出装
置。 - 【請求項5】 前記放電異常判定手段は、前記電流検出
手段により検出される電流が第2の所定値以下のとき、
前記放電制御が異常であると判定する手段である請求項
4記載の溶着検出装置。
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