JP2011055631A - Relay failure diagnostic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高電圧バッテリ等の直流電源と負荷との間に接続されるリレーに溶着(故障)が生じているか否かを診断するリレー故障診断装置に関する。 The present invention relates to a relay failure diagnosis device that diagnoses whether or not welding (failure) has occurred in a relay connected between a DC power source such as a high-voltage battery and a load.
電気自動車やハイブリット自動車などの走行駆動用のモータを有する電動車両では、このモータを駆動するインバータと、このインバータに直流電力を供給する高電圧のバッテリを備えている。電力供給ライン(接続配線)を介して接続されるバッテリとインバータとの間には、この電力供給ラインを接続/遮断するためのリレーが配置されている。 An electric vehicle having a driving motor such as an electric vehicle or a hybrid vehicle includes an inverter that drives the motor and a high-voltage battery that supplies DC power to the inverter. A relay for connecting / disconnecting the power supply line is disposed between the battery and the inverter connected via the power supply line (connection wiring).
また、前記電力供給ラインに過電流が流れた場合等には、リレーが溶着してリレー故障が生じる虞がある。このため、従来より、リレーが溶着しているか否かを診断するリレー故障診断装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Further, when an overcurrent flows in the power supply line, the relay may be welded and a relay failure may occur. For this reason, conventionally, a relay failure diagnosis device that diagnoses whether or not a relay is welded has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
前記特許文献1の装置(リレー溶着検出装置)では、インバータから出力される電圧に基づいて、バッテリのプラス側、マイナス側のどちらかのリレーが溶着しているかを判定している。このため、インバータに何らかの異常等が発生した場合には、インバータから出力される所定の電圧を検出することができなくなるため、リレーが溶着しているかを判定することができなるという問題があった。 In the device of Patent Document 1 (relay welding detection device), based on the voltage output from the inverter, it is determined whether the positive or negative relay of the battery is welded. For this reason, when an abnormality or the like occurs in the inverter, it is impossible to detect a predetermined voltage output from the inverter, and thus there is a problem that it is not possible to determine whether the relay is welded. .
そこで、本発明は、インバータに何らかの異常等が発生した場合などにおいても、リレーの溶着故障の有無を信頼性よく診断することができるリレー故障診断装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a relay failure diagnosis device that can reliably diagnose the presence or absence of a relay welding failure even when an abnormality or the like occurs in an inverter.
前記目的を達成するために本発明は、直流電源の正極側と第1の負荷とを接続する第1の電力ラインの接続/遮断を行なう第1のリレーと、直流電源の負極側と第1の負荷とを接続する第2の電力ラインの接続/遮断を行なう第2のリレーの各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断するために、第1、第2の各リレーにオン/オフ信号を出力して、該第1、第2の各リレーの接続/遮断を制御するリレー制御手段と、第1の電力ラインと前記第2の電力ラインとの間に第1の負荷と並列に第2の負荷を接続し、第2の負荷を駆動させるための駆動指令信号を出力する駆動手段を有している。そして、リレー故障診断手段により、リレー制御手段から第1、第2の各リレーにそれぞれオン信号又はオフ信号を個別に切替えて出力し、かつ駆動手段から前記第2の負荷に駆動指令信号を出力した時における、第2の負荷からの出力電流又は/及び出力電圧の変化に基づいて、第1、第2の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a first relay for connecting / disconnecting a first power line connecting a positive electrode side of a DC power source and a first load, a negative electrode side of the DC power source, and a first power source. In order to diagnose whether or not each relay of the second relay that connects / cuts off the second power line that connects to the load of each of the first and second relays is welded, the first and second relays are turned on / off. A relay control means for outputting a signal to control connection / disconnection of each of the first and second relays, and in parallel with the first load between the first power line and the second power line; It has a drive means for connecting a second load and outputting a drive command signal for driving the second load. Then, the relay failure diagnosis means outputs an on signal or an off signal to the first and second relays separately from the relay control means, and outputs a drive command signal from the drive means to the second load. Based on the change in the output current or / and the output voltage from the second load at this time, it is diagnosed whether each of the first and second relays is welded.
本発明によれば、第1のリレー又は/及び第2のリレーに溶着が生じていれば、溶着しているリレーはリレー制御手段からオフ信号が出力されていても接続状態にある。よって、リレー制御手段から第1、第2の各リレーにそれぞれオン信号又はオフ信号を個別に切替えて出力し、かつ駆動手段から第1の負荷又は第2の負荷に駆動指令信号を出力することにより、第1のリレー又は/及び第2のリレーに溶着が生じていれば、第2の負荷からの出力電流又は/及び出力電圧が変化するので、このときの出力電流又は/及び出力電圧の変化に基づいて、第1、第2の各リレーが溶着しているか否かを診断することができる。 According to the present invention, if welding occurs in the first relay and / or the second relay, the welded relay is in a connected state even if an OFF signal is output from the relay control means. Therefore, the ON / OFF signal is individually switched and output from the relay control means to the first and second relays, respectively, and the drive command signal is output from the drive means to the first load or the second load. Thus, if welding has occurred in the first relay or / and the second relay, the output current or / and output voltage from the second load will change, so the output current or / and output voltage at this time Based on the change, it is possible to diagnose whether or not the first and second relays are welded.
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態1〉
図1は、本発明の実施形態1に係るリレー故障診断装置を電動車両(本実施形態では電気自動車)の駆動系に適用した際の概略構成を示す図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration when the relay failure diagnosis apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is applied to a drive system of an electric vehicle (electric vehicle in this embodiment).
図1に示すように、この電気自動車の駆動系は、走行駆動用のモータ(例えば、3相交流モータ)1を駆動する第1の負荷としてのインバータ2と、インバータ2に電力供給するためのリチウムイオン電池等の強電バッテリ(直流電源)3と、インバータ2と強電バッテリ3間の負極側電力ライン4に接続された負極側メインリレー(以下、「(−)側メインリレー」という)5と、インバータ2と強電バッテリ3間の正極側電力ライン6に接続された正極側メインリレー(以下、「(+)側メインリレー」という)7と、(−)側メインリレー5に並列に接続されたプリチャージリレー8、及び負極側電力ライン4と正極側電力ライン6間に入力側が接続された第2の負荷としてのDC/DCコンバータ9を有している。インバータ2とDC/DCコンバータ9は並列に接続されている。
As shown in FIG. 1, the drive system of the electric vehicle includes an
インバータ2は、強電バッテリ3から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力をモータ1に供給する。インバータ2には、モータ1を所望の回転数で回転させるためのスイッチング素子(不図示)をスイッチング制御するための制御装置(不図示)が接続されている。
The
正極側電力ライン6を接続/遮断する(+)側メインリレー7、負極側電力ライン4を接続/遮断する(−)側メインリレー5、及びプリチャージリレー8は、リレー制御部10からのON/OFF信号に基づいてそれぞれ接続/遮断制御される。なお、プリチャージリレー8は、強電バッテリ3とインバータ2とを接続する起動時に(−)側メインリレー5に急激に高電圧が印加されるのを防止するために、(−)側メインリレー5を接続する前に接続されるリレーである。また、(−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7、及びプリチャージリレー8には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が溶着故障しているか否かを診断するリレー故障診断部11が接続されている。
The (+) side
DC/DCコンバータ9は、コンバータ駆動制御部12からの駆動指令信号に基づいて強電バッテリ3から供給される直流電力を降圧して、車両電装系などの補機類(不図示)に供給する。本実施形態では、前記リレー制御部10、リレー故障診断部11、コンバータ駆動制御部12とでリレー故障診断装置13が構成されている。リレー故障診断装置13は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースを主体に構成されているマイクロコンピュータを用いることができる。
The DC /
リレー故障診断装置13には、この装置の電源用バッテリ(2次電池)14が接続されている。電源用バッテリ14の電源電圧は、例えば14Vである。また、DC/DCコンバータ9の出力側と電源用バッテリ14間は接続されており、その間には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14へのバッテリ充電電流(以下、「充電電流」という)を計測する電流計15が接続されている。
The relay
リレー故障診断部11は、図2に示すように、前記各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)の診断許可の可否を判定する診断許可判定部20と、この診断許可判定部20で診断許可の判定時に前記コンバータ駆動制御部12に駆動指令信号を出力する駆動指令部21と、診断許可判定部20で診断許可の判定時に各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)の故障診断に用いるパラメータを算出するパラメータ算出部22と、このパラメータ算出部22で算出したパラメータに基づいてリレーが溶着しているか否かの判定を行なう判定部23を有している(詳細は後述する)。
As shown in FIG. 2, the relay
次に、リレー故障診断部11による各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)の故障診断処理について説明する。本実施形態の故障診断処理は、インバータ2に異常(故障)が生じて、接続保持されていた各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が、リレー制御部10とは別系統の制御部(不図示)からの遮断信号により強制的に遮断処理された後に行われる。
Next, failure diagnosis processing of each main relay ((−) side
各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)の接続(ON)時には、所定アンペアの電流が流れているので、各メインリレーが強制的に遮断された瞬間に大気放電による火花の発生により、各メインリレーに溶着故障が生じる虞がある。このため、各メインリレーが強制的に遮断された場合に、各メインリレーの故障診断処理を行うことは、電気自動車の駆動系全体の信頼性を高めるためにも有益である。
When the main relays ((−) side
図3は、本実施形態の各メインリレーの故障診断処理時における各信号のON/OFFタイミングと、バッテリ充電電流及び電源電圧(リレー故障診断装置13への供給される電源電圧)の変化を示す図、図4は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャート、図5は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。なお、図3において、時刻t1以前(図3の左側)が、インバータ2に異常(故障)が生じてなく各メインリレーが接続保持されているとき、時刻t1以降(図3の右側)が、インバータ2に異常(故障)が生じて各メインリレーが強制的に遮断された後の各メインリレーの故障診断処理時を示している。
FIG. 3 shows the ON / OFF timing of each signal and the change in battery charging current and power supply voltage (power supply voltage supplied to the relay failure diagnosis device 13) during failure diagnosis processing of each main relay of the present embodiment. 4 is a flowchart showing a failure diagnosis process for the (−) side
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
インバータ2に異常(故障)が生じて、接続保持されていた各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が強制的に遮断処理された後において、図3、図4に示すように、時刻t1で、リレー制御部10から(−)側メインリレー5にOFF(遮断)信号を出力するとともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する(図4のステップS1)。なお、時刻t1では、(+)側メインリレー7にON(接続)信号が、プリチャージリレー8にOFF(遮断)信号が出力されている。
<Failure diagnosis processing of (-) side
After an abnormality (failure) occurs in the
そして、リレー故障診断部11の診断許可判定部20は、このときにリレー制御部10から出力されているON/OFF信号に基づき、(+)側メインリレー7にON信号、(−)側メインリレー5にOFF信号、プリチャージリレー8にOFF信号が出力されている場合に、(−)側メインリレー5の診断許可の条件が成立したと判定し(ステップS2:YES)、駆動指令部21に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部21は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部12へ駆動指令信号(ON信号)を出力し(図3の時刻t2)、DC/DCコンバータ9を駆動する(ステップS3)。
Based on the ON / OFF signal output from the
この際、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される充電電流値(故障診断時の充電電流値)が入力される。なお、パラメータ算出部22には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの充電電流値(正常時の充電電流値)が記憶されている。このように、本実施形態では、DC/DCコンバータ9の駆動時におけるDC/DCコンバータ9からの出力電流の変化は、電流計15で計測される充電電流値によって把握することができる。
At this time, a charging current value (charging current value at the time of failure diagnosis) measured by the
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(時刻t2)における充電電流の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS4)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS4で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS5)。
Then, the
そして、ステップS5でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS5:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS6)。また、ステップS5でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS5:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS7)。
When the increase value (or rate of increase) of the charging current as a parameter is greater than or equal to the threshold value in step S5 (step S5: YES), it is assumed that the (−) side
なお、ステップS6で、(−)側メインリレー5が溶着(故障)していると判定した後は、図3の時刻t3でリレー制御部10から(+)側メインリレー7にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS5)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S6, after determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図3に示すように、前記(−)側メインリレー5の故障診断処理後に行う(+)側メインリレー7の故障診断の開始時においては、時刻t4でリレー制御部10からプリチャージリレー8にON(接続)信号を出力する(図5のステップS11)。
<Failure diagnosis processing of (+) side
As shown in FIG. 3, at the start of failure diagnosis of the (+) side
そして、リレー故障診断部11の診断許可判定部20は、このときにリレー制御部10から出力されているON/OFF信号に基づき、(+)側メインリレー7にOFF信号、(−)側メインリレー5にOFF信号、プリチャージリレー8にON信号が出力されている場合に、(+)側メインリレー7の診断許可の条件が成立したと判定し(ステップS12:YES)、駆動指令部21に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部21は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部12へ駆動指令信号(ON信号)を出力し(図3の時刻t5)、DC/DCコンバータ9を駆動する(ステップS13)。
Based on the ON / OFF signal output from the
この際、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される故障診断時の充電電流値が入力される。なお、パラメータ算出部22には、前記正常時の充電電流値が記憶されている。
At this time, the
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(時刻t5)における充電電流の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS14)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS14で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS15)。
Then, the
そして、ステップS15でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS15:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS16)。また、ステップS15でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS15:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS17)。
If the increase value (or rate of increase) of the charging current as a parameter is greater than or equal to the threshold value in step S15 (step S15: YES), if the (+) side
なお、ステップS16で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図3の時刻t6でリレー制御部10からプリチャージリレー8にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からからDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t5〜t6の期間(前記ステップS16)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S16, after determining that the (+) side
このように、本実施形態では、インバータ2に異常(故障)が生じて、接続保持されていた各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が強制的に遮断処理された後においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に溶着故障しているかを診断することができる。よって、電気自動車の駆動系全体の信頼性を高めることができる。
As described above, in this embodiment, an abnormality (failure) occurs in the
〈実施形態2〉
前記実施形態1では、DC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して溶着(故障)診断する構成であったが、本実施形態では、DC/DCコンバータ9を駆動したときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して溶着(故障)診断する構成である。その他に関しては実施形態1と同様である。以下、本実施形態における(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7の故障診断処理を、図6、図7のフローチャートを参照して説明する。
<
In the first embodiment, by determining whether or not the increase value (or increase rate) of the charging current when the DC /
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
図6は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (-) side
FIG. 6 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (−) side
本実施形態のステップS21〜S23までの処理動作は、図4に示した前記実施形態1のステップS1〜S3までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S21 to S23 of the present embodiment are the same as the processing operations from the steps S1 to S3 of the first embodiment shown in FIG.
ステップS23において、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。
In step S23, the
なお、パラメータ算出部22には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(正常時の電源電圧値)が記憶されている。このように、本実施形態では、DC/DCコンバータ9の駆動時におけるDC/DCコンバータ9からの出力電流の変化は、DC/DCコンバータ9が駆動されたときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値によって把握することができる。
The
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の電源電圧値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(時刻t2:図3参照)における故障診断時の電源電圧の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS24)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS24で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS25)。
Then, the
そして、ステップS25でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS25:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS26)。また、ステップS25でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS25:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS27)。
When the increase value (or rate of increase) of the power supply voltage as a parameter is greater than or equal to the threshold value in step S25 (step S25: YES), if the (−) side
なお、ステップS26で、(−)側メインリレー5が故障(溶着)していると判定した後は、図3の時刻t3でリレー制御部10から(+)側メインリレー7にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS26での故障判定時)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S26, after determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図7は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (+) side
FIG. 7 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (+) side
本実施形態のステップS31〜S33までの処理動作は、図5に示した前記実施形態1のステップS11〜S13までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S31 to S33 of the present embodiment are the same as the processing operations from the steps S11 to S13 of the first embodiment shown in FIG.
ステップS23において、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。
In step S23, the
なお、パラメータ算出部22には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(正常時の電源電圧値)が記憶されている。
The
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の電源電圧値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(時刻t2:図3参照)における故障診断時の電源電圧の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS34)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS34で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS35)。
Then, the
そして、ステップS35でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS35:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS36)。また、ステップS35でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS35:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS37)。
If the increase value (or rate of increase) of the power supply voltage as a parameter is greater than or equal to the threshold value in step S35 (step S35: YES), it is assumed that the (+) side
なお、ステップS36で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図3の時刻t6でリレー制御部10からプリチャージリレー8にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t5〜t6の期間(前記ステップS35)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、故障診断時の電源電圧値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S36, after determining that the (+) side
このように、本実施形態では、インバータ2に異常(故障)が生じて、接続保持されていた各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が強制的に遮断処理された後においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に故障(溶着)しているかを診断することができる。
As described above, in this embodiment, an abnormality (failure) occurs in the
なお、実施形態1におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流の上昇値(又は上昇率)と、実施形態2におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧の上昇値(又は上昇率)の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成でもよい。
It should be noted that an increase value (or rate of increase) of the charging current when the DC /
〈実施形態3〉
図8は、本発明の実施形態3に係るリレー故障診断装置のリレー故障診断部の構成を示すブロック図である。
<
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a relay failure diagnosis unit of the relay failure diagnosis apparatus according to the third embodiment of the present invention.
図8に示すように、本実施形態のリレー故障診断部11aは、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)の故障診断を許可するか否かの判定を行なう診断許可判定部20と、この診断許可判定部20で故障診断を許可すると判定された場合に、前記コンバータ駆動制御部12に駆動指令を出力する駆動指令部21と、診断許可判定部20で故障診断を許可すると判定された場合に、DC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流値に基づいてリレー故障の判定を行なう判定部23を有している。他の構成は実施形態1と同様であり、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 8, the relay
以下、本実施形態における(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7の故障診断処理を、図9、図10のフローチャートを参照して説明する。
Hereinafter, failure diagnosis processing of the (−) side
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
図9は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (-) side
FIG. 9 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (−) side
本実施形態のステップS41〜S43までの処理動作は、図4に示した前記実施形態1のステップS1〜S3までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S41 to S43 in the present embodiment are the same as the processing operations from the steps S1 to S3 in the first embodiment shown in FIG.
ステップS43において、リレー故障診断部11の判定部23には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される充電電流値(故障診断時の充電電流値)が入力される。なお、パラメータ算出部22には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの充電電流値(正常時の充電電流値)が記憶されている。
In step S43, the charging current value (charging current value at the time of failure diagnosis) measured by the
そして、判定部23は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS44)。
And the
そして、ステップS44で故障診断時の充電電流値が閾値以上である場合には(ステップS44:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS45)。また、ステップS45で故障診断時の充電電流値が閾値未満である場合には(ステップS44:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS46)。
If the charging current value at the time of failure diagnosis is greater than or equal to the threshold value in step S44 (step S44: YES), it is determined that the (−) side
なお、ステップS45で、(−)側メインリレー5が故障(溶着)していると判定した後は、図3の時刻t3でリレー制御部10から(+)側メインリレー7にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS44)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、故障診断時の充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S45, after determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図10は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (+) side
FIG. 10 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (+) side
本実施形態のステップS51〜S53までの処理動作は、図5に示した前記実施形態1のステップS11〜S13までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S51 to S53 of the present embodiment are the same as the processing operations from the steps S11 to S13 of the first embodiment shown in FIG.
ステップS53において、リレー故障診断部11の判定部23には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される電源用バッテリ14の充電電流値(故障診断時の充電電流値)が入力される。なお、パラメータ算出部22には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの電源用バッテリ14の充電電流値(正常時の充電電流値)が記憶されている。
In step S53, the charging current value (charging current value at the time of failure diagnosis) of the
そして、判定部23は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS54)。
And the
そして、ステップS54で故障診断時の充電電流値が閾値以上である場合には(ステップS54:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS55)。また、ステップS54で故障診断時の充電電流値が閾値未満である場合には(ステップS54:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS56)。
If the charging current value at the time of failure diagnosis is greater than or equal to the threshold value in step S54 (step S54: YES), it is determined that the (+) side
なお、ステップS55で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図3の時刻t6でリレー制御部10からプリチャージリレー8にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t5〜t6の期間(前記ステップS54)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、故障診断時の充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S55, after determining that the (+) side
このように、本実施形態では、インバータ2に異常(故障)が生じて、接続保持されていた各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が強制的に遮断処理された後においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときの電源用バッテリ14の充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に故障(溶着)しているかを診断することができる。
As described above, in this embodiment, an abnormality (failure) occurs in the
〈実施形態4〉
前記実施形態3では、DC/DCコンバータ9を駆動したときの電源用バッテリ14の充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成であったが、本実施形態では、DC/DCコンバータ9を駆動したときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成である。その他に関しては実施形態3と同様である。以下、本実施形態における(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7の故障診断処理を、図11、図12のフローチャートを参照して説明する。
<
In the third embodiment, it is determined whether or not the charging current value of the
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
図11は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (-) side
FIG. 11 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (−) side
本実施形態のステップS61〜S63までの処理動作は、図4に示した前記実施形態1のステップS1〜S3までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S61 to S63 of this embodiment are the same as the processing operations from the steps S1 to S3 of the first embodiment shown in FIG.
ステップS63において、リレー故障診断部11の判定部23には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。
In step S63, the
なお、判定部23には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(正常時の電源電圧値)が記憶されている。
It should be noted that the
そして、判定部23は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS64)。
And the
そして、ステップS64で故障診断時の電源電圧値が閾値以上である場合には(ステップS64:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS65)。また、ステップS64で故障診断時の電源電圧値が閾値未満である場合には(ステップS64:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS66)。
If the power supply voltage value at the time of failure diagnosis is greater than or equal to the threshold value in step S64 (step S64: YES), it is determined that the (−) side
なお、ステップS65で、(−)側メインリレー5が故障(溶着)していると判定した後は、図3の時刻t3でリレー制御部10から(+)側メインリレー7にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS64)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S65, after determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図12は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (+) side
FIG. 12 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (+) side
本実施形態のステップS71〜S73までの処理動作は、図5に示した前記実施形態1のステップS11〜S13までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S71 to S73 of this embodiment are the same as the processing operations from the steps S11 to S13 of the first embodiment shown in FIG.
ステップS73において、リレー故障診断部11の判定部23には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。
In step S73, the
なお、判定部23には、各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(正常時の電源電圧値)が記憶されている。
It should be noted that the
そして、判定部23は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS74)。
And the
そして、ステップS74で故障診断時の電源電圧値が閾値以上である場合には(ステップS74:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS75)。また、ステップS74で故障診断時の電源電圧値が閾値未満である場合には(ステップS74:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS76)。
If the power supply voltage value at the time of failure diagnosis is greater than or equal to the threshold value in step S74 (step S74: YES), it is determined that the (+) side
なお、ステップS75で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図3の時刻t6でリレー制御部10からプリチャージリレー8にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図3の時刻t5〜t6の期間(前記ステップS74)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S75, after determining that the (+) side
このように、本実施形態では、インバータ2に異常(故障)が生じて、接続保持されていた各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が強制的に遮断処理された後においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときの電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に故障(溶着)しているかを診断することができる。
As described above, in this embodiment, an abnormality (failure) occurs in the
なお、実施形態3におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流値と、実施形態4におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成でもよい。
The charging current value when the DC /
前記した実施形態1〜4では、インバータ2に異常(故障)が生じて、接続保持されていた各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)が強制的に遮断処理された後に、各メインリレーの故障診断を行なう例であったが、電動車両(本実施形態では電気自動車)のイグニッションスイッチ(ING)をONして、走行駆動用のモータ1を駆動する前の起動処理中に各メインリレーの故障診断を行なうようにしてもよい。
In the above-described first to fourth embodiments, an abnormality (failure) occurs in the
以下の実施形態5〜8では、この起動処理中での各メインリレーの故障診断処理((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)について説明する。
In the following fifth to eighth embodiments, a failure diagnosis process ((−) side
〈実施形態5〉
図13は、本実施形態の各メインリレーの故障診断処理時における各信号のON/OFFタイミングと、バッテリ充電電流及び電源電圧の変化を示す図、図14は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャート、図15は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。
<
FIG. 13 is a diagram showing the ON / OFF timing of each signal and the change in the battery charging current and the power supply voltage during the failure diagnosis process of each main relay according to this embodiment, and FIG. 14 is the (−) side in this embodiment. FIG. 15 is a flowchart showing a failure diagnosis process for the (+) side
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
図13、図14に示すように、時刻t1でイグニッションスイッチ(ING)をONし(ステップS101)、モータ1を駆動する前の起動処理中において、時刻t2でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にON(接続)信号を出力するとともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動信号(ON信号)を出力する(ステップS102)。なお、(+)側メインリレー7とプリチャージリレー8には、OFF(遮断)信号が出力されている。
<Failure diagnosis processing of (-) side
As shown in FIGS. 13 and 14, the ignition switch (ING) is turned on at time t1 (step S101), and during the start-up process before driving the motor 1, from the
そして、リレー故障診断部11の診断許可判定部20は、時刻t2にリレー制御部10から出力されているON/OFF信号に基づき、(+)側メインリレー7にOFF信号、(−)側メインリレー5にON信号、プリチャージリレー8にOFF信号が出力されている場合に、(−)側メインリレー5の診断許可の条件が成立したと判定し(ステップS103:YES)、駆動指令部21に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部21は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部12へ駆動指令信号(ON信号)を出力し、DC/DCコンバータ9を駆動する(ステップS104)。
Then, based on the ON / OFF signal output from the
この際、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される電源用バッテリ14の充電電流値(故障診断時の充電電流値)が入力される。なお、パラメータ算出部22には、前回の起動処理時において各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの充電電流値(正常時の充電電流値)が記憶されている。
At this time, the charging current value (charging current value at the time of failure diagnosis) of the
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(時刻t2)における充電電流値の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS105)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS105で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS106)。
Then, the
そして、ステップS106でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS106:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS107)。また、ステップS106でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS106:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS108)。
When the increase value (or increase rate) of the charging current as a parameter is greater than or equal to the threshold value in step S106 (step S106: YES), the (−) side
なお、ステップS107で、(−)側メインリレー5が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t3でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS106)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S107, after determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図15に示すように、前記(−)側メインリレー5の故障診断処理後に行う(+)側メインリレー7の故障診断の開始時においては、時刻t4でリレー制御部10から(+)側メインリレー7にON信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動指令信号(ON信号)を出力する(図15のステップS111)。
<Failure diagnosis processing of (+) side
As shown in FIG. 15, at the time of starting the failure diagnosis of the (+) side
そして、リレー故障診断部11の診断許可判定部20は、このとき(時刻t4)にリレー制御部10から出力されているON/OFF信号に基づき、(+)側メインリレー7にON信号、(−)側メインリレー5にOFF信号、プリチャージリレー8にOFF信号が出力されている場合に、(+)側メインリレー7の診断許可の条件が成立したと判定し(ステップS112:YES)、駆動指令部21に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部21は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部12へ駆動指令信号(ON信号)を出力し、DC/DCコンバータ9を駆動する(ステップS113)。
Then, based on the ON / OFF signal output from the
この際、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される電源用バッテリ14の充電電流値(故障診断時の充電電流値)が入力される。なお、パラメータ算出部22には、前回の起動処理時において各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの充電電流値(正常時の充電電流値)が記憶されている。
At this time, the charging current value (charging current value at the time of failure diagnosis) of the
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(時刻t4)における電源用バッテリ14の充電電流の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS114)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS114で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS115)。
Then, the
そして、ステップS115でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS115:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS116)。また、ステップS115でパラメータとしての充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS115:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS117)。
When the increase value (or rate of increase) of the charging current as a parameter is greater than or equal to the threshold value in step S115 (step S115: YES), it is assumed that the (+) side
なお、ステップS116で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t5でリレー制御部10からプリチャージリレー8にON信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t4〜t5の期間(図15のステップS115)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S116, after determining that the (+) side
そして、ステップS117で各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に故障(溶着)が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻t6でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にON信号を出力し、時刻t7でプリチャージリレー8にOFF信号を出力して、負極側電力ライン4と正極側電力ライン6を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ2は、強電バッテリ3から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ1を駆動し、更に、DC/DCコンバータ9を駆動して車両電装系などの補機類(不図示)を作動させる。
In step S117, when it is diagnosed that each main relay ((−) side
このように、本実施形態では、モータ1を駆動する前の起動処理中においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に故障(溶着)しているかを診断することができる。
Thus, in this embodiment, whether or not the increase value (or increase rate) of the charging current when the DC /
〈実施形態6〉
前記実施形態5では、DC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成であったが、本実施形態では、DC/DCコンバータ9を駆動したときの電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成である。その他に関しては実施形態5と同様である。以下、本実施形態における(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7の故障診断処理を、図16、図17のフローチャートを参照して説明する。
<
In the fifth embodiment, by determining whether or not the increase value (or increase rate) of the charging current when the DC /
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
図16は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (-) side
FIG. 16 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (−) side
本実施形態のステップS121〜S124までの処理動作は、図14に示した前記実施形態5のステップS101〜S104までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S121 to S124 of this embodiment are the same as the processing operations from the steps S101 to S104 of the fifth embodiment shown in FIG.
ステップS124において、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。
In step S124, the
なお、パラメータ算出部22には、前回の起動処理時において各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの電源電圧値(正常時の電源電圧値)が記憶されている。
The
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の電源電圧値と前記正常時の電源電圧値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(時刻t2)における電源用バッテリ14の電源電圧値の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS125)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS125で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS126)。
The
そして、ステップS126でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS126:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS127)。また、ステップS126でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS126:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS128)。
In step S126, if the increase value (or rate of increase) of the power supply voltage as a parameter is greater than or equal to the threshold value (step S126: YES), the (−) side
なお、ステップS127で、(−)側メインリレー5が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t3でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS126)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、故障診断時の電源電圧値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S127, after determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図17は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (+) side
FIG. 17 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (+) side
本実施形態のステップS131〜S133までの処理動作は、図15に示した前記実施形態5のステップS111〜S113までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from the steps S131 to S133 of this embodiment are the same as the processing operations from the steps S111 to S113 of the fifth embodiment shown in FIG.
ステップS133において、リレー故障診断部11のパラメータ算出部22には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。
In step S133, the
なお、パラメータ算出部22には、前回の起動処理時において各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に溶着が発生していない正常時に、DC/DCコンバータ9が駆動されていたときの電源電圧値(正常時の電源電圧値)が記憶されている。
The
そして、パラメータ算出部22は、前記故障診断時の電源電圧値と前記正常時の電源電圧値から、DC/DCコンバータ9の駆動時(図13の時刻t4)における電源電圧値の上昇値(又は上昇率)をパラメータとして算出する(ステップS134)。そして、リレー故障診断部11の判定部23は、ステップS134で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS135)。
Then, the
そして、ステップS135でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上である場合には(ステップS135:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS136)。また、ステップS135でパラメータとしての電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値未満である場合には(ステップS135:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS137)。
If the increase value (or rate of increase) of the power supply voltage as a parameter is greater than or equal to the threshold value in step S135 (step S135: YES), it is assumed that the (+) side
なお、ステップS136で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t5でリレー制御部10からプリチャージリレー8にON信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t4〜t5の期間(図15のステップS135)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、電源用バッテリ14の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S136, after determining that the (+) side
そして、ステップS137で各メインリレー((−)側メインリレー5、(+)側メインリレー7)に故障(溶着)が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻t6でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にON信号を出力し、時刻t7でプリチャージリレー8にOFF信号を出力して、負極側電力ライン4と正極側電力ライン6を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ2は、強電バッテリ3から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ1を駆動し、更に、DC/DCコンバータ9を駆動して車両電装系などの補機類(不図示)を作動させる。
In step S137, when it is diagnosed that each main relay ((−) side
このように、本実施形態では、モータ1を駆動する前の起動処理中においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときの電源用バッテリ14の電源電圧の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に故障(溶着)しているかを診断することができる。
Thus, in this embodiment, even during the startup process before driving the motor 1, the increase value (or increase rate) of the power supply voltage of the
なお、実施形態5におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流値の上昇値(又は上昇率)と、実施形態6におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときの電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値の上昇値(又は上昇率)の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成でもよい。
It should be noted that a relay failure occurs from the rising value (or rate of increase) of the charging current value when the DC /
〈実施形態7〉
本実施形態では、図8に示したリレー故障診断部11aを有している。
<
In this embodiment, it has the relay
前記実施形態5では、DC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流の上昇値(又は上昇率)が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成であったが、本実施形態では、DC/DCコンバータ9を駆動したときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成である。その他に関しては実施形態5と同様である。以下、本実施形態における(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7の故障診断処理を、図18、図19のフローチャートを参照して説明する。
In the fifth embodiment, by determining whether or not the increase value (or increase rate) of the charging current when the DC /
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
図18は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (-) side
FIG. 18 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (−) side
本実施形態のステップS141〜S144までの処理動作は、図14に示した前記実施形態1のステップS101〜S104までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from step S141 to S144 of the present embodiment are the same as the processing operations from step S101 to S104 of the first embodiment shown in FIG.
ステップS144において、リレー故障診断部11の判定部23(図9参照)には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される充電電流値(故障診断時の充電電流値)が入力される。そして、判定部23は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS145)。
In step S144, the determination unit 23 (see FIG. 9) of the relay
そして、ステップS145で充電電流値が閾値以上である場合には(ステップS145:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS146)。また、ステップS145で充電電流値が閾値未満である場合には(ステップS145:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS147)。
If the charging current value is greater than or equal to the threshold value in step S145 (step S145: YES), it is determined that the (−) side
なお、ステップS146で、(−)側メインリレー5が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t3でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS145)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、電源用バッテリ14の充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
After determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図19は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (+) side
FIG. 19 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (+) side
本実施形態のステップS151〜S153までの処理動作は、図15に示した前記実施形態5のステップS111〜S113までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from step S151 to S153 of the present embodiment are the same as the processing operations from step S111 to S113 of the fifth embodiment shown in FIG.
ステップS153において、リレー故障診断部11の判定部23には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電流計15で計測される充電電流値(故障診断時の充電電流値)が入力される。そして、判定部23は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS154)。
In step S153, a charging current value (charging current value at failure diagnosis) measured by the
そして、ステップS154で故障診断時の充電電流値が閾値以上である場合には(ステップS145:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS155)。また、ステップS154で故障診断時の充電電流値が閾値未満である場合には(ステップS154:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS156)。
If the charging current value at the time of failure diagnosis is greater than or equal to the threshold value in step S154 (step S145: YES), it is determined that the (+) side
なお、ステップS155で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t5でリレー制御部10からプリチャージリレー8にON信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t4〜t5の期間(図19のステップS154)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S155, after determining that the (+) side
そして、ステップS156で(+)側メインリレー7に故障(溶着)が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻t6でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にON信号を出力し、時刻t7でプリチャージリレー8にOFF信号を出力して、負極側電力ライン4と正極側電力ライン6を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ2は、強電バッテリ3から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ1を駆動し、更に、DC/DCコンバータ9を駆動して車両電装系などの補機類(不図示)を作動させる。
In step S156, when it is diagnosed that the (+) side
このように、本実施形態では、モータ1を駆動する前の起動処理中においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときの電源用バッテリ14の充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に故障(溶着)しているかを診断することができる。
Thus, in the present embodiment, it is determined whether or not the charging current value of the
〈実施形態8〉
前記実施形態7では、DC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成であったが、本実施形態では、DC/DCコンバータ9を駆動したときに電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成である。その他に関しては実施形態7と同様である。以下、本実施形態における(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7の故障診断処理を、図20、図21のフローチャートを参照して説明する。
<Embodiment 8>
In the seventh embodiment, by determining whether or not the charging current value when the DC /
〈(−)側メインリレー5の故障診断処理〉
図20は、本実施形態における(−)側メインリレー5の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (-) side
FIG. 20 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (−) side
本実施形態のステップS161〜S164までの処理動作は、図14に示した前記実施形態1のステップS141〜S144までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from step S161 to S164 in the present embodiment are the same as the processing operations from step S141 to S144 in the first embodiment shown in FIG.
ステップS164において、リレー故障診断部11の判定部23(図9参照)には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。そして、判定部23は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS165)。
In step S164, the determination unit 23 (see FIG. 9) of the relay
そして、ステップS165で電源電圧値が閾値以上である場合には(ステップS165:YES)、(−)側メインリレー5に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS166)。また、ステップS165で電源電圧値が閾値未満である場合には(ステップS165:NO)、(−)側メインリレー5に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS167)。
If the power supply voltage value is greater than or equal to the threshold value in step S165 (step S165: YES), it is determined that the (−) side
なお、ステップS166で、(−)側メインリレー5が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t3でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にOFF信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部12からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t2〜t3の期間(前記ステップS165)では、(−)側メインリレー5が故障(溶着)している場合に、電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S166, after determining that the (−) side
〈(+)側メインリレー7の故障診断処理〉
図21は、本実施形態における(+)側メインリレー7の故障診断処理を示すフローチャートである。
<Failure diagnosis processing of (+) side
FIG. 21 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the (+) side
本実施形態のステップS171〜S173までの処理動作は、図15に示した前記実施形態7のステップS111〜S113までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。 The processing operations from Steps S171 to S173 of the present embodiment are the same as the processing operations from Steps S111 to S113 of the seventh embodiment shown in FIG.
ステップS173において、リレー故障診断部11の判定部23には、DC/DCコンバータ9の駆動時に電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値(故障診断時の電源電圧値)が入力される。電源用バッテリ14からリレー故障診断装置13に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。そして、判定部23は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する(ステップS174)。
In step S173, the
そして、ステップS174で故障診断時の電源電圧値が閾値以上である場合には(ステップS174:YES)、(+)側メインリレー7に溶着が生じて故障していると判定する(ステップS175)。また、ステップS174で故障診断時の電源電圧値が閾値未満である場合には(ステップS174:NO)、(+)側メインリレー7に溶着が生じていなく正常であると判定する(ステップS176)。
If the power supply voltage value at the time of failure diagnosis is greater than or equal to the threshold value in step S174 (step S174: YES), it is determined that the (+) side
なお、ステップS175で、(+)側メインリレー7が故障(溶着)していると判定した後は、図13の時刻t5でリレー制御部10からプリチャージリレー8にON信号を出力するととともに、駆動指令部21からDC/DCコンバータ9に駆動停止信号(OFF信号)を出力する。よって、図13の時刻t4〜t5の期間(図20のステップS174)では、(+)側メインリレー7が故障(溶着)している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。
In step S175, after determining that the (+) side
そして、ステップS176で(+)側メインリレー7に故障(溶着)が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻t6でリレー制御部10から(−)側メインリレー5にON信号を出力し、時刻t7でプリチャージリレー8にOFF信号を出力して、負極側電力ライン4と正極側電力ライン6を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ2は、強電バッテリ3から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ1を駆動し、更に、DC/DCコンバータ9を駆動して車両電装系などの補機類(不図示)を作動させる。
If it is diagnosed in step S176 that the (+) side
このように、本実施形態では、モータ1を駆動する前の起動処理中においても、DC/DCコンバータ9を駆動したときの電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して個別に故障(溶着)しているかを診断することができる。
Thus, in this embodiment, even during the startup process before driving the motor 1, it is determined whether or not the power supply voltage value when the DC /
なお、実施形態7におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときの充電電流値と、実施形態8におけるDC/DCコンバータ9を駆動したときの電源電圧値の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、(−)側メインリレー5と(+)側メインリレー7に対して故障(溶着)診断する構成でもよい。
Whether or not both the charging current value when the DC /
なお、前記した各実施形態では、第2の負荷としてDC/DCコンバータ9を有している構成であったが、これに限らず、例えば、エアコンプレッサ等でもよい。また、前記した各実施形態では、電動車両として電気自動車の例を示したが、走行駆動源としてモータとエンジンを備えているハイブリット車両においても、同様に本発明を適用することができる。
In each of the above-described embodiments, the DC /
1 モータ
2 インバータ
3 強電バッテリ
4 負極側電力ライン
5 負極側メインリレー
6 正極側電力ライン
7 正極側メインリレー
8 プリチャージリレー
9 DC/DCコンバータ
10 リレー制御部
11、11a リレー故障診断部
12 コンバータ駆動制御部
13 リレー故障診断装置
14 電源用バッテリ
15 電流計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記第1、第2の各リレーにオン/オフ信号を出力して、該第1、第2の各リレーの接続/遮断を制御するリレー制御手段と、
前記第1の電力ラインと前記第2の電力ラインとの間に前記第1の負荷と並列に第2の負荷を接続し、前記第2の負荷を駆動させるための駆動指令信号を出力する駆動手段と、
前記リレー制御手段から前記第1、第2の各リレーにそれぞれオン信号又はオフ信号を個別に切替えて出力し、かつ前記駆動手段から前記第2の負荷に駆動指令信号を出力した時における、前記第2の負荷からの出力電流又は/及び出力電圧の変化に基づいて、前記第1、第2の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断するリレー故障診断手段とを有することを特徴とするリレー故障診断装置。 A first relay that connects / cuts off a first power line that connects a positive side of a DC power source and a first load, and a second relay that connects the negative side of the DC power source and the first load In the relay failure diagnosis device for diagnosing the presence or absence of a welding failure with respect to the second relay for connecting / cutting off the power line,
Relay control means for outputting an on / off signal to each of the first and second relays to control connection / disconnection of each of the first and second relays;
A drive for connecting a second load in parallel with the first load between the first power line and the second power line and outputting a drive command signal for driving the second load Means,
When the relay control means individually outputs an on signal or an off signal to each of the first and second relays and outputs a drive command signal from the drive means to the second load, Relay failure diagnosis means for diagnosing whether or not each of the first and second relays is welded based on a change in output current or / and output voltage from the second load. Relay failure diagnosis device.
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