JP2018136314A - 故障診断装置、蓄電装置、故障診断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、車両走行中に電力供給が遮断されてしまうことを回避しつつ、電流遮断装置の故障診断を行うことを目的とする。
車両に搭載された蓄電素子の通電路に配置され、並列に接続された一対の電流遮断装置の故障を診断する故障診断装置であって、前記車両のエンジン停止中に、前記一対の電流遮断装置のうち、診断対象となる一方の電流遮断装置をオープンからクローズ又はクローズからオープンに切り換え、他方の電流遮断装置をクローズする切換処理を行い、前記切換処理後、前記電流遮断装置に閾値よりも大きい電流が流れている時に、前記電流遮断装置の両端電圧を検出し、検出した両端電圧に基づいて、前記電流遮断装置の故障の有無を判定する。この構成では、故障診断を目的とした電流遮断装置の切り換えをエンジン停止中に行うので、車両走行中、故障診断を目的に電流遮断装置が操作されることはない。そのため、車両走行中に電力供給が遮断されてしまうことを回避しつつ、電流遮断装置の故障を診断出来る。また、電流遮断装置に閾値よりも大きい電流が流れている時に電流遮断装置の両端電圧を検出するので、電流遮断装置の故障を精度よく診断することが出来る。
(1)エンジンが停止するごとに、前記一対の電流遮断装置のうち診断対象となる一方の電流遮断装置をオープンからクローズ又はクローズからオープンに交互に切り換え、他方の電流遮断装置をクローズする。
(2)切り換え後、前記閾値よりも大きい電流が流れている時に、前記電流遮断装置の両端電圧を検出する。
(3)検出した両端電圧に基づいて、診断対象となる前記電流遮断装置の故障の有無を判定する。
前記切換処理を、前記車両の駐車中に実行するとよい。この構成では、駐車中に切換処理を行うため、切換による動作音が発生しても、ユーザが動作音を耳にすることがない。
1.バッテリの説明
図1は車両の側面図、図2はバッテリの斜視図、図3はバッテリの分解斜視図、図4はバッテリの電気的構成を示すブロック図である。
BM50のCPU51は、車両の駐車中にリレーRLをオープンからクローズ又はクローズからオープンに切り換え、その後エンジン始動時に、リレーRLの両端電圧Vabを検出する。そして、CPU51は、検出した両端電圧Vabに基づいて、リレーRLのオープン故障とクローズ故障を診断する。オープン故障は、クローズ指令を受けても、クローズせず、オープンに固着した故障である。クローズ故障は、オープン指令を受けても、オープンせず、クローズに固着した故障である。
処理がスタートすると、BM50は、車両の駐車を検出する処理を実行する(S10)。駐車とは、少なくともエンジンやモータ等の駆動部が停止しており、所定時間、車両に動きがない状態である。車両の駐車は、電流センサ41の検出する電流値が所定値以下の状態が所定時間以上継続しているか、否かにより判定することが出来る。所定値は、駐車中にバッテリ20から車両の特定の負荷にのみ流れる暗電流(微小電流)の大きさに合わせてその値が設定されており、一例として100mA程度である。また、それ以外にも、例えば、車両ECU10との通信が所定時間以上、停止しているか否かにより判定することが出来る。
その後、2回目の処理が開始され、BM50は、車両の駐車を検出する処理を実行する(S10)。エンジン始動後、車両が走行中の期間は、S10の処理(S10:NO)が繰り返され、待機状態となる。
その後、3回目の処理が開始され、BM50は、車両の駐車を検出する処理を実行する(S10)。車両が走行中から駐車(3回目の駐車)に移行すると、BM50は車両の駐車を検出し、リレーRL2について、オープン、クローズを切り換える処理を行う(S20)。
その後、4回目の処理が開始され、BM50は、車両の駐車を検出する処理を実行する(S10)。車両が走行中から駐車(4回目の駐車)に移行すると、BM50は車両の駐車を検出し、リレーRL2について、オープン、クローズを切り換える処理を行う(S20)。
(2)切り換え後、エンジン始動時に、リレーRL1、RL2の両端電圧Vabを検出する(S40)。
(3)検出した両端電圧Vabに基づいて、診断対象となるリレーRLの故障の有無を判定する(S50)。
本構成では、故障診断を目的としたリレーRL1、RL2の切り換えを駐車中に行うので、車両走行中に故障診断を目的にリレーRL1、RL2が操作されることはない。そのため、車両走行中に電力供給が遮断されてしまうことを回避しつつ、リレーRL1、RL2の故障を診断出来る。従って、自動車に求められる機能安全(ISO26262規格)の要求を満たすことが出来る。
実施形態1にて、BM50は、リレーRL1、RL2のクローズ故障を診断のため、駐車中に、診断対象のリレーRL1、RL2をクローズからオープンに切り換えた。例えば、図6の(A)では、リレーRL1のクローズ故障を診断するため、駐車を検出すると、リレーRL1をクローズからオープンに切り換え、図6の(C)では、リレーRL2のクローズ故障を診断するため、駐車を検出すると、リレーRL2をクローズからオープンに切り換えた。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
15...セルモータ
20...バッテリ(本発明の「蓄電装置」の一例)
30...組電池
31...次電池(本発明の「蓄電素子」の一例)
41...電流センサ
45...電流遮断回路
50...電池管理装置(本発明の「故障診断装置」の一例)
RL1...リレー(本発明の「電流遮断装置」の一例)
RL2...リレー(本発明の「電流遮断装置」の一例)
Claims (15)
- 車両に搭載された蓄電素子の通電路に配置され、並列に接続された一対の電流遮断装置の故障を診断する故障診断装置であって、
前記車両のエンジン停止中に、前記一対の電流遮断装置うち、診断対象となる一方の電流遮断装置をオープンからクローズ又はクローズからオープンに切り換え、他方の電流遮断装置はクローズする切換処理を行い、
前記切換処理後、前記電流遮断装置に閾値よりも大きい電流が流れている時に、前記電流遮断装置の両端電圧を検出し、検出した両端電圧に基づいて、前記電流遮断装置の故障の有無を判定する、故障診断装置。 - 請求項1に記載の故障診断装置であって、
前記電流遮断装置の両端電圧を、前記蓄電素子の放電中に検出する、故障診断装置。 - 請求項1に記載の故障診断装置であって、
前記電流遮断装置の両端電圧を、前記蓄電素子の充電中に検出する、故障診断装置。 - 請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記切換処理を、前記車両の駐車中に実行する、故障診断装置。 - 請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記閾値は、エンジン始動時に流れるクランキング電流のピーク値に基づいて設定されている、故障診断装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記故障診断装置は、エンジンが停止するごとに、(1)〜(3)の処理を実行することで、前記一対の電流遮断装置について、オープン故障とクローズ故障を1つずつ順に判定する、故障診断装置。
(1)エンジンが停止するごとに、前記一対の電流遮断装置のうち診断対象となる一方の電流遮断装置をオープンからクローズ又はクローズからオープンに交互に切り換え、他方の電流遮断装置をクローズする。
(2)切り換え後、前記閾値よりも電流値の大きな電流が流れている時に、前記電流遮断装置の両端電圧を検出する。
(3)検出した両端電圧に基づいて、診断対象となる前記電流遮断装置の故障の有無を判定する。 - 請求項6に記載の故障診断装置であって、
前記閾値よりも大きな電流が流れている時に検出した前記電流遮断装置の両端電圧を、前回の検出値と比較することにより、診断対象となる前記電流遮断装置の故障の有無を判定する、故障診断装置。 - 請求項6に記載の故障診断装置であって、
前記閾値よりも大きい電流が流れている時に検出した前記電流遮断装置の両端電圧を、正常動作時の前記電流遮断装置の両端電圧と比較することにより、診断対象となる前記電流遮断装置の故障の有無を判定する、故障診断装置。 - 請求項1〜請求項8のうちいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記車両のエンジン停止中に、前記切換処理にて、診断対象となる電流遮断装置をクローズからオープンに切り換えた場合、
前記両端電圧検出後の車両の走行中、並列に接続された前記一対の電流遮断装置の双方をクローズさせる、故障診断装置。 - 請求項1〜請求項9のうちいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記電流遮断装置は故障と判定した場合、前記車両に対して警告を行う、故障診断装置。 - 請求項1〜請求項10のうちいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記電流遮断装置は、機械式の接点を有するリレーである、故障診断装置。 - 請求項1〜請求項11のうちいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記蓄電素子はリチウムイオン二次電池である、故障診断装置。 - 請求項1〜請求項12のうちいずれか一項に記載の故障診断装置であって、
前記車両はアイドリングストップ車両である、故障診断装置。 - 蓄電素子と、
請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の故障診断装置と、
前記蓄電素子と前記故障診断装置を収容するケースを含む、蓄電装置。 - 車両に搭載された蓄電素子の通電路に配置され、並列に接続された一対の電流遮断装置の故障を診断する故障診断方法であって、
前記車両のエンジン停止中に、前記一対の電流遮断装置のうち診断対象となる一方の電流遮断装置をオープンからクローズ又はクローズからオープンに切り換え、他方の電流遮断装置をクローズする切換処理を行い、
前記切換処理後、前記電流遮断装置に閾値よりも大きな電流が流れている時に、前記電流遮断装置の両端電圧を検出し、検出した両端電圧に基づいて、前記電流遮断装置の故障の有無を判定する、故障診断方法。
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