JP2019164963A - リレー異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正極，負極リレーのオープン異常を検出する。【解決手段】正極リレーにオン指令を出力している場合において、第１，第４リレーをオンすると共に第２，第３リレーをオフし、その後、第３，第４リレーをオンすると共に第１，第２リレーをオフした状態で電圧差検出回路により検出される電圧差が第１電圧差未満であるときには正極リレーにオープン異常が発生していると判定する。負極リレーにオン指令を出力している場合において、第２，第３リレーをオンすると共に第１，第４リレーをオフし、その後、第３，第４リレーをオンすると共に第１，第２リレーをオフした状態で電圧差検出回路により検出される電圧差が第２電圧差未満であるときには負極リレーにオープン異常が発生していると判定する。これにより、正極，負極リレーのオープン異常を検出することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、リレー異常検出装置に関し、詳しくは、蓄電装置と、正極，負極リレーと、を備える電源装置に搭載され、正極リレーおよび負極リレーのうちの少なくとも一方がオンとならないオープン異常を検出するリレー異常検出装置に関する。

従来、この種のリレー異常検出装置としては、蓄電装置（バッテリ）と、正極，負極リレー（正極側，負極側システムメインリレー）と、を備える電源装置に搭載されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。正極，負極リレーは、モータを駆動するためのインバータなどの負荷と蓄電装置との接続および接続の解除を行なう。リレー異常検出装置は、カップリングコンデンサと、検出抵抗と、を有する検出回路と、パルス発振器と、を備えている。カップリングコンデンサは、蓄電装置に接続されている。検出抵抗は、一端がカップリングコンデンサに接続され他端にパルス発振回路からのパルス電圧が入力される。このリレー異常検出装置では、検出抵抗の電圧が第１閾値を超える場合、または、第１閾値より小さい第２閾値未満の場合に、正極リレーまたは負極リレーが溶着していることを検出している。

特開２０１６−２０８５８０号公報

ところで、上述のリレー異常検出装置が搭載される電源装置として、蓄電装置を充電するための外部電源装置が正極，負極リレーを介して蓄電装置に接続されるものが提案されている。この電源装置では、正極，負極リレーのうちの少なくとも１つがオンとならずにオフのままであるオープン異常が発生すると、外部電源装置からの電力で蓄電装置を充電することができなくなる。このため、正極，負極リレーのオープン異常を検出することが望まれている。

本発明のリレー異常検出装置は、正極，負極リレーのオープン異常を検出することを主目的とする。

本発明のリレー異常検出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のリレー異常検出装置は、
蓄電装置と、
前記蓄電装置からの電力が供給される電力ラインとしての第１正極，第１負極ラインと、外部電源装置からの電力が供給される電力ラインとしての第２正極，第２負極ラインと、の間に接続された正極，負極リレーと、
を備える電源装置に搭載され、
前記正極リレーおよび前記負極リレーのうちの少なくとも一方がオンとならないオープン異常を検出するリレー異常検出装置であって、
第１抵抗を介して接地されている第１入力ラインと第２抵抗を介して接地されている第２入力ラインと間の電圧差を検出する電圧差検出回路と、
前記第２正極ラインと第３正極ラインとの間に接続された第１リレーと、
前記第２負極ラインと第３負極ラインとの間に接続された第２リレーと、
前記第３正極ラインと前記第１入力ラインとの間に接続された第３リレーと、
前記第３負極ラインと前記第２入力ラインとの間に接続された第４リレーと、
前記第３正極ラインと前記第３負極ラインとの間に接続されたコンデンサと、
前記第１〜第４リレーを制御すると共に、前記正極リレーおよび前記負極リレーのうちの少なくとも一方がオンとならないオープン異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、
を備え、
前記異常判定部は、
前記正極リレーにオン指令を出力している場合において、前記第１，第４リレーをオンすると共に前記第２，第３リレーをオフし、その後、前記第３，第４リレーをオンすると共に前記第１，第２リレーをオフした状態で前記電圧差検出回路により検出される電圧差が第１電圧差未満であるときには前記正極リレーに前記オープン異常が発生していると判定し、
前記負極リレーにオン指令を出力している場合において、前記第２，第３リレーをオンすると共に前記第１，第４リレーをオフし、その後、前記第３，第４リレーをオンすると共に前記第１，第２リレーをオフした状態で前記電圧差検出回路により検出される電圧差が第２電圧差未満であるときには前記負極リレーに前記オープン異常が発生していると判定する、
ことを要旨とする。

この本発明のリレー異常検出装置では、第１抵抗を介して接地されている第１入力ラインと第２抵抗を介して接地されている第２入力ラインと間の電圧差を検出する電圧差検出回路と、第２正極ラインと第３正極ラインとの間に接続された第１リレーと、第２負極ラインと第３負極ラインとの間に接続された第２リレーと、第３正極ラインと第１入力ラインとの間に接続された第３リレーと、第３負極ラインと第２入力ラインとの間に接続された第４リレーと、第３正極ラインと第３負極ラインとの間に接続されたコンデンサと、第１〜第４リレーを制御すると共に、正極リレーおよび負極リレーのうちの少なくとも一方がオンとならないオープン異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、を備える。異常判定部は、正極リレーにオン指令を出力している場合において、第１，第４リレーをオンすると共に第２，第３リレーをオフし、その後、第３，第４リレーをオンすると共に第１，第２リレーをオフした状態で電圧差検出回路により検出される電圧差が第１電圧差未満であるときには正極リレーにオープン異常が発生していると判定する。そして、負極リレーにオン指令を出力している場合において、第２，第３リレーをオンすると共に第１，第４リレーをオフし、その後、第３，第４リレーをオンすると共に第１，第２リレーをオフした状態で電圧差検出回路により検出される電圧差が第２電圧差未満であるときには負極リレーにオープン異常が発生していると判定する、これにより、正極リレー，負極リレーのオープン異常を検出することができる。

こうした本発明のリレー異常検出装置において、前記第３正極ラインと前記第３負極ラインとの間に第３抵抗を介して接続された第５リレーを、更に備え、前記異常判定部は、前記正極リレーにオン指令を出力している場合において、前記第１，第４リレーをオンすると共に前記第２，第３リレーをオフする前に、前記第４，第５リレーをオンすると共に前記第１〜第３リレーをオフして前記コンデンサを放電し、前記負極リレーにオン指令を出力している場合において、前記第２，第３リレーをオンすると共に前記第１，第４リレーをオフする前に、前記第４，第５リレーをオンすると共に前記第１〜第３リレーをオフして前記コンデンサを放電してもよい。こうすれば、より適正に正極，負極リレーのオープン異常を検出することができる。

本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＤＣＲ５０と異常判定回路５４の構成の概略を示す構成図である。 リレーＲ２，Ｒ３をオンし、リレーＲ１，Ｒ４，Ｒ５をオフしているときに、形成される閉回路を説明するための説明図である。 リレーＲ１，Ｒ４をオンし、リレーＲ２，Ｒ３，Ｒ５をオフしているときに、形成される閉回路を説明するための説明図である。 電子制御ユニット７０により実行されるオープン異常判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのリレー異常判定装置を搭載した電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、ＤＣリレー（以下、「ＤＣＲ」という）５０と異常判定回路５４の構成の概略を示す構成図である。電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、蓄電装置としてのバッテリ３６と、ＤＣＲ５０と、絶縁抵抗低下検出装置５４と、電子制御ユニット７０と、を備える。

モータ３２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。インバータ３４は、モータ３２の駆動に用いられると共に電力ライン３８とシステムメインリレー３５とを介してバッテリ３６に接続されている。モータ３２は、電子制御ユニット７０によってインバータ３４の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。バッテリ３６の正極，負極は、図２に示すように、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ」という）５０の正極システムメインリレー（以下「正極ＳＭＲ」という）３５ａ，負極システムメインリレー（以下「負極ＳＭＲ」という）３５ｂを介して電力ライン３８の正極ライン３８ａ，負極ライン３８ｂに接続されている。絶縁抵抗Ｒｂｐ，Ｒｂｎは、正極ライン３８ａ，負極ライン３８ｂと車体との間の絶縁抵抗をモデル化したものである。絶縁抵抗Ｒｂｐ，Ｒｂｎは、通常は、バッテリ３６からインバータ３４への電力の供給を阻害しない程度に大きな抵抗値を有しているが、正極ライン３８ａ，負極ライン３８ｂと車体との間に金属などの異物が介在すると、抵抗値が低下する。

ＤＣＲ５０は、車外の急速充電器９０と車両側コネクタ５１とが接続されているときに急速充電器９０からの直流電力が供給される電力ライン５２と、電力ライン３８と、の間に接続されている。ＤＣＲ５０は、図２に示すように、正極ＤＣリレー（以下「ＤＣＲＢ」という）５０ａ，負極ＤＣリレー（以下「ＤＣＲＧ」という）５０ｂと、を備えている。ＤＣＲＢ５０ａは、電力ライン５２の正極ライン５２ａと電力ライン３８の正極ライン３８ａとの間に接続されている。ＤＣＲＧ５０ｂは、電力ライン５２の負極ライン５２ｂと電力ライン３８の負極ライン３８ｂとの間に接続されている。

絶縁低下検出装置５４は、電力ライン５２に接続されており、図２に示すように、リレーＲ１〜Ｒ５と、コンデンサＣと、抵抗Ｒｄａ，Ｒｄｂと、差動アンプ５６と、処理装置５８と、を備えている。リレーＲ１は、正極ライン５２ａと正極ライン６０ａとの間に接続されている。リレーＲ２は、負極ライン５２ｂと負極ライン６０ｂとの間に接続されている。リレーＲ３は、正極ライン６０ａと差動アンプ５６の２つの入力のうち一方の入力に接続される入力ライン６２ａとの間に接続されている。入力ライン６２ａは、抵抗Ｒｄａを介して接地されている。リレーＲ４は、負極ライン６０ｂと差動アンプ５６の２つの入力のうち他方の入力に接続される入力ライン６２ｂとの間に接続されている。入力ライン６２ｂは、抵抗Ｒｄｂを介して接地されている。リレーＲ５は、正極ライン６０ａと負極ライン６０ｂとの間に接続されており、負極ライン６０ｂとは、抵抗ＲＲ５を介して接続されている。コンデンサＣは、正極ライン６０ａと負極ライン６０ｂとの間に接続されている。差動アンプ５６は、２入力の差動増幅回路として構成されており、入力ライン６２ａ，６２ｂの電圧差に応じた振幅の信号を出力する。処理装置５８は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵに加えて、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポート、ＡＤコンバータを備える。処理装置５８は、差動アンプ５６から出力された信号を内蔵するＡＤコンバータ（図示せず）によりＡＤ変換してＡＤ値ＡＤａｍｐとして電子制御ユニット７０へ出力する。

電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵに加えて、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサからのモータ３２の回転子の回転位置θｍや、モータ３２の各相の相電流を検出する図示しない電流センサからのモータ３２の各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３６ａからのバッテリ３６の電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３６ｂからのバッテリ３６の電流Ｉｂ、バッテリ３６に取り付けられた温度センサ３６ｃからのバッテリ３６の温度Ｔｂも挙げることができる。車両側コネクタ５１と急速充電器９０のコネクタとの接続を検出する接続検出センサ５３からの接続検出信号も挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４への制御信号やＳＭＲ３５への制御信号，ＤＣＲ５０への制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット７０は、電流センサ３６ｂからのバッテリ３６の入出力電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ３６の蓄電量Ｓｂや蓄電割合ＳＯＣを演算している。ここで、蓄電量Ｓｂは、バッテリ３６から放電可能な電力量であり、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ３６の全容量Ｓｃａｐに対する蓄電量Ｓｂの割合である。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸２６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３４の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

実施例の電気自動車２０では、駐車中に車両側コネクタ５１と急速充電器９０のコネクタとが接続されると（接続検出センサ５３により両者の接続を検出すると）、ＳＭＲ３５，ＤＣＲ５０をオンとして急速充電器９０からの電力を用いてバッテリ３６を充電する急速充電を実行する。

実施例の電気自動車２０では、車両側コネクタ５１と急速充電器９０のコネクタとが接続されていない状態（接続検出センサ５３により両者の接続を検出していない状態）で、ＳＭＲ３５，ＤＣＲ５０をオンとして、絶縁抵抗Ｒｂｐ，Ｒｂｎが低下しているか否かを判定する。

絶縁抵抗Ｒｂｐが低下しているか否かの判定は、最初に、所定時間Ｔ１の間、絶縁抵抗低下検出装置５４のリレーＲ４，Ｒ５をオンし、リレーＲ１〜Ｒ３をオフして、コンデンサＣを放電する。所定時間Ｔ１は、コンデンサＣの電荷を十分に放電可能な時間として、コンデンサＣの容量などに基づいて予め定められた時間である。続いて、所定時間Ｔ２の間、絶縁抵抗低下検出装置５４のリレーＲ２，Ｒ３をオンすると共にリレーＲ１，Ｒ４，Ｒ５をオフする。図３は、リレーＲ２，Ｒ３をオンし、リレーＲ１，Ｒ４，Ｒ５をオフしているときに、形成される閉回路を説明するための説明図である。リレーＲ２，Ｒ３をオンし、リレーＲ１，Ｒ４，Ｒ５をオフすると、ＤＣＲＧ５０ｂがオンしているときには、接地、抵抗Ｒｂａ，コンデンサＣ，リレーＲ２，ＤＣＲＧ５０ｂ，バッテリ３６，絶縁抵抗Ｒｂｐ、接地の閉回路が形成され、コンデンサＣが充電されて、コンデンサＣの電圧Ｖｃが上昇する。このとき、電圧Ｖｃは、絶縁抵抗Ｒｂｐが小さいときには大きいときに比して迅速に上昇する。所定時間Ｔ１は、こうしたことを考慮して、絶縁抵抗Ｒｂｐが小さいか否かを判定できる程度の時間として、コンデンサＣの容量などに基づいて予め定められた時間である。その後、リレーＲ３，Ｒ４をオンして、リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ５をオフする。こうすれば、コンデンサＣの両端が差動アンプ５６の２つの入力に接続され、コンデンサＣの電圧に比例した電圧が処理装置５８のＡＤコンバータへ出力される。処理装置５８は、入力した電圧をＡＤ変換してＡＤ値ＡＤａｍｐを電子制御ユニット７０へ出力する。ＡＤ値ＡＤａｍｐは、絶縁抵抗Ｒｂｐが小さいときには大きいときに比して迅速に上昇することから、ＡＤ値ＡＤａｍｐの増加率に基づいて、絶縁抵抗Ｒｂｐが低下しているか否かを判定する。

絶縁抵抗Ｒｂｎが低下しているか否かの判定は、最初に、所定時間Ｔ１の間、リレーＲ４，Ｒ５をオンし、リレーＲ１〜Ｒ３をオフして、コンデンサＣを放電し、続いて、所定時間Ｔ３の間、リレーＲ１，Ｒ４をオンし、リレーＲ２，Ｒ３，Ｒ５をオフする。図４は、リレーＲ１，Ｒ４をオンし、リレーＲ２，Ｒ３，Ｒ５をオフしているときに、形成される閉回路を説明するための説明図である。リレーＲ１，Ｒ４をオンし、リレーＲ２，Ｒ３，Ｒ５をオフすると、ＤＣＲＢ５０ａがオンしているときには、接地、絶縁抵抗Ｒｂｎ，負極ＳＭＲ３５ｂ、バッテリ３６，正極ＳＭＲ３５ａ，ＤＣＲＢ５０ａ，リレーＲ１，コンデンサＣ，リレーＲ４，抵抗Ｒｄｂ、接地の閉回路が形成され、コンデンサＣが充電されて、コンデンサＣの電圧Ｖｃが上昇する。このとき、電圧Ｖｃは、絶縁抵抗Ｒｂｎが小さいときには大きいときに比して迅速に上昇する。所定時間Ｔ３は、こうしたことを考慮して、絶縁抵抗Ｒｂｎが小さいか否かを判定できる程度の時間として、コンデンサＣの容量などに基づいて予め定められた時間である。その後、リレーＲ３，Ｒ４をオンして、リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ５をオフする。こうすれば、コンデンサＣの両端が差動アンプ５６の２つの入力に接続され、コンデンサＣの電圧に比例した電圧が処理装置５８のＡＤコンバータへ出力される。処理装置５８は、入力した電圧をＡＤ変換してＡＤ値ＡＤａｍｐを電子制御ユニット７０へ出力する。ＡＤ値ＡＤａｍｐは、絶縁抵抗Ｒｂｐが小さいときには大きいときに比して迅速に上昇することから、ＡＤ値ＡＤａｍｐの増加率に基づいて、絶縁抵抗Ｒｂｎが低下しているか否かを判定する。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂがオンとならずにオフのままとなるオープン異常が生じているか否かを検出する際の動作について説明する。図５は、電子制御ユニット７０により実行されるオープン異常判定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、電気自動車２０を駐車中に車両側コネクタ５１と急速充電器９０のコネクタとが接続されたときに実行される。本ルーチンを実行しているときには、ＳＭＲ３５をオンしており、急速充電器９０への充電開始指示はなされておらず、急速充電器９０によるバッテリ３６の充電を行なわれていない。

本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵは、ＤＣＲ５０にオン指令を出力するオン制御を実行する（ステップＳ１００）。このとき、ＤＣＲ５０のＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共に正常であるときにはＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオンとなるが、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂの少なくとも一方にオンとならずにオフのままとなるオープン異常が生じているときには、オープン異常が生じているリレーがオフのままとなる。

続いて、所定時間Ｔ１の間、リレーＲ４，Ｒ５をリレーＲ４，Ｒ５をオンし、リレーＲ１〜Ｒ３をオフして、コンデンサＣを放電し（ステップＳ１１０）、続いて、所定時間Ｔ４の間、リレーＲ１，Ｒ４をオンし、リレーＲ２，Ｒ３，Ｒ５をオフする（ステップＳ１２０）。リレーＲ１，Ｒ４をオンし、リレーＲ２，Ｒ３，Ｒ５をオフすると、ＤＣＲＢ５０ａがオンしているときには、接地、絶縁抵抗Ｒｂｎ，負極ＳＭＲ３５ｂ、バッテリ３６，正極ＳＭＲ３５ａ，ＤＣＲＢ５０ａ，リレーＲ１，コンデンサＣ，リレーＲ４，抵抗Ｒｄｂ、接地の閉回路が形成され、コンデンサＣが充電されて、コンデンサＣの電圧Ｖｃが上昇する。ＤＣＲＢ５０ａがオフしているときには、こうした閉回路が形成されないから、コンデンサＣが充電されずにコンデンサＣの電圧Ｖｃが値０となる。したがって、ＤＣＲＢ５０ａがオンしているか否かに応じてコンデンサＣの電圧に違いが生じる。所定時間Ｔ４は、こうしたことを考慮して、ＤＣＲＢ５０ａがオンしているか否かを判定できる程度にコンデンサＣの電圧Ｖｃが上昇する時間として、コンデンサＣの容量などに基づいて予め定められた時間である。

次に、リレーＲ３，Ｒ４をオンして、リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ５をオフする（ステップＳ１３０）。これにより、コンデンサＣの両端が差動アンプ５６の２つの入力に接続され、コンデンサＣの電圧に比例した電圧が処理装置５８のＡＤコンバータへ出力される。処理装置５８は、入力した電圧をＡＤ変換してＡＤ値ＡＤａｍｐを電子制御ユニット７０へ出力する。

続いて、ＡＤ値ＡＤａｍｐを入力し、入力されたＡＤ値ＡＤａｍｐが所定電圧Ｖｒｅｆ１（正の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。上述したように、ＤＣＲＢ５０ａがオンしているときにはコンデンサＣの電圧Ｖｃが上昇し、ＤＣＲＢ５０ａがオフしているときには電圧Ｖｃが上昇せずに値０となる。こうしたことを踏まえて、所定電圧Ｖｒｅｆ１を、ＤＣＲＢ５０ａがオンしているか否かを判定可能な電圧として、バッテリ３６の端子間電圧と値０との間の値として予め定められた電圧に設定する。

ステップＳ１４０で入力されたＡＤ値ＡＤａｍｐが所定電圧Ｖｒｅｆ１未満であるときには、ＤＣＲＢ５０ａがオフしていると判定して（ステップＳ１５０）、ステップＳ１７０以降を実行する。ステップＳ１４０で入力されたＡＤ値ＡＤａｍｐが所定電圧Ｖｒｅｆ１以上であるときには、ＤＣＲＢ５０ａがオンしていると判定して（ステップＳ１６０）、ステップＳ１７０以降を実行する。

ステップＳ１７０では、ステップＳ１１０と同様に、所定時間Ｔ１の間、リレーＲ４，Ｒ５をリレーＲ４，Ｒ５をオンし、リレーＲ１〜Ｒ３をオフして、コンデンサＣを放電する（ステップＳ１７０）。

こうしてコンデンサＣを放電したら、続いて、所定時間Ｔ５の間、リレーＲ２，Ｒ３をオンし、リレーＲ１，Ｒ４，Ｒ５をオフする（ステップＳ１８０）。リレーＲ２，Ｒ３をオンし、リレーＲ１，Ｒ４，Ｒ５をオフすると、ＤＣＲＧ５０ｂがオンしているときには、接地、抵抗Ｒｂａ，コンデンサＣ，リレーＲ２，ＤＣＲＧ５０ｂ，バッテリ３６，絶縁抵抗Ｒｂｐ、接地の閉回路が形成され、コンデンサＣが充電されて、コンデンサＣの電圧Ｖｃが上昇する。ＤＣＲＧ５０ｂがオフしているときには、こうした閉回路が形成されないから、コンデンサＣが充電されず、コンデンサＣの電圧Ｖｃが値０となる。したがって、ＤＣＲＧ５０ｂがオンであるか否かに応じてコンデンサＣの電圧に違いが生じる。所定時間Ｔ５は、こうしたことを考慮して、ＤＣＲＢ５０ａがオンしているか否かを判定できる程度にコンデンサＣの電圧Ｖｃが上昇する時間として、コンデンサＣの容量などに基づいて予め定められた時間である。

次に、ステップＳ１３０と同様の処理で、リレーＲ３，Ｒ４をオンして、リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ５をオフする（ステップＳ１９０）。これにより、コンデンサＣの両端が差動アンプ５６の２つの入力に接続され、コンデンサＣの電圧に比例した電圧が処理装置５８のＡＤコンバータへ出力される。処理装置５８は、入力した電圧をＡＤ変換してＡＤ値ＡＤａｍｐを電子制御ユニット７０へ出力する。

続いて、ステップＳ１４０と同様の処理で、ＡＤ値ＡＤａｍｐを入力し、入力されたＡＤ値ＡＤａｍｐが所定電圧Ｖｒｅｆ２（正の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。所定電圧Ｖｒｅｆ２は、ＤＣＲＧ５０ｂがオンしているか否かを判定可能な電圧として、バッテリ３６の端子間電圧と値０との間の値として予め定められた電圧に設定されている。所定電圧Ｖｒｅｆ２は、所定電圧Ｖｒｅｆ１と同一の電圧に設定してもよいし、異なる電圧に設定してもよい。ＤＣＲＧ５０ｂがオンしているときには、コンデンサＣの電圧Ｖｃが高くなり、ＤＣＲＧ５０ｂがオフしているときには、電圧Ｖｃが値０となる。したがって、ステップＳ２００の処理は、ＤＣＲＧ５０ｂがオンしているか否かを判定する処理となっている。

ステップＳ２００で入力されたＡＤ値ＡＤａｍｐが所定電圧Ｖｒｅｆ２未満であるときには、ＤＣＲＧ５０ｂがオフしていると判定して（ステップＳ２１０）、ステップＳ２３０以降を実行する。ステップＳ２００で入力されたＡＤ値ＡＤａｍｐが所定電圧Ｖｒｅｆ２以上であるときには、ＤＣＲＧ５０ｂがオンしていると判定して（ステップＳ２２０）、ステップＳ２３０以降を実行する。

ステップＳ２３０では、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオンであるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。今、ステップＳ１００の処理でＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂを共にオン制御している場合を考えているから、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオンであるときには、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共に正常であると判定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。こうしてＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共に正常であると判定したときには、電子制御ユニット７０は、急速充電器９０へ充電開始信号を送信する。充電開始信号を受信した急速充電器９０は、電力ライン５２への電力の供給を開始して、バッテリ３６の充電を開始する。

ステップＳ２３０でＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオンでないときには、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオフであるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。今、ステップＳ１００の処理でＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂを共にオン制御している場合を考えているから、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオフであるときには、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂの双方にオープン異常が発生していると判定して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。こうしてＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂの双方にオープン異常が発生していると判定したときには、電子制御ユニット７０は、急速充電器９０へ充電停止信号を送信する。充電停止信号を受信した急速充電器９０は、電力ライン５２への電力の供給を開始しないから、バッテリ３６の充電が開始されない。

ステップＳ２４０でＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオフでないときには、ＤＣＲＢ５０ａがオフであるか否かを判定する（ステップＳ２５０）。今、ステップＳ１００の処理でＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂを共にオン制御している場合であり、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオンではなく共にオフでもないときを考えているから、ＤＣＲＢ５０ａがオフであるときには、ＤＣＲＧ５０ｂは正常であり、ＤＣＲＢ５０ａにオープン異常が発生していると判定して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。こうしてＤＣＲＧ５０ｂは正常であり、ＤＣＲＢ５０ａにオープン異常が発生していると判定したときには、電子制御ユニット７０は、急速充電器９０へ充電停止信号を送信する。充電停止信号を受信した急速充電器９０は、電力ライン５２への電力の供給を開始しないから、バッテリ３６の充電が開始されない。

ステップＳ２５０でＤＣＲＢ５０ａがオフでないとき、即ち、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂを共にオン制御している場合であって、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂが共にオンではなく共にオフでもなく、ＤＣＲＢ５０ａがオフでないから、ＤＣＲＢ５０ａは正常であり、ＤＣＲＧ５０ｂにオープン異常が発生していると判定して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。こうしてＤＣＲＢ５０ａは正常であり、ＤＣＲＧ５０ｂにオープン異常が発生していると判定したときには、電子制御ユニット７０は、急速充電器９０へ充電停止信号を送信する。充電停止信号を受信した急速充電器９０は、電力ライン５２への電力の供給を開始しないから、バッテリ３６の充電が開始されない。これらの処理により、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂのオープン異常を検出することができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０では、絶縁低下検出装置５４は、抵抗Ｒｄａを介して接地されている入力ライン６２ａと抵抗Ｒｄｂを介して接地されている入力ライン６２ｂと間の電圧差に応じたＡＤ値ＡＤａｍｐを出力する差動アンプ５６，処理装置５８と、正極ライン５２ａと正極ライン６０ａとの間に接続されたリレーＲ１と、負極ライン５２ｂと負極ライン６０ｂとの間に接続されたリレーＲ２と、正極ライン６０ａと入力ライン６２ａとの間に接続されたリレーＲ３と、負極ライン６０ｂと入力ライン６２ｂとの間に接続されたリレーＲ４と、正極ライン６０ａと負極ライン６０ｂとの間に接続されたコンデンサＣと、を備えている。そして、ＤＣＲＢ５０ａにオン指令を出力している場合において、リレーＲ１，Ｒ４をオンすると共にリレーＲ２，Ｒ３をオフし、その後、リレーＲ３，Ｒ４をオンすると共にリレーＲ１，Ｒ２をオフした状態で処理装置５８からのＡＤ値ＡＤａｍｐの絶対値が所定電圧Ｖｒｅｆ１未満であるにはＤＣＲＢ５０ａにオープン異常が発生していると判定する。更に、ＤＣＲＧ５０ｂにオン指令を出力している場合において、リレーＲ２，Ｒ３をオンすると共にリレーＲ１，Ｒ４をオフし、その後、リレーＲ３，Ｒ４をオンすると共にリレーＲ１，Ｒ２をオフし、処理装置５８からのＡＤ値ＡＤａｍｐが所定電圧Ｖｒｅｆ２以上であるときにはＤＣＲＧ５０ｂにオープン異常が発生していると判定する。これにより、ＤＣＲＢ５０ａ，ＤＣＲＧ５０ｂのオープン異常を検出することができる。

実施例の電気自動車２０では、ステップＳ１１０〜Ｓ１６０でＤＣＲＢ５０ａがオンであるか否かを判定した後に、ステップＳ１７０〜Ｓ２２０でＤＣＲＧ５０ｂがオンであるか否かを判定しているが、ステップＳ１７０〜Ｓ２２０を実行してＤＣＲＧ５０ｂがオンであるか否かを判定した後に、ステップＳ１１０〜Ｓ１６０を実行してＤＣＲＢ５０ａがオンであるか否かを判定してもよい。

実施例の電気自動車２０では、リレーＲ５は、正極ライン６０ａと負極ライン６０ｂとの間に接続されており、負極ライン６０ｂと抵抗ＲＲ５を介して接続されている。しかしながら、リレーＲ５，抵抗ＲＲ５を設けずに、ステップＳ１４０〜Ｓ１６０でＤＣＲＢ５０ａがオンであるか否かを判定した後に、十分長い時間コンデンサＣを自然放電した後に、ステップＳ１７０以降を実行してもよい。

実施例の電気自動車２０では、ＳＭＲ３５を備えているものとしたが、ＳＭＲ３５を備えておらず、電力ライン３８が直接バッテリ３６と接続されていてもよい。

実施例の電気自動車２０では、蓄電装置としてバッテリ３６を備えているが、バッテリ３６に代えてキャパシタを備えていてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バッテリ３６が「蓄電装置」に相当し、ＤＣＲＢ５０ａが「正極リレー」に相当し、ＤＣＲＧ５０ｂが「負極リレー」に相当し、差動アンプ５６と処理装置５８とが「電圧差検出回路」に相当し、リレーＲ１が「第１リレー」に相当し、リレーＲ２が「第２リレー」に相当し、リレーＲ３が「第３リレー」に相当し、リレーＲ４が「第４リレー」に相当し、リレーＲ５が「第５リレー」に相当し、処理装置５８と電子制御ユニット７０が「異常判定部」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例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。

本発明は、リレー異常検出装置の製造産業などに利用可能である。

２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ モータ、３４ インバータ、３５ システムメインリレー（ＳＭＲ）、３５ａ 正極システムメインリレー（正極ＳＭＲ）、３５ｂ 負極システムメインリレー（負極ＳＭＲ）、３６ バッテリ、３６ａ 電圧センサ、３６ｂ 電流センサ、３６ｃ 温度センサ、３８，５２ 電力ライン、３８ａ，５０ａ，６０ａ 正極ライン、３８ｂ，５０ｂ，６０ｂ 負極ライン、５０ ＤＣリレー（ＤＣＲ）、５０ａ 正極ＤＣリレー（ＤＣＲＢ）、５０ｂ 負極ＤＣリレー（ＤＣＲＧ）、５１ 車両側コネクタ、５３ 接続検出センサ、５４ 絶縁低下検出装置、５６ 差動アンプ、５８ 処理装置、６２ａ，６２ｂ 入力ライン、７０ 電子制御ユニット、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 急速充電器、Ｃ コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ５ リレー、Ｒｂｐ，Ｒｂｎ 絶縁抵抗、Ｒｄａ，Ｒｄｂ，ＲＲ５ 抵抗。

Claims (1)

1. 蓄電装置と、
   前記蓄電装置からの電力が供給される電力ラインとしての第１正極，第１負極ラインと、外部電源装置からの電力が供給される電力ラインとしての第２正極，第２負極ラインと、の間に接続された正極，負極リレーと、
   を備える電源装置に搭載され、
   前記正極リレーおよび前記負極リレーのうちの少なくとも一方がオンとならないオープン異常を検出するリレー異常検出装置であって、
   第１抵抗を介して接地されている第１入力ラインと第２抵抗を介して接地されている第２入力ラインと間の電圧差を検出する電圧差検出回路と、
   前記第２正極ラインと第３正極ラインとの間に接続された第１リレーと、
   前記第２負極ラインと第３負極ラインとの間に接続された第２リレーと、
   前記第３正極ラインと前記第１入力ラインとの間に接続された第３リレーと、
   前記第３負極ラインと前記第２入力ラインとの間に接続された第４リレーと、
   前記第３正極ラインと前記第３負極ラインとの間に接続されたコンデンサと、
   前記第１〜第４リレーを制御すると共に、前記正極リレーおよび前記負極リレーのうちの少なくとも一方がオンとならないオープン異常が生じているか否かを判定する異常判定部と、
   を備え、
   前記異常判定部は、
   前記正極リレーにオン指令を出力している場合において、前記第１，第４リレーをオンすると共に前記第２，第３リレーをオフし、その後、前記第３，第４リレーをオンすると共に前記第１，第２リレーをオフした状態で前記電圧差検出回路により検出される電圧差が第１電圧差未満であるときには前記正極リレーに前記オープン異常が発生していると判定し、
   前記負極リレーにオン指令を出力している場合において、前記第２，第３リレーをオンすると共に前記第１，第４リレーをオフし、その後、前記第３，第４リレーをオンすると共に前記第１，第２リレーをオフした状態で前記電圧差検出回路により検出される電圧差が第２電圧差未満であるときには前記負極リレーに前記オープン異常が発生していると判定する、
   リレー異常検出装置。

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