JP2021131963A - 電源回路の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リレーの劣化を判定できる電源回路の制御装置を提供する。【解決手段】電源回路２００は、第１バッテリ１０、リレー２０、第２バッテリ１２、第２バッテリ１２の電力を昇圧して負荷３００に供給する第２コンバータ３０を備えている。制御装置１００は、負荷３００への電力供給を開始するときには、負荷３００に供給される電力の電圧が第１バッテリ１０の電圧よりも低い規定の初期電圧に達するまで第２コンバータ３０の昇圧駆動を実行してその後にリレー２０を通電状態にするシーケンス処理と、シーケンス処理の実行によってリレー２０が通電状態にされてから負荷３００に供給される電力の電圧が初期電圧から第１バッテリ１０の電圧へと変化するタイミングまでの経過時間を計測する処理と、その経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合にはリレー２０に劣化有りと判定する処理とを実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、電源回路の制御装置に関する。

例えば特許文献１には、電動機を含む負荷に電力を供給する第１バッテリと、第１バッテリと負荷との間に接続されるリレーと、第１バッテリよりも定格電圧の低い第２バッテリと、リレーと負荷との間に接続されて第２バッテリの電力を昇圧するコンバータとを備える電源回路の制御装置が記載されている。この制御装置は、負荷への電力供給を開始するときには、まず、負荷に供給される電力の電圧が第１バッテリの電圧よりも低い規定の初期電圧に達するまでコンバータの昇圧駆動を実行して、その後にリレーを通電状態にすることにより、同リレーの溶着を抑えるようにしている。

特開２０１９−８８０９８号公報

ところで、上記リレーについては、同リレーが通電状態にされてから可動接点が固定接点に接触するまで、つまり接点が閉じるまでの間に生じる作動遅れ時間が長くなるといった劣化が生じるため、上記装置でもそうしたリレーの劣化を判定することが望まれる。

上記課題を解決するための電源回路の制御装置は、第１バッテリと、前記第１バッテリと負荷との間に接続されるリレーと、前記第１バッテリよりも定格電圧の低い第２バッテリと、前記リレーと前記負荷との間に接続されて前記第２バッテリの電力を昇圧するコンバータとを含む電源回路に適用される制御装置である。この制御装置は、前記電源回路から前記負荷に供給される電力の電圧をモニタ値として取得する処理と、前記負荷への電力供給を開始するときに実行する処理であって前記負荷に供給される電力の電圧が前記第１バッテリの電圧よりも低い規定の初期電圧に達するまで前記コンバータの昇圧駆動を実行してその後に前記リレーを通電状態にするシーケンス処理と、前記シーケンス処理の実行によって前記リレーが通電状態にされてから前記モニタ値が前記初期電圧から前記第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの経過時間を計測する処理と、前記経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合には前記リレーに劣化有りと判定する処理とを実行する。

リレーの可動接点の可動部には摺動による摩耗粉が溜まるため、リレーの劣化が進行すると可動接点の動作速度が遅くなる。そのため、劣化したリレーでは、同リレーを通電状態にしてから可動接点が固定接点に接触するまでの時間、つまり接点が閉じるまでの時間が長くなる傾向があり、こうしたリレーの作動遅れ時間が長くなると、上記シーケンス処理にてリレーを通電状態にした時点から、負荷側の電圧が上記初期電圧から第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの時間が長くなる。

そこで、同構成では、負荷に供給される電力の電圧をモニタ値として取得するとともに、リレーが通電状態にされてから同モニタ値が初期電圧から第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合には、リレーに劣化有りと判定するようにしている。従って、リレーに劣化が生じていることを適切に判定することができる。

第１実施形態における電源回路及びその制御装置を示す模式図。 同実施形態において起動時のシーケンス処理を実行するときの（Ａ）第２コンバータの昇圧駆動状態、（Ｂ）第１リレーの接点の状態、（Ｃ）第２リレーの接点の状態、（Ｄ）第１電圧の変化、（Ｅ）第２電圧の変化をそれぞれ示すタイミングチャート。 同実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態の制御装置が実行する判定処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態の制御装置が実行する判定処理の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の変更例における判定処理の手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、ハイブリッド自動車や電気自動車などのように、駆動源として電動機を備える車両に適用される電源回路の制御装置について、これを具体化した第１実施形態を図１〜図４を参照して説明する。

図１に示すように、車両ＶＣには、電源回路２００、電源回路２００から電力が供給される電気負荷３００（以下、負荷３００という）、電源回路２００や負荷３００を制御する制御装置１００が搭載されている。

電源回路２００は、第１バッテリ１０、第２バッテリ１２、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂ、第２コンバータ３０などを備えている。
第１バッテリ１０は、車両走行用のバッテリであって定格電圧が例えば２００Ｖ〜２５０Ｖ程度の二次電池である。第２バッテリ１２は、補機駆動用のバッテリであって定格電圧が例えば１２Ｖ〜４８Ｖ程度の二次電池である。

第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂは、負荷３００と第１バッテリ１０との間に接続されるリレーであって、第１リレー２０Ａは、第１バッテリ１０の正極と負荷３００との間に接続されている。第２リレー２０Ｂは、第１バッテリ１０の負極と負荷３００との間に接続されている。これら第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂは、通電されると内部に設けられたコイルが励磁されることにより可動接点が固定接点に接触して接点が閉じるリレーとなっている。なお、以下では、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのことを「リレー２０」という。

第２コンバータ３０は、第１リレー２０Ａと負荷３００との間及び第２リレー２０Ｂと負荷３００との間において負荷３００と並列になるように接続されており、第２バッテリ１２の電力を昇圧して負荷３００側に供給したり、負荷３００側から供給される電力を降圧して第２バッテリ１２に供給する双方向ＤＣＤＣコンバータである。

負荷３００は、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂを介して第１バッテリ１０に接続される第１コンバータ３１０、この第１コンバータ３１０で昇圧された電力が供給されるインバータ３２０、インバータ３２０に接続されており車両ＶＣの駆動源として機能する電動機４００を備えている。なお、インバータ３２０に接続される電動機の数は適宜変更することができる。また、第１コンバータ３１０には並列にコンデンサ３３０が接続されている。

制御装置１００は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１０や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ１２０を備えている。そして、制御装置１００は、メモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより各種制御に関する処理を実行する。

制御装置１００には、負荷３００に供給される電力の電圧、より具体的には第１バッテリ１０または第２コンバータ３０から負荷３００に供給される電力の電圧である第１電圧ＶＬを検出する第１電圧検知部５２が接続されている。

また、制御装置１００には、第１コンバータ３１０からインバータ３２０に供給される電力の電圧である第２電圧ＶＨを検出する第２電圧検知部５４が接続されている。ちなみに、電源回路２００から負荷３００への電力供給を開始した直後であって、第１コンバータ３１０及びインバータ３２０が非駆動状態のときに第２電圧検知部５４が検出する第２電圧ＶＨは、電源回路２００から負荷３００に供給される電力の電圧、より具体的には、第１バッテリ１０または第２コンバータ３０から負荷３００に供給される電力の電圧と同じである。

そして、制御装置１００は、第２コンバータ３０の駆動状態や、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂの通電及び非通電を制御するとともに、第１コンバータ３１０及びインバータ３２０の駆動状態を制御することにより電動機４００の駆動状態を制御する。

制御装置１００は、車両ＶＣのイグニションスイッチがＯＮ操作されることにより、第１バッテリ１０から負荷３００への電力供給を開始するときには、以下に説明する起動時のシーケンス処理を実行する。なお、このシーケンス処理の実行中は、第１コンバータ３１０及びインバータ３２０は非駆動状態となっている。

図２に、起動時のシーケンス処理を通じて変化する第２コンバータ３０の昇圧駆動状態、第１リレー２０Ａの接点の状態、第２リレー２０Ｂの接点の状態、第１電圧ＶＬの変化、第２電圧ＶＨの変化をそれぞれ示す。

時刻ｔ１においてシーケンス処理を開始すると、制御装置１００は、まず、図２（Ａ）に示すように、第２コンバータ３０の昇圧駆動を開始することにより、第２バッテリ１２の電力を初期電圧ＶＳにまで昇圧して負荷３００に供給する。この初期電圧ＶＳは、第１バッテリ１０の電圧よりも低い規定の電圧であり、負荷３００への電力供給を開始する際のリレー２０や負荷３００の損傷を抑えることのできる適切な電圧が予め設定されている。こうした第２コンバータ３０の昇圧駆動の開始により、第２コンバータ３０から負荷３００への電力供給が開始されるため、図２（Ｄ）及び図２（Ｅ）に示すように、それまで「０」であった第１電圧ＶＬ及び第２電圧ＶＨは初期電圧ＶＳに向かって増加し始める。

時刻ｔ２において、第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳに達すると、制御装置１００は、図２（Ａ）に示すように第２コンバータ３０の昇圧駆動を停止する。そして、リレー２０を通電状態にする。すなわち、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂを共に通電状態にしてそれら各リレーの接点を閉じることにより、第１バッテリ１０と負荷３００とを電気的に繋ぐ。これにより第１バッテリ１０から負荷３００への電力供給が開始されるため、図２（Ｄ）及び図２（Ｅ）に示すように、それまで初期電圧ＶＳであった第１電圧ＶＬ及び第２電圧ＶＨは、第１バッテリ１０の電圧であるバッテリ電圧ＶＢへとステップ状に変化する。こうして起動時のシーケンス処理が終了される（時刻ｔ２）。

ここで、上記第１リレー２０Ａの可動接点の可動部や、上記第２リレー２０Ｂの可動接点の可動部には摺動による摩耗粉が溜まるため、第１リレー２０Ａや第２リレー２０Ｂの劣化が進行すると可動接点の動作速度が遅くなる。そのため、図２に二点鎖線にて示すように、例えば第２リレー２０Ｂが劣化している場合には、第２リレー２０Ｂを通電状態にしてから可動接点が固定接点に接触するまでの時間、つまり接点が閉じるまでの時間ＤＴが長くなる傾向がある。こうして第２リレー２０Ｂの作動遅れ時間が長くなると、第２リレー２０Ｂを通電状態にしてから負荷３００側の電圧が、つまり第１電圧ＶＬや第２電圧ＶＨが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの時間（図２に示す時刻ｔ２から時刻ｔ２＋αまでの時間）は長くなる。

なお、第１リレー２０Ａが劣化している場合にも、第２リレー２０Ｂが劣化している場合と同様に、第１リレー２０Ａを通電状態にしてから負荷３００側の電圧、つまり第１電圧ＶＬや第２電圧ＶＨが、初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの時間（図２に示す時刻ｔ２から時刻ｔ２＋αまでの時間）は長くなる。

そこで、本実施形態では、負荷３００に供給される電力の電圧である第１電圧ＶＬをモニタ値として取得する。そして、リレー２０（第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂ）が通電状態にされてから上記モニタ値である第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔを計測する。そして、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーに劣化が生じており、リレーに故障の兆候が見られることを、計測した経過時間Ｔに基づいて判定するようにしている。

以下、そうした判定を行うために制御装置１００が実行する各処理について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
図３に、経過時間Ｔの計測を開始するために制御装置１００が実行する処理手順を示す。なお、この処理は、イグニションスイッチがＯＮ操作されてから経過時間Ｔの計測が開始されるまで繰り返し実行される。また、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。

この処理を開始すると、制御装置１００は、上述したシーケンス処理を通じてリレー２０の通電が開始されたか否かを判定する（Ｓ１００）。そして、リレー２０の通電が開始されたと判定する場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、制御装置１００は、経過時間Ｔの計測を開始して（Ｓ１１０）、本処理を終了する。

一方、Ｓ１００にて、リレー２０の通電が開始されていないと判定する場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、制御装置１００は、Ｓ１１０の処理を行うことなく、本処理を一旦終了する。

図４に、リレー２０の劣化を判定するために制御装置１００が実行する判定処理についてその手順を示す。なお、この処理は、経過時間Ｔの計測中に繰り返し実行される。
この処理を開始すると、制御装置１００は、第１電圧ＶＬを取得する（Ｓ２００）。

次に、制御装置１００は、リレー２０を通電状態にしてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化したか否かを判定する（Ｓ２１０）。そして、取得した第１電圧ＶＬがバッテリ電圧ＶＢに変化していないと判定する場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、制御装置１００は、本処理を一旦終了する。

一方、取得した第１電圧ＶＬがバッテリ電圧ＶＢに変化したと判定する場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、計測されている現在の上記経過時間Ｔ、つまりリレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが規定の判定値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。この判定値Ｔｒｅｆとしては、経過時間Ｔがこの判定値Ｔｒｅｆ以上であることに基づき、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂの少なくとも一方に劣化が生じていると判定することのできる時間が予め設定されている。

そして、現在の上記経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、カウンタＣＴＡの値をインクリメントする（Ｓ２３０）。このカウンタＣＴＡは、リレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上であると連続して判定された回数を示す値であり、その値はイグニションスイッチがＯＦＦ操作された後も不揮発性メモリに保持される。

そして、制御装置１００は、そのインクリメントされたカウンタＣＴＡが規定の判定値ＣＴＡｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ２４０）。この判定値ＣＴＡｒｅｆとしては、カウンタＣＴＡがこの判定値ＣＴＡｒｅｆ以上であることに基づき、リレー２０の作動遅れが一時的なものでなく、継続して生じていると判定することのできる値が予め設定されている。

そして、インクリメントされたカウンタＣＴＡが上記判定値ＣＴＡｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーに劣化ありと判定して（Ｓ２５０）、経過時間Ｔをリセットする（Ｓ２７０）。そして、本処理を一旦終了する。

上記Ｓ２２０にて、経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ未満であると判定する場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、制御装置１００は、Ｓ２６０の処理を実行してカウンタＣＴＡを「０」にリセットした後、上記Ｓ２７０の処理を実行して、本処理を一旦終了する。

また、上記Ｓ２４０にて、インクリメントされたカウンタＣＴＡが判定値ＣＴＡｒｅｆ未満であると判定する場合（Ｓ２４０：ＮＯ）、制御装置１００は、Ｓ２５０の処理を行うことなく、経過時間Ｔをリセットする（Ｓ２７０）。そして、本処理を一旦終了する。

本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１−１）図４に示した判定処理では、リレー２０（第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂの双方）が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ以上である（Ｓ２２０：ＹＥＳ）との条件を含む判定条件が成立する場合には、Ｓ２５０において第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーについて劣化有りと判定するようにしている。

ここで、劣化していないリレーでも、可動接点の可動部に対して一時的に異物が付着した場合には、上記経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上になる可能性がある。ただし、一時的に付着した異物は可動接点が動くことにより除去されることが多いため、連続して上記経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上になるケースは少ない。

そこで、本実施形態では、リレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上であること（Ｓ２２０：ＹＥＳ）に加えて、上記カウンタＣＴＡが判定値ＣＴＡｒｅｆ以上であり（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、上記経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ以上であるとの判定が規定の回数以上連続して成立している場合には、Ｓ２５０にてリレーに劣化ありと判定するようにしている。そのため、リレーの一時的な動作異常をリレーの劣化であると誤判定してしまうことを抑えつつ、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーについて劣化が生じていることを適切に判定することができる。

（第２実施形態）
次に、電源回路の制御装置の第２実施形態について、図５を参照して説明する。
本実施形態では、第１実施形態の図４に示した処理の一部を変更した判定処理を実行するようにしている。以下、本実施形態の判定処理について説明する。

図５に、リレー２０の劣化を判定するために制御装置１００が実行する判定処理についてその手順を示す。
この処理を開始すると、制御装置１００は、第１電圧ＶＬを取得する（Ｓ２００）。

次に、制御装置１００は、リレー２０を通電状態にしてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化したか否かを判定する（Ｓ２１０）。そして、取得した第１電圧ＶＬが変化していないと判定する場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、制御装置１００は、本処理を一旦終了する。

一方、取得した第１電圧ＶＬがバッテリ電圧ＶＢに変化したと判定する場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、計測されている現在の上記経過時間Ｔ、つまりリレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが規定の判定値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。この判定値Ｔｒｅｆは、第１実施形態の判定値Ｔｒｅｆと同一である。

そして、現在の上記経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、現在の上記経過時間Ｔが記憶値を超えているか否かを判定する（Ｓ３００）。この記憶値Ｔｍの初期値は「０」であり、リレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの上記経過時間Ｔが記憶値Ｔｍ以上である場合には、当該経過時間Ｔが記憶値Ｔｍに設定されることにより同記憶値Ｔｍは更新される。

そして、Ｓ３００にて、現在の上記経過時間Ｔが記憶値Ｔｍを超えていると判定する場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、制御装置１００は、上述したように記憶値Ｔｍの更新を実行して（Ｓ３１０）、カウンタＣＴＢの値をインクリメントする（Ｓ３２０）。このカウンタＣＴＢの値は、記憶値Ｔｍが更新された回数、つまりリレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが、それまでに記憶されている同経過時間Ｔの最大値を超えていると判定された回数を示すものである。このカウンタＣＴＢの値が大きいということは、リレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが増大傾向にあることを示すことになる。なお、このカウンタＣＴＢの値はイグニションスイッチがＯＦＦ操作された後も不揮発性メモリに保持される。

そして、制御装置１００は、そのインクリメントされたカウンタＣＴＢが規定の判定値ＣＴＢｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。この判定値ＣＴＢｒｅｆとしては、カウンタＣＴＢがこの判定値ＣＴＢｒｅｆ以上であることに基づき、リレー２０の通電時には、リレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔは増大傾向にあると判定することのできる値が予め設定されている。

そして、インクリメントされたカウンタＣＴＢが上記判定値ＣＴＢｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーに劣化ありと判定する（Ｓ３４０）。そして、制御装置１００は、カウンタＣＴＢを「０」にリセットする処理（Ｓ３５０）、記憶値Ｔｍをリセットする処理（Ｓ３６０）、経過時間Ｔをリセットする処理（Ｓ３７０）をそれぞれ実行して、本処理を一旦終了する。

上記Ｓ２２０にて経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ未満であると判定する場合や（Ｓ２２０：ＮＯ）、上記Ｓ３００にて経過時間Ｔが記憶値Ｔｍ以下であると判定する場合や（Ｓ３００：ＮＯ）、上記Ｓ３３０にてカウンタＣＴＢが判定値ＣＴＢｒｅｆ未満であると判定する場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、制御装置１００は、Ｓ３７０の処理を実行して経過時間Ｔをリセットした後、本処理を一旦終了する。

本実施形態の作用及び効果を説明する。
（２−１）図５に示した判定処理でも、リレー２０（第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂの双方）が通電状態にされてから、第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ以上である（Ｓ２２０：ＹＥＳ）との条件を含む判定条件が成立する場合には、Ｓ３４０において第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーに劣化有りと判定するようにしている。

ここで、劣化していないリレーでも、可動接点の可動部に対して一時的に異物が付着した場合には、上記経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上になる可能性がある。ただし、一時的に付着した異物は可動接点が動くことにより除去されることが多いため、リレー２０の通電時に上記経過時間Ｔが増大していく可能性は少ない。

そこで、本実施形態では、リレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上であること（Ｓ２２０：ＹＥＳ）に加えて、上記カウンタＣＴＢが判定値ＣＴＢｒｅｆ以上であり（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、リレー２０を通電状態にしたときの上記経過時間Ｔが増大傾向にある場合には、Ｓ３４０にてリレーに劣化ありと判定するようにしている。そのため、本実施形態でも、リレーの一時的な動作異常をリレーの劣化であると誤判定してしまうことを抑えつつ、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーについて劣化が生じていることを適切に判定することができる。

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１実施形態では、リレー２０が通電状態にされてから、第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上であるに加えて、上記経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ以上であるとの判定が規定の回数以上連続して成立している場合には、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーに劣化ありと判定するようにした。この他、より簡易的には、図６に示す判定処理を通じてリレー２０の劣化判定を行うようにしてもよい。

すなわち、図６に示すように、この変更例にかかる判定処理を開始すると、制御装置１００は、第１電圧ＶＬを取得する（Ｓ２００）。
次に、制御装置１００は、リレー２０を通電状態にしてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化したか否かを判定する（Ｓ２１０）。そして、取得した第１電圧ＶＬが変化していないと判定する場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、制御装置１００は、本処理を一旦終了する。

一方、取得した第１電圧ＶＬがバッテリ電圧ＶＢに変化したと判定する場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、計測されている現在の上記経過時間Ｔ、つまりリレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが規定の判定値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。この判定値Ｔｒｅｆは、第１実施形態の判定値Ｔｒｅｆと同一である。

そして、現在の上記経過時間Ｔが上記判定値Ｔｒｅｆ以上であると判定する場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのうちの少なくとも一方のリレーに劣化ありと判定して（Ｓ２５０）、経過時間Ｔをリセットする（Ｓ２７０）。そして、本処理を一旦終了する。

一方、上記Ｓ２２０にて、経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ未満であると判定する場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、制御装置１００は、Ｓ２５０の処理を行うことなく、経過時間Ｔをリセットする（Ｓ２７０）。そして、本処理を一旦終了する。

こうした変更例でも、リレー２０が通電状態にされてから第１電圧ＶＬが初期電圧ＶＳからバッテリ電圧ＶＢへと変化するタイミングまでの経過時間Ｔが判定値Ｔｒｅｆ以上である場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ２５０においてリレーに劣化有りと判定されるため、少なくともリレーに劣化が生じていることを判定することができる。

・上記各実施形態やその変更例では、負荷３００に供給される電圧として第１電圧ＶＬを採用した。ここで、上述したように、電源回路２００から負荷３００への電力供給を開始した直後であって第１コンバータ３１０及びインバータ３２０が非駆動状態のときの第２電圧ＶＨは、電源回路２００から負荷３００に供給される電力の電圧、より具体的には、第１バッテリ１０または第２コンバータ３０から負荷３００に供給される電力の電圧と同じである。そのため、負荷３００に供給される電圧として第２電圧ＶＨを採用してもよい。

・電源回路２００は、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂを備えるようにしたが、第１リレー２０Ａ及び第２リレー２０Ｂのいずれか一方を備える電源回路でもよい。この場合でも、上述した各処理を実行することにより、電源回路に備えられたリレーの劣化を判定することができる。

・制御装置１００はＣＰＵ１１０とメモリ１２０とを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記各実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置１００は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路及び１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。

上記各実施形態及びそれら変更例から把握できる技術思想について記載する。
・第１バッテリと、前記第１バッテリと負荷との間に接続されるリレーと、前記第１バッテリよりも定格電圧の低い第２バッテリと、前記リレーと前記負荷との間に接続されて前記第２バッテリの電力を昇圧するコンバータとを含む電源回路に適用される制御装置であって、前記制御装置は、前記電源回路から前記負荷に供給される電力の電圧をモニタ値として取得する処理と、前記負荷への電力供給を開始するときに実行する処理であって、前記負荷に供給される電力の電圧が前記第１バッテリの電圧よりも低い規定の初期電圧に達するまで前記コンバータの昇圧駆動を実行してその後に前記リレーを通電状態にするシーケンス処理と、前記シーケンス処理の実行によって前記リレーが通電状態にされてから前記モニタ値が前記初期電圧から前記第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの経過時間を計測する処理と、前記経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合には、前記リレーに劣化有りと判定する処理とを実行するものであり、前記判定条件は、前記経過時間が前記判定値以上であり、且つ前記経過時間が前記判定値以上であるとの判定が規定の回数以上連続して成立しているとの条件を含む電源回路の制御装置。

同構成によれば、負荷に供給される電力の電圧をモニタ値として取得するとともに、リレーが通電状態にされてから同モニタ値が初期電圧から第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合には、リレーに劣化有りと判定するようにしている。従って、リレーに劣化が生じていることを適切に判定することができる。

ここで、劣化していないリレーでも、可動接点の可動部に対して一時的に異物が付着した場合には、上記経過時間が上記判定値以上になる可能性がある。ただし、一時的に付着した異物は可動接点が動くことにより除去されることが多いため、連続して上記経過時間が上記判定値以上になるケースは少ない。そこで、同構成では、経過時間が上記判定値以上であることに加えて、経過時間が規定の判定値以上であるとの判定が規定の回数以上連続して成立している場合には、リレーに劣化ありと判定するようにしている。そのため、リレーの一時的な動作異常をリレーの劣化であると誤判定してしまうことを抑えることができる。

・第１バッテリと、前記第１バッテリと負荷との間に接続されるリレーと、前記第１バッテリよりも定格電圧の低い第２バッテリと、前記リレーと前記負荷との間に接続されて前記第２バッテリの電力を昇圧するコンバータとを含む電源回路に適用される制御装置であって、前記制御装置は、前記電源回路から前記負荷に供給される電力の電圧をモニタ値として取得する処理と、前記負荷への電力供給を開始するときに実行する処理であって、前記負荷に供給される電力の電圧が前記第１バッテリの電圧よりも低い規定の初期電圧に達するまで前記コンバータの昇圧駆動を実行してその後に前記リレーを通電状態にするシーケンス処理と、前記シーケンス処理の実行によって前記リレーが通電状態にされてから前記モニタ値が前記初期電圧から前記第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの経過時間を計測する処理と、前記経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合には、前記リレーに劣化有りと判定する処理とを実行するものであり、前記判定条件は、前記経過時間が前記判定値以上であり、且つ前記リレーを通電状態にしたときの前記経過時間が増大傾向にあるとの条件を含む電源回路の制御装置。

同構成によれば、負荷に供給される電力の電圧をモニタ値として取得するとともに、リレーが通電状態にされてから同モニタ値が初期電圧から第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合には、リレーに劣化有りと判定するようにしている。従って、リレーに劣化が生じていることを適切に判定することができる。

ここで、上述したように、劣化していないリレーでも、可動接点の可動部に対して一時的に異物が付着した場合には、上記経過時間が上記判定値以上になる可能性がある。ただし、一時的に付着した異物は可動接点が動くことにより除去されることが多いため、リレーの通電時に上記経過時間が増大していく可能性は少ない。そこで、同構成では、経過時間が上記判定値以上であることに加えて、リレーを通電状態にしたときの上記経過時間が増大傾向にある場合には、リレーに劣化ありと判定するようにしている。そのため、同構成でも、リレーの一時的な動作異常をリレーの劣化であると誤判定してしまうことを抑えることができる。

１０…第１バッテリ
１２…第２バッテリ
２０Ａ…第１リレー
２０Ｂ…第２リレー
３０…第２コンバータ
５２…第１電圧検知部
５４…第２電圧検知部
１００…制御装置
１１０…中央処理装置（ＣＰＵ）
１２０…メモリ
２００…電源回路
３００…負荷
３１０…第１コンバータ
３２０…インバータ
３３０…コンデンサ
４００…電動機
ＶＣ…車両

Claims (1)

1. 第１バッテリと、前記第１バッテリと負荷との間に接続されるリレーと、前記第１バッテリよりも定格電圧の低い第２バッテリと、前記リレーと前記負荷との間に接続されて前記第２バッテリの電力を昇圧するコンバータと、を含む電源回路に適用される制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記電源回路から前記負荷に供給される電力の電圧をモニタ値として取得する処理と、
   前記負荷への電力供給を開始するときに実行する処理であって、前記負荷に供給される電力の電圧が前記第１バッテリの電圧よりも低い規定の初期電圧に達するまで前記コンバータの昇圧駆動を実行してその後に前記リレーを通電状態にするシーケンス処理と、
   前記シーケンス処理の実行によって前記リレーが通電状態にされてから前記モニタ値が前記初期電圧から前記第１バッテリの電圧へと変化するタイミングまでの経過時間を計測する処理と、
   前記経過時間が規定の判定値以上であるとの条件を含む判定条件が成立する場合には前記リレーに劣化有りと判定する処理と、を実行する
   電源回路の制御装置。

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