JP3769843B2 - High-voltage relay diagnostic device for electric vehicles - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気自動車の強電リレーの故障を診断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
電気自動車にはバッテリーの全負荷（全車載電気機器）を開閉するための強電リレーと、バッテリーからインバーター主回路への電力供給ラインを開閉する強電リレーとを備えており、これらの強電リレーの故障、特に溶着故障については自己診断が必要である。
【０００３】
そこで、これらの強電リレーに主回路接点と同時に開閉する補助接点を設け、補助接点の開閉状態により主回路接点の開閉状態を診断することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、主回路接点の溶着事故が発生した場合に必ずしも補助接点が閉状態になるとは限らず、補助接点による主回路接点の診断は信頼性がない。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な方法で確実に強電リレーの溶着故障を診断する電気自動車の強電リレー診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明の一実施の形態を示す図１に対応づけて本発明を説明すると、
（１） 請求項１の発明は、バッテリー１の全負荷を開閉するための第１の強電リレー２と、第１の強電リレー２とＤＣリンクコンデンサー５を含むインバータ主回路６との間に設けられ、インバーター主回路６への電力供給ラインを開閉する第２の強電リレー４とを備え、バッテリー１の電力を第１および第２の強電リレー２、４を介してインバーター主回路６へ供給する電気自動車の強電リレー診断装置であって、第１の強電リレー２と第２の強電リレー４との間のＤＣリンク電圧を検出する電圧検出器３と、第１および第２の強電リレー２、４をオフした時に、電圧検出器３により所定電圧以上の電圧が検出されたら、第１の強電リレー２または第２の強電リレー４の故障であると診断する診断回路８とを備え、
診断回路８は、第１および第２の強電リレー２、４をオフしてから所定時間後に電圧検出器３による検出電圧が所定電圧未満の場合は、第２の強電リレー４の故障であると診断する。
（２） 請求項２の電気自動車の強電リレー診断装置は、診断回路８によって、第１および第２の強電リレー２、４をオフしてから所定時間後に電圧検出器３により所定電圧以上の電圧が検出されたら、第１の強電リレー２の故障であると診断するようにしたものである。
（３） 請求項３の電気自動車の強電リレー診断装置は、診断回路８によって、キースイッチ９がオフされた時、またはバッテリー１の充電が終了した時に強電リレー２、４の故障診断を行なうようにしたものである。
（４） 請求項４の電気自動車の強電リレー診断装置は、上記所定時間を、ＤＣリンクコンデンサー５が満充電状態から完全に放電するまでの時間としたものである。
（５） 請求項５の電気自動車の強電リレー診断装置は、診断回路８によって強電リレー２、４の故障発生を不揮発性メモリに記憶するようにしたものである。
【０００７】
上記課題を解決するための手段の項では説明を解りやすくするために一実施の形態の図面を参照したが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の効果】
（１） 請求項１の発明によれば、バッテリーの電力を第１および第２の強電リレーを介してインバーター主回路へ供給する電気自動車において、第１および第２の強電リレーをオフした時に、第１の強電リレーと第２の強電リレーとの間のＤＣリンクで所定電圧以上の電圧が検出されたら、第１の強電リレー２または第２の強電リレー４の故障であると診断し、第１および第２の強電リレーをオフしてから所定時間後に、第１の強電リレーと第２の強電リレーとの間のＤＣリンク電圧が所定電圧未満の場合は、第２の強電リレーの故障であると診断するようにしたので、特別な機器を付加せずに簡単な方法で強電リレーの故障を確実に診断することができる上に、故障した強電リレーを特定することができる。
（２） 請求項２の発明によれば、第１および第２の強電リレーをオフしてから所定時間後に、第１の強電リレーと第２の強電リレーとの間のＤＣリンクで所定電圧以上の電圧が検出された場合は、第１の強電リレーの故障であると診断するようにしたので、特別な機器を付加せずに簡単な方法で強電リレーの故障を確実に診断することができる上に、故障した強電リレーを特定することができる。
（３） 請求項３の発明によれば、キースイッチがオフされた時、またはバッテリーの充電が終了した時に強電リレーの故障診断を行なうようにしたので、次の電気自動車起動時あるいは充電開始時に走行禁止および充電禁止処置を確実にとることができ、強電リレー故障による事故を未然に防ぐことができる。
（４） 請求項４の発明によれば、診断時の上記所定時間をＤＣリンクコンデンサーが満充電状態から完全に放電するまでの時間としたので、ＤＣリンクコンデンサーの充電電圧による誤診断を防止できる。
（５） 請求項５の発明によれば、強電リレーの故障発生を不揮発性メモリに記憶するようにしたので、補助バッテリーからの電源の供給が中断しても強電リレーの故障発生を記憶でき、次の電気自動車起動時あるいは充電開始時に走行禁止および充電禁止処置を確実にとることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態の構成を示す図である。
メインリレー２は、バッテリー１の全負荷すなわち全車載電気機器へ電力を供給、または遮断するためのリレーである。また、インバーターリレー４は、ＤＣリンクコンデンサ５を含むインバーター主回路６へ電力を供給または遮断するためのリレーである。インバーター主回路６はバッテリー２の直流電力を交流電力に変換してモータ７に印加する。
【００１０】
電池制御ユニット８はマイクロコンピュータとその周辺部品から構成され、充電器（不図示）によるバッテリー１の充電を管理するとともに、メインリレー２をオン（リレーコイル励磁）、オフ（リレーコイル釈放）する。電池制御ユニット８には充電器から充電起動信号が入力されるとともに、電圧センサー３とキースイッチ９が接続される。また、電池制御ユニット８は車両制御ユニット１０にバッテリー１に関する情報を出力する。電圧センサー３は、メインリレー２とインバーターリレー４との間のインバーターＤＣリンク電圧Ｖを検出する。キースイッチ９は、車両のキーがＯＮまたはＳＴＡＲＴ位置にある時に閉路するスイッチである。
【００１１】
車両制御ユニット１０はマイクロコンピュータとその周辺部品から構成され、インバーター主回路６を制御し、インバーターリレー４をオン（リレーコイル励磁）、オフ（リレーコイル釈放）するとともに、警告灯１１を点消灯する。車両制御ユニット１０にはキースイッチ９が接続される。また、車両制御ユニット１０は電池制御ユニット８に車両に関する情報を出力する。
【００１２】
この実施の形態では、シャットダウン時と起動時にメインリレー２とインバーターリレー４の溶着故障の診断を行なう。シャットダウン時とは、キースイッチ９がＯＮ位置からＯＦＦ位置に戻された時、または充電起動信号がＬｏレベルからＨｉレベルに変化して充電器によるバッテリー１の充電が終了した時である。また、起動時とは、キースイッチ９がＯＦＦ位置からＯＮ位置またはＳＴＡＲＴ位置に切り換えられた時、または充電起動信号がＨｉレベルからＬｏレベルに変化して充電器によるバッテリー１の充電が開始された時である。
【００１３】
図２はシャットダウン時の診断動作を示すフローチャートであり、図３は起動時の診断動作を示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。
電池制御ユニット８は、キースイッチ９がＯＦＦ位置に戻されるか、あるいは充電起動信号が切れると図２の診断動作を開始する。ステップ１において、メインリレー２をオフするとともに、車両制御ユニット１０へ信号を送ってインバーターリレー４をオフさせる。続くステップ２で、電圧センサー３により検出されたＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０以上か否かを判定する。ここで、３５０Ｖの定格ＤＣリンク電圧Ｖに対して所定電圧Ｖ０を例えば５０Ｖとする。メインリレー２とインバーターリレー４をオフしたにも拘わらずＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０以上の場合は、メインリレー２とインバーターリレー４のどちらかに溶着故障が発生していると判断し、ステップ３でＮＧ判定フラグをＥＥＰＲＯＭ（不図示）に記憶する。一方、ＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０よりも低い場合は、メインリレー２とインバーターリレー４は溶着故障を起こしていないと判断し、ステップ４でＮＧ判定フラグをクリヤーする。ステップ５で、不図示の補助バッテリーから制御ユニット８と１０に供給される電源を所定時間後に遮断して診断を終了する。
【００１４】
電池制御ユニット８は、キースイッチ９がＯＮ位置に設定されるか、あるいは充電起動信号が入力されると、図３に示す起動時の診断を開始する。ステップ１０において、ＥＥＰＲＯＭにシャットダウン時の診断におけるＮＧ判定フラグが記憶されているかどうかを確認し、ＮＧ判定フラグが記憶されていればステップ１１へ進み、そうでなければ診断を終了する。ＮＧ判定フラグが記憶され、メインリレー２とインバーターリレー４のいずれかが溶着故障を起こしている場合には、ステップ１１で前回のシャットダウンから所定時間以上経過しているかどうかを確認する。ここで、所定時間は、シャットダウン後、満充電状態のＤＣリンクコンデンサ５が放電し終わるまでの時間とし、例えば１０分とする。シャットダウンから所定時間が経過していればステップ１２へ進み、メインリレー２とインバーターリレー４に対し改めてオフ制御出力を行なう。
【００１５】
ステップ１３で、電圧センサー３により検出されたＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０以上か否かを判定する。ＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０以上の場合はステップ１４へ進み、そうでなければステップ１５へ進む。
シャットダウンから所定時間以上が経過している場合は、すでにＤＣリンクコンデンサ５が放電し終えており、それでも所定電圧Ｖ０以上のＤＣリンク電圧Ｖが検出されるのはメインリレー２が溶着状態にあり、バッテリー２の高圧が溶着状態のメインリレー２を介して電圧センサー３に漏れ出しているからである。したがって、ステップ１４でメインリレー２が溶着故障していると判定し、続くステップ１６で充電を禁止するとともに、走行禁止情報を車両制御ユニット１０へ出力する。走行禁止情報を入力した車両制御ユニット１０は、インバーターリレー４およびインバーター主回路６の作動を禁止するとともに、警告灯１１を点灯する。
【００１６】
一方、シャットダウンから所定時間以上が経過し、ＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０よりも低い場合には、メインリレー２は正常に開放されているが、インバーターリレー４が溶着していると判断する。つまり、シャットダウン時にＤＣリンクコンデンサー５の高圧が溶着状態のインバーターリレー４を介して電圧センサー３に漏れ出し、シャットダウン診断でＮＧ判定されたが、シャットダウンから所定時間以上経過した現時点では、ＤＣリンクコンデンサー５が放電し終えており、電圧センサー３により所定電圧Ｖ０以上の電圧が検出されなかったものである。ステップ１５でインバーターリレー４が溶着故障していると判定し、続くステップ１６で充電とメインリレー２の投入を禁止するとともに、走行禁止情報を車両制御ユニット１０へ出力する。走行禁止情報を入力した車両制御ユニット１０は、インバーター主回路６の作動を禁止するとともに、警告灯１１を点灯する。
【００１７】
シャットダウン時にＮＧ判定されたが、シャットダウンから所定時間以上を経過していない場合は、メインリレー２とインバーターリレー４のどちらが故障しているのか特定できないので、ステップ１７で単にいずれかのリレーの故障と判定し、続くステップ１６で走行禁止、充電禁止および警告灯の点灯処理を行なう。
【００１８】
−発明の一実施の形態の変形例−
上述した一実施の形態ではシャットダウン時と起動時に診断を行なうようにしたが、シャットダウン時の診断で異常があれば所定時間後に自動的に起動時の診断を行なうようにしてもよい。
図４は、一実施の形態の変形例のシャットダウン時の診断動作を示すフローチャートである。なお、図２に示す動作と同様な動作のステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
【００１９】
シャットダウンにともなってメインリレー２とインバーターリレー４をオフした時に、所定電圧Ｖ０以上のＤＣリンク電圧Ｖが検出されたらＮＧ判定フラグを記憶し、そうでなければＮＧ判定フラグをクリヤして処理を終了する。ＮＧ判定フラグを記憶してから、ステップ２１で所定時間待機する。ここで、所定時間は、シャットダウン後から満充電状態のＤＣリンクコンデンサ５が放電し終わるまでの時間とし、例えば１０分とする。なお、この待機中に充電起動信号が入力するか、あるいはキースイッチ９がＯＮ位置に設定されたら、図３に示す起動時の診断を行なう。
【００２０】
所定時間待機後のステップ２２においてメインリレー２とインバーターリレー４に対し改めてオフ制御出力を行ない、続くステップ２３でＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０以上か否かを判定する。ＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０以上であればステップ２４へ進み、上述したようにメインリレー２が溶着故障していると判定する。一方、ＤＣリンク電圧Ｖが所定電圧Ｖ０よりも低ければステップ２５へ進み、上述したようにインバーターリレー４が溶着故障していると判定する。ステップ２６ではＥＥＰＲＯＭにリレーの故障情報を記憶し、続くステップ２７で所定時間後に制御ユニット８、１０の電源を遮断する。
なお、充電起動信号が入力された時、あるいはキースイッチ９がＯＮ位置に設定された時に、車両制御ユニット１０は電池制御ユニット８からＥＥＰＲＯＭに記憶されているリレー故障情報を入力し、走行禁止、充電禁止および警告灯の点灯処理を行なう。
【００２１】
このように、バッテリー１の電力をメインリレー２およびインバーターリレー４を介してインバーター主回路６へ供給する電気自動車において、メインリレー２およびインバーターリレー４をオフした時に、メインリレー２とインバーターリレー４との間のＤＣリンクで所定電圧以上の電圧が検出されたら、メインリレー２またはインバーターリレー４の溶着故障であると診断するようにしたので、特別な機器を付加せずに簡単な方法でメインリレー２とインバーターリレー４の溶着故障を確実に診断することができる。
また、メインリレー２およびインバーターリレー４をオフしてから所定時間後に、メインリレー２とインバーターリレー４との間のＤＣリンクで所定電圧以上の電圧が検出された場合は、メインリレー２の溶着故障であると診断するようにしたので、特別な機器を付加せずに簡単な方法で強電リレーの溶着故障を確実に診断することができる上に、故障した強電リレーを特定することができる。
さらに、メインリレー２およびインバーターリレー４をオフしてから所定時間後に、メインリレー２とインバーターリレー４との間のＤＣリンク電圧が所定電圧未満の場合は、インバーターリレー４の溶着故障であると診断するようにしたので、特別な機器を付加せずに簡単な方法で強電リレーの溶着故障を確実に診断することができる上に、故障した強電リレーを特定することができる。
キースイッチ９がオフされた時、またはバッテリー１の充電が終了した時にメインリレー２とインバーターリレー４の故障診断を行なうようにしたので、次の電気自動車起動時あるいは充電開始時に走行禁止および充電禁止処置を確実にとることができ、強電リレー故障による事故を未然に防ぐことができる。
診断時の上記所定時間をＤＣリンクコンデンサー５が満充電状態から完全に放電するまでの時間としたので、ＤＣリンクコンデンサーの充電電圧による誤診断を防止できる。
強電リレー２、４の故障発生を不揮発性メモリに記憶するようにしたので、補助バッテリーからの電源の供給が中断しても強電リレーの故障発生を記憶でき、次の電気自動車起動時あるいは充電開始時に走行禁止および充電禁止処置を確実にとることができる。
【００２２】
以上の一実施の形態の構成において、バッテリー１がバッテリーを、メインリレー２が第１の強電リレーを、インバーターリレー４が第２の強電リレーを、インバーターＤＣリンクコンデンサー５がＤＣリンクコンデンサーを、インバーター主回路６がインバーター主回路を、電圧センサー３が電圧検出器を、電池制御ユニット８が診断回路をそれぞれ構成する。
【００２３】
なお、上述した一実施の形態とその変形例では電池制御ユニット８で診断動作を実行したが、車両制御ユニット１０で診断動作を実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】 一実施の形態のシャットダウン時の故障診断動作を示すフローチャートである。
【図３】 一実施の形態の起動時の故障診断動作を示すフローチャートである。
【図４】 一実施の形態の変形例のシャットダウン時の故障診断動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ バッテリー
２ メインリレー
３ 電圧センサー
４ インバーターリレー
５ ＤＣリンクコンデンサー
６ インバーター主回路
７ モーター
８ 電池制御ユニット
９ キースイッチ
１０ 車両制御ユニット
１１ 警告灯[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for diagnosing a failure of a high voltage relay of an electric vehicle.
[0002]
[Prior art and its problems]
An electric vehicle is equipped with a high-voltage relay that opens and closes the full load of the battery (all on-vehicle electric devices) and a high-voltage relay that opens and closes the power supply line from the battery to the inverter main circuit. Failure of these high-voltage relays In particular, self-diagnosis is necessary for welding failures.
[0003]
Therefore, it is conceivable to provide an auxiliary contact that opens and closes simultaneously with the main circuit contact in these high-power relays, and diagnoses the open / closed state of the main circuit contact based on the open / closed state of the auxiliary contact.
[0004]
However, when the welding accident of the main circuit contact occurs, the auxiliary contact is not necessarily closed, and the diagnosis of the main circuit contact by the auxiliary contact is not reliable.
[0005]
An object of the present invention is to provide a high-voltage relay diagnosis apparatus for an electric vehicle that reliably diagnoses a welding failure of a high-voltage relay by a simple method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment of the invention.
(1) The invention of claim 1 is provided between the first high-voltage relay 2 for opening and closing the full load of the battery 1 and the inverter main circuit 6 including the first high-voltage relay 2 and the DC link capacitor 5. And a second high-voltage relay 4 that opens and closes a power supply line to the inverter main circuit 6, and supplies power from the battery 1 to the inverter main circuit 6 via the first and second high-voltage relays 2 and 4. A high-voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle, comprising: a voltage detector 3 for detecting a DC link voltage between the first high-voltage relay 2 and the second high-voltage relay 4; and first and second high-voltage relays 2, A diagnostic circuit 8 for diagnosing a failure of the first high-voltage relay 2 or the second high-voltage relay 4 if a voltage of a predetermined voltage or higher is detected by the voltage detector 3 when the voltage detector 4 is turned off ;
If the voltage detected by the voltage detector 3 is less than the predetermined voltage after a predetermined time after the first and second high-voltage relays 2 and 4 are turned off, the diagnostic circuit 8 indicates that the second high-voltage relay 4 is faulty. you diagnosis.
(2) The high-voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to claim 2 is a voltage higher than or equal to a predetermined voltage by the voltage detector 3 after a predetermined time since the diagnostic circuit 8 turns off the first and second high-voltage relays 2 and 4. Is detected, it is diagnosed that the first high-voltage relay 2 is out of order.
(3) In the high- voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to the third aspect, the diagnostic circuit 8 performs failure diagnosis of the high-voltage relays 2 and 4 when the key switch 9 is turned off or when the battery 1 is completely charged. It is a thing.
(4) In the high-voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to claim 4, the predetermined time is a time until the DC link capacitor 5 is completely discharged from the fully charged state .
(5) In the high- voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to the fifth aspect, the failure occurrence of the high-voltage relays 2 and 4 is stored in the nonvolatile memory by the diagnostic circuit 8 .
[0007]
In the section of the means for solving the above-mentioned problems, the drawings of one embodiment have been referred to make the explanation easy to understand. However, the present invention is not limited to the embodiments.
[0008]
【The invention's effect】
(1) According to the invention of claim 1, in the electric vehicle that supplies battery power to the inverter main circuit via the first and second high-voltage relays, when the first and second high-voltage relays are turned off, If a voltage equal to or higher than a predetermined voltage is detected on the DC link between the first high-voltage relay and the second high-voltage relay, it is diagnosed that the first high-voltage relay 2 or the second high-voltage relay 4 is faulty, If the DC link voltage between the first high-voltage relay and the second high-voltage relay is less than the predetermined voltage after a predetermined time from turning off the first and second high-voltage relays, a failure of the second high-voltage relay Since the diagnosis is made, it is possible to reliably diagnose the failure of the high-power relay by a simple method without adding a special device, and it is possible to identify the failed high-power relay .
(2) According to the invention of claim 2, after a predetermined time after the first and second high-voltage relays are turned off, the DC link between the first high-voltage relay and the second high-voltage relay exceeds a predetermined voltage. Is detected, it is diagnosed that the first high-power relay is faulty. Therefore, it is possible to reliably diagnose the fault of the high-power relay by a simple method without adding special equipment. On top of that, it is possible to identify a faulty high power relay.
(3) According to the invention of claim 3, since the failure diagnosis of the high-voltage relay is performed when the key switch is turned off or when the charging of the battery is finished, the next time the electric vehicle is started or the charging is started Travel prohibition and charge prohibition measures can be taken with certainty, and accidents due to high-power relay failures can be prevented in advance.
(4) According to the invention of claim 4, since the predetermined time at the time of diagnosis is the time until the DC link capacitor is completely discharged from the fully charged state, erroneous diagnosis due to the charging voltage of the DC link capacitor can be prevented. .
(5) According to the invention of claim 5, since the occurrence of the failure of the high voltage relay is stored in the nonvolatile memory, the occurrence of the failure of the high voltage relay can be stored even if the supply of power from the auxiliary battery is interrupted, Driving prohibition and charging prohibition measures can be reliably taken when the next electric vehicle is started or charged.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
The main relay 2 is a relay for supplying or cutting off power to all loads of the battery 1, that is, all on-vehicle electric devices. The inverter relay 4 is a relay for supplying or cutting off power to the inverter main circuit 6 including the DC link capacitor 5. The inverter main circuit 6 converts the DC power of the battery 2 into AC power and applies it to the motor 7.
[0010]
The battery control unit 8 is composed of a microcomputer and its peripheral components, manages the charging of the battery 1 by a charger (not shown), and turns the main relay 2 on (relay coil excitation) and off (relay coil release). The battery control unit 8 is supplied with a charging activation signal from a charger, and is connected to the voltage sensor 3 and the key switch 9. Further, the battery control unit 8 outputs information related to the battery 1 to the vehicle control unit 10. The voltage sensor 3 detects an inverter DC link voltage V between the main relay 2 and the inverter relay 4. The key switch 9 is a switch that closes when the vehicle key is in the ON or START position.
[0011]
The vehicle control unit 10 includes a microcomputer and its peripheral components, controls the inverter main circuit 6, turns on the inverter relay 4 (relay coil excitation), turns off (relay coil release), and turns off the warning lamp 11. . A key switch 9 is connected to the vehicle control unit 10. Further, the vehicle control unit 10 outputs information related to the vehicle to the battery control unit 8.
[0012]
In this embodiment, the welding failure diagnosis of the main relay 2 and the inverter relay 4 is performed at the time of shutdown and startup. The shutdown time is when the key switch 9 is returned from the ON position to the OFF position, or when the charging start signal changes from Lo level to Hi level and charging of the battery 1 by the charger is completed. In addition, at the time of activation, when the key switch 9 is switched from the OFF position to the ON position or the START position, or when the charge activation signal changes from the Hi level to the Lo level, the charging of the battery 1 by the charger is started. It's time.
[0013]
FIG. 2 is a flowchart showing a diagnostic operation at the time of shutdown, and FIG. 3 is a flowchart showing a diagnostic operation at the time of startup. The operation of the embodiment will be described with reference to these flowcharts.
The battery control unit 8 starts the diagnostic operation of FIG. 2 when the key switch 9 is returned to the OFF position or the charge activation signal is cut off. In step 1, the main relay 2 is turned off and a signal is sent to the vehicle control unit 10 to turn off the inverter relay 4. In subsequent step 2, it is determined whether or not the DC link voltage V detected by the voltage sensor 3 is equal to or higher than a predetermined voltage V0. Here, the predetermined voltage V0 is set to, for example, 50V with respect to the rated DC link voltage V of 350V. If the DC link voltage V is equal to or higher than the predetermined voltage V0 even though the main relay 2 and the inverter relay 4 are turned off, it is determined that a welding failure has occurred in either the main relay 2 or the inverter relay 4, and the step 3, the NG determination flag is stored in an EEPROM (not shown). On the other hand, if the DC link voltage V is lower than the predetermined voltage V0, it is determined that the main relay 2 and the inverter relay 4 have not caused a welding failure, and the NG determination flag is cleared in step 4. In step 5, the power supplied from the auxiliary battery (not shown) to the control units 8 and 10 is shut off after a predetermined time, and the diagnosis is terminated.
[0014]
When the key switch 9 is set to the ON position or a charge activation signal is input, the battery control unit 8 starts diagnosis at the time of activation shown in FIG. In step 10, it is confirmed whether or not the NG determination flag in the diagnosis at the time of shutdown is stored in the EEPROM. If the NG determination flag is stored, the process proceeds to step 11, and if not, the diagnosis ends. If the NG determination flag is stored and one of the main relay 2 and the inverter relay 4 has a welding failure, it is checked in step 11 whether a predetermined time or more has elapsed since the previous shutdown. Here, the predetermined time is a time until the DC link capacitor 5 in the fully charged state is completely discharged after the shutdown, for example, 10 minutes. If the predetermined time has elapsed since the shutdown, the process proceeds to step 12 and an OFF control output is again made to the main relay 2 and the inverter relay 4.
[0015]
In step 13, it is determined whether or not the DC link voltage V detected by the voltage sensor 3 is equal to or higher than a predetermined voltage V0. If the DC link voltage V is equal to or higher than the predetermined voltage V0, the process proceeds to step 14; otherwise, the process proceeds to step 15.
If the predetermined time or more has elapsed since the shutdown, the DC link capacitor 5 has already been discharged, and the DC link voltage V exceeding the predetermined voltage V0 is still detected when the main relay 2 is in a welded state. This is because the high voltage of the battery 2 leaks to the voltage sensor 3 via the main relay 2 in the welded state. Therefore, it is determined in step 14 that the main relay 2 has a welding failure, and in the subsequent step 16 charging is prohibited and travel prohibition information is output to the vehicle control unit 10. The vehicle control unit 10 having input the travel prohibition information prohibits the operation of the inverter relay 4 and the inverter main circuit 6 and lights the warning lamp 11.
[0016]
On the other hand, when a predetermined time or more has elapsed since the shutdown and the DC link voltage V is lower than the predetermined voltage V0, it is determined that the main relay 2 is normally opened but the inverter relay 4 is welded. That is, the high voltage of the DC link capacitor 5 leaks to the voltage sensor 3 via the welded inverter relay 4 at the time of shutdown, and NG determination is made by the shutdown diagnosis. Has been discharged, and the voltage sensor 3 did not detect a voltage equal to or higher than the predetermined voltage V0. In step 15, it is determined that the inverter relay 4 has a welding failure. In step 16, charging and charging of the main relay 2 are prohibited, and travel prohibition information is output to the vehicle control unit 10. The vehicle control unit 10 that has input the travel prohibition information prohibits the operation of the inverter main circuit 6 and lights the warning lamp 11.
[0017]
If the NG determination is made at the time of shutdown, but the predetermined time or more has not elapsed since the shutdown, it is impossible to determine which of the main relay 2 and the inverter relay 4 has failed. In step S16, travel prohibition, charge prohibition, and warning lamp lighting processing are performed.
[0018]
-Modification of one embodiment of the invention-
In the above-described embodiment, diagnosis is performed at the time of shutdown and startup. However, if there is an abnormality in the diagnosis at the time of shutdown, the diagnosis at startup may be automatically performed after a predetermined time.
FIG. 4 is a flowchart showing a diagnostic operation at the time of shutdown according to a modification of the embodiment. Note that steps having the same operations as those shown in FIG. 2 are denoted by the same step numbers, and the differences will be mainly described.
[0019]
When the main relay 2 and the inverter relay 4 are turned off due to the shutdown, the NG determination flag is stored if the DC link voltage V equal to or higher than the predetermined voltage V0 is detected. Otherwise, the NG determination flag is cleared and the process is terminated. To do. After storing the NG determination flag, the system waits for a predetermined time in step 21. Here, the predetermined time is a time from the shutdown until the fully charged DC link capacitor 5 is completely discharged, for example, 10 minutes. When a charging start signal is input during this standby or when the key switch 9 is set to the ON position, the start-up diagnosis shown in FIG. 3 is performed.
[0020]
In step 22 after waiting for a predetermined time, the main relay 2 and the inverter relay 4 are again turned off, and in a subsequent step 23, it is determined whether or not the DC link voltage V is equal to or higher than the predetermined voltage V0. If the DC link voltage V is equal to or higher than the predetermined voltage V0, the process proceeds to step 24, where it is determined that the main relay 2 has a welding failure as described above. On the other hand, if the DC link voltage V is lower than the predetermined voltage V0, the process proceeds to step 25, and it is determined that the inverter relay 4 has a welding failure as described above. In step 26, the failure information of the relay is stored in the EEPROM, and in step 27, the power supply of the control units 8 and 10 is shut off after a predetermined time.
When the charging start signal is input or when the key switch 9 is set to the ON position, the vehicle control unit 10 inputs the relay failure information stored in the EEPROM from the battery control unit 8 to prohibit running. Do not charge and turn on the warning light.
[0021]
Thus, in the electric vehicle that supplies the power of the battery 1 to the inverter main circuit 6 via the main relay 2 and the inverter relay 4, when the main relay 2 and the inverter relay 4 are turned off, the main relay 2 and the inverter relay 4 When a voltage higher than a predetermined voltage is detected in the DC link between the two, the main relay 2 or the inverter relay 4 is diagnosed as a welding failure. Therefore, the main relay can be operated in a simple manner without adding special equipment. 2 and the inverter relay 4 can be diagnosed reliably.
Further, if a voltage higher than a predetermined voltage is detected on the DC link between the main relay 2 and the inverter relay 4 after a predetermined time from turning off the main relay 2 and the inverter relay 4, a welding failure of the main relay 2 occurs. Therefore, it is possible to reliably diagnose the welding failure of the high-power relay by a simple method without adding a special device, and it is possible to identify the failed high-power relay.
Further, if the DC link voltage between the main relay 2 and the inverter relay 4 is less than the predetermined voltage after a predetermined time from turning off the main relay 2 and the inverter relay 4, it is diagnosed as a welding failure of the inverter relay 4. As a result, it is possible to reliably diagnose the welding failure of the high-power relay by a simple method without adding special equipment, and it is possible to identify the failed high-power relay.
Since the failure diagnosis of the main relay 2 and the inverter relay 4 is performed when the key switch 9 is turned off or when the charging of the battery 1 is completed, the travel prohibition and the charge prohibition are performed at the start of the next electric vehicle or at the start of charging. A measure can be taken reliably, and an accident due to a strong electric relay failure can be prevented.
Since the predetermined time at the time of diagnosis is the time until the DC link capacitor 5 is completely discharged from the fully charged state, erroneous diagnosis due to the charging voltage of the DC link capacitor can be prevented.
The failure occurrence of the high-voltage relays 2 and 4 is stored in the non-volatile memory, so even if the power supply from the auxiliary battery is interrupted, the high-voltage relay failure occurrence can be stored, and the next electric vehicle startup or charging start Sometimes travel prohibition and charge prohibition measures can be taken reliably.
[0022]
In the configuration of the above embodiment, the battery 1 is the battery, the main relay 2 is the first high-voltage relay, the inverter relay 4 is the second high-voltage relay, the inverter DC link capacitor 5 is the DC link capacitor, and the inverter The main circuit 6 constitutes an inverter main circuit, the voltage sensor 3 constitutes a voltage detector, and the battery control unit 8 constitutes a diagnostic circuit.
[0023]
Although the battery control unit 8 performs the diagnostic operation in the above-described embodiment and its modification, the vehicle control unit 10 may perform the diagnostic operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a failure diagnosis operation at the time of shutdown according to an embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a failure diagnosis operation at the time of startup according to an embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a failure diagnosis operation at the time of shutdown according to a modification of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Battery 2 Main Relay 3 Voltage Sensor 4 Inverter Relay 5 DC Link Capacitor 6 Inverter Main Circuit 7 Motor 8 Battery Control Unit 9 Key Switch 10 Vehicle Control Unit 11 Warning Light

Claims (5)

バッテリーの全負荷を開閉するための第１の強電リレーと、前記第１の強電リレーとＤＣリンクコンデンサーを含むインバータ主回路との間に設けられ、前記インバーター主回路への電力供給ラインを開閉する第２の強電リレーとを備え、前記バッテリーの電力を前記第１および第２の強電リレーを介して前記インバーター主回路へ供給する電気自動車の強電リレー診断装置であって、
前記第１の強電リレーと前記第２の強電リレーとの間のＤＣリンク電圧を検出する電圧検出器と、
前記第１および第２の強電リレーをオフした時に、前記電圧検出器により所定電圧以上の電圧が検出されたら、前記第１の強電リレーまたは前記第２の強電リレーの故障であると診断する診断回路とを備え、
前記診断回路は、前記第１および第２の強電リレーをオフしてから前記所定時間後に前記電圧検出器による検出電圧が所定電圧未満の場合は、前記第２の強電リレーの故障であると診断することを特徴とする電気自動車の強電リレー診断装置。A first high-voltage relay for opening and closing a full load of the battery and an inverter main circuit including the first high-voltage relay and a DC link capacitor are provided to open and close a power supply line to the inverter main circuit. A high-voltage relay diagnostic device for an electric vehicle, comprising: a second high-voltage relay; and supplying the battery power to the inverter main circuit via the first and second high-voltage relays,
A voltage detector for detecting a DC link voltage between the first high-voltage relay and the second high-voltage relay;
Diagnosis of failure of the first high-voltage relay or the second high-voltage relay if the voltage detector detects a voltage higher than a predetermined voltage when the first and second high-voltage relays are turned off. With circuit ,
The diagnostic circuit diagnoses a failure of the second high-voltage relay when the voltage detected by the voltage detector is less than a predetermined voltage after the predetermined time has elapsed after turning off the first and second high-voltage relays. high voltage relay diagnosis apparatus for an electric vehicle characterized by be Rukoto. 請求項１に記載の電気自動車の強電リレー診断装置において、
前記診断回路は、前記第１および第２の強電リレーをオフしてから所定時間後に前記電圧検出器により所定電圧以上の電圧が検出されたら、前記第１の強電リレーの故障であると診断することを特徴とする電気自動車の強電リレー診断装置。The high-voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to claim 1,
The diagnosis circuit diagnoses a failure of the first high-voltage relay when a voltage equal to or higher than a predetermined voltage is detected by the voltage detector after a predetermined time from turning off the first and second high-voltage relays. A high-power relay diagnostic device for an electric vehicle. 請求項１または請求項２に記載の電気自動車の強電リレー診断装置において、
前記診断回路は、キースイッチがオフされた時、または前記バッテリーの充電が終了した時に前記強電リレーの故障診断を行なうことを特徴とする電気自動車の強電リレー診断装置。In the high-voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to claim 1 or 2,
The diagnosis circuit for a high-voltage relay of an electric vehicle, wherein the diagnosis circuit performs a failure diagnosis of the high-voltage relay when a key switch is turned off or when the battery is completely charged . 請求項１〜３のいずれかの項に記載の電気自動車の強電リレー診断装置において、
前記所定時間は前記ＤＣリンクコンデンサーが満充電状態から完全に放電するまでの時間であることを特徴とする電気自動車の強電リレー診断装置。In the high-voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The apparatus of claim 1, wherein the predetermined time is a time until the DC link capacitor is completely discharged from a fully charged state . 請求項１〜４のいずれかの項に記載の電気自動車の強電リレー診断装置において、
前記診断回路は前記強電リレーの故障発生を不揮発性メモリに記憶することを特徴とする電気自動車の強電リレー診断装置。In the high-voltage relay diagnostic apparatus for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The diagnostic circuit for a high-voltage relay of an electric vehicle, wherein the diagnostic circuit stores a failure occurrence of the high-voltage relay in a nonvolatile memory .
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