JP4259348B2

JP4259348B2 - 電源回路の制御装置

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Publication number: JP4259348B2
Application number: JP2004047474A
Authority: JP
Inventors: 正弥天野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: JP2005245049A

Description

本発明は、電源回路の制御装置に関し、特に、電源回路に含まれるリレーの溶着を判定する電源回路の制御装置に関する。

近年、環境問題対策の一環として、ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車など、モータからの駆動力により走行する車両が注目されている。これらのような車両には、モータに供給する電力を蓄えるバッテリが搭載されている。モータはインバータに接続され、インバータはバッテリに接続されている。インバータとバッテリとの間には、インバータとバッテリとの電気的接続を断接するＳＭＲ（System Main Relay）が設けられている。このＳＭＲには、バッテリの正極側に設けられた正側ＳＭＲと、バッテリの負極側に設けられた負側ＳＭＲと、正側ＳＭＲに並列接続され、抵抗が直列接続されたプリチャージ用ＳＭＲが存在する。これらのＳＭＲは、ＳＭＲを流れる電流により溶着するおそれがある。ＳＭＲが溶着すると、動作不良の原因となり得るため、ＳＭＲの溶着を判定する必要がある。

特開２０００−１３４７０７号公報（特許文献１）は、ＳＭＲの溶着を判定する電源制御装置を開示する。特許文献１に記載の電源制御装置は、バッテリの正極端子に接続された正側ＳＭＲと、バッテリの負極端子に接続された負側ＳＭＲと、正側ＳＭＲに並列に接続されたプリチャージ用ＳＭＲと、バッテリと反対側で、正側ＳＭＲおよび負側ＳＭＲに接続されたコンデンサと、コンデンサの電圧を計測する電圧計と、各ＳＭＲのオン／オフを制御する制御部とを含む。電源制御装置は、負側ＳＭＲとプリチャージ用ＳＭＲがオンになっている状態から、プリチャージ用ＳＭＲをオフにした場合に、コンデンサの電圧が低下しないと、正側ＳＭＲおよびプリチャージ用ＳＭＲのいずれかが溶着していると判定する。

この公報に記載の電源制御装置によると、負側ＳＭＲとプリチャージ用ＳＭＲがオンになっている状態から、プリチャージ用ＳＭＲをオフにした場合に、コンデンサの電圧が低下しないと、正側ＳＭＲおよびプリチャージ用ＳＭＲのいずれかが溶着していると判定する。負側ＳＭＲのみがオンになっている場合に、コンデンサの電圧が低下しないということは、正側ＳＭＲおよびプリチャージ用ＳＭＲの少なくともいずれか一方が溶着しているため、バッテリからコンデンサに電力が流れている。そのため、コンデンサの電圧が低下しなければ、正側ＳＭＲおよびプリチャージ用ＳＭＲのいずれかが溶着していると判定することができる。
特開２０００−１３４７０７号公報

しかしながら、上述の公報に記載の発明は、正側ＳＭＲおよびプリチャージ用ＳＭＲのいずれかが溶着していると判定しており、ＳＭＲの溶着を個別に判定できないという問題点があった。

本発明は上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、リレーの溶着を個別に判定することができる電源回路の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る電源回路の制御装置は、電源と複数のリレーとを含む電源回路の制御装置である。電源回路は、負荷と蓄電機構の一方の極との電気的な通電／非通電を制御する第１のリレーおよび第１のリレーに直列に接続された抵抗を有する回路と、この回路に並列に接続された第２のリレーと、負荷と蓄電機構の他方の極との電気的な通電／非通電を制御する第３のリレーとを含む。電源回路の制御装置は、第２のリレーを非通電状態にするための手段と、第２のリレーが非通電状態である場合に、第３のリレーを通電状態にするための手段と、負荷の電圧を取得するための取得手段と、第２のリレーが非通電状態であり、第３のリレーが通電状態である場合の負荷の電圧の変化に基づいて、第１のリレーが溶着していることを判定するための判定手段とを含む。

第１の発明によると、第２のリレーが非通電状態にされ、第２のリレーが非通電状態である場合に、第３のリレーが通電状態にされる。取得手段は、負荷の電圧を取得する。第１のリレーが溶着していれば、第２のリレーが非通電状態で、第３のリレーが通電状態である場合でも、第１のリレーを介して蓄電機構から負荷に電力が供給され、負荷の電圧が変化する。判定手段は、第２のリレーが非通電状態であり、第３のリレーが通電状態である場合の負荷の電圧の変化に基づいて、第１のリレーが溶着していることを判定する。これにより、第１のリレーの溶着を個別に判定できる。その結果、リレーの溶着を個別に判定することができる電源回路の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る電源回路の制御装置は、第１の発明の構成に加え、第２のリレーおよび第３のリレーが通電状態である場合に、第２のリレーを非通電状態にするための手段と、負荷へ流れる電力を遮断するための遮断手段とをさらに含む。判定手段は、電力が遮断されている状態で、負荷の電圧が上昇した場合に、第１のリレーが溶着していることを判定するための手段を含む。

第２の発明によると、たとえばシステム停止時において、第２のリレーおよび第３のリレーが通電状態である状態から、第２のリレーが非通電状態にされる。この状態で、第１のリレーが溶着していれば、第２のリレーが非通電状態にされた後も、第１のリレーを介して、蓄電機構から負荷への電力供給が継続して行なわれるが、抵抗により蓄電機構から供給される電力が消費されるため、負荷に供給される電力は、負荷により消費される電力を下回る。そのため、負荷の電圧が低下する。同様に、第１のリレーが溶着していなければ、蓄電機構から電力は供給されずに、負荷で電力が消費されるので、負荷の電圧が低下する。遮断手段が、電流の流れを遮断すると、負荷での電力の消費が停止させられる。この状態で、第１のリレーが溶着していれば、負荷に電力が供給されるが、負荷での電力の消費が停止させられるため、負荷の電圧が上昇する。第１のリレーが溶着していなければ、電力は供給されないので、負荷の電圧は変化しない。判定手段は、負荷の電流の流れが遮断されている状態で、負荷の電圧が上昇した場合に、第１のリレーが溶着していることを判定する。これにより、リレーの溶着を個別に判定することができる。

第３の発明に係る電源回路の制御装置においては、第２の発明の構成に加え、負荷はインバータである。遮断手段は、インバータのゲートを遮断するための手段を含む。判定手段は、インバータのゲートが遮断されている状態で、負荷の電圧が上昇した場合に、第１のリレーが溶着していることを判定するための手段を含む。

第３の発明によると、負荷はインバータであり、このインバータのゲートが遮断される。インバータのゲートが遮断されている状態で、負荷の電圧が上昇した場合に、第１のリレーが溶着していることが判定される。これにより、インバータと蓄電機構とが接続された電源回路において、リレーの溶着を個別に判定することができる。

第４の発明に係る電源回路の制御装置においては、第１ないし３のいずれかの発明の構成に加え、電源回路には、負荷に並列に接続されたコンデンサが設けられている。負荷の電圧は、コンデンサの電圧である。取得手段は、コンデンサの電圧を取得するための手段を含む。判定手段は、コンデンサの電圧の変化に基づいて、第１のリレーが溶着していることを判定するための手段を含む。

第４の発明によると、取得手段は、負荷の電圧として、コンデンサの電圧を取得し、判定手段は、コンデンサの電圧の変化に基づいて、第１のリレーが溶着していることを判定する。これにより、印加電圧を安定して検出することができるコンデンサの電圧に基づいて、第１のリレーが溶着していることを判定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載された車両について説明する。この車両は、バッテリ１００と、インバータ２００と、走行用モータ３００と、コンデンサ４００と、ＳＭＲ（１）５００と、制限抵抗５０２と、ＳＭＲ（２）５０４と、ＳＭＲ（３）５０６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６００とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、ＥＣＵ６００が実行するプログラムにより実現される。なお、本実施の形態において、車両は走行用モータ３００からの駆動力のみにより走行する電気自動車として説明するが、本発明に係る電源回路の制御装置が搭載される車両は電気自動車に限られず、その他、ハイブリッド車、燃料電池車などに搭載してもよい。

バッテリ１００は、複数のセルを直列に接続したモジュールをさらに複数直列に接続した組電池である。なお、バッテリ１００の代わりにキャパシタを用いてもかまわない。

インバータ２００は、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。インバータ２００は、ＥＣＵ６００からの制御信号に基づいて各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）することにより、バッテリ１００から供給された電流を、交流電流から直流電流に変換し、走行用モータ３００に供給する。なお、インバータ２００およびＩＧＢＴには、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。

走行用モータ３００は、三相交流モータである。走行用モータ３００の回転軸は、最終的には車両のドライブシャフト（図示せず）に接続される。車両は、走行用モータ３００からの駆動力により走行する。

コンデンサ４００は、インバータ２００と並列に接続されている。コンデンサ４００は、バッテリ１００から供給された電力、またはインバータ２００から供給された電力を平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ２００またはバッテリ１００に供給される。

ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４は、バッテリ１００の正極側に設けられている。ＳＭＲ（１）５００とＳＭＲ（２）５０４とは、並列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００には、制限抵抗５０２が直列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００は、ＳＭＲ（２）５０４が接続される前に接続され、インバータ２００に突入電流が流れることを防止するプリチャージ用ＳＭＲである。ＳＭＲ（２）５０４は、ＳＭＲ（１）５００が接続され、プリチャージが終了した後に接続される正側ＳＭＲである。ＳＭＲ（３）５０６は、バッテリ１００の負極側に設けられている負側ＳＭＲである。各ＳＭＲは、ＥＣＵ６００により制御される。

ＥＣＵ６００は、イグニッションスイッチ（図示せず）、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量などに基づいて、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行し、インバータ２００および各ＳＭＲを制御して、車両の所望の状態で走行させる。ＥＣＵ６００には、コンデンサ４００の電圧を検出する電圧計６０２が接続されている。コンデンサ４００の電圧を検出することにより、インバータ２００（走行用モータ３００）の電圧を検出する。

図２および図３を参照して、本実施の形態に係る電源回路の制御装置において、ＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

図２を参照して、システムを起動する際に、ＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ６００は、運転者により、イグニッションスイッチがオンされたか否かを判別する。イグニッションスイッチがオンされた場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０１に移される。そうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０１にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（２）５０４が遮断されている（溶着していない）ことを確認する。ＳＭＲ（２）５０４が遮断されているか否かは、たとえば、前回システムを終了する際に、ＳＭＲ（２）５０４を遮断（遮断するように制御）した後に、コンデンサ４００の電圧が低下すれば、ＳＭＲ（２）５０４が遮断されていると確認するようにすればよい。その他、周知の技術を利用して、ＳＭＲ（２）５０４が遮断されているか否か（溶着していないか否か）を確認してもよい。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（１）５００を接続する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ６００は、コンデンサ４００の電圧Ｖを検出する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ６００は、コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇しているか否かを判別する。コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇していると判別した場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（３）５０６が溶着していると判定する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（１）５００を遮断する。Ｓ１１１にて、ＥＣＵ６００は、運転者により、イグニッションキーがスタータオン位置まで回され、スタータオン信号が発信されたか否かを判別する。スタータオン信号が発信された場合（Ｓ１１１にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでない場合（Ｓ１１１にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（３）５０６を接続する。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ６００は、コンデンサ４００の電圧Ｖを検出する。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ６００は、コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇しているか否かを判別する。コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇していると判別された場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。そうでない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（１）５００が溶着していると判定する。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（１）５００を接続する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（２）５０４を接続する。Ｓ１２４にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（１）５００を遮断し、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートの通電を許可する（ＩＧＢＴの通電を許可する）。

図３を参照して、システムを終了する際に、ＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ６００は、運転者により、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判別する。イグニッションスイッチがオフされた場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ６００は、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートを遮断する（ＩＧＢＴの通電を禁止する）。Ｓ２０４にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（２）５０４を遮断する。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ６００は、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートの通電を許可し、コンデンサ４００に蓄えられていた電力を、走行用モータ３００により消費させる（ディスチャージ）。このとき、コンデンサ４００の電圧が低下すれば、ＳＭＲ（２）５０４が遮断されていることを確認するようにしてもよい。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ６００は、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートを遮断する。Ｓ２１０にて、ＥＣＵ６００は、コンデンサ４００の電圧を検出する。Ｓ２１２にて、ＥＣＵ６００は、コンデンサ４００の電圧が上昇しているか否かを判別する。コンデンサ４００の電圧が上昇している場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４に移される。そうでない場合（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２１６に移される。

Ｓ２１４にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（１）５００が溶着していると判定する。Ｓ２１６にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ（３）５０６を遮断する。Ｓ２１８にて、ＥＣＵ６００は、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートの通電を許可し、コンデンサ４００に蓄えられていた電力を、走行用モータ３００により消費する。Ｓ２２０にて、ＥＣＵ６００は、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートを遮断する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態にかかる電源回路の制御装置におけるＥＣＵ６００の動作について、図４を参照して、システム起動時とシステム終了時に分けて説明する。

［システム起動時］
運転者により、イグニッションスイッチがオンされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＳＭＲ（２）５０４の遮断（非通電状態）が確認される（Ｓ１０１）。このときの時刻をＴ（１）とする。イグニッションスイッチがオンされれば、時刻Ｔ（２）において、ＳＭＲ（１）５００が接続されて（Ｓ１０２）、コンデンサ４００の電圧Ｖが検出され（Ｓ１０４）、コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇しているか否かが判別される（Ｓ１０６）。

ＳＭＲ（１）５００のみが接続されている状態で、コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇しているということは（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、バッテリ１００に負極側とコンデンサ４００の負極側とが接続されている、すなわちＳＭＲ（３）５０６が接続されているということなので、ＳＭＲ（３）５０６が溶着していると判定される（Ｓ１０８）。そうでなければ（Ｓ１０６にてＮＯ）、ＳＭＲ（３）５０６は溶着していないことが確認される。ここでは、ＳＭＲ（３）５０６は溶着していないと想定する。

ＳＭＲ（３）５０６が溶着していなければ（Ｓ１０６にてＮＯ）、時刻Ｔ（３）において、ＳＭＲ（１）５００が遮断される（Ｓ１１０）。ここで、運転者により、イグニッションキーがスタータオン位置まで回され、スタータオン信号が発信されていれば（Ｓ１１１にてＹＥＳ）、時刻Ｔ（４）において、ＳＭＲ（３）５０６が接続される（Ｓ１１２）。スタータオン信号が発信されていなければ（Ｓ１１１にてＮＯ）、システムは起動しない。ここでは、スタータオン信号が発信され（Ｓ１１１にてＹＥＳ）、ＳＭＲ（３）５０６が接続された（Ｓ１１２）と想定する。

ＳＭＲ（３）５０６が接続されると（Ｓ１１２）、コンデンサ４００の電圧Ｖが検出されて（Ｓ１１４）、コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇しているか否かが判別される（Ｓ１１６）。

図４において、破線で示すように、ＳＭＲ（１）５００が遮断され、ＳＭＲ（３）５０６が接続された後に、コンデンサ４００の電圧が上昇した場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、ＳＭＲ（１）５００が遮断されていないことになる。そのため、ＳＭＲ（１）５００が溶着していると判定される（Ｓ１１８）。そうでない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）、ＳＭＲ（１）５００が正常に遮断されていることが確認できる。ここでは、ＳＭＲ（１）５００が正常に遮断されていると想定する。

ＳＭＲ（１）５００が正常に遮断されていれば（Ｓ１１６にてＮＯ）、時刻Ｔ（５）において、ＳＭＲ（１）５００が接続され（Ｓ１２０）、図４において、実線で示すように、時刻Ｔ（５）から、コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇し始める。その後、時刻Ｔ（６）において、ＳＭＲ（２）が接続され（Ｓ１２２）、時刻Ｔ（７）においてＳＭＲ（１）が遮断されて、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートが許可される（Ｓ１２４）。

［システム終了時］
時刻Ｔ（８）において、運転者により、イグニッションスイッチがオフされると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、時刻Ｔ（９）において、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートが遮断され（Ｓ２０２）、時刻Ｔ（１０）において、ＳＭＲ（２）５０４が遮断される（Ｓ２０４）。

時刻Ｔ（１１）において、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートの通電が許可され、コンデンサ４００に蓄えられていた電力が、走行用モータ３００によりディスチャージされる（Ｓ２０６）。

ディスチャージが始まると、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４の両方が溶着していなければ、バッテリ１００から電力は供給されず、コンデンサ４００に蓄えられていた電力は、走行用モータ３００により消費されるので、図４において、実線で示すように、コンデンサ４００の電圧Ｖは低下する。

ＳＭＲ（１）５００が溶着しており、ＳＭＲ（２）５０４が溶着していない場合は、バッテリ１００から供給される電力はＳＭＲ（１）５００および制限抵抗５０２を介してインバータ２００に供給されるが、制限抵抗５０２により消費されるため、コンデンサ４００に供給される電力が、走行用モータ３００により消費される電力を下回り、図４において、一点鎖線および二点鎖線で示すように、コンデンサ４００の電圧Ｖは低下する。

図４において、実線と二点鎖線とを比較してわかるように、ＳＭＲ（１）５００が溶着しており、ＳＭＲ（２）５０４が溶着していない場合であって、制限抵抗５０２の抵抗値が大きい場合（二点鎖線）は、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４の両方が溶着していない場合（実線）と同様に、コンデンサ４００の電圧Ｖが低下する。この場合、ＳＭＲ（１）５００の溶着を判定できない。なお、一点鎖線で示す場合の制限抵抗５０２の抵抗値は、二点鎖線で示す場合の制限抵抗５０２の抵抗値よりも小さい。

ＳＭＲ（１）５００が溶着しておらずＳＭＲ（２）５０４が溶着している場合、およびＳＭＲ（１）５００とＳＭＲ（２）５０４とが溶着している場合は、バッテリ１００から供給される電力は、制限抵抗５０２により消費されずに、ＳＭＲ（２）５０４を介してコンデンサ４００に供給されるため、コンデンサ４００に供給される電力は、走行用モータ３００により消費される電力を下回らず、図４において、点線で示すように、コンデンサ４００の電圧Ｖは変化しない。

図４において、一点鎖線と点線とを比較してわかるように、ＳＭＲ（１）５００が溶着しており、ＳＭＲ（２）５０４が溶着していない場合であって、制限抵抗５０２の抵抗値が小さい場合（一点鎖線）と、少なくともＳＭＲ（２）５０４が溶着している場合（点線）とで、コンデンサ４００の電圧Ｖの推移に大きな差はない。そのため、ＳＭＲ（１）５００の溶着と、ＳＭＲ（２）５０４の溶着とを区別して判定できない。この場合、コンデンサ４００の電圧Ｖが低下しなければ、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４の少なくともいずれか一方が溶着していると判定するようにしてもよい。

ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４の両方が溶着していない場合（実線）と、少なくともＳＭＲ（２）５０４が溶着している場合（点線）とでは、コンデンサ４００の電圧Ｖの推移が明確に異なる。同様に、ＳＭＲ（１）５００が溶着しており、ＳＭＲ（２）５０４が溶着していない場合であって、制限抵抗５０２の抵抗値が大きい場合（二点鎖線）と、少なくともＳＭＲ（２）５０４が溶着している場合（点線）とでは、コンデンサ４００の電圧Ｖの推移が明確に異なる。この場合、コンデンサ４００の電圧が低下すれば、ＳＭＲ（２）５０４が遮断されている（溶着していない）ことを確認（判定）するようにしてもよい。

時刻Ｔ（１２）において、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートの通電が遮断され（Ｓ２０８）、コンデンサ４００の電圧が検出されて（Ｓ２１０）、コンデンサ４００の電圧が上昇しているか否かが判別される（Ｓ２１２）。

インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートが遮断されると、各ＩＧＢＴのゲートの通電が遮断されてディスチャージが停止する。このとき、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０２の両方が溶着していなければ、バッテリ１００から電力が供給されないため、図４において、実線で示すように、コンデンサ４００の電圧Ｖは変化しない（Ｓ２１２にてＮＯ）。

ＳＭＲ（１）５００が溶着しており、ＳＭＲ（２）５０４が溶着していなければ、ＳＭＲ（１）５００を介してバッテリ１００から電力が供給されるため、図４において、一点鎖線及び二点鎖線で示すように、コンデンサ４００の電圧Ｖが上昇する（Ｓ２１２にてＹＥＳ）。この場合、ＳＭＲ（１）５００が溶着していると判定される（Ｓ２１４）。

図４において、実線と二点鎖線とを比較してわかるように、ＳＭＲ（１）５００が溶着しており、ＳＭＲ（２）５０４が溶着していない場合であって、制限抵抗５０２の抵抗値が大きい場合（二点鎖線）と、ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４の両方が溶着していない場合（実線）とでは、コンデンサ４００の電圧Ｖの推移が異なる。そのため、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートの通電が遮断された後（ディスチャージ停止後）に、コンデンサ４００の電圧が上昇しているか否かを判別することで、制限抵抗５０２に抵抗値を大きく設定しても、ＳＭＲ（１）５００の溶着を判定できる。

ＳＭＲ（１）５００が溶着しておらず、ＳＭＲ（２）５０４が溶着している場合およびＳＭＲ（１）５００とＳＭＲ（２）５０４とが溶着している場合は、各ＩＧＢＴのゲートが遮断される前後において、同様にＳＭＲ（２）５０４を介してバッテリ１００から電力が供給されるため、図４において、点線で示すように、コンデンサ４００の電圧Ｖは変化しない（Ｓ２１２にてＮＯ）。

ここでは、ＳＭＲ（１）５００が溶着しており、ＳＭＲ（２）５０４は溶着していないと想定する。時刻Ｔ（１３）において、ＳＭＲ（３）５０６が遮断されて（Ｓ２１６）、コンデンサ４００への電力の供給が停止させられる。時刻Ｔ（１４）において、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートの通電が許可されて、コンデンサ４００がディスチャージされる（Ｓ２１８）。コンデンサ４００の電圧Ｖがゼロになると、時刻Ｔ（１５）において、インバータ２００の各ＩＧＢＴのゲートが遮断される（Ｓ２２０）。

以上のように、本実施の形態に係る電源回路の制御装置において、ＥＣＵは、ＳＭＲ（２）が非通電状態である場合に、ＳＭＲ（３）を接続する。ＳＭＲ（１）が溶着していれば、ＳＭＲ（２）が非通電状態でも、ＳＭＲ（１）を介してインバータに電力が供給され、コンデンサの電圧が上昇する。ＥＣＵは、コンデンサの電圧が上昇すると、ＳＭＲ（１）が溶着していると判定する。これにより、ＳＭＲ（１）の溶着を個別に判定することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る電源回路の制御装置を搭載した車両の全体構成を示す図である。ＥＣＵが、システム起動時に実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。ＥＣＵが、システム終了時に実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。ＥＣＵの動作とコンデンサの電圧の変化を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１００バッテリ、２００インバータ、３００走行用モータ、４００コンデンサ、５００，５０４，５０６ＳＭＲ、５０２制限抵抗、６００ＥＣＵ、６０２電圧計。

Claims

電源と複数のリレーとを含む電源回路の制御装置であって、前記電源回路は、負荷と蓄電機構の一方の極との電気的な通電／非通電を制御する第１のリレーおよび前記第１のリレーに直列に接続された抵抗を有する回路と、前記回路に並列に接続された第２のリレーと、負荷と蓄電機構の他方の極との電気的な通電／非通電を制御する第３のリレーとを含み、
前記電源回路の制御装置は、
前記第１のリレーを非通電状態になるように制御し、前記第３のリレーを通電状態になるように制御した状態において、前記第２のリレーを非通電状態になるように制御するための手段と、
前記第１のリレーおよび前記第２のリレーを非通電状態になるように制御し、かつ前記第３のリレーを通電状態になるように制御した状態において、前記負荷の電圧が上昇しているか否かを判別するための第１の判別手段と、
前記第１の判別手段により前記負荷の電圧が上昇しているか否かを判別した後に、前記第３のリレーを非通電状態になるように制御するための手段と、
前記第１の判別手段により前記負荷の電圧が上昇していないと判別された場合、前記第１のリレーを通電状態になるように制御するための手段と、
前記第３のリレーを非通電状態になるように制御し、かつ前記第１のリレーを通電状態になるように制御した状態において前記負荷の電圧が上昇しているか否かを判別するための第２の判別手段と、
前記第２の判別手段により前記負荷の電圧が上昇していないと判別された場合、前記第１のリレーを非通電状態になるように制御し、前記第３のリレーを通電状態になるように制御するための手段と、
前記第１のリレーを非通電状態になるように制御し、かつ前記第３のリレーを通電状態になるように制御した状態において前記負荷の電圧が上昇しているか否かを判別するための第３の判別手段と、
前記第３の判別手段により前記負荷の電圧が上昇していると判別された場合、前記第１のリレーが溶着していることを判定するための判定手段とを含む、電源回路の制御装置。
前記第１の判別手段により前記負荷の電圧が上昇していると判別された場合、前記第１のリレーが溶着していることを判定するための手段を含む、請求項１に記載の電源回路の制御装置。
前記電源回路には、前記負荷に並列に接続されたコンデンサが設けられ、前記負荷の電圧は、前記コンデンサの電圧であって、
前記制御装置は、
前記第１のリレーおよび前記第２のリレーを非通電状態になるように制御し、かつ前記第３のリレーを通電状態になるように制御した状態において、前記負荷へ通電して、前記コンデンサに蓄えられていた電力を消費させるための通電手段と、
前記負荷へ通電した後に、前記負荷へ流れる電力を遮断するための遮断手段とをさらに含み、
前記第１の判別手段は、前記第１のリレーおよび前記第２のリレーを非通電状態になるように制御し、前記第３のリレーを通電状態になるように制御し、かつ前記負荷へ流れる電力を遮断した状態において前記コンデンサの電圧が上昇しているか否かを判別するための手段を含む、請求項１または２に記載の電源回路の制御装置。
前記負荷は、インバータであって、
前記遮断手段は、前記インバータのゲートを遮断するための手段を含み、
前記通電手段は、前記インバータのゲートに通電するための手段を含む、請求項３に記載の電源回路の制御装置。