JP4830557B2 - Power control device - Google Patents
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Description
この発明は、リレーの溶着判定および溶着判定に用いる電圧センサの故障判定が可能な電源制御装置に関する。 The present invention relates to a power source control device capable of determining relay welding and failure determination of a voltage sensor used for welding determination.
最近、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)および電気自動車(Electric Vehicle)が注目されている。ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。 Recently, hybrid vehicles and electric vehicles have attracted attention as environmentally friendly vehicles. A hybrid vehicle is a vehicle that uses a DC power source, an inverter, and a motor driven by the inverter as a power source in addition to a conventional engine. In other words, a power source is obtained by driving the engine, a DC voltage from a DC power source is converted into an AC voltage by an inverter, and a motor is rotated by the converted AC voltage to obtain a power source.
また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。 An electric vehicle is a vehicle that uses a DC power source, an inverter, and a motor driven by the inverter as a power source.
すなわち、ハイブリッド自動車および電気自動車は、直流電源とインバータとを備えるモータ駆動装置を搭載している。そして、ノイズを除去した直流電圧をインバータに供給するために、コンデンサがインバータの入力側に設けられる。また、直流電源とインバータとの間には、システムリレーが設けられる(たとえば特許文献1〜4参照)。
That is, a hybrid vehicle and an electric vehicle are equipped with a motor drive device including a DC power source and an inverter. A capacitor is provided on the input side of the inverter in order to supply a DC voltage from which noise has been removed to the inverter. A system relay is provided between the DC power supply and the inverter (see, for example,
詳細には、特許文献1は、バッテリ130の正極に直列に接続された抵抗142および第1のシステムリレー140と、バッテリ130の正極に、抵抗Rおよび第1のシステムリレー140と並列に接続された第2のシステムリレー150と、バッテリ130の負極に接続された第3のシステムリレー160とを開示する。そして、コンデンサ12を放電したときに電圧計170にて取得されるコンデンサ12の両端の電圧VMに基づいて、第1および第2のシステムリレーの溶着が判定される。
しかしながら、特許文献1に開示された方法は、電圧計170の検出値に基づいて個々のシステムリレーの溶着を判定するため、電圧計170自体に何らかの故障が生じていた場合には、誤ってシステムリレーの溶着が判定される可能性がある。
However, since the method disclosed in
かかる場合の誤った溶着判定を防止するためには、システムリレーの溶着判定から電圧計の故障が正確に切り分けられることが要求される。 In order to prevent erroneous welding determination in such a case, it is required that the failure of the voltmeter be accurately identified from the welding determination of the system relay.
しかしながら、上記の特許文献はいずれも、電圧検出手段もしくは電流検出手段からの検出値に基づいてシステムリレーの溶着を判定する方法を開示するに留まり、これらの検出手段の故障を判定するための技術については何ら検討を行なっていない。そのため、システムリレーが誤って溶着と判定されるのを回避することができない。 However, all of the above patent documents only disclose a method for determining the welding of the system relay based on the detection value from the voltage detection means or the current detection means, and a technique for determining the failure of these detection means. No consideration has been given to. Therefore, it cannot be avoided that the system relay is erroneously determined to be welded.
それゆえ、この発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、リレーの溶着の誤判定を防止可能な電源制御装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a power supply control device capable of preventing erroneous determination of relay welding.
この発明によれば、電源制御装置は、直流電源の一方極に接続された第1のリレーと、直流電源の他方極に接続された第2のリレーと、一方端子が第1のリレーを介して直流電源の一方極側に接続され、他方端子が第2のリレーを介して直流電源の他方極側に接続された容量素子と、容量素子の両端の電圧を検出する第1の電圧センサと、直流電源からの直流電圧を検出する第2の電圧センサと、直流電源から流れ出る直流電流を検出する電流センサと、第1および第2の電圧センサによって検出された電圧および電流センサによって検出された電流に基づいて第1および第2のリレーの溶着を判定する溶着判定手段と、第1および第2の電圧センサによって検出された電圧および電流センサによって検出された電流に基づいて第1および第2の電圧センサの故障を判定する故障判定手段とを備える。 According to the present invention, the power supply control device includes a first relay connected to one pole of the DC power supply, a second relay connected to the other pole of the DC power supply, and one terminal via the first relay. A capacitive element connected to one pole side of the DC power supply and having the other terminal connected to the other pole side of the DC power supply via a second relay, and a first voltage sensor for detecting a voltage across the capacitor element; A second voltage sensor for detecting a DC voltage from the DC power source, a current sensor for detecting a DC current flowing out from the DC power source, and a voltage detected by the first and second voltage sensors and a current sensor Welding determination means for determining welding of the first and second relays based on the current; the voltage detected by the first and second voltage sensors; and the first and second based on the current detected by the current sensor. And a determining failure determining means failure of voltage sensor.
好ましくは、溶着判定手段は、第2のリレーのみをオフして容量素子を放電したときに所定の基準値よりも低い電圧差が第1の電圧センサの検出値と第2の電圧センサの検出値との間に検出され、かつ、所定の閾値以上の電流が電流センサによって検出されると、第2のリレーが溶着していると判定する。故障判定手段は、第2のリレーのみをオフしたときに所定の基準値よりも低い電圧差が第1の電圧センサの検出値と第2の電圧センサの検出値との間に検出され、かつ、所定の閾値を下回る電流が電流センサによって検出されると、第1および第2の電圧センサの少なくとも一方が故障していると判定する。 Preferably, the welding determination means turns off only the second relay and discharges the capacitive element so that a voltage difference lower than a predetermined reference value is detected by the first voltage sensor and the second voltage sensor. If a current sensor detects a current that is greater than or equal to a predetermined threshold value and is detected by a current sensor, it is determined that the second relay is welded. The failure determination means detects a voltage difference lower than a predetermined reference value between the detection value of the first voltage sensor and the detection value of the second voltage sensor when only the second relay is turned off, and When a current lower than a predetermined threshold is detected by the current sensor, it is determined that at least one of the first and second voltage sensors has failed.
好ましくは、溶着判定手段は、第2のリレーのみをオンしたときに所定の基準値以上の電圧が第1の電圧センサによって検出され、かつ、所定の閾値以上の電流が電流センサによって検出されると、第1のリレーが溶着していると判定する。故障判定手段は、第2のリレーのみをオンしたときに所定の基準値以上の電圧が第1の電圧センサによって検出され、かつ、所定の閾値を下回る電流が電流センサによって検出されると、第1の電圧センサが故障していると判定する。 Preferably, in the welding determination unit, when only the second relay is turned on, a voltage equal to or higher than a predetermined reference value is detected by the first voltage sensor, and a current equal to or higher than a predetermined threshold is detected by the current sensor. It is determined that the first relay is welded. When the first voltage sensor detects a voltage equal to or higher than a predetermined reference value when only the second relay is turned on, and the current sensor detects a current lower than a predetermined threshold, It is determined that one voltage sensor has failed.
好ましくは、溶着判定手段は、第1および第2のリレーをオフして容量素子を放電したときに所定の基準値よりも低い電圧差が第1の電圧センサの検出値と第2の電圧センサの検出値との間に検出され、かつ、所定の閾値以上の電流が電流センサによって検出されると、第1および第2のリレーが溶着していると判定する。故障判定手段は、第1および第2のリレーをオフして容量素子を放電したときに所定の基準値よりも低い電圧差が第1の電圧センサの検出値と第2の電圧センサの検出値との間に検出され、かつ、所定の閾値を下回る電流が電流センサによって検出されると、第1および第2の電圧センサの少なくとも一方が故障していると判定する。 Preferably, the welding determination means has a voltage difference lower than a predetermined reference value when the first and second relays are turned off to discharge the capacitive element, and the detected value of the first voltage sensor and the second voltage sensor. If the current sensor detects a current greater than or equal to a predetermined threshold value and a current greater than or equal to a predetermined threshold, it is determined that the first and second relays are welded. The failure determination means has a voltage difference lower than a predetermined reference value when the first and second relays are turned off to discharge the capacitive element, so that the detected value of the first voltage sensor and the detected value of the second voltage sensor And a current below a predetermined threshold is detected by the current sensor, it is determined that at least one of the first and second voltage sensors has failed.
この発明によれば、リレーの溶着判定に用いられる電圧センサの故障に起因して誤ってリレーの溶着が判定されるのを防止することができる。また、リレーの溶着判定に加えて、電圧センサの故障をも判定することが可能となる。この結果、電源制御装置の信頼性を向上することができる。 According to this invention, it is possible to prevent relay welding from being erroneously determined due to a failure of a voltage sensor used for relay welding determination. Further, in addition to the relay welding determination, it is possible to determine a failure of the voltage sensor. As a result, the reliability of the power supply control device can be improved.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による電源制御装置を備えるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
[Embodiment 1]
1 is a schematic block diagram of a motor drive device including a power supply control device according to
図1を参照して、モータ駆動装置100は、直流電源Bと、システムリレーSMRB,SMRP,SMRGと、抵抗Rと、コンデンサC2と、インバータ20と、電流センサ12,24と、電圧センサ10,13と、制御装置30と、溶着警告ランプ40と、センサ故障警告ランプ42とを備える。
Referring to FIG. 1,
交流モータM1は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、交流モータM1は、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえばエンジンを始動し得るようなモータである。 AC motor M1 is a drive motor for generating torque for driving drive wheels of a hybrid vehicle or an electric vehicle. The AC motor M1 is a motor that has a function of a generator driven by an engine and operates as an electric motor for the engine, and can start the engine, for example.
システムリレーSMRBは、直流電源Bの正極とコンデンサC2の正極との間に直列に接続される。システムリレーSMRGは、直流電源Bの負極とコンデンサC2の負極との間に直列に接続される。システムリレーSMRPおよび抵抗Rは、直流電源Bの負極とコンデンサC2の負極との間に、システムリレーSMRGに並列に接続される。 System relay SMRB is connected in series between the positive electrode of DC power supply B and the positive electrode of capacitor C2. System relay SMRG is connected in series between the negative electrode of DC power supply B and the negative electrode of capacitor C2. System relay SMRP and resistor R are connected in parallel to system relay SMRG between the negative electrode of DC power supply B and the negative electrode of capacitor C2.
コンデンサC2は、インバータ20の入力側に設けられる。インバータ20は、U相アーム21と、V相アーム22と、W相アーム23とからなる。U相アーム21、V相アーム22およびW相アーム23は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
The capacitor C <b> 2 is provided on the input side of the
U相アーム21は、直列接続されたIGBT素子Q1,Q2からなる。V相アーム22は、直列接続されたIGBT素子Q3,Q4からなる。W相アーム23は、直列接続されたIGBT素子Q5,Q6からなる。また、各IGBT素子Q1〜Q6のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードD1〜D6がそれぞれ接続されている。
各相アームの中間点は、交流モータM1の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータM1は、3相の永久磁石モータであり、U,V,W相の3つのコイルの一端が中点に共通に接続されて構成される。U相コイルの他端がIGBT素子Q1,Q2の中間点に、V相コイルの他端がIGBT素子Q3,Q4の中間点に、W相コイルの他端がIGBT素子Q5,Q6の中間点にそれぞれ接続されている。 An intermediate point of each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of AC motor M1. In other words, AC motor M1 is a three-phase permanent magnet motor, and is configured such that one end of three coils of U, V, and W phases is commonly connected to the midpoint. The other end of the U-phase coil is at the intermediate point between the IGBT elements Q1 and Q2, the other end of the V-phase coil is at the intermediate point between the IGBT elements Q3 and Q4, and the other end of the W-phase coil is at the intermediate point between the IGBT elements Q5 and Q6. Each is connected.
直流電源Bは、ニッケル水素またはリチウムイオンなどの二次電池からなる。電流センサ12は、直流電源Bに流れる直流電流Ibを検出し、その検出した直流電流Ibを制御装置30へ出力する。電圧センサ10は、直流電源Bからの直流電圧Vbを検出し、その検出した直流電圧Vbを制御装置30へ出力する。
The DC power source B is composed of a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion.
システムリレーSMRB,SMRP,SMRGは、それぞれ、制御装置30からの信号SEB,SEP,SEGによってオン/オフされる。より具体的には、システムリレーSMRB,SMRP,SMRGは、それぞれ、H(論理ハイ)の信号SEB,SEP,SEGによってオン(導通状態に相当)され、L(論理ロー)の信号SEB,SEP,SEGによってオフ(非導通状態に相当)される。
System relays SMRB, SMRP, SMRG are turned on / off by signals SEB, SEP, SEG from
コンデンサC2は、直流電源Bから供給された直流電圧Vbを平滑化してインバータ20に供給する。電圧センサ13は、コンデンサC2の両端の電圧Vmを検出し、その検出した電圧Vmを制御装置30へ出力する。
Capacitor C <b> 2 smoothes DC voltage Vb supplied from DC power supply B and supplies it to inverter 20. The
インバータ20は、制御装置30からの信号PWMに応じて、コンデンサC2からの直流電圧を交流電圧に変換して交流モータM1を駆動するとともに、交流モータM1が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサC2を介して直流電源Bに供給する。
電流センサ24は、交流モータM1に流れるモータ電流MCRTを検出し、その検出したモータ電流MCRTを制御装置30へ出力する。
制御装置30は、電流センサ12から直流電流Ibを受け、電圧センサ10から直流電圧Vbを受け、電圧センサ13から電圧Vmを受け、モータ駆動装置100の外部に設けられた外部ECU(Electrical Control Unit)からトルク指令値TRを受け、イグニッションキー(図示せず)から信号IGを受け、電流センサ24からモータ電流MCRTを受ける。
制御装置30は、イグニッションキーからHレベルの信号IGを受けると、後述する方法によってコンデンサC2をプリチャージするように、システムリレーSMRB,SMRP,SMRGを制御する。
When
そして、制御装置30は、コンデンサC2のプリチャージ完了後、電圧Vm、トルク指令値TRおよびモータ電流MCRTに基づいて信号PWMを生成し、その生成した信号PWMをインバータ20のIGBT素子Q1〜Q6へ出力する。
Then, after completion of precharging of capacitor C2,
より具体的には、制御装置30は、電圧Vm、トルク指令値TRおよびモータ電流MCRTに基づいて、交流モータM1の各相のコイルに印加する電圧を演算し、その演算結果に基づいて、IGBT素子Q1〜Q6を実際にオン/オフする信号PWMを生成する。
More specifically,
また、制御装置30は、イグニッションキーからLレベルの信号IGを受けると、後述する方法によってコンデンサC2に蓄えられた電荷のディスチャージを開始する。コンデンサC2のディスチャージは、具体的には、コンデンサC2に蓄えられた電荷が交流モータM1の銅損により消費されるようにインバータ20のIGBT素子Q1〜Q6をオン/オフするための信号PWMを生成し、その生成した信号PWMをIGBT素子Q1〜Q6へ出力することにより行なわれる。
Further, when receiving the L level signal IG from the ignition key, the
そして、コンデンサC2のディスチャージが開始されると、制御装置30は、後述する方法によって電圧センサ13から受けた電圧Vm、電圧センサ10から受けた直流電圧Vbおよび電流センサ12から受けた直流電流Ibに基づいて、システムリレーSMRGの溶着を判定する。そして、制御装置30は、システムリレーSMRGが溶着していると判定したとき、溶着警告ランプ40を点灯するための信号EMG1を生成して溶着警告ランプ40へ出力する。溶着警告ランプ40は、制御装置30からの信号EMG1に応じて点灯する。
When discharging of capacitor C2 is started,
さらに、制御装置30は、上述したシステムリレーSMRBの溶着判定の実行時において、後述する方法によって電圧センサ13から受けた電圧Vm、電圧センサ10から受けた直流電圧Vbおよび電流センサ12から受けた直流電流Ibに基づいて、電圧センサ10,13の故障を判定する。そして、制御装置30は、電圧センサ10,13の少なくとも1つが故障していると判定したとき、センサ故障警告ランプ42を点灯するための信号EMG2を生成してセンサ故障警告ランプ42へ出力する。センサ故障警告ランプ42は、制御装置30からの信号EMG2に応じて点灯する。
Further,
すなわち、この発明による電源制御装置は、コンデンサC2をディスチャージする期間において、システムリレーSMRGの溶着判定と電圧センサ10,13の故障判定とを実行する。そして、その判定結果に応じて溶着警告ランプ40およびセンサ故障警告ランプ42のいずれか一方を点灯する。
That is, the power supply control device according to the present invention performs the welding determination of system relay SMRG and the failure determination of
図2は、図1に示すシステムリレーSMRGの溶着判定動作および電圧センサ10,13の故障判定動作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the welding determination operation of system relay SMRG and the failure determination operation of
図2を参照して、外部ECUからの信号IGがタイミングt1でLレベルからHレベルに切換えられてイグニッションキーがオンされると、制御装置30は、タイミングt2でHレベルの信号SEPのみを生成してシステムリレーSMRPへ出力する。これにより、システムリレーSMRPのみがオン(導通状態に相当)される。
Referring to FIG. 2, when signal IG from the external ECU is switched from L level to H level at timing t1 and the ignition key is turned on,
次に、制御装置30は、続くタイミングt3でHレベルの信号SEBを生成してシステムリレーSMRBへ出力する。これにより、直流電源Bは、システムリレーSMRBと、システムリレーSMRPおよび抵抗Rとを介して、コンデンサC2に接続される。そして、直流電源Bは、コンデンサC2のプリチャージを開始する。
Next,
タイミングt3でコンデンサC2のプリチャージが開始されて直流電源BからコンデンサC2に直流電圧Vbが供給されると、直流電流Ibは、急峻に上昇し、その後、徐々に減少する。また、電圧Vmは、次第に増加して所定のプリチャージ電圧に到達する。なお、所定のプリチャージ電圧は、直流電源Bからの直流電圧Vbに略等しい電圧となる。 When the precharge of the capacitor C2 is started at the timing t3 and the DC voltage Vb is supplied from the DC power source B to the capacitor C2, the DC current Ib rises steeply and then gradually decreases. The voltage Vm gradually increases and reaches a predetermined precharge voltage. The predetermined precharge voltage is substantially equal to the DC voltage Vb from the DC power supply B.
制御装置30は、電圧Vmがプリチャージ電圧に達したと判定されると、タイミングt4でHレベルの信号SEGを生成してシステムリレーSMRGへ出力し、タイミングt5でLレベルの信号SEPを生成してシステムリレーSMRPへ出力する。Hレベルの信号SEGがタイミングt4でシステムリレーSMRGへ出力されると、直流電源Bは、システムリレーSMRB,SMRGを介してコンデンサC2に直流電圧Vbを供給するので、コンデンサC2のプリチャージが終了する。
If it is determined that voltage Vm has reached the precharge voltage,
以上のような構成とすることにより、システムリレーSMRGがオンされた後にシステムリレーSMRPがオフされ、コンデンサC2への突入電流を防止して直流電源BからコンデンサC2へ直流電圧を供給できる。そして、コンデンサC2は、直流電源Bからの直流電圧Vbを平滑化してインバータ20へ供給する。
With the configuration as described above, the system relay SMRP is turned off after the system relay SMRG is turned on, so that an inrush current to the capacitor C2 can be prevented and a DC voltage can be supplied from the DC power supply B to the capacitor C2. Capacitor C <b> 2 smoothes DC voltage Vb from DC power supply B and supplies it to
次に、車両システムが停止したことに応じてタイミングt6で外部ECUからの信号IGがHレベルからLレベルに切換えられてイグニッションキーがオフされると、制御装置30は、続くタイミングt7でコンデンサC2のディスチャージの実行を指示するための信号DCHをLレベルからHレベルに切換える。これにより、コンデンサC2のディスチャージが開始される。
Next, when the signal IG from the external ECU is switched from the H level to the L level at timing t6 in response to the stop of the vehicle system and the ignition key is turned off, the
このとき、制御装置30は、タイミングt7でLレベルの信号SEGを生成してシステムリレーSMRGへ出力する。これにより、システムリレーSMRGがオフされ、システムリレーSMRBのみがオンされた状態となる。
At this time,
ここで、制御装置30は、コンデンサC2のディスチャージが開始されるタイミングt7以降において、電圧センサ13からの電圧Vmおよび電圧センサ10からの直流電圧Vbに基づいて、システムリレーSMRGが溶着しているか否かを判定する。
Here,
詳細には、タイミングt7でシステムリレーSMRGがオフされて直流電源BがコンデンサC2から遮断されるとともに、コンデンサC2からインバータ20に直流電圧が供給されてコンデンサC2のディスチャージが開始されると、電圧Vmは、曲線k5で示すように、プリチャージ電圧(略直流電圧Vb)から次第に低下する。
More specifically, when the system relay SMRG is turned off at timing t7 and the DC power source B is cut off from the capacitor C2, a DC voltage is supplied from the capacitor C2 to the
しかしながら、システムリレーSMRGが溶着していれば、コンデンサC2は、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRGとを介して直流電源Bと接続され、直流電源Bから電力の供給を受けることになる。この場合、電圧Vmは、曲線k3で示すように、曲線k5で示す電圧レベルよりも高い値を維持する。 However, if system relay SMRG is welded, capacitor C2 is connected to DC power supply B via system relay SMRB and system relay SMRG, and is supplied with power from DC power supply B. In this case, the voltage Vm maintains a higher value than the voltage level indicated by the curve k5, as indicated by the curve k3.
そこで、制御装置30は、車両システムの停止時に行なわれるコンデンサC2のディスチャージにおいて、電圧Vmおよび直流電圧Vbに基づいて、システムリレーSMRGの溶着を判定する。詳細には、制御装置30は、タイミングt7以降の期間T1において、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの電圧差に基づいて、システムリレーSMRGが溶着しているか否かを判定する。
Therefore,
具体的には、タイミングt7でシステムリレーSMRGがオフされた後、曲線k5で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstd以上の電圧差が検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRGが溶着していないと判定する。
Specifically, after the system relay SMRG is turned off at timing t7, as indicated by a curve k5, a predetermined reference value ΔVstd or more is present between the voltage Vm from the
一方、この期間T1において、曲線k3で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstdを下回る電圧差が検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRGが溶着していると判定する。
On the other hand, when a voltage difference lower than a predetermined reference value ΔVstd is detected between the voltage Vm from the
しかしながら、以上のように電圧センサ13,10からの電圧Vm,Vbに基づいてシステムリレーSMRGの溶着を判定する方法では、電圧センサ10,13のいずれかに故障が生じると、システムリレーSMRG自体が正常であるにも拘らず誤って溶着していると判定する可能性がある。
However, in the method for determining the welding of the system relay SMRG based on the voltages Vm and Vb from the
詳細には、たとえば電圧センサ13に故障が生じた場合、電圧センサ13からの電圧Vmは、曲線k4で示すように、時刻t7以降においてコンデンサC2がディスチャージされているにも拘らず、高い電圧値に固定され続ける。そのため、制御装置30は、電圧Vmと直流電圧Vbとの電圧差が基準値ΔVstdに満たないとして、システムリレーSMRGが溶着していると判定する。
Specifically, for example, when a failure occurs in the
なお、図示は省略するが、電圧センサ10に故障が生じた場合においても同様に、電圧Vmと直流電圧Vbと電圧差が所定の基準値ΔVstdに満たないとして、システムリレーSMRGが溶着していると判定される虞がある。
Although illustration is omitted, even when a failure occurs in the
そこで、この発明による電源制御装置は、このような電圧センサの故障に起因して誤ってシステムリレーの溶着が判定されるのを防止するために、システムリレーの溶着判定動作と併せて電圧センサの故障判定動作をも実行する構成とする。これによれば、システムリレーの溶着の誤判定を防止することができるとともに、電圧センサの故障を検出することが可能となる。 In view of this, the power supply control device according to the present invention, in order to prevent erroneous determination of the welding of the system relay due to such a failure of the voltage sensor, together with the welding determination operation of the system relay, The configuration is such that the failure determination operation is also executed. According to this, it is possible to prevent erroneous determination of welding of the system relay and to detect a failure of the voltage sensor.
詳細には、制御装置30は、タイミングt7以降の期間T1において、上述した電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの電圧差に加えて、電流センサ12からの直流電流Ibに基づいて、システムリレーSMRGが溶着しているか否か、および、電圧センサ13,10が故障しているか否かを判定する。
Specifically, in the period T1 after timing t7, the
具体的には、タイミングt7でシステムリレーSMRGがオフされると、直流電源BがコンデンサC2から遮断されたことに応じて、直流電流Ibは、曲線k2で示すように一定値(略零)となる。 Specifically, when system relay SMRG is turned off at timing t7, DC current Ib is set to a constant value (substantially zero) as shown by curve k2 in response to disconnection of DC power supply B from capacitor C2. Become.
しかしながら、システムリレーSMRGが溶着していれば、直流電源BはシステムリレーSMRBとシステムリレーSMRGとを介してコンデンサC2と接続され、ディスチャージ中のコンデンサC2に電力を供給することになる。この場合、直流電流Ibは、曲線k1で示すように、徐々に上昇する。 However, if system relay SMRG is welded, DC power supply B is connected to capacitor C2 via system relay SMRB and system relay SMRG, and supplies power to capacitor C2 being discharged. In this case, the direct current Ib gradually increases as shown by the curve k1.
そこで、制御装置30は、コンデンサC2のディスチャージにおいて、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの電圧差、および電流センサ12からの直流電流Ibに基づいて、システムリレーSMRGの溶着を判定するとともに、電圧センサ13,10の故障を判定する。
Therefore, the
具体的には、タイミングt7からタイミングt8までの期間T1において、タイミングt7でシステムリレーSMRGがオフされた後、曲線k5で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstd以上の電圧差が検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRGが溶着していないと判定する。
Specifically, in the period T1 from the timing t7 to the timing t8, after the system relay SMRG is turned off at the timing t7, the voltage Vm from the
一方、この期間T1において、曲線k3で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstdを下回る電圧差が検出されたときであって、かつ、曲線k1で示すように、所定の閾値Istd以上の直流電流Ibが電流センサ12によって検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRGが溶着していると判定する。
On the other hand, during the period T1, as indicated by the curve k3, a voltage difference below a predetermined reference value ΔVstd is detected between the voltage Vm from the
さらに、制御装置30は、この期間T1において、曲線k4で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstdを下回る電圧差が検出されたときであって、かつ、曲線k2で示すように、所定の閾値Istdを下回る直流電流Ibが電流センサ12によって検出されたとき、制御装置30は、電圧センサ10,13の少なくとも一方が故障していると判定する。
Further, during this period T1, the
以上のように、この発明の電源制御装置によれば、システムリレーSMRGが誤って溶着と判定されるのを防止できるため、従来の溶着判定方法に対して信頼性を向上することができる。さらに、電圧センサ10,13の故障についても判定することが可能となる。
As described above, according to the power supply control device of the present invention, it is possible to prevent the system relay SMRG from being erroneously determined to be welded, so that the reliability can be improved with respect to the conventional welding determination method. Furthermore, it is possible to determine the failure of the
図3は、図1に示すシステムリレーSMRGの溶着を判定するための動作および電圧センサ13,10の故障を判定するための動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation for determining welding of system relay SMRG shown in FIG. 1 and an operation for determining failure of
図3を参照して、イグニッションキーがオフされると(ステップS01)、制御装置30は、Lレベルの信号SEGを生成してシステムリレーSMRGへ出力し、システムリレーSMRGのみをオフする(ステップS02)。さらに、制御装置30は、信号DCHがHレベルに切換えられたことに応じて、コンデンサC2のディスチャージを開始する(ステップS02)。
Referring to FIG. 3, when the ignition key is turned off (step S01),
コンデンサC2のディスチャージが開始されると、制御装置30は、電流センサ12から直流電流Ibを受けるとともに(ステップS04)、電圧センサ13から電圧Vmを受け、電圧センサ10から直流電圧Vbを受ける(ステップS05)。制御装置30は、各センサからの検出値を取得するのに並行して、図示しない計時手段を用いてコンデンサC2のディスチャージを開始したタイミングからの経過時間をカウントする。
When discharging of capacitor C2 is started,
そして、制御装置30は、コンデンサC2のディスチャージを開始したタイミングから期間T1が経過したタイミングにおいて(ステップS06)、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの電圧差|Vm−Vb|が基準値ΔVstd以上であるか否かを判定する(ステップS07)。
The
ステップS07において、電圧差|Vm−Vb|が基準値ΔVstd以上であるとき、制御装置30は、システムリレーSMRGは正常である(溶着していない)と判定する(ステップS08)。
In step S07, when voltage difference | Vm−Vb | is equal to or larger than reference value ΔVstd,
一方、ステップS07において、電圧差|Vm−Vb|が基準値ΔVstdを下回るとき、制御装置30は、続いて、直流電流Ibが閾値Istd以上であるか否かを判定する(ステップS09)。
On the other hand, when the voltage difference | Vm−Vb | is less than the reference value ΔVstd in step S07, the
ステップS09において、直流電流Ibが閾値Istd以上であるとき、すなわち、電圧差|Vm−Vb|が所定の基準値ΔVstdを下回るときであって、かつ、直流電流Ibが閾値Istd以上であるとき、制御装置30は、システムリレーSMRGが溶着していると判定する(ステップS10)。そして、制御装置30は、信号EMG1を生成して溶着警告ランプ40へ出力する。溶着警告ランプ40は、信号EMG1に応じて点灯する(ステップS11)。
In step S09, when the direct current Ib is greater than or equal to the threshold value Istd, that is, when the voltage difference | Vm−Vb | is less than a predetermined reference value ΔVstd and the direct current Ib is greater than or equal to the threshold value Istd,
一方、ステップS09において、直流電流Ibが閾値Istdよりも低いとき、すなわち、電圧差|Vm−Vb|が所定の基準値ΔVstdを下回るときであって、かつ、直流電流Ibが閾値Istdよりも低いとき、制御装置30は、電圧センサ13,10の少なくとも一方が故障していると判定する(ステップS12)。そして、制御装置30は、信号EMG2を生成してセンサ故障警告ランプ42へ出力する。センサ故障警告ランプ42は、信号EMG2に応じて点灯する(ステップS13)。
On the other hand, in step S09, when the direct current Ib is lower than the threshold value Istd, that is, when the voltage difference | Vm−Vb | is lower than a predetermined reference value ΔVstd, and the direct current Ib is lower than the threshold value Istd. At this time, the
なお、制御装置30によるシステムリレーSMRGの溶着判定は、実際にはCPUにより実行され、CPUは、図3に示す各ステップを備えるプログラムをROMから読出し、図3に示す各ステップを実行してシステムリレーSMRGの溶着を判定する。
Note that the determination of welding of the system relay SMRG by the
したがって、ROMは、システムリレーSMRGの溶着を判定する制御をコンピュータ(CPU)に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ(CPU)読取り可能な記録媒体に相当する。 Therefore, the ROM corresponds to a computer (CPU) readable recording medium in which a program for causing a computer (CPU) to execute control for determining welding of the system relay SMRG is recorded.
また、本実施の形態では、システムリレーSMRGの溶着を判定する動作について説明したが、同様の動作を行なうことにより、システムリレーSMRBの溶着についても判定可能であることは明らかである。具体的には、システムリレーSMRBのみをオフしてコンデンサC2をディスチャージすることによりシステムリレーSMRBの溶着を判定することができる。 In the present embodiment, the operation for determining welding of system relay SMRG has been described. However, it is obvious that the welding of system relay SMRB can also be determined by performing the same operation. Specifically, the welding of the system relay SMRB can be determined by turning off only the system relay SMRB and discharging the capacitor C2.
以上のように、この発明の実施の形態1によれば、電圧センサの故障に起因してシステムリレーが誤って溶着と判定されるのを防止することができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to prevent the system relay from being erroneously determined to be welded due to the failure of the voltage sensor.
さらに、システムリレーの溶着判定に併せて電圧センサの故障判定を行なうことが可能となる。 Furthermore, it becomes possible to determine the failure of the voltage sensor in conjunction with the determination of welding of the system relay.
[実施の形態2]
図4は、図1に示すシステムリレーSMRBの溶着を判定する動作を説明するためのタイミングチャートである。以下に述べるように、システムリレーSMRBの溶着判定は、車両システムの起動時に行なわれるコンデンサC2のプリチャージにおいて実行される。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of determining welding of system relay SMRB shown in FIG. As described below, welding determination of system relay SMRB is executed in precharging of capacitor C2 that is performed when the vehicle system is started.
図4を参照して、タイミングt1でイグニッションキーがオンされると、続くタイミングt2からタイミングt20までの期間T2において、システムリレーSMRPのみをオンしてシステムリレーSMRBの溶着が判定される。さらに、この期間T2において、電圧センサ13,10の故障が判定される。
Referring to FIG. 4, when the ignition key is turned on at timing t1, only system relay SMRP is turned on in a subsequent period T2 from timing t2 to timing t20, and welding of system relay SMRB is determined. Further, in this period T2, the failure of the
詳細には、タイミングt1でイグニッションキーがオンされた後にタイミングt2でHレベルの信号SEPが生成されてシステムリレーSMRPのみがオンされると、タイミングt2以降の期間T2において、電圧センサ13からの電圧Vmおよび電流センサ12からの直流電流Ibに基づいてシステムリレーSMRBの溶着が判定される。
More specifically, when the H level signal SEP is generated at timing t2 after the ignition key is turned on at timing t1 and only the system relay SMRP is turned on, the voltage from the
具体的には、タイミングt2においてシステムリレーSMRPのみがオンされたとき、システムリレーSMRBが溶着していると、コンデンサC2の両端の電圧Vmは、曲線k14で示すように、徐々に増加し、その後、所定のプリチャージ電圧を保持するように変化する。 Specifically, when only system relay SMRP is turned on at timing t2, if system relay SMRB is welded, voltage Vm across capacitor C2 gradually increases as shown by curve k14, and thereafter , And changes so as to maintain a predetermined precharge voltage.
一方、システムリレーSMRBが溶着していない場合は、電圧Vmは、曲線k15で示すうように、タイミングt2以降においても増加せず、一定値を維持する。 On the other hand, when system relay SMRB is not welded, voltage Vm does not increase after timing t2, as shown by curve k15, and maintains a constant value.
そこで、制御装置30は、タイミングt2以降の期間T2において、所定の基準値Vstd以上の電圧Vmが電圧センサ13によって検出されたとき、システムリレーSMRBが溶着していないと判定する。
Therefore,
一方、この期間T2において、所定の基準値Vstdよりも低い電圧Vmが電圧センサ13によって検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRBが溶着していると判定する。
On the other hand, when voltage Vm lower than predetermined reference value Vstd is detected by
しかしながら、電圧センサ13からの電圧Vmに基づいてシステムリレーSMRBの溶着を判定する方法では、電圧センサ13に故障が生じると、システムリレーSMRB自体が正常であるにも拘らず誤って溶着していると判定する可能性がある。
However, in the method of determining the welding of the system relay SMRB based on the voltage Vm from the
すなわち、電圧センサ13が故障している場合、電圧センサ13からの電圧Vmは、曲線k14で示すように、時刻t2以降において、高い電圧値に固定される。そのため、制御装置30は、電圧Vmが基準値Vstd以上であるとして、システムリレーSMRBが溶着していると判定する。この結果、電圧センサ13の故障に起因して誤ってシステムリレーSMRBが溶着していると判定されることとなる。
That is, when the
そこで、かかる誤判定を防止するために、制御装置30は、タイミングt2以降の期間T2において、上述した電圧センサ13からの電圧Vmに加えて、電流センサ12からの直流電流Ibに基づいて、システムリレーSMRBが溶着しているか否か、および、電圧センサ13が故障しているか否かを判定する。
Therefore, in order to prevent such a misjudgment, the
具体的には、タイミングt2でシステムリレーSMRPのみがオンされると、直流電流Ibは、曲線k11で示すように一定値(略零)となる。 Specifically, when only system relay SMRP is turned on at timing t2, DC current Ib becomes a constant value (substantially zero) as shown by curve k11.
しかしながら、システムリレーSMRBが溶着していれば、直流電源BはシステムリレーSMRBとシステムリレーSMRPとを介してコンデンサC2と接続され、コンデンサC2に電力を供給することになる。この場合、直流電流Ibは、曲線k10で示すように、急峻に増加し、その後減少する。 However, if system relay SMRB is welded, DC power supply B is connected to capacitor C2 via system relay SMRB and system relay SMRP, and supplies power to capacitor C2. In this case, as indicated by the curve k10, the direct current Ib increases sharply and then decreases.
そこで、制御装置30は、電圧センサ13からの電圧Vmおよび電流センサ12からの直流電流Ibに基づいて、システムリレーSMRBの溶着を判定するとともに、電圧センサ13の故障を判定する。
Therefore,
具体的には、タイミングt2以降の期間T2において、タイミングt2でシステムリレーSMRPがオンされた後、曲線k15で示すように、所定の基準値Vstdを下回る電圧Vmが電圧センサ13によって検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRBが溶着していないと判定する。
Specifically, in the period T2 after the timing t2, after the system relay SMRP is turned on at the timing t2, the
なお、制御装置30は、システムリレーSMRBが溶着していないと判定したとき、続くタイミングt3でHレベルの信号SEBを生成してシステムリレーSMRBへ出力する。これにより、直流電源Bは、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRPおよび抵抗Rとを介して、コンデンサC2に接続される。そして、直流電源Bは、コンデンサC2のプリチャージを開始する。そして、電圧センサ13からの電圧Vmがプリチャージ電圧に達したと判定されると、制御装置30は、タイミングt4でHレベルの信号SEGを生成してシステムリレーSMRGへ出力し、タイミングt5でLレベルの信号SEPを生成してシステムリレーSMRPへ出力する。
When it is determined that system relay SMRB is not welded,
一方、この期間T2において、曲線k13で示すように、所定の基準値Vstd以上の電圧Vmが電圧センサ13によって検出されたときであって、かつ、曲線k10で示すように、所定の閾値Istd以上の直流電流Ibが電流センサ12によって検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRBが溶着していると判定する。
On the other hand, during the period T2, as indicated by the curve k13, when the voltage Vm equal to or higher than the predetermined reference value Vstd is detected by the
さらに、制御装置30は、この期間T2において、曲線k14で示すように、所定の基準値Vtsd以上の電圧Vmが電圧センサ13によって検出されたときであって、かつ、曲線k11で示すように、所定の閾値Istdを下回る直流電流Ibが電流センサ12によって検出されたとき、制御装置30は、電圧センサ13が故障していると判定する。
Furthermore, in the period T2, the
図5は、図4に示すシステムリレーSMRGの溶着を判定するための動作および電圧センサ13の故障を判定するための動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining an operation for determining welding of system relay SMRG shown in FIG. 4 and an operation for determining failure of
図5を参照して、イグニッションキーがオンされると(ステップS21)、制御装置30は、Hレベルの信号SEPを生成してシステムリレーSMRPへ出力し、システムリレーSMRPのみをオンする(ステップS22)。
Referring to FIG. 5, when the ignition key is turned on (step S21),
さらに、制御装置30は、電流センサ12から直流電流Ibを受けるとともに(ステップS23)、電圧センサ13から電圧Vmを受ける(ステップS24)。制御装置30は、各センサからの検出値を取得するのに並行して、図示しない計時手段を用いてシステムリレーSMRPのみをオンしたタイミングからの経過時間をカウントする。
Further,
そして、制御装置30は、システムリレーSMRPのみをオンしたタイミングから期間T2が経過したタイミングにおいて(ステップS25)、電圧センサ13からの電圧Vmが基準値Vstd以上であるか否かを判定する(ステップS26)。
Then,
ステップS26において、電圧Vmが基準値Vstdよりも低いとき、制御装置30は、システムリレーSMRBは正常である(溶着していない)と判定する(ステップS27)。さらに、制御装置30は、Hレベルの信号SEBを生成してシステムリレーSMRBをオンする。これにより、直流電源Bは、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRPおよび抵抗Rとを介してコンデンサC2に接続され、コンデンサC2のプリチャージを開始する。
In step S26, when voltage Vm is lower than reference value Vstd,
一方、ステップS26において、電圧Vmが基準値ΔVstd以上であるとき、制御装置30は、続いて、直流電流Ibが閾値Istd以上であるか否かを判定する(ステップS28)。
On the other hand, when the voltage Vm is greater than or equal to the reference value ΔVstd in step S26, the
ステップS28において、直流電流Ibが閾値Istd以上であるとき、すなわち、電圧Vmが所定の基準値ΔVstd以上であって、かつ、直流電流Ibが閾値Istd以上であるとき、制御装置30は、システムリレーSMRBが溶着していると判定する(ステップS29)。そして、制御装置30は、信号EMG1を生成して溶着警告ランプ40へ出力する。溶着警告ランプ40は、信号EMG1に応じて点灯する(ステップS30)。
In step S28, when the direct current Ib is equal to or greater than the threshold value Istd, that is, when the voltage Vm is equal to or greater than the predetermined reference value ΔVstd and the direct current Ib is equal to or greater than the threshold value Istd, the
一方、ステップS28において、直流電流Ibが閾値Istdよりも低いとき、すなわち、電圧Vmが所定の基準値ΔVstd以上であって、かつ、直流電流Ibが閾値Istdよりも低いとき、制御装置30は、電圧センサ13が故障していると判定する(ステップS31)。そして、制御装置30は、信号EMG2を生成してセンサ故障警告ランプ42へ出力する。センサ故障警告ランプ42は、信号EMG2に応じて点灯する(ステップS32)。
On the other hand, when the direct current Ib is lower than the threshold value Istd in step S28, that is, when the voltage Vm is equal to or higher than the predetermined reference value ΔVstd and the direct current Ib is lower than the threshold value Istd, the
なお、制御装置30によるシステムリレーSMRBの溶着判定は、実際にはCPUにより実行され、CPUは、図5に示す各ステップを備えるプログラムをROMから読出し、図5に示す各ステップを実行してシステムリレーSMRBの溶着を判定する。
Note that the determination of welding of the system relay SMRB by the
したがって、ROMは、システムリレーSMRBの溶着を判定する制御をコンピュータ(CPU)に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ(CPU)読取り可能な記録媒体に相当する。 Therefore, the ROM corresponds to a computer (CPU) readable recording medium that records a program for causing the computer (CPU) to execute control for determining welding of the system relay SMRB.
以上のように、この発明の実施の形態2によれば、電圧センサの故障に起因してシステムリレーが誤って溶着と判定されるのを防止することができる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, it is possible to prevent the system relay from being erroneously determined to be welded due to the failure of the voltage sensor.
さらに、システムリレーの溶着判定に併せて電圧センサの故障判定を行なうことが可能となる。 Furthermore, it becomes possible to determine the failure of the voltage sensor in conjunction with the determination of welding of the system relay.
[実施の形態3]
図6は、図1に示す直流電源Bの正極側に配されるシステムリレーSMRBと直流電源Bの負極側に配されるシステムリレーSMRG,SMRPとの間の溶着を判定する動作を説明するためのタイミングチャートである。
[Embodiment 3]
FIG. 6 illustrates an operation for determining welding between system relay SMRB arranged on the positive electrode side of DC power supply B shown in FIG. 1 and system relays SMRG and SMRP arranged on the negative electrode side of DC power supply B. It is a timing chart.
図6を参照して、タイミングt1でイグニッションキーがオンされた後、タイミングt10からタイミングt11までの期間T3においては、システムリレーSMRB,SMRP,SMRGの全てをオフしてコンデンサC2のディスチャージが行なわれる。そして、このコンデンサC2のディスチャージ実行時において、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間の溶着が判定される。 Referring to FIG. 6, after the ignition key is turned on at timing t1, in a period T3 from timing t10 to timing t11, all of system relays SMRB, SMRP, SMRG are turned off and capacitor C2 is discharged. . Then, when this capacitor C2 is discharged, the welding between the system relay SMRB and the system relays SMRP, SMRG is determined.
詳細には、タイミングt1でイグニッションキーがオンされると、所定の基準値Vstd1以上である電圧Vmが電圧センサ13によって検出されたことに応じて、コンデンサC2のディスチャージを指示するための信号DCHがLレベルからHレベルに切換えられる。そして、コンデンサC2のディスチャージが開始されたタイミングt10以降の期間T3において、電圧センサ13からの電圧Vm、電圧センサ10からの直流電圧Vbおよび電流センサ12からの直流電流Ibに基づいてシステムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間の溶着が判定される。
More specifically, when the ignition key is turned on at timing t1, the signal DCH for instructing the discharge of the capacitor C2 is detected in response to the
具体的には、タイミングt10においてコンデンサC2のディスチャージが開始されたとき、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していない場合は、コンデンサC2の両端の電圧Vmは、曲線k23で示すように、所定のプリチャージ電圧から徐々に減少し、その後略零を保持するように変化する。 Specifically, when discharge of the capacitor C2 is started at the timing t10, if the system relay SMRB and the system relays SMRP and SMRG are not welded, the voltage Vm across the capacitor C2 is represented by a curve k23. As shown, the voltage gradually decreases from a predetermined precharge voltage, and then changes so as to maintain substantially zero.
一方、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着している場合は、直流電源BがシステムリレーSMRBおよびシステムリレーSMRP(またはSMRG)を介してコンデンサC2に接続され、直流電源BからコンデンサC2に電力が供給されることになる。そのため、電圧Vmは、曲線k25で示すように、タイミングt10以降においても減少せず、一定値を維持する。 On the other hand, when system relay SMRB and system relays SMRP and SMRG are welded, DC power supply B is connected to capacitor C2 via system relay SMRB and system relay SMRP (or SMRG), and from DC power supply B Electric power is supplied to the capacitor C2. Therefore, the voltage Vm does not decrease after the timing t10 and maintains a constant value as indicated by a curve k25.
そこで、制御装置30は、タイミングt10以降の期間T3において、曲線k23で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstd以上の電圧差が検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していないと判定する。
Therefore, in the period T3 after the timing t10, the
一方、この期間T3において、曲線k25で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstdを下回る電圧差が検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していると判定する。
On the other hand, when a voltage difference lower than a predetermined reference value ΔVstd is detected between the voltage Vm from the
しかしながら、電圧センサ13,10の少なくとも1つが故障している場合、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が正常であるにも拘わらず、制御装置30は誤って溶着していると判定する可能性がある。
However, when at least one of the
詳細には、たとえば電圧センサ13が故障している場合、電圧センサ13からの電圧Vmは、曲線k24で示すように、時刻t10以降において高い値に固定される。そのため、制御装置30は、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstd以上の電圧差があるとして、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していると判定する。
Specifically, for example, when the
そこで、かかる誤判定を防止するために、制御装置30は、タイミングt10以降の期間T3において、上述した電圧センサ13,10からの電圧Vm,直流電圧Vbに加えて、電流センサ12からの直流電流Ibに基づいて、システムリレーSMRBが溶着しているか否か、および、電圧センサ13,10が故障しているか否かを判定する。
Therefore, in order to prevent such a misjudgment, the
具体的には、タイミングt10でコンデンサC2のディスチャージが開始されると、直流電源BがコンデンサC2から遮断されていることに応じて、直流電流Ibは、曲線k21で示すように一定値(略零)となる。 Specifically, when the discharge of the capacitor C2 is started at the timing t10, the DC current Ib is a constant value (substantially zero) as shown by the curve k21 in response to the DC power supply B being cut off from the capacitor C2. )
しかしながら、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していれば、直流電源BはシステムリレーSMRBとシステムリレーSMRG(またはSMRP)とを介してコンデンサC2と接続され、ディスチャージ中のコンデンサC2に電力を供給することになる。この場合、直流電流Ibは、曲線k20で示すように、徐々に上昇する。 However, if the system relay SMRB and the system relays SMRP, SMRG are welded, the DC power source B is connected to the capacitor C2 via the system relay SMRB and the system relay SMRG (or SMRP), and the discharging capacitor Power will be supplied to C2. In this case, the direct current Ib gradually increases as shown by the curve k20.
そこで、制御装置30は、コンデンサC2のディスチャージにおいて、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの電圧差、および電流センサ12からの直流電流Ibに基づいて、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間の溶着を判定するとともに、電圧センサ13,10の故障を判定する。
Therefore, the
具体的には、タイミングt10以降の期間T3において、タイミングt10でコンデンサC2のディスチャージが開始された後、曲線k23で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstd以上の電圧差が検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していないと判定する。
Specifically, in the period T3 after the timing t10, after the discharge of the capacitor C2 is started at the timing t10, the voltage Vm from the
一方、この期間T3において、曲線k25で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstdを下回る電圧差が検出されたときであって、かつ、曲線k20で示すように、所定の閾値Istd以上の直流電流Ibが電流センサ12によって検出されたとき、制御装置30は、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していると判定する。
On the other hand, during the period T3, as indicated by the curve k25, a voltage difference below a predetermined reference value ΔVstd is detected between the voltage Vm from the
さらに、制御装置30は、この期間T3において、曲線k24で示すように、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの間に所定の基準値ΔVstdを下回る電圧差が検出されたときであって、かつ、曲線k21で示すように、所定の閾値Istdを下回る直流電流Ibが電流センサ12によって検出されたとき、制御装置30は、電圧センサ10,13の少なくとも一方が故障していると判定する。
Further, in this period T3, the
図7は、図6に示すシステムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間の溶着を判定するための動作および電圧センサ13,10の故障を判定するための動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining an operation for determining welding between system relay SMRB and system relays SMRP and SMRG shown in FIG. 6 and an operation for determining failure of
図7を参照して、イグニッションキーがオンされると(ステップS41)、制御装置30は、電圧センサ13からの電圧Vmが所定の基準値Vstd1以上であるか否かを判定する(ステップS42)。そして、電圧Vmが所定の基準値Vstd1以上であるとき、制御装置30は、信号DCHがHレベルに切換えられたことに応じて、コンデンサC2のディスチャージを開始する(ステップS43)。
Referring to FIG. 7, when the ignition key is turned on (step S41),
コンデンサC2のディスチャージが開始されると、制御装置30は、電流センサ12から直流電流Ibを受けるとともに(ステップS44)、電圧センサ13から電圧Vmを受け、電圧センサ10から直流電圧Vbを受ける(ステップS45)。制御装置30は、各センサからの検出値を取得するのに並行して、図示しない計時手段を用いてコンデンサC2のディスチャージを開始したタイミングからの経過時間をカウントする。
When discharging of capacitor C2 is started,
そして、制御装置30は、コンデンサC2のディスチャージを開始したタイミングから期間T3が経過したタイミングにおいて(ステップS46)、電圧センサ13からの電圧Vmと電圧センサ10からの直流電圧Vbとの電圧差|Vm−Vb|が基準値ΔVstd以上であるか否かを判定する(ステップS47)。
The
ステップS47において、電圧差|Vm−Vb|が基準値ΔVstd以上であるとき、制御装置30は、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間は正常である(溶着していない)と判定する(ステップS48)。
In step S47, when voltage difference | Vm−Vb | is greater than or equal to reference value ΔVstd,
一方、ステップS47において、電圧差|Vm−Vb|が基準値ΔVstdを下回るとき、制御装置30は、続いて、直流電流Ibが閾値Istd以上であるか否かを判定する(ステップS49)。
On the other hand, when the voltage difference | Vm−Vb | is lower than the reference value ΔVstd in step S47, the
ステップS49において、直流電流Ibが閾値Istd以上であるとき、すなわち、電圧差|Vm−Vb|が所定の基準値ΔVstdを下回るときであって、かつ、直流電流Ibが閾値Istd以上であるとき、制御装置30は、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間が溶着していると判定する(ステップS50)。そして、制御装置30は、信号EMG1を生成して溶着警告ランプ40へ出力する。溶着警告ランプ40は、信号EMG1に応じて点灯する(ステップS51)。
In step S49, when the direct current Ib is greater than or equal to the threshold value Istd, that is, when the voltage difference | Vm−Vb | is less than a predetermined reference value ΔVstd and the direct current Ib is greater than or equal to the threshold value Istd,
一方、ステップS49において、直流電流Ibが閾値Istdよりも低いとき、すなわち、電圧差|Vm−Vb|が所定の基準値ΔVstdを下回るときであって、かつ、直流電流Ibが閾値Istdよりも低いとき、制御装置30は、電圧センサ13,10の少なくとも一方が故障していると判定する(ステップS52)。そして、制御装置30は、信号EMG2を生成してセンサ故障警告ランプ42へ出力する。センサ故障警告ランプ42は、信号EMG2に応じて点灯する(ステップS53)。
On the other hand, in step S49, when the direct current Ib is lower than the threshold value Istd, that is, when the voltage difference | Vm−Vb | is lower than a predetermined reference value ΔVstd, and the direct current Ib is lower than the threshold value Istd. At this time, the
なお、制御装置30によるシステムリレーSMRGの溶着判定は、実際にはCPUにより実行され、CPUは、図7に示す各ステップを備えるプログラムをROMから読出し、図7に示す各ステップを実行してシステムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGとの間の溶着を判定する。
It should be noted that the determination of welding of system relay SMRG by
したがって、ROMは、システムリレーSMRBとシステムリレーSMRP,SMRGと間の溶着を判定する制御をコンピュータ(CPU)に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ(CPU)読取り可能な記録媒体に相当する。 Therefore, the ROM corresponds to a computer (CPU) readable recording medium that records a program for causing the computer (CPU) to execute control for determining welding between the system relay SMRB and the system relays SMRP and SMRG.
以上のように、この発明の実施の形態3によれば、電圧センサの故障に起因してシステムリレーが誤って溶着と判定されるのを防止することができる。 As described above, according to the third embodiment of the present invention, it is possible to prevent the system relay from being erroneously determined to be welded due to the failure of the voltage sensor.
さらに、システムリレーの溶着判定に併せて電圧センサの故障判定を行なうことが可能となる。 Furthermore, it becomes possible to determine the failure of the voltage sensor in conjunction with the determination of welding of the system relay.
なお、この発明において、システムリレーSMRB,SMRG,SMRP、電流センサ12、コンデンサC2、電圧センサ10,13および制御装置30は、この発明による「電源制御装置」を構成する。
In the present invention, system relays SMRB, SMRG, SMRP,
また、制御装置30は、システムリレーSMRB,SMRG,SMRPの溶着を判定する「溶着判定手段」を構成するとともに、電圧センサ10,13の故障を判定する「故障判定手段」を構成する。
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、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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明は、リレーの溶着の誤判定を防止可能な電源制御装置に適用される。 The present invention is applied to a power supply control device capable of preventing erroneous determination of relay welding.
B 直流電源、12,24 電流センサ、10,13 電圧センサ、20 インバータ、21 U相アーム、22 V相アーム、23 W相アーム、30 制御装置、40 溶着警告ランプ、42 故障警告ランプ、100 モータ駆動装置、SMRB,SMRP,SMRG システムリレー、R 抵抗、Q1〜Q6 IGBT素子、D1〜D6 ダイオード、M1 交流モータ。 B DC power supply, 12, 24 Current sensor, 10, 13 Voltage sensor, 20 Inverter, 21 U-phase arm, 22 V-phase arm, 23 W-phase arm, 30 Control device, 40 Welding warning lamp, 42 Failure warning lamp, 100 Motor Driving device, SMRB, SMRP, SMRG System relay, R resistance, Q1-Q6 IGBT element, D1-D6 diode, M1 AC motor.
Claims (4)
前記直流電源の一方極に接続された第1のリレーと、
前記直流電源の他方極に接続された第2のリレーと、
一方端子が前記第1のリレーを介して前記直流電源の一方極側に接続され、他方端子が前記第2のリレーを介して前記直流電源の他方極側に接続された容量素子と、
前記容量素子の両端の電圧を検出する第1の電圧センサと、
前記直流電源からの直流電圧を検出する第2の電圧センサと、
前記直流電源から流れ出る直流電流を検出する電流センサと、
前記第1および第2の電圧センサによって検出された電圧に基づいて、前記電源制御装置の異常の有無を判定し、前記電源制御装置が異常と判定された場合には、前記電流センサによって検出された電流に基づいて、前記第1および第2のリレーの溶着の少なくとも一方が溶着しているか、前記第1および第2の電圧センサの少なくとも一方が故障しているかを判定するための判定手段とを備える、電源制御装置。 A power supply control device for a DC power supply ,
A first relay connected to one pole of the DC power supply;
A second relay connected to the other pole of the DC power supply;
A capacitive element having one terminal connected to one pole side of the DC power supply via the first relay and the other terminal connected to the other pole side of the DC power supply via the second relay;
A first voltage sensor for detecting a voltage across the capacitive element;
A second voltage sensor for detecting a DC voltage from the DC power supply;
A current sensor for detecting a direct current flowing from the direct current power source;
Based on the voltages detected by the first and second voltage sensors, the presence or absence of abnormality of the power supply control device is determined, and when the power supply control device is determined to be abnormal, it is detected by the current sensor. Determining means for determining whether at least one of the welds of the first and second relays is welded or at least one of the first and second voltage sensors has failed based on the measured current. A power supply control device.
前記第2のリレーのみをオフしたときに前記所定の基準値よりも低い電圧差が前記第1の電圧センサの検出値と前記第2の電圧センサの検出値との間に検出され、かつ、前記所定の閾値を下回る電流が前記電流センサによって検出されると、前記第1および第2の電圧センサの少なくとも一方が故障していると判定する、請求項1に記載の電源制御装置。 Before SL-size constant means, said second relay only off to the detected value and the second voltage of said first voltage sensor is a voltage difference lower than the predetermined reference value when discharging the capacitive element is detected between the detection value of the sensor, and, when Jo Tokoro above the threshold current is detected by the current sensor, it determines that the second relay is welded,
Is detected between the detection value of the predetermined said lower voltage difference than the reference value the first voltage detection value and the second voltage sensors of the sensor when the off only before Symbol second relay, and The power supply control device according to claim 1, wherein when a current lower than the predetermined threshold is detected by the current sensor, it is determined that at least one of the first and second voltage sensors is out of order.
前記第2のリレーのみをオンしたときに前記所定の基準値以上の電圧が前記第1の電圧センサによって検出され、かつ、前記所定の閾値を下回る電流が前記電流センサによって検出されると、前記第1の電圧センサが故障していると判定する、請求項1に記載の電源制御装置。 Before SL-size constant means, the second voltage not lower than a predetermined reference value when only the turns on the relay is detected by said first voltage sensor, and detects more than a predetermined threshold value of current by said current sensor If it is determined that the first relay is welded,
It detected the predetermined reference value or more voltage when turned only before Symbol second relay by said first voltage sensor, and when the current falls below the predetermined threshold value is detected by said current sensor, The power supply control device according to claim 1, wherein it is determined that the first voltage sensor has failed.
前記第1および第2のリレーをオフして前記容量素子を放電したときに前記所定の基準値よりも低い電圧差が前記前記第1の電圧センサの検出値と前記第2の電圧センサの検出値との間に検出され、かつ、前記所定の閾値を下回る電流が前記電流センサによって検出されると、前記第1および第2の電圧センサの少なくとも一方が故障していると判定する、請求項1に記載の電源制御装置。 Before SL-size constant means, said voltage difference lower than the predetermined reference value when discharging the capacitive element by turning off the first and second relay and the detection value of said first voltage sensor first is detected between the detection value of the second voltage sensor, and, when Jo Tokoro above the threshold current is detected by the current sensor, determining that the first and second relay is welded,
Before SL of the first and second of said second voltage sensor the voltage difference lower than a predetermined reference value and the detected value of said first voltage sensor when discharging the capacitive element and turns off the relay And determining that at least one of the first and second voltage sensors is faulty when a current that is detected between a detected value and less than the predetermined threshold is detected by the current sensor. Item 4. The power supply control device according to Item 1.
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