JP5434388B2 - リレー故障診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、高電圧バッテリ等の直流電源と負荷との間に接続されるリレーに溶着（故障）が生じているか否かを診断するリレー故障診断装置に関する。

電気自動車やハイブリット自動車などの走行駆動用のモータを有する電動車両では、このモータを駆動するインバータと、このインバータに直流電力を供給する高電圧のバッテリを備えている。電力供給ライン（接続配線）を介して接続されるバッテリとインバータとの間には、この電力供給ラインを接続／遮断するためのリレーが配置されている。

また、前記電力供給ラインに過電流が流れた場合等には、リレーが溶着してリレー故障が生じる虞がある。このため、従来より、リレーが溶着しているか否かを診断するリレー故障診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１１６４８５号公報

前記特許文献１の装置（リレー溶着検出装置）では、インバータから出力される電圧に基づいて、バッテリのプラス側、マイナス側のどちらかのリレーが溶着しているかを判定している。このため、インバータに何らかの異常等が発生した場合には、インバータから出力される所定の電圧を検出することができなくなるため、リレーが溶着しているかを判定することができなるという問題があった。

そこで、本発明は、インバータに何らかの異常等が発生した場合などにおいても、リレーの溶着故障の有無を信頼性よく診断することができるリレー故障診断装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明は、直流電源の正極側と第１の負荷とを接続する第１の電力ラインの接続／遮断を行なう第１のリレー、及び前記直流電源の負極側と前記第１の負荷とを接続する第２の電力ラインの接続／遮断を行なう第２のリレーに対して溶着故障の有無を診断するリレー故障診断装置において、前記第１、第２の各リレーにオン／オフ信号を出力して、該第１、第２の各リレーの接続／遮断を制御するリレー制御手段と、前記第１の電力ラインと前記第２の電力ラインとの間に前記第１の負荷と並列に接続された第２の負荷に対して、駆動停止信号又は駆動指令信号を出力する駆動手段と、前記第１、第２の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断するリレー故障診断手段と、を有している。そして、前記リレー故障診断手段は、前記第１の負荷が故障して前記第１、第２の各リレーが強制的に接続状態から遮断された場合に、前記駆動手段から前記第２の負荷に駆動停止信号を出力させて該第２の負荷の駆動を停止させ、前記リレー制御手段から前記第１、第２の各リレーにそれぞれオフ信号が個別に切替えて出力されたときの該オフ信号に基づいて、前記第１、第２の各リレーの診断許可条件がそれぞれ成立したと判定すると、前記駆動手段から前記第２の負荷に駆動指令信号を出力させて該第２の負荷を再度駆動させた時における、前記第２の負荷からの出力電流又は／及び出力電圧の変化に基づいて、前記第１、第２の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断する。

本発明によれば、第１のリレー又は／及び第２のリレーに溶着が生じていれば、溶着しているリレーはリレー制御手段からオフ信号が出力されていても接続状態にある。よって、リレー制御手段から第１、第２の各リレーにそれぞれオン信号又はオフ信号を個別に切替えて出力し、かつ駆動手段から第１の負荷又は第２の負荷に駆動指令信号を出力することにより、第１のリレー又は／及び第２のリレーに溶着が生じていれば、第２の負荷からの出力電流又は／及び出力電圧が変化するので、このときの出力電流又は／及び出力電圧の変化に基づいて、第１、第２の各リレーが溶着しているか否かを診断することができる。

本発明の実施形態１に係るリレー故障診断装置を電動車両の駆動系に適用した際の概略構成を示す図。 本発明の実施形態１に係るリレー故障診断装置のリレー故障診断部の構成を示すブロック図。 実施形態１〜４の各メインリレーの故障診断処理時における各信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングと、バッテリ充電電流及び電源電圧の変化を示す図。 実施形態１における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態１における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態２における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態２における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 本発明の実施形態３に係るリレー故障診断装置のリレー故障診断部の構成を示すブロック図。 実施形態３における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態３における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態４における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態４における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態５〜８の各メインリレーの故障診断処理時における各信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングと、バッテリ充電電流及び電源電圧の変化を示す図。 実施形態５における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態５における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態６における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態６における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャー。 実施形態７における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態７における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態８における（−）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャート。 実施形態８における（＋）側メインリレーの故障診断処理を示すフローチャー。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係るリレー故障診断装置を電動車両（本実施形態では電気自動車）の駆動系に適用した際の概略構成を示す図である。

図１に示すように、この電気自動車の駆動系は、走行駆動用のモータ（例えば、３相交流モータ）１を駆動する第１の負荷としてのインバータ２と、インバータ２に電力供給するためのリチウムイオン電池等の強電バッテリ（直流電源）３と、インバータ２と強電バッテリ３間の負極側電力ライン４に接続された負極側メインリレー（以下、「（−）側メインリレー」という）５と、インバータ２と強電バッテリ３間の正極側電力ライン６に接続された正極側メインリレー（以下、「（＋）側メインリレー」という）７と、（−）側メインリレー５に並列に接続されたプリチャージリレー８、及び負極側電力ライン４と正極側電力ライン６間に入力側が接続された第２の負荷としてのＤＣ／ＤＣコンバータ９を有している。インバータ２とＤＣ／ＤＣコンバータ９は並列に接続されている。

インバータ２は、強電バッテリ３から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力をモータ１に供給する。インバータ２には、モータ１を所望の回転数で回転させるためのスイッチング素子（不図示）をスイッチング制御するための制御装置（不図示）が接続されている。

正極側電力ライン６を接続／遮断する（＋）側メインリレー７、負極側電力ライン４を接続／遮断する（−）側メインリレー５、及びプリチャージリレー８は、リレー制御部１０からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいてそれぞれ接続／遮断制御される。なお、プリチャージリレー８は、強電バッテリ３とインバータ２とを接続する起動時に（−）側メインリレー５に急激に高電圧が印加されるのを防止するために、（−）側メインリレー５を接続する前に接続されるリレーである。また、（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７、及びプリチャージリレー８には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が溶着故障しているか否かを診断するリレー故障診断部１１が接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、コンバータ駆動制御部１２からの駆動指令信号に基づいて強電バッテリ３から供給される直流電力を降圧して、車両電装系などの補機類（不図示）に供給する。本実施形態では、前記リレー制御部１０、リレー故障診断部１１、コンバータ駆動制御部１２とでリレー故障診断装置１３が構成されている。リレー故障診断装置１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを主体に構成されているマイクロコンピュータを用いることができる。

リレー故障診断装置１３には、この装置の電源用バッテリ（２次電池）１４が接続されている。電源用バッテリ１４の電源電圧は、例えば１４Ｖである。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力側と電源用バッテリ１４間は接続されており、その間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４へのバッテリ充電電流（以下、「充電電流」という）を計測する電流計１５が接続されている。

リレー故障診断部１１は、図２に示すように、前記各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）の診断許可の可否を判定する診断許可判定部２０と、この診断許可判定部２０で診断許可の判定時に前記コンバータ駆動制御部１２に駆動指令信号を出力する駆動指令部２１と、診断許可判定部２０で診断許可の判定時に各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）の故障診断に用いるパラメータを算出するパラメータ算出部２２と、このパラメータ算出部２２で算出したパラメータに基づいてリレーが溶着しているか否かの判定を行なう判定部２３を有している（詳細は後述する）。

次に、リレー故障診断部１１による各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）の故障診断処理について説明する。本実施形態の故障診断処理は、インバータ２に異常（故障）が生じて、接続保持されていた各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が、リレー制御部１０とは別系統の制御部（不図示）からの遮断信号により強制的に遮断処理された後に行われる。

各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）の接続（ＯＮ）時には、所定アンペアの電流が流れているので、各メインリレーが強制的に遮断された瞬間に大気放電による火花の発生により、各メインリレーに溶着故障が生じる虞がある。このため、各メインリレーが強制的に遮断された場合に、各メインリレーの故障診断処理を行うことは、電気自動車の駆動系全体の信頼性を高めるためにも有益である。

図３は、本実施形態の各メインリレーの故障診断処理時における各信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングと、バッテリ充電電流及び電源電圧（リレー故障診断装置１３への供給される電源電圧）の変化を示す図、図４は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャート、図５は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。なお、図３において、時刻ｔ１以前（図３の左側）が、インバータ２に異常（故障）が生じてなく各メインリレーが接続保持されているとき、時刻ｔ１以降（図３の右側）が、インバータ２に異常（故障）が生じて各メインリレーが強制的に遮断された後の各メインリレーの故障診断処理時を示している。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
インバータ２に異常（故障）が生じて、接続保持されていた各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が強制的に遮断処理された後において、図３、図４に示すように、時刻ｔ１で、リレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＦＦ（遮断）信号を出力するとともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する（図４のステップＳ１）。なお、時刻ｔ１では、（＋）側メインリレー７にＯＮ（接続）信号が、プリチャージリレー８にＯＦＦ（遮断）信号が出力されている。

そして、リレー故障診断部１１の診断許可判定部２０は、このときにリレー制御部１０から出力されているＯＮ／ＯＦＦ信号に基づき、（＋）側メインリレー７にＯＮ信号、（−）側メインリレー５にＯＦＦ信号、プリチャージリレー８にＯＦＦ信号が出力されている場合に、（−）側メインリレー５の診断許可の条件が成立したと判定し（ステップＳ２：ＹＥＳ）、駆動指令部２１に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部２１は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部１２へ駆動指令信号（ＯＮ信号）を出力し（図３の時刻ｔ２）、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動する（ステップＳ３）。

この際、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される充電電流値（故障診断時の充電電流値）が入力される。なお、パラメータ算出部２２には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの充電電流値（正常時の充電電流値）が記憶されている。このように、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９からの出力電流の変化は、電流計１５で計測される充電電流値によって把握することができる。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（時刻ｔ２）における充電電流の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ４）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ４で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ５）。

そして、ステップＳ５でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ６）。また、ステップＳ５でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ７）。

なお、ステップＳ６で、（−）側メインリレー５が溶着（故障）していると判定した後は、図３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（＋）側メインリレー７にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ５）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図３に示すように、前記（−）側メインリレー５の故障診断処理後に行う（＋）側メインリレー７の故障診断の開始時においては、時刻ｔ４でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＮ（接続）信号を出力する（図５のステップＳ１１）。

そして、リレー故障診断部１１の診断許可判定部２０は、このときにリレー制御部１０から出力されているＯＮ／ＯＦＦ信号に基づき、（＋）側メインリレー７にＯＦＦ信号、（−）側メインリレー５にＯＦＦ信号、プリチャージリレー８にＯＮ信号が出力されている場合に、（＋）側メインリレー７の診断許可の条件が成立したと判定し（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、駆動指令部２１に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部２１は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部１２へ駆動指令信号（ＯＮ信号）を出力し（図３の時刻ｔ５）、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動する（ステップＳ１３）。

この際、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される故障診断時の充電電流値が入力される。なお、パラメータ算出部２２には、前記正常時の充電電流値が記憶されている。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（時刻ｔ５）における充電電流の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ１４）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ１４で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１５）。

そして、ステップＳ１５でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１６）。また、ステップＳ１５でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１７）。

なお、ステップＳ１６で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図３の時刻ｔ６でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からからＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ５〜ｔ６の期間（前記ステップＳ１６）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

このように、本実施形態では、インバータ２に異常（故障）が生じて、接続保持されていた各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が強制的に遮断処理された後においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に溶着故障しているかを診断することができる。よって、電気自動車の駆動系全体の信頼性を高めることができる。

〈実施形態２〉
前記実施形態１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して溶着（故障）診断する構成であったが、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して溶着（故障）診断する構成である。その他に関しては実施形態１と同様である。以下、本実施形態における（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７の故障診断処理を、図６、図７のフローチャートを参照して説明する。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
図６は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ２１〜Ｓ２３までの処理動作は、図４に示した前記実施形態１のステップＳ１〜Ｓ３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ２３において、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。

なお、パラメータ算出部２２には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（正常時の電源電圧値）が記憶されている。このように、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９からの出力電流の変化は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されたときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値によって把握することができる。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の電源電圧値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（時刻ｔ２：図３参照）における故障診断時の電源電圧の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ２４）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ２４で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。

そして、ステップＳ２５でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ２６）。また、ステップＳ２５でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ２５：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ２７）。

なお、ステップＳ２６で、（−）側メインリレー５が故障（溶着）していると判定した後は、図３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（＋）側メインリレー７にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ２６での故障判定時）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図７は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ３１〜Ｓ３３までの処理動作は、図５に示した前記実施形態１のステップＳ１１〜Ｓ１３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ２３において、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。

なお、パラメータ算出部２２には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（正常時の電源電圧値）が記憶されている。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の電源電圧値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（時刻ｔ２：図３参照）における故障診断時の電源電圧の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ３４）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ３４で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ３５）。

そして、ステップＳ３５でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ３６）。また、ステップＳ３５でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ３５：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ３７）。

なお、ステップＳ３６で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図３の時刻ｔ６でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ５〜ｔ６の期間（前記ステップＳ３５）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、故障診断時の電源電圧値が正常時から閾値以上に上昇する。

このように、本実施形態では、インバータ２に異常（故障）が生じて、接続保持されていた各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が強制的に遮断処理された後においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に故障（溶着）しているかを診断することができる。

なお、実施形態１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流の上昇値（又は上昇率）と、実施形態２におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧の上昇値（又は上昇率）の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成でもよい。

〈実施形態３〉
図８は、本発明の実施形態３に係るリレー故障診断装置のリレー故障診断部の構成を示すブロック図である。

図８に示すように、本実施形態のリレー故障診断部１１ａは、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）の故障診断を許可するか否かの判定を行なう診断許可判定部２０と、この診断許可判定部２０で故障診断を許可すると判定された場合に、前記コンバータ駆動制御部１２に駆動指令を出力する駆動指令部２１と、診断許可判定部２０で故障診断を許可すると判定された場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流値に基づいてリレー故障の判定を行なう判定部２３を有している。他の構成は実施形態１と同様であり、重複する説明は省略する。

以下、本実施形態における（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７の故障診断処理を、図９、図１０のフローチャートを参照して説明する。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
図９は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ４１〜Ｓ４３までの処理動作は、図４に示した前記実施形態１のステップＳ１〜Ｓ３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ４３において、リレー故障診断部１１ａの判定部２３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される充電電流値（故障診断時の充電電流値）が入力される。なお、判定部２３には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの充電電流値（正常時の充電電流値）が記憶されている。

そして、判定部２３は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ４４）。

そして、ステップＳ４４で故障診断時の充電電流値が閾値以上である場合には（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ４５）。また、ステップＳ４５で故障診断時の充電電流値が閾値未満である場合には（ステップＳ４４：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ４６）。

なお、ステップＳ４５で、（−）側メインリレー５が故障（溶着）していると判定した後は、図３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（＋）側メインリレー７にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ４４）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、故障診断時の充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図１０は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ５１〜Ｓ５３までの処理動作は、図５に示した前記実施形態１のステップＳ１１〜Ｓ１３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ５３において、リレー故障診断部１１ａの判定部２３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される電源用バッテリ１４の充電電流値（故障診断時の充電電流値）が入力される。なお、判定部２３には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの電源用バッテリ１４の充電電流値（正常時の充電電流値）が記憶されている。

そして、判定部２３は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ５４）。

そして、ステップＳ５４で故障診断時の充電電流値が閾値以上である場合には（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ５５）。また、ステップＳ５４で故障診断時の充電電流値が閾値未満である場合には（ステップＳ５４：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ５６）。

なお、ステップＳ５５で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図３の時刻ｔ６でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ５〜ｔ６の期間（前記ステップＳ５４）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、故障診断時の充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

このように、本実施形態では、インバータ２に異常（故障）が生じて、接続保持されていた各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が強制的に遮断処理された後においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源用バッテリ１４の充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に故障（溶着）しているかを診断することができる。

〈実施形態４〉
前記実施形態３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源用バッテリ１４の充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成であったが、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成である。その他に関しては実施形態３と同様である。以下、本実施形態における（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７の故障診断処理を、図１１、図１２のフローチャートを参照して説明する。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
図１１は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ６１〜Ｓ６３までの処理動作は、図４に示した前記実施形態１のステップＳ１〜Ｓ３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ６３において、リレー故障診断部１１の判定部２３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。

なお、判定部２３には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（正常時の電源電圧値）が記憶されている。

そして、判定部２３は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ６４）。

そして、ステップＳ６４で故障診断時の電源電圧値が閾値以上である場合には（ステップＳ６４：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ６５）。また、ステップＳ６４で故障診断時の電源電圧値が閾値未満である場合には（ステップＳ６４：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ６６）。

なお、ステップＳ６５で、（−）側メインリレー５が故障（溶着）していると判定した後は、図３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（＋）側メインリレー７にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ６４）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図１２は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ７１〜Ｓ７３までの処理動作は、図５に示した前記実施形態１のステップＳ１１〜Ｓ１３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ７３において、リレー故障診断部１１の判定部２３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。

なお、判定部２３には、各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（正常時の電源電圧値）が記憶されている。

そして、判定部２３は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ７４）。

そして、ステップＳ７４で故障診断時の電源電圧値が閾値以上である場合には（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ７５）。また、ステップＳ７４で故障診断時の電源電圧値が閾値未満である場合には（ステップＳ７４：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ７６）。

なお、ステップＳ７５で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図３の時刻ｔ６でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図３の時刻ｔ５〜ｔ６の期間（前記ステップＳ７４）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。

このように、本実施形態では、インバータ２に異常（故障）が生じて、接続保持されていた各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が強制的に遮断処理された後においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に故障（溶着）しているかを診断することができる。

なお、実施形態３におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流値と、実施形態４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成でもよい。

前記した実施形態１〜４では、インバータ２に異常（故障）が生じて、接続保持されていた各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）が強制的に遮断処理された後に、各メインリレーの故障診断を行なう例であったが、電動車両（本実施形態では電気自動車）のイグニッションスイッチ（ＩＮＧ）をＯＮして、走行駆動用のモータ１を駆動する前の起動処理中に各メインリレーの故障診断を行なうようにしてもよい。

以下の実施形態５〜８では、この起動処理中での各メインリレーの故障診断処理（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）について説明する。

〈実施形態５〉
図１３は、本実施形態の各メインリレーの故障診断処理時における各信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングと、バッテリ充電電流及び電源電圧の変化を示す図、図１４は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャート、図１５は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
図１３、図１４に示すように、時刻ｔ１でイグニッションスイッチ（ＩＮＧ）をＯＮし（ステップＳ１０１）、モータ１を駆動する前の起動処理中において、時刻ｔ２でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＮ（接続）信号を出力するとともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動信号（ＯＮ信号）を出力する（ステップＳ１０２）。なお、（＋）側メインリレー７とプリチャージリレー８には、ＯＦＦ（遮断）信号が出力されている。

そして、リレー故障診断部１１の診断許可判定部２０は、時刻ｔ２にリレー制御部１０から出力されているＯＮ／ＯＦＦ信号に基づき、（＋）側メインリレー７にＯＦＦ信号、（−）側メインリレー５にＯＮ信号、プリチャージリレー８にＯＦＦ信号が出力されている場合に、（−）側メインリレー５の診断許可の条件が成立したと判定し（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、駆動指令部２１に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部２１は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部１２へ駆動指令信号（ＯＮ信号）を出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動する（ステップＳ１０４）。

この際、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される電源用バッテリ１４の充電電流値（故障診断時の充電電流値）が入力される。なお、パラメータ算出部２２には、前回の起動処理時において各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの充電電流値（正常時の充電電流値）が記憶されている。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（時刻ｔ２）における充電電流値の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ１０５）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ１０５で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１０６）。

そして、ステップＳ１０６でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１０７）。また、ステップＳ１０６でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１０８）。

なお、ステップＳ１０７で、（−）側メインリレー５が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ１０６）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図１５に示すように、前記（−）側メインリレー５の故障診断処理後に行う（＋）側メインリレー７の故障診断の開始時においては、時刻ｔ４でリレー制御部１０から（＋）側メインリレー７にＯＮ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動指令信号（ＯＮ信号）を出力する（図１５のステップＳ１１１）。

そして、リレー故障診断部１１の診断許可判定部２０は、このとき（時刻ｔ４）にリレー制御部１０から出力されているＯＮ／ＯＦＦ信号に基づき、（＋）側メインリレー７にＯＮ信号、（−）側メインリレー５にＯＦＦ信号、プリチャージリレー８にＯＦＦ信号が出力されている場合に、（＋）側メインリレー７の診断許可の条件が成立したと判定し（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、駆動指令部２１に故障診断開始信号を出力する。駆動指令部２１は、入力された故障診断開始信号に基づいてコンバータ駆動制御部１２へ駆動指令信号（ＯＮ信号）を出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動する（ステップＳ１１３）。

この際、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される電源用バッテリ１４の充電電流値（故障診断時の充電電流値）が入力される。なお、パラメータ算出部２２には、前回の起動処理時において各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの充電電流値（正常時の充電電流値）が記憶されている。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の充電電流値と前記正常時の充電電流値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（時刻ｔ４）における電源用バッテリ１４の充電電流の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ１１４）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ１１４で算出したパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１１５）。

そして、ステップＳ１１５でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１１６）。また、ステップＳ１１５でパラメータとしての充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ１１５：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１１７）。

なお、ステップＳ１１６で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ５でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＮ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ４〜ｔ５の期間（図１５のステップＳ１１５）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

そして、ステップＳ１１７で各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に故障（溶着）が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻ｔ６でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＮ信号を出力し、時刻ｔ７でプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力して、負極側電力ライン４と正極側電力ライン６を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ２は、強電バッテリ３から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ１を駆動し、更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動して車両電装系などの補機類（不図示）を作動させる。

このように、本実施形態では、モータ１を駆動する前の起動処理中においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に故障（溶着）しているかを診断することができる。

〈実施形態６〉
前記実施形態５では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成であったが、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成である。その他に関しては実施形態５と同様である。以下、本実施形態における（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７の故障診断処理を、図１６、図１７のフローチャートを参照して説明する。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
図１６は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ１２１〜Ｓ１２４までの処理動作は、図１４に示した前記実施形態５のステップＳ１０１〜Ｓ１０４までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ１２４において、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。

なお、パラメータ算出部２２には、前回の起動処理時において各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの電源電圧値（正常時の電源電圧値）が記憶されている。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の電源電圧値と前記正常時の電源電圧値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（時刻ｔ２）における電源用バッテリ１４の電源電圧値の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ１２５）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ１２５で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１２６）。

そして、ステップＳ１２６でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ１２６：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１２７）。また、ステップＳ１２６でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ１２６：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１２８）。

なお、ステップＳ１２７で、（−）側メインリレー５が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ１２６）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、故障診断時の電源電圧値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図１７は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ１３１〜Ｓ１３３までの処理動作は、図１５に示した前記実施形態５のステップＳ１１１〜Ｓ１１３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ１３３において、リレー故障診断部１１のパラメータ算出部２２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。

なお、パラメータ算出部２２には、前回の起動処理時において各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に溶着が発生していない正常時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９が駆動されていたときの電源電圧値（正常時の電源電圧値）が記憶されている。

そして、パラメータ算出部２２は、前記故障診断時の電源電圧値と前記正常時の電源電圧値から、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時（図１３の時刻ｔ４）における電源電圧値の上昇値（又は上昇率）をパラメータとして算出する（ステップＳ１３４）。そして、リレー故障診断部１１の判定部２３は、ステップＳ１３４で算出したパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１３５）。

そして、ステップＳ１３５でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上である場合には（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１３６）。また、ステップＳ１３５でパラメータとしての電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値未満である場合には（ステップＳ１３５：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１３７）。

なお、ステップＳ１３６で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ５でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＮ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ４〜ｔ５の期間（図１５のステップＳ１３５）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、電源用バッテリ１４の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。

そして、ステップＳ１３７で各メインリレー（（−）側メインリレー５、（＋）側メインリレー７）に故障（溶着）が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻ｔ６でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＮ信号を出力し、時刻ｔ７でプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力して、負極側電力ライン４と正極側電力ライン６を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ２は、強電バッテリ３から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ１を駆動し、更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動して車両電装系などの補機類（不図示）を作動させる。

このように、本実施形態では、モータ１を駆動する前の起動処理中においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源用バッテリ１４の電源電圧の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に故障（溶着）しているかを診断することができる。

なお、実施形態５におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流値の上昇値（又は上昇率）と、実施形態６におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値の上昇値（又は上昇率）の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成でもよい。

〈実施形態７〉
本実施形態では、図８に示したリレー故障診断部１１ａを有している。

前記実施形態５では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流の上昇値（又は上昇率）が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成であったが、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成である。その他に関しては実施形態５と同様である。以下、本実施形態における（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７の故障診断処理を、図１８、図１９のフローチャートを参照して説明する。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
図１８は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ１４１〜Ｓ１４４までの処理動作は、図１４に示した前記実施形態１のステップＳ１０１〜Ｓ１０４までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ１４４において、リレー故障診断部１１ａの判定部２３（図８参照）には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される充電電流値（故障診断時の充電電流値）が入力される。そして、判定部２３は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１４５）。

そして、ステップＳ１４５で充電電流値が閾値以上である場合には（ステップＳ１４５：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１４６）。また、ステップＳ１４５で充電電流値が閾値未満である場合には（ステップＳ１４５：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１４７）。

なお、ステップＳ１４６で、（−）側メインリレー５が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ１４５）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、電源用バッテリ１４の充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図１９は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ１５１〜Ｓ１５３までの処理動作は、図１５に示した前記実施形態５のステップＳ１１１〜Ｓ１１３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ１５３において、リレー故障診断部１１の判定部２３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電流計１５で計測される充電電流値（故障診断時の充電電流値）が入力される。そして、判定部２３は、前記故障診断時の充電電流値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１５４）。

そして、ステップＳ１５４で故障診断時の充電電流値が閾値以上である場合には（ステップＳ１４５：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１５５）。また、ステップＳ１５４で故障診断時の充電電流値が閾値未満である場合には（ステップＳ１５４：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１５６）。

なお、ステップＳ１５５で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ５でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＮ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ４〜ｔ５の期間（図１９のステップＳ１５４）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、充電電流の値が正常時から閾値以上に上昇する。

そして、ステップＳ１５６で（＋）側メインリレー７に故障（溶着）が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻ｔ６でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＮ信号を出力し、時刻ｔ７でプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力して、負極側電力ライン４と正極側電力ライン６を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ２は、強電バッテリ３から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ１を駆動し、更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動して車両電装系などの補機類（不図示）を作動させる。

このように、本実施形態では、モータ１を駆動する前の起動処理中においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源用バッテリ１４の充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に故障（溶着）しているかを診断することができる。

〈実施形態８〉
前記実施形態７では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成であったが、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときに電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成である。その他に関しては実施形態７と同様である。以下、本実施形態における（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７の故障診断処理を、図２０、図２１のフローチャートを参照して説明する。

〈（−）側メインリレー５の故障診断処理〉
図２０は、本実施形態における（−）側メインリレー５の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ１６１〜Ｓ１６４までの処理動作は、図１４に示した前記実施形態１のステップＳ１４１〜Ｓ１４４までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ１６４において、リレー故障診断部１１ａの判定部２３（図８参照）には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。そして、判定部２３は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１６５）。

そして、ステップＳ１６５で電源電圧値が閾値以上である場合には（ステップＳ１６５：ＹＥＳ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１６６）。また、ステップＳ１６５で電源電圧値が閾値未満である場合には（ステップＳ１６５：ＮＯ）、（−）側メインリレー５に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１６７）。

なお、ステップＳ１６６で、（−）側メインリレー５が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ３でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＦＦ信号を出力するととともに、コンバータ駆動制御部１２からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間（前記ステップＳ１６５）では、（−）側メインリレー５が故障（溶着）している場合に、電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。

〈（＋）側メインリレー７の故障診断処理〉
図２１は、本実施形態における（＋）側メインリレー７の故障診断処理を示すフローチャートである。

本実施形態のステップＳ１７１〜Ｓ１７３までの処理動作は、図１５に示した前記実施形態７のステップＳ１１１〜Ｓ１１３までの処理動作と同様であり、重複する説明は省略する。

ステップＳ１７３において、リレー故障診断部１１の判定部２３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の駆動時に電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値（故障診断時の電源電圧値）が入力される。電源用バッテリ１４からリレー故障診断装置１３に供給される電源電圧値は、不図示の電圧計によって計測される。そして、判定部２３は、前記故障診断時の電源電圧値が予め設定している閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１７４）。

そして、ステップＳ１７４で故障診断時の電源電圧値が閾値以上である場合には（ステップＳ１７４：ＹＥＳ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じて故障していると判定する（ステップＳ１７５）。また、ステップＳ１７４で故障診断時の電源電圧値が閾値未満である場合には（ステップＳ１７４：ＮＯ）、（＋）側メインリレー７に溶着が生じていなく正常であると判定する（ステップＳ１７６）。

なお、ステップＳ１７５で、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）していると判定した後は、図１３の時刻ｔ５でリレー制御部１０からプリチャージリレー８にＯＮ信号を出力するととともに、駆動指令部２１からＤＣ／ＤＣコンバータ９に駆動停止信号（ＯＦＦ信号）を出力する。よって、図１３の時刻ｔ４〜ｔ５の期間（図２０のステップＳ１７４）では、（＋）側メインリレー７が故障（溶着）している場合に、故障診断時の電源電圧の値が正常時から閾値以上に上昇する。

そして、ステップＳ１７６で（＋）側メインリレー７に故障（溶着）が生じてなく正常であると診断した場合には、時刻ｔ６でリレー制御部１０から（−）側メインリレー５にＯＮ信号を出力し、時刻ｔ７でプリチャージリレー８にＯＦＦ信号を出力して、負極側電力ライン４と正極側電力ライン６を接続状態に保持することで、前記起動処理を終了する。起動処理の終了後に、インバータ２は、強電バッテリ３から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ１を駆動し、更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動して車両電装系などの補機類（不図示）を作動させる。

このように、本実施形態では、モータ１を駆動する前の起動処理中においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源電圧値が閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して個別に故障（溶着）しているかを診断することができる。

なお、実施形態７におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの充電電流値と、実施形態８におけるＤＣ／ＤＣコンバータ９を駆動したときの電源電圧値の両方がそれぞれ閾値以上であるか否かを判定することで、（−）側メインリレー５と（＋）側メインリレー７に対して故障（溶着）診断する構成でもよい。

なお、前記した各実施形態では、第２の負荷としてＤＣ／ＤＣコンバータ９を有している構成であったが、これに限らず、例えば、エアコンプレッサ等でもよい。また、前記した各実施形態では、電動車両として電気自動車の例を示したが、走行駆動源としてモータとエンジンを備えているハイブリット車両においても、同様に本発明を適用することができる。

１ モータ
２ インバータ
３ 強電バッテリ
４ 負極側電力ライン
５ 負極側メインリレー
６ 正極側電力ライン
７ 正極側メインリレー
８ プリチャージリレー
９ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０ リレー制御部
１１、１１ａ リレー故障診断部
１２ コンバータ駆動制御部
１３ リレー故障診断装置
１４ 電源用バッテリ
１５ 電流計

Claims (4)

1. 直流電源の正極側と第１の負荷とを接続する第１の電力ラインの接続／遮断を行なう第１のリレー、及び前記直流電源の負極側と前記第１の負荷とを接続する第２の電力ラインの接続／遮断を行なう第２のリレーに対して溶着故障の有無を診断するリレー故障診断装置において、
   前記第１、第２の各リレーにオン／オフ信号を出力して、該第１、第２の各リレーの接続／遮断を制御するリレー制御手段と、
   前記第１の電力ラインと前記第２の電力ラインとの間に前記第１の負荷と並列に接続された第２の負荷に対して、駆動停止信号又は駆動指令信号を出力する駆動手段と、
   前記第１、第２の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断するリレー故障診断手段と、を有し、
   前記リレー故障診断手段は、前記第１の負荷が故障して前記第１、第２の各リレーが強制的に接続状態から遮断された場合に、前記駆動手段から前記第２の負荷に駆動停止信号を出力させて該第２の負荷の駆動を停止させ、
   前記リレー制御手段から前記第１、第２の各リレーにそれぞれオフ信号が個別に切替えて出力されたときの該オフ信号に基づいて、前記第１、第２の各リレーの診断許可条件がそれぞれ成立したと判定すると、
   前記駆動手段から前記第２の負荷に駆動指令信号を出力させて該第２の負荷を再度駆動させた時における、前記第２の負荷からの出力電流又は／及び出力電圧の変化に基づいて、前記第１、第２の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断することを特徴とするリレー故障診断装置。
2. 直流電源の正極側と第１の負荷とを接続する第１の電力ラインの接続／遮断を行なう第１のリレー、及び前記直流電源の負極側と前記第１の負荷とを接続する第２の電力ラインの接続／遮断を行なう第２のリレーに対して溶着故障の有無を診断するリレー故障診断装置において、
   前記第１、第２の各リレーにオン／オフ信号を出力して、該第１、第２の各リレーの接続／遮断を制御するリレー制御手段と、
   前記第１の電力ラインと前記第２の電力ラインとの間に前記第１の負荷と並列に接続された第２の負荷に対して、駆動指令信号を出力する駆動手段と、
   前記第１、第２の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断するリレー故障診断手段と、を有し、
   前記リレー故障診断手段は、前記第１、第２の各リレーを遮断状態から接続状態に起動させる起動前に、前記リレー制御手段から前記第１、第２の各リレーにそれぞれオン信号が個別に切替えて出力されたときの該オン信号に基づいて、前記第１、第２の各リレーの診断許可条件がそれぞれ成立したと判定すると、
   前記駆動手段から駆動停止状態にある前記第２の負荷に駆動指令信号を出力させて該第２の負荷を駆動させた時における、前記第２の負荷からの出力電流又は／及び出力電圧の変化に基づいて、前記第１、第２の各リレーがそれぞれ溶着しているか否かを診断することを特徴とするリレー故障診断装置。
3. 前記リレー故障診断手段は、前記第１、第２の各リレーに対して、前記第２の負荷からの出力電流又は／及び出力電圧の正常時からの上昇値又は上昇率が所定の閾値以上であると判定した場合に溶着が生じていると診断することを特徴とする請求項１又は２に記載のリレー故障診断装置。
4. 前記リレー故障診断手段は、前記第１、第２の各リレーに対して、前記第１の負荷又は前記第２の負荷からの出力電流又は／及び出力電圧の値が所定の閾値以上であると判定した場合に溶着が生じていると診断することを特徴とする請求項１又は２に記載のリレー故障診断装置。