JP5741168B2 - Power supply system, vehicle equipped with the same, and control method of power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、電源システムおよびそれを搭載する車両、ならびに電源システムの制御方法に関し、より特定的には、電源と負荷との間で電力の供給と遮断とを切換える切換装置の異常を検出する技術に関する。   The present invention relates to a power supply system, a vehicle on which the power supply system is mounted, and a control method for the power supply system, and more specifically, a technique for detecting an abnormality of a switching device that switches between power supply and load between a power supply and a load. About.

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置(たとえば二次電池やキャパシタなど)を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて、モータによって発生する駆動力により走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。   2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a vehicle that is mounted with a power storage device (for example, a secondary battery or a capacitor) and travels by driving force generated by a motor using electric power stored in the power storage device as an environment-friendly vehicle. . Such vehicles include, for example, electric vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and the like.

このような車両においては、蓄電装置とモータを駆動するための駆動装置との間に、リレーなどの、電力を導通または非導通に切換えるための切換装置が一般的に設けられる。この切換装置は、システムを停止する場合や異常が生じた場合に、蓄電装置と駆動装置とを電気的に絶縁することで、機器の無駄な損失の抑制や機器の適切な保護を行なうものである。そのため、切換装置は、リレーの接点溶着などが生じておらず、確実に非導通の状態にできることが必要とされる。   In such a vehicle, a switching device for switching electric power between conduction and non-conduction, such as a relay, is generally provided between the power storage device and the drive device for driving the motor. This switching device is intended to suppress wasteful loss of equipment and appropriately protect equipment by electrically insulating the power storage device and the drive device when the system is stopped or an abnormality occurs. is there. For this reason, the switching device is required to be able to be surely brought into a non-conducting state without causing contact welding of the relay or the like.

特開2001−327001号公報(特許文献1)は、ハイブリッド車両において、イグニッション信号がオフとされた場合に、上記切換装置に相当するシステムメインリレーをオフにし、駆動回路に接続された平滑コンデンサの電圧がゼロに収束しないときには、システムメインリレーの溶着が生じていると判定する異常診断装置を開示する。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-327001 (Patent Document 1) describes a smoothing capacitor connected to a drive circuit by turning off a system main relay corresponding to the switching device when an ignition signal is turned off in a hybrid vehicle. Disclosed is an abnormality diagnosis device that determines that the system main relay is welded when the voltage does not converge to zero.

特開2001−327001号公報JP 2001-327001 A 特開2008−178286号公報JP 2008-178286 A

特開2001−327001号公報(特許文献1)に記載された技術によれば、システムメインリレーにおいて、蓄電装置の正極端子および負極端子にそれぞれ接続されるリレーの両方が溶着している場合に異常が検出されるが、いずれか一方のリレーのみが溶着している場合には異常を判断することができない。   According to the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-327001 (Patent Document 1), in the system main relay, an abnormality occurs when both of the relays connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the power storage device are welded. However, when only one of the relays is welded, an abnormality cannot be determined.

また、このような切換装置においては、電源供給を開始する際、すなわちリレーをオンにする際、駆動装置やコンデンサに大きな突入電流が流れることを防止するために、抵抗器を直列に接続した別のリレーを、正極側および負極側の少なくともいずれか一方のリレーに並列に接続した構成のものがある。このような構成においては、特開2001−327001号公報(特許文献1)に記載された技術を用いて溶着ありと判定された場合に、上記の並列構成とされたリレーのどちらが溶着しているかを判断することはできない。   Further, in such a switching device, when power supply is started, that is, when the relay is turned on, a separate resistor connected in series is used to prevent a large inrush current from flowing through the drive device and the capacitor. There is a configuration in which this relay is connected in parallel to at least one of the positive electrode side and the negative electrode side relay. In such a configuration, when it is determined that there is welding using the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-327001 (Patent Document 1), which of the relays configured in parallel is welded. Cannot be judged.

本発明は、このような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、負荷装置に電力を供給するための電源システムにおいて、蓄電装置と負荷装置との間に設けられた切換装置の異常を適切に検出することである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a switching system provided between a power storage device and a load device in a power supply system for supplying power to the load device. Appropriate detection of device abnormalities.

本発明による電源システムは、電源装置と、切換装置と、切換装置の異常を判定するための制御装置とを備え、負荷に電力を供給する。切換装置は、電源装置と負荷とを結ぶ経路に設けられ、電源装置から負荷への電力の供給と遮断とを切換える。切換装置は、負荷と電源装置とを結ぶ経路に設けられ、直列接続された抵抗器および第1のスイッチを含む。制御装置は、抵抗器の温度に基づいて、第1のスイッチの異常を判定する。   A power supply system according to the present invention includes a power supply device, a switching device, and a control device for determining an abnormality of the switching device, and supplies power to a load. The switching device is provided in a path connecting the power supply device and the load, and switches between supply and interruption of power from the power supply device to the load. The switching device is provided in a path connecting the load and the power supply device, and includes a resistor and a first switch connected in series. The control device determines abnormality of the first switch based on the temperature of the resistor.

好ましくは、切換装置は、直列接続された抵抗器および第1のスイッチに、並列に接続される第2のスイッチをさらに含む。制御装置は、第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力されている状態における抵抗器の温度が、第1のスイッチの遮断指令が出力されておりかつ第2のスイッチの導通指令が出力されている状態における抵抗器の温度よりも高い場合に、第1のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定する。   Preferably, the switching device further includes a second switch connected in parallel to the resistor and the first switch connected in series. In the control device, the temperature of the resistor in the state where the shut-off command for both the first and second switches is output, the shut-off command for the first switch is output, and the turn-on command for the second switch is When the temperature of the resistor in the output state is higher than that of the resistor, it is determined that an abnormality has occurred in which the first switch is fixed to the conductive state.

好ましくは、制御装置は、抵抗器の温度がしきい値を上回る場合は、切換装置を最後に動作させたときから予め定められた所定期間が経過するまで切換装置を動作させることを禁止する。   Preferably, when the temperature of the resistor exceeds the threshold value, the control device prohibits the switching device from operating until a predetermined time period elapses from when the switching device was last operated.

好ましくは、制御装置は、第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力された後に、負荷に印加される電圧が低下しない場合は、第1および第2のスイッチの少なくとも一方において、導通状態に固定される異常が生じていると判定する。   Preferably, when the voltage applied to the load does not decrease after the shut-off command for both the first and second switches is output, the control device performs conduction in at least one of the first and second switches. It is determined that an abnormality fixed to the state has occurred.

好ましくは、制御装置は、第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力された後に、負荷に印加される電圧が低下せず、かつ、抵抗器の温度が上昇しない場合には、第2のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定する。   Preferably, after the shut-off command for both the first and second switches is output, the control device is configured such that the voltage applied to the load does not decrease and the temperature of the resistor does not increase. It is determined that an abnormality has occurred in which the switch 2 is fixed in the conductive state.

好ましくは、制御装置は、第2のスイッチに異常が生じている場合には、切換装置を動作させることを禁止する。   Preferably, the control device prohibits the switching device from operating when an abnormality has occurred in the second switch.

好ましくは、切換装置は、負荷と電源装置とを結ぶ2つの経路のうち、第1および第2のスイッチが設けられる経路とは異なる経路に設けられた第3のスイッチをさらに含む。制御装置は、第2および第3のスイッチの両方の導通指令が出力されている状態から、第2のスイッチの遮断指令が出力された状態に移行したときに、第1および第2のスイッチの異常を判定する。   Preferably, the switching device further includes a third switch provided in a route different from the route in which the first and second switches are provided, out of the two routes connecting the load and the power supply device. When the control device shifts from the state in which the conduction command of both the second and third switches is output to the state in which the cutoff command of the second switch is output, the control device Judge abnormalities.

好ましくは、制御装置は、電源装置の電圧と電源装置に入出力される電流とに基づいて抵抗器の温度を算出する。   Preferably, the control device calculates the temperature of the resistor based on the voltage of the power supply device and the current input to and output from the power supply device.

本発明による電源システムの制御方法は、電源装置から負荷に電力を供給するための電源システムについての制御方法である。電源システムは、電源装置と負荷とを結ぶ経路に設けられ、電源装置から負荷への電力の供給と遮断とを切換えるための切換装置を含む。切換装置は、負荷と電源装置とを結ぶ経路に設けられた、直列接続された抵抗器および第1のスイッチを有する。制御方法は、抵抗器の温度を検出するステップと、検出された抵抗器の温度に基づいて第1のスイッチの異常を判定するステップとを備える。   The power supply system control method according to the present invention is a control method for a power supply system for supplying power from a power supply device to a load. The power supply system includes a switching device that is provided in a path connecting the power supply device and the load and that switches between supply and interruption of power from the power supply device to the load. The switching device includes a resistor and a first switch connected in series provided in a path connecting the load and the power supply device. The control method includes a step of detecting a temperature of the resistor, and a step of determining an abnormality of the first switch based on the detected temperature of the resistor.

本発明による車両は、電源装置からの電力により発生する駆動力を用いて走行することが可能な車両であって、駆動力を生成するための駆動装置と、切換装置と、切換装置の異常を判定するための制御装置とを備える。切換装置は、電源装置から駆動装置とを結ぶ経路に設けられ、電源装置から駆動装置への電力の供給と遮断とを切換える。切換装置は、駆動装置と電源装置とを結ぶ経路に設けられ、直列接続された抵抗器および第1のスイッチを含む。制御装置は、抵抗器の温度に基づいて、第1のスイッチの異常を判定する。   The vehicle according to the present invention is a vehicle that can travel using the driving force generated by the electric power from the power supply device, the driving device for generating the driving force, the switching device, and the abnormality of the switching device. And a control device for determination. The switching device is provided in a path connecting the power supply device to the drive device, and switches between supply and interruption of power from the power supply device to the drive device. The switching device is provided in a path connecting the driving device and the power supply device, and includes a resistor and a first switch connected in series. The control device determines abnormality of the first switch based on the temperature of the resistor.

本発明においては、負荷装置に電力を供給するための電源システムにおいて、蓄電装置と負荷装置との間に設けられた切換装置の異常を適切に検出することができる。   In the present invention, in the power supply system for supplying power to the load device, it is possible to appropriately detect an abnormality of the switching device provided between the power storage device and the load device.

本実施の形態に従う電源システムが搭載された車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a vehicle equipped with a power supply system according to the present embodiment. イグニッション信号の開始時および終了時における、SMRの各リレーの動作状態と電圧VLとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the operating state of each relay of SMR, and the voltage VL at the time of the start of ignition signal, and completion | finish. 本実施の形態において、ECUで実行される制御を説明するための機能ブロック図である。In this Embodiment, it is a functional block diagram for demonstrating the control performed by ECU. 本実施の形態において、蓄電装置からPCUへの電力供給開始時に、ECUで実行される制限抵抗の温度に基づいたSMRの操作制限制御処理の詳細を示すフローチャートである。In the present embodiment, it is a flowchart showing the details of the SMR operation restriction control process based on the temperature of the limiting resistance executed by the ECU at the start of power supply from the power storage device to the PCU. 制限抵抗として半導体を用いた場合の、抵抗器の温度と抵抗値の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the temperature of a resistor, and resistance value at the time of using a semiconductor as a limiting resistance. 制限抵抗として金属を用いた場合の、抵抗器の温度と抵抗値の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the temperature of a resistor, and resistance value at the time of using a metal as a limiting resistance. 本実施の形態において、ECUで実行されるSMRの異常判定制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for illustrating details of an SMR abnormality determination control process executed by an ECU in the present embodiment. 並列構成のリレーのいずれが溶着しているかを判断する手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of judging which of the relay of a parallel structure is welding.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本実施の形態に従う電源システムが搭載された車両の全体ブロック図である。
図1を参照して、車両100は、電源システム105と、負荷装置170とを備える。
FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle equipped with a power supply system according to the present embodiment.
Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes a power supply system 105 and a load device 170.

電源システム105は、電源装置である蓄電装置110と、電圧センサ111と、電流センサ112と、切換装置であるシステムメインリレー(System Main Relay:SMR)115と、制御装置であるECU(Electronic Control Unit)300とを含む。   The power supply system 105 includes a power storage device 110 as a power supply device, a voltage sensor 111, a current sensor 112, a system main relay (SMR) 115 as a switching device, and an ECU (Electronic Control Unit) as a control device. ) 300.

負荷装置170は、駆動装置であるPCU(Power Control Unit)120と、モータジェネレータ130,135と、動力伝達ギヤ140と、駆動輪150と、内燃機関であるエンジン160とを含む。PCU120は、コンバータ121と、インバータ122,123と、電圧センサ124,125と、コンデンサC1,C2とを含む。   Load device 170 includes a PCU (Power Control Unit) 120 that is a drive device, motor generators 130 and 135, a power transmission gear 140, drive wheels 150, and an engine 160 that is an internal combustion engine. PCU 120 includes a converter 121, inverters 122 and 123, voltage sensors 124 and 125, and capacitors C1 and C2.

蓄電装置110は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置110は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。   The power storage device 110 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. The power storage device 110 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead storage battery, or a power storage element such as an electric double layer capacitor.

蓄電装置110は、電力線PL1および接地線NL1を介してPCU120に接続される。そして、蓄電装置110は、車両100の駆動力を発生させるための電力をPCU120に供給する。また、蓄電装置110は、モータジェネレータ130、135で発電された電力を蓄電する。蓄電装置110の出力はたとえば200V程度である。   Power storage device 110 is connected to PCU 120 via power line PL1 and ground line NL1. Then, power storage device 110 supplies power for generating driving force of vehicle 100 to PCU 120. Power storage device 110 stores the electric power generated by motor generators 130 and 135. The output of power storage device 110 is, for example, about 200V.

電圧センサ111は、蓄電装置110の電圧VBを検出し、その検出結果をECU300へ出力する。電流センサ112は、蓄電装置に入出力される電流IBを検出し、その検出値をECU300へ出力する。   Voltage sensor 111 detects voltage VB of power storage device 110 and outputs the detection result to ECU 300. Current sensor 112 detects current IB input to and output from the power storage device, and outputs the detected value to ECU 300.

SMR115は、リレーSMR−B,SMR−P,SMR−Gと、制限抵抗R1とを含む。リレーSMR−Bは、蓄電装置110の正極端子と電力線PL1とに接続される。リレーSMR−Gは、蓄電装置110の負極端子と接地線NL1とに接続される。また、リレーSMR−Pと制限抵抗R1とが直列接続された構成が、リレーSMR−Gに並列に接続される。   SMR 115 includes relays SMR-B, SMR-P, SMR-G, and a limiting resistor R1. Relay SMR-B is connected to a positive electrode terminal of power storage device 110 and power line PL1. Relay SMR-G is connected to the negative electrode terminal of power storage device 110 and ground line NL1. A configuration in which the relay SMR-P and the limiting resistor R1 are connected in series is connected in parallel to the relay SMR-G.

SMR115に含まれる各リレーは、ECU300からの制御信号SE1に基づいて、個別に動作することが可能であり、蓄電装置110とPCU120との間での電力の供給と遮断とを切換える。   Each relay included in SMR 115 can be individually operated based on control signal SE1 from ECU 300, and switches between supply and interruption of power between power storage device 110 and PCU 120.

制限抵抗R1は、蓄電装置からPCU120へ電力の供給を開始するときに、PCU120に対して大きな突入電流が流れることを防止するための、電流制限用の抵抗器である。SMR115に含まれる各リレーの動作については、図2で後述する。   The limiting resistor R1 is a current limiting resistor for preventing a large inrush current from flowing to the PCU 120 when power supply from the power storage device to the PCU 120 is started. The operation of each relay included in the SMR 115 will be described later with reference to FIG.

なお、本実施の形態においては、SMR115は、接点の閉成,開放が可能なリレーにより構成される場合を例として説明するが、SMR115は、たとえば、導通と非導通とを切換えることができる電力用スイッチング素子であってもよい。すなわち、SMR115の各リレーは、本発明における「スイッチ」の一例である。   In the present embodiment, SMR 115 will be described as an example of a relay configured to be able to close and open contacts. However, SMR 115 is, for example, power that can be switched between conduction and non-conduction. Switching element may be used. That is, each relay of the SMR 115 is an example of the “switch” in the present invention.

コンバータ121は、ECU300からの制御信号PWCに基づいて、電力線PL1および接地線NL1と電力線PL2および接地線NL1との間で電圧変換を行なう。   Converter 121 performs voltage conversion between power line PL1 and ground line NL1, power line PL2 and ground line NL1, based on control signal PWC from ECU 300.

インバータ122,123は、電力線PL2および接地線NL1に並列に接続される。インバータ122,123は、ECU300からの制御信号PWI1,PWI2にそれぞれ基づいて、コンバータ121から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ130,135をそれぞれ駆動する。   Inverters 122 and 123 are connected in parallel to power line PL2 and ground line NL1. Inverters 122 and 123 convert DC power supplied from converter 121 to AC power based on control signals PWI1 and PWI2 from ECU 300, respectively, and drive motor generators 130 and 135, respectively.

コンデンサC1は、電力線PL1および接地線NL1の間に設けられ、電力線PL1および接地線NL1間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサC2は、電力線PL2および接地線NL1の間に設けられ、電力線PL2および接地線NL1間の電圧変動を減少させる。   Capacitor C1 is provided between power line PL1 and ground line NL1, and reduces voltage fluctuation between power line PL1 and ground line NL1. Capacitor C2 is provided between power line PL2 and ground line NL1, and reduces voltage fluctuation between power line PL2 and ground line NL1.

電圧センサ124および125は、それぞれコンデンサC1およびC2の両端にかかる電圧VLおよびVHを検出し、その検出値をECU300へ出力する。   Voltage sensors 124 and 125 detect voltages VL and VH applied to both ends of capacitors C1 and C2, respectively, and output the detected values to ECU 300.

モータジェネレータ130,135は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。   Motor generators 130 and 135 are AC rotating electric machines, for example, permanent magnet type synchronous motors having a rotor in which permanent magnets are embedded.

モータジェネレータ130,135の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ140を介して駆動輪150に伝達されて、車両100を走行させる。モータジェネレータ130,135は、車両100の回生制動動作時には、駆動輪150の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、PCU120によって蓄電装置110の充電電力に変換される。   The output torque of motor generators 130 and 135 is transmitted to drive wheels 150 via power transmission gear 140 including a reduction gear and a power split mechanism, and causes vehicle 100 to travel. Motor generators 130 and 135 can generate electric power by the rotational force of drive wheels 150 during regenerative braking operation of vehicle 100. Then, the generated power is converted into charging power for power storage device 110 by PCU 120.

また、モータジェネレータ130,135は動力伝達ギヤ140を介してエンジン160とも結合される。そして、ECU300により、モータジェネレータ130,135およびエンジン160が協調的に動作されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ130,135は、エンジン160の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置110を充電することができる。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータ135を専ら駆動輪150を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータ130を専らエンジン160により駆動される発電機として用いるものとする。   Motor generators 130 and 135 are also coupled to engine 160 through power transmission gear 140. Then, ECU 300 causes motor generators 130 and 135 and engine 160 to operate in a coordinated manner to generate a necessary vehicle driving force. Further, motor generators 130 and 135 can generate electric power by rotation of engine 160, and can charge power storage device 110 using the generated electric power. In the present embodiment, motor generator 135 is used exclusively as an electric motor for driving drive wheels 150, and motor generator 130 is used exclusively as a generator driven by engine 160.

なお、図1においては、モータジェネレータが2つ設けられる構成が例として示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータが1つの場合、あるいは2つより多くのモータジェネレータを設ける構成としてもよい。また、エンジン160は必須の構成ではなく、エンジン160を含まない、電気自動車や燃料電池車であってもよい。さらに、蓄電装置110に接続される負荷は上記のような車両には限られず、蓄電装置110から出力される電力で駆動される電気機器であれば、本実施の形態が適用可能である。   In FIG. 1, a configuration in which two motor generators are provided is shown as an example. However, the number of motor generators is not limited to this, and the number of motor generators is one, or more than two motor generators are provided. It is good also as a structure. The engine 160 is not an essential component, and may be an electric vehicle or a fuel cell vehicle that does not include the engine 160. Furthermore, the load connected to power storage device 110 is not limited to the vehicle as described above, and the present embodiment can be applied to any electrical device that is driven by electric power output from power storage device 110.

ECU300は、いずれも図1には図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置110および車両100の各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。   Although not shown in FIG. 1, ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer. The ECU 300 inputs signals from sensors and outputs control signals to devices, and stores power. The device 110 and each device of the vehicle 100 are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

ECU300は、蓄電装置110に備えられる電圧センサ111,電流センサ112からの電圧VBおよび電流IBの検出値に基づいて、蓄電装置110の充電状態SOC(State of Charge)を演算する。   ECU 300 calculates a state of charge (SOC) of power storage device 110 based on detected values of voltage VB and current IB from voltage sensor 111 and current sensor 112 provided in power storage device 110.

ECU300は、PCU120、SMR115などを制御するための制御信号を生成して出力する。なお、図1においては、ECU300として1つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、PCU120用の制御装置や蓄電装置110用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。   ECU 300 generates and outputs a control signal for controlling PCU 120, SMR 115, and the like. In FIG. 1, one control device is provided as the ECU 300. However, for example, a control device for the PCU 120, a control device for the power storage device 110, or the like is provided individually for each function or for each control target device. It is good also as a structure which provides a control apparatus.

図2は、イグニッション信号IGの開始時および終了時における、正常時のSMR115の各リレーの動作状態とコンデンサC1の電圧VLとの関係を示す図である。図2においては、横軸に時間が示され、縦軸にはイグニッション信号IGの状態、コンデンサC1の電圧VL、SMR115のリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pの動作状態が示される。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the normal operating state of each relay of the SMR 115 and the voltage VL of the capacitor C1 when the ignition signal IG starts and ends. In FIG. 2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the state of the ignition signal IG, the voltage VL of the capacitor C1, and the operating states of the relays SMR-B, SMR-G, and SMR-P of the SMR 115.

図1および図2を参照して、時刻t1においてイグニッション信号IGがオンに遷移すると、まず、リレーSMR−Gは開放状態のまま、リレーSMR−BとリレーSMR−Pが閉成状態とされる。これにより、蓄電装置110からの電力が負荷装置170へ供給され、コンデンサC1がプリチャージされて電圧VLが徐々に増加する。このとき、電流は制限抵抗R1を流れるため、コンデンサC1およびコンバータ121への過大な突入電流が抑制され、プリチャージの際の電圧VLの上昇が緩やかになる。   Referring to FIGS. 1 and 2, when ignition signal IG is turned on at time t1, first, relay SMR-B and relay SMR-P are closed while relay SMR-G is open. . Thereby, electric power from power storage device 110 is supplied to load device 170, capacitor C1 is precharged, and voltage VL gradually increases. At this time, since the current flows through the limiting resistor R1, an excessive inrush current to the capacitor C1 and the converter 121 is suppressed, and the increase in the voltage VL at the time of precharging becomes moderate.

そして、コンデンサC1のプリチャージが完了し、電圧VLが制限抵抗R1によって分圧された電圧に到達した後の時刻t2において、リレーSMR−Gが閉成されるとともに、それに応じてリレーSMR−Pが開放される。これにより、制限抵抗R1による消費電力がなくなり、電圧VLが蓄電装置110の電圧VBとほぼ等しい電圧まで上昇し、その後走行制御が開始される。   Then, at the time t2 after the precharge of the capacitor C1 is completed and the voltage VL reaches the voltage divided by the limiting resistor R1, the relay SMR-G is closed, and accordingly the relay SMR-P Is released. Thereby, power consumption by limiting resistor R1 is eliminated, voltage VL rises to a voltage substantially equal to voltage VB of power storage device 110, and then traveling control is started.

時刻t3において、走行の終了のために、ユーザによりイグニッション信号IGがオフとされると、リレーSMR−B,SMR−Gが開放される。これにより、蓄電装置110から負荷装置170への電力が遮断される。   At time t3, when the ignition signal IG is turned off by the user for the end of traveling, the relays SMR-B and SMR-G are opened. Thereby, the electric power from power storage device 110 to load device 170 is cut off.

上記のように、蓄電装置110から負荷装置170への電力の供給と遮断とを切換えるSMR115においては、リレーの温度が過度に高い温度となっている状態で接点が開放されると、接点に溶着などの異常が生じる可能性がある。そして、突入電流抑制のために制限抵抗R1が設けられたリレーSMR−Pにおいては、コンデンサC1のプリチャージの際に制限抵抗R1が発熱することによって、リレーSMR−Pの温度が上昇しやすい傾向にある。   As described above, in the SMR 115 that switches between supply and interruption of power from the power storage device 110 to the load device 170, if the contact is opened in a state where the temperature of the relay is excessively high, the contact is fused to the contact Abnormalities such as this may occur. In the relay SMR-P provided with the limiting resistor R1 for suppressing the inrush current, the temperature of the relay SMR-P tends to increase due to the heat generated by the limiting resistor R1 when the capacitor C1 is precharged. It is in.

特に、SMR115の接続および遮断が短時間に繰り返された場合には、制限抵抗R1およびリレーSMR−Pの温度が十分に低下する前に、コンデンサC1のプリチャージが再び行なわれてしまうので、リレーSMR−Pの温度がさらに上昇しやすくなり、故障の可能性が高くなる。   In particular, when connection and disconnection of the SMR 115 are repeated in a short time, the capacitor C1 is precharged again before the temperature of the limiting resistor R1 and the relay SMR-P is sufficiently lowered. The temperature of the SMR-P is more likely to rise, increasing the possibility of failure.

そのため、設計の際には、リレーSMR−Pは、リレーSMR−B,SMR−Gよりも温度的に余裕のある設計とされる場合があり、部品サイズが大きくなり、より多くのコストが必要とされる。   Therefore, when designing, the relay SMR-P may be designed to have a temperature margin more than that of the relays SMR-B and SMR-G, resulting in a larger part size and higher cost. It is said.

また、上記のような過度の温度上昇を抑制するために、所定時間におけるSMR115の接続・遮断の動作回数からリレーの温度を推定し、予め定められた動作回数を上回った場合には、リレーの破損防止のためにリレーの操作を禁止する手法が採用される場合がある。しかしながら、動作回数から推定された温度は、外気温などの要因が含まれないため、精度があまり高くなく、実際にはリレーの動作が可能な状態であっても操作が禁止される場合がある。そうすると、過度の保護となってしまい不必要な故障を招くこととなってしまうばかりか、SMR115が接続されたままの状態が維持されることで無駄な損失が生じるおそれがある。また、車両の出荷先の環境に対応して、動作回数の制限値を変更することも必要となってくる場合が生じ得る。   In addition, in order to suppress the excessive temperature rise as described above, the relay temperature is estimated from the number of SMR 115 connection / disconnection operations in a predetermined time, and when the number of operations exceeds a predetermined number of times, A technique for prohibiting the operation of the relay may be employed to prevent damage. However, the temperature estimated from the number of operations does not include factors such as the outside air temperature, so the accuracy is not so high, and the operation may be prohibited even if the relay is actually operable. . In such a case, not only will it be excessive protection and an unnecessary failure will be caused, but there is also a possibility that useless loss may be caused by maintaining the state where the SMR 115 is connected. In addition, it may be necessary to change the limit value of the number of operations corresponding to the environment of the ship destination of the vehicle.

さらに、SMR115のような構成の切換装置において、リレーSMR−Gについての溶着確認として、リレー遮断後のコンデンサC1の電圧VLによって判断する場合がある。このような手法においては、リレーSMR−Gに並列に接続されたリレーSMR−Pのほうに溶着が生じている可能性もあるが、いずれのリレーに溶着が生じているのかを切り分けることができない。リレーSMR−Pのみに溶着が生じている場合は、決して好ましい状態ではないが、SMR115の接続時には制限抵抗R1による突入電流の抑制が可能であるので、直ちにSMR115の操作を禁止する必要はない。しかしながら、上記の手法では、いずれのリレーに溶着が生じているのかを切り分けることができないので、安全側としてSMR115の再接続が禁止されて、結果として路上で立ち往生してしまう可能性がある。   Further, in a switching device having a configuration such as SMR 115, the welding confirmation for relay SMR-G may be determined by the voltage VL of capacitor C1 after relay disconnection. In such a method, there is a possibility that welding has occurred in the relay SMR-P connected in parallel to the relay SMR-G, but it cannot be determined which relay has welding. . If welding occurs only in the relay SMR-P, this is not a preferable state. However, since the inrush current can be suppressed by the limiting resistor R1 when the SMR 115 is connected, it is not necessary to immediately prohibit the operation of the SMR 115. However, in the above-described method, it is impossible to determine which relay is welded. Therefore, the reconnection of the SMR 115 is prohibited on the safe side, and as a result, there is a possibility that the relay will be stuck on the road.

そこで、本実施の形態においては、コンデンサC1のプリチャージの際に使用されるリレーSMR−Pに直列接続された制限抵抗R1の温度に基づいて、リレーSMR−G,SMR−Pのいずれに溶着が生じているかを切り分けるとともに、リレーSMR−Pのみに溶着が生じている場合には、不必要にSMRの操作を禁止せずに車両の修理が可能な場所までの走行を可能とすることができる、異常検出制御を行なう。   Therefore, in the present embodiment, welding is performed on either of the relays SMR-G and SMR-P based on the temperature of the limiting resistor R1 connected in series with the relay SMR-P used when the capacitor C1 is precharged. If only the relay SMR-P is welded, it is possible to travel to a place where the vehicle can be repaired without unnecessarily prohibiting the operation of the SMR. Possible to perform abnormality detection control.

図3は、本実施の形態において、ECU300で実行される制御を説明するための機能ブロック図である。図3の機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ECU300によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。   FIG. 3 is a functional block diagram for illustrating control executed by ECU 300 in the present embodiment. Each functional block described in the functional block diagram of FIG. 3 is realized by hardware or software processing by ECU 300.

図1および図3を参照して、ECU300は、温度検出部310と、判定部320と、駆動制御部330とを含む。   Referring to FIGS. 1 and 3, ECU 300 includes a temperature detection unit 310, a determination unit 320, and a drive control unit 330.

温度検出部310は、電圧センサ111および電流センサ112から、それぞれ蓄電装置110の電圧VBおよび電流IBを受ける。温度検出部310は、電圧VBおよび電流IBから制限抵抗R1の抵抗値を算出するとともに、制限抵抗R1についての抵抗値と温度との関係を示すマップを用いて、制限抵抗R1の温度Tresを演算する。そして、温度検出部310は、演算した温度Tresを判定部320へ出力する。   Temperature detection unit 310 receives voltage VB and current IB of power storage device 110 from voltage sensor 111 and current sensor 112, respectively. The temperature detector 310 calculates the resistance value of the limiting resistor R1 from the voltage VB and the current IB, and calculates the temperature Tres of the limiting resistor R1 using a map indicating the relationship between the resistance value and the temperature of the limiting resistor R1. To do. Then, the temperature detection unit 310 outputs the calculated temperature Tres to the determination unit 320.

判定部320は、温度検出部310からの温度Tresと、SMR115を動作させる制御信号SE1と、電圧センサ124からの電圧VLと、イグニッション信号IGとを受ける。判定部320は、蓄電装置110からPCU120への電力の供給を開始する際に、リレーSMR−B,SMR−Pを閉成し、かつリレーSMR−Gを開放した状態においての制限抵抗R1の温度Tresが、予め定められた許容温度以内であるか否かに基づいて、SMR115の操作を許可するかどうかを判定する。これは、車両100の起動および停止が頻繁に行なわれた場合などに、SMR115の各リレーの温度が高温となって破損してしまうことを防止するためである。   Determination unit 320 receives temperature Tres from temperature detection unit 310, control signal SE1 for operating SMR 115, voltage VL from voltage sensor 124, and ignition signal IG. When the determination unit 320 starts supplying power from the power storage device 110 to the PCU 120, the temperature of the limiting resistor R1 when the relays SMR-B and SMR-P are closed and the relay SMR-G is opened. Whether Tres is permitted to operate SMR 115 is determined based on whether Tres is within a predetermined allowable temperature or not. This is to prevent the relays of the SMR 115 from being damaged due to high temperatures when the vehicle 100 is frequently started and stopped.

判定部320は、温度Tresが予め定められた許容温度を上回る場合には、SMR115の操作を禁止するための禁止信号INHをオンに設定して駆動制御部330へ出力する。一方、温度Tresが予め定められた許容温度以下の場合、および禁止信号INHがオンに設定後所定時間が経過した場合には、判定部320は、禁止信号INHをオフに設定して駆動制御部330へ出力する。   When the temperature Tres exceeds a predetermined allowable temperature, the determination unit 320 sets an inhibition signal INH for inhibiting the operation of the SMR 115 to ON and outputs the inhibition signal INH to the drive control unit 330. On the other hand, when the temperature Tres is equal to or lower than a predetermined allowable temperature, and when a predetermined time has elapsed after the prohibition signal INH is turned on, the determination unit 320 sets the prohibition signal INH to off and sets the drive control unit To 330.

また、判定部320は、イグニッション信号IGがオフとなり、車両100の走行制御を終了する際に、リレーSMR−Bは閉成したままでリレーSMR−Gを開放するような制御信号SE1が出力されている間に電圧VLが低下したか否かに基づいて、リレーSMR−P,SMR−Bのいずれか溶着の有無を判定する。そして、溶着が生じていると判定した場合には、リレーSMR−Gが開放される前に比べて制限抵抗R1の温度Tresが上昇しているか否かに基づいて、リレーSMR−P,SMR−Bのどちらに溶着が生じているかをさらに判定する。判定部320は、溶着の有無を示す判定信号FLRを駆動制御部330へ出力する。   In addition, when the ignition signal IG is turned off and the traveling control of the vehicle 100 is finished, the determination unit 320 outputs a control signal SE1 that opens the relay SMR-G while keeping the relay SMR-B closed. Whether or not the relays SMR-P and SMR-B are welded is determined on the basis of whether or not the voltage VL is reduced. When it is determined that welding has occurred, the relays SMR-P, SMR- are determined based on whether or not the temperature Tres of the limiting resistor R1 has increased compared to before the relay SMR-G is opened. It is further determined which of B is welded. Determination unit 320 outputs determination signal FLR indicating the presence or absence of welding to drive control unit 330.

駆動制御部330は、判定部320からの禁止信号INHおよび判定信号FLRと、イグニッション信号IGとを受ける。駆動制御部330は、イグニッション信号IGの状態に応答して制御信号SE1,PWC,PWI1,PWI2を生成し、SMR115ならびにPCU120内のコンバータ121およびインバータ122,123を制御する。このとき、判定部320からの禁止信号INHおよび判定信号FLRによって、SMR115の動作が制限される。   Drive control unit 330 receives prohibition signal INH and determination signal FLR from determination unit 320, and ignition signal IG. Drive control unit 330 generates control signals SE1, PWC, PWI1, and PWI2 in response to the state of ignition signal IG, and controls SMR 115 and converter 121 and inverters 122 and 123 in PCU 120. At this time, the operation of SMR 115 is limited by inhibition signal INH and determination signal FLR from determination unit 320.

図4は、本実施の形態において、蓄電装置110からPCU120への電力供給開始時に、ECU300で実行される制限抵抗R1の温度に基づいたSMR115の操作制限制御処理の詳細を示すフローチャートである。図4および後述する図7に示されるフローチャートは、ECU300に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア(電子回路)で処理を実現することも可能である。   FIG. 4 is a flowchart showing details of the operation restriction control process of SMR 115 based on the temperature of restriction resistor R1 executed by ECU 300 when power supply from power storage device 110 to PCU 120 is started in the present embodiment. In the flowchart shown in FIG. 4 and FIG. 7 described later, the process is realized by a program stored in advance in ECU 300 being called from the main routine and executed in a predetermined cycle. Alternatively, for some steps, processing can be realized by dedicated hardware (electronic circuit).

図1および図4を参照して、ECU300は、ステップ(以下、ステップをSと略す)200にて、イグニッション信号IGがオフからオンに遷移したか否かを判定する。   Referring to FIGS. 1 and 4, ECU 300 determines in step (hereinafter step is abbreviated as S) 200 whether ignition signal IG has transitioned from off to on.

イグニッション信号IGがオフからオンに遷移していない場合(S200にてNO)は、ECU300は処理をメインルーチンに戻す。   If ignition signal IG has not transitioned from OFF to ON (NO in S200), ECU 300 returns the process to the main routine.

イグニッション信号IGがオフからオンに遷移した場合(S200にてYES)は、処理がS210に進められて、ECU300は、リレーSMR−Gをオフ(開放)としたまま、リレーSMR−B,SMR−Pをオン(閉成)とする指令を出力する。   When ignition signal IG transitions from OFF to ON (YES in S200), the process proceeds to S210, and ECU 300 maintains relays SMR-G OFF (opened) and relays SMR-B, SMR- A command to turn P on (close) is output.

そして、ECU300は、その状態において、蓄電装置110の電圧VBおよび電流IBを取得し(S220)、制限抵抗R1の抵抗値RをR=VB/IBにより算出する(S230)。   In that state, ECU 300 obtains voltage VB and current IB of power storage device 110 (S220), and calculates resistance value R of limiting resistance R1 by R = VB / IB (S230).

その後、ECU300は、S240にて、図5,6に示すような、制限抵抗R1の特性によって定まる、抵抗値Rと温度Tresとの関係を示すマップから、制限抵抗R1の温度Tresを算出する。なお、図5は、制限抵抗R1として半導体を用いた場合のマップの一例であり、この場合には、抵抗値Rと温度Tresとはほぼ反比例の関係となる。また、図6は、制限抵抗R1として金属を用いた場合場合のマップの一例であり、この場合には、抵抗値Rと温度Tresとはほぼ比例関係となる。なお、厳密には、抵抗値Rは、制限抵抗R1の抵抗値と、たとえばコンデンサC1に並列に接続された放電抵抗などの合成抵抗値を示すものであるが、上述のように、当該抵抗値Rは、間接的に制限抵抗R1の温度の推定を行なう場合に用いられるため、制限抵抗R1の抵抗値を示すパラメータとして用いることができる。   Thereafter, in S240, ECU 300 calculates temperature Tres of limiting resistor R1 from a map showing the relationship between resistance value R and temperature Tres, which is determined by the characteristics of limiting resistor R1, as shown in FIGS. FIG. 5 is an example of a map when a semiconductor is used as the limiting resistor R1, and in this case, the resistance value R and the temperature Tres are in an inversely proportional relationship. FIG. 6 is an example of a map in the case where a metal is used as the limiting resistor R1, and in this case, the resistance value R and the temperature Tres have a substantially proportional relationship. Strictly speaking, the resistance value R indicates a resistance value of the limiting resistor R1 and a combined resistance value such as a discharge resistor connected in parallel to the capacitor C1, for example, as described above. Since R is used when indirectly estimating the temperature of the limiting resistor R1, it can be used as a parameter indicating the resistance value of the limiting resistor R1.

再び図4を参照して、ECU300は、次に、S250にて、算出した制限抵抗R1の温度Tresが予め定められた許容値α以下であるか否かを判定する。   Referring to FIG. 4 again, ECU 300 next determines in S250 whether or not the calculated temperature Tres of limiting resistor R1 is equal to or less than a predetermined allowable value α.

温度Tresが予め定められた許容値α以下である場合(S250にてYES)は、ECU300は、SMR115が破損に至る温度まで達していないと判断する。そして、ECU300は、S260にて、禁止信号INHをオフに設定して、SMR115の動作を許可する。   If temperature Tres is equal to or lower than a predetermined allowable value α (YES in S250), ECU 300 determines that SMR 115 has not reached a temperature that would cause damage. Then, in S260, ECU 300 sets prohibition signal INH to off and permits operation of SMR 115.

一方、温度Tresが予め定められた許容値αより大きい場合(S250にてNO)は、ECU300は、SMR115が破損に至る温度まで到達している可能性が高いと判断する。そして、処理がS270に進められて、ECU300は、禁止信号INHをオンに設定して、SMR115の動作が実行されないようにする。これによって、SMR115の頻繁なオン・オフ動作が制限されるので、さらにSMR115の温度が上昇することが防止される。   On the other hand, when temperature Tres is greater than predetermined allowable value α (NO in S250), ECU 300 determines that there is a high possibility that SMR 115 has reached a temperature that would cause damage. Then, the process proceeds to S270, and ECU 300 sets inhibition signal INH to on so that the operation of SMR 115 is not executed. As a result, the frequent on / off operation of the SMR 115 is limited, so that the temperature of the SMR 115 is further prevented from rising.

そして、ECU300は、S280にて、禁止信号INHがオンにされた状態が、所定時間が経過したか否かを判定する。SMR115の状態が維持されているので、図2で説明したように、負荷装置170が駆動されていない状態では、コンデンサC1のプレチャージが完了するとSMR115および制限抵抗R1には実質的に電流が流れない。そのため、SMR115の温度は時間とともに低下し得る。したがって、上記の所定時間は、SMR115の温度が十分に低下することができる時間に基づいて定められる。   Then, in S280, ECU 300 determines whether or not a predetermined time has passed after the prohibition signal INH is turned on. Since the state of the SMR 115 is maintained, as described with reference to FIG. 2, when the precharge of the capacitor C1 is completed in the state where the load device 170 is not driven, a current substantially flows through the SMR 115 and the limiting resistor R1. Absent. Therefore, the temperature of the SMR 115 can decrease with time. Therefore, the predetermined time is determined based on the time during which the temperature of the SMR 115 can sufficiently decrease.

所定時間が経過していない場合(S280にてNO)は、まだSMR115の温度が低下していないため、処理がS280に戻されて、ECU300は、所定時間が経過するのを待つ。   If the predetermined time has not elapsed (NO in S280), since the temperature of SMR 115 has not yet decreased, the process returns to S280, and ECU 300 waits for the predetermined time to elapse.

所定時間が経過した場合(S280にてYES)は、ECU300は、SMR115の温度が十分に低下したと判定する。そして、ECU300は、処理をS260に進めて、禁止信号INHをオフに設定して、SMR115の動作を許可する。   If the predetermined time has elapsed (YES in S280), ECU 300 determines that the temperature of SMR 115 has sufficiently decreased. Then, ECU 300 advances the process to S260, sets inhibition signal INH to OFF, and permits the operation of SMR 115.

次に、図7を用いて、走行終了時におけるリレーSMR−P,SMR−Gの異常判定制御について説明する。   Next, the abnormality determination control of the relays SMR-P and SMR-G at the end of traveling will be described with reference to FIG.

図1および図7を参照して、ECU300は、S100にて、イグニッション信号IGがオンからオフへ移行したか否かを判定する。   Referring to FIGS. 1 and 7, ECU 300 determines in S100 whether ignition signal IG has shifted from on to off.

イグニッション信号IGがオンからオフへ移行していない場合(S100にてNO)は、走行終了時には該当しないので、ECU300は当該異常判定制御を行なわずに処理をメインルーチンに戻す。   If ignition signal IG has not shifted from on to off (NO in S100), ECU 300 returns the process to the main routine without performing the abnormality determination control, since it does not apply at the end of travel.

イグニッション信号IGがオンからオフへ移行した場合(S100にてYES)は、処理がS110に進められ、ECU300は、リレーSMR−Gの遮断指令を出力する。   When ignition signal IG shifts from on to off (YES in S100), the process proceeds to S110, and ECU 300 outputs a disconnection command for relay SMR-G.

ECU300は、次に、S120にて、電圧センサ124からのコンデンサC1にかかる電圧VLを取得する。図2で説明したように、SMR115が正常な状態では、イグニッション信号IGがオンにされて通常の走行が行なわれる場合には、リレーSMR−BとリレーSMR−Gが閉成され、リレーSMR−Pは開放された状態となっている。そのため、S110によるリレーSMR−Gが遮断指令により適切に開放された場合には、蓄電装置110と負荷装置170で構成される回路が開回路となり蓄電装置110からの電力が負荷装置170に供給されなくなる。したがって、コンデンサC1に蓄積された電力は、コンデンサC1に並列に接続される高抵抗の放電抵抗(図示せず)により徐々に消費され、それによって電圧VLが徐々に低下するはずである。   Next, in S120, ECU 300 obtains voltage VL applied to capacitor C1 from voltage sensor 124. As described with reference to FIG. 2, in the normal state of SMR 115, when ignition signal IG is turned on and normal traveling is performed, relay SMR-B and relay SMR-G are closed, and relay SMR- P is in an open state. Therefore, when the relay SMR-G by S110 is appropriately opened by the cutoff command, the circuit configured by the power storage device 110 and the load device 170 becomes an open circuit, and power from the power storage device 110 is supplied to the load device 170. Disappear. Therefore, the electric power stored in the capacitor C1 should be gradually consumed by a high-resistance discharge resistor (not shown) connected in parallel to the capacitor C1, thereby gradually reducing the voltage VL.

ECU300は、S130にて、電圧VLが低下したか否かに基づいて、リレーSMR−Gが溶着している可能性があるか否かを判定する。   In S130, ECU 300 determines whether or not relay SMR-G may be welded based on whether or not voltage VL has decreased.

リレーSMR−Gが溶着している可能性がない場合(S130にてNO)、すなわち電圧VLの低下が検出された場合は、リレーSMR−GおよびSMR−Pともに開放状態であるので、リレーSMR−GおよびSMR−Pのいずれにも溶着が生じていない。そのため、ECU300は、以降の処理をスキップしてメインルーチンに処理を戻す。   If there is no possibility that relay SMR-G is welded (NO in S130), that is, if a decrease in voltage VL is detected, relays SMR-G and SMR-P are both open, so relay SMR Neither -G nor SMR-P is welded. Therefore, ECU 300 skips the subsequent processing and returns the processing to the main routine.

リレーSMR−Gが溶着している可能性がある場合(S130にてYES)、すなわち電圧VLの低下が検出されない場合は、ECU300は、処理をS140に進める。   If relay SMR-G may be welded (YES in S130), that is, if a decrease in voltage VL is not detected, ECU 300 advances the process to S140.

このとき、リレーSMR−Gが溶着している場合、もしくはリレーSMR−Gは正常に開放されているにもかかわらずリレーSMR−Pが溶着している場合があり得る。   At this time, the relay SMR-G may be welded, or the relay SMR-P may be welded even though the relay SMR-G is normally opened.

そのため、ECU300は、リレーSMR−GおよびリレーSMR−Pのいずれの溶着が生じているかを切り分けるために、S140にて、図4のフローチャートにおけるS220〜S240で説明した処理と同様の処理によって、リレーSMR−Pに直列接続されている制限抵抗R1の温度を検出する。   Therefore, in order to determine which welding of relay SMR-G and relay SMR-P has occurred, ECU 300 performs relay in S140 by the same process as the process described in S220 to S240 in the flowchart of FIG. The temperature of the limiting resistor R1 connected in series with the SMR-P is detected.

そして、ECU300は、S150にて、検出した制限抵抗R1の温度Tresが上昇しているか否かを判定する。リレーSMR−Gに溶着が生じている場合には、たとえリレーSMR−Pにも溶着が生じていたとしても、コンデンサC1に供給される電流は抵抗値の小さいリレーSMR−Gを流れる。すなわち、リレーSMR−Pには電流が流れないので、図8の曲線W10のように、制限抵抗R1の温度Tresはほぼ変化がない状態となる。   In S150, ECU 300 determines whether or not detected temperature Tres of limiting resistor R1 is increasing. When welding has occurred in relay SMR-G, even if welding has occurred in relay SMR-P, the current supplied to capacitor C1 flows through relay SMR-G having a small resistance value. That is, since no current flows through the relay SMR-P, the temperature Tres of the limiting resistor R1 is almost unchanged as shown by the curve W10 in FIG.

一方で、リレーSMR−Pのみに溶着が生じている場合には、コンデンサC1に供給される電流はリレーSMR−Pおよび制限抵抗R1を流れる。そのため、制限抵抗R1の温度Tresは、図8の曲線W11のように、電流による発熱と放熱とが平衡状態となる温度まで上昇する。   On the other hand, when welding occurs only in the relay SMR-P, the current supplied to the capacitor C1 flows through the relay SMR-P and the limiting resistor R1. Therefore, the temperature Tres of the limiting resistor R1 rises to a temperature at which heat generation and heat dissipation due to current are in an equilibrium state, as indicated by a curve W11 in FIG.

したがって、制限抵抗R1の温度Tresが上昇している場合(S150にてYES)は、ECU300は、処理をS160に進めて、リレーSMR−Pに溶着が生じていると判断する。   Therefore, when temperature Tres of limiting resistance R1 is increasing (YES in S150), ECU 300 advances the process to S160 and determines that welding has occurred in relay SMR-P.

一方、制限抵抗R1の温度Tresが上昇していない場合(S150にてNO)は、ECU300は、処理をS170に進めて、少なくともリレーSMR−Gに溶着が生じていると判断する。この場合には、ユーザが走行を再開しようとしてイグニッション信号IGがオンとされたときに、制限抵抗R1に電流が流れないので、負荷装置170に大きな突入電流が印加されてしまい、機器の故障や破損の要因となるおそれがあるため、ECU300は、S180にて、SMR115の再起動を禁止する。   On the other hand, when temperature Tres of limiting resistance R1 has not risen (NO in S150), ECU 300 proceeds to S170 and determines that at least relay SMR-G is welded. In this case, when the ignition signal IG is turned on when the user tries to resume running, no current flows through the limiting resistor R1, so that a large inrush current is applied to the load device 170, causing a malfunction of the device. Since there is a risk of damage, ECU 300 prohibits restarting of SMR 115 in S180.

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、リレーSMR−Pの温度上昇を適切に検出し、その温度に基づいてSMRの異常を適切に判断することができる。また、リレーSNR−G,SMR−Pの異常を切り分けて判断することができるので、不必要にSMRの動作が制限されることを防止することができる。   By performing control according to the above-described processing, it is possible to appropriately detect the temperature rise of relay SMR-P and to appropriately determine abnormality of SMR based on the temperature. In addition, since the abnormality of the relays SNR-G and SMR-P can be determined separately, it is possible to prevent the SMR operation from being unnecessarily restricted.

なお、図7には示さないが、リレーSMR−G,SMR−Pに溶着が生じていると判断された場合には、図示しない警告装置などを用いて、ユーザに対して異常の発生を通知するようにしてもよい。   Although not shown in FIG. 7, when it is determined that welding has occurred in the relays SMR-G and SMR-P, a warning device or the like (not shown) is used to notify the user of the occurrence of an abnormality. You may make it do.

また、制限抵抗R1の温度Tresは、制限抵抗R1の温度を検出するための温度センサ(図示せず)を制限抵抗R1の近傍に配置し、その温度センサからの温度とすることも可能である。あるいは、制限抵抗R1に流れる電流を検出することによって、温度を推定することも可能である。しかしながら、上記の例のように蓄電装置110の電圧VBと電流IBとから算出した抵抗値から演算することで、新たな機器を追加する必要がなく部品点数の増加を抑制できるので好適である。   Further, the temperature Tres of the limiting resistor R1 can be set to a temperature from a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the limiting resistor R1 in the vicinity of the limiting resistor R1. . Alternatively, the temperature can be estimated by detecting the current flowing through the limiting resistor R1. However, it is preferable to calculate from the resistance value calculated from the voltage VB and current IB of the power storage device 110 as in the above example, since it is not necessary to add new equipment and increase in the number of parts can be suppressed.

なお、上述の実施の形態においては、SMR115において、蓄電装置110の負極側の経路のリレーSMR−Gに、制限抵抗R1が直列接続されたリレーSMR−Pを並列に接続した構成について説明したが、制限抵抗R1が直列接続されたリレーSMR−Pは、蓄電装置110の正極側の経路のリレーSMR−Bに並列に接続される構成であってもよい。その場合、SMR115の接続時においては、プリチャージ中はリレーSMR−P,SMR−Gが閉成され、プリチャージ完了後にリレーSMR−Bを閉成するとともにリレーSMR−Pを開放する。また、SMR115の遮断時においては、リレーSMR−B,SMR−Pにおける溶着確認が実行される。   In the above-described embodiment, in SMR 115, the configuration in which relay SMR-P in which limiting resistor R <b> 1 is connected in series is connected in parallel to relay SMR-G on the negative electrode side path of power storage device 110 has been described. The relay SMR-P to which the limiting resistor R1 is connected in series may be connected in parallel to the relay SMR-B on the path on the positive electrode side of the power storage device 110. In this case, when the SMR 115 is connected, the relays SMR-P and SMR-G are closed during precharging, and the relay SMR-B is closed and the relay SMR-P is opened after the precharging is completed. Further, when SMR 115 is shut off, welding confirmation in relays SMR-B and SMR-P is executed.

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。   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.

100 車両、105 電源システム、110 蓄電装置、111,124,125 電圧センサ、112 電流センサ、115 SMR、120 PCU、121 コンバータ、122,123 インバータ、130,135 モータジェネレータ、140 動力伝達ギヤ、150 駆動輪、160 エンジン、170 負荷装置、300 ECU、310 温度検出部、320 判定部、330 駆動制御部、C1,C2 コンデンサ、NL1 接地線、PL1,PL2 電力線、R1 制限抵抗、SMRーB,SMR−G,SMR−P リレー。   100 vehicle, 105 power supply system, 110 power storage device, 111, 124, 125 voltage sensor, 112 current sensor, 115 SMR, 120 PCU, 121 converter, 122, 123 inverter, 130, 135 motor generator, 140 power transmission gear, 150 drive Wheel, 160 engine, 170 load device, 300 ECU, 310 temperature detection unit, 320 determination unit, 330 drive control unit, C1, C2 capacitor, NL1 ground line, PL1, PL2 power line, R1 limiting resistor, SMR-B, SMR- G, SMR-P relay.

Claims (7)

負荷に電力を供給するための電源システムであって、
電源装置と、
前記電源装置と前記負荷とを結ぶ経路に設けられ、前記電源装置から前記負荷への電力の供給と遮断とを切換えるための切換装置と、
前記切換装置の異常を判定するための制御装置とを備え、
前記切換装置は、
前記負荷と前記電源装置とを結ぶ経路に設けられ、直列接続された抵抗器および第1のスイッチと、
直列接続された前記抵抗器および前記第1のスイッチに、並列に接続される第2のスイッチとを含み、
前記制御装置は、前記第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力されている状態における前記抵抗器の温度が、前記第1のスイッチの遮断指令が出力されておりかつ前記第2のスイッチの導通指令が出力されている状態における前記抵抗器の温度よりも高い場合に、前記第1のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定し、
前記制御装置は、前記第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力された後に、前記負荷に印加される電圧が低下せず、かつ、前記抵抗器の温度が上昇しない場合には、前記第2のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定する、電源システム。
A power supply system for supplying power to a load,
A power supply;
Provided in a path connecting the power supply device and the load, and a switching device for switching between supply and interruption of power from the power supply device to the load;
A control device for determining an abnormality of the switching device,
The switching device is
A resistor and a first switch provided in a path connecting the load and the power supply device, and connected in series ;
A second switch connected in parallel to the resistor and the first switch connected in series ;
In the control device, the temperature of the resistor in a state in which a shutoff command for both the first and second switches is output, the shutoff command for the first switch is output, and the second switch When the temperature of the resistor in the state where the switch conduction command is being output is higher, it is determined that an abnormality has occurred in which the first switch is fixed to the conduction state;
In the case where the voltage applied to the load does not decrease and the temperature of the resistor does not increase after the cutoff command of both the first and second switches is output, A power supply system that determines that an abnormality has occurred in which the second switch is fixed to a conductive state .
前記制御装置は、前記抵抗器の温度がしきい値を上回る場合は、前記切換装置を最後に動作させたときから予め定められた所定期間が経過するまで前記切換装置を動作させることを禁止する、請求項に記載の電源システム。 When the temperature of the resistor exceeds a threshold value, the control device prohibits the switching device from operating until a predetermined time period elapses from when the switching device was last operated. The power supply system according to claim 1 . 前記制御装置は、前記第2のスイッチに異常が生じている場合には、前記切換装置を動作させることを禁止する、請求項に記載の電源システム。 The control device, wherein, when an abnormality has occurred in the second switch is prohibited to operate the switching device, the power supply system according to claim 1. 前記切換装置は、前記負荷と前記電源装置とを結ぶ2つの経路のうち、前記第1および第2のスイッチが設けられる経路とは異なる経路に設けられた第3のスイッチをさらに含み、
前記制御装置は、前記第2および第3のスイッチの両方の導通指令が出力されている状態から、前記第2のスイッチの遮断指令が出力された状態に移行したときに、前記第1および第2のスイッチの異常を判定する、請求項のいずれか1項に記載の電源システム。
The switching device further includes a third switch provided in a route different from a route in which the first and second switches are provided among two routes connecting the load and the power supply device,
When the control device shifts from a state in which a conduction command for both the second and third switches is output to a state in which a cutoff command for the second switch is output, the first and second switches determining a second switching abnormality, the power supply system according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、前記電源装置の電圧と前記電源装置に入出力される電流とに基づいて前記抵抗器の温度を算出する、請求項1〜のいずれか1項に記載の電源システム。 The control device calculates the temperature of the resistor based on a current input to and output voltage and the power supply of the power supply, the power supply system according to any one of claims 1-4. 電源装置から負荷に電力を供給するための電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、前記電源装置と前記負荷とを結ぶ経路に設けられ、前記電源装置
から前記負荷への電力の供給と遮断とを切換えるための切換装置を含み、
前記切換装置は、
前記負荷と前記電源装置とを結ぶ経路に設けられた、直列接続された抵抗器および第1のスイッチと、
直列接続された前記抵抗器および前記第1のスイッチに、並列に接続される第2のスイッチとを有し、
前記制御方法は、
前記抵抗器の温度を検出するステップと、
前記第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力されている状態における前記抵抗器の温度が、前記第1のスイッチの遮断指令が出力されておりかつ前記第2のスイッチの導通指令が出力されている状態における前記抵抗器の温度よりも高い場合に、前記第1のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定するステップと
前記第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力された後に、前記負荷に印加される電圧が低下せず、かつ、前記抵抗器の温度が上昇しない場合には、前記第2のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定するステップとを備える、電源システムの制御方法。
A control method of a power supply system for supplying power to a load from a power supply device,
The power supply system is provided in a path connecting the power supply device and the load, and includes a switching device for switching between supply and interruption of power from the power supply device to the load,
The switching device is
A resistor and a first switch connected in series provided in a path connecting the load and the power supply device ;
A second switch connected in parallel to the resistor and the first switch connected in series ;
The control method is:
Detecting the temperature of the resistor;
The temperature of the resistor in the state in which the shut-off command for both the first and second switches is output is the same as the temperature of the resistor, the shut-off command for the first switch is being output, and the conductive command for the second switch is a step of determining that if higher than the temperature of said resistor in a state that is being output, abnormal, wherein said first switch is fixed to the conductive state has occurred,
If the voltage applied to the load does not decrease and the temperature of the resistor does not increase after the cutoff command for both the first and second switches is output, the second switch Determining that there is an abnormality that is fixed in a conductive state .
電源装置からの電力により発生する駆動力を用いて走行することが可能な車両であって、
前記駆動力を生成するための駆動装置と、
前記電源装置から前記駆動装置とを結ぶ経路に設けられ、前記電源装置から前記駆動装置への電力の供給と遮断とを切換えるための切換装置と、
前記切換装置の異常を判定するための制御装置とを備え、
前記切換装置は、
前記駆動装置と前記電源装置とを結ぶ経路に設けられ、直列接続された抵抗器および第1のスイッチと、
直列接続された前記抵抗器および前記第1のスイッチに、並列に接続される第2のスイッチとを含み、
前記制御装置は、前記第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力されている状態における前記抵抗器の温度が、前記第1のスイッチの遮断指令が出力されておりかつ前記第2のスイッチの導通指令が出力されている状態における前記抵抗器の温度よりも高い場合に、前記第1のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定し、
前記制御装置は、前記第1および第2のスイッチの両方の遮断指令が出力された後に、前記駆動装置に印加される電圧が低下せず、かつ、前記抵抗器の温度が上昇しない場合には、前記第2のスイッチが導通状態に固定される異常が生じていると判定する、車両。
A vehicle capable of traveling using driving force generated by power from a power supply device,
A driving device for generating the driving force;
A switching device provided in a path connecting the power supply device to the drive device, and for switching between supply and interruption of power from the power supply device to the drive device;
A control device for determining an abnormality of the switching device,
The switching device is
A resistor and a first switch provided in a path connecting the driving device and the power supply device, and connected in series ;
A second switch connected in parallel to the resistor and the first switch connected in series ;
In the control device, the temperature of the resistor in a state in which a shutoff command for both the first and second switches is output, the shutoff command for the first switch is output, and the second switch When the temperature of the resistor in the state where the switch conduction command is being output is higher, it is determined that an abnormality has occurred in which the first switch is fixed to the conduction state;
In the case where the voltage applied to the driving device does not decrease and the temperature of the resistor does not increase after the cutoff command for both the first and second switches is output, A vehicle that determines that an abnormality occurs in which the second switch is fixed in a conductive state .
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