JP5751282B2

JP5751282B2 - 制御装置

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Publication number: JP5751282B2
Application number: JP2013112904A
Authority: JP
Inventors: 大嗣加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2033-05-29
Also published as: US20140354054A1; US9520734B2; JP2014232640A

Description

本発明は、複数の電源系統が並列接続された電源装置の制御装置に関する。

近年、バッテリから供給される電力によりモータを駆動して走行するハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などが実用化されている。バッテリと電力変換装置との間にはシステムメインリレー（以下、メインリレーと称す）が設けられている。このような駆動システムでは、メインリレーの接点の溶着を検出し、溶着があれば警告表示等を行う必要がある。

特許文献１には、複数のバッテリが直列に接続されて、各バッテリの＋側、−側にそれぞれメインリレーが直列に設けられた構成における接点溶着の検出手段が示されている。電子制御装置は、検出対象とする１つのメインリレーをオフ駆動し、それ以外のメインリレーをオン駆動する。検出対象のメインリレーに接点の溶着があれば、電力変換装置の入力電圧が上昇する。電子制御装置は、検出対象とするメインリレーを順次切り替えることにより、各メインリレーの接点溶着の有無を検出することができる。

特開２０１２−５１７４号公報

バッテリの容量を高めるため、同一容量、同一電圧の複数のバッテリを並列接続して用いる場合がある。このような駆動システムでは、上記手段を用いて、検出対象とする１つのメインリレーをオフ駆動し、それ以外のメインリレーをオン駆動しても、どのメインリレーに接点溶着が発生したのかを判定することができない。そのため、何れかのメインリレーに接点の溶着が疑われる場合に、全てのメインリレーを交換する必要があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、直列にメインリレーを有する複数の電源系統が並列に接続された電源装置に対し、接点が溶着したメインリレーを特定可能な制御装置を提供することにある。

請求項１に記載した制御装置は、バッテリと当該バッテリに対して設けられるメインリレーの接点との直列回路からなる複数の電源系統が、電気負荷に繋がる一対の電源線の間に並列に接続されて構成される電源装置の制御装置である。制御装置は、メインリレーの何れかに接点の溶着が生じていることを検出した場合、接点の溶着が生じている可能性があるメインリレーのうち、１つのメインリレーをオン駆動し、残りのメインリレーをオフ駆動した状態で、電源線を通してバッテリの充電または放電を行う。

オン駆動されたメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態は、充放電によって変化する。これに対し、オフ駆動されたメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態は、当該メインリレーに接点溶着が生じていないときには充放電によって変化しないが、接点溶着が生じているときには充放電によって変化する。

従って、制御装置は、電源線を通した充放電の後、溶着が生じている可能性があるメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態の変化に基づいて、実際に接点の溶着が生じているメインリレーを特定することができる。本手段によれば、直列にメインリレーを有する複数の電源系統が並列に接続された電源装置において、接点が溶着したメインリレーを特定することができる。

請求項２に記載した手段によれば、接点溶着の判定に用いるバッテリの状態は、当該バッテリのＳＯＣ（State of Charge）および当該バッテリの電圧の少なくとも一方である。ＳＯＣは、例えば残存容量／満充電容量をパーセント表示したものであり、充放電により変化する。バッテリの電圧も充放電により変化する。従って、ＳＯＣと電圧の少なくとも一方の変化を参照すれば、メインリレーの接点を介してバッテリに充放電が生じたか否かを検出でき、接点の溶着が生じているメインリレーを特定することができる。

請求項３に記載した手段によれば、制御装置は、電源線を通した充放電の後、オン駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態値とオフ駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態値との差分の絶対値が規定値以上である場合、当該オフ駆動したメインリレーに接点の溶着が生じていないと判定する。

バッテリの状態値の差分（絶対値）が規定値以上ということは、両バッテリの充放電状態が相違することを意味する。オン駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリは充放電するので、オフ駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリは充放電していないと結論付けられる。すなわち、当該オフ駆動したメインリレーに接点の溶着が生じていないと判定できる。

請求項４に記載した手段によれば、オフ駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリについて、充放電の前の状態値と充放電の後の状態値との差分の絶対値が規定値未満である場合、当該オフ駆動したメインリレーに接点の溶着が生じていないと判定する。バッテリの状態値の差分（絶対値）が規定値未満ということは、当該バッテリに充放電が生じていないので、当該メインリレーの接点が溶着せずに正常に開いていると結論付けられる。

請求項５に記載した手段によれば、接点の溶着が生じている可能性があるメインリレーを対象として、オン駆動する１つのメインリレーを順次変更しながら、バッテリの充放電および接点の溶着が生じているメインリレーの特定を行う。これにより、順次変更する過程において、接点の溶着が生じているメインリレーがオフ駆動された状態でバッテリの充放電が行われる場合が生じるので、そのときのバッテリの状態の変化に基づいて当該メインリレーに発生した接点の溶着を検出できる。

請求項６に記載した手段によれば、電源装置は、２つの電源系統が並列に接続されて構成されている。制御装置は、これら２つの電源系統がそれぞれ有するメインリレーの何れかに接点の溶着が生じていることを検出した場合、一方のメインリレーをオン駆動してバッテリの充放電を行う。制御装置は、前記一方のメインリレーについて接点の溶着の有無を判定できなかった場合、前記一方のメインリレーに替えて他方のメインリレーをオン駆動してバッテリの充放電を行う。これにより、前記一方のメインリレーについて溶着の有無を判定することができる。

請求項７に記載した手段によれば、電源装置は、電源線に、電源系統と電気負荷との接続を遮断する共通のメインリレーの接点を備えている。さらに、その共通のメインリレーの接点と並列に、抵抗とプリチャージ用リレーの接点との直列回路を備えている。制御装置は、電源系統が有するメインリレーを全てオフ駆動し、プリチャージ用リレーをオン駆動したときに電源線間の電圧が上昇した場合に、電源系統が有するメインリレーの何れかに接点の溶着が生じていると判定する。これにより、突入電流の発生を防止しながら接点の溶着を判定することができる。

請求項８に記載した手段によれば、電源装置は、電源系統が有するメインリレーの少なくとも１つの接点と並列に、抵抗とプリチャージ用リレーの接点との直列回路を備えている。制御装置は、共通のメインリレーの接点が溶着している場合、電源系統が有するメインリレーを全てオフ駆動し、電源系統が有するメインリレーの接点と並列に設けられたプリチャージ用リレーの接点をオン駆動する。これにより、共通のメインリレーの接点が溶着している場合でも、突入電流の発生を防止することができる。

請求項９に記載した手段によれば、電気負荷によりバッテリの放電を行うので、別に放電用の電気負荷を設ける必要がない。
請求項１０に記載した手段によれば、外部からバッテリの充電を行う。バッテリの残存容量が少ない場合には、放電を行っても、接点の溶着判定が可能な程度にまでバッテリの状態を変化させることができない虞がある。外部からバッテリの充電を行うことにより、溶着判定に十分な程度までバッテリの状態を変化させることができる。また、外部から急速充電を行えば、判定に要する時間を短縮できる。

第１の実施形態を示す動力駆動システムの主回路構成図リレー接点の溶着検出処理のフローチャートリレーＲＰ、ＲＧの接点溶着を判断するときのタイミングチャートリレーＲＢ１、ＲＢ２の接点溶着を判断するときのタイミングチャート（ＲＢ１溶着）リレーＲＢ１、ＲＢ２の接点溶着を判断するときのタイミングチャート（ＲＢ２溶着）リレーＲＢ１、ＲＢ２の接点溶着を判断するときのタイミングチャート（ＲＢ１、ＲＢ２溶着）第２の実施形態を示す図２相当図第３の実施形態を示す図１相当図

各実施形態において実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１から図６を参照しながら説明する。図１は、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車などモータジェネレータ１１を動力源として走行可能な車両における動力駆動システムの主回路構成を示している。

モータジェネレータ１１は、インバータ１２により駆動される。インバータ１２は、三相ブリッジ接続されたトランジスタ１２up、１２vp、１２wp、１２un、１２vn、１２wnから構成されており、後述するバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２にとっての電気負荷となる。インバータ１２は、電子制御装置１３（以下、ＥＣＵ１３と称す）から与えられる駆動信号に従ってスイッチング動作する。これにより、インバータ１２は、一対の電源線１４、１５を通して供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１１に出力する。さらに、インバータ１２は、モータジェネレータ１１で発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２を充電する。

正側の電源線１４と負側の電源線１５との間には、直流電力を供給するための電源装置ＰＳが接続されている。電源装置ＰＳは、電力容量を増やすために並列に接続された２つの電源系統ＰＳ１、ＰＳ２を備えている。電源線１４、１５間には、電圧変動を低減するためのコンデンサ１６が接続されている。

電源系統ＰＳ１は、システムメインリレーＲＢ１（以下、リレーＲＢ１と称す）の接点ＲＢ１ｂとバッテリＢＡＴ１との直列回路から構成されている。電源系統ＰＳ２は、システムメインリレーＲＢ２（以下、リレーＲＢ２と称す）の接点ＲＢ２ｂとバッテリＢＡＴ２との直列回路から構成されている。接点ＲＢ１ｂは、リレーＲＢ１のコイルＲＢ１ａに通電すると閉じ、接点ＲＢ２ｂは、リレーＲＢ２のコイルＲＢ２ａに通電すると閉じる。バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２は、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池であって、電圧と容量が互いに等しいものが用いられる。

電源系統ＰＳ１、ＰＳ２とコンデンサ１６との間の電源線１５には、電源系統ＰＳ１、ＰＳ２と電気負荷との接続を遮断するための共通のシステムメインリレーＲＧ（以下、リレーＲＧと称す）の接点ＲＧｂが設けられている。この接点ＲＧｂに対し、抵抗１７とプリチャージ用リレーＲＰ（以下、リレーＲＰと称す）の接点ＲＰｂとの直列回路が並列に設けられている。接点ＲＧｂは、リレーＲＧのコイルＲＧａに通電すると閉じ、接点ＲＰｂは、リレーＲＰのコイルＲＰａに通電すると閉じる。電源装置ＰＳは、これらリレーＲＧ、ＲＰと抵抗１７を含む。

電圧検出部ＶＤ１、ＶＤ２は、それぞれバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の直流電圧を検出してＥＣＵ１３に出力する。電圧検出部１８は、電源線１４、１５間の電圧ＶＨを検出してＥＣＵ１３に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１９は、電源線１４、１５間の電圧を降圧して１２Ｖのバッテリ２０を充電する電気負荷である。インバータ２１は、エアコンのコンプレッサモータ２２を駆動する電気負荷である。

ＥＣＵ１３は、ＣＰＵ、揮発性メモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモリ等）、通信Ｉ／Ｆ、Ａ／Ｄ変換器、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータを備えている。不揮発性メモリには、モータジェネレータ１１、リレーＲＢ１、ＲＢ２、ＲＧ、ＲＰ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９などを駆動制御する制御プログラムが書き込まれている。

次に、本実施形態の作用を説明する。ＥＣＵ１３は、制御プログラムに従って、モータジェネレータ１１、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９などを駆動する。さらに、制御プログラムの一部である図２に示す処理内容に従って、リレーＲＢ１、ＲＢ２、ＲＧ、ＲＰのうち接点溶着が生じているリレーを特定する。リレー接点が溶着すると、リレーコイルへの通電を遮断してもリレー接点が閉じたままの状態となり、リレー接点を開くことができなくなる。

以下の説明および図２から図６では、コイルＲＢ１ａ、ＲＢ２ａ、ＲＧａ、ＲＰａに通電することをリレーＲＢ１、ＲＢ２、ＲＧ、ＲＰをオン（ＯＮ）すると言い、断電することをオフ（ＯＦＦ）すると言う。オンすると、対応する接点ＲＢ１ｂ、ＲＢ２ｂ、ＲＧｂ、ＲＰｂが閉じる。オフすると、接点溶着がない場合には対応する接点ＲＢ１ｂ、ＲＢ２ｂ、ＲＧｂ、ＲＰｂが開き、接点溶着がある場合には閉じたままとなる。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ１（時刻ｔ１、ｔ１１）でＩＧスイッチがオンされたことを認識すると、前回制御プログラムが終了したときに全てのリレーＲＢ１、ＲＢ２、ＲＧ、ＲＰに接点溶着が検出されていなかったことを条件として、ステップＳ２以降の処理を開始する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ２（時刻ｔ２、ｔ１２）でリレーＲＰをオンし、ステップＳ３に移行して電源線１４、１５間の電圧ＶＨと規定電圧Ｖｘとを比較する。規定電圧Ｖｘは、コンデンサ１６への充電が行われたか否かを判定するために設定された基準電圧である。

ＥＣＵ１３は、電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘ以下（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ４に移行する。この場合には、リレーＲＢ１、ＲＢ２の何れにも接点溶着は生じていない。以下では、図３も参照しながらリレーＲＰ、ＲＧの接点溶着の検出について説明する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ４（時刻ｔ３）でリレーＲＰをオフし、ステップＳ５（時刻ｔ４）でリレーＲＢ１、ＲＢ２をオンする。その後、ステップＳ６に移行して電圧ＶＨと規定電圧Ｖｘとを比較する。ＥＣＵ１３は、電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘより高い（ＹＥＳ）と判断すると、ステップＳ１３に移行する。

この場合には、リレーＲＰまたはリレーＲＧに接点溶着が生じている。しかし、制御プログラムの実行開始時には全てのリレーＲＢ１、ＲＢ２、ＲＧ、ＲＰに接点溶着が生じておらず、その後リレーＲＧを一度もオン／オフしていないことから、リレーＲＧに接点溶着が発生することはない。

従って、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１３でリレーＲＰに接点溶着が生じていると判定する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１４で、このリレーＲＰの接点溶着についてのダイアグノーシスに基づいて、ダイアグ履歴への追加、ランプ点灯や警報音によるユーザへのコーション通知などのダイアグ処理を行う。この場合には、モータジェネレータ１１を駆動することなく、ステップＳ１２に移行してリレーＲＢ１、ＲＢ２をオフして処理を終了する。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ６で電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘ以下（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ７に移行する。この場合には、リレーＲＢ１、ＲＢ２のみならず、リレーＲＰ、ＲＧにも接点溶着は生じていない。そこで、ＥＣＵ１３は、モータジェネレータ１１の駆動を開始する準備として、ステップＳ７（時刻ｔ５）でリレーＲＰをオンし、突入電流を防止しつつコンデンサ１６への充電処理を行う。ＥＣＵ１３は、コンデンサ１６への充電が終了した後、ステップＳ８（時刻ｔ６）でリレーＲＧをオンし、その後ステップＳ９（時刻ｔ７）でリレーＲＰをオフする。ＥＣＵ１３は、ステップＳ９の処理が終了した後、インバータ１２に駆動信号に出力してモータジェネレータ１１を駆動する。

ＥＣＵ１３は、ＩＧスイッチがオフされると、ステップＳ１０（時刻ｔ８）に移行してリレーＲＧをオフする。ＥＣＵ１３は、コンデンサ１６の電荷が放電されるように、例えばインバータ１２に回転磁界を作らない所定の通電動作をさせた後、ステップＳ１１に移行して電圧ＶＨと規定電圧Ｖｘとを比較する。ＥＣＵ１３は、電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘ以下（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ１２に移行する。この場合、リレーＲＰ、ＲＧの何れにも接点溶着は生じていない。

一方、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１１で電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘより高い（ＹＥＳ）と判断すると、ステップＳ１５に移行する。この場合には、ＥＣＵ１３は、リレーＲＧに接点溶着が生じていると判定する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１６で、リレーＲＧの接点溶着についてのダイアグノーシスに基づいてダイアグ処理を行う。その後、ステップＳ１２に移行する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１２（時刻ｔ９）でリレーＲＢ１、ＲＢ２をオフして処理を終了する。

続いて、図４から図６も参照しながらリレーＲＢ１、ＲＢ２の接点溶着の検出について説明する。ステップＳ３に遡って、ＥＣＵ１３は、電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘより高い（ＹＥＳ）と判断すると、ステップＳ１７に移行する。図４から図６に示す波形例では、時刻ｔ１３に電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘを超えている。この場合、電源系統ＰＳ１、ＰＳ２が有するリレーＲＢ１、ＲＢ２は全てオフ駆動され、プリチャージ用のリレーＲＰがオン駆動されている。この状態で電圧ＶＨが規定電圧Ｖｘより上昇したことは、電源系統ＰＳ１、ＰＳ２が有するリレーＲＢ１、ＲＢ２の何れかに接点溶着が生じていることを意味する。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ１７でリレーＲＢ１またはリレーＲＢ２に接点溶着が生じていると判断し、ステップＳ１８でコーション表示などによりユーザに報知する。ここでダイアグ処理を実行しないのは、接点溶着が生じているリレーの特定が完了していないからである。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１９以降において、リレーＲＢ１、ＲＢ２の何れで接点溶着が生じているかを特定する。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ１９に移行し、溶着が生じている可能性があるリレーＲＢ１、ＲＢ２のうち１つのリレーＲＢ１をオンし、残りのリレーＲＢ２をオフのまま維持する（時刻ｔ１４）。電源線１４、１５を通してバッテリの放電を行うため、ＥＣＵ１３は、ステップＳ２０（時刻ｔ１５）でリレーＲＧをオンし、ステップＳ２１（時刻ｔ１６）でリレーＲＰをオフする。その後、ステップＳ２２でバッテリの放電を実行する。

ＥＣＵ１３は、車両走行を行う場合には、インバータ１２に駆動信号に出力してモータジェネレータ１１を駆動することによりバッテリ放電を実行する。ＥＣＵ１３は、車両走行を行わない場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９を駆動してバッテリ２０を充電し、或いはエアコンＥＣＵに対しインバータ２１を動作させてコンプレッサモータ２２を駆動してもよい。車両走行を行う場合であっても、バッテリ２０を充電し、コンプレッサモータ２２を駆動してもよい。

バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２は並列接続されて用いられるので、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の状態は、バッテリ放電を開始する前の時点でほぼ等しくなっている。ここで用いる状態は、バッテリのＳＯＣ（State of Charge）である。

ＥＣＵ１３は、バッテリ放電を実行した後ステップＳ２３に移行し、バッテリＢＡＴ１のＳＯＣ（＝ＳＯＣ１）とバッテリＢＡＴ２のＳＯＣ（＝ＳＯＣ２）との差分の絶対値が規定値ＳＯＣｒ以上であるか否かを判断する。リレーＲＢ１はステップＳ１９でオンされているので、バッテリＢＡＴ１は必ず放電する。一方、リレーＲＢ２はオフされているので、リレーＲＢ２に接点溶着が生じていなければバッテリＢＡＴ２は放電しない。従って、リレーＲＢ２に接点溶着が生じていなければ、バッテリＢＡＴ１だけが放電し、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差分の絶対値が規定値ＳＯＣｒ以上になる。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ２３で規定値ＳＯＣｒ以上（ＹＥＳ）と判断すると、ステップＳ３０に移行し、リレーＲＢ２に接点溶着が生じていない、すなわちリレーＲＢ１に接点溶着が生じていると判断する。図４は、本ケースにおける波形を示している。その後、ステップＳ３１でダイアグ処理を行い、ステップＳ３２（時刻ｔ１８）でリレーＲＧとＲＢ１をオフして処理を終了する。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ２３で規定値ＳＯＣｒ未満（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ２４に移行する。この場合には、リレーＲＢ２に接点溶着が生じている。しかし、リレーＲＢ１に接点溶着が生じているか否かは判定できない。そこで、ＥＣＵ１３は、ステップＳ２４（時刻ｔ１７）でリレーＲＢ１に替えてリレーＲＢ２をオンし、ステップＳ２５でステップＳ２２と同様にしてバッテリの放電を実行する。ステップＳ２２でバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２がともに放電したので、ステップＳ２５で放電を開始する前のＳＯＣ１とＳＯＣ２はほぼ等しくなっている。

ＥＣＵ１３は、バッテリ放電を実行した後ステップＳ２６に移行し、ステップＳ２３と同様にしてＳＯＣ１とＳＯＣ２との差分の絶対値が規定値ＳＯＣｒ以上であるか否かを判断する。リレーＲＢ２はステップＳ２４でオンされているので、バッテリＢＡＴ２は必ず放電する。一方、リレーＲＢ１はオフされているので、リレーＲＢ１に接点溶着が生じていなければバッテリＢＡＴ１は放電しない。従って、リレーＲＢ１に接点溶着が生じていなければ、バッテリＢＡＴ２だけが放電し、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差分の絶対値が規定値ＳＯＣｒ以上になる。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ２６で規定値ＳＯＣｒ以上（ＹＥＳ）と判断すると、ステップＳ３３に移行し、リレーＲＢ１に接点溶着が生じていない、すなわちリレーＲＢ２にのみ接点溶着が生じていると判断する。図５は、本ケースにおける波形を示している。その後、ステップＳ３４でダイアグ処理を行い、ステップＳ２９に移行する。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ２６で規定値ＳＯＣｒ未満（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ２７に移行する。この場合には、リレーＲＢ１に接点溶着が生じている。ＥＣＵ１３は、ステップＳ２４に移行した時点でリレーＲＢ２に接点溶着が生じていることを検出している。従って、ＥＣＵ１３は、ステップＳ２７でリレーＲＢ１、ＲＢ２の両者に接点溶着が生じていると判断し、ステップＳ２８でダイアグ処理を行う。図６は、本ケースにおける波形を示している。その後、ステップＳ２９（時刻ｔ１８）でリレーＲＧとＲＢ２をオフして処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ１３は、並列接続された電源系統ＰＳ１、ＰＳ２が備えるリレーＲＢ１、ＲＢ２の何れかに接点溶着が生じていることを検出し、その溶着が生じているリレーを特定することができる。ＥＣＵ１３は、プリチャージ用のリレーＲＰをオンして電圧ＶＨの上昇を検出するので、突入電流の発生を防止しながら、リレーＲＢ１、ＲＢ２に生じた接点溶着を検出することができる。

ＥＣＵ１３は、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の充放電状態を管理するため、リレー接点の溶着検出にかかわらずＳＯＣを測定可能な構成を備えている。ＥＣＵ１３は、接点溶着が生じているリレーを特定する際に、ＳＯＣを用いてバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の状態変化を検出するので、新たなセンサ等を追加することなく溶着したリレーを特定することができる。

ＥＣＵ１３は、ＳＯＣ１とＳＯＣ２との差分の絶対値と規定値ＳＯＣｒとを比較して、バッテリ放電後のバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の状態変化の有無を判断する。これにより、ステップＳ２２、Ｓ２５のバッテリ放電の開始前におけるバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２間の残存容量のばらつき、放電中における両バッテリ間の放電量のばらつきなどにかかわらず、両バッテリの状態変化の違いを正しく検出することができる。

ＥＣＵ１３は、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２と接続されている電気負荷（インバータ１２、２１、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９等）を動作させてバッテリの放電を行う。このため、別に放電用の電気負荷を設ける必要がない。ステップＳ２２、Ｓ２５のバッテリ放電の際にモータジェネレータ１１を駆動可能な状況であれば、リレーの異常が報知されたユーザがディーラや修理工場まで車両を運転する間に、ＥＣＵ１３は、溶着が生じているリレーの特定処理を進めることができる。

（第２の実施形態）
本実施形態の主回路は、第１の実施形態と同じ構成を備えている。図７を参照しながら第１の実施形態と異なる処理について説明する。ＥＣＵ１３は、第１の実施形態と同様にしてリレーＲＢ１、ＲＢ２のうち接点溶着が生じているリレーを特定する（ステップＳ２７、Ｓ３０、Ｓ３３）。その後、ダイアグ処理（ステップＳ２８、Ｓ３１、Ｓ３４）を経てステップＳ１０に移行し、リレーＲＧの接点溶着の有無を検出する。本実施形態によれば、ステップＳ２０、Ｓ１０におけるリレーＲＧのオンオフ駆動を原因とするリレーＲＧの接点溶着も検出することができる。

（第３の実施形態）
図８を参照しながら第１の実施形態と異なる構成について説明する。リレー接点ＲＢ２ｂには、抵抗２３とプリチャージ用リレーＲＱ（以下、リレーＲＱと称す）の接点ＲＱｂとの直列回路が並列に設けられている。接点ＲＱｂは、リレーＲＱのコイルＲＱａに通電すると閉じる。これらリレーＲＱと抵抗２３は、電源装置ＰＳの一部を構成している。リレー接点ＲＢ２ｂに替えて、リレー接点ＲＢ１ｂと並列に設けてもよい。

ＥＣＵ１３は、通常、リレーＲＢ１、ＲＢ２をオンする前にリレーＲＰをオンする。これにより、抵抗１７を介してコンデンサ１６に充電電流が流れ、突入電流の発生を防止できる。これに対し、ＥＣＵ１３は、リレーＲＧの接点溶着を検出した場合、リレーＲＢ１、ＲＢ２をオンする前にリレーＲＱをオンする。これにより、抵抗２３を介してコンデンサ１６に充電電流が流れ、突入電流の発生を防止できる。すなわち、リレーＲＧに接点溶着が発生した場合でも、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２とインバータ１２などの電気負荷とを、突入電流を抑制しながら接続することができる。

ＥＣＵ１３は、リレーＲＰまたはリレーＲＱに接点溶着が生じた場合、リレーに異常が生じたことをユーザに報知する。この場合であっても、溶着した接点ＲＰｂに対し並列に接続された接点ＲＧｂまたは溶着した接点ＲＱｂに対し並列に接続された接点ＲＢ１ｂ、ＲＢ２ｂを閉じれば、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２とインバータ１２などの電気負荷とを接続することができる。これにより、抵抗１７、２３を介することなく、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２から電気負荷への電力供給が可能になる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。

３つ以上の電源系統ＰＳｎ（ｎ＝１、２、３、…）が電源線１４、１５の間に並列に接続されて構成される電源装置ＰＳに対しても同様に適用できる。ＥＣＵ１３は、例えば３つの電源系統ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３の何れかに接点の溶着が生じていることを検出した場合、リレーＲＢ１をオンし、残りのリレーＲＢ２、ＲＢ３をオフした状態でバッテリの放電を行う。

このとき、例えばリレーＲＢ３に接点溶着が生じていれば、放電によりバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ３の状態が変化し、バッテリＢＡＴ２の状態は変化しない。このため、ＥＣＵ１３は、リレーＲＢ２に接点溶着は生じておらず、リレーＲＢ３に接点溶着が生じていると判定できる。続いて、リレーＲＢ３をオンし、残りのリレーＲＢ１、ＲＢ２をオフした状態でバッテリの放電を行う。

このとき、リレーＲＢ１に接点溶着が生じていれば、放電によりバッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ３の状態がさらに変化するので、ＥＣＵ１３は、リレーＲＢ１に接点溶着が生じていると判定できる。リレーＲＢ１に接点溶着が生じていなければ、放電によりバッテリＢＡＴ３の状態だけが変化するので、ＥＣＵ１３は、リレーＲＢ１に接点溶着が生じていないと判定できる。このように、接点の溶着が生じている可能性があるリレーＲＢｎを対象として、オン駆動する１つのメインリレーを順次変更することにより、接点の溶着が生じているリレーを特定できる。

バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の状態として、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の直流電圧を用いてもよい。この構成によれば、電圧検出部ＶＤ１、ＶＤ２の検出電圧、図示しないバッテリ監視ユニットで得られる電圧データをそのまま用いることができるので、状態値の演算処理が不要になる。この場合も、バッテリ放電後に、バッテリＢＡＴ１の電圧（＝Ｖ１）とバッテリＢＡＴ２の電圧（＝Ｖ２）との差分の絶対値が規定値Ｖｒ以上であるか否かを判断すればよい。差分の絶対値が規定値Ｖｒ以上である場合には、オフ駆動したリレーに接点の溶着は生じていない。差分の絶対値が規定値Ｖｒ未満である場合には、オフ駆動したリレーに接点の溶着が生じている。なお、バッテリＢＡＴ１、ＢＡＴ２の状態として、ＳＯＣと電圧の両方を用いてもよい。

ステップＳ２３、Ｓ２６の判断処理に替えて、オフ駆動したリレーの放電前後における状態変化に基づく判断処理を採用してもよい。すなわち、オフ駆動したリレーＲＢ１の接点ＲＢ１ｂと直列に接続されたバッテリＢＡＴ１について、放電前の状態値と放電後の状態値との差分の絶対値が規定値未満である場合、当該オフ駆動したリレーＲＢ１に接点溶着が生じていないと判定できる。オフ駆動したリレーＲＢ２についても、同様にして接点の溶着の有無を判定できる。状態値は、上述したようにＳＯＣ、電圧などである。

車両がディーラや修理工場に搬入されている場合には、ステップＳ２２、Ｓ２５において、放電に替えて外部からバッテリの充電を行ってもよい。例えばバッテリの残存容量が少ない場合には、バッテリの充電を行うことにより、接点溶着の判定に十分な程度にまでバッテリの状態を変化させることができる。外部から急速充電を行えば、判定に要する時間を短縮できる。

第３の実施形態において、抵抗とプリチャージ用リレーの接点との直列回路を、リレーＲＢ１の接点ＲＢ１ｂとリレーＲＢ２の接点ＲＢ２ｂにそれぞれ並列に設けてもよい。

図面中、１２はインバータ（電気負荷）、１３は電子制御装置（制御装置）、１４、１５は電源線、１７、２３は抵抗、１９はＤＣ／ＤＣコンバータ（電気負荷）、２１はインバータ（電気負荷）、ＰＳは電源装置、ＰＳ１、ＰＳ２は電源系統、ＢＡＴ１、ＢＡＴ２はバッテリ、ＲＢ１、ＲＢ２はメインリレー、ＲＧは共通のメインリレー、ＲＰ、ＲＱはプリチャージ用リレー、ＲＢ１ｂ、ＲＢ２ｂ、ＲＧｂ、ＲＰｂ、ＲＱｂは接点である。

Claims

バッテリ（ＢＡＴ１，ＢＡＴ２）と当該バッテリに対して設けられるメインリレー（ＲＢ１，ＲＢ２）の接点（ＲＢ１ｂ，ＲＢ２ｂ）との直列回路からなる複数の電源系統（ＰＳ１，ＰＳ２）が、電気負荷（１２，１９，２１）に繋がる一対の電源線（１４，１５）の間に並列に接続されて構成される電源装置（ＰＳ）の制御装置（１３）であって、
前記メインリレーの何れかに接点の溶着が生じていることを検出した場合、接点の溶着が生じている可能性があるメインリレーのうち、１つのメインリレーをオン駆動し、残りのメインリレーをオフ駆動した状態で、前記電源線を通して前記バッテリの充電または放電を行い、その充放電の後、前記溶着が生じている可能性があるメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態の変化に基づいて、実際に接点の溶着が生じているメインリレーを特定することを特徴とする制御装置。
前記バッテリの状態は、当該バッテリのＳＯＣ（State of Charge）および当該バッテリの電圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
前記電源線を通した充放電の後、前記オン駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態値と前記オフ駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリの状態値との差分の絶対値が規定値以上である場合、当該オフ駆動したメインリレーに接点の溶着が生じていないと判定することを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
前記オフ駆動したメインリレーの接点と直列に接続されたバッテリについて、前記充放電の前の状態値と前記充放電の後の状態値との差分の絶対値が規定値未満である場合、当該オフ駆動したメインリレーに接点の溶着が生じていないと判定することを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
前記接点の溶着が生じている可能性があるメインリレーを対象として、オン駆動する１つのメインリレーを順次変更しながら、前記バッテリの充放電および接点の溶着が生じているメインリレーの特定を行うことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の制御装置。
前記電源装置は、２つの電源系統が並列に接続されて構成されており、
これら２つの電源系統がそれぞれ有する前記メインリレーの何れかに接点の溶着が生じていることを検出した場合、一方のメインリレーをオン駆動して前記バッテリの充放電を行った後、前記一方のメインリレーについて接点の溶着の有無を判定できなかった場合、前記一方のメインリレーに替えて他方のメインリレーをオン駆動して前記バッテリの充放電を行うことにより、前記一方のメインリレーについて接点の溶着の有無を判定することを特徴とする請求項５記載の制御装置。
前記電源装置は、前記電源線に、前記電源系統と前記電気負荷との接続を遮断する共通のメインリレー（ＲＧ）の接点（ＲＧｂ）を備えているとともに、前記共通のメインリレーの接点と並列に、抵抗（１７）とプリチャージ用リレー（ＲＰ）の接点（ＲＰｂ）との直列回路を備えており、
前記電源系統が有するメインリレーを全てオフ駆動し、前記プリチャージ用リレーをオン駆動したときに前記電源線間の電圧が上昇した場合に、前記電源系統が有するメインリレーの何れかに接点の溶着が生じていることを検出することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の制御装置。
前記電源装置は、前記電源系統が有するメインリレーの少なくとも１つの接点と並列に、抵抗（２３）とプリチャージ用リレー（ＲＱ）の接点（ＲＱｂ）との直列回路を備えており、
前記共通のメインリレーの接点が溶着している場合、前記電源系統が有するメインリレーを全てオフ駆動し、前記電源系統が有するメインリレーの接点と並列に設けられたプリチャージ用リレーの接点をオン駆動することにより突入電流の発生を防止することを特徴とする請求項７記載の制御装置。
前記電気負荷により前記バッテリの放電を行うことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の制御装置。
外部から前記バッテリの充電を行うことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の制御装置。