WO2021235228A1 - 車両用異常検知装置 - Google Patents

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WO2021235228A1
WO2021235228A1 PCT/JP2021/017360 JP2021017360W WO2021235228A1 WO 2021235228 A1 WO2021235228 A1 WO 2021235228A1 JP 2021017360 W JP2021017360 W JP 2021017360W WO 2021235228 A1 WO2021235228 A1 WO 2021235228A1
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vehicle
abnormality
unit
storage unit
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卓大 齋藤
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
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    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54—Testing for continuity

Definitions

  • This disclosure relates to an abnormality detection device for vehicles.
  • Patent Document 1 discloses a relay device capable of detecting an abnormality such as an open failure in the path of either storage unit in a system capable of supplying electric power to a load by two storage units. Has been done.
  • Some vehicle power supply systems supply electric power to the load from both the first power storage unit and the second power storage unit.
  • a power supply system when a load is connected in a common power path provided between both power storage units, an abnormality such as an open failure occurs in this common power path, and power is supplied to the load from one of the power storage units. Even if it is no longer used, power continues to be supplied to the load from the other power storage unit. That is, even if the above abnormality occurs in a common power path, the operation of the load continues without stopping, so it is difficult to detect the above abnormality only by monitoring the load.
  • One object of the present disclosure is to provide a technique capable of detecting an abnormality in a wiring unit in a power path between power storage units to which power can be supplied from any of a plurality of power storage units.
  • the vehicle abnormality detection device which is one of the disclosures, is The first storage unit, the second storage unit, the first storage unit and the second storage unit are provided, and the second storage unit forms a path for supplying electric power from the first storage unit. It is a vehicle abnormality detection device used in a vehicle power supply system equipped with a power path between storage units forming a path to which electric power is supplied from the vehicle. A target wiring unit that forms at least a part of the power path between the power storage units and is a target for detecting an abnormality. An abnormality detection unit that performs a predetermined abnormality confirmation operation on the target wiring unit and detects an abnormality in the target wiring unit based on the result of the abnormality confirmation operation. Have.
  • the vehicle abnormality detection device which is one of the present disclosures, can detect that an abnormality has occurred in the wiring unit in the power path between the power storage units where power can be supplied from any of the plurality of power storage units.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a vehicle power supply system including the vehicle abnormality detection device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the vehicle power supply system of FIG. 1 collectively in a first load group and a second load group.
  • FIG. 3 is a block diagram specifically showing the vehicle power supply system of FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of abnormality detection processing in the vehicle abnormality detection device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram specifically showing a vehicle power supply system including the vehicle abnormality detection device of another embodiment.
  • the first power storage unit, the second power storage unit, the first power storage unit, and the second power storage unit are provided, and the power is supplied from the first power storage unit.
  • An abnormality detection device for vehicles used in a vehicle power supply system including a power path between storage units forming a path for supplying power from the power storage unit, and at least one of the power paths between the power storage units.
  • a target wiring unit that is a target for detecting an abnormality and a predetermined abnormality confirmation operation are performed on the target wiring unit, and an abnormality in the target wiring unit is detected based on the result of the abnormality confirmation operation. It has an abnormality detection unit and an abnormality detection unit.
  • the vehicle abnormality detection device of [1] is an abnormality detection unit when an abnormality occurs in the target wiring unit in the power path between the power storage units to which power is supplied from both the first power storage unit and the second power storage unit. It is possible to detect an abnormality in the target wiring portion.
  • the vehicle abnormality detection device of [2] can more accurately determine whether or not an abnormality such as a disconnection has occurred in the target wiring portion. For example, in this vehicle abnormality detection device, when an abnormality occurs such that the characteristic impedance of the target wiring portion changes, a method of determining an abnormality by comparing a voltage with a threshold value or a method of determining an abnormality by comparing a current value with a threshold value is used to detect an abnormality. Abnormalities that are difficult to detect depending on the determination method can also be detected.
  • the vehicle abnormality detection device of [3] can confirm whether or not the target wiring unit functions properly when the power supply from one of the power storage units is lost while the vehicle is running. That is, even if an abnormality occurs in the target wiring portion while the vehicle is running, this vehicle abnormality detection device has a high possibility of detecting this abnormality, and the abnormality in the target wiring portion can be detected earlier.
  • the configuration is easy to take measures against.
  • the first power storage unit is installed on one side in the front-rear direction in a vehicle equipped with the power supply system, and the second power storage unit is installed on the other side in the front-rear direction in the vehicle.
  • the target wiring portion is arranged in any one of [1] to [3] arranged from the first position on one side in the front-rear direction of the vehicle to the second position on the other side in the front-rear direction in the vehicle.
  • the vehicle abnormality detection device of [4] is a power supply system in which the first power storage unit and the second power storage unit can be arranged by shifting them back and forth in the vehicle, while the target wiring unit is widely arranged from the front side to the rear side of the vehicle. , It is possible to inspect the target wiring portion widely arranged in this way.
  • the abnormality detection unit When the abnormality detection unit detects an abnormality in the target wiring unit, the abnormality detection unit performs an operation of recording on a recording medium or an operation of notifying the notification unit that an abnormality has occurred in the target wiring unit [1]. To the vehicle abnormality detection device according to any one of [4].
  • the vehicle abnormality detection device of [5] records or records the fact that an abnormality occurs in the target wiring portion even when the load receiving power supplied through the target wiring portion operates normally. It can be notified and can be notified to users and the like. Therefore, the user or the like can recognize that the possibility of such a problem has increased before the problem such that the failure of one of the power storage units and the abnormality of the target wiring unit overlap with each other. Measures can be taken in advance.
  • the first power storage unit is installed on one side in the left-right direction in a vehicle equipped with the power supply system
  • the second power storage unit is installed in the vehicle equipped with the power supply system in the left-right direction.
  • the target wiring portion is installed on the side, and the target wiring portion is arranged from the position on one side in the left-right direction of the vehicle to the position on the other side in the left-right direction of the vehicle, whichever is one of [1] to [5].
  • the vehicle abnormality detection device of [6] is a power supply system in which the first power storage unit and the second power storage unit can be arranged by shifting them to the left and right in the vehicle, while the target wiring unit is widely arranged from the left side to the right side of the vehicle. It is possible to inspect the target wiring portion widely arranged in this way.
  • the power supply system supplies electric power to a specific load connected to a power path between the power storage units, and a branch position to the specific load in the power path between the power storage units and the first power storage unit. And when a disconnection occurs in the target wiring portion between the second power storage unit and the second power storage unit, power is supplied to the specific load from either the first power storage unit or the second power storage unit.
  • the vehicle abnormality detection device according to any one of [1] to [6], which is a system to be maintained.
  • the vehicle abnormality detection device of [7] In the power supply system in which the vehicle abnormality detection device of [7] is used, even if the target wiring portion is disconnected in the path on one of the power storage units side from the branch position to the specific load, the other power storage unit is transferred to the specific load. Since the power is supplied, it is possible to prevent the power to the specific load from being cut off. However, in this power supply system, since the operation of the specific load can be continued even if the disconnection occurs, the occurrence of the disconnection cannot be detected only by monitoring whether or not the operation of the specific load is possible. On the other hand, in the vehicle abnormality detection device of [7], since the abnormality detection unit can detect the abnormality of the target wiring unit, the above-mentioned disconnection can be detected.
  • the power supply system is a first electric power path which is a path to which electric power is supplied from the first electric storage unit, and an electric power path branched from the first electric power path, and is the first electric storage unit and the second electric storage unit.
  • the first electric power includes a second electric power path, which is an electric power path to which electric power is supplied from the unit, and a relay for switching between a conductive state and a cutoff state between the first electric power path and the second electric power path.
  • the second load is the first.
  • the vehicle abnormality detection device according to any one of [1] to [7], which is a load that executes a load operation.
  • the relay In the power supply system in which the vehicle abnormality detection device of [8] is used, when the first power storage unit fails or an abnormality (ground fault, etc.) occurs in the first power path, the relay is switched to the off state and the first power is supplied.
  • the second power path side can be protected by blocking between the path and the second power path.
  • the relay when the relay is switched to the off state and only the second power storage unit supplies power to the second power path side, it is said that the target wiring unit is disconnected or the like. Power will not be supplied to some or all of the loads. If such an abnormality cannot be detected until the relay is turned off or an abnormality occurs in the first power path or the first power storage unit, a situation may occur in which the protection operation is not performed properly.
  • the vehicle abnormality detection device of [8] can detect the abnormality of the target wiring portion, the above situation is unlikely to occur.
  • the vehicle power supply system 100 shown in FIG. 1 is a power supply system mounted on the vehicle 110.
  • the vehicle power supply system 100 is also simply referred to as a power supply system 100 in the following description.
  • the power supply system 100 includes a first power storage unit 91 and a second power storage unit 92, and is configured as a system for supplying electric power to various electric components provided in the vehicle 110.
  • the first power storage unit 91 functions as a main power source and is composed of a known power source such as a lead battery.
  • the first power storage unit 91 is not limited to the lead battery, and may be another type of power storage unit configured to be chargeable and dischargeable.
  • the first power storage unit 91 functions as a main battery that supplies electric power via the first electric power path 11.
  • the first power storage unit 91 has a configuration in which a terminal on the high potential side is electrically connected to the first power path 11 and a DC voltage is applied to the first power path 11.
  • the terminal on the low potential side of the first power storage unit 91 is electrically connected to, for example, the ground.
  • the second power storage unit 92 is composed of a known power source such as a lithium ion battery or an electric double layer capacitor.
  • the first power storage unit 91 is not limited to a lithium ion battery, an electric double layer capacitor, or the like, and may be another type of power storage unit configured to be chargeable and dischargeable.
  • the second power storage unit 92 functions as a sub-battery that supplies electric power via the second electric power path 12.
  • the second power storage unit 92 is configured such that the terminal on the high potential side is electrically connected to the second power path 12 and a DC voltage is applied to the second power path 12.
  • the terminal on the low potential side of the second power storage unit 92 is electrically connected to, for example, the ground.
  • a generator may be provided in a configuration that is electrically connected to the first electric power path 11 and can supply electric power to the first electric power path 11.
  • the relay 40 is a relay that switches between a conduction state and a cutoff state between the first power passage 11 and the second power passage 12.
  • the relay 40 When the relay 40 is in the ON state, the first power path 11 and the second power path 12 are in a conductive state, and the power is supplied from the first power path 11 to the second power path 12 and from the second power path 12. Power supply to the first power path 11 is permitted.
  • the relay 40 When the relay 40 is in the off state, the continuity between the first power path 11 and the second power path 12 is cut off, and the power supply from the first power path 11 to the second power path 12 is cut off. The power supply from the second power path 12 to the first power path 11 is cut off.
  • the first electric power path 11 is a conductive path electrically connected to the first electric storage unit 91, and is a path to which electric power is supplied from the first electric storage unit 91.
  • a DC voltage output from the first power storage unit 91 is applied to the first power path 11.
  • the first power path 11 includes a main path 11A and a branch path 11B.
  • the main path 11A is a conductive path that is electrically connected to the first power storage unit 91 and is arranged in a wide range in the vehicle 110.
  • a voltage based on the output voltage of the first storage unit 91 is applied to the main path 11A.
  • the branch path 11B is a conductive path branched from the main path 11A, and is a conductive path to which a voltage equivalent to that of the main path 11A is applied.
  • the first electric power path 11 is a path used for supplying electric power from the first storage unit 91 to the first load.
  • the first load is a load electrically connected to the first power path 11, and is a load that can be supplied with power from the first power storage unit 91 when the relay 40 is turned off. That is, the first load is a load that can be supplied with power from the first power storage unit 91 even when power is not supplied from the second power storage unit 92 to the first power path 11.
  • the relay 40 is in the off state, power is not supplied from the second storage unit 92 to the first load.
  • a front side first ECU 71, a left side first ECU 72, a rear side first ECU 73, and a right side first ECU 78 are exemplified.
  • the front side first ECU 71, the left side first ECU 72, the rear side first ECU 73, and the right side first ECU 78 are configured as, for example, a device that functions as a gateway and controls data communication, and can manage and control an area assigned to the ECU (ECU). It is an Electronic Control Unit), and has a function of managing and controlling sensors and loads in an area assigned to itself, and a function of communicating with other ECUs.
  • the first load includes a load that can be controlled and managed by these ECUs.
  • the first load may include an ignition system load such as a steering actuator, a shift-by-wire system, and an electronically controlled brake system.
  • the first load may include an accessory-type load such as a navigation device, an audio device, and an air conditioner.
  • the first load is not limited to these loads.
  • the first load may be another type of ECU, or may be a load other than the ECU.
  • the second power passage 12 is a conductive path electrically connected to the second storage unit 92, and is a conductive path to which a DC voltage output from the second storage unit 92 is applied.
  • the second electric power path 12 is an electric power path branched from the first electric power path 11, and is an electric power path to which electric power is supplied from the first electric storage unit 91 and the second electric power storage unit 92.
  • the second power path 12 includes a power path 20 between storage units, which is a main path, and a branch conductive path 21 which is a branch path.
  • the electric power path 20 between the power storage units is a conductive path that is electrically connected to the second power storage unit 92 and is arranged in a wide range in the vehicle 110 (FIG. 1).
  • the power path 20 between the power storage units is provided between the first power storage unit 91 and the second power storage unit 92, forms a path for supplying power from the first power storage unit 91, and power is supplied from the second power storage unit 92. It is a conductive path that forms a supplied path.
  • one end of the power path 20 between the power storage units is connected to the relay 40, and the other end is connected to the terminal on the high potential side of the second power storage unit 92.
  • a voltage based on the output voltage of the second power storage unit 92 is applied to the power path 20 between the power storage units.
  • the branched conductive path 21 is a conductive path branched from the electric power path 20 between the storage units, and is a conductive path to which a voltage equivalent to that of the electric power path 20 between the storage units is applied.
  • the second power path 12 is a path used for supplying power from the second power storage unit 92 to the second load.
  • the second load is a load electrically connected to the second power path 12, and is a load that can be supplied with power from the second power storage unit 92 when the relay 40 is turned off. That is, the second load is a load that can be supplied with power from the second power storage unit 92 even when power is not supplied from the first power storage unit 91 to the second power path 12.
  • the second load includes a redundant load that executes the function of the predetermined load when the function of the predetermined load of the first load is stopped. In FIGS.
  • a front side second ECU 81, a left side second ECU 82, a rear side second ECU 83, and a right side second ECU 88 are exemplified.
  • the front side second ECU 81, the left side second ECU 82, the rear side second ECU 83, and the right side second ECU 88 can manage or control each area in the vehicle.
  • the second load is a redundant ECU, and is an ECU that can execute the function of the first load instead of the first load when the first load does not function.
  • the front side second ECU 81 is an ECU that can execute the function of the front side first ECU 71 instead of the front side first ECU 71 when the front side first ECU 71 does not function.
  • the rear second ECU 83 is an ECU that can execute the function of the rear first ECU 73 instead of the rear first ECU 73 when the rear first ECU 73 does not function.
  • the second load includes loads other than the ECU.
  • the second load may include an ignition system load such as a steering actuator, a shift-by-wire system, and an electronically controlled brake system.
  • the shift-by-wire system as the second load is a redundant load that functions as a shift-by-wire system instead of the shift-by-wire system as the first load when the shift-by-wire system as the first load does not function.
  • the electronically controlled brake system as the second load is a redundant system that functions as an electronically controlled brake system instead of the electronically controlled brake system as the first load when the electronically controlled brake system as the first load does not function. It is a load.
  • At least a part of the plurality of second loads is a redundant load that executes the operation of the first load instead of the first load when an abnormality occurs in which the operation of the first load is stopped. It is configured as.
  • the second load may include an accessory-type load.
  • the power supply system 100 can supply electric power to a specific load 80 connected to the electric power path 20 between the power storage units.
  • the front side second ECU 81, the left side second ECU 82, the rear side second ECU 83, and the like correspond to an example of the specific load.
  • the target wiring unit is located between the branch position to the specific load 80 in the power path 20 between the power storage units and one of the first power storage unit 91 and the second power storage unit 92. When the wire is broken in 22, the power supply from the other to the specific load 80 is maintained.
  • the power supply from the second power storage unit 92 to the front second ECU 81 is maintained. Will be done.
  • the power is supplied from the first power storage unit 91 to the rear second ECU 83. Is maintained.
  • the vehicle abnormality detection device 1 is a device that detects an abnormality in wiring in the vehicle 110.
  • the vehicle abnormality detection device 1 is also referred to as an abnormality detection device 1 in the following description.
  • the abnormality detection device 1 mainly includes a target wiring unit 22 and an abnormality detection unit 50.
  • the target wiring unit 22 forms at least a part of the power path 20 between the power storage units, and is a target wiring unit for detecting an abnormality.
  • the first power storage unit 91 is installed on one side (specifically, the front side) in the front-rear direction in the vehicle 110 on which the power supply system 100 is mounted, and the second power storage unit 92 is mounted on the power supply system 100. It is installed on the other side (specifically, the rear side) in the front-rear direction of the vehicle.
  • the target wiring portion 22 is arranged from the first position P1 on one side (front side) in the front-rear direction of the vehicle 110 to the second position P2 on the other side (rear side) in the front-rear direction of the vehicle 110.
  • the one side in the front-rear direction of the vehicle 110 means that it is one side in the front-rear direction with respect to the center position C1 in the front-rear direction in the vehicle 110, and specifically, the center position in the front-rear direction in the vehicle 110. It means that it is on the front side of C1.
  • the other side in the front-rear direction of the vehicle 110 means that the other side in the front-rear direction is closer to the other side in the front-rear direction than the center position C1 in the front-rear direction in the vehicle 110, and specifically, the other side in the front-rear direction in the vehicle 110. Refers to being on the back side.
  • the center position C1 is a central position where the distance in the front-rear direction from the position to the front end of the vehicle 110 is equal to the distance in the front-rear direction from the position to the rear end of the vehicle.
  • the first power storage unit 91 is installed on one side (specifically, the left side) in the left-right direction in the vehicle 110 on which the power supply system 100 is mounted, and the second power storage unit 92 is mounted on the power supply system 100. It is installed on the other side (specifically, the right side) in the left-right direction of the vehicle.
  • the target wiring portion 22 is arranged from the first position P1 on one side (left side) in the left-right direction of the vehicle 110 to the second position P2 on the other side (right side) in the left-right direction of the vehicle 110.
  • the one side in the left-right direction of the vehicle 110 means one side in the left-right direction with respect to the center position C2 in the left-right direction in the vehicle 110.
  • the center position C2 is a central position where the width in the left-right direction from the position to the left end of the vehicle 110 and the width in the left-right direction from the position to the right end of the vehicle are equal.
  • the abnormality detection unit 50 is a device that performs a predetermined abnormality confirmation operation for the target wiring unit 22.
  • the abnormality detection unit 50 mainly includes a control unit 50A and a measuring device 50B.
  • the abnormality detection unit 50 causes the control unit 50A to perform a predetermined abnormality confirmation operation on the measurement device 50B, and detects an abnormality in the target wiring unit 22 based on the result of the abnormality confirmation operation by the measurement device 50B.
  • the measuring device 50B which is a part of the abnormality detection unit 50, measures the characteristic impedance of the target wiring unit 22 by the time domain reflectometry measurement method.
  • the control unit 50A detects an abnormality in the target wiring unit 22 based on the measurement result when the measuring device 50B measures the characteristic impedance of the target wiring unit 22.
  • TDR Time Domain Reflectometry
  • the control unit 50A is configured as a control device including, for example, a calculation unit such as a CPU, a storage unit such as a semiconductor memory, and a communication unit that communicates with an external device by a predetermined communication method.
  • a calculation unit such as a CPU
  • a storage unit such as a semiconductor memory
  • a communication unit that communicates with an external device by a predetermined communication method.
  • the measuring device 50B is configured as a device for measuring the characteristic impedance of the transmission line by the time domain reflectometry method.
  • the target wiring unit 22 is a transmission line to be inspected for characteristic impedance by a time domain reflectometry measurement method. One end of the target wiring portion 22 is arranged at the first position P1 and the other end is arranged at the second position P2.
  • the measuring device 50B measures the characteristic impedance between the first position P1 and the second position P2 in the target wiring unit 22 by the above-mentioned TDR.
  • the notification unit 52 is a device capable of performing notification operation.
  • the notification unit 52 may be configured as a display unit such as a lamp or a display device, and may be configured to perform notification by display.
  • the notification unit 52 may be configured by a voice device such as a speaker, and may be configured to perform notification by voice.
  • the notification unit 52 may be configured by a communication device and may be configured to perform notification by transmitting information to the outside.
  • the notification unit 52 may include two or more of the display unit, the voice device, and the communication device.
  • the storage unit 54 includes a recording medium such as a semiconductor memory, and is configured as a device for storing various information.
  • the control unit 50A of the abnormality detection unit 50 executes the abnormality detection control shown in FIG. 4 when a predetermined start condition is satisfied.
  • the predetermined start conditions are not particularly limited. For example, the fact that the start switch of the vehicle is turned on may be the "predetermined start condition", and the start of power supply to the control unit 50A is the "predetermined start condition”. May be good. Further, the "predetermined start condition" may be that a predetermined time has elapsed from the end of the previous abnormality detection process.
  • the control unit 50A operates so as to repeatedly execute the abnormality detection process shown in FIG. 4 while the vehicle is running. That is, the abnormality detection unit 50 repeatedly performs an abnormality confirmation operation while the vehicle 110 equipped with the power supply system 100 is running, and each time the abnormality confirmation operation is performed, it is determined whether or not the target wiring unit 22 is abnormal. It is designed to judge.
  • the control unit 50A is adapted to start the abnormality detection process of FIG. 4 every time a predetermined time elapses from the end of the previous abnormality detection process while the vehicle is traveling.
  • the control unit 50A executes the process of step S11 and instructs the measuring device 50B to perform the measurement operation.
  • the measuring device 50B measures the characteristic impedance of the target wiring unit 22 by the time domain reflectometry measurement method. Specifically, the measuring device 50B injects a predetermined signal (high-speed pulse or step signal) into the target wiring unit 22, and observes the reflected waveform and the transmitted waveform of the signal to observe the target wiring unit. The characteristic impedance of 22 is measured.
  • the control unit 50A determines whether or not the measurement result is abnormal based on the measurement result made in step S11. Specifically, the control unit 50A determines whether or not the characteristic impedance of the target wiring unit 22 measured by the measuring device 50B in the TDR performed in step S11 is within a predetermined normal range. When the control unit 50A determines in step S12 that the characteristic impedance of the target wiring unit 22 is within the predetermined normal range, that is, when the measurement result is not abnormal, the control unit 50A determines in advance the normality in step S13. Perform time processing.
  • the normal processing may be a process of storing information indicating that the state of the target wiring unit 22 is normal in the storage unit 54 as a log, and notifies the outside that the state of the target wiring unit 22 is normal. It may be a process.
  • the error processing may be a process of storing information indicating that the state of the target wiring unit 22 is abnormal in the storage unit 54 as a log.
  • the error processing may be a process of causing the notification unit 52 to perform a display operation so that the display unit in the vehicle 110 displays that the state of the target wiring unit 22 is abnormal.
  • the error processing may be a process of causing the notification unit 52 to perform a communication operation so as to transmit to another device (for example, another ECU) that the state of the target wiring unit 22 is abnormal.
  • the abnormality detection unit 50 detects an abnormality in the target wiring unit 22
  • the abnormality detection unit 50 performs an operation of recording the abnormality in the target wiring unit 22 in the storage unit 54 or an operation of notifying the notification unit. It has become.
  • the vehicle abnormality detection device 1 of the first embodiment an abnormality has occurred in the target wiring unit 22 in the power path 20 between the power storage units to which power is supplied from both the first power storage unit 91 and the second power storage unit 92.
  • the abnormality detecting unit 50 can detect the abnormality of the target wiring unit 22.
  • the abnormality detection unit 50 detects an abnormality in the target wiring unit 22 by the time domain reflectometry measurement method.
  • the abnormality detection device 1 can more accurately and more reliably determine whether or not an abnormality such as a disconnection has occurred in the target wiring portion 22. For example, when an abnormality occurs in which the characteristic impedance of the target wiring portion 22 changes, the abnormality detection device 1 compares a voltage with a threshold value to determine an abnormality, or compares a current value with a threshold value to detect an abnormality. Even if the abnormality is difficult to detect by the determination method, it is possible to detect the abnormality.
  • the abnormality detection unit 50 can perform an abnormality confirmation operation while the vehicle 110 equipped with the power supply system 100 is traveling.
  • the abnormality detection device 1 can confirm whether or not the target wiring unit 22 functions properly when the power supply from one of the power storage units is lost while the vehicle is running. That is, even if an abnormality occurs in the target wiring unit 22 while the vehicle 110 is traveling, the abnormality detection device 1 is likely to be able to detect this abnormality, and is more likely to detect the abnormality in the target wiring unit 22. It is a configuration that makes it easy to take measures at an early stage.
  • This abnormality detection device 1 prevents a situation in which when the power supply from one power storage unit is interrupted while the vehicle 110 is traveling, the backup operation from the other power storage unit is hindered by an abnormality in the target wiring unit 22. It can be made less likely to occur.
  • the abnormality detection device 1 arranges the target wiring unit 22 widely from the front side to the rear side of the vehicle 110 in the power supply system 100 in which the first power storage unit 91 and the second power storage unit 92 can be arranged so as to be displaced back and forth in the vehicle 110. be able to. Then, the abnormality detection device 1 can more accurately inspect the target wiring portion 22 thus widely arranged.
  • the abnormality detection device 1 shall record or notify when an abnormality occurs in the target wiring unit 22 even when the load receiving power supplied through the target wiring unit 22 operates normally. Can be done and can be notified to users and the like. Therefore, the user or the like can recognize that the possibility that such a problem occurs has increased before the problem that the failure of one of the power storage units and the abnormality of the target wiring unit 22 overlap with each other. , You can take measures in advance.
  • the abnormality detection device 1 arranges the target wiring unit 22 widely from the left side to the right side of the vehicle 110 in the power supply system 100 in which the first power storage unit 91 and the second power storage unit 92 can be arranged so as to be shifted to the left and right in the vehicle 110. Can be done. Then, the abnormality detection device 1 can more accurately inspect the target wiring portion 22 thus widely arranged.
  • the power supply system 100 is specified because power is supplied from the other power storage unit to the specific load 80 even if the target wiring unit 22 is disconnected in the path on the power storage unit side from the branch position to the specific load 80. It is possible to prevent the power to the load 80 from being cut off. However, in this power supply system 100, the operation of the specific load 80 can be continued even if the disconnection occurs, so that the occurrence of the disconnection cannot be detected only by monitoring whether or not the specific load 80 can operate. On the other hand, since the abnormality detecting device 1 can detect the abnormality of the target wiring unit 22 by the abnormality detecting unit 50, it is possible to detect the above-mentioned disconnection.
  • the relay 40 when the first power storage unit 91 fails or an abnormality (ground fault or the like) occurs in the first power path 11, the relay 40 is switched to the off state and the first power path It is possible to cut off between the 11 and the second power path 12 to protect the second power path 12 side.
  • the relay 40 when the relay 40 is switched to the off state and only the second power storage unit 92 supplies power to the second power path 12 side, the target wiring unit 22 is disconnected or the like. If this happens, power will not be supplied to some or all of the loads. If such an abnormality cannot be detected until the relay 40 is turned off or the first power path 11 or the first storage unit 91 is abnormal, a situation may occur in which the protection operation is not performed properly. On the other hand, since the abnormality detecting device 1 can detect the abnormality of the target wiring unit 22, the above situation is unlikely to occur.
  • the power supply system 100 having the configuration as shown in FIGS. 1 to 3 is exemplified, and the abnormality detection device 1 used in the power supply system 100 is exemplified, but the present invention is not limited to this example.
  • a relay 42 different from the relay 40 may be provided in the power path 20 between the power storage units.
  • a fuse may be provided in the first power path or the second power path.
  • a method of determining an abnormality of the target wiring portion 22 based on the TDR has been exemplified, but the method is not limited to this method.
  • the relay 40 when the relay 40 is turned off and the relay 42 is turned on, the voltage of any of the position Pa, the position Pb, the position Pc, and the position Pd is equal to or less than the threshold voltage.
  • the target wiring portion 22 is abnormal.
  • the relay 42 when the relay 42 is turned off and the relay 40 is turned on, when any of the voltages at the position Pa, the position Pb, the position Pc, and the position Pd is equal to or less than the threshold voltage, the target wiring portion 22 is set. It may be determined that it is abnormal.
  • Vehicle abnormality detection device 11 First power path 11A: Main path 11B: Branch path 12: Second power path 20: Power path between power storage units 21: Branch conductive path 22: Target wiring unit 40: Relay 42: Relay 50: Abnormality detection unit 50A: Control unit 50B: Measuring device 52: Notification unit 54: Storage unit 71: Front first ECU 72: Left side first ECU 73: Rear first ECU 78: Right side 1st ECU 80: Specific load 81: Front second ECU 82: Left side second ECU 83: Rear second ECU 88: Right second ECU 91: 1st power storage unit 92: 2nd power storage unit 100: Vehicle power supply system 110: Vehicle C1: Center position C2: Center position P1: 1st position P2: 2nd position Pa: Branch position Pd: Branch position

Abstract

車両用異常検知装置（１）は、車両用電源システム（１００）に用いられる。車両用異常検知装置（１）は、対象配線部（２２）及び異常検知部（５０）を有する。対象配線部（２２）は、蓄電部間の電力路（２０）の少なくとも一部をなし、異常を検知する対象である。異常検知部（５０）は、対象配線部（２２）に対して予め定められた異常確認動作を行い、異常確認動作の結果に基づいて対象配線部（２２）の異常を検知する。

Description

車両用異常検知装置
　本開示は、車両用異常検知装置に関する。
　特許文献１には、２つの蓄電部によって負荷に電力を供給し得るシステムにおいて、いずれかの蓄電部の経路でオープン故障などの異常が発生した場合に、その異常を検出し得るリレー装置が開示されている。
特開２０１８－６２５２号公報
　車両用電源システムには、負荷に対して第１蓄電部からも第２蓄電部からも電力が供給されるものがある。このような電源システムでは、両蓄電部間に設けられる共通の電力路において負荷が接続される場合、この共通の電力路でオープン故障などの異常が生じ、一方の蓄電部から負荷に電力が供給されなくなっても、他方の蓄電部から負荷に電力が供給され続ける。つまり、共通の電力路において上記異常が発生しても、負荷の動作は停止せずに継続するため、負荷を監視するだけでは上記異常を検知することは難しい。
　本開示は、複数の蓄電部のいずれからも電力が供給され得る蓄電部間の電力路において、配線部の異常が生じたことを検知し得る技術を提供することを一つの目的とする。
　本開示の一つである車両用異常検知装置は、
　第１蓄電部と、第２蓄電部と、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間に設けられるとともに前記第１蓄電部から電力が供給される経路をなし且つ前記第２蓄電部から電力が供給される経路をなす蓄電部間の電力路と、を備えた車両用電源システムに用いられる車両用異常検知装置であって、
　前記蓄電部間の電力路の少なくとも一部をなし、異常を検知する対象である対象配線部と、
　前記対象配線部に対して予め定められた異常確認動作を行い、前記異常確認動作の結果に基づいて前記対象配線部の異常を検知する異常検知部と、
を有する。
　本開示の一つである車両用異常検知装置は、複数の蓄電部のいずれからも電力が供給され得る蓄電部間の電力路において、配線部の異常が生じたことを検知し得る。
図１は、第１実施形態の車両用異常検知装置を備えた車両用電源システムを概略的に例示するブロック図である。 図２は、図１の車両用電源システムを、第１負荷群と第２負荷群とにまとめて示す説明図である。 図３は、図１の車両用電源システムを具体的に示すブロック図である。 図４は、第１実施形態の車両用異常検知装置における異常検知処理の流れを例示するフローチャートである。 図５は、他の実施形態の車両用異常検知装置を備えた車両用電源システムを具体的に示すブロック図である。
　以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。なお、以下で例示される〔１〕～〔８〕の特徴は、矛盾しない範囲でどのように組み合わされてもよい。
　〔１〕第１蓄電部と、第２蓄電部と、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間に設けられるとともに前記第１蓄電部から電力が供給される経路をなし且つ前記第２蓄電部から電力が供給される経路をなす蓄電部間の電力路と、を備えた車両用の電源システムに用いられる車両用異常検知装置であって、前記蓄電部間の電力路の少なくとも一部をなし、異常を検知する対象である対象配線部と、前記対象配線部に対して予め定められた異常確認動作を行い、前記異常確認動作の結果に基づいて前記対象配線部の異常を検知する異常検知部と、を有する。
　〔１〕の車両用異常検知装置は、第１蓄電部及び第２蓄電部のいずれからも電力が供給される蓄電部間の電力路において対象配線部に異常が発生した場合に、異常検知部によって対象配線部の異常を検知することができる。
　〔２〕前記異常検知部は、時間領域反射率測定法により前記対象配線部の異常を検知する〔１〕に記載の車両用異常検知装置。
　〔２〕の車両用異常検知装置は、対象配線部に断線等の異常が生じているか否かをより正確に判定することができる。例えば、この車両用異常検知装置は、対象配線部の特性インピーダンスが変化するような異常が生じた場合、電圧を閾値と比較して異常を判定する方法や電流値を閾値と比較して異常を判定する方法によって検知しにくい異常も、異常検知が可能である。
　〔３〕前記異常検知部は、少なくとも前記電源システムが搭載された車両の走行中に前記異常確認動作を行う〔１〕又は〔２〕に記載の車両用異常検知装置。
　〔３〕の車両用異常検知装置は、一方の蓄電部からの電力供給が失陥した場合に対象配線部が適正に機能するか否かを車両の走行中に確認しておくことができる。つまり、この車両用異常検知装置は、車両の走行中に対象配線部の異常が発生した場合であっても、この異常を検知できる可能性が高く、対象配線部の異常に対してより早期に対策しやすい構成である。
　〔４〕前記第１蓄電部は、前記電源システムが搭載された車両において前後方向一方側に設置されるものであり、前記第２蓄電部は、前記車両において前後方向他方側に設置されるものであり、前記対象配線部は、前記車両における前後方向一方側の第１位置から前記車両における前後方向他方側の第２位置まで配されている〔１〕から〔３〕のいずれか一つに記載の車両用異常検知装置。
　〔４〕の車両用異常検知装置は、第１蓄電部と第２蓄電部を車両において前後にずらして配置し得る電源システムにおいて、対象配線部を車両の前側から後ろ側に広めに配置しつつ、このように広く配置された対象配線部を検査することができる。
　〔５〕前記異常検知部は、前記対象配線部の異常を検知した場合に、前記対象配線部に異常が生じたことを記録媒体に記録させる動作又は報知部に報知させる動作を行う〔１〕から〔４〕のいずれか一つに記載の車両用異常検知装置。
　〔５〕の車両用異常検知装置は、対象配線部を介して電力供給を受ける負荷が正常に動作する場合であっても、対象配線部に異常が生じた場合には、その旨を記録又は報知することができ、ユーザ等に知らしめることができる。よって、ユーザ等は、一方の蓄電部の失陥と対象配線部の異常が重なるような不具合が発生する前に、このような不具合が発生する可能性が高まったことを認識することができ、予め対策を講じておくことができる。
　〔６〕前記第１蓄電部は、前記電源システムが搭載された車両において左右方向一方側に設置されるものであり、前記第２蓄電部は、前記電源システムが搭載された車両において左右方向他方側に設置されるものであり、前記対象配線部は、前記車両における左右方向一方側の位置から前記車両における左右方向他方側の位置まで配されている〔１〕から〔５〕のいずれか一つに記載の車両用異常検知装置。
　〔６〕の車両用異常検知装置は、第１蓄電部と第２蓄電部を車両において左右にずらして配置し得る電源システムにおいて、対象配線部を車両の左側から右側に広めに配置しつつ、このように広く配置された対象配線部を検査することができる。
　〔７〕前記電源システムは、前記蓄電部間の電力路に接続される特定負荷に対して電力を供給し、前記蓄電部間の電力路における前記特定負荷への分岐位置と前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部のいずれか一方との間において前記対象配線部に断線が生じた場合に、前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部のいずれか他方から前記特定負荷への電力供給が維持されるシステムである〔１〕から〔６〕のいずれか一つに記載の車両用異常検知装置。
　〔７〕の車両用異常検知装置が用いられる電源システムは、特定負荷への分岐位置よりも一方の蓄電部側の経路において対象配線部に断線が生じても、他方の蓄電部から特定負荷へ電力が供給されるため、特定負荷への電力が遮断されることを防ぐことができる。しかし、この電源システムでは、断線が生じても特定負荷の動作を継続することができるため、特定負荷の動作の可否を監視するだけでは断線の発生を検知することができない。これに対し、〔７〕の車両用異常検知装置は、異常検知部によって対象配線部の異常を検知することができるため、上記のような断線を検知することができる。
　〔８〕前記電源システムは、前記第１蓄電部から電力が供給される経路である第１電力路と、前記第１電力路から分岐した電力路であり前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部から電力が供給される電力路である第２電力路と、前記第１電力路と前記第２電力路との間を導通状態と遮断状態とに切り替えるリレーと、を含み、前記第１電力路に少なくとも第１負荷が電気的に接続され、前記第２電力路に少なくとも第２負荷が電気的に接続され、少なくとも前記リレーがオフ状態のときに、前記第１負荷に対して前記第２蓄電部から電力が供給されず且つ前記第２負荷に対して前記第１蓄電部から電力が供給されず、前記第２負荷は、少なくとも前記第１負荷の動作が停止した場合に、前記第１負荷の動作を実行する負荷である〔１〕から〔７〕のいずれか一つに記載の車両用異常検知装置。
　〔８〕の車両用異常検知装置が用いられる電源システムでは、第１蓄電部の失陥や第１電力路の異常（地絡など）が発生した場合、リレーをオフ状態に切り替えて第１電力路と第２電力路との間を遮断し、第２電力路側を保護することができる。このような構成のものでは、リレーをオフ状態に切り替えることで第２蓄電部のみが第２電力路側に電力を供給する状況になった場合に、対象配線部に断線等が生じていると一部又は全部の負荷に電力が供給されなくなってしまう。このような異常が、リレーのオフ状態まで或いは第１電力路又は第１蓄電部に異常が生じるまで検知できないと、保護動作が適正になされない事態が生じてしまう。これに対し、〔８〕の車両用異常検知装置は、対象配線部の異常を検知しておくことができるため、上記のような事態が生じにくい。
　＜第１実施形態＞
　１．電源システムの概要
　図１に示される車両用電源システム１００は、車両１１０に搭載される電源システムである。車両用電源システム１００は、以下の説明では、単に電源システム１００とも称される。電源システム１００は、第１蓄電部９１及び第２蓄電部９２を備え、車両１１０に設けられた様々な電気部品に電力を供給するシステムとして構成されている。
　第１蓄電部９１は、主電源として機能し、例えば鉛バッテリなどの公知の電源によって構成されている。第１蓄電部９１は、鉛バッテリに限定されず、充放電可能に構成された他の種類の蓄電部であってもよい。第１蓄電部９１は、第１電力路１１を介して電力を供給するメインバッテリとして機能する。第１蓄電部９１は、高電位側の端子が第１電力路１１に電気的に接続され、第１電力路１１に直流電圧を印加する構成をなす。第１蓄電部９１の低電位側の端子は、例えばグラウンドに電気的に接続されている。
　第２蓄電部９２は、例えばリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタなどの公知の電源によって構成されている。第１蓄電部９１は、リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタなどに限定されず、充放電可能に構成された他の種類の蓄電部であってもよい。第２蓄電部９２は、第２電力路１２を介して電力を供給するサブバッテリとして機能する。第２蓄電部９２は、高電位側の端子が第２電力路１２に電気的に接続され、第２電力路１２に直流電圧を印加する構成をなす。第２蓄電部９２の低電位側の端子は、例えばグラウンドに電気的に接続されている。
　なお、図示は省略されているが、第１電力路１１に電気的に接続され、第１電力路１１に電力を供給し得る構成で、発電機が設けられていてもよい。
　リレー４０は、第１電力路１１と第２電力路１２との間を導通状態と遮断状態とに切り替えるリレーである。リレー４０がオン状態のときには第１電力路１１と第２電力路１２との間が導通した導通状態となり、第１電力路１１から第２電力路１２への電力供給及び第２電力路１２から第１電力路１１への電力供給が許容される。リレー４０がオフ状態のときには第１電力路１１と第２電力路１２との間の導通が遮断された遮断状態となり、第１電力路１１から第２電力路１２への電力供給が遮断され、第２電力路１２から第１電力路１１への電力供給が遮断される。
　第１電力路１１は、第１蓄電部９１に電気的に接続された導電路であり、第１蓄電部９１から電力が供給される経路である。第１電力路１１には、第１蓄電部９１から出力される直流電圧が印加される。第１電力路１１は、主経路１１Ａと分岐経路１１Ｂとを備える。主経路１１Ａは、第１蓄電部９１に電気的に接続されるとともに車両１１０内において広い範囲にわたって配策される導電路である。主経路１１Ａには、第１蓄電部９１の出力電圧に基づく電圧が印加される。分岐経路１１Ｂは、主経路１１Ａから分岐した導電路であり、主経路１１Ａと同等の電圧が印加される導電路である。
　第１電力路１１は、第１蓄電部９１から第１負荷への電力供給に用いられる経路である。第１負荷は、第１電力路１１に電気的に接続された負荷であり、リレー４０がオフ状態となったときに第１蓄電部９１から電力を供給されうる負荷である。即ち、第１負荷は、第２蓄電部９２から第１電力路１１に対して電力が供給されない状態でも、第１蓄電部９１から電力が供給されうる負荷である。リレー４０がオフ状態のときには、第１負荷に対して第２蓄電部９２から電力は供給されない。図１～図３では、第１負荷の例として、前側第１ＥＣＵ７１、左側第１ＥＣＵ７２、後側第１ＥＣＵ７３、右側第１ＥＣＵ７８、が例示されている。前側第１ＥＣＵ７１、左側第１ＥＣＵ７２、後側第１ＥＣＵ７３、右側第１ＥＣＵ７８は、例えば、ゲートウェイとして機能し、データ通信を制御する機器として構成され、自身に割り当てられた領域の管理及び制御を行い得るＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）であり、自身に割り当てられた領域のセンサや負荷などを管理及び制御する機能、及び他のＥＣＵと通信を行う機能を有する。
　なお、図示はされていないが、第１負荷は、これらのＥＣＵによって制御や管理され得る負荷も含む。第１負荷としては、ステアリング用アクチュエータ、シフトバイワイヤシステム、電子制御ブレーキシステムなどのイグニッション系負荷が含まれていてもよい。或いは、第１負荷として、ナビゲーション装置、オーディオ装置、エアーコンディショナーなどのアクセサリ系負荷が含まれていてもよい。第１負荷は、これらの負荷に限定されない。具体的には、第１負荷は、他の種類のＥＣＵであってもよく、ＥＣＵ以外の負荷であってもよい。
　第２電力路１２は、第２蓄電部９２に電気的に接続された導電路であり、第２蓄電部９２から出力される直流電圧が印加される導電路である。第２電力路１２は、第１電力路１１から分岐した電力路であり、第１蓄電部９１及び第２蓄電部９２から電力が供給される電力路である。第２電力路１２は、主経路である蓄電部間の電力路２０と、分岐経路である分岐導電路２１とを備える。
　図３のように、蓄電部間の電力路２０は、第２蓄電部９２に電気的に接続されるとともに車両１１０（図１）内において広い範囲にわたって配策される導電路である。蓄電部間の電力路２０は、第１蓄電部９１と第２蓄電部９２との間に設けられるとともに第１蓄電部９１から電力が供給される経路をなし且つ第２蓄電部９２から電力が供給される経路をなす導電路である。図３の例では、蓄電部間の電力路２０の一端がリレー４０に接続され、他端が第２蓄電部９２の高電位側の端子に接続されている。蓄電部間の電力路２０には、第２蓄電部９２の出力電圧に基づく電圧が印加される。分岐導電路２１は、蓄電部間の電力路２０から分岐した導電路であり、蓄電部間の電力路２０と同等の電圧が印加される導電路である。
　第２電力路１２は、第２蓄電部９２から第２負荷への電力供給に用いられる経路である。第２負荷は、第２電力路１２に電気的に接続された負荷であり、リレー４０がオフ状態となったときに第２蓄電部９２から電力を供給されうる負荷である。即ち、第２負荷は、第１蓄電部９１から第２電力路１２に対して電力が供給されない状態でも、第２蓄電部９２から電力が供給されうる負荷である。リレー４０がオフ状態のときには、第２負荷に対して第１蓄電部９１から電力は供給されない。第２負荷は、第１負荷のうちの所定の負荷の機能が停止した場合に当該所定の負荷の機能を実行する冗長系の負荷を含む。図１～図３では、第２負荷の例として、前側第２ＥＣＵ８１、左側第２ＥＣＵ８２、後側第２ＥＣＵ８３、右側第２ＥＣＵ８８、が例示されている。前側第２ＥＣＵ８１、左側第２ＥＣＵ８２、後側第２ＥＣＵ８３、右側第２ＥＣＵ８８は、車両内における各領域の管理又は制御を行い得る。第２負荷は、冗長系のＥＣＵであり、第１負荷が機能しない場合に第１負荷に代えて第１負荷の機能を実行し得るＥＣＵである。例えば、前側第２ＥＣＵ８１は、前側第１ＥＣＵ７１が機能しない場合に前側第１ＥＣＵ７１の代わりに前側第１ＥＣＵ７１の機能を実行し得るＥＣＵである。同様に、後側第２ＥＣＵ８３は、後側第１ＥＣＵ７３が機能しない場合に後側第１ＥＣＵ７３の代わりに後側第１ＥＣＵ７３の機能を実行し得るＥＣＵである。
　なお、図示はされていないが、第２負荷は、ＥＣＵ以外の負荷も含む。第２負荷としては、ステアリング用アクチュエータ、シフトバイワイヤシステム、電子制御ブレーキシステムなどのイグニッション系負荷が含まれていてもよい。例えば、第２負荷としてのシフトバイワイヤシステムは、第１負荷としてのシフトバイワイヤシステムが機能しない場合に、第１負荷としてのシフトバイワイヤシステムの代わりにシフトバイワイヤシステムとして機能する冗長系の負荷である。また、第２負荷としての電子制御ブレーキシステムは、第１負荷としての電子制御ブレーキシステムが機能しない場合に、第１負荷としての電子制御ブレーキシステムの代わりに電子制御ブレーキシステムとして機能する冗長系の負荷である。このように、複数の第２負荷のうちの少なくとも一部は、第１負荷の動作が停止する異常が生じた場合に、第１負荷の代わりに第１負荷の動作を実行する冗長系の負荷として構成される。なお、第２負荷としては、アクセサリ系負荷が含まれていてもよい。
　図２のように、電源システム１００は、蓄電部間の電力路２０に接続される特定負荷８０に対して電力を供給しうる。図２、図３の例では、前側第２ＥＣＵ８１、左側第２ＥＣＵ８２、後側第２ＥＣＵ８３などが特定負荷の一例に相当する。図２、図３のように、電源システム１００は、蓄電部間の電力路２０における特定負荷８０への分岐位置と第１蓄電部９１及び第２蓄電部９２の一方との間において対象配線部２２に断線が生じた場合に、他方から特定負荷８０への電力供給が維持される。例えば、蓄電部間の電力路２０における前側第２ＥＣＵ８１への分岐位置Ｐａと第１蓄電部９１との間に断線が生じた場合に、第２蓄電部９２から前側第２ＥＣＵ８１への電力供給が維持される。或いは、蓄電部間の電力路２０における後側第２ＥＣＵ８３への分岐位置Ｐｄと第２蓄電部９２との間に断線が生じた場合に、第１蓄電部９１から後側第２ＥＣＵ８３への電力供給が維持される。
　２．車両用異常検知装置の詳細
　車両用異常検知装置１は、車両１１０内の配線の異常を検知する装置である。車両用異常検知装置１は、以下の説明では、異常検知装置１とも称される。異常検知装置１は、主に、対象配線部２２と異常検知部５０とを備える。
　対象配線部２２は、蓄電部間の電力路２０の少なくとも一部をなし、異常を検知する対象の配線部である。図１の例では、第１蓄電部９１は、電源システム１００が搭載された車両１１０において前後方向一方側（具体的には前側）に設置され、第２蓄電部９２は、電源システム１００が搭載された車両において前後方向他方側（具体的には後ろ側）に設置される。対象配線部２２は、車両１１０における前後方向一方側（前側）の第１位置Ｐ１から車両１１０における前後方向他方側（後ろ側）の第２位置Ｐ２まで配されている。本明細書において、車両１１０の前後方向一方側とは、車両１１０における前後方向の中心位置Ｃ１よりも前後方向一方側であることを意味し、具体的には、車両１１０における前後方向の中心位置Ｃ１よりも前側であることを指す。また、車両１１０の前後方向他方側とは、車両１１０における前後方向の中心位置Ｃ１よりも前後方向他方側であることを意味し、具体的には、車両１１０における前後方向の中心位置Ｃ１よりも後ろ側であることを指す。中心位置Ｃ１は、当該位置から車両１１０の前端までの前後方向の距離と、当該位置から車両の後端までの前後方向の距離とが等しくなる中央位置である。
　図１の例では、第１蓄電部９１は、電源システム１００が搭載された車両１１０において左右方向一方側（具体的には左側）に設置され、第２蓄電部９２は、電源システム１００が搭載された車両において左右方向他方側（具体的には右側）に設置される。対象配線部２２は、車両１１０における左右方向一方側（左側）の第１位置Ｐ１から車両１１０における左右方向他方側（右側）の第２位置Ｐ２まで配されている。本明細書において、車両１１０の左右方向一方側とは、車両１１０における左右方向の中心位置Ｃ２よりも左右方向一方側であることを意味する。中心位置Ｃ２は、当該位置から車両１１０の左端までの左右方向の幅と、当該位置から車両の右端までの左右方向の幅とが等しくなる中央位置である。
　異常検知部５０は、対象配線部２２に対して予め定められた異常確認動作を行う装置である。異常検知部５０は、主に、制御部５０Ａと計測装置５０Ｂとを有する。
　異常検知部５０は、制御部５０Ａが計測装置５０Ｂに対して予め定められた異常確認動作を行わせ、計測装置５０Ｂによる異常確認動作の結果に基づいて対象配線部２２の異常を検知する。具体的には、異常検知部５０の一部をなす計測装置５０Ｂが、時間領域反射率測定法によって対象配線部２２の特性インピーダンスを測定する。そして、制御部５０Ａは、計測装置５０Ｂが対象配線部２２の特性インピーダンスを測定したときの測定結果に基づいて対象配線部２２の異常を検知する。以下では、時間領域反射率測定法は、ＴＤＲ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）とも称される。
　制御部５０Ａは、例えば、ＣＰＵなどの演算部、半導体メモリなどの記憶部、所定の通信方式で外部装置と通信を行う通信部などを備えた制御装置として構成されている。
　計測装置５０Ｂは、時間領域反射率測定法によって伝送線路の特性インピーダンスを計測する装置として構成されている。
　対象配線部２２は、時間領域反射率測定法によって特性インピーダンスを検査する対象の伝送線路である。対象配線部２２は、一端が第１位置Ｐ１に配され、他端が第２位置Ｐ２に配される。計測装置５０Ｂは、対象配線部２２における第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間の特性インピーダンスを上述のＴＤＲによって計測する。
　報知部５２は、報知動作を行い得る装置である。報知部５２は、ランプや表示装置などの表示部として構成され、表示によって報知を行う構成であってもよい。報知部５２は、スピーカなどの音声装置によって構成され、音声によって報知を行う構成であってもよい。報知部５２は、通信装置によって構成され、外部への情報送信によって報知を行う構成であってもよい。報知部５２は、表示部、音声装置、通信装置のうちの２以上を備えていてもよい。
　記憶部５４は、半導体メモリなどの記録媒体を備えており、各種情報を記憶する装置として構成されている。
　次の説明は、異常検知部５０による異常検知処理に関する。
　異常検知部５０の制御部５０Ａは、所定の開始条件の成立した場合に図４に示される異常検知制御を実行する。所定の開始条件は、特に限定されない。例えば、車両の始動スイッチがオン状態になったことが「所定の開始条件」であってもよく、制御部５０Ａに対して電力の供給が開始されたことが「所定の開始条件」であってもよい。また、前回の異常検知処理の終了から所定時間が経過したことが「所定の開始条件」であってもよい。
　制御部５０Ａは、図４に示される異常検知処理を車両走行中に繰り返し実行するように動作する。つまり、異常検知部５０は、少なくとも電源システム１００が搭載された車両１１０の走行中に繰り返し異常確認動作を行い、異常確認動作がなされる毎に、対象配線部２２が異常であるか否かを判定するようになっている。例えば、制御部５０Ａは、車両走行中において、前回の異常検知処理の終了から所定時間が経過する毎に、図４の異常検知処理を開始するようになっている。
　制御部５０Ａは、図４の異常検知処理を開始した場合、ステップＳ１１の処理を実行し、計測装置５０Ｂに測定動作を行わせるように指示する。計測装置５０Ｂは、ステップＳ１１において制御部５０Ａから指示があった場合、時間領域反射率測定法によって対象配線部２２の特性インピーダンスを計測する。具体的には、計測装置５０Ｂは、対象配線部２２に対して予め定められた信号（高速なパルスやステップ信号）を注入し、信号の反射波形及び透過波形を観測することで、対象配線部２２の特性インピーダンスを計測する。
　制御部５０Ａは、ステップＳ１１でなされた計測の結果に基づいて、計測結果が異常であるか否かを判定する。具体的には、制御部５０Ａは、ステップＳ１１でなされたＴＤＲにおいて計測装置５０Ｂが計測した対象配線部２２の特性インピーダンスが予め定められた正常範囲内であるか否かを判定する。制御部５０Ａは、ステップＳ１２において、対象配線部２２の特性インピーダンスが予め定められた正常範囲内であると判定した場合、即ち、計測結果が異常でない場合には、ステップＳ１３において予め定められた正常時処理を行う。正常時処理は、対象配線部２２の状態が正常である旨の情報をログとして記憶部５４に記憶する処理であってもよく、対象配線部２２の状態が正常である旨を外部に報知する処理であってもよい。
　制御部５０Ａは、ステップＳ１２において、対象配線部２２の特性インピーダンスが予め定められた正常範囲内でないと判定した場合、即ち、計測結果が異常である場合には、ステップＳ１４において予め定められた異常時処理を行う。異常時処理は、対象配線部２２の状態が異常である旨の情報をログとして記憶部５４に記憶させる処理であってもよい。或いは、異常時処理は、対象配線部２２の状態が異常である旨を車両１１０内の表示部に表示させるように、報知部５２に表示動作を行わせる処理であってもよい。或いは、異常時処理は、対象配線部２２の状態が異常である旨を他の装置（例えば他のＥＣＵ）に伝達するように、報知部５２に通信動作を行わせる処理であってもよい。
　このように、異常検知部５０は、対象配線部２２の異常を検知した場合に、対象配線部２２に異常が生じたことを記憶部５４に記録させる動作又は報知部に報知させる動作を行うようになっている。
　次の説明は、第１実施形態の効果に関する。
　第１実施形態の車両用異常検知装置１は、第１蓄電部９１及び第２蓄電部９２のいずれからも電力が供給される蓄電部間の電力路２０において対象配線部２２に異常が発生した場合に、異常検知部５０によって対象配線部２２の異常を検知することができる。
　異常検知装置１において、異常検知部５０は、時間領域反射率測定法により対象配線部２２の異常を検知する。この異常検知装置１は、対象配線部２２に断線等の異常が生じているか否かをより正確に且つより確実に判定することができる。例えば、この異常検知装置１は、対象配線部２２の特性インピーダンスが変化するような異常が生じた場合、電圧を閾値と比較して異常を判定する方法や電流値を閾値と比較して異常を判定する方法によって検知しにくい異常であっても、異常検知が可能である。
　異常検知装置１において、異常検知部５０は、電源システム１００が搭載された車両１１０の走行中に異常確認動作を行い得る。この異常検知装置１は、一方の蓄電部からの電力供給が失陥した場合に対象配線部２２が適正に機能するか否かを車両の走行中に確認しておくことができる。つまり、この異常検知装置１は、車両１１０の走行中に対象配線部２２の異常が発生した場合であっても、この異常を検知できる可能性が高く、対象配線部２２の異常に対してより早期に対策しやすい構成である。この異常検知装置１は、車両１１０の走行中に一方の蓄電部からの電力供給が途絶えたときに、他方の蓄電部からのバックアップ動作が対象配線部２２の異常によって阻害されてしまう事態を、より生じにくくすることができる。
　異常検知装置１は、第１蓄電部９１及び第２蓄電部９２を車両１１０において前後にずらして配置し得る電源システム１００において、対象配線部２２を車両１１０の前側から後ろ側に広めに配置することができる。そして、異常検知装置１は、このように広く配置された対象配線部２２をより正確に検査することができる。
　異常検知装置１は、対象配線部２２を介して電力供給を受ける負荷が正常に動作する場合であっても、対象配線部２２に異常が生じた場合には、その旨を記録又は報知することができ、ユーザ等に知らしめることができる。よって、ユーザ等は、一方の蓄電部の失陥と対象配線部２２の異常が重なるような不具合が発生する前に、このような不具合が発生する可能性が高まったことを認識することができ、予め対策を講じておくことができる。
　異常検知装置１は、第１蓄電部９１及び第２蓄電部９２を車両１１０において左右にずらして配置し得る電源システム１００において、対象配線部２２を車両１１０の左側から右側に広めに配置することができる。そして、異常検知装置１は、このように広く配置された対象配線部２２をより正確に検査することができる。
　電源システム１００は、特定負荷８０への分岐位置よりも一方の蓄電部側の経路において対象配線部２２に断線が生じても、他方の蓄電部から特定負荷８０へ電力が供給されるため、特定負荷８０への電力が遮断されることを防ぐことができる。しかし、この電源システム１００では、断線が生じても特定負荷８０の動作を継続することができるため、特定負荷８０の動作の可否を監視するだけでは、断線の発生を検知することができない。これに対し、異常検知装置１は、異常検知部５０によって対象配線部２２の異常を検知することができるため、上記のような断線を検知することができる。
　異常検知装置１が用いられる電源システム１００では、第１蓄電部９１の失陥や第１電力路１１の異常（地絡など）が発生した場合、リレー４０をオフ状態に切り替えて第１電力路１１と第２電力路１２との間を遮断し、第２電力路１２側を保護することができる。このような構成のものでは、リレー４０をオフ状態に切り替えることで第２蓄電部９２のみが第２電力路１２側に電力を供給する状況になった場合に、対象配線部２２に断線等が生じていると一部又は全部の負荷に電力が供給されなくなってしまう。このような異常が、リレー４０のオフ状態まで或いは第１電力路１１又は第１蓄電部９１に異常が生じるまで検知できないと、保護動作が適正になされない事態が生じてしまう。これに対し、異常検知装置１は、対象配線部２２の異常を検知しておくことができるため、上記のような事態が生じにくい。
　＜他の実施形態＞
　本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。
　上述の実施形態の説明では、図１～図３のような構成をなす電源システム１００が例示され、この電源システム１００に用いられる異常検知装置１が例示されたが、この例に限定されない。例えば、図５のように、蓄電部間の電力路２０においてリレー４０とは異なるリレー４２が設けられていてもよい。或いは、図３又は図５のような構成において、第１電力路や第２電力路にヒューズが設けられていてもよい。
　上述の実施形態の説明では、対象配線部２２の異常をＴＤＲに基づいて判定する方法が例示されたが、この方法に限定されない。例えば、図５のような構成において、リレー４０をオフ状態とし、リレー４２をオン状態としたときに、位置Ｐａ、位置Ｐｂ、位置Ｐｃ、位置Ｐｄのいずれかの電圧が閾値電圧以下である場合に、対象配線部２２が異常であると判定してもよい。同様に、リレー４２をオフ状態とし、リレー４０をオン状態としたときに、位置Ｐａ、位置Ｐｂ、位置Ｐｃ、位置Ｐｄのいずれかの電圧が閾値電圧以下である場合に、対象配線部２２が異常であると判定してもよい。
　なお、今回開示された実施の形態は全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、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
１　　　　　：車両用異常検知装置
１１　　　　：第１電力路
１１Ａ　　　：主経路
１１Ｂ　　　：分岐経路
１２　　　　：第２電力路
２０　　　　：蓄電部間の電力路
２１　　　　：分岐導電路
２２　　　　：対象配線部
４０　　　　：リレー
４２　　　　：リレー
５０　　　　：異常検知部
５０Ａ　　　：制御部
５０Ｂ　　　：計測装置
５２　　　　：報知部
５４　　　　：記憶部
７１　　　　：前側第１ＥＣＵ
７２　　　　：左側第１ＥＣＵ
７３　　　　：後側第１ＥＣＵ
７８　　　　：右側第１ＥＣＵ
８０　　　　：特定負荷
８１　　　　：前側第２ＥＣＵ
８２　　　　：左側第２ＥＣＵ
８３　　　　：後側第２ＥＣＵ
８８　　　　：右側第２ＥＣＵ
９１　　　　：第１蓄電部
９２　　　　：第２蓄電部
１００　　　：車両用電源システム
１１０　　　：車両
Ｃ１　　　　：中心位置
Ｃ２　　　　：中心位置
Ｐ１　　　　：第１位置
Ｐ２　　　　：第２位置
Ｐａ　　　　：分岐位置
Ｐｄ　　　　：分岐位置

Claims (5)

  1. 　第１蓄電部と、第２蓄電部と、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間に設けられるとともに前記第１蓄電部から電力が供給される経路をなし且つ前記第２蓄電部から電力が供給される経路をなす蓄電部間の電力路と、を備えた車両用電源システムに用いられる車両用異常検知装置であって、
    　前記蓄電部間の電力路の少なくとも一部をなし、異常を検知する対象である対象配線部と、
    　前記対象配線部に対して予め定められた異常確認動作を行い、前記異常確認動作の結果に基づいて前記対象配線部の異常を検知する異常検知部と、
    を有する車両用異常検知装置。
  2. 　前記異常検知部は、時間領域反射率測定法により前記対象配線部の異常を検知する請求項１に記載の車両用異常検知装置。
  3. 　前記異常検知部は、少なくとも前記電源システムが搭載された車両の走行中に前記異常確認動作を行う請求項１又は請求項２に記載の車両用異常検知装置。
  4. 　前記第１蓄電部は、前記電源システムが搭載された車両において前後方向一方側に設置されるものであり、
    　前記第２蓄電部は、前記車両において前記前後方向他方側に設置されるものであり、
    　前記対象配線部は、前記車両における前記前後方向一方側の第１位置から前記車両における前記前後方向他方側の第２位置まで配されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用異常検知装置。
  5. 　前記異常検知部は、前記対象配線部の異常を検知した場合に、前記対象配線部に異常が生じたことを記録媒体に記録させる動作又は報知部に報知させる動作を行う請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用異常検知装置。
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