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JP2017079496A - Contactor failure determining device and contactor failure determining method - Google Patents

Contactor failure determining device and contactor failure determining method Download PDF

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JP2017079496A
JP2017079496A JP2015205219A JP2015205219A JP2017079496A JP 2017079496 A JP2017079496 A JP 2017079496A JP 2015205219 A JP2015205219 A JP 2015205219A JP 2015205219 A JP2015205219 A JP 2015205219A JP 2017079496 A JP2017079496 A JP 2017079496A
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Japan
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contactor
battery
failure determination
failure
positive
Prior art date
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JP2015205219A
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誠 蒲地
Makoto Gamachi
誠 蒲地
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve accuracy in determining a failure of a contactor.SOLUTION: A contactor failure determining device 10 is configured to determine a failure of a contactor group which includes: a positive electrode-side contactor 30 provided on a positive electrode-side power source line L1 connecting a positive electrode of a battery 22, which supplies power to a driving motor 24 for a vehicle, to a positive electrode of the driving motor 24; a negative electrode-side contactor 32 provided on a negative electrode-side power source line L2 connecting a negative electrode of the battery 22 to a negative electrode of the driving motor 24; and a precharge contactor 34 connected in parallel with the positive electrode-side contactor 30 or to the negative electrode-side contactor 32. An ammeter 28 detects electric currents flowing into the positive electrode-side power source line L1 closer to the battery 22 than the positive electrode-side contactor 30. A failure determining portion 102 sequentially opens and closes the contactor group, and determines whether or not a failure occurs in any contactor of the contactor group on the basis of change in electric currents caused by the opening and closing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、バッテリからの電源ラインに設けられたコンタクタ群の故障の有無を判定するコンタクタ故障判定装置およびコンタクタ故障判定方法に関する。   The present invention relates to a contactor failure determination device and a contactor failure determination method for determining whether or not a contactor group provided in a power supply line from a battery has a failure.

従来、電気自動車やハイブリット自動車などの車両の駆動用電源として搭載されるバッテリと、負荷機器(例えば駆動用モータ等)との間の電源ラインには、電気的接続を断接するコンタクタ(正極側コンタクタおよび負極側コンタクタ)が設けられている。
また、車両の駆動用電源は高電圧であるため、正極側コンタクタと並列にプリチャージコンタクタを設けて、高電圧の電源起動時(高電圧回路の接続時)の突入電流を抑制している。
Conventionally, a contactor (positive electrode side contactor) that connects / disconnects an electrical connection to a power supply line between a battery mounted as a driving power source of a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle and a load device (for example, a driving motor). And a negative electrode side contactor).
Further, since the driving power source of the vehicle has a high voltage, a precharge contactor is provided in parallel with the positive electrode side contactor to suppress an inrush current when the high voltage power source is activated (when the high voltage circuit is connected).

上記のコンタクタ群は電源回路の安全機構であり、これらのコンタクタが正常に動作するかを定期的にチェックする必要がある。このため、一般的には車両の起動時(高電圧回路の接続時)および終了時(高電圧回路の切断時)にコンタクタを開閉して、コンタクタに故障が生じていないかを判定している。   The above contactor group is a safety mechanism of the power supply circuit, and it is necessary to periodically check whether these contactors operate normally. For this reason, in general, the contactor is opened and closed when the vehicle is started (when the high voltage circuit is connected) and when the vehicle is terminated (when the high voltage circuit is disconnected) to determine whether or not the contactor has failed. .

例えば、下記特許文献1では、正極コンタクタ、負極コンタクタ、およびプリチャージコンタクタに対して車両起動のための起動時指令を出力するタイミングで負極コンタクタの溶着異常を診断するとともに、車両停止のための停止時指令を出力するタイミングで正極コンタクタおよびプリチャージコンタクタの溶着異常を診断する技術が開示されている。
特許文献1では、各コンタクタを順次開閉するとともに、駆動用モータのインバータ内に設けられたコンデンサ(平滑コンデンサ)の電圧を検出することにより、コンタクタの溶着の有無を判定している。
For example, in Patent Document 1 below, welding abnormality of the negative electrode contactor is diagnosed at the timing of outputting a start time command for starting the vehicle to the positive electrode contactor, the negative electrode contactor, and the precharge contactor, and the stop for stopping the vehicle is performed. A technique for diagnosing a welding abnormality of a positive contactor and a precharge contactor at a timing of outputting a time command is disclosed.
In Patent Document 1, each contactor is sequentially opened and closed, and the voltage of a capacitor (smoothing capacitor) provided in the inverter of the drive motor is detected to determine whether or not the contactor is welded.

また、例えば下記特許文献2では、車両の起動時や終了時のみならず、走行中もバッテリの充放電が行われていないと判断した場合にはコンタクタの故障判定を行い、コンタクタ故障の検出頻度を増やして、溶着をより早期に発見できるようにしている。
すなわち、下記特許文献2では、車両の車速が略値0、かつブレーキペダルが踏み込まれたとき、バッテリの充放電が行われていないと判断してインバータのスイッチング素子をスイッチング制御してコンデンサに蓄えられた電荷の放電を行う。放電後、リレー(正極側コンタクタおよび負極側コンタクタ)をオフしてリレーの端子間の電圧RV1,RV2を検出して、この電圧RV1,RV2のいずれかが閾値RVref(略値0)以下であるか否かを判定する。閾値RVref以下のときには、リレーが溶着していると判断してLEDを点灯させる。
Further, for example, in Patent Document 2 below, when it is determined that the battery is not charged / discharged not only at the time of starting or ending the vehicle but also during traveling, contactor failure determination is performed, and contactor failure detection frequency is determined. Is increasing so that welding can be detected earlier.
That is, in Patent Document 2 below, when the vehicle speed is approximately zero and the brake pedal is depressed, it is determined that the battery is not being charged / discharged, and the switching element of the inverter is switched and stored in the capacitor. The generated charge is discharged. After the discharge, the relays (positive contactor and negative contactor) are turned off to detect voltages RV1 and RV2 between the terminals of the relay, and one of the voltages RV1 and RV2 is equal to or less than a threshold value RVref (approximately 0). It is determined whether or not. When the value is equal to or less than the threshold value RVref, it is determined that the relay is welded and the LED is turned on.

特開2013−169087号公報JP2013-169087A 特開2002−175750号公報JP 2002-175750 A

上述のように、一般的にはコンタクタの故障判定は、高電圧回路の接続時または切断時、すなわち車両の起動スイッチのオン/オフ操作が行われたタイミングで実施される。
ここで、一般的には起動スイッチの操作は車両が停止した状態で行われるが、ユーザが誤って、または意図的に、車両の走行中に起動スイッチの操作を行った場合、当該操作に連動して走行中にもコンタクタの故障判定が行われることとなる。
車両の駆動用モータが、その出力軸が車軸に直結されたダイレクトドライブモータである場合、車両の走行中(車軸回転時)には駆動用モータの誘起電圧によってコンデンサの電圧が変動する。
よって、ダイレクトドライブモータを搭載した車両で走行中にコンタクタの故障判定が実施された場合、コンタクタが故障(溶着)していなくてもコンデンサ電圧の上昇が検出され、故障判定を正しく行うことができないという課題がある。
As described above, the contactor failure determination is generally performed when the high voltage circuit is connected or disconnected, that is, at the timing when the vehicle start switch is turned on / off.
Here, in general, the operation of the start switch is performed in a state where the vehicle is stopped. However, if the user operates the start switch accidentally or intentionally while the vehicle is traveling, the operation is interlocked with the operation. Thus, the contactor failure determination is performed even during traveling.
When the vehicle drive motor is a direct drive motor whose output shaft is directly connected to the axle, the voltage of the capacitor fluctuates due to the induced voltage of the drive motor while the vehicle is running (when the axle is rotating).
Therefore, when contactor failure determination is performed while running on a vehicle equipped with a direct drive motor, an increase in the capacitor voltage is detected even if the contactor has not failed (welding), and failure determination cannot be performed correctly. There is a problem.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、コンタクタの故障判定精度を向上させることができるコンタクタ故障判定装置およびコンタクタ故障判定方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a contactor failure determination device and a contactor failure determination method capable of improving contactor failure determination accuracy.

上述の目的を達成するため、請求項1の発明にかかるコンタクタ故障判定装置は、負荷機器に電力を供給するバッテリの正極と前記負荷機器の正極とを結ぶ正極側電源ライン上に設けられた正極側コンタクタと、前記バッテリの負極と前記負荷機器の負極とを結ぶ負極側電源ライン上に設けられた負極側コンタクタと、を含むコンタクタ群の故障を判定するコンタクタ故障判定装置であって、前記正極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記正極側電源ライン、または前記負極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記負極側電源ラインに流れる電流を検出する電流検出部と、前記コンタクタ群を順次開閉し、当該開閉に伴う前記電流の変化に基づいて前記コンタクタ群のいずれかに故障が生じているか否かを判定する故障判定部と、を備えることを特徴とする。
請求項2の発明にかかるコンタクタ故障判定装置は、前記故障判定部は、所定の故障判定トリガが発生した場合に前記判定を行い、前記故障判定トリガは、前記コンタクタ群を全て開にして前記負荷機器と前記二次電池との接続が切断された状態から、前記正極側コンタクタおよび前記負極側コンタクタを閉にして前記負荷機器と前記二次電池とを接続させた状態への移行を指示する指示入力であり、前記指示入力があった場合、前記コンタクタ故障判定部により前記コンタクタ群に故障が生じていないと判定された後に、前記正極側コンタクタおよび前記負極側コンタクタを閉にして前記負荷機器と前記二次電池とを接続させる電池接続部を更に備える、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかるコンタクタ故障判定装置は、前記負荷機器は車両を駆動する駆動用モータであり、前記バッテリは前記車両の駆動用バッテリであり、前記駆動用モータは、出力軸の回転を前記車両の車軸に直接伝達するダイレクトドライブモータである、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかるコンタクタ故障判定装置は、前記コンタクタ故障判定部によって前記コンタクタ群のいずれかに故障が生じていると判定された場合に、ユーザに報知する報知手段を更に備える、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかるコンタクタ故障判定方法は、負荷機器に電力を供給するバッテリの正極と前記負荷機器の正極とを結ぶ正極側電源ライン上に設けられた正極側コンタクタと、前記バッテリの負極と前記負荷機器の負極とを結ぶ負極側電源ライン上に設けられた負極側コンタクタと、を含むコンタクタ群の故障を判定するコンタクタ故障判定方法であって、前記コンタクタ群を順次開閉するコンタクタ開閉工程と、前記正極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記正極側電源ライン、または前記負極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記負極側電源ラインに流れる電流を検出する電流検出工程と、前記コンタクタ群の開閉に伴う前記電流の変化に基づいて、前記コンタクタ群のいずれかに故障が生じているか否かを判定する故障判定工程と、を含んだことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a contactor failure determination device according to claim 1 is a positive electrode provided on a positive power line connecting a positive electrode of a battery that supplies power to a load device and a positive electrode of the load device. A contactor failure determination device for determining a failure of a contactor group including a side contactor, and a negative electrode side contactor provided on a negative electrode side power line connecting a negative electrode of the battery and a negative electrode of the load device, wherein the positive electrode Sequentially opening and closing the contactor group, a current detection unit for detecting a current flowing in the positive side power line on the battery side from the side contactor, or the negative side power line on the battery side from the negative side contactor, A failure determination unit that determines whether or not a failure has occurred in any of the contactor groups based on a change in the current accompanying opening and closing. And wherein the Rukoto.
In the contactor failure determination apparatus according to the invention of claim 2, the failure determination unit performs the determination when a predetermined failure determination trigger occurs, and the failure determination trigger opens the contactor group and opens the load An instruction for instructing a transition from a state in which the connection between the device and the secondary battery is disconnected to a state in which the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor are closed to connect the load device and the secondary battery. And when the instruction is input, the contactor failure determination unit determines that no failure has occurred in the contactor group, and then closes the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor and A battery connection part for connecting the secondary battery is further provided.
In the contactor failure determination device according to a third aspect of the invention, the load device is a drive motor for driving a vehicle, the battery is a drive battery for the vehicle, and the drive motor rotates an output shaft. It is a direct drive motor that transmits directly to the axle of the vehicle.
The contactor failure determination device according to the invention of claim 4 further comprises notification means for notifying a user when it is determined by the contactor failure determination section that a failure has occurred in any of the contactor groups. Features.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a contactor failure determination method comprising: a positive contactor provided on a positive power line connecting a positive electrode of a battery supplying power to a load device and a positive electrode of the load device; and a negative electrode of the battery A contactor failure determination method for determining failure of a contactor group including a negative electrode side contactor provided on a negative electrode side power supply line connecting the negative electrode of the load device and a contactor opening / closing step of sequentially opening and closing the contactor group A current detection step for detecting a current flowing through the positive power line on the battery side from the positive contactor or the negative power line at the battery side from the negative contactor; and opening and closing of the contactor group A failure that determines whether or not a failure has occurred in any of the contactor groups based on the change in the current accompanying the Characterized in that it includes a constant step.

請求項1および請求項5の発明によれば、負荷機器とバッテリとを接続するコンタクタ群の故障を判定する際に、コンタクタよりバッテリ側を流れる電流の変化を用いて故障を判定する。これにより、負荷機器側で誘起電圧が発生している場合にコンタクタの故障として誤判定するのを避けて、故障判定の判定精度を向上させ、電源供給回路の信頼性を向上させる上で有利となる。
請求項2の発明によれば、負荷機器とバッテリとの接続指示があった場合に、コンタクタ群に故障が生じていないことを確認してから負荷機器とバッテリとを接続する。これにより、負荷機器とバッテリとの接続の断接を確実に行う上で有利となる。
請求項3の発明によれば、駆動用モータがダイレクトドライブモータであり、車軸の回転による駆動用モータの誘起電圧によってコンデンサ電圧が上昇した場合にも、コンタクタの故障として誤判定するのを避けて、故障判定の判定精度を向上させ、車両システムの信頼性を向上させる上で有利となる。
請求項4の発明によれば、コンタクタ群のいずれかに故障が生じていると判定された場合にユーザに報知する。これにより、ユーザは車両が通常とは異なる状態にあることを察知することができ、必要な対応を迅速に実施する上で有利となる。
According to the first and fifth aspects of the invention, when determining the failure of the contactor group connecting the load device and the battery, the failure is determined using the change in the current flowing from the contactor to the battery side. This is advantageous in avoiding erroneous determination as a contactor failure when an induced voltage is generated on the load device side, improving the determination accuracy of failure determination, and improving the reliability of the power supply circuit. Become.
According to the invention of claim 2, when there is an instruction to connect the load device to the battery, the load device and the battery are connected after confirming that no failure has occurred in the contactor group. This is advantageous for reliably connecting and disconnecting the load device and the battery.
According to the invention of claim 3, even when the drive motor is a direct drive motor and the capacitor voltage is increased by the induced voltage of the drive motor due to the rotation of the axle, avoid erroneous determination as a contactor failure. This is advantageous in improving the determination accuracy of the failure determination and improving the reliability of the vehicle system.
According to the invention of claim 4, when it is determined that a failure has occurred in any of the contactor groups, the user is notified. Thereby, the user can recognize that the vehicle is in a state different from the normal state, which is advantageous in quickly performing the necessary response.

コンタクタ故障判定装置10が搭載された高電圧回路の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the high voltage circuit by which the contactor failure determination apparatus 10 was mounted. コンタクタ故障判定装置10による故障判定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the failure determination process by the contactor failure determination apparatus. 故障判定部102による故障判定を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the failure determination by the failure determination part 102. FIG.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるコンタクタ故障判定装置およびコンタクタ故障判定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態では、車両は電力で駆動用モータを駆動して走行する電動車(電気自動車)であるものとする。
(実施の形態)
<コンタクタ故障判定装置10の構成>
図1は、コンタクタ故障判定装置10が搭載された高電圧回路の構成を示す説明図である。
実施の形態にかかるコンタクタ故障判定装置10は、車両の駆動用電源(バッテリ22)を含む高電圧回路20に搭載されている。コンタクタ故障判定装置10は、車両のECU(Electronic Control Unit)12によって後述する故障判定処理を行うことによって実現する。
Exemplary embodiments of a contactor failure determination device and a contactor failure determination method according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
In the present embodiment, it is assumed that the vehicle is an electric vehicle (electric vehicle) that travels by driving a driving motor with electric power.
(Embodiment)
<Configuration of Contactor Failure Determination Device 10>
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a high voltage circuit on which the contactor failure determination device 10 is mounted.
The contactor failure determination device 10 according to the embodiment is mounted on a high voltage circuit 20 including a vehicle driving power supply (battery 22). The contactor failure determination device 10 is realized by performing failure determination processing, which will be described later, by an ECU (Electronic Control Unit) 12 of the vehicle.

バッテリ22は、車両内の負荷機器である駆動用モータ24の駆動用電源として搭載され、駆動用モータ24に電力を供給する。
バッテリ22は、複数の電池セルが直列に接続された組電池であり、その正極に接続された正極側電源ラインL1にはバッテリ22が電力を供給する駆動用モータ24(より詳細には駆動用モータ24に交流電流を供給するモータインバータ26)の正極が、その負極に接続された負極側電源ラインL2には駆動用モータ24(モータインバータ26)の負極が、それぞれ接続される。
バッテリ22は高電圧電源であり、本実施の形態では電池電圧Vbが例えば300Vであるものとする。
The battery 22 is mounted as a driving power source for the driving motor 24 that is a load device in the vehicle, and supplies power to the driving motor 24.
The battery 22 is an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series, and a driving motor 24 (more specifically, a driving motor) supplies power to the positive power line L1 connected to the positive electrode of the battery 22. The negative electrode of the drive motor 24 (motor inverter 26) is connected to the positive electrode of the motor inverter 26) that supplies an alternating current to the motor 24, and the negative electrode power line L2 connected to the negative electrode.
The battery 22 is a high-voltage power supply, and in this embodiment, the battery voltage Vb is assumed to be 300V, for example.

駆動用モータ24はバッテリ22から供給される電力によって駆動され、車両の車軸を回転させる。
より詳細には、駆動用モータ24とバッテリ22との間には、バッテリ22から供給される直流電流を交流電流に変換するモータインバータ26が設けられており、駆動用モータ24にはモータインバータ26で交流に変換された電流が供給される。
本実施の形態では、駆動用モータ24が、その出力軸が車両の車軸に直結されたダイレクトドライブモータであるものとする。
このため、ユーザがアクセルペダルやブレーキペダルを操作せずに下り坂などを慣性走行している際にも、駆動用モータ24に車軸の回転による誘起電圧が発生し、後述するモータインバータ26内のコンデンサ264の電圧Vcが上昇することになる。
The drive motor 24 is driven by electric power supplied from the battery 22 and rotates the axle of the vehicle.
More specifically, a motor inverter 26 that converts a direct current supplied from the battery 22 into an alternating current is provided between the drive motor 24 and the battery 22. The drive motor 24 includes a motor inverter 26. The current converted into alternating current is supplied.
In the present embodiment, it is assumed that the drive motor 24 is a direct drive motor whose output shaft is directly connected to the axle of the vehicle.
For this reason, even when the user travels downhill or the like without operating the accelerator pedal or the brake pedal, an induced voltage is generated in the drive motor 24 due to the rotation of the axle, The voltage Vc of the capacitor 264 will increase.

モータインバータ26は、スイッチング回路262およびコンデンサ264を含んで構成される。
スイッチング回路262は、バッテリ22から供給される直流電流をスイッチングによって交流電流に変換する。スイッチング回路262は、図示しないMCU(Motor Control Unit)によって駆動用モータ24への要求出力に応じて制御される。
コンデンサ264は、その両端をスイッチング回路262よりバッテリ22側の正極側電源ラインL1および負極側電源ラインL2に接続されており、スイッチング回路262でのスイッチングによって発生する電圧変動を平滑化する。
なお、モータインバータ26にはこの他、車両の高電圧回路20の切断時にコンデンサ264に蓄えられた電荷を放電するための放電抵抗等が設けられている。
The motor inverter 26 includes a switching circuit 262 and a capacitor 264.
The switching circuit 262 converts the direct current supplied from the battery 22 into an alternating current by switching. The switching circuit 262 is controlled according to a required output to the drive motor 24 by an MCU (Motor Control Unit) (not shown).
Both ends of the capacitor 264 are connected to the positive power supply line L1 and the negative power supply line L2 on the battery 22 side from the switching circuit 262, and smooth the voltage fluctuation generated by the switching in the switching circuit 262.
In addition, the motor inverter 26 is provided with a discharge resistor or the like for discharging the charge stored in the capacitor 264 when the high-voltage circuit 20 of the vehicle is disconnected.

バッテリ22とモータインバータ26との間の電源ラインL1,L2には、正極側コンタクタ30、負極側コンタクタ32およびプリチャージコンタクタ34を含むコンタクタ群が設けられている。
より詳細には、正極側コンタクタ30はバッテリ22の正極と駆動用モータ24の正極とを結ぶ正極側電源ラインL1上に設けられており、負極側コンタクタ32はバッテリ22の負極と駆動用モータ24の負極とを結ぶ負極側電源ラインL2上に設けられており、プリチャージコンタクタ34は正極側電源ラインL1上に正極側コンタクタ30と並列に設けられている。
なお、本実施の形態では、プリチャージコンタクタ34を正極側コンタクタ30と並列に設けているが、プリチャージコンタクタ34を負極側コンタクタ32と並列に設けてもよい。
A contactor group including a positive contactor 30, a negative contactor 32, and a precharge contactor 34 is provided on the power supply lines L1 and L2 between the battery 22 and the motor inverter 26.
More specifically, the positive electrode side contactor 30 is provided on the positive electrode side power supply line L 1 connecting the positive electrode of the battery 22 and the positive electrode of the driving motor 24, and the negative electrode side contactor 32 is provided on the negative electrode of the battery 22 and the driving motor 24. The precharge contactor 34 is provided in parallel with the positive electrode side contactor 30 on the positive electrode side power supply line L1.
In the present embodiment, the precharge contactor 34 is provided in parallel with the positive electrode side contactor 30, but the precharge contactor 34 may be provided in parallel with the negative electrode side contactor 32.

正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32は、高電圧回路20において駆動用モータ24とバッテリ22との電気的な接続を断接するために設けられている。以下の説明で、高電圧回路20の接続状態とは、正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32の両方が閉となり、駆動用モータ24とバッテリ22とが電気的に接続した状態をいう。
プリチャージコンタクタ34は、高電圧回路20の接続時(起動時)にコンデンサ264に突入電流が流れるのを防ぐために、正極側コンタクタ30を閉とする前に閉とされるコンタクタである。
より詳細には、プリチャージコンタクタ34にはプリチャージ抵抗36が直列に接続されており、プリチャージコンタクタ34と負極側コンタクタ32とが閉にされた状態では回路上に流れる電流が制限される。
高電圧回路20の接続時には、まずプリチャージコンタクタ34と負極側コンタクタ32とを閉にして制限された電流によってコンデンサ264の電圧を電池電圧と等しくする(プリチャージ)。その後に、正極側コンタクタ30を閉、プリチャージコンタクタ34を開にして、高電圧回路20の接続を完了する。
The positive electrode side contactor 30 and the negative electrode side contactor 32 are provided to connect and disconnect the electrical connection between the drive motor 24 and the battery 22 in the high voltage circuit 20. In the following description, the connection state of the high voltage circuit 20 means a state in which both the positive contactor 30 and the negative contactor 32 are closed and the drive motor 24 and the battery 22 are electrically connected.
The precharge contactor 34 is a contactor that is closed before closing the positive electrode side contactor 30 in order to prevent an inrush current from flowing through the capacitor 264 when the high voltage circuit 20 is connected (starting up).
More specifically, a precharge resistor 36 is connected in series to the precharge contactor 34. When the precharge contactor 34 and the negative contactor 32 are closed, the current flowing on the circuit is limited.
When the high voltage circuit 20 is connected, first, the precharge contactor 34 and the negative contactor 32 are closed, and the voltage of the capacitor 264 is made equal to the battery voltage by the limited current (precharge). Thereafter, the positive electrode side contactor 30 is closed and the precharge contactor 34 is opened to complete the connection of the high voltage circuit 20.

上述したコンタクタ故障判定装置10は、これら正極側コンタクタ30、負極側コンタクタ32、プリチャージコンタクタ34を含むコンタクタ群の故障の有無を判定する。
なお、本実施の形態では、コンタクタの故障の形態として主に溶着(閉状態に維持される閉固着)について説明するが、コンタクタの故障の形態には、例えば開状態に維持される開固着や制御不良(固着は生じていないが制御信号が伝達されないなどにより状態を開閉状態が切り替えられない)なども含まれる。
The contactor failure determination device 10 described above determines whether or not there is a failure in the contactor group including the positive contactor 30, the negative contactor 32, and the precharge contactor 34.
In the present embodiment, welding (closed sticking maintained in a closed state) will be mainly described as a contactor failure form. However, contactor failure forms include, for example, open sticking maintained in an open state, Also included are control failures (the state is not switched because the control signal is not transmitted but the control signal is not transmitted).

また、正極側コンタクタ30よりもバッテリ22の正極側電源ラインL1には、電流計28が設けられている。電流計28は、正極側電源ラインL1に流れる電流Ibを検出し、ECU12へと出力する。電流計28は、請求項における電流検出部に対応する。
なお、電流計28は、負極側コンタクタ32よりもバッテリ22の負極側電源ラインL2に設けられていてもよい。
Further, an ammeter 28 is provided on the positive power supply line L <b> 1 of the battery 22 rather than the positive contactor 30. The ammeter 28 detects the current Ib flowing through the positive power supply line L1 and outputs it to the ECU 12. The ammeter 28 corresponds to the current detector in the claims.
The ammeter 28 may be provided in the negative power supply line L2 of the battery 22 rather than the negative contactor 32.

ECU12は、車両全体の制御を司る制御部であり、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
なお、本実施の形態ではECU12がコンタクタ故障判定装置10を実現するものとして説明するが、車両に搭載された他の制御部、例えばバッテリ22を制御するBMU(Battery Management Unit)や上述したMCUによってコンタクタ故障判定装置10を実現してもよい。
The ECU 12 is a control unit that controls the entire vehicle, and includes a CPU, a ROM that stores and stores a control program, a RAM as an operation area of the control program, an EEPROM that holds various data in a rewritable manner, peripheral circuits, and the like. It is configured to include an interface unit that takes an interface.
In the present embodiment, the ECU 12 is described as realizing the contactor failure determination device 10, but other control units mounted on the vehicle, for example, a BMU (Battery Management Unit) for controlling the battery 22 or the above-described MCU. The contactor failure determination device 10 may be realized.

ECU12は、起動スイッチ40および報知部42と接続している。
起動スイッチ40は、運転席に設けられ、車両の起動操作および終了操作を受け付ける。
報知部42は、後述する故障判定部102によってコンタクタ群のいずれかに故障が生じていると判定された場合に、ユーザに報知する。
報知部42としては、例えばディスプレイや表示灯、スピーカなど、従来公知の様々な報知機器を用いることができる。
The ECU 12 is connected to the start switch 40 and the notification unit 42.
The activation switch 40 is provided in the driver's seat and accepts vehicle activation and termination operations.
The notification unit 42 notifies the user when it is determined by the failure determination unit 102 described later that a failure has occurred in any of the contactor groups.
As the notification unit 42, various conventionally known notification devices such as a display, an indicator lamp, and a speaker can be used.

なお、ECU12、起動スイッチ40および報知部42は、バッテリ22とは別に設けられた補機バッテリ(図示なし)に蓄電された電力によって駆動される。補機バッテリは、車両内の各種補機を駆動するために設けられており、バッテリ22と比較して低電圧(例えば12V)のバッテリである。すなわち、コンタクタ故障判定装置10は、バッテリ22から電力供給を受ける高電圧電源系統とは異なる電源系統を用いて駆動される。   The ECU 12, the start switch 40, and the notification unit 42 are driven by electric power stored in an auxiliary battery (not shown) provided separately from the battery 22. The auxiliary battery is provided to drive various auxiliary machines in the vehicle, and is a battery having a lower voltage (for example, 12 V) than the battery 22. That is, the contactor failure determination device 10 is driven using a power supply system different from the high-voltage power supply system that receives power supply from the battery 22.

ECU12は、上記CPUが上記制御プログラムを実行することによって、故障判定部102およびバッテリ接続部104を実現する。
故障判定部102は、コンタクタ群(正極側コンタクタ30、負極側コンタクタ32およびプリチャージコンタクタ34)を順次開閉し、当該開閉に伴う電流(電流計28の検出電流Ib)の変化に基づいてコンタクタ群のいずれかに故障が生じているか否かを判定する。
本実施の形態では、故障判定部102は所定の故障判定トリガが発生した場合に故障の有無の判定を行う。故障判定トリガとは、例えば起動スイッチ40のオン操作またはオフ操作、すなわちバッテリ22と駆動用モータ24(モータインバータ26を含む)で構成される高電圧回路20の接続/非接続を切り替える操作である。
本実施の形態では、特に起動スイッチ40のオン操作を故障判定トリガとする。起動スイッチ40のオン操作は、コンタクタ群を全て開に制御して駆動用モータとバッテリ22との接続が切断された状態(高電圧回路20の非接続状態)から、正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32を閉に制御して駆動用モータとバッテリ22とを接続させた状態(高電圧回路20の接続状態)への切り替えを指示する指示入力である。
なお、故障判定部102で故障判定を行うタイミングはこれに限らず、故障判定を正確に行うことができる状態であれば、どのようなタイミングであってもよい。
The ECU 12 implements the failure determination unit 102 and the battery connection unit 104 when the CPU executes the control program.
Failure determination unit 102 sequentially opens and closes the contactor group (positive contactor 30, negative contactor 32, and precharge contactor 34), and based on the change in current (detection current Ib of ammeter 28) associated with the opening and closing. It is determined whether or not a failure has occurred in any of the above.
In the present embodiment, failure determination unit 102 determines whether or not there is a failure when a predetermined failure determination trigger occurs. The failure determination trigger is, for example, an on operation or an off operation of the start switch 40, that is, an operation of switching connection / disconnection of the high voltage circuit 20 including the battery 22 and the drive motor 24 (including the motor inverter 26). .
In the present embodiment, the on-operation of the start switch 40 is a failure determination trigger. When the start switch 40 is turned on, the contactor group is controlled to be opened and the drive motor and the battery 22 are disconnected (the high voltage circuit 20 is not connected) from the positive contactor 30 and the negative contact side. This is an instruction input for instructing switching to a state in which the contactor 32 is closed to connect the drive motor and the battery 22 (connection state of the high voltage circuit 20).
The timing at which the failure determination unit 102 performs the failure determination is not limited to this, and any timing may be used as long as the failure determination can be performed accurately.

故障判定部102の故障判定方法としては、例えば、初期状態ではコンタクタ群を全て開に制御しておき、正極側コンタクタ30、負極側コンタクタ32およびプリチャージコンタクタ34のうち1つを閉にする動作を順次実施することにより、コンタクタ群の溶着の有無を判定することができる。
この場合、コンタクタ群を全て開にすると、バッテリ22と駆動用モータ24(モータインバータ26)との接続が切断されるため、初期状態における電流Ibは0となる。なお、この時電流Ibが0にならない場合には、正極側および負極側両方のコンタクタに溶着が生じていると考えられる。
初期状態から正極側コンタクタ30のみを閉に制御した場合、一方の極のコンタクタのみが閉となっている状態であるので、通常は電流Ibが0のままである。一方、電流Ibが上昇した場合は、正負両極のコンタクタが閉となっていると考えられ、負極側コンタクタ32に溶着が生じていると判定することができる。
同様に、初期状態から負極側コンタクタ32のみを閉に制御した際に電流Ibが上昇した場合は、正極側コンタクタ30またはプリチャージコンタクタ34に溶着が生じていると判定することができる。
この時、例えば電流Ibの電流値で正極側コンタクタ30またはプリチャージコンタクタ34のいずれが溶着しているかを判定してもよい。すなわち、プリチャージコンタクタ34にはプリチャージ抵抗36が接続されているため、回路に流れる電流Ibが制限され、プリチャージコンタクタ34の溶着時には正極側コンタクタ30の溶着時よりも電流値Ibが小さくなる。これを利用して、正極側のどちらのコンタクタが溶着しているかを判定することができる。
As a failure determination method of the failure determination unit 102, for example, in the initial state, all contactor groups are controlled to be opened, and one of the positive contactor 30, the negative contactor 32, and the precharge contactor 34 is closed. By sequentially performing the above, it is possible to determine whether or not the contactor group is welded.
In this case, when all the contactor groups are opened, the connection between the battery 22 and the drive motor 24 (motor inverter 26) is disconnected, so that the current Ib in the initial state becomes zero. If the current Ib does not become zero at this time, it is considered that welding has occurred in both the positive electrode side and the negative electrode side contactor.
When only the positive electrode side contactor 30 is controlled to be closed from the initial state, only the contactor of one of the poles is in a closed state, and thus the current Ib normally remains zero. On the other hand, when the current Ib increases, it is considered that the positive and negative contactors are closed, and it can be determined that the negative electrode side contactor 32 is welded.
Similarly, if the current Ib increases when only the negative electrode side contactor 32 is controlled to be closed from the initial state, it can be determined that welding has occurred in the positive electrode side contactor 30 or the precharge contactor 34.
At this time, for example, it may be determined whether the positive contactor 30 or the precharge contactor 34 is welded based on the current value of the current Ib. That is, since the precharge resistor 36 is connected to the precharge contactor 34, the current Ib flowing through the circuit is limited, and the current value Ib is smaller when the precharge contactor 34 is welded than when the positive contactor 30 is welded. . Using this, it is possible to determine which contactor on the positive electrode side is welded.

ここで、本実施の形態では故障判定トリガは起動スイッチ40のオン操作であるが、一般的には起動スイッチ40のオン操作(およびオフ操作)は、車両が停止した状態で行われる。一方で、ユーザが誤って、または意図的に、車両の走行中に起動スイッチ40のオン操作(またはオフ操作)、すなわち高電圧回路20の接続操作または切断操作を行う場合があり、この場合には走行中にコンタクタの故障判定が実施される。
本実施の形態のように駆動用モータ24がダイレクトドライブモータである場合、車両の走行中(車軸回転時)には駆動用モータ24の誘起電圧によってコンデンサ電圧Vcが変動する。
このような誘起電圧が発生している状態で、従来技術のようにコンデンサ264の電圧Vcを用いてコンタクタの故障判定を行うと、コンタクタが故障(溶着)していない場合でもコンデンサ264の電圧Vcの上昇が検出され、コンタクタが故障していると誤判定することになる。
Here, in this embodiment, the failure determination trigger is an ON operation of the start switch 40, but in general, an ON operation (and an OFF operation) of the start switch 40 is performed in a state where the vehicle is stopped. On the other hand, the user may accidentally or intentionally perform an ON operation (or OFF operation) of the start switch 40, that is, a connection operation or a disconnection operation of the high voltage circuit 20 while the vehicle is traveling. During the running, contactor failure determination is performed.
When the drive motor 24 is a direct drive motor as in the present embodiment, the capacitor voltage Vc varies with the induced voltage of the drive motor 24 while the vehicle is traveling (when the axle is rotating).
When the contactor failure is determined using the voltage Vc of the capacitor 264 as in the prior art in a state where such an induced voltage is generated, the voltage Vc of the capacitor 264 is obtained even when the contactor has not failed (welded). Is detected, and it is erroneously determined that the contactor has failed.

一方で、故障判定部102のように電流Ibを用いて故障判定を行うと、コンデンサ電圧Vcが電池電圧Vbと等しい場合以外は、コンタクタ群の故障により電流Ibが発生するため、精度高くコンタクタの故障を判定することができる。
より詳細には、電流Ibは、コンデンサ電圧Vcと電池電圧Vbとの差分が大きいほど大きくなり、またコンデンサ電圧Vcが電池電圧Vbに近づくほど小さくなる。また、コンデンサ電圧Vcが電池電圧Vbに等しい場合は電流Ibは流れない。
コンデンサ電圧Vcと電池電圧Vbとにわずかでも差があれば電流Ibが流れることから、電流Ibを用いて故障判定を行うことにより、故障判定の精度を向上させることができる。
On the other hand, when the failure determination is performed using the current Ib as in the failure determination unit 102, the current Ib is generated due to the failure of the contactor group except when the capacitor voltage Vc is equal to the battery voltage Vb. A failure can be determined.
More specifically, the current Ib increases as the difference between the capacitor voltage Vc and the battery voltage Vb increases, and decreases as the capacitor voltage Vc approaches the battery voltage Vb. Further, when the capacitor voltage Vc is equal to the battery voltage Vb, the current Ib does not flow.
If there is even a slight difference between the capacitor voltage Vc and the battery voltage Vb, the current Ib flows. Therefore, by performing the failure determination using the current Ib, the accuracy of the failure determination can be improved.

バッテリ接続部104は、起動スイッチ40のオン操作、すなわち高電圧回路20の接続が切断された状態から、正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32を閉に制御して駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させた状態への切り替えを指示する指示入力があった場合に、正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32を閉に制御して駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させる。
なお、実際に駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させる際には、まずプリチャージコンタクタ34と負極側コンタクタ32とを閉にして制限された電流によってコンデンサ電圧Vcを電池電圧と等しくし(プリチャージ)、その後正極側コンタクタ30を閉、プリチャージコンタクタ34を開にして、駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させる。
The battery connection unit 104 controls the positive-side contactor 30 and the negative-side contactor 32 to be closed from the ON operation of the start switch 40, that is, the state where the connection of the high voltage circuit 20 is disconnected, and the drive motor 24 and the battery 22. When there is an instruction input for instructing switching to the connected state, the positive side contactor 30 and the negative side contactor 32 are closed to connect the driving motor 24 and the battery 22.
When the drive motor 24 and the battery 22 are actually connected, first, the precharge contactor 34 and the negative contactor 32 are closed and the capacitor voltage Vc is made equal to the battery voltage by the limited current (pre-charge). Charge), and then the positive contactor 30 is closed and the precharge contactor 34 is opened, and the drive motor 24 and the battery 22 are connected.

ここで、バッテリ接続部104は、故障判定部102によりコンタクタ群に故障が生じていないと判定された後に、正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32を閉にして駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させる。
すなわち、バッテリ接続部104は、故障判定部102によりコンタクタ群に故障が生じていないと判定された場合にのみ駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させ、故障判定部102によりコンタクタ群に故障が生じていると判定された場合には、駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させない。
これにより、コンタクタが故障している状態で高電圧回路20を接続することを回避して、例えば正極側および負極側コンタクタが両側溶着して高電圧回路20が接続状態のままとなり、バッテリ22が過放電になる等の不具合を回避することができる。
Here, after the failure determination unit 102 determines that no failure has occurred in the contactor group, the battery connection unit 104 closes the positive contactor 30 and the negative contactor 32 to connect the drive motor 24 and the battery 22 together. Connect.
That is, the battery connection unit 104 connects the driving motor 24 and the battery 22 only when the failure determination unit 102 determines that no failure has occurred in the contactor group, and the failure determination unit 102 causes the contactor group to have a failure. If it is determined that this occurs, the drive motor 24 and the battery 22 are not connected.
This avoids connecting the high voltage circuit 20 in a state where the contactor is out of order, for example, the positive electrode side and the negative electrode side contactor are welded on both sides, and the high voltage circuit 20 remains in the connected state. Problems such as overdischarge can be avoided.

図2は、コンタクタ故障判定装置10による故障判定処理の手順を示すフローチャートである。
コンタクタ故障判定装置10は、まず高電圧回路20が接続状態、すなわち正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32が閉となり駆動用モータとバッテリ22とが接続された状態であるか否かを判定する(ステップS200)。
高電圧回路20が接続状態である場合(ステップS200:Yes)、コンタクタ故障判定装置10は、起動スイッチ40が操作(終了操作)されるまで、そのまま高電圧回路20の接続を継続する(ステップS202)。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure of failure determination processing by the contactor failure determination device 10.
First, the contactor failure determination device 10 determines whether or not the high voltage circuit 20 is in a connected state, that is, whether the positive contactor 30 and the negative contactor 32 are closed and the drive motor and the battery 22 are connected ( Step S200).
When the high voltage circuit 20 is in the connected state (step S200: Yes), the contactor failure determination device 10 continues the connection of the high voltage circuit 20 as it is until the start switch 40 is operated (end operation) (step S202). ).

一方、高電圧回路20が非接続状態である場合、すなわち正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32が開となり駆動用モータとバッテリ22とが接続されていない状態の場合(ステップS200:No)、コンタクタ故障判定装置10は、起動スイッチ40が操作(起動操作)されるまで待機する(ステップS204:Noのループ)。
起動スイッチ40が操作(起動操作)されると(ステップS204:Yes)、故障判定部102は故障判定を実施する(ステップS206)。
On the other hand, when the high voltage circuit 20 is in a disconnected state, that is, when the positive contactor 30 and the negative contactor 32 are opened and the drive motor and the battery 22 are not connected (step S200: No), the contactor. The failure determination apparatus 10 waits until the start switch 40 is operated (start operation) (step S204: No loop).
When the activation switch 40 is operated (activation operation) (step S204: Yes), the failure determination unit 102 performs failure determination (step S206).

図3は、故障判定部102による故障判定を模式的に示す説明図であり、図3Aはいずれのコンタクタにも故障が生じていない場合、図3Bは正極側コンタクタ30に故障が生じている場合を示している。
まず、図3Aについて説明する。図3Aでは、いずれのコンタクタにも故障が生じておらず、コンタクタの実際の開閉状態はECU12からの制御信号通りとなっているため、コンタクタの実際の開閉状態とECU12からの制御信号とを区別せずに図示している。
初期状態T0では、正極側コンタクタ30、負極側コンタクタ32、プリチャージコンタクタ34はすべて開となっており、駆動用モータ24にはバッテリ22からは電力供給が行われていない。
このように全てのコンタクタが開となっている場合、通常コンデンサ電圧Vcは0Vである。しかし、例えば車両が下り坂を惰性走行している等により車軸が回転している場合には、駆動用モータ24の誘起電圧によって図3Aのように0Vより高くなる。従来技術のようにコンデンサ電圧Vcを用いて故障判定を行う場合には、このようなコンデンサ電圧Vcの上昇により故障を誤判定する可能性がある。
一方で、故障判定部102で故障判定に用いる電流Ibは、初期状態T0から0Aであり、また例えば時刻T1に負極側コンタクタのみを閉にした場合でも0Aのままである。このように、コンタクタの故障判定に電流Ibを用いることによって、コンデンサ電圧Vcの上昇に伴う故障の誤判定を回避することができる。
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing failure determination by the failure determination unit 102. FIG. 3A shows a case where no failure occurs in any of the contactors, and FIG. 3B shows a case where a failure occurs in the positive contactor 30. Is shown.
First, FIG. 3A will be described. In FIG. 3A, since no failure has occurred in any of the contactors, and the actual open / close state of the contactor is in accordance with the control signal from the ECU 12, the actual open / close state of the contactor and the control signal from the ECU 12 are distinguished. Shown without.
In the initial state T <b> 0, the positive electrode side contactor 30, the negative electrode side contactor 32, and the precharge contactor 34 are all open, and power is not supplied from the battery 22 to the drive motor 24.
Thus, when all the contactors are open, the normal capacitor voltage Vc is 0V. However, when the axle is rotating, for example, when the vehicle is traveling on a downhill coast, the induced voltage of the drive motor 24 becomes higher than 0V as shown in FIG. When the failure determination is performed using the capacitor voltage Vc as in the prior art, there is a possibility that the failure is erroneously determined due to such an increase in the capacitor voltage Vc.
On the other hand, the current Ib used for failure determination by the failure determination unit 102 is 0 A from the initial state T0, and remains 0 A even when, for example, only the negative contactor is closed at time T1. As described above, by using the current Ib for contactor failure determination, it is possible to avoid erroneous determination of failure due to the increase in the capacitor voltage Vc.

次に、図3Bについて説明する。図3Bでは、正極側コンタクタ30に故障(溶着)が生じており、点線で示すECU12からの制御信号に反して、正極側コンタクタ30は閉状態となっている。
この場合、故障判定部102で故障判定に用いる電流Ibは、初期状態T0から時刻T1までは0Aであるが、時刻T1に負極側コンタクタを閉にするとバッテリ22と負荷機器との間に閉回路が形成され、コンデンサ電圧Vcと反比例する電流Ibが流れる。これにより、故障判定部102は正極側電源ラインL1上のコンタクタ(正極側コンタクタ30またはプリチャージコンタクタ34)に故障が生じていることを検出することができる。
なお、電流Ibは、例えば時刻T2でコンデンサ電圧Vcが電池電圧Vbとほぼ等しくなる(コンデンサの充電が完了する)と0Aとなる。より詳細には、駆動用モータ24の誘起電圧が電池電圧より低い場合は図3BのようにIb=0となる。また、車速が高く、駆動用モータ24の誘起電圧が電池電圧より高い場合はIb<0(バッテリ22を充電する方向)となる。なお、コンデンサ電圧Vcが電池電圧Vbとはモータインバータ26とバッテリ22間のハーネス抵抗による電圧降下分の差があるため、完全には同一にならない。
Next, FIG. 3B will be described. In FIG. 3B, failure (welding) has occurred in the positive electrode side contactor 30, and the positive electrode side contactor 30 is in a closed state contrary to the control signal from the ECU 12 indicated by the dotted line.
In this case, the current Ib used for failure determination by the failure determination unit 102 is 0 A from the initial state T0 to time T1, but when the negative contactor is closed at time T1, a closed circuit is formed between the battery 22 and the load device. And a current Ib that is inversely proportional to the capacitor voltage Vc flows. As a result, the failure determination unit 102 can detect that a failure has occurred in the contactor (the positive contactor 30 or the precharge contactor 34) on the positive power supply line L1.
Note that the current Ib becomes 0 A when the capacitor voltage Vc becomes substantially equal to the battery voltage Vb at time T2 (charging of the capacitor is completed), for example. More specifically, when the induced voltage of the driving motor 24 is lower than the battery voltage, Ib = 0 as shown in FIG. 3B. Further, when the vehicle speed is high and the induced voltage of the driving motor 24 is higher than the battery voltage, Ib <0 (direction in which the battery 22 is charged). The capacitor voltage Vc is not completely the same as the battery voltage Vb because there is a difference in voltage drop due to the harness resistance between the motor inverter 26 and the battery 22.

図2の説明に戻り、いずれのコンタクタにも故障がない場合には(ステップS208:Yes)、バッテリ接続部104が、正極側コンタクタ30および負極側コンタクタ32を閉に制御して駆動用モータ24とバッテリ22とを接続させ、高電圧回路20の接続を実施して(ステップS210)、本フローチャートによる処理を終了する。
一方、いずれかのコンタクタに故障がある場合には(ステップS208:No)、バッテリ接続部104は高電圧回路20の接続を行なわず(高電圧回路20の接続禁止)、報知部42はコンタクタ群のいずれかに故障が生じている旨を報知して(ステップS212)、本フローチャートによる処理を終了する。
Returning to the description of FIG. 2, when there is no failure in any of the contactors (step S <b> 208: Yes), the battery connection unit 104 controls the positive side contactor 30 and the negative side contactor 32 to be closed to drive the drive motor 24. And the battery 22 are connected, the high voltage circuit 20 is connected (step S210), and the processing according to this flowchart ends.
On the other hand, if any of the contactors has a failure (step S208: No), the battery connection unit 104 does not connect the high voltage circuit 20 (connection prohibition of the high voltage circuit 20), and the notification unit 42 sets the contactor group. That a failure has occurred in either of them (step S212), and the processing according to this flowchart is terminated.

以上説明したように、実施の形態にかかるコンタクタ故障判定装置10によれば、負荷機器とバッテリ22とを接続するコンタクタ群の故障を判定する際に、コンタクタ群よりバッテリ22側を流れる電流の変化を用いて故障を判定する。
これにより、負荷機器側で誘起電圧が発生している場合にコンタクタの故障として誤判定するのを避けて、故障判定の判定精度を向上させ、電源供給回路の信頼性を向上させる上で有利となる。
また、コンタクタ故障判定装置10によれば、負荷機器とバッテリ22との接続指示があった場合に、コンタクタ群に故障が生じていないことを確認してから負荷機器とバッテリ22とを接続する。これにより、負荷機器とバッテリ22との接続の断接を確実に行う上で有利となる。
また、コンタクタ故障判定装置10によれば、負荷機器である駆動用モータ24がダイレクトドライブモータであり、車軸の回転による駆動用モータ24の誘起電圧によってコンデンサ電圧Vcが上昇した場合にも、コンタクタの故障として誤判定するのを避けて、故障判定の判定精度を向上させ、車両システムの信頼性を向上させる上で有利となる。
また、コンタクタ故障判定装置10によれば、コンタクタ群のいずれかに故障が生じていると判定された場合にユーザに報知する。これにより、ユーザは車両が通常とは異なる状態にあることを察知することができ、必要な対応を迅速に実施する上で有利となる。
As described above, according to the contactor failure determination device 10 according to the embodiment, when determining a failure of the contactor group connecting the load device and the battery 22, the change in the current flowing from the contactor group to the battery 22 side. Is used to determine the failure.
This is advantageous in avoiding erroneous determination as a contactor failure when an induced voltage is generated on the load device side, improving the determination accuracy of failure determination, and improving the reliability of the power supply circuit. Become.
Further, according to the contactor failure determination device 10, when there is a connection instruction between the load device and the battery 22, the load device and the battery 22 are connected after confirming that no failure has occurred in the contactor group. This is advantageous in reliably connecting and disconnecting the load device and the battery 22.
Further, according to the contactor failure determination device 10, the drive motor 24 that is a load device is a direct drive motor, and even when the capacitor voltage Vc is increased by the induced voltage of the drive motor 24 due to the rotation of the axle, This is advantageous in avoiding erroneous determination as a failure, improving the determination accuracy of the failure determination, and improving the reliability of the vehicle system.
Moreover, according to the contactor failure determination apparatus 10, when it is determined that a failure has occurred in any of the contactor groups, the user is notified. Thereby, the user can recognize that the vehicle is in a state different from the normal state, which is advantageous in quickly performing the necessary response.

10……コンタクタ故障判定装置、102……故障判定部、104……バッテリ接続部、20……高電圧回路、22……バッテリ、24……駆動用モータ、26……モータインバータ、262……スイッチング回路、264……コンデンサ、28……電流計、30……正極側コンタクタ、32……負極側コンタクタ、34……プリチャージコンタクタ、36……プリチャージ抵抗、40……起動スイッチ、42……報知部、L1……正極側電源ライン、L2……負極側電源ライン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Contactor failure determination apparatus, 102 ... Failure determination part, 104 ... Battery connection part, 20 ... High voltage circuit, 22 ... Battery, 24 ... Motor for drive, 26 ... Motor inverter, 262 ... Switching circuit, 264 ... capacitor, 28 ... ammeter, 30 ... positive contactor, 32 ... negative contactor, 34 ... precharge contactor, 36 ... precharge resistor, 40 ... start switch, 42 ... ... notification part, L1 ... positive electrode side power line, L2 ... negative electrode side power line.

Claims (5)

負荷機器に電力を供給するバッテリの正極と前記負荷機器の正極とを結ぶ正極側電源ライン上に設けられた正極側コンタクタと、前記バッテリの負極と前記負荷機器の負極とを結ぶ負極側電源ライン上に設けられた負極側コンタクタと、を含むコンタクタ群の故障を判定するコンタクタ故障判定装置であって、
前記正極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記正極側電源ライン、または前記負極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記負極側電源ラインに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記コンタクタ群を順次開閉し、当該開閉に伴う前記電流の変化に基づいて前記コンタクタ群のいずれかに故障が生じているか否かを判定する故障判定部と、
を備えることを特徴とするコンタクタ故障判定装置。
A positive-side contactor provided on a positive-side power supply line that connects a positive electrode of a battery that supplies power to a load device and a positive electrode of the load device, and a negative-side power supply line that connects a negative electrode of the battery and a negative electrode of the load device A contactor failure determination device for determining a failure of a contactor group including a negative electrode side contactor provided on the top;
A current detection unit for detecting a current flowing in the positive power line on the battery side from the positive contactor or the negative power line on the battery side than the negative contactor;
A failure determination unit that sequentially opens and closes the contactor group and determines whether or not a failure has occurred in any of the contactor groups based on a change in the current associated with the opening and closing;
A contactor failure determination device comprising:
前記故障判定部は、所定の故障判定トリガが発生した場合に前記判定を行い、
前記故障判定トリガは、前記コンタクタ群を全て開にして前記負荷機器と前記二次電池との接続が切断された状態から、前記正極側コンタクタおよび前記負極側コンタクタを閉にして前記負荷機器と前記二次電池とを接続させた状態への移行を指示する指示入力であり、
前記指示入力があった場合、前記コンタクタ故障判定部により前記コンタクタ群に故障が生じていないと判定された後に、前記正極側コンタクタおよび前記負極側コンタクタを閉にして前記負荷機器と前記二次電池とを接続させる電池接続部を更に備える、
ことを特徴とする請求項1記載のコンタクタ故障判定装置。
The failure determination unit performs the determination when a predetermined failure determination trigger occurs,
The failure determination trigger is configured to close the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor from the state where all the contactor groups are opened and the connection between the load device and the secondary battery is disconnected, and the load device and the It is an instruction input to instruct the transition to the state where the secondary battery is connected,
When the instruction is input, the contactor failure determination unit determines that no failure has occurred in the contactor group, and then closes the positive contactor and the negative contactor to close the load device and the secondary battery. A battery connection part for connecting
The contactor failure determination apparatus according to claim 1.
前記負荷機器は車両を駆動する駆動用モータであり、前記バッテリは前記車両の駆動用バッテリであり、
前記駆動用モータは、出力軸の回転を前記車両の車軸に直接伝達するダイレクトドライブモータである、
ことを特徴とする請求項1または2記載のコンタクタ故障判定装置。
The load device is a drive motor for driving the vehicle, and the battery is a drive battery for the vehicle;
The drive motor is a direct drive motor that directly transmits the rotation of the output shaft to the axle of the vehicle.
The contactor failure determination apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記コンタクタ故障判定部によって前記コンタクタ群のいずれかに故障が生じていると判定された場合に、ユーザに報知する報知手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のコンタクタ故障判定装置。
When the contactor failure determination unit determines that a failure has occurred in any of the contactor groups, the contactor failure determination unit further includes notification means for notifying a user.
The contactor failure determination device according to any one of claims 1 to 3, wherein
負荷機器に電力を供給するバッテリの正極と前記負荷機器の正極とを結ぶ正極側電源ライン上に設けられた正極側コンタクタと、前記バッテリの負極と前記負荷機器の負極とを結ぶ負極側電源ライン上に設けられた負極側コンタクタと、を含むコンタクタ群の故障を判定するコンタクタ故障判定方法であって、
前記コンタクタ群を順次開閉するコンタクタ開閉工程と、
前記正極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記正極側電源ライン、または前記負極側コンタクタよりも前記バッテリ側の前記負極側電源ラインに流れる電流を検出する電流検出工程と、
前記コンタクタ群の開閉に伴う前記電流の変化に基づいて、前記コンタクタ群のいずれかに故障が生じているか否かを判定する故障判定工程と、
を含んだことを特徴とするコンタクタ故障判定方法。
A positive-side contactor provided on a positive-side power supply line that connects a positive electrode of a battery that supplies power to a load device and a positive electrode of the load device, and a negative-side power supply line that connects a negative electrode of the battery and a negative electrode of the load device A contactor failure determination method for determining a failure of a contactor group including a negative electrode side contactor provided above,
A contactor opening and closing step for sequentially opening and closing the contactor group;
A current detection step of detecting a current flowing through the positive power line on the battery side relative to the positive contactor or the negative power line on the battery side relative to the negative contactor;
A failure determination step of determining whether or not a failure has occurred in any of the contactor groups, based on a change in the current accompanying opening and closing of the contactor groups;
The contactor failure determination method characterized by including.
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