(57)【要約】【課題】リレーの導通不良を適切に解消することを可能とする。【解決手段】電源と、前記電源とリレーを介して接続されている負荷と、前記負荷と直列に接続されており、前記リレーの閉状態において前記電源から前記負荷への電力の供給を断接するスイッチと、前記リレー及び前記スイッチの動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記リレーの閉動作時に、前記負荷の駆動要求によらずに前記スイッチを閉鎖させることにより前記電源から前記負荷へ電力を供給させる強制駆動制御を実行する、電力供給システムが提供される。【選択図】図４
2020129874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
前記電源とリレーを介して接続されている負荷と、
前記負荷と直列に接続されており、前記リレーの閉状態において前記電源から前記負荷への電力の供給を断接するスイッチと、
前記リレー及び前記スイッチの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記リレーの閉動作時に、前記負荷の駆動要求によらずに前記スイッチを閉鎖させることにより前記電源から前記負荷へ電力を供給させる強制駆動制御を実行する、
電力供給システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記リレーの閉動作時に、
前記リレーの導通が適正であるか否かを判定し、
前記リレーの導通が不適正であると判定した場合、前記強制駆動制御を実行する、
請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記強制駆動制御を実行した後に、
前記リレーの導通が適正であるか否かを再度判定し、
前記リレーの導通が不適正であると再度判定した場合、前記リレーを繰り返し開閉させるハンマリング制御を実行する、
請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記負荷は、多相のモータであり、
前記スイッチは、前記モータの各相に対して設けられており、
前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータの少なくとも一部の相に対して設けられている前記スイッチを閉鎖させる、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記モータの回動角は所定の角度で制限されており、
前記リレーの開状態において、前記モータは当該モータの回動角が前記所定の角度で制限された状態となっており、
前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータの相のうち電流印加が前回行われた相に対して設けられている前記スイッチを閉鎖させる、
請求項４に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータの相のうち電流印加が前回行われた相に印加される電流の電流値を、前回の電流印加の終了時において当該相に印加された電流の電流値に応じた電流値に制御する、
請求項５に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータのトルクが前回の電流印加の終了時のトルクに近づくように、前記モータの相のうち電流の印加が前回行われた相に印加される電流の電流値を、前回の電流印加の終了時における前記モータの温度と相関を有する指標及び現在における前記指標の関係に基づいて調整する、
請求項６に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、負荷への電力供給を実現するための電力供給システムでは、電源と負荷との間に設けられるリレーを必要に応じて開閉動作させることによって、電源と負荷との電気的な接続を断接することが行われている。ここで、リレーの故障としてリレーの導通が不適正となる導通不良が生じる場合があり、負荷への電力供給を適切に行うためには、リレーの導通不良を適切に解消する必要がある。例えば、特許文献１には、リレーに形成される酸化皮膜に起因する導通不良を解消するために、リレーに過大な電流を流すことによって、リレーに形成された酸化皮膜を絶縁破壊する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０７３２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、リレーに酸化皮膜が形成された場合であっても、リレーの閉動作時に突入電流がリレーに流れることによって、酸化皮膜が絶縁破壊されることが期待される。しかしながら、リレーの閉状態において電源から負荷への電力の供給を断接するスイッチが負荷と直列に接続されている場合、当該スイッチは基本的に負荷の駆動要求に応じて閉鎖されるので、リレーの閉動作時に当該スイッチが開状態になっていることに起因して突入電流が流れないことが想定される。ゆえに、このような電力供給システムでは、リレーの閉動作時に、酸化皮膜が絶縁破壊されず、リレーの導通不良を解消することが困難となる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、リレーの導通不良を適切に解消することが可能な、新規かつ改良された電力供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電源と、前記電源とリレーを介して接続されている負荷と、前記負荷と直列に接続されており、前記リレーの閉状態において前記電源から前記負荷への電力の供給を断接するスイッチと、前記リレー及び前記スイッチの動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記リレーの閉動作時に、前記負荷の駆動要求によらずに前記スイッチを閉鎖させることにより前記電源から前記負荷へ電力を供給させる強制駆動制御を実行する、電力供給システムが提供される。
【０００７】
前記制御装置は、前記リレーの閉動作時に、前記リレーの導通が適正であるか否かを判定し、前記リレーの導通が不適正であると判定した場合、前記強制駆動制御を実行してもよい。
【０００８】
前記制御装置は、前記強制駆動制御を実行した後に、前記リレーの導通が適正であるか否かを再度判定し、前記リレーの導通が不適正であると再度判定した場合、前記リレーを繰り返し開閉させるハンマリング制御を実行してもよい。
【０００９】
前記負荷は、多相のモータであり、前記スイッチは、前記モータの各相に対して設けられており、前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータの少なくとも一部の相に対して設けられている前記スイッチを閉鎖させてもよい。
【００１０】
前記モータの回動角は所定の角度で制限されており、前記リレーの開状態において、前記モータは当該モータの回動角が前記所定の角度で制限された状態となっており、前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータの相のうち電流印加が前回行われた相に対して設けられている前記スイッチを閉鎖させてもよい。
【００１１】
前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータの相のうち電流印加が前回行われた相に印加される電流の電流値を、前回の電流印加の終了時において当該相に印加された電流の電流値に応じた電流値に制御してもよい。
【００１２】
前記制御装置は、前記強制駆動制御において、前記モータのトルクが前回の電流印加の終了時のトルクに近づくように、前記モータの相のうち電流の印加が前回行われた相に印加される電流の電流値を、前回の電流印加の終了時における前記モータの温度と相関を有する指標及び現在における前記指標の関係に基づいて調整してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、リレーの導通不良を適切に解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係るモータの回動角とシフトレンジとの関係を示す模式図である。
【図３】同実施形態に係る制御装置が行う全体的な処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】強制駆動制御における電流の流れの一例を示す模式図である。
【図５】同実施形態に係る制御装置が行う強制駆動制御における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】Ｐレンジへのシフトチェンジにおいてモータの各相に流れる電流の電流値の推移の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
なお、以下では、本発明に係る負荷としてモータ２０を備える電力供給システム１について説明するが、本発明に係る負荷は、後述するように、このような例に特に限定されない。また、以下では、本発明に係る電源として補機バッテリ１０を備える電力供給システム１について説明するが、本発明に係る電源は、電力を蓄電するものであればよく、このような例に特に限定されない。また、以下では、本発明に係る電力供給システムの一例として、車両に搭載される電力供給システム１について説明するが、本発明に係る電力供給システムは、このような例に特に限定されず、車両以外の種々の装置に搭載され得る。
【００１７】
＜１．電力供給システムの構成＞
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る電力供給システム１の構成について説明する。
【００１８】
図１は、電力供給システム１の概略構成を示す模式図である。
【００１９】
電力供給システム１は、車両に搭載され、当該車両のシフトレンジを切り替えるためのモータ２０への電力供給を実現するためのものである。
【００２０】
具体的には、図１に示されるように、電力供給システム１は、補機バッテリ１０と、リレー３０と、モータ２０と、スイッチ４０と、リレー３０及びスイッチ４０の動作を制御する制御装置１００とを備える。さらに、電力供給システム１は、電圧センサ７１と、電流センサ７２と、温度センサ７３とを備える。なお、補機バッテリ１０は本発明に係る電源の一例に相当し、モータ２０は補機バッテリ１０とリレー３０を介して接続されている本発明に係る負荷の一例に相当し、スイッチ４０はモータ２０と直列に接続されている本発明に係るスイッチの一例に相当する。
【００２１】
電力供給システム１の停止時には、リレー３０が開状態になっており、補機バッテリ１０とモータ２０とが電気的に遮断された状態となっている。そして、電力供給システム１の起動要求が生じた時（例えば、ドライバによるイグニッションスイッチの特定の操作が行われた時）に、リレー３０が閉鎖され（つまり、リレー３０の閉動作が行われ）、補機バッテリ１０とモータ２０とが電気的に接続された状態となる。その後、モータ２０の駆動要求に応じてスイッチ４０が動作することによって、補機バッテリ１０からモータ２０へ供給される電力によってモータ２０が駆動される。
【００２２】
補機バッテリ１０は、モータ２０を含む車両内の補機に供給される電力を蓄電するバッテリであり、例えば、１２Ｖのバッテリである。補機バッテリ１０としては、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池又は鉛蓄電池等の二次電池が用いられる。
【００２３】
モータ２０は、車両のシフトレンジを切り替える動力源としての機能を有し、具体的には、多相のモータである。より詳細には、モータ２０は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の三相を有する三相四線式のモータであり、励磁コイルとして、Ｕ相のコイル２１Ｕ、Ｖ相のコイル２１Ｖ及びＷ相のコイル２１Ｗを有する。そして、各コイルが接続される中性点がリレー３０と接続されている。モータ２０では、各コイルに電流が印加されることによって、動力が生成される。
【００２４】
具体的には、モータ２０の回動角θに応じて車両のシフトレンジが切り替わるようになっている。例えば、ドライバによりボタン等の入力装置を用いてシフトレンジが選択されると、選択されたシフトレンジを示す情報が入力装置から制御装置１００に出力され、モータ２０の回動角θが選択されたシフトレンジと対応する角度になるように制御装置１００によりモータ２０の動作が制御されるようになっている。このようにモータ２０の動作が制御されることによって、所謂シフトバイワイヤと呼ばれる技術を利用したシフトレンジの切り替えが実現される。
【００２５】
図２は、モータ２０の回動角θとシフトレンジとの関係を示す模式図である。
【００２６】
例えば、図２に示されるように、モータ２０の出力軸にはレバー８０が固定されており、当該レバー８０の回動に連動して車両の動力伝達機構内の各種クラッチが動作するようになっている。それにより、モータ２０の回動角θに応じたシフトレンジの切り替えが実現される。
【００２７】
図２に示される例は、電力供給システム１が搭載される車両が駆動用モータのみを駆動源として備える電気車両である場合の例に相当する。ゆえに、シフトレンジは、駆動用モータから駆動輪への動力の伝達が遮断される状態となるＰレンジと、駆動用モータから駆動輪へ動力が伝達され得る状態となるＮｏｔＰレンジとの間で切り替えられる。具体的には、図２では、モータ２０の回動角θが０［°］の場合にＰレンジとなり、モータ２０の回動角θがθ１［°］の場合にＮｏｔＰレンジとなる例が示されている。ここで、モータ２０の回動角θは、Ｐレンジと対応する角度（図２の例では０［°］）からＮｏｔＰレンジと対応する角度（図２の例ではθ１［°］）までの範囲内に制限されている。つまり、回動角θは、減少する方向に関してはＰレンジと対応する角度で制限されており、増大する方向に関してはＮｏｔＰレンジと対応する角度で制限されている。
【００２８】
ここで、電力供給システム１の停止は、シフトレンジがＰレンジになっている状態で行われるようになっている。また、電力供給システム１の停止時には、上述したように、リレー３０が開状態になっている。よって、リレー３０の開状態において、モータ２０の回動角θは、Ｐレンジと対応する角度（図２の例では０［°］）で制限された状態となっている。
【００２９】
上記のように、モータ２０の回動角θは所定の角度（具体的には、Ｐレンジと対応する角度）で制限されており、リレー３０の開状態において、モータ２０は回動角θが当該所定の角度で制限された状態となっている。
【００３０】
リレー３０は、補機バッテリ１０とモータ２０との電気的な接続を断接するために設けられるリレーである。具体的には、リレー３０の開状態において、補機バッテリ１０とモータ２０とが電気的に遮断された状態となり、リレー３０の閉状態において、補機バッテリ１０とモータ２０とが電気的に接続された状態となる。
【００３１】
具体的には、リレー３０には、当該リレー３０を閉鎖する磁界を生じさせる電磁コイル５０が設けられている。電磁コイル５０は鉄心に巻回されており、電磁コイル５０に電流が流れることにより生じる磁界によって鉄心が磁化され、リレー３０における可動部材が引き寄せられる。それにより、リレー３０が閉状態（つまり、リレー３０が電気を通す状態）になる。一方、電磁コイル５０に電流が流れていない場合には、リレー３０における可動部材に対してバネ等による復元力が作用することにより、リレー３０が開状態（つまり、リレー３０が電気を遮断する状態）になる。
【００３２】
電磁コイル５０の一側はスイッチ６０を介して電力ラインＬ１と接続されており、電磁コイル５０の他側は接地されている。電力ラインＬ１には、例えば、補機バッテリ１０から電力が供給されており、スイッチ６０は、電力ラインＬ１と電磁コイル５０との電気的な接続を断接する。ゆえに、スイッチ６０の動作に応じて、電力ラインＬ１から電磁コイル５０への電力供給が行われている状態と当該電力供給が停止している状態とが切り替えられる。スイッチ６０として、例えば、半導体スイッチが用いられる。
【００３３】
スイッチ４０は、モータ２０と直列に接続されており、リレー３０の閉状態において補機バッテリ１０からモータ２０への電力の供給を断接する。具体的には、リレー３０の閉状態において、スイッチ４０が閉鎖することによって、補機バッテリ１０からモータ２０へ電力が供給される。
【００３４】
詳細には、スイッチ４０は、モータ２０の各相に対して設けられている。具体的には、電力供給システム１では、スイッチ４０として、コイル２１Ｕと接続されるスイッチ４０ＵがＵ相に対して設けられており、コイル２１Ｖと接続されるスイッチ４０ＶがＶ相に対して設けられており、コイル２１Ｗと接続されるスイッチ４０ＷがＷ相に対して設けられている。これらのスイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗは、互いに並列に接続されている。スイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗとして、例えば、半導体スイッチが用いられる。なお、以下では、スイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗを特に区別しない場合には単にスイッチ４０とも呼ぶ。
【００３５】
例えば、リレー３０の閉状態において、スイッチ４０Ｕが閉鎖することによって、Ｕ相への電流印加が行われる（つまり、コイル２１Ｕに電流が流れる）。また、スイッチ４０Ｖが閉鎖することによって、Ｖ相への電流印加が行われる（つまり、コイル２１Ｖに電流が流れる）。また、スイッチ４０Ｗが閉鎖することによって、Ｗ相への電流印加が行われる（つまり、コイル２１Ｗに電流が流れる）。モータ２０による動力の生成は、このような各相への電流印加のタイミングが適宜制御されることによって具体的に実現される。
【００３６】
電圧センサ７１は、モータ２０の各相の電圧を検出し、検出結果を制御装置１００に出力する。
【００３７】
電流センサ７２は、モータ２０の各相に印加されている電流の電流値を検出し、検出結果を制御装置１００に出力する。
【００３８】
温度センサ７３は、モータ２０の温度を検出し、検出結果を制御装置１００に出力する。
【００３９】
なお、温度センサ７３により検出されるモータ２０自体の温度は、モータ２０の温度と相関を有する指標の一例であるが、当該指標はこの例に特に限定されない。例えば、モータ２０の温度と相関を有する指標は、上記のようにモータ２０自体の温度であってもよく、モータ２０の近傍の他の部品の温度であってもよく、外気温であってもよい。
【００４０】
制御装置１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
【００４１】
また、制御装置１００は、電力供給システム１における各装置（例えば、スイッチ４０Ｕ、スイッチ４０Ｖ、スイッチ４０Ｗ及びスイッチ６０）と通信する。制御装置１００と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。
【００４２】
なお、制御装置１００が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。また、制御装置１００は、下記で説明する以外の他の機能を追加的に有していてもよい。
【００４３】
具体的には、制御装置１００は、電力供給システム１における電力の供給を制御する。詳細には、制御装置１００は、スイッチ６０に対して電気信号を用いて動作指示を出力することによって、スイッチ６０の動作を制御する。それにより、電力ラインＬ１から電磁コイル５０へ供給される電力が制御され、リレー３０の動作が制御される。また、制御装置１００は、リレー３０の閉状態において、スイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗに対して電気信号を用いて動作指示を出力することによって、スイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの動作を制御する。それにより、モータ２０の各相への電流印加が制御され、モータ２０の動作が制御される。ここで、制御装置１００は、基本的には、モータ２０の駆動要求が生じた時（具体的には、ドライバによるシフトレンジの変更の要求があった時）に、モータ２０が駆動されるようにスイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗの動作を制御する。
【００４４】
上記で説明したように、電力供給システム１では、制御装置１００は、リレー３０及びスイッチ４０の動作を制御することによって、電力供給システム１における電力の供給を制御する。ここで、制御装置１００は、リレー３０の閉動作時に、モータ２０の駆動要求によらずにスイッチ４０を閉鎖させることにより補機バッテリ１０からモータ２０へ電力を供給させる強制駆動制御を実行する。それにより、リレー３０の導通不良を適切に解消することが可能となる。このような制御装置１００により行われるリレー３０の閉動作時の制御の詳細については、後述にて説明する。
【００４５】
＜２．電力供給システムの動作＞
続いて、図３〜図６を参照して、本発明の実施形態に係る電力供給システム１の動作について説明する。
【００４６】
図３は、制御装置１００が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、図３に示される制御フローは、電力供給システム１の起動要求が生じた時（例えば、ドライバによるイグニッションスイッチの特定の操作が行われた時）に開始される。なお、図３に示される制御フローが開始される時点において、リレー３０は開状態となっており、スイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗはいずれも開状態となっている。
【００４７】
図３に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ５１０において、制御装置１００は、リレー３０を閉鎖させる。
【００４８】
具体的には、制御装置１００は、スイッチ６０を閉鎖させることにより電磁コイル５０に電力を供給させることによって、リレー３０を閉鎖させる（つまり、リレー３０に閉動作を行わせる）。
【００４９】
次に、ステップＳ５２０において、制御装置１００は、リレー３０の導通が適正であるか否かを判定する。リレー３０の導通が適正であると判定された場合（ステップＳ５２０／ＹＥＳ）、図３に示される制御フローは終了する。一方、リレー３０の導通が不適正であると判定された場合（ステップＳ５２０／ＮＯ）、ステップＳ５３０に進む。
【００５０】
例えば、制御装置１００は、リレー３０の閉動作時に、電圧センサ７１により検出されるモータ２０の各相の電圧に基づいて、リレー３０の導通が適正であるか否かを判定することができる。具体的には、リレー３０の閉動作が行われたにもかかわらず、モータ２０の各相の電圧が、補機バッテリ１０とモータ２０とが電気的に接続された状態となっている場合に想定される程度に高い電圧になっていない場合、リレー３０の導通が不適正であると判定することができる。
【００５１】
ステップＳ５２０でＮＯと判定された場合、ステップＳ５３０において、制御装置１００は、強制駆動制御を実行する。強制駆動制御は、上述したように、モータ２０の駆動要求によらずにスイッチ４０を閉鎖させることにより補機バッテリ１０からモータ２０へ電力を供給させる制御である。
【００５２】
具体的には、制御装置１００は、強制駆動制御において、モータ２０の少なくとも一部の相に対して設けられているスイッチ４０（つまり、スイッチ４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗのうちの少なくとも１つ）を閉鎖させる。
【００５３】
図４は、強制駆動制御における電流の流れの一例を示す模式図である。図４では、強制駆動制御において、Ｕ相に対して設けられているスイッチ４０Ｕを閉鎖させた場合における電流の流れが矢印Ｆ１によって示されている。なお、図４では、各スイッチ４０の開閉状態がＯＮ又はＯＦＦにより示されており、ＯＮは閉状態を示し、ＯＦＦは開状態を示している。
【００５４】
リレー３０に閉動作を行わせた場合、例えばリレー３０に酸化皮膜が形成されていることに起因して導通不良が生じているとしても、補機バッテリ１０及びモータ２０はリレー３０を介して物理的に接続されている。ここで、強制駆動制御が実行されることによって、図４に示されるように、例えば、スイッチ４０Ｕが閉状態になると、補機バッテリ１０、リレー３０、モータ２０のコイル２１Ｕ及びスイッチ４０Ｕがこの順に直列に接続された閉回路が形成される。ゆえに、補機バッテリ１０からモータ２０へ電力が供給され、リレー３０に突入電流に相当する程度の大電流を流すことができる。
【００５５】
このように、リレー３０の閉動作時に、強制駆動制御を実行することによって、リレー３０の導通不良が生じている場合であっても、リレー３０に突入電流に相当する程度の大電流を流すことができる。それにより、リレー３０に形成された酸化皮膜を絶縁破壊することができるので、リレー３０の導通不良を適切に解消することができる。
【００５６】
ここで、強制駆動制御では、上述したように、モータ２０の駆動要求によらずにモータ２０に電力が供給される。ゆえに、意図に反するモータ２０の挙動を抑制することが好ましい。以下、図５及び図６を参照して、強制駆動制御において、意図に反するモータ２０の挙動を抑制する観点で好ましい処理について説明する。
【００５７】
図５は、制御装置１００が行う強制駆動制御における処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、図５に示される制御フローは、図４のステップＳ５３０における処理の流れの例に相当する。
【００５８】
図５に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ５３１において、制御装置１００は、モータ２０の相のうち電流印加が前回行われた相（以下、前回印加相とも呼ぶ）を特定する。
【００５９】
図６は、Ｐレンジへのシフトチェンジにおいてモータ２０の各相に流れる電流の電流値の推移の一例を示す模式図である。具体的には、図６では、Ｕ相に流れる電流の電流値ｉＵ、Ｖ相に流れる電流の電流値ｉＶ及びＷ相に流れる電流の電流値ｉＷの推移が示されている。
【００６０】
上述したように、電力供給システム１の停止は、シフトレンジがＰレンジになっている状態で行われるようになっている。ゆえに、直近で行われたモータ２０の駆動は、Ｐレンジへのシフトチェンジのためのものである。例えば、図６に示される例では、時刻ｔ１以前において、モータ２０の回動角θがＰレンジと対応する角度に近づくようにモータ２０が回動しており、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のうちＶ相及びＷ相に主に電流が流れる状態と、Ｕ相及びＶ相に主に電流が流れる状態と、Ｗ相及びＵ相に主に電流が流れる状態とが順に切り替わるように電流値ｉＵ，ｉＶ，ｉＷが推移する。
【００６１】
そして、時刻ｔ１において、モータ２０の回動角θがＰレンジと対応する角度に到達し、時刻ｔ１以降において、モータ２０の回動が止まった状態（以下、ロック状態とも呼ぶ）になることに伴い、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のうちの２つの相（図６の例ではＶ相とＷ相）に比較的大きな電流が流れ続ける。例えば、図６では、時刻ｔ１以降において、電流値ｉＶ及び電流値ｉＷが比較的高い値に維持されている様子が示されている。その後、時刻ｔ２において、上記のロック状態が検知されたことをトリガとして、モータ２０への電力の供給が停止する。
【００６２】
例えば、制御装置１００は、Ｐレンジへのシフトチェンジのために直近で行われたモータ２０の駆動において最後に行われた電流印加（つまり、前回の電流印加）がいずれの相に対して行われたかを示す情報を、記憶素子を用いて記憶する。例えば、図６に示される例では、制御装置１００は、前回の電流印加がＶ相及びＷ相に対して行われたことを示す情報を記憶する。よって、制御装置１００は、記憶されている情報を参照することによって、前回印加相（例えば、図６に示される例では、Ｖ相及びＷ相）を特定することができる。
【００６３】
次に、ステップＳ５３２において、制御装置１００は、前回の電流印加の終了時において前回印加相に印加された電流の電流値（以下、前回電流値とも呼ぶ）を特定する。
【００６４】
例えば、制御装置１００は、Ｐレンジへのシフトチェンジのために直近で行われたモータ２０の駆動において最後に行われた電流印加での電流値（つまり、前回電流値）を示す情報を、記憶素子を用いて記憶する。例えば、図６に示される例では、制御装置１００は、Ｖ相の前回電流値ｉＶ０及びＷ相の前回電流値ｉＷ０を示す情報を記憶する。よって、制御装置１００は、記憶されている情報を参照することによって、前回電流値（例えば、図６に示される例では、Ｖ相の前回電流値ｉＶ０及びＷ相の前回電流値ｉＷ０）を特定することができる。
【００６５】
次に、ステップＳ５３３において、制御装置１００は、強制駆動制御においてモータ２０に印加する電流値の目標値（以下、目標電流値とも呼ぶ）を決定する。
【００６６】
後述するように、図５に示される制御フローによれば、強制駆動制御において、前回印加相に電流が印加される。ゆえに、ステップＳ５３３で決定される目標電流値は、強制駆動制御において前回印加相に印加される電流の電流値の目標値に相当する。
【００６７】
ここで、意図に反するモータ２０の挙動を効果的に抑制する観点では、制御装置１００は、前回電流値に応じた電流値を目標電流値として決定することにより、前回印加相に印加される電流の電流値をこのように決定される目標電流値に制御することが好ましい。例えば、前回電流値に応じた電流値は、前回電流値と一致する電流値の他に、前回電流値と一致する電流値を適宜調整した電流値を含む。
【００６８】
ゆえに、目標電流値を上記のように決定することによって、前回印加相に印加される電流の電流値を前回電流値に近づけることができる。よって、強制駆動制御において、リレー３０に流れる電流が過度に小さくなることを抑制しつつ、モータ２０のトルクが過度に大きくなることを抑制することができる。それにより、部品の損傷や振動及び騒音の発生を適切に抑制することができる。
【００６９】
また、意図に反するモータ２０の挙動をより効果的に抑制する観点では、制御装置１００は、前回の電流印加の終了時におけるモータ２０の温度と相関を有する指標（例えば、モータ２０自体の温度）及び現在における当該指標の関係に基づいて調整された電流値を目標電流値として決定することにより、前回印加相に印加される電流の電流値をこのように決定される目標電流値に制御することが好ましい。上記の指標を用いた電流値の調整では、モータ２０のトルクが前回の電流印加の終了時のトルクに近づくように電流値の調整が行われる。ここで、モータ２０の温度が高いほど、モータ２０の各コイルの抵抗値が大きくなるので、印加される電流が一定である場合、モータ２０のトルクは小さくなる。ゆえに、前回印加相に印加される電流の電流値を前回電流値と一致する電流値に制御した場合、前回の電流印加の終了時と現在との間で、モータ２０の温度の差に応じたトルクの差が生じる。
【００７０】
そこで、目標電流値を上記のように決定することによって、強制駆動制御において生じるモータ２０のトルクを前回の電流印加の終了時のトルクに近づけることができる。ゆえに、強制駆動制御において、リレー３０に流れる電流が過度に小さくなることを抑制しつつ、モータ２０のトルクが過度に大きくなることを抑制することをより適切に実現することができる。よって、部品の損傷や振動及び騒音の発生をより適切に抑制することができる。
【００７１】
次に、ステップＳ５３４において、制御装置１００は、前回印加相に対して設けられているスイッチ４０を閉鎖させ、前回印加相に電流を印加させる。
【００７２】
例えば、図６に示される例では、Ｖ相及びＷ相が前回印加相として特定されているので、Ｖ相に対して設けられているスイッチ４０Ｖ及びＷ相に対して設けられているスイッチ４０Ｗが閉鎖され、Ｖ相及びＷ相に電流が印加される。図６に示される例では、前回の電流印加において、モータ２０のロック状態でＶ相及びＷ相に電流が流れていた。ゆえに、強制駆動制御において、前回印加相であるＶ相及びＷ相に電流が印加された場合、モータ２０のトルクは生じるもののモータ２０は回動しない。このように、強制駆動制御において、前回印加相に電流を印加させることによって、意図に反するモータ２０の挙動に相当するモータ２０の回動を抑制することができる。それにより、部品の損傷や振動及び騒音の発生を抑制することができる。
【００７３】
ここで、ステップＳ５３４では、制御装置１００は、具体的には、前回印加相に印加される電流の電流値の目標値としてステップＳ５３３にて決定された目標電流値を用いる。ゆえに、制御装置１００は、例えば、前回印加相に印加される電流の電流値を、前回電流値に応じた電流値に制御することができる。また、例えば、制御装置１００は、モータ２０のトルクが前回の電流印加の終了時のトルクに近づくように、前回印加相に印加される電流の電流値を、前回の電流印加の終了時におけるモータ２０の温度と相関を有する指標（例えば、モータ２０自体の温度）及び現在における当該指標の関係に基づいて調整することができる。
【００７４】
なお、制御装置１００は、例えば、各スイッチ４０にそれぞれ出力する電気信号の電圧を制御することによって、各相に印加される電流の電流値をそれぞれ調整することができる。なお、各スイッチ４０に対して直列に可変抵抗をそれぞれ設け、当該可変抵抗の抵抗値を制御することによっても、各相に印加される電流の電流値をそれぞれ調整することができる。
【００７５】
次に、図５に示される制御フローは終了する。
【００７６】
続いて、図３に戻り、ステップＳ５３０の後の処理について説明する。ステップＳ５３０の次に、ステップＳ５４０において、制御装置１００は、リレー３０の導通が適正であるか否かを再度判定する。リレー３０の導通が適正であると判定された場合（ステップＳ５４０／ＹＥＳ）、図３に示される制御フローは終了する。一方、リレー３０の導通が不適正であると再度判定された場合（ステップＳ５４０／ＮＯ）、ステップＳ５５０に進む。
【００７７】
ステップＳ５４０でＮＯと判定された場合、ステップＳ５５０において、制御装置１００は、ハンマリング制御を実行する。ハンマリング制御は、リレー３０を繰り返し開閉させる制御である。
【００７８】
具体的には、制御装置１００は、ハンマリング制御において、スイッチ６０を繰り返し開閉させることによって、電力ラインＬ１から電磁コイル５０に電力が供給される状態と、電力ラインＬ１から電磁コイル５０への電力の供給が遮断される状態との切り替えを繰り返す。それにより、リレー３０を繰り返し開閉させることができる。
【００７９】
ハンマリング制御が実行される場合は、強制駆動制御を実行したもののリレー３０の導通不良が解消されていない場合に相当する。ここで、リレー３０の導通不良が生じている要因として、リレー３０における酸化皮膜の形成以外に、リレー３０の周囲の蒸気の氷結によるリレー３０への氷の付着がある。リレー３０への氷の付着によってリレー３０の導通不良が生じている場合には、強制駆動制御によってリレー３０の導通不良を解消することは困難であるため、強制駆動制御を実行したもののリレー３０の導通不良が解消されていない状況が生じ得る。ゆえに、このような状況において、ハンマリング制御を実行することによって、リレー３０に付着した氷を破砕することができるので、リレー３０の導通不良を解消することができる。なお、例えば、リレー３０の導通が適正になったと判断されるまでハンマリング制御を継続することによって、リレー３０に付着した氷の破砕を適切に実現することができる。
【００８０】
次に、図３に示される制御フローは終了する。
【００８１】
＜３．電力供給システムの効果＞
続いて、本発明の実施形態に係る電力供給システム１の効果について説明する。
【００８２】
本実施形態に係る電力供給システム１では、制御装置１００は、リレー３０の閉動作時に、モータ２０の駆動要求によらずにスイッチ４０を閉鎖させることにより補機バッテリ１０からモータ２０へ電力を供給させる強制駆動制御を実行する。それにより、リレー３０の閉動作時に、リレー３０の導通不良が生じている場合であっても、リレー３０に突入電流に相当する程度の大電流を流すことができる。ゆえに、リレー３０に形成された酸化皮膜を絶縁破壊することができる。したがって、リレー３０の導通不良を適切に解消することができる。
【００８３】
また、本実施形態に係る電力供給システム１では、制御装置１００は、リレー３０の閉動作時に、リレー３０の導通が適正であるか否かを判定し、リレー３０の導通が不適正であると判定した場合、強制駆動制御を実行することが好ましい。それにより、不必要に強制駆動制御が実行されることを抑制することができるので、リレー３０の閉動作時に、意図に反してモータ２０が駆動されることを抑制することができる。
【００８４】
また、本実施形態に係る電力供給システム１では、制御装置１００は、強制駆動制御を実行した後に、リレー３０の導通が適正であるか否かを再度判定し、リレー３０の導通が不適正であると再度判定した場合、リレー３０を繰り返し開閉させるハンマリング制御を実行することが好ましい。それにより、リレー３０への氷の付着によってリレー３０の導通不良が生じている場合であっても、リレー３０の導通不良を解消することができる。さらに、上記の処理の流れで制御が行われる場合には、ハンマリング制御が実行されることに先立って強制駆動制御が実行されるので、リレー３０における酸化皮膜の形成によってリレー３０の導通不良が生じている場合にハンマリング制御が不必要に実行されることを抑制することができる。それにより、リレー３０が早期に損耗してしまうことを抑制することができる。
【００８５】
また、本実施形態に係る電力供給システム１では、制御装置１００は、強制駆動制御において、モータ２０の少なくとも一部の相に対して設けられているスイッチ４０を閉鎖させることが好ましい。それにより、電力供給システム１のように強制駆動制御における電力の供給の対象となる負荷が多相のモータであり、当該モータの各相に対してスイッチが設けられている場合に、強制駆動制御によってリレーに突入電流に相当する程度の大電流を流すことを適切に実現することができる。
【００８６】
また、本実施形態に係る電力供給システム１では、リレー３０の開状態において、モータ２０は回動角θが所定の角度（具体的には、Ｐレンジと対応する角度）で制限された状態となっており、制御装置１００は、強制駆動制御において、モータ２０の相のうち電流印加が前回行われた相（つまり、前回印加相）に対して設けられているスイッチ４０を閉鎖させることが好ましい。それにより、強制駆動制御が実行されることによりモータ２０が回動することを抑制することができる。ゆえに、部品の損傷や振動及び騒音の発生を抑制することができる。
【００８７】
また、本実施形態に係る電力供給システム１では、制御装置１００は、強制駆動制御において、モータ２０の相のうち電流印加が前回行われた相（つまり、前回印加相）に印加される電流の電流値を、前回の電流印加の終了時において当該相に印加された電流の電流値（つまり、前回電流値）に応じた電流値に制御することが好ましい。それにより、前回印加相に印加される電流の電流値を前回電流値に近づけることができる。よって、強制駆動制御において、リレー３０に流れる電流が過度に小さくなることを抑制しつつ、モータ２０のトルクが過度に大きくなることを抑制することができる。それにより、部品の損傷や振動及び騒音の発生を適切に抑制することができる。
【００８８】
また、本実施形態に係る電力供給システム１では、制御装置１００は、強制駆動制御において、モータ２０のトルクが前回の電流印加の終了時のトルクに近づくように、モータ２０の相のうち電流の印加が前回行われた相（つまり、前回印加相）に印加される電流の電流値を、前回の電流印加の終了時におけるモータ２０の温度と相関を有する指標及び現在における当該指標の関係に基づいて調整することが好ましい。それにより、強制駆動制御において生じるモータ２０のトルクを前回の電流印加の終了時のトルクに近づけることができる。ゆえに、強制駆動制御において、リレー３０に流れる電流が過度に小さくなることを抑制しつつ、モータ２０のトルクが過度に大きくなることを抑制することをより適切に実現することができる。よって、部品の損傷や振動及び騒音の発生をより適切に抑制することができる。
【００８９】
＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態に係る電力供給システム１では、制御装置１００は、リレー３０の閉動作時に、モータ２０の駆動要求によらずにスイッチ４０を閉鎖させることにより補機バッテリ１０からモータ２０へ電力を供給させる強制駆動制御を実行する。それにより、リレー３０の閉動作時に、リレー３０に突入電流に相当する程度の大電流を流すことによってリレー３０に形成された酸化皮膜を絶縁破壊することができるので、リレー３０の導通不良を適切に解消することができる。
【００９０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９１】
例えば、上記では、モータ２０が本発明に係る負荷に相当する例を説明したが、本発明に係る負荷は他の負荷であってもよい。本発明に係る負荷は、少なくとも供給される電力を消費するものであればよく、例えば、モータ２０と異なる他のモータ（例えば、電源とインバータを介して接続される三相三線式のモータや所謂シフトバイワイヤ以外の用途に用いられるモータ等）であってもよく、モータ以外の負荷であってもよい。
【００９２】
また、例えば、本発明に係る電力供給システムは、図１に示される電力供給システム１に対して構成要素を追加したもの、又は、電力供給システム１から一部の構成要素を省略したもの等であってもよい。
【００９３】
また、例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  電力供給システム
１０  補機バッテリ
２０  モータ
２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ  コイル
３０  リレー
４０，４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗ  スイッチ
５０  電磁コイル
６０  スイッチ
７１  電圧センサ
７２  電流センサ
７３  温度センサ
８０  レバー
１００  制御装置
【図１】
2020129874.tif 000003
【図２】
2020129874.tif 000004
【図３】
2020129874.tif 000005
【図４】
2020129874.tif 000006
【図５】
2020129874.tif 000007
【図６】
2020129874.tif 000008