(57)【要約】【課題】より信頼性の高いリレー故障検出装置を提供すること。【解決手段】判定部４０６Ｆは、リレー４０４の開閉状態と、第１電位（電位α）および第２電位（電位β）との電位差に基づいてリレー４０４の故障の有無を判定する。判定部４０６Ｆは、昇圧電圧がバッテリ電圧より大きい値とされるリレーの故障判定時において、リレー４０４が開状態に設定された時に、第１電位と第２電位とが等しい場合（電位α＝電位β）には故障が生じていると判定する。また、同故障判定時において、リレー４０４が閉状態に設定された時に、第１電位と第２電位とが等しくない場合（電位α≠電位β）には故障が生じていると判定する。【選択図】図１
2014236553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと負荷との間に設けられ前記バッテリから前記負荷へと供給される電流を設定された電圧に昇圧する昇圧回路と、前記バッテリと前記負荷とに対して前記昇圧回路と並列に接続されたバイパス用のリレーと、前記リレーの開閉状態を制御することで、前記昇圧回路を経由せず前記バッテリから前記負荷へ前記電流を供給する第１経路と、前記昇圧回路を経由して前記バッテリから前記負荷へ前記電流を供給する第２経路とを切り替えるリレー制御手段と、を備えるＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記リレーの故障を検出するリレー故障検出装置であって、
前記昇圧回路より前記バッテリ側の任意の点における第１電位と、前記昇圧回路より前記負荷側の任意の点における第２電位との電位差を測定する電位差測定手段と、
前記リレー制御手段によって設定された前記リレーの開閉状態と、前記電位差測定手段によって測定された前記第１電位と前記第２電位との電位差に基づいて、前記リレーの故障の有無を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とするリレー故障検出装置。
【請求項２】
前記昇圧回路における昇圧電圧を設定する昇圧電圧設定手段と、
前記昇圧回路において前記電流を設定された前記昇圧電圧に昇圧制御する昇圧制御手段と備え、
前記リレーの故障判定時には、前記昇圧電圧設定手段よって前記昇圧電圧が前記バッテリのバッテリ電圧より大きい値に設定されることを特徴とする請求項１に記載のリレー故障検出装置。
【請求項３】
前記故障判定手段は、前記昇圧電圧が前記バッテリ電圧より大きい値とされるリレーの故障判定時において、前記リレーが開状態に設定された時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しい場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする請求項２に記載のリレー故障検出装置。
【請求項４】
前記故障判定手段は、前記昇圧電圧が前記バッテリ電圧より大きい値とされるリレーの故障判定時において、前記リレーが閉状態に設定された時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しくない場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする請求項２または３に記載のリレー故障検出装置。
【請求項５】
前記昇圧回路内の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記リレーの開閉状態、前記電位差、および前記昇圧回路内の温度に基づいて前記リレーの故障の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載のリレー故障検出装置。
【請求項６】
前記故障判定手段は、前記リレーが開状態に設定されている時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しく、かつ前記昇圧回路内の温度が所定温度以上となった場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする請求項５に記載のリレー故障検出装置。
【請求項７】
前記故障判定手段は、前記リレーが閉状態に設定されている時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しくなく、かつ前記昇圧回路内の温度が所定温度以上となった場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする請求項５または６に記載のリレー故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧回路のバイパスに用いられるリレーの故障を検出するリレー故障検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アイドリングストップ機能を有する車両（以下、アイドリングストップ車という）には、エンジンの再始動時にバッテリの出力電圧が低下して車載電装機器がリセットされるのを防止するため、ＤＣ／ＤＣコンバータなどの電源補助装置が搭載されている。アイドリングストップ車に搭載されるＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧回路とバイパス用のリレーとがバッテリと負荷（車載電装機器）とに対して並列に接続されて構成されている。これにより、バッテリから負荷に対して、昇圧回路を経由せずにバイパス用リレーを経由して電流を供給する第１経路と、昇圧回路を経由して昇圧した電流を供給する第２経路とが形成されている。そして、車両の走行状態（通常走行時かアイドリングストップからのエンジン再始動時か）に合わせて、バイパス用リレーを開閉制御することで第１経路と第２経路とを切り替えて車載電装機器に電力を供給している。
【０００３】
ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ内のバイパス用リレーが故障すると、上記のような電流経路の切り替えができなくなり、たとえばアイドリングストップからのエンジン再始動時に車載電装機器がリセットされたり、昇圧回路の故障が生じたりする可能性がある。このようなＤＣ／ＤＣコンバータのバイパス用リレーの故障を検出するため、たとえば、図７に示すように、バイパス用リレーの開放側の接点の電圧をモニタして故障を判定する方法が知られている。
【０００４】
図７は、従来技術にかかるリレー故障検出装置の構成を示す説明図である。図７は、バッテリ７２０から負荷７３０へと電源供給をおこなう電源供給回路７０の構成を示す。バッテリ７２０と負荷７３０との間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７４０が設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ７４０は、昇圧回路７４０２、バイパス用のリレー７４０４、制御回路７４０６によって構成される。
【０００５】
リレー７４０４には、第１固定接点（閉側端子）７４０４Ａおよび第２固定接点（開側端子）７４０４Ｂ、そして第１固定接点７４０４Ａと第２固定接点７４０４Ｂとの間で切り換えられる可動接点７４０４Ｃが設けられている。リレー７４０４の可動接点７４０４Ｃが第１固定接点７４０４Ａに接続されると、バッテリ７２０から負荷７３０へと第１経路で電流が供給される。すなわち、車両が通常走行中であり、バッテリの出力電圧の低下が生じない間はリレー７４０４が閉じられ、昇圧回路７４０２を経由せずにバッテリの出力電圧と同電圧で電流が供給される。一方、リレー７４０４の可動接点７４０４Ｃが第２固定接点７４０４Ｂに接続されると、バッテリ７２０から負荷７３０へと第２経路で電流が供給される。すなわち、アイドリングストップ状態からエンジンが再始動し、バッテリの出力電圧の低下が生じる間はリレー７４０４が開かれ、昇圧回路７４０２で昇圧された電流が供給される。
【０００６】
ここで、電源供給回路７０では、制御回路７４０６内に、バッテリ７２０における電位と、第２接点７４０４Ｂ、すなわち開側端子における電位との電位差を測定する電位差測定手段が設けられている。そして、電位差測定手段で測定された電位差をモニタすることによって、リレー７４０４の故障の有無を判定する。より詳細には、リレー７４０４の接続接点を第１固定接点７４０４Ａ側から第２固定接点７４０４Ｂ側へと切り替えた際に、バッテリ７２０の電位と第２接点７４０４Ｂの電位とが等しい場合には、リレー７４０４は正常な状態である（第１固定接点７４０４Ａ側での固着が生じていない）と判定することができる。
【０００７】
また、たとえば、下記特許文献１では、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流と入力電圧の積から入力電力を計算し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電流と出力電圧の積から出力電力を計算し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータで発生する推定損失を設定し、前記入力電力と、前記出力電力及び前記推定損失の和との差又は比を計算し、この差又は比と、予め記憶した所定の閾値とを比較し、前記差又は比と前記所定の閾値との偏差に基づいて、前記入力電流又は前記出力電流を測定する前記ＤＣ／ＤＣコンバータの電流センサが故障しているかどうかを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２１３２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図７に示したような従来技術によれば、第２固定接点７４０４Ｂに接触不良が生じると、電位差測定手段で正しい電位差を測定することができない。このため、リレー７４０４に故障が生じていない場合にも故障として検出されてしまい、故障検出の信頼性が低下する可能性がある。このような接触不良は、たとえば第２固定接点７４０４Ｂに酸化被膜が形成されることによって生じる。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、より信頼性の高いリレー故障検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるリレー故障検出装置は、バッテリと負荷との間に設けられ前記バッテリから前記負荷へと供給される電流を設定された電圧に昇圧する昇圧回路と、前記バッテリと前記負荷とに対して前記昇圧回路と並列に接続されたバイパス用のリレーと、前記リレーの開閉状態を制御することで、前記昇圧回路を経由せず前記バッテリから前記負荷へ前記電流を供給する第１経路と、前記昇圧回路を経由して前記バッテリから前記負荷へ前記電流を供給する第２経路とを切り替えるリレー制御手段と、を備えるＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記リレーの故障を検出するリレー故障検出装置であって、前記昇圧回路より前記バッテリ側の任意の点における第１電位と、前記昇圧回路より前記負荷側の任意の点における第２電位との電位差を測定する電位差測定手段と、前記リレー制御手段によって設定された前記リレーの開閉状態と、前記電位差測定手段によって測定された前記第１電位と前記第２電位との電位差に基づいて、前記リレーの故障の有無を判定する故障判定手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２の発明にかかるリレー故障検出装置は、前記昇圧回路における昇圧電圧を設定する昇圧電圧設定手段と、前記昇圧回路において前記電流を設定された前記昇圧電圧に昇圧制御する昇圧制御手段と備え、前記リレーの故障判定時には、前記昇圧電圧設定手段よって前記昇圧電圧が前記バッテリのバッテリ電圧より大きい値に設定されることを特徴とする。
請求項３の発明にかかるリレー故障検出装置は、前記故障判定手段は、前記昇圧電圧が前記バッテリ電圧より大きい値とされるリレーの故障判定時において、前記リレーが開状態に設定された時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しい場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする。
請求項４の発明にかかるリレー故障検出装置は、前記故障判定手段は、前記昇圧電圧が前記バッテリ電圧より大きい値とされるリレーの故障判定時において、前記リレーが閉状態に設定された時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しくない場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする。
請求項５の発明にかかるリレー故障検出装置は、前記昇圧回路内の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記故障判定手段は、前記リレーの開閉状態、前記電位差、および前記昇圧回路内の温度に基づいて前記リレーの故障の有無を判定することを特徴とする。
請求項６の発明にかかるリレー故障検出装置は、前記故障判定手段は、前記リレーが開状態に設定されている時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しく、かつ前記昇圧回路内の温度が所定温度以上となった場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする。
請求項７の発明にかかるリレー故障検出装置は、前記故障判定手段は、前記リレーが閉状態に設定されている時に、前記第１電位と前記第２電位とが等しくなく、かつ前記昇圧回路内の温度が所定温度以上となった場合には前記リレーの故障が生じていると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、リレー制御手段によって設定されたリレーの開閉状態と、昇圧回路よりバッテリ側の任意の点における第１電位と昇圧回路より負荷側の任意の点における第２電位との電位差に基づいてリレーの故障の有無を判定する。このため、リレー接点の状態（導通不良の有無等）に影響されずにリレー故障の有無を検出することができ、リレー接点の電位を測定して故障の有無を検出する方法と比較して、故障の検出精度を向上させることができる。また、請求項１の発明によれば、電位の測定点が昇圧回路の上流側と下流側の２点なので、リレー接点まで電位検出用の配線を配置しなくてよいため、回路構成を簡素化することができる。
請求項２の発明によれば、リレーの故障判定時に、昇圧回路における昇圧電圧（目標電圧）がバッテリ電圧（たとえば１２Ｖ）より大きい電圧に設定されるので、車両の走行状態（通常走行時またはアイドリングストップからのエンジン再始動時）にかかわらず、第１電位と第２電位との電位差に基づいてリレーの故障の有無を判定することができる。すなわち、昇圧回路の昇圧電圧をリレーの故障判定時にのみ意図的にバッテリ電圧より大きい値に設定することにより、任意のタイミングで故障検出をおこなうことができる。
請求項３の発明によれば、昇圧電圧がバッテリ電圧より大きい値に設定されるリレーの故障検出時において、リレーが開状態に設定された時に、第１電位と第２電位とが等しい場合にはリレーの故障が生じていると判定する。これにより、熱等の影響によるリレーの閉側接点（ＮＣ端子）での固着を検出することができる。
請求項４の発明によれば、昇圧電圧がバッテリ電圧より大きい値に設定されるリレーの故障検出時において、リレーが閉状態に設定された時に、第１電位と第２電位とが等しくない場合にはリレーの故障が生じていると判定する。これにより、リレーの閉側接点（ＮＣ端子）での導通不良、リレーの開側接点（ＮＯ端子）での固着、リレーの閉側接点および開側接点での導通不良を検出することができる。
請求項５の発明によれば、昇圧電圧を通常の設定電圧のままで、第１電位と第２電位の電位差および昇圧回路内の温度に基づいてリレーの故障の有無を判定する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータの通常動作内でリレー故障を検出することができる。また、電位差のみならず温度を用いて故障の有無を判定するので、ＤＣ／ＤＣコンバータが車両など振動する機器に搭載されている場合でも検出精度を向上させることができる。
請求項６の発明によれば、リレーが開状態に設定されている時、すなわち、アイドリングストップからのエンジン再始動時に、第１電位と第２電位とが等しく、かつ昇圧回路内の温度が所定温度以上となった場合にはリレーの故障が生じていると判定する。これにより、熱等の影響によるリレーの閉側接点（ＮＣ端子）での固着を検出することができる。
請求項７の発明によれば、リレーが閉状態に設定されている時、すなわち、車両の通常走行時に第１電位と第２電位とが等しくなく、かつ昇圧回路内の温度が所定温度以上となった場合にはリレーの故障が生じていると判定する。これにより、リレーの閉側接点（ＮＣ端子）での導通不良、リレーの開側接点（ＮＯ端子）での固着、リレーの閉側接点および開側接点での導通不良を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１にかかる電源供給回路１０の構成を示す説明図である。
【図２】実施の形態１におけるリレー故障の有無の判定方法の概要を示す説明図である。
【図３】制御回路４０６によるリレー故障検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２にかかる電源供給回路６０の構成を示す説明図である。
【図５】実施の形態２におけるリレー故障の有無の判定方法の概要を示す説明図である。
【図６】制御回路４０６によるリレー故障検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】従来技術にかかるリレー故障検出装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるリレー故障検出装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施例では、本発明にかかるリレー故障検出装置をバッテリから負荷へと電源を供給する電源供給回路１０に適用した場合について説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる電源供給回路１０の構成を示す説明図である。電源供給回路１０は、バッテリ２０から負荷３０へと電源を供給するための回路であり、本実施の形態ではアイドリングストップ車（以下、単に「車両」という）に搭載されている。バッテリ２０は、車両に搭載された１２Ｖバッテリである。また、負荷３０は、車両に搭載された車載電装装置（たとえば車両ＥＣＵ、カーナビゲーション装置、車内灯など）である。
【００１６】
バッテリ２０と負荷３０との間には、アイドリングストップからのエンジン再始動時にバッテリ２０からの電流を昇圧して負荷３０へ供給するＤＣ／ＤＣコンバータ４０が設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリ２０と負荷３０との間に設けられバッテリ２０から負荷３０へと供給される電流を昇圧する昇圧回路４０２と、バッテリ２０と負荷３０とに対して昇圧回路４０２と並列に接続されたバイパス用のリレー４０４と、昇圧回路４０２における昇圧電圧およびリレー４０４の開閉（接続）状態の切り替えを制御する制御回路４０６と、を備えている。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリ２０から昇圧回路を経由せず（リレー４０４を経由して）に負荷３０へと電流を供給する第１経路と、バッテリ２０から昇圧回路４０２を経由して負荷３０へと電流を供給する第２経路とを有しており、この２つの経路がリレー４０４の開閉により切り替え可能とされている。
【００１７】
昇圧回路４０２は、コイル４０２Ａ、ダイオード４０２Ｂ、トランジスタ４０２Ｃ、コンデンサ４０２Ｄからなり、入力された電流を所望の目標電圧（昇圧電圧）へと昇圧する。昇圧電圧は、通常時（アイドルストップ制御時）は、負荷３０を正常に作動させるために必要な作動電圧（負荷３０のリセット電圧）以上、ここでは、バッテリ２０のバッテリ電圧（例えば、本実施の形態では１２Ｖ）に制御（設定）されるが、後述のようにリレー４０４の故障を検出する際（リレー故障検出モード時）は、バッテリ電圧より大きい値に制御（設定）される。
【００１８】
リレー４０４は、第１固定接点４０４Ａと、第２固定接点４０４Ｂと、第１固定接点４０４Ａと第２固定接点４０４Ｂとの間で切り替えられてリレー４０４を開閉する可動接点４０４Ｃとを有する。リレー４０４において、第１固定接点４０４Ａは、リレー４０４を閉じる接続接点であるＮＣ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｃｌｏｓｅ）端子、第２固定接点４０４Ｂは、リレー４０４を開く接続接点であるＮＯ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｏｐｅｎ）端子である。そして、可動接点４０４Ｃの接続接点を切り替えてリレー４０４を開閉することで、電流の経路を第１経路と第２経路とで切り替え可能としている。
【００１９】
可動接点４０４Ｃが第１固定接点４０４Ａに接続されてリレー４０４が閉じられると、バッテリ２０から負荷３０へと昇圧回路４０２を経由せずに電流がリレー４０４を介して供給される。すなわち、車両が通常走行中であり、バッテリ電圧の低下が生じない間は可動接点４０４Ｃは第１固定接点４０４Ａに接続され、そのときのバッテリ２０の出力電圧と同電圧で電流が供給される。一方、可動接点４０４Ｃが第２固定接点４０４Ｂに接続されてリレー４０４が開かれると、バッテリ２０から負荷３０へと昇圧回路４０２を経由して電流が供給される。すなわち、アイドリングストップ状態から車両のエンジンが再始動され、バッテリ２０の出力電圧の低下が生じる間は可動接点４０４Ｃは第２固定接点４０４Ｂに接続され、低下したバッテリ２０の出力電圧より高い電圧（例えば、バッテリ電圧と同電圧）に昇圧された電流が供給される。
【００２０】
制御回路４０６は、昇圧電圧設定部４０６Ａ、スイッチング制御部４０６Ｂ、走行状態取得部４０６Ｃ、リレー制御部４０６Ｄ、電圧差測定部４０６Ｅ、判定部４０６Ｆによって構成される。
昇圧電圧設定部４０６Ａ（昇圧電圧設定手段）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０による昇圧の目標値である昇圧電圧を設定する。スイッチング制御部４０６Ｂ（昇圧制御手段）は、トランジスタ４０２Ｃのスイッチングタイミングを制御して、電流が所望の電圧に昇圧されるように制御する。走行状態取得部４０６Ｃは、車両ＥＣＵなどから車両の走行状態（走行速度やアイドリングストップ後のエンジン再始動タイミング等）の情報を取得する。
【００２１】
リレー制御部４０６Ｄ（リレー制御手段）は、リレー４０４の可動接点４０４Ｃの接続接点を第１固定接点４０４Ａと第２固定接点４０４Ｂとの間で切り替えることによりリレー４０４の開閉（接続）状態を切り替える。より詳細には、リレー制御部４０６Ｄは、走行状態取得部４０６Ｃによって取得された、車両の走行状態に基づいてリレー４０４の開閉（接続）状態を切り替えるよう制御する。すなわち、上述したように、車両が通常走行中であり、バッテリ２０の出力電圧の低下が生じない間は可動接点４０４Ｃを第１固定接点４０４Ａに接続するよう制御してリレー４０４を閉じ、そのときのバッテリ２０の出力電圧と同電圧で電流を負荷３０へ供給する。一方、アイドリングストップ中に車両のエンジンが再始動され、バッテリ２０の出力電圧の低下が生じる間は可動接点４０４Ｃを第２固定接点４０４Ｂに接続するよう制御してリレー４０４を開き、昇圧回路４０２によってバッテリ電圧と同電圧に昇圧した電流を負荷３０へ供給する。
【００２２】
電圧差測定部４０６Ｅ（電位差測定手段）は、昇圧回路４０２の上流に位置する点ＰＡと昇圧回路４０２の下流に位置する点ＰＢの間の電位差を測定する。より詳細には、電圧差測定部４０６Ｅは、昇圧回路４０２よりバッテリ２０側の任意の点ＰＡにおける第１電位（以下、電位αという）と、昇圧回路４０２より負荷３０側の任意の点ＰＢにおける第２電位（以下、電位βという）との電位差を測定する。電圧差測定部４０６Ｅによって測定された電位差は判定部４０６Ｆに入力される。
【００２３】
判定部４０６Ｆ（故障判定手段）は、リレー制御部４０６Ｄによって設定（制御）されたリレー４０４の開閉（接続）状態と、電位差測定部４０６Ｄによって測定された第１電位（電位α）と第２電位（電位β）との電位差に基づいて、リレー４０４の故障の有無を判定する。
図２は、実施の形態１におけるリレー故障の有無の判定方法の概要を示す説明図である。実施の形態１では、リレー４０４の故障を検出する際（リレー故障検出モード時）、昇圧回路４０２における昇圧電圧をバッテリ電圧より大きい値に設定し、その時の電位αと電位βとの電位差を測定している。そして電位差の測定結果とその時のリレー４０４の開閉状態（リレー４０４がＮＯ端子とＮＣ端子のどちらに接続設定されているか）によってリレー４０４の故障の有無を判定している。
【００２４】
図２に示すように、リレー４０４の故障には５つの形態が考えられる。１つめは、ＮＣ端子である第１固定接点４０４Ａにおいて可動接点４０４Ｃとの固着が生じる「ＮＣ端子固着」、２つめは、ＮＯ端子である第２固定接点４０４Ｂにおいて可動接点４０４Ｃとの固着が生じる「ＮＯ端子固着」、３つめは、ＮＣ端子である第１固定接点４０４Ａにおいて酸化被膜等に起因する導通不良が生じる「ＮＣ端子導通不良」、４つめは、ＮＣ端子である第１固定接点４０４ＡおよびＮＯ端子である第２固定接点４０４Ｂにおいて導通不良が生じる「ＮＣ・ＮＯ端子導通不良」、５つめは、ＮＯ端子である第２固定接点４０４Ｂにおいて導通不良が生じる「ＮＯ端子導通不良」である。このうち、ＮＯ端子導通不良については、リレー４０４の機能に特に影響を及ぼさないため、本実施の形態では検出対象外とする。すなわち、判定部４０６Ｆは、リレー４０４の故障の形態として第１固定接点４０４Ａでの固着、第１固定接点４０４Ａでの導通不良、第２固定接点４０４Ｂでの固着、第１固定接点４０４Ａおよび第２固定接点４０４Ｂでの導通不良、の少なくともいずれかを判定する。
【００２５】
ここで、判定の方法について詳しく説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０において、リレー４０４の可動接点４０４Ｃの接続端子をＮＯ端子（第２固定接点４０４Ｂ）に設定した場合、電流が昇圧回路４０２を経由して流れる第２経路が形成される。この状態で、昇圧回路４０２の昇圧電圧（目標電圧）をバッテリ電圧より大きく設定して昇圧制御すると、リレー４０４に故障が生じていなければ（または故障の形態がＮＣ端子固着以外の場合は）、電流が昇圧されて電位α＜電位βとなるはずである。一方、リレー４０４にＮＣ端子固着が生じている場合には、リレー４０４の可動接点４０４Ｃの接続端子がＮＯ端子に設定されているにも関わらずＮＣ端子に接続されることになり、電流が昇圧回路４０２を経由せずに第１経路を流れてしまい、電位α＝電位βとなる。
【００２６】
このように、リレー４０４の接続端子をＮＯ端子（第２固定接点４０４Ｂ）に設定するとともに昇圧回路４０２の昇圧電圧をバッテリ電圧より大きく設定して昇圧制御した際に、電位α＝電位βとなった場合には、判定部４０６Ｆは、リレー４０４が故障（ＮＣ端子固着）していると判定する。すなわち、判定部４０６Ｆは、リレー４０４が開状態で、かつ電圧がバッテリ電圧より大きい値となるよう昇圧制御した、時に、電位α（第１電位）と電位β（第２電位）とが等しい場合にはリレー４０４の故障が生じていると判定する。
【００２７】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０において、リレー４０４の可動接点４０４Ｃの接続端子をＮＣ端子（第１固定接点４０４Ａ）に設定した場合、電流が昇圧回路４０２を経由せずにリレー４０４を経由して流れる第１経路が形成される。この状態で、昇圧回路４０２の昇圧電圧をバッテリ電圧より大きく設定して昇圧制御すると、リレー４０４に故障が生じていなければ（または故障の形態がＮＣ端子固着の場合は）、電位α＝電位βとなるはずである。一方、リレー４０４にＮＣ端子固着以外の故障、すなわちＮＯ端子固着、ＮＣ端子導通不良、ＮＣ・ＮＯ端子導通不良のいずれかが生じている場合には、ＮＣ端子を介して電流が流れないため、電流が昇圧回路を経由する第２経路を流れてしまい、電位α＜電位βとなり、電位α＝電位βが成立しない。
【００２８】
このように、リレー４０４の接続端子をＮＣ端子（第１固定接点４０４Ａ）に設定するとともに昇圧回路４０２の昇圧電圧をバッテリ電圧より大きく設定した状態で昇圧制御した際に、電位α＜電位βとなった場合には、判定部４０６Ｆは、リレー４０４が故障（ＮＯ端子固着、ＮＣ端子導通不良、ＮＣ・ＮＯ端子導通不良のいずれか）していると判定する。すなわち、判定部４０６Ｆは、リレー４０４が閉状態で、かつ電圧がバッテリ電圧より大きくなるよう制御した時に、電位α（第１電位）と電位β（第２電位）とが等しくない場合にはリレー４０４の故障が生じていると判定する。
【００２９】
なお、図２の下段に示すように、リレー４０４の故障を検出する際、昇圧回路４０２の昇圧電圧をアイドリングストップからのエンジン再始動時と同じ昇圧電圧に制御した場合、すなわち昇圧電圧をバッテリ電圧と等しくなるよう設定（制御）した場合では、リレー４０４の接続端子をＮＣ端子（第１固定接点４０４Ａ）またはＮＯ端子（第２固定接点４０４Ｂ）のいずれとした場合でも、電位α＝電位βとなり、故障を検出することはできない。
【００３０】
図３は、制御回路４０６によるリレー故障検出処理の手順を示すフローチャートである。図３のフローチャートにおいて、制御回路４０６は、リレー故障検出モードを起動するか否かを判断する（ステップＳ３０１）。リレー故障検出モードは、たとえば所定時間ごとやアイドリングストップ制御時以外の車両のエンジン始動時（通常のエンジン始動時）などに起動する。リレー故障検出モードを起動しない場合は（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、通常の制御に戻り、本フローチャートによる処理を終了する。
【００３１】
一方、リレー故障検出モードを起動する場合は（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、リレー制御部４０６Ｄによりリレー４０４の可動接点４０４ＣをＮＯ端子側に切り替えてリレー４０４を開状態に設定する（ステップＳ３０３）。つぎに、昇圧電圧設定部４０６Ａにより昇圧回路４０２の昇圧電圧をバッテリ電圧（１２Ｖ）よりも高圧に設定し、スイッチング制御部４０６Ｂによってトランジスタ４０２Ｃのスイッチングをおこない、昇圧をおこなう（ステップＳ３０４）。
【００３２】
つづいて、電位差測定手段４０６Ｅによって電位αと電位βとを測定し、判定部４０６Ｆによって電位αと電位βとが等しいか（電位α＝電位β）否かを判断する（ステップＳ３０５）。電位αと電位βとが等しい場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、判定部４０６Ｆは、リレー４０４に故障（ＮＣ端子固着）が生じていると判定して（ステップＳ３０６）、本フローチャートによる処理を終了する。
【００３３】
一方、電位αと電位βとが等しくない場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、主に電位ａ＜電位βの場合は、リレー制御部４０６Ｄによりリレー４０４の可動接点４０４ＣをＮＣ端子側に切り替える（ステップＳ３０７）。つぎに、昇圧電圧設定部４０６Ａにより昇圧回路４０２の昇圧電圧をバッテリ電圧（１２Ｖ）よりも高圧に設定し、スイッチング制御部４０６Ｂによってトランジスタ４０２Ｃのスイッチングをおこない、昇圧をおこなう（ステップＳ３０８）。
【００３４】
つづいて、電位差測定手段４０６Ｅによって電位αと電位βとを測定し、判定部４０６Ｆによって電位αと電位βとが等しいか（電位α＝電位β）否かを判断する（ステップＳ３０９）。電位αと電位βとが等しい場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、判定部４０６Ｆは、リレー４０４の故障は生じていない（正常）と判定して（ステップＳ３１０）、本フローチャートによる処理を終了する。一方、電位αと電位βとが等しくない場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、主に電位ａ＜電位βの場合は、判定部４０６Ｆは、リレー４０４に故障（ＮＯ端子固着、ＮＣ端子導通不良、ＮＣ・ＮＯ端子導通不良のいずれか）が生じていると判定して（ステップＳ３１１）、本フローチャートによる処理を終了する。
【００３５】
以上説明したように、実施の形態１にかかる電源供給回路１０によれば、リレー制御部４０６Ｄにより設定されたリレー４０４の開閉状態と、昇圧回路４０２よりバッテリ２０側の任意の点における第１電位（電位α）と、昇圧回路４０２より負荷３０側の任意の点における第２電位（電位β）との電位差に基づいてリレー４０４の故障の有無を判定する。このため、リレー接点の状態（導通不良の有無等）に影響されずにリレー故障の有無を検出することができ、リレー接点の電位を測定して故障の有無を検出する方法と比較して、故障の検出精度を向上させることができる。また、電源供給回路１０によれば、電位の測定点が昇圧回路４０２の上流側と下流側の２点なので、リレー接点まで電位検出用の配線を配置しなくてよいため、回路構成を簡素化することができる。
【００３６】
また、電源供給回路１０によれば、電流がバッテリ電圧より大きい電圧に昇圧された状態における第１電位（電位α）と第２電位（電位β）との電位差に基づいてリレー４０４の故障の有無を判定する。このため、昇圧回路４０２の昇圧電圧を意図的に上昇させることにより、任意のタイミングで故障検出をおこなうことができる。
【００３７】
また、電源供給回路１０によれば、昇圧電圧がバッテリ電圧より大きい値とされ、かつリレー４０４の可動接点４０４Ｃの接続接点が第２固定接点４０４Ｂ（ＮＯ端子）である時に、第１電位と第２電位とが等しい場合（電位α＝電位β）にはリレー４０４の故障が生じていると判定する。これにより、熱等の影響による第１固定接点４０４Ａ（ＮＣ端子）の固着を検出することができる。また、電源供給回路１０によれば、昇圧電圧がバッテリ電圧より大きい値とされ、かつリレー４０４の接続接点が第１固定接点４０４Ａである時に、第１電位と第２電位とが等しくない場合（電位α≠電位β）にはリレー４０４の故障が生じていると判定する。これにより、第１固定接点４０４Ａでの導通不良、第２固定接点４０４Ｂでの固着、第１固定接点４０４Ａおよび第２固定接点４０４Ｂでの導通不良を検出することができる。
【００３８】
また、電源供給回路１０によれば、リレー４０４の故障の形態として第１固定接点４０４Ａでの固着、第１固定接点４０４Ａでの導通不良、第２固定接点４０４Ｂでの固着、第１固定接点４０４Ａおよび第２固定接点４０４Ｂでの導通不良、の少なくともいずれかを判定する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の動作に影響を及ぼす故障の形態を検出することができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の利便性を向上させることができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２にかかる電源供給回路６０の構成を示す説明図である。なお、図４において実施の形態１にかかる電源供給回路１０（図１参照）と同様の構成箇所は、図１と同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。実施の形態２にかかる電源供給回路６０では、昇圧回路４０２内にサーミスタ６０２を設け、昇圧回路４０２内の温度を測定可能とした。
【００４０】
ここで、たとえばリレー４０４にＮＯ端子固着やＮＣ端子導通不良、ＮＣ・ＮＯ端子導通不良が生じている場合、負荷３０に流れる電流はほとんどが昇圧回路４０２を経由する第２経路を通ることになる。このように昇圧回路４０２の負荷が大きい状態（負荷側の消費電力が大きい状態）では、昇圧回路４０２に回路通電による熱量が蓄積され、温度が高い状態となる。また、昇圧回路４０２の通電電流が大きい状態なので、昇圧回路４０２での損失が大きく、昇圧回路４０２の下流側の電位が低い状態（電位α＞電位β）となる。実施の形態２では、このような特性を利用して、実施の形態１のような高電圧昇圧をおこなわずにリレー４０４の故障を検出する。
【００４１】
図５は、実施の形態２におけるリレー故障の有無の判定方法の概要を示す説明図である。実施の形態２では、昇圧回路４０２の通常動作範囲内（非昇圧状態または１２Ｖ昇圧状態）でリレーの故障を検出する。すなわち、実施の形態２では、制御回路（昇圧電圧設定部４０６Ａおよびスイッチング制御部４０６Ｂ）において、昇圧電圧をバッテリ２０のバッテリ電圧とし、判定部４０６Ｆは、リレー４０４の開閉状態、電位αと電位βとの電位差、および昇圧回路４０２内の温度に基づいてリレー４０４の故障の有無を判定する。
【００４２】
より詳細には、判定部４０６Ｆは、リレー４０４の開閉状態および電位αと電位βとの電位差の測定結果に加えて、サーミスタ６０２によって測定された昇圧回路４０２４の温度を考慮して判定をおこなう。すなわち、以下に説明するような故障と判定される電位差状態が測定され、かつ昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上の場合に、故障と判定する。これは、電位差測定部４０６Ｅの測定値は車両の振動などによって瞬間的に変動する可能性があり、電位差の測定結果のみでは正確に故障を判定するのが困難なためである。なお、サーミスタ６０２を用いずに、たとえば以下に説明するような故障と判定される電位差状態が所定時間継続した場合に、リレー４０４の故障が生じていると判定するようにしてもよいが、故障の判定に温度情報を用いることによって故障の検出精度を向上させることができる。
【００４３】
実施の形態１と同様に、実施の形態２でも、「ＮＣ端子固着」、「ＮＯ端子固着」、「ＮＣ端子導通不良」および「ＮＣ・ＮＯ端子導通不良」を検出対象とする。
判定の方法について詳しく説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０において、車両の通常走行中など昇圧回路４０２による昇圧をおこなわない場合（非昇圧状態）、リレー４０４の可動接点４０４Ｃは第１固定接点４０４ＡであるＮＣ端子に接続されてリレー４０４が閉状態とされ、電流が昇圧回路４０２を経由せずに流れる第１経路が形成される。このとき、リレー４０４に故障が生じていなければ（または故障の形態がＮＣ端子固着の場合は）、電位α＝電位βとなるはずである。
【００４４】
一方、リレー４０４にＮＣ端子固着以外の故障、すなわちＮＯ端子固着、ＮＣ端子導通不良、ＮＣ・ＮＯ端子導通不良のいずれかが生じている場合には、ＮＣ端子を介して電流が流れないため、電流が昇圧回路を経由して流れ、電位α＝電位βが成立しなくなる（電位α＜電位β）。また、このような状態が継続すると、上述したように昇圧回路４０２での損失が大きくなり、電位α＞電位βとなり、この場合も電位α＝電位βが成立しない。
【００４５】
このように、リレー４０４の可動接点４０４Ｃの接続接点が第１固定接点４０４Ａ（ＮＣ端子）で、リレー４０４が閉状態に設定されている時に電位α（第１電位）と電位β（第２電位）とが等しくなく、かつ昇圧回路４０２４内の温度が所定温度以上となった場合、判定部４０６Ｆはリレーの故障（ＮＯ端子固着、ＮＣ端子導通不良、ＮＣ・ＮＯ端子導通不良のいずれか）が生じていると判定する。
【００４６】
また、アイドリングストップからのエンジンの再始動時のように、昇圧回路４０２による昇圧をおこなう場合（昇圧状態）、リレー４０４の可動接点４０４Ｃは第２固定接点４０４ＢであるＮＯ端子に接続されてリレー４０４が開状態とされ、電流が昇圧回路４０２を介して流れる第２経路が形成される。このとき、リレー４０４に故障が生じていなければ（または故障の形態がＮＣ端子固着以外の場合は）、昇圧回路４０２によって電流が昇圧され、電位α＜電位βとなるはずである。
【００４７】
一方、リレー４０４にＮＣ端子固着が生じている場合には、リレー４０４が閉じられた状態となっているので、電流が昇圧回路４０２を経由して流れず第１の経路を流れるため、電位α＜電位βが成立しなくなる、すなわち電位α＝電位βとなる。
【００４８】
このように、リレー４０４の可動接点４０４Ｃの接続接点が第２固定接点４０４Ｂ（ＮＯ端子）でリレー４０４が閉状態に設定されている時に電位α（第１電位）と電位β（第２電位）とが等しく、かつ昇圧回路４０２４内の温度が所定温度以上となった場合、判定部４０６Ｆはリレーの故障（ＮＣ端子固着）が生じていると判定する。
【００４９】
図６は、制御回路４０６によるリレー故障検出処理の手順を示すフローチャートである。図６のフローチャートにおいて、制御回路４０６は、車両の走行状態に基づいて、昇圧回路４０２において電流の昇圧をおこなうか否かを判断する（ステップＳ６０１）。昇圧をおこなう場合は（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、リレー制御部４０６Ｄによりリレー４０４の可動接点４０４ＣをＮＯ端子側に切り替える（ステップＳ６０２）。
【００５０】
つぎに、電位差測定部４０６Ｅによって電位αと電位βとを測定し、判定部４０６Ｆによって電位αが電位βより低いか（電位α＜電位β）否かを判断する（ステップＳ６０３）。電位αが電位βより低い場合は（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、昇圧を終了するまで（ステップＳ６０４：Ｎｏのループ）、ステップＳ６０２に戻り、以降の処理をくりかえす。昇圧を終了する場合は（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０７に移行する。
【００５１】
一方、ステップＳ６０３において、電位αが電位βより低くない、すなわち電位α＝電位βの場合（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、判定部４０６Ｆは、サーミスタ６０２の測定温度を参照して、昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上か否かを判断する（ステップＳ６０５）。昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上の場合（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、判定部４０６Ｆは、リレー４０４に故障（ＮＣ端子固着）が生じていると判定して（ステップＳ６０６）、本フローチャートによる処理を終了する。一方、昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上でない場合は（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、ステップＳ６０１に戻り、以降の処理をくりかえす。
【００５２】
ステップＳ６０４で昇圧を終了する場合（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、またはステップＳ６０１で昇圧をおこなわない場合は（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、リレー制御部４０６Ｄによりリレー４０４の可動接点４０４ＣをＮＣ端子側に切り替える（ステップＳ６０７）。つぎに、電位差測定部４０６Ｅによって電位αと電位βとを測定し、判定部４０６Ｆによって電位αと電位βとが等しいか（電位α＝電位β）否かを判断する（ステップＳ６０８）。
【００５３】
電位αと電位βとが等しい場合（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）、判定部４０６Ｆは、リレー４０４の故障は生じていない（正常）と判定して（ステップＳ６０９）、本フローチャートによる処理を終了する。一方、電位αと電位βとが等しくない場合（ステップＳ６０８：Ｎｏ）、すなわち電位ａ＜電位βまたは電位α＞電位βの場合、判定部４０６Ｆは、サーミスタ６０２の測定温度を参照して、昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上か否かを判断する（ステップＳ６１０）。
【００５４】
昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上の場合（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、判定部４０６Ｆは、リレー４０４に故障（ＮＯ端子固着、ＮＣ端子導通不良、ＮＣ・ＮＯ端子導通不良のいずれか）が生じていると判定して（ステップＳ６１１）、本フローチャートによる処理を終了する。一方、昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上でない場合は（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、ステップＳ６０１に戻り、以降の処理をくりかえす。
【００５５】
なお、図６のフローチャートでは、電位αと電位βとの電位差が所定の関係になった場合にサーミスタ６０２の測定温度を参照するようにしたが、これに限らず、たとえばサーミスタ６０２の測定温度が所定温度以上になった場合に、電位αと電位βとの電位差を参照して故障の有無を判定するようにしてもよい。
【００５６】
以上説明したように、実施の形態２にかかる電源供給回路６０によれば、車両の走行状態（通常走行中か、アイドルストップからのエンジン再始動時か）、すなわちリレー４０４が開状態に設定されているときと閉状態に設定されているときのそれぞれの状態における第１電位（電位α）と第２電位（電位β）との電位差および昇圧回路４０２内の温度に基づいてリレー４０４の故障の有無を判定する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の通常動作内でリレー故障を検出することができる。また、電位差のみならず温度を用いて故障の有無を判定するので、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が車両など振動する機器に搭載されている場合でも故障の検出精度を向上させることができる。
【００５７】
また、電源供給回路６０によれば、リレー４０４の接続接点が第２固定接点４０４Ｂ（ＮＯ端子）である時に第１電位と第２電位とが等しく（電位α＝電位β）、かつ昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上となった場合にはリレー４０４の故障が生じていると判定する。これにより、熱等の影響による第１固定接点４０４Ａでの固着を検出することができる。また、電源供給回路６０によれば、リレー４０４の接続接点が第１固定接点（ＮＣ端子）である時に第１電位と第２電位とが等しくなく（電位α≠電位β）、かつ昇圧回路４０２内の温度が所定温度以上となった場合にはリレー４０４の故障が生じていると判定する。これにより、第１固定接点４０４Ａの導通不良、第２固定接点４０４Ｂの固着、第１固定接点４０４Ａおよび第２固定接点４０４Ｂの導通不良を検出することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０，６０……電源供給回路、２０……バッテリ、３０……負荷、４０……ＤＣ／ＤＣコンバータ、４０２……昇圧回路、４０２Ａ……コイル、４０２Ｂ……ダイオード、４０２Ｃ……トランジスタ、４０２Ｄ……コンデンサ、４０４……リレー、４０４Ａ……第１固定接点（ＮＣ端子）、４０４Ｂ……第２固定接点（ＮＯ端子）、４０４Ｃ……可動接点、４０６……制御回路、４０６Ａ……昇圧電圧設定部、４０６Ｂ……スイッチング制御部、４０６Ｃ……走行状態取得部、４０６Ｄ……リレー制御部、４０６Ｅ……電圧差測定部、４０６Ｆ……判定部、６０２……サーミスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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