(57)【要約】【課題】電気回路の異常を検出するための構成を簡略化した異常検出装置、異常検出装置を適用しその性能向上にも寄与する電源供給システム、該電源供給システムを搭載した車両、および簡単な手法で電気回路の異常を検出することの可能な異常検出方法を提供する。【解決手段】電源供給システムでは、電池５０から電源供給回路２を介して電動機２０に電力を供給する。高圧ケーブル１４のシステムメインリレー１２ａおよび１２ｂの側には分流抵抗３０ａが、高圧ケーブル１４の昇圧回路１６の側には分流抵抗３０ｂが挿入されている。電流センサ４０は、システムメインリレー１２ｂに流入する電流の値を測定し、異常検出部４４に入力する。異常検出部４４は、当該電流の値に基づいて、システムメインリレー１２ａ若しくは１２ｂの異常、高圧ケーブル１４の異常、昇圧回路１６以降の異常を区別して検出する。【選択図】図１
2006230163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路の異常を検出する異常検出装置であって、
電気回路は、互いに接続される第１の電気回路と第２の電気回路と、
第１の電気回路と第２の電気回路との間に設けられる電流分流素子と、
を含み、
第１の電気回路に供給される電流に基づいて、第１の電気回路の異常と第２の電気回路の異常とを区別して検出することを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
電気回路の異常を検出する異常検出装置であって、
電気回路は、スイッチを介して電流が供給される負荷回路と、
スイッチと負荷回路との間に設けられる電流分流素子と、
を含み、
スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常と負荷回路の異常とを区別して検出することを特徴とする異常検出装置。
【請求項３】
電気回路の異常を検出する異常検出装置であって、
電気回路は、スイッチおよびケーブルを介して電流が供給される負荷回路と、
スイッチとケーブルとの間に設けられる第１の電流分流素子と、
ケーブルと負荷回路との間に設けられる第２の電流分流素子と、
を含み、
スイッチに流れる電流に基づいて、スイッチの異常とケーブルの異常と負荷回路の異常とを区別して検出することを特徴とする異常検出装置。
【請求項４】
負荷回路に電源を供給するとともに電源供給システム内の異常を検出する電源供給システムであって、
電源回路と、
電源回路からスイッチを介して電源が供給される負荷回路と、
スイッチと負荷回路との間に設けられる電流分流素子と、
スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常と負荷回路の異常とを区別して検出する異常検出部と、
を含むことを特徴とする電源供給システム。
【請求項５】
請求項４に記載の電源供給システムであって、
負荷回路は昇圧回路を含み、
昇圧回路は入力にコンデンサを含み、
電流分流素子は、昇圧回路の非稼働時には前記コンデンサの放電回路として動作することを特徴とする電源供給システム。
【請求項６】
負荷回路に電源を供給するとともに電源供給システム内の異常を検出する電源供給システムであって、
電源回路と、
電源回路からスイッチおよびケーブルを介して電源が供給される負荷回路と、
スイッチとケーブルとの間に設けられる第１の電流分流素子と、
ケーブルと負荷回路との間に設けられる第２の電流分流素子と、
スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常とケーブルの異常と負荷回路の異常とを区別して検出する異常検出部と、
を含むことを特徴とする電源供給システム。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の電源供給システムであって、
負荷回路は電動機を含み、
電動機は電源回路から供給される電力に基づいて回転することを特徴とする電源供給システム。
【請求項８】
請求項７に記載の電源供給システムを搭載し、前記電動機によって駆動される車両であって、
電源回路とスイッチとを収納する第１の収納部と、
負荷回路を収納する第２の収納部と、
を備えることを特徴とする車両。
【請求項９】
互いに接続される第１の電気回路と第２の電気回路とを含む電気回路の異常を検出する異常検出方法であって、
第１の電気回路と第２の電気回路との間に電流分流素子を設けるステップと、
第１の電気回路に供給される電流に基づいて、第１の電気回路の異常と第２の電気回路の異常とを区別して検出するステップと、
を含むことを特徴とする異常検出方法。
【請求項１０】
電気回路の異常を検出する異常検出方法であって、
電気回路は、スイッチを介して電流が供給される負荷回路を含み、
スイッチと負荷回路との間に電流分流素子を設けるステップと、
スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常と負荷回路の異常とを区別して検出するステップと、
を含むことを特徴とする異常検出方法。
【請求項１１】
電気回路の異常を検出する異常検出方法であって、
電気回路は、スイッチおよびケーブルを介して電流が供給される負荷回路を含み、
スイッチとケーブルとの間に第１の電流分流素子を設けるステップと、
ケーブルと負荷回路との間に第２の電流分流素子を設けるステップと、
スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常とケーブルの異常と負荷回路の異常とを区別して検出するステップと、
を含むことを特徴とする異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路の異常を検出する異常検出装置、負荷回路に電源を供給するとともに自らの異常を検出する電源供給システム、当該電源供給システムを搭載した車両、および電気回路の異常を検出する異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車等の車両を駆動する電動機には、車両に搭載された電池から電源が供給される。電池から電動機への電源の供給は、昇圧回路、インバータ回路等で構成される電源供給回路を介して行われる。
【０００３】
車両に搭載される電気回路は、車両走行中の振動や車両の衝突事故等による機械的ストレスを受けて故障に至ることがある。そこで、電池から電動機に至るまでの回路内の節点間の電圧や当該回路内の経路に流れる電流を検出して故障等の異常を検出する手段を装備することが好ましい。
【０００４】
図７は、従来から採用されている、電池５０から電動機２０へ電力を供給するとともに自らの異常を検出する電源供給システム９の構成を示す。電池５０の電圧は、接続端ａ，ａ’とｂ，ｂ’との間に接続されたシステムメインリレー１２および接続端ｃ，ｃ’とｄ，ｄ’との間に接続された高圧ケーブル１４を介して昇圧回路１６に入力される。システムメインリレー１２は、スイッチＳ1、およびそれに並列に接続されたスイッチＳ2と保護抵抗ＲPとの直列回路とから構成される。システムメインリレー１２ａの投入は、過大電流を防止するため、まずスイッチＳ2を先に投入し、過度状態がある程度収束して過度電流が十分小さくなった後にスイッチＳ1を投入するという手順で行われる。一方、システムメインリレー１２ｂの投入は、システムメインリレー１２ａのスイッチＳ2の投入と同時に、スイッチＳ3が投入されることによって行われる。昇圧回路１６は入力された電圧を昇圧してインバータ回路１８に出力し、インバータ回路１８は入力された電圧を交流電圧に変換して電動機２０に入力する。電池５０とシステムメインリレー１２との間の電流経路には電流センサ４０が設けられており、その電流測定値は異常検出部４４に入力される。異常検出部４４は、電流センサ４０が測定する電流の値が予め定められた値未満であるときには、電源供給システム９を構成する電源供給回路１０に異常があるものと判断し、異常がある旨の情報を異常モード記憶部４６に記憶させる。車両を修理点検する者は、異常モード記憶部４６に記憶されている情報に基づいて電源供給回路１０が異常であるか否かを確認することができる。
【０００５】
図７に示す電源供給システム９の異常検出部４４では、電源供給回路１０に異常があるか否かを判断することは可能であるが、電源供給回路１０のどの部分に異常があるのかを判断することは不可能である。したがって、車両を修理点検する者が電源供給回路１０のどの構成部に異常があるのかについて更に調査しなければならず、その調査に多大な労力が強いられることとなる。電源供給システム９は、車両７０においては図８のように、電池５０、システムメインリレー１２等は車体７２の後方に設けられたトランクルーム７６に、昇圧回路１６、インバータ回路１８、電動機２０等は車体７２の前方に設けられたエンジンルーム７４に、そして異常検出部４４、異常モード記憶部４６等はダッシュパネル７８の背面側に配置されている。また、システムメインリレー１２と昇圧回路１６は高圧ケーブル１４によって、電流センサ４０と異常検出部４４は通信ケーブル４２によって接続される。電池５０をトランクルーム７６に配置するのは、電池５０は温度変化によって出力電圧値が変動するため、エンジンルーム７４のように温度変動の激しい環境を避ける必要があるためである。このように電源供給システム９は車両７０の全体に亘って配置されているので、車両７０を修理点検する者の調査負担はさらに増大する。このような状況においては、異常検出部４４は、電源供給回路１０に異常があることを検出するとともに、トランクルーム７６に配置されている回路側に異常があるのか、エンジンルーム７４に配置されている回路側に異常があるのか、あるいは高圧ケーブル１４に異常があるのかを検出可能であることが好ましい。
【０００６】
特開２００１−３２７００１号公報には、電池がシステムメインリレーを介して負荷回路に接続されている回路において、システムメインリレーの前後での電圧を測定し、システムメインリレーの前の電圧とシステムメインリレーの後の電圧の組み合わせに基づいて、異常のある構成部を検出する構成が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２７００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００１−３２７００１号公報に開示されている構成では、異常のある構成部を検出するために複数の電圧センサが必要となる。例えば、異常のある構成部が電池であるかシステムメインリレーであるか等、２つの構成部を区別して検出するためには、少なくとも２つの電圧センサが必要となる。上述のように、電源供給システムは車両の全体に亘って配置されているため、電圧センサ等のセンサの個数が多いことは通信ケーブルの配線を複雑にするおそれがある。さらに、電圧センサは、回路の動作性能向上に何ら寄与するものではなく、コストパフォーマンスの面で必ずしも有利であるとはいえない。
【０００９】
本発明は、このような課題に対してなされたものであり、電気回路の異常を検出するための構成を簡略化した異常検出装置、異常検出装置を適用しその性能向上にも寄与する電源供給システム、該電源供給システムを搭載した車両、および簡単な手法で電気回路の異常を検出することの可能な異常検出方法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】
【００１０】
本発明は、電気回路の異常を検出する異常検出装置であって、電気回路は、互いに接続される第１の電気回路と第２の電気回路と、第１の電気回路と第２の電気回路との間に設けられる電流分流素子と、を含み、第１の電気回路に供給される電流に基づいて、第１の電気回路の異常と第２の電気回路の異常とを区別して検出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、電気回路の異常を検出する異常検出装置であって、電気回路は、スイッチを介して電流が供給される負荷回路と、スイッチと負荷回路との間に設けられる電流分流素子と、を含み、スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常と負荷回路の異常とを区別して検出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、電気回路の異常を検出する異常検出装置であって、電気回路は、スイッチおよびケーブルを介して電流が供給される負荷回路と、スイッチとケーブルとの間に設けられる第１の電流分流素子と、ケーブルと負荷回路との間に設けられる第２の電流分流素子と、を含み、スイッチに流れる電流に基づいて、スイッチの異常とケーブルの異常と負荷回路の異常とを区別して検出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、負荷回路に電源を供給するとともに電源供給システム内の異常を検出する電源供給システムであって、電源回路と、電源回路からスイッチを介して電源が供給される負荷回路と、スイッチと負荷回路との間に設けられる電流分流素子と、スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常と負荷回路の異常とを区別して検出する異常検出部と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る電源供給システムにおいては、負荷回路は昇圧回路を含み、昇圧回路は入力にコンデンサを含み、電流分流素子は、昇圧回路の非稼働時には前記コンデンサの放電回路として動作する構成とすることが好適である。
【００１５】
また、本発明は、負荷回路に電源を供給するとともに電源供給システム内の異常を検出する電源供給システムであって、電源回路と、電源回路からスイッチおよびケーブルを介して電源が供給される負荷回路と、スイッチとケーブルとの間に設けられる第１の電流分流素子と、ケーブルと負荷回路との間に設けられる第２の電流分流素子と、スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常とケーブルの異常と負荷回路の異常とを区別して検出する異常検出部と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る電源供給システムにおいては、電源回路から供給される電力に基づいて回転する電動機を負荷回路に含ませることができる。
【００１７】
また、本発明に係る電源供給システムは、前記電動機によって駆動される車両に搭載することが好適であり、当該車両は電源回路とスイッチとを収納する第１の収納部と、負荷回路を収納する第２の収納部と、を備える構成とすることが好適である。
【００１８】
また、本発明は、互いに接続される第１の電気回路と第２の電気回路とを含む電気回路の異常を検出する異常検出方法であって、第１の電気回路と第２の電気回路との間に電流分流素子を設けるステップと、第１の電気回路に供給される電流に基づいて、第１の電気回路の異常と第２の電気回路の異常とを区別して検出するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、電気回路の異常を検出する異常検出方法であって、電気回路は、スイッチを介して電流が供給される負荷回路を含み、スイッチと負荷回路との間に電流分流素子を設けるステップと、スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常と負荷回路の異常とを区別して検出するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、電気回路の異常を検出する異常検出方法であって、電気回路は、スイッチおよびケーブルを介して電流が供給される負荷回路を含み、スイッチとケーブルとの間に第１の電流分流素子を設けるステップと、ケーブルと負荷回路との間に第２の電流分流素子を設けるステップと、スイッチを流れる電流に基づいて、スイッチの異常とケーブルの異常と負荷回路の異常とを区別して検出するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、異常検出装置に用いられるセンサの個数を低減することができるため、配線を簡略化することができる。また、異常検出に用いるセンサの個数を低減することができるため、電気回路の異常を検出する方法を単純化できる。また、入力に平滑コンデンサを含む昇圧回路に本発明を適用した場合にあっては、昇圧回路非稼働時の放電動作を促すことができる。さらに、本発明によれば、電動機で駆動される車両において、電動機の電源供給回路の異常の検出が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
１．第１の実施形態
図１に本発明の第１の実施形態に係る電源供給システム１の構成を示す。電池５０から電動機２０へは電源供給回路２を介して電源が供給される。ここでは図７の電源供給システム９と同一の構成部については同一の符号を付するものとし、その説明を省略する。また、この電源供給システム１は図２のように車両７０の内部に配置される。
【００２３】
本実施形態では図１に示すように、システムメインリレー１２と高圧ケーブル１４との間にパラレルに分流抵抗３０ａを、高圧ケーブル１４と昇圧回路１６との間にパラレルに分流抵抗３０ｂを設けることで、異常を検出するためのセンサの個数を削減する。分流抵抗３０ａおよび分流抵抗３０ｂの抵抗値は、電源供給回路２でのエネルギー損失が著しく大きくならないよう、なるべく大きい値とすることが好ましい。電流センサ４０はシステムメインリレー１２ｂの接続端ａ’側に挿入されており、システムメインリレーから流出する電流の値を測定する。また、電流センサ４０をシステムメインリレー１２ａの接続端ａ側に挿入し、システムメインリレー１２ａに流入する電流の値を測定する構成とすることも可能である。電流センサ４０が測定した電流の値は、異常検出部４４に入力され次の（１）から（３）に述べるような判断に基づいて異常の検出を行う。なお、異常の検出は、電動機２０にトルクが与えられている状態、すなわち昇圧回路１６がインバータ回路１８に零でないある値の電圧を印加すべき状態において行われる。
【００２４】
（１）電流センサ４０で測定された電流の値が分流抵抗３０ａに流れる電流の値と分流抵抗３０ｂに流れる電流の値の和に等しいとき。
異常検出部４４は、高圧ケーブル１４より昇圧回路１６の側の回路に異常があるものと判断する。この状態は、高圧ケーブル１４より昇圧回路１６の側に電流が流れない状態であると考えられるためである。具体的には、異常検出部４４は、予め定められた通常動作電流値および第１電流閾値と電流センサ４０が測定した電流の値とを比較し、電流センサ４０が測定した電流の値が第１電流閾値以上かつ通常動作電流値未満である場合に、高圧ケーブル１４より昇圧回路１６の側の回路に異常がある旨の情報を異常モード記憶部４６に記憶させる。通常動作電流値は、昇圧回路１６がインバータ回路１８に零でないある値の電圧を印加しているときに昇圧回路１６に流入する電流の値、分流抵抗３０ａに流れる電流の値、および分流抵抗３０ｂに流れる電流の値の合計値に基づいて決定することが好適である。また、第１電流閾値は、分流抵抗３０ａに流れる電流の値と分流抵抗３０ｂに流れる電流の値の和以下に設定する必要がある。
【００２５】
（２）電流センサ４０で測定された電流値が分流抵抗３０ａに流れる電流の値に等しいとき。
異常検出部４４は、高圧ケーブル１４に異常があるものと判断する。高圧ケーブル１４に電流が流れるならば分流抵抗３０ｂにも電流が流れるはずであるところ、この状態では分流抵抗３０ｂには電流は流れておらず、分流抵抗３０ａと分流抵抗３０ｂとの間で電流が途絶えた状態であると考えられるためである。また、具体的には、異常検出部４４は、予め定められた第１電流閾値および第２電流閾値と電流センサ４０が測定した電流の値とを比較し、電流センサ４０が測定した電流の値が第２電流閾値を超えかつ第１電流閾値未満である場合に、高圧ケーブル１４に異常がある旨の情報を異常モード記憶部４６に記憶させる。第２電流閾値は、分流抵抗３０ａに流れる電流の値以下に設定する必要がある。
【００２６】
（３）電流センサ４０で測定された電流の値が零あるいは零に近い値であるとき。
異常検出部４４はシステムメインリレー１２の接触不良があるものと判断する。この状態は、分流抵抗３０ａと分流抵抗３０ｂのいずれにも電流が流れない状態であると考えられるためである。具体的には、異常検出部４４において予め定められた第２電流閾値と電流センサ４０が測定した電流の値とを比較し、電流センサ４０が測定した電流の値が第２電流閾値以下である場合に、システムメインリレー１２の接触不良がある旨の情報を出力して記憶させる。システムメインリレー１２の接触不良としては、ある有限値の抵抗を呈する場合と、完全に接触が断たれた状態とが考えられる。後者のみを考慮するのであれば、第２電流閾値は零とすればよい。
【００２７】
２．第２の実施形態
図３に本発明の第２の実施形態に係る電源供給システム３の構成を示す。電池５０から電動機２０へは電源供給回路４を介して電源が供給される。ここでは図１の電源供給システム１と同一の構成部については同一の符号を付するものとし、その説明を省略する。
【００２８】
本実施形態は、第１の実施形態の昇圧回路１６として図３のような昇圧チョッパ回路６０を適用したものである。電源供給システム３の車両７０における配置は、図２において昇圧回路１６を昇圧チョッパ回路６０に置き換えたものとなる。図３のトランジスタ６２ｂはあるデューティ比を以てオンとオフを繰り返す。一方、トランジスタ６２ａはトランジスタ６２ｂがオンのときにはオフとなり、トランジスタ６２ｂがオフのときにはオンとなる。トランジスタ６２ｂがオンのときには、インダクタＬに時定数Ｌ／ｒで増加する電流が流れる。ここに、ＬはインダクタＬのインダクタンス値、ｒはトランジスタ６２ｂのオン時の抵抗値である。次に、トランジスタ６２ｂがオフに、トランジスタ６２ａがオンになると出力コンデンサＣOには昇圧チョッパ回路６０の入力電圧にインダクタＬの誘導起電力が加算された電圧が印加され、インダクタＬ、トランジスタ６２ａのオン時の抵抗ｒ、および出力コンデンサＣOの直列回路で定まる時定数を以て出力コンデンサＣOが充電され、この充電電圧が昇圧チョッパ回路６０の出力電圧となる。出力コンデンサＣOの充電電圧は、トランジスタ６２ｂがオフになった際にインダクタＬに誘起される誘導起電力に伴って大きくなる。すなわち、トランジスタ６２ｂのオン時間が長い程、そしてインダクタＬのインダクタンス値が大きい程、出力電圧は大きくなる。なお、トランジスタ６２ａのコレクタエミッタ間（ＦＥＴを用いた場合にはドレインソース間）に並列接続されたダイオード６４ａは、トランジスタ６２ａがオフになったときにトランジスタ６２ａのコレクタエミッタ間（ＦＥＴを用いた場合にはドレインソース間）に誘起される誘導起電力を抑制するものである。同様に、トランジスタ６２ｂのコレクタエミッタ間（ＦＥＴを用いた場合にはドレインソース間）に並列接続されたダイオード６４ｂは、トランジスタ６２ｂがオフになったときにトランジスタ６２ｂのコレクタエミッタ間（ＦＥＴを用いた場合にはドレインソース間）に誘起される誘導起電力を抑制するものである。また、昇圧チョッパ回路６０の入力端子には、入力電流のリップルを低減するための平滑コンデンサＣIがパラレルに設けられている。
【００２９】
分流抵抗３０ａおよび分流抵抗３０ｂは、電源供給システム３において異常のある構成部を検出するために重要な構成要素であることは、第１の実施形態の場合と同様である。本実施形態に係る電源供給システム３では、分流抵抗３０ａおよび分流抵抗３０ｂは、異常のある構成部を検出するという機能を有するのみならず、昇圧チョッパ回路６０を稼働状態から非稼働状態としたときに、平滑コンデンサＣIの放電動作を促すという機能をも有する。駐車時において、すなわち、昇圧チョッパ回路６０の非稼働時において、出力コンデンサＣOに充電された電荷および平滑コンデンサＣIに充電された電荷をなるべく短時間で放電することは、車両の安全な保守管理の観点から重要である。
【００３０】
システムメインリレー１２がオフになったとき、出力コンデンサＣOはインバータ回路１８を介して、電動機２０が回転しない微少な電流値を以て電動機２０の巻き線に電荷を放電する。また、平滑コンデンサＣIは、ダイオード６４ａおよびインバータ回路１８を介して、電動機２０が回転しない微少な電流値を以て電動機２０の巻き線に電荷を放電する。平滑コンデンサＣIは、さらに、分流抵抗３０ａおよび分流抵抗３０ｂへも電荷を放電する。分流抵抗３０ａおよび３０ｂが設けられていない従来の構成では、放電は電動機２０の巻き線に対して行うのみであり放電時定数が十分短時間であるとはいえなかった。本実施形態に係る電源供給システム３では、異常のある構成部を検出する機能を有する分流抵抗３０ａおよび分流抵抗３０ｂを平滑コンデンサＣIの放電抵抗としても用いることで、平滑コンデンサＣIの放電時定数を短縮することができる。
【００３１】
３．第３の実施形態
図４に本発明の第３の実施形態に係る電源供給システム５の構成を示す。電池５０から電動機２０へは電源供給回路６を介して電源が供給される。ここでは図１の電源供給システム１と同一の構成部については同一の符号を付するものとし、その説明を省略する。また、この電源供給システム５は図５のように車両７０の内部に配置される。
【００３２】
上述の第１の実施形態および第２の実施形態においては、異常の検出は、昇圧回路１６がインバータ回路１８に零でないある値の電圧を印加すべき状態において行われる。したがって、異常検出部４４は、昇圧回路１６が稼働状態にあるときにはいつでも異常の検出を行うことができる。しかしながら、常に異常検出部４４を動作させ異常モード記憶部４６に記憶させる情報を更新する構成では、処理の冗長度が必要以上に大きいといえる。
【００３３】
そこで、第３の実施形態に係る電源供給システム５では、図４のように昇圧回路１６の出力に電圧センサ５２を設ける構成としている。電圧センサ５２が測定する電圧の値は、通信ケーブル４２を介して異常検出部４４に入力される。異常検出部４４は、昇圧回路１６がインバータ回路１８に零でないある値の電圧を印加すべき状態において、電圧センサ５２が測定する昇圧回路１６の出力電圧を監視する。そして、当該出力電圧が予め定められた値未満となったときに電源供給システム５に異常があるものと認識し、電流センサ４０が測定する電流値に基づいて、異常のある構成部の検出を行う。異常検出部４４が異常のある構成部の検出を行う動作は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様である。
【００３４】
本実施形態では、昇圧回路１６の出力電圧が予め定められた値未満とならない限り異常のある構成部の検出は行われないため、処理の冗長度を低減することができる。
【００３５】
４．第４の実施形態
図６に本発明の第４の実施形態に係る電源供給システム７の構成を示す。電池５０から電動機２０へは電源供給回路８を介して電源が供給される。ここでは図１の電源供給システム１と同一の構成部については同一の符号を付するものとし、その説明を省略する。本実施形態は、第２の実施形態に係る電源供給システム３の分流抵抗３０ａおよび分流抵抗３０ｂを、分流コンデンサ３２ａおよび分流コンデンサ３２ｂに置き換えたものである。電源供給システム７の車両７０における配置は、図２において昇圧回路１６を昇圧チョッパ回路６０に、分流抵抗３０ａを分流コンデンサ３２ａに、分流抵抗３０ｂを分流コンデンサ３２ｂに置き換えたものとなる。
【００３６】
第１の実施形態から第３の実施形態では、分流素子として抵抗を用いているため、分流によるエネルギー損失がある。例えば、第２の実施形態に係る電源供給システム３では、異常検出の対象とする構成部分は３箇所であるため必要な分流抵抗は２個となり、これによるエネルギー損失は、昇圧チョッパ回路６０以降の負荷回路でのエネルギー消費に比して無視できる程小さいものとすることができる。しかしながら、異常検出の対象とする構成部分の数を増加させるためには分流抵抗の数を増加させる必要があり、電源供給回路４のエネルギー損失を増大させざるを得ないことも想定される。そこで、電源供給回路４の定常状態においても電流が流れる分流抵抗３０の代わりに、非稼働状態から稼働状態となった際の過度状態においてのみ電流が流れるコンデンサを適用したものが本実施形態である。
【００３７】
分流コンデンサ３２ａおよび分流コンデンサ３２ｂは、昇圧チョッパ回路６０の入力における平滑コンデンサとしても機能する。すなわち、分流コンデンサ３２は、図３における平滑コンデンサＣIと同一の機能をも有する。電流センサ４０が測定した値は、異常検出部４４に入力され次の（１）から（３）に述べるような判断に基づいて異常の検出を行う。なお、異常の検出は、電源供給システム７が非稼働状態から稼働状態に切り換わるとき、すなわち、システムメインリレー１２の投入後の過度状態において行われる。
【００３８】
（１）電流センサ４０で測定された電流の立ち上がり時間が分流コンデンサ３２ｂより右側を開放した回路によって定まる立ち上がり時間に等しいとき。
異常検出部４４は、高圧ケーブル１４より昇圧チョッパ回路６０の側の回路に異常があるものと判断する。この状態は、高圧ケーブル１４より昇圧チョッパ回路６０の側に電流が流れない状態であると考えられるためである。具体的には、異常検出部４４は、まずシステムメインリレー１２の投入時の電流立ち上がり時間を測定する。立ち上がり時間は、システムメインリレー１２の投入時点から電流値が予め定められた値（例えば定常状態電流値の半分に至るまでの時間等）に至るまでの時間に基づいて測定することが好適である。そして、予め定められた正常立ち上がり時間および第１立ち上がり時間閾値と電流立ち上がり時間とを比較し、電流立ち上がり時間が第１立ち上がり時間閾値以上かつ正常立ち上がり時間未満である場合に、高圧ケーブル１４より昇圧チョッパ回路６０の側の回路に異常がある旨の情報を異常モード記憶部４６に記憶させる。正常立ち上がり時間は、昇圧チョッパ回路６０が正常に動作する場合におけるシステムメインリレー１２から昇圧チョッパ回路６０の側へ流出する電流の立ち上がり時間に基づいて決定することが好適である。この際、分流コンデンサ３２ａと分流コンデンサ３２ｂの並列接続分を考慮する必要があることはいうまでもない。また、第１立ち上がり時間閾値は、分流コンデンサ３２ｂより右側を開放した回路によって定まる立ち上がり時間以下に設定する必要がある。
【００３９】
（２）電流センサ４０で測定された電流の立ち上がり時間が分流コンデンサ３２ａより右側を開放した回路によって定まる立ち上がり時間に等しいとき。
異常検出部４４は、高圧ケーブル１４に異常があるものと判断する。高圧ケーブル１４に電流が流れるならば分流コンデンサ３２ｂにも電流が流れるはずであるところ、この状態では分流コンデンサ３２ｂには電流は流れておらず、分流コンデンサ３２ａと分流コンデンサ３２ｂとの間で電流が途絶えた状態であると考えられるためである。具体的には、異常検出部４４は、まずシステムメインリレー１２の投入時の電流立ち上がり時間を測定する。そして、予め定められた第１立ち上がり時間閾値および第２立ち上がり時間閾値と電流立ち上がり時間とを比較し、電流立ち上がり時間が第２立ち上がり時間閾値以上かつ第１立ち上がり時間閾値未満である場合に、高圧ケーブル１４に異常がある旨の情報を異常モード記憶部４６に記憶させる。第２立ち上がり時間閾値は、分流コンデンサ３２ａより右側を開放した回路によって定まる立ち上がり時間以下に設定する必要がある。
【００４０】
（３）電流センサ４０で測定された電流の値が零であるとき。
異常検出部４４はシステムメインリレー１２の接触不良があるものと判断する。この状態は、分流コンデンサ３２ａと分流コンデンサ３２ｂのいずれにも電流が流れない状態であると考えられるためである。具体的には、異常検出部４４は、電流センサ４０で測定された電流の値が零であることを認識すると、システムメインリレー１２の接触不良がある旨の情報を異常モード記憶部４６に記憶させる。
【００４１】
以上、本発明の第１から第４までの実施形態について説明した。これらの実施形態では、システムメインリレー１２と高圧ケーブル１４との間、および高圧ケーブル１４と昇圧回路１６若しくは昇圧チョッパ回路６０との間に、抵抗またはコンデンサをパラレルに設けている。これらの分流素子は、必ずしもシステムメインリレー１２と高圧ケーブル１４との間および高圧ケーブル１４と昇圧回路１６との間の両者に設ける必要はない。
【００４２】
例えば、システムメインリレー１２と高圧ケーブル１４との間のみに分流素子を設けた場合には、システムメインリレー１２の異常とシステムメインリレー１２より右側の回路の異常とを区別して検出することが可能となり、高圧ケーブル１４と昇圧回路１６との間のみに分流素子を設けた場合には、システムメインリレー１２および高圧ケーブル１４を含む回路での異常と昇圧ケーブル１４より右側の回路の異常とを区別して検出することが可能となる。
【００４３】
これらの実施形態によれば、複数の構成部の異常を区別する手段を、１つのセンサのみによって構成することができる。そのため、電源供給システムが車両の全体に亘って配置されている場合であっても配線を単純化することができる。また、入力に平滑コンデンサを有する昇圧回路を適用した場合にあっては、昇圧回路が稼働状態から非稼働状態になったときの平滑コンデンサの放電時間を短縮することができる。
【００４４】
本発明は、上記第１から第４までの実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて様々な実施形態が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係る電源供給システムの構成を示す図である。
【図２】電源供給システムの車両における配置を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る電源供給システムの構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る電源供給システムの構成を示す図である。
【図５】昇圧回路出力に電圧センサを設けた電源供給システムの車両における配置を示す図である。
【図６】第４の実施形態に係る電源供給システムの構成を示す図である。
【図７】従来から採用されてきた電源供給システムの構成を示す図である。
【図８】従来から採用されてきた電源供給システムの車両における配置を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，３，５，７，９  電源供給システム、２，４，６，８，１０  電源供給回路、１２ａ，１２ｂ  システムメインリレー、１４  高圧ケーブル、１６  昇圧回路、１８  インバータ回路、２０  電動機、３０ａ，３０ｂ  分流抵抗、３２ａ，３２ｂ  分流コンデンサ、４０  電流センサ、４２  通信ケーブル、４４  異常検出部、４６  異常モード記憶部、５０  電池、５２  電圧センサ、６０  昇圧チョッパ回路、６２ａ，６２ｂ  トランジスタ、６４ａ，６４ｂ  ダイオード、７０  車両、７２  車体、７４  エンジンルーム、７６  トランクルーム、７８  ダッシュパネル。
【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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【図８】
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