(57)【要約】【課題】電源リレーのオープン異常の検出時間を短縮し、インバータを短時間で起動できる電源回路の異常検出方法を提供する。【解決手段】制御回路１０のＣＰＵは、放電回路７がオン状態において、プリチャージリレー４をオンに切り換え、平滑コンデンサ１１のプリチャージを開始する。所定時間経過後に平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄが所定値より小さい場合、プリチャージリレー４をオフに切り換え、異常処理を実行する。電圧Ｖｄが所定値以上の場合、プリチャージを継続し、充電が終了するとプリチャージリレー４をオフに切り換える。電源リレー６をオンに切り換え、電圧監視タイマーのカウントが充電時間Ｔ’まで経過した後、電圧Ｖｄがプリチャージ電圧Ｖｂ以下の場合、電源リレー６をオフに切り換え、異常処理を実行する。電圧Ｖｄがプリチャージ電圧Ｖｂより大きい場合、放電回路７をオフ状態にして、この処理を終了しフローを抜ける。【選択図】図３
2015033233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータを駆動する直流電源および複数のスイッチング素子を含み前記電動モータに駆動電流を供給するモータ駆動回路間の接続を開閉する電源リレーと、
前記電源リレーおよび前記モータ駆動回路間の電源線と接地線との間に接続され電流リップルを吸収する平滑コンデンサと、
前記電源リレーを迂回して前記直流電源および前記平滑コンデンサ間の接続を開閉し前記平滑コンデンサをプリチャージするプリチャージ回路と、
前記平滑コンデンサに並列に接続され前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電スイッチの閉操作により放電抵抗を介して放電させる放電回路と、を備える電源回路に適用され、前記電源リレーの異常の有無を検出する電源回路の異常検出方法において、
前記放電回路がオン状態であって、かつ前記プリチャージ回路が開操作されてから、前記電源リレーが閉操作された後の所定の時間経過後での前記平滑コンデンサの充電電圧の上昇の有無に基づき、前記電源リレーのオープン異常の有無を検出することを特徴とする電源回路の異常検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電源回路の異常検出方法において、
前記プリチャージ回路は、突入電流を制限するプリチャージ抵抗と、前記直流電源および前記プリチャージ抵抗間を開閉するプリチャージリレーとが直列に接続されるとともに、前記電源リレーと並列に設けられていることを特徴とする電源回路の異常検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電源回路の異常検出方法において、
前記プリチャージ抵抗と前記放電抵抗とで構成される分圧回路により前記平滑コンデンサのプリチャージ電圧を設定することを特徴とする電源回路の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用モータ制御装置に含まれる電源回路の異常検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高電圧のバッテリから電動モータなどへの電力供給を制御するためにリレーが一般に使用されている。例えば、ハイブリッド車や電気自動車といった電動車両において、高電圧のバッテリから負荷回路であるインバータへの電力供給を制御するために、バッテリとインバータとの間に電源リレーを設け、バッテリとインバータとの接続および開放が車両制御状態に応じて電源リレーにより行なわれる。このような場合、バッテリから大容量の平滑用のコンデンサをチャージするために瞬間的に大きな突入電流が流れ、電源リレーの接点が溶着することがある。この接点の溶着により電源リレーをオフに切り換えて電流を遮断できなくなることを防止するため、電源リレーをオンに切り換える前に、平滑コンデンサをプリチャージするプリチャージ回路を備える電源回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２８３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような電源回路において、プリチャージ回路は、突入電流を制限するためのプリチャージ抵抗と、このプリチャージ抵抗に直列に接続されたプリチャージリレーとを備え、プリチャージリレーをオンに切り換えてインバータに接続されている平滑コンデンサをプリチャージする。平滑コンデンサがプリチャージされた後、プリチャージ回路と並列に接続された電源リレーをオンに切り換えてから、バッテリをインバータに接続する。そして、電源リレーをオンに切り換えた後、プリチャージリレーをオフに切り換える。
【０００５】
ところが、電源リレーが正常にオンできないときには、平滑コンデンサにプリチャージされた電圧が次第に減少する。このため、電源リレー後端（出力）側の電圧を監視して接点の開放（オープン）異常を判別している場合がある。しかしながら、平滑コンデンサが接続されているため、電圧が徐々に減少し、判定値まで低下するのに時間がかかるので、一定の時間が経過した後に電圧を判定する必要がある。その結果、電源リレーのオープンチェックの判定に時間を要するため、電源リレーが正常であった場合には、インバータの起動までの時間が長くなり、モータ駆動を早く開始できない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電源リレーのオープン異常の検出時間を短縮し、インバータを短時間で起動できる電源回路の異常検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電動モータを駆動する直流電源および複数のスイッチング素子を含み前記電動モータに駆動電流を供給するモータ駆動回路間の接続を開閉する電源リレーと、前記電源リレーおよび前記モータ駆動回路間の電源線と接地線との間に接続され電流リップルを吸収する平滑コンデンサと、前記電源リレーを迂回して前記直流電源および前記平滑コンデンサ間の接続を開閉し前記平滑コンデンサをプリチャージするプリチャージ回路と、前記平滑コンデンサに並列に接続され前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電スイッチの閉操作により放電抵抗を介して放電させる放電回路と、を備える電源回路に適用され、前記電源リレーの異常の有無を検出する電源回路の異常検出方法において、前記放電回路がオン状態であって、かつ前記プリチャージ回路が開操作されてから、前記電源リレーが閉操作された後の所定の時間経過後での前記平滑コンデンサの充電電圧の上昇の有無に基づき、前記電源リレーのオープン異常の有無を検出することを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、放電回路がオン状態において、電源リレーがオンに切り換えられたとき、平滑コンデンサの充電電圧が急速に直流電源の電圧まで上昇する。この充電時間を電圧監視をして異常検出を開始するまでの待機時間として設定することにより、電源リレーの異常検出が可能になる。電源リレーにオープン異常が発生したとき、直流電源は平滑コンデンサおよび放電回路に接続されないため、放電回路がオン状態において平滑コンデンサにプリチャージされた電圧は放電抵抗を介して急速に低下する。これにより、平滑コンデンサの充電電圧を監視することで電源リレーのオープン異常を短時間で検出することができる。その結果、確実に故障検知をおこなうとともに、電動モータや電源回路に蓄積された電気的エネルギーを安全に消費させ、運転者の感電事故の発生を回避することが可能になる。また、既存の平滑コンデンサの放電回路を使用して電源リレーのオープン異常を検出するので、専用の回路部品を付加する必要がない。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電源回路の異常検出方法において、前記プリチャージ回路は、突入電流を制限するプリチャージ抵抗と、前記直流電源および前記プリチャージ抵抗間を開閉するプリチャージリレーとが直列に接続されるとともに、前記電源リレーと並列に設けられていることを要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、プリチャージ回路と電源リレーとは並列に設けられており、平滑コンデンサをプリチャージ後の電源リレーがオン状態での平滑コンデンサの充電電圧の低下を監視することで電源リレーのオープン異常を短時間で検出することができる。また、電源リレーにオープン異常が発生したときにプリチャージリレーを電源リレーの代わりに使用して、電動モータを停止させることなく車両を安全に移動し退避させることが可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電源回路の異常検出方法において、前記プリチャージ抵抗と前記放電抵抗とで構成される分圧回路により前記平滑コンデンサのプリチャージ電圧を設定することを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、平滑コンデンサは、プリチャージ抵抗および放電抵抗により形成された分圧回路により設定されたプリチャージ電圧にプリチャージされ、電源リレーをオンに切り換えることにより平滑コンデンサの充電電圧の上昇が加速される。このため、電源リレーの異常検出を開始するまでの待機時間として充電時間を設定することにより、電源リレーをオンに切り換えた後の平滑コンデンサの電圧を監視して異常判定するまでの時間が短縮される。これにより、一定時間内に平滑コンデンサの電圧上昇が見られなければ、異常と判定することができ、電源リレーのオープン異常を短時間で検出することができる。また、分圧回路により充電電圧の上昇量を任意に設定することができるので、プリチャージ抵抗および放電抵抗の抵抗値の組み合わせにより、プリチャージリレーおよび電源リレーを切り換える際に発生するサージを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、平滑コンデンサの電圧上昇を監視することにより、電源リレーのオープン異常の検出時間を短縮し、インバータを短時間で起動できる電源回路の異常検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源回路を含む車両用モータ制御装置を搭載する車両の駆動系の概略構成を示す図。
【図２】図１の電源回路を含む車両用モータ制御装置の回路構成を示す図。
【図３】制御回路で実行される電源リレーのオープン異常検出の処理手順を示すフローチャート。
【図４】電源リレーにオープン異常が発生したときの平滑コンデンサの電圧−時間特性を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係る車両に搭載されるモータ制御装置の電源回路について、図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電源回路２を含む車両用モータ制御装置１５を搭載する車両の駆動系の概略構成を示す図である。図１に示すように、車両（例えば、ハイブリッド車や電気自動車）は、直流電源（以下、高圧バッテリという）１３と、車両コントロールユニット１８と、後輪駆動ユニット２０と、後輪１９の駆動に用いる電動モータ１を制御する車両用モータ制御装置（ＥＣＵ、以下、モータ制御装置という）１５とを備える。後輪駆動ユニット２０は、電動モータ１、減速機（ディファレンシャルギヤ）１６、およびクラッチ１７により構成されており、クラッチ１７を減速機１６の最終段に設置している。駆動源用の電動モータ１として、例えば、３相のブラシレスモータが使用されている。電動モータ１は、ロータコアに永久磁石を埋め込み固着させた埋込磁石型のロータを備えるＩＰＭモータや、ロータコアの表面に永久磁石を固着させた表面磁石型のロータを備えるＳＰＭモータなどの永久磁石式同期モータが使用される。
【００１６】
高圧バッテリ１３は、高電圧（例えば、２４５Ｖなど）の直流電源で、例えば、充放電可能なニッケル水素やリチウムイオンなどの二次電池からなり、車両のリアシートの後方に配設されている。モータ制御装置１５は、高圧バッテリ１３から受ける直流電圧をモータ駆動回路であるインバータ１２の仕様に応じて、電源回路２でさらに高電圧（例えば、５００Ｖなど）に昇圧し（あるいは、非昇圧のままで）、インバータ１２に供給する。また、モータ制御装置１５は、電動モータ１の回生制動時、電動モータ１が発電した電力を高圧バッテリ１３に供給し充電する。モータ制御装置１５は、例えば、車両のリアシート下に搭載されている。
【００１７】
さらに、モータ制御装置１５は、後輪駆動ユニット２０他を制御する制御回路（信号処理回路）１０を備えている。制御回路１０は、低電圧（例えば，１２Ｖなど）の補助電源（以下、低圧バッテリという）１４に接続され、車両の駆動を制御する車両コントロールユニット１８からＣＡＮにより指令を受け、クラッチ１７を接続状態にして、電動モータ１が駆動されて発生した駆動力が後輪１９に伝達される。また、モータ制御装置１５は、さらに高電圧の直流電圧が必要な場合には高圧バッテリ１３の直流電圧を昇圧コンバータ（図示せず）により昇圧し、平滑コンデンサ１１（図２参照）により安定化させる電源回路２と、制御回路１０と、インバータ１２とを含んでいる。
【００１８】
次に、図２は、図１の電源回路２を含むモータ制御装置１５の回路構成を示す図である。図２に示す電源回路２は、高圧バッテリ１３の正負の出力側に接続されて、インバータ１２への電力供給を制御する電源リレー６と、この電源リレー６をオンに切り換える前に大容量の平滑コンデンサ１１をプリチャージするプリチャージ回路３と、電動モータ１の回生制動（減速）時に電力を消費させるために電源リレー６がオフ状態となった後、平滑コンデンサ１１に蓄積された電荷を放電させる放電回路７とを備える。平滑コンデンサ１１に並列にインバータ１２が接続され、このインバータ１２を介して電動モータ１が接続される。プリチャージ回路３、および電源リレー６は、制御回路１０により制御される。
【００１９】
プリチャージ回路３は、プリチャージリレー４とプリチャージ抵抗５とを直列に接続している。このプリチャージ回路３は、電源リレー６の接点に並列に接続され、電源リレー６がオフ状態のときにプリチャージリレー４をオンに切り換えて、突入電流を制限しながら平滑コンデンサ１１をプリチャージする。プリチャージ抵抗５は、平滑コンデンサ１１の突入電流を制限する突入防止用の抵抗（例えば、１００Ω）である。プリチャージ抵抗５は、電源リレー６がオンに切り換えられた直後に大きな突入電流が流れることを防止するとともに、電源リレー６がオフ状態のときにプリチャージ抵抗５を介して平滑コンデンサ１１がプリチャージされる。
【００２０】
電源リレー６は、電源回路２内に配置され、平滑コンデンサ１１およびインバータ１２を高圧バッテリ１３に接続するか否かを切り換える電源スイッチであり、機械的に可動する接点を有するリレーである。電源リレー６は、モータ制御装置１５の動作時にはオン状態（導通状態）、停止時にはオフ状態（非導通状態）となる。また、電源リレー６は、オフの状態でプリチャージ回路３のプリチャージリレー４をオンに切り換えて平滑コンデンサ１１をプリチャージする。平滑コンデンサ１１がプリチャージされた後、電源リレー６をオフからオンに切り換えて、高圧バッテリ１３をインバータ１２に直接接続する。その後、プリチャージリレー４をオフに切り換える。
【００２１】
平滑コンデンサ１１は、電源線２１とアース（接地）線２２との間に設けられている。平滑コンデンサ１１は、電源リレー６をオンに切り換えた状態で、高圧バッテリ１３と双方からインバータ１２に電力を供給する。とくに、平滑コンデンサ１１からは、インバータ１２に瞬間的に大電力を供給する。具体的には、平滑コンデンサ１１は電荷を蓄積し、高圧バッテリ１３からインバータ１２に流れる電流が不足するときには蓄積した電荷を放電する。このように、平滑コンデンサ１１は、電流リップルを吸収し電動モータ１を駆動するための電源電圧を平滑するコンデンサとして機能している。また、本実施形態の電源回路２では、電源リレー６がオフ状態となった後、平滑コンデンサ１１に蓄積された電荷は、放電回路７を通って放電される。
【００２２】
放電回路７は、放電スイッチ（例えば、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴなど）９と放電抵抗（例えば、５００Ω）８とを直列に接続して形成され、平滑コンデンサ１１に並列に電源線２１とアース線２２との間に設けられている。電源リレー６が遮断され、電動モータ１の駆動が停止された場合、平滑コンデンサ１１に蓄積された電荷は放電スイッチ９をオンに切り換えることにより放電抵抗８を通って放電され、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄが急速に減少する。
【００２３】
図２において、電動モータ１は、３相の巻線（Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、およびＷ相巻線、図示せず）を有する３相ブラシレスモータである。また、高圧バッテリ１３は、インバータ１２に接続され、電動モータ１を駆動する高電圧の直流電源である。
【００２４】
インバータ１２は、６個のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴなど）Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２を含んでいる。これら６個のスイッチング素子Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２を２個ずつ直列に接続して上下アーム（例えば、Ｕ１，Ｕ２）が形成された３つの回路は、電源線２１とアース線２２との間に並列に設けられている。上下アームのスイッチング素子のそれぞれの接続点は、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、およびＷ相巻線の一端に直接接続されている。そして、電動モータ１の３相の巻線の他端は、共通の接続点（中性点、図示せず）に接続されている。
【００２５】
制御回路１０は、インバータ１２に含まれるスイッチング素子Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２を制御する。より具体的には、制御回路１０は、入力されたデータ（回転角度など）に基づき、電動モータ１に供給すべき３相の駆動電流（Ｕ相電流、Ｖ相電流、およびＷ相電流）の目標値（目標電流）を決定し、電流センサ（図示せず）などにより検出した電流（各相電流値）を目標電流に一致させるためのＰＷＭ信号を出力する。制御回路１０から出力された各相のＰＷＭ信号は、インバータ１２に含まれるスイッチング素子Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２のゲート端子にそれぞれ供給されている。なお、制御回路１０の電源となる制御電圧（例えば、１２Ｖ）は、低圧バッテリ１４より供給される。低圧バッテリ１４は補助バッテリを搭載してもよいし、あるいは、高圧バッテリ１３からＤＣ／ＤＣコンバータなどを介して給電されていてもよい。
【００２６】
次に、本実施形態における電源リレー６の異常検出方法について説明する。
図３は、制御回路１０で実行される電源リレー６のオープン異常検出の処理手順を示すフローチャート、図４は、電源リレー６にオープン異常が発生したときの平滑コンデンサ１１の電圧−時間特性を示すグラフである。電源リレー６のオープン異常検出は、車両制御が停止中のとき、すなわち、電動モータ１を駆動するモータ制御装置１５の起動時に制御回路１０によっておこなわれる。本実施形態おいて、制御回路１０内のＣＰＵ（図示せず）がＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出し、図３のフローチャートに示すステップＳ３０１〜ステップＳ３１１の各処理を実行する。以下に示すフローチャートにおける処理は、所定の時間間隔毎に実行される。
【００２７】
なお、図４において、電源リレー６をオンに切り換える前には平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄが正常にプリチャージ電圧Ｖｂにプリチャージされた状態を示している。図４に示すように、電源リレー６をオンに切り換えた後、電源リレー６が正常時には平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄは実線で示す電圧特性となり、高圧バッテリ１３のバッテリ電圧Ｖａまで直ちに充電される。このとき、バッテリ電圧Ｖａまで充電される時間は充電時間Ｔ’で表わされる。
【００２８】
ここで、電源リレー６にオープン異常が発生している場合には、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄは、放電回路７をオン状態にしないときには破線で示す電圧特性となり、緩やかに低下する。このとき、オープン異常の検出を開始するまでの待機時間は、電圧Ｖｄが判定値Ｖｔまで低下する放電時間Ｔとして表わされる。一方、放電回路７をオン状態にするときには一点鎖線で示す電圧特性となり、電圧Ｖｄは放電抵抗８を介して放電することにより急速に低下する。したがって、電源リレー６の異常検出をおこなうまでの待機時間は、本実施形態における充電時間Ｔ’を設定した方が放電時間Ｔを設定した場合に比較してより短くできる（充電時間Ｔ’＜放電時間Ｔ）。その結果、短時間で電源リレー６のオープン異常の検出を開始することが可能になる。
【００２９】
図３に示すように、モータ制御装置１５内の制御回路１０のＣＰＵは、まず、放電スイッチ９をオンに切り換えて放電回路７をオン状態にする（ステップＳ３０１）。続いて、プリチャージリレー４をオンに切り換え（ステップＳ３０２）、平滑コンデンサ１１のプリチャージを開始する。
【００３０】
次に、ＣＰＵは、所定時間経過後に平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄが所定値以上に上昇したか否か（ステップＳ３０３）を判定する。電圧Ｖｄが所定値より小さい（ステップＳ３０３：ＮＯ）場合、プリチャージリレー４にオープン異常が発生したと判断し、プリチャージリレー４をオフに切り換えてプリチャージを停止する。続いて、異常処理を実行した（ステップＳ３１１）後、フローを抜ける。電圧Ｖｄが所定値以上（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）の場合、ステップＳ３０４へ移行する。
【００３１】
平滑コンデンサ１１が正常にプリチャージされていると判定されると、プリチャージを継続して、充電が終了するとプリチャージリレー４をオフに切り換え（ステップＳ３０４）、プリチャージを停止する。このとき、プリチャージ終了後のプリチャージ電圧Ｖｂは、Ｖｂ＝Ｖａ×（Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ））で表わされる（ただし、Ｖａ>Ｖｂ、Ｖａは高圧バッテリ１３の電源電圧、Ｒａ、Ｒｂはそれぞれプリチャージ抵抗５、放電抵抗８の抵抗値を表わす）。
【００３２】
続いて、電源リレー６をオンに切り換え（ステップＳ３０５）、電圧Ｖｄを監視するために平滑コンデンサ１１の充電時間Ｔ’（図４参照）をカウントする電圧監視タイマーがカウントを開始する（ステップＳ３０６）。
【００３３】
次に、ＣＰＵは、電圧監視タイマーがタイムアップしたか否か（ステップＳ３０７）を判定し、タイムアップしていない（ステップＳ３０７：ＮＯ）場合、タイムアップするまでこのステップをループして設定時間を経過させる。電圧監視タイマーのカウント時間が設定時間である正常時の充電時間Ｔ’まで経過した（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）場合、ＣＰＵは、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄがプリチャージ電圧Ｖｂより大きいか否か（ステップＳ３０８）を判定する。
【００３４】
ここで、電圧Ｖｄがプリチャージ電圧Ｖｂ以下（ステップＳ３０８：ＮＯ）の場合、電圧上昇が見られないので電源リレー６にオープン異常が発生したと判断し、電源リレー６をオフに切り換えて電源供給を停止し、異常処理を実行した（ステップＳ３１０）後、フローを抜ける。電圧Ｖｄがプリチャージ電圧Ｖｂより大きい（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）場合、電圧上昇が見られるので電源リレー６は正常と判断され、放電スイッチ９をオフに切り換えて放電回路７をオフ状態にして（ステップＳ３０９）、この処理を終了しフローを抜ける。
【００３５】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るモータ制御装置１５に含まれる電源回路２の異常検出方法の作用および効果について説明する。
【００３６】
上記構成によれば、高圧バッテリ（直流電源）１３とインバータ（モータ駆動回路）１２との間に接続される電源回路２において、平滑コンデンサ１１が、インバータ１２に並列に接続される。平滑コンデンサ１１は、放電回路７がオン状態において、電源リレー６をオンに切り換える前にプリチャージ回路３を介して突入電流を制限しながらプリチャージされる。プリチャージ回路３と、電源リレー６とは並列に設けられており、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄは、プリチャージ抵抗５と放電抵抗８とで形成された分圧回路により、バッテリ電圧Ｖａを分圧したプリチャージ電圧Ｖｂにプリチャージされる。プリチャージ終了後、プリチャージリレー４がオフに切り換えられた後、電源リレー６がオンに切り換えられる。電源リレー６がオンに切り換えられると、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄは、充電時間Ｔ’で直ちにバッテリ電圧Ｖａまで上昇する。ここで、電圧Ｖｄを監視して電源リレー６の異常検出を開始するまでの待機時間として、例えば、充電時間Ｔ’を設定することができる。
【００３７】
この状態において電源リレー６にオープン異常が発生している場合、高圧バッテリ１３は平滑コンデンサ１１および放電回路７に接続されないため、放電スイッチ９がオンに切り換えられて放電回路７がオン状態にあるとき、平滑コンデンサ１１に充電された電圧Ｖｄは、放電抵抗８を介してプリチャージ電圧Ｖｂから急速に低下する。このため、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄが低下しているか否かを判別するまでの待機時間として、放電回路７がオフ状態のときの放電時間Ｔ（判定値Ｖｔ以下）よりも短い放電回路７がオン状態のときの充電時間Ｔ’を設定することができる。ただし、電源リレー６がオープン異常である場合、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄは、放電回路７をオンさせることにより放電回路７を付加しない場合に比較して急速に低下する。
【００３８】
これにより、電源リレー６がオンに切り換えられた後、短い充電時間Ｔ’で平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄを監視できるようになることで、電源リレー６のオープン異常を短時間で検出することができるようになり、インバータ１２の起動時間を短縮できる。その結果、電源リレー６に異常が検出された場合、確実に異常検知をおこなうとともに、電動モータ１や電源回路２内の平滑コンデンサ１１などに蓄積された電気的エネルギーを安全に消費させ、運転者の感電事故の発生を回避することができる。
【００３９】
また、電源リレー６にオープン異常が発生したときにプリチャージリレー４を電源リレー６の代わりに使用して、電動モータ１を停止させることなく、車両を安全に移動し退避させることが可能になる。さらに、既存の平滑コンデンサ１１の放電回路７を使用するので、専用の回路部品を付加することなく、電源リレー６のオープン異常を検出する時間を短縮することができる。他方、プリチャージ抵抗５および放電抵抗８で分圧回路を形成することにより、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄの上昇量を任意に設定できるので、各抵抗値の組み合わせにより、プリチャージリレー４および電源リレー６を切り換える際に発生するサージを抑制することができる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施形態によれば、平滑コンデンサの電圧上昇を監視することにより、電源リレーのオープン異常の検出時間を短縮し、インバータを短時間で起動できる電源回路の異常検出方法を提供できる。
【００４１】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。
【００４２】
上記実施形態では、電源リレー６およびプリチャージリレー４に通常のリレー（機械式）を用いてオン・オフ制御するようにしたが、これに限らず、双方向遮断可能な半導体スイッチ（例えば、ＭＯＳＦＥＴの複数使用など）を用いてオン・オフ動作させるようにしてもよい。また、放電スイッチ９に機械式リレーを用いてもよい。
【００４３】
上記実施形態において、電源リレー６またはプリチャージリレー４のオープン異常検出時の異常処理は、異常内容（オープン故障）を示すコードを車両の警告表示部や故障診断装置などに表示できるように制御回路１０内のメモリ領域に保存するなどの処理をおこなうようにしてもよい。
【００４４】
上記実施形態において、平滑コンデンサ１１の電圧Ｖｄをオープン異常検出と同様に監視して電源リレー６およびプリチャージリレー４の短絡（ショート）異常を検出する処理を図３に示すフローチャートのオープン異常検出の処理の前に実行するようにしてもよい。
【００４５】
上記実施形態では、本発明を車両の後輪駆動ユニット２０駆動用のインバータ１２に適用した例を説明したが、これに限らず、放電回路７を有する、例えば、高電圧、大電流の電動パワーステアリング装置や電動ブレーキ装置などのインバータ、あるいは、他の車載用電力変換装置に適用するようにしてもよい。また、ハイブリッド車や電気自動車の走行用モータを駆動するインバータに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１：電動モータ、２：電源回路、３：プリチャージ回路、４：プリチャージリレー、
５：プリチャージ抵抗、６：電源リレー、７：放電回路、８：放電抵抗、
９：放電スイッチ、１０：制御回路、１１：平滑コンデンサ、
１２：インバータ（モータ駆動回路）、１３：高圧バッテリ（直流電源）、
１４：低圧バッテリ、１５：モータ制御装置（ＥＣＵ）、１６：減速機、
１７：クラッチ、１８：車両コントロールユニット、１９：後輪、
２０：後輪駆動ユニット、２１：電源線、２２：アース（接地）線、
Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２：スイッチング素子、
Ｖａ：バッテリ電圧（電源電圧）、Ｖｂ：プリチャージ電圧、
Ｖｄ：平滑コンデンサ電圧、Ｖｔ：判定値、Ｔ：放電時間（放電回路オフ）、
Ｔ’：充電時間（放電回路オン）、Ｒａ：プリチャージ抵抗値、Ｒｂ：放電抵抗値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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