(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
前記直流電源の一方の極と第１の電力ラインとの間に接続される第１のリレーと、
前記直流電源の他方の極と第２の電力ラインとの間に接続される第２のリレーと、
前記第１および第２の電力ラインの間に接続される容量素子と、
前記容量素子に並列に前記第１および第２の電力ラインの間に接続される双方向コンバータと、
前記容量素子の両端の電圧を検出する電圧検出装置と、
前記双方向コンバータを用いて前記容量素子を充電するように前記双方向コンバータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記容量素子の充電を２段階に分け、第１段階において前記直流電源の電圧よりも低い所定電圧まで前記容量素子を充電するように前記双方向コンバータを制御した後、前記第１および第２のリレーをそれぞれオフ状態およびオン状態にし、そのときの前記電圧検出装置からの電圧検出値の変化に基づいて前記第１のリレーの溶着を判定する、電源制御装置。
【請求項２】
前記所定電圧は、前記第１および第２のリレーのいずれもがオンされた場合に前記直流電源と前記容量素子との電圧差によって突入電流が発生する電圧の上限よりも高い値に設定される、請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１段階後の第２段階において前記直流電源の電圧レベルまで前記容量素子が充電された後、前記第１および第２のリレーをそれぞれオン状態およびオフ状態にするとともに前記容量素子を放電するように前記双方向コンバータを制御し、そのときの前記電圧検出値の変化に基づいて前記第２のリレーの溶着をさらに判定する、請求項１または請求項２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
電源装置におけるリレーの異常検出方法であって、
前記電源装置は、
直流電源と、
前記直流電源の一方の極と第１の電力ラインとの間に接続される第１のリレーと、
前記直流電源の他方の極と第２の電力ラインとの間に接続される第２のリレーと、
前記第１および第２の電力ラインの間に接続される容量素子と、
前記容量素子に並列に前記第１および第２の電力ラインの間に接続される双方向コンバータと、
前記容量素子の両端の電圧を検出する電圧検出装置とを備え、
前記異常検出方法は、
前記双方向コンバータを駆動して前記直流電源の電圧よりも低い所定電圧まで前記容量素子を充電する第１のステップと、
前記所定電圧まで前記容量素子が充電された後、前記第１および第２のリレーをそれぞれオフ状態およびオン状態にする第２のステップと、
前記電圧検出装置からの電圧検出値の変化に基づいて前記第１のリレーの溶着を判定する第３のステップとを含む、異常検出方法。
【請求項５】
前記所定電圧は、前記第１および第２のリレーのいずれもがオンされた場合に前記直流電源と前記容量素子との電圧差によって突入電流が発生する電圧の上限よりも高い値に設定される、請求項４に記載の異常検出方法。
【請求項６】
前記第１のリレーの溶着判定後、前記直流電源の電圧レベルまで前記容量素子を充電する第４のステップと、
前記容量素子が充電された後、前記第１および第２のリレーをそれぞれオン状態およびオフ状態にする第５のステップと、
前記双方向コンバータを駆動して前記容量素子を放電する第６のステップと、
前記容量素子の放電時における前記電圧検出値の変化に基づいて前記第２のリレーの溶着を判定する第７のステップとをさらに含む、請求項４または請求項５に記載の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源制御装置およびリレーの異常検出方法に関し、特に、システムメインリレーの異常検出方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−１４２４２号公報（特許文献１）は、電源回路の制御リレー（システムメインリレー）の異常診断技術を開示する。この公報に開示される電源制御システムは、バッテリと、バッテリの正極側および負極側にそれぞれ接続された第１および第２のリレーと、第１および第２のリレーそれぞれのバッテリと反対側の端子間の電圧を測定する電圧計とを備える。
【０００３】
そして、システム起動時、第１および第２のリレーのいずれか一方のみをオンにした状態で、電圧計からの電圧に基づいてオフ状態にあるリレーの溶着診断が行なわれる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１４２４２号公報
【特許文献２】特開２００３−６１２０９号公報
【特許文献３】特開２００４−３２９０３号公報
【特許文献４】特開２０００−２７０５６１号公報
【特許文献５】特開平１０−１４４１９４号公報
【特許文献６】特表平７−５０５９９７号公報
【特許文献７】特開２００５−２７６５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００４−１４２４２号公報では、リレー投入時の突入電流について考慮されていない。上記公報に開示される電源制御システムでは、突入電流を防止するために制限抵抗などのプリチャージ回路が設けられていないので、第１および第２のリレーのいずれか一方をオンしたときに他方のリレーが溶着していると、バッテリとコンデンサとの間で回路が形成され、突入電流が流れることにより正常なリレーまでも溶着する可能性がある。
【０００５】
一方、コンデンサのプリチャージ用に専用のプリチャージ回路を設けることは、システムの低コスト化や小型化などの観点からは好ましくない。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、プリチャージ回路を設けることなく、かつ、突入電流を発生させることなくシステムメインリレーの溶着診断が可能な電源制御装置を提供することである。
【０００７】
また、この発明の別の目的は、プリチャージ回路を設けることなく、かつ、突入電流を発生させることなく、システムメインリレーの溶着診断が可能な異常検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、電源制御装置は、直流電源と、直流電源の一方の極と第１の電力ラインとの間に接続される第１のリレーと、直流電源の他方の極と第２の電力ラインとの間に接続される第２のリレーと、第１および第２の電力ラインの間に接続される容量素子と、容量素子に並列に第１および第２の電力ラインの間に接続される双方向コンバータと、容量素子の両端の電圧を検出する電圧検出装置と、双方向コンバータを用いて容量素子を充電（プリチャージ）するように双方向コンバータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、容量素子の充電（プリチャージ）を２段階に分け、第１段階において直流電源の電圧よりも低い所定電圧まで容量素子を充電するように双方向コンバータを制御した後、第１および第２のリレーをそれぞれオフ状態およびオン状態にし、そのときの電圧検出装置からの電圧検出値の変化に基づいて第１のリレーの溶着を判定する。
【０００９】
好ましくは、所定電圧は、第１および第２のリレーのいずれもがオンされた場合に直流電源と容量素子との電圧差によって突入電流が発生する電圧の上限よりも高い値に設定される。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、第１段階後の第２段階において直流電源の電圧レベルまで容量素子が充電（プリチャージ）された後、第１および第２のリレーをそれぞれオン状態およびオフ状態にするとともに容量素子を放電するように双方向コンバータを制御し、そのときの電圧検出値の変化に基づいて第２のリレーの溶着をさらに判定する。
【００１１】
また、この発明によれば、リレーの異常検出方法は、電源装置におけるリレーの異常検出方法であって、電源装置は、直流電源と、直流電源の一方の極と第１の電力ラインとの間に接続される第１のリレーと、直流電源の他方の極と第２の電力ラインとの間に接続される第２のリレーと、第１および第２の電力ラインの間に接続される容量素子と、容量素子に並列に第１および第２の電力ラインの間に接続される双方向コンバータと、容量素子の両端の電圧を検出する電圧検出装置とを備える。そして、異常検出方法は、双方向コンバータを駆動して直流電源の電圧よりも低い所定電圧まで容量素子を充電（プリチャージ）する第１のステップと、所定電圧まで容量素子が充電された後、第１および第２のリレーをそれぞれオフ状態およびオン状態にする第２のステップと、電圧検出装置からの電圧検出値の変化に基づいて第１のリレーの溶着を判定する第３のステップとを含む。
【００１２】
好ましくは、所定電圧は、第１および第２のリレーのいずれもがオンされた場合に直流電源と容量素子との電圧差によって突入電流が発生する電圧の上限よりも高い値に設定される。
【００１３】
好ましくは、異常検出方法は、第１のリレーの溶着判定後、直流電源の電圧レベルまで容量素子を充電（プリチャージ）する第４のステップと、容量素子が充電された後、第１および第２のリレーをそれぞれオン状態およびオフ状態にする第５のステップと、双方向コンバータを駆動して容量素子を放電する第６のステップと、容量素子の放電時における電圧検出値の変化に基づいて第２のリレーの溶着を判定する第７のステップとをさらに含む。
【発明の効果】
【００１４】
この発明においては、容量素子に並列に第１および第２の電力ラインの間に双方向コンバータが接続される。そして、容量素子の充電（プリチャージ）が２段階に分けられ、第１段階において直流電源の電圧よりも低い所定電圧まで双方向コンバータを用いて容量素子を充電した後第１のリレーの溶着判定を行なうので、溶着診断時における直流電源と容量素子との電圧差が抑えられ、突入電流の発生が防止される。
【００１５】
したがって、この発明によれば、制限抵抗などのプリチャージ回路を設けることなく、かつ、突入電流を発生させることなく、リレーの溶着診断を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電源制御装置を備える負荷駆動装置の全体ブロック図である。図１を参照して、負荷駆動装置１００は、主蓄電装置Ｂ１と、システムメインリレー１０と、昇圧コンバータ２０と、インバータ３０と、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬ１，ＳＬ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、補機用蓄電装置Ｂ２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、電圧センサ７２，７６，７８とを備える。
【００１８】
この負荷駆動装置１００は、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）などの電動車両に搭載される。そして、この負荷駆動装置１００によって駆動されるモータジェネレータ８０は、駆動輪（図示せず）と連結され、駆動輪を駆動する電動機として車両に組込まれる。なお、モータジェネレータ８０は、エンジン（図示せず）と連結され、エンジン始動を行ない得る電動機として動作し、かつ、エンジンによって駆動される発電機として動作するものとしてハイブリッド自動車に組込まれてもよい。
【００１９】
システムメインリレー１０は、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を含む。リレーＳＭＲ１は、主蓄電装置Ｂ１の正極と電源ラインＰＬ１との間に接続される。リレーＳＭＲ２は、主蓄電装置Ｂ１の負極と接地ラインＳＬ１との間に接続される。
【００２０】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間に接続される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、コンデンサＣ１に並列に電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間に接続される。補機用蓄電装置Ｂ２は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に接続される。
【００２１】
昇圧コンバータ２０は、電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬ１と電源ラインＰＬ２および接地ラインＳＬ２との間に接続される。コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に接続される。
【００２２】
インバータ３０は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に並列に接続されるＵ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む（図示せず）。そして、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相アームにおける上アームと下アームとの接続点は、モータジェネレータ８０のＵ，Ｖ，Ｗ各相コイル（図示せず）にそれぞれ接続される。
【００２３】
主蓄電装置Ｂ１は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。主蓄電装置Ｂ１は、システムメインリレー１０を介してコンデンサＣ１へ電力を供給する。また、主蓄電装置Ｂ１は、システムメインリレー１０を介して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へも電力を供給する。さらに、主蓄電装置Ｂ１は、昇圧コンバータ２０から電源ラインＰＬ１へ出力される電力を受けて充電される。なお、主蓄電装置Ｂ１として、大容量のキャパシタを用いてもよい。
【００２４】
電圧センサ７２は、主蓄電装置Ｂ１の電圧ＶＢを検出し、その検出した電圧ＶＢをＥＣＵ５０へ出力する。リレーＳＭＲ１は、ＥＣＵ５０からの信号ＳＥ１が活性化されると、電源ラインＰＬ１を主蓄電装置Ｂ１の正極と接続する。リレーＳＭＲ２は、ＥＣＵ５０からの信号ＳＥ２が活性化されると、接地ラインＳＬ１を主蓄電装置Ｂ１の負極と接続する。コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ１との間の電圧変動を平滑化する。電圧センサ７６は、コンデンサＣ１の両端の電圧ＶＬを検出し、その検出した電圧ＶＬをＥＣＵ５０へ出力する。
【００２５】
昇圧コンバータ２０は、コンデンサＣ１から供給される電圧をＥＣＵ５０からの信号ＰＷＣに基づいて昇圧し、その昇圧した電圧をコンデンサＣ２へ供給する。また、昇圧コンバータ２０は、コンデンサＣ２から供給される電圧をＥＣＵ５０からの信号ＰＷＣに基づいて降圧し、その降圧した電圧をコンデンサＣ１へ供給する。
【００２６】
コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間の電圧変動を平滑化する。電圧センサ７８は、コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨを検出し、その検出した電圧ＶＨをＥＣＵ５０へ出力する。
【００２７】
インバータ３０は、ＥＣＵ５０からの信号ＰＷＩに基づいて、コンデンサＣ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ８０へ出力する。また、インバータ３０は、ＥＣＵ５０からの信号ＰＷＩに基づいて、モータジェネレータ８０によって発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサＣ２へ供給する。
【００２８】
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、ＥＣＵ５０からの信号ＣＴＬ１に基づいて、電源ラインＰＬ１から供給される直流電圧を補機系の電圧レベルに降圧し、その降圧した電圧を補機用蓄電装置Ｂ２へ出力する。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、ＥＣＵ５０からの信号ＣＴＬ２に基づいて、補機用蓄電装置Ｂ２から供給される直流電圧を昇圧し、その昇圧した電圧を電源ラインＰＬ１へ出力する。
【００２９】
補機用蓄電装置Ｂ２は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、鉛電池からなる。補機用蓄電装置Ｂ２は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０によって充電される。また、補機用蓄電装置Ｂ２は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ電力を供給する。
【００３０】
ＥＣＵ５０は、電圧センサ７６，７８からそれぞれ電圧ＶＬ，ＶＨを受け、図示されない外部ＥＣＵからモータジェネレータ８０のトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを受ける。そして、ＥＣＵ５０は、これらの信号に基づいて、昇圧コンバータ２０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ２０へ出力する。
【００３１】
また、ＥＣＵ５０は、モータジェネレータ８０のトルク指令値ＴＲおよびモータ電流ならびに電圧ＶＨに基づいて、モータジェネレータ８０を駆動するための信号ＰＷＩを生成し、その生成した信号ＰＷＩをインバータ３０へ出力する。なお、モータジェネレータ８０のモータ電流は、図示されない電流センサによって検出される。
【００３２】
また、ＥＣＵ５０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を駆動するための信号ＣＴＬ１を生成し、その生成した信号ＣＴＬ１を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ出力する。これにより、主蓄電装置Ｂ１からの電力またはモータジェネレータ８０によって発電された電力によって補機用蓄電装置Ｂ２が充電される。
【００３３】
また、ＥＣＵ５０は、イグニッションキー（図示せず）の位置を示す信号ＩＧに基づいてイグニッションキーがＯＮ位置に回動されたと判断すると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を駆動するための信号ＣＴＬ２を生成し、その生成した信号ＣＴＬ２を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ出力する。これにより、システム起動時、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を用いて補機用蓄電装置Ｂ２からコンデンサＣ１が充電（プリチャージ）される。
【００３４】
ここで、ＥＣＵ５０は、後述の方法によりコンデンサＣ１の充電（プリチャージ）を２段階に分けて行ない、１段階目の充電後にリレーＳＭＲ２の溶着診断を実行する。そして、溶着診断終了後、２段階目の充電が実行される。
【００３５】
また、ＥＣＵ５０は、信号ＩＧに基づいてイグニッションキーがＯＦＦ位置に回動されたと判断すると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を駆動するための信号ＣＴＬ１を生成し、その生成した信号ＣＴＬ１を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ出力する。これにより、システム停止時、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を用いてコンデンサＣ１の電荷が補機用蓄電装置Ｂ２へ放電される。
【００３６】
ここで、ＥＣＵ５０は、後述の方法により、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を用いたコンデンサＣ１の放電に併せてリレーＳＭＲ１の溶着診断を実行する。
【００３７】
図２は、図１に示したＥＣＵ５０によるシステム起動時の制御フローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００３８】
図２を参照して、ＥＣＵ５０は、イグニッションキーからの信号ＩＧに基づいて、イグニッションキーがＯＮ位置に回動されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＥＣＵ５０は、イグニッションキーがＯＮ位置に回動されていないと判定すると（ステップＳ１０においてＮＯ）、以降の一連の処理を行なうことなく処理を終了する。
【００３９】
ステップＳ１０においてイグニッションキーがＯＮ位置に回動されたと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、信号ＣＴＬ２を生成して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ出力する。そうすると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が駆動され、補機用蓄電装置Ｂ２からコンデンサＣ１の充電（プリチャージ）が開始される。なお、この時点では、システムメインリレー１０のリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２はいずれもオフしており、主蓄電装置Ｂ１からコンデンサＣ１への電荷の供給は無い。そして、ＥＣＵ５０は、予め設定された電圧Ｖｔｈ１に電圧ＶＬが到達するまで、信号ＣＴＬ２を活性化する（ステップＳ２０）。
【００４０】
ここで、電圧Ｖｔｈ１は、システムメインリレー１０の突入電流仕様に基づいて決定される。具体的には、システムメインリレー１０を損傷させ得る突入電流仕様と回路インピーダンスとによって、システムメインリレー１０を投入可能な電圧ＶＬのレベルを決定できる。そこで、そのリレー投入可能電圧よりも電圧Ｖｔｈ１が高くなるように電圧Ｖｔｈ１が決定される。
【００４１】
電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ１に到達すると、ＥＣＵ５０は、信号ＣＴＬ２を非活性化して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を停止させる（ステップＳ３０）。次いで、ＥＣＵ５０は、信号ＳＥ１を活性化してリレーＳＭＲ１をオンする（ステップＳ４０）。そして、ＥＣＵ５０は、電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ２を上回るか否かを判定する（ステップＳ５０）。ここで、電圧Ｖｔｈ２は、オフされているリレーＳＭＲ２が溶着しているか否かを判定するためのしきい電圧であり、電圧Ｖｔｈ１と電圧ＶＢとの間に設定される。
【００４２】
ステップＳ５０において電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ２以下であると判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、リレーＳＭＲ２は正常にオフされていると判断され、ＥＣＵ５０は、信号ＳＥ２を活性化してリレーＳＭＲ２をオンする（ステップＳ６０）。そうすると、主蓄電装置Ｂ１からコンデンサＣ１へ電荷が供給され、電圧ＶＢまでコンデンサＣ１が充電される。
【００４３】
なお、ステップＳ６０においてリレーＳＭＲ２をオンしても、電圧ＶＬはリレー投入可能電圧よりも高いので（電圧Ｖｔｈ１）、突入電流が発生することはない。なお、ステップＳ６０においてリレーＳＭＲ２をオンする前に、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を駆動してコンデンサＣ１を電圧ＶＢまで充電してもよい。
【００４４】
一方、ステップＳ５０において電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ２を超えたと判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、オフされているリレーＳＭＲ２は溶着していると判断され、ＥＣＵ５０は、リレーＳＭＲ２が異常であると判定する（ステップＳ７０）。
【００４５】
図３は、システム起動時における主要な信号および電圧ＶＬのタイミングチャートである。図３を参照して、時刻ｔ０において、イグニッションキーがＯＮ位置に回動されると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が駆動され、補機用蓄電装置Ｂ２からコンデンサＣ１の充電（プリチャージ）が開始される。
【００４６】
時刻ｔ１において、電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ１に到達すると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が一旦停止され、リレーＳＭＲ１がオンされる。ここで、リレーＳＭＲ２が正常にオフされていれば、主蓄電装置Ｂ１からコンデンサＣ１への電荷の供給は無いので、リレーＳＭＲ１がオンされても電圧ＶＬは上昇しない（実線）。
【００４７】
一方、リレーＳＭＲ２が溶着している場合、リレーＳＭＲ１がオンされると主蓄電装置Ｂ１からコンデンサＣ１へ電荷が供給され、電圧ＶＬが上昇する（点線）。そして、電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ２を上回ると、リレーＳＭＲ２が異常であると判定される。
【００４８】
リレーＳＭＲ２の正常が確定すると、時刻ｔ２においてリレーＳＭＲ２がオンされ、電圧ＶＢまでコンデンサＣ１が充電（プリチャージ）される。
【００４９】
リレーＳＭＲ１の溶着診断は、システム停止時に行なわれる。
図４は、図１に示したＥＣＵ５０によるシステム停止時の制御フローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５０】
図４を参照して、ＥＣＵ５０は、信号ＩＧに基づいて、イグニッションキーがＯＦＦ位置に回動されたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ＥＣＵ５０は、イグニッションキーがＯＦＦ位置に回動されていないと判定すると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、以降の一連の処理を行なうことなく処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ１１０においてイグニッションキーがＯＦＦ位置に回動されたと判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、信号ＳＥ１を非活性化してリレーＳＭＲ１をオフする（ステップＳ１２０）。次いで、ＥＣＵ５０は、信号ＣＴＬ１を生成して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ出力する。そうすると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が駆動され、コンデンサＣ１から補機用蓄電装置Ｂ２への放電が開始される（ステップＳ１３０）。
【００５２】
コンデンサＣ１の放電中、ＥＣＵ５０は、電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ３を下回るか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、電圧Ｖｔｈ３は、オフされているリレーＳＭＲ１が溶着しているか否かを判定するためのしきい電圧であり、電圧ＶＢよりも低いレベルに設定される。
【００５３】
ステップＳ１４０において電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ３を下回ったと判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、リレーＳＭＲ１が正常にオフされていると判断する。そして、コンデンサＣ１が十分に放電されたことを示す電圧δＶを電圧ＶＬが下回ると（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、信号ＣＴＬ１を非活性化して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を停止させる（ステップＳ１６０）。そして、ＥＣＵ５０は、信号ＳＥ２を非活性化してリレーＳＭＲ２をオフし（ステップＳ１７０）、一連の処理を終了する。
【００５４】
一方、ステップＳ１４０において電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ３を下回らないと判定されると（ステップＳ１４０においてＮＯ）、オフされているリレーＳＭＲ１は溶着していると判断され、ＥＣＵ５０は、リレーＳＭＲ１が異常であると判定する（ステップＳ１８０）。そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７０へ処理を進める。
【００５５】
図５は、システム停止時における主要な信号および電圧ＶＬのタイミングチャートである。図５を参照して、時刻ｔ１において、イグニッションキーがＯＦＦ位置に回動されると、リレーＳＭＲ１がオフされる。そして、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が駆動され、コンデンサＣ１から補機用蓄電装置Ｂ２への放電が開始される。
【００５６】
リレーＳＭＲ１が正常にオフされていれば、時刻ｔ１後、電圧ＶＬは低下し、電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ３を下回ると、リレーＳＭＲ１が正常であると判定される。そして、時刻ｔ２において、電圧ＶＬが電圧δＶを下回ると（図示せず）、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が停止され、リレーＳＭＲ２がオフされる。
【００５７】
以上のように、この実施の形態１においては、コンデンサＣ１のプリチャージが２段階に分けられる。そして、第１段階において双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を用いて電圧Ｖｔｈ１までコンデンサＣ１を充電した後、リレーＳＭＲ２の溶着診断が行なわれるので、溶着診断時における主蓄電装置Ｂ１とコンデンサＣ１との電圧差が抑えられ、突入電流の発生が防止される。したがって、この実施の形態１によれば、制限抵抗などのプリチャージ回路を設けることなく、かつ、突入電流を発生させることなく、システムメインリレー１０の溶着診断を行なうことができる。
【００５８】
また、この実施の形態１によれば、システム停止時に双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を用いてコンデンサＣ１の放電を行なうので、迅速にコンデンサＣ１を放電できる。また、補機用蓄電装置Ｂ２に電荷が放電されるので、電力の無駄を抑えることができる。そして、この双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を用いたコンデンサＣ１の放電に併せて、他方のリレーＳＭＲ１の溶着診断を行なうことができる。
【００５９】
［実施の形態２］
この実施の形態２は、システム起動時の溶着判定方法が実施の形態１と異なり、その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６０】
図６は、実施の形態２におけるＥＣＵ５０Ａによるシステム起動時の制御フローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００６１】
図６を参照して、このフローチャートに示される処理は、図２に示した一連の処理において、ステップＳ５０に代えてステップＳ５２，Ｓ５４を含む。すなわち、ステップＳ２０において１段階目のプリチャージが行なわれ、ステップＳ４０においてリレーＳＭＲ１がオンされると、ＥＣＵ５０Ａは、信号ＣＴＬ２を生成して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ出力し、電圧ＶＬが電圧ＶＢに到達するまで信号ＣＴＬ２を活性化する（ステップＳ５２）。
【００６２】
このステップＳ５２における２段階目のプリチャージ時、ＥＣＵ５０Ａは、リレーＳＭＲ１をオンした時刻から電圧ＶＬが電圧ＶＢに到達するまでの時間Δｔを計時する。そして、ＥＣＵ５０Ａは、その時間Δｔが予め設定されたしきい時間ΔＴｔｈよりも短いか否かを判定する（ステップＳ５４）。
【００６３】
このしきい時間ΔＴｔｈは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を用いて電圧Ｖｔｈ１から電圧ＶＢまでコンデンサＣ１を充電する際に予想される充電時間よりも短い時間に設定され、たとえば、時間Δｔの計時誤差を考慮してその誤差分だけ予想充電時間よりも短い時間に設定される。
【００６４】
そして、ステップＳ５４において時間Δｔがしきい時間ΔＴｔｈ以上であると判定されると（ステップＳ５４においてＮＯ）、リレーＳＭＲ２は正常にオフされていると判断され、ＥＣＵ５０Ａは、ステップＳ６０へ処理を進める。
【００６５】
一方、ステップＳ５４において時間Δｔがしきい時間ΔＴｔｈよりも短いと判定されると（ステップＳ５４においてＹＥＳ）、オフされているリレーＳＭＲ２が溶着しているために主蓄電装置Ｂ１からコンデンサＣ１に電荷が供給されて電圧ＶＬが短時間で上昇したものと判断され、ＥＣＵ５０Ａは、ステップＳ７０へ処理を進める。
【００６６】
なお、イグニッションキーがオンされた後、電圧ＶＬが電圧ＶＢに到達するまで連続的にコンデンサＣ１をプリチャージし、電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ１に到達したときにリレーＳＭＲ１をオンさせるようにしてもよいが、リレーＳＭＲ１の動作に遅れがあることを考慮すると、上記のように電圧Ｖｔｈ１までコンデンサＣ１を一旦プリチャージし、リレーＳＭＲ１をオンするとともに２段階目のプリチャージを開始するのが好ましい。
【００６７】
なお、ＥＣＵ５０Ａのその他の機能は、実施の形態１におけるＥＣＵ５０と同じである。
【００６８】
図７は、実施の形態２におけるシステム起動時の主要な信号および電圧ＶＬのタイミングチャートである。図７を参照して、時刻ｔ０において、イグニッションキーがＯＮ位置に回動されると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が駆動され、補機用蓄電装置Ｂ２からコンデンサＣ１の充電（プリチャージ）が開始される。
【００６９】
時刻ｔ１において、電圧ＶＬが電圧Ｖｔｈ１に到達すると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が一旦停止される。そして、時刻ｔ２においてリレーＳＭＲ１がオンされ、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が再び駆動される。ここで、リレーＳＭＲ２が正常にオフされていれば、コンデンサＣ１は双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０によって充電され、時刻ｔ３においてコンデンサＣ１の充電が終了する（実線）。
【００７０】
一方、リレーＳＭＲ２が溶着している場合、リレーＳＭＲ１がオンされると主蓄電装置Ｂ１からコンデンサＣ１へ電荷が供給され、電圧ＶＬが即座に電圧ＶＢまで上昇する（点線）。したがって、リレーＳＭＲ１がオンされてから電圧ＶＬが電圧ＶＢに到達するまでの時間Δｔを計時し、リレーＳＭＲ２が正常のときに通常かかる時間（ｔ３−ｔ２）よりも時間Δｔが著しく短い場合、リレーＳＭＲ２が異常であると判定される。
【００７１】
そして、時刻ｔ３において電圧ＶＬが電圧ＶＢに到達し、リレーＳＭＲ２の正常が確定すると、時刻ｔ４においてリレーＳＭＲ２がオンされる。
【００７２】
以上のように、この実施の形態２においては、コンデンサＣ１のプリチャージを行ないつつリレーＳＭＲ２の溶着診断が行なわれる。すなわち、実施の形態１においては、リレーＳＭＲ２の溶着診断時、コンデンサＣ１のプリチャージは停止され、電圧ＶＬが上昇しないことをもってリレーＳＭＲ２の正常判定が行なわれる。一方、この実施の形態２では、２段階目のプリチャージ時における電圧ＶＬの上昇時間によってリレーＳＭＲ２の溶着診断を行なうので、実施の形態１に比べてシステム起動時間を短縮することができる。
【００７３】
なお、上記の各実施の形態においては、ＥＣＵ５０，５０Ａが電圧ＶＬを監視し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、ＥＣＵ５０，５０Ａから受ける信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２に基づいて動作するものとしたが、ＥＣＵ５０，５０Ａから双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ目標電圧を設定し（電圧Ｖｔｈ１やＶＢなど）、電圧ＶＬがその目標電圧になるように双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が電圧ＶＬを制御してもよい。
【００７４】
また、上記の各実施の形態においては、システム停止時にリレーＳＭＲ１の溶着診断を行なうものとしたが、システム起動時にリレーＳＭＲ２の溶着診断に続いてリレーＳＭＲ１の溶着診断を行なってもよい。但し、リレーＳＭＲ１の溶着診断にはコンデンサＣ１の放電を伴なうので、上記の実施の形態のように、コンデンサＣ１の放電を行なうシステム停止時にリレーＳＭＲ１の溶着診断を併せて行なうのが効率的である。
【００７５】
また、上記の各実施の形態においては、イグニッションキーのＯＮ時にリレーＳＭＲ２の溶着診断を行ない、イグニッションキーのＯＦＦ時にリレーＳＭＲ１の溶着診断を行なうものとしたが、イグニッションキーのＯＮ時にリレーＳＭＲ１の溶着診断を行ない、イグニッションキーのＯＦＦ時にリレーＳＭＲ２の溶着診断を行なってもよい。
【００７６】
また、上記においては、負荷駆動装置１００は、昇圧コンバータ２０を備えるものとしたが、この発明は、昇圧コンバータ２０を備えていない負荷駆動装置にも適用可能である。
【００７７】
なお、上記において、主蓄電装置Ｂ１は、この発明における「直流電源」に対応し、コンデンサＣ１は、この発明における「容量素子」に対応する。また、電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬ１は、それぞれこの発明における「第１の電力ライン」および「第２の電力ライン」に対応し、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２は、それぞれこの発明における「第１のリレー」および「第２のリレー」に対応する。さらに、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、この発明における「双方向コンバータ」に対応し、ＥＣＵ５０，５０Ａは、この発明における「制御装置」に対応する。
【００７８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の実施の形態１による電源制御装置を備える負荷駆動装置の全体ブロック図である。
【図２】図１に示すＥＣＵによるシステム起動時の制御フローチャートである。
【図３】システム起動時における主要な信号および電圧ＶＬのタイミングチャートである。
【図４】図１に示すＥＣＵによるシステム停止時の制御フローチャートである。
【図５】システム停止時における主要な信号および電圧ＶＬのタイミングチャートである。
【図６】実施の形態２におけるＥＣＵによるシステム起動時の制御フローチャートである。
【図７】実施の形態２におけるシステム起動時の主要な信号および電圧ＶＬのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１０  システムメインリレー、２０  昇圧コンバータ、３０  インバータ、４０  双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０，５０Ａ  ＥＣＵ、７２，７６，７８  電圧センサ、８０  モータジェネレータ、１００  負荷駆動装置、Ｂ１  主蓄電装置、Ｂ２  補機用蓄電装置、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２  リレー、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、ＳＬ１，ＳＬ２  接地ライン、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ。
【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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