(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストでありつつ、機械式リレーの動作異常を短時間で判定することができる電源制御装置を提供する。【解決手段】バッテリ３と負荷５との間に設けられ、バッテリ３と負荷５との接続を許容する機械式リレー１０ａ〜１０ｃを用いるものであり、車両に搭載される電源制御装置１であって、機械式リレーをオン状態及びオフ状態の何れか一方に制御する駆動デバイス１３ａ〜１３ｃと、駆動デバイスと、機械式リレーとの間に設けられ、機械式リレーに流れるコイルの電流を検出する電流検出回路１２と、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、機械式リレーの動作異常を判定する異常判定部とを備えたものである。【選択図】図１
2016225132.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、前記バッテリと前記負荷との接続を許容する機械式リレーを用いるものであり、車両に搭載される電源制御装置であって、
前記機械式リレーをオン状態及びオフ状態の何れか一方に制御する駆動デバイスと、
前記駆動デバイスと、前記機械式リレーとの間に設けられ、前記機械式リレーに流れるコイルの電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路の検出結果に基づいて、前記機械式リレーの動作異常を判定する異常判定部と
を備えたことを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記機械式リレーは、
前記バッテリと前記負荷との間の接続状態を、前記オン状態及び前記オフ状態の何れか一方に切り替える接点部と、
前記接点部を制御するコイル巻線と
を備えたものであって、
前記異常判定部は、
前記電流検出回路の検出結果が、前記コイル巻線に電流が流れない旨を示す場合、前記動作異常の原因を、前記コイル巻線の断線にあると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、
前記電流検出回路の検出結果が、前記コイル巻線に電流が流れる旨を示す場合、予め設定された立ち上がり時間にわたり、前記コイル巻線に流れる現在の電流値から前記コイル巻線に流れる直近の電流値を減算した差分電流値に基づいて、前記動作異常の原因が、前記接点部の故障にあるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車又はハイブリッドカー等の車両は、インバータ等のような高電圧負荷が搭載されている。また、車両に搭載されたバッテリと、高電圧負荷との間の接続を制御することにより、高電圧負荷への通電又は遮断を行うものとして、機械式リレーが使用されている。
【０００３】
しかし、機械式リレーは、接点開閉時に発生するアーク、経年劣化、及び振動等により、接点の溶着又はコイル巻線の断線等の不具合が発生することがある。この場合、高電圧バッテリと、高電圧負荷とからなる高電圧回路の遮断ができない状態となる。よって、機械式リレーの動作異常を早期に判定し、車両に乗車しているドライバーに異常を報知することが求められている。
【０００４】
そこで、高電圧負荷を監視しつつ、機械式リレーのオン状態とオフ状態とを切り替えることにより、電圧の変化を検知し、機械式リレーの接点の動作異常を判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３４７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術は、機械式リレーの動作異常を判定する際、負荷側電圧を判定可能なレベルまで、高電圧負荷に並列に接続されたコンデンサを充電又は放電する必要があるため、判定完了までに時間を要する。また、特許文献１に記載の技術においては、電圧監視回路は高電圧回路に搭載される。よって、高電圧回路において、構成部品の耐圧性と、回路の絶縁性とを確保するために、全体として部品点数が多くなる。よって、全体として、回路コスト及び回路面積の増大を招いている。
【０００７】
したがって、特許文献１に記載の技術のような従来技術においては、全体として、高コストになるだけでなく、機械式リレーの動作異常の判定にも時間がかかるものとなっている。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストでありつつ、機械式リレーの動作異常を短時間で判定することができる電源制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電源制御装置は、バッテリと負荷との間に設けられ、前記バッテリと前記負荷との接続を許容する機械式リレーを用いるものであり、車両に搭載される電源制御装置であって、前記機械式リレーをオン状態及びオフ状態の何れか一方に制御する駆動デバイスと、前記駆動デバイスと、前記機械式リレーとの間に設けられ、前記機械式リレーに流れるコイルの電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路の検出結果に基づいて、前記機械式リレーの動作異常を判定する異常判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電源制御装置によれば、機械式リレーに流れるコイル電流を電流検出回路で検出し、その検出結果に基づいて、機械式リレーの動作異常を判定することにより、全体として、少数且つ安価な電子部品で構成することができると共に、充電又は放電を行うための時間を要することがないため、低コストでありつつ、機械式リレーの動作異常を短時間で判定することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電源制御装置において、機械式リレーは、前記バッテリと前記負荷との間の接続状態を、前記オン状態及び前記オフ状態の何れか一方に切り替える接点部と、前記接点部を制御するコイル巻線とを備えたものであって、前記異常判定部は、前記電流検出回路の検出結果が、前記コイル巻線に電流が流れない旨を示す場合、前記動作異常の原因を、前記コイル巻線の断線にあると判定することが好ましい。
【００１２】
この電源制御装置によれば、電流検出結果の検出結果に基づいて、コイル巻線が断線しているか否かを判定することができるため、機械式リレーがオン状態に切り替わった直後のコイル電流の立ち上がり動作の際、動作異常を即時判定することができる。
【００１３】
また、本発明に係る電源制御装置において、前記異常判定部は、前記電流検出回路の検出結果が、前記コイル巻線に電流が流れる旨を示す場合、予め設定された立ち上がり時間にわたり、前記コイル巻線に流れる現在の電流値から前記コイル巻線に流れる直近の電流値を減算した差分電流値に基づいて、前記動作異常の原因が、前記接点部の故障にあるか否かを判定することが好ましい。
【００１４】
この電源制御装置によれば、立ち上がり時間において、電流検出回路の検出結果に基づいて、接点部が故障しているか否かを判定することができるため、機械式リレーがオン状態に切り替わった直後のコイル電流の立ち上がり動作の際、動作異常を即時判定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、機械式リレーに流れるコイル電流を電流検出回路で検出し、その検出結果に基づいて、機械式リレーの動作異常を判定することにより、全体として、少数且つ安価な電子部品で構成することができると共に、充電又は放電を行うための時間を要することがないため、低コストでありつつ、機械式リレーの動作異常を短時間で判定することができる電源制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る電源制御装置１の構成例を示す図である。
【図２】ＣＰＵ１１の機能の構成例を示すブロック図である。
【図３】車両の起動時における電源制御装置１の動作タイミングチャートである。
【図４】コイル電流Ｉｃｏｉｌの変化例を説明する図である。
【図５】電源制御装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施形態に係る電源制御装置１の構成例を示す図である。図１に示すように、電源制御装置１は、バッテリ３と、負荷５との間に設けられ、バッテリ３と負荷５との接続を許容する機械式リレー１０ａ〜１０ｃを用いるものであり、車両に搭載されるものである。
【００１８】
バッテリ３は、安定した直流電圧を供給する直流電源装置である。バッテリ３は、例えば、一次電池、二次電池であって、電気自動車又はハイブリッドカー等のような車両に搭載され、負荷５に高電圧を印加する。負荷５は、車両に搭載され、高電圧で駆動するものであり、例えば、インバータ回路からなる。
【００１９】
機械式リレー１０ａは、接点部２１ａと、コイル巻線２３ａとからなる。接点部２１ａは、バッテリ３と、負荷５との間の接続状態を、オン状態及びオフ状態の何れか一方に切り替えるものである。
【００２０】
コイル巻線２３ａは、接点部２１ａを制御するものである。コイル巻線２３ａは、接点部２１ａとは電気的には絶縁状態であるが、電流が流れることにより、接点部２１ａを作動させ、接点部２１ａを接続状態又は遮断状態に制御する。
【００２１】
機械式リレー１０ａは、第１の経路６に設けられている。第１の経路６は、バッテリ３と、負荷５との間を接続する経路である。よって、機械式リレー１０ａは、システムメインリレー（ＳＭＲＧ）の一つとして動作するものである。
【００２２】
なお、機械式リレー１０ｂ，１０ｃはその構成については機械式リレー１０ａと同様であり、バッテリ３と、負荷５とからなる高電圧回路における配置箇所が異なる。よって、機械式リレー１０ｂ，１０ｃについては、機械式リレー１０ａと同一の構成については同一の符号を付記し、その構成についての説明は省略し、配置箇所についてそれぞれ説明する。
【００２３】
機械式リレー１０ｂは、第２の経路７に設けられている。第２の経路７は、バッテリ３と、負荷５との間を接続する経路であり、機械式リレー１０ｂと、抵抗Ｒとが直列に接続されている。よって、機械式リレー１０ｂは、システムメインリレー（ＳＭＲＰ）の一つとして動作するものであり、抵抗Ｒにより突入電流が抑制される回路構成となっている。
【００２４】
機械式リレー１０ｃは、第３の経路８に設けられている。第３の経路８は、バッテリ３と、負荷５との間を接続する経路である。よって、機械式リレー１０ｃは、システムメインリレー（ＳＭＲＢ）の一つとして動作するものである。
【００２５】
このように、バッテリ３と、負荷５との間には、第１の経路６、第２の経路７、及び第３の経路８が設けられ、それぞれが並列に接続されている。よって、機械式リレー１０ａ〜１０ｃのオン状態とオフ状態とのタイミングを制御することにより、車両の起動時において、絶縁破壊等の不具合が生じることなく、負荷５にバッテリ３の電圧を印加することができる回路構成となっている。
【００２６】
なお、機械式リレー１０ａ〜１０ｃを総称する場合、機械式リレー１０と称する。また、接点部２１ａ〜２１ｃを総称する場合、接点部２１と称する。また、コイル巻線２３ａ〜２３ｃを総称する場合、コイル巻線２３と称する。
【００２７】
次に、電源制御装置１の構成について具体的に説明する。電源制御装置１は、駆動デバイス１３ａ〜１３ｃ、電流検出回路１２、及びＣＰＵ１１等を備える。電源制御装置１は、バッテリ３、負荷５、及び機械式リレー１０からなる高圧回路とは電気的に絶縁状態であって、低電圧側の低圧回路である。
【００２８】
電流検出回路１２は、駆動デバイス１３ａ〜１３ｃと、機械式リレー１０ａ〜１０ｃとの間に設けられ、機械式リレー１０ａ〜１０ｃに流れるコイル電流を検出する。具体的には、電流検出回路１２は、コイル電流Ｉｃｏｉｌを検出し、検出結果を電流値信号としてＣＰＵ１１のＡ／Ｄポートに送信する。電流検出回路１２は、コイル巻線２３ａ〜２３ｃの通電に影響を与えないようにするために、非接触式のセンサが望ましく、例えば、ホール素子を用いたホール式電流センサからなる。
【００２９】
駆動デバイス１３ａは、ＮＰＮ型トランジスタであって、バイポーラトランジスタからなり、機械式リレー１０ａを駆動させるものである。具体的には、駆動デバイス１３ａは、ＣＰＵ１１からの制御信号により、コレクタ−エミッタ間が導通状態となり、コイル巻線２３ａに電流が流れ、接点部２１ａが閉じる。これにより、機械式リレー１０ａはオン状態となる。
【００３０】
駆動デバイス１３ｂ，１３ｃは、駆動デバイス１３ａと同様の構成であるため、その説明については省略する。
【００３１】
次に、ＣＰＵ１１の機能構成について図２〜４を用いて説明する。図２は、ＣＰＵ１１の機能の構成例を示すブロック図である。図３は、車両の起動時における電源制御装置１の動作タイミングチャートである。図４は、コイル電流Ｉｃｏｉｌの変化例を説明する図である。
【００３２】
ＣＰＵ１１は、所定のプログラムを実行することにより、異常判定部１１１及び制御信号生成部１１３を含む機能が実現される。また、異常判定部１１１に含まれる各種機能、具体的には、初期化部２０１、電流値取得部２０２、計時部２０３、電流値判定部２０４、差分演算部２０５、差分判定部２０６、フラグ設定部２０７、立ち上がり時間判定部２０８、フラグ判定部２０９、及び原因判定部２１０についても同様に実現される。
【００３３】
異常判定部１１１は、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、機械式リレー１０の動作異常を判定する。具体的には、異常判定部１１１は、電流検出回路１２の検出結果が、コイル巻線２３に電流が流れない旨を示す場合、すなわち、コイル巻線２３にコイル電流Ｉｃｏｉｌが流れない場合、機械式リレー１０の動作異常の原因を、コイル巻線２３の断線にあると判定する。
【００３４】
また、異常判定部１１１は、電流検出回路１２の検出結果が、コイル巻線２３に電流が流れる旨を示す場合、すなわち、コイル巻線２３にコイル電流Ｉｃｏｉｌが流れる場合、予め設定された立ち上がり時間にわたり、コイル巻線２３に流れる現在の電流値からコイル巻線２３に流れる直近の電流値を減算した差分電流値に基づいて、機械式リレー１０の動作異常の原因が、接点部２１の故障にあるか否かを判定する。
【００３５】
制御信号生成部１１３は、所定のタイミングに応じて、駆動デバイス１３ａ〜１３ｃの何れかに制御信号を出力し、駆動デバイス１３ａ〜１３ｃにより機械式リレー１０ａ〜１０ｃを制御する。
【００３６】
次に、機械式リレー１０に生じる物理現象について説明する。
【００３７】
まず、制御信号生成部１１３により制御信号が駆動デバイス１３に出力され、制御信号がオン状態となる。この結果、コイル巻線２３のインダクタンス成分により電流が徐々に増加する。次に、コイル巻線２３が通電状態となることにより磁力が発生した場合、接点部２１は開状態から閉状態となる。
【００３８】
接点部２１が開状態から閉状態になった場合、機械式リレー１０内部の磁界が変化するため、コイル電流Ｉｃｏｉｌは一旦落ち込む。この後、機械式リレー１０が正常であれば、コイル電流Ｉｃｏｉｌの落ち込みによる電流変化の後、すぐにコイル電流Ｉｃｏｉｌは増加し、コイル巻線２３の抵抗成分に応じた電流値が流れ続ける。
【００３９】
一方、機械式リレー１０のコイル巻線２３が断線等している場合、制御信号がオン状態であったとしても、コイル電流Ｉｃｏｉｌはコイル巻線２３に流れない。よって、コイル電流Ｉｃｏｉｌは０アンペアとなる。
【００４０】
また、接点部２１が溶着等によるオン故障又はオフ故障している場合、接点部２１が動作しないため、上記で説明した電流変化は発生しない。
【００４１】
そこで、上記で説明した機械式リレー１０の物理現象を利用して機械式コイルの動作異常を判定する処理について説明する。
【００４２】
電流検出回路１２で検出されたコイル電流Ｉｃｏｉｌは、電流値信号としてＣＰＵ１１のＡ／Ｄポートに入力され、一定時間ごとに読み込まれる。ＣＰＵ１１は、現在のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）と、過去のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）とを常に比較する。ＣＰＵ１１は、Ｉｃｏｉｌ（ｎ）−Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）がゼロよりも大きければコイル電流Ｉｃｏｉｌが増加傾向にあると判定する。一方、ＣＰＵ１１は、Ｉｃｏｉｌ（ｎ）−Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）がゼロより小さければコイル電流Ｉｃｏｉｌが減少傾向にあると判定する。
【００４３】
機械式リレー１０の接点部２１が正常であれば、機械式リレー１０がオン状態となった後、コイル電流Ｉｃｏｉｌの立ち上がりの過渡状態において、少なくとも１度はコイル電流Ｉｃｏｉｌが減少傾向となることを確認することができる。仮に、予め設定された立ち上がり時間が経過してもコイル電流Ｉｃｏｉｌの落ち込み現象を検出しなかった場合、接点部２１の動作異常、すなわち、接点部２１におけるオフ故障又はオン故障と判定される。
【００４４】
機械式リレー１０の動作異常の判定処理についてより具体的に説明する。
【００４５】
初期化部２０１は、制御信号生成部１１３が駆動デバイス１３に制御信号を出力した場合、各種パラメータを初期化する。電流値取得部２０２は、電流検出回路１２が検出したコイル電流Ｉｃｏｉｌを一定のサンプリング周期で取得する。計時部２０３は、予め設定された立ち上がり時間をカウントする。電流値判定部２０４は、計時部２０３が予め設定された立ち上がり時間をカウント中、コイル電流Ｉｃｏｉｌがゼロとなるか否かを判定する。ここで、コイル電流Ｉｃｏｉｌがゼロとなる場合、原因判定部２１０がその原因を判定する。
【００４６】
差分演算部２０５は、計時部２０３が予め設定された立ち上がり時間をカウント終了するまで、現在のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）と、過去のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）との差分を求める。ここで、過去のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）は、直近のコイル電流Ｉｃｏｉｌである。
【００４７】
差分判定部２０６は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）−コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）がゼロより小さいか否かを判定する。フラグ設定部２０７は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）−コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）がゼロより小さい場合、接点動作フラグを１に設定する。立ち上がり時間判定部２０８は、計時部２０３が予め設定された立ち上がり時間をカウントしたか否かを判定する。原因判定部２１０は、予め設定された立ち上がり時間がカウントされ、経過した場合、機械式リレー１０の動作異常を判定する。ここで、原因判定部２１０は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）がゼロとなる場合には、上記で説明したように、立ち上がり時間判定部２０８の判定結果を待つことなく機械式リレー１０の動作異常を判定する。
【００４８】
原因判定部２１０は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）がゼロであれば、コイル巻線２３の断線の異常と判定する。原因判定部２１０は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）がゼロではないものの、接点動作フラグが１に設定されていなければ、接点部２１に異常があると判定する。
【００４９】
つまり、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）がゼロではない場合、予め設定された立ち上がり時間にわたり、一度でもコイル電流Ｉｃｏｉｌの落ち込み現象が生じていれば、接点部２１に異常がないと判定される。
【００５０】
次に、電源制御装置１の動作の詳細について図５を用いて説明する。図５は、電源制御装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１１において、異常判定部１１１は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）の立ち上がり時間のカウント値ｎの最大値をＮに設定する。ステップＳ１２において、異常判定部１１１は、接点動作フラグ及びカウント値ｎを初期化する。
【００５２】
ステップＳ１３において、異常判定部１１１は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）を取得する。ステップＳ１４において、異常判定部１１１は、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）がゼロでないか否かを判定する。コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）がゼロでない場合、ステップＳ１５に進む。一方、コイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）がゼロである場合、ステップＳ２１に進む。
【００５３】
ステップＳ１５において、異常判定部１１１は、現在のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）から直近のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）を減算した差分電流値がゼロより小さいか否かを判定する。差分電流値がゼロより小さい場合、ステップＳ１６に進む。一方、差分電流値がゼロ以上の場合、ステップＳ１７に進む。
【００５４】
ステップＳ１６において、異常判定部１１１は、接点動作フラグを１に設定する。ステップＳ１７において、異常判定部１１１は、カウント値ｎがＮ以上であるか否かを判定する。カウント値ｎがＮ未満である場合、ステップＳ１８に進む。一方、カウント値ｎがＮ以上である場合、ステップＳ１９に進む。
【００５５】
ステップＳ１８において、異常判定部１１１は、ｎを１だけインクリメントする、つまり、１だけ歩進する。ステップＳ１９において、異常判定部１１１は、接点動作フラグが１であるか否かを判定する。接点動作フラグが１である場合、処理を終了する。一方、接点動作フラグが１でない場合、ステップＳ２０に進む。
【００５６】
ステップＳ２０において、異常判定部１１１は、接点動作の異常判定をし、処理を終了する。ステップＳ２１において、異常判定部１１１は、コイル巻線２３の異常判定をし、処理を終了する。
【００５７】
以上の説明から、本実施形態においては、電源制御装置１は、バッテリ３と、負荷５との接続を許容する機械式リレー１０に流れるコイル電流Ｉｃｏｉｌに基づいて、機械式リレー１０の動作異常を判定する。
【００５８】
具体的には、機械式リレー１０と、機械式リレー１０を駆動させる駆動デバイス１３との間に設けられた電流検出回路１２がコイル電流Ｉｃｏｉｌを検出する。機械式リレー１０は、高電圧側の回路であるが、電流検出回路１２は、低電圧側の回路であるため、高電圧回路における構成部品の耐圧性及び回路の絶縁性を確保する必要がない。よって、電流検出回路１２は、少数且つ安価な電子部品で構成することができる。
【００５９】
また、バッテリ３は高電圧電源であるため、高電圧電源をオン状態又はオフ状態に切り換える機械式リレー１０の特性上、全ての機械式リレー１０ａ〜１０ｃが同時にオン状態に切り替わることはない。よって、電流検出回路１２は、３つの機械式リレー１０ａ〜１０ｃで共用して使用することができる。
【００６０】
また、機械式リレー１０の動作異常は、コイル電流Ｉｃｏｉｌに基づいて判定されるものであるため、充電又は放電を行うための時間を要することがない。よって、機械式リレー１０の動作異常を短時間で判定することができる。
【００６１】
したがって、電源制御装置１は、機械式リレー１０に流れるコイル電流Ｉｃｏｉｌを電流検出回路１２で検出し、その検出結果に基づいて、機械式リレー１０の動作異常を判定することにより、全体として、少数且つ安価な電子部品で構成することができると共に、充電又は放電を行うための時間を要することがないため、低コストでありつつ、機械式リレー１０の動作異常を短時間で判定することができる。
【００６２】
また、電源制御装置１は、電流検出回路１２の検出結果が、コイル巻線２３に電流が流れない旨を示す場合、すなわち、コイル巻線２３が非導通状態である場合、機械式リレー１０の動作異常の原因を、コイル巻線２３の断線にあると判定する。
【００６３】
よって、電源制御装置１は、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、コイル巻線２３が断線しているか否かを判定することができるため、機械式リレー１０がオン状態に切り替わった直後のコイル電流Ｉｃｏｉｌの立ち上がり動作の際、動作異常を即時判定することができる。
【００６４】
したがって、電源制御装置１は、電流検出回路１２の検出結果が、コイル巻線２３に電流が流れない旨を示す場合、機械式リレー１０の動作異常の原因を、コイル巻線２３の断線にあると判定することにより、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、コイル巻線２３が断線しているか否かを判定することができるため、機械式リレー１０がオン状態に切り替わった直後のコイル電流Ｉｃｏｉｌの立ち上がり動作の際、動作異常を即時判定することができる。
【００６５】
また、電源制御装置１は、電流検出回路１２の検出結果が、コイル巻線２３に電流が流れる旨を示す場合、立ち上がり時間にわたり、現在の電流値と、直近の電流値との差分電流値に基づいて、機械式リレー１０の動作異常の原因が、接点部２１の故障にあるか否かを判定する。
【００６６】
よって、電源制御装置１は、立ち上がり時間において、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、接点部２１が故障しているか否かを判定することができるため、機械式リレー１０がオン状態に切り替わった直後のコイル電流Ｉｃｏｉｌの立ち上がり動作の際、動作異常を即時判定することができる。
【００６７】
以上、第１の実施形態に係る電源制御装置１は、バッテリ３と負荷５との間に設けられ、バッテリ３と負荷５との接続を許容する機械式リレー１０を用いるものであり、車両に搭載される電源制御装置１であって、機械式リレー１０をオン状態及びオフ状態の何れか一方に制御する駆動デバイス１３と、駆動デバイス１３と、機械式リレー１０との間に設けられ、機械式リレー１０に流れるコイル電流を検出する電流検出回路１２と、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、機械式リレー１０の動作異常を判定する異常判定部１１１とを備えたものである。
【００６８】
このような構成により、電源制御装置１は、機械式リレー１０に流れるコイル電流Ｉｃｏｉｌを電流検出回路１２で検出し、その検出結果に基づいて、機械式リレー１０の動作異常を判定することにより、全体として、少数且つ安価な電子部品で構成することができると共に、充電又は放電を行うための時間を要することがないため、低コストでありつつ、機械式リレー１０の動作異常を短時間で判定することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る電源制御装置１において、機械式リレー１０は、バッテリ３と負荷５との間の接続状態を、オン状態及びオフ状態の何れか一方に切り替える接点部２１と、接点部２１を制御するコイル巻線２３とを備えたものであって、異常判定部１１１は、電流検出回路１２の検出結果が、コイル巻線２３に電流が流れない旨を示す場合、動作異常の原因を、コイル巻線２３の断線にあると判定するものである。
【００７０】
このような構成により、電源制御装置１は、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、コイル巻線２３が断線しているか否かを判定することができるため、機械式リレー１０がオン状態に切り替わった直後のコイル電流Ｉｃｏｉｌの立ち上がり動作の際、動作異常を即時判定することができる。
【００７１】
また、本実施形態に係る電源制御装置１において、異常判定部１１１は、電流検出回路１２の検出結果が、コイル巻線２３に電流が流れる旨を示す場合、予め設定された立ち上がり時間にわたり、コイル巻線２３に流れる現在のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ）からコイル巻線２３に流れる直近のコイル電流値Ｉｃｏｉｌ（ｎ−１）を減算した差分電流値に基づいて、動作異常の原因が、接点部２１の故障にあるか否かを判定するものである。
【００７２】
このような構成により、電源制御装置１は、立ち上がり時間において、電流検出回路１２の検出結果に基づいて、接点部２１が故障しているか否かを判定することができるため、機械式リレー１０がオン状態に切り替わった直後のコイル電流Ｉｃｏｉｌの立ち上がり動作の際、動作異常を即時判定することができる。
【００７３】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００７４】
例えば、本実施形態において駆動デバイス１３がＮＰＮ型トランジスタからなる一例について説明したが、これに限らず、ＰＮＰ型トランジスタからなるものであってもよい。
【００７５】
また、本実施形態において説明した駆動デバイス１３がバイポーラトランジスタからなる一例について説明したが、これに限らず、駆動デバイス１３がＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ等のような半導体デバイスであってもよく、駆動デバイス１３がワイドバンドギャップ半導体で構成されるものであってもよい。
【００７６】
また、本実施形態において説明した電流検出回路１２が、コイル巻線２３の通電に影響を与えないようにするため、ホール式電流センサ等のような非接触のセンサからなる一例について説明したが、これに限らず、電流検出回路１２がシャント抵抗器のように電流検出用の抵抗を直列に追加する構成であってもよい。
【００７７】
また、本実施形態において説明した各種パラメータ、例えば、接点動作フラグの設定例について説明したが、これに限らず、他の設定方法により処理されるものであってもよい。
【００７８】
また、本実施形態において説明した各種パラメータ、例えば、カウント値ｎが１ずつインクリメントされる一例について説明したが、これに限らず、２ずつ等のように、１とは異なる間隔でインクリメントされるものであってもよく、デクリメントされるものであってもよい。要するに、予め設定された立ち上がり時間を計時できればよい。
【符号の説明】
【００７９】
１      ：電源制御装置
３      ：バッテリ
５      ：負荷
６      ：第１の経路
７      ：第２の経路
８      ：第３の経路
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  ：機械式リレー
１１    ：ＣＰＵ
１２    ：電流検出回路
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  ：駆動デバイス
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  ：接点部
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  ：コイル巻線
１１１  ：異常判定部
１１３  ：制御信号生成部
２０１  ：初期化部
２０２  ：電流値取得部
２０３  ：計時部
２０４  ：電流値判定部
２０５  ：差分演算部
２０６  ：差分判定部
２０７  ：フラグ設定部
２０８  ：立ち上がり時間判定部
２０９  ：フラグ判定部
２１０  ：原因判定部
【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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