(57)【要約】【課題】遮断器の機械的な動作に起因する遮断器の劣化状態を判定することができる車両用制御装置を提供する。【解決手段】一実施形態による車両用制御装置は、変換部と、遮断器と、判定部とを備える。変換部は、集電部を介して得られた電力を、電気車用の電動機の電力に変換する。遮断器は、集電部と変換部の間に設けられる。判定部は、遮断器が動作するまでに遮断器に流れた電流の積算値に応じた係数を当該動作に基づき加算した第１評価値を取得し、第１評価値が予め定められた第１閾値を超えた場合に、遮断器が劣化した状態として判定する。【選択図】図１
2016178772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電部を介して得られた電力を、電気車用の電動機の電力に変換する変換部と、
前記集電部と前記変換部との間に設けられる遮断器と、
前記遮断器が動作するまでに前記遮断器に流れた電流の積算値に応じた係数を当該動作に基づき加算した第１評価値を取得し、前記第１評価値が予め定められた第１閾値を超えた場合に、前記遮断器が劣化した状態として判定する判定部と、
を備えた車両用制御装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記遮断器が開かれた際に前記遮断器に流れた電流の値に応じた係数を加算した第２評価値を取得し、前記第２評価値が予め定められた第２閾値を超えた場合に、前記遮断器が劣化した状態として判定する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記遮断器に流れた電流の電流実効値に基づいて前記係数を得る請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記係数は、前記積算値が大きくなるに従い大きくなる請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記係数は、前記遮断器が遮断された際に前記遮断器に流れる電流の値が大きくなるに従い段階的に大きくなる請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記遮断器は、第１遮断器、第２遮断器、及び第３遮断器の中のいずれかであって、前記第１遮断器の一端は前記集電部に接続され、前記第２遮断器の一端は前記第１遮断器の他端に接続され、前記第２遮断器の他端に直列に接続される抵抗器は前記変換部に接続され、第３遮断器の一端は前記第１遮断器の他端に接続されると共に前記第３遮断器の他端は前記変換部に接続され、
前記第１遮断器を接続した後に第２遮断器を接続し、前記第２遮断器を接続した後に第３遮断器を接続する制御部を更に備える請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
第１遮断器の遮断容量は第３遮断器の遮断容量よりも大きく、且つ第３遮断器の遮断容量は第２遮断器の遮断容量も大きなものであって、前記１評価値及び前記第２評価値で用いられる係数は遮断容量が大きくなるに従い小さくなる請求項６に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の電気車等の電力変換に用いられる車両用制御装置には、一般的に、遮断器（例えば、高速度遮断器（ＨＳＣＢ）、ラインブレーカ（ＬＢ）、真空遮断器（ＶＣＢ）等）が使用されている。このような遮断器は、故障等が生じたときに機械的な動作で電路を遮断する。これにより、電路に流れる電流を遮断する。遮断器は、このような接続／遮断の機械的な動作で劣化する。
【０００３】
しかし、従来、遮断器の劣化状態を判定する方法は、例えば、遮断器の接触抵抗や、遮断器に関する電気データに基づいて行われていた。
【０００４】
一方、このような、従来の方法では、遮断器の機械的な動作が考慮されていなかった。従って、車両用制御装置は、遮断器の機械的な動作に起因する遮断器の劣化状態を判定することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−７３７８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６６３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
遮断器の機械的な動作に起因する遮断器の劣化状態を判定することができる車両用制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態による車両用制御装置は、変換部と、遮断器と、判定部とを備える。変換部は、集電部を介して得られた電力を、電気車用の電動機の電力に変換する。遮断器は、集電部と変換部の間に設けられる。判定部は、遮断器が動作するまでに遮断器に流れた電流の積算値に応じた係数を当該動作に基づき加算した第１評価値を取得し、第１評価値が予め定められた第１閾値を超えた場合に、遮断器が劣化した状態として判定する。  
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による車両用制御装置１の構成の一例を示す図。
【図２】制御部１１０の制御動作の一例を示すタイムチャート。
【図３】遮断器における電流の積算値に基づく係数の一例を示す図。
【図４】遮断器を遮断した際に遮断器に流れる電流値に基づく係数の一例を示す図。
【図５】判定部１２０における第１評価値と閾値Ｔ１との関係の一例を示す図。
【図６】判定部１２０における第２評価値と閾値Ｔ２との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。  
（一実施形態）
図１は、一実施形態による車両用制御装置１の構成の一例を示す図である。車両用制御装置１は、例えば、鉄道車両に搭載される。
【００１０】
車両用制御装置１は、モータ１０と、電力変換部２０と、コンデンサ４０と、電圧検出器５０と、第１遮断器６０と、第２遮断器７０と、第３遮断器８０と、抵抗器９０と、電流検出器１００と、制御部１１０と、判定部１２０と、変更部１３０と、表示部１４０を備えている。
【００１１】
モータ１０は、電気車を走行させるために電気車の車輪を駆動させる。モータ１０は、例えば、三相交流モータであり、永久磁石同期電動機（ＰＭＳＭ）である。
【００１２】
電力変換部２０は、例えば、ゲート指令に基づいて複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることによって、集電部３０を介して架線から得られた直流電力を交流電力（例えば、三相交流電力）へ変換するインバータ回路である。このように、電力変換部２０は、集電部３０を介して得られた電力を、電気車用の電動機１０を駆動するための電力に変換する。コンデンサ４０は、ノイズを低減するために設けられている。
【００１３】
電圧検出器５０は、コンデンサ４０の両端部に接続されており、コンデンサ４０の両端部にかかるコンデンサ電圧Ｖｏを検出する。
【００１４】
遮断器としての第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０のそれぞれは、集電部３０と電力変換部２０との間に設けられる。第１遮断器６０の一端は集電部３０に接続され、その他端は、電流検出器１００を介して第２および第３遮断器７０、８０に接続されている。第２遮断器７０の一端は、第１遮断器６０に接続され、その他端は抵抗器９０を介して電力変換部２０に接続されている。第３遮断器８０の一端は、第１遮断器６０に接続され、その他端が電力変換部２０に接続されている。このように、第２遮断器７０および抵抗器９０は、第１遮断器６０と電力変換部２０との間に直列に接続されている。第３遮断器８０は、第２遮断器７０及び抵抗器９０に対して並列に接続されている。
【００１５】
第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０のそれぞれは、短絡電流などの事故電流を遮断する機能を有する。第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０のそれぞれは、予め定められた定格電流を超える電流が流れた場合、集電部３０と電力変換部２０との間を機械的な動作で電気的に遮断する。第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０それぞれの定格電流は、電力変換部２０に流れる事故電流を遮断するために用いるので、同一にしてよい。また、第１遮断器６０の遮断容量は、第３遮断器８０の遮断容量よりも大きな値を有する。さらに、第３遮断器８０の遮断容量は、第２遮断器７０の遮断容量よりも大きな値を有する。第１遮断器６０は、例えば、高速度遮断機（ＨＳＣＢ：Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒｅａｋｅｒ）である。第２遮断器７０、及び第３遮断器８０は、例えば、ラインブレーカ（ＬＢ：Ｌｉｎｅ  Ｂｒｅａｋｅｒ）である。
【００１６】
ここで、定格電流は、遮断器を開くための基準となる電流値を意味する。このため、遮断器に定格電流より大きい電流が流れた際に、遮断器は開かれる。一方、遮断容量は、遮断器で遮断できる最大電流を意味している。このため、遮断器は、遮断容量を超える電流を遮断することができない。定格電流及び遮断容量は遮断器ごとに予め定められている。なお、遮断器を開くための基準として定格電流を用いてもよく、遮断器を開くための基準としてこの定格電流に所定の値を加えた電流値を用いてもよい。
【００１７】
上述のように集電部３０側に第１遮断器６０が接続され、電力変換部２０側に、第１遮断器６０よりも遮断容量の小さな第２遮断器７０及び第３遮断器８０が接続される。これにより、短絡電流等の過電流に対して第２遮断器７０及び第３遮断器８０のいずれかの遮断容量が不足している場合、第１遮断器６０を遮断することで電路に流れる電流を遮断する。
【００１８】
電力供給を開始するとき、第１遮断器６０及び第２遮断器７０が閉じられ、第３遮断器８０は開かれる。またこのとき、コンデンサ４０は充電されていないので、電圧検出器５０が検出するコンデンサ４０の両端電圧は０ボルトである。このようなコンデンサ４０に低抵抗で電力供給すると、大きな突入電流が流れる。このような突入電流を抑制するために、電力供給を開始するには、第１遮断器６０、第２遮断器７０および抵抗器９０を介して電力をコンデンサ４０に供給する。これにより、コンデンサ４０に突入電流が流れるのを防いでいる。その後、コンデンサ４０の電圧Ｖｏが所定の閾値電圧Ｖｔｈになった時点で、第３遮断器８０が閉じられ、第２遮断器７０は開かれる。通常走行時には、第１および第３遮断器６０，８０を介して電力が電力変換部２０へ供給される。
【００１９】
第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０のそれぞれには、開（Open）／閉（Close）を検知するための補助接点６１、７１、８１が設けられている。各補助接点６１、７１、８１は、開（Open）又は閉（Close）を示す信号Ｓ６１，Ｓ７１、Ｓ８１を出力している。これにより、第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０のそれぞれの開（Open）／閉（Close）が検知され得る。具体的には、制御部１１０は、補助接点６１、７１、８１からの信号Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１がフィードバックあり（電圧印加）のときに、それぞれ接触器６０、７０、７０が閉（Close）であることを検出し、信号Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１がフィードバックなし（無加圧）のときに、それぞれ接触器６０、７０、７０が開（Open）であることを検出する。
【００２０】
また、電流検出器１００は、第１遮断器６０と、第２遮断器７０及び第３遮断器８０の第１遮断器６０側の接続部との間に接続されている。電流検出器１００は、第１遮断器６０に流れる電流値（即ち、第２遮断器７０及び第３遮断器８０に流れる電流値の合計）を検出している。以下、電流検出器１００において検出された電流値を電流値Ｉｍとする。
【００２１】
第３遮断器８０側のインダクタンスは、抵抗器９０を有する第２遮断器７０側と比較して非常に低いので、第２遮断器７０及び第３遮断器８０の双方が接続された場合、第２遮断器７０に流れる電流を０として扱ってもよい。従って、第２遮断器７０及び第３遮断器８０が共に閉じられた状態では、電流検出器１００は、第３遮断器８０に流れる電流を検出していると言ってよい。また、第２遮断器７０及び第３遮断器８０の一方が閉じられた状態では、電流検出器１００は、その一方に流れる電流を検出している。
【００２２】
次に、制御部１１０について図１及び図２を用いて説明する。図１中の制御部１１０は、電流検出器１００からの電流値Ｉｍ、電圧検出器５０からの電圧値Ｖｏ、補助接点６１、７１、８１それぞれが出力する信号Ｓ６１，Ｓ７１、Ｓ８１、制御状態信号ＣＮＴ等を入出力部１０１を介して受け取る。また、制御部１１０は、それらの値や信号に基づいて、入出力部１０１を介して、第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０のそれぞれの開／閉を制御し、並びに、電力変換部２０のスイッチング素子のスイッチング（オン／オフ）を制御する。
【００２３】
制御状態信号ＣＮＴは、例えば、レバーサ（逆転器）の状態を示す信号，マスターコントローラ（主幹制御器）の状態を示す信号等の様々な制御信号および状態信号を含む。レバーサは、電気車の進行方向を制御するために設けられている。レバーサがオン状態のときに、電気車は、力行し、前進または後進することができる。レバーサがニュートラル状態のときに、電気車は、停止しており、あるいは、惰行している。
【００２４】
マスターコントローラは、電気車の速度を制御するために設けられている。マスターコントローラがオン状態のときに、電気車は、力行、または回生することができる。マスターコントローラがニュートラル状態のときに、電気車は、停止しており、あるいは、惰行している。
【００２５】
図２は、制御部１１０の制御動作の一例を示すタイムチャートである。
【００２６】
図２中では、横軸が経過時間であり、第１遮断器６０、第２遮断器７０、及び第３遮断器８０それぞれの開（Open）／閉（Close）のタイミングの例が示されている。
【００２７】
図２中で、先ず、制御部１１０は、第１遮断器６０を接続にする。次に、制御状態信号ＣＮＴに基づいて、レバーサがオン状態であり且つマスターコントローラがオン状態になった時点（ｔ１）から所定時間が経過した時点（ｔ２）に、制御部１１０は、第２遮断器７０を閉じる。この場合、電流検出器１００から得られた電流値Ｉｍは、第１遮断器６０及び第２遮断器７０を流れる電流を示している。
【００２８】
次に、電圧検出器５０で検出されたコンデンサ電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｔｈになった時点（ｔ３）から所定時間が経過した時点（ｔ４）に、制御部１１０は、第３遮断器８０を閉じる。第３遮断器８０が閉じられた後の電流値Ｉｍは、第１遮断器６０及び第３遮断器８０を流れる電流を示している。
【００２９】
次に、第３遮断器８０が閉じられた時点（ｔ４）から所定時間が経過した時点（ｔ５）に、制御部１１０は、第２遮断器７０を開く。図２中のＡは、第３遮断器８０が閉じられたまま第２遮断器７０が開かれた場合を示している。第３遮断器８０が閉じられた状態であるので、第２遮断器７０を開くときは第２遮断器７０に流れる電流はほぼ０である。
【００３０】
次に、コンデンサ電圧Ｖｏが架線電圧に到達した時点（ｔ６）から所定時間が経過した時点（ｔ７）に、制御部１１０は、所定の交流電力を発生させるため、電力変換部２０に対してスイッチング素子をオン／オフ制御するためのゲート指令を出力する。この結果、電力変換部２０での電力変換が開始される。
【００３１】
第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０のそれぞれは、定格電流を超える電流が流れた場合、制御部１１０や図示しない速度センサの異常が検出された場合に、制御部１１０の制御に従い遮断する。例えば、コンデンサ４０を充電する期間（ｔ２〜ｔ４）に、短絡事故などで定格電流を超える電流が流れる場合、第２遮断器７０が遮断される。第２遮断器７０から第３遮断器８０に接続を切替える期間（ｔ４〜ｔ５）は、第２遮断器７０及び第３遮断器８０が接続さているので、定格電流を超える電流が流れた場合、第３遮断器８０が遮断され後に第２遮断器７０が遮断される。ｔ５以降の期間に定格電流を超える電流が流れた場合、第３遮断器８０が遮断される。いずれの場合も、第２遮断器７０及び第３遮断器８０の中の接続されている遮断器の遮断容量を超える電流が流れた場合、第１遮断器６０も遮断される。
【００３２】
また、制御部１１０の動作制御に従い第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０を遮断する場合がある。例えば、電力供給開始時のｔ５の時点で、第２遮断器７０は遮断される。また、パンタグラフ３０が架線から離れるたときに、第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０が遮断される。いずれの場合も、電流値Ｉｍは、第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０の遮断の際に流れる電流を検出している。
【００３３】
図２中のＢは、第３遮断器８０の定格電流以上であり且つ第３遮断器８０の遮断容量未満の電流が流れ、第１遮断器６０は閉じたまま、第３遮断器８０が開かれる場合を示している。この場合、制御部１１０は、第３遮断器８０を開いたことに伴い、電力変換部２０に対するゲート指令の出力を停止する。
【００３４】
続いて、遮断器（第１遮断器６０、第２遮断器７０、または第３遮断器８０）の状態判定について説明する。
【００３５】
図１中の判定部１２０は、記憶部１２１と電流演算部１２２を備える。記憶部１２１は、入出力部１０１を介して電流検出器１００が出力する電流値Ｉｍを時間情報と共に記憶する。また、記憶部１２１は、入出力部１０１を介して補助接点６１、７１、８１それぞれが出力する信号Ｓ６１，Ｓ７１、Ｓ８１を時間情報と共に記憶する。
【００３６】
電流演算部１２２は、記憶部１２１に記憶される情報を用いて、第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０それぞれを流れた電流の積算値を演算する。また、電流演算部１２２は、記憶部１２１に記憶される情報を用いて第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０それぞれが開かれる際に流れた電流の値を取得する。
【００３７】
判定部１２０は、記憶部１２１に記憶される情報及び電流演算部１２２で取得した情報を用いて遮断器の動作回数に基づく評価値を取得（演算）する。ここで、動作回数とは、例えば、遮断器が閉じられた状態から開かれた状態に移行した回数を意味する。判定部１２０は、記憶部１２１に記憶される信号Ｓ６１，Ｓ７１、Ｓ８１に基づいて、それぞれの遮断器が閉（Close）状態から開（Open）状態になる動作時点と回数を取得する。
【００３８】
評価値とは、遮断器の劣化状態を示す値を意味する。評価値の値は、例えば、遮断器の動作回数に基づく演算式であらわされる。評価値としての第１評価値及び第２評価値に関して、後述する。また、判定部１２０は、これらの評価値を用いて遮断器の状態を判定する。
【００３９】
変更部１３０は、状態判定で用いる係数及び閾値の中のいずれかを変更する。例えば、遮断器を交換した場合、遮断器の材質、容量、型などに応じて変更する。これにより、判定部１２０は、遮断器の材質、容量、型などに応じて劣化状態が異なる場合にも、遮断器の劣化状態を示す評価値を得ることが可能である。表示部１４０は、判定部１２０の判定結果を表示する。
【００４０】
次に、判定部１２０で取得される第１評価値に関して図３を用いて詳細に説明する。第１評価値は、遮断器が動作するまでに遮断器に流れた電流の積算値に応じた係数を当該動作に基づき加算した値である。
【００４１】
図３は、遮断器を流れた電流の積算値に基づく係数の一例を示す図である。図３中の横軸は、遮断器の使用を開始したときから遮断器を流れた電流の積算値を示している。図３中の縦軸は、電流積算値に対して得られる係数ｋｎ（ｎは自然数）を示している。電流の積算値が増加するに従い、係数ｋｎの値が大きくなる傾向を示している。これは、電流の積算値が大きくなる程、遮断器の機械的動作で加えられる力に対して遮断器の劣化が進む程度が大きくなるためであると考えられている。
【００４２】
この積算値と係数の関係は、例えば、テーブルとして記憶部１２１に記憶されている。また、電流の積算値に対応する係数ｋｎは、遮断器の材質、容量、型などに応じて変更してもよい。例えば、係数ｋｎの値を遮断器の遮断容量が大きくなるに従い小さくしてもよい。
【００４３】
電流演算部１２２は、記憶部１２１に記憶される情報を用いて第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０それぞれの開／閉状態を取得する。第１遮断器６０及び第２遮断器７０が閉じられ、且つ第３遮断器８０が開かれている場合、電流演算部１２２は、電流値Ｉｍを第１遮断器６０を流れた電流の積算値Ｉ６０、及び第２遮断器７０を流れた電流の積算値Ｉ７０に積算する。
【００４４】
また、第１遮断器６０及び第３遮断器８０が閉じられている場合、電流演算部１２１は、電流値Ｉｍを第１遮断器６０を流れた電流の積算値Ｉ６０、及び第３遮断器８０を流れた電流の積算値Ｉ８０に積算する。電流値Ｉｍは時間情報と共に取得されているので、電流演算部１２１は、時系列に積算値Ｉ６０、Ｉ７０、Ｉ８０［Ａ］のそれぞれを得ることが可能である。
【００４５】
判定部１２０は、記憶部１２１に記憶される情報を用いて第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０それぞれが動作した時点の情報を取得する。これにより、判定部１２０は、例えば、遮断器の動作時点における電流の積算値に対応する係数ｋｎを取得する。  
次に、判定部１２０は、積算値から求めた係数ｋｎ（ｎは自然数）に対応する動作回数Ｎａｎ（ｎは自然数）を乗算し、加算することで第１評価値を取得する。ここで、第１遮断器６０の第１評価値をＨ６０、第２遮断器７０の第１評価値をＨ７０、第３遮断器８０の第１評価値をＨ８０とする。遮断器（第１遮断器６０、第２遮断器７０、または第３遮断器８０）に電流が流れていない場合にも、遮断器（第１遮断器６０、第２遮断器７０、または第３遮断器８０）は、開／閉動作を繰り返す場合がある。このため、係数ｋｎの値は変化しないが、動作回数Ｎａｎは１以上の値をとる場合がある。
【００４６】
これにより、例えば、第１遮断器６０の第１評価値は、Ｈ６０＝（ｋ１＊Ｎａ１＋ｋ２＊Ｎａ２＋…＋ｋｎ＊Ｎａｎ）（ｎは自然数）として演算される。同様に、第２遮断器７０の第１評価値Ｈ７０、第３遮断器８０の第１評価値Ｈ８０も演算される。第１評価値Ｈ６０、Ｈ７０、及びＨ８０のそれぞれは、遮断器の使用時間の経過に伴い増加する。これは、遮断器の電流の積算値及び動作回数が遮断器の使用時間の経過に伴い増加するためである。
【００４７】
次に、判定部１２０にて取得される第２評価値に関して図４を用いて詳細に説明する。第２評価値は、遮断器が開かれた際に遮断器に流れた電流の値に応じた係数を加算した値である。
【００４８】
図４は、遮断器を開かれたた際に、遮断器に流れる電流値に基づく係数の一例を示す図である。図３で示す係数ｋｎ（ｎは自然数）は、電流の積算値に応じて連続的に単調増加するのに対し、図４で示す係数係数ｃｎ（ｎは自然数）は、遮断の際に流れる電流に応じて段階的に単調増加する。
【００４９】
これは、遮断の際に流れる電流の値が大きくなる程、遮断器の機械的動作で加えられる力に対して遮断器の劣化が段階的に進むためであると考えられている。この遮断器に流れる電流値と係数の関係は、例えば、テーブルとして記憶部１２１に記憶されている。電流の値に対応する係数ｃｎを、遮断器の材質、容量、型などに応じて変更してもよい。例えば、係数の値ｃｎを、遮断器の遮断容量が大きくなるに従い小さくしてもよい。
【００５０】
次に、判定部１２０は、電流演算部１２２を用いて第１遮断器６０、第２遮断器７０及び第３遮断器８０それぞれが開かれた際に流れた電流値Ｉｃ６０、Ｉｃ７０、Ｉｃ８０を取得する。ここで、開かれた際に流れた電流とは、開かれる直前に遮断器に流れている電流を意味する。また、判定部１２０は、図４中の点線に示すように、例えば、遮断器が開かれる際の電流の値に対応する係数ｃｎ（ｎは自然数）を取得する。開かれた際に流れる電流の値が０〜５００［Ａ］であれば係数ｃ１＝１．１であり、開かれた際に流れる電流の値が５００〜１０００［Ａ］であれば係数ｃ２＝１．３である。また、同様に、開かれた際に流れる電流の値が１０００〜１５００［Ａ］であればｃ３＝１．５であり、遮断の際に流れる電流の値が１５００〜２０００［Ａ］であればｃ４＝２．０である。
【００５１】
次に、判定部１２０は、係数ｃｎ（ｎは自然数）に対応する遮断回数Ｎｂｎ（ｎは自然数）を乗算し、加算することで第２評価値を取得する。第１遮断器６０の第２評価値をＨｃ６０、第２遮断器７０の第２評価値をＨｃ７０、第３遮断器８０の第２評価値をＨｃ８０とする。例えば、第１遮断器６０の第２評価値は、Ｈｃ６０＝（ｃ１＊Ｎｂ１＋ｃ２＊Ｎｂ２＋ｃ３＊Ｎｂ３＋ｃ４＊Ｎｂ４）として演算される。遮断回数Ｎｂｎ（ｎは自然数）は、遮断器に電流が流れていない場合の遮断回数を含んでもよい。同様に、第２遮断器７０の第２評価値Ｈｃ７０、第３遮断器８０の第２評価値Ｈｃ８０も演算される。第２評価値Ｈｃ６０、Ｈｃ７０、及びＨｃ８０のそれぞれは、遮断器の使用時間の経過に伴い増加する。これは、遮断回数が遮断器の使用時間の経過に伴い増加するためである。
【００５２】
判定部１２０の判定処理に関して詳細に説明する。先ず、第１評価値を用いた判定処理について説明する。図５は、判定部１２０における第１評価値と閾値Ｔ１との関係の一例を示す図である。図５の横軸は、経過時間を示しており、横軸は第１評価値の値を示している。図５に示すように、判定部１２０は、第１評価値が予め定められた閾値Ｔ１を超えた場合に、遮断器が劣化した状態として判定する。また、第１評価値が予め定められた閾値Ｔ１を超えた場合に、遮断器に故障が発生する故障予兆の状態として判定してもよい。
【００５３】
これにより、例えば、第１遮断器６０の第１評価値であるＨ６０＞Ｔ１のとき、判定部１２０は、判定結果に基づくアラームを表示部１４０に表示させる。同様にＨｃ７０，及びＨｃ８０のそれぞれが閾値Ｔ１を超えたときに、判定部１２０は、判定結果に基づくアラームを表示部１４０に表示させる。また、閾値Ｔ１を、遮断器の材質、容量、型などに応じて変更してもよい。
【００５４】
次に、第２評価値を用いた判定処理について説明する。図６は、判定部１２０における第２評価値と閾値Ｔ２との関係の一例を示す図である。図６の横軸は、経過時間を示しており、縦軸は、第２評価値の値を示している。図６に示すように、判定部１２０は、第２評価値が予め定められた閾値Ｔ２を超えた場合に、遮断器が劣化した状態として判定する。また、第２評価値が予め定められた閾値Ｔ２を超えた場合に、遮断器に故障が発生する故障予兆の状態として判定してもよい。
【００５５】
これにより、例えば、第１遮断器６０の第２評価値であるＨｃ６０＞Ｔ２のとき、判定部１２０は、判定結果に基づくアラームを表示部１４０に表示させる。同様にＨｃ７０、及びＨｃ８０のそれぞれが閾値Ｔ２を超えたときに、判定部１２０は、判定結果に基づくアラームを表示部１４０に表示させる。また、閾値Ｔ２を、遮断器の材質、容量、型などに応じて変更してもよい。このように、判定部１２０は、２種類の評価値を用いて、遮断器の劣化状態を判定することが可能である。例えば、いずれかの評価値が閾値を超えた場合にアラームを出すことが可能である。
【００５６】
判定部１２０は、遮断器に流れた電流の電流実効値に基づいて、係数を得るように構成してもよい。電流実効値を用いることで、集電部３０から取得する電力が交流である場合にも遮断器の判定処理を行うことが可能である。
【００５７】
以上説明したように、一実施形態によれば、遮断器の機械的な動作を起因とする遮断器の劣化状態を判定することができる。
【００５８】
以上、一実施形態を説明したが、この実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００５９】
１  車両用制御装置、１０  電動機、２０  電力変換部、３０  集電部、４０  コンデンサ、５０  電圧検出器、６０  第１遮断器、７０  第２遮断器、８０  第３遮断器、９０  抵抗器、１００  電流検出器、１１０  制御部、１２０  判定部、１３０  変更部、  １４０  表示部
【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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【図６】
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