(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、
上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、
走行用モータの駆動回路を冷却するための冷却系と、
上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却系の駆動部を強制的に作動状態とする手段とを備え、
上記コンタクタ、上記走行用モータ、及び上記冷却系を近接して配設したことを特徴とする電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【請求項２】
電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、
上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、
上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、
上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、
上記冷却ファンを手動でＯＮ，ＯＦＦするモードと、上記冷却ファンを自動的にＯＮ，ＯＦＦするモードとに切り換え可能な切り換えスイッチとを備えたことを特徴とする電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【請求項３】
上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度に応じて設定する手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【請求項４】
上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度の時間変化に応じて設定する手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【請求項５】
上記コンタクタに、上記コンタクタの作動を確認するための補助接点を設け、この補助接点による上記コンタクタの作動状態に基づいて上記冷却ファンの作動を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【請求項６】
電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、
上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、
上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、
上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、
上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度に応じて設定する手段とを備えたことを特徴とする電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【請求項７】
電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、
上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、
上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、
上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、
上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度の時間変化に応じて設定する手段とを備えたことを特徴とする電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【請求項８】
電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、
上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、
上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、
上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、
上記コンタクタに、上記コンタクタの作動を確認するための補助接点を設け、この補助接点による上記コンタクタの作動状態に基づいて上記冷却ファンの作動を制御する手段とを備えたことを特徴とする電気自動車のコンタクタ異常監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度上昇による異常を監視する電気自動車のコンタクタ異常監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気自動車においては、動力用の高電圧バッテリとモータ制御器との間やモータ制御器と走行用モータとの間の電気的な接続に電磁開閉器であるコンタクタを使用し、車両停止時にはコンタクタの接点を開として車両停止時の安全を確保するとともに無駄な電力の浪費を防止するようにしている。
【０００３】
すなわち、図１７に示すように、一般に、電気自動車の動力用高電圧ラインでは、高圧バッテリであるメインバッテリ５０にメインコンタクタ５１を介してモータ制御器５２が接続され、このモータ制御器５２にモータコンタクタ５３を介して走行用モータ５４が接続されており、メインコンタクタ５１及びモータコンタクタ５３には、一般電装品や制御用電源となる低電圧電源であるサブバッテリ５５から電源が供給され、アクセル踏み込み量を示すアクセル信号や変速機のシフト位置を示すシフト信号等に基づいてモータ制御器５２を制御する走行制御コントローラ５６によって開閉制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、市街地走行等で、走行／停止を繰り返すような場合、コンタクタの開閉が頻繁に行われることになり、コンタクタの励磁コイルへの通電回数が頻繁となり、通電開始時に励磁コイルに流れる突入電流によって励磁コイル温度が上昇しやすくなる。
【０００５】
この場合、コンタクタ自体は、防塵、防水のためケースによって密閉されることが多く、一度温度が上昇すると放熱に時間を要する。従って、コンタクタの開閉が頻繁に行われると、励磁コイル温度が異常に上昇し、コイル電流が減少して接点機構を駆動するだけの起磁力がなくなり、接点切り換えが不能となって作動不良となる虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度上昇による異常を監視し、コンタクタの作動不良発生を未然に防止することのできる電気自動車のコンタクタ異常監視装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、走行用モータの駆動回路を冷却するための冷却系と、上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却系の駆動部を強制的に作動状態とする手段とを備え、上記コンタクタ、上記走行用モータ、及び上記冷却系を近接して配設したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、上記冷却ファンを手動でＯＮ，ＯＦＦするモードと、上記冷却ファンを自動的にＯＮ，ＯＦＦするモードとに切り換え可能な切り換えスイッチとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度に応じて設定する手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度の時間変化に応じて設定する手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、上記コンタクタに、上記コンタクタの作動を確認するための補助接点と、この補助接点による上記コンタクタの作動状態に基づいて上記冷却ファンの作動を制御する手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度に応じて設定する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、上記冷却ファンのファン回転数を、上記コンタクタの温度の時
【００１４】
請求項８記載の発明は、電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度を検出する手段と、上記コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、上記コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発する手段と、上記コンタクタを冷却するための冷却ファンと、上記コンタクタに異常発生の可能有りと判断したとき、上記冷却ファンを自動的に作動させる手段と、上記コンタクタに、上記コンタクタの作動を確認するための補助接点を設け、この補助接点による上記コンタクタの作動状態に基づいて上記冷却ファンの作動を制御する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
すなわち、電気自動車の動力用高電圧ラインに介装したコンタクタ、走行用モータ、及び走行用モータの駆動回路を冷却するための冷却系を近接して配設し、コンタクタの温度が規定温度を超えたとき、コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発すると共に冷却系の駆動部を強制的に作動状態とする。
【００１８】
また、コンタクタを冷却するための冷却ファン、及び、この冷却ファンを手動でＯＮ，ＯＦＦするモードと自動的にＯＮ，ＯＦＦするモードとに切り換え可能な切り換えスイッチを備え、コンタクタの温度が規定温度を超えたときには、コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して警報を発すると共に、冷却ファンを自動的に作動させるようにしても良い。
【００１９】
冷却ファンのファン回転数は、コンタクタの温度に応じて設定しても良く、コンタクタの温度の時間変化に応じて設定しても良い。さらに、コンタクタに作動を確認するための補助接点を設け、この補助接点によるコンタクタの作動状態に基づいて冷却ファンの作動を制御するようにしても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施の第１形態に係わり、図１はシステムの概略構成図、図２はコンタクタ異常監視ルーチンのフローチャートである。
【００２１】
図１において、符号１は、電気自動車の走行用モータであり、高圧バッテリであるメインバッテリ５を電源としてモータ制御器３によって駆動され、その回転が図示しない駆動系に伝達される。本形態においては、上記走行用モータ１は３相交流誘導電動機であり、モータ用電磁開閉器であるモータコンタクタ２の接点２ａ，２ｂ，２ｃを介してインバータからなる上記モータ制御器３に接続され、このモータ制御器３が主電磁開閉器であるメインコンタクタ４の接点４ａ，４ｂを介して上記メインバッテリ５に接続されている。
【００２２】
上記メインバッテリ５は、例えば、公称１２Ｖの鉛バッテリからなる単位電池を２８個直列に接続し、公称３３６Ｖの組電池として形成されるものであり、車両の走行中、上記走行用モータ１からの回生電力によって充電され、バッテリ容量が規定値より低下した場合、図示しない充電器を介して充電される。
【００２３】
また、上記メインバッテリ５にはＤＣ／ＤＣコンバータ６が接続され、このＤＣ／ＤＣコンバータ６を介してサブバッテリ７を充電するようになっている。このサブバッテリ７は、例えば公称１２Ｖの鉛バッテリであり、図示しない各種補機類、表示器等の電装品、車両制御用の各種機器、及び、上記両コンタクタ２，４に対する電源として使用される。図においては、上記モータコンタクタ２の励磁コイル２ｄ及びメインコンタクタ４の励磁コイル４ｃへ上記サブバッテリ７から電源が供給され、走行制御コントローラ８によって開閉制御される。
【００２４】
上記走行制御コントローラ８は、車両制御やモータ制御等を分散処理する複数のマイクロコンピュータからなるコントローラであり、図示しないイグニッションスイッチからの信号及び変速機のシフト位置を検出するセンサからのシフト信号に基づく上記モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の開閉制御、アクセルぺダル踏み込み量を検出するセンサからのアクセル信号及び上記シフト信号に基づく上記モータ制御器３を介した上記走行用モータ１の速度制御、図示しないバッテリコントローラからの信号に基づく上記ＤＣ／ＤＣコンバータ６による上記サブバッテリ７の充電制御、その他、各種補機類の制御、メータ類の表示制御等を行う。
【００２５】
ここで、上記走行制御コントローラ８による上記モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の開閉制御は、図示しないイグニッションスイッチからの信号によってイグニッションスイッチがＯＮされたことが検出されたとき、メインコンタクタ４の励磁コイル４ｃが通電されて接点４ａ，４ｂが閉じ、上記メインバッテリ５と上記モータ制御器３とが電気的に接続される。
【００２６】
そして、変速機のシフト位置がＤ（ドライブ）位置あるいはＲ（後退）位置であることを示すシフト信号の入力によってモータコンタクタ２の励磁コイル２ｄが通電されて接点２ａ，２ｂ，２ｃが閉となり、上記モータ制御器３に上記走行用モータ１が電気的に接続されて走行可能状態となる。
【００２７】
一方、上記走行制御コントローラ８に入力されるシフト信号が変速機のシフト位置がＮ（ニュートラル）位置であることを示す信号であるときには、上記モータコンタクタ２の励磁コイル２ｄが非通電とされて接点２ａ，２ｂ，２ｃが開となり、上記走行用モータ１と上記モータ制御器３とが電気的に遮断され、車両停止時の安全性を確保するとともにメインバッテリ５の消耗を防止する。
【００２８】
この場合、上記モータコンタクタ２の励磁コイル２ｄ、上記メインコンタクタ４の励磁コイル４ｃには、それぞれ、サーミスタ等からなる温度センサ９，１０がそれぞれ取り付けられており、上記走行制御コントローラ８では、これらの温度センサ９，１０からの信号に基づいて上記モータコンタクタ２及び上記メインコンタクタ４の励磁コイル温度を監視する。そして、モータコンタクタ２あるいはメインコンタクタ４の励磁コイル温度が規定温度を超えたとき、警告灯１１を点灯して運転者に警告を発し、温度上昇によるコイル電流の減少によって励磁コイルの起磁力が不足し、作動不良となることを未然に回避する。
【００２９】
以下、上記走行制御コントローラ８によるモータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の異常監視処理について、図２のフローチャートに従って説明する。
【００３０】
図２のコンタクタ異常監視ルーチンは所定時間毎に実行され、まず、ステップS51で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度を読み込み、ステップS52で、各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べる。この規定温度は、温度上昇によって励磁コイル電流が低下し、作動不良を起こしやすい温度であり、予めコンタクタの特性を考慮して定められている。
【００３１】
そして、モータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないときには、上記ステップS52からルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているとき、コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して上記ステップS52からステップS53へ進み、警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００３２】
この警告灯１１の点灯により、コンタクタの作動不良によって走行不能となる虞があることが事前に運転者に知らされ、運転者は変速機のＮ／Ｄ位置とＲ位置との切り換えを控えてコンタクタの開閉を控える等して路上での突然の走行不能を避けることができ、コンタクタの励磁コイルを冷ますために安全地帯まで車両を移動する等の処置を取ることができる。
【００３３】
尚、警告灯１１に代えてブザー等を用い、コンタクタの異常を警報音等によって運転者に知らせるようにしても良い。
【００３４】
図３及び図４は本発明の実施の第２形態に係わり、図３はシステムの概略構成図、図４はコンタクタ異常監視ルーチンのフローチャートである。
【００３５】
本形態は、前述の第１形態に対し、コンタクタの励磁コイル温度に代えて励磁コイル電流を監視するものであり、図３に示すように、モータコンタクタ２の励磁コイル２ｄと走行制御コントローラ８とを接続するライン、メインコンタクタ４の励磁コイル４ｃと走行制御コントローラ８とを接続するラインに、それぞれ電流センサ１２，１３が介装されている。
【００３６】
上記電流センサ１２，１３は、ホール素子あるいはセンシング抵抗等による電流センサであり、上記電流センサ１２，１３からの信号が走行制御コントローラ８に入力され、モータコンタクタ２の励磁コイル２ｄに流れるコイル電流、メインコンタクタ４の励磁コイル４ｃに流れるコイル電流が検出される。
【００３７】
本形態のコンタクタ異常監視ルーチンは図４に示され、このルーチンでは、ステップS61で電流センサ１２，１３からの信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル電流及びメインコンタクタ４の励磁コイル電流を読み込み、ステップS62で、各励磁コイル電流が規定電流より低下していないかを調べる。この規定電流は、前述の第１形態におけるコンタクタの異常発生可能性の判定基準である規定温度での励磁コイル電流に相当するものである。
【００３８】
そして、モータコンタクタ２の励磁コイル電流及びメインコンタクタ４の励磁コイル電流が共に規定電流より低下していないときには、上記ステップS62からルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル電流が規定電流より低下しているとき、コンタクタに異常発生の可能性有りと判断して上記ステップS62からステップS63へ進み、警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００３９】
本形態では、コンタクタの励磁コイル電流を検出するため、より直接的にコンタクタの異常発生可能性を判断することができ、より的確にコンタクタの作動不良によって走行不能となる虞があることを運転者に報知することができる。
【００４０】
尚、本形態では、温度センサは用いず、電流センサによってコンタクタの異常発生可能性を判断しているが、温度センサ及び電流センサの両者を用いるようにしても良い。
【００４１】
図５は本発明の実施の第３形態に係わり、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャートである。
【００４２】
本形態は、前述の第１形態あるいは第２形態に対し、コンタクタに異常発生の可能性有りと判断したとき、警告灯１１の点灯による運転者への警告に加えてコンタクタの励磁コイル電源電圧を上昇させ、コンタクタの作動を確保するものである。
【００４３】
尚、以下の各形態においては、コンタクタの異常発生の可能性を判断する際、コンタクタの励磁コイル温度を検出する例で代表するものとする。
【００４４】
本形態のコンタクタ異常監視ルーチンでは、ステップS101で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度を読み込み、次いで、ステップS102で、各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べると、モータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないときには、そのままルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているとき、ステップS102からステップS103へ進む。
【００４５】
ステップS103では、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧を制御する指示値を変更してサブバッテリ７の充電上問題の無い範囲でＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧を上昇させる。例えば、１３．５Ｖでサブバッテリ７を充電する通常の状態から、１４．５Ｖでサブバッテリ７を充電するためＤＣ／ＤＣコンバータ６への制御指示値を変更し、次いで、ステップS104へ進んで警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００４６】
これにより、運転者が警告灯１１の点灯によってコンタクタの異常温度上昇を知り、コンタクタの励磁コイルを冷ますために安全地帯まで車両を移動する等の必要な措置を取る場合に対し、モータコンタクタ２の励磁コイル２ｄ及びメインコンタクタ４の励磁コイル４ｃに対する作動電源電圧が上昇してコンタクタを確実に作動させることができ、車両の走行を確保することができる。
【００４７】
図６は本発明の実施の第４形態に係わり、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャートである。
【００４８】
本形態は、前述の第１形態あるいは第２形態に対し、コンタクタに異常発生の可能性有りと判断したとき、警告灯１１の点灯による運転者への警告に加え、モータ出力トルクを低下させてコンタクタの冷却環境を向上させるものである。
【００４９】
本形態のコンタクタ異常監視ルーチンでは、ステップS201で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度を読み込み、次いで、ステップS202で、各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べると、モータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないときには、そのままルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているときには、ステップS203へ進んでモータ制御器３へ出力するモータ出力トルク指示値を、走行用モータ１の出力トルクが小さくなるよう変更し、ステップS204で警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００５０】
すなわち、モータコンタクタ２やメインコンタクタ４は、その役割から走行用モータ１やモータ制御器（インバータ）３といった発熱体の近辺に設置されるのが一般的であり、モータ制御器３への指示値を変更してモータ出力トルクを小さくすることで、走行用モータ１やモータ制御器３自体の発熱を抑えてコンタクタの雰囲気温度を低下させる。
【００５１】
これにより、コンタクタ内部の励磁コイルを冷却しやすくなり、しかも、モータ出力トルクを低下させるため、運転者が運転操作中に警告灯１１の点灯に気が付かないような場合でも異常が生じたことを確実に認識させることでき、コンタクタの作動不良による走行不能を未然に回避するための措置を取らせることができる。
【００５２】
図７及び図８は本発明の実施の第５形態に係わり、図７はシステムの概略構成図、図８はコンタクタ異常監視ルーチンのフローチャートである。
【００５３】
本形態は、水冷式の冷却システムを有する電気自動車に対し、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４を冷却系に近接して配置することで、コンタクタの冷却効果を得るものである。
【００５４】
すなわち、本形態では、図７に示すように、冷却ポンプ１４によって冷却水を循環し、走行用モータ１及びモータ制御器３を冷却する冷却系１５に、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４を冷却効果の得られる範囲で近接して配置する。
【００５５】
本形態のコンタクタ異常監視ルーチンでは、図８のステップS301で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度を読み込み、次いで、ステップS302で、各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べる。
【００５６】
そして、モータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないときには、上記ステップS302からルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているときには、上記ステップS302からステップS303へ進んで冷却ポンプ１４を強制的に作動させ、ステップS304で警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００５７】
これにより、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の冷却効果が向上し、励磁コイル温度が一定温度以上になったとき、速やかに冷却することができる。
【００５８】
尚、この場合、上記ステップS303での冷却ポンプ１４の作動とともに、前述の第３形態でのコンタクタの励磁コイル電源電圧を上昇させる処理（図５のステップS103）、あるいは、第４形態でのモータ出力トルクを低下させる処理（図６のステップS203）を併用して実施しても良く、コンタクタの冷却をより促進することができる。
【００５９】
図９及び図１０は本発明の実施の第６形態に係わり、図９はシステムの概略構成図、図１０はコンタクタ異常監視ルーチンのフローチャートである。
【００６０】
本形態は、前述の第１〜４形態に対し、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４に、励磁コイル冷却のための冷却ファンを追加するものである。
【００６１】
すなわち、図９に示すように、モータコンタクタ２、メインコンタクタ４に、それぞれ冷却ファン１６，１７を配設し、これらの冷却ファン１６，１７にサブバッテリ７から電源を供給し、切り換えスイッチ２０を介して走行制御コントローラ８に接続する。上記冷却ファン１６，１７は、例えば、コンタクタのケースに通気孔を設けてコンタクタの励磁コイルに直接送風可能なよう配置しても良く、あるいは、コンタクタのケースを熱伝導性の良い部材で構成し、ケース全体に風を当てて冷却するよう配置しても良い。
【００６２】
上記切り換えスイッチ２０は、上記冷却ファン１６，１７に対応する２回路の手動スイッチで、３段階に切り換え可能であり、接点１８ａ，１９ａが閉のポジションに切り換えられたとき、サブバッテリ７から冷却ファン１６，１７に電源が供給されて常時ＯＮとなり、接点１８ｂ，１９ｂが閉のポジションに切り換えられたとき、冷却ファン１６，１７が常時ＯＦＦとなる。また、接点１８ｃ，１９ｃが閉のポジションに切り換えられると、走行制御コントローラ８によって冷却ファン１６，１７を自動的にＯＮ，ＯＦＦするモードとなる。
【００６３】
上記切り換えスイッチ２０が自動モードのポジションに切り換えられているときには、基本的に、図１０のコンタクタ以上監視ルーチンによって冷却ファン１６，１７の作動が制御される。
【００６４】
このルーチンでは、ステップS401で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度を読み込み、次いで、ステップS402で、各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べる。
【００６５】
そして、モータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないときには、そのままルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているとき、上記ステップS402からステップS403へ進んで規定温度を超えたコンタクタの冷却ファンを作動させて送風し、ステップS404で警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００６６】
本形態では、冷却ファンによってコンタクタを強制的に冷却するため、コンタクタの励磁コイルを冷ますために安全地帯まで車両を移動する等の処置を取るまでもなく、コンタクタの作動不良による路上での突然の走行不能を回避することができる。万一、コンタクタの作動不良が発生した場合においても、短時間のうちに正常状態に復帰することができる。
【００６７】
この場合においても、上記ステップS403での冷却ファンの作動とともに、第３形態でのコンタクタの励磁コイル電源電圧を上昇させる処理（図５のステップS103）、あるいは、第４形態でのモータ出力トルクを低下させる処理（図６のステップS203）を併用して実施しても良く、コンタクタの冷却をより促進することができる。
【００６８】
また、コンタクタの励磁コイル温度が上昇していても、コンタクタの開閉を伴うような運転をしない場合には、切り換えスイッチ２０によって手動で冷却ファン１６，１７を強制的にＯＦＦ状態とすることができるため、サブバッテリ７の消耗を防止することができる。
【００６９】
図１１及び図１２は本発明の実施の第７形態に係わり、図１１はコンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート、図１２はファン回転数設定の説明図である。
【００７０】
本形態は、上述の第６形態に対し、コンタクタの励磁コイル温度に応じて冷却ファンの回転数制御を行うものである。
【００７１】
すなわち、本形態では、図１１に示すように、ステップS501で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度を読み込み、次いで、ステップS502で、各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べる。
【００７２】
そして、モータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないときには、上記ステップS502からルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているとき、上記ステップS502からステップS503へ進んで、規定温度を超えたコンタクタの冷却ファンに対するファン回転数を設定する。
【００７３】
このファン回転数の設定は、例えば、図１２に示すように、予め励磁コイル温度に応じてファン回転数を設定したマップを参照することで行われ、励磁コイル温度が高温であってもコンタクタが作動不能温度に達するまでに余裕がある場合には、ファン回転数を低くし、励磁コイル温度がより上昇してコンタクタの作動不能温度に近接した場合には、ファン回転数を高くする。
【００７４】
そして、上記ステップS503で冷却ファンのファン回転数を設定した後、ステップS504へ進んで規定温度を超えたコンタクタの冷却ファンを設定回転数で作動させて送風すると、ステップS505で、コンタクタの励磁コイル温度が先のステップS502における規定温度よりも高い第２の規定温度を超えたか否かを調べる。その結果、第２の規定温度を超えていないときには、ルーチンを抜け、第２の規定温度を超えたとき、ステップS505からステップS506へ進んで警告灯１１を点灯し、ルーチンを抜ける。
【００７５】
この場合、上記ステップS505を省略し、冷却ファンの作動とともに警告灯１１を点灯するようにしても良いが、上記ステップS505を追加して冷却ファンの作動温度よりも警告灯１１の点灯温度を高くすることにより、コンタクタの励磁コイル温度が規定温度を超えて冷却ファンを作動させた後、コンタクタの励磁コイル温度が低下したときには、警告灯１１を点灯せず、冷却ファンを作動させた後もコンタクタの励磁コイル温度が上昇を続けてコンタクタの作動不能温度に近づいたとき、初めて警告灯１１を点灯するようにすることで、運転者にコンタクタの作動不良を回避するための余計な負担を与えることを防止することができる。
【００７６】
本形態では、コンタクタの励磁コイル温度に応じて冷却ファンの回転数を細かく設定するため、サブバッテリ７の消耗をより効果的に抑えながら、コンタクタの作動不良を未然に回避することができる。
【００７７】
本形態においても、上記ステップS504での冷却ファンの作動とともに、第３形態でのコンタクタの励磁コイル電源電圧を上昇させる処理（図５のステップS103）、あるいは、第４形態でのモータ出力トルクを低下させる処理（図６のステップS203）を併用して実施しても良く、コンタクタの冷却をさらに強力なものとして確実にコンタクタの作動不良を回避することができる。
【００７８】
図１３及び図１４は本発明の実施の第８形態に係わり、図１３はコンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート、図１４はファン回転数設定の説明図である。
【００７９】
本形態は、上述の第６形態における冷却ファンの回転数制御を、更に緻密化したものである。
【００８０】
すなわち、本形態では、図１３に示すように、ステップS601で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度を読み込み、次いで、ステップS602で、今回の励磁コイル温度と前回読み込んだ励磁コイル温度との差から励磁コイル温度の時間変化分を演算すると、ステップS603で各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べる。
【００８１】
そして、モータコンタクタ２の励磁コイル温度及びメインコンタクタ４の励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないときには、上記ステップS602からルーチンを抜け、モータコンタクタ２及びメインコンタクタ４の少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているとき、上記ステップS602からステップS603へ進んで、規定温度を超えたコンタクタの冷却ファンに対するファン回転数を設定する。
【００８２】
このファン回転数の設定は、例えば、図１４に示すように、励磁コイル温度の時間変化分に応じて予めファン回転数を設定したマップを参照することで行われ、現状の励磁コイル温度が比較的高くとも自然放熱等によって温度が下降傾向にある場合には、急激な冷却を避けてファン回転数を低くし、現状の励磁コイル温度が比較的低くとも温度が上昇傾向にあり、コンタクタの作動不能温度に近接する虞がある場合には、これ以上の温度上昇を抑えるため、ファン回転数を高く設定する。
【００８３】
そして、冷却ファンのファン回転数を設定した後、ステップS604へ進んで規定温度を超えたコンタクタの冷却ファンを設定回転数で作動させて送風し、ステップS605で、コンタクタの励磁コイル温度が先のステップS603における規定温度よりも高い第２の規定温度を超えたか否かを調べ、第２の規定温度を超えていないときにはルーチンを抜け、第２の規定温度を超えたとき、ステップS606で警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００８４】
本形態では、コンタクタの温度と、その温度上昇率を考慮して冷却ファンの回転数を設定するため、サブバッテリ７の電力消費を最小限におさえながら、冷却ファンを使用してコンタクタの作動不良を防止することができる。
【００８５】
本形態においても、上記ステップS504での冷却ファンの作動とともに、第３形態でのコンタクタの励磁コイル電源電圧を上昇させる処理（図５のステップS103）、あるいは、第４形態でのモータ出力トルクを低下させる処理（図６のステップS203）を併用して実施しても良く、コンタクタの冷却をさらに強力なものとして確実にコンタクタの作動不良を回避することができる。
【００８６】
図１５及び図１６は本発明の実施の第９形態に係わり、図１５はシステムの概略構成図、図１６はコンタクタ異常監視ルーチンのフローチャートである。
【００８７】
本形態は、前述の第６形態に対し、動作状態をモニタするための補助接点をコンタクタに追加し、この補助接点によるコンタクタの動作状態に応じて冷却ファン１６，１７の作動を制御するものである。
【００８８】
図１５に示すように、本形態のモータコンタクタ２Ａ、メインコンタクタ４Ａは、上述の各形態におけるモータコンタクタ２、メインコンタクタ４に、それぞれ、補助接点２ｅ，４ｄを追加した構成となっており、各補助接点２ｅ，４ｄの一方がサブバッテリ７に接続され、他方が走行制御コントローラ８に断続されている。
【００８９】
各補助接点２ｅ，４ｄは、他の接点と同時に開閉動作を行うようになっており、各補助接点２ｅ，４ｄの開閉動作が走行制御コントローラ８で検出され、その動作状態から各コンタクタ２Ａ，４Ａの動作状態が判断される。
【００９０】
本形態のコンタクタ異常監視ルーチンでは、図１６のステップS701で温度センサ９，１０の信号に基づいてモータコンタクタ２Ａの励磁コイル温度及びメインコンタクタ４Ａの励磁コイル温度を読み込み、次いで、ステップS702で、各励磁コイル温度が規定温度を超えていないかを調べる。
【００９１】
そして、モータコンタクタ２Ａの励磁コイル温度及びメインコンタクタ４Ａの励磁コイル温度が共に規定温度を超えていないとき、上記ステップS702からステップS703へ進んでモータコンタクタ２Ａの補助接点２ｅ及びメインコンタクタ４Ａの補助接点４ｄが正常であるか否かを調べ、モータコンタクタ２Ａの補助接点２ｅ及びメインコンタクタ４Ａの補助接点４ｄが共に正常であるときには、ステップS704で冷却ファン１６，１７を停止状態としてルーチンを抜ける。
【００９２】
また、上記ステップS703でモータコンタクタ２Ａの補助接点２ｅ及びメインコンタクタ４Ａの補助接点４ｄの少なくとも一方が異常であるときには、励磁コイルの発熱でない他の原因、例えば、接点機構の機械的な作動不良等が発生していると判断されるため、上記ステップS703からステップS705へ進み、他の異常処理、例えば、前述の第３形態で説明したコンタクタの励磁コイル電源電圧を上昇させて接点機構に対する駆動力を増加させる等の処理を行い、ステップS709で警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００９３】
一方、上記ステップS702でモータコンタクタ２Ａ及びメインコンタクタ４Ａの少なくとも一方の励磁コイル温度が規定温度を超えているときには、上記ステップS702からステップS706へ進み、規定温度を超えたコンタクタの補助接点が正常であるか否かを調べる。
【００９４】
そして、規定温度を超えたコンタクタの補助接点が正常であるとき、上記ステップS706からステップS707へ進んで規定温度を超えたコンタクタの冷却ファンを低速で回転させ、ステップS709で警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。また、規定温度を超えたコンタクタの補助接点が異常であるときには、上記ステップS706からステップS708へ進んで規定温度を超えたコンタクタの冷却ファンを高速で回転させ、ステップS709で警告灯１１を点灯してルーチンを抜ける。
【００９５】
これにより、コンタクタが正常時と異常時とで冷却ファンの回転数を可変でき、コンタクタの励磁コイル温度が規定温度を超えても未だ作動不良となっていないときには、冷却ファンを低速回転させてサブバッテリ７の消耗を抑えるとともにファン回転音の発生を軽減し、コンタクタの励磁コイル温度が規定温度を超えて作動不良となったとき、冷却ファンを高速回転させて早急に正常状態に復帰させることができる。
【００９６】
尚、上記ステップS708で冷却ファンを高速で回転させるとき、前述の第３形態でのコンタクタの励磁コイル電源電圧を上昇させる処理（図５のステップS103）、あるいは、第４形態でのモータ出力トルクを低下させる処理（図６のステップS203）を併用することにより、コンタクタの冷却をより促進して短時間に正常状態に復帰させることが可能となる。
【００９７】
以上説明したように本発明によれば、動力用高電圧ラインに介装したコンタクタの温度が規定温度を超え、コンタクタに異常発生の可能性有りと判断したとき、警報を発して運転者に警告し、さらには、コンタクタの冷却等の作動確保のための処理を行うため、コンタクタの作動不良発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係わり、システムの概略構成図
【図２】同上、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図３】本発明の実施の第２形態に係わり、システムの概略構成図
【図４】同上、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図５】本発明の実施の第３形態に係わり、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図６】本発明の実施の第４形態に係わり、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図７】本発明の実施の第５形態に係わり、システムの概略構成図
【図８】同上、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図９】本発明の実施の第６形態に係わり、システムの概略構成図
【図１０】同上、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図１１】本発明の実施の第７形態に係わり、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図１２】同上、ファン回転数設定の説明図
【図１３】本発明の実施の第８形態に係わり、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図１４】同上、ファン回転数設定の説明図
【図１５】本発明の実施の第９形態に係わり、システムの概略構成図
【図１６】同上、コンタクタ異常監視ルーチンのフローチャート
【図１７】従来システムの概略構成図
【符号の説明】
１        …走行用モータ
２，４    …コンタクタ
８        …走行制御コントローラ
９，１０  …温度センサ
１１      …警告灯
１２，１３…電流センサ
１６，１７…冷却ファン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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