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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-43289(P2015-43289A)
(43)【公開日】2015年3月5日
(54)【発明の名称】リレー回路の診断装置及び診断方法
(51)【国際特許分類】
H01H 47/00 20060101AFI20150206BHJP
H01H 9/54 20060101ALI20150206BHJP
B60L 3/00 20060101ALN20150206BHJP
【ＦＩ】
H01H47/00 C
H01H9/54 C
B60L3/00 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2013-174679(P2013-174679)
(22)【出願日】2013年8月26日
(71)【出願人】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000237592
【氏名又は名称】富士通テン株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】391008559
【氏名又は名称】株式会社トランストロン
(74)【代理人】
【識別番号】100092978
【弁理士】
【氏名又は名称】真田 有
(74)【代理人】
【識別番号】100112678
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 雅久
(72)【発明者】
【氏名】米崎 圭一
(72)【発明者】
【氏名】中村 慎二
(72)【発明者】
【氏名】宮本 政樹
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 順
(72)【発明者】
【氏名】西島 和俊
(72)【発明者】
【氏名】小倉 洋介
【テーマコード（参考）】
5G034
5H125
【Ｆターム（参考）】
5G034AA02
5G034AA16
5G034AC01
5G034AC09
5H125AA01
5H125AC12
5H125BC01
5H125CD04
5H125EE13
5H125EE26
5H125EE68
(57)【要約】
【課題】リレー回路の異常を迅速に検出できるようにする。【解決手段】リレー回路の一例は、負荷回路３０及び４０の両端を接続するコンデンサＣと、直流電源５０と負荷回路３０及び４０との間の各電源ラインに設けられた第１及び第２のメインリレー８１及び８２と、第１のメインリレー８１に対して並列に設けられた、第１の抵抗Ｒ１とプリチャージリレー８３との直列回路と、負荷回路３０及び４０の両端を接続する第２の抵抗Ｒ２と、を備える。そして、第１のメインリレー８１及びプリチャージリレー８３を共にＯＮに制御し、且つ、第２のメインリレー８２をＯＦＦに制御して、前記負荷回路に無効電流を流すディスチャージ処理を実施する。当該ディスチャージ処理において、電圧センサ７０によって検出されたコンデンサＣの両端電圧と、ディスチャージ処理を等価的に表した抵抗値とに基づいて、第１の抵抗Ｒ１の異常を検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直流電源から直流電圧の供給を受ける負荷回路と、
前記負荷回路の両端を接続するコンデンサと、
前記直流電源の正側の端子と前記負荷回路の一端との間の電源ラインに設けられた第１のメインリレーと、
前記直流電源の負側の端子と前記負荷回路の他端との間の電源ラインに設けられた第２のメインリレーと、
前記第２のメインリレーに対して並列に設けられた、第１の抵抗とプリチャージリレーとの直列回路と、
前記負荷回路の両端を接続する第２の抵抗と、を備えたリレー回路の診断装置であって、
前記コンデンサの両端電圧を検出する電圧センサと、
前記各リレーのＯＮ／ＯＦＦを所定のシーケンスに従って制御するリレー制御部と、
前記リレー制御部が前記第１のメインリレー及び前記プリチャージリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御して、メモリに格納された値の無効電流量で前記負荷回路に無効電流を流すディスチャージ処理を実施するシーケンスにおいて、前記電圧センサで検出された前記両端電圧と、前記ディスチャージ処理を等価的に表した抵抗値とに基づいて、前記第１の抵抗の異常を検出する判定部と、
を備えた、リレー回路の診断装置。
前記負荷回路の両端を接続するコンデンサと、
前記直流電源の正側の端子と前記負荷回路の一端との間の電源ラインに設けられた第１のメインリレーと、
前記直流電源の負側の端子と前記負荷回路の他端との間の電源ラインに設けられた第２のメインリレーと、
前記第２のメインリレーに対して並列に設けられた、第１の抵抗とプリチャージリレーとの直列回路と、
前記負荷回路の両端を接続する第２の抵抗と、を備えたリレー回路の診断装置であって、
前記コンデンサの両端電圧を検出する電圧センサと、
前記各リレーのＯＮ／ＯＦＦを所定のシーケンスに従って制御するリレー制御部と、
前記リレー制御部が前記第１のメインリレー及び前記プリチャージリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御して、メモリに格納された値の無効電流量で前記負荷回路に無効電流を流すディスチャージ処理を実施するシーケンスにおいて、前記電圧センサで検出された前記両端電圧と、前記ディスチャージ処理を等価的に表した抵抗値とに基づいて、前記第１の抵抗の異常を検出する判定部と、
を備えた、リレー回路の診断装置。
【請求項2】
前記判定部は、
前記リレー制御部が、前記各メインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記プリチャージリレーをＯＦＦに制御したシーケンスから前記前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御するシーケンスと、前記プリチャージリレー及び前記第１のメインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御したシーケンスから前記プリチャージリレーをＯＦＦに制御するシーケンスと、前記プリチャージリレー及び前記第１のメインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御したシーケンスから前記プリチャージリレーをＯＦＦに制御するシーケンスとのそれぞれにおいて、前記両端電圧の状態変化に基づいて前記各リレーのいずれが溶着しているかを判定する、請求項１に記載のリレー回路の診断装置。
前記リレー制御部が、前記各メインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記プリチャージリレーをＯＦＦに制御したシーケンスから前記前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御するシーケンスと、前記プリチャージリレー及び前記第１のメインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御したシーケンスから前記プリチャージリレーをＯＦＦに制御するシーケンスと、前記プリチャージリレー及び前記第１のメインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御したシーケンスから前記プリチャージリレーをＯＦＦに制御するシーケンスとのそれぞれにおいて、前記両端電圧の状態変化に基づいて前記各リレーのいずれが溶着しているかを判定する、請求項１に記載のリレー回路の診断装置。
【請求項3】
前記判定部は、
前記リレー制御部が、前記プリチャージリレー及び前記第１のメインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御するシーケンスにおいて、前記両端電圧が所定の電圧範囲に入っていない場合に、前記第１の抵抗に異常があると判定する、請求項１又は２に記載のリレー回路の診断装置。
前記リレー制御部が、前記プリチャージリレー及び前記第１のメインリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御するシーケンスにおいて、前記両端電圧が所定の電圧範囲に入っていない場合に、前記第１の抵抗に異常があると判定する、請求項１又は２に記載のリレー回路の診断装置。
【請求項4】
前記コンデンサに蓄積された電荷又は前記直流電源からの電荷が前記負荷回路を経由してディスチャージされる期間をシーケンス毎に制御するディスチャージ期間制御部を備えた、請求項１〜３のいずれか１項に記載のリレー回路の診断装置。
【請求項5】
前記前記コンデンサに蓄積された電荷又は前記直流電源からの電荷が前記負荷回路を経由してディスチャージされる量をシーケンス毎に制御するディスチャージ電流量制御部を備え、
前記判定部は、
前記ディスチャージ電流量制御部によって異なるディスチャージ電流量に制御されたシーケンス間の前記両端電圧の変化に基づいて、前記放電抵抗の異常とディスチャージの異常とを切り分けて判定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のリレー回路の診断装置。
前記判定部は、
前記ディスチャージ電流量制御部によって異なるディスチャージ電流量に制御されたシーケンス間の前記両端電圧の変化に基づいて、前記放電抵抗の異常とディスチャージの異常とを切り分けて判定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のリレー回路の診断装置。
【請求項6】
前記判定部は、
ディスチャージ中に前記両端電圧がディスチャージを抵抗で模擬したときの抵抗値と前記コンデンサの容量値とに応じた電圧に降下するか否かを判定することで、前記コンデンサの容量値異常を検出する、請求項５に記載のリレー回路の診断装置。
ディスチャージ中に前記両端電圧がディスチャージを抵抗で模擬したときの抵抗値と前記コンデンサの容量値とに応じた電圧に降下するか否かを判定することで、前記コンデンサの容量値異常を検出する、請求項５に記載のリレー回路の診断装置。
【請求項7】
直流電源から直流電圧の供給を受ける負荷回路と、前記負荷回路の両端を接続するコンデンサと、前記直流電源の正側の端子と前記負荷回路の一端との間の電源ラインに設けられた第１のメインリレーと、前記直流電源の負側の端子と前記負荷回路の他端との間の電源ラインに設けられた第２のメインリレーと、前記第２のメインリレーに対して並列に設けられた、第１の抵抗とプリチャージリレーとの直列回路と、前記負荷回路の両端を接続する第２の抵抗と、を備えたリレー回路の診断方法であって、
前記第１のメインリレー及び前記プリチャージリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御して、メモリに格納された値の無効電流量で前記負荷回路に無効電流を流すディスチャージ処理を実施し、
前記ディスチャージ処理において、電圧センサによって検出された前記コンデンサの両端電圧と、前記ディスチャージ処理を等価的に表した抵抗値とに基づいて、前記第１の抵抗の異常を検出する、リレー回路の診断方法。
前記第１のメインリレー及び前記プリチャージリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御して、メモリに格納された値の無効電流量で前記負荷回路に無効電流を流すディスチャージ処理を実施し、
前記ディスチャージ処理において、電圧センサによって検出された前記コンデンサの両端電圧と、前記ディスチャージ処理を等価的に表した抵抗値とに基づいて、前記第１の抵抗の異常を検出する、リレー回路の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リレー回路の診断装置及び診断方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車やハイブリッド自動車においては、例えば２００Ｖ以上の電圧で、しかも大電流を流すことのできる直流電源が使用される。そのため、保安などの目的で、直流電源を使用しないときには、インバータやモータなどの負荷回路から直流電源を完全に切り離すために、リレー接点が電源ラインに設けられる。
【0003】
しかし、リレー接点は、ＯＮ／ＯＦＦされる際に放電が生じて溶着する場合がある。このような溶着を診断する技術の一例として、下記の特許文献１及び２に記載された技術が知られている。
【0004】
特許文献１には、モータのコイルを用いてコンデンサに蓄積されている電荷の放電を行なうシステムにおける不具合を判定するシステムが記載されている。このシステムでは、放電開始後におけるインバータの両端電圧の時間に対する勾配に基づいて、放電が正常に行なわれたか、モータコイルに異常があるか、放電抵抗に異常があるかを、それぞれ判定することができる。
【0005】
一方、特許文献２には、リレー接点の溶着の検出方法及び装置が記載されている。この検出方法（装置）では、直流電源の正負側の各電源ラインに設けられた第１及び第２のメインリレーと、第１のメインリレーの接点に対して並列に設けられ、抵抗と接点からなるプリチャージリレーと、に対し、シーケンス（ＯＮ／ＯＦＦ）制御を実施する。そして、当該シーケンス制御において、負荷回路の両端電圧が低下するか否かを確認することで、第１及び第２のメインリレーのいずれが溶着しているかを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０００−２７８８０２号公報
【特許文献2】国際公開第ＷＯ２００４／０８８６９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、リレー溶着が生じると、インバータの両端電圧に変化が生じないため、リレー溶着が生じていることを知ることはできても、溶着しているリレーを特定することができない。
【0008】
これに対し、特許文献２に記載の技術では、第１及び第２のメインリレーのいずれが溶着しているかを判断できる。しかし、プリチャージリレーを成す抵抗（プリチャージ抵抗）の抵抗値よりも負荷回路の抵抗値の方がはるかに大きいとき、負荷回路の両端電圧の低下速度が遅いため、迅速な診断ができない。
【0009】
例えば、プリチャージ抵抗の抵抗値が３００Ωであるのに対し、負荷回路（放電抵抗）の抵抗値が１６０ｋΩである場合には、負荷回路を通じた放電に時間がかかるため、迅速な診断ができない。別言すると、特許文献２に記載の技術では、診断に要する時間がプリチャージ抵抗と放電抵抗の各抵抗値の比率に依存してしまう。
【0010】
また、特許文献２に記載の技術では、メインリレーのいずれが溶着しているかを判断できるに留まっており、回路部品の異常（例えば、プリチャージ抵抗の異常）までは検出できない。
【0011】
本発明の目的の１つは、リレー回路の異常を迅速に検出できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明のリレー回路の診断装置の一態様は、直流電源から直流電圧の供給を受ける負荷回路と、前記負荷回路の両端を接続するコンデンサと、前記直流電源の正側の端子と前記負荷回路の一端との間の電源ラインに設けられた第１のメインリレーと、前記直流電源の負側の端子と前記負荷回路の他端との間の電源ラインに設けられた第２のメインリレーと、前記第２のメインリレーに対して並列に設けられた、第１の抵抗とプリチャージリレーとの直列回路と、前記負荷回路の両端を接続する第２の抵抗と、を備えたリレー回路の診断装置であって、前記コンデンサの両端電圧を検出する電圧センサと、前記各リレーのＯＮ／ＯＦＦを所定のシーケンスに従って制御するリレー制御部と、前記リレー制御部が前記第１のメインリレー及び前記プリチャージリレーを共にＯＮに制御し、且つ、前記第２のメインリレーをＯＦＦに制御して、メモリに格納された値の無効電流量で前記負荷回路に無効電流を流すディスチャージ処理を実施するシーケンスにおいて、前記電圧センサで検出された前記両端電圧と、前記ディスチャージ処理を等価的に表した抵抗値とに基づいて、前記第１の抵抗の異常を検出する判定部と、を備える。
【発明の効果】
【0013】
リレー回路の抵抗の異常を迅速に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第１実施形態に係る車両（乗り物）のモータ駆動システムに着目した構成例を示すブロック図である。
【図5】ディスチャージ電流値に対するディスチャージ抵抗値の変化の一例を示すグラフである。
【図9】シーケンス＃１〜＃６における、キャパシタＣの両端電圧（Ｃ電圧）の時間変化、各リレーのＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、及び、ディスチャージ電流量の変化を例示する図である。
【図10】シーケンス＃１〜＃６における、キャパシタＣの両端電圧（Ｃ電圧）の時間変化、各リレーのＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、及び、ディスチャージ電流量の変化を例示する図である。
【図11】シーケンス＃１〜＃６開始前にプリチャージリレーが溶着していた場合における、キャパシタＣの両端電圧（Ｃ電圧）の時間変化、各リレーのＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、及び、ディスチャージ電流量の変化を例示する図である。
【図12】第１実施形態に係るシーケンス＃１〜＃５を説明するフローチャートである。
【図13】第１実施形態に係るシーケンス＃５及び＃６を説明するフローチャートである。
【図14】第２実施形態に係るシーケンス＃１〜＃５を説明するフローチャートである。
【図15】第２実施形態に係るシーケンス＃５及び＃６を説明するフローチャートである。
【図16】第２実施形態に係るシーケンス＃１〜＃６における、キャパシタＣの両端電圧（Ｃ電圧）の時間変化、各リレーのＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、及び、ディスチャージ電流量の変化を例示する図である。
【図17】第２実施形態において正側のメインリレーが溶着していた場合における、キャパシタＣの両端電圧（Ｃ電圧）の時間変化、各リレーのＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、及び、ディスチャージ電流量の変化を例示する図である。
【図18】第３実施形態を説明するフローチャートである。
【図19】第４実施形態に係るシーケンス＃１〜＃５を説明するフローチャートである。
【図20】第４実施形態に係るシーケンス＃５及び＃６を説明するフローチャートである。
【図21】第４実施形態に係るシーケンス＃１〜＃６における、キャパシタＣの両端電圧（Ｃ電圧）の時間変化、各リレーのＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、及び、ディスチャージ電流量の変化を例示する図である。
【図22】第５実施形態に係るシーケンス＃１〜＃５を説明するフローチャートである。
【図23】第５実施形態に係るシーケンス＃５及び＃６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】
【0015】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
【0016】
（第１実施形態）図１は、第１実施形態に係る車両（乗り物）のモータ駆動システムに着目した構成例を示すブロック図である。図１に示すモータ駆動システム１は、例示的に、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）等の次世代自動車に用いられる。モータ駆動システム１は、例示的に、車両制御ユニット（Vehicle Control Unit：ＶＣＵ）１０、モータ制御ユニット（Motor Control Unit：ＭＣＵ）２０、インバータ３０、三相モータ４０、及び、リチウムイオンバッテリ（ＬｉＢ）５０を備える。
【0017】
ＶＣＵ１０は、図示を省略したアクセルセンサ及びブレーキセンサにより得られたアクセルセンサ信号及びブレーキセンサ信号に基づいてＭＣＵ２０にトルク指令値等の走行制御信号を与えることにより車両の走行を制御する。例えば、ＶＣＵ１０は、アクセルセンサ信号に基づく走行トルクの算出や回生指示、ブレーキセンサ信号に基づく回生エネルギー量の算出、指示、ドライバビリティの制御等を行なう。
【0018】
ＭＣＵ２０は、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）等によりＶＣＵ１０と通信可能に接続されている。ＭＣＵ２０は、ＶＣＵ１０からＳＰＩ通信により与えられた走行制御信号に基づいてインバータ３０を制御することで、三相モータ４０に与えられる駆動電力を制御する。
【0019】
例えば、ＭＣＵ２０は、三相モータ４０のトルクがＶＣＵ１０からのトルク指令値に合致するように、トルク指令値と、三相モータ４０に備えられた角度センサ（レゾルバ）及び電流センサ６０のセンサ信号とに基づいて三相モータ４０をフィードバック制御する。
【0020】
インバータ３０は、ＬｉＢ５０から電源電圧（バッテリ電圧：Ｖ１）を受け、ＭＣＵ２０からの駆動電力制御に応じた、三相モータ４０の駆動電圧を生成し、三相交流にて駆動電力を三相モータ４０に供給する。例示的に、インバータ３０は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子とフリーホイールダイオードとを逆並列接続したＩＧＢＴモジュールを用いて構成される。
【0021】
図１では、例示的に、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の上アームを成す３つのＩＧＢＴ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨと、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の下アームを成す３つのＩＧＢＴ素子ＵＬ，ＶＬ，ＷＬと、が備えられている。６つのＩＧＢＴ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬのゲート電圧がＭＣＵ２０から個々に制御されることにより、三相モータ４０に与えられる三相交流の駆動電力が制御される。
【0022】
なお、インバータ３０は、ＬｉＢ５０から受けているバッテリ電圧（ＶＤＣ）を絶縁アンプにより検出し、検出したＶＤＣをインバータ電圧としてＭＣＵ２０に供給する。ＭＣＵ２０は、インバータ電圧をＶＣＵ１０に例えばＳＰＩ通信により通知することができ、これにより、ＶＣＵ１０は、例えばインバータ電圧異常を検出（監視）することができる。
【0023】
また、インバータ３０の正負両端には、キャパシタ（コンデンサ）Ｃ及び抵抗Ｒ２が並列に接続されている。キャパシタＣは、平滑用のキャパシタであり、ＬｉＢ５０からインバータ３０への入力電圧の変動を抑制する。抵抗Ｒ２は、第１のメインリレー及びプリチャージリレーがともにＯＮ、かつ、第２のメインリレーがＯＦＦのときに、抵抗（プリチャージ抵抗）Ｒ１とともに、ＬｉＢ５０からのバッテリ電圧（Ｖ１）の分圧比を決定する。詳細については後述する。
【0024】
三相モータ４０は、車両の駆動源の一例であり、既述のレゾルバや電流センサ６０が設けられる。なお、インバータ３０及び三相モータ４０は、負荷回路の一例である。
【0025】
ＬｉＢ５０は、直流電源の一例であり、例示的に、２００Ｖ以上（例えば３００Ｖ等）の直流電圧をインバータ３０に印加する。ＬｉＢ５０の正側の端子とインバータ３０の一方の端子との間の電源ラインには、第１のメインリレー（ＬＩＢ Ｐ）８１が設けられている。また、ＬｉＢ５０の負側の端子とインバータ３０の他方の端子との間の電源ラインには、第２のメインリレー（ＬＩＢ Ｎ）８２が設けられている。これらのメインリレー８１及び８２がともにＯＮに制御されると、ＬｉＢ５０からインバータ３０へ電力が供給される。各メインリレー８１及び８２がともにＯＦＦに制御されると、ＬｉＢ５０がインバータ３０及び三相モータ４０から電気的に切り離される。
【0026】
また、第２のメインリレー８２に対して、抵抗（プリチャージ抵抗）Ｒ１とプリチャージリレー（ＬＩＢ ＰＲＥ）８３との直列回路が並列に接続されている。なお、プリチャージ抵抗Ｒ１が第１の抵抗の一例であり、既述の抵抗Ｒ２が第２の抵抗の一例である。プリチャージリレー８３は、各メインリレー８１及び８２をともにＯＮに制御する際、正側のメインリレー８１がＯＮ制御された後、負側のメインリレー８２がＯＮ制御される前に、ＯＮ制御される。これにより、キャパシタＣへの充電電流が抵抗Ｒ１を通じて流れることになり、キャパシタＣが徐々に充電される。したがって、負側のメインリレー８２をＯＮ制御しても、キャパシタＣへの大きな突入電流は発生せず、メインリレー８１及び／又は８２が溶着することを防止することができる。
【0027】
上記のＬｉＢ５０、抵抗Ｒ１及びＲ２、キャパシタＣ、及び、各リレー８１〜８３は、リレー回路の一例を成す。
【0028】
各リレー８１〜８３のＯＮ／ＯＦＦは、それぞれ、例示的に、ＶＣＵ１０から与えられる制御信号（リレー制御信号）に応じて制御される。本実施形態では、後述するように、所定のスイッチングシーケンスに従い各リレー８１〜８３のＯＮ／ＯＦＦを制御し、当該スイッチングシーケンスにおいてキャパシタＣの両端電圧（Ｖ）の変化を監視することで、いずれのリレーが溶着しているかを検出する。また、当該両端電圧Ｖの変化を監視することで、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常を検出する。
【0029】
そのため、キャパシタＣ（抵抗Ｒ２）の両端には電圧をセンシング（検出）する電圧センサ７０が接続されている。電圧センサ７０による電圧検出結果は、例示的に、ＶＣＵ１０に与えられる。ＶＣＵ１０は、上述したスイッチングシーケンスにおいて当該電圧検出結果、すなわちキャパシタＣ（抵抗Ｒ２）の両端電圧の変化に基づいてリレー溶着の有無、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常を検出する。
【0030】
そのため、ＶＣＵ１０は、例示的に、リレー制御部１０１、判定部１０２、メモリ１０３、及び、ディスチャージ制御部１０４を有する。これらの各部１０１〜１０４は、電圧センサ７０と共にリレー回路の診断装置の一例を成す。
【0031】
リレー制御部１０１は、次表１に例示するスイッチングシーケンスに従って、各リレー８１〜８３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【0032】
ディスチャージの際、メモリ１０３（もしくはＭＣＵ２０にメモリが備えられている場合は当該メモリ）に、シーケンスにおいて流すべき無効電流の量が記憶されている。リレー制御部１０１は、メモリ１０３から読み出した値に示される量の無効電流を流すように制御を行なう。
【0033】
メモリ１０３に予め記憶される無効電流量は、例示的に、Ｒ１（プリチャージ抵抗）、キャパシタＣ、ＬｉＢ電圧、判定時間、及び、Ｒｄｉｓの値に基づいて決定され、製品として出荷した際にメモリ１０３に格納される。
【0034】
後述する実施形態４及び５においては、シーケンスの中で＃１〜＃４と＃５〜＃６における無効電流量を変更しており、この場合はシーケンス中のディスチャージ開始前にメモリ１０３に記憶された無効電流量を読み出すものとする。
【0035】
なお、図２〜図４及び図６〜図８は、それぞれ、シーケンス＃１〜＃６に対応した各リレー８１〜８３の接続状態と電流経路とを例示している。これらの図２〜図４及び図６〜図８において電圧センサ７０の図示は省略している。
【0036】
【表1】
【0037】
すなわち、シーケンス開始前（突入前）及びシーケンス＃１において、リレー制御部１０１は、図２に例示するように、各メインリレー８１及び８２はＯＮに、プリチャージリレー８３はＯＦＦにそれぞれ制御する。この場合、キャパシタＣ（抵抗Ｒ２）の両端にＬｉＢ５０からのバッテリ電圧が印加され（すなわち、電圧センサ７０で検出される電圧Ｖ＝Ｖ１）、点線矢印５０１で例示する経路で自然放電が生じる。すなわち、ＬｉＢ５０から正側のメインリレー８１、抵抗Ｒ２、負側のメインリレー８２を経由してＬｉＢ５０へ戻る経路５０１で電流が流れる。
【0038】
次いで、シーケンス＃２において、リレー制御部１０１は、図３に例示するように、負側のメインリレー８２をＯＦＦに制御する。また、ディスチャージ制御部１０４は、ＭＣＵ２０に対してディスチャージ開始指示を与える。これにより、ＭＣＵ２０は、インバータ３０を通じて三相モータ４０のｄ軸に無効電流が流れるように、ＩＧＢＴ素子の制御を行なう。
【0039】
そうすると、図３中に実線矢印５０２に示す経路で電流が流れる（ディスチャージ）。すなわち、キャパシタＣに蓄積された電荷が、キャパシタＣの正側からインバータ３０の上アームを成すＩＧＢＴ素子を経由して三相モータ４０のｄ軸に流れ（無効電流）、インバータ３０の下アームを成すＩＧＢＴ素子を経由してキャパシタＣの負側に流れる。なお、キャパシタＣに蓄積された電荷の一部は、点線矢印５０３で示す経路で抵抗Ｒ２にも流れる（自然放電）。このときのキャパシタ（抵抗Ｒ２）の両端電圧（すなわち電圧センサ７０で検出される電圧）Ｖは、Ｖ＝０に向かって低下してゆく。
【0040】
次いで、シーケンス＃３において、リレー制御部１０１は、図４に例示するように、プリチャージリレー８３をＯＮに制御する。そうすると、図４中に点線矢印５０４に例示する経路で電流が流れる。すなわち、ＬｉＢ５０の正側からメインリレー８１、インバータ３０、三相モータ４０（ｄ軸）、プリチャージ抵抗Ｒ１、及び、プリチャージリレー８３を経由してＬｉＢ５０の負側へ電流（ディスチャージ電流）が流れる。また、ＬｉＢ５０の正側からメインリレー８１、抵抗Ｒ２、プリチャージ抵抗Ｒ１、及び、プリチャージリレー８３を経由してＬｉＢ５０の負側へ電流が流れる。このとき、キャパシタＣに電荷が蓄積（充電）される。要するに、インバータ３０を通じて三相モータ４０のｄ軸に電流が流れるとともに、キャパシタＣが充電される。このときのキャパシタＣ（抵抗Ｒ２）の両端電圧（すなわち電圧センサで検出される電圧）Ｖは、以下の式（１）で表される。
【0041】
Ｖ＝Ｖ１×｛（Ｒｄｉｓ・Ｒ２）／（Ｒｄｉｓ＋Ｒ２）｝／｛Ｒ１＋（Ｒｄｉｓ・Ｒ２）／（Ｒｄｉｓ＋Ｒ２）｝ …（１）
【0042】
ここで、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値を表し、例示的に、Ｒ１＝３００Ω、Ｒ２＝１８０ｋΩである。Ｒｄｉｓは、ディスチャージを抵抗で模擬した場合の抵抗値を表す。例えば、Ｒｄｉｓは、図５に例示するように、ディスチャージ電流Ｉｄｉｓが５〜１５Ａ（アンペア）の範囲で変化するときに約１ｋΩ〜８ｋΩの範囲で変化する可変抵抗値として表すことができる。ディスチャージでキャパシタＣの両端電圧が減る（すなわち、キャパシタＣに溜まったエネルギーが減る）のは、通電により三相モータ４０のコイルの巻き線抵抗での発熱や、ＩＧＢＴやダイオードの導通、スイッチングによる発熱で、熱としてエネルギーが消費されるためである。この熱としてエネルギーが消費される効果を等価的に抵抗Ｒｄｉｓによる放電で模擬している。さらに、熱として消費する量はディスチャージ電流量に比例して増加するので、Ｒｄｉｓはディスチャージ電流増加に対して単調に減少する可変抵抗値として扱うことができる（抵抗値が小さいほど発熱が大きい）。
【0043】
したがって、シーケンス＃３において、キャパシタＣ（抵抗Ｒ２）の両端電圧Ｖは、上記の式（１）で表される、プリチャージ抵抗値Ｒ１とディスチャージ抵抗値Ｒｄｉｓとでバッテリ電圧Ｖ１を分圧した値に向かって上昇してゆく。
【0044】
次いで、シーケンス＃４において、リレー制御部１０１は、図６に例示するように、正側のメインリレー８１をＯＦＦに制御する。そうすると、図６中に実線矢印５０５に示す経路で電流が流れる（ディスチャージ）。すなわち、キャパシタＣに蓄積された電荷が、キャパシタＣの正側からインバータ３０の上アームを成すＩＧＢＴ素子を経由して三相モータ４０のｄ軸に流れ（無効電流）、インバータ３０の下アームを成すＩＧＢＴ素子を経由してキャパシタＣの負側に流れる。なお、キャパシタＣに蓄積された電荷の一部は、点線矢印５０６で示す経路で抵抗Ｒ２にも流れる（自然放電）。このときのキャパシタ（抵抗Ｒ２）の両端電圧（すなわち電圧センサ７０で検出される電圧）Ｖは、Ｖ＝０に向かって低下してゆく。
【0045】
次いで、シーケンス＃５において、リレー制御部１０１は、図７に例示するように、正側のメインリレー８１をＯＮに制御する。そうすると、シーケンス＃３の場合と同様に、図７中に点線矢印５０８に例示する経路で電流が流れる。すなわち、インバータ３０を通じて三相モータ４０のｄ軸に電流が流れるとともに、キャパシタＣが充電される。このときのキャパシタＣ（抵抗Ｒ２）の両端電圧（すなわち電圧センサで検出される電圧）Ｖは、既述の式（１）で表される。
【0046】
したがって、シーケンス＃５において、キャパシタＣ（抵抗Ｒ２）の両端電圧Ｖは、既述の式（１）で表される、プリチャージ抵抗値Ｒ１とディスチャージ抵抗値Ｒｄｉｓとでバッテリ電圧Ｖ１を分圧した値に向かって上昇してゆく。
【0047】
次いで、シーケンス＃６において、リレー制御部１０１は、図８に例示するように、プリチャージリレー８３をＯＦＦに制御する。そうすると、シーケンス＃２と同様に、図８中に実線矢印５０９に示す経路で電流が流れる（ディスチャージ）。すなわち、キャパシタＣに蓄積された電荷が、キャパシタＣの正側からインバータ３０の上アームを成すＩＧＢＴ素子を経由して三相モータ４０のｄ軸に流れ（無効電流）、インバータ３０の下アームを成すＩＧＢＴ素子を経由してキャパシタＣの負側に流れる。なお、キャパシタＣに蓄積された電荷の一部は、点線矢印５１０で示す経路で抵抗Ｒ２にも流れる（自然放電）。このときのキャパシタ（抵抗Ｒ２）の両端電圧（すなわち電圧センサ７０で検出される電圧）Ｖは、Ｖ＝０に向かって低下してゆく。
【0048】
図９に、以上のシーケンス＃１〜＃６における、キャパシタＣの両端電圧（Ｃ電圧）の時間変化、各リレー８１〜８３のＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、及び、ディスチャージ電流量の変化を例示する。
【0049】
図９において、＃１〜＃６がそれぞれシーケンス＃１〜＃６に対応する期間を表している。また、実線６０１がＣ電圧の変化を示し、点線６０２が負側のメインリレー８２のＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、一点鎖線６０３が正側のメインリレー８１のＯＮ／ＯＦＦ状態の変化をそれぞれ表している。さらに、二点鎖線６０４がプリチャージリレー８３のＯＮ／ＯＦＦ状態の変化、符号６０５がディスチャージ期間（シーケンス＃２〜＃６に対応する期間）におけるディスチャージ電流量の変化をそれぞれ表している。
【0050】
ＶＣＵ１０は、判定部１０２により、各シーケンス＃１〜＃６に対応する期間においてＣ電圧を所定の電圧閾値と比較することで、バッテリ電圧異常や、いずれのリレー８１〜８３が溶着しているかを検出（診断）できる。また、ＶＣＵ１０は、図１０に例示するように、各シーケンス＃３及び＃５に対応する期間において、判定部１０２により、所定の電圧閾値と比較することで、プリチャージ抵抗Ｒ１に異常が無いかを診断することができる。
【0051】
なお、シーケンス＃１〜＃６を開始する以前に既にプリチャージリレー８３が溶着してしまっている場合も考えられる。その場合、図１１に例示するように、ＶＣＵ１０は、判定部１０２により、シーケンス＃６に対応する期間において、Ｃ電圧を所定の電圧閾値と比較することで、プリチャージリレー８３が溶着しているか否かを診断できる。具体的には、Ｃ電圧が所定の電圧閾値を下回らない場合に、プリチャージリレー８３が溶着していると判断できる。
【0052】
ただし、プリチャージリレー８３が溶着していると、シーケンス＃２に対応する期間における電圧降下が緩慢になるので、Ｃ電圧の一定時間経過後の電圧降下値と閾値との比較により、シーケンス＃２に対応する期間で溶着診断を実施可能である。当該態様については第３実施形態にて後述する。
【0053】
上記の各閾値は、例示的に、メモリ１０３に記憶されており、判定部１０２により適宜に読み出される。
【0054】
以下、上記診断の具体例について、図１２及び図１３に例示するフローチャートを用いて説明する。なお、図１２及び図１３において、＃１〜＃６は、それぞれ、シーケンス＃１〜＃６に対応する期間であることを表している。
【0055】
まず、図１２に例示するように、ＶＣＵ１０は、シーケンス＃１に対応する期間において、判定部１０２により、電圧センサ７０で検出されたＣ電圧Ｖを電圧閾値Ｖｔｈ１と比較し、Ｖ＞Ｖｔｈ１であるか否かを判定する（処理Ｐ１０）。なお、Ｖｔｈ１は、例えば、ＬｉＢ５０のバッテリ電圧Ｖ１＝３００Ｖであるとすると、Ｖｔｈ１＝２９０Ｖに設定できる。
【0056】
その結果、Ｖ＞Ｖｔｈ１でなければ（処理Ｐ１０でＮＯの場合）、判定部１０２は、ＬｉＢ５０のバッテリ電圧異常であると判定する（処理Ｐ７０）。この場合、ＶＣＵ１０（リレー制御部１０１）は、以降のシーケンス＃２〜＃６を実施せず（ディスチャージ停止：処理Ｐ８０）、処理を終了する。
【0057】
一方、Ｖ＞Ｖｔｈ１であれば（処理Ｐ１０でＹＥＳの場合）、ＶＣＵ１０は、リレー制御部１０１によって負側のメインリレー８２をＯＦＦに制御し（処理Ｐ２０）、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージを開始する（処理Ｐ３０）。
【0058】
その後、所定時間（例えば８００ｍｓ）が経過すると（処理Ｐ４０）、ＶＣＵ１０は、判定部１０２により、電圧センサ７０で検出されたＣ電圧Ｖを所定の電圧閾値Ｖｔｈ２（＜Ｖｔｈ１）と比較し、Ｖ＜Ｖｔｈ２であるか否かを判定する（処理Ｐ５０）。Ｖｔｈ２は、例えば、バッテリ電圧Ｖ１＝３００Ｖの場合、Ｖｔｈ２＝２５０Ｖに設定できる。なお、所定時間は、キャパシタＣの容量、ディスチャージ抵抗値Ｒｄｉｓ、定常状態となる電圧値、ＩＧＢＴのスイッチング制御、判定時間等を総合的に判断して決定する（以下、同様）。
【0059】
その結果、Ｖ＜Ｖｔｈ２でなければ（Ｃ電圧Ｖが電圧閾値Ｖｔｈ２を下回らない場合：処理Ｐ５０でＮＯの場合）、判定部１０２は、負側のメインリレー８２が溶着していると判定する（処理Ｐ６０）。この場合、ＶＣＵ１０（リレー制御部１０１）は、以降のシーケンス＃３〜＃６を実施せず、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージを停止させて（処理Ｐ８０）、処理を終了する。
【0060】
一方、Ｖ＜Ｖｔｈ２であれば（処理Ｐ５０でＹＥＳの場合）、ＶＣＵ１０は、リレー制御部１０１によってプリチャージリレー８３をＯＮに制御する（処理Ｐ９０）。その後、所定時間（例えば８００ｍｓ）が経過すると（処理Ｐ１００）、ＶＣＵ１０は、判定部１０２により、Ｃ電圧Ｖと所定の電圧閾値Ｖｔｈ４及びＶｔｈ５とを比較し、Ｖｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５であるか否かを判定する（処理Ｐ１１０）。なお、例示的に、Ｖｔｈ４は、Ｖｔｈ２＜Ｖｔｈ４＜Ｖｔｈ１を満足する電圧閾値であり、Ｖｔｈ５は、Ｖｔｈ４＜Ｖｔｈ５＜Ｖｔｈ１を満足する電圧閾値である。例えば、バッテリ電圧Ｖ１＝３００Ｖの場合、Ｖｔｈ４＝２６５Ｖ、Ｖｔｈ５＝２８５Ｖにそれぞれ設定できる。
【0061】
その結果、Ｖｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５でなければ（処理Ｐ１１０でＮＯの場合）、判定部１０２は、プリチャージ抵抗Ｒ１に異常があると判定する（処理Ｐ１８０）。この場合、ＶＣＵ１０（リレー制御部１０１）は、以降のシーケンス＃４〜＃６を実施せず、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージを停止させて（処理Ｐ１９０）、処理を終了する。
【0062】
一方、Ｖｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５であれば（処理Ｐ１１０でＹＥＳの場合）、ＶＣＵ１０は、リレー制御部１０１によって正側のメインリレー８１をＯＦＦに制御する（処理Ｐ１２０）。その後、所定時間（例えば８００ｍｓ）が経過すると（処理Ｐ１３０）、ＶＣＵ１０は、判定部１０２により、Ｃ電圧Ｖと所定の電圧閾値Ｖｔｈ６とを比較し、Ｖ＜Ｖｔｈ６であるか否かを判定する（処理Ｐ１４０）。なお、Ｖｔｈ６は、例示的に、Ｖｔｈ６＜Ｖｔｈ２を満足する電圧閾値である。例えば、バッテリ電圧Ｖ１＝３００Ｖの場合、Ｖｔｈ６＝２３０Ｖに設定できる。
【0063】
その結果、Ｖ＜Ｖｔｈ６でなければ（処理Ｐ１４０でＮＯの場合）、判定部１０２は、正側のメインリレー８１が溶着していると判定する（処理Ｐ１７０）。この場合、ＶＣＵ１０（リレー制御部１０１）は、以降のシーケンス＃５及び＃６を実施せず、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージを停止させて（処理Ｐ１９０）、処理を終了する。
【0064】
一方、Ｖ＜Ｖｔｈ６であれば（処理Ｐ１４０でＹＥＳの場合）、ＶＣＵ１０は、リレー制御部１０１によって正側のメインリレー８１をＯＮに制御する（処理Ｐ１５０）。その後、所定時間（例えば８００ｍｓ）が経過すると（処理Ｐ１６０）、図１３に例示するように、再度、判定部１０２によってＣ電圧Ｖと電圧閾値Ｖｔｈ４及びＶｔｈ５とを比較し、Ｖｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５であるか否かを判定する（処理Ｐ２００）。
【0065】
その結果、Ｖｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５でなければ（処理Ｐ２００でＮＯの場合）、判定部１０２は、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常であると判定する（処理Ｐ２６０）。この場合、ＶＣＵ１０（リレー制御部１０１）は、以降のシーケンス＃６を実施せず、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージを停止させて（処理Ｐ２７０）、処理を終了する。
【0066】
一方、Ｖｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５であれば（処理Ｐ２００でＹＥＳの場合）、ＶＣＵ１０は、リレー制御部１０１によってプリチャージリレー８３をＯＦＦに制御する（処理Ｐ２１０）。その後、所定時間（例えば８００ｍｓ）が経過すると（処理Ｐ２２０）、ＶＣＵ１０は、判定部１０２によってＣ電圧Ｖと所定の電圧閾値Ｖｔｈ７とを比較し、Ｖ＜Ｖｔｈ７であるか否かを判定する（処理Ｐ２３０）。なお、Ｖｔｈ７は、例示的に、Ｖｔｈ７＜Ｖｔｈ２を満足する電圧閾値である。例えば、バッテリ電圧Ｖ１＝３００の場合、Ｖｔｈ７＝２３０Ｖに設定できる。すなわち、Ｖｔｈ７は、Ｖｔｈ６（＝２３０Ｖ）と同じ値に設定してもよい。
【0067】
その結果、Ｖ＜Ｖｔｈ７でなければ（処理Ｐ２３０でＮＯの場合）、判定部１０２は、プリチャージリレー８３が溶着していると判定する（処理Ｐ２５０）。この場合、ＶＣＵ１０は、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージを停止させて（処理Ｐ２７０）、処理を終了する。
【0068】
一方、Ｖ＜Ｖｔｈ７であれば（処理Ｐ２３０でＹＥＳの場合）、正常終了処理を実施し（処理Ｐ２４０）、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージを停止させて（処理Ｐ２７０）、処理を終了する。
【0069】
以上のように、上述した実施形態によれば、メモリ１０３に格納された値の無効電流量で負荷回路に無効電流を流すディスチャージ処理を制御するので、迅速な放電が可能になり、迅速な診断が可能になる。また、当該ディスチャージ処理を実施するシーケンスにおいて、電圧センサ７０で検出されたキャパシタＣの両端電圧と、ディスチャージ処理を等価的に表した抵抗値Ｒｄｉｓとに基づいて、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常を検出することができる。したがって、プリチャージ抵抗Ｒ１の抵抗値等に依存せずに、等価的な抵抗値であるＲｄｉｓを自由に設定することができる。
【0070】
なお、上述した第１実施形態では、シーケンス＃１〜＃６の順にリレー８１〜８３のスイッチング制御を実施する例について説明したが、シーケンスの順序は変更してもよい。例えば、シーケンス＃３及び＃４の組、及び、シーケンス＃５及び＃６の組は、実施順序を入れ替えてもよい。また、シーケンス開始前の段階でプリチャージリレー８３をＯＮ制御しておく場合であれば、シーケンス＃１及び＃２の組とシーケンス＃３及び＃４の組（あるいはシーケンス＃５及び＃６の組）とを入れ替えてもよい。
【0071】
（第２実施形態）上述した第１実施形態では、正常終了する場合、例えば図１０に示したようにシーケンス＃２〜＃６に対応する期間において継続的にディスチャージが実施されるが、例えば図１６中に符号６０５で示すように、ディスチャージ制御部１０４によって間欠的にディスチャージが実施されるようインバータ制御を行なってもよい。
【0072】
この場合、ディスチャージ制御部１０４は、キャパシタＣに蓄積された電荷又はＬｉＢ５０からの電荷がインバータ３０及び三相モータ４０を経由してディスチャージされる期間をシーケンス毎に制御するディスチャージ期間、制御部の一例として機能する。
【0073】
その場合の動作例を図１４及び図１５に示す。図１４及び図１５と図１２及び図１３との比較により理解されるように、第２実施形態では、第１実施形態に比して、各シーケンス＃２〜＃６において、ディスチャージの開始から所定時間（例えば５００ｍｓ）が経過するとディスチャージが停止される点が相違する。
【0074】
すなわち、図１４に例示するように、シーケンス＃２では、負側のメインリレー８２がＯＦＦに制御（処理Ｐ２０）された後、ディスチャージが開始され（処理Ｐ３０）、所定時間が経過すると（処理Ｐ３１）、ディスチャージが停止される（処理Ｐ３２）。
【0075】
また、シーケンス＃３では、プリチャージリレー８３がＯＮに制御（処理Ｐ９０）された後、ディスチャージが開始され（処理Ｐ９１）、所定時間が経過すると（処理Ｐ９２）、ディスチャージが停止される（処理Ｐ９３）。
【0076】
さらに、シーケンス＃４では、正側のメインリレー８１がＯＦＦに制御（処理Ｐ１２０）された後、ディスチャージが開始され（処理Ｐ１２１）、所定時間が経過すると（処理Ｐ１２２）、ディスチャージが停止される（処理Ｐ１２３）。
【0077】
また、シーケンス＃５では、正側のメインリレー８１がＯＮに制御（処理Ｐ１５０）された後、ディスチャージが開始され（処理Ｐ１５１）、所定時間が経過すると（処理Ｐ１５２）、ディスチャージが停止される（処理Ｐ１５３）。
【0078】
さらに、図１５に例示するように、プリチャージリレー８３がＯＦＦに制御（処理Ｐ２１０）された後、ディスチャージが開始され（処理Ｐ２１１）、所定時間が経過すると（処理Ｐ２１２）、ディスチャージが停止される（処理Ｐ２１３）。
【0079】
その他の図１４及び図１５において第１実施形態（図１２及び図１３）で既述の符号と同一の符号を付した処理（判定処理など）は、第１実施形態と同様である。図１６には、以上のような間欠的なディスチャージを実施した場合のＣ電圧の変化（符号６０１参照）が例示されている。なお、図１７は、シーケンス＃４において、Ｃ電圧が所定の電圧閾値Ｖｔｈ６を下回らないために、正側のメインリレー８１が溶着していると判定される場合を示している。
【0080】
このように、シーケンス＃２〜＃６に対応する期間においてディスチャージを間欠的に実施することで、ディスチャージ期間を第１実施形態よりも短縮することができる。したがって、ディスチャージによる消費電流量を抑えることができる。
【0081】
なお、上述した第２実施形態では、シーケンス＃２〜＃６に対応する期間のそれぞれにおいてディスチャージの開始と停止とを実施しているが、一部の期間についてだけディスチャージの開始と停止とを実施するようにしてもよい。
【0082】
（第３実施形態）図１８に、第３実施形態に係るリレー溶着診断フローの一例を示す。図１８に例示するフローチャートは、第１実施形態において図１２及び図１３に例示したフローチャートに比して、処理Ｐ５１及びＰ５２が加わっている点が異なる。また、図１８では、図１２及び図１３に例示した処理Ｐ１６０、Ｐ１９０、Ｐ２００、Ｐ２１０、Ｐ２２０、Ｐ２３０、及び、Ｐ２５０が不要になっている。
【0083】
これは、処理Ｐ５１及びＰ５２において、判定部１０２によりＣ電圧Ｖが所定の電圧閾値Ｖｔｈ３を下回らない場合（処理Ｐ５１でＮＯの場合）に、プリチャージリレー８３が溶着していると判定（処理Ｐ５２）できるためである。プリチャージリレー８３が溶着していると判定された場合、ディスチャージ制御部１０４によってディスチャージは停止される（処理Ｐ８０）。
【0084】
なお、Ｃ電圧Ｖ＜Ｖｔｈ３である場合（処理Ｐ５１でＹＥＳの場合）は、図１８において処理Ｐ９０以降の処理が実施され、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常判定（処理Ｐ１１０及びＰ１８０）及び正側のメインリレー８１の溶着判定（処理Ｐ１４０及びＰ１７０）が実施される。なお、Ｖｔｈ３は、Ｖｔｈ３＜Ｖｔｈ２＜Ｖｔｈ１の関係を満たす電圧閾値である。
【0085】
上述した第３実施形態によれば、プリチャージリレー８３の溶着を上述した各実施形態の場合よりも早期に検出することができる。
【0086】
（第４実施形態）図１９及び図２０に、第４実施形態に係るリレー溶着診断フローの一例を示す。図１９及び図２０に例示するフローチャートは、第１実施形態において図１２及び図１３に例示したフローチャートに比して、シーケンス＃２及び＃５においてディスチャージ電流を異なる電流値に制御する点が相違する。なお、当該ディスチャージ電流制御は、ディスチャージ制御部１０４によって実施される。
【0087】
すなわち、本実施形態のディスチャージ制御部１０４は、キャパシタＣに蓄積された電荷又はＬｉＢ５０からの電荷がインバータ３０及び三相モータ４０を経由してディスチャージされる量をシーケンス毎に制御するディスチャージ電流量制御部の一例である。
【0088】
例示的に、シーケンス＃２では、負側のメインリレー８２をＯＦＦに制御（処理Ｐ２０）した後、１０アンペア（Ａ）でのディスチャージを開始する（処理Ｐ３０ａ）。これに対し、シーケンス＃５では、Ｃ電圧Ｖが電圧閾値Ｖｔｈ６を下回っていると判定（処理Ｐ１４０でＹＥＳと判定）された後、１０Ａでのディスチャージをいったん停止し（処理Ｐ１４１）、１５Ａでディスチャージを再開する（処理Ｐ１４２）。これにより、図２１中に例示するように、シーケンス＃２〜＃４に対応する期間よりもディスチャージ電流が増加する。
【0089】
このようにディスチャージ電流を異ならせる（変化させる）ことで、図２１中に例示するように、シーケンス＃３及び＃５に対応する期間のそれぞれにおけるＣ電圧に差が生じる。判定部１０２は、当該電圧差に基づいて、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常とディスチャージ異常とを切り分けて判定することができる。
【0090】
そのため、第４実施形態の判定部１０２は、図１９の処理Ｐ１１０（シーケンス＃３）においてＣ電圧ＶがＶｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５を満たさない（ＮＯ）と判定した場合、この段階では抵抗Ｒ２の異常と判定せずに、「フラグ１」をＯＮに設定する（処理Ｐ１８０ａ）。なお、「フラグ１」は、例示的に、既述のメモリ１０３に記憶される。
【0091】
そして、図２０に例示するように、判定部１０２は、後のシーケンス＃５においてＣ電圧ＶがＶｔｈ８＜Ｖ＜Ｖｔｈ９を満たすか否かを判定（処理Ｐ２００ａ）した後、「フラグ１」がＯＮに設定されているか否かをチェックする（処理Ｐ２０１及びＰ２６１）。なお、Ｖｔｈ８及びＶｔｈ９は、例示的に、Ｖｔｈ８＜Ｖｔｈ９＜Ｖｔｈ４＜Ｖｔｈ５を満足する電圧値である。非限定的な一例として、バッテリ電圧Ｖ１＝３００Ｖの場合、Ｖｔｈ８＝２５２Ｖ、Ｖｔｈ９＝２６７Ｖにそれぞれ設定することができる。
【0092】
Ｃ電圧ＶがＶｔｈ８＜Ｖ＜Ｖｔｈ９を満たさず、且つ、「フラグ１」がＯＮに設定されていれば（処理Ｐ２００ａでＮＯ、且つ、処理Ｐ２６１でＹＥＳの場合）、判定部１０２は、プリチャージ抵抗Ｒ１に異常があると判定する（処理Ｐ２６３）。
【0093】
一方、Ｃ電圧ＶがＶｔｈ８＜Ｖ＜Ｖｔｈ９を満たさず、且つ、「フラグ１」がＯＦＦに設定されていれば（処理Ｐ２００ａでＮＯ、且つ、処理Ｐ２６１でＮＯの場合）、判定部１０２は、ディスチャージ異常であると判定する（処理Ｐ２６２）。また、Ｃ電圧ＶはＶｔｈ４＜Ｖ＜Ｖｔｈ５を満たすが、「フラグ１」がＯＮに設定されている場合（処理Ｐ２００ａでＹＥＳ、且つ、処理Ｐ２０１でＹＥＳの場合）も、判定部１０２は、ディスチャージ異常と判定する（処理Ｐ２６２）。
【0094】
以上のように、第４実施形態によれば、ディスチャージ期間におけるディスチャージ電流量を変化させる（異ならせる）。そして、判定部１０２は、異なるディスチャージ電流量に制御されたシーケンス＃３及び＃５間のＣ電圧の変化に基づいて、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常とディスチャージ異常とを切り分けて検出することができる。
【0095】
（第５実施形態）図２２及び図２３に、第５実施形態に係るリレー溶着診断フローの一例を示す。図２２に例示するフローチャートは、第４実施形態において図１９に例示したフローチャートに比して、処理Ｐ５３及びＰ５４が加わっている点が異なる。また、図２３に例示するフローチャートは、第４実施形態において図２０に例示したフローチャートに比して、処理Ｐ２６４及びＰ２６５が加わっている点が異なる。
【0096】
図２２に例示するように、処理Ｐ５３では、Ｃ電圧Ｖが電圧閾値Ｖｔｈ２を下回っていると判定された場合（処理Ｐ５０でＹＥＳの場合）、判定部１０２が、さらにＣ電圧Ｖがディスチャージを抵抗で模擬したときの抵抗値ＲｄｉｓとキャパシタＣの容量値とに応じた電圧に降下するか否かを判定する。例えば、判定部１０２は、Ｃ電圧ＶがＶｔｈ１０＜Ｖ＜Ｖｔｈ１１を満足するか否かを判定する。なお、Ｖｔｈ１０及びＶｔｈ１１は、例えば以下の式（２）を基に、キャパシタＣの容量、抵抗値Ｒｄｉｓ、Ｃ電圧Ｖのバラツキを考慮して決定する。非限定的な一例として、バッテリ電圧Ｖ１＝３００Ｖの場合、Ｖｔｈ１０＝２３０Ｖ、Ｖｔｈ１１＝２５０Ｖにそれぞれ設定することができる。Ｖ＝Ｖ１＊[ｅｘｐ｛−０．８／（Ｃ・Ｒｄｉｓ）｝]…（２）
なお、式（２）において、Ｖ１はＬｉＢ５０のバッテリ電圧、ＣはキャパシタＣの容量をそれぞれ表す。
【0097】
上記判定の結果、Ｖｔｈ１０＜Ｖ＜Ｖｔｈ１１が満たされない（ディスチャージ中にＣ電圧Ｖが所定の電圧値範囲に降下しない）と判定されると（処理Ｐ５３でＮＯの場合）、判定部１０２は、「フラグ２」をＯＮに設定する（処理Ｐ５４）。「フラグ２」は、例示的に、メモリ１０３に記憶される。
【0098】
なお、上記判定の結果、Ｖｔｈ１０＜Ｖ＜Ｖｔｈ１１が満たされる場合（処理Ｐ５３でＹＥＳの場合）、ＶＣＵ１０は、第４実施形態と同様に、処理Ｐ９０以降の処理を実施する。
【0099】
次に、図２３に例示するように、処理Ｐ２６４では、「フラグ２」がＯＮに設定されているか否かが判定部１０２によって判定される。当該判定は、処理Ｐ２０１で「フラグ１」がＯＦＦに設定されている場合（ＮＯの場合）に実施される。
【0100】
処理Ｐ２６４での判定の結果、「フラグ２」がＯＮに設定されていれば（ＹＥＳの場合）、判定部１０２は、キャパシタＣの異常であると判定する（処理Ｐ２６５）。一方、「フラグ２」がＯＦＦに設定されていれば（処理Ｐ２６４でＮＯの場合）、既述の処理Ｐ２１０、Ｐ２２、Ｐ２３０、Ｐ２４０、Ｐ２５０、及び、Ｐ２７０の処理が実施される。
【0101】
以上のように、第５実施形態によれば、第４実施形態と同様の作用効果が得られるほか、ディスチャージ中にＣ電圧がＶｔｈ１０＜Ｖ＜Ｖｔｈ１１を満たすか否かを判定することで、ディスチャージ異常とキャパシタＣの異常とを切り分けて検出することができる。したがって、プリチャージ抵抗Ｒ１の異常、キャパシタＣの異常、及び、ディスチャージ異常をそれぞれ切り分けて検出することができる。
【0102】
（その他）なお、上述した各実施形態で用いた電圧閾値は、ＬｉＢ５０のバッテリ電圧Ｖ１や、抵抗、キャパシタ等の部品バラツキ、判定時間、ＩＧＢＴのスイッチング制御等を総合的に考慮して決定される。電圧閾値の決め方は、各実施形態で述べたように絶対値で決めるほか、例えば、バッテリ電圧Ｖ１×Ｒｄｉｓ÷（Ｒｄｉｓ＋Ｒ１）±５％（バラツキ公差）のように、判定前の電圧値を利用して判定する方法も考えられる。
【0103】
また、上述した各実施形態では、リレー制御部１０１、判定部１０２、メモリ１０３、及び、ディスチャージ制御部１０４がいずれもＶＣＵ１０に備えられた態様について説明した。しかし、これらの各部１０１〜１０４の一部又は全部は、例示的に、ＭＣＵ２０に備えられても構わない。例えば、リレー制御部１０１及びディスチャージ制御部１０４をＭＣＵ２０に備えれば、ディスチャージ期間やディスチャージ電流量を制御する際の、ＶＣＵ１０−ＭＣＵ２０間のＳＰＩ通信による通信量を抑えることができる。
【0104】
また、上述した各実施形態では、モータ駆動システム１（リレー回路の診断装置及び診断方法）をＥＶやＨＥＶ等の自動車（車両）に適用した例を説明したが、鉄道や船舶等その他の「乗り物」一般に適用してもよい。
【符号の説明】
【0105】
１ モータ駆動システム１０ 車両制御ユニット（Vehicle Control Unit：ＶＣＵ）
２０ モータ制御ユニット（Motor Control Unit：ＭＣＵ）
３０ インバータ
４０ 三相モータ
５０ リチウムイオンバッテリ（ＬｉＢ）
６０ 電流センサ
７０ 電圧センサ
８１ 第１のメインリレー
８２ 第２のメインリレー
８３ プリチャージリレー
１０１ リレー制御部
１０２ 判定部
１０３ メモリ
１０４ ディスチャージ制御部
Ｒ１ 抵抗（プリチャージ抵抗）
Ｒ２ 抵抗
Ｃ キャパシタ（コンデンサ）