特開 2024-46065 リレー装置及び車両の電源装置

(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】P2024046065

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】リレー装置及び車両の電源装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/12 20060101AFI20240327BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20240327BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

H01H50/12 G

B60L1/00 L

B60R16/02 645D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151225

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】平田 尚吾

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 朋也

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BC25

5H125BC28

5H125EE51

5H125EE64

(57)【要約】

【課題】接点に凍結が生じた場合でも動作可能なリレー装置、並びに、寒冷時において動作不良を低減できる車両の電源装置を提供する。
【解決手段】リレー装置（３３）は、第１接点（Ａ３３１）及び第２接点（Ａ３３２）と、第１接点（Ａ３３１）と第２接点（Ａ３３２）とを近接又は離間させる駆動機構（３３４）と、第１接点（Ａ３３１）に電気的に接続された第１導体（３３１）と、第２接点（Ａ３３２）に電気的に接続された第２導体（３３２）と、第１導体（３３１）と第２導体（３３２）との間に接続された無接点リレー（３３６）及び電熱体（３３７）とを備える。そして、電熱体（３３７）が、第１接点（Ａ３３１）及び第２接点（Ａ３３２）の少なくとも一方を加熱可能に配置されている
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１接点及び第２接点と、
前記第１接点と前記第２接点とを近接又は離間させる駆動機構と、
前記第１接点に電気的に接続された第１導体と、
前記第２接点に電気的に接続された第２導体と、
前記第１導体と前記第２導体との間に接続された無接点リレー及び電熱体と、
を備え、
前記電熱体が、前記第１接点及び前記第２接点の少なくとも一方を加熱可能に配置されていることを特徴とするリレー装置。

【請求項2】

前記第１導体に電気的に接続された第１端子と、
前記第２導体に電気的に接続された第２端子と、
前記駆動機構に通電するための第３端子及び第４端子と、
前記無接点リレーに制御電圧を送るための第５端子と、
前記第１端子から前記第５端子を外側に露出させ、前記第１導体及び前記第２導体、前記駆動機構、前記無接点リレー、並びに、前記電熱体を内部に収容する筐体と、
を備えることを特徴とする請求項１記載のリレー装置。

【請求項3】

内燃機関であるエンジンと、前記エンジンの補機に電力を供給する第１バッテリと、前記エンジンの再始動モータに電力を供給する第２バッテリとを備えた車両に搭載される車両の電源装置であって、
前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間で電力を伝送可能な電力線と、
前記電力線の電路を開閉する請求項１記載のリレー装置と、
を備えることを特徴とする車両の電源装置。

【請求項4】

前記車両は、走行用の電力を蓄積する第３バッテリと、前記第３バッテリの電圧を前記第１バッテリの電圧へ変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを更に備え、
前記車両の電源装置は、
前記リレー装置を制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記リレー装置の切替不良が生じた場合に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させ、かつ、前記無接点リレーをオン制御することを特徴とする請求項３記載の車両の電源装置。

【請求項5】

前記リレー装置を制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記リレー装置の切替不良を示す第１条件と、前記無接点リレーのオン制御済であることを示す第２条件とに基づいて、あるいは、前記第１条件と、環境温度に関する第３条件とに基づいて、前記リレー装置の故障判定を行うことを特徴とする請求項３記載の車両の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リレー装置及び車両の電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、リレー接点の氷結を抑制するために、リレーケースの貫通孔の周辺の空気を加熱することで、リレーケース内の相対湿度を低下させることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０２６８９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

高温から低温まで急激に温度が変化するような環境においてはリレー装置の接点に結露及び凍結が生じる恐れがある。

【0005】

本発明は、接点に凍結が生じた場合でも動作可能なリレー装置、並びに、寒冷時において動作不良を低減できる車両の電源装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様のリレー装置は、
第１接点及び第２接点と、
前記第１接点と前記第２接点とを近接又は離間させる駆動機構と、
前記第１接点に電気的に接続された第１導体と、
前記第２接点に電気的に接続された第２導体と、
前記第１導体と前記第２導体との間に接続された無接点リレー及び電熱体と、
を備え、
前記電熱体が、前記第１接点及び前記第２接点の少なくとも一方を加熱可能に配置されていることを特徴とする。

【0007】

本発明の一態様の車両の電源装置は、
内燃機関であるエンジンと、前記エンジンの補機に供給される電力を蓄積する第１バッテリと、前記エンジンの再始動モータに供給される電力を蓄積する第２バッテリとを備えた車両に搭載される車両の電源装置であって、
前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間で電力を伝送可能な電力線と、
前記電力線の電路を開閉する請求項１記載のリレー装置と、
を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明のリレー装置によれば、第１接点又は第２接点に凍結が生じた場合でも、電熱体による加熱によって凍結を解除し、開閉状態を切り替えることができる。本発明の車両の電源装置によれば、リレー装置の第１接点又は第２接点に凍結が生じるような寒冷地においても、上記の凍結を解除して電源装置の動作不良を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る車両及び電源装置を示すブロック図である。

【図2】図１のリレー装置を示す構成図である。

【図3】コントローラが実行する電源装置の制御処理の示すフローチャートの一部である。

【図4】コントローラが実行する電源装置の制御処理の示すフローチャートの残りの一部である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両及び電源装置を示すブロック図である。

【0011】

本発明の実施形態に係る車両１は、図１に示すように、駆動輪２と、駆動輪２に動力を送る走行用モータ３と、走行用モータ３を駆動するインバータ４と、走行用の電力を蓄積する走行用バッテリ（第３バッテリに相当）５と、内燃機関であるエンジン１１と、エンジン１１を駆動するための補機１２と、エンジン１１を始動するスタータモータ１３と、補機１２を駆動するための電力を蓄積する補機バッテリ（第１バッテリに相当）１７と、エンジン１１の動力で補機１２を駆動するための電力を生成するジェネレータ１５と、アイドリングストップ後のエンジン１１の再始動用に発電と動力の出力とを行うモータ機能付き発電機（具体的にはＩＳＧ：Integrated Starter Generator、再始動モータに相当）２１と、モータ機能付き発電機２１の電力を蓄積する再始動バッテリ（第２バッテリに相当）２３と、を備える。

【0012】

補機バッテリ１７と再始動バッテリ２３とは、第１電圧系（例えば１２Ｖ系）の電圧で電力を蓄積及び供給する。走行用バッテリ５は、第１電圧系よりも高い第２電圧系（例えば１００Ｖ系又は２００Ｖ系等）の電圧で電力を蓄積及び供給する。

【0013】

車両１は、さらに、走行用バッテリ５の電圧を第１電圧系の電圧に変換し、補機１２の電力線３１に電力を供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータ１９を備える。

【0014】

さらに、車両１は、運転者が操作を行う運転操作部２６と、車両１の走行用の制御を行う車両コントローラ２８とを備える。

【0015】

運転操作部２６は、操舵部２６ａ、アクセル操作部２６ｂ及びブレーキ操作部２６ｃを含み、アクセル操作部２６ｂ及びブレーキ操作部２６ｃの操作信号が車両コントローラ２８に送られる。運転操作部２６は、自動運転システムが操作する構成が適用されてもよい。

【0016】

車両コントローラ２８は、１つのＥＣＵ（Electronic Control Unit）、あるいは、互いに通信を行って協働する複数のＥＣＵである。車両コントローラ２８、運転操作部２６からの操作信号と、他のＥＣＵから送られた通信情報と、図示略のセンサによって検出される車両状態等の各種情報とに基づいて、車両１の走行制御を行う。具体的には、車両コントローラ２８は、補機１２、スタータモータ１３、インバータ４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９及びモータ機能付き発電機２１を制御する。

【0017】

＜車両の電源装置＞
本発明の実施形態に係る電源装置３０は、補機バッテリ１７及びＤＣ／ＤＣコンバータ１９から、補機１２、スタータモータ１３、モータ機能付き発電機２１及び車両コントローラ２８へ電力を伝送する電力線３１と、補機バッテリ１７及びＤＣ／ＤＣコンバータ１９と再始動バッテリ２３とを接続する電力線３２と、電力線３２の電路を開閉するリレー装置３３と、リレー装置３３を制御するコントローラ３５と、エンジンルームの温度或いは外気温を計測する温度センサ３８とを備える。モータ機能付き発電機２１は、再始動バッテリ２３に接続されていてもよい。温度センサ３８は、コントローラ３５に温度を表わす検出信号を送る。

【0018】

図２は、リレー装置を示す構成図である。リレー装置３３は、互いに離間した状態と接触した状態とに切り替え可能な第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２と、開閉対象の電路の一方と他方とが接続される第１端子Ｔ３３１及び第２端子Ｔ３３２と、第１接点Ａ３３１と第１端子Ｔ３３１とを電気的に接続する第１導体３３１と、第２接点Ａ３３２と第２端子Ｔ３３２とを電気的に接続する第２導体３３２とを備える。第１導体３３１の一部が第１接点Ａ３３１を支持し、第２導体３３２の一部が第２接点Ａ３３２を支持する。また、第２導体３３２の一部が変位可能な構造を有し、当該変位によって第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２が離間した状態と接触した状態とに切り替わる。

【0019】

リレー装置３３は、さらに、第１接点Ａ３３１と第２接点Ａ３３２とを近接又は離間させる駆動機構３３４と、第１導体３３１と第２導体３３２との間に接続された無接点リレー３３６及び電熱体３３７と、筐体３３９とを備える。

【0020】

筐体３３９は、第１接点Ａ３３１、第２接点Ａ３３２、第１導体３３１、第２導体３３２、無接点リレー３３６及び電熱体３３７を内部に収容する。筐体３３９は、樹脂から構成され、内部を密閉する構成であってもよい。筐体３３９の外側には、第１端子Ｔ３３１、第２端子Ｔ３３２に加えて、駆動機構３３４に電流を流すための第３端子Ｔ３３４ａ及び第４端子Ｔ３３４ｂと、無接点リレー３３６に制御電圧を送るための第５端子Ｔ３３６とが露出される。

【0021】

駆動機構３３４には、コイル３３４ａと、可動鉄心３３４ｂと、固定鉄心３３４ｃと、バネ３３４ｄとを含む構成が適用されてもよい。当該構成の場合、コイル３３４ａに通電することにより固定鉄心３３４ｃと可動鉄心３３４ｂとの間に磁力を発生させ、可動鉄心３３４ｂを変位させる。そして、可動鉄心３３４ｂの変位により、第１接点Ａ３３１と第２接点Ａ３３２とが接触した状態（閉状態）と離間した状態（開状態）とに切り替わる。

【0022】

リレー装置３３は、開状態に切り替えるときと、閉状態に切り替えるときの両方において通電が必要なラッチリレーであってもよい。ラッチリレーである場合、駆動機構３３４は、開状態の維持と閉状態の維持とを行うラッチ機構と、開状態から閉状態へ切り替えるための磁力と閉状態から開状態へ切り替えるための磁力を発生させる２系統のコイルとを備える。２系統のコイルの代わりに、電流の向きを変えて流すことが可能な１つのコイルが採用されてもよい。

【0023】

無接点リレー３３６は、半導体リレー、半導体スイッチ等であり、氷結が生じえる接点を有さない。無接点リレー３３６は、制御電圧を受ける制御端子と、電流を流す２つの端子とを備える。

【0024】

電熱体３３７は、抵抗線など、電流により熱を発する素子である。電熱体３３７は、筐体３３９内の第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２の周辺に配置される。電熱体３３７は、第１導体３３１及び第２導体３３２の少なくとも一方に接触していてもよく、当該接触により第１導体３３１及び第２導体３３２を介して熱を第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２に高効率に導くことができる。電熱体３３７は、その他、赤外線又は可視光の放射によって第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２の少なくとも一方を加熱する構成であってもよい。

【0025】

無接点リレー３３６と電熱体３３７とは、第１導体３３１と第２導体３３２との間に直列に接続される。当該構成により、無接点リレー３３６がオンされ、かつ、第１導体３３１と第２導体３３２との間に電圧差があるときに、電熱体３３７に電流が流れる。このような構成によれば、電熱体３３７を駆動するために駆動回路を用意することなく、無接点リレー３３６を切り替える制御電圧を送るのみで、電熱体３３７を駆動することができる。

【0026】

コントローラ３５は、ＥＣＵであり、内部に不揮発性の記憶部３５ａを備え、記憶部３５ａに記憶された制御プログラムを実行することで、リレー装置３３を制御する。コントローラ３５は、通信線４１を介して、車両コントローラ２８又は他のＥＣＵと通信を行い、これらと協働してリレー装置３３を制御する構成であってもよい。車両コントローラ２８又は他のＥＣＵは、補機バッテリ１７の状態（蓄電量等）と再始動バッテリ２３の状態（蓄電量等）を監視し、当該状態等に基づいてリレー装置３３の開閉状態を切り替える要求をコントローラ３５に送り、コントローラ３５は当該要求に基づいてリレー装置３３を制御してもよい。

【0027】

なお、補機バッテリ１７と再始動バッテリ２３の状態（蓄電量等）の監視は、コントローラ３５が行ってもよい。また、コントローラ３５と車両コントローラ２８とが統合され、車両コントローラ２８の一部の機能としてコントローラ３５の機能があってもよい。

【0028】

車両１は、各部の診断情報を記録する診断情報記憶部２９を更に備え、コントローラ３５は、診断情報記憶部２９にリレー装置３３に関する診断情報を書き込むことができる。

【0029】

電力線３２は、再始動バッテリ２３の蓄電量が枯渇しそうな場合に、補機バッテリ１７或いはＤＣ／ＤＣコンバータ１９から再始動バッテリ２３へ電力を伝送可能な構成である。逆に、電力線３２は、補機バッテリ１７の蓄電量が枯渇しそうな場合に、再始動バッテリ２３から補機バッテリ１７へ電力を伝送するために使用されてもよい。電力線３２を介した電力の伝送により、再始動バッテリ２３又は補機バッテリ１７の蓄電量が枯渇することを抑制できる。そして、蓄電量の枯渇により車両１の動作に支障が生じてしまうことを低減し、また、蓄電量の枯渇により再始動バッテリ２３又は補機バッテリ１７の劣化が進んでしまうことを低減できる。

【0030】

リレー装置３３は、電力線３２の電路を開閉することで、電力線３２を介した一方から他方への電力伝送の実施と停止とを切り替える。また、リレー装置３３が電力線３２の電路を切断することで、例えばモータ機能付き発電機２１が大きな電流を流してエンジン１１を再始動する際に、大電流の出力に起因する電圧の降下が、補機１２の電力線３１に波及してしまうことを抑制できる。

【0031】

補機バッテリ１７、再始動バッテリ２３、電力線３２及びリレー装置３３は、エンジン１１の近傍（例えばボンネット下のエンジンルーム内）に配置される。補機バッテリ１７及び再始動バッテリ２３が、上記のように配置されることで、短い電路でスタータモータ１３及びモータ機能付き発電機２１に電流を出力することができ、電力線３１による効率の低下を抑制できる。さらに、電力線３２及びリレー装置３３が上記のように配置されることで、電力線３２の経路を単純化できる。

【0032】

一方、寒冷地においてエンジンルームは、エンジン１１の駆動によって高熱になったり、エンジン１１の一時的な停止により低温になったり、エンジン１１の比較的に長い停止により氷点下になったりと、過酷な温度環境となる。したがって、このような温度環境に置かれたリレー装置３３は、筐体３３９によって内部空間が密閉されていても、経年に伴って水分が内部に浸入することがある。そして、高温時に水分が筐体３３９内で気化する一方、電力線３２又は電力線３２に接続された導体が低温になることで、第１導体３３１及び第２導体３３２から電力線３２へ熱が移動することで、筐体３３９内の空気の温度よりも第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２の温度が先に低下する。すると、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２に結露が生じ、さらに温度が氷点下まで低下することで結露が氷結する恐れがある。

【0033】

コントローラ３５は、リレー装置３３を次のように制御し、また、リレー装置３３の切替状態を次のように判定することができる。

【0034】

まず、リレー装置３３がラッチリレーである場合を説明する。コントローラ３５は、リレー装置３３を開状態から閉状態へ切り替える場合、コイル３３４ａに閉状態へ切り替える電流を流す。これにより、駆動機構３３４が動作して第１接点Ａ３３１と第２接点Ａ３３２とが接触する。また、閉状態から開状態へ切り替える場合、コントローラ３５は、コイル３３４ａに開状態へ切り替える電流を流す。これにより、駆動機構３３４が動作して、第１接点Ａ３３１と第２接点Ａ３３２とが離間する。

【0035】

次に、リレー装置３３がラッチレスリレーである場合を説明する。コントローラ３５は、リレー装置３３を開状態から閉状態へ切り替える場合、コイル３３４ａに閉状態へ切り替える電流を流し、当該電流の出力を維持する。これにより、駆動機構３３４が動作して第１接点Ａ３３１と第２接点Ａ３３２とが接触し、この状態が維持される。また、閉状態から開状態へ切り替える場合、コントローラ３５は、コイル３３４ａの通電を停止する。これにより、駆動機構３３４がバネ３３４ｄの作用で動作前の状態に戻り、第１接点Ａ３３１と第２接点Ａ３３２とが離間する。

【0036】

コントローラ３５は、電力線３２の一端側と他端側との電圧差を検出するセンサの出力、あるいは、電力線３２の電流センサの出力を受け、これらの出力に基づいてリレー装置３３の開閉状態を判定できる。なお、リレー装置３３の開閉状態の判定方法は、上記の例に限られず、その他の種々の方法が採用されてもよい。

【0037】

前述したように、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２に氷結が生じると、リレー装置３３の切替不良が生じる恐れがある。切替不良とは、駆動機構３３４に通電した場合でも（リレー装置３３がノンラッチリレーである場合には通電を停止した場合を含む）、リレー装置３３の開閉状態が切り替わらないことを意味する。コントローラ３５は、リレー装置３３の開閉状態を切り替える制御を行った後、実際の開閉状態を判定することで切り替えが成功したか切替不良であるかを認識することができる。

【0038】

コントローラ３５は、第１接点Ａ３３１と第２接点Ａ３３２とに（又はその一方に）氷結が生じている場合に、氷結した部分を溶かす制御を実行できる。当該制御は、コントローラ３５は、無接点リレー３３６をオン制御することで、電熱体３３７が通電により発熱し、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２（又はその一方）を加熱することで実現される。

【0039】

＜リレー装置３３の制御処理＞
続いて、コントローラ３５によるリレー装置３３の制御処理について一例を説明する。図３及び図４は、リレー装置の制御処理を示すフローチャートである。

【0040】

コントローラ３５は、電力線３２の電路を開状態から閉状態へ切り替える要求が生じた場合に、図３の制御処理を開始する。制御処理が開始すると、まず、コントローラ３５は、リレー装置３３を閉状態に切り替えるためにコイル３３４ａに通電する（ステップＳ１）。そして、コントローラ３５は、閉状態に切り替わったか判定し（ステップＳ２）、ＹＥＳであれば、当該制御処理を終了する。

【0041】

一方、切替不良が生じてステップＳ２の判定結果がＮＯであれば、コントローラ３５は、所定回数（例えば３回）繰り返したか判定する（ステップＳ３）。そして、当該判定結果がＮＯであればステップＳ１に処理を戻す。ステップＳ２のＮＯの判定結果、又は、ステップＳ３のＹＥＳの判定結果が、本発明に係る第１条件（リレー装置３３の開閉状態の切替不良を示す第１条件）の一例に相当する。

【0042】

一方、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳであれば、コントローラ３５は、温度センサ３８が検出した環境温度が閾値温度Ｔｔｈ以上であるか判定する（ステップＳ４）。閾値温度Ｔｔｈはリレー装置３３内に氷結が生じえない環境温度（例えばその下限）に設定される。ステップＳ４の判定結果が、本発明に係る第３条件（環境温度に関する第３条件）の一例に相当する。

【0043】

ステップＳ４の判定結果がＹＥＳであれば、コントローラ３５は、リレー装置３３の故障と判断し、診断情報記憶部２９にリレー装置３３の故障情報を書き込む（ステップＳ５）。そして、コントローラ３５は、当該制御処理を終了する。

【0044】

一方、ステップＳ４の判定結果がＮＯであれば、まず、コントローラ３５は、車両コントローラ２８に第１時間長のＤＣ／ＤＣコンバータ１９の動作を要求する（ステップＳ６）。上記の第１時間長は、続くステップＳ７の処理が繰り返し実行される期間長に設定される。

【0045】

続いて、コントローラ３５は、所定時間（氷結を溶かすことのできる時間）、無接点リレー３３６をオン状態に切り替える（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理により、電熱体３３７が第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２を加熱し、氷結している場合に、氷結の部分を溶かすことができる。さらに、コントローラ３５は、電熱体３３７が使用されたことを、診断情報記憶部２９に書き込む（ステップＳ８）。ステップＳ７を実行済みであることが本発明に係る第２条件（無接点リレー３３６のオン制御済であることを示す第２条件）の一例に相当する。

【0046】

その後、コントローラ３５は、リレー装置３３を閉状態に切り替えるためにコイル３３４ａを通電し（ステップＳ９）、リレー装置３３が閉状態に切り替わったか判定する（ステップＳ１０）。そして、ＹＥＳであれば（閉状態に切り替わったと判定されたら）、当該制御処理を終了する。一方、ＮＯであれば、コントローラ３５は、所定回数（例えば３回）繰り返したか判定し（ステップＳ１１）、ＮＯであればステップＳ７に処理を戻す。

【0047】

一方、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳであれば、コントローラ３５は、リレー装置３３の故障と判断し、診断情報記憶部２９にリレー装置３３の故障情報を書き込む（ステップＳ１２）。そして、コントローラ３５は、当該制御処理を終了する。

【0048】

上記のようなリレー装置３３の制御処理により、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２に氷結が生じたような場合でも、氷結した部分を溶かしてリレー装置３３を閉状態に切り替えることができる。したがって、再始動バッテリ２３又は補機バッテリ１７の蓄電量が枯渇しそうなときに、電力線３２の電路を閉状態にして、上記の枯渇を抑制することができる。

【0049】

さらに、上記のようなリレー装置３３の制御処理により、リレー装置３３に氷結による切替不良が生じた場合に、氷結を解消することで正常になるのに切替不良のみでリレー装置３３の故障と判定されてしまうということが抑制される。したがって、リレー装置３３のメンテナンス及び交換等の処理を適正に行うことができる。

【0050】

上述したリレー装置３３の制御処理のプログラムは、コントローラ３５の記憶部３５ａなど、非一過性の記憶媒体（non transitory computer readable medium）に記憶されている。コントローラ３５は、可搬型の非一過性の記録媒体に記憶されたプログラムを読み込み、当該プログラムを実行するように構成されてもよい。上記の可搬型の非一過性の記憶媒体は、上述したリレー装置３３の制御処理のプログラムを記憶していてもよい。

【0051】

以上のように、本実施形態のリレー装置３３によれば、無接点リレー３３６の制御により駆動可能な電熱体３３７が、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２の少なくとも一方を加熱可能に配置されている。したがって、第１接点Ａ３３１、第２接点Ａ３３２に氷結が生じた場合に、電熱体３３７を駆動することで、上記の氷結の部分を溶かしてリレー装置３３を正常に動作させることができる。さらに、本実施形態のリレー装置３３によれば、無接点リレー３３６と電熱体３３７とが、第１導体３３１と第２導体３３２との間に接続されている。したがって、電熱体３３７の駆動電流を出力可能な駆動回路を、別途、用意する必要がない。さらに、電熱体３３７の駆動電流を遠い箇所からリレー装置３３へ供給する配線が不要となるなど、リレー装置３３をシステムに組み込むための配線構造を単純化できる。

【0052】

さらに、本実施形態のリレー装置３３によれば、無接点リレー３３６及び電熱体３３７が筐体３３９の中に配置されている。したがって、電熱体３３７の熱を効率的に第１接点Ａ３３１又は第２接点Ａ３３２に送ることができる。さらに、無接点リレー３３６及び電熱体３３７が筐体３３９の外に配置される場合と比較して、無接点リレー３３６及び電熱体３３７を含めてリレー装置３３が一体的な構成となる。したがって、リレー装置３３の取扱いが容易になる。

【0053】

さらに、本実施形態のリレー装置３３によれば、筐体３３９の外側に設けられる接点の構成は、開閉する電路が接続される第１端子Ｔ３３１及び第２端子Ｔ３３２、並びに、駆動機構３３４に通電するための第３端子Ｔ３３４ａ及び第４端子Ｔ３３４ｂに、無接点リレー３３６に制御電圧を送るための第５端子Ｔ３３６が主に追加された構成となる。したがって、リレー装置３３をシステムに組み込むための配線の接続構造を単純化できる。

【0054】

さらに、本実施形態の車両１の電源装置３０は、補機バッテリ１７と再始動バッテリ２３との間で電力を伝送可能な電力線３２を備える。そして、リレー装置３３は、電力線３２の電路を開閉可能なように設けられる。当該構成において、補機バッテリ１７、再始動バッテリ２３及び電力線３２は、エンジン１１の近くに配置されることから、リレー装置３３もエンジン１１の近くに配置できると都合がよい。一方、エンジン１１の近傍は過酷な温度環境であり、寒冷地においてリレー装置３３が当該環境にあると、筐体３３９内の空気に湿気が含まれる状態で、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２の温度が筐体３３９内の気温よりも先に大きく低下することがある。なぜならば、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２は、電力伝送用のハーネスに導体（第１端子Ｔ３３１、第２端子Ｔ３３２、第１導体３３１及び第２導体３３２）を介して接続されている。さらに、上記ハーネスは熱伝導率が高く熱容量が大きい。よって、寒冷地の外気によってハーネスが冷やされた場合に、筐体３３９内の空気よりも、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２からハーネスへ速やかに熱が移動するからである。そして、当該状況においては、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２に結露及び氷結が生じる恐れがある。しかしながら、本実施形態のリレー装置３３は、第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２に結露及び氷結が生じても、開閉状態の切替えが可能である。したがって、リレー装置３３の配置自由度が高くなり、エンジンルームの過酷な温度環境内でもリレー装置３３を配置することができる。

【0055】

さらに、本実施形態の車両１の電源装置３０によれば、コントローラ３５は、リレー装置３３に切替不良が生じた場合に、まず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９を動作させる（動作の要求を車両コントローラ２８へ出力する）。次に、コントローラ３５は、無接点リレー３３６をオン制御する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９の動作と無接点リレー３３６のオン制御の順番は逆であってもよい。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９を動作させることにより、電力線３２の一方（ＤＣ／ＤＣコンバータ１９が接続されている方）の電圧を上げることができ、当該電圧によりリレー装置３３の電熱体３３７に電流を流すことができる。

【0056】

リレー装置３３を閉状態に切り替える状況は、再始動バッテリ２３の蓄電量が低下し、その電圧が低下していることが多い。すなわち、電力線３２の一方（再始動バッテリ２３が接続されている方）の電圧は、第１電圧系の低い電圧になる。よって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９を動作させて、電力線３２の一方の電圧が第１電圧系の高い電圧にすることで、リレー装置３３の第１導体３３１と第２導体３３２との間の電圧差を予め想定された値にすることができる。したがって、上記のようにＤＣ／ＤＣコンバータ１９を動作させることで、電熱体３３７による発熱量のばらつきを抑制できるという効果も奏される。

【0057】

さらに、本実施形態の車両１の電源装置３０によれば、コントローラ３５は、リレー装置３３の開閉状態の切替不良を示す第１条件と、無接点リレー３３６のオン制御済みか否かを示す第２条件とに基づいて、リレー装置３３の故障判定を行う。また、コントローラ３５は、リレー装置３３の開閉状態の切替不良を示す第１条件と、環境温度に関する第３条件とに基づいて、リレー装置３３の故障判定を行う。したがって、氷結によって開閉状態の切替不良が生じて、氷結を解消することでリレー装置３３が正常に動作した場合に、リレー装置３３が故障と判定されてしまうことを抑制できる。したがって、故障判定に基づき、リレー装置３３のメンテナンス及び交換等の処理を適正に行うことができる。

【0058】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、筐体３３９内に無接点リレー３３６と電熱体３３７とが収容される例を示したが、無接点リレー３３６及び電熱体３３７の少なくとも一方が筐体３３９の外に配置されてもよい。例えば電熱体３３７が第１端子Ｔ３３１又は第２端子Ｔ３３２を加熱するように配置されてもよい。当該配置により、電熱体３３７は第１導体３３１又は第２導体３３２を介して第１接点Ａ３３１及び第２接点Ａ３３２を加熱することができる。

【0059】

また、上記実施形態では、リレー装置３３が電力線３２の電路を開閉するように接続された例を示した。しかし、リレー装置３３は、補機バッテリ１７と電気機器（補機１２又は他の機器）との間に接続されるリレーとして適用されてよいし、走行用バッテリ５の電力線の電路を開閉するリレーとして適用されてもよい。また、上記実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９の出力を利用して電熱体３３７を通電する例を示したが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１９の出力の利用は省略されてもよい。また、リレー装置３３が搭載される車両は、上記実施形態の車両１のようにハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）に限られず、エンジン自動車であってもよいし、電気自動車（ＥＶ（Electric Vehicle）であってもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、リレー装置３３を車両の電源装置３０に搭載する例を示したが、本発明に係るリレー装置は、例えば産業用機械など、様々な装置に搭載されてもよい。当該装置内に過酷な温度環境が生じる箇所があれば、当該箇所に配置されるリレーとして本発明に係るリレー装置を適用することで、本実施形態と同様の効果を奏することができる。その他、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0061】

１ 車両
２ 駆動輪
３ 走行用モータ
４ インバータ
５ 走行用バッテリ
１１ エンジン
１２ 補機
１３ スタータモータ
１５ ジェネレータ
１７ 補機バッテリ
１９ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２１ モータ機能付き発電機
２３ 再始動バッテリ
２６ 運転操作部
２８ 車両コントローラ
２９ 診断情報記憶部
３０ 電源装置
３１、３２ 電力線
３３ リレー装置
Ａ３３１ 第１接点
Ａ３３２ 第２接点
３３１ 第１導体
３３２ 第２導体
Ｔ３３１ 第１端子
Ｔ３３２ 第２端子
Ｔ３３４ａ 第３端子
Ｔ３３４ｂ 第４端子
Ｔ３３６ 第５端子
３３６ 無接点リレー
３３７ 電熱体
３５ コントローラ
３８ 温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】