电源电路的控制装置、电源电路的控制方法以及存储介质与流程

1.本公开涉及电源电路的控制装置。


背景技术：

2.例如，在日本特开2012
‑
178895号公报中记载了电源电路的控制装置。该电源电路具备与电池的正极连接的第1继电器、与电池的负极连接的第2继电器、第3继电器。第2继电器与电阻串联连接，第3继电器与第2继电器和所述电阻并联连接。
3.该控制装置执行如下序列处理：在开始向负载供给电力时，在按照第1继电器、第2继电器、第3继电器的顺序将这些继电器设为通电状态之后，将第2继电器设为非通电状态。由此降低开始向负载供给电力时的浪涌电流。
4.在此，在继电器中，有时发生诸如接点熔敷而无法动作的异常。因此，上述文献记载的装置根据第1继电器为通电状态时的负载侧的电压有无变化，来判定是否在与负极侧连接的第2继电器或者第3继电器的至少一方中发生无法动作的异常。
5.但是，在劣化的继电器的可动接点的可动部积存有由于滑动而产生的磨损碎屑。因此，在继电器劣化时，可动接点的动作速度变慢。在这样劣化的继电器中，从该继电器被设为通电状态至可动接点接触到固定接点、即接点部闭合之前的期间的动作延迟时间变长。但是，继电器的动作本身为可动作的状态。
6.因此，如上述文献记载的装置那样，即使判定由于熔敷引起的无法动作的异常，有时也无法判定继电器的劣化。


技术实现要素：

7.以下，记载本公开的例子(aspect)。
8.例1.提供作为本公开的一个方面的电源电路的控制装置。电源电路包括电池和多个继电器，所述多个继电器包括：第1继电器，连接于所述电池的正极或者负极中的一方与负载之间；第2继电器，连接于所述电池的正极或者负极中的另一方与所述负载之间，并且串联连接有电阻；以及第3继电器，与所述第2继电器和所述电阻并联连接。而且，所述控制装置构成为执行如下处理：取得从所述电源电路供给到所述负载的电力的电压作为监视值；作为在开始向所述负载供给电力时执行的处理的序列处理，在所述序列处理中，在按照所述第1继电器、所述第2继电器、所述第3继电器的顺序将这些继电器设为通电状态之后，将所述第2继电器设为非通电状态；在从通过执行所述序列处理而将所述第2继电器设为非通电状态时起所述监视值开始降低的情况下，测量从该监视值开始降低至所述监视值转到增大的经过时间；以及在判定条件成立的情况下，判定为所述第3继电器中发生劣化，所述判定条件包括所述经过时间为规定的判定值以上的条件。
9.由于滑动产生的磨损碎屑可能积存在继电器的可动接点的可动部。因此，在继电器的劣化发展时，可动接点的动作速度可能变慢。因此，在劣化的继电器中存在如下倾向：从将该继电器设为通电状态至可动接点接触到固定接点的时间、即作为接点部闭合之前的
时间的动作延迟时间变长。
10.在上述第3继电器中发生这样的动作延迟时间增加时，在通过序列处理而将第2继电器设为非通电状态的时间点，可能存在第3继电器的接点部未闭合的情况。在该情况下，负载侧的电压开始降低。而且，之后，在第3继电器的接点部延迟闭合时，降低的电压转到增大。在这样第3继电器的动作延迟时间变长时，在通过执行序列处理而将第2继电器设为非通电状态时，负载侧的电压有时开始降低。进而，从负载侧的电压开始降低至负载侧的电压转到增大的定时的时间变长。
11.因此，在上述结构中，取得供给到负载的电力的电压作为监视值。在从通过执行序列处理而将第2继电器设为非通电状态时起监视值开始降低的情况下，测量从该监视值开始降低至转到增大的经过时间。然后，在该测量得到的经过时间满足判定条件的情况下判定为在第3继电器中发生劣化，所述判定条件包括所述经过时间为规定的判定值以上的条件。因此，能够适当地判定第3继电器中产生劣化。
12.例2.在上述例1的控制装置中，所述判定条件包括：所述经过时间为所述判定值以上的条件；以及所述经过时间为所述判定值以上这样的判定连续成立规定的次数以上的条件。
13.即使是未劣化的继电器，在异物临时附着到可动接点的可动部的情况下，也存在上述经过时间为上述判定值以上的可能性。但是，临时附着的异物通过可动接点活动而被去除的情形较多。因此，上述经过时间连续为上述判定值以上的情形较少。因此，在上述结构中，除了经过时间为上述判定值以上的条件成立以外，在经过时间为规定的判定值以上这样的判定连续成立规定的次数以上的情况下，判定为在第3继电器中发生劣化。因此，能够抑制将第3继电器的临时的动作异常误判定为是第3继电器的劣化。
14.例3.在上述例1的控制装置中，所述判定条件包括：所述经过时间为所述判定值以上的条件；以及所述经过时间处于增大倾向的条件。
15.如上所述，即使是未劣化的继电器，在异物临时附着到可动接点的可动部的情况下，也存在上述经过时间为上述判定值以上的可能性。但是，临时附着的异物通过可动接点活动而被去除的情形较多。因此，上述经过时间增大的可能性较少。因此，在上述结构中，除了经过时间为上述判定值以上以外，在上述经过时间处于增大倾向的情况下，判定为在第3继电器中发生劣化。因此，上述结构也能够抑制将第3继电器的临时的动作异常误判定为是第3继电器的劣化。
16.例4.具体化为执行上述各例的任意一个记载的各种处理的电源电路的控制方法。
17.例5.具体化为存储有程序的非临时性的计算机可读取的记录介质，该程序用于使处理装置执行上述各例的任意一个记载的各种处理。
附图说明
18.图1是示出第1实施方式中的电源电路及其控制装置的示意图。
19.图2的(a)部分是示出该实施方式的对第1～第3继电器依次通电时的、第1继电器的接点部的状态的时序图。(b)部分是同样地示出第2继电器的接点部的状态的时序图，(c)部分是示出第3继电器的接点部的状态的时序图，(d)部分是示出第1电压的变化的时序图，(e)部分是示出第2电压的变化的时序图。
20.图3是示出该实施方式的控制装置执行的处理的过程的流程图。
21.图4是示出该实施方式的控制装置执行的判定处理的过程的流程图。
22.图5是示出第2实施方式的控制装置执行的判定处理的过程的流程图。
23.图6是示出针对图4的第1实施方式的变更例中的、判定处理的过程的流程图。
具体实施方式
24.(第1实施方式)
25.以下，参照图1～图4，关于应用于如混合动力汽车、电动汽车等具备电动机作为驱动源的车辆的电源电路的控制装置，说明对其具体化的第1实施方式。
26.如图1所示，在车辆vc上搭载有电源电路200、从电源电路200被供给电力的电气负载300(以下简称为负载300)以及控制电源电路200和负载300的控制装置100。
27.电源电路200具备车辆行驶用的电池10、第1继电器20a、第2继电器20b、第3继电器20c以及电阻30等。第1继电器20a、第2继电器20b以及第3继电器20c各自具备设置于内部的线圈、和通过对该线圈通电使其励磁而闭合的接点部。详细而言，接点部具备：固定接点和可动接点，该可动接点通过利用线圈励磁接触到固定接点而闭合。
28.第1继电器20a连接于电池10的正极与负载300之间。
29.第2继电器20b连接于电池10的负极与负载300之间。另外，对该第2继电器20b串联连接有电阻30。
30.第3继电器20c以与第2继电器20b和电阻30并联连接的状态连接于电池10的负极与负载300之间。
31.负载300具备：转换器310，经由上述继电器20a～20c与电池10连接；逆变器320，被供给由转换器310升压后的电力；以及电动机400，与逆变器320连接，作为车辆vc的驱动源发挥功能。此外，与逆变器320连接的电动机的数量能够适当地变更。另外，在转换器310的电源电路200侧并联连接有电容器330。
32.控制装置100具备中央处理装置(以下称为cpu)110和存储有控制用的程序、数据的存储器120。而且，控制装置100通过由cpu110执行存储于存储器120的程序，执行与各种控制有关的处理。
33.对控制装置100连接有第1电压探测部52，该第1电压探测部52用于检测供给到负载300的电力的电压。更具体而言，第1电压探测部52检测第1电压vl，该第1电压vl为从电池10供给到负载300的电力的电压。
34.另外，对控制装置100连接第2电压探测部54，该第2电压探测部54用于检测作第2电压vh，该第2电压vh为从转换器310供给到逆变器320的电力的电压。附带说明一下，在刚刚开始从电源电路200向负载300供给电力之后，在转换器310以及逆变器320为非驱动状态时，由第2电压探测部54检测的第2电压vh与作为从电源电路200供给到负载300的电力的电压的第1电压vl相同，更具体而言，该第1电压vl是从电池10供给到负载300的电力的电压。
35.然后，控制装置100对第1继电器20a、第2继电器20b、以及第3继电器20c的通电和非通电进行控制，并且控制转换器310以及逆变器320的动作状态，从而控制电动机400的驱动状态。
36.在通过对车辆vc的点火开关进行接通(on)操作而开始从电池10向负载300供给电
力时，控制装置100对继电器20a～20c执行以下说明的起动时的序列处理。此外，在执行该序列处理的过程中，转换器310以及逆变器320为非驱动状态。
37.图2的(a)部分～(c)部分示出通过起动时的序列处理而变化的继电器20a～20c的接点部的状态的变化。图2的(d)部分～(e)部分示出第1电压vl以及第2电压vh的变化。
38.控制装置100在开始序列处理时，首先，通过如图2的(a)部分所示地将第1继电器20a设为通电状态，使第1继电器20a的接点部闭合(时刻t1)，从而将电池10的正极和负载300电连接。
39.接下来，控制装置100通过如图2的(b)部分所示地将第2继电器20b设为通电状态，使其接点部闭合(时刻t2)，从而将电池10的负极和负载300电连接。由此，开始从电池10向负载300供给电力，所以如图2的(d)部分以及图2的(e)部分所示，此前为“0”的第1电压vl以及第2电压vh开始朝向作为电池10的电压的电池电压bt增加。在此，此时经由电阻30从电池10向负载300供给电力，所以开始向负载300供给电力时的浪涌电流相对电池电压bt降低。
40.接下来，控制装置100通过如图2的(c)部分所示地将第3继电器20c设为通电状态，使其接点部闭合(时刻t3)，从而经由第3继电器20c以及第2继电器20b将电池10的负极和负载300电连接。
41.接下来，控制装置100通过如图2的(b)部分所示地将第2继电器20b设为非通电状态，使其接点部打开(时刻t4)，从而不经由电阻30而将电池10的负极和负载300电连接。然后，结束起动时的序列处理。
42.在此，一般认为存在可动部的滑动产生的磨损碎屑积存在上述第3继电器20c的可动接点的可动部的可能性。因此，在第3继电器20c的劣化发展时，可动接点的动作速度变慢。因此，如在图2的(c)部分中双点划线所示，在劣化的第3继电器20c中，存在从将第3继电器20c设为通电状态至可动接点接触到固定接点的时间、即作为第3继电器20c的接点部闭合前的时间的动作延迟dt变长的倾向。
43.在第3继电器20c中产生这样的动作延迟时间dt增大时，在通过序列处理而将第2继电器20b设为非通电状态的时间点(时刻t4)，可能有第3继电器20c的接点部并未闭合的情况。在该情况下，如在图2的(d)部分以及(e)部分中双点划线所示，作为负载侧的电压的第1电压vl和第2电压vh相对电池电压bt开始降低。
44.而且，之后，在第3继电器20c的接点部比将第2继电器20b设为非通电状态的时间点(时刻t4)延迟地闭合时(时刻t5)，降低的第1电压vl、第2电压vh转到增大而恢复至电池电压bt。
45.这样，若第3继电器20c的动作延迟时间dt变长，则在通过执行序列处理而将第2继电器20b设为非通电状态时，可能存在第1电压vl和第2电压vh开始降低的可能性。另外，从这些第1电压vl和第2电压vh开始降低的定时至第1电压vl和第2电压vh转到增大的定时的时间(图2所示的从时刻t4至时刻t5的时间)可能存在变长的可能性。
46.因此，在本实施方式中，取得作为供给到负载300的电力的电压的第1电压vl，作为监视值。然后，在将第2继电器20b设为非通电状态时，在作为监视值的第1电压vl开始降低的情况下，测量从该第1电压vl开始降低至转到增大的经过时间t。然后，根据该经过时间t判定在第3继电器20c中发生劣化，该第3继电器20c中出现故障的征兆。
47.以下，参照图3以及图4，说明控制装置100为了进行这样的判定而执行的各处理。
48.在图3中，示出控制装置100为了开始测量上述经过时间t而执行的处理过程。此外，从点火开关被接通(on)操作至开始测量经过时间t，反复执行该处理。另外，以下，利用在开头标记有“s”的数字来表现步骤编号。
49.在开始该处理时，控制装置100判定是否通过上述序列处理而停止了第2继电器20b的通电(s100)。
50.然后，在判定为停止了第2继电器20b的通电的情况下(s100：“是”)，控制装置100判定第1电压vl是否开始降低(s110)。
51.然后，在判定为第1电压vl开始降低的情况下(s110：“是”)，控制装置100开始测量经过时间t(s120)，结束本处理。
52.另一方面，当在s100中判定为未停止第2继电器20b的通电的情况下(s100：“否”)、在s110中判定为第1电压vl未开始降低的情况下(s110：“否”)，控制装置100不进行s120的处理，暂时结束本处理。
53.在图4中示出控制装置100为了判定第3继电器20c的劣化而执行的判定处理的过程。此外，在测量经过时间t的过程中，反复执行该处理。
54.在开始该处理时，控制装置100取得第1电压vl(s200)。
55.接下来，控制装置100根据取得的第1电压vl，判定从停止第2继电器20b的通电的时间点起开始降低的第1电压vl是否转到增大(s210)。然后，在判定为第1电压vl未转到增大的情况下(s210：“否”)，控制装置100暂时结束本处理。此外，在从开始测量经过时间t起经过了规定的时间(例如比以下的判定值tref长的时间)，但第1电压vl仍未转到增大的情况下，存在第3继电器20c的接点部粘着在断开侧、动作部处于无法动作的状态的可能性。因此，在该情况下，控制装置100也可以判定为第3继电器20c中可能发生粘着异常。
56.在上述s210中，在判定为第1电压vl转到增大的情况下(s210：“是”)，控制装置100判定测量出的当前的上述经过时间t、即从在将第2继电器20b设为非通电状态的时间点起第1电压vl开始降低至该第1电压vl转到增大的经过时间t是否为规定的判定值tref以上(s220)。作为该判定值tref，预先设定能够根据经过时间t为该判定值tref以上而判定为第3继电器20c中产生劣化的时间。
57.然后，在判定为当前的经过时间t为上述判定值tref以上的情况下(s220：“是”)，控制装置100使计数器cta的值递增(s230)。该计数器cta是表示连续判定为上述经过时间t为上述判定值tref以上的次数的值，计数器cta的值在点火开关被断开(off)操作后也保持于非易失性存储器。
58.然后，控制装置100判定该递增的计数器cta是否为规定的判定值ctaref以上(s240)。作为该判定值ctaref，预先设定能够根据计数器cta为该判定值ctaref以上而判定为上述第3继电器20c的动作延迟是持续产生的延迟而并非临时性的延迟的值。
59.然后，在判定为递增的计数器cta为上述判定值ctaref以上的情况下(s240：“是”)，控制装置100判定为第3继电器20c中发生劣化(s250)，对经过时间t进行复位(s270)。然后，暂时结束本处理。
60.在上述s220中判定为经过时间t小于判定值tref的情况下(s220：“否”)，控制装置100在执行s260的处理而将计数器cta复位为“0”之后，执行上述s270的处理，暂时结束本处理。
61.另外，在上述s240中判定为递增的计数器cta小于判定值ctaref的情况下(s240：“否”)，控制装置100不进行s250的处理，而对经过时间t进行复位(s270)。然后，暂时结束本处理。
62.说明本实施方式的作用以及效果。
63.(1
‑
1)在图4所示的判定处理中，在判定条件成立的情况下，在s250中判定为第3继电器20c中发生劣化。判定条件包括上述经过时间t为判定值tref以上(s220：“是”)的条件。
64.在此，即使是未劣化的继电器，在异物临时附着到可动接点的可动部的情况下，也存在上述经过时间t为上述判定值tref以上的可能性。但是，临时附着的异物通过可动接点活动而被去除的情形较多。因此，上述经过时间t连续为上述判定值tref以上的情形较少。
65.因此，在本实施方式中，除了上述经过时间t为上述判定值tref以上(s220：“是”)以外，在上述计数器cta为判定值ctaref以上(s240：“是”)的情况下，在s250中判定为第3继电器20c中发生劣化。即，追加有诸如经过时间t为判定值tref以上的s220的肯定判定连续成立规定的次数以上的s240的判定。因此，能够抑制将第3继电器20c的临时的动作异常误判定为第3继电器20c劣化，并且恰当地判定第3继电器20c中产生劣化的情况。
66.(第2实施方式)
67.接下来，参照图5，说明电源电路的控制装置的第2实施方式。
68.在本实施方式中，执行对第1实施方式的图4所示的处理的一部分进行变更后的判定处理。以下，说明本实施方式的判定处理。
69.在图5中示出控制装置100为了判定第3继电器20c的劣化而执行的判定处理的过程。
70.在开始该处理时，控制装置100取得第1电压vl(s200)。
71.接下来，控制装置100判定从停止第2继电器20b的通电的时间点起开始降低的第1电压vl是否转到增大(s210)。然后，在判定为第1电压vl未转到增大的情况下(s210：“否”)，控制装置100暂时结束本处理。
72.另一方面，在判定为第1电压vl转到增大的情况下(s210：“是”)，控制装置100判定测量出的当前的上述经过时间t、即从在将第2继电器20b设为非通电状态的时间点起第1电压vl开始降低至该第1电压vl转到增大的经过时间t是否为规定的判定值tref以上(s220)。该判定值tref与第1实施方式的判定值tref相同。
73.然后，在判定为当前的上述经过时间t为上述判定值tref以上的情况下(s220：“是”)，控制装置100判定当前的上述经过时间t是否超过存储值tm(s300)。该存储值tm的初始值是“0”，在上述经过时间t为存储值tm以上的情况下，通过将该经过时间t设定为存储值tm，更新该存储值tm。
74.然后，在s300中判定为当前的上述经过时间t超过存储值tm的情况下(s300：“是”)，控制装置100如上所述执行存储值tm的更新(s310)，并且使计数器ctb的值递增(s320)。该计数器ctb的值表示存储值tm被更新的次数、即被判定为上述经过时间t超过此前存储的该经过时间t的最大值的次数。该计数器ctb的值大表示上述经过时间t处于增大倾向。此外，在点火开关被断开(off)操作之后，该计数器ctb的值也保持于非易失性存储器。
75.然后，控制装置100判定递增的计数器ctb是否为规定的判定值ctbref以上
(s330)。作为该判定值ctbref，预先设定能够根据计数器ctb为该判定值ctbref以上而判定为上述经过时间t处于增大倾向的值。
76.然后，在判定为递增的计数器ctb为上述判定值ctbref以上的情况下(s330：“是”)，控制装置100判定为在第3继电器20c中发生劣化(s340)。然后，控制装置100分别执行将计数器ctb复位为“0”的处理(s350)、对存储值tm进行复位的处理(s360)、对经过时间t进行复位的处理(s370)，并暂时结束本处理。
77.在上述s220中判定为经过时间t小于判定值tref的情况下(s220：“否”)、在上述s300中判定为经过时间t为存储值tm以下的情况下(s300：“否”)、在上述s330中判定为计数器ctb小于判定值ctbref的情况下(s330：“否”)，控制装置100在执行s370的处理而对经过时间t进行复位之后，暂时结束本处理。
78.说明本实施方式的作用以及效果。
79.(2
‑
1)即使在图5所示的判定处理中，也设为：在包括上述经过时间t为判定值tref以上(s220：“是”)的条件的判定条件成立的情况下，在s340中判定为第3继电器20c中发生劣化。
80.在此，即使是未劣化的继电器，在异物临时附着到可动接点的可动部的情况下，也存在上述经过时间t为上述判定值tref以上的可能性。但是，临时附着的异物通过可动接点活动而被去除的情形较多。因此，上述经过时间t增大的可能性较少。
81.因此，在本实施方式中，设为除了上述经过时间t为上述判定值tref以上(s220：“是”)以外，在上述计数器ctb为判定值ctbref以上(s330：“是”)的情况下，在s340中判定为第3继电器20c中发生劣化。即，对s220的肯定判定追加了s340的肯定判定即经过时间t处于增大倾向的条件。因此，能够抑制将第3继电器20c的临时的动作异常误判定为第3继电器20c劣化，并且能够恰当地判定第3继电器20c中产生劣化的情形。
82.此外，上述各实施方式能够如以下所述地变更来实施。上述各实施方式以及以下的变更例可在技术上不矛盾的范围内相互组合实施。
83.·
在第1实施方式中，除了上述经过时间t为上述判定值tref以上(s220：“是”)以外，在上述经过时间t为判定值tref以上这样的判定连续成立规定的次数以上的情况下(s240：“是”)，判定为第3继电器20c中发生劣化。另外，更简单而言，也可以通过图6所示的判定处理来进行第3继电器20c的劣化判定。
84.即，如图6所示，在开始该变更例的判定处理时，控制装置100取得第1电压vl(s200)。
85.接下来，控制装置100判定从停止第2继电器20b的通电的时间点起开始降低的第1电压vl是否转到增大(s210)。然后，在判定为第1电压vl未转到增大的情况下(s210：“否”)，控制装置100暂时结束本处理。
86.另一方面，在判定为第1电压vl转到增大的情况下(s210：“是”)，控制装置100判定测量出的当前的上述经过时间t、即从在将第2继电器20b设为非通电状态的时间点起第1电压vl开始降低至该第1电压vl转到增大的经过时间t是否为规定的判定值tref以上(s220)。该判定值tref与第1实施方式的判定值tref相同。
87.然后，在判定为当前的上述经过时间t为上述判定值tref以上的情况下(s220：“是”)，控制装置100判定为第3继电器20c中发生劣化(s250)，对经过时间t进行复位
(s270)。然后，暂时结束本处理。
88.另一方面，在上述s220中判定为经过时间t小于判定值tref的情况下(s220：“否”)，控制装置100不进行s250的处理，对经过时间t进行复位(s270)。然后，暂时结束本处理。
89.即便是这样的变更例，在上述经过时间t为判定值tref以上情况下(s220：“是”)，在s250中也判定为第3继电器20c中发生劣化。因此，至少能够判定第3继电器20c中产生劣化。
90.·
在上述各实施方式及其变更例中，取得第1电压vl作为监视值(s200)。在此，如上所述，在刚刚开始从电源电路200向负载300供给电力之后，转换器310以及逆变器320为非驱动状态时的第2电压vh与第1电压vl相同。因此，也可以代替第1电压vl而取得第2电压vh作为监视值。
91.·
也可以在电池10的正极侧连接第2继电器20b和电阻30以及第3继电器20c，并且在电池10的负极侧连接第1继电器20a。
92.·
控制装置100不限于具备cpu110和存储器120并执行软件处理。例如，也可以具备用于处理在上述各实施方式中执行的软件处理的至少一部分的专用的硬件电路(例如asic等)。即，控制装置100是以下的(a)～(c)中的任意一个的结构即可。(a)具备：处理装置，依照程序执行上述处理的全部处理；以及存储器等程序储存装置(包括非临时性的计算机可读取的存储介质)，存储程序。(b)具备：依照程序执行上述处理的一部分的处理装置及程序储存装置；以及专用的硬件电路，执行其余的处理。(c)具备执行上述处理的全部处理的专用的硬件电路。在此，具备处理装置以及程序储存装置的软件处理电路、专用的硬件电路也可以是多个。即，上述处理由具备1个或者多个软件处理电路以及1个或者多个专用的硬件电路的至少一方的处理电路执行即可。