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JP7632497B2 - Diagnostic device and program - Google Patents
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JP7632497B2 - Diagnostic device and program - Google Patents

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Description

本発明は、電源スイッチのオン故障の診断を行う診断装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a diagnostic device and program for diagnosing power switch ON failures.

従来、電源とインバータと回転電機とを備える電源システムにおいて、電源とインバータとを接続する電源経路に、電源と回転電機との間を接続又は遮断する電源スイッチ(システムメインリレー)が設けられたものが知られている。また、この電源システムにおいて、回転電機が回転駆動された状態で電源スイッチの溶着を診断する装置が知られている。 Conventionally, in a power supply system including a power supply, an inverter, and a rotating electric machine, a power supply switch (system main relay) that connects or disconnects the power supply and the rotating electric machine is provided in a power supply path that connects the power supply and the inverter. In addition, in this power supply system, a device is known that diagnoses whether the power supply switch is welded while the rotating electric machine is being rotated.

この装置として、例えば特許文献1では、電源の異常が検出された場合において、電源スイッチを遮断する遮断指令を出力した状態で、電源スイッチよりもインバータ側における電源経路の電圧である経路電圧が所定の目標電圧となるようにインバータを制御し、この制御により経路電圧が目標電圧に変動するか否かにより電源スイッチの溶着を診断している。 For example, in Patent Document 1, when a power supply abnormality is detected, a cutoff command is output to cut off the power switch, and the inverter is controlled so that the path voltage, which is the voltage of the power supply path on the inverter side of the power switch, becomes a predetermined target voltage, and welding of the power switch is diagnosed based on whether or not this control causes the path voltage to change to the target voltage.

特開2009-183134号公報JP 2009-183134 A

回転電機の回転状態では、回転電機の回転速度に応じた逆起電力が生じる。そのため、インバータの制御により経路電圧を目標電圧とするには、回転電機の逆起電力を打ち消すようにインバータを制御する必要があり、インバータの構成や制御が複雑化してしまう。インバータ制御により経路電圧を変化させることなく、電源スイッチのオン故障を適切に診断できる技術が望まれている。 When a rotating electric machine is rotating, a back electromotive force is generated according to the rotation speed of the rotating electric machine. Therefore, in order to control the inverter to set the path voltage to a target voltage, it is necessary to control the inverter so as to cancel the back electromotive force of the rotating electric machine, which complicates the configuration and control of the inverter. There is a demand for technology that can properly diagnose power switch on failures without changing the path voltage through inverter control.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電源スイッチのオン故障を適切に診断できる診断装置及びプログラムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a diagnostic device and program that can properly diagnose power switch ON failures.

上記課題を解決するための第1の手段は、電源と、前記電源に接続されたインバータと、前記インバータに接続された回転電機と、前記電源と前記インバータとの間の電源経路に設けられた電源スイッチと、前記電源スイッチよりも前記インバータ側における前記電源経路の電圧である経路電圧を検出する電圧センサと、を備えた電源システムに適用され、前記電源スイッチの導通状態において所定のスイッチ診断条件が成立した場合に、前記インバータの制御を停止した状態で、前記電源スイッチを遮断する遮断指令を出力する遮断指令部と、前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後に前記回転電機の回転数の変化に応じた前記電圧センサの検出電圧の差である電圧差を取得する取得部と、前記電圧差に基づいて、前記電源スイッチのオン故障を診断する診断部と、を備える。 The first means for solving the above problem is applied to a power supply system including a power supply, an inverter connected to the power supply, a rotating electric machine connected to the inverter, a power switch provided in a power supply path between the power supply and the inverter, and a voltage sensor that detects a path voltage, which is the voltage of the power supply path on the inverter side of the power switch, and includes a shutoff command unit that outputs a shutoff command to shut off the power supply switch while stopping control of the inverter when a predetermined switch diagnosis condition is satisfied in the conductive state of the power switch, an acquisition unit that acquires a voltage difference that is the difference in the detected voltage of the voltage sensor according to the change in the rotation speed of the rotating electric machine after the shutoff command unit outputs the shutoff command, and a diagnosis unit that diagnoses an on-failure of the power supply switch based on the voltage difference.

上記構成では、電源スイッチの導通状態において所定のスイッチ診断条件が成立した場合に、インバータの制御を停止した状態で電源スイッチを遮断する遮断指令を出力する。また、遮断指令の出力後に生じる回転電機の回転数の変化に応じた電圧センサの検出電圧の差である電圧差を取得し、その電圧差に基づいて、電源スイッチのオン故障を診断するようにした。ここで、電源スイッチが正常である場合には、インバータの制御停止状態において、遮断指令出力後におけるインバータ側の経路電圧(電源スイッチよりもインバータ側における電源経路の電圧)は、回転電機の逆起電力に依存し、遮断指令出力後に回転電機の回転数が変化すると、その回転数の変化に対応して変化する。一方、電源スイッチがオン故障している場合、遮断指令出力後におけるインバータ側の経路電圧には、遮断指令出力後に回転電機の回転数が変化しても、その回転数の変化に対応する変化は生じない。したがって、遮断指令出力後に生じる回転電機の回転数の変化に応じた電圧変化を把握することにより、電源スイッチのオン故障を適切に診断することができる。また、上記構成では、インバータの制御を停止した状態で電源スイッチのオン故障を診断するものであり、インバータ制御による電圧変化を生じさせることなく、簡易な構成でのスイッチ故障診断を実現することができる。 In the above configuration, when a predetermined switch diagnosis condition is satisfied in the conductive state of the power switch, a shutoff command is output to shut off the power switch with the inverter control stopped. In addition, a voltage difference, which is the difference between the detected voltages of the voltage sensors according to the change in the rotation speed of the rotating electric machine that occurs after the shutoff command is output, is obtained, and an ON failure of the power switch is diagnosed based on the voltage difference. Here, when the power switch is normal, in the inverter control stopped state, the path voltage on the inverter side after the shutoff command is output (the voltage of the power path on the inverter side of the power switch) depends on the back electromotive force of the rotating electric machine, and when the rotation speed of the rotating electric machine changes after the shutoff command is output, it changes corresponding to the change in the rotation speed. On the other hand, when the power switch has an ON failure, the path voltage on the inverter side after the shutoff command is output does not change corresponding to the change in the rotation speed even if the rotation speed of the rotating electric machine changes after the shutoff command is output. Therefore, by grasping the voltage change corresponding to the change in the rotation speed of the rotating electric machine that occurs after the shutoff command is output, the ON failure of the power switch can be appropriately diagnosed. In addition, the above configuration diagnoses the power switch for an ON failure while inverter control is stopped, making it possible to realize switch failure diagnosis with a simple configuration without causing voltage changes due to inverter control.

第2の手段では、前記電源システムにおいて、前記電源スイッチよりも前記インバータ側の前記電源経路において前記電源に並列に平滑コンデンサが接続されており、前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記平滑コンデンサの放電を行わせる放電処理部を備え、前記取得部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記放電処理部による前記平滑コンデンサの放電前の前記検出電圧と前記平滑コンデンサの放電後の前記検出電圧との差を、前記電圧差として取得する。 In the second means, in the power supply system, a smoothing capacitor is connected in parallel to the power supply in the power supply path on the inverter side of the power switch, and a discharge processing unit is provided that discharges the smoothing capacitor in a situation in which the rotation speed decreases after the shutoff command is output by the shutoff command unit, and the acquisition unit acquires, as the voltage difference, the difference between the detected voltage before the smoothing capacitor is discharged by the discharge processing unit and the detected voltage after the smoothing capacitor is discharged in a situation in which the rotation speed decreases after the shutoff command is output.

電源システムに平滑コンデンサが設けられることで、経路電圧を安定させることができる。一方、電源システムに平滑コンデンサが設けられると、インバータ側の電圧変化を監視することの妨げとなることが考えられる。この点、上記構成では、遮断指令の出力後に回転電機の回転数の低下が生じる状況下において、平滑コンデンサの放電を行わせるようにした。これにより、遮断指令出力後において、インバータ側の経路電圧を、回転電機の回転数に応じた電圧にすることができ、電源スイッチのオン故障を適正に診断することができる。 By providing a smoothing capacitor in the power supply system, the path voltage can be stabilized. On the other hand, providing a smoothing capacitor in the power supply system may hinder monitoring of voltage changes on the inverter side. In this regard, in the above configuration, the smoothing capacitor is discharged in a situation where a drop in the rotation speed of the rotating electric machine occurs after the output of a cutoff command. As a result, after the cutoff command is output, the path voltage on the inverter side can be set to a voltage that corresponds to the rotation speed of the rotating electric machine, and an on-failure of the power switch can be properly diagnosed.

第3の手段では、前記放電処理部は、前記平滑コンデンサの放電終了時において前記経路電圧が前記回転電機の起電力電圧よりも低くなるように、前記平滑コンデンサの放電を行わせる。 In the third method, the discharge processing unit discharges the smoothing capacitor so that the path voltage is lower than the electromotive force voltage of the rotating electric machine when the discharge of the smoothing capacitor is completed.

平滑コンデンサの放電終了時には、経路電圧が、回転電機の起電力電圧まで再充電される。この場合、平滑コンデンサの放電終了時点における経路電圧が回転電機の起電力電圧よりも高いと、回転電機の回転数の変化に相応する電圧変化を把握できなくなる。この点、平滑コンデンサの放電終了時において経路電圧が回転電機の起電力電圧よりも低くなるように、平滑コンデンサの放電を行わせるようにしたため、回転電機の回転数の変化に相応する電圧変化を適正に把握し、ひいては電源スイッチの故障診断を適正に実施することができる。 When the smoothing capacitor finishes discharging, the route voltage is recharged to the electromotive force voltage of the rotating electric machine. In this case, if the route voltage at the end of the smoothing capacitor's discharge is higher than the electromotive force voltage of the rotating electric machine, it becomes impossible to grasp the voltage change corresponding to the change in the rotation speed of the rotating electric machine. In this regard, the smoothing capacitor is discharged so that the route voltage is lower than the electromotive force voltage of the rotating electric machine at the end of the smoothing capacitor's discharge. This makes it possible to properly grasp the voltage change corresponding to the change in the rotation speed of the rotating electric machine, and thus to properly perform a fault diagnosis of the power switch.

第4の手段では、前記放電処理部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、複数回の前記平滑コンデンサの放電を可能とするものであり、前記取得部は、複数回の前記平滑コンデンサの放電が行われる場合に、前記平滑コンデンサの1回目の放電前と1回目以降の各放電の後とにおいて前記回転数及び前記経路電圧をそれぞれ取得し、前記診断部は、前記取得部により取得された3つ以上の組み合わせの前記回転数及び前記経路電圧を用いて、前記回転数及び前記経路電圧の関係を直線近似した近似直線を算出するとともに、前記近似直線の傾き及び前記近似直線に対する前記経路電圧のバラツキに基づいて、前記電源スイッチのオン故障を診断する。 In the fourth means, the discharge processing unit enables the smoothing capacitor to be discharged multiple times under circumstances where a decrease in the rotation speed occurs after the output of the shutoff command, and the acquisition unit acquires the rotation speed and the path voltage before the first discharge of the smoothing capacitor and after each subsequent discharge when the smoothing capacitor is discharged multiple times, and the diagnosis unit calculates an approximation line that linearly approximates the relationship between the rotation speed and the path voltage using three or more combinations of the rotation speed and the path voltage acquired by the acquisition unit, and diagnoses an on-failure of the power switch based on the slope of the approximation line and the variation of the path voltage relative to the approximation line.

例えば、電源スイッチがオン故障している場合でも、電圧センサの検出誤差やノイズ等により経路電圧が変化することがある。この場合、電圧差が大きい値となり、電源スイッチのオン故障について診断洩れが生じることが懸念される。この点、上記構成では、電源スイッチの遮断指令の出力後に回転電機の回転数の低下が生じる状況下において、複数回の平滑コンデンサの放電を行うとともに、コンデンサ放電ごとに取得された回転数及び経路電圧から近似直線を算出するようにした。また、近似直線の傾き及び近似直線に対する経路電圧のバラツキに基づいて、電源スイッチのオン故障を診断するようにした。この場合、近似直線に対する経路電圧のバラツキに基づいて、近似直線の傾きの信頼性を判定することができ、その近似直線の傾きを用いて電源スイッチのオン故障診断を適正に行うことができる。 For example, even if the power switch has an on-failure, the path voltage may change due to detection error or noise from the voltage sensor. In this case, the voltage difference may become large, and there is a concern that the on-failure of the power switch may be missed. In this regard, in the above configuration, in a situation where the rotation speed of the rotating electric machine decreases after the output of a power switch cut-off command, the smoothing capacitor is discharged multiple times, and an approximation line is calculated from the rotation speed and path voltage obtained for each capacitor discharge. In addition, the on-failure of the power switch is diagnosed based on the slope of the approximation line and the variation in the path voltage relative to the approximation line. In this case, the reliability of the slope of the approximation line can be determined based on the variation in the path voltage relative to the approximation line, and the on-failure diagnosis of the power switch can be performed appropriately using the slope of the approximation line.

第5の手段では、前記取得部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記放電処理部による1回目のコンデンサ放電前及びその放電後における前記回転数及び前記経路電圧を、第1データ、第2データとしてそれぞれ取得するとともに、その後の2回目のコンデンサ放電後における前記回転数及び前記経路電圧を、第3データとして取得するものであり、前記診断部は、前記第2データを取得した時点で前記回転電機の回転数が所定値よりも高ければ、前記第1~第3データを取得するとともに、当該第1~第3データを用いて前記電源スイッチのオン故障を診断する一方、前記第2データを取得した時点で前記回転電機の回転数が所定値よりも低ければ、前記第1~第3データのうち第1,第2データを取得するとともに、当該第1,第2データを用いて前記電源スイッチのオン故障を診断する。 In the fifth means, in a situation where a decrease in the rotation speed occurs after the output of the shutoff command, the acquisition unit acquires the rotation speed and the path voltage before and after the first capacitor discharge by the discharge processing unit as first data and second data, respectively, and acquires the rotation speed and the path voltage after the subsequent second capacitor discharge as third data. If the rotation speed of the rotating electric machine is higher than a predetermined value when the second data is acquired, the diagnosis unit acquires the first to third data and diagnoses an ON failure of the power switch using the first to third data, while if the rotation speed of the rotating electric machine is lower than the predetermined value when the second data is acquired, the diagnosis unit acquires the first and second data of the first to third data and diagnoses an ON failure of the power switch using the first and second data.

複数回の平滑コンデンサの放電を行うとともに、コンデンサ放電ごとの回転数及び経路電圧から算出された近似直線と、近似直線に対する経路電圧のバラツキとに基づいて電源スイッチのオン故障を診断する場合、故障診断の精度を向上させることが可能である反面、複数回のコンデンサ放電を要することで故障診断に時間がかかることが懸念される。また、回転電機が低回転状態になっていると、その時点からの回転数変化を見込めなくなることが考えられる。 When discharging the smoothing capacitor multiple times and diagnosing a power switch ON fault based on an approximate straight line calculated from the rotation speed and path voltage for each capacitor discharge and the variation in the path voltage relative to the approximate straight line, it is possible to improve the accuracy of the fault diagnosis, but there is a concern that the fault diagnosis will take time because multiple capacitor discharges are required. In addition, if the rotating electric machine is in a low rotation state, it may be impossible to predict a change in the rotation speed from that point on.

この点、1回目のコンデンサ放電後における第2データの取得時点で回転電機の回転数が所定値よりも高ければ、第1~第3データを用いて電源スイッチのオン故障を診断する一方、第2データの取得時点で回転電機の回転数が所定値よりも低ければ、第1,第2データを用いて電源スイッチのオン故障を診断するようにした。これにより、回転電機の回転状態を加味しつつ、適正な故障診断を実施することができる。 In this regard, if the rotation speed of the rotating electric machine is higher than a predetermined value when the second data is acquired after the first capacitor discharge, the first to third data are used to diagnose an ON failure of the power switch, whereas if the rotation speed of the rotating electric machine is lower than a predetermined value when the second data is acquired, the first and second data are used to diagnose an ON failure of the power switch. This allows for proper failure diagnosis to be performed while taking into account the rotation state of the rotating electric machine.

第6の手段では、前記電源システムは、前記電源に流れる電流である電源電流を検出する電流センサを備えており、前記取得部は、前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後における前記電流センサの検出電流を取得し、前記診断部は、前記電圧差が所定の電圧閾値よりも大きいか否かを判定する第1判定処理と、前記検出電流が所定の電流閾値よりも大きいか否かを判定する第2判定処理と、を実行するものであり、前記第1判定処理において前記電圧差が前記電圧閾値よりも小さいと判定され、かつ前記第2判定処理において前記検出電流が前記電流閾値よりも大きいと判定された場合に、前記電源スイッチがオン故障であると診断する。 In the sixth means, the power supply system includes a current sensor that detects the power supply current, which is the current flowing through the power supply, and the acquisition unit acquires the detected current of the current sensor after the shutoff command is output by the shutoff command unit, and the diagnosis unit executes a first determination process to determine whether the voltage difference is greater than a predetermined voltage threshold and a second determination process to determine whether the detected current is greater than a predetermined current threshold, and diagnoses the power switch as having an on-failure when the first determination process determines that the voltage difference is less than the voltage threshold and the second determination process determines that the detected current is greater than the current threshold.

上記構成によれば、電圧差を用いた第1判定処理と、検出電流を用いた第2判定処理とを実行し、第1判定処理において電圧差が所定の電圧閾値よりも小さいと判定され、かつ第2判定処理において検出電流が電流閾値よりも大きいと判定された場合に、電源スイッチがオン故障であると診断するようにした。電圧差及び検出電流を用いて電源スイッチのオン故障を診断することで、電圧値のみを用いて電源スイッチのオン故障を診断する場合に比べて、電源スイッチのオン故障診断を適正に行うことができる。 According to the above configuration, a first judgment process using the voltage difference and a second judgment process using the detected current are executed, and if the first judgment process judges that the voltage difference is smaller than a predetermined voltage threshold and the second judgment process judges that the detected current is larger than a current threshold, the power switch is diagnosed as having an on-failure. By diagnosing the on-failure of the power switch using the voltage difference and the detected current, the on-failure diagnosis of the power switch can be performed more appropriately than when the on-failure of the power switch is diagnosed using only the voltage value.

第7の手段では、前記電源システムは、車輪の回転に伴う前記回転電機の回転が可能である車両に搭載されるものであり、前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される際に、前記車両の走行速度を低下させることで前記回転電機の回転数を低下させる一方、前記診断部により前記電源スイッチが正常であると判定された場合に、前記走行速度の低下状態を解除する速度制御部を備える。 In the seventh aspect, the power supply system is mounted on a vehicle capable of rotating the rotating electric machine in response to the rotation of the wheels, and includes a speed control unit that reduces the vehicle's traveling speed to reduce the rotational speed of the rotating electric machine when the shutoff command is output by the shutoff command unit, and releases the reduced traveling speed when the diagnostic unit determines that the power switch is normal.

上記構成によれば、車両の速度低下に伴い回転電機の回転数が低下することで、インバータ側において所望の電圧低下を生じさせることができる。また、電源スイッチが正常かオン故障かに応じて、車両の走行速度を都度適正に制御することができる。 With the above configuration, the rotation speed of the rotating electric machine decreases as the vehicle speed decreases, so that the desired voltage drop can be generated on the inverter side. In addition, the vehicle's running speed can be appropriately controlled each time depending on whether the power switch is normal or has an on-failure.

第8の手段では、前記電源システムは、車輪と前記回転電機との回転伝達経路に、ギア比を可変とするギア機構を備えた車両に搭載されるものであり、前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後における車両走行中に、前記車輪側に対する前記回転電機側のギア比を上昇させるギア比調整部を備え、前記取得部は、前記ギア比調整部による前記ギア比の上昇前の前記検出電圧と前記ギア比の上昇後の前記検出電圧との差を、前記電圧差として取得する。 In the eighth means, the power supply system is mounted on a vehicle equipped with a gear mechanism that changes the gear ratio in a rotation transmission path between the wheels and the rotating electric machine, and includes a gear ratio adjustment unit that increases the gear ratio of the rotating electric machine side relative to the wheel side while the vehicle is traveling after the shutoff command is output by the shutoff command unit, and the acquisition unit acquires, as the voltage difference, the difference between the detected voltage before the gear ratio is increased by the gear ratio adjustment unit and the detected voltage after the gear ratio is increased.

上記構成では、遮断指令の出力後に、車輪側に対する回転電機側のギア比を上昇させるようにした。これにより、車速の低下変化を抑制しつつ、回転電機の回転数を低下させることができ、車両走行中において減速による違和感を生じにくくすることができる。 In the above configuration, after the cutoff command is output, the gear ratio of the rotating electric machine to the wheel side is increased. This makes it possible to reduce the rotation speed of the rotating electric machine while suppressing the decrease in vehicle speed, making it less likely that a sense of discomfort caused by deceleration will occur while the vehicle is traveling.

第9の手段では、前記電源システムは、プロペラの回転に伴い飛行する飛行体において前記回転電機により前記プロペラを回転させるものであり、前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される際に、前記プロペラの回転数の低下と共に前記回転電機の回転数を低下させるプロペラ回転制御部を備える。 In the ninth aspect, the power supply system rotates the propeller using the rotating electric machine in an aircraft that flies in accordance with the rotation of the propeller, and includes a propeller rotation control unit that reduces the rotation speed of the rotating electric machine along with the rotation speed of the propeller when the cutoff command is output by the cutoff command unit.

上記構成によれば、飛行体において、プロペラの回転数の低下と共に回転電機の回転数が低下することで、インバータ側において電源スイッチの故障診断に要する所望の電圧低下を生じさせることができる。 With the above configuration, in the aircraft, the rotation speed of the rotating electric machine decreases along with the decrease in the propeller rotation speed, thereby generating the desired voltage drop required for fault diagnosis of the power switch on the inverter side.

第10の手段では、前記プロペラ回転制御部は、前記遮断指令が出力され、前記診断部の診断が行われた後において、前記電源スイッチが正常であると判定され、かつ前記プロペラの回転数を上昇させる要求がある場合に、前記プロペラの回転数低下の状態を解除する。 In the tenth means, the propeller rotation control unit releases the reduced propeller rotation speed state when, after the shutoff command is output and the diagnosis unit performs a diagnosis, it is determined that the power switch is normal and there is a request to increase the propeller rotation speed.

上記構成によれば、電源スイッチが正常であると判定され、かつプロペラの回転数を上昇させる要求がある場合に、プロペラの回転数低下の状態が解除されることで、電源スイッチの故障診断後において、飛行体の飛行を診断前の飛行状態に好適に復帰させることができる。 According to the above configuration, when the power switch is determined to be normal and there is a request to increase the propeller rotation speed, the reduced propeller rotation speed state is released, so that after the power switch fault diagnosis, the flight of the aircraft can be suitably restored to the flight state before the diagnosis.

第11の手段では、前記電源システムは、前記インバータと、前記回転電機と、前記電源スイッチと、前記電圧センサとを有してなる駆動ユニットを複数備える移動体に適用されるものであり、前記移動体において、全ての前記駆動ユニットのうち一部の前記駆動ユニットの駆動による移動が可能になっており、前記遮断指令部は、前記移動体の移動中において、駆動状態になっている複数の前記駆動ユニットのうち一部の駆動ユニットを停止させる場合に、その駆動停止させる駆動ユニットについて前記スイッチ診断条件が成立したとし、前記遮断指令を出力する。 In an eleventh aspect, the power supply system is applied to a moving body having a plurality of drive units each having the inverter, the rotating electric machine, the power switch, and the voltage sensor, and the moving body is capable of moving by driving some of the drive units, and when some of the drive units in a driven state are to be stopped while the moving body is moving, the cutoff command unit determines that the switch diagnosis condition is satisfied for the drive unit to be stopped, and outputs the cutoff command.

上記構成では、複数の駆動ユニットを備える移動体の移動中において、一部の駆動ユニットを駆動状態から停止させる場合に、その駆動停止させる駆動ユニットについてスイッチ診断条件が成立したとし、遮断指令を出力する。この場合、移動体の移動状況に影響を及ぼすことなく、駆動停止状態の駆動ユニットにおける故障診断を実施できる。 In the above configuration, when some of the drive units are stopped from a driven state while a moving body having multiple drive units is moving, it is determined that the switch diagnosis condition is satisfied for the drive unit to be stopped, and a shutoff command is output. In this case, a fault diagnosis can be performed on the drive unit in the stopped state without affecting the moving status of the moving body.

第12の手段では、前記移動体の移動中において一部の前記駆動ユニットを停止させる場合であって、かつ駆動停止させる駆動ユニットについて前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される場合に、当該遮断指令が出力されていない他の前記駆動ユニットに対して、前記移動体の移動状態を維持する動力指令値を出力する動力制御部を備える。 The twelfth means includes a power control unit that, when some of the drive units are stopped while the moving body is moving and the cutoff command is output by the cutoff command unit for the drive units to be stopped, outputs a power command value for maintaining the moving state of the moving body to the other drive units to which the cutoff command has not been output.

上記構成によれば、複数の駆動ユニットのうちいずれかにおいて電源スイッチの故障診断の実施に際して駆動が停止される場合に、その駆動停止の前後で移動体の移動状態が変化することなく維持される。これにより、移動体の移動状況に影響を及ぼすことなく、駆動ユニットにおける故障診断を実施できる。 According to the above configuration, when the drive of any of the multiple drive units is stopped to perform a fault diagnosis of the power switch, the moving state of the moving body is maintained without change before and after the drive is stopped. This allows fault diagnosis of the drive unit to be performed without affecting the moving state of the moving body.

制御システムの構成図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a control system. 制御処理の処理手順を示すフローチャート。11 is a flowchart showing the procedure of a control process. 第1実施形態に係る診断処理の処理手順を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a processing procedure of a diagnosis process according to the first embodiment. メインリレーが正常である場合のタイミングチャート。This is a timing chart when the main relay is normal. メインリレーがオン故障している場合のタイミングチャート。This is a timing chart when the main relay has an on-fault. 経路電圧の傾きを示すグラフ。Graph showing the slope of the path voltage. 第2実施形態に係る診断処理の処理手順を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a processing procedure of a diagnosis process according to a second embodiment. 第3実施形態に係る診断処理の処理手順を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a processing procedure of a diagnosis process according to the third embodiment. メインリレーが正常である場合のタイミングチャート。This is a timing chart when the main relay is normal. メインリレーがオン故障している場合のタイミングチャート。This is a timing chart when the main relay has an on-fault. 近似直線を示すグラフ。Graph showing an approximation line. 第4実施形態に係る制御システムの構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a control system according to a fourth embodiment. 第4実施形態に係る診断処理の処理手順を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a processing procedure of a diagnosis process according to the fourth embodiment. 第4実施形態に係る診断処理の処理手順を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a processing procedure of a diagnosis process according to the fourth embodiment. その他の実施形態に係る診断処理の処理手順を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a procedure of a diagnostic process according to another embodiment.

<第1実施形態>
以下、本発明に係る診断装置を車載の制御システム10に適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
First Embodiment
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a diagnostic device according to the present invention is applied to an on-vehicle control system 10 will be described below with reference to the drawings.

図1に示すように、制御システム10は、走行動力源としてエンジン31及び回転電機21を有するハイブリット車両の制御システムである。この制御システム10が、電源システムに相当する。エンジン31の出力軸32は、変速機33を介して回転電機21の回転軸22に連結されている。回転電機21の回転軸22は、周知のギア機構34を介して、車両における左右の車輪50を連結する車軸51に連結されている。ギア機構34を介して、エンジン31及び回転電機21の駆動力が車輪50に伝達され、車輪50が回転する。また、車輪50の回転に伴い回転電機21が回転し、回転電機21が発電する。回転電機21が発電した電力は、電源であるバッテリ23に蓄えられる。 As shown in FIG. 1, the control system 10 is a control system for a hybrid vehicle having an engine 31 and a rotating electric machine 21 as a driving power source. This control system 10 corresponds to a power supply system. The output shaft 32 of the engine 31 is connected to the rotating shaft 22 of the rotating electric machine 21 via a transmission 33. The rotating shaft 22 of the rotating electric machine 21 is connected to an axle 51 that connects the left and right wheels 50 of the vehicle via a well-known gear mechanism 34. The driving force of the engine 31 and the rotating electric machine 21 is transmitted to the wheels 50 via the gear mechanism 34, and the wheels 50 rotate. In addition, the rotating electric machine 21 rotates in accordance with the rotation of the wheels 50, and the rotating electric machine 21 generates electricity. The electricity generated by the rotating electric machine 21 is stored in the battery 23, which is a power source.

バッテリ23は、インバータ24を介して回転電機21に接続されており、回転電機21との間で電力の入出力を行う。バッテリ23は、例えばリチウムイオン蓄電池である。回転電機21は、3相の同期機であり、ステータ巻線としてU,V,W相の巻線を有している。回転電機21は、例えば永久磁石同期機である。 The battery 23 is connected to the rotating electric machine 21 via the inverter 24, and inputs and outputs power between the rotating electric machine 21. The battery 23 is, for example, a lithium-ion storage battery. The rotating electric machine 21 is a three-phase synchronous machine, and has U-, V-, and W-phase windings as stator windings. The rotating electric machine 21 is, for example, a permanent magnet synchronous machine.

インバータ24は、上アームスイッチQUH,QVH,QWHと下アームスイッチQUL,QVL,QWLとの直列接続体を3相分備えている。本実施形態では、各スイッチとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはIGBTが用いられている。各スイッチには、フリーホイールダイオードDAが逆並列に接続されている。 The inverter 24 has three phases of upper arm switches QUH, QVH, and QWH and lower arm switches QUL, QVL, and QWL connected in series. In this embodiment, a voltage-controlled semiconductor switching element, specifically an IGBT, is used as each switch. A freewheel diode DA is connected in inverse parallel to each switch.

各直列接続体において、上アームスイッチQUH,QVH,QWHの低電位側端子と、下アームスイッチQUL,QVL,QWLの高電位側端子との接続点は、バスバー等の導電部材25を介して、回転電機21の対応する巻線に接続されている。また、各上アームスイッチQUH,QVH,QWHの高電位側端子と、バッテリ23の正極端子とは、正極側電源経路LPにより接続されている。各下アームスイッチQUL,QVL,QWLの低電位側端子と、バッテリ23の負極端子とは、負極側電源経路LNにより接続されている。 In each series connection, the connection point between the low potential side terminal of the upper arm switch QUH, QVH, QWH and the high potential side terminal of the lower arm switch QUL, QVL, QWL is connected to the corresponding winding of the rotating electric machine 21 via a conductive member 25 such as a bus bar. In addition, the high potential side terminal of each upper arm switch QUH, QVH, QWH is connected to the positive terminal of the battery 23 by a positive side power supply path LP. The low potential side terminal of each lower arm switch QUL, QVL, QWL is connected to the negative terminal of the battery 23 by a negative side power supply path LN.

制御システム10は、平滑コンデンサ26を備えている。平滑コンデンサ26は、正極側電源経路LPと負極側電源経路LNとの間に接続されており、バッテリ23に並列に接続されている。 The control system 10 includes a smoothing capacitor 26. The smoothing capacitor 26 is connected between the positive power supply path LP and the negative power supply path LN, and is connected in parallel to the battery 23.

制御システム10は、電源スイッチとしての第1メインリレーRM1及び第2メインリレーRM2を備えている。第1メインリレーRM1は、正極側電源経路LPにおいて平滑コンデンサ26よりもバッテリ23側に設けられている。第2メインリレーRM2は、負極側電源経路LNにおいて平滑コンデンサ26よりもバッテリ23側に設けられている。第1,第2メインリレーRM1,RM2により、バッテリ23と回転電機21との間における通電状態と通電遮断状態とが切り替えられる。 The control system 10 includes a first main relay RM1 and a second main relay RM2 as power switches. The first main relay RM1 is provided on the positive power path LP, closer to the battery 23 than the smoothing capacitor 26. The second main relay RM2 is provided on the negative power path LN, closer to the battery 23 than the smoothing capacitor 26. The first and second main relays RM1 and RM2 switch between a conducting state and a non-conducting state between the battery 23 and the rotating electric machine 21.

第1メインリレーRM1には、プリチャージリレーRPと抵抗体RAとの直列接続体が並列接続されている。バッテリ23と回転電機21との間における通電開始時において、プリチャージリレーRPがオン(閉鎖)されると、抵抗体RAを介して通電が行われることで、バッテリ23と回転電機21との間に突入電流が流れることが抑制される。なお、プリチャージリレーRPと抵抗体RAとを正極側に代えて負極側に設けてもよければ、正極側と負極側とのいずれにもプリチャージリレーRPと抵抗体RAとを設けないようにしてもよい。本実施形態では、各リレーRM1,RM2,RPとして、機械式のリレースイッチが用いられている。 A series connection of a precharge relay RP and a resistor RA is connected in parallel to the first main relay RM1. When the precharge relay RP is turned on (closed) at the start of current flow between the battery 23 and the rotating electric machine 21, current is passed through the resistor RA, thereby suppressing the flow of inrush current between the battery 23 and the rotating electric machine 21. Note that the precharge relay RP and the resistor RA may be provided on the negative electrode side instead of the positive electrode side, or the precharge relay RP and the resistor RA may not be provided on either the positive electrode side or the negative electrode side. In this embodiment, mechanical relay switches are used as the relays RM1, RM2, and RP.

制御システム10は、電圧センサ27、電流センサ28、回転数センサ29及び車速センサ30を備えている。電圧センサ27は、メインリレーRM1,RM2よりもインバータ24側において、正極側電源経路LPと負極側電源経路LNとの間に接続されており、正極側電源経路LPと負極側電源経路LNとの間の電圧、つまり平滑コンデンサ26に印加される電圧である経路電圧VAを検出する。電流センサ28は、正極側電源経路LPにおいて第1メインリレーRM1よりもバッテリ23側に設けられおり、バッテリ23に流れる電流である電源電流IAを検出する。回転数センサ29は、回転電機21の単位時間当たりの回転数NA、つまり回転速度を検出する。車速センサ30は、車輪50の回転速度、つまり自車両の走行速度である車速XAを検出する。これら各センサの検出値は、制御システム10が備える制御装置40に入力される。 The control system 10 includes a voltage sensor 27, a current sensor 28, a rotation speed sensor 29, and a vehicle speed sensor 30. The voltage sensor 27 is connected between the positive power path LP and the negative power path LN on the inverter 24 side of the main relays RM1 and RM2, and detects the path voltage VA, which is the voltage between the positive power path LP and the negative power path LN, that is, the voltage applied to the smoothing capacitor 26. The current sensor 28 is provided on the positive power path LP on the battery 23 side of the first main relay RM1, and detects the power current IA, which is the current flowing to the battery 23. The rotation speed sensor 29 detects the rotation speed NA per unit time of the rotating electric machine 21, that is, the rotation speed. The vehicle speed sensor 30 detects the rotation speed of the wheels 50, that is, the vehicle speed XA, which is the traveling speed of the host vehicle. The detection values of each of these sensors are input to a control device 40 provided in the control system 10.

診断装置としての制御装置40が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウエア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウエアのみ、ハードウエアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置40がハードウエアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、制御装置40は、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に格納されたプログラムを実行する。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。 The functions provided by the control device 40 as a diagnostic device can be provided by software recorded in a physical memory device and a computer that executes the software, by software alone, by hardware alone, or by a combination of these. For example, when the control device 40 is provided by an electronic circuit that is hardware, it can be provided by a digital circuit including a large number of logic circuits, or an analog circuit. For example, the control device 40 executes a program stored in a non-transitory tangible storage medium that serves as a storage unit that the control device 40 has. By executing the program, a method corresponding to the program is performed. The storage unit is, for example, a non-volatile memory. Note that the program stored in the storage unit can be updated, for example, via a network such as the Internet.

制御装置40は、各検出値を取得し、取得した値に基づき、各種制御を実行する。具体的には、制御装置40は、各検出値に基づいて、インバータ24を制御し、各リレーRM1,RM2,RPの開閉状態を制御する。 The control device 40 acquires each detection value and performs various controls based on the acquired values. Specifically, the control device 40 controls the inverter 24 based on each detection value and controls the open/closed state of each relay RM1, RM2, and RP.

また、制御装置40は、所定のスイッチ診断条件の成立時にメインリレーRM1,RM2の故障を診断する。例えば車両走行中にバッテリ23やインバータ24などで異常が生じ、それにより電源経路LP,LNに過電流が流れた場合、メインリレーRM1,RM2の故障を診断する。 The control device 40 also diagnoses the main relays RM1 and RM2 for failure when a specified switch diagnosis condition is met. For example, if an abnormality occurs in the battery 23 or inverter 24 while the vehicle is running, causing an overcurrent to flow through the power supply paths LP and LN, the control device 40 diagnoses the main relays RM1 and RM2 for failure.

本実施形態では、メインリレーRM1,RM2の閉状態(導通状態)において、バッテリ23やインバータ24など、メインリレーRM1,RM2に接続された装置において異常(以下、特定異常)が発生したと判定された場合に、スイッチ診断条件が成立したとみなし、インバータ24の制御を停止した状態でメインリレーRM1,RM2を遮断する遮断指令を出力する。また、遮断指令の出力後に生じる回転電機21の回転数NAの変化に応じた経路電圧VAの差である電圧差ΔV、例えば遮断指令の出力後に回転電機21の回転数NAの変化が生じる状況下において、回転数NAの変化前後での経路電圧VAの電圧差ΔVを取得し、その電圧差ΔVに基づいて、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するようにしている。 In this embodiment, when the main relays RM1, RM2 are in a closed state (conducting state) and it is determined that an abnormality (hereinafter, a specific abnormality) has occurred in a device connected to the main relays RM1, RM2, such as the battery 23 or the inverter 24, the switch diagnosis condition is deemed to be satisfied, and a shutoff command is output to shut off the main relays RM1, RM2 with the control of the inverter 24 stopped. In addition, a voltage difference ΔV, which is the difference in the path voltage VA according to the change in the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 that occurs after the shutoff command is output, is obtained, for example, in a situation where the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 changes after the output of the shutoff command, and an ON failure of the main relays RM1, RM2 is diagnosed based on the voltage difference ΔV.

図2に、本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。制御装置40は、車両走行中に所定周期で制御処置を繰り返し実行する。 Figure 2 shows a flowchart of the control process of this embodiment. The control device 40 repeatedly executes the control process at a predetermined interval while the vehicle is traveling.

制御処理を開始すると、ステップS11では、特定異常が発生したか否かを判定する。制御装置40は、例えば電流センサ28の検出値に基づいて、特定異常が発生したか否かを判定する。特定異常が発生していない場合には、ステップS12に進み、車両を通常走行する。通常走行とは、エンジン31及び回転電機21の少なくとも一方の駆動力による車両の走行である。一方、特定異常が発生した場合には、ステップS13に進む。 When the control process is started, in step S11, it is determined whether or not a specific abnormality has occurred. The control device 40 determines whether or not a specific abnormality has occurred based on, for example, the detection value of the current sensor 28. If a specific abnormality has not occurred, the process proceeds to step S12, and the vehicle is driven normally. Normal driving refers to the vehicle being driven by the driving force of at least one of the engine 31 and the rotating electric machine 21. On the other hand, if a specific abnormality has occurred, the process proceeds to step S13.

ステップS13では、メインリレーRM1,RM2に流れる電流をゼロとした状態でメインリレーRM1,RM2を遮断するために、インバータ24の制御を停止する。続くステップS14では、メインリレーRM1,RM2を遮断する遮断指令を出力する。車両において、インバータ制御が停止されることに伴い、回転電機21による走行が禁止され、エンジン駆動力による走行が行われる。本実施形態において、ステップS14の処理が「遮断指令部、遮断指令ステップ」に相当する。 In step S13, control of the inverter 24 is stopped in order to cut off the main relays RM1 and RM2 with the current flowing through them set to zero. In the following step S14, a cut-off command is output to cut off the main relays RM1 and RM2. In the vehicle, as a result of the inverter control being stopped, running using the rotating electric machine 21 is prohibited and running using engine driving force is performed. In this embodiment, the process of step S14 corresponds to the "cut-off command unit, cut-off command step."

ステップS15では、メインリレーRM1,RM2がオン故障しているか否かを診断する診断処理を実行する。図3に、診断処理の手順を示す。 In step S15, a diagnostic process is performed to determine whether or not the main relays RM1 and RM2 have an on-failure. The procedure for the diagnostic process is shown in FIG. 3.

ステップS21では、エンジン31の駆動力を低下させる。このエンジン駆動力の低下により、車速XAが低下し、回転電機21の回転数NAが低下する。なお、エンジン31の駆動力の制限を開始する際には、車両の減速によりドライバに違和感を生じさせないようにするために、その旨をドライバに報知することが好ましい。 In step S21, the driving force of the engine 31 is reduced. This reduction in engine driving force reduces the vehicle speed XA and the rotation speed NA of the rotating electric machine 21. When limiting the driving force of the engine 31 is started, it is preferable to notify the driver of this in order to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the deceleration of the vehicle.

ステップS22では、経路電圧(検出電圧)VA及び回転数NAを取得する。ステップS22では、遮断指令の出力後において経路電圧VAが安定状態となった後に経路電圧VA及び回転数NAを取得する。以下、ステップS22で取得された経路電圧VA及び回転数NAを、第1電圧V1及び第1回転数N1とよぶ。 In step S22, the path voltage (detected voltage) VA and the rotation speed NA are acquired. In step S22, after the path voltage VA becomes stable after the cutoff command is output, the path voltage VA and the rotation speed NA are acquired. Hereinafter, the path voltage VA and the rotation speed NA acquired in step S22 are referred to as the first voltage V1 and the first rotation speed N1.

ステップS23では、車速XAを取得し、車速XAが所定速度Xth以下であるかを判定する。所定速度Xthは、回転電機21の回転中に回転電機21による平滑コンデンサ26の放電が可能な車速である。回転電機21による平滑コンデンサ26の放電では、インバータ24の制御により、回転電機21に対する通電を行っても回転電機21にトルクが発生しない位相で平滑コンデンサ26から回転電機21への通電が行われる。所定速度Xthは、回転電機21の回転中に回転電機21により平滑コンデンサ26を放電しても、回転電機21の逆起電力に起因する回転電機21の振動等の発生を抑制して経路電圧VAを低下させることができる最大値である所定回転数Nthに対応する車速に設定されている。車速XAが所定速度Xthよりも大きいと、ステップS23を繰り返す。 In step S23, the vehicle speed XA is acquired, and it is determined whether the vehicle speed XA is equal to or lower than a predetermined speed Xth. The predetermined speed Xth is a vehicle speed at which the smoothing capacitor 26 can be discharged by the rotating electric machine 21 while the rotating electric machine 21 is rotating. When the smoothing capacitor 26 is discharged by the rotating electric machine 21, the inverter 24 controls the smoothing capacitor 26 to pass current to the rotating electric machine 21 at a phase in which no torque is generated in the rotating electric machine 21 even if current is passed through the rotating electric machine 21 while the rotating electric machine 21 is rotating. The predetermined speed Xth is set to a vehicle speed corresponding to a predetermined rotation speed Nth, which is the maximum value at which the path voltage VA can be reduced by suppressing the occurrence of vibrations of the rotating electric machine 21 caused by the back electromotive force of the rotating electric machine 21, even if the smoothing capacitor 26 is discharged by the rotating electric machine 21 while the rotating electric machine 21 is rotating. If the vehicle speed XA is greater than the predetermined speed Xth, step S23 is repeated.

一方、車速XAが所定速度Xth以下であれば、ステップS24に進み、回転電機21の回転中に、所定期間に亘って平滑コンデンサ26を放電する。このとき、平滑コンデンサ26は、経路電圧VAが回転電機21の逆起電力による起電力電圧(以下、逆起電圧)まで低下するのに必要な期間よりも長い期間に亘って放電される。この放電により、経路電圧VAが回転電機21の逆起電圧よりも低下する。本実施形態において、ステップS24の処理が「放電処理部」に相当する。 On the other hand, if the vehicle speed XA is equal to or lower than the predetermined speed Xth, the process proceeds to step S24, where the smoothing capacitor 26 is discharged for a predetermined period while the rotating electric machine 21 is rotating. At this time, the smoothing capacitor 26 is discharged for a period longer than the period required for the path voltage VA to decrease to the electromotive force voltage due to the back electromotive force of the rotating electric machine 21 (hereinafter, the back electromotive voltage). This discharge causes the path voltage VA to decrease below the back electromotive voltage of the rotating electric machine 21. In this embodiment, the process of step S24 corresponds to a "discharge processing unit."

ステップS25では、平滑コンデンサ26の放電後において経路電圧VA及び回転数NAを取得する。このとき、過渡的な電圧変化が収束した状態で経路電圧VAが取得される。ステップS25では、第1回転数N1及び第2回転数N2の差が所定変化量以上となるタイミングで第2電圧V2及び第2回転数N2が取得される。以下、ステップS25で取得された経路電圧VA及び回転数NAを、第2電圧V2及び第2回転数N2とよぶ。 In step S25, the path voltage VA and rotation speed NA are acquired after the smoothing capacitor 26 is discharged. At this time, the path voltage VA is acquired in a state where the transient voltage change has converged. In step S25, the second voltage V2 and the second rotation speed N2 are acquired at a timing when the difference between the first rotation speed N1 and the second rotation speed N2 becomes equal to or greater than a predetermined change amount. Hereinafter, the path voltage VA and the rotation speed NA acquired in step S25 are referred to as the second voltage V2 and the second rotation speed N2.

ステップS26では、第1回転数N1及び第2回転数N2の差を回転数NAの変化量ΔNとして算出する。また、ステップS26では、第1電圧V1及び第2電圧V2の差を、上記変化量ΔNの前後での経路電圧VAの電圧差ΔVとして算出する。第1電圧V1は、平滑コンデンサ26の放電前の経路電圧VAであり、第2電圧V2は、平滑コンデンサ26の放電後の経路電圧VAである。そのため、電圧差ΔVは、平滑コンデンサ26の放電前後での経路電圧VAの電圧差ということができる。本実施形態において、ステップS22,S25,S26の処理が「取得部、取得ステップ」に相当する。 In step S26, the difference between the first rotation speed N1 and the second rotation speed N2 is calculated as the change amount ΔN of the rotation speed NA. In addition, in step S26, the difference between the first voltage V1 and the second voltage V2 is calculated as the voltage difference ΔV of the path voltage VA before and after the change amount ΔN. The first voltage V1 is the path voltage VA before the discharge of the smoothing capacitor 26, and the second voltage V2 is the path voltage VA after the discharge of the smoothing capacitor 26. Therefore, the voltage difference ΔV can be said to be the voltage difference of the path voltage VA before and after the discharge of the smoothing capacitor 26. In this embodiment, the processes of steps S22, S25, and S26 correspond to the "acquisition unit, acquisition step".

ステップS27では、回転数NAの変化前後における経路電圧VAの変化の傾きKAを算出する。傾きKAは、回転数NAの変化量ΔNに対する経路電圧VAの電圧差ΔVの比であり、各検出値V1,V2,N1,N2を用いて下記の(式1)のように表される。 In step S27, the slope KA of the change in the path voltage VA before and after the change in the rotation speed NA is calculated. The slope KA is the ratio of the voltage difference ΔV of the path voltage VA to the amount of change ΔN in the rotation speed NA, and is expressed as the following (Equation 1) using the detection values V1, V2, N1, and N2.

KA=ΔV/ΔN=(V2-V1)/(N2-N1)・・・(式1)
ステップS28では、ステップS27で算出された傾きKAが所定の傾き閾値Kth以上であるか否かを判定する。傾きKAが傾き閾値Kth以上である場合には、ステップS29に進み、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断する。この場合、ステップS30において、エンジン31の駆動力の制限を解除することで車速XAの低下状態を解除し、本処理を一旦終了する。本実施形態において、ステップS28の処理が「診断部、診断ステップ」に相当し、ステップS21,S30の処理が「速度制御部」に相当する。
KA=ΔV/ΔN=(V2-V1)/(N2-N1) (Equation 1)
In step S28, it is determined whether the slope KA calculated in step S27 is equal to or greater than a predetermined slope threshold Kth. If the slope KA is equal to or greater than the slope threshold Kth, the process proceeds to step S29, where the main relays RM1, RM2 are diagnosed as normal. In this case, in step S30, the restriction on the driving force of the engine 31 is lifted to release the reduced state of the vehicle speed XA, and this process is temporarily terminated. In this embodiment, the process of step S28 corresponds to the "diagnosis unit, diagnosis step", and the processes of steps S21 and S30 correspond to the "speed control unit".

一方、傾きKAが傾き閾値Kth未満である場合には、ステップS31に進み、メインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断する。この場合、エンジン31の駆動力の制限を維持した状態で、本処理を一旦終了する。 On the other hand, if the slope KA is less than the slope threshold Kth, the process proceeds to step S31, where the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as having an ON fault. In this case, the process is temporarily terminated while maintaining the limit on the driving force of the engine 31.

図2に戻り、ステップS16では、ステップS15の診断処理においてメインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断されたか否かを判定する。メインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断された場合には、ステップS17に進み、車両走行を禁止すべく、エンジン31の駆動を停止させ、本処理を一旦終了する。一方、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断された場合には、ステップS18に進み、エンジン31による車両の走行を継続し、本処理を一旦終了する。なお、本実施形態では、特定異常が発生したことを条件に診断処理を実行しており、ステップS16においてメインリレーRM1,RM2が正常であると診断された場合であっても、回転電機21による走行の禁止が維持される。 Returning to FIG. 2, in step S16, it is determined whether the main relays RM1 and RM2 have been diagnosed as having an ON-failure in the diagnosis process of step S15. If the main relays RM1 and RM2 have been diagnosed as having an ON-failure, the process proceeds to step S17, where the engine 31 is stopped to prohibit the vehicle from traveling, and this process ends temporarily. On the other hand, if the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal, the process proceeds to step S18, where the vehicle continues to travel using the engine 31, and this process ends temporarily. Note that in this embodiment, the diagnosis process is performed on the condition that a specific abnormality has occurred, and even if the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal in step S16, the prohibition on traveling using the rotating electric machine 21 is maintained.

続いて図4,図5を用いて、診断処理の手順を説明する。図4,図5において、(A)は、インバータ24の制御状態の推移を示し、(B)は、メインリレーRM1,RM2の遮断指令の推移を示し、(C)は、エンジン31の駆動力制限の推移を示し、(D)は、車速XAの推移を示す。また、(E)は、回転数NAの推移を示し、(F)は、平滑コンデンサ26の放電の推移を示し、(G)経路電圧VAの推移を示す。 Next, the procedure of the diagnostic process will be described with reference to Figures 4 and 5. In Figures 4 and 5, (A) shows the transition of the control state of the inverter 24, (B) shows the transition of the cutoff command for the main relays RM1 and RM2, (C) shows the transition of the driving force limit of the engine 31, and (D) shows the transition of the vehicle speed XA. In addition, (E) shows the transition of the rotation speed NA, (F) shows the transition of the discharge of the smoothing capacitor 26, and (G) shows the transition of the path voltage VA.

図4に示すように、時刻t1以前は、車速XAが所定速度Xth以上となっている。また、メインリレーRM1,RM2が閉状態とされており、インバータ24の制御により回転数NAが所定回転数Nth以上となっている。そして、時刻t1に特定異常が発生した旨が判定され、インバータ24の制御が停止される。その後、時刻t2にメインリレーRM1,RM2を遮断する遮断指令が出力される。図4では、メインリレーRM1,RM2が正常であるとしており、遮断指令の出力によりメインリレーRM1,RM2が開放され、経路電圧VAが、バッテリ23の電源電圧VBから逆起電圧へと変化する。 As shown in FIG. 4, before time t1, vehicle speed XA is equal to or greater than a predetermined speed Xth. In addition, main relays RM1 and RM2 are closed, and the inverter 24 controls the rotation speed NA to be equal to or greater than a predetermined rotation speed Nth. Then, at time t1, it is determined that a specific abnormality has occurred, and control of the inverter 24 is stopped. After that, at time t2, a shutoff command is output to shut off main relays RM1 and RM2. In FIG. 4, main relays RM1 and RM2 are assumed to be normal, and the output of the shutoff command opens main relays RM1 and RM2, causing the path voltage VA to change from the power supply voltage VB of the battery 23 to a back electromotive voltage.

遮断指令が出力されると、回転電機21の回転数NAを低下させるために、時刻t3にエンジン31の駆動力制限が開始される。特定異常の発生に伴うメインリレーRM1,RM2のオン故障が懸念される場合において、エンジン31の駆動力を制限し、車速XAを低下させることで、車両の走行安全性が担保される。また、時刻t3に第1電圧V1及び第1回転数N1が取得される。なお、第1電圧V1は、遮断指令出力後において経路電圧VAが安定状態となった後に取得される。 When the shutoff command is output, the driving force of the engine 31 is limited at time t3 in order to reduce the rotation speed NA of the rotating electric machine 21. When there is concern that the main relays RM1, RM2 may be turned on due to the occurrence of a specific abnormality, the driving force of the engine 31 is limited and the vehicle speed XA is reduced to ensure the safety of the vehicle. In addition, the first voltage V1 and the first rotation speed N1 are acquired at time t3. Note that the first voltage V1 is acquired after the path voltage VA has stabilized after the shutoff command is output.

時刻t3にエンジン31の駆動力が制限されると、回転数NAは、車速XAの低下に伴い低下する。回転数NAが低下すると、逆起電圧が低下するが、平滑コンデンサ26により経路電圧VAは略一定で保持される。 When the driving force of the engine 31 is limited at time t3, the rotation speed NA decreases as the vehicle speed XA decreases. When the rotation speed NA decreases, the back electromotive force decreases, but the route voltage VA is kept approximately constant by the smoothing capacitor 26.

時刻t4に回転数NAが所定回転数Nthまで低下すると、平滑コンデンサ26が時刻t4~t5までの所定期間に亘って放電される。これにより、経路電圧VAが回転電機21の逆起電圧よりも低い電圧まで低下する。時刻t5に平滑コンデンサ26の放電が停止されると、経路電圧VAが回転電機21の逆起電圧により上昇する。時刻t6に経路電圧VAが回転電機21の逆起電圧まで上昇すると、第2電圧V2及び第2回転数N2が取得される。なお、第2電圧V2は、経路電圧VAが逆起電圧まで上昇した後において経路電圧VAが安定状態となった後に取得される。 When the rotation speed NA drops to a predetermined rotation speed Nth at time t4, the smoothing capacitor 26 is discharged for a predetermined period from time t4 to t5. As a result, the route voltage VA drops to a voltage lower than the back electromotive force of the rotating electric machine 21. When the discharge of the smoothing capacitor 26 is stopped at time t5, the route voltage VA rises due to the back electromotive force of the rotating electric machine 21. When the route voltage VA rises to the back electromotive force of the rotating electric machine 21 at time t6, the second voltage V2 and the second rotation speed N2 are acquired. The second voltage V2 is acquired after the route voltage VA becomes stable after it has risen to the back electromotive force.

第2電圧V2及び第2回転数N2が取得されると、各検出値V1,V2,N1,N2を用いて、経路電圧VAの傾きKAが算出される。図4に示す例では、第2回転数N2が第1回転数N1よりも低下したことに伴って、第2電圧V2が第1電圧V1よりも低下している。そのため、図6(A)に示すように、傾きKAは傾き閾値Kth以上となる。これにより、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断され、時刻t7にエンジン31の駆動力制限が解除され、エンジン31による車両の走行が継続される。これにより、車速XAが上昇し、車両の走行復帰が実現される。 When the second voltage V2 and the second rotation speed N2 are acquired, the slope KA of the path voltage VA is calculated using the respective detection values V1, V2, N1, and N2. In the example shown in FIG. 4, the second voltage V2 is lower than the first voltage V1 as the second rotation speed N2 is lower than the first rotation speed N1. Therefore, as shown in FIG. 6(A), the slope KA is equal to or greater than the slope threshold value Kth. As a result, the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal, and the driving force limit of the engine 31 is released at time t7, and the vehicle continues to run using the engine 31. As a result, the vehicle speed XA increases, and the vehicle resumes running.

一方、図5は、メインリレーRM1,RM2がオン故障している場合の各値の推移を示す。この場合、遮断指令が出力されてもメインリレーRM1,RM2が閉状態に維持され、経路電圧VAが、バッテリ23の電源電圧VBに維持される。また、時刻t6に平滑コンデンサ26の放電が停止されると、経路電圧VAが電源電圧VBまで上昇する。そのため、図5に示す例では、第2電圧V2が第1電圧V1と略同一の値となり、図6(B)に示すように、傾きKAは傾き閾値Kthよりも小さくなる。これにより、メインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断され、エンジン31の駆動力制限が維持されたまま、時刻t7にエンジン31による車両の走行が禁止される。具体的には、時刻t7にエンジン31の駆動が停止され、時刻t8に車両の走行が停止される。 On the other hand, FIG. 5 shows the transition of each value when the main relays RM1 and RM2 have an on-failure. In this case, even if a cutoff command is output, the main relays RM1 and RM2 are maintained in the closed state, and the route voltage VA is maintained at the power supply voltage VB of the battery 23. Also, when the discharge of the smoothing capacitor 26 is stopped at time t6, the route voltage VA rises to the power supply voltage VB. Therefore, in the example shown in FIG. 5, the second voltage V2 becomes approximately the same value as the first voltage V1, and as shown in FIG. 6(B), the slope KA becomes smaller than the slope threshold value Kth. As a result, the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as having an on-failure, and the vehicle is prohibited from traveling by the engine 31 at time t7 while the driving force limit of the engine 31 is maintained. Specifically, the driving of the engine 31 is stopped at time t7, and the vehicle is stopped from traveling at time t8.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 The present embodiment described above provides the following advantages:

本実施形態では、メインリレーRM1,RM2の閉状態においてバッテリ23やインバータ24等で異常が発生した場合に、インバータ24の制御を停止した状態でメインリレーRM1,RM2を遮断する遮断指令を出力する。また、遮断指令の出力後に生じる回転電機21の回転数NAの変化に応じた経路電圧VAの差である電圧差ΔVを取得し、その電圧差ΔVに基づいて、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するようにした。これにより、メインリレーRM1,RM2のオン故障を適切に診断することができる。また、本実施形態では、インバータ24の制御を停止した状態でメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するものであり、インバータ制御による電圧変化を生じさせることなく、簡易な構成でのスイッチ故障診断を実現することができる。 In this embodiment, when an abnormality occurs in the battery 23, the inverter 24, or the like while the main relays RM1 and RM2 are in a closed state, a shutoff command is output to shut off the main relays RM1 and RM2 with the control of the inverter 24 stopped. In addition, a voltage difference ΔV, which is the difference in the path voltage VA according to the change in the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 that occurs after the shutoff command is output, is obtained, and an ON failure of the main relays RM1 and RM2 is diagnosed based on the voltage difference ΔV. This makes it possible to appropriately diagnose the ON failure of the main relays RM1 and RM2. In addition, in this embodiment, the ON failure of the main relays RM1 and RM2 is diagnosed with the control of the inverter 24 stopped, and a switch failure diagnosis can be realized with a simple configuration without causing a voltage change due to inverter control.

本実施形態では、遮断指令の出力後に回転電機21の回転数NAの低下が生じる状況下において、平滑コンデンサ26の放電を行わせるようにした。これにより、遮断指令出力後において、経路電圧VAを、回転電機21の回転数NAに応じた電圧にすることができ、メインリレーRM1,RM2のオン故障を適正に診断することができる。 In this embodiment, the smoothing capacitor 26 is discharged in a situation where the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 decreases after the output of the cutoff command. This allows the path voltage VA to be a voltage corresponding to the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 after the cutoff command is output, and allows the on-failure of the main relays RM1 and RM2 to be properly diagnosed.

本実施形態では、平滑コンデンサ26の放電終了時において経路電圧VAが回転電機21の逆起電圧よりも低くなるように、平滑コンデンサ26の放電を行わせるようにした。そのため、回転電機21の回転数NAの変化に相応する電圧変化を適正に把握し、ひいてはメインリレーRM1,RM2の故障診断を適正に実施することができる。 In this embodiment, the smoothing capacitor 26 is discharged so that the path voltage VA is lower than the back electromotive voltage of the rotating electric machine 21 when the smoothing capacitor 26 finishes discharging. This makes it possible to properly grasp the voltage change corresponding to the change in the rotation speed NA of the rotating electric machine 21, and thus to properly perform a fault diagnosis of the main relays RM1 and RM2.

本実施形態では、車速XAが所定速度Xth以下である場合に、回転電機21による平滑コンデンサ26の放電を行わせるようにした。そのため、回転電機21の回転中に回転電機21により平滑コンデンサ26を放電させた場合でも、回転電機21の逆起電力に起因する回転電機21の振動等により回転電機21の回転が不安定となり、車両の走行に影響が及ぶことを抑制することができる。 In this embodiment, when the vehicle speed XA is equal to or lower than a predetermined speed Xth, the rotating electric machine 21 is caused to discharge the smoothing capacitor 26. Therefore, even if the rotating electric machine 21 discharges the smoothing capacitor 26 while the rotating electric machine 21 is rotating, it is possible to prevent the rotation of the rotating electric machine 21 from becoming unstable due to vibrations of the rotating electric machine 21 caused by the back electromotive force of the rotating electric machine 21, and to prevent the vehicle's running from being affected.

本実施形態では、メインリレーRM1,RM2の遮断指令を出力する際に、エンジン駆動力の制限に伴う車速XAの低下により回転電機21の回転数NAを低下させるようにした。これにより、経路電圧VAにおいて所望の電圧低下を生じさせることができる。また、診断処理によりメインリレーRM1,RM2が正常であると診断された場合に、エンジン31の駆動力制限を解除することで車速XAの低下状態を解除するので、メインリレーRM1,RM2が正常かオン故障かに応じて、車両の走行速度を都度適正に制御することができる。具体的には、メインリレーRM1,RM2が正常である場合には、エンジン31の駆動力制限が解除されることで、車両の適正な走行復帰が可能となる。また、メインリレーRM1,RM2がオン故障している場合には、エンジン31の駆動力制限が維持されることで、車両を安全に停止させることができる。 In this embodiment, when a cutoff command for the main relays RM1 and RM2 is output, the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 is reduced by the reduction in the vehicle speed XA associated with the restriction of the engine driving force. This allows the desired voltage reduction in the path voltage VA to occur. In addition, when the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal by the diagnostic process, the reduction in the vehicle speed XA is released by releasing the driving force restriction on the engine 31, so that the vehicle's running speed can be appropriately controlled each time depending on whether the main relays RM1 and RM2 are normal or have an on-failure. Specifically, when the main relays RM1 and RM2 are normal, the driving force restriction on the engine 31 is released, allowing the vehicle to return to proper running. In addition, when the main relays RM1 and RM2 have an on-failure, the driving force restriction on the engine 31 is maintained, allowing the vehicle to be stopped safely.

<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図7を参照しつつ説明する。本実施形態では、診断処理において、経路電圧VAの傾きKAに加えて電源電流IAに基づいて、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断する点で、第1実施形態と異なる。
Second Embodiment
The second embodiment will be described below with reference to Fig. 7, focusing on the differences from the first embodiment. The present embodiment differs from the first embodiment in that, in the diagnosis process, an on-failure of the main relays RM1, RM2 is diagnosed based on the power supply current IA in addition to the slope KA of the path voltage VA.

図7に、本実施形態における診断処理のフローチャートを示す。図7において、先の図3に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。 Figure 7 shows a flowchart of the diagnostic process in this embodiment. For convenience, the same steps in Figure 7 as those shown in Figure 3 above are given the same step numbers and will not be described.

本実施形態の診断処理では、まずステップS21~S28において、経路電圧VAの傾きKA(回転数NAの変化量ΔNに対する経路電圧VAの電圧差ΔVの比)を算出し、その傾きKAが傾き閾値Kth以上であるか否かを判定する。ステップS28で肯定判定した場合、ステップS29に進み、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断する。 In the diagnosis process of this embodiment, first, in steps S21 to S28, the slope KA of the path voltage VA (the ratio of the voltage difference ΔV of the path voltage VA to the amount of change ΔN in the rotation speed NA) is calculated, and it is determined whether the slope KA is equal to or greater than the slope threshold value Kth. If a positive determination is made in step S28, the process proceeds to step S29, where the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal.

一方、ステップS28で否定判定した場合、ステップS41に進み、電源電流(検出電流)IAを取得する。このとき、遮断指令の出力後における電源電流IAが取得される。続くステップS42では、ステップS41で取得された電源電流IAの絶対値が所定電流値Ith以上であるかを判定する。電源電流IAの絶対値が所定電流値Ith未満である場合には、ステップS29に進み、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断する。一方、電源電流IAの絶対値が所定電流値Ith以上である場合には、ステップS31に進み、メインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断する。ステップS28の処理が「第1判定処理」に相当し、ステップS42の処理が「第2判定処理」に相当する。また、傾き閾値Kthが「電圧閾値」に相当し、所定電流値Ithが「電流閾値」に相当する。 On the other hand, if the determination in step S28 is negative, the process proceeds to step S41, where the power supply current (detected current) IA is acquired. At this time, the power supply current IA after the output of the cutoff command is acquired. In the following step S42, it is determined whether the absolute value of the power supply current IA acquired in step S41 is equal to or greater than the predetermined current value Ith. If the absolute value of the power supply current IA is less than the predetermined current value Ith, the process proceeds to step S29, where the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal. On the other hand, if the absolute value of the power supply current IA is equal to or greater than the predetermined current value Ith, the process proceeds to step S31, where the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as having an ON fault. The process in step S28 corresponds to the "first determination process", and the process in step S42 corresponds to the "second determination process". In addition, the slope threshold value Kth corresponds to the "voltage threshold value", and the predetermined current value Ith corresponds to the "current threshold value".

以上詳述した本実施形態によれば、傾きKAを用いた判定と、電源電流IAを用いた判定とを実行し、傾きKAが傾き閾値Kth未満であると判定され、かつ電源電流IAが所定電流値Ith以上であると判定された場合に、メインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断するようにした。傾きKAと電源電流IAとを用いてメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断することで、傾きKAのみを用いてメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断する場合に比べて、オン故障の誤診断を抑制してメインリレーRM1,RM2のオン故障診断を適正に行うことができる。 According to the present embodiment described above in detail, a judgment is made using the slope KA and a judgment is made using the power supply current IA, and when it is judged that the slope KA is less than the slope threshold value Kth and the power supply current IA is judged to be equal to or greater than the predetermined current value Ith, the main relays RM1, RM2 are diagnosed as having an on-failure. By diagnosing the on-failure of the main relays RM1, RM2 using the slope KA and the power supply current IA, it is possible to properly perform the on-failure diagnosis of the main relays RM1, RM2 while suppressing erroneous diagnosis of the on-failure compared to a case where the on-failure of the main relays RM1, RM2 is diagnosed using only the slope KA.

<第3実施形態>
以下、第3実施形態について、第2実施形態との相違点を中心に図8~図11を参照しつつ説明する。本実施形態では、第2実施形態との相違点として、診断処理において、2回のコンデンサ放電を行い、そのコンデンサ放電に合わせて、経路電圧VA及び回転数NAの組み合わせを3回取得する。そして、取得された3つの組み合わせの経路電圧VA及び回転数NAを用いて、経路電圧VA及び回転数NAの関係を直線近似した近似直線LKを算出するとともに、近似直線LKの傾き及び近似直線LKに対する経路電圧VAのバラツキに基づいて、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断することとしている。
Third Embodiment
The third embodiment will be described below with reference to Figures 8 to 11, focusing on the differences from the second embodiment. In this embodiment, the difference from the second embodiment is that in the diagnosis process, the capacitor is discharged twice, and three combinations of the path voltage VA and the rotation speed NA are obtained in accordance with the capacitor discharges. Then, an approximate line LK that linearly approximates the relationship between the path voltage VA and the rotation speed NA is calculated using the three combinations of the path voltage VA and the rotation speed NA obtained, and an on-failure of the main relays RM1, RM2 is diagnosed based on the slope of the approximate line LK and the variation of the path voltage VA with respect to the approximate line LK.

図8に、本実施形態における診断処理のフローチャートを示す。図8において、先の図7に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。 Figure 8 shows a flowchart of the diagnostic process in this embodiment. For convenience, the same steps in Figure 8 as those shown in Figure 7 are given the same step numbers and will not be described.

本実施形態の診断処理では、ステップS25で第2電圧V2及び第2回転数N2を取得すると、ステップS51に進み、ステップS25で取得された第2回転数N2が十分小さいか否かを判定する。具体的には、第2回転数N2が、基準回転数NKよりも小さいか否かを判定する。この基準回転数NKは、1回目の平滑コンデンサ26の放電において、平滑コンデンサ26を放電するか否の判定に用いられた所定回転数Nthよりも低い回転数に設定されている。第2回転数N2が基準回転数NKよりも小さい場合には、ステップS26に進む。つまり、第1電圧V1及び第1回転数N1の組み合わせと、第2電圧V2及び第2回転数N2の組み合わせとにより経路電圧VAの傾きKAを算出し、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断する。第1電圧V1及び第1回転数N1の組み合わせが「第1データ」に相当し、第2電圧V2及び第2回転数N2の組み合わせが「第2データ」に相当する。 In the diagnosis process of this embodiment, when the second voltage V2 and the second rotation speed N2 are acquired in step S25, the process proceeds to step S51, where it is determined whether or not the second rotation speed N2 acquired in step S25 is sufficiently small. Specifically, it is determined whether or not the second rotation speed N2 is smaller than the reference rotation speed NK. This reference rotation speed NK is set to a rotation speed lower than the predetermined rotation speed Nth used to determine whether or not to discharge the smoothing capacitor 26 in the first discharge of the smoothing capacitor 26. If the second rotation speed N2 is smaller than the reference rotation speed NK, the process proceeds to step S26. In other words, the slope KA of the path voltage VA is calculated from the combination of the first voltage V1 and the first rotation speed N1 and the combination of the second voltage V2 and the second rotation speed N2, and the on-failure of the main relays RM1 and RM2 is diagnosed. The combination of the first voltage V1 and the first rotation speed N1 corresponds to the "first data", and the combination of the second voltage V2 and the second rotation speed N2 corresponds to the "second data".

一方、第2回転数N2が基準回転数NKよりも大きい場合には、ステップS52に進み、回転電機21の回転数NAが第2回転数N2から所定値以上低下するのを待ってから、所定期間に亘って平滑コンデンサ26を放電する。つまり、平滑コンデンサ26の2回目の放電を行う。続くステップS53では、ステップS52における平滑コンデンサ26の放電後において経路電圧VAが安定状態となった後に経路電圧VA及び回転数NAを取得する。以下、ステップS53で取得された経路電圧VA及び回転数NAを、第3電圧V3及び第3回転数N3とよぶ。第3電圧V3及び第3回転数N3の組み合わせが「第3データ」に相当する。 On the other hand, if the second rotation speed N2 is greater than the reference rotation speed NK, the process proceeds to step S52, where the smoothing capacitor 26 is discharged for a predetermined period after waiting for the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 to drop from the second rotation speed N2 by a predetermined value or more. In other words, the smoothing capacitor 26 is discharged a second time. In the following step S53, the path voltage VA and the rotation speed NA are acquired after the path voltage VA becomes stable after the discharge of the smoothing capacitor 26 in step S52. Hereinafter, the path voltage VA and the rotation speed NA acquired in step S53 are referred to as the third voltage V3 and the third rotation speed N3. The combination of the third voltage V3 and the third rotation speed N3 corresponds to the "third data".

ステップS54では、各検出値V1,V2,V3,N1,N2,N3を用いて経路電圧VAの傾きKA及びバラツキΔKを算出する。具体的には、経路電圧V1~V3と回転数N1~N3との関係を直線近似した近似直線LKを算出し、近似直線LKの傾きを経路電圧VAの傾きKAとして算出する。近似直線LKは、例えば最小二乗法により算出される。また、近似直線LKに対する経路電圧V1~V3のバラツキをバラツキΔKとして算出する。近似直線LKに対する経路電圧V1~V3のバラツキΔKは、例えば近似直線LKに対する各経路電圧V1~V3の電圧ずれ量(電圧差)の合計値である。 In step S54, the slope KA and variation ΔK of the path voltage VA are calculated using the detection values V1, V2, V3, N1, N2, and N3. Specifically, an approximate line LK is calculated by linearly approximating the relationship between the path voltages V1 to V3 and the rotation speeds N1 to N3, and the slope of the approximate line LK is calculated as the slope KA of the path voltage VA. The approximate line LK is calculated, for example, by the least squares method. In addition, the variation of the path voltages V1 to V3 with respect to the approximate line LK is calculated as the variation ΔK. The variation ΔK of the path voltages V1 to V3 with respect to the approximate line LK is, for example, the sum of the voltage deviations (voltage differences) of the path voltages V1 to V3 with respect to the approximate line LK.

ステップS55では、ステップS54で算出された傾きKAが傾き閾値Kth以上であるか否かを判定する。傾きKAが傾き閾値Kth以上である場合には、ステップS29に進み、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断する。一方、傾きKAが傾き閾値Kth未満である場合には、ステップS56に進む。 In step S55, it is determined whether the slope KA calculated in step S54 is equal to or greater than the slope threshold Kth. If the slope KA is equal to or greater than the slope threshold Kth, the process proceeds to step S29, where the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal. On the other hand, if the slope KA is less than the slope threshold Kth, the process proceeds to step S56.

ステップS56では、ステップS54で算出されたバラツキΔKが所定のバラツキ閾値ΔKth以下であるか否かを判定する。バラツキΔKがバラツキ閾値ΔKthよりも大きい場合には、ステップS54で算出された傾きKAの信頼性が低く、ステップS55の判定結果の判定精度が低いことから、ステップS29に進み、メインリレーRM1,RM2が正常であると判定する。一方、バラツキΔKがバラツキ閾値ΔKth以下である場合には、ステップS54で算出された傾きKAの信頼性が高く、ステップS55の判定結果の判定精度が高いことから、ステップS41に進む。 In step S56, it is determined whether the variation ΔK calculated in step S54 is equal to or less than a predetermined variation threshold ΔKth. If the variation ΔK is greater than the variation threshold ΔKth, the reliability of the slope KA calculated in step S54 is low, and the accuracy of the determination result in step S55 is low, so the process proceeds to step S29 and it is determined that the main relays RM1 and RM2 are normal. On the other hand, if the variation ΔK is equal to or less than the variation threshold ΔKth, the reliability of the slope KA calculated in step S54 is high, and the accuracy of the determination result in step S55 is high, so the process proceeds to step S41.

続いて図9,図10を用いて、診断処理の手順を説明する。図9,図10の(A)~(G)は、図4,図5の(A)~(G)と同一である。また、図9,図10において、時刻t1~t6までの処理は、図4,図5と同一であり、重複した説明を省略する。 The procedure for the diagnostic process will now be described with reference to Figures 9 and 10. (A) to (G) in Figures 9 and 10 are the same as (A) to (G) in Figures 4 and 5. In Figures 9 and 10, the process from time t1 to t6 is the same as in Figures 4 and 5, and so duplicated explanations will be omitted.

図9では、メインリレーRM1,RM2が正常であるとしており、時刻t6に第2電圧V2及び第2回転数N2が取得されると、第2回転数N2が基準回転数NKよりも大きいか否かが判定される。図9に示す例では、第2回転数N2が基準回転数NKよりも大きい。そのため、時刻t11に回転電機21の回転数NAが第2回転数N2から所定値だけ低下すると、平滑コンデンサ26が時刻t11~t12までの所定期間に亘って放電される。時刻t12に平滑コンデンサ26の放電が停止され、時刻t13に経路電圧VAが回転電機21の逆起電圧まで上昇すると、第3電圧V3及び第3回転数N3が取得される。 In FIG. 9, the main relays RM1 and RM2 are assumed to be normal, and when the second voltage V2 and the second rotation speed N2 are acquired at time t6, it is determined whether the second rotation speed N2 is greater than the reference rotation speed NK. In the example shown in FIG. 9, the second rotation speed N2 is greater than the reference rotation speed NK. Therefore, when the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 drops from the second rotation speed N2 by a predetermined value at time t11, the smoothing capacitor 26 is discharged for a predetermined period from time t11 to t12. When the discharge of the smoothing capacitor 26 is stopped at time t12, and the path voltage VA rises to the back electromotive voltage of the rotating electric machine 21 at time t13, the third voltage V3 and the third rotation speed N3 are acquired.

第3電圧V3及び第3回転数N3が取得されると、各検出値V1,V2,V3,N1,N2,N3を用いて、経路電圧VAの傾きKA及びバラツキΔKが算出される。図9では、回転数N1~N3の低下に伴って経路電圧V1~V3が低下している。そのため、図11(A)に示すように、傾きKAは傾き閾値Kth以上となる。また、3つの組み合わせの経路電圧VA及び回転数NAは、近似直線LK近傍に位置しており、近似直線LKに対するバラツキΔKはバラツキ閾値ΔKth以下となる。そのため、経路電圧VAの傾きKA及びバラツキΔKに基づいて、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断される。 When the third voltage V3 and the third rotation speed N3 are acquired, the slope KA and variation ΔK of the path voltage VA are calculated using the respective detection values V1, V2, V3, N1, N2, and N3. In FIG. 9, the path voltages V1 to V3 decrease as the rotation speeds N1 to N3 decrease. Therefore, as shown in FIG. 11(A), the slope KA is equal to or greater than the slope threshold Kth. In addition, the path voltages VA and rotation speeds NA of the three combinations are located near the approximate line LK, and the variation ΔK with respect to the approximate line LK is equal to or less than the variation threshold ΔKth. Therefore, based on the slope KA and variation ΔK of the path voltage VA, the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal.

メインリレーRM1,RM2が正常であっても、電圧センサ27の検出誤差やノイズ等により経路電圧VAが変化することがあり、例えば第3電圧V3が、第2電圧V2傾よりも大きい電圧値となることがある。この場合、図11(B)に示すように、傾きKAは傾き閾値Kth未満となる。一方、3つの組み合わせの経路電圧VA及び回転数NAは、近似直線LKから離間し、近似直線LKに対する第1電圧V1の電圧ずれ量VS1と、近似直線LKに対する第2電圧V2の電圧ずれ量VS2と、近似直線LKに対する第3電圧V3の電圧ずれ量VS3と、の合計値として算出されるバラツキΔKはバラツキ閾値ΔKthよりも大きくなる。つまり、傾きKAが傾き閾値Kth未満となっても、その傾きKAの信頼性が低いことから、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断される。これにより、オン故障の誤診断を抑制してメインリレーRM1,RM2のオン故障診断を適正に行うことができる。 Even if the main relays RM1 and RM2 are normal, the path voltage VA may change due to detection errors or noise of the voltage sensor 27, and for example, the third voltage V3 may become a voltage value larger than the slope of the second voltage V2. In this case, as shown in FIG. 11B, the slope KA is less than the slope threshold Kth. On the other hand, the path voltages VA and the rotation speeds NA of the three combinations are separated from the approximate straight line LK, and the variation ΔK calculated as the sum of the voltage deviation amount VS1 of the first voltage V1 with respect to the approximate straight line LK, the voltage deviation amount VS2 of the second voltage V2 with respect to the approximate straight line LK, and the voltage deviation amount VS3 of the third voltage V3 with respect to the approximate straight line LK becomes larger than the variation threshold ΔKth. In other words, even if the slope KA is less than the slope threshold Kth, the reliability of the slope KA is low, so that the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal. This makes it possible to prevent erroneous diagnosis of on-failures and properly perform on-failure diagnosis of main relays RM1 and RM2.

一方、図10は、メインリレーRM1,RM2がオン故障している場合の各値の推移を示す。この場合、時刻t12に平滑コンデンサ26の放電を停止すると、経路電圧VAが電源電圧VBまで上昇し、第3電圧V3は第1電圧V1及び第2電圧V2と略同一の値となる。そのため、図11(C)に示すように、傾きKAは傾き閾値Kth未満となる。また、3つの組み合わせの経路電圧VA及び回転数NAは、近似直線LK近傍に位置しており、近似直線LKに対するバラツキΔKはバラツキ閾値ΔKth以下となる。そのため、経路電圧VAの傾きKA及びバラツキΔKに基づいて、メインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断される。 On the other hand, FIG. 10 shows the transition of each value when the main relays RM1, RM2 have an on-failure. In this case, when the discharge of the smoothing capacitor 26 is stopped at time t12, the route voltage VA rises to the power supply voltage VB, and the third voltage V3 has substantially the same value as the first voltage V1 and the second voltage V2. Therefore, as shown in FIG. 11(C), the slope KA is less than the slope threshold Kth. In addition, the route voltage VA and the rotation speed NA of the three combinations are located near the approximate line LK, and the variation ΔK with respect to the approximate line LK is less than the variation threshold ΔKth. Therefore, based on the slope KA and variation ΔK of the route voltage VA, the main relays RM1, RM2 are diagnosed as having an on-failure.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 The present embodiment described above provides the following advantages:

本実施形態では、メインリレーRM1,RM2の遮断指令の出力後に回転電機21の回転数NAの低下が生じる状況下において、複数回の平滑コンデンサ26の放電を行うとともに、コンデンサ放電ごとに取得された回転数NA及び経路電圧VAから近似直線LKを算出するようにした。また、近似直線LKの傾きKA及び近似直線LKに対する経路電圧VAのバラツキΔKに基づいて、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するようにした。この場合、バラツキΔKに基づいて、近似直線LKの傾きKAの信頼性を判定することができ、メインリレーRM1,RM2のオン故障の誤診断を抑制して、メインリレーRM1,RM2のオン故障を適正に行うことができる。 In this embodiment, in a situation where the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 decreases after the output of a cutoff command for the main relays RM1 and RM2, the smoothing capacitor 26 is discharged multiple times, and an approximate straight line LK is calculated from the rotation speed NA and the path voltage VA obtained for each capacitor discharge. In addition, an on-fault of the main relays RM1 and RM2 is diagnosed based on the slope KA of the approximate straight line LK and the variation ΔK of the path voltage VA with respect to the approximate straight line LK. In this case, the reliability of the slope KA of the approximate straight line LK can be determined based on the variation ΔK, and an erroneous diagnosis of an on-fault of the main relays RM1 and RM2 can be properly performed by suppressing the erroneous diagnosis of an on-fault of the main relays RM1 and RM2.

複数回の平滑コンデンサ26の放電を行うとともに、コンデンサ放電ごとの回転数NA及び経路電圧VAから算出された近似直線LKと、近似直線LKに対する経路電圧VAのバラツキΔKとに基づいてメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断する場合、故障診断の精度を向上させることが可能である反面、複数回のコンデンサ放電を要することで故障診断に時間がかかることが懸念される。また、回転電機21が低回転状態になっていると、その時点からの回転数変化を見込めなくなることが考えられる。 When discharging the smoothing capacitor 26 multiple times and diagnosing an on-fault of the main relays RM1, RM2 based on the approximate straight line LK calculated from the rotation speed NA and path voltage VA for each capacitor discharge and the variation ΔK of the path voltage VA relative to the approximate straight line LK, it is possible to improve the accuracy of the fault diagnosis, but there is a concern that the fault diagnosis will take time because multiple capacitor discharges are required. In addition, if the rotating electric machine 21 is in a low rotation state, it may be impossible to predict a change in the rotation speed from that point on.

この点、本実施形態では、1回目のコンデンサ放電後に取得された第2回転数N2が基準回転数NKよりも高ければ、3つの組み合わせの回転数NA及び経路電圧VAを用いてメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断する一方、第2回転数N2が基準回転数NKよりも低ければ、第1電圧V1及び第1回転数N1と第2電圧V2及び第2回転数N2とを用いてメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するようにした。これにより、回転電機21の回転状態を加味しつつ、適正な故障診断を実施することができる。 In this regard, in the present embodiment, if the second rotation speed N2 obtained after the first capacitor discharge is higher than the reference rotation speed NK, the three combinations of rotation speed NA and path voltage VA are used to diagnose an ON fault in the main relays RM1 and RM2, whereas if the second rotation speed N2 is lower than the reference rotation speed NK, the first voltage V1 and first rotation speed N1 and the second voltage V2 and second rotation speed N2 are used to diagnose an ON fault in the main relays RM1 and RM2. This allows for proper fault diagnosis to be performed while taking into account the rotation state of the rotating electric machine 21.

<第4実施形態>
本実施形態では、プロペラ式の電動飛行体に搭載される電源システムについて説明する。図12は、本実施形態における飛行体用の電源システムとして制御システム60の構成を示す概略構成図である。図12において、制御システム60は、バッテリ61と、複数のプロペラユニット70と、制御装置80とを有している。バッテリ61は、飛行体の電源であり、電力線62を介して各プロペラユニット70に電力を供給する。飛行体は、各プロペラユニット70のプロペラ71の回転に伴い飛行する。本実施形態では、飛行体が「移動体」に相当する。
Fourth Embodiment
In this embodiment, a power supply system mounted on a propeller-type electric flying object will be described. Fig. 12 is a schematic diagram showing the configuration of a control system 60 as a power supply system for the flying object in this embodiment. In Fig. 12, the control system 60 has a battery 61, a plurality of propeller units 70, and a control device 80. The battery 61 is the power source for the flying object, and supplies power to each propeller unit 70 via a power line 62. The flying object flies with the rotation of the propeller 71 of each propeller unit 70. In this embodiment, the flying object corresponds to a "moving object."

プロペラユニット70は、プロペラ71と、プロペラ71を回転させる回転電機72と、回転電機72に対する電力の入出力を調整するインバータ73と、電力線62から延びる正極側電源経路74に設けられた電源スイッチ75とを有している。回転電機72は、既述の回転電機21と同様、多相のステータ巻線を有する回転電機であり、インバータ73は、既述のインバータ24と同様、相ごとに複数のスイッチング素子を有する電力変換回路である。電源スイッチ75は、メインリレーを構成するものであり、電源スイッチ75のオンオフにより、バッテリ61とインバータ73との間における通電状態と通電遮断状態とが切り替えられる。また、各プロペラユニット70において、電源スイッチ75よりもインバータ73側には平滑コンデンサ76と電圧センサ77とが接続されている。電圧センサ77は、正極側電源経路74の間の電圧を経路電圧VAとして検出する。 The propeller unit 70 has a propeller 71, a rotating electric machine 72 that rotates the propeller 71, an inverter 73 that adjusts the input and output of power to the rotating electric machine 72, and a power switch 75 provided on a positive power supply path 74 extending from the power line 62. The rotating electric machine 72 is a rotating electric machine having a multi-phase stator winding, similar to the rotating electric machine 21 described above, and the inverter 73 is a power conversion circuit having multiple switching elements for each phase, similar to the inverter 24 described above. The power switch 75 constitutes a main relay, and the power supply state and the power cut-off state between the battery 61 and the inverter 73 are switched by turning the power switch 75 on and off. In each propeller unit 70, a smoothing capacitor 76 and a voltage sensor 77 are connected to the inverter 73 side of the power switch 75. The voltage sensor 77 detects the voltage between the positive power supply path 74 as a path voltage VA.

なお、図12では、正極側及び負極側の各経路のうち正極側経路にのみ電源スイッチ75が設けられているが、正極側経路と負極側経路との両方に電源スイッチ75が設けられていてもよい。また、図12には示されていないが、電源スイッチ75に並列に、プリチャージリレーと抵抗体との直列接続体が接続されていてもよい(図1参照)。 In FIG. 12, the power switch 75 is provided only on the positive side path out of the positive and negative side paths, but the power switch 75 may be provided on both the positive and negative paths. Also, although not shown in FIG. 12, a series connection of a precharge relay and a resistor may be connected in parallel to the power switch 75 (see FIG. 1).

不図示としているが、各プロペラユニット70は、正極側電源経路74に流れる電源電流を検出する電流センサや、回転電機72の単位時間当たりの回転数NA、つまり回転速度を検出する回転数センサを有している。 Although not shown, each propeller unit 70 has a current sensor that detects the power supply current flowing through the positive power supply path 74, and a rotation speed sensor that detects the number of rotations per unit time NA of the rotating electric machine 72, i.e., the rotation speed.

各プロペラユニット70は、いずれも同様の構成を有しており、制御装置80により、個別に駆動が制御されるものとなっている。制御装置80は、飛行に関する要求や、上記各センサの検出情報等に基づいて、各プロペラユニット70における電源スイッチ75の開閉状態の制御や、プロペラ71の回転制御等を適宜実施する。 Each propeller unit 70 has the same configuration, and is individually controlled by the control device 80. The control device 80 appropriately controls the open/close state of the power switch 75 in each propeller unit 70 and controls the rotation of the propeller 71, based on flight requirements and detection information from each of the above sensors.

本実施形態の飛行体は、鉛直方向の飛行と水平方向の飛行とが可能になっており、例えば、離着陸時には飛行体が鉛直方向に移動し、目的地への移動時には飛行体が水平方向に移動する。この場合、各プロペラユニット70が飛行状況に応じて使い分けられるようになっているとよく、複数のプロペラユニット70として、鉛直飛行用のプロペラユニット70と、水平飛行用のプロペラユニット70とが含まれているとよい。鉛直飛行用のプロペラユニット70は、離着陸用のプロペラユニット70とも言える。ただし、鉛直飛行用のプロペラユニット70と、水平飛行用のプロペラユニット70とを同時駆動することも可能である。例えば、鉛直飛行用のプロペラユニット70では、プロペラ71の回転軸が鉛直方向又は略鉛直方向に延びる向きで設けられ、水平飛行用のプロペラユニット70では、プロペラ71の回転軸が水平方向又は略水平方向に延びる向きで設けられているとよい。 The flying object of this embodiment is capable of flying in the vertical direction and the horizontal direction. For example, the flying object moves in the vertical direction during takeoff and landing, and moves in the horizontal direction during movement to the destination. In this case, each propeller unit 70 may be used according to the flight situation, and the multiple propeller units 70 may include a propeller unit 70 for vertical flight and a propeller unit 70 for horizontal flight. The propeller unit 70 for vertical flight may also be called a propeller unit 70 for takeoff and landing. However, it is also possible to drive the propeller unit 70 for vertical flight and the propeller unit 70 for horizontal flight simultaneously. For example, in the propeller unit 70 for vertical flight, the rotation axis of the propeller 71 may be arranged to extend vertically or approximately vertically, and in the propeller unit 70 for horizontal flight, the rotation axis of the propeller 71 may be arranged to extend horizontally or approximately horizontally.

なお、鉛直飛行用のプロペラユニット70と、水平飛行用のプロペラユニット70とは、最大出力が相違していてもよい。例えば、鉛直飛行用のプロペラユニット70では最大出力が比較的大きく、水平飛行用のプロペラユニット70では最大出力が比較的小さいとよい。ただしその逆であってもよい。 The propeller unit 70 for vertical flight and the propeller unit 70 for horizontal flight may have different maximum outputs. For example, the propeller unit 70 for vertical flight may have a relatively large maximum output, and the propeller unit 70 for horizontal flight may have a relatively small maximum output. However, the opposite may also be true.

飛行体は、複数のプロペラユニット70のうち一部のプロペラユニット70のプロペラ71を回転駆動させた状態での飛行が可能になっており、離着陸時や低速飛行時には一部のプロペラ71の回転のみで飛行が可能になっている。また、飛行体において、一部のプロペラユニット70において何らかの異常が生じた場合には、その異常発生のプロペラユニット70でプロペラ71の回転を停止させ、残りのプロペラユニット70でのプロペラ71の回転により飛行することが可能になっている。 The flying object is capable of flying with the propellers 71 of some of the propeller units 70 rotated, and during takeoff and landing or low-speed flight, flight is possible with only some of the propellers 71 rotating. Furthermore, if an abnormality occurs in some of the propeller units 70 of the flying object, the rotation of the propeller 71 in that propeller unit 70 is stopped, and flight is possible with the propellers 71 of the remaining propeller units 70 rotating.

また、制御装置80は、所定のスイッチ診断条件の成立時に電源スイッチ75の故障を診断する機能を有している。例えば、飛行体の飛行時において、一部のプロペラユニット70でのプロペラ71の回転を停止する場合、換言すれば、駆動状態のプロペラユニット70についてプロペラ71の回転が不要となる場合に、そのプロペラユニット70についてスイッチ診断条件が成立したとし、電源スイッチ75の故障診断を実施する。 The control device 80 also has a function of diagnosing a fault in the power switch 75 when a predetermined switch diagnosis condition is met. For example, when the rotation of the propellers 71 in some of the propeller units 70 is stopped during flight of the aircraft, in other words, when the rotation of the propellers 71 in the propeller units 70 in the driven state becomes unnecessary, the switch diagnosis condition is deemed to be met for that propeller unit 70, and a fault diagnosis of the power switch 75 is performed.

より具体的には、飛行体が離陸状態から水平飛行状態に移行する際には、鉛直飛行用のプロペラユニット70が駆動状態から停止される。この際、鉛直飛行用のプロペラユニット70についてスイッチ診断条件が成立したとし、故障診断対象にするとよい。又は、飛行体が水平飛行状態から着陸状態に移行する際には、水平飛行用のプロペラユニット70が駆動状態から停止される。この際、水平飛行用のプロペラユニット70についてスイッチ診断条件が成立したとし、故障診断対象にするとよい。その他、飛行体の飛行速度を低下させる際に、駆動中の複数のプロペラユニット70のうち一部のプロペラユニット70が停止される。この際、停止されるプロペラユニット70についてスイッチ診断条件が成立したとし、故障診断対象にするとよい。診断対象とするプロペラユニット70は1つでなくてもよく、2以上のプロペラユニット70を同時に診断対象にすることも可能である。 More specifically, when the aircraft transitions from a takeoff state to a horizontal flight state, the propeller unit 70 for vertical flight is stopped from the driven state. At this time, it is preferable to set the switch diagnosis condition for the propeller unit 70 for vertical flight as the target of the fault diagnosis. Or, when the aircraft transitions from a horizontal flight state to a landing state, the propeller unit 70 for horizontal flight is stopped from the driven state. At this time, it is preferable to set the switch diagnosis condition for the propeller unit 70 for horizontal flight as the target of the fault diagnosis. In addition, when the flight speed of the aircraft is reduced, some of the propeller units 70 that are being driven are stopped. At this time, it is preferable to set the switch diagnosis condition for the propeller unit 70 that is being stopped as the target of the fault diagnosis. The propeller unit 70 to be diagnosed does not have to be one, and it is also possible to simultaneously set two or more propeller units 70 as the target of the diagnosis.

また、各プロペラユニット70においてインバータ73の異常等に起因して正極側電源経路74に過電流が流れる場合に、スイッチ診断条件が成立したとし、電源スイッチ75の故障診断を実施することも可能である。 In addition, if an overcurrent flows through the positive power supply path 74 in each propeller unit 70 due to an abnormality in the inverter 73, etc., it is possible to determine that the switch diagnosis conditions are met and to perform a fault diagnosis of the power supply switch 75.

本実施形態では、電源スイッチ75の閉状態(導通状態)において、スイッチ診断条件が成立した場合に、インバータ73の制御を停止した状態で電源スイッチ75を遮断する遮断指令を出力する。また、遮断指令の出力後に回転電機72の回転数NAの変化が生じる状況下において、回転数NAの変化前後での経路電圧VAの電圧差ΔVを取得し、その電圧差ΔVに基づいて、電源スイッチ75のオン故障を診断するようにしている。 In this embodiment, when the power switch 75 is in a closed state (conducting state) and the switch diagnosis condition is satisfied, a shutoff command is output to shut off the power switch 75 with the control of the inverter 73 stopped. In addition, in a situation in which the rotation speed NA of the rotating electric machine 72 changes after the shutoff command is output, a voltage difference ΔV in the path voltage VA before and after the change in the rotation speed NA is obtained, and an ON failure of the power switch 75 is diagnosed based on the voltage difference ΔV.

図13に、本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。制御装置80は、飛行体の飛行時において、プロペラユニット70ごとに本制御処理を所定周期で繰り返し実行する。 Figure 13 shows a flowchart of the control process of this embodiment. The control device 80 repeatedly executes this control process for each propeller unit 70 at a predetermined interval while the aircraft is flying.

制御処理を開始すると、ステップS61では、今回診断対象とするプロペラユニット70について、診断条件が成立したか否かを判定し、診断条件が成立している場合に後続のステップS62に進む。ステップS62では、インバータ73の制御を停止する。これにより、回転電機72によるプロペラ71の力行駆動が停止され、プロペラ回転数が次第に低下し始めるとともに、回転電機72の回転数が低下する。このとき、プロペラ71の回転速度は所定の慣性力を伴い徐々に低下する。又は、力行駆動の停止後においてプロペラ71が受風により惰性回転するようになっていてもよい。続くステップS63では、電源スイッチ75を遮断する遮断指令を出力する。 When the control process is started, in step S61, it is determined whether or not the diagnostic conditions are met for the propeller unit 70 to be diagnosed this time, and if the diagnostic conditions are met, the process proceeds to the following step S62. In step S62, the control of the inverter 73 is stopped. This stops the power drive of the propeller 71 by the rotating electric machine 72, and the propeller rotation speed begins to gradually decrease, and the rotation speed of the rotating electric machine 72 decreases. At this time, the rotation speed of the propeller 71 gradually decreases with a predetermined inertial force. Alternatively, the propeller 71 may rotate by inertia due to the wind after the power drive is stopped. In the following step S63, a shutoff command is output to shut off the power switch 75.

その後、ステップS64では、プロペラユニット70において経路電圧(検出電圧)VAを第1電圧V11として取得するとともに、回転数NAを第1回転数N11として取得する。このとき、遮断指令の出力後において経路電圧VAが安定状態となった後に第1電圧V11及び第1回転数N11が取得されるとよい。 Then, in step S64, the path voltage (detected voltage) VA is acquired as the first voltage V11 in the propeller unit 70, and the rotation speed NA is acquired as the first rotation speed N11. At this time, it is preferable that the first voltage V11 and the first rotation speed N11 are acquired after the path voltage VA becomes stable after the cutoff command is output.

その後、ステップS65では、回転電機72の回転状態下において、平滑コンデンサ76を所定期間に亘って放電する。このとき、平滑コンデンサ76は、経路電圧VAが回転電機72の逆起電力による起電力電圧(逆起電圧)まで低下するのに必要な期間よりも長い期間に亘って放電される。この放電により、経路電圧VAが回転電機72の逆起電圧よりも低下する。ステップS65では、回転電機72の回転数が所定以下であることを条件に、コンデンサ放電が行われるとよい。つまり、回転電機72において逆起電圧が所定電圧よりも小さくなる回転数になっていることを条件に、コンデンサ放電が行われるとよい。 Then, in step S65, while the rotating electric machine 72 is rotating, the smoothing capacitor 76 is discharged for a predetermined period. At this time, the smoothing capacitor 76 is discharged for a period longer than the period required for the route voltage VA to decrease to the electromotive force voltage (back electromotive voltage) due to the back electromotive force of the rotating electric machine 72. This discharge causes the route voltage VA to decrease below the back electromotive voltage of the rotating electric machine 72. In step S65, the capacitor discharge may be performed on the condition that the rotation speed of the rotating electric machine 72 is equal to or lower than a predetermined value. In other words, the capacitor discharge may be performed on the condition that the rotation speed of the rotating electric machine 72 is such that the back electromotive voltage is smaller than the predetermined voltage.

ステップS66では、コンデンサ放電後における経路電圧VAを第2電圧V12として取得するとともに、回転数NAを第2回転数N12として取得する。このとき、経路電圧VAの過渡的な変化が収束した後に第2電圧V12及び第2回転数N12が取得されるとよい。ステップS67では、第1回転数N11及び第2回転数N12の差を回転数NAの変化量ΔNとして算出するとともに、第1電圧V11及び第2電圧V12の差を経路電圧VAの電圧差ΔVとして算出する。 In step S66, the path voltage VA after the capacitor discharge is obtained as the second voltage V12, and the rotation speed NA is obtained as the second rotation speed N12. At this time, it is preferable that the second voltage V12 and the second rotation speed N12 are obtained after the transient change in the path voltage VA has converged. In step S67, the difference between the first rotation speed N11 and the second rotation speed N12 is calculated as the change amount ΔN in the rotation speed NA, and the difference between the first voltage V11 and the second voltage V12 is calculated as the voltage difference ΔV in the path voltage VA.

その後、ステップS68では、コンデンサ放電の前後における回転数変化と電圧変化とに基づいて、電源スイッチ75がオン故障しているか否かを判定する。そして、電源スイッチ75がオン故障していない(すなわち、電源スイッチ75が正常である)と判定されれば、そのまま本処理を終了し、電源スイッチ75がオン故障していると判定されれば、ステップS69に進む。 Then, in step S68, it is determined whether or not the power switch 75 has an on-failure based on the change in rotation speed and voltage before and after the capacitor discharge. If it is determined that the power switch 75 does not have an on-failure (i.e., the power switch 75 is normal), this process ends, but if it is determined that the power switch 75 has an on-failure, the process proceeds to step S69.

ステップS68について具体的には、回転数NAの変化量ΔNと経路電圧VAの電圧差ΔVとにより、回転数NAの変化前後における経路電圧VAの変化の傾きKAを算出し(KA=ΔV/ΔN)、その傾きKAに基づいて、電源スイッチ75がオン故障しているか否かを判定する。そして、傾きKAが所定値以上であれば、電源スイッチ75が正常であるとみなし、そのまま本処理を終了する。また、傾きKAが所定値未満であれば、電源スイッチ75がオン故障しているとみなし、ステップS69に進む。 Specifically, in step S68, the slope KA of the change in path voltage VA before and after the change in rotation speed NA is calculated from the amount of change ΔN in rotation speed NA and the voltage difference ΔV in path voltage VA (KA=ΔV/ΔN), and based on this slope KA, it is determined whether or not the power switch 75 has an on-failure. If the slope KA is equal to or greater than a predetermined value, the power switch 75 is deemed to be normal, and the process is terminated. If the slope KA is less than the predetermined value, the power switch 75 is deemed to have an on-failure, and the process proceeds to step S69.

ステップS69では、今回診断対象としたプロペラユニット70について故障情報をメモリに記憶し、その後、本処理を終了する。以降、今回診断対象としているプロペラユニット70の使用を禁止するとよい。 In step S69, the malfunction information for the propeller unit 70 currently being diagnosed is stored in memory, and then the process ends. Thereafter, it is advisable to prohibit use of the propeller unit 70 currently being diagnosed.

また本実施形態では、飛行体の飛行時において、一部のプロペラユニット70を停止させる場合であって、かつ駆動停止させるプロペラユニット70について遮断指令が出力される場合に、遮断指令が出力されていない他のプロペラユニット70に対して、飛行体の飛行状態を維持する動力指令を出力することとしている。具体的には、制御装置80が図14の処理を実行する。この処理は、図13の処理に書き換えて実行されるとよい。 In addition, in this embodiment, when some of the propeller units 70 are stopped while the aircraft is flying, and a cutoff command is output for the propeller units 70 to be stopped, a power command to maintain the flying state of the aircraft is output to the other propeller units 70 to which the cutoff command has not been output. Specifically, the control device 80 executes the process of FIG. 14. This process may be rewritten and executed as the process of FIG. 13.

図14において、ステップS71では、今回診断対象とするプロペラユニット70について、診断条件が成立したか否かを判定し、診断条件が成立している場合に後続のステップS72に進む。ステップS72では、診断対象外のプロペラユニット70で飛行体の飛行を維持するのに要する動力指令値を算出し、その動力指令値を、駆動中のプロペラユニット70に出力する。また、ステップS73では、今回診断対象とするプロペラユニット70について、インバータ73の制御を停止する。これにより、今回の診断対象となるプロペラユニット70においてプロペラ回転数が低下する一方、そのプロペラユニット70を除くプロペラユニット70の駆動により、飛行体の飛行継続が可能となる。 In FIG. 14, in step S71, it is determined whether or not the diagnostic conditions are met for the propeller unit 70 currently being diagnosed, and if the diagnostic conditions are met, the process proceeds to the subsequent step S72. In step S72, a power command value required to maintain flight of the aircraft with the propeller units 70 not currently being diagnosed is calculated, and this power command value is output to the propeller units 70 that are currently being diagnosed. In addition, in step S73, control of the inverter 73 is stopped for the propeller unit 70 currently being diagnosed. As a result, the propeller speed is reduced in the propeller unit 70 currently being diagnosed, while the flight of the aircraft is enabled by driving the propeller units 70 other than that propeller unit 70.

その後、ステップS74では、電源スイッチ75を遮断する遮断指令を出力し、続くステップS75では、電源スイッチ75のオン故障の診断を実施する。このとき、図13のステップS64~S68と同様の処理が実施されるとよい。 After that, in step S74, a shutoff command is output to shut off the power switch 75, and in the following step S75, a diagnosis of an on-failure of the power switch 75 is performed. At this time, it is preferable to carry out processing similar to steps S64 to S68 in FIG. 13.

その後、ステップS76では、電源スイッチ75が正常であるか否かを判定する。そして、電源スイッチ75が正常であると判定されれば、ステップS77に進む。ステップS77では、今回診断対象となったプロペラユニット70についてプロペラ回転数を上昇させる要求があるか否かを判定する。そして、プロペラ回転数を上昇させる要求があると判定されれば、ステップS78に進み、今回診断対象としたプロペラユニット70を再駆動させた状態での各プロペラユニット70の動力指令値を再び算出し、その動力指令値を、各プロペラユニット70に出力する。続くステップS79では、今回診断対象となったプロペラユニット70の駆動を再開させる。なお、ステップS77において、今回診断対象となったプロペラユニット70のプロペラ回転数を上昇させる要求がないと判定されれば、そのまま本処理を終了する。 Then, in step S76, it is determined whether the power switch 75 is normal. If it is determined that the power switch 75 is normal, the process proceeds to step S77. In step S77, it is determined whether there is a request to increase the propeller rotation speed of the propeller unit 70 currently being diagnosed. If it is determined that there is a request to increase the propeller rotation speed, the process proceeds to step S78, where the power command value of each propeller unit 70 in the state in which the propeller unit 70 currently being diagnosed is re-driven is calculated again, and the power command value is output to each propeller unit 70. In the following step S79, the drive of the propeller unit 70 currently being diagnosed is resumed. Note that, if it is determined in step S77 that there is no request to increase the propeller rotation speed of the propeller unit 70 currently being diagnosed, the process ends as it is.

また、電源スイッチ75がオン故障しており、ステップS76が否定されると、ステップS80に進む。ステップS80では、今回診断対象としているプロペラユニット70の使用を禁止し、その後、本処理を終了する。 If the power switch 75 has an ON failure and step S76 is negative, the process proceeds to step S80. In step S80, the use of the propeller unit 70 currently being diagnosed is prohibited, and then the process ends.

以上本実施形態では、以下の優れた効果を奏することができる。 As described above, this embodiment can achieve the following excellent effects:

飛行体において、電源スイッチ75の遮断指令が出力される際に、プロペラ回転数の低下と共に回転電機72の回転数が低下することで、インバータ73側において電源スイッチ75の故障診断に要する所望の電圧低下を生じさせることができる。 When a command to shut off the power switch 75 is output in an aircraft, the propeller speed decreases and the rotating electric machine 72 speed decreases, thereby causing the desired voltage drop required for fault diagnosis of the power switch 75 on the inverter 73 side.

また、電源スイッチ75が正常であると判定され、かつプロペラ回転数を上昇させる要求がある場合に、プロペラ71の回転数低下の状態を解除するようにした。これにより、電源スイッチ75の故障診断後において、飛行体の飛行を診断前の飛行状態に好適に復帰させることができる。 In addition, if the power switch 75 is determined to be normal and there is a request to increase the propeller rotation speed, the reduced rotation speed state of the propeller 71 is released. This allows the flight of the aircraft to be suitably restored to the flight state before diagnosis after a fault diagnosis of the power switch 75.

複数のプロペラユニット70を備える飛行体の飛行中において、一部のプロペラユニット70を駆動状態から停止させる場合に、その駆動停止させるプロペラユニット70についてスイッチ診断条件が成立したとし、遮断指令を出力するようにした。この場合、例えば飛行体が離陸状態から水平飛行状態に移行するタイミングなど、飛行体の飛行状態に合わせて診断条件の正否が判定され、電源スイッチ75の遮断指令が出力される。したがって、飛行体の飛行状況に影響を及ぼすことなく、駆動停止状態のプロペラユニット70における故障診断を実施できる。 When some of the propeller units 70 are stopped from a driven state during flight of an aircraft equipped with multiple propeller units 70, it is assumed that the switch diagnostic conditions are met for the propeller units 70 to be stopped, and a shutoff command is output. In this case, the success or failure of the diagnostic conditions is determined according to the flight state of the aircraft, for example, the timing when the aircraft transitions from a takeoff state to a horizontal flight state, and a shutoff command for the power switch 75 is output. Therefore, a fault diagnosis can be performed on the propeller units 70 that are stopped from being driven, without affecting the flight status of the aircraft.

飛行体の飛行中において一部のプロペラユニット70の駆動を停止させる場合であって、かつ駆動停止させるプロペラユニット70について遮断指令が出力される場合に、遮断指令が出力されていない他のプロペラユニット70に対して、飛行体の移動状態を維持する動力指令値を出力するようにした。これにより、複数のプロペラユニット70のうちいずれかにおいてプロペラユニット70の故障診断の実施に際して駆動が停止される場合に、その駆動停止の前後で飛行体の飛行状態が変化することなく維持される。これにより、飛行体の飛行状況に影響を及ぼすことなく、プロペラユニット70における故障診断を実施できる。 When the drive of some of the propeller units 70 is stopped while the aircraft is flying, and a shutoff command is output for the propeller units 70 to be shut off, a power command value is output to the other propeller units 70 to which the shutoff command has not been output, to maintain the aircraft's moving state. As a result, when the drive of any of the multiple propeller units 70 is stopped to perform a fault diagnosis of the propeller unit 70, the flight state of the aircraft is maintained without change before and after the drive is stopped. As a result, a fault diagnosis of the propeller units 70 can be performed without affecting the flight status of the aircraft.

本第4実施形態では、移動体として飛行体を想定し、かつ複数の駆動ユニットとして複数のプロペラユニット70を想定したが、この構成を変更してもよい。例えば、移動体として電動車両を想定し、かつ複数の駆動ユニットとして複数の車輪ユニットを想定してもよい。車輪ユニットは、例えば車輪に回転電機を一体化したインホイールモータであるとよい。この場合、電動車両において、全ての車輪ユニットのうち一部の車輪ユニットの駆動による走行を可能としている。例えば、電動車両は、前輪側の車輪ユニットと、後輪側の車輪ユニットとを有し、前後輪の少なくともいずれかの車輪ユニットの駆動により走行可能となっているとよい。 In the fourth embodiment, an aircraft is assumed as the moving body, and multiple propeller units 70 are assumed as the multiple drive units, but this configuration may be changed. For example, an electric vehicle may be assumed as the moving body, and multiple wheel units may be assumed as the multiple drive units. The wheel units may be, for example, in-wheel motors in which a rotating electric motor is integrated into the wheels. In this case, the electric vehicle is capable of running by driving some of the wheel units among all the wheel units. For example, the electric vehicle may have a front wheel unit and a rear wheel unit, and may be capable of running by driving at least one of the front and rear wheel units.

そして、制御装置は、電動車両の走行中において、駆動状態になっている複数の車輪ユニットのうち一部の車輪ユニットを停止させる場合に、その駆動停止させる車輪ユニットについてスイッチ診断条件が成立したとし、電源スイッチの遮断指令を出力する。そして、遮断指令の出力後に生じる回転電機の回転数の変化に応じた検出電圧の差である電圧差を取得するとともに、その電圧差に基づいて、電源スイッチのオン故障を診断する。 When the control device stops some of the multiple wheel units in a driven state while the electric vehicle is traveling, it determines that the switch diagnosis condition is met for the wheel unit to be stopped, and outputs a power switch shutoff command. It then obtains a voltage difference, which is the difference in detected voltages according to the change in the rotation speed of the rotating electric machine that occurs after the shutoff command is output, and diagnoses an on-failure of the power switch based on the voltage difference.

また、電動車両の走行中において一部の車輪ユニットを停止させる場合であって、かつ駆動停止させる車輪ユニットについて遮断指令が出力される場合に、当該遮断指令が出力されていない他の車輪ユニットに対して、電動車両の走行状態を維持する動力指令を出力するとよい。 In addition, when some wheel units are stopped while the electric vehicle is running, and a cut-off command is output for the wheel units to be stopped, a power command to maintain the running state of the electric vehicle may be output to the other wheel units to which the cut-off command has not been output.

<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
<Other embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記実施形態では、例えば経路電圧VAの傾きKAを用いてメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断する構成を示したが、これに限られない。例えば回転数NAの変化前後における経路電圧VAの電圧差ΔVを用いてメインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するようにしてもよい。具体的には、回転数NAの変化前後における経路電圧VAの電圧差ΔVが所定の電圧差閾値ΔVth以上であるか否かにより、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するようにしてもよい。この場合、回転数NAの変化前後における回転数NAの変化量ΔNが大きい場合には、小さい場合に比べて電圧差閾値ΔVthを大きく設定するようにしてもよい。 - In the above embodiment, for example, a configuration is shown in which the slope KA of the path voltage VA is used to diagnose an on-failure of the main relays RM1, RM2, but this is not limited to the above. For example, the voltage difference ΔV of the path voltage VA before and after a change in the rotation speed NA may be used to diagnose an on-failure of the main relays RM1, RM2. Specifically, the on-failure of the main relays RM1, RM2 may be diagnosed based on whether the voltage difference ΔV of the path voltage VA before and after a change in the rotation speed NA is equal to or greater than a predetermined voltage difference threshold ΔVth. In this case, when the amount of change ΔN in the rotation speed NA before and after the change in the rotation speed NA is large, the voltage difference threshold ΔVth may be set to a larger value than when it is small.

・上記第2実施形態では、経路電圧VAの傾きKA及び遮断指令の出力後における電源電流IAに基づいて、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断する例を示したが、これに限られない。さらに、遮断指令の出力前における電源電流IAを取得し、遮断指令の出力前における電源電流IAと遮断指令の出力後における電源電流IAとの電流変化を用いて、メインリレーRM1,RM2のオン故障を診断するようにしてもよい。具体的には、経路電圧VAの傾きKAが傾き閾値Kth未満であり、かつ遮断指令の出力後における電源電流IAの絶対値が所定電流値Ith以上である場合に、更に遮断指令の出力前後における電源電流IAの電流変化が所定の変化閾値よりも大きいか否かを判定してもよい。そして、電流変化が変化閾値よりも小さい場合には、メインリレーRM1,RM2がオン故障していると診断するとよい。また、電流変化が変化閾値よりも大きい場合には、メインリレーRM1,RM2が正常であると診断するとよい。 - In the second embodiment, an example of diagnosing an on-failure of the main relays RM1 and RM2 based on the slope KA of the path voltage VA and the power supply current IA after the output of the cutoff command is shown, but this is not limited to this. Furthermore, the power supply current IA before the output of the cutoff command may be acquired, and the on-failure of the main relays RM1 and RM2 may be diagnosed using the current change between the power supply current IA before the output of the cutoff command and the power supply current IA after the output of the cutoff command. Specifically, when the slope KA of the path voltage VA is less than the slope threshold Kth and the absolute value of the power supply current IA after the output of the cutoff command is equal to or greater than a predetermined current value Ith, it may be further determined whether the current change of the power supply current IA before and after the output of the cutoff command is greater than a predetermined change threshold. Then, if the current change is smaller than the change threshold, it is preferable to diagnose that the main relays RM1 and RM2 have an on-failure. Also, if the current change is greater than the change threshold, it is preferable to diagnose that the main relays RM1 and RM2 are normal.

・上記第3実施形態では、経路電圧VA及び回転数NAの組み合わせを3回取得する例を示したが、経路電圧VA及び回転数NAの組み合わせを取得する回数は3回に限られず、4回以上であってもよい。この場合、経路電圧VA及び回転数NAの組み合わせを取得する回数が大きい場合には、小さい場合に比べてバラツキ閾値ΔKthを大きく設定するようにしてもよい。 - In the third embodiment, an example was shown in which the combination of the path voltage VA and the rotation speed NA was obtained three times, but the number of times the combination of the path voltage VA and the rotation speed NA was obtained is not limited to three, and may be four or more times. In this case, when the number of times the combination of the path voltage VA and the rotation speed NA is obtained is large, the variation threshold value ΔKth may be set to a larger value than when the number of times is small.

・上記第1~第3実施形態では、放電指令の出力後に回転電機21の回転数NAを低下させる方法として、エンジン31の駆動力を制限する方法を例示したが、これに限られない。例えば、ギア機構34が、車軸51に対する回転軸22のギア比GAを変更可能に構成されており、回転数NAを低下させる場合に、車軸51に対する回転軸22のギア比GAを上昇させるようにしてもよい。本実施形態において、車軸51が「回転伝達経路」に相当する。 - In the first to third embodiments described above, the method of limiting the driving force of the engine 31 is exemplified as a method of reducing the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 after the output of a discharge command, but this is not limited to this. For example, the gear mechanism 34 may be configured to be able to change the gear ratio GA of the rotating shaft 22 relative to the axle 51, and when reducing the rotation speed NA, the gear ratio GA of the rotating shaft 22 relative to the axle 51 may be increased. In this embodiment, the axle 51 corresponds to the "rotation transmission path."

図15に、その他の実施形態における診断処理のフローチャートを示す。図15において、先の図3に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。 Figure 15 shows a flowchart of the diagnostic process in another embodiment. In Figure 15, the same processes as those shown in Figure 3 above are given the same step numbers for convenience, and the explanation is omitted.

本実施形態では、エンジン31の駆動力を制限することなく、ステップS22において第1電圧V1及び第1回転数N1を取得し、ステップS91に進む。ステップS91では、遮断指令の出力後における車両走行中に、ギア比GAを上昇させる。ギア比GAの上昇により、回転電機21の回転数NAが低下する。続くステップS25では、第2電圧V2及び第2回転数N2を取得する。そのため、ステップS26では、ギア比GAの上昇前後での経路電圧VAの電圧差ΔVが算出される。本実施形態において、ステップS91の処理が「ギア比調整部」に相当する。 In this embodiment, the first voltage V1 and the first rotation speed N1 are obtained in step S22 without limiting the driving force of the engine 31, and the process proceeds to step S91. In step S91, the gear ratio GA is increased while the vehicle is traveling after the output of the shutoff command. The increase in the gear ratio GA reduces the rotation speed NA of the rotating electric machine 21. In the following step S25, the second voltage V2 and the second rotation speed N2 are obtained. Therefore, in step S26, the voltage difference ΔV of the path voltage VA before and after the increase in the gear ratio GA is calculated. In this embodiment, the process of step S91 corresponds to the "gear ratio adjustment unit."

本実施形態では、車速XAの低下を抑制しつつ回転電機21の回転数NAを低下させることができるため、車両走行中において減速による違和感を生じにくくすることができる。 In this embodiment, the rotation speed NA of the rotating electric machine 21 can be reduced while suppressing a decrease in the vehicle speed XA, making it possible to reduce the discomfort caused by deceleration while the vehicle is traveling.

・スイッチ診断条件は、特定異常が発生したことに限られない。例えば定期的に電源スイッチのオン故障を診断する場合に、所定の診断周期が経過したこと等の定期診断条件が成立したことをスイッチ診断条件とみなしてもよい。 - The switch diagnosis condition is not limited to the occurrence of a specific abnormality. For example, when periodically diagnosing power switch ON failures, the satisfaction of a periodic diagnosis condition, such as the passage of a specified diagnosis period, may be regarded as the switch diagnosis condition.

また、特定異常が発生したことに加えて、定期診断条件が成立したことを、スイッチ診断条件とみなしてもよい。この場合、特定異常が発生したことを条件に診断処理が実行された場合には、診断処理のステップS16においてメインリレーRM1,RM2が正常であると診断されても、回転電機21による車両の走行の禁止を維持することが好ましい。一方、定期診断条件が成立したことを条件に診断処理が実行された場合には、診断処理のステップS16においてメインリレーRM1,RM2が正常であると診断されると、回転電機21による車両の走行の禁止を解除してもよい。これにより、スイッチ診断条件の種類に応じて、回転電機21による車両の走行を許可するか否かを切り替えることができる。 In addition to the occurrence of a specific abnormality, the satisfaction of a periodic diagnosis condition may be regarded as a switch diagnosis condition. In this case, if the diagnosis process is executed on the condition that a specific abnormality has occurred, it is preferable to maintain the prohibition of the vehicle from being driven by the rotating electric machine 21 even if the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal in step S16 of the diagnosis process. On the other hand, if the diagnosis process is executed on the condition that a periodic diagnosis condition has been satisfied, the prohibition of the vehicle from being driven by the rotating electric machine 21 may be lifted if the main relays RM1 and RM2 are diagnosed as normal in step S16 of the diagnosis process. This makes it possible to switch whether or not to allow the vehicle to be driven by the rotating electric machine 21 depending on the type of switch diagnosis condition.

・本発明を車載の電源システムとして実現する場合、エンジン31による単体走行が可能であり、かつ回転電機21と車輪50とが連れ回るハイブリット車両に適用することができる。この場合、ハイブリット車両におけるエンジン31と回転電機21との連結構造は、上記実施形態に限られず、周知の連結構造のハイブリット車両に適用することができる。 - When the present invention is realized as an on-board power supply system, it can be applied to a hybrid vehicle in which the engine 31 can run independently and the rotating electric machine 21 and the wheels 50 rotate together. In this case, the connection structure between the engine 31 and the rotating electric machine 21 in the hybrid vehicle is not limited to the above embodiment, and can be applied to hybrid vehicles with a well-known connection structure.

・本開示に記載の診断装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の診断装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の診断装置及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The diagnostic device and method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to execute one or more functions embodied in a computer program. Alternatively, the diagnostic device and method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the diagnostic device and method described in the present disclosure may be realized by one or more dedicated computers configured by combining a processor and memory programmed to execute one or more functions with a processor configured with one or more hardware logic circuits. In addition, the computer program may be stored in a computer-readable non-transient tangible recording medium as instructions executed by the computer.

上述の実施形態から抽出される技術思想を以下に記載する。
[構成1]
電源(23,61)と、
前記電源に接続されたインバータ(24,73)と、
前記インバータに接続された回転電機(21,72)と、
前記電源と前記インバータとの間の電源経路に設けられた電源スイッチ(RM1,RM2,75)と、
前記電源スイッチよりも前記インバータ側における前記電源経路の電圧である経路電圧を検出する電圧センサ(27,77)と、
を備えた電源システム(10,60)に適用され、
前記電源スイッチの導通状態において所定のスイッチ診断条件が成立した場合に、前記インバータの制御を停止した状態で、前記電源スイッチを遮断する遮断指令を出力する遮断指令部と、
前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後に前記回転電機の回転数の変化に応じた前記電圧センサの検出電圧の差である電圧差を取得する取得部と、
前記電圧差に基づいて、前記電源スイッチのオン故障を診断する診断部と、
を備える診断装置(40,80)。
[構成2]
前記電源システムにおいて、前記電源スイッチよりも前記インバータ側の前記電源経路において前記電源に並列に平滑コンデンサ(26,76)が接続されており、
前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記平滑コンデンサの放電を行わせる放電処理部を備え、
前記取得部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記放電処理部による前記平滑コンデンサの放電前の前記検出電圧と前記平滑コンデンサの放電後の前記検出電圧との差を、前記電圧差として取得する、構成1に記載の診断装置。
[構成3]
前記放電処理部は、前記平滑コンデンサの放電終了時において前記経路電圧が前記回転電機の起電力電圧よりも低くなるように、前記平滑コンデンサの放電を行わせる、構成2に記載の診断装置。
[構成4]
前記放電処理部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、複数回の前記平滑コンデンサの放電を可能とするものであり、
前記取得部は、複数回の前記平滑コンデンサの放電が行われる場合に、前記平滑コンデンサの1回目の放電前と1回目以降の各放電の後とにおいて前記回転数及び前記経路電圧をそれぞれ取得し、
前記診断部は、前記取得部により取得された3つ以上の組み合わせの前記回転数及び前記経路電圧を用いて、前記回転数及び前記経路電圧の関係を直線近似した近似直線を算出するとともに、前記近似直線の傾き及び前記近似直線に対する前記経路電圧のバラツキに基づいて、前記電源スイッチのオン故障を診断する、構成2又は3に記載の診断装置。
[構成5]
前記取得部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記放電処理部による1回目のコンデンサ放電前及びその放電後における前記回転数及び前記経路電圧を、第1データ、第2データとしてそれぞれ取得するとともに、その後の2回目のコンデンサ放電後における前記回転数及び前記経路電圧を、第3データとして取得するものであり、
前記診断部は、前記第2データを取得した時点で前記回転電機の回転数が所定値よりも高ければ、前記第1~第3データを取得するとともに、当該第1~第3データを用いて前記電源スイッチのオン故障を診断する一方、前記第2データを取得した時点で前記回転電機の回転数が所定値よりも低ければ、前記第1~第3データのうち第1,第2データを取得するとともに、当該第1,第2データを用いて前記電源スイッチのオン故障を診断する、構成4に記載の診断装置。
[構成6]
前記電源システムは、前記電源に流れる電流である電源電流を検出する電流センサ(28)を備えており、
前記取得部は、前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後における前記電流センサの検出電流を取得し、
前記診断部は、
前記電圧差が所定の電圧閾値よりも大きいか否かを判定する第1判定処理と、前記検出電流が所定の電流閾値よりも大きいか否かを判定する第2判定処理と、を実行するものであり、
前記第1判定処理において前記電圧差が前記電圧閾値よりも小さいと判定され、かつ前記第2判定処理において前記検出電流が前記電流閾値よりも大きいと判定された場合に、前記電源スイッチがオン故障であると診断する、構成1~5のいずれか1つに記載の診断装置。
[構成7]
前記電源システムは、車輪(50)の回転に伴う前記回転電機の回転が可能である車両に搭載されるものであり、
前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される際に、前記車両の走行速度を低下させることで前記回転電機の回転数を低下させる一方、前記診断部により前記電源スイッチが正常であると判定された場合に、前記走行速度の低下状態を解除する速度制御部を備える、構成1~6のいずれか1つに記載の診断装置。
[構成8]
前記電源システムは、車輪(50)と前記回転電機との回転伝達経路に、ギア比を可変とするギア機構(34)を備えた車両に搭載されるものであり、
前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後における車両走行中に、前記車輪側に対する前記回転電機側のギア比を上昇させるギア比調整部を備え、
前記取得部は、前記ギア比調整部による前記ギア比の上昇前の前記検出電圧と前記ギア比の上昇後の前記検出電圧との差を、前記電圧差として取得する、構成1~6のいずれか1つに記載の診断装置。
[構成9]
前記電源システムは、プロペラ(71)の回転に伴い飛行する飛行体において前記回転電機により前記プロペラを回転させるものであり、
前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される際に、前記プロペラの回転数の低下と共に前記回転電機の回転数を低下させるプロペラ回転制御部を備える、構成1~6のいずれか1つに記載の診断装置。
[構成10]
前記プロペラ回転制御部は、前記遮断指令が出力され、前記診断部の診断が行われた後において、前記電源スイッチが正常であると判定され、かつ前記プロペラの回転数を上昇させる要求がある場合に、前記プロペラの回転数低下の状態を解除する、構成9に記載の診断装置。
[構成11]
前記電源システムは、前記インバータと、前記回転電機と、前記電源スイッチと、前記電圧センサとを有してなる駆動ユニットを複数備える移動体に適用されるものであり、前記移動体において、全ての前記駆動ユニットのうち一部の前記駆動ユニットの駆動による移動が可能になっており、
前記遮断指令部は、前記移動体の移動中において、駆動状態になっている複数の前記駆動ユニットのうち一部の駆動ユニットを停止させる場合に、その駆動停止させる駆動ユニットについて前記スイッチ診断条件が成立したとし、前記遮断指令を出力する、構成1~6のいずれか1つに記載の診断装置。
[構成12]
前記移動体の移動中において一部の前記駆動ユニットの駆動を停止させる場合であって、かつ駆動停止させる駆動ユニットについて前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される場合に、当該遮断指令が出力されていない他の前記駆動ユニットに対して、前記移動体の移動状態を維持する動力指令値を出力する動力制御部を備える、構成11に記載の診断装置。
The technical ideas extracted from the above-described embodiments will be described below.
[Configuration 1]
A power source (23, 61);
an inverter (24, 73) connected to the power supply;
A rotating electric machine (21, 72) connected to the inverter;
a power switch (RM1, RM2, 75) provided in a power path between the power supply and the inverter;
a voltage sensor (27, 77) for detecting a path voltage which is a voltage of the power supply path on the inverter side relative to the power supply switch;
The present invention is applied to a power supply system (10, 60) including:
a shutoff command unit that outputs a shutoff command to shut off the power switch while stopping control of the inverter when a predetermined switch diagnosis condition is satisfied in a conductive state of the power switch;
an acquisition unit that acquires a voltage difference that is a difference between the detected voltages of the voltage sensors in response to a change in the rotation speed of the rotating electric machine after the shutdown command unit outputs the shutdown command;
a diagnosis unit that diagnoses an on-failure of the power switch based on the voltage difference;
A diagnostic device (40, 80) comprising:
[Configuration 2]
In the power supply system, a smoothing capacitor (26, 76) is connected in parallel to the power supply in the power supply path on the inverter side relative to the power switch,
a discharge processing unit that discharges the smoothing capacitor in a situation where a decrease in the rotation speed occurs after the cutoff command is output by the cutoff command unit,
The diagnostic device according to configuration 1, wherein the acquisition unit acquires, as the voltage difference, a difference between the detected voltage before the discharge processing unit discharges the smoothing capacitor and the detected voltage after the discharge of the smoothing capacitor in a situation in which a decrease in the rotation speed occurs after the output of the shut-off command.
[Configuration 3]
3. The diagnostic device according to claim 2, wherein the discharge processing unit discharges the smoothing capacitor so that the path voltage becomes lower than an electromotive force voltage of the rotating electric machine when the discharge of the smoothing capacitor ends.
[Configuration 4]
The discharge processing unit enables discharging of the smoothing capacitor multiple times under a situation in which a decrease in the rotation speed occurs after the output of the interruption command,
the acquisition unit acquires the rotation speed and the path voltage before a first discharge of the smoothing capacitor and after each subsequent discharge of the smoothing capacitor when the smoothing capacitor is discharged a plurality of times;
The diagnostic device of configuration 2 or 3, wherein the diagnosing unit calculates an approximation line that linearly approximates the relationship between the rotation speed and the path voltage using three or more combinations of the rotation speed and the path voltage acquired by the acquisition unit, and diagnoses an on-failure of the power switch based on a slope of the approximation line and a variation of the path voltage with respect to the approximation line.
[Configuration 5]
the acquisition unit acquires, under a circumstance in which a decrease in the rotation speed occurs after the output of the shutoff command, the rotation speed and the path voltage before and after a first capacitor discharge by the discharge processing unit as first data and second data, respectively, and acquires the rotation speed and the path voltage after a subsequent second capacitor discharge as third data;
The diagnostic device according to configuration 4, wherein if the rotation speed of the rotating electric machine is higher than a predetermined value at the time when the second data is acquired, the diagnostic unit acquires the first to third data and diagnoses an on-failure of the power supply switch using the first to third data, and if the rotation speed of the rotating electric machine is lower than a predetermined value at the time when the second data is acquired, the diagnostic unit acquires the first and second data of the first to third data and diagnoses an on-failure of the power supply switch using the first and second data.
[Configuration 6]
The power supply system includes a current sensor (28) for detecting a power supply current that is a current flowing through the power supply;
The acquisition unit acquires a detected current of the current sensor after the shutdown command is output by the shutdown command unit,
The diagnosis unit includes:
a first determination process for determining whether the voltage difference is greater than a predetermined voltage threshold, and a second determination process for determining whether the detected current is greater than a predetermined current threshold,
The diagnostic device of any one of configurations 1 to 5, wherein when the first determination process determines that the voltage difference is smaller than the voltage threshold value and the second determination process determines that the detected current is larger than the current threshold value, the diagnostic device diagnoses that the power switch has an on-failure.
[Configuration 7]
The power supply system is mounted on a vehicle in which the rotating electric machine is capable of rotating in accordance with the rotation of wheels (50),
The diagnostic device according to any one of configurations 1 to 6, further comprising a speed control unit that, when the shutoff command is output by the shutoff command unit, reduces the traveling speed of the vehicle to reduce the rotation speed of the rotating electric machine, and, when the diagnosis unit determines that the power switch is normal, cancels the reduced state of the traveling speed.
[Configuration 8]
The power supply system is mounted on a vehicle having a gear mechanism (34) that changes a gear ratio in a rotation transmission path between wheels (50) and the rotating electric machine,
a gear ratio adjusting unit that increases a gear ratio of the rotating electric machine side to the wheel side during vehicle traveling after the cutoff command is output by the cutoff command unit,
The diagnostic device according to any one of configurations 1 to 6, wherein the acquisition unit acquires, as the voltage difference, a difference between the detected voltage before the gear ratio is increased by the gear ratio adjustment unit and the detected voltage after the gear ratio is increased.
[Configuration 9]
The power supply system rotates a propeller (71) using the rotating electric machine in an aircraft that flies in accordance with the rotation of the propeller,
The diagnostic device according to any one of configurations 1 to 6, further comprising a propeller rotation control unit that reduces a rotation speed of the rotating electric machine together with a reduction in a rotation speed of the propeller when the shutdown command is output by the shutdown command unit.
[Configuration 10]
The diagnostic device according to configuration 9, wherein the propeller rotation control unit releases the reduced state of the propeller rotation speed when, after the shut-off command is output and the diagnosis unit has performed, it is determined that the power switch is normal and there is a request to increase the rotation speed of the propeller.
[Configuration 11]
The power supply system is applied to a moving body including a plurality of drive units each including the inverter, the rotating electric machine, the power switch, and the voltage sensor, and the moving body is capable of moving by driving some of all of the drive units;
The diagnostic device described in any one of configurations 1 to 6, wherein when some of the multiple drive units that are in a driven state are to be stopped while the moving body is moving, the cut-off command unit determines that the switch diagnosis condition is satisfied for the drive unit to be stopped, and outputs the cut-off command.
[Configuration 12]
The diagnostic device described in configuration 11, further comprising a power control unit that outputs a power command value for maintaining the moving state of the moving body to the other drive units to which the shut-off command has not been output when the drive of some of the drive units is stopped while the moving body is moving and when the shut-off command unit outputs the shut-off command for the drive units to be stopped.

10…制御システム、23…バッテリ、24…インバータ、27…電圧センサ、40…制御装置、RM1…第1メインリレー、RM2…第2メインリレー。 10...control system, 23...battery, 24...inverter, 27...voltage sensor, 40...control device, RM1...first main relay, RM2...second main relay.

Claims (13)

電源(23,61)と、
前記電源に接続されたインバータ(24,73)と、
前記インバータに接続された回転電機(21,72)と、
前記電源と前記インバータとの間の電源経路に設けられた電源スイッチ(RM1,RM2,75)と、
前記電源スイッチよりも前記インバータ側における前記電源経路の電圧である経路電圧を検出する電圧センサ(27,77)と、
を備えた電源システム(10,60)に適用され、
前記電源スイッチの導通状態において所定のスイッチ診断条件が成立した場合に、前記インバータの制御を停止した状態で、前記電源スイッチを遮断する遮断指令を出力する遮断指令部と、
前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後に前記回転電機の回転数の変化に応じた前記電圧センサの検出電圧の差である電圧差を取得する取得部と、
前記電圧差に基づいて、前記電源スイッチのオン故障を診断する診断部と、
を備える診断装置(40,80)。
A power source (23, 61);
an inverter (24, 73) connected to the power supply;
A rotating electric machine (21, 72) connected to the inverter;
a power switch (RM1, RM2, 75) provided in a power path between the power supply and the inverter;
a voltage sensor (27, 77) for detecting a path voltage which is a voltage of the power supply path on the inverter side relative to the power supply switch;
The present invention is applied to a power supply system (10, 60) including:
a shutoff command unit that outputs a shutoff command to shut off the power switch while stopping control of the inverter when a predetermined switch diagnosis condition is satisfied in a conductive state of the power switch;
an acquisition unit that acquires a voltage difference that is a difference between the detected voltages of the voltage sensors in response to a change in the rotation speed of the rotating electric machine after the shutdown command unit outputs the shutdown command;
a diagnosis unit that diagnoses an on-failure of the power switch based on the voltage difference;
A diagnostic device (40, 80) comprising:
前記電源システムにおいて、前記電源スイッチよりも前記インバータ側の前記電源経路において前記電源に並列に平滑コンデンサ(26,76)が接続されており、
前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記平滑コンデンサの放電を行わせる放電処理部を備え、
前記取得部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記放電処理部による前記平滑コンデンサの放電前の前記検出電圧と前記平滑コンデンサの放電後の前記検出電圧との差を、前記電圧差として取得する、請求項1に記載の診断装置。
In the power supply system, a smoothing capacitor (26, 76) is connected in parallel to the power supply in the power supply path on the inverter side relative to the power switch,
a discharge processing unit that discharges the smoothing capacitor in a situation where a decrease in the rotation speed occurs after the cutoff command is output by the cutoff command unit,
2. The diagnostic device according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires, as the voltage difference, a difference between the detected voltage before the discharge of the smoothing capacitor by the discharge processing unit and the detected voltage after the discharge of the smoothing capacitor in a situation in which a decrease in the rotation speed occurs after the output of the shut-off command.
前記放電処理部は、前記平滑コンデンサの放電終了時において前記経路電圧が前記回転電機の起電力電圧よりも低くなるように、前記平滑コンデンサの放電を行わせる、請求項2に記載の診断装置。 The diagnostic device according to claim 2, wherein the discharge processing unit discharges the smoothing capacitor so that the path voltage becomes lower than the electromotive force voltage of the rotating electric machine when the discharge of the smoothing capacitor is completed. 前記放電処理部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、複数回の前記平滑コンデンサの放電を可能とするものであり、
前記取得部は、複数回の前記平滑コンデンサの放電が行われる場合に、前記平滑コンデンサの1回目の放電前と1回目以降の各放電の後とにおいて前記回転数及び前記経路電圧をそれぞれ取得し、
前記診断部は、前記取得部により取得された3つ以上の組み合わせの前記回転数及び前記経路電圧を用いて、前記回転数及び前記経路電圧の関係を直線近似した近似直線を算出するとともに、前記近似直線の傾き及び前記近似直線に対する前記経路電圧のバラツキに基づいて、前記電源スイッチのオン故障を診断する、請求項2に記載の診断装置。
The discharge processing unit enables discharging of the smoothing capacitor multiple times under a situation in which a decrease in the rotation speed occurs after the output of the shutoff command,
the acquisition unit acquires the rotation speed and the path voltage before a first discharge of the smoothing capacitor and after each subsequent discharge of the smoothing capacitor when the smoothing capacitor is discharged a plurality of times;
3. The diagnostic device according to claim 2, wherein the diagnosing unit calculates an approximation line that linearly approximates a relationship between the rotation speed and the path voltage using three or more combinations of the rotation speed and the path voltage acquired by the acquisition unit, and diagnoses an on-failure of the power switch based on a slope of the approximation line and a variation of the path voltage with respect to the approximation line.
前記取得部は、前記遮断指令の出力後に前記回転数の低下が生じる状況下において、前記放電処理部による1回目のコンデンサ放電前及びその放電後における前記回転数及び前記経路電圧を、第1データ、第2データとしてそれぞれ取得するとともに、その後の2回目のコンデンサ放電後における前記回転数及び前記経路電圧を、第3データとして取得するものであり、
前記診断部は、前記第2データを取得した時点で前記回転電機の回転数が所定値よりも高ければ、前記第1~第3データを取得するとともに、当該第1~第3データを用いて前記電源スイッチのオン故障を診断する一方、前記第2データを取得した時点で前記回転電機の回転数が所定値よりも低ければ、前記第1~第3データのうち第1,第2データを取得するとともに、当該第1,第2データを用いて前記電源スイッチのオン故障を診断する、請求項4に記載の診断装置。
the acquisition unit acquires, under a circumstance in which a decrease in the rotation speed occurs after the output of the shutoff command, the rotation speed and the path voltage before and after a first capacitor discharge by the discharge processing unit as first data and second data, respectively, and acquires the rotation speed and the path voltage after a subsequent second capacitor discharge as third data;
5. The diagnostic device according to claim 4, wherein if the rotation speed of the rotating electric machine is higher than a predetermined value at the time when the second data is acquired, the diagnostic unit acquires the first to third data and diagnoses an on-failure of the power supply switch using the first to third data, and if the rotation speed of the rotating electric machine is lower than a predetermined value at the time when the second data is acquired, the diagnostic unit acquires the first and second data of the first to third data and diagnoses an on-failure of the power supply switch using the first and second data.
前記電源システムは、前記電源に流れる電流である電源電流を検出する電流センサ(28)を備えており、
前記取得部は、前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後における前記電流センサの検出電流を取得し、
前記診断部は、
前記電圧差が所定の電圧閾値よりも大きいか否かを判定する第1判定処理と、前記検出電流が所定の電流閾値よりも大きいか否かを判定する第2判定処理と、を実行するものであり、
前記第1判定処理において前記電圧差が前記電圧閾値よりも小さいと判定され、かつ前記第2判定処理において前記検出電流が前記電流閾値よりも大きいと判定された場合に、前記電源スイッチがオン故障であると診断する、請求項1に記載の診断装置。
The power supply system includes a current sensor (28) for detecting a power supply current that is a current flowing through the power supply;
The acquisition unit acquires a detected current of the current sensor after the shutdown command is output by the shutdown command unit,
The diagnosis unit includes:
a first determination process for determining whether the voltage difference is greater than a predetermined voltage threshold, and a second determination process for determining whether the detected current is greater than a predetermined current threshold,
2. The diagnostic device according to claim 1, wherein when the first determination process determines that the voltage difference is smaller than the voltage threshold value and when the second determination process determines that the detected current is larger than the current threshold value, the power switch is diagnosed as having an on-failure.
前記電源システムは、車輪(50)の回転に伴う前記回転電機の回転が可能である車両に搭載されるものであり、
前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される際に、前記車両の走行速度を低下させることで前記回転電機の回転数を低下させる一方、前記診断部により前記電源スイッチが正常であると判定された場合に、前記走行速度の低下状態を解除する速度制御部を備える、請求項1~6のいずれか一項に記載の診断装置。
The power supply system is mounted on a vehicle in which the rotating electric machine is capable of rotating in accordance with the rotation of wheels (50),
The diagnostic device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a speed control unit that, when the shutoff command is output by the shutoff command unit, reduces the vehicle's traveling speed to reduce the rotation speed of the rotating electric machine, and, when the diagnostic unit determines that the power switch is normal, cancels the reduced state of the traveling speed.
前記電源システムは、車輪(50)と前記回転電機との回転伝達経路に、ギア比を可変とするギア機構(34)を備えた車両に搭載されるものであり、
前記遮断指令部による前記遮断指令の出力後における車両走行中に、前記車輪側に対する前記回転電機側のギア比を上昇させるギア比調整部を備え、
前記取得部は、前記ギア比調整部による前記ギア比の上昇前の前記検出電圧と前記ギア比の上昇後の前記検出電圧との差を、前記電圧差として取得する、請求項1~6のいずれか一項に記載の診断装置。
The power supply system is mounted on a vehicle having a gear mechanism (34) that changes a gear ratio in a rotation transmission path between wheels (50) and the rotating electric machine,
a gear ratio adjusting unit that increases a gear ratio of the rotating electric machine side to the wheel side during vehicle traveling after the cutoff command is output by the cutoff command unit,
The diagnostic device according to any one of claims 1 to 6, wherein the acquisition unit acquires, as the voltage difference, a difference between the detected voltage before the gear ratio is increased by the gear ratio adjustment unit and the detected voltage after the gear ratio is increased.
前記電源システムは、プロペラ(71)の回転に伴い飛行する飛行体において前記回転電機により前記プロペラを回転させるものであり、
前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される際に、前記プロペラの回転数の低下と共に前記回転電機の回転数を低下させるプロペラ回転制御部を備える、請求項1に記載の診断装置。
The power supply system rotates a propeller (71) using the rotating electric machine in an aircraft that flies in accordance with the rotation of the propeller,
The diagnostic device according to claim 1 , further comprising a propeller rotation control unit that reduces a rotation speed of the rotating electric machine together with a reduction in a rotation speed of the propeller when the cutoff command is output by the cutoff command unit.
前記プロペラ回転制御部は、前記遮断指令が出力され、前記診断部の診断が行われた後において、前記電源スイッチが正常であると判定され、かつ前記プロペラの回転数を上昇させる要求がある場合に、前記プロペラの回転数低下の状態を解除する、請求項9に記載の診断装置。 The diagnostic device according to claim 9, wherein the propeller rotation control unit cancels the reduced propeller rotation speed state when the power switch is determined to be normal and there is a request to increase the propeller rotation speed after the shutoff command is output and the diagnostic unit performs a diagnosis. 前記電源システムは、前記インバータと、前記回転電機と、前記電源スイッチと、前記電圧センサとを有してなる駆動ユニットを複数備える移動体に適用されるものであり、前記移動体において、全ての前記駆動ユニットのうち一部の前記駆動ユニットの駆動による移動が可能になっており、
前記遮断指令部は、前記移動体の移動中において、駆動状態になっている複数の前記駆動ユニットのうち一部の駆動ユニットを停止させる場合に、その駆動停止させる駆動ユニットについて前記スイッチ診断条件が成立したとし、前記遮断指令を出力する、請求項1に記載の診断装置。
The power supply system is applied to a moving body including a plurality of drive units each including the inverter, the rotating electric machine, the power switch, and the voltage sensor, and the moving body is capable of moving by driving some of all of the drive units;
The diagnostic device according to claim 1, wherein when some of the plurality of drive units in a driving state are to be stopped while the moving body is moving, the cut-off command unit determines that the switch diagnosis condition is satisfied for the drive unit to be stopped, and outputs the cut-off command.
前記移動体の移動中において一部の前記駆動ユニットの駆動を停止させる場合であって、かつ駆動停止させる駆動ユニットについて前記遮断指令部により前記遮断指令が出力される場合に、当該遮断指令が出力されていない他の前記駆動ユニットに対して、前記移動体の移動状態を維持する動力指令値を出力する動力制御部を備える、請求項11に記載の診断装置。 The diagnostic device according to claim 11, further comprising a power control unit that outputs a power command value for maintaining the moving state of the moving body to the other driving units to which the cut-off command has not been output when the drive of some of the driving units is stopped during the movement of the moving body and the cut-off command is output by the cut-off command unit for the driving units to be stopped. 電源(23,61)と、
前記電源に接続されたインバータ(24,73)と、
前記インバータに接続された回転電機(21,72)と、
前記電源と前記インバータとの間の電源経路に設けられた電源スイッチ(RM1,RM2,75)と、
前記電源スイッチよりも前記インバータ側における前記電源経路の電圧である経路電圧を検出する電圧センサ(27,77)と、
を備えた電源システム(10,60)に適用されるコンピュータ実行用のプログラムであって、
前記電源スイッチの導通状態において所定のスイッチ診断条件が成立した場合に、前記インバータの制御を停止した状態で、前記電源スイッチを遮断する遮断指令を出力する遮断指令ステップと、
前記遮断指令ステップによる前記遮断指令の出力後に前記回転電機の回転数の変化に応じた前記電圧センサの検出電圧の差である電圧差を取得する取得ステップと、
前記電圧差に基づいて、前記電源スイッチのオン故障を診断する診断ステップと、
を備えるプログラム。
A power source (23, 61);
an inverter (24, 73) connected to the power supply;
A rotating electric machine (21, 72) connected to the inverter;
a power switch (RM1, RM2, 75) provided in a power path between the power supply and the inverter;
a voltage sensor (27, 77) for detecting a path voltage which is a voltage of the power supply path on the inverter side relative to the power supply switch;
A computer-executable program for use in a power supply system (10, 60) comprising:
a shutoff command step of outputting a shutoff command to shut off the power switch while stopping control of the inverter when a predetermined switch diagnosis condition is satisfied in a conductive state of the power switch;
an acquisition step of acquiring a voltage difference which is a difference between the voltages detected by the voltage sensors in response to a change in the rotation speed of the rotating electric machine after the output of the shutoff command in the shutoff command step;
a diagnosis step of diagnosing an on-failure of the power switch based on the voltage difference;
A program that includes:
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