JP2001161002A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行中に漏電が検出されても、走行に支障を
きたすことがなく、修理を促進することができる安全性
に優れた電気自動車の制御装置を提供する。 【解決手段】 走行用バッテリ１とモータ制御回路５と
の間の電源ラインに設けたスイッチ手段３と、走行用バ
ッテリ１の車体への漏電を検出する漏電検出手段７と、
漏電検出手段７の出力及びイグニッションキースイッチ
１２のオン・オフに基づいてスイッチ手段３を制御する
制御手段８とを有し、制御手段８は、イグニッションキ
ースイッチ１２のオンによりスイッチ手段３をオンにす
ると共に、少なくともイグニッションキースイッチ１２
がオン状態にあるときに、漏電検出手段７が漏電を検出
したときは、イグニッションキースイッチ１２のオフに
よりスイッチ手段３をオフにした後、イグニッションキ
ースイッチ１２を再度オンしてもスイッチ手段３のオン
動作を禁止するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動源としての電
動モータを有するハイブリット車を含む電気自動車にお
いて、特にモータ電源としての走行用バッテリに漏電が
生じた際の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車では、電動モータを駆動する
ための高電圧（一般に、２００Ｖ〜３００Ｖ）の走行用
バッテリを搭載することから、漏電による感電や機器の
損傷が危惧される。

【０００３】従来、この走行用バッテリの漏電による感
電や機器の損傷を防止するものとして、例えば特開平８
−１４９６０１号公報に開示されるように、走行用バッ
テリの漏電を検出し、漏電が検出された際には、（１）
車両の走行性能を低下させる、（２）エアコン、カース
テレオ、カーＣＤなどの快適設備や、ライター、車内灯
などの付属設備の動作を停止もしくは抑制する、（３）
走行用バッテリに対する充電を禁止もしくは制限する、
等のように電気自動車の走行を制御することで、乗員が
サービス工場に車両を持ち込むか、サービスマンに連絡
を取らざるを得ない状況を作り出して、修理の促進を図
るようにした電気自動車の走行制御装置が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術において、上記（２）のような快適設備や付帯設
備の制御を行う場合には、電気自動車の走行に特に直接
的な影響は生じないが、（１）のように車両の走行性能
を制御する場合には、走行中に漏電が発生したときに一
気に走行性能が低下するため、上り坂を走行中に漏電が
生じたときは走行不能に陥ったり、高速道路を走行中に
漏電が生じたときはノロノロ運転に陥ることが予想さ
れ、逆に危険度合いが増加することが懸念される。ま
た、（３）のように、走行用バッテリに対する充電を禁
止もしくは制限する制御を行う場合には、一方的に放電
が進み、結果的に乗員が予想し得ない早期のバッテリ放
電が誘発され、同様に危険度合いが増加することが懸念
される。

【０００５】ところで、電気自動車において、走行用バ
ッテリを含む高電圧回路は、その正極側及び負極側のい
ずれもが車体から絶縁されて搭載され、乗車中に乗員が
直接触れることができない構造となっている。従って、
乗車中の乗員は、車体と同電位にあるので、高電圧回路
の正極側或いは負極側が車体に対して漏電或いはショー
トしても、それだけでは乗員に電流が流れることはな
く、感電という現象には至らない。同様に、搭載されて
いる他の機器に対しても、高電圧回路の一方の電極側が
車体に漏電もしくはショートしても、それだけでは機器
に電流が流れることはないので、直接的に影響を及ぼす
ことはない。

【０００６】従って、乗車中及び走行中に、いずれかの
極の車体への漏電が検出されたとしても、直ちに車両の
走行性能を低下させたり、走行用バッテリに対する充電
を禁止もしくは制限する必然性はない。

【０００７】しかしながら、漏電状態を放置すると、後
日、整備等の際に作業者を感電の危険にさらすこととな
ると共に、漏電状態の進行による二次的不具合を招くお
それがある。

【０００８】従って、かかる点に鑑みてなされた本発明
の目的は、乗車中や走行中に漏電が検出されても、走行
に支障をきたすことがなく、修理を促進することができ
る安全性に優れた電気自動車の制御装置を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載の発明は、走行用バッテリによりモータ制御
回路を介して電動モータを駆動して走行する電気自動車
の制御装置において、上記走行用バッテリと上記モータ
制御回路との間の電源ラインに設けたスイッチ手段と、
上記走行用バッテリの車体への漏電を検出する漏電検出
手段と、上記漏電検出手段の出力及びイグニッションキ
ースイッチのオン・オフに基づいて上記スイッチ手段を
制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記イグ
ニッションキースイッチのオンにより上記スイッチ手段
をオンにすると共に、少なくとも上記イグニッションキ
ースイッチがオン状態にあるときに、上記漏電検出手段
が漏電を検出したときは、上記イグニッションキースイ
ッチのオフにより上記スイッチ手段をオフにした後、上
記イグニッションキースイッチを再度オンしても上記ス
イッチ手段のオン動作を禁止するように制御することを
特徴とする。

【００１０】請求項１の発明によると、少なくともイグ
ニッションキースイッチがオン状態にある乗車中や走行
中に漏電が検出されたときは、イグニッションキースイ
ッチをオフにしない限り、スイッチ手段はオン状態を維
持するので、通常の走行制御が可能となり、安全上有利
になると共に、イグニッションキースイッチをオフした
後は、再度イグニッションキースイッチをオンにしても
スイッチ手段はオンとならず、電動モータは駆動されな
いので、乗員に対して修理を促進することが可能とな
る。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電気自動車の制御装置において、上記制御手段は、上
記イグニッションキースイッチのオンにより上記スイッ
チ手段をオンにした時点で、上記漏電検出手段が漏電を
検出したときは、該スイッチ手段を直ちにオフにして、
その後の上記イグニッションキースイッチのオンによる
上記スイッチ手段のオン動作を禁止するように制御する
ことを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明によると、イグニッション
キースイッチのオン時点、即ち走行をまだ開始してない
時点で漏電が検出されたときは、スイッチ手段は直ちに
オフとなって、その後のオン動作が禁止されるので、走
行が開始されず、安全上より有利になると共に、乗員に
対して速やかに修理を促進することが可能となる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の電気自動車の制御装置において、上記制御手
段に接続して漏電警報手段を設け、該漏電警報手段を、
上記イグニッションキースイッチがオン状態にあるとき
に、上記漏電検出手段の出力に基づいて上記制御手段に
より駆動するよう構成したことを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明によると、漏電警報手段の
駆動により乗員に対して漏電が発生していることを容易
に認識させることが可能になる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に
記載の電気自動車の制御装置において、上記漏電検出手
段は、上記スイッチ手段と上記モータ制御回路との間の
電源ラインでの漏電を検出するように設けられたことを
特徴とする。

【００１６】請求項４の発明によると、スイッチ手段が
オフの状態では走行用バッテリと漏電検出手段との接続
が遮断されるので、漏電検出手段による走行用バッテリ
の不所望な電力消費を有効に防止することが可能とな
る。

【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に
記載の電気自動車の制御装置において、上記制御手段に
接続して、上記スイッチ手段のオン動作の禁止を解除す
るリセット手段を設けたことを特徴とする。

【００１８】請求項５の発明によると、漏電検出による
スイッチ手段のオン動作の禁止をリセットすることで、
漏電が検出されてもイグニッションキースイッチのオン
によりスイッチ手段をオンすることができるので、車両
を自走させて修理工場等に持ち込むことが可能となる。

【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の電気自動車の制御装置において、上記リセット手段
は、上記制御手段と該制御手段に駆動電圧を給電するサ
ブバッテリとの間に設けた常閉のリセットスイッチを有
し、該リセットスイッチを一旦オフすることで上記スイ
ッチ手段のオン動作の禁止を解除するよう構成したこと
を特徴とする。

【００２０】請求項６の発明によると、リセット動作を
簡単にできるので、迅速な対応が可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電気自動車の
制御装置の一実施の形態について、図１乃至図３によっ
て説明する。

【００２２】図１は要部の回路構成図を示し、図２及び
図３は動作のタイミングチャートを示す。図１に示すよ
うに、本実施の形態は、高電圧の走行用バッテリ１の正
極側端子及び負極側端子を、電源ライン２ａ及び２ｂを
介してスイッチ手段となるリレー３の常開のリレー接点
３ａ及び３ｂの各々の一端に接続し、これらリレー接点
３ａ及び３ｂの各々の他端を電源ライン４ａ及び４ｂを
介してモータ制御回路５に接続して、リレー３のオンに
よりリレー接点３ａ及び３ｂをオンし、これにより走行
時には走行用バッテリ１の高電圧をモータ制御回路５に
給電してモータ６の駆動を制御し、走行用バッテリ１の
充電時にはこの走行用バッテリ１に充電電流を供給する
ようにする。

【００２３】また、電源ライン４ｂとアースとなる車体
との間には漏電検出手段である漏電センサ７を接続し、
これによりリレー３のオン状態下において走行用バッテ
リ１の車体への漏電を検出して、その出力を制御手段、
即ちコントロールユニット８の所定の入力端子に供給す
る。

【００２４】コントロールユニット８には、その電源端
子に常閉のリセットスイッチ９即ちリセット手段を介し
てサブバッテリ１１から例えば１２Ｖの駆動電圧（＋
Ｂ）を給電すると共に、所定の制御端子にはイグニッシ
ョンキースイッチ１２を介してサブバッテリ１１の電圧
を給電し、更に所定の出力端子にはワーニングランプ１
３等の漏電警報手段のを接続する。なお、ワーニングラ
ンプ１３は、運転者が視認できるように、例えばインス
ツルメントパネルに設ける。

【００２５】また、コントロールユニット８には、イグ
ニッションキースイッチ１２、走行用バッテリ１の充電
スイッチ（図示せず）、及び漏電センサ７の出力に基づ
いてオン・オフ制御される、例えばスイッチングトラン
ジスタよりなるスイッチング素子８ａを設け、そのコレ
クタにリレー３のリレー接点３ａ、３ｂを駆動するリレ
ーコイル３ｃを接続する。これらリレーコイル３ｃ及び
スイッチング素子８ａには、上記イグニッションキース
イッチ１２のオンによって発生するイグニッション（Ｉ
ＧＮ）信号、及び走行用バッテリ１の充電時に発生する
充電（ＣＨＧ）信号を、対応する逆流阻止用ダイオード
１４ａ及び１４ｂを経て供給し、これによりスイッチン
グ素子８ａのオン・オフによってリレー３の動作を制御
するようにする。

【００２６】次に、本実施の形態による電気自動車の制
御装置の動作について、図２及び図３を参照して説明す
る。

【００２７】図２は、ＩＧＮ信号或いはＣＨＧ信号がオ
ン状態にあるとき、即ちイグニッションキースイッチ１
２がオン状態にある乗車中や走行中にあるとき、或いは
走行用バッテリ１が充電中にあるときに漏電が発生した
場合の動作を示している。ＩＧＮ信号或いはＣＨＧ信号
がオン状態にあるときは、スイッチング素子８ａをオン
としてリレー３をオンとし、これにより走行中は走行用
バッテリ１の高電圧をリレー接点３ａ、３ｂを経てモー
タ制御回路５に給電して電動モータ６の駆動を制御し、
走行用バッテリ１の充電時にはリレー接点３ａ、３ｂを
経て走行用バッテリ１に充電電流を供給する。

【００２８】この状態で、漏電センサ７の出力がオン、
即ち漏電が検出されたときは、コントロールユニット８
はスイッチング素子８ａ及びリレー３のオン状態を維持
したまま、ワーニングランプ１３のみをオン、即ち点灯
させる。

【００２９】その後、イグニッションキースイッチ１２
のオフによるＩＧＮ信号のオフ、或いはＣＨＧ信号のオ
フにより、スイッチング素子８ａ及びリレー３をオフに
し、これにより漏電センサ７の出力をオフにしてワーニ
ングランプ１３をオフ、即ち消灯させる。そして、しか
る後、再びイグニッションキースイッチ１２のオンによ
りＩＧＮ信号がオンになったとき、或いはＣＨＧ信号が
オンになったときは、ワーニングランプ１３のみをオン
させ、スイッチング素子８ａ及びリレー３のオン動作は
禁止して、モータ６の始動あるいは走行用バッテリ１の
充電ができないように制御する。

【００３０】図３は、ＩＧＮ信号或いはＣＨＧ信号のオ
ンによりスイッチング素子８ａ及びリレー３がオンにな
った時点、すなわち車両の走行を開始するためにイグニ
ッションキースイッチ１２をオンした時点、或いは走行
用バッテリ１の充電を開始した時点で漏電が発生した場
合の動作を示している。

【００３１】この場合には、スイッチング素子８ａ及び
リレー３を直ちにオフにする。またワーニングランプ１
３は、漏電センサ７の出力がオンになった時点でオンに
すると共に、そのオン状態をＩＧＮ信号あるいはＣＨＧ
信号がオフとなるまで維持させる。

【００３２】その後、再びイグニッションキースイッチ
１２のオンによりＩＧＮ信号がオンになったとき、或い
はＣＨＧ信号がオンになったときは、図２の場合と同様
に、ワーニングランプ１３のみをオンさせ、スイッチン
グ素子８ａ及びリレー３のオン動作は禁止して、モータ
６の始動あるいは走行用バッテリ１の充電ができないよ
うに制御する。

【００３３】また、図２及び図３の場合において、漏電
検出後におけるスイッチング素子８ａ及びリレー３のオ
ン動作の禁止状態は、リセットスイッチ９を一旦オフと
して、コントロールユニット８への駆動電圧の給電を一
旦遮断することで解除、即ちリセットし、その後はＩＧ
Ｎ信号或いはＣＨＧ信号のオンによりスイッチング素子
８ａ及びリレー３をオンにする。

【００３４】ここで、リセットスイッチ９によりリセッ
ト操作を行っても、漏電自体を解消しない限りは、スイ
ッチング素子８ａ及びリレー３をオンにした時点で、再
び漏電センサ７の出力がオンになるが、このようにリセ
ット操作後に漏電が検出された場合にはワーニングラン
プ１３のみをオンさせ、スイッチング素子８ａ及びリレ
ー３はオフしないように制御する。

【００３５】以上のように、本実施の形態によると、イ
グニッションキースイッチ１２がオン状態にある乗車中
や走行中に、漏電センサ７により漏電が検出されたとき
は、イグニッションキースイッチ１２をオフにしない限
り、リレー３のオン状態を維持させるようにしたので、
通常の走行制御ができ、安全上有利である。また、乗車
中や走行中に漏電が検出された場合には、イグニッショ
ンキースイッチ１２をオフした後は、再度イグニッショ
ンキースイッチ１２をオンにしてもリレー３をオンさせ
ないようにすると共に、イグニッションキースイッチ１
２がオンになった時点で漏電が検出された場合には、ま
だ走行を開始していないものとして、リレー３を直ちに
オフとし、その後は同様にイグニッションキースイッチ
１２をオンにしてもリレー３をオンさせないようにした
ので、モータ６が駆動されず、これにより乗員に対して
修理を促進することができる。

【００３６】また、漏電が検出されたときは、イグニッ
ションキースイッチ１２のオン状態下においてワーニン
グランプ１３を点灯させるようにしたので、乗員に対し
て漏電が発生していることを容易に認識させることがで
きると共に、漏電センサ７をリレー３とモータ制御回路
５との間の電源ライン４ｂに接続して設けて、リレー３
がオフの状態では走行用バッテリ１と漏電センサ７との
接続を遮断するようにしたので、漏電センサ７による走
行用バッテリ１の不所望な電力消費を有効に防止するこ
とができる。

【００３７】更に、サブバッテリ１１からのコントロー
ルユニット８への駆動電圧の給電をリセットスイッチ９
により一旦オフにするという簡単な操作で、漏電検出後
にイグニッションキースイッチ１２によってリレー３を
オンできるようにしたので、漏電に対して迅速に対応で
き、これにより車両を自走させて修理工場等に持ち込む
ことが容易にできるようになる。

【００３８】上記のリレー３は、走行用バッテリ１の充
電時においても、漏電の検出に応じて同様に制御される
ので、安全性を高めることができると共に、乗員に対し
て漏電の修理を促進することができる。

【００３９】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で種々
変更可能である。例えば、漏電センサ７は、電源ライン
４ｂと車体との間に限らず、電源ライン４ａと車体との
間、または、電源ライン４ａ及び４ｂと車体との各々間
に設けたり、或いは電源ライン４ａまたは４ｂと車体と
の間に設けることもできる。

【００４０】また、リセットスイッチ９を設ける代わり
にサブバッテリ１１を取り外すことによりリセットする
ようにして、乗員に対して修理をより促進させるように
したり、或いはコントロールユニット８への駆動電圧の
給電を断つことなく、コントロールユニット８に適当な
リセット信号を供給するようにして、同様のリセットを
行うようにすることもできる。

【００４１】更に、漏電警報手段はワーニングランプ１
３に限らず、スピーカから警報音や音声メッセージを発
生させるようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した本発明の電気自動車の制御
装置によると、イグニッションキースイッチのオンによ
りスイッチ手段をオンにすると共に、少なくともイグニ
ッションキースイッチがオン状態にあるときに、漏電検
出手段が漏電を検出したときは、直ちにスイッチ手段を
オフすることなく、イグニッションキースイッチのオフ
によりスイッチ手段をオフにし、その後はイグニッショ
ンキースイッチを再度オンしてもスイッチ手段のオン動
作を禁止するようにしたので、乗車中や走行中に漏電が
検出されても、走行に支障をきたすことがなく、修理を
促進することができ、安全性を有効に向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気自動車の制御装置の実施の形
態の要部の回路構成を示す図である。

【図２】図１に示す制御装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【図３】同じく、図１に示す制御装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

１ 走行用バッテリ ２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂ 電源ライン ３ リレー（スイッチ手段） ３ａ、３ｂ リレー接点 ３ｃ リレーコイル ５ モータ制御回路 ６ 電動モータ ７ 漏電センサ（漏電検出手段） ８ コントロールユニット（制御手段） ８ａ スイッチング素子 ９ リセットスイッチ（リセット手段） １１ サブバッテリ １２ イグニッションキースイッチ １３ ワーニングランプ（漏電警報手段） １４ａ、１４ｂ 逆流阻止用ダイオード

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用バッテリによりモータ制御回路を
   介して電動モータを駆動して走行する電気自動車の制御
   装置において、 上記走行用バッテリと上記モータ制御回路との間の電源
   ラインに設けたスイッチ手段と、 上記走行用バッテリの車体への漏電を検出する漏電検出
   手段と、 上記漏電検出手段の出力及びイグニッションキースイッ
   チのオン・オフに基づいて上記スイッチ手段を制御する
   制御手段とを備え、 上記制御手段は、 上記イグニッションキースイッチのオンにより上記スイ
   ッチ手段をオンにすると共に、少なくとも上記イグニッ
   ションキースイッチがオン状態にあるときに、上記漏電
   検出手段が漏電を検出したときは、上記イグニッション
   キースイッチのオフにより上記スイッチ手段をオフにし
   た後、上記イグニッションキースイッチを再度オンして
   も上記スイッチ手段のオン動作を禁止するように制御す
   ることを特徴とする電気自動車の制御装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、 上記イグニッションキースイッチのオンにより上記スイ
   ッチ手段をオンにした時点で、上記漏電検出手段が漏電
   を検出したときは、該スイッチ手段を直ちにオフにし
   て、その後の上記イグニッションキースイッチのオンに
   よる上記スイッチ手段のオン動作を禁止するように制御
   することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制
   御装置。
3. 【請求項３】 上記制御手段に接続して漏電警報手段を
   設け、該漏電警報手段を、上記イグニッションキースイ
   ッチがオン状態にあるときに、上記漏電検出手段の出力
   に基づいて上記制御手段により駆動するよう構成したこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の電気自動車の
   制御装置。
4. 【請求項４】 上記漏電検出手段は、 上記スイッチ手段と上記モータ制御回路との間の電源ラ
   インでの漏電を検出するように設けられたことを特徴と
   する請求項１〜３に記載の電気自動車の制御装置。
5. 【請求項５】 上記制御手段に接続して、上記スイッチ
   手段のオン動作の禁止を解除するリセット手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１〜４に記載に電気自動車の制
   御装置。
6. 【請求項６】 上記リセット手段は、 上記制御手段と該制御手段に駆動電圧を給電するサブバ
   ッテリとの間に設けた常閉のリセットスイッチを有し、
   該リセットスイッチを一旦オフすることで上記スイッチ
   手段のオン動作の禁止を解除するよう構成したことを特
   徴とする請求項５に記載の電気自動車の制御装置。