JP2007300753A - 絶縁抵抗検出システム - Google Patents
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Abstract
【課題】走行中に車両の加速や減速にともなう加重によって液体が移動することによって低下した絶縁抵抗を回復させる。
【解決手段】高電圧部は、車両に搭載された電池1と、この電源から電力が供給されるモータ2および高電圧補機3とが高電圧経路によって電気的に接続されている。絶縁抵抗センサ6は、高電圧部とアースと間の絶縁抵抗として検出する。制御装置7は、絶縁抵抗センサ6によって検出された絶縁抵抗R1が、低下閾値Rlow以下となった場合に、絶縁抵抗の低下を回復させる回復制御を行う。
【選択図】図1
【解決手段】高電圧部は、車両に搭載された電池1と、この電源から電力が供給されるモータ2および高電圧補機3とが高電圧経路によって電気的に接続されている。絶縁抵抗センサ6は、高電圧部とアースと間の絶縁抵抗として検出する。制御装置7は、絶縁抵抗センサ6によって検出された絶縁抵抗R1が、低下閾値Rlow以下となった場合に、絶縁抵抗の低下を回復させる回復制御を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、絶縁抵抗検出システムに関する。
電動車を走行させる電源装置は、出力が電圧と電流の積に比例するため、出力を大きくするために電圧を高くする必要がある。例えば、ハイブリッドカーや電気自動車を走行させる電源装置の出力電圧は200V以上となっている。高電圧の電源装置は、漏電による弊害が大きいので、安全性を考慮してアースには接続されない。アースに接続されない電源装置は、漏電を防止するために、絶縁抵抗を検出する必要がある。絶縁抵抗は、電源装置とアース(例えば、車体ボディ)との間の抵抗である。漏電、すなわち、絶縁抵抗が低下する要因としては、例えば、高電圧部品内で、結露が発生し、アースと高電圧部の間に水を介した導通経路ができることが挙げられる。
例えば、特許文献1には、水を要因として低下した絶縁抵抗の回復手法が開示されている。具体的には、基材上に形成された溶射発熱体に電力調整器を介して加熱電力が供給されており、溶射発熱体の温度を検出しながら温度上昇に応じて電力調整器から供給される電力電圧を除々に上昇させている。これにより、空気中の水分を吸着し絶縁不良になった溶射発熱体を加熱する場合、当初低電圧の電力を供給して、除々に発熱させこの吸着水分を蒸発させ、絶縁抵抗を回復させることができる。
特開平5−198352号公報
しかしながら、電動車においては、車両の加速・減速にともない加重が発生し、その結果、液体が動き、初めて漏電が発生することがある。この場合、特許文献1による回復手段を用いると、供給電力が制限されることとなり、絶縁抵抗を回復させるために車両を停車せざるを得ないという可能性がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行中に車両の加速や減速にともなう加重によって液体が移動することによって低下した絶縁抵抗を回復させることである。
かかる課題を解決するために、本発明は、高電圧部と、絶縁抵抗検出手段と、回復制御手段とを有する絶縁抵抗検出システムを提供する。ここで、高電圧部は、車両に搭載された電源と、この電源から電力が供給される駆動用モータおよび電力消費手段とが高電圧経路によって電気的に接続されている。絶縁抵抗検出手段は、高電圧部とアースとの間の抵抗を絶縁抵抗として検出する。回復制御手段は、絶縁抵抗検出手段によって検出された第1の絶縁抵抗が、この絶縁抵抗の低下を判定する第1の判定閾値以下となった場合に、絶縁抵抗の低下を回復させる回復制御を行う。
本発明によれば、検出された絶縁抵抗が第1の判定閾値以下となった場合に、絶縁抵抗の回復制御が実行される。これにより、走行中に車両の加速や減速にともなう加重によって液体が移動することによって低下した絶縁抵抗の回復を図ることができるので、車両の信頼性の向上を図ることができる。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムを示す構成図である。本実施形態において、絶縁抵抗検出システムは、電気自動車の絶縁抵抗を管理するシステムとして適用されている。
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムを示す構成図である。本実施形態において、絶縁抵抗検出システムは、電気自動車の絶縁抵抗を管理するシステムとして適用されている。
車両に搭載される電源としての電池1は、ある個数の電池(例えば、リチウムイオン電池)を直列に接続し、車両に電力を供給することができる程度の出力を有する組電池である。モータ2は、車両の駆動用モータである。このモータ2は、電池1から電力が供給されることにより、回転駆動し、図示しない車輪を回転させる。高電圧補機(電力消費手段)3には、直流高電圧から直流低電圧へ電圧を低下させるDC/DCコンバータや、エアコン用コンプレッサなどが含まれており、電池1から電力が供給されて駆動する。電池1と、モータ2および高電圧補機3とが、高電圧経路(図示せず)によって電気的に接続された高電圧部には、リレー4が設けられており、車両停止時、あるいは、異常発生時には、このリレー4によって、電池1と、モータ2および高電圧補機3との接続が遮断できるようになっている。
冷却装置5は、モータ2や高電圧補機3などを冷却する装置であり、冷媒、冷媒が流れる冷媒配管、ラジエータ、ラジファン、冷媒(或いは、冷却対象となる機器)の温度を検出する温度センサを主体に構成されている。絶縁抵抗センサ6は、高電圧部とアース(車体ボディ)との間の抵抗を絶縁抵抗として検出する絶縁抵抗検出手段である。この絶縁抵抗センサ6としては、コンデンサカップリング型、或いは、抵抗分圧型といった種々の検出方式の検出手段を用いることができる。絶縁抵抗センサ6によって検出された絶縁抵抗は、後述する制御装置7に対して出力される。本実施形態において、絶縁抵抗センサ6は、図1に示すように、例えば、リレー4を介して電池1側に接続されている。しかしながら、絶縁抵抗センサ6は、リレー4を介して、モータ2および高電圧補機3側に接続されていても問題ない。また、絶縁抵抗センサ6は、リレー4を介して、電池1側と、モータ2および高電圧補機3側とにそれぞれ接続されていてもよく、この場合、両者の絶縁抵抗センサ6を選択的に使用することも可能である。
制御装置7は、モータ2の出力制御や冷却装置5による冷却制御といった車両の運転状態を総合的に制御するコントローラである。また、制御装置7は、本実施形態との関係において、絶縁抵抗センサ6の検出結果に応じて、絶縁抵抗の管理を行う。この絶縁抵抗の管理には、絶縁抵抗が、車両の乗員に警告を発する必要があると認められる程度に低下した場合に、図示しない警報装置(例えば、表示装置やスピーカー)を用いて乗員に対して警告を発する処理と、この警告を発する処理に先だって、絶縁抵抗が低下した場合に、低下した絶縁抵抗を回復させる絶縁抵抗回復処理とを含む。制御装置7としては、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースを主体に構成されるマイクロコンピュータを用いることができる。
ここで、本実施形態の特徴の一つである、制御装置7によって実行される絶縁抵抗回復処理の概略を説明する。ここで、絶縁抵抗回復処理は、結露の発生等に起因して絶縁抵抗が低下したと仮定した上で、低下した絶縁抵抗の回復を図る回復制御を含む一連の処理である。図2は、絶縁抵抗センサ6によって時系列的に検出される絶縁抵抗の推移を示す説明図である。同図において、Rwは、車両の乗員に警告を行う程度に絶縁抵抗が低下したか否かを判定するための判定閾値(以下「警告閾値」という)であり、絶縁抵抗センサ6によって検出された絶縁抵抗がこの値以下となることを条件に、車両の乗員に対して絶縁抵抗が低下していることを示す警告が行われる。また、Rlowは、絶縁抵抗の低下にともない回復制御を行うか否かを判定するための判定閾値(以下「低下閾値」という)であり、基本的に、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗Rがこの値以下となることを条件に、回復制御が実行される。この低下閾値Rlowは、車両の乗員に対して警告を行う程度に絶縁抵抗が低下する以前にその回復を図るとの観点から、警告閾値Rwよりも大きな値に設定されている。
絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗が低下閾値Rlow以下になった場合、制御装置7は、回復制御として、冷却装置5における目標冷却温度を増加させる。ここで、冷却装置5における目標冷却温度は、冷却対象となる機器(具体的には、モータ2や高電圧補機3)が最適な温度環境で動作するように、予め決定された固定値、或いは、個々の機器の温度状態に応じて決定される可変値が基準温度として設定されている。すなわち、制御装置7は、回復制御の実行にともない、通常用いられる基準温度よりも大きな値に目標冷却温度を設定した上で、冷却装置5に対して目標冷却温度指令を変更する。例えば、制御装置7は、冷却装置5への指令として、冷却用ポンプへの回転数指令を低下させ、回復制御にともない設定された目標冷却温度を達成するようにする。
ここで、警告閾値Rwは、例えば、燃料電池システムを搭載した電動車では、100Ω/Vという技術基準があり、400Vの電池を使用した場合には、少なくても4kΩが運転者への警告を発する最低限の値として設定される。また、低下閾値Rlowは、上述したように、警告閾値Rwよりも大きな値に設定されるが、その上限値は、個々の部品の保証絶縁抵抗値の並列抵抗を計算によって求め、その値以下に設定することが好ましい。また、目標冷却温度を増加させる場合には、モータ2や高電圧補機3の取り得る最大許容温度付近の温度となるように、目標冷却温度を設定することが好ましい。
なお、冷却装置5によって冷却されるモータ2や高電圧補機3の温度が最大許容温度以上になった場合には、制御装置7は、回復制御の実行を中止し、通常制御に移行する。この通常制御では、制御装置7は、目標冷却温度を基準温度に設定した上で、冷却装置5を制御する。また、回復制御を行った結果、正常時において絶縁抵抗が取り得る値(回復閾値Rnormal)まで回復した場合には、制御装置7は、回復制御を終了し、通常制御に移行する。ここで、回復制御から通常制御に移行するか否かを判定する回復閾値Rnormalは、例えば、正常時に通常取り得る絶縁抵抗を実験やシミュレーションを通じて取得し、これを閾値として用いることも可能である。一方、回復制御に移行した際の絶縁抵抗を記録しておき、その値の倍数値を回復閾値Rnormalとして設定してもよい。これらの閾値などは、制御装置7の記憶領域に記憶されており、制御装置7は、絶縁抵抗センサ6および冷却装置5の温度センサが検出した値と、記憶された閾値とを比較することで、上述した判定を行う。
以下、絶縁抵抗検出システムによる絶縁抵抗回復処理について具体的に説明する。図3は、絶縁抵抗回復処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定間隔(例えば、5msec)毎に呼び出され、制御装置7によって実行される。
まず、ステップ1(S1)において、回復制御実行フラグFrcが「1」であるか否かが判断される。この回復制御実行フラグFrcは、現在、回復制御を実行中であるか否かを判定するためのフラグであり、初期的には「0」にセットされている。そのため、回復制御実行フラグFrcが「1」にセットされるまでは、このステップ1において否定判定されるため、ステップ2(S2)に進む。一方、回復制御実行フラグFrcが「0」から「1」に切り替わると、それ以降は、このステップ1において肯定判定されるため、ステップ2をスキップして、後述するステップ4(S4)に進む。
ステップ2において、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗R1が読み込まれるとともに、この検出された絶縁抵抗R1が低下閾値Rlow以下であるか否かが判定される。このステップ2において否定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R1が低下閾値Rlowよりも大きい場合には(R1>Rlow)、ステップ3(S3)に進み、通常制御を実行する(ステップ3)。一方、ステップ2において肯定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R1が低下閾値Rlow以下の場合には(R1≦Rlow)、ステップ4(S4)に進む。
ステップ4において、回復制御実行可能フラグFrcaが「1」であるか否かが判定される。この回復制御実行可能フラグFrcaは、回復制御を実行することができる場合には「1」にセットされ、回復制御を実行することができない場合には「0」にセットされる。回復制御を実行することができない場合としては、冷却装置5によって冷却されるモータ2や高電圧補機3の温度が最大許容温度以上に到達していることが挙げられ、これ以外のケースでは、回復制御を実行することができる。この回復制御実行可能フラグFrcaは、制御装置7によってモータ2や高電圧補機3の温度がモニタリングされることにより、適宜「0」または「1」がセットされている。このステップ4において否定判定された場合、すなわち、回復制御実行可能フラグFrcaが「0」にセットされている場合には、ステップ3に進む。一方、ステップ4において肯定判定された場合、すなわち、回復制御実行可能フラグFrcaが「1」にセットされている場合には、ステップ5(S5)に進む。
ステップ5において、回復制御が実行される。そして、ステップ6(S6)において、回復制御実行フラグFrcが「1」にセットされる。ステップ7(S7)において、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗R2が読み込まれるとともに、この検出された絶縁抵抗R2が回復閾値Rnormal以下であるか否かが判定される。このステップ2において否定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R2が回復閾値Rnormalよりも大きい場合には(R2>Rnormal)、ステップ8(S8)に進む。一方、ステップ7において肯定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R2が回復閾値Rnormal以下の場合には(R2≦Rnormal)、本ルーチンを抜ける。
ステップ8において、回復制御実行フラグFrcが「0」にセットされると、ステップ3に進む。そして、ステップ3において通常制御を実行し、本ルーチンを抜ける。
図4は、第1の実施形態にかかる絶縁抵抗回復処理のタイミングチャートである。同図に示すように、運転者へ警告を発する前の段階で、絶縁抵抗が低下閾値Rlow以下となった場合、この絶縁抵抗の低下が結露等の液体に起因して生じているのであれば、回復制御を実行することにより、高電圧補機3自身の発熱で、結露等の絶縁抵抗の低下原因が解消することができる。これにより、低下した絶縁抵抗を回復させることができる。
このように本実施形態によれば、絶縁抵抗検出システムは、高電圧部と、絶縁抵抗センサ6と、回復制御手段とを主体に構成されている。ここで、高電圧部は、車両に搭載された電池1と、この電池1から電力が供給されるモータ2および高電圧補機3とが高電圧経路によって電気的に接続されている。絶縁抵抗センサ6は、高電圧部とアース(本実施形態では、車体ボディ)と間の抵抗を絶縁抵抗として検出する。回復制御手段は、絶縁抵抗センサ6によって検出された絶縁抵抗R1が、絶縁抵抗の低下を判定する低下閾値Rlow以下となった場合に、絶縁抵抗の低下を回復させる回復制御を行う機能を担っており、本実施形態では、制御装置7によってこの機能が実行される。かかる構成によれば、絶縁抵抗R1が低下閾値Rlowへと到達することにより、絶縁抵抗の回復制御が実行される。これにより、走行中に車両の加速や減速にともなう加重によって液体が移動することによって低下した絶縁抵抗の回復を図ることができるので、車両の信頼性の向上を図ることができる。
また、本実施形態において、低下閾値Rlowは、絶縁抵抗が低下したことを車両の乗員に警告するために設定される絶縁抵抗Rwよりも大きな値に設定されている。かかる構成によれば、運転者に警告を発する前の段階で、回復制御が実行することとなる。これにより、運転者に警告を発する前の段階で、絶縁抵抗を回復させることが可能となり、車両の信頼性を向上させることができる。
本実施形態における絶縁抵抗検出システムは、高電圧部を構成するモータ2および高電圧補機3を冷却する冷却装置5をさらに有している。ここで、回復制御手段である制御装置7は、回復制御として、冷却装置5による目標冷却温度を増加させる。かかる構成によれば、車両に搭載されている既存の構成を用いて回復制御を行うことができるとともに、目標冷却温度を増加させることにより、モータ2および高電圧補機3の温度が上昇し、結露等を解消することができる。これにより、絶縁抵抗の低下の原因が結露等に起因している場合には、絶縁抵抗の低下を回復させることができる。
さらに、本実施形態において、回復制御手段である制御装置7は、回復制御を行った後に、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗R2が、絶縁抵抗の回復を判断する回復閾値Rnormalよりも大きくならないと判断した場合には、冷却装置5に対する目標冷却温度を通常制御値に戻している。かかる構成によれば、回復制御の効果がない場合には、この制御を終了させることにより、回復制御にともなう燃費の悪化、音性能の悪化、振動性能の悪化を必要最小限に抑制することができる。
なお、回復制御を行っている場合には、過渡応答などでモータ2および高電圧補機3の温度が最大許容温度を超えないようにするために、過渡応答時の出力応答を通常のそれよりも遅らせたり、最大許容温度に到達した段階で、電池1からの出力を制限したりしてもよい。また、回復制御を実行した後、所定の時間を経過しても絶縁抵抗Rが回復閾値Rnormalまで回復しない場合、制御装置7は、回復制御の実行を終了し、通常制御に移行することが好ましい。ここで、通常制御に移行するための所定の時間は、実験やシミュレーションを通じてその最適値を決定しておく。
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムを示す構成図である。この第2の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムが、第1の実施形態のそれと相違する点は、高電圧経路と接続する燃料電池システム8をさらに備えており、絶縁抵抗が低下している経路を判定する点にある。この燃料電池システム8は、固体高分子電解質膜を挟んで酸化剤極と燃料極とを対設した燃料電池システム構造体をセパレータで挟持して、これを複数積層して構成される燃料電池スタックを主体に構成される。燃料電池スタックは、燃料極に燃料ガスが供給されるとともに、酸化剤極に酸化剤ガスが供給されることにより、これらのガスを電気化学的に反応させて電力を生成する。燃料ガスとしては、例えば、水素を用いることができ、酸化剤ガスとしては、例えば、酸素を用いることができる。
図5は、本発明の第2の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムを示す構成図である。この第2の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムが、第1の実施形態のそれと相違する点は、高電圧経路と接続する燃料電池システム8をさらに備えており、絶縁抵抗が低下している経路を判定する点にある。この燃料電池システム8は、固体高分子電解質膜を挟んで酸化剤極と燃料極とを対設した燃料電池システム構造体をセパレータで挟持して、これを複数積層して構成される燃料電池スタックを主体に構成される。燃料電池スタックは、燃料極に燃料ガスが供給されるとともに、酸化剤極に酸化剤ガスが供給されることにより、これらのガスを電気化学的に反応させて電力を生成する。燃料ガスとしては、例えば、水素を用いることができ、酸化剤ガスとしては、例えば、酸素を用いることができる。
燃料電池システム8において生成された電力は、電力供給経路から、高電圧経路を介してモータ2および高電圧補機3に供給されたり、必要に応じて、電池1へと充電されたりする。電力供給経路上にはリレー9が設けられており、車両停止時、あるいは、異常発生時には、このリレー9によって、高電圧経路と、燃料電池システムとの接続状態を遮断できるようになっている。なお、本実施形態では、燃料電池システム8を構成する各種の補機(空気を供給するコンプレッサなど)は、高電圧補機3に含まれるものとする。また、この燃料電池システム8は、冷却装置5によって、モータ2および高電圧補機3とともに冷却されるようになっている。
燃料電池システム8による発電電力は、車両側から要求される要求電力、すなわち、モータ2の駆動電力、高電圧補機3の消費電力、および、電池1への充電電力を含めた電力を算出した上で、制御装置7によって制御される。制御装置7は、アイドルストップ処理を行う。アイドルストップ処理では、車両の停止中、燃料電池システム8の発電を停止し、システムに必要な電力が電池1から供給される電力によってまかなわれる。
ここで、本実施形態の特徴の一つである、制御装置7によって実行される経路判定処理の概略を説明する。この経路判定処理は、回復制御の実行に先立って、その絶縁抵抗の低下している経路を判定する経路判定制御を含む一連の処理である。図6は、絶縁抵抗センサ6によって時系列的に検出される絶縁抵抗の推移を示す説明図である。同図において、Rwは、第1の実施形態に示す警告閾値であり、Rlow1は、第1の実施形態に示す低下閾値である。また、Rlow2は、絶縁抵抗の低下に伴い経路判定制御を行うか否かを判定するための判定閾値(以下「経路判定閾値」という)であり、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗がこの値以下となることを条件に、経路判定制御が実行される。この経路判定閾値Rlow2は、上述した低下閾値Rlow1よりも大きく、かつ、回復閾値Rnormalよりも小さな値に設定される。
制御装置7は、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗が経路判定閾値Rlow2以下となり、かつ、アイドルストップ処理の実行中であることを条件に、経路判定制御として、リレー9をオフし、このオフ後に絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗を記憶する。そして、リレー9のオフ後の絶縁抵抗Rと、経路判定閾値Rlow2との差ΔR1が算出される。制御装置7は、この差ΔRが判定値(第1の判定値)Rdif1以上であった場合には、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下していると判定し、差ΔR1が判定値Rdif1よりも小さい場合には、高電圧部側(具体的には、リレー9を介して電池1、モータ2および高電圧補機3を含む高電圧回路側)において絶縁抵抗が低下していると判定する。なお、制御装置7は、経路判別制御の実行中は、第1の実施形態に示す回復制御が実行されないようにする、すなわち、通常制御を実行する。
以下、絶縁抵抗検出システムによる経路判定処理について具体的に説明する。図7は、経路判定処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定間隔(例えば、5msec)毎に呼び出され、制御装置7によって実行される。この経路判定処理ルーチンは、第1の実施形態において図3に示す絶縁抵抗回復処理ルーチンと並列的に実行される。なお、絶縁抵抗回復処理は、上述した第1の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
まず、ステップ10(S10)において、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗R3が読み込まれるとともに、この検出された絶縁抵抗R3が回復閾値Rnormal以下であるか否かが判定される。この回復閾値Rnormalは、第1の実施形態に示す回復閾値Rnormalと同じである。このステップ10において肯定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R3が回復閾値Rnormal以下の場合には(R3≦Rnormal)、ステップ12(S12)に進む。一方、ステップ10において否定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R3が回復閾値Rnormalよりも大きい場合には(R3>Rnormal)、ステップ11(S11)に進む。
ステップ11において、経路判定制御フラグFjと、経路判定制御変数Rjとが「0」にセットされ、本ルーチンを抜ける。
ステップ12において、検出された絶縁抵抗R3が経路判定閾値Rlow2以下か否かが判定される。このステップ12において肯定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R3が経路判定閾値Rlow2以下の場合には(R3≦Rlow2)、ステップ13(S13)に進む。一方、ステップ12において否定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R3が経路判定閾値Rlow2よりも大きな場合には(R3>Rlow2)、本ルーチンを抜ける。
ステップ13において、アイドルストップフラグFisが「1」であるか否かが判定される。アイドルストップフラグFisは、アイドルストップ処理の実行中であるか否かを示すフラグであり、制御装置7は、アイドルストップ処理の実行中には、アイドルストップフラグFisを「1」にセットし、アイドルストップ処理を実行していない場合には、アイドルストップフラグFisを「0」にセットしている。このステップ13において肯定判定された場合、すなわち、アイドルストップフラグFisが「1」である場合には、ステップ14(S14)に進む。一方、ステップ13において否定判定された場合、すなわち、アイドルストップフラグFisが「0」である場合には、本ルーチンを抜ける。
ステップ14において、経路判定制御フラグFjを「1」にセットした上で、本ルーチンを抜ける。
図8は、経路判定制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、図7に示すステップ14において、経路判定制御フラグFjが「1」にセットされることにより呼び出され、この経路判定制御フラグFjが「0」にセットされるまで制御装置7によって実行される。なお、経路判定制御フラグFjが「1」にセットされている間は、上述した回復制御実行可能フラグFrcaが、モータ2や高電圧補機3の温度に拘わらず、「0」にセットされる。
まず、ステップ15において、リレー9がオフされる。これにより、燃料電池システム側と、高電圧経路側との電気的な接続が遮断される。
ステップ16において、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗が読み込まれるとともに、このリレーオフ後の絶縁抵抗から経路判定閾値Rlow2を減算した差ΔR1が、判定値Rdif1以上であるか否かが判定される。燃料電池システム8側に絶縁抵抗が低下した経路が存在する場合、リレーオフ後の絶縁抵抗と経路判定閾値Rlow2との間には、高電圧部(具体的には、電池1、モータ2および高電圧補機3を含む高電圧経路)側に絶縁抵抗が低下した経路が存在する場合と比較して、大きな乖離が生じる。そこで、実験やシミュレーションを通じて、このような乖離を判別し得る判定値Rdif1を予め設定しておくことにより、差ΔR1と判定値Rdif1との比較により、絶縁抵抗が低下した経路が、燃料電池システム8側に存在するのか、高電圧側に存在するのかを判定することができる。このステップ16において肯定判定された場合、すなわち、差ΔR1が判定値Rdif1以上の場合には(ΔR1≧Rdif1)、ステップ17に進む。一方、ステップ16において否定判定された場合、すなわち、差ΔR1が判定値Rdif1よりも小さい場合には(ΔR1<Rdif1)、ステップ18に進む。
ステップ17において、経路判定制御変数Rjを、絶縁抵抗が低下した経路が燃料電池システム8側に存在することを示す「2」にセットした上で、ステップ19に進む。これに対して、ステップ18において、経路判定制御変数Rjを、絶縁抵抗が低下した経路が高電圧部側に存在することを示す「1」にセットした上で、ステップ19に進む。ステップ17或いはステップ18においてセットされた経路判定制御変数Rjは、制御装置7の記憶領域に記憶される。
ステップ19において、経路判定制御フラグFjを「0」にセットした上で、本ルーチンを抜ける。
図9は、第2の実施形態にかかる経路判定処理のタイミングチャートである。同図に示すように、絶縁抵抗が低下閾値Rlow2以下となった場合に、経路判別制御を行うことにより、運転者へ警告を発する前の段階で、絶縁抵抗が低下している経路を判定することができる。
このように本実施形態によれば、絶縁抵抗検出システムは、上述した第1の実施形態に示す構成に加え、燃料電池システム8と、リレー9と、アイドルストップ処理手段と、経路判定制御手段とをさらに有している。ここで、燃料電池システム8は、燃料極に燃料ガスが供給されるとともに、酸化剤極に酸化剤ガスが供給されることにより、前記燃料ガスと前記酸化剤ガスとを電気化学的に反応させて電力を発電する。リレー9は、高電圧経路を介してモータ2および高電圧補機3に対して、燃料電池システム8において発電された電力を供給する電力供給経路上に設けられ、燃料電池システム8と高電圧経路との接続状態を遮断可能となっている。アイドルストップ処理手段は、車両の運転状態に応じて、燃料電池システム8の発電を停止させ、かつ、モータ2および高電圧補機3に対して供給される電力を電池1からまかなうアイドルストップ処理を行う機能を担っており、本実施形態では、制御装置7によってこの機能が実行される。経路判定制御手段は、絶縁抵抗検センサによって検出された絶縁抵抗R3が経路判定閾値Rlow2以下となった場合、アイドルストップ処理の実行中であることを条件に、リレー9によって燃料電池システム8と高電圧経路との接続状態を遮断させるとともに、リレー遮断後の絶縁抵抗と、経路判定閾値Rlow2とに基づいて、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下しているか、或いは、高電圧部側において絶縁抵抗が低下しているかを判定する機能を担っており、本実施形態では、制御装置7によってこの機能が実行される。この場合、冷却装置5は、モータ2、高電圧補機3および燃料電池システム8を冷却する。かかる構成によれば、リレー9によって燃料電池システム8と高電圧経路との接続状態を遮断させることにより、絶縁抵抗を低下させている経路が、リレー9を介して燃料電池システム8側にあるのか、或いは、リレー9を介して高電圧部側にあるのかを判定することができる。これにより、絶縁抵抗が低下している経路を有効に特定することができる。
また、本実施形態において、経路判定閾値Rlow2は、低下閾値Rlow1よりも大きな値に設定されている。ここで、経路判定制御手段である制御装置7は、絶縁抵抗R3と経路判定閾値Rlow2との乖離度合いを判定する第1の判定値Rdif1に基づいて、絶縁抵抗R3と経路判定閾値Rlow2との乖離が大きいと判断した場合には、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下していると判定し、絶縁抵抗R3と経路判定閾値Rlow2との乖離が小さいと判断した場合には、高電圧部側において絶縁抵抗が低下していると判定する。かかる構成によれば、燃料電池システム8側に絶縁抵抗が低下した経路が存在する場合、リレーオフ後の絶縁抵抗と経路判定閾値Rlow2との間には、高電圧部側に絶縁抵抗が低下した経路が存在する場合と比較して、大きな相違が生じるとの知得に基づいて、絶縁抵抗を低下させている経路が、リレー9を介して燃料電池システム8側にあるのか、或いは、リレー9を介して高電圧部側にあるのかを判別することができる。
本実施形態において、回復制御手段である制御装置7は、経路判定制御が行われている場合には、回復制御の実行を中止している。かかる構成によれば、経路判定制御と回復制御とが同時に実行されないので、絶縁抵抗が低下している経路を精度よく判定することができる。
図10は、第2の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムの変形例を示す説明図である。同図に示すように、本発明の冷却手段は、高電圧部を冷却する第1の冷却装置5と、燃料電池システム8を冷却する第2の冷却装置10とを含んでいてもよい。この場合、回復制御手段である制御装置7は、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下していると判定された場合には、第2の冷却装置10における目標冷却温度を増加させ、高電圧部側において絶縁抵抗が低下していると判定された場合には、第1の冷却装置5における目標冷却温度を増加させることが望ましい。かかる構成によれば、絶縁抵抗の低下している経路を含む必要最小限の領域で回復制御が行われることとなる。このため、回復制御を効率的に行うことができる。
(第3の実施形態)
図11は、本発明の第3の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムを示す構成図である。この第3の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムが、第2の実施形態のそれと相違する点は、絶縁抵抗が低下した原因を特定する点にある。この第3の実施形態において、絶縁抵抗検出システムは、第2の実施形態に示す構成に加え、さらに、燃料電池システム8の発電電流を検出する電流計11と、車両の速度を検出する車速センサ12を備えている。
図11は、本発明の第3の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムを示す構成図である。この第3の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムが、第2の実施形態のそれと相違する点は、絶縁抵抗が低下した原因を特定する点にある。この第3の実施形態において、絶縁抵抗検出システムは、第2の実施形態に示す構成に加え、さらに、燃料電池システム8の発電電流を検出する電流計11と、車両の速度を検出する車速センサ12を備えている。
ここで、本実施形態の特徴の一つである、制御装置7によって実行される原因判定処理の概略を説明する。この原因判定処理は、絶縁抵抗の低下原因を判定する原因判定制御を含む一連の処理である。この第3の実施形態では、上述した低下閾値Rlow1以上、かつ、経路判定閾値Rlow2以下となる値が、原因判定制御を行うか否かを判定するための判定閾値(以下「原因判定閾値」)Rlow3として設定されている。制御装置7は、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗Rが経路判定閾値Rlow3以下となった場合には、アイドルストップ処理の実行を条件に、具体的には、車速センサ12によって検出される車速が、車両の停止を判定し得る速度範囲内(例えば、0km/h)で、かつ、電流計11によって検出される発電電流が、高電圧補機3のみを動作させるのに必要な電流の上限値以下であることを条件に、原因判定制御を実行する。原因判定制御としては、所定サンプリング時間における絶縁抵抗の推移における最大値と最小値とを記録し、その差が判定値Rdif2以上であった場合には、回復可能な絶縁抵抗低下であると判断し、その差分が判定値Rdif2よりも小さい場合には、回復不可能な絶縁抵抗低下であると判断する。
図12は、結露等の水に起因して低下した際の絶縁抵抗の変化と、配線の車体ボディへの地絡に起因して低下した際の絶縁抵抗の変化とを比較した説明図である。ここで、結露等の水に起因する絶縁抵抗の低下は、上述した回復制御によって回復することが可能であり、回復可能な絶縁抵抗の低下と分類することができる。これに対して、車体への地絡に起因する絶縁抵抗の低下は、回復制御を行っても低下を回復することが不可能であり、回復不可能な絶縁抵抗の低下と分類することができる。ここで、同図に示す例において、結露による絶縁抵抗の低下は、最大値と最小値との幅が4kΩ程度となっており、配線の地絡による絶縁抵抗の低下では、最大値と最小値との幅が1kΩ程度となっている。このように、水等に起因する絶縁抵抗の低下の方が流動的な要因が作用しているため、絶縁抵抗の変化幅が大きくなる傾向となっており、これにより、回復可能な絶縁抵抗の低下と、回復不可能な絶縁抵抗の低下とを切り分けることが可能となる。
また、原因判定制御を実行する場合には、第2の実施形態に示した経路判別制御が終了していることも条件とする。さらに、原因判別制御の実行中は、第1または第2の実施形態に示す回復制御が実行されないように制御される。また、図12に示す実験結果において、実験時の絶縁抵抗は100kΩ以下としている。この場合、最大値と最小値の差分と比較する判定値(第2の判定値)Rdif2は、少なくても2kΩ以上で、4kΩ以下の値に設定していれば両者の切り分けを行うことができる。ただし、絶縁抵抗に応じて、実験等を通じて判定値Rdif2を予め決定することも可能である。また、判定を行う際のサンプリング時間については、例えば、少なくても30秒程度に設定することが好ましい。この場合、サンプリング時間は、そのサンプリングが連続的に継続している必要はなく、絶縁抵抗の推移を制御装置7にて記憶しておき、再度のアイドルストップ処理の実行時に、そこから継続して絶縁抵抗を検出することも可能である。
以下、絶縁抵抗検出システムによる原因判定処理について具体的に説明する。図13は、原因判定処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定間隔(例えば、5msec)毎に呼び出され、制御装置7によって実行される。この絶縁抵抗低下原因判定処理ルーチンは、第2の実施形態において示す絶縁抵抗回復処理ルーチンおよび経路判定処理ルーチンと並列的に実行される。なお、絶縁抵抗回復処理および経路判定処理は、上述した第2の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
まず、ステップ20(S20)において、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗R4が読み込まれるとともに、この検出された絶縁抵抗R4が回復閾値Rnormal以下、かつ、第2の実施形態に示した経路判定制御フラグFjが「0」であるか否かが判定される。ステップ20において肯定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R4が回復閾値Rnormal以下、かつ、経路判定制御フラグFjが「0」である場合には(R5≦Rnormal かつ Fj=0)、ステップ22(S22)に進む。一方、ステップ20において否定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R5が回復閾値Rnormalよりも大きい、或いは、経路判定制御フラグFjが「1」である場合には(R5>Rnormal または Fj=1)、ステップ21(S21)に進む。
ステップ21において、原因判定制御フラグFrと、原因判定制御変数Rrootとが「0」にセットされ、本ルーチンを抜ける。
ステップ22において、検出された絶縁抵抗R4が原因判定閾値Rlow3以下か否かが判定される。このステップ22において肯定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R4が原因判定閾値Rlow3以下の場合には(R4≦Rlow3)、ステップ23(S23)に進む。一方、ステップ22において否定判定された場合、すなわち、絶縁抵抗R4が原因判定閾値Rlow3よりも大きな場合には(R4>Rlow3)、本ルーチンを抜ける。
ステップ23において、アイドルストップフラグFisが「1」であるか否かが判定される。アイドルストップフラグFisは、上述したアイドルストップ処理の実行中であるか否かを示すフラグであり、制御装置7は、電流計11および車速センサ12からの検出値を参照し、車両の速度が0km/hの場合、かつ、発電電流が高電圧補機3のみを動作させるのに必要な電流の上限値以下の場合には、アイドルストップフラグFisを「1」にセットし、車両の速度が0km/hよりも大きい場合、或いは、発電電流が高電圧補機3のみを動作させるのに必要な電流の上限値よりも大きい場合には、アイドルストップフラグFisを「0」にセットしている。このステップ23において肯定判定された場合、すなわち、アイドルストップフラグFisが「1」である場合には、ステップ24(S24)に進む。一方、ステップ23において否定判定された場合、すなわち、アイドルストップフラグFisが「0」である場合には、本ルーチンを抜ける。
ステップ24において、原因判定制御フラグFrを「1」にセットした上で、本ルーチンを抜ける。
図14は、原因判定制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、図13に示すステップ24において、原因判定制御フラグFrが「1」にセットされることにより呼び出され、原因判定制御フラグFrが「0」にセットされるまで制御装置7によって実行される。なお、原因判定制御フラグFrが「1」にセットされている間は、上述した回復制御実行可能フラグFrcaが、モータ2や高電圧補機3の温度に拘わらず、「0」にセットされる。まず、ステップ25において、本制御ルーチンの制御周期をカウントするタイマー変数nが1増加される。
ステップ26において、タイマー変数nがタイマー閾値n1以上であるか否かが判定される。このタイマー閾値n1は、絶縁抵抗の低下原因を判定する際に必要となるサンプリング時間に応じて設定されている。ステップ26において肯定判定された場合、すなわち、タイマー変数nがタイマー閾値n1以上である場合には(n≧n1)、後述するステップ29に進む。一方、ステップ26において否定判定された場合、すなわち、タイマー変数nがタイマー閾値n1よりも小さい場合には(n<n1)、ステップ27に進む。
ステップ27において、絶縁抵抗センサ6によって検出される絶縁抵抗R5が読み込まれるとともに、この検出された絶縁抵抗R5が記憶領域に記憶される。そして、ステップ28において、原因判定制御フラグFrが「0」にセットされ、本ルーチンを抜ける。
ステップ29において、記憶領域に記憶されている、サンプリング時間における絶縁抵抗R4の一連の推移において、最大値および最小値が特定されるとともに、この最大値から最小値を減算した値(差)ΔR2が、判定値Rdif2以上であるか否かが判定される。このステップ29において肯定判定された場合、すなわち、差ΔR2が判定値Rdif2以上の場合には(ΔR2≧Rdif2)、ステップ30に進む。一方、ステップ29において否定判定された場合、すなわち、差ΔR2が判定値Rdif2よりも小さい場合には(ΔR2<Rdif2)、ステップ31に進む。
ステップ30において、原因判定制御変数Rrootを、回復可能な絶縁抵抗の低下であることを示す「2」にセットした上で、本ルーチンを抜ける。これに対して、ステップ31において、原因判定制御変数Rrootを、回復不可能な絶縁抵抗の低下であることを示す「1」にセットした上で、本ルーチンを抜ける。
このように本実施形態によれば、絶縁抵抗検出システムは、上述した第2の実施形態に示す構成に加えて、車速センサ12と、電流計11と、原因判定制御手段とをさらに有している。ここで、車速センサ12は、車両の速度を検出する。電流計11は、燃料電池システム8の発電電流を検出する。原因判定制御手段は、絶縁抵抗センサ6によって検出された絶縁抵抗R4が原因判定閾値Rlow3以下となった場合、車速センサ12によって検出される車両の速度が、車両の停止を判定し得る速度範囲内(本実施形態では、0km/h)であり、かつ、電流計11によって検出される燃料電池システムの発電電流が、高電圧補機3を動作させるのに必要な電流の上限値以下であることを条件に、絶縁抵抗センサ6によって検出された絶縁抵抗の時系列的な推移をモニタリングし、この推移における最大値および最小値を特定する。そして、原因判定制御手段は、特定された最大値および最小値に基づいて、回復可能な絶縁抵抗の低下か、或いは、回復不可能な絶縁抵抗の低下かを判定する原因判定制御を行う。この原因判定制御手段によって実行されるこれらの機能は、本実施形態では制御装置7によって実行される。かかる構成によれば、絶縁抵抗が低下している原因を特定することができるので、これを利用して、絶縁抵抗の回復を有効に行うことができる。
本実施形態において、原因判定閾値Rlow3は、低下閾値Rlow1よりも大きな値、かつ、経路判定閾値Rlow2よりも小さな値に設定されている。ここで、原因判定制御手段である制御装置7は、最大値と最小値との乖離度合いを判定する第2の判定値Rdif2に基づいて、最大値と最小値との乖離が大きいと判断した場合には、回復可能な絶縁抵抗の低下と判定し、最大値と最小値との乖離が小さいと判断した場合には、回復不可能な絶縁抵抗の低下と判定する。かかる構成によれば、絶縁抵抗が低下している原因を有効に特定することができる。
また、本実施形態において、回復制御手段である制御装置7は、原因判定制御が行われている場合には、回復制御の実行を中止し、また、経路判定制御手段である制御装置7は、原因判定制御が行われている場合には、経路判定制御の実行を中止する。かかる構成によれば、回復制御および経路判定制御と、原因判定制御とが実行されることがないので、原因判定制御の判定精度の向上を図ることができる。
本実施形態において、前記回復可能な絶縁抵抗の低下は、液体が原因となり絶縁抵抗が低下することである。液体が原因となり絶縁抵抗が低下するケースでは、絶縁抵抗の変化幅が大きくなるので、その低下原因を有効に特定することができる。
図15は、第3の実施形態にかかる絶縁抵抗検出システムの変形例を示す説明図である。同図に示すように、本発明の冷却手段は、高電圧部を冷却する第1の冷却装置5と、燃料電池システム8を冷却する第2の冷却装置13とを含んでいてもよい。この場合、回復制御手段である制御装置7は、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下していると判定され、かつ、回復可能な絶縁抵抗の低下であると判定された場合には、第2の冷却装置13における目標冷却温度を増加させることが好ましい。かかる構成によれば、絶縁抵抗の低下している経路を含む必要最小限の領域で、かつ、これが回復可能な絶縁抵抗である場合に、回復制御が行われることとなる。このため、回復制御を効率的に行うことができる。
また、図15に示すように、燃料電池システム8を換気する換気装置(換気手段)14をさらに有していてもよい。この場合、回復制御手段である制御装置7は、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下していると判定され、かつ、回復可能な絶縁抵抗の低下であると判定された場合には、回復制御として、換気装置14を用いて燃料電池システム8の換気を行ってもよい。かかる構成によれば、燃料電池システム8内の結露を揮発させることができるので、これにより、低下した絶縁抵抗を回復させることができる。
また、本実施形態において、回復制御手段である制御装置7は、アイドルストップ処理の実行時に、換気装置14を用いて燃料電池システムの換気を行ってもよい。かかる構成によれば、アイドルストップ処理時に換気を行うことで、結露により絶縁抵抗が低下した状態で、アイドルストップ処理を行っても絶縁抵抗の回復を促すことができる。これにより、結露等が発生しやすいアイドルストップ処理を禁止するといった必要がなくなる。
また、本実施形態において、アイドルストップ処理手段である制御装置7は、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下していると判定され、かつ、回復可能な絶縁抵抗の低下と判定された場合には、アイドルストップ処理の実行を中止してもよい。かかる構成によれば、結露を促進するようなアイドルストップ処理の実行を中止することで、絶縁抵抗の回復を促進することができる。
なお、燃料電池システム8側において絶縁抵抗が低下し、かつ、これが回復可能な絶縁抵抗の低下の場合には、結露のほかに、燃料電池システムの冷却水の導電率悪化がその要因として考えられる。この場合、回復制御を実行しても、絶縁抵抗が所定時間内に回復しなかった場合は、導電率が悪化したと判断し、冷却水の導電率を改善するような制御を実行してもよい。これにより、絶縁抵抗の回復を図ることも可能である。
さらに、本実施形態において、制御装置7は、経路判定制御において判定された判定結果を記憶するとともに、原因判定制御において判定された判定結果を記憶してもよい。かかる構成によれば、絶縁抵抗の調査が必要な状態になった場合、その低下原因と、その低下経路を容易に特定することができるので、調査時間を短縮することができる。
なお、第3の実施形態において、絶縁抵抗の低下原因を特定する際には、最大値と最小値の差ΔR2が判定値Rdif2を超えた回数を制御装置7に記憶し、その回数が所定回数を超えた場合、回復可能な絶縁抵抗の低下であると判断し、所定回数以下であった場合は、回復不可能な絶縁抵抗の低下であると判断してもよい。かかる手法によれば、より精度よく絶縁抵抗の低下原因を特定することができる。あるいは、サンプリング時間内の絶縁抵抗の推移において、標準偏差を計算し、この標準偏差を用いて、回復可能な絶縁抵抗の低下である、或いは、回復不可能な絶縁抵抗の低下であるかを判定してもよい。このように、標準偏差を用いた場合は、短い時間でその原因を判別することが可能となる。
1 電池
2 モータ
3 高電圧補機
4 リレー
5 冷却装置
6 絶縁抵抗センサ
7 制御装置
8 燃料電池システム
9 リレー
10 第2の冷却装置
11 電流計
12 車速センサ
13 第2の冷却装置
14 換気装置
2 モータ
3 高電圧補機
4 リレー
5 冷却装置
6 絶縁抵抗センサ
7 制御装置
8 燃料電池システム
9 リレー
10 第2の冷却装置
11 電流計
12 車速センサ
13 第2の冷却装置
14 換気装置
Claims (17)
- 車両に搭載された電源と、当該電源から電力が供給される駆動用モータおよび電力消費手段とが高電圧経路によって電気的に接続された高電圧部と、
前記高電圧部とアースとの間の抵抗を絶縁抵抗として検出する絶縁抵抗検出手段と、
前記絶縁抵抗検出手段によって検出された第1の絶縁抵抗が、当該絶縁抵抗の低下を判定する第1の判定閾値以下となった場合に、前記絶縁抵抗の低下を回復させる回復制御を行う回復制御手段と、
を有することを特徴とする絶縁抵抗検出システム。 - 前記第1の判定閾値は、前記絶縁抵抗が低下したことを前記車両の乗員に警告するために設定される絶縁抵抗よりも大きな値に設定されていることを特徴とする請求項1に記載された絶縁抵抗検出システム。
- 前記高電圧部を構成する前記駆動用モータおよび前記電力消費手段を冷却する冷却手段をさらに有し、
前記回復制御手段は、前記回復制御として、前記冷却手段による目標冷却温度を増加させることを特徴とする請求項1または2に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 燃料極に燃料ガスが供給されるとともに、酸化剤極に酸化剤ガスが供給されることにより、前記燃料ガスと前記酸化剤ガスとを電気化学的に反応させて電力を発電する燃料電池システムと、
前記高電圧経路を介して前記駆動用モータおよび前記電力消費手段に対して、前記燃料電池システムにおいて発電された電力を供給する電力供給経路上に設けられ、前記燃料電池システムと、前記高電圧経路との接続状態を遮断可能なリレーと、
前記車両の運転状態に応じて、前記燃料電池システムの発電を停止させ、かつ、前記駆動用モータおよび前記電力消費手段に対して供給される電力を前記電源からまかなうアイドルストップ処理を行うアイドルストップ処理手段と、
前記絶縁抵抗検出手段によって検出された第2の絶縁抵抗が第2の判定閾値以下となった場合、前記アイドルストップ処理手段によって前記アイドルストップ処理の実行中であることを条件に、前記リレーによって前記燃料電池システムと前記高電圧経路との接続状態を遮断させるとともに、前記リレー遮断後において前記絶縁抵抗検出手段によって検出される第3の絶縁抵抗と、前記第2の判定閾値とに基づいて、前記燃料電池システム側において絶縁抵抗が低下しているか、或いは、前記高電圧部側において絶縁抵抗が低下しているかを判定する経路判定制御を行う経路判定制御手段とをさらに有し、
前記冷却手段は、前記駆動用モータ、前記電力消費手段および前記燃料電池システムを冷却することを特徴とする請求項3に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記第2の判定閾値は、前記第1の判定閾値よりも大きな値に設定されており、
前記経路判定制御手段は、前記第3の絶縁抵抗と前記第2の判定閾値との乖離度合いを判定する第1の判定値に基づいて、前記第3の絶縁抵抗と前記第2の判定閾値との乖離が大きいと判断した場合には、前記燃料電池システム側において絶縁抵抗が低下していると判定し、前記第3の絶縁抵抗と前記第2の判定閾値との乖離が小さいと判断した場合には、前記高電圧部側において絶縁抵抗が低下していると判定することを特徴とする請求項4に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記回復制御手段は、前記経路判定制御手段によって前記経路判定制御が行われている場合には、前記回復制御の実行を中止することを特徴とする請求項4または5に記載された絶縁抵抗検出システム。
- 前記車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記燃料電池システムの発電電流を検出する発電電流検出手段と、
前記絶縁抵抗検出手段によって検出された第3の絶縁抵抗が第3の判定閾値以下となった場合、前記車速検出手段によって検出される前記車両の速度が、車両の停止を判定し得る速度範囲内であり、かつ、前記発電電流検出手段によって検出される前記燃料電池システムの発電電流が、前記電力消費手段を動作させるのに必要な電流の上限値以下であることを条件に、前記絶縁抵抗検出手段によって検出された絶縁抵抗の時系列的な推移をモニタリングし、当該推移における最大値および最小値を特定するとともに、前記特定された最大値および最小値に基づいて、回復可能な絶縁抵抗の低下か、或いは、回復不可能な絶縁抵抗の低下かを判定する原因判定制御を行う原因判定制御手段と
をさらに有することを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記第3の判定閾値は、前記第1の判定閾値よりも大きな値、かつ、前記第2の判定閾値よりも小さな値に設定されており、
前記原因判定制御手段は、前記最大値と前記最小値との乖離度合いを判定する第2の判定値に基づいて、前記最大値と前記最小値との乖離が大きいと判断した場合には、回復可能な絶縁抵抗の低下と判定し、前記最大値と前記最小値との乖離が小さいと判断した場合には、回復不可能な絶縁抵抗の低下と判定することを特徴とする請求項7に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記回復制御手段は、前記原因判定制御手段によって前記原因判定制御が行われている場合には、前記回復制御の実行を中止し、
前記経路判定制御手段は、前記原因判定制御手段によって前記原因判定制御が行われている場合には、前記経路判定制御の実行を中止することを特徴とする請求項7または8に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記回復可能な絶縁抵抗の低下は、液体が原因となり絶縁抵抗が低下することであることを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。
- 前記冷却手段は、前記高電圧部を冷却する第1の冷却手段と、前記燃料電池システムを冷却する第2の冷却手段とを含み、
前記回復制御手段は、前記経路判定制御手段によって前記燃料電池システム側において絶縁抵抗が低下していると判定された場合には、前記第2の冷却手段における前記目標冷却温度を増加させ、前記経路判定制御手段によって前記高電圧部側において絶縁抵抗が低下していると判定された場合には、前記第1の冷却手段における前記目標冷却温度を増加させることを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記冷却手段は、前記高電圧部を冷却する第1の冷却手段と、前記燃料電池システムを冷却する第2の冷却手段とを含み、
前記回復制御手段は、前記経路判定制御手段によって前記燃料電池システム側において絶縁抵抗が低下していると判定され、かつ、前記原因判定制御手段によって回復可能な絶縁抵抗の低下であると判定された場合には、前記第2の冷却手段における前記目標冷却温度を増加させることを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記燃料電池システムを換気する換気手段をさらに有し、
前記回復制御手段は、前記経路判定制御手段によって前記燃料電池システム側において絶縁抵抗が低下していると判定され、かつ、前記原因判定制御手段によって回復可能な絶縁抵抗の低下であると判定された場合には、前記回復制御として、前記換気手段を用いて前記燃料電池システムの換気を行うことを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。 - 前記回復制御手段は、前記アイドルストップ処理手段による前記アイドルストップ処理の実行時に、前記換気手段を用いて前記燃料電池システムの換気を行うことを特徴とする請求項13に記載された絶縁抵抗検出システム。
- 前記アイドルストップ処理手段は、前記経路判定制御手段によって前記燃料電池システム側において絶縁抵抗が低下していると判定され、かつ、前記原因判定制御手段によって回復可能な絶縁抵抗の低下と判定された場合には、前記アイドルストップ処理の実行を中止することを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。
- 前記経路判定制御手段によって判定された判定結果を記憶するとともに、前記原因判定手段によって判定結果を記憶する記憶手段をさらに有することを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。
- 前記回復制御手段は、前記回復制御を行った後に、前記絶縁抵抗検出手段によって検出される第4の絶縁抵抗が、絶縁抵抗の回復を判断する第4の判定閾値よりも大きくならないと判断した場合には、前記冷却手段に対する目標冷却温度を通常制御値に戻すことを特徴とする請求項3から16のいずれか一項に記載された絶縁抵抗検出システム。
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