JP2008029165A - 車両およびその制御方法並びに電力システム - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁抵抗の低下が検出されたときでも、できるだけ車両が走行できるようにする。
【解決手段】電圧波形出力回路４２からの出力に基づいて電力系２５の絶縁抵抗の低下が検出されたときには、絶縁抵抗の低下箇所を特定し、その低下箇所がリレー３６より補機３４側であるときには、システムメインリレー３２をオンとすると共にリレー３６をオフとしてインバータ２８を駆動してモータ２６からの動力により走行する。これにより、絶縁抵抗の低下箇所が車両の走行に用いられないものであるときには走行することができ、絶縁抵抗の低下箇所に拘わらずにシステム全体を停止するものに比して運転者の利便性の向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両およびその制御方法並びに電力システムに関する。

従来、この種の車両に搭載されるモータ駆動装置として、モータと、モータを駆動するインバータと、インバータとシステムメインリレーを介して電力をやりとりするバッテリと、を備え、これらを含む回路で漏電が検出されたときに、漏電部位を特定すると共に特定した結果に基づいてモータを駆動または停止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３０４１３８号公報

こうしたモータ駆動装置を搭載する車両では、可能であれば、モータをできるだけ駆動して走行することが望まれている。特に、上述のモータ駆動装置のハード構成に加えてインバータと電力母線を共通とする機器を備える車両では、漏電部位によってはモータを駆動できる場合があり、この場合、モータを駆動して走行することが望まれることがある。

本発明の車両およびその制御方法は、走行用の電動機の他に電力機器を備えるものにおいて、絶縁抵抗の低下が検出されたときでも、できるだけ電動機からの動力により走行できるようにすることを目的とする。本発明の電力システムは、駆動軸に動力を出力可能な電動機の他に電力機器を備えるものにおいて、絶縁抵抗の低下が検出されたときでも、できるだけ電動機からの動力を駆動軸に出力できるようにすることを目的とする。

本発明の車両およびその制御方法並びに電力システムは、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両では、
走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、
走行用の動力の出力に用いられない電力機器と、
充放電可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除が可能な第１接続解除手段と、
前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除が可能な第２接続解除手段と、
前記蓄電手段と前記走行用電動機と前記電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
前記絶縁抵抗低下検出手段により前記電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたとき、前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とを用いて前記絶縁抵抗の低下箇所を特定する絶縁抵抗低下箇所特定手段と、
前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されると共に前記第１接続解除手段により該蓄電手段と前記走行用電動機とが接続されるよう該第１接続解除手段と該第２接続解除手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、充放電可能な蓄電手段と走行用の動力を出力可能な走行用電動機と走行用の動力の出力に用いられない電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたときには、第１接続解除手段による蓄電手段と走行用電動機との接続および接続の解除と第２接続解除手段による蓄電手段と電力機器との接続および接続の解除とを用いて絶縁抵抗の低下箇所を特定し、特定した低下箇所が電力系のうち第２接続解除手段よりも電力機器側であるときには第２接続解除手段により蓄電手段と電力機器との接続が解除されると共に第１接続解除手段により蓄電手段と走行用電動機とが接続されるよう第１接続解除手段と第２接続解除手段とを制御する。これにより、絶縁抵抗の低下が検出されたときでも、絶縁抵抗の低下箇所が走行用の動力の出力に用いられない電力機器側であるときには、電力機器を蓄電手段から切り離した状態で蓄電手段と走行用電動機との電力のやりとりを伴って走行することができる。ここで、「前記電力機器」は、補機であるものとすることもできる。また、「前記第１接続解除手段」は、前記走行用電動機を駆動する駆動回路であるものとすることもできる。

こうした本発明の車両において、前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とに拘わらず前記蓄電手段と前記走行用電動機および前記電力機器との接続の解除が可能な第３接続解除手段を備え、前記制御手段は、前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第１接続解除手段によりも前記走行用電動機側であるとき及び該絶縁抵抗の低下箇所が該電力系のうち該第１接続解除手段および前記第２接続解除手段よりも前記蓄電手段側のとき、前記第３接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機および前記電力機器との接続が解除されるよう前記第３接続解除手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、絶縁抵抗の低下箇所が第１接続解除手段よりも電動機側のときや第１接続解除手段および第２接続解除手段よりも蓄電手段側のときには、蓄電手段と走行用電動機および電力機器との接続を解除することにより、車両全体の安全性を確保することができる。なお、この場合、第３接続解除手段は、蓄電手段と第１接続解除手段および第２接続解除手段との間に介在することになる。

また、本発明の車両において、前記絶縁抵抗低下箇所特定手段は、前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続が解除されると共に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器とが接続された状態と、前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除された状態と、前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続が解除されると共に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除された状態と、を用いて前記絶縁抵抗低下箇所を特定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、絶縁抵抗の低下箇所をより容易に特定することができる。

さらに、本発明の車両において、前記絶縁抵抗低下箇所特定手段は、前記絶縁抵抗低下検出手段により絶縁抵抗の低下が検出されているとき、イグニッションオフ時に前記絶縁抵抗の低下箇所を特定する手段であり、前記制御手段は、前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、該絶縁抵抗の低下箇所が特定された以降のイグニッションオン時に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されるよう前記第２接続解除手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、イグニッションオフ時に特定された絶縁抵抗の低下箇所が電力系のうち第２接続解除手段よりも電力機器側であるときには、イグニッションオン時に蓄電手段と電力機器との接続を解除してこの状態で走行することができる。

本発明の電力システムは、
駆動軸に動力を出力可能な動力出力用電動機および前記駆動軸への動力の出力に用いられない電力機器と、充放電可能な蓄電手段と、の電力のやりとりを行なう電力システムであって、
前記蓄電手段と前記動力出力用電動機との接続および接続の解除が可能な第１接続解除手段と、
前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除が可能な第２接続解除手段と、
前記蓄電手段と前記動力出力用電動機と前記電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
前記絶縁抵抗低下検出手段により前記電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたとき、前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記動力出力用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とを用いて前記絶縁抵抗の低下箇所を特定する絶縁抵抗低下箇所特定手段と、
前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されると共に前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記動力出力用電動機とが接続されるよう該第１接続解除手段と該第２接続解除手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

本発明の電力システムでは、充放電可能な蓄電手段と駆動軸に動力を出力可能な動力出力用電動機と駆動軸への動力の出力に用いられない電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたときには、第１接続解除手段による蓄電手段と動力出力用電動機との接続および接続の解除と第２接続解除手段による蓄電手段と電力機器との接続および接続の解除とを用いて絶縁抵抗の低下箇所を特定し、特定した絶縁抵抗の低下箇所が電力系のうち第２接続解除手段よりも電力機器側であるときには第２接続解除手段により蓄電手段と電力機器との接続が解除されると共に第１接続解除手段により蓄電手段と動力出力用電動機とが接続されるよう第１接続解除手段と第２接続解除手段とを制御する。これにより、絶縁抵抗の低下が検出されたときでも、絶縁抵抗の低下箇所が駆動軸への動力の出力に用いられない電力機器側であるときには、電力機器を蓄電手段から切り離した状態で動力出力用電動機に蓄電手段からの電力を供給することができる。この結果、絶縁抵抗の低下箇所が駆動軸への動力の出力に用いられない電力機器側であるときには、蓄電手段と動力出力用電動機との電力のやりとりを伴って駆動軸に動力を出力することができる。この結果、操作者の利便性を向上させることができる。ここで、「前記電力機器」は、補機であるものとすることもできる。また、「前記第１接続解除手段」は、前記動力出力用電動機を駆動する駆動回路であるものとすることもできる。

本発明の車両の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、走行用の動力の出力に用いられない電力機器と、充放電可能な蓄電手段と、前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除が可能な第１接続解除手段と、前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除が可能な第２接続解除手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段と前記走行用電動機と前記電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下を検出し、
（ｂ）前記電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたとき、前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とを用いて前記絶縁抵抗の低下箇所を特定し、
（ｃ）前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されると共に前記第１接続解除手段により該蓄電手段と前記走行用電動機とが接続されるよう該第１接続解除手段と該第２接続解除手段とを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両の制御方法によれば、充放電可能な蓄電手段と走行用の動力を出力可能な走行用電動機と走行用の動力の出力に用いられない電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたときには、第１接続解除手段による蓄電手段と走行用電動機との接続および接続の解除と第２接続解除手段による蓄電手段と電力機器との接続および接続の解除とを用いて絶縁抵抗の低下箇所を特定し、特定した低下箇所が電力系のうち第２接続解除手段よりも電力機器側であるときには第２接続解除手段により蓄電手段と電力機器との接続が解除されると共に第１接続解除手段により蓄電手段と走行用電動機とが接続されるよう第１接続解除手段と第２接続解除手段とを制御するから、絶縁抵抗の低下が検出されたときでも、絶縁抵抗の低下箇所が走行用の動力の出力に用いられない電力機器側であるときには、電力機器を蓄電手段から切り離した状態で蓄電手段と走行用電動機との電力のやりとりを伴って走行することができる。ここで、「前記電力機器」は、補機であるものとすることもできる。また、「前記第１接続解除手段」は、前記走行用電動機を駆動する駆動回路であるものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２３を介して連結された駆動軸２４に動力を入出力可能なモータ２６と、モータ２６を駆動するためのインバータ２８と、インバータ２８を介してモータ２６と電力をやりとりするバッテリ３０と、バッテリ３０をインバータ２８側から切り離し可能なシステムメインリレー３２と、バッテリ３０からの電力を用いて作動する補機（例えば、エアコンプレッサなど）３４と、インバータ２８とシステムメインリレー３２とを接続する電力ライン４０から補機３４を切り離し可能なリレー３６と、バッテリ３０に接続されモータ２６やインバータ２８，バッテリ３０，システムメインリレー３２，補機３４，リレー３６，電力ライン４０などを含む電力系２５の絶縁抵抗（以下、電力系絶縁抵抗という）に応じた電圧波形を出力する電圧波形出力回路４２と、電圧波形出力回路４２からの出力に基づいて電力系絶縁抵抗の低下を判定したり電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所を特定したりすると共に車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０とを備える。この電気自動車２０では、インバータ２８をオフ停止することにより、モータ２６を電力ライン４０から切り離し可能である。

電気自動車２０は、電力ライン４０の正極母線４０ａ，４０ｂと自動車の車体との間には絶縁抵抗Ｒａ，Ｒｂを有しており、モータ２６と車体との間には絶縁抵抗Ｒｃを有しており、補機３４と車体との間には絶縁抵抗Ｒｄを有している。したがって、システムメインリレー３２がオンされた状態では、インバータ２８がオフ停止されていないと共にリレー３６がオン状態のときの電力系絶縁抵抗の計算値Ｒ１は次式（１）のように表わすことができ、インバータ２８がオフ停止されている共にリレー３６がオン状態のときの電力系絶縁抵抗の計算値Ｒ２は式（２）のように表わすことができ、インバータ２８がオフ停止されていないと共にリレー３６がオフ状態のときの電力系絶縁抵抗の計算値Ｒ３は式（３）のように表わすことができ、インバータ２８がオフ停止されていると共にリレー３６がオフ状態のときの電力系絶縁抵抗の計算値Ｒ４は式（４）のように表わすことができる。

R1＝1/(1/Ra＋1/Rb＋1/Rc＋1/Rd) (1)
R2＝1/(1/Ra＋1/Rb＋1/Rd) (2)
R3＝1/(1/Ra＋1/Rb＋1/Rc) (3)
R4＝1/(1/Ra＋1/Rb) (4)

電圧波形出力回路４２は、一定周波数のパルス（例えば、矩形波や正弦波，三角波など）を発生する発振器４３と、発振器４３に接続された検出抵抗４４と、検出抵抗４４とバッテリ３０の負極母線とに接続されたコンデンサ４５と、検出抵抗４４とコンデンサ４５との接続点に抵抗４６を介して接続され高周波成分を除去するローパスフィルタ４７と、を備え、電力系絶縁抵抗に応じた電圧波形を電子制御ユニット５０に出力する。したがって、電力系絶縁抵抗が正常であるとき即ち電力系絶縁抵抗が低下していないとき（漏電のおそれがないとき）に電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形は、前述の式（１）〜（４）の計算値Ｒ１〜Ｒ４うちインバータ２８およびリレー３６の状態に基づく計算値に応じた電圧波形に対して所定の許容範囲内となる。ここで、所定の許容範囲は、電圧波形出力回路４２の構成や電力系２５の特性などにより定められる。

電子制御ユニット５０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、格納したデータを保持するフラッシュメモリ５８と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット５０には、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット４０からは、モータ２６を駆動制御するためのインバータ２８のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、システムメインリレー３２への駆動信号，補機３４への駆動信号，リレー３６への駆動信号，警告灯６９への信号などが出力ポートを介して出力されている。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作について説明する。まず、電力系絶縁抵抗の低下を検出する処理について説明する。図２は、電子制御ユニット５０により実行される絶縁抵抗低下検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、イグニッションオンされている間に亘って所定時間毎（例えば、数百ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、実施例では、インバータ２４がオフ停止されていないと共にリレー３６がオンされているときについて説明する。

絶縁抵抗低下検出ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形に基づいて電力系絶縁抵抗が正常であるか否か即ち電力系絶縁抵抗が低下していないか否か（漏電のおそれがないか否か）を判定する（ステップＳ１００，Ｓ１１０）。いま、インバータ２４がオフ停止されていないと共にリレー３６がオンされているときを考えているから、電力系絶縁抵抗が正常であるときには、前述の式（１）の計算値Ｒ１に応じた電圧波形に対して所定の許容範囲内の電圧波形が電圧波形出力回路４２から出力される。そして、電力系絶縁抵抗が低下すると、電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形の振幅や最大ピーク値，最小ピーク値が変化する。したがって、実施例では、電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形の振幅や最大ピーク値，最小ピーク値が式（１）で示した計算値Ｒ１に応じた電圧波形に対して所定の許容範囲内か否かを判定することにより、電力系絶縁抵抗が正常であるか否かを判定するものとした。電力系絶縁抵抗が正常である、即ち電力系絶縁抵抗が低下していないと判定されたときには、絶縁抵抗低下検出フラグＦに値０を設定してフラッシュメモリ５８に記憶し（ステップＳ１２０）、絶縁抵抗低下検出ルーチンを終了する。一方、電力系絶縁抵抗が正常でない、即ち電力系絶縁抵抗が低下していると判定されたときには、絶縁抵抗低下検出フラグＦに値１を設定してフラッシュメモリ５８に記憶すると共に（ステップＳ１３０）、警告灯６９を点灯して（ステップＳ１４０）、絶縁抵抗低下検出ルーチンを終了する。

次に、電力系絶縁抵抗の低下が検出されたときにその低下箇所を特定する処理について説明する。図３は、絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、イグニッションオフされたときに実行される。ここで、イグニッションオフされたか否かは、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号に基づいて判定することができる。なお、イグニッションオフされたときにこの処理を行なう理由については後述する。

絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、図２の絶縁抵抗低下検出ルーチンにより設定される絶縁抵抗低下検出フラグＦを入力すると共に（ステップＳ２００）、入力した絶縁抵抗低下検出フラグＦの値を調べる（ステップＳ２１０）。そして、絶縁抵抗低下検出フラグＦが値０のとき、即ち電力系絶縁抵抗が正常であるときには、絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンを終了する。こうしてこのルーチンを終了すると、図示しないイグニッションオフ制御ルーチンを実行してイグニッションオフ処理、例えば、システムメインリレー３２やリレー３６のオフなどを行なう。

一方、絶縁抵抗低下検出フラグＦが値１のとき、即ち電力系絶縁抵抗が低下しているときには、電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所を特定すると共に（ステップＳ２２０）、特定した箇所をフラッシュメモリ５８に記憶して（ステップＳ２３０）、このルーチンを終了する。絶縁抵抗の低下箇所の特定は、実施例では、モータ２６のインバータ２８をオフ停止すると共にリレー３６をオン状態としてそのときに電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形が前述の式（２）の計算値Ｒ２に応じた電圧波形に対する所定の許容範囲内であるか否かを判定し、その状態からインバータ２８のオフ停止を解除すると共にリレー３６をオフ状態としてそのときに電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形が式（３）の計算値Ｒ３に応じた電圧波形に対する所定の許容範囲内であるか否かを判定し、その状態からインバータ２８をオフ停止してそのときに電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形が式（４）の計算値Ｒ４に応じた電圧波形に対する所定の許容範囲内であるか否かを判定することにより行なうものとした。例えば、リレー３６よりも補機３４側の絶縁抵抗Ｒｄが低下したときには、リレー３６をオフしたときの電圧波形出力回路４２からの電圧波形は所定の許容範囲内となり、リレー３６をオンしたときの電圧波形出力回路４２からの電圧波形は所定の許容範囲外となると考えられる。なお、実施例では、説明の容易のために、電力ライン４０，インバータ２８よりもモータ２６側，リレー３６よりも補機３４側のうちのいずれか一カ所の絶縁抵抗が低下したときを考える。また、このように電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所を特定する処理を行なう場合には、インバータ２８をオフ停止する必要があるため、前述したように、イグニッションオフされたときに行なうものとした。

次に、電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所に応じて車両の走行を許可したり禁止したりする処理について説明する。図４は、電子制御ユニット５０により実行される走行許可禁止ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、イグニッションオンされたときに実行される。

走行許可禁止ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、図２の絶縁抵抗低下検出ルーチンで設定された絶縁抵抗低下検出フラグＦの値や、図３の絶縁抵抗低下検出ルーチンで設定された電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所を入力し（ステップＳ３００）、絶縁抵抗低下検出フラグＦの値を調べ（ステップＳ３１０）、絶縁抵抗低下検出フラグＦが値０のとき即ち電力系絶縁抵抗が正常であるときには、車両の走行を許可し（ステップＳ３２０）、システムメインリレー３２をオンとすると共にリレー３６をオンしインバータ２８を駆動して（ステップＳ３３０）、走行許可禁止ルーチンを終了する。この場合、電力ライン４０に補機３４を接続した状態でモータ２６からの動力により走行することができる。

絶縁抵抗低下検出フラグＦが値１のときには、電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所を調べ（ステップＳ３４０）、低下箇所が電力ライン４０であるとき及びインバータ２８よりもモータ２６側であるときには、車両の走行を禁止し（ステップＳ３５０）、システムメインリレー３２をオフとすると共にリレー３６をオフとしインバータ２８をオフ停止して（ステップＳ３６０）、走行許可禁止ルーチンを終了する。この場合には、電力ライン４０からバッテリ３０を切り離してシステム全体を停止することにより、車両全体の安全性を確保することができる。

ステップＳ３２０で電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所がリレー３６よりも補機３４側であるときには、車両の走行を許可して（ステップＳ３７０）、システムメインリレー３２をオンとすると共にリレー３６をオフとしインバータ２８を駆動して（ステップＳ３８０）、走行許可禁止ルーチンを終了する。この場合、補機３４側の絶縁抵抗Ｒｄが低下しているものの、補機３４を電力ライン４０から切り離した状態でモータ２６からの動力により走行することができる。この結果、電力系絶縁抵抗の低下が検出されたときに、その低下箇所を特定することなくシステム全体を停止するものに比して運転者の利便性を向上させることができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、電力系絶縁抵抗の低下が検出されたときには、その低下箇所を特定し、その低下箇所がリレー３６よりも補機３４側であるときには、車両の走行を許可してシステムメインリレー３２をオンとすると共にリレー３６をオフとしインバータ２８を駆動するから、絶縁抵抗の低下箇所が走行に用いられないものであるときには、モータ２６からの動力により走行することができる。もとより、電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所が電力ライン４０であるときやインバータ２８よりもモータ２６側であるときには、システムメインリレー３２をオフとしてシステム全体を停止するから、車両全体の安全性を確保することができる。

実施例の電気自動車２０では、電力ライン４０，インバータ２８よりもモータ２６側，リレー３６よりも補機３４側のうちのいずれか一カ所の絶縁抵抗が低下したときを考えるものとしたが、電力ライン４０とインバータ２８よりもモータ２６側とのうち少なくとも一方を含む二カ所以上の絶縁抵抗が低下したとき、例えば、リレー３６よりも補機３４側とインバータ２８よりもモータ２６側との二カ所の絶縁抵抗が低下したときには、車両全体の安全性の確保のために、車両の走行を禁止し、システムメインリレー３２をオフとすると共にリレー３６をオフとしインバータ２８をオフ停止すればよい。

実施例の電気自動車２０では、図１に示したように、発振器４３と検出抵抗４４とコンデンサ４５と抵抗４６とローパスフィルタ４７とを備える電圧波形出力回路４２から出力される電圧波形に基づいて電力系絶縁抵抗の低下を検出するものとしたが、電力系絶縁抵抗の低下を検出することができるものであれば、電圧波形出力回路４２とは異なる構成の電圧波形出力回路を用いるものとしてもよいし、電力系縁抵抗の低下を直接検出することができる回路などを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所がインバータ２８よりもモータ２６側であるときには、システムメインリレー３２をオフとすると共にリレー３６をオフとしインバータ２８をオフ停止するものとしたが、インバータ２８だけをオフ停止してシステムメインリレー３２およびリレー３６はオンするものとしてもよい。こうすれば、絶縁抵抗の低下箇所がモータ２６側であるときに、補機３４を駆動することはできる。

実施例の電気自動車２０では、インバータ２８とバッテリ３０との間にシステムメインリレー３２が介在するものとしたが、介在しないものとしてもよい。この場合、電力系２５のうち絶縁抵抗の低下箇所がインバータ２８よりもモータ２６側であるときにはインバータ２８をオフ停止し、絶縁抵抗の低下箇所がリレー３６よりも補機３４側であるときにはリレー３６をオフとし、絶縁抵抗の低下箇所が電力ラインであるときにはインバータ２８をオフ停止すると共にリレー３６をオフとするものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、インバータ２８とバッテリ３０との間にシステムメインリレー３２が介在するものとしたが、これに加えて、図５の変形例の電気自動車２０Ｂに例示するように、インバータ２８とシステムメインリレー３２との間にリレー２９を備えるものとしてもよい。この場合、電力系２５のうちの絶縁抵抗の低下箇所がインバータ２８よりもモータ２６側であるときなどには、インバータ２８をオフ停止するのに代えてリレー２９をオフとするものとしてもよい。

実施例では、モータ２６からの動力だけにより走行する電気自動車２０について説明したが、モータ２６からの動力とエンジンからの動力とにより走行する電気自動車に適用するものとしてもよい。例えば、図６の変形例の電気自動車１２０に例示するように、駆動軸２４に動力を入出力可能なモータ２２に加えて、エンジン１２２と、エンジン２２の出力軸に接続されると共に駆動軸２４に接続された遊星歯車機構１２４と、遊星歯車機構１２４に動力を入出力可能なモータ１２６と、電力ライン４０のうちのシステムメインリレー３２よりもインバータ２８側に接続されモータ１２６を駆動するためのインバータ１２８と、を備えるものとしてもよい。また、図７の変形例の電気自動車２２０に例示するように、駆動軸２４に動力を入出力可能なモータ２２に加えて、エンジン２２２と、エンジン２２２の出力軸に接続されたインナーロータ２２６と駆動軸２４に接続されたアウターロータ２２８とを有しエンジン２２２の動力の一部を駆動軸２４に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２２４と、電力ライン４０のうちのシステムメインリレー３２よりもインバータ２８側に接続され対ロータ電動機を駆動するためのインバータ２３０と、を備えるものとしてもよい。さらに、図１の電気自動車２０の構成や図６の電気自動車１２０の構成，図７の電気自動車２２０の構成に加えて、駆動輪２２ａ，２２ｂとは異なる駆動輪に動力を出力可能なモータ３２２と、電力ライン４０のうちのシステムメインリレー３２よりもインバータ２８側に接続されモータ３２２を駆動するインバータ３２４と、を備えるものとしてもよい。これらの場合、絶縁抵抗の低下箇所が車両の走行に不可欠なものであるときにはシステムメインリレー３２をオフとしてシステム全体を停止することにより車両全体の安全性を確保することができ、絶縁抵抗の低下箇所が走行に不可欠なものでないときにはその部分だけを電力系２５から遮断することにより走行することができる。

また、こうした電気自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などに搭載される電力システムの形態としても構わない。ここで、モータ２６および補機３４とバッテリ３０との電力をやりとりする電力システムには、インバータ２８，システムメインリレー３２，リレー３６，電圧波形出力回路４２，電子制御ユニット５０などが含まれる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット５０により実行される絶縁抵抗低下検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電子制御ユニット５０により実行される絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電子制御ユニット５０により実行される走行許可禁止ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の電気自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２３ デファレンシャルギヤ、２４ 駆動軸 ２５ 電力系、２６ モータ、２８ インバータ、３０ バッテリ、３２ システムメインリレー、３４ 補機、３６ リレー、４０ 電力ライン、４０ａ 正極母線、４０ｂ 負極母線、４２ 電圧波形出力回路、４３ 発振器、４４ 検出抵抗、４５ コンデンサ、４６ 抵抗、４７ ローパスフィルタ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、５８ フラッシュメモリ、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、１２２ エンジン、１２４ 遊星歯車機構、１２６ モータ、１２８ インバータ、２２２ エンジン、２２４ 対ロータ電動機、２２６ インナーロータ、２２８ アウターロータ、２３０ インバータ。

Claims (8)

1. 走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、
   走行用の動力の出力に用いられない電力機器と、
   充放電可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除が可能な第１接続解除手段と、
   前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除が可能な第２接続解除手段と、
   前記蓄電手段と前記走行用電動機と前記電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
   前記絶縁抵抗低下検出手段により前記電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたとき、前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とを用いて前記絶縁抵抗の低下箇所を特定する絶縁抵抗低下箇所特定手段と、
   前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されると共に前記第１接続解除手段により該蓄電手段と前記走行用電動機とが接続されるよう該第１接続解除手段と該第２接続解除手段とを制御する制御手段と、
   を備える車両。
2. 請求項１記載の車両であって、
   前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とに拘わらず前記蓄電手段と前記走行用電動機および前記電力機器との接続の解除が可能な第３接続解除手段を備え、
   前記制御手段は、前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第１接続解除手段によりも前記走行用電動機側であるとき及び該絶縁抵抗の低下箇所が該電力系のうち該第１接続解除手段および前記第２接続解除手段よりも前記蓄電手段側のとき、前記第３接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機および前記電力機器との接続が解除されるよう前記第３接続解除手段を制御する手段である
   車両。
3. 前記絶縁抵抗低下箇所特定手段は、前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続が解除されると共に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器とが接続された状態と、前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機とが接続されると共に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除された状態と、前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続が解除されると共に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除された状態と、を用いて前記絶縁抵抗低下箇所を特定する手段である請求項１または２記載の車両。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の車両であって、
   前記絶縁抵抗低下箇所特定手段は、前記絶縁抵抗低下検出手段により絶縁抵抗の低下が検出されているとき、イグニッションオフ時に前記絶縁抵抗の低下箇所を特定する手段であり、
   前記制御手段は、前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、該絶縁抵抗の低下箇所が特定された以降のイグニッションオン時に前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されるよう前記第２接続解除手段を制御する手段である
   車両。
5. 前記電力機器は、補機である請求項１ないし４いずれか記載の車両。
6. 前記第１接続解除手段は、前記走行用電動機を駆動する駆動回路である請求項１ないし５いずれか記載の車両。
7. 駆動軸に動力を出力可能な動力出力用電動機および前記駆動軸への動力の出力に用いられない電力機器と、充放電可能な蓄電手段と、の電力のやりとりを行なう電力システムであって、
   前記蓄電手段と前記動力出力用電動機との接続および接続の解除が可能な第１接続解除手段と、
   前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除が可能な第２接続解除手段と、
   前記蓄電手段と前記動力出力用電動機と前記電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
   前記絶縁抵抗低下検出手段により前記電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたとき、前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記動力出力用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とを用いて前記絶縁抵抗の低下箇所を特定する絶縁抵抗低下箇所特定手段と、
   前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されると共に前記第１接続解除手段により前記蓄電手段と前記動力出力用電動機とが接続されるよう該第１接続解除手段と該第２接続解除手段とを制御する制御手段と、
   を備える電力システム。
8. 走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、走行用の動力の出力に用いられない電力機器と、充放電可能な蓄電手段と、前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除が可能な第１接続解除手段と、前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除が可能な第２接続解除手段と、を備える車両の制御方法であって、
   （ａ）前記蓄電手段と前記走行用電動機と前記電力機器とを含む電力系の絶縁抵抗の低下を検出し、
   （ｂ）前記電力系の絶縁抵抗の低下が検出されたとき、前記第１接続解除手段による前記蓄電手段と前記走行用電動機との接続および接続の解除と前記第２接続解除手段による前記蓄電手段と前記電力機器との接続および接続の解除とを用いて前記絶縁抵抗の低下箇所を特定し、
   （ｃ）前記特定された絶縁抵抗の低下箇所が前記電力系のうち前記第２接続解除手段よりも前記電力機器側であるとき、前記第２接続解除手段により前記蓄電手段と前記電力機器との接続が解除されると共に前記第１接続解除手段により該蓄電手段と前記走行用電動機とが接続されるよう該第１接続解除手段と該第２接続解除手段とを制御する、
   車両の制御方法。