JP2014059158A - Insulation resistance reduction-detecting device, and vehicle having the same - Google Patents

Insulation resistance reduction-detecting device, and vehicle having the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress false detection of reduction in insulation resistance of an electrical system due to voltage variation in the electrical system.SOLUTION: An insulation resistance reduction-detecting device detects reduction in insulation resistance of a circuit system 70 mounted in a vehicle 100. The insulation resistance reduction-detecting device includes a detector 42 and a control unit 30. The detector 42 detects an AC signal fed to the circuit system 70. The control unit 30 includes an annealing processing section 31, a prediction section 32, and a determination section 34. The annealing processing section 31 performs annealing processing which removes high frequency components from an output of the detector 42. The prediction section 32 predicts reduction in insulation resistance based on the magnitude of an annealing-processed signal. The determination section 34 determines occurrence of a reduction in insulation resistance based on the magnitude of the detector 42 output when a reduction in insulation resistance is predicted by the prediction section 32.

Description

この発明は、絶縁抵抗低下検出装置およびそれを備える車両に関し、特に、車両に搭載された電気系統の絶縁抵抗の低下を検出するための絶縁抵抗低下検出装置およびそれを備える車両に関する。   The present invention relates to an insulation resistance decrease detection device and a vehicle including the same, and more particularly to an insulation resistance decrease detection device for detecting a decrease in insulation resistance of an electric system mounted on the vehicle and a vehicle including the same.

特開２００９−３００４００号公報（特許文献１）は、絶縁抵抗検出装置を開示している。この絶縁抵抗検出装置は、発振回路と、高電圧回路に接続されるカップリングコンデンサと、カップリングコンデンサおよび発振回路間に接続される検出抵抗と、カップリングコンデンサおよび検出抵抗間の電位を検出する電位検出手段と、車体および高電圧回路間の絶縁低下を判定する絶縁判定手段とを備える。   Japanese Patent Laying-Open No. 2009-300400 (Patent Document 1) discloses an insulation resistance detection device. This insulation resistance detection device detects an oscillation circuit, a coupling capacitor connected to a high voltage circuit, a detection resistor connected between the coupling capacitor and the oscillation circuit, and a potential between the coupling capacitor and the detection resistor. It comprises a potential detection means and an insulation determination means for determining a reduction in insulation between the vehicle body and the high voltage circuit.

この絶縁抵抗検出装置においては、絶縁判定手段は、電位検出手段が検出した電位の振幅が所定の有効範囲にない場合には、絶縁低下の検出を誤検出であると判定する（特許文献１参照）。   In this insulation resistance detection device, the insulation determination means determines that the detection of the insulation decrease is a false detection when the amplitude of the potential detected by the potential detection means is not within a predetermined effective range (see Patent Document 1). ).

特開２００９−３００４００号公報JP 2009-300400 A 特開２００７−２０９１５８号公報JP 2007-209158 A 特開２００７−１０１４２４号公報JP 2007-101424 A 特開２００３−２５５０１２号公報JP 2003-255012 A 特開２００６−２０８２２２号公報JP 2006-208222 A

しかしながら、上記のような絶縁抵抗検出装置では、検出された電位の振幅が所定の有効範囲内にある場合であっても、電気系統の電圧変動によって、絶縁低下が誤検出される可能性がある。   However, in the insulation resistance detection device as described above, even if the amplitude of the detected potential is within a predetermined effective range, a decrease in insulation may be erroneously detected due to voltage fluctuations in the electrical system. .

それゆえに、この発明の目的は、電気系統の絶縁抵抗の低下の検出において、電気系統の電圧変動による誤検出を抑制する絶縁抵抗低下検出装置およびそれを備える車両を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an insulation resistance reduction detection device that suppresses erroneous detection due to voltage fluctuations in the electrical system and a vehicle including the same in detection of a reduction in insulation resistance of the electrical system.

この発明によれば、絶縁抵抗低下検出装置は、車両に搭載された電気系統の絶縁抵抗の低下を検出する。絶縁抵抗低下検出装置は、検出器と、制御装置とを備える。検出器は、電気系統に与えられた交流信号を検出する。制御装置は、検出器の出力に基づいて絶縁抵抗の低下を検出する。制御装置は、なまし処理部と、予測部と、判定部とを含む。なまし処理部は、検出器の出力から高周波成分を取り除くなまし処理を行う。予測部は、なまし処理が施された信号の大きさに基づいて絶縁抵抗の低下を予測する。判定部は、予測部によって絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、検出器の出力の大きさに基づいて絶縁抵抗の低下を判定する。   According to the present invention, the insulation resistance decrease detecting device detects a decrease in insulation resistance of an electric system mounted on a vehicle. The insulation resistance decrease detection device includes a detector and a control device. The detector detects an AC signal given to the electrical system. The control device detects a decrease in insulation resistance based on the output of the detector. The control device includes an annealing processing unit, a prediction unit, and a determination unit. The annealing processing unit performs an annealing process for removing high frequency components from the output of the detector. The prediction unit predicts a decrease in insulation resistance based on the magnitude of the signal subjected to the annealing process. The determination unit determines a decrease in the insulation resistance based on the magnitude of the output of the detector when the prediction unit predicts that the insulation resistance has decreased.

好ましくは、制御装置は、制御部をさらに含む。制御部は、予測部によって絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、電気系統の電圧変動量を抑制するように電気系統を制御する。   Preferably, the control device further includes a control unit. The control unit controls the electrical system so as to suppress the voltage fluctuation amount of the electrical system when the prediction unit predicts that the insulation resistance is reduced.

好ましくは、電気系統は、蓄電装置と、負荷と、昇圧コンバータとを含む。昇圧コンバータは、蓄電装置からの電圧を変換して負荷へ出力する。制御部は、予測部によって絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、負荷へ出力する電圧を所定の電圧に維持するように昇圧コンバータを制御する。   Preferably, the electrical system includes a power storage device, a load, and a boost converter. The boost converter converts the voltage from the power storage device and outputs it to the load. The control unit controls the boost converter so that the voltage output to the load is maintained at a predetermined voltage when the prediction unit predicts that the insulation resistance is reduced.

好ましくは、所定の電圧は、昇圧コンバータが変換可能な上限電圧である。
好ましくは、電気系統は、３相モータと、３相インバータとを含む。３相インバータは、３相モータを駆動する。制御部は、３相変調と、３相のうちの１相を固定し他の２相に対して変調を行なう２相変調とを切替えて３相インバータを制御し、予測部によって絶縁抵抗が低下していると予測された場合に２相変調が実行されているときは、３相変調を実行するように３相インバータを制御する。 Preferably, the predetermined voltage is an upper limit voltage that can be converted by the boost converter.
Preferably, the electric system includes a three-phase motor and a three-phase inverter. The three-phase inverter drives a three-phase motor. The control unit controls the three-phase inverter by switching between three-phase modulation and two-phase modulation in which one of the three phases is fixed and the other two phases are modulated, and the insulation resistance is reduced by the prediction unit If it is predicted that the two-phase modulation is being performed, the three-phase inverter is controlled to execute the three-phase modulation.

好ましくは、電気系統は、３相モータと、３相インバータとを含む。３相インバータは、３相モータを駆動する。制御部は、３相モータの回転数が所定値を上回ると、３相のうちの１相を固定し他の２相に対して変調を行なう２相変調から３相変調へと切替えて３相インバータを制御し、予測部によって絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、３相モータの回転数が所定値よりも高くなるように３相インバータを制御する。   Preferably, the electric system includes a three-phase motor and a three-phase inverter. The three-phase inverter drives a three-phase motor. When the rotational speed of the three-phase motor exceeds a predetermined value, the control unit switches from two-phase modulation to three-phase modulation, which fixes one of the three phases and modulates the other two phases. When the inverter is controlled and the prediction unit predicts that the insulation resistance has decreased, the three-phase inverter is controlled so that the rotation speed of the three-phase motor becomes higher than a predetermined value.

好ましくは、３相モータは、車室内の空調を行うためのコンプレッサを駆動する。
好ましくは、検出器は、交流信号の波高値を制御装置へ出力する。 Preferably, the three-phase motor drives a compressor for performing air conditioning in the vehicle interior.
Preferably, the detector outputs a peak value of the AC signal to the control device.

また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの絶縁抵抗低下検出装置を備える。   According to the present invention, the vehicle includes any one of the above-described insulation resistance decrease detection devices.

この発明においては、検出器が検出した信号から高周波成分が取り除かれた信号を用いて、絶縁抵抗の低下が予測される。そして、絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、絶縁抵抗の低下が検出器からの信号に基づいて判定される。これにより、電気系統の急峻な電圧変動の影響を低減することができる。したがって、この発明によれば、電気系統の絶縁抵抗の低下の検出において、電気系統の電圧変動による誤検出を抑制することができる。   In the present invention, a decrease in insulation resistance is predicted using a signal obtained by removing high-frequency components from the signal detected by the detector. Then, when it is predicted that the insulation resistance is decreasing, a decrease in the insulation resistance is determined based on the signal from the detector. Thereby, the influence of the steep voltage fluctuation of the electric system can be reduced. Therefore, according to the present invention, erroneous detection due to voltage fluctuations in the electrical system can be suppressed in detecting a decrease in the insulation resistance of the electrical system.

この発明の実施の形態１による絶縁抵抗低下検出装置を備える車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a vehicle provided with the insulation resistance fall detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. 図１に示す検出器の構成図である。It is a block diagram of the detector shown in FIG. 図１に示す制御装置の絶縁抵抗低下検出に関する機能ブロック図である。It is a functional block diagram regarding the insulation resistance fall detection of the control apparatus shown in FIG. 図１に示す制御装置の絶縁抵抗低下検出の内容を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the content of the insulation resistance fall detection of the control apparatus shown in FIG. 図１に示す制御装置で実行される絶縁抵抗低下検出に関する処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process regarding the insulation resistance fall detection performed with the control apparatus shown in FIG. この発明の実施の形態２による絶縁抵抗低下検出装置を備える車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a vehicle provided with the insulation resistance fall detection apparatus by Embodiment 2 of this invention. 図６に示す制御装置の絶縁抵抗低下検出に関する機能ブロック図である。It is a functional block diagram regarding the insulation resistance fall detection of the control apparatus shown in FIG. 図６に示す制御装置で実行される絶縁抵抗低下検出に関する処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process regarding the insulation resistance fall detection performed with the control apparatus shown in FIG. この発明の実施の形態２の変形例による絶縁抵抗低下検出装置が備える制御装置で実行される絶縁抵抗低下検出に関する処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process regarding the insulation resistance fall detection performed with the control apparatus with which the insulation resistance fall detection apparatus by the modification of Embodiment 2 of this invention is provided.

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による絶縁抵抗低下検出装置を備える車両の構成を示す図である。図１を参照して、車両１００は、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置３と、車輪２とを備える。また、車両１００は、蓄電装置Ｂと、平滑コンデンサＣ１と、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）５と、検出器４２と、制御装置３０とをさらに備える。また、車両１００は、電圧センサ１０，２１と、電流センサ１１とをさらに備える。 [Embodiment 1]
1 is a diagram showing a configuration of a vehicle including an insulation resistance decrease detecting device according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes an engine 4, motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2, a power split device 3, and wheels 2. Vehicle 100 further includes a power storage device B, a smoothing capacitor C1, a PCU (power control unit) 5, a detector 42, and a control device 30. Vehicle 100 further includes voltage sensors 10 and 21 and a current sensor 11.

この車両１００は、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２を動力源として走行する。動力分割装置３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する。動力分割装置３は、たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。この３つの回転軸は、エンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なお、モータジェネレータＭＧ１の回転シャフトを中空にし、その中をエンジン４の動力シャフトを貫通させることによってモータジェネレータＭＧ２、動力分割装置３、モータジェネレータＭＧ１、エンジン４を直線上に配置することができる。   This vehicle 100 runs using engine 4 and motor generator MG2 as power sources. Power split device 3 is coupled to engine 4 and motor generators MG1 and MG2 to distribute power between them. The power split device 3 includes, for example, a planetary gear mechanism having three rotation shafts of a sun gear, a planetary carrier, and a ring gear. These three rotating shafts are connected to the rotating shafts of engine 4 and motor generators MG1, MG2, respectively. It is noted that motor generator MG2, power split device 3, motor generator MG1, and engine 4 can be arranged on a straight line by hollowing the rotating shaft of motor generator MG1 and passing the power shaft of engine 4 therethrough.

また、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また、動力分割装置３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。   Further, the rotation shaft of motor generator MG2 is coupled to wheel 2 by a reduction gear and a differential gear (not shown). Further, a reduction gear for the rotation shaft of motor generator MG2 may be further incorporated in power split device 3.

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、三相モータであり、たとえば、三相の永久磁石同期モータである。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４により駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン４を始動することが可能な電動機としても用いられる。モータジェネレータＭＧ１が発電することにより得られる電力は、たとえばモータジェネレータＭＧ２の駆動に用いられる。モータジェネレータＭＧ２は、主として車両１００の駆動輪（車輪２）を駆動する電動機として用いられる。   Motor generators MG1 and MG2 are three-phase motors, for example, three-phase permanent magnet synchronous motors. Motor generator MG1 is used as a generator driven by engine 4 and also as an electric motor capable of starting engine 4. The electric power obtained by the power generation by motor generator MG1 is used for driving motor generator MG2, for example. Motor generator MG2 is mainly used as an electric motor for driving drive wheels (wheel 2) of vehicle 100.

蓄電装置Ｂは、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池、燃料電池、あるいはキャパシタなどによって構成される。蓄電装置Ｂは、ＰＣＵ５へ電力を供給し、また、電力回生時には、ＰＣＵ５によって充電される。電圧センサ１０は、蓄電装置Ｂの端子間の電圧ＶＢを検出して制御装置３０へ出力する。電流センサ１１は、蓄電装置Ｂに流れる電流ＩＢを検出して制御装置３０へ出力する。   The power storage device B is a chargeable / dischargeable DC power supply, and is configured by, for example, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, a fuel cell, or a capacitor. The power storage device B supplies power to the PCU 5 and is charged by the PCU 5 during power regeneration. Voltage sensor 10 detects a voltage VB between terminals of power storage device B and outputs it to control device 30. Current sensor 11 detects current IB flowing through power storage device B and outputs it to control device 30.

平滑コンデンサＣ１は、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ間に接続される。電圧センサ２１は、平滑コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検出して制御装置３０へ出力する。   Smoothing capacitor C1 is connected between positive electrode line PL1 and negative electrode line NL. The voltage sensor 21 detects the voltage VL across the smoothing capacitor C1 and outputs it to the control device 30.

ＰＣＵ５は、昇圧コンバータ１２と、平滑コンデンサＣ２と、電圧センサ１３と、電流センサ２４，２５と、インバータ１４，２２とを含む。昇圧コンバータ１２は、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。平滑コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ２の端子間電圧（電圧ＶＨ）を検出して制御装置３０へ出力する。インバータ１４，２２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ駆動する。   PCU 5 includes a boost converter 12, a smoothing capacitor C2, a voltage sensor 13, current sensors 24 and 25, and inverters 14 and 22. Boost converter 12 boosts the voltage across terminals of smoothing capacitor C1. Smoothing capacitor C2 smoothes the voltage boosted by boost converter 12. The voltage sensor 13 detects the voltage (voltage VH) between the terminals of the smoothing capacitor C <b> 2 and outputs it to the control device 30. Inverters 14 and 22 drive motor generators MG1 and MG2, respectively.

昇圧コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を含む。リアクトルＬ１の一方端は、正極ラインＰＬ１に接続される。リアクトルＬ１の他方端は、スイッチング素子Ｑ１のエミッタおよびスイッチング素子Ｑ２のコレクタ間に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、正極ラインＰＬ２および負極ラインＮＬ間に直列に接続される。   Boost converter 12 includes a reactor L1, switching elements Q1, Q2, and diodes D1, D2. Switching elements Q1, Q2 include, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). One end of reactor L1 is connected to positive electrode line PL1. Reactor L1 has the other end connected between the emitter of switching element Q1 and the collector of switching element Q2. Switching elements Q1, Q2 are connected in series between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL.

ダイオードＤ１，Ｄ２は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続される。ダイオードＤ１のカソードは、スイッチング素子Ｑ１のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のアノードは、スイッチング素子Ｑ１のエミッタに接続される。ダイオードＤ２のカソードは、スイッチング素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ２のアノードは、スイッチング素子Ｑ２のエミッタに接続される。   Diodes D1 and D2 are connected in parallel to switching elements Q1 and Q2, respectively. The cathode of the diode D1 is connected to the collector of the switching element Q1. The anode of the diode D1 is connected to the emitter of the switching element Q1. The cathode of the diode D2 is connected to the collector of the switching element Q2. The anode of the diode D2 is connected to the emitter of the switching element Q2.

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けて、エンジン４を始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される機械的動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２へ出力する。このとき、昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。   Inverter 14 receives the boosted voltage from boost converter 12 and drives motor generator MG1 to start engine 4. Inverter 14 also outputs electric power generated by motor generator MG 1 by mechanical power transmitted from engine 4 to boost converter 12. At this time, boost converter 12 is controlled by control device 30 to operate as a step-down circuit.

インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、正極ラインＰＬ２と負極ラインＮＬとの間に並列に接続される。   Inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17. U-phase arm 15, V-phase arm 16, and W-phase arm 17 are connected in parallel between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL.

Ｕ相アーム１５は、正極ラインＰＬ２と負極ラインＮＬとの間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードは、スイッチング素子Ｑ３のコレクタに接続される。ダイオードＤ３のアノードは、スイッチング素子Ｑ３のエミッタに接続される。ダイオードＤ４のカソードは、スイッチング素子Ｑ４のコレクタに接続される。ダイオードＤ４のアノードは、スイッチング素子Ｑ４のエミッタに接続される。   U-phase arm 15 includes switching elements Q3 and Q4 connected in series between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL, and diodes D3 and D4 connected in parallel with switching elements Q3 and Q4, respectively. The cathode of diode D3 is connected to the collector of switching element Q3. The anode of diode D3 is connected to the emitter of switching element Q3. The cathode of diode D4 is connected to the collector of switching element Q4. The anode of diode D4 is connected to the emitter of switching element Q4.

Ｖ相アーム１６は、正極ラインＰＬ２と負極ラインＮＬとの間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６と、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードは、スイッチング素子Ｑ５のコレクタに接続される。ダイオードＤ５のアノードは、スイッチング素子Ｑ５のエミッタに接続される。ダイオードＤ６のカソードは、スイッチング素子Ｑ６のコレクタに接続される。ダイオードＤ６のアノードは、スイッチング素子Ｑ６のエミッタに接続される。   V-phase arm 16 includes switching elements Q5 and Q6 connected in series between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL, and diodes D5 and D6 connected in parallel with switching elements Q5 and Q6, respectively. The cathode of diode D5 is connected to the collector of switching element Q5. The anode of diode D5 is connected to the emitter of switching element Q5. The cathode of diode D6 is connected to the collector of switching element Q6. The anode of diode D6 is connected to the emitter of switching element Q6.

Ｗ相アーム１７は、正極ラインＰＬ２と負極ラインＮＬとの間に直列接続されたスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８と、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードは、スイッチング素子Ｑ７のコレクタに接続される。ダイオードＤ７のアノードは、スイッチング素子Ｑ７のエミッタに接続される。ダイオードＤ８のカソードは、スイッチング素子Ｑ８のコレクタに接続される。ダイオードＤ８のアノードは、スイッチング素子Ｑ８のエミッタに接続される。   W-phase arm 17 includes switching elements Q7 and Q8 connected in series between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL, and diodes D7 and D8 connected in parallel with switching elements Q7 and Q8, respectively. The cathode of diode D7 is connected to the collector of switching element Q7. The anode of diode D7 is connected to the emitter of switching element Q7. The cathode of diode D8 is connected to the collector of switching element Q8. The anode of diode D8 is connected to the emitter of switching element Q8.

モータジェネレータＭＧ１のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の３つのコイルは、各々一方端が中点に共に接続されている。Ｕ相コイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。Ｖ相コイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。Ｗ相コイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。   One end of each of the three coils of U-phase, V-phase, and W-phase of motor generator MG1 is connected to the midpoint. The other end of the U-phase coil is connected to a connection node of switching elements Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to a connection node of switching elements Q5 and Q6. The other end of the W-phase coil is connected to a connection node of switching elements Q7 and Q8.

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。   Current sensor 24 detects the current flowing through motor generator MG1 as motor current value MCRT1, and outputs motor current value MCRT1 to control device 30.

インバータ２２は、昇圧コンバータ１２が出力する直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ２へ出力する。インバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２へ出力する。このとき、昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。   Inverter 22 converts the DC voltage output from boost converter 12 into a three-phase AC and outputs the same to motor generator MG2. Inverter 22 outputs the electric power generated in motor generator MG2 to boost converter 12 along with regenerative braking. At this time, boost converter 12 is controlled by control device 30 to operate as a step-down circuit. Although the internal configuration of inverter 22 is not shown, it is the same as inverter 14, and detailed description will not be repeated.

検出器４２は、蓄電装置ＢおよびＰＣＵ５を含む電気系統と、車両１００のＧＮＤとの間の絶縁抵抗の低下を検出するために設けられる。検出器４２は、負極ラインＮＬに接続される。検出器４２は、所定の周波数を有する交流信号を負極ラインＮＬに出力し、絶縁抵抗の低下に応じて波高値が低下する信号Ｖｋを制御装置３０へ出力する。なお、検出器４２の構成については、後ほど説明する。   Detector 42 is provided to detect a decrease in insulation resistance between the electric system including power storage device B and PCU 5 and GND of vehicle 100. The detector 42 is connected to the negative electrode line NL. The detector 42 outputs an AC signal having a predetermined frequency to the negative electrode line NL, and outputs a signal Vk whose peak value decreases as the insulation resistance decreases to the control device 30. The configuration of the detector 42 will be described later.

制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２と、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２と、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値と、電流ＩＢの値と、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２と、起動指示ＩＧとを受ける。起動指示ＩＧは、車両１００の起動時に運転者がイグニッションスイッチをオンすることによってオフ状態からオン状態に切換わる。起動指示ＩＧは、車両１００の動作停止時に運転者がイグニッションスイッチをオフすることによってオン状態からオフ状態に切換わる。   Control device 30 includes torque command values TR1, TR2, motor rotation speeds MRN1, MRN2, voltages VB, VL, VH, current IB values, motor current values MCRT1, MCRT2, and a start instruction IG. Receive. The activation instruction IG is switched from the off state to the on state when the driver turns on the ignition switch when the vehicle 100 is activated. The start instruction IG is switched from the on state to the off state when the driver turns off the ignition switch when the operation of the vehicle 100 is stopped.

制御装置３０は、起動指示ＩＧがオフ状態からオン状態に切換ると、実際に出力されるトルクがトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に一致するようにＰＣＵ５を制御する。このとき、制御装置３０は、電圧ＶＨを所望の電圧に制御するための信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１に印加する交流電圧を生成するための信号ＰＷＩ１をインバータ１４へ出力する。制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ２に印加する交流電圧を生成するための信号ＰＷＩ２をインバータ２２へ出力する。   When activation instruction IG is switched from the off state to the on state, control device 30 controls PCU 5 so that the actually output torque matches torque command values TR1 and TR2. At this time, control device 30 outputs a signal PWC for controlling voltage VH to a desired voltage to boost converter 12. Control device 30 outputs to inverter 14 a signal PWI1 for generating an AC voltage to be applied to motor generator MG1. Control device 30 outputs to inverter 22 a signal PWI2 for generating an AC voltage applied to motor generator MG2.

制御装置３０は、後述する方法によって、検出器４２から受ける信号Ｖｋに基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を検知する。ここで、制御装置３０は、まず、信号Ｖｋから高周波成分を取り除くなまし処理を行う。そして、制御装置３０は、なまし処理によって得られた信号の大きさがしきい値よりも低下した場合に、電圧ＶＨの変動量を抑制するように昇圧コンバータ１２を制御する。制御装置３０は、電圧ＶＨの変動量を抑制する制御が実行されているときに検出器４２が検出した信号Ｖｋに基づいて、絶縁抵抗の低下を検出する。   Control device 30 detects the presence or absence of a decrease in insulation resistance based on signal Vk received from detector 42 by a method described later. Here, the control device 30 first performs an annealing process for removing a high frequency component from the signal Vk. Then, control device 30 controls boost converter 12 so as to suppress the fluctuation amount of voltage VH when the magnitude of the signal obtained by the annealing process falls below the threshold value. The control device 30 detects a decrease in insulation resistance based on the signal Vk detected by the detector 42 when the control for suppressing the fluctuation amount of the voltage VH is being executed.

車両１００は、警告ランプ６０をさらに備える。制御装置３０は、絶縁抵抗の低下が生じていると判定した場合には、信号ＥＭＧを生成して警告ランプ６０へ出力する。警告ランプ６０は、信号ＥＭＧに応じて点灯する。これにより、運転者は、絶縁抵抗の低下が生じていることを知ることができる。   The vehicle 100 further includes a warning lamp 60. When it is determined that the insulation resistance is reduced, the control device 30 generates a signal EMG and outputs the signal EMG to the warning lamp 60. The warning lamp 60 lights up in response to the signal EMG. Thereby, the driver | operator can know that the fall of insulation resistance has arisen.

図２は、図１に示す検出器４２の構成図である。図１および図２を参照して、検出器４２は、交流電源６１と、抵抗６２と、コンデンサ６３と、バンドパスフィルタ６４と、ピークホールド回路６５とを含む。   FIG. 2 is a block diagram of the detector 42 shown in FIG. Referring to FIGS. 1 and 2, detector 42 includes an AC power supply 61, a resistor 62, a capacitor 63, a band pass filter 64, and a peak hold circuit 65.

交流電源６１および抵抗６２は、ノードＮ１と、接地ノードＧＮＤ（車両のシャーシ）との間に直列に接続される。コンデンサ６３は、ノードＮ１と、蓄電装置Ｂの負極との間に接続される。なお、図１において蓄電装置Ｂに接続される回路の全体を、図２では回路系７０として示す。   AC power supply 61 and resistor 62 are connected in series between node N1 and ground node GND (vehicle chassis). Capacitor 63 is connected between node N1 and the negative electrode of power storage device B. Note that the entire circuit connected to the power storage device B in FIG. 1 is shown as a circuit system 70 in FIG.

検出器４２において、交流電源６１は、低周波数（たとえば、２．５Ｈｚ）の交流信号を出力する。そして、バンドパスフィルタ６４は、ノードＮ１上の交流信号を受け、その受けた交流信号から所定周波数（たとえば、２．５Ｈｚ）の成分だけを抽出してピークホールド回路６５へ出力する。ピークホールド回路６５は、バンドパスフィルタ６４から受けた交流信号のピークをホールドし、そのホールドした信号Ｖｋを制御装置３０へ出力する。すなわち、信号Ｖｋは、バンドパスフィルタ６４から受けた交流信号の波高値を表す信号である。   In the detector 42, the AC power supply 61 outputs an AC signal having a low frequency (for example, 2.5 Hz). Bandpass filter 64 receives the AC signal on node N 1, extracts only a component of a predetermined frequency (for example, 2.5 Hz) from the received AC signal, and outputs it to peak hold circuit 65. Peak hold circuit 65 holds the peak of the AC signal received from bandpass filter 64, and outputs the held signal Vk to control device 30. That is, the signal Vk is a signal representing the peak value of the AC signal received from the bandpass filter 64.

回路系７０は、接地ノードＧＮＤに対して電気的に絶縁されている。しかしながら、何らかの要因によって、回路系７０および接地ノードＧＮＤ間の絶縁抵抗が低下する場合がある。この場合、回路系７０および接地ノードＧＮＤ間のインピーダンスが低下するので、ノードＮ１における電圧が低下する。したがって、制御装置３０は、信号Ｖｋの大きさに基づいて、絶縁抵抗の低下の有無を判定することができる。   Circuit system 70 is electrically insulated from ground node GND. However, the insulation resistance between the circuit system 70 and the ground node GND may decrease due to some factor. In this case, since the impedance between circuit system 70 and ground node GND decreases, the voltage at node N1 decreases. Therefore, control device 30 can determine the presence or absence of a decrease in insulation resistance based on the magnitude of signal Vk.

ここで、回路系７０の動作状態によって、ノードＮ１における電圧が影響を受ける場合がある。たとえば、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の負荷に応じて、回路系７０における電圧である電圧ＶＨを運転に適切な電圧値に可変する制御を行う。このため、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の負荷が変動すると、電圧ＶＨも変動する。特に、エンジン４の駆動力によってモータジェネレータＭＧ１が発電を行い、この発電電力によって蓄電装置Ｂを充電する場合において、エンジン４の駆動力が急峻に変動すると、モータジェネレータＭＧ１の負荷が変動する。その結果、電圧ＶＨの値に急峻な変動が発生する。   Here, the voltage at the node N <b> 1 may be affected by the operating state of the circuit system 70. For example, control device 30 performs control to vary voltage VH, which is a voltage in circuit system 70, to a voltage value suitable for operation in accordance with the load on motor generators MG1 and MG2. Therefore, when the load on motor generators MG1, MG2 varies, voltage VH also varies. In particular, when motor generator MG1 generates electric power with the driving force of engine 4 and charges power storage device B with this generated electric power, if the driving force of engine 4 changes sharply, the load on motor generator MG1 changes. As a result, a steep fluctuation occurs in the value of the voltage VH.

このような電圧ＶＨの急峻な変動が検出器４２に伝播することによって、ノードＮ１における電圧が変動する。このため、絶縁抵抗が低下していない場合であっても、制御装置３０は、ノードＮ１における電圧の変動によって、絶縁抵抗が低下していると誤判定する可能性がある。これに対し、電圧ＶＨが変動している場合に絶縁抵抗の検出を行わないとすると、検出の機会が減少するという問題がある。   Such a steep fluctuation of the voltage VH propagates to the detector 42, whereby the voltage at the node N1 fluctuates. For this reason, even when the insulation resistance is not lowered, the control device 30 may erroneously determine that the insulation resistance is lowered due to the voltage fluctuation at the node N1. On the other hand, if the insulation resistance is not detected when the voltage VH is fluctuating, there is a problem that the detection opportunity decreases.

そこで、本実施の形態では、絶縁抵抗の低下の予兆を捉えて、絶縁抵抗の低下が予測される。絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、回路系７０の電圧変動を抑制する処理が行われる。そして、回路系７０の電圧変動が抑制された状態で、絶縁抵抗の低下を判定する。よって、回路系７０の電圧変動による誤判定を防止することができる。また、回路系７０の電圧が強制的に安定させられるため、絶縁抵抗の低下を判定する機会を確保することができる。以下、絶縁抵抗の低下の検出について詳細に説明する。   Therefore, in the present embodiment, a decrease in insulation resistance is predicted based on a sign of a decrease in insulation resistance. When it is predicted that the insulation resistance is lowered, a process for suppressing the voltage fluctuation of the circuit system 70 is performed. Then, a decrease in insulation resistance is determined in a state where the voltage fluctuation of the circuit system 70 is suppressed. Therefore, erroneous determination due to voltage fluctuations in the circuit system 70 can be prevented. In addition, since the voltage of the circuit system 70 is forcibly stabilized, an opportunity to determine a decrease in insulation resistance can be ensured. Hereinafter, detection of a decrease in insulation resistance will be described in detail.

図３は、図１に示す制御装置３０の絶縁抵抗低下検出に関する機能ブロック図である。図４は、図１に示す制御装置３０の絶縁抵抗低下検出の内容を説明するための図である。この制御装置３０は、ソフトウェアでもハードウエアでも実現が可能である。   FIG. 3 is a functional block diagram related to detection of a decrease in insulation resistance of the control device 30 shown in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the content of the insulation resistance reduction detection of the control device 30 shown in FIG. The control device 30 can be realized by software or hardware.

図３および図４を参照して、制御装置３０は、なまし処理部３１と、予測部３２と、昇圧コンバータ制御部３３と、判定部３４とを含む。   Referring to FIGS. 3 and 4, control device 30 includes an annealing processing unit 31, a prediction unit 32, a boost converter control unit 33, and a determination unit 34.

なまし処理部３１は、検出器４２（図１）から信号Ｖｋを受ける。なまし処理部３１は、信号Ｖｋから高周波成分を取り除くなまし処理を行う。具体的には、なまし処理部３１は、所定の時定数Ｘを有するローパスフィルタを用いて信号Ｖｋから信号Ｖｆを生成する。なまし処理部３１は、次式を用いて、ソフトウェアによるなまし処理（フィルタ処理）を行う。   The annealing processing unit 31 receives the signal Vk from the detector 42 (FIG. 1). The annealing processing unit 31 performs an annealing process for removing high frequency components from the signal Vk. Specifically, the annealing processing unit 31 generates the signal Vf from the signal Vk using a low-pass filter having a predetermined time constant X. The annealing processing unit 31 performs software annealing (filtering) using the following equation.

Ｖｆ（今回値）＝Ｖｆ（前回値）＋｛Ｖｋ−Ｖｆ（前回値）｝／Ｘ …（１）
なまし処理部３１は、制御周期Δｔ毎に上記の計算を行う。なまし処理を行うことによって、時刻ｔ１において信号Ｖｋの変動量ΔＶが発生すると、時刻ｔ２における信号Ｖｆの変化量は、ΔＶ／Ｘとなる。なまし処理部３１は、生成した信号Ｖｆを予測部３２へ出力する。このようになまし処理を行うことによって、信号Ｖｋから急峻な電圧変動による影響を取り除くことができる。 Vf (current value) = Vf (previous value) + {Vk−Vf (previous value)} / X (1)
The annealing processing unit 31 performs the above calculation for each control cycle Δt. If a variation amount ΔV of the signal Vk occurs at time t1 by performing the annealing process, the variation amount of the signal Vf at time t2 becomes ΔV / X. The annealing processing unit 31 outputs the generated signal Vf to the prediction unit 32. By performing the annealing process in this way, it is possible to remove the influence due to the abrupt voltage fluctuation from the signal Vk.

予測部３２は、なまし処理部３１から受けた信号Ｖｆに基づいて、絶縁抵抗が低下している否かを予測する。具体的には、予測部３２は、信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下である状態が所定時間継続したときに、絶縁抵抗が低下していると予測する。予測部３２は、予測結果を示す信号ＳＩＧ１を昇圧コンバータ制御部３３へ出力する。   The predicting unit 32 predicts whether or not the insulation resistance has decreased based on the signal Vf received from the annealing processing unit 31. Specifically, the prediction unit 32 predicts that the insulation resistance is lowered when the state where the signal Vf is equal to or lower than the threshold value Vth continues for a predetermined time. Prediction unit 32 outputs signal SIG1 indicating the prediction result to boost converter control unit 33.

昇圧コンバータ制御部３３は、予測部３２から受けた信号ＳＩＧ１に基づいて、昇圧コンバータ１２を制御する。具体的には、昇圧コンバータ制御部３３は、予測部３２によって絶縁抵抗が低下していると予測される場合に、電圧ＶＨを所定の電圧に維持するように昇圧コンバータ１２を制御する。これにより、電圧ＶＨの変動を抑制することができる。   Boost converter control unit 33 controls boost converter 12 based on signal SIG <b> 1 received from prediction unit 32. Specifically, the boost converter control unit 33 controls the boost converter 12 to maintain the voltage VH at a predetermined voltage when the prediction unit 32 predicts that the insulation resistance has decreased. Thereby, the fluctuation | variation of the voltage VH can be suppressed.

また、昇圧コンバータ制御部３３は、電圧ＶＨを最大値に維持するように昇圧コンバータ１２を制御することが好ましい。この場合、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の負荷が上昇しても、電圧ＶＨを変更する必要がない。よって、回路系７０の電圧変動を確実に抑制することができる。   Boost converter control unit 33 preferably controls boost converter 12 to maintain voltage VH at the maximum value. In this case, there is no need to change voltage VH even if the load on motor generators MG1 and MG2 increases. Therefore, the voltage fluctuation of the circuit system 70 can be reliably suppressed.

昇圧コンバータ制御部３３は、昇圧コンバータ１２を制御するための信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。また、昇圧コンバータ制御部３３は、上記制御が実行されているか否かを示す信号ＳＩＧ２を判定部３４へ出力する。   Boost converter control unit 33 outputs a signal PWC for controlling boost converter 12 to boost converter 12. Boost converter control unit 33 also outputs to signal determination unit 34 a signal SIG2 indicating whether the above control is being executed.

判定部３４は、昇圧コンバータ制御部３３から受けた信号ＳＩＧ２に基づいて、絶縁抵抗の低下の判定を行う。具体的には、判定部３４は、信号ＳＩＧ２が電圧ＶＨを所定の電圧に維持する制御が実行されていることを示す場合に、信号Ｖｋがしきい値Ｖｊよりも小さいときに、絶縁抵抗の低下が生じていると判定する。判定部３４は、絶縁抵抗の低下が生じているか否かを示す信号ＥＭＧを生成して警告ランプ６０へ出力する。なお、しきい値Ｖｊは、しきい値Ｖｔｈと同じ値であってもよいし、しきい値Ｖｔｈと異なる値であってもよい。   Determination unit 34 determines a decrease in insulation resistance based on signal SIG <b> 2 received from boost converter control unit 33. Specifically, when the signal SIG2 indicates that the control for maintaining the voltage VH at a predetermined voltage is being performed, the determination unit 34 determines the insulation resistance when the signal Vk is smaller than the threshold value Vj. It is determined that a decrease has occurred. The determination unit 34 generates a signal EMG indicating whether or not the insulation resistance is reduced and outputs the signal EMG to the warning lamp 60. The threshold value Vj may be the same value as the threshold value Vth, or may be a value different from the threshold value Vth.

図５は、図１に示す制御装置３０で実行される絶縁抵抗低下検出に関する処理を説明するフローチャートである。なお、図５，図８および図９に示されるフローチャート中の各ステップについては、制御装置３０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期もしくは所定の条件が成立したことに応答して実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。   FIG. 5 is a flowchart for explaining processing related to detection of a decrease in insulation resistance, which is executed by the control device 30 shown in FIG. 5, 8, and 9, the steps stored in the control device 30 are called from the main routine to respond to the establishment of a predetermined cycle or a predetermined condition. It is realized by being executed. Alternatively, for some steps, it is also possible to construct dedicated hardware (electronic circuit) and realize processing.

図５を参照して、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１０において、制御装置３０は、自己回路チェックの実行中であるか否かを判定する。自己回路チェックは、絶縁抵抗の低下を検出するための回路が正常に動作するか否かを判定するための処理である。具体的には、回路系７０に代えて予め用意された抵抗に検出器４２が接続され、制御装置３０は、このときに得られる信号Ｖｋに基づいて回路が正常に動作するか否かを判定する。自己回路チェックの実行中であると判定された場合は（Ｓ１０にてＹＥＳ）、制御装置３０は、絶縁抵抗低下検出の処理を終了する。   Referring to FIG. 5, in step (hereinafter, step is abbreviated as S) 10, control device 30 determines whether or not the self-circuit check is being executed. The self circuit check is a process for determining whether or not a circuit for detecting a decrease in insulation resistance operates normally. Specifically, the detector 42 is connected to a resistor prepared in advance instead of the circuit system 70, and the control device 30 determines whether or not the circuit operates normally based on the signal Vk obtained at this time. To do. If it is determined that the self-circuit check is being executed (YES in S10), control device 30 ends the insulation resistance reduction detection process.

自己回路チェックの実行中でないと判定された場合は（Ｓ１０にてＮＯ）、制御装置３０は、なまし処理によって得られた信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ２０）。信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈよりも大きいと判定された場合は（Ｓ２０にてＮＯ）、制御装置３０は、絶縁抵抗低下検出の処理を終了する。   If it is determined that the self-circuit check is not being executed (NO in S10), control device 30 determines whether or not signal Vf obtained by the annealing process is equal to or lower than threshold value Vth (S20). ). When it is determined that signal Vf is larger than threshold value Vth (NO in S20), control device 30 ends the process of detecting a decrease in insulation resistance.

信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下であると判定された場合は（Ｓ２０にてＹＥＳ）は、制御装置３０は、信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下である状態が所定時間継続したか否かを判定する（Ｓ３０）。信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下である状態が所定時間継続していないと判定された場合は（Ｓ３０にてＮＯ）、制御装置３０は、絶縁抵抗低下検出の処理を終了する。   When it is determined that signal Vf is equal to or lower than threshold value Vth (YES in S20), control device 30 determines whether or not the state where signal Vf is equal to or lower than threshold value Vth has continued for a predetermined time. (S30). When it is determined that the state where signal Vf is equal to or lower than threshold value Vth has not continued for a predetermined time (NO in S30), control device 30 ends the process of detecting the insulation resistance drop.

信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下である状態が所定時間継続したと判定された場合は（Ｓ３０にてＹＥＳ）、制御装置３０は、電圧ＶＨの目標電圧を最大値に設定する（Ｓ４０）。なお、上記最大値は、昇圧コンバータ１２が変換可能な上限電圧である。   When it is determined that the state where signal Vf is equal to or lower than threshold value Vth has continued for a predetermined time (YES in S30), control device 30 sets the target voltage of voltage VH to the maximum value (S40). The maximum value is an upper limit voltage that can be converted by boost converter 12.

続いてＳ５０において、制御装置３０は、絶縁抵抗の低下の有無を判定する。具体的には、制御装置３０は、信号Ｖｋがしきい値Ｖｊ以下であるときに、絶縁抵抗の低下が生じていると判定し、信号ＥＭＧを生成して警告ランプ６０へ出力する。   Subsequently, in S50, the control device 30 determines whether or not the insulation resistance has decreased. Specifically, when signal Vk is equal to or lower than threshold value Vj, control device 30 determines that a decrease in insulation resistance has occurred, generates signal EMG, and outputs it to warning lamp 60.

以上のように、この実施の形態１においては、検出器４２が検出した信号Ｖｋから高周波成分が取り除かれた信号Ｖｆを用いて、絶縁抵抗の低下が予測される。そして、絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、検出器４２が検出した信号Ｖｋに基づいて絶縁抵抗が低下している否かが判定される。これにより、回路系７０の急峻な電圧変動の影響を低減することができる。したがって、この実施の形態１によれば、回路系７０の絶縁抵抗の低下の検出において、回路系７０の電圧変動による誤検出を抑制することができる。   As described above, in the first embodiment, a decrease in insulation resistance is predicted using the signal Vf obtained by removing the high frequency component from the signal Vk detected by the detector 42. Then, when it is predicted that the insulation resistance is lowered, it is determined whether or not the insulation resistance is lowered based on the signal Vk detected by the detector 42. Thereby, the influence of the steep voltage fluctuation of the circuit system 70 can be reduced. Therefore, according to the first embodiment, erroneous detection due to voltage fluctuations in the circuit system 70 can be suppressed in detecting a decrease in the insulation resistance of the circuit system 70.

また、この実施の形態１においては、制御装置３０は、絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、回路系７０の電圧変動量を抑制するように回路系７０を制御する。これにより、回路系７０の電圧変動量が低下した状態で、絶縁抵抗の低下を判定することができる。   In the first embodiment, the control device 30 controls the circuit system 70 so as to suppress the voltage fluctuation amount of the circuit system 70 when it is predicted that the insulation resistance is reduced. As a result, it is possible to determine a decrease in insulation resistance in a state where the voltage fluctuation amount of the circuit system 70 is decreased.

また、この実施の形態１においては、絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、電圧ＶＨが回路系７０における上限電圧となるように昇圧コンバータ１２が制御される。これにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の負荷が上昇しても、電圧ＶＨを変更する必要がない。よって、回路系７０の電圧変動を確実に抑制することができる。   In Embodiment 1, boost converter 12 is controlled such that voltage VH becomes the upper limit voltage in circuit system 70 when it is predicted that the insulation resistance has decreased. Thereby, even if the load of motor generators MG1 and MG2 rises, it is not necessary to change voltage VH. Therefore, the voltage fluctuation of the circuit system 70 can be reliably suppressed.

［実施の形態２］
図６は、この発明の実施の形態２による絶縁抵抗低下検出装置を備える車両の構成を示す図である。図６を参照して、車両１００Ａは、実施の形態１の構成に加えて、エアコン５２と、３相インバータ５０とをさらに備える。なお、車両１００Ａは、昇圧コンバータ１２が設けられずに構成されてもよい。 [Embodiment 2]
6 is a diagram showing a configuration of a vehicle including an insulation resistance decrease detecting device according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 6, vehicle 100A further includes an air conditioner 52 and a three-phase inverter 50 in addition to the configuration of the first embodiment. The vehicle 100A may be configured without the boost converter 12.

エアコン５２は、３相モータＭＡを含む。３相モータＭＡは、たとえば、三相の永久磁石同期モータである。３相モータＭＡは、コンプレッサに動力を与えるためのものである。   Air conditioner 52 includes a three-phase motor MA. The three-phase motor MA is, for example, a three-phase permanent magnet synchronous motor. The three-phase motor MA is for supplying power to the compressor.

３相インバータ５０は、蓄電装置Ｂからの電力を用いて３相モータＭＡを駆動する。３相インバータ５０は、制御装置３０Ａから受ける信号ＰＷＡに基づいて正極ラインＰＬ１と負極ラインＮＬとの間の直流電圧を三相交流に変換して３相モータＭＡへ出力する。３相インバータ５０の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。   Three-phase inverter 50 drives three-phase motor MA using the electric power from power storage device B. Three-phase inverter 50 converts a DC voltage between positive line PL1 and negative line NL into a three-phase AC based on signal PWA received from control device 30A, and outputs it to three-phase motor MA. Although the internal configuration of three-phase inverter 50 is not shown, it is the same as inverter 14 and will not be described in detail.

制御装置３０Ａは、３相インバータ５０を制御するための信号ＰＷＡを３相インバータ５０へ出力する。また、制御装置３０Ａは、動作禁止を指示する信号ＳＴＰを３相インバータ５０へ出力する。   Control device 30 </ b> A outputs a signal PWA for controlling three-phase inverter 50 to three-phase inverter 50. Control device 30 </ b> A outputs a signal STP instructing prohibition of operation to three-phase inverter 50.

以上のような構成において、制御装置３０Ａは、２相変調と３相変調とを切替えて３相インバータ５０を制御する。２相変調とは、３相のうちの１相を固定し他の２相に対して変調を行なう変調方法である。３相変調とは、３相すべてに対して変調を行なう変調方法である。２相変調では、３相のうちの１相が固定されるため、スイッチング損失を低減することができる。   In the above configuration, control device 30A controls three-phase inverter 50 by switching between two-phase modulation and three-phase modulation. Two-phase modulation is a modulation method in which one of the three phases is fixed and the other two phases are modulated. Three-phase modulation is a modulation method that modulates all three phases. In the two-phase modulation, since one of the three phases is fixed, switching loss can be reduced.

しかしながら、２相変調を用いて３相インバータ５０が制御される場合は、３相変調の場合に比べて、接地ノードＧＮＤに対する回路系７０の電圧が低周波で変動する場合がある。この場合、上記のような電圧変動が検出器４２に伝播することによって、ノードＮ１における電圧が変動する。このため、絶縁抵抗が低下していない場合であっても、制御装置３０Ａは、ノードＮ１における電圧の変動によって、絶縁抵抗が低下していると誤判定する可能性がある。   However, when the three-phase inverter 50 is controlled using two-phase modulation, the voltage of the circuit system 70 with respect to the ground node GND may fluctuate at a lower frequency than in the case of three-phase modulation. In this case, the voltage fluctuation as described above is propagated to the detector 42, whereby the voltage at the node N1 fluctuates. For this reason, even when the insulation resistance is not lowered, the control device 30A may erroneously determine that the insulation resistance is lowered due to the voltage fluctuation at the node N1.

そこで、本実施の形態では、絶縁抵抗の低下の予兆を捉えて、絶縁抵抗の低下が予測される。絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、２相変調による３相インバータ５０の制御を禁止され、３相変調によって３相インバータ５０が制御される。これにより、接地ノードＧＮＤに対する回路系７０の電圧変動が抑制される。そして、回路系７０の電圧変動が抑制された状態で、絶縁抵抗の低下を判定する。これにより、回路系７０の電圧変動によって、絶縁抵抗の低下を誤判定することを防止することができる。   Therefore, in the present embodiment, a decrease in insulation resistance is predicted based on a sign of a decrease in insulation resistance. When it is predicted that the insulation resistance is lowered, the control of the three-phase inverter 50 by the two-phase modulation is prohibited, and the three-phase inverter 50 is controlled by the three-phase modulation. Thereby, the voltage fluctuation of the circuit system 70 with respect to the ground node GND is suppressed. Then, a decrease in insulation resistance is determined in a state where the voltage fluctuation of the circuit system 70 is suppressed. As a result, it is possible to prevent erroneous determination of a decrease in insulation resistance due to voltage fluctuations in the circuit system 70.

図７は、図６に示す制御装置３０Ａの絶縁抵抗低下検出に関する機能ブロック図である。図７を参照して、制御装置３０Ａは、実施の形態１の構成に対して、昇圧コンバータ制御部３３に代えて、エアコン制御部３５を含む。なお、なまし処理部３１、予測部３２、および判定部３４については、実施の形態１と同様であるので説明を繰り返さない。   FIG. 7 is a functional block diagram relating to insulation resistance reduction detection of the control device 30A shown in FIG. Referring to FIG. 7, control device 30 </ b> A includes an air conditioner control unit 35 instead of boost converter control unit 33 with respect to the configuration of the first embodiment. Note that the annealing processing unit 31, the prediction unit 32, and the determination unit 34 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will not be repeated.

エアコン制御部３５は、予測部３２から受けた信号ＳＩＧ１に基づいて、３相インバータ５０を制御する。具体的には、エアコン制御部３５は、絶縁抵抗が低下していると予測される場合に、３相変調によって３相インバータ５０を制御する。すなわち、エアコン制御部３５は、２相変調が実行されている場合に、３相変調を実行するように３相インバータ５０を制御する。これにより、回路系７０の電圧変動を抑制することができる。エアコン制御部３５は、３相インバータ５０を制御するための信号ＳＴＰ，ＰＷＡを３相インバータ５０へ出力する。また、エアコン制御部３５は、上記制御が実行されているか否かを示す信号ＳＩＧ２を判定部３４へ出力する。これにより、判定部３４は、実施の形態１と同様に信号ＳＩＧ２に基づいて、絶縁抵抗の低下の判定を行うことができる。   The air conditioner control unit 35 controls the three-phase inverter 50 based on the signal SIG1 received from the prediction unit 32. Specifically, the air conditioner control unit 35 controls the three-phase inverter 50 by three-phase modulation when it is predicted that the insulation resistance is reduced. That is, the air conditioner control unit 35 controls the three-phase inverter 50 so as to execute the three-phase modulation when the two-phase modulation is performed. Thereby, the voltage fluctuation of the circuit system 70 can be suppressed. The air conditioner control unit 35 outputs signals STP and PWA for controlling the three-phase inverter 50 to the three-phase inverter 50. Further, the air conditioner control unit 35 outputs a signal SIG2 indicating whether or not the above control is being performed to the determination unit 34. Thereby, the determination part 34 can determine the fall of insulation resistance based on signal SIG2 similarly to Embodiment 1. FIG.

図８は、図６に示す制御装置３０Ａで実行される絶縁抵抗低下検出に関する処理を説明するフローチャートである。なお、Ｓ１０〜Ｓ３０，Ｓ５０については、実施の形態１と同様であるので説明を繰り返さない。   FIG. 8 is a flowchart illustrating a process related to detection of a decrease in insulation resistance, which is executed by control device 30A shown in FIG. Since S10 to S30 and S50 are the same as in the first embodiment, description thereof will not be repeated.

図８を参照して、信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下である状態が所定時間継続したと判定された場合は（Ｓ３０にてＹＥＳ）、制御装置３０Ａは、３相変調によって３相インバータ５０を制御する（Ｓ４２）。すなわち、制御装置３０Ａは、２相変調が実行されている場合に、３相変調を実行するように３相インバータ５０を制御する。これにより、接地ノードＧＮＤに対する回路系７０の電圧変動を抑制することができる。   Referring to FIG. 8, when it is determined that the state in which signal Vf is equal to or lower than threshold value Vth has continued for a predetermined time (YES in S30), control device 30A causes three-phase inverter 50 to perform three-phase modulation. Control (S42). That is, control device 30A controls three-phase inverter 50 to execute three-phase modulation when two-phase modulation is being performed. Thereby, the voltage fluctuation of the circuit system 70 with respect to the ground node GND can be suppressed.

以上のように、この実施の形態２においては、絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、２相変調による３相インバータ５０の制御を禁止され、３相変調によって３相インバータ５０が制御される。これにより、接地ノードＧＮＤに対する回路系７０の電圧変動が抑制される。そして、回路系７０の電圧変動が抑制された状態で、絶縁抵抗の低下を判定する。したがって、この実施の形態２によれば、エアコン５２が駆動される場合において、絶縁抵抗の低下を誤判定することを防止することができる。   As described above, in the second embodiment, when it is predicted that the insulation resistance is reduced, the control of the three-phase inverter 50 by the two-phase modulation is prohibited, and the three-phase inverter 50 is controlled by the three-phase modulation. Be controlled. Thereby, the voltage fluctuation of the circuit system 70 with respect to the ground node GND is suppressed. Then, a decrease in insulation resistance is determined in a state where the voltage fluctuation of the circuit system 70 is suppressed. Therefore, according to the second embodiment, it is possible to prevent erroneous determination of a decrease in insulation resistance when the air conditioner 52 is driven.

［変形例］
この実施の形態２の変形例では、制御装置３０Ａは、３相モータＭＡの回転数に応じて、２相変調と３相変調とを切替えて３相インバータ５０を制御する。すなわち、制御装置３０Ａは、３相モータＭＡの回転数がしきい値を上回ると、２相変調から３相変調へと切替える。ここで、制御装置３０Ａは、絶縁抵抗が低下していると予測されると、３相モータＭＡの回転数がしきい値以上となるように３相インバータ５０を制御する。これにより、３相インバータ５０が３相変調で制御されるので、回路系７０の電圧変動が抑制された状態で、絶縁抵抗の低下を判定することができる。 [Modification]
In the modification of the second embodiment, control device 30A controls three-phase inverter 50 by switching between two-phase modulation and three-phase modulation in accordance with the rotation speed of three-phase motor MA. That is, control device 30A switches from two-phase modulation to three-phase modulation when the rotational speed of three-phase motor MA exceeds a threshold value. Here, if it is predicted that the insulation resistance is reduced, control device 30A controls three-phase inverter 50 so that the number of revolutions of three-phase motor MA is equal to or greater than a threshold value. Thereby, since the three-phase inverter 50 is controlled by three-phase modulation, it is possible to determine a decrease in insulation resistance in a state where voltage fluctuations in the circuit system 70 are suppressed.

図９は、この発明の実施の形態２の変形例による絶縁抵抗低下検出装置が備える制御装置３０Ａで実行される絶縁抵抗低下検出に関する処理を説明するフローチャートである。なお、Ｓ１０〜Ｓ３０，Ｓ５０については、実施の形態１と同様であるので説明を繰り返さない。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a process relating to insulation resistance reduction detection executed by control device 30A provided in the insulation resistance reduction detection device according to the modification of the second embodiment of the present invention. Since S10 to S30 and S50 are the same as in the first embodiment, description thereof will not be repeated.

図９を参照して、信号Ｖｆがしきい値Ｖｔｈ以下である状態が所定時間継続したと判定された場合は（Ｓ３０にてＹＥＳ）、制御装置３０Ａは、２相変調から３相変調へと切替えるためのしきい値以上に３相モータＭＡの目標回転数を設定する（Ｓ４４）。そして、３相モータＭＡの回転数がしきい値以上になると、制御装置３０Ａは、２相変調から３相変調へと切替える。これにより、接地ノードＧＮＤに対する回路系７０の電圧変動を抑制することができる。   Referring to FIG. 9, when it is determined that the state where signal Vf is equal to or lower than threshold value Vth has continued for a predetermined time (YES in S30), control device 30A shifts from two-phase modulation to three-phase modulation. The target rotational speed of the three-phase motor MA is set to be equal to or higher than the threshold value for switching (S44). When the rotational speed of three-phase motor MA becomes equal to or greater than the threshold value, control device 30A switches from two-phase modulation to three-phase modulation. Thereby, the voltage fluctuation of the circuit system 70 with respect to the ground node GND can be suppressed.

以上のように、この実施の形態２の変形例においては、絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、３相モータＭＡの回転数がしきい値以上となるように３相インバータ５０が制御される。これにより、３相インバータ５０が３相変調で制御されるので回路系７０の電圧変動が抑制された状態で、絶縁抵抗の低下が判定される。したがって、この実施の形態２の変形例によれば、実施の形態２と同様に、エアコン５２が駆動される場合において、絶縁抵抗の低下を誤判定することを防止することができる。   As described above, in the modification of the second embodiment, when it is predicted that the insulation resistance is lowered, the three-phase inverter 50 is set so that the rotation speed of the three-phase motor MA is equal to or higher than the threshold value. Is controlled. As a result, since the three-phase inverter 50 is controlled by three-phase modulation, a decrease in insulation resistance is determined in a state where voltage fluctuations in the circuit system 70 are suppressed. Therefore, according to the modification of the second embodiment, it is possible to prevent erroneous determination of a decrease in insulation resistance when the air conditioner 52 is driven as in the second embodiment.

なお、上記の実施の形態では、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を搭載したハイブリッド車を用いて説明したが、本発明は、ハイブリッド車に限定されず、電気自動車や燃料電池車などに適用してもよい。   Although the above embodiment has been described using a hybrid vehicle equipped with engine 4 and motor generators MG1, MG2, the present invention is not limited to a hybrid vehicle, and is applied to an electric vehicle, a fuel cell vehicle, and the like. May be.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

２ 車輪、３ 動力分割装置、４ エンジン、１２ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、５０ ３相インバータ、３０，３０Ａ 制御装置、４２ 検出器、５２ エアコン、６０ 警告ランプ、６１ 交流電源、６２ 抵抗、６３ コンデンサ、６４ バンドパスフィルタ、６５ ピークホールド回路、７０ 回路系、１００，１００Ａ 車両、Ｂ 蓄電装置、Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ、Ｌ１ リアクトル、ＭＡ ３相モータ。   2 wheel, 3 power split device, 4 engine, 12 boost converter, 14, 22 inverter, 50 3-phase inverter, 30, 30A control device, 42 detector, 52 air conditioner, 60 warning lamp, 61 AC power supply, 62 resistance, 63 Capacitor, 64 bandpass filter, 65 peak hold circuit, 70 circuit system, 100, 100A vehicle, B power storage device, C1, C2 smoothing capacitor, L1 reactor, MA three-phase motor.

Claims (9)

車両に搭載された電気系統の絶縁抵抗の低下を検出するための絶縁抵抗低下検出装置であって、
前記電気系統に与えられた交流信号を検出する検出器と、
前記検出器の出力に基づいて前記絶縁抵抗の低下を検出するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記検出器の出力から高周波成分を取り除くなまし処理を行うなまし処理部と、
前記なまし処理が施された信号の大きさに基づいて前記絶縁抵抗の低下を予測する予測部と、
前記予測部によって前記絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、前記検出器の出力の大きさに基づいて前記絶縁抵抗の低下を判定する判定部とを含む、絶縁抵抗低下検出装置。 An insulation resistance decrease detection device for detecting a decrease in insulation resistance of an electrical system mounted on a vehicle,
A detector for detecting an AC signal applied to the electrical system;
A controller for detecting a decrease in the insulation resistance based on the output of the detector;
The control device includes:
An annealing processing unit that performs an annealing process to remove high-frequency components from the output of the detector;
A predicting unit that predicts a decrease in the insulation resistance based on the magnitude of the signal subjected to the annealing process;
And a determination unit that determines a decrease in the insulation resistance based on the output level of the detector when the prediction unit predicts that the insulation resistance is decreasing. 前記制御装置は、前記電気系統を制御する制御部をさらに含み、
前記制御部は、前記予測部によって前記絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、前記電気系統の電圧変動量を抑制するように前記電気系統を制御する、請求項１に記載の絶縁抵抗低下検出装置。 The control device further includes a control unit that controls the electrical system,
2. The insulation according to claim 1, wherein the control unit controls the electric system so as to suppress a voltage fluctuation amount of the electric system when the prediction unit predicts that the insulation resistance is reduced. Resistance drop detection device. 前記電気系統は、
蓄電装置と、
負荷と、
前記蓄電装置からの電圧を変換して前記負荷へ出力する昇圧コンバータとを含み、
前記制御部は、前記予測部によって前記絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、前記負荷へ出力される電圧を所定の電圧に維持するように前記昇圧コンバータを制御する、請求項２に記載の絶縁抵抗低下検出装置。 The electrical system is
A power storage device;
Load,
A boost converter that converts the voltage from the power storage device and outputs the converted voltage to the load;
The control unit controls the boost converter to maintain a voltage output to the load at a predetermined voltage when the prediction unit predicts that the insulation resistance is reduced. The insulation resistance fall detection apparatus of description. 前記所定の電圧は、前記昇圧コンバータが変換可能な上限電圧である、請求項３に記載の絶縁抵抗低下検出装置。   The insulation resistance lowering detection apparatus according to claim 3, wherein the predetermined voltage is an upper limit voltage that can be converted by the boost converter. 前記電気系統は、
３相モータと、
前記３相モータを駆動する３相インバータとを含み、
前記制御部は、３相変調と、３相のうちの１相を固定し他の２相に対して変調を行なう２相変調とを切替えて前記３相インバータを制御し、前記予測部によって前記絶縁抵抗が低下していると予測された場合に前記２相変調が実行されているときは、前記３相変調を実行するように前記３相インバータを制御する、請求項２に記載の絶縁抵抗低下検出装置。 The electrical system is
A three-phase motor,
A three-phase inverter for driving the three-phase motor,
The control unit controls the three-phase inverter by switching between three-phase modulation and two-phase modulation in which one of the three phases is fixed and modulation is performed on the other two phases, and the prediction unit 3. The insulation resistance according to claim 2, wherein when the two-phase modulation is performed when the insulation resistance is predicted to decrease, the three-phase inverter is controlled to perform the three-phase modulation. Drop detection device. 前記電気系統は、
３相モータと、
前記３相モータを駆動する３相インバータとを含み、
前記制御部は、前記３相モータの回転数が所定値を上回ると、３相のうちの１相を固定し他の２相に対して変調を行なう２相変調から３相変調へと切替えて前記３相インバータを制御し、前記予測部によって前記絶縁抵抗が低下していると予測された場合に、前記３相モータの回転数が前記所定値よりも高くなるように前記３相インバータを制御する、請求項２に記載の絶縁抵抗低下検出装置。 The electrical system is
A three-phase motor,
A three-phase inverter for driving the three-phase motor,
When the rotational speed of the three-phase motor exceeds a predetermined value, the control unit switches from two-phase modulation to three-phase modulation that fixes one of the three phases and modulates the other two phases. Control the three-phase inverter, and control the three-phase inverter so that the number of revolutions of the three-phase motor is higher than the predetermined value when the prediction unit predicts that the insulation resistance has decreased. The insulation resistance reduction detecting device according to claim 2. 前記３相モータは、車室内の空調を行うためのコンプレッサを駆動する、請求項５または６に記載の絶縁抵抗低下検出装置。   The insulation resistance lowering detection device according to claim 5 or 6, wherein the three-phase motor drives a compressor for performing air conditioning in a vehicle interior. 前記検出器は、前記交流信号の波高値を前記制御装置へ出力する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の絶縁抵抗低下検出装置。   The said resistance detector is an insulation resistance fall detection apparatus as described in any one of Claims 1-7 which outputs the peak value of the said alternating current signal to the said control apparatus. 請求項１に記載の絶縁抵抗低下検出装置を備える車両。
A vehicle comprising the insulation resistance reduction detecting device according to claim 1.
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