JP2015162977A - electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両に関し、詳しくは、モータと、バッテリと、バッテリから供給される電力を昇圧してモータに供給する昇圧回路と、冷媒を圧縮するコンプレッサを有する空調装置と、バッテリと昇圧回路との間に接続されたシステムメインリレーと、システムメインリレーと昇圧回路とを接続する電力ラインに接続されコンプレッサを駆動する空調用インバータと、を備える電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle, and more specifically, a motor, a battery, a booster circuit that boosts power supplied from the battery and supplies the motor, an air conditioner having a compressor that compresses refrigerant, a battery, and a booster circuit The present invention relates to an electric vehicle including a system main relay connected between and an air conditioning inverter connected to a power line connecting the system main relay and a booster circuit to drive a compressor.
従来、この種の電動車両としては、モータと、高圧バッテリと、モータを駆動するためのインバータと、高電圧バッテリとインバータとの間で電圧変換を行なうコンバータと、高電圧バッテリとコンバータとを接続する2本の電力線にそれぞれ設けられた2つのリレーと、を有する高電圧システムが搭載され、高電圧システムと車両ボディとの間のインピーダンスの低下の有無を検出し、絶縁抵抗低下異常と判定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、絶縁抵抗の低下有りが判定されたときには、インバータに電圧が印加された状態でインバータのゲートをオン固定している状態から全ゲート遮断状態(ゲートをオフ固定している状態)に切り替え、ゲート状態の切替前後で絶縁抵抗の低下有りから変化しない場合には、インバータよりも高電圧バッテリ側の部位(直流部)が絶縁低下部位であると特定し、ゲート状態の切替前後で絶縁抵抗の低下が低下有りから低下無しへ変化した場合には、インバータよりモータ側の部位(交流部)が絶縁低下部位であると特定している。 Conventionally, as this type of electric vehicle, a motor, a high-voltage battery, an inverter for driving the motor, a converter that performs voltage conversion between the high-voltage battery and the inverter, and a high-voltage battery and the converter are connected. A high voltage system having two relays respectively provided on the two power lines is mounted, and the presence or absence of a decrease in impedance between the high voltage system and the vehicle body is detected, and it is determined that the insulation resistance decrease is abnormal The thing is proposed (for example, refer patent document 1). In this vehicle, when it is determined that there is a decrease in insulation resistance, the state in which the gate of the inverter is fixed to ON while the voltage is applied to the inverter is changed to a state in which all gates are cut off (the gate is fixed to OFF). If there is no change from the decrease in insulation resistance before and after switching and switching of the gate state, the part on the high voltage battery side (DC part) from the inverter is identified as the reduced insulation part and insulated before and after switching the gate state. When the decrease in resistance changes from being lowered to not being lowered, the part on the motor side (AC part) from the inverter is specified as the insulation lowered part.
ところで、上述の電動車両の構成に加えて、空調用の冷媒を圧縮するコンプレッサを有する空調装置と、コンバータと高電圧バッテリとを接続する2本の電力線に接続されコンプレッサを駆動する空調用インバータと、を更に備える電動車両では、空調装置において冷媒が滞留することによる絶縁抵抗の低下を空調用インバータのバッテリ側の絶縁低下と誤検出する場合がある。Ready−OFFシーケンス中など空調用インバータのゲートがオフ(ゲート遮断)されてコンプレッサが停止し、空調装置内に冷媒が滞留すると、コンプレッサと車両のボディとの間の容量(コモン容量)が増加してインピーダンスの低下が生じる。このとき、空調用インバ−タに含まれるダイオードがバイアス条件によっては導通している場合があるが、こうしたダイオードが導通している状態で絶縁抵抗の低下を検出すると、コンプレッサの絶縁抵抗の低下を空調用インバータのバッテリ側の絶縁抵抗の低下と誤検出してしまう。 By the way, in addition to the configuration of the electric vehicle described above, an air conditioner having a compressor for compressing a refrigerant for air conditioning, an air conditioning inverter connected to two power lines connecting the converter and the high voltage battery, and driving the compressor, In the electric vehicle further including the above, there is a case where a decrease in insulation resistance due to the refrigerant remaining in the air conditioner is erroneously detected as a decrease in insulation on the battery side of the air conditioning inverter. When the air conditioning inverter gate is turned off (gate shut-off), such as during the Ready-OFF sequence, the compressor stops and refrigerant accumulates in the air conditioner, the capacity (common capacity) between the compressor and the vehicle body increases. As a result, impedance decreases. At this time, the diode included in the air conditioning inverter may be conductive depending on the bias condition. However, if a decrease in insulation resistance is detected in a state where such a diode is conductive, the insulation resistance of the compressor is decreased. A reduction in insulation resistance on the battery side of the inverter for air conditioning is erroneously detected.
本発明の電動車両は、空調装置において冷媒が滞留することによる絶縁低下を空調用インバータよりバッテリ側の部位の絶縁抵抗の低下と誤検出することを抑制することを主目的とする。 The electric vehicle of the present invention is mainly intended to suppress erroneous detection of a decrease in insulation caused by the retention of refrigerant in an air conditioner as a decrease in insulation resistance at a battery-side portion from the inverter for air conditioning.
本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The electric vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の電動車両は、
モータと、バッテリと、前記バッテリから供給される電力を昇圧して前記モータに供給する昇圧回路と、冷媒を圧縮するコンプレッサを有する空調装置と、前記バッテリと前記昇圧回路との間に接続されたシステムメインリレーと、前記システムメインリレーと前記昇圧回路とを接続する電力ラインに接続され前記コンプレッサを駆動する空調用インバータと、を含む電圧システムと、前記バッテリの正極または負極に接続され電気信号の印加により絶縁抵抗の低下を検出する絶縁低下検出を実行する絶縁低下検出装置と、を備える電動車両であって、
前記絶縁低下検出装置は、前記電圧システムの絶縁低下が検出されたときに、前記電力ラインの電圧を所定電圧以上にした状態で、前記空調用インバータのゲートをオフして前記絶縁低下検出を実行する装置である
ことを要旨とする。
The electric vehicle of the present invention is
A motor, a battery, a booster circuit that boosts electric power supplied from the battery and supplies the booster to the motor, an air conditioner having a compressor that compresses refrigerant, and the battery and the booster circuit are connected A voltage system including a system main relay, an air conditioning inverter connected to a power line connecting the system main relay and the booster circuit, and driving the compressor; and an electric signal connected to a positive electrode or a negative electrode of the battery An insulation decrease detection device that performs insulation decrease detection for detecting a decrease in insulation resistance by application, and an electric vehicle comprising:
When the insulation drop of the voltage system is detected, the insulation drop detection device performs the insulation drop detection by turning off the gate of the air conditioning inverter in a state where the voltage of the power line is equal to or higher than a predetermined voltage. The gist is that it is a device to be used.
この発明の電動車両では、電圧システムの絶縁低下が検出されたときに、電力ラインの電圧を所定電圧以上にした状態で、空調用インバータのゲートをオフして絶縁低下検出を実行する。空調用インバータに含まれる各ダイオードを導通しない状態で絶縁低下検出を実行するから、空調用インバータよりコンプレッサ側の部位ではなく空調用インバータよりバッテリ側の部位について絶縁抵抗の低下の検出を実行することができる。これにより、空調装置において冷媒が滞留することによる絶縁抵抗の低下を空調用インバータよりバッテリ側の部位の絶縁抵抗の低下と誤検出することを抑制できる。 In the electric vehicle according to the present invention, when the insulation drop of the voltage system is detected, the insulation line is detected by turning off the gate of the air conditioning inverter in a state where the voltage of the power line is equal to or higher than the predetermined voltage. Insulation drop detection is performed in a state where each diode included in the air conditioning inverter is not conductive. Therefore, detection of a decrease in insulation resistance is performed not on the compressor side of the air conditioning inverter but on the battery side of the air conditioning inverter. Can do. Thereby, it can suppress that the fall of the insulation resistance by the refrigerant | coolant stagnating in an air conditioner is erroneously detected as the fall of the insulation resistance of the site | part of a battery side from the inverter for an air conditioning.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、ハイブリッド自動車20が備える電圧システムの構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子
制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたHVバッテリ50と、HVバッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、インバータ41,42が接続された電力ライン(以下、高電圧系電力ラインという)54aとシステムメインリレーSMRを介してHVバッテリ50が接続された電力ライン(以下、電池電圧系電力ラインという)54bとに接続されて高電圧系電力ライン54aの電圧VHを電池電圧系電力ライン54bの電圧VLから最大許容電圧VHmaxの範囲内で調節すると共に高電圧系電力ライン54aと電池電圧系電力ライン54bとの間で電力のやりとりを行なう昇圧回路56と、高電圧系電力ライン54aの電圧を検出する電圧センサ58aと、電池電圧系電力ライン54bの電圧を検出する電圧センサ58bと、車室内の空気調和を行なう空調装置60と、電池電圧系電力ライン54bに接続されて空調装置60のコンプレッサ61を駆動する空調用インバータ62と、HVバッテリ50の負極端子とシステムメインリレーSMRとの間の接続点Cn(図2参照)に接続されて電圧システムのうち接続点Cnから見た電圧システムとアースされた図示しない車両ボディとの間のインピーダンス(絶縁抵抗)に応じた電圧波形に基づいて電圧システムと車両ボディとの間の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出器90と、車両全体をコントロールするHVECU70と、を備える。ここで、電圧システムは、モータMG1,MG2やインバータ41,42,昇圧回路56,空調用インバータ62,HVバッテリ50などを含むものとした。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
モータMG1およびモータMG2は、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ41,42は、図2に示すように、6つのトランジスタT11〜T16,T21〜26と、トランジスタT11〜T16,T21〜T26に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16,D21〜D26と、により構成されている。トランジスタT11〜T16,T21〜T26は、それぞれ高電圧系電力ライン54aの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータMG1,MG2の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、高電圧系電力ライン54aの正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT11〜T16,T21〜T26のオン時間の割合を制御することによって三相コイルに回転磁界を形成でき、モータMG1,MG2を回転駆動することができる。
Each of the motor MG1 and the motor MG2 is configured as a known synchronous generator motor including a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator around which a three-phase coil is wound. As shown in FIG. 2, the
モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置や、図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流,インバータ41,42に取り付けられた図示しない温度センサからのインバータ温度などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜26へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。
The
昇圧回路56は、図2に示すように、2つのトランジスタT31,T32とトランジスタT31,T32に逆方向に並列接続された2つのダイオードD31,D32とリアクトルLとからなる昇圧コンバータとして構成されている。2つのトランジスタT31,T32は、それぞれ高電圧系電力ライン54aの正極母線と高電圧系電力ライン54aおよび電池電圧系電力ライン54bの負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルLが接続されている。また、リアクトルLと電池電圧系電力ライン54bの負極母線とにはシステムメインリレーSMRを介してそれぞれHVバッテリ50の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタT31,T32をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン54bの電力を昇圧して高電圧系電力ライン54aに供給したり、高電圧系電力ライン54aの電力を降圧して電池電圧系電力ライン54bに供給したりすることができる。
As shown in FIG. 2, the
HVバッテリ50は、システムメインリレーSMRを介して電池電圧系電力ライン54bに接続されている。システムメインリレーSMRは、HVバッテリ50の正極端子と電池電圧系電力ライン54bの正極母線とに接続された正極側リレーSMRBと、HVバッテリ50の負極端子と電池電圧系電力ライン54bの負極母線とに接続された負極側リレーSMRGと、HVバッテリ50の負極端子と電池電圧系電力ライン54bの負極母線との間に負極側リレーSMRGに対して並列に接続された抵抗器Rおよび負極側リレーSMRPと、に接続されている。正極側リレーSMRBと負極側リレーSMRG,SMRPは、HVECU70に制御されている。
The
バッテリECU52には、HVバッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、HVバッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,HVバッテリ50の出力端子に接続された電池電圧系電力ライン54bに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,HVバッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてHVバッテリ50の状態に関するデータを通信によりHVECU70に出力する。
The
空調用インバータ62は、図2に示すように、6つのトランジスタT41〜T46と、トランジスタT41〜T46に逆方向に並列接続された6つのダイオードD41〜D46と、により構成されており、高電圧系電力ライン54aではなく電池電圧系電力ライン54bに接続されている点を除いて、上述のインバータ41,42と同様に構成されている。
As shown in FIG. 2, the
絶縁抵抗低下検出器90は、図2に示すように、一方が接地された発振電源92と、一方の端子が発振電源92に接続された検出抵抗Rdと、一方の端子が検出抵抗Rdの他方の端子に接続されると共に他方の端子が接続点Cnに接続されたカップリングコンデンサCdと、検出抵抗RdとカップリングコンデンサCdとの接続部の電圧を検出する電圧センサ98と、を備える。図3は、絶縁抵抗低下検出器90とこの絶縁抵抗低下検出器90が接続された系の簡易モデル99とを示す説明図である。ここで、簡易モデル99は、システムメインリレーSMRの正極側リレーSMRBや負極側リレーSMRG,SMRPのいずれか一方または双方をオンとしたときの回路モデルであり、一方の端子がカップリングコンデンサCdに接続されると共に他方の端子が接地された高圧絶縁抵抗Rsと、この高圧絶縁抵抗Rsに並列に接続されたコモンモードコンデンサCsとにより構成される。電圧センサ98から検出される電圧波形は、簡易モデル99のインピーダンスが大きいときには、検出抵抗Rdにほとんど電流が流れないため、発振電源92とほぼ同じ振幅の電圧波形となるが、簡易モデル99のインピーダンスが小さいときには検出抵抗Rdに電流が流れるため、検出抵抗Rdで電圧降下した分だけ小さな振幅の電圧波形となる。したがって、電圧センサ98は、簡易モデル99で漏電が生じていないとき、即ち、電圧システムの絶縁抵抗が低下していないときには発振電源92とほぼ同じ振幅の電圧波形を出力し、簡易モデル99で漏電が生じているとき、即ち、電圧システムの絶縁抵抗が低下しているときには発振電源92より小さな振幅の電圧波形を出力することになる。実施例の絶縁抵抗低下検出では、絶縁抵抗低下検出器90からの信号が、電圧センサ98から検出される電圧波形の振幅が発振電源92の電圧波形の振幅より若干小さな値として予め設定された判定用振幅より大きいときには絶縁抵抗の低下が生じておらず正常であると判定し、電圧センサ98から検出される電圧波形の振幅が判定用振幅より小さいときに絶縁抵抗の低下が生じており異常であると判定するものとした。
As shown in FIG. 2, the insulation
なお、図2における抵抗Rbは、ハイブリッド自動車20が備える電圧システム(コンプレッサ61は除く)と車両ボディとの絶縁抵抗であり、絶縁抵抗低下異常が生じていないときには、十分に高い値となっている。
The resistance Rb in FIG. 2 is an insulation resistance between the voltage system (excluding the compressor 61) provided in the
HVECU70は、図示しない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、CPUの他に、図示はしないが、処理プログラムを記憶するROMと、データを一時的に記憶するRAMと、入出力ポートおよび通信ポートとを備える。HVECU70には、高電圧系電力ライン54aの電圧を検出する電圧センサ58aからの電圧VHや電池電圧系電力ライン54bの電圧を検出する電圧センサ58aからの電圧VL,イグニッションスイッチからのイグニッション信号,シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジションSP,アクセルペダル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からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル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からのブレーキペダルポジションBP,車速センサからの車速V,絶縁抵抗低下検出器90からの信号(電圧波形)などが入力ポートを介して入力されている。HVECU70からは、昇圧回路56のトランジスタT31,T32へのスイッチング制御信号,システムメインリレーSMRへのオンオフ信号,空調用インバータ62のトランジスタT41〜T46へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。HVECU70は、上述したように、絶縁抵抗が正常であるか否かの判定も行なっている。また、HVECU70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、電圧センサ58aは、高電圧系電力ライン54に並列に接続された内部コンデンサCh1と、内部コンデンサCh1の端子間に並列に接続され互いに直列に接続された内部抵抗Rh1,Rh2を有し、内部抵抗Rh1,Rh2の接続点が接地(アース)されている。また、電圧センサ58bは、電池電圧系電力ライン54bに並列に接続された内部コンデンサClと、内部コンデンサClの端子間に並列に接続され互いに直列に接続された内部抵抗Rl1,Rl2を有し、内部抵抗Rl1,Rl2の接続点が接地(アース)されている。
The
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。
In the
次に、実施例のハイブリッド自動車20における動作、特に、電圧システムにおける絶縁抵抗の低下を検出してから電圧システムのうち絶縁抵抗の低下が生じた部位を特定する際の動作について説明する。図4は、HVECU70により実行される絶縁低下検出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。この処理は、車両システムの停止するためにシステムメインリレーSMRを遮断(オフ)させるReady−OFF要求があったときに実行される。
Next, the operation in the
絶縁低下検出処理ルーチンが実行されると、HVECU70のCPUは、電圧システムにおける絶縁低下異常が検出されているか否か(ステップS100)や後述するSMRチェックが未完了か否か(ステップS110)やSMRチェック以外の処理が完了しているか否か(ステップS120)を判定する処理を実行する。ここで、ステップS100の処理における絶縁低下異常の検出は、イグニッションオンにより正極側リレーSMRB,SMRGが接続(オン)されて車両がシステム起動されたときに上述の絶縁抵抗低下検出を実行することにより行なわれるものとした。また、ステップS120の処理におけるSMRチェック以外の処理は、例えば、システムメインリレーSMRに含まれる3つのリレー(正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRP,SMRG)が溶着しているか否かを調べる処理など、Ready−OFF要求に伴ってなされる各種の処理であるものとした。
When the insulation decrease detection processing routine is executed, the CPU of the
絶縁低下異常を検出していなかったり、SMRチェックが完了していたり、SMRチェック以外の処理が完了していないときには(ステップS100〜S120)、本ルーチンを終了し、絶縁低下異常を検出されており且つSMRチェックが完了しておらず且つSMRチェック以外の処理が完了しているときには、SMRチェックを開始し(ステップS130)、低電圧側電圧VLと判定用閾値V1とを比較する処理を実行する(ステップS140)。ここで、SMRチェックは、負極側リレーSMRG,SMRPを常時オフすると共に正極側リレーSMRBをオンオフして、更に、インバータ41,42の各トランジスタT11〜T26や昇圧回路56の各トランジスタT31,T32,空調用インバータ62の各トランジスタT41〜T46のゲートをオンしたり遮断(オフ)したりして、電圧システムの各部位の絶縁抵抗の低下の有無を検出する処理である。特に、空調用インバータ62よりHVバッテリ50側の絶縁抵抗の低下の有無を検出する際には、正極側リレーSMRBをオンして、インバータ41,42,昇圧回路56,空調用インバータ62の各トランジスタT11〜T46のゲートを遮断(オフ)した状態で、上述した絶縁抵抗低下検出を実行する。また、判定用閾値V1は、発振電源92から電圧を印加したときに空調用インバータ62の各ダイオードD41〜D46が逆バイアスとなる電圧に電圧センサ98の誤差を加えた電圧より高い電圧であるものとし、実施例では、HVバッテリ50が200Vであることから、判定用閾値V1をHVバッテリ50の定格電圧より若干低い180Vであるものとした。
When the insulation lowering abnormality is not detected, the SMR check is completed, or the processing other than the SMR check is not completed (steps S100 to S120), this routine is finished and the insulation lowering abnormality is detected. When the SMR check has not been completed and the processes other than the SMR check have been completed, the SMR check is started (step S130), and a process of comparing the low voltage side voltage VL with the determination threshold value V1 is executed. (Step S140). Here, in the SMR check, the negative side relays SMRG and SMRP are always turned off and the positive side relay SMRB is turned on and off. Further, the transistors T11 to T26 of the
低電圧側電圧VLが判定用閾値V1以上であるときには、SMRチェックの実行を継続し(ステップS150)、本ルーチンを終了する。ここで、低電圧側電圧VLが判定用閾値V1以上であるときに、SMRチェックの実行を継続する理由について説明する。 When the low voltage side voltage VL is equal to or higher than the determination threshold value V1, the execution of the SMR check is continued (step S150), and this routine is terminated. Here, the reason why the execution of the SMR check is continued when the low voltage side voltage VL is equal to or higher than the determination threshold value V1 will be described.
Ready−OFF要求により、空調用インバータ62のゲートが遮断(オフ)されてコンプレッサ61が停止すると、空調装置60内に冷媒が滞留してコンプレッサ61と車両のボディとの間の容量(コモン容量)Cmが増加してインピーダンスが低下する場合がある。このとき、空調用インバ−タ62のダイオードD44〜D46は、バイアス条件によっては導通する場合がある。空調用インバ−タ62のダイオードD44〜D46が導通している状態で絶縁抵抗低下検出を実行すると、実際には空調用インバータ62のHVバッテリ50側の部位で絶縁抵抗の低下がないときでも、電圧センサ98で検出された信号の振幅が発振電源92から入力した電気信号の振幅と異なるものとなり、空調用インバータ62のHVバッテリ50側の絶縁抵抗が低下していると誤検出する場合がある。低電圧側電圧VLが判定用閾値V1のときには、電圧センサ58bの内部抵抗Rl1,Rl2により電池電圧系電力ライン54bの正極側,負極側の電圧が接地電位(アース)を基準にしてそれぞれ値V1/2,(−V1/2)となるから、コンプレッサ61の絶縁抵抗が低下しているときには空調用インバータ62の上アームと下アームとの各接続点(トランジスタT41,ダイオードD41とトランジスタT44,ダイオードD44との接続点やトランジスタT42,ダイオードD42とトランジスタT45,ダイオードD45との接続点,トランジスタT43,ダイオードD43とトランジスタT46,ダイオードD46との接続点)の電圧が電池電圧系電力ライン54bの負極側の電圧より高くなり、ダイオードD44〜D46が導通しない状態となる。このように、低電圧側電圧VLが判定用閾値V1以上のときにSMRチェックを行なうことにより、空調用インバータ62のダイオードD44〜D46が導通しない状態でSMRチェックを行なうことができ、空調用インバータ62のHVバッテリ50側の絶縁抵抗の低下を誤検出することを抑制することができる。
When the gate of the
低電圧側電圧VLが判定用閾値V1より小さいときには、空調用インバータ62のダイオードD44〜D46がオンする可能性があると判断して、SMRチェックを実行中であれば一時中断し(ステップS160)、正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRGを共にオンして電池電圧系電力ライン54bが判定用閾値V1以上の電圧V2(例えば、HVバッテリ50の定格電圧)になるまで内部コンデンサClを充電するプリチャージを実行した後SRMチェックを再開して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。こうした処理により、本ルーチンの実行を開始したときに低電圧側電圧VLが判定用閾値V1より低いときやSMRチェックの実行中に電池電圧系電力ライン54bの電圧が低下したときに、電池電圧系電力ライン54bを判定用閾値V1以上の電圧V2にしてSMRチェックを実行することができる。
When the low voltage side voltage VL is smaller than the determination threshold value V1, it is determined that the diodes D44 to D46 of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、電圧システムの絶縁抵抗の低下が検出されたときに、電池電圧系電力ライン54bの電圧が判定用閾値V1以上であるときに、SMRチェックの実行を継続することにより、空調装置60内に冷媒が滞留することによる絶縁抵抗の低下を空調用インバータ52のHVバッテリ50側の絶縁低下と誤検出することを抑制することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS130の処理でSMRチェックを開始した後に電池電圧系電力ライン54bの電圧VLと判定用閾値V1とを比較するものとしたが、SMRチェックを開始するために電池電圧系電力ライン54bの電圧VLと判定用閾値V1とを比較するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS120の処理でSMRチェック以外の処理が完了したことを確認してからステップS130の処理でSMRチェックを開始するものとしたが、負極側リレーSMRGが溶着しているときには、SMRチェックを適正にできないため、図5の変形例の絶縁低下検出ルーチンに示すように、SMRチェックを開始する前に、負極側リレーSMRGが溶着しているか否かを判定するものとしてもよい。この場合、図2のステップS120,S130の処理に替えて、負極側リレーSMRGの溶着チェックが未完了でこれから開始するときには(ステップS220)、負極側リレーSMRG,SMRPをオフして正極側リレーSMRBのみがオンするようシステムメインリレーSMRを制御した状態で、モータMG1,MG2の少なくとも一方を作動させて内部コンデンサChを放電させるSMR溶着チェックを実行し(ステップS230)、一定時間後に電圧VLが判定用閾値V1まで低下したか否かを調べ(ステップS240)、一定時間後に電圧VLが判定用閾値V1まで低下したときには、負極側リレーSMRGが溶着している可能性はなくSMRチェクをしても差し支えないと判断して、SMRチェックを実行し(ステップS150)、一定時間後に電圧VLが判定用閾値V1まで低下しないときには、負極側リレーSMRGが溶着している可能性があると判断して、SMRチェックを実行せずに負極側リレーSMRGの溶着を判定するSMR溶着判定を実行するものとしてもよい(ステップS260)。こうすれば、負極側リレーSMRGが溶着した状態でSMRチェックを実行するのを抑制すると共に、電圧VLを判定用閾値V1とした状態でSMRチェックを実行することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、SMRチェックを負極側リレーSMRG,SMRPを常時オフすると共に正極側リレーSMRBをオンオフして各部位の絶縁抵抗の低下の有無を検出する処理であるものとしたが、システムメインリレーSMRの片側極が常時オフで反対極をオンオフすればよく、例えば、正極側リレーSMRBを常時オフすると共に負極側リレーSMRGのみをオンオフしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS140の処理で、判定用閾値V1を発振電源92から電圧を印加したときに空調用インバータ62の各ダイオードD41〜D46が逆バイアスとなる電圧に電圧センサ98の誤差を加えた電圧より高い電圧であるものとしたが、空調用インバータ62の各ダイオードD41〜D46がオフになる電圧であればよく、例えば、発振電源92から電圧を印加したときに空調用インバータ62の各ダイオードD41〜D46が逆バイアスとなる電圧に電圧センサ98の誤差を加えた電圧にするものとしてもよい。
In the
実施例では、本発明を走行用の動力源としてエンジン22とモータMG1,MG2とを搭載されたハイブリッド自動車に適用するものとしたが、エンジン22とモータMG1とを備えずに、走行用の動力源としてモータのみを備える電動車両に適用するものとしても構わない。
In the embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle equipped with the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータMG2が「モータ」に相当し、HVバッテリ50が「バッテリ」に相当し、昇圧回路56が「昇圧回路」に相当し、空調装置60が「空調装置」に相当し、システムメインリレーSMRが「システムメインリレー」に相当し、空調用インバータ62が「空調用インバータ」に相当し、絶縁抵抗低下検出器90とHVECU70が「絶縁低下検出装置」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor MG2 corresponds to “motor”, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するため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。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of electric vehicles.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 HVバッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54a 高電圧系電力ライン、56 昇圧回路、58a,58b,98 電圧センサ、60 空調装置、61 コンプレッサ、62 空調用インバータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、90 絶縁抵抗低下検出器、92 発振電源、Cd カップリングコンデンサ、Ch,Cl 内部コンデンサ、Cn 接続点、D11〜D16,D21〜D26,D41〜D46 ダイオード、L リアクトル、MG1,MG2 モータ、SMR システムメインリレー、SMRB 正極側リレー、SMRG,SMRP 負極側リレー、Rd 検出抵抗、Rh1,Rh2,Rl1,Rl2 内部抵抗、T11〜T16,T21〜T26,T31,T32,T41〜T46トランジスタ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 HV battery, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54a High voltage system power line, 56 Booster circuit, 58a, 58b, 98 Voltage sensor, 60 Air conditioner, 61 Compressor, 62 Air conditioner inverter , 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 90 Insulation resistance drop detector, 92 Oscillation power supply, Cd coupling capacitor, Ch, Cl internal capacitor, Cn connection point, D11 to D16, D21 to D2 , D41 to D46 Diode, L reactor, MG1, MG2 motor, SMR system main relay, SMRB positive side relay, SMRG, SMRP negative side relay, Rd detection resistor, Rh1, Rh2, Rl1, Rl2 internal resistance, T11 to T16, T21 T26, T31, T32, T41 to T46 transistors.
Claims (1)
前記絶縁低下検出装置は、前記電圧システムの絶縁低下が検出されたときに、前記電力ラインの電圧を所定電圧以上にした状態で、前記空調用インバータのゲートをオフして前記絶縁低下検出を実行する装置である
電動車両。 A motor, a battery, a booster circuit that boosts electric power supplied from the battery and supplies the booster to the motor, an air conditioner having a compressor that compresses refrigerant, and the battery and the booster circuit are connected A voltage system including a system main relay, an air conditioning inverter connected to a power line connecting the system main relay and the booster circuit, and driving the compressor; on / off of the system main relay; An insulation decrease detection device that performs insulation decrease detection that detects a decrease in insulation resistance by application of an electrical signal connected to a negative electrode;
When the insulation drop of the voltage system is detected, the insulation drop detection device performs the insulation drop detection by turning off the gate of the air conditioning inverter in a state where the voltage of the power line is equal to or higher than a predetermined voltage. An electric vehicle.
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