JP2015204704A

JP2015204704A - 地絡検知装置

Info

Publication number: JP2015204704A
Application number: JP2014083504A
Authority: JP
Inventors: 山中　康弘; Yasuhiro Yamanaka; 康弘山中; 隆志野中; Takashi Nonaka
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2015-11-16
Anticipated expiration: 2034-04-15
Also published as: JP6299361B2

Abstract

【課題】電動車の充電コネクタと外部電源との接続状態を検出する接続検出回路の地絡を検知する地絡検知装置を提供する。【解決手段】電動車２０の充電コネクタ２６と外部電源３０との接続状態を検知する接続検出回路の地絡を検知するために、接続検出回路の検出電圧が所定電圧未満、かつ電動車２０の状態が所定の車両状態条件を満たしている場合に、接続検出回路が地絡していると判定する。車両状態条件を満たすとは、例えば電動車２０の充電口２２の蓋２４が閉じている場合や走行速度が所定速度以上の場合などである。【選択図】図１

Description

本発明は、電動車の充電コネクタと外部電源との接続状態を検出する接続検出回路の地絡を検知する地絡検知装置に関する。

従来、電気自動車やプラグインハイブリット車などの電動車では、車体に設けられた充電コネクタに外部電源を接続して、電動車の駆動に用いる電力の充電をおこなっている。
ここで、充電コネクタへの外部電源の接続が正常に行われないと、充電が正常に行えない可能性があり、また外部電源の脱落により外部電源や電動車が破損する可能性がある。
このため、充電コネクタへの外部電源の接続が正常に行われたか否かを判定する技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

また、このような接続判定技術の一例として、電動車の充電コネクタと外部電源との接続状態を検出する接続検出回路を設け、この接続検出回路における検出電圧が所定電圧未満であれば充電コネクタに外部電源が接続されていると判定し、所定電圧以上であれば充電コネクタに外部電源が接続されていないと判定する技術がある。

特許第４６５９８７３号公報

しかしながら、上述した接続検出回路を用いる方法では、外部電源の接続検出回路構成によっては地絡が生じている場合にも検出電圧が所定電圧未満となるため、充電コネクタに外部電源が接続されている状態であるのか、接続検出回路に地絡が生じているのかを判定することができない場合があるという課題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電動車の充電コネクタと外部電源との接続状態を検出する接続検出回路の地絡を検知することを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる地絡検知装置は、電動車に設けられる充電コネクタと前記電動車へ電力を供給する外部電源との接続状態を検知する接続検出回路の地絡を検知する地絡検知装置であって、前記接続検出回路は、前記充電コネクタ側に設けられ少なくとも１つの抵抗素子を含むコネクタ側回路と、前記外部電源側に設けられた外部電源側回路と、前記充電コネクタと前記外部電源とが接続した状態にある際に前記コネクタ側回路と前記外部電源側回路とを接続する接続部と、からなり、前記地絡検知装置は、前記コネクタ側回路に設けられており、前記接続部の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電動車の車両状態情報を取得する車両状態取得手段と、前記電圧検出手段によって検出された検出電圧と、前記車両状態取得手段によって取得された前記車両状態情報とに基づいて、前記接続検出回路が地絡しているか否かを判定する地絡判定手段と、を備え、前記充電コネクタは、前記電動車の車体外面に設けられ開閉可能な蓋が設置された充電口内に設置され、前記車両状態取得手段は、前記充電口の蓋の開閉状態情報を取得し、前記地絡判定手段は、前記検出電圧が所定電圧未満、かつ前記充電口の蓋が閉じている場合に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、を備えることを特徴とする。
請求項２の発明にかかる地絡検知装置は、前記車両状態取得手段は、前記電動車の走行速度情報を取得し、前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記走行速度が所定速度以上の場合に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかる地絡検知装置は、前記車両状態取得手段は、前記電動車の走行速度情報および前記充電口の蓋が閉状態となってからの経過時間情報を取得し、前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記走行速度が所定速度未満の場合、前記充電口の蓋が閉状態となってから所定時間以上経過している際に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかる地絡検知装置は、前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記充電口の蓋が開いている場合は、前記充電コネクタに充電器が接続されていると判定する、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる地絡検知装置は、前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記充電口の蓋が閉じている状態が所定時間以上継続している場合に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、ことを特徴とする。
請求項６の発明にかかる地絡検知装置は、前記地絡判定手段による判定結果に基づいて前記電動車の走行可否を制御する走行制御手段をさらに備え、前記走行制御手段は、前記電動車の走行開始後に前記接続検出回路が地絡していると判定された場合には、前記電動車の走行を継続させるとともに、前記接続検出回路の前記地絡の可能性を運転者に報知する報知情報を出力する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、検出電圧が所定電圧未満、かつ充電口の蓋が閉じている場合に接続検出回路が地絡していると判定する。これは、充電口の蓋が閉まっている場合、充電ガンなどの外部電源側の構成と充電コネクタとの接続は困難と考えられるためである。充電口の蓋の開閉状態は、充電口付近に設置されたセンサで容易に検出することができるため、簡易な構成で地絡の有無を判定することができる。
請求項２の発明によれば、検出電圧が所定電圧未満、かつ電動車の走行速度が所定速度以上の場合に接続検出回路が地絡していると判定する。これは、電動車が所定速度以上の速度で走行している場合、外部電源と移動する充電コネクタとの間で接続状態が維持されている可能性は低いためである。電動車の走行速度は、車速センサなどで容易に検出することができるため、簡易な構成で地絡の有無を判定することができる。
請求項３の発明によれば、検出電圧が所定電圧未満、かつ電動車の走行速度が所定速度未満の場合、充電口の蓋が閉状態となってから所定時間以上経過している際に、接続検出回路が地絡していると判定する。電動車の走行速度が所定速度未満の場合、充電口の蓋の開閉状態を示すセンサに対して意図的に操作をおこなって閉状態と検出させることが可能である。このような悪戯による誤検出の可能性を考慮することによって、地絡の判定精度を向上させることができる。
請求項４の発明によれば、検出電圧が所定電圧未満、かつ充電口の蓋が開いている場合は、充電コネクタに外部電源が接続されていると判定する。これにより、接続検出回路の地絡とコネクタ接続状態とを区別することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
請求項５の発明によれば、検出電圧が所定電圧未満、かつ充電口の蓋が閉じている状態が所定時間以上継続している場合に、接続検出回路が地絡していると判定するので、検出電圧が所定電圧未満、かつ電動車の状態が車両状態条件となると即座に地絡判定する場合と比較して、地絡の判定精度を向上させることができる。
請求項６の発明によれば、電動車の走行開始後に接続検出回路が地絡していると判定された場合には、電動車の走行を継続させるとともに、地絡の可能性を報知するので、走行中に地絡状態となった場合に、ユーザに地絡の可能性を認識させながら、走行を継続させることができる。

地絡検知装置１０が搭載された電動車２０の外観を示す説明図である。充電コネクタ２６と外部電源３０との接続状態を検出する接続検出回路５０の構成を示す説明図である。地絡検知装置１０の機能的構成を示すブロック図である。地絡検知装置１０の処理を示すフローチャートである。接続検出回路の他の構成を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる地絡検知装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、地絡検知装置１０が搭載された電動車２０の外観を示す説明図である。
実施の形態にかかる地絡検知装置１０（図３参照）は、電動車２０に搭載されている。電動車２０は、車両の駆動用モータを駆動する駆動用電池（バッテリー）を有し、動力の少なくとも一部に電力を用いて走行する。
本実施の形態では、電動車２０は、駆動用電池内の電力によってモータを回転させて駆動する電気自動車であるものとする。電動車２０の車体外面には、電動車２０を充電する際に外部電源３０が接続される充電口２２が設けられている。

外部電源３０は、電動車２０に電力を供給して電動車２０の駆動用電池を充電する。
本実施の形態では、外部電源３０は、高圧電源を用いて短時間で充電をおこなう急速充電用の外部電源であるものとする。
外部電源３０は、本体部３２、充電ケーブル３４、充電ガン３６を含んで構成される。
本体部３２には、外部電源３０の動作を制御する制御部（充電コントローラ）や、外部電源３０の充電状態や充電設定、操作画面などが表示されるユーザインターフェースなどが設けられている。
本体部３２からは充電ケーブル３４が伸びており、充電ケーブル３４の先端には、充電ガン３６が設けられている。
充電ガン３６の先端には、車両側の充電コネクタ２６に接続される結合部３８が設けられている。結合部３８には、電動車２０に対して電力を供給する電力供給用インターフェースの他、電動車２０とデータの授受をおこなうデータ用インターフェース、電動車２０との接続状態を検出する接続検出用インターフェース（後述する接続検出回路５０の接続部）などが設けられている。

電動車２０の充電口２２は、蓋２４に覆われており、その中には充電コネクタ２６が設けられている。すなわち、充電コネクタ２６は、電動車２０の車体外面に設けられ開閉可能な蓋２４が設置された充電口２２内に設置されている。
なお、蓋２４と充電口２２との接続部には、蓋２４の開閉状態を検出するセンサ（スイッチ等）が設けられており、このセンサの検出結果は電動車２０のＥＣＵ２８（図２参照）に出力される。
電動車２０の充電時には、充電ガン３６が充電口２２に挿入され、外部電源３０側の結合部３８と電動車２０側の充電コネクタ２６とが接触して電力の授受をおこなう。
充電コネクタ２６にも、外部電源３０からの受給を受ける電力受給用インターフェースの他、外部電源３０とデータの授受をおこなうデータ用インターフェース、外部電源３０との接続状態を検出する接続検出用インターフェース（後述する接続検出回路５０の接続部）などが設けられている。

ここで、電動車２０と充電器３０との間には、充電コネクタ２６と外部電源３０との接続状態を検出する接続検出回路が設けられている。この接続検出回路によって、充電コネクタ２６と充電ガン３６との接続状態を確認することができる。
接続検出回路を用いて検知した充電コネクタ２６と充電ガン３６との接続状態に基づいて、電動車２０を制御することにより、例えば、充電コネクタ２６に充電ガン３６を接続した状態のまま車両を発進させてしまうことを防止することができる。
また、電動車２０の充電中は外部電源３０から電流が流れるため、外部電源３０の充電ガン３６と充電コネクタ２６とが確実に接続してから充電を開始する必要がある。このため、接続検出回路は、充電開始の際の充電コネクタ２６と充電器３０との接続状態の確認にも用いることもできる。

図２は、充電コネクタ２６と外部電源３０との接続状態を検出する接続検出回路５０の構成例を示す説明図である。
本実施の形態にかかる地絡検知装置１０（図３参照）は、図２に示す接続検出回路５０の故障（地絡）を検知する。
図２に示す接続検出回路５０は、電動車２０の１２Ｖバッテリ（車載機器用バッテリ）から電力供給（入力電圧Ｖ_ｉｎ）を受け、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）２８で接続部Ｎにおける検出電圧Ｖ_ｏｕｔが所定電圧未満か否かを判定することにより、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されているか否かを判定する。

図２に示す接続検出回路５０は、充電コネクタ２６側に設けられ少なくとも１つの抵抗素子を含むコネクタ側回路と、外部電源３０側に設けられた外部電源側回路と、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続した状態にある際にコネクタ側回路と外部電源側回路とを接続する接続部Ｎと、からなる。
より詳細には、接続検出回路５０のコネクタ側回路（図２右側）は第１抵抗素子Ｒ１を、接続検出回路５０の外部電源側回路（図２左側）は第２抵抗素子Ｒ２を、それぞれ含んで構成される。接続部Ｎは、充電ガン３６の結合部３８および充電コネクタ２６に設けられる。

充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されていない場合、接続検出回路５０のコネクタ側回路と外部電源側回路とが接続されておらず、検出電圧Ｖ_оｕｔは入力電圧Ｖ_ｉｎと等しくなる。
一方、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されている場合、接続検出回路５０のコネクタ側回路と外部電源側回路とが接続部Ｎで接続される。接続検出回路５０には抵抗素子Ｒ１，Ｒ２が設けられているので、検出電圧Ｖ_оｕｔは入力電圧Ｖ_ｉｎより低くなる。
たとえば、第１抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子Ｒ２との抵抗比を５：１とすると、検出電圧されるＶ_оｕｔは入力電圧Ｖ_ｉｎの６分の１となる。
これを利用して、ＥＣＵ２８で検出電圧Ｖ_оｕｔが閾値電圧Ｖ_Ｌ以下か否かを判定することにより、接続検出回路５０のコネクタ側回路と外部電源側回路が接続されているか否かを判定することができる。

具体的には、第１抵抗素子Ｒ１の抵抗値を１０００Ω、第２抵抗素子Ｒ２の抵抗値を２００Ω（抵抗比を５：１）、入力電圧Ｖ_ｉｎを電動車２０のアクセサリ電源電圧（１２Ｖ）とすると、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されていない場合の検出電圧Ｖ_оｕｔは１２Ｖ、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されている場合の検出電圧Ｖ_оｕｔは２Ｖとなる。なお、これら検出電圧Ｖ_оｕｔの値は理論値であり、電圧降下等の影響で多少の誤差が生じる場合もある。後述の説明においても同様とする。
よって、ＥＣＵ２８における所定電圧（閾値電圧）を例えば３Ｖとすると、検出電圧Ｖ_оｕｔが３Ｖ未満の場合は、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されていると判定することができ、検出電圧Ｖ_оｕｔが３Ｖ以上の場合は、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されていないと判定することができる。
すなわち、電動車２０のＥＣＵ２８は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧以上か、所定電圧未満かを検知し、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満の場合は、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されていると判定し、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧以上の場合は、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続されていないと判定する。
なお、以下、充電コネクタ２６と充電器３０とが接続されている状態を「コネクタ接続状態」、充電コネクタ２６と充電器３０とが接続されていない状態を「コネクタ非接続状態」という。

ＥＣＵ２８による接続判定結果は、電動車２０の制御に用いられる。
例えば停車中等において、充電コネクタに外部電源３０が接続されたと判定された場合には、電動車２０の走行を禁止するようＥＣＵ２８で制御する。
なお、以下で説明するＥＣＵ２８による処理は、電動車２０全体の制御を司る車両ＥＣＵの他、車両各部の制御をおこなう処理部であれば、如何なる制御用ＥＣＵでおこなってもよい。

また、ＥＣＵ２８では、接続検出回路５０が故障する可能性を考慮して、フェールセーフ制御をおこなう。
ここで、接続検出回路５０が故障している場合について説明する。ここで言う接続検出回路５０の故障とは、回路内配線の地絡である。
回路内配線の地絡（例えば接続部Ｎと第１抵抗素子Ｒ１との間のハーネスがアースにショートした場合など）が生じると、検出電圧Ｖ_оｕｔは、入力電圧Ｖ_ｉｎと比較してごく低い電圧（０Ｖ前後）となる。
よって、ＥＣＵ２８における所定電圧（閾値電圧）の設定の仕方によっては、検出電圧Ｖ_оｕｔと設定した閾値電圧との比較結果に基づいて、コネクタ接続状態およびコネクタ非接続状態のみならず、回路内配線の地絡状態も判定することができる。
例えばＥＣＵ２８における所定電圧（閾値電圧）として、１Ｖおよび３Ｖの２つの値を設定すると、検出電圧Ｖ_оｕｔが１Ｖ未満の場合は、回路内配線の地絡が生じていると判定でき、検出電圧Ｖ_оｕｔが１Ｖ以上３Ｖ未満の場合は、コネクタ接続状態と判定することができ、検出電圧Ｖ_оｕｔが３Ｖ以上の場合は、コネクタ非接続状態と判定することができる。

また、接続検知回路５０の故障判定用の閾値を設けない場合（例えば上記３Ｖのみを閾値として設定する場合）、電動車２０の走行中に接続検出回路６０の地絡が生じて、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧より低い電圧となった際には、ＥＣＵ２８ではコネクタ接続状態であるのか、接続検出回路６０の地絡が生じているのか判断することができない。
このため、ＥＣＵ２８では、コネクタ接続状態で走行させることによる外部電源３０や電動車２０の破損を防止するため、電動車２０の走行を禁止する制御をおこなう。
具体的には、例えば高速走行中に検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧より低い電圧となった場合には、走行中に充電ガン３６が車両側へ接続されることはあり得ないと判断して走行を継続可能とさせ、電動車２０の走行速度が所定速度未満になった際に走行を停止させる制御が知られている。

また、一方で、接続検出回路には、図２に示す接続検出回路５０とは異なる構成についても知られている。
図５は、接続検出回路の他の構成例を示す説明図である。
接続検出回路６０は、充電コネクタ２６側のコネクタ側回路と、外部電源３０側に設けられた外部電源側回路と、充電コネクタ２６と外部電源３０とが接続した状態にある際にコネクタ側回路と外部電源側回路とを接続する接続部Ａと、からなる。
接続検出回路６０のコネクタ側回路（図５右側）は第１抵抗素子Ｒ１を含んで構成される。一方、接続検出回路６０の外部電源側回路（図５左側）には抵抗素子が設けられていない。すなわち、接続検出回路６０は、外部電源側回路に第２抵抗素子Ｒ２を設けていない点で図２に示す接続検出回路５０と異なっており、コネクタ側回路は図２に示す接続検出回路５０と同一である。

ここで、接続検出回路６０において、電動車２０の１２Ｖバッテリから受けた電力供給（入力電圧Ｖ_ｉｎ）に基づき、ＥＣＵ２８で接続部Ａにおける検出電圧Ｖ_ｏｕｔが所定電圧未満か否かを判定することにより、充電コネクタ２６と外部電源３０との接続状態を判定する場合について説明する。
コネクタ非接続状態である場合、接続検出回路６０のコネクタ側回路と外部電源側回路とが接続されておらず、検出電圧Ｖ_оｕｔは入力電圧Ｖ_ｉｎとほぼ等しくなる。
一方、コネクタ接続状態である場合、接続検出回路５０のコネクタ側回路と外部電源側回路とが接続部Ａで接続される。外部電源側回路には抵抗素子が設けられていないので、検出電圧Ｖ_оｕｔは入力電圧Ｖ_ｉｎと比較してごく低い電圧（０Ｖ前後）となる。
また、回路内配線の地絡（例えば接続部Ａと第１抵抗素子Ｒ１との間のハーネスがアースにショートした場合など）が生じると、検出電圧Ｖ_оｕｔは、入力電圧Ｖ_ｉｎと比較してごく低い電圧（０Ｖ前後）となる。すなわち、検出電圧Ｖ_оｕｔは、コネクタ接続状態と同様となる。
すなわち、図２の接続検出回路５０と異なり、図５の接続検出回路６０では、検出電圧Ｖ_ｏｕｔのみからコネクタ接続状態と回路内配線の地絡状態とを区別することはできない。

このため、本実施の形態にかかる地絡検知装置１０（図３参照）は、図５に示すような構成の接続検出回路６０の故障（地絡）についても検知することを目的としている。
より詳細には、地絡検知装置１０は、接続検出回路６０の検出電圧Ｖ_оｕｔと、電動車２０の車両状態情報とに基づいて、接続検出回路６０が地絡しているか否かを判定する。
接続検出回路６０が地絡しているのか、コネクタ接続状態であるのかを判定することによって、電動車２０が安全に停止できる状態となるまで走行を継続させることができ、例えば電動車２０を自動車修理業者に搬送するなどの対応を取りやすくすることができる。

図３は、地絡検知装置１０の機能的構成を示すブロック図である。
地絡検知装置１０は、電動車２０内、すなわちコネクタ側回路に設けられており、電圧検出手段１０２、車両状態取得手段１０４、地絡判定手段１０６、走行制御手段１０８によって構成される。
なお、上述した構成のうち、電圧検出手段１０２は、図２に示した増幅器ＡＰおよびインバータＩＮによって、車両状態取得手段１０４、地絡判定手段１０６、走行制御手段１０８は、ＥＣＵ２８によって実現する。
なお、ＥＣＵ２８は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。

電圧検出手段１０２は、接続検出回路６０の接続部Ａの電圧、すなわち検出電圧Ｖ_оｕｔを検出する。
電圧検出手段１０２は、少なくとも接続検出回路６０の検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満か否かを判定できればよい。

車両状態取得手段１０４は、電動車２０の車両状態情報を取得する。
車両状態取得手段１０４は、車両状態情報として、例えば充電口２２の蓋２４の開閉状態情報を取得する。車両状態取得手段１０４は、具体的には、例えば充電口２２の蓋２４の開閉状態を検出するセンサの検出結果を取得する。
また、車両状態取得手段１０４は、充電口２２の蓋２４が閉状態となってからの経過時間情報を取得するようにしてもよい。この場合、車両状態取得手段１０４は、上記のセンサから蓋２４が閉状態となったことを示す信号が出力されてからの経過時間をカウントする。
また、車両状態取得手段１０４は、車両状態情報として、電動車２０の走行速度情報を取得してもよい。この場合、少なくとも走行速度が所定速度以上か否かを判定できればよい。

地絡判定手段１０６は、電圧検出手段１０２によって検出された検出電圧Ｖ_оｕｔと、車両状態取得手段１０４によって取得された車両状態情報とに基づいて、接続検出回路６０が地絡しているか否かを判定する。
地絡判定手段１０６は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の状態が所定の車両状態条件を満たしている場合に、接続検出回路６０が地絡していると判定する。
より詳細には、地絡判定手段１０６は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ充電口２２の蓋２４が閉じている場合に、接続検出回路６０が地絡していると判定する。
上述のように、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満の場合は、コネクタ接続状態または地絡が生じていると考えられる。ここで、充電口２２の蓋２４が閉じている場合には、充電コネクタ２６に外部電源３０が接続されている可能性は極めて低いので、接続検出回路６０が地絡していると判定する。

また、地絡判定手段１０６は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の走行速度が所定速度以上の場合に、接続検出回路６０が地絡していると判定する。
外部電源３０は地面に固定して設置されている場合が多いと考えられるため、電動車２０が所定速度以上で走行している中、コネクタ接続状態を維持するのはほぼ不可能である。
このため、地絡判定手段１０６は、接続検出回路６０が地絡していると判定する。

また、地絡判定手段１０６は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の走行速度が所定速度未満の場合、充電口２２の蓋２４が閉状態となってから所定時間以上経過している場合には、接続検出回路６０が地絡していると判定する。
なお、電動車２０の走行速度が所定速度未満の場合とは、電動車２０が停止している場合も含むものとする。
電動車２０の走行速度が所定速度未満の場合には、停止状態から走行を開始した直後である可能性がある。このような電動車２０の停止中に充電を行った後、充電ガン３６を抜き忘れて走行を開始する可能性がある。
ここで、電動車２０の走行速度が所定速度未満の場合には、周囲にいる者が充電口２２の蓋２４のセンサに接触等をすることにより、充電口２２の蓋２４が開いているにも関わらず閉状態と検出させることが可能である。
このような悪戯による誤検出を防ぐため、充電口２２の蓋２４が閉状態となってからの経過時間を検知して、閉状態となってから所定時間以上経過している場合に、接続検出回路６０が地絡していると判定する。

なお、地絡判定手段１０６は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の状態が車両状態条件を満たしている状態が所定時間以上継続している場合に、接続検出回路６０が地絡していると判定するようにしてもよい。
すなわち、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ充電口２２の蓋２４が閉じている状態が所定時間以上継続している場合に、接続検出回路６０が地絡していると判定するようにしてもよい。
この場合、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の状態が車両状態条件を満たしている場合に、即座に接続検出回路６０が地絡していると判定するのではなく、当該状態が所定時間以上継続した際に接続検出回路６０が地絡していると判定する。
これにより、地絡検知装置１０による地絡の検知精度を向上させることができる。

なお、地絡判定手段１０６は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の状態が上述した車両状態条件を満たしていない場合は、充電コネクタ２６に外部電源３０が接続されていると判定する。

走行制御手段１０８は、地絡判定手段１０６による判定結果に基づいて電動車２０の走行可否を制御する。
具体的には、走行制御手段１０８は、電動車２０の走行開始後に接続検出回路６０が地絡していると判定された場合には、電動車２０の走行を継続させるとともに、接続検出回路６０の地絡の可能性を運転者に報知する報知情報を出力する。
すなわち、電動車２０の走行開始後に接続検出回路６０が地絡していると判定された場合には、走行を継続させるとともに、接続検出回路６０の地絡（故障）の可能性を運転者に報知して修理等を促す。
これにより、接続検出回路６０の故障に伴う不都合を軽減して、運転者の利便性を向上させることができる。
また、報知情報の出力は、例えばモニタ上に故障を示すアイコンやメッセージを表示させたり、音声により故障を示すメッセージを出力したりする。

図４は、地絡検知装置１０の処理を示すフローチャートである。
図４のフローチャートでは、電動車２０のメインスイッチはオンにされているものとする。
地絡検知装置１０は、まず、車両状態取得手段１０４によって電動車２０の状態モードを取得し、電動車２０の状態モードが走行モードであるか否か判定する（ステップＳ４００）。
走行モードとは、運転者がアクセル操作を行えば発進できる状態となるモードである。なお、走行モード以外のモードには、例えば充電モードやＡＣＣモード（アクセサリ電源を用いる車載機器のみ使用可能な状態）などがある。
電動車２０が走行モードでない場合には（ステップＳ４００：Ｎｏ）、誤発進することはないので走行モードと判定するまで処理（ステップＳ４００）をくり返す。

一方、電動車２０が走行モードである場合（ステップＳ４００：Ｙｅｓ）、車両状態取得手段１０４が充電口２２の蓋２４の開閉状態を取得し、地絡判定手段１０６は、蓋２４が閉まっているか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
充電口２２の蓋が開いている場合には（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、充電コネクタ２６に外部電源３０が接続されている可能性があるため、地絡についての判定は行うことができない。このため、ステップＳ４００に戻り、以降の処理をくり返す。なお、この時検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満である場合には、外部電源３０が接続されていると判定することができる。

一方、充電口２２の蓋が閉じている場合には（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、車両状態取得手段１０４が電動車２０の走行速度（車速）を取得し、地絡判定手段１０６は、走行速度（車速）が所定速度以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。
なお、ステップＳ４０２において、充電口２２の蓋２４の開閉状態を検出するセンサが故障していないか否かを判定し、センサが故障している場合には、充電口２２の蓋２４が閉まっていない可能性があると判定してもよい。

電動車２０の走行速度（車速）が所定速度未満の場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、地絡判定手段１０６は、充電口２２の蓋２４が閉まった状態が所定時間継続しているか否かを判定する（ステップＳ４０６）。なお、所定速度未満とは電動車２０が停止している状態を含むものとする。
充電口２２の蓋２４が閉まった状態が所定時間継続していない場合には（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、充電口２２の蓋２４の開閉状態を検出するセンサに対して周囲の者が意図的に操作をおこなって閉状態と検出させている可能性を考慮して、地絡有無の判定を行わずにステップＳ４００に戻り、以降の処理をくり返す。
一方、充電口２２の蓋２４が閉まった状態が所定時間継続している場合には（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０８に移行する。

つづいて、走行速度（車速）が所定速度以上の場合や（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、走行速度（車速）が所定速度未満かつ充電口２２の蓋２４が閉まった状態が所定時間継続している場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、地絡判定手段１０６は、電圧検出手段１０２で検出した接続検出回路６０の検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満か否かを判断する（ステップＳ４０８）。
検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満の場合には（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）、接続検出回路６０に地絡が発生していると判定して（ステップＳ４１０）、本フローチャートによる処理を終了する。
なお、ステップＳ４１０で接続検出回路６０に地絡が発生していると判定された場合、走行制御手段１０８は、電動車２０の走行を継続させるとともに、接続検出回路６０の地絡（故障）の可能性を運転者に報知する。
一方、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満でない場合、すなわち検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧以上の場合は（ステップＳ４０８：Ｎｏ）、接続検出回路６０が地絡していない（正常）と判定して（ステップＳ４１２）、本フローチャートによる処理を終了する。

以上説明したように、実施の形態にかかる地絡検知装置１０は、接続検出回路６０の接続部Ｎにおける検出電圧Ｖ_оｕｔに加えて、電動車２０の車両状態情報を用いて接続検出回路６０の地絡の有無を判定するので、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満となった場合に、接続検出回路６０の地絡が生じているのかを判定することができる。
特に、接続検出回路６０のように外部電源３０側に抵抗素子が設けられていない回路構成の場合、検出電圧Ｖ_оｕｔのみでは地絡を判定することができない。実施の形態にかかる地絡検知装置１０のように、電動車２０の車両状態情報を用いることによって、接続検出回路６０の地絡の有無を判定することができ、電動車２０の利便性を向上させることできる。
また、地絡検知装置１０は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ充電口２２の蓋２４が閉じている場合に接続検出回路６０が地絡していると判定する。これは、充電口２２の蓋２４が閉まっている場合、充電ガン３６などの外部電源３０側の構成と充電コネクタ２６との接続は困難と考えられるためである。充電口２２の蓋２４の開閉状態は、充電口２２付近に設置されたセンサで容易に検出することができるため、簡易な構成で地絡の有無を判定することができる。
また、地絡検知装置１０は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の走行速度が所定速度未満の場合、充電口２２の蓋２４が閉状態となってから所定時間以上経過している際に、接続検出回路６０が地絡していると判定する。電動車２０の走行速度が所定速度未満の場合、充電口２２の蓋２４の開閉状態を示すセンサに対して意図的に操作をおこなって閉状態と検出させることが可能である。このような悪戯による誤検出の可能性を考慮することによって、地絡の判定精度を向上させることができる。
また、地絡検知装置１０は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ充電口２２の蓋２４が開いている場合は、充電コネクタ２６に外部電源３０が接続されていると判定する。これにより、接続検出回路６０の地絡とコネクタ接続状態とを区別することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
また、地絡検知装置１０は、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ充電口２２の蓋２４が閉じている状態が所定時間以上継続している場合に、接続検出回路６０が地絡していると判定するので、検出電圧Ｖ_оｕｔが所定電圧未満、かつ電動車２０の状態が車両状態条件となると即座に地絡判定する場合と比較して、地絡の判定精度を向上させることができる。
また、地絡検知装置１０は、電動車２０の走行開始後に接続検出回路６０が地絡していると判定された場合には、電動車２０の走行を継続させるとともに、地絡の可能性を報知するので、走行中に地絡状態となった場合に、ユーザに地絡の可能性を認識させながら、走行を継続させることができる。

なお、上述した実施形態では、主に図５に示す接続検出回路６０について地絡の有無を判定するものとしたが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
例えば、図２に示す接続検出回路５０にも本発明を適用可能である。すなわち、地絡検知装置１０が、接続検出回路５０の検出電圧Ｖ_оｕｔと、充電口の蓋の開閉状態情報とに基づいて、接続検出回路５０が地絡しているか否かを判定するものであってもよい。
接続検出回路５０のように、コネクタ側回路に抵抗素子Ｒ２が設けられ、検出電圧Ｖ_оｕｔと設定した閾値電圧との比較結果に基づいて、コネクタ接続状態、コネクタ非接続状態ならびに回路内配線の地絡状態を判定可能な回路であっても、検出電圧Ｖ_оｕｔと充電口の蓋の開閉状態情報とに基づいて、接続検出回路６０が地絡しているか否かを判定することで、より簡易に精度の高い判定が可能となる。

１０……地絡検知装置、２０……電動車、２２……充電口、２４……蓋、２６……充電コネクタ、３０……外部電源、３２……本体部、３４……充電ケーブル、３６……充電ガン、３８……結合部、５０，６０……接続検出回路、１０２……電圧検出手段、１０４……車両状態取得手段、１０６……地絡判定手段、１０８……走行制御手段、Ａ，Ｎ……接続部、Ｒ１，Ｒ２……抵抗。

Claims

電動車に設けられる充電コネクタと前記電動車へ電力を供給する外部電源との接続状態を検知する接続検出回路の地絡を検知する地絡検知装置であって、
前記接続検出回路は、前記充電コネクタ側に設けられ少なくとも１つの抵抗素子を含むコネクタ側回路と、前記外部電源側に設けられた外部電源側回路と、前記充電コネクタと前記外部電源とが接続した状態にある際に前記コネクタ側回路と前記外部電源側回路とを接続する接続部と、からなり、
前記地絡検知装置は、前記コネクタ側回路に設けられており、
前記接続部の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電動車の車両状態情報を取得する車両状態取得手段と、
前記電圧検出手段によって検出された検出電圧と、前記車両状態取得手段によって取得された前記車両状態情報とに基づいて、前記接続検出回路が地絡しているか否かを判定する地絡判定手段と、を備え、
前記充電コネクタは、前記電動車の車体外面に設けられ開閉可能な蓋が設置された充電口内に設置され、
前記車両状態取得手段は、前記充電口の蓋の開閉状態情報を取得し、
前記地絡判定手段は、前記検出電圧が所定電圧未満、かつ前記充電口の蓋が閉じている場合に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、
を備えることを特徴とする地絡検知装置。
前記車両状態取得手段は、前記電動車の走行速度情報を取得し、
前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記走行速度が所定速度以上の場合に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、
ことを特徴とする請求項１記載の地絡検知装置。
前記車両状態取得手段は、前記電動車の走行速度情報および前記充電口の蓋が閉状態となってからの経過時間情報を取得し、
前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記走行速度が所定速度未満の場合、前記充電口の蓋が閉状態となってから所定時間以上経過している際に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の地絡検知装置。
前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記充電口の蓋が開いている場合は、前記充電コネクタに前記外部電源が接続されていると判定する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の地絡検知装置。
前記地絡判定手段は、前記検出電圧が前記所定電圧未満、かつ前記充電口の蓋が閉じている状態が所定時間以上継続している場合に、前記接続検出回路が地絡していると判定する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の地絡検知装置。
前記地絡判定手段による判定結果に基づいて前記電動車の走行可否を制御する走行制御手段をさらに備え、
前記走行制御手段は、前記電動車の走行開始後に前記接続検出回路が地絡していると判定された場合には、前記電動車の走行を継続させるとともに、前記接続検出回路の前記地絡の可能性を運転者に報知する報知情報を出力する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の地絡検知装置。