JP2017173245A

JP2017173245A - 電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置

Info

Publication number: JP2017173245A
Application number: JP2016062179A
Authority: JP
Inventors: 奈津子国政; Natsuko Kunimasa; 直明松岡; Naoaki Matsuoka
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-25
Also published as: JP6631791B2

Abstract

【課題】サービスプラグの断接状態を判定するスイッチ回路に断接故障等が発生している場合であっても、的確に断接判定を実施できる電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置を提供する。【解決手段】スイッチ回路６の断線故障に起因して、サービスプラグ３が接続されているにも拘わらずスイッチ回路６に基づき切断判定が下されている場合、バッテリ２Ｐ側に設けた強制漏電回路１１Ｐにより発生させた漏電がバッテリＮ側の漏電検出回路１０で検出されると、実際にはサービスプラグ３が接続されていると見なしてスイッチ回路６に基づく切断判定を接続判定に訂正すると共に、スイッチ回路６の故障判定を下す。【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド車両等（以下、電動車両と総称する）におけるサービスプラグの断接判定装置に関する。

この種の電動車両には走行モータの電源である駆動バッテリが搭載されており、ディーラ等での保守点検を安全に実施するために駆動バッテリにはサービスプラグが備えられている。例えばサービスプラグは多数のセルを直列接続した駆動バッテリの中央に介装され、電動車両の保守点検の際にはサービスプラグを抜き取り（以下、切断と表現する）、駆動バッテリを電気的に分断して高電圧回路を開くことで作業の安全確保を図っている。

保守点検に際したサービスプラグの切断は、電動車両のキースイッチのOFF状態のとき、即ち駆動バッテリとモータ等の電気負荷側との間のメインコンタクタが切断された状態で行われるが、誤ってON状態でサービスプラグが切断されることがある。このような場合、例えば走行モータに接続されているノイズ除去用の平滑コンデンサが放電されて駆動バッテリとの間に電圧差を生じ、サービスプラグが嵌め込まれたとき（以下、接続という）の突入電流で生じるアークによってサービスプラグの接点が溶着するという問題がある。このようなトラブルを防止するために、キースイッチがON状態でサービスプラグが切断されたときに、メインコンタクタを強制切断する対策が講じられている。

図６はこのような従来技術のサービスプラグの断接判定装置が適用された電動車両の高電圧回路を示す電気回路図である。
図示しない電動車両に搭載された高電圧回路１０１には駆動バッテリ２が備えられ、駆動バッテリ２はバッテリ２Ｎとバッテリ２Ｐとに区分されて、その間にサービスプラグ３が介装されている。バッテリ２Ｎ及びバッテリ２Ｐはそれぞれメインコンタクタ４を介して図示しない電気負荷側と接続され、車両の図示しないキースイッチのON・OFF操作に応じてメインコンタクタ４が接続・切断される。サービスプラグ３には、上記のような駆動バッテリ２を分断するための高圧スイッチ３ａと連動するように低圧スイッチ３ｂが設けられ、サービスプラグ３の接続時（高圧スイッチ３ａの接続時）には低圧スイッチ３ｂも接続され、サービスプラグ３の切断時（高圧スイッチ３ａの切断時）には低圧スイッチ３ｂも切断されるようになっている。

サービスプラグ３の低圧スイッチ３ｂにはバッテリモニタユニット５（以下、ＢＭＵという）が接続され、その断接状態がＢＭＵ５に入力されるようになっている。ＢＭＵ５にはキースイッチのON・OFF状態も入力されており、キースイッチがON状態でサービスプラグ３が切断されると、ＢＭＵ５がメインコンタクタ４を強制切断し、その後のサービスプラグ３の接続時に生じる突入電流による溶着を防止している。

ところが、ＢＭＵ５と低圧スイッチ３ｂとを接続する電気回路（以下、スイッチ回路６という）に故障が生じると、サービスプラグ３の断接状態をＢＭＵ５側が正しく判定できなくなる。図２はＢＭＵ５とスイッチ回路６との構成を示す電気回路図である。ＢＭＵ５は電源回路７及びHi-Lo検出回路８を備えており、電源回路７によりスイッチ回路６の接続線６ａを介して低圧スイッチ３ｂに電圧を印加し、その電圧をHi-Lo検出回路８に入力している。このため、Hi-Lo検出回路８で電圧が検出されたときには低圧スイッチ３ｂ（ひいてはサービスプラグ３）の接続と判定でき、電圧が検出されないときには低圧スイッチ３ｂの切断と判定できる。

ところが、スイッチ回路６の接続線６ａが断線すると、低圧スイッチ３ｂの接続時にも低圧スイッチ３ｂの切断と判定されてしまう。換言すると、実際に低圧スイッチ３ｂが切断されているのか、スイッチ回路６が断線故障しているのかの判別がつかない。従って、上記したサービスプラグ３の接続状態においても切断と誤判定され、メインコンタクタ４の強制切断が実行されてしまうという不具合が生じる。

サービスプラグの断接状態を判定する技術としては、例えば特許文献１に記載のものを挙げることができる。当該技術では、サービスプラグの接続時に、このサービスプラグを介してテスト信号発生部とテスト信号検出部とが電気的に接続されるように構成し、テスト信号発生部からの信号がテスト信号検出部で受信されたときにはサービスプラグの接続判定を下し、テスト信号検出部で信号が受信されないときにはサービスプラグの切断判定を下している。

２０１２−５５０４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術においても、サービスプラグとテスト信号発生部とを接続する接続線、或いはサービスプラグとテスト信号検出部とを接続する接続線の何れかが断線すると、図２の例示の場合と同様に、サービスプラグの接続時にも切断判定が下されてしまう。よって、特許文献１の技術では問題解決にはなり得ず、従来からサービスプラグの断接判定をより的確に実施可能な対策が要望されていた。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、サービスプラグの断接状態を判定するスイッチ回路に断接故障等が発生している場合であっても、的確に断接判定を実施することができる電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置は、駆動バッテリに接続したメインコンタクタの断接に応じて該駆動バッテリを電気負荷側に接続及び切断可能とすると共に、前記駆動バッテリに介装したサービスプラグにより高電圧回路の遮断時には該駆動バッテリを第１バッテリ及び第２バッテリに分断すると共に、前記第１バッテリ側に漏電を検出するための漏電検出手段を接続した電動車両の高電圧回路において、前記サービスプラグの断接状態を判定するプラグ断接判定手段と、前記高電圧回路の第２のバッテリ側の前記サービスプラグから前記メインコンタクタまでの何れかの部位に接続され、強制的に漏電を発生可能な強制漏電手段と、前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの切断が判定され、且つ前記強制漏電手段により発生された漏電が前記漏電検出手段で検出された場合に、前記プラグ断接判定手段による前記サービスプラグの切断判定を誤りと見なして接続判定に訂正する第１の判定訂正手段と備えたことを特徴とする（請求項１）。

このように構成した電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置によれば、プラグ断接判定手段によりサービスプラグの切断が判定されたにも拘わらず、強制漏電手段により発生された漏電が漏電検出手段で検出された場合には、その漏電はサービスプラグを介して検出されたものである。従って、実際にはサービスプラグが接続されていると見なせ、プラグ断接判定手段による誤った切断判定が正しい接続判定に訂正される。

その他の態様として、前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの切断が判定されたときに、接続操作に応じた前記メインコンタクタの接続の禁止、及び接続中の前記メインコンタクタの切断の少なくとも一方を実行するコンタクタ強制切断手段と、前記コンタクタ強制切断手段により前記メインコンタクタの接続禁止または切断が実行される際に、前記第１の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されると、前記コンタクタ強制切断手段に拘わらず前記メインコンタクタを接続する第１のコンタクタ断接訂正手段とをさらに備えることが好ましい（請求項２）。

このように構成した電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置によれば、プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されると、コンタクタ強制切断手段に拘わらずメインコンタクタが接続され、これにより誤ったコンタクタ強制切断手段によるメインコンタクタの接続禁止や切断が防止される。
その他の態様として、前記第１の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されたときに、該プラグ断接判定手段の故障判定を下す第１の故障判定手段をさらに備えることが好ましい（請求項３）。

このように構成した電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置によれば、プラグ断接判定手段の故障を適切に判定可能となる。
その他の態様として、前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの接続が判定され、且つ前記強制漏電手段により発生された漏電が前記漏電検出手段で検出されない場合に、前記メインコンタクタを一時的に接続することにより、該メインコンタクタよりも前記電気負荷側に接続されているコンデンサを介して前記強制漏電手段と前記漏電検出手段とを電気的に接続するコンタクタ一時接続手段と、前記コンタクタ一時接続手段により前記メインコンタクタが接続された状態で、前記強制漏電手段により発生された漏電が前記漏電検出手段で検出された場合に、前記プラグ断接判定手段による接続判定を誤りと見なして切断判定に訂正する第２の判定訂正手段とをさらに備えることが好ましい（請求項４）。

このように構成した電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置によれば、メインコンタクタの一時的な接続により、電気負荷側のコンデンサを介して強制漏電手段と漏電検出手段とが電気的に接続されるため、この状態で強制漏電手段により発生された漏電が漏電検出手段で検出された場合には、実際にはサービスプラグが切断されていると見なせ、プラグ断接判定手段による誤った接続判定が正しい切断判定に訂正される。

その他の態様として、前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの切断が判定されたときに、接続操作に応じた前記メインコンタクタの接続の禁止、及び接続中の前記メインコンタクタの切断の少なくとも一方を実行するコンタクタ強制切断手段と、前記第２の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の接続判定が誤りと見なされて切断判定に訂正されたときに、前記コンタクタ強制切断手段に前記メインコンタクタの接続の禁止または切断を実行させる第２のコンタクタ断接訂正手段とをさらに備えることが好ましい（請求項５）。

このように構成した電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置によれば、プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されると、コンタクタ強制切断手段によりメインコンタクタの接続の禁止や切断が実行され、これによりサービスプラグの溶着等のトラブルが防止される。
その他の態様として、前記第２の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されたときに、該プラグ断接判定手段の故障判定を下し、前記プラグ断接判定手段の接続判定が訂正されなかったときに、前記強制漏電手段の故障判定を下す第２の故障判定手段をさらに備えることが好ましい（請求項６）。

このように構成した電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置によれば、プラグ断接判定手段の故障及び強制漏電手段の故障を共に適切に判定可能となる。

本発明の電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置によれば、サービスプラグの断接状態を判定するスイッチ回路に断接故障等が発生している場合であっても、的確に断接判定を実施することができる。

第１実施形態のサービスプラグの断接判定装置が適用された電動車両の高電圧回路を示す電気回路図である。ＢＭＵとスイッチ回路との構成を示す電気回路図である。車両走行やバッテリ充電の開始時に第１実施形態のＢＭＵにより実行されるメインコンタクタ制御ルーチンのフローチャートである。第２実施形態のサービスプラグの断接判定装置が適用された電動車両の高電圧回路を示す電気回路図である。車両走行やバッテリ充電の開始時に第２実施形態のＢＭＵにより実行されるメインコンタクタ制御ルーチンのフローチャートである。従来技術のサービスプラグの断接判定装置が適用された電動車両の高電圧回路を示す電気回路図である。

以下、本発明を具体化した電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のサービスプラグの断接判定装置が適用された電動車両の高電圧回路を示す電気回路図、図２はＢＭＵとスイッチ回路との構成を示す電気回路図である。
図１に示す本実施形態の電動車両の高電圧回路１は、図６に基づき説明した従来技術の高電圧回路１０１と基本構成は同一であり、サービスプラグ３の断接判定のために新たな構成が追加されている。また、図２に示すスイッチ回路６の構成は、従来技術の電動車両と同一である。そこで、従来技術のものと同一構成の箇所については同一部材番号を付して概略説明にとどめ、相違点を重点的に述べる。

図１に示すように、高電圧回路１の駆動バッテリ２は、一方のバッテリモジュール２Ｎ（第１のバッテリ）と、他方のバッテリモジュール２Ｐ（第２のバッテリ）の間の直列回路上にサービスプラグ３が設けられており、これらのバッテリ２Ｎ，２Ｐがそれぞれメインコンタクタ４を介して図示しない走行モータ等の電気負荷側と接続されている。サービスプラグ３の高圧スイッチ３ａの切断時には駆動バッテリ２が分断され、この高圧スイッチ３ａに連動した低圧スイッチ３ｂの切換が、図２に示すＢＭＵ（バッテリモニタユニット）５のスイッチ回路６により判定される。即ち、ＢＭＵ５の電源回路７により印加した電圧がHi-Lo検出回路８で検出されたときには低圧スイッチ３ｂ（ひいてはサービスプラグ３）の接続と判定され、電圧が検出されないときには低圧スイッチ３ｂの切断と判定される。

高電圧回路１には、漏電検出回路１０（漏電検出手段）及び強制漏電回路１１が備えられており、これらの回路１０，１１は［背景技術］では説明しなかったが、従来技術の高電圧回路１０１にも備えられた既存の回路である。漏電検出回路１０は高電圧回路１に発生した漏電を検出する役割を果たし、強制漏電回路１１は、漏電検出回路１０の故障による誤検出を防止するために高電圧回路１のバッテリ２Ｎ側を強制的に漏電させる役割を果たす。なお、本実施形態ではバッテリ２Ｐ側にも強制漏電回路を接続しているため、双方の区別のために、部材番号としてバッテリ２Ｎ側の強制漏電回路には１１Ｎを付し、バッテリ２Ｐ側の強制漏電回路には１１Ｐを付す。

まず漏電検出回路１０について述べると、漏電検出回路１０の信号発生器１２はカップリングコンデンサ１３を介してバッテリ２Ｎに接続されている。信号発生器１２で生成された周期的に変動するモニタ信号がカップリングコンデンサ１３に入力されると共に、そのモニタ信号がフィルタ１４を介して波形検出回路１５により検出される。
高電圧回路１のバッテリ２Ｎ側に漏電が発生していない場合、モニタ信号の変動周期に同期してカップリングコンデンサ１３は充放電を繰り返し、信号発生器１２から出力されたモニタ信号の波形がそのまま波形検出回路１５により検出される。これに対して高電圧回路１のバッテリ２Ｎ側に漏電が発生すると、カップリングコンデンサ１３の充放電が妨げられて正常時とは異なる波形のモニタ信号が波形検出回路１５で検出される。以上の検出動作を、漏電検出回路１０は上位の制御ユニットであるＢＭＵ５からの制御信号に基づき実行する。そして、漏電検出回路１０は波形検出回路１５でのモニタ信号の検出結果を反映した漏電判定信号をＢＭＵ５に出力し、この漏電判定信号に基づき、ＢＭＵ５側で高電圧回路（バッテリ２Ｎ側）の漏電の有無が判定される。

一方、強制漏電回路１１Ｎの漏電スイッチ１７の一端はバッテリＮに接続され、他端は抵抗１８を介して接地されている。漏電スイッチ１７はＢＭＵ５により切換制御されるようになっており、通常時の漏電スイッチ１７は切断されている。ＢＭＵ５からの強制漏電指令に基づき漏電スイッチ１７が接続されると、高電圧回路１のバッテリ２Ｎ側に漏電が発生する。このようにして高電圧回路１を漏電させた上で、ＢＭＵ５は漏電検出回路１０から漏電有りの漏電判定信号が入力されたときには漏電検出回路１０が正常に機能していると判定し、漏電無しの漏電判定信号が入力されたときには漏電検出回路１０に異常が生じていると判定する。

ところで［背景技術］で述べたように、電動車両１の保守点検時には、安全確保のためにキースイッチのOFF状態（メインコンタクタ４の切断状態）でサービスプラグ３が切断されるが、誤ってキースイッチのON状態でサービスプラグ３が切断されると、その後のサービスプラグ３の接続時に突入電流による溶着等のトラブルが生じてしまう。そこで、キースイッチがON状態でサービスプラグ３が切断された場合には、ＢＭＵ５によりメインコンタクタ４を強制切断する対策を講じているが、サービスプラグ３の断接状態を判定するスイッチ回路６に断線故障等が発生すると、サービスプラグ３の接続状態でも切断と誤判定されて無用なメインコンタクタ４の強制切断が実行されてしまう。そして、同様の問題は特許文献１の技術でも発生するため、問題解決にはなり得ない。

このような不具合を鑑みて本発明者は、低圧スイッチ３ｂとは別の手段によりサービスプラグ３の断接状態を判定することにより、スイッチ回路６に基づくサービスプラグ３の断接判定の信憑性を確認でき、さらに既存の漏電検出回路１０を利用すれば、簡単な構成（以下の強制漏電回路１１Ｐ）の追加によりサービスプラグ３の断接状態を判定可能なことを見出した。

即ち、高電圧回路１のバッテリ２Ｎ側に接続された漏電検出回路１０に対して、サービスプラグ３を挟んだ反対側に相当するバッテリ２Ｐ側で漏電が生じた場合、サービスプラグ３の接続時には漏電検出回路１０で漏電を検出可能となり、サービスプラグ３の切断時には漏電検出回路１０で漏電を検出不能となる。そこで、図１に示すように、バッテリ２Ｐ側にも強制漏電回路１１Ｐ（強制漏電手段）を設けて強制漏電させた上で、漏電検出回路１１Ｐによる漏電検出に基づきサービスプラグ３を断接判定し、その判定結果と従来からのスイッチ回路６による断接判定との比較に基づき、実際のサービスプラグ３の断接状態を判定している。

なお、この手法を実施するに際し、高電圧回路１側のインピーダンスについては、サービスプラグ３の接続時には低くサービスプラグ３の切断時には高くなっている必要がある。
追加した強制漏電回路１１Ｐの構成は強制漏電回路１１Ｎと同一であるため、その説明は省略する。本実施形態では、バッテリ２Ｐとメインコンタクタ４との間に強制漏電回路１１Ｐを接続しているが、その接続箇所は、これに限定されるものではなく、漏電検出回路１０と強制漏電回路１１Ｐとがサービスプラグ３を介して接続されていれば、サービスプラグ３から前記メインコンタクタ４までの何れかの部位に接続されていればよい。従って、例えばサービスプラグ３とバッテリ２Ｐとの間に強制漏電回路１１Ｐを接続してもよい。

以下、この知見に基づきＢＭＵ５により実行されるサービスプラグ３の断接判定処理について説明する。
上記したようにサービスプラグ３の断接判定は、キースイッチのON状態でのサービスプラグ３の切断（ひいてはその後の接続）に起因するトラブル防止を目的としており、その判定結果に基づきメインコンタクタ４を接続或いは切断している（コンタクタ強制切断手段）。このためサービスプラグ３の断接判定がトラブル防止のために参照される機会は、メインコンタクタ４の接続操作時のみならず、メインコンタクタ４の接続中においても逐次参照される。

より具体的には、車両１の走行開始のためにキースイッチがON操作されたとき、或いは駆動バッテリ２の充電のために車両１の充電コネクタに充電ガンが接続されたときには、それらの操作に対応してメインコンタクタ４が接続されるが、その際にサービスプラグ３の断接状態が参照され、サービスプラグ３の切断状態でのメインコンタクタの接続を未然に防止する。

また、その後のキースイッチがON状態にあるとき或いは充電ガンが接続状態にあるとき（共にメインコンタクタ４が接続中）においても、サービスプラグ３の断接状態が逐次参照され、サービスプラグ３の切断判定が下されると直ちにメインコンタクタ４が切断される。車両１の走行中にサービスプラグ３が切断されることはないが、車両停止状態での保守点検中にサービスプラグ３が切断される可能性はあるため、そのような状況でのトラブル防止を目的とした措置である。

そこで、一例として車両走行やバッテリ充電が開始される際のメインコンタクタ４の断接制御について説明する。
図３は車両走行やバッテリ充電の開始時に本実施形態のＢＭＵ５により実行されるメインコンタクタ制御ルーチンのフローチャートを示し、ＢＭＵ５は当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。

まずステップＳ１で、車両１のキースイッチのON操作或いは車両１の充電コネクタへの充電ガンの接続操作が行われると、ステップＳ２で漏電検出回路１０が正常であるか否かを判定し、続くステップＳ３で高電圧回路１が漏電無しであるか否かを判定する。上記のような高電圧回路１のバッテリ２Ｐ側の強制漏電を利用したサービスプラグ３の断接判定を行うには、漏電検出回路１０が正常に漏電検出可能であること、及び高電圧回路１が漏電していないことが前提条件として必要なため、その確証をステップＳ２，３の処理により得ているのである。

より具体的には、ステップＳ２では強制漏電回路１１Ｎにより高電圧回路１のバッテリ２Ｎ側を漏電させた上で、漏電検出回路１０で漏電が検出されると正常判定を下し、漏電が検出されない場合には異常判定を下す。またステップＳ３では、強制漏電回路１１Ｎ，１１Ｐを共に機能停止させた上で、漏電検出回路１０で漏電が検出されなければ高電圧回路１に漏電無しの判定を下し、漏電が検出されると高電圧回路１に漏電有りの判定を下す。

ステップＳ２，３の何れかでＮo（否定）の判定を下したときには、ステップＳ４に移行して走行禁止処理または充電禁止処理を実行し、その後に一旦ルーチンを終了する。通常時にはステップＳ１で行われた操作に対応して車両走行やバッテリ充電を可能とすべくメインコンタクタ４を接続するが、ステップＳ４では、このメインコンタクタ４を切断状態に保つことにより車両走行やバッテリ充電を禁止する。

また、ステップＳ２，３の何れでもＹes（肯定）の判定を下したときには、ステップＳ５に移行してサービスプラグ３が接続されているか否かを判定する（下表１の１〜３段目の判定処理）。このサービスプラグ３の断接判定が上記した知見による本実施形態の特徴部分であり、以下に述べるように、従来からのスイッチ回路６に基づくサービスプラグ３の断接判定に加えてバッテリ２Ｐ側の強制漏電を利用した断接判定が実行される。

そして、サービスプラグ３の切断（下表１の２段目の判定結果）に基づきステップＳ５でＮoの判定を下すと、ステップＳ４に移行する。従って、メインコンタクタ４は切断状態に保たれ、その後のサービスプラグ３の接続時の突入電流による溶着のトラブルが未然に防止される。またサービスプラグ３の接続（下表１の１，３段目の判定結果）に基づきステップＳ５でＹesの判定を下すと、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６ではメインコンタクタ４を接続し、続くステップＳ７で車両走行やバッテリ充電を実施した後にルーチンを終了する。

なお、以上は車両走行やバッテリ充電の開始時のメインコンタクタの断接制御であるが、これとは別のルーチンに基づき、キースイッチのON操作中或いは充電ガンの接続中においても、図３と同様の制御により、サービスプラグ３の断接判定に基づきメインコンタクタ４が接続或いは切断される。このときには、メインコンタクタ４の接続状態でステップＳ５のサービスプラグ３の断接判定を実施されるが、コンタクタ接続によりバッテリ２Ｎ側とバッテリ２Ｐ側とのインピーダンス低下が懸念される場合には、一時的にメインコンタクタ４を切断する。

以上のようにメインコンタクタ４の断接制御がＢＭＵ５により実行されており、そのステップＳ５では、下表１に基づきサービスプラグ３の断接判定が実行される。

まず表１中の１段目に示すように、スイッチ回路６に基づきサービスプラグ３の切断判定が下されたにも拘わらず、強制漏電回路１１Ｐの作動時に漏電検出回路１０により漏電検出された場合、その漏電はサービスプラグ３を介して検出されたものであり、実際にはサービスプラグ３が接続されていると見なせる。結果としてスイッチ回路６に基づく切断判定は誤りであり、その要因はスイッチ回路６の異常、より詳しくは接続線６ａの断線にあると断定できる（第１の故障判定手段）。

従って、キースイッチのON操作時であれば図３のステップＳ６の処理によりメインコンタクタ４が接続され、既にキースイッチがON状態であればメインコンタクタ４の接続状態が保たれる（第１のコンタクタ断接訂正手段）。
また表１中の２段目に示すように、スイッチ回路６に基づきサービスプラグ３の切断判定が下され、漏電検出回路１０で漏電検出されずに実際にサービスプラグ切断と見なせる場合には、スイッチ回路６に基づく切断判定は正しく、スイッチ回路６が正常と断定できる。従って、キースイッチのON操作時であれば図３のステップＳ４の処理によりメインコンタクタ４の接続が禁止され、既にキースイッチがON状態であればメインコンタクタ４が強制切断され、これにより溶着等のトラブルが防止される。

さらに表１中の３段目に示すように、スイッチ回路６に基づきサービスプラグ３の接続判定が下され、漏電検出回路１０で漏電検出されて実際にサービスプラグ接続と見なせる場合には、スイッチ回路６に基づく接続判定は正しく、やはりスイッチ回路６が正常と断定できる。従って、表１中の１段目と同様のメインコンタクタ４の断接制御が実行される。

以上のように本実施形態のサービスプラグ３の故障判定装置によれば、スイッチ回路６の断線故障に起因して、サービスプラグ３が接続されているにも拘わらずスイッチ回路６に基づき切断判定が下されている場合であっても、強制漏電回路１１Ｐにより発生させたバッテリＰ側の漏電がバッテリＮ側の漏電検出回路１０で検出された場合には、実際にはサービスプラグ３が接続されていると見なしてスイッチ回路６に基づく切断判定を接続判定に訂正すると共に（第１の判定訂正手段）、スイッチ回路６の故障判定を下している。

従って、サービスプラグ３が接続されているとの確証が得られることから、キースイッチのON操作時であればメインコンタクタ４を適切に接続でき、既にキースイッチがON状態であれば、誤判定による無用なメインコンタクタ４の強制切断を防止して接続状態に保つことができる。しかも、スイッチ回路６の故障が接続線６ａの断線に起因することも断定できるため、修理等の適切な対処を早期に実施することができる。

ところで、スイッチ回路６及び漏電検出回路１０に基づくサービスプラグ３の断接判定には、表１中の４段目に示す組合せもある。この場合には、スイッチ回路６に基づきサービスプラグ３の接続判定が下され、漏電検出回路１０で漏電は検出されていない。上記した表１中の１段目とは逆であり、実際にはサービスプラグ３が切断されており、スイッチ回路６に基づく接続判定は誤りである考えられる。その要因はスイッチ回路６の異常、より詳しくは、スイッチ回路６の低圧スイッチ３ｂとHi-Lo検出回路８の接続線の天絡、或いは高圧スイッチ３ａの開固着に起因する低圧スイッチ３ｂとの同期解除にあると推測される。

しかしながら、この場合には別の要因として強制漏電回路１１Ｐの故障も考えられ、例えば強制漏電回路１１Ｐの断線故障、或いは漏電スイッチ１７の開固着にあるとも推測できる。
従って、表１中の４段目に示す組合せの場合には、第１実施形態においては、故障部位がスイッチ回路６にあるのか強制漏電回路１１Ｐにあるのか特定できず、また故障部位を特定不能であるが故に、実際のサービスプラグ３の断接状態も判定できず、これらを判定可能な手法が求められる。

このような要望を鑑みて本発明者は、故障部位の特定のために、メインコンタクタ４よりも電気負荷側に接続されているコンデンサを利用可能なことを見出した。即ち、現状でサービスプラグ３の断接状態は不明であるものの、メインコンタクタ４を接続すれば電気負荷側のコンデンサがサービスプラグ３の代替として機能し、コンデンサを介して強制漏電回路１１Ｐ側と漏電検出回路１０側とが電気的に接続される。

よって、この状態で、強制漏電回路１１Ｐの作動時の漏電検出回路１０による漏電検出の有無に応じて故障部位を特定でき、さらに特定した故障部位に基づき実際のサービスプラグ３の断接状態も断定できる。以下、この知見に基づくサービスプラグ３の故障判定装置を第２実施形態として以下に説明する。
［第２実施形態］
図４は本実施形態のサービスプラグ３の断接判定装置が適用された電動車両の高電圧回路１を示す電気回路図である。

基本的な構成は図１に基づき説明した第１実施形態と同様であるが、上記知見に基づき本実施形態ではメインコンタクタ４の電気負荷側にコンデンサ２１が追加されている。このコンデンサ２１は、漏電検出回路１０で用いられるモニタ信号の波形周期に対してバッテリ２Ｎ−２Ｐ間のインピーダンスが十分に低くなるような特性を有している。但し、例えば走行モータ用として備えられた平滑コンデンサが上記条件を満たす特性である場合には、特にコンデンサ２１を追加する必要はない。

図５は車両走行やバッテリ充電の開始時に本実施形態のＢＭＵにより実行されるメインコンタクタ制御ルーチンのフローチャートを示す。
図３に示す第１実施形態のルーチンとの相違は、ステップＳ１１〜１３の処理を追加したことにあるため、相違点を重点的に述べる。
ＢＭＵ５は、サービスプラグ３の接続に基づきステップＳ３でＹesの判定を下すと、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では表１中の４段目の組合せが成立したか否か、即ち、故障部位がスイッチ回路６にあるのか強制漏電回路１１Ｐにあるのか特定不能であり、且つ実際のサービスプラグ３の断接状態が判定不能であるか否かを判定する。判定がＮo場合にはステップＳ５でサービスプラグ３が接続されているか否かを判定し、ＮoのときにはステップＳ４でメインコンタクタ４を切断状態に保ち、判定がＹesのときにはステップＳ６でメインコンタクタ４を接続する。

また、ステップＳ１１の判定がＹesのときにはステップＳ１２でメインコンタクタ４を接続する（コンタクタ一時接続手段）。なお、メインコンタクタ４の動作確認は予め別の手段により実施され、ステップＳ１２では確実にメインコンタクタ４が接続されているものとする。そして、電気負荷側の電位が安定するまで待機した後、続くステップＳ１３で下表２に基づき、サービスプラグ３が接続されているか否かを判定する。ステップＳ１３の判定がＮoのときにはステップＳ４でメインコンタクタ４を切断し、判定がＹesのときにはステップＳ６でメインコンタクタ４を接続し、その後にルーチンを終了する。

以下、ステップＳ１３の処理によるサービスプラグ３の断接判定について説明する。

まず、表１中の４段目の組合せが前提であるため、スイッチ回路６に基づきサービスプラグ３の接続判定が下されている。そして、表２の１段目に示すように、強制漏電回路１１Ｐの作動時に漏電検出回路１０により漏電検出された場合、強制漏電回路１１Ｐは正常に機能してバッテリＰ側に漏電を発生させており、その漏電がバッテリＮ側の漏電検出回路１０で検出されたものと見なせる。結果としてスイッチ回路６に基づく接続判定は誤りであり、その要因はスイッチ回路６の異常、より詳しくは、スイッチ回路６の低圧スイッチ３ｂとHi-Lo検出回路８の接続線の天絡、或いは高圧スイッチ３ａの開固着に起因する低圧スイッチ３ｂとの同期解除にあると断定できる（第２の故障判定手段）。また、スイッチ回路６の異常判定に基づき実際のサービスプラグ３は切断されているものと見なし、その接続判定を切断判定に訂正している（第２の判定訂正手段）。

従って、キースイッチのON操作時であれば、図５のステップＳ１２でメインコンタクタ４は一時的に接続されるものの、その後にステップＳ４の処理により切断されるため実質的には接続が禁止される。また、既にキースイッチがON状態であればメインコンタクタ４が切断され、これにより溶着等のトラブルが防止される（第２のコンタクタ断接訂正手段）。

また、表２の２段目に示すように、強制漏電回路１１Ｐの作動時に漏電検出回路１０により漏電検出されなかった場合、強制漏電回路１１Ｐが正常に機能せずにバッテリＰ側に漏電が発生していないものと見なせる。結果として漏電検出回路１０で漏電が検出されなかった要因は、強制漏電回路１１Ｐの異常、より詳しくは強制漏電回路１１Ｐの断線故障、或いは漏電スイッチ１７の開固着にあると断定できる（第２の故障判定手段）。そして、このとき同時にスイッチ回路６も異常を発生している場合もあり得るが、このような２重故障の可能性は低いため、スイッチ回路６は正常であり、その接続判定も正しいと判断している。

従って、キースイッチのON操作時であれば図５のステップＳ６の処理によりメインコンタクタ４が接続され、既にキースイッチがON状態であればメインコンタクタ４の接続状態が保たれる。
以上のように本実施形態のサービスプラグ３の故障判定装置によれば、スイッチ回路６に基づきサービスプラグ３の接続判定が下され、漏電検出回路１０で漏電が検出されず（ステップＳ１１がＹes）、その要因がスイッチ回路６の異常にあるか、強制漏電回路１１Ｐの異常にあるか判定不能な場合に、メインコンタクタ４を接続して電気負荷側のコンデンサ２１を介して強制漏電回路１１Ｐ側と漏電検出回路１０側とを電気的に接続した上で（ステップＳ１２）、漏電検出回路１０での漏電検出の有無に基づき故障部位の特定、及び実際のサービスプラグ３の断接状態を判定している（ステップＳ１３）。

従って、このような状況でもサービスプラグ３の断接状態に確証が得られることから、メインコンタクタ４を適切に断接制御することができる。しかも、また、故障部位がスイッチ回路６にあるか強制漏電回路１１Ｐにあるかを断定できるため、修理等の適切な対処をより適切に実施することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、漏電検出回路１０の正常判定のために強制漏電回路１１Ｎを用いたが、他の手段により代替可能な場合には、強制漏電回路１１Ｎを省略してもよい。また、スイッチ回路６、漏電検出回路１０及び強制漏電回路１１Ｎ，１１Ｐの構成についても、上記実施形態に限定されるものではなく任意に変更可能である。

１高電圧回路
２駆動バッテリ
２Ｎ第１バッテリ
２Ｐ第２バッテリ
３サービスプラグ
４メインコンタクタ
５ＢＭＵ
（第１の判定訂正手段、第２の判定訂正手段、コンタクタ強制切断手段、
コンタクタ一時接続手段、第１のコンタクタ断接訂正手段、
第２のコンタクタ断接訂正手段、第１の故障判定手段、第２の故障判定手段）
６スイッチ回路（プラグ断接判定手段）
１０漏電検出回路（漏電検出手段）
１１Ｐ強制漏電回路（強制漏電手段）

Claims

駆動バッテリに接続したメインコンタクタの断接に応じて該駆動バッテリを電気負荷側に接続及び切断可能とすると共に、前記駆動バッテリに介装したサービスプラグにより高電圧回路の遮断時には該駆動バッテリを第１バッテリ及び第２バッテリに分断すると共に、前記第１バッテリ側に漏電を検出するための漏電検出手段を接続した電動車両の高電圧回路において、
前記サービスプラグの断接状態を判定するプラグ断接判定手段と、
前記高電圧回路の第２のバッテリ側の前記サービスプラグから前記メインコンタクタまでの何れかの部位に接続され、強制的に漏電を発生可能な強制漏電手段と、
前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの切断が判定され、且つ前記強制漏電手段により発生された漏電が前記漏電検出手段で検出された場合に、前記プラグ断接判定手段による前記サービスプラグの切断判定を誤りと見なして接続判定に訂正する第１の判定訂正手段と
を備えたことを特徴とする電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置。
前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの切断が判定されたときに、接続操作に応じた前記メインコンタクタの接続の禁止、及び接続中の前記メインコンタクタの切断の少なくとも一方を実行するコンタクタ強制切断手段と、
前記コンタクタ強制切断手段により前記メインコンタクタの接続禁止または切断が実行される際に、前記第１の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されると、前記コンタクタ強制切断手段に拘わらず前記メインコンタクタを接続する第１のコンタクタ断接訂正手段とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置。
前記第１の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されたときに、該プラグ断接判定手段の故障判定を下す第１の故障判定手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置。
前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの接続が判定され、且つ前記強制漏電手段により発生された漏電が前記漏電検出手段で検出されない場合に、前記メインコンタクタを一時的に接続することにより、該メインコンタクタよりも前記電気負荷側に接続されているコンデンサを介して前記強制漏電手段と前記漏電検出手段とを電気的に接続するコンタクタ一時接続手段と、
前記コンタクタ一時接続手段により前記メインコンタクタが接続された状態で、前記強制漏電手段により発生された漏電が前記漏電検出手段で検出された場合に、前記プラグ断接判定手段による接続判定を誤りと見なして切断判定に訂正する第２の判定訂正手段とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置。
前記プラグ断接判定手段により前記サービスプラグの切断が判定されたときに、接続操作に応じた前記メインコンタクタの接続の禁止、及び接続中の前記メインコンタクタの切断の少なくとも一方を実行するコンタクタ強制切断手段と、
前記第２の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の接続判定が誤りと見なされて切断判定に訂正されたときに、前記コンタクタ強制切断手段に前記メインコンタクタの接続の禁止または切断を実行させる第２のコンタクタ断接訂正手段とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項４に記載の電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置。
前記第２の判定訂正手段により前記プラグ断接判定手段の切断判定が誤りと見なされて接続判定に訂正されたときに、該プラグ断接判定手段の故障判定を下し、前記プラグ断接判定手段の接続判定が訂正されなかったときに、前記強制漏電手段の故障判定を下す第２の故障判定手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項４または５に記載の電動車両におけるサービスプラグの断接判定装置。