JP6028643B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

この発明は、電動車両に関し、特に、車両外部の電源による蓄電装置の充電が可能な電動車両に関する。

特開２０１１−１９９９３４号公報（特許文献１）は、高出力型の蓄電装置と、高出力型の蓄電装置に並列に接続される高容量型の蓄電装置と、高出力型の蓄電装置と高容量型の蓄電装置との間に接続される昇圧コンバータとを備える電源装置を開示している。この電源装置では、高出力型の蓄電装置に補機が接続され、高容量型の蓄電装置に充電器が接続される。充電器は、電源装置が搭載される車両外部の電源からの電力を用いて上記蓄電装置を充電する（特許文献１参照）。

特開２０１１−１９９９３４号公報 特開２００９−１４２１０２号公報 特開２０１０−２５２４７５号公報 特開２０１０−１２４５３５号公報 特開２０１２−１１５０４５号公報

上記のような電源装置において、車両外部の電源からの電力を用いた充電を実行する場合、車両に搭載される電気系統の車体に対する絶縁抵抗が低下すると、車載機器の二次故障を防ぐために充電が一律に中止される。このように絶縁抵抗が低下した場合に充電が一律に中止されると、上記蓄電装置を十分に充電することができないため、車両の走行可能距離が短くなってしまうという問題がある。

それゆえに、この発明の目的は、電気系統の絶縁抵抗の異常時における走行可能距離の低下を抑制することである。

この発明によれば、電動車両は、電気系統と、検出器と、制御装置とを備える。検出器は、電気系統の絶縁抵抗の低下を検出する。制御装置は、検出器の出力に応じて電気系統を制御する。電気系統は、回転電機と、インバータと、第１の蓄電装置と、第２の蓄電装置と、充電装置と、切替装置とを含む。インバータは、回転電機を駆動する。第１の蓄電装置は、インバータと電力を授受可能である。第２の蓄電装置は、インバータに対して第１の蓄電装置に並列に接続される。充電装置は、第２の蓄電装置に接続され、車両外部の電源から受けた電力を用いて第２の蓄電装置を充電する。切替装置は、インバータへの直流電圧の印加および遮断を切り替える。制御装置は、回転電機およびインバータを含む駆動部の絶縁抵抗の低下が検出されたときに、インバータへ直流電圧が印加されるように切替装置を制御するとともにインバータの作動を停止して、充電装置による第２の蓄電装置の充電を実行する。

好ましくは、検出器は、電気系統に与えられた交流信号の波高値を検出する。制御装置は、波高値に基づいて電気系統において絶縁抵抗が低下している部位を特定する。

好ましくは、制御装置は、インバータへ直流電圧が印加されている場合において、インバータの作動が停止しているときの波高値がしきい値よりも大きく、かつ、インバータが作動しているときの波高値がしきい値よりも小さいときに、駆動部の絶縁抵抗が低下していると判定する。

好ましくは、制御装置は、インバータの作動が停止している場合において、インバータへ直流電圧が印加されているときの波高値がしきい値よりも大きく、かつ、インバータへの直流電圧の印加が遮断されているときの波高値がしきい値よりも小さいときに、駆動部の絶縁抵抗が低下していると判定する。

好ましくは、制御装置は、電気系統において駆動部以外の部位の絶縁抵抗が低下しているときは、第２の蓄電装置の充電を非実行とする。

好ましくは、電気系統は、第１の蓄電装置とインバータとの間に設けられるコンバータをさらに含む。第１の蓄電装置の出力パワー定格は、第２の蓄電装置の出力パワー定格よりも大きい。第２の蓄電装置の蓄積エネルギ定格は、第１の蓄電装置の蓄積エネルギ定格よりも大きい。

好ましくは、切替装置は、第１のリレーと、第２のリレーとを含む。第１のリレーは、第１の蓄電装置とインバータとの間に設けられる。第２のリレーは、第２の蓄電装置とインバータとの間に設けられる。

好ましくは、検出器は、第１の蓄電装置に接続される。

この発明においては、回転電機およびインバータを含む駆動部の絶縁抵抗の低下が検出されたときに、インバータへ直流電圧が印加されるように切替装置を制御するとともにインバータの作動を停止して、充電装置による第２の蓄電装置の充電が実行される。これにより、検出部からの交流信号がインバータで遮断されるため、電気系統における駆動部以外の部分の絶縁抵抗の低下を検出することができる。よって、駆動部の絶縁抵抗が低下していても第２の蓄電装置の充電を実行でき、蓄電装置を充電する機会の減少を抑制することができる。したがって、この発明によれば、電気系統の絶縁抵抗の異常時における走行可能距離の低下を抑制することができる。

この発明の実施の形態１による電動車両の全体構成を示すブロック図である。 図１に示すインバータの構成を示す回路図である。 図１に示す検出器の構成図である。 図１に示す制御装置が実行する充電制御における動作状態の一例を説明する図である。 図１に示す制御装置の充電制御に関する機能ブロック図である。 図１に示す制御装置が実行する充電制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による電動車両の制御装置が実行する充電制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返されない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電動車両の全体構成を示すブロック図である。本実施の形態における電動車両は、たとえば、エンジンとモータジェネレータとを駆動源とするハイブリッド車両を一例として説明するが、特にエンジンとモータジェネレータとを駆動源とするハイブリッド車両に限定されるものではなく、たとえば、モータジェネレータのみを駆動源とするハイブリッド車両あるいは電気自動車であってもよい。

図１を参照して、電動車両１は、エンジン２と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する。）３と、動力分割装置４と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する。）５と、車輪６とを含む。電動車両１は、インバータ８と、コンバータ１０と、第１バッテリＢ１と、第１システムメインリレー（以下、第１ＳＭＲと記載する。）５２と、第２バッテリＢ２と、第２システムメインリレー（以下、第２ＳＭＲと記載する。）６２と、充電リレー（以下、ＣＨＲと記載する）７２とをさらに含む。

電動車両１は、制御装置１００と、電流センサ３０２，４５２，５０２，６０２と、電圧センサ３０４，３０６，４５４，５０４，６０４と、充電装置４５０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、ダイオードＤ０と、正極線ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４と、負極線ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬ３と、検出器９０とをさらに含む。制御装置１００は、ＨＶ−ＥＣＵ１０２と、ＭＧ−ＥＣＵ１０３と、充電装置マイコン１０４と、Ｂ１監視ユニット１０５と、Ｂ２監視ユニット１０６とを含む。

電動車両１は、エンジン２および第２ＭＧ５を駆動源として走行する。動力分割装置４は、エンジン２と第１ＭＧ３と第２ＭＧ５とに結合されて、これらの間で動力を分割する。動力分割装置４は、たとえばキャリア、サンギヤ、およびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構からなり、この３つの回転軸がエンジン２、第１ＭＧ３および第２ＭＧ５の回転軸にそれぞれ接続される。

なお、第１ＭＧ３のロータを中空にして、その中心にエンジン２のクランク軸を通すことにより、エンジン２、第１ＭＧ３および第２ＭＧ５を動力分割装置４に機械的に接続することができる。また、第２ＭＧ５の回転軸は、図示されない減速ギヤあるいは差動ギヤによって車輪６に結合される。車輪６は、たとえば、電動車両１の前輪である。第１ＭＧ３は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつエンジン２の始動を行ない得る電動機として動作するものとして、電動車両１に組込まれる。第２ＭＧ５は、車輪６を駆動する電動機として電動車両１に組込まれる。

エンジン２は、ガソリン等の燃料を燃焼させることにより、第２ＭＧ５と並列的に、あるいはそれのみで電動車両１を走行させることができる。

第１バッテリＢ１および第２バッテリＢ２の各々は充放電可能な蓄電装置であり、たとえばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。なお、第１バッテリＢ１および第２バッテリＢ２のうちのいずれか、あるいは、すべてに代えて大容量のキャパシタを用いてもよい。

第１バッテリＢ１は、電動車両１の駆動時にコンバータ１０へ電力を供給し、また電力回生時にはコンバータ１０から電力が供給されて充電される。第１バッテリＢ１とコンバータ１０とは、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１とによって接続される。

正極線ＰＬ１の一方端は、第１バッテリＢ１の正極端子に接続される。正極線ＰＬ１の他方端は、コンバータ１０に接続される。負極線ＮＬ１の一方端は、第１バッテリＢ１の負極端子に接続される。負極線ＮＬ１の他方端は、コンバータ１０を経由してインバータ８に接続される。第１バッテリＢ１とコンバータ１０との間の、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１上には、第１ＳＭＲ５２が設けられる。

第１ＳＭＲ５２は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する信号に応じて、第１バッテリＢ１とコンバータ１０との間を導通状態（オン状態）および非導通状態（オフ状態）のうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。

第１ＳＭＲ５２がオン状態になると、第１バッテリＢ１とコンバータ１０との間で正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１を経由した電力の授受が可能な状態になる。一方、第１ＳＭＲ５２がオフ状態になると、第１バッテリＢ１がコンバータ１０から切り離されることにより、第１バッテリＢ１とコンバータ１０との間で電力の授受が不可能な状態になる。

第１ＳＭＲ５２は、第１ＳＭＲＢ５４と、第１ＳＭＲＰ５６と、第１ＳＭＲＧ５８と、制限抵抗ＲＡとを含む。第１ＳＭＲＢ５４は、正極線ＰＬ１に設けられ、正極線ＰＬ１を導通状態および非導通状態のうちの少なくともいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。第１ＳＭＲＧ５８は、負極線ＮＬ１に設けられ、負極線ＮＬ１を導通状態および非導通状態のうちの少なくともいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。第１ＳＭＲＰ５６は、制限抵抗ＲＡと直列に接続される。第１ＳＭＲＰ５６および制限抵抗ＲＡは、負極線ＮＬ１に対して第１ＳＭＲＧ５８に並列に接続される。

第１ＳＭＲ５２がオフ状態からオン状態に切り換えられる場合には、プリチャージ処理が実行される。プリチャージ処理においては、第１ＳＭＲ５２がオン状態になった直後に大電流が流れて第１ＳＭＲ５２の構成部品に溶着が発生することを防止するために、まず、第１ＳＭＲＢ５４と第１ＳＭＲＰ５６との各々がオフ状態からオン状態になるように切り換えられる。第１ＳＭＲＢ５４および第１ＳＭＲＰ５６の各々がオン状態になることにより第１バッテリＢ１からコンバータ１０への出力電流が生じる。

このとき、第１ＳＭＲＰ５６に直列に接続される制限抵抗ＲＡによって出力電流が過大となることが抑制される。このため、コンデンサＣ２の端子間の電圧ＶＬは、徐々に上昇することとなる。電圧ＶＬが上昇して第１バッテリＢ１の電圧とほぼ等しくなると、第１ＳＭＲＰ５６がオフ状態になるように切り換えられるとともに第１ＳＭＲＧ５８がオン状態になるように切り換えられる。第１ＳＭＲ５２がオン状態からオフ状態に切り換えられる場合には、第１ＳＭＲＢ５４および第１ＳＭＲＧ５８の少なくとも一方がオン状態からオフ状態に切り換えられる。

第２バッテリＢ２は、電気負荷（インバータ８、第１ＭＧ３および第２ＭＧ５）に対してコンバータ１０と並列に接続される。電気負荷とコンバータ１０とは、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１とによって接続される。

第２バッテリＢ２の正極端子には、正極線ＰＬ３の一方端が接続される。正極線ＰＬ３の他方端は、正極線ＰＬ２上に位置する第１接続ノードａに接続される。第２バッテリＢ２の負極端子には、負極線ＮＬ２の一方端が接続される。負極線ＮＬ２の他方端は、負極線ＮＬ１上に位置する第２接続ノードｂに接続される。正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ２上には、第２ＳＭＲ６２が設けられる。

第２ＳＭＲ６２は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する信号に応じて第２バッテリＢ２と第１接続ノードａおよび第２接続ノードｂとの間を導通状態（オン状態）および非導通状態（オフ状態）のうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。

第２ＳＭＲ６２がオン状態になると、第２バッテリＢ２と第１接続ノードａおよび第２接続ノードｂとの間で正極線ＰＬ３および負極線ＮＬ２を経由した電力の授受が可能な状態になる。

一方、第２ＳＭＲ６２がオフ状態になると、第２バッテリＢ２が第１接続ノードａおよび第２接続ノードｂから切り離されて、第２バッテリＢ２と第１接続ノードａおよび第２接続ノードｂとの間で電力の授受が不可能な状態になる。

第２ＳＭＲ６２は、第２ＳＭＲＢ６４と、第２ＳＭＲＧ６６とを含む。第１ＳＭＲＢ６４は、正極線ＰＬ３に設けられ、正極線ＰＬ３を導通状態および非導通状態のうちの少なくともいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。第２ＳＭＲＧ６６は、負極線ＮＬ２に設けられ、負極線ＮＬ２を導通状態および非導通状態のうちの少なくともいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。

第２ＳＭＲ６２がオフ状態からオン状態に切り換えられる場合には、第２ＳＭＲＢ６４と第２ＳＭＲＧ６６とがいずれもオン状態なるように切り換えられる。また、第２ＳＭＲ６２がオン状態からオフ状態に切り換えられる場合には、第２ＳＭＲＢ６４および第２ＳＭＲＧ６６の少なくとも一方がオフ状態になるように切り換えられる。

ここで、第１ＳＭＲ５２および第２ＳＭＲ６２は、切替装置５００を構成する。切替装置５００は、インバータ８への直流電圧の印加および遮断を切替可能に構成される。具体的には、第１ＳＭＲ５２および第２ＳＭＲ６２の少なくとも一方をオン状態とすることによって、インバータ８への直流電圧の印加を実行することができる。一方、第１ＳＭＲ５２および第２ＳＭＲ６２の双方をオフ状態とすることによって、インバータ８への直流電圧の印加を遮断することができる。

ダイオードＤ０は、第１接続ノードａと第２ＳＭＲＢ６４との間に設けられる。ダイオードＤ０のアノードは、第２ＳＭＲＢ６４に接続される。ダイオードＤ０のカソードは、第１接続ノードａに接続される。ダイオードＤ０は、コンバータ１０あるいは電気負荷側から第２バッテリＢ２への電力供給を抑制する。

第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とは、たとえば同時使用することによって電気負荷（インバータ８および第２ＭＧ５）に許容された最大パワーを出力可能になるように、各々の放電可能容量が設定される。これによりエンジン２を使用しないＥＶ（Electric Vehicle）走行において最大パワーの走行が可能である。

第２バッテリＢ２に蓄積された電力が消費されてしまったら、第１バッテリＢ１の電力に加えてエンジン２の動力を使用することによって、第２バッテリＢ２を使用しなくとも最大パワーの走行を可能とすることができる。

ここで、第１バッテリＢ１は、第２バッテリＢ２よりも出力パワーが高い、いわゆる高出力型バッテリである。これにより、必要に応じて第１バッテリＢ１から第２ＭＧ５へ高パワーを供給することができ、ユーザのアクセル操作に対応した加速性能を速やかに確保することができる。

一方、第２バッテリＢ２は、第１バッテリＢ１よりも蓄積エネルギが高い、いわゆる高容量型バッテリである。これにより、高容量の第２バッテリＢ２に蓄積されたエネルギを長時間に亘って使用することができ、電気エネルギによる走行距離を延ばすことができる。

このように第１バッテリＢ１および第２バッテリＢ２を用いることによって、高容量かつ高出力の直流電源を構成することができる。また、第２バッテリＢ２の電圧は、第１バッテリＢ１の電圧よりも高い。

コンバータ１０は、電力用半導体スイッチング素子（以下の説明においては、単にスイッチング素子と記載する。）Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬ１とを含む。

本実施の形態において、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が適用されるものとするが、指令信号によってオン・オフ制御が可能であれば任意のスイッチング素子を適用可能である。たとえば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）あるいはバイポーラトランジスタ等も適用可能である。

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１との間に直列に接続される。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に逆並列に接続される。リアクトルＬ１の一方端は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続ノードに接続され、リアクトルＬ１の他方端は、正極線ＰＬ１に接続される。スイッチング素子Ｑ１がコンバータ１０の上アームに対応し、スイッチング素子Ｑ２がコンバータ１０の下アームに対応する。

コンバータ１０は、チョッパ回路により構成される。コンバータ１０は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する指令信号に基づいて、正極線ＰＬ１の電圧を、リアクトルＬ１を用いて昇圧し、その昇圧した電圧を正極線ＰＬ２へ出力する。このとき、ＭＧ−ＥＣＵ１０３は、スイッチング素子Ｑ１および／またはスイッチング素子Ｑ２のオン・オフ期間比（デューティ）を制御することによって、第１バッテリＢ１からの出力電圧の昇圧比を制御する。

一方、コンバータ１０は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する指令信号に基づいて、正極線ＰＬ２の電圧を降圧し、その降圧した電圧を正極線ＰＬ１へ出力する。このとき、ＭＧ−ＥＣＵ１０３は、スイッチング素子Ｑ１および／またはスイッチング素子Ｑ２のオン・オフ期間比（デューティ）を制御することによって、正極線ＰＬ２の電圧の降圧比を制御する。

さらに、コンバータ１０は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から動作停止を示す指令信号を受信するとスイッチング動作を停止させる。さらに、コンバータ１０は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から上アームをオン状態にする指令信号を受けると、コンバータ１０に含まれる上アームおよび下アームをオン状態およびオフ状態にそれぞれ固定する。

コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１との間に接続され、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続され、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。

インバータ８は、コンバータ１０と第１ＭＧ３および第２ＭＧ５との間に設けられる。インバータ８は、第１ＭＧ３の駆動時には、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する指令信号に基づいて正極線ＰＬ２からの直流電圧を三相交流電圧に変換し、その変換した交流電圧を第１ＭＧ３へ出力する。また、インバータ８は、第１ＭＧ３の発電時には、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する指令信号に基づいて、エンジン２の動力を用いて第１ＭＧ３が発電した三相交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正極線ＰＬ２へ出力する。

さらに、インバータ８は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する指令信号に基づいて正極線ＰＬ２からの直流電圧を三相交流電圧に変換し、その変換した交流電圧を第２ＭＧ５へ出力する。また、インバータ８は、電動車両１の回生制動時には、ＭＧ−ＥＣＵ１０３から受信する指令信号に基づいて車輪６から入力される回転力によって第２ＭＧ５が発生させる三相交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正極線ＰＬ２へ出力する。

図２は、図１に示すインバータ８の構成を示す回路図である。図２を参照して、インバータ８は、第１インバータ８１と、第２インバータ８２とを含む。第１インバータ８１は、第１ＭＧ３を駆動するためのインバータである。第２インバータ８２は、第２ＭＧ５を駆動するためのインバータである。

第１インバータ８１は、Ｕ相アーム８３と、Ｖ相アーム８４と、Ｗ相アーム８５とを含む。Ｕ相アーム８３，Ｖ相アーム８４，およびＷ相アーム８５は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１との間に並列に接続される。

Ｕ相アーム８３は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１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。

Ｖ相アーム８４は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１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。

Ｗ相アーム８５は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１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。

第１ＭＧ３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。

第２インバータ８２の内部の構成は、図示しないが第１インバータ８１と同様であり、詳細な説明は繰返さない。

ここで、第１インバータ８１は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３からの信号ＰＷＩ１によってスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作が制御される。そして、ＭＧ−ＥＣＵ１０３は、第１インバータ８１の作動状態と停止状態とを切り替えることができる。作動状態とは、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作が実行している状態およびスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のいずれかがオンしている状態を含む。停止状態とは、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作が停止しており、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８がオフされている状態である。言い換えると、停止状態では、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のゲートが遮断され、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８は、非導通状態となる。

同様に、第２インバータ８２は、ＭＧ−ＥＣＵ１０３からの信号ＰＷＩ２によってスイッチング動作が制御される。そして、ＭＧ−ＥＣＵ１０３は、第２インバータ８２の作動状態と停止状態とを切り替えることができる。このように、ＭＧ−ＥＣＵ１０３は、インバータ８の作動状態と停止状態とを切り替えることができる。なお、インバータ８の作動状態を「インバータゲート許可状態」とも称し、インバータ８の停止状態を「インバータゲート遮断状態」とも称する。

再び図１を参照して、第１ＭＧ３および第２ＭＧ５の各々は三相交流回転電機であり、たとえば三相交流同期電動発電機からなる。第１ＭＧ３は、エンジン２の動力を用いて発電した三相交流電圧をインバータ８へ出力する。また、第１ＭＧ３は、エンジン２の始動時にインバータ８によって駆動させられて、エンジン２をクランキングする。

第２ＭＧ５は、インバータ８によって駆動されて、電動車両１を駆動するための駆動力を発生する。また、第２ＭＧ５は、電動車両１の回生制動時に、車輪６から受ける回転力を用いて発電した三相交流電圧をインバータ８へ出力する。

電流センサ３０２は、コンバータ１０のリアクトルＬ１に流れる電流ＩＬを検出してＭＧ−ＥＣＵ１０３へ出力する。電圧センサ３０４は、コンデンサＣ２の端子間の電圧ＶＬを検出してＭＧ−ＥＣＵ１０３へ出力する。電圧センサ３０６は、コンデンサＣ１の端子間の電圧ＶＨを検出してＭＧ−ＥＣＵ１０３へ出力する。

電流センサ５０２は、正極線ＰＬ１に流れる電流ＩＢ１を検出してＢ１監視ユニット１０５へ出力する。電圧センサ５０４は、第１バッテリＢ１の電圧ＶＢ１を検出してＢ１監視ユニット１０５へ出力する。電流センサ６０２は、正極線ＰＬ３に流れる電流ＩＢ２を検出してＢ２監視ユニット１０６へ出力する。電圧センサ６０４は、第２バッテリＢ２の電圧ＶＢ２を検出してＢ２監視ユニット１０６へ出力する。

充電装置４５０は、コンバータ１０に対して第２バッテリＢ２と並列に接続される。充電装置４５０の正極端子には、正極線ＰＬ４の一方端が接続される。正極線ＰＬ４の他方端は、正極線ＰＬ３上に位置する第３接続ノードｃに接続される。充電装置４５０の負極端子には、負極線ＮＬ３の一方端が接続される。負極線ＮＬ３の他方端は、負極線ＮＬ２上に位置する第４接続ノードｄに接続される。

充電装置４５０は、充電装置マイコン１０４から受信する指令信号に応じて、電動車両１の外部の電源（以下の説明において「外部電源」と記載する。）７１０から供給される電力を用いて第１バッテリＢ１および第２バッテリＢ２のうちの少なくともいずれか一方を充電したり、その充電を停止したりする。

充電装置４５０には、インレット４５６が接続される。インレット４５６は、充電ケーブル７００の一方端に設けられるコネクタ７０２と接続可能な形状を有する。充電ケーブル７００の他方端には、プラグ７０６が設けられる。プラグ７０６は、外部電源７１０に設けられるコンセント７０８に接続される。

外部電源７１０は、たとえば、交流電源である。交流電源は、たとえば、電力会社から家屋に供給される商用電源である。

インレット４５６と外部電源７１０とが充電ケーブル７００によって接続される場合に、外部電源７１０の交流電力が充電装置４５０に供給可能な状態になる。外部電源７１０から供給される交流電力は、充電装置４５０によって直流電力に変換されて正極線ＰＬ４および負極線ＮＬ３に出力される。

コネクタ７０２には、スイッチが設けられる。コネクタ７０２がインレット４５６に接続されるとスイッチが閉じた状態となる。このとき、スイッチが閉じた状態であることを示す信号がスイッチから充電装置マイコン１０４に送信される。充電装置マイコン１０４は、スイッチが閉じた状態であることを示す信号を受信することによって、インレット４５６にコネクタ７０２が接続された状態であると判定する。なお、スイッチは、インレット４５６に設けられてもよい。

プラグ７０６は、家屋に設けられるコンセント７０８に接続可能な形状を有する。コンセント７０８には、外部電源７１０からの交流電力が供給される。充電ケーブル７００は、コネクタ７０２およびプラグ７０６に加えてＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）７０４をさらに含む。

ＣＣＩＤ７０４は、リレーおよびコントロールパイロット回路を有する。リレーが開いた状態では、外部電源７１０からインレット４５６への電力を供給する経路が遮断される。リレーが閉じた状態では、外部電源７１０からインレット４５６へ電力が供給可能になる。リレーの状態は、コネクタ７０２がインレット４５６に接続された状態で充電装置マイコン１０４により制御される。

コントロールパイロット回路は、プラグ７０６がコンセント７０８に接続され、かつコネクタ７０２がインレット４５６に接続された状態において、コントロールパイロット線にパイロット信号（方形波信号）ＣＰＬＴを送る。コントロールパイロット回路内に設けられた発信器によって、パイロット信号ＣＰＬＴは周期的に変化する。

プラグ７０６がコンセント７０８に接続され、かつ、コネクタ７０２がインレット４５６に接続されると、コントロールパイロット回路は、予め定められたパルス幅（デューティサイクル）のパイロット信号ＣＰＬＴを生成する。パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、充電ケーブルの種類毎に定められる。

生成されたパイロット信号ＣＰＬＴは、ＨＶ−ＥＣＵ１０２に送信される。パイロット信号ＣＰＬＴは、たとえば、ＣＣＩＤ７０４からコネクタ７０２、インレット４５６、充電装置４５０および充電装置マイコンを経由してＨＶ−ＥＣＵ１０２に送信される。ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、受信したパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅により、充電ケーブル７００から電動車両１に対して供給可能な電流容量を判定する。

ＣＨＲ７２は、正極線ＰＬ４および負極線ＮＬ３に設けられる。ＣＨＲ７２は、充電装置マイコン１０４から受信する信号に応じて充電装置４５０と第３接続ノードｃおよび第４接続ノードｄとの間を導通状態（オン状態）および遮断状態（オフ状態）のうちの少なくともいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。

インレット４５６と外部電源７１０とが充電ケーブル７００によって接続された状態において、ＣＨＲ７２がオン状態になると、外部電源７１０から供給された電力がインレット４５６および充電装置４５０を経由して正極線ＰＬ４およぶ負極線ＮＬ３間に出力可能な状態になる。ＣＨＲ７２がオフ状態になると、充電装置４５０の正極端子および負極端子と第３接続ノードｃおよび第４接続ノードｄとの間がぞれぞれ電力遮断状態になる。

ＣＨＲ７２は、第１ＳＭＲ５２と同様の構成を有する。すなわち、上述の第１ＳＭＲ５２の構成における第１バッテリＢ１を充電装置４５０に置き換え、第１ＳＭＲＢ５４，第１ＳＭＲＰ５６，第１ＳＭＲＧ５８および制限抵抗ＲＡをＣＨＲＢ７４，ＣＨＲＰ７６，ＣＨＲＧ７８および制限抵抗ＲＣにそれぞれ置き換えた構成がＣＨＲ７２の構成に対応する。

ＣＨＲ７２がオフ状態からオン状態に切り換えられる場合には、ＣＨＲＢ７４とＣＨＲＰ７６との各々がオフ状態からオン状態になるように切り換えられる。その後に、ＣＨＲＰ７６がオン状態からオフ状態に切り換えられるとともに、ＣＨＲＧ７８がオフ状態からオン状態に切り換えられる。

電流センサ４５２は、正極線ＰＬ４に流れる電流Ｉｃｈｇを検出して充電装置４５０へ出力する。電圧センサ４５４は、正極線ＰＬ４と負極線ＮＬ３との間の電圧Ｖｃｈｇを検出して充電装置４５０へ出力する。

検出器９０は、電動車両１の電気系統と車体との間の絶縁抵抗の低下を検出するために設けられる。ここで、電動車両１の電気系統は、第１ＭＧ３と、第２ＭＧ５と、インバータ８と、第１バッテリＢ１と、第２バッテリＢ２と、充電装置４５０と、切替装置５００とを含む。

検出器９０は、電気系統に接続される。より具体的には、検出器９０は、電気系統における第１バッテリＢ１の負極に接続される。検出器９０は、低周波数（たとえば、２．５Ｈｚ）の交流信号を電気系統へ出力し、電気系統の絶縁抵抗の低下に応じて変化する波高値ＶｋをＨＶ−ＥＣＵ１０２へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、検出器９０から受けた波高値Ｖｋに基づいて電気系統の絶縁抵抗の低下を判定する。なお、検出器９０は、第１バッテリＢ１の負極に接続されるものとしたが、第１バッテリＢ１の正極、第２バッテリＢ２の正極、または第２バッテリＢ２の負極などに接続されてもよい。以下、検出器９０の構成について説明する。

図３は、図１に示す検出器９０の構成図である。図３とともに図１を参照して、検出器９０は、交流電源９１と、抵抗９２と、コンデンサ９３と、バンドパスフィルタ９４と、ピークホールド回路９５とを含む。なお、バンドパスフィルタ９４およびピークホールド回路９５は、検出回路９６を構成する。

交流電源９１および抵抗９２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９３は、ノードＮ１と、電気系統９００との間に接続される。より具体的には、コンデンサ９３は、ノードＮ１と、第１バッテリＢ１の負極との間に接続される。なお、図１において第１バッテリＢ１に接続される回路の全体を、図３では電気系統９００として示す。

交流電源９１は、交流信号を出力する。そして、バンドパスフィルタ９４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９５へ出力する。ピークホールド回路９５は、バンドパスフィルタ９４から受けた交流信号のピークをホールドし、そのホールドした波高値ＶｋをＨＶ−ＥＣＵ１０２へ出力する。

電気系統９００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、電気系統９００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、電気系統９００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、ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、波高値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。

再び図１を参照して、制御装置１００は、インバータ８、コンバータ１０、第１ＳＭＲ５２、第２ＳＭＲ６２、ＣＨＲ７２および充電装置４５０を制御するための指令信号を生成して、制御対象となる機器に対して生成した指令信号を出力する。

Ｂ１監視ユニット１０５は、電流センサ５０２からの電流ＩＢ１の検出値と、電圧センサ５０４からの電圧ＶＢ１の検出値とを受信する。Ｂ１監視ユニット１０５は、これらの検出値をＨＶ−ＥＣＵ１０２に送信する。Ｂ２監視ユニット１０６は、電流センサ６０２からの電流ＩＢ２の検出値と、電圧センサ６０４からの電圧ＶＢ２の検出値とを受信する。Ｂ２監視ユニット１０６はこれらの検出値をＨＶ−ＥＣＵ１０２に送信する。

ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、Ｂ１監視ユニット１０５およびＢ２監視ユニット１０６から受ける情報に基づいて、第１バッテリＢ１および第２バッテリＢ２の充電状態を制御する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、第１バッテリＢ１および第２バッテリＢ２を充電するための制御指令を生成し、生成した制御指令を充電装置マイコン１０４およびＭＧ−ＥＣＵ１０３へ送信する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、検出器９０から受ける波高値Ｖｋに基づいて電気系統９００の絶縁抵抗の低下を判定する。ＨＶ−ＥＣＵ１０２は、電気系統９００の絶縁抵抗の状態に応じて電気系統９００の状態を制御する。

充電装置マイコン１０４は、ＨＶ−ＥＣＵ１０２から受けた信号に基づいて充電装置４５０を制御する。ＭＧ−ＥＣＵ１０３は、ＨＶ−ＥＣＵ１０２から受けた信号に基づいてインバータ８およびコンバータ１０の動作を制御する。

以上のような構成において、電動車両１が走行しているときには、第２バッテリＢ２は放電のみを実行可能であるため、第２バッテリＢ２の蓄電量が徐々に低下する。このため、電動車両１が停車している間に、プラグ７０６がコンセント７０８に接続され、かつ、コネクタ７０２がインレット４５６に接続されると、制御装置１００は、外部電源７１０から第２バッテリＢ２へ電力を供給することによって第２バッテリＢ２を充電する充電制御を実行する。以下、この充電制御の内容を説明する。

図４は、図１に示す制御装置１００が実行する充電制御における動作状態の一例を説明する図である。図４を参照して、電気系統９００の絶縁抵抗が低下していない場合における充電制御の一例が示される。この場合、第１バッテリＢ１および第２バッテリＢ２からの直流電圧がインバータ８へ印加されない状態において、すなわち、電圧ＶＨがゼロである状態において、第２バッテリＢ２の充電が実行される。なお、実線ＬＮ１は、充電装置４５０から第２バッテリＢ２へ電力を供給する経路を示す。

このとき、ＣＨＲＢ７４およびＣＨＲＧ７８が閉成されることによって、充電装置４５０から第２バッテリＢ２への送電経路が導通状態となる。一方、第２ＳＭＲＢ６４が開放されるとともに第２ＳＭＲＧ６６が閉成されることによって、第２バッテリＢ２からインバータ８への送電経路が非導通状態となる。また、第１ＳＭＲＢ５４が閉成されるとともに第１ＳＭＲＰ５６および第１ＳＭＲＧ５８が開放されることによって、第１バッテリＢ１からインバータ８への送電経路が非導通状態となる。

ここで、第２バッテリＢ２の充電中において電気系統９００における絶縁抵抗の低下を検出する必要がある。このため、第１ＳＭＲＢ５４が閉成されるとともに第２ＳＭＲＧ６６が閉成される。これにより、破線ＬＮ２で示される経路を介して検出器９０からの交流信号が電気系統９００へ伝播される。よって、第２バッテリＢ２の充電中において電気系統９００の絶縁抵抗の低下を検出することができる。

ところで、電気系統９００の絶縁抵抗の低下が発生する場合がある。この場合、第２バッテリＢ２の充電を実行すると、電動車両１に搭載される機器の二次故障が発生する可能性がある。このため、電気系統９００の絶縁抵抗の低下が検出されると、第２バッテリＢ２の充電を中止することが考えられる。しかしながら、電気系統９００の絶縁抵抗が低下した場合に充電が一律に中止されると、第２バッテリＢ２を十分に充電することができないため、電動車両１の走行可能距離が短くなってしまうという問題がある。

そこで、本実施の形態では、電気系統９００の絶縁抵抗の低下が発生した場合に、絶縁抵抗の低下が発生している部位が特定される。そして、絶縁抵抗の低下が発生している部位が第２バッテリＢ２への送電経路から遮断可能な部位である場合には、充電の実行が許容される。具体的には、絶縁抵抗の低下が発生している部位が電気系統９００の駆動部であるのか否かが特定される。駆動部とは、電気系統９００においてインバータ８からの交流電圧が印加される部位である。

より具体的には、駆動部は、第１ＭＧ３と、第２ＭＧ５と、インバータ８の交流側の部分と、これらを接続するケーブルとを含む。言い換えると、インバータ８のスイッチング素子およびダイオードを境界として電気系統９００を分割した場合に、第１ＭＧ３および第２ＭＧ５が含まれる部分である。なお、電気系統９００において駆動部ではない部分を非駆動部とも称する。

そして、駆動部において絶縁抵抗の低下が発生している場合には、インバータ８を停止状態とすることによって第２バッテリＢ２の充電が許容される。さらに、第２バッテリＢ２の充電の実行中においても、電気系統９００の駆動部以外の部位における絶縁抵抗の低下を検出する必要がある。そこで、インバータ８に直流電圧を印加することで、検出器９０からの交流信号をインバータ８で遮断し、電気系統９００の駆動部以外の部位における絶縁抵抗の低下を検出可能とする。以下、この原理について説明する。

図４とともに図２を参照して、インバータ８が作動状態であるときには、検出器９０から駆動部までの経路が導通状態となるため、駆動部を含む電気系統９００の絶縁抵抗の低下が検出される。一方、インバータ８が停止状態であるときには、インバータ８に直流電圧が印加されているか否かによって、検出器９０からの交流信号が駆動部へ伝播するか否かが変化する。

具体的には、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８が遮断状態であり、かつ、インバータ８に直流電圧が印加されていない状態では、検出器９０からの交流信号がダイオードＤ３〜Ｄ８を介して駆動部へ伝播する。このため、駆動部を含む電気系統全体における絶縁抵抗の低下を検出することができる。

一方、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８が遮断状態であり、かつ、インバータ８に直流電圧が印加されている状態では、ダイオードＤ３〜Ｄ８に逆方向バイアス電圧が印加される。ダイオードＤ３〜Ｄ８に逆方向バイアス電圧が印加されると、検出器９０からの交流信号は、ダイオードＤ３〜Ｄ８を通過することができない。よって、検出器９０からの交流信号がインバータ８において遮断される。これにより、検出器９０から駆動部までの経路が非導通状態となるため、駆動部以外の部位において絶縁抵抗の低下が発生しているか否かを検出することができる。

したがって、駆動部を含む電気系統９００全体の絶縁抵抗の低下を検出し、さらに、駆動部以外の部位の絶縁抵抗の低下を検出することによって、絶縁抵抗の低下部位が駆動部であるのか非駆動部であるのかを識別することができる。

さらに、第２バッテリＢ２の充電の実行中においては、インバータ８を停止状態とし、かつ、インバータ８に直流電圧が印加されることによって、駆動部以外の部位において絶縁抵抗の低下が発生しているか否かを検出することができる。これにより、駆動部以外の部位において絶縁抵抗の低下が発生した場合に、充電を中止して安全を確保することができる。以下、本実施の形態に従う充電制御について詳しく説明する。

図５は、図１に示す制御装置１００の充電制御に関する機能ブロック図である。図５を参照して、制御装置１００は、検出部２０１と、判定部２０２と、制御部２０３とを含む。

検出部２０１は、インバータ８が停止状態であり、かつ、インバータ８に直流電圧が印加されているときに検出器９０から出力される波高値Ｖｋを波高値Ｖｋ１として検出する。さらに、検出部２０１は、インバータ８が作動状態であり、かつ、インバータ８に直流電圧が印加されているときに検出器９０から出力される波高値Ｖｋを波高値Ｖｋ２として検出する。検出部２０１は、波高値Ｖｋ１，Ｖｋ２を判定部２０２へ出力する。

判定部２０２は、検出器９０から受けた波高値Ｖｋ１，Ｖｋ２に基づいて絶縁抵抗の低下が発生している部位を特定する。具体的には、判定部２０２は、波高値Ｖｋ１および波高値Ｖｋ２の双方がしきい値よりも大きい場合は、電気系統９００における絶縁抵抗が低下していないと判定する。なお、上記しきい値は、電気系統９００の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを判定するための値である。すなわち、判定部２０２は、波高値Ｖｋ１および波高値Ｖｋ２の双方が絶縁抵抗の正常状態を示す場合は、絶縁抵抗の低下部位がないと判定する。

また、判定部２０２は、波高値Ｖｋ１がしきい値よりも大きく、かつ、波高値Ｖｋ２がしきい値よりも小さい場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部であると判定する。すなわち、判定部２０２は、波高値Ｖｋ１が絶縁抵抗の正常状態を示し、かつ、波高値Ｖｋ２が絶縁抵抗の異常状態を示す場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部であると判定する。

また、判定部２０２は、波高値Ｖｋ１および波高値Ｖｋ２の双方がしきい値よりも小さい場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部以外であると判定する。すなわち、判定部２０２は、波高値Ｖｋ１および波高値Ｖｋ２の双方が絶縁抵抗の異常状態を示す場合は、絶縁抵抗低下部位が駆動部以外であると判定する。判定部２０２は、絶縁抵抗の低下が発生している部位を示す信号を制御部２０３へ出力する。

制御部２０３は、判定部２０２から受けた信号に基づいて第２バッテリＢ２の充電を制御する。具体的には、判定部２０２によって絶縁抵抗の低下部位がないと判定された場合は、制御部２０３は、第２バッテリＢ２の充電を実行する。このとき、インバータ８に直流電圧を印加することなく充電装置４５０から第２バッテリＢ２へ電力が供給される。

判定部２０２によって絶縁抵抗の低下部位が駆動部であると判定された場合は、制御部２０３は、インバータ８が停止状態であり、かつ、インバータ８へ直流電圧が印加されるようにインバータ８および切替装置５００を制御する。そして、制御部２０３は、第２バッテリＢ２の充電を許可する。この場合、第２バッテリＢ２の充電中において検出される波高値Ｖｋに基づいて駆動部以外の部位における絶縁抵抗の低下が検出され、絶縁抵抗の低下が検出されると充電が中止される。

一方、判定部２０２によって絶縁抵抗の低下部位が駆動部以外であると判定された場合は、制御部２０３は、第２バッテリＢ２の充電を禁止する。制御部２０３は、充電装置４５０、切替装置５００、およびインバータ８を制御するための信号を生成し、生成した信号をこれらに出力する。

図６は、図１に示す制御装置１００が実行する充電制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。なお、図６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１００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、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（以下に説明する図７に示されるフローチャートについても同様である。）。

図６を参照して、制御装置１００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１０にて、第２バッテリＢ２の充電開始前であるか否かを判定する。第２バッテリＢ２の充電開始前でないと判定された場合は（Ｓ１０にてＮＯ）、以下の処理は実行されない。

第２バッテリＢ２の充電開始前であると判定された場合は（Ｓ１０にてＹＥＳ）、制御装置１００は、インバータ８への電圧印加状態であるか否かを判定する（Ｓ２０）。具体的には、制御装置１００は、切替装置５００によってインバータ８への直流電圧が印加されている場合に、インバータ８への電圧印加状態であると判定する。インバータ８への電圧印加状態でないと判定された場合は（Ｓ２０にてＮＯ）、制御装置１００は、第１ＳＭＲ５２のプリチャージ処理を実行する（Ｓ３０）。これにより、インバータ８へ直流電圧が印加される。

インバータ８への電圧印加状態であると判定された場合は（Ｓ２０にてＹＥＳ）、制御装置１００は、インバータゲート操作時の検出器出力を検出する（Ｓ４０）。具体的には、制御装置１００は、インバータ８のスイッチング素子のゲートを操作することによって、インバータ８の停止状態と作動状態とを切り替える。

そして、制御装置１００は、インバータ８が停止状態であるときに検出器９０から出力される波高値Ｖｋを波高値Ｖｋ１として検出する。さらに、制御装置１００は、インバータ８が作動状態であるときに検出器９０から出力される波高値Ｖｋを波高値Ｖｋ２として検出する。

続いてＳ５０にて、制御装置１００は、電気系統９００における絶縁抵抗の低下部位を判定する。具体的には、制御装置１００は、波高値Ｖｋ１および波高値Ｖｋ２の双方がしきい値よりも大きい場合は、電気系統９００における絶縁抵抗が低下していないと判定する。また、制御装置１００は、波高値Ｖｋ１がしきい値よりも大きく、かつ、波高値Ｖｋ２がしきい値よりも小さい場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部であると判定する。また、制御装置１００は、波高値Ｖｋ１および波高値Ｖｋ２の双方がしきい値よりも小さい場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部以外であると判定する。

Ｓ５０にて電気系統９００における絶縁抵抗が低下していないと判定された場合は、制御装置１００は、第２バッテリＢ２の充電を実行する（Ｓ６０）。具体的には、インバータ８に直流電圧を印加することなく充電装置４５０から第２バッテリＢ２へ電力が供給される。

Ｓ５０にて絶縁抵抗の低下部位が駆動部であると判定された場合は、制御装置１００は、インバータゲート遮断状態、かつ、インバータ８へ直流電圧が印加される状態となるように、インバータ８および切替装置５００を制御する（Ｓ７０）。続いてＳ８０にて、制御装置１００は、第２バッテリＢ２の充電を許可する。この場合、第２バッテリＢ２の充電中において検出される波高値Ｖｋに基づいて駆動部以外の部位における絶縁抵抗の低下が検出され、絶縁抵抗の低下が検出されると充電が中止される。

Ｓ５０にて絶縁抵抗の低下部位が駆動部以外であると判定された場合は、制御装置１００は、第２バッテリＢ２の充電を禁止する（Ｓ９０）。

以上のように、この実施の形態１においては、駆動部の絶縁抵抗の低下が検出されたときに、インバータ８へ直流電圧が印加されるように切替装置５００を制御するとともにインバータ８の作動を停止して、充電装置４５０による第２バッテリＢ２の充電が実行される。これにより、検出器９０からの交流信号がインバータ８で遮断されるため、電気系統９００における駆動部以外の部分の絶縁抵抗の低下を検出することができる。よって、駆動部の絶縁抵抗が低下していても第２バッテリＢ２の充電を実行でき、蓄電装置を充電する機会の減少を抑制することができる。したがって、この実施の形態１によれば、電気系統９００の絶縁抵抗の異常時における走行可能距離の低下を抑制することができる。

［実施の形態２］
この発明の実施の形態２は、実施の形態１と比較して、電気系統９００において絶縁抵抗が低下している部位を特定する方法が異なる。具体的には、実施の形態１では、インバータ８に直流電圧が印加された状態において、インバータ８の作動状態および停止状態を切り替えたときの波高値Ｖｋの変化に基づいて絶縁抵抗が低下している部位が特定された。これに対し、実施の形態２では、インバータ８の停止状態において、インバータ８に印加される直流電圧を切り替えたときの波高値Ｖｋの変化に基づいて絶縁抵抗が低下している部位が特定される。なお、実施の形態２による車両構成は、図１に示した実施の形態１による車両構成と同じである。

図７は、この発明の実施の形態２による電動車両１Ａの制御装置１００Ａが実行する充電制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。図７を参照して、Ｓ６０〜Ｓ９０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。

図７を参照して、制御装置１００Ａは、Ｓ１１０にて、第２バッテリＢ２の充電開始前であるか否かを判定する。第２バッテリＢ２の充電開始前でないと判定された場合は（Ｓ１１０にてＮＯ）、以下の処理は実行されない。

第２バッテリＢ２の充電開始前であると判定された場合は（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、制御装置１００Ａは、インバータ８におけるスイッチング素子のゲートを遮断し、インバータ８を停止状態とする（Ｓ１２０）。

続いてＳ１３０にて、制御装置１００Ａは、インバータ８への電圧印加を切り替えたときの検出器出力を検出する（Ｓ１３０）。具体的には、制御装置１００Ａは、インバータ８への直流電圧の印加の実行および停止を切り替えるように切替装置５００を制御する。そして、制御装置１００Ａは、インバータ８へ直流電圧を印加していないときに検出器９０から出力される波高値Ｖｋを波高値Ｖｋ３として検出する。さらに、制御装置１００Ａは、インバータ８へ直流電圧を印加しているときに検出器９０から出力される波高値Ｖｋを波高値Ｖｋ４として検出する。

続いてＳ１４０にて、制御装置１００Ａは、電気系統９００における絶縁抵抗の低下部位を判定する。具体的には、制御装置１００Ａは、波高値Ｖｋ３および波高値Ｖｋ４の双方がしきい値よりも大きい場合は、電気系統９００における絶縁抵抗が低下していないと判定し、処理をＳ６０へ進める。すなわち、制御装置１００Ａは、波高値Ｖｋ３および波高値Ｖｋ４の双方が絶縁抵抗の正常状態を示す場合は、絶縁抵抗の低下部位がないと判定する。

また、制御装置１００Ａは、波高値Ｖｋ３がしきい値よりも小さく、かつ、波高値Ｖｋ４がしきい値よりも大きい場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部であると判定し、処理をＳ７０へ進める。すなわち、制御装置１００Ａは、波高値Ｖｋ３が絶縁抵抗の異常状態を示し、かつ、波高値Ｖｋ４が絶縁抵抗の正常状態を示す場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部であると判定する。

また、制御装置１００Ａは、波高値Ｖｋ３および波高値Ｖｋ４の双方がしきい値よりも小さい場合は、絶縁抵抗の低下部位が駆動部以外であると判定し、処理をＳ９０へ進める。すなわち、制御装置１００Ａは、波高値Ｖｋ３および波高値Ｖｋ４の双方が絶縁抵抗の異常状態を示す場合は、絶縁抵抗低下部位が駆動部以外であると判定する。

以上のように、この実施の形態２においても、実施の形態１と同様に電気系統９００において絶縁抵抗が低下している部位を特定することができる。したがって、この実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記においては、電動車両１が第１ＭＧ３および第２ＭＧ５を備え、前輪を駆動するものとして説明したが、電動車両１は、後輪を駆動するためのリア用モータジェネレータ（以下、リアＭＧと記載する。）をさらに備えてもよい。この場合、駆動部は、リアＭＧと、リアＭＧを駆動するためのインバータとをさらに含む。

なお、上記において、第１バッテリＢ１は、この発明における「第１の蓄電装置」に対応し、第２バッテリＢ２は、この発明における「第２の蓄電装置」に対応する。また、第１ＭＧ３および第２ＭＧ５は、この発明における「回転電機」に対応し、第１ＳＭＲ５２および第２ＳＭＲ６２は、この発明における「切替装置」に対応する。

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。

１，１Ａ 電動車両、２ エンジン、４ 動力分割装置、６ 車輪、８ インバータ、８１ 第１インバータ、８２ 第２インバータ、１０ コンバータ、５２ 第１ＳＭＲ、６２ 第２ＳＭＲ、７２ 充電リレー、９０ 検出器、９１ 交流電源、９２ 抵抗、９３ コンデンサ、９４ バンドパスフィルタ、９５ ピークホールド回路、９６ 検出回路、１００，１００Ａ 制御装置、２０１ 検出部、２０２ 判定部、２０３ 制御部、４５０ 充電装置、４５６ インレット、５００ 切替装置、７００ 充電ケーブル、７０２ コネクタ、７０６ プラグ、７０８ コンセント、７１０ 外部電源、９００ 電気系統、Ｂ１ 第１バッテリ、Ｂ２ 第２バッテリ、Ｄ０〜Ｄ８ ダイオード、Ｑ１〜Ｑ８ スイッチング素子、Ｌ１ リアクトル、ＰＬ１〜ＰＬ４ 正極線、ＮＬ１〜ＮＬ３ 負極線、ＲＡ，ＲＣ 制限抵抗。

Claims (6)

1. 電気系統と、
   前記電気系統の絶縁抵抗の低下を検出するための検出器と、
   前記検出器の出力に応じて前記電気系統を制御する制御装置とを備え、
   前記電気系統は、
   回転電機と、
   前記回転電機を駆動するインバータと、
   前記インバータと電力を授受可能な第１の蓄電装置と、
   前記インバータに対して前記第１の蓄電装置に並列に接続される第２の蓄電装置と、
   前記第２の蓄電装置に接続され、車両外部の電源から受けた電力を用いて前記第２の蓄電装置を充電する充電装置と、
   前記インバータへの直流電圧の印加および遮断を切り替える切替装置とを含み、
   前記制御装置は、前記回転電機および前記インバータを含む駆動部の絶縁抵抗の低下が検出されたときに、前記インバータへ前記直流電圧が印加されるように前記切替装置を制御するとともに前記インバータの作動を停止して、前記充電装置による前記第２の蓄電装置の充電を実行し、
   前記検出器は、前記電気系統に与えられた交流信号の波高値を検出し、
   前記制御装置は、前記波高値に基づいて前記電気系統において絶縁抵抗が低下している部位を特定し、
   前記制御装置は、前記インバータへ前記直流電圧が印加されている場合において、前記インバータの作動が停止しているときの前記波高値がしきい値よりも大きく、かつ、前記インバータが作動しているときの前記波高値が前記しきい値よりも小さいときに、前記駆動部の絶縁抵抗が低下していると判定する、電動車両。
2. 電気系統と、
   前記電気系統の絶縁抵抗の低下を検出するための検出器と、
   前記検出器の出力に応じて前記電気系統を制御する制御装置とを備え、
   前記電気系統は、
   回転電機と、
   前記回転電機を駆動するインバータと、
   前記インバータと電力を授受可能な第１の蓄電装置と、
   前記インバータに対して前記第１の蓄電装置に並列に接続される第２の蓄電装置と、
   前記第２の蓄電装置に接続され、車両外部の電源から受けた電力を用いて前記第２の蓄電装置を充電する充電装置と、
   前記インバータへの直流電圧の印加および遮断を切り替える切替装置とを含み、
   前記制御装置は、前記回転電機および前記インバータを含む駆動部の絶縁抵抗の低下が検出されたときに、前記インバータへ前記直流電圧が印加されるように前記切替装置を制御するとともに前記インバータの作動を停止して、前記充電装置による前記第２の蓄電装置の充電を実行し、
   前記検出器は、前記電気系統に与えられた交流信号の波高値を検出し、
   前記制御装置は、前記波高値に基づいて前記電気系統において絶縁抵抗が低下している部位を特定し、
   前記制御装置は、前記インバータの作動が停止している場合において、前記インバータへ前記直流電圧が印加されているときの前記波高値がしきい値よりも大きく、かつ、前記インバータへの前記直流電圧の印加が遮断されているときの前記波高値が前記しきい値よりも小さいときに、前記駆動部の絶縁抵抗が低下していると判定する、電動車両。
3. 前記制御装置は、前記電気系統において前記駆動部以外の部位の絶縁抵抗が低下しているときは、前記第２の蓄電装置の充電を非実行とする、請求項１又は２に記載の電動車両。
4. 前記電気系統は、前記第１の蓄電装置と前記インバータとの間に設けられるコンバータをさらに含み、
   前記第１の蓄電装置の出力パワー定格は、前記第２の蓄電装置の出力パワー定格よりも大きく、
   前記第２の蓄電装置の蓄積エネルギ定格は、前記第１の蓄電装置の蓄積エネルギ定格よりも大きい、請求項１又は２に記載の電動車両。
5. 前記切替装置は、
   前記第１の蓄電装置と前記インバータとの間に設けられる第１のリレーと、
   前記第２の蓄電装置と前記インバータとの間に設けられる第２のリレーとを含む、請求項１又は２に記載の電動車両。
6. 前記検出器は、前記第１の蓄電装置に接続される、請求項１又は２に記載の電動車両。

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