JP6365324B2 - Automobile - Google Patents

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Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、走行用のモータを駆動するインバータをパルス幅変調制御方式により制御する制御手段と、発振電源からの電気信号の印加により絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置と、を備える自動車に関する。   The present invention relates to an automobile, and more particularly, a control means for controlling an inverter that drives a motor for traveling by a pulse width modulation control method, and a decrease in insulation resistance that detects a decrease in insulation resistance by application of an electric signal from an oscillation power source. And a detection device.

従来、この種の自動車としては、バッテリの負極に接続され、バッテリに接続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を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この自動車では、電気系統に取り付けられた電力遮断機能を有するインバータやリレーなどの電力制御装置を電力遮断状態と電力非遮断状態との間で状態を遷移させ、状態遷移の前後に生じる絶縁抵抗低下検出装置の出力の変化の大きさに基づいて絶縁抵抗の低下が発生した箇所を特定している。   2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of automobile, an automobile is proposed that includes an insulation resistance decrease detection device that is connected to the negative electrode of a battery and detects a decrease in insulation resistance of an electrical system connected to the battery (for example, Patent Document 1). reference). In this automobile, a power control device such as an inverter or relay having a power cut-off function attached to an electric system is changed between a power cut-off state and a power non-cut-off state, and insulation resistance decreases before and after the state transition. Based on the magnitude of the change in the output of the detection device, the location where the insulation resistance is reduced is identified.

特開2014−36467号公報JP 2014-36467 A

上述の自動車が搭載する絶縁抵抗低下検出装置では、正常時の絶縁抵抗を必要最小限で設計すると、装置の出力特性のばらつきなどにより正常時と異常時の区別が困難となる。このため、ハード回路で構成しているフィルタ回路をソフトによるデジタルフィルタに置き換えれば、装置の出力特性のばらつきを低減し、正常時と異常時の区別をより正確に行なうことができる。しかし、ハード回路によるフィルタ回路をソフトによるデジタルフィルタに置き換えると、ノイズが重畳することにより装置に入力する波形(電圧振幅)が大きくなり、入力波形がオーバーレンジとなり、絶縁抵抗の低下を誤検出する場合が生じる。   In the insulation resistance drop detecting device mounted on the automobile described above, if the insulation resistance at the normal time is designed to be the minimum necessary, it becomes difficult to distinguish between the normal time and the abnormal time due to variations in the output characteristics of the device. For this reason, if the filter circuit configured by the hardware circuit is replaced with a digital filter by software, variation in output characteristics of the apparatus can be reduced, and the normal time and the abnormal time can be more accurately distinguished. However, if the filter circuit by the hardware circuit is replaced with a digital filter by software, the waveform (voltage amplitude) input to the device increases due to noise superimposition, the input waveform becomes overrange, and a decrease in insulation resistance is erroneously detected. Cases arise.

本発明の自動車は、絶縁抵抗の低下を誤検出するのを抑制することを主目的とする。   The main object of the automobile of the present invention is to suppress erroneous detection of a decrease in insulation resistance.

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The automobile of the present invention has taken the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の自動車は、
走行用のモータと、バッテリと、前記モータの駆動用のインバータと、基本波の振幅中心として搬送波の振幅における所定位置を用いてパルス幅変調制御方式により前記インバータを制御する通常PWM制御と基本波の振幅中心を前記所定位置からの変更を伴ってパルス幅変調制御方式により前記インバータを制御するセンターずらしPWM制御とを実行する制御手段と、発振電源からの電気信号を用いて前記バッテリに接続された電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置と、を備える自動車において、
前記制御手段は、前記モータの回転数が比較的低回転の第1閾値以上で第2閾値以下の所定回転数範囲であるとき又は前記センターずらしPWM制御を実行しているときには、前記絶縁抵抗低下検出装置による絶縁抵抗の低下の検出を禁止する手段である、
ことを特徴とする。
The automobile of the present invention
A normal PWM control and a fundamental wave for controlling the inverter by a pulse width modulation control method using a predetermined position in the amplitude of the carrier wave as the amplitude center of the fundamental wave, a motor for driving, a battery, an inverter for driving the motor A control means for performing center-shifted PWM control for controlling the inverter by a pulse width modulation control system with a change from the predetermined position, and an electrical signal from an oscillation power supply, and is connected to the battery. In an automobile equipped with an insulation resistance decrease detection device that detects a decrease in insulation resistance of an electrical system,
The control means reduces the insulation resistance when the rotational speed of the motor is within a predetermined rotational speed range that is greater than or equal to a first threshold value of a relatively low revolution and less than or equal to a second threshold value, or when performing the center shifting PWM control. A means for prohibiting detection of a decrease in insulation resistance by the detection device.
It is characterized by that.

この本発明の自動車では、制御手段は、基本波の振幅中心として搬送波の振幅における所定位置を用いてパルス幅変調制御方式によりインバータを制御する通常PWM制御と、基本波の振幅中心を所定位置からの変更を伴ってパルス幅変調制御方式によりインバータを制御するセンターずらしPWM制御とを実行してモータ駆動する。一方、絶縁抵抗低下検出装置は、発振電源からの電気信号を用いてバッテリに接続された電気系の絶縁抵抗の低下を検出する。そして、制御手段は、モータの回転数が比較的低回転の第1閾値以上で第2閾値以下の所定回転数範囲であるとき、又は、インバータをセンターずらしPWM制御を実行しているときには、絶縁抵抗低下検出装置による絶縁抵抗の低下の検出を禁止する。ここで、所定回転数範囲は、モータの回転に起因するノイズに対して絶縁抵抗低下検出装置が絶縁抵抗の低下を誤検出する可能性があるモータの回転数の範囲として実験などにより定められるものであり、第1閾値にモータの極対数と相数とを乗じたものが発振電源の発振周波数より小さく、第2閾値にモータの極対数と相数とを乗じたものが発振電源の発振周波数より大きくなるように定められる。したがって、モータの回転数が所定回転数範囲にあるときに絶縁抵抗低下検出装置による絶縁抵抗の低下の検出を禁止することにより、絶縁抵抗の低下を誤検出するのを抑制することができる。センターずらしPWM制御は、基本波の振幅中心の所定位置からの変更を周期的に行なうため、その周期によってノイズ振幅が重畳する場合が生じる。ノイズ振幅が重畳すると、絶縁抵抗低下検出装置による絶縁抵抗の低下の検出に誤検出の可能性が生じる。したがって、センターずらしPWM制御を実行しているときに絶縁抵抗低下検出装置による絶縁抵抗の低下の検出を禁止することにより、絶縁抵抗の低下を誤検出するのを抑制することができる。   In this automobile of the present invention, the control means uses normal PWM control for controlling the inverter by a pulse width modulation control method using a predetermined position in the amplitude of the carrier wave as the amplitude center of the fundamental wave, and the amplitude center of the fundamental wave from the predetermined position. With this change, the center shift PWM control for controlling the inverter by the pulse width modulation control system is executed to drive the motor. On the other hand, the insulation resistance decrease detection device detects a decrease in insulation resistance of an electrical system connected to the battery using an electrical signal from the oscillation power supply. Then, the control means performs insulation when the rotational speed of the motor is within a predetermined rotational speed range between the first threshold value and the second threshold value of the relatively low speed, or when the inverter is shifted from the center and PWM control is executed. The detection of a decrease in insulation resistance by a resistance decrease detector is prohibited. Here, the predetermined rotation speed range is determined by experiments or the like as a motor rotation speed range in which the insulation resistance decrease detection device may erroneously detect a decrease in insulation resistance due to noise caused by the rotation of the motor. The first threshold multiplied by the number of motor pole pairs and the number of phases is smaller than the oscillation frequency of the oscillation power supply, and the second threshold multiplied by the number of motor pole pairs and the number of phases is the oscillation frequency of the oscillation power supply. It is determined to be larger. Therefore, it is possible to suppress erroneous detection of a decrease in insulation resistance by prohibiting detection of a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device when the number of rotations of the motor is within a predetermined rotation number range. In the center shift PWM control, since the amplitude center of the fundamental wave is periodically changed from a predetermined position, the noise amplitude may be superimposed depending on the cycle. When the noise amplitude is superimposed, there is a possibility of erroneous detection in the detection of the decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device. Therefore, it is possible to suppress erroneous detection of a decrease in insulation resistance by prohibiting detection of a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device when the center shift PWM control is being executed.

本発明の一実施例としての自動車を備えるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 including a vehicle according to an embodiment of the present invention. モータMG1,MG2を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric drive system containing motor MG1, MG2. 絶縁抵抗低下検出装置90とこの絶縁抵抗低下検出装置90が接続された系の簡易モデル95とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the insulation resistance fall detection apparatus 90 and the simple model 95 of the type | system | group to which this insulation resistance fall detection apparatus 90 was connected. 診断対象と車体との間の絶縁抵抗と、電圧センサ94により検出される電圧の振幅と、の関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the insulation resistance between a diagnostic target and a vehicle body, and the amplitude of the voltage detected by the voltage sensor 94. センターずらしPWM制御の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of center shift PWM control. 実施例のHVECU70により実行される絶縁抵抗低下検出許可禁止処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the insulation resistance fall detection permission prohibition process performed by HVECU70 of an Example. 絶縁抵抗低下検出禁止領域の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of an insulation resistance fall detection prohibition area | region.

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自動車を備える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、モータMG1,MG2を含む電機駆動系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1に示すように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、昇圧コンバータ55と、高電圧バッテリ50と、システムメインリレー56と、低電圧バッテリ60と、DC/DCコンバータ62と、絶縁抵抗低下検出装置90と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 including an automobile as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an electric drive system including motors MG1 and MG2. It is. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a boost converter 55, a high voltage battery 50, and a system main relay 56. And a low voltage battery 60, a DC / DC converter 62, an insulation resistance drop detecting device 90, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as HVECU) 70.

エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により運転制御されている。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine that outputs power using gasoline or light oil as a fuel. Operation of the engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 24.

エンジンECU24は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θcrなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサからのクランク角θcrに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。   Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22, for example, a crank angle θcr from a crank position sensor that detects the rotational position of the crankshaft 26, and the like via an input port. Yes. Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 through an output port. The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 to the HVECU 70 as necessary. The engine ECU 24 calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22, based on the crank angle θcr from the crank position sensor.

プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤ,リングギヤ,キャリヤには、それぞれ、モータMG1の回転子,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,エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。   The planetary gear 30 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The sun gear, the ring gear, and the carrier of the planetary gear 30 are connected to the rotor of the motor MG1, the drive shaft 36 coupled to the drive wheels 38a and 38b via the differential gear 37, and the crankshaft 26 of the engine 22, respectively.

モータMG1は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、モータMG1と同様の同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。   The motor MG1 is configured as a synchronous generator motor having a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator in which a three-phase coil is wound, and the rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30 as described above. Yes. The motor MG2 is configured as a synchronous generator motor similar to the motor MG1, and the rotor is connected to the drive shaft 36.

インバータ41は、図2に示すように、駆動電圧系電力ライン54aに接続されている。このインバータ41は、6つのトランジスタT11〜T16と、トランジスタT11〜T16に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16と、を有する。トランジスタT11〜T16は、それぞれ駆動電圧系電力ライン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いる。また、トランジスタT11〜T16は、対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータMG1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、インバータ41に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40によって、対となるトランジスタT11〜T16のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータMG1が回転駆動される。インバータ42は、インバータ41と同様に、6つのトランジスタT21〜T26と6つのダイオードD21〜D26とを有する。そして、インバータ42に電圧が作用しているときに、モータECU40によって、対となるトランジスタT21〜T26のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータMG2が回転駆動される。   As shown in FIG. 2, the inverter 41 is connected to the drive voltage system power line 54a. The inverter 41 includes six transistors T11 to T16 and six diodes D11 to D16 connected in parallel to the transistors T11 to T16 in the reverse direction. Two transistors T11 to T16 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive and negative buses of the drive voltage system power line 54a, respectively. In the transistors T11 to T16, each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motor MG1 is connected to each connection point between the paired transistors. Therefore, when a voltage is applied to the inverter 41, the motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 adjusts the ratio of the on-time of the paired transistors T11 to T16, so that three-phase A rotating magnetic field is formed in the coil, and the motor MG1 is driven to rotate. Similarly to the inverter 41, the inverter 42 includes six transistors T21 to T26 and six diodes D21 to D26. When the voltage is applied to the inverter 42, the motor ECU 40 adjusts the ratio of the on-time of the paired transistors T21 to T26, whereby a rotating magnetic field is formed in the three-phase coil, and the motor MG2 is Driven by rotation.

昇圧コンバータ55は、図2に示すように、インバータ41,42が接続された駆動電圧系電力ライン54aと、高電圧バッテリ50が接続された電池電圧系電力ライン54bと、に接続されている。この昇圧コンバータ55は、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、を有する。トランジスタT31は、駆動電圧系電力ライン54aの正極母線に接続されている。トランジスタT32は、トランジスタT31と、駆動電圧系電力ライン54aおよび電池電圧系電力ライン54bの負極母線と、に接続されている。リアクトルLは、トランジスタT31,T32同士の接続点と、電池電圧系電力ライン54bの正極母線と、に接続されている。昇圧コンバータ55は、モータECU40によってトランジスタT31,T32がオンオフされることにより、電池電圧系電力ライン54bの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン54aに供給したり、駆動電圧系電力ライン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。駆動電圧系電力ライン54aの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ57が取り付けられており、電池電圧系電力ライン54bの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ58が取り付けられている。また、駆動電圧系電力ライン54aの正極側ラインと負極側ラインとには、放電抵抗59が取り付けられている。   As shown in FIG. 2, boost converter 55 is connected to drive voltage system power line 54 a to which inverters 41 and 42 are connected, and to battery voltage system power line 54 b to which high voltage battery 50 is connected. This step-up converter 55 includes two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32 connected in parallel to the transistors T31 and T32 in the reverse direction, and a reactor L. The transistor T31 is connected to the positive bus of the drive voltage system power line 54a. The transistor T32 is connected to the transistor T31 and the negative bus of the drive voltage system power line 54a and the battery voltage system power line 54b. Reactor L is connected to a connection point between transistors T31 and T32 and a positive electrode bus of battery voltage system power line 54b. The boost converter 55 boosts the power of the battery voltage system power line 54b and supplies it to the drive voltage system power line 54a by turning on and off the transistors T31 and T32 by the motor ECU 40, or the power of the drive voltage system power line 54a. Or the voltage is supplied to the battery voltage power line 54b. A smoothing capacitor 57 is attached to the positive electrode side line and the negative electrode side line of the drive voltage system power line 54a, and a smoothing capacitor 57 is attached to the positive electrode side line and the negative electrode side line of the battery voltage system power line 54b. A capacitor 58 is attached. Further, a discharge resistor 59 is attached to the positive electrode side line and the negative electrode side line of the drive voltage system power line 54a.

モータECU40は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。図1に示すように、モータECU40には、モータMG1,MG2や昇圧コンバータ55を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θm1,θm2,モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流,コンデンサ57の端子間に取り付けられた電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧(駆動電圧系電力ライン54aの電圧)VH,コンデンサ58の端子間に取り付けられた電圧センサ58aからのコンデンサ58の電圧(電池電圧系電力ライン54bの電圧)VLなどが入力ポートを介して入力されている。また、モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32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。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2や昇圧コンバータ55を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2や昇圧コンバータ55の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、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θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . As shown in FIG. 1, the motor ECU 40 detects signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1, MG2 and the boost converter 55, for example, a rotation for detecting the rotational position of the rotor of the motors MG1, MG2. The rotational position θm1, θm2 from the position detection sensor, the phase current from the current sensor that detects the current flowing in each phase of the motors MG1, MG2, the voltage of the capacitor 57 from the voltage sensor 57a attached between the terminals of the capacitor 57 ( The voltage of the drive voltage system power line 54a) VH, the voltage of the capacitor 58 (voltage of the battery voltage system power line 54b) VL from the voltage sensor 58a attached between the terminals of the capacitor 58, etc. are input via the input port. Yes. Further, the motor ECU 40 outputs switching control signals to the transistors T11 to T16 and T21 to T26 of the inverters 41 and 42, switching control signals to the transistors T31 and T32 of the boost converter 55, and the like through the output port. . The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 40 controls driving of the motors MG1, MG2 and the boost converter 55 by a control signal from the HVECU 70 and drives the motors MG1, MG2 and the boost converter 55 as necessary. Is output to the HVECU 70. The motor ECU 40 calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on the rotational positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position detection sensor.

高電圧バッテリ50は、例えば200Vや250Vなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように電池電圧系電力ライン54bに接続されている。この高電圧バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52により管理されている。   The high voltage battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or nickel hydride secondary battery of 200V or 250V, and is connected to the battery voltage system power line 54b as described above. The high voltage battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52.

バッテリECU52は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、高電圧バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、高電圧バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51からの電池電圧Vb,高電圧バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサからの電池電流Ib,高電圧バッテリ50に取り付けられた温度センサからの電池温度Tbなどが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、必要に応じて高電圧バッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、高電圧バッテリ50を管理するために、電流センサにより検出された電池電流Ibの積算値に基づいてそのときの高電圧バッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと温度センサにより検出された電池温度Tbとに基づいて高電圧バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The battery ECU 52 is connected to signals necessary for managing the high voltage battery 50, for example, the battery voltage Vb from the voltage sensor 51 installed between the terminals of the high voltage battery 50, and the output terminal of the high voltage battery 50. The battery current Ib from the current sensor attached to the power line, the battery temperature Tb from the temperature sensor attached to the high voltage battery 50, and the like are input via the input port. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port, and outputs data relating to the state of the high voltage battery 50 to the HVECU 70 as necessary. The battery ECU 52 is a ratio of the capacity of electric power that can be discharged from the high-voltage battery 50 at that time based on the integrated value of the battery current Ib detected by the current sensor in order to manage the high-voltage battery 50. Input / output limits Win and Wout, which are maximum allowable powers that may charge / discharge the high-voltage battery 50 based on the calculated storage ratio SOC or based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb detected by the temperature sensor. It is calculating.

システムメインリレー56は、図2に示すように、電池電圧系電力ライン54bのコンデンサ58より高電圧バッテリ50側に設けられている。このシステムメインリレー56は、電池電圧系電力ライン54bの正極側ラインに設けられた正極側リレーSMRBと、電池電圧系電力ライン54bの負極側ラインに設けられた負極側リレーSMRGと、負極側リレーSMRGをバイパスするようにプリチャージ用抵抗Rとプリチャージ用リレーSMRPとが直列接続されたプリチャージ回路と、を有する。このシステムメインリレー56は、HVECU70によってオンオフされる。   As shown in FIG. 2, the system main relay 56 is provided closer to the high voltage battery 50 than the capacitor 58 of the battery voltage system power line 54b. This system main relay 56 includes a positive side relay SMRB provided on the positive side line of the battery voltage system power line 54b, a negative side relay SMRG provided on the negative side line of the battery voltage system power line 54b, and a negative side relay. A precharge circuit in which a precharge resistor R and a precharge relay SMRP are connected in series so as to bypass the SMRG. The system main relay 56 is turned on and off by the HVECU 70.

低電圧バッテリ60は、例えば12Vの鉛蓄電池として構成されており、図示しない低電圧補機などと共に電力ライン(以下、低電圧系電力ラインという)54cに接続されている。DC/DCコンバータ62は、電池電圧系電力ライン54bのシステムメインリレー56より昇圧コンバータ55側と、低電圧系電力ライン54cと、に接続されている。このDC/DCコンバータ62は、HVECU70によって制御されることにより、電池電圧系電力ライン54bの電力を降圧して低電圧系電力ライン54cに供給したり、低電圧系電力ライン54cの電力を昇圧して電池電圧系電力ライン54bに供給したりする。   The low voltage battery 60 is configured as, for example, a 12V lead acid battery, and is connected to a power line (hereinafter referred to as a low voltage system power line) 54c together with a low voltage auxiliary machine (not shown). The DC / DC converter 62 is connected from the system main relay 56 of the battery voltage system power line 54b to the boost converter 55 side and the low voltage system power line 54c. This DC / DC converter 62 is controlled by the HVECU 70 to step down the power of the battery voltage system power line 54b and supply it to the low voltage system power line 54c, or boost the power of the low voltage system power line 54c. Or supplied to the battery voltage system power line 54b.

絶縁抵抗低下検出装置90は、高電圧バッテリ50の負極端子に接続されている。この絶縁抵抗低下検出装置90は、図2に示すように、一方が接地された発振電源91と、一方の端子が発振電源91に接続された検出抵抗92と、一方の端子が検出抵抗92の他方の端子に接続されると共に他方の端子が高電圧バッテリ50の負極端子に接続されたカップリングコンデンサ93と、検出抵抗92とカップリングコンデンサ93との接続部の電圧を検出してHVECU70に出力する電圧センサ94と、を有する。   The insulation resistance decrease detection device 90 is connected to the negative terminal of the high voltage battery 50. As shown in FIG. 2, the insulation resistance drop detecting device 90 includes an oscillation power supply 91 grounded on one side, a detection resistor 92 connected to the oscillation power supply 91 on one side, and a detection resistor 92 on one side. The voltage at the connection between the coupling capacitor 93 connected to the other terminal and the other terminal connected to the negative terminal of the high voltage battery 50, and the detection resistor 92 and the coupling capacitor 93 is detected and output to the HVECU 70. Voltage sensor 94.

図3は、絶縁抵抗低下検出装置90と、この絶縁抵抗低下検出装置90が接続された系の簡易モデル95とを示す説明図である。簡易モデル95は、高電圧システム全体のうち絶縁抵抗低下検出装置90に接続された部分(以下、診断対象という)の回路モデルである。ここで、高電圧システムとしては、実施例では、モータMG1,MG2とインバータ41,42と高電圧バッテリ50と昇圧コンバータ55とシステムメインリレー56とコンデンサ57,58と駆動電圧系電力ライン54aと電池電圧系電力ライン54bとが相当する。また、診断対象は、システムメインリレー56の正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRG,プリチャージ用リレーSMRPの少なくとも1つがオンのときには、高電圧システム全体となり、システムメインリレー56の正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRG,プリチャージ用リレーSMRPの全てがオフのときには、システムメインリレー56より高電圧バッテリ50側の部分(以下、バッテリ部という)となる。なお、以下、システムメインリレー56よりインバータ41,42側については、インバータ部という。この簡易モデル95は、一方の端子がカップリングコンデンサ93に接続されると共に他方の端子が接地された絶縁抵抗96と、この絶縁抵抗96に並列に接続されたコモンモードコンデンサ97と、により構成される。図4は、診断対象と車体との間の絶縁抵抗と、電圧センサ94により検出される電圧の振幅と、の関係の一例を示す説明図である。簡易モデル95即ち診断対象のインピーダンスが大きいときには、検出抵抗92にほとんど電流が流れない。このため、このときに電圧センサ94により検出される電圧波形は、発振電源91と略同一の振幅の電圧波形となる。一方、簡易モデル95のインピーダンスが小さいときには、検出抵抗92に電流が流れる。このため、このときに電圧センサ94により検出される電圧波形は、検出抵抗92による電圧降下分だけ発振電源91より小さな振幅の電圧波形となる。したがって、電圧センサ94は、簡易モデル95即ち診断対象の絶縁抵抗が低下していないときには、発振電源91と略同一の振幅の電圧波形をHVECU70に出力し、簡易モデル95即ち診断対象の絶縁抵抗が低下しているときには、発振電源91より小さい振幅の電圧波形をHVECU70に出力することになる。実施例では、HVECU70により、電圧波形の振幅が発振電源91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閾値以上のときには、診断対象の車体に対する絶縁抵抗は低下していない(低下は検出されない)と判定し、診断対象の電圧波形の振幅が判定用閾値より小さいときには、診断対象の車体に対する絶縁抵抗が低下している(低下が検出される)と判定するものとした。なお、診断対象の車体に対する絶縁抵抗の低下の要因としては、金属などの異物,モータMG1,MG2やインバータ41,42などを冷却するHVユニット冷却装置の冷却水,雨水などが考えられる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing an insulation resistance decrease detecting device 90 and a simplified model 95 of a system to which the insulation resistance decrease detecting device 90 is connected. The simple model 95 is a circuit model of a portion (hereinafter referred to as a diagnosis target) connected to the insulation resistance lowering detection device 90 in the entire high voltage system. Here, as the high voltage system, in the embodiment, motors MG1, MG2, inverters 41, 42, high voltage battery 50, boost converter 55, system main relay 56, capacitors 57, 58, drive voltage system power line 54a, and battery. This corresponds to the voltage system power line 54b. The diagnosis target is the entire high-voltage system when at least one of the positive relay SMRB, the negative relay SMRG, and the precharge relay SMRP of the system main relay 56 is on, and the positive relay SMRB of the system main relay 56, When all of the negative side relay SMRG and the precharge relay SMRP are off, the part is on the high voltage battery 50 side (hereinafter referred to as the battery part) from the system main relay 56. Hereinafter, the inverters 41 and 42 from the system main relay 56 are referred to as an inverter unit. This simple model 95 is composed of an insulation resistor 96 having one terminal connected to the coupling capacitor 93 and the other terminal grounded, and a common mode capacitor 97 connected in parallel to the insulation resistor 96. The FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the insulation resistance between the diagnosis target and the vehicle body and the amplitude of the voltage detected by the voltage sensor 94. When the simple model 95, that is, the impedance to be diagnosed is large, almost no current flows through the detection resistor 92. Therefore, the voltage waveform detected by the voltage sensor 94 at this time is a voltage waveform having substantially the same amplitude as that of the oscillation power supply 91. On the other hand, when the impedance of the simple model 95 is small, a current flows through the detection resistor 92. For this reason, the voltage waveform detected by the voltage sensor 94 at this time is a voltage waveform having an amplitude smaller than that of the oscillation power supply 91 by the voltage drop caused by the detection resistor 92. Therefore, the voltage sensor 94 outputs a voltage waveform having substantially the same amplitude as that of the oscillation power supply 91 to the HVECU 70 when the insulation resistance of the simple model 95, that is, the diagnosis target is not reduced, and the insulation resistance of the simple model 95, that is, the diagnosis object. When the voltage is lowered, a voltage waveform having an amplitude smaller than that of the oscillation power supply 91 is output to the HVECU 70. In the embodiment, when the amplitude of the voltage waveform is equal to or larger than the threshold for determination set in advance as a value slightly smaller than the amplitude of the voltage waveform of the oscillation power supply 91 by the HVECU 70, the insulation resistance with respect to the body to be diagnosed is not reduced (decrease). When the amplitude of the voltage waveform to be diagnosed is smaller than the threshold for determination, it is determined that the insulation resistance with respect to the vehicle body to be diagnosed is reduced (decrease is detected). In addition, as a factor of the fall of the insulation resistance with respect to the vehicle body to be diagnosed, a foreign substance such as metal, cooling water of the HV unit cooling device that cools the motors MG1 and MG2, the inverters 41 and 42, rainwater, and the like can be considered.

HVECU70は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、絶縁抵抗低下検出装置90からの信号(電圧波形),イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83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84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85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86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。また、HVECU70からは、システムメインリレー56へのオンオフ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、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、HVECU70は、上述したように、電圧センサ94からの出力(電圧波形の振幅)を用いて、診断対象の車体に対する絶縁抵抗が低下している(低下が検出される)か否かを判定する。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The HVECU 70 includes a signal (voltage waveform) from the insulation resistance lowering detection device 90, an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 for detecting the amount, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, etc. via the input port. Have been entered. The HVECU 70 outputs an on / off control signal to the system main relay 56 through an output port. As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. Note that, as described above, the HVECU 70 uses the output from the voltage sensor 94 (the amplitude of the voltage waveform) to determine whether or not the insulation resistance with respect to the diagnosis target vehicle body is reduced (decrease is detected). To do.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行)やエンジン22の運転を停止して走行する電動走行モード(EV走行)で走行する。   The thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment travels in a hybrid travel mode (HV travel) that travels with the operation of the engine 22 or in an electric travel mode (EV travel) that travels while the operation of the engine 22 is stopped.

HV走行モードでの走行時には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づくバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて車両に要求される要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、モータMG1,MG2を回転数Nm1,Nm2およびトルク指令Tm1*,Tm2*からなる目標駆動点で駆動できるように駆動電圧系電力ライン54aの電圧指令VH*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*や電圧指令VH*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に駆動電圧系電力ライン54aの電圧VHが電圧指令VH*となるよう昇圧コンバータ55のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このHV走行モードでの走行時には、要求パワーPe*が停止用閾値Pstop未満に至ったときなどエンジン22の停止条件が成立したときに、エンジン22の運転を停止してEV走行モードでの走行に移行する。   During travel in the HV travel mode, the HVECU 70 sets the required torque Tr * required for travel based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and sets the rotational speed Nr ( For example, the traveling power Pdrv * required for traveling is calculated by multiplying the rotational speed Nm2 of the motor MG2 and the rotational speed obtained by multiplying the vehicle speed V by a conversion factor), and the battery 50 is calculated from the calculated traveling power Pdrv *. The required power Pe * required for the vehicle is set by subtracting the charge / discharge required power Pb * (a positive value when discharging from the battery 50) based on the storage ratio SOC. The required power Pe * is output from the engine 22 and the required torque Tr * is output to the drive shaft 36 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. Torque Te *, torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are set, and drive voltage is set so that motors MG1 and MG2 can be driven at a target drive point consisting of rotation speeds Nm1 and Nm2 and torque commands Tm1 * and Tm2 *. Voltage command VH * for system power line 54a is set and transmitted to engine ECU 24 and motor ECU 40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, controls the intake air amount, fuel injection control, and ignition of the engine 22 so that the engine 22 is operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * and the voltage command VH * performs control and the like, and switches the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. Control is performed and switching control of the switching element of the boost converter 55 is performed so that the voltage VH of the drive voltage system power line 54a becomes the voltage command VH *. During traveling in the HV traveling mode, when the stop condition of the engine 22 is satisfied, for example, when the required power Pe * is less than the stop threshold value Pstop, the operation of the engine 22 is stopped and the traveling in the EV traveling mode is performed. Transition.

EV走行モードでの走行時には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、HV走行モードでの走行時と同様に駆動電圧系電力ライン54aの電圧指令VH*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に駆動電圧系電力ライン54aの電圧VHが電圧指令VH*となるよう昇圧コンバータ55のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このEV走行モードでの走行時には、HV走行モードでの走行時と同様に計算した要求パワーPe*が始動用閾値Pstart以上に至ったときなどエンジン22の始動条件が成立したときに、エンジン22を始動してHV走行モードでの走行に移行する。   During travel in the EV travel mode, the HVECU 70 sets a required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, sets a value 0 to the torque command Tm1 * of the motor MG1, and limits input / output of the battery 50. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Tr * is output to the drive shaft 36 within the range of Win and Wout, and the voltage command of the drive voltage system power line 54a is set in the same manner as when traveling in the HV traveling mode. VH * is set and transmitted to the motor ECU 40. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. Switching control of the switching element of the boost converter 55 is performed so that the voltage VH of the line 54a becomes the voltage command VH *. When traveling in the EV traveling mode, the engine 22 is turned on when the engine 22 starting condition is satisfied, for example, when the required power Pe * calculated in the same manner as in the traveling in the HV traveling mode reaches a starting threshold value Pstart or more. Start and shift to traveling in the HV traveling mode.

ここで、インバータ41,42の制御について説明する。インバータ41,42は、実施例では、駆動電圧系電力ライン54aの電圧VHとモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2およびトルク指令Tm1*,Tm2*とに応じて、正弦波制御方式,過変調制御方式,矩形波制御方式のいずれかで制御するものとした。正弦波制御方式は、モータMG1,MG2の電圧指令と三角波(搬送波)電圧との比較によって複数のスイッチング素子のオン時間の割合を調節するパルス幅変調(PWM)制御において、三角波電圧の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる擬似的三相交流電圧をモータMG1,MG2に供給する制御方式である。また、過変調制御方式は、パルス幅変調制御において、三角波電圧の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる過変調電圧をモータMG1,MG2に供給する制御方式である。さらに、矩形波制御方式は、矩形波電圧をモータMG1,MG2に供給する制御方式である。実施例では、正弦波制御方式において、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2やトルク指令Tm1*,Tm2*に応じて三角波電圧の周波数(キャリア周波数)を変更してパルス幅変調により擬似的三相交流電圧をモータMG1,MG2に供給するが、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2が小さいときには、比較的低いキャリア周波数(周波数fref)を用いて正弦波状の電圧指令の振幅中心を三角波電圧の振幅に対してずらすことによるパルス幅変調により擬似的三相交流電圧をモータMG1,MG2に供給する。実施例では、この正弦波状の電圧指令の振幅中心を三角波電圧の振幅に対してずらすことによるパルス幅変調をセンターずらしPWM制御と称している。センターずらしPWM制御の際のu相の正弦波電圧指令と三角波電圧と擬似的三相交流電圧との時間変化の一例を図5に示す。図5(a)は、正弦波状の電圧指令の振幅中心(センター)を三角波電圧の振幅の中心(0.50)としたときのものであり、図5(b)は、正弦波状の電圧指令の振幅中心(センター)を三角波電圧の振幅の中心(0.25)としたときのものである。図示するように、正弦波状の電圧指令の振幅中心(センター)の三角波電圧の振幅に対する位置を変更することにより、モータに印加する擬似的三相交流電圧のデューティ比を変更することができる。   Here, control of the inverters 41 and 42 will be described. In the embodiment, the inverters 41 and 42 are sine wave control type, overmodulation according to the voltage VH of the drive voltage system power line 54a, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2, and the torque commands Tm1 * and Tm2 *. Control was performed by either the control method or the rectangular wave control method. In the sine wave control method, the pulse width modulation (PWM) control that adjusts the ratio of the on-time of a plurality of switching elements by comparing the voltage command of the motors MG1 and MG2 and the triangular wave (carrier wave) voltage is less than the amplitude of the triangular wave voltage. In this control system, a pseudo three-phase AC voltage obtained by converting a voltage command having a sinusoidal amplitude is supplied to the motors MG1 and MG2. The overmodulation control system is a control system that supplies an overmodulation voltage obtained by converting a sinusoidal voltage command having an amplitude larger than the amplitude of the triangular wave voltage to the motors MG1 and MG2 in the pulse width modulation control. Furthermore, the rectangular wave control method is a control method for supplying a rectangular wave voltage to the motors MG1 and MG2. In the embodiment, in the sine wave control method, the frequency of the triangular wave voltage (carrier frequency) is changed according to the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 and the torque commands Tm1 *, Tm2 *, and a pseudo three-way control is performed by pulse width modulation. A phase AC voltage is supplied to the motors MG1 and MG2, but when the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are small, a relatively low carrier frequency (frequency fref) is used to set the amplitude center of the sinusoidal voltage command as a triangular wave voltage. A pseudo three-phase AC voltage is supplied to the motors MG1 and MG2 by pulse width modulation by shifting with respect to the amplitude of the motor MG1. In the embodiment, the pulse width modulation by shifting the amplitude center of the sinusoidal voltage command with respect to the amplitude of the triangular wave voltage is referred to as center-shifted PWM control. FIG. 5 shows an example of temporal changes of the u-phase sine wave voltage command, the triangular wave voltage, and the pseudo three-phase AC voltage during the center shift PWM control. FIG. 5A shows the case where the amplitude center (center) of the sinusoidal voltage command is the center (0.50) of the amplitude of the triangular wave voltage, and FIG. 5B shows the sinusoidal voltage command. Is the center of the amplitude of the triangular wave voltage (0.25). As shown in the figure, the duty ratio of the pseudo three-phase AC voltage applied to the motor can be changed by changing the position of the amplitude center (center) of the sinusoidal voltage command with respect to the amplitude of the triangular wave voltage.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出を許可したり禁止したりする際の動作について説明する。図6は、実施例のHVECU70により実行される絶縁抵抗低下検出許可禁止処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、例えば、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下を検出する際にこの検出に先立って実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when permitting or prohibiting the detection of the decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90 will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the insulation resistance reduction detection permission prohibition process executed by the HVECU 70 of the embodiment. This routine is executed prior to this detection when detecting a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90, for example.

絶縁抵抗低下検出許可禁止処理が実行されると、HVECU70は、まず、モータMG2のトルク指令Tm2*や回転数Nm2,インバータ42のキャリア周波数fmg2を入力する処理を実行する(ステップS100)。次に、モータMG2からトルクが出力されているか否かを判定し(ステップS110)、モータMG2からトルクが出力されていないときには、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出を禁止する理由がないと判断し、本処理を終了する。ここで、モータMG2からトルクが出力されているか否かの判定は、モータMG2のトルク指令Tm2*に値0が設定されているか否かにより行なうことができる。   When the insulation resistance decrease detection permission prohibition process is executed, first, the HVECU 70 executes a process of inputting the torque command Tm2 * of the motor MG2, the rotation speed Nm2, and the carrier frequency fmg2 of the inverter 42 (step S100). Next, it is determined whether or not torque is output from the motor MG2 (step S110), and when the torque is not output from the motor MG2, the reason why the detection of the decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90 is prohibited. This process is terminated. Here, whether or not torque is output from motor MG2 can be determined by whether or not value 0 is set in torque command Tm2 * of motor MG2.

モータMG2からトルクが出力されていると判定されたときには、モータMG2の回転数Nm2が第1閾値Nref1以上で第2閾値Nref2未満の所定回転数範囲にあるか否かを判定すると共に(ステップS120)、モータMG2を駆動するインバータ42のキャリア周波数fmg2がセンターずらしPWM制御を実行する周波数frefであるか否かを判定する(ステップS130)。ここで、所定回転数範囲は、モータMG2の回転に起因するノイズに対して絶縁抵抗低下検出装置90が絶縁抵抗の低下を誤検出する可能性があるモータMG2の回転数Nm2の範囲として実験などにより定められるものである。したがって、モータMG2の回転数Nm2が所定回転数範囲にあるときに絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出に誤検出の可能性が生じる。なお、実施例では、所定回転数範囲の下限値である第1閾値NrefにモータMG2の極対数と相数とを乗じたものは発振電源91の発振周波数より小さく、上限値である第2閾値NrefにモータMG2の極対数と相数とを乗じたものは発振電源の発振周波数より大きくなるように定められている。センターずらしPWM制御は、正弦波状の電圧指令の振幅中心を三角波電圧の振幅の中心から周期的に変更して行なうため、その周期によってノイズ振幅が重畳して絶縁抵抗低下検出装置90に入力する場合が生じる。ノイズ振幅が重畳すると、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出に誤検出の可能性が生じる。なお、実施例では、モータMG2を駆動するインバータ42のキャリア周波数が周波数frefのときにインバータ42に対してセンターずらしPWM制御を行なう。したがって、インバータ42のキャリア周波数が周波数frefであるか否かの判定は、インバータ42に対してセンターずらしPWM制御を実行しているか否かの判定と同意となる。   When it is determined that torque is output from the motor MG2, it is determined whether or not the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is within a predetermined rotational speed range that is greater than or equal to the first threshold value Nref1 and less than the second threshold value Nref2 (step S120). ), It is determined whether or not the carrier frequency fmg2 of the inverter 42 that drives the motor MG2 is the frequency fref for performing the center-shifted PWM control (step S130). Here, the predetermined rotation speed range is a range of the rotation speed Nm2 of the motor MG2 in which the insulation resistance decrease detection device 90 may erroneously detect a decrease in insulation resistance with respect to noise caused by the rotation of the motor MG2. It is determined by. Therefore, there is a possibility of erroneous detection in the detection of the decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90 when the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is in the predetermined rotation speed range. In the embodiment, the value obtained by multiplying the first threshold value Nref, which is the lower limit value of the predetermined rotational speed range, by the number of pole pairs and the phase number of the motor MG2 is smaller than the oscillation frequency of the oscillation power supply 91 and is the upper limit value. A value obtained by multiplying Nref by the number of pole pairs and the number of phases of the motor MG2 is determined to be larger than the oscillation frequency of the oscillation power supply. Since the center shift PWM control is performed by periodically changing the amplitude center of the sinusoidal voltage command from the amplitude center of the triangular wave voltage, the noise amplitude is superimposed and input to the insulation resistance lowering detection device 90 according to the cycle. Occurs. When the noise amplitude is superimposed, there is a possibility of erroneous detection in the detection of the decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90. In the embodiment, when the carrier frequency of the inverter 42 that drives the motor MG2 is the frequency fref, the center 42 is shifted with respect to the inverter 42 and PWM control is performed. Therefore, the determination as to whether or not the carrier frequency of the inverter 42 is the frequency fref is the same as the determination as to whether or not the center-shifted PWM control is being performed with respect to the inverter 42.

ステップS120,S130でモータMG2の回転数Nm2は所定回転数範囲内にはない判定されると共に、キャリア周波数fmg2は周波数frefではないと判定されたときには、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出に誤検出の可能性はないと判断し、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出を許可して(ステップS140)、本処理を終了する。一方、モータMG2の回転数Nm2が所定回転数範囲内にあるか、或いは、キャリア周波数fmg2が周波数frefであるときには、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出に誤検出の可能性があると判断し、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出を禁止して(ステップS150)、本処理を終了する。図7に、キャリア周波数とモータMG2の回転数Nm2に対する絶縁抵抗低下検出禁止領域の一例を示す。図示するように、絶縁抵抗低下検出禁止領域は、モータMG2の回転数Nm2が所定回転数範囲内にあるか、或いは、キャリア周波数fmg2が周波数frefであるときとなる。   When it is determined in steps S120 and S130 that the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is not within the predetermined rotational speed range and the carrier frequency fmg2 is determined not to be the frequency fref, the insulation resistance decrease by the insulation resistance decrease detection device 90 is reduced. It is determined that there is no possibility of erroneous detection, and detection of a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90 is permitted (step S140), and this process ends. On the other hand, when the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is within the predetermined rotation speed range or the carrier frequency fmg2 is the frequency fref, there is a possibility of erroneous detection in the detection of the decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90. It is determined that there is, and detection of a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90 is prohibited (step S150), and this process is terminated. FIG. 7 shows an example of the insulation resistance decrease detection prohibition region with respect to the carrier frequency and the rotational speed Nm2 of the motor MG2. As shown in the figure, the insulation resistance decrease detection prohibition region is when the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is within a predetermined rotational speed range, or when the carrier frequency fmg2 is the frequency fref.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からトルクを出力しているときに、モータMG2の回転数Nm2が、ノイズに対して絶縁抵抗低下検出装置90が絶縁抵抗の低下を誤検出する可能性があるモータMG2の回転数Nm2の範囲として定められた所定回転数範囲(Nref1≦Nm2<Nref2)にあるか否かを判定する。また、同時に、モータMG2を駆動するインバータ42のキャリア周波数fmg2がセンターずらしPWM制御を実行する周波数frefであるか否かを判定する。そして、モータMG2の回転数Nm2が所定回転数範囲にあるとき、又は、キャリア周波数fmg2が周波数frefであるときには、絶縁抵抗低下検出装置90による絶縁抵抗の低下の検出を禁止する。これにより、絶縁抵抗低下検出装置90により絶縁抵抗の低下を誤検出するのを抑制することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the torque is output from the motor MG2, the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is erroneously detected by the insulation resistance decrease detection device 90 with respect to noise. It is determined whether or not the motor MG2 is in a predetermined rotation speed range (Nref1 ≦ Nm2 <Nref2) defined as a range of the rotation speed Nm2 of the motor MG2. At the same time, it is determined whether or not the carrier frequency fmg2 of the inverter 42 that drives the motor MG2 is the frequency fref for shifting the center and executing the PWM control. When the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is in the predetermined rotation speed range or when the carrier frequency fmg2 is the frequency fref, the detection of the decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device 90 is prohibited. Thereby, it can suppress that the fall of insulation resistance is erroneously detected by the insulation resistance fall detection apparatus 90. FIG.

実施例のハイブリッド自動車20では、駆動電圧系電力ライン54aと電池電圧系電力ライン54bとに接続される昇圧コンバータ55を備えるものとしたが、これを備えないものとしてもよい。   Although the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes the boost converter 55 connected to the drive voltage system power line 54a and the battery voltage system power line 54b, it may not include this.

実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2と高電圧バッテリ50とを備えるハイブリッド自動車20の構成について説明したが、エンジンと、エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されると共に駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介して接続されるモータと、モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるいわゆる1モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、エンジンを備えず、モータからの動力だけを用いて走行する電気自動車の構成としてもよい。   In the embodiment, the configuration of the hybrid vehicle 20 including the engine 22, the planetary gear 30, the motors MG1 and MG2, and the high-voltage battery 50 has been described. However, the engine and the output shaft of the engine are connected to each other via a clutch and are driven wheels. It is good also as a structure of what is called a 1 motor hybrid vehicle provided with the motor connected to the drive shaft connected to through the transmission, and the battery which exchanges electric power with a motor. Moreover, it is good also as a structure of the electric vehicle which is not provided with an engine and drive | works using only the motive power from a motor.

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、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、インバータ42が「インバータ」に相当し、HVECU70とモータECU40とが「制御手段」に相当し、絶縁抵抗低下検出装置90が「絶縁抵抗低下検出装置」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 battery 50 corresponds to “battery”, the inverter 42 corresponds to “inverter”, the HVECU 70 and the motor ECU 40 correspond to “control means”, and the insulation resistance The decrease detection device 90 corresponds to an “insulation resistance decrease detection device”.

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. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem 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 problem. 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、自動車製造産業などに利用可能である。   The present invention is applicable to the automobile manufacturing industry.

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 高電圧バッテリ、51 電圧センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54a 駆動電圧系電力ライン、54b 電池電圧系電力ライン、54c 低電圧系電力ライン、55 昇圧コンバータ、56 システムメインリレー、57,58 コンデンサ、57a,58a 電圧センサ、59 放電抵抗、60 低電圧バッテリ、62 DC/DCコンバータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 絶縁抵抗低下検出装置、91 発振電源、92 検出抵抗、93 カップリングコンデンサ、94 電圧センサ、95 簡易モデル、96 絶縁抵抗、97 コモンモードコンデンサ、L リアクトル、MG1,MG2 モータ、SMRB 正極側リレー、SMRG 負極側リレー、SMRP プリチャージ用リレー、R プリチャージ用抵抗、T11〜T16,T21〜T26,T31,T32 トランジスタ、D11〜D16,D21〜D26,D31,D32 ダイオード。   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 High voltage battery, 51 Voltage sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54a Drive voltage system power line, 54b Battery voltage system power line, 54c Low voltage system power line, 55 Boost converter, 56 system main relay, 57, 58 capacitor, 57a, 58a voltage sensor, 59 discharge resistance, 60 low voltage battery, 62 DC / DC converter, 70 hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 90 insulation resistance drop detection device, 91 oscillation power supply, 92 detection resistance , 93 Coupling capacitor, 94 Voltage sensor, 95 Simple model, 96 Insulation resistance, 97 Common mode capacitor, L reactor, MG1, MG2 motor, SMRB positive side relay, SMRG negative side relay, SMRP precharge relay, R precharge Resistors, T11-T16, T21-T26, T31, T32 transistors, D11-D16, D21-D26, D31, D32 diodes.

Claims (1)

走行用のモータと、バッテリと、前記モータの駆動用のインバータと、基本波の振幅中心として搬送波の振幅における所定位置を用いてパルス幅変調制御方式により前記インバータを制御する通常PWM制御と基本波の振幅中心を前記所定位置からの変更を伴ってパルス幅変調制御方式により前記インバータを制御するセンターずらしPWM制御とを実行する制御手段と、発振電源からの電気信号を用いて前記バッテリに接続された電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置と、を備える自動車において、
前記制御手段は、前記モータの回転数が前記モータの回転に起因するノイズに対して絶縁抵抗の低下を誤検出する可能性がある範囲として定められた所定回転数範囲であるとき又は前記センターずらしPWM制御を実行しているときには、前記絶縁抵抗低下検出装置による絶縁抵抗の低下の検出を禁止する手段である、
ことを特徴とする自動車。
A normal PWM control and a fundamental wave for controlling the inverter by a pulse width modulation control method using a predetermined position in the amplitude of the carrier wave as the amplitude center of the fundamental wave, a motor for driving, a battery, an inverter for driving the motor A control means for performing center-shifted PWM control for controlling the inverter by a pulse width modulation control system with a change from the predetermined position, and an electrical signal from an oscillation power supply, and is connected to the battery. In an automobile equipped with an insulation resistance decrease detection device that detects a decrease in insulation resistance of an electrical system,
The control means is configured such that when the rotational speed of the motor is within a predetermined rotational speed range determined as a range in which a decrease in insulation resistance may be erroneously detected with respect to noise caused by the rotation of the motor, or the center shift When PWM control is being executed, it is means for prohibiting detection of a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection device.
A car characterized by that.
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