JP6637749B2 - 絶縁異常検知装置及び絶縁異常検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁異常検知装置及び絶縁異常検知方法に関する。

近年普及してきているハイブリッド自動車や電気自動車等の車両は、動力源であるモータ等に対して電力を供給する電源を備える。電源は、複数の蓄電セルをスタックした組電池により構成される。電源から出力された電圧は、電圧変換器により昇圧されてモータへ供給される。

かかる構成のもと、例えば、電源、フライングキャパシタ、車両絶縁抵抗及び車両ボディ接地を直列に接続した状態でフライングキャパシタを充電し、その電圧をもとに車両の絶縁異常検知を行う技術がある。また、かかる技術では、絶縁異常検知を行う際に、電源と、フライングキャパシタとを直列に接続し、電源の総電圧でフライングキャパシタを充電し、その電圧をもとに計測した電池の総電圧も用いる。

特開２００６−３３７１３０号公報 特開２００８−１９１１３７号公報 特開２００６−２１１８２５号公報 特開２０１３−１６２６３９号公報 特開２０１２−０１６２２３号公報

しかしながら、上記の技術では、充電されたフライングキャパシタの電圧の計測精度が低いという問題がある。例えば、計測タイミングの違いによる電圧変換器による昇圧電圧の変動により、フライングキャパシタの充電毎に異なる逆極性のチャージが発生し、正確な絶縁抵抗を計測できない場合がある。また、例えば、計測タイミングの違いにより、計測した電源の総電圧に差が生じ、電源の総電圧の正確性が低下する場合がある。すなわち、上記の技術では、フライングキャパシタの電圧計測の計測精度が低いため、計測した車両の絶縁抵抗及び電源の総電圧の精度が低く、よって車両の絶縁異常検知を精度よく行うことができないという問題がある。

本願の実施形態の一例は、例えば、車両の絶縁異常検知を精度よく行うことを目的とする。

本願の実施形態の一例は、例えば、絶縁異常検知装置は、計測部、取得部、検知部を含む。計測部は、車両に搭載される、電源、キャパシタ及び車両のボディ接地を直列接続させて充電されるキャパシタの電圧から車両の絶縁抵抗を計測する。取得部は、計測部により車両の絶縁抵抗が計測された際の電源の総電圧を、外部装置から取得する。検知部は、取得部により取得された電源の総電圧と、計測部により計測された車両の絶縁抵抗とから、車両の絶縁異常を検知する。

また、本願の実施形態の一例は、例えば、絶縁異常検知装置は、計測部、取得部、検知部を含む。計測部は、車両に搭載される、電源、キャパシタ及び車両のボディ接地を直列接続させて充電されるキャパシタの電圧から車両の絶縁抵抗を計測する。取得部は、計測部により車両の絶縁抵抗が計測された際の、車両に搭載される電源の出力電圧を昇圧する昇圧回路による昇圧電圧を、外部装置から取得する。検知部は、取得部により取得された昇圧電圧に応じて、計測部により計測された車両の絶縁抵抗から車両の絶縁異常を検知する。

本願の実施形態の一例によれば、例えば、車両の絶縁異常検知を精度よく行うことができる。

図１は、実施形態に係る車載システムの一例を示す図である。 図２は、実施形態に係る電圧検出回路の一例を示す図である。 図３Ａは、実施形態に係る絶縁異常検知処理の一例を示すフローチャート（その１）である。 図３Ｂは、実施形態に係る絶縁異常検知処理の一例を示すフローチャート（その２）である。 図４は、実施形態に係る絶縁状態判定処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態に係る異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施形態に係る絶縁異常検知処理の一例を示すタイミングチャートである。

以下に添付図面を参照して本願に係る絶縁異常検知装置及び絶縁異常検知方法の実施形態の一例について説明する。なお、以下に示す実施形態は、開示の技術に係る構成及び処理について主に示し、その他の構成及び処理の説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、開示の技術を限定するものではない。そして、各実施形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせてもよい。また、各実施形態において、同一の構成及び処理には同一の符号を付与し、既出の構成及び処理の説明は省略する。

［実施形態］
（充放電システムについて）
図１は、実施形態に係る車載システムの一例を示す図である。車載システム１は、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、燃料電池自動車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）等の車両に搭載されるシステムである。車載システム１は、車両の動力源であるモータへ電力を供給する電源の充放電を含む制御を行う。

車載システム１は、組電池２、ＳＭＲ（System Main Relay）３ａ、ＳＭＲ３ｂ、モータ４、電池ＥＣＵ１０、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０、ＭＧ＿ＥＣＵ（Motor Generator ＥＣＵ）３０、ＨＶ＿ＥＣＵ（Hybrid ＥＣＵ）４０を含む。なお、ＥＣＵは、Electric Control Unitの略である。

組電池２は、図示しない車体と絶縁された電源（バッテリ）であり、直列に接続された複数、例えば２個の電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂを含んで構成される。電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂは、直列に接続された複数、例えば３個の電池セル２ａ、電池セル２ｂをそれぞれ含んで構成される。すなわち、組電池２は、高圧直流電源である。

なお、電池スタックの数、電池セルの数は、上記あるいは図示のものに限定されない。また、電池セルは、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等を用いることができるが、これに限定されるものではない。

ＳＭＲ３ａは、ＨＶ＿ＥＣＵ４０の制御によりオン及びオフされ、オンのときに、組電池２の最上位の電圧側とＰＣＵ２０とを接続する。また、ＳＭＲ３ｂは、オンのときに、組電池２の最低位の電圧側とＰＣＵ２０とを接続する。

（電池ＥＣＵについて）
電池ＥＣＵ１０は、組電池２の状態監視及び制御を行う電子制御装置である。電池ＥＣＵ１０は、監視ＩＣ（Integrated Circuit）１１ａ、監視ＩＣ１１ｂ、電圧検出回路１２、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部１３、制御部１４、電源ＩＣ１５を含む。電源ＩＣ１５は、監視ＩＣ１１ａ、監視ＩＣ１１ｂ、電圧検出回路１２、Ａ／Ｄ変換部１３、制御部１４へ電力を供給する。

監視ＩＣ１１ａは、複数の電池セル２ａそれぞれと接続され、各電池セル２ａの電圧を監視する。また、監視ＩＣ１１ａは、電池スタック２Ａの最上位の電圧側及び最低位の電圧側と接続され、電池スタック２Ａの電圧を監視する。また、監視ＩＣ１１ｂは、複数の電池セル２ｂそれぞれと接続され、各電池セル２ｂの電圧を監視する。また、監視ＩＣ１１ｂは、電池スタック２Ｂの最上位の電圧側及び最低位の電圧側と接続され、電池スタック２Ｂの電圧を監視する。

なお、１つの電池セルに対してそれぞれ１つの監視ＩＣが設けられるとしてもよいし、組電池２に対して１つの監視ＩＣが設けられるとしてもよい。１つの電池セルに対してそれぞれ１つの監視ＩＣが設けられる場合には、制御部１４は、各監視ＩＣが監視する各電池スタックの電圧の合計を、組電池２の総電圧として用いる。また、組電池２に対して１つの監視ＩＣが設けられる場合には、制御部１４は、監視ＩＣが監視する組電池２の総電圧を用いる。なお、監視ＩＣ１１ａ及び１１ｂは、制御部１４に対する外部装置である。

（電圧検出回路について）
図２は、実施形態に係る電圧検出回路の一例を示す図である。なお、図２は、電圧検出回路の一例を示すに過ぎず、同様の機能を有する他の回路構成も採用できる。図２に示すように、電圧検出回路１２は、第１スイッチ１２−１〜第７スイッチ１２−７、キャパシタ１２ｃ−１、キャパシタ１２ｃ−２、第１抵抗１２ｒ−１、第２抵抗１２ｒ−２を含む。なお、第１スイッチ１２−１〜第７スイッチ１２−７としては、例えばソリッドステートリレー（ＳＳＲ：Solid State Relay）を用いることができるが、これに限定されるものではない。

ここで、キャパシタ１２ｃ−１及びキャパシタ１２ｃ−２は、フライングキャパシタとして用いられる。第５スイッチ１２−５がオンとされると、キャパシタ１２ｃ−１及びキャパシタ１２ｃ−２が並列接続状態となり、キャパシタ１２ｃ−１及びキャパシタ１２ｃ−２がともにフライングキャパシタとして機能する。また、第５スイッチ１２−５がオフとされると、キャパシタ１２ｃ−２が電圧検出回路１２から切り離され、キャパシタ１２ｃ−１のみがフライングキャパシタとして機能する。

なお、キャパシタ１２ｃ−１及びキャパシタ１２ｃ−２をフライングキャパシタとして用いるか、キャパシタ１２ｃ−１のみをフライングキャパシタとして用いるかは、充電されたフライングキャパシタの電圧に基づく計測対象に応じて適宜変更できる。以下では、第５スイッチ１２−５がオフとされ、キャパシタ１２ｃ−１のみがフライングキャパシタとして機能する場合を説明する。しかし、これに限らず、第５スイッチ１２−５がオンとされ、キャパシタ１２ｃ−１及びキャパシタ１２ｃ−２がともにフライングキャパシタとして機能する場合も同様である。

電圧検出回路１２では、キャパシタ１２ｃ−１が、電池スタック２Ａの電圧、電池スタック２Ｂの電圧、組電池２の総電圧のそれぞれにより充電される。そして、電圧検出回路１２では、充電されたキャパシタ１２ｃ−１の電圧が、電池スタック２Ａの電圧、電池スタック２Ｂの電圧、組電池２それぞれの総電圧として検出される。

具体的には、電圧検出回路１２は、キャパシタ１２ｃ−１を介して充電側経路と放電側経路とに分かれる。充電側経路は、組電池２の電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂ、組電池２それぞれに対してキャパシタ１２ｃ−１が並列接続され、電池スタック２Ａの電圧、電池スタック２Ｂの電圧、組電池２の総電圧それぞれでキャパシタ１２ｃ−１を充電する経路を含む。また、放電側経路は、充電されたキャパシタ１２ｃ−２が放電する経路を含む。

そして、第１スイッチ１２−１〜第４スイッチ１２−４、第６スイッチ１２−６〜第７スイッチ１２−７のオン及びオフが制御されることで、キャパシタ１２ｃ−１への充電及び放電が制御される。

電圧検出回路１２の充電側経路には、電池スタック２Ａの正極側とキャパシタ１２ｃ−１との間に、第１スイッチ１２−１が直列に設けられ、電池スタック２Ａの負極側とキャパシタ１２ｃ−１との間に、第２スイッチ１２−２が直列に設けられる。

また、電圧検出回路１２の充電側経路には、電池スタック２Ｂの正極側とキャパシタ１２ｃ−１との間に、第３スイッチ１２−３が直列に設けられ、電池スタック２Ｂの負極側とキャパシタ１２ｃ−１との間に、第４スイッチ１２−４が直列に設けられる。

電圧検出回路１２の放電側経路には、電池スタック２Ａ及び電池スタック２Ｂの正極側の経路に第６スイッチ１２−６が設けられ、第６スイッチ１２−６の一端がキャパシタ１２ｃ−１と接続される。また、電池スタック２Ａ及び電池スタック２Ｂの負極側の経路には、第７スイッチ１２−７が設けられ、第７スイッチ１２−７の一端がキャパシタ１２ｃ−２と接続される。

そして、第６スイッチ１２−６の他端は、Ａ／Ｄ変換部１３に接続されるとともに、分岐点Ａで分岐して第１抵抗１２ｒ−１を介して車体ＧＮＤに接続される。また、第７スイッチ１２−７の他端は、Ａ／Ｄ変換部１３に接続されるとともに、分岐点Ｂで分岐して第２抵抗１２ｒ−２を介して車体ＧＮＤに接続される。なお、車体ＧＮＤは、接地点の一例であり、かかる接地点の電圧を以下では「ボディ電圧」という。

Ａ／Ｄ変換部１３は、電圧検出回路１２の分岐点Ａにおける電圧を示すアナログ値をデジタル値へ変換し、変換されたデジタル値を制御部１４へ出力する。

ここで、電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂ、組電池２それぞれの電圧を検出する、いわゆるスタック二重監視を行うために行われるキャパシタ１２ｃ−１の充放電について説明する。なお、第５スイッチ１２−５をオンとされ、キャパシタ１２ｃ−１及びキャパシタ１２ｃ−２が並列に接続されて用いられる場合も同様である。

電圧検出回路１２では、電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂ、組電池２毎にキャパシタ１２ｃ−１が充電される。以下、電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂそれぞれの電圧でキャパシタ１２ｃ−１を充電し、充電されたキャパシタ１２ｃ−１の電圧から電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂそれぞれの電圧を計測する処理を「スタック計測」という。また、スタック計測は、組電池２の総電圧でキャパシタ１２ｃ−１を充電し、キャパシタ１２ｃ−１の電圧から組電池２の総電圧を計測する処理を含む場合もある。以下、スタック計測により行う電池スタック２Ａ、電池スタック２Ｂ、組電池２の充放電を含む状態監視を、「スタック二重監視」という。

電池スタック２Ａの電圧でキャパシタ１２ｃ−１を充電する場合は、図２において、第１スイッチ１２−１及び第２スイッチ１２−２がオンとされ、第３スイッチ１２−３〜第４スイッチ１２−４、第６スイッチ１２−６〜第７スイッチ１２−７がオフとされる。これにより、電池スタック２Ａ及びキャパシタ１２ｃ−１を含む経路（以下「第１経路」という）が形成され、電池スタック２Ａの電圧によりキャパシタ１２ｃ−１が充電される。

そして、第１経路が形成されてから所定時間の経過後、キャパシタ１２ｃ−１を放電させる。具体的には、第１スイッチ１２−１及び第２スイッチ１２−２がオフとされ、第６スイッチ１２−６及び第７スイッチ１２−７がオンとされる。これにより、キャパシタ１２ｃ−１、第１抵抗１２ｒ−１及び第２抵抗１２ｒ−２を含む経路（以下「第２経路」という）が形成され、キャパシタ１２ｃ−１が放電する。

そして、第６スイッチ１２−６の他端には、分岐点ＡでＡ／Ｄ変換部１３が接続されるため、キャパシタ１２ｃ−１の電圧がＡ／Ｄ変換部１３へ入力される。Ａ／Ｄ変換部１３は、第６スイッチ１２−６及び第７スイッチ１２−７がオンとされたときに入力されたアナログ値の電圧をデジタル値に変換して制御部１４へ出力する。これにより、電池スタック２Ａの電圧が検出されることとなる。

また、電池スタック２Ｂの電圧でキャパシタ１２ｃ−１を充電する場合は、図２において、第３スイッチ１２−３〜第４スイッチ１２−４がオンとされ、第１スイッチ１２−１〜第２スイッチ１２−２、第６スイッチ１２−６〜第７スイッチ１２−７がオフとされる。これにより、電池スタック２Ｂ及びキャパシタ１２ｃ−１を含む経路が形成（以下「第３経路」という）され、電池スタック２Ｂの電圧によりキャパシタ１２ｃ−１が充電される。

そして、第３経路が形成されてから所定時間の経過後、キャパシタ１２ｃ−１を放電させる。具体的には、第３スイッチ１２−３及び第４スイッチ１２−４がオフとされ、第６スイッチ１２−６及び第７スイッチ１２−７がオンとされる。これにより、第２経路が形成され、キャパシタ１２ｃ−１が放電する。

そして、第６スイッチ１２−６の他端には、分岐点ＡでＡ／Ｄ変換部１３が接続されるため、キャパシタ１２ｃ−１の電圧がＡ／Ｄ変換部１３へ入力される。Ａ／Ｄ変換部１３は、第６スイッチ１２−６及び第７スイッチ１２−７がオンしたときに入力されたアナログ値の電圧をデジタル値に変換して制御部１４へ出力する。これにより、電池スタック２Ｂの電圧が検出されることとなる。

また、組電池２の総電圧でキャパシタ１２ｃ−１を充電する場合は、図２において、第１スイッチ１２−１及び第４スイッチ１２−４がオンとされ、第２スイッチ１２−２〜第３スイッチ１２−３、第６スイッチ１２−６〜第７スイッチ１２−７がオフとされる。これにより、組電池２及びキャパシタ１２ｃ−１を含む経路（以下「第４経路」という）が形成され、組電池２の総電圧によりキャパシタ１２ｃ−１が充電される。

そして、第４経路が形成されてから所定時間の経過後、キャパシタ１２ｃ−１を放電させる。具体的には、第１スイッチ１２−１及び第４スイッチ１２−４がオフとされ、第６スイッチ１２−６及び第７スイッチ１２−７がオンとされる。これにより、第２経路が形成され、キャパシタ１２ｃ−１が放電する。

そして、第６スイッチ１２−６の他端には、分岐点ＡでＡ／Ｄ変換部１３が接続されるため、キャパシタ１２ｃ−１の電圧がＡ／Ｄ変換部１３へ入力される。Ａ／Ｄ変換部１３は、第６スイッチ１２−６及び第７スイッチ１２−７がオンとされたときに入力されたアナログ値の電圧をデジタル値に変換して制御部１４へ出力する。これにより、組電池２の総電圧が検出されることとなる。

また、電圧検出回路１２には、第１抵抗１２ｒ−１と、第２抵抗１２ｒ−２とが設けられる。また、電圧検出回路１２には、組電池２の正極側の絶縁抵抗Ｒｐと組電池２の負極側の絶縁抵抗Ｒｎとが設けられる。絶縁抵抗Ｒｐは、組電池２の総正電圧とボディ電圧との間の絶縁抵抗である。また、絶縁抵抗Ｒｎは、組電池２の総負電圧とボディ電圧との間の絶縁抵抗である。車両絶縁抵抗の劣化は、後述のように電圧検出回路１２の各スイッチのオン及びオフを制御することによりキャパシタ１２ｃ−１が充電された際の電圧をもとに判定される。実施形態では、車両絶縁抵抗の計測は、ＤＣ（Direct Current）電圧印加方式を採用する。

なお、実施形態において、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎは、実装された抵抗と、車体ＧＮＤに対する絶縁を仮想的に表した抵抗との合成抵抗値を示すが、実装した抵抗、仮想的な抵抗のいずれであるかは問わない。

絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの各抵抗値は、正常時にはほとんど通電することが無い程度に十分に大きい値、例えば数ＭΩとされる。しかし、絶縁抵抗Ｒｐ、絶縁抵抗Ｒｎが劣化した異常時には、例えば組電池２が車体ＧＮＤ等と短絡して、あるいは短絡に近い状態となって通電してしまう程度の抵抗値に低下する。

ここで、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化を検出するために行われる、キャパシタ１２ｃ−１の充電及び放電について説明する。絶縁抵抗Ｒｐに該当する第１抵抗１２ｒ−１の劣化を検出する計測処理を「Ｒｐ計測」という。Ｒｐ計測において、第４スイッチ１２−４及び第６スイッチ１２−６がオンとされ、第２スイッチ１２−２〜第３スイッチ１２−３、第７スイッチ１２−７がオフとされる。これにより、電池スタック２Ｂの負極側、第４スイッチ１２−４、キャパシタ１２ｃ−１、第６スイッチ１２−６、第１抵抗１２ｒ−１、車体ＧＮＤが接続される。

すなわち、電池スタック２Ｂの負極側、第４スイッチ１２−４、キャパシタ１２ｃ−１、第６スイッチ１２−６、第１抵抗１２ｒ−１、車体ＧＮＤを結ぶ経路（以下「第５経路」という）が形成される。この際、第１抵抗１２ｒ−１の抵抗値が正常である場合には、第５経路はほとんど導通せず、キャパシタ１２ｃ−１は充電されない。一方、第１抵抗１２ｒ−１が劣化して抵抗値が低下していた場合には、第５経路は導通し、キャパシタ１２ｃ−１が正極性（正電圧）で充電される。

そして、第５経路が形成されてから所定時間、例えばキャパシタ１２ｃ−１の満充電に要する時間よりも短い所定時間の経過後、第４スイッチ１２−４がオフとされる。そして、第４スイッチ１２−４がオフされるとともに、第７スイッチ１２−７がオンとされて第２経路が形成され、キャパシタ１２ｃ−１を放電させる。

そして、第６スイッチ１２−６の他端には、分岐点ＡでＡ／Ｄ変換部１３が接続されるため、キャパシタ１２ｃ−１の電圧がＡ／Ｄ変換部１３へ入力される。Ａ／Ｄ変換部１３は、第４スイッチ１２−４がオフとされ第７スイッチ１２−７がオンとされたときに入力されたアナログ値の電圧（以下「電圧Ｖｃｐ」という）をデジタル値に変換して制御部１４へ出力する。これにより、電圧Ｖｃｐが検出されることとなる。制御部１４は、電圧Ｖｃｐに基づいて第１抵抗１２ｒ−１の劣化を検出する。

また、絶縁抵抗Ｒｎに該当する第２抵抗１２ｒ−２の劣化を検出する計測処理を「Ｒｎ計測」という。Ｒｎ計測において、第１スイッチ１２−１及び第７スイッチ１２−７がオンとされ、第２スイッチ１２−２〜第４スイッチ１２−４、第６スイッチ１２−６がオフとされる。これにより、電池スタック２Ａの正極側、第１スイッチ１２−１、キャパシタ１２ｃ−１、第７スイッチ１２−７、第２抵抗１２ｒ−２、車体ＧＮＤが接続される。

すなわち、電池スタック２Ａの正極側、第１スイッチ１２−１、キャパシタ１２ｃ−１、第７スイッチ１２−７、第２抵抗１２ｒ−２、車体ＧＮＤを結ぶ経路（以下「第６経路」という）が形成される。この際、第２抵抗１２ｒ−２の抵抗値が正常である場合には、第６経路はほとんど導通せず、キャパシタ１２ｃ−１は充電されない。一方、第２抵抗１２ｒ−２が劣化して抵抗値が低下していた場合には、第６経路は導通し、キャパシタ１２ｃ−１が負極性（負電圧）で充電される。キャパシタ１２ｃ−１が負極性（負電圧）で充電されるのは、ボディ電圧が、組電池２の電圧よりも高くなる場合があるためである。

そして、第６経路が形成されてから所定時間、例えばキャパシタ１２ｃ−１の満充電に要する時間よりも短い所定時間の経過後、第１スイッチ１２−１がオフとされる。そしてて、第１スイッチ１２−１がオフとされるとともに、第６スイッチ１２−６がオンとされて第２経路が形成され、キャパシタ１２ｃ−１を放電させる。

そして、第６スイッチ１２−６の他端には、分岐点ＡでＡ／Ｄ変換部１３が接続されるため、キャパシタ１２ｃ−１の電圧がＡ／Ｄ変換部１３へ入力される。Ａ／Ｄ変換部１３は、第１スイッチ１２−１がオフとされ第６スイッチ１２−６がオンとされたときに入力されたアナログ値の電圧（以下「電圧Ｖｃｎ」という）をデジタル値に変換して制御部１４へ出力する。これにより、電圧Ｖｃｎが検出されることとなる。制御部１４は、電圧Ｖｃｎに基づいて第２抵抗１２ｒ−２の劣化を検出する。

（Ａ／Ｄ変換部について）
Ａ／Ｄ変換部１３は、電圧検出回路１２から出力されたアナログの電圧を分岐点Ａ（図２）において検知し、デジタルの電圧へ変換する。そして、Ａ／Ｄ変換部１３は、変換したデジタルの電圧を、制御部１４へ出力する。なお、Ａ／Ｄ変換部１３は、入力電圧を所定範囲の電圧へ変換して検出する。

（制御部について）
制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有するマイクロコンピュータ等の処理装置である。制御部１４は、監視ＩＣ１１ａ、監視ＩＣ１１ｂ、電圧検出回路１２、Ａ／Ｄ変換部１３等を含む電池ＥＣＵ１０全体を制御する。制御部１４は、充電経路形成部１４ａ、放電経路形成部１４ｂ、計測部１４ｃ、絶縁異常検知部１４ｄを含む。

充電経路形成部１４ａは、電圧検出回路１２が有する第１スイッチ１２−１〜第７スイッチ１２−７（図２参照）のオン及びオフを制御し、電圧検出回路１２において充電経路を形成する。また、放電経路形成部１４ｂは、電圧検出回路１２が有する第１スイッチ１２−１〜第７スイッチ１２−７のオン及びオフを制御し、電圧検出回路１２において放電経路を形成する。

なお、第１スイッチ１２−１〜第７スイッチ１２−７のスイッチングパターンは、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶部に予め記憶させておくものとする。そして、充電経路形成部１４ａ及び放電経路形成部１４ｂは、適切なタイミングで記憶部からスイッチングパターンを読み出すことによって、充電経路又は放電経路を形成する。

計測部１４ｃは、放電経路形成部１４ｂにより放電経路が形成されると、充電されたキャパシタ１２ｃ−１の電圧をＡ／Ｄ変換部１３を介して検出する。

具体的には、計測部１４ｃは、充電されたキャパシタ１２ｃ−１の電圧に基づいて電圧Ｖｃｐを計測する。同様に、計測部１４ｃは、充電されたキャパシタ１２ｃ−１の電圧に基づいて電圧Ｖｃｎを計測する。

絶縁異常検知部１４ｄは、計測したキャパシタ１２ｃ−１の電圧ＶＲｐ及びＶＲｎ、ＨＶ＿ＥＣＵ４０や監視ＩＣ１１ａ及び１１ｂから取得した、組電池２の総電圧、後述するＰＣＵ２０が発生させた昇圧電圧に基づいて、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化を検出する。組電池２の総電圧及び昇圧電圧の取得は、電圧ＶＲｐ及びＶＲｎの計測とタイミング同期している。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化判定結果（絶縁異常検知）を示す情報を、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０（図１参照）へ出力する。

すなわち、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎに劣化が生じると、キャパシタ１２ｃ−１に充電される電圧が増加することから、充電されたキャパシタ１２ｃ−１の電圧が増加した場合に、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化を検出する。

このとき、Ｒｐ計測及びＲｎ計測によりキャパシタ１２ｃ−１の電圧ＶＲｐ及びＶＲｎの計測を行う際、Ｒｐ計測時及びＲｎ計測時に、ＰＣＵ２０が発生させる昇圧電圧や組電池２の総電圧の変化により、キャパシタ１２ｃ−１の充電電圧が影響を受ける。このため、異なるタイミングにおいて計測した電圧ＶＲｐ及びＶＲｎを同列に用いて絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化を検出しても、組電池２の総電圧やＰＣＵ２０が発生させる昇圧電圧が異なる場合があることから、検出結果の信頼性は低い。

すなわち、Ｒｐ計測時及びＲｎ計測時それぞれにおいて、ＰＣＵ２０が発生させる昇圧電圧に有意な差異があると認められる場合に、計測した電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎは信頼度が低いとして、絶縁異常検知を行わない。これは、絶縁異常検知は、計測した電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎの和Ｖｃｐ＋Ｖｃｎを閾値判定することにより行うが、Ｒｐ計測時及びＲｎ計測時の各昇圧電圧が等しい場合に和Ｖｃｐ＋Ｖｃｎにおいて昇圧電圧の影響を相殺できるためである。言い換えると、Ｒｐ計測時及びＲｎ計測時の各昇圧電圧が有意に異なると、和Ｖｃｐ＋Ｖｃｎにおいて昇圧電圧の影響を相殺できないため、絶縁異常検知の精度が低下するためである。

また、Ｒｐ計測時及びＲｎ計測時それぞれにおける組電池２の総電圧に有意な差異があると認められる場合に、計測した電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎは、キャパシタ１２ｃ−１の充電の電源電圧が異なり、充電条件に差異があるため、信頼度が低い。

そこで、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの計測のタイミングにおける、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０から取得したＰＣＵ２０が発生させる昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２の差が第１の閾値以下であるか否かを判定する。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの計測のタイミングにおける昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２の差が第１の閾値より大である場合には、電圧Ｖｃｐ＋Ｖｃｎに基づいて後述の異常判定処理を行う。しかし、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの計測のタイミングにおける昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２の差が第１の閾値より大である場合には、絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁異常検知は行うが、検知結果の信頼性が低いとして、検知結果をＨＶ＿ＥＣＵ４０には通知しない。または、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの計測のタイミングにおける昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２の差が第１の閾値より大である場合には、絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁異常検知を行わないとしてもよい。

なお、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの計測のタイミングにおける昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２の差が第１の閾値より大である場合には、Ｒｐ計測及びＲｎ計測を中断するとしてもよい。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、キャパシタ１２ｃ−１の放電を行って、次のＲｐ計測及びＲｎ計測を開始するとしてもよい。これにより、計測精度が低いＲｐ計測及びＲｎ計測を無駄に行わず、処理の効率化を図ることができる。

また、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎの各計測タイミングにおける昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２の差が第１の閾値以下である場合、各計測タイミングにおける電池スタック２Ａ及び２Ｂの電圧を監視ＩＣ１１ａ及び１１ｂから取得する。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、取得した電圧の合計から、組電池２の総電圧を算出する。または、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの検出のタイミングと対応する組電池２の総電圧を、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０から取得してもよい。なお、絶縁異常検知部１４ｄがＨＶ＿ＥＣＵ４０から組電池２の総電圧を取得する場合には、ＨＶ＿ＥＣＵ４０は、予め、組電池２の総電圧が通知されているものとする。

そして、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの計測のタイミングにおける組電池２の総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２の差が第２の閾値以下であるか否かを判定する。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎの各計測タイミングにおける組電池２の総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２の差が第２の閾値より大である場合、総電圧Ｖｏ１及び総電圧Ｖｏ２に基づき、計測した電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎを補正する。

例えば、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎの補正を、次のように行う。例えば、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ又はＶｃｎのいずれかの計測タイミングにおける組電池２の総電圧を基準とし、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれにおける組電池２の総電圧の比を取る。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、基準とした組電池２の総電圧と対応する電圧Ｖｃｐ又はＶｃｎに、組電池２の総電圧の比を乗じて補正する。

具体的には、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐの計測タイミングにおける組電池２の総電圧Ｖｏ１、電圧Ｖｃｎの計測タイミングにおける組電池２の総電圧Ｖｏ２を取得したとする。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２の差が第２の閾値より大であると判定したとする。すると、絶縁異常検知部１４ｄは、例えばＶｏ２を基準とし、Ｖｏ２／Ｖｏ１を算出する。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、Ｖｃｐ×（Ｖｏ２／Ｖｏ１）により、電圧Ｖｃｐを補正する。このようにして、絶縁異常検知部１４ｄは、少なくとも、Ｖｏ１及びＶｏ２の差分を吸収し、前提となる組電池２の総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２を揃えた電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎから絶縁異常検知を行うことができる。

絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎそれぞれの計測のタイミングにおける組電池２の総電圧の差が第２の閾値より大である場合には、上記した電圧Ｖｃｐ又はＶｃｎの補正を行わない。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎに基づいて後述の絶縁異常検知を行う。そして、絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁異常検知の検知結果をＨＶ＿ＥＣＵ４０に通知する。

なお、上記の閾値判定は、差の閾値判定に限らず、比の閾値判定であってもよい。また、電圧Ｖｃｐ又はＶｃｎの補正は、種々の既存の手法を用いることができる。また、上記の第１の閾値は、ＰＣＵ２０の昇圧電圧により絶縁異常の誤検知が発生しない範囲を、ＰＣＵ２０の昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２の統計を取り、統計処理した結果に基づいて設定するとする。また、上記の第２の閾値は、組電池２の総電圧により絶縁異常の誤検知が発生しない範囲を、組電池２の総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２の統計を取り、統計処理した結果に基づいて設定するとする。

また、絶縁異常検知部１４ｄは、上記の第１の閾値を、蓄積したＰＣＵ２０の昇圧電圧Ｖｂ１及びＶｂ２のデータを統計処理した結果に基づいて、適切なタイミングで切り替えるとしてもよい。同様に、絶縁異常検知部１４ｄは、上記の第２の閾値を、蓄積した組電池２の総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２のデータを統計処理した結果に基づいて、適切なタイミングで切り替えるとしてもよい。これにより、第１の閾値及び第２の閾値を、昇圧電圧及び組電池２の総電圧の変化に追随させて、絶縁異常検知の精度を高めることができる。

（ＰＣＵについて）
ＰＣＵ２０は、モータ４や車両の電装機器等へ供給する電源電圧を昇圧するとともに、直流から交流の電圧に変換する。図１に示すように、ＰＣＵ２０は、組電池２の正極側及び負極側と接続される。ＰＣＵ２０は、ＤＣＤＣコンバータ２１、３相インバータ２２、低圧側平滑用キャパシタ２３ａ、高圧側平滑用キャパシタ２３ｂを含む。

（ＭＧ＿ＥＣＵについて）
ＭＧ＿ＥＣＵ３０は、ＰＣＵ２０の状態監視及び制御を行う電子制御装置である。具体的には、ＭＧ＿ＥＣＵ３０は、ＤＣＤＣコンバータ２１及び３相インバータ２２の各動作状態や、低圧側平滑用キャパシタ２３ａ及び高圧側平滑用キャパシタ２３ｂの充電状態を監視する。そして、ＭＧ＿ＥＣＵ３０は、ＰＣＵ２０における昇圧の有無や昇圧電圧に関する情報を取得し、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０へ通知する。また、ＭＧ＿ＥＣＵ３０は、ＨＶ＿ＥＣＵ４０の指示に応じて、ＰＣＵ２０の動作を制御する。

（ＨＶ＿ＥＣＵについて）
ＨＶ＿ＥＣＵ４０は、電池ＥＣＵ１０からの組電池２の充電状態等の監視結果の通知、及び、ＭＧ＿ＥＣＵ３０からのＰＣＵ２０における昇圧の有無や昇圧電圧に関する情報に応じて、電池ＥＣＵ１０及びＭＧ＿ＥＣＵ３０の制御を含む車両制御を行う。

（絶縁異常検知処理について）
図３Ａは、実施形態に係る絶縁異常検知処理の一例を示すフローチャート（その１）である。また、図３Ｂは、実施形態に係る絶縁異常検知処理の一例を示すフローチャート（その２）である。絶縁異常検知処理は、電池ＥＣＵ１０の制御部１４により、車両始動時や車両停止時、所定時間間隔や所定走行距離毎等の、所定周期又は所定契機で実行される。

なお、以下では、図２に示す、第１スイッチ１２−１を“ＳＷ１”、第２スイッチ１２−２を“ＳＷ２”、第３スイッチ１２−３を“ＳＷ３”、第４スイッチ１２−４を“ＳＷ４”と、それぞれ略記する。同様に、以下では、図２に示す、第５スイッチ１２−５を“ＳＷ５”、第６スイッチ１２−６を“ＳＷ６”、第７スイッチ１２−７を“ＳＷ７”と略記する。

先ず、計測部１４ｃは、フライングキャパシタ（すなわちキャパシタ１２ｃ−１）の電圧Ｖｃが０（もしくは略０）、つまり十分放電された状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。計測部１４ｃは、フライングキャパシタの電圧Ｖｃが０である場合に（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３へ処理を移す。一方、計測部１４ｃは、フライングキャパシタの電圧Ｖｃが０でない場合に（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１２へ処理を移す。

ステップＳ１２では、放電経路形成部１４ｂは、放電経路を形成し、フライングキャパシタ（すなわちキャパシタ１２ｃ−１）の放電処理を行う。ステップＳ１２が終了すると、制御部１４は、ステップＳ１３へ処理を移す。

ステップＳ１３では、充電経路形成部１４ａは、ＳＷ５をオンにし、キャパシタ１２ｃ−１及びキャパシタ１２ｃ−２を並列に接続したフライングキャパシタを構成する。なお、ステップＳ１３は、フライングキャパシタの切り替え構成がない場合、フライングキャパシタの切り替え構成を行わない場合は、省略される。

次に、充電経路形成部１４ａは、ＳＷ４及びＳＷ６をオンにする（ステップＳ１４）。ステップＳ１４により、上記した第５経路の充電経路が形成され、フライングキャパシタが充電される（ステップＳ１５）。次に、放電経路形成部１４ｂは、ＳＷ４及びＳＷ６をオフにする（ステップＳ１６）。次に、放電経路形成部１４ｂは、ＳＷ６及びＳＷ７をオンにする（ステップＳ１７）。次に、計測部１４ｃは、Ａ／Ｄ変換部１３がサンプリングしたフライングキャパシタの電圧をもとに、電圧Ｖｃｐを取得する（ステップＳ１８）。

以上のステップＳ１４〜ステップＳ１８が、Ｒｐ計測である。なお、フライングキャパシタの充電中の昇圧電圧や組電池２の総電圧の変動を平準化するために、ステップＳ１４〜ステップＳ１８を所定回数繰り返して取得した各電圧の平均を最終的な電圧Ｖｃｐとしてもよい。

ステップＳ１８が終了すると、ステップＳ１９〜ステップＳ２０の処理と、ステップＳ２１〜ステップＳ２２の処理とが並行して実行される。

ステップＳ１９では、計測部１４ｃは、ＨＶ＿ＥＣＵ４０から、ステップＳ１４〜ステップＳ１８の実行時と対応するタイムスタンプを有する昇圧電圧Ｖｂ１を取得する。なお、計測部１４ｃは、Ｒｐ計測を所定回数繰り返した平均により電圧Ｖｃｐを算出する場合には、ステップＳ１４〜ステップＳ１８の実行時と対応するタイムスタンプを有する各昇圧電圧の平均を昇圧電圧Ｖｂ１としてもよい。

また、ステップＳ１９では、計測部１４ｃは、監視ＩＣ１１ａ及びＩＣ１１ｂ（もしくはＨＶ＿ＥＣＵ４０）から、ステップＳ１４〜ステップＳ１８の実行時と対応するタイムスタンプを有する組電池２の総電圧Ｖｏ１を取得する。なお、計測部１４ｃは、Ｒｐ計測を所定回数繰り返した平均により電圧Ｖｃｐを算出する場合には、ステップＳ１４〜ステップＳ１８の実行時と対応するタイムスタンプを有する各総電圧の平均を総電圧Ｖｏ１としてもよい。

次に、計測部１４ｃは、ステップＳ１９で取得した昇圧電圧Ｖｂ１及び総電圧Ｖｏ１を、図示しない記憶部に保持させる（ステップＳ２０）。ステップＳ２０が終了すると、制御部１４は、図３ＢのステップＳ２３へ処理を移す。

また、ステップＳ２１では、放電経路形成部１４ｂは、ＳＷ６及びＳＷ７をオフにする。ステップＳ２２により、フライングキャパシタの放電処理が行われる。ステップＳ２２が終了すると、制御部１４は、図３ＢのステップＳ２３へ処理を移す。

図３ＢのステップＳ２３では、充電経路形成部１４ａは、ＳＷ１及びＳＷ７をオンにする。ステップＳ２３の結果、上記した第６経路の充電経路が形成され、フライングキャパシタが充電される（ステップＳ２４）。次に、放電経路形成部１４ｂは、ＳＷ１及びＳＷ７をオフにする（ステップＳ２５）。次に、放電経路形成部１４ｂは、ＳＷ６及びＳＷ７をオンにする（ステップＳ２６）。次に、計測部１４ｃは、Ａ／Ｄ変換部１３がサンプリングしたフライングキャパシタの電圧をもとに、電圧Ｖｃｎを取得する（ステップＳ２７）。

以上のステップＳ２３〜ステップＳ２７が、Ｒｎ計測である。なお、フライングキャパシタの充電中の昇圧電圧や組電池２の総電圧の変動を平準化するために、ステップＳ２３〜ステップＳ２７を所定回数繰り返して取得した各電圧の平均を最終的な電圧Ｖｃｎとしてもよい。

ステップＳ２７が終了すると、ステップＳ２８〜ステップＳ３０の処理と、ステップＳ３１〜ステップＳ３２の処理とが並行して実行される。

ステップＳ２８では、計測部１４ｃは、ＨＶ＿ＥＣＵ４０から、ステップＳ２３〜ステップＳ２７の実行時と対応するタイムスタンプを有する昇圧電圧Ｖｂ２を取得する。なお、計測部１４ｃは、Ｒｎ計測を所定回数繰り返した平均により電圧Ｖｃｎを算出する場合には、ステップＳ２３〜ステップＳ２７の実行時と対応するタイムスタンプを有する各昇圧電圧の平均を昇圧電圧Ｖｂ２としてもよい。

また、ステップＳ２８では、計測部１４ｃは、監視ＩＣ１１ａ及びＩＣ１１ｂ（もしくはＨＶ＿ＥＣＵ４０）から、ステップＳ２３〜ステップＳ２７の実行時と対応するタイムスタンプを有する組電池２の総電圧Ｖｏ２を取得する。なお、計測部１４ｃは、Ｒｎ計測を所定回数繰り返した平均により電圧Ｖｃｎを算出する場合には、ステップＳ２３〜ステップＳ２７の実行時と対応するタイムスタンプを有する各総電圧の平均を総電圧Ｖｏ２としてもよい。

次に、計測部１４ｃは、ステップＳ２８で取得した昇圧電圧Ｖｂ２及び総電圧Ｖｏ２を、図示しない記憶部に保持させる（ステップＳ２９）。次に、絶縁異常検知部１４ｄは、図４を参照して後述する絶縁状態判定処理を実行する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０が終了すると、制御部１４は、絶縁異常検知処理を終了する。

また、ステップＳ３１では、放電経路形成部１４ｂは、ＳＷ６及びＳＷ７をオフにする。ステップＳ３１の結果、フライングキャパシタの放電処理が行われる（ステップＳ３２）。ステップＳ３２が終了すると、制御部１４は、絶縁異常検知処理を終了する。

なお、ステップＳ１４〜ステップＳ１８の処理群と、ステップＳ２３〜ステップＳ２７の処理群とは、各処理群内の処理順序を変えずに、処理群単位で処理を入れ替えてもよい。つまり、Ｒｎ計測後にＲｐ計測を行うとしてもよい。

（絶縁状態判定処理について）
図４は、実施形態に係る絶縁状態判定処理の一例を示すフローチャートである。図４は、図３ＢのステップＳ３０のサブルーチンを示す。

先ず、絶縁異常検知部１４ｄは、昇圧電圧Ｖｂ１と昇圧電圧Ｖｂ２との差が第１の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０−１）。絶縁異常検知部１４ｄは、昇圧電圧Ｖｂ１と昇圧電圧Ｖｂ２との差が第１の閾値以下である場合に（ステップＳ３０−１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０−２へ処理を移す。一方、絶縁異常検知部１４ｄは、昇圧電圧Ｖｂ１と昇圧電圧Ｖｂ２との差が第１の閾値より大である場合に（ステップＳ３０−１：Ｎｏ）、ステップＳ３０−５へ処理を移す。

ステップＳ３０−２では、絶縁異常検知部１４ｄは、総電圧Ｖｏ１と総電圧Ｖｏ２との差が第２の閾値以下であるか否かを判定する。絶縁異常検知部１４ｄは、総電圧Ｖｏ１と総電圧Ｖｏ２との差が第２の閾値以下である場合に（ステップＳ３０−２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０−３へ処理を移す。一方、絶縁異常検知部１４ｄは、総電圧Ｖｏ１と総電圧Ｖｏ２との差が第２の閾値より大である場合に（ステップＳ３０−２：Ｎｏ）、ステップＳ３０−６へ処理を移す。

ステップＳ３０−３では、絶縁異常検知部１４ｄは、図５を参照して後述する異常判定処理を実行する。ステップＳ３０−３が終了すると、絶縁異常検知部１４ｄは、ステップＳ３０−４へ処理を移す。ステップＳ３０−４では、絶縁異常検知部１４ｄは、ステップＳ３０−３による異常判定結果を、ＨＶ＿ＥＣＵ４０へ出力する。ステップＳ３０−４が終了すると、絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁状態判定処理を終了し、図３Ｂの絶縁異常検知処理へ復帰し、絶縁異常検知処理を終了する。

また、ステップＳ３０−５では、絶縁異常検知部１４ｄは、図５を参照して後述する異常判定処理を実行する。ステップＳ３０−３が終了すると、絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁状態判定処理を終了し、図３Ｂの絶縁異常検知処理へ復帰し、絶縁異常検知処理を終了する。

また、ステップＳ３０−６では、絶縁異常検知部１４ｄは、総電圧Ｖｏ１及び総電圧Ｖｏ２から電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎを補正する。なお、絶縁異常検知部１４ｄは、総電圧Ｖｏ１と総電圧Ｖｏ２との差が第２の閾値以下である場合に（ステップＳ３０−２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０−６に相当する電圧Ｖｃｐ及びＶｃｎの補正を行わないが、実施形態では、０補正を行うと呼ぶこととする。ステップＳ３０−６が終了すると、絶縁異常検知部１４ｄは、ステップＳ３０−３へ処理を移す。

なお、図４に示す絶縁状態判定処理では、ステップＳ３０−１の昇圧電圧の閾値判定の後に、ステップＳ３０−２の総電圧の閾値判定を行うとするが、これに限らず、実行順序を入れ替えてもよい。また、ステップＳ３０−１の昇圧電圧の閾値判定、ステップＳ３０−２の総電圧の閾値判定のいずれか一方を行うとしてもよい。

ステップＳ３０−１の昇圧電圧の閾値判定、ステップＳ３０−２の総電圧の閾値判定のいずれかを行う場合、図３ＡのステップＳ１９及びステップＳ２０において、閾値判定を行う対象の昇圧電圧Ｖｂ１又は総電圧Ｖｏ１のいずれかを取得し、保持してもよい。また、ステップＳ３０−１の昇圧電圧の閾値判定、ステップＳ３０−２の総電圧の閾値判定のいずれかを行う場合、図３ＢのステップＳ２８及びステップＳ２９において、閾値判定を行う対象の昇圧電圧Ｖｂ２又は総電圧Ｖｏ２のいずれかを取得し、保持してもよい。

また、図４に示す絶縁状態判定処理では、ステップＳ３０−１の昇圧電圧の閾値判定がＮｏの場合、ステップＳ３０−５を行い、その後、絶縁状態判定処理を終了するとする。しかし、これに限らず、ステップＳ３０−５を行い、その後、ステップＳ３０−４へ処理を移してもよい。あるいは、図４に示す絶縁状態判定処理では、ステップＳ３０−１の昇圧電圧の閾値判定がＮｏの場合に、直ちに絶縁状態判定処理を終了するとしてもよい。

（異常判定処理について）
図５は、実施形態に係る異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図５は、図４のステップＳ３０−３及びステップＳ３０−５のサブルーチンを示す。

先ず、絶縁異常検知部１４ｄは、電圧Ｖｃｐ＋Ｖｃｎを算出する（ステップＳ３０ａ）。次に、絶縁異常検知部１４ｄは、総電圧Ｖｏ１及び総電圧Ｖｏ２から判定閾値Ｖｔｈを決定する（ステップＳ３０ｂ）。次に、絶縁異常検知部１４ｄは、Ｖｃｐ＋Ｖｃｎ≧Ｖｔｈか否かを判定する（ステップＳ３０ｃ）。絶縁異常検知部１４ｄは、Ｖｃｐ＋Ｖｃｎ≧Ｖｔｈと判定した場合に（ステップＳ３０ｃ：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０ｄへ処理を移す。一方、絶縁異常検知部１４ｄは、Ｖｃｐ＋Ｖｃｎ＜Ｖｔｈと判定した場合に（ステップＳ３０ｃ：Ｎｏ）、ステップＳ３０ｅへ処理を移す。

ステップＳ３０ｄでは、絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化を検出し、絶縁抵抗異常と判定する。ステップＳ３０ｅでは絶縁異常検知部１４ｄは、絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化を検出せず、絶縁抵抗正常と判定する。

ステップＳ３０ｄ又はステップＳ３０ｅが終了すると、絶縁異常検知部１４ｄは、ステップＳ３０−３として異常判定処理を実行した場合には、異常判定処理を終了して図４の絶縁状態判定処理へ復帰し、ステップＳ３０−４へ処理を移す。また、ステップＳ３０ｄ又はステップＳ３０ｅが終了すると、絶縁異常検知部１４ｄは、ステップＳ３０−５として異常判定処理を実行した場合には、異常判定処理を終了し、図３Ｂの絶縁異常検知処理に復帰して絶縁異常検知処理を終了する。

なお、絶縁異常検知部１４ｄは、ステップＳ３０ｂにおいて、ステップＳ３０ｃで用いる判定閾値Ｖｔｈを総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２から決定する際に、総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２の平均に所定係数を乗じた値を判定閾値Ｖｔｈとする等してもよい。絶縁抵抗Ｒｐ及びＲｎの劣化を判定する閾値を、外部装置から取得した総電圧Ｖｏ１及びＶｏ２に基づいて随時切り替えて決定すると、スタック計測による電池総電圧を用いる場合よりも、精度が高い絶縁抵抗異常検知を行うことができる。

（絶縁異常検知処理のタイミングチャート）
図６は、実施形態に係る絶縁異常検知処理の一例を示すタイミングチャートである。図６に示すように、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ１〜ｔ５において、Ｒｐ計測を行う。電池ＥＣＵ１０は、Ｒｐ計測中に、タイミングｔ１〜ｔ２において、ＳＷ４及びＳＷ６をオンにしてフライングキャパシタの電荷チャージ（充電）を行う。

また、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ１〜ｔ２において、所定回数だけ、監視ＩＣ１１ａ及びＩＣ１１ｂから電池スタック２Ａ及び電池スタック２Ｂのスタック電圧を受信し、組電池２の総電圧を算出する。そして、電池ＥＣＵ１０は、受信した組電池２の総電圧の平均を取るなどして、組電池２の総電圧を確定する。もしくは、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ１〜ｔ２において、所定回数だけ、ＨＶ＿ＥＣＵ４０から組電池２の総電圧を受信する。そして、電池ＥＣＵ１０は、受信した組電池２の総電圧の平均を取るなどして、組電池２の総電圧を確定する。

また、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ１〜ｔ２において、所定回数だけ、ＨＶ＿ＥＣＵ４０からＰＣＵ２０の昇圧電圧を受信する。そして、電池ＥＣＵ１０は、受信したＰＣＵ２０の昇圧電圧の平均を取るなどして、ＰＣＵ２０の昇圧電圧を確定する。

そして、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ３において、ＳＷ６及びＳＷ７をオンにして、フライングキャパシタの電圧のＡ／Ｄサンプリングにより、電圧Ｖｃｐを計測する。そして、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ４〜ｔ５において、ＳＷ２及びＳＷ３をオンにして、フライングキャパシタのディスチャージ（放電）を行う。

また、図６に示すように、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ６〜ｔ１０において、Ｒｎ計測を行う。電池ＥＣＵ１０は、Ｒｎ計測中に、タイミングｔ６〜ｔ７において、ＳＷ１及びＳＷ７をオンにしてフライングキャパシタの電荷チャージ（充電）を行う。

また、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ６〜ｔ７において、所定回数だけ、監視ＩＣ１１ａ及びＩＣ１１ｂから電池スタック２Ａ及び電池スタック２Ｂのスタック電圧を受信し、組電池２の総電圧を算出する。そして、電池ＥＣＵ１０は、受信した組電池２の総電圧の平均を取るなどして、組電池２の総電圧を確定する。もしくは、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ６〜ｔ７において、所定回数だけ、ＨＶ＿ＥＣＵ４０から組電池２の総電圧を受信する。そして、電池ＥＣＵ１０は、受信した組電池２の総電圧の平均を取るなどして、組電池２の総電圧を確定する。

また、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ６〜ｔ７において、所定回数だけ、ＨＶ＿ＥＣＵ４０からＰＣＵ２０の昇圧電圧を受信する。そして、電池ＥＣＵ１０は、受信したＰＣＵ２０の昇圧電圧の平均を取るなどして、ＰＣＵ２０の昇圧電圧を確定する。

そして、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ８において、ＳＷ６及びＳＷ７をオンにして、フライングキャパシタの電圧のＡ／Ｄサンプリングにより、電圧Ｖｃｎを計測する。そして、電池ＥＣＵ１０は、タイミングｔ９〜ｔ１０において、ＳＷ２及びＳＷ３をオンにして、フライングキャパシタのディスチャージ（放電）を行う。

以上の実施形態によれば、外部装置から取得した電源の総電圧及び昇圧系の昇圧電圧の変動に随時適応して車両の絶縁異常検知を行うので、絶縁異常検知の精度向上を図ることができる。また、電源の総電圧を、フライングキャパシタを用いた計測に依らず、他装置から取得するので、処理時間の短縮を図ることができるとともに、外乱要因に左右されない外部装置から取得した電源の総電圧を用いて、絶縁異常検知の精度向上を図ることができる。また、昇圧系の昇圧電圧の変動により絶縁異常検知の精度が低下することを防止し、絶縁異常検知の誤検出を抑制して絶縁異常検知処理の時間短縮や効率化を図ることができる。

［その他の実施形態］
（１）絶縁異常検知装置の最小構成
実施形態では、電池ＥＣＵ１０において、制御部１４の制御のもと、電圧検出回路１２、Ａ／Ｄ変換部１３が、外部装置から取得した電源の総電圧及び昇圧系の昇圧電圧をもとに、絶縁異常検知を行うとした。しかし、これに限らず、電圧検出回路１２、Ａ／Ｄ変換部１３及び制御部１４を含んで構成される構成を、絶縁異常検知装置の最小構成としてもよい。

（２）絶縁異常検知の処理主体
実施形態では、絶縁異常検知の処理を、電池ＥＣＵ１０が行うとした。しかしこれに限らず、絶縁異常検知の処理の一部又は全部を、ＨＶ＿ＥＣＵ４０が行ってもよい。例えば、電池総電圧や昇圧電圧は、ＨＶ＿ＥＣＵ４０が管理する情報であるので、これらの情報を用いた処理である、例えば図４及び図５に示す絶縁状態判定処理及び異常判定処理を、ＨＶ＿ＥＣＵ４０が行ってもよい。

（３）昇圧電圧の有無による絶縁異常検知の実行
実施形態では、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０から通知された昇圧系の昇圧電圧が、Ｒｐ計測時とＲｎ計測時とで所定閾値以上の差がある場合に、絶縁異常検知を行わない、もしくは絶縁異常検知を行った結果をＨＶ＿ＥＣＵ４０等の上位装置へ通知しないとした。しかし、これに限らず、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０から、所定値以上の昇圧電圧の発生が通知された場合には、絶縁異常検知そのものを行わないとしてもよい。

（４）絶縁異常を複数回連続して検知した場合
実施形態では、絶縁異常と１回判定すると、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０等へ通知するとした。しかし、これに限らず、複数回連続して絶縁異常と判定した場合に、上位装置であるＨＶ＿ＥＣＵ４０等へ通知するとしてもよい。これにより、絶縁異常検知の精度をより向上させることができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 車載システム
２ 組電池
２Ａ、２Ｂ 電池スタック
２ａ、２ｂ 電池セル
３ａ、３ｂ ＳＭＲ
４ モータ
１０ 電池ＥＣＵ
１１ａ、１１ｂ 監視ＩＣ
１２ 電圧検出回路
１３ Ａ／Ｄ変換部
１４ 制御部
１４ａ 充電経路形成部
１４ｂ 放電経路形成部
１４ｃ 計測部
１４ｄ 絶縁異常検知部
１５ 電源ＩＣ
２０ ＰＣＵ
３０ ＭＧ＿ＥＣＵ
４０ ＨＶ＿ＥＣＵ

Claims (6)

1. 車両に搭載される、電源、キャパシタ及び前記車両のボディ接地を直列接続させて充電される前記キャパシタの電圧から前記車両の絶縁抵抗を計測する計測部と、
   前記計測部により前記車両の絶縁抵抗が計測された際の前記電源の総電圧を、外部装置から取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記電源の総電圧と、前記計測部により計測された前記車両の絶縁抵抗とから、前記車両の絶縁異常を検知する検知部と
   を備え、
   前記計測部は、前記車両の第１の絶縁抵抗及び第２の絶縁抵抗を計測し、
   前記取得部は、前記計測部により前記第１の絶縁抵抗が計測された際の前記電源の第１の総電圧と、前記計測部により前記第２の絶縁抵抗が計測された際の前記電源の第２の総電圧とを取得し、
   前記検知部は、前記取得部により取得された前記第１の総電圧及び前記第２の総電圧と、前記第１の総電圧及び前記第２の総電圧の差に応じて補正した前記第１の絶縁抵抗及び前記第２の絶縁抵抗とから、前記車両の絶縁異常を検知する
   ことを特徴とする絶縁異常検知装置。
2. 前記検知部は、前記第１の総電圧及び前記第２の総電圧から、前記車両の絶縁異常を検知する際に前記第１の絶縁抵抗及び前記第２の絶縁抵抗を判定する閾値を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁異常検知装置。
3. 車両に搭載される、電源、キャパシタ及び前記車両のボディ接地を直列接続させて充電される前記キャパシタの電圧から前記車両の絶縁抵抗を計測する計測部と、
   前記計測部により前記車両の絶縁抵抗が計測された際の、前記車両に搭載される前記電源の出力電圧を昇圧する昇圧回路による昇圧電圧を、外部装置から取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記昇圧電圧に応じて、前記計測部により計測された前記車両の絶縁抵抗から前記車両の絶縁異常を検知する検知部と
   を備え、
   前記計測部は、前記車両の第１の絶縁抵抗及び第２の絶縁抵抗を計測し、
   前記取得部は、前記計測部により前記第１の絶縁抵抗が計測された際の前記昇圧回路による第１の昇圧電圧と、前記計測部により前記第２の絶縁抵抗が計測された際の前記昇圧回路による第２の昇圧電圧とを取得し、
   前記検知部は、前記取得部により取得された前記第１の昇圧電圧及び前記第２の昇圧電圧の差が所定閾値以上であると判定した際には、前記車両の絶縁異常の検知を行わない
   ことを特徴とする絶縁異常検知装置。
4. 前記検知部により、前記第１の昇圧電圧及び前記第２の昇圧電圧の差が所定閾値以上であると判定された際に、
   前記計測部は、前記車両の第１の絶縁抵抗及び第２の絶縁抵抗の計測を中断し、
   前記取得部は、前記第１の昇圧電圧及び前記第２の昇圧電圧の取得を中断し、
   前記検知部は、前記車両の絶縁異常の検知を中断する
   ことを特徴とする請求項３に記載の絶縁異常検知装置。
5. 絶縁異常検知装置が行う絶縁異常検知方法であって、
   車両に搭載される、電源、キャパシタ及び前記車両のボディ接地を直列接続させて充電される前記キャパシタの電圧から前記車両の絶縁抵抗を計測する計測ステップと、
   前記計測ステップにより前記車両の絶縁抵抗が計測された際の前記電源の総電圧を、外部装置から取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された前記電源の総電圧と、前記計測ステップにより計測された前記車両の絶縁抵抗とから、前記車両の絶縁異常を検知する検知ステップと
   を含み、
   前記計測ステップは、前記車両の第１の絶縁抵抗及び第２の絶縁抵抗を計測し、
   前記取得ステップは、前記計測ステップにより前記第１の絶縁抵抗が計測された際の前記電源の第１の総電圧と、前記計測ステップにより前記第２の絶縁抵抗が計測された際の前記電源の第２の総電圧とを取得し、
   前記検知ステップは、前記取得ステップにより取得された前記第１の総電圧及び前記第２の総電圧と、前記第１の総電圧及び前記第２の総電圧の差に応じて補正した前記第１の絶縁抵抗及び前記第２の絶縁抵抗とから、前記車両の絶縁異常を検知する
   ことを特徴とする絶縁異常検知方法。
6. 絶縁異常検知装置が行う絶縁異常検知方法であって、
   車両に搭載される、電源、キャパシタ及び前記車両のボディ接地を直列接続させて充電される前記キャパシタの電圧から前記車両の絶縁抵抗を計測する計測ステップと、
   前記計測ステップにより前記車両の絶縁抵抗が計測された際の、前記車両に搭載される前記電源の出力電圧を昇圧する昇圧回路による昇圧電圧を、外部装置から取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された前記昇圧電圧に応じて、前記計測ステップにより計測された前記車両の絶縁抵抗から前記車両の絶縁異常を検知する検知ステップと
   を含み、
   前記計測ステップは、前記車両の第１の絶縁抵抗及び第２の絶縁抵抗を計測し、
   前記取得ステップは、前記計測ステップにより前記第１の絶縁抵抗が計測された際の前記昇圧回路による第１の昇圧電圧と、前記計測ステップにより前記第２の絶縁抵抗が計測された際の前記昇圧回路による第２の昇圧電圧とを取得し、
   前記検知ステップは、前記取得ステップにより取得された前記第１の昇圧電圧及び前記第２の昇圧電圧の差が所定閾値以上であると判定した際には、前記車両の絶縁異常の検知を行わない
   ことを特徴とする絶縁異常検知方法。

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