WO2016151659A1

WO2016151659A1 - 電動車両のフェイルセーフ装置

Info

Publication number: WO2016151659A1
Application number: PCT/JP2015/058403
Authority: WO
Inventors: 満上原; 英樹川島; 中野渡　順
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2016-09-29

Abstract

強電系統の漏電発生時のフェイルセーフを図ることができる電動車両のフェイルセーフ装置を提供するため、強電バッテリ（ＢＡＴ）からの給電によるモータ（ＭＧ）の駆動により走行する電動車両において、強電バッテリ（ＢＡＴ）からの給電により駆動する電動エアコン（７０）での漏電を検知する抵抗検出部（９５）および統合コントローラ（１０）と、漏電を検知した電動車両の起動操作後において、電動エアコン（７０）への給電を禁止する一方で、モータ（ＭＧ）へ給電するステップ（Ｓ１１８），（Ｓ１２０）の処理を行う統合コントローラ（１０）を備えていることを特徴とする電動車両のフェイルセーフ装置とした。

Description

電動車両のフェイルセーフ装置

　本発明は、電動車両のフェイルセーフ装置に関する。

　従来、電動機を駆動源とする電動車両として、強電バッテリから給電される電動機での漏電に備え、電動機と対地との間の絶縁抵抗の低下により漏電を検知し、対地間との絶縁状態に応じて電動機を制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、絶縁抵抗が基準値を下回る場合に、電動機のトルクを制限している。

特開２００８－１５４４２６号公報

　しかしながら、上記従来技術は、走行中の漏電に対するものであって、漏電後の停車時、及び停車して車両の電源をオフにした後の漏電対策が不十分であった。
さらに、漏電が生じた場合において、車両電源オフ後は、モータなどが接続された強電系統への配電を完全に禁止するのが一般的である。しかし、このように強電系統への配電を一切禁止すれば、漏電が生じた車両は、停車した場所から全く動くことができない。このため、従来の技術は、車両を修理するにしても修理工場などに自力で移動することができなかった。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、漏電発生時のフェイルセーフを図ることができる電動車両のフェイルセーフ装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明は、強電バッテリからの給電により駆動するモータを備えた電動車両のフェイルセーフ装置である。
このフェイルセーフ装置は、強電バッテリからの給電により駆動する電動エアコンと、電動エアコンでの漏電を検知する漏電検知手段とを備えている。また、このフェイルセーフ装置は、給電コントローラを備えて、漏電を検知された電動車両の起動後において、電動エアコンへの給電を禁止する一方で、モータへ給電することを特徴とする。

　本発明の電動車両のフェイルセーフ装置では、漏電が電動エアコンにて生じている場合において、給電コントローラが、電動エアコンへの給電を禁止しながらも、モータへ給電することができる。したがって、本発明では、漏電している電動車両であっても、起動可能で、車両を走行させることができるため、電動車両を自力で修理場所などへ移動させることができる。

実施の形態１のフェイルセーフ装置を備えたハイブリッド車両の全体構成の概略を示す全体システム図である。実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置の統合コントローラの構成を示すブロック図である。実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置における強電系統を示す回路図である。実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置のフェイルセーフ制御の処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置のフェイルセーフ制御の処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置のフェイルセーフ制御の処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置において電動エアコンに漏電が生じた場合の動作例を示すタイムチャートである。実施の形態２の電動車両のフェイルセーフ装置における強電系統を示す回路図である。

　以下、本発明の電動車両のフェイルセーフ装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
  まず、実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置の構成を説明する。
  実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置は、左右前輪を駆動輪とし、変速機としてベルト式無段変速機を搭載したＦＦハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例であり、以下、単にハイブリッド車両と称する）に適用したものである。
  以下、実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置の構成を、「ハイブリッド車両の全体システム構成」、「ハイブリッド車両の制御系」[統合コントローラによる制御] ［強電系統の構成］[フェイルセーフ制御]に分けて説明する。

　［ハイブリッド車両の全体システム構成］
図１は、実施の形態１の漏電検出装置が適用されたハイブリッド車両の全体システムを示す。以下、図１に基づいて、ハイブリッド車両の全体システム構成を説明する。

　ハイブリッド車両の駆動系は、エンジンＥｎｇと、第１クラッチＣＬ１と、モータジェネレータＭＧ（以下、モータＭＧという）と、第２クラッチＣＬ２と、無段変速機ＣＶＴと、を備えている。
すなわち、ハイブリッド車両の駆動系は、駆動源としてのエンジンＥｎｇとモータＭＧとの出力が無段変速機ＣＶＴにより所定の変速比に変速されて駆動輪としての左右前輪ＦＬ，ＦＲへ伝達可能に構成されている。

　また、このハイブリッド車両の駆動系は、エンジンＥｎｇとモータＭＧとの間に、駆動伝達を断接可能な第１クラッチＣＬ１が設けられているとともに、モータＭＧと無段変速機ＣＶＴとの間に駆動伝達を断接可能な第２クラッチＣＬ２が設けられている。したがって、両クラッチＣＬ１、ＣＬ２を締結してエンジンＥｎｇとモータＭＧとの駆動力により走行するＨＥＶモードを形成することができる。また、第１クラッチＣＬ１を解放する一方で、第２クラッチＣＬ２を締結して、モータＭＧのみの駆動力により走行するＥＶモードを形成することができる。

　エンジンＥｎｇは、希薄燃焼可能であり、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御される。

　なお、エンジンＥｎｇは、第１クラッチＣＬ１を滑り締結しながらモータＭＧによりクランキングして始動可能である。また、低温時条件、高温時条件などでは図示を省略したスタータモータによる始動を可能とすることもできる。

　第１クラッチＣＬ１は、エンジンＥｎｇとモータＭＧとの間に介装された摩擦締結要素である。この第１クラッチＣＬ１として、後述する油圧制御回路１１０から供給される第１クラッチ油圧に基づくストローク制御より、完全締結、半締結、解放に切り替え可能なものを用いている。

　モータ（モータジェネレータ）ＭＧは、走行駆動源になる交流同期モータ構造であり、発進時や走行時に駆動トルク制御や回転数制御を行うとともに、制動時や減速時に回生ブレーキ制御による車両運動エネルギの強電バッテリＢＡＴへの回収を行なうものである。
なお、このモータＭＧと強電バッテリＢＡＴとの間には、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータＩＮＶが介在されている。

　第２クラッチＣＬ２は、モータＭＧと駆動輪である左右の前輪ＦＲ，ＦＬとの間に介装された摩擦締結要素である。この第２クラッチＣＬ２も、油圧制御回路１１０から供給される第２クラッチ油圧によるストローク制御により、完全締結/スリップ締結/解放に制御される。

　無段変速機ＣＶＴは、図示は省略するがプライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに掛け渡されたベルトと、を有する周知のものである。そして、この無段変速機ＣＶＴは、油圧制御回路１１０からプライマリ油室とセカンダリ油室へ供給されるプライマリ圧とセカンダリ圧により、ベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比を得る変速機である。

　なお、油圧制御回路１１０は、油圧源として、メインオイルポンプＭＯＰ（メカ駆動）と、サブオイルポンプＳＯＰ（モータ駆動）と、を有する。
メインオイルポンプＭＯＰは、モータＭＧのモータ軸（＝変速機入力軸）により回転駆動される。また、サブオイルポンプＳＯＰは、内蔵のモータにより駆動され、主に潤滑冷却用油を作り出す補助ポンプとして用いられる。

　そして、油圧制御回路１１０は、第１クラッチソレノイドバルブ１１１、第２クラッチソレノイドバルブ１１２、変速制御ソレノイドバルブ１１３を備えている。
第１クラッチソレノイドバルブ１１１および第２クラッチソレノイドバルブ１１２は、それぞれ、油圧源からのポンプ吐出圧を調圧することで生成したライン圧ＰＬを元圧とし、そのストローク量に基づいて第１クラッチ圧および第２クラッチ圧を形成する。
変速制御ソレノイドバルブ１１３は、ライン圧ＰＬを元圧とし、そのストローク量によりプライマリ圧とセカンダリ圧を作り出すもので、複数のソレノイドバルブから構成されている。

　ハイブリッド車両は、上述のように、１モータ・２クラッチと呼ばれるハイブリッド駆動システムが構成され、主な運転モードとして、「ＥＶモード」、「ＨＥＶモード」、「(ＨＥＶ)ＷＳＣモード」を有する。

　「ＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を解放し、第２クラッチＣＬ２を締結してモータＭＧのみを駆動源に有する電気自動車モードである。
「ＨＥＶモード」は、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２を締結してエンジンＥｎｇとモータＭＧを駆動源に有するハイブリッド車モードである。
「ＷＳＣモード」は、「ＨＥＶモード」において、モータＭＧを回転数制御し、第２クラッチＣＬ２を要求駆動力相当の締結トルク容量にてスリップ締結するＣＬ２スリップ締結モードである。この「ＷＳＣモード」は、「ＨＥＶモード」での停車からの発進域や低速からの停車域において、エンジンアイドル回転数以上で回転するエンジンＥｎｇと左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転差を、ＣＬ２スリップ締結により吸収するために選択される。なお、「ＷＳＣモード」が必要な理由は、駆動系にトルクコンバータのような回転差吸収継手を持たないことによる。

　[ハイブリッド車両の制御系]
次に、ハイブリッド車両の制御系について説明する。
このハイブリッド車両の制御系は、インバータＩＮＶと、強電バッテリＢＡＴと、統合コントローラ１０と、変速機コントローラ１１と、クラッチコントローラ１２と、エンジンコントローラ１３と、モータコントローラ１４と、バッテリコントローラ１５と、ＡＣコントローラ１６と、を備えている。

　ハイブリッド車両の電源系は、モータジェネレータ電源としての強電バッテリＢＡＴと、１２Ｖ系負荷電源としての１２Ｖバッテリ（図示省略）と、を備えている。

　インバータＩＮＶは、直流／交流の変換を行い、モータＭＧの駆動電流を生成する。また生成する駆動電流の位相を逆転することでモータＭＧの出力回転を反転する。
強電バッテリＢＡＴは、モータＭＧの電源として搭載された二次電池であり、例えば、多数のセルにより構成したセルモジュールを、バッテリパックケース内に設定したリチウムイオンバッテリが用いられる。なお、本実施の形態では、リチウムイオンに限らず、ニッケル水素電池などの蓄電手段であっても良い。
また、強電バッテリＢＡＴは、車両のメンテナンス時等に安全確保のために、電池システム４からの高電圧直流電圧の出力を遮断するサービスディスコネクトスイッチＳＤＳＷを備える。

　インバータＩＮＶは、モータコントローラ１４による力行/回生制御により、強電バッテリＢＡＴの放電によりモータＭＧを駆動する力行時、強電バッテリＢＡＴからの直流電力を三相交流に変換してモータＭＧに供給する。また、モータＭＧでの発電により強電バッテリＢＡＴを充電する回生時、モータＭＧからの三相交流電力を直流電力に変換する。

　統合コントローラ１０は、マイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成され、バッテリ残量（バッテリＳＯＣ）、アクセル開度ＡＰＯ、車速ＶＳＰなどから目標駆動トルクなどを演算する。そして、統合コントローラ１０は、その演算結果に基づいて、各アクチュエータ（モータＭＧ、エンジンＥｎｇ、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、無段変速機ＣＶＴ）に対する指令値を演算し、各コントローラ１１～１５へと送信する。

　なお、バッテリＳＯＣは、バッテリコントローラ１５から入力する。アクセル開度ＡＰＯは、アクセル開度センサ２１により検出する。車速ＶＳＰは、変速機出力回転数に同期した値であって、変速機出力回転数センサ２２により検出する。
また、この統合コントローラ１０は、メインオイルポンプＭＯＰの吐出流量と、サブオイルポンプＳＯＰの吐出流量、ライン圧ＰＬの制御を行う。

　変速機コントローラ１１は、統合コントローラ１０からの変速指令を達成するように変速制御を行なう。この変速制御は、油圧制御回路１１０を介して供給されたライン圧ＰＬを元圧として、変速制御ソレノイドバルブ１１３の制御に基づいて無段変速機ＣＶＴのプライマリプーリに供給する油圧と、セカンダリプーリに供給する油圧をそれぞれ制御することで行われる。
そして、ライン圧ＰＬからプライマリプーリに供給する油圧と、セカンダリプーリに供給する油圧を作り出した際に生じた余剰圧は、第１クラッチＣＬ１や第２クラッチＣＬ２の冷却や潤滑に回される。

　クラッチコントローラ１２は、第２クラッチ入力回転数、第２クラッチ出力回転数、クラッチ油温などを入力し、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令および第２クラッチ制御指令を達成するように、第１クラッチ制御、第２クラッチ制御を行う。

　この第１クラッチ制御は、油圧制御回路１１０を介して供給されたライン圧ＰＬを元圧として、第１クラッチソレノイドバルブ１１１の制御に基づいて第１クラッチＣＬ１に供給される油圧を制御することで行われる。

　また、第２クラッチ制御は、油圧制御回路１１０を介して供給されたライン圧ＰＬを元圧として、第２クラッチソレノイドバルブ１１２の制御に基づいて第２クラッチＣＬ２に供給される油圧を制御することで行われる。

　そして、ライン圧ＰＬから第１クラッチＣＬ１に供給される油圧と、第２クラッチＣＬ２に供給される油圧を作り出した際に生じた余剰圧は、第１クラッチＣＬ１や第２クラッチＣＬ２の冷却や潤滑に回される。

　エンジンコントローラ１３は、エンジン回転数センサ２３が検出するエンジン回転数や統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令値などを入力する。そして、エンジンコントローラ１３は、始動制御や燃料噴射制御や点火制御や燃料カット制御などを行って目標エンジントルク指令値を達成するようにエンジントルクを制御する。

　モータコントローラ１４は、統合コントローラ１０からの目標モータトルク指令値、モータ回転数指令値や、モータ回転数センサ２４が検出するモータ回転数などを入力する。そして、モータコントローラ１４は、目標モータトルク指令値やモータ回転数指令値を達成するようにモータＭＧの力行制御や回生制御、モータクリープ制御、モータアイドル制御などの制御を行なう。

　バッテリコントローラ１５は、バッテリ電圧センサ２５や、バッテリ温度センサ２６などからの入力情報に基づき、強電バッテリＢＡＴの残量であるバッテリＳＯＣやバッテリ温度などを管理し、その情報を統合コントローラ１０へと送信する。

　ＡＣコントローラ１６は、各種車室温度に関係する環境因子を検出するセンサ（図示省略）の検出に基づいて、電動エアコン７０の作動を制御する。この電動エアコン７０は、強電バッテリＢＡＴからの給電により作動し、車内温度を調整するもので、この電動エアコン７０には、冷媒を圧縮する電動コンプレッサ７１が設けられている。この電動コンプレッサ７１は、インバータｉｎｖ２を内蔵し（図３参照）、強電バッテリＢＡＴから供給される直流電力を交流電力に変換し、モータ７１ｍ（図３参照）により駆動する。なお、強電バッテリＢＡＴには、電動エアコン７０と並列にＤＣ／ＤＣコンバータ８０が接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ８０は、強電バッテリＢＡＴの電圧を変圧した上で、サブオイルポンプＳＯＰなどの車載の電気機器に直流電力を供給する。

　［統合コントローラによる制御］
次に、統合コントローラ１０による制御について簡単に説明する。
統合コントローラ１０は、図２に示すように、目標駆動トルク演算部１００と、モード選択部２００と、目標充放電出力演算部３００と、動作点指令部４００と、を備えている。

　目標駆動トルク演算部１００では、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰなどを入力し、目標定常トルクマップ（エンジントルクマップの一例）とアシストトルクマップ（モータジェネレータトルクマップの一例）とから、目標駆動トルクｔＴｄ（目標車両トータルトルク）を算出する。

　モード選択部２００では、目標とする運転モード、すなわち、ＨＥＶモードとＥＶモードとのいずれの運転モードとするかを演算する。なお、このモード選択部２００による運転モードの設定は、例えば、予め設定されたモード遷移マップに基づいて車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとに応じて、ＥＶモードとＨＥＶモードとを選択することができるが、詳細は省略する。

　目標充放電出力演算部３００では、バッテリＳＯＣが低いときは発電量を増加させ、バッテリＳＯＣが高いときは発電量を絞り、モータアシストを増やすように目標充放電電力ｔＰを演算する。

　動作点指令部４００では、アクセル開度ＡＰＯと目標駆動トルクｔＴｄと運転モードと車速ＶＳＰと目標充放電電力ｔＰとから、これらの動作点到達目標を演算し、指令値として出力する。この動作点到達目標としては、目標エンジントルク、目標モータトルク、目標ＣＬ２トルク容量、目標変速比、第１クラッチソレノイド電流指令、第２クラッチソレノイド電流指令を演算する。なお、本実施例では、動作点司令部が、目標エンジントルク、目標モータトルク、目標ＣＬ２トルク容量、目標変速比、第１クラッチソレノイド電流指令、第２クラッチソレノイド電流指令を統合して演算しているが、指令値を算出する手段を各々に設けるようにしても良い。

　[強電系統の構成]
上述の統合コントローラ１０は、さらに強電バッテリＢＡＴに接続された強電系統９０の漏電判定制御を実行する。
そこで、この漏電判定制御の説明にあたり、まず、漏電判定の対象である強電系統９０の構成を説明する。

　図３は強電系統９０を示す回路図であり、強電系統９０は、強電バッテリＢＡＴから、モータＭＧ、電動エアコン７０、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０へ電力供給を行う。この電力供給を行う配線として、モータＭＧおよび電動コンプレッサ７１に接続された第１強電配線９１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０に接続された第２強電配線９２と、を備えている。また、第１強電配線９１は、分岐部９１ｃで、モータＭＧとの間に介在されたインバータＩＮＶに接続されたモータ分岐線部９１ａと、電動コンプレッサ７１に内蔵されたインバータｉｎｖ２に接続されたエアコン分岐線部９１ｂとに並列に分岐されている。

　さらに、強電系統９０の途中には、強電リレースイッチ９３が設けられている。この強電リレースイッチ９３は、強電バッテリＢＡＴ内に配置され、モータ断接部およびエアコン断接部を兼ねて、強電バッテリＢＡＴとモータＭＧおよび電動エアコン７０との間の給電を断接する。さらに、強電リレースイッチ９３は、強電バッテリＢＡＴとＤＣ／ＤＣコンバータ８０との間の給電も断接する。

　抵抗検出部９５は、強電系統９０の強電リレースイッチ９３よりも強電バッテリＢＡＴ側に接続されて、強電系統９０の絶縁抵抗（図において点線により示す強電系統９０と対地との間の浮遊抵抗である）を検出している。なお、抵抗検出部９５は、強電バッテリＢＡＴの低電位側系統に接続されているが、高電位側系統に接続されるものであっても良く、強電系統の絶縁抵抗値が検知できる部位であれば、接続される場所は問われない。
  また、強電系統９０は、リレースイッチ上流領域Ａ、リレースイッチ下流領域Ｂ、エアコン領域Ｃの、３つの領域に分けられている。
  リレースイッチ上流領域Ａは、強電系統９０において強電リレースイッチ９３よりも上流（強電バッテリＢＡＴ）側の領域である。
  また、エアコン領域Ｃは、第１強電配線９１のエアコン分岐線部９１ｂにおいて電動エアコン７０を含む領域である。
  また、リレースイッチ下流領域Ｂは、強電系統９０の強電リレースイッチ９３よりも下流側の領域において、エアコン領域Ｃを除く領域である。

　[フェイルセーフ制御]
次に、抵抗検出部９５の検出に基づいて統合コントローラ１０が実行するフェイルセーフ制御について説明する。
このフェイルセーフ制御は、図３に示す強電系統９０における漏電判定時に、漏電個所がリレースイッチ上流領域Ａ、リレースイッチ下流領域Ｂ、エアコン領域Ｃのいずれの領域であるかを特定し、漏電個所に応じたフェイルセーフ処理を実行する制御である。

　なお、リレースイッチ上流領域Ａは、強電系統９０において強電リレースイッチ９３よりも上流（強電バッテリＢＡＴ）側の領域である。
また、エアコン領域Ｃは、第１強電配線９１のエアコン分岐線部９１ｂにおいて電動エアコン７０を含む領域である。
また、リレースイッチ下流領域Ｂは、強電系統９０の強電リレースイッチ９３よりも下流側の領域において、エアコン領域Ｃを除く領域である。

　以下に、フェイルセーフ制御を、図４～図６に分けて説明する。
図４は、図示を省略したイグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＮとして走行可能な状態なＲＥＡＤＹ-ＯＮ状態（起動状態）で実行する処理であって、漏電個所がエアコン領域Ｃであるか否かを判定する処理の流れを示している。

　図５は、走行を終了してイグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＦＦとしたＲＥＡＤＹ-ＯＦＦ状態（非起動状態）で、漏電個所がリレースイッチ上流領域Ａ、リレースイッチ下流領域Ｂのいずれかを判別する処理を含む流れを示している。

　図６はイグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＮとする起動操作が行われた後に実行する処理で合って、漏電の発生の有無およびその発生箇所に応じたフェイルセーフ処理の流れを示している。

　まず、図４に基づいて起動中（ＲＥＡＤＹ-ＯＮ状態）の処理の流れについて説明する。

　ステップＳ１０１では、抵抗検出部９５が検出する絶縁抵抗が、予め設定された絶縁低下判定閾値（図７参照）未満であるか否かを判定する。そして、絶縁抵抗が絶縁低下判定閾値未満の場合はステップＳ１０２に進み、絶縁抵抗が絶縁低下判定閾値以上の場合は、ステップＳ１０７に進む。
すなわち、強電系統９０において漏電が発生していない場合、強電系統９０は接地側に対して各絶縁抵抗体９４ａ～９４ｅが介在され、絶縁抵抗は極めて高い値となっている。

　それに対して、漏電発生時には、強電系統９０と対地との間で各絶縁抵抗体９４ａ～９４ｅを介在させない通電が生じていることから、絶縁抵抗は大幅に低下する。したがって、絶縁低下判定閾値は、このような漏電発生時の絶縁抵抗の低下を検知できる値に設定しておく。これにより、簡易な構成により確実に漏電を検知できる。
なお、本実施の形態１では、誤検知を防止するために、絶縁抵抗が絶縁低下判定閾値未満の状態が、予め設定された絶縁低下判定時間（図７参照）を越えて継続した場合に、ステップＳ１０１においてＹＥＳ（漏電検知）と判定するようにしている。

　漏電検知時に進むステップＳ１０２では、絶縁抵抗低下（漏電）検知を示す絶縁抵抗低下フラグをセット（ＯＮ）した後、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０１において絶縁抵抗の低下により漏電を検知した時点で電動エアコン７０が駆動していたか否か判定し、駆動していればステップＳ１０４に進み、駆動していなければ、ステップＳ１０７に進む。

　ステップＳ１０３において電動エアコン７０が駆動していた場合に進むステップＳ１０４～Ｓ１０６では、エアコン領域Ｃ（図３参照）で漏電しているか否かの判定を行う。
そのため、まず、ステップＳ１０４では、電動エアコン７０を停止させるエアコン停止要求フラグをセット（ＯＮ）し、電動エアコン７０を強制的に停止させた後、ステップＳ１０５に進む。

　電動エアコン７０の停止後に進むステップＳ１０５では、絶縁抵抗が、エアコン領域絶縁低下判定閾値（図７参照）以上に復帰したか否か判定し、絶縁抵抗が復帰すればステップＳ１０６に進み、復帰しない場合は、ステップＳ１０７に進む。

　すなわち、ステップＳ１０５では、電動エアコン７０を停止することにより、ステップＳ１０１で検知した漏電が解消されたか否か、つまり、漏電個所がエアコン領域Ｃであるか否かを判定している。そして、電動エアコン７０の停止により漏電が解消された場合は、ステップＳ１０６に進んで、エアコン領域Ｃの漏電を検知した後、ステップＳ１０７に進む。なお、このステップＳ１０６においてエアコン領域Ｃの漏電を検知した場合には、このエアコン領域Ｃの漏電発生を示すフラグのセットを同時に行う。また、実施の形態１では、この絶縁抵抗の復帰判定も、誤検知防止のために、絶縁抵抗がエアコン領域絶縁低下判定閾値以上に復帰した状態が、予め設定された漏電時間を越えて継続した場合に、復帰と判定するようにしている。

　ステップＳ１０１～Ｓ１０６のいずれかの処理を行った後に進むステップＳ１０７では、走行を継続する。すなわち、ＲＥＡＤＹ-ＯＮ状態での走行中は、漏電を検知しても走行を継続し走行性を確保する。

　ステップＳ１０７に続く図５のステップＳ１０８では、運転者により図示を省略したイグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＦＦとする走行終了操作が行われて、強電リレースイッチ９３が遮断されたか否かを判定する。そして、強電リレースイッチ９３が非遮断状態の場合はステップＳ１０７に戻って走行を継続し、強電リレースイッチ９３の遮断時には、ステップＳ１０９（図５）に進む。

　すなわち、ステップＳ１０８は、車両が非起動状態（ＲＥＡＤＹ-ＯＦＦ）状態となったか否かを判定し、非起動状態（ＲＥＡＤＹ-ＯＦＦ）状態となった場合にステップＳ１０９に進む。

　前述のように、ステップＳ１０８でＹＥＳの判定により進む図５のステップＳ１０９～Ｓ１１５の処理は、走行中に漏電を検知した場合に漏電個所にリレースイッチ上流領域Ａとリレースイッチ下流領域Ｂのいずれかが含まれるか否かを判定する処理である。

　まず、ステップＳ１０９では、図外のイグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＦＦとする前の走行中に絶縁抵抗の低下（漏電判定）があったか否か、すなわち、絶縁抵抗低下フラグがセットされているか否か判定する。そして、絶縁抵抗が低下して絶縁抵抗低下フラグがセット（Ｓ１０２）されている場合は、ステップＳ１１０に進み、絶縁抵抗低下フラグがセットされていない場合はステップＳ１１４に進む。このステップＳ１１４では、「漏電部位無し」と判定し、ステップＳ１１５に進む。

　走行中に絶縁抵抗の低下（漏電検知）があった場合に進むステップＳ１１０では、現在、絶縁抵抗が復帰した（少なくとも絶縁低下判定閾値よりも大）か否か判定し、復帰した場合はステップＳ１１１に進み、復帰していない場合はステップＳ１１３に進む。そして、ステップＳ１１３では、リレースイッチ上流領域Ａの漏電を検知する。

　すなわち、リレースイッチ上流領域Ａに漏電が発生している場合、イグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＦＦとすることで強電リレースイッチ９３を遮断しても漏電状態は継続する。
したがって、ステップＳ１１０では、走行中に絶縁抵抗が絶縁低下判定閾値未満となって絶縁抵抗低下フラグがセットされた後、強電リレースイッチ９３の遮断で絶縁抵抗が復帰した場合、リレースイッチ上流領域Ａの漏電を検知する。また、このステップＳ１１３では、漏電個所がリレースイッチ上流領域Ａであることを示すフラグのセットを同時に行う。

　一方、リレースイッチ下流領域Ｂとエアコン領域Ｃとのいずれか一方、あるいは両方に漏電が生じている場合、強電リレースイッチ９３を遮断すると、漏電は解消され、絶縁抵抗が復帰する。よって、この場合、走行中に、ステップＳ１０６によるエアコン領域Ｃの漏電判定がなされていない場合は、リレースイッチ下流領域Ｂにおいて漏電が発生していることになる。

　したがって、ステップＳ１１０において絶縁抵抗が復帰しない場合に進むステップＳ１１１では、走行中にエアコン領域Ｃの漏電との判定があったか否か判定し、エアコン領域Ｃの漏電判定があれば、ステップＳ１１５に進み、無ければステップＳ１１２に進む。そして、ステップＳ１１２では、リレースイッチ下流領域Ｂの漏電を検知する。なお、このステップＳ１１２では、リレースイッチ下流領域Ｂの漏電検知を示すフラグのセットを同時に行う。

　さらに、ステップＳ１０６によるエアコン領域Ｃの漏電を検知した場合、エアコン領域Ｃのみの漏電と、エアコン領域Ｃとリレースイッチ下流領域Ｂとの両方の漏電と、の可能性がある。
そこで、エアコン領域Ｃの漏電検知後の初回の走行終了時は、このエアコン領域Ｃの漏電検知のみを確定し、リレースイッチ下流領域Ｂの漏電の検知は、次回の走行終了時に持ち越す。
その詳細については、下段の漏電判定に応じたフェイルセーフ処理に関連するため、後述する。

　ステップＳ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４の処理の後、進むステップＳ１１５では、イグニッションスイッチ（図示省略）のＯＦＦの継続に伴い、ＲＥＡＤＹ-ＯＦＦ状態を維持し、図６のステップＳ１１６に進む。

　図６のステップＳ１１６では、図示を省略したイグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わったか否か判定し、イグニッションスイッチがＯＦＦのままである場合はステップＳ１１５に戻り、ＯＮに切り替わった場合は、ステップＳ１１７に進む。
このステップＳ１１６では、運転者が、ステップＳ１０７、Ｓ１０８の間で、図示を省略したイグニッションスイッチをＯＦＦとして、走行を終了した後に、次回の走行を開始するための起動操作を行った否かを判定している。

　そして、図示を省略したイグニッションスイッチをＯＦＦからＯＮにする起動操作を行って次回の走行を開始する場合に進むステップＳ１１７では、前回の走行中に絶縁抵抗低下を検知したか（ステップＳ１０２の処理を行ったか）否かを判定する。そして、絶縁抵抗低下を検知しない場合はステップＳ１１９に進み、絶縁抵抗低下を検知した場合はステップＳ１１８に進む。
なお、この絶縁抵抗低下検知は、ステップＳ１０１の絶縁抵抗低下判定により、ステップＳ１０２においてセットした絶縁抵抗低下フラグのセット（ＯＮ）を確認することで行う。

　そして、前回走行時に絶縁抵抗低下を検知しない（漏電非検知の）場合に進むステップＳ１１９では、通常の起動（ＲＥＡＤＹ-ＯＮ）を行う。
一方、前回走行時に絶縁抵抗低下を検知した場合に進むステップＳ１１８では、エアコン領域Ｃのみ漏電検知であるか否かを判定する。そして、エアコン領域Ｃのみの漏電検知の場合はステップＳ１２０に進み、エアコン領域Ｃのみの漏電検知ではない場合は、ステップＳ１２１に進む。
なお、エアコン領域Ｃのみの漏電検知であるか否かは、ステップＳ１１２、Ｓ１１３の検知の有無により、これらの検知が無い場合に、エアコン領域Ｃのみの漏電検知とする。

　そして、エアコン領域Ｃのみの漏電検知の場合に進むステップＳ１２０では、電動エアコン７０の駆動を禁止した状態で、車両を起動（ＲＥＡＤＹ-ＯＮ）する。なお、この電動エアコン７０の駆動禁止は、統合コントローラ１０においてエアコン駆動禁止要求フラグをセット（ＯＮ）し、これをＡＣコントローラ１６に出力することで行う。また、このエアコン駆動禁止要求フラグをセットした場合には、前述のステップＳ１０６においてセットした漏電発生を示すフラグは履歴に残し解除する。

　一方、エアコン領域Ｃ以外の漏電を検知している場合に進むステップＳ１２１では、車両起動を禁止する。すなわち、ステップＳ１１５、Ｓ１１６の間で運転者が実行したイグニッションスイッチＯＮによる起動操作に対する起動を禁止し、ＲＥＤＹ-ＯＦＦ状態に保ち、走行を禁止する。

　ここで、前回の走行時（イグニッションスイッチをＯＦＦとする前）にエアコン領域Ｃと、リレースイッチ下流領域Ｂとの両方に漏電が生じていた場合について説明を加える。
この場合、前回の走行時には、エアコン領域Ｃの漏電は検知することができるが、ステップＳ１１１では、ＹＥＳ判定されて、リレースイッチ下流領域Ｂの漏電を検知されない。

　その状態で、次回の走行の開始時には、上記のステップＳ１１８においてＹＥＳ（エアコン領域Ｃのみの漏電）と判定され、電動エアコン７０の駆動を禁止した状態で走行が可能である。なお、この場合、運転者は、車両に乗り込んで、イグニッションスイッチ（図示省略）を操作した状態であるので、リレースイッチ下流領域Ｂの漏電は、乗員には問題とはならない。

　この状態で、次回走行を開始すると、既に、電動エアコン７０の駆動は禁止しているため、ステップＳ１０３にて、ＮＯ判定されるため、ステップＳ１１１では、ＮＯ判定されて、ステップＳ１１２においてリレースイッチ下流領域Ｂの漏電と判定する。
このように、強電リレースイッチ９３の下流のリレースイッチ下流領域Ｂと、エアコン領域Ｃとの両方に漏電が生じていた場合には、次回走行時に、両領域Ｂ，Ｃの漏電を検知することができる。

　（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１の作用を、図７のタイムチャートに基づいて説明する。
図７は、走行中に、エアコン領域Ｃにおいて漏電が発生した場合の動作例を示している。

　図７においてｔ０の時点は、走行中で、イグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）はＯＮであり、車両は、走行可能なＲＥＡＤＹ-ＯＮ状態であり、また、この時点で、電動エアコン７０は作動中である。なお、この走行可能なＲＥＡＤＹ-ＯＮ状態では、強電バッテリＢＡＴは給電可能な状態となっている。
このような走行中において、ｔ１の時点で漏電が生じ、これにより、抵抗検出部９５が検出する絶縁抵抗が、このｔ１時点から低下し、ｔ２の時点で、絶縁低下判定閾値未満となる。ここで、本実施の形態１では、このように絶縁抵抗が絶縁低下判定閾値未満の状態が、絶縁低下時間継続したｔ３時点で、漏電を検知し、絶縁抵抗低下フラグ（図示省略）をセットする（ステップＳ１０１→Ｓ１０２の処理による）。

　統合コントローラ１０は、上記の漏電検知時に、電動エアコン７０が作動中であったため、ｔ３の時点で、エアコン停止要求フラグをセットし、電動エアコン７０の作動を強制的に停止させる（ステップＳ１０３→Ｓ１０４の処理による）。

　ここで、前述のように、漏電部位がエアコン領域Ｃである場合、電動エアコン７０の作動を停止させて電動エアコン７０への通電を停止させると、漏電が解消する。
したがって、抵抗検出部９５が検出する絶縁抵抗は、エアコン領域絶縁低下判定閾値よりも上昇する。そこで、統合コントローラ１０は、漏電部位がエアコン領域Ｃであると特定（検知）し、これを示すフラグをセットする（ステップＳ１０５→Ｓ１０６の処理による）。
そして、エアコン領域Ｃの漏電を検知したｔ４の時点で、エアコン停止要求フラグをリセットし、電動エアコン７０は作動状態に戻す。

　その後、運転者は、ｔ５の時点で走行を終了し、イグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＦＦとする。これにより、強電リレースイッチ９３を遮断し、強電系統９０を強電バッテリＢＡＴから切り離して、車両を走行できないＲＥＡＤＹ-ＯＦＦとする。
この時、この動作例では強電リレースイッチ９３よりも上流側では漏電が生じていないことから、抵抗検出部９５が検出する絶縁抵抗が上昇する。

　その後、運転者が、ｔ６の時点で、次回の走行を開始するためにイグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＮとする起動操作を行うと、統合コントローラ１０は、電動エアコン７０の作動を禁止しながらもＲＥＡＤＹ-ＯＮ状態として、起動させる（ｔ８）。すなわち、ステップＳ１１７→Ｓ１１８→Ｓ１２０の処理を実行し、電動エアコン７０を停止し、起動させる。
したがって、強電リレースイッチ９３を接続し、強電バッテリＢＡＴはモータＭＧに給電を行って、ｔ８の時点で、図示を省略したアクセルペサルの踏込操作により生じたドライバ要求駆動力に応じて走行することが可能である。
よって、運転者は、修理工場などまで、自力で車両を移動させることができる。

　これに対して、従来のように漏電を検出すると起動を禁止する比較例の場合、ｔ６の時点でイグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）をＯＮとしても、図において点線で示すようにｔ８の時点以降もＲＥＡＤＹ-ＯＦＦ状態に維持される。
このため、強電リレースイッチ９３は遮断状態に維持されて、モータＭＧへの給電を行うことができず、修理工場などへの自力走行ができず、修理性に劣る。

　（実施の形態１の効果）
  以下に、実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置の効果を列挙する。
  １）実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置は、
強電バッテリＢＡＴからの給電により駆動するモータＭＧを備えた電動車両のフェイルセーフ装置であって、
強電バッテリＢＡＴからの給電により駆動する電動エアコン７０と、
電動エアコン７０での漏電を検知する漏電検知手段としての抵抗検出部９５および統合コントローラ１０と、
漏電を検知した電動車両の起動後において、電動エアコン７０への給電を禁止する一方で、モータＭＧへ給電するステップＳ１１８，Ｓ１２０の処理を行う給電コントローラとしての統合コントローラ１０と、
を備えていることを特徴とする。
  したがって、電動エアコンの漏電を解消した状態で自力走行を可能として、漏電発生時の走行性向上を図ることができる。

　２）実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置は、
漏電検知手段は、ステップＳ１０９～Ｓ１１３の処理に基づいて強電バッテリＢＡＴの漏電をさらに検知し、
統合コントローラ１０は、漏電を検知した電動車両の起動後において、漏電検知手段が強電バッテリＢＡＴでの漏電を検知した場合、この漏電検知後の電動車両の起動時に、強電バッテリＢＡＴからの給電を禁止するステップＳ１２１の処理を実行することを特徴とする。
したがって、上記１）のように、電動エアコン７０の漏電時の走行性は確保しながらも、強電バッテリＢＡＴの漏電時には、車両の起動時には、強電バッテリＢＡＴからの給電を禁止し、強電バッテリＢＡＴでの漏電を確実に防ぐことができる。

　３）実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置は、
漏電検知手段は、ステップＳ１０９～Ｓ１１２の処理に基づいてモータＭＧでの漏電をさらに検知し、
統合コントローラ１０は、漏電を検知した電動車両の起動後において、ステップＳ１１６～Ｓ１２１の処理に基づき前記モータＭＧへの給電を禁止することを特徴とする。

　４）実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置は、
漏電検知手段は、強電バッテリＢＡＴから配索される強電系統９０と対地との間の絶縁抵抗を検出する抵抗検出部９５を備え、統合コントローラ１０は、絶縁抵抗が予め設定された絶縁低下判定閾値未満に低下した場合に強電系統９０での漏電を検知するステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理を実行することを特徴とする。
したがって、複数の絶縁抵抗体９４ａ～９４ｅと、絶縁抵抗を検出する抵抗検出部９５と、を設けた簡易な構成により確実に漏電を検知することができる。加えて、本実施の形態では、絶縁抵抗が絶縁低下判定閾値未満に低下した状態が、予め設定された絶縁低下判定時間を越えて継続した場合に、漏電を検知するようにしたため、より確実に漏電を検知することができる。

　５）実施の形態１の電動車両のフェイルセーフ装置は、
統合コントローラ１０は、漏電検知手段が強電系統９０の漏電を検知した後、電動エアコン７０への給電を停止させるステップＳ１０４の処理を実行し、
電動エアコン７０への給電停止により、絶縁抵抗が絶縁低下判定閾値よりも高い値に復帰したことを検知した場合に、漏電が起きた部位を電動エアコン７０と特定するステップＳ１０５、Ｓ１０６の処理を実行することを特徴とする。
したがって、強電系統９０に、モータＭＧや電動エアコン７０など複数の給電対象を有しながらも、強電系統９０と対地との間に絶縁抵抗体（９４ａ～９４ｅ）を介在させた簡易な構成で、電動エアコン７０の漏電を検知できる。

　（他の実施の形態）
次に、他の実施の形態のハイブリッド車両の漏電検出装置について説明する。
なお、他の実施の形態は、実施の形態１の変形例であるため、実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点のみ説明する。

　（実施の形態２）
図８は実施の形態２の電動車両のフェイルセーフ装置を適用した強電系統２９０を示す回路図である。
この強電系統２９０は、強電バッテリＢＡＴから直接配索されるエアコン強電系統２９１を備えている。そして、このエアコン強電系統２９１は、強電バッテリＢＡＴから電動エアコン７０への給電を断接するエアコンリレースイッチ２９３を備えている。

　したがって、この実施の形態２では、電動エアコン７０の漏電の有無を判定する際、すなわち、ステップＳ１０４の処理の際には、エアコンリレースイッチ２９３を切断し、絶縁抵抗の復帰した際に、エアコン領域Ｃの漏電検知とすることができる。

　よって、実施の形態１のように走行中に強制的に電動エアコン７０を停止させる他に、エアコンリレースイッチ２９３のみを切断して、絶縁抵抗の復帰した場合に、エアコン領域Ｃの漏電検知とすることもできる。また、このエアコンリレースイッチ２９３の切断は、走行中以外に、イグニッションスイッチ（ＩＧＮＳＷ）のＯＦＦの後、まず、エアコンリレースイッチ２９３を切断し、絶縁抵抗が復帰した場合に、エアコン領域Ｃの漏電検知とし、その後、強電リレースイッチ９３を切断するようにしてもよい。

　以上、本発明の電動車両のフェイルセーフ装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

　例えば、実施の形態では、本発明を、電動車両としてエンジンとモータとの駆動力で走行可能なハイブリッド車両に適用した例を示したが、これに限定されず、モータのみの駆動力で走行可能な電動車両に適用することもできる。
  また、ハイブリッド車両として、エンジンとモータとの間に間で駆動力の伝導を断接する駆動力断接手段としての第１クラッチを設けた例を示したが、このような構成に限定されるものではない。すなわち、このような駆動力の断接を行うことなく、ＥＶモードとＨＥＶモードとに遷移可能なものを用いてもよい。あるいは、駆動力断接手段を設ける場合も、図示のようなクラッチを用いる以外にも、遊星歯車などの他の手段を用いることもできる。
  また、実施の形態では、モータとして、力行と回生とが可能なモータジェネレータを示したが、これに限定されず、力行のみが可能なモータを用いてもよい。
  また、実施の形態では、変速機として無段変速機を用いた例を示したが、変速機としては、無段変速機に限らず、手動、自動の他の変速機を用いてもよい。

　また、実施の形態では、電動エアコンの漏電を検知するのに加え、リレースイッチ下流側およびリレースイッチ上流側の漏電を検知する例を示したが、少なくとも、電動エアコンの漏電を検知することができればよい。
逆に、図３に示したように、強電系統９０では、強電バッテリＢＡＴから給電を行う各構成にそれぞれ絶縁抵抗体９４ａ～９４ｅを配置している。したがって、各構成への給電を断接する断接部としてのリレースイッチを設け、漏電発生時に、各リレースイッチにより給電を遮断し、抵抗検出部９５により絶縁抵抗の復帰の有無を、独立して判定することにより、より詳細に漏電部位の特定が可能である。

Claims

　強電バッテリからの給電により駆動するモータを備えた電動車両のフェイルセーフ装置であって、
　前記強電バッテリからの給電により駆動する電動エアコンと、
　前記電動エアコンでの漏電を検知する漏電検知手段と、
　前記漏電を検知した前記電動車両の起動後において、前記電動エアコンへの給電を禁止する一方で、前記モータへ給電する給電コントローラと、
を備えていることを特徴とする電動車両のフェイルセーフ装置。
　請求項１に記載の電動車両のフェイルセーフ装置において、
　前記漏電検知手段は、前記強電バッテリの漏電をさらに検知し、
　前記給電コントローラは、前記漏電を検知した前記電動車両の起動後において、前記強電バッテリからの給電を禁止することを特徴とする電動車両のフェイルセーフ装置。
　請求項１または請求項２に記載の電動車両のフェイルセーフ装置において、
　前記漏電検知手段は、前記モータでの漏電をさらに検知し、
　前記給電コントローラは、前記漏電を検知した前記電動車両の起動後において、前記モータへの給電を禁止することを特徴とする電動車両のフェイルセーフ装置。
　請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の電動車両のフェイルセーフ装置において、
　前記漏電検知手段は、前記強電バッテリから配索される強電系統と対地との間の絶縁抵抗を検出するものであって、前記絶縁抵抗が予め設定された絶縁低下判定閾値以下に低下した場合に前記強電系統での漏電を検知することを特徴とする電動車両のフェイルセーフ装置。
　請求項４に記載の電動車両のフェイルセーフ装置において、
　前記漏電検知手段は、前記強電系統における漏電した部位を特定するものであって、前記強電系統の漏電を検知した後における前記電動エアコンへの給電停止により、前記絶縁抵抗が前記絶縁低下判定閾値よりも高い値に復帰したことを検知した場合に、漏電が起きた部位を前記電動エアコンと特定することを特徴とする電動車両のフェイルセーフ装置。