JP2010041794A - Vehicle driving device - Google Patents

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Michiyuki Hanyu
倫之 羽二生
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the short circuit state of a charging port without using an insulation detection sensor. <P>SOLUTION: Power supply from a drive battery 3 to an inverter circuit 2 is stopped by turning main relays 5a and 5b off, and after the voltage of a smoothing capacitor 11 dropped below the system voltage V1, charging relays 4a and 4b are turned on to connect the inverter circuit 2 and a charging port 1 and then short circuit is detected based on the voltage of the smoothing capacitor 11. Consequently, the short circuit state of the charging port 1 is detected without using an insulation detection sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動バッテリを充電するための外部電源が接続される充電ポートを備える車両駆動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle drive device including a charging port to which an external power source for charging a drive battery is connected.

従来より、駆動バッテリの端子間電圧が低下した場合に外部電源を接続して駆動バッテリを充電可能な充電ポートを備える電気自動車が知られている。このような電気自動車では、充電ポートの短絡検知手段として絶縁検知センサを設け、短絡検知時には駆動バッテリの充電を停止するようにしている。ところが絶縁検知センサにより充電ポートの短絡を検知する場合、絶縁検知センサの誤動作によって駆動バッテリの充電が停止してしまうために、信頼性が高い高価な絶縁検知センサを採用する必要がある。このような背景から、絶縁検知センサの動作状態を予め診断した後に駆動バッテリの充電を開始する方式が提案されている（特許文献１参照）。
特開平１１−２０５９０９号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electric vehicle including a charging port that can be connected to an external power source to charge the drive battery when the voltage between the terminals of the drive battery decreases. In such an electric vehicle, an insulation detection sensor is provided as a short-circuit detection means for the charging port, and charging of the drive battery is stopped when a short-circuit is detected. However, when a short-circuit of the charging port is detected by the insulation detection sensor, charging of the drive battery is stopped due to a malfunction of the insulation detection sensor. Therefore, it is necessary to employ an expensive insulation detection sensor with high reliability. From such a background, a method has been proposed in which charging of the drive battery is started after the operating state of the insulation detection sensor is diagnosed in advance (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-205909

しかしながら、絶縁検知センサの動作確認を予め行った後に駆動バッテリの充電を開始する方式の場合、絶縁検知センサ周囲の湿度によっては絶縁検知センサの動作状態を誤診断してしまう恐れがある。また絶縁検知センサを用いて充電ポートの短絡状態を検知するものであるので、絶縁検知センサの分だけコストを削減することが困難になると共に電気自動車のレイアウトに制約が生じる。   However, in the case of starting the charging of the drive battery after confirming the operation of the insulation detection sensor in advance, there is a risk of erroneously diagnosing the operation state of the insulation detection sensor depending on the humidity around the insulation detection sensor. In addition, since the insulation detection sensor is used to detect the short-circuit state of the charging port, it is difficult to reduce the cost by the insulation detection sensor, and the layout of the electric vehicle is restricted.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的、絶縁検知センサを用いることなく充電ポートの短絡状態を検知可能な車両駆動装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said subject, It is providing the vehicle drive device which can detect the short circuit state of a charge port, without using the objective and an insulation detection sensor.

本発明に第１の態様に係る車両駆動装置は、駆動バッテリからインバータ回路への電力供給を停止し、平滑コンデンサに蓄えられている電力を消費することによって平滑コンデンサの電圧が所定値以下になった後に平滑コンデンサと充電ポートを接続し、平滑コンデンサの端子電圧の変化に基づいて充電ポートの短絡状態を検出する。本発明の第２の態様に係る車両駆動装置は、平滑コンデンサの端子電圧と駆動バッテリの電圧が異なる状態においてプリ充電リレーをオンすることによって平滑コンデンサを充電し、平滑コンデンサの端子電圧が所定値になったタイミングで平滑コンデンサの充電を停止した後、平滑コンデンサと充電ポートを接続し、平滑コンデンサの端子電圧の変化に基づいて充電ポートの短絡状態を検出する。   The vehicle drive device according to the first aspect of the present invention stops the power supply from the drive battery to the inverter circuit and consumes the electric power stored in the smoothing capacitor, so that the voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value or less. After that, the smoothing capacitor and the charging port are connected, and the short-circuit state of the charging port is detected based on a change in the terminal voltage of the smoothing capacitor. The vehicle drive device according to the second aspect of the present invention charges the smoothing capacitor by turning on the precharge relay in a state where the terminal voltage of the smoothing capacitor and the voltage of the driving battery are different, and the terminal voltage of the smoothing capacitor is a predetermined value. After the smoothing capacitor is stopped charging at the timing, the smoothing capacitor and the charging port are connected, and the short-circuit state of the charging port is detected based on the change in the terminal voltage of the smoothing capacitor.

本発明に係る車両駆動装置によれば、絶縁検知センサを用いることなく充電ポートの短絡状態を検知することができる。   According to the vehicle drive device of the present invention, it is possible to detect a short-circuit state of the charging port without using an insulation detection sensor.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる車両駆動装置の構成及び動作について説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, the configuration and operation of a vehicle drive device according to an embodiment of the present invention will be described.

〔車両駆動装置の構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の実施形態となる車両駆動装置の構成について説明する。 [Configuration of vehicle drive device]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the vehicle drive device which becomes embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の実施形態となる車両駆動装置は、図１に示すような、外部充電器が接続される充電ポート１と、インバータ回路２と、充電ポート１と電気自動車の駆動源となる駆動バッテリ３間の電力供給ラインＬ１，Ｌ２に設けられた充電リレー４ａ，４ｂと、インバータ回路２と駆動バッテリ３間の電力供給ラインＬ３，Ｌ４に設けられたメインリレー５ａ，５ｂと、電力供給ラインＬ４に並列接続されたプリ充電リレー６及び充電抵抗素子７と、充電リレー４ｂの上流側と充電リレー４ａの下流側間の電位差を検出する電圧センサ８ａと、充電リレー４ａの上流側と充電リレー４ｂの下流側間の電位差を検出する電圧センサ８ｂとを備える。   As shown in FIG. 1, a vehicle drive device according to an embodiment of the present invention includes a charge port 1 to which an external charger is connected, an inverter circuit 2, and a drive battery 3 serving as a drive source for the charge port 1 and an electric vehicle. Charging relays 4a and 4b provided on the power supply lines L1 and L2 between the main relays 5a and 5b provided on the power supply lines L3 and L4 between the inverter circuit 2 and the drive battery 3, and a power supply line L4. The precharge relay 6 and the charging resistance element 7 connected in parallel, the voltage sensor 8a for detecting a potential difference between the upstream side of the charging relay 4b and the downstream side of the charging relay 4a, the upstream side of the charging relay 4a, and the charging relay 4b And a voltage sensor 8b for detecting a potential difference between the downstream sides.

この車両駆動装置は、充電時に充電リレー４ａ，４ｂをオン（接続状態）することにより、充電ポート１に接続された外部充電器の出力を駆動バッテリ３に供給することにより、駆動バッテリ３を充電する。本実施形態では、充電ポート１は２つの電極９ａ，９ｂを有し、この電極９ａ，９ｂに外部充電器が接続される。充電ポート１の出力側にはヒューズ１０ａ，１０ｂが接続され、ヒューズ１０ａ，１０ｂは外部充電器や電気自動車からの異常電流によって充電回路が壊れることを抑制する。インバータ回路２は、電気自動車の駆動時、内部のスイッチング素子（図示せず）を開閉制御することにより駆動バッテリ３の直流出力を交流出力に整流して電気自動車の交流モータに供給する。   The vehicle drive device charges the drive battery 3 by supplying the output of the external charger connected to the charge port 1 to the drive battery 3 by turning on the charge relays 4a and 4b (connected state) during charging. To do. In the present embodiment, the charging port 1 has two electrodes 9a and 9b, and an external charger is connected to the electrodes 9a and 9b. The fuses 10a and 10b are connected to the output side of the charging port 1, and the fuses 10a and 10b prevent the charging circuit from being broken by an abnormal current from an external charger or an electric vehicle. When the electric vehicle is driven, the inverter circuit 2 rectifies the DC output of the drive battery 3 to an AC output by opening and closing an internal switching element (not shown) and supplies it to the AC motor of the electric vehicle.

インバータ回路２は駆動バッテリ３からの直流出力を交流出力に変化して図示しない車両のモータに供給すると共に内部に平滑コンデンサ１１を備える。平滑コンデンサ１１には、システム起動時にメインリレー５ａをオフ（非接続状態），プリ充電リレー６及びメインリレー５ｂをオンすることにより、充電抵抗素子７を介して駆動バッテリ３の電力が徐々に充電される。平滑コンデンサ１１の電圧は電圧センサ１２により検出され、平滑コンデンサ１１の電圧が駆動バッテリ３の電圧相当（電圧ＶBatt）になった段階でメインリレー５ａはオン（接続状態），プリ充電リレー６及びメインリレー５ｂはオフ（非接続状態）される。充電リレー４ａ，４ｂは、通常時オフ、充電時にのみオンされることにより、車体表面付近に設置される充電ポート１に電位が発生することを抑制する。電圧センサ８ａ，８ｂの検出値は、充電リレー４ａ，４ｂの溶着診断に用いられる。 The inverter circuit 2 changes the direct current output from the drive battery 3 to an alternating current output and supplies it to a motor of a vehicle (not shown) and includes a smoothing capacitor 11 inside. The smoothing capacitor 11 is gradually charged with the electric power of the drive battery 3 via the charging resistance element 7 by turning off the main relay 5a (not connected) and turning on the precharge relay 6 and the main relay 5b when the system is started. Is done. The voltage of the smoothing capacitor 11 is detected by the voltage sensor 12, and when the voltage of the smoothing capacitor 11 becomes equivalent to the voltage of the driving battery 3 (voltage V Batt ), the main relay 5a is turned on (connected state), the precharge relay 6 and The main relay 5b is turned off (not connected). The charging relays 4a and 4b are turned off at the normal time and turned on only at the time of charging, thereby suppressing a potential from being generated at the charging port 1 installed near the vehicle body surface. The detection values of the voltage sensors 8a and 8b are used for welding diagnosis of the charging relays 4a and 4b.

〔制御系の構成〕
次に、図２を参照して、上記車両駆動装置の制御系の構成について説明する。 [Control system configuration]
Next, the configuration of the control system of the vehicle drive device will be described with reference to FIG.

上記車両駆動装置の制御系は、図２に示すように、充電リレー４ａ，４ｂのオン／オフを制御する充電リレー制御部２１と、メインリレー５ａ，５ｂのオン／オフを制御するメインリレー制御部２２と、専用信号線を介して入力された電圧センサ８ａ，８ｂの計測値に従って充電リレー制御部２１とメインリレー制御部２２の動作を制御する車両統合制御部（ＶＣＭ）２３と、専用信号線を介して入力された電圧センサ１２の計測値に従ってモータ制御で必要となるインバータ回路２の印加電圧を制御するモータコントローラ（Ｍ/Ｃ）２４と、運転者に各種情報を提示する表示部１２が備え、車両統合制御部２３，モータコントローラ２４，及び表示部２５は車内通信線（ＣＡＮ）２６に接続されている。本実施形態では、平滑コンデンサ１１に直接温度センサを付けて計測したり、インバータ回路２１内のスイッチング素子の温度センサより推定したりすることにより平滑コンデンサ１１の温度を推定するコンデンサ温度推定部２７が接続されている。   As shown in FIG. 2, the control system of the vehicle drive device includes a charging relay control unit 21 that controls on / off of the charging relays 4a and 4b, and a main relay control that controls on / off of the main relays 5a and 5b. Unit 22, vehicle integrated control unit (VCM) 23 that controls the operation of charging relay control unit 21 and main relay control unit 22 according to the measurement values of voltage sensors 8 a and 8 b input via dedicated signal lines, and dedicated signal A motor controller (M / C) 24 that controls the applied voltage of the inverter circuit 2 required for motor control according to the measurement value of the voltage sensor 12 input via the line, and a display unit 12 that presents various information to the driver The vehicle integrated control unit 23, the motor controller 24, and the display unit 25 are connected to an in-vehicle communication line (CAN) 26. In the present embodiment, the capacitor temperature estimation unit 27 that estimates the temperature of the smoothing capacitor 11 by attaching a temperature sensor directly to the smoothing capacitor 11 or estimating from the temperature sensor of the switching element in the inverter circuit 21 is provided. It is connected.

〔短絡検知動作〕
次に、図３に示すフローチャートを参照して、上記車両駆動装置の短絡検知動作について説明する。 [Short-circuit detection operation]
Next, a short circuit detection operation of the vehicle drive device will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

図３に示すフローチャートは、電気自動車のスタートキーがオンからオフに切り換えられることにより運転者の車両停止意図が確認できたタイミング（図４に示す時刻Ｔ＝Ｔ０）で開始となり、短絡検知処理はステップＳ１の処理に進む。   The flowchart shown in FIG. 3 starts at the timing when the driver's intention to stop the vehicle can be confirmed by switching the start key of the electric vehicle from on to off (time T = T0 shown in FIG. 4). The process proceeds to step S1.

ステップＳ１の処理では、メインリレー制御部２２が、メインリレー５ａ，５ｂをオフし、車両統合制御部２３とモータコントローラ２４が、電圧センサ８ａ，８ｂ，１２により充電リレー４ｂの上流側と充電リレー４ａの下流側間の電位差，充電リレー４ａの上流側と充電リレー４ｂの下流側間の電位差，及び平滑コンデンサ１１の電圧を計測する（図４に示す時間Ｔ＝Ｔ１）。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、短絡検知処理はステップＳ２の処理に進む。   In step S1, the main relay control unit 22 turns off the main relays 5a and 5b, and the vehicle integrated control unit 23 and the motor controller 24 are connected to the upstream side of the charging relay 4b and the charging relays by the voltage sensors 8a, 8b and 12. The potential difference between the downstream side of 4a, the potential difference between the upstream side of charging relay 4a and the downstream side of charging relay 4b, and the voltage of smoothing capacitor 11 are measured (time T = T1 shown in FIG. 4). Thereby, the process of step S1 is completed and a short circuit detection process progresses to the process of step S2.

ステップＳ２の処理では、モータコントローラ２４が、インバータ回路２の出力端にある交流モータのコイルの抵抗を利用して放熱させたり、ＤＣ/ＤＣコンバータを介して補機バッテリに充電したりすることにより、平滑コンデンサ１１に蓄えられている電力を放電する（図４に示す時間Ｔ＝Ｔ２）。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、短絡検知処理はステップＳ３の処理に進む。   In the process of step S2, the motor controller 24 uses the resistance of the coil of the AC motor at the output end of the inverter circuit 2 to dissipate heat, or charges the auxiliary battery via the DC / DC converter. Then, the electric power stored in the smoothing capacitor 11 is discharged (time T = T2 shown in FIG. 4). Thereby, the process of step S2 is completed and a short circuit detection process progresses to the process of step S3.

ステップＳ３の処理では、モータコントローラ２４が、放電によって平滑コンデンサ１１の電圧が電圧ＶBattからシステム電圧Ｖ１（例えば６０Ｖ）以下に低下したか否かを判別する。モータコントローラ２４は、平滑コンデンサ１１の電圧がシステム電圧Ｖ１以下に低下したタイミング（図４に示す時間Ｔ＝Ｔ３）で短絡検知処理をステップＳ４の処理に進める。システム電圧Ｖ１とは、短絡が発生した場合であっても、平滑コンデンサ１１が蓄えている電気エネルギーがハーネスの発火等の機器の破壊を誘発しない時の平滑コンデンサ１１の電圧を意味する。充電ポート１の電極９ａ，９ｂが短絡状態である場合、平滑コンデンサ１１に蓄えられている電気エネルギーが流れ出すことにより、図４（ａ）に破線で示すように平滑コンデンサ１１の電圧が急激に低下するので、システム電圧を検出することにより充電ポート１の電極９ａ，９ｂの短絡状態を検知することができる。 In the process of step S3, the motor controller 24 determines whether or not the voltage of the smoothing capacitor 11 has dropped from the voltage V Batt to the system voltage V1 (for example, 60 V) or less due to the discharge. The motor controller 24 advances the short-circuit detection process to the process of step S4 at the timing (time T = T3 shown in FIG. 4) when the voltage of the smoothing capacitor 11 decreases to the system voltage V1 or less. The system voltage V1 means the voltage of the smoothing capacitor 11 when the electrical energy stored in the smoothing capacitor 11 does not induce the destruction of the equipment such as the firing of the harness even when a short circuit occurs. When the electrodes 9a and 9b of the charging port 1 are in a short circuit state, the electric energy stored in the smoothing capacitor 11 flows out, so that the voltage of the smoothing capacitor 11 rapidly decreases as shown by the broken line in FIG. Therefore, the short circuit state of the electrodes 9a and 9b of the charging port 1 can be detected by detecting the system voltage.

ステップＳ４の処理では、モータコントローラ２４が、平滑コンデンサ１１の放電動作を停止する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、短絡検知処理はステップＳ５の処理に進む。   In the process of step S4, the motor controller 24 stops the discharging operation of the smoothing capacitor 11. Thereby, the process of step S4 is completed and a short circuit detection process progresses to the process of step S5.

ステップＳ５の処理では、充電リレー制御部２１が、平滑コンデンサ１１の電圧が安定した段階で充電リレー４ａ，４ｂをオンする（図４に示す時間Ｔ＝Ｔ４）。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、短絡検知処理はステップＳ６の処理に進む。   In the process of step S5, the charging relay control unit 21 turns on the charging relays 4a and 4b when the voltage of the smoothing capacitor 11 is stabilized (time T = T4 shown in FIG. 4). Thereby, the process of step S5 is completed and a short circuit detection process progresses to the process of step S6.

ステップＳ６の処理では、車両統合制御部２３が、電圧センサ８ａ，８ｂの測定値に基づいてシステム電圧が予め設定された短絡判定電圧Ｖ０以下であるか否かを判別する。判別の結果、システム電圧が短絡判定電圧Ｖ０以下である場合（図４に示す時間Ｔ＝Ｔ５）、車両統合制御部２３は短絡検知処理をステップＳの処理に進める。一方、システム電圧が短絡判定電圧Ｖ０以下でなく、システム電圧の電圧低下率が自然放電による電圧低下率と同等である場合には、車両統合制御部２３は短絡検知処理をステップＳ７の処理に進める。短絡判定電圧Ｖ０は電圧センサ８ａ，８ｂ，１２の計測誤差を考慮した充電リレー４ａ，４ｂをオンする前の平滑コンデンサ１１の電圧Ｖ１との差異を判断できるレベルの電圧である。   In the process of step S6, the vehicle integrated control unit 23 determines whether or not the system voltage is equal to or lower than a preset short-circuit determination voltage V0 based on the measured values of the voltage sensors 8a and 8b. As a result of the determination, when the system voltage is equal to or lower than the short circuit determination voltage V0 (time T = T5 shown in FIG. 4), the vehicle integrated control unit 23 advances the short circuit detection process to the process of step S. On the other hand, when the system voltage is not equal to or less than the short circuit determination voltage V0 and the voltage decrease rate of the system voltage is equal to the voltage decrease rate due to natural discharge, the vehicle integrated control unit 23 advances the short circuit detection process to the process of step S7. . The short circuit determination voltage V0 is a voltage that can determine a difference from the voltage V1 of the smoothing capacitor 11 before the charging relays 4a and 4b are turned on in consideration of measurement errors of the voltage sensors 8a, 8b, and 12.

ステップＳ７の処理では、モータコントローラ２４が、予め設定された短絡状態検出時間ΔＴ（詳しくは後述）が経過したか否かを判別する。判別の結果、短絡状態検出時間ΔＴが経過した場合（図４に示す時間Ｔ＝Ｔ６）、モータコントローラ２４は短絡検知処理をステップＳ８の処理に進める。一方、短絡状態検出時間ΔＴが経過していない場合には、モータコントローラ２４は短絡検知処理をステップＳ６の処理に戻す。   In the process of step S7, the motor controller 24 determines whether or not a preset short-circuit state detection time ΔT (described in detail later) has elapsed. As a result of the determination, when the short circuit state detection time ΔT has elapsed (time T = T6 shown in FIG. 4), the motor controller 24 advances the short circuit detection process to the process of step S8. On the other hand, when the short circuit state detection time ΔT has not elapsed, the motor controller 24 returns the short circuit detection process to the process of step S6.

ステップＳ８の処理では、モータコントローラ２４が、充電リレー４ａ，４ｂをオフした後、詳しくは後述するコンデンサ劣化処理を実行する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、一連の短絡検知処理は終了する。   In the process of step S8, after the motor controller 24 turns off the charging relays 4a and 4b, a capacitor deterioration process described later in detail is executed. Thereby, the process of step S8 is completed and a series of short circuit detection processes are complete | finished.

ステップＳ９の処理では、車両統合制御部２３が、充電リレー制御部２１を介して充電リレー４ａ，４ｂをオフする制御の実行を待機する。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、短絡検知処理はステップＳ１０の処理に進む。   In the process of step S <b> 9, the vehicle integrated control unit 23 waits for execution of control for turning off the charging relays 4 a and 4 b via the charging relay control unit 21. Thereby, the process of step S9 is completed and a short circuit detection process progresses to the process of step S10.

ステップＳ１０の処理では、車両統合制御部２３が、電圧センサ１２の測定値に基づいて平滑コンデンサ１１の電圧が短絡判定電圧Ｖ０以下であるか否かを判別する。判別の結果、平滑コンデンサ１１の電圧が短絡判定電圧Ｖ０以下である場合、車両統合制御部２３は、充電ポート１の電極９ａ，９ｂが短絡状態にあると判断し、短絡検知処理をステップＳ１１の処理に進める。一方、平滑コンデンサ１１の電圧が短絡判定電圧Ｖ０以下でない場合には、電圧センサ８ａ，８ｂがシステム電圧を誤検出している可能性があるので、車両統合制御部２３は短絡検知処理をステップＳ６の処理に戻す。   In step S10, the vehicle integrated control unit 23 determines whether the voltage of the smoothing capacitor 11 is equal to or lower than the short circuit determination voltage V0 based on the measurement value of the voltage sensor 12. As a result of the determination, when the voltage of the smoothing capacitor 11 is equal to or lower than the short circuit determination voltage V0, the vehicle integrated control unit 23 determines that the electrodes 9a and 9b of the charging port 1 are in a short circuit state, and performs the short circuit detection process in step S11. Proceed to processing. On the other hand, when the voltage of the smoothing capacitor 11 is not equal to or lower than the short circuit determination voltage V0, the voltage sensors 8a and 8b may erroneously detect the system voltage, so the vehicle integrated control unit 23 performs the short circuit detection process in step S6. Return to processing.

なお図２に示すように、電圧センサ１２はモータコントローラ２４を介して車内ネットワーク２６に接続するため、電圧センサ１２から車両統合制御部２３への通信速度は車内ネットワーク２６の通信速度に影響される。このことから本実施形態では、車両統合制御部２３は、専用通信線を介して接続する電圧センサ８ａ，８ｂの測定値に基づいてシステム電圧を確認した後に（ステップＳ６）、保証として車内ネットワーク２６を介して接続する電圧センサ１２の測定値を参照する。   As shown in FIG. 2, since the voltage sensor 12 is connected to the in-vehicle network 26 via the motor controller 24, the communication speed from the voltage sensor 12 to the vehicle integrated control unit 23 is affected by the communication speed of the in-vehicle network 26. . Therefore, in the present embodiment, the vehicle integrated control unit 23 confirms the system voltage based on the measured values of the voltage sensors 8a and 8b connected via the dedicated communication line (step S6), and then the in-vehicle network 26 as a guarantee. Reference is made to the measured value of the voltage sensor 12 to be connected via the.

また充電ポート１の電極９ａ，９ｂが短絡状態にある場合に平滑コンデンサ１１の電圧が電圧Ｖ１から短絡判定電圧Ｖ０になるまでの時間Ｔは、以下の数式（１）のように表される。数式（１）中、Ｃは平滑コンデンサ１１の容量、Ｒは平滑コンデンサ１１の電圧が電圧ＶBattである時に短絡が発生した場合に機器の故障を防止できる補償抵抗を示す。そこで短絡状態検出時間ΔＴは、以下の数式（１）により算出される時間Ｔとする。電圧センサ８ａ，８ｂ，１２のサンプリング周期Δｔは短絡状態検出時間ΔＴよりも十分に短くする（図４参照）。 In addition, when the electrodes 9a and 9b of the charging port 1 are in a short circuit state, the time T until the voltage of the smoothing capacitor 11 changes from the voltage V1 to the short circuit determination voltage V0 is expressed by the following formula (1). In Equation (1), C represents the capacitance of the smoothing capacitor 11, and R represents a compensation resistor that can prevent a device failure when a short circuit occurs when the voltage of the smoothing capacitor 11 is the voltage V Batt . Therefore, the short-circuit state detection time ΔT is a time T calculated by the following mathematical formula (1). The sampling period Δt of the voltage sensors 8a, 8b, 12 is made sufficiently shorter than the short circuit state detection time ΔT (see FIG. 4).

Figure 2010041794
ステップＳ１１の処理では、充電リレー制御部２１が、充電リレー４ａ，４ｂをオフする（図４に示す時間Ｔ＝Ｔ５）。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、短絡検知処理はステップＳ１２の処理に進む。
Figure 2010041794
 In the process of step S11, the charging relay control unit 21 turns off the charging relays 4a and 4b (time T = T5 shown in FIG. 4). Thereby, the process of step S11 is completed and a short circuit detection process progresses to the process of step S12.

ステップＳ１２の処理では、車両統合制御部２３が、表示部２５を制御することによって警告灯等の点灯させることにより、短絡状態であることを運転者に報知する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、一連の短絡検知処理は終了する。   In the process of step S12, the vehicle integrated control unit 23 controls the display unit 25 to turn on a warning lamp or the like, thereby notifying the driver of the short circuit state. Thereby, the process of step S12 is completed and a series of short circuit detection processes are complete | finished.

〔コンデンサ劣化学習〕
次に、図５に示すフローチャートを参照して、上記ステップＳ８のコンデンサ劣化学習処理の流れについて説明する。 [Capacitor deterioration learning]
Next, the flow of the capacitor deterioration learning process in step S8 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

図５に示すフローチャートは、充電リレー４ａ，４ｂがオフされたタイミングで開始となり、この学習処理はステップＳ２１の処理に進む。   The flowchart shown in FIG. 5 starts when the charging relays 4a and 4b are turned off, and the learning process proceeds to the process of step S21.

ステップＳ２１の処理では、車両統合制御部２１が、電圧センサ１２を介して短絡状態検出時間ΔＴ経過後の平滑コンデンサ１２の電圧を検出し、短絡状態検出時間ΔＴ経過前後の電圧差を算出する。そして車両統合制御部２１は、算出された電圧差が閾値電圧ΔＶＬ以上であるか否かを判別する。電圧差が閾値電圧ΔＶＬ以上である状態は、短絡状態検出時間ΔＴ経過後の平滑コンデンサ１２の電圧が短絡判定電圧Ｖ０よりは十分に大きく、且つ、電圧センサ８ａ，８ｂ，１２の計測誤差を考慮してもシステム電圧Ｖ１よりは十分差が生じている状態である。判別の結果、電圧差が閾値電圧ΔＶＬ以上でない場合、車両統合制御部２１は、平滑コンデンサ１１は劣化していないと判断し、一連の学習処理を終了する。一方、電圧差が閾値電圧ΔＶＬ以上である場合には、車両統合制御部２１は、平滑コンデンサ１１が劣化していると判断し、学習処理をステップＳ２２の処理に進める。   In the process of step S21, the vehicle integrated control unit 21 detects the voltage of the smoothing capacitor 12 after the short circuit state detection time ΔT has elapsed via the voltage sensor 12, and calculates the voltage difference before and after the short circuit state detection time ΔT has elapsed. Then, the vehicle integrated control unit 21 determines whether or not the calculated voltage difference is greater than or equal to the threshold voltage ΔVL. When the voltage difference is greater than or equal to the threshold voltage ΔVL, the voltage of the smoothing capacitor 12 after the short-circuit state detection time ΔT has elapsed is sufficiently larger than the short-circuit determination voltage V0, and measurement errors of the voltage sensors 8a, 8b, and 12 are taken into consideration. Even so, there is a sufficient difference from the system voltage V1. If the voltage difference is not greater than or equal to the threshold voltage ΔVL as a result of determination, the vehicle integrated control unit 21 determines that the smoothing capacitor 11 has not deteriorated, and ends the series of learning processes. On the other hand, if the voltage difference is greater than or equal to the threshold voltage ΔVL, the vehicle integrated control unit 21 determines that the smoothing capacitor 11 has deteriorated, and advances the learning process to the process of step S22.

ステップＳ２２の処理では、車両統合制御部２１が、コンデンサ温度推定部２７を介して平滑コンデンサ１１の温度を推定する。これにより、ステップＳ２２の処理は完了し、学習処理はステップＳ２３の処理に進む。   In the process of step S <b> 22, the vehicle integrated control unit 21 estimates the temperature of the smoothing capacitor 11 via the capacitor temperature estimation unit 27. Thereby, the process of step S22 is completed, and the learning process proceeds to the process of step S23.

ステップＳ２３の処理では、一般にコンデンサの容量変化は経時変化によるものよりも温度変化によるもの方が大きいので、車両統合制御部２１が、温度と平滑コンデンサ１１の容量の変化量の対応関係を示すマップを参照して、ステップＳ２２の処理により推定された温度に基づいて平滑コンデンサ１１の容量値を補正する。これにより、ステップＳ２３の処理は完了し、学習処理はステップＳ２４の処理に進む。   In the process of step S23, the capacitance change of the capacitor is generally greater due to the temperature change than the change with time, so the vehicle integrated control unit 21 is a map showing the correspondence between the temperature and the change amount of the capacitance of the smoothing capacitor 11. The capacitance value of the smoothing capacitor 11 is corrected based on the temperature estimated by the process of step S22. Thereby, the process of step S23 is completed, and the learning process proceeds to the process of step S24.

ステップＳ２４の処理では、車両統合制御部２１が、既述の数式（１）にステップＳ２３の処理により補正された平滑コンデンサ１１の容量値を代入することにより短絡状態検出時間ΔＴの値を更新する。コンデンサの容量は劣化によって小さくなるので、更新によって短絡状態検出時間ΔＴは短縮される。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、一連の学習処理は終了する。   In the process of step S24, the vehicle integrated control unit 21 updates the value of the short-circuit state detection time ΔT by substituting the capacitance value of the smoothing capacitor 11 corrected by the process of step S23 into the aforementioned mathematical expression (1). . Since the capacitance of the capacitor becomes smaller due to deterioration, the short circuit state detection time ΔT is shortened by the update. Thereby, the process of step S24 is completed and a series of learning processes are complete | finished.

〔車両起動時の短絡検知動作〕
次に、図６に示すタイミングチャート図を参照して、車両起動時における車両駆動装置の短絡検知動作について説明する。 [Short-circuit detection operation at vehicle startup]
Next, with reference to the timing chart shown in FIG. 6, the short circuit detection operation of the vehicle drive device at the time of starting the vehicle will be described.

車両起動時の短絡検知動作は、電気自動車のスタートキーがオフからオンに切り換えられることにより運転者の車両起動意図が確認できたタイミング（時間Ｔ＝Ｔ０）で開始となり、始めに、車両統合制御部２１が、メインリレー５ｂとプリ充電リレー６をオンして駆動バッテリ３による平滑コンデンサ１１の充電を開始する（時間Ｔ＝Ｔ１）。次に、車両統合制御部２１が、平滑コンデンサ１１の電圧が電圧Ｖ１になったタイミング（時間Ｔ＝Ｔ２）でメインリレー５ｂとプリ充電リレー６をオフして平滑コンデンサ１１の充電を停止する。次に、車両統合制御部２１が、充電リレー４ａ，４ｂをオンし、電圧センサ８ａ，８ｂ，１２により充電リレー４ｂの上流側と充電リレー４ａの下流側間の電位差，充電リレー４ａの上流側と充電リレー４ｂの下流側間の電位差，及び平滑コンデンサ１１の電圧を計測する（時間Ｔ＝Ｔ３）。この時、充電ポート１の電極９ａ，９ｂが短絡状態にある場合、電圧センサ８ａ，８ｂ，１２の測定値が急激に変化するので（図７（ａ）に示す破線）、短絡状態を検出することができる。短絡状態検出時間ΔＴ内において電圧センサ８ａ，８ｂ，１２の測定値が急激に変化しなかった場合には、車両統合制御部２１は、充電リレー４ａ，４ｂをオフした後（時間Ｔ＝Ｔ４）、メインリレー５ｂとプリ充電リレー６をオンして駆動バッテリ３による平滑コンデンサ１１の充電を再開する（時間Ｔ＝Ｔ５）。そして車両統合制御部２１は、平滑コンデンサ１１の電圧が駆動バッテリ１０１の電圧ＶBattとほぼ等しくなったタイミング（時間Ｔ＝Ｔ６）でプリ充電リレー６をオフしてメインリレー５ａをオンする。このような処理によれば、車両起動時においても充電ポート１の電極９ａ，９ｂの短絡状態を検出することができる。なお本実施形態では、充電リレー４ａ，４ｂをオンした後の電圧変化に基づいて短絡状態を検知したが、インバータ回路２と駆動バッテリ３間の電力供給ラインＬ３に配置された、車両駆動時や充電時に電力を求める際に利用する電流センサ３０（図７参照）を利用して、充電リレー４ａ，４ｂをオンした後に電力供給ラインＬ３に流れる電流を検出し、検出された電流値が機器の故障を防止できる電流レベルを超えた時に短絡状態と判定してもよい。システム電流と電圧の双方で短絡状態を検出することにより、より正確な短絡判定が可能となる。 The short-circuit detection operation at the start of the vehicle starts at the timing (time T = T0) when the driver's intention to start the vehicle can be confirmed by switching the start key of the electric vehicle from off to on. The unit 21 turns on the main relay 5b and the precharge relay 6 to start charging the smoothing capacitor 11 with the driving battery 3 (time T = T1). Next, the vehicle integrated control unit 21 turns off the main relay 5b and the precharge relay 6 at the timing (time T = T2) when the voltage of the smoothing capacitor 11 becomes the voltage V1, and stops the charging of the smoothing capacitor 11. Next, the vehicle integrated control unit 21 turns on the charging relays 4a and 4b, and the voltage sensor 8a, 8b and 12 causes the potential difference between the upstream side of the charging relay 4b and the downstream side of the charging relay 4a, and the upstream side of the charging relay 4a. And the potential difference between the downstream side of the charging relay 4b and the voltage of the smoothing capacitor 11 are measured (time T = T3). At this time, when the electrodes 9a and 9b of the charging port 1 are in a short-circuited state, the measured values of the voltage sensors 8a, 8b, and 12 change abruptly (dashed lines shown in FIG. 7A), so the short-circuited state is detected. be able to. When the measured values of the voltage sensors 8a, 8b, and 12 do not change suddenly within the short-circuit state detection time ΔT, the vehicle integrated control unit 21 turns off the charging relays 4a and 4b (time T = T4). Then, the main relay 5b and the precharge relay 6 are turned on, and the charging of the smoothing capacitor 11 by the drive battery 3 is resumed (time T = T5). Then, the vehicle integrated control unit 21 turns off the precharge relay 6 and turns on the main relay 5a at the timing (time T = T6) when the voltage of the smoothing capacitor 11 becomes substantially equal to the voltage V Batt of the drive battery 101. According to such processing, it is possible to detect the short-circuit state of the electrodes 9a and 9b of the charging port 1 even when the vehicle is started. In the present embodiment, the short circuit state is detected based on the voltage change after the charging relays 4a and 4b are turned on. However, when the vehicle is driven, which is disposed in the power supply line L3 between the inverter circuit 2 and the drive battery 3. Using the current sensor 30 (see FIG. 7) used when obtaining power during charging, the current flowing through the power supply line L3 is detected after the charging relays 4a and 4b are turned on, and the detected current value is A short-circuit state may be determined when a current level that can prevent a failure is exceeded. By detecting the short-circuit state using both the system current and the voltage, a more accurate short-circuit determination can be performed.

〔変形例〕
最後に、図８に示すフローチャートを参照して、図５に示すコンデンサ劣化学習処理の変形例について説明する。 図８に示すフローチャートは、充電リレー４ａ，４ｂがオフされたタイミングで開始となり、この学習処理はステップＳ３１の処理に進む。なおステップＳ３１の処理は、図５に示すステップＳ２１の処理と同じであるので、以下ではステップＳ３２の処理から説明を始める。 [Modification]
Finally, a modified example of the capacitor deterioration learning process shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 8 starts when the charging relays 4a and 4b are turned off, and the learning process proceeds to the process of step S31. Note that the process of step S31 is the same as the process of step S21 shown in FIG. 5, and thus the description starts with the process of step S32.

ステップＳ３２の処理では、コンデンサ温度推定部２７が、インバータ回路２の出力端にある交流モータのコイル温度センサにより検出された温度情報から平滑コンデンサ１１の温度を推定する。これにより、ステップＳ３２の処理は完了し、学習処理はステップＳ３３の処理に進む。   In the process of step S32, the capacitor temperature estimating unit 27 estimates the temperature of the smoothing capacitor 11 from the temperature information detected by the coil temperature sensor of the AC motor at the output end of the inverter circuit 2. Thereby, the process of step S32 is completed, and the learning process proceeds to the process of step S33.

ステップＳ３３の処理では、モータコントローラ２４が、インバータ回路２の出力端にある交流モータのコイルの抵抗を利用して放熱させることにより、平滑コンデンサ１１に蓄えられている電力を放電する。これにより、ステップＳ３３の処理は完了し、学習処理はステップＳ３４の処理に進む。   In the process of step S <b> 33, the motor controller 24 discharges the electric power stored in the smoothing capacitor 11 by radiating heat using the resistance of the coil of the AC motor at the output end of the inverter circuit 2. Thereby, the process of step S33 is completed, and the learning process proceeds to the process of step S34.

ステップＳ３４の処理では、車両統合制御部２１が、ステップＳ３３の放電動作による平滑コンデンサ１１の電圧低下の傾向から平滑コンデンサ１１の容量を推定する。これにより、ステップＳ３４の処理は完了し、学習処理はステップＳ３５の処理に進む。   In the process of step S34, the vehicle integrated control unit 21 estimates the capacity of the smoothing capacitor 11 from the tendency of the voltage drop of the smoothing capacitor 11 due to the discharging operation of step S33. Thereby, the process of step S34 is completed, and the learning process proceeds to the process of step S35.

ステップＳ３５の処理では、車両統合制御部２１が、ステップＳ３４の処理により推定された平滑コンデンサ１１の容量がステップＳ３２の処理により検出された温度における容量の最小値以下であるか否かを判別する。判別の結果、最小値以下でない場合、車両統合制御部２１は一連の学習処理を終了する。一方、最小値以下でない場合には、車両統合制御部２１は学習処理をステップＳ３６の処理に進める。   In the process of step S35, the vehicle integrated control unit 21 determines whether or not the capacity of the smoothing capacitor 11 estimated by the process of step S34 is less than or equal to the minimum value of the capacity at the temperature detected by the process of step S32. . If the result of determination is not less than the minimum value, the vehicle integrated control unit 21 ends the series of learning processes. On the other hand, if not less than the minimum value, the vehicle integration control unit 21 advances the learning process to the process of step S36.

ステップＳ３６の処理では、車両統合制御部２１が、予め保有する平滑コンデンサ１１の温度毎の最小容量の情報を更新することにより、平滑コンデンサ１１の容量値を補正する。これにより、ステップＳ３６の処理は完了し、学習処理はステップＳ３７の処理に進む。   In the process of step S <b> 36, the vehicle integrated control unit 21 corrects the capacitance value of the smoothing capacitor 11 by updating information on the minimum capacity for each temperature of the smoothing capacitor 11 that is held in advance. Thereby, the process of step S36 is completed and a learning process progresses to the process of step S37.

ステップＳ３７の処理では、車両統合制御部２１が、既述の数式（１）にステップＳ３６の処理により補正された平滑コンデンサ１１の容量値を代入することにより短絡状態検出時間ΔＴの値を更新する。コンデンサの容量は劣化によって小さくなるので、更新によって短絡状態検出時間ΔＴは短縮される。すなわち早期のシステムダウンが実現される。これにより、ステップＳ３７の処理は完了し、一連の学習処理は終了する。   In the process of step S37, the vehicle integrated control unit 21 updates the value of the short-circuit state detection time ΔT by substituting the capacitance value of the smoothing capacitor 11 corrected by the process of step S36 into the above-described equation (1). . Since the capacitance of the capacitor becomes smaller due to deterioration, the short circuit state detection time ΔT is shortened by the update. That is, an early system down is realized. Thereby, the process of step S37 is completed and a series of learning processes are complete | finished.

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる車両駆動装置によれば、メインリレー５ａ，５ｂをオフすることにより駆動バッテリ３からインバータ回路２への電力供給を停止し、平滑コンデンサ１１の電圧がシステム電圧Ｖ１以下となった後に、充電リレー４ａ，４ｂをオンすることによりインバータ回路２と充電ポート１を接続することにより平滑コンデンサ１１の電圧に基づいて短絡を検出するので、絶縁検知センサを用いることなく短絡を検知することができる。また平滑コンデンサ１１の電圧を事前に低くするので、平滑コンデンサ１１に蓄えられている電気エネルギーが小さく、平滑コンデンサ１１から流れ出る電流によってヒューズ溶断等が生じない。   As is apparent from the above description, according to the vehicle drive device according to the embodiment of the present invention, the power supply from the drive battery 3 to the inverter circuit 2 is stopped by turning off the main relays 5a and 5b, and the smoothing capacitor After the voltage of 11 becomes equal to or lower than the system voltage V1, the short circuit is detected based on the voltage of the smoothing capacitor 11 by connecting the inverter circuit 2 and the charging port 1 by turning on the charging relays 4a and 4b. A short circuit can be detected without using a detection sensor. Further, since the voltage of the smoothing capacitor 11 is lowered in advance, the electrical energy stored in the smoothing capacitor 11 is small, and the fuse flowing out due to the current flowing out of the smoothing capacitor 11 does not occur.

また本発明の実施形態となる車両駆動装置では、平滑コンデンサ１１の電圧がシステム電圧Ｖ１になったタイミングで平滑コンデンサ１１の電力を消費する手段の駆動を全て停止するので、平滑コンデンサ１１の電圧をシステム電圧Ｖ１に保持することができる。また本発明の実施形態となる車両駆動装置では、充電ポート１が短絡状態であるか否かを判定する短絡状態検出時間ΔＴを有し、短絡状態検出時間ΔＴをインバータ回路２と充電ポート１の接続を維持する最長時間に設定し、短絡状態検出時間ΔＴ内に平滑コンデンサ１１の電圧がシステム電圧Ｖ１以下になった場合、充電ポート１が短絡状態であると判定する。このような構成によれば、機器の故障を防ぐための絶縁条件に応じた平滑コンデンサ１１の電圧減衰特性を利用して短絡状態検出時間ΔＴが設定されるので、短絡状態検出時間が不必要に長期化することがない。   Moreover, in the vehicle drive device which becomes embodiment of this invention, since the drive of the means which consumes the electric power of the smoothing capacitor 11 is stopped at the timing when the voltage of the smoothing capacitor 11 became the system voltage V1, the voltage of the smoothing capacitor 11 is changed. It can be held at the system voltage V1. Moreover, in the vehicle drive device which becomes embodiment of this invention, it has the short circuit state detection time (DELTA) T which determines whether the charging port 1 is a short circuit state, The short circuit state detection time (DELTA) T is used for the inverter circuit 2 and the charging port 1. When the longest time for maintaining the connection is set and the voltage of the smoothing capacitor 11 becomes equal to or lower than the system voltage V1 within the short circuit state detection time ΔT, it is determined that the charging port 1 is in the short circuit state. According to such a configuration, the short-circuit state detection time ΔT is set using the voltage attenuation characteristic of the smoothing capacitor 11 according to the insulation condition for preventing the failure of the device, so that the short-circuit state detection time is unnecessary. There is no long-term.

また本発明の実施形態となる車両駆動装置では、インバータ回路２と充電ポート１を接続している時に、計測周期が短絡状態検出時間ΔＴよりも短い電圧計８ａ，８ｂ，１２を用いて平滑コンデンサの電圧１１を計測するので、電圧計１２の計測周期の方が短絡状態検出時間ΔＴよりも短く、短絡状態を容易に検出することができる。また本発明の実施形態となる車両駆動装置では、短絡状態検出時間ΔＴの前後での電圧計８ａ，８ｂ，１２の計測値と平滑コンデンサ１１の温度に応じて短絡状態検出時間ΔＴを変更するので、平滑コンデンサ１１の劣化を考慮して短絡状態検出時間ΔＴを設定することができる。   In the vehicle drive device according to the embodiment of the present invention, when the inverter circuit 2 and the charging port 1 are connected, the smoothing capacitor is used by using the voltmeters 8a, 8b, 12 whose measurement cycle is shorter than the short-circuit state detection time ΔT. Therefore, the measurement cycle of the voltmeter 12 is shorter than the short-circuit state detection time ΔT, and the short-circuit state can be easily detected. In the vehicle drive device according to the embodiment of the present invention, the short-circuit state detection time ΔT is changed according to the measured values of the voltmeters 8a, 8b, and 12 and the temperature of the smoothing capacitor 11 before and after the short-circuit state detection time ΔT. In consideration of deterioration of the smoothing capacitor 11, the short-circuit state detection time ΔT can be set.

また本発明の実施形態となる車両駆動装置では、平滑コンデンサ１１の電圧と駆動バッテリ３の電圧が異なる状態においてプリ充電リレー６をオンすることにより平滑コンデンサ１１の電圧がシステム電圧Ｖ１となった後、プリ充電リレー６をオフし、充電リレー４ａ，４ｂをオンすることによりインバータ回路２と充電ポート１を接続することにより平滑コンデンサ１１の電圧に基づいて短絡を検出するので、起動時においてでも絶縁検知センサを用いることなく短絡を検知することができる。   In the vehicle drive device according to the embodiment of the present invention, after the precharge relay 6 is turned on in a state where the voltage of the smoothing capacitor 11 and the voltage of the drive battery 3 are different, the voltage of the smoothing capacitor 11 becomes the system voltage V1. The short circuit is detected based on the voltage of the smoothing capacitor 11 by connecting the inverter circuit 2 and the charging port 1 by turning off the pre-charging relay 6 and turning on the charging relays 4a and 4b. A short circuit can be detected without using a detection sensor.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば本実施形態は本発明を電気自動車に適用したものであるが、本発明は本実施形態に限定されることはなく、プラグインＨＥＶ，外部充電機能を有するＦＣＶ等、外部充電機能を有する車両全般に適用することができる。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。   As mentioned above, although embodiment which applied the invention made by this inventor was described, this invention is not limited by the description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. For example, in the present embodiment, the present invention is applied to an electric vehicle, but the present invention is not limited to the present embodiment, and a vehicle having an external charging function such as a plug-in HEV or an FCV having an external charging function. It can be applied in general. As described above, other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.

本発明の実施形態となる車両駆動装置の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a vehicle drive device according to an embodiment of the present invention. 図１に示す車両駆動装置の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of the vehicle drive device shown in FIG. 本発明の実施形態となる短絡検知処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the short circuit detection process used as embodiment of this invention. 図３に示す短絡検知処理を説明するためのタイミングチャート図である。It is a timing chart for demonstrating the short circuit detection process shown in FIG. 本発明の実施形態となるコンデンサ劣化学習処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the capacitor deterioration learning process used as embodiment of this invention. 本発明の実施形態となる起動時の短絡検知処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the short circuit detection process at the time of starting used as embodiment of this invention. 図１に示す車両駆動装置の変形例の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the modification of the vehicle drive device shown in FIG. 図５に示すコンデンサ劣化学習処理の変形例の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the modification of the capacitor | condenser degradation learning process shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１：充電ポート
２：インバータ回路
３：駆動バッテリ
４ａ，４ｂ：充電リレー
５ａ，５ｂ：メインリレー
６：プリ充電リレー
７：充電抵抗素子
８ａ，８ｂ，１２：電圧センサ
９ａ，９ｂ：電極
１０ａ，１０ｂ：ヒューズ
１１：平滑コンデンサ 1: Charging port 2: Inverter circuit 3: Drive batteries 4a, 4b: Charging relays 5a, 5b: Main relay 6: Pre-charging relay 7: Charging resistance elements 8a, 8b, 12: Voltage sensors 9a, 9b: Electrodes 10a, 10b : Fuse 11: Smoothing capacitor

Claims (6)

駆動バッテリと、
前記駆動バッテリに接続された平滑コンデンサを有する共に、駆動バッテリからの直流出力を交流出力に変化して車両のモータに供給するインバータ回路と、
前記駆動バッテリを充電するための外部電源が接続される充電ポートと、
前記駆動バッテリとインバータ回路間に配設された、駆動バッテリとインバータ回路間の電気接続を制御するメインリレーと、
前記平滑コンデンサと前記充電ポート間に配設された、前記平滑コンデンサと充電ポート間の電気接続を制御する充電リレーと、
前記メインリレーをオフすることによって前記駆動バッテリから前記インバータ回路への電力供給を停止し、前記平滑コンデンサに蓄えられている電力を消費することによって前記平滑コンデンサの電圧が所定値以下になったタイミングで前記充電リレーをオンすることによって平滑コンデンサと充電ポートを接続し、平滑コンデンサの端子電圧の変化に基づいて充電ポートの短絡状態を検出する制御部と
を備えることを特徴とする車両駆動装置。 A drive battery;
An inverter circuit having a smoothing capacitor connected to the drive battery, and changing a direct current output from the drive battery to an alternating current output and supplying the alternating current output to the motor of the vehicle;
A charging port to which an external power source for charging the driving battery is connected;
A main relay disposed between the drive battery and the inverter circuit for controlling an electrical connection between the drive battery and the inverter circuit;
A charging relay disposed between the smoothing capacitor and the charging port for controlling electrical connection between the smoothing capacitor and the charging port;
The timing at which the power supply from the drive battery to the inverter circuit is stopped by turning off the main relay, and the voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value or less by consuming the power stored in the smoothing capacitor And a control unit that connects the smoothing capacitor and the charging port by turning on the charging relay and detects a short-circuit state of the charging port based on a change in the terminal voltage of the smoothing capacitor. 請求項１に記載の車両駆動装置において、
前記制御部は、前記平滑コンデンサの端子電圧が所定値以下になったタイミングで前記平滑コンデンサの電力消費を停止することを特徴とする車両駆動装置。 In the vehicle drive device according to claim 1,
The control unit stops the power consumption of the smoothing capacitor at a timing when the terminal voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value or less. 請求項１又は請求項２に記載の車両駆動装置において、
前記制御部は、充電ポートが短絡状態にあるか否かを判定する短絡状態検出時間を有し、短絡状態検出時間をインバータ回路と充電ポートの接続を維持する最長時間に設定し、短絡状態検出時間内に平滑コンデンサの端子電圧が所定値以下になった場合、充電ポートが短絡状態にあると判定することを特徴とする車両駆動装置。 In the vehicle drive device according to claim 1 or 2,
The control unit has a short-circuit state detection time for determining whether or not the charging port is in a short-circuit state, sets the short-circuit state detection time to the longest time for maintaining the connection between the inverter circuit and the charge port, and detects the short-circuit state A vehicle drive device characterized by determining that the charging port is in a short-circuited state when the terminal voltage of the smoothing capacitor becomes equal to or lower than a predetermined value in time. 請求項３に記載の車両駆動装置において、
前記制御部は、インバータ回路と充電ポートを接続している間に、計測周期が前記短絡状態検出時間よりも短い少なくとも１つの電圧計を用いて、前記平滑コンデンサの端子電圧を計測することを特徴とする車両駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 3,
The control unit measures the terminal voltage of the smoothing capacitor using at least one voltmeter whose measurement cycle is shorter than the short-circuit state detection time while the inverter circuit and the charging port are connected. A vehicle drive device. 請求項４に記載の車両駆動装置において、
前記制御部は、前記短絡状態検出時間の前後での前記電圧計の計測値と前記平滑コンデンサの温度に応じて前記短絡状態検出時間を変更することを特徴とする車両駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 4,
The said control part changes the said short circuit state detection time according to the measured value of the said voltmeter before and behind the said short circuit state detection time, and the temperature of the said smoothing capacitor. 駆動バッテリと、
前記駆動バッテリに接続された平滑コンデンサを有する共に、駆動バッテリからの直流出力を交流出力に変化して車両のモータに供給するインバータ回路と、
前記駆動バッテリを充電するための外部電源が接続される充電ポートと、
前記駆動バッテリとインバータ回路間に配設された、駆動バッテリとインバータ回路間の電流を制限する充電抵抗素子と、
前記充電抵抗素子の通電を制御するプリ充電リレーと、
前記平滑コンデンサと前記充電ポート間に配設された、前記平滑コンデンサと充電ポート間の電気接続を制御する充電リレーと、
前記平滑コンデンサの端子電圧と前記駆動バッテリの電圧が異なる状態において前記プリ充電リレーをオンすることによって前記充電抵抗素子を介して平滑コンデンサを充電し、前記平滑コンデンサの端子電圧が所定値になったタイミングでプリ充電リレーをオフすることによって平滑コンデンサの充電を停止した後、前記充電リレーをオンすることによって平滑コンデンサと充電ポートを接続し、平滑コンデンサの端子電圧の変化に基づいて充電ポートの短絡状態を検出する制御部と
を備えることを特徴とする車両駆動装置。 A drive battery;
An inverter circuit having a smoothing capacitor connected to the drive battery, and changing a direct current output from the drive battery to an alternating current output and supplying the alternating current output to the motor of the vehicle;
A charging port to which an external power source for charging the driving battery is connected;
A charging resistance element disposed between the drive battery and the inverter circuit for limiting a current between the drive battery and the inverter circuit;
A precharge relay for controlling energization of the charging resistance element;
A charging relay disposed between the smoothing capacitor and the charging port for controlling electrical connection between the smoothing capacitor and the charging port;
The smoothing capacitor is charged via the charging resistance element by turning on the precharge relay when the terminal voltage of the smoothing capacitor and the voltage of the driving battery are different, and the terminal voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value. After stopping the charging of the smoothing capacitor by turning off the precharge relay at the timing, the smoothing capacitor and the charging port are connected by turning on the charging relay, and the charging port is short-circuited based on the change in the terminal voltage of the smoothing capacitor A vehicle drive device comprising: a control unit that detects a state.
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