JP2010041794A - 車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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。これにより、絶縁検知センサを用いることなく充電ポート１の短絡状態を検知することができる。
【選択図】図１

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

〔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。

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。

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。

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Ｖ_Batt）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。

〔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。

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。

〔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。

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。

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。

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。

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Ｖ_Batt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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｖ_Batt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）。

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。

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。

〔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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔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。

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Ｖ_Batt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。

〔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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

符号の説明

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

Claims (6)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
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。

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