JP2017173231A - Insulation resistance reduction detection device - Google Patents

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光頼 松村
Mitsuyori Matsumura
光頼 松村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress detection frequency of reduction in insulation resistance from falling.SOLUTION: When there is a change in a common voltage Vcn (S110), detection of reduction in insulation resistance is inhibited to make a voltage of a coupling capacitor stabilize in an early stage with a self-diagnosis switch turned ON (S120 and S130). When there is no change in the common voltage Vcn after the self diagnosis switch is turned ON (S140), the detection of the reduction in insulation resistance with the self diagnosis switch turned OFF is permitted (S160 and S170). Accordingly, a time required until the detection of the reduction in insulation resistance is permitted from the detection thereof is inhibited can be shortened, which in turn suppresses a decrease in detection frequency of reduction in insulation resistance.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、絶縁抵抗低下検出装置に関し、詳しくは、電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置に関する。   The present invention relates to an insulation resistance decrease detection device, and more particularly to an insulation resistance decrease detection device that detects a decrease in electrical insulation resistance.

従来、この種の絶縁抵抗低下検出装置としては、発振回路と、検出抵抗と、カップリングコンデンサと、を備え、高圧バッテリやIGBT素子,インバータなどを備える電気系の絶縁抵抗の低下を検出するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。発振回路は、所定周波数の交流信号を出力する。検出抵抗は、発振回路からの交流信号が入力される。カップリングコンデンサは、検出抵抗と電気系との間に接続されている。この絶縁抵抗低下検出装置では、検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続点の電圧の振幅が所定電圧より小さいときには、電気系とシャーシグラウンドとの間の絶縁抵抗が低下していると判定している。   Conventionally, this kind of insulation resistance reduction detecting device includes an oscillation circuit, a detection resistor, and a coupling capacitor, and detects a reduction in insulation resistance of an electric system including a high voltage battery, an IGBT element, an inverter, and the like. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The oscillation circuit outputs an AC signal having a predetermined frequency. An AC signal from the oscillation circuit is input to the detection resistor. The coupling capacitor is connected between the detection resistor and the electric system. In this insulation resistance decrease detection device, when the amplitude of the voltage at the connection point between the detection resistor and the coupling capacitor is smaller than a predetermined voltage, it is determined that the insulation resistance between the electrical system and the chassis ground is decreased. .

特開2013−32977号公報JP 2013-32977 A

上述の絶縁抵抗低下検出装置では、カップリングコンデンサと電気系との接続点の電圧が変動すると、カップリングコンデンサに印加される電圧が変動し、検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続点の電圧も変動する。検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続点の電圧が変動すると、電気系の絶縁抵抗の低下を適正に検出することができなくなることから、カップリングコンデンサと電気系との接続点の電圧変動が収まるまで、絶縁抵抗の低下の検出を禁止している。カップリングコンデンサに印加される電圧が変動すると、検出抵抗を介してカップリングコンデンサに電流が流れ込もうとする。このとき、検出抵抗の抵抗値によっては、流れる電流が小さくなり、カップリングコンデンサに印加される電圧が安定するのに時間を要し、絶縁抵抗の低下の検出を禁止する時間が長くなってしまう。絶縁抵抗の低下の検出を禁止する時間が長くなると、絶縁抵抗の低下を検出する頻度が減少してしまう。   In the above-described insulation resistance drop detection device, when the voltage at the connection point between the coupling capacitor and the electric system fluctuates, the voltage applied to the coupling capacitor fluctuates, and the voltage at the connection point between the detection resistor and the coupling capacitor also changes. fluctuate. If the voltage at the connection point between the detection resistor and the coupling capacitor fluctuates, it will not be possible to properly detect a decrease in the insulation resistance of the electrical system, so the voltage fluctuation at the connection point between the coupling capacitor and the electrical system will be reduced. Until now, detection of a decrease in insulation resistance is prohibited. When the voltage applied to the coupling capacitor fluctuates, current tends to flow into the coupling capacitor via the detection resistor. At this time, depending on the resistance value of the detection resistor, the flowing current becomes small, it takes time to stabilize the voltage applied to the coupling capacitor, and the time for prohibiting the detection of the decrease in insulation resistance becomes long. . If the time for prohibiting the detection of the decrease in insulation resistance becomes long, the frequency of detecting the decrease in insulation resistance decreases.

本発明の絶縁抵抗低下検出装置は、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することを主目的とする。   The main object of the insulation resistance decrease detection device of the present invention is to suppress a decrease in the frequency of detecting a decrease in insulation resistance.

本発明の絶縁抵抗低下検出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The insulation resistance lowering detection apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の絶縁抵抗低下検出装置は、
バッテリを有する電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置であって、
発振電源と、
一方の端子が前記発振電源に接続される第1抵抗と、
前記第1抵抗の他方の端子と前記電気系との間に接続されるカップリングコンデンサと、
前記第1抵抗の他方の端子と前記カップリングコンデンサとが接続される第1接続点の電圧の振幅に基づいて、前記電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
を備える絶縁抵抗低下検出装置において、
一方の端子が接地される第2抵抗と、
前記第2抵抗の他方の端子と前記第1接続点との間に接続されるスイッチと、
前記カップリングコンデンサと前記電気系とが接続される第2接続点の電圧の変動が検出されたときには、前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を禁止して前記スイッチをオンとし、前記スイッチをオンとした後に前記第2接続点の電圧の変動が検出されなくなったときには、前記スイッチをオフとして前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を許可する禁止許可手段と、
を備えることを要旨とする。
The insulation resistance drop detecting device of the present invention is
An insulation resistance decrease detection device for detecting a decrease in insulation resistance of an electric system having a battery,
An oscillation power supply,
A first resistor having one terminal connected to the oscillation power supply;
A coupling capacitor connected between the other terminal of the first resistor and the electrical system;
Insulation resistance lowering detection means for detecting a decrease in insulation resistance of the electrical system based on the amplitude of the voltage at the first connection point where the other terminal of the first resistor and the coupling capacitor are connected;
In the insulation resistance reduction detecting device comprising:
A second resistor whose one terminal is grounded;
A switch connected between the other terminal of the second resistor and the first connection point;
When a change in voltage at a second connection point where the coupling capacitor and the electrical system are connected is detected, detection of a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection means is prohibited and the switch is turned on, A prohibition permitting means for permitting detection of a decrease in insulation resistance by turning off the switch when the voltage change at the second connection point is no longer detected after the switch is turned on;
It is a summary to provide.

この本発明の絶縁抵抗低下検出装置では、一方の端子が接地される第2抵抗と、前記第2抵抗の他方の端子と第1接続点との間に接続されるスイッチと、を備えている。そして、カップリングコンデンサと電気系とが接続される第2接続点の電圧の変動が検出されたときには、絶縁抵抗の低下の検出を禁止してスイッチをオンとし、スイッチをオンとした後に第2接続点の電圧の変動が検出されなくなったときには、スイッチをオフとして絶縁抵抗の低下の検出を許可する。スイッチをオンとすると、カップリングコンデンサより第1接続点側のインピーダンスが小さくなるから、カップリングコンデンサに印加される電圧をより早期に安定させることができる。これにより、絶縁抵抗低下検出装置をより早期に絶縁抵抗の低下を検出可能な状態とすることができる。この結果、絶縁抵抗の低下の検出を禁止してから許可するまでに要する時間をより短くすることができ、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することができる。   The insulation resistance lowering detection device of the present invention includes a second resistor whose one terminal is grounded, and a switch connected between the other terminal of the second resistor and the first connection point. . When a change in voltage at the second connection point where the coupling capacitor and the electrical system are connected is detected, detection of a decrease in insulation resistance is prohibited and the switch is turned on. When no change in the voltage at the connection point is detected, the switch is turned off to allow detection of a decrease in insulation resistance. When the switch is turned on, the impedance on the first connection point side of the coupling capacitor is reduced, so that the voltage applied to the coupling capacitor can be stabilized earlier. As a result, the insulation resistance decrease detecting device can be brought into a state in which a decrease in insulation resistance can be detected earlier. As a result, it is possible to further shorten the time required from prohibiting detection of a decrease in insulation resistance to permitting it, and to suppress a decrease in the frequency of detecting a decrease in insulation resistance.

こうした本発明の絶縁抵抗低下検出装置において、前記電気系は、モータと、該モータを駆動するインバータと、前記バッテリと、前記バッテリと前記インバータとの間で電圧を変換するコンバータと、前記バッテリと前記コンバータとを接続する電力ラインに接続された平滑用コンデンサと、前記電力ラインと前記バッテリとの接続および接続の解除を行なうシステムメインリレーと、を備え、前記第2接続点の電圧の変動が検出されたときは、前記平滑コンデンサの電圧の変動量が第1所定量以上である第1条件と、前記バッテリの端子間電圧の変動量が第2所定量以上である第2条件と、前記システムメインリレーのオンオフの状態が変化してから所定時間以上経過している第3条件と、の3つの条件のうちの少なくとも1つの条件が成立しているときである、ものとしてもよい。   In such an insulation resistance reduction detecting device of the present invention, the electrical system includes a motor, an inverter that drives the motor, the battery, a converter that converts a voltage between the battery and the inverter, and the battery. A smoothing capacitor connected to a power line connecting the converter, and a system main relay that connects and disconnects the power line and the battery, and the voltage at the second connection point varies. When detected, the first condition that the amount of fluctuation of the voltage of the smoothing capacitor is greater than or equal to a first predetermined amount, the second condition that the amount of fluctuation of the voltage between the terminals of the battery is greater than or equal to a second predetermined amount, At least one of the three conditions is a third condition in which a predetermined time or more has elapsed since the on / off state of the system main relay has changed. It is when you are standing may be things.

本発明の一実施例としての自動車を備えるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 including a vehicle according to an embodiment of the present invention. モータMG1,MG2を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric drive system containing motor MG1, MG2. 絶縁抵抗低下検出装置90とこの絶縁抵抗低下検出装置90が接続された系の簡易モデル95とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the insulation resistance fall detection apparatus 90 and the simple model 95 of the type | system | group to which this insulation resistance fall detection apparatus 90 was connected. 診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗と、電圧センサ94により検出される電圧の波形振幅と、の関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the insulation resistance between a diagnostic object and grounding (vehicle body), and the waveform amplitude of the voltage detected by the voltage sensor 94. 実施例のHVECU70により実行される絶縁抵抗低下検出許可禁止処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the insulation resistance fall detection permission prohibition process routine performed by HVECU70 of an Example. コモン電圧Vcnに電圧が低下するパルス状のノイズがごく短時間入力されたときの、コモン電圧Vcnと接続点Cdの時間変化の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the time change of the common voltage Vcn and the connection point Cd when the pulsed noise which a voltage falls to the common voltage Vcn is input for a very short time. ノイズ等でコモン電圧Vcnが変動したときの電圧センサ94からの電圧波形の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the voltage waveform from the voltage sensor 94 when the common voltage Vcn fluctuates by noise etc.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例としての自動車を備えるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、モータMG1,MG2を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図1に示すように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、昇圧コンバータ55と、高電圧バッテリ50と、システムメインリレー56と、低電圧バッテリ60と、DC/DCコンバータ62と、絶縁抵抗低下検出装置90と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 including an automobile as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an electric drive system including motors MG1 and MG2. It is. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a boost converter 55, a high voltage battery 50, and a system main relay 56. And a low voltage battery 60, a DC / DC converter 62, an insulation resistance drop detecting device 90, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as HVECU) 70.

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

エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。   Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .

エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θcrなどが入力ポートを介して入力されている。   The engine ECU 24 receives signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22, for example, a crank angle θcr from a crank position sensor that detects the rotational position of the crankshaft 26, and the like via an input port. Yes.

エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。   Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 through an output port.

エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサからのクランク角θcrに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。   The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 to the HVECU 70 as necessary. The engine ECU 24 calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22, based on the crank angle θcr from the crank position sensor.

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

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

インバータ41は、図2に示すように、駆動電圧系電力ライン54aに接続されている。このインバータ41は、6つのトランジスタT11〜T16と、トランジスタT11〜T16に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16と、を有する。トランジスタT11〜T16は、それぞれ駆動電圧系電力ライン54aの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されている。また、トランジスタT11〜T16は、対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータMG1の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、インバータ41に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40によって、対となるトランジスタT11〜T16のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータMG1が回転駆動される。インバータ42は、インバータ41と同様に、6つのトランジスタT21〜T26と6つのダイオードD21〜D26とを有する。そして、インバータ42に電圧が作用しているときに、モータECU40によって、対となるトランジスタT21〜T26のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータMG2が回転駆動される。   As shown in FIG. 2, the inverter 41 is connected to the drive voltage system power line 54a. The inverter 41 includes six transistors T11 to T16 and six diodes D11 to D16 connected in parallel to the transistors T11 to T16 in the reverse direction. Two transistors T11 to T16 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive and negative buses of the drive voltage system power line 54a, respectively. In the transistors T11 to T16, each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motor MG1 is connected to each connection point between the paired transistors. Therefore, when a voltage is applied to the inverter 41, the motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 adjusts the ratio of the on-time of the paired transistors T11 to T16, so that three-phase A rotating magnetic field is formed in the coil, and the motor MG1 is driven to rotate. Similarly to the inverter 41, the inverter 42 includes six transistors T21 to T26 and six diodes D21 to D26. When the voltage is applied to the inverter 42, the motor ECU 40 adjusts the ratio of the on-time of the paired transistors T21 to T26, whereby a rotating magnetic field is formed in the three-phase coil, and the motor MG2 is Driven by rotation.

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

モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .

モータECU40には、モータMG1,MG2や昇圧コンバータ55を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θm1,θm2,モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流,コンデンサ57の端子間に取り付けられた電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧(駆動電圧系電力ライン54aの電圧)VH,コンデンサ58の端子間に取り付けられた電圧センサ58aからのコンデンサ58の電圧(電池電圧系電力ライン54bの電圧)VLなどが入力ポートを介して入力されている。   The motor ECU 40 receives signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2 and the boost converter 55, for example, a rotational position from a rotational position detection sensor that detects the rotational position of the rotor of the motors MG1 and MG2. θm1, θm2, a phase current from a current sensor that detects a current flowing in each phase of the motors MG1, MG2, a voltage of the capacitor 57 from a voltage sensor 57a attached between terminals of the capacitor 57 (of the drive voltage system power line 54a) Voltage) VH, voltage of capacitor 58 (voltage of battery voltage system power line 54b) VL from voltage sensor 58a attached between terminals of capacitor 58 are input via an input port.

モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。   From the motor ECU 40, switching control signals to the transistors T11 to T16 and T21 to T26 of the inverters 41 and 42, switching control signals to the transistors T31 and T32 of the boost converter 55, and the like are output via an output port.

モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2や昇圧コンバータ55を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2や昇圧コンバータ55の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。   The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 40 controls driving of the motors MG1, MG2 and the boost converter 55 by a control signal from the HVECU 70 and drives the motors MG1, MG2 and the boost converter 55 as necessary. Is output to the HVECU 70. The motor ECU 40 calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on the rotational positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position detection sensor.

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

バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .

バッテリECU52には、高電圧バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、高電圧バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51からの電池電圧Vb,高電圧バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサからの電池電流Ib,高電圧バッテリ50に取り付けられた温度センサからの電池温度Tbなどが入力ポートを介して入力されている。   The battery ECU 52 is connected to signals necessary for managing the high voltage battery 50, for example, the battery voltage Vb from the voltage sensor 51 installed between the terminals of the high voltage battery 50, and the output terminal of the high voltage battery 50. The battery current Ib from the current sensor attached to the power line, the battery temperature Tb from the temperature sensor attached to the high voltage battery 50, and the like are input via the input port.

バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、必要に応じて高電圧バッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、高電圧バッテリ50を管理するために、電流センサにより検出された電池電流Ibの積算値に基づいてそのときの高電圧バッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと温度センサにより検出された電池温度Tbとに基づいて高電圧バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。   The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port, and outputs data relating to the state of the high voltage battery 50 to the HVECU 70 as necessary. The battery ECU 52 is a ratio of the capacity of electric power that can be discharged from the high-voltage battery 50 at that time based on the integrated value of the battery current Ib detected by the current sensor in order to manage the high-voltage battery 50. Input / output limits Win and Wout, which are maximum allowable powers that may charge / discharge the high-voltage battery 50 based on the calculated storage ratio SOC or based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb detected by the temperature sensor. It is calculating.

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

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

絶縁抵抗低下検出装置90は、高電圧バッテリ50の負極端子に接続されている。この絶縁抵抗低下検出装置90は、図2に示すように、一方が接地された発振電源91と、一方の端子が発振電源91に接続された検出抵抗92と、一方の端子が検出抵抗92の他方の端子に接続されると共に他方の端子が高電圧バッテリ50の負極端子に接続されたカップリングコンデンサ93と、検出抵抗92とカップリングコンデンサ93との接続点Cdの電圧を検出してHVECU70に出力する電圧センサ94と、一方の端子が接地された自己診断用抵抗100と、接続点Cdと自己診断用抵抗100の他方の端子との間に接続された自己診断用スイッチ102と、を備えている。自己診断用抵抗100の抵抗値は、自己診断用スイッチ102をオンとしたときに、接続点Cdと接地との間の絶縁抵抗が十分に低くなる程度に小さい値である。なお、実施例では、接地は、車体(ボディアース)に対応している。   The insulation resistance decrease detection device 90 is connected to the negative terminal of the high voltage battery 50. As shown in FIG. 2, the insulation resistance drop detecting device 90 includes an oscillation power supply 91 grounded on one side, a detection resistor 92 connected to the oscillation power supply 91 on one side, and a detection resistor 92 on one side. The voltage at the connection point Cd between the coupling capacitor 93 connected to the other terminal and the other terminal connected to the negative terminal of the high-voltage battery 50 and the detection resistor 92 and the coupling capacitor 93 is detected by the HVECU 70. A voltage sensor 94 for output; a self-diagnosis resistor 100 having one terminal grounded; and a self-diagnosis switch 102 connected between the connection point Cd and the other terminal of the self-diagnosis resistor 100. ing. The resistance value of the self-diagnosis resistor 100 is such a small value that the insulation resistance between the connection point Cd and the ground is sufficiently low when the self-diagnosis switch 102 is turned on. In the embodiment, the grounding corresponds to the vehicle body (body earth).

HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU.

HVECU70には、絶縁抵抗低下検出装置90からの信号(電圧波形),イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。   The HVECU 70 includes a signal (voltage waveform) from the insulation resistance lowering detection device 90, an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 for detecting the amount, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, etc. via the input port. Have been entered.

HVECU70からは、システムメインリレー56へのオンオフ制御信号や自己診断用スイッチ102へのオンオフ制御信号などが出力ポートを介して出力されている。   The HVECU 70 outputs an on / off control signal to the system main relay 56, an on / off control signal to the self-diagnosis switch 102, and the like via an output port.

HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52.

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

実施例のハイブリッド自動車20では、 高電圧システム全体のうち絶縁抵抗低下検出装置90に接続された部分(以下、診断対象という)について、絶縁抵抗が低下しているか否かを検出している。図3は、絶縁抵抗低下検出装置90と、この絶縁抵抗低下検出装置90が接続された系の簡易モデル95とを示す説明図である。簡易モデル95は、高電圧システム全体のうち絶縁抵抗低下検出装置90に接続された部分(以下、診断対象という)の回路モデルである。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is detected whether or not the insulation resistance is reduced in a portion (hereinafter referred to as a diagnosis target) connected to the insulation resistance reduction detection device 90 in the entire high-voltage system. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an insulation resistance decrease detecting device 90 and a simplified model 95 of a system to which the insulation resistance decrease detecting device 90 is connected. The simple model 95 is a circuit model of a portion (hereinafter referred to as a diagnosis target) connected to the insulation resistance lowering detection device 90 in the entire high voltage system.

ここで、高電圧システムとしては、実施例では、モータMG1,MG2とインバータ41,42と高電圧バッテリ50と昇圧コンバータ55とシステムメインリレー56とコンデンサ57,58と駆動電圧系電力ライン54aと電池電圧系電力ライン54bとが相当する。また、診断対象は、システムメインリレー56の正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRG,プリチャージ用リレーSMRPの少なくとも1つがオンのときには、高電圧システム全体となり、システムメインリレー56の正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRG,プリチャージ用リレーSMRPの全てがオフのときには、システムメインリレー56より高電圧バッテリ50側の部分となる。簡易モデル95は、一方の端子がカップリングコンデンサ93に接続されると共に他方の端子が接地された絶縁抵抗96と、この絶縁抵抗96に並列に接続されたコモンモードコンデンサ97と、により構成される。絶縁抵抗が低下しているか否かの検出は、自己診断用スイッチ102をオフとして行なわれる。   Here, as the high voltage system, in the embodiment, motors MG1, MG2, inverters 41, 42, high voltage battery 50, boost converter 55, system main relay 56, capacitors 57, 58, drive voltage system power line 54a, and battery. This corresponds to the voltage system power line 54b. The diagnosis target is the entire high-voltage system when at least one of the positive relay SMRB, the negative relay SMRG, and the precharge relay SMRP of the system main relay 56 is on, and the positive relay SMRB of the system main relay 56, When all of the negative side relay SMRG and the precharge relay SMRP are off, the part is on the high voltage battery 50 side with respect to the system main relay 56. The simple model 95 includes an insulation resistor 96 having one terminal connected to the coupling capacitor 93 and the other terminal grounded, and a common mode capacitor 97 connected in parallel to the insulation resistor 96. . Whether or not the insulation resistance is lowered is detected with the self-diagnosis switch 102 turned off.

図4は、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗と、電圧センサ94により検出される電圧の振幅と、の関係の一例を示す説明図である。簡易モデル95、即ち、診断対象のインピーダンスが大きいときには、検出抵抗92にほとんど電流が流れない。このため、このときに電圧センサ94により検出される電圧波形は、発振電源91と略同一の振幅の電圧波形となる。一方、簡易モデル95のインピーダンスが小さいときには、検出抵抗92に電流が流れる。このため、このときに電圧センサ94により検出される電圧波形は、検出抵抗92による電圧降下分だけ発振電源91より小さな振幅の電圧波形となる。したがって、電圧センサ94は、簡易モデル95即ち診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗が低下していないときには、発振電源91と略同一の振幅の電圧波形をHVECU70に出力し、簡易モデル95即ち診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗が低下しているときには、発振電源91より小さい振幅の電圧波形をHVECU70に出力することになる。実施例では、HVECU70により、電圧波形の振幅が発振電源91の電圧波形の振幅より若干小さな値として予め設定された判定用閾値Vth以上のときには、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗は低下していない(低下は検出されない)と判定し、診断対象の電圧波形の振幅が判定用閾値Vthより小さいときには、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗が低下している(低下が検出される)と判定するものとした。なお、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の要因としては、金属などの異物,モータMG1,MG2やインバータ41,42などを冷却するHVユニット冷却装置の冷却水,雨水などが考えられる。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the insulation resistance between the diagnosis target and the ground (vehicle body) and the amplitude of the voltage detected by the voltage sensor 94. When the simplified model 95, that is, the impedance of the diagnosis target is large, almost no current flows through the detection resistor 92. Therefore, the voltage waveform detected by the voltage sensor 94 at this time is a voltage waveform having substantially the same amplitude as that of the oscillation power supply 91. On the other hand, when the impedance of the simple model 95 is small, a current flows through the detection resistor 92. For this reason, the voltage waveform detected by the voltage sensor 94 at this time is a voltage waveform having an amplitude smaller than that of the oscillation power supply 91 by the voltage drop caused by the detection resistor 92. Therefore, the voltage sensor 94 outputs a voltage waveform having substantially the same amplitude as that of the oscillation power source 91 to the HVECU 70 when the insulation resistance between the simple model 95, that is, the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) is not lowered. 95, that is, when the insulation resistance between the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) is lowered, a voltage waveform having an amplitude smaller than that of the oscillation power supply 91 is output to the HVECU 70. In the embodiment, when the amplitude of the voltage waveform is equal to or larger than the threshold value Vth for determination set in advance as a value slightly smaller than the amplitude of the voltage waveform of the oscillation power supply 91 by the HVECU 70, the insulation resistance between the diagnosis target and the ground (vehicle body) When the amplitude of the voltage waveform of the diagnosis target is smaller than the determination threshold value Vth, the insulation resistance between the diagnosis target and the ground (vehicle body) is decreased ( It was determined that a decrease was detected). In addition, the cause of the decrease in the insulation resistance between the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) includes foreign matters such as metal, cooling water of the HV unit cooling device that cools the motors MG1 and MG2, the inverters 41 and 42, rainwater, etc. Can be considered.

HVECU70は、ハイブリッド自動車20のイグニッションスイッチ80がオンとされてから(車両システムを起動してから)所定時間(例えば、35sec,40sec,45secなど)が経過したときに、自己診断用スイッチ102をオンとして、絶縁抵抗低下検出装置90が正常であるか否かを判定する。自己診断用抵抗100の抵抗値は、上述したように、自己診断用スイッチ102をオンとしたときに、接続点Cdと接地(車体)との間の絶縁抵抗が低下しているとみなすことができる程度に小さい値である。したがって、自己診断用スイッチ102をオンとした場合において、絶縁抵抗低下検出装置90が発振電源91より小さい振幅の電圧波形をHVECU70に出力したときには、絶縁抵抗低下検出装置90が正常であり、絶縁抵抗低下検出装置90が発振電源91と略同一の振幅の電圧波形をHVECU70に出力したときには、絶縁抵抗低下検出装置90に異常が生じていると判定する。   The HVECU 70 turns on the self-diagnosis switch 102 when a predetermined time (for example, 35 sec, 40 sec, 45 sec, etc.) elapses after the ignition switch 80 of the hybrid vehicle 20 is turned on (after the vehicle system is activated). Then, it is determined whether or not the insulation resistance lowering detection device 90 is normal. As described above, when the self-diagnosis switch 102 is turned on, the resistance value of the self-diagnosis resistor 100 can be regarded as a decrease in the insulation resistance between the connection point Cd and the ground (vehicle body). The value is as small as possible. Therefore, when the self-diagnosis switch 102 is turned on and the insulation resistance lowering detection device 90 outputs a voltage waveform having an amplitude smaller than that of the oscillation power supply 91 to the HVECU 70, the insulation resistance lowering detection device 90 is normal, and the insulation resistance When the drop detection device 90 outputs to the HVECU 70 a voltage waveform having substantially the same amplitude as that of the oscillation power supply 91, it is determined that an abnormality has occurred in the insulation resistance drop detection device 90.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、絶縁抵抗低下検出装置90による診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可したり禁止したりする際の動作について説明する。図5は、実施例のHVECU70により実行される絶縁抵抗低下検出許可禁止処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above is permitted or prohibited, in particular, the detection of the decrease in insulation resistance between the diagnosis target and the ground (vehicle body) by the insulation resistance decrease detection device 90. The operation at that time will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an insulation resistance lowering detection permission prohibiting process routine executed by the HVECU 70 of the embodiment. This routine is executed repeatedly.

本ルーチンが実行されると、HVECU70は、電圧VHや電池電圧Vb,システムメインリレー56の正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRG,プリチャージ用リレーSMRPのオンオフ駆動信号を入力する処理を実行する(ステップS100)。電圧VHは、電圧センサ57aにより検出された値をモータECU40から通信により入力している。電池電圧Vbは、電圧センサ51により検出された値をバッテリECU52から通信により入力している。   When this routine is executed, the HVECU 70 executes a process of inputting the voltage VH, the battery voltage Vb, the on / off drive signals of the positive relay SMRB, the negative relay SMRG, and the precharge relay SMRP of the system main relay 56 ( Step S100). As the voltage VH, a value detected by the voltage sensor 57a is input from the motor ECU 40 by communication. As the battery voltage Vb, a value detected by the voltage sensor 51 is input from the battery ECU 52 by communication.

続いて、電池電圧系電力ライン54bの負極側ラインの電圧(コモン電圧)Vcnに変動が有るか否かを判定する(ステップS110)。この処理では、コンデンサ57の電圧(駆動電圧系電力ライン54aの電圧)VHの変動量ΔVHが所定量dVhref以上である第1条件と、電池電圧Vbの変動量ΔVbが所定量dVbref以上である第2条件と、システムメインリレー56の正極側リレーSMRB,負極側リレーSMRG,プリチャージ用リレーSMRPの少なくとも1つのオンオフの状態が変化してから所定時間Tref1以上経過している第3条件と、の3つの条件のうちの少なくとも1つが成立したときに、コモン電圧Vcnが変動したと判定(検出)する。つまり、ステップS110の処理は、コモン電圧Vcnの変動量が、ノイズが乗ったと判断可能な所定量以上であるか否かを判定する処理であり、第1〜第3条件の所定量dVhref,dVbref,所定時間Tref1は、コモン電圧Vcnにノイズが乗っているか否かを判定する閾値となっている。   Subsequently, it is determined whether or not there is a change in the voltage (common voltage) Vcn of the negative electrode side line of the battery voltage system power line 54b (step S110). In this process, the first condition that the fluctuation amount ΔVH of the voltage of the capacitor 57 (voltage of the drive voltage system power line 54a) VH is equal to or greater than the predetermined amount dVhref and the fluctuation amount ΔVb of the battery voltage Vb is equal to or larger than the predetermined amount dVbref. And a third condition in which a predetermined time Tref1 or more has elapsed since at least one on / off state of the positive relay SMRB, the negative relay SMRG, and the precharge relay SMRP of the system main relay 56 has changed. When at least one of the three conditions is satisfied, it is determined (detected) that the common voltage Vcn has changed. That is, the process of step S110 is a process of determining whether or not the fluctuation amount of the common voltage Vcn is greater than or equal to a predetermined amount that can be determined that noise has occurred, and the predetermined amounts dVhref and dVbref of the first to third conditions. , The predetermined time Tref1 is a threshold value for determining whether noise is on the common voltage Vcn.

コモン電圧Vcnに変動が無いときには、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を継続すると判断して、本ルーチンを終了する。   When there is no change in the common voltage Vcn, it is determined that the detection of a decrease in insulation resistance between the diagnosis target and the ground (vehicle body) is continued, and this routine is terminated.

コモン電圧Vcnに変動が有るときには、絶縁抵抗低下検出装置90のカップリングコンデンサ93に印加される電圧が変動しているから、診断対象と接地(車体)との絶縁抵抗の低下の検出を継続すると誤検出する可能性が有ると判断して、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を禁止して(ステップS120)、自己診断用スイッチ102をオンとする(ステップS130)。自己診断用抵抗100の抵抗値は、上述したように、自己診断用スイッチ102をオンとしたときに、接続点Cdと接地との間の絶縁抵抗が低下しているとみなすことができる程度に小さい値であるから、カップリングコンデンサ93の検出抵抗側のインピーダンスを低くすることができ、カップリングコンデンサ93に比較的大きな電流を流すことができる。   When the common voltage Vcn varies, the voltage applied to the coupling capacitor 93 of the insulation resistance decrease detection device 90 varies, and therefore, when the detection of the decrease in insulation resistance between the diagnosis target and the ground (vehicle body) is continued. Since it is determined that there is a possibility of erroneous detection, detection of a decrease in insulation resistance between the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) is prohibited (step S120), and the self-diagnosis switch 102 is turned on (step S130). ). As described above, the resistance value of the self-diagnosis resistor 100 is such that when the self-diagnosis switch 102 is turned on, it can be considered that the insulation resistance between the connection point Cd and the ground is lowered. Since the value is small, the impedance on the detection resistance side of the coupling capacitor 93 can be lowered, and a relatively large current can flow through the coupling capacitor 93.

図6は、コモン電圧Vcnに電圧が低下するパルス状のノイズがごく短時間入力されたときのコモン電圧Vcnと接続点Cdの時間変化の一例を説明するための説明図である。図6において、上のグラフは、自己診断用抵抗100,自己診断用スイッチ102を設けていない比較例の絶縁抵抗低下検出装置におけるコモン電圧Vcnと接続点Cdの時間変化の一例を示している。下のグラフは、実施例の絶縁抵抗低下検出装置90におけるコモン電圧Vcnと接続点Cdの時間変化の一例を示している。図中、実線は接続点Cdの電圧を示している。破線は、コモン電圧Cnを示している。楕円で囲まれた領域がコモン電圧Vcnが大きく変動している領域である。時刻tnは、ノイズ等でコモン電圧Vcnが変動した時刻である。図6では、検出抵抗92に発振電源91からの交流電力に代えて直流電力を入力している。コモン電圧Vcnに電圧が低下するパルス状のノイズがごく短時間入力されると、比較例では、カップリングコンデンサ93の検出抵抗92側のインピーダンスが高いから、図示するように、コモン電圧Vcn,接続点Cdの電圧の回復に時間を要する。したがって、カップリングコンデンサ93の電圧が安定するまでに時間を要する。実施例では、自己診断用スイッチ102をオンとすることにより、カップリングコンデンサ93より検出抵抗92側のインピーダンスを低くすることができるから、カップリングコンデンサ93に印加される電圧をより早期に安定させることができる。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of a temporal change in the common voltage Vcn and the connection point Cd when pulsed noise whose voltage drops is input to the common voltage Vcn for a very short time. In FIG. 6, the upper graph shows an example of temporal changes of the common voltage Vcn and the connection point Cd in the insulation resistance lowering detection device of the comparative example in which the self-diagnosis resistor 100 and the self-diagnosis switch 102 are not provided. The lower graph shows an example of the time change of the common voltage Vcn and the connection point Cd in the insulation resistance lowering detection device 90 of the embodiment. In the figure, the solid line indicates the voltage at the connection point Cd. A broken line indicates the common voltage Cn. A region surrounded by an ellipse is a region where the common voltage Vcn varies greatly. Time tn is the time when the common voltage Vcn fluctuates due to noise or the like. In FIG. 6, DC power is input to the detection resistor 92 instead of AC power from the oscillation power supply 91. When pulsed noise whose voltage drops is input to the common voltage Vcn for a very short time, in the comparative example, the impedance on the detection resistor 92 side of the coupling capacitor 93 is high, so that the common voltage Vcn is connected as shown in the figure. It takes time to recover the voltage at the point Cd. Therefore, it takes time for the voltage of the coupling capacitor 93 to stabilize. In the embodiment, by turning on the self-diagnosis switch 102, the impedance on the detection resistor 92 side can be made lower than the coupling capacitor 93, so that the voltage applied to the coupling capacitor 93 is stabilized earlier. be able to.

図7は、ノイズ等でコモン電圧Vcnが変動したときの電圧センサ94からの電圧波形の一例を示す説明図である。図7において、上のグラフは、上述した比較例の絶縁抵抗低下検出装置における電圧センサからの電圧波形の一例を示している。下のグラフは、実施例の絶縁抵抗低下検出装置90における電圧波形の一例を示している。比較例、実施例共に、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下は生じていないものとしている。図中、丸で囲んだ部分が、コモン電圧Vcnが変動した後最初に電圧センサ94からの電圧波形の振幅が判定用閾値Vthに至ったときの電圧波形である。図示するように、比較例より実施例の絶縁抵抗低下検出装置90のほうが、電圧センサ94からの電圧波形の振幅が判定用閾値Vthに至るのが早い。このように、自己診断用スイッチ102をオンとすることにより、早期に絶縁抵抗低下検出装置90を、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下を検出可能な状態とすることができる。   FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a voltage waveform from the voltage sensor 94 when the common voltage Vcn varies due to noise or the like. In FIG. 7, the upper graph shows an example of a voltage waveform from the voltage sensor in the insulation resistance lowering detection device of the comparative example described above. The lower graph shows an example of a voltage waveform in the insulation resistance lowering detection device 90 of the embodiment. In both the comparative example and the example, it is assumed that the insulation resistance between the diagnosis object and the ground (vehicle body) does not decrease. In the drawing, a circled portion is a voltage waveform when the amplitude of the voltage waveform from the voltage sensor 94 first reaches the determination threshold value Vth after the common voltage Vcn fluctuates. As shown in the drawing, in the insulation resistance lowering detection device 90 of the embodiment, the amplitude of the voltage waveform from the voltage sensor 94 reaches the determination threshold value Vth earlier than the comparative example. As described above, by turning on the self-diagnosis switch 102, the insulation resistance reduction detecting device 90 can be brought into a state in which the insulation resistance reduction between the diagnosis target and the ground (vehicle body) can be detected at an early stage. it can.

こうして自己診断用スイッチ102をオンとしたら、コモン電圧Vcnに変動が無いか否かを判定する(ステップS140)。この判定は、ステップS110の処理における第1〜第3条件のうちステップS110の処理で成立した条件が成立しなくなったときに、コモン電圧Vcnに変動が無くなったと判定する。   When the self-diagnosis switch 102 is turned on in this way, it is determined whether or not the common voltage Vcn is not changed (step S140). This determination is made when there is no change in the common voltage Vcn when the condition satisfied in the process of step S110 out of the first to third conditions in the process of step S110 is not satisfied.

コモン電圧Vcnに変動が有る場合には、コモン電圧Vcnに変動が無くなるまで待ち、コモン電圧Vcnに変動が無くなったときには、自己診断用スイッチ102をオンとしたときからの経過時間Tonが判定用閾値Tonth以上となったか否かを判定する(ステップS150)。判定用閾値Tonthは、自己診断用スイッチ102をオンとしてからカップリングコンデンサ93の電圧が安定するまでの時間として設定されている。コモン電圧Vcnに変動が無くなったときでも経過時間Tonが判定用閾値Tonth以上となったか否かを判定することにより、コモン電圧Vonの変動が一時的に無くなった後再び変動する場合にコモン電圧Vcnの変動が無くなったと誤判定することを抑制することができる。   When the common voltage Vcn varies, the process waits until the common voltage Vcn does not vary. When the common voltage Vcn does not vary, the elapsed time Ton from when the self-diagnosis switch 102 is turned on is determined as a determination threshold value. It is determined whether or not it becomes Tonth or more (step S150). The determination threshold Tonth is set as a time from when the self-diagnosis switch 102 is turned on until the voltage of the coupling capacitor 93 is stabilized. Even when the fluctuation of the common voltage Vcn disappears, the common voltage Vcn is changed when the fluctuation of the common voltage Von fluctuates temporarily by determining whether or not the elapsed time Ton exceeds the determination threshold value Tonth. It is possible to suppress misjudgment that the fluctuation of the current has disappeared.

経過時間Tonが判定用閾値Tonth未満であるときには、カップリングコンデンサ93の電圧が安定していないと判断して、経過時間Tonが判定用閾値Tonth以上となるまで待ち、経過時間Tonが判定用閾値Tonth以上となったときに、カップリングコンデンサ93の電圧が安定したと判断して、自己診断用スイッチ102をオフとして(ステップS160)、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。このように、経過時間Tonが判定用閾値Tonth以上となったときに、自己診断用スイッチ102をオフとして、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可することにより、より確実に、絶縁抵抗低下検出装置90を、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下を検出可能な状態にして、絶縁抵抗の低下を検出することができる。このように、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を禁止して自己診断用スイッチ102をオンした後に、コモン電圧Vcnの変動が無くなり且つ経過時間Tonが判定用閾値Tonth以上となったときに、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可することにより、絶縁抵抗の低下の検出が禁止されてから許可されるまでに要する時間をより短くすることができ、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することができる。   When the elapsed time Ton is less than the determination threshold value Tonth, it is determined that the voltage of the coupling capacitor 93 is not stable, and waits until the elapsed time Ton becomes equal to or greater than the determination threshold value Tonth. The elapsed time Ton is equal to the determination threshold value. When it becomes Tonth or more, it is determined that the voltage of the coupling capacitor 93 is stable, the self-diagnosis switch 102 is turned off (step S160), and the insulation resistance between the diagnosis object and the ground (vehicle body) is reduced. Is permitted (step S170), and this routine is terminated. In this way, when the elapsed time Ton becomes equal to or greater than the determination threshold value Tonth, the self-diagnosis switch 102 is turned off to permit detection of a decrease in insulation resistance between the diagnosis target and the ground (vehicle body). Thus, it is possible to detect the decrease in insulation resistance by making the insulation resistance decrease detection device 90 in a state in which the decrease in insulation resistance between the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) can be detected. As described above, after the detection of the decrease in the insulation resistance between the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) is prohibited and the self-diagnosis switch 102 is turned on, the common voltage Vcn does not change and the elapsed time Ton becomes the determination threshold value. By allowing detection of a decrease in insulation resistance between the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) when the time becomes Tonth or more, the time required from the detection of a decrease in insulation resistance to being permitted is reduced. It can be made shorter, and a decrease in the frequency of detecting a decrease in insulation resistance can be suppressed.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、コモン電圧Vcnに変動が有るときには、診断対象と接地(車体)との間の絶縁抵抗の低下の検出を禁止して自己診断用スイッチ102をオンとし、自己診断用スイッチ102をオンとした後にコモン電圧Vcnに変動が無くなったときには、自己診断用スイッチ102をオフとして絶縁抵抗の低下の検出を許可するから、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the common voltage Vcn varies, detection of a decrease in insulation resistance between the object to be diagnosed and the ground (vehicle body) is prohibited and the self-diagnosis switch 102 is turned on. When the common voltage Vcn no longer varies after the self-diagnosis switch 102 is turned on, the self-diagnosis switch 102 is turned off and the detection of a decrease in insulation resistance is permitted. Reduction can be suppressed.

実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS110の処理で、第1〜第3条件の3つ条件の少なくとも1つが成立したときにコモン電圧Vcnが変動したと判定している。しかし、第1〜第3条件の全てについて調べなくてもよく、第1,第2条件のみを調べてもよいし、第1条件のみを調べてもよい。また、コモン電圧Vcnの変動量が、ノイズが乗ったと判断可能な所定量以上であるか否かを判定できればよいから、他のパラメータを用いて判定してもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the example, it is determined in step S110 that the common voltage Vcn fluctuates when at least one of the first to third conditions is satisfied. However, it is not necessary to check all of the first to third conditions, only the first and second conditions may be checked, or only the first condition may be checked. Further, since it is only necessary to determine whether or not the fluctuation amount of the common voltage Vcn is equal to or greater than a predetermined amount that can be determined to be noise, it may be determined using another parameter.

実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS150の処理で、経過時間Tonが判定用閾値Tonth以上であるか否かを判定しているが、ステップS150の処理を実行せずに、ステップS140の処理でコモン電圧Vcnに変動が無いと判定されたときには、自己診断用スイッチ102をオフとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is determined whether or not the elapsed time Ton is equal to or greater than the determination threshold value Tonth in the process of step S150. However, the process of step S140 is performed without executing the process of step S150. When it is determined that there is no change in the common voltage Vcn, the self-diagnosis switch 102 may be turned off.

実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS130,S160の処理で、絶縁抵抗低下検出装置90が正常であるか否かを判定するための自己診断用抵抗100,自己診断用スイッチ102を用いているが、絶縁抵抗低下検出装置が正常であるか否かの判定を行なわないため自己診断用抵抗100,自己診断用スイッチ102を有しない場合には、ステップS130,S160の処理の実行専用に、一方の端子が接地された抵抗と、この抵抗の他方の端子とカップリングコンデンサ93との接続点Cdとの間に接続されたスイッチと、を設けて、この抵抗とスイッチとを用いてステップS130,S160の処理を実行してもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the self-diagnosis resistor 100 and the self-diagnosis switch 102 for determining whether or not the insulation resistance lowering detection device 90 is normal are used in the processes of steps S130 and S160. If the insulation resistance drop detecting device is not normal, the self-diagnosis resistor 100 and the self-diagnosis switch 102 are not included. A resistor having a terminal grounded and a switch connected between a connection point Cd of the other terminal of the resistor and the coupling capacitor 93 are provided, and steps S130 and S160 are performed using the resistor and the switch. The process may be executed.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、発振電源91が「発振電源」に相当し、検出抵抗92が「第1抵抗」に相当し、カップリングコンデンサ93が「カップリングコンデンサ」に相当し、HVECU70が「絶縁抵抗低下検出手段」に相当し、自己診断用抵抗100が「第2抵抗」に相当し、自己診断用スイッチ102が「スイッチ」に相当し、モータECU40とバッテリECU52とHVECU70とが「禁止許可手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the oscillation power supply 91 corresponds to “oscillation power supply”, the detection resistor 92 corresponds to “first resistance”, the coupling capacitor 93 corresponds to “coupling capacitor”, and the HVECU 70 detects “insulation resistance drop detection”. The self-diagnosis resistor 100 corresponds to the “second resistor”, the self-diagnosis switch 102 corresponds to the “switch”, and the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the HVECU 70 correspond to the “prohibition permission unit”. To do.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、絶縁低下検出装置の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of insulation lowering detection devices.

20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 高電圧バッテリ、51 電圧センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54a 駆動電圧系電力ライン、54b 電池電圧系電力ライン、54c 低電圧系電力ライン、55 昇圧コンバータ、56 システムメインリレー、57,58 コンデンサ、57a,58a 電圧センサ、59 放電抵抗、60 低電圧バッテリ、62 DC/DCコンバータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 絶縁抵抗低下検出装置、91 発振電源、92 検出抵抗、93 カップリングコンデンサ、94 電圧センサ、95 簡易モデル、96 絶縁抵抗、97 コモンモードコンデンサ、100 自己診断用抵抗、102 自己診断用スイッチ、L リアクトル、MG1,MG2 モータ、SMRB 正極側リレー、SMRG 負極側リレー、SMRP プリチャージ用リレー、R プリチャージ用抵抗、T11〜T16,T21〜T26,T31,T32 トランジスタ、D11〜D16,D21〜D26,D31,D32 ダイオード。   20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 High voltage battery, 51 Voltage sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54a Drive voltage system power line, 54b Battery voltage system power line, 54c Low voltage system power line, 55 Boost converter, 56 system main relay, 57, 58 capacitor, 57a, 58a voltage sensor, 59 discharge resistance, 60 low voltage battery, 62 DC / DC converter, 70 hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 90 insulation resistance drop detection device, 91 oscillation power supply, 92 detection resistance , 93 Coupling capacitor, 94 Voltage sensor, 95 Simple model, 96 Insulation resistance, 97 Common mode capacitor, 100 Self-diagnosis resistor, 102 Self-diagnosis switch, L reactor, MG1, MG2 motor, SMRB positive side relay, SMRG negative side Side relay, SMRP precharge relay, R precharge resistor, T11 to T16, T21 to T26, T31, T32 transistors, D11 to D16, D21 to D26, D31, D32 diode.

Claims (1)

バッテリを有する電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置であって、
発振電源と、
一方の端子が前記発振電源に接続される第1抵抗と、
前記第1抵抗の他方の端子と前記電気系との間に接続されるカップリングコンデンサと、
前記第1抵抗の他方の端子と前記カップリングコンデンサとが接続される第1接続点の電圧の振幅に基づいて、前記電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
を備える絶縁抵抗低下検出装置において、
一方の端子が接地される第2抵抗と、
前記第2抵抗の他方の端子と前記第1接続点との間に接続されるスイッチと、
前記カップリングコンデンサと前記電気系とが接続される第2接続点の電圧の変動が検出されたときには、前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を禁止して前記スイッチをオンとし、前記スイッチをオンとした後に前記第2接続点の電圧の変動が検出されなくなったときには、前記スイッチをオフとして前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を許可する禁止許可手段と、
を備える絶縁抵抗低下検出装置。
An insulation resistance decrease detection device for detecting a decrease in insulation resistance of an electric system having a battery,
An oscillation power supply,
A first resistor having one terminal connected to the oscillation power supply;
A coupling capacitor connected between the other terminal of the first resistor and the electrical system;
Insulation resistance lowering detection means for detecting a decrease in insulation resistance of the electrical system based on the amplitude of the voltage at the first connection point where the other terminal of the first resistor and the coupling capacitor are connected;
In the insulation resistance reduction detecting device comprising:
A second resistor whose one terminal is grounded;
A switch connected between the other terminal of the second resistor and the first connection point;
When a change in voltage at a second connection point where the coupling capacitor and the electrical system are connected is detected, detection of a decrease in insulation resistance by the insulation resistance decrease detection means is prohibited and the switch is turned on, A prohibition permitting means for permitting detection of a decrease in insulation resistance by turning off the switch when the voltage change at the second connection point is no longer detected after the switch is turned on;
An insulation resistance reduction detecting device comprising:
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