JP2018080964A - Ground fault detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a technique for detecting ground fault in an AC area closer to a motor than to an inverter in a drive device equipped with a motor, an inverter, a step-up converter, and a battery.SOLUTION: When a post-filter voltage where a larger frequency component than a prescribed frequency is eliminated from a detected voltage between the negative pole-side line of a low-voltage-side power line and ground is larger than a comparison voltage, a count value is incremented. Then, when the count value becomes larger than a first threshold, first control for controlling a step-up converter is executed so that the voltage of a high-voltage-side power line drops to or below the comparison voltage, and when an increment of the count value at the time the first control is executed over a prescribed time is less than or equal to a prescribed value, second control for controlling the step-up converter is executed so that the high-voltage-side power line becomes higher than the comparison voltage, and if the count value becomes larger than a second threshold during execution of this control, it is determined that there is occurrence of ground fault in an AC area.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、地絡検出装置に関し、詳しくは、モータとインバータと蓄電装置と昇圧コンバータとを備える駆動装置におけるインバータよりもモータ側の交流エリアの地絡を検出する地絡検出装置に関する。   The present invention relates to a ground fault detection device, and more particularly to a ground fault detection device that detects a ground fault in an AC area on the motor side of an inverter in a drive device including a motor, an inverter, a power storage device, and a boost converter.

従来、モータと、モータを駆動するインバータと、インバータに電力ラインを介して接続されたバッテリと、電力ラインの負極側ラインに接続された漏電検出信号検出器と、を備える駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、漏電検出信号検出器は、接地された発振電源と、発振電源に接続された検出抵抗と、検出抵抗と簡易モデルとに接続されたカップリングコンデンサと、検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続部の電圧を検出する電圧センサと、を備える。簡易モデルは、モータやインバータ，バッテリを含む回路のモデルであり、カップリングコンデンサと接地とに互いに並列に接続された絶縁抵抗およびコモンモードコンデンサを備える。電圧センサは、簡易モデルのインピーダンスが大きいとき（漏電なしのとき）には、発振電源とほぼ同じ振幅の電圧波形を出力し、簡易モデルのインピーダンスが小さいとき（漏電ありのとき）には、発振電源よりも小さい振幅の電圧波形を出力する。したがって、電圧センサからの出力（電圧波形）の振幅を用いて正常（漏電なし）か異常（漏電あり）かの漏電判定を行なう。そして、この漏電判定を用いて、インバータのゲート許可でもゲート遮断でも漏電判定が異常のときには、インバータよりもバッテリ側の直流エリアで漏電が生じていると切り分け、インバータのゲート遮断で漏電判定が正常でゲート許可としたときに漏電判定が異常に変化したときには、インバータよりもモータ側の交流エリアで漏電が生じていると切り分ける。   Conventionally, a drive device including a motor, an inverter that drives the motor, a battery connected to the inverter via a power line, and a leakage detection signal detector connected to the negative line of the power line has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). Here, the leakage detection signal detector includes a grounded oscillation power source, a detection resistor connected to the oscillation power source, a coupling capacitor connected to the detection resistor and a simple model, and a detection resistor and a coupling capacitor. And a voltage sensor for detecting the voltage of the connecting portion. The simple model is a model of a circuit including a motor, an inverter, and a battery, and includes an insulation resistor and a common mode capacitor connected in parallel to each other between a coupling capacitor and a ground. The voltage sensor outputs a voltage waveform with the same amplitude as the oscillation power supply when the simplified model has a large impedance (when there is no leakage), and oscillates when the simplified model has a small impedance (when there is a leakage). Outputs a voltage waveform with smaller amplitude than the power supply. Therefore, the leakage determination of whether normal (no leakage) or abnormal (with leakage) is made using the amplitude of the output (voltage waveform) from the voltage sensor. Then, using this leakage determination, when the leakage determination is abnormal both when the gate of the inverter is allowed and when the gate is cut off, it is determined that leakage has occurred in the DC area on the battery side of the inverter, and the leakage determination is normal when the inverter gate is cut off. If the leakage determination changes abnormally when the gate is permitted at, it is determined that leakage has occurred in the AC area on the motor side of the inverter.

特開２０１１−１７２３７３号公報JP 2011-172373 A

上述の手法では、検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続部の電圧を電圧センサにより検出して用いるために、電圧波形の振幅の信頼性の確保に要する時間が比較的長くなり、交流エリアで漏電が生じていると切り分けるのに要する時間が比較的長くなる、という課題があった。このため、上述の手法とは異なる手法（発振電源やカップリングコンデンサを用いない手法）により、交流エリアの漏電（地絡）を検出できるようにすることが要求されている。   In the above method, since the voltage at the connection part of the detection resistor and the coupling capacitor is detected and used by the voltage sensor, it takes a relatively long time to ensure the reliability of the amplitude of the voltage waveform, and the leakage current in the AC area When this occurs, there is a problem that the time required for carving becomes relatively long. For this reason, it is required to detect a leakage (ground fault) in the AC area by a method different from the above method (a method that does not use an oscillation power supply or a coupling capacitor).

本発明の地絡検出装置は、モータとインバータと昇圧コンバータとバッテリとを備える駆動装置におけるインバータよりもモータ側の交流エリアの地絡を検出する手法を提案することを主目的とする。   The main purpose of the ground fault detection device of the present invention is to propose a method for detecting a ground fault in an AC area on the motor side of an inverter in a drive device including a motor, an inverter, a boost converter, and a battery.

本発明の地絡検出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The ground fault detection apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の地絡検出装置は、
モータと、複数のスイッチング素子のスイッチングにより前記モータを駆動するインバータと、蓄電装置と、前記蓄電装置が接続された低電圧側電力ラインの電力を昇圧して前記インバータが接続された高電圧側電力ラインに供給可能な昇圧コンバータと、を備える駆動装置における前記インバータよりも前記モータ側の交流エリアの地絡を検出する地絡検出装置であって、
前記低電圧側電力ラインの負極側ラインとグランドとの間の電圧を検出電圧として検出する電圧検出部と、
前記検出電圧から所定周波数よりも大きい周波数の成分を除去してフィルタ後電圧とするフィルタ部と、
前記フィルタ後電圧が比較電圧よりも大きいときにカウント値をカウントアップするカウント部と、
前記カウント値が第１閾値よりも大きくなったときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記比較電圧以下となるように前記昇圧コンバータを制御する第１制御を実行する第１制御部と、
前記第１制御を所定時間に亘って実行したときの前記カウント値のカウントアップ量が所定値以下のときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記比較電圧よりも高くなるように前記昇圧コンバータを制御する第２制御を実行する第２制御部と、
前記第２制御の実行中に前記カウント値が前記第１閾値よりも大きい第２閾値よりも大きくなったときには、前記地絡が生じていると判定する地絡判定部と、
を備えることを要旨とする。 The ground fault detection device of the present invention is
A motor, an inverter that drives the motor by switching of a plurality of switching elements, a power storage device, and a high voltage side power to which the inverter is connected by boosting power of a low voltage side power line to which the power storage device is connected A ground fault detection device that detects a ground fault in the AC area on the motor side of the inverter in the drive device including a boost converter that can be supplied to a line,
A voltage detection unit that detects a voltage between the negative electrode side line of the low voltage side power line and the ground as a detection voltage;
A filter unit that removes a component having a frequency higher than a predetermined frequency from the detection voltage to obtain a post-filter voltage;
A count unit that counts up a count value when the post-filter voltage is greater than a comparison voltage;
A first control unit that executes a first control that controls the boost converter so that a voltage of the high-voltage side power line is equal to or lower than the comparison voltage when the count value is greater than a first threshold;
When the count-up amount of the count value when the first control is executed for a predetermined time is less than or equal to a predetermined value, the boost converter is controlled so that the voltage of the high-voltage side power line becomes higher than the comparison voltage. A second control unit that executes a second control to be controlled;
A ground fault determination unit that determines that the ground fault has occurred when the count value is greater than a second threshold value that is greater than the first threshold value during execution of the second control;
It is a summary to provide.

この本発明の地絡検出装置では、低電圧側電力ラインの負極側ラインとグランドとの間の電圧を検出電圧として検出し、検出電圧から所定周波数よりも大きい周波数の成分を除去してフィルタ後電圧とし、フィルタ後電圧が比較電圧よりも大きいときにカウント値をカウントアップする。そして、カウント値が第１閾値よりも大きくなったときには、高電圧側電力ラインの電圧が比較電圧以下となるように昇圧コンバータを制御する第１制御を実行し、第１制御を所定時間に亘って実行したときのカウント値のカウントアップ量が所定値以下のときには、高電圧側電力ラインの電圧が比較電圧よりも高くなるように昇圧コンバータを制御する第２制御を実行し、第２制御の実行中にカウント値が第１閾値よりも大きい第２閾値よりも大きくなったときには、インバータよりもモータ側の交流エリアの地絡が生じていると判定する。交流エリアの地絡が生じると、インバータの複数のスイッチング素子のスイッチングにより、負極側ラインとグランドとの間の電圧は、値０と高電圧側電力ラインの電圧との間で変動するようになる。したがって、交流エリアに地絡が生じていてカウント値が第１閾値よりも大きくなったときに第１制御を実行すると、カウント値のカウントアップが制限されるようになり、その後に第２制御を実行すると、カウント値がカウントアップされるようになる。このため、こうした手法により、発振電源やカップリングコンデンサを用いずに、交流エリアの地絡を検出することができる。   In the ground fault detection device according to the present invention, the voltage between the negative electrode side line of the low voltage side power line and the ground is detected as a detection voltage, and a component having a frequency higher than a predetermined frequency is removed from the detection voltage. When the post-filter voltage is larger than the comparison voltage, the count value is counted up. Then, when the count value becomes larger than the first threshold value, the first control for controlling the boost converter is executed so that the voltage of the high voltage side power line becomes equal to or lower than the comparison voltage, and the first control is performed for a predetermined time. When the count-up amount of the count value is less than or equal to a predetermined value, the second control is executed to control the boost converter so that the voltage on the high-voltage side power line becomes higher than the comparison voltage. When the count value becomes larger than the second threshold value larger than the first threshold value during execution, it is determined that a ground fault has occurred in the AC area on the motor side of the inverter. When a ground fault occurs in the AC area, the voltage between the negative side line and the ground changes between the value 0 and the voltage of the high voltage side power line due to switching of the plurality of switching elements of the inverter. . Accordingly, if the first control is executed when a ground fault has occurred in the AC area and the count value becomes larger than the first threshold value, the count value count-up is limited, and then the second control is performed. When executed, the count value is counted up. For this reason, it is possible to detect a ground fault in the AC area without using an oscillation power supply or a coupling capacitor.

本発明の一実施例としての地絡検出装置を搭載する電気自動車２０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 vehicle 20 carrying the ground fault detection apparatus as one Example of this invention. 電子制御ユニット７０により実行されるカウントルーチンである。3 is a count routine executed by the electronic control unit 70. 電子制御ユニット７０により実行される地絡検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a ground fault detection routine executed by an electronic control unit 70. フィルタ後電圧ＶＬＧｆおよびカウント値Ｃの様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the mode of the after-filter voltage VLGf and the count value C. 地絡検出装置の動作の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of operation | movement of a ground fault detection apparatus. 変形例の電気自動車２０Ｂ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 vehicle 20B of a modification.

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駆動装置および地絡検出装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、バッテリ３６と、昇圧コンバータ４０と、地絡検出回路５０と、電子制御ユニット７０と、を備える。実施例では、駆動装置としては、モータ３２とインバータ３４とバッテリ３６と昇圧コンバータ４０と電子制御ユニット７０とが相当し、地絡検出装置としては、地絡検出回路５０と電子制御ユニット７０とが相当する。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric vehicle 20 equipped with a drive device and a ground fault detection device as an embodiment of the present invention. The electric vehicle 20 according to the embodiment includes a motor 32, an inverter 34, a battery 36, a boost converter 40, a ground fault detection circuit 50, and an electronic control unit 70, as illustrated. In the embodiment, the drive device corresponds to the motor 32, the inverter 34, the battery 36, the boost converter 40, and the electronic control unit 70, and the ground fault detection device includes the ground fault detection circuit 50 and the electronic control unit 70. Equivalent to.

モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、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、を備える。このモータ３２の回転子は、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。   The motor 32 is configured as a synchronous generator motor, and includes a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator around which a three-phase coil is wound. The rotor of the motor 32 is connected to a drive shaft 26 that is coupled to the drive wheels 22a and 22b via a differential gear 24.

インバータ３４は、モータ３２に接続されると共に高電圧側電力ライン４２に接続されている。このインバータ３４は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、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、高電圧側電力ライン４２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に、２個ずつペアで配置されている。６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６は、それぞれ、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータ３２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３４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット７０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３２が回転駆動される。高電圧側電力ライン４２の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４６が取り付けられている。   The inverter 34 is connected to the motor 32 and to the high voltage side power line 42. The inverter 34 includes six transistors T11 to T16 and six diodes D11 to D16. 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 electrode bus and the negative electrode bus of the high voltage side power line 42, respectively. The six diodes D11 to D16 are respectively connected in parallel to the transistors T11 to T16 in the reverse direction. Each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motor 32 is connected to each connection point between the transistors T11 to T16 as a pair. Therefore, when a voltage is applied to the inverter 34, the electronic control unit 70 adjusts the ratio of the on-time of the paired transistors T11 to T16, so that a rotating magnetic field is formed in the three-phase coil, and the motor 32 is rotationally driven. A smoothing capacitor 46 is attached to the positive and negative buses of the high voltage side power line 42.

バッテリ３６は、例えば定格電圧が３００Ｖ程度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、低電圧側電力ライン４４に接続されている。低電圧側電力ライン４４の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４８が取り付けられている。   The battery 36 is configured as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery having a rated voltage of about 300 V, for example, and is connected to the low voltage side power line 44. A smoothing capacitor 48 is attached to the positive and negative buses of the low voltage side power line 44.

昇圧コンバータ４０は、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４とに接続されている。この昇圧コンバータ４０は、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、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、高電圧側電力ライン４２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、高電圧側電力ライン４２および低電圧側電力ライン４４の負極母線と、に接続されている。２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２は、それぞれ、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、低電圧側電力ライン４４の正極母線と、に接続されている。昇圧コンバータ４０は、電子制御ユニット７０によって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン４４の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン４２に供給したり、高電圧側電力ライン４２の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン４４に供給したりする。   Boost converter 40 is connected to high voltage side power line 42 and low voltage side power line 44. Boost converter 40 includes two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32, and a reactor L. The transistor T31 is connected to the positive bus of the high voltage side power line 42. The transistor T32 is connected to the transistor T31 and the negative buses of the high voltage side power line 42 and the low voltage side power line 44. The two diodes D31 and D32 are respectively connected in parallel to the transistors T31 and T32 in the reverse direction. The reactor L is connected to a connection point between the transistors T31 and T32 and a positive bus of the low voltage side power line 44. The step-up converter 40 supplies the power of the low-voltage side power line 44 to the high-voltage side power line 42 with voltage boost by adjusting the on-time ratio of the transistors T31 and T32 by the electronic control unit 70. Or the power of the high-voltage side power line 42 is supplied to the low-voltage side power line 44 with voltage step-down.

地絡検出回路５０は、電圧センサ５１と、ローパスフィルタ５２と、を備える。電圧センサ５１は、低電圧側電力ライン４４の負極側ラインとグランド（接地）との間の電圧を検出電圧ＶＬＧとして検出する。ローパスフィルタ５２は、検出電圧ＶＬＧから所定周波数よりも大きい周波数の成分を除去してフィルタ後電圧ＶＬＧｆとする。   The ground fault detection circuit 50 includes a voltage sensor 51 and a low-pass filter 52. The voltage sensor 51 detects a voltage between the negative side line of the low voltage side power line 44 and the ground (ground) as the detection voltage VLG. The low-pass filter 52 removes a component having a frequency higher than a predetermined frequency from the detection voltage VLG to obtain a filtered voltage VLGf.

電子制御ユニット７０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，不揮発性のフラッシュメモリ，入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３２ａからの回転位置θｍや、モータ３２の各相に流れる電流を検出する電流センサ３２ｕ，３２ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサからの電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサからの電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６（高電圧側電力ライン４２）の電圧ＶＨや、コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬも挙げることができる。加えて、ローパスフィルタ５２からのフィルタ後電圧ＶＬＧｆも挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号や、昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット７０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算している。また、電子制御ユニット７０は、電流センサからのバッテリ３６の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ３６の蓄電割合ＳＯＣを演算している。ここで、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ３６の全容量に対するバッテリ３６から放電可能な電力の容量の割合である。   Although not shown, the electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM that stores processing programs, a RAM that temporarily stores data, a non-volatile flash memory, I / O ports are provided. Signals from various sensors are input to the electronic control unit 70 via input ports. As a signal input to the electronic control unit 70, for example, a rotational position θm from a rotational position detection sensor (for example, a resolver) 32a that detects a rotational position of the rotor of the motor 32, and a current flowing through each phase of the motor 32 are used. The phase currents Iu and Iv from the current sensors 32u and 32v to be detected can be mentioned. Moreover, the voltage Vb from the voltage sensor attached between the terminals of the battery 36 and the current Ib from the current sensor attached to the output terminal of the battery 36 can also be mentioned. Further, the voltage VH of the capacitor 46 (high voltage side power line 42) from the voltage sensor 46a attached between the terminals of the capacitor 46, and the capacitor 48 (low voltage from the voltage sensor 48a attached between the terminals of the capacitor 48). The voltage VL of the side power line 44) can also be mentioned. In addition, the post-filter voltage VLGf from the low-pass filter 52 can also be mentioned. Examples thereof include an ignition signal from the ignition switch 80 and a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81. Further, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, and the vehicle speed sensor 88 The vehicle speed V can also be mentioned. Various control signals are output from the electronic control unit 70 via an output port. Examples of the signal output from the electronic control unit 70 include a switching control signal to the transistors T11 to T16 of the inverter 34 and a switching control signal to the transistors T31 and T32 of the boost converter 40. The electronic control unit 70 calculates the electrical angle θe and the rotational speed Nm of the motor 32 based on the rotational position θm of the rotor of the motor 32 from the rotational position detection sensor 32a. Further, the electronic control unit 70 calculates the storage ratio SOC of the battery 36 based on the integrated value of the current Ib of the battery 36 from the current sensor. Here, the storage ratio SOC is the ratio of the capacity of power that can be discharged from the battery 36 to the total capacity of the battery 36.

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。また、モータ３２を目標動作点（トルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍ）で駆動できるように高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を設定し、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。以下、この昇圧コンバータ４０の制御を「通常制御」という。   In the thus configured electric vehicle 20 of the embodiment, the electronic control unit 70 sets the required torque Td * required for the drive shaft 26 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and sets the required torque Td *. Is set to the torque command Tm * of the motor 32, and the switching control of the transistors T11 to T16 of the inverter 34 is performed so that the motor 32 is driven by the torque command Tm *. Further, the target voltage VH * of the high voltage side power line 42 is set so that the motor 32 can be driven at the target operating point (torque command Tm * and rotation speed Nm), and the voltage VH of the high voltage side power line 42 is set to the target voltage. Switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 40 is performed so as to be VH *. Hereinafter, the control of the boost converter 40 is referred to as “normal control”.

次に、こうして構成された電気自動車２０が備える地絡検出装置の動作、具体的には、駆動装置におけるインバータ３４よりもモータ３２側の交流エリアの地絡を検出する動作について説明する。図２は、電子制御ユニット７０により実行されるカウントルーチンであり、図３は、電子制御ユニット７０により実行される地絡検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。図２のルーチンは、繰り返し実行され、図３のルーチンは、交流エリアの地絡が本判定されていないときに繰り返し実行される。以下、順に説明する。   Next, the operation of the ground fault detection device provided in the electric vehicle 20 configured as described above, specifically, the operation of detecting the ground fault in the AC area closer to the motor 32 than the inverter 34 in the drive device will be described. FIG. 2 is a count routine executed by the electronic control unit 70, and FIG. 3 is a flowchart showing an example of a ground fault detection routine executed by the electronic control unit 70. The routine in FIG. 2 is repeatedly executed, and the routine in FIG. 3 is repeatedly executed when the ground fault of the AC area is not determined. Hereinafter, it demonstrates in order.

図２のカウントルーチンについて説明する。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、地絡検出回路５０のローパスフィルタ５２からフィルタ後電圧ＶＬＧｆを入力し（ステップＳ１００）、入力したフィルタ後電圧ＶＬＧｆと比較電圧Ｖｒｅｆとを比較する（ステップＳ１１０）。そして、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆ以下のときには、カウント値Ｃをカウントアップせずに即ち保持して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了し、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆよりも大きいときには、カウント値Ｃを値１だけカウントアップして（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。   The count routine of FIG. 2 will be described. When this routine is executed, the electronic control unit 70 first inputs the filtered voltage VLGf from the low-pass filter 52 of the ground fault detection circuit 50 (step S100), and uses the input filtered voltage VLGf and the comparison voltage Vref. Compare (step S110). When the post-filter voltage VLGf is equal to or lower than the comparison voltage Vref, the count value C is not counted up, that is, held (step S120), and this routine is terminated. When the post-filter voltage VLGf is greater than the comparison voltage Vref Then, the count value C is incremented by 1 (step S130), and this routine is terminated.

ここで、比較電圧Ｖｒｅｆは、交流エリアの地絡が生じている可能性があるか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、昇圧コンバータ４０の制御が上述の通常制御である場合に高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨを許容上限電圧ＶＨｌｉｍ（例えば５８０Ｖや６００Ｖ，６２０Ｖなど）以下の範囲内で調節するものにおいて、４８０Ｖや５００Ｖ，５２０Ｖなどの値を用いることができる。交流エリアの地絡が生じていないときには、フィルタ後電圧ＶＬＧｆは、定格電圧（例えば３００Ｖ程度）の１／２付近で変動する。一方、交流エリアの地絡が生じているときには、フィルタ後電圧ＶＬＧｆは、値０と高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとの間で変動する。これは、以下の理由による。いま、交流エリアの三相のうち一相の地絡が生じたときを考える。このとき、トランジスタＴ１１〜Ｔ１３のうち地絡が生じた相に対応するトランジスタがオンしたときには、グランドが高電圧側電力ライン４２の正極側ラインと等電位になるから、フィルタ後電圧ＶＬＧｆは高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨに等しくなる。一方、トランジスタＴ１４〜Ｔ１６のうち地絡が生じた相に対応するトランジスタがオンしたときには、グランドが高電圧側電力ライン４２および低電圧側電力ライン４４の負極側ラインと等電位になるから、フィルタ後電圧ＶＬＧｆは値０となる。こうした理由により、交流エリアの地絡が生じているときには、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが値０と高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとの間で変動すると考えらられる。   Here, the comparison voltage Vref is a threshold value used to determine whether or not there is a possibility of a ground fault in the AC area. For example, when the control of the boost converter 40 is the normal control described above. In the case of adjusting the voltage VH of the high-voltage side power line 42 within a range of the allowable upper limit voltage VHlim (for example, 580V, 600V, 620V, etc.), values such as 480V, 500V, 520V can be used. When there is no ground fault in the AC area, the filtered voltage VLGf fluctuates in the vicinity of ½ of the rated voltage (for example, about 300 V). On the other hand, when a ground fault occurs in the AC area, the post-filter voltage VLGf varies between the value 0 and the voltage VH of the high voltage side power line 42. This is due to the following reason. Now consider the case where a ground fault occurs in one of the three phases in the AC area. At this time, when the transistor corresponding to the phase in which the ground fault occurs is turned on among the transistors T11 to T13, the ground becomes the same potential as the positive line of the high voltage side power line 42, so that the post-filter voltage VLGf is a high voltage. It becomes equal to the voltage VH of the side power line 42. On the other hand, when the transistor corresponding to the phase in which the ground fault occurs is turned on among the transistors T14 to T16, the ground becomes equipotential with the negative side line of the high voltage side power line 42 and the low voltage side power line 44. The rear voltage VLGf has a value of zero. For these reasons, when a ground fault occurs in the AC area, it is considered that the filtered voltage VLGf varies between the value 0 and the voltage VH of the high voltage side power line 42.

カウント値Ｃは、イグニッションスイッチ８０がオンされたときに初期値としての値０が設定され、その後は、図３の地絡検出ルーチンからのリセット指示により値０にリセットされる。このカウント値Ｃは、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆよりも大きい積算時間を意味する。フィルタ後電圧ＶＬＧｆおよびカウント値Ｃの様子の一例を図４に示す。   The count value C is set to an initial value of 0 when the ignition switch 80 is turned on, and thereafter reset to a value of 0 by a reset instruction from the ground fault detection routine of FIG. This count value C means an integration time in which the post-filter voltage VLGf is larger than the comparison voltage Vref. An example of the state of the post-filter voltage VLGf and the count value C is shown in FIG.

次に、図３の地絡検出ルーチンについて説明する。このルーチンが実行されると、図２のカウントルーチンにより設定されるカウント値Ｃを入力し（ステップＳ２００）、入力したカウント値Ｃを閾値Ｃｒｅｆ１と比較する（ステップＳ２１０）。そして、カウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ１以下のときには、本ルーチンを終了する。一方、カウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ１よりも大きいときには、交流エリアの地絡を仮判定し（ステップＳ２２０）、そのときのカウント値Ｃを仮判定カウント値Ｃｓｅｔに設定する（ステップＳ２３０）。ここで、閾値Ｃｒｅｆ１は、例えば、１５０ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，２５０ｍｓｅｃなどに相当する値を用いることができる。   Next, the ground fault detection routine of FIG. 3 will be described. When this routine is executed, the count value C set by the count routine of FIG. 2 is input (step S200), and the input count value C is compared with the threshold value Cref1 (step S210). When the count value C is less than or equal to the threshold value Cref1, this routine is terminated. On the other hand, when the count value C is larger than the threshold value Cref1, the ground fault of the AC area is provisionally determined (step S220), and the count value C at that time is set as the provisional determination count value Cset (step S230). Here, for the threshold value Cref1, for example, a value corresponding to 150 msec, 200 msec, 250 msec, or the like can be used.

続いて、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊に比較電圧Ｖｒｅｆ以下の値（比較電圧Ｖｒｅｆよりもある程度低い値とするのが好ましい）を設定すると共に高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇圧コンバータ４０を制御する第１制御の実行を開始して、即ち、昇圧コンバータ４０の制御を上述の通常制御から第１制御に切り替える（ステップＳ２４０）。上述したように、交流エリアの地絡が生じているときにはフィルタ後電圧ＶＬＧｆが値０と高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとの間で変動するから、第１制御の実行中には、カウント値Ｃのカウントアップが制限されるようになる。なお、実施例では、図２のカウントルーチンで、検出電圧ＶＬＧではなくフィルタ後電圧ＶＬＧｆを比較電圧Ｖｒｅｆと比較することにより、第１制御の実行中に、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチングに起因するサージ電圧などによってカウント値Ｃがカウントアップされるのをより制限することができる。   Subsequently, the target voltage VH * of the high voltage side power line 42 is set to a value equal to or lower than the comparison voltage Vref (preferably set to a value somewhat lower than the comparison voltage Vref), and the voltage VH of the high voltage side power line 42 is The execution of the first control for controlling the boost converter 40 so as to become the target voltage VH * is started, that is, the control of the boost converter 40 is switched from the normal control to the first control (step S240). As described above, since the post-filter voltage VLGf varies between the value 0 and the voltage VH of the high voltage side power line 42 when the ground fault occurs in the AC area, the count is performed during the execution of the first control. The count up of the value C is limited. In the embodiment, in the count routine of FIG. 2, the filtered voltage VLGf is compared with the comparison voltage Vref instead of the detection voltage VLG, so that the transistors T11 to T16 of the inverter 34 are switched during the execution of the first control. It is possible to further limit the count value C from being counted up by the resulting surge voltage or the like.

そして、第１制御の実行開始から所定時間Ｔ１が経過するのを待って、即ち、第１制御を所定時間Ｔ１に亘って実行すると（ステップＳ２５０）、図２のカウントルーチンにより設定されるカウント値Ｃを入力し（ステップＳ２６０）、入力したカウント値Ｃを仮判定カウント値Ｃｓｅｔに所定値ΔＣを加えた値（Ｃｓｅｔ＋ΔＣ）と比較する（ステップＳ２７０）。ここで、所定時間Ｔ１は、例えば、３５０ｍｓｅｃや４００ｍｓｅｃ，４５０ｍｓｅｃなどを用いることができる。また、所定値ΔＣは、昇圧コンバータ４０の制御を通常制御から第１制御に切り替えてから高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが比較電圧Ｖｒｅｆ以下で安定するまでに若干の時間を要する場合があるなどの理由により用いられる。この所定値ΔＣは、所定時間Ｔ１よりも十分に短い時間に相当する値として定められ、例えば、数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度などに相当する値を用いることができる。   Then, after waiting for the predetermined time T1 to elapse from the start of the execution of the first control, that is, when the first control is executed for the predetermined time T1 (step S250), the count value set by the count routine of FIG. C is input (step S260), and the input count value C is compared with a value (Cset + ΔC) obtained by adding a predetermined value ΔC to the provisional determination count value Cset (step S270). Here, for the predetermined time T1, for example, 350 msec, 400 msec, 450 msec, or the like can be used. Further, the predetermined value ΔC may take some time until the voltage VH of the high voltage side power line 42 is stabilized at the comparison voltage Vref or less after the control of the boost converter 40 is switched from the normal control to the first control. It is used for reasons such as The predetermined value ΔC is determined as a value corresponding to a time sufficiently shorter than the predetermined time T1, and for example, a value corresponding to about several milliseconds to several tens of milliseconds can be used.

ステップＳ２７０でカウント値Ｃが値（Ｃｓｅｔ＋ΔＣ）よりも大きいとき、即ち、第１制御を所定時間Ｔ１に亘って実行したときのカウント値Ｃのカウントアップ量が所定値ΔＣよりも大きいときには、交流エリアの地絡とは異なる異常が生じている可能性があると判断し、交流エリアの地絡の仮判定を解除し（ステップＳ３３０）、カウント値Ｃのリセットを指示して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。   When the count value C is larger than the value (Cset + ΔC) in step S270, that is, when the count-up amount of the count value C when the first control is executed over the predetermined time T1 is larger than the predetermined value ΔC, the AC area It is determined that there is a possibility that an abnormality different from that of the ground fault has occurred, the temporary determination of the ground fault of the AC area is canceled (step S330), the reset of the count value C is instructed (step S340), End the routine.

ステップＳ２７０でカウント値Ｃが値（Ｃｓｅｔ＋ΔＣ）以下のとき、即ち、第１制御を所定時間Ｔ１に亘って実行したときのカウント値Ｃのカウントアップ量が所定値ΔＣ以下のときには、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊に比較電圧Ｖｒｅｆよりも高い値（比較電圧Ｖｒｅｆよりもある程度高い値とするのが好ましい）を設定すると共に高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇圧コンバータ４０を制御する第２制御の実行を開始して、即ち、昇圧コンバータ４０の制御を第１制御から第２制御に切り替える（ステップＳ２８０）。上述したように、交流エリアの地絡が生じているときにはフィルタ後電圧ＶＬＧｆが値０と高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとの間で変動するから、第２制御の実行中には、カウント値Ｃがカウントアップされるようになる。   When the count value C is equal to or smaller than the value (Cset + ΔC) in step S270, that is, when the count-up amount of the count value C when the first control is executed for the predetermined time T1 is equal to or smaller than the predetermined value ΔC, the high voltage side power The target voltage VH * of the line 42 is set to a value higher than the comparison voltage Vref (preferably a value somewhat higher than the comparison voltage Vref), and the voltage VH of the high voltage side power line 42 becomes the target voltage VH *. Thus, the execution of the second control for controlling the boost converter 40 is started, that is, the control of the boost converter 40 is switched from the first control to the second control (step S280). As described above, since the post-filter voltage VLGf varies between the value 0 and the voltage VH of the high voltage side power line 42 when a ground fault occurs in the AC area, the count is performed during the execution of the second control. The value C is counted up.

そして、第２制御の実行開始から所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ２９０）。ここで、所定時間Ｔ２は、例えば、３５０ｍｓｅｃや４００ｍｓｅｃ，４５０ｍｓｅｃなどを用いることができる。   Then, it is determined whether or not a predetermined time T2 has elapsed from the start of execution of the second control (step S290). Here, for the predetermined time T2, for example, 350 msec, 400 msec, 450 msec, or the like can be used.

ステップＳ２９０で第２制御の実行開始から所定時間Ｔ２が経過していないと判定されたときには、図２のカウントルーチンにより設定されるカウント値Ｃを入力し（ステップＳ３００）、入力したカウント値Ｃを閾値Ｃｒｅｆ１よりも大きい閾値Ｃｒｅｆ２と比較する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値Ｃｒｅｆ２は、例えば、１５０ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，２５０ｍｓｅｃなどに相当する値だけ閾値Ｃｒｅｆ１よりも大きい値を用いることができる。   When it is determined in step S290 that the predetermined time T2 has not elapsed since the start of execution of the second control, the count value C set by the count routine of FIG. 2 is input (step S300). It compares with threshold value Cref2 larger than threshold value Cref1 (step S310). Here, as the threshold value Cref2, for example, a value larger than the threshold value Cref1 by a value corresponding to 150 msec, 200 msec, 250 msec, or the like can be used.

ステップＳ３１０でカウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ２以下のときには、ステップＳ２９０に戻る。そして、ステップＳ２９０〜Ｓ３１０の処理を繰り返し実行しているときに、ステップＳ２９０で第２制御の実行開始から所定時間Ｔ２が経過したと判定されたときには、交流エリアの地絡とは異なる異常が生じている可能性があると判断し、交流エリアの地絡の仮判定を解除し（ステップＳ３３０）、カウント値Ｃのリセットを指示して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。   When the count value C is equal to or smaller than the threshold value Cref2 in step S310, the process returns to step S290. When the processes of steps S290 to S310 are repeatedly executed, if it is determined in step S290 that the predetermined time T2 has elapsed from the start of the execution of the second control, an abnormality different from the ground fault in the AC area occurs. The temporary determination of the ground fault in the AC area is canceled (step S330), the count value C is instructed to be reset (step S340), and this routine is terminated.

一方、ステップＳ２９０〜Ｓ３１０の処理を繰り返し実行しているときに、ステップＳ３１０でカウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ２よりも大きくなったときには、交流エリアの地絡を本判定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。こうした手法により、発振電源やカップリングコンデンサを用いる手法（特開２０１１−１７２３７３号公報などに記載された手法）とは異なる手法により、交流エリアの地絡を検出することができる。   On the other hand, when the processing of steps S290 to S310 is repeatedly executed, if the count value C becomes larger than the threshold value Cref2 in step S310, the ground fault in the AC area is determined (step S320), and this routine is executed. Exit. By such a method, the ground fault in the AC area can be detected by a method different from a method using an oscillation power supply or a coupling capacitor (a method described in JP 2011-172373 A).

図５は、地絡検出装置の動作の一例を示す説明図である。時刻ｔ１に交流エリアの地絡が生じると、フィルタ後電圧ＶＬＧｆの変動が大きくなって値０と高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとの間で変動するようになり、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが閾値ＶＬＧｆよりも大きくなるのに従ってカウント値Ｃが増加する。そして、時刻ｔ２にカウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ１よりも大きくなると、交流エリアの地絡を仮判定し、昇圧コンバータ４０の制御を通常制御から第１制御に切り替える。すると、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが比較電圧Ｖｒｅｆよりも小さくなるから、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆを超えなくなり、カウント値Ｃのカウントアップが制限されるようになる。その状態で所定時間Ｔ１が経過すると、時刻ｔ３に昇圧コンバータ４０の制御を第１制御から第２制御に切り替える。すると、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆを再度超えるようになり、カウント値Ｃがカウントアップされるようになり、カウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ２よりも大きくなると、交流エリアの地絡を本判定する。このようにして交流エリアの地絡を検出することができる。実施例では、上述したように、閾値Ｃｒｅｆ１は、例えば１５０ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，２５０ｍｓｅｃなどに相当する値を用いることができる。所定時間Ｔ１は、例えば３５０ｍｓｅｃや４００ｍｓｅｃ，４５０ｍｓｅｃなどを用いることができる。閾値Ｃｒｅｆ２は、例えば、１５０ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，２５０ｍｓｅｃなどに相当する値だけ閾値Ｃｒｅｆ１よりも大きい値を用いることができる。したがって、交流エリアの地絡が生じてから、７００ｍｓｅｃ〜９００ｍｓｅｃ程度で、交流エリアの地絡を検出することができる。交流エリアの地絡が生じると、グランドの電位が変動して低電圧側電力ライン４４の負極側ラインとグランドとの間の電圧が変動することから、各種センサに異常が生じたり、複数の電子制御ユニットを備える場合に各電子制御ユニット間の通信に異常が生じたりすることがある。これらの異常は、本発明者らの実験や解析により、交流エリアの地絡が生じてから数秒程度で生じる可能性があることが分かった。実施例の手法を用いれば、交流エリアの地絡に起因する二次異常が生じる前に、交流エリアの地絡を検出することができると考えられる。   FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of the operation of the ground fault detection device. When a ground fault occurs in the AC area at time t1, the fluctuation of the post-filter voltage VLGf becomes large and fluctuates between the value 0 and the voltage VH of the high voltage side power line 42, and the post-filter voltage VLGf becomes the threshold value. The count value C increases as it becomes larger than VLGf. Then, when the count value C becomes larger than the threshold value Cref1 at time t2, the ground fault in the AC area is provisionally determined, and the control of the boost converter 40 is switched from the normal control to the first control. Then, since the voltage VH of the high voltage side power line 42 becomes smaller than the comparison voltage Vref, the post-filter voltage VLGf does not exceed the comparison voltage Vref, and the count up of the count value C is limited. When the predetermined time T1 elapses in this state, the control of the boost converter 40 is switched from the first control to the second control at time t3. Then, the filtered voltage VLGf again exceeds the comparison voltage Vref, the count value C is counted up, and when the count value C becomes larger than the threshold value Cref2, the ground fault of the AC area is determined. In this way, a ground fault in the AC area can be detected. In the embodiment, as described above, the threshold value Cref1 may be a value corresponding to, for example, 150 msec, 200 msec, or 250 msec. As the predetermined time T1, for example, 350 msec, 400 msec, 450 msec, or the like can be used. As the threshold Cref2, for example, a value larger than the threshold Cref1 by a value corresponding to 150 msec, 200 msec, 250 msec, or the like can be used. Therefore, the ground fault in the AC area can be detected in about 700 msec to 900 msec after the ground fault in the AC area occurs. When a ground fault occurs in the AC area, the potential of the ground fluctuates and the voltage between the negative electrode side line of the low-voltage power line 44 and the ground fluctuates. When the control unit is provided, an abnormality may occur in communication between the electronic control units. It has been found by experiments and analysis by the present inventors that these abnormalities may occur within a few seconds after the occurrence of a ground fault in the AC area. If the method of an Example is used, it will be thought that the ground fault of an alternating current area can be detected before the secondary abnormality resulting from the ground fault of an alternating current area arises.

以上説明した実施例の電気自動車２０が備える地絡検出装置では、低電圧側電力ライン４４の負極側ラインとグランドとの間の電圧を検出電圧ＶＬＧとして検出し、検出電圧ＶＬＧから所定周波数よりも大きい周波数の成分を除去してフィルタ後電圧ＶＬＧｆとし、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆよりも大きいときにカウント値Ｃをカウントアップする。そして、カウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ１よりも大きくなったときには、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが比較電圧ＶＬＧ以下になるように昇圧コンバータ４０を制御する第１制御を実行し、第１制御を所定時間Ｔ１に亘って実行したときのカウント値Ｃのカウントアップ量が所定値ΔＣ以下のときには、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが比較電圧Ｖｒｅｆよりも高くなるように昇圧コンバータ４０を制御する第２制御を実行し、第２制御の実行中にカウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ１よりも大きい閾値Ｃｒｅｆ２よりも大きくなったときには、交流エリアの地絡が生じていると判定する。こうした手法により、交流エリアの地絡を検出することができる。   In the ground fault detection device provided in the electric vehicle 20 of the embodiment described above, the voltage between the negative electrode side line of the low voltage side power line 44 and the ground is detected as the detection voltage VLG, and the detected voltage VLG is detected from a predetermined frequency. A component having a large frequency is removed to obtain a post-filter voltage VLGf, and the count value C is counted up when the post-filter voltage VLGf is greater than the comparison voltage Vref. Then, when the count value C becomes larger than the threshold value Cref1, the first control is performed to control the boost converter 40 so that the voltage VH of the high voltage side power line 42 is equal to or lower than the comparison voltage VLG, and the first control is performed. When the count-up amount of count value C when executed for a predetermined time T1 is equal to or smaller than predetermined value ΔC, boost converter 40 is controlled so that voltage VH of high-voltage side power line 42 is higher than comparison voltage Vref. When the second control is executed and the count value C becomes larger than the threshold value Cref2 larger than the threshold value Cref1 during the execution of the second control, it is determined that a ground fault has occurred in the AC area. By such a method, the ground fault in the AC area can be detected.

実施例の電気自動車２０が備える地絡検出装置では、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆよりも大きいときにカウント値Ｃをカウントアップするものとした。即ち、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆよりも大きい時間が継続しているときには、その間に亘ってカウント値Ｃをカウントアップするものとした。しかし、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆを跨いで増加するタイミング（立ち上がりのタイミング）でカウント値Ｃをカウントアップしたり、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆを跨いで減少するタイミング（立ち下がりのタイミング）でカウント値Ｃをカウントアップしたりするものとしてもよい。即ち、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆよりも大きい値で継続しているとき（フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆを跨いでいないとき）には、カウント値Ｃをカウントアップしないものとしてもよい。この場合、閾値Ｃｒｅｆ１や所定値ΔＣ，閾値Ｃｒｅｆ２も、実施例の値から適宜変更される。   In the ground fault detection device provided in the electric vehicle 20 of the embodiment, the count value C is counted up when the post-filter voltage VLGf is larger than the comparison voltage Vref. That is, when the time after the filtered voltage VLGf is larger than the comparison voltage Vref continues, the count value C is counted up during that time. However, the count value C is counted up at the timing when the filtered voltage VLGf increases across the comparison voltage Vref (rising timing), or the timing at which the filtered voltage VLGf decreases across the comparison voltage Vref (falling timing). ) Or the count value C may be counted up. That is, when the post-filter voltage VLGf continues at a value larger than the comparison voltage Vref (when the post-filter voltage VLGf does not straddle the comparison voltage Vref), the count value C may not be counted up. In this case, the threshold value Cref1, the predetermined value ΔC, and the threshold value Cref2 are also appropriately changed from the values in the embodiment.

実施例の電気自動車２０が備える地絡検出装置では、地絡検出回路５０は、電圧センサ５１とローパスフィルタ５２とを備えるものとした。しかし、ローパスフィルタ５２を備えずに、電子制御ユニット７０により、ローパスフィルタに相当する処理を実行するものとしてもよい。   In the ground fault detection device provided in the electric vehicle 20 of the embodiment, the ground fault detection circuit 50 includes the voltage sensor 51 and the low-pass filter 52. However, the electronic control unit 70 may execute processing corresponding to the low-pass filter without providing the low-pass filter 52.

実施例の電気自動車２０が備える地絡検出装置では、地絡検出回路５０は、電圧センサ５１とローパスフィルタ５２とを備え、電子制御ユニット７０は、図２のカウントルーチンと図３の地絡検出ルーチンとを実行するものとした。しかし、図６の変形例の電気自動車２０Ｂが備える地絡検出装置のように、地絡検出回路５０Ｂは、電圧センサ５１とローパスフィルタ５２とに加えて、ローパスフィルタ５２からのフィルタ後電圧ＶＬＧｆと比較電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較器５３Ｂと、フィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆ以下のときにはカウント値Ｃをカウントアップしない（保持する）と共にフィルタ後電圧ＶＬＧｆが比較電圧Ｖｒｅｆよりも大きいときにはカウント値Ｃを値１だけカウントアップするカウンタ５５Ｂと、を備え、電子制御ユニット７０は、カウンタＢからのカウント値Ｃを用いて図３の地絡検出ルーチンを実行するものとしてもよい。   In the ground fault detection device provided in the electric vehicle 20 of the embodiment, the ground fault detection circuit 50 includes a voltage sensor 51 and a low-pass filter 52, and the electronic control unit 70 includes the count routine of FIG. 2 and the ground fault detection of FIG. Routine. However, like the ground fault detection device provided in the electric vehicle 20B of the modification of FIG. 6, the ground fault detection circuit 50B includes the filtered voltage VLGf from the low pass filter 52 in addition to the voltage sensor 51 and the low pass filter 52. The comparator 53B that compares the comparison voltage Vref and the count value C is not counted up (held) when the filtered voltage VLGf is equal to or lower than the comparison voltage Vref, and the count value C when the filtered voltage VLGf is larger than the comparison voltage Vref. The electronic control unit 70 may execute the ground fault detection routine of FIG. 3 using the count value C from the counter B.

実施例の電気自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ３６を備えるものとしたが、キャパシタを備えるものとしてもよい。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, the battery 36 is provided as the power storage device, but a capacitor may be provided.

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、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、バッテリ３６が「蓄電装置」に相当し、昇圧コンバータ４０が「昇圧コンバータ」に相当し、電圧センサ５１が「電圧検出部」に相当し、ローパスフィルタ５２が「フィルタ部」に相当し、図２のカウントルーチンを実行する電子制御ユニット７０が「カウント部」に相当し、図３の地絡検出ルーチンを実行する電子制御ユニット７０が「第１制御部」，「第２制御部」，「地絡判定部」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 motor 32 corresponds to a “motor”, the inverter 34 corresponds to an “inverter”, the battery 36 corresponds to a “power storage device”, the boost converter 40 corresponds to a “boost converter”, and the voltage sensor 51. Corresponds to the “voltage detection unit”, the low-pass filter 52 corresponds to the “filter unit”, the electronic control unit 70 that executes the count routine of FIG. 2 corresponds to the “count unit”, and the ground fault detection routine of FIG. The electronic control unit 70 that performs the process corresponds to a “first control unit”, a “second control unit”, and a “ground fault determination unit”.

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、地絡検出装置の製造産業などに利用可能である。   The present invention is applicable to the manufacturing industry of ground fault detection devices.

２０，２０Ｂ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３２ｕ，３２ｖ 電流センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、４０ 昇圧コンバータ、４２ 高電圧側電力ライン、４４ 低電圧側電力ライン、４６，４８ コンデンサ、４６ａ，４８ａ，５１ 電圧センサ、５０，５０Ｂ 地絡検出回路、５２ ローパスフィルタ、５３Ｂ 比較器、５５Ｂ カウンタ、７０ 電子制御ユニット、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、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｌ リアクトル、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ。   20, 20B electric vehicle, 22a, 22b drive wheel, 24 differential gear, 26 drive shaft, 32 motor, 32a rotational position detection sensor, 32u, 32v current sensor, 34 inverter, 36 battery, 40 boost converter, 42 high voltage side power Line, 44 low voltage side power line, 46, 48 capacitor, 46a, 48a, 51 voltage sensor, 50, 50B ground fault detection circuit, 52 low pass filter, 53B comparator, 55B counter, 70 electronic control unit, 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, D11 to D16, D31, D3 Diode, L reactor, T11~T16, T31, T32 transistor.

Claims (1)

モータと、複数のスイッチング素子のスイッチングにより前記モータを駆動するインバータと、蓄電装置と、前記蓄電装置が接続された低電圧側電力ラインの電力を昇圧して前記インバータが接続された高電圧側電力ラインに供給可能な昇圧コンバータと、を備える駆動装置における前記インバータよりも前記モータ側の交流エリアの地絡を検出する地絡検出装置であって、
前記低電圧側電力ラインの負極側ラインとグランドとの間の電圧を検出電圧として検出する電圧検出部と、
前記検出電圧から所定周波数よりも大きい周波数の成分を除去してフィルタ後電圧とするフィルタ部と、
前記フィルタ後電圧が比較電圧よりも大きいときにカウント値をカウントアップするカウント部と、
前記カウント値が第１閾値よりも大きくなったときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記比較電圧以下となるように前記昇圧コンバータを制御する第１制御を実行する第１制御部と、
前記第１制御を所定時間に亘って実行したときの前記カウント値のカウントアップ量が所定値以下のときには、前記高電圧側電力ラインの電圧が前記比較電圧よりも高くなるように前記昇圧コンバータを制御する第２制御を実行する第２制御部と、
前記第２制御の実行中に前記カウント値が前記第１閾値よりも大きい第２閾値よりも大きくなったときには、前記地絡が生じていると判定する地絡判定部と、
を備える地絡検出装置。 A motor, an inverter that drives the motor by switching of a plurality of switching elements, a power storage device, and a high voltage side power to which the inverter is connected by boosting power of a low voltage side power line to which the power storage device is connected A ground fault detection device that detects a ground fault in the AC area on the motor side of the inverter in the drive device including a boost converter that can be supplied to a line,
A voltage detection unit that detects a voltage between the negative electrode side line of the low voltage side power line and the ground as a detection voltage;
A filter unit that removes a component having a frequency higher than a predetermined frequency from the detection voltage to obtain a post-filter voltage;
A count unit that counts up a count value when the post-filter voltage is greater than a comparison voltage;
A first control unit that executes a first control that controls the boost converter so that a voltage of the high-voltage side power line is equal to or lower than the comparison voltage when the count value is greater than a first threshold;
When the count-up amount of the count value when the first control is executed for a predetermined time is less than or equal to a predetermined value, the boost converter is controlled so that the voltage of the high-voltage side power line becomes higher than the comparison voltage. A second control unit that executes a second control to be controlled;
A ground fault determination unit that determines that the ground fault has occurred when the count value is greater than a second threshold value that is greater than the first threshold value during execution of the second control;
A ground fault detection device comprising:
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