JP5533864B2 - 地絡検出器の接続診断装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電気回路に接続される地絡検出器の接続状態を診断する装置に関する。
日本国特許庁が１９９８年に発行したＪＰ１９９８−２２１３９５Ａは、バッテリと車両走行用モータとを電気的に接続する電気回路と、電気回路内の地絡を検出する地絡検出器と、電気回路と車体とを接地可能な接地回路と、を備えた地絡検出器診断装置を開示する。この地絡検出器診断装置は、接地回路によって電気回路を一時的に地絡させ、この擬似的な地絡を地絡検出器が検出するかどうかによって地絡検出器の故障等を診断する。
しかしながら、上記した地絡検出器診断装置は、接地回路によって擬似的な地絡を発生させる必要があるため比較的構成が複雑となり、接地回路に故障が生じた場合には地絡が常時発生してしまうという問題がある。
したがって、本発明の目的は、簡素な構成で電気回路と地絡検出器との接続状態を診断することができる地絡検出器の接続診断装置を提供することを目的とする。
本発明は、電源の正極と負荷を接続する第１接続線と、電源の負極と負荷を接続する第２接続線とを有する電気回路に、カップリングコンデンサを介して接続されるとともにパルス信号を発振する発振部と、発振部とカップリングコンデンサの間におけるパルス信号の電圧値を検出する電圧検出部とを備え、電圧値は、リレーオン時に一時的に低下して且つその後収束する、又はリレーオフ時に上昇して且つその後収束する地絡検出器の接続診断装置である。接続診断装置は、第１接続線に設けられる第１リレーと、第２接続線に設けられる第２リレーと、プログラマブルコントローラと、を備える。プログラマブルコントローラは、第１リレーをオン又はオフにし、第１リレーのオン時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧低下量の最大値、及び第１リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧上昇量の最大値の両方が、電気回路の寄生容量によって予め定められた判定値よりも大きい時に、地絡検出器が第１リレーを介して電気回路と正常に接続していると判定し、第１リレーのオン時に電圧検出部によって検出される電圧低下量の最大値、及び第１リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される電圧上昇量の最大値の一方が、判定値よりも小さい時に、地絡検出器が第１リレーを介して電気回路と正常に接続していないと判定し、第２リレーをオン又はオフにし、第２リレーのオン時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧低下量の最大値、及び第２リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧上昇量の最大値の両方が、予め定められた判定値よりも大きい時に、地絡検出器が第２リレーを介して電気回路と正常に接続していると判定し、第２リレーのオン時に電圧検出部によって検出される電圧低下量の最大値、及び第２リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される電圧上昇量の最大値の一方が、判定値よりも小さい時に、地絡検出器が第２リレーを介して電気回路と正常に接続していないと判定する。
この発明の詳細は、他の特徴及び利点と同様に、明細書の以降の記載の中で説明される
とともに、添付された図面に示される。
したがって、本発明の目的は、簡素な構成で電気回路と地絡検出器との接続状態を診断することができる地絡検出器の接続診断装置を提供することを目的とする。
本発明は、電源の正極と負荷を接続する第１接続線と、電源の負極と負荷を接続する第２接続線とを有する電気回路に、カップリングコンデンサを介して接続されるとともにパルス信号を発振する発振部と、発振部とカップリングコンデンサの間におけるパルス信号の電圧値を検出する電圧検出部とを備え、電圧値は、リレーオン時に一時的に低下して且つその後収束する、又はリレーオフ時に上昇して且つその後収束する地絡検出器の接続診断装置である。接続診断装置は、第１接続線に設けられる第１リレーと、第２接続線に設けられる第２リレーと、プログラマブルコントローラと、を備える。プログラマブルコントローラは、第１リレーをオン又はオフにし、第１リレーのオン時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧低下量の最大値、及び第１リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧上昇量の最大値の両方が、電気回路の寄生容量によって予め定められた判定値よりも大きい時に、地絡検出器が第１リレーを介して電気回路と正常に接続していると判定し、第１リレーのオン時に電圧検出部によって検出される電圧低下量の最大値、及び第１リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される電圧上昇量の最大値の一方が、判定値よりも小さい時に、地絡検出器が第１リレーを介して電気回路と正常に接続していないと判定し、第２リレーをオン又はオフにし、第２リレーのオン時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧低下量の最大値、及び第２リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧上昇量の最大値の両方が、予め定められた判定値よりも大きい時に、地絡検出器が第２リレーを介して電気回路と正常に接続していると判定し、第２リレーのオン時に電圧検出部によって検出される電圧低下量の最大値、及び第２リレーのオフ時に電圧検出部によって検出される電圧上昇量の最大値の一方が、判定値よりも小さい時に、地絡検出器が第２リレーを介して電気回路と正常に接続していないと判定する。
この発明の詳細は、他の特徴及び利点と同様に、明細書の以降の記載の中で説明される
とともに、添付された図面に示される。
ＦＩＧ．１は、この発明の第１の実施形態による地絡検出器の接続診断装置の回路図である。
ＦＩＧｓ．２Ａ−２Ｄは、第１の実施形態によるリレーのオン時及びオフ時における検出電圧値の変化を示すタイミングチャートである。
ＦＩＧ．３は、第１の実施形態によるコントローラが実行する接続診断ルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．４は、コントローラが実行する第３リレー接続診断サブルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．５は、コントローラが実行する第２リレー接続診断サブルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．６は、コントローラが実行する第１リレー接続診断サブルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．７は、この発明の第２の実施形態による地絡検出器の接続診断装置の回路図である。
ＦＩＧ．８は、第２の実施形態によるコントローラが実行する接続診断ルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧｓ．２Ａ−２Ｄは、第１の実施形態によるリレーのオン時及びオフ時における検出電圧値の変化を示すタイミングチャートである。
ＦＩＧ．３は、第１の実施形態によるコントローラが実行する接続診断ルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．４は、コントローラが実行する第３リレー接続診断サブルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．５は、コントローラが実行する第２リレー接続診断サブルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．６は、コントローラが実行する第１リレー接続診断サブルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．７は、この発明の第２の実施形態による地絡検出器の接続診断装置の回路図である。
ＦＩＧ．８は、第２の実施形態によるコントローラが実行する接続診断ルーチンを説明するフローチャートである。
ＦＩＧ．１−ＦＩＧ．６を参照して、この発明の第１の実施形態による電気自動車用の地絡検出器の接続診断装置について説明する。
ＦＩＧ．１に示すように、電気自動車は、大出力の直流電源であるバッテリ１と、走行用駆動モータ等の負荷２とを備える。バッテリ１と負荷２とは強電回路３によって電気的に接続される。
強電回路３は、３つの接続線１１−１３と、負荷２に対して並列に設置される大容量の平滑コンデンサ１４と、を備える。
第１接続線１１は、バッテリ１の正極と負極２の正極端子を接続する。第１接続線１１には、第１リレー２１が設けられる。
第２接続線１２は、バッテリ１の負極と負荷２の負極端子を接続する。第２接続線１２には、第２リレー２２が設けられる。
第３接続線１３は、第２リレー２２をバイパスするように、第２接続線１２と接続する。第３接続線１３には、第３リレー２３及び抵抗２４が直列に設けられる。抵抗２４の抵抗値は、バッテリ１の電圧と平滑コンデンサ１４の静電容量に基づいて設定される。
上記した強電回路３には、強電回路３内における地絡を検出するための地絡検出器３０が設置される。地絡検出器３０は、バッテリ１とは異なる小出力電源からの電力供給により作動する。地絡検出器３０は、矩形パルス信号を発振する発振部３１と、電圧検出部３２と、を備える。
発振部３１は、抵抗３３とカップリングコンデンサ３４を介して、バッテリ１の負極と第２リレー２２の間の第２接続線１２に接続される。電圧検出部３２は、抵抗３３とカップリングコンデンサ３４との間の電圧を検出ことで、発振部３１から発振された矩形パルス信号の波高値を電圧値Ｖ１として検出する。
強電回路３の絶縁抵抗が低下して強電回路３と車体の間で地絡が発生すると、破線領域Ａに示すように地絡抵抗ＲＡが形成され、この地絡抵抗ＲＡに起因して電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が低下する。したがって、電圧検出部３２によって検出される電圧値Ｖ１を監視し、電圧低下を検出することによって強電回路３での地絡を検出することが可能となる。地絡検出器３０による地絡検出は車両走行中に実施される。
なお、地絡は、図の領域Ａの位置に限らず、強電回路３のいかなる位置にも起こり得る。また、強電回路３のいかなる位置で地絡が生じた場合でも、強電回路３のインピーダンスが変化する。地絡検出器３０は、地絡に起因するインピーダンス変化が発振部３１の矩形パルス信号の電圧値Ｖ１に及ぼす変化を検出する。本実施形態では、地絡検出器３０をバッテリ１の負極と第２リレー２２の間の第２接続線１２に接続したが、バッテリ１の正極と第１リレー２１の間の第１接続線１１に接続してもよい。
コントローラ４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
コントローラ４０には、負荷２の両端電圧を検出する電圧センサ４１や、地絡検出器３０の電圧検出部３２、その他車両の状態を検出する各種センサからの信号が入力する。コントローラ４０は、これら信号に基づき、第１−第３リレー２１−２３をオン又はオフに切り替えることで、地絡検出器３０の接続状態を診断する。
ＦＩＧｓ．２Ａ−２Ｄを参照して、地絡検出器３０の接続診断の原理について説明する。
ＦＩＧ．２Ａに示すように第１−第３リレー２１−２３がオフにされている状態から時刻ｔ１で第３リレー２３をオンにすると、ＦＩＧ．２Ｄに示すように地絡検出器３０の電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が一時的に低下する。強電回路３には寄生容量が存在するので、第３リレー２３のオン時には、寄生容量に起因して強電回路３におけるインピーダンスが一時的に増大する。そのため、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が低下するのである。したがって、第３リレー２３をオンにする前の基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第３リレー２３のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌとの差から電圧変化量ΔＶＲＣＯＮを求め、電圧変化量ΔＶＲＣＯＮを判定値ΔＶと比較することによって、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断することが可能となる。
ＦＩＧ．２Ａに示すように時刻ｔ２で第３リレー２３をオフにすると、ＦＩＧ．２Ｄに示すように地絡検出器３０の電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１は一時的に増加する。第３リレー２３のオフ時には、寄生容量に起因して強電回路３におけるインピーダンスが一時的に低下するため、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が増加するのである。したがって、基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第３リレー２３のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈとの差から電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦを求め、電圧変化量ΔＲＣＯＦＦを判定値ΔＶと比較することで、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断することが可能となる。
ＦＩＧ．２Ｂに示すように時刻ｔ３で第２リレー２２をオンにして時刻ｔ４で第２リレー２２をオフにすると、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、ＦＩＧ．２Ｄに示すように、第２リレー２２のオン時に電圧値Ｖ１が一時的に低下し、第２リレー２２のオフ時に電圧値Ｖ１が一時的に増加する。したがって、第２リレー２２のオン時又はオフ時における電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮ、ΔＶＲ−ＯＦＦを検出することで、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断できる。
なお、電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦを、第２リレー２２のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌの差から求められ、電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第２リレー２２のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈとの差から求められる。
ＦＩＧ．２Ｃに示すように時刻ｔ５で第１リレー２１をオンにして時刻ｔ６で第１リレー２１をオフにすると、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、ＦＩＧ．２Ｄに示すように、第１リレー２１のオン時に電圧値Ｖ１が一時的に低下し、第１リレー２１のオフ時に電圧値Ｖ１が一時的に増加する。したがって、第１リレー２１のオン時又はオフ時における電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮ、ΔＶＲ＋ＯＦＦを検出することで、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断できる。
なお、電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第１リレー２１のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌとの差から求められ、電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第１リレー２１のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈとの差から求められる。
次に、ＦＩＧ．３を参照して、コントローラ４０が実行する地絡検出器３０の接続診断ルーチンについて説明する。
接続診断ルーチンは、電気自動車のメインスイッチのオン時及びオフ時の少なくともいずれか一方のタイミングで実施される。接続診断制御の実施前には、第１−第３リレー２１−２３はオフにされている。
ステップＳ１では、コントローラ４０は、矩形パルス信号を発振するように地絡検出器３０の発振部３１を制御する。
ステップＳ２では、コントローラ４０は、第１−第３リレー２１−２３のオフ時に、地絡検出器３０の電圧検出部３２によって検出された電圧値Ｖ１を基準電圧値Ｖ１ＤＥＦとして記憶する。
ステップＳ３では、コントローラ４０は、基準電圧値Ｖ１ＤＥＦが予め定めた地絡判定電圧値Ｖ０よりも大きいか否かを判定する。基準電圧値Ｖ１ＤＥＦが地絡判定電圧値Ｖ０よりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ４の処理を行う。
基準電圧値Ｖ１ＤＥＦが地絡判定電圧値Ｖ０よりも小さい場合には、コントローラ４０は、バッテリ１やバッテリ１近傍の強電回路３に地絡が発生していると判定する。このように地絡が検出された場合には、地絡検出器３０が正常に強電回路３に接続されていることにほかならないから、コントローラ４０は詳細な接続診断を実施することなくステップＳ１１の処理を行う。
ステップＳ４では、コントローラ４０は第３リレー接続診断を実施する。この診断は、ＦＩＧ．４に示すサブルーチンにより行われる。
ステップＳ５では、コントローラ４０は、ステップＳ４の診断結果から、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３と正常に接続しているか否かを判定する。正常の場合には、コントローラ４０はステップＳ６の処理を行う。異常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ６では、コントローラ４０は、ステップＳ４の診断結果から、第１リレー２１がオン固着していないかを判定する。オン固着していない場合には、コントローラ４０はステップＳ７の処理を行う。オン固着している場合には、コントローラ４０がステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ７では、コントローラ４０は第２リレー接続診断を実施する。この診断は、ＦＩＧ．５に示すサブルーチンにより行われる。
ステップＳ８では、コントローラ４０は、ステップＳ７の診断結果から、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して強電回路３と正常に接続しているか否かを判定する。正常の場合には、コントローラ４０はステップＳ９の処理を行う。異常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ９では、コントローラ４０は第１リレー接続診断を実施する。この診断は、ＦＩＧ．６に示すサブルーチンにより行われる。
ステップＳ１０では、コントローラ４０は、ステップＳ９の診断結果から、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して強電回路３と正常に接続しているか否かを判定する。正常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１１の処理を行う。異常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ１１では、コントローラ４０は、地絡検出器３０と強電回路３との接続が正常であると診断して、処理を終了する。
ステップＳ１２では、コントローラ４０は、地絡検出器３０と強電回路３との接続が異常であると診断し、接続異常を運転者に報知して、処理を終了する。
ＦＩＧ．４を参照して、第３リレー接続診断サブルーチンについて説明する。
ステップＳ４１では、コントローラ４０は第３リレー２３をオフからオンに切り替える。
ステップＳ４２では、コントローラ４０は、第３リレー２３のオン時における電圧変化量ΔＶＲＣＯＮが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＮは、準電圧値Ｖ１ＤＥＦから、第３リレー２３のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲＣＯＮが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ４３の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＮが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ４８の処理を実行し、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して正常に接続されていないと判定する。
ステップＳ４３では、コントローラ４０は、第３リレー２３のオン時に、電圧センサ４１によって検出される負荷２の両端電圧Ｖ２が上昇したか否かを判定する。
第３リレー２３のオン時に負荷２の両端電圧Ｖ２が上昇するのは、第１リレー２１がオン固着している場合である。したがって、両端電圧Ｖ２が上昇した場合には、コントローラ４０は、ステップＳ４４の処理を実行し、第１リレー２１がオン固着していると判定する。
これに対して、両端電圧Ｖ２が上昇しない場合には、コントローラ４０はステップＳ４５の処理を実行する。
ステップＳ４５では、コントローラ４０は第３リレー２３をオンからオフに切り替える。
ステップＳ４６では、コントローラ４０は、第３リレー２３のオフ時における電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦは、第３リレー２３のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈから準電圧値Ｖ１ＤＥＦを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ４７の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ４８の処理を実行する。
ステップＳ４７では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して正常に接続されている判定する。
ステップＳ４８では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して正常に接続されていないと判定する。
ＦＩＧ．５を参照して、第２リレー接続診断サブルーチンについて説明する。
ステップＳ７１では、コントローラ４０は第２リレー２２をオフからオンに切り替える。
ステップＳ７２では、コントローラ４０は、第２リレー２２のオン時における電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮは、準電圧値Ｖ１ＤＥＦから、第２リレー２２のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ７３の処理を実行する。電王変化量ΔＶＲ−ＯＮが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ７６の処理を実行し、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して正常に接続されていないと判定する。
ステップＳ７３では、コントローラ４０は第２リレー２２をオンからオフに切り替える。
ステップＳ７４では、コントローラ４０は、第２リレー２２のオフ時における電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦは、第２リレー２２のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈから準電圧値Ｖ１ＤＥＦを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ７５の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ７６の処理を実行する。
ステップＳ７５では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して正常に接続されている判定する。
ステップＳ７６では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して正常に接続されていないと判定する。
ＦＩＧ．６を参照して、第１リレー接続診断サブルーチンについて説明する。
ステップＳ９１では、コントローラ４０は第１リレー２１をオフからオンに切り替える。
ステップＳ９２では、コントローラ４０は、第１リレー２１のオン時における電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮは、準電圧値Ｖ１ＤＥＦから、第１リレー２１のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ９３の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ９６の処理を実行し、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して正常に接続されていないと判定する。
ステップＳ９３では、コントローラ４０は第１リレー２１をオンからオフに切り替える。
ステップＳ９４では、コントローラ４０は、第１リレー２１のオフ時における電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦは、第１リレー２１のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈから基準電圧値Ｖ１ＤＥＦを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ９５の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ９６の処理を実行する。
ステップＳ９５では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して正常に接続されている判定する。
ステップＳ９６では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して正常に接続されていないと判定する。
以上により、地絡検出器３０の接続診断装置では、下記の効果を得ることができる。
地絡検出器３０が第１−第３リレー２１−２３を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、第１−第３リレー２１−２３のオン時及びオフ時に、強電回路３の寄生容量に起因して地絡検出器３０の電圧検出部３２で検知される電圧値が変化する。接続診断装置は、第１−第３リレー２１−２３のオン時及びオフ時に、地絡検出器３０の電圧検出部３２で検知される電圧値の変化を検出するので、電圧変化量に基づいて地絡検出器３０が第１−第３リレー２１−２３を介して強電回路３と正常に接続されているどうかを診断することができる。したがって、擬似的な地絡を発生させる接地回路を設ける従来手法よりも簡素な構成で、強電回路３と地絡検出器３０との接続状態を診断することが可能となる。
接続診断装置は第３リレー接続診断を第１リレー接続診断及び第２リレー接続診断に先駆けて行うので、仮に第１リレー２１がオン固着している場合であっても、第３リレー２３と直列に設けられる抵抗２４の作用によって、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることを回避できる。
第３リレー接続診断時に負荷２の両端電圧に基づいて第１リレー２１のオン固着を判定し、第１リレー２１がオン固着していない場合にのみ、第２リレー接続診断をし、その後に第１リレー接続診断を実施する。第１リレー２１がオン固着していないことは保証されているので、第２リレー接続診断によって第２リレー２２をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。また、第１リレー接続診断は、第２リレー接続診断後に実施されるので、第１リレー接続診断によって第１リレー２１をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。
接続診断装置は、強電回路３の寄生容量に起因して第１−第３リレー２１−２３のオン時又はオフ時に生じる一時的な電圧値変化の最大変化量を用いて接続診断を行うので、診断時間を短期化できる。
次に、ＦＩＧ．７及びＦＩＧ．８を参照して、この発明の第２の実施形態による電気自動車用の地絡検出器３０の接続診断装置について説明する。
ＦＩＧ．７に示すように、第２の実施形態による地絡検出器３０の接続診断装置では、第３接続線１３は、第１リレー２１をバイパスするように第１接続線１１に接続する。
このように構成される接続診断装置では、コントローラ４０は、ＦＩＧ．８に示す接続診断ルーチンを実施する。この接続診断ルーチンでは、第１の実施形態と同じ処理を行うステップについては、第１の実施形態と同じステップ番号を付した。
ＦＩＧ．８に示すように、コントローラ４０は、ステップＳ４で第３リレー接続診断を第１リレー接続診断及び第２リレー接続診断に先駆けて実施する。第３リレー接続診断時には、コントローラ４０は、第３リレー接続診断時に負荷２の両端電圧に基づいて第２リレー２２のオン固着を診断する。そして、ステップＳ１３では、コントローラ４０は、ステップＳ４の診断結果から、第２リレー２２がオン固着していないかを判定する。第２リレー２２がオン固着していない場合にのみ、コントローラ４０はステップＳ９で第１リレー接続診断をし、その後のステップＳ７で第２リレー接続診断を実施する。
上記した地絡検出器３０の接続診断装置では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
第３リレー接続診断時に負荷２の両端電圧に基づいて第２リレー２２のオン固着を判定し、第２リレー２２がオン固着していない場合にのみ、第１リレー接続診断をし、その後に第２リレー接続診断を実施する。第２リレー２２がオン固着していないことは保証されているので、第１リレー接続診断によって第１リレー２１をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。また、第２リレー接続診断は、第１リレー接続診断後に実施されるので、第２リレー接続診断によって第２リレー２２をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。
以上の説明に関して、２００９年６月１２日を出願日とする日本国における特願２００９−１４０９２７号の内容をここに引用により組み込む。
以上、この発明をいくつかの特定の実施形態を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施形態に様々な修正あるいは変更を加えることが可能である。
例えば、第１及び第２の実施形態では、第３接続線１３は必ずしも必要ではなく、第１接続線１１の第１リレー２１による接続診断及び第２接続線１２の第２リレー２２による接続診断のみを行うようにしてもよい。
また、第１及び第２の実施形態では、第１−第３リレー２１−２３のオン時及びオフ時両方の電圧変化量を用いて接続診断を実施しているが、第１−第３リレー２１−２３のオン時又はオフ時のいずれか一方の電圧変化量を用いて接続診断を実施してもよい。
さらに、第１及び第２の実施形態では、地絡検出器３０の接続診断装置を電気自動車に適用したが、ハイブリット車や燃料電池車に適用してもよい。
ＦＩＧ．１に示すように、電気自動車は、大出力の直流電源であるバッテリ１と、走行用駆動モータ等の負荷２とを備える。バッテリ１と負荷２とは強電回路３によって電気的に接続される。
強電回路３は、３つの接続線１１−１３と、負荷２に対して並列に設置される大容量の平滑コンデンサ１４と、を備える。
第１接続線１１は、バッテリ１の正極と負極２の正極端子を接続する。第１接続線１１には、第１リレー２１が設けられる。
第２接続線１２は、バッテリ１の負極と負荷２の負極端子を接続する。第２接続線１２には、第２リレー２２が設けられる。
第３接続線１３は、第２リレー２２をバイパスするように、第２接続線１２と接続する。第３接続線１３には、第３リレー２３及び抵抗２４が直列に設けられる。抵抗２４の抵抗値は、バッテリ１の電圧と平滑コンデンサ１４の静電容量に基づいて設定される。
上記した強電回路３には、強電回路３内における地絡を検出するための地絡検出器３０が設置される。地絡検出器３０は、バッテリ１とは異なる小出力電源からの電力供給により作動する。地絡検出器３０は、矩形パルス信号を発振する発振部３１と、電圧検出部３２と、を備える。
発振部３１は、抵抗３３とカップリングコンデンサ３４を介して、バッテリ１の負極と第２リレー２２の間の第２接続線１２に接続される。電圧検出部３２は、抵抗３３とカップリングコンデンサ３４との間の電圧を検出ことで、発振部３１から発振された矩形パルス信号の波高値を電圧値Ｖ１として検出する。
強電回路３の絶縁抵抗が低下して強電回路３と車体の間で地絡が発生すると、破線領域Ａに示すように地絡抵抗ＲＡが形成され、この地絡抵抗ＲＡに起因して電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が低下する。したがって、電圧検出部３２によって検出される電圧値Ｖ１を監視し、電圧低下を検出することによって強電回路３での地絡を検出することが可能となる。地絡検出器３０による地絡検出は車両走行中に実施される。
なお、地絡は、図の領域Ａの位置に限らず、強電回路３のいかなる位置にも起こり得る。また、強電回路３のいかなる位置で地絡が生じた場合でも、強電回路３のインピーダンスが変化する。地絡検出器３０は、地絡に起因するインピーダンス変化が発振部３１の矩形パルス信号の電圧値Ｖ１に及ぼす変化を検出する。本実施形態では、地絡検出器３０をバッテリ１の負極と第２リレー２２の間の第２接続線１２に接続したが、バッテリ１の正極と第１リレー２１の間の第１接続線１１に接続してもよい。
コントローラ４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
コントローラ４０には、負荷２の両端電圧を検出する電圧センサ４１や、地絡検出器３０の電圧検出部３２、その他車両の状態を検出する各種センサからの信号が入力する。コントローラ４０は、これら信号に基づき、第１−第３リレー２１−２３をオン又はオフに切り替えることで、地絡検出器３０の接続状態を診断する。
ＦＩＧｓ．２Ａ−２Ｄを参照して、地絡検出器３０の接続診断の原理について説明する。
ＦＩＧ．２Ａに示すように第１−第３リレー２１−２３がオフにされている状態から時刻ｔ１で第３リレー２３をオンにすると、ＦＩＧ．２Ｄに示すように地絡検出器３０の電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が一時的に低下する。強電回路３には寄生容量が存在するので、第３リレー２３のオン時には、寄生容量に起因して強電回路３におけるインピーダンスが一時的に増大する。そのため、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が低下するのである。したがって、第３リレー２３をオンにする前の基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第３リレー２３のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌとの差から電圧変化量ΔＶＲＣＯＮを求め、電圧変化量ΔＶＲＣＯＮを判定値ΔＶと比較することによって、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断することが可能となる。
ＦＩＧ．２Ａに示すように時刻ｔ２で第３リレー２３をオフにすると、ＦＩＧ．２Ｄに示すように地絡検出器３０の電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１は一時的に増加する。第３リレー２３のオフ時には、寄生容量に起因して強電回路３におけるインピーダンスが一時的に低下するため、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、電圧検出部３２で検出される電圧値Ｖ１が増加するのである。したがって、基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第３リレー２３のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈとの差から電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦを求め、電圧変化量ΔＲＣＯＦＦを判定値ΔＶと比較することで、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断することが可能となる。
ＦＩＧ．２Ｂに示すように時刻ｔ３で第２リレー２２をオンにして時刻ｔ４で第２リレー２２をオフにすると、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、ＦＩＧ．２Ｄに示すように、第２リレー２２のオン時に電圧値Ｖ１が一時的に低下し、第２リレー２２のオフ時に電圧値Ｖ１が一時的に増加する。したがって、第２リレー２２のオン時又はオフ時における電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮ、ΔＶＲ−ＯＦＦを検出することで、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断できる。
なお、電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦを、第２リレー２２のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌの差から求められ、電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第２リレー２２のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈとの差から求められる。
ＦＩＧ．２Ｃに示すように時刻ｔ５で第１リレー２１をオンにして時刻ｔ６で第１リレー２１をオフにすると、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、ＦＩＧ．２Ｄに示すように、第１リレー２１のオン時に電圧値Ｖ１が一時的に低下し、第１リレー２１のオフ時に電圧値Ｖ１が一時的に増加する。したがって、第１リレー２１のオン時又はオフ時における電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮ、ΔＶＲ＋ＯＦＦを検出することで、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して強電回路３に正常に接続されているかどうかを判断できる。
なお、電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第１リレー２１のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌとの差から求められ、電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦは基準電圧値Ｖ１ＤＥＦと、第１リレー２１のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈとの差から求められる。
次に、ＦＩＧ．３を参照して、コントローラ４０が実行する地絡検出器３０の接続診断ルーチンについて説明する。
接続診断ルーチンは、電気自動車のメインスイッチのオン時及びオフ時の少なくともいずれか一方のタイミングで実施される。接続診断制御の実施前には、第１−第３リレー２１−２３はオフにされている。
ステップＳ１では、コントローラ４０は、矩形パルス信号を発振するように地絡検出器３０の発振部３１を制御する。
ステップＳ２では、コントローラ４０は、第１−第３リレー２１−２３のオフ時に、地絡検出器３０の電圧検出部３２によって検出された電圧値Ｖ１を基準電圧値Ｖ１ＤＥＦとして記憶する。
ステップＳ３では、コントローラ４０は、基準電圧値Ｖ１ＤＥＦが予め定めた地絡判定電圧値Ｖ０よりも大きいか否かを判定する。基準電圧値Ｖ１ＤＥＦが地絡判定電圧値Ｖ０よりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ４の処理を行う。
基準電圧値Ｖ１ＤＥＦが地絡判定電圧値Ｖ０よりも小さい場合には、コントローラ４０は、バッテリ１やバッテリ１近傍の強電回路３に地絡が発生していると判定する。このように地絡が検出された場合には、地絡検出器３０が正常に強電回路３に接続されていることにほかならないから、コントローラ４０は詳細な接続診断を実施することなくステップＳ１１の処理を行う。
ステップＳ４では、コントローラ４０は第３リレー接続診断を実施する。この診断は、ＦＩＧ．４に示すサブルーチンにより行われる。
ステップＳ５では、コントローラ４０は、ステップＳ４の診断結果から、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して強電回路３と正常に接続しているか否かを判定する。正常の場合には、コントローラ４０はステップＳ６の処理を行う。異常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ６では、コントローラ４０は、ステップＳ４の診断結果から、第１リレー２１がオン固着していないかを判定する。オン固着していない場合には、コントローラ４０はステップＳ７の処理を行う。オン固着している場合には、コントローラ４０がステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ７では、コントローラ４０は第２リレー接続診断を実施する。この診断は、ＦＩＧ．５に示すサブルーチンにより行われる。
ステップＳ８では、コントローラ４０は、ステップＳ７の診断結果から、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して強電回路３と正常に接続しているか否かを判定する。正常の場合には、コントローラ４０はステップＳ９の処理を行う。異常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ９では、コントローラ４０は第１リレー接続診断を実施する。この診断は、ＦＩＧ．６に示すサブルーチンにより行われる。
ステップＳ１０では、コントローラ４０は、ステップＳ９の診断結果から、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して強電回路３と正常に接続しているか否かを判定する。正常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１１の処理を行う。異常の場合には、コントローラ４０はステップＳ１２の処理を行う。
ステップＳ１１では、コントローラ４０は、地絡検出器３０と強電回路３との接続が正常であると診断して、処理を終了する。
ステップＳ１２では、コントローラ４０は、地絡検出器３０と強電回路３との接続が異常であると診断し、接続異常を運転者に報知して、処理を終了する。
ＦＩＧ．４を参照して、第３リレー接続診断サブルーチンについて説明する。
ステップＳ４１では、コントローラ４０は第３リレー２３をオフからオンに切り替える。
ステップＳ４２では、コントローラ４０は、第３リレー２３のオン時における電圧変化量ΔＶＲＣＯＮが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＮは、準電圧値Ｖ１ＤＥＦから、第３リレー２３のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲＣＯＮが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ４３の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＮが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ４８の処理を実行し、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して正常に接続されていないと判定する。
ステップＳ４３では、コントローラ４０は、第３リレー２３のオン時に、電圧センサ４１によって検出される負荷２の両端電圧Ｖ２が上昇したか否かを判定する。
第３リレー２３のオン時に負荷２の両端電圧Ｖ２が上昇するのは、第１リレー２１がオン固着している場合である。したがって、両端電圧Ｖ２が上昇した場合には、コントローラ４０は、ステップＳ４４の処理を実行し、第１リレー２１がオン固着していると判定する。
これに対して、両端電圧Ｖ２が上昇しない場合には、コントローラ４０はステップＳ４５の処理を実行する。
ステップＳ４５では、コントローラ４０は第３リレー２３をオンからオフに切り替える。
ステップＳ４６では、コントローラ４０は、第３リレー２３のオフ時における電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦは、第３リレー２３のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈから準電圧値Ｖ１ＤＥＦを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ４７の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲＣＯＦＦが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ４８の処理を実行する。
ステップＳ４７では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して正常に接続されている判定する。
ステップＳ４８では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第３リレー２３を介して正常に接続されていないと判定する。
ＦＩＧ．５を参照して、第２リレー接続診断サブルーチンについて説明する。
ステップＳ７１では、コントローラ４０は第２リレー２２をオフからオンに切り替える。
ステップＳ７２では、コントローラ４０は、第２リレー２２のオン時における電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮは、準電圧値Ｖ１ＤＥＦから、第２リレー２２のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ−ＯＮが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ７３の処理を実行する。電王変化量ΔＶＲ−ＯＮが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ７６の処理を実行し、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して正常に接続されていないと判定する。
ステップＳ７３では、コントローラ４０は第２リレー２２をオンからオフに切り替える。
ステップＳ７４では、コントローラ４０は、第２リレー２２のオフ時における電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦは、第２リレー２２のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈから準電圧値Ｖ１ＤＥＦを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ７５の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲ−ＯＦＦが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ７６の処理を実行する。
ステップＳ７５では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して正常に接続されている判定する。
ステップＳ７６では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第２リレー２２を介して正常に接続されていないと判定する。
ＦＩＧ．６を参照して、第１リレー接続診断サブルーチンについて説明する。
ステップＳ９１では、コントローラ４０は第１リレー２１をオフからオンに切り替える。
ステップＳ９２では、コントローラ４０は、第１リレー２１のオン時における電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮは、準電圧値Ｖ１ＤＥＦから、第１リレー２１のオン時における最小電圧値Ｖ１Ｌを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ９３の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＮが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ９６の処理を実行し、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して正常に接続されていないと判定する。
ステップＳ９３では、コントローラ４０は第１リレー２１をオンからオフに切り替える。
ステップＳ９４では、コントローラ４０は、第１リレー２１のオフ時における電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きいか否かを判定する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦは、第１リレー２１のオフ時における最大電圧値Ｖ１Ｈから基準電圧値Ｖ１ＤＥＦを減算して求められる。
電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦが判定値ΔＶよりも大きい場合には、コントローラ４０はステップＳ９５の処理を実行する。電圧変化量ΔＶＲ＋ＯＦＦが判定値ΔＶよりも小さい場合には、コントローラ４０は、ステップＳ９６の処理を実行する。
ステップＳ９５では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して正常に接続されている判定する。
ステップＳ９６では、コントローラ４０は、地絡検出器３０が第１リレー２１を介して正常に接続されていないと判定する。
以上により、地絡検出器３０の接続診断装置では、下記の効果を得ることができる。
地絡検出器３０が第１−第３リレー２１−２３を介して強電回路３に正常に接続されている場合には、第１−第３リレー２１−２３のオン時及びオフ時に、強電回路３の寄生容量に起因して地絡検出器３０の電圧検出部３２で検知される電圧値が変化する。接続診断装置は、第１−第３リレー２１−２３のオン時及びオフ時に、地絡検出器３０の電圧検出部３２で検知される電圧値の変化を検出するので、電圧変化量に基づいて地絡検出器３０が第１−第３リレー２１−２３を介して強電回路３と正常に接続されているどうかを診断することができる。したがって、擬似的な地絡を発生させる接地回路を設ける従来手法よりも簡素な構成で、強電回路３と地絡検出器３０との接続状態を診断することが可能となる。
接続診断装置は第３リレー接続診断を第１リレー接続診断及び第２リレー接続診断に先駆けて行うので、仮に第１リレー２１がオン固着している場合であっても、第３リレー２３と直列に設けられる抵抗２４の作用によって、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることを回避できる。
第３リレー接続診断時に負荷２の両端電圧に基づいて第１リレー２１のオン固着を判定し、第１リレー２１がオン固着していない場合にのみ、第２リレー接続診断をし、その後に第１リレー接続診断を実施する。第１リレー２１がオン固着していないことは保証されているので、第２リレー接続診断によって第２リレー２２をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。また、第１リレー接続診断は、第２リレー接続診断後に実施されるので、第１リレー接続診断によって第１リレー２１をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。
接続診断装置は、強電回路３の寄生容量に起因して第１−第３リレー２１−２３のオン時又はオフ時に生じる一時的な電圧値変化の最大変化量を用いて接続診断を行うので、診断時間を短期化できる。
次に、ＦＩＧ．７及びＦＩＧ．８を参照して、この発明の第２の実施形態による電気自動車用の地絡検出器３０の接続診断装置について説明する。
ＦＩＧ．７に示すように、第２の実施形態による地絡検出器３０の接続診断装置では、第３接続線１３は、第１リレー２１をバイパスするように第１接続線１１に接続する。
このように構成される接続診断装置では、コントローラ４０は、ＦＩＧ．８に示す接続診断ルーチンを実施する。この接続診断ルーチンでは、第１の実施形態と同じ処理を行うステップについては、第１の実施形態と同じステップ番号を付した。
ＦＩＧ．８に示すように、コントローラ４０は、ステップＳ４で第３リレー接続診断を第１リレー接続診断及び第２リレー接続診断に先駆けて実施する。第３リレー接続診断時には、コントローラ４０は、第３リレー接続診断時に負荷２の両端電圧に基づいて第２リレー２２のオン固着を診断する。そして、ステップＳ１３では、コントローラ４０は、ステップＳ４の診断結果から、第２リレー２２がオン固着していないかを判定する。第２リレー２２がオン固着していない場合にのみ、コントローラ４０はステップＳ９で第１リレー接続診断をし、その後のステップＳ７で第２リレー接続診断を実施する。
上記した地絡検出器３０の接続診断装置では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
第３リレー接続診断時に負荷２の両端電圧に基づいて第２リレー２２のオン固着を判定し、第２リレー２２がオン固着していない場合にのみ、第１リレー接続診断をし、その後に第２リレー接続診断を実施する。第２リレー２２がオン固着していないことは保証されているので、第１リレー接続診断によって第１リレー２１をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。また、第２リレー接続診断は、第１リレー接続診断後に実施されるので、第２リレー接続診断によって第２リレー２２をオンにしても、接続診断時に強電回路３に大電流が流れることがない。
以上の説明に関して、２００９年６月１２日を出願日とする日本国における特願２００９−１４０９２７号の内容をここに引用により組み込む。
以上、この発明をいくつかの特定の実施形態を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施形態に様々な修正あるいは変更を加えることが可能である。
例えば、第１及び第２の実施形態では、第３接続線１３は必ずしも必要ではなく、第１接続線１１の第１リレー２１による接続診断及び第２接続線１２の第２リレー２２による接続診断のみを行うようにしてもよい。
また、第１及び第２の実施形態では、第１−第３リレー２１−２３のオン時及びオフ時両方の電圧変化量を用いて接続診断を実施しているが、第１−第３リレー２１−２３のオン時又はオフ時のいずれか一方の電圧変化量を用いて接続診断を実施してもよい。
さらに、第１及び第２の実施形態では、地絡検出器３０の接続診断装置を電気自動車に適用したが、ハイブリット車や燃料電池車に適用してもよい。
この発明は、リレーを介して電気回路に接続される地絡検出器への適用において特に好ましい効果をもたらす。
この発明の実施形態が包含する排他的性質あるいは特長は、以下のようにクレームされる。
この発明の実施形態が包含する排他的性質あるいは特長は、以下のようにクレームされる。
Claims (5)
- 電源（１）の正極と負荷（２）を接続する第１接続線（１１）と、電源（１）の負極と、負荷（２）を接続する第２接続線（１２）とを有する電気回路（３）に、カップリングコンデンサ（３４）を介して接続されるとともにパルス信号を発振する発振部（３１）と、前記発振部（３１）と前記カップリングコンデンサ（３４）の間におけるパルス信号の電圧値を検出する電圧検出部（３２）とを備え、前記電圧値は、リレーオン時に一時的に低下して且つその後収束する、又はリレーオフ時に上昇して且つその後収束する、地絡検出器（３０）の接続診断装置において、
前記第１接続線（１１）に設けられる第１リレー（２１）と、
前記第２接続線（１２）に設けられる第２リレー（２２）と、
次のようにプログラムされたプログラマブルコントローラ（４０）と、を備え、
前記プログラマブルコントローラ（４０）は、前記第１リレー（２１）をオン又はオフにし、
前記第１リレー（２１）のオン時に前記電圧検出部（３２）によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧低下量の最大値（ΔＶ R+ON ）、及び前記第１リレー（２１）のオフ時に前記電圧検出部（３２）によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧上昇量の最大値（ΔＶ R+OFF ）の両方が、前記電気回路の寄生容量によって予め定められた判定値（ΔＶ）よりも大きい時に、前記地絡検出器（３０）が第１リレー（２１）を介して前記電気回路（３）と正常に接続していると判定し、
前記第１リレー（２１）のオン時に前記電圧検出部（３２）によって検出される前記電圧低下量の最大値（ΔＶ R+ON ）、及び前記第１リレー（２１）のオフ時に前記電圧検出部（３２）によって検出される前記電圧上昇量の最大値（ΔＶ R+OFF ）の一方が、前記判定値（ΔＶ）よりも小さい時に、前記地絡検出器（３０）が第１リレー（２１）を介して前記電気回路（３）と正常に接続していないと判定し、
前記第２リレー（２２）をオン又はオフにし、
前記第２リレー（２２）のオン時に前記電圧検出部（３２）によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧低下量の最大値（ΔＶ R-ON ）、及び前記第２リレー（２２）のオフ時に前記電圧検出部（３２）によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧上昇量の最大値（ΔＶ R-OFF ）の両方が、予め定められた判定値（ΔＶ）よりも大きい時に、前記地絡検出器（３０）が第２リレー（２２）を介して前記電気回路（３）と正常に接続していると判定し、
前記第２リレー（２２）のオン時に前記電圧検出部（３２）によって検出される前記電圧低下量の最大値（ΔＶ R-ON ）、及び前記第２リレー（２２）のオフ時に前記電圧検出部（３２）によって検出される前記電圧上昇量の最大値（ΔＶ R-OFF ）の一方が、前記判定値（ΔＶ）よりも小さい時に、前記地絡検出器（３０）が第２リレー（２２）を介して前記電気回路（３）と正常に接続していないと判定する、
接続診断装置。 - 請求項１の接続診断装置において、
前記第１リレー（２１）又は前記第２リレー（２２）をバイパスするように前記第１接続線（１１）又は前記第２接続線（１２）に接続される第３接続線（１３）と、
前記第３接続線（１３）に設けられる第３リレー（２３）と、
前記第３接続線（１３）に設けられ、前記第３リレー（２３）と直列に配置される抵抗（２４）と、をさらに備え、
前記プログラマブルコントローラ（４０）は、前記第３リレー（２３）をオン又はオフにし、前記第３リレー（２３）のオン時に前記電圧検出部（３２）によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧低下量の最大値（ΔＶ RCON ）、及び前記第３リレー（２３）のオフ時に前記電圧検出部（３２）によって検出される基準電圧値からの一時的な電圧上昇量の最大値（ΔＶ RCOFF ）の両方が、予め定められた判定値（ΔＶ）よりも大きい時に、前記地絡検出器（３０）が第３リレー（２３）を介して前記電気回路（３）と正常に接続していると判定し、
前記第３リレー（２３）のオン時に前記電圧検出部（３２）によって検出される前記電圧低下量の最大値（ΔＶ RCON ）、及び前記第３リレー（２３）のオフ時に前記電圧検出部（３２）によって検出される前記電圧上昇量の最大値（ΔＶ RCOFF ）の一方が、前記判定値（ΔＶ）よりも小さい時に、前記地絡検出器（３０）が第３リレー（２３）を介して前記電気回路（３）と正常に接続していないと判定する、接続診断装置。 - 請求項２の接続診断装置において、
前記プログラマブルコントローラ（４０）は、第３リレー（２３）による接続診断を、第１リレー（２１）による接続診断及び第２リレー（２２）による接続診断に先駆けて実施する、接続診断装置。 - 請求項３の接続診断装置において、
前記負荷（２）の両端電圧を検出する負荷電圧検出部（４１）をさらに備え、
前記第３接続線（１３）は、前記第２接続線（１２）に接続され、
前記プログラマブルコントローラ（４０）は、前記第３リレー（２３）による接続診断での前記第３リレー（２３）のオン時に前記負荷（２）の両端電圧に基づいて前記第１リレー（２１）のオン固着判定を行い、
前記第１リレー（２１）がオン固着していない場合にのみ、前記第２リレー（２２）による接続診断を行い、その後に前記第１リレー（２１）による接続診断を行う、接続診断装置。 - 請求項４の接続診断装置において、
前記負荷（２）の両端電圧を検出する負荷電圧検出部（４１）をさらに備え、
前記第３接続線（１３）は前記第１接続線（１１）に接続され、
前記プログラマブルコントローラ（４０）は、前記第３リレー（２３）による接続診断での前記第３リレー（２３）のオン時に前記負荷（２）の両端電圧に基づいて前記第２リレー（２２）のオン固着判定を行い、
前記第２リレー（２２）がオン固着していない場合にのみ、前記第１リレー（２１）による接続診断を行い、その後に前記第２リレー（２２）による接続診断を行う、接続診断装置。
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