JP5772650B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、高電圧システムの絶縁抵抗の低下を検出する装置を備えた車両に関する。 The present invention relates to a vehicle including an apparatus for detecting a decrease in insulation resistance of a high voltage system.
ハイブリッドカーや電気自動車等の高電圧システムを備えた車両では、高電圧システムの絶縁抵抗を検出することが漏電防止に重要であり、その絶縁抵抗を検出する検出装置を備えている。また、検出装置によって高電圧システムの絶縁抵抗の低下が検出された場合には、どの部位で絶縁抵抗が低下しているのかを特定することが望ましい。 In a vehicle equipped with a high voltage system such as a hybrid car or an electric vehicle, it is important to detect the insulation resistance of the high voltage system in order to prevent leakage, and a detection device for detecting the insulation resistance is provided. In addition, when the detection device detects a decrease in the insulation resistance of the high-voltage system, it is desirable to identify at which part the insulation resistance is reduced.
特開２０１１−１７２３７３号公報（特許文献１）には、インバータを含む高電圧システムを備えた車両において、インバータ素子温度が閾値以下のときに、インバータのゲート許可時およびゲート遮断時に漏電と判定されたときには直流エリアで漏電が生じていると判定し、ゲート遮断時に漏電と判定されずゲート許可時に漏電と判定されたときには交流エリアで漏電が生じていると判定する技術が開示されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2011-172373 (Patent Document 1) discloses that, in a vehicle equipped with a high voltage system including an inverter, when the inverter element temperature is equal to or lower than a threshold value, it is determined that there is a leakage when the gate of the inverter is permitted and when the gate is shut off. A technique is disclosed in which it is determined that a leakage has occurred in the direct current area, and that a leakage has occurred in the alternating current area when it is determined that there is no leakage when the gate is closed, and that leakage is determined when the gate is permitted.
しかしながら、特許文献１の技術では、絶縁低下とインバータ故障とが重なっていると、インバータ故障によってインバータのゲート状態を切り替えることができず、絶縁低下が直流エリアで生じているのか交流エリアで生じているのかを特定できない。
However, in the technique of
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、インバータを含む高電圧システムを備えた車両において、高電圧システムの絶縁低下とインバータ故障（ただし、ゲート遮断が可能な故障に限る、以下に「インバータ故障」と記載するものも同様）とが重なっている場合であっても絶縁低下部位を特定することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce insulation of a high-voltage system and an inverter failure (however, a gate is cut off) in a vehicle having a high-voltage system including an inverter. Even if it is a case where there is an overlap with a possible failure, the same applies to the following “inverter failure”, it is to specify the insulation lowering portion.
この発明に係る車両は、高電圧システムと、高電圧システムと車両ボデーとの間の絶縁抵抗の低下の有無を検出する検出装置と、高電圧システムのうちの絶縁低下部位を特定する制御装置とを備える。高電圧システムは、直流のバッテリと、交流のモータと、バッテリとモータとの間で電力変換を行なうインバータと、バッテリとインバータとの間で電圧変換を行なうコンバータと、インバータとコンバータとの間で授受される電圧を平滑化する平滑コンデンサと、バッテリとコンバータとを接続する２本の電力線上にそれぞれ設けられる２つのリレーを有する切替装置とを含む。検出装置は、バッテリと切替装置との間に接続される。制御装置は、高電圧システムの停止要求があった場合、絶縁低下有と検出された低下履歴がありかつインバータが故障しているか否かを判定し、低下履歴がありかつインバータが故障している場合、２つのリレーのうちの片側をオフしてインバータの印加電圧を略零に低下させるディスチャージ制御を実行し、ディスチャージ制御の前後で絶縁抵抗無から絶縁低下有に変化したときはインバータよりもモータ側の交流部が絶縁低下部位であると特定し、ディスチャージ制御の前後で絶縁低下有のまま変化しないときはインバータよりもバッテリ側の直流部が絶縁低下部位であると特定する。 A vehicle according to the present invention includes a high-voltage system, a detection device that detects the presence or absence of a decrease in insulation resistance between the high-voltage system and the vehicle body, and a control device that specifies an insulation-decreasing portion in the high-voltage system. Is provided. The high voltage system includes a direct current battery, an alternating current motor, an inverter that performs power conversion between the battery and the motor, a converter that performs voltage conversion between the battery and the inverter, and an inverter and a converter. A smoothing capacitor for smoothing the voltage to be transmitted and received, and a switching device having two relays respectively provided on two power lines connecting the battery and the converter. The detection device is connected between the battery and the switching device. When there is a request to stop the high-voltage system, the control device determines whether or not there is a decrease history that is detected as having a decrease in insulation and the inverter has failed, and there is a decrease history and the inverter has failed In this case, discharge control is performed to turn off one side of the two relays to reduce the applied voltage of the inverter to substantially zero. When the AC part on the side is specified as the insulation lowering part, and when there is no insulation reduction before and after the discharge control, the DC part on the battery side relative to the inverter is specified as the insulation lowering part.
本発明によれば、インバータを含む高電圧システムを備えた車両において、高電圧システムの絶縁低下とインバータ故障とが重なっている場合であっても絶縁低下部位を特定することができる。 According to the present invention, in a vehicle equipped with a high voltage system including an inverter, it is possible to specify an insulation lowering portion even when the insulation lowering of the high voltage system and the inverter failure overlap.
以下、本実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図１は、本実施の形態による車両の構成を示す回路図である。図１に示す車両１００は、高圧バッテリを搭載するものであれば、電気自動車でもハイブリッド自動車でも燃料電池自動車でもよい。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a vehicle according to the present embodiment. The
車両１００は、直流電源である高電圧バッテリＢ１と、システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２と、電圧センサ１０，１６と、電圧コンバータ１１と、正極母線ＰＬと、負極母線ＮＬと、コンデンサ１２と、放電抵抗１３と、電流センサ１７，２４と、インバータ２０と、交流のモータＭ１と、制御装置３０と、検出装置２０１とを含む。なお、図１には、１つのモータＭ１およびインバータ２０が例示的に示されているが、モータあるいはインバータの数は１つに限定されるものではなく、複数備えるようにしてもよい。
電圧コンバータ１１は、リアクトルＬ１と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１は、その一方端が高電圧バッテリＢ１の正極に接続され、他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタとＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタの接続ノードに接続される。
ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２は、正極母線ＰＬと負極母線ＮＬとの間に直列に接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ１は、コレクタが正極母線ＰＬに接続され、エミッタがＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ２は、エミッタが負極母線ＮＬに接続される。 IGBT elements Q1, Q2 are connected in series between positive electrode bus PL and negative electrode bus NL. IGBT element Q1 has a collector connected to positive electrode bus PL and an emitter connected to the collector of IGBT element Q2. IGBT element Q2 has an emitter connected to negative electrode bus NL.
また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続されている。 Further, diodes D1 and D2 for passing a current from the emitter side to the collector side are connected between the collector and emitter of the IGBT elements Q1 and Q2, respectively.
インバータ２０は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とを含む。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２、およびＷ相アーム２３は、正極母線ＰＬと負極母線ＮＬとの間に並列に設けられる。
Ｕ相アーム２１は、正極母線ＰＬと負極母線ＮＬとの間に直列に接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４（上アームＱ３、下アームＱ４）を含む。Ｖ相アーム２２は、正極母線ＰＬと負極母線ＮＬとの間に直列に接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６（上アームＱ５、下アームＱ６）を含む。Ｗ相アーム２３は、正極母線ＰＬと負極母線ＮＬとの間に直列に接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８（上アームＱ７、下アームＱ８）を含む。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
モータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相コイルを含む。Ｕ，Ｖ，Ｗ相アームの中間点は、それぞれ、モータＭ１のＵ，Ｖ，Ｗ相コイルの一方端に接続されている。Ｕ相コイルの他端はＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の中間点に接続される。Ｖ相コイルの他端はＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の中間点に接続される。Ｗ相コイルの他端はＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の中間点に接続される。Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの各他方端は中性点に共通に接続される。 The motor M1 is a three-phase permanent magnet motor and includes U, V, and W phase coils. The midpoints of the U, V, and W phase arms are connected to one ends of the U, V, and W phase coils of the motor M1, respectively. The other end of the U-phase coil is connected to an intermediate point between IGBT elements Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to an intermediate point between IGBT elements Q5 and Q6. The other end of the W-phase coil is connected to an intermediate point between IGBT elements Q7 and Q8. The other ends of the three coils of the U, V, and W phases are commonly connected to the neutral point.
高電圧バッテリＢ１は、ニッケル水素あるいはリチウムイオン等から構成される二次電池である。そして、高電圧バッテリＢ１は、直流電圧ＶＢをシステムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して電圧コンバータ１１へ供給する。なお、二次電池に代えて電気二重層キャパシタを用いてもよい。
The high voltage battery B1 is a secondary battery made of nickel metal hydride or lithium ion. High voltage battery B1 supplies DC voltage VB to
システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２は、高電圧バッテリＢ１と電圧コンバータ１１とを接続する２本の電力線（正極線および負極線）上にそれぞれ設けられる。システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによってオン／オフされる。より具体的には、システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御装置３０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２は、互いに独立してオン／オフの制御が可能である。
System main relays SR1 and SR2 are provided on two power lines (positive line and negative line) connecting high voltage battery B1 and
電圧センサ１０は、高電圧バッテリＢ１から出力される直流電圧ＶＢを検出し、直流電圧ＶＢの検出値を制御装置３０へ出力する。
電流センサ１７は、高電圧バッテリＢ１に入出力する直流電流ＢＣＲＴを検出し、直流電流ＢＣＲＴの検出値を制御装置３０へ出力する。
電圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵに基づいて、高電圧バッテリＢ１からの直流電圧ＶＢを昇圧してコンデンサ１２に供給する。また、電圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＤまたはＰＷＭＬに基づいて、インバータ２０から供給された直流電圧を降圧して高電圧バッテリＢ１へ供給する。
The
コンデンサ１２は、電圧コンバータ１１から供給された直流電圧を平滑化してインバータ２０に供給する。
放電抵抗１３は、たとえば高電圧システムが停止状態（Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態）であるときなどに、コンデンサ１２の残留電荷を放電させるための電気抵抗器である。
The
電圧センサ１６は、コンデンサ１２の両端の電圧ＶＨを検出し、その検出した電圧ＶＨを制御装置３０へ出力する。
The
インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて、コンデンサ１２を介して電圧コンバータ１１から供給された直流電圧を交流電圧に変換してモータＭ１を駆動する。また、インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに基づいて、モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１２を介して電圧コンバータ１１へ供給する。
The
電流センサ２４は、モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴを制御装置３０へ出力する。
制御装置３０は、電圧センサ１０からの直流電圧ＶＢ、電圧センサ１６からの電圧ＶＨ、他の制御装置（図示せず）からのモータ回転数ＭＲＮおよびトルク指令値ＴＲに基づいて、信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを電圧コンバータ１１へ出力する。
Based on DC voltage VB from
さらに、制御装置３０は、電圧センサ１６からの電圧ＶＨ、電流センサ２４からのモータ電流ＭＣＲＴおよび他の制御装置（図示せず）からのトルク指令値ＴＲに基づいて、信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣをインバータ２０へ出力する。
Further,
高電圧バッテリＢ１および高電圧バッテリＢ１に電気的に接続される回路（以下「高電圧システム」ともいう）は、ボデーグラウンドＧＮＤ（車両ボデー）に対して絶縁抵抗によって絶縁されている。図１中に示す絶縁抵抗成分２７−２９は、高電圧システムとボデーグラウンドＧＮＤとの間の絶縁抵抗成分を模式的に示したものである。 The high voltage battery B1 and a circuit electrically connected to the high voltage battery B1 (hereinafter also referred to as “high voltage system”) are insulated from the body ground GND (vehicle body) by an insulation resistance. Insulation resistance components 27-29 shown in FIG. 1 schematically show the insulation resistance components between the high voltage system and the body ground GND.
検出装置２０１は、高電圧システムの絶縁抵抗（絶縁抵抗成分２７−２９等）の低下の有無を検出する。
The
図２は、検出装置２０１が高電圧システムの絶縁抵抗の低下を検出する簡易モデルを示した回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a simple model in which the
検出装置２０１は、アース２０３（車両ボデーに相当）を基準電位として振幅電圧Ｖ０、周波数Ｆ０の発振信号を出力する発振電源２０４と、発振電源２０４からの発振信号を一方端に受ける検出抵抗２０６と、検出抵抗２０６の他方端に一方電極が接続されたカップリングコンデンサ２１０とを含む。
The
高圧簡易モデル２０２は、カップリングコンデンサ２１０の他方電極とアース２１６（車両ボデーに相当）との間に並列に接続された高圧絶縁抵抗２１２およびコモンモードコンデンサ２１４を含む。
High-voltage
車両１００の高電圧システムは、図２に示す高圧簡易モデル２０２のように表すことができる。高圧簡易モデル２０２のインピーダンスが大きい場合には、検出抵抗２０６（抵抗値Ｒｄ）にはほとんど電流が流れない。したがって電圧検出器２０８が検出する電圧波形は発振電源２０４が出力する発振信号の振幅電圧Ｖ０と同じ振幅となる（Ｖｄ＝Ｖ０）。この場合は、正常（絶縁低下無）と検出される。
The high voltage system of the
高圧簡易モデル２０２のインピーダンスが小さいときには、検出抵抗２０６に電流が流れるため、その分電圧ドロップした波形が電圧検出器２０８によって計測される。この場合は異常（絶縁低下有）と検出される。
When the impedance of the high-voltage
以上のような構成を有する車両１００において、高電圧システムからの漏電経路は、インバータ２０よりも高電圧バッテリＢ１側の部位（以下「直流部」という）の絶縁低下（絶縁抵抗成分２７、２８などのインピーダンス低下）によって直流部から車両ボデーへ漏電する経路と、インバータ２０よりもモータＭ１側の部位（以下「交流部」という）の絶縁低下（絶縁抵抗成分２９などのインピーダンス低下）によって交流部から車両ボデーへ漏電する経路とが考えられる。したがって、絶縁低下有と検出された場合には、直流部および交流部のいずれの部位で絶縁低下が生じているのかを判定することが望ましい。
In
従来においては、絶縁低下有と検出された場合に、インバータ２０に電圧が印加された状態（電圧ＶＨ＞０の状態）でインバータ２０のゲート状態を切り替えることによって、絶縁低下の検出結果が変化するか否かで絶縁低下部位を特定していた。具体的には、絶縁低下有と検出された場合に、インバータ２０に電圧が印加された状態でインバータ２０の全ゲート（ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８）をスイッチングしている状態もしくはいずれかのゲートをオン固定している状態から全ゲート遮断状態に切り替える制御を行ない、ゲート状態の切替前後で絶縁低下有から絶縁低下無に変化した場合は交流部が絶縁低下部位であると特定し、絶縁低下有のまま変化しない場合には直流部が絶縁低下部位であると特定していた。
Conventionally, when it is detected that there is a decrease in insulation, the detection result of the decrease in insulation changes by switching the gate state of the
しかしながら、従来の手法では、絶縁低下とインバータ２０が全ゲート遮断状態となってしまう故障とが重なっていると、絶縁低下部位を特定できない。すなわち、インバータ２０の全ゲートが常時ゲート遮断状態となると、インバータ２０のゲート状態を切り替えることができず、従来の手法そのものを実行することができない。
However, in the conventional method, if the insulation drop and the failure that causes the
そこで、本実施の形態による制御装置３０は、インバータ故障時であっても、インバータ２０に印加される電圧ＶＨを調整することで、直流部と交流部とのいずれで絶縁低下が生じているのかを特定する機能を有する。この点が本発明の最も特徴的な点である。
Therefore, the
図３は、上述の機能を実現するための制御装置３０の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、通常制御時に一定時間ごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。このフローチャートの各ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）は、ハードウェア処理によって実現してもよいしソフトウェア処理によって実現してもよい。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the
Ｓ１０にて、制御装置３０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ要求（高電圧システムの停止要求、具体的にはシステムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２を遮断させる要求）があるか否かを判定する。Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ要求は、たとえば図示しないスタートスイッチをユーザが押したときなどになされる。Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ要求がない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、処理は終了される。その後は通常制御が継続される。
In S10,
一方、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ要求がある場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、制御装置３０は、Ｓ１１にて、絶縁低下履歴がありかつインバータ故障があるか否かを判定する。なお、ここでいう「インバータ故障」とは、冒頭でも述べたように、ゲート遮断が可能な故障に限る。絶縁低下履歴がない場合あるいはインバータ故障がない場合（Ｓ１１にてＮＯ）、処理は終了される。その後は、通常制御を継続してもよいし、上述した従来の方法で絶縁低下部位を特定するようにしてもよい。
On the other hand, when there is a Ready-OFF request (YES in S10),
一方、絶縁低下履歴がありかつインバータ故障がある場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、制御装置３０は、Ｓ１２にて、システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２のいずれか一方をオフ状態にし、その状態でインバータ印加電圧（電圧ＶＨ）を０Ｖにするディスチャージ制御を行なう。
On the other hand, when there is an insulation lowering history and there is an inverter failure (YES in S11),
なお、インバータ印加電圧を０Ｖにするためにはコンデンサ１２の残留電荷を放電させる必要があるが、放電抵抗１３による放電のみでは時間が掛かり過ぎるため、コンデンサ１２の残留電荷を早期に放電させるための特定の制御を織り込むことが望ましい。たとえば、電圧コンバータ１１を動作させることで電圧コンバータ１１でコンデンサ１２の残留電荷を消費するようにしてもよい。また、図示しない電気負荷（たとえばモータＭ１とは別のモータの駆動回路）が正極母線ＰＬおよび負極母線ＮＬに接続されている場合には、その電気負荷でコンデンサ１２の残留電荷を消費するようにしてもよい。また、ディスチャージ制御専用の放電回路を新たに設け、その放電回路でコンデンサ１２の残留電荷を消費するようにしてもよい。いずれの手法においても、ディスチャージ制御によって、高電圧バッテリＢ１が高電圧システムから切り離されるとともに、コンデンサ１２の残留電荷が放電されるため、インバータ印加電圧は０Ｖになる。
In order to make the voltage applied to the inverter 0 V, it is necessary to discharge the residual charge of the
図４は、ボデーグラウンドＧＮＤを基準（０Ｖ）としたときの直流部の電位Ｖｄｃ（正極母線ＰＬの電位Ｖｄｃｐ，負極母線ＮＬの電位Ｖｄｃｎ）および交流部の電位Ｖａｃを、ディスチャージ制御前とディスチャージ制御後とに分けて示した図である。 FIG. 4 shows the DC portion potential Vdc (the potential Vdcp of the positive bus PL and the potential Vdcn of the negative bus NL) and the potential Vac of the AC portion when the body ground GND is set as a reference (0 V) before the discharge control and the discharge control. It is the figure divided and shown after.
交流部で絶縁低下があった場合、交流部の電位ＶａｃはボデーグラウンドＧＮＤと同電位になる。一方、インバータ２０のＩＧＢＴ素子とダイオードの漏れ電流（抵抗値）は上下アームでほぼ同等であるため、図４の左図に示すように、直流部の電位Ｖｄｃｐ，Ｖｄｃｎはそれぞれ「＋α」、「−α」（たとえばＶＨ＝３００Ｖの場合は＋α＝１５０Ｖ、−α＝−１５０Ｖ）となる。この時、インバータ２０には「２α」の電圧が印加されるが、このような状態ではインバータ２０の下側ダイオードＤ４、Ｄ６，Ｄ８のカソード側電位（＝交流部の電位Ｖａｃ＝ＧＮＤ）とアノード側電位（＝直流部の電位Ｖｄｃｎ＝−α）との電位差が検出装置２０１が出力する発振信号の振幅電圧Ｖ０よりも大きくなり、下側ダイオードＤ４、Ｄ６，Ｄ８の順方向に電圧を印加することができない。そのため、交流部の絶縁低下を検出することができない。そのため、ディスチャージ制御前は、たとえ交流部に絶縁低下があっても「絶縁低下無」となる。
When there is a decrease in insulation in the alternating current section, the potential Vac of the alternating current section becomes the same potential as the body ground GND. On the other hand, since the leakage current (resistance value) between the IGBT element and the diode of the
一方、ディスチャージ制御を実行してインバータの印加電圧を０Ｖにした場合、直流部の電位Ｖｄｃｐ，Ｖｄｃｎは＋α、−αからいずれも０Ｖ（ボデーグラウンドＧＮＤ）に変化する。これにより、インバータ２０の下側ダイオードＤ４、Ｄ６，Ｄ８のカソード側電位とアノード側電位との電位差がなくなるため、検出装置２０１が出力する発振信号が下側ダイオードＤ４、Ｄ６，Ｄ８を通って交流部に送信可能となる。
On the other hand, when the discharge control is executed and the applied voltage of the inverter is set to 0V, the potentials Vdcp and Vdcn of the DC section change from + α and −α to 0V (body ground GND). This eliminates the potential difference between the cathode-side potential and the anode-side potential of the lower diodes D4, D6, D8 of the
図５は、ディスチャージ制御後に検出装置２０１と交流部の絶縁低下部位との間で形成される閉ループを模式的に示す図である。ディスチャージ制御後には、図５に示すように、インバータ２０の下側ダイオードＤ４、Ｄ６，Ｄ８、交流部の絶縁低下部位（絶縁抵抗成分２９）、検出装置２０１を含む閉ループが形成されることになる。そのため、ディスチャージ制御後には、交流部が絶縁低下していると「絶縁低下有」となる。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a closed loop formed between the
図３に戻って、ディスチャージ制御後、制御装置３０は、Ｓ１３にて、ディスチャージ制御の前後で検出装置２０１の検出結果が絶縁低下「無」から「有」に変化したか否かを判定する。絶縁低下「無」から「有」に変化した場合（Ｓ１３にてＹＥＳ）、制御装置３０は、Ｓ１４にて交流部で絶縁低下していると特定する。
Returning to FIG. 3, after the discharge control, the
絶縁低下「無」から「有」に変化していない場合（Ｓ１３にてＮＯ）、制御装置３０は、Ｓ１５にて、ディスチャージ制御の前後で検出装置２０１の検出結果が絶縁低下「有」のままであるか否かを判定する。絶縁低下「有」のまま変化しない場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、制御装置３０は、Ｓ１６にて直流部で絶縁低下していると特定する。
If the insulation reduction has not changed from “none” to “present” (NO in S13), the
なお、Ｓ１５にてＮＯの場合（ディスチャージ制御前後で検出装置２０１の検出結果が絶縁低下「有」から「無」に変化した場合、あるいは絶縁低下「無」のままである場合）、絶縁低下がない（正常復帰）と考えられるため、制御装置３０は、処理を終了させる。
In the case of NO in S15 (when the detection result of the
以上のように、本実施の形態による制御装置３０は、絶縁低下履歴がありかつインバータが故障している場合、システムメインリレーＳＲ１，ＳＲ２のうちの片側をオフしてインバータ印加電圧を０に低下させるディスチャージ制御を実行し、ディスチャージ制御の前後で絶縁低下「無」から「有」に変化したときは交流部が絶縁低下部位であると特定し、ディスチャージ制御の前後で絶縁低下「有」のまま変化しないときは直流部が絶縁低下部位であると特定する。そのため、絶縁低下とインバータ故障とが重なっている場合であっても、絶縁低下部位を特定することができる。
As described above, when
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１０，１６ 電圧センサ、１１ 電圧コンバータ、１２ コンデンサ、１３ 放電抵抗、１７，２４ 電流センサ、２０ インバータ、２７〜２９ 絶縁抵抗成分、３０ 制御装置、１００ 車両、２０１ 検出装置、２０２ 高圧簡易モデル、２０３，２１６ アース、２０４ 発振電源、２０６ 検出抵抗、２０８ 電圧検出器、２１０ カップリングコンデンサ、２１２ 高圧絶縁抵抗、２１４ コモンモードコンデンサ、Ｂ１ 高電圧バッテリ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｌ１ リアクトル、Ｍ１ モータ、ＮＬ 負極母線、ＰＬ 正極母線、Ｑ１〜Ｑ８ ＩＧＢＴ素子、ＳＲ１，ＳＲ２ システムメインリレー。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記高電圧システムは、直流のバッテリと、交流のモータと、前記バッテリと前記モータとの間で電力変換を行なうインバータと、前記バッテリと前記インバータとの間で電圧変換を行なうコンバータと、前記インバータと前記コンバータとの間で授受される電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記バッテリと前記コンバータとを接続する２本の電力線上にそれぞれ設けられる２つのリレーを有する切替装置とを含み、
前記検出装置は、前記バッテリと前記切替装置との間に接続され、
前記制御装置は、
前記高電圧システムの停止要求があった場合、絶縁低下有と検出された低下履歴がありかつ前記インバータが故障しているか否かを判定し、
前記低下履歴がありかつ前記インバータが故障している場合、前記２つのリレーのうちの片側をオフして前記インバータの印加電圧を略零に低下させるディスチャージ制御を実行し、前記ディスチャージ制御の前後で絶縁低下無から絶縁低下有に変化したときは前記インバータよりも前記モータ側の交流部が前記絶縁低下部位であると特定し、前記ディスチャージ制御の前後で前記絶縁低下有のまま変化しないときは前記インバータよりも前記バッテリ側の直流部が前記絶縁低下部位であると特定する、車両。 A vehicle comprising: a high-voltage system; a detection device that detects the presence or absence of a decrease in insulation resistance between the high-voltage system and the vehicle body; and a control device that specifies an insulation-decreasing portion of the high-voltage system. There,
The high voltage system includes a direct current battery, an alternating current motor, an inverter that performs power conversion between the battery and the motor, a converter that performs voltage conversion between the battery and the inverter, and the inverter. And a switching capacitor having two relays respectively provided on two power lines connecting the battery and the converter, and a smoothing capacitor for smoothing a voltage exchanged between the converter and the converter,
The detection device is connected between the battery and the switching device,
The controller is
When there is a request to stop the high voltage system, it is determined whether there is a decrease history detected as having a decrease in insulation and whether the inverter has failed,
When there is a decrease history and the inverter has failed, discharge control is performed to turn off one side of the two relays to reduce the applied voltage of the inverter to substantially zero, before and after the discharge control. When the insulation change is changed from no insulation reduction to insulation reduction existence, the AC part on the motor side of the inverter is specified as the insulation reduction part, and when the insulation reduction is kept before and after the discharge control, The vehicle which specifies that the direct current | flow part of the said battery side is an said insulation fall part rather than an inverter.
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