JP7302194B2

JP7302194B2 - Abnormality determination device

Info

Publication number: JP7302194B2
Application number: JP2019026859A
Authority: JP
Inventors: 惟史水戸
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2039-02-18
Also published as: JP2020136871A

Description

本発明は、異常判定装置に関し、詳しくは、複数のスイッチング素子と、複数の駆動回路と、を備える駆動電圧系の異常を判定する異常判定装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormality determination device, and more particularly to an abnormality determination device that determines an abnormality in a drive voltage system that includes a plurality of switching elements and a plurality of drive circuits.

従来、この種の異常判定装置としては、複数のスイッチング素子と、複数の異常検出装置と、複数のフォトカプラと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。複数の異常検出装置は、複数のスイッチング素子毎に設けられ、対応するスイッチング素子に過電流が生じているか否かを判定する。複数のフォトカプラは、複数の異常判定装置毎に設けられており、信号線と接地との間で互いに直列に接続されている。複数の異常判定装置は、対応するスイッチング素子に異常（過電流）が生じていないときには、対応するフォトカプラをオンし、対応するスイッチング素子に異常（過電流）が生じているときには、対応するフォトカプラをオフする。そして、信号線の電圧を用いてスイッチング素子に異常が生じているか否かを判定している。 2. Description of the Related Art Conventionally, an abnormality determination device of this type has been proposed that includes a plurality of switching elements, a plurality of abnormality detection devices, and a plurality of photocouplers (see Patent Document 1, for example). A plurality of abnormality detection devices are provided for each of the plurality of switching elements, and determine whether or not an overcurrent has occurred in the corresponding switching element. A plurality of photocouplers are provided for each of the plurality of abnormality determination devices, and are connected in series between the signal line and the ground. The plurality of abnormality determination devices turn on the corresponding photocoupler when an abnormality (overcurrent) does not occur in the corresponding switching element, and turn on the corresponding photocoupler when an abnormality (overcurrent) occurs in the corresponding switching element. Turn off the coupler. Then, it is determined whether or not there is an abnormality in the switching element using the voltage of the signal line.

特開２００９－０６０３５８号公報JP 2009-060358 A

しかしながら、上述の異常判定装置では、スイッチング素子に異常が生じていないときには、対応するフォトカプラをオンすることから、フォトカプラがオンとなる時間が長くなり、消費電力が大きくなってしまう。消費電力の低減させる手法として、対応するスイッチング素子に異常が生じていないときには、対応するフォトカプラをオフとする手法が考えられる。しかしながら、フォトカプラは、発光不良などの異常でオフする場合もあることから、フォトカプラのオフがスイッチング素子の異常に起因するのか、フォトカプラの異常に起因するのか、を判別できなくなる。 However, in the abnormality determination device described above, when there is no abnormality in the switching element, the corresponding photocoupler is turned on, so the time during which the photocoupler is turned on becomes longer, resulting in increased power consumption. As a method of reducing power consumption, a method of turning off the corresponding photocoupler when there is no abnormality in the corresponding switching element is conceivable. However, since the photocoupler may be turned off due to an abnormality such as a light emission failure, it cannot be determined whether the turnoff of the photocoupler is caused by an abnormality in the switching element or by an abnormality in the photocoupler.

本発明の電力変換装置は、電力の消費を抑制しつつ、スイッチング素子を含む駆動電圧系の異常とフォトカプラの異常とを判別することを主目的とする。 A main object of the power conversion device of the present invention is to discriminate between an abnormality in a drive voltage system including switching elements and an abnormality in a photocoupler while suppressing power consumption.

本発明の異常判定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The abnormality determination device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の異常判定装置は、
複数のスイッチング素子と、複数の前記スイッチング素子毎に設けられ第１電力ラインを介して供給される第１電圧の電力により作動すると共に対応する前記スイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、複数の前記駆動回路を制御する制御装置と、を備える駆動電圧系の、異常を判定する異常判定装置であって、
複数の前記スイッチング素子毎に設けられ、前記駆動電圧系の異常を検出する複数の異常検出装置と、
第２電圧の電力が供給される第２電力ラインと信号線との間に接続された第１抵抗と、
複数の前記異常検出装置毎に設けられ、対応する前記異常検出装置と前記信号線との間に接続された複数のフォトカプラと、
複数の前記フォトカプラ毎に設けられ、一端が対応する前記フォトカプラに接続されると共に他端が接地された複数の第２抵抗と、
を備え、
複数の前記異常検出装置は、前記駆動電圧系の異常を検出していないときには、対応する前記フォトカプラをオフし、前記駆動電圧系の異常を検出しているときには、対応する前記フォトカプラをオンし、
前記制御装置は、
前記第１電力ラインの電圧が前記第２電力ラインに比して遅く立ち上がっている場合において、前記信号線の電圧が第１閾値以下であるときには、前記フォトカプラに異常が生じていないと判定し、前記信号線の電圧が前記第１閾値を超えているときには、前記フォトカプラに異常が生じていると判定し、
前記フォトカプラに異常が生じていない場合において、前記信号線の電圧が前記第１閾値より高い第２閾値以下であるときには、前記駆動電圧系に異常が生じていると判定する、
ことを要旨とする。 The abnormality determination device of the present invention is
a plurality of switching elements; a plurality of drive circuits which are provided for each of the plurality of switching elements and which are operated by power of a first voltage supplied through a first power line and which drive the corresponding switching elements; A control device that controls the drive circuit, and an abnormality determination device that determines an abnormality of a drive voltage system,
a plurality of abnormality detection devices provided for each of the plurality of switching elements and detecting an abnormality in the drive voltage system;
a first resistor connected between a second power line to which power of a second voltage is supplied and the signal line;
a plurality of photocouplers provided for each of the plurality of abnormality detection devices and connected between the corresponding abnormality detection device and the signal line;
a plurality of second resistors provided for each of the plurality of photocouplers, one end of which is connected to the corresponding photocoupler and the other end of which is grounded;
with
The plurality of abnormality detection devices turn off the corresponding photocouplers when an abnormality in the drive voltage system is not detected, and turn on the corresponding photocouplers when an abnormality in the drive voltage system is detected. death,
The control device is
When the voltage of the first power line rises later than that of the second power line and the voltage of the signal line is equal to or lower than the first threshold value, it is determined that the photocoupler is not abnormal. determining that an abnormality has occurred in the photocoupler when the voltage of the signal line exceeds the first threshold;
When the voltage of the signal line is equal to or lower than a second threshold higher than the first threshold when the photocoupler does not have an abnormality, it is determined that an abnormality has occurred in the drive voltage system;
This is the gist of it.

この本発明の異常判定装置では、複数のスイッチング素子毎に設けられ、駆動電圧系の異常を検出する複数の異常検出装置と、第２電圧の電力が供給される第２電力ラインと信号線との間に接続された第１抵抗と、複数の異常検出装置毎に設けられ、対応する異常検出装置と信号線との間に接続された複数のフォトカプラと、複数のフォトカプラ毎に設けられ、一端が対応するフォトカプラに接続されると共に他端が接地された複数の第２抵抗と、を設ける。複数の異常検出装置は、駆動電圧系の異常を検出していないときには、対応するフォトカプラをオフし、駆動電圧系の異常を検出しているときには、対応するフォトカプラをオンする。ここで、「駆動電圧系の異常」としては、第１電力ラインの電圧が第１電圧より低くなる異常が含まれる。これにより、電力の消費を抑制することができる。そして、第１電力ラインの電圧が第２電力ラインに比して遅く立ち上がっている場合において、信号線の電圧が第１閾値以下であるときには、フォトカプラに異常が生じていないと判定し、信号線の電圧が第１閾値を超えているときには、フォトカプラに異常が生じていると判定する。これにより、駆動電圧系の異常を検出していないときには、対応するフォトカプラをオフするものにおいて、フォトカプラに異常が生じているか否かを判定することができる。さらに、フォトカプラに異常が生じていない場合において、信号線の電圧が第１閾値より高い第２閾値以下であるときには、高電圧系に異常が生じていると判定する。これにより、駆動電圧系の異常とフォトカプラの異常とを判別することができる。この結果、電力の消費を抑制しつつ、駆動電圧系の異常とフォトカプラの異常とを判別することができる。 In the abnormality determination device of the present invention, a plurality of abnormality detection devices are provided for each of the plurality of switching elements and detect an abnormality in the drive voltage system, a second power line to which power of the second voltage is supplied, and a signal line. a first resistor connected between, a plurality of photocouplers provided for each of the plurality of abnormality detection devices and connected between the corresponding abnormality detection device and the signal line, and a plurality of photocouplers provided for each of the , and a plurality of second resistors having one end connected to the corresponding photocoupler and the other end grounded. The plurality of abnormality detection devices turn off the corresponding photocouplers when no abnormality in the drive voltage system is detected, and turn on the corresponding photocouplers when the abnormality in the drive voltage system is detected. Here, the "drive voltage system abnormality" includes an abnormality in which the voltage of the first power line becomes lower than the first voltage. Thereby, power consumption can be suppressed. When the voltage of the first power line rises later than that of the second power line and the voltage of the signal line is equal to or lower than the first threshold value, it is determined that the photocoupler is not abnormal. When the line voltage exceeds the first threshold, it is determined that the photocoupler is abnormal. This makes it possible to determine whether or not an abnormality has occurred in a photocoupler in which the corresponding photocoupler is turned off when an abnormality in the drive voltage system is not detected. Furthermore, if the voltage of the signal line is equal to or lower than the second threshold higher than the first threshold when the photocoupler is not malfunctioning, it is determined that the high-voltage system is malfunctioning. This makes it possible to distinguish between an abnormality in the drive voltage system and an abnormality in the photocoupler. As a result, it is possible to discriminate between an abnormality in the drive voltage system and an abnormality in the photocoupler while suppressing power consumption.

こうした本発明の異常判定装置では、前記制御装置は、システム起動するときに、前記第１電力ラインの電圧が前記第２電力ラインの電圧に比して遅く立ち上がるように前記第１電源を制御してもよい。 In the abnormality determination device of the present invention, the control device controls the first power supply so that the voltage of the first power line rises later than the voltage of the second power line when the system is started. may

また、本発明の異常判定装置において、前記第２電圧は、前記第１電圧より低くしてもよい。 Moreover, in the abnormality determination device of the present invention, the second voltage may be lower than the first voltage.

本発明の一実施例としての異常判定装置を搭載した電気自動車１の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle 1 equipped with an abnormality determination device as one embodiment of the present invention; FIG. 駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄを含む要部の構成の概略を示す構成概略図である。3 is a schematic configuration diagram showing an outline of the configuration of main parts including drive detection units 30uu to 30wd; FIG. フォトカプラ３４が正常に動作している場合において、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６の全てが正常であるときの異常信号伝達回路３２の状態の一例を説明するための説明図であるFIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of the state of the abnormality signal transmission circuit 32 when all of the transistors Tr1 to Tr6 are normal while the photocoupler 34 is operating normally; フォトカプラ３４が正常に動作している場合において、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６のうちトランジスタＴｒ１に異常が生じているときの異常信号伝達回路３２の状態の一例を説明するための説明図であるFIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an example of the state of the abnormality signal transmission circuit 32 when the photocoupler 34 is operating normally and the transistor Tr1 of the transistors Tr1 to Tr6 is abnormal; 起動シーケンスの一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of a startup sequence; 駆動ＥＣＵ４０により実行される初期検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an initial inspection routine executed by a drive ECU 40; 全てのフォトカプラ３４が正常である場合において、初期検査ルーチンを実行しているときの異常信号伝達回路３２の状態を説明するための説明図であるFIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the state of the abnormality signal transmission circuit 32 when executing the initial inspection routine when all the photocouplers 34 are normal; トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４に異常が生じている場合において、初期検査ルーチンを実行しているときの異常信号伝達回路３２の状態を説明するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the state of the abnormality signal transmission circuit 32 when the initial inspection routine is being executed when the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1 is abnormal; 電圧Ｖａ～Ｖｄの一例と判定用閾値Ｖｒｅｆａ，Ｖｒｅｆｂとの関係の一例を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of a relationship between an example of voltages Va to Vd and determination thresholds Vrefa and Vrefb; 全てのフォトカプラ３４が正常である場合における、イグニッションスイッチ７０と、リレー２８、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４，２２の出力、異常信号ＦＬ、トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４、監視電圧Ｖｔ（信号線ＳＬの電圧）の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。When all the photocouplers 34 are normal, the ignition switch 70, the relay 28, the outputs of the DC/DC converters 24 and 22, the abnormality signal FL, the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1, the monitoring voltage Vt (signal line SL voltage) is a timing chart showing an example of a change over time. トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４がオフで固定される異常が生じている場合における、イグニッションスイッチ７０と、リレー２８、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４，２２の出力、異常信号ＦＬ、トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４、監視電圧Ｖｔ（信号線ＳＬの電圧）の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。When an abnormality occurs in which the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1 is fixed off, the ignition switch 70, the relay 28, the outputs of the DC/DC converters 24 and 22, the abnormality signal FL, and the photo corresponding to the transistor Tr1. 4 is a timing chart showing an example of changes over time of a coupler 34 and a monitor voltage Vt (voltage of signal line SL).

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, a mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図１は、本発明の一実施例としての異常判定装置を搭載した電気自動車１の概略構成図である。図２は、駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄを含む要部の構成の概略を示す構成概略図である。電気自動車１は、モータＭＧと、バッテリ２と、インバータ４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０，２２，２４と、補機バッテリ２６と、駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄと、異常信号伝達回路３２と、駆動用電子制御ユニット（以下、「駆動ＥＣＵ」という）４０と、電源用電子制御ユニット（以下、「電源ＥＣＵ」という）４２と、を備えている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle 1 equipped with an abnormality determination device as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the outline of the configuration of main parts including the drive detection units 30uu to 30wd. The electric vehicle 1 includes a motor MG, a battery 2, an inverter 4, DC/DC converters 20, 22, 24, an auxiliary battery 26, drive detection units 30uu to 30wd, an abnormality signal transmission circuit 32, a drive an electronic control unit (hereinafter referred to as "drive ECU") 40 and a power supply electronic control unit (hereinafter referred to as "power supply ECU") 42.

モータＭＧは、三相同期電動機として構成されており、デファレンシャルギヤ等を介して左右の駆動輪ＤＷに連結され、インバータ４を介してバッテリ２と電力をやり取りする。モータＭＧは、バッテリ２からの電力により駆動されて駆動輪ＤＷに走行用のトルクを出力すると共に、電気自動車１の制動に際して駆動輪ＤＷに回生制動トルクを出力する。また、モータＭＧには、ロータの回転角θ（回転位置）を検出する回転角センサ（レゾルバ）が設けられている。 The motor MG is configured as a three-phase synchronous motor, is connected to the left and right driving wheels DW via a differential gear and the like, and exchanges electric power with the battery 2 via the inverter 4 . The motor MG is driven by electric power from the battery 2 to output torque for running to the driving wheels DW, and outputs regenerative braking torque to the driving wheels DW when the electric vehicle 1 is braked. Further, the motor MG is provided with a rotation angle sensor (resolver) that detects the rotation angle θ (rotational position) of the rotor.

バッテリ２は、例えば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、高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰと負極ラインＰＨＮとに接続されている。 The battery 2 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery, and is connected to the positive line PHP and the negative line PHN of the high-voltage side power line PH.

インバータ４は、スイッチング素子としての６つのトランジスタ（例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ））Ｔｒ１～Ｔｒ６と、各トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１～Ｄ６とを含む。 Inverter 4 includes six transistors (eg, insulated gate bipolar transistors (IGBTs)) Tr1 to Tr6 as switching elements, and six diodes D1 to D6 connected in parallel to the respective transistors Tr1 to Tr6 in opposite directions. .

トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６は、高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰおよび負極ラインＰＨＮに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつ対をなす。また、対となる２つのトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧの三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が電気的に接続される。トランジスタＴｒ１は、モータＭＧのＵ相の上アームであり、トランジスタＴｒ２は、Ｕ相の下アームである。また、トランジスタＴｒ３は、モータＭＧのＶ相の上アームであり、トランジスタＴｒ４は、Ｖ相の下アームである。さらに、トランジスタＴｒ５は、モータＭＧのＷ相の上アームであり、トランジスタＴｒ６は、Ｗ相の下アームである。 The transistors Tr1 to Tr6 are paired two by two with respect to the positive line PHP and the negative line PHN of the high-voltage side power line PH so as to be on the source side and the sink side. Also, each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motor MG is electrically connected to each of the connection points between the two transistors forming a pair. The transistor Tr1 is a U-phase upper arm of the motor MG, and the transistor Tr2 is a U-phase lower arm. The transistor Tr3 is a V-phase upper arm of the motor MG, and the transistor Tr4 is a V-phase lower arm. Further, the transistor Tr5 is a W-phase upper arm of the motor MG, and the transistor Tr6 is a W-phase lower arm.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、第１正極端子および第１負極端子が高電圧側電力ラインＰＨの正極ラインＰＨＰおよび負極ラインＰＨＮに接続されており、第２正極端子が補機バッテリ２６の正極端子に接続されており、第２負極端子が金属製の車体に接地されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、高電圧側電力ラインＰＨの電力を降圧して補機バッテリ２６へ供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、内部の制御回路へ電力を供給する第３正極端子が低電圧側電力ラインＰＬ１の正極ラインＰＬ１Ｐに接続されており、第３負極端子が金属製の車体に接地されている。したがって、実施例では、車体が低電圧側電力ラインＰＬ１の負極ラインＰＬＮとして用いられる。 DC/DC converter 20 has a first positive terminal and a first negative terminal connected to positive line PHP and negative line PHN of high-voltage power line PH, and a second positive terminal connected to a positive terminal of auxiliary battery 26 . The second negative terminal is grounded to the metal body. DC/DC converter 20 steps down the power on high voltage side power line PH and supplies it to auxiliary battery 26 . DC/DC converter 20 has a third positive terminal that supplies power to an internal control circuit connected to positive line PL1P of low-voltage side power line PL1, and a third negative terminal that is grounded to the metal vehicle body. there is Therefore, in the embodiment, the vehicle body is used as the negative electrode line PLN of the low-voltage power line PL1.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、第１正極端子が低電圧側電力ラインＰＬ１の正極ラインＰＬ１Ｐに接続されており、第２正極端子が低電圧側電力ラインＰＬ２の正極ラインＰＬ２Ｐに接続されており、第１，第２負極端子が金属製の車体に接地されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、低電圧側電力ラインＰＬ１の電力を電圧Ｖ２（例えば、１８Ｖなど）に昇圧して低電圧側電力ラインＰＬ２に供給する。 DC/DC converter 22 has a first positive terminal connected to positive line PL1P of low-voltage power line PL1, a second positive terminal connected to positive line PL2P of low-voltage power line PL2, and a second positive terminal connected to positive line PL2P of low-voltage power line PL2. 1, The second negative terminal is grounded to the metal body. This DC/DC converter 22 boosts the power on the low-voltage power line PL1 to a voltage V2 (for example, 18 V) and supplies it to the low-voltage power line PL2.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、第１正極端子が低電圧側電力ラインＰＬ１の正極ラインＰＬ１Ｐに接続されており、第２正極端子が低電圧側電力ラインＰＬ３の正極ラインＰＬ３Ｐに接続されており、第１，第２負極端子が金属製の車体に接地されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、低電圧側電力ラインＰＬ１の電力を電圧Ｖ３（例えば、５Ｖなど）に降圧して低電圧側電力ラインＰＬ３に供給する。 DC/DC converter 24 has a first positive terminal connected to positive line PL1P of low-voltage power line PL1, a second positive terminal connected to positive line PL3P of low-voltage power line PL3, and a second positive terminal connected to positive line PL3P of low-voltage power line PL3. 1, The second negative terminal is grounded to the metal body. This DC/DC converter 24 steps down the power on the low voltage side power line PL1 to a voltage V3 (for example, 5 V) and supplies it to the low voltage side power line PL3.

補機バッテリ２６は、例えば定格電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成されており、正極端子が低電圧側電力ラインＰＬ１の正極ラインＰＬ１Ｐにリレー２８を介して接続されており、負極端子が金属製の車体に接地されている。リレー２８は、電源ＥＣＵ４２に制御されている。 Auxiliary battery 26 is configured, for example, as a lead-acid battery with a rated voltage of 12 V, has a positive terminal connected to positive line PL1P of low-voltage power line PL1 via relay 28, and has a negative terminal made of metal. grounded to the vehicle body. The relay 28 is controlled by the power supply ECU 42 .

駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄは、図１，図２に示すように、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６毎、６つの信号線ＳＬｆ毎に設けられている。駆動検出部３０ｕｕは、対応するトランジスタＴｒ１を駆動する駆動回路３１ａと、対応するトランジスタＴｒ１に関する異常、即ち短絡、過電流、加熱といった素子異常や駆動回路３１ａにおける電圧低下、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧低下、誤駆動等の回路異常などの駆動電圧系の異常を検出する異常検出回路３１ｂと、を備えている。駆動検出部３０ｕｄ～３０ｗｄは、駆動検出部３０ｕｕと同様に、対応するトランジスタＴｒ２～Ｔｒ６を駆動する駆動回路３１ａと、対応するトランジスタＴｒ２～Ｔｒ６を含む駆動電圧系の異常、即ち短絡、過電流、加熱といった素子異常や駆動回路３１ａにおける電圧低下、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧低下、誤駆動等の回路異常などを検出する異常検出回路３１ｂと、を備えている。各異常検出回路３１ｂは、駆動電圧系の異常を検出していないときにはローレベルの異常信号ＦＬを信号線ＳＬｆに出力し、駆動電圧系の異常を検出したときにはハイレベルの異常信号ＦＬを信号線ＳＬｆに出力する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the drive detection units 30uu to 30wd are provided for each of the transistors Tr1 to Tr6 and for each of the six signal lines SLf. The drive detection unit 30uu detects a drive circuit 31a that drives the corresponding transistor Tr1, and an abnormality related to the corresponding transistor Tr1, that is, an element abnormality such as a short circuit, overcurrent, or overheating, a voltage drop in the drive circuit 31a, or a power line PL2 on the low voltage side. and an abnormality detection circuit 31b for detecting an abnormality in the drive voltage system such as a circuit abnormality such as a voltage drop or an erroneous drive. As with the drive detection unit 30uu, the drive detection units 30ud to 30wd include a drive circuit 31a that drives the corresponding transistors Tr2 to Tr6, and the drive voltage system including the corresponding transistors Tr2 to Tr6. An abnormality detection circuit 31b for detecting an element abnormality such as overheating, a voltage drop in the drive circuit 31a, a voltage drop in the low-voltage power line PL2, and a circuit abnormality such as an erroneous drive is provided. Each abnormality detection circuit 31b outputs a low-level abnormality signal FL to the signal line SLf when no abnormality in the drive voltage system is detected, and outputs a high-level abnormality signal FL to the signal line SLf when an abnormality in the drive voltage system is detected. output to SLf.

異常信号伝達回路３２は、６つの信号線ＳＬｆと低電圧側電力ラインＰＬ３に抵抗Ｒ０を介して接続されている１つの信号線ＳＬとに接続され、６つの信号線ＳＬｆ毎に設けられ対応する信号線ＳＬｆに接続された６つのフォトカプラ３４と、６つのフォトカプラ３４毎に設けられ対応するフォトカプラ３４に接続された抵抗Ｒ１～Ｒ６と、を備える。フォトカプラ３４は、アノードが対応する信号線ＳＬｆに接続されると共にカソードが接地された発光ダイオードＦＤと、コレクタが信号線ＳＬに接続されたフォトトランジスタＦＴｒと、を備えている。抵抗Ｒ１～Ｒ６は、一端が対応するフォトトランジスタＦＴｒのエミッタに接続されると共に他端が接地されている。異常信号伝達回路３２では、いずれかの信号線ＳＬｆにローレベルの異常信号ＦＬが出力されているときには、対応するフォトカプラ３４がオフとなり発光せず、いずれかの信号線ＳＬｆにハイレベルの異常信号ＦＬが出力されているときには、対応するフォトカプラ３４がオンとなって発光する。フォトカプラ３４がオンすると、信号線ＳＬの電圧（以下、「監視電圧」という）Ｖｔは、低電圧側電力ラインＰＬ３の電圧と抵抗Ｒ０と抵抗Ｒ１～Ｒ６のうちオンとなっているフォトカプラ３４に接続されている抵抗の合成抵抗Ｒｔとで定まる電圧となる。なお、抵抗Ｒ１～Ｒ６は、互いに同一の抵抗値としてもよいし、互いに異なる抵抗値としてもよい。 The abnormality signal transmission circuit 32 is connected to the six signal lines SLf and one signal line SL connected to the low-voltage power line PL3 via the resistor R0, and is provided for each of the six signal lines SLf. It has six photocouplers 34 connected to the signal line SLf, and resistors R1 to R6 provided for each of the six photocouplers 34 and connected to the corresponding photocouplers 34 . The photocoupler 34 includes a light-emitting diode FD whose anode is connected to the corresponding signal line SLf and whose cathode is grounded, and a phototransistor FTr whose collector is connected to the signal line SL. Each of the resistors R1 to R6 has one end connected to the emitter of the corresponding phototransistor FTr and the other end grounded. In the abnormality signal transmission circuit 32, when a low-level abnormality signal FL is output to one of the signal lines SLf, the corresponding photocoupler 34 is turned off and does not emit light, and a high-level abnormality signal is output to one of the signal lines SLf. When the signal FL is being output, the corresponding photocoupler 34 is turned on and emits light. When the photocoupler 34 is turned on, the voltage of the signal line SL (hereinafter referred to as “monitoring voltage”) Vt is the voltage of the low-voltage power line PL3, the resistor R0, and the photocoupler 34 that is turned on among the resistors R1 to R6. The voltage is determined by the combined resistance Rt of the resistors connected to . The resistors R1 to R6 may have the same resistance value, or may have different resistance values.

駆動ＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。この駆動ＥＣＵ４０は、低電圧側電力ラインＰＬ３からの給電を受けて作動する。 Although not shown, the drive ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, the drive ECU 40 includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. Prepare. The drive ECU 40 operates by receiving power from the low-voltage power line PL3.

駆動ＥＣＵ４０には、モータＭＧの状態（例えば、回転子の回転位置や相電流）を検出するセンサや、バッテリ２の状態（例えば、電圧や電流）を検出するセンサ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０，２２，２６の状態（例えば、高電圧側電力ラインＰＨの電圧や低電圧側電力ラインＰＬ１～ＰＬ３の電圧）を検出するセンサ、信号線ＳＬなどからの信号が入力ポートを介して入力される。駆動ＥＣＵ４０からは、駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄの駆動回路３１ａやＤＣ／ＤＣコンバータ２０、車室内の警告灯７２などへの各種制御信号が出力ポートを介して出力される。駆動ＥＣＵ４０は、通信ポートを介して電源ＥＣＵ４２と接続されている。 The drive ECU 40 includes a sensor for detecting the state of the motor MG (for example, the rotational position and phase current of the rotor), a sensor for detecting the state of the battery 2 (for example, voltage and current), and DC/DC converters 20 and 22 . , 26 (for example, the voltage of the high-voltage power line PH and the voltages of the low-voltage power lines PL1 to PL3), a signal from a signal line SL, or the like is input through an input port. From the drive ECU 40, various control signals to the drive circuit 31a of the drive detection units 30uu to 30wd, the DC/DC converter 20, the warning light 72 in the passenger compartment, etc. are output through the output port. The drive ECU 40 is connected to the power supply ECU 42 via a communication port.

電源ＥＣＵ４２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。この電源ＥＣＵ４２は、補機バッテリ２６からの給電を受けて作動する。 Although not shown, the power supply ECU 42 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, the power supply ECU 42 includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. Prepare. The power supply ECU 42 operates by receiving power from the auxiliary battery 26 .

電源ＥＣＵ４２には、イグニッションスイッチ７０からのイグニッション信号などが入力ポートを介して入力される。電源ＥＣＵ４２からは、リレー２８やＤＣ／ＤＣコンバータ２２，２４や図示しない補機などへの各種制御信号が出力ポートを介して出力される。電源ＥＣＵ４２は、上述したように、通信ポートを介して駆動ＥＣＵ４０と接続されている。 An ignition signal or the like from an ignition switch 70 is input to the power supply ECU 42 via an input port. The power supply ECU 42 outputs various control signals to the relay 28, the DC/DC converters 22 and 24, auxiliary machines (not shown), and the like through output ports. The power supply ECU 42 is connected to the drive ECU 40 via the communication port, as described above.

次に、こうして構成された実施例の電気自動車１の動作、特に、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６を含む駆動電圧系の異常とフォトカプラ３４の異常とを判定する際の動作について説明する。 Next, the operation of the electric vehicle 1 of the embodiment configured as described above, in particular, the operation for determining abnormality of the drive voltage system including the transistors Tr1 to Tr6 and abnormality of the photocoupler 34 will be described.

最初に駆動電圧系の異常が生じているか否かを判定する際の動作について説明する。図３は、フォトカプラ３４が正常に動作している場合において、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６の全てが正常であるときの異常信号伝達回路３２の状態の一例を説明するための説明図である。図４は、フォトカプラ３４が正常に動作している場合において、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６のうちトランジスタＴｒ１に異常が生じているときの異常信号伝達回路３２の状態の一例を説明するための説明図である。図３，４において、フォトカプラ３４は、スイッチとして記載している。 First, the operation for determining whether or not there is an abnormality in the drive voltage system will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of the state of the abnormality signal transmission circuit 32 when the photocoupler 34 is operating normally and all of the transistors Tr1 to Tr6 are normal. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of the state of the abnormality signal transmission circuit 32 when the transistor Tr1 of the transistors Tr1 to Tr6 is abnormal while the photocoupler 34 is operating normally. be. 3 and 4, the photocoupler 34 is described as a switch.

駆動電圧系が正常であるときには、駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄは、ローレベルの異常信号ＦＬを信号線ＳＬｆに出力する。これにより、異常信号伝達回路３２の複数のフォトカプラ３４は、図３に示すように、オフして点灯していない状態となる。このとき、監視電圧（信号線ＳＬの電圧）Ｖｔは、低電圧側電力ラインＰＬ３より抵抗Ｒ０の電圧降下分だけ低い電圧Ｖａとなる。 When the drive voltage system is normal, the drive detection units 30uu to 30wd output a low-level abnormality signal FL to the signal line SLf. As a result, the plurality of photocouplers 34 of the abnormality signal transmission circuit 32 are turned off and are not lit as shown in FIG. At this time, the monitoring voltage (the voltage of the signal line SL) Vt becomes the voltage Va lower than the low voltage side power line PL3 by the voltage drop of the resistor R0.

駆動電圧系に異常が生じると、異常を検出した異常検出回路３１ｂ（駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄ）に対応する信号線ＳＬｆにハイレベルの異常信号ＦＬを信号線ＳＬｆに出力する。これにより、異常信号伝達回路３２の複数のフォトカプラ３４のうち異常を検出した異常検出回路３１ｂに対応するフォトカプラ３４はオンして点灯し、異常を検出していない異常検出回路３１ｂに対応するフォトカプラ３４はオフして点灯しない。このとき、監視電圧Ｖｔは、低電圧側電力ラインＰＬ３の電圧を抵抗Ｒ０と抵抗Ｒ１～Ｒ６のうちのオンしているフォトカプラ３４に対応する抵抗（図４では抵抗Ｒ１）の合成抵抗とで分割した電圧となる。なお、監視電圧Ｖｔは、オンしている抵抗Ｒ１～Ｒ６の合成抵抗が小さいときには大きいときに比して低くなることから、オンしているフォトカプラ３４の数が多いときには少ないときに比して低くなる。よって、駆動電圧系に異常が生じているときの監視電圧Ｖｔは、１つのフォトカプラ３４（抵抗Ｒ１～Ｒ６の抵抗値が異なる場合には、最も抵抗値の低い抵抗に接続されているフォトカプラ３４）がオンしているときの信号線ＳＬの電圧Ｖｂ以下の電圧となる。 When an abnormality occurs in the drive voltage system, a high-level abnormality signal FL is output to the signal line SLf corresponding to the abnormality detection circuit 31b (drive detection units 30uu to 30wd) that detected the abnormality. As a result, of the plurality of photocouplers 34 of the abnormality signal transmission circuit 32, the photocoupler 34 corresponding to the abnormality detection circuit 31b that has detected an abnormality is turned on to light up, and the abnormality detection circuit 31b that has not detected an abnormality is turned on. The photocoupler 34 is turned off and does not light up. At this time, the monitor voltage Vt is the voltage of the low-voltage power line PL3 with the combined resistance of the resistor R0 and the resistor (resistor R1 in FIG. 4) corresponding to the turned-on photocoupler 34 among the resistors R1 to R6. divided voltage. When the combined resistance of the resistors R1 to R6 that are turned on is small, the monitor voltage Vt is lower than when it is large. lower. Therefore, the monitoring voltage Vt when an abnormality occurs in the drive voltage system is the photocoupler 34 (when the resistance values of the resistors R1 to R6 are different, the photocoupler connected to the resistor with the lowest resistance value). 34) is turned on, the voltage becomes equal to or lower than the voltage Vb of the signal line SL.

したがって、電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの間の電圧を判定用閾値Ｖｒｅｆａとして、駆動ＥＣＵ４０で監視電圧Ｖｔと判定用閾値Ｖｒｅｆａとを比較することにより、駆動電圧系に異常が生じているか否かを判定できる。このとき、駆動電圧系が正常であるときには、フォトカプラ３４をオフして点灯させないから、電力の消費を抑制することができる。 Therefore, the drive ECU 40 compares the monitoring voltage Vt with the determination threshold Vrefa, using a voltage between the voltage Va and the voltage Vb as the determination threshold Vrefa, thereby determining whether or not there is an abnormality in the drive voltage system. can. At this time, when the drive voltage system is normal, the photocoupler 34 is turned off so that the light is not turned on, so power consumption can be suppressed.

上述した駆動電圧系に異常が生じているか否かの判定は、信号線ＳＬｆの電圧に拘わらず発光不良などフォトカプラ３４が点灯しない異常が生じているときには、適正に行なうことができない。そのため、駆動電圧系に異常が生じているか否かの判定に先だってフォトカプラ３４が正常であるか否かの判定が行なわれる。フォトカプラ３４が正常であるか否かの判定は、電気自動車１のシステムを起動する際の起動シーケンスで実行される。図５は、起動シーケンスの一例を示すフローチャートである。本シーケンスは、イグニッションスイッチ７０がオンされたときに、電源ＥＣＵ４２により開始される。 Determination of whether or not there is an abnormality in the drive voltage system cannot be properly performed when an abnormality such as a light emission failure, in which the photocoupler 34 does not light up, occurs regardless of the voltage of the signal line SLf. Therefore, it is determined whether or not the photocoupler 34 is normal before determining whether or not there is an abnormality in the drive voltage system. A determination as to whether the photocoupler 34 is normal or not is performed in the activation sequence when the system of the electric vehicle 1 is activated. FIG. 5 is a flow chart showing an example of a startup sequence. This sequence is started by the power supply ECU 42 when the ignition switch 70 is turned on.

本シーケンスが開始されると、電源ＥＣＵ４２は、リレー２８をオンして（ステップＳ１００）、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の起動処理を実行する（ステップＳ１１０）。この処理は、低電圧側電力ラインＰＬ３の電圧が比較的速やかに電圧Ｖ３になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２４を制御する処理である。こうした処理により、異常信号伝達回路３２や駆動ＥＣＵ４０に比較的に速やかに作動に必要な電圧が供給される。 When this sequence is started, the power supply ECU 42 turns on the relay 28 (step S100), and executes the activation process of the DC/DC converter 24 (step S110). This process is a process of controlling DC/DC converter 24 so that the voltage of low-voltage power line PL3 reaches voltage V3 relatively quickly. Through such processing, the abnormality signal transmission circuit 32 and the drive ECU 40 are supplied with the voltage required for operation relatively quickly.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２２が起動したら、続いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の起動処理を実行すると共に初期検査の実行指示信号を駆動ＥＣＵ４０へ送信して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の起動処理は、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が低電圧側電力ラインＰＬ３の電圧に比して緩やかに電圧Ｖ２へ向かって変化するようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御する処理である。初期検査の実行指示信号を受信した駆動ＥＣＵ４０は、フォトカプラ３４に異常が生じているか否かを判定するための初期検査ルーチンを実行する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の起動処理では、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が緩やかに電圧Ｖ２になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御されるから、初期検査ルーチンは、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が緩やかに上昇している最中に実行される。 After the DC/DC converter 22 is started, the process for starting the DC/DC converter 22 is executed, and an initial inspection execution instruction signal is transmitted to the drive ECU 40 (step S130), and this routine ends. The start-up process of DC/DC converter 22 controls DC/DC converter 22 so that the voltage of low-voltage power line PL2 gradually changes toward voltage V2 compared to the voltage of low-voltage power line PL3. processing. The drive ECU 40 that has received the initial inspection execution instruction signal executes an initial inspection routine for determining whether or not the photocoupler 34 is abnormal. In the startup process of DC/DC converter 22, DC/DC converter 22 is controlled so that the voltage of low-voltage power line PL2 gradually becomes voltage V2. Executed while the voltage is slowly ramping up.

図６は、駆動ＥＣＵ４０により実行される初期検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。初期検査ルーチンは、駆動ＥＣＵ４０が初期検査の実行指示信号を受信したときに実行される。初期検査ルーチンが実行されると、駆動ＥＣＵ４０の図示しないＣＰＵは、信号線ＳＬの電圧Ｖｓｌが判定用閾値Ｖｒｅｆｂ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。判定用閾値Ｖｒｅｆｂは、フォトカプラ３４の少なくとも１つに異常が生じているか否かを判定するための閾値であり、詳細については後述する。 FIG. 6 is a flow chart showing an example of an initial inspection routine executed by the drive ECU 40. As shown in FIG. The initial inspection routine is executed when drive ECU 40 receives an initial inspection execution instruction signal. When the initial inspection routine is executed, the CPU (not shown) of the drive ECU 40 determines whether or not the voltage Vsl of the signal line SL is equal to or lower than the determination threshold value Vrefb (step S200). The judgment threshold Vrefb is a threshold for judging whether or not at least one of the photocouplers 34 is abnormal, and details thereof will be described later.

電圧Ｖｓｌが判定用閾値Ｖｒｅｆｂ以下であるときには、全てのフォトカプラ３４が正常であると判定して（ステップＳ２１０）、初期検査ルーチンを終了する。電圧Ｖｓｌが判定用閾値Ｖｒｅｆｂを超えているときには、少なくとも１つのフォトカプラ３４に異常が生じていると判定して（ステップＳ２２０）、車室内の警告灯７２が点灯させて（ステップＳ２３０）、初期検査ルーチンを終了する。 When the voltage Vsl is equal to or lower than the determination threshold value Vrefb, it is determined that all the photocouplers 34 are normal (step S210), and the initial inspection routine ends. When the voltage Vsl exceeds the determination threshold value Vrefb, it is determined that at least one photocoupler 34 is abnormal (step S220), the warning light 72 in the vehicle interior is turned on (step S230), and the initial End the test routine.

ここで、判定用閾値Ｖｒｅｆｂについて説明する。図７は、全てのフォトカプラ３４が正常である場合において、初期検査ルーチンを実行しているときの異常信号伝達回路３２の状態を説明するための説明図である。図８は、トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４に異常が生じている場合において、初期検査ルーチンを実行しているときの異常信号伝達回路３２の状態を説明するための説明図である。図７，８において、フォトカプラ３４は、スイッチとして記載している。 Here, the determination threshold value Vrefb will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the state of the abnormality signal transmission circuit 32 during execution of the initial inspection routine when all the photocouplers 34 are normal. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the state of the abnormality signal transmission circuit 32 during execution of the initial inspection routine when an abnormality occurs in the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1. 7 and 8, the photocoupler 34 is described as a switch.

初期検査ルーチンを実行しているときには、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が緩やかに上昇していることから、駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄの異常検出回路３１ｂは、駆動電圧系に異常（低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が低下している異常）が生じていることを検出して、対応する信号線ＳＬｆにハイレベルの異常信号ＦＬを出力する。 When the initial inspection routine is being executed, the voltage of the low voltage side power line PL2 rises gently, so the abnormality detection circuits 31b of the drive detection units 30uu to 30wd detect an abnormality in the drive voltage system (low voltage side It detects that an abnormality in which the voltage of the power line PL2 has decreased) occurs, and outputs a high-level abnormality signal FL to the corresponding signal line SLf.

全てのフォトカプラ３４が正常であるときには、図７に示すように、全てのフォトカプラ３４がオンとなり発光する。このとき、監視電圧Ｖｔは、低電圧側電力ラインＰＬ３の電圧Ｖ３を抵抗Ｒ０と抵抗Ｒ１～Ｒ６の合成抵抗とで分割した電圧Ｖｃとなる。 When all the photocouplers 34 are normal, all the photocouplers 34 are turned on and emit light as shown in FIG. At this time, the monitoring voltage Vt becomes the voltage Vc obtained by dividing the voltage V3 of the low-voltage power line PL3 by the resistance R0 and the combined resistance of the resistances R1 to R6.

少なくとも１つのフォトカプラ３４にオフで固定される異常（オンできない異常）が生じているときには、異常が生じているフォトカプラ３４がオフとなり消灯し、他のフォトカプラ３４はオンとなり発光する。このとき、監視電圧Ｖｔは、低電圧側電力ラインＰＬ３の電圧Ｖ３を抵抗Ｒ０と抵抗Ｒ１～Ｒ６のうちオンとなっている抵抗の合成抵抗とで分割した電圧となる。なお、監視電圧Ｖｔは、オンしている抵抗Ｒ１～Ｒ６の合成抵抗が小さいときには大きいときに比して低くなることから、オンしているフォトカプラ３４の数が多いときには少ないときに比して低くなる。よって、少なくとも１つのフォトカプラ３４にオフで固定される異常（オンできない異常）が生じているときの監視電圧Ｖｔは、１つのフォトカプラ３４（抵抗Ｒ１～Ｒ６の抵抗値が異なる場合には、最も抵抗値の低い抵抗に接続されているフォトカプラ３４）がオフしているときの信号線ＳＬの電圧Ｖｄ以上の電圧となる。こうした関係により、電圧Ｖｃと電圧Ｖｄとの間の電圧を判定用閾値Ｖｒｅｆｂとして、駆動ＥＣＵ４０で監視電圧Ｖｔと判定用閾値Ｖｒｅｆｂとを比較することにより、フォトカプラ３４のいずれかに異常が生じているか否かを判定することができる。 When at least one photocoupler 34 has an abnormality fixed to be off (abnormality that cannot be turned on), the photocoupler 34 with the abnormality is turned off and extinguished, and the other photocouplers 34 are turned on and emit light. At this time, the monitoring voltage Vt is a voltage obtained by dividing the voltage V3 of the low-voltage power line PL3 by the resistor R0 and the combined resistance of the resistors R1 to R6 that are turned on. When the combined resistance of the resistors R1 to R6 that are turned on is small, the monitor voltage Vt is lower than when it is large. lower. Therefore, the monitoring voltage Vt when at least one photocoupler 34 has an abnormality that is fixed in the off state (abnormality that cannot be turned on) is The voltage becomes equal to or higher than the voltage Vd of the signal line SL when the photocoupler 34) connected to the resistor with the lowest resistance value is turned off. Based on this relationship, the drive ECU 40 compares the monitoring voltage Vt with the determination threshold Vrefb, using a voltage between the voltage Vc and the voltage Vd as the determination threshold Vrefb, to determine whether any of the photocouplers 34 is abnormal. It can be determined whether or not

図９は、電圧Ｖａ～Ｖｄの一例と判定用閾値Ｖｒｅｆａ，Ｖｒｅｆｂとの関係の一例を説明するための説明図である。上述したように、判定用閾値Ｖｒｅｆｂを電圧Ｖｃと電圧Ｖｄとの間の電圧とし、判定用閾値Ｖｒｅｆａを判定用閾値Ｖｒｅｆｂより高い電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの間の電圧とすることにより、適正に、駆動系に異常が生じているか否かを判定すると共に、フォトカプラ３４のいずれかに異常が生じているか否かを判定することができる。 FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an example of the relationship between an example of the voltages Va to Vd and the determination thresholds Vrefa and Vrefb. As described above, the determination threshold Vrefb is set to a voltage between the voltage Vc and the voltage Vd, and the determination threshold Vrefa is set to a voltage between the voltage Va and the voltage Vb, which is higher than the determination threshold Vrefb. , it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the drive system, and to determine whether or not there is an abnormality in any of the photocouplers 34 .

図１０は、全てのフォトカプラ３４が正常である場合における、イグニッションスイッチ７０と、リレー２８、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４，２２の出力、異常信号ＦＬ、トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４、監視電圧Ｖｔ（信号線ＳＬの電圧）の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。図１１は、トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４がオフで固定される異常が生じている場合における、イグニッションスイッチ７０と、リレー２８、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４，２２の出力、異常信号ＦＬ、トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４、監視電圧Ｖｔ（信号線ＳＬの電圧）の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。 FIG. 10 shows the ignition switch 70, the relay 28, the outputs of the DC/DC converters 24 and 22, the abnormal signal FL, the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1, and the monitoring voltage Vt when all the photocouplers 34 are normal. 4 is a timing chart showing an example of time change of (voltage of signal line SL). FIG. 11 shows the ignition switch 70, the relay 28, the outputs of the DC/DC converters 24 and 22, the abnormality signal FL, and the transistor Tr1 when there is an abnormality in which the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1 is fixed off. 4 is a timing chart showing an example of temporal changes of the photocoupler 34 corresponding to , and the monitoring voltage Vt (voltage of the signal line SL).

イグニッションスイッチ７０がオンすると（時間Ｔ０）、リレー２８をオンすると共にＤＣ／ＤＣコンバータ２４の起動処理を実行する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は速やかに起動して低電圧側電力ラインＰＬ３への電力の供給が開始される。このとき、低電圧側電力ラインＰＬ２への電力の供給がなされていないことから、信号線ＳＬｆにローレベルの異常信号ＦＬが出力され、フォトカプラ３４はオフとなり、監視電圧Ｖｔは電圧Ｖｃとなる。 When the ignition switch 70 is turned on (time T0), the relay 28 is turned on and the start-up process of the DC/DC converter 24 is executed. DC/DC converter 24 is quickly activated to start supplying power to low-voltage power line PL3. At this time, since power is not supplied to the low-voltage power line PL2, a low-level abnormality signal FL is output to the signal line SLf, the photocoupler 34 is turned off, and the monitoring voltage Vt becomes the voltage Vc. .

続いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の起動処理を実行すると共に初期検査を実行する（時間Ｔ１）。初期検査中は、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が緩やかに電圧Ｖ２へ向かって変化するようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２が制御されることから、信号線ＳＬｆにハイレベルの異常信号ＦＬが出力される（時間Ｔ２）。全てのフォトカプラ３４が正常であるときには、全てのフォトカプラ３４がオンとなる。したがって、図１０に例示するように、監視電圧Ｖｔが判定用閾値Ｖｒｅｆｂ以下となり、全てのフォトカプラ３４が正常であると判定される。トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４がオフで固定される異常が生じているときには、トランジスタＴｒ１に対応するフォトカプラ３４がオフとなり、そのほかのフォトカプラ３４がオンとなる。したがって、図１１に例示するように、監視電圧Ｖｔが判定用閾値Ｖｒｅｆｂを超えて、フォトカプラ３４に異常が生じていると判定される。こうした処理により、フォトカプラ３４に異常が生じているか否かを判定することができる。なお、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が電圧Ｖ２近傍になると、信号線ＳＬｆにローレベルの異常信号ＦＬが出力される。このように、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が緩やかに電圧Ｖ２へ向かって変化して信号線ＳＬｆにハイレベルの異常信号ＦＬが出力される期間に、初期検査を実行することによりフォトカプラ３４に異常が生じているか否かを判定することができる。よって、電力の消費を抑制しつつ、駆動電圧系の異常とフォトカプラ３４の異常とを判別することができる。 Subsequently, the startup process of the DC/DC converter 22 is executed and an initial inspection is executed (time T1). During the initial inspection, the DC/DC converter 22 is controlled so that the voltage of the low-voltage side power line PL2 gradually changes toward the voltage V2, so that a high-level abnormality signal FL is output to the signal line SLf. (time T2). When all photocouplers 34 are normal, all photocouplers 34 are turned on. Therefore, as illustrated in FIG. 10, the monitoring voltage Vt becomes equal to or lower than the determination threshold value Vrefb, and it is determined that all the photocouplers 34 are normal. When there is an abnormality in which the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1 is fixed off, the photocoupler 34 corresponding to the transistor Tr1 is turned off and the other photocouplers 34 are turned on. Therefore, as illustrated in FIG. 11, it is determined that the monitoring voltage Vt exceeds the determination threshold value Vrefb and the photocoupler 34 is abnormal. Through such processing, it is possible to determine whether or not the photocoupler 34 is abnormal. Note that when the voltage of the low-voltage power line PL2 approaches the voltage V2, a low-level abnormality signal FL is output to the signal line SLf. In this way, the photocoupler 34 is detected by performing the initial inspection during the period in which the voltage of the low-voltage power line PL2 gradually changes toward the voltage V2 and the high-level abnormality signal FL is output to the signal line SLf. It is possible to determine whether or not there is an abnormality in the Therefore, it is possible to distinguish between an abnormality in the drive voltage system and an abnormality in the photocoupler 34 while suppressing power consumption.

以上説明した実施例の異常判定装置を搭載した電気自動車１によれば、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ６毎に設けられ、駆動電圧系の異常を検出する６つの異常検出回路３１ｂと、低電圧側電力ラインＰＬ３と信号線ＳＬとの間に接続された抵抗Ｒ０と、６つの異常検出回路３１ｂに設けられ、対応する異常検出回路３１ｂと信号線ＳＬとの間に接続された６つのフォトカプラ３４と、６つのフォトカプラ３４毎に設けられ、一端が対応するフォトカプラ３４に接続されると共に他端が接地された抵抗Ｒ１～Ｒ６と、を設け、６つの異常検出回路３１ｂは、駆動電圧系の異常を検出していないときには、対応するフォトカプラ３４をオフし、駆動電圧系の異常を検出しているときには、対応するフォトカプラ３４をオンし、低電圧側電力ラインＰＬ２の電圧が低電圧側電力ラインＰＬ３に比して遅く立ち上がっている場合において、監視電圧Ｖｔ（信号線ＳＬの電圧）が判定用閾値Ｖｒｅｆｂ以下であるときには、フォトカプラ３４に異常が生じていないと判定し、監視電圧Ｖｔが判定用閾値Ｖｒｅｆｂを超えているときには、フォトカプラ３４に異常が生じていると判定し、フォトカプラ３４に異常が生じていない場合において、監視電圧Ｖｔが判定用閾値Ｖｒｅｆｂより高い判定用閾値Ｖｒｅｆａ以下であるときには、駆動電圧系に異常が生じていると判定することにより、電力の消費を抑制しつつ、駆動電圧系の異常とフォトカプラ３４の異常とを判別することができる。 According to the electric vehicle 1 equipped with the abnormality determination device of the embodiment described above, the six abnormality detection circuits 31b provided for each of the transistors Tr1 to Tr6 for detecting abnormality in the drive voltage system and the low-voltage side power line PL3 and the signal line SL, six photocouplers 34 provided in the six abnormality detection circuits 31b and connected between the corresponding abnormality detection circuits 31b and the signal lines SL, 6 provided for each photocoupler 34, one end of which is connected to the corresponding photocoupler 34 and the other end of which is grounded; When no abnormality is detected, the corresponding photocoupler 34 is turned off, and when an abnormality in the drive voltage system is detected, the corresponding photocoupler 34 is turned on so that the voltage of the low-voltage power line PL2 is maintained at the low-voltage power line. When the monitoring voltage Vt (the voltage of the signal line SL) rises later than PL3 and the monitoring voltage Vt (the voltage of the signal line SL) is equal to or lower than the determination threshold value Vrefb, it is determined that the photocoupler 34 has no abnormality, and the monitoring voltage Vt is determined. When the monitoring voltage Vt exceeds the threshold Vrefb for determination, it is determined that an abnormality has occurred in the photocoupler 34, and when the abnormality has not occurred in the photocoupler 34, the monitoring voltage Vt is higher than the threshold Vrefb for determination and is equal to or less than the threshold Vrefa for determination. At some point, by determining that there is an abnormality in the drive voltage system, it is possible to discriminate between an abnormality in the drive voltage system and an abnormality in the photocoupler 34 while suppressing power consumption.

実施例の電気自動車１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２で低電圧側電力ラインＰＬ１の電力を電圧Ｖ２に昇圧して低電圧側電力ラインＰＬ２に供給し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４で低電圧側電力ラインＰＬ１の電力を電圧Ｖ２より低い電圧Ｖ３に降圧して低電圧側電力ラインＰＬ３へ供給している。しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４で、低電圧側電力ラインＰＬ１の電力を電圧Ｖ２に昇圧して低電圧側電力ラインＰＬ３へ供給しても構わない。 In the electric vehicle 1 of the embodiment, the DC/DC converter 22 boosts the power on the low-voltage power line PL1 to the voltage V2 and supplies it to the low-voltage power line PL2, and the DC/DC converter 24 converts it to the low-voltage power line. The power of PL1 is stepped down to a voltage V3 lower than the voltage V2 and supplied to the low-voltage side power line PL3. However, DC/DC converter 24 may boost the power on low-voltage power line PL1 to voltage V2 and supply it to low-voltage power line PL3.

実施例の電気自動車１では、補機バッテリ２６からの電力をリレー２８、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２、２４を介して低電圧側電力ラインＰＬ２，ＰＬ３へ供給している。しかしながら、２つの補機バッテリ２６と、補機バッテリ２６毎に設けられた第１，第２リレーと、を備えているものとして、一方の補機バッテリ２６からの電力を第１リレー、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して低電圧側電力ラインＰＬ２に供給すると共に、他方の補機バッテリ２６からの電力を第２リレー、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介して低電圧側電力ラインＰＬ３に供給してもよい。また、リレー２８を備えていないものとして、補機バッテリ２６からの電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２２、２４を介して低電圧側電力ラインＰＬ２，ＰＬ３へ供給してもよい。また、駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄと異常信号伝達回路３２と駆動ＥＣＵ４０の作動電圧が補機バッテリ２６の定格電圧と同一である場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２，２４を備えずに、補機バッテリ２６からの電力をリレー２８を介して低電圧側電力ラインＰＬ２，ＰＬ３へ供給したり、補機バッテリ２６からの電力をリレー２８を介さずそのまま低電圧側電力ラインＰＬ２，ＰＬ３へ供給してもよい。 In the electric vehicle 1 of the embodiment, electric power from the auxiliary battery 26 is supplied to the low-voltage side power lines PL2, PL3 via the relay 28 and the DC/DC converters 22, 24. However, assuming that two auxiliary batteries 26 and first and second relays provided for each auxiliary battery 26 are provided, the power from one auxiliary battery 26 is transferred to the first relay, DC/ While supplying power to the low-voltage power line PL2 via the DC converter 22, the power from the other auxiliary battery 26 may be supplied to the low-voltage power line PL3 via the second relay and the DC/DC converter 24. good. Further, assuming that relay 28 is not provided, electric power from auxiliary battery 26 may be supplied to low-voltage side power lines PL2, PL3 via DC/DC converters 22, 24. FIG. Further, when the operating voltages of the drive detection units 30uu to 30wd, the abnormality signal transmission circuit 32, and the drive ECU 40 are the same as the rated voltage of the auxiliary battery 26, the DC/DC converters 22 and 24 are not provided, and the auxiliary equipment Power from the battery 26 is supplied to the low-voltage power lines PL2 and PL3 via the relay 28, and power from the auxiliary battery 26 is supplied directly to the low-voltage power lines PL2 and PL3 without the relay 28. good too.

実施例では、本発明を電気自動車１に適用しているが、電気自動車１に適用する場合に限定されるものではなく、複数のスイッチング素子と、複数のスイッチング素子毎に設けられ低電圧側電力ラインＰＬ２を介して供給される電圧の電力により作動すると共に対応するスイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、を備える駆動電圧系の異常を判定するものであれば如何なるものに適用しても構わない。 In the embodiment, the present invention is applied to the electric vehicle 1, but it is not limited to the application to the electric vehicle 1. A plurality of switching elements and a low-voltage side power supply provided for each of the plurality of switching elements It may be applied to any device as long as it determines an abnormality in a drive voltage system including a plurality of drive circuits that operate with the power of the voltage supplied via the line PL2 and drive the corresponding switching elements. do not have.

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、駆動検出部３０ｕｕ～３０ｗｄが「異常検出装置」に相当し、抵抗Ｒ０が「第１抵抗」に相当し、フォトカプラ３４が「フォトカプラ」に相当し、抵抗Ｒ１～Ｒ６が「第２抵抗」に相当し、駆動ＥＣＵ４０が「制御装置」に相当する。 The correspondence relationship between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems will be described. In the embodiment, the drive detection units 30uu to 30wd correspond to the "abnormality detection device", the resistor R0 corresponds to the "first resistor", the photocoupler 34 corresponds to the "photocoupler", and the resistors R1 to R6 correspond to the " The drive ECU 40 corresponds to the "control device".

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。 Note that the correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems is the Since it is an example for specifically explaining the mode for solving the problem, it does not limit the elements of the invention described in the column of the means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of Means to Solve the Problem should be made based on the description in that column, and the Examples are based on the description of the invention described in the column of Means to Solve the Problem. This 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。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments at all, and can be modified in various forms without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be implemented.

本発明は、異常判定装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of abnormality determination devices.

１電気自動車、２バッテリ、４インバータ、２０，２２，２４ＤＣ／ＤＣコンバータ、２６補機バッテリ、２８リレー、３０ｕｕ～３０ｗｄ駆動検出部、３１ａ駆動回路、３１ｂ異常検出回路、３２異常信号伝達回路、３４フォトカプラ、４０駆動用電子制御ユニット（駆動ＥＣＵ）、４２電源用電子制御ユニット（電源ＥＣＵ）、７０イグニッションスイッチ、７２警告灯、Ｄ１～Ｄ６ダイオード、ＦＤ発光ダイオード、ＭＧモータ、ＰＬ１～ＰＬ３低電圧側電力ライン、ＰＬ１Ｐ，ＰＬ２Ｐ，ＰＬ３Ｐ正極ライン、Ｒ１，Ｒ２抵抗、Ｔｒ１～Ｔｒ６トランジスタ。 1 electric vehicle, 2 battery, 4 inverter, 20, 22, 24 DC/DC converter, 26 auxiliary battery, 28 relay, 30uu to 30wd drive detection unit, 31a drive circuit, 31b abnormality detection circuit, 32 abnormality signal transmission circuit, 34 photocoupler, 40 drive electronic control unit (drive ECU), 42 power supply electronic control unit (power supply ECU), 70 ignition switch, 72 warning light, D1 to D6 diode, FD light emitting diode, MG motor, PL1 to PL3 low Voltage side power line, PL1P, PL2P, PL3P positive line, R1, R2 resistors, Tr1 to Tr6 transistors.

Claims

複数のスイッチング素子と、複数の前記スイッチング素子毎に設けられ第１電力ラインを介して供給される第１電圧の電力により作動すると共に対応する前記スイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、複数の前記駆動回路を制御する制御装置と、を備える駆動電圧系の、異常を判定する異常判定装置であって、
複数の前記スイッチング素子毎に設けられ、前記駆動電圧系の異常を検出する複数の異常検出装置と、
第２電圧の電力が供給される第２電力ラインと信号線との間に接続された第１抵抗と、
複数の前記異常検出装置毎に設けられ、対応する前記異常検出装置の出力に接続された発光ダイオードと、コレクタが前記信号線に接続されたフォトトランジスタと、を有する複数のフォトカプラと、
複数の前記フォトカプラ毎に設けられ、一端が対応する前記フォトカプラの前記フォトトランジスタのエミッタに接続されると共に他端が接地された複数の第２抵抗と、
を備え、
複数の前記異常検出装置は、前記駆動電圧系の異常を検出していないときには、対応する前記フォトカプラをオフし、前記駆動電圧系の異常を検出しているときには、対応する前記フォトカプラをオンし、
前記制御装置は、
前記第１電力ラインの電圧が前記第２電力ラインに比して遅く立ち上がっている場合において、前記信号線の電圧が第１閾値以下であるときには、前記フォトカプラに異常が生じていないと判定し、前記信号線の電圧が前記第１閾値を超えているときには、前記フォトカプラに異常が生じていると判定し、
前記フォトカプラに異常が生じていない場合において、前記信号線の電圧が前記第１閾値より高い第２閾値以下であるときには、前記駆動電圧系に異常が生じていると判定する、
異常判定装置。
a plurality of switching elements; a plurality of drive circuits which are provided for each of the plurality of switching elements and which are operated by power of a first voltage supplied through a first power line and which drive the corresponding switching elements; A control device that controls the drive circuit, and an abnormality determination device that determines an abnormality of a drive voltage system,
a plurality of abnormality detection devices provided for each of the plurality of switching elements and detecting an abnormality in the drive voltage system;
a first resistor connected between a second power line to which power of a second voltage is supplied and the signal line;
a plurality of photocouplers each having a light-emitting diode provided for each of the plurality of abnormality detection devices and connected to the output of the corresponding abnormality detection device; and a phototransistor having a collector connected to the signal line;
a plurality of second resistors provided for each of the plurality of photocouplers, one end of which is connected to the emitter of the phototransistor of the corresponding photocoupler and the other end of which is grounded;
with
The plurality of abnormality detection devices turn off the corresponding photocouplers when an abnormality in the drive voltage system is not detected, and turn on the corresponding photocouplers when an abnormality in the drive voltage system is detected. death,
The control device is
When the voltage of the first power line rises later than that of the second power line and the voltage of the signal line is equal to or lower than the first threshold value, it is determined that the photocoupler is not abnormal. determining that an abnormality has occurred in the photocoupler when the voltage of the signal line exceeds the first threshold;
When the voltage of the signal line is equal to or lower than a second threshold higher than the first threshold when the photocoupler does not have an abnormality, it is determined that an abnormality has occurred in the drive voltage system;
Abnormality determination device.