(57)【要約】【課題】複数の回転電機を含む駆動装置を備えた車両における漏電を精度よく検出可能な車両の漏電検出システム、および、その漏電検出システムを備える車両を提供する。【解決手段】漏電検出システムは、漏電検出器４２と、制御装置３０とを備える。制御装置３０は、漏電検出対象のモータジェネレータ（ＭＧ３）に対応するインバータ（２６）の下アームをオンおよびオフする一方、複数のインバータ（１４，２２，２６）のうち対応するインバータ（２６）を除く残りのインバータ（１４，２２）の下アームをオン状態に保つ。制御装置３０は、対応するインバータ（２６）の下アームのオン時に漏電検出器４２が漏電を検出し、かつ対応するインバータ（２６）の下アームのオフ時に漏電検出器４２が漏電を検出しない場合に、漏電検出対象のモータジェネレータ（ＭＧ３）において漏電が生じたと判定する。【選択図】図１
2010142073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両に搭載された駆動装置における漏電の有無を検出するための電動車両の漏電検出システムであって、
前記駆動装置は、
正極および負極を有する直流電源と、
複数の回転電機と、
前記複数の回転電機にそれぞれ対応して設けられた複数のインバータとを備え、
前記複数のインバータの各々は、対応する回転電機に入力および出力される電流を制御するために前記直流電源の前記正極と前記負極との間に直列接続された上アームおよび下アームを含み、
前記漏電検出システムは、
前記駆動装置の漏電を検出する漏電検出器と、
前記複数の回転電機のうちの漏電検出対象の回転電機に対応するインバータに含まれ、かつ、前記上アームおよび前記下アームのうちの一方である第１のアームをオンおよびオフするとともに、前記複数のインバータのうち前記対応するインバータを除いた残りのインバータの各々に含まれ、かつ前記上アームおよび前記下アームの一方である第２のアームをオン状態に保つインバータ制御部と、
前記対応するインバータの前記第１のアームのオン時に前記漏電検出器が漏電を検出し、かつ前記対応するインバータの前記第１のアームのオフ時に前記漏電検出器が漏電を検出しない場合に、前記漏電検出対象の回転電機において漏電が生じたと判定する漏電判定部とを備える、電動車両の漏電検出システム。
【請求項２】
前記電動車両は、前輪および後輪を備え、
前記複数の回転電機は、
発電可能な第１の回転電機と、
前記前輪を駆動する第２の回転電機と、
前記後輪を駆動する第３の回転電機とを含み、
前記複数のインバータは、
前記第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、
前記第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータと、
前記第３の回転電機に対応して設けられる第３のインバータとを含み、
前記駆動装置は、
内燃機関と、
前記第１および第２の回転電機ならびに前記内燃機関に機械的に結合されるとともに、前記第１および第２の回転電機ならびに前記内燃機関の間で動力を分配可能に構成された動力分配機構とをさらに備える、請求項１に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項３】
前記漏電検出対象の回転電機は、前記第３の回転電機であり、
前記対応するインバータは、前記第３のインバータである、請求項２に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項４】
前記インバータ制御部は、前記第３のインバータに含まれる前記第１のアームをオフしたにもかかわらず前記漏電検出器が漏電を検出した場合には、前記第１および第２のインバータの各々に含まれる前記第２のアームをオフすることにより、前記第１から第３のインバータを停止させ、
前記漏電判定部は、前記第１から第３のインバータが停止状態であり、かつ、前記漏電検出器が漏電を検出しない場合には、前記第１および第２の回転電機の少なくとも一方において漏電が生じたと判定する、請求項３に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項５】
前記駆動装置は、
前記直流電源と前記第１から第３のインバータとの間の電気的接続を遮断可能に構成された接続部をさらに備え、
前記漏電検出システムは、
前記接続部によって前記第１から第３のインバータが前記直流電源から切り離されるように前記接続部を制御する接続制御部をさらに備え、
前記接続制御部は、前記インバータ制御部により前記第１から第３のインバータが停止されたにもかかわらず、前記漏電検出器が漏電を検出した場合には、前記接続部によって前記第１から第３のインバータが前記直流電源から切り離されるように前記接続部を制御し、
前記漏電判定部は、前記第１から第３のインバータが停止状態であり、かつ、前記第１から第３のインバータが前記直流電源から切り離された状態である電源遮断状態において前記漏電検出器が漏電を検出しない場合には、前記第１から第３のインバータのいずれかにおいて漏電が発生したと判定する一方、前記電源遮断状態において前記漏電検出器が漏電を検出した場合には、前記直流電源において漏電が発生したと判定する、請求項４に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項６】
前記電動車両は、前輪および後輪を備え、
前記複数の回転電機は、
発電可能な第１の回転電機と、
前記前輪および後輪の一方を駆動する第２の回転電機とを含み、
前記複数のインバータは、
前記第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、
前記第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータとを含み、
前記駆動装置は、
内燃機関と、
前記第１および第２の回転電機ならびに前記内燃機関に機械的に結合されるとともに、前記第１および第２の回転電機ならびに前記内燃機関の間で動力を分配可能に構成された動力分配機構とをさらに備える、請求項１に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項７】
前記電動車両は、前輪および後輪を備え、
前記複数の回転電機は、
前記前輪および後輪の一方を駆動する第１の回転電機と、
前記前輪および後輪の他方を駆動する第２の回転電機とを含み、
前記複数のインバータは、
前記第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、
前記第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータとを含む、請求項１に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項８】
前記第１および第２のアームは、前記下アームである、請求項１から７のいずれか１項に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項９】
前記第１および第２のアームは、前記上アームである、請求項１から７のいずれか１項に記載の電動車両の漏電検出システム。
【請求項１０】
電動車両に搭載された駆動装置における漏電の有無を検出するための電動車両の漏電検出システムであって、
前記駆動装置は、
正極および負極を有する直流電源と、
内燃機関と、
前記内燃機関により駆動されることによって発電可能な第１の回転電機と、
前記電動車両の前輪を駆動する第２の回転電機と、
前記電動車両の後輪を駆動する第３の回転電機と、
前記第１から第３の回転電機にそれぞれ対応して設けられた第１から第３のインバータとを備え、
前記第１から第３のインバータの各々は、対応する回転電機に入力および出力される電流を制御するために前記直流電源の前記正極と前記負極との間に直列接続された上アームおよび下アームを含み、
前記漏電検出システムは、
前記駆動装置の漏電を検出する漏電検出器と、
前記第３のインバータの前記下アームをオンおよびオフするとともに、前記第１および第２のインバータの前記下アームをオン状態に保つインバータ制御部と、
前記第３のインバータの前記下アームのオン時に前記漏電検出器が漏電を検出し、かつ前記第３のインバータの前記下アームのオフ時に前記漏電検出器が漏電を検出しない場合に、前記第３の回転電機において漏電が生じたと判定する漏電判定部とを備える、電動車両の漏電検出システム。
【請求項１１】
電動車両に搭載された駆動装置における漏電の有無を検出するための電動車両の漏電検出システムであって、
前記駆動装置は、
正極および負極を有する直流電源と、
内燃機関と、
前記内燃機関により駆動されることによって発電可能な第１の回転電機と、
前記電動車両の前輪を駆動する第２の回転電機と、
前記電動車両の後輪を駆動する第３の回転電機と、
前記第１から第３の回転電機にそれぞれ対応して設けられた第１から第３のインバータとを備え、
前記第１から第３のインバータの各々は、対応する回転電機に入力および出力される電流を制御するために前記直流電源の前記正極と前記負極との間に直列接続された上アームおよび下アームを含み、
前記漏電検出システムは、
前記駆動装置の漏電を検出する漏電検出器と、
前記第３のインバータの前記上アームをオンおよびオフするとともに、前記第１および第２インバータの前記上アームをオン状態に保つインバータ制御部と、
前記第３のインバータの前記上アームのオン時に前記漏電検出器が漏電を検出し、かつ前記第３のインバータの前記上アームのオフ時に前記漏電検出器が漏電を検出しない場合に、前記第３の回転電機において漏電が生じたと判定する漏電判定部とを備える、電動車両の漏電検出システム。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動車両の漏電検出システムと、
前記駆動装置とを備える、電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動車両の漏電検出システムおよび電動車両に関し、特に、複数の回転電機を含む駆動装置を備えた電動車両における漏電を検出するための漏電検出システム、および、その漏電検出システムを備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を背景に、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）などが注目されている。これらの車両は、一般に、車両駆動力を発生する回転電機および、その回転電機に駆動電力を供給するための電源システムを含む駆動装置を搭載している。なお、以下ではこのような駆動装置を搭載した車両を「電動車両」と称する。
【０００３】
電動車両においては、回転電機および電源システムの間で大電力が授受される。電動車両に搭載された直流電源は、本来はアース（代表的には車体）に対して絶縁されている。しかしながら当該電源を含む駆動装置において漏電が発生した場合には、その発生状況によっては車両の正常な運行に支障が生じる。そこで、上記車両は、一般に、漏電を検出可能に構成される。
【０００４】
たとえば特開２００８−１６７６１７号公報（特許文献１）は、車両に異常が生じた場合にユーザの利便性の低下を抑制することが可能な、車両の駆動制御装置を開示する。特開２００８−１６７６１７号公報によれば、車両は、複数の回転電機と、その複数の回転電機を駆動する駆動部とを含む駆動装置を搭載する。車両の駆動制御装置は、その駆動装置における漏電検出器と、制御装置とを備える。制御装置は、車両の停止中に漏電検出器の検出結果を受けて漏電部位を特定する。制御装置は検出された漏電部位に基づいて、複数の回転電機のうち、車両の次回起動時に動作を許可する回転電機を決定する。
【特許文献１】特開２００８−１６７６１７号公報
【特許文献２】特開平７−２４１００２号公報
【特許文献３】特開２００３−２２３８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、電動車両に搭載された駆動装置に漏電が発生した場合には、その車両の運行への影響が生じうる。よって漏電を精度よく検出すること（漏電部位の特定も含む）が要求される。しかし特開２００８−１６７６１７号公報（特許文献１）は、漏電検出器の検出結果に基づいて漏電部位を特定する点は開示するものの、その漏電部位の特定方法については詳細に説明されていない。
【０００６】
本発明の目的は、複数の回転電機を含む駆動装置を備えた車両における漏電を精度よく検出可能な車両の漏電検出システム、および、その漏電検出システムを備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は要約すれば、電動車両に搭載された駆動装置における漏電の有無を検出するための電動車両の漏電検出システムである。駆動装置は、正極および負極を有する直流電源と、複数の回転電機と、複数の回転電機にそれぞれ対応して設けられた複数のインバータとを備える。複数のインバータの各々は、対応する回転電機に入力および出力される電流を制御するために直流電源の正極と負極との間に直列接続された上アームおよび下アームを含む。漏電検出システムは、駆動装置の漏電を検出する漏電検出器と、インバータ制御部と、漏電判定部とを備える。インバータ制御部は、複数の回転電機のうちの漏電検出対象の回転電機に対応するインバータに含まれ、かつ、上アームおよび下アームのうちの一方である第１のアームをオンおよびオフする。インバータ制御部は、複数のインバータのうち対応するインバータを除いた残りのインバータの各々に含まれ、かつ上アームおよび下アームの一方である第２のアームをオン状態に保つ。漏電判定部は、対応するインバータの第１のアームのオン時に漏電検出器が漏電を検出し、かつ対応するインバータの第１のアームのオフ時に漏電検出器が漏電を検出しない場合に、漏電検出対象の回転電機において漏電が生じたと判定する。
【０００８】
好ましくは、電動車両は、前輪および後輪を備える。複数の回転電機は、発電可能な第１の回転電機と、前輪を駆動する第２の回転電機と、後輪を駆動する第３の回転電機とを含む。複数のインバータは、第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータと、第３の回転電機に対応して設けられる第３のインバータとを含む。駆動装置は、内燃機関と、第１および第２の回転電機ならびに内燃機関に機械的に結合されるとともに、第１および第２の回転電機ならびに内燃機関の間で動力を分配可能に構成された動力分配機構とをさらに備える。
【０００９】
好ましくは、漏電検出対象の回転電機は、第３の回転電機である。対応するインバータは、第３のインバータである。
【００１０】
好ましくは、インバータ制御部は、第３のインバータに含まれる第１のアームをオフしたにもかかわらず漏電検出器が漏電を検出した場合には、第１および第２のインバータの各々に含まれる第２のアームをオフすることにより第１から第３のインバータを停止させる。漏電判定部は、第１から第３のインバータが停止状態であり、かつ、漏電検出器が漏電を検出しない場合には、第１および第２の回転電機の少なくとも一方において漏電が生じたと判定する。
【００１１】
好ましくは、駆動装置は、直流電源と第１から第３のインバータとの間の電気的接続を遮断可能に構成された接続部をさらに備える。漏電検出システムは、接続部によって第１から第３のインバータが直流電源から切り離されるように接続部を制御する接続制御部をさらに備える。接続制御部は、インバータ制御部により第１から第３のインバータが停止されたにもかかわらず、漏電検出器が漏電を検出した場合には、接続部によって第１から第３のインバータが直流電源から切り離されるように接続部を制御する。漏電判定部は、第１から第３のインバータが停止状態であり、かつ、第１から第３のインバータが直流電源から切り離された状態である電源遮断状態において漏電検出器が漏電を検出しない場合には、第１から第３のインバータのいずれかにおいて漏電が発生したと判定する一方、電源遮断状態において漏電検出器が漏電を検出した場合には、直流電源において漏電が発生したと判定する。
【００１２】
好ましくは、電動車両は、前輪および後輪を備える。複数の回転電機は、発電可能な第１の回転電機と、前輪および後輪の一方を駆動する第２の回転電機とを含む。複数のインバータは、第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータとを含む。駆動装置は、内燃機関と、第１および第２の回転電機ならびに内燃機関に機械的に結合されるとともに、第１および第２の回転電機ならびに内燃機関の間で動力を分配可能に構成された動力分配機構とをさらに備える。
【００１３】
好ましくは、電動車両は、前輪および後輪を備える。複数の回転電機は、前輪および後輪の一方を駆動する第１の回転電機と、前輪および後輪の他方を駆動する第２の回転電機とを含む。複数のインバータは、第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータとを含む。
【００１４】
好ましくは、第１および第２のアームは、下アームである。
好ましくは、第１および第２のアームは、上アームである。
【００１５】
本発明の他の局面に従うと、電動車両に搭載された駆動装置における漏電の有無を検出するための電動車両の漏電検出システムである。駆動装置は、正極および負極を有する直流電源と、電動車両の後輪を駆動する第１の回転電機と、電動車両の前輪を駆動する第２の回転電機と、内燃機関と、内燃機関により駆動されることによって発電可能な第３の回転電機と、第１から第３の回転電機にそれぞれ対応して設けられた第１から第３のインバータとを備える。第１から第３のインバータの各々は、対応する回転電機に入力および出力される電流を制御するために直流電源の正極と負極との間に直列接続された上アームおよび下アームを含む。漏電検出システムは、駆動装置の漏電を検出する漏電検出器と、インバータ制御部と、漏電判定部とを備える。インバータ制御部は、第３のインバータの下アームをオンおよびオフするとともに、第１および第２のインバータの下アームをオン状態に保つ。漏電判定部は、第３のインバータの下アームのオン時に漏電検出器が漏電を検出し、かつ第３のインバータの下アームのオフ時に漏電検出器が漏電を検出しない場合に、第３の回転電機において漏電が生じたと判定する。
【００１６】
本発明のさらに他の局面に従うと、電動車両に搭載された駆動装置における漏電の有無を検出するための電動車両の漏電検出システムである。駆動装置は、正極および負極を有する直流電源と、電動車両の後輪を駆動する第１の回転電機と、電動車両の前輪を駆動する第２の回転電機と、内燃機関と、内燃機関により駆動されることによって発電可能な第３の回転電機と、第１から第３の回転電機にそれぞれ対応して設けられた第１から第３のインバータとを備える。第１から第３のインバータの各々は、対応する回転電機に入力および出力される電流を制御するために直流電源の正極と負極との間に直列接続された上アームおよび下アームを含む。漏電検出システムは、駆動装置の漏電を検出する漏電検出器と、インバータ制御部と、漏電判定部とを備える。インバータ制御部は、第３のインバータの上アームをオンおよびオフするとともに、第１および第２のインバータの上アームをオン状態に保つ。漏電判定部は、第３のインバータの上アームのオン時に漏電検出器が漏電を検出し、かつ第３のインバータの上アームのオフ時に漏電検出器が漏電を検出しない場合に、第３の回転電機において漏電が生じたと判定する。
【００１７】
本発明のさらに他の局面に従うと、電動車両であって、上記のいずれかに記載の電動車両の漏電検出システムと、駆動装置とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の回転電機を含む駆動装置を備えた車両における漏電を精度よく検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下において、本発明の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。
【００２０】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に従う漏電検出システムを備える電動車両の構成図である。
【００２１】
図１を参照して、車両１００は、バッテリＢ１と、接続部４０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４と、動力分配機構３と、車輪２と、制御装置３０と、漏電検出器４２とを含む。
【００２２】
エンジン４は、ガソリン等の燃料を燃焼させることによって動力を発生させる内燃機関である。動力分配機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分配機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１の回転シャフトを中空にし、その中をエンジン４の動力シャフトを貫通させることでモータジェネレータＭＧ２、動力分配機構３、モータジェネレータＭＧ１、エンジン４を直線上に配置することができる。
【００２３】
なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は図示しない減速ギヤあるいは差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分配機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。
【００２４】
モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４により駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン４を始動することが可能な電動機としても用いられる。モータジェネレータＭＧ１が発電することにより得られる電力は、たとえばモータジェネレータＭＧ２の駆動あるいはバッテリＢ１の充電に用いられる。モータジェネレータＭＧ２は、主として車両１００の駆動輪（車輪２）を駆動する電動機として用いられる。
【００２５】
接続部４０は、バッテリＢ１の負極（負極ノードＮ）と接地ラインＳＬとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＧと、システムメインリレーＳＭＲＧと並列に設けられ、かつバッテリＢ１の負極と接地ラインＳＬとの間に直列接続される抵抗Ｒ１およびシステムメインリレーＳＭＲＰと、バッテリＢ１の正極（正極ノードＰ）と電源ラインＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢとを含む。
【００２６】
システムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＭＲＰ，ＳＭＲＢは、制御装置３０から与えられる信号ＳＥ（ＳＥＧ，ＳＥＰ，ＳＥＢ）にそれぞれ応じてオン／オフ状態が制御される。具体的にはシステムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＭＲＰ，ＳＭＲＢは、それぞれ、Ｈ（論理ハイ）の信号ＳＥＧ，ＳＥＰ，ＳＥＢによってオン状態に設定され、Ｌ（論理ロー）の信号ＳＥＧ，ＳＥＰ，ＳＥＢによってオフ状態に設定される。システムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＭＲＰ，ＳＭＲＢがオフされると、バッテリＢ１と電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬとの接続が遮断される。
【００２７】
車両１００は、さらに、電圧センサ１０と、電流センサ１１とを含む。電圧センサ１０は、バッテリＢ１の端子間の電圧ＶＢを検知する。電流センサ１１は、バッテリＢ１に流れる電流ＩＢを検知する。
【００２８】
バッテリＢ１は車両１００に搭載される直流電源である。バッテリＢ１には、たとえばニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池、あるいは燃料電池などを用いることができる。また、バッテリＢ１に加えて、あるいはバッテリＢ１に代えて、大容量のキャパシタを車両１００に搭載してもよい。直流電源の種類は特に限定されるものではない。
【００２９】
漏電検出器４２は、システムメインリレーＳＭＲＧよりもバッテリＢ１側において接地ラインＳＬに接続される。漏電検出器４２は漏電の有無を示す電圧値Ｖｋを制御装置３０に対して出力する。
【００３０】
車両１００は、さらに、平滑コンデンサＣ１と、電圧センサ２１と、コンバータ１２と、平滑コンデンサＣ２と、電圧センサ１３とを含む。平滑コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続される。電圧センサ２１は、平滑コンデンサＣ１の２つの端子間の電圧ＶＬを検知して、その検知した電圧ＶＬを制御装置３０に対して出力する。コンバータ１２は、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。平滑コンデンサＣ２は、コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ２の端子間電圧（電圧ＶＨ）を検知して制御装置３０に出力する。
【００３１】
コンバータ１２は、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
【００３２】
リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。
【００３３】
コンバータ１２は、バッテリＢ１の電圧（ＶＢ）からの直流電力を昇圧してインバータ１４，２２，２６に出力するとともに、インバータ１４，２２，２６の少なくとも１つからの直流電力を降圧する。
【００３４】
車両１００は、さらに、インバータ１４，２２，２６と、車輪２７と、モータジェネレータＭＧ３と、電流センサ２４，２５，２８とを含む。
【００３５】
インバータ１４は、コンバータ１２によって昇圧された直流電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４がモータジェネレータＭＧ１を駆動することによってモータジェネレータＭＧ１が発電した電力をコンバータ１２に戻す。このときコンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００３６】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。電源ラインＰＬ２は直流電源（本実施の形態ではバッテリＢ１およびコンバータ１２を含む）の正極に対応し、接地ラインＳＬは直流電源の負極に対応する。
【００３７】
Ｕ相アーム１５は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。
【００３８】
Ｖ相アーム１６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。
【００３９】
Ｗ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。
【００４０】
モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。
【００４１】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。
【００４２】
インバータ２２は車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対してコンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力をコンバータ１２に戻す。このときコンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。
【００４３】
モータジェネレータＭＧ３は車輪２７を駆動する。なおモータジェネレータＭＧ３の回転軸は図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２７に結合されている。インバータ２６はコンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ３に出力する。またインバータ２６は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ３において発電された電力をコンバータ１２に戻す。インバータ２６の構成はインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。電流センサ２８は、モータジェネレータＭＧ３に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ３として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ３を制御装置３０へ出力する。
【００４４】
本実施の形態では車輪２は車両１００の前輪であり、車輪２７は車両１００の後輪である。ただし車輪２，２７はそれぞれ車両１００の後輪および前輪であってもよい。
【００４５】
バッテリＢ１，接続部４０、コンバータ１２、インバータ１４，２２，２６、およびモータジェネレータＭＧ１〜ＭＧ３は車両１００の駆動装置を構成する。
【００４６】
図２に示すように、コンバータ１２、インバータ１４，２２，２６は、パワーコントロールユニット５０を構成する。図３に示すように、パワーコントロールユニット５０は、車両１００の車輪２，２７のうち車輪２の側（前輪側）に配置される。また、車両１００には、バッテリＢ１および接続部４０により構成されるバッテリパックＢＰが搭載される。なお、図１に示したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、図３においては前輪側に設けられるモータジェネレータとして統括的に示される。後輪２７を駆動するためのモータジェネレータＭＧ３は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２および動力分配機構３を含むトランスアクスルとは別体として車両１００に搭載される。また図３にはエンジン４は示していないが、エンジン４はモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２および動力分配機構３を含むトランスアクスルと同様に、車両１００の前輪側に配置される。
【００４７】
パワーコントロールユニット５０はバッテリパックＢＰと電源ラインＰＬ１により接続される。また、モータジェネレータＭＧ１〜ＭＧ３はパワーコントロールユニット５０と電源ラインＰＬ２により接続される。
【００４８】
図１に戻り、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１〜ＴＲ３と、モータ回転数ＭＲＮ１〜ＭＲＮ３と、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値と、電流ＩＢの値と、モータ電流値ＭＣＲＴ１〜ＭＣＲＴ３と、指令ＩＧとを受ける。たとえば運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）をオンすることにより指令ＩＧがオフ状態からオン状態に切換わる。制御装置３０は、指令ＩＧがオン状態になると、図１に示す車両システムを起動させる。一方、運転者がイグニッションスイッチをオフすることにより指令ＩＧがオン状態からオフ状態に切換わる。これにより、制御装置３０は、車両システムを停止させる。
【００４９】
制御装置３０は、コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ１，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤ１および動作禁止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。さらに、制御装置３０は、コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ１とをインバータ１４に対して出力する。
【００５０】
同様に制御装置３０は、コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ２とをインバータ２２に対して出力する。
【００５１】
同様に制御装置３０は、コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ３を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ３と、モータジェネレータＭＧ３で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ３とをインバータ２６に対して出力する。
【００５２】
制御装置３０は、接続部４０およびインバータ１４，２２，２６を制御するとともに漏電検出器４２からの電圧値Ｖｋに基づいて漏電の有無を判定する。制御装置３０は、接続部４０およびインバータ１４，２２，２６の状態と、漏電の有無の判定結果とに基づいて漏電が生じた部位を特定する。漏電検出器４２および制御装置３０は、本発明の「漏電検出システム」を構成する。
【００５３】
制御装置３０は、漏電部位が存在する場合には、車両１００の走行モードを、その部位に応じたモードに設定する。そして制御装置３０は、設定した走行モードで車両１００を走行させる。一方、制御装置３０は、漏電が発生していない場合には、車両１００の走行モードを、通常のモードに設定する。
【００５４】
車両１００は、さらに、表示装置６０を含む。制御装置３０は、後述する複数のエリアの少なくとも１つにおいて漏電が生じていると判定した場合には、漏電が生じたことを示す情報を表示装置６０に表示させる。なお、制御装置３０は、漏電が発生したことだけでなく漏電部位も表示装置６０に表示させる処理を行なってもよい。
【００５５】
図４は、図１に示す制御装置３０の機能ブロック図である。図４に示した制御装置３０の構成は、ソフトウエア、ハードウエアのいずれによっても実現可能である。
【００５６】
図４および図１を参照して、制御装置３０は、コンバータ１２を制御するコンバータ制御部３１と、インバータ１４，２２，２６を制御するインバータ制御部３２と、接続部４０（システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＰ，ＳＭＲＧ）を制御するリレー制御部３３と、漏電検出器４２から出力された電圧値Ｖｋに基づいて漏電の有無を判定する漏電判定部３４と、漏電判定部３４の判定結果に基づいて車両１００の走行モードを設定する走行モード設定部３５とを含む。
【００５７】
コンバータ制御部３１は、電圧ＶＨ，ＶＬに基づいて昇圧指示ＰＷＵおよび降圧指示ＰＷＤを生成して、これらの指示を図１のコンバータ１２に出力する。
【００５８】
インバータ制御部３２は、トルク指令値ＴＲ１とモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、インバータ１４に対して駆動指示ＰＷＭＩ１または回生指示ＰＷＭＣ１を出力する。同様にインバータ制御部３２は、トルク指令値ＴＲ２（ＴＲ３）とモータ回転数ＭＲＮ２（ＭＲＮ３）とに基づいて、インバータ２２（２６）に対して駆動指示ＰＷＭＩ２（ＰＷＭＩ３）または回生指示ＰＷＭＣ２（ＰＷＭＣ３）を出力する。
【００５９】
リレー制御部３３は、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＰ，ＳＭＲＧに信号ＳＥＢ，ＳＥＰ，ＳＥＧをそれぞれ出力する。なお車両１００の起動時には、リレー制御部３３はシステムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＰを導通させることによって平滑コンデンサＣ１，Ｃ２のプリチャージを行なう。プリチャージが完了するとリレー制御部３３はシステムメインリレーＳＭＲＧを導通させて、その後にシステムメインリレーＳＭＲＰを開く。
【００６０】
漏電判定部３４は、駆動装置における漏電の有無の検出時において、コンバータ制御部３１およびインバータ制御部３２に対して、コンバータ１２およびインバータ１４，２２，２６を所定の状態に設定するための指示を出力する。漏電判定部３４は、漏電検出器４２から出力された電圧値Ｖｋに基づいて駆動装置における漏電の有無を判定する。漏電判定部３４は、駆動装置の漏電が検出された場合には、その漏電部位を特定するための指示をインバータ制御部３２およびリレー制御部３３に出力する。また、漏電判定部３４は、駆動装置の漏電が検出された場合には、漏電が発生したことを示す情報を表示装置６０に表示させる。
【００６１】
走行モード設定部３５は、漏電判定部３４から漏電の有無の判定結果を受ける。走行モード設定部３５は、漏電が生じたとの判定結果を受けた場合には、漏電判定部３４から漏電部位の情報も受ける。走行モード設定部３５は、その漏電部位に基づいて車両１００の走行モードを設定する。そして走行モード設定部３５は、設定した走行モードの情報をコンバータ制御部３１、インバータ制御部３２、およびリレー制御部３３に出力する。コンバータ制御部３１、インバータ制御部３２、およびリレー制御部３３は、設定した走行モードが実現されるように、コンバータ１２、インバータ１４，２２，２６および接続部４０をそれぞれ制御する。
【００６２】
図５は、図１に示す漏電検出器４２の一構成例を示す構成図である。
図５を参照して、漏電検出器４２は、交流電源６１と、抵抗６２と、コンデンサ６３と、バンドパスフィルタ６４と、ピークホールド回路６５とを含む。
【００６３】
交流電源６１および抵抗６２は、ノードＮ１と接地ノードＧＮＤ（代表的には車両１００のシャーシ）との間に直列に接続される。コンデンサ６３は、ノードＮ１とバッテリＢ１の負極との間に接続される。回路系７０は、バッテリＢ１に接続される回路全体に対応する。
【００６４】
交流電源６１は、低周波数の交流信号（たとえば周波数２．５Ｈｚの交流信号）を出力する。バンドパスフィルタ６４は、ノードＮ１上の交流信号を受けて、その受けた交流信号から周波数２．５Ｈｚの成分だけを抽出してピークホールド回路６５へ出力する。
【００６５】
ピークホールド回路６５は、バンドパスフィルタ６４から受けた周波数２．５Ｈｚの交流信号のピークをホールドし、そのホールドした電圧値Ｖｋを制御装置３０へ出力する。後述するように、電圧値Ｖｋは漏電の有無（たとえばバッテリＢ１の負極が接地ノードと短絡したか否か等）に応じて変化する。
【００６６】
図６は、漏電検出器４２による漏電の検出方法を説明するための図である。
図６を参照して、交流信号ＶＮ１は、バンドパスフィルタ６４が出力する交流信号である。交流信号ＶＮ１は、回路系７０あるいはバッテリＢ１において漏電が発生していないとき波形ＷＶ１からなる。一方、交流信号ＶＮ１は、回路系７０およびバッテリＢ１のいずれかにおいて漏電が発生しているときには波形ＷＶ２からなる。ピークホールド回路６５は、波形ＷＶ１に基づいて電圧値Ｖｋ１を出力し、波形ＷＶ２に基づいて電圧値Ｖｋ２を出力する。漏電が検出されたときの電圧値（Ｖｋ２）は漏電が発生していない（したがって漏電が検出されない）ときの電圧値（Ｖｋ１）よりも小さい。
【００６７】
図４に示す漏電判定部３４は、駆動装置の漏電の有無を検出するときには、駆動装置を複数の漏電検出対象領域に分割して、各領域について漏電の有無を判定する。
【００６８】
図７は、図１の車両１００に搭載される駆動装置の漏電検出対象領域を説明するための模式図である。
【００６９】
図４および図１を参照して、駆動装置ＤＲＶは領域ＡＲ１〜ＡＲ４に分割される。領域ＡＲ１はモータジェネレータＭＧ３を含む領域である。領域ＡＲ２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を含む領域である。領域ＡＲ３は、コンバータ１２と、インバータ（図中「ＩＮＶ」と示す）１４，２２，２６とを含む領域である。領域ＡＲ４は、バッテリＢ１および漏電検出器４２を含む領域である。接続部４０は領域ＡＲ３と領域ＡＲ４との境界上に位置する。なお、以下では、領域ＡＲ３，ＡＲ４をそれぞれ「直流エリア」および「バッテリエリア」と呼ぶこともある。
【００７０】
図８は、モータジェネレータにおいて生じた漏電の一例を説明する図である。図８を参照して、インバータ２６の動作時にはモータジェネレータＭＧ３とインバータ２６とを接続するケーブル２９に電流が流れる。ケーブル２９とアースとの間の絶縁抵抗が高い場合には漏電検出器４２から出力される電圧値Ｖｋは高いままである。しかしながら、ケーブル２９が地絡した場合には、ケーブル２９とアースとの間の絶縁抵抗が低くなる。したがってインバータ２６を動作させた場合、漏電が発生する。この場合には、漏電検出器４２から出力される電圧値Ｖｋは低くなる。なお、一方、インバータ２６の非動作時にはケーブル２９に電流が流れない。この場合には電圧値Ｖｋは高くなる。
【００７１】
上記のように、あるモータジェネレータにおいて漏電が生じた場合には、そのモータジェネレータに対応するインバータを動作および停止させることにより電圧値Ｖｋが変化する。このような電圧値Ｖｋの変化を利用することによってそのモータジェネレータでの漏電を検出することが考えられる。
【００７２】
図９は、インバータの動作および停止による漏電の検出処理の例を説明するためのフローチャートである。なおこのフローチャートに示す処理は、図１に示す制御装置３０と同様にインバータ１４，２２，２６を制御可能な制御装置によって実行されるものとする。
【００７３】
図９を参照して、ステップＳ１においては、インバータ１４，２２，２６はスイッチング動作を行なう。なおインバータ１４，２２，２６のスイッチング方式としては、たとえばＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）方式が採用される。また、スイッチング周波数は、たとえば５ｋＨｚに設定される。
【００７４】
ステップＳ２において、波高値（漏電検出器４２から出力される電圧値Ｖｋ）が大きいかどうかが判定される。たとえば、ステップＳ２の判定処理は、電圧値Ｖｋと所定のしきい値とを比較することにより実行される。しきい値は、たとえば図６に示す電圧値Ｖｋ１と電圧値Ｖｋ２との間の値として予め設定される。
【００７５】
ステップＳ２において、波高値が大きいと判定される場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、漏電が生じていないと判定される。すなわち駆動装置が正常であると判定される（ステップＳ１０）。一方、波高値がしきい値よりも小さい場合には、波高値が大きくないと判定される。この場合（ステップＳ２においてＮＯ）、処理はステップＳ３に進む。
【００７６】
ステップＳ３において、インバータ２６が停止される。これによりモータジェネレータＭＧ３とインバータ２６との間に電流が流れなくなる。続いてステップＳ４において、波高値（電圧値Ｖｋ）が大きくなったかどうかが判定される。すなわちインバータ２６の遮断後に波高値が大きくなったかどうかが判定される。なおステップＳ４の判定処理はステップＳ２における判定処理と同様である。
【００７７】
波高値が大きくなったと判定された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧ３において漏電が発生したと判定される（ステップＳ５）。波高値が大きくならないと判定された場合（ステップＳ４においてＮＯ）、インバータ１４，２２が停止される（ステップＳ６）。次にステップＳ２，Ｓ４における判定処理と同様に、波高値（電圧値Ｖｋ）が大きくなったかどうかが判定される（ステップＳ７）。なおステップＳ７では、車両１００の前輪側に設けられたトランスアクスル全体（図７の領域ＡＲ２に対応）が漏電の有無の判定対象となる。その理由は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも１つに漏電が生じた場合には、前輪の駆動への影響が生じうるためである。
【００７８】
ステップＳ７において、波高値が大きくなったと判定された場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかにおいて漏電が発生したと判定される（ステップＳ８）。波高値が大きくならないと判定された場合（ステップＳ７においてＮＯ）、直流エリア（図７に示す領域ＡＲ３）およびバッテリエリア（図７に示す領域ＡＲ４）の各々について漏電の有無が判定される（ステップＳ８）。これにより直流エリアおよびバッテリエリアのいずれか一方が漏電部位として特定される。
【００７９】
ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０のいずれかの処理が終了すると全体の処理が終了する。
【００８０】
この方法によれば、インバータ２６を停止された後にもインバータ１４，２２がスイッチング動作を継続する。上記のように、インバータ１４，２２のスイッチング周波数は比較的高い（５ｋＨｚ）。また、図１０に示すように、モータジェネレータＭＧ３とインバータ２６とを接続するケーブル２９、あるいは他のモータジェネレータと対応するインバータとを接続するケーブル、あるいは電源ラインＰＬ２などに起因する浮遊容量Ｃ０が駆動装置に存在する。このため、インバータ１４，２２のスイッチング動作が継続された場合には、モータジェネレータＭＧ３に漏電が生じていないにもかかわらず、波高値が低くなる可能性が考えられる。すなわちモータジェネレータＭＧ３において漏電が発生したと誤判定される可能性がある。
【００８１】
上述のように、モータジェネレータＭＧ３は後輪の駆動に用いられる。このためモータジェネレータＭＧ３はモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２および動力分配機構３を含むトランスアクスルとは別体として車両１００に搭載される。インバータ２６をインバータ１４および２２と同期して動作および停止させた場合、インバータ１４，２２，２６が一斉に動作するか、または一斉に停止するかのいずれかとなる。しかしながら波高値が変化した場合に、漏電部位がモータジェネレータＭＧ３であるか、またはモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２のいずれであるかを判定できなくなる。したがってモータジェネレータＭＧ３の漏電を検出するためには、インバータ１４，２２を動作させるとともにインバータ２６を停止させる必要がある。
【００８２】
上記のように、インバータ１４，２２の動作が継続することにより、漏電が生じていないにもかかわらず、モータジェネレータＭＧ３において漏電が発生したと誤判定される可能性がある。つまり、モータジェネレータＭＧ３の漏電を正確に検出できないことが起こりうる。
【００８３】
＜本実施の形態による漏電部位の特定方法＞
本実施の形態では、インバータをスイッチング動作させることなく漏電の有無を検出する。これにより、浮遊容量が漏電の有無の判定に影響することを避けることができる。
【００８４】
図１１は、本実施の形態による漏電の検出方法を説明するための図である。図１１を参照して、インバータ２２，２６の各々はインバータ１４と同様の構成を有する。
【００８５】
具体的に説明すると、インバータ２２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続されるＵ相アーム１５Ａと、Ｖ相アーム１６Ａと、Ｗ相アーム１７Ａとを含む。Ｕ相アーム１５Ａは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ３Ａ，Ｑ４Ａと、ＩＧＢＴ素子Ｑ３Ａ，Ｑ４Ａとそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ３Ａ，Ｄ４Ａとを含む。Ｖ相アーム１６Ａは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ５Ａ，Ｑ６Ａと、ＩＧＢＴ素子Ｑ５Ａ，Ｑ６Ａとそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ５Ａ，Ｄ６Ａとを含む。Ｗ相アーム１７Ａは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ７Ａ，Ｑ８Ａと、ＩＧＢＴ素子Ｑ７Ａ，Ｑ８Ａとそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ７Ａ，Ｄ８Ａとを含む。
【００８６】
インバータ２６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続されるＵ相アーム１５Ｂと、Ｖ相アーム１６Ｂと、Ｗ相アーム１７Ｂとを含む。Ｕ相アーム１５Ｂは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ３Ｂ，Ｑ４Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ３Ｂ，Ｑ４Ｂとそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ３Ｂ，Ｄ４Ｂとを含む。Ｖ相アーム１６Ｂは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ５Ｂ，Ｑ６Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ５Ｂ，Ｑ６Ｂとそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ５Ｂ，Ｄ６Ｂとを含む。Ｗ相アーム１７Ｂは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ７Ｂ，Ｑ８Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ７Ｂ，Ｑ８Ｂとそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ７Ｂ，Ｄ８Ｂとを含む。
【００８７】
なお、ＩＧＢＴ素子Ｑ３（Ｑ３Ａ，Ｑ３Ｂ），Ｑ５（Ｑ５Ａ，Ｑ５Ｂ），Ｑ７（Ｑ７Ａ，Ｑ７Ｂ）は各インバータの上アームに対応し、ＩＧＢＴ素子Ｑ４（Ｑ４Ａ，Ｑ４Ｂ），Ｑ６（Ｑ６Ａ，Ｑ６Ｂ），Ｑ８（Ｑ８Ａ，Ｑ８Ｂ）は各インバータの下アームに対応する。上アームおよび下アームがオンオフする（スイッチング動作を行なう）ことによって、各モータジェネレータに入出力される電流が制御される。
【００８８】
本実施の形態では、まず、インバータ１４，２２，２６の各々の下アームをオン状態に保つ。なおインバータ１４，２２，２６の上アームはオフ状態に保たれる。これによって各モータジェネレータと対応するインバータとの間に電流経路が形成される。モータジェネレータＭＧ３に漏電が生じたか否かを検出する場合には、インバータ２６の下アームをオフする。これによりモータジェネレータＭＧ３とインバータ２６との間の電流経路が遮断される。モータジェネレータＭＧ３において漏電が生じた場合には、インバータ２６の下アームのオン時に波高値（電圧値Ｖｋ）が小さくなる一方で、インバータ２６の下アームのオフ時に波高値（電圧値Ｖｋ）が大きくなる。
【００８９】
このように本実施の形態では、検査対象のモータジェネレータ（たとえばモータジェネレータＭＧ３）に対応するインバータ（インバータ２６）の下アームをオンおよびオフするとともに、残りのインバータ（インバータ１４，２２）の下アームをオン状態に保つ。これによって、浮遊容量に起因する漏電の誤検出を防ぐことができる。
【００９０】
図１２は、制御装置３０によって実行される漏電の検出処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出される。所定の条件の成立時とは、たとえば図１に示す車両システムの起動時（指令ＩＧがオフ状態からオン状態に変化したとき）、車両システムの停止時（指令ＩＧがオン状態からオフ状態に変化したとき）等、適切に定めることができる。
【００９１】
図１２および図４を参照して、ステップＳ１１において、インバータ制御部３２はインバータ１４，２２，２６の下アームをオンする。ステップＳ１２において、漏電判定部３４は、波高値（電圧値Ｖｋ）が大きいかどうかを判定する。ステップＳ１２の判定処理は、たとえば図９のステップＳ２等の判定処理と同様の処理を採用できる。漏電判定部３４は、ステップＳ１２において波高値が大きいと判定した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、駆動装置において漏電が生じていないと判定する。すなわち漏電判定部３４は、駆動装置が正常であると判定する（ステップＳ２０）。一方、漏電判定部３４は、ステップＳ１２において波高値が大きくないと判定した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１３の処理を実行する。
【００９２】
ステップＳ１３において、漏電判定部３４は、モータジェネレータＭＧ３における漏電の有無を検出するための指示をインバータ制御部３２に出力する。インバータ制御部３２は、この指示に応じてインバータ２６の下アームをオフする。
【００９３】
続いてステップＳ１４において、漏電判定部３４は、波高値が大きくなったかどうかを判定する。ステップＳ１４の判定処理は、ステップＳ１２における判定処理と同様である。すなわち漏電判定部３４は、インバータ２６の下アームのオフ後に波高値が大きくなったか否かを判定する。
【００９４】
漏電判定部３４は、波高値が大きくなったと判定した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧ３において漏電が発生したと判定する（ステップＳ１５）。漏電判定部３４は、波高値が大きくなっていないと判定した場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかにおける漏電の有無を検出するための指示をインバータ制御部３２に出力する。インバータ制御部３２は、この指示に応じてインバータ１４，２２の下アームをオフする（ステップＳ１６）。これによりインバータ１４，２２，２６がすべて停止する。そして漏電判定部３４は、ステップＳ１２，Ｓ１４における判定処理と同様に、波高値（電圧値Ｖｋ）が大きくなったかどうかを判定する（ステップＳ１７）。
【００９５】
漏電判定部３４は、波高値が大きくなったと判定した場合（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかにおいて漏電が発生したと判定する（ステップＳ１８）。漏電判定部３４は、波高値が大きくなっていないと判定した場合（ステップＳ１７においてＮＯ）、直流エリア（図７に示す領域ＡＲ３）およびバッテリエリア（図７に示す領域ＡＲ４）の各々について漏電の有無を判定する（ステップＳ１８）。これにより直流エリアおよびバッテリエリアのいずれか一方が漏電部位として特定される。
【００９６】
ステップＳ１５，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｓ２０のいずれかの処理が終了すると全体の処理が終了する。
【００９７】
図１３は、図１２に示したステップＳ１９の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。図１３および図４を参照して、ステップＳ２１において、漏電判定部３４は、リレー制御部３３に接続部４０をオフするための指示を送る。リレー制御部３３は、この指示に応じて接続部４０をオフする。すなわちシステムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＰ，ＳＭＲＧがオフする。これによりコンバータ１２およびインバータ１４，２２，２６がバッテリＢ１（直流電源）から切り離される。
【００９８】
漏電判定部３４は、図１２に示したステップＳ１４，Ｓ１７の処理と同様に、波高値が大きくなったかどうかを判定する（ステップＳ２２）。漏電判定部３４は、波高値が大きくなったと判定した場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、直流エリア（図７に示す領域ＡＲ３）において漏電が発生したと判定する（ステップＳ２３）。一方、漏電判定部３４は、波高値が大きくなっていないと判定した場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、バッテリエリア（図７に示す領域ＡＲ４）において漏電が発生したと判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２３およびＳ２４のいずれかの処理が終了すると、全体の処理が終了する。
【００９９】
＜走行モードの設定＞
図１４は、図４に示した走行モード設定部３５による車両１００の走行モードの設定処理を説明するフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば漏電判定部３４が漏電部位を特定するための処理（図１２および図１３参照）を実行した後に続けて実行される。
【０１００】
図１４を参照して、走行モード設定部３５は、漏電判定部３４の判定結果に基づいて、漏電部位がモータジェネレータＭＧ３か否かを判定する（ステップＳ３１）。走行モード設定部３５は、漏電部位がモータジェネレータＭＧ３であると判定した場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、走行モードを前輪駆動走行モードに設定する（ステップＳ３２）。前輪駆動走行モードでは、インバータ２６およびモータジェネレータＭＧ３が停止することによって車輪２７（後輪）が駆動されない一方で、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン４が動作することによって車輪２（前輪）が駆動される。
【０１０１】
走行モード設定部３５は、漏電部位がモータジェネレータＭＧ３ではないと判定した場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、漏電部位がモータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２であるかどうかを判定する（ステップＳ３３）。走行モード設定部３５は、漏電部位がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかであると判定した場合（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、走行モードを後輪駆動走行モードに設定する（ステップＳ３４）。後輪駆動走行モードでは、インバータ１４，２２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が停止することによって車輪２（前輪）が駆動されない一方で、インバータ２６およびモータジェネレータＭＧ３が動作することによって車輪２７（後輪）が駆動される。
【０１０２】
走行モード設定部３５は、漏電部位がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３のいずれでもないと判定した場合（ステップＳ３１，ステップＳ３３の両方においてＮＯ）、漏電部位がバッテリＢ１であるかを判定する（ステップＳ３５）。走行モード設定部３５は、漏電部位がバッテリＢ１であると判定した場合（ステップＳ３５においてＹＥＳ）、走行モードをバッテリ切り離し走行モードに設定する（ステップＳ３６）。車両１００は、バッテリ切り離し走行モードでは、接続部４０をオフにしたまま走行する。この場合には、車両１００は主としてエンジン４により駆動され、必要に応じてモータジェネレータＭＧ２が車両１００の駆動を補助する。モータジェネレータＭＧ２が駆動する際には、モータジェネレータＭＧ２へ電力を供給するために、エンジン４の動力の一部がモータジェネレータＭＧ１の駆動に用いられる。
【０１０３】
なお、接続部４０はエンジン４の始動時、すなわちモータジェネレータＭＧ１がエンジン４のクランク軸を回転させるときのみオン状態となり、エンジン４の始動後はオフされる。
【０１０４】
走行モード設定部３５は、漏電部位がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３およびバッテリＢ１のいずれでもないと判定した場合（ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３５のいずれにおいてもＮＯ）、漏電部位が直流エリアであるかを判定する（ステップＳ３７）。走行モード判定部３５は、漏電部位が直流エリアであると判定した場合（ステップＳ３７においてＹＥＳ）、車両システムの起動を禁止する（ステップＳ３８）。一方、走行モード判定部３５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３、バッテリＢ１および直流エリアのいずれにも漏電部位が存在しないと判定した場合（ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３７のいずれにおいてもＮＯ）、車両１００の走行モードを通常走行モードに設定する（ステップＳ３９）。
【０１０５】
コンバータ制御部３１、インバータ制御部３２、およびリレー制御部３３の各々は、ステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ３８，Ｓ３９のいずれかのステップにおいて設定された走行モードに従って、コンバータ１２、インバータ１４，２２，２６、接続部４０を制御する。これにより、設定された走行モードに従う車両１００の走行が実現される。
【０１０６】
＜変形例＞
図１２のステップＳ１８の処理では、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも一方において漏電が発生したことが検出される。ステップＳ１８の処理に代えて、以下に説明するステップＳ１８Ａの処理を実行することによって、漏電部位がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれであるかを特定することが可能になる。
【０１０７】
図１５は、図１２に示したステップＳ１８の処理の変形例を説明するフローチャートである。図１５を参照して、ステップＳ１８Ａは、ステップＳ４１〜Ｓ４４を含む。ステップＳ４１において、漏電判定部３４は、インバータ１４，２２のいずれか一方の下アームをオフするための指示を送る。以下の説明では漏電判定部３４は、インバータ１４の下アームをオフするための指示を出力するものとする。ただし漏電判定部３４は、インバータ２２の下アームをオフするための指示を出力してもよい。インバータ制御部３２はこの指示に応じてインバータ１４の下アームをオンする。
【０１０８】
ステップＳ４２において、漏電判定部３４は、波高値が大きくなったかどうかを判定する。漏電判定部３４は、波高値が大きくなっていないと判定した場合（ステップＳ４２においてＮＯ）、モータジェネレータＭＧ１において漏電が発生したと判定する（ステップＳ４３）。一方、漏電判定部３４は、波高値が大きくなったと判定した場合（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧ２において漏電が発生したと判定する（ステップＳ４４）。
【０１０９】
このように、インバータ１４の下アームのオン時に漏電検出器４２が漏電を検出し、かつインバータ１４の下アームのオフ時に漏電検出器４２が漏電を検出しない場合に、漏電判定部３４は、モータジェネレータＭＧ１において漏電が生じたと判定する。インバータ１４の下アームのオン時とはステップＳ４１の処理の実行時に対応し、インバータ１４の下アームのオフ時とはステップＳ１６の処理の実行時に対応する。この場合にも、浮遊容量の影響を避けつつ、漏電の有無を検出できるので、漏電を正確に検出することができる。
【０１１０】
［実施の形態２］
実施の形態２に従う漏電検出システムを備える電動車両の構成は、図１に示した構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。
【０１１１】
実施の形態２は、漏電検出時におけるインバータ１４，２２，２６の制御の点において実施の形態１と異なる。詳細に説明すると、実施の形態２では、モータジェネレータＭＧ３の漏電の有無を検出する場合、インバータ２６の上アームをオンおよびオフするとともに、インバータ１４，２２の各々の上アームをオン状態に保つ。
【０１１２】
図１６は、実施の形態２による漏電の検出処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されることによって、制御装置３０により実行される。
【０１１３】
図１６および図１２を参照して、図１６のフローチャートに示す処理は、ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１６に代えてステップＳ１１Ａ，Ｓ１３Ａ，Ｓ１６Ａをそれぞれ備える点において図１２のフローチャートに示す処理と異なる。図１６に示した他のステップは、図１２中の対応するステップと同様であるので以後の説明は繰返さない。よって、以下では、主としてステップＳ１１Ａ，Ｓ１３Ａ，Ｓ１６Ａの処理を説明する。
【０１１４】
ステップＳ１１Ａにおいて、インバータ制御部３２はインバータ１４，２２，２６の上アームをオンする。ステップＳ１２において波高値が大きくないと判定された場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１３Ａにおいて、インバータ制御部３２はインバータ２６の上アームをオフする。ステップＳ１４において波高値が大きくないと判定された場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、ステップＳ１６Ａにおいて、インバータ制御部３２はインバータ１４，２２の上アームをオフする。これによりインバータ１４，２２，２６がすべて停止する。
【０１１５】
このように実施の形態２では、モータジェネレータＭＧ３の漏電の有無を検出する場合、インバータ２６の上アームをオンおよびオフする（ステップＳ１１ＡおよびＳ１６Ａ）とともに、インバータ１４，２２の各々の上アームをオン状態に保つ（ステップＳ１１Ａ）。これにより、実施の形態１と同様に、浮遊容量に起因する漏電の誤検出を防ぐことができる。
【０１１６】
なお、実施の形態２では、実施の形態１と同様に、車両１００の走行モードの設定処理（図１４参照）を実行することができる。
【０１１７】
＜変形例＞
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に漏電部位がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれであるかを特定することが可能になる。図１６に示すステップＳ１８の処理に代えて、以下に説明するステップＳ１８Ｂの処理を実行することによって、漏電部位がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれであるかを特定することが可能になる。
【０１１８】
図１７は、図１６に示したステップＳ１８の処理の変形例を説明するフローチャートである。図１７および図１５を参照して、ステップＳ１８Ｂは、ステップＳ４１に代えてステップＳ４１Ａを含む点においてステップＳ１８Ａと異なる。ステップＳ４１Ａにおいて、漏電判定部３４は、インバータ１４，２２のいずれか一方の上アームをオフするための指示を送る。たとえば図１７に示すように、漏電判定部３４は、インバータ１４の上アームをオフするための指示を出力する。ただし漏電判定部３４は、インバータ２２の上アームをオフするための指示を出力してもよい。
【０１１９】
なお、図１７に示したステップＳ４２からＳ４４の処理は、図１５中に示した、対応するステップの処理と同様であるので以後の説明は繰返さない。
【０１２０】
インバータ１４の上アームのオン時に漏電検出器４２が漏電を検出し、かつインバータ１４の上アームのオフ時に漏電検出器４２が漏電を検出しない場合に、漏電判定部３４は、モータジェネレータＭＧ１において漏電が生じたと判定する。この場合にも、浮遊容量の影響を避けつつ、漏電の有無を検出できるので、漏電を正確に検出することができる。
【０１２１】
なお、本発明は、複数の回転電機および複数の回転電機に対応する複数のインバータを搭載する電動車両に適用可能である。したがって、本発明が適用可能な車両の構成は図１に示す構成に限定されるものではない。以下に本発明を適用可能な電動車両を例示する。
【０１２２】
図１８は、図１に示す車両１００の第１の変形例を示す図である。
図１８および図１を参照して、車両１００Ａはインバータ２６、モータジェネレータＭＧ３、および電流センサ２８を含まない点で車両１００と異なる。なお図１８には車輪２７は示されていないが、この変形例では車輪２７は従動輪となる。
【０１２３】
図１９は、図１の車両１００の第２の変形例を示す図である。図１９および図１を参照して、車両１００Ｂは、エンジン４、動力分配機構３を含まない点、および、インバータ２６、モータジェネレータＭＧ３、電流センサ２８を含まない点で車両１００と異なる。さらに車両１００Ｂは、モータジェネレータＭＧ１が車輪２７を駆動する。なおモータジェネレータＭＧ１の回転軸は図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２７に結合されている。ここで車輪２７，２はそれぞれ前輪および後輪であるが、車輪２７，２はそれぞれ後輪および前輪でもよい。車両１００Ｂは、たとえば電気自動車あるいは燃料電池車である。
【０１２４】
また、インバータの下アームをオンする場合には、３相すべての下アームをオンさせる必要はなく、少なくとも１つの相の下アームがオンすればよい。同様にインバータの上アームをオンする場合には、３相すべての上アームをオンさせる必要はなく、少なくとも１つの相の上アームがオンすればよい。
【０１２５】
また、ステップＳ１１，Ｓ１１Ａでは複数のインバータの下アーム同士（あるいは上アーム同士）がオンされる。ただし、オンされるアームがインバータごとに異なっていてもよい。たとえばインバータ２６の下アームがオンされ、インバータ１４，２２の各々の上アームがオンされてもよい。インバータ制御部３２は、漏電検出対象の回転電機に対応するインバータに含まれる第１のアーム（上アームおよび下アームのいずれか）をオンおよびオフするとともに、そのインバータを除いた残りのインバータの各々に含まれる第２のアーム（上アームおよび下アームのいずれか）をオン状態に保つよう構成されていればよい。したがって、オンされるアームの組み合わせは特に限定されない。
【０１２６】
今回開示された実施の形態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、上記した実施の形態の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。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態に従う漏電検出システムを備える電動車両の構成図である。
【図２】パワーコントロールユニットの構成図である。
【図３】パワーコントロールユニット、複数のモータジェネレータおよびバッテリパックの車両１００における配置を示す配置図である。
【図４】図１に示す制御装置３０の機能ブロック図である。
【図５】図１に示す漏電検出器４２の一構成例を示す構成図である。
【図６】漏電検出器４２による漏電の検出方法を説明するための図である。
【図７】図１の車両１００に搭載される駆動装置の漏電検出対象領域を説明するための模式図である。
【図８】モータジェネレータにおいて生じた漏電の一例を説明する図である。
【図９】インバータの動作および停止による漏電の検出処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】駆動装置に存在する浮遊容量を説明するための図である。
【図１１】本実施の形態による漏電の検出方法を説明するための図である。
【図１２】制御装置３０によって実行される漏電の検出処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示したステップＳ１９の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１４】図４に示した走行モード設定部３５による車両１００の走行モードの設定処理を説明するフローチャートである。
【図１５】図１２に示したステップＳ１８の処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図１６】実施の形態２による漏電の検出処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１６に示したステップＳ１８の処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図１８】図１に示す車両１００の第１の変形例を示す図である。
【図１９】図１の車両１００の第２の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
２，２７  車輪、３  動力分配機構、４  エンジン、１０，１３，２１  電圧センサ、１１，２４，２５，２８  電流センサ、１２  コンバータ、１４，２２，２６  インバータ、１５，１５Ａ，１５Ｂ  Ｕ相アーム、１６，１６Ａ，１６Ｂ  Ｖ相アーム、１７，１７Ａ，１７Ｂ  Ｗ相アーム、２９  ケーブル、３０  制御装置、３１  コンバータ制御部、３２  インバータ制御部、３３  リレー制御部、３４  漏電判定部、３５  走行モード設定部、４０  接続部、４２  漏電検出器、５０  パワーコントロールユニット、６０  表示装置、６１  交流電源、６２  抵抗、６３  コンデンサ、６４  バンドパスフィルタ、６５  ピークホールド回路、７０  回路系、１００，１００Ａ，１００Ｂ  車両、ＡＲ１〜ＡＲ４  領域、Ｂ１  バッテリ、ＢＰ  バッテリパック、Ｃ０  浮遊容量、Ｃ１，Ｃ２  平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８，Ｄ３Ａ，Ｄ４Ａ，Ｄ３Ｂ，Ｄ４Ｂ，Ｄ５Ａ，Ｄ６Ａ，Ｄ５Ｂ，Ｄ６Ｂ，Ｄ７Ａ，Ｄ８Ａ，Ｄ７Ｂ，Ｄ８Ｂ  ダイオード、ＤＲＶ  駆動装置、ＧＮＤ  接地ノード、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１-ＭＧ３  モータジェネレータ、Ｎ  負極ノード、Ｎ１  ノード、Ｐ  正極ノード、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８，Ｑ３Ａ，Ｑ４Ａ，Ｑ３Ｂ，Ｑ４Ｂ，Ｑ５Ａ，Ｑ６Ａ，Ｑ５Ｂ，Ｑ６Ｂ  ，Ｑ７Ａ，Ｑ８Ａ，Ｑ７Ｂ，Ｑ８Ｂ  ＩＧＢＴ素子、Ｒ１  抵抗、ＳＬ  接地ライン、ＳＭＲＢ，ＳＭＲＰ，ＳＭＲＧ  システムメインリレー、ＷＶ１，ＷＶ２  波形。
【図１】
2010142073.tif 000003
【図２】
2010142073.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010142073.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2010142073.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010142073.tif 000015
【図１４】
2010142073.tif 000016
【図１５】
2010142073.tif 000017
【図１６】
2010142073.tif 000018
【図１７】
2010142073.tif 000019
【図１８】
2010142073.tif 000020
【図１９】
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