(57)【要約】【課題】従来よりも正確にモータ線の地絡を検知する。【解決手段】車両の走行動力を発生する走行モータと当該走行モータを駆動するインバータとを接続するモータ線の地絡を検出する地絡検知装置であって、車両の停止状態においてインバータを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つを導通状態に設定し、この状態においてインバータの入力に設けられた平滑コンデンサの電圧に基づいてモータ線の地絡を検知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行動力を発生する走行モータと当該走行モータを駆動するインバータとを接続するモータ線の地絡を検出する地絡検知装置であって、
前記車両の停止状態において前記インバータを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つを導通状態に設定し、この状態において前記インバータの入力に設けられた平滑コンデンサの電圧に基づいて前記モータ線の地絡を検知することを特徴とする地絡検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地絡検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車載バッテリの電力をインバータでモータに供給することにより走行する車両において、コモンコンデンサの電圧に基づいてモータ線の地絡を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８９９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記背景技術では、車両が走行中の場合、コモンコンデンサの電圧がインバータの作動に起因して変動するのでモータ線の地絡を正確に検出することができない。また、車両が停止している場合には、インバータを構成するスイッチング素子が全てＯＦＦ状態になるので、モータ線とコモンコンデンサとの接続が遮断されるので、モータ線の地絡を検知することができない。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも正確にモータ線の地絡を検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、地絡検知装置に係る解決手段として、車両の走行動力を発生する走行モータと当該走行モータを駆動するインバータとを接続するモータ線の地絡を検出する地絡検知装置であって、前記車両の停止状態において前記インバータを構成する複数のスイッチング素子のいずれか１つを導通状態に設定し、この状態において前記インバータの入力に設けられた平滑コンデンサの電圧に基づいて前記モータ線の地絡を検知する、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の停止状態においてインバータにおける複数のスイッチング素子のいずれか１つを導通状態に設定し、この状態においてインバータの入力に設けられた平滑コンデンサの電圧に基づいてモータ線の地絡を検知するので、従来よりも正確にモータ線の地絡を検知することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る地絡検知装置及び地絡検知対象を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る地絡検知装置及びモータ駆動回路（地絡検知対象）は、図１に示すようにバッテリＥ、メインコンタクタ１、サブコンタクタ２、入力コンデンサ３、第１電圧センサ４、昇降圧コンバータ５、第２電圧センサ６、急速放電回路７、インバータ８、走行モータ９、バッテリＥＣＵ１０、モータＥＣＵ１１及びＦＩ−ＥＣＵ１２を備えている。
【００１０】
バッテリＥは、複数の電池セル（単電池）が直列接続された組電池であり、数百ボルトの高電圧電力（直流電力）を出力する。メインコンタクタ１は、バッテリＥのプラス端子側に設けられており、バッテリＥのプラス端子と昇降圧コンバータ５との接続状態を接続／非接続に切替える開閉器である。サブコンタクタ２は、バッテリＥのマイナス端子側に設けられており、バッテリＥのマイナス端子と昇降圧コンバータ５との接続状態を接続／非接続に切替える開閉器である。
【００１１】
入力コンデンサ３は、昇降圧コンバータ５の入力に設けられたコンデンサであり、メインコンタクタ１及びサブコンタクタ２を介してバッテリＥから入力される入力電圧を平滑化する。第１電圧センサ４は、上記入力コンデンサ３の電圧つまり入力コンデンサ３の端子過間電圧を検出する電圧センサであり、検出値（第１電圧検出値）をモータＥＣＵ１１に出力する。
【００１２】
昇降圧コンバータ５は、バッテリＥから入力される入力電圧を所定の昇圧比で昇圧してインバータ８に出力する一方、インバータ８から入力される回生電圧を所定の降圧比で降圧してバッテリＥに出力する電力変換回路である。このような昇降圧コンバータ５は、図示するようにコイル５ａ、２つのスイッチング素子５ｂ，５ｃ及び平滑コンデンサ５ｄを備えている。
【００１３】
第２電圧センサ６は、上記昇降圧コンバータ５の出力電圧つまり平滑コンデンサ５ｄの電圧をのを検出する電圧センサであり、検出値（第２電圧検出値）をモータＥＣＵ１１に出力する。急速放電回路７は、平滑コンデンサ５ｄに充電された電荷を緊急放電させる回路であり、図示するように放電抵抗器７ａ及びスイッチング素子７ｂを備えている。この急速放電回路７は、スイッチング素子７ｂが導通状態となることにより平滑コンデンサ５ｄの電荷を放電抵抗器７ａを介して放電させる。
【００１４】
インバータ８は、昇降圧コンバータ５から入力された入力電力を交流電力に変換して走行モータ９に給電する電力変換回路であり、図示するように６つのスイッチング素子８ａ〜８ｆを備えている。このインバータ８は、図示するように三相インバータであり、各相に対応した３つのスイッチングレグを備えている。
【００１５】
Ｕ相に対応するスイッチングレグは、一対のスイッチング素子８ａ，８ｂによって構成され、Ｖ相に対応するスイッチングレグは、一対のスイッチング素子８ｃ，８ｄによって構成され、またＷ相に対応するスイッチングレグは、一対のスイッチング素子８ｅ，８ｆによって構成されている。なお、３つのスイッチング素子８ａ，８ｃ，８ｅは上アーム用スイッチング素子であり、３つのスイッチング素子８ｂ，８ｄ，８ｆは下アーム用スイッチング素子である。
【００１６】
走行モータ９は、上記インバータ８から供給される三相交流電力を駆動電力として走行動力を発生する三相電動機である。車両は、この走行モータ９が発生する走行動力を動力源として走行する。この走行モータ９は、図示するように３つのモータ線つまりＵ相モータ線、Ｖ相モータ線及びＷ相モータ線によってインバータ８に接続されている。
【００１７】
バッテリＥＣＵ１０は、バッテリＥの充放電を制御する制御装置であり、ＦＩ−ＥＣＵ１２から入力される制御情報に基づいてメインコンタクタ１及びサブコンタクタ２の開閉を制御する。モータＥＣＵ１１は、昇降圧コンバータ５及びインバータ８を制御する制御装置であり、ＦＩ−ＥＣＵ１２から入力される制御情報に基づいて昇降圧コンバータ５及びインバータ８を操作することによって走行モータ９の回転を制御する。
【００１８】
また、このモータＥＣＵ１１は、スイッチング素子７ｂの状態を操作することにより急速放電回路７の作動／非作動を制御する。さらに、このモータＥＣＵ１１は、上記第１電圧検出値及び第２電圧検出値に基づいてＵ相モータ線、Ｖ相モータ線及びＷ相モータ線の断線を検知する。すなわち、このモータＥＣＵ１１は、本実施形態に係る地絡検知装置である。
【００１９】
ＦＩ−ＥＣＵ１２は、車両のエンジンにおける燃料噴射を制御する制御装置である。このＦＩ−ＥＣＵ１２には、運転手が操作するイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）の操作信号（ＩＧ-ＯＦＦ信号あるいはＩＧ-ＯＮ信号）が入力される。このＦＩ−ＥＣＵ１２は、この操作信号に基づいて上記制御情報をバッテリＥＣＵ１０及びモータＥＣＵ１１に出力する。
【００２０】
次に、本実施形態に係る地絡検知装置の動作について詳しく説明する。
この地絡検知装置は、所定の条件が整った段階で第１電圧検出値及び第２電圧検出値に基づいてＵ相モータ線、Ｖ相モータ線及びＷ相モータ線の断線を検知する。
【００２１】
すなわち、運転手がイグニッションスイッチを「ＯＦＦ」に設定すると、ＦＩ−ＥＣＵ１２にはＩＧ-ＯＦＦ信号が入力される。この結果、ＦＩ−ＥＣＵ１２は、車両が停止状態にあることを示す制御情報をバッテリＥＣＵ１０及びモータＥＣＵ１１に出力する。バッテリＥＣＵ１０は、上記制御情報が入力されると、バッテリＥと昇降圧コンバータ５との接続関係を遮断するようにメインコンタクタ１及びサブコンタクタ２を開状態に設定する。
【００２２】
そして、モータＥＣＵ１１は、昇降圧コンバータ５のスイッチング素子５ｂ，５ｃ及びインバータ８のスイッチング素子８ａ〜８ｆを非導通状態に設定することにより昇降圧コンバータ５及びインバータ８の動作を停止させると共に、スイッチング素子７ｂを導通状態に設定することにより急速放電回路７を作動させて平滑コンデンサ５ｄの電荷を放電させる。この平滑コンデンサ５ｄの電荷を放電することによってＵ相モータ線、Ｖ相モータ線及びＷ相モータ線の断線検知を行うための条件が整ったことになる。また、この状態は、昇降圧コンバータ５及びインバータ８が動作を停止しているので、第１電圧検出値及び第２電圧検出値が安定している状態である。
【００２３】
モータＥＣＵ１１は、このようにして地絡検知のための条件が整うと、インバータ８を構成する６つのスイッチング素子８ａ〜８ｆのうちいずれかを導通状態に変化させる。例えば、モータＥＣＵ１１は、Ｕ相のスイッチングレグを構成する一対のスイッチング素子８ａ、８ｂのうち、下アーム用スイッチング素子であるスイッチング素子８ｂを非導通状態から導通状態に変化させ、この場合における第１電圧検出値及び第２電圧検出値に基づいてＵ相モータ線が断線したか否かを判断する。
【００２４】
また、モータＥＣＵ１１は、上記Ｕ相モータ線の診断が完了すると、Ｖ相のスイッチングレグを構成する一対のスイッチング素子８ｃ、８ｄのうち、下アーム用スイッチング素子であるスイッチング素子８ｄを非導通状態から導通状態に変化させることによりＶ相モータ線が断線したか否かを判断する。さらに、モータＥＣＵ１１は、上記Ｖ相モータ線の診断が完了すると、Ｗ相のスイッチングレグを構成する一対のスイッチング素子８ｅ、８ｆのうち、下アーム用スイッチング素子であるスイッチング素子８ｆを非導通状態から導通状態に変化させることによりＷ相モータ線が断線したか否かを判断する。
【００２５】
このような本実施形態によれば、従来よりも正確にモータ線の地絡を検知することが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｅ  バッテリ
１  メインコンタクタ
２  サブコンタクタ
３  入力コンデンサ
４  第１電圧センサ
５  昇降圧コンバータ
６  第２電圧センサ
７  急速放電回路
８  インバータ
９  走行モータ
１０  バッテリＥＣＵ
１１  モータＥＣＵ
１２  ＦＩ−ＥＣＵ
【図１】
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