(57)【要約】【課題】バッテリからの電力を降圧して補機に供給するコンバータが接地されたケースから車両のボディへの接地ラインの断線を検出できるようにする。【解決手段】アンテナによって受信される電波信号のうちラジオ周波数帯以外の所定周波数Ｆｓｅｔの信号強度Ｓを閾値Ｓｒｅｆと比較し（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、信号強度Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以下のときには、ケース用接地ラインは正常であると判定し（Ｓ１３０）、信号強度Ｓが閾値Ｓｒｅｆより大きいときには、ケース用接地ラインが断線していると判定する（Ｓ１４０）。【選択図】図２
2013103538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、ケースに接地されると共にシールド線によって前記バッテリに電気的に接続されて該バッテリからの電力を降圧して補機に供給するコンバータと、を備え、前記補機および前記ケースは、前記補機への電力供給に際して前記コンバータから前記補機，車両のボディ，前記ケースを経由して前記コンバータに電流が戻るよう接地ラインによって前記ボディに接地されてなる電力装置であって、
電波信号を受信する受信手段と、
前記受信した電波信号のうちラジオ放送に用いられる周波数帯以外の所定周波数の信号強度が予め定められた所定強度を超えたとき、前記ケースから前記ボディへの接地ラインの断線を判定する断線判定手段と、
を備える電力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力装置に関し、詳しくは、バッテリと、ケースに接地されると共にシールド線によってバッテリに電気的に接続されてバッテリからの電力を降圧して補機に供給するコンバータと、を備え、補機およびケースは、補機への電力供給に際してコンバータから補機，車両のボディ，ケースを経由してコンバータに電流が戻るようボディに接地されてなる電力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電力装置としては、インバータ装置と負荷とを電気的に接続するシールド線のシールド部をインバータ装置以外の箇所で接地すると共に、インバータ装置を低周波遮断高周波導通素子を介して接地し、出力の一端が接地された直流電源からシールド部に通電することによってシールド線の接続を診断するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、直流電源からシールド部に通電したときのシールド部の電位を調べることによってシールド線の接続や断線(未接続）を診断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリと、ケースに接地されると共にシールド線によってバッテリに電気的に接続されてバッテリからの電力を降圧して補機に供給するコンバータとを備え、補機への電力供給に際してコンバータから補機，車両のボディ，ケースを経由してコンバータに電流が戻るよう補機やケースがボディに接地される電力装置では、ケースからボディへの接地ラインが断線すると、補機に電力を供給できなくなるなどの不都合が生じるため、ケースからボディへの接地ラインの断線を検出できるようにすることが望まれる。
【０００５】
本発明の電力装置は、バッテリからの電力を降圧して補機に供給するコンバータが接地されたケースから車両のボディへの接地ラインの断線を検出できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電力装置は、
バッテリと、ケースに接地されると共にシールド線によって前記バッテリに電気的に接続されて該バッテリからの電力を降圧して補機に供給するコンバータと、を備え、前記補機および前記ケースは、前記補機への電力供給に際して前記コンバータから前記補機，車両のボディ，前記ケースを経由して前記コンバータに電流が戻るよう前記ボディに接地されてなる電力装置であって、
電波信号を受信する受信手段と、
前記受信した電波信号のうちラジオ放送に用いられる周波数帯以外の所定周波数の信号強度が予め定められた所定強度を超えたとき、前記ケースから前記ボディへの接地ラインの断線を判定する断線判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電力装置では、電波信号を受信する受信手段によって受信した電波信号のうちラジオ放送に用いられる周波数帯以外の所定周波数の信号強度が予め定められた所定強度を超えたときに、ケースから車両のボディへの接地ライン（ケース用接地ライン）の断線を判定する。ケース用接地ラインが断線していないときには、シールド線は駆動ケースおよびケース用接地ラインを介してボディに接地されているため、シールド線のシールド部によって、コンバータをノイズ源とするノイズの放射を十分に抑制することができると考えられる。しかしながら、ケース用接地ラインが断線すると、シールド線がボディに接地されなくなるため、シールド線によってノイズの放射を十分に抑制できなくなり、受信手段によって受信される電波信号の信号強度が大きくなる。また、受信手段によって受信される電波信号のうちラジオ放送に用いられる周波数帯については、ラジオ放送の受信時に、ケース用接地ラインが正常か断線しているかに拘わらず、その他の周波数帯に比して非常に大きくなると考えられる。したがって、ラジオ放送に用いられる周波数帯以外の所定周波数の信号強度と所定強度とを比較することにより、ケース用接地ラインが正常か断線しているか否かを判定することができる。即ち、ケース用接地ラインの断線を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としての電力装置２０が組み込まれた車両の電源系の一部を模式的に示す説明図である。
【図２】電子制御ユニット５０により実行される断線判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】アンテナ４８によって受信される電波信号の周波数Ｆと信号強度Ｓとの関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としての電力装置２０が組み込まれた車両の電源系の一部を模式的に示す説明図である。実施例の電力装置２０は、図示しないエンジンなどと共に車両に搭載されており、図示するように、モータ２２と、モータ２２を駆動するインバータ２８と、インバータ２８を介してモータ２２に電力を供給するバッテリ３４と、バッテリ３４からの電力を降圧して補機４６に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。ここで、モータ２２は、金属製のケース（以下、モータケースという）２３に収納されており、インバータ２８やＤＣ／ＤＣコンバータ４０，電子制御ユニット５０は、金属製のケース（以下、駆動ケースという）２９に収納されており、バッテリ３４は、金属製のケース（以下、バッテリケースという）３５に収納されている。また、駆動ケース２９は、アースボルトによるケース用接地ライン３０によって車両のボディ１０に接地されている。
【００１２】
モータ２２は、周知の三相交流電動機として構成されている。インバータ２８は、スイッチング素子のスイッチングによってバッテリ３４からの直流電力を交流電力に変換してモータ２２に供給できるように構成されている。モータ２２とインバータ２８とは、シールド線２４によって接続されている。ここで、シールド線２４は、モータ２２とインバータ２８とを電気的に接続する芯線２４ａと、絶縁体を介して芯線２４ａを覆うシールド部（例えば編組線など）２４ｂとを有し、シールド部２４ｂは、モータケース２３に接地されると共に駆動ケース２９に接地されている。したがって、シールド部２４ｂは、駆動ケース２９やケース用接地ライン３０を介してボディ１０に接地されていることになる。
【００１３】
バッテリ３４は、周知のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などとして構成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリ３４からの電力をスイッチング素子のスイッチングによって直流から交流に変換し、変換した電力をトランスによって降圧し、降圧した電力を整流回路によって整流して補機４６に供給できるように構成されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、出力ライン４１によって補機４６に接続されていると共に、アースボルトによるコンバータ用接地ライン４２によって駆動ケース２９に接地されている。また、補機４６は、アースボルトによる補機用接地ライン４７によってボディ１０に接地されている。インバータ２８やＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリ３４とシールド線３６によって接続されており、シールド線３６は、インバータ２８やＤＣ／ＤＣコンバータ４０とバッテリ３４とを電気的に接続する芯線３６ａと、絶縁体を介して芯線３６ａを覆うシールド部（例えば編組線など）３６ｂとを有し、シールド部３６ｂは、駆動ケース２９に接地されると共にバッテリケース３５に接地されている。したがって、シールド部３６ｂは、駆動ケース２９やケース用接地ライン３０を介してボディ１０に接地されていることになる。
【００１４】
電子制御ユニット５０は、図示しないＣＰＵを中心に構成されたマイクロコンピュータとして構成されており、図示しないＲＯＭやＲＡＭ，入力ポート，出力ポートなどを備える。電子制御ユニット５０には、ラジオ放送などの電波信号を受信するアンテナ４８からの電波信号などが入力ポートを介して入力されており、電子制御ユニット５０からは、インバータ２８やＤＣ／ＤＣコンバータ４０への駆動制御信号などが出力ポーを介して出力されている。
【００１５】
こうして構成された実施例の電力装置２０では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０からの出力電流は、出力ライン４１によって補機４６に供給されて補機４６で消費された後に、補機用接地ライン４７を介して車両のボディ１０に至り、その後に、ケース用接地ライン３０や駆動ケース２９，コンバータ用接地ライン４２を経由してＤＣ／ＤＣコンバータ４０に戻ってくる。
【００１６】
次に、こうして構成された実施例の電力装置２０の動作、特に、ケース用接地ライン３０が断線しているか否かを判定する際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット５０により実行される断線判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００１７】
断線判定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０は、アンテナ４８からの電波信号を入力すると共に（ステップＳ１００）、入力した電波信号のうちラジオ放送に用いられる周波数帯であるラジオ周波数帯（ＡＭ帯，ＦＭ帯）以外の所定周波数Ｆｓｅｔ（例えば、２０ＭＨｚや３０ＭＨｚなど）の信号強度Ｓを予め定められた閾値Ｓｒｅｆと比較する（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆは、ケース用接地ライン３０が正常なとき（断線していないとき）に想定される信号強度Ｓの最大値より若干大きな値を用いることができる。
【００１８】
信号強度Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以下のときには、ケース用接地ライン３０は正常である（断線していない）と判定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了し、信号強度Ｓが閾値Ｓｒｅｆより大きいときにはケース用接地ライン３０は断線していると判定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。
【００１９】
ここで、所定周波数Ｆｓｅｔの信号強度Ｓに応じてケース用接地ライン３０が断線しているか否かを判定する理由について説明する。図３は、アンテナ４８によって受信される電波信号の周波数Ｆと信号強度Ｓとの関係の一例を示す説明図である。図中、実線はケース用接地ライン３０が正常なときの関係の一例を示し、一点鎖線はケース用接地ライン３０が断線しているときの関係の一例を示す。なお、図３では、参考のために、ケース用接地ライン３０が正常なときにＡＭ放送やＦＭ放送を受信したときのＡＭ帯，ＦＭ帯の電波信号についても点線で示した。実施例の電力装置２０では、インバータ２８のスイッチング素子やＤＣ／ＤＣコンバータ４０のスイッチング素子をスイッチング制御することから、これらがラジオノイズの発生源となる。実施例では、モータ２２−インバータ２８間や、インバータ２８やＤＣ／ＤＣコンバータ４０−バッテリ３４間をそれぞれシールド線２４，３６によって接続するものとしたから、ケース用接地ライン３０が断線していないときには、シールド線２４，３６のシールド部２４ｂ，３６ｂが駆動ケース２９やケース用接地ライン３０を介してボディ１０に接地されることにより、これらに起因するノイズの放射を十分に抑制することができると考えられる（図中、実線参照）。しかしながら、ケース用接地ライン３０が断線すると、シールド線２４，３６のシールド部２４ｂ，３６ｂがボディ１０に接地されなくなることから、シールド線２４，３６によってノイズの放射を十分に抑制できなくなり、アンテナ４８によって受信される電波信号の信号強度Ｓが大きくなる（図中、一点鎖線参照）。また、アンテナ４８によって受信される電波信号のうちラジオ周波数帯については、ＡＭ放送やＦＭ放送の受信時に、ケース用接地ライン３０が断線しているか否かに拘わらずその他の周波数帯に比して非常に大きくなる（閾値Ｓｒｅｆより大きくなる）と考えられる（図中，点線参照）。実施例では、これらを踏まえて、アンテナ４８によって受信される電波信号のうちラジオ周波数帯以外の所定周波数Ｆｓｅｔの信号強度Ｓと閾値Ｓｒｅｆとの比較によってケース用接地ライン３０が断線しているか否かを判定するものとした。これにより、ケース用接地ライン３０の断線を検出することができる。しかも、ケース用接地ライン３０に電流センサを取り付けたり、ケース用接地ライン３０の抵抗値の増加量を検出したりするものに比して、ケース用接地ライン３０が断線しているか否かをより簡易に判定することができると考えられる。なお、ケース用接地ライン３０の断線を検出したときには、その影響が及ぶのを抑制するために、実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の駆動を停止するものとした。
【００２０】
以上説明した実施例の電力装置２０によれば、アンテナ４８によって受信される電波信号のうちラジオ周波数帯以外の所定周波数Ｆｓｅｔの信号強度Ｓが閾値Ｓｒｅｆより大きいときに、ケース用接地ライン３０が断線していると判定するから、ケース用接地ライン３０の断線を検出することができる。
【００２１】
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、バッテリ３４が「バッテリ」に相当し、駆動ケース２９が「ケース」に相当し、シールド線３６が「シールド線」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が「コンバータ」に相当し、補機４６が「補機」に相当し、ボディ１０が「ボディ」に相当し、アンテナ４８が「受信手段」に相当し、図２の断線判定処理ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「断線判定手段」に相当する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、電力装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ボディ、２０  電力装置、２２  モータ、２３  モータケース、２４  シールド線、２４ａ  芯線、２４ｂ  シールド部、２８  インバータ、２９  駆動ケース、３０  ケース用接地ライン、３４  バッテリ、３５  バッテリケース、３６  シールド線、３６ａ  芯線、３６ｂ  シールド部、４０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、４１  出力ライン、４２  コンバータ用接地ライン、４６  補機、４７  補機用接地ライン、４８  アンテナ、５０  電子制御ユニット。
【図１】
2013103538.tif 000003
【図２】
2013103538.tif 000004
【図３】
2013103538.tif 000005