(57)【要約】【課題】絶縁抵抗の低下の検出頻度が低下するのを抑制する。【解決手段】コモン電圧Ｖｃｎに変動が有るときには（Ｓ１１０）、絶縁抵抗の低下の検出を禁止して自己診断用スイッチをオンとしてカップリングコンデンサの電圧を早期に安定させ（Ｓ１２０，Ｓ１３０）、自己診断用スイッチをオンとした後にコモン電圧Ｖｃｎの変動が無くなったときには（Ｓ１４０）、自己診断用スイッチをオフとして絶縁抵抗の低下の検出を許可する（Ｓ１６０，Ｓ１７０）。これにより、絶縁抵抗の低下の検出が禁止されてから許可されるまでに要する時間をより短くすることができ、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することができる。【選択図】図５
2017173231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを有する電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置であって、
発振電源と、
一方の端子が前記発振電源に接続される第１抵抗と、
前記第１抵抗の他方の端子と前記電気系との間に接続されるカップリングコンデンサと、
前記第１抵抗の他方の端子と前記カップリングコンデンサとが接続される第１接続点の電圧の振幅に基づいて、前記電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
を備える絶縁抵抗低下検出装置において、
一方の端子が接地される第２抵抗と、
前記第２抵抗の他方の端子と前記第１接続点との間に接続されるスイッチと、
前記カップリングコンデンサと前記電気系とが接続される第２接続点の電圧の変動が検出されたときには、前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を禁止して前記スイッチをオンとし、前記スイッチをオンとした後に前記第２接続点の電圧の変動が検出されなくなったときには、前記スイッチをオフとして前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を許可する禁止許可手段と、
を備える絶縁抵抗低下検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁抵抗低下検出装置に関し、詳しくは、電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の絶縁抵抗低下検出装置としては、発振回路と、検出抵抗と、カップリングコンデンサと、を備え、高圧バッテリやＩＧＢＴ素子，インバータなどを備える電気系の絶縁抵抗の低下を検出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。発振回路は、所定周波数の交流信号を出力する。検出抵抗は、発振回路からの交流信号が入力される。カップリングコンデンサは、検出抵抗と電気系との間に接続されている。この絶縁抵抗低下検出装置では、検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続点の電圧の振幅が所定電圧より小さいときには、電気系とシャーシグラウンドとの間の絶縁抵抗が低下していると判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３２９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の絶縁抵抗低下検出装置では、カップリングコンデンサと電気系との接続点の電圧が変動すると、カップリングコンデンサに印加される電圧が変動し、検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続点の電圧も変動する。検出抵抗とカップリングコンデンサとの接続点の電圧が変動すると、電気系の絶縁抵抗の低下を適正に検出することができなくなることから、カップリングコンデンサと電気系との接続点の電圧変動が収まるまで、絶縁抵抗の低下の検出を禁止している。カップリングコンデンサに印加される電圧が変動すると、検出抵抗を介してカップリングコンデンサに電流が流れ込もうとする。このとき、検出抵抗の抵抗値によっては、流れる電流が小さくなり、カップリングコンデンサに印加される電圧が安定するのに時間を要し、絶縁抵抗の低下の検出を禁止する時間が長くなってしまう。絶縁抵抗の低下の検出を禁止する時間が長くなると、絶縁抵抗の低下を検出する頻度が減少してしまう。
【０００５】
本発明の絶縁抵抗低下検出装置は、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の絶縁抵抗低下検出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の絶縁抵抗低下検出装置は、
バッテリを有する電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出装置であって、
発振電源と、
一方の端子が前記発振電源に接続される第１抵抗と、
前記第１抵抗の他方の端子と前記電気系との間に接続されるカップリングコンデンサと、
前記第１抵抗の他方の端子と前記カップリングコンデンサとが接続される第１接続点の電圧の振幅に基づいて、前記電気系の絶縁抵抗の低下を検出する絶縁抵抗低下検出手段と、
を備える絶縁抵抗低下検出装置において、
一方の端子が接地される第２抵抗と、
前記第２抵抗の他方の端子と前記第１接続点との間に接続されるスイッチと、
前記カップリングコンデンサと前記電気系とが接続される第２接続点の電圧の変動が検出されたときには、前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を禁止して前記スイッチをオンとし、前記スイッチをオンとした後に前記第２接続点の電圧の変動が検出されなくなったときには、前記スイッチをオフとして前記絶縁抵抗低下検出手段による絶縁抵抗の低下の検出を許可する禁止許可手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の絶縁抵抗低下検出装置では、一方の端子が接地される第２抵抗と、前記第２抵抗の他方の端子と第１接続点との間に接続されるスイッチと、を備えている。そして、カップリングコンデンサと電気系とが接続される第２接続点の電圧の変動が検出されたときには、絶縁抵抗の低下の検出を禁止してスイッチをオンとし、スイッチをオンとした後に第２接続点の電圧の変動が検出されなくなったときには、スイッチをオフとして絶縁抵抗の低下の検出を許可する。スイッチをオンとすると、カップリングコンデンサより第１接続点側のインピーダンスが小さくなるから、カップリングコンデンサに印加される電圧をより早期に安定させることができる。これにより、絶縁抵抗低下検出装置をより早期に絶縁抵抗の低下を検出可能な状態とすることができる。この結果、絶縁抵抗の低下の検出を禁止してから許可するまでに要する時間をより短くすることができ、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明の絶縁抵抗低下検出装置において、前記電気系は、モータと、該モータを駆動するインバータと、前記バッテリと、前記バッテリと前記インバータとの間で電圧を変換するコンバータと、前記バッテリと前記コンバータとを接続する電力ラインに接続された平滑用コンデンサと、前記電力ラインと前記バッテリとの接続および接続の解除を行なうシステムメインリレーと、を備え、前記第２接続点の電圧の変動が検出されたときは、前記平滑コンデンサの電圧の変動量が第１所定量以上である第１条件と、前記バッテリの端子間電圧の変動量が第２所定量以上である第２条件と、前記システムメインリレーのオンオフの状態が変化してから所定時間以上経過している第３条件と、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件が成立しているときである、ものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としての自動車を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】絶縁抵抗低下検出装置９０とこの絶縁抵抗低下検出装置９０が接続された系の簡易モデル９５とを示す説明図である。
【図４】診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗と、電圧センサ９４により検出される電圧の波形振幅と、の関係の一例を示す説明図である。
【図５】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される絶縁抵抗低下検出許可禁止処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】コモン電圧Ｖｃｎに電圧が低下するパルス状のノイズがごく短時間入力されたときの、コモン電圧Ｖｃｎと接続点Ｃｄの時間変化の一例を説明するための説明図である。
【図７】ノイズ等でコモン電圧Ｖｃｎが変動したときの電圧センサ９４からの電圧波形の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としての自動車を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、昇圧コンバータ５５と、高電圧バッテリ５０と、システムメインリレー５６と、低電圧バッテリ６０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２と、絶縁抵抗低下検出装置９０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御されている。
【００１４】
エンジンＥＣＵ２４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。
【００１５】
エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力されている。
【００１６】
エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。
【００１７】
エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランク角θｃｒに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１８】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤ，リングギヤ，キャリヤには、それぞれ、モータＭＧ１の回転子，駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１９】
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様の同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。
【００２０】
インバータ４１は、図２に示すように、駆動電圧系電力ライン５４ａに接続されている。このインバータ４１は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。インバータ４２は、インバータ４１と同様に、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６とを有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。
【００２１】
昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、インバータ４１，４２が接続された駆動電圧系電力ライン５４ａと、高電圧バッテリ５０が接続された電池電圧系電力ライン５４ｂと、に接続されている。この昇圧コンバータ５５は、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線に接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、駆動電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線と、に接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線と、に接続されている。昇圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によってトランジスタＴ３１，Ｔ３２がオンオフされることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりする。駆動電圧系電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられており、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５８が取り付けられている。また、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、放電抵抗５９が取り付けられている。
【００２２】
モータ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。
【００２３】
モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θｍ１，θｍ２，モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流，コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨ，コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬなどが入力ポートを介して入力されている。
【００２４】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２５】
モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２６】
高電圧バッテリ５０は、例えば２００Ｖや２５０Ｖなどの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、上述したように電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されている。この高電圧バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２により管理されている。
【００２７】
バッテリＥＣＵ５２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。
【００２８】
バッテリＥＣＵ５２には、高電圧バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、高電圧バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１からの電池電圧Ｖｂ，高電圧バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ，高電圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。
【００２９】
バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じて高電圧バッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、高電圧バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された電池電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときの高電圧バッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサにより検出された電池温度Ｔｂとに基づいて高電圧バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００３０】
システムメインリレー５６は、図２に示すように、電池電圧系電力ライン５４ｂのコンデンサ５８より高電圧バッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極側ラインに設けられた正極側リレーＳＭＲＢと、電池電圧系電力ライン５４ｂの負極側ラインに設けられた負極側リレーＳＭＲＧと、負極側リレーＳＭＲＧをバイパスするようにプリチャージ用抵抗Ｒとプリチャージ用リレーＳＭＲＰとが直列接続されたプリチャージ回路と、を有する。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフされる。
【００３１】
低電圧バッテリ６０は、例えば１２Ｖの鉛蓄電池として構成されており、図示しない低電圧補機などと共に電力ライン（以下、低電圧系電力ラインという）５４ｃに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、電池電圧系電力ライン５４ｂのシステムメインリレー５６より昇圧コンバータ５５側と、低電圧系電力ライン５４ｃと、に接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、ＨＶＥＣＵ７０によって制御されることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を降圧して低電圧系電力ライン５４ｃに供給したり、低電圧系電力ライン５４ｃの電力を昇圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりする。
【００３２】
絶縁抵抗低下検出装置９０は、高電圧バッテリ５０の負極端子に接続されている。この絶縁抵抗低下検出装置９０は、図２に示すように、一方が接地された発振電源９１と、一方の端子が発振電源９１に接続された検出抵抗９２と、一方の端子が検出抵抗９２の他方の端子に接続されると共に他方の端子が高電圧バッテリ５０の負極端子に接続されたカップリングコンデンサ９３と、検出抵抗９２とカップリングコンデンサ９３との接続点Ｃｄの電圧を検出してＨＶＥＣＵ７０に出力する電圧センサ９４と、一方の端子が接地された自己診断用抵抗１００と、接続点Ｃｄと自己診断用抵抗１００の他方の端子との間に接続された自己診断用スイッチ１０２と、を備えている。自己診断用抵抗１００の抵抗値は、自己診断用スイッチ１０２をオンとしたときに、接続点Ｃｄと接地との間の絶縁抵抗が十分に低くなる程度に小さい値である。なお、実施例では、接地は、車体（ボディアース）に対応している。
【００３３】
ＨＶＥＣＵ７０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。
【００３４】
ＨＶＥＣＵ７０には、絶縁抵抗低下検出装置９０からの信号（電圧波形），イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。
【００３５】
ＨＶＥＣＵ７０からは、システムメインリレー５６へのオンオフ制御信号や自己診断用スイッチ１０２へのオンオフ制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００３６】
ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３７】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行）やエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行）で走行する。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、 高電圧システム全体のうち絶縁抵抗低下検出装置９０に接続された部分（以下、診断対象という）について、絶縁抵抗が低下しているか否かを検出している。図３は、絶縁抵抗低下検出装置９０と、この絶縁抵抗低下検出装置９０が接続された系の簡易モデル９５とを示す説明図である。簡易モデル９５は、高電圧システム全体のうち絶縁抵抗低下検出装置９０に接続された部分（以下、診断対象という）の回路モデルである。
【００３９】
ここで、高電圧システムとしては、実施例では、モータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４１，４２と高電圧バッテリ５０と昇圧コンバータ５５とシステムメインリレー５６とコンデンサ５７，５８と駆動電圧系電力ライン５４ａと電池電圧系電力ライン５４ｂとが相当する。また、診断対象は、システムメインリレー５６の正極側リレーＳＭＲＢ，負極側リレーＳＭＲＧ，プリチャージ用リレーＳＭＲＰの少なくとも１つがオンのときには、高電圧システム全体となり、システムメインリレー５６の正極側リレーＳＭＲＢ，負極側リレーＳＭＲＧ，プリチャージ用リレーＳＭＲＰの全てがオフのときには、システムメインリレー５６より高電圧バッテリ５０側の部分となる。簡易モデル９５は、一方の端子がカップリングコンデンサ９３に接続されると共に他方の端子が接地された絶縁抵抗９６と、この絶縁抵抗９６に並列に接続されたコモンモードコンデンサ９７と、により構成される。絶縁抵抗が低下しているか否かの検出は、自己診断用スイッチ１０２をオフとして行なわれる。
【００４０】
図４は、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗と、電圧センサ９４により検出される電圧の振幅と、の関係の一例を示す説明図である。簡易モデル９５、即ち、診断対象のインピーダンスが大きいときには、検出抵抗９２にほとんど電流が流れない。このため、このときに電圧センサ９４により検出される電圧波形は、発振電源９１と略同一の振幅の電圧波形となる。一方、簡易モデル９５のインピーダンスが小さいときには、検出抵抗９２に電流が流れる。このため、このときに電圧センサ９４により検出される電圧波形は、検出抵抗９２による電圧降下分だけ発振電源９１より小さな振幅の電圧波形となる。したがって、電圧センサ９４は、簡易モデル９５即ち診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗が低下していないときには、発振電源９１と略同一の振幅の電圧波形をＨＶＥＣＵ７０に出力し、簡易モデル９５即ち診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗が低下しているときには、発振電源９１より小さい振幅の電圧波形をＨＶＥＣＵ７０に出力することになる。実施例では、ＨＶＥＣＵ７０により、電圧波形の振幅が発振電源９１の電圧波形の振幅より若干小さな値として予め設定された判定用閾値Ｖｔｈ以上のときには、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗は低下していない（低下は検出されない）と判定し、診断対象の電圧波形の振幅が判定用閾値Ｖｔｈより小さいときには、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗が低下している（低下が検出される）と判定するものとした。なお、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の要因としては、金属などの異物，モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２などを冷却するＨＶユニット冷却装置の冷却水，雨水などが考えられる。
【００４１】
ＨＶＥＣＵ７０は、ハイブリッド自動車２０のイグニッションスイッチ８０がオンとされてから（車両システムを起動してから）所定時間（例えば、３５ｓｅｃ，４０ｓｅｃ，４５ｓｅｃなど）が経過したときに、自己診断用スイッチ１０２をオンとして、絶縁抵抗低下検出装置９０が正常であるか否かを判定する。自己診断用抵抗１００の抵抗値は、上述したように、自己診断用スイッチ１０２をオンとしたときに、接続点Ｃｄと接地（車体）との間の絶縁抵抗が低下しているとみなすことができる程度に小さい値である。したがって、自己診断用スイッチ１０２をオンとした場合において、絶縁抵抗低下検出装置９０が発振電源９１より小さい振幅の電圧波形をＨＶＥＣＵ７０に出力したときには、絶縁抵抗低下検出装置９０が正常であり、絶縁抵抗低下検出装置９０が発振電源９１と略同一の振幅の電圧波形をＨＶＥＣＵ７０に出力したときには、絶縁抵抗低下検出装置９０に異常が生じていると判定する。
【００４２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、絶縁抵抗低下検出装置９０による診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可したり禁止したりする際の動作について説明する。図５は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される絶縁抵抗低下検出許可禁止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、繰り返し実行される。
【００４３】
本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、電圧ＶＨや電池電圧Ｖｂ，システムメインリレー５６の正極側リレーＳＭＲＢ，負極側リレーＳＭＲＧ，プリチャージ用リレーＳＭＲＰのオンオフ駆動信号を入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。電圧ＶＨは、電圧センサ５７ａにより検出された値をモータＥＣＵ４０から通信により入力している。電池電圧Ｖｂは、電圧センサ５１により検出された値をバッテリＥＣＵ５２から通信により入力している。
【００４４】
続いて、電池電圧系電力ライン５４ｂの負極側ラインの電圧（コモン電圧）Ｖｃｎに変動が有るか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この処理では、コンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨの変動量ΔＶＨが所定量ｄＶｈｒｅｆ以上である第１条件と、電池電圧Ｖｂの変動量ΔＶｂが所定量ｄＶｂｒｅｆ以上である第２条件と、システムメインリレー５６の正極側リレーＳＭＲＢ，負極側リレーＳＭＲＧ，プリチャージ用リレーＳＭＲＰの少なくとも１つのオンオフの状態が変化してから所定時間Ｔｒｅｆ１以上経過している第３条件と、の３つの条件のうちの少なくとも１つが成立したときに、コモン電圧Ｖｃｎが変動したと判定（検出）する。つまり、ステップＳ１１０の処理は、コモン電圧Ｖｃｎの変動量が、ノイズが乗ったと判断可能な所定量以上であるか否かを判定する処理であり、第１〜第３条件の所定量ｄＶｈｒｅｆ，ｄＶｂｒｅｆ，所定時間Ｔｒｅｆ１は、コモン電圧Ｖｃｎにノイズが乗っているか否かを判定する閾値となっている。
【００４５】
コモン電圧Ｖｃｎに変動が無いときには、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を継続すると判断して、本ルーチンを終了する。
【００４６】
コモン電圧Ｖｃｎに変動が有るときには、絶縁抵抗低下検出装置９０のカップリングコンデンサ９３に印加される電圧が変動しているから、診断対象と接地（車体）との絶縁抵抗の低下の検出を継続すると誤検出する可能性が有ると判断して、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を禁止して（ステップＳ１２０）、自己診断用スイッチ１０２をオンとする（ステップＳ１３０）。自己診断用抵抗１００の抵抗値は、上述したように、自己診断用スイッチ１０２をオンとしたときに、接続点Ｃｄと接地との間の絶縁抵抗が低下しているとみなすことができる程度に小さい値であるから、カップリングコンデンサ９３の検出抵抗側のインピーダンスを低くすることができ、カップリングコンデンサ９３に比較的大きな電流を流すことができる。
【００４７】
図６は、コモン電圧Ｖｃｎに電圧が低下するパルス状のノイズがごく短時間入力されたときのコモン電圧Ｖｃｎと接続点Ｃｄの時間変化の一例を説明するための説明図である。図６において、上のグラフは、自己診断用抵抗１００，自己診断用スイッチ１０２を設けていない比較例の絶縁抵抗低下検出装置におけるコモン電圧Ｖｃｎと接続点Ｃｄの時間変化の一例を示している。下のグラフは、実施例の絶縁抵抗低下検出装置９０におけるコモン電圧Ｖｃｎと接続点Ｃｄの時間変化の一例を示している。図中、実線は接続点Ｃｄの電圧を示している。破線は、コモン電圧Ｃｎを示している。楕円で囲まれた領域がコモン電圧Ｖｃｎが大きく変動している領域である。時刻ｔｎは、ノイズ等でコモン電圧Ｖｃｎが変動した時刻である。図６では、検出抵抗９２に発振電源９１からの交流電力に代えて直流電力を入力している。コモン電圧Ｖｃｎに電圧が低下するパルス状のノイズがごく短時間入力されると、比較例では、カップリングコンデンサ９３の検出抵抗９２側のインピーダンスが高いから、図示するように、コモン電圧Ｖｃｎ，接続点Ｃｄの電圧の回復に時間を要する。したがって、カップリングコンデンサ９３の電圧が安定するまでに時間を要する。実施例では、自己診断用スイッチ１０２をオンとすることにより、カップリングコンデンサ９３より検出抵抗９２側のインピーダンスを低くすることができるから、カップリングコンデンサ９３に印加される電圧をより早期に安定させることができる。
【００４８】
図７は、ノイズ等でコモン電圧Ｖｃｎが変動したときの電圧センサ９４からの電圧波形の一例を示す説明図である。図７において、上のグラフは、上述した比較例の絶縁抵抗低下検出装置における電圧センサからの電圧波形の一例を示している。下のグラフは、実施例の絶縁抵抗低下検出装置９０における電圧波形の一例を示している。比較例、実施例共に、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下は生じていないものとしている。図中、丸で囲んだ部分が、コモン電圧Ｖｃｎが変動した後最初に電圧センサ９４からの電圧波形の振幅が判定用閾値Ｖｔｈに至ったときの電圧波形である。図示するように、比較例より実施例の絶縁抵抗低下検出装置９０のほうが、電圧センサ９４からの電圧波形の振幅が判定用閾値Ｖｔｈに至るのが早い。このように、自己診断用スイッチ１０２をオンとすることにより、早期に絶縁抵抗低下検出装置９０を、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下を検出可能な状態とすることができる。
【００４９】
こうして自己診断用スイッチ１０２をオンとしたら、コモン電圧Ｖｃｎに変動が無いか否かを判定する（ステップＳ１４０）。この判定は、ステップＳ１１０の処理における第１〜第３条件のうちステップＳ１１０の処理で成立した条件が成立しなくなったときに、コモン電圧Ｖｃｎに変動が無くなったと判定する。
【００５０】
コモン電圧Ｖｃｎに変動が有る場合には、コモン電圧Ｖｃｎに変動が無くなるまで待ち、コモン電圧Ｖｃｎに変動が無くなったときには、自己診断用スイッチ１０２をオンとしたときからの経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ以上となったか否かを判定する（ステップＳ１５０）。判定用閾値Ｔｏｎｔｈは、自己診断用スイッチ１０２をオンとしてからカップリングコンデンサ９３の電圧が安定するまでの時間として設定されている。コモン電圧Ｖｃｎに変動が無くなったときでも経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ以上となったか否かを判定することにより、コモン電圧Ｖｏｎの変動が一時的に無くなった後再び変動する場合にコモン電圧Ｖｃｎの変動が無くなったと誤判定することを抑制することができる。
【００５１】
経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ未満であるときには、カップリングコンデンサ９３の電圧が安定していないと判断して、経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ以上となるまで待ち、経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ以上となったときに、カップリングコンデンサ９３の電圧が安定したと判断して、自己診断用スイッチ１０２をオフとして（ステップＳ１６０）、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。このように、経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ以上となったときに、自己診断用スイッチ１０２をオフとして、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可することにより、より確実に、絶縁抵抗低下検出装置９０を、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下を検出可能な状態にして、絶縁抵抗の低下を検出することができる。このように、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を禁止して自己診断用スイッチ１０２をオンした後に、コモン電圧Ｖｃｎの変動が無くなり且つ経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ以上となったときに、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を許可することにより、絶縁抵抗の低下の検出が禁止されてから許可されるまでに要する時間をより短くすることができ、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することができる。
【００５２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、コモン電圧Ｖｃｎに変動が有るときには、診断対象と接地（車体）との間の絶縁抵抗の低下の検出を禁止して自己診断用スイッチ１０２をオンとし、自己診断用スイッチ１０２をオンとした後にコモン電圧Ｖｃｎに変動が無くなったときには、自己診断用スイッチ１０２をオフとして絶縁抵抗の低下の検出を許可するから、絶縁抵抗の低下を検出する頻度の減少を抑制することができる。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０の処理で、第１〜第３条件の３つ条件の少なくとも１つが成立したときにコモン電圧Ｖｃｎが変動したと判定している。しかし、第１〜第３条件の全てについて調べなくてもよく、第１，第２条件のみを調べてもよいし、第１条件のみを調べてもよい。また、コモン電圧Ｖｃｎの変動量が、ノイズが乗ったと判断可能な所定量以上であるか否かを判定できればよいから、他のパラメータを用いて判定してもよい。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１５０の処理で、経過時間Ｔｏｎが判定用閾値Ｔｏｎｔｈ以上であるか否かを判定しているが、ステップＳ１５０の処理を実行せずに、ステップＳ１４０の処理でコモン電圧Ｖｃｎに変動が無いと判定されたときには、自己診断用スイッチ１０２をオフとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１３０，Ｓ１６０の処理で、絶縁抵抗低下検出装置９０が正常であるか否かを判定するための自己診断用抵抗１００，自己診断用スイッチ１０２を用いているが、絶縁抵抗低下検出装置が正常であるか否かの判定を行なわないため自己診断用抵抗１００，自己診断用スイッチ１０２を有しない場合には、ステップＳ１３０，Ｓ１６０の処理の実行専用に、一方の端子が接地された抵抗と、この抵抗の他方の端子とカップリングコンデンサ９３との接続点Ｃｄとの間に接続されたスイッチと、を設けて、この抵抗とスイッチとを用いてステップＳ１３０，Ｓ１６０の処理を実行してもよい。
【００５６】
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、発振電源９１が「発振電源」に相当し、検出抵抗９２が「第１抵抗」に相当し、カップリングコンデンサ９３が「カップリングコンデンサ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０が「絶縁抵抗低下検出手段」に相当し、自己診断用抵抗１００が「第２抵抗」に相当し、自己診断用スイッチ１０２が「スイッチ」に相当し、モータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「禁止許可手段」に相当する。
【００５７】
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。
【００５８】
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】
【００５９】
本発明は、絶縁低下検出装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、５０  高電圧バッテリ、５１  電圧センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  駆動電圧系電力ライン、５４ｂ  電池電圧系電力ライン、５４ｃ  低電圧系電力ライン、５５  昇圧コンバータ、５６  システムメインリレー、５７，５８  コンデンサ、５７ａ，５８ａ  電圧センサ、５９  放電抵抗、６０  低電圧バッテリ、６２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０  絶縁抵抗低下検出装置、９１  発振電源、９２  検出抵抗、９３  カップリングコンデンサ、９４  電圧センサ、９５  簡易モデル、９６  絶縁抵抗、９７  コモンモードコンデンサ、１００  自己診断用抵抗、１０２  自己診断用スイッチ、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、ＳＭＲＢ  正極側リレー、ＳＭＲＧ  負極側リレー、ＳＭＲＰ  プリチャージ用リレー、Ｒ  プリチャージ用抵抗、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード。
【図１】
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【図２】
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【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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